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讓地震簡訊更準!成大生用AI算地震 震波檢出率增6成

成功大學。本報資料照片
成功大學。本報資料照片

今天晚上9時19分發生芮氏規模6.7地震,震央在宜蘭,許多民眾都在第一時間收到地震速報簡訊。為加快地震偵測速度、提升準確度,成功大學地球科學系博士生廖勿渝結合人工智慧,運用國研院國網中心打造的台灣AI雲(Taiwan Computing Cloud,TWCC),讓地震的P波、S波檢出率,分別從75%及30%,提高到98%及90%,不僅加速地震判斷、降低人工誤差率,更能精準優化地震的觸發時間與位置。

地震資訊若要報得又快又準,仰賴多個地震儀同時偵測,分頭紀錄P波及S波進行時間,綜合所有數據來判釋地震。P波和S波是什麼?中央氣象局數位科普網解釋,P波和S波都是地震的體波(body wave),在地球內部傳播,兩者波動性質不同。地震發生時,地表感受到振動,都是先由P波引起的短週期上下振動,隨後為由S波引起的短週期水平振動,最後是由表面波引起的長週期振動。

P波傳遞速度較快,通常是地震發生後,最早被地震儀偵測到的波。波的行進方式,就像抓住彈簧的一端前後推拉,產生波動一樣,波的行進方向與介質運動的方向平行,藉由介質的壓縮和伸張,能量向外傳遞。

S波傳遞速度較慢,S波的行進就像將彈簧的一端固定在牆上,另一端用手抓住上下甩動,波的行進方向與介質的振動方向是垂直的,藉由介質的變形,能量向外傳遞。

氣象局數位科普網說明,P波帶給人的感受是地表、房屋等上下震動,不過震動通常較小。而S波帶給人的感受,則是歷時較長而且強烈的水平搖晃,所帶來的破壞性通常也較高。

而成大使用的台灣AI雲,由國網中心結合廣達、台灣大、華碩三大國內企業組隊建造。它使用2018年底刷新台灣在世界排名紀錄的AI超級電腦「台灣杉二號」,共運用2016個NVIDIA Tesla V100 32GB GPU,具備9 PFLOPS(每秒執行9000兆次浮點運算)的優異效能。它的GPU系統能以最佳能源效率提供最高效能,和全球各地速度最快的超級電腦同等級。

國網中心表示,台灣AI雲巨量運算能力比過往相關服務增加四成,而在跨節點支援高速平行運算效能上,較現行雲服務優化三成。它已商轉,至今累計350組以上的產學研界專案計畫,來自產業界的計畫約占三成,已提供上千萬的GPU運算小時使用量,協助縮短AI訓練時間達九成,並提高深度學習效率498倍。

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