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

基本信息

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

项目摘要

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.

今年的研究考虑了以下项目： 1）海量数据分析系统的构建该系统根据分析目的从曙光卫星获取的原始观测数据中提取初级处理数据并将其放到网上。磁层内的波强度分布图为了从地球磁层内观测到的电磁波启发性地分析地球磁层内的磁层结构和物理过程，Ta利用海量数据分析系统，根据曙卫星10年观测数据，绘制了近地磁层波浪强度分布图，分析了各种波浪活动的频率特征，以及当地时间、季节、我们定量研究了强度对地磁活动和地磁活动变化的依赖性。此外，我们开发了一种称为波强度频率分布分析的新方法，作为在计算机上自动确定波类型的算法。 3）估计波的到达方向的研究波分布函数方法是估计卫星上观测到的波的到达方向的最有力的方法，但它并不一定能确定唯一的解，这是一个逆问题。无法解决，并且之前提出的方法存在各种问题。我们假设到达波的能量分布是高斯分布，并开发了一个模型，通过拟合找到最优参数的存在性。我们验证了它的有效性。参数估计需要最优的初始值，但详尽的参数搜索需要大量的计算并且不切实际，因此我们引入了用于神经网络（例如 Hopfield 机）的能量函数的概念，我们开发了一个初始值。搜索方法使我们在没有先验知识的情况下了解到达波的物理意义的数量和分布，并客观地评估最终解决方案的质量成为可能。