编者按:本文来自极客公园,作者:Sun小Lei,36氪经授权转发。

地震等自然灾害面前,人类总是显得很渺小,希望可以提前获知,做好撤离和其他准备工作。然而,虽然人类研究地震预测已超过千年,但始终无法准确预测。

近日,英国剑桥大学的研究人员宣布,他们利用机器学习,在实验室的模拟状态下成功预测了地震。虽然还处在实验室阶段,但人工智能为我们预测地震提供了另一个角度。

AI 可以听懂地震的「语言」

研究人员们发现了一个导致地震的隐藏信号——一种特殊的声音。这种声音由地壳的断层运动所发出,而地壳的断层运动被认为是地震的主因,机器学习算法能够找到这种运动发出声音中的规律,评估断层的压力以及发生断裂所需时间,最终进行精确预测。

研究人员使用了模拟实际地震的实验室系统,他们在层间放置岩石混合物来模拟真实断层,然后将采集到的地层运动所发出的声音送入机器学习算法当中,最后利用机器学习技术来分析地震时的声信号并研究它的模式。

研究人员表示,机器学习算法能够识别声音中的特定模式,这些声音之前被认为只不过是噪音,而它们产生于地震发生的很久之前。他们表示,这种声音模式的特点还可以用于估计地震之前剩余的时间,因为这种声音会随着地震的接近越来越响。

剑桥大学 Colin Humphreys 表示,「这是机器学习第一次被用于分析声学数据,以预测何时会发生地震,在地震真正发生的很久之前就做出预测,这样就可以提供足够的报警时间——机器学习的能力真的是不可思议的。」

准确预测地震还有很长的路

从某种程度上来讲,地理学家很早就能对地震做出预测,然而他们的预测只能称得上是估算,他们会根据以往的经历观测数据,对未来的地震进行周期性的预测,这种预测方式有时会有着很大的误差。

为了提高地震预测的精度,科学家研究了大量地震前的征兆:前震、电磁干扰、地下水文变化——甚至是不寻常的动物行为,不过这些尝试似乎都不太奏效。

而机器学习的加入,为提高地震预测的精确度带来了可能。研究人员将「模拟地震」发生之前,之中、和之后测量的大量数据输入到机器学习算法当中,然后,通过算法筛选数据,查找当人造地震发生时发出信号的可靠模式,从而提高地震的预测精度。

不过,目前这种方法还停留在实验室阶段,而真实地震要复杂得多:真实地震中的压力,要比实验中大好几个数量级,岩石温度不同也会造成声波差异。

研究人员也表示,该方法是否有效,自然要看其在真实环境下预测地震的表现。所以,研究的下一个目标将会是,在尽可能接近实验环境的条件下进行地震预测。不过,准确预测地震这项工作相当繁杂,未来还有很长的路要走。

AI 成功预测模拟地震了!不过离实际应用还很远

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