Da quando il Giappone è stato colpito da uno tsunami catastrofico nel 2011 che ha causato la morte di circa 18.500 persone, la costa nord-orientale ha costruito un suo sistema di allarme incredibile. Ha sviluppato la più grande rete di sensori al mondo con oltre 150 stazioni offshore per il monitoraggio dei movimenti sul fondo dell’oceano.
Gli scienziati del Riken Prediction Science Laboratory in Giappone hanno affermato che i dati generati da questi sensori devono essere convertiti in altezze ed estensioni dello tsunami lungo la costa per aiutare a salvare vite umane. Ciò richiede la risoluzione di equazioni matematiche difficili, un processo che potrebbe richiedere circa 30 minuti su un computer standard.
Nel nuovo studio, pubblicato di recente sulla rivista Nature Communications, gli scienziati hanno usato l’apprendimento automatico per ridurre il tempo di calcolo a meno di un secondo. “Di solito avviene dopo 30 minuti. Ma il nostro modello può fare previsioni in pochi secondi”, ha ribadito il coautore dello studio Iyan Mulia di Riken in una dichiarazione.
Tsunami: nuovo sistema per rilevarli in grado di fornire i primi risultati in meno di un secondo
“Il vantaggio principale del nostro metodo è la velocità delle previsioni, che è cruciale per l’allerta precoce”, ha affermato il dottor Mulia. “Nello studio, i ricercatori hanno addestrato il loro sistema di apprendimento automatico utilizzando oltre 3.000 tsunami generati dal computer. Hanno poi testato il sistema con altri 480 scenari di tsunami e tre tsunami effettivi.
Il nuovo modello di apprendimento automatico potrebbe ottenere una precisione comparabile a solo l’1% dello sforzo computazionale. “Il modello basato sull’apprendimento automatico proposto può ottenere una precisione comparabile al modello precedente con circa il 99% di riduzione dei costi computazionali, facilitando così una rapida previsione e un’efficiente sistema finale”. Tuttavia, il metodo è accurato solo per grandi tsunami superiori a circa 1,5 metri. Quindi, è necessario migliorare la precisione del sistema per gli tsunami più piccoli.
I ricercatori ritengono che il nuovo metodo potrebbe essere adottato per fare previsioni simili per altri scenari di fenomeni in cui il tempo è essenziale. “Il cielo è il limite: puoi applicare questo metodo a qualsiasi tipo di previsione in cui il vincolo di tempo è molto limitato”. “Prevediamo che, sostenuti dall’accelerazione dei progressi nell’informatica, ci saranno molto probabilmente dei miglioramenti sostanziali del metodo proposto, migliorando così la capacità di mitigazione dello tsunami a livello globale”.