Smartfón ako seizmograf: miliardy telefónov vytvárajú globálny systém varovania pred zemetrasením
Sedíte pri svojom stole, keď vám zrazu telefón zavibruje s naliehavou správou: "Zemetrasenie: Očakávajte otrasy. Skryte sa, chráňte si hlavu a držte sa." O niekoľko sekúnd neskôr sa zem skutočne začne triasť. Toto nie je scéna z katastrofického filmu, ale realita, ktorú umožňuje systém Android Earthquake Alerts (AEA) od spoločnosti Google.
Zdroj Foto: Data SIO, NOAA, U.S. Navy, NGA, GEBCO, LDEO-Columbia, NSF, Landsat/Copernicus, Google Earth
Revolučná myšlienka spočíva v premene globálnej siete viac ako 2,5 miliardy smartfónov so systémom Android na najväčšiu crowdsourcovanú sieť seizmometrov na svete. Tento prístup demokratizuje včasné varovanie pred zemetrasením a prináša ho do regiónov, ktoré by si nikdy nemohli dovoliť budovať tradičné a nákladné siete seizmických senzorov. Hrdinom tohto príbehu je miniatúrny senzor ukrytý v každom smartfóne – mikro-elektro-mechanický systém (MEMS) akcelerometer.
Je to ten istý senzor, ktorý rozpozná, kedy otočíte obrazovku telefónu, a dokáže zaznamenať aj jemné vibrácie zeme. Cieľom každého systému včasného varovania je detegovať rýchlejšie, ale menej deštruktívne primárne vlny (P-vlny) zemetrasenia a odoslať varovanie skôr, ako dorazia pomalšie a ničivejšie sekundárne vlny (S-vlny). Kľúčovou výzvou je odlíšiť jemné vibrácie P-vlny od bežného "šumu", ako je prechádzajúce auto alebo pád telefónu.
Keď akcelerometer v nehybnom telefóne zaznamená otrasy zodpovedajúce P-vlne, odošle signál spolu s približnou polohou na servery spoločnosti Google. Jeden signál však nestačí; systém využíva algoritmus sieťovej detekcie, ktorý čaká na podobné signály z viacerých telefónov v rovnakej geografickej oblasti v takmer rovnakom čase, a až po dosiahnutí kritického počtu spúšťačov potvrdí zemetrasenie a vydá varovanie.
Moderné systémy, ako je AEA, využívajú hlboké neurónové siete, ktoré sú trénované na obrovských archívoch skutočných záznamov zemetrasení, aby sa naučili jedinečné "odtlačky" P- a S-vĺn a dokázali ich rozpoznať s nadľudskou presnosťou aj v zašumených dátach. Systém následne odosiela dva typy upozornení: menej rušivé "BeAware" pre slabé otrasy a hlasné "TakeAction" s pokynmi na celú obrazovku pre silnejšie otrasy.
Účinnosť systému potvrdzujú reálne prípady: pri zemetrasení s magnitúdou 6,7 na Filipínach dostali ľudia v blízkosti epicentra až 15 sekúnd varovania a v Nepále pri zemetrasení s magnitúdou 5,7 mali niektorí používatelia k dispozícii až 60 sekúnd na prípravu. Tento systém predstavuje zásadný posun od budovania kritickej verejnej infraštruktúry založenej na hardvéri k modelu založenému na softvéri.
Tradičné varovné systémy sa spoliehajú na tisíce drahých, štátom financovaných seizmometrov. Systém Android naopak využíva existujúci spotrebiteľský hardvér a hodnota je tvorená v softvéri – v detekčných algoritmoch, komunikačných protokoloch a modeloch umelej inteligencie bežiacich na serveroch Google. Tento prístup umožňuje rýchle a lacné globálne nasadenie, čím sa prístup k život zachraňujúcej technológii stáva nezávislým od bohatstva štátu.
Zároveň to však presúva zodpovednosť za kritickú verejnú službu z verejných inštitúcií na súkromnú korporáciu, čo otvára nové, zložité otázky o ochrane údajov, transparentnosti algoritmov a zodpovednosti, ktoré spoločnosť ešte len musí vyriešiť. Systém má svoje obmedzenia – nefunguje dobre v riedko osídlených oblastiach alebo nad oceánmi, kde často vznikajú najväčšie zemetrasenia spôsobujúce cunami.
Aj keď systém používa anonymizované dáta o polohe, každé rozsiahle zhromažďovanie údajov technologickým gigantom vyvoláva legitímne obavy o súkromie. Napriek tomu systém Android Earthquake Alerts predstavuje monumentálny skok vpred v našej schopnosti zmierňovať riziká zemetrasení v globálnom meradle, premieňajúc potenciálnu katastrofu na zvládnuteľnú udalosť.
Zdroj: newscientist.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
Zobrazit Galériu
