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Microsoft mappa il rischio legato alle tempeste spaziali per 66.935 sottostazioni
Microsoft Research descrive un sistema basato sull’apprendimento automatico che stima con 30-60 minuti di anticipo il rischio legato alle tempeste spaziali per 66.935 sottostazioni statunitensi. Nella sua valutazione, l’aggiunta delle previ
AI.info Team · Scritto con l’IA ·
«Durante il mio tirocinio estivo presso Microsoft Research, ho sviluppato un sistema di apprendimento automatico che prevede il rischio legato alle tempeste spaziali per 66.935 sottostazioni negli Stati Uniti continentali».
Rohan Kannan, tirocinante, Microsoft Research
Microsoft Research ha presentato il sistema il 30 settembre 2026, descrivendo una serie di passaggi progettata per stimare dove l’attività geomagnetica potrebbe comportare rischi per le infrastrutture elettriche statunitensi. Le previsioni guardano 30-60 minuti avanti e coprono 66.935 sottostazioni negli Stati Uniti contigui. Il progetto punta ad andare oltre gli avvisi sull’arrivo di una tempesta solare e a stimare quali località potrebbero subire effetti più intensi al livello del suolo.
Dal vento solare al rischio per le sottostazioni
Il sistema parte dalle misurazioni del vento solare effettuate nel punto di Lagrange L1, tra la Terra e il Sole. Usa questi dati per prevedere due indici geomagnetici: Auroral Electrojet, o AE, e Disturbance Storm Time, o Dst. Combina poi i valori previsti con la posizione di ciascuna sottostazione, la conducibilità geologica locale e le informazioni sulla rete elettrica.
Un modello di gradient boosting stima il tasso di variazione del campo magnetico terrestre, noto come dB/dt, associato al rischio di correnti indotte geomagneticamente. Da queste stime derivano punteggi di rischio specifici per località e una valutazione più ampia dell’intera rete elettrica continentale. Microsoft afferma che il sistema usa dati pubblici, tra cui quelli della NASA e del Kyoto World Data Center, osservazioni magnetometriche di INTERMAGNET e dello U.S. Geological Survey e dati sulla rete derivati da GridSFM.
Il dettaglio geografico è importante perché la stessa perturbazione geomagnetica può avere effetti diversi in luoghi diversi. Secondo la descrizione di Microsoft, la geologia locale, la latitudine e le caratteristiche delle linee di trasmissione determinano l’esposizione; un substrato roccioso resistivo può contribuire a correnti indotte più intense. Il sistema produce quindi una serie di stime differenziate per area geografica, anziché un unico avviso applicato uniformemente a tutto il paese.
I tassi di rilevamento variano in base alla gravità delle tempeste
Microsoft ha valutato il sistema su un periodo compreso tra il 2020 e il 2026. Nei test riportati, ha rilevato il 76,5% degli eventi maggiori, definiti da una variazione del campo magnetico di almeno 10 nanotesla al minuto; l’81,2% degli eventi gravi, con una variazione di almeno 20 nT/min; e il 64,1% degli eventi estremi, con una variazione di almeno 50 nT/min. I falsi allarmi aumentavano con la gravità delle tempeste e le prestazioni di rilevamento variavano in base alla latitudine, con i tassi più elevati nelle stazioni settentrionali.
Secondo Microsoft, per la fase di valutazione del rischio non esiste un sistema operativo ampiamente adottato che consenta un confronto diretto con il settore, perciò il gruppo ha confrontato il proprio sistema con una semplice regressione lineare. Quanto alle previsioni geomagnetiche, il modello ha superato l’equazione di Burton nel 62,2% delle singole ore dei periodi di maggiore attività. L’aggiunta delle previsioni Dst a quelle AE ha migliorato di 1,2 punti percentuali il rilevamento degli eventi gravi nel sistema completo.
Microsoft riferisce inoltre che, durante la misurazione del tempo di inferenza, produrre stime per tutte le 66.935 sottostazioni ha richiesto circa 333 millisecondi. Questa velocità consente al gruppo di valutare rapidamente molti scenari, ma non dimostra come il sistema funzionerebbe come servizio di allerta in tempo reale per i gestori delle reti elettriche.
Un risultato di ricerca, non un’allerta operativa
La mappa presentata da Microsoft è una dimostrazione basata su uno scenario rappresentativo di una tempesta intensa, non la documentazione di un evento in corso. L’azienda afferma che il modello potrebbe aiutare i gestori e i pianificatori delle reti elettriche a individuare le località da esaminare più attentamente e a valutare interventi mirati, come la regolazione delle riserve di potenza reattiva o la riconfigurazione temporanea di parti di una rete. Si tratta di possibili impieghi, non di azioni che il sistema abbia dimostrato di attivare nell’esercizio delle reti elettriche.
Secondo Microsoft, prima che le previsioni possano essere usate nell’esercizio delle reti elettriche servono ancora verifiche con i gestori e con dati operativi. I prossimi passi del progetto comprendono l’estensione dell’orizzonte di previsione oltre i 30-60 minuti, l’adattamento del metodo ad altre regioni e strutture di rete e l’aggiunta di dati specifici sui singoli impianti per stimare il rischio a livello dei trasformatori. Per ora, il risultato pubblicato è un sistema di ricerca che opera a livello delle sottostazioni: la sua principale utilità pratica dichiarata è la capacità di trasformare le previsioni sulle tempeste spaziali in rapide stime specifiche per località, da sottoporre a ulteriore esame.