Нейросеть научилась замечать землетрясения по изменениям гравитации Земли
Французские ученые разработали искусственный интеллект, способный регистрировать землетрясения быстрее самых чувствительных сейсмографов — по слабым изменениям гравитационного поля планеты.
Сильные землетрясения проявляются не только толчками земной коры, но и изменениями в гравитационном поле Земли. В отличие от сейсмических колебаний, распространяющихся в толще планеты, ее гравитационное поле меняется почти моментально, со скоростью света, позволяя распознать угрозу намного быстрее.
Чтобы определять этот сигнал почти так же быстро, ученые из Франции задействовали искусственный интеллект. Во время тестов их модель обнаружила землетрясение всего за 50 секунд. Об этом Андреа Ликарди (Andrea Licciardi) и его коллеги пишут в новой статье, опубликованной в журнале Nature.
Авторы работы считают, что их подход может дополнить существующие системы сейсмического мониторинга совершенно новыми возможностями раннего предупреждения подобных угроз. Пока такие установки полагаются на показания чувствительных сейсмометров. Они исключительно полезны и регулярно спасают человеческие жизни, однако не позволяют достаточно оперативно распознать степень опасности.
Так, для определения магнитуды землетрясения геофизики полагаются на Р-волны, которые распространяются из эпицентра быстрее остальных и приходят на детектор самыми первыми. И если землетрясение достаточно мощно, этот сигнал зачастую слишком силен и не позволяет сразу точно оценить магнитуду. Однако любое землетрясение связано с перераспределением массы в недрах планеты, а значит, и с некоторыми изменениями ее гравитационного поля. Прежде такой сигнал считали чересчур слабым, чтобы выделить его на общем фоне. Впервые это удалось сделать лишь в 2017 году.
Затем подобную работу проделали и на архивных данных для множества мощных землетрясений, произошедших в последние десятилетия. Она показала, что, в принципе, гравитационный сигнал позволяет зарегистрировать землетрясение намного быстрее прихода толчков и принять необходимые меры безопасности. Оставалось найти подходящий инструмент.
Таким инструментом и стала машинная модель PEGSNet, которую разработал Андреа Ликарди и его соавторы. Ее обучили на данных реальных землетрясений, а также 500 тысячах симулированных событий — без них информации для подготовки нейросети было бы недостаточно. Речь идет о действительно мощных толчках магнитудой не менее 8,3: для более слабых даже ИИ пока не способен выделить нужный сигнал.
Для проверки PEGSNet получал данные гравитационного мониторинга, собранные во время знаменитого японского землетрясения 2011 года. Это было одно из самых мощных землетрясений в современной истории: магнитуда достигала 9, а эпицентр находился в 70 километрах от восточного побережья Японии, так что сейсмические толчки достигли ближайшего острова через пару минут, а волны цунами — спустя пару десятков минут.
Новый метод позволил заметить толчки по гравитационному полю раньше, чем это сделали сейсмографы, — всего через 50 секунд после начала. Благодаря ИИ такая скоростная регистрация землетрясений стала не просто идеей, а рабочим методом, который теперь вполне можно воплощать во множестве станций сейсмического мониторинга. Возможно, кое-где их дополнят и новые средства предсказания приближающейся волны цунами по колебаниям магнитного поля Земли, о которых мы уже рассказывали.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии