Intelligenza Artificiale e Ingegneria Sismica: Una Nuova Frontiera per la Sicurezza

immagine di AI rappresentata da un cervello computerizzato e ingegnere sismico

Negli ultimi anni l’intelligenza artificiale (AI) si è affermata come uno strumento innovativo in tantissimi settori. Anche nell’ingegneria sismica, algoritmi intelligenti e l’analisi dei dati stanno rivoluzionando il modo in cui studiamo i terremoti e costruiamo edifici più sicuri. Secondo le Nazioni Unite, il rapporto UNDRR 2023 spiega come l’uso di AI e “big data” migliori la prevenzione e la risposta alle catastrofi naturali, illustrando esempi pratici in tutto il mondo.

Progettazione delle strutture

L’AI contribuisce anche alla progettazione di edifici e infrastrutture. Lo studio pubblicato su Engineering Structures da Zheng e colleghi mostra attraverso simulazioni, come l’AI possa testare velocemente tante soluzioni costruttive e trovare quella più sicura contro le scosse. Degno di menzione anche lo studio di Xinzheng Lu, intitolato From “Simulation-driven” Urban Disaster Mitigation to “Generative AI-powered” Seismic Design, presentato in una keynote tenutasi durante WCEE2024. Nella sua plenaria, Lu ha illustrato il passaggio dai modelli “simulation-driven” alla progettazione sismica basata sull’intelligenza artificiale generativa, in grado di creare strutture ottimizzate in pochi secondi. Il suo è un approccio che combina dati ingegneristici e modelli generativi per rendere la progettazione urbana più rapida, resiliente e precisa.

Monitoraggio delle strutture

Dal punto di vista del monitoraggio, il lavoro A real-time structural seismic response prediction spiega come i sensori e l’AI, analizzando i dati in tempo reale, possano rilevare anche piccoli cambiamenti nella salute strutturale degli edifici, per intervenire rapidamente in caso di problemi. Anche il progetto SONATA del Prof. O’Reilly è sicuramente importante e introduce sensori avanzati e intelligenza artificiale per valutare in tempo reale la sicurezza sismica degli edifici, permettendo di identificare e gestire rapidamente i rischi, anche tramite dati e immagini raccolte da cittadini e droni. Una innovazione che punta a creare edifici intelligenti e ad aumentare la resilienza urbana, migliorando il processo decisionale post-terremoto e riducendo le perdite e i tempi di inattività

Gestione delle emergenze

Dopo un terremoto, l’AI aiuta a valutare rapidamente i danni sfruttando immagini scattate da satelliti e droni. Il programma europeo Copernicus EMS dell’ESA fornisce esempi pratici di come le mappe generate con l’AI siano ora usate dalla protezione civile e dagli operatori per capire dove intervenire prima e meglio. Uno studio della Stanford University mostra come sistemi di intelligenza artificiale siano stati in grado di identificare rapidamente aree colpite da una sequenza di terremoti, dando un aiuto concreto sia nella stima dei danni che nella pianificazione dei soccorsi. In questo ambito si inserisce IDEA (Image Database for Earthquake Damage Annotation), un dataset sviluppato da ricercatori della Fondazione Eucentre che raccoglie oltre 5.400 immagini reali di danni strutturali e non strutturali, acquisite durante ispezioni post-sisma e annotate da ingegneri strutturali. Disponibile in open access su Zenodo, IDEA rappresenta una risorsa di riferimento per l’addestramento e la validazione di algoritmi di deep learning dedicati al riconoscimento automatico dei danni. Grazie a un sistema di annotazioni standardizzate e a una dettagliata ontologia strutturale, il database consente di migliorare l’affidabilità dei modelli di analisi automatica e di supportare le attività di monitoraggio, ispezione post-evento e gestione delle emergenze.

Opportunità e sfide future

La crescita dell’AI in ingegneria sismica genera entusiasmo, ma anche nuove responsabilità. Ad esempio il documento internazionale Responsible AI in structural engineering spiega in modo chiaro perché è importante che i dati e gli algoritmi rimangano trasparenti e facilmente verificabili, evitando che l’automazione tolga spazio al giudizio degli ingegneri esperti. Il documento dell’OCSE Principi AI 2024 (pensato proprio per i cittadini) fornisce delle regole “etiche” per lo sviluppo e l’uso responsabile dell’intelligenza artificiale.

Un alleato prezioso

L’intelligenza artificiale non è una bacchetta magica, ma uno strumento potente che, se ben gestito, può renderci più sicuri e preparati di fronte ai terremoti. Le nuove tecnologie, come ricordato anche nello Special report 2025 UNDRR, stanno già permettendo a città e comunità di tutto il mondo di rispondere e ricostruire più velocemente, riducendo rischi e salvando vite. Tuttavia, il loro pieno potenziale può essere espresso solo se poggia su solide basi di ingegneria sismica: è infatti la conoscenza scientifica e tecnica del comportamento delle strutture a fornire il fondamento indispensabile affinché gli strumenti di intelligenza artificiale siano realmente efficaci e affidabili nel supportare la prevenzione e la gestione del rischio sismico.