Projenin künyesi
| Proje adı | Yersel Gerilme-Şekil Değiştirme Ölçümleri ve Derin Öğrenmeye Dayalı Veri Füzyonu ile Sismik Risk İzleme Yöntemi Geliştirilmesi |
|---|---|
| Program | TÜBİTAK 1001 — Özel Çağrılar |
| Proje numarası | 121E288 |
| Yürütücü | Prof. Dr. Burak Berk Üstündağ — İstanbul Teknik Üniversitesi |
| Araştırmacılar | Prof. Dr. Ercan Yüksel, Dr. Öğr. Üyesi Ahmet Güllü |
| Sonuç raporu | Ocak 2025 — proje tamamlandı |
Kökeni: 1999 tarihli patent
Bu çalışmanın başlangıcı 1999 Marmara depreminin hemen ardına uzanıyor. Ölçüm yöntemi, 26 Kasım 1999'da Türk Patent Enstitüsü'ne başvurusu yapılan bir patentle tescillendi.
| Patent no | TR 1999 02911 B |
|---|---|
| Başvuru tarihi | 26 Kasım 1999 |
| Veriliş tarihi | 22 Aralık 2003 |
| Buluşu yapanlar | Lütfü Canyaran · Burak Berk Üstündağ |
| Sınıf | G01V 1/00 — jeofizik ölçüm yöntemleri |
Patent neyi farklı yapıyor?
Patent, kendisini o güne kadar bu alanda alınmış diğer patentlerden açıkça ayırıyor. Daha önceki yaklaşımlar toprağın elektriksel direncini, akustik ve elektromanyetik dalgaları ya da atmosferdeki bulut oluşumlarını değerlendiriyordu.
Bu patentte ölçülen büyüklük farklı: ortamın elektrostatik yükü. Yer kabuğundaki gerilme değiştiğinde ortaya çıkan piezoelektrik etkinin yarattığı statik alan şiddeti ölçülüyor ve geçmişe ait sayısal ölçüm kaydı tutuluyor.
Sistem üç birimden oluşuyor: küresel antenli yarı iletken elektrostatik yük algılama birimi, işaret işleme–dönüştürme birimi ve sayısal veri toplama–değerlendirme birimi. Sahadaki istasyonlarımız bu mimarinin bugünkü sürümüdür.
Patentte tarif edilen örüntü
Belgede, ölçüm eğrisinde şöyle bir davranış tarif ediliyor: eğrinin zarfında bir yükseliş, ardından üstel bir düşüş. Patente göre bu düşüşün ardından, incelenen bölgenin zaman sabitine bağlı olarak 0,2 ile 10 saat arasında bir deprem gözlenebiliyor — yani fay kırılmasından önce ortamdaki elektrik alan şiddeti hızla azalıyor.
- Bu, 1999'da yapılan gözlemlere dayanan tarihsel bir kayıttır. Bir patent, buluşu tarif eder; bulgunun genel geçerliliğini kanıtlamaz.
- Bugünkü sistemimiz saatlik değil günlük çalışır. Ölçümler günde bir kez toplu olarak işleniyor ve bölge durumu günlük olarak yayımlanıyor. Yapısı gereği “şu saatte” türünden bir uyarı üretmez.
- Böyle bir örüntünün ne sıklıkla doğru çıktığı, kaç kez depremsiz kaldığı — yani yanlış alarm oranı — bizim verimizle henüz ölçülmedi. Ölçülene kadar iddia etmeyiz.
Proje neyi araştırdı?
Uzun yıllar ölçeğinde bir bölgenin deprem tehlikesi yaklaşık olarak biliniyor. Projenin çıkış noktası şuydu: yıldan kısa zaman pencerelerinde sismik riskin değişimini kabul edilebilir istatistiksel güvenle belirleyen bir yöntem henüz yok.
Bunun için fay sistemlerinde gerilme ile şekil değiştirme arasındaki ilişkinin gerçek zamanlı izlenebilirliği üzerine bir gözlem modeli ve buna dayalı bir makine öğrenmesi çerçevesi geliştirildi.
Yöntem: EKG ölçümü
Projenin gözlem verisi Elektrostatik Kayaç Gerginlik (EKG) yöntemine dayanıyor. Kısaca: kayaç gerginlik değiştirdiğinde ortaya çıkan elektriksel etkiler ölçülüyor. Bu, sarsıntı ölçen sismograftan farklı bir büyüklüktür — sismograf olayı kaydeder, EKG ölçümü zeminin durumunu sürekli izler.
Sahadaki istasyonlarımız bu ölçümü yapan cihazlardır. Gelen veri saat–ay arası farklı zaman pencerelerinde işlenerek modele giriyor.
PECNET modeli
Proje kapsamında, çok boyutlu zaman serilerinde aşırı uyumu (overfitting) engellemek için öznitelikleri sistematik biçimde ayrıştıran özgün bir ağ mimarisi geliştirildi. Kaotik ve rastlantısal karakteri baskın veri türlerinde tahmin başarımını yükseltmesi amaçlandı.
Bulgular
Modelin sınandığı hedef şuydu: gelecek 7 gün içinde bölgede açığa çıkacak toplam sismik enerji. Deprem tahmini değil — enerji miktarı tahmini.
| Yöntem | Başarım (R²) |
|---|---|
| PECNET (proje kapsamında geliştirilen) | 0,70 üzeri |
| PECNET — Sakarya istasyonu, 2002–2013 sürekli verisi | 0,75 |
| LSTM, TDNN, ARIMA (yaygın yöntemler, aynı veriyle) | 0,30'u geçmiyor |
R², bir modelin gözlenen değişimi ne kadar açıklayabildiğini gösterir; 1'e yaklaştıkça açıklama gücü artar.
Kahramanmaraş kaydı
Projede elde edilen en dikkat çekici kayıt, 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depremi öncesindeki yaklaşık iki ay: Sakarya ve Yeşilyurt gözlem istasyonlarının verileri, yaklaşık 20 yıllık kayıtta rastlanmayan biçimde ortak bir düşme zarfı göstermiş.
Yöntemin sınırları
Raporun kendisi zayıf yanlarını da yazıyor; biz de saklamıyoruz:
- Seçilen bir üç aylık dönemde (Temmuz–Ekim 2022) başarım 0,45'in altına düştü; raporda nedeninin araştırıldığı belirtiliyor.
- Yersel deformasyon (GNSS) verisi proje süresince yeterli uzunlukta birikmediği için modele belirgin katkı sağlayamadı.
- Model, enerji miktarı tahmin ediyor; depremin yerini, saatini veya büyüklüğünü değil.
Yayınlar ve sunumlar
- Uluslararası Makine Öğrenmesi Uygulamaları Konferansı (ICMLA) — bildiri
- APSCO uzaktan algılama afet uygulamaları çalıştayı (Türkiye Uzay Ajansı ev sahipliğinde)
- İyonosferik tahmin (foF2) üzerine makale — Cambridge yayınlarında kabul edildi
- AFAD, TUA ve TÜBİTAK birimlerine tanıtım sunumları
Tüm yayınlarda 121E288 numaralı TÜBİTAK desteği belirtilmiştir.
Bu iş dün başlamadı
Sismik Uyarı markası 2025'te kuruldu — ama dayandığı çalışma 1999 tarihli patente kadar gidiyor. Aradaki çeyrek asırda bu yöntem ulusal televizyonda tartışıldı, belediye salonlarında anlatıldı. Aşağıdaki iki kayıt o dönemden — biri patentin buluşçusundan, diğeri Sismik Uyarı'yı kuran isimden.
Konuşan kişi, yukarıdaki 1999 tarihli patentin buluşçularından ve daha sonra TÜBİTAK 121E288 projesinin yürütücüsü olacak isim. Yöntemi on yedi yıl önce ulusal televizyonda anlatıyor — bu iş Sismik Uyarı'dan çok önce başlamıştı.
Doğa Hareketleri Araştırma Derneği'nin (DOHAD) Akhisar Belediyesi ev sahipliğinde düzenlediği seminerde konuşan Fuat Agalday, bugün Sismik Uyarı'yı kuran isim. Salon dolu — bu çalışma kamu kurumlarında da anlatıldı.
Bu anlatım bugün de sürüyor — Etkinlikler sayfasında son panel ve seminerleri fotoğraflarıyla bulabilirsiniz.
Peki Sismik Uyarı bunun neresinde?
Proje yöntemi geliştirdi ve tamamlandı. Sismik Uyarı ise bu altyapıyı sahada sürdürüyor:
- Türkiye'ye kurulmuş kendi ölçüm istasyonlarımız veri üretiyor
- Veri her gün işleniyor, her bölge için bir durum çıkarılıyor
- Sonuç kamuya açık yayımlanıyor ve kaydı tutuluyor
Kayıt tutmanın kendisi bir katkıdır: bölgelerin günlük durumu saklandığı için, ileride geriye dönüp "o tarihte ne ölçmüştük" sorusu cevaplanabilir hâle geliyor.
Bu çalışmanın arkasında kim var?
Derneğin amacı, depremlerin önceden belirlenip belirlenemeyeceğini araştırmak. Sismik Uyarı ise bugün ölçtüğünü bildirir. Yani dernek araştırır, platform kaydeder — araştırma sürüyor, sonucu henüz çıkmadı.