В МФТИ создали ИИ, который предсказывает, где произойдёт сильное землетрясение

Учёные Московского физико-технического института (МФТИ) и Университета Иннополис разработали алгоритм, способный заранее выявлять наиболее опасные участки тектонических разломов — места, где зарождаются самые разрушительные землетрясения. Новая разработка может существенно улучшить системы раннего предупреждения и помочь при оценке рисков при строительстве в сейсмоопасных регионах.

Алгоритм получил название SPAD (Seismogenic Patches Detection — обнаружение сейсмогенных зон). Он анализирует не сильные толчки, а тихую фоновую сейсмичность — те слабые, почти незаметные землетрясения, которые происходят постоянно.

Почему это важно

Тектонические разломы имеют сложную неоднородную структуру. На их поверхности существуют прочные «пятна» — зоны с высоким фрикционным сопротивлением. В них годами накапливается упругая энергия, которая затем высвобождается в виде мощного землетрясения. До сих пор такие зоны удавалось надёжно определять только после того, как катастрофа уже произошла.

«Мы изменяем это представление и показываем, что в зонах зарождения сильнейших землетрясений инициируется большое число слабых землетрясений. И теперь у нас есть способ увидеть зоны зарождения сильных землетрясений за много лет до главного удара», — рассказал доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ Алексей Остапчук.

Как работает алгоритм SPAD

Алгоритм действует полностью автоматически, без необходимости в экспертных подсказках и данных о прошлых сильных землетрясениях.

Сначала SPAD «очищает» каталог сейсмических событий, удаляя афтершоки и связанные между собой толчки. Остаётся только фоновая сейсмичность, которая отражает медленный процесс деформации земной коры. Затем алгоритм ищет зоны, где эти слабые события группируются особенно плотно, и чётко очерчивает их границы. Именно эти участки и являются сейсмогенными «пятнами», где накапливается потенциал для сильного удара.

Алгоритм опирается на два физических критерия: максимальную плотность событий в кластерах и характерное расстояние между ними.

Успешная проверка на Камчатке

Для тестирования использовали данные по Камчатке за последние 35 лет. Результаты оказались впечатляющими: алгоритм уверенно выявил 13 из 16 сильных землетрясений, произошедших до 1990 года, и 7 из 8 — после 1990 года.

Это доказывает, что сейсмогенные зоны являются долгоживущими структурами, которые могут существовать на разломе десятилетиями.

Перспективы применения

Сейчас учёные работают над повышением точности алгоритма и более детальным картированием внутренней структуры сейсмогенных зон. Метод уже показал свою эффективность не только на Камчатке, но и в других регионах — на Курилах, в Японии и в зоне разлома Сан-Андреас в Калифорнии.

В перспективе SPAD может стать основой для глобального картирования опасных тектонических контактов и значительно повысить точность оценки сейсмической опасности по всему миру.

Вкратце

Учёные МФТИ и Университета Иннополис разработали алгоритм SPAD, который с помощью анализа фоновой сейсмичности заранее выявляет сейсмогенные зоны на тектонических разломах — именно там зарождаются самые сильные землетрясения. Технология успешно прошла проверку на данных по Камчатке за 35 лет и уже показывает работоспособность в других сейсмоактивных регионах. Новая разработка способна существенно улучшить прогнозирование катастроф и повысить безопасность в опасных районах.

Следите за NEWS.am Tech на Facebook и Twitter