Mengenal DAGGER, Sistem AI yang Mampu Memprediksi Badai Matahari

Tim peneliti internasional di Frontier Development Lab, yang merupakan kemitraan publik-swasta yang mencakup NASA, Badan Survei Geologi AS, dan Departemen Energi AS, tengah mempelajari kegunaan kecerdasan buatan (AI) untuk mencari hubungan antara solar flare dan gangguan geomagnetik.

Melansir laman resmi NASA, para peneliti menerapkan metode AI yang disebut Deep Learning, yang melatih komputer untuk mengenali pola berdasarkan contoh sebelumnya. Mereka menggunakan AI jenis ini untuk mengidentifikasi hubungan antara pengukuran angin matahari dari misi helio fisika dan gangguan geomagnetik yang diamati di stasiun bumi di seluruh planet. Sebagai informasi, gangguan geomagnetik merupakan jenis gangguan yang menyebabkan malapetaka pada teknologi.

Penelitian ini menjadi krusial pasalnya matahari terus-menerus melepaskan material matahari ke luar angkasa, baik dalam aliran stabil yang dikenal sebagai solar flare, maupun semburan yang lebih energik dari letusan matahari.

Ketika bahan matahari ini menyerang lingkungan magnetik Bumi atau yang disebut magnetosfer, kondisi ini terkadang menciptakan apa yang disebut badai geomagnetik. Dampak dari badai magnet ini dapat berkisar dari ringan hingga ekstrim, tetapi di dunia yang semakin bergantung pada teknologi, efeknya semakin mengganggu.

Pada tahun 1989 misalnya, Badai matahari kala itu menyebabkan pemadaman listrik di seluruh Kota Quebec, Kanada, selama 12 jam. Bencana ini membuat jutaan orang di Kanada menjalani hari mereka dalam kegelapan dan terpaksa menutup sekolah dan bisnis.

Adapun badai matahari paling intens yang tercatat merupakan Peristiwa Carrington pada tahun 1859. Diketahui badai matahari kala itu memicu kebakaran di stasiun telegraf dan mencegah pengiriman pesan.

Jika Peristiwa Carrington terjadi hari ini, dampaknya akan lebih parah lagi, seperti gangguan listrik yang meluas, pemadaman yang terus-menerus, dan gangguan komunikasi global. Kekacauan teknologi seperti itu dapat melumpuhkan ekonomi dan membahayakan keselamatan dan penghidupan orang-orang di seluruh dunia. Selain itu, risiko badai geomagnetik dan efek merusak pada masyarakat kita saat ini meningkat saat kita mendekati "maksimum matahari" berikutnya, yakni puncak dalam siklus aktivitas 11 tahun Matahari yang diperkirakan akan tiba sekitar tahun 2025.

Atas dasar itu, para ilmuwan mengembangkan model komputer yang disebut Deep Learning Geomagnetic Perturbation (DAGGER) yang dapat dengan cepat dan akurat memprediksi gangguan geomagnetik di seluruh dunia, 30 menit sebelum terjadi. Menurut tim, model tersebut dapat menghasilkan prediksi dalam waktu kurang dari satu detik, dan prediksi tersebut diperbarui setiap menit.

Tim DAGGER menguji model terhadap dua badai geomagnetik yang terjadi pada Agustus 2011 dan Maret 2015. Dalam setiap kasus, DAGGER mampu memperkirakan dampak badai di seluruh dunia dengan cepat dan akurat.

Model prediksi sebelumnya telah menggunakan AI untuk menghasilkan prakiraan geomagnetik lokal untuk lokasi tertentu di Bumi. Model lain yang tidak menggunakan AI telah memberikan prediksi global yang tidak tepat waktu. Meski begitu, DAGGER adalah yang pertama menggabungkan analisis cepat AI dengan pengukuran nyata dari luar angkasa dan di seluruh Bumi untuk menghasilkan prediksi yang sering diperbarui yang cepat dan tepat untuk situs di seluruh dunia.

"Dengan AI ini, sekarang memungkinkan untuk membuat prediksi global yang cepat dan akurat serta menginformasikan keputusan jika terjadi badai matahari, sehingga meminimalkan - atau bahkan mencegah - kehancuran pada masyarakat modern," kata Vishal Upendran dari Inter-University Center for Astronomi dan Astrofisika di India, yang merupakan penulis utama makalah tentang model DAGGER, yang diterbitkan dalam jurnal Space Weather.

Kode komputer dalam model DAGGER adalah open source, yang dilaporkan dapat diadopsi, dengan bantuan operator jaringan listrik, pengontrol satelit, perusahaan telekomunikasi, dan lainnya untuk menerapkan prediksi untuk kebutuhan khusus mereka. Peringatan semacam itu dapat memberi mereka waktu untuk mengambil tindakan untuk melindungi aset dan infrastruktur mereka dari badai matahari yang akan datang, seperti mematikan sementara sistem sensitif atau memindahkan satelit ke orbit yang berbeda untuk meminimalkan kerusakan.

Dengan model seperti DAGGER, suatu hari nanti akan ada sirine badai matahari yang membunyikan alarm di pembangkit listrik dan pusat kendali satelit di seluruh dunia, seperti sirine tornado meraung sebelum cuaca terestrial yang mengancam di kota-kota di seluruh Amerika.