«В любую секунду времени шум, исходящий из территории лабораторного разлома, предоставляет количественную данные о том, в то время, когда разлом провалится сквозь землю», — сообщил Пол Джонсон, научный сотрудник Лос-Аламосской национальной лаборатории и ведущий исследователь изучения, которое было опубликовано сейчас в издании Geophysical Research Letters. .«Новизна отечественной работы содержится в применении машинного обучения для понимания и открытия новой физики отказов методом изучения записанного слухового сигнала от экспериментальной установки. Я пологаю, что будущее физики землетрясений будет во многом зависеть от машинного обучения для обработки огромных количеств данных. "сырых сейсмических данных. Отечественная работа представляет собой ответственный ход в этом направлении", — сообщил он.По словам Джонсона, эта работа не только имеет потенциальное значение для прогнозирования землетрясений, но и имеет на большом растоянии идущий подход, применимый к возможно всем сценариям отказов, включая неразрушающий контроль хрупкого разрушения промышленных материалов всех видов, других событий и лавин.
Машинное обучение — это подход ИИ, разрешающий компьютеру обучаться на новых данных, обновляя собственные результаты, дабы отразить значение новой информации.Способ машинного обучения, применяемый в этом проекте, кроме этого определяет новые сигналы, каковые ранее считались низкоамплитудными шумами, каковые предоставляют прогнозную данные в течении всего цикла землетрясения. «Эти сигналы напоминают земное сотрясение, которое происходит в связи с медленными землетрясениями на тектонических разломах в нижней коре», — сообщил Джонсон. «Имеется основания ожидать таких сигналов от разломов Почвы в сейсмогенной территории для медлительно скользящих разломов».
Методы машинного обучения смогут предвещать время отказа лабораторных землетрясений с поразительной точностью. Сигнал звуковой эмиссии (АЭ), что характеризует мгновенное физическое состояние совокупности, надежно предвещает отказ в далеком будущем.
Это страно, отметил Джонсон, потому, что все прошлые работы предполагали, что релевантен лишь каталог больших событий и что маленькими флуктуациями в сигнале АЭ возможно пренебречь.Дабы изучить это явление, команда проанализировала эти лабораторной совокупности разломов, которая содержит трещину — материал грунта, появившийся в следствии скольжения каменных блоков приятель за втором. Акселерометр регистрировал звуковую эмиссию, исходящую от сдвигающихся слоев.
По окончании разрушения из-за трения в следствии лабораторного землетрясения срезной блок перемещается либо смещается, тогда как материал канавки в один момент расширяется и упрочняется, что подтверждается большим повышением трения и напряжения сдвига. «По мере того, как материал приближается к разрушению, он начинает проявлять характеристики режима критического напряжения, включая множество маленьких отказов при сдвиге, каковые приводят к импульсным акустическим излучениям», — обрисовал Джонсон.«Это нестабильное состояние завершается настоящим лабораторным землетрясением, при котором блок сдвига скоро смещается, напряжение сдвига и трения быстро снижается, а слои бороздок в один момент уплотняются», — сообщил он. В широком диапазоне условий аппарат достаточно систематично скользит в течение сотен циклов напряжения в течение одного опыта.
И, что принципиально важно, сигнал (из-за скрипа и скрежета, что в конечном счете ведет к импульсным предвестникам) разрешает делать прогнозы в лаборатории, и мы сохраняем надежду, что это приведет к прогрессу в прогнозировании на Земле, сообщил Джонсон.