Το νευρωνικό δίκτυο υπολογίζει τις πιθανές ζημιές από σεισμό για οποιοδήποτε κομμάτι γης

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Χιροσίμα χρησιμοποίησαν δεδομένα για μικροτρόμους εδάφους (ελαφριά

δονήσεις εδάφους) που λαμβάνονται από διάφορους σεισμολογικούς σταθμούς στην Ιαπωνία για την εκπαίδευση ενός νευρωνικού δικτύου για την εκτίμηση του συντελεστή ενίσχυσης των σεισμικών κυμάτων για οποιαδήποτε αυθαίρετη περιοχή. 

Το έργο χτίστηκε με βάση τη μέθοδοΦασματικός λόγος (HVSR), ο οποίος χρησιμοποιείται συνήθως για την εκτίμηση της συχνότητας συντονισμού ενός σεισμικού εδάφους. Τα δεδομένα καταγράφονται σε τρεις διαστάσεις, γεγονός που καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της συχνότητας των στρωμάτων ιζήματος πάνω από βαθιά πετρώματα. Οι ερευνητές λένε ότι προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι αυτή η μέθοδος δεν επιτρέπει τον άμεσο υπολογισμό του κέρδους ενός σεισμικού κύματος.

Αισθητήρας και υπολογιστής για μέτρηση. Πηγή: Hiroyuki Miura, Πανεπιστήμιο της Χιροσίμα

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα για μικροτρόμους για2012-2020 από 105 τοποθεσίες στην περιοχή Chugoku της δυτικής Ιαπωνίας. Αυτές οι τοποθεσίες αποτελούν μέρος του εθνικού δικτύου σεισμογράφων της Ιαπωνίας, το οποίο περιλαμβάνει περίπου 1.700 σταθμούς παρατήρησης κατανεμημένους σε όλη την Ιαπωνία σε ένα ενιαίο πλέγμα σε διαστήματα 20 km. Χρησιμοποιώντας μια γενικευμένη μέθοδο φασματικής αναστροφής που διαχωρίζει τις παραμέτρους πηγής, διάδοσης και τοποθεσίας, οι ερευνητές ανέλυσαν τα ειδικά κέρδη για την τοποθεσία.

Οι σεισμολόγοι σημειώνουν ότι το μοντέλο είναι καλάαποδείχθηκε σε δεδομένα δοκιμής, αποδεικνύοντας τη δυνατότητα πρόβλεψης των παραγόντων ενίσχυσης της περιοχής από δεδομένα μικροτρόμου. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μετά από πρόσθετη εκπαίδευση σε μεγαλύτερα δείγματα δεδομένων, το μοντέλο μπορεί να εφαρμοστεί σε όλο τον κόσμο.

Χρησιμοποιώντας την προτεινόμενη μέθοδο, μπορείτε αυτόματακαι να υπολογίσει με ακρίβεια τα κέρδη με βάση τα δεδομένα μικροτρόμου που παρατηρήθηκαν σε μια τυχαία τοποθεσία. Η μέθοδός μας θα δημιουργήσει πιο ακριβείς και λεπτομερείς προβλέψεις των σεισμικών κινήσεων του εδάφους κατά τη διάρκεια μελλοντικών σεισμών.

Hiroyuki Miura, Επικεφαλής Έρευνας, Αναπληρωτής Καθηγητής, Μεταπτυχιακή Σχολή Προηγμένων Επιστημών και Μηχανικών, Πανεπιστήμιο της Χιροσίμα

Όπως σημειώνουν οι συντάκτες του έργου, η εξάπλωσηΟι σεισμοί εξαρτώνται από το πώς τα διαφορετικά στρώματα του εδάφους επηρεάζουν τα σεισμικά κύματα. Τα μαλακά εδάφη τείνουν να αυξάνουν την κίνηση του εδάφους από έναν σεισμό, ενώ τα σκληρά πετρώματα μπορούν να το μετριάσουν. Οι ταλαντώσεις (μικροτρέμες) που εμφανίζονται σε όλη την επιφάνεια της Γης λόγω ανθρωπογενών επιδράσεων ή ατμοσφαιρικών διαταραχών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη των συνθηκών του εδάφους. 

Η πρόβλεψη της κίνησης του εδάφους είναι σημαντικήμέρος των συστημάτων έγκαιρης προειδοποίησης και της χαρτογράφησης πιθανών κινδύνων. Ωστόσο, σύμφωνα με τους σεισμολόγους, οι γεωφυσικές μελέτες για την ανάλυση των συνθηκών του εδάφους είναι ακριβές, γεγονός που περιορίζει επί του παρόντος τον χαρακτηρισμό των παραγόντων κέρδους σε μεμονωμένες περιοχές.

Διαβάστε περισσότερα:

Λευκορώσος φυσικός που εργάζεται στο κβαντικό διαδίκτυο: αυτό είναι το πρώτο βήμα προς την τηλεμεταφορά

Ένα από τα μεγαλύτερα ράφια πάγου κατέρρευσε λόγω ροής νερού

Το τυπικό μοντέλο της φυσικής δεν είναι πλέον σχετικό; Το κύριο πράγμα για τη νέα δουλειά των επιστημόνων στον επιταχυντή