本文转载自雷锋网。如需转载,请到雷锋网官网申请授权。近日,据中新社报道,中国科学技术大学团队与中国地震局合作,推出了号称全球首个人工智能实时地震监测系统——“智能地震”监视系统。据研究团队介绍,该系统不仅能在1秒内获取地震三要素(发生时间、震中、震级)信息,还能实时分析震源机制,如断层破裂等。和方向。让地震监测更加快速全面。“以往地震震源机制报告是在震后3-10分钟左右发布的,有了智能地震动系统,可以在地震破裂到达该地区之前发布相关信息,这一点非常重要“对于防震减灾具有重要意义。地震发生后,如果能提前3秒收到预警信息,伤亡程度将减少14%。”该项目的研究人员介绍。为什么媒体会得到错误的关注?消息一出,这一成绩就被媒体报道了。全球首个人工智能地震监测系统,14个字,赫然占据各大媒体版面。但大部分媒体犯了一个事实性的错误,就是丢掉了“实时”二字。将人工智能技术应用于地震监测已经在许多国家开展多年,并取得了一定的工程化和应用。以日本REIS地震预警系统为例,其他国家的地震自动预警系统已经大量应用机器学习、神经网络、深度学习等人工智能技术对地震进行分析和监测。那么,第一个人工智能地震预报系统是谁?婆婆说婆婆有道理。中国科学技术大学团队与中国地震局联合研发的“智能地震”监测系统,某种程度上是全球首个实时AI地震预报系统,主打“实时”。事实上,在研究团队接受视频采访时,受访者也表示他们是第一个“实时”系统。然而,在大多数媒体报道的标题中,都少了实时这个词。两者看似相差不大,实则相隔千里。实时背后的意思是:快速、同步。采用世界公认最先进的日本REIS地震预警系统,在接收到地震波信号后5秒即可计算出地震的位置和震级,约2分钟后可推算出地震破裂的震源机制;美国国家地质调查局的自动快速报告系统报告地震信息需要3到5分钟。而中国的“智能地震”监测系统可以在1秒内计算出地震信息和震源机制,是世界上最快的地震预警系统。计算地震的震源机制是一个耗时的过程。中国的“智慧地震”监测系统可以根据数据库中收集的数百万地震数据,结合地震学理论,快速处理正在进行的地震数据。不仅可以推断断层的断裂方向和速度,还可以帮助预测海啸和强余震的可能分布等信息。目前,智能地震动系统已在云南、四川等地的中国地震试验场进行了试验。它很快,但它是否足够准确?一秒出结果,世界领先的速度,但能否一如既往的精准?根据中新社采访视频中提到的内容,智能地震系统的一大特点是,与大多数严重依赖人工处理和分析的系统不同,该系统主要基于深度学习。可以推断,系统可以在1秒内产生预警报告,因为它几乎完全由机器分析。深度学习的特点是当计算能力和数据量足够大时,机器在很多场景下的表现都明显优于人类。但是深度学习也有一个缺点:鲁棒性差。通俗地说就是表现不稳定,尤其是遇到不熟悉的场景和情况时,系统容易出现误判。深度学习的本质是超级记忆。机器之前看到和学习??到的现象(数据/特征),下次遇到它可以准确判断。一旦遇到从未见过的情况,误判的可能性就会增加。因此,如果利用深度学习来实现地震的精准监测,系统需要提前学习到更大量、更多样化、更多维度的标记数据。数据从何而来?仅仅依靠研究团队自己的采集、开放域数据集以及与当地地震单位的合作显然是不够的。据悉,中国科学技术大学研究团队已对外开放“智能地震”系统。通过搭建一个开放的平台,将吸引来自世界各地的其他研究团队为此提供数据。每个人都可以为提高预测的准确性做出贡献。对外开放是一个很好的解决办法。但数据的持续采集、清洗、标注,以及系统在真实地震场景下实现工程级、高鲁棒、快速、超高精度的监测,可能还需要一定的时间。地震可以提前预报吗?消息传出后,不少人质疑“智能地震”系统能否提前预报地震?首先,我们要知道“地震预警”和“地震预报”是两个不同的概念。地震预警是指在地震发生后,地震波传播到设防区之前,提前几秒至几十秒向设防区发出警报,通知当地群众采取应急措施,减少人员伤亡。越多越好。地震预报是对尚未发生但可能发生的地震事件的预先通报。“智慧地震”系统的主要功能显然是地震预警。至于地震的预测,迄今为止,全世界还没有成熟的研究成果。理解地震事件很困难,因为涉及到太多变量,从不同地区的地面构成到地震板块之间的相互作用类型以及能量以波浪形式在地球上传播的方式。然而,近年来,许多人工智能科学家和地震学家一直在开展通过人工智能预测中短期地震的研究。其中,2018年,美国康涅狄格大学FabiDeFoliers团队使用超过131,000对地震和余震数据训练了一个深度学习模型,该模型可以包含30,000多个余震发生模式的识别和解释在组地震-余震的单独数据集中,位置比库仑破坏应力变化更准确。美国斯坦福大学科学家GregoryBelozer认为,该结果强调深度学习方法可以提高余震预测的准确性,并为地震激发机制提供新的见解。虽然地震预测还有很长的路要走,但随着未来对各种地震变量的了解和捕捉,以及大量数据的收集,相信地震预测的前景会越来越明朗。
