Tín hiệu từ máy học dự báo thời gian xảy ra động đất
Cập nhật vào: Thứ tư - 02/01/2019 11:12
Cỡ chữ
Nghiên cứu về máy học đã được công bố trên tạp chí Nature Geoscience, đề cập đến việc phát hiện ra các tín hiệu địa chấn dự báo chính xác hiện tượng trượt chậm của đứt gãy Cascadia, xuất hiện trước khi các trận động đất lớn xảy ra tại các đới hút chìm khác.
Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos đã sử dụng học máy để phân tích dữ liệu về Cascadia và phát hiện thấy lực lớn tạo ra rung động liên tục, dấu hiệu dịch chuyển của đứt gãy. Quan trọng hơn, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy sự tương đồng trực tiếp giữa âm lượng tín hiệu âm thanh của đứt gãy và những thay đổi vật lý của nó. Những tiếng động phát ra từ đứt gãy Cascadia, trước đây được xem là tiếng ồn vô nghĩa, đã dự báo khả năng xảy ra đứt gãy.
Alamos Paul Johnson, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: "Hành vi của Cascadia ẩn chứa trong dữ liệu. Cho đến khi máy học tiết lộ các mô hình chính xác, thì chúng ta đều đã loại bỏ tín hiệu liên tục dưới dạng tiếng ồn, nhưng nó chứa nhiều thông tin phong phú. Chúng tôi cũng đã phát hiện thấy một liên kết chính xác giữa khả năng đứt gãy với cường độ tín hiệu, giúp dự đoán chính xác hơn về một trận động đất lớn có thể xảy ra".
Học máy tạo ra những bộ dữ liệu địa chấn khổng lồ để xác định những mô hình riêng biệt bằng cách học từ các thuật toán tự điều chỉnh nhằm xây dựng các cây ra quyết định làm nhiệm vụ chọn lọc và kiểm tra lại rất nhiều câu hỏi và câu trả lời. Năm ngoái, nhóm nghiên cứu đã mô phỏng một trận động đất trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng các khối thép tương tác với đá và piston và ghi lại âm thanh mà họ đã phân tích bằng máy học. Kết quả là nhiều tín hiệu địa chấn, trước đây được coi là tiếng ồn vô nghĩa, đã giúp xác định chính xác thời điểm đứt gãy mô phỏng sẽ trượt, một bước tiến lớn đối với dự đoán động đất. Trận động đất nhanh và mạnh hơn, sẽ phát ra những tín hiệu lớn hơn.
Nhóm nghiên cứu đã quyết định áp dụng mô hình mới của họ vào thế giới thực: Cascadia. Nghiên cứu gần đây cho thấy Cascadia đã hoạt động, nhưng hoạt động được ghi nhận có vẻ ngẫu nhiên. Các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu thực tế từ các trạm địa chấn trong khu vực trong 12 năm và phát hiện thấy các tín hiệu và kết quả tương tự: Rung chuyển liên tục của Cascadia định lượng sự dịch chuyển phần trượt chậm của đới hút chìm. Trong phòng thí nghiệm, các tác giả đã xác định được một tín hiệu tương tự dự đoán chính xác rất nhiều lỗi đứt gãy. Việc theo dõi cẩn thận trong Cascadia có thể cung cấp thông tin mới về vùng “bị khóa” để cung cấp hệ thống cảnh báo sớm.
Nhóm nghiên cứu bao gồm Johnson, Bertrand Rouet-Leduc và Claudia Hulbert tại Ban Khoa học trái đất và môi trường thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, Christopher Ren thuộc Ban Nghiên cứu tình báo và không gian cùng các cộng tác viên tại trường Đại học Pennsylvania.
Đ.T.V (NASATI), theo https://phys.org/news/2018-12-machine-learning-detected-earthquake.html#jCp, 18/12/2018
nghiên cứu, công bố, tạp chí, phát hiện, tín hiệu, hiện tượng, xuất hiện, trước khi, động đất, phòng thí nghiệm, quốc gia, sử dụng, phân tích, rung động, liên tục, dấu hiệu, quan trọng, tương đồng, trực tiếp, âm lượng, thay đổi