データ同化の信頼性向上に向けた時間逆向き数値計算法の確立と地震学への応用展開

• Project/Area Number: 24K02951
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 60100:Computational science-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 宮武 勇登 大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (60757384)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加納 将行 東北大学, 理学研究科, 助教 (10739056) ; 伊藤 伸一 東京大学, 地震研究所, 助教 (10756331) ; 松田 孟留 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (50808475)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2026: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 数値解析 / データ同化

Outline of Research at the Start

地球科学分野などにおいて発展してきた「データ同化」手法では，データを同化する過程でしばしば随伴方程式を時間逆向きに計算する必要がある．しかし，その数値計算のため理論はほぼ未整備の状態である．
そこで本研究では，数値解析学，データ同化を活用する地震学，さらに両分野を繋く統計学の協働により，随伴方程式に対する適切な時間逆向き数値計算法を確立し，また，データ同化の適切な信頼性評価のために，随伴方程式に付随して現れる各要素へは容易にアクセスできない悪条件行列に対する前処理技術も開発する. さらに，これらが地震シミュレーションの信頼性向上に資するレベルの手法であることも検証する．