地震ネットワーク

地震ネットワーク

原作者	フランチェスコ・フィナッツィ
開発者	フランチェスコ・フィナッツィ
初回リリース	2013年1月1日 ( 2013-01-01 )
開発状況	オンライン
プロジェクトの目標	スマートフォンによる地震速報
使用されるソフトウェア	地震ネットワーク
資金調達	アプリ内広告
オペレーティング·システム	アンドロイド
利用可能	英語、スペイン語、イタリア語
タイプ	ボランティアコンピューティング
ライセンス	独自
アクティブユーザー	750,000（2017年9月）
Webサイト	地震ネットワーク

地震ネットワーク^[1]は、クラウドソーシングによるスマートフォンベースの地震警報システムを世界規模で開発・維持することを目的とした研究プロジェクトです。このシステムは、従来の地震計ではなく、ボランティア参加者の個人所有のスマートフォンに搭載された加速度計を使用して地震波を検出します。地震を検知すると、地震の被害波がまだ到達していない人々に警告するために地震警報を発します。

このプロジェクトは、同名のAndroidアプリケーション「Earthquake Network」のリリースとともに 2013 年 1 月 1 日に開始されました。この研究プロジェクトの著者であり、スマートフォン アプリケーションを開発したのは、イタリアのベルガモ大学の Francesco Finazzi です。

地震警報システムは、地震を迅速に検知し、事前に住民に警告することを目的としています。システムが地震を検知すると、震源地からそれほど離れていない被災地にいる多数の人々が、被害をもたらす揺れが発生する数秒前 (5 ～ 60 秒前) に警報を受け取ることができます。これは、電話システム内のデータが地震波の伝わる速度よりも速く流れるため可能です。

地震ネットワークアプリケーションがインストールされたスマートフォンは、地震ネットワークプロジェクトのセンサーネットワークのノードです。スマートフォンが使用されていない状態で電源に接続されている場合、アプリケーションは加速度計をオンにしてスマートフォンの加速度を監視します。動きがしきい値を超えると、スマートフォンは中央サーバーに信号を送信します。サーバーはすべてのスマートフォンから送信された信号を収集し、統計アルゴリズム^[2]を適用して、地震が発生する可能性があるかどうかをリアルタイムで判断します。システムが地震を検知すると、アプリケーションを通じてすべてのスマートフォンに即座に通知されます。アプリケーションはアラームを鳴らし、スマートフォンの所有者は他の人に警告して避難することができます。

ユーザーはいつでも Earthquake Network アプリケーションをインストールまたはアンインストールできるため、ネットワーク内のスマートフォンの数は非常に変動します。また、アクティブなスマートフォン (使用されていない、電源に接続されているスマートフォン) の数は、日中常に変化します。世界全体で、アプリケーションがインストールされているスマートフォンの総数は約 750,000 台 (2017 年 9 月) で、アクティブなスマートフォンの数は時間帯によって約 30,000 台から約 120,000 台の範囲です。ネットワーク ノードの地理的分布は、次の表に示されています。

プロジェクト開始以来、スマートフォンネットワークは2023年2月時点で4,900件以上の地震を検知しています。地震のほとんどは、スマートフォンの数の点でネットワークが非常に安定しているチリで検知されています。例えば、マグニチュード8.3のイジャペル地震は、バルパライソ市のスマートフォンによって検知されました。サンティアゴのスマートフォンは地震の10秒前に警告を受信し、メンドーサのスマートフォンは20秒前に警告を受信しました。

地震ネットワークプロジェクトは、スマートフォンネットワークを使用して地震の検知と位置特定に関連する 4 つの主要な問題を解決することが期待されています。

地震ネットワーク プロジェクトの地震警報システムが効果を発揮するには、できるだけ速く地震を検知する必要があります。スマートフォン ネットワークから中央サーバーに送信されるデータをリアルタイムで分析することで地震を検知します。スマートフォンは必ずしも地震によって引き起こされるわけではない加速度を検知するため、サーバーは背景ノイズから実際の地震を認識する統計アルゴリズムを実装します。アルゴリズムの基礎となる統計的手法により、誤報の可能性を制御できます。開発段階: リリース済み。

地震の検知時には、地震の影響を受けた地域を特定するために震源地の推定値を取得することが重要です。クラウドソーシングによるスマートフォンベースの地震早期警報システム用の震源地推定アルゴリズムが 2 つ開発されており、その詳細は米国地震学会誌のBulletin of the Seismological Society of Americaに掲載された論文^[1]に記載されています。開発段階: リリース済み。

高密度のスマートフォン ネットワークで記録された加速度は、検出された地震の高解像度のピーク地盤加速度マップを作成するために使用できます。スマートフォンは地面に固定されていないため、地盤加速度を直接測定できないため、この作業は複雑です。ただし、適切に調整されていれば、多数のスマートフォンからのデータで地盤加速度を推定できる可能性があります。開発段階: 分析。

地震のマグニチュードは、地震によって放出されるエネルギーを定義し、財産や人への潜在的な被害の観点から地震の深刻度を評価するのに役立つ重要なパラメータです。スマートフォン ネットワークによって収集されたデータを使用したマグニチュードの推定は現在研究中です。開発段階: 分析。

• 地震ネットワーク – 地震ネットワークプロジェクトのウェブサイト
• 地震ネットワーク Android アプリケーション – 地震ネットワーク プロジェクトの Android アプリケーション