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慶應義塾ITP派遣生からの現地報告書です


by keio-itp

カテゴリ:2013年コロンビア大学・竹内( 10 )

Week 11

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

本日、メンバーの前での最後のプレゼンテーションを無事終えました。
Feng先生をはじめ、メンバーもなかなか興味を持ってくれ、いい形で終えることができて何よりでした。
まだ確かではありませんが、この研究はメンバーの一人に引き継いでもらい、うまくいけば後に共同で論文を執筆することになりそうです。
ぜひそれを実現させるよう私も努力していきたいと思います。

改めて私が行った研究を簡単に紹介します。
テーマは、
Tracking of the center of rigidity for damage identification using an extended Kalman filter algorithm
です。
簡単に言うと、拡張カルマンフィルタを用いて、地震により構造物のどの部分が損傷しているのかをリアルタイムで同定しようというものです。

シミュレーションにおいて、
①損傷を考慮しない場合
②損傷を考慮する場合
の2パターンを仮定し、それぞれにおいて未知パラメータを同定した結果を以下に載せます。
それぞれ順に、偏心距離、水平剛性、回転剛性、水平減衰係数、回転減衰係数のトラッキング結果です。

①損傷を考慮しない場合
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②損傷を考慮する場合
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後者、損傷を考慮した場合の結果において若干の不安定さが伺えるものの、損傷を検知するという意味では十分な正確さを持っていると言えます。
しかしこれは忘却要素の導入の仕方によってまだ改善の余地があるため、今後の課題として取り組んでいきます。

結局、時間が足りず実験データを解析する段階まで進めなかったですが、日本に帰ってから振動台、鉄骨模型を用いて実験を進めていきたいと考えています。

最後に、先週末は研究室のメンバーとともにコロンビア大のアメフトの応援に行ってきました。
アメフトに関してはコロンビア大はかなりの弱さを誇り(笑)、案の定負けてしまいましたが、面白かったです。
今日はこれからコロンビア大のバスケを応援しに行ってきます!

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by keio-itp | 2013-11-26 06:57 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 10

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

先週からしばらくパソコンが使えない状況にあり、更新が遅れてしまいました。
申し訳ありません。

さて、研究の進捗ですが、ずっと悩み続けていた精度の問題をやっと解決することができました。
その原因はなんと、、、
運動方程式の一部の符号ミス。
何度も確認したつもりではあったのですが、このミスを見つけたときには愕然としました。。
でも解決してよかったです。

図は、それぞれ非損傷時の水平剛性、回転剛性、偏心距離のトラッキング結果です。
どれも安定した精度を保っています。

【非損傷時】
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損傷時のトラッキングに関しては、以前書いたように、EKFのアルゴリズムはパラメータに変化が生じる場合の同定を苦手とするため、アルゴリズムを改善しなければなりません。
そのためいくつかの論文を元に「忘却要素」の導入を試みていますが、それがなかなか難しく苦戦しております。
参考までに、非損傷時と同じアルゴリズムを用いた場合のトラッキング結果を示します。
先ほどと同様、それぞれ水平剛性、回転剛性、偏心距離のトラッキング結果です。

【損傷時】
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来週はThanksgivingがある関係で、研究室のメンバーの前で発表できるのは、今週の金曜日のMeetingがラストになってしまいそうです。
実験データの解析にも手を出し始めてはいますが、とりあえずは損傷時のトラッキングアルゴリズムを完成させて、納得のいくシミュレーション結果を発表できるよう今週はスパートをかけてがんばります。
by keio-itp | 2013-11-19 06:12 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 8

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

【Halloween】
先週の木曜日は、ご存知のとおりハロウィンでした。
世界一の町でのハロウィンは、予想通りとんでもないものでした!
私はJack Sparrowになりきってハロウィンパレードに参加し、6番街を練り歩きました。
それはそれはもうすごい人!

パレード中の6番街。警察も総動員で警備。
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メイクもしっかりしてもらいました(笑)。
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今まで本格的なコスプレをしたことがなかったのでかなり楽しかったです。
果たして日本に帰ってからまた着る機会があるのかどうか(笑)。

【研究】
引き続き偏心距離トラッキングのプログラムの改良に取り組んでいます。
改良の結果、以前に比べると安定性は向上したように思いますが、依然として精度が低いため更なる改善の必要があります。

偏心距離トラッキングの結果。
左が非損傷時、右が損傷時。
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EKFのアルゴリズムはパラメータが一定値の場合の同定を得意とするが、損傷等によりパラメータに変化が生じる場合の同定を苦手とする。
その改善を試みた論文をいくつか見つけたので、熟読してそのアルゴリズムを取り入れてみようと思います。

残りちょうど1ヶ月。
かなりの焦りを感じておりますが、実のある研究にすべく懸命に取り組んでいきます。
by keio-itp | 2013-11-05 06:13 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 7

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

先週末はいろいろとENJOYしました!

【スナップ撮影】
まず土曜日。
NYでフリーランスのカメラマンとして活動しているBryanと一緒にスナップ写真を撮りに行ってきました。
私もカメラが大好きなので、いろいろと教えてもらいながらの撮影は本当に楽しかったです!
さすがカメラマンだけあって、相当な腕の持ち主でした。
写真に対する価値観がけっこう広がった気がします。
かなりたくさん撮りましたが、その中でも気に入ったもの2つだけ載せておきます!
とりあえず、NYは基本どこを切り取っても絵になるので全然飽きないですね!

たまたま入った教会でやっていたミサ。
NYの教会はどこも訪問者を気持ちよくWelcomeしてくれます。
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ウォール街のサックス奏者。
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【ブルックリン散策】
日曜日。
ルームメイトとブルックリン散策してきました。
有名なフリマ、Brooklyn Fleaはマンハッタンを望む絶景の川沿いの公園で行われていました。
かなり規模が大きく、どれもこれもおしゃれなグッズばかりでした!
世界各国の食べ物のベンダーもいっぱいあり、青空の下景色とともに満喫しました!

150ベンダーが集まる大規模フリマ。
バックはマンハッタン!
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そのあとはBrooklyn Breweryというビール工場へ行ってきました。
日曜日ということもありかなりにぎわっていました。
やっぱりできたての生ビールは本当においしいですね!
Brooklyn Breweryはかわいいグッズもたくさんあり、ビールグラスと缶バッジをゲットして大満足です。

ロゴがかわいいBrooklyn Brewery。
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その後はもともと工場だったのを改築した高級ホテル、Wythe Hotelのルーフトップバー’The Ides’でマンハッタンの夜景を望みながらおしゃれなカクテルを飲み、帰路につきました。
雰囲気に酔いしれて、本当に幸せなひとときでした!

気持ちを切り替えて、今日からまた研究に励んでいきます。
by keio-itp | 2013-10-29 05:03 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 6

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

こちらに来てもう残すところ半分となってしまいました。
本当にはやい。はやすぎる。。

研究のペースはいまのところ順調かなと感じています。
構造物の損傷を検知するための、剛心位置をトラッキングするプログラムがほぼほぼ完成し、今はシミュレーションの最終仕上げを行っているという感じです。

【剛心位置トラッキング】
左の図が非損傷仮定時、右の図が10秒後の損傷仮定時のトラッキングの結果です。
非損傷仮定時はうまくトラッキングできていますが、損傷仮定時は損傷が起こった直後から不安定な挙動を示しています。
今はこの現象を解明すべく取り組んでいる状況です。
単にシミュレーションの設定に問題アリ、というのが濃厚。

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さて、先週末はついに念願のNiagara Fallsへ行ってきました!

【Naiagara Falls】

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とっても壮大でした!
水しぶきがすごすぎてびっしょびしょになりました!
ただ、正直思ったより小さかったです、期待しすぎてたかも(笑)。
まわりもカジノとかホテルとかだらけでなんか雰囲気台無しでした。
もっと大自然のなかにあると思ってたのに。
でも今まで見てきた滝とは一線を画す規模で、感動しました!

NY生活も残り半分、一日一日を大切に過ごしていきたいと思います。

【追記】
そういえば、これまでとある出張中の教授のオフィスをお借りして優雅に研究していたのですが、先々週末その教授がお帰りになったためオフィスを追い出されてしまいました。。
ほかの居場所を与えていただけるはずだったのですが、前に書いたとおりコロンビア大はセキュリティーがかなり厳しく、観光ビザのみでの訪問学生にはアクセスキーを与えられないということで、先週から図書館やラウンジを転々とする日々を余儀なくされてしまっています、とほほ。。
Feng先生も交渉してくださっているのですが、どうやら最後までこの転々生活になってしまいそうです。

コロンビア大では、修士の学生はもちろんのこと、博士課程の学生でもオフィスが与えられられるとは限らないという状況のようです。
見た感じ確かにオフィスの数に対して学生が溢れかえっている気がします。
決してこれがアメリカのスタンダードではないはずですが、つくづく日本での研究環境は恵まれていたなあと思う今日この頃です。
by keio-itp | 2013-10-22 04:13 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 5

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

先週はおしゃれな町Brooklynを散策したり、全米最大の動物園Bronx Zooに行ってきたりしました。

【Bedford】
Brooklynの中でも特におしゃれな町、Bedfordを散策しました。
おしゃれなカフェ、おしゃれな古着屋、おしゃれなバーなどなど、いちいちおしゃれでした(笑)。
どの風景を切り取っても絵になります。
夕暮れ時、East River沿いの公園へ行き、マンハッタンをバックに写真を撮ってもらいました。風を感じながら(笑)。
寒くて夜まではいませんでしたが、かなりいい場所だったのでまた今度夜景を見に来ようかなと思います。

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【Bronx Zoo】
全米最大の動物園だそうです。
モノレールに乗りながらのサファリや、ラクダ乗り体験などいろいろなアトラクションがあり楽しかったです。
でも全米最大という割には動物そんなに見てない気がします。ちょっと残念。
きれいな鳥が普通に歩道に出てきたりしていて、動物たちはのびのびと暮らせてるんだろうなあという感じでした。

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研究に関しては、ただいまシミュレーションプログラムの作成中です。
なかなか一筋縄には行かず、今週も引き続きプログラムを組んでいく予定です。
来週、再来週あたりから実験データを用いた解析に移れるよう取り組んでいきます。
by keio-itp | 2013-10-15 01:21 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 4

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

今日でちょうどこっちに来て1ヶ月がたちました。
時の流れのはやさに驚愕しています、、
最初のうちはいろいろトラブル続きではやく日本に帰りたいと思った時期もありましたが、いまでは友達も増え、ルームメイトにも恵まれ、すっかりこっちでの生活が気に入って毎日非常に充実しています。

研究に関して。
先週の金曜日、定例のResearch Meetingにて、自分の研究プランについてプレゼンしました。
Feng先生をはじめとし他の研究室生も私の研究に興味を持ってくれ、無事この調子で進めていけそうです。
先週、ドクターのKevinにマンツーマンでEKFのプログラムの流れを指導してもらい、概ねプログラムの組み方を理解することができました。
Kevinは私のことを気にかけてくれていて、たまにオフィスまで様子を見に来てくれるし、質問しに行くと時間をさいていつも快く丁寧に教えてくれるので、本当に頼りになります。感謝。
まずは、シミュレーションをもとに提案手法が有効かを調べる必要があるので、そのプログラムを今日から組みはじめる予定です。

さて、昨日日曜日、ついに念願のゴスペルを聞きに行ってきました!

【ゴスペル】
First Corinthian Baptist Churchというハーレムにある教会に行ってきました。
ミサに参加することになるのですが、近年では観光客も快く受け入れてくれ、ゴスペルツアーもたくさんあるようです。
私はツアーは利用せず、ルームメイトと一緒に早起きして行ってきました。基本的にツアー嫌いなので(笑)。

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教会内部です。
イメージとはまったく違い、まるで劇場のようでした。
十字架は見当たらず、ステージにはドラム、ピアノ、太鼓等さまざまな楽器がセッティングしてありました。
ほんとに教会なのかこれは(笑)。
そしていよいよ念願のゴスペル、、、、

それはそれはもう感動でした!!
第一声から鳥肌がブワーーーーッとたち、きれいすぎて涙が出そうでした!
途中から徐々に人々が立ち上がりだし、最終的には皆立ち上がって一緒に歌ったり、隣前後同士ハグしたりで最高の盛り上がりでした!
想像していたものとは正直全然違うものでした。
私は無宗派ですが、祈りにもいろいろなスタイルがあるんだなということを思い知らされました。
ただ、ゴスペル後のお説教の時間はかなり長く、途中退出は失礼に当たるので結構きつかったです、、
でも、ほかにもゴスペルが聞ける教会はたくさんあるようなので、これから日曜日に教会通いしようかなと思います。
by keio-itp | 2013-10-08 04:38 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 3

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

いよいよNYも寒くなってきました。
冬服はPコート1枚しか持ってきてないので、あったかいアウターでも買おうかなと思ってます。

研究の進捗状況ですが、先週はテキスト、論文等を用いてひたすらカルマンフィルタに関する知識を詰め込み、カルマンフィルタとは何者かをやっと理解できてきたところです。
いまMATLABでプログラムを作りはじめようとしているのですが、なかなか難しく日々格闘中です。
テーマももう少し詳細に設定しました。
「Tracking of the stiffness center for damage identification of bridge structure using Kalman filter algorithm」
「カルマンフィルタを用いた剛心位置推定による橋構造物の損傷同定」
ということで、今週の金曜のResearch Meetingで自分の考えを簡単にプレゼンし、内容を詰めていく予定です。
本当にあっという間に9月が終わってしまい、このままではまずいと若干焦りを感じております。
今月からより一層気を引き締めて研究に取り組んでいきます。

先週の金曜日、Feng先生の息子さんがアメリカのボーイスカウトにおける最高勲章「Eagle Scout」を受賞したということで、その祝賀会に招待していただきました。

【Eagle Scout Honor】
一番左がいつも明るいFeng先生、真ん中が息子さんです。
右から2番目の方は、Maryland大学でSHM(構造ヘルスモニタリング)の研究をされているLivingston先生で、元Eagle Scoutだそうです。
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私は元々知らなかったのですが、やはりかなり名誉な勲章らしく、オバマ大統領をはじめとする政界のお偉いさん方からかなりの数の手紙が届いていました。
すごすぎてわが息子のように誇らしかったです(笑)。

週末にはついにエンパイアステートビルからの夜景を堪能してきました。

【マンハッタンの夜景】
左の青白く光っている部分がTimes Square、真ん中の奥のほうに見えるのがCentral Park、右のビル群の足元がGrand Central Terminalです。
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それはそれはもううっとりでした。
86階という日本のビルではありえない高さにもびっくりしました。
でも個人的にはパリのエッフェル塔から見た夜景が依然として1位ですね(笑)。
今度はマンハッタンの外側からマンハッタンの夜景を臨みたいと思います!
by keio-itp | 2013-10-01 04:02 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 2

こんにちは。
コロンビア大学の竹内です。

NYに来て2週間が経ち、こちらの生活にも慣れ、生活リズムも整ってきました。
毎朝(?)セントラルパークをジョギングしてから登校し、18時過ぎに学校を出る日々を送っています。

さて、研究室に訪れてから数日はセキュリティーの関係で居場所がなかったのですが、先週ようやくオフィスが与えられました。

【オフィス】
とある教授のオフィスをお借りしいます。
写っているのは私と同じ時期に入学した、笑顔が素敵なトルコ人ドクターのEkinさんです。
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コロンビア大学では、日本のように何人もの研究室生がひとつの部屋で研究するスタイルとは異なり、大体2人に1部屋ずつ小さな部屋が与えられるようです。
なのでメンバー全員が顔を合わせるのは、基本的には毎週金曜に行われる週1回のResearch Meetingのみということになります。
少し寂しいですね。
でもちょくちょくドクターの方々がしゃべりに来てくれるので、楽しく研究できています。

先週の金曜日、Feng先生がEkinさんと私のWelcomeの意味をこめて、ピザパーティーを開いてくださいました。

【ピザパーティー】
研究室のメンバーだけでなく、ラボマネージャー、ほかの研究室のメンバー、さらには通りかかった人たちも交えてわいわい頂きました。
さすがオープンな国だなと思いました。
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研究に関してですが、概ねテーマが決まりました。
「EKF(Extended Kalman Filter)を用いた橋のリアルタイム損傷検知」を行うことになりました。
日本での研究とは異なる内容ですが、EKFに関しては以前勉強する計画を立てていましたし、損傷推定に関する視野を広げるという意味でも非常に興味深い研究ができそうです。
研究プロセスを決めて、いよいよ今週から本格的に研究に取り組んでいきます。
by keio-itp | 2013-09-24 03:56 | 2013年コロンビア大学・竹内

Week 1

はじめまして。
理工学研究科修士1年の竹内 翼と申します。

今回、ITPプログラムにて9/7~12/4の三ヶ月間、コロンビア大学へ派遣していただくことになりました。
はじめに、このような機会を与えてくださった三田先生、数理科学科の先生方、国際担当の大上さんをはじめとするすべての方々にこの場をお借りして感謝の意を示したいと思います。ありがとうございます。

さて、NYへやってきて一週間が経ちました。
この一週間は一言で言うと「波乱」の一週間でした。

先週の火曜日、早速自宅にて自分のMacとiPhoneが盗難にあってしまいました。それも自分が夜寝ている間にです。
ちゃんと部屋の鍵は閉めていたはずなのですが、、、
特に部屋内が荒らされた形跡等はなく、カメラ、現金等は無事で、見事にその2つだけが盗まれてしまいました。
すぐにNY市警に出向き、事情を説明するものの、911を通さないと受け付けられないだのここにきても盗難証明は発行できないだの、ただただ態度が大きいだけで何もアクションを起こしてくれず、全く役に立ちませんでした。
日本の海外旅行保険会社に問い合わせるも、この例は適用できない可能性が高く、確認してすぐに折り返し連絡するとは言ったものの、5日経った昨日、やっとのことで連絡が来たかと思いきや、「今回の件は保険を適用できません」の一言で終了。対応の悪さにかなりイライラしました。
結局この件は泣き寝入りすることになりそうです、、、
ただ、もし犯人がいる間に目が覚めてしまっていたら殺されていたかもしれないということを考えると、ゾッとする一方で、自分自身は怪我もなく無事で本当によかったです。
気持ちを切り替えて、今週からしっかり研究に励んでいこうと思います。
みなさんもNYへいらっしゃる際は、本当にお気をつけください。

さて、幸先の悪いスタートとなってしまいましたが、先週は研究室メンバー全員に向け、自分のやってきた研究を紹介し、研究室の教授であるFeng先生とともにこの3ヶ月の研究テーマについて話し合いました。
まだ詳しくは決まっていませんが、「橋の損傷検知」を軸に研究を進めていくことになりそうです。
研究を進めるにあたり、ドクターの方々から色々アドバイスを頂き、まずはEKF(Extended Kalman Filter)、ERA(Eigenvalue Realization Algorithm)等、システム同定のアルゴリズムについての基礎知識を学ぶ予定です。

【コロンビア大学の中央広場】
NYという大都会にも関わらずかなり敷地が広く、芝生も多くとても気持ちがいいです。
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【Times Square】
週末にはかの有名なTimes Squareに行ってきました。
日曜日ということもあり、おびただしい数の観光客でにぎわっていました。
一度でいいからここで年を越してみたいものです。
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by keio-itp | 2013-09-17 01:42 | 2013年コロンビア大学・竹内