La red neuronal calcula los posibles daños de un terremoto para cualquier terreno

Investigadores de la Universidad de Hiroshima utilizaron datos sobre microtemblores terrestres (ligeros

vibraciones del suelo) obtenidas de varias estaciones sismológicas en Japón para entrenar una red neuronal para estimar el factor de amplificación de ondas sísmicas para cualquier área arbitraria.

El trabajo fue construido sobre la base del métodoRelación espectral (HVSR), que se usa comúnmente para estimar la frecuencia de resonancia de un suelo sísmico. Los datos se registran en tres dimensiones, lo que permite determinar la frecuencia de las capas de sedimentos sobre rocas profundas. Los investigadores dicen que estudios anteriores han demostrado que este método no permite el cálculo directo de la ganancia de una onda sísmica.

Sensor y ordenador para la medida. Fuente: Hiroyuki Miura, Universidad de Hiroshima

Los científicos utilizaron datos sobre microtemblores para2012-2020 de 105 sitios en el área de Chugoku en el oeste de Japón. Estos sitios forman parte de la red nacional de sismógrafos de Japón, que incluye unas 1.700 estaciones de observación distribuidas por todo Japón en una sola cuadrícula a intervalos de 20 km. Usando un método de inversión espectral generalizado que separa los parámetros de la fuente, la propagación y el sitio, los investigadores analizaron las ganancias específicas del sitio.

Los sismólogos señalan que el modelo está biense probó en datos de prueba, demostrando la posibilidad de predecir los factores de amplificación del área a partir de datos de microtemblores. Los científicos creen que después de una capacitación adicional en muestras de datos más grandes, el modelo se puede aplicar en todo el mundo.

Usando el método propuesto, puede automáticamentey estime con precisión las ganancias en función de los datos de microtemblores observados en una ubicación aleatoria. Nuestro método creará predicciones más precisas y detalladas de los movimientos sísmicos del suelo durante futuros terremotos.

Hiroyuki Miura, Jefe de Investigación, Profesor Asociado, Escuela de Graduados en Ciencias e Ingeniería Avanzadas, Universidad de Hiroshima

Como señalan los autores del trabajo, la difusiónLos terremotos dependen de cómo las diferentes capas del suelo influyen en las ondas sísmicas. Los suelos blandos tienden a aumentar el movimiento del suelo debido a un terremoto, mientras que las rocas duras pueden amortiguarlo. Las oscilaciones (microtemblores) que se producen en toda la superficie de la Tierra debido a influencias antropogénicas o perturbaciones atmosféricas se pueden utilizar para estudiar las condiciones del suelo.

La predicción del movimiento del suelo es importanteparte de los sistemas de alerta temprana y mapeo de peligros potenciales. Sin embargo, según los sismólogos, los estudios geofísicos para analizar las condiciones del suelo son costosos, lo que actualmente limita la caracterización de los factores de ganancia en áreas individuales.

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