我國(guó)利用機(jī)器學(xué)習(xí)揭示全球中大地震破裂模式

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究人員利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，全景式地展示了全球地震破裂過(guò)程的相似性和多樣性，對(duì)地震早期預(yù)警具有啟示意義。

據(jù)了解，地震是人類(lèi)社會(huì)所面對(duì)的重要自然災(zāi)害之一。近20年，全球中大地震已造成近100萬(wàn)人傷亡，經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)其數(shù)。地震破裂過(guò)程多種多樣，客觀衡量其相似性和差異性，將有助于人們認(rèn)識(shí)地震物理過(guò)程，以及對(duì)地震震級(jí)進(jìn)行早期預(yù)測(cè)。但此前，對(duì)于疊加多個(gè)地震平均破裂過(guò)程的研究，并無(wú)法衡量全球地震的差異范圍。同時(shí)，基于某些破裂特征的統(tǒng)計(jì)研究，也無(wú)法做到對(duì)整個(gè)破裂過(guò)程的系統(tǒng)比較。

此次，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員李澤峰利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，總結(jié)了全球3 000多個(gè)5.5級(jí)以上地震的震源時(shí)間函數(shù)特征，全景式展示了全球地震破裂過(guò)程的相似性和多樣性，深化了人們對(duì)地震能量釋放模式的認(rèn)識(shí)，對(duì)地震早期預(yù)警具有啟示意義。相關(guān)成果發(fā)表在美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)（AGU）期刊《地球物理研究通訊》（Geophysical Research Letters）。

研究人員利用深度學(xué)習(xí)中的變分自編碼器（Variational Autoencoder），對(duì)全球3 000多個(gè)中大型地震的震源時(shí)間函數(shù)進(jìn)行二維空間壓縮和模型重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全球震源時(shí)間函數(shù)的通用模型，全景式展現(xiàn)了全球地震矩釋放模式和數(shù)量分布。模型表明，中大地震以簡(jiǎn)單、均勻破裂為主，復(fù)雜、不規(guī)則破裂較少。該模型還揭示了兩類(lèi)特殊地震的分布規(guī)律，即能量釋放集中在破裂后期的逃逸模式，以及分多次能量釋放的復(fù)雜地震。研究中發(fā)現(xiàn)，大地震能量釋放模式具有弱震級(jí)依賴(lài)性，對(duì)地震早期預(yù)警中最終震級(jí)的可預(yù)測(cè)性提供了有益啟示。

（來(lái)源：澎湃新聞）