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KI im Alltag: Katastrophen erkennen, bevor sie passieren

ai to help us prevent disaster

In einer Zeit, in der vermehrt von Naturkatastrophen berichtet wird, ist das Dagegensteuern ein großes Thema, das auf verschiedenen Ebenen diskutiert wird. Am heutigen Internationalen Tag der Katastrophenvorbeugung wollen wir uns ansehen, wie Künstliche Intelligenz helfen kann, Menschenleben zu retten und mögliche Schäden kleinzuhalten.

Erdbebenfrüherkennung

Schwere Erdbeben und Tsumanis müssen so früh wie möglich erkannt werden – das ist klar. Dies geschieht bisher über die Auswertung von seismischen Wellen, die erfasst und analysiert werden. Allerdings ist diese Methode ungenau – mit weitreichenden Folgen, wie uns das große Tōhoku-Erdbeben im Jahr 2011 lehrte. Dieses Erdbeben wurde auf Stufe 8 statt auf Stufe 9 eingestuft, was unter anderem zur Folge hatte, dass der daraus nachfolgende Tsumani 15 statt 3 Meter hoch war (Quelle: ZAMG, 2021).

Seismological device for measuring earthquakes. Seismograph records an earthquake on the sheet of

Geophysiker beschäftigen sich nun vermehrt mit Gravitationssignalen: Verschieben sich die Erdmassen, entstehen Schwankungen in der Schwerkraft. Dabei entstehen Wellen, die sogenannten elastogravitative Signale, die mit Lichtgeschwindigkeit und somit schneller als seismische Wellen gemessen werden können. Genau hier setzen Forscher an. Andrea Licciardi und sein Team vertrauen hier auf Künstliche Intelligenz, denn sie kann auch die schwächsten Signale herausfiltern und verarbeiten. Zu diesem Zweck trainierte Licciardi die KI mit bestehenden Daten von vergangenen Erdbeben in einer erdbebenreichen Region Japans. Zusätzlich wurden Daten erstellt. Die Resultate sprechen für sich: Mit dieser Methode konnte unter anderem die Stärke des Tōhoku-Erdbebens richtig bestimmt werden. Der Nachteil: Die KI muss derzeit auf jede zu untersuchende Region einzeln trainiert werden.

Andrea Liccardi und sein Team arbeiten derzeit mit Daten von weiteren Orten, um diese Methode auch an anderen Standorten – erfolgreich – testen und anschließend einsetzen zu können. Durch die Arbeit mit elastogravitativen Signalen und die schnellere Auswertung können wertvolle Minuten für gewonnen werden (mehr darüber: Welt der Physik, 2022).

Ist ein Erdbeben geschehen und z.B. eine Stadt betroffen, so kann Künstliche Intelligenz auch anders zum Einsatz kommen. Mittels Satellitenbildern können bestehende und aktuelle Bilder der Stadt übereinander gelegt werden. Daraus ergibt sich ein neuer Stadtplan, der Einsatzkräften und Helfern, aber auch evakuierten Personen derzeit freie Straßen aufzeigt (mehr dazu: CGI, 2021).

Doch nicht nur die Erdbebenfrüherkennung unterstützt Künstliche Intelligenz. Auch hier kann KI behilflich sein:

Hochwasservorhersage

Die KI wird mit Daten aus verschiedenen Teilbereichen zu den Themen Niederschlag und Abfluss des Wassers aus Flüssen gespeist und trainiert. Sie kann dabei helfen, dass Einsatzkräfte schneller ausrücken und Schäden minimiert werden. Hier mehr dazu: https://www.derstandard.at/story/2000111843674/wissen-wann-das-hochwasser-droht

Dürre verhindern

Mittels KI können landwirtschaftliche Betriebe Wasser sparen und dennoch ihre Pflanzen optimal versorgen. Hier mehr dazu: https://www.forum-csr.net/News/14718/MitKIinderLandwirtschaftWassersparen.html

Waldbrände erkennen

Künstliche Intelligenz erkennt Rauch durch Satellitenbilder und unterscheidet sogar, ob es sich hierbei gewollte Feuer, wie Lagerfeuer, oder ungewollte, tatsächliche Brände, handelt. Die Feuerwehr und andere Einsatzkräfte können schneller eingreifen. Aber auch präventiv kann gehandelt werden, wenn Künstliche Intelligenz aus Baumbestand, Niederschlagsmenge und anderen Faktoren die Wahrscheinlichkeit eines Waldbrandes einstufen kann. Rauchwolkenerkennung aus dem All (Satelliten): https://austria-in-space.at/de/news/2021/ki-rauchwolken-all.php Erfolgreiche Raucherkennung in Brasilien: https://the-decoder.de/ki-klimawandel-waldbrand-frueherkennung-kann-katastrophen-verhindern/

Vorwarnung bei Hangrutsch

Durch eine Vielzahl von Bildern und Messungen kann Künstliche Intelligenz Bewegungen des Erdreiches feststellen und daher rechtzeitig vor Handrutschen warnen. Hier mehr dazu: https://www.it-boltwise.de/erdrutsche-besser-vorhersagen.html

Wir können also festhalten, dass Künstliche Intelligenz in der Katastrophenvorbeugung eine immer wichtigere Rolle spielen wird. Es braucht nur Menschen mit einer Vision und Menschen mit dem richtigen Know How. Und an frischen Ideen wird es Dank Einfallsreichtum und Fortschritt nie mangeln.