地磁気変化測定によるファジィ火山噴火予測システムの開発

• Project/Area Number: 13780314
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent informatics
• Research Institution: Kagoshima National College of Technology
• Principal Investigator: 岸田 一也 鹿児島工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (10311119)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2002: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: モデリング / ニューラルネットワーク / 時系列予測 / ファジイ推論

Research Abstract

本研究では,火山噴火現象による地磁気の変化から噴火直前と地磁気の関係をファジィシステム(ニューラルネットワーク)によりモデリングを行う.モデリングにさいして,入力データの獲得や入力変数の特定を行う必要がある.現在,地磁気の変化は時系列データとして記録されており,噴火直前,直後の特定時刻においての高速フーリエ変換により特定周波数スペクトルの時間的変化として扱うことができる.出力変数としては,火山噴火までの時間や噴火の規模(振動計,地震計)などが考えられる.本研究の目的は,これらの要因から噴火予測のシステム,また,火山噴火のモデリングを行うことにある.
平成13年度,平成14年度の2年間で,火山噴火の電磁場変化データのフーリエへ変換を行い,火山噴火活動により変化する特定の周波数帯域を検討してきた.低周波領域において,噴火前と噴火後で変化する周波数帯域が観測される.この低周波領域を主体とした数個の周波数を用い,ニューラルネットワークによる火山噴火に伴う電磁波変化モデルを構築しようと試みたが,火山爆発による電磁波変化のデータにおけるバラツキが多く見られ,モデリングの結果,次のような課題が出てきた.爆発規模の変化により,周波数のFFTのパワースペクトルに大きな違いが出てくる.火山噴火のデータ観測点が1ッ箇所で行っているため,雑音の除去対策をとってはいるが電磁場データに対する信頼性が乏しい.今回の一連の研究では,研究成果を発表できるほどの成果が得られていない.今後の課題としては,爆発規模の違いによる電磁場データのバラツキをどのように規格化していくかが挙げられる.