В МФТИ создали нейросеть, которая повысит безопасность строительства в сейсмоопасных регионах

13 августа 2025, 11:57

© freepick.com

Специалисты Московского физико-технического института (МФТИ) создали новый алгоритм на основе искусственного интеллекта, способный анализировать данные с сейсмических датчиков и строить детализированные карты подземных структур. Разработка позволяет точнее и быстрее оценивать сейсмические риски при строительстве в регионах с нестабильной геологией, включая Дальний Восток, Кавказ и северные территории с вечной мерзлотой.

Как ИИ «заглядывает» под землю

Для исследования глубинных слоев Земли используют метод, схожий с эхолокацией: в недра посылаются упругие колебания, а их отражения фиксируются датчиками. Об этом сообщают "Известия". По характеру отражённых волн строится модель геологической среды. Ранее для восстановления чёткой картины применялись диффузионные модели, требующие сотен или тысяч обращений к ИИ.

Новый алгоритм, основанный на уравнении диффузии, сокращает количество вычислений до 50–100 вызовов при сохранении высокого качества результата. Это ускоряет процесс в 10–20 раз.

"На входе алгоритм получает отклик от исследуемой сейсмической среды, который регистрируется в время полевых работ с помощью различных датчиков, а на выходе мы получаем описание этой среды по различным параметрам. Так мы можем узнать границы геологических разделов, выявить неоднородности и оценить, где можно поставить фундамент здания, не опасаясь деформации породы", — рассказал ассистент кафедры информатики и вычислительной математики МФТИ, аспирант Андрей Станкевич.

От размытой картины к чёткой детализации

Работа нейросети аналогична постепенному «очищению» изображения: на вход подаётся размытая модель и сырые данные сейсмических волн, а ИИ шаг за шагом уточняет структуру, добавляя детали. В результате формируется реалистичная карта подземных слоёв, пригодная для инженерных расчётов.

Метод протестирован на крупных наборах сгенерированных данных. Он превосходит существующие диффузионные модели по точности и скорости, сохраняя тонкие геологические особенности. Потенциально технология применима и для разведки полезных ископаемых.

Строительство в опасных зонах требует особого контроля

Оценка сейсмической опасности — обязательный этап при любом строительстве, подчеркнул младший научный сотрудник Геологического института РАН Григорий Агранов. В сейсмоопасных регионах особое внимание уделяется расположению разломов, а в северных районах — состоянию вечной мерзлоты.

«Такие изыскания необходимы при строительстве любого здания. Инженерную геологию нужно проводить даже при возведении дачи, так как есть подземные воды, пески, которые вымываются», — отметил он.

Преимущества для инвесторов и проектировщиков

По словам управляющего партнёра Trophy Assets Натальи Кругловой, внедрение ИИ-алгоритмов позволит инвесторам точнее прогнозировать бюджет, сократить сроки проектирования и снизить риски аварий.

— Сейчас в сейсмоопасных регионах проектирование идет по старой схеме: бурение, замеры, сейсморазведка и недели на расчеты и построение моделей вручную или в базовых программах. Метод слишком медленный и плохо масштабируемый на крупные инфраструктурные проекты. Заявленные МФТИ показатели находятся в зоне достижимого. Например, в исследовании Hiroshima University AI-система формирует карту участка по сейсмическим параметрам за 10–60 минут, что соизмеримо с целями и масштабом ускорения, заявленными российскими разработчиками, — сказала Наталья Круглова.

Необходима верификация и регулирование

Несмотря на высокую эффективность, эксперт подчеркнула важность контроля: алгоритмы требуют постоянной верификации, адаптации под разные регионы и резервных процедур принятия решений. Такие технологии, по её мнению, должны быть закреплены на государственном уровне.

Дальний Восток — в зоне риска

Один из самых сейсмически активных регионов России — Дальний Восток. 30 июля 2025 года здесь произошло землетрясение магнитудой 8,8 — сильнейшее с 1952 года. Сейсмологи предупреждают: энергия в земной коре высвободилась не полностью, возможны повторные толчки.

10 августа зафиксировано землетрясение магнитудой 5,0 в 158 км от Петропавловска-Камчатского. Власти Сахалинской области сообщили, что регион взаимодействует с профильными структурами, включая РАН, и использует систему оповещения о ЧС.

Читайте также: Строительные компании внедряют «умные» часы для контроля персонала и обеспечения безопасности.