РАСС
Ученые научили нейросеть «слушать» землю для прогноза землетрясений
Новый алгоритм для прогноза землетрясений предложили ученые Департамента электроники, телекоммуникации и приборостроения Политехнического института Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) при участии партнеров из КНР. Созданная компьютерная программа позволит точнее «видеть» строение земной коры и при этом не требует огромных вычислительных ресурсов.
Один из известных способов выявления предвестников землетрясения основан на прослушивании звука земных недр: повышенная тектоническая активность сопровождается характерными звуками – геоакустической эмиссией. Это явление возникает из‑за того, что породы под землей накапливают колоссальные тектонические напряжения. Изменение структуры геосреды может свидетельствовать об активизации сейсмических процессов. Этот факт можно использовать как один из предвестников землетрясения.
Ученые университета разработали программу для обработки результатов наблюдений, которая использует новый нейросетевой метод Physics‑Informed Neural Networks, а также новую архитектуру нейронных сетей Kolmogorov‑Arnold Networks. Обычно для повышения точности требуется увеличить количество наблюдений. Новый метод позволяет обойти это ограничение и дополнить данные наблюдений известными сведениями о физических закономерностях, происходящих в земной коре процессов. Использование нового подхода снижает вычислительные затраты на обработку акустических сигналов и при этом позволяет улучшить разрешение, то есть охватить большие объемы и создавать более точные 2D‑ и 3D‑карты геологического строения.
На данном этапе исследование носит теоретический характер: проведены численные эксперименты, получены обнадеживающие результаты. В перспективе разработанный метод может иметь значительную сферу применения: сейсморазведка, оценки прочности грунтов перед возведением крупных объектов и др.
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования (грант FZNS‑2023‑0008).
РАСС©