人工智能可提早預(yù)測(cè)地震和海嘯

人工智能(AI)現(xiàn)在有了一種全新的用途：用來(lái)預(yù)測(cè)地震和海嘯。東京首都大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)分析地磁場(chǎng)的微小變化，和現(xiàn)有方法相比，他們創(chuàng)建的系統(tǒng)有望更早地預(yù)測(cè)到自然災(zāi)害的發(fā)生。

“地震和海嘯伴隨著地磁場(chǎng)的局部變化，”該副教授Kan Okubo領(lǐng)導(dǎo)的研究人員寫(xiě)道。“對(duì)于地震來(lái)說(shuō)，這主要是一種壓磁效應(yīng)，沿著斷層釋放累積的大量應(yīng)力，會(huì)引起地磁場(chǎng)的局部變化;而對(duì)于海嘯來(lái)說(shuō)，突然而巨大的海洋運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大氣壓力的變化，這反過(guò)來(lái)影響了電離層，隨后改變了地磁場(chǎng)。”

這兩者都可以通過(guò)設(shè)在多個(gè)位置的觀測(cè)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。這種方法的主要好處是速度快，因?yàn)殡姶挪ㄒ怨馑賯鞑?，我們可以通過(guò)觀察地磁場(chǎng)的變化，瞬間檢測(cè)到災(zāi)難的發(fā)生。

這個(gè)大學(xué)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，模擬了神經(jīng)元在人腦內(nèi)的連接方式。然后他們向系統(tǒng)中輸入了大量的歷史測(cè)量數(shù)值，以便創(chuàng)建和優(yōu)化極其復(fù)雜的多層“濾網(wǎng)”，最有效地將數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)量數(shù)值對(duì)應(yīng)起來(lái)。

利用2015年采集的50萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，他們創(chuàng)建了一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)磁場(chǎng)的估算達(dá)到前所未有的精度。

“該系統(tǒng)可以和高靈敏度的探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)配合使用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地震和海嘯的快速檢測(cè)，提供有效的預(yù)警系統(tǒng)，可以最大限度地減少損失并挽救生命，”該團(tuán)隊(duì)說(shuō)。“建立一個(gè)更加準(zhǔn)確的預(yù)警系統(tǒng)可以讓居民有足夠的時(shí)間逃生，例如前往地勢(shì)較高的位置或地震避難所。”

這項(xiàng)研究發(fā)表在《IEICE Communications Express》期刊上。