Софтвер што ќе предвидува големи земјотреси?

Еден ден, Грегори Бероза – сеизмолог од универзитетот Стенфорд, бил на шопинг кога слушнал непозната песна што му се допаднала. Го извадил смартфонот и ја искористил популарната апликација за идентификација на музика/песни – Shazam. И му светнало. Како што Shazam користи алгоритам за да го најде „акустичниот отпечаток“ на некоја песна т.е. делот што ја прави уникатна, така Бероза добил идеја да создаде слична техника за да идентификува земјотреси.

earthquake

Со години, сеизмолозите се трудат да ги идентификуваат „микро-земјотресите“ – земјотреси толку слаби што не се ни регистрирани на традиционалните мерни алатки. Идентификацијата на микро-земјотреси може да им помогне на научниците да го разберат „однесувањето“ на земјторесите, а со тоа и потенцијално да ги предвидат големите и опасни сеизмички настани.

Како и песните, и земјотресите имаат „потпис“ т.е. „отпечаток“.

„Структурата на земјата се менува многу бавно, па земјотресите што се случуваат близу другиот имаат многу слични бранови форми т.е. ја тресат земјата на речиси ист начин“, објаснува Бероза.

Со тек на времето, истражувачите креираа датабаза од земјотресни потписи, со цел да ги идентификуваат движењата на земјата кои можат да се резултат на микро-земјотреси. Кога се појавува движење на земјата, сеизмолозите можат да ја искористат датабазата за да проверат дали се совпаѓа со некој познат „потпис“. Сепак, користењето на овие датабази е бавен процес и подразбира огромни количини на информации, во реално време. Споредбите се вршат цело време, со дата собрана преку 365 дена во годината, 24 часа на ден, па се работи за речиси невозможна мисија.

Од друга страна, читач на отпечатоци базиран врз алгоритам сличен на оној на Shazam има потенцијал да ја заврши работата речиси инстантно.

Така, сеизмолошкиот тим смисли програма наречена Fingerprint and Similarity Thresholding (FAST), која може да анализира цела седмица последователна дата за помалку од 2 часа, 140 пати побрзо од традиционалните техники. FAST може да споредува и само слични отпечатоци, наместо да го споредува добиениот со сите постоечки во датабазата.

An illustration showing how FAST works. Credit: Ilissa Ocko

Апликацијата на една ваква програма може да се користи буквално насекаде. Може да се користи за наоѓање на потреси за време на пост-земјотресниот период (оние помали земјотреси што обично следат по некој поголем), за да се разбере процесот за тоа како еден земјотрес води кон настанување на друг земјотрес. Од друга страна, може да се користи и при разбирање на „индуциран сеизмитет“ т.е. помали земјотреси поттикнати од човеково делување. Честа причина за индуциран сеизмитет е инекцијата на отпадни води, кога од загадената вода од дупчењата за нафта и гас се ослободуваме преку инектирање на истата во длабоки подземни бунари. Инектирањето на отпадни води е причина за најголемите човечко-предизвикани земјотреси во историјата на САД, како оној од 5.7 Рихтерови во Оклахома во 2011-та. Копањето руди и хидрауличното фрактурирање, како и градењето на големи резервоари, се познати предизвикувачи на земјотреси. За разлика од природните, кои се случуваат подеднакво често како и во минатото, бројот на земјотреси предизвикани од луѓе се сé почести.

Тимот продолжува да работи на подобрување на софтверот, а Бероза очекува дека ќе има солидни резултати веќе следната година.

- Реклама -