Un algoritmo aiuterà ad analizzare le sequenze sismiche per valutare l’eventualità di forti repliche
Quante probabilità ci sono che una scossa sismica si ripeta in maniera forte?
Pur se al giorno d’oggi molto si sa sui terremoti, quando avverrà la prossima scossa e soprattutto di che entità sarà è ancora impossibile prevederlo con certezza.
Ora, però, l’uso dell’intelligenza artificiale supporterà lo studio per comprendere le probabilità di forti repliche del fenomeno, calcolate dall’algoritmo Nestore.
Lo studio, pubblicato su “Physics of the Earth and Planetary Interiors” è stato messo a punto dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale OGS e l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV).
“Nestore”: l’intelligenza artificiale applicata alla sismologia
I sistemi di AI possono infatti aiutare gli scienziati a studiare in maniera sempre più approfondita i movimenti della crosta terrestre analizzando dati.
Nello specifico, oggetto dello studio è stata l’applicazione di algoritmi di machine learning (apprendimento automatico), una branca dell’intelligenza artificiale, per valutare le probabilità che un terremoto di magnitudo superiore a 4 sia poi seguito da repliche di uguale intensità o addirittura maggiori.
Questi algoritmi funzionano per apprendimento e hanno bisogno di una grande quantità di dati per essere addestrati. Gli studi dimostrano che i terremoti non si verificano in maniera omogenea.
Capita infatti che una prima scossa sismica sia seguita da una serie di repliche successive, anche a distanza di settimane o mesi dal primo evento. Per questo diventa importante avere indicazioni sulla probabilità che vi sino repliche di pari o superiore intensità.
Il terremoto previsto nell’80% dei casi
«Sin dalle prime ore dopo il primo forte evento, Nestore – spiega Stefania Gentili, del Centro di Ricerche Sismologiche dell’OGS – è stato in grado di prevedere l’accadimento di forti terremoti anche con ampio anticipo nell’80% dei casi analizzati, con un numero di falsi allarmi inferiore al 20%. In questo studio abbiamo utilizzato cataloghi di terremoti avvenuti in California, una zona sismicamente molto attiva e per questo ben monitorata e analizzata. Le repliche di magnitudo rilevante possono avere ulteriori impatti su edifici, strutture e infrastrutture già danneggiate dai simi precedenti e comportare nuovi rischi per la popolazione. Per questo è molto importante avere indicazioni probabilistiche sul loro accadimento».
Il software disponibile alla comunità scientifica
La direzione verso la quale si guarda è ora quella di rendere l’algoritmo sempre più robusto addestrandolo affinchè fornisca stime di probabilità sempre più affidabili.
Il metodo di analisi sismica utilizzato per essere validato statisticamente e favorire la sua applicazione sarà reso disponibile alla comunità scientifica. E’ il frutto di una lunga ricerca che si inserisce nell’ambito del progetto “Analisi di sequenze sismiche per la previsione di forti repliche” coordinato dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale e al quale partecipano l’INGV e l’ente di ricerca giapponese The Institute of Statistical Mathematics (ISM). Questo fa parte del Protocollo Esecutivo 2021-2023 di cooperazione scientifico-tecnologica bilaterale tra Italia e Giappone ed è compreso tra gli undici progetti di grande rilevanza ammessi dall’accordo sottoscritto a gennaio dello scorso anno.
Silvia Bolognini
