La Universidad de California, Berkeley, los científicos están lanzando una aplicación gratuita de Android que aprovecha la capacidad de un teléfono inteligente para registrar temblores de tierra debido a un terremoto, con el objetivo de crear una red mundial de detección sísmica que eventualmente podría advertir a los usuarios de inminentes sacudidas de terremotos cercanos.
La aplicación, llamada MyShake, estará disponible al público el viernes 12 de febrero desde Google Play Store y se ejecuta en segundo plano con poca potencia, de modo que los acelerómetros integrados de un teléfono puedan grabar sacudidas locales en cualquier momento del día onoche. Por ahora, la aplicación solo recopila información de los acelerómetros, la analiza y, si se ajusta al perfil vibratorio de un terremoto, la transmite y las coordenadas GPS del teléfono al Laboratorio de Sismología de Berkeley para su análisis.
Una vez que suficientes personas lo estén usando y los errores se hayan resuelto, sin embargo, los sismólogos de UC Berkeley planean usar los datos para advertir a las personas a millas de la zona cero que los temblores están retumbando en su camino. También se planea una aplicación para iPhone.
"MyShake no puede reemplazar las redes sísmicas tradicionales como las administradas por el Servicio Geológico de EE. UU., UC Berkeley, la Universidad de Washington y Caltech, pero creemos que MyShake puede hacer que la alerta temprana de terremotos sea más rápida y precisa en áreas que tienen una red sísmica tradicional,y puede proporcionar alertas tempranas que salvan vidas en países que no tienen red sísmica ", dijo Richard Allen, líder del proyecto de aplicación, director del Laboratorio de Sismología de Berkeley y profesor y presidente del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias. El laboratorioopera una red sensible pero ampliamente espaciada de sensores sísmicos enterrados en bóvedas alrededor del norte de California
Una red sísmica de crowdsourcing puede ser la única opción hoy en día para muchos países en desarrollo propensos a terremotos, como Nepal o Perú, que tienen una red sísmica escasa o nula o un sistema de alerta temprana, pero tienen millones de usuarios de teléfonos inteligentes.
"En mi opinión, esta es una investigación de vanguardia que transformará la sismología", dijo Qingkai Kong, estudiante graduado de UC Berkeley, quien desarrolló el algoritmo en el corazón de la aplicación. "Las estaciones que tenemos para la sismología tradicional no son tan densas, especialmente en algunas regiones del mundo, pero el uso de teléfonos inteligentes con sensores de bajo costo nos dará una red realmente buena y densa en el futuro ".
Aprovechando los acelerómetros para juegos
Los teléfonos inteligentes pueden medir fácilmente el movimiento causado por un terremoto porque tienen tres acelerómetros integrados diseñados para detectar la orientación del teléfono para la pantalla o los juegos. Sin embargo, al tiempo que mejoran constantemente la sensibilidad en beneficio de los jugadores, los acelerómetros de los teléfonos inteligentes son mucho menossensibles a los sismómetros en tierra. Pero son lo suficientemente sensibles como para registrar terremotos por encima de una magnitud 5, los que causan daños, dentro de los 10 kilómetros. Y lo que estos acelerómetros carecen de sensibilidad, lo compensan en la ubicuidad.se estima que 16 millones de teléfonos inteligentes en California y mil millones de teléfonos inteligentes en todo el mundo.
"Actualmente, tenemos una red de 400 estaciones sísmicas en California, una de las más densas del mundo", dijo Allen. "Incluso si solo recibimos una pequeña fracción de los 16 millones de teléfonos móviles del estado que participan en nuestro programa, esosería un aumento de muchos órdenes de magnitud en la cantidad de datos que podemos recopilar "
en un artículo que se publicará en la edición del 12 de febrero de la revista Avances científicos , Allen, Kong y Louis Schreier del Centro de Innovación Silicon Valley de Deutsche Telekom describen el algoritmo en la aplicación móvil que analiza los datos del acelerómetro de un teléfono y distingue el temblor de las vibraciones normales, como caminar, bailar o dejar caer el teléfono. En pruebas simuladas, el algoritmo Kong desarrolló terremotos distinguidos con éxito de los no terremotos el 93 por ciento de las veces. Solo cuando la aplicación determina que la vibración es de un terremoto, activa brevemente el GPS del teléfono para obtener la posición del teléfono y empuja un pequeño paquete de informacióna través de una conexión de datos o wifi.
Allen espera que miles de personas descarguen e instalen la aplicación para que él y sus colegas puedan darle una buena prueba a MyShake. Si tiene éxito, anticipa una aplicación actualizada que proporciona una alerta temprana dentro de un año.
Discutirá MyShake y otros sistemas de alerta temprana de terremotos durante una sesión científica el viernes 12 de febrero, 10-11: 30 am EST, durante la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Washington, DC
Papel crítico para la red sísmica en tierra
Un sistema de alerta temprana de la Costa Oeste recibió un gran impulso en el presupuesto federal de este año cuando se asignaron $ 8.2 millones para ayudar al USGS a crear dicho sistema en conjunto con UC Berkeley, las universidades de Washington y Oregon y Caltech. Allen y otros sismólogos se reunieronel 2 de febrero en la Casa Blanca para discutir planes de alerta temprana de terremotos y una nueva iniciativa para hacer que todos los edificios federales sean a prueba de terremotos.
Un sistema de alerta temprana a lo largo del borde del Pacífico propenso a terremotos de Estados Unidos se basaría en un prototipo llamado ShakeAlert que ahora se somete a pruebas en California, Oregón y Washington. En el área de la Bahía de San Francisco, agencias como el sistema de tránsito rápido del área de la Bahía ya reciben advertenciasde ShakeAlert, como una alerta de 5 segundos después del terremoto de magnitud 6.0 que golpeó la cercana Napa en agosto de 2014. En la reunión de la Casa Blanca la semana pasada, la Fundación Gordon y Betty Moore comprometió $ 3 millones para desarrollar aún más ShakeAlert, y otros $ 1 millón paraMyShake.
En pruebas simuladas basadas en terremotos reales, MyShake pudo proporcionar una alerta temprana oportuna y mejor que ShakeAlert.
Los investigadores han hecho otros intentos de aprovechar las computadoras o los teléfonos móviles del público para la detección de terremotos, principalmente utilizando su conexión que consume mucha energía a la red global de GPS, pero ha sido difícil mantener a los usuarios, especialmente cuando las actualizaciones de software interfieren con la facilidad de uso.
"Con una aplicación, tiene acceso a millones de teléfonos y Google Play Store y Apple iTunes son fáciles de distribuir", dijo Allen.
El objetivo a largo plazo de Allen es hacer que la detección de terremotos sea tan valiosa que se integre en el sistema operativo del teléfono móvil, para que todos se vuelvan parte de la red.
Cómo funciona la aplicación
El algoritmo detrás de MyShake fue convertido en una aplicación por programadores en el Silicon Valley Innovation Center en Mountain View, California, que forma parte de los Laboratorios de Innovación Telekom T-Labs operados por Deutsche Telekom, propietario de T-Mobile.En los últimos tres años, hasta ocho personas ayudaron a desarrollar el código de computadora que vincula los sensores al algoritmo de análisis, y luego cargan los datos a los servidores en UC Berkeley.
"Esta es una ciencia realmente novedosa e inventiva, por lo que dedicamos mucho tiempo al análisis, asegurándonos de que los conceptos básicos de la aplicación estuvieran bien", dijo Schreier, vicepresidente del centro de innovación de T-Labs. "Queríamos unaplicación que podría recopilar los datos necesarios, pero no bloquearía el teléfono, ni usaría toda la memoria del teléfono, ni quemaría una batería, lo que podría causar que las personas no lo usen "
Kong luego probó el algoritmo, inicialmente con 75 usuarios de Android de una clase que Allen enseñó, así como amigos y colegas. T-Labs también proporcionó teléfonos que Kong probó en mesas batidas en UC Berkeley, que simulan de manera realista las vibraciones de grandes terremotoscomo el terremoto de 1989 de Loma Prieta al sur de San Francisco.
La aplicación monitorea continuamente los acelerómetros del teléfono y prueba cada movimiento para ver si se ajusta al perfil de un terremoto. Si el algoritmo decide que sacudiéndolo por un terremoto, inmediatamente envía información básica a UC Berkeley: el tiempo y la amplitud deel temblor y la posición del teléfono medida por GPS. El software basado en la nube revisa constantemente todos los datos entrantes y, si al menos cuatro teléfonos detectan temblores y esto representa más del 60 por ciento de todos los teléfonos dentro de un radio de 10 kilómetros del epicentro,el programa confirma un terremoto. Los investigadores verifican esto con la Red Sísmica Integrada de California, que monitorea el movimiento de la tierra en todo el estado utilizando sismómetros subterráneos.
"Ahora, ShakeAlert solo emite alertas cuando se activan cuatro de nuestras estaciones sísmicas tradicionales", dijo Allen. "Pero si también tenemos datos de teléfonos móviles, tal vez solo necesitaríamos una estación para activar antes de emitir una alerta".
La aplicación registra datos del acelerómetro continuamente, y después de un terremoto confirmado también enviará cinco minutos de datos a los investigadores, comenzando un minuto antes del terremoto y terminando cuatro minutos después. Esto sucede solo cuando el teléfono está enchufado y conectado a unred wifi, sin embargo.
Una vez que la aplicación ha demostrado ser confiable, la detección de terremotos podría activar una alerta para los usuarios de teléfonos celulares fuera de la zona cero, proporcionando a los usuarios una cuenta regresiva hasta que llegue el temblor.
"Necesitamos al menos 300 teléfonos inteligentes dentro de un área de 110 kilómetros por 110 kilómetros para tener una estimación razonable de la ubicación, magnitud y hora de origen de un terremoto", dijo Kong. "Cuanto más densa es la red,cuanto antes pueda detectar el terremoto "
Con una red lo suficientemente densa, la detección, el análisis y la advertencia pueden tomar menos de un segundo.
"Queremos que sea una aplicación excelente, donde la coloque en su teléfono y nos permita usar su acelerómetro, y le enviaremos una alerta temprana de terremoto", dijo Allen.
Young-Woo Kwon de la Universidad Estatal de Utah también es coautora del artículo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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