低次元モデルに基づく先端的流体制御調査研究会

Research committee on advanced fluid control based on reduced-order modeling

研究会の担当分野と目的

複雑流動現象に対するフィードバック制御や観測値に基づく流れ場の 状態推定 の実現に向けて 主に以下の アプローチから 理論的・実験的に調査研究を行う

複雑流体現象の制御は，モデルが Navier-Stokes方程式であることから，制御理論分野では研究が進んでいない対象であった．一方，流体分野で固有直交分解と呼ばれる統計学的手法の一つである主成分分析により，実験や数値シミュレーションデータから支配的なモードを抽出し，得られたモードに基づくNavier-Stokes方程式の低次元化が行われてきた．近年では，データ駆動科学・機械学習の急速な発展により，動的モード分解，クープマンモード分解，深層学習を用いてデータから直接低次元モデルを得ることができるようになった．本調査研究会設置の目的は，このような流体現象の低次元モデリング技術を積極的に援用した制御系設計や状態推定技術について調査・研究を行うことである．特に，制御への応用を念頭に入れ，流れ場の再構築にとどまらない制御に適した低次元化手法や，流体の低次元モデルに現れる特徴的な構造を抽出とその構造を有効に活用した制御手法を明らかにしたい．流体分野，計測制御分野，データサイエンス分野の学際的な連携に基づき，最先端の流体制御技術の構築を目指す．

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