AIを使って地震を予測、アメリカでこれまでにない実証実験を開始!

  画像 Haiti: Earthquake 2010 / EU Civil Protection and Humanitarian Aid

地震大国の日本では、度重なる震災や大きな有感地震もあって様々な地震予知の方法が注目され、検討されてきた。

そんな中、アメリカが人工知能(AI)を使って地震の揺れ方を予測する画期的なシステムを考案して話題になっている。

アメリカで開発されている「DeepShake」と呼ばれるこのツールは、AIの一種であるディープ・ニューラル・ネットワークを使用して地震の発生を数秒前に知らせるという。膨大な過去の地震データをAIに学習させてパターンを特定し、揺れの伝わり方を予測するのだそう。

また、「DeepShake」のシステムは米国西海岸を拠点とする「ShakeAlert」という既存のシステムに類似しているという。「ShakeAlert」地震の最初の波を検出した後、本震がいつ着地するかを計算するものだ。

DeepShakeを開発したスタンフォード大学のチームの一員であるAvoy Datta氏は、次のように述べる。

「DeepShakeは、空間と時間の次元を超えて、地震の波形から信号を拾うことができます。それゆえ、これまでの警報システムと比べて爆発的な速さで検出することを可能にするでしょう」

開発チームによると、アメリカのカリフォルニア州リッジクレスト近郊で発生した地震の地盤変動を予測するために、このシステムを開発したという。




この地域は2019年に群発地震に見舞われ最大でマグニチュード7.1を記録したが、ほとんどは小規模なものだった。研究者たちは2019年7月から9月にかけてこの地域を襲った36000回以上の地震のデータを使用して今回の揺れを予測するツールを調整。

データセットの80%を投入した後、10%は微調整用に、10%は予測が現実と一致するかどうかをテストするために残していたという。そして、一連の中でより大きな地震をより重視するようにプログラムし、早期警報システムとしてよりよく機能するようにした。その後、地震が発生する3秒から13秒前に地震観測所で揺れを警告することに成功したという。

研究者らによれば、機械学習モデルが警報システムの速度と精度を向上させる可能性があることを示しているという。チームメンバーのDaniel J. Wuは次のように述べる。

「ほとんどの早期警報システムでは、まず地震の発生場所とマグニチュードを決定してから、その場所の地盤の動きを計算します。これらの各ステップは、地面の揺れの予測を低下させるエラーを引き起こす可能性があります。しかし、機械学習モデルを最後から最後までトレーニングした場合、この追加情報を活用して精度を向上させることもできると考えています」

今回の研究成果は、アメリカ地震学会で発表された。実用化されるのか、今後の動きに期待していきたい。

(田中尚 山口敏太郎タートルカンパニー ミステリーニュースステーションATLAS編集部)

 

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