Ülkemizde meydana gelen deprem felaketi ne yazık ki büyük kayıplara neden oldu. Üzüntümüz son derece büyük ve acısını uzun süre hissedeceğiz.
İnsanlık tarihine baktığımızda doğal afetlerin insanlığın varoluşundan bu yana hep var olduğunu gözlemliyoruz. Zaman içerisinde yapılan keşifler, artan bilgi birikimi her ne kadar bilinmezleri azaltsa da her alanda daha keşfedecek çok fazla şey var. Bilimin sonu olmayan bir yolculuk olduğunu düşünürsek her yeni gelişme bizi biraz daha ileriye taşıyor. Teknoloji geliştikçe bilinmezliğin yerini öngörü ve tedbir alıyor. Bu sayede bilinmeyenlerin azalması bize doğal afetlerden korunma imkanını sağlıyor.
Peki deprem felaketiyle ilgili hangi teknolojilerden destek alabiliriz?
Depremi çok önceden bilmek mümkün mü?
Depremi önceden tahmin edebilmek insan hayatının sürdürülebilirliği için son derece önemli bir çaba.
Bu sebeple bilimsel araştırmalarda, sismik olayların tahminine yönelik ilgi önemli ölçüde artıyor. Bunun yanında bir depremin zamanının, yerinin ve büyüklüğünün yüzde 100 doğrulukla tahmin edilmesi oldukça zorlu bir süreç. Zira zaman, yer ve büyüklüğe ilaveten farklı parametrelerin etkisi ile gerçekleşen depremler standart kalıplar çerçevesinde gerçekleşmiyor.
Yine de bu konuyla ilgili modelleme çalışmaları son teknolojilerden destek alarak sürüyor.
Sensör teknolojisi, AI (yapay zeka), ML (makine öğrenmesi), kuantum hesaplama, bulut bilgi işleme, IoT ve AIoT (nesnelerin interneti ve yapay zeka destekli nesnelerin interneti) gibi teknolojiler, erken uyarılar için akıllı bir deprem tahmin modeli geliştirme çalışmalarında kullanılıyor.
Bu teknolojik çalışmaların önemini dikkate alarak ülkemizin fay hatları üzerinde bulunduğu gerçeği ve bir deprem ülkesi olduğu bilinci ile yaşanılanlardan ders alıp bundan sonraki deprem temelli afetlere hazırlıklı olmamız gerekiyor. Ve bu hazırlık sürecinde de bu gelişen teknolojileri doğru analiz edip bunlardan yararlanarak gerekli tedbirleri almakta fayda var.
Bu teknolojiler kullanılarak geliştirilmekte olan yöntemlerin tahminine dayalı olarak bölgeler tahliye edilebildiğinde depremin yaratacağı zararlar önemli ölçüde azaltılabilir. Bunun yanında teknolojiden yaralıları tespit etme ve binalarda oluşan hasarları belirleme konusunda da destek alınıyor.
Bu kapsamda baktığımızda , depremleri ya da artçı sarsıntıları daha hassas tahmin etmekten deprem sonrası kurtarma çalışmalarının verimliliğine; destek ve yardımların koordinasyonundan riskli binaların tespitine kadar teknolojinin deprem gibi oldukça kritik ve tahmin edilmesi oldukça güç bir doğal felaket ile mücadeledeki kullanım alanlarının ele alındığı bir yazı ile beraberiz .
Deprem tahmini ve izleme
Depremleri önceden tahmin etmek ne zaman mümkün olacak?...
Depreme yönelik en sık sorulan sorulardan biri, depremlerin önceden tahmin edilip edilemeyeceği. Şu ana kadar bu konuda maalesef hep olumsuz açıklamalar duyduk. Gerçekten faydalı bir deprem tahmini yapmak için üç şeyi bilmek gerekiyor: Depremin nerede olacağı, ne zaman olacağı ve büyüklüğü...
Büyük hava olaylarının tahmininin yıllar içerisinde oldukça hassas bir hale geldiği gibi, depremler konusunda benzer tahminlere ulaşmak için çok daha uzun yol katetmek gerekiyor. Ancak, öncelikle ileri seviye yapay zeka çözümleri, IoT ile birlikte sensör teknolojisinde yaşanan gelişmeler ve uydu teknolojileri, deprem tahminlerini mümkün kılabilecek sistemlerin gelişmeye başladığını ve ilerleyen dönemlerde bu tahminlerinde hassasiyetin artacağına yönelik umut veriyor...
Şu ana kadar tahminlerde önemli mesafe kat edemememizin temel nedenini, çalışmaların interdisipliner bir şekilde kurgulanmaması ve tek tip veri tipleri ile ilerlenmesi oluşturuyor. Deprem tahminlerinin ise gerçek anlamda bir veya birden fazla gizli katman içeren yapay sinir ağlarını içeren yapay zekanın en çetin alanlarından biri olan derin öğrenme modeline dayanması gerekiyor. Bununla birlikte, bilindiği üzere yapay zekanın verimli çalışabilmesi için olabildiğince büyük fazla veri setlerine ve etkin öğrenmeye ihtiyaç duyuluyor.
Büyük fay hatlarının uzun aralıklarla depremleri tetiklediği düşünüldüğünde, bizi deprem tahminlerine götürecek yeterince veri setine sahip olmadığımızın bilincinde olmak gerekiyor. Bunu telafi etmek adına, bazı üniversitelerde simüle edilmiş veri setleri ile deprem üreten faylardan gelen tarihsel verileri de içeren gerçek veri setleri kombine edilmeye başlandı. Laboratuvar güdümlü depremler olarak adlandırılan çalışmalar, laboratuvar ortamında depremlerin nasıl tetiklendiğini ve sonrasında ortaya çıkan artçıların yayılımı hakkında fikir edinmeye dayanıyor ve bu çalışmalar, sonrasında depremlere yönelik öngörü analizleri geliştirmek için kullanılıyor.
Deprem tahminlerinin daha doğru gerçekleştirilmesi için farklı veri setlerinden de yararlanmak gerekiyor. Bu doğrultuda, araştırmacılar, sismik sinyallerin yanı sıra, hayvanların değişen davranışlarından tutun, atmosferdeki elektriksel bozulmalara kadar çok çeşitli verileri incelemeye başladılar (Çinli bilim adamları, depremlere yol açan günlerde Dünya'nın iyonosferindeki elektrik yüklü parçacıklardaki dalgalanmaları analiz ediyor. İsrail merkezli başka bir grup ise, benzer bir yöntemle, geçtiğimiz 20 yılda iyonosferdeki elektron içeriğindeki değişiklikleri inceleyerek büyük depremleri yüzde 83 doğrulukla 48 saat önceden tahmin edebildiğini iddia ediyor).
Japonya'da ise deprem bölgelerinin üzerindeki su buharındaki değişiklikler inceleniyor. Bu çalışmalar doğrultusunda gerçekleştirilen tahminlerin yüzde 70 doğruluğa sahip olduğu ifade ediliyor.Testler, bu çalışmalar doğrultusunda gerçekleştirilen tahminlerin yüzde 70 doğruluğa sahip olduğunu gösteriyor ancak sonuçlar şu anda yalnızca bir ay içerisinde belli bir noktada deprem olabileceğini belirtecek seviyede. Yani hâlâ gidecek çok yol var…
Depremin yaklaşmakta olduğunu haber veren sistemler ise Avrupa'nın çeşitli yerlerinde ve Japonya’da kullanılıyor. Bu sistemler deprem gerçekleşmeden yaklaşık 10-15 saniye öncesine kadar uyarı verebiliyor. Böylece insanlar en azından kendilerini koruyabilecek ve güvenliklerini sağlayacak aksiyonları alabiliyorlar. Bununla birlikte, trenler durdurularak nükleer santraller gibi tesisler otomatik olarak kapatılıyor.
Erken uyarılar için akıllı bir deprem tahmin modeli geliştirme çalışmaları…
Bir deprem öncesinde uygulanacak erken uyarı hayat kurtarabilir. Bu sayede hızlıca güvenli bir yere geçmek veya binayı terk etme imkanı sağlanabilir. Avrupa Deprem Mühendisliği Eğitim ve Araştırma Merkezi'nden (EUCENTRE) depremler için bir erken uyarı sistemi üzerinde çalışmalarını sürdürüyorlar.
Bu sistemlerde, depremleri gerçek zamanlı olarak tespit etmek için veri toplamada sismik sensör ağları ve veri işlemede matematiksel modellerden yararlanılıyor.
Nesnelerin interneti (IoT), bu amaçla destek sağlayan teknolojilerden.
Veri toplama ve analiz süreçlerini geliştirmek için IoT verilerini ve IoT sensörlerinden gelen olayları analiz etmek; etkili tahmin sistemleri için gerçek zamanlı IoT verilerini toplamak üzere bir prototip mimarisi geliştirmek; performans değerlendirmesi için önerilen modeli, sınıflandırma etkinliği, tahmin etkinliği, hesaplama gecikmesi, güvenilirlik ve kararlılık dahil olmak üzere çeşitli ölçütler açısından değerlendirmek yapılan çalışmalar arasında yer alıyor.
IoT, otomatik kapatma sistemlerinin devreye alınmasını sağlayarak yangın ve kaçakları önlemek için deprem algılandığında otomatik olarak gaz ve su hatlarının kesilmesinde de rol alabilir.
Afet yönetimiyle ilişkili riskleri önlemek ve azaltmak için akıllıca ve hızlı kararlar almak için yapay zeka kullanılabilir. Yapay zeka ile dünya çapındaki araştırma tesislerinden alınan jeolojik verilerle deprem tahmini ve tsunami uyarısındaki doğruluk derecelerini iyileştirilmeye çalışılmaktadır.
Yapay zekanın (AI) bir alt kümesi olan makine öğrenimi (ML), olağanüstü olayları tahmin etmekten ve tehlike haritaları oluşturmaktan gerçek zamanlı olay algılamaya, durumsal farkındalığa, karar desteğine ve ötesine kadar afet risk yönetiminde giderek daha büyük bir rol alabilir.
Benzer şekilde geçmiş deprem verileri ve önemli depremleri simüle eden varsayımsal kayıtlar üzerinde bir derin öğrenme algoritması eğitilerek örneğin bir tsunaminin büyüklüğünü tahmin etmek için kullanılabilir.
Diğer yandan bir şifreleme yöntemi olan kuantum kriptografi bir fiber optik ağı içerir. Fiber ağlar depremleri algılamak için de kullanılabilir. Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Jiu-Peng Chen ve meslektaşları, fiber ağların titreşimleri tespit etmek için kullanabileceklerini fark ettiler.
Deprem merkez üssü belirleme
Artçı depremlerin tahmininde de yapay zeka öne çıkıyor…
İlk depremin sonrasında gerçekleşen artçı sarsıntılar da tehlike yaratıyor. Artçı sarsıntılar için yapılacak değerlendirmeler manuel olarak yapılabileceği gibi zaman kazanmak için yapay sinir ağları ve yapay zekadan yararlanılabiliyor.
Yapay sinir ağları insan beyninin bilgi işleme tekniğinden yola çıkarak biyolojik sinir sisteminin taklit edilmesiyle geliştirilmiş bir bilgi işleme teknolojisidir. İnsanlarda bulunan biyolojik nöronların birbirleriyle kurduğu sinaptik bağın dijital olarak modelinin oluşturulmasıdır.
Günümüzde yapay zekanın gelişiminde ve ilerleyişinde GAN ağları büyük öneme sahiptir. İki farklı yapay sinir ağı bulunan bu yapıda deprem araştırmalarında kullanılmaktadır.
Yapay zeka tabanlı sistemler, deprem ve tsunami gibi felaketlerin olasılığını tahmin etmek için fotoğrafları değişiklikler için tarar. Japonya, dünyanın uydu fotoğraflarını inceleyerek doğal afetleri tahmin çalışmaları yapmaktadır.
Örneğin Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü, depremin merkez üssünün belirlenmesinde yapay zekadan yararlanıyor. Sismik dalgaların ilerleme ve varış sürelerinin hesaplanmasında yapay sinir ağı kullanılıyor. Karlsruhe araştırmacıları bu yapay sinir ağının eğitilmesinde küçük bir veri seti olsa da Kuzey Şili’de gerçekleşen 411 depremin veri setini kullanmışlar ve tahmin sonuçlarında doğruluk payını artırmışlardır.
Yapılan bir diğer araştırmada da bir yapay sinir ağı oluşturmak için 131 binden fazla deprem ve artçı sarsıntının değerlendirilmesi yapılarak sinir ağı 30 bin olay üzerinde test edilmiş ve daha geleneksel tekniklerle karşılaştırıldığında sistem artçı şok konumlarını doğru bir şekilde tahmin etmiştir.
Yapay zekanın insanların kaçırdığı sinyalleri tespit etme yeteneği, büyük bir depremin ardından artçı şokları daha iyi tahmin etmeye de yardımcı olarak kurtarma görevlilerini ve depremzedeleri güvende tutmaya yardımcı olabiliyor.
Yapay zekanın önemli rol oynayabileceği bir alan da bir depremin hemen ardından gerekli olan yardım ve kurtarma çalışmalarını düzenlemede kendini gösteriyor. Kurtarma ekiplerinin en çok ihtiyaç duyulan yere gönderilebilmesi için uydulardan, insansız hava araçlarından ya da drone’lardan alınan görüntüler analiz ediliyor ve en öncelikli alanlar tespit ediliyor. Görüntüler, yardım kuruluşlarının en çok etkilenen bölgeleri ve yardımın etkili bir şekilde iletilmesini sağlamak için kritik önem taşıyan altyapının durumunu belirlemeye yardımcı oluyor.
Ayrıca, binalardaki hasarlar değerlendirilerek potansiyel tehlike içeren yapılar belirlenebiliyor ve daha koordineli tasfiye sağlanabiliyor. Drone'lar ya da robotlar ayrıca insanların girmesine izin verilmeyen alanlarda arama kurtarma çalışmalarına destek sağlarken depremden sonra oluşan hasar drone’larla da araştırılabiliyor. Ek olarak, drone’lar depremzedelere yiyecek, su, ilaç ve diğer temel malzemeleri de içeren malzemeleri ulaştırabiliyor. Gece, elektrik kesintisi olan ve jeneratör eksiği olan bölgelerde, drone’lar aydınlatma amaçlı olarak da kullanılarak kurtarma çalışmalarının eksiksiz devam etmesini sağlamış oluyor.
Robotik süreçlerdeki ilerlemeler ise teknolojiyi üretim hatları gibi öngörülebilir alanlardan felaket bölgelerine taşıyor. Robotlar, enkaz bölgelerindeki kurtarma ekibinin hayati riskini azaltırken enkaz altında kalanların kurtarma şansını artırıyor.
Depremler sonrasında özellikle kurtarma çalışmalarında, destek ve yardım süreçlerinde de teknolojinin ne kadar önemli olduğunu ve özellikle bu tarz doğal afetlerle mücadelede kullanılması gerektiğini tekrar anlamış olduk…
Peki depremler ile mücadelede farklı teknolojilerden nasıl yararlanılıyor?
- Binaların çökmesini önlemek için geliştirilen bir teknoloji olan sismik izolatör deprem anında yapı ile zemin arasındaki iletişimi azaltarak yapının sallanmasını en aza indirgiyor.
- Radar sistemleri ya da kızılötesi yeraltı görüntüleme sistemleri enkaz altında kalan insanların hareketlerini algılayarak kurtarma ekibinin ekranında görüntülenmesini sağlıyor. Ayrıca, NASA tarafından geliştirilen, FINDER adındaki teknoloji, en küçük vücut hareketlerini uzaktan algılıyor ve yardım ekiplerini destekliyor. FINDER, mikrodalga radar sensörleri kullanarak enkaz altında hayatta kalanları kalp atışlarından ya da solunumlarından, ciddi mesafelerde bile tespit etmek için kullanılabiliyor.
- Termal kameralar ve yer altı görüntüleme gibi ekipmanlar, deprem bölgelerinde doğrudan kurtarıcının görüş alanında olmayan kişilerin yerini tespit etmek için yaygın olarak kullanılıyor. Bir insan vücudunun ısısı etraflarındaki molozları ısıtabileceğinden, hayatta kalanlar bu tür cihazlarla tespit edilebiliyor.
- Kripto topluluğu, çok hızlı bir şekilde milyonlarca dolar bağış toplanmasında aracı olabiliyor ve blokzinciri tabanlı platformlar yardımların ihtiyaç sahiplerine güvenli bir şekilde ulaşmasında altyapı sağlıyor.
- Son depremler sonrasında, çok hızlı bir şekilde gönüllü yazılımcılar ve uygulama geliştirici gençler öncülüğünde açık kaynaklı kriz yardımı web siteleri ve platformları geliştirdiğini de gözlemledik. Bu çalışmalar, kurtarma hizmetleri için ısı haritalarının oluşturulmasını, yardım çağrılarından derlenen bilgilerle hayatta kalanların nerelerde olduğunun belirlenmesini; kan bağışı hakkında bilgi, geçici barınma sağlayıcıları ve yiyecek ve giyecek dağıtanlar ile bağlantılar; acil insani yardıma veya tıbbi yardıma ihtiyacı olanların listeleri ve yardıma ihtiyacı olanlara yardım etmeye istekli olanlarla eşleşen uygulamaları içeriyor.
- Gerçek zamanlı teknoloji, gönüllülerin ve acil durum müdahale ekiplerinin hızlı bir şekilde hayat kurtaran çözümler sunabilecek tıp uzmanları ve diğer profesyonel ekiplerle iletişim kurmasını sağlıyor. İsrail kurtarma ekibi tarafından kullanılan bu teknoloji, konum servislerini, canlı görüntülü sohbeti ve diğer iletişim sistemlerini çağrı merkezindeki tek bir panoda birleştiriyor ve kurtarma ekiplerine anında yardım sağlıyor.
- Deprem anında ve sonrasında kesintisiz iletişim projelerine de ihtiyaç olduğu, operatörlerin belirli bölgelerdeki baz istasyonlarının hasar görmesi sonucu servis verememesi ile kendini bir kez daha göstermiş oldu. Bu tarz afet anlarında, arama kurtarma ve kamu yetkilileri arasındaki iletişimin kesintisiz gerçekleşmesi için alternatif, güvenilir iletişim platformlarının da kullanılması gerektiği ortaya çıkmış oldu.
- Bina hasar haritalandırması için deprem sonrasında bina hasar analizi ve geçn zaman içerisindeki hasardaki artışın izlenmesi de son derece önemli. Örneğin gelişmiş teknolojik cihazlarla bir binadaki çatlağın üç boyutlu olarak uzaktan ölçümü yapılabiliyor. Sensör verilerinin belirli periyotlarda uygulamaya aktarılması ile herhangi bir değişiklik olup olmadığını takip edilerek, sorun durumlarda uyarı verilebiliyor.
SONUÇ :
Afetlerle mücadelede uzun vadede teknolojinin önemi
Depremler bir gerçek, bunu her zaman söylüyoruz, peki ona ne kadar hazırlanıyoruz?
Teknoloji, felaketlerin yönetilmesinde hayati bir rol oynamaya devam edecek. İleriye bakıldığında, yapay zeka depreme eğilimli bölgeleri izlemek ve gelecekteki olayları tahmin etmeye yardımcı olacak güvenilir veri kümeleri oluşturmak, olası sonuç modelleri geliştirmek ve dolayısıyla hazırlık mekanizmalarını desteklemek için kullanılmaya devam edecek. Gelişmekte olan metaverse ortamı depremlerin etkisini simüle etme ve bireylerin bunlara nasıl tepki verecekleri konusunda eğitim vermek için oldukça ideal bir ortam sunabilir.
Bunlarla beraber pek çok farklı teknolojiden de bu alanda nasıl yararlanabileceğimizi düşünmemiz gerekiyor.
Akıllı şehirlerden, nesnelerin internetinden ve yazılımlardan yararlanarak verilerin, yeniden inşa edilmesini, güçlendirilmesini ve iyileştirilmesini sağlayabiliriz. Bunların her biri depremin ardından yaşanacak süreç için önemli bir rolü üstlenebilirler.
Akıllı şehirlerde kullanılacak nesnelerin interneti destekli ürünler, depremler sonrasında erken uyarı sistemlerinin kullanılmasını sağlayarak halka erkenden uyarı verilmesini mümkün kılabilir. Akıllı ulaşım sistemleri sayesinde, deprem nedeniyle kesintiye uğrayan ulaşımın, gerçek zamanlı veri işlemesi ile trafik akışının yönetilmesi sağlanabilir; akıllı lojistik ve IoT ile birlikte de araç ve yaya trafiğini yeniden yönlendirilebilir, alternatif ulaşım seçenekleri sunulabilir, deprem sonrası yardım malzemeleri bölgeye daha rahat taşınabilir.
Akıllı altyapılarla birlikte köprülerde, yollarda ve su sistemlerinde sensörler ve teknolojiler kullanılabilir, bu sayede meydana gelen hasarın tespiti ve onarımı en kısa sürede sağlanabilir. Veri analitiği ve bulut tabanlı veri yönetimi kullanımı ile akıllı şehirler, depremin yerleşkeler ve toplum üzerindeki etkisini daha iyi anlamamızı sağlayabilir; böylece depremin hasar boyutunu veya kurtarma çalışmaları ile ilgili bilgileri daha kısa sürede saptayabiliriz.
Burada önemli bir odak noktası da depremlere, doğal afetlere karşı tüm toplumun hassasiyetinin arttığı bu dönemde, büyük kurumlar ve iş insanlarının üniversiteler nezdinde, depremle mücadele teknolojilerine ve laboratuvarlarına yatırım yapmayı düşünmelerinde yarar olması gerekliliği.
Bu gerekliliğide dikkate alarak deprem ve doğal afetlerde teknolojiyi doğru konumlandırabilmemiz için doğayı anlamamız ve onunla sürdürülebilir bir ilişki kurmamız önemli. Bunun içinde araştırmak, doğru yöntemleri geliştirmeye çalışmak, güncel teknolojilerden yararlanmak ve önemli filozof Francis Bacon’ın da “Bilgi güçtür” sözünde ifade ettiği gibi doğa felaketlerine karşı bilgiyle güçlenmeliyiz. Sonuçta istikbalimizden sorumluyuz.
Sevgiyle ve Sağlıkla Kalın.
ncmCozdmr
Hüsnü Baysal’ın katkılarıyla
Kaynaklar :
1. hbrturkiye com/blog/deprem-ve-dogal-afetlerde-teknoloji
Ecehan Ersöz
Deprem ve Doğal Afetlerde Teknoloji
17 Mart 2023, Cuma
2. www inkedin com/in/erdemerkul/
Erdem ERKUL , PhD
Blog yazısı
Depremler ve Teknoloji: Deprem Öncesinde ve Sonrasında Teknoloji Kullanımı
5 Mart 2023
3. hbrturkiye com/blog/deprem-ile-mucadelede-teknolojiden-nasil-yararlanabiliriz
Deprem ile Mücadelede Teknolojiden Nasıl Yararlanabiliriz?
Ergi Şener
24 ŞUBAT 2023, CUMA
4. hbrturkiye com/blog/afet-ve-kriz-donemlerinde-uzaktan-calisan-bir-ekibi-yonetmek
Afet ve Kriz Dönemlerinde Uzaktan Çalışan Bir Ekibi Yönetmek
Eric J. McNulty, Attila Hertelendy, Peter Gogalniceanu
10 KASIM 2021, ÇARŞAMBA
5. hbrturkiye com/dergi/afet-sonrasi-yardim
Afet Sonrası Yardım
OCAK 2019