Станфордски сеизмолог Грегори Бероза једног је дана био у куповини када је чуо песму коју није препознао. Тако је извадио свој паметни телефон и користио популарну апликацију Схазам за препознавање мелодије.
Схазам користи алгоритам да пронађе „акустични отисак прста“ за песму - део песме који је чини јединственом - и упоређује је са својом базом песама.
Шта ако, Бероза се питао, може ли употријебити сличну технику за идентификацију земљотреса?
Годинама сеизмолози покушавају идентификовати „микроструке“ - претреси су тако ситни да се чак и не региструју на традиционалним мерним алатима. Препознавање микро потреса може научницима помоћи да схвате понашање земљотреса и потенцијално ће им помоћи да предвиде опасне сеизмичке догађаје.
Попут пјесама, земљотреси такођер имају отиске прстију.
"Земљина структура се мења веома споро, тако да земљотреси који се дешавају један поред другог имају веома сличне таласне облике, односно тресе тло на готово исти начин", објашњава Бероза.
Временом су истраживачи створили базе података о отисцима земљотреса како би идентификовали кретања тла која могу бити микро потреси. Када се догоди померање тла, сеизмолози могу помоћу базе података да виде да ли се подудара са било којим познатим отиском земљотреса. Али кориштење ових база података је спор процес, а сеизмолози често покушавају прочитати огромне количине података у стварном времену.
"Можете замислити да бисте покушали да упоредите све време са свим осталим временима 365 дана у години, 24 сата на дан, то брзо постаје веома велики посао", каже Бероза. "У ствари, постаје немогуће велика."
Како функционише ФАСТ (Станфорд) (Станфорд) Али Бероза је закључио да би читач отиска прста за микрокуаке засноване на алгоритму заснован на Схазаму могао да има посао готово тренутно.
Сеизмолог је регрутовао три студента са експертизом за рачунарску геознаност како би створили алгоритам. Заједно, тим је смислио програм који се зове Отисци прстију и сличност (ФАСТ). Његова акроним је примерена: ФАСТ може да анализира недељу континуираних сеизмичких података за мање од два сата, 140 пута брже од традиционалних техника. За разлику од традиционалних база података, ФАСТ користи отиске прстију да би упоредио "као са сличним", исекавши временски губитни процес поређења свих земљотреса са свим осталим земљотресима.
Резултати рада тима недавно су објављени у часопису Сциенце Адванцес .
„Потенцијална употреба [ФАСТ] заиста је свуда“, каже Бероза. „Могло би бити корисно пронаћи земљотрес током секвенце подземних удара (мањих земљотреса који често прате већи] да бисмо разумели процес којим један земљотрес доводи до другог земљотреса.“
Такође би могла бити корисна у разумевању „индуковане сеизмичности“ - малих земљотреса узрокованих људским понашањем. Чест узрок индуковане сеизмичности је убризгавање отпадних вода, где се контаминирана вода из бушења нафте и гаса одлаже убризгавањем у дубоке подземне бушотине. Сматра се да је убризгавање отпадних вода узрок највећег људског земљотреса у историји САД-а, земљотреса магнитуде 5, 7 у Оклахоми 2011. године. Зна се да рударство, хидраулично ломљење и изградња веома великих резервоара такође изазивају земљотресе. За разлику од природних земљотреса, чији је број остао досљедан током година, земљотреси изазвани човјеком расту у учесталости, каже Бероза. ФАСТ би могао бити посебно користан у овој области, пружајући истраживачима бољу слику колико људских активности дестабилизира Земљину кору.
Још увек постоје изазови пре него што се ФАСТ може у потпуности имплементирати. У истраживању тима, ФАСТ је кориштен само са једним инструментом на једној линији грешке. Да би био од велике користи, мора бити умрежен преко низа сеизмичких сензора. Бероза такође мора да буде још бржи. Тим тренутно ради на овим побољшањима, а Бероза очекује да ће објавити више резултата у току године.
