捕捉地震，上『超级大脑』

喻思南

如何提高地震监测和风险防范能力？近年来，地震相关研究中常能见到前沿科技的身影。

通过深度学习历史地震数据，人工智能地震监测系统“智能地动”可以监测到微弱的地震波信号，并在兩秒内报出地震参数信息。借助超级计算机，灾害模拟评估的区域更广、精确度更高。随着科技的发展，我国的防震减灾能力不断提升。

地震什么时候发生？在哪儿发生？震级多大？值班时，中国地震台网中心的速报员杜广宝和搭档要在10分钟左右核算地震参数信息，校正自动速报结果，给出正式速报。

杜广宝的值班周期是24小时。“值班日都是无眠夜。”他说，每当地震来临时，自动速报系统触发，他就会投入到紧张的工作中。较大地震后余震频发时，中心的速报员还会全员出动。

有没有一种方法能既精确又快速地给出地震参数信息？如今，一套人工智能全自动地震监测系统——“智能地动”，有望为地震实时监测提供新手段。

“智能地动”系统由中国科技大学张捷教授团队与中国地震局合作完成。2018年12月起，“智能地动”系统在中国地震局试运行，与四川和云南地震台相连，实时处理两地的中国地震实验场的百余个地震台数据。基于2019年446个地震评估结果发现，“智能地动”系统与专业人员人工计算处理的结果非常接近。研发团队还利用“智能地动”对美国俄克拉荷马州相关地震资料进行了测试，地震定位误差在4公里之内。

“智能地动”是一套人工智能软件系统。张捷介绍，与传统监测系统不同，它有深度学习能力，能够根据记忆中汇集的上百万个地震资料，结合地震学理论，快速处理正在发生的地震数据。打个比方，传统的监测系统是一个单纯的理论专家，而“智能地动”是一个有深度历史记忆的理论专家。“用人工智能技术，就相当于全体地震学家在一起值班处理地震数据。”张捷说。

由于能不断从历史地震大数据中“学习”，“智能地动”练就了一双监测地震的“火眼金睛”——可以有效去除各频段噪声，识别能力强，从而监测到微弱的地震波信号。传统监测系统一般处理3级以上的地震，而“智能地动”系统可以报出1级以上的地震的信息，提高了地震监测的能力。张捷介绍，微小地震可能是大地震发生的前兆，能够自动识别出它们是地震监测的重要突破。

准确定位地震和推断破裂机制是地震监测的难点。“智能地动”系统可以直接根据地震波形来记录、推断位置与深度。同时，借助强大的记忆数据库，系统能在1—2秒内推算出地震的位置、深度、震级和震源机制等参数。

“两秒内出结果”意味着什么？张捷说，地震发生后尽早报出信息，能向地震波还没有到达的地区发出预警，为公众采取防护措施、政府确定救援方案抢出宝贵时间。

通常，大地震影响的不仅仅是单个城市，对区域内城市群进行震害分析，对于统筹救援资源也非常重要。而大区域、精细化、动态的模拟对计算能力提出了更高要求。林旭川认为，超级计算机将是智能社会的重要战略性资源，它的应用可以为模拟地震灾害提供一次飞跃的机会。

（选自《人民日报》）

?小编有话说

由于我们对地球内部的地质结构和应力变化情况不够了解，更无法直接进入地球内部观测地震的孕育、发生过程，地震预测至今仍是世界性的科学难题。但面对潜在的地震灾害风险，我们并非只能被动应对，而可以未雨绸缪。无论是利用人工智能技术监测地震，尽快发出预警信息争取防护时间，还是借助超级计算机做好城市抗震精细化规划，都能帮助我们面对灾害时多一份从容。我们还可以主动出击，通过制造可控的人工震源等方式，推演地下情况，摸清地震的“脾气”，提升应对水平。一般人不容易直接察觉到地震科技的进步。虽然人类短期内还无法完全掌握地震的发生规律，但我们对地震的认识正在不断深入，一些新技术、新手段的应用，让科学家在与地震过招时有了更足的底气。

适用话题

人工智能;防震机制;科技发展……