Forskare vid Finlands tekniska forskningscenter VTT har utvecklat en ny och mer exakt metod för att uppskatta sannolikheten för extrema händelser, som stormar, översvämningar och jordbävningar. Den nya metoden kommer att användas för att uppdatera byggnormer och markanvändningsregler, och kan även användas för att utveckla artificiell intelligens, samt inom ekonomi och medicinsk dataanalys.

Extrema händelser, som stormar, översvämningar och jordbävningar har alltid varit katastrofala för civilisationer. Samhällen förbereder sig för dem genom stela konstruktioner, översvämningsbanker, dräneringskanaler och undvika att bygga på farliga platser. För alla sådana förberedelser, att kunna uppskatta sannolikheten för farliga extremer är avgörande. Uppskattningen är baserad på statistik över tidigare observerade extremer, studeras genom så kallad extremvärdesanalys. Det finns många extremvärdeanalysmetoder och det har inte varit klart vilken av dem som bör föredras.

Forskare vid VTT, Lasse Makkonen och Maria Tikanmäki, utvecklat en ny mer exakt metod för extremvärdeanalys. Problemet med hur man på ett lämpligt sätt utvärderar sådana metoders godhet löstes också i detta sammanhang.

Makkonen och Tikanmäki visade, genom numeriska Monte Carlo-simuleringar, att deras nya metod för extremvärdesanalys är mycket mer exakt än de metoder som för närvarande används i stor utsträckning. Skillnaden är signifikant särskilt när antalet tillgängliga tidigare observerade extremer är litet. Vanligtvis, de nuvarande metoderna underskattar sannolikheten för de mest farliga extrema händelserna.

Den nya metoden, utvecklad på VTT, kommer att förbättra uppskattningen av sannolikheten för extrema händelser och kommer därmed att bidra till att förbereda sig för naturrisker på ett ekonomiskt optimalt men säkert sätt. Detta kommer att ske via uppdatering av byggregler och markanvändningsplaneringsbestämmelser. Den nya metoden kommer att ha breda tillämpningar, eftersom extremvärdesanalys också används t.ex. i utvecklingen av artificiell intelligens, i ekonomi och i analys av medicinska data.

"Extremvärdesanalys av naturfenomen syftar till lämplig förberedelse mot farliga extrema händelser. Därför, den utgör grunden för alla regler som syftar till att säkerställa säkerheten för byggnader och infrastruktur. Starkare konstruktioner och skyddsarrangemang ökar kostnaderna, så att ekonomisk optimering är en annan fråga här. God uppskattning av sannolikheten för extrema händelser är särskilt viktig för de konstruktioner för vilka indirekta skador orsakade av en sällsynt extrem händelse är exceptionellt stora, som vid kärnkraftverk och stora dammar, säger Lasse Makkonen.