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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 地球工学科 資源情報解析学

資源情報解析学

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科目ナンバリング
  • U-ENG23 33187 LJ58
  • U-ENG23 33187 LJ10
  • U-ENG23 33187 LJ77
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 月4
教員
  • 小池 克明(工学研究科 教授)
  • 三ケ田 均(工学研究科 教授)
  • 林 為人(工学研究科 教授)
  • 柏谷 公希(工学研究科 准教授)
  • 石塚 師也(工学研究科 助教)
授業の概要・目的 鉱物・エネルギー資源に関する地質調査と探査の過程で岩相・鉱物,岩石物性と化学組成,力学的性質など,種々の情報が大量に得られる。これらから資源の空間分布をモデル化し,鉱量評価を正確に行うとともに,陸域での露天掘り・坑内掘りや海底掘削による資源開発をデザイン,計画するために必要となる情報解析法について講義する。また,流体中の化学成分濃度や地下水位などの地質物性,および電磁波探査においての入力電磁波に対する地下からの応答などは時間的に変化する。このような時間的かつ空間的に変化するデータに対する解析法についても講義し,地下構造や地殻環境評価への応用を理解する。内容は,地質情報解析学,時系列データ解析学,時空間データ解析学,力学データの統合解析学,および人工知能応用の5つから構成する。これらの解析法の基礎を理解し,資源工学分野に応用できる素養を習得することを授業の目的とする。
到達目標 資源評価で必要となる地質図作成法と地質データの空間分布推定法,岩石の地化学分析法と鉱物分析法,時系列データ解析法,資源開発のための力学データ解析法,および資源評価と開発分野における人工知能応用の基礎を習得し,それらが資源工学分野にどのように応用できるかを理解できる。
授業計画と内容 ○地質情報解析学,5回,資源分布モデリングの基礎として,地球統計学による品位分布モデルと鉱量計算法,ベイズ統計を利用したデータ統合による資源存在可能性の評価法,および地質図作成と地質構造の解釈法について講義する。また,鉱床を形成する岩石の化学異常を明らかにするために,岩石と地殻流体の地球化学データの分析法,鉱物の化学組成・結晶構造の分析法について講義する。
○時系列データ解析学,2回,時系列データから内在する規則性を見出し,将来予測を可能にするために,代表的解析法である自己回帰モデルと多変量回帰モデルについて講義する。
○時空間データ解析学,2回,時空間データの教師なし分類法として,主成分分析と独立成分分析について講義する。また,地球統計学を利用した時空間データの解析法についても講義し,時間的-空間的に変化する地質データや環境データをどのようにモデル化し,可視化するかに関しての理解を深める。
○力学データの統合解析学,3回,鉱物資源やエネルギー資源を安全,かつ効率的に開発するための力学データ活用として,地下資源と海底資源の開発に係わる力学諸問題と力学データ・物性データの解析法,コアデータと検層データの統合法,広域応力場の評価法,およびワールドストレスマップに関して,多くの実例を交えながら講義する。
○人工知能の応用,2回,ニューラルネットワークの原理や深層学習法などの人工知能の基礎について講義するととも,資源分野における人工知能を利用した最新の実例として,鉱山開発,貯留層内での石油分布の評価,地熱地帯での地温分布推定などを紹介する。
○フィードバック,1回,上記の講義内容に対して,理解不足の項目の補足説明を行う。
成績評価の方法・観点 各レポート課題の成績を統合し,100点満点で評価する。ただし,授業の平常点が悪い場合には評価の対象とはしない。
履修要件 3回生科目である地質工学と岩盤工学,および2回生科目の地球工学基礎数理を履修していることを前提とする。
授業外学習(予習・復習)等 予習は特に必要ないが,復習としてテーマごとのレポート課題に十分時間を掛けて取り組み,理解を深めること。
教科書
  • 適宜プリントを配布する。