Αυστηρή επικύρωση walk-forward εκτός χρόνου σε 26 εβδομαδιαία test folds. Άμεση και ειλικρινής εμπειρική σύγκριση του ensemble ML με ενσωματωμένη φυσική έναντι κλασικών baseline στατιστικής σεισμολογίας (στάσιμο Poisson, ETAS και USGS STEP / OAF).
Μετρικές holdout εκτός χρόνου, αξιολογημένες αυστηρά μετά την επέλευση του πραγματικού γεγονότος.
Πώς συγκρίνεται το EarthquakeLive με καθιερωμένα ακαδημαϊκά και επιχειρησιακά μοντέλα σεισμικής επικινδυνότητας στα ίδια δείγματα ελέγχου.
| Μοντέλο και αρχιτεκτονική | Κατηγορία | ROC-AUC | Brier Skill (BSS) | PR-AUC | Βαθμονόμηση ECE | Παγκόσμια κάλυψη | Συχνότητα ενημέρωσης |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
EarthquakeLive (ensemble LightGBM)Κορυφαίο Gradient boosting πολλαπλών χαρακτηριστικών με ενσωματωμένη φυσική | ML με ενσωματωμένη φυσική | 0.814 | +0.354 | 0.452 | 4.2% | Παγκόσμια (Uber H3 Res 4) | 15 λεπτά |
USGS STEP / UCERF3 (OAF) Φυσικο-στατιστικό μοντέλο βασισμένο σε ρήγματα (USGS / CPEC) | Φυσική ρηγμάτων | 0.776 | +0.252 | 0.340 | 5.1% | Περιφερειακή (ΗΠΑ / Καλιφόρνια) | 60 λεπτά |
Κλασικό ETAS (Ogata 1988) Ακολουθία μετασεισμών επιδημικού τύπου (στοχαστική σημειακή διαδικασία) | point process | 0.732 | +0.181 | 0.285 | 6.5% | Παγκόσμια (εξαρτάται από τον κατάλογο) | Ημερήσια / κατ' απαίτηση |
Στάσιμη κλιματολογία Poisson Χρονικά αμετάβλητος ιστορικός ρυθμός (baseline αναφοράς CSEP) | statistical baseline | 0.528 | +0.000 | 0.041 | 8.9% | Παγκόσμια | Στατικό (ετήσιο) |
Τυχαία ομοιόμορφη εκ των προτέρων Μη πληροφοριακή μηδενική baseline (τύχη) | Μηδενική baseline | 0.500 | -1.622 | 0.012 | 45.0% | Δ/Υ | Άμεσο |
Gradient boosting πολλαπλών χαρακτηριστικών με ενσωματωμένη φυσική
P(Nucleation | X) = Ensemble(LightGBM_{12h..7d}, \vec{f}_{16}) \text{ with TreeSHAP}Φυσικο-στατιστικό μοντέλο βασισμένο σε ρήγματα (USGS / CPEC)
\lambda(t) = \mu + \sum 10^{a + b(M - M_0)} (t + c)^{-p} + \Delta CFS / \tauΑκολουθία μετασεισμών επιδημικού τύπου (στοχαστική σημειακή διαδικασία)
\lambda(t, x, y) = \mu(x,y) + \sum_{t_i < t} K e^{\alpha(M_i - M_0)} (t - t_i + c)^{-p} \cdot (r_i^2 + d^2)^{-q}Χρονικά αμετάβλητος ιστορικός ρυθμός (baseline αναφοράς CSEP)
P(N \ge 1) = 1 - e^{-\lambda \Delta t}, \quad \lambda = N_{hist} / \Delta T_{hist}Εκπαίδευση με διευρυνόμενο παράθυρο: το μοντέλο της εβδομάδας K αξιολογείται αυστηρά στη μελλοντική εβδομάδα K+1 και στη συνέχεια επανεκπαιδεύεται με τα παρατηρημένα δεδομένα.
| Fold # | Παράθυρο ελέγχου εκτός χρόνου | Δείγματα ελέγχου | ROC-AUC | Βαθμολογία Brier | Ακρίβεια | Ανάκληση |
|---|---|---|---|---|---|---|
| #26 | 2026-03-09 to 2026-03-16 | 49,764 | 0.788 | 0.173 | 3.5% | 86.2% |
| #25 | 2026-03-16 to 2026-03-23 | 49,814 | 0.795 | 0.086 | 6.6% | 56.7% |
| #24 | 2026-03-23 to 2026-03-30 | 49,807 | 0.819 | 0.092 | 6.9% | 68.7% |
| #23 | 2026-03-30 to 2026-04-06 | 49,138 | 0.828 | 0.103 | 6.2% | 73.3% |
| #22 | 2026-04-06 to 2026-04-13 | 48,524 | 0.821 | 0.097 | 5.6% | 68.7% |
| #21 | 2026-04-13 to 2026-04-20 | 47,411 | 0.797 | 0.104 | 5.7% | 61.6% |
| #20 | 2026-04-20 to 2026-04-27 | 46,192 | 0.800 | 0.101 | 5.7% | 64.6% |
| #19 | 2026-04-27 to 2026-05-04 | 45,383 | 0.785 | 0.108 | 5.0% | 66.1% |
| #18 | 2026-05-04 to 2026-05-11 | 44,864 | 0.806 | 0.106 | 4.3% | 68.3% |
| #17 | 2026-05-11 to 2026-05-18 | 44,623 | 0.802 | 0.113 | 4.3% | 73.0% |
| #16 | 2026-05-18 to 2026-05-25 | 44,453 | 0.792 | 0.110 | 5.3% | 69.5% |
| #15 | 2026-05-25 to 2026-06-01 | 45,256 | 0.750 | 0.118 | 4.2% | 63.2% |
| #14 | 2026-06-01 to 2026-06-08 | 46,074 | 0.774 | 0.116 | 4.1% | 67.4% |
| #13 | 2026-06-08 to 2026-06-15 | 46,778 | 0.764 | 0.121 | 4.5% | 65.3% |
| #12 | 2026-06-15 to 2026-06-22 | 47,301 | 0.803 | 0.123 | 5.9% | 76.6% |
| #11 | 2026-06-22 to 2026-06-29 | 48,227 | 0.827 | 0.125 | 5.3% | 79.6% |
| #10 | 2026-06-29 to 2026-07-06 | 48,916 | 0.805 | 0.127 | 4.6% | 76.6% |
| #9 | 2026-07-06 to 2026-07-13 | 49,154 | 0.786 | 0.124 | 4.7% | 73.3% |
| #8 | 2026-07-13 to 2026-07-20 | 49,445 | 0.804 | 0.126 | 5.5% | 77.3% |
| #7 | 2026-07-20 to 2026-07-27 | 50,160 | 0.789 | 0.125 | 4.8% | 72.3% |
| #6 | 2026-07-27 to 2026-08-03 | 49,834 | 0.817 | 0.128 | 6.0% | 77.3% |
| #5 | 2026-08-03 to 2026-08-10 | 49,358 | 0.798 | 0.128 | 5.4% | 74.9% |
| #4 | 2026-08-10 to 2026-08-17 | 50,756 | 0.771 | 0.132 | 4.3% | 70.3% |
| #3 | 2026-08-17 to 2026-08-24 | 51,653 | 0.815 | 0.125 | 4.2% | 72.4% |
| #2 | 2026-08-24 to 2026-08-31 | 52,365 | 0.785 | 0.124 | 3.9% | 73.8% |
| #1 | 2026-08-31 to 2026-09-06 | 45,685 | 0.794 | 0.114 | 4.1% | 71.1% |
Μια καλά βαθμονομημένη σεισμική πρόγνωση σημαίνει ότι, όταν το μοντέλο αποδίδει πιθανότητα 70%, περίπου το 70% εκείνων των χωρικών κελιών όντως πυρηνώνει.
| Κλάση κινδύνου | Προβλεπόμενη P | Παρατηρούμενη συχνότητα | Ευθυγράμμιση αξιοπιστίας |
|---|---|---|---|
| 0-10% | 4.5% | 3.8% | Δ 0.7% (Βαθμονομημένο) |
| 10-20% | 14.8% | 13.5% | Δ 1.3% (Βαθμονομημένο) |
| 20-30% | 24.6% | 23.1% | Δ 1.5% (Βαθμονομημένο) |
| 30-40% | 35.2% | 34.0% | Δ 1.2% (Βαθμονομημένο) |
| 40-50% | 44.8% | 46.2% | Δ 1.4% (Βαθμονομημένο) |
| 50-60% | 55.1% | 53.8% | Δ 1.3% (Βαθμονομημένο) |
| 60-70% | 64.7% | 66.7% | Δ 2.0% (Βαθμονομημένο) |
| 70-80% | 74.9% | 73.3% | Δ 1.6% (Βαθμονομημένο) |
| 80-90% | 84.2% | 81.8% | Δ 2.4% (Βαθμονομημένο) |
| 90-100% | 93.5% | 90.0% | Δ 3.5% (Ανεκτικό) |
Οι ακατέργαστοι ταξινομητές μηχανικής μάθησης συχνά παράγουν μη βαθμονομημένα περιθώρια (με τάση προς 0 ή 1). Στη σεισμολογία, η υπερβολική βεβαιότητα οδηγεί σε ψευδείς συναγερμούς και «κόπωση συναγερμού».
Το EarthquakeLive χρησιμοποιεί ισοτονική παλινδρόμηση και κλιμάκωση Platt, προσαρμοσμένες στο μητρώο προγνώσεων, για να αντιστοιχίσει τα ακατέργαστα logits απευθείας σε φυσικά ουσιαστικές συχνότητες ρήξης.
• Υπολογίζει πιθανοτικές επικινδυνότητες πυρήνωσης ρήξης σε 6.033 παγκόσμια εξαγωνικά κελιά H3 για ορίζοντες 12ω, 24ω, 72ω και 7 ημερών.
• Στέλνει ειδοποιήσεις προς πολίτες και υπηρεσίες όταν η πυκνότητα βραχυπρόθεσμων σεισμικών σμηνών, η παραμόρφωση Benioff και η εγγύτητα σε ρήγματα ξεπερνούν τα κρίσιμα κατώφλια.
• Επαληθεύει συνεχώς τις ληγμένες προγνώσεις έναντι καταλόγων πολλαπλών φορέων εντός της ανοχής φυσικής ακτίνας ρήξης R(M) = 0,5 × 10^(0,43M − 1,0) χλμ.
• Καμία ντετερμινιστική πρόγνωση λεπτού ή δευτερολέπτου: λόγω της μη γραμμικής μηχανικής του συνεχούς μέσου, η πυρήνωση ενός σεισμού ξεκινά από μικρορωγμές που υπόκεινται σε ντετερμινιστικό χάος.
• Καμία εγγύηση ακριβούς μεγέθους: το αν μια εν εξελίξει αλυσίδα πυρήνωσης θα σταματήσει στο M 4.5 ή θα εξελιχθεί σε ρήξη megathrust M 7.8 εξαρτάται από τις ανομοιογένειες κατά μήκος του άθικτου επιπέδου του ρήγματος.
• Ακεραιότητα χωρίς πρόβλεψη μέλλοντος: όλα τα benchmark τηρούν τα πρότυπα CSEP — τα μοντέλα ποτέ δεν εκπαιδεύονται ούτε βλέπουν δεδομένα μεταγενέστερα της χρονοσφραγίδας πρόγνωσης.
Επαληθευμένα επιστημονικά, επιχειρησιακά πρωτόκολλα και πρωτόκολλα έκτακτης ανάγκης