SI Prop
B. A. Hirahtha Sithira Abeysekera 畑本浩伸
波帯広帯域ディジタル干渉計を用いた 冬季雷放電現象の解明
秋田 学
大阪大学大学院工学研究科 電気電子情報工学専攻
〒 吹田市山田丘
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研究計画
冬季雷には雲低をかすめるように地表に平行に 水平方向に長く伸びる放電路があり、放電時間が 一秒を超えるような時間的にも空間的にも長い放 電現象が報告されている。そのため長時間の記録 が可能な市販のデジタルオシロスコープで変 換を行う雷放電観測機を完成させる。冬季雷三次 元観測に先立ち夏季の阪神地方、および北陸地方 で動作試験を行い観測システムの動作を確認する。
そして冬季において石川県河北潟北部周辺におい て三次元雷観測を実施する。その結果から夏季雷 には見られないような雷放電現象を含む冬季雷放 電現象を解明する。
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研究成果
北陸地方では、冬季にしばしば雷放電が発生し、
夏季とは異なる様相を示すことが知られている。冬 季雷の特徴的な放電は、冬季雷雲特有の雷雲内電荷 分布が関与していると考えられる。冬季雷雲内電荷 構造はこれまでにも !"#!$%
ら&''()*によって議論されてきたが、いずれも レーダーエコーや電界変化観測によるもので、雷 放電路可視化装置を用いて冬季雷雲内の電荷構造 を推定した例は少ない。放電路可視化により冬季雷 雲内の電荷分布推定を行うことで冬季の雷放電が 夏季とは異なる様相を示す原因を明らかにするこ とができる。'年月+日'時分&,$-(
から分間に発生した つの雷放電について三次 元標定し、重ねて描いたものを図に示す。負の リーダの出発点に高密度の負の電荷領域、到達点 に高密度の正の電荷領域があると仮定すると図 上に網掛けの円で囲んだように、少なくとも+箇 所の正の電荷領域、箇所の負の電荷領域が存在す る。ここでは正電荷領域を赤い円で、負電荷領域
を青い円で示している。これより地表から〜 および 〜.に正の電荷領域、〜.の位置 に負電荷領域が存在する。その他の事例でもほぼ 同様の結果が得られた。一方、夏季のダーウィン において同様の事例解析結果によると、事例にお ける正電荷の位置は〜、'〜.であり、
この結果と比較して冬季雷雲における正電荷は低 い位置にあることがわかった。正の電荷領域が地 表から低い位置に存在することで、地表面の電界 強度は強くなるため、このことが冬季雷の上向き 放電や正極性落雷の多さ、上向き放電の中和電荷 量の大きさの原因となっていると考えられる。
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今後の展望
三次元観測による電荷分布推定の事例を増やす ことで冬季雷雲内電荷分布の統計的解析が期待さ れる。また、冬季雷の特徴として沿岸から約. 以内で主に発生するという報告がされている。こ れについても冬季雷雲の発生から終了までの雷雲 内電荷分布の推移を観測することで同現象の解明 が期待される。
文献
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図 冬季における雷放電の三次元標定図 東西平 面投影図
献立作成における不確実な個人嗜好に対応するための ルール抽出と数理計画問題の定式化
加島 智子
大阪大学大学院情報科学研究科 情報数理学専攻
〒 吹田市山田丘
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研究計画
研究計画．食材からの単品料理作成である図
．食材データベースに価格，産地，栄養素量な どの情報を持たせる．そして，集合被覆問題によ り産地の限定を行うことが可能となる．食材の流 れをコンピュータで一元管理し，さらに，産地，在 庫量や献立作成に関わる各制約を意識することに より，献立を自動作成できる機能を実装させる図
．次に，消費者嗜好を考慮した献立提案シス テムの開発である．本研究ではデータマイニング 手法の一つであるラフ集合理論を用いて消費者の 嗜好を分析する図 ．献立作成の際，栄養バラ ンスや栄養量などを考慮できるような機能を実装 させ，健康のための栄養配分を満足させる事がで きるようにする．単品料理をいくつか組み合わせ，
一食分の献立を作成する図 ．そのとき，献立 提案システムにより，栄養バランスの取れた献立 を作成する．栄養バランスを考慮する場合，実際 の栄耀摂取量を理想値に一致させることは困難で ある．特に，複数の栄養素を同時に考慮する場合 には，ほとんど不可能なことだと考えられる．さ らに栄養摂取量は理想値をほんのわずかでも超え たら不適切とされるような値ではなく，大体と かおよそといった感覚が非常に良く当てはまる．
そのため，本研究では必要な栄養摂取量をファジィ 数にて表現し，各栄養素に関するメンバシップ関 数の値を評価項目に取り入れる．
図研究計画
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研究成果
ラフ集合理論を用いて個人の嗜好ルールを抽出 し，栄養バランスのとれた献立を作成することを 目的としている．通常のラフ集合ではなく，決定値 にファジィ数を用いることにより曖昧性を考慮し ユーザの思考を考慮した献立を作成している（研 究成果 !）
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今後の展望
今後の展望として，"#$サイトを用いた献立の入 力，ユーザ登録，献立の視覚的な結果の表示．ファ ジィ推論とラフ集合を用いたときの結果の違いを 比較していく．現実に利用した人による評価の分 析を行っていく．
文献
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* !+,+-+.-//01,21
ユーザによる煩雑なパラメータ設定が不要な
新しいフォトリアリスティックレンダリング手法の提案
北岡 伸也
大阪大学大学院情報科学研究科 マルチメディア工学専攻
〒 吹田市山田丘
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研究計画
本研究では，ユーザによる煩雑なパラメータ設 定が不要なフォトリアリスティックレンダリング手 法について検討する．レンダリング手法には，統 計的な偏りのある手法とない手法の二通りがある．
前者は，非常に高速に結果画像が得られる利点が あるが，ユーザによる専門的で煩雑なパラメータ 設定が必要であるという欠点がある．一方で，後 者は，そのような煩雑な手続きが不要であるが，結 果画像を得るのに非常に時間が掛かるという問題 があった．そこで本研究では，後者の手法の処理 効率を改善することを目標としている．
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研究成果
本研究における成果はつある．
つ目は，従来手法に潜在的に存在していた統計 的な偏りにより結果に不整合が出る問題を指摘し たことである．また同時に，それに対処して統計 的な偏りを取り除く手法を提案した．そして，従 来手法を拡張し，より一般的な定式化を行った． これにより，従来手法において統計的な偏りによっ て画像全体が不自然に暗くなったり明るくなった りする現象を改善した．
つ目の成果は，光線経路の生成に関する改良手 法の提案である．フォトリアリスティックレン ダリングにおいては，光の振る舞いをシミュレー トするため，光源から視点までの光の通る経路を 生成する必要がある．そして，モンテカルロ積分 法を適用して，無作為にそれらの経路を生成する ことで画像を生成する．このとき個々の経路は独 立して生成されるため，それらのコヒーレンスや，
どの経路がより重要であるかなどの指標は考慮さ れていない．そこで本研究では，複数の経路を同 時に構築することで，個々の経路のより重要なも のだけを優先的に生成する手法を提案した．
つめの成果は，統計物理や計算統計などの分野 で利用されているレプリカ交換モンテカルロ法を レンダリングに応用したことである．これによ り，従来手法ではサンプリングすることが困難で あった鏡に映った集光模様などの複雑な光学現象 を効率的に描き出すことを可能にした．
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今後の展望
モンテカルロ積分法を利用した手法では，どう しても結果に細かいノイズが現れてしまう．この 細かいノイズは，人間の視覚特性である低周波の ノイズよりも高周波のノイズのほうが知覚的に目 立たないという性質を利用して，積分の誤差を空 間的な高周波のノイズに置き換えているものと考 えられる．これらは確かに有効であるが，可能で あれば取り除きたいものでもある．近年では，こ のようなノイズを生じさせない別アプローチの研 究も行われ始めており，一定の成果が上げられて いる．そこで今後は，そのような別方向のアプロー チを取り入れることで，パラメータ設定などの手 間は抑えたままで，従来手法より効率的にスムー ズな結果が得られる手法について検討していきた いと考えている．
文献
北岡伸也北村喜文岸野文郎メトロポリス光輸送 法における多重重点的サンプリングの統計的偏り除 去手法の提案画像電子学会 ビジュアルコンピュー ティング論文特集号査読中
北岡伸也北村喜文岸野文郎再サンプリングに より複数光線を同時に追跡するランダムウォーク戦 略の提案画像電子学会 ビジュアルコンピューティ ング論文特集号査読中
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* "$!+!条件付 採録