По словам ученых ДВФУ, один из способов выявления предвестников землетрясения основан на прослушивании звука земных недр: повышенная тектоническая активность сопровождается характерными звуками — геоакустической эмиссией. Это явление возникает из‑за того, что породы под землей накапливают колоссальные тектонические напряжения.
«Обычно различные интенсивные техногенные шумы и вибрации мешают сейсмологическим наблюдениям. Мы же предлагаем использовать техногенный источник для создания дополнительной сейсмической "подсветки" участка земной коры и выявления его структуры. Изменение структуры геосреды может свидетельствовать об активизации сейсмических процессов. Этот факт можно использовать как один из предвестников землетрясения», — отметил один из авторов новой программы, доцент Департамента электроники, телекоммуникации и приборостроения Политехнического института ДВФУ Сергей Шевкун.
Ученые университета разработали программу для обработки результатов наблюдений, которая использует новый нейросетевой метод Physics‑Informed Neural Networks, а также новую архитектуру нейронных сетей Kolmogorov‑Arnold Networks.
«Обычно для повышения точности требуется увеличить количество наблюдений. Новый метод позволяет обойти это ограничение и дополнить данные наблюдений известными сведениями о физических закономерностях, происходящих в земной коре процессов», — объяснил Сергей Шевкун.
Использование нового подхода снижает вычислительные затраты на обработку акустических сигналов и при этом позволяет улучшить разрешение, то есть охватить большие объемы и создавать более точные 2D‑ и 3D‑карты геологического строения.
«На данном этапе исследование носит теоретический характер: проведены численные эксперименты, получены обнадеживающие результаты. В перспективе наши идеи могут иметь значительную сферу применения: например, сейсморазведка, которая применяется для поиска месторождений нефти, газа, угля и рудных ископаемых, оценки прочности грунтов перед возведением крупных объектов», — заключил ученый.
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования. Результаты представлены на конференции Solar‑Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors.
Научные открытия возможны благодаря постоянно развивающейся инфраструктуре кампуса ДВФУ. В 2024 году по отдельному поручению президента России Владимира Путина Дальневосточный федеральный университет вошел в программу строительства кампусов мирового уровня в рамках национального проекта «Молодежь и дети». Вторая очередь кампуса ДВФУ будет включать новый комплекс общежитий на 4000 человек. По поручению президента в стране создается целая сеть современных кампусов. К 2030 году появится созвездие из 25 новых кампусов университетов. Работу по этому направлению ведут Правительство Российской Федерации и Минобрнауки России.