de Roxana Istudor şi Daniel Alexandrescu

De la începutul secolului XXI, îmbunătățirile în tehnologie s-au succedat cu repeziciune. În același mod în care oamenilor li s-au oferit alte „simțuri” pentru a-i ajuta atunci când nu pot vedea, oamenii de știință și firmele de tehnologie au găsit modalități de a le potența pe cele pe care deja le avem. Unul dintre cele mai spectaculoase domenii este utilizarea științifică a sunetului în multe segmente ale vieții și activităților umane.

Împușcăturile de pe străzi

Compania americană SoundThinking folosește (și) tehnologia de detectare a împușcăturilor pentru rezolvarea infracțiunilor cu arme. Tehnologia, numită ShotSpotter, folosește o rețea de senzori acustici plasați în jurul unui oraș, pentru a detecta focurile de armă. Măsurând timpul necesar pentru ca sunetul să ajungă la senzori, se poate estima locația împușcăturii, se trimit aceste informații către serviciile de urgență aproape instantaneu, astfel încât acestea pot să ajungă rapid la fața locului și să se asigure că se evită mai multe crime. Site-ul web al companiei susține că poate direcționa autoritățile la 25 de metri de locul împușcăturii, ceea ce sporește șansele de a fi găsite dovezi fizice. ShotSpotter este utilizat în 150 de orașe americane.

Mișcarea plăcilor tectonice

Ecolocația este folosită sub apele mărilor și oceanelor, pentru a se cartografia defectele din plăcile tectonice și astfel să se poată evalua riscul de cutremure sau de tsunami. De exemplu, zona Palos Verdes, din California, are potențial de a înregistra o mișcare bruscă mare între plăci, ceea ce ar putea genera un tsunami. Prin cartografierea locurilor din zona defectelor unde mișcările sunt mai frecvente, oamenii de știință pot observa cât de repede și cât de des se mișcă falia, au o idee mai clară asupra pericolului pentru comunitățile de coastă și platformele petroliere offshore. Pentru cartografierea liniilor de falie care se află la câțiva metri sub pământ se folosesc frecvențe mai mari ale undelor seismice. Deși din punct de vedere tehnic acestea nu sunt unde sonore, unele tipuri iau forma celor sonore atunci când se deplasează.

Alerte de erupții vulcanice

Când a fost folosit un sistem de avertizare bazat pe sunet, conceput de geofizicianul Maurizio Ripepe, între 2010 și 2018, acesta a prezis 57 din cele 59 de erupții care au avut loc în acea perioadă la Muntele Etna - cel mai mare vulcan activ din Europa. Sistemul funcționează prin detectarea infrasunetelor, vibrații cu o frecvență atât de scăzută, încât nu pot fi auzite de oameni. Oamenii de știință știu că sunt produse de vulcani înainte de erupții și sunt cauzate atunci când gazele care se ridică din magmă mișcă aerul în interiorul camerelor unui munte. Acest fenomen scoate un sunet detectat de aparatura ultramodernă și astfel autoritățile pot fi avertizate cu privire la o erupție iminentă.

Detectarea petelor și erupțiilor solare

Sunetul i-a ajutat pe oamenii de știință să prezică unele dintre cele mai importante evenimente naturale de pe Pământ, ca și unele dintre cele mai… fierbinți din Sistemul Solar! Petele solare, semne întunecate vizibile pe suprafața Soarelui, despre care se crede că sunt cauzate de modificările câmpului magnetic al astrului zilei, sunt uneori urmate de furtuni și erupții solare, pot avea impact asupra comunicațiilor și chiar rețelelor electrice de pe Terra, așa că sunt monitorizate cu ajutorul a șase telescoape din întreaga lume. O tehnică folosită de acestea este ascultarea și înregistrarea modificărilor undelor sonore care vin din interiorul Soarelui, ceea ce le permite oamenilor de știință să prezică o pată solară înainte ca aceasta să poată fi văzută pe Terra.

Diagnosticarea bolii Parkinson

Vocea unei persoane conține mult mai multe date decât cuvintele pe care le spune. Oamenii de știință au demonstrat în ultimii ani că depresia, boala Parkinson și chiar cancerul pot schimba modul în care oamenii vorbesc. Peste 100 de milioane de dolari au fost investiți pentru finanțarea proiectelor de inteligență artificială care vor detecta aceste sunete distincte și le vor folosi pentru a accelera și îmbunătăți diagnosticarea bolilor grave. O modalitate de a face acest lucru va fi să se permită telefoanelor sau asistenților virtuali să detecteze modificări în vocea utilizatorilor, iar unul dintre cele mai promițătoare domenii de aplicare a acestei tehnologii este boala Parkinson, care a fost depistată cu o acuratețe de 98,6% la o persoană care a rostit doar „Aaah”.

Prezența adevărului în vocile... finanțiștilor!

Un software foarte modern, dezvoltat în Germania, folosește sunetele diferite emise de vocea unei persoane care dorește să furnizeze informații neadevărate (la bancă, de pildă). Cercetătorii germani au folosit tehnologia pentru a prezice câștigurile diferitelor companii, iar rezultatele sugerează că ceea ce sună ca o prezentare de rutină a unor rezultate financiare, poate fi detectat ca un avertisment puternic odată ce structura sunetului prezentatorului - frecvența, amplitudinea etc. - este analizată de această tehnologie. Echipa germană și-a testat sistemul pe convorbirile reale care au avut loc între analiști și managerii de companii înainte de un anunț mare de câștig. Chiar dacă respectivul software nu a fost utilizat concret în lumea finanțelor, oamenii de știință au putut demonstra că, dacă s-ar fi folosit predicțiile elaborate de software pentru investiții la Bursă, s-ar fi înregistrat câștiguri de 9%. 

Cartografierea peșterilor

În 2011, o firmă din Massachusetts, SUA, numită Acentech, a creat un sistem care poate realiza o hartă despre interiorul unei peșteri folosind ecoul. Este necesar să se tragă cu o armă în peșteră, de patru sau cinci ori, cu aproximativ cinci secunde între împușcături - la 15 secunde după ce aceste sunete se aud în interior și ajung în două microfoane plasate la intrare, datele sunt afișate pe un laptop. Metoda este, în esență, inspirată de lilieci și de felul în care se orientează cu ajutorul „sonarului” lor natural, ecolocația.

O nouă tehnologie bazată pe inteligență artificială a demonstrat că poate semnala orice defecțiune potențială a unui autoturism, folosind sunetul pe care îl produce, încă din faza de producție

Braconarea jaguarilor

O pădure din America de Sud a rămas unul dintre puținele locuri în care populația de jaguari poate trăi în siguranță. Ca urmare a braconajului și defrișărilor, se estimează că aici au rămas doar aproximativ 300 de exemplare. Cercetătorii din cadrul unui proiect brazilian de conservare au testat o nouă tehnologie de cartografiere, bazată pe date audio, care au fost colectate prin plasarea unor aparate de înregistrare a sunetului în copaci și care au captat sunetul împușcăturilor la o distanță de doi kilometri. După șapte luni de înregistrări, datele au fost folosite pentru a crea o hartă care poate evalua cu multă precizie, de 82%, unde ar putea apărea braconierii. Ca urmare, patrularea gardienilor devine mult mai eficientă.