AI mở ra kỷ nguyên mới trong việc phát hiện sớm tín hiệu động đất

Kết quả đầy hứa hẹn này mở ra tiềm năng to lớn trong việc cảnh báo sớm và giảm thiểu rủi ro do động đất gây ra trong tương lai. Việc dự đoán chính xác động đất từ lâu đã được xem là một nhiệm vụ bất khả thi, ngay cả với những nhà khoa học lạc quan nhất.

Bản chất đột ngột và tàn khốc của động đất đã khiến các phương pháp dự đoán truyền thống gặp nhiều hạn chế, để lại nhân loại trong tình trạng dễ tổn thương trước những hậu quả khôn lường.

Tuy nhiên, nhờ những đột phá gần đây trong công nghệ AI, viễn cảnh dự báo động đất đang dần thay đổi, thắp lên hy vọng về một tương lai an toàn hơn.

Năm 2023, các nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học Địa chất Jackson, Đại học Texas tại Austin (Mỹ) đã gây chấn động giới khoa học khi phát triển một hệ thống AI có thể dự đoán chính xác 70% các trận động đất trước tới một tuần.

Được đào tạo trên dữ liệu địa chấn trong 5 năm từ Trung Quốc, thuật toán AI mang tên DiTing đã phân tích các mô hình rung chấn để xác định tâm chấn tiềm năng và đánh giá khả năng xảy ra động đất.

Trong thử nghiệm kéo dài 7 tháng, hệ thống này đã dự đoán thành công 14 trận động đất trong bán kính khoảng 322 km từ tâm chấn, đạt độ chính xác vượt xa mọi phương pháp trước đây.

“Dự đoán động đất là một thách thức vô cùng lớn”, Sergey Fomel, nhà khoa học địa chất và thành viên nhóm nghiên cứu chia sẻ. “Chúng tôi vẫn chưa thể áp dụng công nghệ này trên toàn cầu, nhưng những gì đạt được cho thấy rằng, về nguyên tắc điều từng được xem là bất khả thi có thể trở thành hiện thực”.

AI mở ra kỷ nguyên mới trong việc phát hiện sớm tín hiệu động đất

Tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (Mỹ), các nhà nghiên cứu đã đạt được một đột phá quan trọng khi sử dụng công nghệ AI và máy học (machine learning) để phát hiện những tín hiệu tinh vi báo trước động đất, những dấu hiệu từng bị che khuất bởi tiếng ồn địa chấn.

Công trình này đã giúp nhận diện thành công các cảnh báo sớm tại núi lửa Kīlauea ở Hawaii, đánh dấu lần đầu tiên những tín hiệu như vậy được phát hiện trong một đứt gãy trượt dính, loại đứt gãy đứng sau một số trận động đất tàn khốc nhất trong lịch sử.

Christopher Johnson, nhà nghiên cứu chính tại Los Alamos, nhấn mạnh tầm quan trọng của phát hiện này: “Chúng tôi muốn xác định liệu có thể tách tín hiệu dự báo khỏi tiếng ồn hay không, và từ đó nhận diện khi nào hệ thống đang tiến gần đến điểm trượt lớn trong chu kỳ tải. Đây là lần đầu tiên chúng tôi áp dụng phương pháp này cho một trận động đất có loại và cường độ như thế này”.

Bằng cách tận dụng công nghệ học máy, nhóm nghiên cứu đã mở ra một hướng đi hoàn toàn mới trong lĩnh vực theo dõi và dự đoán động đất.

Thành tựu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của đứt gãy địa chất, mà còn đặt nền móng cho sự phát triển của hệ thống cảnh báo sớm hiệu quả hơn, giúp con người chuẩn bị tốt hơn trước những thảm họa thiên nhiên.

AI cách mạng hóa dự đoán động đất trong thời gian thực

AI không chỉ giúp dự báo động đất, mà còn mở ra một kỷ nguyên mới trong giám sát và cảnh báo thời gian thực. Những hệ thống AI tiên tiến ngày nay có khả năng phân tích dữ liệu địa chấn ngay lập tức, cung cấp những thông tin quan trọng như:

- Xác định chính xác khu vực chịu ảnh hưởng;

- Dự báo khung thời gian xảy ra động đất;

- Ước tính phạm vi cường độ rung chấn;

- Tính toán xác suất xảy ra với độ chính xác cao;

- Xử lý dữ liệu động theo thời gian thực và tích hợp lưu trữ đám mây.

Những tiến bộ này có thể cách mạng hóa công tác phòng chống thảm họa, giúp các cộng đồng có thêm thời gian quý giá để sơ tán hoặc triển khai các biện pháp bảo vệ kịp thời, từ đó giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.

AI định hình tương lai giám sát địa chấn toàn cầu

Sự phát triển của các mô hình AI như DiTing đang mở ra những cơ hội đột phá trong giám sát và dự đoán động đất trên phạm vi toàn cầu.

Được đào tạo trên dữ liệu từ Mạng lưới Quan sát Động đất Trung Quốc, DiTing minh chứng cho tiềm năng của AI trong việc xử lý tập dữ liệu khổng lồ, kết hợp với công nghệ tiên tiến để nâng cao độ chính xác trong phát hiện địa chấn.

Theo Viện Địa vật lý thuộc Cục Quản lý Động đất Trung Quốc, mô hình này đã giúp cải thiện đáng kể tốc độ và độ chính xác trong nhận diện tín hiệu địa chấn, từ đó hỗ trợ các cơ quan chức năng phản ứng nhanh chóng và hiệu quả hơn trước các nguy cơ động đất.

Với sự phát triển không ngừng, AI hứa hẹn định hình lại toàn bộ hệ thống cảnh báo sớm, giúp nhân loại chủ động hơn trong việc ứng phó với thảm họa thiên nhiên.

Những đột phá trong AI và công nghệ giám sát địa chấn không chỉ là thành tựu khoa học mà còn mang ý nghĩa nhân văn sâu sắc, bảo vệ mạng sống và giảm thiểu thiệt hại do động đất gây ra.

Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức phía trước, những tiến bộ đầy triển vọng của các nhà nghiên cứu đang dần biến điều tưởng chừng không thể đoán trước thành có thể dự báo, giúp con người chuẩn bị tốt hơn trước sức mạnh khôn lường của thiên nhiên.

Những nỗ lực của Đại học Texas tại Austin, Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, và các mạng lưới giám sát địa chấn toàn cầu đã khẳng định tiềm năng cách mạng hóa dự báo động đất bằng AI.

Khi các hệ thống AI trở nên tinh vi hơn và dữ liệu địa chấn ngày càng phong phú, giấc mơ về một hệ thống dự đoán động đất đáng tin cậy không còn là một viễn cảnh xa vời mà đang dần trở thành hiện thực.

Việc tận dụng sức mạnh AI không chỉ thay đổi cách con người phản ứng với thảm họa, mà còn định nghĩa lại mối quan hệ của chúng ta với thiên nhiên, chuyển từ phục hồi sau thảm họa sang chủ động phòng tránh.

Kỷ nguyên AI trong dự báo động đất đã bắt đầu, và những gì nó mang lại có thể không gì khác ngoài một cuộc cách mạng thực sự.