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2022 年度 実績報告書

画像ディープデータ同化法の開発と切削加工への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K11859
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

三坂 孝志  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (20645139)

研究分担者 古川 慈之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20392657)
HERWAN JONNY  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (80868969)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードデータ同化 / ディープラーニング / 特徴データ同化 / 加工画像 / 切削FEM
研究実績の概要

本研究では,DNNを実加工画像で学習して実画像に似せたFEM結果の実画像との類似度を判断させる処理と,実画像に似せたFEM結果でDNNを学習して実加工画像を検出させる処理に関する研究を行った.前者はFEM疑似画像の類似度に応じてFEMの不確かなパラメータを推定するデータ同化的処理であり,具体的には,切削FEMに含まれる2つのパラメータ(加工硬化指数および静摩擦係数)と,DNNから得られる確信度に関する応答曲面を用いて推定を行った.後者はFEM疑似画像の学習時にFEMで得られる未計測量を関連づけておくことで実画像の検出時に対応する未計測量を呼び出す,いわゆる,サロゲートモデル的処理である.これは加工条件の異なるFEMの疑似加工画像と未計測の物理量を対応づけて学習したデータベースであり,実加工画像はその未計測物理量を呼び出すためのクエリの役割を果たす.

これらの手法の検証を切削加工および渦励振動する円柱周りの流れに関して行って有効性を確認した.切削加工に関しては,画像以外の実験データを用いた推定の検証に関して一部継続中であるが,当初計画していた画像に基づく特徴データ同化手法の開発を行うことができた.研究成果に関して,最終年度は所内別部署への出向により対外発表の機会を十分に持つことができなかったため,主に論文等で成果を発表した.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Augmentation of Cross-Sectional Spray Measurements with Discrete Droplet Model Using Ensemble Kalman Filter2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shun、Misaka Takashi、Nara Shotaro、Sugiyama Naoki、Nohara Tetsuo、Kuramoto Yuiki、Kawamoto Yuki、Obara Akira、Osada Rina、Kikuchi Asuka、Ochiai Masayuki、Osumi Kazuo、Ishikawa Naoya
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Fluid Dynamics

      巻: 36 ページ: 125~137

    • DOI

      10.1080/10618562.2022.2052281

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bayesian Uncertainty Reduction of Generalised k-ω Turbulence Model for Prediction of Film-Cooling Effectiveness2022

    • 著者名/発表者名
      Misaka Takashi、Nakazawa Takashi、Obayashi Shigeru、Kubo Seiji、Asaumi Norio、Ideta Takeomi
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Fluid Dynamics

      巻: 36 ページ: 152~166

    • DOI

      10.1080/10618562.2022.2074001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of spray flow characteristics using ensemble Kalman filter2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shun、Misaka Takashi、Nara Shotaro、Sugiyama Naoki、Nohara Tetsuo、Kawamoto Yuki、Kuramoto Yuiki、Obara Akira、Osada Rina、Kikuchi Asuka、Ochiai Masayuki、Osumi Kazuo、Ishikawa Naoya
    • 雑誌名

      Flow Measurement and Instrumentation

      巻: 88 ページ: 102247~102247

    • DOI

      10.1016/j.flowmeasinst.2022.102247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving Sustainability Index of Grey Cast Iron Finish Cutting Through High-Speed Dry Turning and Cutting Parameters Optimization Using Taguchi-Based Bayesian Method2022

    • 著者名/発表者名
      Herwan Jonny、Misaka Takashi、Kano Seisuke、Sawada Hiroyuki、Furukawa Yoshiyuki、Ryabov Oleg
    • 雑誌名

      International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology

      巻: 10 ページ: 729~745

    • DOI

      10.1007/s40684-022-00457-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A proposal for improving production efficiency of existing machining line through a hybrid monitoring and optimisation process2022

    • 著者名/発表者名
      Herwan Jonny、Misaka Takashi、Furukawa Yoshiyuki、Ogura Ichiro、Komoto Hitoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Production Research

      巻: 61 ページ: 1~19

    • DOI

      10.1080/00207543.2022.2101403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フィルム冷却流れ解析を高度化するデータ同化2022

    • 著者名/発表者名
      三坂孝志 , 久保世志 , 淺海典男 , 出田武臣 , 大林茂
    • 雑誌名

      日本ガスタービン学会誌

      巻: 50 ページ: 163-169

  • [雑誌論文] デジタルツインとデータ同化2022

    • 著者名/発表者名
      三坂孝志 , 菊地亮太
    • 雑誌名

      CMDニュースレター

      巻: 68 ページ: 17-18

    • オープンアクセス
  • [備考] 産業技術総合研究所・個人ウェブサイト

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/takashi.misaka/index.html

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公開日: 2023-12-25  

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