السبت 2 ذو الحجة 1443 ﻫ - 2 يوليو 2022 |

برامج

شاهد آخر حلقاتنا اونلاين

باستخدام الذكاء الاصطناعي.. تطوير خوارزمية للتنبؤ بموجات التسونامي

تزداد المخاوف من الآثار السلبية لظاهرة التغير المناخي وزيادة حدوث موجات تسونامي جديدة، الأمر الذي يهدد بزيادة الكوارث في معظم دول العالم.

وخلصت دراسة حديثة إلى إمكان استباق موجات المد العاتية (تسونامي) بصورة أفضل في حال تقويم قوة الزلازل التي تسببها بدقة لحظة حصولها، وهو ما قد يحصل بالاعتماد على خوارزمية مطورة بواسطة الذكاء الاصطناعي من شأنها الحد من الأضرار.

وفي الـ11 من آذار/مارس 2011، ضرب واحد من أعنف الزلازل في العالم أعماق المحيط الهادئ قبالة السواحل الشمالية الشرقية لليابان؛ ما أدى إلى موجة مد عاتية أوقعت ما يقرب من 18500 قتيل وتسببت بكارثة فوكوشيما النووية.

وبلغت قوة الزلزال 9 درجات على مقياس ريختر، لكن أنظمة الإنذار قدّرته لحظة حصوله بـ8,1 درجة، وهو خطأ فادح في التقدير، لكنه حتمي على الأرجح في حالات الزلازل العملاقة.

وأوضح كانتان بليتيري أحد معدي الدراسة التي نشرتها مجلة ”نيتشر“ الأربعاء أن ”أدوات قياس الموجات الزلزالية الموجودة حاليا محدودة“ وتتسم بالبطء الشديد.

كما أشار هذا الجيوفيزيائي في معهد البحوث التنموية إلى أن هذه الأدوات تميل عند تخطي الزلزال قوة معينة (8 درجات على مقياس ريختر)، إلى ”بلوغ مرحلة إشباع وحصر التوقع بحد أقصى عند 8 درجات بصرف النظر عن القوة الفعلية“.

واكتُشفت سنة 2017 إشارات أسرع من الموجات الزلزالية تُعرف باسم ”بي اي جي اس“ (”برومبت إلاسترو-غرافيتي سينغنلز“)، وهي اضطرابات في حقل الجاذبية الأرضي ناجمة عن الهزات الأرضية تتحرك بسرعة الضوء.

وتم تدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي بالاعتماد على 350 ألف سيناريو لزلازل افتراضية على طول الفوالق الزلزالية الرئيسة في اليابان، مع احتساب كل إشارات الجاذبية المتوقعة في هذه الحالات.

وأوضح كانتان بليتيري ”دربنا الذكاء الاصطناعي على كل زلزال افتراضي، من خلال إعطائه الإجابة في كل مرة، على رصد قوة الزلزال وموقعه بالاعتماد على إشارات بي اي جي اس المتوقعة“.

وجرى اختبار النموذج لاحقا عبر بيانات فعلية مرتبطة بزلزال آذار/مارس 2011 في فوكوشيما. وفي النتيجة، نجحت الخوارزمية الجديدة في توقع الموقع والقوة الصحيحين، مع هامش خطأ يبلغ 0,3 درجة، في غضون 50 دقيقة. وأعطى النموذج القوة الدقيقة للزلزال وهي 9 درجات في غضون دقيقتين فقط.

واستذكر الباحث أنه ”في سنة 2011، تطلب تحديد قوة الزلزال بدقة ساعات عدة، بعد فترة طويلة من انطلاق موجة التسونامي. لكن مع تقديرات لقوة الزلزال بـ8,1 درجة، كنا نتوقع ألا يتخطى ارتفاع الموج ثلاثة أمتار كحد أقصى“.

هذا الارتفاع ما كان ليسبب أي مشكلة للسدود المقامة على السواحل اليابانية. ”لكن الزلزال بقوة 9 درجات يتسبب بموجات يفوق علوّها 15 مترا… لو عرفنا بذلك مسبقا، كان يمكن إجلاء السكان بسرعة أكبر“، وفق بليتيري.

ولا تزال هذه الخوارزمية الجديدة تخضع للاختبار في البيرو، ويعتزم مطوروها إدماجها في أنظمة إنذار في مناطق مختلفة من العالم تواجه خطر حصول موجات تسونامي.