中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院張捷教授課題組在監(jiān)測地震、應(yīng)用人工智能實時估算地震震源破裂機制參數(shù)領(lǐng)域取得了突破性進展，這一研究成果于 2021 年 3 月 4 日發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)雜志上。
據(jù)介紹，地震的發(fā)生是震源處巖石的破裂和錯動過程，可以采用兩個相對錯動面的走向、傾向及傾角等參數(shù)描述，稱為地震震源機制解。這個震源斷層破裂面的特征與震源所輻射的地震波之間有一定的關(guān)系，因此，從多臺地面地震記錄反推地震震源機制是監(jiān)測地震的一項重要工作，相關(guān)的信息可以幫助揭示震源處巖體的破裂和運動特征，從而推斷斷層的破裂方向、破裂速度與應(yīng)力降等參數(shù)。震源機制解也能幫助預(yù)測海嘯、預(yù)測強余震的可能分布、以及揭示震源附近的應(yīng)力分布狀況等。從地震記錄推算地震震源機制是個計算耗時的過程，自 1938 年地震學(xué)家第一次開始推算地震斷層面解，震源機制參數(shù)一直是個研究性問題。目前世界各地地震監(jiān)測臺網(wǎng)在地震速報信息里只有發(fā)震時刻、震級、地點和深度，不包括震源機制參數(shù)，地震發(fā)生幾分鐘或更長的時間后才報出震源機制參數(shù)。
采用人工智能方法有效地解決了這個復(fù)雜計算問題。應(yīng)用完備的理論地震大數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，完善了該系統(tǒng)的準確性和可靠性，當?shù)卣鸢l(fā)生后，實際地震數(shù)據(jù)進入人工智能系統(tǒng)，在不到 1 秒的時間內(nèi)系統(tǒng)準確地估算出震源機制參數(shù)(見圖 1)，大量實際數(shù)據(jù)測試證實了該方法的有效性，實現(xiàn)了該領(lǐng)域的重要突破。
IT之家了解到，該成果目前正在轉(zhuǎn)化成實際運行的功能，近期將在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國地震局合作研發(fā)的 “智能地動”人工智能地震監(jiān)測系統(tǒng)上試運行。
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