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本研究課題は空間的に広がったシステムが示す協調的なダイナミクスの統計的特徴づけ及び、モデリングを目的とするものである。特にシステムの活動が点過程で表現できるようなシステムを扱っていく。具体的な対象としては複数神経細胞のスパイク発火を想定しているが、近年神経細胞集団のスパイク発火と地震発生の現象論的な類似性が指摘されており、より一般的かっ発展的な観点から地震についても研究対象に含め研究をとり行っている。今回は主な成果が得られた地震時系列の統計的な特徴づけについて報告する。集団神経細胞のスパイク発火の統計解析については研究遂行中である。
我々は、発生間隔分布が過去の地震の発生履歴のどのようなファクターに強く依存するのかということを調べた。そして、発生間隔は直前の発生率に統計的に強く依存する、つまり、発生率を知ることは、次に来る発生間隔の不確定性を小さくするという点において重要であるということを示した。
さらに、地震発生にどのような時間スケールが重要であるかを調べるために、発生間隔と発生率の相互情報量を最大にするような、発生率を推定する時間幅を求めた。南カリフォルニア、ニュージーランド、日本、世界全体の4つの地震カタログで、様々なマグニチュードの閾値に対してこの解析を行った結果、今回調べたすべての範囲において、最適な時間幅は10時間のオーダーであることが明らかになった。このことは地震の発生率の変動が10時間というタイムスケールに普遍的に支配されていることを示唆しており、きわめて重要な結果であると我々は考えている。これらの結果は日本物理学会にて公表を行い、現在論文をまとめている最中である。
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