2025/06/18 更新

お知らせ

 

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トクダ サトル
徳田 悟
TOKUDA SATORU
所属
マス・フォア・インダストリ研究所 産業数理統計研究部門 准教授
マス・フォア・イノベーション連係学府 (併任)
情報基盤研究開発センター 附属汎オミクス計測・計算科学センター(併任)
シンクロトロン光利用研究センター (併任)
理学部 数学科(併任)
数理学府 数理学専攻(併任)
職名
准教授
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学位

  • 博士(科学) ( 2017年3月 東京大学 )

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: ベイズ推定による計測と数理モデリングの橋渡し

    研究キーワード: ベイズ統計、モデル選択、不確実性定量化、情報統計力学

    研究期間: 2020年4月 - 現在

論文

  • Inference of flow shear from reciprocating plasma potential measurements by means of Gaussian process regression 査読 国際共著

    Nishizawa, T; Manz, P; Tokuda, S; Grenfell, G; Sasaki, M; Inagaki, S; Kawachi, Y; Fujisawa, A

    PHYSICS OF PLASMAS   32 ( 3 )   2025年3月   ISSN:1070-664X eISSN:1089-7674

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physics of Plasmas  

    Reliable estimation of equilibrium flow shear from reciprocating probe measurements is challenging since the quantity of interest corresponds to the second derivative of the observable plasma potential. In addition, a time series of the plasma potential obtained by plunging a probe is affected by both the probe head position and plasma fluctuations, complicating the estimation of equilibrium components and their errors. We tackle this problem by employing Gaussian process regression that is able to infer even the derivatives of a spatial or temporal profile in the form of a probability distribution function. The proposed inference framework is validated by using synthetic data generated by gyrofluid simulations. While the inference result based on a single plunge is unstable in certain spatial locations, we have obtained reasonable agreement between the inference result and the true flow shear profile by combining data sets taken from several plunges.

    DOI: 10.1063/5.0254473

    Web of Science

    Scopus

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  • Equilibrium reconstruction of axisymmetric plasmas by combining Gaussian process regression and Markov chain Monte Carlo sampling 査読

    Nishizawa, T; Tokuda, S; Sanpei, A; Hasegawa, M; Yamasaki, K; Fujisawa, A

    PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED FUSION   67 ( 1 )   015006   2025年1月   ISSN:0741-3335 eISSN:1361-6587

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Plasma Physics and Controlled Fusion  

    Reliable equilibrium reconstruction is indispensable for understanding and controlling hot magnetized plasmas to achieve fusion reactors. In axisymmetric systems, current and pressure profiles that satisfy the force balance conditions are given by the Grad-Shafranov (GS) equation. While many novel approaches have been developed to swiftly and robustly find an optimum solution of the GS equation, approaches based on a single solution search may not be adaptable if diagnostics fail to provide sufficient constraints. Here, we investigate the solution space of the GS equation when only basic edge magnetic measurements are available. By combining Gaussian process regression and Markov chain Monte Carlo sampling within the Bayesian framework, we treat each current element as an independent variable and evaluate the probability distribution that describes all possible solutions. We have applied this inference frame to the geometry of the PLATO tokamak and shown that the flux surface locations can be determined relatively well only from 16 pick-up coils, 4 flux loops and a diamagnetic loop. On the other hand, the toroidal current density is inferred with limited success, and the inferences of the safety factor and pressure profiles are difficult. The characterization of possible choices of equilibria realized by this inference framework will help optimize diagnostic setups for equilibrium reconstruction.

    DOI: 10.1088/1361-6587/ad9521

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

    その他リンク: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/ad9521/pdf

  • Local structural modelling and local pair distribution function analysis for Zr–Pt metallic glass 査読

    Akihiko Hirata, Satoru Tokuda, Chihiro Nakajima, Siyuan Zha

    Scientific Reports   14 ( 1 )   2024年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-024-64380-2

講演・口頭発表等

委員歴

  • 情報計測オンラインセミナーシリーズ   運営委員   国内

    2024年10月 - 現在   

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    団体区分:その他

学術貢献活動

  • 統計数学☓情報☓物質セミナー②〜高次元データの計測と統計解析〜

    役割:企画立案・運営等

    九州大学マス・フォア・インダストリ研究所  ( 九州大学 伊都キャンパス ウエスト1号館 D棟 4階 IMIオーディトリアム(Zoomミーティングによるハイブリッド開催) ) 2025年2月

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    種別:学会・研究会等 

    近年、「数学・統計・情報科学」と「物質・材料科学」の融合研究が盛んに取り組まれている。例えば、材料開発の加速を志向したマテリアルズインフォマティクスの進展が見られる。最近では、最先端の情報科学や計測科学、計算科学と融合し、物質・材料研究において、「分子・プロセス設計」、「機序の理解」、「物性・特性の予測」などの人間が本来行う研究活動の高度化・複雑化・自動化というフェーズに入っている。しかしながら、これらの研究を進める際に、それぞれの分野の基礎知識の獲得や融合研究を進める場の構築が難しく、汎用的に広がるまで高いハードルがある。そこで、本課題では、数学・統計・情報科学と物質・材料科学の研究者が相見え、情報交換や共同研究のためのネットワーキングを目的とする。本年度は、特に「情報計測」と「数学とマテリアルズDX」をサブテーマとして取り組む。

  • 九大データ駆動科学セミナー「計測技術と統計解析を基盤とした異分野共創」

    役割:企画立案・運営等

    九州大学マス・フォア・インダストリ研究所(大学院工学研究院および超顕微解析研究センターとの共催)  ( 九州大学伊都キャンパス ウエスト1号館D棟4階 IMIコンファレンスルーム(Zoomミーティングによるハイブリッド開催) ) 2025年2月

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    種別:学会・研究会等 

    参加者数:100

    計測技術とデータ解析の高度な融合により、それら単体では成し得ないブレイククスルーを目指す「計測インフォマティクス」と呼ぶべき研究領域が近年勃興しています。一方、データ解析の発展は数学や統計学が与える原理や理論保証に支えられています。逆にこうした実問題から得た着想が数学や統計学を発展させる契機と成り得ることも歴史が示しています。本セミナーでは物質科学を始めとした計測・解析分野と数学・統計学の研究者が互いのシーズとニーズを共有し、相互発展の可能性を探ります。

  • 統計数学☓情報☓物質セミナー①〜数学とマテリアルズDX〜

    役割:企画立案・運営等

    九州大学マス・フォア・インダストリ研究所  ( 九州大学 伊都キャンパス ウエスト1号館 D棟 5階 数理会議室(Zoomミーティングによるハイブリッド開催) ) 2025年1月

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    種別:学会・研究会等 

    近年、「数学・統計・情報科学」と「物質・材料科学」の融合研究が盛んに取り組まれている。例えば、材料開発の加速を志向したマテリアルズインフォマティクスの進展が見られる。最近では、最先端の情報科学や計測科学、計算科学と融合し、物質・材料研究において、「分子・プロセス設計」、「機序の理解」、「物性・特性の予測」などの人間が本来行う研究活動の高度化・複雑化・自動化というフェーズに入っている。しかしながら、これらの研究を進める際に、それぞれの分野の基礎知識の獲得や融合研究を進める場の構築が難しく、汎用的に広がるまで高いハードルがある。そこで、本課題では、数学・統計・情報科学と物質・材料科学の研究者が相見え、情報交換や共同研究のためのネットワーキングを目的とする。本年度は、特に「情報計測」と「数学とマテリアルズDX」をサブテーマとして取り組む。

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 計測データに根ざしたモデリング原理の革新

    2023年 - 2026年

    戦略的創造研究推進事業 (文部科学省)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

担当授業科目

  • 数理学講究第II

    2025年4月 - 現在   通年

  • 常微分方程式とラプラス変換

    2024年10月 - 現在   後期

  • 数理学講究第Ⅰ

    2024年10月 - 現在   後期

  • 数学展望I

    2024年4月 - 現在   前期

  • 確率・統計特論Ⅱ

    2023年12月 - 2024年2月   冬学期

  • 確率・統計特論Ⅰ

    2023年10月 - 2023年12月   秋学期

  • 数理統計学

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 数理統計学

    2022年4月 - 現在   前期

  • 統計数学・演習

    2021年10月 - 2022年3月   後期

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2024年  大阪大学  区分:集中講義  国内外の区分:国内 

    学期、曜日時限または期間:夏学期

大学全体における各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 現在   国際宇宙惑星環境研究センター委員

その他部局等における各種委員・役職等

  • 2024年4月 - 現在   その他 スタディグループ委員