Нейросеть в России научили «слушать» недра для прогнозирования землетрясений
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с китайскими коллегами предложили новый алгоритм для прогноза землетрясений. Созданная компьютерная программа, по их словам, позволит точнее изучать строение земной коры и при этом не требует больших вычислительных мощностей.
Один из распространенных методов выявления предвестников землетрясений основан на анализе звуков, которые издают земные недра: повышенная тектоническая активность сопровождается геоакустической эмиссией, возникающей из-за накопления колоссальных напряжений в породах. По словам специалистов, обычно техногенные шумы мешают наблюдениям, но они предложили использовать их как дополнительную сейсмическую «подсветку» для выявления структуры недр. Изменение этой структуры может служить предвестником активизации сейсмических процессов.
Ученые разработали программу, использующую новый нейросетевой метод Physics-Informed Neural Networks и архитектуру Kolmogorov-Arnold Networks. Новый подход позволяет не увеличивать количество наблюдений, а дополнять их известными физическими закономерностями. Это снижает вычислительные затраты и улучшает разрешение, позволяя создавать более точные 2D- и 3D-карты геологического строения.
В перспективе, как отмечают разработчики, метод может найти применение в сейсморазведке для поиска месторождений полезных ископаемых, а также для оценки прочности грунтов перед строительством крупных объектов. Результаты исследования были представлены на конференции Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors.
Ранее китайским исследователям удалось добиться результата, к которому специалисты стремились на протяжении последних 20 лет: они создали нейросетевую систему, способную с высочайшей точностью — 97,9% — выявлять космические ураганы на спутниковых снимках. Созданная система уже прошла практическую проверку на реальных массивах данных и, по мнению авторов, готова существенно трансформировать современные подходы к изучению космической погоды. Как отмечают специалисты, высокая точность распознавания делает новый инструмент перспективным для оперативного мониторинга геомагнитных возмущений и других явлений, влияющих на работу спутников, систем связи и навигации.