Google hiện đang tạo ra một hệ thống cảnh báo động đất toàn cầu sử dụng cho các thiết bị điện thoại Android, thành phần đầu tiên của hệ thống mới đây đã được phát hành.

Nếu bạn đồng thuận tham gia mạng lưới này, các cảm biến gia tốc trên điện thoại Android của bạn sẽ trở thành một điểm dữ liệu sử dụng cho thuật toán phát hiện động đất. Sau đó, khi hoàn thành việc thu thập và xử lý dữ liệu, hệ thống sẽ có thể tự động cảnh báo những đối tượng thuộc phạm vi ảnh hưởng của động đất.

Việc tính năng này có khả thi hay không cũng phụ thuộc phần lớn vào năng lực của Google, số lượng điện thoại Android phủ khắp toàn cầu, cũng như các ứng dụng thuật toán thông minh của hãng này với dữ liệu lớn. Trước đây, công ty này cũng đã từng cộng tác với Apple về theo dõi phơi sáng, đồng thời cho ra nhiều tính năng khác trên Android như phát hiện va chạm xe và các dịch vụ định vị khẩn cấp. Qua những tính năng này, có thể thấy, còn rất nhiều khả năng và ứng dụng chưa được khai thác của smartphone.

Hệ thống phát hiện động đất đang dần được hé lộ bởi Google. Trước hết, Google đang cộng tác với Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ và Văn phòng Dịch vụ khẩn cấp Bang California, để gửi cảnh báo động đất của các cơ quan này tới người dùng Android thuộc Bang. Trong đó, những cảnh báo này sẽ được tổng hợp từ hệ thống ShakeAlert sẵn có – một hệ thống sử dụng các thiết bị địa chấn kế truyền thống nhằm phát hiện động đất.

“Máy chủ tổng hợp dữ liệu từ rất nhiều điện thoại khác nhau trong cùng khu vực để xác định xem khu vực đó có đang có động đất hay không”.

“Sẽ thật tuyệt vời nếu tồn tại các hệ thống phát hiện động đất sử dụng địa chấn kế ở mọi nơi,” Marc Stogaitis, kỹ sư phần mềm Android trưởng tại Google phát biểu. Tuy nhiên, anh cũng bổ sung rằng: “Nhưng điều này lại quá đắt đỏ và không thiết thực. Chúng phải liên tục được bảo trì và phải có rất nhiều máy trong cùng một khu vực thì mới có thể đạt hiệu quả cao.”

Chính vì lí do này, 2 giai đoạn tiếp theo trong kế hoạch của Google sẽ được thực hiện thông qua các điện thoại Android. Tuy nhiên, gã khổng lồ này vẫn còn khá thận trọng: Ở giai đoạn 2, Google sẽ công khai các dữ liệu địa phương hóa khi người dùng tìm kiếm về động đất trên Google, dựa trên dữ liệu mà công ty này đo được từ điện thoại Android. Nói cách khác, người dùng có thể “hỏi Google” khi có động đất xảy ra.

Trước khi chuyển sang giai đoạn gửi cảnh báo, Google sẽ bắt đầu từ việc đưa thông tin động đất vào kết quả tìm kiếm. Ảnh: Google.

Còn giai đoạn cuối cùng sẽ chỉ xảy ra khi Google thật sự tự tin về tính chính xác của hệ thống này. Cụ thể, ở giai đoạn này, Google sẽ chủ động gửi cảnh báo động đất cho người dùng ở các vùng không có những hệ thống cảnh báo sử dụng địa chấn kế truyền thống.

Stogaitis cũng chia sẻ rằng, thông tin được thu thập trong giai đoạn này sẽ không thể được định danh và Google chỉ cần tới các dữ liệu vị trí “thô” để giúp mô hình hoạt động. Ngoài ra, người dùng cũng có thể lựa chọn không tham gia hệ thống phát hiện hay nhận cảnh báo động đất. “Thứ chúng tôi thật sự cần chỉ là các địa chấn kế mini ở mọi nơi,” Stogaitis cho biết. “Chúng tôi không cần biết bất cứ thông tin nào về người sở hữu các thiết bị đó.” 

Sở dĩ điện thoại Android có thể được ứng dụng như một “địa chấn kế mini” là vì chúng đều có cảm biến gia tốc – giúp smartphone cảm nhận được khi thiết bị được xoay. Hệ thống Android thường sử dụng dữ liệu từ cảm biến này để biết được khi nào thì người dùng đang rung hay lắc điện thoại, thường chỉ hoạt động khi điện thoại Android đang được cắm nguồn và không sử dụng, nhằm đảm bảo thời lượng pin cho thiết bị. 

Chúng tôi phát hiện ra rằng, điện thoại Android đủ nhạy cảm để phát hiện được các sóng địa chất, trong đó bao gồm cả hai loại sóng chính là P và S. Mỗi điện thoại đều có thể phát hiện cảm giác giống như đang có động đất, nhưng để chắc chắn đó là động đất, ta cần tới một hệ thống nhiều điện thoại khác nhau,” Stogaitis nói.

“Số lượng điện thoại cần sử dụng còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Song, điểm mấu chốt là, ta không cần thông tin quá chính xác, mà cần thật nhiều thông tin.”

Google có thể phát hiện được cả hai loại sóng P và S. Trong đó, sóng P (hay sóng sơ cấp) là sóng tỏa ra đầu tiên và nhanh nhất từ tâm chấn động đất. Còn sóng S (hay sóng thứ cấp) thì lại chậm hơn nhưng to hơn rất nhiều. “Thông thường, sóng P quá nhỏ để người cảm nhận được, trong khi sóng S thì gây hư hại nghiêm trọng hơn. Nhưng sóng P lại là dấu hiệu cảnh báo giúp con người chuẩn bị để đối phó với sóng S,” Stogaitis nói.

Dữ liệu này sau đó sẽ được xử lý theo cách truyền thống của Google: thông qua thuật toán tổng hợp các dữ liệu từ hàng nghìn điện thoại khác nhau, giúp xác định có đang tồn tại động đất hay không. So với các địa chấn kế truyền thống thì điện thoại Android rẻ hơn, tồn tại ở số lượng nhiều hơn. Sau đó, Google sẽ sử dụng các phép lọc Bayesian phối hợp với một số thuật toán khác để chuyển hóa các con số này thành dữ liệu động đất đủ chính xác rồi gửi cảnh báo cho người dùng. 

Theo Google, hệ thống của hãng đã có thể xác định tâm chấn cũng như mức độ của các cơn động đất. Tuy nhiên, bản chất vật lý của các sóng nói trên lại gây ra một số hạn chế nhất định cho hệ thống này. Cụ thể, Stogaitis đã giải thích như sau: 

Điều quan trọng là các điện thoại ở gần vùng địa chấn cần phải giúp người dùng biết về cơn động đất đó. Đáng tiếc, hệ thống lại không thể cảnh báo mọi người dùng trước khi động đất ảnh hưởng tới họ. Những người dùng ở gần tâm chấn sẽ không thể được cảnh báo kịp thời, vì chúng tôi không thể dự đoán trước được động đất.

Điều này cũng đồng thời có nghĩa là hệ thống phát hiện động đất qua Android của Google sẽ không sử dụng tới con người. Bởi lẽ, các cảnh báo chỉ được gửi đi trước vài giây ở gần tâm chấn, và trước từ 30 tới 45 giây ở các khu vực lân cận.

Stogaitis cũng chia sẻ: “Đội ngũ của chúng tôi cũng có rất nhiều nhà địa chấn học làm việc mật thiết với Google.” Trong đó phải kể tới Richard Allen, “người đã dành phần lớn sự nghiệp địa chấn học của mình để phát triển các hệ thống cảnh báo động đất, cống hiến rất nhiều trong việc thiết kế hệ thống ShakeAlert và đồng thời đã xây dựng một hệ thống phát hiện động đất sử dụng điện thoại trong quá khứ.”

Ứng dụng MyShake của Allen có thể được coi là tiền nhiệm cho hệ thống mới này, điều khác biệt là Google có thể xây dựng hệ thống trực tiếp lên Android, với quy mô phủ khắp Google. (Khác với hệ thống của Google, MyShake lại hoạt động trên iPhone.)

Mục tiêu của Google là tạo ra các mức cảnh báo khác nhau cho các cơn địa chấn khác nhau. Do đó, “gã khổng lồ” đã tìm tới các nhà địa chấn học nhằm nhận góp ý về thiết kế hệ thống gốc cũng như về hình thức cảnh báo. Theo Stogaitis, mục tiêu của hãng là “truyền tải thông tin sớm nhất có thể trong thời gian ngắn, giúp người dùng hiểu được họ phải phản ứng thật nhanh chóng mà không cần đọc các cảnh báo dài dòng.”

Các cảnh báo của Google sẽ chỉ gợi ý các biện pháp an toàn cơ bản. Ảnh: Google.

Trong thời gian tới, Google hy vọng sẽ có thể tạo ra một API dựa trên hệ thống dự đoán động đất của mình. Hiện tại, công ty chưa có kế hoạch ứng dụng hệ thống trên iPhone, song với API thì Apple cũng có thể tự do sử dụng công nghệ này.

Ví dụ, ta có thể xây dựng một thiết bị có khả năng dừng thang máy ở tầng gần nhất và mở cửa để người dùng có thể nhanh chóng thay đổi vị trí trước khi xuất hiện sóng địa chấn. Hay ta cũng có thể đóng van khí gas tự động, dừng quy trình y tế, hay mở cửa trạm cứu hỏa trước khi động đất bắt đầu. Bởi lẽ, cháy nổ là một vấn đề thường gặp phải khi xảy ra động đất. Ngoài ra, phi cơ cũng có thể ngừng hạ cánh khi nhận cảnh báo, tàu có thể di chuyển chậm lại – ta có thể xây dựng cả một hệ sinh thái dựa trên hệ thống phát hiện qua Android này, đồng thời cho phép các nền tảng khác cùng sử dụng thông qua một máy chủ nguồn.

Tuy nhiên, có rất nhiều vấn đề cần cân nhắc khi xây dựng một hệ thống như trên, đi kèm với đó là trách nhiệm khổng lồ cho việc bảo trì hệ thống. Vì vậy, sẽ rất lâu trước khi API nói trên có thể được ra đời. Ở hiện tại, Google đang tập trung vào việc giảm tối đa các trường hợp báo động giả và chỉnh sửa để hoàn thiện hệ thống. “Gã khổng lồ” này cũng đầu tư nhiều công sức để đảm bảo rằng thông báo hệ thống không gây ảnh hưởng tới các mạng di động hay gây tắc nghẽn sóng mạng.

“Vấn đề của động đất là chúng di chuyển quá nhanh… vì vậy chúng tôi không thể dùng tới con người.”

Google sẽ phát hành hệ thống này trên Google Mobile Services, người dùng không cần phải cập nhật hệ điều hành để sử dụng nó. Điều này cũng có nghĩa là hệ thống phát hiện động đất cũng như cảnh báo sẽ có thể hoạt động trên đa số các thiết bị Android hiện hành. (Với ngoại lệ là Trung Quốc, bởi lẽ các điện thoại Android ở đây không sử dụng dịch vụ của Google.)

Hiện tại, Google đã triển khai gửi cảnh báo động đất tại bang California, thông qua dữ liệu từ hệ thống địa chấn kế của bang này. Đồng thời, các dữ liệu động đất cũng sẽ sớm xuất hiện trên các kết quả tìm kiếm của Google. Tuy nhiên, việc thu thập và cảnh báo dựa trên dữ liệu từ điện thoại Android sẽ cần thêm thời gian để hoàn thiện. 

“Có hàng trăm triệu người trên khắp thế giới đang sống ở các vùng gần địa chấn, và tôi cho rằng Google có thể hỗ trợ hiệu quả cho họ,” Stogaitis nói.

Theo The Verge

Tin liên quan: