MEANet: Magnitude estimation via physics-based features time series, an attention mechanism, and neural networks

震级(天文学) 人工神经网络 计算机科学 系列(地层学) 深度学习 人工智能 算法 物理 地质学 天体物理学 古生物学
作者
Jindong Song,Jingbao Zhu,Shanyou Li
出处
期刊:Geophysics [Society of Exploration Geophysicists]
卷期号:88 (1): V33-V43 被引量:5
标识
DOI:10.1190/geo2022-0196.1
摘要

The traditional magnitude estimation method, which establishes a linear relationship between a single warning parameter and the magnitude, exhibits considerable scatter and underestimation. In addition, the extraction of features from raw waveforms by a deep learning network is a black box. To provide a more robust magnitude estimation and to construct a deep learning network with an interpretable input, in light of deep learning and earthquake rupture physics, we have established a magnitude estimation network model (MEANet) via the physics-based features time series, an attention mechanism, and neural networks. We use events with 4 ≤ M ≤ 7.5 that occur in Japan and the Sichuan-Yunnan region, China, to train and validate MEANet, and then use MEANet to test additional events. Our results find that MEANet has a more robust magnitude estimation than the traditional [Formula: see text] and [Formula: see text] methods, with a standard deviation of error of ±0.25 magnitude units at a single station with a 3 s P-wave time window. Within 10 s after the first station is triggered, based on the weighted average of the triggered stations, MEANet provides robust magnitude estimation without underestimation for events with 4 ≤ M ≤ 7.5. Our finding implies that the final magnitude is to some degree deterministic by the combination of deep learning and physics-based features. Meanwhile, MEANet might have potential for earthquake early warning.
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
邵邵完成签到,获得积分10
1秒前
AiQi发布了新的文献求助10
2秒前
含蓄的白安完成签到,获得积分10
2秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
3秒前
Barry完成签到,获得积分10
3秒前
过过完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
优秀扬完成签到,获得积分10
5秒前
Danielle完成签到,获得积分10
6秒前
ZSJ完成签到,获得积分10
6秒前
JamesPei应助isfj采纳,获得10
7秒前
jianjiao完成签到,获得积分10
7秒前
拼搏的不评完成签到 ,获得积分10
7秒前
li完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助贺小刚采纳,获得10
9秒前
Heidi完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
优雅的怀莲完成签到,获得积分10
13秒前
沉迷文献的脆皮鸡完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
科研通AI5应助goldNAN采纳,获得10
16秒前
美海与鱼完成签到,获得积分10
16秒前
scx发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
六叶草完成签到,获得积分10
17秒前
DaSheng发布了新的文献求助10
17秒前
c-zhang完成签到,获得积分20
18秒前
复杂瑛完成签到,获得积分10
18秒前
伶俐千凝发布了新的文献求助10
19秒前
糯米团子完成签到 ,获得积分10
19秒前
xingyun完成签到 ,获得积分10
20秒前
jenningseastera应助未知数采纳,获得10
20秒前
czlianjoy发布了新的文献求助10
22秒前
酷酷李可爱婕完成签到 ,获得积分10
23秒前
zhh完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
26秒前
纪外绣完成签到,获得积分10
28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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 3782897
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328185
关于积分的说明 10235295
捐赠科研通 3043240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670468
邀请新用户注册赠送积分活动 799718
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759033