東京工業大学 学術国際情報センター

大西研究室

Onishi Laboratory

Data-Driven Fluid Dynamics (DFD) --CFD and beyond--

理論科学、実験科学、シミュレーション科学、そしてデータ科学。時代の進展とともに新しい科学的アプローチが生まれてきました。その科学的アプローチの進展とともに、流体研究も進展してきました。

一般的に、理論科学では、現象やモデリングを1次元にまで落とし込みます。実験科学では、0〜2次元計測による研究が行われています。そして、計算機性能の向上に伴い、シミュレーション科学的手法による数値流体計算(Computational Fluid Dynamics, CFD)では、現象を3次元空間で直接扱うことができるようになりました。一方で、近年、目覚ましい進展を見せているデータ科学では、人が認知できる3次元よりもさらに高次元での関係性を見出すことが可能になってきました。

現在は、データ科学の力を借りて、数値的に流体現象の解明を行うData-driven Fluid Dynamics (DFD)の創生期です。本研究室は、CFDだけでなく、DFDによる環境流体研究の新たな展開を目指します。

取り組み

大規模流体シミュレーションとデータ科学の融合技術 を開発し、フル活用することで 環境乱流 現象の解明と予測に取り組んでいます。

具体的には、混相乱流モデルやマルチスケール大気・海洋結合モデルを用いた大規模シミュレーションによる環境乱流現象の解明、さらに、予測シミュレーションと 機械学習 や分散・階層型 データ同化 との融合技術による 次世代気象予測システム の構築にも取り組んでいます。

研究キーワード:環境乱流、大規模混相乱流シミュレーション、機械学習、データ同化、次世代気象予測システム

 

研究成果例

大規模混相乱流モデルの応用例

全てのエアロゾル粒子の運動と成長を追跡し、微小水滴が生成し、雨粒までに成長し、降水粒子として地表に到達するまでの一連の過程を世界で初めて再現 (Kunishima & Onishi, Atmos. Chem. Phys., 2018)

マルチスケール大気・海洋結合モデルの活用例

都市空間での詳細な熱中症リスク評価技術の開発に成功 (JAMSTEC/ 名工大 /JST 共同プレスリリース、 2019/7/23)

 

詳しくは研究テーマを見てください。

メンバー

スタッフ

l   大西 領 (Ryo Onishi)  准教授

l   Dmitry Kolomenskiy 特任准教授

l   廣川 雄一 (Yuichi Hirokawa) 研究員

学生

l  平井 (Joe Hirai) B4

l  康太 (Kota Yanagi )B4

 

*** 2020 4 月からスタートの新しい研究室です。 ***

 

主な研究テーマ

l   大規模数値シミュレーションによる混相乱流現象の解明

l   マルチスケール大気海洋モデルの開発と社会応用

l   次世代気象予測システムの開発 〜“微気象”予測の実現〜

国内、海外問わず多くの大学、研究機関、企業との協働によって、上記テーマ以外にも多種多様な研究をしています。

 

研究室のことを知りたい人へ

本研究室に興味を持たれたら 大西 までメールください。希望があればリモート( zoom )でも説明します。