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画像認識アルゴリズムを利用した太陽ダイナモ理論モデルの観測実証

研究課題

研究課題/領域番号 18K13583
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関新潟大学 (2019-2020)
関西学院大学 (2018)

研究代表者

飯田 佑輔  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10706328)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード太陽物理学 / 天文学 / ビッグデータ / 画像認識 / 磁場 / 対流 / 黒点 / 深層学習 / 太陽ダイナモ / 太陽 / 乱流 / 天文 / 宇宙科学 / 画像、文章、音声等認識
研究成果の概要

本研究計画は、これまでの太陽観測衛星観測により蓄積された太陽表面磁場観測ビッグデータを用いて、現在の主流となっている太陽ダイナモ理論モデルの検証を行った。その鍵となっているのは、研究代表者が開発する磁気要素の自動追跡アルゴリズムであり、それをより効率化することで、衛星画素の1/100程度の太陽表面磁場の微小な運動を検出することが可能となった。それにより、子午面環流の直接検出が可能となり、太陽ダイナモモデルで仮定される子午面還流の扱いの妥当性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、これまでに間接的に示されてきた子午面還流について、より直接的な測定を可能としたものである。子午面還流は、太陽対流層の南北方向の流れのことを呼び、現在の太陽ダイナモ理論モデルでは、その周期を決める非常に重要な流れ場である。しかし、その大きさはとても小さく磁気要素の運動から直接検証することは難しかった。よって、本研究成果は太陽ダイナモ問題に対して新しい一歩を踏み出したものである。一方で、私たちが住む地球周辺宇宙は太陽活動周期性の影響を大きく受けている。そのため、これからの人類の宇宙進出にあたり、重要となるであろう礎を築くものである。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] 深層学習を用いた黒点の成長予測モデル構築2021

    • 著者名/発表者名
      大沼伊織,飯田佑輔
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mask-RCNNを用いた活動領域の検出2021

    • 著者名/発表者名
      小松耀人,飯田佑輔
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of flow structures in the solar interior through the surface magnetic elements' tracking2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Iida
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical Relation between Solar Flares and Coronal Mass Ejections with Respect to Sigmoidal Structures in Active Regions2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawabata, Y. Iida, T. Doi, S. Akiyama, S. Yashiro, Toshifumi Shimizu
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 衛星観測ビッグデータで迫る太陽ダイナモ問題2019

    • 著者名/発表者名
      飯田佑輔
    • 学会等名
      量子コンピュータ開発の現在とこれから
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] X 線ループ構造パラメータとコロナ質量放出の統計解析2019

    • 著者名/発表者名
      飯田佑輔, 川畑佑典, 清水敏文
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽全球可視光画像における黒点自動検出による重心判別2019

    • 著者名/発表者名
      堀川大地、飯田佑輔
    • 学会等名
      日本天文学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽表面における子午面還流の磁気要素パラメータ依存性と内部探査の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      飯田佑輔
    • 学会等名
      日本天文学会 春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Exploration of the solar surface meridional flow and open new window for the solar interior exploration2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iida
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽表面対流の磁場水平輸送における3次元性と磁場の影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      飯田佑輔、堀田英之
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽表面対流による磁場水平輸送の拡散性2018

    • 著者名/発表者名
      飯田佑輔
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会 年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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