Σύστημα προειδοποίησης σεισμικής δραστηριότητας με χρήση δικτύων βαθέων αρχιτεκτονικών
Loading...
Date
2023-07-16
Authors
Σίνα, Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Οι σεισμοί αποτελούν μια σημαντική απειλή για την ανθρώπινη ζωή και τις υποδομές, καθώς είναι αδύνατον να γνωρίζουμε πότε θα συμβούν και πόσο καταστροφικοί ή μη μπορεί να είναι. Για αυτό το λόγο, έχουν γίνει πολλές έρευνες για την ανάπτυξη Συστημάτων ́Εγκαιρης Προειδοποίηση τα οποία, στη περίπτωση ενός σεισμικού γεγονότος, μπορούν να προειδοποιήσουν έγκαιρα απομακρυσμένες (από το επίκεντρο του σεισμού) περιοχές για τα επικίνδυνα σεισμικά κύματα που θα φτάσουν, με σκοπό την ελαχιστοποίηση των πιθανών απωλειών (ανθρώπινων ή υλικών). Οι περισσότερες από αυτές τις έρευνες, χρησιμοποιούν κλασσικές τεχνικές ψηφιακής επεξεργασίας σεισμικών σημάτων με αποτέλεσμα η ακρίβεια και οι χρόνοι απόκρισης τους να μην είναι οι επιθυμητοί. Παρατηρώντας αυτό και βλέποντας την συνεχόμενη εξέλιξη και χρησιμότητα της Μηχανικής Μάθησης (ML) σε όλο και περισσότερους κλάδους, σε αυτή την ερευνητική εργασία προσπαθούμε να δημιουργήσουμε ένα EWS με χρήση αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Το προτεινόμενο σύστημα αξιοποιεί τεχνικές μηχανικής μάθησης και ανάλυσης εικόνων σε πραγματικό χρόνο, με σκοπό τον εντοπισμό σεισμικών γεγονότων καθώς και τον εντοπισμό των επικέντρων (γεωγραφική τοποθεσία) αυτών πριν την άφιξη των σεισμικών κυμάτων σε περιοχές ενδιαφέροντος. Ως δεδομένα, χρησιμοποιήσαμε μια έτοιμη βάση δεδομένων με σεισμικά σήματά τα οποία έχουν καταγραφεί από 619 σεισμικούς σταθμούς της Ιταλίας, από το 2005 έως το 2020 οι οποίοι είναι στρατηγικά τοποθετημένοι σε σεισμογενείς περιοχές. Αυτά τα δεδομένα (σήματα) μετατρέπονται σε εικόνες και τροφοδοτούνται σε Συνελικτικά Νευρωνικά Δίκτυα (CNNs) τα οποία έπειτα, αξιολογούνται και τελικά κρατούνται αυτά με τα πιο αξιόλογα αποτελέσματα. Παρακάτω θα δούμε έρευνες που έχουν ήδη γίνει, θα αναλύσουμε πως προσεγγίσαμε το πρόβλημα καθώς και τα αποτελέσματα της έρευνας μας.
Description
Keywords
Σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης, Βαθιά μηχανική μάθηση, Συνελικτικά νευρωνικά δίκτυα, Ψηφιακή επεξεργασία σημάτων, Ανάλυση εικόνων