Новая программа позволяет точнее прогнозировать землетрясения. В основе лежит использование техногенных источников для сейсмической «подсветки» и ИИ-технологии. Объясняем суть разработки и ее потенциальное применение.Автор Hi-Tech Mail
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с коллегами из КНР разработали новый алгоритм для прогнозирования землетрясений. Созданная компьютерная программа позволяет точнее «видеть» строение земной коры и при этом не требует огромных вычислительных ресурсов, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Один из способов выявления предвестников катастрофы основан на прослушивании звука земных недр — геоакустической эмиссии. Породы под землей начинают звучать, когда накапливают колоссальные тектонические напряжения. Обычно различные техногенные шумы мешают сейсмологам, однако дальневосточные ученые предложили использовать их во благо.
«Мы предлагаем использовать техногенный источник для создания дополнительной сейсмической “подсветки” участка земной коры и выявления его структуры. Изменение структуры геосреды может свидетельствовать об активизации сейсмических процессов. Этот факт можно использовать как один из предвестников землетрясения», — отметил один из авторов новой программы, доцент Департамента электроники, телекоммуникации и приборостроения Политехнического института ДВФУ Сергей Шевкун.
Для обработки данных применялись передовые технологии искусственного интеллекта: метод Physics-Informed Neural Networks (PINN) и архитектура Kolmogorov-Arnold Networks (KAN). По словам эксперта, обычно для повышения точности требуется увеличить количество наблюдений. Новый подход позволяет обойти это ограничение и дополнить данные наблюдений известными сведениями о физических закономерностях происходящих в земной коре процессов. Предложенный метод не только снижает затраты на вычисления, но и улучшает разрешение карт. Теперь можно охватывать большие объемы и создавать точные 2D- и 3D-модели геологического строения.
Пока что исследование носит теоретический характер, при этом оно уже показало обнадеживающие результаты. В перспективе разработка поможет в поиске месторождений полезных ископаемых и оценке прочности грунтов перед строительством.
Ранее зарубежные ученые пришли к выводу, что система разломов Сан-Андреас и Сан-Хасинто в Калифорнии находится в «критически напряженном» состоянии. Уровень накопленного тектонического напряжения достиг максимума за последнюю 1000 лет, что повышает вероятность крупного землетрясения на западном побережье США. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.