Искусственный интеллект может стать новым инструментом для мониторинга природных опасностей в Армении — от землетрясений и оползней до вулканической активности. Речь идет прежде всего об обработке больших массивов данных, их объединении и постоянном обновлении карт природных рисков.

По словам доктора геолого-минералогических наук, директора Института геологических наук НАН Армении Хачатура Меликсетяна, технологии ИИ и машинного обучения уже применяются в ряде направлений геологических исследований, а в дальнейшем их использование может быть расширено.

ИИ может постоянно обновлять карты опасности

Одно из перспективных направлений — автоматизированное обновление карт природных рисков на основе новых данных.

Существующая карта сейсмической опасности Армении была подготовлена на основе масштабного комплекса исследований и официально утверждена в 2021 году. Однако научные данные продолжают накапливаться, поэтому оценки опасности со временем необходимо актуализировать.

По словам Меликсетяна, искусственный интеллект может использоваться для постоянного обновления таких систем с учетом новых результатов исследований и поступающей инструментальной информации.

Это касается не только сейсмической опасности. Отдельное направление - использование спутниковых и других данных дистанционного наблюдения для изучения оползней и обновления карт оползневой опасности.

Вместо периодического создания новой карты после накопления значительного объема исследований потенциально можно построить систему, которая будет регулярно учитывать новые данные и уточнять существующую оценку.

Спутники + наземные станции

Еще одно направление — объединение данных различных источников. Меликсетян отметил возможность интеграции информации с сейсмологических станций со спутниковыми наблюдениями. Такой подход особенно важен для мониторинга активных вулканов, поскольку позволяет одновременно отслеживать изменения, фиксируемые на поверхности Земли и из космоса.

В мире уже существуют системы, которые используют искусственный интеллект для непрерывного мониторинга вулканической активности по спутниковым данным.

Один из примеров — автоматизированное наблюдение за активными вулканами с использованием инфракрасных спутниковых снимков. Такие системы работают практически в режиме реального времени, выявляют признаки активности и формируют соответствующие карты.

ИИ уже используется для предупреждения авиации о вулканическом пепле

Одним из наиболее развитых направлений применения таких технологий являются центры предупреждения о вулканическом пепле. В мире действует девять специализированных центров, которые непрерывно отслеживают распространение вулканического пепла в атмосфере. Это имеет прямое значение для авиационной безопасности: облако пепла может представлять серьезную угрозу для воздушных судов.

Для подготовки предупреждений используются сразу несколько типов информации - вулканологические, метеорологические и спутниковые данные. Их объединение позволяет моделировать перемещение облака пепла и передавать информацию авиационным службам.

По словам Меликсетяна, одним из показательных примеров стало извержение вулкана Тонга в январе 2022 года.Извержение произошло в удаленной части Тихого океана и не наблюдалось непосредственно специалистами. Основная информация поступала от автоматизированных систем, спутников и других средств дистанционного наблюдения.

На основе этих данных в реальном времени моделировалось распространение облака вулканического пепла. Расчеты показали его движение в сторону Австралии, после чего соответствующие предупреждения были направлены авиационным службам Австралии и Индонезии. На определенное время были отменены авиарейсы.

ИИ может помочь оценивать вероятность землетрясений и извержений

Еще одно направление - прогнозное моделирование. Меликсетян отметил, что даже если точное предсказание конкретного землетрясения или извержения невозможно, анализ большого объема данных позволяет лучше оценивать частоту повторения таких событий.

ИИ и машинное обучение могут использоваться для обработки данных, необходимых для такого моделирования, и выявления закономерностей, которые сложно анализировать вручную.

При этом речь идет именно о совершенствовании оценки вероятности и опасности, а не о системе, которая способна заранее назвать точное время и место будущего землетрясения.

Следующий этап — объединение данных в единую систему

По словам Меликсетяна, в перспективе технологии искусственного интеллекта могут использоваться практически во всех направлениях работы, связанных с исследованием природных опасностей.

Для Армении среди наиболее актуальных задач он выделяет постоянное обновление карт сейсмической и оползневой опасности, использование спутниковых данных, а также объединение информации от сейсмологических станций с данными дистанционного наблюдения.

Такой подход позволяет перейти от отдельных массивов данных к комплексной системе мониторинга, в которой информация поступает из разных источников, автоматически обрабатывается и используется для более оперативной оценки природных рисков.

При этом ИИ в данном случае выступает не заменой геологов и сейсмологов, а инструментом обработки и синтеза данных, который может сделать мониторинг более непрерывным и оперативным.