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人工智能时代下,地震预测发展有什么新机会!

发布时间:2019-06-19 点击:0

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6月17日22时55分,

四川宜宾市长宁县发生6.0级地震。

6月18日7时34分,再次发生5.3级地震。

截至早上8点,已造成12人死亡,125人受伤。

据悉,此次地震是2019年以来,四川首起6.0级及以上震级的地震。

而在此次地震中,“地震预警”起到了至关重要的作用:成都提前61秒收到地震预警!

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与地震波赛跑

据了解,地震预警系统是一个全自动的物联网,可实现全自动的秒级响应。主要是利用电波比地震波传播速度快的原理,在地震造成破坏前几秒到几十秒,发出地震预警警报,提醒民众及时避险,让重要工程紧急处置以减少经济损失和次生灾害。

虽然时间只有几十秒,但能提前把地震消息告诉当地居民,赢得了宝贵的逃命时间,减少人员伤亡。

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王暾博士,图片来自北京科技报

而地震预警系统研发者、四川省地震预警重点实验室主任、成都高新减灾研究所所长王暾表示,在此次地震中,很多老百姓提前收到了预警,自己非常欣慰。不过,他也反复表达自己眼下的忧虑," 只要预警网覆盖的区域范围内发生地震,都能被监测和预警,只是对预警信息能不能充分传递到老百姓,是现在我国地震预警领域存在的最主要的问题 "。


在快速发展的AI面前,地震预测或许有新的机会!


1.谷歌和哈佛团队利用深度学习来预测地震余震
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谷歌和哈佛大学在Nature杂志发表的一篇论文中,研究人员展示了如何用深度学习预测余震位置。

他们训练了一个神经网络,在一个包含131000多个“主震-余震”事件的数据库中寻找模式,然后在一个包含30000对类似事件的数据库中测试其预测。

也就是他们模拟了一个网格,每一格包含了一次主震震中周围5公里的范围。

告诉神经网络,这里发生了一次主震,并把震中附近应力改变的数据也告知给网络。

就这样,训练AI预测每一格发生一次或多次余震的概率。AI把每一格当成一个独立的小任务去做,而不是计算应力在岩石中不停波动的序列。

训练完成,团队用3万次主震加余震的事件,考验了AI的预测能力。他们发现AI对余震地点的预测,比传统方法更准确。


2加州理工学院利用AI和深度学习技术开发地震预警系统

3月初,加州理工学院研究人员正利用AI和深度学习技术开发智能地震预警系统。研究人员表示,将从南加州的25万多条地震记录数据库中分析信息,开发一个神经网络,希望能实现在地震发生后几秒钟内发出警报。研究人员表示,该系统完成后可以将误触发率降低为现阶段的百分之一,同时可用于识别易被现有监测系统遗漏的较小型地震,全面提升早期预警系统的准确性和可靠性。


3机器学习检测信号预测地震时间

此外,机器学习也被用于预测地震时间。发表在Nature Geoscience的两篇相关论文中称,利用机器学习的地震信号的检测准确地预测了卡斯卡迪亚(Cascadia)断层的缓慢滑动,这是在其他俯冲带发生大地震之前观察到的一种信号。(注:Cascadia 断层是美加西海岸、太平洋东海岸的一条海沟断层。)

Los Alamos国家实验室的研究人员应用机器学习来分析Cascadia数据并发现发现巨大的推力会发出持续的震动,这是断层位移的迹象。更重要的是,他们发现断层声音信号的响度与其物理变化之间存在直接的平行关系。Cascadia断层出现的声音,以前被视为毫无意义的噪音,预示着它的脆弱性,这可以帮助我们更准确地预测大地震。

机器学习通过学习自调整算法来创建选择和重新测试一系列问题和答案的决策树,来处理大量地震数据集,以找到不同的模式。


机器学习

机器学习是一门人工智能的科学,是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径,其应用遍及人工智能的各个领域,例如:数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理、生物特征识别、搜索引擎、医学诊断、检测信用卡欺诈、证券市场分析、DNA序列测序、语音和手写识别、战略游戏和机器人运用。

虽然以上研究都是成功的,但截至目前为止并未在实际生活中得到运用!很多专家也表示,无法确保人工智能能为实际地震带来准确的预测。

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可见,想要人工智能真正地为帮助解决地震问题,还有很漫长的路程要走!但不可否认的是,现在已经取得很大的进步!值得期待,相信它的加入,将为更多人类造福!


35所高校获得首批人工智能专业建设资格,101所高校获批机器人工程专业!

教育部长陈宝生:支持社会机构开展人工智能技能培训,鼓励人工智能科普创作。


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