A Real-Time Seismic Intensity Prediction Framework Based on Interpretable Ensemble Learning

强度(物理) 概化理论 计算机科学 预警系统 振幅 集成学习 流离失所(心理学) 算法 人工智能 机器学习 数学 统计 物理 电信 心理治疗师 量子力学 心理学
作者
Jinjun Hu,Yitian Ding,Hui Zhang,Chaoyue Jin,Zhongwei Wang
出处
期刊:Seismological Research Letters [Seismological Society of America]
被引量:5
标识
DOI:10.1785/0220220167
摘要

Abstract Real-time seismic intensity estimation aims to predict the maximum possible damage caused by an earthquake based on primary waves (P wave), so that the earthquake early warning (EEW) targets can take measures to reduce the potential damage according to the predicted seismic intensity. The peak P-wave displacement amplitude (Pd) is often used as an effective characteristic parameter to predict ground-motion peaks; however, it is difficult to accurately predict the complex nonlinearity between P wave and the peak ground motion using a single parameter. To address this problem, we propose a reliable and efficient real-time seismic intensity prediction framework by investigating and comparing the performance of multiple ensemble learning algorithms using the Kyoshin network (K-NET) dataset, with 52,560 sets of three-component records from 2010 to 2018 as training and test sets, and 9166 sets obtained from 2019 to 2021 as a case study. The proposed framework optimizes the ensemble learning models according to the correlation between characteristic parameters to eliminate redundant and irrelevant parameters. An optimal model with 14 characteristic parameters is determined. In addition, we apply interpretable approaches to explain the effects of different parameters on the results in response to the fact that the poor interpretation of machine learning methods leads to low credibility. We verify the efficiency and prove the generalizability of the model using case sets. The results show that the optimized model can predict the maximum intensity with an accuracy rate exceeding 95% within the 1 s time window after the arrival of P wave, and the accuracy stabilizes at more than 97% after 3 s. The framework established in this study can effectively and continuously predict seismic intensity and provide a potential method for EEW.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
zbclzf完成签到,获得积分10
1秒前
舒适的晓山完成签到 ,获得积分10
5秒前
Charming完成签到,获得积分10
6秒前
满意的伊完成签到,获得积分10
6秒前
寂寞的诗云完成签到,获得积分10
11秒前
cc完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
111完成签到 ,获得积分10
15秒前
若邻完成签到,获得积分10
15秒前
争气完成签到 ,获得积分10
15秒前
不是山谷完成签到,获得积分10
16秒前
Murray发布了新的文献求助10
16秒前
谨慎秋珊完成签到 ,获得积分10
17秒前
ljh完成签到 ,获得积分10
19秒前
典雅三颜完成签到 ,获得积分10
20秒前
wxhy发布了新的文献求助10
22秒前
科研包完成签到,获得积分10
24秒前
毛毛完成签到,获得积分10
24秒前
踏实的大地完成签到,获得积分10
28秒前
腼腆的梦蕊完成签到 ,获得积分10
31秒前
Kristina完成签到,获得积分10
31秒前
wh完成签到,获得积分10
33秒前
犹豫的碧灵完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
38秒前
suliang完成签到,获得积分10
38秒前
万能图书馆应助韩hqf采纳,获得10
38秒前
yeurekar完成签到,获得积分10
42秒前
Bob发布了新的文献求助10
42秒前
罗尔与柯西完成签到,获得积分10
42秒前
guyuangyy完成签到,获得积分10
43秒前
莫愁完成签到 ,获得积分10
46秒前
48秒前
48秒前
追寻飞风完成签到,获得积分10
50秒前
Thien应助Alex采纳,获得10
51秒前
斯文的小旋风完成签到,获得积分0
51秒前
韩hqf发布了新的文献求助10
52秒前
52秒前
邵翎365完成签到,获得积分10
58秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326387
关于积分的说明 10226967
捐赠科研通 3041589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669510
邀请新用户注册赠送积分活动 799081
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758734