Inteligência artificial prevê terremotos com precisão sem precedentes

Imagem via Pexels

doi.org/10.1785/0120230031
Credibilidade: 989
#Terremot 

Pesquisadores da Universidade do Texas desenvolveram uma IA que previu 70% dos terremotos durante um teste na China, indicando potencial para mitigação de risco de terremotos futuros

A IA, treinada em dados sísmicos, também ficou em primeiro lugar em uma competição internacional, ressaltando sua eficácia e abrindo portas para mais melhorias em regiões como Califórnia e Texas.

Avanço na previsão de terremotos por IA

Uma nova tentativa de prever terremotos com o auxílio da inteligência artificial levantou esperanças de que a tecnologia possa um dia ser usada para limitar o impacto dos terremotos em vidas e economias. Desenvolvido por pesquisadores da Universidade do Texas em Austin, o algoritmo de IA previu corretamente 70% dos terremotos uma semana antes de acontecerem durante um teste de sete meses na China.

Danos após um forte terremoto na Nova Zelândia em 2011. Pesquisadores da UT Austin estão trabalhando para prever terremotos com inteligência artificial. Crédito: Flickr/Martin Fluff

Resultados do teste e implicações globais

A IA foi treinada para detectar solavancos estatísticos em dados sísmicos em tempo real que os pesquisadores tinham pareado com terremotos anteriores. O resultado foi uma previsão semanal na qual a IA previu com sucesso 14 terremotos em cerca de 200 milhas de onde estimou que aconteceriam e com quase exatamente a força calculada. Ela perdeu um terremoto e deu oito avisos falsos.

Ainda não se sabe se a mesma abordagem funcionará em outros locais, mas o esforço é um marco na pesquisa para previsão de terremotos orientada por IA.

Este mapa mostra a localização na China dos terremotos previstos pela IA (pontos azuis) unidos por uma linha vermelha até onde cada terremoto real aconteceu (pontos vermelhos). Os números indicam a semana em que o terremoto ocorreu. Durante o teste de 30 semanas, a IA desenvolvida pela UT Austin perdeu apenas um terremoto. Crédito: Yangkang Chen/Jackson School of Geosciences

Desafios e direções futuras

Prever terremotos é o Santo Graal, – disse Sergey Fomel, professor do Bureau of Economic Geology da UT e membro da equipe de pesquisa. Ainda não estamos perto de fazer previsões para nenhum lugar do mundo, mas o que alcançamos nos diz que o que pensávamos ser um problema impossível é solucionável em princípio. –

O teste foi parte de uma competição internacional realizada na China na qual a IA desenvolvida pela UT ficou em primeiro lugar entre 600 outros designs. A entrada da UT foi liderada pelo sismólogo do bureau e desenvolvedor líder da IA, Yangkang Chen. As descobertas do teste foram publicadas no periódico Bulletin of the Seismological Society of America.

Um algoritmo de IA desenvolvido pela Universidade do Texas previu com sucesso 70% dos terremotos em um teste, mostrando potenciais melhorias na preparação para terremotos e gerenciamento de risco. Seu desempenho em uma competição internacional destaca sua precisão e adaptabilidade. Crédito: SciTechDaily.com

Impacto na preparação e pesquisas futuras

Você não vê terremotos chegando,- disse Alexandros Savvaidis, um cientista pesquisador sênior que lidera o Texas Seismological Network Program (TexNet) do departamento, a rede sísmica do estado. É uma questão de milissegundos, e a única coisa que você pode controlar é o quão preparado você está. Mesmo com 70%, esse é um resultado enorme e pode ajudar a minimizar perdas econômicas e humanas, além de ter o potencial de melhorar drasticamente a preparação para terremotos em todo o mundo.-

Os pesquisadores disseram que seu método teve sucesso seguindo uma abordagem de machine learning relativamente simples. A IA recebeu um conjunto de recursos estatísticos com base no conhecimento da equipe sobre física de terremotos e, em seguida, foi instruída a treinar em um banco de dados de cinco anos de gravações sísmicas.

Uma vez treinada, a IA deu sua previsão ouvindo sinais de terremotos iminentes entre os estrondos de fundo na Terra.

Estamos muito orgulhosos desta equipe e de seu primeiro lugar nesta prestigiosa competição,- disse Scott Tinker, diretor do departamento. Claro, não é apenas a localização e a magnitude, mas o momento também importa. A previsão de terremotos é um problema intratável, e não podemos exagerar a dificuldade. –

Os pesquisadores estão confiantes de que em lugares com redes robustas de rastreamento sísmico, como Califórnia, Itália, Japão, Grécia, Turquia e Texas, a IA poderia melhorar sua taxa de sucesso e estreitar suas previsões para algumas dezenas de milhas.

Um dos próximos passos é testar a IA no Texas, já que o estado experimenta uma alta taxa de terremotos de magnitude menor e alguns de magnitude moderada. O TexNet do bureau hospeda 300 estações sísmicas e mais de seis anos de registros contínuos, o que o torna um local ideal para verificar o método.

Eventualmente, os pesquisadores querem integrar o sistema com modelos baseados em física, o que pode ser importante onde os dados são escassos, ou lugares como Cascadia, onde o último grande terremoto aconteceu centenas de anos antes dos sismógrafos.

Nosso objetivo futuro é combinar métodos de física e baseados em dados para nos dar algo generalizado, como chatGPT, que podemos aplicar em qualquer lugar do mundo,- disse Chen.

A nova pesquisa é um passo importante para atingir esse objetivo.

Isso pode estar muito longe, mas muitos avanços como este, tomados em conjunto, são o que move a ciência para a frente,- disse Tinker.


Publicado em 24/08/2024 11h44

Artigo original:

Estudo original: