Project Knotenlinie

Kesin tahmin değil, olasılık

Knotenlinie bir araştırma modelidir. Haritanın her hücresinde, her gün için ve daha uzun dönemler için, belli bir büyüklüğün üstünde kaç deprem beklendiğini hesaplar. Onu geçmiş deprem katalogları üzerinde çalıştırıyoruz; canlı tahmin yayımlamıyor. Burada “tahmin”, bir depremin ne zaman ve nerede olacağını söylemek değil, belli bir dönemde belli bir yerde kaç deprem beklendiğini olasılıkla söylemektir. Bir depremin belli bir yerde ve zamanda olacağını söyleyen kesin tahmini güvenilir biçimde yapabilen bir yöntem bugüne dek gösterilmedi.

Bu bir araştırmadır, resmî bir bilgi kaynağı değildir. Güvenlikle ilgili kararlarda kullanılmamalıdır. Düşük bir olasılık bir yerin güvenli olduğu anlamına gelmez, yüksek bir olasılık da uyarı değildir. Resmî tehlike bilgisini ulusal kurumlar verir: Türkiye’de AFAD ve Kandilli Rasathanesi, İtalya’da INGV, ABD’de USGS. Gradiva’nın bu kurumlarla da CSEP ile de bir bağı yoktur.

Ad Hegel’den geliyor: ölçü ilişkilerinin düğüm çizgisi; niceliğin sürekli değiştiği ve belli düğüm noktalarında bu değişimin bir nitelik değişimine dönüştüğü çizgi. Veriye sorduğumuz soruyu adlandırıyor, bulduğumuzu iddia ettiğimiz bir şeyi değil.

Nasıl çalışıyoruz

Geniş başladık. Çalışma Eylül 2026’nın sonunda, Dünya’yı Ay’dan ve Güneş’ten dış çekirdeğe kadar tek bir sistem olarak ele alarak başladı. Faylara gerilme ekleyebilecek on üç fiziksel etken listeledik. Aralarında katı yer gelgiti, okyanus gelgiti, kutup gelgiti, gün uzunluğundaki değişimler, hava basıncı, yağmur, yeraltı suyu, buzullar ve deniz seviyesi, levha yüklemesi, bir depremin bir sonrakine aktardığı gerilme ve büyük bir depremden sonra kabuğun yavaş gevşemesi var.

Sonra ölçtük. İlk altısı şunlardı: katı yer gelgiti, okyanus gelgiti, kutup gelgiti, gün uzunluğundaki değişimler, kıtasal su yükü, buzullar ve deniz seviyesi. İki temel modeli, altı etkenin hepsi açıkken ve her biri sırayla çıkarılmışken 2011–2015 depremlerinde puanladık: 16 model, beş buçuk milyon satır. Hiçbir etken deprem başına yaklaşık 0,0001 nattan fazla katkı vermedi. Bu, etkilerin sıfır olduğunu kanıtlamaz. Sınadığımız bölge ve büyüklük aralığında bir tahmine yardım edemeyecek kadar küçüktüler; yayımlanmış çalışmalar, gelgitin büyük depremlerin boyutuna etkisini bildiriyor ve bizimki gibi bir test bunu göremez. Levha yüklemesinin (yayımlanmış fay kayma hızlarından) ve depremler arasında aktarılan gerilmenin basit sürümleri sonra tek başlarına sınandı ve onlar da çıkarıldı (aşağıda). Levha yüklemesinin fiziksel modelleri hâlâ kuruluyor; onlar da aynı eşiği geçmek zorunda. Hava basıncı, yağmur ve geri kalanlar bekletiliyor: ancak puanı nasıl değiştireceklerini gösterecek bir yol bulunursa geri gelecekler.

Bu, kuralı değiştirdi. 4 Ekim 2026’dan beri bir katman yerini hak etmek zorunda. Tek başına eklenir, her şeyle aynı tabana karşı puanlanır ve yalnız kazancı önceden konmuş bir eşiği geçerse kalır: verinin gösterebileceği en küçük etkiden büyük ve anlamlı olmalıdır (tek yönlü p < 0,05, zamanda kaydırılmış veriye karşı bir denetimle). Hiçbir katman, etkisi küçüktür tahminiyle atılmaz; önce ölçülür.

Hedefi de daralttı. Önce yayımlanmış en iyi modellerin düzeyine aynı koşullarda ulaşmak, sonra onları geçmeye çalışmak. Bugün tuttuğumuz şey, ana hatlarıyla, günlük ölçekte ETAS türü bir model ve yıllık ölçekte fay katmanı eklenmiş yumuşatılmış bir sismisite haritası.

Nasıl sınıyoruz

• Elimizden geldiğince, modelin görmediği depremlerde. Aşağıdaki tablonun satırları 2010’a kadarki veriyle (on yıllık Kaliforniya satırı 2005’e kadarki veriyle) ayarlandı ve sonraki yıllarda puanlandı. Kör pencere için modeller 2015 sonuna kadarki veriyle ayarlanacak. İtalya, Ege ve Türkiye’de 2016–2020 kör penceredir; kurallar sabitlendikten sonra bir kez açılır. Kaliforniya ve Yeni Zelanda geliştirme bölgelerimiz; bu yüzden satırları 2020’ye kadar uzanır ve kör değildir. 2021 ve sonrası, son model dondurulana dek her yerde mühürlüdür.
• Yayımlanmış modellere karşı, aynı koşullarda. Günlük model günlük modelle, beş yıllık model beş yıllık modelle karşılaştırılır; aynı ızgarada, aynı büyüklüklerde, aynı depremler üzerinde. Karşılaştırma için aldığımız modele taban diyoruz. Yayımlanmış bir tahmin dosyası varsa onu dondurulduğu hâliyle kullanıyoruz: CSEP-İtalya tahminleri ve Kaliforniya’daki RELM deneyinin en bilgili tahmini olan Helmstetter, Kagan ve Jackson tahmini. Yoksa modeli yayımlanmış yönteminden yeniden kuruyoruz ya da aynı ızgaraya ve döneme çeviriyoruz. İlki ETAS-LM için geçerli: CSEP-İtalya’nın günlük ETAS modeli ve İtalya’nın resmî tahmin sisteminin bir parçası. İkincisi SEIFA için: Avrupa tehlike modeli ESHM13’ün sismisiteyi ve fay hareketini birlikte kullanan deprem oranı modeli. Kaliforniya ve Yeni Zelanda’da günlük satırlar, kendi kurduğumuz standart bir ETAS ile karşılaştırılıyor.
• Tek ölçüt. Deprem başına bilgi kazancı: gerçekleşen depremler üzerinden ortalama olarak, modelimizin bu depremlere tabandan ne kadar fazla olasılık verdiği; doğal logaritma biriminde ve her modelin beklediği toplam deprem sayısı için bir düzeltmeyle. Bu bir geometrik ortalamadır: +0,1 yaklaşık %10 fazla, +0,35 yaklaşık %40 fazla demektir. Deprem tahminlerini sınayan uluslararası iş birliği CSEP’in eşli testlerini ve tutarlılık testlerini kullanıyoruz.
• Kümelenmeyi hesaba katan testler. Depremler kümeler hâlinde gelir. Depremleri birbirinden bağımsız sayan bir test, iyi tahminleri gereğinden sık reddeder ve iki modelin karşılaştırmasındaki hata paylarını olduğundan dar gösterir. Bu yüzden standart testlerin yanında negatif binom sayı testi, günler arasındaki bağımlılığı hesaba katan standart hatalar ve deprem az olduğunda bir sıra testi kullanıyoruz. Puanlama kodumuz, karşılaştırdığımız durumlarda CSEP’in açık kaynak araç takımı pyCSEP ile aynı sayıları veriyor ve onu yazmamış ayrı bir yapay zekâ inceleyicisi tarafından denetlendi.
• Önce kural. Bir tabanı geçmiş sayılmanın ölçütü, kör pencere açılmadan önce yazılacak, kayda geçirilecek ve tarihiyle burada yayımlanacak. Sonuç ne çıkarsa çıksın yayımlanacak.
• Her sonuç kanıt türünü söyler. İleriye dönük: tahmin depremlerden önce kayda bırakılmıştır. Sözde ileriye dönük: model geçmişteki bir test döneminden önce dondurulmuştur ve içindeki hiçbir şey o döneme bakılarak seçilmemiştir. Geliştirme: parametreler önceki veriyle ayarlanmıştır, ama neyin tutulacağını test yıllarına bakarak seçtik. Geriye dönük: geri kalan her şey.

Ekim 2026’da neredeyiz

Her değer deprem başına bilgi kazancı ve bir standart hatadır. “Önde”, eşli testin %5 düzeyinde anlamlı olduğu demektir; değilse belirgin bir fark yoktur. Bu kadar az depremle yalnız büyük farklar görünür: İtalya günlük satırında 0,1’lik bir kazancın güvenilir biçimde görünmesi için yaklaşık 425 deprem gerekir, yedi deprem de 0,3’ün altındaki hiçbir farkı ayıramaz.

Altı satırın hepsi geliştirme puanıdır: bu yıllar üzerinde birkaç sürüm denedik ve en iyisini tuttuk; bu yüzden henüz temiz bir test değiller. Arkalarındaki tahmin dosyaları henüz yayımlanmadı (aşağıda). Satırları okurken bilinmesi gerekenler:

• HAZFX, karşılaştırdığımız üç CSEP-İtalya modelinin en güçlüsü. HAZFX on yıllık, Helmstetter, Kagan ve Jackson tahmini beş yıllık bir tahmindir; ikisini de test dönemimizin uzunluğuna ölçekledik. Fay veri tabanımız 2013–2015 sürümü; bu yüzden uzun vadeli satırlar sonraki bilgiden tamamen arınmış değil.
• Beş ve on yıllık satırlar yalnız ana şokları sayar, çünkü bu modeller artçıları tahmin etmek için kurulmamıştır. Bütün depremler sayılsaydı İtalya’da −0,02 ± 0,26, Ege’de +0,43 ± 0,08 çıkardı. On yıllık Kaliforniya satırında, ana şokları artçılardan ayırmanın başka bir yoluyla işaret dönüyor ve −0,16 oluyor.
• Kaliforniya ve Yeni Zelanda’da hem modelimiz hem standart ETAS, gerçekleşenden çok daha az deprem bekledi, yaklaşık yarısı ile üçte ikisi arasında; bu yüzden oradaki kazançlar görelidir.
• İtalya ve Ege satırları kümelenmeyi hesaba katan testlerle, günlük Kaliforniya satırı da günler arası bağımlılığı hesaba katan standart hatalarla yeniden değerlendirildi; hiçbirinin hükmü değişmedi. Aynı değerlendirmede, daha zayıf bir CSEP-İtalya modeli olan TripleS’e karşı beş yıllık İtalya sonucumuz anlamlıdan anlamsıza düştü. Yeni Zelanda ve on yıllık Kaliforniya satırları henüz yeniden değerlendirilmedi.
• Tablonun arkasındaki modellerden şimdiye dek yalnız İtalya günlük satırlarındakiler ayrıca incelendi.

Kısacası: yayımlanmış modellere karşı hiçbir satırda belirgin bir fark yok. Kendi kurduğumuz standart ETAS’a karşı Kaliforniya’da öndeyiz, Yeni Zelanda’da değiliz.

İşe yaramayanlar

Bunların her biri modelimize eklendi, aynı tabana karşı ölçüldü ve kazancı (varsa) eşiği geçmediği için çıkarıldı. Birkaçı küçük bir artı gösterdi ama yetmedi.

• Hız-durum sürtünmesiyle birlikte Coulomb gerilme aktarımı.
• Yenileme modelleri: bir fayın son büyük depreminden bu yana geçen süreyi kullanan modeller.
• Fay kayma hızı bütçeleri ve arka plan katmanı olarak bir gerinim hızı haritası (haritanın kaba bir sürümü, İtalya ve Ege’de sınandı).
• Artçıları kırılma boyunca yayan sonlu kaynak çekirdeği.
• Büyük bir depremin hemen ardından kaydedilemeyen depremler için bir düzeltme.
• STEP türü bir kısa vade bileşeni ve gradyan artırmalı bir makine öğrenmesi modeli.
• Ağırlıklarını 2006–2010 verisiyle seçtiğimiz model birleşimleri.

ETAS’ımız ile ETAS-LM’nin eşit ağırlıklı yalın bir karışımı, ETAS-LM’den biraz daha iyi çıktı (+0,07 ± 0,07, anlamlı değil); onu kör pencereye taşıyoruz.

Ekim 2026’da yaptığımız ve çoğunu makale özetlerinden okuduğumuz literatür taraması da büyük ölçüde aynı yönü gösteriyor. Bunların birkaçı sözde ileriye dönük testlerde, tek bir deprem dizisinde ya da tek bir bölgede kazanç gösterdi, ama yerleşik bir tabanı ileriye dönük bir testte geçtiği bir örnek bulamadık. İki istisnayı anmak gerekiyor. STEP kendisi yayımlanmış bir günlük modeldir ve 2007–2012’de CSEP Kaliforniya testlerinin en bilgili modelleri arasındaydı. Yumuşatılmış sismisiteyi gerinim hızlarıyla birleştiren küresel bir model de ileriye dönük testlerde erken bir destek buldu. Kendi modelimize katman olarak eklendiklerinde ikisi de puanı yükseltmedi.

İşe yaradığı gösterilenler

İleriye dönük testlerde en iyi sonucu üç tür model verdi:

• Günlük ölçekte: ETAS ve depremlerin başka depremleri tetiklemesini modelleyen benzer modeller, örneğin STEP.
• Yıllık ölçekte: küçük depremlerin olduğu yerlerden çıkarılan yumuşatılmış haritalar; Kaliforniya ve Yeni Zelanda’da. İtalya’da en iyi beş yıllık modeller tarihsel kataloğu ve fay veri tabanını da kullandı.
• Aylar ile birkaç yıl arasında: EEPAS; her deprem, ardından gelen aylarda ve yıllarda daha büyük depremlerin olasılığını artırır. İleriye dönük kaydı Yeni Zelanda’dan geliyor; küresel bir sürümü sözde ileriye dönük testlerde umut verici.

Geliştirme puanlarımızda ilk türden ve Kaliforniya ile Ege’deki yumuşatılmış haritalardan ayırt edilemiyoruz. Üçüncüsü bizde henüz yok.

Neyi kontrol edebilirsiniz, ne bizde kalır

Bugün yöntemi, tabanları ve kuralları kontrol edebilirsiniz. Tablonun arkasındaki tahmin dosyaları henüz yayımlanmadı; kör pencere sonuçlarıyla birlikte yayımlanacak. O zamana dek tabloyu bizim iddiamız olarak okuyun. Kör pencereden itibaren şöyle çalışıyoruz:

• Tek kayıt. Pencere açılmadan önce, o pencere için dondurduğumuz her modeli listeleyen tek bir Zenodo kaydı duyuruyoruz. Yalnız en iyisini değil, hepsini puanlıyor ve yayımlıyoruz; kayıtta olmayan bir model sayılmaz.
• Önceden tarihlenen. Dondurulan her model için kayıtta tahmin dosyalarının parmak izi, yani SHA-256 özeti bulunur. Zenodo kaydın her sürümüne bir DOI verir. Bir Zenodo kaydının bazı alanları, tarihi de dahil, sonradan düzenlenebildiği için parmak izlerini ayrıca bağımsız bir zaman damgası hizmetine de kaydediyoruz.
• Sonradan açılan. Pencere puanlandıktan sonra tahmin dosyalarının kendisini yayımlıyoruz. Herkes onları pyCSEP ile yeniden puanlayabilir ve parmak izleriyle karşılaştırabilir.
• Bizde kalan. Kod, modelin ayarları ve veriyi nasıl hazırladığımız. Bir inceleyicinin bir iç kaydı görmesi gerekirse ona özel olarak gösteriyoruz.

Bir tahmini puanlamak için yalnız sayıları gerekir. O sayıların test yıllarını görmeden üretildiğini ise ancak depremlerden önce kayda bırakılmış bir tahmin gösterebilir; bu yüzden yalnız onlar ileriye dönük sayılır.

Sıradaki adımlar

1. İleriye dönük bir çapa bulmak: modelimizi, CSEP Kaliforniya modellerinin Ağustos 2007 ile Ağustos 2018 arasında 3,95 ve üstü büyüklükler için ileriye dönük olarak ürettiği günlük tahminlere karşı puanlamak. Arşiv Zenodo’da herkese açık.
2. Orta vadeyi eklemek: EEPAS’ı ETAS’ımızla birleştirip üç ay ve bir yıl ilerisi için tahmin üretmek.
3. İtalya’daki beş yıllık açığı tarihsel katalog ve fay veri tabanıyla kapatmak.
4. Test kuralını dondurmak, kaydı açmak ve ikisini burada yayımlamak; sonra 2016–2020 penceresini bir kez açmak.

Yayımlamayacaklarımız

• Kesin deprem tahminleri, yani bir tarih, bir yer ve bir büyüklük.
• Tek bir şehir ya da tek bir büyük deprem için olasılık. Orta büyüklükteki depremler üzerinde yapılan bir test, bir modelin tek bir yerdeki seyrek büyük bir depremi ne kadar iyi değerlendirdiğini gösteremez.

Deprem katalogları sağlayıcılarına aittir; aralarında İtalya’da INGV, Güney Kaliforniya Sismik Ağı, Yeni Zelanda’da GeoNet ve Global CMT projesi var. Sorular ve düzeltmeler için sayfanın altındaki adrese yazabilirsiniz.