超音波プローブによるスイープ発振制御技術(オリジナル超音波システムの開発技術)
音圧データの解析結果に基づいた、オリジナル超音波伝搬制御技術(超音波システム研究所)
叩いて超音波の伝搬現象を測定・確認する実験(超音波システム研究所)
音圧測定解析に基づいた、超音波の発振制御技術ーー低周波の共振現象と、高周波の非線形現象を制御する、超音波プローブのスイープ発振技術ーー(超音波システム研究所)
オリジナル超音波システム(音圧測定解析、発振制御)を利用した、超音波制御実験(超音波システム研究所)
小型振動子(40kHz)を利用した超音波伝搬制御技術!!
複雑に変化する超音波の利用状態を、
音圧や周波数だけで評価しないで
「音色」を考慮するために、
時系列データの自己回帰モデルにより解析して
評価・応用しています
例 治具の設計、洗浄部品の配置、・・・
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超音波システム研究所
http://ultrasonic-labo.com/
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<脱気・マイクロバブル発生液循環システム> ultrasonic-labo
超音波データの統計数理(R言語による解析)
超音波システム研究所は、
超音波利用に関して、
<統計的な考え方>を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
<統計的な考え方について>
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
<モデルについて>
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
<モデルと現状のシステムとの関係性について>
( 考察する場合の注意事項 )
1)先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります
2)モデルの本質を考えるためには、
圏論(注)を利用することが有効だと考えています
(実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています)
注:圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論
<論理モデルの作成について>
(情報量基準を利用して)
1)各種の基礎技術(注)に基づいて、対象に関する、
D1=客観的知識(学術的論理に裏付けられた理論)
D2=経験的知識(これまでの結果)
D3=観測データ(現実の状態)
からなる 「情報データ群 」、DS=(D1,D2,D3) を明確に認識し
その組織的利用から複数のモデル案を作成する
2)統計的思考法を、
情報データ群(DS)の構成と、
それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
によって情報獲得を実現する思考法と捉える
3) AIC の利用により、
様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する
4) 作成したモデルに基づいて
超音波装置・システムを構築する
5) 時間と効率を考え、
以下のように対応することを提案しています
5-1)「論理モデル作成事項」を考慮して
「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する
5-2)実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する
5-3)検討メンバーが合意できるモデルにより
装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
上記の参考資料
1)ダイナミックシステムの統計的解析と制御
:赤池弘次/共著 中川東一郎/共著:サイエンス社
2)生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
:和田孝雄/著:講談社
ポイントは
表面弾性波の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象(注1)として
対処することが重要です
注1:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象








超音波利用に関して、
<統計的な考え方>を利用した
効果的な「測定・解析・評価方法」に関する技術を開発しています。
<統計的な考え方について>
統計数理には、抽象的な性格と具体的な性格の二面があり、
具体的なものとの接触を通じて
抽象的な考えあるいは方法が発展させられていく、
これが統計数理の特質である
超音波の研究について
「キャビテーションの効果を安定させるには統計的な見方が不可欠」
<モデルについて>
モデルは対象に関する理解、予測、制御等を
効果的に進めることを目的として構築されます。
正確なモデルの構築は難しく、
常に対象の複雑さを適当に"丸めた"形の表現で検討を進めます。
その意味で、
モデルの構成あるいは構築の過程は統計的思考が必要です。
<モデルと現状のシステムとの関係性について>
( 考察する場合の注意事項 )
1)先入観や経験は正しくないことがあると考える必要があります
2)モデルの本質を考えるためには、
圏論(注)を利用することが有効だと考えています
(実際に応用化学や量子論などで積極的に利用されています)
注:圏論は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論
<論理モデルの作成について>
(情報量基準を利用して)
1)各種の基礎技術(注)に基づいて、対象に関する、
D1=客観的知識(学術的論理に裏付けられた理論)
D2=経験的知識(これまでの結果)
D3=観測データ(現実の状態)
からなる 「情報データ群 」、DS=(D1,D2,D3) を明確に認識し
その組織的利用から複数のモデル案を作成する
2)統計的思考法を、
情報データ群(DS)の構成と、
それに基づくモデルの提案と検証の繰り返し
によって情報獲得を実現する思考法と捉える
3) AIC の利用により、
様々なモデルの比較を行い、最適なモデルを決定する
4) 作成したモデルに基づいて
超音波装置・システムを構築する
5) 時間と効率を考え、
以下のように対応することを提案しています
5-1)「論理モデル作成事項」を考慮して
「直感によるモデル」を作成し複数の人が検討する
5-2)実状のデータや新たな情報によりモデルを修正・検討する
5-3)検討メンバーが合意できるモデルにより
装置やシステムの具体的打ち合わせに入る
上記の参考資料
1)ダイナミックシステムの統計的解析と制御
:赤池弘次/共著 中川東一郎/共著:サイエンス社
2)生体のゆらぎとリズム コンピュータ解析入門
:和田孝雄/著:講談社
ポイントは
表面弾性波の利用です、
対象物の条件・・・により
超音波の伝搬特性を確認することで、
オリジナル非線形共振現象(注1)として
対処することが重要です
注1:オリジナル非線形共振現象
オリジナル発振制御により発生する高調波の発生を
共振現象により高い振幅に実現させたことで起こる
超音波振動の共振現象








ファンクションジェネレータと超音波プローブを応用することで、100MHz以上の超音波伝搬状態を利用可能にする超音波洗浄器実験(超音波システム研究所)