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内堀 昭寛; 堂田 哲広; 青柳 光裕; 曽根原 正晃; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*; 田中 正暁; 江沼 康弘; 若井 隆純; et al.
Nuclear Engineering and Design, 413, p.112492_1 - 112492_10, 2023/11
被引用回数：1 パーセンタイル：72.91(Nuclear Science & Technology)ナトリウム冷却高速炉に代表される革新炉に対し、安全性評価やそれに基づく設計最適化を自動で行うARKADIAを開発している。通常運転もしくは設計基準事象の範囲で設計最適化を行うARKADIA-Designについては、核特性-熱流動-炉心変形のマルチレベル連成解析手法等を中心技術として開発し、その基本的機能を確認した。シビアアクシデントまで含む範囲で安全性評価を行うARKADIA-Safetyの基盤技術として、炉内/炉外事象一貫解析手法の整備を進め、仮想的なシビアアクシデント事象を解析することで基本的機能を確認した。また、炉外事象に対する解析モデルの高度化、設計最適解の探索工程を合理化するAI技術の開発に着手した。
二神 敏; 山野 秀将; 栗坂 健一; 氏田 博士*
Proceedings of proceedings of PSAM 2023 Topical Conference AI & Risk Analysis for Probabilistic Safety/Security Assessment & Management, 8 Pages, 2023/10
原子力発電所のPRAの効率的・効果的な社会実装を目指したイノベーションを創出するため、AI,デジタル化技術を活用して、運転時のPRAにおけるフォルトツリー(FT)作成、及び信頼性データベース構築に着目してAIツールを開発する。本報では、AIツールの開発計画とFT自動作成ツールの開発状況について報告する。
大島 宏之; 浅山 泰; 古川 智弘; 田中 正暁; 内堀 昭寛; 高田 孝; 関 暁之; 江沼 康弘
Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 9(2), p.025001_1 - 025001_12, 2023/04
本論文は、安全性や経済性に関する要求、カーボンフリーエネルギー源としての要求に適合する革新的原子炉の設計を創出するためのARKADIAについて、概要及び開発計画をまとめたものである。ARKADIAは、安全設備を含めたプラント設計及び運転を最適化するための、人工知能(AI)を活用した数値解析を実現する。最先端の数値解析技術と、過去の研究開発プロジェクトで得たデータや知見を格納した知識ベースを、AIと融合させるシステムである。開発の第一フェーズでは、ナトリウム冷却高速炉を対象としてARKADIA-DesignとARKADIA-Safetyを個別に開発する。続く第二フェーズでは、既存の軽水炉に加え、コンセプト,冷却材,構造,出力の異なる多様な革新炉に適用可能な一つのシステムに統合する計画である。
中島 憲宏; 青木 恵子*
東京大学人工物工学研究センター2017年度研究年報, p.51 - 53, 84, 2018/12
人工物工学研究センターの客員人工物工学研究部門は、その第三期活動において、社会に科学技術を一層浸透させる社会科学的方法論の確立を目指して、産業社会等の立場から共同研究や研究協力を進めている。社会の中の人工物工学(Socio-Artifactology)研究と人工物と人との相互作用(Human-Artifactology)研究の二課題について、提案された工学的方法論や手段あるいは社会とのかかわり方等を応用分野の観点から考察していくことを旨として、社会実験や計算機内実験等を通して活動している。また、応用分野における二課題の基礎基盤研究をニーズ指向的に進めた。
中島 憲宏
日本原子力学会誌ATOMO
, 59(8), p.34 - 38, 2017/08
シミュレーションを設計過程において活用するためには、それを使いこなす技術の他に、シミュレーションが紡ぎ出す膨大なデータの読解力が必要である。設計案に対するシミュレーション解の分析や評価過程に、人工物工学が提唱する「どの視点も取り入れた仮説・法則や行為を導出するためのアブダクション基盤」を取り入れ、想定外や見落としなどを最小化できるように人工知能などを活用したデータ解析技術の取り組みなどを概観する。
佐々木 明; 城 和貴*; 柏木 裕恵*; 渡辺 知恵美*; 鈴木 学*; Lucas, P.*; 大石 雅寿*; 加藤 太治*; 加藤 雅敏*; 加藤 隆子*
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.7, p.348 - 351, 2006/00
原子分子データベースは基礎科学,産業応用で利用されているが、広い分野からの需要を満たすには、現在手作業に頼っているデータ収集,評価を効率化することが不可欠である。われわれは、従来の原子データベースの構築の方法を分析し、原子分子データが記載されている論文の収集,論文中の重要データの抽出,具体的な図表のデータの読み取り,数値化の3つの段階に分け、コンピュータの活用による作業の効率化の方法の検討を行った。まず、論文の収集に関しては、多くの学術雑誌がオンライン化されていることを利用し、アブストラクトを自動的に収集することができる。次に、核融合研などにこれまでに蓄積されている、原子分子データが記載されている論文との類似性を計算することで、収集された論文の中から原子分子データが記載されている論文を選びだすことができると考えられる。本研究では、参照アブストラクトとの類似性のためにLVQ(Learning Vector Quantization)法によるテキスト分類の方法を用い、用意されたサンプルが原子分子データを含む論文かどうかの適合性を判定する実験を行い、結果の評価を行う。本研究は、会津大,奈良女子大,核融合研のグループが論文ダウンロードソフトの開発,テキスト分類ソフトの開発評価,参照用データの提供等の各要素を分担して行う。
吉田 一雄; 横林 正雄; 田辺 文也; 川瀬 勝美*; 古宮 明敏*
JAERI-Data/Code 2001-023, 118 Pages, 2001/08
JAERI-Data-Code-2001-023.pdf:8.65MB
JACOSは、原子力発電所の異常時における運転員の認知行動と原子炉系の挙動が影響を及ぼし合ったマンマシンシステムの挙動を模擬する計算機シミュレーションシステムである。マンマシンシステムの評価に際して、運転員の認知行動とそれに影響を受けた原子炉系の挙動に関する詳細な情報の提供を目的とする。シミュレーションシステムは、動的に結合された運転員モデルと原子炉モデルから成る。前者では、AI手法の一つである「黒板」モデルに基づく分散協調推論手法を用いた。異常への対応のための認知行動は、Rasmussenの梯子モデルを参考にした。ルールベース行動は、If-Thenタイプルールの知識表現を用いてシミュレーションした。また、知識ベース行動を模擬するために機能的知識を多層流れモデル(Multilevel Flow Modeling)で表現し、それを定性理論で探索する方法を開発した。さらに、認知特性として短期記憶での容量の限界と減衰,注意の狭窄,知識の想起の特性をモデル化した。また、原子炉モデルは、詳細熱水力解析コードRELAP5/MOD2を核として開発した。本報告書は、JACOSのマニュアルとして、第1部には両モデルの説明,第2部には、プログラムのインストールの手順,運転員モデルの知識の作成方法,シミュレーションの実施手順,結果の分析方法,第3部ではシミュレーション実行例について記す。
鈴土 知明
統計数理研究所共同研究リポート138, p.19 - 24, 2001/03
原子力プラント等の大規模システムの制御に人工知能技術の応用が研究されはじめて久しいが、それらは従来の計測制御系の延長であり、運転員と同等な能力を有した人工知能の開発を目的にしたものではない。この理由はこれまでの人工知能が結局は人間の命令によって動作するものであり、独立または自発的な存在ではないからである。本研究は、自発的な行動ができる人工知能の開発を目的とした一連のセルオートマトン研究の1つであり、本報告では特に、「記憶」能力に必要であると考えられるセルパターンの結晶化がどのようなセルオートマトンについて共通して起きるかを考察した。また、人工知能の多機能性に関連して、わずかなルール変化で自己組織化パターンをさまざまに変化させるセルオートマトンを考案した。
野村 俊文
保健物理, 35(1), p.127 - 135, 2000/03
高温工学試験研究炉(HTTR)の放射線管理モニタの設置にあたっては室内に漏洩する放射性ガス、ダストの監視に重点を置き、多数のサンプリング端を設けることとした。また、排気筒から放出するトリチウムの監視のために、膜分離型トリチウムモニタを設置して希ガスと分離した形で精度よく測定が行えるようにした。そのほか、音声型現場警報表示器を設置し過度の作業者の被ばくを防止するなどの工夫をしている。さらに、監視の強化と効率化をはかるために、放射線管理用の計算機システムを設置した。計算機システムは約20台のパソコンで構成したクライアントサーバシステムであり、OSにはウィンドウズNTを使用した。モニタ指示計のデータは10秒毎に収集し、原子炉建屋内各フロア及び放射線管理室等に設置したデータ表示用パソコンで監視画面等を表示できるようにした。また、AI開発ツールを使用した異常診断機能も設けた。
吉田 一雄
日本原子力学会誌, 41(1), p.10 - 11, 1999/00
ヒューマンファクタ研究の一環として実施しているマンマシンシステムの評価の研究の中で、評価のためのツールとして計算機を用いたマンマシンシステム動特性シミュレーションシステム:JACOSの開発を進めている。システムは、異常時における運転員の状況の把握、対応策の決定などの認知過程のシミュレーションを目指している。これまでに異常時の原子炉システムの挙動をシミュレーションする原子炉モデルとそのときの運転員の認知的ふるまいをシミュレーションする運転員モデルで構成されるシステムの原型版を作成した。運転員モデルは、人工知能技術を利用して異常時の認知過程、知識表現と探索法、認知特性等をモデル化した新たなプログラムを開発した。原子炉モデルとしては、詳細熱水力解析コード:RELAP5/MOD2とPWR簡易シミュレータの計算プログラムを結合したプログラムを作成した。
須田 一則; 谷 賢; 吉川 信治
PNC TN9410 98-023, 29 Pages, 1998/03
原子力プラントの運転・保守における経済性や安全性の向上を図るべく様々な研究が行われている。我々は既存のプラントにおいて運転員及び保守員が果たしていた役割を代替しうる人工知能を用いた制御システム及び自律ロボットシステムの概念構築を進めている。その要素技術として、保守員の頭脳に代わるシステムである知的保全管理システムの開発を実施している。知的保全管理システムは、保守員が実施している予防保全・事後保全に関する機能、すなわち、プラント内の保全管理に係わる状態の監視、機器の異常検知、保守・補修に係わる保全方策の策定を自律的に行うことが必要である。本報告書では、予防保全における状態監視に注目して、機器の状態監視、異常診断に必要なセンサーの健全性評価システムを開発した。そのシステム構成としては近年大規模プラントにて検討されている人工知能技術の分散協調手法を採用し、エージェント毎に信号の送受信を行う通信機能及び関連機器の特性モデルを分散配置するシステムを開発した。FBRプラントの水・蒸気系を対象にシステムを構築し、試験を行った結果、各エージェント間の協調により、故障の程度をファジーアルゴリズムにより定量的に表すことを可能とした。また、故障診断評価機能のためにエージェント間相互評価によって導かれた推定値は、故障センサーの代替評価とすることができる。
尾崎 禎彦; 須田 一則; 吉川 信治; 小澤 健二
PNC TN9410 96-101, 40 Pages, 1996/04
原子力プラントの安全性,信頼性向上を目的とした運転制御の高度化,知能化の観点から,プラントで人間(運転員,保守員)が運転制御,保守において果たしている役割を人工知能で代替することを目指し,平成3年から原子力クロスオーバー研究の一環として自律型プラントの開発を進めてきている。自律型プラントにおいては,運転制御,保守保全に係わる人工知能や知的ロボットが必須であるが,それらが有効,かつ,適応的に稼働するためには,プラントに関する膨大な量の知識,情報の中から,必要な知識,情報が適切な形,タイミングで遅滞なく,これら人工知能や知的ロボットに与えられる必要がある。自律型プラントにおける知識ベースの特徴として,原子力プラントの設計,運転,保守といったプラントの全ライフサイクルをカバーする多様で,大規模なものとなること,そして,プラント運転制御の使用に耐え得る実時間性が保証されたものであることが必要となる。この知識ベースの,正にこの大規模であることと実時間性との両立が可能となる知識ベースの構築,運用手法,方式の開発が愁眉の課題となっている。大規模実時間知識ベースシステム構築に関する研究開発は,平成6年度からのクロスオーバー研究第2期の中で実施に着手された。平成7年度には,自律型プラントにおける人工知能の役割を整理し,また,過去の軽水炉での事故例における事象進展に対応した運転員操作を整理,分析し,自律型プラントという人工知能システムでの知識ベースに期待される機能と課題について検討した。自律型プラントにおける大規模・実時間知識ベースの基本概念と機能に関して,特に,診断を含めたプラント運転制御における診断推論機構と知識,また,大規模と実時間の両立のための知識の共有化と動的合成,再配列,さらには,未知,未経験事象への対応という点からの学習による知識の更新(修正)の必要性を明らかにした。本報告では,軽水炉での事故例の整理,分析結果を含めてこの知識ベースの基本概念と機能についての検討結果を報告する。
佐山 隼敏*; 鈴木 和彦*; 島田 行恭*
PNC TJ1612 96-001, 84 Pages, 1996/03
HAZOPは、国内外において数多くのプラントプロセスに適用され、その有用性が高く評価されている。しかし、実プラントの解析を進めるためには多大の労力と時間を要する。このような問題に対して、計算機によりHAZOPを支援するためのシステムが提案されている。本報告書では、動力炉・核燃料開発事業団の委託により(株)三菱総合研究所が開発したHAZOP支援システムをいくつかのプラントに適用し、支援システムの汎用性を確認するとともにいくつかの問題点を提示する。プロセスプラントには制御回路などの電気回路を含むが、これら回路に対するHAZOPの手順を示す。さらに、システム工学の入出力の概念を基礎とし、論理型人工知能言語Prologを用いて開発したHAZOP自動解析システムについて報告する。異常の因果関係の分類を行い、要素の異常に関するデータをデシジョンテーブルにより整理し、データベースとして計算機に格納しておく、知識ベースとして計算機に入力する対象プロセス固有の情報を基に、ずれに対する原因、影響をデータベースの検索により取り出し、HAZOPの解析結果として出力する手法である。
炉物理研究委員会; 原子力コード研究委員会
JAERI-M 93-033, 246 Pages, 1993/03
第8回「原子力におけるソフトウェア開発」研究会が炉物理研究委員会と原子力コード研究委員会の共催により1992年11月11日と12日の両日、日本原子力研究所東海研究所において開催された。本研究会では、(1)次世代の原子炉設計システム、および(2)再処理施設の安全評価用ソフトの最先端に関する14件の報告があった。本報告書はこれらの発表論文の内容を収録している。
下桶 敬則
機械設計, 33(8), p.117 - 122, 1989/08
人工知能研究者が、紙の上で考え、計算機上で実現しようと躍気になっている人工知能的な機械というものが、すでにそれとは気付かれないで、現実のプラントで成長しているのかも知れない。本論文は、先ず二つの事実について報告し、これから上の推論を導いている。事実の1つは、束京大学で実施されている研究で、人工知能手法によって原子力発電所運転員の思考行為をシミュレートする計算機上のモデル、いわゆる「運転員モデル」である。このモデルはまだ実現していない。もう一つは、最新鋭の原子力発電所(中央制御室)の現状の分析である。両者を対比させ、「運転員モデル」で語られている基本のしくみが、異なった媒体の上に、即ち、現実のプラントを構成する機械複合系の中に、すでに実現していると結論している。
横林 正雄; 西山 琢也*
異状検出・予知のためのセンサと信号処理技術; 異常の検出と予知, p.226 - 238, 1988/00
人工知能の応用分野である知識工学を用いたエキスパートシステムと呼ばれている診断システムの開発が近年急速に広まってきた。原研ではTMI事故以来原子力プラントで発生した事故の診断システムの開発を行ってきたが、当時より本手法を用いて研究開発を進めた結果DISKETシステムが完成した。本報告ではエキスパートシステムの診断能力等について解説した。
篠原 慶邦
Artifical Intelligence and Other Innovative Computer Applications in the Nuclear Industry, 8 Pages, 1987/00
原子炉の最適制御問題に関して、簡略化されたモデルに対して得られた理論的厳密解や数値解の結果についての知識や計算機シミュレーションによって得られる動特性についての知識、及びその他の原子炉運転上の工学的知識を基に、実際の原子炉に対して準最適な制御を行うための制御論理を簡単な推論機構を用いて構成する方法について述べた。
Gerd, D.*; Albinet, F.*; 斎藤 公明; 武宮 博; 町田 昌彦; 江口 哲也*; Smolders, E.*; Blackburn, C.*; Heng, L.*
no journal, ,
Under the situation of a major nuclear accident with adverse consequences for food production and agricultural systems, due to an uncontrolled release of large amounts of radionuclides, remediation of farmland requires accurate environmental data. Area-wide radiation mapping and soil information are such data which play a major role. Radiation mapping help prioritize where and how to remediate, and soil information assist in selecting the optimal agricultural measures. Through the international research network under the IAEA funded Coordinated Research Project D1.50.19 on "Remediation of Radioactive Contaminated Agricultural Land", the Joint FAO/IAEA Centre of Nuclear Techniques in Food and Agriculture investigated how artificial intelligence tools can be used to assist decisions makers in their efforts to provide such information. This presentation will provide three examples.
二神 敏; 山野 秀将; 栗坂 健一; 氏田 博士*
no journal, ,
原子力発電所のPRAの効率的・効果的な社会実装を目指したイノベーションを創出するため、AI, デジタル化技術を活用して、運転時のPRAにおけるフォルトツリー(FT)作成、及び信頼性データベース構築に着目してAIツールを開発する。本報では、AIツールの開発計画について報告する。
神崎 訓枝; 皆川 龍平; 曳沼 裕一; 迫田 晃弘; 西村 善行
no journal, ,
人形峠環境技術センターでは安全最優先で日々の業務に取り組んでいるが、最新の情報処理技術を応用することでさらなる安全性の向上が期待できる。そこで、我々は、人工知能を取り入れた安全作業支援体制の構築を試みている。ここでは、人工知能によるテストデータを用いたデータ解析例を報告する。3万件を超える一般労働災害の概要を収集し、文章から重要単語を抽出するため、形態素解析をしてTF-IDF (Term Frequency-Inverse Document Frequency)を求め、機械学習によるクラスタリングを行った。その結果、同じような性質を有する一般労働災害のクラスタが表れ、同じ事象(骨折など)に対して考えられるいくつかの要因を予想できる可能性が示唆された。今後は、作業概要-リスク-要因-改善策の無数の組み合わせを人工知能に考えさせられるように改良し、実用化に向けた検討を行っていく。
