Нейросеть розраховує можливу шкоду від землетрусу для будь-якої ділянки землі

Дослідники з Університету Хіросіми використали дані про мікротремор землі (незначних

коливаннях ґрунту), отримані від різних сейсмологічних станцій в Японії, для навчання нейронної мережі оцінки коефіцієнта посилення сейсмічної хвилі для будь-якої довільної ділянки.

Робота була побудована на основі методуспектральних відносин (HVSR), який зазвичай використовується для оцінки резонансної частоти сейсмічного ґрунту. Дані фіксуються у трьох вимірах, що дозволяє визначити частоту шарів відкладень поверх глибоких порід. Дослідники кажуть, що попередні дослідження показали, що цей метод не дозволяє за прямого розрахунку оцінювати коефіцієнт посилення сейсмічної хвилі.

Датчик та комп'ютер для вимірювання. Джерело: Хіроюкі Міура, Університет Хіросіми

Вчені використали дані про мікротремори за2012-2020 роки зі 105 ділянок у районі Тюгоку на заході Японії. Ці ділянки є частиною національної мережі сейсмографів Японії, що включає близько 1700 станцій спостереження, розподілених по території Японії у вигляді єдиної сітки з інтервалом 20 км. Використовуючи узагальнений метод спектральної інверсії, який розділяє параметри джерела, поширення та місця, дослідники проаналізували посилення для конкретних місць.

Сейсмологи відзначають, що модель добрезарекомендувала себе на тестових даних, продемонструвавши можливість прогнозування факторів посилення ділянки за даними мікротремору. Вчені вважають, що після додаткового навчання на ширших вибірках даних модель можна буде застосовувати у всьому світі.

Застосовуючи запропонований метод, можна автоматичноі точно оцінити коефіцієнти посилення на основі даних про мікротремор, що спостерігаються у довільному місці. Наш метод буде створювати більш точні та детальні прогнози сейсмічних рухів ґрунту під час майбутніх землетрусів.

Хіроюкі Міура, керівник дослідження, доцент Вищої школи передових наук та інженерії Університету Хіросіми

Як зазначають автори роботи, поширенняЗемлетрус залежить від того, як різні шари ґрунту впливають на сейсмічні хвилі. М'які ґрунти, як правило, посилюють рух ґрунту від землетрусу, тоді як тверді породи можуть його гасити. Коливання (мікротремори), що виникають на всій поверхні Землі через антропогенний вплив або атмосферні збурення, можуть бути використані для дослідження ґрунтових умов.

Прогнозування коливань ґрунту є важливоючастиною систем раннього попередження та картування потенційної небезпеки. Проте, за словами сейсмологів, геофізичні дослідження для аналізу ґрунтових умов є дорогими, що обмежує визначення характеристик коефіцієнтів посилення на окремих ділянках.

Читати далі:

Білоруський фізик працює над квантовим інтернетом: це перший крок до телепортації

Один із найбільших шельфових льодовиків зруйнувався через потоки води

Стандартна модель фізики вже не є актуальною? Головне про нову роботу вчених на колайдері