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ミリ波 NRD ガイドのトポロジー最適設計と新素子の開発
Get PDF5G（第 5 世代）高速通信を支える基幹技術の一つとなるのが従来に比べ非常に高い周波数帯である
ミリ波帯の利用である．また，5G による自動運転，遠隔医療，ローカル 5G の実用にはミリ波技術が重要とな
る．最近の 3D プリンタの急速な高性能化は従来の解析的な設計手法のみならず，トポロジー最適化といわれる
素子構造最適化問題により得られた高性能素子の実用化を可能にしている．このトポロジー最適設計においては
様々な手法が提案されているが，現在，最も注目を集めている手法は人工知能の一つである発見的最適化手法で
あり，それによる素子性能最適化に関する研究が重要である．従来の手法に比べ解析の高速化及び素子の高性能
化の実現が重要なポイントとなる．本論文ではミリ波伝送線路の一つである NRD ガイドのトポロジー最適設計
による素子性能向上について報告する．journal articl
Topology Optimal Design of NRD Guide Devices Using Function Expansion Method and Evolutionary Approaches
Get PDFIn order to increase communication capacity, the use of millimeter-wave and terahertz-wave bands are being actively explored. Non-radiative dielectric waveguide known as NRD guide is one of promising platform of millimeter-wave integrated circuits thanks to its non-radiative and low loss nature. In order to develop millimeter wave circuits with various functions, various circuit components have to be efficiently designed to meet requirements from application side. In this paper, for efficient design of NRD guide devices, we develop a topology optimal design technique based on function-expansion-method which can express arbitrary structure with arbitrary geometric topology. In the present approach, recently developed two-dimensional full-vectorial finite element method (2D-FVFEM) for NRD guide devices is employed to improve computational efficiency and several evolutionary approaches, which do not require appropriate initial structure depending on a given design problem, are used to optimize design variables, thus, NRD guide devices having desired functions are efficiently obtained without requiring designer's special knowledge.journal articl
Transfer language selection for zero-shot cross-lingual abusive language detection
Get PDFWe study the selection of transfer languages for automatic abusive language detection. Instead of preparing a dataset for every language, we demonstrate the effectiveness of cross-lingual transfer learning for zero-shot abusive language detection. This way we can use existing data from higher-resource languages to build better detection systems for low-resource languages. Our datasets are from seven different languages from three language families. We measure the distance between the languages using several language similarity measures, especially by quantifying the World Atlas of Language Structures. We show that there is a correlation between linguistic similarity and classifier performance. This discovery allows us to choose an optimal transfer language for zero shot abusive language detection.journal articl
Heavy Snowfall and Snow Damage in the Sapporo Metropolitan Area during 2021-22winter (Part3) －Characteristics of the weather that brought about heavy snow－
Get PDF2021－2022 年冬期に札幌都市圏には4 回のまとまった降雪（通称ドカ雪）があり，交通網のマヒなど社会
的影響が大きかった．これらの降雪は，低気圧型，冬型，西岸小低気圧型の降雪パターンによってもたらさ
れた．札幌の降雪は風向きに影響され，岩見沢のような寒気の多寡との相関関係は無いことがわかった．journal articl
仮想同期発電機制御による再生可能 エネルギー電源を含む電力系統の安定化に関する研究
Get PDF北見工業大学博士（工学）温室効果ガス排出量削減のため，世界的に再生可能エネルギーの導入量が増加してい
るが，再生可能エネルギー電源の大半がインバータ等のパワーエレクトロニクス変換器
を介して電力系統に接続される電源（以後インバータ電源）である。インバータ電源は
従来の同期発電機と異なり系統に同期しない非同期電源であり，インバータ電源の系統
連系量が増加すると従来の同期発電機の発電出力が減り，系統のもつ慣性・同期化力が
減少することが指摘されている。慣性・同期化力が減少した系統は安定度が低下し，落
雷等に起因する地絡事故が発生した際に電圧が回復せず電源が一斉に解列して大停電
を引き起こすことが指摘されており，海外では実際の発生事例も報告されている。本研
究は，再生可能エネルギー電源を有する電力系統において，落雷などによって地絡事故
が発生した際の電力系統の安定度の向上を目的としており，その手法として現在注目さ
れている仮想同期発電機制御を採用した。仮想同期発電機制御は仮想的に同期発電機が
持つ慣性・同期化力を模擬する制御で，インバータ電源に導入することで，再生可能エ
ネルギーの系統連系量を増加させても系統の慣性・同期化力が減少することを防ぐこと
に貢献するため，更なる再生可能エネルギーの導入量の拡大，促進に繋がる画期的な技
術である。
本研究では，系統に連系された永久磁石同期発電機（Permanent Magnet Synchronous
Generator: PMSG）から成るウィンドファーム(Wind Farm: WF)と蓄電池に仮想同期発
電機制御の一形態である仮想慣性制御を実装した協調仮想慣性制御システムを提案し，
その電力系統の安定化効果に関して検討・評価を行う。これは，協調仮想慣性・無効電
力制御と非対称Hysteresis Deadbandを組み合わせた全く新しいシステムで構成され，定
常時にはPMSG風力発電機はMPPT(Maximum Power Point Tracking)運転を行い，過渡時
のみ出力抑制制御であるDeloaded運転に移行することで定常時に最大効率で発電させ
ながらも過渡時には出力を増減させることを可能とする新しい制御手法である。その結
果，再生可能エネルギー電源であるPMSG風力発電機自身が系統周波数変動抑制能力を
有することで更なる風力発電の導入拡大に寄与できるだけでなく，同時に系統制御のた
めに導入されている蓄電池の容量を大幅に低減できることも示した。次に，インバータ
電源に仮想同期発電機の機能を持たせ，従来の同期発電機との制御性能の比較に関する
解析・評価も行い，更に，ガバナやAVRによる遅れ成分を考慮しない仮想的な同期発電
機との比較も行い，インバータ電源との性能優劣に関する評価を行った。この結果は，
仮想同期発電機制御システムの設計に関して一つの重要な指針を与えるものである。doctoral thesi
積雪・融雪・降雨を考慮した氷板厚計算式に関する検討
Get PDF寒冷地河川の河川管理・河川工事を行う上で，アイスジャム発生前に現れる解氷の時期の推定が求められている．解氷時期を推定する指標として，氷板厚の計算値は重要な指標となっている．本研究の目的は氷板厚計算式の精度向上である．係数を氷板厚と積雪深に応じて変動させて，水深を融雪と降雨に応じて変動させる計算モデルを構築し検討を試みた．検討の結果，本計算式の計算値は，従来よりも精度が高いことを確認した．また，本検討により，河氷上の積雪深は陸上の積雪深よりも小さい可能性が推察された．過冷却または降雪によって河川内に晶氷が発生し，流下する晶氷が氷板下に滞留して，晶氷の氷化により氷板が厚くなる現象について，計算上の最小水温を適切に設定すれば表現が出来る可能性を示した．journal articl
Optimal design of broadband non-radiative dielectric guide devices using binary genetic algorithm and 2D-FVFEM
Get PDFIn this paper, a class of broadband non-radiative dielectric (NRD) guide devices based on digital material are presented using optimal design technique. The NRD guides to be discussed here include low crosstalk crossing waveguide, T-branch, 90°-bend, and Z-bend waveguide. To reduce the computational efforts, we employ recently proposed 2D-FVFEM as simulation method. Based on digital material optimization strategy, binary genetic algorithm is implemented to obtain an optimal device structure in the design region. To achieve the desired properties, we introduce a unique one-two symmetric conditions for the structural optimization. Hence, the designed crossing, T-branch, 90°-bend, and Z-bend, respectively, achieve high transmission efficiencies greater than 99.5%, 49.5%:49.5%, 99.4%, and 99.9% at operating frequency 60 GHz, and, furthermore, achieve broadband property as well in the frequency ranges of 58 –64, 58–62, 59–62, and 59–63 GHz. The numerical results of 2D-FVFEM are also verified by 3D-FVFEM. Owing to excellent performances, the proposed NRD guide devices can be useful in a lot of millimeter-wave circuit and system applications.journal articl