最新研究,可以利用机器学习来判断地震后余震可能发生的位置

什么是余震

余震是继“主震”之后的进一步地震。根据定义,它们更小,但有时并不多。这是第一次使用机器学习方法来确定它们可能发生的位置。研究人员希望这种技术和类似技术能够提高我们对地震行为的理解。

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研究报告的共同作者,哈佛大学的Brendan Meade教授说:“如果你考虑对地震进行预测,那么你想要做三件事;你想预测他们什么时候会发生,你想谈谈如何做很大他们会成为他们将来的地方。“我们想要做的就是解决这个问题的最后一步 ——那就是余震将会发生的地方。”该团队利用包括日本2011年地震在内的超过100,000次地震和余震的数据库,训练神经网络识别余震模式。然后,他们将其设置为预测其他地震前的模式。

预测模型——神经网络

神经网络以人脑的过程和模式为模型。因此,网络没有通过一系列计算(主要是预测余震)来提供有关主要地震的数据,而是具有探索许多可能途径的处理能力。它可以确定断层周围的哪个区域 - 地震发生的地壳断裂 - 可能在主震后至少经历一次随后的震动事件“神经网络做得更好,”康涅狄格大学的主要作者Phoebe DeVries博士说。

美国地质调查局(USGS)的地震学家伊丽莎白科克伦博士没有参与这项研究,他将其描述为“一种有趣的方法”。她告诉英国广播公司新闻报道,“它确实能给你一个非常好的图片,说明你应该期待余震的故障。” 然而科克伦博士指出,它预测最接近断层的余震数量并不令人惊讶。

那么,这将如何帮助?“我们在任何操作意义上都非常有用,”DeVries博士说。“我们认为这是一个非常激励人心的第一步。”它不是一种可以与美国西海岸的ShakeAlert早期预警系统等计划相结合的方法,但神经网络可能提供一种新方法来处理收集的有关地震及其余震的广泛信息。

数据来自哪里?可靠吗?

但这些数据首先来自哪里?许多地震多发地区,如加利福尼亚州,都有自己的永久地震计网络。这些探测并记录所有地面震动活动。但有时地震学家想要更多的信息,这就是余震追逐者所在的地方。与风暴追逐相比,它更加稳重,对于地质学家来说,出现在地震现场并设置能够发现数千次余震的设备绝不会少。

科克伦博士已前往加利福尼亚州,俄克拉荷马州和墨西哥的地震现场安装地震仪,世界各地的团队在新闻发布后立即动员起来。“在主震后的第一个小时或第二天你会得到大部分余震,之后速度会下降。但是余震序列可以持续数月,”她说,“我们试图相对较快地到达那里,但这可能在几小时到几天之间。”

有时仪器可以发回实时数据,可以用来告知居民随后的震动,但主要目的是更多地了解地震现场本身并更好地了解未来的活动。科克兰博士解释说:“因为有一大堆余震,你可以在多个方向上穿过断层穿过断层......这有点像断层带的CAT扫描。”

她没有威胁要接受她的工作,而是认为机器学习只会助长未来的余震追逐。“尽管我不想在沙漠中挖洞......但我还没有失业。但是对我来说,那种类型的机器学习真的很令人兴奋,因为这需要大量的[处理]工作,我可以深入了解后续工作。”

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