تشخیص زلزله توسط لپ تاپ ها

اگر لپ تاپ تان از دستتان رها شود, تراشه ای که در آن تعبیه شده شتاب را تشخیص می دهد و پیش از برخورد با زمین از قطعات متحرک و حساس هارد دیسک محافظت می کند

اگر لپ‌تاپ‌تان از دستتان رها شود، تراشه‌ای که در آن تعبیه شده شتاب را تشخیص می‌دهد و پیش از برخورد با زمین از قطعات متحرک و حساس هارد دیسک محافظت می‌کند

گروهی از محققان به رهبری دکتر لاورنس از دانشگاه استنفورد از چنین تراشه شتاب سنجی برای کاربری جدیدی بهره می‌گیرند؛ تشخیص زمین لرزه.

این گروه طرحی ریخته‌اند برای ایجاد شبکه‌ای از لپ تاپ‌های داوطلب که می‌تواند لرزه‌های آینده را با دقتی بسیار بیشتر از لرزه نگار‌های متعارف تعیین کند.

لرزه نگار‌ها، دستگاه‌هایی حجیم و گران‌قیمت‌اند؛ چنان‌که تهیه هر یک از آنها ۱۰هزار دلار یا بیشتر هزینه در بر دارد.

این وسایل نسبت به لرزش‌هایی که زلزله ایجاد می‌کند بسیار حساس‌اند. در مقابل تراشه‌های شتاب سنج در لپ تاپ‌ها که از توسعه تراشه‌هایی که در خودرو‌ها برای تشخیص ضربه و سپس آزاد کردن کیسه‌های هوا به‌کار می‌روند، به‌دست آمده‌اند.

اینگونه تراشه‌ها فراگیر است و تقریبا تمامی لپ‌تاپ‌های به روز از آنها بهره مندند و حتی در برخی گوشی‌های تلفن همراه به چشم می‌خورند. برای مثال iPhone از چنین تراشه‌ای برای تشخیص جهت یابی صفحه نمایش استفاده می‌کند.

البته یک تراشه شتاب سنج در یک لپ تاپ به تنهایی چنان که باید برای تشخیص زمین لرزه کارا نیست؛ چراکه نمی‌تواند بین زمین لرزه و دیگر انواع لرزش نظیر ضربه انگشتان کاربر حین تایپ تمایز قائل شود ولی اگر تعداد زیادی از این تراشه‌ها از طریق اینترنت به یک سرور مرکزی متصل شود واکنش آنها قابل سنجش است و نیز اگر تعداد زیادی تراشه در یک مکان مشخص لرزشی را در زمان یکسان ثبت کنند، می‌توان به وقوع لرزه پی برد.

برای استخراج نتیجه کار این گروه، شبکه گیرنده لرزه (QCN) دکتر لاورنس نرم افزار مورد استفاده در طرح SETI@home را به‌کار می‌گیرد.

نرم افزار مزبور از قدرت پردازش صد‌ها هزار رایانه داوطلب در نقاط مختلف دنیا برای آنالیز سیگنال‌های رادیو تلسکوپ برای علامت دادن به موجودات هوشمند فرا زمینی بهره گرفت.

● شما هم می‌توانید همکار طرح باشید

هم‌اکنون دکتر لاورنس و همکارانش نشان داده‌اند که QCN مفید است و کار می‌کند. این شبکه در ماه آوریل یک زمین لرزه را نزدیک رنو در نوادا و در ژوئیه یکی دیگر را در نزدیکی لس‌آنجلس تشخیص داد.

گرچه هدف تنها تشخیص یک زمین لرزه نیست، لرزه‌نگار‌ها هم قادر به انجام این کار هستند. QCN برای اینکه مفید و کارا باشد بایستی آنچه لرزه نگار‌ها از انجامش عاجز‌ند، ‌صورت دهد.

یکی از این کار‌ها اندازه‌گیری حداکثر مقدار لرزش زمین است. حساسیت لرزه نگار‌ها به این معنی است که اگر آنها چنین طراحی نشده باشند که درصورت رسیدن به آستانه سیگنال معینی متوقف شوند، در اثر سیگنال‌های قوی دچار آسیب خواهند شد.

بیشترین هزینه‌ای که در این صورت متحمل خواهیم شد از دست رفتن اطلاعات یک زلزله قوی است اما شتاب سنج‌های لپ تاپ‌ها از استحکام بیشتری برخوردارند.

گرچه آنها نمی‌توانند در حالی که در آمریکا هستند وقوع زمین لزره را در چین ثبت کنند ولی بعضی مواقع در سنجش لرزه‌های محلی از کیت‌های مرسوم بهتر عمل می‌کنند.

مزیت دوم این شبکه، اعداد دست نخورده است. این مزیت اجازه تهیه نقشه‌های بسیار دقیق‌تر از جنبش‌های عمودی و افقی القا شده توسط زلزله را می‌دهد.

این جنبش‌ها در لرزه‌های مختلف متفاوت است و این بدان معنی است که تخریب‌های صورت گرفته نیز بسته به نیروی اعمال شده متفاوت است.

درک بهتر از چگونگی ارتباط جنبش و تخریب شاید بتواند در طراحی ساختمان‌ها و شهر‌های واقع در مناطق لرزه خیز مؤثر واقع شود.

البته برای کارا بودن این ایده، باید از محل هر لپ تاپ در لحظه وقوع زلزله مطلع باشیم. خوشبختانه این اطلاعات می‌تواند از دستگاه GPS تعبیه شده در لپ‌تاپ به‌دست آید، ولی اکنون تعداد کمی از انواع لپ‌تاپ‌ها به این سامانه مجهزند.

در غیاب GPS اطلاعات به‌طور خودکار از پیرامون محل نزدیک‌ترین روتر (دستگاهی در شبکه که رایانه‌ها از آن برای اتصال به اینترنت با پهنای بیشتر استفاده می‌کنند) تامین شده است که محلی غیردقیق را به‌دست می‌دهد.

گرچه این ناقص و ناتمام است ولی ادغام داده‌ها از تعداد زیادی لپ‌‌تاپ سبب خواهد شد که اشتباهات تعیین محل به‌صورت آماری تشخیص داده شود و از منظور شدن داده‌های ناصحیح جلوگیری به‌عمل آید.

اگر این فرایند به اندازه کافی سریع باشد، می‌تواند سومین و البته ارزشمند‌ترین مزیت QCN را در پی داشته باشد: هشدار. سرعت مخابره اینترنتی درصورت جفت شدن با یک سامانه برای آپلود داده از هر رایانه در فاصله کوتاه منجر به این خواهد شد که شبکه دکتر لاورنس بتواند ظرف چند ثانیه برای وقوع زمین‌لرزه هشدار صادر کند.

سرعت این روش فراتر از شبکه‌های متعارف لرزه نگاری است که کمتر مرتبا به روز می‌شوند و مهم‌تر اینکه انتقال داده‌ها سریع‌تر از حرکت امواج زمین لرزه‌ای صورت می‌گیرد.

هشدار‌ها می‌تواند به محل‌هایی که هنوز امواج زلزله به آنجا نرسیده است، ارسال شود و به مردم فرصتی حیاتی برای یافتن پناهگاه مناسب بدهد.

هم‌اکنون QCN شامل هزار و ۵۰۰ رایانه است ولی دانشمندان انتظار دارند افراد بیشتری در این طرح شرکت کنند. این آدرس برای کسانی است که علاقه‌مند به مشارکت هستند:

ترجمه علیرضا نورایی