AI พลิกวงการธรณีวิทยา ช่วยนักวิทย์ฯ ‘ตาสว่าง’ เห็นแผ่นดินไหวเล็กจิ๋ว

เมื่อปี 2008 เกิดแผ่นดินไหวขนาด -0.53 แมกนิจูดที่แคลิฟอร์เนีย ซึ่งเบาเสียยิ่งกว่ารถบรรทุกวิ่งผ่าน และแน่นอนว่าไม่มีใครรู้สึกถึงมัน แต่ที่น่าสนใจคือ วันนี้เรารู้ว่ามันเคยเกิดขึ้น ทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณเทคโนโลยี AI ที่เข้ามาปฏิวัติวงการธรณีวิทยาในช่วง 7 ปีที่ผ่านมา และช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจจับแผ่นดินไหวที่เล็กจิ๋วจนน่าเอ็นดูเหล่านี้ได้

Kyle Bradley ผู้เชี่ยวชาญด้านแผ่นดินไหวเปรียบเปรยไว้อย่างเห็นภาพว่า การใช้เทคนิคใหม่ ๆ กับข้อมูลเก่า ก็เหมือน “การได้ใส่แว่นเป็นครั้งแรกแล้วมองเห็นใบไม้บนต้นไม้ชัดแจ๋ว” เพราะ AI สามารถทำงานแทนมนุษย์ในการคัดแยกคลื่นแผ่นดินไหวจากสัญญาณรบกวนในเมืองใหญ่ได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว ซึ่งเป็นสิ่งที่สมัยก่อนทำได้ยากมาก

ก่อนยุค AI นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้คนมานั่งเพ่งดูกราฟจากเครื่องวัดแผ่นดินไหว (Seismometer) เพื่อหาคลื่น P waves (คลื่นปฐมภูมิ) และ S waves (คลื่นทุติยภูมิ) ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการระบุตำแหน่งและขนาดของแผ่นดินไหว ต่อมาแม้จะมีโปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วย แต่ก็ยังไม่เก่งพอที่จะแยกแยะแผ่นดินไหวขนาดเล็กออกจากเสียงรบกวนได้ จนกระทั่งโมเดล AI อย่าง Earthquake Transformer และ PhaseNet ถือกำเนิดขึ้น

โมเดลเหล่านี้ได้รับแรงบันดาลใจจากเทคโนโลยีวิเคราะห์ภาพ แต่ถูกนำมาปรับใช้กับข้อมูลคลื่นสั่นสะเทือนที่เป็นแบบ 1 มิติแทน โดยอาศัยการเรียนรู้จากชุดข้อมูลมหาศาลอย่าง Stanford Earthquake Dataset (STEAD) ที่มีตัวอย่างกว่า 1.2 ล้านชุด ทำให้มัน “เก่งจนน่าขำ” ในการตรวจจับแผ่นดินไหว และสามารถค้นพบแผ่นดินไหวได้มากกว่าเดิมถึง 10 เท่า

ประโยชน์ที่ได้ไม่ใช่แค่การเจอแผ่นดินไหวเยอะขึ้น แต่ข้อมูลที่ละเอียดระดับนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างภาพโครงสร้างใต้พิภพได้ชัดเจนขึ้นมาก ตัวอย่างที่ชัดเจนคือการใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวขนาดเล็กจำนวนมหาศาลมาสร้างแบบจำลอง 3 มิติของโครงข่ายแมกมาใต้ภูเขาไฟในฮาวาย ทำให้เข้าใจการเชื่อมต่อของโพรงแมกมาได้ดีขึ้น ซึ่งอาจนำไปสู่การพยากรณ์การปะทุที่แม่นยำขึ้นในอนาคต

อย่างไรก็ตาม ความฝันสูงสุดอย่างการ “พยากรณ์” แผ่นดินไหวล่วงหน้าได้อย่างแม่นยำนั้นยังอยู่อีกไกล และมีเสียงจิกกัดเบา ๆ จากในวงการว่า ตอนนี้มีแรงกดดันให้ทุกคนต้องแปะป้าย “AI” ในงานวิจัยไปซะหมด แม้บางครั้งจะไม่ได้มีประโยชน์จริงจัง แต่ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่า สำหรับงานตรวจจับแผ่นดินไหวแล้ว AI ได้เข้ามาเปลี่ยนเกมและทำให้เราตาสว่างเห็นโลกใต้เท้าเราได้ชัดขึ้นจริง ๆ