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人工知能を用いたリアルタイム高潮予測システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K01339
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

古山 彰一  富山高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (90321421)

研究分担者 千葉 元  大島商船高等専門学校, その他部局等, 教授 (20369961)
水本 巖  富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (40239257)
加藤 茂  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40303911)
岡辺 拓巳  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50464160)
有田 守  金沢工業大学, 工学部, 准教授 (80378257)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード人工知能 / ニューラルネットワーク / 海岸工学 / 水位予測 / 潮位 / 防災 / 高潮 / 富山湾 / GPU / 高波 / シミュレーション / 浸水 / 潮位データ / 津波 / 機械学習
研究成果の概要

富山湾沿岸域について人工知能を用いた水位予測システムについて検討を行った。本研究ではニューラルネットワーク(NN)を用いることで予測する事を試みた。天文潮予測だけでは考慮されない、気象の影響や地形の影響も含めた予測が可能となる。本研究では過去24時間の1時間ごとの水位データから、将来24時間の1時間ごとの水位を予測する事を検討した。過去に取得された2008年12月17日から2009年2月3日に富山湾沿岸域で取得された水位データを用いて、NNを用いた水位予測を行い平均誤差が3cmと小さい結果が得られた。本手法がリアルタイム潮位予測に適用可能であることを示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウォーターフロント計画や、居住地の設定、防波堤等の沿岸構造物、港湾整備などを考える際には、高波や津波などの短期的に突発的に生じる災害以外にも、地球温暖化による水位変動を考慮した潜在的な洪水リスクについても長期的に検討する必要があり、本研究は実際に観測されたデータをもとに将来予測を行う事から、このような長期的な観点での減災、防災に大きな役割を果たし社会的意義は大きいと考えられる。学術的な意味としては、情報科学的なエリアである人工知能および高性能処理の部分と、海外防災などの社会基盤分野との融合があげられ、専門性、社会性の両面で大きな意義がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Development of Environment Measurement Software on Android Device2018

    • 著者名/発表者名
      S.Furuyama, T.Nakamura, M.Fujishima, T.Kobayashi, A.Manaka,
    • 雑誌名

      Abstracts of ESTACA International Week (EIW) 2018

      巻: 1 ページ: 12-12

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] 色情報を用いた水質調査用Androidアプリケーションの開発2017

    • 著者名/発表者名
      古山彰一, 中村尊、小林龍弥、藤島政樹、間中淳、入江光輝
    • 雑誌名

      沙漠研究

      巻: 27 号: 1 ページ: 59-63

    • DOI

      10.14976/jals.27.1_59

    • NAID

      130005882054

    • ISSN
      0917-6985, 2189-1761
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-GPGPU Tsunami Simulation at Toyama-bay2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Furuyama, Yuki Ueda
    • 雑誌名

      iGNITE2016 on AIP Conference Proceedings 1865, 090004

      巻: 1 ページ: 56-56

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] HIGH SPEED CALCULATION OF TSUNAMI SIMULATION BY USING GPGPU2017

    • 著者名/発表者名
      YUKI UEDA, SHOICHI FURUYAMA
    • 雑誌名

      Abstract of CMN2017, University polytechnic de Valencia

      巻: 1 ページ: 124-124

    • NAID

      170000164330

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of water level prediction system by artificial intelligence2019

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Furuyama, Kazuki Koshimoto
    • 学会等名
      International Forum on Ecotechnology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shoreline change simulation on the Enshu-nada coast2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Deno, Shingo Yashiki, Shoichi Furuyama
    • 学会等名
      International Forum on Ecotechnology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coastline Change Simulation with Numerical Calculation2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yashiki, Hiroki Deno, Shoichi Furuyama
    • 学会等名
      International Forum on Ecotechnology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Development of Environment Measurement Software on Android Device2018

    • 著者名/発表者名
      S.Furuyama, T.Nakamura, M.Fujishima, T.Kobayashi, A.Manaka
    • 学会等名
      EIW 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of participatory environmental data analysis on web system2018

    • 著者名/発表者名
      Masaki Fujishima, Tatsuya Kobayashi, Takeru Nakamura and Shoichi Furuyama,
    • 学会等名
      とやまKOSEN研究推進ォーラム2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact of Local High Wave (Yori-Mawari-Nami) on Coastal Erosion in Sea of Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Furuyama, Ryoji Serizawa, Iwao Mizumoto, Shozo Ogiso, Nobuo Suzuki
    • 学会等名
      Joint International Symposium Institute of Nature and Environmental Technology
    • 発表場所
      Kanazawa University(石川県金沢市)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水環境問題に関する数値シミュレーションと現地観測技術に関する可視化手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      古山彰一
    • 学会等名
      金沢コンピュータグラフィックス談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUを用いた津波シミュレーションの高速計算2017

    • 著者名/発表者名
      上田裕貴, 古山彰一
    • 学会等名
      生体・感性及び高度情報処理研究会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUを用いたフッ素濃度推定システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      小林龍弥 古山彰一
    • 学会等名
      生体・感性及び高度情報処理シンポジウム2017
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県長岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習を用いたフッ素濃度推定システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      小林龍弥 古山彰一
    • 学会等名
      平成28年度 北陸地区学生による研究発表会
    • 発表場所
      福井工業大学(福井県福井市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUを用いた津波シミュレーションの高速計算2017

    • 著者名/発表者名
      上田裕貴 古山彰一
    • 学会等名
      生体・感性及び高度情報処理シンポジウム2017
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県長岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GPGPUを用いた津波シミュレーションの高速計算2016

    • 著者名/発表者名
      上田裕貴 古山彰一
    • 学会等名
      2016年 ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 「人工知能を用いたリアルタイム高潮予測システムの構築」

    • URL

      http://www.nc-toyama.ac.jp/WEB_Profile/shoichi/kaken2016/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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