2016 Fiscal Year Annual Research Report
スパースモデリングに基づくデータ駆動解析による地球プロセスモデルの構築
| Project Area | Initiative for High-Dimensional Data-Driven Science through Deepening of Sparse Modeling |
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| Project/Area Number |
25120005
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
駒井 武 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30357024)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 敦 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (40422092)
桑谷 立 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球内部物質循環研究分野, 研究員 (60646785)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | データ駆動 / 学融合型共同研究 / 地球化学データ / 津波堆積物 / 岩石 / 土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究開始当初に設定した三つの課題と，2015年度以降に新たに設定した【課題4】の計四課題を軸に研究を推進している．【課題1】津波堆積物の地球化学判別の高精度化と歴史大津波堆積物への適用，【課題2】津波堆積物の物理化学的挙動の解明と環境リスク評価，【課題3】新たに開発したデータ解析法の固体地球科学への応用，【課題4】データ駆動型解析による地球内部物質循環過程の理解．
【課題1】に関しては，サポートベクトルマシーンと交差検定法による全探索法(ES法: Exhaustive Search method)による津波堆積物の高精度判別方法を，仙台平野で採取された連続的地層データなどへの適用を試みている．また，クラスタ分析などによる津波堆積物の判別も行った．【課題2】については，スパース重回帰分析を用いて，土壌の吸着特性に関する実験データを説明するための重要な物理化学因子を解明した．【課題3】については，物理モデリング班(B01-3)と協働して，岩石－水相互作用の実験データから，反応速度論的ダイナミクスを復元する方法を開発した．また，関係する公募班と共同して，GPSデータからプレート境界のゆっくりすべり量空間分布を詳細に推定する方法を開発した．また，【課題4】では，地球化学データの新しい多変量解析手法を開発し，温泉水データや岩石データに適用した．また，構造地質学分野や変成岩岩石学分野において，逆問題の基礎となる新たな数値前進解析手法を開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究当初に設定した課題について，着実に学術論文が出版されつつあるとともに，新たな研究課題の中で，様々な課題に対して，新たな解析手法を開発し，実問題解決に結びついているから．また，これらの取組みが奏功し，地球科学全体にデータ駆動型解析が浸透しつつあるから．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，４つの研究課題に基づき研究を強力に推進するほか，様々なモデリンググループ・情報グループの計画研究班との連携を背景に，新しいデータ駆動型手法の開発に取り組む．また，地球惑星科学関連の計画研究班・公募班と連携することで，より多数の応用問題に取り組むことで，データ駆動型解析手法の地球惑星環境科学分野における定着を目指す．
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[Journal Article] Classification of geochemical data based on multivariate statistical analyses: Complementary roles of cluster, principal component, and independent component analyses2017
Author(s)
Hikaru Iwamori, Kenta Yoshida, Hitomi Nakamura, Tatsu Kuwatani, Morihisa Hamada, Satoru Haraguchi, Kenta Ueki
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Journal Title
Geochemistry, Geophysics, Geosystems
Volume: 18
Pages: 1-19
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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