日本電気（以下、NEC）、東北大学、北海道大学、RTi-cast、LocationMindは、内閣府が主導する戦略的イノベーション創造プログラムの研究課題「スマート防災ネットワークの構築」において、津波におけるハザードとその社会影響を予測し、最適な災害対応を提示する「津波災害デジタルツイン」を開発開始。また、同事業の推進にあたり、実証のパートナーや導入を検討する沿岸部自治体や民間事業者を募集する。
同事業では、2011年に発生した東北地方太平洋沖地震津波災害の教訓をもとに開発した「リアルタイム津波浸水被害予測システム」を高度に発展させ、「ハザード予測層」「社会影響予測層」「最適対応層」の3つの機能から構成される「津波災害デジタルツイン」の開発・社会実装を推進。2023年8月から東北大学サイバーサイエンスセンターで運用を開始したNECの「SX-Aurora TSUBASA」を中核とするスーパーコンピュータ「AOBA」や、国内のスーパーコンピュータを活用して、日本の津波災害に対するレジリエンス向上に貢献するという。
津波災害デジタルツインの構造は以下のとおり。
- ハザード予測層：地球観測データや、社会基盤のセンシングデータをリアルタイムで取り込み、シミュレーション技術を活用することで、津波浸水範囲や浸水被害などのハザードの予測を行う。地震発生から5分を目安に空間分解能10メートルという詳細な津波浸水予測を完了させる
- 社会影響予測層：ハザード予測層から得られる浸水予測データをもとに、建物被害や人流への影響を予測。特に携帯電話位置情報を活用した人流データなど社会動態データを取り込むことで、機械学習を活用した曝露人口のリアルタイム予測や人流の滞留予測などの社会への影響・被害の予測が可能となる。また、平常時においても人流データの時系列のモニタリングにより、大きな人流変化がある大規模なイベントや災害の発生を検知する
- 最適対応層：ハザード予測層と社会影響予測層からのデータを入力として、予測される社会への影響・被害を最⼩化・回避するための最適な対応を、SX-Aurora TSUBASAによる疑似量⼦アニーリング技術および量子アニーリング技術を併用し、組み合わせ最適化問題とし導き出す。量子技術により得られた最適解が現実世界での望ましい災害対応となるように検証していく
今後、2027年度までに津波災害デジタルツインの完成を目指し、プロトタイプシステムを2025年度までに構築し、高知県、仙台市、東海地方での実証を進める。また、津波災害をケーススタディーとして、将来的には他の災害への拡張も目指すとしている。
