Предсказать землетрясение за сутки

В свободное от учебы время ученик одной из алматинских школ 17-летний Алихан Гатаулин руководит научным направлением в SpaceLab – отечественной компании, занимающейся разработкой космических технологий, выпуском промышленных сенсоров и 3D-принтеров. Вместе с командой ученых школьник исследует связь солнечной активности и землетрясений, разрабатывает ИИ-модель для раннего предупреждения сейсмических рисков.

Талантливый молодой человек родился в Темиртау, последние несколько лет живет в Алматы. Интерес к изучению сейсмологии у него появился в 2024 году, когда в мегаполисе случились два довольно ощутимых землетрясения.

– Были неприятные ощущения. Я же здесь приезжий, не привык к такого рода встряскам, – вспоминает Алихан. – Позже задумался: почему человечество до сих пор не может предсказать подземные толчки? Мои любимые предметы в школе – физика, математика, астрономия. С шестого класса изучаю их вне школьной программы. Зная, что космические явления имеют большое влияние на процессы в недрах Земли, решил проверить связь солнечной активности с движением тектонических плит.

Свое исследование смышленый подросток начал в обсерватории Дворца школьников Алматы при поддержке ее заведующего Аксункара Арысбая. Проведенный анализ данных геомагнитной активности показал, что землетрясения часто происходят после вспышек на Солнце. Как считает Алихан, это серьезный маркер для систем прогнозирования.

Два года назад юноша принял участие в международной инженерной олимпиаде NASA Space Apps Challenge. Его команда предложила модель интеллектуальной системы, которая объединяет спутниковые и климатические данные с социальной статистикой. Это позволяет не только прогнозировать чрезвычайные ситуации, но и определять наиболее уязвимые группы населения.

На площадке конкурса юный исследователь познакомился с генеральным директором SpaceLab Арманом Бекембаевым, который сразу предложил ему стажировку в своей компании. К слову, в 2024 году SpaceLab вошел в топ-15 космических стартапов Калифорнии и пятерку лучших в Пало-Альто (США) по версии F6S – крупнейшей в мире площадки для инновационных бизнес-проектов.

Здесь Алихан продолжил начатое дело – проведение глубокого анализа данных солнечных вспышек и поиск их корреляции с землетрясениями. Сейчас под его руководством работают семь специалистов из Германии, Италии, Казахстана и Франции. В их числе – шесть профессоров и один стажер.

Эксперты изучают, в частности, как изменения солнечной активности влияют на геомагнитное поле Земли. Разрабатывают модель с элементами машинного обучения (machine learning) со встроенным искусственным интеллектом. В перспективе эта система может стать основой для программы раннего предуп­реждения сейсмических событий. В своей работе специалисты используют спутниковые наблюдения, официальные сейсмологические реестры и научные базы данных. Уже удалось выявить некоторые закономерности между различными геофизическими показателями и сейсмической активностью.

– К примеру, есть так называемый био­эффект – реакция животных на предстоящее землетрясение, – продолжает разработчик. – Есть физико-химический анализ Земли, то есть выход радона и других газов в преддверии подземных толчков. Мы хотим, объединив эти предвестники, построить общую machine learning-систему, которая будет заранее, может быть, за сутки до предстоящего землетрясения, оценивать его риски. Из-за разрушений инфраструктуры государство и бизнес могут потерять миллиарды долларов, но самое важное – человеческие потери. Наша работа направлена на то, чтобы снизить риски катастроф и минимизировать возможный ущерб.

Изобретатель ожидает, что результаты исследований будут готовы к применению в ближайшие пять лет. Он уверен: благодаря возможностям нейросети и базы спутниковых данных человечест­во сможет предвидеть природные катаклизмы. По оценкам специалис­тов-сейсмологов, в случае успеха этот проект может стать настоящим научным прорывом.

Есть одна проблема у креативного школьника – нехватка времени, так как работает он в трех местах: SpaceLab, обсерватории, а также в Национальном научном центре сейсмологических наблюдений и исследований, где ему предоставлен личный офис. Эксперт имеет доступ к архивам и материалам данного учреждения.

– На летних каникулах намного легче, чувствую передышку, – радуется парень. – Очень сложно совмещать учебу с работой, но я стараюсь.

К слову, занимаясь прикладной инженерией, Алихан создал гуманоидного робота, способного видеть, слышать, анализировать и распознавать речь. С этим проектом в 2025-м он стал победителем национального научно-технологического конкурса «Большие вызовы».

Через год Алихан окончит школу. В планах – поступить в один из самых престижных технических вузов мира. Вундеркинд уже получил приглашения из Южно-Калифорнийского университета USC и MIT – Массачусетского технологического института. В состав USC входят около ста институтов, включая Центр землетрясений в Южной Калифорнии и Институт робототехники и интеллектуальных систем.

Алихан Гатаулин пока не решил, где продолжит учебу, но уже поставил амбициозную цель: через 5–10 лет получить Нобелевскую премию за систему раннего прогнозирования землетрясений, способную спасти множество человеческих жизней.