Уравнение, написанное совместно с ИИ, показывает, что чудовищные волны-убийцы формируются «все время» | Популярная наука

Негодяй монстр волны, которые когда-то считались чрезвычайно редкими, теперь статистически подтверждены, что происходят «постоянно» благодаря новому анализу исследователей с помощью искусственного интеллекта. Используя совокупную информацию за сотни лет, полученную из более чем 1 миллиарда волновых моделей, ученые, сотрудничающие из Университета Копенгагена и Университета Виктории, разработали алгоритмическое уравнение, способное предсказать «рецепт» экстремальных волн-убийц. При этом команда, похоже, также опрокидывает представления об океанических структурах, восходящих к 1700-м годам.

Несмотря на столетия ужасающих, неподтвержденных слухов и скептицизма сухопутных жителей, чудовищные волны-убийцы были впервые научно задокументированы только в 1995 году. Но поскольку лазерное измерительное оборудование на борту норвежской нефтяной платформы Драупнер Получив безупречные доказательства встречи со стеной воды высотой 85 футов, исследователи работали над изучением физики, характеристик и влияния океанического явления. В течение следующего десятилетия океанографы пришли к определению волны-убийцы как минимум в два раза превышающей «значительную высоту волны» формации или среднее значение наибольшей трети волновой структуры. Они также начали уверенно цитировать «некоторые причины» стоял за явлениями, но знал, что нужно еще многому научиться.

[Related: New AI-based tsunami warning software could help save lives.]

Однако спустя почти два десятилетия после Драупнера новый подход исследователей, основанный на искусственном интеллекте, предлагает беспрецедентный анализ благодаря исследованию, опубликованному сегодня в журнале Труды Национальной академии наук.

«По сути, когда обрушивается одна из этих гигантских волн, это просто очень невезение», — сказал в своем интервью Дион Хефнер, инженер-исследователь и первый автор статьи. анонс от 20 ноября. «Они вызваны сочетанием многих факторов, которые до сих пор не были объединены в единую оценку риска».

Используя показания, полученные с буев, расположенных в 158 местах вблизи побережья США и заморских территорий, команда сначала собрала информацию, эквивалентную 700-летней информации о состоянии моря, высоте волн, глубине воды и батиметрических данных. После картирования всех причинных переменных, влияющих на волны-убийцы, Хефнер и их коллеги использовали различные методы искусственного интеллекта для синтеза данных в модель, способную рассчитывать вероятности образования волн-убийц. (К ним относится символическая регрессия, которая генерирует выходные данные уравнения, а не одиночный прогноз.) К сожалению, результаты вряд ли облегчат страхи тех, кто страдает талассофобией.

«Наш анализ показывает, что аномальные волны возникают постоянно», — заявил в объявлении на этой неделе Йоханнес Геммрих, второй автор исследования. По словам Геммриха, команда зарегистрировала 100 000 экземпляров наборов данных, что соответствует требованиям для волн-убийц.

«Это эквивалентно примерно одной волне-монстру, возникающей каждый день в любом случайном месте океана», — добавил Геммрих, отметив при этом, что не обязательно все они были «волнами-монстрами экстремального размера». Возможно, небольшое утешение.

До нового исследования многие эксперты полагали, что большинство волн-убийц образовалось, когда две волны объединились в одну огромную гору воды. Однако, судя по новому уравнению, наибольшее влияние оказывает «линейная суперпозиция». Впервые документированные в 1700-х годах, такие ситуации возникают, когда две волновые системы пересекаются и усиливают друг друга, а не объединяются. Это увеличивает вероятность формирования высоких гребней и глубоких впадин массивных волн. Хотя предполагается, что новый набор данных существует уже сотни лет, он предлагает конкретное подтверждение этому явлению и его влиянию на волновые структуры.

[Related: How Tonga’s volcanic eruption can help predict tsunamis.]

И хотя, вероятно, сбивает с толку мысль о том, что где-то в мире каждый день возникает волна высотой с восьмиэтажный дом, новое алгоритмическое уравнение может, по крайней мере, помочь вам держаться подальше от мест, где волны-убийцы с наибольшей вероятностью могут возникнуть в любой момент времени. Это не часто бывает полезно для обычного человека, но для примерно 50 000 грузовых судов, ежедневно курсирующих по всему миру, интеграция уравнения в их инструменты прогнозирования может спасти жизни.

Зная это, команда Хефнера уже предоставила свой алгоритм, исследования и собранные данные в виде информации из открытых источников, чтобы метеорологические службы и государственные учреждения могли начать выявлять и избегать любых областей, подверженных возникновению волн-убийц.