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Accès ouvert déclaré 2026 article

Machine learning-based ground motion model with finite-fault distance metrics

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Rattachement africain : it. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract This study introduces a ground motion model based on a machine-learning approach, the Extreme Gradient Boosting (XGBoost) algorithm, to enhance near-fault seismic predictions. The model is trained on over 7700 strong-motion records from the ITalian ACcelerometric Archive (ITACAext 2.0) database. The machine-learning model integrates predictors representing source characteristics (Mw, style of faulting), path effects including finite-fault distance metrics and site effects. The model is developed through a systematic evaluation of multiple predictor combinations and optimized using Bayesian hyperparameter tuning within a Leave-One-Event-Out cross-validation framework. Model performance is assessed on four moderate-to-strong Italian earthquakes (Mw 6.0–6.6) and is compared against the Italian ground-motion regression model (ITA18). The machine learning-based approach yields lower root mean square error values across all tested ground motion intensity measures, particularly for peak ground acceleration, peak ground velocity, and spectral accelerations at short and intermediate periods, and provides a better agreement with observations than ITA18, with about a 56.54% overall RMSE reduction and roughly 41.70% for stations above the threshold. Feature importance, assessed using Shapley values, varies with period. Geometric and distance-related parameters are dominant at short periods, whereas magnitude and site effects, including deeper structure, become more relevant at longer periods. Spatial patterns of Shapley values align with physical expectations, highlighting rupture directivity, hanging-wall effects, and near-fault saturation. The combination of physically grounded predictors with interpretable machine learning offers a robust and flexible framework for ground-motion prediction, with potential applications in near real-time seismic emergency response and risk-based decision-making.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Machine learning-based ground motion model with finite-fault distance metrics
Date Crossref
16/07/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Institute of Environmental Geology and Geoengineering CNR-IGAG pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Dipartimento della Protezione Civile pays non établi dans la notice
    Organisme public

CNR-IGAG — Institute of Environmental Geology and Geoengineering et Dipartimento della Protezione Civile.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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