KI-gedrewe aardbewingvoorspelling toon belofte in proewe

'n Nuwe poging om aardbewings te voorspel het hoop laat ontstaan ​​dat kunsmatige intelligensie eendag gebruik kan word om aardbewings te beperk’ impak op lewens en ekonomieë. Die KI-algoritme het 70% van aardbewings 'n week voor dit tydens 'n proef van sewe maande in China korrek voorspel het. Die stelsel is beperk omdat die KI 'n uitgebreide databasis en jare se seismiese opnames nodig het om homself op te oefen, maar navorsers het gesê die poging is nietemin 'n mylpaal vir KI-gedrewe aardbewingvoorspelling. Navorsers sal binnekort die stelsel by ander lokasies begin toets.

Die KI is opgelei om statistiese bulte op te spoor in intydse seismiese data wat navorsers met vorige aardbewings gekoppel het. Die uitkoms was 'n weeklikse voorspelling waarin die KI 14 aardbewings suksesvol voorspel het binne ongeveer 200 myl van waar dit geskat het hulle sou gebeur en byna presies die berekende sterkte. Dit het een aardbewing gemis en agt vals waarskuwings gegee.

Dit is nog nie bekend of dieselfde benadering by ander plekke sal werk nie, maar die poging is 'n mylpaal in navorsing vir KI-gedrewe aardbewingvoorspelling.

"Om aardbewings te voorspel is die heilige graal," het Sergey Fomel, 'n professor in UT se Buro vir Ekonomiese Geologie en 'n lid van die navorsingspan, gesê. "Ons is nog nie naby aan voorspellings vir enige plek in die wêreld nie, maar wat ons bereik het, sê vir ons dat wat ons gedink het 'n onmoontlike probleem is, in beginsel oplosbaar is."

Die proef was deel van 'n internasionale kompetisie wat in China gehou is waarin die UT-ontwikkelde KI eerste gekom het uit 600 ander ontwerpe. UT se inskrywing is gelei deur buro-seismoloog en die KI se hoofontwikkelaar, Yangkang Chen. Bevindinge van die verhoor word in die joernaal Bulletin of the Seismological Society of America gepubliseer.

“Jy sien nie aardbewings kom nie,” sê Alexandros Savvaidis, ’n senior navorsingswetenskaplike wat die buro se Texas Seismological Network Program (TexNet), die staat se seismiese netwerk, lei. "Dit is 'n kwessie van millisekondes, en die enigste ding wat jy kan beheer, is hoe voorbereid jy is. Selfs met 70% is dit 'n groot resultaat en kan dit help om ekonomiese en menslike verliese tot die minimum te beperk en het die potensiaal om aardbewingparaatheid wêreldwyd dramaties te verbeter."

Die navorsers het gesê dat hul metode geslaag het deur 'n relatief eenvoudige masjienleerbenadering te volg. Die KI is 'n stel statistiese kenmerke gegee wat gebaseer is op die span se kennis van aardbewingfisika, en toe aangesê om homself op 'n vyf-jaar databasis van seismiese opnames op te lei.

Sodra dit opgelei is, het die KI sy voorspelling gegee deur te luister vir tekens van inkomende aardbewings tussen die agtergrondgedreuning in die Aarde.

“Ons is baie trots op hierdie span en sy eerste plek in hierdie gesogte kompetisie,” het Scott Tinker, die buro se direkteur, gesê. "Natuurlik is dit nie net ligging en omvang nie, maar tydsberekening wat ook saak maak. Aardbewingvoorspelling is 'n onoplosbare probleem, en ons kan nie die moeilikheid oorbeklemtoon nie."

Die navorsers is vol vertroue dat in plekke met robuuste seismiese opsporingsnetwerke soos Kalifornië, Italië, Japan, Griekeland, Turkye en Texas, die KI sy sukseskoers kan verbeter en sy voorspellings tot binne 'n paar tientalle kilometer kan beperk.

Een van die volgende stappe is om die KI in Texas te toets, aangesien die staat 'n hoë koers van geringe en 'n paar matige aardbewings ervaar. Die buro se TexNet huisves 300 seismiese stasies en meer as ses jaar se deurlopende rekords, wat dit 'n ideale plek maak om die metode te verifieer.

Uiteindelik wil die navorsers die stelsel integreer met fisika-gebaseerde modelle, wat belangrik kan wees waar data swak is, of plekke soos Cascadia, waar die laaste groot aardbewing honderde jare voor seismograwe plaasgevind het.

"Ons toekomstige doelwit is om beide fisika en data-gedrewe metodes te kombineer om vir ons iets veralgemeen, soos chatGPT, te gee wat ons op enige plek in die wêreld kan toepas," het Chen gesê.

Die nuwe navorsing is 'n belangrike stap om daardie doelwit te bereik.

"Dit kan 'n lang pad wees, maar baie vooruitgang soos hierdie een, saamgeneem, is wat die wetenskap vorentoe beweeg," het Tinker gesê.

Die navorsing is ondersteun deur TexNet, die Texas Consortium for Computational Seismology en Zhejiang Universiteit. Die buro is 'n navorsingseenheid van die Jackson Skool vir Geowetenskappe.

bron: University of Texas at Austin. "AI-driven earthquake forecasting shows promise in trials." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 October 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231005161739.htm>.