AUSTIN, Texas — Los terremotos son sin duda aterradores sin importar su intensidad, pero uno de los aspectos más inquietantes de la actividad sísmica es su naturaleza sorpresiva. Los terremotos a menudo aparecen sin previo aviso y, según su gravedad, pueden potencialmente desplazar comunidades enteras y destruir innumerables edificios. Ahora, sin embargo, una investigación potencialmente innovadora informa que la inteligencia artificial tiene el potencial de ayudar a predecir y mitigar mejor el daño de los terremotos inminentes.

Desarrollado por un equipo de científicos de la Universidad de Texas, Austin, los autores del estudio informan que su nuevo algoritmo de inteligencia artificial ya ha demostrado un potencial increíble. El programa predijo correctamente el 70 por ciento de los terremotos una semana completa antes de que ocurrieran durante un ensayo de siete meses en China.

Los científicos entrenaron el nuevo algoritmo para buscar y detectar aumentos estadísticos en datos sísmicos en tiempo real combinados por investigadores con terremotos previos. Esto llevó al programa de inteligencia artificial a producir un pronóstico semanal de terremotos que predijo con éxito 14 terremotos dentro de aproximadamente 200 millas de donde estimaba que ocurrirían. Los cálculos de la fuerza del programa para los terremotos predichos también fueron bastante precisos. Sin embargo, el programa se perdió un terremoto por completo y emitió ocho advertencias falsas también.

En este momento, el equipo de investigación admite que no pueden decir si su programa de inteligencia artificial funcionará en otras ubicaciones. Aun así, este trabajo es claramente un hito en lo que respecta a la investigación de pronóstico de terremotos impulsada por la inteligencia artificial.

«Predecir terremotos es el Santo Grial», dice Sergey Fomel, profesor en la Oficina de Geología Económica de UT y miembro del equipo de investigación, en un comunicado de prensa. «Todavía no estamos cerca de hacer predicciones para cualquier lugar del mundo, pero lo que logramos nos dice que lo que pensábamos que era un problema imposible es resoluble en principio».

Este ensayo se llevó a cabo como parte de una competencia internacional celebrada en China, y la inteligencia artificial desarrollada por UT se ubicó en primer lugar entre otros 600 diseños. La participación de los investigadores en la competencia fue liderada por el sismólogo de la oficina y el principal desarrollador de la IA, Yangkang Chen.

«No puedes prever los terremotos», explica Alexandros Savvaidis, un científico investigador senior que lidera el Programa de Red Sismológica de Texas (TexNet) de la oficina, que es la red sísmica del estado. «Es cuestión de milisegundos y lo único que puedes controlar es cuán preparado estás. Incluso con un 70%, eso es un resultado enorme y podría ayudar a minimizar las pérdidas económicas y humanas y tiene el potencial de mejorar drásticamente la preparación para terremotos en todo el mundo».

El equipo de investigación cree que su método tuvo éxito porque se adhirieron a un enfoque de aprendizaje automático relativamente simple. La IA recibió un conjunto de características estadísticas basadas en el conocimiento del equipo sobre la física de los terremotos, y luego se le instruyó para entrenarse utilizando una base de datos de grabaciones sísmicas de cinco años.

Una vez entrenada, la IA proporcionó su pronóstico escuchando señales de terremotos entrantes dentro de los rumores de fondo de la Tierra.

«Estamos muy orgullosos de este equipo y su primer lugar en esta prestigiosa competencia», comenta Scott Tinker, director de la oficina. «Por supuesto, no se trata solo de ubicación y magnitud, sino también de la sincronización. La predicción de terremotos es un problema intratable y no podemos exagerar la dificultad».

Los autores del estudio tienen confianza en que su algoritmo de inteligencia artificial podría producir predicciones aún más precisas si se utiliza en áreas con redes sólidas de seguimiento sísmico, como Turquía, Japón, Italia, Grecia, Texas y California. En tales lugares, los investigadores creen que es probable que la IA vea mejorar su tasa de éxito, al tiempo que estrecharía sus predicciones a unas pocas docenas de millas.

Otro gran paso adelante es probar la inteligencia artificial en Texas, ya que el estado de Lone Star suele experimentar una alta tasa de terremotos de magnitud menor y moderada. La Oficina TexNet de UT alberga 300 estaciones sísmicas y más de seis años de registros continuos, lo que la convierte en un lugar ideal para estos fines.

Eventualmente, los autores del estudio esperan integrar el sistema con modelos basados en la física. Esta estrategia podría resultar especialmente importante donde los datos son escasos o en lugares como Cascadia, donde el último terremoto importante ocurrió cientos de años antes de que se inventaran los sismógrafos.

«Nuestro objetivo futuro es combinar tanto métodos basados en la física como en datos para obtener algo generalizado, como chatGPT, que podamos aplicar en cualquier parte del mundo», señala Chen.

«Eso puede estar lejos en el futuro, pero muchos avances como este, tomados en conjunto, son los que hacen avanzar la ciencia», concluye Tinker.

El estudio se publica en el Bulletin of the Seismological Society of America.