“La Caratterizzazione Elettromagnetica delle Ceneri Vulcaniche per Scopi di Prevenzione e Controllo: un Approccio Soft-Computing”

The electromagnetic characterization of volcanic ashes has a relevant role in different civil fields, such as air navigation safety and monitoring of evolutionary trend for a volcanic eruption. A good estimation of volcanic ashes’ dielectric parameters, in fact, allows to retrieve their physical-chemical constitution, with great advantages for control and civil protection authorities. Therefore, a real-time estimative system, which is able to work on raw and easily retrievable data, can be a useful support to actual inspecting and controlling methods; moreover, this system can be easily integrated with actual controlling and foreseeing techniques for volcanic eruptions, in order to simply monitor the evolutionary trend. In this paper, an heuristic approach is proposed for electromagnetic characterization of volcanic ashes, according to [Barrile, Cacciola, 2004]. Comparing the Root Mean Square Error (RMSE) percentage values between the estimated and the empirical values, the goodness of a heuristic system of filtering and estimation is showed, by comparing different “intelligent” structures, which are reciprocally interchangeable according to the application.

La caratterizzazione elettromagnetica delle ceneri vulcaniche riveste un particolare interesse in diversi ambiti civili, primi fra tutti la sicurezza della navigazione aerea e il monitoraggio dell’andamento di un’eruzione vulcanica. Una buona stima dei parametri dielettrici delle ceneri vulcaniche, infatti, permette di risalire alla loro costituzione chimico-fisica, con grossi vantaggi per le autorità di controllo e gli enti preposti alla protezione civile. Pertanto, un sistema estimativo capace di lavorare in real-time su dati grezzi e facilmente rilevabili sarebbe di notevole supporto agli attuali metodi d’ispezione e controllo; inoltre, tale sistema potrebbe facilmente essere integrato con le attuali tecniche di controllo e previsione delle eruzioni vulcaniche, al fine di poterne monitorare agevolmente tutto il trend evolutivo. In questo lavoro, si propone un approccio euristico per la caratterizzazione elettromagnetica delle ceneri vulcaniche, sulla scia di quanto esposto in [Barrile, Cacciola, 2004]. Raffrontando i valori percentuali di errore quadratico medio (Root Mean Square Error, RMSE) fra i valori predetti e i valori empiricamente calcolati, si vuole mostrare la bontà di un sistema euristico di filtraggio e stima, confrontando fra loro diverse strutture “intelligenti” reciprocamente interscambiabili a seconda dell’ambito applicativo.