Google đã biến hàng triệu điện thoại Android thành một hệ thống phát hiện động đất khổng lồ, lớn nhất thế giới

Các thiết bị Android có khả năng phát cảnh báo trước, giúp cứu sống người dùng.

Vào ngày 25/10/2022, một trận động đất 5,1 độ Richter đã làm rung chuyển khu vực Vịnh California. May mắn thay, sự cố này không gây ra thảm họa, chỉ khiến miền Tây nước Mỹ cảm nhận được sự rung lắc nhẹ. Dù có nhiều báo cáo từ cư dân địa phương gửi về Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), nhưng không ghi nhận thiệt hại nghiêm trọng nào.

Trận động đất này không chỉ cung cấp dữ liệu nghiên cứu quý giá mà còn có một ý nghĩa đặc biệt: nhiều người dân trong khu vực đã nhận được cảnh báo trước khi mặt đất bắt đầu rung chuyển.

Vào tối ngày 6/8 vừa qua, cư dân Nam California cũng nhận được cảnh báo sớm tương tự. Họ biết về trận động đất 5,2 độ Richter trước tới 30 giây khi xảy ra cơn địa chấn.

Những chiếc smartphone Android của người dân California đã góp phần phát hiện sớm trận động đất.

Gần đây, Google đã hợp tác với USGS và các chuyên gia hàng đầu tại California để phát triển một hệ thống cảnh báo động đất sớm, dự đoán trước vài giây trước khi cơn địa chấn đến.

Ngay cả khi thời gian chỉ kéo dài vài giây, người dân có thể nhanh chóng tìm nơi trú ẩn an toàn như dưới gầm bàn hoặc trong các hầm bảo vệ. Chỉ trong vài giây, các cơ quan có thể ngừng tàu, máy bay, và các phương tiện khác từ việc di chuyển trên cầu hoặc vào hầm. Trong trường hợp động đất mạnh, hệ thống cảnh báo sớm dù chỉ 1 giây cũng có thể giúp giảm thiểu thiệt hại.

Người dân ở California thường xuyên phải đối mặt với động đất, với các thiết bị đo cho thấy khu vực này có thể trải qua đến 100 cơn địa chấn nhỏ mỗi ngày. Mặc dù phần lớn các trận động đất này quá yếu để gây ra thiệt hại, nhưng hàng năm California vẫn bị ảnh hưởng bởi khoảng 15-20 trận động đất có cường độ từ 4 độ Richter trở lên.

Hệ thống cảnh báo động đất sử dụng hai nguồn dữ liệu chính để phát tín hiệu sớm. Đầu tiên, nó dựa vào mạng lưới 700 địa chấn kế do USGS, Viện Công nghệ California, Đại học California Berkeley và các cơ quan địa phương lắp đặt. Thêm vào đó, địa chấn kế của các bang Oregon và Washington cũng được kết nối với mạng lưới này để hình thành hệ thống có tên ShakeAlert.

Hệ thống không chỉ đơn giản như vậy. Google đang phát triển một mạng lưới địa chấn khổng lồ bằng cách sử dụng các smartphone đang được sử dụng rộng rãi bởi người dân.

Hầu hết các điện thoại thông minh hiện nay sử dụng hệ điều hành Android đều được trang bị gia tốc kế, một bảng mạch nhỏ có khả năng phát hiện chuyển động của điện thoại. Những cảm biến này không chỉ giúp xác định điện thoại đang nằm ngang hay đứng dọc, mà còn rất hữu ích trong việc đếm bước chân của người dùng khi tập thể dục.

Các cảm biến này cực kỳ nhạy bén, và vì vậy chúng có thể hoạt động như những địa chấn kế mini rất hiệu quả.

Google đã triển khai tính năng cảnh báo động đất cho một số khu vực trên toàn cầu. Khi một smartphone chạy Android phát hiện sóng sơ cấp (Primary wave, ký hiệu: P) đặc trưng của động đất, nó sẽ tự động gửi tín hiệu về Hệ thống Cảnh báo Động Đất. Kết hợp với dữ liệu từ hàng triệu thiết bị Android khác, hệ thống có khả năng xác định chính xác vị trí và thời điểm của trận động đất.

Lập tức, cảnh báo về động đất sớm sẽ được gửi đến các thiết bị Android trong khu vực bị ảnh hưởng. Vì tốc độ truyền của tín hiệu vô tuyến nhanh hơn sóng địa chấn truyền qua đất, cảnh báo giúp người dân ở xa tâm chấn có đủ thời gian để sơ tán an toàn.

Theo Marc Stogaitis, kỹ sư phần mềm tại bộ phận Android của Google: “Về cơ bản, chúng ta đang đua với tốc độ ánh sáng (gần bằng tốc độ truyền tín hiệu điện thoại) để vượt qua tốc độ của một cơn động đất. May mắn thay, ánh sáng di chuyển nhanh hơn nhiều!”

Dữ liệu chủ yếu được thu thập từ các thiết bị Android của người dùng, cho phép theo dõi động đất ở những khu vực thiếu thiết bị địa chấn kế chuyên dụng và đắt đỏ. Với gia tốc kế tích hợp trên smartphone, người dân ở các vùng xa xôi cũng có thể nhận được cảnh báo sớm về động đất.

Vào tháng 10/2022, kỹ sư Google đã nhận thấy các điện thoại trong khu vực Vịnh San Francisco đồng loạt gửi dữ liệu về động đất khi sóng địa chấn lan tỏa từ tâm chấn. Ngày nay, hệ thống thường xuyên phát hiện sớm các trận động đất lớn nhỏ khi thiết bị Android phát hiện sóng địa chấn vượt mức an toàn.

Hiện nay, trong số khoảng 16 tỷ thiết bị di động, có khoảng 3 tỷ đang sử dụng hệ điều hành Android. Đồng thời, Hệ thống Cảnh báo Động đất đã được triển khai tại 90 quốc gia, những nơi thường xuyên xảy ra động đất.

Tuy nhiên, hệ thống này còn một số hạn chế: nó không hoạt động hiệu quả ở những vùng hẻo lánh với ít người dùng điện thoại và cũng không hoạt động tốt ở những khu vực xa bờ, nơi động đất có thể gây ra sóng thần. Mặc dù hệ thống hiện tại có thể phát hiện động đất sớm vài giây, kỹ thuật phát hiện vẫn chưa hoàn chỉnh và khoa học chưa hiểu rõ hoàn toàn về thảm họa thiên nhiên này.

Ngành địa chấn học đang kỳ vọng vào trí tuệ nhân tạo để phát hiện và ứng phó với động đất. Trong tương lai gần, AI có thể phân tích hình ảnh vệ tinh của khu vực bị thảm họa để rút ngắn thời gian cứu trợ và đánh giá thiệt hại nhằm xác định các khu vực có nguy cơ tiềm ẩn.

Hơn nữa, AI có thể hỗ trợ các nhà khoa học dự đoán khả năng xảy ra dư chấn, điều này có thể ảnh hưởng đến các công trình đã bị hư hại sau một trận động đất lớn.