2017 Fiscal Year Annual Research Report
Earth Process Model Development by Data Driven Analysis based on Sparse Modeling
| 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 / 津波堆積物 / 土壌 / 変成岩 / スパースモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
下記の4課題について研究を遂行した．新学術領域内における密接な協働を通じて，新たなデータ駆動解析手法を開発するとともに実データに適用した．
【課題1】津波堆積物の化学判別の高精度化と歴史大津波堆積物への適用：仙台平野でサンプリングしたジオスライサー試料に関してデータ駆動型解析を行った．また，ITRAXにより得られた元素含有量定性データから，津波堆積物層の検出に成功した．【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：津波堆積物や土壌などの環境試料から，スパース重回帰分析を用いることで，重金属の吸着プロセスに影響を与える物理化学因子の抽出を行った．【課題3】地球科学データ解析法の固体地球科学への応用：スパースモデリングを用いることで，GNSS観測データから豊後水道沖のゆっくりすべりの空間分布を詳細に推定することに成功した．変成岩の反応組織や変形組織から地球内部の物理化学プロセスを抽出する手法を多数開発した．【課題4】データ駆動による地球物質循環モデルの構築：レプリカ交換モンテカルロ法を用いた地球化学プロセス逆推定法を，人工データやプロセスが既知の実問題に適用し，頑強性や有効性の評価を行った．また，非負値行列分解法を変成岩の全岩組成に適用することで，原岩の起源やプレート沈み込み時の物質移動に関する新知見を得ることができた．
上記のように様々な対象へのデータ駆動型解析の適用に成功した結果，データ駆動科学的アプローチが，地球科学分野に浸透・定着しつつある．
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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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[Journal Article] Potentially exploitable supercritical geothermal resources in the ductile crust2017
Author(s)
Watanabe N., Numakura, T., Sakaguchi, K., Saishu, H., Okamoto, A., Ingebritsen, S., Tsuchiya
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Journal Title
Nature Geoscience
Volume: 10
Pages: 140-144
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Opal-CT in chert beneath the toe of the Tohoku margin and its influence on the seismic aseismic transition in subduction zones.2017
Author(s)
Kameda, J., Okamoto, A., Sato, K., Fujimoto, K., Yamaguchi, A., Kimura, G.,
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 44
Pages: 687-693
Peer Reviewed / Open Access
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