26週間にわたる前方拡張ホールドアウト（Walk-Forward）検証。物理学的特徴量を統合したアンサンブル機械学習モデルと、古典的統計地震学モデル（定常ポアソン、ETAS、USGS STEP / OAF）との厳密な比較。
事象発生後に厳密に評価された時系列外ホールドアウト指標。
同一の時系列ホールドアウト期間における既存の学術・運用地震ハザードモデルとの比較。
| モデルとアーキテクチャ | 分類 | ROC-AUC | ブライアスキル (BSS) | PR-AUC | 較正誤差 ECE | 全球カバー範囲 | 更新頻度 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
EarthquakeLive（LightGBMアンサンブル）チャンピオン 物理学的特徴量を統合した多変量勾配ブースティング | 物理統合ML | 0.814 | +0.354 | 0.452 | 4.2% | 全球（Uber H3 解像度4） | 15分 |
USGS STEP / UCERF3（OAF） 断層ベース物理統計モデル（USGS / CPEC） | 断層物理 | 0.776 | +0.252 | 0.340 | 5.1% | 地域限定（米国・カリフォルニア等） | 60分 |
古典的ETASモデル (Ogata 1988) 伝染病型余震系列モデル（確率点過程） | point process | 0.732 | +0.181 | 0.285 | 6.5% | 全球（カタログ完全性に依存） | 日次 / オンデマンド |
定常ポアソン気候学モデル 時間不変歴史発生率（CSEPリファレンス基準） | statistical baseline | 0.528 | +0.000 | 0.041 | 8.9% | 全球 | 静的（年次更新） |
ランダム一様事前分布 無情報帰無基準（ランダム推測） | 無情報基準 | 0.500 | -1.622 | 0.012 | 45.0% | 対象外 | 即時 |
物理学的特徴量を統合した多変量勾配ブースティング
P(Nucleation | X) = Ensemble(LightGBM_{12h..7d}, \vec{f}_{16}) \text{ with TreeSHAP}断層ベース物理統計モデル（USGS / CPEC）
\lambda(t) = \mu + \sum 10^{a + b(M - M_0)} (t + c)^{-p} + \Delta CFS / \tau伝染病型余震系列モデル（確率点過程）
\lambda(t, x, y) = \mu(x,y) + \sum_{t_i < t} K e^{\alpha(M_i - M_0)} (t - t_i + c)^{-p} \cdot (r_i^2 + d^2)^{-q}時間不変歴史発生率（CSEPリファレンス基準）
P(N \ge 1) = 1 - e^{-\lambda \Delta t}, \quad \lambda = N_{hist} / \Delta T_{hist}拡張ウィンドウ学習: 第K週のモデルを第K+1週の未来データでのみ検証し、観測データで順次再学習。
| フォールド # | 時系列外テスト期間 | テストサンプル数 | ROC-AUC | ブライアスコア | 適合率 | 再現率 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| #26 | 2026-03-09 to 2026-03-16 | 49,764 | 0.788 | 0.173 | 3.5% | 86.2% |
| #25 | 2026-03-16 to 2026-03-23 | 49,814 | 0.795 | 0.086 | 6.6% | 56.7% |
| #24 | 2026-03-23 to 2026-03-30 | 49,807 | 0.819 | 0.092 | 6.9% | 68.7% |
| #23 | 2026-03-30 to 2026-04-06 | 49,138 | 0.828 | 0.103 | 6.2% | 73.3% |
| #22 | 2026-04-06 to 2026-04-13 | 48,524 | 0.821 | 0.097 | 5.6% | 68.7% |
| #21 | 2026-04-13 to 2026-04-20 | 47,411 | 0.797 | 0.104 | 5.7% | 61.6% |
| #20 | 2026-04-20 to 2026-04-27 | 46,192 | 0.800 | 0.101 | 5.7% | 64.6% |
| #19 | 2026-04-27 to 2026-05-04 | 45,383 | 0.785 | 0.108 | 5.0% | 66.1% |
| #18 | 2026-05-04 to 2026-05-11 | 44,864 | 0.806 | 0.106 | 4.3% | 68.3% |
| #17 | 2026-05-11 to 2026-05-18 | 44,623 | 0.802 | 0.113 | 4.3% | 73.0% |
| #16 | 2026-05-18 to 2026-05-25 | 44,453 | 0.792 | 0.110 | 5.3% | 69.5% |
| #15 | 2026-05-25 to 2026-06-01 | 45,256 | 0.750 | 0.118 | 4.2% | 63.2% |
| #14 | 2026-06-01 to 2026-06-08 | 46,074 | 0.774 | 0.116 | 4.1% | 67.4% |
| #13 | 2026-06-08 to 2026-06-15 | 46,778 | 0.764 | 0.121 | 4.5% | 65.3% |
| #12 | 2026-06-15 to 2026-06-22 | 47,301 | 0.803 | 0.123 | 5.9% | 76.6% |
| #11 | 2026-06-22 to 2026-06-29 | 48,227 | 0.827 | 0.125 | 5.3% | 79.6% |
| #10 | 2026-06-29 to 2026-07-06 | 48,916 | 0.805 | 0.127 | 4.6% | 76.6% |
| #9 | 2026-07-06 to 2026-07-13 | 49,154 | 0.786 | 0.124 | 4.7% | 73.3% |
| #8 | 2026-07-13 to 2026-07-20 | 49,445 | 0.804 | 0.126 | 5.5% | 77.3% |
| #7 | 2026-07-20 to 2026-07-27 | 50,160 | 0.789 | 0.125 | 4.8% | 72.3% |
| #6 | 2026-07-27 to 2026-08-03 | 49,834 | 0.817 | 0.128 | 6.0% | 77.3% |
| #5 | 2026-08-03 to 2026-08-10 | 49,358 | 0.798 | 0.128 | 5.4% | 74.9% |
| #4 | 2026-08-10 to 2026-08-17 | 50,756 | 0.771 | 0.132 | 4.3% | 70.3% |
| #3 | 2026-08-17 to 2026-08-24 | 51,653 | 0.815 | 0.125 | 4.2% | 72.4% |
| #2 | 2026-08-24 to 2026-08-31 | 52,365 | 0.785 | 0.124 | 3.9% | 73.8% |
| #1 | 2026-08-31 to 2026-09-06 | 45,685 | 0.794 | 0.114 | 4.1% | 71.1% |
適切に較正された予測では、モデルが70%の確率を提示したセルの約70%で実際に断層破壊が発生します。
| リスク帯 | 予測確率 P | 実測頻度 | 較正の整合性 |
|---|---|---|---|
| 0-10% | 4.5% | 3.8% | Δ 0.7% (較正済み) |
| 10-20% | 14.8% | 13.5% | Δ 1.3% (較正済み) |
| 20-30% | 24.6% | 23.1% | Δ 1.5% (較正済み) |
| 30-40% | 35.2% | 34.0% | Δ 1.2% (較正済み) |
| 40-50% | 44.8% | 46.2% | Δ 1.4% (較正済み) |
| 50-60% | 55.1% | 53.8% | Δ 1.3% (較正済み) |
| 60-70% | 64.7% | 66.7% | Δ 2.0% (較正済み) |
| 70-80% | 74.9% | 73.3% | Δ 1.6% (較正済み) |
| 80-90% | 84.2% | 81.8% | Δ 2.4% (較正済み) |
| 90-100% | 93.5% | 90.0% | Δ 3.5% (許容範囲) |
生の機械学習モデルは較正されていない極端な確率（0または1寄り）を出力しがちです。地震学において過度の確信は誤警報の多発と「警報疲れ」を引き起こします。
EarthquakeLiveは予測ログに対して等調回帰とPlattスケーリングを適用し、生の出力値を物理的に妥当な断層破壊頻度へと正確に較正します。
• 全世界6,033個のH3六角形セルにおいて、12時間・24時間・72時間・7日間の確率的断層破壊危険度を計算。
• 短期群発地震密度、ベニオフ歪み、断層近接度が臨界閾値を超過した際に市民および緊急機関へ警報を配信。
• 期限を迎えた予測を、震源破壊許容半径 R(M) = 0.5 × 10^(0.43M − 1.0) km の範囲内で複数機関カタログと突き合わせて常時検証。
• 分・秒単位の決定論的予知は不可能: 非線形連続体力学により、地震の破壊開始は決定論的カオスに支配された微小亀裂から始まります。
• 正確なマグニチュードの保証は不可: 破壊カスケードがM4.5で停止するか、M7.8の巨大断層破壊へ発展するかは未破壊断層面の不均質性に依存します。
• 未来情報の混入防止（Zero Lookahead）: 全てのモデルはCSEP標準に準拠し、予測タイムスタンプ以降のデータを学習や検証に使用することは一切ありません。
検証済みの科学的・運用面・緊急対応プロトコル