| 研究概要 |
人工衛星で観測される磁気圏プラズマの速度分布は,3次元正規分布(Maxwell分布)でその状態を表現できる.技術革新により精密な速度分布を高時間分解能で測定でき,熱平衡状態に緩和していない複数のプラズマ分布が観測されるようになってきた.地球物理学の分野では,2成分以上が部分的に重なる複雑な分布の形状を分離することは困難な問題で,数多くの観測例を扱うに至っては,より一層深刻な問題となっていた.このデータは日々刻々とGeotail衛星から送信されてきており,これらの問題解決と実用的なソフトウェアが要請されている.
本研究は,時空間データであるプラズマ粒子速度データを統合的に分析することが目的で,これまでの分析で不自然であった成分分布の時間的「動き」の物理的解釈をより明確にすることである.データ解析では「モデル構築」と「データの正則化」に関して様々な問題が存在する.分析全体の整合性を考慮し,様々なアプローチで各問題を解決し,最も効果的かつ物理的解釈が妥当なものを見つけ出す.その後「時空間モデル」として統合し,ラフなモデル(リアルタイム分析)から精確なパラメタ推定までの一連の分析の流れを確立する.このとき「現実問題の解決」と「理論」の間のバランスが重要な視点で,これを調整しながら実用的なソフトウェアの開発を行う.
これらの問題点のうち,平成16〜17年度に空間内の欠損領域を考慮した欠損混合分布モデルを提案し,パラメタの推定方法や欠損領域で観測されたと思われるデータ数を推定する方法を提案した.これらは「応用統計学」に掲載された.
平成18〜19年度には,複数あるプラズマの塊のうち,散逸して消失する系列データセットに対して,これらを時間独立に扱うモデルを構築し,次に時系列的に扱うモデリングを行っている.とくに18年度は,直接プラズマ粒子データではないが,群のラベルが既知で,それらの起源(データが集中する点)が同一と見なせるデータを扱い,その起源点を求めるモデリングを行った.この成果を現在「応用統計学」に投稿中である.これを基にして引き続き出現・消失に対するモデリングを進めていく予定である.
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