“为高知的高中生提供最好的知识。”考虑到这一点，“高高高知讲座”于今年策划并开始。每次我们都会邀请活跃在世界第一线的各个领域的研究人员，并提供与年轻一代对话的机会。
12月6日举行的第三位讲师是统计学家池田四郎（统计数学研究所教授）。
主题是“通过数据了解世界 - 统计和黑洞摄影”。
先生十多年来，池田一直参与一项可视化黑洞的国际项目。
他回顾了自己的经历，并谈到了作为一名统计学家，他如何从每个人都能理解的观察数据中得出“单一图像”。
（银河系中心巨大黑洞的第二张图像图片来源：EHT Collaboration）
统计数据提供“人们做出决策的材料”
池田先生在高中时热爱数学，整天都在解决数学问题。在大学里，我主修了“数值工学”，该专业追求的是应用数学来精确测量事物的技术，并学习了基于数学和物理的信息处理理论和技术。
此后，从2003年至今，我一直在位于东京立川市的校际研究机构法人统计数学研究所进行数据科学基础——统计学的理论研究，并对各种数据进行分析。
统计数学研究所对各种数据的处理进行研究，包括医学、经济学和地震。
先生池田强调，高中数学中“统计”与“统计”的主要区别在于，最终目的不仅仅是通过计算来解决问题，而是开发数据分析方法，作为这些方法的基础，并为“人们做出决策提供材料”。
例如，2011 年发生的东日本大地震。
地震发生后，为了评估日本各地海鲜的安全性，池田先生与渔业资源专家一起，分析了各地每周调查的海鲜中放射性物质浓度的相关数据，并建立了数学模型，根据过去积累的大量数据来估计当前海鲜的安全状况。
对于易腐烂产品的分销，很难实时分析可靠的数据，但通过使用统计数据，我们能够为人们做出决策提供重要信息。
“在统计学中，你唯一不能做的就是创建数据本身。你的工作是利用现有数据并分析从中可以得出什么结论。重要的是不带先入为主地枚举所有可能性，对它们应用概率并进行比较，以便接收者确信，“我明白了，这是对的。”
全球望远镜和“无牙键盘”-EHT 协作-
自 2013 年左右开始，池田先生的研究重点是分析天文数据。
我们正在为“EHT（事件视界望远镜）合作”投入特别的精力，这是一个旨在“使本应不可见的黑洞可视化”的国际项目。
天文观测数据表明，大多数由100亿到1000亿颗恒星组成的星系，其中心都有质量为太阳数百万到数亿倍的超大质量黑洞，就像我们生活的银河系一样。一百多年前，爱因斯坦的广义相对论就预言了黑洞的存在。
根据广义相对论，虽然由于黑洞周围时空的扭曲，光无法从黑洞中心逃逸，但相反却集中在周围区域。因此，如果我们能够“看到”黑洞附近，我们会看到一个类似于甜甜圈的图像，中心有一个黑洞，周围环绕着明亮的环。
但是，从地球上看，这个洞的大小与放置在月球表面的真实甜甜圈的大小差不多。需要极高的角分辨率（视觉）。这就是为什么世界各地的天文学家对这一挑战着迷，EHT 项目的启动就是为了以某种方式可视化黑洞的存在。
然而，单独的地面望远镜不可能达到这样的能见度。
在这个项目中，我们将尝试通过创建一个“射电干涉仪”来拍摄黑洞，该干涉仪可以被视为一个巨大的地球大小的望远镜，通过同时观测地球上六个遥远位置的八个射电望远镜（见下图）。
（来源：EHT 协作）
不幸的是，望远镜在全球的分布并不均匀，我们最多只能从六个地点获取有限的数据。因此，不可能获得完整的数据来描绘黑洞的全貌。
池田说，这种情况“就像听一首钢琴上弹奏的歌曲，但缺少一些琴键。”
换句话说，关键是如何从有限的声音（数据）中再现原始歌曲（黑洞图像）。正是在这里，池田先生在他的专业——统计学中发挥了积极的作用。
追求客观真理，而不是“你想看到的”
2017 年 4 月使用包括南极洲在内的世界各地八台射电望远镜观测到的数据于 2018 年 6 月传至池田博士和他的同事手中。池田博士和他的同事开发了一种新算法，可以根据少量数据创建图像，并通过反复试验和错误，试图呈现出黑洞的外观。
创建图像时，仅使用简单的假设（例如“图像是光滑的”和“有很多黑色区域”）非常重要。如果您引入诸如“图像应该是环形的”之类的主观先入之见，您最终会得出关于预期结果的错误结论，而这永远不会被视为科学。为此，来自世界各地的研究人员被分成四个小组，进行独立分析，而不相互分享结果。
他说，这两个过程对于消除人类可能在没有意识到的情况下可能存在的先入之见以及确保得出的结论的科学客观性都极其重要。
300 位研究人员得出的“一张图像”
通过来自全球 20 多个国家的约 300 名研究人员的合作和讨论创建的黑洞图像。
2019年4月，EHT协作研究团队在全球六地同时举行的新闻发布会上宣布，他们首次成功利用图像直接证明了超大质量黑洞阴影的存在。
（M87 星系中心的巨型黑洞 图片来源：EHT Collaboration）
``拍摄黑洞不是按快门就能完成的；这是从不完整的数据中统计出最有可能出现的结果，”池田先生自豪地说。
讲座结束时，他提到挑战制作黑洞视频等项目将继续进行，并鼓励将引领下一代的年轻一代，他说：“学习统计学将帮助我们通过各种数据了解世界。”
此外，讲座结束后须藤康特聘教授作为主持人，与中学生和高中生进行了交流活动。
我收到了很多问题，例如“是什么促使我研究统计？”“如何找到天体的质量？”以及“主观性在研究中有用到什么程度？它在哪里被浪费了？”池田先生仔细地回答了每个问题。
您可以通过以下链接观看本次讲座的视频。
[点击此处获取视频链接]
下一次，第四届高知隆子讲座预计在四月或五月举行。
细节确定后，我们会在大学网站上通知您。
[高知隆子讲座]
*本次讲座是作为区域创新共创组织的一个项目举办的。
[过去的“高知高知讲座”]
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202588：-我们为什么出生，我们一生做什么？-<第二届>高中高知讲座举行
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