目前，中国建玉成球规模最大地震预警网，逐日产生的地震监测数据高达数百GB，如此海量数据在传输、存储以及处理等方面面临巨大寻衅，地震监测系统的自动化和智能化升级迫不及待。
中国地震局地球物理研究所陈石研究员指出，该所科研团队联合中国地震台网中央、辽宁省地震局、四川省地震局和中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院大学等，历时3年成功研发出一套以人工智能技能为核心的地震监测智能化软硬件系统，并以《西游记》中神通广大、能辨听世间万物声音的神兽“谛听”命名。
中国科研团队成功研发出以人工智能技能为核心的地震监测智能化软硬件系统——“谛听聪慧盒子”。中新网 孙自法 摄
这一被誉为“地学AI助手”的“谛听”系统(又称“谛听聪慧盒子”)，基于大型人工智能地震学演习数据集，开拓演习了一系列自动地震数据处理算法。据先容，“谛听”数据集包含数百万条具有高质量标注的地震波形数据，不仅覆盖天然地震事宜，还包括爆破、塌陷等非天然地震种别，以及范例滋扰噪声数据种别。在“谛听”数据集支持下，科研团队开拓出“谛听”系列人工智能自动地震数据处理算法。
“谛听”如何实现地震监测领域大数据的自动化与智能化处理？“谛听”算法开拓卖力人、中国地震局地球物理研究所赵明博士表示，“谛听”系列算法能够实现直接从连续不雅观测波形中自动检测地震事宜、预测震级、判断地震波纵波和横波到时、自动判别纵波初动极性、预测台站方位角等功能，在数秒内完成繁芜的地震数据剖析任务。针对2022年四川泸定6.8级地震，科研职员利用“谛听”算法自动剖析该地震波形资料，对主震及别的震的繁芜断层构造进行风雅研究，通过案例进一步证明了“谛听”在防震减灾中的实际运用代价。
地震科技创新：人工智能技能具有独特上风
中国地震局地球物理研究所副研究员李璐指出，近年来，随着大量地震台站的布设和地震不雅观测水平的不断提升，传统的利用人工进行地震检测的办法已无法知足海量地震数据处理和繁芜波形特色剖析的哀求，而人工智能技能可以帮助快速处理和剖析大量的地震数据，在地震类型的判断、地震事宜的自动识别与检测方面有着独特上风。
中国地震局地球物理研究所副研究员李璐科普先容研究团队成功开拓的地震智能监测系统及其运用。中新网 孙自法 摄
同时，人工智能还可以对山体滑坡、泥石流等地质磨难进行预警。通过剖析地声、电磁波等旗子暗记，人工智能可以对地质磨难的发生及时给出预警信息，为应急避险供应宝贵韶光。此外，人工智能还可以帮助优化应急接济方案。通过剖析磨难发生地的地形、气候等数据，为应急接济供应更加准确和及时的决策支持。
她说，在地震系统推广和运用人工智能技能方面，中国地震局地球物理研究所地球物理先导技能研究室一贯坚持自主研发，致力于从地震监测到科学研究的全流程、系统化的人工智能科技创新。该科研团队利用中国地震科学探测台阵一期数据，构建并发布了基于密集台阵不雅观测的地震学标准数据集。它是海内基于中国地震科学探测台阵数据发布的第一个标准数据集产品，标注数量达百万量级。
在实现地震监测业务化方面，该团队基于人工智能技能搭建地震智能监测系统，实现震相拾取、震干系联与地震定位的全流程自动化处理，并在四川、贵州等水库地区进行布设，实现水库地震事宜的智能监测和实时地震目录产出，极大提升地震监测业务能力及时效性，为水库地震安全监测和风险评估供应主要技能支撑。
四川省震灾风险防治中央高等工程师阮祥先容说，2021年该中央与中国地震局地球物理研究所王伟涛研究员团队互助，采取“边开拓、边运用、边完善”的思路支配人工智能水库地震监测平台，随着人工智能技能近几年高速发展，这个平台也不断完善，从最开始的1.0版升级到目前的2.4版，人工智能水库地震监测平台自动产出的地震目录准确率基本达到90%以上。
中国地震局地球物理研究所副研究员于子叶补充称，科研团队基于深度学习方法设计出轻量化震相拾取模型和快速震干系联算法，可以为地震检测事情供应良好的模型根本，他们基于自行设计的模型在包括滑坡、地震编目等多种场景事情中进行考试测验，已取得良好效果。
未来发展趋势：人工智能运用将更加深入广泛
李璐表示，虽然目前人工智能在地震学中的发展风起云涌，但也该当意识到，人工智能目前并不能完备代替人的事情，在技能上仍存在一定寻衅：一是地震数据常日非常弘大，而且质量参差不齐，这使得数据洗濯、预处理和特色提取等任务变得非常繁芜；二是深度学习模型就像一个黑盒子，这种黑盒子的机制使得许多繁芜的人工智能模型每每缺少可阐明性，该限定会对地震自动监测结果的可靠性和可信度产生影响。针对人工智能模型可能存在的误检测问题，加入人工校核机制可能是一种有效的办理办法。
“现在一贯强调创新，但是创新之后的(运用)事情才是主要的。”于子叶提醒说，就像科研团队设计出轻量化震相拾取模型，始终强调精度和速率并重，但刚开始利用后创造只有60%精度，这在实际事情无法利用，也便是有创新，但没有实用化。团队后续基于中国地震台网中央供应的数据集重新制作全套流程，历经近两年的改进终于将精度提升到85%以上，基本达到可用的程度。
中国地震局地球物理研究所副研究员于子叶展示该所研发的运用人工智能技能地震动监测系统，个中右侧曾在南极科考中投入利用。中新网 孙自法 摄
于子叶认为，未来利用人工智能技能进行地震科技创新将会更加深入和广泛，须要在数据驱动技能、跨学科互助、智能监测、公众年夜众教诲等多方面进行不断的探索和创新。他强调，未来要促进人工智能技能在地震学中的进一步发展，须要加强各单位间的数据共享和互助，建立更加开放和共享的地震数据平台，以促进数据的流利和运用。中国地震局地球物理研究所筹建的地震科学国际数据中央，其基于密集台阵不雅观测的地震学标准数据集，旨在提升地震科学数据及其产品的环球做事共享能力，深化国际海内地震科技互助，推动环球地震减灾高质量发展。
于子叶表示，未来须要进一步深化对地震数据的挖掘，探索更加有效的特色提取、数据洗濯和预处理方法，以应对地震数据的繁芜性和不愿定性，同时也要加强人工智能算法和模型的优化和创新，提高算法的泛化能力，更有助于人工智能技能在地震学领域的推广和运用。(完)