講演情報
[P14-02]［講演取消］前震識別特徴量を用いたマグニチュード予測分布の改良
*野村 俊一1、尾形 良彦2 (1. 早稲田大学 商学学術院 会計研究科、2. 統計数理研究所)
本震に先駆けて観測される前震群には、マグニチュード差や時空間的集中度に他の地震群と異なる傾向が見られることがOgata et al.(1995)などで報告されている。そうした傾向の差異を利用して、進行中の地震群が本震前の前震である確率を統計的に見積もる手法がOgata et al.(1996)やNomura and Ogata(2023)により提案されてきた。
さらに、Ogata et al.(2018)では、地震群内で次に起こる地震のマグニチュードを予測するために、上述の手法で見積もられた前震確率に適合するよう、Gutenberg-Richter則から修正したマグニチュード予測分布を提案した。尾形(2018)や野村・尾形(2020)は、この前震確率を踏まえたマグニチュード予測に関してinformation gainが得られることを報告している。ただし、マグニチュード予測の改善が見られるのは地震群における初期の数回の地震に限定されており、それ以降の段階では前震確率に基づくマグニチュード予測は必ずしも上手くいかないという課題を抱えていた。
本研究では、Ogata et al.(2018)のフレームワークに基づき、地震群内で次に起こる地震のマグニチュードの予測を改良するために、前震確率そのものではなく前震確率を見積もるのに用いられているマグニチュード差や時空間的集中度などに関する地震群特徴量を利用することを考える。マグニチュード予測のスコアを損失関数として各特徴量の寄与を表すパラメータを最適化することにより、マグニチュード予測を改善させる。伝統的なb値のみに基づくマグニチュード予測からの脱却を試みる。
参考文献
Ogata, Y., Utsu, T., & Katsura, K. (1995). Statistical features of foreshocks in comparison with other earthquake clusters. Geophysical Journal International, 121(1), 233-254.
Ogata, Y., Utsu, T., & Katsura, K. (1996). Statistical discrimination of foreshocks from other earthquake clusters. Geophysical Journal International, 127(1), 17-30.
Ogata, Y., Katsura, K., Tsuruoka, H., & Hirata, N. (2018). Exploring magnitude forecasting of the next earthquake. Seismological Research Letters, 89(4), 1298-1304.
尾形(2018) 次の地震のマグニチュード予測と評価，地震予知連絡会会報, 99 (12-10), 452-455.
野村・尾形(2020) 多様な予測方式に対する前震識別モデルとその予測性能評価, 103 (12-8), 361-366.
Nomura, S., & Ogata, Y. (2023). Cluster-based foreshock discrimination model with flexible time horizon and mainshock magnitudes. Progress in Earth and Planetary Science, 10(1), 20.
さらに、Ogata et al.(2018)では、地震群内で次に起こる地震のマグニチュードを予測するために、上述の手法で見積もられた前震確率に適合するよう、Gutenberg-Richter則から修正したマグニチュード予測分布を提案した。尾形(2018)や野村・尾形(2020)は、この前震確率を踏まえたマグニチュード予測に関してinformation gainが得られることを報告している。ただし、マグニチュード予測の改善が見られるのは地震群における初期の数回の地震に限定されており、それ以降の段階では前震確率に基づくマグニチュード予測は必ずしも上手くいかないという課題を抱えていた。
本研究では、Ogata et al.(2018)のフレームワークに基づき、地震群内で次に起こる地震のマグニチュードの予測を改良するために、前震確率そのものではなく前震確率を見積もるのに用いられているマグニチュード差や時空間的集中度などに関する地震群特徴量を利用することを考える。マグニチュード予測のスコアを損失関数として各特徴量の寄与を表すパラメータを最適化することにより、マグニチュード予測を改善させる。伝統的なb値のみに基づくマグニチュード予測からの脱却を試みる。
参考文献
Ogata, Y., Utsu, T., & Katsura, K. (1995). Statistical features of foreshocks in comparison with other earthquake clusters. Geophysical Journal International, 121(1), 233-254.
Ogata, Y., Utsu, T., & Katsura, K. (1996). Statistical discrimination of foreshocks from other earthquake clusters. Geophysical Journal International, 127(1), 17-30.
Ogata, Y., Katsura, K., Tsuruoka, H., & Hirata, N. (2018). Exploring magnitude forecasting of the next earthquake. Seismological Research Letters, 89(4), 1298-1304.
尾形(2018) 次の地震のマグニチュード予測と評価，地震予知連絡会会報, 99 (12-10), 452-455.
野村・尾形(2020) 多様な予測方式に対する前震識別モデルとその予測性能評価, 103 (12-8), 361-366.
Nomura, S., & Ogata, Y. (2023). Cluster-based foreshock discrimination model with flexible time horizon and mainshock magnitudes. Progress in Earth and Planetary Science, 10(1), 20.