科学衛星巨大データセットを用いた電磁波動現象の多次元発見的解析に関する研究

利用大型科学卫星数据集进行电磁波现象多维启发式分析的研究

• 批准号: 11130210
• 负责人: 笠原 禎也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11130210/
• 关键词: 発見科学; あけぼの衛星; VLF; ELF電磁波動; 巨大データベース; 多次元解析; ニューラルネット; 到来方向推定; 磁気圏構造

今年度本研究において検討を行なったのは以下の通りである.1)大量データ解析システムの構築あけぼの衛星が取得した観測生データから解析用途に応じて一次処理したデータを取りだし,オンライン化するシステムの検討および構築を行なった.2)磁気圏内の波動強度分布マップの作成地球磁気圏内で観測される電磁波動から磁気圏構造や圏内の物理過程の様相を発見的に解析するために,先に掲げた大量データ解析システムを利用して,あけぼの衛星で観測された10年間のデータに基づく地球近傍磁気圏内の波動の強度分布マップを作成し,各種波動活動の周波数特性と,ローカルタイム・季節・太陽活動度・地磁気活動度変化による強度依存性を定量的に調べた.さらに,波動の種別を計算機上で自動判別するアルゴリズムとして,波動強度の頻度分布解析という新たな手法を開発し,同手法が種別分類に有力であることを確認した.3)波動の到来方向推定に関する研究波動分布関数法は衛星上で観測された波動の到来方向推定のもっとも有力な手法であるが,必ずしも一意に解が決定できない逆問題であり,従来提唱された手法にはさまざまな問題点があった.我々は,到来波のエネルギー分布がガウス状に分布していると仮定し,最適なパラメータをフィッティングにより求めるモデルを提唱しその有効性を検証した.パラメータの推定には最適な初期値が必要だが,パラメータの全探索は計算量が膨大で現実的でないため,ニューラルネットのホップフィールドマシーンなどで用いられるエネルギー関数の概念を導入した初期値探索法を開発した.これにより先験的知識なしに,物理的に意味のある到来波の数と分布状態を知ると共に,最終的に得られた解の良さを客観的に評価することが可能となった.

今年的研究如下：1）构建质量数据分析系统，我们根据Akebono卫星获得的原始数据的分析应用提取了主要处理数据，然后构建了一个使其在线的系统。 2）在磁层中创建波浪强度分布图以启发性地分析球体内部磁层结构和物理过程的各个方面，从地球磁层中观察到的电磁波观察到的电磁波，我们创建了基于近地球磁层中的波浪中的波动量的频率和量级的数据，该数据的频率和量级的数据量从近地地球上进行了量级，并且由satellite satellite satellite satellite satellite satellite satellite satellite satellite satelliite satellite satelliite satellite satellite satelliite satellite satellite satelliite satelliite satelliite satell satelliite satell和当地时间，季节，太阳活动和地磁活动的变化的强度依赖性。此外，一种称为波强度的频率分布分析的新方法是作为一种算法开发的，该算法会自动确定计算机上的波的类型，并将该方法分为类别。我们确认这是一种强大的方法。3）对波动方向估计的研究波分布函数方法是估计在卫星上观察到的波动方向的最有力的方法，但它是一个无法独特确定的反问题，所提出的常规方法具有许多问题，我们提出了一个模型来估算其最初的有效性。参数是巨大且不现实的，因此我们开发了一种初始的价值搜索方法，该方法介绍了神经网络中HOP现场机器等中使用的能量功能的概念。这使我们能够在没有先验知识的情况下了解物理有意义的到达波的数量和分布状态，并客观地评估最终解决方案的好处。

项目成果

Iwane Kimura: "Determination of Plasmaspheric Profile by Tomograhic Approach Using Omega Signals and Ray Tracing"General Assembly of the International Union of Radio Science. 886 (1999)

Iwane Kimura：“使用 Omega 信号和射线追踪通过层析成像方法确定等离子体层轮廓”国际无线电科学联盟大会。

笠原禎也: "科学衛星巨大データセットを用いた電磁波動現象の多次元発見的解析に関する研究"人工知能学会研究会資料. SIG-FAI-9901-35. 165-168 (1999)

Tetsuya Kasahara：“使用大型科学卫星数据集进行电磁波现象的多维启发式分析”日本人工智能学会研究组材料。SIG-FAI-9901-35（1999）。