AIが変える地震予測の未来

今年、ギリシャのサントリーニ島で一連の地震が発生し、住民や観光客が慌てふためいたとき、地震学者のマルガリータ・セゴウはQuakeFlow（AIを搭載したアルゴリズム）を使って展開中の危機を分析した。

スタンフォード大学によって開発されたQuakeFlowは、以下の機能を活用している。機械学習 英国地質調査所で働くセグー氏は、従来の方法よりも正確かつ迅速に地震活動を検知・処理するために、クラウドコンピューティングを活用することを提案した。

AIを活用することで、セゴウは2024年12月から1,500回の小さな揺れを特定した。これは、従来の技術では見逃されがちな微妙な警告であり、地震活動が1月26日に本格的な危機へと急増し、2月2日に頂点に達した。

セグーが説明した：

サントリーニ島での）大きな地震を調べたところ、研究者たちは、マグニチュード4の地震から始まり、マグニチュード5の地震、そして再びマグニチュード4の地震と、システムが緩むまで地震が繰り返されるパターンを発見した；

彼女はこう付け加えた：

quot;私たちはギャップを埋め、マグニチュード4のつながりを見ている；

についてミャンマーを中心とする東南アジアで壊滅的な地震が発生した、 地震発生のタイミング、場所、規模を予測することの難しさを思い知らされた。

AIはすでに暴風雨や洪水予測を一変させたが、地震学者たちは今、これまで発見されていなかった地震を発見するためにAIを利用している。

このように増え続けるデータの宝庫は、危険評価を強化するだけでなく、人命を救う可能性を秘めている。

ロスアラモス国立研究所の科学者、クリストファー・ジョンソンはトムソン・ロイター財団に語った：

quot;AIは、通常であればシグナル対（バックグラウンド）ノイズレベルを下回るような、より多くの小さな地震を検知する我々の能力に革命をもたらした。たとえ特定の地域にセンサーがあったとしても......見逃された事象があったことは間違いない；

特定の地震を予測するのは難しい

地震は地殻内に応力が蓄積され、それが突然解放されることで発生するが、この応力の強さが地震の規模を決めるとは限らない。

数十年にわたる研究にもかかわらず、科学者たちはまだ決定的な前兆現象（差し迫った兆候を示す現象）を特定できていない。地震だ。

その代わりに、地震学者も地域社会も、特定の地域の地震リスクを評価するために、過去のパターンに頼っている。

ジョンソンは言った：

私たちは30年単位でハザードを予測しています。ですから、断層の近くに住んでいれば、一生に一度は地震が起きる可能性があるということです。もしどこかで地震が起きれば、短時間のうちにその近辺で別の地震が起きる可能性が高くなり、それがより大きな地震に発展する可能性があります；

ニューメキシコ州では、ジョンソンのチームがメタ社のWav2Vec-2.0を活用している。Wav2Vec-2.0はもともと音声認識用に設計されたAIモデルで、これまでにない精度で地震を検知している。

地震波形（時間の経過に伴う振動のパターン）を分析することによって、このようなことが可能になる。AIは、リアルタイムの断層運動の追跡において、従来の方法を凌駕している。

彼はこう指摘した：

いつ、どこで、どのくらいの規模なのかを知りたい。そのすべてを一度に解決しようとするのは、私たちのいる場所ではない；

しかし、地震の正確な時間と場所を特定することは、地震学の究極の課題であることに変わりはない。

気候変動が世界の地震活動に影響を与えている可能性があるため、この追求はさらに緊急性を増している。

GFZドイツ地球科学研究センターの研究によると、海面上昇は地殻変動断層にさらなる圧力を与え、地震の周期を早め、世界中で地震の頻度を増加させる可能性があるという。

地震予測に必要な十分かつ必要なリソース

AIは地震検知に革命をもたらしつつあるが、その有効性はまだ質の高い地震データに依存しており、すべての国がそれを提供できるわけではない。

アメリカや中国のような裕福な国には、高密度の地震計ネットワークを支えるインフラがあるが、フィリピンやネパールのような地震が起こりやすい地域には必要な資源がないことが多い、とジョンソン氏は言う。

このギャップを埋めるため、研究者たちはスマートフォンやタブレットに搭載された加速度センサーなど、別の解決策に目を向けている。

たとえばグーグルは、アンドロイドOSに地震警報を組み込んでおり、2020年にカリフォルニアで開始し、2023年にはインドにも拡大する予定だ。

このシステムは、数百万台のスマートフォンのデータを分析し、リアルタイムで揺れを検知して数秒以内にアラートを送信する。

発見を超える、AI主導のテクノロジー は災害対応を強化している。

インドでは、研究者たちがウッタラーカンド州地震早期警報システムを開発した。これはアプリベースのプラットフォームで、警報を発し、救助活動の調整に役立つ位置情報を提供する。

とセグーは述べた：

地震では1秒は永遠だ；

早期警報によって、地震が発生する前に高速列車を減速させたり、重要な医療処置を一時停止させたりすることで、被害を最小限に抑え、人命を救うことができる。

今後、機械学習は地震リスク管理においてさらに大きな役割を果たす可能性がある。

膨大なデータを分析することによって、AI 近い将来、政府は危険度評価を改善し、より効果的な安全対策を実施できるようになるだろう。

彼女は指摘した：

常にパニックモードであってはならない。

地震は依然として予測不可能だが、AIは地震の被害を軽減する有望な手段を提供してくれる。

セゴウはこう締めくくった：

私たちは地球を理解するための革命を生きている；