Мелкие сейсмические кластеры не могут скрыться от ИИ
Исследователи из Инженерной школы Брауна Университета Райса, используя данные, собранные до смертоносного оползня в Гренландии в 2017 году, показали, как методы глубокого обучения могут в будущем помочь прогнозировать сейсмические события, такие как землетрясения и извержения вулканов.
Сейсмические данные, собранные до масштабного оползня в гренландском фьорде, показывают, что тонкие сигналы надвигающегося события присутствовали, но ни один человек-аналитик не смог бы собрать эти подсказки воедино вовремя для прогноза. Последовавшее за оползнем цунами опустошило деревню Нуугаатсиак, убив четырех человек, ранив девять и смыв в море 11 зданий.
Исследование под руководством бывшего приглашенного ученого Университета Райса Леонара Сейду, ныне доцента Университета Гренобль-Альпы, использует методы, разработанные инженерами Райса и соавторами Маартеном де Хупом и Ричардом Баранюком. Их открытая публикация в Nature Communications демонстрирует, как методы глубокого обучения могут обрабатывать огромные массивы данных от сейсмических инструментов достаточно быстро для прогнозирования событий.
За девять часов до события в Нуугаатсиаке в данных с ближайшей сейсмической станции начали появляться слабые сигналы. Алгоритм, разработанный в Райсе, выявил слабые, но повторяющиеся толчки — не обнаруживаемые в сырых сейсмограммах, — которые начались примерно за девять часов до события и участились со временем, что в итоге привело к оползню.
«Люди спрашивают меня, значимо ли это исследование — и да, это крупный шаг вперед — и можем ли мы теперь предсказывать землетрясения. Мы еще не совсем готовы к этому, но это направление, я думаю, на данный момент одно из самых многообещающих», — сказал де Хуп.
«Самое захватывающее в этой работе — не текущий результат, а тот факт, что этот подход представляет новое направление исследований для машинного обучения в применении к геофизике», — отметил Баранюк.
Де Хуп продолжает тестировать алгоритм для анализа вулканической активности в Коста-Рике и также участвует в работе с посадочным модулем NASA InSight, который доставил сейсмодетектор на поверхность Марса почти два года назад. Постоянный мониторинг, обеспечивающий такие предупреждения в реальном времени, спасет жизни.