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授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2022/12/02 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
データ同化特論
時間割コード
/Course Code
S222000025
ナンバリングコード
/Numbering Code
開講所属
/Course Offered by
理工学研究科/
曜日コマ
/Day, Period
金 4
開講区分
/Semester offered
後期/second semester
単位数
/Credits
2.0
学年
/Year
1,2
主担当教員
/Main Instructor
岡﨑 淳史/OKAZAKI ATSUSHI
科目区分
/Course Group
大学院(博士前期課程) 専門科目
教室
/Classroom
必修・選択
/Required/Elective
選択
授業形式
/Class Format
講義科目
メディア授業
/Media lecture

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Faculty/Department
岡﨑 淳史/OKAZAKI ATSUSHI 理工学研究科/
難易度(レベル)
/Level
レベル5
対応するDP
/DP
DP1・DP2・DP3
授業としての具体的到達目標
/Concrete arrival target as the class
〇データ同化の概要を身につける
〇カルマンフィルタを理解し、実装できる
〇それぞれのデータ同化手法の適用可能範囲を理解する
授業の概要
/Summary of the class
データ同化は、シミュレーションと実測データを融合する学際的科学であり、力学系理論と統計数理に基づく。これまで、大規模問題におけるデータ同化は気象学分野において天気予報を実現する技術として高度に発展してきたが、近年シミュレーション科学の発展に伴い、地球惑星科学や生物学、脳神経科学など、その応用範囲を広げている。
この授業では、データ同化の理論と応用について、その基礎から学ぶ。授業では、講義と、低次元のカオス力学系モデルを使った実習課題により、実践的な基礎技術を習得することを目指す。
授業の内容予定
/Contents plan of the class
第1回 数値天気予報
第2回 力学系カオス
第3回 状態空間モデル、観測モデル
第4回 予測可能性
第5回 線形最小分散推定
第6回 カルマンフィルタ
第7回 3次元変分法
第8回 アンサンブルカルマンフィルタ(EnKF)
第9回 さまざまなEnKF
第10回 EnKF安定化の技術:誤差共分散局所化
第11回 EnKF安定化の技術:誤差共分散膨張
第12回 発展的課題:誤差共分散膨張の動的推定
第13回 発展的課題:観測価値推定
第14回 4次元変分法
第15回 非線形・非ガウス問題への適用

成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
課題(80%)及び授業への参加度(20%)により評価する。課題は毎回課される。
予習及び復習等の内容
/Contents such as preparations for lessons and the review
参考文献や授業初回に紹介する文献をよく読むこと。また、授業や課題で分からない点は質問すること。
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
教科書は使用しない。
参考文献
/bibliography
Kalnay, E., 「Atmospheric Modeling, Data Assimilation and Predictability」, Cambridge University Press (2003)
露木・川畑、「気象学におけるデータ同化」、日本気象学会(2008)
淡路ら、「データ同化−観測・実験とモデルを融合するイノベーション」、京都大学学術出版会(2009)
留意点・予備知識
/Point to keep in mind, back ground
科学技術計算プログラミングやデータプロットの技能を前提とする。プログラミング言語は問わないが、Excelは不可とする。
授業内容に関する質問・疑義等
/Question, doubt about class contents
オフィスアワーに受け付ける。
時間:毎週金曜日16:00-17:30
場所:理工学部1号館437号
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
atsushi.okazaki@hirosaki-u.ac.jp
学問分野1(主学問分野)
/Discipline 1
B17:地球惑星科学およびその関連分野
学問分野2(副学問分野)
/Discipline 2
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
地域志向科目
/Local intention subject
なし
授業形態・授業方法
/Class form, class method
各回の授業は、講義と、各自が取り組んだ課題についての発表、及びフィードバックから構成される。
科目ナンバー
/The subject number
メディア授業による著作物利用の有無について
/Whether or not copyrighted works are used in media classes
無/Nothing
その他
/Others
なし
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません

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