ベイズ推定に基づく断層物理モデリングの新手法の確立、実地震の破壊停止の力学の解明

建立基于贝叶斯估计的断层物理建模新方法并阐明真实地震中破裂停止的动力学

• 批准号: 22KJ1658
• 负责人: 佐藤 大祐
• 金额: $ 1.16万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (2023)Kyoto University (2021-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1658/
• 关键词: 断層摩擦; 震源インバージョン; ベイズ推定

本研究は、断層の摩擦応力状態とその合理的空間解像度の同時推定を狙うものである。断層滑りの推定で発展してきたベイズ逆解析手法を断層運動の物理シミュレーションに組み合わせることで、断層面の摩擦状態のみならずデータから推定可能な摩擦状態の解像限界を同時推定することが、本研究の主眼だった。モデルパラメターの解像度を決める超パラメターの推定において事前情報への過剰適合が容易に生じうることを明らかにした研究が、今年度改訂ののち受理された(Sato, Fukahata, & Nozue, 2022)。上記研究成果は主にガウス分布型の尤度と事前分布を用いる(しばしば線形逆問題と呼ばれる)ベイズ推定を対象にした問題提起だったが、同様の困難が非線形逆問題でも生じることを今年度の研究で明らかにした。さらに、この困難を回避するため、特にモンテカルロ計算について新しい計算アルゴリズムも提案している。これらの内容は今年度の地震学会で発表しており、人工測地データを用いた滑りインバージョンで手法の有効性を定量化できた(佐藤及び深畑, 2022）。現在、同研究について投稿論文を準備している。一方、手法開発に大きく時間が割かれ、今年度実施を目指した実データへの適用には至らなかった。来年度の研究で実データへの適用を目指す。本研究課題の成果について、統計数理研究所リスク解析戦略研究センターからセミナー依頼を受けて講演を行った。この他、昨年度受理された海外研究者との共著論文について学会発表を行い、また、能登の群発地震活動に関する観測機器設置に参加した。

In this study, the reasonable spatial resolution <e:1> of the 応 and fault <s:1> friction 応 force state とそ <e:1> is simultaneously estimated to be を, う, <s:1> and である. Presumption of fault slip り の で 発 exhibition し て き た ベ イ ズ inverse analytic technique を の fault movement physical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に group み close わ せ る こ と で, fault plane の friction state の み な ら ず デ ー タ か ら presumption may の な friction state solution as marginal を presumption and す る こ と が, this study の eye だ っ た. モ デ ル パ ラ メ タ ー の resolution を definitely め る super パ ラ メ タ ー の presumption に お い て prior intelligence へ の turning for が easy に klang じ う る こ と を Ming ら か に し た research が, our revised の の ち to accept さ れ た (Sato, Fukahata, & Nozue, 2022). Written research は main に ガ ウ ス distributed の especially degree distribution を と advance with い る (し ば し ば linear inverse problem と shout ば れ る) ベ イ ズ presumption を like に seaborne し た problems mentioned だ っ た が, with others in difficult の が nonlinear inverse problem で も raw じ る こ と を our の research で Ming ら "か に し た. さ ら に, こ の difficult を avoid す る た め, に モ ン テ カ ル ロ computing に つ い て new し い computing ア ル ゴ リ ズ ム も proposal し て い る. こ れ ら の content は our society の earthquake で 発 table し て お り, artificial geodesic デ ー タ を with い た slide り イ ン バ ー ジ ョ ン で gimmick の have sharper sex を quantitative で き た (sato and び deep Tian, 2022). Now, the same research に に て て て て is being submitted to prepare the paper を for <s:1> て る る る. Party, gimmick 発 に big き く time が cut か れ, this year be を refers し た be デ ー タ へ の applicable に は to ら な か っ た. In the coming year, the <s:1> study で is applicable to デ タへ タへ タへ を. Achievements of this research topic の に つ い て, mathematical statistics research institute リ ス ク analytic 戦 slightly セ ン タ ー か ら セ ミ ナ ー in 頼 を by け て speech を line っ た. こ の, yesterday he annual accepted さ れ た overseas researchers と の altogether the paper に つ い て learn 発 table を い, ま た, noto の group 発 seismicity に masato す る 観 に measuring machine Settings for し た.

项目成果

GNSSによって観測された能登半島群発 地震に伴う地殻変動

GNSS观测到的能登半岛群震引起的地壳变形

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤大祐;深畑幸俊;西村卓地，西川友章，佐藤大祐，平松良浩，澤田 明宏
• 通讯作者: 西村卓地，西川友章，佐藤大祐，平松良浩，澤田 明宏

非ガウスフルベイズ推定における事後平均およびABIC演算の計算論的因 難：新しい階層モンテカルロ法による解決法の提案

非高斯完全贝叶斯估计中后验均值和 ABIC 运算的计算困难：提出使用新的分层蒙特卡罗方法的解决方案

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐藤大祐;深畑幸俊
• 通讯作者: 深畑幸俊

Displacements and stress associated with localized and distributed inelastic deformation with piecewise-constant elastic variations

与分段恒定弹性变化的局部和分布式非弹性变形相关的位移和应力

• DOI: 10.1093/gji/ggac046
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geophysical Journal International
• 影响因子: 2.8
• 作者: D. S sato;Y. Fukahata;and Y. Nozue;Dye SK Sato and James Daniel Paul Moore
• 通讯作者: Dye SK Sato and James Daniel Paul Moore

Ongoing crustal deformation and earthquake swarm in the Noto Peninsula, central Japan

日本中部能登半岛持续的地壳变形和地震群

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Nishimura;T. Nishikawa;D. Sato;Y. Hiramatu;A. Sawada
• 通讯作者: A. Sawada

Appropriate reduction of the posterior distribution in fully Bayesian inversions

• DOI: 10.1093/gji/ggac231
• 发表时间: 2022-07-23
• 期刊: GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL
• 影响因子: 2.8
• 作者: Sato, D.;Fukahata, Yukitoshi;Nozue, Yohei
• 通讯作者: Nozue, Yohei