YAPAY ZEKA DEPREMİ ÖNCEDEN TAHMİN EDEBİLİR Mİ?

Zühre Kordon AKIN

TMMOB Bilgisayar Mühendisleri Odası İstanbul Temsilciliği

Günümüzde bilgisayarlar kendisine öğretilenleri eksiksiz tekrarlayan makineler olmaktan çıktılar. Artık gelişen yazılım teknikleri ve yüksek kapasiteleri ile makineler; kendi kendilerine öğrenen, öğrendiklerini yorumlayan ve her sonucu da yeniden veriye çevirerek “tarih bilincine sahip” hale geldiler. Dördüncü sanayi devrimi diye tanımlanan yeni teknoloji evresinin beyni halini alan “yapay zeka” , Google’un CEO’su Pichai'ye göre insanlık tarihi için ateşi ya da elektriği bulmaktan bile daha önemli. Ocak 2018’de yaptığı bir televizyon konuşmasında Pichai, ateşin de elektiriğin de yanlış kullanımının vereceği zararları biliriz ancak iyiye kullanımında neleri başarabildiğimizi de biliriz diyor. Yapay zekayı da benzer bir konumda ele almak gerektiğinden bahsediyor. Ona göre bu tip bir doğru kullanımla iklim değişikliği sorununu çözebilir ya da kanserin tedavisi bulunabilir.

Pichai konuşmasında bahsetmemiş olsa da, artık depremin önceden tahmin edilebilmesi için yapılan çalışmalarda da makine öğrenmesinden faydalanılmaya başlandı. Henüz alınan sonuçlar beklenildiği oranda iyi değil ancak yeterli yatırım yapıldığı takdirde bu alanda gelişme kaydetmek mümkün.

Kaçınabileceğimiz ya da olmasını engelleyebileceğimiz bir afet olmayan depremler, insanlık tarihinde en büyük yıkım ve kıyım gerçekleştiren doğal afetler sıralamasında ilk sırayı alıyor. Alttan alta fokurdayan bir ateş topunun üzerinde kayan ince kara parçaları üzerine uygarlığımızı inşa ettik. Dünyamız bu sıcaklık üzerinde yüzen plakaların birbirlerini sıkıştırması ya da ayrılmasıyla kimi yükseltiler ve kim yarıklar oluşturdu. Bizler o yüksekliklere tırmandık, o yarıklara daldık. Aynı hareketlilik yüzyıllar boyunda yeni karasal alanlar yaratarak ya da olanları yok ederek devinimine devam etti, ediyor. Bugün jeolojik haritalar sayesinde nerelerde bu sıkışmaların olduğunu, nerlerde kırılmalar yaşanabileceğini biliyoruz. Dolayısıyla yapılacak en doğru hareket deprem bölgelerine yerleşim yapmamak olurdu ama artık o kısmı özellikle aktüel olan İstanbul için çoktan geçmiş vaziyetteyiz. Bir diğer doğru hareket şehirlerimizi her şeyi ile depreme dayanabilecek şekilde inşa etmek olurdu ama maaelesef bu konuda da fena halde sınıfta kalmış durumdayız. İşte bunlardan başka bir ihtimal daha var, depremleri önceden haber alabilmek!

Depremin tahmin edilebilmesinde makine öğrenmesini kullanan ve yakın zamanda kaydadeğer sonuçlar alan Amerikalı Jeofizikçi Paul Johson, on yıldan uzun bir süre önce tanecikli materyalli ince katmanlar tarafından ayrılmış kayan bloklarla yapılmış “laboratuvar depremleri” üzerinde çalışmaya başlamış bir bilim insanı. Johnson laboratuvar ortamında gerçekleştirdiği deneyde ortaya çıkan kayma ile gerilimi açığa çıkarıyor ve zemin blokları arasında birbirini tutma-bırakma döngüsünü yeniden başlatıyor. Johnson ve meslektaşları, tutma-bırakma döngüsü sırasında yayılan akustik sinyali kaydederken her bırakma öncesinde keskin bir yükseliş olduğunu fark ediyorlar. Bu öncül işaret, deprem öncesi zeminde gerçekleşen öncü şoklar tarafından oluşturulduğu tespit ediliyor. Ancak deprem bilimciler, bu öncü şokların asıl depremin ne zaman meydana geleceğine dair verebileceği ipuçlarını anlamlandırmakta zorlanıyorlar. Sorunu bir grup teorisyenle paylaşan Johnson, onlardan gelen “makine öğrenmesi” ile sonuçları analiz etmesi yönündeki tavsiyeyi ciddiye aldı ve ekibini konunun uzmanları ile zenginleştirdi. Belirledikleri yol haritasına göre, labratuvarda denenen her deney sırasında yaklaşık beş dakikalık ses kayıtları alacaklardı ve zemin kesitlerini birçok küçük parçaya böleceklerdi.

Araştırmacılar “random forest” olarak bilinen bir makine öğrenme algoritmasını, yıkım gerçekleşmeden önce kalan zaman miktarıyla, yıkımla güçlü bir şekilde ilişkilendirilen özelliklerin kombinasyonlarını sistematik olarak bağdaştırmak için kullandılar. Daha sonra algoritma, sadece akustik emisyon özelliklerini baz alarak yıkım zamanını tahmin etmeye başladı.

Laboratuarda elde edilen olumlu sonuçların ardından Johnson ve ekibi (Los Alamos) gerçek yıkımları test etmek üzere Kuzeybatı Pasifik’te çalışmalarına devam etti. 2007'den 2013'e kadar olan veriler üzerinde eğitildikten sonra, algoritma, her olaydan aylar önce kaydedilen verilere dayanarak, 2013 ve 2018 arasında gerçekleşen yavaş kaymalı depremler hakkında tahminlerde bulunabildi. Temel özellik, laboratuvar deneylerinde akustik sinyalin varyansıyla yakından ilgili bir miktar olan sismik enerji idi. 5 depremden 1 ini doğru tahmin edebilen algoritma şu an %20 başarı kazanmış durumda .

Sonuçta bu önceden tamin edebilme yönteminin alması gereken pek çok zorlu deney ve kat etmesi gereken uzun yollar var. Ancak teknoloji yani makine öğrenmesi ve yapay zeka teknolojileri hızla kendini geliştiriyor. Dolayısıyla Johson’ın dediği gibi belki onun ömrü içinde depremlerin önceden tahmin edilebilmesi mümkün olmayacak; ama belli ki bu konuda çok yol alınacak.

Tüm bunları bir kenara bırakırsak, teknolojik gelişmeler her ne kadar hızlı ve umut verici olsa da özellikle İstanbullular için olası bir deprem son derece yakın ve bu bilimsel çalışmalardan alacağımız sonuçları bekleyebileceğimiz bir zamanımız da maalesef kalmamış durumda. Öte yandan Büyük İstanbul Depremi, 1999’da yaşanan Gölcük – Yalova depreminden bu yana sürekli “önceden” haber veriliyor aslında. Ancak bu durum insanların deprem korkularından faydalanan müteahhitlere ve inşaat sektörüne yarıyor. Kentsel Dönüşüm adı altında süren yapılaşma ise rantın yüksek olduğu bölgelerde sürüyor. Yaşanan genel ekonomik krize paralel olarak da inşaat sektörünün krizi; halkı mağdur ederek elinde avucunda var olanı da kaybetmesine neden oluyor.

Gelinen noktada deprem gerçeğini bir an bile zihnimizden çıkarmayarak öncelikle bireysel tedbirlerimizi öğrenme ve alma; bu konuda dayanışma ağları vasıtasıyla duyarlılığı diri tutma görevi ile karşı karşıyayız.

Kaynakça

· Artificial Intelligence Takes On Earthquake Prediction - https://www.quantamagazine.org/artificial-intelligence-takes-on-earthquake-prediction-20190919/

· Los Alamos National Laboratory - https://public.lanl.gov/geophysics/geophysics/staff/johnson/johnson.shtml

· Beklenen Büyük İstanbul Depremi Nedir? Neden, Nasıl, Nerede ve Ne Zaman Yaşanması Beklenmektedir? https://evrimagaci.org/beklenen-buyuk-istanbul-depremi-nedir-neden-nasil-nerede-ve-ne-zaman-yasanmasi-beklenmektedir-13

· Yapay Zekâ, Deprem Tahminlerinde Deprem Bilimcilere Yardımcı Olacak - http://blog.itunovatto.com.tr/yapay-zeka-deprem-tahminlerinde-deprem-bilimcilere-yardimci-olacak/

· Google CEO Sundar Pichai compares impact of AI to electricity and fire https://www.theverge.com/2018/1/19/16911354/google-ceo-sundar-pichai-ai-artificial-intelligence-fire-electricity-jobs-cancer