2. 共同研究 募集内容（2024 年度 共同利用研究）
2-1. 特定研究の課題
特定研究１【国際】
| 研究テーマ： | 回転成層流体における波動現象の多角的理解 |
| 研究統括者： | 大貫 陽平（地球環境力学分野） |
| 概要： |
地球海洋や惑星大気には、天体の自転に起因したコリオリ力や重力成層した流体に働く浮力を復元力した多様な波動現象が存在します。これらの波動は、流れ場との相互作用や境界における反射・散乱を繰り返しながらエネルギーや運動量を運ぶことで、環境システムにおいて重要な役割を果たしています。
本特定研究では、海洋・大気における波動現象への理解を飛躍的に高め、全球数値モデルの精度向上や次世代観測衛星のデータ分析に資することを目指し、基礎流体物理的な研究を推進します。特に大型回転水槽実験やトポロジー理論を強みとした欧州グループとの連携を強化し、実験・理論・シミュレーションを柱とした多角的な研究アプローチを展開します。 |
特定研究２【分野融合】
| 研究テーマ： | 計測・シミュレーション・モデリングを組み合わせた統合診断 |
| 研究統括者： | 糟谷 直宏（核融合力学分野） |
| 概要： |
研究対象を計測することが対象理解の第一歩であるのはどの分野でも共通です。実験計測を行い、その信号の物理的意味を明らかにするうえで、様々なデータ駆動科学の手法やシミュレーションが利用されています。統合診断はシミュレーションデータを用いて計測結果を再現し、定量的解釈を提供するものです。例えばプラズマ乱流の大域的シミュレーションデータを用いたイメージングがあります。AI技法との親和性が高く、また、理論解析が巨大なデータ空間内での道標となります。
本特定研究では、様々な分野で行われている実験計測、複合シミュレーション、データ駆動モデリングを組み合わせた統合的診断手法の共通性や応用性を探ることで、液体・気体・プラズマのミクロ・マクロ的様相を理解するためのさらなる手法の進展を目指します。 |
特定研究３【分野融合】
| 研究テーマ： | 実験・計測科学と計算科学の融合による新しい研究分野の開拓 |
| 研究統括者： |
弓本 桂也（地球環境力学分野）
小菅 佑輔（核融合力学分野） 寒川 義裕（新エネルギー力学分野） |
| 概要： |
これまでの科学研究では、研究対象を観測・計測し可視化する実験・計測科学と、物理・科学理論で構築された数値モデルで現象を再現・予測する計算科学がその発展に大きく寄与してきました。近年、機械学習や数理統計、データ同化の技術を用い両者を融合することで、おのおの単独では得られない知見の取得や、実験設定およびモデルパラメータの最適化が行われるようになっています。
本研究所は共同研究装置としてさまざまな実験・研究設備および大規模演算装置を有します。本特定研究では、これらの設備を利用しつつ、実験・計測および計算科学をベースとする研究者がコミュニケーションを取りつつ、両者を融合させた新しい研究分野の開拓を目指します。 |
特定研究４【分野融合】
| 研究テーマ： | IoTとビッグデータを活用した情報処理プロセスの自動化と最適化 |
| 研究統括者： |
長谷川 真（核融合力学分野）
朱 洪忠（新エネルギー力学分野） |
| 概要： |
IoT（Internet of Things）技術の急速な普及と共に、世界中のデバイスやセンサーから大量のデータが生成されるようになりました。同時に、ビッグデータ技術も急成長し、これらのデータを収集、保存、解析するための効果的な手法も開発されています。これに伴い、情報処理プロセスの自動化と最適化は多くの分野で重要な課題となっています。
本特定研究では実験的な研究で培った様々な分野の制御手法と自動化技術を背景に、リアルタイムな情報処理など新技術の開発・蓄積と普及を推進する中核的な役割を果たします。本研究はデータ駆動型制御や洋上風力の開発など広範な領域でその応用が可能であり、革新的なアプローチや技術の普及を、分野をまたがり行うことで課題解決力と競争力の強化を促し、新しい知識と価値の創造を目指します。 |
