捕获地动,用上“超等大年夜脑”

喻思南

2020年03月20日08:30  来源:人平易近网-人平易近日报
 
原标题:捕获地动,用上“超等大年夜脑”

若何进步地动监测和风险防备才能?近年来,地动相干研究中常能见到前沿科技的身影。

经过过程深度进修汗青地动数据,人工智能地动监测体系“智能地动”可以监测到微弱地动波旌旗灯号,并在两秒内报出地动参数信息。借助超等计算机,灾害模仿评价的区域更广、精确度更高。随着科技的生长,我国的防震减灾才能赓续晋升。

地动甚么时辰、在哪儿产生?震级多大年夜?值班时,中国地动台网中间的速报员杜广宝和错误要在10分钟阁下核算地动参数信息,校订主动速报成果,给出正式速报。

杜广宝的值班周期是24小时。“值班日都是无眠夜。”他说,每本地动来时,主动速报体系触发,他就会投入到重要任务中。较大年夜地动后余震频发时,中间的速报员还会全员出动。

有没有一种办法能既精确又快速给出地动参数信息?如今,一套人工智能全主动地动监测体系——“智能地动”,有望为地动及时监测供给老手段。

深度进修汗青地动数据,能在两秒内推算出地位等参数

“智能地动”体系由中国科技大年夜学张捷传授团队与中国地动局协作完成。2018年12月起,“智能地动”体系在中国地动局试运转,与四川和云南地动台相连,及时处理两地的中国地动实验场的百余个地动台数据。基于2019年446个地动评价成果发明,“智能地动”体系与专业人员人工计算处理的成果异常接近。研发团队还应用“智能地动”对美国俄克拉荷马州相干地动材料停止了测试,地动定位误差在4千米以内。

“智能地动”是一套人工智能软件体系。张捷简介,与传统监测体系不合,它有深度进修才能,可以或许根据记忆中聚集的上百万个地动材料,结合地动学实际,快速处理正在产生的地动数据。打个比方,传统的监测体系是一个纯真的实际专家,而“智能地动”是一个有深度汗青记忆的实际专家。“用人工智能技巧,就相当于全部地动学家在一路值班处理地动数据。”张捷说。

由于能赓续从汗青地动大年夜数据中“进修”,“智能地动”练就了一双监测地动的“火眼金睛”——可以有效去除各频段噪声,辨认才能强,从而监测到微弱的地动波旌旗灯号。传统监测系同普通处理3级以上的地动,而“智能地动”可以报出1级以上地动的信息,进步了地动监测的才能。张捷简介,渺小地动能够是大年夜地动生长的前兆,可以或许主动辨认出它们是地动监测的重冲要破。

准肯定位地动和揣摸决裂机制是地动监测的难点。“智能地动”体系可以直接根据地动波形来记录、揣摸地位与深度。同时,借助强大年夜记忆数据库,体系能在1—2秒内推算出地动的地位、深度、震级和震源机制等参数。

“两秒内出成果”意味着甚么?张捷说,地动产生后尽早报出信息,能向地动波还没有达到的地区收回预警,为公众采取防护办法、当局肯定救济筹划抢出宝贵时间。

在试运转中赓续改进,已达到惯例监测的技巧目标请求

鹏图178棋牌科技界一向异常存眷人工智能技巧在监测地动上的应用。一些国度提出了研发人工智能监测体系的筹划,但大年夜多仍处于前期科研阶段。“智能地动”是今朝鹏图178棋牌上唯一及时运转的人工智能地动监测体系,核心义务是协助中国地动局监测四川、云南产生的地动。在地动预警与预告研究中,该体系也显示了很好的潜力。

震情信息无大事。今朝,世界各国采取新的地动标准与体系时异常谨慎,普通要经过5至10年的测试。另外,国度台网中间公布的地动信息,都经过专家细心核算校订。而“智能地动”是一个无人操作的体系,是以,有专家认为,当机械给出一项成果,假设困惑有成绩,人们很难回溯去找寻缘由。

张捷坦言,这确切能够是人工智能体系的缺乏。为尽可能躲避影响,在实际运营中,科研人员将人工智能与传统计算办法结合起来分析,假设二者出现较大年夜差别,监控体系便可以或许分析产生差别的缘由,并肯定最好成果,“做到不会比传统办法差。”

“我们欲望晋升该体系的运转才能,完成一些人工做不到的任务。”张捷说,经过一年多的测试运转,“智能地动”体系曾经达到了惯例地动监测与地动预警的技巧目标请求。“将来,该体系还须要较长时间的试运转与改进,才有能够替换24小时的值班人员。”

模仿仿真体系等新技巧,赞助灾害评价更精准快速

近年,除人工智能,一系列前沿信息技巧也应用到地动相干研究中。

地动产生后,城市哪个区域破坏大年夜,破坏程度又若何?传统办法是依附人工勘察,查询拜访统计遍地修建的受损状况。经过6年的研究,中国地动局工程力学研究所研究员林旭川开辟出一套仿真体系。该体系依托房屋的高度、构造类型、建造年代等关键地理信息体系数据对城市停止快速精细化建模。只需输入监测到的地动数据,就可以快速生成地点区域房屋破坏分布图。

“现代城市体系异常复杂,地动中个别桥梁的破坏,就可以够影响半个城市交通。”林旭川说,结合及时的地动监测数据,仿真体系可在震后第一时间初步给出城市破坏情况,为救灾救济供给决定计划参考。除灾后及时评价,该仿真体系还能为城市筹划供给支撑。林旭川简介,经过过程仿真体系,科研人员模仿出各类不合震级地动产生时的情形,给出各个房屋的破坏性状况,从而为城市防灾减灾筹划供给精细化的建议。比如,应当在哪里、装备若支流亡场合、消防站、医院等。

随着数据量增大年夜和模仿精细化程度赓续进步,林旭川认为普通的计算体系曾经满足不了请求,必须借助更快更强大年夜的超等计算机或云超算平台。有一次,他要对一个城市百万数量级修建群展开精细化弹塑性仿真分析,若用平常的计算平台,能够永久也算不出来。可放在“银河二号”上,几分钟就输入了成果。“地动救灾,每秒都很名贵,应用超等计算机可以争夺更多的时间。”林旭川说。

平日,大年夜地动影响的不只仅是单个城市,对区域内城市群停止震害分析关于兼顾救济资本异常重要。而大年夜区域、精细化、静态的模仿对计算才能提出了更高请求。林旭川认为,超等计算机将是智能社会的重要计谋性资本,它的应用可认为模仿地动灾害供给一次奔腾的机会。

记者手记

应用新技巧 应对更有方

由于我们对地球外部的地质构造和应力变更情况不敷懂得,更没法直接进上天球外部不雅测地动的孕育、产生过程,地动猜想至今还是世界性的迷信困难。

但面对潜伏的地动灾害风险,我们并不是只能主动应对,而可以未雨绸缪。

不管是应用人工智能技巧监测地动,尽快收回预警信和解取防护时间,照样借助超等计算机做好城市抗震精细化筹划,都能赞助我们面对灾害时多一份安闲。我们还可以主动反击,经过过程制造可控的人工震源等方法,推演地下情况,摸清地动的“性格”,晋升应对程度。

普通人不轻易直接发觉到地动科技的进步。固然人类短期内还没法完全控制地动的产生规律,但我们对地动的熟悉正在赓续深刻,一些新技巧、老手段的应用,让迷信家在与地动过招时有了更足的底气。

(责编:杨虞波罗、吕骞)
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