2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of risk assesment techniques for natural disasters based on data-driven simulator
| Project/Area Number |
17H01704
|
|---|
| Research Institution | The Institute of Statistical Mathematics |
|---|
Principal Investigator |
中野 慎也 統計数理研究所, モデリング研究系, 准教授 (40378576)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 耕介 琉球大学, 理学部, 准教授 (10634123)
長尾 大道 東京大学, 地震研究所, 准教授 (80435833)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 時空間統計 / 自然災害 / リスク解析 / 台風 / 地震動 / ガウス過程モデル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，[課題1] モデリング手法，計算アルゴリズムの開発，[課題2] 台風データ駆動型シミュレータの開発，[課題3] 地震動データ駆動型シミュレータの開発の3つのサブ課題に分けて進めてきた．
[課題1]では，昨年度に開発した反復型のアンサンブル変分法アルゴリズムを拡張し，ポアソン分布に従う計数データからモデルパラメータの推定を行う手法を新たに提案した．一方，モデリング手法に関しては，イベントの発生頻度をエコーステートネットワーク (echo statenetwork; ESN)で表現する新たなアプローチを提案した．これにより，イベント時系列データに基づいてパラメータを推定すれば，イベント発生に関するデータ駆動型シミュレータを構築することができるようになった．さらにこの手法をオーロラ嵐イベントの時系列データに適用し，オーロラ嵐の発生頻度の予測，シミュレーションに成功した．
[課題2]では，ESNに基づいた新たな台風データ駆動型シミュレータを構築し，長期変動や季節変動を考慮した台風の確率モデルを実現するとともに，多数のシナリオ生成を行うことで台風到来頻度の評価を行った．
[課題3]では，ガウス過程モデルに基づいた地震動のモデル構築を行う一方，固体地球科学における新たな応用課題として，地球内部起源の磁場について数年から数十年スケールの時間発展(永年変化)を表現するモデルをESNで構築した．また，得られたモデルが地球内部起源磁場の変動を高い精度で予測できることも示した．この成果は，本研究の枠組みが様々な分野に応用できる可能性を示すものと言える．
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
