気象ビッグデータからの機械学習による災害前兆現象自動抽出システムの構築
| Project/Area Number |
17K00158
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Multimedia database
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| Research Institution | Ehime University (2021-2022)
Kochi University (2017-2020) |
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Principal Investigator |
本田 理恵 愛媛大学, データサイエンスセンター, 教授 (80253334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 健史 国立研究開発法人情報通信研究機構, 総合テストベッド研究開発推進センター, 研究統括 (20274342)
佐藤 晋介 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所リモートセンシング研究室, 研究マネージャー (30358981)
佐々 浩司 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (50263968)
村田 文絵 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (60399326)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 時空間データマイニング / オブジェクト抽出 / CNN / 深層学習 / フェーズドアレイ / 漏斗雲 / オブジェクト追跡 / 混合分布 / 時空間データマイニング / ビッグデータ / データマイニング / 時空間 / 機械学習 / 災害前兆 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、気象に関する時空間のビッグデータから機械学習の手法を用いて時空間変動パターンを抽出し、これを基にした知識発見支援システムを構築することである。本年度は、フェーズドアレイデータからの降水コア検出に対して検討していた、Greedy EMによるモデリング手法において、グリッドデータの点群近似によって不自然な分裂が起こっていた問題に対する改良方法として、グリッドデータからの点群の再リサンプリングを利用する手法を考案し、これによって、不安定な挙動が改善されたことを確認した。この内容については、6月に開催予定の人工知能学会でポスター発表の予定である。また土佐湾沿岸の竜巻については、従来検討してきた監視カメラ画像にくわえて、対象をレーダ画像に広げ、竜巻親雲の早期発見を目指して、反射強度画像に現れるフック型の信号を深層学習のSSDを用いて検出することを検討した。その結果、竜巻親雲に注目した画像ではフックエコーを正確に検出でき、表示画像が広範囲になり、相対的に対流雲が小規模になる場合でも信頼度の閾値を調整することでフックエコーの検出ができることがわかった。この内容はJPGU2022で発表された。
研究期間の全体を通しては、気象に関する時空間データをターゲットとして、 (1)強度データからのオブジェクト抽出技術手法の頑健化、(2)竜巻前兆現象としての漏斗雲の検出などに対する深層学習による抽出と追跡手法の開発、（３）アラーティングのためのプロトタイプシステムの開発、(４)並列分散化の検討が進められた。本来はこれらを融合したシステムの開発を目的としていたがそこまでは至らなかった。これについては現在実施中の後継の基盤Cの課題として引き続き検討したい。
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Report
(6 results)
Research Products
(64 results)
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[Journal Article] A Network Quality Check Tool via HpFP Protocol on WINDS Satellite Link2018
Author(s)
Murata, K. T., Yamamoto, K., Pavarangkoon, P., Suzuki, K., Asai, T., Kan, T., Muranaga, K., Mizuhara, T., Kagebayashi, Y., Kakizawa, Y. and Yahata, M.
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Journal Title
JNICT季報／研究報告
Volume: 64, 2
Pages: 167-176
Related Report
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[Journal Article] HpFP プロトコルによるWINDS 衛星の回線品質検査2017
Author(s)
村田健史, 山本和憲, Pavarangkoon Praphan, 鈴木健治, 浅井敏男, 菅智茂, 村永和哉, 水原隆道, 影林佑哉, 柿澤康範, 矢羽田將友
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Journal Title
NICT季報／研究報告
Volume: 63, 2
Pages: 153-162
NAID
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[Journal Article] A web-based real-time and full-resolution data visualization for Himawari-8 satellite sensed images2017
Author(s)
Murata, K.T., Pavarangkoon, P., Higuchi, A., Toyoshima, K., Yamamoto, K., Muranaga, K., Nagaya, Y., Izumikawa, Y., Kimura, E. and Mizuhara, T.
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Journal Title
Earth Sci. Inform.
Volume: 11, 2
Issue: 2
Pages: 217-237
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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