| 研究課題/領域番号 |
21K14024
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
縣 亮一郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 研究員 (80793679)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ベイズ推定 / 震源決定 / 地震波トモグラフィ / アンサンブル / 深層学習 / 震源解析 / 地下構造推定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、１．ベイズ推定に基づいた地下物性の構造推定により、地下構造を不確かさの統計的性質ごとアンサンブル（ランダムなサンプルの集まり）として推定し、２．そのアンサンブルを計算用モデルとしてそのまま取り込むことで地下構造を不確かさごと考慮した地震の震源解析を行う、という構造推定と震源解析を一気通貫した枠組みの下に、一つの地下構造モデルを恣意的に選択することによる悪影響を排除した次世代震源解析システムの開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、地下の地震波速度構造を不確実性ごとアンサンブルとして推定し、そのアンサンブルに基づき地震波速度構造の不確実性を考慮した震源の位置決定を行うことを目的とする。まず地震波速度構造の推定手法である地震波トモグラフィの不確実性定量化を、物理法則に基づく深層学習技術を用いることで実現した。次に本手法を用いて2016年三重県南東沖地震の震源域付近における地震探査データを解析し、P波速度構造のアンサンブルモデルを得た。このアンサンブルに基づきP波速度構造推定の不確実性を考慮した本地震の震源決定を行った。速度構造からの不確実性伝播が震源決定に与える影響が無視できないことを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地震波速度構造の推定における不確実性が、その結果を使った震源決定に与える影響を検討したのは、本研究が初めてである。その影響が、2016年三重県南東沖地震という過去の巨大地震の震源域で起きた重要な地震の震源位置の推定において重要な意味を持つことを本研究は指摘している。また、本研究では、物理法則に基づく深層学習を不確実性定量化の組み合わせにより実自然科学データの解析に成功したが、このような例は固体地球科学分野に限らずこれまでにほとんどない、計算科学の側面においても重要な成果といえる。
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