SeismoGen: Seismic Waveform Synthesis Using GAN With Application to Seismic Data Augmentation

波形 合成数据 集合(抽象数据类型) 数据集 任务(项目管理) 数据挖掘 数据质量 训练集 机器学习 噪音(视频) 质量(理念) 人工智能 事件(粒子物理) 计算机科学 图像(数学) 工程类 电信 雷达 公制(单位) 运营管理 哲学 系统工程 认识论 程序设计语言 物理 量子力学
作者
Tiantong Wang,Daniel T. Trugman,Youzuo Lin
出处
期刊:Journal Of Geophysical Research: Solid Earth [Wiley]
卷期号:126 (4) 被引量:55
标识
DOI:10.1029/2020jb020077
摘要

Abstract Detecting earthquake arrivals within seismic time series can be a challenging task. Visual, human detection has long been considered the gold standard but requires intensive manual labor that scales poorly to large data sets. In recent years, automatic detection methods based on machine learning have been developed to improve the accuracy and efficiency. However, the accuracy of those methods relies on access to a sufficient amount of high‐quality labeled training data, often tens of thousands of records or more. We aim to resolve this dilemma by answering two questions: (1) provided with a limited amount of reliable labeled data, can we use them to generate additional, realistic synthetic waveform data? and (2) can we use those synthetic data to further enrich the training set through data augmentation, thereby enhancing detection algorithms? To address these questions, we use a generative adversarial network (GAN), a type of machine learning model which has shown supreme capability in generating high‐quality synthetic samples in multiple domains. Once trained, our GAN model is capable of producing realistic seismic waveforms of multiple labels (noise and event classes). Applied to real Earth seismic data sets in Oklahoma, we show that data augmentation from our GAN‐generated synthetic waveforms can be used to improve earthquake detection algorithms in instances when only small amounts of labeled training data are available.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
科研通AI2S应助Rosie采纳,获得15
5秒前
酷波er应助郭竞阳采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.3应助heiehi采纳,获得10
5秒前
Rain发布了新的文献求助10
8秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
molihuakai应助沉睡的多巴胺采纳,获得10
9秒前
sxy完成签到,获得积分10
9秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
lv发布了新的文献求助10
10秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
xuesong完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.1应助Chip采纳,获得10
15秒前
17秒前
可乐3分甜完成签到,获得积分10
19秒前
ikun应助Rain采纳,获得10
19秒前
华忆雪完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
饼大王发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
NexusExplorer应助郭竞阳采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
yun发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
iii完成签到,获得积分10
28秒前
377发布了新的文献求助10
31秒前
轻松的山水完成签到 ,获得积分10
31秒前
饼大王完成签到,获得积分10
31秒前
iligll发布了新的文献求助10
32秒前
OOO发布了新的文献求助10
32秒前
好货分享发布了新的文献求助10
33秒前
情绪稳定完成签到 ,获得积分10
33秒前
屿鑫完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Dr. Dirk Wiechmann on Lingual Orthodontics: Part I 888
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
化工技术经济第五版电子版 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6880018
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8579863
关于积分的说明 18229469
捐赠科研通 6262633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3054881
关于科研通互助平台的介绍 2064893
邀请新用户注册赠送积分活动 2032579