Prirodne katastrofe poput zemljotresa, cunamija, ciklona i tajfuna su ne tako prijateljski podsetnik koliko je naša planeta zapravo moćna. U roku od nekoliko minuta, hiljade stotina kuća i zgrada može biti odneseno, uz veliki broj žrtava.
Zbog svoje moći da unište čitave obalne zajednice i prouzrokuje nezamislivi broj žrtava, cunamiji su posebno razorni. Što je još gore, ovaj katastrofalni kolosalni talas koji putuje brzinom mlaznog aviona ne ne može se sprečiti ili zaustaviti.
Da bi izbegli smrt, ljudi mu se mogu samo skloniti s puta. Da bi umanjili uzrok smrti i tragedije cunamija, ljudima koji nastanjuju priobalna područja potrebno je sve vreme na svetu koje mogu da dobiju da se evakuišu. Nažalost, uprkos najnovijoj tehnologiji i inovativnim alatima, predviđanje cunamija nije lak podvig.
Izvor: Do.Something.org
Ljudi često nemaju dovoljno vremena da se evakuišu, što može na kraju dovesti do hiljade i hiljade žrtava. Setite se samo možda najrazornijeg cunamija koji je pogodio Indoneziju 26. decembra 2004. godine, posle zemljotresa jačine 9,1 stepen po Rihterovoj skali. Cunami je trajao sedam sati, preplavivši više od deset zemalja, uključujući Indiju, Šri Lanku, Indoneziju, Mjanmar, Maldive, Tajland, Somaliju i Sejšele, usmrtivši najmanje 225.000 ljudi.
Zahvaljujući veštačkoj inteligenciji, naučnici osmišljavaju nove sisteme ranog upozorenja koji će stanovnicima priobalnih krajeva dati više vremena za evakuaciju. Čini se da su dvojica istraživača, Usama Kadri sa Univerziteta u Kardifu i Bernabe Gomez Perez sa UCLA, došli do genijalnog rešenja koje je objavljeno u časopisu Physics of Fluids.
Ovo novo rešenje kombinuje najnapredniju akustičnu tehnologiju sa veštačkom inteligencijom za brzu klasifikaciju zemljotresa i identifikaciju potencijalnog rizika od cunamija.
Stari nasuprot novog sistema
Cunamije obično izazivaju podvodni zemljotresi magnitude 7,5 ili više stepeni Rihterove skale, pri čemu se ogromna količina vode pomera. Međutim, neće svi podvodni zemljotresi stvoriti seizmičke talase. Stoga je određivanje vrste potresa koji će izazvati cunami od suštinske važnosti za procenu rizika od cunamija i izbegavanje lažnih uzbuna.
Postojeći sistemi upozorenja oslanjaju se na seizmičke talase izazvane podvodnim zemljotresima. Podaci dobijeni sa seizmografa i plutača šalju se kontrolnim centrima koji izdaju upozorenje na cunami. Ovi trenutni monitori cunamija takođe koriste okeanske bove koje obeležavaju obale kontinenata kako bi potvrdile približavanje talasa.
Na otvorenom okeanu, cunamiji putuju prosečnom brzinom od 800 kmh, što je jednako brzini mlaznog aviona. Kako se približavaju obali, smanjuju brzinu poput automobila na 50 do 80 kmh. Nakon što nakon što se bove aktiviraju i izda se upozorenje na cunami, vremena za evakuaciju jedva da ima dovoljno. Dok se talasi približavaju bovama, ljudi imaju najviše nekoliko sati da se evakuišu. Bilo je slučajeva kada to nije bilo dovoljno.
Novi sistem koji je ovaj duo osmislio kombinuje dva algoritma za procenu cunamija. Model veštačke inteligencije procenjuje magnitudu i vrstu zemljotresa. Analitički model analizira veličinu i pravac cunamija koji zemljotres stvara. Čim softver dobije potrebne podatke, može predvideti izvor i veličinu cunamija, kao i koje će udariti obale za otprilike 17 sekundi.
Ključne razlike
Oslanjanje na bove za merenje nivoa vode ne pruža dovoljno vremena za evakuaciju. Zbog toga, dvojica istraživača predlažu merenje akustične radijacije, odnosno zvuka, koju proizvodi zemljotres. Akustična radijacija ili zvuk, koji putuje znatno brže od talasa cunamija, sadrži informacije o tektonskim kretanjima.
Akustična radijacija putuje kroz vodeni stub mnogo brže od talasa cunamija. Nosi informacije o izvoru i njegovo polje pritiska može se snimiti na udaljenim lokacijama, čak i hiljadama kilometara udaljenim od izvora. Izvođenje analitičkih rešenja za polje pritiska je ključni faktor u analizi u realnom vremenu.
Usama Kadri, koautor studije
Akustični talasi se snimaju podvodnim mikrofonima koji se nazivaju hidrofoni. Osim što snimaju, ovi uređaji takođe prate tektonsku aktivnost u realnom vremenu.
Hidrofoni i računarski model trianguliraju izvor zemljotresa, a algoritmi veštačke inteligencije kategorišu vrstu i magnitudu pomeranja. Nakon toga, faktori kao što su efektivna dužina i širina, brzina podizanja i trajanje određuju razmere cunamija.
Softver veštačke inteligencije takođe može da razlikuje različite vrste zemljotresa i njihovu sklonost da izazovu cunami, što je tipičan problem sa sadašnjim sistemima. Znatno je veća verovatnoća da će cunami biti uzrokovan vertikalnim zemljotresima koji podižu ili spuštaju dno okeana, a ne horizontalnim tektonskim pomeranjem. Ipak, oba mogu proizvesti sličnu seizmičku aktivnost i izazvati lažne uzbune.
Poznavanje tipa klizanja u ranim fazama procene može smanjiti lažne alarme i dopuniti i poboljšati pouzdanost sistema upozorenja kroz nezavisnu unakrsnu validaciju.
Bernabe Gomez Perez, koautor studije
Mogućnost predviđanja svih vrsta cunamija
Cunamiji su obično povezani sa zemljotresima. Ovo i nije tako iznenađujuće, s obzirom da je više od 80% njih prouzrokovano zemljotresima. Međutim, cunami takođe mogu biti izazvani klizištima (obično usled zemljotresa), ekstremnim vremenskim prilikama i vulkanskim erupcijama. U retkim slučajevima, mogu biti i posledica udara meteorita.
Novi sistem zasnovan na veštačkoj inteligenciji koji su razvila dva istraživača može predvideti i cunamije koji nisu izazvani zemljotresima. Ovo se postiže praćenjem vertikalnog kretanja vode.
AI model je obučen na istorijskim podacima iz više od 200 zemljotresa. Seizmički talasi i akustično-gravitacioni talasi su korišćeni kako bi se odredile veličina i razmere cunamija. Akustično-gravitacioni talasi se odnose na zvučne talase koji se kreću kroz okeane mnogo većim brzinama u poređenju sa okeanskim talasima, čime se obezbeđuje brže predviđanje.
Istraživači su testirali svoj AI model koristeći dostupne podatke dobijene putem hidrofona. Saznali su da je model skoro odmah i uspešno prikazao parametre zemljotresa sa niskim računskim zahtevima. Njihov model se trenutno unapređuje uključivanjem više informacija kako bi se poboljšala tačnost karakterizacije cunamija.
Prema izjavi sa Univerziteta u Kardifu, ova nedavna studija o predviđanju rizika od cunamija je deo dugotrajnog nastojanja da se poboljšaju sistemi upozorenja na prirodne opasnosti širom sveta. Iako je daleko od savršene, njihova inovacija je uključena u softver prilagođen korisniku koji će kasnije ove godine biti dostupan nacionalnim centrima za upozorenje na cunami.
