Искусственный интеллект против стихии: ИВМиМГ СО РАН представил платформу для анализа сейсмических событий на научной конференции в «Сириусе»

На XI Всероссийской конференции "Теплофизика и физическая гидродинамика» высоко оценили разработки  ИВМиМГ СО РАН в области применения методов искусственного интеллекта для анализа сейсмических событий. С докладами на пленарном  заседании конференции выступил директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,  д.ф.-м.н., профессор РАН Михаил Александрович Марченко.

XI Всероссийская конференция "Теплофизика и физическая гидродинамика" (ТФГ -2026) посвящена фундаментальным проблемам современной теплофизики и гидрогазодинамики и является продолжением серии Всесоюзных конференций молодых исследователей, проводимых при участии Института теплофизики СО РАН (Новосибирск) с 70-х годов ХХ века. Площадкой проведения этого года  стал образовательный центр «Сириусе» в Сочи. Особенностью программы ТФГ- 2026 является акцент на тематики, развиваемые Институтом теплофизики СО РАН во взаимодействии с другими организациями в рамках Научного центра мирового уровня «Теплофизика и энергетика» – крупного проекта, финансируемого Минобрнауки России и индустриальными партнерами центра. Организаторами конференции выступают ведущие научные институты и вузы города Новосибирска. Целью конференции является обсуждение современных задач в области теплофизики и гидрогазодинамики, поиск путей их решения, а также подготовка научного кадрового резерва высокой квалификации и привлечение молодых ученых к наиболее актуальным исследованиям. В программе Конференции было представлено 135 докладов из 42 научных, проектных и производственных организаций России.
В своем докладе Михаил Александрович Марченко представил результаты совместных исследований, проводимых ИВМиМГ СО РАН, Новосибирским государственным техническим университетом и Научной станцией РАН  (г. Бишкек, Кыргызстан). На основании данных электромагнитного зондирования земных недр и данных мониторинга сейсмической активности почти за 40 лет наблюдений,  проводимых Научной станцией РАН и Институтом сейсмологии НАН КР, была установлена зависимость увеличении трещинноватости пород и уменьшения удельного электрического сопротивления из-за содержания в трещинах минерализованной воды перед землетрясением. Благодаря  инновационному подходу к прогнозированию землетрясений на основе изучения электрической  анизотропии, учеными ИВМиМГ СО РАН была разработана программная платформа для автоматизированной обработки геофизических данных. Она позволяет не только консолидировать многолетние данные, накопленные за 40 лет исследований, но и предоставляет возможность комплексной визуализации данных по всем пунктам наблюдения одновременно, автоматически фиксируя срабатывание индикаторов в табличном виде.
«По коэффициенту электрической антизотропии можно заметить приближение землетрясения более чем за 10 дней, что было подтверждено результатами, полученными для пункта Кегеты, расположенном на северном склоне Кыргызского хребта, - отметил Михаил Александрович Марченко. Он также подчеркнул, что по результатам исследований ИВМиМГ СО РАН были получены патенты на изобретение нового способа прогнозирования сейсмических событий.

Вторая часть пленарного доклада была посвящена результатам совместной работы ученых из ИВМиМГ СО РАН и коллег из Института земной коры СО РАН (ИЗК СО РАН), Института солнечно-земной физики СО РАН (ИСЗФ СО РАН) в Иркутске, и Геологического института СО РАН (г. Улан-Удэ) по разработке методов предсказания землетрясений в Байкальской рифтовой зоне (БРЗ).
Исходя из новых знаний о региональной сейсмичности БРЗ  на смену принятой ранее концепции прогноза, основанной на поиске универсальных предвестников, в последние десятилетия упор делается на поиск комплекса предвестников для каждой из очаговых зон. Институтом земной коры СО РАН создана пилотная сеть комплексного геофизического мониторинга, состоящая из полигонов «Приольхонье», «Бугульдейка», «Листвянка», «Зун-Мурино». Основу наблюдательной сети в пределах каждого полигона составляет пункт комплексного мониторинга. Данные со всех пунктов  поступают на цифровую платформу (ЦП) комплексного мониторинга (магнитотеллурического, сейсмологического, деформометрического, гидрогеологического, эманационного и температурного), разработанную в ИВМиМГ СО РАН. Цифровая платформа позволяет анализировать и визуализировать на одной временной сетке данные любой станции и любого из методов, предоставляя исследователям доступ к широкому набору вычислительных, картографических сервисов, данным каталогов землетрясений, подробной информацией о пунктах мониторинга и активных разломах. Интеграция и анализ представленных данных позволяет выявлять аномалии и тренды во временных рядах, которые могут интерпретироваться как предвестники землетрясений.
Отличительной особенностью платформы является возможность автоматического поиска предвестников сейсмической активации с помощью прогностических алгоритмов анализа рядов данных, основанных, прежде всего, на многолетнем опыте сотрудников ИЗК и ИСЗФ СО РАН. В настоящее время ЦП доступна в интернете по адресу https://izk.sscc.ru.
Цифровая платформа позволяет осуществлять в реальном времени сбор, анализ и визуализацию на единой временной сетке долговременных рядов данных, полученных в ходе комплексного геофизического мониторинга (магнитотеллурического, сейсмологического, деформометрического, гидрогеологического, эманационного и температурного)  на научных стационарах ИЗК СО РАН и ИСЗФ СО РАН, расположенных на территории Прибайкалья. С применением методов ИИ обнаружено статистически значимое изменение спектрального состава микросейсмического шума в Байкальской рифтовой зоне (БРС) перед землетрясениями по сравнению с фоновыми значениями.
Внедрены технологии машинного обучения для автоматического поиска предвестников землетрясений при обработке данных комплексного геофизического мониторинга. Научно-практическим результатом исследования стало получение  доказательств связи между изменением спектрального состава шума и подготовкой землетрясений; повышена общая эффективность прогнозирования динамики сейсмической активности. Учеными Сибирского отделения РАН разработана технология, которая может быть использована в системах раннего предупреждения опасных геологических процессов и применена в других сейсмоопасных районах мира.