Rozwój technologiczny zwiększa nasze poczucie bezpieczeństwa między innymi dlatego, że zapewnia większą wiedzę o żywiołach, a czasami wręcz pozwala je kontrolować. W nowych rozwiązaniach upatrujemy szansy na ochronę zdrowia i życia osób mieszkających na obszarach zagrożonych trzęsieniami ziemi.

Trzęsienia ziemi na świecie

Trzęsienia ziemi nie są zjawiskiem nadzwyczajnym. Te o mniejszej sile, poniżej magnitudy 2,0 w skali Richtera, występują w różnych rejonach świata regularnie – jak podaje Państwowy Instytut Geologiczny, odnotowujemy ich nawet 8000 dziennie.

Z naszej polskiej perspektywy zagrożenie trzęsieniami ziemi może wydawać się bardzo odległe, ale nie są one nam całkowicie obce. Największe opisywane historycznie miało 6 stopni w skali Richtera, było odczuwalne głównie w południowej części kraju i doprowadziło do odczuwalnych zniszczeń wielu budynków. Mniejsze odnotowaliśmy parokrotnie nawet w ciągu ostatnich stu lat. W porównaniu do innych regionów nie musimy jednak koncentrować się na zabezpieczaniu przed ich skutkami w takim stopniu, jak mieszkańcy np. Turcji, Stanów Zjednoczonych czy Japonii. Jak w tych regionach próbuje zapobiegać się zniszczeniom powodowanym przez trzęsienia ziemi?

Algorytmy przewidują trzęsienia ziemi

Do niedawna naukowcy mogli bazować jedynie na tradycyjnych metodach przewidywania trzęsień ziemi. Działali na podstawie danych historycznych i poczynionych obserwacji geologicznych, by próbować identyfikować obszary większej aktywności sejsmicznej. Przypuszczeniom tego rodzaju brakowało potrzebnej dokładności, która pozwalałaby z wyprzedzeniem ostrzegać o zagrożeniu i podejmować działania zapobiegające poważniejszym konsekwencjom.

Ta sytuacja zmienia się na naszych oczach. Dostępne techniki i technologie umożliwiają wdrożenie analityki predykcyjnej, która pomaga tworzyć wzorce i identyfikować pewne trendy. Z większą skutecznością i dokładnością badacze mogą więc wskazywać na ryzyko wystąpienia zagrożeń w danej lokalizacji i w wyznaczonych ramach czasowych. Podstawą działania jest tutaj data mining, pozwalający na odkrywanie informacji w zbiorach danych, który w połączeniu z modelowaniem statystycznym i uczeniem maszynowym umożliwia skuteczną analizę i wyciąganie trafnych wniosków.

Obok tego rodzaju rozwiązań funkcjonują też projekty zakładające użycie w zagrożonych regionach siatek zaawansowanych czujników, które są w stanie odpowiednio szybko wykryć aktywność sejsmiczną i błyskawicznie przekazać stosowne informacje dalej. Dobrze zaprojektowana komunikacja i automatyzacja pozwala skrócić czas reakcji i w ten sposób ograniczyć negatywne skutki.

Przewidywanie jest o tyle ważne, że umożliwia podejmowanie istotnych działań na rzecz ochrony życia ludzkiego oraz minimalizowania strat materialnych. To cenna wiedza dla władz miejskich, które w odpowiedzi na sygnał mogą na przykład odciąć dopływ gazu do budynków lub ustawić wszystkie windy na najniższych możliwych poziomach w infrastrukturze publicznej. Co jednak kiedy ziemia zacznie się już trząść? I tutaj doszło w ostatnich latach do dużych zmian.

Technologia ratuje budynki i ludzi podczas trzęsień ziemi

Trzęsienie ziemi może trwać tylko krótką chwilę, ale nieść długotrwałe zagrożenie dla życia ludzkiego za sprawą uszkodzeń budynków i innych konstrukcji. Inżynierowie pracują więc również nad technologiami, które pozwalają weryfikować stan techniczny i identyfikować obszary do naprawy.

Zastosowanie znajdują w tym zakresie czujniki i systemy monitorowania, które wykrywają odkształcenia i przemieszczenia, a także analizują przyspieszenia oraz inne parametry w trakcie wstrząsów. Zbierane w czasie rzeczywistym dane dostarczają informacji, które pomagają inżynierom oceniać uszkodzenia i podejmować świadome decyzje dotyczące napraw lub zamknięć. Czujniki laserowe stanowią również dużo bardziej efektywną kosztowo, a tym samym łatwiejszą w implementacji, opcję niż stosowane do tej pory akcelerometry. Dzięki nim łatwiej ocenić, czy ruchy podłoża nie wpłynęły na zbyt znaczące odchylenia poszczególnych kondygnacji konstrukcji.

Tego rodzaju narzędzia zwiększają efektywność działań służb po wystąpieniu trzęsienia ziemi. Czy jednak możliwe jest również minimalizowanie ich skutków bezpośrednio w trakcie? Jakiś czas temu miałem okazję przeczytać o projekcie lewitujących domów w Japonii, w których specjalna poduszka powietrzna oddziela podłogę i fundament w trakcie trzęsienia ziemi, by ograniczyć straty materialne. Podobne pomysły znajdziemy w mostach, w których inżynierowie stosują mechanizmy izolacyjne, jak łożyska elastomerowe czy ślizgowe, które oddzielają most od ruchu podłoża, zmniejszając jego podatność na silne wstrząsy sejsmiczne.

W elementach infrastruktury znajdziemy też systemy kontroli drgań obejmujące na przykład pasywne amortyzatory lub aktywne mechanizmy kontrolne bądź siłowniki elektrohydrauliczne, które mają za zadanie pochłaniać lub rozpraszać energię generowaną przez trzęsienie ziemi. W ten sposób zmniejszają przenoszone siły i minimalizują uszkodzenia strukturalne.

W trosce o ludzkie życie

Technologia ratuje życie – slogan ten może wydawać się wyświechtany, bo towarzyszy nam od lat. Rozglądając się wokół nas, bez kłopotu znajdziemy przykłady rozwiązań, które wpisują się w tę tezę. Moi koledzy i koleżanki pisali już na blogu o dronach ratownikach czy wirtualnych lekarzach. Wiele z nich jest jednak nawet niedostrzegalnych na pierwszy rzut oka jak choćby systemy analizy predykcyjnej. Prawdopodobnie nigdy nie uda się nam całkowicie okiełznać matki natury, ale z powodzeniem możemy poszerzać o niej wiedzę, by lepiej ją rozumieć i umieć właściwie przewidywać sygnały, które nam wysyła.

Praca w IT, która ma znaczenie

W GlobalLogic podkreślamy rolę inżynierów, developerów i testerów w tworzeniu bezpiecznego świata. W ramach realizowanych projektów mogą wykorzystywać swoją wiedzę, by tworzyć rozwiązania, które wpływają na pracę specjalistów różnych dziedzin. Jesteś zainteresowany dołączeniem do naszego zespołu? Sprawdź aktualne oferty pracy w zakładce kariera.