数理の力技術を紡ぐ:巨大スマートなエネルギーシステムの実現に貢献

本研究室では、広い意味での「エネルギーをキーワードに

制御理論・情報理論・システム科学・ビッグデータ科学・数理最適化・ソフトウェア工学

をはじめとする幅広い学識を数理学の立場から応用する研究を行っています。

未来のエネルギーシステム=スマートグリッドは、幅広い時空間スケールの事象や現象の関わり合いで構成される巨大なシステムです。スマートグリッドでは、再エネなどの新エネルギーが主軸となるため、発電機や送電網などの電気機械的な特性だけでなく、気象状況や災害などの自然環境、電力消費者の人間行動、発送電事業者による営利活動など、多種多様な事物が複雑に絡み合います。

したがって、スマートグリッドの研究開発には、従来のエネルギーインフラ制御だけでなく

  • 機械学習による再エネ発電量やエネルギー消費量の予測

  • 行動経済学に基づくエネルギー消費行動の誘導

  • エネルギーキャリアとしての電気自動車や燃料電池自動車の活用

  • 新エネルギーに対する市民意識を向上するためのUXデザイン

など広範な技術や知見を包括的なシステムとして統合していくことが不可欠です。本研究室では、この挑戦的な課題に対して数理学的な抽象思考貢献することを目指しています。

研究テーマ例

(他にもスマート社会の実現に貢献する先進的な課題に挑戦しています)

モジュラ設計による分散制御理論の構築と応用

レトロフィット制御理論に基づき、多数の主体の独立した意思決定により大規模制御系を分散設計していくための数学的理論を研究しています。機械学習によるデータ適応型制御への展開も行っています。 [more] 文部科学大臣表彰受賞

数値シミュレーションプラットフォームGUILDA開発

システム制御分野の学生や研究者に対してエネルギー関連の研究開発を支援する数値シミュレーションプラットフォームGUILDA(Grid & Utility Infrastructure Linkage Dynamics Analyzer)の開発を行っています。 [more]

ロバスト最適化による再エネマネージメント手法開発

再エネの不確かさに対してロバストなエネルギーマネージメントを実現するための研究を行っています。時々刻々と変動する再エネ発電量は信頼度付区間予測や確率的予測として定式化しています。 [more]

メカニズムデザインに基づくエネルギー市場設計

計画値同時同量制度のもとでの前日エネルギー市場を2ステージロバスト最適化でモデル化し解析する研究を行っています。将来のエネルギーリソースの最適バランスなどを数値シミュレーションにより考察しています。 [more]

集合モデリングに基づく複雑システムの解析と制御

環境変化などによって変動する複雑なシステムをシステム集合としてモデル化することに基づくシステム制御理論の研究を行っています。人間の意思決定により進化的に変動する社会インフラシステムなどへの応用を目指しています。 [more]

大規模システムに対するモデル低次元化理論の構築と応用

大規模なネットワーク系や分散制御系を低次元なモデルで近似するための数学的理論を研究しています。データクラスタリングの考え方をシステム制御理論に応用しています。 [more]