16-річна рівнянка знає, як передбачати землетрус

Комп’ютерну програму, яка прогнозує землетрус з точністю до 70%, 16-річна рівнянка Маріанна Турбал писала два місяці, а саму тему досліджувала давно.
— Мій тато, математик і викладач, в ході своїх досліджень над іншою, ширшою темою, дійшов висновку, що в процесах, які відбуваються в газових прошарках галактик, важливу роль відіграють солітони — особливі одиночні хвилі, які можуть проходити величезні відстані без зміни їхньої структури, - пояснює суть свого винаходу Маріанна. - Згодом виникла ідея перевірити можливість існування таких хвиль і в товщі земних порід. Наслідками взаємодії солітонів з ділянками, де накопичилась сейсмічна енергія, є землетруси.
На основі солітонного підходу було розроблено метод прогнозування землетрусів. Проте скористатись ним ми не могли, оскільки кількість можливих траєкторій солітонів-генераторів землетрусів виявилась величезною. Наприклад, для 43 землетрусів, що відбулись в районі острова Суматра, існувало близько 16 тисяч можливих траєкторій солітонів-генераторів.
У вересні минулого року в нас виникла спільна ідея запрограмувати процес обрахунку, ввівши певні дані, що дозволило б не лише визначити ці 16 тисяч варіантів, а й обрати серед них найбільш точний, а також побудувати динамічну карту сейсмічно небезпечних областей. Для цього потрібна була програма, яку я й написала, зробивши перед тим додаткові обчислення та провівши експерименти. Вона базується на тому, що своєрідним «пусковим механізмом» землетрусів якраз і є солітони, які рухаються в глибині землі. Проходячи через певну ділянку, де накопичена сейсмічна енергія, солітон звільняє велику кількість цієї енергії, яка й призводить до землетрусу. Причому один і той самий солітон може спричинити декілька землетрусів, які відбуваються вздовж його траєкторії.
Та землетрус виникає не одразу. З’являються передвісники землетрусу — біологічні та геофізичні. Прикладом біологічного передвісника може бути хвилювання рибок в акваріумі або те, що у тварин перед землетрусом пітніють лапки. Геофізичні передвісники — це виділення радону в шахтах, зміна магнітного поля, підняття рівня ґрунтових вод та ін. Беручи за основу всі ці дані в сукупності, можна спрогнозувати, де і коли виникне землетрус. Недоліком цієї програми є те, що вона дає короткотерміновий прогноз — на 20 днів, не більше.
Дослідження Маріанни охопило острови Суматра та Пасхи. Та почувши про землетруси в Японії, дівчина з допомогою програми змогла спрогнозувати час і місце основної хвилі землетрусу в цій країні. Її програма, розроблена в рамках проекту МАН в галузі «технологія програмування» та «математичне моделювання», здобула перше місце серед інших робіт на всеукраїнському етапі конкурсу. Робота настільки сподобалася журі, що була відзначена спеціальною винагородою — ноутбуком.
Науковим керівником Маріанни є її тато п. Юрій, без допомоги якого вона б не досягла такого результату.
— Питанням солітонів я займаюся уже десять років, — розповідає Юрій Турбал. — Це фактично підтема однієї великої теми — газова динаміка галактик. Теоретичні розробки належать мені, проте програма була дуже важливою в подальшому розвитку моїх ідей.
Наш спільний з Маріанною проект зацікавив багатьох. Після захисту проекту нам надійшло багато дзвінків. Така цікавість зрозуміла, адже наш метод визначення траєкторії руху землетрусів є абсолютно новим, хоча загалом таких розробок налічується більше 500 в світі. В Україні запатентовано декілька методів прогнозування землетрусів. Надіюсь, наш стане наступним — я вже подав документи на патент. Проте й над ним ще треба багато працювати. Ідеально було б використовувати його для прогнозу в парі з іншим методом. Тоді результат був би більш точним. Маю також надію, що проектом зацікавляться і за кордоном.
У наукових змаганнях серед учнів Маріанна бере участь з четвертого класу і хотіла б в майбутньому стати науковцем, щоправда, до якого навчального закладу вступатиме — ще не визначилася.
— Майже весь вільний час присвячую математиці та програмуванню, навіть влітку, — зізнається Маріанна. - Можу, скажімо, вилізти на горіх і розв’язувати задачку. Прогулянку надворі замінюю сидінням на балконі, пишучи нову програмку. Пишу переважно обчислювальні програми, а також пізнавальні, тестові. Колись на уроці інформатики писала програми для однокласників. Зараз молодший братик, якому сім років, замовляє мені ігрові програми.

Источник: Газета "Рівне вечірнє" | Прочитать на источнике