Измерение магнитного поля Земли поможет прогнозировать стихийные бедствия — Naked Science
15.10.2018
Редакция

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.
9 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: