2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26280006
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長尾 大道 東京大学, 地震研究所, 准教授 (80435833)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
庄 建倉 統計数理研究所, モデリング研究系, 准教授 (70465920)
中野 慎也 統計数理研究所, モデリング研究系, 助教 (40378576)
中村 和幸 明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (40462171)
宮崎 真一 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00334285)
堀 高峰 独立行政法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター・地震津波予測研究グループ, グループリーダー代理 (00359176)
福田 淳一 東京大学, 地震研究所, 助教 (70569714)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | データ同化 / 固体地球科学 / 逐次ベイズフィルタ / 地震 / プレート境界 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
開発班: 周波数領域を考慮しながらデータ同化を実施するための手法の開発に着手した。まずは、周波数依存性を持つ観測ノイズが従う確率密度関数の定式化を行い、本手法に適した逐次ベイズフィルタを考案した
実装班: 開発班によって開発された手法の実装を開始した。
応用班: 本手法を始めとする本研究で開発するアルゴリズムを適用予定の固体地球科学の諸問題について、アルゴリズムを具体的にどのように適用するかについての検討を開始した。応用対象となる実問題の候補である海洋プレート境界間の摩擦パラメータ推定に基づく大地震発生サイクルのモデリングや、首都圏直下地震観測網データ同化による地震動の時間－周波数－空間分布の高精度推定の研究を精査し、従来のデータ同化の枠組みでは何が不足しているか、また新規開発するアルゴリズムには何が必要かを整理した。
統括班: 年度後半に研究集会を開催し、研究の進捗状況について報告すると同時に、本研究の活動内容を広報することに努めた。また、翌年度の日本地球惑星科学関連学会連合大会およびAsia Oceania Geosciences Societyにおける特別セッションの開催を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究開始となる本年度は、本研究の参画者による会議を3回開催し、データ同化に適した固体地球科学の具体的な問題の選定、ならびに特に逐次ベイズフィルタを始めとするアルゴリズムの設計についての議論を行った。その結果、大地震サイクルに大きな影響を及ぼす海洋プレート境界における摩擦パラメータの空間分布に関する研究、ならびにデータ駆動型モデリングによる首都圏地震動イメージング研究を対象とすることとなった。データ同化のためのアルゴリズムとして、アジョイント法および疎性モデリング法の一種であるlassoを採用した。また、本研究の参画者が中心となり、日本地球惑星科学関連学会2015年連合大会およびAsia Oceania Geosciences Societyにおける特別セッションの開催を提案し、認められた。
本年度実施したこれらの成果は、交付申請書に記載した研究目的のほぼ全てを達成しており、本研究は順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では今後、本年度選定した実問題へ、開発したアルゴリズムの適用を開始することになる。その際、並列計算機上への実装をなるべく早く実行する必要があるため、これに多くの人手と時間を投資する。また、実装を進めながら、人工データによる双子実験を実施することにより、コーディングエラーをいち早く除去できるように工夫する。さらには、本研究の参画者間の意見交換を活発化させることにより、本研究課題を滞りなく進展させることに努める。
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| Causes of Carryover |
本研究開始初年度である本年度は、PC等の備品購入に伴う時間浪費をなるべく抑え、まずは参画者によるブレーンストーミングを優先した。そのため、分担者1名による共用設備の購入を除き、物品費の執行を2年目以降とすることとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究の2年目となる平成27年度は、1年目に開発したデータ同化アルゴリズムの並列計算機上への実装を実施するため、計算サーバを購入する必要がある。したがって、年度の前半に納品されるように、1年目からの繰越額を執行する。また、学会出張等は当初計画通りに実施するため、平成27年度の配分額は予定通りに執行する見込みである。
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[Journal Article] Statistical analysis of ULF seismomagnetic phenomena at Kakioka, Japan, during 2001-20102014
Author(s)
Han, P., K. Hattori, M. Hirokawa, J. Zhuang, C.-H. Chen, F. Febriani, H. Yamaguchi, C. Yoshino, J.-Y. Liu and S. Yoshida
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Journal Title
Journal of Geophysical Reseach
Volume: 119
Pages: 4998-5011
DOI
Peer Reviewed
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