Неисправные датчики цунами могут искажать данные и снижать эффективность систем предупреждения. Учёные МГУ создали алгоритм, который автоматически выявляет такие станции в режиме онлайн, используя физические модели и машинное обучение. Тестирование на японской подводной сети показало: из 150 датчиков 15 оказались неисправны, причём одна станция сломалась прямо во время исследования.
Сотрудники кафедры физики моря и вод суши физического факультета разработали алгоритм для определения неисправных донных сейсмометров. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале.
Почему неисправные датчики опасны
Донные сейсмометры регистрируют колебания морского дна и передают данные в системы предупреждения о цунами. Если станция выходит из строя, её показания искажаются низкочастотными шумами. Это может привести к ложным тревогам или, что хуже, к пропуску реальной угрозы. Ручная проверка каждой станции требует времени и ресурсов, поэтому автоматизация контроля становится критически важной.
Как работает алгоритм
Учёные использовали комбинацию машинного обучения и физических законов. Сначала они смоделировали приливы и сравнили расчётный сигнал с фактическим. Чем больше расхождение, тем выше вероятность неисправности. Затем применили кластеризацию: морское дно разбили на секторы, внутри которых датчики должны показывать схожие результаты. Если показания одного датчика выбивались из общего фона, его помечали как подозрительный. На третьем этапе использовался метод прогнозирования временных рядов: системе подавали первые три четверти сигнала, и она должна была предсказать последнюю четверть. Гипотеза о том, что сигнал с неисправных станций будет хаотическим, подтвердилась. Финальный классификатор на основе алгоритма «случайного леса» самостоятельно рассчитывал пороговые значения ошибок и объединял предсказания нескольких моделей.
Результаты тестирования
Алгоритм проверяли на данных крупной подводной сети сейсмических датчиков, расположенной у восточного побережья Японии. Тестирование длилось две недели. За это время среди 150 станций было выявлено 15 неисправных. Примечательно, что одна из станций вышла из строя непосредственно во время исследования, и алгоритм смог это зафиксировать. Разработанный метод может повысить точность систем сейсмического оповещения и упростить их эксплуатацию.
Коротко: главное
-
Что создали учёные? — Алгоритм для автоматического выявления неисправных донных сейсмометров.
-
Где проходило тестирование? — На японской подводной сети сейсмических датчиков.
-
Сколько неисправных станций выявили? — 15 из 150.
-
Какие методы использованы? — Физическая модель приливов, кластеризация и машинное обучение.
-
Что это даст? — Повысит точность систем предупреждения о цунами.
Резюме
Учёные МГУ разработали алгоритм онлайн-контроля состояния донных сейсмометров.
Метод сочетает физическую модель приливов, кластеризацию и машинное обучение.
Тестирование на японской сети из 150 датчиков выявило 15 неисправных станций.
Одна станция вышла из строя прямо во время исследования, и алгоритм это зафиксировал.
Новый метод повысит точность систем предупреждения о цунами и упростит их обслуживание.
Материал подготовлен изданием «Техносуверен» (technosuveren.ru). Дата публикации: 30 октября 2026 года.
