OBSPicker: A generalized transfer-learned OBS phase picker
Notice bibliographique
Résumé
Offshore earthquakes recorded by Ocean Bottom Seismometers (OBS) are crucial to studying tectonic activities in the subduction zones and mid-ocean ridges. In recent years, the ever-advancing Machine Learning (ML)-based phase pickers have shown promise in land earthquake monitoring, but there are few available ML models to handle OBS data due mainly to the lack of labelled training sets and low signal-to-noise ratios. Though land ML-based phase pickers may roughly work for OBS data, they introduce a large number of false negatives and false positives, leading to numerous events being missing and fake.In this study, we create a tectonically inclusive OBS training data set and develop a generalized deep-learning OBS phase picker - OBSPicker using the EQTransformer (EQT; Mousavi et al., 2019) and the transfer learning approach. To create an inclusive OBS training data set, we collect earthquake waveforms from routine catalogues recorded at 11 OBS networks worldwide with different tectonic settings and geographic locations. Earthquakes are recorded in local and regional distances with diverse magnitudes (ML 0.0-5.8), source depths (0-250 km), and epicentral distances (0-3 deg). To label their phase picks, we adopt a sequence of processing steps including 1) initial phase arrival detection and picking by EQT, 2) identifying and discarding samples with multiple (unwanted) events using STA/LTA method, and 3) refining phase picks using the Generalized Phase Detection method (GPD, Ross et al., 2018), resulting in ~38,000 well-labelled earthquake samples. In addition, we also collect ~150,000 OBS noise samples from the same OBS networks for training augmentation instead of using the commonly adopted Gaussian noises. Those OBS noise samples are used to simulate low-magnitude earthquakes under different marine environments. Initial results show that our transfer-learned OBS phase picker outperforms the EQTransformer base model in both accuracy and precision, especially in presence of higher levels of noise.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».