中國科大團隊首創(chuàng )人工智能全自動(dòng)地震監測系統

當地震發(fā)生的時(shí)候，地震波信號傳到地震臺網(wǎng)，地震專(zhuān)業(yè)人員采用理論算法處理地震數據，得出地震震中、震級、發(fā)震時(shí)刻、深度、破裂機制等參數，迅速做出公眾通報，為防震減災提供重要的科學(xué)信息。雖然許多國家采用自動(dòng)的快速數字算法得出地震信息，但結果經(jīng)常不可靠，常發(fā)生誤報，因此自動(dòng)算法與專(zhuān)業(yè)人員人工計算結果及質(zhì)量監控的結合是當前監測地震的主要手段，這種工作方式要求地震監測組織必須加強24小時(shí)人工持續值班監測的能力。

經(jīng)過(guò)六年的努力，中國科技大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院張捷教授課題組、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院李衛平教授、陳志波教授課題組、計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳恩紅教授課題組與中國地震局地震預測研究所趙翠萍研究員團隊合作推出世界首個(gè)人工智能地震監測系統—“智能地動(dòng)”監測系統。該系統在位于四川、云南兩省的中國地震實(shí)驗場(chǎng)試用了一年，中國地震局基于2019年446個(gè)地震評估結果對比顯示無(wú)人操作的“智能地動(dòng)”監測系統與專(zhuān)業(yè)人員人工計算處理結果的準確性非常接近，同時(shí)，“智能地動(dòng)”監測系統僅需要1-2秒時(shí)間報出所有地震震源參數，而目前世界上最先進(jìn)的美國國家地質(zhì)調查局（USGS）自動(dòng)速報系統需要3-5分鐘計算時(shí)間后報出地震信息。能夠快速報出地震預警信息對于及時(shí)通知公眾立即采取防護措施、迅速終止核電站等重要設施的運行、減緩高鐵速度、確定救援方案等具有重要意義。無(wú)人操作的人工智能地震實(shí)時(shí)監測系統的出現，極大地緩解了24小時(shí)人工監測地震的壓力，特別是能夠及時(shí)處理密集的地震臺網(wǎng)大數據，幫助減少了誤報、漏報現象。

張捷教授課題組與陳恩紅教授課題組曾于2014年在Nature Communications發(fā)表了地震搜素引擎的創(chuàng )新工作，該工作的研究成果也在“智能地動(dòng)”系統里實(shí)現了實(shí)際運行，發(fā)揮了重要作用。2020年2月6日張捷教授課題組與李衛平教授、陳志波教授課題組聯(lián)合在Scientific Reports發(fā)表論文：Locating induced earthquakes with a network of seismic stations in Oklahoma via a deep learning method，該論文的第一作者是張雄博士，通訊作者是張捷教授。近兩年來(lái)張捷教授課題組在人工智能地球物理學(xué)的應用領(lǐng)域發(fā)表了15篇學(xué)術(shù)論文，在國際學(xué)術(shù)大會(huì )上21次做相關(guān)的學(xué)術(shù)報告。

當前許多國際知名大學(xué)和科研組織都在研究人工智能地震監測問(wèn)題，但大多處在基礎科研以及發(fā)表論文階段。中國科大交叉合作團隊與中國地震局合作推出實(shí)際運行的人工智能系統，是國際領(lǐng)先。該系統已成功地測試了多個(gè)國家的地震數據。目前，系統的研發(fā)團隊正在與日本、土耳其、墨西哥等地震頻發(fā)的國家地震監測機構探討交流合作推廣計劃。