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2023 年度 研究成果報告書

深層学習による地震の揺れのリアルタイム予測

研究課題

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研究課題/領域番号 21K18791
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

後藤 浩之  京都大学, 防災研究所, 教授 (70452323)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード深層学習 / 地震動
研究成果の概要

本課題は,地震発生時に各地の揺れ(地震動)をリアルタイム予測する深層学習モデルを構成するものである.地震計位置で取得されたデータから地震動を推定することが目的である.実際のデータに基づいて様々なモデルを検討したが,実地震データに含まれる情報が十分でないため,地震動の位相特性までを再現するには至らなかった.このため,データ不足を補うため物理法則である弾性波動方程式をPINNsの枠組みで与えることで改善を図った.結果として,震源近傍においても時刻歴データを適切に再現することができた.一方,PINNsは計算コストの問題でリアルタイム性に乏しく,この解決が課題である.

自由記述の分野

地震工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

データ数の不足を物理法則である波動方程式で補うことによって,深層学習により地震動の予測が可能になる可能性を示したと言える.この結果は震源近傍の地震動を周囲の観測記録から再構成できる可能性も示しているため,例えば2024年能登半島地震のように震源断層直上の地震動の空間分布を適切に表したい場合にも活用できる可能性がある.

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公開日: 2025-01-30  

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