Neuroninis tinklas apskaičiuoja galimą žemės drebėjimo žalą bet kuriam žemės sklypui

Hirosimos universiteto mokslininkai naudojo duomenis apie žemės mikrotremorus (nedidelius

žemės vibracijos), gautos iš įvairių Japonijos seismologinių stočių, kad būtų galima išmokyti neuronų tinklą įvertinti seisminių bangų stiprinimo koeficientą bet kurioje savavališkoje srityje. 

Darbas buvo pastatytas metodo pagrinduSpektrinis santykis (HVSR), kuris dažniausiai naudojamas seisminio grunto rezonansiniam dažniui įvertinti. Duomenys užfiksuoti trimis matmenimis, todėl galima nustatyti nuosėdų sluoksnių dažnį virš gilių uolienų. Mokslininkai teigia, kad ankstesni tyrimai parodė, kad šis metodas neleidžia tiesiogiai apskaičiuoti seisminės bangos stiprinimo.

Matavimui skirtas jutiklis ir kompiuteris. Šaltinis: Hiroyuki Miura, Hirosimos universitetas

Mokslininkai naudojo duomenis apie mikrotremorus2012–2020 m. iš 105 vietų Chugoku rajone Vakarų Japonijoje. Šios vietos yra Japonijos nacionalinio seismografų tinklo dalis, kurią sudaro apie 1700 stebėjimo stočių, išdėstytų visoje Japonijoje viename tinkle 20 km intervalais. Naudodami apibendrintą spektrinės inversijos metodą, kuris atskiria šaltinio, sklidimo ir vietos parametrus, tyrėjai išanalizavo konkrečios vietos padidėjimą.

Seismologai pažymi, kad modelis yra geraspasitvirtino testų duomenimis, parodant galimybę pagal mikrotremoro duomenis numatyti srities stiprinimo faktorius. Mokslininkai mano, kad po papildomų mokymų apie didesnius duomenų pavyzdžius, modelis gali būti pritaikytas visame pasaulyje.

Naudodami siūlomą metodą galite automatiškaiir tiksliai įvertinti prieaugį pagal mikrotremoro duomenis, pastebėtus atsitiktinėje vietoje. Mūsų metodas sukurs tikslesnes ir detalesnes seisminių žemės judėjimų prognozes būsimų žemės drebėjimų metu.

Hiroyuki Miura, Hirosimos universiteto Pažangiosios mokslo ir inžinerijos mokyklos tyrimų vadovas, docentas

Kaip pastebi darbo autoriai, sklaidažemės drebėjimai priklauso nuo to, kaip skirtingi dirvožemio sluoksniai veikia seismines bangas. Minkštas dirvožemis linkęs padidinti žemės judėjimą po žemės drebėjimo, o kietos uolienos gali jį slopinti. Dirvožemio būklei tirti gali būti naudojami virpesiai (mikroremorai), atsirandantys visame Žemės paviršiuje dėl antropogeninės įtakos ar atmosferos trikdžių. 

Žemės judėjimo numatymas yra svarbusišankstinio įspėjimo sistemų ir galimų pavojų žemėlapių dalis. Tačiau seismologų teigimu, geofiziniai tyrimai, skirti analizuoti dirvožemio sąlygas, yra brangūs, o tai šiuo metu riboja stiprinimo faktorių apibūdinimą atskirose srityse.

Skaityti daugiau:

Baltarusijos fizikas, dirbantis su kvantiniu internetu: tai pirmasis žingsnis teleportacijos link

Dėl vandens srautų sugriuvo viena didžiausių ledo lentynų

Ar standartinis fizikos modelis nebeaktualus? Svarbiausia apie naujus mokslininkų darbus priešpriešinėje