L’IA avertit plus rapidement des tsunamis

Lorsque les tremblements de terre provoquent des tsunamis, un bon système d’alerte peut sauver des vies – plus l’alerte est précoce, plus les gens peuvent se mettre en sécurité. Pour cette raison, il existe déjà de nombreux capteurs dans des régions particulièrement menacées comme l’océan Indien qui enregistrent la propagation des ondes sismiques, les mouvements des vagues et les niveaux d’eau sur les côtes. Deux chercheurs ont maintenant développé un autre système d’alerte : il utilise des ondes acoustiques, qui se propagent également après un tremblement de terre – et beaucoup plus rapidement que les vagues d’eau. Comme ils le rapportent dans la revue “Physics of Fluids”, les scientifiques ont analysé les modèles d’ondes avec l’intelligence artificielle afin de pouvoir estimer plus précisément le risque d’un tsumani.

De telles ondes acoustiques sont enregistrées depuis un certain temps : L'”Organisation du traité d’interdiction complète des essais nucléaires” exploite un réseau mondial de capteurs pour la détection des explosions de bombes atomiques – et aussi des tremblements de terre. Des capteurs sensibles, les hydrophones, enregistrent les modèles d’ondes.

L’utilisation de ces données pour détecter les tsunamis vous donne un avantage décisif en matière de vitesse : “Les ondes acoustiques se propagent dans l’eau beaucoup plus rapidement que les vagues de tsunami”, explique Usama Kadri de l’Université de Cardiff au Pays de Galles. Ils atteignent des vitesses d’environ 5500 kilomètres par heure – les ondes de tsunami très rapides à une profondeur d’eau de 5000 mètres, en revanche, n’atteignent qu’environ 800. Par conséquent, l’évaluation des ondes acoustiques – en fonction de la distance entre l’épicentre d’un tremblement de terre et une côte menacée – peut entraîner un délai d’avertissement de quelques minutes .

Cependant, une bonne classification est importante pour s’assurer que le système ne donne pas trop souvent de fausses alarmes. Parce que tous les tremblements de terre sous la mer ne créent pas un tsunami. Kadri et son collègue Bernabe Gomez de l’Université de Californie à Los Angeles ont donc développé un algorithme basé sur l’intelligence artificielle : un réseau de neurones distingue automatiquement les différents modèles d’ondes. Si les masses rocheuses de la zone de fracture se croisent horizontalement, le risque est plutôt faible ; Si, au contraire, la fracture provoque un déplacement vertical du fond marin, elle agit comme un générateur de vagues efficace. Grâce à cette différence, les fausses alarmes pourraient être considérablement réduites.

Les deux chercheurs ont appliqué leur système à quatre séismes précédents entre 2009 et 2013. En fait, la reconnaissance automatique des formes a pu déterminer non seulement l’emplacement et la force, mais également les caractéristiques des quatre tremblements de terre en 20 secondes environ.

En plus des réseaux de capteurs et des satellites existants, les deux chercheurs apportent une autre approche pour des alertes rapides et fiables aux tsunamis. Mais d’abord, ils doivent entraîner davantage le système : seuls davantage d’ensembles de données provenant de tremblements de terre passés peuvent améliorer la reconnaissance automatique des formes afin d’évaluer encore plus précisément les ondes acoustiques.