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神经网络在地震预测中的应用(1994–2019):关于其局限性的元分析洞察

神经与进化计算 2020-05-26 v1 机器学习 地球物理

摘要

近年来,深度学习解决了看似棘手的问题,提振了人们寻找当前被认为不可解问题的近似方案的希望。地震预测作为地震学的圣杯,在持续令人振奋的发现背景下,显然是深度学习探索的自然选择。我们回顾了人工神经网络(ANN)用于地震预测的完整文献(77 篇文章,1994–2019 年),发现两种新兴趋势:该领域关注度上升,以及 ANN 模型随时间向深度学习复杂化。尽管该语料中观察到表面上的正向结果,我们证明更简单的模型似乎提供相似甚至更优的预测能力。由于地震目录的结构化、表格化性质,以及迄今所考虑特征的有限数量,在研究的现阶段更简单且更透明的机器学习模型似乎更可取。这些基线模型遵循首要物理原理,并与统计地震学已知的经验定律一致,而后者预测大地震的能力极为有限。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.01178,
  title  = {Neural Network Applications in Earthquake Prediction (1994-2019): Meta-Analytic Insight on their Limitations},
  author = {Arnaud Mignan and Marco Broccardo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01178},
  year   = {2020}
}

备注

25 pages, 7 figures