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Positivity-Preserving Numerical Methods for Belousov-Zhabotinsky Reaction
Get PDFThe existence of positive solutions to the system of ordinary differential
equations related to the Belousov-Zhabotinsky reaction is
established. The key idea is to use a new successive approximation
of solutions, ensuring its positivity. To obtain the positivity and
invariant region for numerical solutions, the system is discretized as
difference equations of explicit form, employing operator splitting
methods with linear stability conditions. Algorithm to solve the
alternate solution is given.journal articl
Characteristics of hydrate-bound gas retrieved at the Kedr mud volcano (southern Lake Baikal)
Get PDFWe reported the characteristics of hydrate-bound hydrocarbons in lake-bottom sediments at the Kedr
mud volcano in Lake Baikal. Twenty hydrate-bearing sediment cores were retrieved, and methanestable isotopes of hydrate-bound gases (δ13C and δ2
H of − 47.8‰ to− 44.0‰ V-PDB and− 280.5‰
to− 272.8‰ V-SMOW, respectively) indicated their thermogenic origin accompanied with secondary
microbial methane. Powder X-ray difraction patterns of the crystals and molecular composition of
the hydrate-bound gases suggested that structure II crystals showed a high concentration of ethane
(around 14% of hydrate-bound hydrocarbons), whereas structure I crystals showed a relatively low
concentration of ethane (2–5% of hydrate-bound hydrocarbons). These diferent crystallographic
structures comprised complicated layers in the sub-lacustrine sediment, suggesting that the gas
hydrates partly dissociate, concentrate ethane and form structure II crystals. We concluded that a high
concentration of thermogenic ethane primarily controls the crystallographic structure of gas hydrates
and that propane, iso-butane (2-methylpropane) and neopentane (2,2-dimethylpropane) are encaged
into crystals in the re-crystallisation processjournal articl
エゾシカ肉のおいしさのリアルタイム計測
Get PDF野生鳥獣の駆除とジビエ利活用が全国的な展開を示す中，北海道ではエゾシカの食用としての利用は1割程度であることから，ジビエ利活用促進のための新たな取り組みが必要不可欠である．我々は，電気的な特性からエゾシカのおいしさを評価し，その解析に従来難しいとされてきた等価回路モデルを選定しなくても簡易な近似で等価回路モデルと遜色ない解析結果が得られるという新たな手法を見出した．更に，従来の化学的な手法や官能検査によるおいしさ評価も行い，電気的な特性との相関について検討した．我々の提案する手法は，リアルタイム計測であることから，食品分野などへの応用が大いに期待される．journal articl
Isotopic fractionation of CO2 hydrate between gas and hydrate phases
Get PDFCO2ハイドレート生成時の炭素同位体分別については，軽い CO2分子がハイドレート相に包接されやすいとの報告があるが，情報が極めて少ない．本研究では，CO2ハイドレートを人工的に生成し，広い温度範囲における CO2 の炭素同位体分別の測定を行なうとともに，その同位体分別から予想される同位体分子種間の CO2ハイドレート平衡圧の違いについて調べた結果についても合わせて報告するjournal articl
オブジェクト検出による積雪粒子画像の自動判定 －雪質判定モデルの作成－
Get PDF積雪断面観測における雪質の判定は，多くの場合，観測者の目視に基づくものであるため，結果に個人差
が生じやすい．本稿は，積雪粒子画像の粒子検出に着目した雪質の自動判定手法について，新たな知見をま
とめる．白川ら（2019）は，Microsoft Azure のCustom Vision を利用して雪質判定用のモデルを作成し，単独
雪質の画像で高い判定精度を得た．一方，複数の雪質，特にこしまり雪，こしもざらめ雪を含む画像では判
定精度に課題を残した．そこで今回は複数の雪質を含む画像に対応するため，Custom Vision のオブジェクト
検出に着目し，新たな雪質判定モデルを構築した．journal articl
雲量スケール（10分雲量）
Get PDF雲量とは空の全天に占める雲の割合のことで、観測者の目視により判断する。
雪や雨など天気を決める大気現象がある場合はそれを優先し、大気現象がない場合は雲量で天候を判定する。日本式の場合は雲量を0〜10の13段階（0+と10-がある）で表し、雲量0～1が快晴、2〜8が晴れ、9～10が曇りである。
この雲量スケールは目視による雲量判定の一助となるように作成したもので、写真は2017～2018年冬期に北見工業大学敷地内にて撮影した。
作成日 2020年7月7日learning objec
ジオセルを用いたのり面保護に関する研究
Get PDF北見工業大学博士（工学）近年，気候変動による異常気象により，記録的な豪雨が数多く発生するようになり，斜面災害のリスクが高まっている．約30年前と比較し， 1時間降水量50mm以上の降雨が発生する回数は現在の約1.4倍となっており， 1時間降水基80mmも同様の傾向である．また，これまで土砂災害のリスクが低かった地域でも記録的な豪雨が観測され，甚大な被害がもたらされている．これに加え，北海道のような積雪寒冷地におけるのり面では，冬期の凍上現象や凍結融解作用，春期の融雪水の影響を受けて崩壊に至ることがよく知られている．積雪寒冷地におけるのり面・斜面は，冬期間の凍上現象や凍結融解作用，さらに春先の融雪水の影響といった「寒冷地特有の要因」で崩壊に至ることが多い．具体的には，冬期に凍結線がのり面表層から内部に移動すると，表層部分が凍結し，凍土が形成される．凍土の厚さは凍結線の進行に伴って増加するが，厚く発達した凍土層はのり面内の水分の排出を妨げる遮水層となりうる．特に，のり面背後から地下水の供給がある場合，水分は逃げ場を失った状態となって地下水位が上昇し，のり面内部では間隙水圧が上昇する．これが春期になると，のり面に形成された凍土層は温度上昇に伴って表層から融解し，積雪寒冷地におけるのり面・斜面は崩壊に至ることになる．
そこで本研究では，以上の背景の下に，積雪寒冷地における凍結融解作用を受けたのり面の表層が，春先の融雪水や夏季の大雨によって崩壊することを防ぐ対策として，柔軟性の高いジオセルを用いたのり面保護工の機能や効果，施工性を明らかにすることを目的とした．そこで，ジオセルのり面保護工を実物大の盛土斜面に施工し，凍結融解挙動や盛土内水位などの計測とともに，排水パイプの組合せに関する検討を行った．その後，北海道北見市の旧北見競罵場跡地を活用したオホーツク地域創生研究パーク内にある建設残土を整形して湧水環境を模擬したのり面を構築し，ジオセルの規格や中詰材の種類，不織布や排水パイプの効果に関する検討も追加し，更には特殊ふとんかご工との比較も目的とした様々なケースで実験した．
これらの結果を踏まえて，最終的には，これまでの特殊ふとんかご工やのり枠工などに代わる新たなのり面保護工として，砕石を充填したジオセルが持つ耐侵食性や透水性に関する機能を有したまま，浸透抑制機能の付加や緑化も可能な，砕石層と砂質土層の2層のジオセルからなるのり面保護工を考案し，実物大実験による動態観測を行った．また，この中でのり面上に設置したジオセル層の滑動力に関する計測も行い，のり面上に打設する長尺アンカーバーの削減による省力化についても検討した．doctoral thesi
積雪寒冷地における小段排水溝の変状メカニズムの解明とその対策に関する研究
Get PDF北見工業大学博士（工学）長大な道路のり面では表面水の流速低減や点検用の通路として，のり面の途中に小段が設けられる。小段にはのり面内への降雨や表面水の浸透を防ぐ目的で，排水溝を設置することが推奨されている。しかしながら，積雪寒冷地では凍上現象によって小段排水溝の破壊や接続部の段差，回転といった排水溝の連続性を損なわせる変状が発生する。このような損傷を放置しておくと，排水溝の変状の隙間から排水がのり面内に浸透し，最終的に崩壊を引き起こす恐れが生じてしまう。このため，小段排水溝の凍上被害については古くから研究がなされており，小段排水溝の破壊についてはそのメカニズムが明らかにされているが，国転についてはこれを合理的に説明した論文は存在しない。
そこで本研究では，凍上による小段排水溝の回転メカニズムを解明することを目的として，被災箇所の現地調査，排水溝の凍上・融解沈下挙動を再現した室内模型実験，供用中の道路のり面の小段に設置した排水溝の周辺地盤の温度や鉛直変位量を実測する現地計測を行った。さらに，本研究で明らかにした小段排水溝の凍上被害発生メカニズムを考慮した凍上対策についても検討した。
1. 凍上による小段排水溝の変状メカニズムを解明するため，被災箇所の現地調査，室内模型実験と現地計測を実施した。この結果，小段排水溝は小段平坦部の極表層で発生する凍着凍上現象によって，持ち上げられていることが明らかとなった。また，冬期の小段では積雪等の影響で横断方向に不等凍上が発生するため，小段排水溝の凍上量は谷側が山側に比べて大きくなり，この変位挙動の結果として，排水溝が山側へと回転していることがわかった。
2. 上記のメカニズムを踏まえて，縦断暗渠管やアスファル性遮水シートといった柔軟な材料で地盤の凍上・融解沈下挙動に追従して変形可能な小段排水溝を開発することを試みた。また，従来検討されてきた断熱工法や凍上の影響を受け難い施工方法についても検討を行った。この結果，それぞれの凍上対策の有効性と問題点を明らかにした。
3. 軽量で施工性が良く，排水性能の高いジオシンセティックス排水材を用いて耐凍上性を有する小段排水溝を開発することに取り組んだ。この結果，開発した小段排水溝が地盤の凍上・融解沈下挙動に追従して変形することができ，凍上によって損傷しないことが確認された。また，簡易通水性能試験によって，凍結・融解沈下を繰返した後にも通水性能が維持されていることが確認できた。doctoral thesi
The importance of the surface roughness and running band area on the bottom of a stone for the curling phenomenon
Get PDFCurling is a sport in which players deliver a cylindrical granite stone on an ice sheet in a curling hall toward a circular target located 28.35 m away. The stone gradually moves laterally, or curls, as it slides on ice. Although several papers have been published to propose a mechanism of the curling phenomenon for the last 100 years, no established theory exists on the subject, because detailed measurements on a pebbled ice surface and a curling stone sliding on ice and detailed theoretical model calculations have yet to be available. Here we show using our precise experimental data that the curl distance is primarily determined by the surface roughness and the surface area of the running band on the bottom of a stone and that the ice surface condition has smaller effects on the curl distance. We also propose a possible mechanism affecting the curling phenomena of a curing stone based on our results. We expect that our findings will form the basis of future curling theories and model calculations regarding the curling phenomenon of curling stones. Using the relation between the curl distance and the surface roughness of the running band in this study, the curl distance of a stone sliding on ice in every curling hall can be adjusted to an appropriate value by changing the surface roughness of the running band on the bottom of a stone.journal articl
A Note on Stock Price Prediction by Deep Learning
Get PDF本研究では，全結合ニューラルネットワークを用いた深層学習による株価予測について検討する．予測方法を提案し，その予測結果の有効性を投資シミュレーションによって確認する．journal articl