How we use astrophysics to study earthbound problems | Federica Bianco

翻訳: Noriko Yasumoto 校正: Tomoyuki Suzuki

I am an astrophysicist.

私は天体物理学者です

I research stellar explosions across the universe.

宇宙のあちこちで起きる 星の爆発について研究していますが

But I have a flaw:

私には欠点があります

I'm restless, and I get bored easily.

せっかちで 飽きやすいんです

And although as an astrophysicist, I have the incredible opportunity

天体物理学者として 宇宙全体を研究するという

to study the entire universe,

素晴らしい機会に恵まれていますが

the thought of doing only that, always that,

常にそのことばかりやっていると

makes me feel caged and limited.

窮屈で自由を奪われた気分になります

What if my issues with keeping attention and getting bored

でも 落ち着きがなく 飽きやすい私の特質が

were not a flaw, though?

欠点でなかったとしたら？

What if I could turn them into an asset?

その特質を長所に変えることができたら？

An astrophysicist cannot touch or interact with

天体物理学者は 研究対象に触れることも

the things that she studies.

操作することもできません

No way to explode a star in a lab to figure out why or how it blew up.

実験室で星を爆発させて 爆発する 理由や仕組みを解明はできません

Just pictures and movies of the sky.

宇宙の写真や映像があるだけです

Everything we know about the universe,

宇宙についての知識は全て

from the big bang that originated space and time,

空間と時間が誕生した ビッグバンから

to the formation and evolution of stars and galaxies,

星や星雲の成り立ちや進化

to the structure of our own solar system,

太陽系の構造に至るまで

空の画像を研究することで 得られたものです

we figured out studying images of the sky.

And to study a system as complex as the entire universe,

宇宙全体という 複雑な系を研究しているため

astrophysicists are experts at extracting simple models and solutions

天体物理学者は 膨大で複雑なデータから

シンプルなモデルと解を 導き出すことに長けています

from large and complex data sets.

So what else can I do with this expertise?

この専門技能を使って 他に何かできないでしょうか？

What if we turned the camera around towards us?

カメラをぐるっと回して 地上に向けたらどうでしょう？

At the Urban Observatory, that is exactly what we are doing.

「Urban Observatory (都市観測所)」では まさにそれをしています

Greg Dobler, also an astrophysicist

天体物理学者で夫の

グレッグ・ドブラーが

and my husband,

created the first urban observatory in New York University in 2013,

2013年に ニューヨーク大で「Urban Observatory」第１弾を始め

and I joined in 2015.

私は2015年に加わりました

Here are some of the things that we do.

このようなことをしています

We take pictures of the city at night

夜に市街地の写真を撮り

and study city lights like stars.

星を研究するように 街の光を研究します

By studying how light changes over time

天体が放つ光の 明るさの経時的変化と

and the color of astronomical lights,

光の色を調べることで

I gain insight about the nature of exploding stars.

星の爆発現象について 理解することができます

By studying city lights the same way,

同じ方法で街の光を観測すると

we can measure and predict how much energy the city needs and consumes

エネルギーの必要量や消費量の 計測と予測ができ

and help build a resilient grid

需要を満たし 成長する都市を支える

that will support the needs of growing urban environments.

安定した電力系統の構築に 役立ちます

In daytime images, we capture plumes of pollution.

日中の画像では 柱状に立ち上る汚染物質を捉えます

Seventy-five percent of greenhouse gases in New York City

ニューヨーク市では 温室効果ガスの75％が

come from a building like this one, burning oil for heat.

このような建物から 暖房用に石油を燃やすことで発生します

You can measure pollution with air quality sensors.

大気センサーで 汚染度を計測することもできますが

But imagine putting a sensor on each New York City building,

ニューヨーク市の全ての建物に センサーを設置し

reading in data from a million monitors.

100万個のセンサーのデータを 集めるなんて無理でしょう

Imagine the cost.

コストを考えてみてください

With a team of NYU students, we built a mathematical model,

私たちは ニューヨーク大の学生チームと

ニューヨーク市上空の煙状のものを 検知し 追跡する数理モデル ―

a neural network that can detect and track these plumes

ニューラルネットワークを構築しました

over the New York City skyline.

We can classify them --

煙状のものを

harmless steam plumes, white and evanescent;

白くてすぐに消える 無害の水蒸気と

polluting smokestacks, dark and persistent --

黒くて残り続ける 有害な煙に分類して

and provide policy makers with a map of neighborhood pollution.

周辺の汚染マップを作成し 政策立案者に提供します

This cross-disciplinary project created transformational solutions.

分野をまたいだ このプロジェクトは 革新的な解決策をもたらすものでした

But the data analysis methodologies we use in astrophysics

また 天体物理学で用いる データ分析手法は

can be applied to all sorts of data,

画像だけでなく あらゆる種類のデータに

not just images.

応用することができます

We were asked to help a California district attorney

私たちは カリフォルニア州地方検事から

understand prosecutorial delays in their jurisdiction.

管轄区域内の訴追遅滞状況を 把握する手伝いを依頼されました

There are people on probation or sitting in jail,

裁判を待って 仮釈放や収監された状態で

awaiting for trial sometimes for years.

何年も過ごしている人たちがいます

They wanted to know what kind of cases dragged on,

検事局は 遅滞するのはどんな事件か 知りたがっていて

and they had a massive data set to explore to understand it,

それを把握するに当たり 分析すべき膨大なデータはあっても

but didn't have the expertise

分析に必要な専門的知識や

or the instruments in their office to do so.

手段を持ち合わせていませんでした

And that's where we came in.

そこで私達の出番です

I worked with my colleague, public policy professor Angela Hawken,

公共政策学のアンジェラ・ホーケン教授の 力を借りて

and our team first created a visual dashboard

私たちはまず 視覚的な分析ツールを作成し

for DAs to see and better understand the prosecution process.

地方検事がひと目で 訴追の過程を 把握できるようにしました

But also, we ourselves analyzed their data,

また 私たちの手で検事局のデータを分析し

looking to see if the duration of the process

管轄区域で 訴追にかかる時間に

suffered from social inequalities in their jurisdiction.

社会的不平等が生じていないか 注意深く調査も行いました

We did so using methods

何千という星の爆発を

that I would use to classify thousands of stellar explosions,

分類するのに用いている方法を

applied to thousands of court cases.

何千という訴訟に応用したのです

And in doing so,

そうする中で

we built a model that can be applied to other jurisdictions

不公平が生じていないか 調査したいと考える ―

who are willing to explore their biases.

他の地方検事局も 使えるモデルを構築しました

These collaborations between domain experts and astrophysicists

その道の専門家と天体物理学者による これらの共同研究は

created transformational solutions

画期的な解決策をもたらし

to help improve people's quality of life.

人々の生活の質を向上させるのに 役立ちました

But it is a two-way road.

これは一方通行ではなく

I bring my astrophysics background to urban science,

自分の天体物理学の知識を 都市科学に持ち込む一方で

and I bring what I learn in urban science back to astrophysics.

都市科学の分野で得た知識を 天体物理学に持ち帰っています

Light echoes:

光エコーというのは

the reflections of stellar explosions onto interstellar dust.

星が爆発する時に出す光が 星間塵に反射される現象です

In our images, these reflections appear as white, evanescent, moving features,

画像で見ると その反射光は 白くて すぐに消え 動きのあるものです

just like plumes.

まるで煙のようです

I am adapting the same models that detect plumes in city images

私は 街の画像の中に煙を 見つけるのに使うモデルを基に

to detect light echoes in images of the sky.

天空の画像の中に 光エコーを見つけようとしています

By exploring the things that interest and excite me,

魅力的で興味をそそる ものごとを探求し

reaching outside of my domain,

自分の専門分野を超えて 手を広げたことで

I did turn my restlessness into an asset.

私は 自分の落ち着きのない特質を 価値あるものに変えました

We, you, all have a unique perspective that can generate new insight

新しい知見を切り拓き得る 独自の視点を誰もが持っていて

and lead to new, unexpected, transformational solutions.

それが 新たな 予想外の 革新的な 解決策につながるのです

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）