Introduction to Complexity: Guest Spotlight, John Rundle Complexity Explorer French Japanese

Introduction to Complexity: Guest Spotlight, John RundleYouTube↗ IA↗(long shot)
Science & Technology 5.3K views 6 likes 0 dislikes 13 Sep 2018

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Notre invité pour cette unité est le professeur John Rundle.

今回のゲストはジョン・ランドル先生です。

Il est professeur distingué de physique et de géologie

先生は、カリフォルニア大学デーヴィス校で物理学と地質学の

à l'Université de Californie, Davis. Il est aussi professeur externe à l'Institut Santa Fé

特別教授をつとめていらっしゃいます。また、サンタフェ研究所の招聘教授でもあります。

et il développe des méthodes de prévision des tremblements de terre et de gestion des risques, en utilisant les systèmes dynamiques et d'autres méthodes de systèmes complexes.

先生は、動力学系や複雑系を利用して地震予知や、危機管理の方法について研究しておられます。

Il étend ces méthodes à d'autres phénomènes naturels,

また、そのような手法をほかの自然現象に拡張しようとしておられます。

comme les crises économiques. Bienvenue, John. Merci.

例えば経済危機等のような現象です。　ジョン　こんにちわ。

Notre cours traite actuellement des fractales.

ご紹介ありがとう。ジョン、このコースは、フラクタル等をカヴァーしています。

Nous n'avons pas encore parlé des lois de puissance, mais nous avons évoqué la dimension fractale et nous avons étudié plusieurs fractales célèbres. De quelle manière diriez-vous que les fractales sont importantes dans votre propre recherche?

まだ、べき乗則(power laws)については議論してないけどフラクタル次元についてや、有名なフラクタル図形のいくつかについて議論しました。先生は、フラクタルのどのような点に関心がありますか？

Bien, les failles des tremblements de terre - les tremblements de terre sont des failles.

そうですね、地震の断層帯との関連ですね。断層帯で地震が起きるわけですが。

Ces failles sont des objets irréguliers et si vous les observez d'un point de vue géologique dans la croûte terrestre, vous trouvez des failles à toutes les échelles, de toutes tailles et les failles individuelles elles-mêmes -

地震断層帯は、特異な地層で、地質学的に見れば、表層にあらゆるスケール、あらゆるサイズの断層が存在します。

on a observé les traces laissées par les failles, si vous voulez, et on a vu qu'elles semblent avoir plusieurs caractéristiques fractales, géométriquement.

それぞれの断層を追跡して、よく観察すると、種々の幾何学的なフラクタル性があるように見えます。

En plus de l'objet géométrique de la faille, de la faille provoquée par le tremblement de terre, les statistiques elles aussi sont fractales,

地震断層の幾何学的形態ばかりでなく、その統計学的な性質も、ある意味、フラクタル的です。

dans le sens où elles affichent une loi de puissance. Donc si vous observez le nombre de petits tremblements de terres, comme une fonction de ce qu'on appelle leur moment séismique, c'est-à-dire la mesure de l'énergie dépensée par la faille.

つまり、べき乗則に従うという意味でフラクタル的です。例えば、小さな地震の数を、断層から出力されるエネルギー（サイズミック・モーメント）の関数としてみると

C'est une loi de puissance. Elle reflète les caractéristiques fractales

その数は、べき乗則に従うことが分かります。また、そのような性質は、

de la structure sous-jacente de la faille. Bien.

断層構造の元にあるフラクタル的な特徴を反映していると考えています。

C'est une des manières par laquelle les fractales se mêlent à ce que nous faisons.

これは、我々の研究とフラクタルとの関わりの一例です。

Ok. Dans ce cours, nous avons vu un peu d'analyse fractale de séries temporelles, comme les prix de la bourse,

なるほど。このコースでは、時系列のフラクタル解析、たとえば株価の時系列なんかについて見てきました。

et nous nous demandions si ce type de techniques d'analyse était utile, pour provoquer l'intuition, sur ce qui se passe, par exemple, dans des séries temporelles de tremblements de terre.

それで、フラクタル時系列解析手法が、地震の時系列解析にどのように役立つんだろうって考えるんですが。

Il y a eu beaucoup de travaux récents, par des gens comme Gene Stanley, Didier Sornette et d'autres encore, sur les détails de l'analogie, ou de la métaphore si vous préférez,

ジーン・スタンリーやディディエー・ソネットのような人たちがその分野では多くの研究を行っています。

entre les tremblements de terre et les krashs financiers. En fait, et c'est intéressant, il y a de nombreux livres récents

つまり、地震と、金融市場の暴落の間の類似性、暗喩性、に関しての詳細な研究が行われています。

dans la littérature financière, qui abordent les krashs comme des évènements semblables à des tremblements de terre,

興味深いことに、最近は、金融暴落を地震的な事象として捉える例が増えています。

et les krashs ont souvent ce que les gens appellent des effets post-traumatiques. On voit donc que

そして、金融暴落には、余震のような現象が伴います。

les statistiques sont très proches. Si vous observez les changements de prix, les changements de prix quotidiens dans les marchés financiers, et si vous observez

つまり、株の価格変動の統計的分布、つまり、価格の変動の頻度をその変動の大きさの関数として見て、その最も大きい変動を示す部分のみに着目すると、

le nombre de changements de prix comme une fonction de leur taille, si vous vous limitez aux plus grands changements, vous pouvez voir que ces statistiques sont

extrêmement semblables si non identiques aux statistiques des grands tremblements de terre.

地震の頻度と大きさの統計的性質にとてもよく似ていることが分かります。

Donc la queue des distributions sont similaires, et

つまり、両者の分布のテイルの部分はよく似ているのです。

il y a une tendance à vouloir identifier les grands krachs avec des évènements de type tremblement de terre.

従って、金融暴落を地震に似たような事象として捉えようとする動きがあります。

J'ai lu qu'il y a une controverse à propos de l'application de statistiques comme la dimension fractale et d'autres caractéristiques fractales à des sujets comme les prix de la bourse, ou d'autres phénomènes.

フラクタル的な特性を株価の変動などに当てはめることについてはいくつかの反論もあると本で読みましたが、

Pensez-vous que ce sont des méthodes d'analyse valides?

先生はフラクタル的な手法は株価の変動等の解析に有効だとお考えですか？

Oui, parce qu'on a observé ces choses de nombreuses manières différentes, par une série

もちろんです。理由は、そのような現象を、様々な異なる方法で確認してきたからです。

de différentes approches mathématiques et

つまり、種々の異なる数学的なレンズを通して確認してきたと言えます。

nous en avons conclu qu'il y avait d'intéressantes propriétés physiques impliquées dans cette analogie.

そして、このような、（金融暴落と地震の間の）アナロジーには、物理的有効性があると結論しています。

Une bonne partie de ce que je fais actuellement n'a pas encore été publiée,

じつは、最近の私の仕事の多くは、論文に発表していません。

parce que nous sommes en train modéliser des systèmes financiers réels sur cette base.

その理由は、フラクタル等の考え方を用いて実際の金融システムのモデル化をしているからです。

Pour le moment, je travaille avec des fonds d'investissements qui produisent

現在、ヘッジファンドのクオンツを相手にコンサルタントもやっています。

des algorithmes qui sont utiles pour le commerce, et il semble que ces algorithmes sont vraiment plutôt utiles.

彼等は、実際の取引に役立つアルゴリズムを作り出します。

En termes de prévision des tremblements de terre, quel est l'état de l'art?

地震予知の技術の現状は、どのようなものでしょうか？

Bien, en termes de prévision des tremblements de terre, l'idée de base est la suivante: nous regardons les relations de fréquence de magnitude de Gutenburg-Richter.

地震関連で言えば、基本的な考え方は、グーテンベルグ‐リヒターの強度‐頻度関係です。

Je n'ai pas utilisé ces mots avant, mais c'est essentiellement ce dont je parlais quand j'ai dit qu'il y a un grand nombre de petits tremblements de terre par rapport au nombre

この言葉は初めて出てきますが、基本的に、小さな地震は、大きな地震より数が少ないということとほぼ同じ意味です。

de grands tremblements de terre. C'est une loi de puissance.

On peut le voir de cette manière: pour chaque mille tremblements de terre de magnitude trois, il y a approximativement un tremblement de terre de magnitude six.

これこそがべき乗則です。分かりやすく言えば、マグニチュード３の地震１０００回起きると、マグニチュード６の地震がほぼ１回おきるというとです。

Pour chaque tremblement de terre de magnitude quatre, il y en a environ dix de magnitude trois, une centaine de magnitude deux et ainsi de suite. On peut donc utiliser cette relation de la manière suivante: si vous étudiez une région où il y a eu récemment

マグニチュード４の地震１回に対して、１０回のマグニチュード３があって１００回のマグニチュード２が対応します。つまり、最近マグニチュード６の地震が起きた場所でマグニチュード３の地震を数えはじめるとします。

un tremblement de terre de magnitude six, et si vous comptez ceux de magnitude trois,

après environ un millier d'entre eux, il sera temps pour un nouveau de magnitude six. Vous comprenez?

そうすると、マグニチュード３のカウントが1000回目に近づく頃に、次のマグニチュード６が来るということです。

Voilà la base prévisionnelle que nous avons intégrée dans un site internet appelé openhazard.com. Vous pouvez naviguer et obtenir une prévision globale. C'est gratuit et ouvert

このような考えをベースにopenhazards.comというウェブサイトを作りました。オープンサイトですから、是非地震の広域予測を体験してください。

au public, n'importe où sur la planète, et basé sur cette idée.

Bien, et les prévisions sont-elles fructueuses?

なるほど。で、その予測はどのくらいうまく行っていますか？

On peut tester les prévisions avec des méthodes conventionnelles comme le score de Brier, des tests de confiabilité des attributs, ou un test de fonction d’efficacité du récepteur.

ええ。我々の方法を標準的な評価方法で評価しています。ブライアー・スキルス・スコア法や、リライアビリティ・アトリビュート・テスト法や、レシーバー・オペレーティング・キャラクタリスティック法などです。

Tous ces tests sont utilisés pour des prévisions météorologiques aussi bien que financières, et vous pouvez réaliser

これらの評価法は、天気予報や、価格予測などの一般的な予測法の評価に用いられているものです。

des prévisions qui fonctionnent bien.

自分で、よく当たる予測法を編み出すこともできますよ。

Ceci étant dit, il s'agit de probabilités. Un aspect intéressant est apparu récemment dans la région du Japon. Si vous observez le Japon dans son entièreté la région tout autour du Japon,

さて、次は、確率を扱うことななります。最近の出来事で興味深いのは、日本の領域、つまり、日本全土を含む領域についてです。

le 11 mars 2011, il y a eu un tremblement de terre de magnitude neuf, qui a tué 20 000 personnes, avec un tsunami. Depuis ce tremblement de terre de magnitude neuf,

日本では、2011年の3月11日にマグニチュード９の地震が起きて、津波で2万人の方が亡くなりましたね。

il y en a eu près de mille nouveaux de magnitude cinq. Au cours des deux dernières années, il y en a eu un millier de magnitude cinq.

そして、あの地震以来、マグニチュード5の地震が千回起きています。つまり、この2年間で千回のマグニチュード5が起きているということです。

La relation dont je vous ai parlé, impliquerait que pour chaque millier de magnitude cinq, il y en a cent de magnitude six, dix de magnitude sept, et un de magnitude huit.

これを、先ほど話しました関係に当てはめれば、マグニチュード6が100回、7が10回、そして、８が1回起きておかしくないのです。

Cela signifierait qu'en ce moment même,

le Japon court le risque d'un important tremblement de terre de magnitude huit ou plus. Dans un futur proche. L'année prochaine ou la suivante.

つまり、日本は、現在マグニチュード8あるいはそれ以上の地震がここ1～2年で起こるリスクを抱えていることになります。

Bien, nous avons écrit cela sur un blog sur notre site internet, pour informer autant de gens que l'on peut de cette possibilité

これが実際のところです。ブログにもそのように書きました。そしてできるだけ多くの人にこの可能性について知らせました。

et nous allons voir ce qui va se passer.

どのようになるか見守るしかありません。

La relation de fréquence de magnitude de Gutenburg-Richter, cette loi de puissance a en fait été observée

このような統計、つまり、先ほど言いましたグーテンベルグ・リヒターの強度-頻度関係式、これは、まさにべき乗則ですが、

avec succès dans toutes les régions de la terre où des gens s'y sont intéressé. C'est un résultat statistique assez robuste.

この関係式は、世界のどの領域でも、常に成り立ちます。つまり、堅牢な、統計的性質を持っているということです。

Mais on ne peut pas vraiment prévoir quand le tremblement de terre va se produire au cours d'une année?

でも、地震がいつおきるかを予測することはなかなかできませんね？例えば、１年かそこいらで起きるとか。

Pas pour le moment. On peut seulement dire que les conditions sont en place pour un tremblement de terre important dans un futur relativement proche.

常に予測できるわけじゃありません。ただ、近い将来にそのような大型地震が起きる条件が揃っているということです。

Pensez-vous que le même type de méthode puisse s'appliquer aux krashs et à la bourse?

わかりました。同じような手法が金融市場の価格暴落の予測に適用できると思いますか？

Très bonne question. Je ne connais pas encore la réponse, parce que nous n'avons pas encore travaillé

なかなかいい質問ですね。でも、その答えはまだわかりません。

dans cette direction, mais comme vous le savez,

まだそのような方向からの観察を行っていないからです。

et peut-être certains de ceux qui suivent le cours, les statistiques des changements de prix sont ce qu'on appelle lepto-cryptotiques

お分かりのように、このコースで学習している方もご存知かもしれませんが、価格変動は、統計的に、いわゆるleptokurtoticであるのです。

c'est-à-dire qu'elle ont des queues en lois de puissance, mais elles ressemblent à quelque chose de Gaussien au milieu, donc ce n'est pas vraiment comme une faille de tremblement de terre,

つまり、その分布関数は、べき乗則のテールを持ち、中心部は、ガウシアンのように見えるのです。ですから、純粋なべき乗則に従う地震の場合とは少し異なります。

qui a plus l'air d'une loi de puissance pure. Ces idées devraient pouvoir se traduire d'une manière ou d'une autre, mais nous n'y avons pas encore travaillé. Nous le ferons.

従って、考え方自体も変化させることが必要ですが、まだ試していません。試す予定です。

Quelle est la chose la plus intéressante sur laquelle vous êtes en train de travailler, selon vous?

では、先生の現在の研究で、最もエキサイティングなものは何でしょうか？

Pour le moment, nous travaillons encore sur des prévisions de tremblements de terre et nous faisons aussi des simulations numériques de modèles de failles massives de tremblements de terre.

現在は、地震予知に取り組んでいます。また、広大な断層帯の数値シミュレーションにも取り組んでいます。

Ce sont des modèles dans lesquels - ils ressemblent à des modèles climatiques, nous les construisons sur ordinateurs,

これは、地震断層モデルです。気候予測モデルに似ているのですが、

on y trouve de nombreuses failles, des sous-failles, et des fragments de failles que nous laissons interagir, et qui ont une force de friction. Le but est de générer une histoire

コンピュータに多断層やサブ断層や部分断層からなる系を生成して。、それらを相互作用させ、摩擦力の影響も考慮します。

temporelle synthétique de millions de tremblements de terre, et d'étudier leurs relations statistiques.

基本的には、何百万もの地震の時間変化を合成的に生成するという考えです。そして、それらの統計的な性質を調べるのです。

Parfait, une dernière question:

すばらしいですね。最後の質問です。

dans ce cours, nous avons des gens de différentes formations et certains d'entre eux aimeraient travailler avec les systèmes compĺexes, mais ils sont effrayés

このコースには、様々な分野の人たちが学んでいます。中には、複雑系の領域にはいろうとしている人もいます。

par le nombre de disciplines différentes qu'il faut connaître.

しかし、多くの分野について学ぶ必要があるので気が引けてしまっている方もいます。

Quel est votre conseil pour les étudiants qui sont intéressés par une spécialisation dans les sytèmes complexes?

そこで、複雑系分野に興味を持っている学生に何かアドヴァイスをおねがいしたいのですが。

Des conseils pour des étudiants qui veulent entrer dans les systèmes complexes? Bien, je dirais plusieurs choses:

学生へのアドヴァイスですね？いくつかのことを言っておきましょう。

d'abord vous devez avoir une solide formation en informatique. Vous devez avoir des bases en mathématiques, mais pas nécessairement un niveau extraordinaire,

一つ目は、計算についての良質なバックグラウンドがあること。数学についての知識も必要ですが、極端に高いレベルのものでなくてかまいません。

vous devez connaître le calculus, et certainement les probabilités et les statistiques,

微積分の知識は確実に必要でしょう。確率・統計のいくつかの知識は明確に必要でしょう。

et vous devez avoir l'esprit ouvert. Vous devez considérer de nombreuses idées différentes

そして、開かれた心が必要でしょう。数多くのアイデアを考慮する必要があります。

ainsi que le fait que des systèmes qui semblent très différents les uns des autres, peuvent s'avérer par ailleurs très similaires.

また、見かけ上全く異なる系が、実は、隠れた部分で似通っている場合もあります。

C'est un grand saut de l'imagination, pour certaines personnes ou certains professionels qui ont dévoué leur vie à une discipline en particulier,

つまり、それは、特定の人、即ち、道を究めようとする専門家にとっては、想像力の大きな飛躍なのです。

mais c'est un saut qu'il faut pouvoir faire si on veut progresser.

しかし、また、この分野で何らかの進歩をするために、あなた達自身が達成しなければならない飛躍でもあるのです。

Parfait, merci beaucoup. Pas de problème, merci.

なるほど、ありがとう　　　こちらこそ

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