サイバーフィールドサイバーフィールド

北海道大学 大学院情報科学研究科

システム情報科学専攻

（情報エレクトロニクス学科 電気制御システムコース 担当）

小野里 雅彦

２０３０年エレクトロニクスの旅

2017.4.19(Wed)

－情報強化された実環境の実現にむけて－－情報強化された実環境の実現にむけて－

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

本日の講義予定本日の講義予定

サイバーフィールド序論（５０分）

高度情報化社会と災害 （１０分）

災害用係留型情報気球 InfoBalloon （１０分）

がれき工学（１０分）

質問の時間（５分）

小テスト（５分）

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

【cyber-】

サイバーフィールドとは？サイバーフィールドとは？

cybernetics1.The theory/science of communication and control in the animal and the machine.

2.The art/study of governing, controlling automatic processes and communication.

3.Technology related to computers and Internet. from Wikipedia

Norbert Wienerにより提唱

cyberattackcybercopcybercafecyberculture

cyberhumancybermallcyberpetcyberpunk

cybersecuritycybershoppingcyberterrorismcyberwidow

接頭語

cyberspace コンピュータ／ネットワーク内の仮想空間

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サイバーフィールドとは？サイバーフィールドとは？

【field】

mathematics electromagnetism ３D video

都市

工場

道路

農地

インフラ

人間が生活し，活動を行う場（場所，空間，施設）

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

サイバーフィールドとは？サイバーフィールドとは？

【cyber field】サイバーフィールド(cyber field)とは都市環境，道路・港

湾・ダム，河川・海岸，農地・牧場，工場，災害現場などの

実フィールド （real field） の空間的構造と性質を反映した仮想フィールド (virtual field) を構築し，その両者を双対化(dual system)することで情報強化したもの．

VirtualWorks/北海道大学 Geo-Element/日本SGI

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実・仮想の双対化実・仮想の双対化

実フィールド

仮想フィールド

人（概念世界）

実フィールド

仮想フィールド

人（概念世界）

従来の情報化アプローチ サイバーフィールドアプローチ

観察知覚

計測測定値

モデル定義

モデル修正

計測

点群データ

計測データ

認識 モデル構築

モデル

特徴量

指定

実フィールド

仮想フィールド

人 間モデル確認

計測測定値

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

サイバーフィールドの構成技術例サイバーフィールドの構成技術例

実フィール

ド

都市環境

道路・鉄道・港湾

河川・海岸・湖沼

農耕地・牧草地

建設現場・鉱業所

工場・造船所

仮想

フィール

ド

対象モデリング

対象同定・認識

大規模データ処理

データベース

シミュレーション

プランニング災害・事故現場

確率統計的推定

リモートセンシング

3Dレーザ計測センサネットワーク

フィールドロボティクス

テレオペレーション

拡張現実感（AR)

【フィールド計測】

【フィールド適用】

【フィールド情報処理】

【適用領域例】

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

３次元レーザスキャナによる計測３次元レーザスキャナによる計測

Z+F社のデータを参照

Z+F Imager 5010C

計測距離

最大計測回数 1,016,000 pxl/sec0.3～187.3m

誤差

反射率 14%（黒）反射率 37%（灰）反射率 80%(白)

10m 25m 50m

0.4mm0.3mm0.2mm

0.6mm0.4mm0.3mm

2.2mm0.8mm0.5mm

角度精度 0.007度(１ｍ先の0.1mmを見込む角度)スキャン速度 ～50 rps

標準精度 preview 0:26 / high 6:44 / ultra high 53:20

100m

10mm3.3mm1.6mm

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

３次元レーザスキャナによる計測３次元レーザスキャナによる計測

移動体計測 地上設置 空中計測

~5,800m200スキャン/秒測定精度20mm

1,350m200スキャン/秒測定精度15mm

~800m500,000点/秒測定精度5mm

~420m250スキャン/秒測定精度5mm

Riegl社のデータを参照

VUX-1HA

VZ-400i

VUX-1LR

http://www.riegl-japan.co.jp/北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

Building Rome in a DayBuilding Rome in a Day

Communications of the ACM Vol. 54 No. 10, Pages 105-112

Sameer Agarwal, Yasutaka Furukawa, Noah Snavely, Ian Simon, Brian Curless, Steven M. Seitz, Richard Szeliski

http://grail.cs.washington.edu/rome/

Photos ３D Points

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

自動車通行実績情報マップ自動車通行実績情報マップ

Google Crisis Response

http://www.google.com/intl/ja/crisisresponse/japanquake2011_traffic.html

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

拡張現実感（Augmented Reality）拡張現実感（Augmented Reality）

Google GLASS

XEONA / Hokkaido University

HoloLens / Microsofthttps://www.microsoft.com/microsoft-hololens/ja-jp

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

これもCyber Field !?これもCyber Field !?

Pokemon GO / photo Huffingtonpost

New York

Istanbul

Tokyo

London

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サイバーフィールドの応用領域例サイバーフィールドの応用領域例

製 造

建 築

土 木

災 害

安 全 文 化

農林水産

運 輸 サービス

造船・航空機製造

プラント現況確認

仮想生産モデル

施工管理

修繕・修復

各種アセスメント

工事現場計測

河川改修

道路管理

災害現場計測

災害発生検出

復興計画支援

事故現場記録

犯罪現場記録

重要施設監視

鉄道保線

空港管理

港湾管理

精密農業

果樹園管理

森林管理

遺跡記録

有形文化財記録

芸術表現手段

カーナビゲーション

障害者行動支援

バーチャルトラベル

ものづくりのスキーマの変革ものづくりのスキーマの変革

設計・生産活動のディジタル化の進行により，概念世界と物理世界の間にディジタル世界が介在．人間とモノとの関与が「直接」から「間接」へ

0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 01 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 10 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 00 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

machine object

Digital WorldDigital World

概念世界

machine object物理世界

実体化

モデル化概念化

デジタル化実体化

直接対峙

概念化概念化

ものづくりの歴史上，最大の変革

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

Industrie 4.0, Industrial Internet, Internet of Things，...

参考：第１次産業のためのフィールド情報学

食料生産フィールド

フィールド・センシング

リモートセンシング

リアルフィールド・インタフェース

フィールド・オペレーション

サイバーフィールド

構造化フィールド情報空間／時間／相

Σ

シス

テム

I/F

Σ Σ

GIS

シミュレータ

設計計画支援

事例収集

時空間データスキーマ／データモデル／データ変換／統計処理／検索

データソース（関連機関）

空間・時間・性質で分散する情報を集約して相互可能な体制へ

日照・気温作物生育状態栄養状態水質昆虫微生物

堆肥撒水除草農薬散布収穫

＜鳥の眼＞

＜虫の眼＞

気候変動降雨観測森林火災海水温分布流氷挙動土壌状態植生変化温室効果ガス

参考：第１次産業のためのフィールド情報学

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

Cyber-Physical Systems (CPS)Cyber-Physical Systems (CPS)

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)JEITA CPS/IoTサイト http://www.jeita.or.jp/cps/about/

CPSとは、実世界（フィジカル空間）にある多様なデータをセンサーネットワーク等で収集し、サイバー空間で大規模データ処理技術等を駆使して分析／知識化を行い、そこで創出した情報／価値によって、産業の活性化や社会問題の解決を図っていくものです。

サイバー空間 Society5.0を深化させるサイバー空間の実現

図 サイバー空間の全体像

データ流通基盤の整備 デジタルツイン基盤の整備

データ流通・活⽤を促進する制度整備

サイバー空間拡⼤によって⽣じる課題への対策

その他の施策

組織や業務の壁を超えた官⺠システム間の連携や、多様なデータの共有・利活⽤を推進する環境整備

センサー等から得られるビッグデータを基にサイバー空間上に精緻なモデルを組み上げる基盤整備

Society 5.0におけるサイバー空間の「信頼性」「健全性」「堅牢性」を確保する基盤の整備

データの保護と流通・活⽤のバランスをとった上で安⼼してデータを流通・活⽤できる環境の実現

災害発⽣時にもダウンしない環境実現、デジタル・ディバイドの解消、適切なICT利⽤の⽀援

アーキテクチャの検討と深化、基盤技術研究の充実、グローバル産業化、⼈材育成等

Society 5.0のサイバー空間 システム全体が共⽣的に連携*し、ヒト・モノの最適な流通・配置を実現 社会全体の最適化、社会課題の解決、⽇本の産業競争⼒の向上、経済成⻑につながるサービスモデル創出の基盤として機能 *いわゆる「System of Systems」

セキュリティ基盤の整備

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

サイバーフィールドの実現課題例サイバーフィールドの実現課題例

【フィールド計測】

【フィールド情報処理】

【フィールド適用】

【適用領域】

測定機械の高精度・高速化測定機械の低価格化測定機械のモジュール化とシステム化

大規模点群データ処理に対するアルゴリズム／ライブラリ整備計測データの”意味”処理の高度化計測データに基づく解析／計画／設計業務支援技術

サイバーフィールドに基づく拡張現実感UIFフィールドでの作業機械のインテリジェント化・無人化フィールド監視インテリジェントロボット

サイバーフィールドに基づく業務内容の変革と高度化サイバーフィールド教育プログラムの開発サイバーフィールド適用の効果測定手法の開発サイバーフィールドに対する社会のコンセンサス

高度情報化社会と災害高度情報化社会と災害

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

自然災害大国・日本自然災害大国・日本

2015.9 東日本豪雨災害（asahi.com）

2014.9 御嶽山噴火（国土交通省） 2014.8 広島土砂災害（毎日新聞社）

2016.4 熊本地震災害（mainichi.com）

©タカラトミー

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

現代社会における情報現代社会における情報

現在の社会： 高度情報化社会

日々の生活において多量の情報を取得

日常の生活整備された安全な生活環境／習慣化した行動

"生存"に関わる情報 ＜＜ 付加的な情報

災害の発生・・・・日常からの逸脱と生命の危機

1995 神戸 2016 熊本

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

広域災害における情報の流れの例広域災害における情報の流れの例

被災地

データ通信インフラ

被災地外

情報共有サービス テレビ・ラジオ放送

被災自治体

国・都道府県

報道機関

現地取材

専用通信回線

衛星通信回線

通信途絶

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

報道における被災者疎外報道における被災者疎外

マスメディアによる報道の配信先は被災地外

被災地／被災者は取材対象

空撮のためのヘリコプターの飛行の弊害

騒音による救助活動と広報の妨害

心理的圧迫，疎外感

被害／危険／責任に集中する報道

被災者／被災地の行動の支援でなく抑制

１９９５年阪神淡路大震災での反省事項

２０１１，２０１６年にどう生かされたか？

情報トリアージ（triage）の必要性災害情報源：テレビ・ラジオからSNSへ

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

被災者に必要となる災害情報被災者に必要となる災害情報

ライフライン情報

被災者系情報

当日～2日 3日～2週間3週間以降

食料配給情報

道路交通情報

物資配給情報

救援要請情報

医療施設情報

安否確認情報

周辺被災状況情報

避難情報

安全情報

住居情報

サービス情報

救援支援情報

避難支援情報

生活支援情報

商業情報

行政情報

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

被災者系災害情報システムへの要件被災者系災害情報システムへの要件

同時多報性同時に多くの人に情報を提供できるかどうか

地域密着性地域毎にきめ細かい情報を提供できるかどうか

情報保持性同じ情報を継続して提供できるかどうか

情報速報性情報を迅速に提供できるかどうか

獲得容易性情報を得るのに特別な手段あるいは労力がいるかどうか

頑 強 性災害時に正常に機能するかどうか

係留型情報気球InfoBalloon被災地にいる人たちのための情報インフラを目指して

係留型情報気球InfoBalloon被災地にいる人たちのための情報インフラを目指して

被災者のための情報インフラの欠如被災者のための情報インフラの欠如

被災者が知りたいこと

いったい何が起きているのか？

ここは安全／危険なのか？

周辺はどういう状況か？

被害は住民／担当者に認識されているか？

地域共同体における災害情報の共有

“火の見櫓”が担っていた役割

都市化（通信網整備，高層ビル，騒音）による消滅

安全な社会に欠けている部分

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

現代版火の見櫓の構想現代版火の見櫓の構想

現代版“火の見櫓”を構想

「災害情報ステーション エアブイ・システム」防災救命テクノコンペ

（近畿地方建設局1996）

地域共同体が運用

避難所等に配備

ヘリウムガス気球で上空に係留

上空から周辺監視・情報配信

平時から活用して運用

低コスト・易取り扱い

既設の情報インフラに依存しない

災害発生時の情報インフラを補完する役割

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato) 北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

InfoBalloon間通信

連続的監視

無線通信中継

ランドマーク

情報配信

災害に強い地域コミュニティのための情報収集配信システム

単独運用可能／長期連続運用／操作容易性／低コスト

InfoBalloonのコンセプトInfoBalloonのコンセプト

小学校などの学区ごとに避難所上空に係留

InfoBalloonの設計開発思想InfoBalloonの設計開発思想単独でサービス提供可能

インターネット接続を前提としない

ローカルに運用可能

できる限り単純な構造 なるべく少ない構成要素で実現

足し算から引き算の設計思想へ

能動より受動 構造に挙動を決めさせる

「勝手にそうなる」へ

親しみやすいデザイン 威圧感・違和感のない色・形

空力性能・搭載荷重のバランス

手軽な値段と簡易な運用 気球システムは消耗品

誰でも運用できる手軽さ

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

係留気球の連続運用の課題係留気球の連続運用の課題

カイツーン型係留気球

ヘリウムガスのリーク塩ビ系材料によるエンベロープの場合，数日で浮力が低下．ガスの追加・再充填が必要

気球本体の重量大エンベロープ，係留索の重量が大きい＝容積の割にペイロードと余剰浮力が小さい

風の影響大風下に流され，係留高度が維持できない

（2.8m球，50%余剰浮力，風速10m，50度）

エネルギ供給の困難さ地上からの有線での電力供給は，電線による重量増や電力損失，風の影響が大きい

係留に必要な空き地の確保多点係留や係留索の地上物との干渉回避のための広い空き地が都市部で確保できない．

係留気球：技術的進歩から取り残される

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

係留気球の連続運用の課題の解決係留気球の連続運用の課題の解決

ヘリウムガスのリークヘリウムガスバリア性の高いフィルム材を採用．約半年程度，浮力を維持．

気球本体の重量大エンベロープ素材，係留策素材を軽量化．ペイロード荷重の確保．

風の影響大扁平球形の気球と適正な迎え角を実現する係留法により，抗力減少と揚力発生による安定化を実現．

エネルギ供給の困難さ高耐圧極細同軸ケーブルによる直流高圧（320V）送電により地上からの有線電力供給を実現

係留に必要な空き地の確保地上係留部の必要設置面積は約５ｍ四方．係留地点周囲１５０ｍで障害物は地上から３０度程度以内．

4000

2300

ballonet

EVOH Film(inner)

Nylon(outer)

[mm]

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

扁平球形の特徴扁平球形の特徴

扁平率

体積／表面積

揚抗比

張力差

小

大

小 小

大 大

大

小

揚力

抗力迎え角

＋浮力，重力，係留策張力，モーメント

高さ／直径＝０．５７

迎え角２０～３０度で揚抗比が２弱

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

InfoBalloon-II InfoBalloon-III InfoBalloon-V InfoBalloon-X(仮称)直径 3.5m 高さ 2.4m容積 15m3ペイロード 3kg２層構造外皮 ナイロン内層 EVOH

サスペンション方式

直径 4.0m 高さ 2.3m容積 19m3ペイロード 4kg２層構造外皮 ナイロン内層 EVOH

バロネット方式（シングルブロア）

直径 5.0m 高さ 2.9m容積 38m3ペイロード 8kg２層構造外皮 ナイロン内層 EVOH

バロネット方式（ダブルブロア）

直径 5.8m 高さ 3.4m容積 60m3ペイロード 15kg２層構造外皮 ナイロン内層 EVOH

バロネット方式（ダブルブロア）

InfoBalloon-IV

直径 3.5m 高さ 2.0m容積 12m3ペイロード 2kg単層構造 SEVIX一体バロネット方式

InfoBalloon-I

直径 3.5m 高さ 2.7m容積 14m3ペイロード 2kg２層構造外皮 ナイロン内層 EVOH

InfoBalloon-TETRA

正四面体形状一辺 3.3m容積 4.3m3ペイロード 1kg

元祖

改良 標準 中型

可搬

簡易

大型

単層構造 EVOH製作 2H

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

InfoBalloonの平時利用InfoBalloonの平時利用防犯・防災 社会インフラ

農林水産業自然環境 情報通信

InfoBalloon

通学路

イベント

火災（放火）

火山火口

崖崩れ

不法投棄

道路交通

送電線

パイプライン

土木工事

港湾監視

農作物生育

樹木生育

藻場生育

放牧監視

害獣監視

気象観測

野生動物監視

森林火災

流氷接岸

湖沼凍結

業務無線中継

空中通信仮設線

サイレン設置

信号灯

ランドマーク

（地上・空中）

39

気球無線中継システム（SoftBank）気球無線中継システム（SoftBank）

http://www.softbankmobile.co.jp/ja/initiatives/wireless/technology/balloon/

気球無線中継システムは中継元基地局（以下

「親機」）と気球中継局（以下「子機」）で構成さ

れており、係留気球によって子機を高所に位置

させることで、カバーエリアを広げることができま

す。子機の位置と高度を安定させるためにス

クープ（気球下部の風を受ける幕状のもの）付き

の扁平型気球を用い、気球の空中姿勢を安定

させています※。実証実験では、気球を高度約

100mに揚げて係留し、郊外地で半径5km以上

のエリアで音声通信とSMS通信ができることを

確認しました。

移動通信網への接続として、（1）親機を移動

通信網へ直接接続する構成と、（2）通信衛星回

線を介して接続する構成を実現しています。通

信衛星回線を介する接続構成は周辺に親機が

ない場所でもサービスエリアを迅速に復旧する

ことができます。

本気球無線中継システムは災害時の臨時回線

としての利用に備え、全国の主要拠点に配備し

ています。

がれき工学

～意図と秩序を失った人工物を知るための学問とは？～

がれき工学

～意図と秩序を失った人工物を知るための学問とは？～

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

人工物と私たちの暮らし人工物と私たちの暮らし

Photo by (c)Tomo.Yun URL: http://www.yunphoto.net

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

1995.1.17 阪神淡路大震災

破壊された人工環境による災害破壊された人工環境による災害

ソウル 三豊デパート崩壊

上海 マンション崩壊

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

がれきとはがれきとは

人工物の破壊により生じた構造物

USA(WTC)

Awaji Kobe Kobe

Afghan India USA(WTC)

Awaji Kobe Kobe

意図されない偶然が生み出す”人工物”artificialnatural gareki

“がれき”に関する10の問い“がれき”に関する10の問いQ1 このブロックを除去してもがれきがくずれないか？

Q2 寝室はこのがれきの中のどこだ？

Q3 がれきの中のターゲット地点までこのロボットで行けるか？

Q4 この分岐点でいずれのパスを選択すべきか？

Q5 レスキューロボットの適切な寸法とは？

Q6 がれき内（上）を移動するにはいかなる機構が適しているか？

Q7 我が家は地震でどのように崩れるのか？

Q8 倒壊を防ぐためにどういった補強が有効なのか？

Q9 がれきを特徴付けるパラメータとはどういうものか？

Q10 地域・風土・文化等によりがれきはどう違うか？

USAR Team

Robot Operator

Robot Designer

Resident

Researcher

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

E-DiffenceE-Diffence独立行政法人防災科学技術研究所

大型構造物の震動破壊実験を行う大規模実験施設

震動台

実験準備棟油圧源棟 実験棟震動台サイズ

20m×15m

最大搭載荷重

12MN

最大加速度

XY 900cm/s2

Z 1500cm/s2

最大速度

XY 200cm/s

Z 70cm/s

最大変位

XY ±100cm

Z ±50cm

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

がれきに対する研究領域がれきに対する研究領域

倒壊対象論：がれきになる前倒壊物組成調査／倒壊物構造調査

がれき形成過程論：がれきができる過程倒壊負荷／がれき形成現象／人間（居住者）影響分析

がれき形態論：がれきの状態がれき特性／安定性判定／空間解析／構造推定

がれき内被災者探索論：被災者を捜すセンシング／到達経路計画／移動機構

がれき救出過程論：被災者を助け出すがれき安定除去／安全救出計画／がれきハンドリング

「がれき工学」 小野里，倒壊家屋の瓦礫を対象としたモデリングとシミュレーション－レスキュー工学からの研究フレームワークの提案－，第１７回日本ロボット学会学術講演会予稿集，pp. 771-772, 1999.9

プロセスの流れ

プロセスの流れ

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

がれきデータを手に入れるには？がれきデータを手に入れるには？

ディジタルがれきモデル

ディジタル家屋モデル

倒壊プロセス

シミュレーション

実がれき

倒壊プロセス実験

実家屋モデル

地震災害

実家屋３次元レーザ計測

家屋モデルの作成法家屋モデルの作成法

furniture

exterior & interiorfoundation & framingfloor plan

setting

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

仮想がれきモデル仮想がれきモデル

wave pattern strength direction

Earthquake

House model

aging / defect furniture layout

joint parameterdecrement region

NVIDIAPhysX2.8.4

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato) 北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

倒壊プロセスシミュレーション倒壊プロセスシミュレーション

損壊の激しい例

損壊の軽い例 空間占有率：0.059包絡体体積：841.5

空間占有率：0.079包絡体体積：627.3

NVIDIA PhysXによる物理シミュレーション加震波形：岩手・宮城内陸地震(2008) 栗原市でのデータ使用

NS 415 gal, EW 689 gal, UD 281gal

加速度 1.5x

がれき工学で取り組む主な課題がれき工学で取り組む主な課題

52

SDI: 0.03 SDI: 0.20 SDI: 0.34

GAREKI Parameters Inner Space Analysis

Shoring Support Rescue Robot Testing

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

「がれき」の違った側面「がれき」の違った側面

阪神淡路大震災（１９９５） 木造倒壊家屋

救命救助活動の場

地震動が倒壊させる

東日本大震災（２０１１） 津波で破壊され移動した人工物の集積

救助活動の機会は少ない

流体の力（浮力を含む）と浮遊物と衝突が破壊

３．１１後の「がれき工学」とは？

津波に押し流され、がれきで埋め尽くされた道路（１２日午前９時１６分、宮城県気仙沼市で）＝池谷美帆撮影 YOMIURI ONLINE

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

北海道大学情報科学研究科 システム情報科学専攻 小野里 雅彦 (Masahiko Onosato)

おわりにおわりに

サイバーフィールドに象徴される実世界と仮想世界の連動は，急速に私たちの生活空間を情報化していきます．

サイバーフィールドは，これまでにない業務形態や生活様式を生み出す原動力に成り得ます．

その一方で，個人のプライバシーや社会のあり方に大きな負の影響を与える危険もはらんでいます．

人工物に囲まれ，高度情報化された私たちの社会は，大規模災害が発生した場合に，生活者のレベルにおいて，まだまだ脆弱です．

そうした脆弱な部分の存在に警鐘を常にならし，科学技術基盤を形成することが，大学等の責務です．