عندما تتحدث الأرض.. هل يمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ بالزلازل؟
تاريخ النشر: 13th, February 2025 GMT
في إنجاز علمي جديد، استطاع فريق من الباحثين في مختبر لوس ألاموس الوطني في الولايات المتحدة إعادة توظيف الذكاء الاصطناعي المستخدم في التعرف على الكلام لتحليل النشاط الزلزالي.
ذكاء اصطناعي للإنقاذ
استخدم الفريق نموذج Wav2Vec-2.0 المطور من قبل ميتا، والذي صُمم في الأصل لفهم الصوت البشري، لفك رموز الإشارات الزلزالية الناتجة عن انهيار بركان كيلاويا في هاواي عام 2018.
تشير نتائج الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature Communications، إلى أن الفوالق الأرضية تصدر أنماطًا مميزة من الإشارات أثناء تحركها، وهي أنماط يمكن للذكاء الاصطناعي تتبعها في الوقت الفعلي. ورغم أن هذا لا يعني قدرة الذكاء الاصطناعي على التنبؤ بالزلازل حاليًا، إلا أن البحث يمثل خطوة مهمة نحو فهم سلوك الفوالق قبل حدوث الانزلاقات الزلزالية.
تجربة كيلاويا 2018
وفقًا لكريستوفر جونسون، أحد الباحثين الرئيسيين في الدراسة، فإن الموجات الزلزالية تشبه إلى حد كبير الموجات الصوتية، وكلاهما يعتمد على تقنيات متشابهة في تحليل الإشارات.
استند البحث إلى بيانات انهيار كالديرا كيلاويا عام 2018، وهو الحدث الذي تسبب في سلسلة من الزلازل استمرت ثلاثة أشهر وأدى إلى تغييرات جذرية في التضاريس البركانية بالمنطقة.
لا تتسبب الزلازل الكبرى في اهتزاز الأرض فحسب، بل تمتد آثارها إلى الاقتصاد والمجتمعات.
خلال السنوات الخمس الماضية، تسببت الزلازل في اليابان وتركيا وكاليفورنيا في خسائر بمليارات الدولارات وتشريد ملايين الأشخاص.
وهنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي، إذ حاول الباحثون بقيادة جونسون، وبالتعاون مع كون وانغ وبول جونسون، معرفة ما إذا كان بإمكان نماذج التعرف على الصوت فك شفرة اهتزازات الأرض تمامًا كما تفك شفرة الكلمات البشرية.
نتائج مبشرة
أظهرت نتائج الدراسة أن الذكاء الاصطناعي قادر على ربط الإشارات الزلزالية بحركة الأرض في الوقت الفعلي، وكأن الفوالق "تتحدث" عبر أنماط مميزة يمكن تتبعها.
أخبار ذات صلة
وتفوقت خوارزميات التعلم العميق، مثل Wav2Vec-2.0، على الأساليب التقليدية مثل Gradient-Boosted Trees، التي تعتمد على بناء أشجار قرارات متعددة وتحسين التوقعات تدريجيًا، لكنها تجد صعوبة في التعامل مع البيانات المتغيرة والمعقدة مثل الموجات الزلزالية المستمرة.
في المقابل، أظهر الذكاء الاصطناعي القائم على التعلم العميق قدرة فائقة على التقاط الأنماط المخفية في هذه الإشارات.
لتدريب النموذج، استخدم الباحثون أسلوب التعلم الذاتي، حيث تم تدريب Wav2Vec-2.0 على موجات زلزالية مستمرة دون الحاجة إلى بيانات مصنفة يدويًا، ثم تم تحسين أدائه باستخدام بيانات حقيقية من انهيار كيلاويا.
لعبت الحوسبة المتسارعة من NVIDIA دورًا أساسيًا في تحليل كميات هائلة من البيانات الزلزالية، مما مكّن الذكاء الاصطناعي من استخراج الأنماط ذات المغزى بكفاءة عالية.
اقرأ أيضاً.. العين نافذة الذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن الخرف
عقبات وتحديات
ورغم أن الذكاء الاصطناعي أظهر أداءً قويًا في تتبع تحركات الفوالق، إلا أنه لم يحقق نجاحًا مماثلًا في التنبؤ بحركة الأرض المستقبلية.
عندما حاول الباحثون تدريب النموذج على توقع الانزلاقات الزلزالية قبل حدوثها، لم تكن النتائج حاسمة.
يعتقد العلماء أن تحسين قدرات الذكاء الاصطناعي في هذا المجال يتطلب توسيع قاعدة البيانات المستخدمة في التدريب لتشمل بيانات زلزالية أكثر تنوعًا، سواء من مصادر طبيعية أو من أنشطة بشرية.
ورغم أن هذه الأبحاث لا تعني أن الذكاء الاصطناعي قادر على التنبؤ بالزلازل بعد، فإنها تمثل تقدمًا مهمًا في تطوير أنظمة مراقبة زلزالية أكثر ذكاءً.
لا يزال تطبيق هذه التقنيات على نطاق واسع في الفوالق الكبرى التي تمتد دوراتها الزمنية لسنوات عديدة يتطلب مزيدًا من التطوير وإضافة قيود فيزيائية إلى النماذج المستخدمة.
مستقبل آمن
لكن مع استمرار التقدم، قد يتمكن العلماء يومًا ما من تعليم الذكاء الاصطناعي "الإنصات" إلى الأرض بشكل أكثر دقة، وربما حتى توقع اهتزازاتها قبل وقوعها.
إسلام العبادي(الاتحاد)
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: الزلازل الأرض الذكاء الاصطناعي الذکاء الاصطناعی
إقرأ أيضاً:
قمة للذكاء الاصطناعي تنطلق في باريس.. تناقش فرص هذه التكنولوجيا ومخاطرها
افتُتحت قمة باريس الدولية حول الذكاء الاصطناعي التي تجمع قادة سياسيين وفي مجال التكنولوجيا، الاثنين، على أن تستمر يومين وتتناول تنظيم هذه التكنولوجيا التي أحدثت ثورة سريعة في كثير من المجالات بينما تحاول كل دولة الإفادة منها.
وأكدت آن بوفيرو، المبعوثة الخاصة للرئاسة الفرنسية إلى القمة التي ترأسها الهند ممثلة برئيس وزرائها ناريندرا مودي، أنه "حان الوقت للانتقال من الخيال العلمي إلى العالم الحقيقي في ما يتعلق بتطبيق الذكاء الاصطناعي".
وأضافت في-في لي المتخصصة في مجال الكومبيوتر والباحثة في جامعة ستانفورد الأمريكية: "علينا أن نسأل أنفسنا ما إذا كان بإمكاننا إنشاء ذكاء اصطناعي يكون قوة من أجل الصالح العام".
وسيشارك في هذه القمة الدولية الثالثة حول الذكاء الاصطناعي، حوالي 1500 شخص، بينهم نائب الرئيس الأمريكي جاي دي فانس، ونائب رئيس الوزراء الصيني تشانغ غوتشينغ، ورئيسة المفوضية الأوروبية أورسولا فون دير لايين.
كما سيحضر قادة قطاع التكنولوجيا أمثال سام ألتمان من شركة "أوبن إيه آي"، مبتكر "تشات جي بي تي"، وسوندار بيتشاي، المدير التنفيذي لشركة "غوغل"، وداريو أمودي، رئيس شركة "أنثروبيك" الأمريكية الناشئة.
وسيناقش المجتمعون فرص هذه التكنولوجيا ومخاطرها من خلال طاولات مستديرة ستتطرق إلى "الهجمات الإلكترونية وسلامة المعلومات"، و"الذكاء الاصطناعي والعلوم" و"مستقبل العمل".
كما ستبحث الجهات الفاعلة الرئيسية في القطاع مسألة الإدارة العالمية للذكاء الاصطناعي، بهدف السيطرة على التجاوزات المحتملة له، بعد ظهوره على الساحة العامة منذ عامين من دون إعاقة تطوره.
"تقدّم أسرع وأقوى"
وأعلنت تسع دول، بما فيها فرنسا، وجمعيات وشركات، الأحد إطلاق مبادرة تسمى "الذكاء الاصطناعي الحالي" (Current AI) من أجل "ذكاء اصطناعي للمصلحة العامة" باستثمار أولي مقداره 400 مليون دولار وبرعاية 11 من رواد قطاع التكنولوجيا.
ويهدف هذا المشروع إلى تطوير إمكان الوصول إلى قواعد بيانات خاصة وعامة في مجالات مثل الصحة والتعليم، وتعزيز المزيد من الشفافية والأمان في مجال الذكاء الاصطناعي، وتطوير أنظمة لتقييم الأثر الاجتماعي والبيئي لهذه التكنولوجيا.
وفي مواجهة ظهور روبوت التخاطب الصيني "ديبسيك" الذي أذهل وادي السيليكون في كانون الثاني/ يناير بقدرته على مجاراة المنافسة الأمريكية بكلفة أقل بكثير، والقوة الضاربة للولايات المتحدة بمشروع "ستارغيت" الذي تبلغ كلفته 500 مليار دولار، فإن التحدي الذي يواجه القمة هو أيضا إظهار أن "فرنسا وأوروبا تتمتعان بالمصداقية"، وفق ما أكد الرئيس الفرنسي إيمانويل ماكرون، الأحد.
وقال ماكرون: "نريد أن نتقدم بشكل أسرع وأقوى بكثير"، كاشفا عن استثمار 109 مليارات يورو في مجال الذكاء الاصطناعي في فرنسا من جانب شركات خاصة خلال السنوات القليلة المقبلة.
وفي حين أن تفاصيل هذا المبلغ سيتم تحديدها خلال القمة، إلا أنه يتضمن الكثير من التفاصيل التي أعلِنَ عنها في الأيام الأخيرة، بما في ذلك مركز بيانات عملاق تموّله الإمارات العربية المتحدة بقيمة "30 إلى 50 مليار يورو"، بالإضافة إلى 20 مليار يورو من صندوق "بروكفيلد" الكندي لمراكز بيانات جديدة في فرنسا.
وتُظهر هذه المبالغ الكبيرة أهمية المباني العملاقة التي تخزّن البيانات وتوفّر القدرة الحاسوبية الهائلة التي يتطلبها الذكاء الاصطناعي. وقال سيلفان دورانتون، مدير وحدة التكنولوجيا في مجموعة "بي سي جي": "نحن في حاجة حقا إلى استثمار الكثير".
وشدّد أن "الأمر لا يتعلق بتدريب نماذج فحسب، بل بتدريب أشخاص وإنشاء مراكز أبحاث وبناء بنية تحتية".
ومن بين الإعلانات الأخرى المتوقعة، إعلان رئيسة المفوضية الأوروبية أورسولا فون دير لايين عن حوالى عشرة حواسيب عملاقة واسعة النطاق مخصصة للأبحاث العامة أو مفتوحة للشركات الأوروبية الناشئة.
وهذه الحواسيب الفائقة القوة ضرورية لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي وتشغيلها.
وتُعقد، الثلاثاء، جلسة عامة يشارك فيها رؤساء دول من حوالي مئة دولة.
في نهاية هذا الاجتماع، تهدف فرنسا إلى أن يقدّم عدد كبير من اللاعبين التزامات في مجال الذكاء الاصطناعي المستدام والصديق للبيئة، لكن من دون أي إطار عمل ملزم.
لجنة تحضيرية سورية لمؤتمر الحوار الوطني حول مستقبل البلاد