Специалисты Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с коллегами из КНР разработали инновационный алгоритм, который поможет точнее прогнозировать землетрясения и строить детальные карты строения земной коры — при этом не требуя колоссальных вычислительных мощностей. О результатах учёные рассказали на конференции «Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors».
В основе метода — работа с геоакустической эмиссией: это характерные звуки земных недр, которые появляются из-за накопления тектонических напряжений в горных породах. Обычно наблюдениям мешают техногенные шумы и вибрации, но авторы разработки пошли от обратного: они предлагают использовать техногенные источники как своеобразную сейсмическую «подсветку». Так можно выявить структуру участка земной коры, а её изменения рассматривать как возможный предвестник землетрясения.
Для обработки данных создана специальная программа. В ней сочетаются нейросетевой метод Physics-Informed Neural Networks и новая архитектура сетей Kolmogorov-Arnold Networks. По словам доцента Политехнического института ДВФУ Сергея Шевкуна, такой подход позволяет «встроить» в анализ известные физические закономерности — и тем самым повысить точность даже при ограниченном объёме наблюдений.
Среди ключевых преимуществ технологии — снижение вычислительных затрат и более высокое разрешение: это даёт возможность создавать точные 2D- и 3D-карты геологического строения и анализировать большие объёмы информации.
Пока исследование остаётся на теоретическом уровне: учёные провели численные эксперименты и получили многообещающие результаты. В будущем разработка может пригодиться не только для прогноза землетрясений, но и в сейсморазведке — например, для поиска полезных ископаемых или оценки надёжности грунтов перед строительством масштабных объектов.
Проект реализован при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант FZNS-2023-0008).
Ранее писали о том, что ученые научились распознавать болезни легких по выдоху.