2019 Fiscal Year Research-status Report
Data-driven science and solid-earth geochemistry
| Project/Area Number |
19K04027
|
|---|
| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
桑谷 立 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 研究員 (60646785)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | スパースモデリング / 機械学習 / 岩石学 / 地球化学 / 物質移動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，データ駆動科学に基づき，全岩化学組成データに潜む潜在的な構造やプロセスを定量的に抽出する系統的な方法論基盤を構築することである．また，開発手法を様々な地球化学データセットに適用することで，地球内部のダイナミクス・物質循環を改めて解明し直す．
2019年度は，【課題1】中央海嶺玄武岩からの原岩組成と溶融度の同時推定，に関して，マルコフ連鎖モンテカルロ法に基づく逆推定解析法の有効性について再検討を行った．ノイズの大きさ，解析に利用する試料数，元素数など，様々な解析条件を想定した人工データ解析テストを実施した結果，実データ解析に資する高精度な推定が可能であることが明らかになりつつある．一方，稀に推定に失敗するケースも見られるため，手法の検討を継続している．
【課題2】高次元地球化学データセットからの未知プロセス自動抽出，において，スパースモデリングを用いることで，化学組成データから現象前後の物質移動量を定量的に推定するスパースアイソコン法を開発した．開発した手法について，人工データ解析および鉱物脈周囲の変質岩を用いた実データ解析により，手法の有効性を検証した．
【課題3】複数・複雑プロセスの定量的抽出，において，複数の物理化学プロセスを被った岩石の化学組成データセットから，プロセスを分離・抽出する手法の開発を続けている．現在までに，解析手法の基盤として，行列分解を用いたプロセス推定方法の枠組みを整備している段階である．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度に実施した【課題1】中央海嶺玄武岩からの原岩組成と溶融度の同時推定，に関しては，おおよそ手法の有効性を検証し，現在，学術論文として執筆中である．【課題2】高次元地球化学データセットからの未知プロセス自動抽出，に関して，スパースアイソコン法を開発し既に，学術論文として公表している．【課題3】複数・複雑プロセスの定量的抽出，においても，既に解析基盤的枠組みに関しては，学術論文にまとめつつある段階である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
各課題における未発表の研究について，早期の研究成果公表を目指す．解析手法の高精度化を実現するために，「組成データ解析」の概念を導入した新たなデータ駆動型解析手法の開発を実施する．
|
| Causes of Carryover |
当初予定していた計算機関連の物品費について，現有装置を最大限活用することで，当該年度は必要がなくなったため．次年度使用額は少額であることから，特に大きな使用計画の変更はせずに，翌年度分の人件費や旅費とあわせて執行する．
|
Research Products
(11 results)
