دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر
دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر

استفاده از یادگیری ماشینی و سیگنالهای گرانشی در آشکارسازی سریع زمین لرزه های بزرگ

منبع ساینس نیوز، 11 می 2022

 

زمین لرزه ای به قدرت 9 ریشتر به سواحل ژاپن در 2011 برخورد کرد و سونامی پس از آن بیشتر ساحل این کشور از جمله شهر اتسیوچی را ویران کرد.

 

زمین لرزه های بزرگ تنها زمین را حرکت نمی دهند، بلکه در میدان گرانشی زمین تغییراتی با سرعت نور ایجاد می کنند. اکنون پژوهشگران به کامپیوترها آموخته اند که این سیگنالهای خرد گرانشی را شناسایی کنند که نشان دهنده روشی برای استفاده از سیگنالها در تعیین مکان و اندازه یک زمین لرزه بزرگ تقریبا بطور آنی است.

چنین سیستمی می تواند یک مشکل آزارنده در لرزه شناسی را حل کند: چگونه می توان اندازه واقعی یک زمین لرزه را بلافاصله پس از رویداد آن اندازه گیری کرد. بدون چنین توانایی، ارسال سریع و موثر هشدارهای خطر که می توانند نجات جان هزاران انسان را موجب شوند بسیار دشوارتر خواهد شد.

لرزه نگارهای موجود به سختی می توانند در چند ثانیه پس از وقوع زمین لرزه، یک زمین لرزه برای مثال 7.5 ریشتری را از زمین لرزه 9 ریشتری تشخیص دهند. زیرا تخمین های اولیه اندازه زمین لرزه به ارتفاع امواج لرزه ای موسوم به امواج P که زودتر از بقیه به ایستگاه پایش می رسند بستگی دارد. لیکن در مورد زمین لرزه های بسیار نیرومند این امواج P اولیه هنوز ارتفاع واقعی امواج لرزه ای را منعکس نمی کنند که عمل تفکیک میان زمین لرزه های با شدت متفاوت را دشوار می سازد.

اما امواج لرزه نگاری اولین نشانه های یک زمین لرزه نیستند. تمام جرمی که در یک زمین لرزه بزرگ به جنبش در می آید باعث تغییر چگالی صخره ها در مکانهای متفاوت می شود. این تغییر چگالی باعث تغییرات اندکی در میدان گرانشی زمین می شود که به نوبه خود امواج گرانشی کشسانی ایجاد می کند که با سرعت نور در زمین حرکت می کنند، حتی سریعتر از امواج زمین لرزه.

شناسایی این سیگنالها قبلا ناممکن بود. لیکن پژوهشگران در حال تبدیل این امواج گرانشی به یک سیستم هشدار زودهنگام موثر هستند. از آنجایی که این موجک هیا گرانشی بسیار خرد هستند، شناسایی آنها از نویز زمینه ای در داده های لرزه نگاری دشوار است. تنها شش ابر زمین لرزه در سی سال اخیر امواج گرانشی قابل شناسایی تولید کرده اند. لیکن با استفاده از داده های آزمایشی و الگوریتم هیا یادگیری ماشینی دانشمندان توانسته اند سیستمی برای هشدار زودهنگام زمین لرزه های بزرگ ابداع کنند که امید می رود بتواند 5 تا ده ثانیه زودتر از سایر سیستم ها هشدار زمین لرزه را صادر کند.


تدریس دروس ریاضیات دبیرستان و دانشگاه

توسط مدرس خصوصی مجرب - کارشناس مکانیک جامدات از دانشگاه تهران
با بیش از 23 سال سابقه تدریس خصوصی ریاضیات
09360771981