Considerate per molto tempo un mito, le onde giganti esistono davvero, e possono avere una potenza tale da danneggiare navi e persino piattaforme petrolifere. Utilizzando 700 anni di dati raccolti su oltre un miliardo di onde, scienziati dell’Università di Copenaghen (Danimarca) e dell’Università di Victoria (Canada) hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per analizzare i dati e trovare una formula che permetta di prevedere l’insorgenza di questi mostri marini, con l’obiettivo di aumentare la sicurezza della navigazione.
Le storie sulle onde mostruose sono state una tradizione tra i marinai per secoli. Ma quando nel 1995 un’onda gigante alta 26 metri si abbatté sulla piattaforma petrolifera norvegese Draupner, strumenti digitali erano lì per catturare e misurare il mostro del Mare del Nord. Era la prima volta che veniva misurata scientificamente un’onda ribelle e dimostrò che le onde oceaniche anomale esistono.
Da allora, queste onde estreme sono state oggetto di numerosi studi. E ora, i ricercatori dell’Istituto Niels Bohr dell’Università di Copenaghen hanno utilizzato metodi di intelligenza artificiale per scoprire un modello matematico che fornisce una ricetta su come, e non meno importante quando, possono verificarsi le onde ribelli. Con l’aiuto di enormi quantità di macrodati sui movimenti oceanici, i ricercatori possono prevedere la probabilità di essere colpiti da un’onda mostruosa in mare in un determinato momento.
“In sostanza, quando si verifica una di queste onde giganti, c’è davvero molta sfortuna. Sono causate da una combinazione di molti fattori che, fino ad ora, non erano stati combinati in una singola stima del rischio. Nello studio, abbiamo mappato le variabili causali che creano le onde ribelli e abbiamo utilizzato l’intelligenza artificiale per unirle in un modello in grado di calcolare la probabilità di formazione di onde ribelli”, spiega Dion Häfner, ex dottorando dell’Istituto Niels Bohr e primo autore dello studio scientifico, pubblicato sulla rivista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’ (PNAS).
Nel loro modello, i ricercatori hanno combinato i dati disponibili sui movimenti oceanici e lo stato del mare, così come la profondità dell’acqua e le informazioni batimetriche. E, cosa più importante, i dati sulle onde sono stati raccolti da boe situate in 158 luoghi diversi lungo le coste degli Stati Uniti e dei territori al di là dell’oceano, che raccolgono dati 24 ore al giorno. Insieme, questi dati – di oltre un miliardo di onde – contengono 700 anni di informazioni sull’altezza delle onde e lo stato del mare.
I ricercatori hanno analizzato i numerosi tipi di dati per scoprire le cause delle onde ribelli, definite come onde che sono almeno il doppio più alte delle onde circostanti, comprese le onde ribelli estreme che possono superare i 20 metri di altezza. Grazie all’apprendimento automatico, hanno trasformato tutto in un algoritmo che hanno poi applicato al loro insieme di dati.
“La nostra analisi dimostra che le onde anomale si verificano tutto il tempo. Infatti, abbiamo registrato 100.000 onde nel nostro set di dati che possono essere definite come onde mostruose. Questo equivale approssimativamente a un’onda mostruosa che si verifica ogni giorno in un luogo casuale dell’oceano. Tuttavia, non tutte sono onde mostruose di dimensioni estreme”, spiega Johannes Gemmrich, secondo autore dello studio.
La intelligenza artificiale, chiave
Nello studio, i ricercatori hanno beneficiato dell’ausilio dell’intelligenza artificiale. Hanno utilizzato vari metodi di IA, tra cui la regressione simbolica, che restituisce un’equazione anziché una singola previsione, come fanno i metodi tradizionali di IA.
Esaminando oltre un miliardo di onde, l’algoritmo dei ricercatori ha tracciato il proprio percorso per individuare le cause delle onde ribelli e le ha condensate in un’equazione che descrive la ricetta di un’onda ribelle. L’IA apprende la causalità del problema e la comunica agli esseri umani sotto forma di equazione che i ricercatori possono analizzare e incorporare nelle loro future ricerche.
“Per decenni, Tycho Brahe ha raccolto osservazioni astronomiche da cui Kepler, con molto tentativi ed errori, è riuscito a estrarre le Leggi di Kepler. Dion ha usato macchine per fare con le onde ciò che Kepler ha fatto con i pianeti. Per me è ancora sconcertante che qualcosa del genere sia possibile”, afferma Markus Jochum.
Il nuovo studio rompe anche con la percezione comune delle cause delle onde ribelli. Fino ad ora, si pensava che la causa più comune di un’onda ribelle fosse quando un’onda si combinava brevemente con un’altra e le rubava la sua energia, provocando così il passaggio di un’onda grande.
Il caso di Mesa del Mar, Tenerife
Nel 2018 una onda anomala di notevole potenza si abbatté sulla costa di Mesa Del Mar, senza per fortuna mietere vittime, ma distruggendo due balconi di un palazzo che affaccia sul mare. Le onde in quel caso raggiunsero il secondo piano dell’edificio, e la furia delle acque portò via il balcone. Se ci fossero state delle persone affacciate, avrebbero probabilmente fatto una brutta fine. Di seguito il video:
