ΤΟ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ ΛΑΘΟΣ ΣΤΗ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΣΕΙΣΜΟΥΣ ΣΤΗ ΣΑΝΤΟΡΙΝΗ

Aν τυχόν σε έχει τρομοκρατήσει ο αριθμός των σεισμών που εκδηλώνεται καθημερινά αυτόν τον μήνα στη Σαντορίνη, αν νιώθεις να “πνίγεσαι” μέσα στο χάος των πληροφοριών που παρέχονται καθημερινά και ουσιαστικά δεν εξηγείται κάτι (μόνο πανικοβάλλουν), αν σε έχει κουράσει ο “ανταγωνισμός” μεταξύ επιστημόνων επί του μέγιστου πιθανού μεγέθους του πιθανού κύριου σεισμού, αλλά εξακολουθείς να θες να μάθεις τι συμβαίνει, ήλθε η ώρα να ενημερωθείς πως μπήκε στο “παιχνίδι” η τεχνητή νοημοσύνη που “ενδιαφέρεται” μόνο για data.

Supercomputer αποκάλυψε σε λίγες ώρες τι συμβαίνει στη Σαντορίνη και την Αμοργό, με τους αλγόριθμους ανίχνευσης σεισμών να δίνουν πληροφορίες που είναι φύσει αδύνατο να δουν οι επιστήμονες με τα παραδοσιακά μέσα.

Τι εννοώ;

Θα δώσουμε το λόγο στην Δρ Μαργαρίτα Σέγκου, σεισμολόγο, διευθύντρια Ερευνών στη British Geological Survey (Βρετανική Γεωλογική Υπηρεσία) και επικεφαλής διεθνούς ομάδας σεισμολόγων από διάφορα πανεπιστήμια, που συνεργάζονται για να την ανάλυση όσων συμβαίνουν στη χώρα μας, με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης.

Εξηγεί γιατί δεν έχει κανένα νόημα η δημόσια συζήτηση

α) για τον αριθμό των σεισμών που έχουν ξεπεράσει τους 20.000 σε δυο μήνες και

β) για το πιθανό μέγιστο μέγεθος.

Διευκρινίζει πως οι κυματομορφές που έχει δώσει η ΑΙ «έχουν χαρακτηριστικά όχι μόνο τεκτονικής, αλλά και ηφαιστειακής σεισμικότητας» μεν, αλλά λέει γιατί αυτό δεν πρέπει να ανησυχεί και ξεκαθαρίζει πού έχει νόημα να επικεντρώσουν οι επιστήμονες.

Επίσης, αποκαλύπτει πως η τεχνητή νοημοσύνη είδε πως αυτό που συμβαίνει τώρα στην περιοχή “προετοιμαζόταν” από την 1η Δεκεμβρίου. Κάτι που δεν γινόταν να δουν όσοι παρακολουθούν τις στάνταρ τεχνικές (σεισμόμετρα κλπ).

«Προφανώς, το πρώτο πρόβλημα στην επιστήμη μας, είναι πως οι σεισμοί συμβαίνουν βαθιά στη γη. Οπότε, οι παρατηρήσεις που μας βοηθούν να καταλάβουμε τους σεισμούς, γενικά ως φαινόμενα, δεν είναι άμεσες. Είναι έμμεσες. Προέρχονται από τους σεισμογράφους που βρίσκονται στην επιφάνεια της γης. Ως εκ τούτου, πρέπει με κάποιο τρόπο, μέσα από αναλύσεις, από αλγόριθμους που χρησιμοποιούμε, να βρούμε έναν τρόπο να απεικονίσουμε τι συμβαίνει σε βάθος.

Αυτό έχετε μπροστά σας, όταν βλέπετε κάποιον χάρτη σεισμικότητας.

Σε ό,τι αφορά την επιστήμη της τεχνητής νοημοσύνης, μας δίνει πλέον τη δυνατότητα να ανιχνεύσουμε περίπου 10 φορές περισσότερα σεισμικά γεγονότα από ό,τι οι στάνταρ τεχνικές που χρησιμοποιούνται ακόμα, όταν βλέπετε -για παράδειγμα- τον επίσημο χάρτη σεισμικότητας του Αστεροσκοπείου Αθηνών. Είναι κάτι που προκύπτει από στάνταρ τεχνικές».

Γιατί είναι σημαντικό να ανιχνεύονται 10 φορές περισσότεροι σεισμοί;

«Τα μεσαία προς μεγάλα γεγονότα -ας πούμε από ένα μέγεθος 3 και πάνω-, κάθε λίγες ώρες. Και αν είμαστε σε μια κατάσταση ηρεμίας, κάθε πολλές μέρες. Έτσι, η εικόνα που παίρνουμε για την σεισμικότητα είναι πολύ αποσπασματική.

Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης βρίσκει δέκα φορές περισσότερα γεγονότα -μικρότερους σεισμούς που συμβαίνουν συχνότερα και είναι οι συνδετικοί κρίκοι μεταξύ των μεγάλων μεγεθών. Αυτό που μας ενημερώνουν είναι πώς εξελίσσεται ο μηχανισμός στο βάθος της γης. Πώς χτίζεται αυτή η αλυσίδα των σεισμών.

Με αυτόν τον τρόπο, προσπαθούμε να προσεγγίσουμε καλύτερα τι πρόκειται να συμβεί τις επόμενες μέρες».

Μοντέλο ΑΙ εκτιμά τι μπορεί να συμβεί την επόμενη ημέρα

Το αποτέλεσμα του machine learning είναι όσα καλά είναι τα data, με τα οποία τροφοδοτούν οι επιστήμονες το ‘μηχάνημα’. Οι σεισμολόγοι συνηθίζουν να λένε πως ένας από τους λόγους που δεν μπορούν να προβλέψουν σεισμούς είναι ότι δεν γνωρίζουν όλα τα ρήγματα της Γης. Άρα πόσο επιτυχημένο μπορεί να είναι το αποτέλεσμα;

«Υπάρχουν διαφορετικές λειτουργίες. Η τεχνητή νοημοσύνη δεν μας βοηθάει μόνο σε ένα συγκεκριμένο έργο, αυτό της ανίχνευσης των σεισμών. Για παράδειγμα, η φοιτήτρια μου που δουλεύει μαζί μου υπό ένα βραβείο αριστείας, έχει χρησιμοποιήσει δεδομένα σεισμικών καταλόγων από όλη τη Γη, προκειμένου να φτιαχτεί ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που θα μπορεί να μας δίνει μια εκτίμηση για το τι πρόκειται να συμβεί την επόμενη μέρα.

Αυτό λοιπόν, μαζί με την δυναμική εξέλιξη του φαινομένου, χρησιμοποιώντας τις στάνταρ τεχνικές και τις γνώσεις των επιστημόνων, συν τα δέκα φορές περισσότερα γεγονότα με την ανίχνευση της τεχνητής νοημοσύνης, μας ανοίγει νέες δυνατότητες στο να καταλάβουμε το φαινόμενο» που πάντα μελετάται.

ΤΙ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΣΤΗ ΣΑΝΤΟΡΙΝΗ

Η εύλογη επόμενη ερώτηση ήταν ποιος είναι ο βαθμός κατανόησης των επιστημόνων, για το σμήνος σεισμών που παρατηρείται στην περιοχή των Κυκλάδων.

«Υπάρχει καλύτερη κατανόηση από ό,τι τις πρώτες ημέρες. Αυτό που βλέπουμε λοιπόν, είναι ότι από τις 5 του μηνός και μετά αυτά τα σμήνη έρχονται και φεύγουν περίπου δύο φορές την ημέρα. Αρχίζουν με ένα μέγεθος, περίπου 4 και κλιμακώνονται περίπου σε ένα μέγεθος 5.

Στη συνέχεια, έπειτα από κάποιες ώρες το σύστημα χαλαρώνει.

Αυτό που βλέπουμε είναι ότι μετά τις 5 του μηνός υπάρχει μια διαφορετική εικόνα, γιατί αυτά τα επεισόδια έχουν αποκτήσει μεγαλύτερη διάρκεια. Αυτό που πρέπει να παρατηρούμε συστηματικά αυτήν τη στιγμή οι επιστήμονες, είναι πώς συμπεριφέρονται αυτά τα επεισόδια σεισμικότητας. Στη βιβλιογραφία αυτή η έκφραση συνδέεται με την κυκλοφορία υγρών.

Αυτό που πρέπει να είμαστε από πάνω να βλέπουμε καθημερινά, είναι η αλλαγή συμπεριφοράς αυτών των επεισοδίων.

Αυτό που μας ενδιαφέρει αυτή τη στιγμή είναι σίγουρα να μη γίνουν πιο συχνά. Δηλαδή, όσο βλέπουμε την κατάσταση να συνεχίζεται, προφανώς βλέπουμε μια δυναμική εξέλιξη του φαινομένου που έχει μεν κάποια τεκτονικά χαρακτηριστικά -αυτοί οι σεισμοί συμβαίνουν σε κάποια ρήγματα. Τώρα, αν τα ξέρουμε (τα ρήγματα) ή όχι, είναι κάτι δευτερεύον και θα σας εξηγήσω γιατί.

Από τους μεγάλους σεισμούς σε παγκόσμια κλίμακα, μόνο το 70% συμβαίνουν σε γνωστά ρήγματα. Άρα, δεν είναι κάτι που θα πρέπει να μας ανησυχεί το αν γνωρίζουμε a priori το ρήγμα».

«Επειδή έχουμε αυτή τη μεγάλη, υψηλής ανάλυσης, εικόνα αυτή την στιγμή βλέπουμε τα ρήγματα να δημιουργούνται μπροστά στα μάτια μας».

«Μπορούμε να ξεπεράσουμε πλέον, το αν ο σεισμός προκύπτει από γνωστό ή άγνωστο ρήγμα.

Αν πρέπει να μας μείνει κάτι από αυτά τα επεισόδια είναι πως έχει καλώς αν συνεχιστούν. Παρακολουθούμε τη δυναμική εξέλιξη του φαινομένου, όπως αυτά τα υγρά πιθανότατα ανεβαίνουν σε πιο επιφανειακά στρώματα γύρω στα 5 με 10 χιλιόμετρα, σπάνε τα γύρω πετρώματα και αυτά μας δίνουν τη σεισμικότητα που παρατηρούμε.

Αυτό ενδέχεται να συνεχιστεί τις επόμενες μέρες.

Σίγουρα δεν θέλουμε να δούμε ξαφνικά μια μέρα τη σεισμικότητα να πέφτει στο μηδέν. Εφόσον δεν αντιστοιχεί σε κάποιο πρόβλημα παρατήρησης του δικτύου, που έχει στηθεί και είναι αρκετά καλό αυτήν την στιγμή, θα σημαίνει πως υπήρχαν κάποιες διαδικασίες, έχουν σπάσει όλα τα πετρώματα που είναι να σπάσουν και μια φάση ηρεμίας, σε αυτή την περίπτωση, δεν θα σηματοδοτούσε απαραίτητα κάτι καλό.

Θα πρέπει να δούμε μια σταδιακή αποκλιμάκωση, την οποία δεν βλέπουμε αυτήν την στιγμή. Τουναντίον, από τις 5 του μηνός βλέπουμε μεγαλύτερης διάρκειας pulses (ώρες έντονης σεισμικότητας -πριν χαλαρώσει το σύστημα)».

Από το Δεκέμβριο “προετοιμαζόταν” αυτό που βλέπουμε τώρα

Παράλληλα με τη σεισμικότητα «κοιτάμε και για σημαντικά συνοδά γεωφυσικά φαινόμενα στις κυματομορφές (σσ γράφημα που παρουσιάζει την εναλλαγή της ενεργειακής στάθμης του κύματος, όπως ταξιδεύει στον κόσμο -φανταστείτε το σαν το καρδιογράφημα που κάνουμε)».

Γιατί;

«Έχουμε δει πως κάποιες από αυτές τις κυματομορφές έχουν χαρακτηριστικά όχι μόνο τεκτονικής, αλλά και ηφαιστειακής σεισμικότητας. Aυτό δεν είναι κάτι που πρέπει να μας ανησυχεί. Ίσα, ίσα είναι κάτι πλήρως αναμενόμενο, δεν είναι κάτι ασύνδετο με τον ηφαιστειακό χώρο της Σαντορίνης, του Κολούμπο».

Θα πρέπει όμως, με στοιχεία να δούμε τις επόμενες ημέρες με ποιον τρόπο συνδέονται. Αυτή η ανάλυση είναι σε εξέλιξη.

Με τα δεδομένα που όπως είπε, έχει μπροστά της «φαίνεται πως μέχρι τα μεσάνυχτα της Τετάρτης 12/2 θα ξεπεράσουμε τα 20.000 σεισμικά γεγονότα, από την αρχή της κρίσης», βάσει δικών της αναφορών που πάνε πίσω δυο μήνες «πριν αρχίσει καν, η ελληνική σεισμολογική κοινότητα να συμμετέχει ενεργά σε μια δημόσια συζήτηση.

Με την ομάδα μου “τρέξαμε” τουλάχιστον 2 μήνες πίσω (από την 1η Δεκεμβρίου) σε δεδομένα που υπάρχουν για την Σαντορίνη και είδαμε πως στην ευρύτερη περιοχή -συμπεριλαμβανομένης της περιοχής που έχουμε τώρα αυτή τη σεισμικότητα- είχαμε 1.530 γεγονότα ήδη σε μικρά μεγέθη, αλλά σαφώς ο χώρος ήταν σε μια διέγερση. Υπήρχε ήδη μια φάση προετοιμασίας αυτού που βλέπουμε τώρα».

«Δεν έχει καμία σημασία η συζήτηση για το μέγιστο μέγεθος»

Την 1η Φεβρουαρίου άρχισε πλέον να είναι αντιληπτό το φαινόμενο έντονα» και άρχισε ο δημόσιος διάλογος, μαζί με το too much information των επιστημόνων που περισσότερο μπερδεύουν και αγχώνουν, παρά ενημερώνουν επί απτών θεμάτων.

«Αυτό που μπορώ να σας πω σχετικά με τη δημόσια συζήτηση είναι ότι πραγματικά για τις ώρες που μιλάμε, που υπάρχει αυτή η έντονη σεισμική διέγερση, δεν μπορεί κανένας να σας πει ποιο είναι το μέγιστο μέγεθος. Και δεν έχει και καμία σημασία αυτή η συζήτηση.

Το μόνο που κάνει είναι να προσθέτει στην ανησυχία αυτή τη στιγμή. Ο λόγος είναι ότι επειδή, όπως σας είπα, αυτά τα υγρά που πιθανολογούμε ότι τα βλέπουμε εμμέσως -από τα σεισμόμετρα και τις καταγραφές μας- φαίνεται να υπάρχει εδώ αυτό που έχουμε δει και σε άλλες περιπτώσεις. Αλλά επειδή είναι ένα φαινόμενο που προκαλείται από την τεκτονική και το ηφαιστειακό background (περιβάλλον) της περιοχής, όσο διαρκεί αυτή η έντονη σεισμικότητα, δεν ξέρει κανένας ποιο είναι το μέγιστο μέγεθος των δυναμικά εξελισσόμενων διαρρήξεων των ρηγμάτων».

«Το μεγαλύτερο λάθος, αυτή τη στιγμή, στη δημόσια συζήτηση είναι ότι αντιμετωπίζουν αυτό που συμβαίνει, με κανόνες μιας τυπικής σεισμικότητας που είναι ένα κύριο γεγονός και έχεις μετά μια μετασεισμική ακολουθία. Δεν υπάρχει κάτι τέτοιο εν προκειμένω».

«Οι σεισμοί έρχονται και φεύγουν σαν σμήνη. Θα πρέπει να μας κεντρίσει το ενδιαφέρον, αυτό κάνουμε σήμερα, το γιατί αυτοί οι σεισμοί αρχίζουν με ένα 4. Δείχνει δηλαδή, ότι το μέγεθος του 4 δεν είναι ένας μεγάλος σεισμός, είναι ένας μεσαίου μεγέθους σεισμός. Οπότε μας δείχνει ότι η κατάσταση του συστήματος είναι ήδη πολύ υψηλή.

Ανά πάσα ώρα και στιγμή, με ένα 4 μπορεί να αρχίσει η επόμενη έντονη φάση που συνήθως, όταν κλιμακώνεται, φτάνει ένα 5.

Αυτή η διακύμανση θα πρέπει να μας λέει κάτι για τη φυσική διαδικασία. Αυτό είναι που ψάχνουμε σήμερα. Τι συμβαίνει.

Ταυτόχρονα -και σε αυτό θα σταθώ και είναι πολύ σημαντικό- γυρνάμε πίσω όσο μπορούμε στο χρόνο, χρησιμοποιώντας τις ίδιες τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης, να δούμε πως ήταν εκείνες οι κρίσεις, οι πιο παλιές της Σαντορίνης. Πώς σταμάτησαν και πόσο άρχισαν, για να μπορούμε να καταλάβουμε τι συμβαίνει».

Πού πρέπει να επικεντρωθεί η προσοχή

«Σε δύο πράγματα. Κατ’ αρχάς αν αυτά τα επεισόδια έντονης σεισμικότητας που περιγράφονται σαν pulses γίνουν πιο συχνά και δεύτερον, αν αρχίσουμε να βλέπουμε κάτι χαρακτηριστικό στα σεισμογραφήματα που είναι γνωστό σαν LP (Long Period).

Υπάρχει κάποιο χαρακτηριστικό συχνοτικό περιεχόμενο που έρχεται late the game (αργότερα) και συνήθως είναι χαρακτηριστικό μιας πιο έντονες φάσης. Δεν έχουμε δει όμως, κάτι τέτοιο μέχρι τώρα. Είμαι κατηγορηματική σε ό,τι έχουμε δει από σταθμούς στην περιοχή, οπότε πρέπει να συνεχίσουμε την εντατική παρακολούθηση.

Δεν μας ενδιαφέρει αν οι σεισμοί είναι 20.000 ή 21.000. Δεν έχει να κάνει πλέον με το νούμερο που θα έχουμε μπροστά μας και δεν έχει να κάνει σίγουρα με το μέγεθος».

ΠΩΣ ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΕΜΠΙΣΤΕΥΤΟΥΜΕ ΤΟΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ ΣΕΙΣΜΟΛΟΓΙΚΗΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗΣ

Ο αλγόριθμος που δοκιμάζεται σήμερα από την Δρ Σέγκου και την ομάδα της, έχει ήδη δοκιμαστεί με επιτυχία στην Ιταλία. Πόσα χρόνια δουλεύουν οι ερευνητές επ’ αυτού;

«Ο αλγόριθμος που χρησιμοποιείται ευρέως από όλους τους επιστήμονες έχει έρθει από πολύ στενούς συνεργάτες, οι οποίοι το δούλευαν χρόνια στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ. Κάνουμε την ανάλυση για τη Σαντορίνη αυτές τις μέρες μαζί με ένα διεθνές γκρουπ, οπότε συμμετέχουν αρκετά πανεπιστήμια.

Για να απαντήσω πιο ξεκάθαρα στην ερώτησή σας, θα σας πω ότι ένα πολύ σημαντικό point για την εξέλιξη όλων αυτών των αλγορίθμων και για το τεστάρισμα του τι μας δίνουν, ήρθε από ένα πρότζεκτ του οποίου ηγήθηκα για τους σεισμούς στην Ιταλία το 2016-2017. Ήταν ένα κοινό πρότζεκτ μεταξύ Μεγάλης Βρετανίας, ΗΠΑ και Ιταλών επιστημόνων.

Εκεί λοιπόν, ενώ υπήρχε μια αρχή ήδη από το γκρουπ του Στάνφορντ, η σεισμική ακολουθία του Αματρίτσε μας έδωσε τη δυνατότητα να τεστάρουμε και να δούμε ειδικά ποιος είναι ο ορίζοντας τα πράγματα που μπορούμε σήμερα να συζητήσουμε.

Ήταν ο πρώτος κατάλογος για παρατηρήσεις σεισμικής ακολουθίας που δημοσιεύθηκε το 2022 από την Ιταλία και νομίζω ότι από εκεί και πέρα τα πράγματα έχουν αρχίσει και εξελίσσονται αρκετά ραγδαία, στο κομμάτι της τεχνητής νοημοσύνης.

Υπάρχει σαφώς το σύνορο ότι δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνητή νοημοσύνη το ίδιο εύστοχα, για να προβλέψουμε πότε θα γίνει ο μεγάλος επόμενος σεισμός».

Μπορεί κάποια στιγμή να γίνει κι αυτό;

«Σε όλες τις επιστήμες, όλοι προσπαθούμε σε μια κοινή κατεύθυνση. Αν κάποτε βρούμε τρόπο πρόγνωσης τι να σας πω; Προσωπικά θα εκπλαγώ. Η δική μου μεταδιδακτορική έρευνα στην Καλιφόρνια, αυτό που κάνω τα τελευταία 15 χρόνια αφορά το θέμα μηχανισμών διέγερσης σεισμικότητας για σεισμούς σε όλον τον κόσμο -στην Καλιφόρνια, την Ιαπωνία, τη Γαλλία.

Ο κοινός παρονομαστής είναι ότι ενώ βελτιωνόμαστε στο να παρακολουθούμε σεισμικές ακολουθίες, δεν βρισκόμαστε κοντά στο να πούμε πότε θα γίνει το επόμενο μεγάλο γεγονός. Επειδή είναι πολυσυλλεκτικό το θέμα της παρατήρησης και της ανάλυσης, πρέπει με φειδώ να δίνουμε στον κόσμο να καταλάβει τι συμβαίνει. Είναι πραγματικά κάτι εντελώς ξένο σε εμένα, να πρέπει να πουν όλοι τη γνώμη τους για το ποιο θα είναι το μέγιστο μέγεθος.

«Δεν εξετάζω αν είναι σωστή η πληροφορία για το μέγιστο μέγεθος σεισμού. Μπορεί και να είναι. Μπορεί να υπάρχουν 10 απόψεις, δεν είναι κακό να αφήνουμε να υπάρχει πλουραλισμός. Στη συζήτηση όμως, για το πώς θα εξελιχθεί το φαινόμενο, το μέγιστο μέγεθος δεν είναι το κυρίαρχο».

Επανέλαβε πως οι προτεραιότητες είναι «να δούμε αν γίνονται πιο συχνά τα pulses και να μην δούμε κάποιες φάσεις, χαρακτηριστικές που είναι γνωστές ως μακρές περίοδοι στα σεισμογραφήματα. Δεν έχουμε δει κάτι τέτοιο μέχρι τώρα, όμως είναι σίγουρα κάτι που ψάχνουμε εντατικά».