日本原子力研究開発機構、原子力施設の耐震安全性を詳細な3Dモデルで解析する手法を標準化して公開

日本原子力研究開発機構、原子力施設の耐震安全性を詳細な3Dモデルで解析する手法を標準化して公開

日本原子力研究開発機構は、原子力施設を3次元モデル化し、地震の揺れに対する影響を詳細に解析する手法を整備。実測データとの比較によりモデル化方法の妥当性を確認し、耐震解析手法の精度向上を実現した。さらに、この手法を標準的な解析要領にまとめ、外部専門家の確認を経て公開したと3月25日に発表した。

原子力施設の3次元モデルを用いた耐震解析には、国際原子力機関(IAEA)が、柏崎刈羽原子力発電所7号機原子炉建屋を対象に2007年の新潟中越地震の実測データを用いて実施した国際ベンチマーク解析「KARISMAベンチマーク解析」があるが、解析者による結果のばらつきが大きく、観測記録との差が大きいという問題がある。そのため、モデル化方法と解析方法を標準化し、耐震安全性の信頼性向上が求められてきた。

同機構の崔炳賢副主任研究員ら研究グループは、3次元詳細モデルによる耐震解析手法に関係する複数の重要因子を特定し、それぞれの詳細モデル化の方法を明確にした。この手法を用いることで、原子力施設の耐震安全性の評価手法の1つである、地震を原因とする確率論的リスク評価に必要な、建屋の局部応答も表現できる。つまり、重要機器や配管が設置されている建屋の床や壁といった局部の振動が再現され、建屋の揺れが精緻化された。これにより、「局部から始まる建屋のより現実的な損傷評価が可能」となり、建屋、機器、配管などの損傷確率を示す地震フラジリティー評価手法の高度化が期待できるという。この解析結果を実際の観測記録と比較したところ、再現性が向上していることが確認され、このモデル化方法の妥当性が明らかになった。

重要機器の設置位置などの建屋の注目部位(床や壁)のフラジリティ評価のイメージ

研究グループは、こうした3次元詳細モデルを用いた耐震解析の手法、考え方、手順、技術的根拠などを取りまとめ、国内初となる標準的な解析要領を整備した。これを利用することで、解析者ごとの解析結果のばらつきが抑えられる。また、プラント公開情報をもとに、この標準的解析要領の手順に沿ったモデル化と解析を行い、解析事例として整備した。そしてこれを適用事例としてまとめ、外部専門家の確認を経て、標準的解析要領とともに公開した。

NASA、InSight探査機の地震計から火星の「環境音」データを生成し地下構造を分析

NASA、InSight探査機の地震計から火星の「環境音」データを生成し地下構造を分析

ETH Zurich

今から3年前の11月16日に火星のエリシウム平原に降り立ったNASAの探査機InSightが送ってきた火星の環境騒音データから、科学者らは地殻からマントル、核に至るまでの最初の数十mの状態を分析し、画像化しました。

我々の住む地球では、環境騒音といえば海、人間などの活動、風、そして大地そのものなど、多様な音源からのごちゃ混ぜの音になっています。しかし、大気がほとんどなく水の海もない火星では、上に挙げたなかの”大地そのもの”からの音が環境騒音の大部分を占めます。

InSightは搭載する地震計のデータから火星の環境騒音データを生成しており、それをスイス地震局(SED)とスイス連邦工科大学チューリッヒ校(ETH)が定期的に分析することで、火星内部がどのように積層しているかを調べました。SEDはこれまで数年のあいだ、地球上の地質構造を調べるために環境騒音データを分析してきており、その手法を火星に応用した格好です。

SEDによると、InSightが降りた場所の足もとから深さ3mまでは砂の層で、そのすぐ下には過去の隕石の衝突によって火星表面から巻き上げられて堆積した可能性が高い、約15m厚の岩石帯があるとのこと。さらに堆その下には、火星が冷え、乾燥した状態になった約17億年前ごろの溶岩層があり、その下にはさらに堆積物で分断された古い溶岩流の層があるとのこと。

この古い層は、地球もまだ火山活動が非常に活発だった約36億年前にまでさかのぼると見られており、太陽系の兄弟である地球と火星がその頃までは同じように成長の道を歩んでいたことが推測されます。

地球と火星はかつては同じように大きな海や大気層を持っていたと考えられます。しかし、その後なぜか火星だけは大気を保護する役割を持つ磁場を失い、太陽から放出される荷電粒子の太陽風が、保護を失った火星の大気を徐々に剥ぎ取っていったその結果、いまや地球と火星は見た目にも対照的な星となってしまっています。

今回の論文著者であるCedric Schmelzbach氏は、地球上で開発された手法を使用して、火星の地層構造が解析できることが証明できたと述べています。地球内部を知るための技術は他にもあり、それらを応用すれば、いつか我々の2番目のふるさとになるかもしれない赤い星についての理解がさらに深まるかもしれません。

(Source:Nature Communications。Via Space.comEngadget日本版より転載)

総務省がプログラミング未経験者も参加できる地理空間情報学習研修を無料開催、災害発生時を想定し課題解決を目指す

総務省がプログラミング未経験者も参加できる地理空間情報学習研修を無料開催、災害発生時を想定し課題解決サービスの開発目指す

ハッカソンやアイデアソンの運営を行うHackCampは、総務省の委託事業「令和3年度地理空間情報を活用可能な人材の裾野拡大に向けた人材育成プログラムに関する調査研究の請負」の一環として「Geospatial Hackers Program 2021」をオンライン開催する(受講無料)。

これは、防災・観光・地域活性化などの有用なデータを可視化する技術「地理空間情報」の担い手育成を目的とした研修プログラム。自治体職員・NPO・市民団体・学生などプログラミング未経験者向け「初学者コース」と、プログラミング経験者向けの「技術者コース」とがある。動画教材を使い、実践的な学習をオンラインで行うというものだが、具体的な流れは、動画を使った自習(ハンズオン講習会の準備)、地理空間技術者によるハンズオン講習会、サービスプロトタイプ作りのための実践研修となっている。

講師は、実際に災害支援に参加した専門家である、高知県立大学の神原咲子特任教授(初学者コース)、静岡県建設政策課チーム(技術者コース)が担当する。実際に、「隣県で災害が発生した」という想定で被災地の課題解決に役立つサービスをチームで開発し、デモデーで優れたアイデアが表彰される。

「Geospatial Hackers Program 2021」概要

初学者コース

  • 対象者:プログラミング未経験者。自治体職員、NPO、市民団体、学生など。MS Officeが使える程度のコンピューターの知識が必要
  • 学習目標
    ・地理空間技術の概念とデータの種類を知る
    ・地理空間情報でできることを知る
    ・オープンデータを自分の力で地図に表現できる
    ・チームで1つのサービスを開発する
  • ハンズオン講習会日程と内容
    ・2022年1月8日9:30〜12:30
    ・オープンソースのデスクトップGISソフト「QGIS」×オープンデータで避難所地図を作ろう

技術者コース

  • 対象者:プログラミング経験者。地理空間情報技術が未経験のエンジニアやプログラマー。シビックテックに興味のある技術者
  • 学習目標
    ・オープンソースのデスクトップGISソフト「QGIS」を操作・活用できる
    ・ウェブ地図ソフト「leaflet」を活用したウェブ地図が制作できる
    ・点群データの概要と基本的な活用ができる
    ・アイデアを地図サービスに展開するプロセスを習得する
  • ハンズオン講習会日程と内容
    ・2022年1月9日9:30〜14:30
    ・Leafletを利用した、地震ハザードステーションJ-SHISによる地震情報の可視化
    ・静岡県による3次元の地理空間情報「VIRTUAL SHIZUOKA」の点群データを使ってみよう!

実践研修は東日本エリアと西日本エリアに分かれて行われる。

東日本エリア日程と内容

  • 初学者向け
    ・2022年1月22日9:30〜17:00(Day1 / インプット・アイデア出し)
    ・2022年1月23日9:30〜17:00(Day2 / プレゼンテーション・参加者投票)
  • 技術者向け
    ・2022年2月5日9:30〜17:00(Day1 / インプット・アイデア出し)
    ・2022年2月12日9:30〜11:30(自由参加・中間報告)
    ・2022年2月19日9:30〜17:00(Day2 / プレゼンテーション・参加者投票)

西日本エリア日程と内容

  • 初学者向け
    ・2022年1月29日9:30〜17:00(Day1 / インプット・アイデア出し)
    ・2022年1月30日9:30〜17:00(Day2 / プレゼンテーション・参加者投票)
  • 技術者向け
    ・2022年2月6日9:30〜17:00(Day1 / インプット・アイデア出し)
    ・2022年2月13日9:30〜11:30(自由参加・中間報告)
    ・2022年2月20日9:30〜17:00(Day2 / プレゼンテーション・参加者投票)

デモデー「Geospatial Hackers Program Demo Day」は2022年3月5日(予定。オンライン開催)となっており、各実践研修における参加者投票で、1位を獲得したアイデアについて発表・表彰を行う。

詳細はこちらから:https://ghp.connpass.com/

参加申し込みはこちらから:https://forms.gle/ctttEWi9FeDLqwc6A

産総研が地震計データからコロナ禍における人間活動の観測に成功、経済・余暇活動の縮小を可視化

産業技術総合研究所(産総研)は、首都圏に設置された地震計のデータから、新型コロナウイルス感染症が感染拡大した時期に人の社会活動が低下したことを明らかにした。これにより、地震計は地震動だけでなく、人間活動のモニタリングにも応用できることが示された。

産総研活断層・火山研究部門地震災害予測研究グループの二宮啓研究員と、九州大学地球資源システム工学部門の辻健教授、池田達紀助教による研究チームは、首都圏地震観測網の101台の地震計で得られた4年分のデータから新型コロナ発生後の変動を調べた。調査では、観測点ごとに振動の強さを示すパワースペクトル密度(PSD。Power Spectral Density)を計算した。それにより、次のことがわかった。

101台の地震計の設置場所と池袋の観測点(E.IKBM)

101台の地震計の設置場所と池袋の観測点(E.IKBM)

2020年4月、1回目の緊急事態宣言が出されたとき、PSDがもっとも大きく低下した。緊急事態制限が解除されると、平日のPSDは回復し始めたものの、日曜日はしばらく低いままだった。Go Toトラベルキャンペーンが始まって、平日、日曜日ともに例年の水準に戻った。第3波の到来で、日曜日のPSDは再び減少したが、2回目の緊急事態宣言時は、平日の日中のPSDは減少しなかった。そして2回目の緊急事態宣言が解除される前から、平日、日曜日ともにPSDが増加に転じた。

つまり、最初の緊急事態宣言の直後は、経済活動はすぐに回復したものの日曜日は余暇活動を控える人が多く、Go Toトラベル中も日曜日は多くの人が余暇活動を自粛していたと想像される。しかし2回目の緊急事態宣言時には、新規感染者数が減少したことからPSDが増加し、社会意識に変化が表れたと産総研では推測している。

地震計が観測する振動は、地震のような大きな揺れの他、風や海の波などの自然現象による振動や人の活動によるものもある。自然の振動は1秒に1回程度とゆっくりなのに対して、人間の活動に由来するものは1秒あたりの振動数が多いのが特徴だ。そのような人為的な振動は、地震観測の際には不要なノイズとして除去されるのだが、これを逆に活用しようという、今回のような研究も各方面で行われているとのこと。

人の活動由来の振動は、交通機関や工場などさまざまな要素が混在しているため、振動源の特定が難しい。また、曜日や季節による変動があるため、そうした要素の影響を取り除かなければ詳細なPSDの変化が掴めない。この研究でも、2017年4月から2019年3月までのデータで曜日と時間帯別にPSDの季節変動を計算し、それをコロナ禍の期間のデータから差し引いている。

ただ人為的な振動は局所的なものなので、狭い範囲を観測することで振動源が特定できる。産総研ではそれを応用して、「振動情報を用いた防犯システムや交通量調査など、人為的な振動を利用したモニタリングや物理探査」を進めるとしている。

東大発スタートアップ「ソナス」が地震モニタリングシステム用無線振動計測システムを関西電力本社ビルに設置

東京大学発スタートアップ「ソナス」が地震モニタリングシステム用無線振動計測システムを関西電力本社ビルに設置

関電ビルディングと設置イメージ図

東京大学発IoTスタートアップ「ソナス」は6月15日、関西電力の41階建て本社ビルをはじめとする7棟の拠点建物に、地震モニタリング用の無線振動計システムを導入したと発表した。

この無線振動計測システムは、配線工事が不要なため1日で設置可能という。またソナスの試算によると、機器のコストも従来の有線システムの1/10に圧縮できるという。41階建てという大きな建物でも、複数のノードを経由してパケットを送るマルチホップ方式によって、単一のネットワークでカバーできる。

東京大学発スタートアップ「ソナス」が地震モニタリングシステム用無線振動計測システムを関西電力本社ビルに設置

無線振動計測システムのセンサーユニット(子機)

さらに、「同時送信フラッティング」と「細粒度スケジューリング」という技術を高度に組み合わせてソナスが独自開発した無線通信規格「UNISONet」(ユニゾネット)により、「安定」「省電力」「拘束」「双方向低遅延」「データロス」「時刻同期」「ネットワーク内多数収容」という7つの性能が同時に実現されている。「有線システムに匹敵する『抜けのない』『時刻同期のとれた』高品質データが収集可能」であり、これが関西電力が提示した「配線工事が不要で設置が簡単、機器のコストも安価でありながら、通信品質を保ち、広範囲計測やデータロスレス、時刻同期も実現」という条件を満たし、導入が決まった。

またソナスの無線振動計測システムは、建物の常時微動のような微弱な振動や、モーターなどの故障の予兆として現れる異常振動の計測にも使われている。

関西電力の担当者は、「通信性能の実証に加え、トライアルから設置まで短期間で丁寧にご対応いただいたことも、スムーズな導入に至ったポイントです」と話している。

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Androidに今夏導入される6つの新機能、安全性やアクセシビリティも向上

Android(アンドロイド)に2021年夏から導入される6つの新機能についての情報が、米国時間6月15日に公開された。それらの中には、テキストメッセージにスターを付けて後で簡単に探せるようになる機能や、入力中の言葉に応じて最適なEmoji Kitchen(絵文字キッチン)の候補を表示する機能など、単に「生活の質」を向上させるものもある。しかし、今回のアップデートにおけるそれ以外の面では、セキュリティ、安全性、アクセシビリティが強調されている。

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2020年の夏、Google(グーグル)はAndroidに、スマートフォンを地震計として活用することで「世界最大の地震検知ネットワーク」を構築する機能を追加した。このシステムは無料で、カリフォルニアで試験運用が行われた後、ニュージーランドやギリシャにも導入されている。Googleは今回、この機能をトルコ、フィリピン、カザフスタン、キルギス共和国、タジキスタン、トルクメニスタン、ウズベキスタンでも提供を開始すると発表。同社によると、2021年は地震のリスクが高い国を優先して、この機能の拡大を続けていくという。

画像クレジット:Google

Googleは2020年、Google Assistant(Google アシスタント)の音声コマンドを各種Androidアプリに対応させるアップデートを導入したが、こちらも今回、さらに拡張される。最初のアップデートでは、Spotify(スポティファイ)、Snapchat(スナップチャット)、Twitter(ツイッター)、Walmart(ウォールマート)、Discord(ディスコード)、Etsy(エッツィ)、MyFitnessPal(マイフィットネスパル)、Mint(ミント)、Nike Adapt(ナイキ・アダプト)、Nike Run Club(ナイキ・ラン・クラブ)、Kroger(クローガー)、Postmates(ポストメイツ)、Wayfair(ウェイフェア)といったアプリがサポートされていたが、今回のアップデートでは、eBay(イーベイ)、Yahoo!Finance(ヤフーファイナンス)、Strava(ストラバ)、Capital One(キャピタル・ワン)などのアプリが言及されている。これは、Apple(アップル)のSiriでiOSアプリを起動させたり、タスクを実行したり、カスタムコマンドを記録したりできる機能と似たものだ。

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画像クレジット:Google

アクセシビリティの面では、現在ベータ版として提供されている視線検出機能が強化される。この視線検出機能によって、ユーザーは画面を見ているときだけVoice Access(ボイス・アクセス)が反応するように設定できるので、スマートフォンへの指示と友人との会話を自然に切り替えることができる。Voice Accessでは、パスワードの入力も強化される。パスワードの入力欄を自動検知すると、例えば「大文字のP」とか「ドル記号」ということで、文字や数字、記号を入力できるようになるので、ユーザーはこの機密情報をよりすばやく入力できる。2020年10月、Google アシスタントは視線操作デバイスで利用できるようになり、同月にGoogleの研究者は、ビデオ会議で手話を使う人を「アクティブスピーカー」として識別できるようにするデモを公開した。アップルは2017年にアイトラッキング企業のSensoMotoric Instruments(センソモトリック・インスツルメンツ)を買収したものの、まだこれに匹敵するような視線検出機能を普及させていない。Googleが改良を続けているように、アップルでも同様のアクセシビリティ機能が開発されていることを期待したいところだ。

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今回発表されたAndroidのアップデートでは、Android Auto(アンドロイド・オート)のユーザーがより多くのカスタマイズを行えるようになる。例えば、スマートフォンからAndroid Autoのランチャー画面を設定したり、ダークモードを手動で設定したり、A-Zスクロールバーや「トップに戻る」ボタンを使ってメディアアプリのコンテンツをより簡単に探せるようになった。また、WhatsAppやMessages(メッセージ)などのメッセージアプリが、ランチャー画面から直接アクセス可能になり、簡単に新しいメッセージを読んだり送信したりできるようになる……が、運転中に注意散漫にならないように気をつけて欲しい。さらに、EVの充電ステーション検索や駐車場予約、ナビゲーションなどのサードパーティ製アプリが、Android Autoで使用できるようにもなる。車載システムの操作性や利便性は大幅に向上するばずだ。

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(文:Amanda Silberling、翻訳:Hirokazu Kusakabe)