Artificial Intelligence, Innovation
จริงหรือไม่ที่ Google กำลังสร้าง AI ให้กลายเป็น Skynet#4 Natural Disasters
เมื่อคืนวันเสาร์ที่ 22 ธันวาคม 2018 คลื่นยักษ์สึนามิซัดถล่มแนวชายฝั่งบริเวณช่องแคบซุนดา ของประเทศอินโดนีเซีย จนทำให้มีผู้เสียชีวิตหลายร้อยคนและบาดเจ็บเป็นจำนวนมาก ส่วนสาเหตุการเกิดคลื่นสึนามิครั้งนี้มาจากภูเขาไฟ (Volcano) “อนัก กรากะตัว” ซึ่งตั้งอยู่บริเวณช่องแคบซุนดา ระหว่างเกาะสุมาตราและเกาะชวา ซึ่งได้พ่นเถ้าถ่านและลาวาออกมาเป็นระยะๆเป็นเวลาหลายเดือนแล้ว และได้มีการระเบิดของภูเขาไฟก่อนการเกิดภัยพิบัติ เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดแผ่นดินเคลื่อนตัวถล่มใต้ทะเล (Undersea Landslides) ซึ่งก่อให้เกิดคลื่นสึนามิที่มีความสูง 3 เมตร
cnn.com แผนที่แสดงสถานที่เกิดเหตุคลื่นสึนามิถล่มชายฝั่งอินโดนีเซีย
Sam Taylor-Offord ผู้ชำนาญด้านแผ่นดินไหว (Seismologist) ของ GNS Science กล่าวว่า จากภาพถ่ายดาวเทียม European Space Agency’s Sentinel-1และจากข้อมูลด้านอื่นที่มีอยู่ พบว่าการระเบิดของภูเขาไฟกรากะตัว ทำให้บริเวณกว้างใหญ่ทางด้านใต้ของภูเขาไฟได้ถล่มลงมาสู่ทะเล กลายเป็นแผ่นดินเคลื่อนตัวถล่มใต้ทะเล (Undersea Landslides) ซึ่งเป็นทฤษฎีของการเกิดคลื่นสึนามิครั้งนี้
วีดิโอของสำนักข่าว The Guardian แสดงการระเบิดของภูเขาไฟกรากะตัว ก่อนการเกิดคลื่นสึนามิ
Anak Krakatau volcano erupts before and after tsunami
Jackie Caplan-Auerbach นักธรณีฟิสิกส์ ของมหาวิทยาลัย Western Washington ได้บอกกับ The Verge (เว็บไซต์ข่าวสารด้านเทคโนโลยี) ว่าการเกิดคลื่นสึนามิครั้งนี้ไม่มีสัญญานเตือนออกมา เนื่องจากแผ่นดินเคลื่อนตัวถล่มใต้ทะเล (Undersea Landslides) ไม่ได้ก่อให้เกิดการสั่นสะเทือนของแผ่นดินมากพอที่มนุษย์จะรู้สึกได้ และไม่มีปรากฏการณ์น้ำทะเลลดจากชายฝั่ง ขณะนี้นักธรณีวิทยา (Geologist) และนักธรณีฟิสิกส์ (Geophysicist) กำลังศึกษาเพิ่มเติมถึงการเกิดคลื่นสึนามิที่อินโดนีเซียครั้งนี้และกำลังหาข้อมูลเพิ่มเติมว่า ได้มีการวัดบันทึกคลื่นแผ่นดินไหว (Seismic wave) ในบริเวณนี้หรือบริเวณใกล้เคียงหรือไม่
nytimes.com
คลื่นสึนามิที่มีสาเหตุเนื่องจากแผ่นดินเคลื่อนตัวถล่มใต้ทะเล (Undersea Landslides) นั้น จะมักเกิดขึ้นกินอาณาบริเวณเล็กๆ เกิดขึ้นไม่บ่อยและรุนแรงเท่าคลื่นสึนามิที่มีสาเหตุมาจากการเกิดแผ่นดินไหว (Earthquakes) ซึ่งส่งผลให้เกิดคลื่นสึนามิไปทั่วทั้งคาบสมุทร เหมือนเช่นที่เคยเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม ปีพ.ศ 2547 ช่วงเทศกาลวันคริสต์มาสเช่นเดียวกับครั้งนี้ ซึ่งครั้งนั้นมีสาเหตุมาจากการเกิดแผ่นดินไหว (Earthquakes) บริเวณมหาสมุทรอินเดีย คร่าชีวิตผู้คนไปถึง 226,000 คนใน 14 ประเทศรวมทั้งประเทศไทย
การศึกษาถึงการเกิดคลื่นสึนามิที่มีสาเหตุเนื่องจากแผ่นดินเคลื่อนตัวถล่มใต้ทะเล (Undersea Landslides) ที่เกิดขึ้นที่ประเทศอินโดนีเซียครั้งนี้ มีความสำคัญและท้าทายต่อนักวิทยาศาสตร์มาก เพราะธรรมชาติไม่ได้ส่งสัญญานเตือนออกมาในระดับที่มนุษย์จะรับรู้ได้ สักวันหนึ่งหวังว่าเราจะมีเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพที่จะตรวจจับสัญญานเตือนได้ จะได้หาวิธีการป้องกันการสูญเสียชีวิตและทรัพย์สิน
สำหรับคลื่นสึนามิที่มีสาเหตุเนื่องจากแผ่นดินเคลื่อนตัวถล่มใต้ทะเล (Undersea Landslides) เคยเกิดขึ้นที่ประเทศปาปัวนิวกินี ในปีพ.ศ 2531 ครั้งนั้นคร่าชีวิตผู้คนไป 2,200 คน
รูปแสดงคลื่นสึนามิที่เกิดขึ้นที่ประเทศปาปัวกินี ปี 2531 คลื่นสึนามิมีความยาว 35 กม. กว้าง 15 กม. จาก Drgeorgepc.com
แต่ปรากฏว่าคลื่นสึนามิที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลกที่ถูกบันทึก ไม่ได้มีสาเหตุมาจากแผ่นดินไหว แต่กลับมีสาเหตุมาจากการเคลื่อนตัวถล่มของมวลหิน (Rockslide ซึ่งเป็น Landslide ชนิดหนึ่ง) ซึ่งเกิดขึ้นที่รัฐอลาสกา อเมริกา ในปี พ.ศ 2501 ซึ่งครั้งนั้นก่อให้เกิดคลื่นสึนามิขนาดใหญ่ที่มีความสูงถึง 1,720 ฟุต หรือ 524 เมตร ต้นเหตุมาจากการเกิดแผ่นดินไหวที่บริเวณรอยเลื่อน Fairweather (Fairweather Fault) ซึ่งไปกระตุ้นให้เกิดการเคลื่อนตัวถล่มของมวลหินปริมาณมหาศาลลงไปในอ่าว Lituya ของอลาสกา การที่น้ำถูกแทนที่อย่างกระทันหัน ส่งผลให้เกิดคลื่นสึนามิขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Megatsunami แต่ไม่ได้ทำลายชีวิตผู้คนเพราะไม่มีผู้อาศัยอยู่ในบริเวณนั้น แต่ก็ได้ทำลายล้างพืชพันธุ์หลายล้านต้นบริเวณอ่าว Lituya ไป
ภาพเมื่อ 60 ปีที่แล้ว บริเวณชายฝั่งอ่าว Lituya ของอลาสกา หลังคลื่นยักษ์สึนามิซัดถล่ม จาก earthquake.alaska.edu
David Guetta – Without You ft. Usher
สำหรับแผ่นดินไหว (Earthquakes) นั้นเกิดจากการสั่นสะเทือนของพื้นดิน อันเนื่องมาจากการปลดปล่อยพลังงานเพื่อลดความเครียดที่สะสมไว้ภายในโลกออกมาเพื่อปรับสมดุลของเปลือกโลกให้คงที่
สาเหตุหลักของการเกิดแผ่นดินไหว มาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (Plate Tectonics) การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกชนกันมีผลทำให้เกิดแผ่นดินไหวอย่างรุนแรง และหากเกิดในมหาสมุทรอาจทำให้เกิดคลื่นสึนามิได้
ภาพแสดง Plate tectonics ของโลก จาก serc.carleton.edu
จากการศึกษาทางธรณีวิทยาพบว่า แนวรอยต่อของแผ่นเปลือกโลกที่มักก่อให้เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงแห่งหนึ่ง อยู่ในบริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกที่เรียกว่า วงแหวนไฟ (Ring of Fire) แผ่นดินไหวประมาณร้อยละ 90 ของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นทั่วโลกและกว่าร้อยละ 80 ของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ เกิดขึ้นในบริเวณวงแหวนไฟ ซึ่งมีลักษณะเป็นเส้นเกือกม้า ความยาวรวมประมาณ 40,000 กิโลเมตร และวางตัวตามแนวร่องสมุทร แนวภูเขาไฟและบริเวณขอบแผ่นเปลือกโลก โดยมีภูเขาไฟที่ตั้งอยู่ภายในวงแหวนไฟทั้งหมด 452 ลูก และเป็นพื้นที่ที่มีภูเขาไฟคุกกรุ่นอยู่กว่าร้อยละ 75 ของภูเขาไฟคุกรุ่นทั้งโลก วงแหวนไฟประกอบด้วย แนวของภูเขาไฟในคาบสมุทรคัมชัตคาของประเทศรัสเซีย หมู่เกาะญี่ปุ่น หมู่เกาะฟิลิปปินส์ และหมู่เกาะของประเทศอินโดนีเซียซึ่งอยู่ทางตะวันตกของมหาสมุทร ส่วนด้านตะวันออก มีแนวของภูเขาไฟบริเวณชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือและทวีปอเมริกาใต้
ภาพแสดงบริเวณสีแดงที่เรียก The Ring of Fire จาก scoop.asia
แผ่นดินไหวเป็นภัยธรรมชาติที่ยังไม่สามารถพยากรณ์ได้อย่างแม่นยำ ทั้งเวลา สถานที่ และความรุนแรงของแผ่นดินไหวที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้ แม้ว่าในปัจจุบันจะมีเทคโนโลยี เครื่องมือตรวจวัดที่ทันสมัย
Sebastian Ingrosso, Tommy Trash, John Martin – Reload
Google และมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดใช้ AI ในการทำนายตำแหน่งของแผ่นดินไหว
techcircle.vccircle.com
การเกิดแผ่นดินไหวมักเกิดขึ้นในลักษณะลำดับ (Sequence) ในระยะแรกของการเกิดแผ่นดินไหวจะมีความรุนแรงที่เรียกว่า แผ่นดินไหวหลัก (mainshock) หลังการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่มักตามด้วยแผ่นดินไหวขนาดเล็กที่เรียกว่า “อาฟเตอร์ช็อก” (aftershocks) มาเป็นระลอกๆ ซึ่งอาจกินเวลาเป็นเดือนหรือมากกว่า ในหลายเหตุการณ์ที่ aftershocks ส่งผลกระทบต่อการพยายามเข้าฟื้นฟูพื้นที่ประสบภัยพิบัติ ปัจจุบันนี้นักชำนาญวิชาแผ่นดินไหว (seismologist) สามารถทำนายขนาดและเวลาของการเกิด aftershocks ได้ แต่ยังไม่สามารถทำนายตำแหน่งของ aftershocks ได้
greatlakesledger.com
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและ Google ได้คิดค้นวิธีการทำนายตำแหน่งหรือสถานที่ที่อาจเกิด aftershocks ได้หลังการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่แล้ว โดยการใช้ AI ประเภทโครงข่ายประสาท (Neural Network) ที่ได้รับการฝึกฝนมา นักวิจัยได้ทำการป้อนข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวที่เคยเกิดขึ้นในอดีตของ mainshock-aftershock จำนวน 131,000 คู่ ให้กับโครงข่ายประสาท ผลปรากฏว่าโครงข่ายประสาทสามารถคาดการณ์ตำแหน่งของการเกิด mainshock-aftershock ได้อย่างแม่นยำมากกว่า 30,000 คู่ ซึ่งวิธีการทำนายจาก AI นี้มีความแม่นยำกว่าโมเดลอื่นๆที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
smart2zero.com
อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์ Gregory Beroza ทางด้านธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัย Stanford ตั้งข้อสงสัยถึงความถูกต้องของการวิจัยนี้ เพราะการวิจัยนี้โฟกัสอยู่ที่การเกิดแผ่นดินไหวแบบเดียว คือแผ่นดินไหวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเครียดแบบคงที่ (Static Stress Changes) ซึ่งจริงๆแล้วควรพิจารณาแผ่นดินไหวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเครียดแบบไดนามิก (Dynamic Stress Changes) ด้วย
การวิจัยนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นยังไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง ยังจะต้องทำการวิจัยทดลองกันต่อไปอีก แต่ Google หวังว่าการใช้ AI มาทำนายการเกิด aftershocks จะช่วยในการปรับใช้กับสถานการณ์ฉุกเฉินและแจ้งแผนการอพยพสำหรับพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิด aftershocks
หมายเหตุ : โครงข่ายประสาทเทียม (Artificial Neural Network, ANN) หรือมักเรียกสั้นๆว่า Neural Network คือ การสร้างคอมพิวเตอร์จำลองวิธีการทำงานของสมองมนุษย์ ให้ AI รู้จักคิด จดจำ และวิเคราะห์ในแนวเดียวกับโครงข่ายประสาทของมนุษย์ พูดง่ายๆก็คือ เป็นการฝึกให้ AI เรียนรู้ที่จะทำสิ่งใดสิ่งหนึ่งโดยการป้อนข้อมูลจำนวนมหาศาลให้
Imagine Dragons – Whatever It Takes
Google ใช้ AI ทำนายการเกิดอุทกภัยและแจ้งเตือนประชาชนในอินเดีย
Techmodan.blogspot.com
อุทกภัย (Flood) เป็นภัยพิบัติธรรมชาติที่เกิดขึ้นทั่วโลก องค์การสหประชาชาติ (UN) พบว่าอุทกภัยคิดเป็นสัดส่วนถึงครึ่งหนึ่งของภัยพิบัติทางธรรมชาติที่มีการบันทึกไว้ และในทุกๆปีมีประชากรจำนวน 250 ล้านคนทั่วโลกที่ได้รับผลกระทบจากน้ำท่วม และรวมทั้งความเสียหายทางทรัพย์สินคิดเป็นมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ การทำนายการเกิดอุทกภัย จะช่วยให้ประชาชนและหน่วยงานภาครัฐ มีเวลาในการเตรียมพร้อมรับมือสถานการณ์ที่จะเกิดขึ้น ทำให้ลดการสูญเสียชีวิตและทรัพย์สิน
เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Google ให้บริการ Google Public Alerts บนมือถือ android เพื่อเตือนผู้ใช้ถึงสถานการณ์ฉุกเฉินจากภัยธรรมชาติ ซึ่งเป็นการส่งต่อข้อมูลการแจ้งเตือนจากหน่วยงานภาครัฐ เช่น National Weather Service และจาก Geological Survey (USGS)
แต่ปัจจุบันนี้ Google สามารถให้ข้อมูลการพยากรณ์การเกิดภัยธรรมชาติแก่ผู้ใช้ได้เองแล้ว โดย Google ได้พัฒนา AI เข้าช่วยในการทำนายการเกิดอุทกภัยในบริการ Google Public Alerts บนมือถือ ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ข้อมูลและจำลองภาพสถานการณ์ที่สามารถทำนายตำแหน่ง ช่วงเวลา และความรุนแรงของอุทกภัยได้อย่างแม่นยำ
Techkurrent.com
Google ให้ AI สร้างแบบจำลองการพยากรณ์อุทกภัย AI จะทำการวิเคราะห์ข้อมูลเหตุการณ์น้ำท่วมในอดีต ข้อมูลระดับน้ำในแม่น้ำ ภูมิประเทศ และระดับความสูง จากนั้นจะสร้างแผนที่ออกมา และจำลองการทำงานหลายแสนครั้งสำหรับแต่ละสถานที่
ผลที่ได้ออกมาจะเป็นโมเดลการพยากรณ์การเกิดอุทกภัยที่มีความแม่นยำขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่บอกว่าจะเกิดอุทกภัยขึ้นที่ไหน เมื่อไร ยังสามารถบอกถึงความรุนแรงของอุทกภัยที่จะเกิดขึ้นด้วย ซึ่งก็จะทำให้ผู้ใช้งานได้ทราบล่วงหน้าและเตรียมตัวได้ทันท่วงที
Google ได้เผยแพร่วีดิโอเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2518 ที่แสดงการนำ AI มาช่วยในการพยากรณ์การเกิดอุทกภัยในอินเดีย Google ทำวีดิโอนี้ออกมาดีมากๆ ตั้งแต่นาทีที่ 3.0 จะแสดงแบบจำลองที่ใช้ AI เข้าช่วย น่าสนใจและน่าดูทีเดียว
When Rivers Rise: How AI is helping predict floods
โดย Google ได้ร่วมมือกับคณะกรรมการกลางด้านน้ำของอินเดีย (Central Water Commission of India, CWC) ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐ ทดลองใช้ระบบการเตือนอุทกภัยนี้เมื่อกลางปี 2018 ในพื้นที่เมืองปัฏนา ซึ่งเป็นเมืองหลวงของรัฐพิหาร ในประเทศอินเดียเพราะในจำนวนเหตุอุทกภัยที่เกิดขึ้นทั่วโลก กว่า 20% เกิดขึ้นในอินเดีย ในอนาคต Google จะขยายการให้บริการนี้ไปยังพื้นที่ต่างๆทั่วโลก
สำหรับรัฐพิหารของอินเดีย ได้เคยเกิดอุทกภัยครั้งใหญ่เมื่อช่วงเดือนกันยายน 2560 ซึ่งครั้งนั้นคร่าชีวิตผู้คนไปถึง 500 กว่าคน และมีผู้ได้รับผลกระทบมากกว่า 17 ล้านคน