AIと数値シミュレーションを統合した塩害環境予測技術の開発

人工智能与数值模拟相结合的盐害环境预测技术开发

• 批准号: 21K04335
• 负责人: 崎原 康平
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04335/
• 关键词: 塩害; 飛来塩分; 機械学習; 風況; 波浪; MSMデータ; 環境作用; 数値シミュレーション; 耐久設計; 維持管理

本年度では，観測された飛来塩分データと各種環境情報（風況や波浪等）から機械学習を用いて2ケースの飛来塩分予測を行った。1つは沖縄県国頭村辺野喜暴露場で長期観測された飛来塩分データを使用した予測（以後，辺野喜試験と称す），もう1つは全国で観測された飛来塩分データを使用した予測（以後，全国試験と称す）である。また，Web上で公開されている環境情報データの中で，気象観測所より観測点の密度が高いメソ数値予報モデルを使用した環境データ（以後，MSMデータと称す）による予測を行い，本提案手法の有効性について検討を行った。その結果，ベイズ最適化によるハイパーパラメータチューニングを行ったRandom Forestを飛来塩分予測に適用することで，辺野喜試験，全国試験ともに計算時間が短くかつ汎化性能の良い結果を得ることができた。また，MSMデータを使用することにより，飛来塩分を観測したい地点から最寄りの気象観測所が遠い場合においても，観測地点の風況データを取得することができる。またそのデータを機械学習の学習データとして用いることで，飛来塩分の予測精度向上を図ることができた。さらに，特徴量の重要度を検討することにより，本研究において最も予測に影響を与えている環境データは，有義波高であることが明らかとなった。上記の研究成果は，コンクリート工学年次論文集やコンクリート構造物の補修，補強，アップグレード論文報告集等の査読付論文として掲載された。また，国際会議である15th World Congress on Computational Mechanics (WCCM) や，国内では日本建築学会全国大会および九州支部研究発表会等で研究発表を行っている。

And this year's で は 観 さ れ た fly to salt points デ ー タ と various environmental information (such as the wind waves や) か ら rote learning を with い て 2 ケ ー ス の fly line salt points to measure を っ た. 1 つ は blunt 縄 県 countries head village 辺 wild joy で 観 long-term exposure field measuring さ れ た fly to salt points デ ー タ を use し た to test (辺 wild joy after test と す), も う 1 つ は national で 観 measuring さ れ た fly to salt points デ ー タ を use し た to test (after the national test と す) で あ る. ま た, Web で public さ れ て い る environment intelligence デ ー タ の で, 気 as 観 measuring よ り 観 の が high density of measuring points い メ ソ the numerical forecast モ デ ル を use し た environment デ ー タ (later, among MSM デ ー タ と す) に よ い を る to test line, this proposed technique の have sharper sex に つ い て 検 line for を っ た. そ の results, ベ イ ズ optimization に よ る ハ イ パ ー パ ラ メ ー タ チ ュ ー ニ ン グ を line っ た Random Forest を fly to salt points to measure に applicable す る こ と で, 辺 wild or test, the test と も に short calculation time が く か つ the result of good generalization performance の い を る こ と が で き た. ま た, among MSM デ ー タ を use す る こ と に よ り, fly to salt points を 観 measuring し た い site か ら most send り の 気 as 観 measuring が far い occasions に お い て も, 観 measuring wind should place の デ ー タ を obtain す る こ と が で き る. ま た そ の デ ー タ を mechanical learning の デ ー タ と し て in い る こ と で, fly to salt points の to measurement accuracy up を 図 る こ と が で き た. さ ら に, 徴 quantity の importance を beg す 検 る こ と に よ り, this study に お い て most に influence を も to test with え て い る environment デ ー タ は, have high YiBo で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. Written の research results は, コ ン ク リ ー ト technology in time on や コ ン ク リ ー ト structure の solder, reinforcing, ア ッ プ グ レ ー ド paper sets の check 読 pay paper と し て first white jasmines load さ れ た. ま た, international conference で あ る 15 th World meets on Computational Mechanics (WCCM) や, domestic で は architectural society of Japan national convention お よ び kyushu branch research 発 table will で research 発 table line を っ て い る.

项目成果

沿岸域における鉄筋コンクリート構造物の各部材に付着する塩分の輸送シミュレーション

沿海地区钢筋混凝土结构各构件附着盐分迁移模拟

• 发表时间: 2023
• 作者: 中島里奈;奥田裕介;中村温陽;白村浩輝;山本貴正;平岩陸;井上諒，村野竜也，佐野由宇，晉沂雄，北山和宏;豊田颯太，崎原康平，請舛慧
• 通讯作者: 豊田颯太，崎原康平，請舛慧

飛来塩分が付着するコンクリート構造物周辺の風況シミュレーションの試み

尝试模拟空气中附着盐的混凝土结构周围的风况

• 发表时间: 2022
• 作者: 山下 拓三;藤原 淳;宮村 倫司;豊田颯太，崎原康平，請舛慧，東舟道裕亮
• 通讯作者: 豊田颯太，崎原康平，請舛慧，東舟道裕亮

各構造部材の設置高さが付着塩分量に与える影響

各结构构件安装高度对附着盐量的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 加藤真輝;奈須田麻由;立野虎太郎;山本貴正;請舛慧，崎原康平，豊田颯太，東舟道裕亮
• 通讯作者: 請舛慧，崎原康平，豊田颯太，東舟道裕亮

沿岸域のコンクリート構造物の各構造部材に付着する飛来塩分の実験的研究

沿海地区混凝土结构各结构构件气浮盐附着试验研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 千原 隼;鈴木 啓太;沖山 友麻;大畑 卓也;山本 貴正;佐野由宇，石川巧真，村野竜也，北山和宏，晉沂雄;請舛慧，崎原康平，豊田颯太，東舟道裕亮
• 通讯作者: 請舛慧，崎原康平，豊田颯太，東舟道裕亮

機械学習および重回帰分析による環境作用を考慮した複数地域における飛来塩分予測

使用机器学习和多元回归分析考虑环境影响预测多个区域的空气盐度

• 发表时间: 2021
• 作者: 中条 吉博;大庭 海渡;小林 快;石川 海斗;山本 貴正;寺西浩司，藤田健太郎;請舛慧，崎原康平，中村文則，東舟道裕亮，滝勇太
• 通讯作者: 請舛慧，崎原康平，中村文則，東舟道裕亮，滝勇太