スパースモデリングによる革新的な自然科学データ解析技術の開発と実用化
| Project/Area Number |
15J00999
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Measurement engineering
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
太田 守 金沢大学, 総合メディア基盤センター, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | プラズマ波動 / 科学衛星データ / 到来方向推定 / 波動分布関数法 / あらせ衛星 / ベイズ推定 / 降水観測 / ニューラルネットワーク / 逆問題 / モデル選択 / スパース性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は, 前年度に引き続きプラズマ波動の到来方向推定手法の提案と, その推定結果の信頼性の評価方法について検討を行った. あらせ衛星搭載PWEデータから, 絶対方向推定を行うための方法と複数のプラズマ波動が同時に到来する場合の伝搬方向推定結果の信頼性の擬似データを用いた評価を行った. Means法を用いてあらせ衛星の実観測データから時間-周波数ごとの波動伝搬方向を計算し, 安定して伝搬方向が推定できているを確認した. また, ポインティング・ベクトルを計算した結果, コーラスの理論的解析から得られる事実と一致していることを確認した. 以上の解析結果は, 2017年10月の学会で発表した.
また, ジオスペースのプラズマ分布を把握するためには, 伝搬方向推定解析(逆問題)と波動伝搬シミュレーション(順問題)を組み合わせる必要がある. VLF波動の伝搬シミュレーションでは, レイトレーシング法が主に用いられる. 電子密度モデルにGCPM v2.4, 国際電離層標準IRI2016を, また背景磁場モデルとして12世代のIGRFとTsyganenko (TS05)の組み合わせを利用可能なように, 従来研究で開発されたレイトレーシングプログラムの改良し, それを活用して観測事例を理論的に説明するための基礎的な検討を行った.
さらに, 自然科学データ解析技術の中で特に重要である高精度な判別器の設計に取り組んだ. 具体的には, 鉛直ドップラーレーダデータによる高精度な降水強度推定を目指し, 降水種別の分類を行う判別器をAutoEncoderと3層NNを用いて構築した.本システムは降水粒子を6分類するものでF値91.5%となっており非常に高い判別性能を示した. 種別ごとの物理特性や, 予測性能についても検証した.
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] The Plasma Wave Experiment (PWE) on board the Arase (ERG) Satellite2018
Author(s)
Y. Kasahara, Y. Kasaba, H. Kojima, S. Yagitani, K. Ishisaka, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, M. Ozaki, S. Matsuda, T. Imachi, Y. Miyoshi, M. Hikishima, Y. Katoh, M. Ota, M. Shoji, A. Matsuoka, and I. Shinohara
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 印刷中
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Peer Reviewed
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[Journal Article] Onboard Software of Plasma Wave Experiment aboard Arase: Instrument Management and Signal Processing of Waveform Capture/Onboard Frequency Analyzer2018
Author(s)
S. Matsuda, Y. Kasahara, H. Kojima, Y. Kasaba, S. Yagitani, M. Ozaki, T. Imachi, K. Ishisaka, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, M. Ota, S. Kurita, Y. Miyoshi, M. Hikishima, A Matsuoka, and I. Shinohara
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 印刷中
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