علماء روس يطورون أول برنامج لرصد الزلازل على الجرف القاري

يبسّط البرنامج الجديد عمل مهندسي الزلازل بشكل كبير عند تصميم المسوحات الزلزالية في البحر. تتيح هذه الوظيفة للمستخدم: تحديد المقياس، وضبط هندسة مجموعة المصادر، وعرضها على مخطط وملف تعريفي مع إمكانية التفاعل التفاعلي وتعديل المعلمات، ونمذجة توقيعات الإشارات وحساب معلماتها مع مراعاة الانعكاسات. كما يتيح البرنامج تحديد درجة حرجة إيقاف تشغيل كل مصدر، وتحديد الموقع الأمثل لمصادر الدعم.

تبحث وحدة "المحسّن" الوظيفية عن مصفوفة ذات معلمات محددة، مع مراعاة جميع القيود الحالية. تتيح وظيفة التحليل المقارن تحديد التباينات بين الإصدارات المختلفة لمصدر المجموعة المتوقع، وكذلك بين التوقيعات المتوقعة والفعلية.

تقول تامارا جورافليفا، المهندسة في مختبر ميكانيكا الصخور في معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا: "تسهّل قواعد البيانات المدمجة إدخال المعلومات بسرعة، وحفظ المعلومات الثابتة، وأفضل السيناريوهات. يمكن للمستخدم تنزيل تقرير يحتوي على جميع الحسابات والرسوم البيانية والجداول الخاصة بالمشروع. تسهّل هذه الوظيفة العمل وتسرّعه، وتحسّن دقة النتائج".

وفقًا للعلماء، سيعزز استخدام البرنامج المطوّر القدرة التنافسية لشركات الاستكشاف الزلزالي الروسية في السوق العالمية، ويخفّض تكاليف العمالة للجيوفيزيائيين، ويقلّل بشكل كبير من وقت إعداد المشاريع.

يعتمد هذا التطوير على خوارزميات حسابية عالية الأداء. تحسب الإشارة الخارجية لكل مصدر في كل مرحلة زمنية، وتتميز خوارزمية الحساب بتعقيد تربيعي نسبةً إلى عدد المصادر، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تكاليف موارد الوقت عند حساب المصفوفات ذات العدد الكبير من المصادر.

يتم تنفيذ الحسابات متعددة الخيوط ضمن معيار(OpenMP)، وبما أن كل مرحلة زمنية توازى بشكل منفصل، فلا حاجة لمزامنة الخيوط، كما أضافت، تامارا جورافليفا.

تتمثل مزايا هذا البرنامج، مقارنةً بنظائره الأجنبية، في زيادة مستوى الأتمتة وسهولة عملية النمذجة، والقدرة على تطبيق عدد غير محدود من الخيارات، والدقة العالية في تحديد معلمات مصدر المجموعة، وبالتالي، جودة موثوقة لنتائج الاستكشاف الزلزالي البحري. أصبح هذا ممكنًا بفضل استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي.

تم التحقق من دقة البرنامج المطوّر بمقارنته بنظام غربي مشابه. أظهرت النتائج توافقًا دقيقًا للغاية (أكثر من 97%)، وكان الأداء في عدد من العمليات أعلى من النظام التناظري. يسرّع استخدام تقنيات المعالجات المتعددة (OpenMP) الحسابات بشكل كبير، ويساعد على تخطيط أعمال الاستكشاف الزلزالي البحري بشكل أسرع.

وأوضحت تامارا جورافليفا: "يتيح لنا التسارع المحقق زيادة كبيرة في سرعة تخطيط أعمال الاستكشاف الزلزالي البحري عند استخدام نظامنا. تزداد قيمة التسارع مع أداء المعالج المستخدم في الحساب. يطبّق الجزء البرمجي مع مراعاة إمكانية توسيع وظائف النظام. اللغة الرئيسية لتطوير المكون الخوارزمي هي (++C)، ويستخدم تنفيذ المكونات البرمجية للتطبيق ونواة الحساب خوارزميات الذكاء الاصطناعي".

ووفقا للدراسة التي نشرتها مجلة " scientificrussia" العلمية، فإنه من المقرر قريبًا اختبار البرنامج في ظروف واقعية، وذلك في أعمال الاستكشاف الزلزالي الإنتاجي في مياه بحر أوخوتسك على متن سفينة الأبحاث نيكولاي تروبياتشينسكي، وسيجرى ذلك قبل نهاية يوليو/ تموز 2025.

قد يهمك أيضــــــــــــــــًا :

زلزال بقوة 7.6 درجة يهز بابوا غينيا الجديدة

قتيلان في زلزال "هائل" في بابوا غينيا الجديدة