Разработанная программа использует техногенные шумы для сейсмической «подсветки» земной коры
Ученые Дальневосточного федерального университета совместно с китайскими коллегами предложили новый алгоритм для прогнозирования землетрясений. Созданная программа позволяет точнее определять строение земной коры и при этом не нуждается в огромных вычислительных ресурсах. Результаты исследований представили на конференции «Solar‑Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors». Один из методов обнаружения предвестников землетрясений основан на регистрации звуков, издаваемых земными недрами. Повышенная тектоническая активность сопровождается геоакустической эмиссией. Это явление, возникающее из-за накопления напряжений в горных породах.
Однако традиционным сейсмологическим наблюдениям часто мешают техногенные шумы и вибрации. Учёные ДВФУ предложили обратить эту помеху в пользу. Использовать техногенный сигнал как дополнительную сейсмическую «подсветку» участка коры для выявления его структуры. Доцент Департамента электроники, телекоммуникации и приборостроения Политехнического института ДВФУ Сергей Шевкун пояснил, что изменение структуры геосреды может указывать на активизацию сейсмических процессов. И это можно использовать как один из предвестников землетрясения. Учёные разработали программу обработки наблюдений на основе нового нейросетевого метода Physics‑Informed Neural Networks и современной архитектуры нейронных сетей Kolmogorov‑Arnold Networks.
«Обычно для повышения точности требуется увеличивать число наблюдений. Наш метод позволяет обойти это ограничение и дополнять данные наблюдений известными физическими закономерностями процессов в земной коре», - добавил Сергей Шевкун.
Новый подход снижает вычислительные затраты на обработку акустических сигналов и одновременно улучшает разрешение, позволяя строить более точные 2D‑ и 3D‑карты геологического строения. На данном этапе работа носит теоретический характер. В перспективе разработка может найти применение в сейсморазведке - поиске месторождений нефти, газа, угля и руд, а также в оценке прочности грунтов перед строительством крупных объектов.
