1989年に打ち上げられた「あけぼの」は現役の地球磁気圏観測衛星として, 磁場・電場・電波・プラズマ粒子などの観測を行なっている. 当研究グループはそのうち低周波の電磁波観測を担当し, 観測モードの選定, 取得データの解析を総括する. 磁気圏中にはプラズマに起因する様々な 電磁波動が存在するが, これらはそれぞれ発生過程でのプラズマダイナ ミクスや伝搬途上の媒質の情報を含んでおり, その発生・伝搬機構の解明は 磁気圏全体のグローバルな物理を知る重要な手がかりとなる.

あけぼの衛星は, 今後さらに3年程度の運用が予定され, 過去10年間に, 全観測器から得られたデジタルデータは約1Tbyte, また低周波電磁波動は それ以外にアナログデータをオーディオテープ約20,000本分取得している. 太陽活動度の周期である11年目を迎え, これら全観測データを活用した 新たな知見の習得が急務である. 本研究課題では, スペクトルの特徴解析に 基づく分類と, インテリジェントな多次元発見的解析アルゴリズムの開発により, 長期観測で得た巨大データセットから太陽活動度・地磁場活動・高度・緯度・ ローカルタイム・季節など各種パラメータに依存する電磁波現象の 特性を広汎な時間スケールで多次元相関解析し, 従来の理論では予想 できなかった磁気圏物理量間の因果関係などの知識発見を行なうことをめざす.

この方法を効率化するため, 全観測期間のデータを一次レベルデータとして オンライン化する. 現実的にオンラインで保存可能で, かつ様々な解析に 必要十分な一次処理データの形式を検討し, このデータ形式を 磁気テープに納められた生データから流れ作業的に抜き出し, オンラインデータベースに登録するシステムを構築する.

2. 波動スペクトルの特徴抽出アルゴリズムの開発 磁気圏内で観測される波動現象は, その発生機構や伝搬特性に応じて, 様々な種類に分類できる. 一次処理されたオンラインデータを元に, スペクトルの特徴を効率よくとらえ波動の分別を自動的に行なうための アルゴリズムを開発する.

3. 他観測機で得られたキーパラメータ参照システムの開発 得られた数多くの波動データの一括統計処理には, 太陽活動度・地磁場活動・ 電子およびイオンのエネルギーとピッチ角分布, イオンの組成比など, 他観測器によって得られた数多くのキーパラメータが必要となる. これらのキーパラメータに加え, 季節・観測高度・観測緯度・ ローカルタイムなどの要素を加えた多次元情報を参照しながら波動データの 統計解析を行なうための計算機システムの開発を行なう.

最後に, 開発されたスペクトルの特徴抽出アルゴリズムを元に, オンライン化された過去10年計約 30,000 軌道にわたる一次処理データから, 各種波動現象の観測インデックスを作成する.

1太陽周期にわたる長期観測データをもとに, 波動の活動度の各種パラメータ に対する依存性や, 波動活動の経年変化, さらには波動分布に基づく 地球磁気圏の構造変化について, 計算機の力による知識発見を行ない, 結果を考察する.