2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a system for vertical profiling of ocean flows in deep, middle, and shallow layers
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18H01636
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
西 佳樹 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70470052)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 推定理論 / 深海開発 / 海流 / スパースモデリング / 海洋構造物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋の流速を表層から深層にいたるまでの範囲で把握することは、海洋開発を進めるうえで重要であり、またその流れの有する自然エネルギーの賦存量を見積もることを可能にする。流速の鉛直分布を把握するための新しい手法として、水中の長大な細長構造物の振動を利用することに着眼した。計測が比較的容易な振動を計測によって検知し、そのデータからこの構造物周囲の流速を推定する新手法の構築作業を進めた。
本年度は、その推定手法として特にスパースモデリングに注目し、それを本研究の目的達成に資する様にアルゴリズムを組む作業に尽力した。スパースモデリングの一般的なアルゴリズムには、反復計算により誤差を次第に修正していく部分が含まれる。この部分に、誤差更新量を調整する計算を挿入することを新規に提案した。これにより数値計算のロバスト性を向上させることができた。この調整量は、緩和法として知られている反復計算法からヒントを得て、「一つ前までの反復までで求まっている推定値と、調整なしの仮定で求まる推定値との重みつき平均」として計算するようにした。
構造物の振動を計測する器具として、変位計・ひずみゲージ・加速度計を想定し、それぞれの器具に対して目的関数を記述した。これらのセンサーを単独で用いる場合と、組み合わせて用いる場合とで推定性能にどのような違いが生じるかを、梁モデルを対象とした数値実験により調べた。その結果、特に加速度計の仕様が有効であること、加速度計とその他の器具との組み合わせにより推定性能の向上が見込めることを見出した。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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