MPEWG 2012 年 12 年 11 年 ( 年 ) IUGONET: Inter-university Upper Atmophere Global Observation NETwork 年年 年年 年年年年年年年年年年年年 年年年年年年年年年年年年年年年 年年年年年 ( 年年年年年年 )
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
IUGONET: Inter-university Upper Atmophere Global Observation NETwork
小山 幸伸京都大学大学院理学研究科
附属地磁気世界資料解析センター特定研究員 ( 特別教育研究 )
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
IUGONET プロジェクト
• 超高層物理学に関連した、国内 5 機関 7 組織による大学間連携プロジェクト。正式名称「超高層大気長期変動の全球地上ネットワーク観測・研究」。６年計画の４年目。
1. メタデータ・データベース構築、 … インフラ作り。2. データ解析ソフトウェア作成、 … インフラ作り。3. 上記を使ったサイエンス、 … インフラの使用例
。
•要は、学際的研究推進の為のインフラ作成プロジェクト、•ユーザー獲得 ＆ 学際的研究へ利用されるとハッピー、•本発表は、 IUGONET の宣伝普及目的。 ( より具体的な本日の目標は、 2013 年 2 月 27 日～ 3 月 1 日に 宇治で行われる IUGONET 研究集会への参加を募ること )
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超高層大気で観測される物理現象
超高層大気のグローバルな諸現象– 太陽紫外線や太陽風からのエネ
ルギー注入、– 大気波動による下層大気からの
エネルギーや運動量の流入、– 電離圏・プラズマ圏での電磁エ
ネルギー輸送、プラズマ流、化学反応、
などの多様なプロセスが複雑に絡み合った結果として観測される。
↓様々な観測データを組み合わせた
総合的な解析の必要性！！
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IUGONET メタデータ DB の対象は？
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•メタデータ DB … メタデータのデータベース。
•メタデータ … 観測データそのものでは無く、観測データに付帯した情報。 e.g., 観測開始終了時刻、観測場所、観測者、観測データの所在情報 (URL) 。
→ メタデータを介して観測データへアクセス。
• 様々な研究機関で分散管理されている観測データのメタデータを、１回の問い合わせ ( クエリ ) で検索！
メタデータ DB とは？
いつ、どこで、どんな物理量が同時観測されたのか？
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メタデータ DB の外観
http://search.iugonet.org/iugonet/
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時刻範囲検索
• 2003-10-29 から 2003-10-31 の間に行われている観測データセットを検索する。
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検索結果一覧
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検索結果詳細
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• 地理緯度・経度で検索。
領域検索１
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領域検索２
クリック
四隅が検索範囲
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フリーワード検索
「 SuperDARN 」を入力
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フリーワード検索
• “SuperDARN Hokkaido”,”SuperDARN Syowa” などのデータセットに関するメタデータがヒット。
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12 ResourceTypes
クリック
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補助スライド
• [Q] どんな単語で検索していいかわからへん。– [A] 従来の図書検索や全文検索の手法にとらわれている。
→ フリーワード検索にとらわれないような UI を整備する必要あり。
– [A] フリーワード検索より、時刻検索、領域検索が主。
• フリーワード検索のアシスト– 短期的な解： 連想検索。– 中長期的な解： セマンティックウェブ。
セマンティックウェブ： Web Ontology Language を用いて、 推論エンジン reasoner が、物の上位概念や 下位概念を推論する。
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UDAS: iUgonet Data Analysis Software
• 商用 (25万円也 ) の IDL 、 TDAS(THEMIS Data Analysis Software suite) をベースにした、地上観測データの為のデータ解析ソフトウェア。
地上観測データ→
衛星観測データ→
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UDAS: iUgonet Data Analysis Software
利点1. UDAS によって IUGONET データ ( 地磁気、レーダーデータ、オーロラ画像等 ) 、 TDAS によって衛星データ (THEMIS, GOES, WIND, ACE) 、その他多種多様な時系列データの並列表示、
2. 多彩な解析ツールの利用、 3. 観測データにオンラインアクセス、
ユーザーのコンピュータ上に自動的にダウンロード、
地上観測データ→
衛星観測データ→
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コマンド例 (AE index の例 )
1. thm_init2. timespan, ‘2007-01-22’, 23. iug_load_gmag_wdc, site=‘ae’, resolution=‘min’4. tplot_options, ‘title’, ‘Sample plot of
iug_crib_gmag_wdc’5. tplot_names6. tplot, ‘wdc_mag_ae_prov_1min’
どこにも、データの URL が書いていない。 → データの所在地を意識せずにプ
ロット可能！
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UDAS 用教材
YouTube 動画
コマンド・リストスナップショット
ロードプロシージャ一覧http://www.iugonet.org/
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IUGONET を使ったサイエンス
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
IUGONET を使ったサイエンス
• 学生による IUGONET の利用例– 低軌道衛星観測による地磁気嵐急始（ SC）の中低緯度におけ
る電場応答の研究高橋直子 ( 東北大 ) 笠羽康正 ( 東北大 ) 菊池崇 ( 名大 ) 新堀淳樹 ( 京大生存研 ) 西村幸敏 (UCLA)
• 小山が関わっているものの一部を紹介。– 「地磁気静穏日変化の振幅変動をプロキシとした超高層大気の
長期変動」– 「グローバルな電離圏ダイナモの発達過程に関する研究」– 「超高層物理学分野における観測データのメタデータＤＢと著
者 ID の連携に関する調査」
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
共同研究 ( 名大 )
• 大型共同研究• 「地磁気静穏日変化の振幅変動をプロキシとした超高層
大気の長期変動」– ( 代表 ) 新堀淳樹 (RISH) 、能勢正仁、小山幸伸 ( 京大 ) 、谷田貝亜紀代 (RISH) 、大塚雄一、堀智昭 ( 名大 STEL) 、 Ewan Dawson(BGS)
– 小山の貢献は、電離圏電気伝導度計算ソフトウェア開発。
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
電離圏電気伝導度計算
• 先行サービス– http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/ionocond/sigcal/index-j.html
• Web サービスなので手軽、しかし大量の計算は出来ない。
↓ 我々のニーズにマッチ しないので自作
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
UDAS+: 電離圏電気伝導度計算
• 各種モデルを取り扱うUDAS+ を追加。
• ifort と Ant で Linux 上に環境構築
• IRI-2012, IGRF-11, NRMSISE-00 を使用。
1. P. Banks の衝突周波数計算式 & K. Maeda の電離圏電気伝導度計算式、
2. Richmond の衝突周波数計算式 & 電離圏電気伝導度計算式、
の二本立て。
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
電気伝導度の高度プロファイル
少し計算が重いので、 Sqlite(RDBMS) で計算結果をストアする予定。
→ 既存の計算結果を瞬時にプロットできるように！
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電気伝導度の高度プロファイル
LT0
LT12
F10.7 大 F10.7 小
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
電気伝導度の高度プロファイル
• 先の SGEPSS の新堀さんの研究発表において、既に先攻して一部利用されている。
• 詳細な、和文ドキュメント類 ( 既にあり ) を公開する。• 20個の iug_load_blablabla_diagnostics*.pro により
、プログラムの各部の検証すみ。診断プログラムも公開する。
• 一式 ( インストーラー、ソースコード、診断プログラム、ドキュメント ) 公開に向けて、整備を行っている。
UDAS でモデルを取り扱う為の、プロトタイプ
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
共同研究 ( 情報・システム研究機構 )
• 融合研究シーズ探索「超高層物理学分野における観測データのメタデータＤＢと著者 ID の連携に関する調査」– ( 代表 ) 佐藤 由佳 (NIPR) 、蔵川 圭 (NII) 、小山 幸伸 ( 京大 ) 、田中 良昌 (NIPR)
– ２０１２年１１月～２０１３年３月
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
共同研究 ( 情報・システム研究機構 )
これと、外部の著者ＩＤのＤＢを
くっつけるアイデア。
「 Journal – Data – メタデータ」のリンクが将来確立！？
論文だけでなく、科学データ /メタデータ整備に対する個人の貢献を、可視化できる可能性あり。
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
告知１： IUGONET データ解析講習会
• 日時： ２０１３年２月２７日• 場所： 京都大学宇治キャンパス
京都大学木質科学研究所 ( 通称木質ホール )
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
告知１： IUGONET データ解析講習会
• 対象：– 院生、– 学部生もウェルカム ( 京大だと旅費もかからない ) 、– ベテランの研究者もウェルカム、
• 内容： UDAS を用いた、地上観測データの解析。
• ( 注 ) TDAS は衛星データ (THEMIS 、 Goes 、 Wind 、 ACE 、 IMP8 、 SOHO) や OMNI データも 取り扱える為、衛星データ解析を行っていて、 今後地上観測データも取り扱いたい人に 超おススメ！
• 参加申し込みについては、後日メールで案内。
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2012 年 12 月 11 日 ( 火 )
告知２： IUGONET 研究集会
• 日時： ２０１３年２月２８日～３月１日• 場所： 京都大学宇治キャンパス
京都大学木質科学研究所 ( 通称木質ホール )
• 対象： どなたでも。 科学データ・プロバイダーに特におススメ。
• 内容：1. IUGONET プロジェクトの年度末報告会、2. 科学データに関する発表、3. サイエンスに関する発表、
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告知２： IUGONET 研究集会
• 招待講演：– 国立情報学研究所、武田英明教授、蔵川圭特任准教授に、下記
内容に関する講演をして頂きます ( 予定 ) 。• DOI / handle• DataCite• Japan Link Center (JaLC)• CrossRef• Linked Open Data• ORCID• Semantic Web• CiNii, JAIRO, 機関リポジトリ
• 参加申し込みについては、後日メールで案内。
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