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High Resolution Seismic Waveform Generation using Denoising Diffusion

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저자

Kadek Hendrawan Palgunadi, Andreas Bergmeister, Andrea Bosisio, Laura Ermert, Maria Koroni, Nathanael Perraudin, Simon Dirmeier, Men-Andrin Meier

개요

본 연구는 지진 재해 평가 및 내진 설계에 필수적인 고주파 지진파형을 생성하기 위한 새로운 계산 효율적이고 확장 가능한 생성 모델인 HighFEM을 제안합니다. 지진파형의 스펙트로그램 표현을 오토인코더를 통해 저차원 매니폴드로 축소하고, 지진 규모, 기록 거리, 부지 조건, 진원 깊이 및 방위각 간극과 같은 주요 입력 매개변수를 조건으로 하여 최첨단 확산 모델을 훈련하여 이 잠재 표현을 생성합니다. 이 모델은 최대 50Hz 주파수 콘텐츠의 파형을 생성하며, 합성된 파형에서 최대 지반 운동 진폭 및 스펙트럼 가속도와 같은 지반 운동 통계량을 쉽게 얻을 수 있습니다.

시사점, 한계점

고주파 지진파형 생성에 특화된 새로운 생성 모델 제시
계산 효율성 및 확장성을 확보하여 대량의 지진파형 동시 생성 가능
지진 규모, 기록 거리 등 다양한 입력 매개변수를 조건으로 하여 현실적인 파형 생성
개방형 모델 제공 및 지반 운동 모델 평가 노력에 포함될 것을 제안
50Hz 이상의 고주파수 영역에서의 성능에 대한 추가 연구 필요
모델의 일반화 능력 및 데이터 희소 지역에서의 성능 검증 필요
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