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【研究成果】水滴の動きから降水量と風速を瞬時に同時計測できるセンサを開発 ～局地的な豪雨マップなどへの応用が期待～

近年、世界各地で異常気象が発生しており、都市部に大きな被害をもたらすゲリラ豪雨への対策として、局地的な大雨や風を計測し、被害状況をリアルタイムで可視化することが求められています。
今回、情報理工学系研究科知能機械情報学専攻 / 次世代知能科学研究センターの中嶋浩平准教授が参加する、大阪公立大学大学院 工学研究科の竹井邦晴教授を中心とした研究グループは、水滴がセンサの表面にぶつかる際に生じる電気抵抗を計測し、その分析に機械学習の一つである「リザバーコンピューティング」を用いることで、水滴の降水量と風速を瞬時に同時計測できるセンサ（図1）を開発しました。
このセンサは軽量で柔軟性があるため非平面上であっても設置することができるほか、レーダーなどの他の気象計測器に比べて安価に作製できるため、よりローカルなエリアへの設置が可能です。また、これまで気象情報を計測する場合、1つの情報の計測に対し1つの計測器が必要でしたが、今回、データの分析に機械学習を用いることで、水滴の「降水量」と「風速」の複数の情報を1つのセンサで瞬時に同時計測することに成功しました。
今後、センサの小型化や取得したデータの送受信などの課題をクリアすることで、傘や車、家の屋根などへの取り付けが可能となり、ゲリラ豪雨の降水量や風速の計測や豪雨マップなどによる被害状況のリアルタイムでの可視化など、豪雨災害から命を守る技術となることが期待されます。
この研究成果は、2022年5月5日（木）（日本時間）に国際学術誌「Advanced Materials」誌に掲載されました。

詳しい内容は大阪公立大学のプレスリリースをご覧ください。

論文情報

雑誌名：Advanced Materials（IF＝30.849）
論文タイトル：A Multi-Tasking Flexible Sensor via Reservoir Computing
著者：Seiji Wakabayashi, Takayuki Arie, Seiji Akita, Kohei Nakajima, Kuniharu Takei
DOI番号：10.1002/adma.202201663