新安晚報 安徽網 大皖新聞訊  中國科學技術大學張捷教授課題組在監測地震、應用人工智能實時估算地震震源破裂機制參數領域取得突破性進展，他們采用人工智能方法可在1秒內算出震源機制參數。該成果日前發表于《自然-通訊》，近期將在中國科學技術大學與中國地震局合作研發的“智能地動”人工智能地震監測系統上試運行。

震源機制解獲取速度位于世界領先地位

“智能地動”是什么？它是一套擁有深度學習能力的人工智能軟件系統，能夠根據記憶中匯集的上百萬個地震資料，結合地震學理論，快速處理正在發生的地震數據。中國科學技術大學地球和空間科學學院張捷教授課題組成員、博士后朱慧宇告訴記者，該系統是世界上第一個人工智能實時監測系統，它可以在很短的時間內獲得地震發生時間、震級及震源機制解等關于震源的信息，而這些信息可為后續的防震減災救援活動和后續地震趨勢的判斷提供支持。

朱慧宇對該系統進行介紹

據了解，地震的發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、傾向及傾角等參數描述，稱為地震震源機制解。從地面地震記錄反推地震震源機制是監測地震的一項重要工作，相關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、破裂速度與應力降等參數。震源機制解能幫助預測海嘯、強余震的可能分布以及揭示震源附近的應力分布狀況等。目前，世界各地地震監測臺網在地震速報信息里只有發震時刻、震級、地點和深度，不包括震源機制參數，地震發生3到10分鐘才報出震源機制參數。

張捷課題組采用人工智能方法，有效地解決了這個復雜計算問題，并應用完備的理論地震大數據訓練人工智能神經網絡，完善了該人工智能系統的準確性和可靠性。當地震發生后，實際地震數據進入人工智能系統，在不到1秒的時間內，系統就能準確估算出震源機制參數，大量實際數據測試證實了該方法的有效性。

朱慧宇說，“通過這一方式可以知道地震是怎么發生的，后續地震是否會發生，對震情會有一個判斷，對于我們會有一個技術上的指導，它可以在更短的時間獲得更精確的結果，也說明我們的技術在不斷的發展和研發”。

防震減災意義重大人工成本縮減

那么震源機制解計算時間的提速給我們帶來了什么便利呢？朱慧宇表示在我國防災領域中，如果人們能在地震發生前三秒收到預警，傷亡人數可以降低14%，如果能提前10秒發布預警，傷亡人數可以降低39%，“人們有更多的時間做出反應判斷，比如工廠停工地鐵停運，地震發生的時候每一秒都是非常珍貴的，”一秒的改進對人民生命財產有更大的保證，也是對技術提出了更高的要求。

中國科學技術大學地球和空間科學學院教授、博導伍新明介紹，智能監測系統對于防震減災救援的指揮也是非常重要的，“決策層可以不用親赴現場就能精確的做到震源發生的重災區，可以精確的提供救援幫助以及救援指導。”相比過去，人工智能的參與大大的減少人工成本，“過去分析數據只有值班輪流人工進行，不能實時記錄。”目前，系統從地震波的處理到對地震的識別都實現了全方位自動化的流程，無需人工參與。

實施效果顯著將在安徽應用更多場景

記者了解到，目前該系統主要在國家川滇地震實驗場測試運行，實時處理中國地震實驗場的百余個地震局數據并取得了很好的效果，過去需要1到3分鐘中國地震局才能播報出來的信息，使用智能系統只需要一秒鐘能獲取到所有信息，包括時間地點震級和所有參數。

據資料顯示，2020年1月1日-2020年12月31日期間，該系統共記錄中國地震科學實驗場內發生的地震1106次。

記者了解到，該課題組此前也與安徽省以及合肥市地震部門取得聯系，合作密切，采集到合肥地震的歷史數據并對數據進行分析。”伍新明介紹，在安徽的郯廬斷裂帶上，他們也布置了很多臺站研究地震的情況，并做了很多的工作，接下來還會有應用的場景。”

陳秋莉 新安晚報 安徽網 大皖客戶端記者 陳牧

編輯  張大為