Könnte KI uns vor Naturkatastrophen retten?

Naturkatastrophen sind unglaublich gefährlich. Sie sind mit finanziellen Kosten verbunden, bergen aber oft auch das Risiko, Menschenleben zu verlieren. Während sich die Technologie zur Vorhersage dieser Ereignisse verbessert hat, müssen die Forscher sie noch perfektionieren.

KI könnte jedoch das nächste große Ding in der Katastrophenvorhersage sein. Mit ihrer Fähigkeit, zu lernen und neu unterrichtet zu werden, ist künstliche Intelligenz vielversprechend bei der Schadensminderung. Aber könnte es uns wirklich vor Naturkatastrophen retten?

Programmieren der Software mit Daten

Wissenschaftler vermuten bereits, wie künstliche Intelligenz helfen könnte, Naturkatastrophen vorherzusagen. Ein solches Modell analysiert Wetterdaten der letzten 40 Jahre mit weniger Genauigkeit, aber viel schnelleren Geschwindigkeiten. Diese Vorhersagen können mit kürzeren Auswertungszeiten genauer werden, wenn Programmierer ihre Modelle anpassen und neu lernen. Aufgrund dieses Lernpotenzials hat KI das Potenzial, die Öffentlichkeit mit zunehmender Sicherheit über Naturkatastrophen zu informieren.

Die Fähigkeit der künstlichen Intelligenz, große Datenmengen zu sammeln und zu interpretieren, wird sich als vorteilhaft erweisen. Aufgrund des Klimawandels ist das Wetter auf der Erde viel unberechenbarer geworden. Damit für Hausbesitzer und Unternehmen sich auf Naturkatastrophen vorzubereiten, müssen sie wissen, wann und wo diese Ereignisse stattfinden könnten. Forscher erweitern die KI auch auf wetterunabhängige Ereignisse wie Erdbeben und Waldbrände.

„Prognosen künstlicher Intelligenz können mit kürzeren Auswertungszeiten genauer werden, wenn Programmierer ihre Modelle anpassen und neu lernen“ 

Wie KI Katastrophen vorhersagt

Sobald Wissenschaftler dem Programm diese Naturphänomene beigebracht haben, kann es lernen, auf welche Anzeichen es achten muss. Damit kann künstliche Intelligenz genauer bestimmen, wann Katastrophen eintreten und wie gefährlich sie sein werden.

Eindringendes Wasser

Im Jahr 2018 begann Google mit der Implementierung von KI zur Vorhersage von Überschwemmungen in Indien. Seit seinem Start hat sich dieses Programm nun auf Bangladesch ausgeweitet und ermöglicht fast 250 Millionen Menschen sollen Benachrichtigungen erhalten über schwere Überschwemmungen. Sie verwendeten ältere und kürzlich gesammelte Daten, um ihrer Software beizubringen, wie sie die Anzeichen einer potenziellen Katastrophe erkennen kann. Durch Recherchen, die mit Yale durchgeführt wurden, fand Google heraus, dass 65 % der Menschen, die über diese Überschwemmungen benachrichtigt wurden, sich dafür entschieden, sich vorzubereiten oder zu evakuieren.

Derzeit versuchen sie, auf mehr Bangladesch auszudehnen und diese Warnungen schneller herauszugeben. Im Jahr 2020 verdoppelten sie ihre Prognosezeit, sodass sich die Menschen auf einen zusätzlichen Tag vorbereiten konnten. Google informiert diese von Überschwemmungen betroffenen Gebiete auch darüber, wie viel Wasser wahrscheinlich ist und wo. Wenn ihre KI lernt, kann sie den Menschen weiterhin genaue Informationen darüber geben, wie sich Überschwemmungen auf sie auswirken könnten.

„Google hat ältere und kürzlich gesammelte Daten verwendet, um seiner Software beizubringen, wie sie die Anzeichen einer potenziellen Katastrophe erkennen kann.“ 

Erdbeben

Ein Team von Geowissenschaftlern hat damit begonnen, maschinelles Lernen zur Vorhersage von Erdbeben einzusetzen. In einem Labor, ihre KI genau auswerten konnte wenn sogenannte „Laborbeben“ auftreten würden. Andere Experimente in Europa replizierten erfolgreich ihre Ergebnisse.

Kürzlich veröffentlichte Paul Johnson vom ersten Forscherteam eine Abhandlung über Feldversuche mit Slow-Slip-Erdbeben im pazifischen Nordwesten der Vereinigten Staaten. Ihr Modell könnte den Beginn dieser Beben schon Tage vorher erkennen, und sie hoffen auf immer bessere Ergebnisse.

Während es einige Kritik gibt, zu versuchen, Erdbeben vorherzusagen, sind sich diese Wissenschaftler einig, dass es sich nur um eine andere Form von Naturphänomen handelt und ihre Vorhersage nicht anders sein sollte.

Fires

Krisha Rao – ein Ph.D. Student an der Stanford University – hat KI entwickelt, um vorherzusagen, wie viel Brennstoff ein möglicher Waldbrand hat. Die Software bestimmt mithilfe von Mikrowellen, wie nass die Blätter eines Waldes sind. Wenn der Satellit viele von den Blättern reflektierte Wellen auffängt, ist die Brandgefahr geringer. Sein Modell wurde in 12 US-Bundesstaaten getestet und war zu etwa 70% genau.

Obwohl jedes Feuer einzigartig ist, hoffen die Forscher, dass KI helfen kann. Da die Software weiterhin über verschiedene Faktoren lernt, kann ihre genaue Vorhersagerate steigen.

„[Raos] Modell wurde in 12 US-Bundesstaaten getestet und war zu etwa 70 % genau [bei der Bestimmung des Brandrisikos].“

Hurrikane und Tornados

Frühere Hurrikanvorhersagemodelle waren aufgrund ihrer Komplexität ungenau. Wissenschaftler des Pacific Northwest National Laboratory haben jedoch möglicherweise einen Weg gefunden, KI einzusetzen, um diese Komplexität zuverlässiger zu messen. Sie lehrte ihre Software über die Verbindung zwischen Hurrikanverhalten, Windgeschwindigkeit und Wasser- und Lufttemperatur. Diese Forscher glauben, dass ihr Modell vorhersagen könnte, wie sich diese Stürme verhalten werden, während sie auftreten und wenn sich das Klima ändert.

Im Jahr 2020 begann das National Center for Atmospheric Research mit dem Testen der KI-Vorhersage von Tornados und Hagel. Sowohl an der Ost- als auch an der Westküste verbesserte ihr Modell die Genauigkeit traditioneller Vorhersagen erheblich. Neben der Vorhersage, wo die Stürme passierten, bestimmte ihre künstliche Intelligenz, ob sie mehr Schaden durch Hagel oder Wind anrichten würden. Es nutzt rund 40 verschiedene atmosphärische Faktoren Muster zu finden und seine Entscheidung zu treffen.

Einsatz künstlicher Intelligenz zur Vorhersage von Naturkatastrophen

Die aktuelle Prognosetechnologie ist einigermaßen zuverlässig, kann jedoch verbessert werden. KI könnte genau die Verbesserung sein, die es braucht. Da es Muster analysieren und schneller als Menschen Vorhersagen treffen kann, könnten Meteorologen und andere Wissenschaftler künstliche Intelligenz verwenden, um extremes Wetter genauer zu identifizieren, bevor es eintritt. Seine Lern- und Wiederlernfähigkeiten könnten mehr Menschen vor Naturkatastrophen retten.

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