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2018 年度 実施状況報告書

Supercomputed dataによる物理的地震被害推定人工知能構築手法開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18873
研究機関東京大学

研究代表者

市村 強  東京大学, 地震研究所, 教授 (20333833)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワード人工知能 / 地震被害推定 / 大規模解析
研究実績の概要

本研究課題では,大規模解析により得られたsupercomputed dataと物理的考察を踏まえた学習により,地震による物理的な被害(構造物や地面の揺れ等)推定のための人工知能構築手法を開発し,その有効性を示す.このようなアプローチは他分野への拡張も可能と考えられるため,特に汎用性を意識しながら開発を行うこととしている.
本年度は,物理的考察を踏まえた学習手法の開発とsupercomputed data創出のための大規模解析手法の開発を行った.具体的には,支配方程式の性質と離散化条件を入力データとして離散方程式の局所的なill-posedな領域を抽出する人工知能を構築した.これは離散方程式の求解自体の高速化につながり,より大規模な解析をより高速に解くことを可能とすると期待される.また,地震による物理的な被害を詳細に評価するためには,3次元有限要素法による地盤増幅解析が有効とされているが,その3次元有限要素モデル構築コストや解析コストが膨大となることから,難しいとされている.そのため,これを解決し,より高速に大規模な3次元有限要素法による地盤増幅解析を実施可能な手法を開発し,多数回の三次元地盤増幅解析が可能なことを示した.これは,多数の入力パラメータ(=多数のケース)に対して多数の三次元解析地盤増幅解析を行うことを可能としたことになり,本研究課題で指向している人工知能構築のためのsupercomputed dataの創出に不可欠な手法が開発されたことを意味している.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

申請書に記載の計画に従って,順調に進展している.

今後の研究の推進方策

いままでのところ,申請書に記載の通り,順調に進展してきている.今後は,申請書に記載されている通り,開発した手法によるSupercomputed data の創出とこれを用いた人口知能構築を行い,これらの有効性を検証していく予定にしている.

次年度使用額が生じた理由

本研究課題では,supercomputed dataを正則化することが必須となり,これを実施するための「データ正則化用計算機サーバー」を2019年度に購入することとしている.本「次年度使用額」は,計画時の申請額からのやや減額分を勘案し,当初予定通りの計算機サーバーを購入するために充当することを予定している.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] A point-estimate based method for soil amplification estimation using high resolution model under uncertainty of stratum boundary geometry2019

    • 著者名/発表者名
      Iiyama Kahori、Yoshiyuki Atsushi、Fujita Kohei、Ichimura Tsuyoshi、Morikawa Hitoshi、Hori Muneo
    • 雑誌名

      Soil Dynamics and Earthquake Engineering

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.soildyn.2018.11.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fast Scalable Implicit Solver for Nonlinear Time-Evolution Earthquake City Problem on Low-Ordered Unstructured Finite Elements with Artificial Intelligence and Transprecision Computing2018

    • 著者名/発表者名
      Ichimura Tsuyoshi、Fujita Kohei、Yamaguchi Takuma、Naruse Akira、Wells Jack C.、Schulthess Thomas C.、Straatsma Tjerk P.、Zimmer Christopher J.、Martinasso Maxime、Nakajima Kengo、Hori Muneo、Maddegedara Lalith
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis

      巻: - ページ: no. 49

    • DOI

      10.1109/SC.2018.00052

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] GPU による3 次元有限要素解析の高速化と構造最適化問題への適用2018

    • 著者名/発表者名
      山口拓真,藤田航平,市村強,堀宗朗,ラリスウィジャラトネ
    • 学会等名
      第15回日本地震工学シンポジウム

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公開日: 2019-12-27  

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