การพยากรณ์สึนามิโดยวิธีโครงข่ายใยประสาทเทียม

Abstract

การพยากรณ์สึนามิโดยทั่วไปอาศัยฐานข้อมูลของความสูงและเวลาเดินทางถึงของคลื่น โดยใช้แบบจำลองสึนามิ และเหตุการณ์ที่วิเคราะห์ไว้ล่วงหน้า โดยสมมติจากกลไกการเกิดแผ่นดินไหวที่เป็นกรณีที่วิกฤติที่สุด ซึ่งอาจทำให้การเตือนภัยคลาดเคลื่อนขึ้นได้ ในงานวิจัยครั้งนี้จึงใช้ข้อมูลจากสถานีวัดน้ำในการพยากรณ์ตำแหน่งของรอยเลื่อน และประมาณค่าการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนด้วยหลักการซ้อนทับ การศึกษานี้ได้ใช้โครงข่ายใยประสาทเทียมเพื่อสร้างความสัมพันธ์ระหว่างเวลาเดินมาถึงของคลื่นกับตำแหน่งของรอยเลื่อน โดยใช้เวลาเดินทางมาถึงของคลื่น 7 สถานีทั้งบริเวณกลางมหาสมุทร และชายฝั่งประเทศไทยเป็นชุดข้อมูลนำเข้า และใช้ตำแหน่งของรอยเลื่อนเป็นชุดข้อมูลส่งออกสำหรับการฝึกแบบจำลอง และสามารถใช้แบบจำลองที่ได้รับการฝึกแล้วพยากรณ์ตำแหน่งของรอยเลื่อนได้โดยใช้เวลาเดินทางมาถึงของคลื่นทั้ง 7 สถานี อย่างไรก็ตามความคลาดเคลื่อนของเวลาเดินทางมาถึงของคลื่นมีผลต่อความถูกต้องแม่นยำของแบบจำลอง จากการศึกษาพบว่าความคลาดเคลื่อนในช่วง +-5 นาทียังไม่มีผลต่อการทำนายตำแหน่งของรอยเลื่อน ในการศึกษาได้แบ่งกลุ่มรอยเลื่อนออกเป็น 3 กลุ่มตามขนาดของรอยเลื่อนเพื่อให้คลอบคลุมขนาดแผ่นดินไหวตั้งแต่ขนาด 7.5 ถึง 9.0 ซึ่งขนาดของรอยเลื่อนที่ต่างกันทำให้เฟสของคลื่นที่สถานีวัดน้ำแตกต่างกัน และพบว่าค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์สามารถใช้บ่งชี้ว่าสึนามิที่วัดได้มาจากกลุ่มรอยเลื่อนแบบใด สำหรับการประมาณค่าการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อน ได้ใช้ค่ารากของผลรวมผลต่างกำลังสองเป็นตัวบ่งชี้ที่ในการหาระยะการเคลื่อนไหว โดยทดสอบกับกรณีศึกษาสำหรับแผ่นดินไหวขนาด 8.3 และ 8.6 ให้ค่าความผิดพลาดระหว่าง 2.8% ถึง 14.3% นอกจากนั้นยังพบว่าควรใช้ระยะเวลาเดินทางถึงของคลื่นอย่างน้อย 30 นาที หลังจากคลื่นเดินทางถึง ณ สถานีสุดท้าย ซึ่งจะไม่ส่งผลต่อการพยากรณ์สึนามิ.