Animal Alerts: собаки научат ИИ предсказывать землетрясения
Исследователи поставили перед искусственным интеллектом задачу предупреждать о землетрясениях. Ведь подобные катаклизмы остаются наиболее опасным природным явлением как с точки зрения количества жертв, так и по разрушительности воздействия на инфраструктуру.
Вспомним трагедию на Гаити, где в 2010 году погибло более 220 тысяч человек, а еще около 300 тысяч были ранены. Кроме того, около 3 млн человек (треть населения страны) остались без крова. Не работали водопроводы, электроснабжение, а все больницы были разрушены. 7-балльное землетрясение едва не уничтожило саму государственность Республики Гаити — на некоторое время власть перешла к уличным бандам. Лишь неимоверными усилиями международного сообщества порядок был восстановлен.
К сожалению, методов противодействия движению литосферных плит человечество не изобрело, да и вряд ли это возможно вообще. Да, сейсмологи уже изучили природу бедствия и определили регионы повышенного риска. Но существующая система раннего оповещения датчиками подземных толчков не может дать властям и спасателям фору больше, чем несколько часов или даже минут.
Вместе с тем никогда ранее люди не имели настолько мощного инструмента прогнозирования как искусственный интеллект. Например, ИИ уже используется в составлении длительных прогнозов погоды (речь о платформе Earth-2, которая моделирует погодные условия на Тайване на основе ИИ-модели CorrDiff от Nvidia). Однако данные для синоптических прогнозов (температура, ветер, активность Солнца, океанские течения) получать и интерпретировать гораздо проще, чем информацию с глубины в десятки километров под поверхностью, где зарождаются землетрясения.
При этом люди давно научились замечать нетипичное поведение животных и насекомых задолго до подземных толчков. Первые письменные упоминания этого феномена были сделаны еще в античной Древней Греции в 373 году до н.э. Еще за несколько суток до землетрясения наши предки наблюдали беспокойство домашних животных и массовую миграцию диких зверей.
В современных Китае и Японии внезапное изменение повадок животных стало предметом пристального внимания со стороны и ученых, а соответствующую информацию даже включили в систему раннего оповещения о землетрясениях. Переломным считается 1975 год, когда власти китайского города Хайчэн, расположенного в сейсмоактивном регионе, организовали эвакуацию 90 тысяч жителей после того, как были встревожены массовым странным поведением собак, кошек и других животных. Буквально через несколько часов землетрясение силой 7,3 балла стерло Хайчэн с лица земли.
Этот случай заставил специалистов вплотную заняться исследованиями поведения животных. Предположение, что животные фиксируют высокочастотные звуковые колебания при тектонических сдвигах, оказалось недостаточным. Дело в том, что подобных вибраций в природе великое множество, но животные каким-то образом умеют выделять из этого многообразия опасные звуковые колебания. Поэтому простая установка датчиков, реагирующих на высокую частоту, проблемы не решала.
Наиболее очевидным способом проанализировать огромные массивы подобных данных был искусственный интеллект.
Американская компания PetPace, специализирующаяся на разработке ИИ-гаджетов для домашних животных, представила проект Animal Alerts. Основа инициативы — биометрический ошейник для собак, благодаря которому они помогали бы искусственному интеллекту предсказывать землетрясения. Устройство с помощью безэлектродных, неинвазивных датчиков считывает биологические показатели животных (стрессовые состояния, пульс, сердцебиение, температуру, дыхание и др.).
Биометрический ошейник для собак. Источник: Animal Alerts
Все эти данные автоматически передаются на ИИ-платформу, определяющую уровень стресса, который испытывают хвостики. Затем искусственный интеллект сопоставляет полученные данные с показателями сейсмоактивности, а также ищет закономерности между поведением собак и изменениями погоды, силой ветра, сходом снежных лавин, нагрузкой на инфраструктуру региона и множеством других факторов. Таким образом система пытается вычленить пики физиологических реакций животных, характерные конкретно для подземных толчков.
Собаки были выбраны для эксперимента неслучайно — ведь они являются неизменными спутниками людей на всех континентах и во всех местах проживания. Учитывая, что в мире ежегодно регистрируется около 360 тысяч землетрясений (от самых слабых толчков до разрушительных бедствий), поток получаемой от ИИ-ошейников информации обещает быть максимально релевантным.
Инициатива пока что развернута в столице Перу — городе Лима. Государство расположено в сейсмоопасной зоне: с 1900 года перуанская столица пережила 3 землетрясения магнитудой свыше 8 баллов. А с начала 2024 года в Лиме произошло уже 53 землетрясения магнитудой до 5,2 балла. Таким образом, если значительные группы животных в разных районах города испытывают в подобные моменты однотипный стресс, это и может быть сигналом скорого стихийного бедствия.
Чтобы прогнозы, сделанные на основе поведения домашних питомцев, смогло увидеть максимальное количество людей, медиапартнеры Animal Alerts согласились передавать соответствующие геотаргетированные уведомления на гаджеты жителей Лимы, интернет-ресурсы, цифровые билборды и местное радио. С целью привлечь к мониторингу максимальное количество питомцев команда проекта проводит соответствующие просветительские мероприятия.
Существует острая необходимость в инновационных подходах к предупреждению населения перед землетрясением. Тем более, что инфраструктура Лимы чрезвычайно уязвима к сейсмической активности. Таким образом, своевременное оповещение от Animal Alerts может помочь спасти бесчисленное количество жизнейзаключает Карлос Г. Браун, эксперт по управлению рисками стихийных бедствий неправительственной организации TECHO Перу.
Неизвестно, закончится ли эксперимент удачно. Но столь простой способ обеспечить человечество надежным механизмом раннего оповещения о землетрясении точно должен был быть испробован.
