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Prevedere un terremoto -

I geologi hanno cercato di utilizzare i moderni metodi scientifici per prevedere i terremoti almeno dagli anni '60, ma con scarso successo.

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Missione impossibile? -

Molti scienziati hanno a lungo considerato impossibile la previsione dei terremoti o, nel migliore dei casi, l'hanno affrontata con un ottimismo estremamente temperato.

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Puzzle -

Chris Marone, professore di geoscienze alla Penn State University in Pennsylvania, spiega che un fattore che ostacola la previsione dei terremoti è la complessità dei sistemi di faglie che attraversano il globo.

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Faglie -

Le faglie sono fratture o zone di frattura tra due blocchi di roccia. Il movimento lungo queste faglie può avvenire rapidamente, dando luogo a un terremoto.

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Minaccia sotterranea -

Tuttavia, le faglie non sono sempre facilmente identificabili. La maggior parte si trova nel sottosuolo ed è difficile da scoprire.

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Troppo rumore -

Forse non lo sentiamo con tutto il rumore quotidiano, ma la Terra rimbomba e brontola continuamente. Questo, unito al traffico, alle costruzioni e ad altri rumori, rende difficile rilevare segnali sismici chiari.

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Scenario ideale -

Secondo il Servizio geologico degli Stati Uniti, per una previsione veramente utile dei terremoti sono necessari tre elementi: luogo, tempistica e magnitudo. Finora, dicono, nessuno è in grado di prevederli con certezza.

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Mappe di pericolosità -

I geologi hanno invece prodotto “mappe di pericolosità”, che stimano la probabilità che un terremoto si verifichi entro un determinato periodo di tempo.

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Non è sufficiente -

Se da un lato queste mappe possono aiutare nella pianificazione, come ad esempio il miglioramento degli standard edilizi nelle aree ad alto rischio, dall'altro non offrono la precisione necessaria per un allarme tempestivo che consenta alle persone di evacuare o mettersi al riparo.

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Segnali -

Poiché i disastri naturali sono sempre più frequenti, gli scienziati stanno esplorando vari metodi per migliorare la previsione dei terremoti, dai segnali sismici al comportamento degli animali e ai cambiamenti atmosferici.

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Intelligenza artificiale -

L'intelligenza artificiale. Diversi sismologi (ricercatori che studiano i terremoti) stanno applicando questa tecnologia nella speranza di colmare il vuoto di previsione dei terremoti.

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Benefici -

L'utilizzo dell'IA moltiplica e accelera le capacità di un singolo scienziato. Poiché la previsione dei terremoti si basa su numerosi dati ed è estremamente sensibile ai tempi, questo è un vantaggio significativo.

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Benefici -

I programmi di intelligenza artificiale sono in grado di elaborare più registrazioni sismiche simultaneamente, rendendole con alta precisione in 3D, più velocemente di quanto potrebbe fare un essere umano.

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IA a caccia di terremoti -

Il geofisico Zachary Ross e il suo team del California Institute of Technology hanno costruito un programma di intelligenza artificiale e lo stanno già testando in California. Questa regione è altamente attiva dal punto di vista geologico e densamente strumentata con sismometri.

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Esperimento - Ross e il suo team hanno preso le forme d'onda sismiche di tutta la California meridionale che gli scienziati umani avevano identificato come terremoti autentici.

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Come funziona - Immaginate ogni terremoto come una canzone unica. Gli scienziati hanno registrato queste “canzoni” e identificato le note e i ritmi specifici che rendono unico ogni terremoto. Stanno creando una biblioteca di queste “canzoni” dei terremoti.

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Come funziona -

Ora stanno usando un programma informatico per ascoltare il ronzio costante della Terra. Il programma è alla ricerca di nuove “canzoni” che corrispondano a quelle presenti nella loro libreria. Se trova una corrispondenza, potrebbe essere un segnale di un terremoto imminente.

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Faglie -

L'algoritmo ha rapidamente identificato quasi due milioni di piccole scosse precedentemente non rilevate, dal 2008 al 2017. Questi terremoti hanno rivelato un'intricata rete di faglie e caratteristiche di faglia che le precedenti ricerche sui terremoti non avevano rilevato.

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Svantaggi -

Questo programma, un precursore di un software di intelligenza artificiale a tutti gli effetti, era in grado di identificare solo i terremoti nella documentazione sismica che corrispondevano ai suoi dati di addestramento. In altre parole, i nuovi eventi sismici venivano trascurati.

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Predizioni -

Per migliorare la previsione dei terremoti, Ross si è rivolto a strumenti più avanzati: programmi di autoapprendimento in grado di utilizzare le informazioni esistenti per prevedere il suono di una gamma più ampia di terremoti.

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Scoperte promettenti -

Questi programmi hanno identificato rapidamente molti terremoti dal suono sconosciuto, che sono stati poi confermati da scienziati umani.

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Più responsabilità -

Questi programmi di apprendimento automatico continuano a evolversi e ora non si limitano a identificare terremoti silenziosi e faglie nascoste.

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Uso attuale -

Sono già stati impiegati in tutta la California, dove hanno identificato un nuovo tipo di sciame sismico di lunga durata e a lento movimento.

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Sotto la superficie -

Alle Hawaii, i nuovi programmi hanno scoperto una rete precedentemente sconosciuta di roccia fusa pulsante e migrante sotto due vulcani attivi. I metodi tradizionali di analisi sismica non erano in grado di rilevare questa attività nascosta.

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Sistema di avvisi -

Se questi programmi continueranno a svilupparsi, potrebbero essere utilizzati per migliorare la velocità e l'accuratezza dei sistemi di allerta sismica. “Questo è anni luce al di là di quello che avremmo potuto fare qualche anno fa”, dice Ross. “Ora è a livelli sovrumani”.

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Controllo tecnologico -

A Tokyo, ad esempio, una città a rischio di terremoti, il software di intelligenza artificiale scansionerà le immagini delle telecamere posizionate in punti elevati della città per riconoscere incendi e crolli di edifici e avvisare le autorità nel momento in cui si verificano.

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Promettente -

Nel settembre 2023, i ricercatori dell'Università del Texas hanno fatto progressi anche nella previsione dei terremoti. Un algoritmo di intelligenza artificiale ha previsto correttamente il 70% dei terremoti con una settimana di anticipo in una prova in Cina.

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Buoni risultati -

Un altro gruppo con sede in Israele ha recentemente affermato di aver sviluppato un modello di apprendimento automatico in grado di prevedere grandi terremoti con 48 ore di anticipo con una precisione dell'83%. Questo modello analizza i cambiamenti del contenuto di elettroni nella ionosfera negli ultimi 20 anni.

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Tocco umano -

Nonostante questi progressi, i programmi di intelligenza artificiale non sostituiranno gli scienziati umani, garantisce Ross. “Sono solo strumenti”, afferma, ma in futuro potrebbero diventare essenziali come i sismometri.

Fonti: (National Geographic) (BBC) (Smithsonian Magazine)

Guarda anche: Come superare i sistemi di intelligenza artificiale che filtrano i CV 

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