ソース推定逆問題の直接代数解法と応用

• 研究課題/領域番号: 21760311
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 奈良 高明 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (80353423)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: センシング情報処理 / 逆問題 / スマートセンサ / 数理工学 / 非破壊検査 / 脳磁場 / 漏洩磁束探傷 / 計測工学

研究概要

人間の頭部表面で観測した磁場から脳内の電流源を推定する逆問題に対し,電流源を囲まない開曲面上におかれたセンサで計測したデータから,電流源の位置を直接,反復計算なく推定する手法を提案し,実際の脳磁場データで検証した.また配管に磁場を加え,配管表面の腐食傷などを検出する非破壊検査逆問題において,従来のように多数のセンサをアレイ状に並べることなく,磁場のフーリエ係数と呼ばれる2つの量を測るだけで傷の位置が推定できることを示し,そのためのセンサ構造を設計・製作し,実証した.

研究成果

• [雑誌論文] A sensor measuring the Fourier coefficients of the magnetic flux density for pipe crack detection using the magnetic flux leakage method (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Yuushi Takanashi, Masashi Mizuide
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] An inverse source problem for quasi-static Maxwell's equations (2011)
  • 著者名/発表者名: Abdellatif El Badia, Takaaki Nara
  • 雑誌名: Journal of Inverse and Ill-posed Problems 18 ページ: 741-764
  • 査読あり
• [雑誌論文] An inverse source problem for quasi-static Maxwell's equations (2011)
  • 著者名/発表者名: Abdellatif El Badia, Takaaki Nara
  • 雑誌名: Journal of Inverse and Ill-posed Problems 巻: 18 ページ: 741-764
  • 査読あり
• [雑誌論文] A sensor measuring the Fourier coefficients of the magnetic flux density for pipe crack detection using the magnetic flux leakage method (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Yuushi Takanashi, Masashi Mizuide
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 109
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁場のフーリエ係数計測用コイルの開発と漏洩磁束探傷への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 雑誌名: 検査技術 15 ページ: 8-13
  • NAID: 40016937930
• [雑誌論文] Direct localization of poles of a meromorphic function from measurements on an incomplete boundary (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Shigeru Ando
  • 雑誌名: Inverse Problems 26
  • 査読あり
• [雑誌論文] An exact direct method of sinusoidal parameter estimation derived from finite fourier integral of differential equation (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Ando, Takaaki Nara
  • 雑誌名: IEEE Trans.Signal Processing 57 ページ: 3317-3329
  • 査読あり
• [学会発表] A sensor measuring the Fourier coefficients of the magnetic flux density for the pipe crack detection using the magnetic flux leakage methods (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Yuushi Takanashi, Masashi Mizuide
  • 学会等名: 55^th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Hyatt Regency Atlanta, Atlanta, USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] A sensor measuring the Fourier coefficients of the magnetic flux density for the pipe crack detection using the magnetic flux leakage methods (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Yuushi Takanashi, Masashi Mizuide
  • 学会等名: 55^<th> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Hyatt Regency Atlanta, Atlanta, USA
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] 磁場源拘束偏微分方程式と荷重積分法に基づく磁気双極子位置推定の直接代数法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明, 安藤繁
  • 学会等名: 日本応用数理学会2010年度年会
  • 発表場所: 明治大学(東京都)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 波源拘束偏微分方程式と荷重積分法に基づく波源位置推定の直接代数法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安藤繁, 奈良高明
  • 学会等名: 日本応用数理学会2010年度年会
  • 発表場所: 明治大学(東京都)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Two-dimensional localization of a magnetic dipole from its first order Fourier coefficients of the magnetic flux density (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Yuushi Takanashi, Hiroyuki Watanabe
  • 学会等名: SICE Annual Conference2010
  • 発表場所: The Grand Hotel, Taipei,TaiwanThe Grand Hotel, Taipei,Taiwan
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] Two-dimensional localization of a magnetic dipole from its first order Fourier coefficients of the magnetic flux density (2010)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Yuushi Takanashi, Hiroyuki Watanabe
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010
  • 発表場所: The Grand Hotel, Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] 電流双極子・四重極子モデルに対する直接解法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 学会等名: 第25回日本生体磁気学会大会論文集
  • 発表場所: さわやか千葉県民プラザ(千葉県)
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] 電流双極子・四重極子モデルに対する直接解法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 学会等名: 第25回日本生体磁気学会大会論文集
  • 発表場所: さわやか千葉県昆プラザ(千葉県)
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] ファントムデータを用いた直接解法の検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤晴彦, 青鹿弘行, 奈良高明, 天野薫, 武田常広
  • 学会等名: 第25回日本生体磁気学会大会論文集
  • 発表場所: さわやか千葉県民プラザ(千葉県)
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] 脳磁場逆問題のための直接解法における多重極係数の高精度計算法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青鹿弘行, 佐藤晴彦, 奈良高明, 天野薫, 武田常広
  • 学会等名: 第25回日本生体磁気学会大会論文集
  • 発表場所: さわやか千葉県民プラザ(千葉県)
  • 年月日: 2010-07-29
• [学会発表] フーリエコイルを用いた配管探傷法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高梨祐史, 奈良高明
  • 学会等名: 第82回パターン計測部会研究会資料
  • 発表場所: 電気通信大学(東京都)
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] Identification of poles of a meromorphic function and its application to inverse source problems, 数値解析と数値計算アルゴリズムの最近の展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Shigeru Ando
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所研究集会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Identification of poles of a meromorphic function and its application to inverse source problems (2009)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nara, Shigeru Ando
  • 学会等名: 数値解析と数値計算アルゴリズムの最近の展開, 京都大学数理解析研究所研究集会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] 多重極ソースモデルを用いた脳磁場逆問題の直接解法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 学会等名: 日本応用数理学会2009年度年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 磁場のフーリエ係数計測コイルの開発と磁気双極子推定・漏洩磁束探傷への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明, 高梨祐史, 渡邉裕俊
  • 学会等名: 第33回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 脳磁図(MEG)逆問題の数理と解法-定式化・従来法・直接法- (2009)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 学会等名: 画像計測研究会2009
  • 発表場所: 核融合科学研究所,岐阜県土岐市(招待講演)
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] 脳磁図(MEG)逆問題の数理と解法―定式化・従来法・直接法― (2009)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 学会等名: 画像計測研究会2009
  • 発表場所: 核融合科学研究所, 岐阜県土岐市
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] Direct localization of poles of a meromorphic function from incomplete boundary measurements (2009)
  • 著者名/発表者名: 奈良高明
  • 学会等名: International conference on inverse problems and its applications
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2009-08-18
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.inv.mce.uec.ac.jp/nara/index-j.htm
• [産業財産権] 磁気センサおよび物品位置推定装置 (2010)
  • 発明者名: 奈良高明, 橋本光男, 小泉捷平, 鈴木啓介
  • 権利者名: 電気通信大学
  • 取得年月日: 2010-02-04
• [産業財産権] 磁気センサおよび物品位置推定装置 (2010)
  • 発明者名: 奈良高明, 橋本光男, 小泉捷平, 鈴木啓介
  • 権利者名: 電気通信大学
  • 産業財産権番号: 2010-047874
  • 出願年月日: 2010-03-04