超音波(論理モデルに関する)研究

超音波(論理モデルに関する)研究開発

http://youtu.be/agBLuNrushA

http://youtu.be/NepA58_jyqk

http://youtu.be/7dtI9vKlpfc

超音波システム研究所は、
超音波伝搬状態の測定データを
バイスペクトル解析することで、
超音波振動が伝搬する現象に関する分類方法を開発しました。

今回開発した分類に関する方法は、
超音波の伝搬状態に関する
主要となる周波数(パワースペクトル)の
ダイナミック特性(非線形現象の変化)により
線形・非線形の共振効果を推定します。

これまでのデータ解析から
効果的な利用方法を
以下のような
4つのタイプに分類することができました。

1:線形型
2:非線形型
3:ミックス型
4:変動型

上記の各タイプに基づいた装置開発・制御設定・・・
成功事例が多数あります。

 

特に、
安定性・変化の状態・・・に関して
周波数成分による詳細な分類により、
目的と効果に対する、効率のよい
各種条件の設定・調整が可能になりました。

さらに、洗浄に関しては
汚れの特性やバラツキに関する情報が得られにくいため
このような分類をベースに実験確認することで
効果的な超音波制御が、実現します。

その他の応用事例
超音波洗浄機の評価、超音波振動子の評価、・・・
超音波加工・溶接・曲げ・・・振動現象の制御
超音波による化学反応促進・抑制(例 めっき)処理
表面を伝搬する超音波振動の特性による表面検査・表面処理
液体・気体・弾性体(粉末・・)に対する
超音波(攪拌・乳化・分散・粉砕・表面の均一化・・・・)処理
その他

この分類の本質的なアイデアは、
超音波による定在波の特徴を、抽象代数学の
「導来関手」に適応させるということです。

抽象的ですが
超音波の伝搬状態を計測解析するなかで
定在波に関する的確な対応・制御事例から
時間経過とともに変化する状態を捉えるために
「導来関手」とスペクトルシーケンスの関係を
線形・非線形の共振効果に対応した
複体の変化により分類することにしました。

なお、超音波システム研究所の「非線形制御技術」は、
この方法による、
具体的な技術(例 超音波制御システム)として対応しています。

応用技術として
非線形性の発生状態に関する研究開発を進めています。
「超音波利用の最も大きな効果が、非線形状態の変化にある」
という考え方が一歩進んだと考えています。

なお、今回の技術をコンサルティング事業として、
展開・対応しています。

参考

<<超音波システム>>

https://youtu.be/xq1JHqhu5wQ

https://youtu.be/0-OnE5CMQkw

https://youtu.be/W5uqs-1SiXk

https://youtu.be/IlKwGE0AxcQ

https://youtu.be/qEAjWPeRl3o

https://youtu.be/hHN2UZ3iYTs

https://youtu.be/RKDUPpipsuw

https://youtu.be/_btFrDjacjQ

https://youtu.be/xSO293bdghQ

https://youtu.be/RlFF9aKtNGA

https://youtu.be/3nwdBOz0DOQ

https://youtu.be/6ot91pn_aX8

https://youtu.be/JbBGdZ3Bow4

https://youtu.be/k53yb0Qf1wo

https://youtu.be/20da_bLqH6I

https://youtu.be/2X6a7o53N7A

https://youtu.be/SvZTuYs0VYU

https://youtu.be/kLh_NFe9erU

https://youtu.be/vHaT8HwM6bk

https://youtu.be/uSjmT6RhxwA

https://youtu.be/rZvy-dL1-K4

https://youtu.be/JjOzpoB29FE

https://youtu.be/JFzkPY_iXqs

https://youtu.be/C7iYjz6uWxM

https://youtu.be/UJCV-2aWv5Y

https://youtu.be/V9BdoxrpIPE

https://youtu.be/oU4jfqfFVkA

https://youtu.be/qrKXyUvE0SM

https://youtu.be/7k9761Ja9uY

https://youtu.be/JGLm3KypaDw

https://youtu.be/TD-2Z7_npkU

https://youtu.be/ST14TFqvRJA

https://youtu.be/Uli8dEBTpFE

https://youtu.be/VzUe8wwZT8A

https://youtu.be/2c9u205kXGw

https://youtu.be/WKUpzVwQfgw

https://youtu.be/sqmCBBU9Suk

https://youtu.be/f7dBpatdhRs

https://youtu.be/h0mw89b7D4A

https://youtu.be/OE8FSZJN8xo

https://youtu.be/BXdBxgX0Anc

https://youtu.be/6oFeZltgfb0

https://youtu.be/7znmfZtBl7s

https://youtu.be/u5kSP_3rrCs

<<音圧データ解析>>

https://youtu.be/8wr2UgDtFWA

https://youtu.be/pLsPNgStazs

https://youtu.be/-1dUpG6yVzM

https://youtu.be/ONHNlXsHe4c

https://youtu.be/fqIjdOW75Fs

https://youtu.be/Sr9iVedoNXk

https://youtu.be/yS0Cdh_8EI0

https://youtu.be/iDxI9DQtIZY

https://youtu.be/61Ms5eXTOQ0

https://youtu.be/-tQ9LT87yO0

https://youtu.be/3-Yosnohh9w

https://youtu.be/Etx7bEVx-kM

https://youtu.be/Ia5FAZ_pQfs

https://youtu.be/nNtWmiAJMvQ

https://youtu.be/34FDit_OpKo

https://youtu.be/vCHa98uVpB8

https://youtu.be/nEACSOEgIcE

https://youtu.be/kLyyZfZE2Nk

https://youtu.be/oEFPFyM989o

https://youtu.be/nXs9-0I68e0

https://youtu.be/V-JMqd1N3tg

https://youtu.be/NOKbjpUx4Hg

https://youtu.be/1c0sLsvMFw4

https://youtu.be/AERbcBIakyk

https://youtu.be/CD_ZdqPHl2k

https://youtu.be/vqLNjD4cGYM

https://youtu.be/AuoSo8JWOHE

https://youtu.be/R3bGv01L2Uk

https://youtu.be/0lHUVJr6fS4

https://youtu.be/Wb7G0K5wT60

超音波伝搬現象の分類1
http://ultrasonic-labo.com/?p=10908

超音波伝搬現象の分類2
http://ultrasonic-labo.com/?p=17496

超音波伝搬現象の分類3
http://ultrasonic-labo.com/?p=17540

超音波の最適化技術1
http://ultrasonic-labo.com/?p=15226

超音波の最適化技術2
http://ultrasonic-labo.com/?p=16557

超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=16309

超音波洗浄について
http://ultrasonic-labo.com/?p=15233

超音波を利用した「振動計測技術」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16046

非線形振動現象をコントロールする超音波技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15147

超音波プローブの発振制御による振動評価技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15285

新しい超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15781

超音波水槽のダイナミック液循環システム
http://ultrasonic-labo.com/?p=14869

表面弾性波を利用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=14311

超音波の音圧測定解析システム「超音波テスターNA」
http://ultrasonic-labo.com/?p=16120

モノイド圏モデルを利用した超音波制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=9692

超音波利用実績の公開
http://ultrasonic-labo.com/?p=13404

超音波(キャビテーション・音響流)の分類
http://ultrasonic-labo.com/?p=17231

超音波の代数モデルによる制御技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=1311

超音波発振による相互作用
http://ultrasonic-labo.com/?p=17204

超音波と表面弾性波
http://ultrasonic-labo.com/?p=14264

ファインバブルを利用した超音波洗浄機
http://ultrasonic-labo.com/?p=11902

超音波と間接容器による、ナノレベルの攪拌技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=15865

メガヘルツの超音波発振制御プローブ
http://ultrasonic-labo.com/?p=14570

超音波の伝搬状態を利用した部品検査技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=3842

音と超音波の組み合わせ技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=12463

超音波とマイクロバブルによる表面改質(応力緩和)技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=5413

現状の超音波洗浄機を改良する方法
http://ultrasonic-labo.com/?p=16603

流れと音と形の観察:コンストラクタル法則
http://ultrasonic-labo.com/?p=7302

超音波技術:多変量自己回帰モデルによるフィードバック解析
http://ultrasonic-labo.com/?p=15785

超音波洗浄ラインの超音波伝搬特性を解析・評価する技術
http://ultrasonic-labo.com/?p=2878

超音波洗浄機の音圧計測
http://ultrasonic-labo.com/?p=16509

超音波モデルに基づいた制御システムの開発技術
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>に基づいて、抽象代数学を利用した
効果的な「超音波発振制御システム」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 の利用等の評価方法により、
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
様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案・実施しています。

様々な分野への利用が可能になると考え
各種コンサルティングにおいて提案・実施しています。

 

 

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