Organization
School of Environment and Society Associate Professor
Title
Associate Professor
Profile
地震工学を主なフィールドとして，応用力学やデータ科学の手法を用いた問題解決のための研究を，大学内外の研究者の方々と協力しながら行っています．
External link
MIYAMOTO TAKASHI
Degree
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博士（工学） ( 東京大学 )
Research Interests
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data science
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earthquake engineering
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applied mechanics
Research Areas
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Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Structure engineering and earthquake engineering / earthquake engineering
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Informatics / Mathematical informatics / data science
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Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Disaster prevention engineering / disaster prevention engineering
Education
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The University of Tokyo Graduate School of Engineering Doctoral Course, Department of Civil Engineering
2009.4 - 2012.3
-
The University of Tokyo Graduate School of Engineering Master Course, Department of Civil Engineering
2007.4 - 2009.3
-
The University of Tokyo Faculty of Engineering Department of Civil Engineering
2005.4 - 2007.3
-
The University of Tokyo College of Liberal Arts and Sciences Junior Division Natural Sciences I
2003.4 - 2005.3
Research History
-
RIKEN Disaster Resilience Science Team, Center for Advanced Intelligence Project Visiting scientist
2025.4
-
Institute of Science Tokyo School of Environment and Society Associate Professor
2025.4
-
German Research Center for Artificial Intelligence Visiting Scholar
2021.4 - 2024.3
-
University of Yamanashi Faculty of Engineering Department of Civil and Environmental Engineering Associate Professor
2020.2 - 2025.3
Country：Japan
-
University of Yamanashi Department of Civil & Environmental Engineering Assistant Professor
2012.7 - 2020.1
-
University of Illinois Urbana Champaign visiting researcher
2012.4 - 2012.6
Papers
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Estimating flooded areas using particle filter-based data assimilation of satellite image analysis and flood simulation Reviewed International journal
Jun Ogishima, Takashi Miyamoto
Proceedings of 2025 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (in printing 2919 - 2922 2025
-
土木工学分野における物理法則に基づく機械学習の適用 Reviewed
中村聖三, 宮本崇, 三好崇夫, 増田和輝, 山本佳士, 有井賢次, 菊地新平, 倉上健, 西牟田裕介, 秀島喬博
AI・データサイエンス論文集 6 ( 3 ) 1074 - 1086 2025
-
RTK-GNSSデータを用いた橋梁変位推定におけるデータ同化と機械学習の比較評価：ロバストな予測と不確実性定量化の視点から Reviewed International coauthorship
西野匠悟, Tita Elfrido Elias, 渡邊学歩, 宮本崇
AI・データサイエンス論文集 6 ( 3 ) 538 - 548 2025
-
AIを用いた浸水域マッピングの地形情報に基づく物理的補正に関する検討 Reviewed
佐藤拓人, 宮本崇
AI・データサイエンス論文集 6 ( 3 ) 154 - 168 2025
-
Effective Prediction of Ground Consolidation Settlement by Physics-Informed Neural Networks Reviewed
Shiori Kubo, Mayuko Nishio, Junya Inoue, Takashi Miyamoto, Pang-jo Chun
Intelligence, Informatics and Infrastructure 6 ( 1 ) 137 - 149 2025
-
Zero-shot typhoon damage detection using large vision-language models Reviewed International journal
Mitsuyoshi Kunugihara, Yuichi Sorimachi, Haruto Konishi, Takashi Miyamoto
Proceedings of 2025 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2929 - 2932 2025
-
Reconstructing complex 3D surface of roadways from point cloud data Reviewed International journal
Takashi Miyamoto
Proceedings of 2024 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 5453 - 5456 2024
-
有ヒンジPC橋を対象とする時系列InSAR橋梁変位解析と構造シミュレーションとの比較分析 Reviewed
木下耕介, 矢野友貴宏, 久村孝寛, 宮本崇, 全邦釘
AI・データサイエンス論文集 5 ( 3 ) 730 - 739 2024
-
富士川周辺地域の土砂災害危険度現況推定におけるデータ選別手法導入の検討 Reviewed
平野英孝, 野村俊介, 相馬一義, 宮本崇, 石平博, 馬籠純, 倉上健, 鈴木善晴, 西山浩司
AI・データサイエンス論文集 5 ( 2 ) 33 - 40 2024
-
グラフベース非線形次元圧縮とランダムフォレスト回帰を用いたリアルタイム震度時系列の予測の試み Reviewed
久保久彦, 宮本崇
人工知能学会全国大会論文集 第38回 3L5OS3b01 2024
-
Coordinate-Transformed Dynamic Mode Decomposition for Short-Term Rainfall Forecasting Reviewed International journal
Shitao Zheng, Takashi Miyamoto, Shingo Shimizu, Ryohei Kato, Koyuru Iwanami
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 62 1 - 17 2024
-
ウェーブレット係数のガウス過程回帰に基づく地震動波形の空間内挿 Reviewed
宮本崇, 久保久彦
人工知能学会全国大会論文集 第38回 3L1OS3a03 2024
-
深層学習を用いた光学衛星画像からの台風被害検知 Reviewed
椚原光良, 中井大輔, 安田浩平, 宮本崇
AI・データサイエンス論文集 4 ( 3 ) 867 - 872 2023
-
Effect of terrain information on multimodal deep learning for flood disaster detection Reviewed International coauthorship International journal
Takashi Miyamoto, Marco Stricker, Jun Ogishima, Kevin Iselborn, Marlon Nuske, Andreas Dengel
Proceedings of 2023 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 448 - 451 2023
-
Fusing digital elevation maps with satellite imagery for flood mapping Reviewed International coauthorship International journal
Marco Stricker, Takashi Miyamoto, Kevin Iselborn, Marlon Nuske, Andreas Dengel
Proceedings of 2023 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 6290 - 6293 2023
-
機械学習による科学的方法論の拡張と地盤工学 Reviewed
宮本崇
地盤工学会誌 71 ( 6 ) 19 - 23 2023
-
AIの防災応用における課題とその対処（成果報告：WG-III） Reviewed
宮本崇, 浅川匡, 久保久彦, 野村泰稔, 宮森保紀
AI・データサイエンス論文集 4 ( L3 ) 16 - 20 2023
-
水中マッピングデータを用いたマルチモーダル深層学習に基づく物体分類 Reviewed
大川博史, 八木笙太, 大本茂之, 宮本崇, 樫山和男
土木学会論文集F3（土木情報学） 78 ( 2 ) I_103 - I_112 2022
-
機械学習による橋梁の損傷推定を想定した教師データセットの生成 Reviewed
竿本英貴, 宮本崇
土木学会論文集A1（構造・地震工学） 78 ( 4 ) I_10 - I_21 2022
-
Hybrid scheme of kinematic analysis and Lagrangian Koopman operator analysis for short-term precipitation forecasting Reviewed International journal
Shitao Zheng, Takashi Miyamoto, Koyuru Iwanami, Shingo Shimizu, Ryohei Kato
Journal of Disaster Research 17 ( 7 ) 1140 - 1149 2022
-
富士川周辺地域における素因と誘因を考慮した土砂災害危険度現況推定手法の構築 Reviewed
平野英孝, 相馬一義, 宮本崇, 石平博, 馬籠純, 黒田晴, 倉上健
AI・データサイエンス論文集 3 ( J2 ) 339 - 345 2022
-
Physics-informed data-driven model for short-term precipitation prediction using radar-observed big data Reviewed International journal
Shitao Zheng, Takashi Miyamoto, Shingo Shimizu, Ryohei Kato, Koyuru Iwanami
Proceedings of 2022 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 4623 - 4626 2022
-
Integrating Physical Prediction Methods and AI-based Satellite Data Analysis Methods in Earthquake Damage Estimation Reviewed International journal
Takashi Miyamoto
Proceedings of Eighth International Symposium On Reliability Engineering And Risk Management 318 - 322 2022
-
Using 3-D Convolution and Multimodal Architecture for Earthquake Damage Detection Based on Satellite Imagery and Digital Urban Data Reviewed International journal
Takashi Miyamoto, Yudai Yamamoto
IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 14 8606 - 8613 2021
-
物理的方法論とデータ科学の統合による科学パラダイムの深化 Reviewed
宮本崇
AI・データサイエンス論文集 2 ( J2 ) 140 - 151 2021
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Physics-Informed Neural Networksによる1次元連続体の動的解析 Reviewed
宮本崇, 西尾真由子, 全邦釘
AI・データサイエンス論文集 2 ( J2 ) 152 - 156 2021
-
ベイズ深層学習を用いた予報雨量の不確実性を考慮したダム流入量の確率的予測 Reviewed
三浦奈都, 宮本崇, 天方匡純, 安野貴人, 石井明
AI・データサイエンス論文集 2 ( J2 ) 933 - 943 2021
-
ダム流入量予測の精度向上を実現する予測学習 Reviewed
天方匡純, 石井明, 宮﨑利行, 宮本崇
AI・データサイエンス論文集 2 ( J2 ) 128 - 139 2021
-
単流域型タンク・モデルとニューラルネットワークの比較 Reviewed
宮﨑利行, 石井明, 宮本崇, 天方匡純
AI・データサイエンス論文集 2 ( J2 ) 172 - 181 2021
-
インフラメンテナンスの生産性向上のためのAI活用とユースケース Reviewed
杉崎光一, 阿部雅人, 全邦釘, 宮本崇, 河村圭
土木学会論文集A1（構造・地震工学）（報告区分） 76 ( 2 ) 197 - 211 2020
-
Using multimodal learning model for earthquake damage detection based on optical satellite imagery and structural attributes Reviewed International journal
T. Miyamoto, Y. Yamamoto
Proceedings of 2020 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 6623 - 6626 2020
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パターン認識と法則発見のデータサイエンス Reviewed
宮本崇
AI・データサイエンスシンポジウム論文集 1 ( J1 ) 270 - 277 2020
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防災応用の観点からの機械学習の研究動向 Reviewed
宮本崇, 浅川匡, 久保久彦, 野村泰稔, 宮森保紀
AI・データサイエンスシンポジウム論文集 1 ( J1 ) 242 - 251 2020
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クープマン作用素論に基づく非線形動的現象のデータ駆動型解析と降水短期予測への適用 Reviewed
宮本崇, Zheng Shitao, 阿部雅人, 岩波越
土木学会論文集A2（応用力学） 76 ( 1 ) 22 - 37 2020
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ショートカット接続を含む深層学習による数値気象モデル降水量予測補正の検討 Reviewed
倉上健, 相馬一義, 宮本崇, 古屋貴彦, 馬籠純, 石平博
土木学会論文集G（環境） 76 I_471 - I_478 2020
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AIを活用した鋼構造物の腐食損傷の点検・診断の現状及び展望 Reviewed
全邦釘, 党紀, 佐野奉如, 杉崎光一, 宮本崇, 阿部雅人, 清水隆史
防錆管理 64 ( 6 ) 193 - 200 2020
-
深層学習を用いた降水短期予測における数値気象モデル出力補正手法の構築 Reviewed
倉上健, 相馬一義, 宮本崇, 古屋貴彦, 馬籠純, 石平博
土木学会論文集G（環境） 75 ( 5 ) I_33 - I_39 2019
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地盤工学における機械学習技術の応用研究事例について Reviewed
宮本崇
地盤工学会誌 67 ( 6 ) 16 - 19 2019
-
3-D Gravity Basement Structure Around Mashiki, Kumamoto, Japan Reviewed International journal
Shun Araki, Tatsuya Noguchi, Masao Komazawa, Shoya Arimura, Mitsuhiro Tamura, Kei Nakayama, Hitoshi Morikawa, Takashi Miyamoto, Kahori Iiyama, Yoshiya Hata, Masayuki Yoshimi, Takao Kagawa, Hiroyuki Goto
Journal of Disaster Research 13 ( 1 ) 193 - 198 2018
-
熊本県益城町の造成宅地での高密度常時微動計測の広域実施によるH/Vスペクトルと地震被害の関係 Reviewed
秦吉弥, 湊文博, 後藤浩之, 吉見雅行, 古川愛子, 宮本崇, 飯山かほり, 野口竜也, 盛川仁, 池田隆明, 香川敬生
物理探査 70 35 - 41 2017
-
深層学習を用いた常時微動記録からの解析対象区間の自動抽出 Reviewed
宮本崇, 古屋貴彦, 盛川仁
土木学会論文集A2（応用力学） 73 ( 2 ) I_321 - I_331 2017
-
Synthesis of representative wave of spectrum-fitting input motions based on iterative learning procedure Reviewed International journal
Miyamoto T., Honda R.
Int. J of Earthquake and Impact Engineering 1 ( 1月2日 ) 159 - 173 2016
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平成28年（2016年）熊本地震の概要と益城町周辺における余震・常時微動観測 Reviewed
宮本崇, 飯山かほり, 後藤浩之, 盛川仁
自然災害科学 35 ( 2 ) 77 - 86 2016
-
JS divergenceに基づく地震動波形のクラスタリング手法による観測地震動記録群の分類 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会論文集A1（構造・地震工学） 72 I_810 - I_820 2016
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3次元非線形地盤震動解析を用いた堆積層における地盤ひずみの集中効果の検証 Reviewed
宮本崇, 入原渉, 鈴木猛康, 藤田航平, 市村強
土木学会論文集A1（構造・地震工学） 72 I_768 - I_776 2016
-
Jensen-Shannon divergenceを用いた構造物の非線形応答値に基づく地震動波形の集合のクラスタリング Reviewed
宮本崇, 本田利器
日本地震工学会論文集 16 3_41 - 3_52 2016
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大規模河川氾濫を対象とした広域避難体制の構築へのBECAUSEモデルの構築と評価 Reviewed
鈴木猛康, 宮本崇, 秦康範
災害情報 ( 14 ) 105 - 115 2016
-
JS divergenceを用いた地震動波形のクラスタリング手法のスペクトル適合波への適用性 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会論文集A1（構造・地震工学） 71 I_799 - 806 2015
-
Synthesis of Design Ground Motion Representing the Information of a Set of Possible Ground Motions Reviewed International journal
Honda R., Miyamoto T.
Safety, Reliability, Risk and Life-Cycle Performance of Structures & Infrastructures (Taylor & Francis Group, London) 4463 - 4470 2014
-
並列遺伝的アルゴリズムによる道路ネットワークの災害復旧過程の最適化 Reviewed
宮本崇, 金原卓広
土木学会論文集A2（応用力学） 70 I_595 - I_602 2014
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設計用入力地震動の数が構造物の耐震強度に及ぼす影響の確率的評価 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会論文集A1（構造・地震工学） 70 I_981 - I_990 2014
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Comparison of Revenue Guarantee Programs in Build-Operation-Transfer Projects Reviewed International coauthorship International journal
Asao K., Miyamoto T., Kato H., Diaz C.E.D.
Built Environment Project and Asset Management 3 ( 2 ) 214 - 227 2013
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設計地震動の集合が有する情報量に基づく構造物の安全性評価 Reviewed
宮本崇, 本田利器
JCOSSAR2011論文集 A論文 425 - 431 2011
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非線形応答値を特徴指標とした探索的な設計地震動の合成手法の鉄筋コンクリート橋脚モデルに対する適用性の考察 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会論文集A2（応用力学）（応用力学論文集Vol.14） 67 ( 2 ) I_439 - 449 2011
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地震動の集合が有する設計地震動としての情報量の定量的評価 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会応用力学論文集 13 577 - 586 2010
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非線形応答値を特徴指標とする探索的な設計地震動の合成 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会応用力学論文集 12 601 - 610 2009
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非線形応答値を特徴指標とした、構造系に与える影響の観点からの地震動の類似性評価 Reviewed
宮本崇, 本田利器
土木学会論文集A1（構造・地震工学）（地震工学論文集Vol.30） 65 ( 1 ) 88 - 96 2009
-
非線形系の応答の時間周波数特性の複素数表現に基づく入力波の推定 Reviewed
本田利器, 宮本崇
土木学会応用力学論文集 11 665 - 673 2008
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解析信号ウェーブレットによる時間周波数特性を考慮した入力地震動表現 Reviewed
本田利器, 宮本崇
土木学会地震工学論文集 29 139 - 145 2007
Presentations
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Reconstruction of Seismic Wavefields by Combining Physically-Based and Data-Driven Regression of Time-Frequency Characteristics International conference
Takashi Miyamoto, Hisahiko Kubo
AGU Annual Meeting 2025 2025.12
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土木工学分野における物理法則に基づく機械学習の適用
中村聖三, 宮本崇, 三好崇夫, 増田和輝, 山本佳士, 有井賢次, 菊地新平, 倉上健, 西牟田裕介, 秀島喬博
第6回AI・データサイエンスシンポジウム 2025.11
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RTK-GNSSデータを用いた橋梁変位推定におけるデータ同化と機械学習の比較評価：ロバストな予測と不確実性定量化の視点から
西野匠悟, Tita Elfrido Elias, 渡邊学歩, 宮本崇
第6回AI・データサイエンスシンポジウム 2025.11
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AIを用いた浸水域マッピングの地形情報に基づく物理的補正に関する検討
佐藤拓人, 宮本崇
第6回AI・データサイエンスシンポジウム 2025.11
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SciMLの工学的活用：防災分野を例に Invited
宮本崇
第29回信頼性設計技術ワークショップ 2025.10
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主成分曲線アルゴリズムを利用した道路中心線データと点群データのレジストレーション
小林亜紀人, 宮本崇
土木学会第80回年次学術講演会 2025.9
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疎な数値解を活用した波動伝播問題におけるPhysics-Informed Neural Networksの収束性向上に関する研究
田口虎汰郎, 宮本崇
土木学会第80回年次学術講演会 2025.9
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大規模オープンデータの事前学習を経た深層学習モデルによる地震被害検出の試み
小西陽登, 宮本崇
土木学会第80回年次学術講演会 2025.9
-
AIを用いた浸水域マッピングの地形情報に基づく物理的補正に関する検討
佐藤拓人, 宮本崇
土木学会第80回年次学術講演会 2025.9
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防災・維持管理に向けた橋梁通行不能時の通行コスト増分評価‐荒川沿い12橋梁を対象として‐
竿本英貴, 篠原崇之, 片桐淳, 宮本崇
第45回地震工学研究発表会 2025.9
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Remote Bridge Monitoring utilizing Satellite Observation Digital Twin International conference
Takashi Miyamoto, Kosuke Kinoshita, Takahiko Kumura, Fumitaka Ogushi, Pang-jo Chun, Riki Honda
The Ninth International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation 2025.9
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Estimating flooded areas using particle filter-based data assimilation of satellite image analysis and flood simulation International conference
Jun Ogishima, Takashi Miyamoto
2025 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2025.8
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Zero-shot typhoon damage detection using large vision-language models International conference
Mitsuyoshi Kunugihara, Yuichi Sorimachi, Haruto Konishi, Takashi Miyamoto
2025 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2025.8
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機械学習を用いた構造物の応答塑性率と地震強度指標の関係分析
竿本英貴, 篠原崇之, 宮本崇
第60回地盤工学研究発表会 2025.7
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Probabilistic Evaluation of Bridge Deformation under Environmental Loads and Health Monitoring using Satellite Digital Twin Environments International conference
Takashi Miyamoto, Kosuke Kinoshita, Takahiko Kumura, Fumitaka Ogushi, Pang-jo Chun, Riki Honda
14th International Conference on Structural Safety and Reliability 2025.6
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Developing Satellite Observation Digital Twin for Remote Bridge Monitoring International conference
Takashi Miyamoto, Kosuke Kinoshita, Takahiko Kumura, Fumitaka Ogushi, Pang-jo Chun, Riki Honda
The International Association for Bridge and Structural Engineering Symposium Tokyo 2025 2025.5
-
Physics-Informed Neural Networks の概要とその課題 Invited
宮本崇
2024年度 中国・四国地区・応用力学フォーラム（土木工学におけるPhysics-Informed Neural Networks（PINNs）の可能性と展望） 2024.12
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Reconstruction of Seismic Wave Fields in Surface Ground Using Gaussian Process Regression of Wavelet Coefficients International conference
Takashi Miyamoto, Hisahiko Kubo
AGU Annual Meeting 2024 2024.12
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有ヒンジPC橋を対象とする時系列InSAR橋梁変位解析と構造シミュレーションとの比較分析
木下耕介, 矢野友貴宏, 久村孝寛, 宮本崇, 全邦釘
第5回AI・データサイエンスシンポジウム 2024.11
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物理モデリングとデータ駆動モデリングを繋ぐ Physics-informed machine learning
宮本崇
日本応用数理学会2024年度年会 2024.9
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機械学習を用いた構造物の応答塑性率に寄与する地震強度指標の特定
竿本英貴, 篠原崇之, 宮本崇
第44回地震工学研究発表会 2024.9
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PINNを用いた圧密沈下量予測精度の実験的検証
久保栞, 西尾真由子, 井上純哉, 宮本崇, 全邦釘
土木学会第79回年次学術講演会 2024.9
-
深層学習と洪水シミュレーションの同化による洪水浸水域予測に関する研究
荻島準, 宮本崇
土木学会第79回年次学術講演会 2024.9
-
リモートセンシング技術と深層学習を用いた台風による建物被害検出
小西陽登, 宮本崇, 椚原光良, 中井大輔
土木学会第79回年次学術講演会 2024.9
-
マルチモーダル深層学習を用いた光学衛星画像からの浸水域マッピングに関する研究
佐藤拓人, 宮本崇
土木学会第79回年次学術講演会 2024.9
-
点群データからの3D路面形状の自動構築と路面状態評価への応用
小林亜紀人, 宮本崇
土木学会第79回年次学術講演会 2024.9
-
Reconstructing complex 3D surface of roadways from point cloud data International conference
Takashi Miyamoto
2024 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2024.7
-
Generating Numerical Surface Model of Roadways using Point Cloud Data for Efficient Pavement Maintenance International conference
Takashi Miyamoto
11th European Workshop on Structural Health Monitoring 2024.6
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ウェーブレット係数のガウス過程回帰に基づく地震動波形の空間内挿
宮本崇, 久保久彦
2024年度人工知能学会全国大会 2024.5
-
グラフベース非線形次元圧縮とランダムフォレスト回帰を用いたリアルタイム震度時系列の予測の試み
久保久彦, 宮本崇
2024年度人工知能学会全国大会 2024.5
-
点群からの3D道路曲面モデルの自動構築と道路メンテナンスへの応用
宮本崇, 小林亜紀人
第27回応用力学シンポジウム 2024.5
-
移流現象に対する動的モード分解の拡張と気象予測への応用 Invited
宮本崇
2023年度 関西地区・応用力学フォーラム（データ科学を利用した災害予測） 2023.12
-
深層学習を用いた光学衛星画像からの台風被害検知
椚原光良, 中井大輔, 安田浩平, 宮本崇
第4回AI・データサイエンスシンポジウム 2023.11
-
点群からの曲面再構築アルゴリズムの開発とインフラメンテナンスへの応用
宮本崇
第10回構造物の安全性･信頼性に関する国内シンポジウム 2023.10
-
疎な解析解を用いたPhysics-Informed Neural Networksの学習収束性の向上
佐々木勇人, 宮本崇
土木学会第78回年次学術講演会 2023.9
-
ガウス過程回帰を用いたサイト固有型地震動予測の試み スモールデータ観測点への適用
久保久彦, 宮本崇
2023年度日本建築学会大会学術講演会 2023.9
-
一次元圧密を対象としたPINNによる沈下予測とパラメータ推定
久保栞, 西尾真由子, 井上純哉, 宮本崇, 全邦釘
土木学会第78回年次学術講演会 2023.9
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強震観測データに対する各種強度指標の算出
竿本英貴, 宮本崇, 齋藤彰
第43回地震工学研究発表会 2023.9
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新型コロナウイルス感染症の影響を考慮した航空需要予測モデルの検討
平井光介, 宮本崇
土木学会第78回年次学術講演会 2023.9
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複数のタンクモデルを並列化したハイブリッド深層学習モデルによるダム流入量予測
三浦奈都, 宮本崇, 天方匡純, 石井明, 緒方陸
土木学会第78回年次学術講演会 2023.9
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マルチモーダル深層学習による洪水浸水域マッピングに関する研究
荻島準, 宮本崇
土木学会第78回年次学術講演会 2023.9
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Fusing digital elevation maps with satellite imagery for flood mapping International coauthorship International conference
Marco Stricker, Takashi Miyamoto, Kevin Iselborn, Marlon Nuske, Andreas Dengel
2023 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2023.7
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Effect of terrain information on multimodal deep learning for flood disaster detection International coauthorship International conference
Takashi Miyamoto, Marco Stricker, Jun Ogishima, Kevin Iselborn, Marlon Nuske, Andreas Dengel
2023 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2023.7
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ガウス過程回帰を用いた地震動予測モデル作成の試み
久保久彦, 宮本崇
日本地震工学会・大会-2022 2022.12
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物理モデルとAIのハイブリッドによるダム流入量予測の高精度化
三浦奈都, 宮本崇, 天方匡純, 安野貴人, 石井明
土木学会第77回年次学術講演会 2022.9
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Multimodal Deep Learning for Earthquake Damage Detection International conference
Takashi Miyamoto, Yudai Yamamoto
13th International Conference on Structural Safety & Reliability 2022.9
-
Integrating Physical Prediction Methods and AI-based Satellite Data Analysis Methods in Earthquake Damage Estimation International conference
Takashi Miyamoto
Eighth International Symposium On Reliability Engineering And Risk Management 2022.9
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予測学習と深層学習によるダム流入量予測モデルの検証
石井明, 天方匡純, 宮﨑利行, 宮本崇
土木学会第77回年次学術講演会 2022.9
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トポロジー最適化によるトラス橋モデルの損傷推定に関する数値実験
竿本英貴, 齋藤彰, 宮本崇
土木学会第77回年次学術講演会 2022.9
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物理偏微分方程式を考慮する機械学習PINNの地盤圧密解析への適用
帷子翔葵, 西尾真由子, 宮本崇, 全邦釘
土木学会第77回年次学術講演会 2022.9
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衛星画像のAI解析と物理シミュレーションの統合による地震被害検知に関する研究
山本裕大, 宮本崇
土木学会第77回年次学術講演会 2022.9
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クープマン作用素解析に基づく短期降雨のデータ駆動型予測
テイセイトウ, 宮本崇, 清水慎吾, 加藤亮平, 下瀬健一, 岩波越
土木学会第77回年次学術講演会 2022.9
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物理知見を事前情報とした災害事象のデータ駆動モデリング Invited
宮本崇
統計数理研究所研究集会「諸科学における統計思考」 2022.8
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Physics-informed data-driven model for short-term precipitation prediction using radar-observed big data International conference
Shitao Zheng, Takashi Miyamoto, Shingo Shimizu, Ryohei Kato, Koyuru Iwanami
2022 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2022.7
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物理法則を考慮する機械学習PINNでの圧密沈下問題における地盤パラメータ推定
久保栞, 西尾真由子, 井上純哉, 宮本崇, 全邦釘
第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 2021.12
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Development of a site-specific ground motion model with a machine learning technique International conference
Hisahiko Kubo, Asako Iwaki, Takashi Miyamoto
2021 AGU Fall Meeting 2021.12
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物理とデータ駆動の連携手法の類型化と災害予測への活用事例 Invited
宮本崇
土木学会応用力学委員会 令和3年度東北地区応用力学フォーラム「データ駆動型科学と災害予測シミュレーション」 2021.11
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ダム流入量予測の精度向上を実現する予測学習
天方匡純, 石井明, 宮﨑利行, 宮本崇
AI・データサイエンスシンポジウム 2021.11
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物理的方法論とデータ科学の統合による科学パラダイムの深化
宮本崇
AI・データサイエンスシンポジウム 2021.11
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Physics-Informed Neural Networksによる1次元連続体の動的解析
宮本崇, 西尾真由子, 全邦釘
AI・データサイエンスシンポジウム 2021.11
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単流域型タンク・モデルとニューラルネットワークの比較
宮﨑利行, 石井明, 宮本崇, 天方匡純
AI・データサイエンスシンポジウム 2021.11
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ベイズ深層学習を用いた予報雨量の不確実性を考慮したダム流入量の確率的予測
三浦奈都, 宮本崇, 天方匡純, 安野貴人, 石井明
AI・データサイエンスシンポジウム 2021.11
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Machine Learning Approach for Earthquake Damage Detection from Spatio-Temporal Remote Sensing Data International conference
Takashi Miyamoto
17th World Conference on Earthquake Engineering 2021.10
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水中マッピングデータを用いたマルチモーダル深層学習に基づく物体分類
大川博史, 宮本崇, 樫山和男
第46回土木情報学シンポジウム 2021.9
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機械学習による橋梁の損傷推定を想定した教師データセットの生成
竿本英貴, 宮本崇
第41回地震工学研究発表会 2021.9
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富士川周辺地域における深層学習を活用した土砂災害危険度現況推定手法の構築とその評価
平野英孝, 相馬一義, 宮本崇, 石平博, 馬籠純, 黒田晴, 倉上健
水文・水資源学会日本水文科学会2021年度研究発表会 2021.9
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ベイズ深層学習を用いた予報雨量の不確実性を考慮したダム流入量の確率的予測
三浦奈都, 宮本崇, 天方匡純, 安野貴人, 石井明
土木学会第76回年次学術講演会 2021.9
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ダム流入量予測モデル運用時の予測精度低下の一要因
石井明, 天方匡純, 安野貴人, 宮崎利行, 宮本崇
土木学会第76回年次学術講演会 2021.9
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深層学習を用いた水中音響反射強度画像における水中物体分類の精度向上
大川博史, 八木笙太, 宮本崇, 樫山和男
土木学会第76回年次学術講演会 2021.9
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衛星画像と都市データを用いた機械学習による地震被害の即時判別に関する研究
山本裕大, 宮本崇
土木学会第76回年次学術講演会 2021.9
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災害事象の把握・予測に対するデータ駆動科学の応用 Invited
宮本崇
災害科学研究所 AI活用技術定期講演会 2021.8
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物理的手法とデータ駆動科学的手法の統合による自然災害の予測 Invited
宮本崇
Japan Geoscience Union Meeting 2021（機械学習による固体地球科学の牽引セッション） 2021.6
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Monitoring earthquake damage of housing structures based on multimodal machine learning model learning International conference
T. Miyamoto
10th International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure 2021.6
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土木工学分野におけるデータ科学手法への期待と応用事例 Invited
宮本崇
第23回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2020) 企画セッション（2）機械学習応用のフロンティア 2020.11
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防災応用の観点からの機械学習の研究動向
宮本崇, 浅川匡, 久保久彦, 野村泰稔, 宮森保紀
第1回AI・データサイエンスシンポジウム 2020.11
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パターン認識と法則発見のデータサイエンス
宮本崇
第1回AI・データサイエンスシンポジウム 2020.11
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クープマン作用素解析による動的な物理現象へのデータ駆動アプローチ
宮本崇
土木学会第75回年次学術講演会 2020.9
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衛星画像と構造物情報のマルチモーダル深層学習による地震被害判別
山本裕大, 宮本崇
土木学会第75回年次学術講演会 2020.9
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表層地盤の基盤不整形性を考慮した甲府市街地における地震被害推定の高度化
吉田旭宏, 鈴木猛康, 宮本崇
土木学会第75回年次学術講演会 2020.9
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河川水位情報と雨量情報からの深層学習によるダム流入量の予測
中野裕之, 宮本崇, 三浦奈都, 天方匡純, 安野貴人, 石井明
土木学会第75回年次学術講演会 2020.9
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ダム洪水予測のための山間部における河川水位計の設置方法
石井明, 天方匡純, 安野貴人, 中野裕之, 宮本崇
土木学会第75回年次学術講演会 2020.9
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Using multimodal learning model for earthquake damage detection based on optical satellite imagery and structural attributes International conference
Takashi Miyamoto, Yudai Yamamoto
2020 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2020.9
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クープマン作用素解析と運動学的解析の混成手法による短期降水予測
鄭世鄧, 宮本崇, 阿部雅人, 清水慎吾, 加藤亮平, 岩波越
土木学会第75回年次学術講演会 2020.9
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Koopman operator analysis: application in short-term precipitation forecasts International conference
Takashi Miyamoto, Shitao Zheng, Masato Abe, Shingo Shimizu, Ryohei Kato, Koyuru Iwanami
JpGU-AGU Joint Meeting 2020 2020.7
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短期降水予測のための運動学的解析とクープマン作用素解析の混成手法の開発
宮本崇, Zheng Shitao, 阿部雅人, 清水慎吾, 加藤亮平, 岩波越
第23回応用力学シンポジウム 2020.5
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防災分野におけるデータ駆動型手法の応用と研究動向 Invited
宮本崇
岐阜大学 大学院特別講義 2020.1
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データ駆動型手法による災害対応の事例と今後：物理・力学モデルとの接点 Invited
宮本崇
2019年度応用力学講演会「災害現象に対する応用力学研究の展望」 2019.12
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防災分野におけるデータ駆動型アプローチと，衛星リモートセンシングに対する適用事例 Invited
宮本崇
東京大学AGRI-COCOON 農学における情報利用研究フォーラム グループセミナー 2019.11
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人工衛星撮影データの時系列性と不均衡性を考慮した機械学習モデルによる地震被害判別
宮本崇
第9回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウム（JCOSSAR2019） 2019.10
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時系列降雨分布データと再帰的畳み込み深層学習モデルを用いた短期降雨予測の試み
鄭世鄧, 宮本崇, 阿部雅人, 清水慎吾, 加藤亮平, 岩波越
土木学会第74回年次学術講演会 2019.9
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A Deep-Learning Method to Correct the Outputs of a Numerical Weather Prediction Model Used for Short-Term Precipitation Forecasting International conference
Takeru Kurakami, Kazuyoshi Souma, Takashi Miyamoto, Takahiko Furuya, Jun Magome, Hiroshi Ishidaira
7th SURF Workshop 2019.9
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時系列降雨分布データと深層学習モデルを用いた短期降雨予測の試み Invited
宮本崇
第6回気象災害軽減イノベーションフォーラム「防災×AI」 2019.8
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不均衡データからの分類タスクに対するrankSVMの性能検証と地震被害検知への応用
宮本崇, 丸山諒
第21回応用力学シンポジウム 2019.6
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短期気象予測における降水量ガイダンスへの深層学習の活用に関する検討
倉上健, 相馬一義, 宮本崇, 古屋貴彦, 馬籠純, 石平博
日本地球惑星科学連合2019年大会 2019.5
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防災分野における機械学習応用の研究動向と，衛星リモートセンシングに対する適用事例 Invited
宮本崇
東京大学AGRI-COCOON 農学における情報利用研究フォーラム グループセミナー 2019.1
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震災前後の衛星撮影画像を入力とした深層学習モデルによる地震被害の判別
宮本崇
第9回インフラ・ライフライン減災対策シンポジウム 2019.1
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Earthquake Building Damage Detection Using 3D Spatio-Temporal Convolutional Neural Network and Multi-Temporal Satellite Imagery International conference
Takashi Miyamoto
AAAI 2019 Artificial Intelligence for Natural Disasters Workshop 2019.1
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防災分野へのAIの適用について：概論と展望 Invited
宮本崇
第5回気象災害軽減イノベーションフォーラム「防災×AI」 2018.11
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降水短期予測における深層学習の活用に関する検討
倉上健, 相馬一義, 宮本崇
水文・水資源学会2018年度総会・研究発表会 2018.9
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時空間畳み込みニューラルネットワークによる衛星画像からの地震時構造物被害の検出
宮本崇, 濱崎泰知
土木学会第73回年次学術講演会 2018.8
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光学衛星画像の時空間畳み込みニューラルネットワークによる地震被害の判別
宮本崇, 濱崎泰知
日本リモートセンシング学会第64回学術講演会 2018.5
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Building Damage Detection from Optical Satellite Imagery Using Time-Spatial Convolutional Neural Network International conference
T. Miyamoto, T. Hamasaki
GPU Technology Conference 2018 2018.3
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地理空間情報と光学衛星画像の深層学習処理による地震時構造物被害の自動検出
宮本崇, 濱崎泰知
土木学会関東支部第45回技術研究発表会 2018.3
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人工知能（AI）の構造工学分野での応用可能性を探る Invited
宮本崇
土木学会 平成29年度構造工学セミナー 2018.1
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重力探査を用いた熊本県益城町周辺の三次元基盤構造の推定
荒木俊, 野口竜也, 駒澤正夫, 有村翔也, 田村充宏, 中山圭, 盛川仁, 飯山かほり, 宮本崇, 秦吉弥, 吉見雅行, 香川敬生, 後藤浩之
断層帯近傍における地震動評価に関するシンポジウム 2017.11
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熊本県益城町における長期微動観測の実施と地震波干渉法の適用
宮本崇, 盛川仁, 飯山かほり, 後藤浩之, 秦吉弥
断層帯近傍における地震動評価に関するシンポジウム 2017.11
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2点同時微動観測を用いた益城町赤井地区における基盤傾斜の推定の試み
飯田剛史, 飯山かほり, 宮本崇, 盛川仁, 後藤浩之, 秦吉弥
断層帯近傍における地震動評価に関するシンポジウム 2017.11
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2点同時微動観測に基づく基盤傾斜構造推定の試み
飯山かほり, 宮本崇, 盛川仁, 飯田剛史, 後藤浩之, 秦吉弥
日本地震学会2017年度秋季大会 2017.10
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深層学習を用いた常時微動記録の自動処理手法の開発
宮本崇, 古屋貴彦, 盛川仁
土木学会第72回年次学術講演会 2017.9
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３次元基盤不整形性を有する市街地における地下ライフラインの地震被害想定の試み
木下顕吾, 鈴木猛康, 宮本崇
土木学会第72回年次学術講演会 2017.9
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物理探査における常時微動記録の深層学習処理について
宮本崇, 古屋貴彦, 盛川仁
第22回知能メカトロニクスワークショップ 2017.8
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End-to-end Processing of Microtremer Data on Geophysical Exploration Using Deep Learning International conference
Takashi Miyamoto, Takahiko Furuya, Hitoshi Morikawa
The 13th International Workshop on Advanced Smart Materials and Smart Structures Technology 2017.7
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深層学習を用いた常時微動記録からの解析対象区間の自動抽出
宮本崇, 古屋貴彦, 盛川仁
第20回応用力学シンポジウム 2017.5
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益城町市街地における重力探査に基づく重力基盤構造の推定
盛川仁, 野口竜也, 駒澤正夫, 有村翔也, 田村充宏, 中山圭, 荒木俊, 宮本崇, 飯山かほり, 秦吉弥, 吉見雅行, 香川敬生, 後藤浩之
平成28年度京都大学防災研究所研究発表講演会 2017.2
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Setting Design Ground Motion Reflecting Information of a set of Observed and Simulated Ground Motions based on Data-Driven Approach International conference
Takashi Miyamoto, Riki Honda
16th World Conference on Earthquake Engineering 2017.1
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JS divergenceに基づく地震動波形のクラスタリング手法による観測地震動記録群の分類
宮本崇, 本田利器
第35回地震工学研究発表会 2015.10
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3次元非線形地盤震動解析を用いた堆積層における地盤ひずみの集中効果の検証
宮本崇, 入原渉, 鈴木猛康, 藤田航平, 市村強
第35回地震工学研究発表会 2015.10
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甲府盆地の3次元地盤構造モデルの構築と地盤震動解析
入原渉, 鈴木猛康, 宮本崇
土木学会第70回年次学術講演会 2015.9
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JS divergenceを用いた構造物の非線形応答値に基づく地震動波形のクラスタリング
宮本崇, 本田利器
土木学会第70回年次学術講演会 2015.9
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JS divergenceに基づく地震波クラスタリング手法の実観測記録への適用性の検証
宮本崇, 本田利器
第18回応用力学シンポジウム 2015.5
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Jensen-Shannon divergenceを用いた構造物の非線形応答値に基づく地震動波形の集合のクラスタリング
宮本崇, 本田利器
第14回地震工学シンポジウム 2014.12
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Setting design input motion based on information of a set of possible ground motions International conference
Takashi Miyamoto, Riki Honda
4th International Symposium on Life-Cycle Civil Engineering 2014.11
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JS divergenceを用いた地震動波形のクラスタリング手法のスペクトル適合波への適用性
宮本崇, 本田利器
第34回地震工学研究発表会 2014.10
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不確実性を反映した多数の想定地震動の特性の機械学習に基づく設計地震動の合成
宮本崇, 本田利器
第63回理論応用力学講演会 2014.9
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並列遺伝的アルゴリズムによる道路ネットワークの災害復旧過程の最適化
宮本崇, 金原卓広
第17回応用力学シンポジウム 2014.5
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設計用入力地震動の数が構造物の耐震強度に及ぼす影響の確率的評価
宮本崇, 本田利器
第33回地震工学研究発表会 2013.10
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設計地震動"集合"の利用とその性能の定量的評価手法の提案
宮本崇, 本田利器
土木学会第68回年次学術講演会 2013.9
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Synthesis of Design Ground Motion Representing the Information of a Set of Possible Ground Motions International conference
Riki Honda, Takashi Miyamoto
11th International Conference on Structural Safety & Reliability 2013.6
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設計地震動"集合"の利用とその性能の定量的評価手法の提案
宮本崇, 本田利器
土木学会第67回年次学術講演会 2012.9
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照査用入力地震動集合の大きさの情報エントロピーを用いた評価の信頼性に関する基礎的検討
宮本崇, 本田利器
第32回地震工学研究発表会 2012.9
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Synthesis of Design Input Motion Reflecting Information of Possible Ground Motions International coauthorship International conference
Takashi Miyamoto, Riki Honda, Ahmed Tauqir
15th World Conference on Earthquake Engineering 2012.9
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Quantification of Reliability of Ground Motion Selection by Using Nonlinear Response of Structure as Feature Indices International coauthorship International conference
Tauqir Ahmed, Takashi Miyamoto, Riki Honda
15th World Conference on Earthquake Engineering 2012.9
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特徴指標の情報エントロピーに基づく地震動の性能照査における有用性の定量化
宮本崇, 本田利器
土木学会第31回地震工学研究発表会 2011.11
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設計地震動の集合が有する情報量に基づく構造物の安全性評価
宮本崇, 本田利器
JCOSSAR2011 2011.10
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非線形応答に与える影響の観点に基づく東北地方太平洋沖地震における地震動特性の分析
宮本崇, 本田利器
土木学会第66回年次学術講演会 2011.9
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非線形応答値を特徴指標とした探索的な設計地震動の合成手法の鉄筋コンクリート橋脚モデルに対する適用性の考察
宮本崇, 本田利器
第14回応用力学シンポジウム 2011.9
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地震動の集合が有する設計地震動としての情報量の定量的評価
宮本崇, 本田利器
第13回地震工学シンポジウム 2010.11
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地震動の集合が有する設計地震動としての情報量の定量的評価
宮本崇, 本田利器
第13回応用力学シンポジウム 2010.9
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地震動の集合が有する設計地震動としての情報量の定量的評価
宮本崇, 本田利器
土木学会第65回年次学術講演会 2010.9
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非線形応答値を特徴指標とする探索的な設計地震動の合成
宮本崇, 本田利器
第12回応用力学シンポジウム 2009.9
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非線形応答値を特徴指標とした入力地震動の記述手法の提案
宮本崇, 本田利器
土木学会第64回年次学術講演会 2009.9
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特徴指標を用いた探索的な設計地震動の合成
宮本崇, 本田利器
第58回理論応用力学講演会 2009.6
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非線形応答値を特徴指標とした、構造系に与える影響の観点からの地震動の類似性評価
宮本崇, 本田利器
第30回土木学会地震工学研究発表会 2009.5
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非線形系の応答の時間周波数特性の複素数表現に基づく入力波の推定
本田利器, 宮本崇
第11回応用力学シンポジウム 2008.9
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非線形系の応答の時間周波数特性に基づく波形合成
本田利器, 宮本崇
日本地球惑星科学連合2008年大会 2008.5
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非線形応答の時間周波数特性に基づく入力地震動の合成
宮本崇, 本田利器
土木学会第62回年次学術講演会 2007.8
Awards
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AI・データサイエンス論文賞
2020.12 土木学会構造工学委員会 構造工学でのＡＩ活用に関する研究小委員会 パターン認識と法則発見のデータサイエンス
宮本崇
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Presentation Award on 2020 JSCE Applied Mechanics Symposium
2020.10 Japan Society of Civil Engineering
Takashi Miyamoto
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Best Presentation Award, IMEC2017
2017.8
Takashi Miyamoto
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Outstanding Paper Award, Built Environment Project and Asset Management
2014.10
Takashi Miyamoto
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Best Paper Award from JSCE Applied Mechanics Committee
2010.8 Applied Mechanics Committee, Japan Society of Civil Engineering
Takashi Miyamoto
Research Projects
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物理とデータ科学の統合手法による都市域観測ビッグデータからの災害解析
Grant number：23K26350 2023.4 - 2027.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
宮本 崇
Grant amount：\18460000 （ Direct Cost: \14200000 、 Indirect Cost：\4260000 ）
洪水害および風水害を対象に，衛星による地表観測画像に加えて付加的なデータを入力に用いる被災域解析のAIモデルを開発を行い，その性能を検証した．
洪水害の被災域解析においては，広く用いられるSAR衛星画像に加えて数値標高データを深層学習モデルに入力データとして用いる方法を検討した．衛星画像の有する位置情報に基づいて，画像内の撮影域に対応する数値標高データをオープンデータから自動的に抽出・加工するアルゴリズムを開発し，洪水被災域の衛星画像を格納したオープンデータセットであるSen1Floods11を，数値標高データパッチを追加する形で拡張しその成果を公開した．また，構築した拡張データセットを用いて標高情報が洪水被災地域の検知に与える影響を評価し，標高情報そのものよりもその1次微分である傾斜情報が重要な役割を果たすことを示した．
風水害の被災域解析においては，光学衛星画像から台風による住宅構造物の被害を検知する深層学習モデルの開発に取り組んだ．衛星画像に加えて住宅1棟単位の属性情報を入力データとして処理するモデルの基礎構造を開発し，その性能を検証した．
また，物理的な方程式を推論に組み込む手法であるPhysics-Informed Neural Networks（PINNs）について，従来から課題となっていた動的な問題に対する収束性の低下を補うために，簡易な数値解析から得られる数値解を深層学習モデルの教師データとして用いる手法を提案した．同手法により，PINNsが収束する問題の範囲を大幅に拡張することに成功し，手法の汎用性を向上させる結果を得た． -
A New AI Method for Bridge Inspection and Diagnosis that Combines CNN with Highly Accurate Damage Detection and Expertises
Grant number：21H01417 2021.4 - 2024.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\17420000 （ Direct Cost: \13400000 、 Indirect Cost：\4020000 ）
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スパースな地震観測網による地盤-構造物系の地震時挙動の高精度予測手法の開発
Grant number：19H02400 2019.4 - 2024.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
盛川 仁, 後藤 浩之, 飯山 かほり, 宮本 崇
Grant amount：\17030000 （ Direct Cost: \13100000 、 Indirect Cost：\3930000 ）
R元年度は本研究の初年度として，当初計画通り，観測および観測記録の高精度化，高効率化に着手した。微動を用いた物理探査手法(微動探査法)ではノイズが含まれない解析区間の自動抽出手法を検討した。検討により，深層学習を用いてノイズの有無を判定する手法が有用であるとの感触を得た。また，観測規模が大きくなるにともなって観測の自由度が失われるため，観測効率が低下する傾向がある。これを解析アルゴリズムの工夫によって観測の自由度を高め，観測を効率化する手法を新たに開発し，数値計算によってその妥当性を確認した。また，観測記録で検証するために地盤構造がわかっている場所で，実際に微動観測を実施して微動記録を収集した(解析は第二年度に実施する予定)。また，地盤ー構造物系の動特性のモデルの統合のための検討にも着手した。
観測網をスパース化しながらも地盤震動の推定精度を損なわない手法を確立することは本研究の大きな目標の一つであるが，そのための手法としてスパース推定に関するミニシンポジウムを主催した(「スパース推定の展開と土木工学 ---疎なデータからどこまで高密度な情報が再現できるか」，共催:土木学会構造工学委員会 構造工学でのAI活用に関する研究賞委員会，山梨大学 工学域スマート社会基盤創造研究ユニット，2019年10月15日，土木学会講堂，東京)。ミニシンポジウムでは会場がほぼ満員となる参加者(68人)を得て，スパース推定研究の第一人者6名による講演，パネルディスカッションを通じて活発な議論を行い，最新の研究成果に関する情報を研究者間で共有した。ここで得られた知見を第二年度以降の研究に活用するための素地とすることができた。 -
Development of a heavy rainfall prediction method combining numerical weather prediction models and deep learning methods
Grant number：19H02246 2019.4 - 2023.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\17550000 （ Direct Cost: \13500000 、 Indirect Cost：\4050000 ）
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衛星リモートセンシングから得られる時空間ビッグデータの機械学習による地震被害の判別
2019.4 - 2021.9
科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業ACT-I 「情報と未来」領域 加速フェーズ
宮本崇
Authorship：Principal investigator
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様々な情報源から得られるヘテロデータのマルチモーダル学習による地震被害分布の推定
Grant number：18K13966 2018.4 - 2022.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
宮本 崇
Grant amount：\4030000 （ Direct Cost: \3100000 、 Indirect Cost：\930000 ）
大地震前後に撮影された衛星画像に加えて，築年代や構造形式といった構造物個々の情報を統合的に考慮して地震被害の有無を判定するAIモデルを開発した．
2016年熊本地震時における被災地域における撮影画像と構造物情報・被害情報を元に，機械学習モデルの学習と精度検証のためのデータセットを構築した．衛星画像と構造物属性を総合的に判断するモデルとして，これまでに有効性を検証できた3次元畳み込み構造にマルチモーダル学習構造を新たに加えることにより，大きく被害判別精度が向上する結果が得られた． -
深層学習を用いたSAR衛星画像からの地震被害域の自動判別
2017.10 - 2019.3
科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 ACT-I
宮本 崇
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
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Framework and Methodologies of Seismic Design for Anti-Catastrophe Property
Grant number：16H02357 2016.4 - 2020.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A) Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Honda Riki
Grant amount：\43550000 （ Direct Cost: \33500000 、 Indirect Cost：\10050000 ）
The "anti-catastrophe" as a concept of seismic performance against extremely severe earthquakes was organized and, based on the concept, seismic design methods and technology were developed. As design external forces, a method of synthesizing seismic design motions using machine learning and strong ground motion simulation using a characteristic source model were developed. As the structural systems, RC bridge piers with a frictional pendulum-type seismic isolation mechanism and a structure whose parts can be replaced after the disasters were developed, and their effectiveness were verified through structural and numerical experiments. The concept has been implemented in the society, such as a method to evaluate the degree of damage, and partially contributed to the recovery after the Kumamoto earthquake. The framework was constructed based on the concept of community resilience, and the results have been shared at joint symposiums held overseas.
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Grant number：15H02990 2015.4 - 2020.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Morikawa Hitoshi
Grant amount：\14430000 （ Direct Cost: \11100000 、 Indirect Cost：\3330000 ）
Using ultra-high-density observation records of gravity, microtremors, and earthquake ground motions, we conducted a basic study for advanced use of observation records. Furthermore, we developed observation and data processing techniques to improve the efficiency and to reduce the cost of time and personals. We introduced physics of dynamic phenomena into stochastic modeling to represent ground motions, dynamic characteristics, and damage estimators, etc., which have been treated based on just statistics. The proposed methods were confirmed and verified through actual observation records.
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Grant number：15K18106 2015.4 - 2018.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Takashi Miyamoto
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
In this project, it was developed a scheme to synthesize a input motion that represents a set of possible ground motions based on data scientific methods. First, possible ground motions are divided into several clusters considering their effects on nonlinear structural response values. Second, In each cluster ground motions' characteristics are integrated to one artificial wave through the developed iterative learning procedure. These schemes were verified through numerical simulations.
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Grant number：24360177 2012.4 - 2016.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
HONDA Riki, MIYAMOTO Takashi
Grant amount：\9230000 （ Direct Cost: \7100000 、 Indirect Cost：\2130000 ）
This research proposes a concept that, for the seismic design, not a few strong ground motions, but a whole set of input ground motions should be considered. To implement this concept, we developed a scheme to determine the set of ground motions in which their value in terms of their effect on the seismic performance of the structures are evaluated by information entropy. Also proposed a practical method to synthesize the ground motions that represent the set of ground motions, in which a candidate of input motion “learns” other waves to grow a representative wave to be considered in the seismic design. The develop method uses Jensen-Shannon divergence for stable computation of information quantity and utilizes clustering method to deal with a wide range of ground motions efficiently.
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地震動と構造系の不確実性を考慮した情報理論的手法に基づく設計地震動の合成
Grant number：11J56192 2011 - 2013.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
宮本 崇
Grant amount：\1300000 （ Direct Cost: \1300000 ）
本研究では実構造物の非線形挙動が有する複雑さを前提に,以下に示す2つの段階から構成される新たな設計地震動の設定手法を提案した.
(1)従来では特定の地震動波形を設計用入力地震動として選定することに対し,本手法では複数の地震動波形の集合を性能照査用の外力として考慮することを提案した.その上で,目的の安全性を達成する設計地震動の集合を,その集合が有する多様性という観点から選定することの提案とその有効性の検証を行った.地震動の集合が有する多様性を定量化するために,情報理論などから得られる情報エントロピーを利用することを提案した.
数値解析による検証の結果,地震動の集合が対象構造系の損傷モードに対し影響の強い波形を含む確率と,その集合が有する情報エントロピーの値には明確な関係が確認され,構造系の挙動が有する複雑さの下でも高い信頼性をもって目標の安全性を達成する波形の選定が可能となることを示すことができた.
(2)提案手法の第二段階では,上述した手法により設定される,目標となる安全性に応じた設計地震動の集合を代表する波形の合成手法を構築した.本研究では,指標値の最大化による"強い波形の合成"ではなく,選定された多数の波形が有する様々な特性を一つの波形に学習させることによる,"多様な特性を反映した波形の合成"を目的とした手法の提案を行った.
構造系に与える影響の観点から地震動特性を適切に表現,考慮するために,本研究では構造パラメタに変動を有した構造モデルに対して地震動が与える,応答値の確率密度関数を地震動特性の指標として利用し,情報幾何空間と呼ばれる確率密度関数の為す空間上に地震動を写像することを提案した.また,情報幾何空間と,空間上の距離関数であるKLダイバージェンスを利用して,学習の対象となる地震動波形に近づきながら空間上の広い範囲をカバーするように合成波形の修正を繰り返すという波形合成のアルゴリズムを構築した.
数値解析による検証の結果,従来の手法から合成される代表波形に比較して,実構造の有する様々な損傷モードに対する影響が大きく,十分に設計外力の集合を代表するものであることが基礎的な数値シミュレーションモデルの下で検証された.