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東京大学地震研究所

Earthquake Research Institute, The University of Tokyo
  • 第1部会
  • 共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要


所長
佐竹 健治
Satake, Kenji
キーワード
地震、火山、津波、地球内部構造、地球内部ダイナミクス、自然災害、観測固体地球科学
住所
〒113-0032
東京都文京区弥生1-1-1

地震研究所は、1925年に設立されて以来、地震・火山現象の科学的解明とそれらに起因する災害軽減の研究を使命としてきました。プレートの沈み込み帯に位置する日本では、地震・火山活動が世界的に見ても非常に活発です。我々の使命を果たすためには、地震・火山の根源としての地球内部ダイナミクスまで包括的に理解することが必要であり、固体地球科学分野における諸課題に対して観測・実験・理論的アプローチを総合した多面的かつ先端的研究を推進しています。国内では、全国規模の「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画」(第2次)等の様々な研究プロジェクトを企画立案し、多数の大学や研究機関と共同研究を行なっています。また、国際地震・火山研究推進室を中心として、外国人研究者の招聘や国際共同研究も積極的に進めています。

平成30年度の研究活動内容及び成果


高性能計算と人工知能の融合による固体地球科学シミュレーション

固体地球科学において不均質な地下構造媒質の非線形挙動の動的解析には数値シミュレーションが威力を発揮します。しかしながら、解析対象領域が大きく、高い分解能を要するために、精度の高いシミュレーションの実施には膨大な計算量が必要になります。本研究では、高性能計算に人工知能の手法を組み合わせることで、固体地球科学分野における大規模計算の性能を大きく向上させることに成功しました。解析対象の性質を教師データとして人工知能に学習させることで、従来と比べて格段に高速にシミュレーションすることが可能となります。本シミュレーション手法を米国のスーパーコンピューターSummit(2018年11月時点で世界最速)上で用いて、従来の標準解法の25.3倍の高速化を実現しました。この成果は、高性能計算に関する国際学会(SC18)において2018年ゴードンベル賞ファイナリストに選定されました。図は、本シミュレーションにより実施した、都市域の地盤・地上構造物・地下構造物の三次元連成地震応答解析の一例です。この高性能計算と人工知能を融合した新しい手法は、地下構造モデルの曖昧さや地震発生シナリオの多様性を考慮した膨大な数のシミュレーションを可能にするとともに、地震観測データと計算結果の同化に基づく地震の強い揺れと被害の予測・軽減に向けた研究開発への活用が進められています。

本シミュレーションの対象となる、地盤・地上構造物・地下構造物の三次元モデル

本シミュレーションの対象となる、地盤・地上構造物・地下構造物の三次元モデル

本シミュレーションにより実施した、三次元連成地震応答解析結果

本シミュレーションにより実施した、三次元連成地震応答解析結果

 

社会との連携


地震・火山に関する研究の最先端を伝えるため、研究・教育活動をwebページで紹介しています。大規模な地震や火山活動に際してはwebに特集ページを設け、地震研究所の観測・研究情報などを日本語と英語で提供しています。広報誌ニュースレターPlusでは最新の研究を一般向けにわかりやすく紹介するほか、報道関係者等を対象とする懇談の場を開催してニュースレターPlusの内容について解説します(写真)。地震研究所の一般公開・公開講義を毎年夏に開催し、1000人を超える方が来場します。また、自治体や教育機関等からの講演依頼、地震研究所の見学等についても、随時対応しています。

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