Специалисты МФТИ разработали алгоритм на основе искусственного интеллекта, который анализирует данные глубинной разведки и самостоятельно создает детализированные карты подземных структур. Эта технология позволяет точно оценивать сейсмические риски при строительстве в регионах со сложной геологией, где высока вероятность землетрясений. Методика может быть востребована на Дальнем Востоке, Кавказе, а также в северных регионах для мониторинга состояния вечной мерзлоты.

«На входе алгоритм получает отклик от исследуемой сейсмической среды, который регистрируется в время полевых работ с помощью различных датчиков, а на выходе мы получаем описание этой среды по различным параметрам. Так мы можем узнать границы геологических разделов, выявить неоднородности и оценить, где можно поставить фундамент здания, не опасаясь деформации породы», — сказал ассистент кафедры информатики и вычислительной математики МФТИ, аспирант Андрей Станкевич.

Чтобы «заглянуть» в недра Земли, ученые используют принципы, схожие с эхолокацией: они посылают упругие колебания вглубь на десятки километров. По характеру отражения этих колебаний от разных пород создается карта расположения структур. Для этой задачи широко используются диффузионные модели (вид математических моделей, который часто используют в работе нейросетей). Однако, чтобы восстанавливать четкую картину недр, они требуют сотен или тысяч обращений к ИИ, рассказали в МФТИ.

Ученые предложили новую методику, в основе которой лежит уравнение диффузии. Она сокращает необходимое количество вычислений в разы — до 50–100 вызовов при сопоставимом качестве, что значительно ускоряет процесс. Повышение скорости работы принципиально важно для создания подземных карт с высоким разрешением, которое требует сложных расчетов.

Как пояснил младший научный сотрудник Геологического института РАН Григорий Агранов, оценка сейсмической опасности территории перед строительством должна производиться в любом регионе, а в сейсмически активных зонах с особой тщательностью: «Такие изыскания необходимы при строительстве любого здания. Инженерную геологию нужно проводить даже при возведении дачи, так как есть подземные воды, пески, которые вымываются. В сейсмически активных зонах очень важно расположение разломов. Также возможны катастрофические последствия в зонах вечной мерзлоты. Всё это очень важно. Особенно в сложных карстовых и сейсмически активных зонах».