JP7048928B2 - 動的ペアリングおよび比較に基づく大気汚染源認識 - Google Patents
動的ペアリングおよび比較に基づく大気汚染源認識 Download PDFInfo
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Description
PT(t,i)=HT(t,i)+VT(t,i)
ΔPollution(t,i)=Pollution(t,i)-Pollution(t-1,i)
汚染物質影響度=ΔPollution(t,i)-PT(t,i)
ただしPTは汚染物質の物理的輸送、tは測定の時間、iは格子状セル番号、HTは水平輸送、VTは垂直輸送、SpatGradは汚染の空間的勾配、DirHWは水平風の方向、SpeedHWは水平風の速度である。
Similarity(i,j)=1/Σw|features(i)-features(j)|
ただしiおよびjは各格子状セルを識別する格子状セル番号、featuresは格子状セルの空間的または時間的特徴にグループ化され、wは各特徴に関連付けられたユーザ定義による重み、||は距離関数である。静的比較は、対の格子状セルの空間的特徴の高い静的類似度を有する、対の格子状セルを決定することに基づく。例えば格子状セルiおよびjのSimilarity関数が、ユーザにより決定された静的閾値より大きい場合、格子状セルは静的類似度を有する。静的類似度を有する対の格子状セルを決定した後、PSDプログラム110A、110Bは、格子状セルの間で、汚染物質影響度値、および高い動的類似度を有する格子状セルの平均汚染物質影響度値を比較することができ、ここで動的類似度は、格子状セルの時間的特徴に基づいて、格子状セルiおよびjのSimilarity関数を計算することによって決定される。統計的有意性(p<0.05)を持つ、より高い汚染影響度値を有する格子状セルは、放出源を有する格子状セルである。統計的有意性は、図4に示されるように、時間をかけた格子状セル汚染物質影響度値を、対の格子状セルの平均汚染物質影響度値と比較することによって決定され得る。
オンデマンド・セルフサービス:クラウド消費者は、サービスのプロバイダとの人的対話なしに必要に応じて自動的に、サーバ時間およびネットワーク・ストレージなどの、コンピューティング能力を一方的に用意することができる。
広いネットワーク・アクセス:能力はネットワークを通して使用可能であり、標準の機構を通じてアクセスされ、これは異種のシンまたはシック・クライアント・プラットフォーム(例えば携帯電話、ラップトップ、およびPDA)による使用を促進する。
リソース・プーリング:プロバイダのコンピューティング・リソースは、異なる物理および仮想リソースが需要に従って動的に割り当ておよび再割り当てされながら、マルチ・テナント・モデルを用いて複数の消費者にサービスするようにプールされる。消費者は一般に、もたらされるリソースの正確な位置に対する制御性または知識をもたないが、抽象化のより高いレベルにおいて位置を指定する(例えば国、州、またはデータセンタ)ことが可能になり得るという点で、位置からの独立性の観念がある。
迅速な融通性:能力は、いくつかの場合には自動的に、速やかにスケール・アウトし、または速やかにスケール・インするように迅速にリリースされるように、迅速におよび弾力的に用意され得る。消費者には、用意するために使用可能な能力は無限であるように見えることが多く、任意の時点で任意の量において購入され得る。
測定されたサービス:クラウド・システムは、サービスのタイプ(例えばストレージ、処理、帯域幅、およびアクティブ・ユーザ・アカウント)に適した、何らかのレベルの抽象化における計量能力を活用することによって、リソース使用を自動的に制御および最適化する。リソース使用量は監視され、制御され、報告されて、利用されるサービスのプロバイダおよび消費者の両方に対して透明性をもたらす。
ソフトウェア・アズ・ア・サービス(SaaS):消費者にもたらされる能力は、クラウド・インフラストラクチャ上で稼働するプロバイダのアプリケーションを使用することである。アプリケーションは、ウェブ・ブラウザ(例えばウェブ・ベースの電子メール)などのシン・クライアント・インターフェースを通して、様々なクライアント・デバイスからアクセス可能である。限られたユーザ固有のアプリケーション構成設定を可能性のある例外として、消費者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、ストレージ、さらには個別のアプリケーション能力を含む、基礎をなすクラウド・インフラストラクチャを管理も制御もしない。
プラットフォーム・アズ・ア・サービス(PaaS):消費者にもたらされる能力は、プロバイダによってサポートされるプログラミング言語およびツールを用いて作成された、消費者により作成されたまたは取得されたアプリケーションを、クラウド・インフラストラクチャ上にディプロイすることである。消費者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、またはストレージを含む基礎をなすクラウド・インフラストラクチャを管理も制御もしないが、ディプロイされたアプリケーション、および場合によっては環境構成をホストするアプリケーションに対する制御性を有する。
インフラストラクチャ・アズ・ア・サービス(IaaS):消費者にもたらされる能力は、処理、ストレージ、ネットワーク、および他の基本的なコンピューティング・リソースを用意することであり、消費者は任意のソフトウェアをディプロイおよび稼働することができ、これはオペレーティング・システムおよびアプリケーションを含むことができる。消費者は、基礎をなすクラウド・インフラストラクチャを管理も制御もしないが、オペレーティング・システム、ストレージ、ディプロイされたアプリケーションに対する制御性、および場合によっては選ばれたネットワーク化構成要素(例えばホスト・ファイアウォール)の限られた制御性を有する。
プライベート・クラウド:クラウド・インフラストラクチャは、専ら組織のために運用される。これは組織またはサード・パーティによって管理することができ、構内または構外に存在し得る。
コミュニティ・クラウド:クラウド・インフラストラクチャは、いくつかの組織によって共有され、共通の関心(例えばミッション、セキュリティ要件、ポリシー、およびコンプライアンス考慮事項)を有する特定のコミュニティをサポートする。これは組織またはサード・パーティによって管理することができ、構内または構外に存在し得る。
パブリック・クラウド:クラウド・インフラストラクチャは、一般大衆または大きな業界グループに対して使用可能とされ、クラウド・サービスを販売する組織によって所有される。
ハイブリッド・クラウド:クラウド・インフラストラクチャは、独自のエンティティのままであるが、データおよびアプリケーション可搬性(例えばクラウド間の負荷バランスのためのクラウド・バースティング)を可能にする標準化されたまたは独自開発の占有技術によって一緒に結び付けられた、2つ以上のクラウド(プライベート、コミュニティ、またはパブリック)の複合体である。
54A 携帯電話
54B デスクトップ・コンピュータ
54C ラップトップ・コンピュータ
54N 自動車コンピュータ・システム
60 ハードウェアおよびソフトウェア
61 メインフレーム
62 RISCアーキテクチャ・サーバ
63 IBM(R)xSeries(R)システム
64 IBM(R)Blade Center(R)システム
65 ストレージ
66 ネットワーク化
67 ネットワーク・アプリケーション・サーバ・ソフトウェア
68 データベース・ソフトウェア
70 仮想化
71 仮想サーバ
72 仮想ストレージ
73 仮想ネットワーク
74 仮想アプリケーション
75 仮想クライアント
80 管理
81 リソース供給
82 計量および価格設定
83 ユーザ・ポータル
84 サービス・レベル管理
85 SLA計画および達成
90 作業負荷
91 マッピングおよびナビゲーション
92 ソフトウェア開発およびライフサイクル管理
93 仮想教室教育配信
94 データ分析処理
95 トランザクション処理
96 仮想マシン再配置処理
100 ネットワーク化コンピュータ環境、コンピューティング環境
102 クライアント・コンピューティング・デバイス
104 プロセッサ
106 データ記憶装置
108 ソフトウェア・プログラム
110A、110B 汚染源決定プログラム
112 サーバ
114 通信ネットワーク
116 データベース
118 汚染測定データ
120 測地データ
122 気象データ
200 大気汚染源決定プロセス
221 格子
222 空間的特徴
224 時間的特徴
231 汚染寄与値比較表
300 内部および外部構成要素のブロック図
302a、b 内部構成要素
304a、b 外部構成要素
320 プロセッサ
322 RAM
324 ROM
326 バス
328 オペレーティング・システム
330 有形記憶デバイス
332 R/Wドライブまたはインターフェース
334 コンピュータ・マウス
336 ネットワーク・アダプタまたはインターフェース
338 ポータブル有形記憶デバイス
340 デバイス・ドライバ
342 キーボード
344 コンピュータ・ディスプレイ・モニタ
500 機能抽象化レイヤ
Claims (12)
- 汚染源の位置を決定するための、プロセッサによって実施される方法であって、
地理的エリアに関連付けられた複数の汚染測定データ、複数の測地データ、および複数の気象データを受け取るステップと、
前記地理的エリアの格子を生成するステップであって、前記生成した格子は、前記地理的エリアを複数のセルに仮想的に分割する、前記ステップと、
前記受け取った複数の汚染測定データ、前記受け取った複数の測地データ、および前記受け取った複数の気象データを、前記生成した格子内のセルに関連付けるステップと、
前記セルの汚染物質影響度値を決定するステップであって、
前記複数の汚染物質の垂直輸送および水平輸送に基づいて、前記複数のセルの複数の汚染物質の物理的輸送効果を決定するステップであって、前記垂直輸送は前記複数の気象データから抽出された垂直風測定値によって決定され、前記水平輸送は前記複数の気象データから抽出された水平風測定値によって決定される、前記ステップと、
前記セルに関連付けられた前記汚染測定データから、前記複数の汚染物質の前記物理的輸送効果を差し引くことに基づいて前記セルの前記汚染物質影響度値を計算するステップと
を含む、前記決定するステップと、
前記複数のセルはそれぞれ前記決定された汚染物質影響度値を有し、前記複数のセルの対の比較に基づいて前記汚染源を特定するステップと、
前記特定した汚染源に関連付けられた前記地理的エリア上の前記位置を表示するステップと
を含む前記方法。 - 前記汚染測定データが、測定値が取られた日付、測定の時間、センサの位置、および汚染の規模などのフィールドを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のセルの対の比較に基づいて前記汚染源を特定する前記ステップは、
セル番号に基づいて前記複数のセルから第1のセルを決定するステップと、
類似度値が静的閾値より大きいことに基づいて前記複数のセルから第2のセルを決定するステップであって、前記類似度値は、前記第1のセルの空間的特徴および前記第2のセルの前記空間的特徴に基づいて決定される、前記ステップと、
第1のセル汚染影響度値が、第2のセル汚染影響度値より高いと決定するステップと、
前記第1のセル汚染影響度値が、前記第2のセル汚染影響度値より高いと決定する前記ステップに基づいて、前記汚染源を前記第1のセルとして特定するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記空間的特徴は、前記複数のセル内の複数の山の百分率表示、前記複数のセル内の複数の都市インフラストラクチャの百分率表示、前記複数のセル内の複数の作物畑の百分率表示、前記複数のセル内の森林の百分率表示、前記複数のセル内の複数の草地の百分率表示、および前記複数のセル内の複数の貯水池の百分率表示からなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記第1のセル汚染影響度値が、前記第2のセル汚染影響度値より高いと決定する前記ステップは、
前記第1のセルと前記第2のセルとの間の動的類似度値を決定するステップと、
前記動的類似度値および前記第1のセル汚染影響度値に基づいて、前記第1のセル汚染影響度値が前記第2のセルより高いと決定するステップと
を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記動的類似度値は、前記第1のセルの複数の時間的特徴および前記第2のセルの複数の時間的特徴に基づいて決定する、請求項5に記載の方法。
- 前記第1のセルの前記複数の時間的特徴および前記第2のセルの前記複数の時間的特徴は、複数の大気の温度値、前記複数の大気の湿度値、および前記複数の大気の圧力値からなる群から選択される、請求項6に記載の方法。
- 前記複数のセルの対の比較が、各セルにおける測定値への、汚染物質の二次形成効果の影響度を除去する為に行われる、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記二次形成効果が、汚染源からの汚染物質が地球の大気と相互作用する時に生じる化学的プロセスである、請求項9に記載の方法。
- 汚染源の位置を決定するためのコンピュータ・システムであって、
1つまたは複数のプロセッサ、1つまたは複数のコンピュータ可読メモリ、1つまたは複数のコンピュータ可読有形記憶媒体、および前記1つまたは複数のメモリの少なくとも1つを通じた前記1つまたは複数のプロセッサの少なくとも1つによる実行のための前記1つまたは複数の有形記憶媒体の少なくとも1つに記憶されたプログラム命令を備え、前記コンピュータ・システムは、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法の各ステップを実行することができる、前記コンピュータ・システム。 - 汚染源の位置を決定するためのコンピュータ・プログラムであって、
プロセッサに、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法の各ステップを実行させるための前記コンピュータ・プログラム。
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