पांच साल पहले, पॉल जॉनसन ने सोचा नहीं होगा कि भूकंप कभी संभव होगा। अब, वह इतना निश्चित नहीं है।
", मैं यह नहीं कह सकता कि हम करेंगे, लेकिन मुझे बहुत उम्मीद है कि हम दशकों के भीतर बहुत प्रगति करने जा रहे हैं, " लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी सीस्मोलॉजिस्ट कहते हैं। "मैं पहले से कहीं अधिक आशावादी हूं।"
उस नई उम्मीद का मुख्य कारण एक तकनीक है जो जॉनसन ने लगभग चार साल पहले शुरू की थी: मशीन लर्निंग। टेक्टोनिक फॉल्ट लाइनों के साथ कई आवाजें और छोटी-छोटी हरकतें जहां भूकंप आते हैं, उन्हें लंबे समय तक अर्थहीन माना जाता है। लेकिन मशीन लर्निंग- कंप्यूटर एल्गोरिदम को पैटर्न या सिग्नल देखने के लिए बड़ी मात्रा में डेटा का विश्लेषण करने के लिए प्रशिक्षण देता है - यह बताता है कि छोटे भूकंपीय संकेतों में से कुछ सब के बाद भी हो सकते हैं।
इस तरह के कंप्यूटर मॉडल भी भूकंप की भविष्यवाणी करने की क्षमता को अनलॉक करने के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं, एक दूरस्थ संभावना जो इतनी विवादास्पद है, कई भूकम्पविज्ञानी इस पर चर्चा करने से भी इनकार करते हैं।
जब 1960 के दशक में प्लेट टेक्टोनिक्स के सिद्धांत ने जमीन हासिल की, तो कई वैज्ञानिकों ने सोचा कि भूकंप की भविष्यवाणी केवल समय की बात है। एक बार जब प्लेटों को हिलाने से होने वाली छोटी-छोटी झीलों को मॉडल किया जा सकता है, तो सोच चली गई, बड़े भूकंपों के दिनों या यहां तक कि हफ्तों पहले से भविष्यवाणी करना संभव होना चाहिए। लेकिन कारकों की एक भीड़, रॉक टाइप से लेकर फॉल्ट स्लिप की दूरी तक, भूकंप की ताकत को प्रभावित करती है, और यह जल्दी से स्पष्ट हो गया कि छोटे पैमाने पर टेक्टोनिक गतिविधि के मॉडल प्रमुख भूकंपों की भविष्यवाणी करने के लिए एक विश्वसनीय तरीका प्रदान नहीं कर सकते हैं। शायद छोटे पारियां और स्लिप्स, जो प्रति दिन सैकड़ों बार होती हैं, एक बड़े भूकंप की संभावना में मामूली वृद्धि का संकेत दे सकती हैं, लेकिन मामूली टेक्टोनिक गतिविधि के झुंड के बाद भी, एक बड़ा भूकंप आने की संभावना नहीं है। आने वाले भूकंप के लिए एक बेहतर संकेत की जरूरत है अगर भविष्यवाणी कभी वास्तविकता बन जाएगी।
इस तरह के संकेत को खोजने के लिए मशीन सीखने का उपयोग करना संभव है - यदि यह संभव है तो एक लंबा रास्ता तय करना होगा। पिछले साल के अंत में प्रकाशित एक अध्ययन में, जॉनसन और उनकी टीम ने सुझाव दिया कि एक पहले से अस्वीकृत भूकंपीय संकेत हो सकता है जिसमें एक पैटर्न का खुलासा हो सकता है जब एक बड़ा भूकंप हो सकता है - जैसे प्रशांत नॉर्थवेस्ट में कुख्यात और लंबे समय से प्रतीक्षित कैस्केडिया भूकंप-हड़ताल कर सकता है। यदि परिकल्पना समाप्त हो जाती है, तो यह भूकंप के आने वाले सेकंड से लेकर शायद एक दिन, दशकों पहले तक के पूर्वानुमान को बदल सकता है।
भूकंप के पूर्वानुमान में सबसे हालिया सुधार उन कीमती सेकंडों का रहा है। सीस्मोलॉजिस्ट शुरुआती चेतावनी प्रणालियों में सुधार करने पर काम कर रहे हैं जैसे जापान और शेकलार्ट सिस्टम को यूएस वेस्ट कोस्ट के साथ रोल आउट किया जा रहा है। भूकंप आने के बाद ही वे सिस्टम अलर्ट भेजते हैं - लेकिन समय के साथ लिफ्ट या गैस लाइन जैसी चीजों को बंद करना और उपरिकेंद्र से दूर समुदायों को चेतावनी देना।
हम जिस पृथ्वी पर रहते हैं, उसकी परत एक दर्जन या इतने विवर्तनिक रूप से टूटी हुई है जो एक दूसरे के सापेक्ष गतिमान हैं। (यूएसजीएस) एक्स्ट्रा प्रोग्रेस करने की कोशिश कर रहा है कि इन-प्रोग्रेस भूकंप कितना बड़ा होने जा रहा है, जहां इसका उपकेंद्र बना हुआ है और जो प्रभावित होने जा रहा है, वह सभी कुछ सेकंड के डेटा से पहले से ही एक बड़ी चुनौती है। मौजूदा चेतावनी प्रणालियों ने बड़े भूकंपों को गलत बताया है और दूसरों पर झूठी चेतावनी दी है। लेकिन 2007 से पहले, हमारे पास सेकंड का नोटिस भी नहीं था। हम 2027 में कहां हो सकते हैं?
जॉनसन कहते हैं, "हम नहीं जानते कि भूकंपीयता वास्तव में अब से एक दशक पहले कितनी अच्छी होगी।" "लेकिन यह आज की तुलना में बहुत बेहतर होगा।"
भूकंप की निगरानी में प्रगति संभवत: उन कंप्यूटरों पर निर्भर करेगी जिन्हें विशेषज्ञ भूकंपीय विशेषज्ञों के रूप में कार्य करने के लिए प्रशिक्षित किया गया है। सही स्मृति के साथ, कुछ पूर्व धारणाओं और शून्य नींद की आवश्यकता होती है, मशीनों को टेक्टोनिक प्लेट्स शिफ्ट के रूप में एकत्र किए गए डेटा के समुद्र के माध्यम से सॉर्ट किया जा सकता है। यह सब जानकारी तुलनीय है कि आप एक भीड़ भरी सड़क पर क्या सुनेंगे - कारों, लोगों, जानवरों और मौसम के शोर को एक साथ मिलाया जाएगा। शोधकर्ताओं ने उन संकेतों के माध्यम से झारना, तरंगों के रूप में उत्कीर्ण किया, यह पता लगाने के प्रयास में कि उनमें से कोई संकेत देता है कि भूकंप हो रहा है या होने वाला है। उम्मीद लंबे समय से है कि, उस सभी शोर में टक गया, किसी प्रकार का अग्रदूत हो सकता है जिसे अगले प्रमुख भूकंप तक समय की लंबाई को इंगित करने के लिए मापा या देखा जा सकता है।
उन शोरों में से एक- जिसे जॉनसन "कांप जैसा संकेत" कहता है - को कई वर्षों तक पहचाना और अध्ययन किया गया है। वे कहते हैं, '' मैंने अपने टूलबॉक्स में जो कुछ भी रखा था, उसे फेंक दिया और फैसला किया कि वहां कुछ भी नहीं है। ''
लेकिन उनकी टीम ने जो एल्गोरिदम और कंप्यूटर स्थापित किए थे, वे इसकी ऊर्जा पर ध्यान केंद्रित करते हुए संकेत को थोड़ा अलग नजरिए से देखते थे। जॉनसन कहते हैं कि ऊर्जा (भूकंप के तरंगों के आकार के रूप में दर्ज), भूकंपीय तरंगों के आकार को मापती है। एक बार भूकंप आने के बाद, सिग्नल का आयाम गिरा और एक और भूकंप आने तक नियमित वृद्धि के चक्र को फिर से शुरू किया।
यह एक पैटर्न था।
इससे पहले संकेत की अवहेलना करते हुए, जॉनसन कहते हैं, "अगले भूकंप चक्र की भविष्यवाणी के लिए भविष्य कहनेवाला जानकारी" मिनटों में प्रयोगशाला में दोषों के स्पेड-अप मॉडल में पहले से था, जो वास्तविक जीवन में दशकों से पहले अनुवाद करता है। लेकिन प्रयोगशाला और वास्तविक दुनिया में परिणाम हमेशा पंक्तिबद्ध नहीं होते हैं।
इस बिंदु पर, मशीन लर्निंग भूकंप की भविष्यवाणी के साथ मदद करने के लिए नहीं है, बल्कि उन क्वेक को समझने के लिए है जो पहले से ही शुरू हो चुके हैं या सामान्य रूप से डायनामिक्स की शुरुआत करते हैं। लेकिन भूकंप का पता लगाने में प्रगति, "शोर" के माध्यम से परिमाण का आकलन और छँटाई करना, यह समझ में आता है कि क्वेक कैसे काम करता है, जिसमें वे हड़ताल कर सकते हैं।
“मैं यह स्पष्ट करना चाहता हूं कि हम जो कर रहे हैं वह भविष्यवाणी से अलग है। लेकिन, हां, इन सभी चीजों का अप्रत्यक्ष रूप से संबंध है, ”स्टैनफोर्ड के जीवविज्ञानी, मुस्तफा मावाववी कहते हैं, जो छोटी झीलों का पता लगाने के लिए पृष्ठभूमि के शोर के माध्यम से छांटने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग कर रहे हैं।
कैलटेक के एक भूकंपविज्ञानी मेन-एंड्रिन मेयर का कहना है कि उनका "सबसे अच्छा अनुमान है कि भूकंप स्वाभाविक रूप से अप्रत्याशित हैं।" लेकिन फिर भी, वे प्रारंभिक चेतावनी प्रणालियों में सुधार के लिए मशीन सीखने का उपयोग करने पर काम कर रहे हैं, और उन अलर्ट में जाने वाले निगरानी में सुधार कर सकते हैं। भूकंप के पूर्वानुमान में संभावित सुधार। मुस्तफा ने कहा कि दोषों के बेहतर नक्शे और भूकंप प्रक्रियाओं, रुझानों और चक्रों की बेहतर समझ सभी पूर्वानुमानों में सुधार ला सकती है।
फिर भी, कुछ भूकंपविज्ञानी "भविष्यवाणी" एक कल्पना है। रॉबर्ट सेलेरोलॉजिस्ट के एक विश्वविद्यालय रॉबर्ट गेलर को भूकंप की भविष्यवाणी के बारे में निराशावाद के लिए जाना जाता है।
"भूकंप भविष्यवाणी अनुसंधान वास्तव में एक बात नहीं है, " वह ईमेल के माध्यम से कहते हैं। “यह सिर्फ इस उम्मीद में बहुत सारे आंकड़े इकट्ठा करने के लिए है कि एक विश्वसनीय 'अग्रदूत’ मिल सकता है। आज तक कोई नहीं मिला है। ”
गेलर के अनुसार, भूकंप के संकेतों के बारे में किसी भी प्रयोगशाला परिणाम को अनदेखा किया जा सकता है जब तक कि वे वास्तविक दुनिया में लगातार पुनरुत्पादित न हों। “मुझे इसमें कोई संदेह नहीं है कि वे भूकंप के देखे जाने के आंकड़ों में बहुत सारे स्पष्ट पैटर्न पा सकते हैं जो पिछड़े दिख रहे हैं। लेकिन मुझे यह सोचने का कोई कारण नहीं दिखता है कि इस तरह के पैटर्न समय के साथ आगे बढ़ेंगे।
वैंकूवर द्वीप से कैस्केडिया फॉल्ट धीरे-धीरे हर समय खिसक जाता है, कम भूकम्प पैदा करता है जिसे आप महसूस नहीं कर सकते हैं, और फिर साल में एक बार वापस चर्च में आते हैं। उस खिसकने से पृथ्वी की सतह के बहुत मामूली विस्थापन पर नजर रखी जा सकती है, इसलिए जॉनसन की टीम ने यह देखने की कोशिश की कि नए सिग्नल से उनके मशीन लर्निंग एल्गोरिदम की पहचान आंदोलन की भविष्यवाणी कर सकती है या नहीं।
"और, लो और निहारना, यह विस्थापन दर के लिए मैप किया, " जॉनसन कहते हैं।
अब सवाल यह है कि सिग्नल फाल्ट के लॉकिंग से कैसे संबंधित हो सकता है - इंटरलॉक की गई चट्टानें जो टेक्टोनिक प्लेटों को बहुत तेजी से खिसकने से रोकती हैं और लगभग 300 वर्षों तक एक बड़ा भूकंप उत्पन्न करती हैं। आखिरकार, गलती का ताला टूट जाएगा, और एक बड़े पैमाने पर भूकंप आ जाएगा। शायद संकेत जॉनसन की टीम अध्ययन कर रही है, या एक और अभी तक अनदेखा संकेत के रूप में, कुछ संकेत दे सकता है कि ऐसा कब होगा - अगर ऐसे संकेत प्रमुख भूकंप से संबंधित हैं।
