Μια εξίσωση που συντάχθηκε με την τεχνητή νοημοσύνη αποκαλύπτει αδίστακτα κύματα τέρας που σχηματίζονται «μόνο»| Λαϊκή Επιστήμη

Τα αδίστακτα κύματα τεράτων, που κάποτε πίστευαν εξαιρετικά σπάνια, τώρα επιβεβαιώνεται στατιστικά ότι εμφανίζονται «διαρκώς» χάρη στη νέα ανάλυση των ερευνητών με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Χρησιμοποιώντας συνδυασμένες πληροφορίες εκατοντάδων ετών που συγκεντρώθηκαν από πάνω από 1 δισεκατομμύριο κυματικά μοτίβα, επιστήμονες που συνεργάζονται μεταξύ του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης και του Πανεπιστημίου της Βικτώριας δημιούργησαν μια αλγοριθμική εξίσωση ικανή να προβλέψει τη «συνταγή» για ακραία αδίστακτα κύματα. Με αυτόν τον τρόπο, η ομάδα φαίνεται να ανατρέπει επίσης τις πεποιθήσεις για τα ωκεάνια μοτίβα που χρονολογούνται από το 1700.

Παρά τους αιώνες τρομακτικών, ανεπιβεβαίωτων φημών μαζί με τον σκεπτικισμό των λάτρεις της γης, τα τερατώδη αδίστακτα κύματα τεκμηριώθηκαν επιστημονικά μόνο για πρώτη φορά το 1995. Αλλά από τότε που εξοπλισμός μέτρησης λέιζερ στη νορβηγική πλατφόρμα πετρελαίου

Draupner

Οι ερευνητές εργάστηκαν για να μελετήσουν τη φυσική, τα χαρακτηριστικά και τις επιρροές του ωκεάνιου φαινομένου, έχοντας συλλάβει αδιάσειστα στοιχεία μιας συνάντησης με ένα τείχος νερού ύψους 85 ποδιών. Κατά τη διάρκεια της επόμενης δεκαετίας, οι ωκεανογράφοι έφτασαν να ορίσουν ένα απατεώνα κύμα ως τουλάχιστον διπλάσιο από το ύψος του «σημαντικού ύψους κύματος» ενός σχηματισμού ή του μέσου όρου του μεγαλύτερου ενός τρίτου ενός σχεδίου κύματος. Άρχισαν επίσης με σιγουριά να αναφέρουν «

κάποιους λόγους

πίσω από τα φαινόμενα, αλλά ήξερε ότι υπήρχαν πολλά περισσότερα να μάθουν.

[Related:


New AI-based tsunami warning

software

could help save lives


.]

Σχεδόν δύο δεκαετίες μετά το Draupner, ωστόσο, η νέα προσέγγιση των ερευνητών, υποβοηθούμενη από την

τεχνητή νοημοσύνη

, προσφέρει άνευ προηγουμένου ανάλυση μέσω μιας μελέτης που δημοσιεύτηκε σήμερα στο


Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών


.

«Βασικά, είναι πολύ κακή τύχη όταν χτυπήσει ένα από αυτά τα γιγάντια κύματα», είπε ο Dion Häfner, ερευνητής μηχανικός και ο πρώτος συγγραφέας της

εργασία

ς.

Ανακοίνωση 20 Νοεμβρίου

. «Προκαλούνται από έναν συνδυασμό πολλών παραγόντων που, μέχρι τώρα, δεν έχουν συνδυαστεί σε μια ενιαία εκτίμηση κινδύνου».

Χρησιμοποιώντας μετρήσεις που ελήφθησαν από σημαδούρες που απλώθηκαν σε 158 τοποθεσίες κοντά στις ακτές των ΗΠΑ και υπερπόντια εδάφη, η ομάδα συγκέντρωσε για πρώτη φορά πληροφορίες ισοδύναμες με πληροφορίες για την κατάσταση της θάλασσας 700 ετών, ύψη κυμάτων, βάθη νερού και βαθυμετρικά δεδομένα. Αφού χαρτογράφησαν όλες τις αιτιώδεις μεταβλητές που επηρεάζουν τα αδίστακτα κύματα, ο Häfner και οι συνεργάτες τους χρησιμοποίησαν διάφορες μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης για να συνθέσουν τα δεδομένα σε ένα μοντέλο ικανό να υπολογίζει τις πιθανότητες σχηματισμού απατεώνων κυμάτων. (Αυτά περιλάμβαναν συμβολική παλινδρόμηση που παράγει μια έξοδο εξίσωσης και όχι μια μεμονωμένη πρόβλεψη.) Δυστυχώς, τα αποτελέσματα είναι απίθανο να μειώσουν τους φόβους οποιουδήποτε πάσχει από θαλασσοφοβία.

«Η ανάλυσή μας δείχνει ότι τα μη φυσιολογικά κύματα συμβαίνουν συνεχώς», δήλωσε ο Johannes Gemmrich, ο δεύτερος συγγραφέας της μελέτης, στην ανακοίνωση αυτής της εβδομάδας. Σύμφωνα με τον Gemmrich, η ομάδα κατέγραψε 100.000 περιπτώσεις δεδομένων που ταιριάζουν με τα αδίστακτα κύματα.

“Αυτό ισοδυναμεί με περίπου 1 κύμα τέρατος που συμβαίνει κάθε μέρα σε οποιαδήποτε τυχαία τοποθεσία στον ωκεανό”, πρόσθεσε ο Gemmrich, ενώ σημείωσε ότι δεν ήταν απαραίτητα όλα “κύματα τεράτων ακραίου μεγέθους”. Μια μικρή άνεση, ίσως.

Μέχρι τη νέα μελέτη, πολλοί ειδικοί πίστευαν ότι η πλειονότητα των απατεώνων κυμάτων σχηματίστηκε όταν δύο κύματα ενώθηκαν σε ένα ενιαίο, τεράστιο βουνό νερού. Με βάση τη νέα εξίσωση, ωστόσο, φαίνεται ότι η μεγαλύτερη επιρροή οφείλεται στη «γραμμική υπέρθεση». Τεκμηριώθηκε για πρώτη φορά το 1700, τέτοιες κατασ

τάσεις

συμβαίνουν όταν δύο συστήματα κυμάτων διασταυρώνονται και ενισχύουν το ένα το άλλο, αντί να συνδυάζονται. Αυτό αυξάνει την πιθανότητα σχηματισμού υψηλών κορυφών και βαθιών κοιλοτήτων μεγάλων κυμάτων. Αν και θεωρείται ότι υπάρχει εδώ και εκατοντάδες χρόνια, το νέο σύνολο δεδομένων προσφέρει συγκεκριμένη υποστήριξη για το φαινόμενο και τις επιπτώσεις του στα κυματικά μοτίβα.

[Related:


How Tonga’s volcanic eruption can help predict tsunamis


.]

Και ενώ είναι πιθανώς ανησυχητικό να φανταζόμαστε ένα κύμα ύψους οκτώ ορόφων να εμφανίζεται κάπου στον κόσμο κάθε μέρα, η νέα αλγοριθμική εξίσωση μπορεί τουλάχιστον να σας βοηθήσει να μείνετε πολύ μακριά από τοποθεσίες όπου είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν αδίστακτα κύματα ανά πάσα στιγμή. Αυτό

δεν είναι

συχνά χρήσιμο για τον μέσο άνθρωπο, αλλά για τα εκτιμώμενα 50.000 φορτηγά πλοία που πλέουν καθημερινά σε όλο τον κόσμο, η ενσωμάτωση της εξίσωσης στα εργαλεία πρόβλεψής τους θα μπορούσε να σώσει ζωές.

Γνωρίζοντας αυτό, η ομάδα του Häfner έχει ήδη διαθέσει τον αλγόριθμό της, την έρευνα και τα δεδομένα της ως πληροφορίες ανοιχτού κώδικα, έτσι ώστε οι μετεωρολογικές υπηρεσίες και οι δημόσιοι φορείς να μπορούν να αρχίσουν να εντοπίζουν και να αποφεύγουν οποιεσδήποτε απατεώνες επιρρεπείς σε κύματα.