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超级计算机@捕捉地震，用上“超级大脑”( 二 )


我们希望提升该系统的运行能力 ， 完成一些人工做不到的事情 。 张捷说 ， 经过一年多的测试运行 ， 智能地动系统已经达到了常规地震监测与地震预警的技术指标要求 。 未来 ， 该系统还需要较长时间的试运行与改进 ， 才有可能替代24小时的值班人员 。
模拟仿真系统等新技术 ， 帮助灾害评估更精准快速
近年 ， 除了人工智能 ， 一系列前沿信息技术也应用到地震相关研究中 。
地震发生后 ， 城市哪个区域破坏大 ， 破坏程度又如何？传统方法是依靠人工勘察 ， 调查统计各处建筑的受损状态 。 经过6年的研究 ， 中国地震局工程力学研究所研究员林旭川开发出一套仿真系统 。 该系统依托房屋的高度、结构类型、建造年代等关键地理信息系统数据对城市进行快速精细化建模 。 只要输入监测到的地震数据 ， 就能快速生成所在区域房屋破坏分布图 。
现代城市系统非常复杂 ， 地震中个别桥梁的损坏 ， 就可能影响半个城市交通 。 林旭川说 ， 结合实时的地震监测数据 ， 仿真系统可在震后第一时间初步给出城市破坏情况 ， 为救灾救援提供决策参考 。 除了灾后实时评估 ， 该仿真系统还能为城市规划提供支撑 。 林旭川介绍 ， 通过仿真系统 ， 科研人员模拟出各种不同震级地震发生时的情景 ， 给出各个房屋的破坏性状态 ， 从而为城市防灾减灾规划提供精细化的建议 。 比如 ， 应该在哪里、配备多少避难场所、消防站、医院等 。
随着数据量增大和模拟精细化程度不断提高 ， 林旭川感到一般的计算系统已经满足不了要求 ， 必须借助更快更强大的超级计算机或云超算平台 。 有一次 ， 他要对一个城市百万数量级建筑群开展精细化弹塑性仿真分析 ， 若用日常的计算平台 ， 可能永远也算不出来 。 可放在天河二号上 ， 几分钟就输出了结果 。 地震救灾 ， 每秒都很珍贵 ， 使用超级计算机可以争取更多的时间 。 林旭川说 。
通常 ， 大地震影响的不仅仅是单个城市 ， 对区域内城市群进行震害分析对于统筹救援资源非常重要 。 而大区域、精细化、动态的模拟对计算能力提出了更高要求 。 林旭川认为 ， 超级计算机将是智能社会的重要战略性资源 ， 它的应用可以为模拟地震灾害提供一次飞跃的机会 。
■采访人员手记
运用新技术 应对更有方
由于我们对地球内部的地质结构和应力变化情况不够了解 ， 更无法直接进入地球内部观测地震的孕育、发生过程 ， 地震预测至今仍是世界性的科学难题 。
但面对潜在的地震灾害风险 ， 我们并非只能被动应对 ， 而可以未雨绸缪 。
无论是利用人工智能技术监测地震 ， 尽快发出预警信息争取防护时间 ， 还是借助超级计算机做好城市抗震精细化规划 ， 都能帮助我们面对灾害时多一份从容 。 我们还可以主动出击 ， 通过制造可控的人工震源等方式 ， 推演地下情况 ， 摸清地震的脾气 ， 提升应对水平 。
一般人不容易直接察觉到地震科技的进步 。 虽然人类短期内还无法完全掌握地震的发生规律 ， 但我们对地震的认识正在不断深入 ， 一些新技术、新手段的应用 ， 让科学家在与地震过招时有了更足的底气 。


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