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類似検索を用いた高速な震源決定手法の開発

基于相似性搜索的快速震源确定方法的开发

基本信息

批准号：
18J13918
负责人：
水野尚人
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は本研究の主目的である類似探索を用いた高速な震源決定手法の開発を達成した。また、この手法を応用して深部微動のすべりインバージョンの高速化を行い、長期間にわたるデータを精密に解析することに成功した。マッチドフィルターは既知のイベント波形をテンプレートとし、これと類似する観測波形を検出することでイベント検出を行う手法である。先行研究ではGPU等を用いた並列計算によって高速化を行う手法が開発されているが、多数のテンプレート波形を用いる場合は依然として計算コストが膨大になるという問題が残っていた。本研究ではアルゴリズム自体の改善を行い、マッチドフィルターを最近傍探索に帰着させることで従来手法より100倍以上の高速化を達成した。この手法により、1万を超えるテンプレート波形に対しても、1日分のデータを数秒で処理することが可能になった。マッチドフィルターと同様に波形の類似性を用いた解析手法は地震学においてよく用いられている。本研究で開発した高速化手法を応用することで、これらの解析手法も同様に高速化できる可能性がある。本研究ではその一例である深部微動のすべりインバージョンの高速化を行った。Ohta and Ide (2017)で開発されたすべりインバージョン手法は低周波地震の波形をグリーン関数として用い、微動の複雑な波形をデコンボリューションするものである。この手法は深部微動のすべり分布を時空間的に詳しく解析することが可能であるが、マッチドフィルターを何万回も繰り返し行うような計算を行うため計算コストが非常に大きいという問題があり、解析領域や対象期間を限定する必要があった。本研究ではマッチドフィルターと同様に問題を最近傍探索に帰着させることで大幅な高速化を行った。この結果、四国西部での1年間のデータに対して1日程度の計算時間で解析を行うことが可能となった。

This year, the main purpose of this study is to explore the development of high-speed seismic source determination methods. This technique is used to improve the speed and accuracy of micro-motion in the long run. A known waveform is detected using a similar method. In the case of parallel calculation of GPU and other applications, the method of high speed operation is developed, and most of the waveforms are still used, but the calculation is still expanded. This study aims to improve the efficiency of the system by more than 100 times. This method is 10,000 seconds long and the waveform is 10,000 seconds long The similarity of the waveform and the analysis method are used in seismology. In this study, the possibility of high speed analysis is discussed. This study is an example of how to speed up the development of deep micromotion. Ohta and Ide (2017) discuss the development of low-frequency seismic waveforms and microseismic waveforms. The method is to analyze the time and space of the deep micromotion, and to calculate the time and space of the deep micromotion. This study is aimed at exploring the possibility of rapid development. The result is that the calculation time of the western part of Shikoku is 1 year, and the calculation time is 1 day.