¿Es posible entrenar a una IA en datos sísmicos para predecir efectivamente los terremotos?

Usted pregunta sobre la predicción de terremotos con IA … y también permite lanzar en los mercados a medida.

La predicción de terremotos es uno de los problemas clave en la probabilidad. La teoría actual en torno a este tipo de fenómenos es que los sistemas de muchas partes se autoorganizan de manera tal que terminan con fluctuaciones de la ley de poder, véase Criticalidad autoorganizada

La idea importante aquí son las fluctuaciones de la ley de poder … una buena analogía para esto es de Benoit Mandelbrot, el inventor del fractal … imagina a un arquero, con los ojos vendados, frente a una pared infinita … solo debería disparar en la dirección de la pared. Entonces se le pide que dispare y el punto está marcado en la pared, se le da la vuelta y se le pide que dispare nuevamente. Lo que encuentras es que parece que, en promedio, golpea la pared en el lugar más cercano a él, pero de vez en cuando dispara una flecha casi paralela a la pared, por lo que se va muy lejos. Este nuevo punto está tan lejos que la posición promedio cambia dramáticamente. Podemos decir que en las distribuciones de la ley de poder no hay un buen promedio, siempre está cambiando.

Un sistema crítico es un poco como el cerebro o los mercados, existen en un límite de dependencia de su pasado y poder cambiar, incluso radicalmente con nuevos estímulos. Mandelbrot estudió cientos de años de precios de productos básicos en su libro El mal comportamiento de los mercados y descubrió que estos precios también obedecían a una distribución de la ley de poder. Por un tiempo, el mercado parecería encajar en una nueva posición estable hasta “¡golpe!” una nueva información la transformaría de tal forma que el mercado vuelva a ser impredecible …

El ejemplo clásico es el de tratar de predecir cuántos granos de arena caen de una pila a medida que los agrega uno por uno. Este problema se puede predecir muy bien, pero el tipo de predicción es que no hay una muy buena predicción. La información que obtienes es algo así como saber la probabilidad de muchos aspectos diferentes, pero también saber que habrá nuevos eventos que lo cambiarán todo.

Básicamente, una IA súper inteligente no puede hacerlo mucho mejor que nosotros. Es como pedirle a una IA súper inteligente que sea buena para adivinar los lanzamientos de monedas …

Teóricamente, tal vez. En la práctica, no. Los terremotos son esencialmente caóticos. Podemos decir dónde es probable que ocurran y a qué intensidad, en función de la actividad pasada, pero el conjunto exacto de circunstancias que determinan dónde y cuándo ocurrirá un terremoto no solo es complejo sino que simplemente se pierde de vista. Cosas como la geometría de una falla o zona de falla, el grado de lubricación, la cantidad exacta de tensión acumulada, la resistencia exacta de las rocas a lo largo de la falla. Estas son cosas que no extraerá utilizando grandes datos, al menos no en el futuro previsible.

Si desea hacer una contribución a la predicción de EQ, un estudio en geofísica sería el camino a seguir.

tl; dr No hay suficientes datos.

No soy un experto sísmico.

Pero tuve esta curiosidad hace un tiempo e investigué un poco al respecto. Como resultado, no hemos tenido suficientes terremotos para poder entrenar un modelo que pueda ofrecer una predicción con suficiente precisión. Predecir algo tan crítico como los terremotos necesita muchos datos, por lo que es bastante difícil.

Por terremotos me refiero a terremotos registrados. Científicamente comenzamos a medir terremotos solo recientemente (el artículo de Wikipedia sobre la lista de terremotos sugiere que las ubicaciones y los tamaños de los terremotos anteriores a 1906 en Ecuador-Columbia se habían estimado).

Una sugerencia podría ser utilizar los mismos datos estimados del terremoto (desde antes de la época de los instrumentos sísmicos) en él. Aún persisten dos problemas:

yo. Incluso esos conjuntos de datos son bastante pequeños (un modelo de aprendizaje automático lo suficientemente bueno requiere una gran cantidad de datos).

ii. Los datos estimados pueden contener más ruido del que contiene la señal (de ‘The Signal and The Noise’ de Nate Silver).

¿Pero quién sabe? Los algoritmos de IA más nuevos y mejores podrían hacerlo. Solo necesitamos mantener la esperanza. (¡Perdón por mi inglés!)

Tomaría mucho más que datos sísmicos. No soy un experto en esta área, pero estoy seguro de que la información sobre placas tectónicas, fallas, volcanes, respiraderos de calor oceánico y la influencia de la gravedad de la luna también sería muy importante.

Si estás realmente interesado, ve a estudiar el tema.

La IA puede hacerlo mejor que el azar, pero quizás no mucho mejor. Escuché que este es un tema extremadamente difícil.

Es posible, pero es solo cuestión de tiempo. Esto se ha experimentado en exceso durante décadas, y ninguno ha encontrado la forma de predecir cuándo ocurrirá el terremoto. La actividad del terremoto es tan aleatoria como nuestra vida, cuando vamos a morir, no podemos predecirlo. Nuestra Tierra tiene su propia mente y futuro como nosotros.

Pero hasta donde sabemos, los animales tienen la capacidad de sentir un terremoto, pero solo por unos segundos. También podríamos necesitar más estudio en esto. Pero si los humanos pueden predecir la edad de cuándo vamos a morir (lo cual es casi imposible), entonces, por supuesto, podemos predecir cuándo ocurrirá un terremoto. Todo radica en el número. Necesitamos fórmula La predicción futura del terremoto no es exacta y es solo una probabilidad porcentual basada en el conjunto de datos científicos previos que se han almacenado. Al igual que la esperanza de vida y la edad humana en la actualidad, todo se basa en los datos científicos anteriores.

Robert, estoy razonablemente seguro de que los sismólogos ya están utilizando programas sofisticados para rastrear, estudiar y ayudar a predecir el movimiento de la tierra. Incluso utilizamos versiones primitivas (más o menos) en las minas en las que trabajé durante los últimos 15 años al menos, para rastrear el movimiento del suelo y emitir una advertencia cuando se excedieron ciertos parámetros de movimiento o la velocidad de movimiento comenzó a acelerarse (prediciendo así el probabilidad de fallas a tiempo para mitigarlas o incluso prevenirlas).

Buena idea, y ya en juego.

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