Yapay zekâ ile deprem tahmini mümkün mü

Depremleri hem de 30 gün önceden tahmin etmek mümkün mü?

Sorunun yanıtı ABD’deki Georgia Southern Üniversitesinde dijital tasarım ve yapay zekâ üzerine çalışmalar yapan Türk araştırmacı Cemil Emre Yavaş ve ekibine göre “Evet.” Yavaş ve ekibi Kaliforniya’daki San Andreas Fay Hattı üzerinde bulunan San Diego’da “Random Forest” isimli yapay zekâ algoritması ile 5.50 büyüklüğüne kadar olan depremleri yüzde 98’e yakın başarı ile tahmin ettiklerini duyurdu.

Çalışma dünyanın saygın bilim dergilerinden Nature’da da yayınlandı. Çalışmanın dikkat çeken sonuçlarından birisi de algoritmanın İstanbul gibi deprem riski yüksek bir yerde yüzde 91,65 gibi bir doğruluk oranına ulaşmasıydı. Araştırmanın başındaki Cemil Emre Yavaş ile görüştüm. Detayları anlattı. Ayrıca Türkiye’nin yetiştirdiği önemli yerbilimciler Prof. Dr. Naci Görür ve Prof. Dr. Övgün Ahmet Ercan ile konuştum. Çalışmaya oldukça mesafeliler: “Depremler tahmin edilemez” diyorlar, ekliyorlar: “Tahminlere değil, deprem dirençli kentler yaratmaya odaklanın!”

‘İSTANBUL İÇİN YÜZDE 91,65 BAŞARI’

Liderliğini Cemil Emre Yavaş’ın yaptığı ve Cristopher Kadlec, Yiming Ji ve Lei Chen’den oluşan ekibin ABD’deki Georgia Southern Üniversitesi’nde devam eden çalışması, Kaliforniya, Pasifik ve Kuzey Amerika Levhasının birbirlerine yaklaştığı yerdeki San Andreas Fay Hattı üzerindeki bölgeyi kapsıyor. Hala test aşamasındaki araştırma önce Los Angeles ve çevresinde başlamış, buradaki tahminlerin doğruluk payı yüzde 69 olmuş. Ekip, tahminin doğruluk payını artırmak için süreçte farklı yapay zekâ modelleri de denemiş. “Random Forest” adlı algoritmanın depremi önceden tahmin etme konusunda daha etkin olduğu saptanınca sonraki çalışmalar bu algoritma üzerine inşa edilmiş.

ALGORİTMA VERİLER İLE EĞİTİLİYOR

Peki nasıl çalışıyor bu algoritma? “Eğitilerek.” Yavaş ve ekibi, algoritmayı eğitmek için o bölgede yaşanan geçmiş depremlere dair tüm verileri; depremin derinliği, büyüklüğü, yerin altı yapısı gibi ve de deprem olasılığı üzerinde etkili olduğu bilinen tüm parametreleri; toprak hareketlerinde değişiklik ya da su seviyeleri gibi, bir araya getirmiş. Bu verilerin işlenmesiyle algoritma gelecekteki depremlerin yeri, büyüklüğü ve olası zaman aralığını tahmin edebilecek yapıya kavuşmuş. Devamını projenin lideri Cemil Emre Yavaş’ın kendisi anlatsın:

- Yapay zekâ ile deprem tahmini yapmak için oluşturulan sistem yeni mi?

“Makalemizde de belirttiğimiz gibi, çalışmamızın amacı, geçmiş çalışmalarda varılan noktaları tespit edip, üstüne yenilerini koyarak depremin tahmin gücünü artırmaktır. Diğerlerinden farklı olarak, tahmin sürecine yenilikçi, yapay zekâ tabanlı deprem tahmininde daha önce kullanılmamış özellikleri ekleyerek, modeli daha da güçlendiriyoruz. Bu sayede, son 30 gün içinde oluşan depremler ile en son meydana gelen 50 deprem arasındaki bağıntılar üzerinden geliştiriyoruz modeli. Bu, sistemin mevcut veriler ile daha derin bağlantı kurmasını sağlayarak, öngörüleri daha güvenilir hale getiriyor.”

6 VE ÜZERİNİ HENÜZ DENEMEDİK

- Makalenizde depremleri logaritmik olarak 6 kategoriye ayırıyorsunuz. En küçükten (1) en büyüğe (6.) 6 ve üzeri büyüklükteki depremlerin tahmin edilebilmesi mümkün mü?

Bu sınıflar doğrudan Richter ölçeğine göre bir büyüklük derecelendirmesi değil belirli aralıklara göre gruplandırılmış tahmin sınıflarıdır. En yüksek sınıf “Class 6i” 6 veya daha büyük bir deprem anlamına gelmemekte; yalnızca 4.72 ile 5.50 büyüklükleri arasındaki depremleri kapsıyor. Yani çalışmamız 6 ve üstü büyüklükte depremleri içermiyor. Çünkü Los Angeles’ta çalıştığımız yıllar içinde 6 ve üstü deprem meydana gelmedi. Elimizde yeterli veri bulunmadığından modelimizin bu büyüklükteki depremleri tahmin edebilme kapasitesini değerlendirmek de mümkün değil, 6 veya daha büyük bir deprem olması durumunda bu tür bir olayı tahmin edip edemeyeceğimizi şu anda test edemiyoruz.

- “Olası” İstanbul depreminin 7 ya da üstünde olacağını söylüyor uzmanlar. Bu perspektiften, yapay zekânın henüz güçlü depremleri tahmin etmek için hazır olmadığı söylenebilir mi?

“Deprem tahmini konusunda yapay zekâ tabanlı sistemlerin bugünkü durumunu değerlendirirken bu sistemlerin ancak yeterli ve düzenli veriyle beslenebildiğinde başarılı sonuçlar verdiğini belirtmek isteriz. Geliştirdiğimiz modelin Los Angeles bölgesinde yüksek doğruluğa ulaşması bölgeye ait deprem verilerine dayanıyor. İstanbul gibi 7 büyüklüğünü aşabilecek depremler için yüksek risk taşıyan bölgelerde yapay zekâ destekli sistemlerin katkı sağlayabileceğini düşünmekle birlikte modelin başarı oranı elde edilen veri miktarının yeterliliğiyle doğrudan ilişkilidir. Ancak çalışmalarımız, veri seti genişletildikçe ve sahadan elde edilen gerçek zamanlı verilerle desteklendikçe, modelin tahmin gücünün önemli ölçüde yükseldiğini de gösteriyor. Bu, İstanbul gibi bölgelerde de yerel özelliklere dayalı veri setleriyle çalışıldığında sistemin etkinliğinin artabileceğini işaret etmektedir. Bu bağlamda, yapay zekâ destekli tahmin sistemlerinin bir destek aracı olarak değerlendirilmesi önemlidir; bu sistemlerin yapı güvenliği ve toplumsal hazırlık gibi fiziksel önlemlerle bir arada kullanılması afet riskini en aza indirmek için en etkili çözüm olacaktır.

TAHMİN DEPREM KADAR ZARARLI

Yapay zekâ ile deprem tahmini konusuna yer bilimci Prof. Dr. Naci Görür mesafeli, depremlerin tahmin edilemeyeceğinin altını sıkı sıkı çiziyor ve diyor ki: “Depremin tahmin edilmesi; erken mi orta mı uzun dönemde mi, büyüklüğü, kesin olarak nerede ve ne zaman olacağı sorularına cevap vermek demektir. ‘Depremi önceden biliyoruz’ diyebilmek için bu 4 sorunun cevabı kesin olarak verilmeli. Bu da bugüne kadar hiç yapılmadı. Şu an itibari ile yapmak da mümkün değil! Ama çalışmalar sürüyor. Umut ediyoruz günün birinde bilim, bu 4 soruya da doğru cevap verecek.

Ama bugün o gün değil! Ayrıca depremleri, ‘Tahmin ettik ve ediyoruz’ demek de en az depremin kendisi kadar zararlıdır. Milyonlarca insanı kaygıya düşürmek, yerel ve ulusal mekanizmaları harekete geçirmek, milyonlarca insanı o bölgeden tahliye etmek, yeni bir düzen içinde yaşamalarını sağlamak kolay iş değildir. Ve ne için? Biri dedi diye. Tüm bunlar elbette yapılabilir ancak devletler tüm güçleri ile depremi önceden tahmin edebilecek teknolojik sistemleri içine almış ve buna uygun regülasyonları uygulamaya koymuşsa... Zira yapacağınız isabetsiz tahminlerin de toplum sağlığını topyekûn riske sokma olasılığı yüksektir.

2-3 KERE BİLDİLER AMA…

Depremleri önceden tahmin etme işine kafayı takan Çin’den bir örnek vereyim. Bir kere net şekilde bildiler. 7,3 büyüklüğündeki Haicheng depremi, tarihe, ana şoktan 3 gün önce bilinen ilk ve tek deprem olarak geçti. 90 bin nüfuslu kent zorla boşaltıldı. 150 bin kişinin ölebileceği tahmin edilen depremde hayatını kaybedenlerin sayısı sadece bindi. Çinli bilim insanları bu tahminden sonra birkaç depremi daha başarıyla tahmin etti. Bu olaylardan 1,5 yıl sonra Haicheng’in güneybatısında 7,8 büyüklüğünde bir deprem daha oldu. Ve işte onu kimse tahmin edemedi. ‘Nasıl olsa haber verirler’ rahatlığı içinde tarihin en büyük kayıplarından biri yaşandı; 242 bin kişi öldü.”

YER BİLİMCİLERE KULAK VERİN

- Türk araştırmacı Cemil Emre Yavaş’ın başında olduğu ekibin yapay zekâ ile geliştirdiği yönteme ilişkin ne düşünüyorsunuz. Yapay zekâ depremi tahmin edebilir mi?

“Benim bu söylemlerim, yenice bilime el atmış, genç arkadaşımızın moralini bozmak için değildir. Aksine böyle bir yöntemi gerçekten geliştirdi ise iftihar ederiz, ‘kendi kanımızdan, canımızdan bir insan başardı’ der alkışlarız, destek de veririz. Ancak bilim insanlığı sorumluluğu olan, çok çalışmak gereken bir iştir. Ki depremi önceden tahmin etmek gibi önemli bir işin sadece bu işe yıllarını veren yer bilimciler tarafından gerçekleşebileceği kanaatindeyim. Dünya canlı bir organizmaya benzer. Depremleri de bu organizmaya zarar veren bir hastalık olarak düşün! Peki dünyanın organlarını kim biliyor? Yer bilimciler. İnsan bir yeri ağrıdığında önce hekime gider. Evet, ultrason- tomografi çekilir, MR’a girer. Son teknoloji ile yaraya bakılır. Ancak günün sonunda teşhisi koyan da tedaviyi veren de hekimdir. Tamamen mesleğin dışından bir kişi ya da sistemin hastayı iyileştirme ihtimali yoktur. Bu konuda kulak verilmesi gereken kişiler yer bilimcilerdir.

GÜÇLENDİRME TAHMİNDEN ÖNEMLİ

Halkımız deprem ile alakalı her gelişmede biraz fazla çabuk heyecanlanıyor, kendilerini kurtaracak birilerini bekliyor. Anadolu’da kuşa bakıp, karıncaya bakıp tahmin yapan insanlar ve onlara inananlar var. ‘Depremin yeri ve zamanını söyleyecek biz de kurtulacağız.’ Keşke... Ama gerçek değil. Çağdaş dünya bilimsel yollarla deprem tahminleri üzerine çalışmalar yapılmasını elbette destekliyor. Ama bir şartla: ‘Tahmin yapılabilir ama öncelik bu olmamalı.’ Bunun yerine deprem dirençli kentler inşa etmeye ağırlık verilmeli. Çünkü fayların ürettiği depremlerin özellikleri birbirine benzemez.”

- Peki yapay zekâ ile yakın gelecekte bir tahmin yapılabilir mi?

“Rahmetli Prof. Dr. İhsan Çetin, ‘doğanın esrarı çekicin ucunda gizli’ der. Yani ne kadar araziye çıkar ne kadar çekiş vurursan o kadar doğayı anlarsın. Çağ teknoloji çağı olabilir ancak teknoloji tek başına yeterli değildir.”

YERBİLİMCİ OKSAL EREV: BU SİSTEM TÜRKİYE’DE İŞLEMEZ

Deprem tahmini konusundaki tartışmalarda öne çıkan isimlerden Oksal Erev, şöyle diyor: “Benim tahminlerimin kaynağı İTÜ’de yürütülen Deprem Tahmini projesinin verileri idi. Fayların içinde bulunan kuvars kristalinin, basınca maruz kaldığında (deprem öncesi) oluşturduğu elektrik alana bakıyordum. Yapay zekâ yöntemi ile deprem tahmini ise geçmiş depremler ve tekrar eden deprem verileri baz alınarak modellenmiş. Bunun ABD için geçerliliği olabilir. Çünkü ABD’de deprem büyüklükleri, derinlikleri gibi tüm veriler nettir. Peki Türkiye’de nasıl olacak? Bizde AFAD başka veri Kandilli başka veriyor. Bilimsel veriler net ve güvenilir değil bence. Dolayısı ile bu sistem Türkiye’de işlemez. Çünkü hangi veriyi baz alıp algoritmaya vereceksin? Ayrıca ellerinde 6’dan büyük depremlere dair veri yok. 6 büyüklüğündeki depremler yıkıcı değildir.”

PROF. DR. ÖVGÜN AHMET ERCAN: YERİ, KONUMU VE SAATİ SÖYLENMEDİKÇE...

Yer bilimci Prof. Dr. Övgün Ahmet Ercan, depremin aşağı yukarı ne zaman olacağını bilmenin can ve mal kurtarmak açısından iyi bir şey olduğuna vurgu yapıyor, “Ama” ile bağlıyor: “Makaleyi okudum, algoritma diyor ama hangi algoritma! Sahadan mı geldi bu bilgiler? Neye baktılar? Hata sınırı ne? Söylemiyor. Şu da bir gerçek ki depremin kestirilmesi için 3 şart var: Konumu, saati, büyüklüğünü söyleyebilmek. Örneğin, Aydın, Germencik’te 17.00’da 6,3 büyüklüğünde. Bunu yapabilen yoktur. Şurada, 30 gün içinde bir deprem olabilir demek, bilmek değildir. Denk gelir ve illa biri tutar. Dolayısıyla tahmin peşinde koşmak yerine çarpık kentleşme giderilmeli önce. Bu düzelmedikçe huzurlu bir yaşam oluşamaz.”