财新传媒
位置:博客 > 老万故事会 > 【老万】菲网友:地震来了,我靠安卓手机躲过一劫

【老万】菲网友:地震来了,我靠安卓手机躲过一劫

生在当世,程序员是一个激动人心的职业。
 
不需要有个好爹。敲敲键盘,就可能引发翻天覆地的巨变。
 
葵花,呃,“代码在手,天下我有”的感觉有没有?
 
我做程序员快二十年了。加上大学和读研,有三十多年以写代码为主业。
 
未尝罢倦。
 
在天朝,按35岁以上程序员一律清退的规矩,我早该被淘汰了。之所以还坚持在生产第一线,一来是我在美国,年龄歧视是大忌,老板不好意思赶我走。二来我没有其它谋生技能,自己也不打算走。
 
除了生计这样冠冕堂皇的缘由,还有一个不便告人的小心思:那就是我想为人类造福。
 
我只是巨大机器上的一颗螺丝钉。但是,千千万万颗这样的码工螺丝钉合在一起,撬动了地球,改变了亿万人的生活。
 
长远地看,科技进步对人类社会带来的利远大于弊。比如,要是没有新冠疫苗,这场疫情对人类的伤害不知还要大多少倍。
 
今天我要讲一个敝司程序员造福人类的故事。
 
~~~~
 
上小学的时候,我从课本上读到,中国汉代有一个科学家叫张衡,发明了一种叫地动仪的神器。他造了八条假龙,分别朝着东南西北和东南、西南、西北、东北八个方向,每条龙嘴里含一颗珠子,下方各有一只蛤蟆张大嘴接着。据课文说,只要某条龙嘴里的珠子掉到下面蛤蟆的嘴里,咣当一响,张衡就可以虎躯一震,说这个方向地震啦!
后人复制的张衡款地动仪
 
后来我才知道,地动仪好像不靠谱,至少我们到今天还没能复刻出一个能用的款式。要是真的好用,中国地震局没理由不让神州大地遍地都是蛤蟆张嘴。
 
不过,地震并不是真的完全无法预测,只不过是预测的提前量非常小,无法做到中长期的预测。
 
这些年通信技术大发展,手机普及,哪怕我们能够提前几秒十几秒预测到地震,警告大家,仍然可以拯救不少生命。
 
研究表明,如果能在关键的几秒钟内采取合理的避险措施,可以防止 50% 以上的地震伤害。
 
两个星期前(2021 年 7 月 24 日凌晨),菲律宾发生了 6.7 级地震。
 
和往常不一样的是,很多人在地震前十来秒在安卓手机上收到了预警,并按照提示及时采取了躲避措施。
 
事后,不少菲律宾网友在 Reddit 和推特上表示:地震预警真的好用!
安卓手机发布的菲律宾地震预警,包含震中、强度、距离等信息
 
预报地震,安卓手机是怎么做到的呢?
 
~~~~
 
我们先来了解一些地震的科学原理。
 
每次地震的时候,巨大的能量会以地震波的形式从震中向周围传播。
 
中学物理都学过,根据振动的方向和传播方向之间的关系,可以把波动分为横波和纵波。
 
比如说,两个人隔十米站好,把一根跳绳儿拉紧绷直。然后其中一个人的手上下一抖,你就会看见一个波峰沿着绳子向另一个人手里传过去。
 
因为振动的方向跟传播的方向垂直,是横过来的,我们就把这叫一个横波。
 
除此之外,波动的方向还可以跟传播方向平行。比如说我们用一个弹簧秤下面吊了一斤比特币或者是狗狗币(我也就是打个比方,所以您也别跟我掰哧比特币不论斤)。我们把这个比特币快速地往下一拉然后松手,你就会看见一个疏密相间的波形顺着弹簧的底部向顶部移去。这个就是纵波。
 
在地震当中,横波又叫 S 波,纵波又叫 P 波。它们的破坏力是不一样的。
S 波和 P 波
 
大家猜一猜,它们俩哪个厉害呢?
 
如果你回答“横波”,恭喜你,你答对了!
 
横波可以造成地球表面大规模的位移,翻江倒海,引起建筑物倒塌,地面塌陷,破坏力巨大。
 
纵波的破坏力小得多,因为它造成的位移程度有限。
 
S 波虽然破坏力大,幸运的是,它比 P 波跑得慢。
 
想象一下芙蓉姐姐和彭于晏赛跑。
 
科学家发现,纵波的传播速度大概比横波快70%。这样,横波和纵波同时从震中出发,它们的前沿之间的距离会逐渐拉大。距离震中越远,横波和纵波到达的时间差越大。
 
~~~~
 
根据专家多年的研究,地震来了正确做法是“矮大紧”三连(英文叫drop, cover, hold on):
 
第一步,先蹲下变矮。天塌下来有高个子顶着。
第二步,那里有个大桌子!快钻到下面(不是旁边)。桌子可以保护自己不被砸伤。
第三步,抓紧桌子腿,保持稳定。震动的时候,桌子走我也走,桌子可以护我头。
我居住的美国华盛顿州是地震多发带。这里的大学很重视防震知识的教育。
 
比如,华盛顿大学给学生的建议是:按主流科学界推荐的“矮大紧”方法来,不要被网上那些不正确的知识误导。具体地说:
 
在震动还没停止的时候,不要试图跑动。
 
地震时,建筑物的外墙附近是最危险的:窗户、外墙和建筑附属结构在地震时最容易剥落。如果你在室内,就待在室内。如果你在室外,就待在室外。这时候跑动,很容易被地震波击倒或者被物体砸中。
 
“生命三角”不靠谱。“生命三角”相当不靠谱。“生命三角”真的完全不靠谱。(重要的事多说几遍。)
 
前些年有个加拿大人道格·库普,自称“美国国际救援队”队长。这个加拿大户口的美国队长自创了一套“生命三角”理论,说全世界大多数地震救援机构认可的“矮大紧”避险方式是错的。
 
据他说,在大地震来临时,大家应该躲进由坚硬物品和坍塌物产生的三角形保护空间(生命三角),避免因建筑主体结构如一张大饼般平塌造成伤亡。他建议:不要躲在桌子底下。
生命三角 - 这个是错的!
 
如同大多数民科一样,这个三角理论经不起推敲。它的前提“房屋坍塌以天降大饼式为主”是不成立的。真正的专家警告:如果照库普的三角搞法,会造成更大的伤亡。
 
比如,你蹲进冰箱和附近地板形成的三角区域就更安全了吗?Naive。谁保证天上掉下来的一定是一张大饼,一头搭在冰箱上一头搭在地板上?无遮无拦,高处坠物不砸你砸谁?关键时刻,还是有一张结实的饭桌靠谱。
 
三角理论还说,如果地震时在车上,赶快出来在车边上躺平,以免被砸死在车里。
 
这个更是害人:绝大多数时候车子不是正好处在桥下,不会有被大块桥面砸中的危险。相反躺在地上很可能被因地震飘移的车压死,或者被其它司机直接碾死。
 
~~~~
 
那么安卓手机预报地震到底是怎么做到的呢?
 
有两套机制。
 
第一套,是谷歌跟美国地质调查局 (USGS) 和加州州长紧急服务办公室 (Cal OES) 合作,把 ShakeAlert ®提供的地震警报直接发送到美国加州的安卓设备。类似的还有同样位于美国西岸的华盛顿州和俄勒冈州。
 
ShakeAlert 系统由美国地震学家开发,使用来自 USGS、Cal OES、加州大学伯克利分校和加州理工学院在全州安装的 700 多个地震仪的信号,可以在地震波抵达前几秒钟发出警告,让用户有时间搞搞矮大紧。
基于 ShakeAlert 的安卓地震预警
 
但是 ShakeAlert 这样的系统需要大量部署地震仪地面网络,成本高昂,在世界许多地方并不现实。
 
这时候就得靠第二套预警机制了。
 
每台智能手机都有一个小小的加速度传感器,可以感知手机运动速度的变化。这个传感器通常会用在人机交互(比如说游戏和微信摇一摇)当中。
 
谷歌工程师想:能不能用这个传感器来监测地震波呢?
 
经过试验,是可以的!
 
我们前面讲过,地震来的时候,破坏力小的纵波(P 波)跑得快。如果我们发现 P 波来了,赶紧行动,就有可能在 S 波来之前做好准备。
 
不过,人类对 P 波是不敏感的。即使它传到你身边,你也可能完全意识不到大难即将临头。
 
有趣的是,狗狗对 P 波的感知要比人敏锐得多。所以有的狗会在地震发生前几秒出现焦躁不安等反常行为。
 
我狗工程师发现,手机传感器完全可以感受到地震时的 P 波,于是开发了一套基于手机的地震预警系统。
 
如果一台安卓手机检测到疑似地震的信号,就会向谷歌的地震监测服务器发送消息,报告发生震动的粗略位置。
 
谷歌服务器再综合来自多部手机的信息,依靠人工智能判断是否真的发生了地震,以及震中的大体位置和震级,然后通过安卓手机向用户报警。
 
我们本质上是在以电话信号传播的速度(大致是光速)和地震 S 波的速度赛跑。
 
还好,光速要快得多。
用户收到预警,赶紧“矮大紧”保命
 
每一台安卓手机都是一台迷你地震仪。二十多亿台安卓手机一起,组成了世界上最大的地震监测网络。
 
用技术拯救成千上万的生命,程序员的成就感可以爆棚了。
 
~~~~
 
如何激活地震预警功能?
 
首先你得有一台支持 Google Play 服务的安卓手机。苹果是不行的。鸿蒙虽然兼容安卓应用,但是因为 Google Play 不支持,应该也是不行的。
 
出于众所周知的原因,Google Play 在中国处于被屏蔽的状态。所以很遗憾地告诉大家,中国用户现阶段无法直接用到安卓地震预警。
 
其次,谷歌必须在你的国家或地区开通了这项服务。除了美国,安卓地震预警已经在地震多发的新西兰、希腊、哈萨克斯坦、吉尔吉斯、菲律宾、塔吉克斯坦、土耳其、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦先一步上线。它的可靠性刚刚在菲律宾地震中得到了证实。
 
谷歌预计会在明年把地震预警服务推广到全球各地。
 
如果你符合上面两个条件,恭喜:这个服务是自动生效的。
 
要是你不放心,可以在手机上打开系统设置,选地点(Location),高级设置(Advanced),就可以激活地震预警(Earthquake Alerts)了。
 
~~~~
 
对程序员来说,这是最好的时代。风起云涌的新技术正在推动我们的生活品质飞速提升。
 
安卓地震预警,只是人工智能技术落地的一个例子。类似的激动人心的例子正在次第涌现。
 
DeepMind 团队最近在人工智能领域取得了突破性的进展。他们的 Alpha Fold 2 系统,对大部分蛋白质结构的预测达到了人类利用冷冻电子显微镜实验观测的水平。这一突破将有力推动生命科学的发展,比如针对癌症、病毒的新药开发都可能因数字化而大大加速。他们还开源了全部算法和数据集,无偿供全世界科学家使用,功德无量。
 
去年,苹果用自研 SoC(集成了 CPU、GPU、内存、机器学习等功能的单一芯片)芯片 M1 宣告了和英特尔多年合作的终结。M1 针对人工智能有特别的硬件加速,可以期望会催生一批利用 M1 新性能的新应用。
 
无独有偶,谷歌也将于今年推出自己研发的 SoC 芯片 Tensor,用在稍后会发布的 Pixel 6 和 Pixel 6 Pro 手机上。同样的,Tensor 会特别支持人工智能应用。
 
未来已来,我们拭目以待。
 
~~~~
 
本文写作参考资料:
 
生命三角维基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/生命三角
 
P 波和 S 波:https://byjus.com/physics/p-wave/
 
地震监测预警(谷歌博客):https://blog.google/products/android/earthquake-detection-and-alerts/
 
美国之外的地震监测预警(谷歌博客):https://blog.google/products/android/introducing-android-earthquake-alerts-outside-us/
 
安卓地震预警系统工作原理:https://www.itechpost.com/articles/106466/20210725/android-earthquake-alert-system-googles-accelerometer-detects-tremors.htm
 
安卓地震预警系统昨天在菲律宾被证明是有效的:https://9to5google.com/2021/07/24/android-earthquake-warning-philippines/
 
谷歌明年将在全球范围内推出安卓地震警报系统:https://9to5google.com/2021/06/15/android-earthquake-alerts-world/



推荐 0