Комментарии 35
а если не сбылось, то кашпировскими...
Предсказания за горизонт 8-15 суток пока не выстреливают. За редкими исключениями, когда можно мерить радон, но НЯП он тоже выделяется за часы до крупного землетрясения.
Да хотя бы за 10 минут - уже можно получить EAS и выбежать на улицу. Но нет - даже за 10 мин. никто не может. А вот за 15 сек. - мало чем поможет.
За редкими исключениями, когда можно мерить радон, но (...)
С радоном тоже все очень не просто. Я работал с такими данными из разных регионов. Радоновыделение очень сильно подвержено влиянию самых разных приповерхностных факторов. Мы ведь хотим мониторить процессы коре, а измерять пытаемся на поверхности. Если, к примеру, измерения ведутся в шурфах, то почти наверняка там получится ерунда. Аномалий будет несчетное множество... только вот их связь с тектоникой (геодинамикой) совершенно не очевидна. Даже обычный дождик влияет на газопроницаемость рыхлых пород на глубинах в десятки метров. Я уж не говорю про грунтовые воды и прочее.
Ну и еще при работе с радоном надо учитывать второй фактор - это его период полураспада. По сути, мы мониторим не приток радона, а его накопленное количество (= интегральный показатель) за период в несколько суток. Короткопериодные аномалии по нему не отслеживаются в принципе. А более длинные неизбежно смешиваются с аномалиями, генерируемыми экзогенными факторами.
Гораздо более осмысленны, имхо, измерения газодинамики в глубоких скважинах, особенно самоизливающихся. Но таких рядов пока что очень немного...
Странно, что ИИ-модель строится по данным всего 2 землятрясений...
В Японии, после Фукусимы несколько учёных, пошли под суд, за то что неверно предсказали когда произойдёт катаклизм. По мне так не слишком к ним справедливо.
ИИ как выход -"ничонезнаю нейросетка видимо ошиблась" и учёные не при чем как бэ
Да с чего вы все взяли что если ваш инструмент нейросеть то с вас как владельца взятки гладки?
Ну, так пусть предскажут следущее и сразу станет всё ясно...
Землетрясение произошло: "Ууууу, смарите, какое наше ИИ умное, оно всё знает!"
Землетрясение не поизошло: "Ну ничего страшного, так бывает, ошибка в модели, нужно ещё отладить, и вот тогда..."
Вроде как условия всё те же - нужно предсказать дату, место и мощность землетрясения. Пока это никому сделать не удалось. Любые другие разговоры об этом - пустая трата времени.
Вы что это, сомневаетесь в возможностях ИИ что-ли? Инвесторы себе яхты не купят из-за таких как вы!
Вроде как условия всё те же - нужно предсказать дату, место и мощность землетрясения. Пока это никому сделать не удалось.
На самом деле успешные прогнозы были. Китайцы в 1975г даже эвакуацию населения объявляли - и через несколько часов правда тряхнуло. Там был целый набор предвестников (каждый из которых по отдельности не очень надежен), а потом еще и сильный форшок, который и послужил .
"последней каплей"
В принципе, любое землетрясение может быть как главным толчком, так и форшоком. Однако еще со времен А.В.Введенской были замечены некоторые признаки, которые гораздо чаще (примерно в два раза) наблюдаются у форшоков, чем у главных толчков. Эта методика ни в коем случае не гарантирует точную идентификацию, но может служить дополнительным аргументом, что риск повторного более сильного (основного) толчка очень высок.
Впрочем, следующая попытка китайских сейсмологов дать аналогичный прогноз (используя совершенно аналогичные данные с аналогичной системы наблюдений) провалилась.
В сабжевой статье прогноз, как я понял, делается по данным сейсмического режима. Но такие данные используются скорее не по причине их высокой информативности, а просто потому, что "их есть". Сейсмических сетей сейчас на планете полно, региональные и мировые каталоги (да, мировых тоже много от разных организаций) постоянно растут, и эти данные есть в открытом доступе. Нет ничего проще, чем попытаться их как-то использовать.
Однако, до сих пор углубленный анализ таких каталогов не привел к каким-то серьезным прорывам. Точнее, такие прорывы есть, но только в плане средне- и долгосрочного прогноза, и только для определенных сейсмических зон. Например, наш сейсмолог С.А.Федотов разработал концепцию "сейсмических брешей" для региона ДВ. Идея в том, что все участки тихоокеанской зоны субдукции "срабатывают" поочередно. Попросту говоря, если на каком-то участке давно не было сильного землетрясения, то оно там скоро произойдет. Исторические данные это подтверждают с большой достоверностью. В частности, сейчас следующее "опасное место" - это зона Авачинского залива (к ЮВ от Петропавловск-Камчатского). Там ожидается событие с магнитудой выше 8, что грозит городу серьезными неприятностями. Но, этот прогноз долгосрочный, т.е. событие ожидается в течение 10 лет. На днях там как раз в этом месте тряхнуло (М=7), и все бросились проверять: это форшок или нет. Получилось, что вроде бы не форшок, что и подтвердилось чуть позже (форшоком обычно называют событие, произошедшее за несколько часов или суток до главного толчка).
Но, методика С.А.Федотова годится только для длинных и достаточно однородных разломов. (Американцы используют ее в Калифорнии, а про другие места я не знаю. Для турецких разломов, где вопрос прогноза тоже стоит очень остро, успешных результатов вроде бы нет). Но главное, она принципиально не позволяет прогнозировать точное время события. Хотя, сейсмоусиление зданий провести можно (кстати, такая программа для Петропавловска была принята во многом под влиянием прогноза С.А.Федотова. Другой вопрос - насколько она эффективна в реалиях имеющегося жилфонда...).
Для более краткосрочного (но все равно не оперативного!) прогноза по сейсмическим данным есть много методик (например, методика КОЗ от А.Д.Завьялова и соавторов). Однако успехи этих методик пока что очень скромны. Дело в том, что сам сейсмический режим крайне нестационарен, плюс на это накладываются огромные проблемы с неоднородностью всех имеющихся каталогов - причем
как в пространстве, так и во времени
Это неизбежно, так как сейсмические станции постоянно добавляются/убираются, аппаратура и методика обработки совершенствуются, поэтому однородность даже регионального каталога на протяжении хотя бы десяти лет - это уже
уникальная ситуация
вот для примера пара работ с обсуждением однородности каталогов Таджикистана, Калифорнии, Аляски... А в каталоге Греции мы вообще нашли высокозначимую аномалию в режиме представительных землетрясений... которая, как позже выяснилось, оказалась багом (тоже связанным с нарушением однородности) этого каталога, который мы не заметили при его контрольных проверках.
А для прогнозных исследований, если говорить по-хорошему, однородность каталога должна поддерживаться на протяжении всего сейсмического цикла длительностью в сотни и тысячи лет...
Из-за этого практически любой момент времени в любом сейсмическом каталоге всегда уникален по целому ряду признаков. Попросту говоря, если мы просто ткнем пальцем в какую-то произвольную точку в трех-четырехмерном пространстве (две-три координаты, время), то даже самый поверхностный анализ каталога покажет, что она совершенно особенная, и что там была совершенно беспрецедентная аномалия по каким-то статистикам. Естественно, что любая формальная ИИ-модель модель такую аномалию обнаружит. В том числе и перед "нужным" землетрясением (которое по сути тоже является точкой в этом четырехмерном пространстве). А если повезет, то такая же аномалия найдется и перед парой других сильных землетрясений. Причем, в остальное время этот же признак будет в пределах "нормы". Главная подтасовка здесь в том, что подобных "признаков" можно построить ужасно много. Причем разные признаки дают "аномалии" в разные моменты времени. Если у нас есть десять признаков, признаков, а пространство разбито на десять кластеров, то почти каждый кластер будет аномален по какому-то признаку. Если мы хотим, чтобы два кластера были аномальны по одному и тому же признаку, то нам, грубо говоря, надо рассмотреть
сотню совершенно случайных признаков, и т.д.
На самом деле меньше, так как обычно каждый признак "аномален" сразу в нескольких кластерах, и т.д.
Судя по всему, авторы описанной модели примерно это и получили. То есть, они задали какие-то особые точки, перебрали тьму признаков, и нашли один признак, который дает аномалию именно в эти моменты. Я не разбирал сабжевую статью слишком детально (это все же не совсем моя область), но многие признаки говорят о том, что с большой вероятностью все именно так. Смущает и отбор землетрясений (в силу пространственной неоднородности каталога, туда точно попадают непредставительные), и необходимость дообучения модели для каждого региона, и слишком большой временной лаг между "аномалией" и прогнозируемым событием. Очень похоже, что модель можно "подогнать" под ретроспективные данные... однако никто не гарантирует, что речь идет о реально существующей закономерности сейсмического процесса, а не о случайном одноразовом артефакте.... А при прогнозе вперед опираться можно только на реальные, устойчивые закономерности...
Что же касается краткосрочного и оперативного прогноза (сутки-часы-минуты), то тут я больше надеюсь на геофизические предвестники, а не на сейсмические. Но все эти признаки - косвенные, и зависят от кучи эндогенных и экзогенных воздействий. Поэтому каждый отдельный геофизический признак весьма ненадежен. А системные геофизические наблюдения - это большая редкость, так как это сложно и дорого. Особенно сложно поддерживать такую систему наблюдений на протяжении многих десятков лет.
Первая в мире и одна из лучших таких систем была создана в Таджикистане еще в советское время почти сразу после Хаитского землетрясения. Во время проведения МГГ с ней познакомились иностранцы, после чего Гармская экспедиция фактически стала школой для сейсмологов США, Европы и других регионов мира (исключением стали японцы - они не без оснований считали, что у них есть своя сейсмологическая школа не хуже нашей ;-). В период расцвета в Гарме одновременно измерялось более 200 физических параметров, причем большая часть этих наблюдений проводилась непрерывно в течение десятков лет (раз, два). Когда при распаде СССР у нас в Гарме начались трудности с финансированием, американцы и европейцы наперебой бросились предлагать нам деньги, так как это был самый долго непрерывно функционировавший геофизический полигон в мире, и его научная ценность считалась бесспорной. А кроме того, для многих ведущих сейсмологов Гарм был "второй Alma Mater" наряду с родным ВУЗ-ом.
Но вместо того, чтобы помочь, эти деньги лишь навредили, так как начинавшийся парад суверенитетов привел к скандалу: кто должен быть получателем этих грантов? Московский ИФЗ РАН, который на протяжении 40 лет был единоличным организатором и руководителем этих работ, или АН ТССР, на территории которой все это функционировало? В общем. где большие деньги, там и большие склоки. Может, оно в итоге и к лучшему, так как деньги в итоге не поделили, и в итоге последние сотрудники ИФЗ покинули экспедицию в мае 1992 года на одном из последних поездов
вместе со скарбом
А сейчас одна из самых интересных систем геофизического и геодинамического мониторинга в сейсмоопасном районе функционирует сейчас на Камчатке. Она примечательна тем, что многие датчики там установлены в скважинах глубиной от 500 до 1000м, что позволяет значительно снизить поверхностный шум. Но, этой системе всего лишь около 20 лет, а для накопления надежной статистики надо раз в 10 больше (либо десять таких систем в десяти разных районах). Тем не менее, есть много обнадеживающих признаков, что прогноз землетрясений все же возможен. В частности, в Камчатском филиале Геофизической службы РАН уже более 20 лет действует Совет по прогнозу землетрясений. Каждая исследовательская группа КФ, а также Института вулканологии еженедельно (при необходимости чаще) подает в Совет официальное заключение (прогноз) местной сейсмичности на следующую неделю. Это именно "прогноз вперед", что позволяет затем формально оценить результативность этих прогнозов. Если вкратце, то основных выводов сейчас два. С одной стороны, эти прогнозы существенно отличаются от случайного угадывания в лучшую сторону. Это говорит об ошибочности тезиса о принципиальной непредсказуемости землетрясений (что они полностью случайны). С другой стороны, этот прогноз пока что лишь вероятностный. Условно говоря, если в "фоновом" режиме вероятность сильного землетрясения в ближайшие сутки равна 1/10000, то в "опасном" она повышается до 1/1000, а в "особо опасном" - до 1/100. Для использования в практических целях этого слишком мало (даже 1/10 - и то маловато; для принятия административных решений нужно хотя бы 50/50).
В общем, надеюсь что было интересно ;-)
И что Администрация Хабра не удалит эту новость вместе с комментами ;-))
Реально, комментарий полнее и интереснее статьи. Не думали написать нормальную статью по теме?
Не думали написать нормальную статью по теме?
Да надо бы... Но комментарий можно набросать наспех, а статья - дело серьезное. А я еще с прошлыми долгами
не рассчитался
Я тут как-то писал о том, как не надо считать корреляции, и тут же получил законный вопрос "А как надо?". Сейчас потихоньку допиливаю ответ (свет уже виден)... А там может и до землетрясений руки дойдут.
Хотя, если администрация Хабра и дальше будет прилагать усилия, чтобы затруднить редактирование комментариев, то может и правда придется по каждому поводу писать небольшую статью. Но пока что мой внутренний голос против этого возражает, так как иерархическая организация материала (статья+комментарии к ней) выглядит более упорядоченно...
Вдогонку. Еще раз попрошу администрацию Хабра разобраться с багом: при редактировании сообщения все спойлеры почему-то исчезают (заменяются на "Скрытый текст"). Пока я их восстанавливал, время редактирования комментария истекло.. В результате грамматические и стилистические помарки в прошлом сообщении остались не исправленными :-(
А еще я не успел добавить, почему закрытие экспедиции весной 1992г было "к лучшему". Дело в том, что в сентябре того же года в Таджикистане начались боевые действия. Мы уехали оттуда в самый последний момент, когда горные дороги фактически были уже закрыты. Машины с грузом не пропускали с одной стороны моджахеды (в Гарме они правили с 1991 года), а с другой - правительственные войска. (Для нас обе стороны сделали исключение, причем договориться об этом с центральной властью было намного сложнее). Впрочем, общее отношение к нам, русским, было достаточно доброжелательным,
особенно со стороны "моджахедов"
Так, когда они на короткое время захватили власть в Душанбе, их первым решением стало дублирование всех новостных передач местного телевидения на русском (до этого они шли только по-таджикски). Причем основным тезисом было "Русские, не уезжайте! Мы против коммунистов, и в отличие от них, мы будем строить многонациональный и светский Таджикистан, где вы займете достойное место". Но гражданская война фактически началась с того, что власть целенаправленно уничтожила всю оппозиционную интеллигенцию, которой народ доверял и за которой сначала пошел. Ну и дальше уже получилось что получилось.
А еще мне тогда пригодился купленный в 1986г с первой зарплаты
велосипед
кстати, он до сих пор ездит, см. мою аватарку ;-)
Летом, когда ИФЗ уже "сдал дела", я еще раз вернулся в Гарм, чтобы записать на дискеты последние данные по май 1992 года включительно, чем еще немного нарастил уникальные временные ряды. А потом возвращался 180 километров до Душанбе на велосипеде, так как к формальному закрытию дорог добавилось полное отсутствие бензина (на горных трассах даже легковых машин не было).
разве нельзя обучать и тестировать модели на исторических данных, постфактум.
Можно, но где там корреляция в обсуждаемом вопросе?
А будет ли толк? До сих пор толка не было, а если и был, то 50/50. А вот этот товарищ, судя по всему, обучил и оттестировал на исторических данных, будет ли от этого толк? Будем посмотреть...
разве нельзя обучать и тестировать модели на исторических данных, постфактум.
К сожалению, нет. Подробнее написал под спойлером вот в этом комменте. А если сказать простыми словами, то у нас просто нет необходимых для этого данных. То есть формально-то таких данных тьма... но по сути они для обучения не годятся. Статистика слишком мала, а главное, ряды данных очень не однородны. Аналогия: вчера мы записывали в тетрадку количество спелых груш, позавчера - собранных яблок, а три дня назад - число пойманных крокодилов. Но в итоговый отчет пишутся только цифры в столбец "добыча (количество)". Без излишних подробностей. Как Вы думаете, если исследователю доступен лишь только итоговый столбец цифр (="количество в сутки"), насколько успешно он спрогнозирует "добычу" на следующий сезон?
Пример, конечно, утрированный, но по сути все наши сейсмические каталоги - это вот такие вот "столбцы цифр". Бери и анализируй... только не докапывайся до смысла: где там стояли станции, когда и куда их перемещали, с какими приборами (АЧХ) они были, по каким алгоритмам и на какой модели среды решалась обратная задача эпицентрии, и не корректировал ли там "главный министр" магнитуду
по административным соображениям
Невероятно, но факт: первичная проверка каталога Ирана, с которым мы работали некоторое время назад, обнаружила там удивительную аномалию графика повторяемости. А именно, с 2006 по 2016г этот график в окрестности М=3 был совершенно линейным. А вот с 2017 по 2023 год количество событий с М=3.0 (и только 3.0!) внезапно упало примерно на треть по сравнению с нормой. При этом всех других магнитуд осталось ровно столько же, сколько и было. И только количество событий с магнитудой М=2.9 выросло в точности на одну треть (какое странное совпадение, правда?). Наша рабочая версия - что кто-то там волевым решением изменил значение магнитуды у части событий с М=3.0 на 2.9 (например, потому, что события с М=3 и выше кому-то по каким-то причинам не нравятся). Статья, где все это описано, должна выйти в шестом номере ФЗ за 2024г под названием "Пространственно-временные последовательности эпицентров землетрясений как подвид группируемых сейсмических событий".
И - да, если вы думаете, что это "тоталитарный Иран", то не обольщайтесь! Несколько лет назад мы наткнулись на гораздо более серьезные (с весьма далеко идущими последствиями в плане результатов анализа), но и более трудноуловимые баги в каталоге землетрясений Греции. Мы выбрали его для работы, потому что он тогда считался одним из лучших региональных каталогов. Можно прикинуть, что тогда творится в других подобных каталогах (с которыми мы просто еще не поработали хорошенько ;-)))
Короче, имеющиеся у нас сейчас каталоги землетрясений сейчас воистину превосходны! Особенно если не задумываться при их обработке (и не спрашивать у их авторов) про "крокодилов и груши", а тупо засовывать данные в перемалыватель чисел и прогнозировать "количество в сутки".
Только вот не надо потом удивляться, почему же прогноз вперед на основе сейсмического режима так плохо работает...
А по ложно-положительным и ложно-отрицательным ничего не сказали? 90% ложно-положительных по крупным землетрясениям уже хорошо. 99% думаю будет бесполезно.
90% ложно-положительных по крупным землетрясениям уже хорошо.
Да, 90% - это было бы неплохо. Сейчас самые перспективные методики прогноза хотя и работают гораздо лучше случайного угадывания, но еще лишь только мечтают об уверенном выходе хотя бы на 99.5% ложно-положительных срабатываний (то есть одно событие на двести дней тревоги).
Ну и тут еще надо иметь в виду, что для принятия практических решений даже 90% - это все-таки маловато. Ведь каждая условная эвакуация города хотя и дает шанс спасти кучу жизней и имущества, но одновременно тащит за собой большие и обязательные убытки. Если ты девять раз из 10 кричишь "Волки!" впустую, то никакая власть этого не потерпит. Даже если матожидание предотвращенного ущерба равно суммарной упущенной выгоде по этим десяти случаям. Чтобы систему можно было внедрять в практику, доля ложноположительных тревог должна быть снижена где-то до 50% или хотя бы 66%.
Впрочем, на Камчатке у сейсмологов есть достаточно хороший контакт с администрацией края. Если у работающих там команд, занимающихся прогнозом, появится единодушная уверенность в очень высокой вероятности назревающей сейсмической катастрофы, то это взаимодействие дает неплохой шанс на оперативное принятие необходимых административных мер (без бюрократической волокиты). Главный вопрос - даст ли Природа нам настолько надежные признаки надвигающегося события, чтобы сформировался консенсус специалистов, или нет. А наблюдения на ПГП ведутся (и не только скважинные), и обрабатываются почти что в реальном времени. Почти что - потому что в обработке всегда участвует специалист. Четких алгоритмов, которые можно было бы доверить автоматизированной системе, у нас пока что нет, и они вряд ли быстро появятся ввиду
фактического отсутствия адекватной "обучающей выборки"
Проблема в том, что нормальное (хорошо формализованное) "ретроспективное обучение" возможно лишь при соблюдении трех условий:
обучающая выборка должна включать
а) много
б) сильных событий
в) в ближайшей окрестности той зоны, где ведутся режимные наблюдения.
И все это - при строгой однородности временного ряда (иначе вместо цельного набора данных получаем неэргодический случайный процесс, для работы с которым нужно много реализаций вместо одной-единственной наблюденной)
А такого пока что нету и не предвидится.
Поэтому почти все, о чем нам рассказывают авторы ИИ-моделей прогноза землетрясений - это, увы, в основном выдача желаемого за действительное (я бы даже грубее сказал, но не хочу никого из коллег обидеть). По сути, единственный массив ретроспективных данных, который хотя бы в минимальной степени приближается к выполнению перечисленных под спойлером "обязательных требований" - это накопленные каталоги землетрясений. Однако все эти огромные массивы данных хорошо смотрятся лишь с позиции неспециалиста. А если копнуть чуть поглубже, то там вылезает такое жуткое количество неочевидных внутренних "тараканов", что даже прогноз сейсмической опасности (это когда мы оцениваем лишь максимально возможную балльность за 50-ти или 500- летний срок, вообще без попыток что-то сказать про время) упирается в довольно серьезные трудности.
Ну или могу напомнить еще один довольно известный случай, когда очень неплохой ученый (но не сейсмолог!) очень внимательно поглядел в сейсмические каталоги, и обнаружил, что ядерные испытания как бы предотвращают катастрофические землетрясения. И даже написал об этом статью в весьма уважаемый УФН (см. там в статье рис.16). А вот в чем именно он ошибся, и почему "тараканы" в сейсмических каталогах буквально подталкивают даже нормальных исследователей к таким вот глюкам, читайте вот в этом развернутом комментарии (тема была поднята в комментариях вот к этой статье).
Вот будет интересно, получится ли у нее предсказать будущие землетрясения и насколько точно это будет..
Если бы статья заканчивалась " и опубликовали прогноз на ближайшие три месяца с указанием вероятности и места, по истечению трех месяцев теста разработчики планируют привлечь миллиард долларов инвестиции"...
Пока никому не удалось предсказать сильное землетрясение, если не учитывать варианты "в ближайший год на побережье Тихого океана случится землетрясение амплитудой не менее 6 баллов". Предсказать одновременно время, место и мощность с хоть сколько-нибудь приемлемой точностью - увы ((
Пока никому не удалось предсказать сильное землетрясение, если не учитывать варианты "в ближайший год на побережье Тихого океана случится землетрясение амплитудой не менее 6 баллов"
Вообще-то удавалось. Подробнее см. вот этот коммент в соседней ветке. И не просто предсказать - в Хайчене уверенность была настолько твердой, что власти объявили эвакуацию миллионного города и остановку опасных производств. В результате чего разрушительное по силе землетрясение обошлось по чти без жертв. Это исторический факт.
Что, впрочем не отменяет другого факта - что успешные прогнозы (с соблюдением всех критериев) до сих пор крайне редки. Равно как и еще более печального факта - что подавляющее большинство интернет-прогнозов от "энтузиастов-любителей" - это по сути более или менее тонкие подтасовки. Причем лишь в половине случаев - умышленные; в другой половине случаев автор сам искренне не понимает, почему его предсказание не является полноценным прогнозом, и почему его способ "проверки" прогноза ничего на самом деле не проверяет.
Новая модель ИИ может предсказывать крупные землетрясения за месяцы до их наступления