KI ermöglicht langfristige Erdbebenprognosen

Karte mit prognostizierten (blau) und tatsächlichen Erdbebenorten (rot) (Karte: Yangkang Chen)

Austin (pte002/09.10.2023/06:05) - Ein neuer Algorithmus von Forschern der University of Texas in Austin ( https://www.utexas.edu ) auf Basis Künstlicher Intelligenz (KI) prognostiziert Erdbeben mehrere Tage im Voraus. Bei Tests in China ließen sich 70 Prozent der Ereignisse auf diese Weise korrekt vorhersagen. Die KI sagte 14 Erdbeben im Umkreis von etwa 200 Meilen um den geschätzten Ort vorher, und dies fast genau mit der berechneten Stärke. Das System erkannte jedoch eine Erdbebengefahr nicht und gab acht falsche Warnungen. Die Fehlerquote ist für die praktische Nutzung noch zu hoch. Denn aufwendige Evakuierungen kosten viel Geld.

Entdeckung des Heiligen Grals

"Eine gelungene Vorhersage von Erdbeben ähnelt der Entdeckung des Heiligen Grals. Wir sind zwar noch nicht in der Lage, Vorhersagen für einen beliebigen Ort auf der Welt zu treffen, aber was wir erreicht haben, zeigt uns, dass das, was wir für ein unmögliches Problem hielten, im Prinzip lösbar ist", sagt Forscher Sergey Fomel. Um das Prognosemodell für andere Orte verfügbar zu machen, müsste es jeweils angepasst werden. Die Forscher sind allerdings zuversichtlich, dass die KI an Orten mit robusten seismischen Tracking-Netzwerken wie Kalifornien, Italien, Japan, Griechenland, der Türkei und Texas ihre Erfolgsquote verbessern und ihre Vorhersagen auf einige zehn Meilen eingrenzen könnte.

Die Forscher verfolgen einen relativ einfachen Ansatz des maschinellen Lernens. Ihre KI erhielt im Voraus eine Reihe statistischer Funktionen, die auf den Kenntnissen des Teams über Erdbebenphysik basieren. Dann wurde sie angewiesen, sich anhand einer Fünf-Jahres-Datenbank seismischer Aufzeichnungen für die gewählte Region zu trainieren. Nach dem Training gab die KI ihre Vorhersage ab, indem sie die ständigen Geräusche, die die Tektonik im Untergrund hervorruft, auswertete und bei für kommende Erdbeben charakteristische Tonkombinationen Warnungen aussprach.

Nächster Testlauf in Texas geplant

Der nächste Schritt besteht darin, die KI in Texas zu testen, ein US-Bundesstaat mit zahlreichen Erdbeben geringer und einiger mittlerer Stärke. Das Land unterhält 300 seismische Stationen und verfügt über kontinuierliche Aufzeichnungen von seismischen Aktivitäten über mehr als sechs Jahre, was es zu einem idealen Ort zur Überprüfung der Methode macht, heißt es abschließend.

(Ende)