今年以來，全球各地連續(xù)發(fā)生大大小小的地震。目前包括我國在內(nèi)的很多國家都布置了大范圍的地震監(jiān)測覆蓋網(wǎng)以預(yù)測地震災(zāi)害。然而，由于對地震機理認識不足，目前全球地震監(jiān)測預(yù)報仍然存在困難。

現(xiàn)在，法國蔚藍海岸大學(xué)兼法國國家科學(xué)研究中心的Andrea Licciardi和合作者研究發(fā)現(xiàn)，一個機器學(xué)習(xí)模型可以對大型地震的演化進行準確的實時估測，這個經(jīng)過訓(xùn)練的機器學(xué)習(xí)模型能測定以光速傳播的重力變化信號。相關(guān)研究5月11日發(fā)表于《自然》。

對地震的監(jiān)測一般需要測定地震波，地震波是在地殼中傳播的能量脈沖。然而，基于地震波的預(yù)警系統(tǒng)有時候反應(yīng)太慢，無法在大型地震（矩震級8或以上）發(fā)生的當下準確估算地震規(guī)模。有一種解決辦法是追蹤即時彈性重力信號（PEGS），這種信號以光速傳播，由巖體突然錯動導(dǎo)致重力變化而產(chǎn)生。不過，PEGS是否能用來對大型地震出現(xiàn)后的方位和發(fā)展做出快速可靠的實時估算，一直有待驗證。

Licciardi和同事在日本1400個潛在地震位置模擬了35萬個地震情景，并利用PEGS信號訓(xùn)練了一個深度學(xué)習(xí)模型（稱為PEGSNet）。之后，作者又用2011年日本東北大地震的實時數(shù)據(jù)測試了這個模型——2011年日本東北大地震是迄今有記錄的規(guī)模最大、破壞力最強的地震之一。

他們發(fā)現(xiàn)，PEGSNet能準確計算地震方位、地震規(guī)模，以及地震隨時間的變化。重要的是，PEGSNet能快速給出以上信息，在地震波達到達前就做出判斷。

作者總結(jié)道，PEGSNet在大型地震及其演化（從地表破裂到可能出現(xiàn)的相關(guān)海嘯）的早期監(jiān)測方面或能發(fā)揮重要作用。雖然這個模型主要針對日本，但作者強調(diào)，該模型也能很好地適用于其他地區(qū)，只需很小的調(diào)整就能實時使用這一策略。