Новый алгоритм для прогноза землетрясений предложили ученые Дальневосточного федерального университета при участии партнеров из КНР. Созданная компьютерная программа позволит точнее видеть строение земной коры и при этом не требует огромных вычислительных ресурсов. Результаты представлены на конференции «Solar‑Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors».
Один из известных способов выявления предвестников землетрясения основан на прослушивании звука земных недр: повышенная тектоническая активность сопровождается характерными звуками — геоакустической эмиссией. Это явление возникает из‑за того, что породы под землей накапливают колоссальные тектонические напряжения, рассказали ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ).
«Обычно различные интенсивные техногенные шумы и вибрации мешают сейсмологическим наблюдениям. Мы же предлагаем использовать техногенный источник для создания дополнительной сейсмической "подсветки" участка земной коры и выявления его структуры. Изменение структуры геосреды может свидетельствовать об активизации сейсмических процессов. Этот факт можно использовать как один из предвестников землетрясения», — рассказал один из авторов новой программы, доцент Департамента электроники, телекоммуникации и приборостроения Политехнического института ДВФУ Сергей Шевкун.
Ученые университета разработали программу для обработки результатов наблюдений, которая использует новый нейросетевой метод Physics‑Informed Neural Networks, а также новую архитектуру нейронных сетей Kolmogorov‑Arnold Networks.
«Обычно для повышения точности требуется увеличить количество наблюдений. Новый метод позволяет обойти это ограничение и дополнить данные наблюдений известными сведениями о физических закономерностях, происходящих в земной коре процессов», — добавил Шевкун.
Использование нового подхода, по словам ученого, снижает вычислительные затраты на обработку акустических сигналов и при этом позволяет улучшить разрешение, то есть охватить большие объемы и создавать более точные 2D‑ и 3D‑карты геологического строения.
«На данном этапе исследование носит теоретический характер: проведены численные эксперименты, получены обнадеживающие результаты. В перспективе наши идеи могут иметь значительную сферу применения: например, сейсморазведка, которая применяется для поиска месторождений нефти, газа, угля и рудных ископаемых, оценки прочности грунтов перед возведением крупных объектов», — пояснил ученый из ДВФУ.
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования (грант FZNS‑2023‑0008).
Информация предоставлена пресс-службой Дальневосточного федерального университета
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
Обозрение "Terra & Comp".
