15.10.2018
Редакция Naked Science

Измерение магнитного поля Земли поможет прогнозировать стихийные бедствия

Глубокие нейронные сети будут регистрировать аномалии в магнитном поле. Это поможет предсказывать землетрясения и цунами быстрее, чем когда-либо прежде.

181014142703_1_900x6001
©Wikipedia

Разрушения, наносимые землетрясениями и цунами, прямо указывают на необходимость создания эффективного метода прогнозирования. В мире уже есть системы, предупреждающие людей о бедствиях непосредственно перед возникновением сейсмических волн. Однако зачастую вторая волна застает врасплох быстрее, чем дается предупреждение. Именно поэтому необходимы более быстрые и точные средства, которые в итоге спасут много жизней. Статья о проведенном исследовании опубликована в журнале IEICE Communications Express.

 

Известно, что землетрясения и цунами сопровождают локальные изменения в геомагнитном поле. При землетрясениях сначала возникает пьезомагнитный эффект, в результате которого происходят изменения в геомагнитном поле. В случае цунами — происходит внезапное перемещение гигантских объемов воды в море, которое влечет изменения в атмосферном давлении. Это, в свою очередь, влияет на ионосферу, в итоге изменяя геомагнитное поле. В обоих случаях это может быть зарегистрировано сетью наблюдательных пунктов на разных локациях. Главное преимущество такого подхода к проблеме — скорость. Учитывая то, что электромагнитные волны распространяются со скоростью света, событие может быть моментально зарегистрировано при наблюдении изменений в геомагнитном поле.

 

Но как понять, аномально изменение или нет? В разных областях геомагнитное поле представляет собой колебательный сигнал, так что этот метод должен основываться на понимании того, что есть «норма» поля для конкретной местности.

 

Юта Катори и Кан Окубо из Токийского столичного университета взялись за разработку метода измерений в разных точках Японии и обозначение допустимых значений геомагнитного поля на разных наблюдательных пунктах. В частности, они применили сложный алгоритм машинного обучения, известный как глубокая нейронная сеть (DNN). Загрузив в алгоритм большой объем данных, полученных из исторических измерений, они позволили ему создать и оптимизировать невероятно сложный многоуровневый набор операций, максимально  отображающих данные непосредственных измерений. Задействовав более полумиллиона точек данных, ученые смогли создать сеть, способную измерить магнитное поле в пункте наблюдения с беспрецедентной точностью.

 

Учитывая относительно низкую вычислительную стоимость DNN, систему можно подключить к сети высокочувствительных датчиков для достижения сверхбыстрой регистрации землетрясений и цунами, что, в свою очередь, даст эффективную систему предупреждения, способную минимизировать потери и спасти тысячи жизней.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:34
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

Вчера, 14:21
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

Вчера, 12:12
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

23 ноября
Мария Азарова

Международная команда ученых на примере более чем 30 тысяч жителей Западной Европы и США оценила связь между возникновением сердечной недостаточности и приемом аспирина.

21 ноября
Александр Березин

Зачем Россия во время испытания нового оружия создала кучу обломков, угрожающих МКС? Верно ли, что подобные действия сделают ближний космос непригодным к использованию? Naked Science рассказывает, почему ответы на оба эти вопроса — совсем не такие, как кажется.

Позавчера, 11:14
Александр Березин

Группа японских исследователей выдвинула крайне интересную гипотезу: дельта-штамм в Японии был, но… «самоликвидировался» под грузом накопленных мутаций. Предположение вызывает изумление: истории неизвестны случаи самоуничтожения вирусных заболеваний, отчего же в этот раз ученые рассуждают именно так?

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

28 октября
Мария Азарова

Все образцы продукции популярных ресторанов быстрого питания, протестированные американскими учеными, содержали один или несколько видов фталатов либо других пластификаторов.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: