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:20
标识
DOI:10.1190/geo2022-0196.1
摘要

ABSTRACT 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 τc and Pd 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
虎虎虎完成签到,获得积分10
刚刚
halashao发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
富贵儿发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
圈圈圆了完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
灵长类完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
星辰大海应助苹果磬采纳,获得10
4秒前
迷人安双发布了新的文献求助20
4秒前
上官若男应助文艺代灵采纳,获得10
5秒前
dd33发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
袁红新完成签到 ,获得积分10
7秒前
大尾巴白发布了新的文献求助10
9秒前
weichao发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
冷傲向雪完成签到,获得积分10
10秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
教授发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
敏感板栗完成签到,获得积分10
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI61应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI61应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
zz发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7117778
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8770537
关于积分的说明 18546454
捐赠科研通 6690063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3146782
关于科研通互助平台的介绍 2264457
邀请新用户注册赠送积分活动 2121402