| 研究課題/領域番号 |
18H05239
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
市村 強 東京大学, 地震研究所, 教授 (20333833)
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| 研究分担者 |
堀 高峰 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), センター長 (00359176)
藤田 航平 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00744856)
Maddegedar a.L. 東京大学, 地震研究所, 准教授 (20426290)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| キーワード | ヘテロコンピューティング / 地震シミュレーション / 波動解析 / 地殻変動解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，市村グループでは，ヘテロコンピューティング及び大規模有限要素法に基づく高詳細３次元不均質地殻構造モデルでの地震動・地殻変動の超高速計算技術を駆使した最適化手法の開発・この手法に適した解析基盤の導入・アルゴリズム実装と実問題への適用による有効性確認を行う．堀グループでは，海陸で観測される地殻変動データと，すべりの時空間変化のモデルを整合させる手法の改善を行う．市村グループでは，昨年度までに解析アルゴリズム構築の基礎となる高効率な手法の開発に目途がついたが，更なる解析効率向上が必要とされるため，今年度は次年度以降のより大規模な実問題への適用を念頭におきつつ，小規模問題を用いて解析手法の開発及びこれらの有効性確認を進めた．具体的には，堀グループで必要となる波動場解析・地殻変動解析の順解析やこの順解析を多数回用いる逆解析・データ同化などで必要となる手法の開発を，計算機科学的な観点に加えて，equation-based modelingとdata-science的な手法の融合も視野に入れつつ，さらに検討を進めることで，解析能力の向上を果たした．堀グループは，市村グループで開発された手法による解析を実観測データで行い，妥当性を確認するための準備を行った．具体的にはまず，断層のゆっくりしたすべりと粘弾性応答にともなう地殻変動データを対象とした最適化手法の適用を行うため，適切な対象地域と解析対象データを選定した．また，解析手法の作り込みとして，地殻変動観測で用いられる座標系に統一したモデル構築手法を開発した．さらに，震源状態を推定するための断層摩擦則について，従来の摩擦則で導入されていた強い非線形性を除いた摩擦則の，高速すべりとゆっくりすべりへの適用妥当性を調べた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本課題の目的を実現する上で，解析能力の向上がカギとなる．本年度は，計算機科学的な検討によりGPUのテンソルコアの物理シミュレーションへの適用やequation-based modelingとdata-science approachの融合としてNNによるグリーン関数を用いた前処理による物理シミュレーションの高速化等，当初想定と比較して高い性能を発揮可能な解析手法の開発に成功しており，当初の計画を越える進展がみられている．また，開発された手法の実観測データへの適用の準備については，適切な対象地域の選定と解析手法の作り込みが重要となる．本年度は，対象地域を選定するとともに，地殻変動観測で用いられる座標系に統一した３次元不均質地下構造モデル構築手法を開発するなど，当初の計画通り進展している．以上から，研究計画全体として，当初の計画以上に進展している状況にある．
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| 今後の研究の推進方策 |
順調に進展していることから，研究計画・方法の変更はなく，予定通り進めていくことを考えている．
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