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Harmonic prediction of micro-meteorology by means of the integrated technology of AI and physics simulations

Planned Research

Project AreaMicro-meteorology control: Integrated technology of harmonic prediction and active monitoring of micro-meteorology for future autonomous society
Project/Area Number 20H05751
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (II)
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Onishi Ryo  東京工業大学, 学術国際情報センター, 准教授 (30414361)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉山 大祐  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報科学技術センター), 准研究副主任 (00816184)
廣川 雄一  足利大学, 工学部, 准教授 (30419147)
松田 景吾  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報科学技術センター), 副主任研究員 (50633880)
小森 悟  同志社大学, 研究開発推進機構, 研究員 (60127082)
Kolomensk Dmitry  東京工業大学, 学術国際情報センター, 特任准教授 (00813924)
Project Period (FY) 2020-10-02 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥67,990,000 (Direct Cost: ¥52,300,000、Indirect Cost: ¥15,690,000)
Fiscal Year 2022: ¥21,450,000 (Direct Cost: ¥16,500,000、Indirect Cost: ¥4,950,000)
Fiscal Year 2021: ¥21,840,000 (Direct Cost: ¥16,800,000、Indirect Cost: ¥5,040,000)
Fiscal Year 2020: ¥24,700,000 (Direct Cost: ¥19,000,000、Indirect Cost: ¥5,700,000)
Keywords微気象制御学 / 超解像 / 微気象シミュレーション / 深層学習 / 微気象制御 / 数値流体シミュレーション / 微気象予測 / 数値流体力学シミュレーション
Outline of Research at the Start

自律飛行ドローンなどが刻々と変化する環境に応じて様々なサービスを提供する未来都市を実現するためには、それら自律システム群へ微気象(人工物や人間活動の影響を強く受ける 地表付近の詳細気象)予測情報を提供するだけでなく、自律システム群が取得する大量のセンサー情報を予測に活用するという双方向性によって、現実気象とサイバー気象を融合することが必要不可欠である。本研究班はその融合を実現するために、刻々と変化する社会と環境に適合しつつ、即時性(リアルタイム性)も兼ね備えた調和的予測シミュレーション技術を創出する。

Outline of Final Research Achievements

In order to realize future societal services utilizing prediction information on micro-weather (detailed meteorological data near the surface, heavily affected by buildings and human activities), it is essential to fuse real-world meteorology and cyber meteorology. To achieve this fusion, we have developed harmonious prediction technology that can adapt to constantly changing human societies and environments while maintaining real-time nature. Specifically, we have developed a technology to assimilate a large amount of environmental sensor information into the simulation. Furthermore, by integrating AI technology and prediction simulation technology, we have developed super-resolution simulation technology capable of generating micro-weather prediction information at ultra-high speed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、微気象の調和的予測の基盤技術が開発された。これにより、微気象情報を包含した気象情報インフラの基盤の一つが確立されたことになる。さらなる発展により、ヒトやモノの意思決定および制御に直結する時空間スケールの情報基盤が構築され、新たなサービスや既存サービスの革新的な価値拡大の創出基盤が得られる。特に、ヒト・モノが集中し、社会経済活動が活発に行われる都市街区などの建物密集区域内の微気象に関するリアルタイム情報と予測情報は、様々な社会サービス(ドローン物流、熱中症リスク低減、スマートインダストリーなど)を通じて大きな社会・経済的価値を創出する。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 10 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) Funded Workshop (1 results)

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    • Inventor(s)
      大西領、安田勇輝
    • Industrial Property Rights Holder
      大西領、安田勇輝
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-155991
    • Filing Date
      2022
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Published: 2020-10-30   Modified: 2024-01-30  

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