技術の深化で
社会に貢献する
R&Dのストーリー。

坂本 「現在の日本では、過去に被害をもたらした台風データから想定される台風に対して、シミュレーション等を活用することで防災計画が策定されています。一方で、近年は地球温暖化などにより気候条件も変わってきており、発生する台風の傾向も変わってくる可能性が考えられています。そのため、気候変動の影響も考慮した新しい防災計画を策定する手法の研究が進められています」

坂本 「今回のプロジェクトでは、近年の気候変動による台風の傾向も踏まえた台風条件の検討を行っています。そして設定した台風条件に基づいて高潮シミュレーションを実行し、沿岸の各地点における影響を予測します。現在は研究段階ではありますが、今回のプロジェクトの成果により新しい防災計画の策定に寄与したいと考えています」

坂本 「海岸と陸側の浸水については、これまで社内でも単体で行われたシミュレーションはありましたが、このように連携させて行うシミュレーションは〈みずほ〉でもあまり経験がなく、個人的にも新しい知見を得ることができました」

賀須井 「地震がどのような場所（震源）・規模で発生するかを事前に特定することは困難なため、現状の地震リスク評価では多種多様な地震シナリオを想定し、それら一つひとつを数値シミュレーションで解析することによって構造物の揺れの予測結果を得ています。しかし、この手法には膨大な労力と時間を要するという課題があります。そこで、これまで蓄積してきたシミュレーション結果をAIに学習させ、新しい地震シナリオに対しても迅速に揺れを予測できるモデルの開発に取り組みました」

賀須井 「AIの導入では、学習対象となるデータセットをいかに的確に前処理するかが大きなポイントとなります。今回のプロジェクトでは、データセット全体として持つ情報を十分に保持しつつデータサンプルの容量を減らす『低次元化』といわれる前処理手法を用いています。私は、主にこの実装と分析を担当しました」

坂本 「〈みずほ〉には、河川分野などの専門家も在籍しており、河川や下水道の氾濫まで含めた都市型水害シミュレーションの知見も有しています。これらの技術と私が専門とする海岸分野における技術を融合させることで、様々な水害に対して、海から陸まで一体化させたシミュレーションが可能になるはずです」

賀須井 「今後、自然災害に対してAI予測を活用していくためには、精度の向上に加えて、物理的に矛盾のない予測が可能か否かを含めた「説明性」についても十分に検討しなければなりません。自然言語や画像処理などの分野で革新的な成果を上げているAIですが、それを物理法則に基づく現象、とりわけ自然災害の予測に適用し、人命を預かるに足る信頼性を備えたモデルを構築することは容易ではないのです。しかし、それだけに挑むべき価値も大きいといえます」

坂本 「今回のプロジェクトの特徴の一つは、台風という事象に対して、海から陸まで一貫したシミュレーションを行う点です。チームで議論を重ねてお互いの専門分野への理解を深めながら開発を進めています」

賀須井 「プロジェクトを通じて、メンバーそれぞれの専門性に対する理解が深まり、信頼関係が深まりました。このプロジェクトで得た経験と人脈は、これからの技術開発で大切な財産になると感じています」