Catastrophes considérées comme imprévisibles, les tremblements de terre pourraient bientôt n'avoir plus de secret pour une intelligence artificielle. Des chercheurs français viennent de publier leurs travaux porteurs d'espoir et seraient sur le point de mieux connaître les fameux «cycles sismiques».
Leurs travaux ont été publiés cette semaine dans la revue Nature Communications et mettent en lumière l'idée de prédire le jour où une rupture de plaque tectonique aura lieu dans un endroit donné.
«Nous développons ainsi depuis plusieurs années des algorithmes d’intelligence artificielle qui scrutent en continu les données de sismomètres enregistrant les vibrations du sol, pour tenter de repérer des comportements particuliers qui précéderaient les séismes», expliquent Claudia Hulbert, doctorante à l'ENS, et Romain Jolivet, maître de conférence à l'ENS, sur le site The Conversation. Concrètement, le deep learning (apprentissage profond) permet à cette IA d'intégrer de nombreuses informations sur les séismes autour de la planète. En les recoupant, celle-ci va cibler les signes avant-coureurs qui laissent penser qu'un séisme peut avoir lieu et enregistrer leur récurrence. Un apprentissage qui, in fine, permet déjà de prédire des séismes de laboratoire, «en comprimant des échantillons d'acier ou de roche dans une presse et en les faisant glisser les uns contre les autres», précise le document.
Des signaux perceptibles 100 jours avant
Pour aller plus loin, l'équipe de chercheurs s'est rendue au Canada, sur l'île de Vancouver, afin d'appliquer leurs travaux sur de véritables séismes. Un lieu connu pour ses «séismes lents», moins brutaux que ceux que l'ont connaît et qui peuvent durer plusieurs semaines, voire des mois, ajoutent les auteurs. Ces séismes lents ne font pas de dégats mais peuvent s'étaler sur près de 100 km. «Des études récentes suggèrent que les séismes lents partagent de nombreux points communs avec les séismes "normaux". Mais, comme ils durent longtemps, ils laissent plus facilement "le temps" de les analyser», soulignent les chercheurs. Ces derniers ont d'ailleurs pu vérifier ces dires, puisque leur algorithme a pu «identifier un accroissement exponentiel de l’énergie sismique avant la rupture, comme si de plus en plus d’ondes sismiques minuscules étaient émises par la zone sismique», peut-on lire. Ces signaux seraient perceptibles jusqu'à 100 jours avant qu'un séisme lent débute, ce qui permettrait de l'anticiper.
Un espoir pour prévenir les grands séismes ?
Ces résultats encourageants laissent imaginer qu'un jour cet algorithme pourrait prédire des séismes plus importants. Toutefois, les chercheurs restent prudents sur ce point.
«Les séismes les plus destructeurs sont aussi les plus rares, et sont souvent séparés par plusieurs centaines d’années à un endroit donné. Par conséquent, il n’existe pas de données sismiques disponibles pour entraîner un algorithme d’intelligence artificielle à apprendre les signaux précurseurs aux grands tremblements de terre dans une région donnée», avancent-ils. Les simulations par ordinateur seront ici la clé pour continuer à entraîner leur intelligence artificielle.