NASA: H τεχνητή νοημοσύνη βοηθά στην πρόβλεψη καταστροφικών ηλιακών καταιγίδων (βίντεο)

Όπως μια σειρήνα για ανεμοστρόβιλο ή για απειλητικές για τη ζωή καταιγίδες στην καρδιά της Αμερικής, ένα νέο μοντέλο υπολογιστή που συνδυάζει τεχνητή νοημοσύνη (AI) και δορυφορικά δεδομένα της NASA θα μπορούσε να κρούει τον κώδωνα του κινδύνου για επικίνδυνες διαστημικές καιρικές συνθήκες.

Το μοντέλο αυτό χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για να αναλύσει τις μετρήσεις του ηλιακού ανέμου και να προβλέψει πού θα χτυπήσει μια επικείμενη ηλιακή καταιγίδα, οπουδήποτε στη Γη, με προειδοποίηση 30 λεπτών.

Αυτό θα μπορούσε να προσφέρει αρκετό χρόνο για να προετοιμαστούν οι ειδικοί για αυτές τις καταιγίδες και να αποτρέψουν σοβαρές επιπτώσεις στα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και σε άλλες κρίσιμες υποδομές.

Ο Ήλιος ρίχνει συνεχώς ηλιακό υλικό στο διάστημα – τόσο με μια σταθερή ροή που είναι γνωστή ως «ηλιακός άνεμος», όσο και σε μικρότερες, πιο ενεργητικές εκρήξεις από ηλιακές εκρήξεις.

Όταν αυτό το ηλιακό υλικό χτυπά το μαγνητικό περιβάλλον της Γης (τη «μαγνητόσφαιρά» της), μερικές φορές δημιουργεί τις λεγόμενες γεωμαγνητικές καταιγίδες.

Οι επιπτώσεις αυτών των μαγνητικών καταιγίδων μπορεί να κυμαίνονται από ήπιες έως ακραίες, αλλά σε έναν κόσμο που εξαρτάται όλο και περισσότερο από την τεχνολογία, τα αποτελέσματά τους γίνονται όλο και πιο ενοχλητικά.

Για παράδειγμα, μια καταστροφική ηλιακή καταιγίδα το 1989 προκάλεσε διακοπές ρεύματος σε όλο το Κεμπέκ για 12 ώρες, βυθίζοντας εκατομμύρια Καναδούς στο σκοτάδι και κλείνοντας σχολεία και επιχειρήσεις.

Η πιο έντονη ηλιακή καταιγίδα που έχει καταγραφεί, το συμβάν Carrington το 1859, πυροδότησε φωτιές σε τηλεγραφικούς σταθμούς και εμπόδισε την αποστολή μηνυμάτων.

Εάν το συμβάν Carrington συνέβαινε σήμερα, θα είχε ακόμη πιο σοβαρές επιπτώσεις, όπως εκτεταμένες ηλεκτρικές διακοπές, επίμονες διακοπές ρεύματος και διακοπές στις παγκόσμιες επικοινωνίες.

Τέτοιο τεχνολογικό χάος θα μπορούσε να ακρωτηριάσει τις οικονομίες και να θέσει σε κίνδυνο την ασφάλεια και τα μέσα διαβίωσης των ανθρώπων παγκοσμίως.

Επιπλέον, ο κίνδυνος γεωμαγνητικών καταιγίδων και καταστροφικών επιπτώσεων στην κοινωνία μας αυξάνεται επί του παρόντος, καθώς πλησιάζουμε στο επόμενο «ηλιακό μέγιστο» – μια κορύφωση στον 11ετή κύκλο δραστηριότητας του Ήλιου – που αναμένεται να φτάσει κάποια στιγμή το 2025.

Για να βοηθήσει στην προετοιμασία, μια διεθνής ομάδα ερευνητών στο Frontier Development Lab –μια συνεργασία δημόσιου-ιδιωτικού τομέα που περιλαμβάνει τη NASA, το US Geological Survey και το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ– έχουν χρησιμοποιήσει τεχνητή νοημοσύνη (AI) για να αναζητήσουν συνδέσεις μεταξύ των ηλιακών ανέμων και των γεωμαγνητικών διακοπών ή διαταραχών, που προκαλούν όλεθρο στην τεχνολογία.

Οι ερευνητές εφάρμοσαν μια μέθοδο AI που ονομάζεται «deep learning», η οποία εκπαιδεύει τους υπολογιστές να αναγνωρίζουν μοτίβα με βάση προηγούμενα παραδείγματα.

Χρησιμοποίησαν αυτόν τον τύπο τεχνητής νοημοσύνης για να προσδιορίσουν τις σχέσεις μεταξύ των μετρήσεων του ηλιακού ανέμου από αποστολές ηλιοφυσικής (συμπεριλαμβανομένων των ACE , Wind , IMP-8 και Geotail ) και γεωμαγνητικών διαταραχών που παρατηρήθηκαν σε επίγειους σταθμούς σε όλο τον πλανήτη.

Από αυτό, ανέπτυξαν ένα μοντέλο υπολογιστή που ονομάζεται DAGGER (επίσημα, Deep Learning Geomagnetic Perturbation) και μπορεί να προβλέψει γρήγορα και με ακρίβεια τις γεωμαγνητικές διαταραχές παγκοσμίως, 30 λεπτά πριν εμφανιστούν.

Σύμφωνα με την ομάδα, το μοντέλο μπορεί να παράγει προβλέψεις σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο, με τις ίδιες να ενημερώνονται κάθε λεπτό.

Η ομάδα DAGGER δοκίμασε το μοντέλο έναντι δύο γεωμαγνητικών καταιγίδων που συνέβησαν τον Αύγουστο του 2011 και τον Μάρτιο του 2015. Σε κάθε περίπτωση, το DAGGER ήταν σε θέση να προβλέψει γρήγορα και με ακρίβεια τις επιπτώσεις της καταιγίδας σε όλο τον κόσμο.

Με μοντέλα όπως το DAGGER, θα μπορούσαν μια μέρα να υπάρξουν σειρήνες ηλιακής καταιγίδας που θα κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και δορυφορικά κέντρα ελέγχου σε όλο τον κόσμο, όπως οι σειρήνες ανεμοστρόβιλων ακούγονται πριν από τον απειλητικό επίγειο καιρό σε πόλεις όλης της Αμερικής.