台灣地震頻傳,透過AI地震預警系統,能在強烈震波來臨前5到20秒示警,並預測地震規模及抵達時間,降低企業和民眾損害。以半導體大廠為例,提前20多秒停機,震後半小時就恢復生產,但是地震發生時才停機,震後重啟至少要花8小時,403強震時,竹科、中科許多廠房,因為提早停機而降低損失,還能應用在檢測房屋結構。
台灣地震頻傳,考驗半導體生產的韌性,爭取應變時間成了關鍵,半導體大廠過往是地震晃動發生才開始停機,震後重啟至少要花8小時,以台積電來說,停機1小時損失上億元,現在多數半導體大廠已升級防震,加裝AI地震預警系統,可以提前20多秒停機,關閉危險設施,震後半小時就恢復生產。
AI抗震預警科技創辦人暨執行長 林沛暘︰「20秒差很多,10秒鐘就差很多了,譬如說我送片,我不能送片要先停下來,在跑的車要先停下來,然後程式先存下來,如果你花4小時跟花半小時,你覺得對公司的營收差多少?這差異是非常大,特別是對半導體業來講。」
實際模擬地震發生,先輕輕搖晃模型屋,地震儀馬上發出警報,預測原理是在身體感受到地震之前,預警系統先偵測到微小的P波,運用這1到3秒的P波演算,就能提前預測災難性震波S波的強度,螢幕左上方,預估震度先顯示7級,後來主要震波S波進來,測得實際震度也是7級,準確度超過9成。
AI抗震預警科技創辦人暨執行長 林沛暘︰「前面很小的就是P波,後面天搖地動就是S波,我們如果可以爭取這個時間差,用前面的P波用AI的方式,去預測它是幾級的地震,那當然5級、4級以上,我們就可以啟動一些對應的措施,去控制像電梯、瓦斯,或是像半導體設備的機台,是不是可以減少很多的損失。」
過去擔任國研院地震中心研究員的林沛暘,透過30萬筆地震數據訓練AI,耗時八年研發出全球第一台現地型地震預警系統,只需要在定點安裝一台內建演算法的地震儀,無須建置龐大的基礎設施,運用P波跟S波的時間差,預測地震規模及抵達時間。
AI抗震預警科技創辦人暨執行長 林沛暘︰「我們從2008年開始這個計劃到現在,我們全台灣100多套的系統,每天都在收集資料,每天每天一直在收集資料,一天大概可以收集3000筆資料,越來越多資料,準確度就越來越好。」
由於地震剛開始的P波極其微小會被環境振動,如車輛、機械或人為干擾,因此開發出一套多重感應與判別邏輯,來有效避免系統的誤報,分辨出什麼是「真的」地震,讓高鐵可以在地震前減速,也能減少出軌機率。
AI抗震預警科技創辦人暨執行長 林沛暘︰「我們的方式當然就是好幾個地震儀去做交叉比對,軌道業可以透過軌道很長,2公里的間隔,我們放2組做交叉比對,這也是一個好方法,因為列車過去的震動很大,在一定的時間差裡面,看它平常跟現在差異量的變化是幾倍,類似這種方式做邏輯判斷。」
地震儀還能替房屋做結構檢測,可以自動記錄3級以上的地震,回傳到手機,不只能遠端監控100多棟社會住宅的受損情形,在震後15分鐘內就能出具結構安全報告書,做到震前預警、震後監測,加速救災效率,成功打造AI抗震新商機。
氣象局因為需要掌握更多的資訊,例如震央、規模等,使用的是公用區域型地震觀測網,需要布建的設備網點與規模更為龐大,中央大學跟台大團隊利用AI打造出的地震預警系統,分析0403花蓮規模7.2大地震,透過卷積神經網路擷取P波的資料後,3秒鐘就快速預估出全台4級以上的可能最大震度,最多有可能爭取到10秒的逃生救命黃金時間。
中央大學地科系副教授 詹忠翰︰「以地震預警來說的話,我們其實最關注的地方就是說,它能夠多有效率,也就是說能夠有提供多少的預警時間,它其實還有後端的一些通訊,公部門的一些需求上面的話,我相信他們會把相關的一些資訊交付給需要的人。」
地震發生無法預測,卻可透過地震波傳遞特性,提供可靠有效預警,為地震防災盡一份心力。(記者 黃梅琴、張皓普/台北採訪報導)