צוות בינלאומי בראשות אוניברסיטת גרנדה הציג הליך המשלב בינה מלאכותית ותורת האותות לצפות התפרצויות געשיות בטווח מינימלי של שתים עשרה שעות ולאשר את סיומן תוך שלוש שעות בלבד. הגישה נועדה לחזק את מערכות הניטור ולהציע לרשויות חלון תגובה ריאליסטי.
המחקר, שפורסם בכתב העת כתב העת לוולקנולוגיה ומחקר גיאותרמי, בהשתתפות אוניברסיטת קולימה (מקסיקו), המרכז INVOLCAN (טנריף) ואוניברסיטת קנטרברי (ניו זילנד). המטרה היא לאחד דור חדש של כלי חיזוי געשיים אשר משולבים בתוך ה- ניטור תפעולי.
איך זה עובד ואילו אותות הוא מנתח
השיטה מעבדת בזמן אמת. רישומים סייסמיים כדי לזהות דפוסים לפני ואחרי פעילות התפרצות. הליבה שלה משלבת שלושה פרמטרים: אנטרופיה של שאנון (מידת הפרעת האות), מדד תדר וקורטוזיס, אשר האבולוציה המשותפת שלהם מאפשרת זיהוי שינויים פיזיקליים במערכת המגמטית.
כאשר האנטרופיה יורדת בהתמדה, האותות נוטים להתארגן רגע לפני התפרצותמדד התדירות לוכד שינויים בתדרים דומיננטיים הקשורים לתהליכים מגמטיים שונים; וקורטוזיס רגיש במיוחד ל אירועים אימפולסיביים (פיצוצים, סדקים). קריאה משולבת זו מספקת עמידות בפני רעש ושינויים טבעיים.
בינה מלאכותית משמשת לסינון כמויות גדולות של נתונים, לחילוץ מאפיינים ולעדכון אבחנות ללא התערבות ידנית, בעוד... תורת האותות היא מספקת מדדים מוסברים המבססים את התוצאה בתופעות פיזיקליות. הגישה אינה שואפת להחליף מכשור קלאסי, אלא לחזק את המעקב עם אינדיקטורים מוקדמים כמותיים.
הבדיקות שבוצעו מכסים הרי געש של ספרד, מקסיקו, יוון, איטליה, ארצות הברית (הוואי, אלסקה ואורגון), פרו ורוסיהעם תוצאות עקביות בהקשרים גיאולוגיים שונים ורשתות תצפית. היקף גיאוגרפי זה מצביע על העברה אפשרית לסביבות אחרות באירופה, עם עניין מיוחד בארכיפלגים ובאזורים צפופי אוכלוסין. בפרט, מחקרים נכללו ב פרו אשר מאשרים את תחולתו בהקשרים של הרי האנדים.
תוצאות בלה פלמה וקולימה, ורווח תפעולי
במהלך ההתפרצות של טאג'וגייט (לה פלמה, 2021)המערכת הקדימה את ההתחלה ביותר מתשע שעות ואפשרה זיהוי של ההפסקה כמעט בזמן אמת הודות לשינוי ברור באנטרופיה. חלון מינימום של 12 שעות היה מקל על הפעלת התראות והכנות בקלות רבה יותר.
ב הר הגעש קולימה של אשניתוח של עשור של נתונים (2013-2022) הראה כי הטכניקה מבחינה בין תחילת שלבי התפרצות עזים, צמיחה של כיפות לבה והמעברים למצבי מנוחה, המספקים הקשר לוויסות גישה, תכנון משאבים ו להעריך את הסיכון.
הצוות, בניהולו של חסוס איבנז (המכון האנדלוסי לגיאופיזיקה והמחלקה לפיזיקה תיאורטית וקוסמולוגיה) ו- כרמן בניטז (המחלקה לתורת אותות, טלמטיקה ותקשורת), ייעצה גם לרשויות במהלך משבר סנטוריני (יוון), יישום הגישה לפירוש טבעה של סייסמיות.
שילובם במערכות ניטור אירופאיות יכלול שילוב האלגוריתמים ברשתות סייסמיות קיימות והרמוניזציה של פרוטוקולים עם הגנה אזרחית ולהגדיר ספי התרעה מקומיים. עם התרעה של 12 שעות, מרוויחים זמן קריטי כדי פינויים מדורגיםקיצוצים מונעים ותקשורת ציבורית מאומתת.
למרות שהתוצאות מבטיחות, נדרשת עבודה נוספת כדי לכייל את המודל. סוגים שונים של הרי געש, לשפר את יכולת הפעולה ההדדית עם אותות אחרים (דפורמציה, גזים) ולאחד את יכולת הפעולה במרכזי ניטור, וכן לשלב היבטים הקשורים ל- אפר וולקניההתקדמות מצביעה על מעקב פרואקטיבי יותר, עם מדדים שקופים החלים בספרד ובשאר אירופה.
עם אימות מדעי, אימותים בלה פלמה וקולימה, וניסיון של תמיכה מוסדית ביוון, זה מתודולוגיה מבוססת בינה מלאכותית זה מתגלה כחיזוק מוחשי לביטחון: הוא מתריע תוך 12 שעות, מאשר את הסוף תוך 3 שעות, ומספק קריטריונים אובייקטיביים לניהול משברים געשיים בצורה מסודרת יותר.
