Каталог Минералов
 
Новости / Планета Земля / Разработана система высокоточного прогнозирования землетрясений

обсудить на форуме



30.04.2024

Разработана система высокоточного прогнозирования землетрясений



Прогнозирование землетрясений является одной из важнейших и сложнейших задач в геологии. Сложность ее обусловлена относительно небольшим количеством данных о произошедших землетрясениях, а также спонтанностью их возникновения.

Новые возможности в данной сфере открыло внедрение искусственного интеллекта. Уже проведены исследования, в которых эта технология проявила себя весьма эффективно. Так, она смогла прогнозировать модельные сейсмические явления по акустическим наблюдениям без данных о прошлых землетрясениях.

Однако внедрение системы ИИ в реальную эксплуатацию пока преждевременно по ряду причин. Во-первых, в действительности периодичность землетрясений составляет годы, а прогнозные данные можно получить за предшествующие им короткие интервалы времени в месяцы и дни. Во-вторых, ученые не выяснили принцип прогнозирования ИИ-системой модельных землетрясений.

В рамках решения второй проблемы сейсмологи из Киото проверили работу искусственного интеллекта с каталогом модельных землетрясений, предварительно проанализированным людьми. Они использовали базу данных по 18 тыс. землетрясений, смоделированных в рамках изучения сейсмической активности за 900 лет. Ранее на основе ее анализа японские сейсмологи установили, что форшоки (предшествующие толчки) мейншоков (главных толчков) проявляют повышение частоты. Дополнительно авторы исследования отнесли все землетрясения каталога, кроме главных, к форшокам по причине малого количества афтершоков (повторных толчков). ИИ-система работала с массивом данных без аналитической информации. Ученые также поставили цель оценить влияние количества данных на точность прогнозирования, предоставив нейросети второй каталог, сгенерированный за период в 2 тыс. лет.

По результатам была установлена зависимость точности прогнозов от количества данных, в том числе временного масштаба. Оказалось, что наилучшие результаты система ИИ показывает при работе с сетью среднего уровня, где отражены и длительные процессы, и короткие последовательности. В таком случае точность прогнозирования составила 0,89 из 1. Нейросети оказалось достаточно нескольких землетрясений для выявления признаков мейншока менее чем за час до его возникновения. Однако при большом временном масштабе она испытывает проблемы с тенденциями, похожими на мейншок и состоящими в проявлении множества толчков за короткое время. При обработке большого массива данных искусственный интеллект отражает общий тренд, но точность прогнозов снижается.

На основе результатов авторы исследования предположили, что принцип прогнозирования нейросети состоит в анализе изменения сейсмического импульса и интервала повторяемости толчков.

К тому же они установили, что рост объема обрабатываемых данных повышает точность прогнозирования, однако это наблюдается до определенного предела. Так, в ходе экспериментов ученые отметили лишь небольшое улучшение качества работы при анализе каталога из 115 циклов мейншоков в сравнении с базой из 41 цикла. Таким образом, вероятно, нейросеть имеет предел обработки данных.

В целом, ученые отметили высокую точность прогнозирования времени до мейншока ИИ-системой, причем в различных временных интервалах – от десятилетий до часов и минут до землетрясения.

В дальнейшем предстоит проверить возможности работы нейросети с реальными сейсмическими явлениями. В связи с этим ученые отметили, что реальные сейсмические каталоги значительно менее подробны в сравнении с модельными – они содержат данные за несколько десятилетий. Вдобавок модельные базы данных были основаны лишь на одном разломе и, следовательно, не учитывали вариативность условий.
Япония

Читайте новости Каталога Минералов на Яндекс
обсудить на форуме



новости из рубрики Планета Земля
  • 13.06.2024 Установлено замедление вращения внутреннего ядра Земли
    На основе сейсмических данных ученые выяснили, что внутреннее ядро стало замедлять вращение примерно с 2010 г. и теперь уже отстает по скорости движения от мантии. Причины этого могут состоять в колебании вещества внешнего ядра и гравитационном влиянии плотных областей мантии, а последствия для развития планеты пока неизвестны. »»»

  • 08.06.2024 Установлена геолого-геоморфологическая обстановка середины палеогена в Западной Антарктиде
    На основе анализа кернов ученые выяснили, что в среднем и позднем эоцене в Западной Антарктиде существовала крупная речная долина, климат был относительно теплым, развивались флора и фауна. »»»

  • 06.06.2024 Разрабатывается ледокол для ликвидации нефтяных разливов в Балтийском море
    В связи с переводом транспортировки нефти на морской транспорт Финляндия обеспокоена возрастанием рисков аварийных ситуаций в Финском заливе и указывает на отсутствие специализированных судов по ликвидации нефтяных разливов, подходящих для условий Севера Балтики. »»»

  • 06.06.2024 Разработана перерабатываемая полимерная тара для нефтепродуктов
    Ученые создали особый вид полимера и технологию пиролиза для его утилизации, сокращающую количество твердых отходов и позволяющую использовать продукты разложения в различных отраслях промышленности. »»»

  • 04.06.2024 Установлено существование теплых оазисов в максимум последнего оледененья
    Ученые выяснили, что лесные виды европейских деревьев во время оледененья создавали локальные сообщества вблизи геотермальных источников, обеспечивающих им благоприятные условия среди тундровых ландшафтов. Это позволило данным видам пережить этот период. »»»

  • 04.06.2024 Разработан плодородный грунт из отходов нефтепереработки
    Ученые создали плодородный грунт на основе техногенного, полученного из отходов переработки нефти. Благодаря малой массе, обеспечиваемой низкой плотностью, он подходит для создания зеленой кровли. При этом по стоимости новый почвогрунт соответствует обычным аналогам. »»»

  • 31.05.2024 Изучено развитие долины Нила в голоцене
    Ученые выяснили, что в начале и середине голоцена Нил испытал серию заглублений русла, образовав систему террас. К позднему голоцену началось расширение речной долины. Современная ее конфигурация сформировалась около 2 тыс. лет назад. Выявленные этапы развития Нила были связаны с климатическими изменениями. »»»

  • 28.05.2024 Установлен вклад городских рек в парниковый эффект
    Ученые выяснили, что реки городов являются значимым источником парниковых газов. Например, небольшие реки густонаселенных городов Азии обеспечивают большую часть их местной эмиссии. »»»

  • 28.05.2024 Изучена деградация ледникового покрова в Приэльбрусье
    На основе анализа донных отложений ученые реконструировали историю деградации ледника в бассейне озера Сылтранкель на Центральном Кавказе. »»»

  • 27.05.2024 Зафиксирован рост некоторых антарктических ледников
    Ученые установили, что глобальное потепление вызвало прирост ледяного покрова Восточной Антарктиды. За последние 85 лет наблюдались и периоды его отступления, однако при сохранении текущих тенденций восстановление границ льдов первой половины прошлого века произойдет менее чем через 20 лет. Тем не менее при дальнейшем повышении температуры позже наступление ледников сменится их интенсивной деградацией. »»»




Каталог учебных тестов Олимпокс
  • Моя коллекция
  • Добавить образец
  • Добавить месторождение
  • Предложить новость
  • Управление рассылкой
  • Профайл