粒子法に基づく多変量ガウス過程エミュレータを用いた津波予測とリスク評価

基于粒子法的多元高斯过程模拟器的海啸预测和风险评估

• 批准号: 21J12302
• 负责人: 水野 芳規
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12302/
• 关键词: ガウス過程; 粒子法; 津波; 感度分析; エミュレーション; サロゲートモデル; リスク評価; シミュレーション

本研究の成果は、主に学術論文及び学会発表の形で公開した。本学術論文の題名は、『Statistical analysis of three-dimensional run-up heights using Gaussian process emulator of particle method』である。また、本学会発表の題名は、『粒子法に基づく多変量ガウス過程エミュレータによる自由表面流れ解析の高精度化』である。あわせて、本研究の成果は博士論文の一部としても公開する。本研究では、従来の粒子法シミュレータでは多数の初期条件に基づき解析を繰り返すことが計算コストの観点から容易でないことに着目し、粒子法シミュレータの確率モデルに該当する粒子法エミュレータを構築することで、そのような解析が高速に行えることを示した。本研究では地震に起因する津波遡上の応用を検討し、震源地の水位変化によって陸地に遡上した波高がどの程度まで変化するのかを予測した。また、陸地には複数の構造物を配置し、その位置関係が波高にどのような変化をもたらすのかを分析した。さらに、本研究が実際の津波遡上解析に応用される場合を想定し、陸地のある地点において、どの程度の高さまで避難すれば安全なのかを定量的に示した。300通りの震源地における水位変化に対して、本研究で開発した粒子法エミュレータでは約1.2秒で遡上した波高が解析できることを示した。従来の粒子法シミュレータでは同様の解析に最低でも13時間を費やしたので、計算コスト削減の観点から本研究の有効性を示せた。ただし、本研究では実際の津波遡上の規模で解析を実施しておらず、それに準ずる小規模な問題で解析するにとどまったため、本研究における今後の課題は実際の規模においても粒子法エミュレータの有効性を示すことである。

The achievements of this study, the academic essays and the academic papers of the Institute are published in public. The title of this academic article is "Statistical analysis of three-dimensional run-up heights using Gaussian process emulator of particle method" and the title is "academic". This institute is responsible for the high precision analysis of free surface flow in the analysis of free surface flow. The results of this study are published in a public publication. In this study, the particle method was used to determine the accuracy of the initial conditions. in this study, the particle method was used to analyze the initial conditions. in this study, the particle method was used to analyze the initial conditions. in this study, the particle method was used to analyze the initial conditions. in this study, the particle method was used to determine the accuracy of the particle method. In this study, the cause of the earthquake, the Tsuha, the water level of the source, the wave height, the degree of the earthquake, the water level of the source, the water level of the source, the wave height, the degree of the earthquake, the water level of the source, the water level of the source, the wave height, the degree of the earthquake, the water level of the source, the wave height, the degree of the wave height, the degree of the earthquake. The location, wave height, wave height The purpose of this study is to analyze how to determine the location, the location and the degree of safety in the international market in this study. 300 the temperature of the water level in the earthquake source is changed. In this study, the wave height is analyzed by the particle method, which is about 1.2 seconds. In the future, the particle method has been used to analyze the minimum time limit of 13 hours, and to calculate the temperature point of the system. This study has some interesting results. In this study, the analysis of the scale of the international environmental wave, the analysis of the problem of the small rule model, the analysis of the problem of the small rule model, and the analysis of the problem of the small rule model in this study, in this study, in the future of the international standard model, the particle method is used to analyze the problem.

项目成果

Statistical analysis of three-dimensional run-up heights using Gaussian process emulator of particle method

利用粒子法高斯过程模拟器进行三维助跑高度统计分析

• DOI: 10.1007/s40571-021-00426-w
• 发表时间: 2021
• 期刊: Computational Particle Mechanics
• 影响因子: 3.3
• 作者: Mizuno Yoshiki;Shibata Kazuya;Koshizuka Seiichi
• 通讯作者: Koshizuka Seiichi

粒子法に基づく多変量ガウス過程エミュレータによる自由表面流れ解析の高精度化

使用基于粒子法的多元高斯过程模拟器提高自由表面流分析的精度

• 发表时间: 2021
• 作者: Antonin Cheymol;Rebecca Fribourg;Nami Ogawa;Anatole Lecuyer;Yutaro Hirao;Takuji Narumi;Ferran Argelaguet;Jean-Marie Normand;水野芳規，越塚誠一
• 通讯作者: 水野芳規，越塚誠一