Ahli seismolog Stanford, Gregory Beroza sedang membeli-belah pada suatu hari apabila dia mendengar lagu yang tidak dikenalinya. Jadi dia menarik telefon pintarnya dan menggunakan aplikasi popular Shazam untuk mengenal pasti lagu itu.
Shazam menggunakan algoritma untuk mencari "cap jari akustik" untuk lagu-bahagian lagu yang menjadikannya unik-dan membandingkannya dengan pangkalan data lagu.
Bagaimana jika, Beroza bertanya-tanya, dia boleh menggunakan teknik yang sama untuk mengenal pasti gempa bumi?
Selama bertahun-tahun, ahli seismologi telah cuba mengenal pasti "mikrocake" -hakaukan yang sangat kecil sehingga mereka tidak mendaftar pada alat pengukuran tradisional. Mengenal pasti mikrocake dapat membantu saintis memahami tingkah laku gempa bumi, dan berpotensi membantu mereka meramalkan peristiwa seismik berbahaya.
Seperti lagu-lagu, gempa bumi juga mempunyai cap jari.
"Struktur bumi berubah dengan perlahan, sehingga gempa bumi yang terjadi di dekat satu sama lain mempunyai bentuk gelombang yang sangat mirip, iaitu, mereka mengguncang tanah dengan cara yang sama, " jelas Beroza.
Lama kelamaan, para penyelidik telah mencipta pangkalan data cap jari gempa untuk mengenal pasti pergerakan tanah yang mungkin menjadi mikoriza. Apabila pergerakan tanah berlaku, ahli seismologi boleh menggunakan pangkalan data untuk melihat sama ada ia sepadan dengan mana-mana cap jari gempa yang diketahui. Tetapi menggunakan pangkalan data ini adalah proses perlahan, dan ahli seismologi sering cuba membaca sejumlah besar data dalam masa nyata.
"Anda boleh bayangkan jika anda cuba membandingkan semua masa dengan 365 hari setahun, 24 jam sehari, dengan cepat menjadi pekerjaan yang sangat besar, " kata Beroza. "Malah, ia menjadi mustahil besar."
Bagaimana kerja FAST (Stanford) (Stanford) Tetapi pembaca cap jari yang menggunakan algoritma berasaskan algoritma berdasarkan Shazam boleh berpotensi untuk melakukan pekerjaan itu dengan serta-merta, Beroza digambarkan.
Seismologist merekrut tiga pelajar dengan kepakaran dalam geosains komputer untuk membuat algoritma. Bersama-sama, pasukan itu datang dengan sebuah program yang dipanggil Cap Jari dan Persamaan Thresholding (FAST). Akronimnya sesuai: FAST dapat menganalisis seminggu data seismik yang berterusan dalam masa kurang dari dua jam, 140 kali lebih cepat daripada teknik tradisional. Tidak seperti pangkalan data tradisional, FAST menggunakan cap jari untuk membandingkan "seperti dengan seperti, " memotong proses pembaziran masa untuk membandingkan semua gempa bumi dengan semua gempa bumi yang lain.
Hasil kerja tim baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Science Advances .
"Penggunaan berpotensi [FAST] benar-benar ada di mana-mana, " kata Beroza. "Ia mungkin berguna untuk mencari gempa semasa susunan aftershock [gempa bumi kecil yang sering mengikuti yang lebih besar] untuk memahami proses yang mana satu gempa membawa kepada gempa bumi lain."
Ia juga mungkin berguna dalam memahami "seismicity disebabkan" - gempa bumi yang disebabkan oleh tingkah laku manusia. Penyebab biasa seismicity disebabkan oleh suntikan air sisa, di mana air yang tercemar dari penggerudian minyak dan gas dilupuskan dengan menyuntikkannya ke telaga bawah tanah. Suntikan air sisa dianggap sebagai penyebab gempa bumi terbesar yang disebabkan oleh manusia dalam sejarah Amerika Syarikat, gempa bumi 5.7 magnitud di Oklahoma pada tahun 2011. Perlombongan, patah hidraulik dan bangunan takungan yang sangat besar juga diketahui menyebabkan gempa bumi. Tidak seperti gempa bumi semulajadi, bilangannya tetap konsisten sejak bertahun-tahun, gempa bumi yang disebabkan manusia meningkat dalam kekerapan, kata Beroza. CEPAT mungkin sangat membantu dalam bidang ini, yang memberi penyelidik gambaran yang lebih baik tentang betapa banyak aktiviti manusia yang menjejaskan kerak bumi.
Masih ada cabaran sebelum FAST dapat dilaksanakan sepenuhnya. Dalam penyelidikan pasukan, FAST hanya digunakan dengan instrumen tunggal pada satu garis kesalahan. Untuk digunakan secara meluas, ia mestilah dijaringkan melalui satu siri sensor seismik. Ia juga perlu lebih cepat, kata Beroza. Pada masa ini, pasukan ini sedang berusaha memperbaiki ini, dan Beroza mengharapkan untuk melepaskan lebih banyak keputusan dalam tahun ini.
