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2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of AI methodology with super-computed data for estimating earthquake disaster

Research Project

Project/Area Number 18K18873
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

市村 強  東京大学, 地震研究所, 教授 (20333833)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Keywords人工知能 / 地震被害推定 / 大規模解析
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,大規模解析により得られたsupercomputed dataと物理的考察を踏まえた学習により,地震による物理的な被害(構造物や地面の揺れ等)推定のための人工知能構築手法を開発し,その有効性を示す.このようなアプローチは他分野への拡張も可能と考えられるため,特に汎用性を意識しながら開発を行うこととしている.
本年度は,物理的考察を踏まえた学習手法の開発とsupercomputed data創出のための大規模解析手法の開発を行った.具体的には,支配方程式の性質と離散化条件を入力データとして離散方程式の局所的なill-posedな領域を抽出する人工知能を構築した.これは離散方程式の求解自体の高速化につながり,より大規模な解析をより高速に解くことを可能とすると期待される.また,地震による物理的な被害を詳細に評価するためには,3次元有限要素法による地盤増幅解析が有効とされているが,その3次元有限要素モデル構築コストや解析コストが膨大となることから,難しいとされている.そのため,これを解決し,より高速に大規模な3次元有限要素法による地盤増幅解析を実施可能な手法を開発し,多数回の三次元地盤増幅解析が可能なことを示した.これは,多数の入力パラメータ(=多数のケース)に対して多数の三次元解析地盤増幅解析を行うことを可能としたことになり,本研究課題で指向している人工知能構築のためのsupercomputed dataの創出に不可欠な手法が開発されたことを意味している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

申請書に記載の計画に従って,順調に進展している.

Strategy for Future Research Activity

いままでのところ,申請書に記載の通り,順調に進展してきている.今後は,申請書に記載されている通り,開発した手法によるSupercomputed data の創出とこれを用いた人口知能構築を行い,これらの有効性を検証していく予定にしている.

Causes of Carryover

本研究課題では,supercomputed dataを正則化することが必須となり,これを実施するための「データ正則化用計算機サーバー」を2019年度に購入することとしている.本「次年度使用額」は,計画時の申請額からのやや減額分を勘案し,当初予定通りの計算機サーバーを購入するために充当することを予定している.

  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] A point-estimate based method for soil amplification estimation using high resolution model under uncertainty of stratum boundary geometry2019

    • Author(s)
      Iiyama Kahori、Yoshiyuki Atsushi、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Morikawa Hitoshi、Hori Muneo
    • Journal Title

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2018.11.028

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Fast Scalable Implicit Solver for Nonlinear Time-Evolution Earthquake City Problem on Low-Ordered Unstructured Finite Elements with Artificial Intelligence and Transprecision Computing2018

    • Author(s)
      Ichimura Tsuyoshi、Fujita Kohei、Yamaguchi Takuma、Naruse Akira、Wells Jack C.、Schulthess Thomas C.、Straatsma Tjerk P.、Zimmer Christopher J.、Martinasso Maxime、Nakajima Kengo、Hori Muneo、Maddegedara Lalith
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis

      Volume: - Pages: no. 49

    • DOI

      10.1109/SC.2018.00052

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] GPU による3 次元有限要素解析の高速化と構造最適化問題への適用2018

    • Author(s)
      山口拓真,藤田航平,市村強,堀宗朗,ラリスウィジャラトネ
    • Organizer
      第15回日本地震工学シンポジウム

URL: 

Published: 2019-12-27  

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