Специалисты Дальневосточного федерального университета совместно с китайскими коллегами разработали инновационную методику для предсказания землетрясений. Разработанное программное обеспечение дает возможность более детально изучать структуру недр нашей планеты, при этом оно экономично в отношении потребления вычислительной мощности. Результаты представленына собрании «Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений».

Один из распространенных методов обнаружения признаков, предшествующих подземным толчкам, заключается в анализе звуковых волн, исходящих из глубин Земли: усиление тектонической деятельности проявляется посредством специфических акустических сигналов – геоакустического излучения. Как пояснили исследователи Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), данный феномен обусловлен накоплением значительных деформационных напряжений в горных породах, находящихся под поверхностью.

«Как правило, разнообразные сильные искусственные шумы и колебания затрудняют сейсмические измерения. Мы предлагаем применять техногенный источник для формирования дополнительной сейсмической «иллюминации» участка земной коры с целью определения его строения. Трансформация структуры геологической среды может указывать на активизацию движений, приводящих к подземным толчкам. Этот признак можно рассматривать как один из индикаторов приближающегося землетрясения», — отметили ученые. , — поделился один из разработчиков новой инициативы, заместитель заведующего кафедрой электроники, связи и приборостроения ДВФУ Сергей Шевкун.

Сотрудники университета создали инструмент анализа данных мониторинга, основанный на современной нейросетевой технологии Physics‑Informed Neural Networks и новой структуре нейронных сетей Kolmogorov‑Arnold Networks.

«Как правило, для повышения достоверности требуется больше информации. Предложенный подход позволяет преодолеть эту трудность, объединяя данные наблюдений с информацией о физических принципах и процессах, протекающих в земной коре» , — добавил Шевкун.

По словам исследователя, применение новой методики уменьшает объем вычислений при обработке акустических данных и одновременно повышает детализацию, что позволяет анализировать обширные территории и формировать более качественные двухмерные и трехмерные модели геологического устройства.

«В настоящее время исследование находится на начальной стадии: были выполнены расчетные эксперименты, полученные итоги выглядят многообещающе. В будущем наши разработки могут найти широкое применение, например, при сейсморазведке – методе, используемом для поиска полезных ископаемых, таких как нефть, газ, уголь и металлы, а также для оценки устойчивости грунта перед строительством крупных сооружений» — пояснил ученый из ДВФУ.

Работа была осуществлена с финансовой помощью Министерства науки и образования (номер гранта FZNS‑2023‑0008).

Данные предоставлены отделом по связям с общественностью Дальневосточного федерального университета

Источник фото: cc0collection — ru.123rf.com