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クラウドコンピューティングを利用したデータ同化システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23700278
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関東京大学 (2013-2014)
統計数理研究所 (2011-2012)

研究代表者

長尾 大道  東京大学, 地震研究所, 准教授 (80435833)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードデータ同化 / クラウドコンピューティング / 地震音波 / 南海トラフ地震 / 粒子フィルタ / マルコフ連鎖モンテカルロ / 事後分布 / 微気圧 / ベイズ統計学 / 並列計算 / 細胞質流動 / ライブラリ / グラフィカルユーザインターフェース / ベイズ統計
研究成果の概要

本研究では、ベイズ統計学の枠組みで数値シミュレーションモデルと観測データを融合するための計算基盤技術であるデータ同化を、クラウドコンピューティングを利用して実行するためのデータ同化システムを開発した。大地震に伴う地震音波伝播を題材に双子実験を実施したところ、各震源パラメータに関する周辺化事後分布は正しく真の値の周辺に分布し、かつ事後分布の最大値を与えるパラメータから再現された理論波形と擬似観測波形は、明らかに一致することが確認された。これにより、本研究で開発したデータ同化システムが適切に動作していることが実証された。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Estimating cellular parameters through optimization procedures: elementary principles and applications2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura, A., A. Celani, H. Nagao, T. Stasevich and K. Nakamura
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: -- ページ: 1-9

    • DOI

      10.3389/fphys.2015.00060

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] What is required for data assimilation that is applicable to big data in the solid Earth science?2014

    • 著者名/発表者名
      Nagao, H.
    • 雑誌名

      The Proceedings of 17th International Conference on Information Fusion

      巻: -- ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地震音波データ同化システムの開発 ―双子実験による検証―2013

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 61 ページ: 257-270

    • NAID

      120006020786

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固体地球科学に資するデータ同化の創出に向けた提言 ―シミュレーション/データ両駆動型データ同化へ―2013

    • 著者名/発表者名
      長尾大道
    • 雑誌名

      シミュレーション

      巻: 32 ページ: 18-24

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] クラウドコンピューティングを利用した統計計算サービス2013

    • 著者名/発表者名
      長尾大道
    • 雑誌名

      システム制御情報学会誌

      巻: 57 ページ: 160-165

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] データ同化 -モデルパラメータの分布推定-2013

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 116 ページ: 89-92

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Time-series modeling of tide gauge records for monitoring of the crustal activities related to oceanic trench earthquakes around Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Nagao, H., T. Higuchi, S. Miura, and D. Inazu
    • 雑誌名

      Computer Journal

      巻: 56 号: 3 ページ: 355-364

    • DOI

      10.1093/comjnl/bxs139

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地球地殻の活動監視を目的とした粒子フィルタ法による長期潮位変動解析2012

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之, 三浦哲, 稲津大祐
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 42 ページ: 119-133

    • NAID

      110009543882

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fault parameter estimation with data assimilation on infrasound variations due to big earthquakes2011

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, N. Kobayashi, S. Nakano, T. Higuchi
    • 雑誌名

      Proceedings of 14th International Conference on Information Fusion (FUSION 2011)

      巻: ISBN: 978-1-4577-0267-9 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cloud services to release techniques of data assimilation2014

    • 著者名/発表者名
      Nagao, H. and T. Higuchi
    • 学会等名
      11th Annual Meeting of Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      ロイトン札幌(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クラウドサービスによるデータ同化技術の公開2014

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Data assimilation on seismoacoustic waves excited by great earthquakes2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao
    • 学会等名
      ISM SYMPOSIUM2012: Statistical Modeling and its Applications for Risk Analysis Joint International Symposium with Statistical Researchers from Prague
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Hybrid Bayesian filter algorithm for multivariate time-series modellings on cloud computing systems2011

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, R. Yoshida, T. Higuchi
    • 学会等名
      Yeditepe International Research Conference on Bayesian Learning (YIRCoBL'11)
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-series modeling to infer properties of fractures/faults within the Earth's crust

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, T. Higuchi
    • 学会等名
      IASC Satellite Conference for the 59th ISI WSC
    • 発表場所
      韓国・ソウル・延世大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Data assimilation system for seismoacoustic waves

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, T. Higuchi
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Information Fusion
    • 発表場所
      トルコ・イスタンブール・Askeri Museum
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震音波データ同化システムの開発

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      大阪・大阪大学豊中キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] クラウドコンピューティングシステムを利用した地球物理データの多変量時系列解析

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉・幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Foundation of data assimilation and its application to intracellular fluid dynamics

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, R. Niwayama, A. Kimura, and T. Higuchi
    • 学会等名
      International Workshop on Quantitative Biology
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Particle filter algorithm to analyze long-term tide gauge records for monitoring the Earth's crustal activities

    • 著者名/発表者名
      H. Nagao, T. Higuchi, S. Miura, and D. Inazu
    • 学会等名
      ISCS & ISIS 2012, Satellite Event
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粒子フィルタ法を利用した日本沿岸部における潮位の長期変動解析

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之, 三浦哲, 稲津大祐
    • 学会等名
      第1回データ同化ワークショップ
    • 発表場所
      気象研究所
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震波・地震音波データ同化による2008年岩手・宮城内陸地震の断層パラメータ推定

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 中野慎也, 樋口知之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] クラウドコンピューティングを利用したデータ同化システムの開発 (序)

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之
    • 学会等名
      2011年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 大地震によって励起される地震音波の伝搬特性

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 小林直樹, 深尾良夫, 樋口知之, 石原靖, 坪井誠司
    • 学会等名
      電離圏・磁気圏モデリングとデータ同化研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 2008 年岩手・宮城内陸地震に伴う微気圧変動および電離層変動のモデリング

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 樋口知之, 小林直樹, 深尾良夫, 冨澤一郎
    • 学会等名
      新領域融合研究センター若手研究集会
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 大地震に伴う微気圧変動および電離層変動のモデリング

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 小林直樹, 深尾良夫, 冨澤一郎, 樋口知之
    • 学会等名
      IUGONET研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] データ同化ライブラリの開発

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 斎藤正也, 中野慎也, 樋口知之
    • 学会等名
      ナノ・ライフ合同シンポ
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震によって励起された電離層変動のモデリング

    • 著者名/発表者名
      長尾大道, 小林直樹, 深尾良夫, 冨澤一郎, 樋口知之
    • 学会等名
      第61回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 大地震発生に伴う微気圧・電離層変動のモデリング-2008年岩手・宮城内陸地震の場合-

    • 著者名/発表者名
      長尾大道
    • 学会等名
      「青い地球の地震学」研究会
    • 発表場所
      東京大学地震研究所
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学地震研究所 長尾研究室

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/nagaoh/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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