2019 Fiscal Year Research-status Report
多チャンネル非破壊評価システムの最適化に関する研究
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19K21987
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
廣瀬 壮一 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (00156712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中畑 和之 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20380256)
古川 陽 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (60724614)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 超音波非破壊計測 / 多チャンネル / AI / スパースモデリング / 数値シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
計算機や通信機器の発達に伴って非破壊検査技術は多チャンネル計測の時代となり，多くの波形や画像データをもとに高精度の探傷が可能となったが，その一方で，多チャンネルの計測条件については試行錯誤や経験に頼っている．本研究は，情報技術を利用して多チャンネル計測非破壊評価法の計測条件を最適化することを目的とする．具体的にはAIとスパースモデリングなどを用いて構造材料を対象とした多チャンネル超音波非破壊評価の最適な計測条件を求める．しかし，本研究では情報技術を単なるブラックボックスとはせず，得られた結果について物理モデルに立ち戻って原因を究明し，最適な多チャンネル計測非破壊評価システムを構築する．令和元年度は，a.データ収集とb.AIによる最適な計測条件に関して研究を進めた．
a.データ収集：AIを用いて多チャンネル計測非破壊評価法の最適な計測条件を求めるためには，大量のデータの収集が必要である．そこでまず単純な貫通横穴やスリットなどの人工きずを持つ実験試験体を用いて多チャンネル超音波装置による実験を行い，波形データを取得した．また，数値計算によるシミュレーションによって実験データを補完した．
b.AIによる最適な計測条件：シミュレーションおよび実験によって集められた大量のデータにAIを適用して，多チャンネル計測非破壊評価法における効率的な計測条件を求めた．
さらに，スパースモデリングを少ない計測点を用いた非破壊評価法に適用し，より効率的な手法の検討も行った．また，時間反転イメージングや並列計算による高速開口合成技術によるイメージングにも成功した．
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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
本研究は，AIとスパースモデリングなどの情報技術を利用して，構造材料を対象とした多チャンネル計測非破壊評価法の計測条件を最適化することを目的としている．具体的な研究方法はa. データ収集，b. AIによる最適な計測条件，c．スパースモデリングを用いた最適計測条件を与える主要データの抽出，d. 最適な多チャンネル計測非破壊評価システムの構築と展開の4項目からなるが，令和元年度は，a. データ収集とb. AIによる最適な計測条件について研究を実施し，当初期待された成果を得ることができた．また，c.のスパースモデリングを用いた手法の検討にも着手しており，研究は順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は，令和元年度の成果を基に，さらなるデータ収集とAIとスパースモデリングによる多チャンネル計測非破壊評価の最適化を進める．特に，d. 最適な多チャンネル計測非破壊評価システムの構築と展開に重点を置いて，情報技術を単なるブラックボックスとはせず，得られた結果について波動論に基づく物理モデルに立ち戻って十分に検討を重ね，最適な多チャンネル計測非破壊評価システムを構築する．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じたのは，2020年になってから新型コロナウィルスのために国内外の出張が取りやめとなったことと，2月及び3月に予定していた実験も中止となり実験補助のために謝金を支払うことができなかったためである．令和2年度は最終年度であることから，実験の拡充を含めて研究を計画的に進め，効率よく研究費を使用する．
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Research Products
(9 results)
