| 研究課題/領域番号 |
21K20441
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
野村 怜佳 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50900320)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | リアルタイム津波リスク評価 / 固有直交分解 / ベイズ更新 / 津波シミュレーション / 最尤シナリオ同定 / 最尤シナリオ推定 / 固有値直交分解 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
発生と同時に伝播・遡上よりもはるかに早く沿岸部リスクを予測するリアルタイム津波リスク評価技術は，信頼性と即時性を両立する必要がある．この二つの性能は近い将来その到来が憂慮されている南海トラフ沖地震津波で，さらに高い水準で両立することを求められている．こうした要求に応えるために，既存手法に替わる，新しいリアルタイム津波リスク評価技術の開発が望まれる．本研究では， 津波シミュレーション技術と，教師なし学習（固有値直交分解），ベイズ理論に基づく最尤シナリオ推定という３つの要素技術によって，信頼性と即時性の両方を兼ね備えた，新しいリアルタイム津波予測技術を開発することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
発生と同時に伝播・遡上よりもはるかに早く沿岸部リスクを予測するリアルタイム津波リスク評価技術は，信頼性と即時性を両立する必要がある．本研究では， 津波シミュレーション技術と，教師なし学習（固有値直交分解），ベイズ理論に基づく最尤シナリオ推定という３つの要素技術による新しいリアルタイム津波予測技術を開発した．開発手法は，波浪観測データを入力することで，あらかじめ大量に実施していた津波シミュレーション結果の中から，最も発生イベントに近い（最尤）シナリオを同定することができるもので，地震発生から数分～数十分程度で最大波高や浸水エリアなどの津波リスクを評価することができる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地震の発生をスタートとし，津波の発生・伝播・遡上を，その経時的進行よりもはるかに速く解析するフォワードシミュレーションの発達により，津波到達時刻や沿岸部浸水リスクを実時間の数十倍以上の速さで予想することが可能となっている．一方，フォワードシミュレーションとは別に，そのリスクを観測データから確率論的に議論したり，機械学習技術やデータ同化技術を基に評価したりする研究も進展してきた．本研究は，このような二つの津波リスク評価技術，すなわち，堅牢な力学的洞察を有する数値シミュレーション技術とデータサイエンス技術の利点を活かした先駆的な試みに続くものと位置づけられる．
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