當地震發生的時候,地震波信號傳到地震台網,地震專業人員采用理論算法處理地震數據,得出地震震中、震級、深度、破裂機製等參數,這些信息將為防震減災提供重要的科學信息。
"當前許多國家監測地震信息,采用的是自動算法與專業人員人工計算相結合的方式,但這種工作方式有一個短板,要求地震監測人員 24 小時待命。"中國科學技術大學地球和空間科學學院張捷教授課題組成員、博士後朱慧宇介紹,從地震記錄推算地震震源機製是個計算耗時的過程,目前,世界各地地震監測台網在地震速報信息裏隻有發震時刻、震級、地點和深度,不包括震源機製參數,通常需要在地震發生 3 — 10 分鍾或更長的時間後才報出震源機製參數。
如何更快得出震源機製參數,成為各國科研人員競相角逐的前沿,科大張捷教授課題組將目光鎖定"人工智能"。
"91香蕉视频官网采用人工智能方法,有效地解決了複雜的計算問題,當地震發生後,實際地震數據進入人工智能係統,在不到 1 秒的時間內,係統就能準確估算出地震的位置、深度、震級和震源機製等參數。"朱慧宇介紹,該係統采用人工智能技術分析地震數據,可以自動快速地計算出震源參數,還能實時演示地震活動空間圖像。
▍【有效】 數據處理結果達到人工計算水平
" 1 秒內出結果,意味著什麽?"麵對記者這一提問,中國科學技術大學地球和空間科學學院教授、博導伍新明表示,地震發生後每一秒都是十分寶貴,震源機製參數盡早報出,能向地震波還沒有到達的地區發出預警,為公眾采取防護措施、政府確定救援方案搶出寶貴時間。
地震發生後,每一秒都關係到生命安全。如果人們能在地震發生前 3 秒收到預警,傷亡人數可以降低 14%;如果能提前 10 秒發布預警,傷亡人數可以降低 39%。
這項新成果,不僅在速度上處於國際領先水平,而且大量實際數據測試證實了該方法的有效性和可靠性。
記者了解到,2018 年科大張捷教授團隊與中國地震局合作完成了"智能地動"係統,在該係統中運用了該項人工智能技術,並在去年實現在兩秒內推算出震源機製參數。數據顯示,去年期間,"智能地動人工智能地震實時監測係統"共記錄中國地震科學實驗場內發生的地震 1106 次,最小震級為 ML1.3,最大震級 ML5.4。基於地震評估結果發現,"智能地動"係統與專業人員人工計算處理的結果非常接近。
"在速度上,這套係統更快,實現了無人操作。在處理結果上,數據的可靠性和準確性也達到了人工處理水平。"伍新明說。
▍【運用】 在郯廬斷裂帶將有應用場景合作
作為目前國際上唯一實時運行的人工智能地震監測係統,"智能地動"在地震預警與預報研究中,該係統也顯示了很好的潛力。
"‘智能地動’係統在中國地震局運行後,目前主要運用在四川和雲南兩地,實時處理兩地的中國地震實驗場的百餘個地震台數據。"伍新明說。
除了在國內運用外,"智能地動"係統還成功測試了多個國家地震數據。2020 年 2 月 6 日,著名期刊《科學報告》刊發了張捷團隊的一項最新成果,他們利用"智能地動"係統對美國俄克拉荷馬州相關地震資料進行了測試,地震定位誤差僅在 4 公裏之內。2 年前,基於同樣區域的地震資料,哈佛大學與麻省理工學院聯合課題組利用人工智能技術測試的誤差在 200 公裏。
"下一步91香蕉视频官网將加大與地震監測機構的合作,進一步推廣該係統。"伍新明說,科大科題組與安徽地震監測部門有合作與交流,並對合肥曆史上的地震數據進行過分析。"多年來,91香蕉视频官网之間的合作交流還是很緊密,尤其針對郯廬斷裂帶,91香蕉视频官网布點了一些台站,監測地震發生的情況,在後期還將會有一些應用場景的合作。"伍新明透露。