AI4science
Από την αστροφυσική μέχρι τη μοριακή βιολογία και τις οικονομικές επιστήμες, ο μεγάλος όγκος δεδομένων αποτελεί ένα διαρκώς αυξανόμενο πρόβλημα διαχείρισης. Όμως, το πρόβλημα αυτό μπορεί να είναι μια άριστη ευκαιρία να δημιουργηθούν, με τα κατάλληλα υπολογιστικά συστήματα και αλγοριθμικά εργαλεία, νέες μέθοδοι για τη διαχείριση τεράστιων βάσεων δεδομένων.
Η AI4science (ή στα ελληνικά Τεχνητή Νοημοσύνη για την Επιστήμη) είναι μια πρωτοβουλία του Caltech, με επικεφαλής τους καθηγητές Anima Anandkumar και Yisong Yue, που σκοπεύει να φέρει σε επαφή επιστήμονες εξειδικευμένους στην τεχνητή νοημοσύνη με ερευνητές από άλλες επιστήμες, ώστε τα εργαλεία της AI4science να βρουν εφαρμογή σε διαφορετικούς κλάδους επιστημών. Η πρωτοβουλία αυτή ξεκίνησε το καλοκαίρι του 2018 και περιλαμβάνει οργάνωση ομιλιών και μαθημάτων με σκοπό την εκπαίδευση ερευνητών στο πώς να ενσωματώσουν αλγόριθμους στην έρευνά τους, αλλά και την εξεύρεση χορηγών για να υποστηριχθεί η εφαρμογή της ιδέας (Carver Mead New Adventures program).
Στο πλαίσιο της παραπάνω επιστημονικής πρωτοβουλίας, οι ερευνητές του Caltech ξεκίνησαν τις προσπάθειες δημιουργίας του «Εικονικού Σεισμολόγου», μέσω της συνεργασίας σεισμολόγων και επιστημόνων ειδικευμένων στους υπολογιστές. Η συνεργασία περιλαμβάνει ερευνητές από τα τμήματα ‘Γεωλογικών και Πλανητικών Επιστημών’ και ‘Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών’ του Caltech και αποτελεί μέρος της AI4Science Initiative του πανεπιστημίου για την αντιμετώπιση του μεγάλου όγκου σεισμολογικών δεδομένων.
Σκοπός τους είναι τα συστήματα πληροφορικής που θα δημιουργηθούν να είναι σε θέση να εκτελούν εργασίες που απαιτούσαν, μέχρι τώρα, ανθρώπους. Γενικά, στόχος είναι η βελτίωση των αυτοματοποιημένων διαδικασιών που εντοπίζουν τα σεισμικά κύματα και η γρήγορη αξιολόγηση της ισχύος, της ταχύτητας και της κατεύθυνσης των σεισμικών κυμάτων σε πραγματικό χρόνο. Έτσι, υποστηριζόμενο από προηγμένα υπολογιστικά συστήματα και αλγόριθμους, το σύγχρονο AI θα έχει τη δυνατότητα να φέρει την επανάσταση στα εργαλεία επεξεργασίας σεισμολογικών δεδομένων.
Πρόσφατα, ομάδα από το Caltech αποτελούμενη από τους Yisong Yue, Egill Hauksson, Zachary Ross και Men-Andrin Meier έδωσαν συνέντευξη σχετικά με το εγχείρημα της εφαρμογής AI4science στη σεισμολογία. Τα σημαντικότερα οφέλη από τη δημιουργία του «Εικονικού Σεισμολόγου» είναι:
α) η ελαχιστοποίηση των ψευδών προειδοποιήσεων σεισμού και η επίτευξη γρήγορης και σωστής αναγνώρισης και ταξινόμησης των σεισμικών καταγραφών και
β) η βελτιστοποίηση ανίχνευσης σεισμών από τις καταγραφές των σεισμικών οργάνων, η οποία θα οδηγήσει στον γρηγορότερο, και χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, υπολογισμό των σεισμικών παραμέτρων (μέγεθος, επίκεντρο, κλπ) καθώς και στην αυτόματη δημιουργία σεισμικών καταλόγων από τον τεράστιο όγκο των διαθέσιμων δεδομένων (Εικ. 1).
Εικόνα 1: Δεδομένα από σεισμική ακολουθία που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως δεδομένα εισόδου από την εφαρμογή ‘Εικονικού Σεισμολόγου’. Η συγκεκριμένη σεισμική ακολουθία καταγράφηκε από το σεισμολογικό σταθμό της Ιθώμης (ITM), στην Πελοπόννησο, μια ημέρα μετά την εκδήλωση του σεισμού της Ζακύνθου (Μw=6.8) στις 26 Οκτωβρίου 2018. (Πηγή Εικόνας: Βάση Δεδομένων Γεωδυναμικού Ινστιτούτου)
Πηγές
– AI4science, Caltech Institute
– Creating a “Virtual Seismologist”, Caltech Institute, 3/1/2019
