人工智能驅動的地震預報在測試中展現(xiàn)前景
一項借助人工智能預測地震的新嘗試燃起人們的希望,這項技術有朝一日可以用來限制地震對生活和經(jīng)濟的破壞影響。該人工智能算法由得克薩斯大學奧斯汀分校(UT)的研究人員開發(fā),在中國進行的為期七個月的試驗中,算法在地震發(fā)生前一周正確預測了70%的地震。
研究人員正致力于用人工智能預測地震。人工智能經(jīng)過訓練,可以快速檢測與以往地震配對的實時地震數(shù)據(jù)中的波動統(tǒng)計。結果是,人工智能在預測中,成功地預測了14次地震,距離地震發(fā)生地點約320公里,強度幾乎與計算的強度完全相同。不過它也錯過了一次地震,并發(fā)出了八次錯誤警報。
目前還不知道同樣的方法是否會在其他地方奏效,但這項工作可以算是人工智能驅動地震預報研究的一個里程碑。
“預測地震是圣杯。”猶他州經(jīng)濟地質局(該局是杰克遜地球科學學院的一個研究單位)教授、研究小組成員Sergey Fomel說,“我們沒有對世界上其他地方做出預測,但取得的成就告訴我們,以往認為不可能解決的問題原則上是可以解決的。”
該試驗是在中國舉行的一場國際比賽的一部分,在這場比賽中,UT開發(fā)的人工智能在600種其他設計中排名第一。試驗結果發(fā)表在《美國地震學會公報》上。
“你看不到地震的到來,”高級研究科學家Alexandros Savvaidis說,他領導著該局的得克薩斯地震網(wǎng)絡項目(TexNet)。“這只是幾毫秒的問題,你唯一能控制的就是你的準備程度。即使能達到70%,這也是一個巨大的成果,可以幫助最大限度地減少經(jīng)濟和人員損失,并有可能大幅提高全球的地震防備水平。”
研究人員表示,他們的方法通過遵循相對簡單的機器學習方法取得了成功。人工智能根據(jù)團隊的地震物理知識獲得了一組統(tǒng)計特征,然后被告知在一個為期五年的地震記錄數(shù)據(jù)庫中進行訓練。經(jīng)過訓練后,人工智能通過在地球”隆隆背景聲”中傾聽即將到來的地震跡象來進行預測。
猶他州經(jīng)濟地質局局長Scott Tinker表示: “我們?yōu)檫@支隊伍及其在這場久負盛名的比賽中獲得的第一名感到驕傲。”“當然,重要的不僅僅是(地震)位置和震級,還有時間。地震預測是一個棘手的問題。”
研究人員相信,在美國加利福尼亞和得克薩斯、意大利、日本、希臘、土耳其等擁有強大地震跟蹤網(wǎng)絡的地方,人工智能可以提高成功率,并將預測范圍縮小到百公里以內。下一步是在得克薩斯州測試人工智能,因為該州經(jīng)歷了頻率很高的輕度和中度地震。該局的TexNet擁有300個地震臺站和六年多的連續(xù)記錄,這使其成為驗證該方法的理想地點。
最終,研究人員希望將該系統(tǒng)與基于物理的模型相結合,這在數(shù)據(jù)較差的地方可能更重要。這項研究得到了TexNet、得克薩斯州計算地震學聯(lián)合會和浙江大學的支持。