Seagull Lab 開発教材 Development Materials           2021年5月24日-2024年3月2日
May 24, 2021 - March 2, 2024   Now partly in Japanese only

開発教材のうち,ソフトウエアや教室実習に用いる資料,その作成手法などをここに置きます.逐次追加されます.

This section contains our development materials, such as software, tools for classroom practice, and methods for making the tools. New materials will be added as they become available.

・走時曲線関連 Travel time related
   http://yossi-okamoto.net/Seagull_Lab/TT/index.html

   走時曲線(How to make, in Japanese) 走時曲線(神戸)Travel time.xls 1995 Kobe_Eq.

・地球内部構造(震波線,波の伝播動画作成)
Structure of the Earth's interior (seismic wave lines, wave propagation movies)

   Moho-Movie Prem-Movie  地球内部波線図 Inner Earth Seismic Rays

・Processing (A kind of programming language) related
   
http://yossi-okamoto.net/Seagull_Lab/Processing.html

  
点在上記の,震波線,地球内部波伝播動画などをProcessingを用いて,作り直し中です.
  ここではプログラム開発言語としてのProcessingの優位性や,Tipsなどを紹介します. 
    We are currently revising the code using Processing to make the above movies of seismic wave lines and propagation of waves in the earth's interior. Here, we introduce the advantages and tips of Processing as a program development language.

(Now in Japanese)
・古い教材の紹介(下記をリンクをクリック.紙のアナログ資料からのスキャンです)

・地図作成用のフリーソフトGMTの使用法(New!)
    http://yossi-okamoto.net/Seagull_Lab/GMT/index.html



・地震予知関連の教材 Teaching materials related to earthquake prediction

生徒は「地震予知」にとても興味を持ちますが,専門家の研究はそれが非常に難しいことを示します.その難しさの根拠の一端を紹介する教材です.

Students are very interested in "earthquake prediction," but expert research shows that it is very difficult. This teaching material introduces some of the reasons for the difficulty.

教材化碁石モデル実習用の図 グラフ用紙(地震のG-R則のグラフを兼用,右下のグラフで1つの地震で破壊した区画数を横軸に,その大きさの地震の個数を縦軸にプロット)
Go-Game Model English Version: http://seagull.stars.ne.jp/2003_Canada/web/index.html

教材化砂山モデル実習用の図(グラフ用紙は上記を使ってください)in Japanese 
実習方法;下記の参考文献を参考にしてください.
 岡本義雄:地震のシミュレーションと地震予知-”碁石モデル”の教材化- ,大阪と科学教育 11,21-26,1997
さらに,砂山モデルについては,下記の資料の5から8ページをご覧ください.
 岡本義雄:モデルを意識した地学教材,特に地震分野,地球惑星科学関連学会2004年合同大会セッション報告「新しい地学教育の試み」64-75, 2004

スプリング-ブロックモデル:地震を岩石破壊の連動現象と観 て,そのモデルを作り,発生する地震のサイズと個数の関係を調べるもの.専門家は当然ながら計算機シミュレーションとして行うが,加藤(2011)はこれ を実際のブロックとバネの実験として報告した.これに着想を得て,次のようなアナログモデルの教材化を行った.これらもG-R則を満足する地震のサイズと 個数の関係がもたらされるが,机上実験として生徒や学生に見せると,これも地震の起こる時期とサイズの予測が,大変難しいことを理解させることができると 考える.

The Spring-block model: A model of earthquakes as interlocking phenomena of rock rupture to investigate the relationship between the size and number of earthquakes that occur, so called G-R Law. Experts naturally use computer simulations, however Kato (2011) reported this as an analog experiment using actual blocks and springs. Inspired by this, we developed the following analog models as teaching materials. These models also provide a relationship between the size and frequency of earthquakes that satisfies the G-R rule, but when shown to students as desk experiments, we believe that they can help them understand that it is very difficult to predict the timing and size of the next big earthquake.

Yoshio Okamoto: An improved spring-block model for educational use and its analysis Nanso Satomi“Hakkenzan” Model -JpGU 2018 English Ver.
岡本義雄:教材化バネブロックモデルの改良とその解析-南総里見“八剣山”モデル-,日本地球惑星科学連合2018年大会予稿集,2018  
岡本義雄:地震発生を模する「2次元バネブロックモデル」アナログ教材の製作と解析,日本地球惑星科学連合2015年大会CDROM,2015  

・G-R則関連 Gutenberg-Rihter's Law related

 
地震学においてとても重要な検証可能な経験則は「Gutenberg-Rihter則(G-R則)」と「余震に関する大森公式」くらいしか思いつきません.
 
これを実証するデータ作成の自作スクリプトなどを公開します.in Japanese

ANSS(世界震源カタログから)
http://seagull.stars.ne.jp/Seagull_Lab/Data_Make/G-R_ANSS.html

JMA(気象庁震源カタログから)
http://seagull.stars.ne.jp/Seagull_Lab/Data_Make/JMA_G-R.html

Making Procedure of a size distribution plot of earthquakes from JMA seismicity catalog
http://seagull.stars.ne.jp/resources/making_G-R_dist.html


・時間予測モデル(Shimazaki & Nakata,1980)を実感する教材 (in Japanese)


逆に地震の予測可能性について言及したモデルとして,「時間予測モデル」(Shimazaki&Nakata,1980)というのものがあります.現在の日本の長期の地震予測にも使われているモデルです.こちらも教材化してみました(未公表).
元論文 https://www.researchgate.net/publication/248809769_Time-Predictable_recurrence_model_for_large_earthquakes

大学講義用の資料 房総半島南端部千倉町の地図 その結果を解析するグラフ用紙 
実習の手順はしばしお待ちください.
※地図の提供は千倉町役場によります.


・地震波初動地図(GMTで作成)
・3D震源地図(GMTおよびPOV-Rayで作成)

地震のメカニズムを検証する,地震波初動分布図.
地震の震源分布が立体的にわかるChromaGlassという3Dメガネで観る地図.
は下記リンクから取得できます.

http://www.yossi-okamoto.net/Contents/Seismic_Maps.html



ソフトウエア関連の使い方,開発ツールなど

・GoPro動画用,手ブレ止め処理
  
ffmpegを使った撮影動画をあとで,手ブレを修正するスクリプト
    movie_stab.sh
    参考サイトはここ.https://looooooooop.blog.fc2.com/blog-entry-1108.html

・磁気回路計算フリーソフト
    FEMM使用備忘録   
http://yossi-okamoto.net/Seagull_Lab/FEMM/index.html





Webサイトの構造がわかりにくいという意見をいただいていますので,近いうちに中身を整理する
つもりです.まず教材のうち実習教材などをこのSeagull Labに移します.

内容は,できるだけ本物の観測データを用いた開発教材です.走時曲線など地震関係の作図などが含まれる予定です.
作成法(レシピ)もできるだけ公開する予定です.今しばらくお待ち下さい.

※ 参考にしているのは,以前に高校地学で天文関係の実習教材として使用していた,下記のものです.
いずれも古く銀塩写真の時代のものですが,天文の基礎を本物の観測データから学べる大変貴重なものです.天文学が決して「ちゃらちゃら」した今風の学問ではなく,地味な観測から地道に築き上げられてきたものだとよくわかる教材です.(2023-40-20link修正)
https://shopatsky.com/search?type=product&q=Lab+Exercises+in+Astronomy


古い教材の紹介

附属高校に転勤してから,生徒と一緒に複雑系科学の実習を行ったときの様子を紹介します.

・土曜講座「複雑系科学入門」



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