به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری «فیز»، پیش‌بینی‌های دقیق و با جزییات از تاثیرات سونامی نزدیک شونده به سواحل شمال شرقی کشور ژاپن در کسری از ثانیه – به جای حدود نیم ساعت – قابل انجام است که فرصت ارزشمندی را در اختیار مردم برای انجام اقدامات مناسب قرار می‌دهد. این فناوری که بطور بالقوه جان انسان‌ها را نجات می‌دهد از قدرت «یادگیری ماشینی» بهره برداری می‌کند.
سونامی فاجعه‌باری که روز ۱۱ مارس ۲۰۰۱ شمال شرقی ژاپن را هدف قرار داد، موجب مرگ حدود ۱۸ هزار و ۵۰۰ نفر شد. چنانچه در آن زمان پیش بینی سونامی شامل پیش بینی دقیق ارتفاع آب در مناطق مختلف امکان پذیر بود، جان افراد زیادی را می توانست نجات دهد.
این بخش از سواحل ژاپن در حال حاضر از بزرگترین شبکه حسگرهای جهان برای نظارت بر تحرکات بستر اقیانوس برخوردار است. ۱۵۰ ایستگاه دریایی تشکیل دهنده این شبکه هستند و هشدارهای زودهنگامی درباره سونامی ارایه می‌دهند. اما داده‌های تولید شده توسط این حسگرها برای این که معنادار باشند، باید به پیش بینی دقیق درباره ارتفاع و شدت سونامی در امتداد خط ساحلی تبدیل شوند.
این کار به‌طور معمول مستلزم حل معادلات ریاضی است که با رایانه‌های معمولی (استاندارد) حدود ۳۰ دقیقه طول می‌کشد، اما سونامی سال ۲۰۱۱ برخی از مناطق را تنها ۴۵ دقیقه پس از لرزش زمین (بستر اقیانوس) هدف قرار داد.
اکنون «ایان مولیا» از آزمایشگاه «ریکن» (RIKEN) و همکاران او از یادگیری ماشینی برای کاهش زمان این محاسبات به کمتر از یک ثانیه استفاده کرده‌اند.
از آنجا که سونامی که رویدادی نادر است، این تیم سیستم یادگیری ماشینی خود را با استفاده از ۳ هزار مورد سونامی تولید شده رایانه‌ای آموزش داد. محققان سپس این سیستم را با ۴۸۰ سناریوی دیگر سونامی و سه سونامی واقعی آزمایش کردند. مدل مبتنی بر یادگیری ماشینی آنها توانست با تنها یک درصد از توان محاسباتی خود به میزان صحت قابل مقایسه‌ای (با سیستم قبلی) برسد.
همین رویکرد یادگیری عمیق برای سایر سناریوهای مشابه که زمان در آنها اهمیت زیادی دارد قابل محاسبه است. نتایج این مطالعه در نشریه «ارتباطات طبیعت» منتشر شده است.
نظر شما