OKO PLANETE

GEOMAGNETIZAM

Otkrivanje prirodnih katastrofa

Istraživači s Metropoliten univerziteta u Tokiju primenili su tehnike mašinskog učenja kako bi došli do brzih i tačnih procena lokalnih geomagnetnih polja koristeći podatke uzete s više posmatračkih mesta. Tako su potencijalno omogućili detekciju promena prouzrokovanih zemljotresima i cunamijima. Model duboke neuronske mreže (DNN) razvijen je pomoću postojećih podataka. Rezultat je brza i efikasna metoda za procenu magnetnog polja za najranije moguće otkrivanje prirodnih katastrofa. Naravno, sve to je od vitalnog značaja za razvoj delotvornih sistema za upozorenje koji bi mogli da smanje broj žrtava i štetu velikih razmera.
Poznato je da su zemljotresi i cunamiji praćeni lokalnim promenama u geomagnetskom polju. Što se tiče zemljotresa, primarno se radi o pojavi poznatoj pod nazivom pijezomagnetski efekat, kada oslobađanje velike količine nakupljenog pritiska duž pukotine uzrokuje lokalne promene geomagnetskog polja. Što se tiče cunamija, ogromna kretanja morske vode uzrokuju varijacije u atmosferskom pritisku. To dalje utiče na jonosferu, što za posledicu ima promenu magnetnog polja. I jedno i drugo može se detektovati mrežom posmatračkih tačaka na različitim lokacijama. Glavna dobit kod ovakvog pristupa je brzina. Imajući u vidu da elektromagnetni talasi putuju brzinom svetlosti, skoro trenutno možemo da detektujemo učestalost događaja posmatranjem promena u geomagnetnom polju.
Međutim, kako da procenimo da li polje ima anomalija ili nema? Geomagnetno polje na različitim lokacijama je signal koji neprestano varira. Celokupni metod  je zasnovan na saznanju o normalnom polju na datoj lokaciji. Stoga su Juta Katori i vanredni profesor Kan Okubo, iz Tokija, prihvatili poduhvat razvoja metode merenja na više lokacija širom Japana i procene geomagnetnog polja na različitim specifičnim tačkama posmatranja. Kako im je to pošlo za rukom?
Oni su primenili algoritam pomoću kojeg “uče” mašine a koji je poznat kao model duboke neuronske veze (DNN). Zasnovan je na načinu na koji se neuroni povezuju unutar ljudskog mozga. Ubacivanjem ogromne količine ulaznih podataka dobijenih istorijskim merenjima, oni puštaju da algoritam stvori i poboljša rad ekstremno složenih višeslojnih grupa operacija koje na najefikasniji način mapiraju izmerene podatke. Koristeći pola miliona tačaka sa kojih su u toku 2015. godine uzimani podaci, stručnjaci su uspeli da stvore mrežu koja može da oceni magnetno polje posmatrane tačke sa izuzetnom preciznošću.
Obzirom na prilično niske troškove izračunavanja kod DNN, sistem bi mogao da se udruži s mrežom veoma osetljivih detektora kako bi se omogućilo brzinsko otkrivanje zemljotresa i cunamija. Tako bismo dobili efikasni sistem upozorenja koji bi smanjio materijalnu štetu na minimum, i što je još važnije, spaslo bi se mnogo ljudskih života.

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"