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小天体探査における科学的成果の最大化：最適なデータ獲得・自動分析手法に関する研究

小天体探测科学成果最大化：最优数据采集与自动分析方法研究

基本信息

批准号：
22KJ0653
负责人：
清水雄太
金额：
$ 1.41万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0653/
关键词：
小天体探査深層学習物体認識岩石粒子天体表層の進化

项目摘要

近年小天体の推進により、多くの高解像度画像が獲得され、これまでは地上観測による予測に基づいていた小天体表層の描像が大きく明らかになってきた。天体表層の地質学的特徴は多岐にわたるが、特に予想に反して無数の岩石粒子で覆われていることが判明した。これら無数の岩石粒子は、天体表層の形成および進化の過程に関する情報を多く含むと考えられる。ところが数が膨大であり、これまで広く行われてきた手動による解析には限界がある。そこで岩石粒子を客観的かつ効率的に記載し、解析するため、深層学習を用いた自動識別手法の開発に取り組んだ。まず、オサイリスレックスミッションにより獲得された小惑星ベヌー表層の高解像度画像を解析し、大量の岩石粒子の輪郭に関する教師データを作成した。次に大規模ワークステーションを用いて深層学習のモデルを学習させた。学習したモデルを用いて自動識別の精度を算出し、現状手動による解析と比較して約80 %の精度で自動識別できることが分かった。さらにその学習モデルを用いて他の高解像度画像を分析し、小惑星ベヌーの一領域について、大量の岩石粒子の位置、サイズ、形状などについて記載を行い、分析した。その結果、ある程度小惑星ベヌー表層の岩塊に覆われた領域、Tlanuwa Regioにおいて、その形成過程や表層プロセスなどを制約することができた。本研究実施にあたっては上記成果に加え、高精度の小天体三次元形状モデルの作成手法の開発なども実施した。その形状モデルを用いて、最適なデータ転送方針の策定、具体的には最適な圧縮率の導出手法の開発も行った。本研究の成果は国際学会で発表し、また国内学会でも発表予定であり、加えて学会誌に投稿するための論文を執筆中である。

In recent years, many high-resolution images of small objects have been obtained, and these images have been measured on the ground. The geological characteristics of the surface layer of the celestial body are diverse and specific, and countless rock particles are covered and identified. There is much information about the formation and evolution of numerous rock particles and celestial bodies. The number of words in the text is zero. For example, the recording, analysis and development of automatic recognition methods for rock particles are discussed. A high resolution image of the surface layer of a small rock particle is obtained, and a large number of rock particles are generated. Second, large-scale Internet access is used for deep learning and Internet access. The accuracy of automatic recognition is calculated and compared with the accuracy of automatic recognition of about 80% In addition, the study of rock particles is used to analyze their high-resolution images, to record the location, shape and shape of a large number of rock particles, and to analyze them. The result is that the surface layer of the rock mass is covered by the surface layer of the rock mass, and the formation process of the rock mass is controlled by the surface layer of the rock mass. This research is carried out to improve the accuracy of the three-dimensional shape of small objects. The shape of the ring is used in the design, the optimal transmission policy is determined, and the specific development method of the optimal compression ratio is developed. The results of this research are presented to international societies and to domestic societies.