“谛听”智慧盒子——助力地震监测智能化发展
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近年来,随着地震台站不断加密,地震台网监测到的地震数量呈爆发式增长,各省、市地震局、监测中心集中式处理地震数据能力日益捉襟见肘。随着大数据、云计算、人工智能、“互联网+”及5G技术的快速发展,集中式地震处理尽管已经在很大程度上实现了自动化,提升了整个数据中心的处理和快速响应能力,但仍然需要耗费大量人力、物力来提高网络覆盖率和传输速度,而且还需要进行高性能服务器升级以及研发高效率自动化地震波形处理系统等。如何将深度学习等强大的人工智能技术高效地部署在资源受限的终端设备,从而使人工智能更加贴近用户端与传感器端,解决人工智能落地的“最后一公里”这一问题,已经引起了学术界与工业界的高度关注。
针对密集台阵的海量地震数据近实时处理的需求,中国地震局地球物理研究所科研团队基于千万量级高质量标注数据集训练出了P、S震相检测,P波初动极性检测、单台定位、震级预测等深度学习网络模型,将这些预训练的高泛化力深度学习模型轻量化,并将其部署在边缘计算设备。
边缘计算设备与人工智能彼此赋能,催生“边缘智能”的崭新范式,给地震实时监测和预警等领域带来了深刻革命。
北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站以大数据技术方法为驱动,依托野外站丰富的数据优势资源,提供地震行业大数据算法和相关模型效果评估与检验的云资源环境。通过设计科研专项基金等形式,遴选和孵化具有发展潜力的地震大数据分析算法和相关模型的行业应用。“谛听”智慧盒子的研发就是野外站提供技术孵化环境,促成科技成果转化的布局与尝试。通过多年的努力,研发了“谛听”智慧盒子这一边缘计算设备。
经过近两年的技术更新和产品迭代,“谛听”智慧盒子集成了地震业务低代码开发平台环境DatistEQ Lite(DEQL),与中国地震局地震会商开发平台同源,打造出适用于中心站、无人值守台站等业务体量较少的软硬件一体化会商服务平台;此外,盒子内也部署了中国地震局地球物理研究所自主开发的地球物理开源软件,涵盖重力数据处理、位场正反演、地震目录分析、连续时间序列处理等多个领域,可以解决地球物理数据处理与解释领域的相关科研和生产问题;最后,盒子内置了基于地震科普大模型QuakeGPT的地震科普数字人“小Q”,在科普知识、震例分析、资料查询等方面,“小Q”展现出了相较主流通用大模型更加精准和专业的能力,为公众提供地震相关问题的解答,提供精准的学习与防灾建议,增强公众的参与度和学习效果,提高他们在日常和紧急情况下的应对能力。
谛听智慧盒子功能还将不断迭代升级,助力地震监测由数字化向智能化的方向转变。
中国地震局地球物理研究所
张博 陈石 赵明 吴德孟
附:“谛听”人工智能地震学训练数据集详情介绍见附件
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