نموذج التعلم الآلى الجديد يحسن الإنذارات المبكرة بالتسونامى

عززت دراسة جديدة الإحصاءات التقليدية بتقنيات جديدة للتعلم الآلي، باستخدام الذكاء الاصطناعي، لاختبار نماذج الإنذار المبكر لتوفينو، كولومبيا البريطانية، وهي وجهة شهيرة لركوب الأمواج والسياحة على الساحل الغربي لجزيرة فانكوفر.

ووفقا لما ذكره موقع "Phys"، فإنه في الدراسة التي نشرتها مجلة الهندسة الساحلية، أظهر كاتسوشيرو جودا، أستاذ علوم الأرض ورئيس قسم أبحاث كندا في تقييم المخاطر المتعددة، أن نماذج الغابات العشوائية، وهي خوارزمية تعلم آلي تستخدم أشجار القرار للتنبؤ، كانت النظام الأكثر دقة مقارنةً بالشبكات العصبية، والذكاء الاصطناعي المستوحى من الدماغ البشري، ونماذج الانحدار الخطي المتعدد، وهي طريقة إحصائية تقليدية.

وقال جودا: "الانحدار الخطي المتعدد هو النموذج الأساسي الراسخ الذي نستخدمه منذ عقود للتنبؤ بالتسونامي"، مضيفا "نحن بحاجة إلى البدء في استخدام المزيد من نماذج الذكاء الاصطناعي للحصول على نتائج أفضل، لكنها تتطلب بيانات أكثر، ولا تُحسّن أدائها إلا بالمزيد من البيانات".

وأوضح جودا، "تُظهر نماذجنا أنه عندما تكون فترات الانتظار قصيرة جدًا، يختلف أداء نماذج الإنذار المبكر من التسونامي اختلافًا كبيرًا من حيث النجاح".

وأضاف: "نحتاج إلى مواصلة جمع البيانات واستخدام مجموعات بيانات متعددة لتطوير نموذج قوي للإنذار المبكر من التسونامي لتوفينو وغيرها من المجتمعات الساحلية في جزيرة فانكوفر".

وتُظهر البيانات التي تم جمعها أن الانتظار لفترة أطول لإصدار رسالة تحذير مبكر من تسونامي يُؤدي إلى نتائج أفضل من حيث إجلاء أكبر عدد من الأشخاص بأمان وبشكل منظم مقارنةً بوقت استجابة أقصر.

ومع ذلك، يُمثل هذا النهج إشكالية، إذ قد تُقلل فترات الانتظار الطويلة من فعالية رسائل التحذير، بل قد تُسبب في نهاية المطاف فتكًا أكبر بالأشخاص المُجلين وفرق الطوارئ.

تُعتبر توفينو مُعرّضة لخطر تسونامي كبير نظرًا لموقعها القريب من منطقة كاسكاديا الاندساسية، والتي تقع على بُعد 100-200 كيلومتر قبالة ساحل المحيط الهادئ لأمريكا الشمالية، وهي حدود صفيحة متقاربة (تكتونية) قادرة على إحداث زلازل وأمواج تسونامي تزيد قوتها عن 9 درجات، وقد يصل ارتفاعها إلى 20-30 مترًا.

تُعد منطقة كاسكاديا الاندساسية منطقةً حدوديةً للصفائح التكتونية، قادرةً على إحداث زلازل وأمواج تسونامي تزيد قوتها عن 9 درجات على مقياس ريختر، وقد يصل ارتفاعها إلى 20-30 مترًا.

زيمكن أن تصل أمواج تسونامي محلية، ناجمة عن الزلازل في منطقة كاسكاديا الاندساسية، إلى توفينو في غضون 15 إلى 20 دقيقة، مما لا يترك سوى وقت قصير للتحذير، ويعمل المجتمع بنشاط على الاستعداد للتسونامي، بما في ذلك إمكانية بناء أبراج تسونامي.