Le système actuel d'alerte aux tsunamis est très perfectible, car en analysant les ondes sismiques, on a du mal à évaluer précisément et en temps réel la magnitude d'un séisme. Cela pourrait changer grâce aux ondes gravitationnelles : des chercheurs ont créé une I.A. qui analyse en temps réel les ondes gravitationnelles produites par les mouvements des roches et prévoit leur magnitude avec une grande précision, ainsi que leur impact en terme de tsunami.
Le modèle a été développé sur les données du tsunami de 2011 au Japon, mais peut facilement être adapté à d'autres régions.
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Dans leur publication ils expliquent que le déplacement soudain de roches massives modifie le champ gravitationnel terrestre. Ces modifications du champ apparaissent comme des oscillations de très faibles amplitudes et sont traditionnellement traitées comme un bruit de fond sur les relevés des sismographes terrestres traditionnels.
Ils ont eu l'idée d'augmenter artificiellement l'amplitude de ce bruit de fond et de traiter le signal avec un algorithme pour voir s'ils pouvaient en tirer quelque chose. Ce système leur semble prometteur parce ces ondes se propagent à la vitesse de la lumière et le signal ne sature pas au fur et à mesure que le tremblement de terre se développe donc reste théoriquement exploitable durablement.
Aujourd'hui on n'arrive pas à faire grand chose des info des capteurs inertiels des sismographes et la méthode reste à améliorer mais ils pensent que de futurs générations de capteurs et un meilleur traitement de l'information pourrait nous permettre d'améliorer nos prédictions.
Si on résume, ils proposent donc de détecter et traiter les rebonds nanométriques du champ gravitationnel avec de nouveaux capteurs a inertie et un meilleur programme.
J'insiste à nouveau : oublie le terme "ondes gravitationnelles" et tout ce qui découle de la théorie de la relativité. Cette anecdote est à propos de la gravité et de ses variations et pour comprendre cette anecdote, il suffit de considérer l'attraction universelle qui dit que la gravité est proportionnelle à la masse et inversement proportionnelle au carré de la distance (et que donc une grosse masse qui se déplace à la surface de la terre fera varier la gravité) et ne parle pas de délai : on considère qu'on peut mesurer toute variation instantanément. (la vitesse de la lumière, les ondes gravitationnelles, tout ça, c'est la théorie de le relativité et on n'en a pas besoin et il vaut même mieux l'oublier pour comprendre cette anecdote).
Les souces ne se fourvoient pas : elles parlent des ondes gravitationnelles uniquement pour dire qu'elles se propagent à la vitesse de la lumière et donc qu'on pourra mesurer les variations de gravité quasi-instantanément en tout point de la Terre. Une fois que tu as retenu que tu n'as pas besoin de tenir compte d'un délai puisque c'est quasi-instantané, tu peux oublier que l'anecdote et les sources parlent des ondes qui n'ont plus aucun intérêt pour la suite des explications sur les variations de gravité auxquels elles s'intéressent.
Suite : la difficulté de mesurer les très faibles variations de gravité causées par un morceau d'écorce terrestre qui bouge à des milliers de km, c'est qu'un camion qui passe dans la rue voisine, ou le chercheur qui fait tomber son stylo à l'étage du dessus et d'une manière générale tout ce qui bouge autour du capteur occasionneront aussi des variations de gravité, d'autant plus fortes que c'est plus près. Alors même si les masses remuées par un tremblement de terre sont enormes, si on veut les détecter de loin, il faut pouvoir distinguer ces variation des variations plus importantes causées par des masses plus faibles mais plus près du capteur.. D'où l'intelligence artificielle pour essayer de reconnaître les variations caractéristiques d'un tremblement de terre. Tu es capable de reconnaître ton nom si on t'appelle au milieu du brouhaha d'un cocktail (c'est ce qu'on appelle l'effet cocktail) donc on peut reconnaître un signal même très faible mélangé à toutes sortes d'autres signaux si on sait ce qu'on cherche et on est entraîné à le reconnaître. D'où l'espoir qu'une intelligence artificielle puisse apprendre à reconnaître un tremblement de terre parmi toutes les variations de gravité captées par un gravimètre.
Suite : la difficulté de mesurer les très faibles variations de gravité causées par un morceau d'écorce terrestre qui bouge à des milliers de km, c'est qu'un camion qui passe dans la rue voisine, ou le chercheur qui fait tomber son stylo à l'étage du dessus et d'une manière générale tout ce qui bouge autour du capteur occasionneront aussi des variations de gravité, d'autant plus fortes que c'est plus près. Alors même si les masses remuées par un tremblement de terre sont enormes, si on veut les détecter de loin, il faut pouvoir distinguer ces variation des variations plus importantes causées par des masses plus faibles mais plus près du capteur.. D'où l'intelligence artificielle pour essayer de reconnaître les variations caractéristiques d'un tremblement de terre. Tu es capable de reconnaître ton nom si on t'appelle au milieu du brouhaha d'un cocktail (c'est ce qu'on appelle l'effet cocktail) donc on peut reconnaître un signal même très faible mélangé à toutes sortes d'autres signaux si on sait ce qu'on cherche et on est entraîné à le reconnaître. D'où l'espoir qu'une intelligence artificielle puisse apprendre à reconnaître un tremblement de terre parmi toutes les variations de gravité captées par un gravimètre.
Et c'est pourquoi on utilise une intelligence artificielle, car elle est capable d'apprendre. On ne sait pas exactement comment elle va reconnaître un tremblement de terre mais à force de lui faire écouter toutes sortes de signaux en lui disant lesquels ont été enregistrés pendant qu'il y avait un tremblement de terre de l'autre côté de la planète et lesquels ont été enregistrés quand il n'y en avait pas, elle va apprendre toute seule (sans qu'on ait à lui dire comment faire, et ça tombe bien car on n'en a pas la moindre idée !) à s'y retrouver dans ce qui au premier abord paraît être un fouillis inextricable !
Oui en effet, le sujet de cette détection n'a bien aucun lien avec les ondes gravitationnelles.
Ca explique pourquoi je captais rien, c.f. mon dernier commentaire.
Par contre, il y a bien une source qui se plante (la deuxième) car le titre est
"Utiliser les ondes gravitationnelles pour l’alerte tsunami grâce à l’IA"
Et ils refont une erreur de ce type dans l'article.
Mais comme tu l'expliques, c'est pas ça le sujet. Le sujet c'est la variation de la gravité terrestre.
Bien à vous cordialement merci à tous
Intelligence artificielle
A-t-on vraiment besoin d'une "Intelligence" Artificielle pour faire de l'analyse de spectres fréquentiels (sur plusieurs séismes) et du rapprochement/comparaison de ces résultats ???...
J'en reste sans voix...
Utiliser le deep learning permet de traiter directement des données hétérogènes bruts. Ça permet de se passer de modèles et hypothèses prédéfinis ce qui fait gagner du temps de pre-traitement et permet de prédire la magnitude et la position de différents type de séismes avec des profiles, durées de ruptures et topologies aléatoires.
On laisse la machine reconnaître un évènement et se paramétrer toute seule. Différentes topologies de faille, profondeurs, distances, modes de ruptures, durées de ruptures... nécessiteront différents modèles de traitement, niveau de filtrage, d'échantillonnage du signal, etc.
Apparemment y en a un qui a du mal avec mes explications ^^
Tout à fait. Les mots ont un sens et "onde gravitationnelle" en a un particulier. Me demander de l'oublier alors que c'est la solution proposée par l'anecdote et par une des sources m'est difficile, voir impossible.
Pas d'inquiétude @Lflfelf, j'ai parfaitement compris le principe utilisé pour cette nouvelle méthode de détection, je m'insurge juste sur des titres putaclics.
Le fait qu'on ait beaucoup parlé d'ondes gravitationnelles issue du Big bang t'nduis certainement en erreur. Ils utilisent littéralement les ondes gravitationnelles en exploitant les sursauts élastiques du champ gravitationnel en quasi instantané. C'est la base de leur acronyme "PEGS". Si on mesure en instantané et traite en léger différé un signal porté par le champ gravitationnel, on exploite une onde gravitationnelle.
Définition Google : "Les ondes gravitationnelles sont des ondes se propageant dans le tissu élastique de l'espace-temps dont les déformations et la courbure sont gouvernées par les équations de la relativité générale. Elles se propagent à la vitesse de la lumière en transportant de l'énergie."
Je suis d'accord avec toi, ce terme a été utilisé parce que le grand public n'y comprend rien et c'est vendeur ^^ (on imagine tout de suite des trucs ultra complexes).
On aurait pu dire : "onde mécanique liée aux mouvements des masses" ou "onde de propagation de gravité" etc...
Si tu lis leur publication tu t'apercevras que le traitement est vachement complexe, pas moins complexe que l'interférométrie même si les capteurs sont eux plus simple. On peut essayer de trouver un synonyme mais utiliser le terme consacré c'est bien aussi.
Même si la détection, l'analyse et le tri des données est complexe et nécessite des algorithmes évolutifs (et non des I.A. je maintiens ^^), le terme consacré ici n'est pas plutôt "onde sismique" ?
Je ne prétend pas y comprendre grand chose en physique mais il me semble que onde sismique et onde gravitationnelle n'ont pas grand chose à voir.
Tout comme onde accoustique et onde électromagnétique (lumière) peuvent provenir du même phénomène éclair/tonnerre, et permettent de l'observer. Mais ce sont deux choses différentes.
Là en cas de séisme on peut observer ondes sismiques et ondes gravitationnelles. Et le fait que l'une soit plus rapide peut faire gagner un temps précieux et que grâce à l'analyse algorithmique on sera bien plus précis sur l'importance de l'événement et donc du danger.
Oui tu as raison les ondes sismiques sont beaucoup plus lentes et c'est justement le problème ici. Détecter la modification du champ de gravitation serait ici beaucoup plus rapide et c'est tout l'intérêt de l'anecdote.
L'IGPG parle d'onde d’élastogravité et de signaux d'élastogravité ou PEGS – « Prompt elastogravity signals » ^^. Cela permet de laisser les ondes gravitationnelles au domaine de l'astrophysique.
www.ipgp.fr/fr/observation-de-signaux-precoces-de-perturbation-champ-de-gravite-terrestre-lies-a-de-multiples
Merci pour le lien. Je comprenais que les PEGS étaient une forme d'onde gravitationnelles, avec donc les mêmes propriétés. Que c'est pour ça qu'elles apparaissent sous forme de "bruit" lors d'observations astrophysiques.
Mais là ils les décrivent comme des ondes d'elastogravité. Donc avec la "caractéristique" élastique. Tout comme les ondes sismiques qui sont aussi des ondes élastiques (la matière reprend sa forme d'origine après le passage de l'onde). Alors que pour ce que j'en comprends, les ondes gravitationnelles observées en astrophysiques ne sont pas élastiques.?
Dans la publication ils expliquent clairement qu'ils exploitent les perturbations du champ gravitationnel. Ces perturbations étaient considérés jusque là comme du bruit dans les relevés des sismographes. On exploitait que les ondes sismiques. Ils ont élaboré une méthode pour isoler ces ondes gravitationnelles et les exploiter.
Tout ceci me parait inutilement compliqué, alors que la dernière source par exemple n'emploie pas tous ces termes compliqués et décrit ce domaine de recherche en citant uniquement la gravitation classique (sans faire appel à un nouveau type d'ondes, à l'espace-temps, à la relativité, ou d'autres notions qui sont inutiles pour comprendre comment ça marche).
Mais il y a une source qui cite une publication dans Nature et qui parle d'ondes gravitationnelles, et une autre source qui cite une publication dans Science et ne parle pas d'ondes gravitationnelles ? Alors est-ce que c'est la même recherche présentée d'une manière plus ou moins compliquée selon la publication ? Ou il y a deux équipes qui font des recherches concurrentes dans ce domaine, donc une qui a une méthode beaucoup plus pointue et fait vraiment appel à des notions de relativité ?
Je trouvais justement que le lien que j'avais trouvé (qui n'évoque pas les ondes gravitationnelles) était plus clair et moins compliqué que les sources de l'anecdote.
On est ici en présence de perturbations du champs de gravité terrestre perçues par les sismomètres (dans le bruit ambiant) et il est nécessaire de les analyser pour les rendre exploitables en pratique. Je ne crois qu'il soit nécessaire de développer plus en détail au risque de se tromper de vocabulaire ou de notion.