計算工学による生産性向上とインフラ強靭化
近年、社会インフラ構造物(運輸、エネルギー供給、利水・治水、防災等を目的とした公共構造物)の設計は、設計時の想定に対して安全であるだけでなく、想定を超える大きな作用を受けたとしても、例えば、一部に損傷が生じても復旧が容易であること、あるいは部材単体が破壊しても全体として機能を保つことなど、いわゆる復旧性や冗長性(リダンダンシー)で評価される、強靭さ(レジリエンス)の確保が重要な課題になってきています。本研究室では、強靭なインフラ実現のために、実験あるいは現状の解析技術では評価が難しい、復旧性、冗長性を評価可能な、各種作用(地震、衝撃、火災等)を受ける鋼・コンクリート構造物の破壊・崩壊シミュレーション手法の開発に取り組んでいます。さらに、開発した手法を用いた各種インフラ構造物の安全性・強靭性評価や劣化・破壊メカニズムの解明、新しい補強技術の開発などを行っています。
一方、少子高齢化、労働人口減少への対策として、一人ひとりの生産性の向上が急務になっています。本研究室では、深層学習およびシミュレーションによる学習データの大量生成を応用した、インフラ構造の設計や維持管理技術の高度化・効率化に関する研究も行っています。

深層学習とシミュレーションの連携によるレーダ画像からの内部欠陥可視化
研究室活動の特徴(学生による研究室紹介)
準備中
教職員
山本 佳士(Yoshihito YAMAMOTO)教授
- 専門分野/構造工学、コンクリート構造、複合構造、計算工学、応用力学
- y.yamamoto(at)hosei.ac.jp
- 経歴・業績
- researchmap

大学院生(Doctor, Master)
修士2年
- 石渡 玲子
- 木村 管杜
- 斎藤 久志
- 芳賀 栞
- 丸林 怜司
修士1年
- 尾田 拓海
- 風間 美里
- 北里 崚
- 白石 美稀
- 羽石 光
- 松坂 拓樹
- 山田 滉一郎
学部生(Bachelor)
学部4年
- 片野 桃香
- 北畑 伶
- 関下 桃可
- 田中 裕太
- 爲井 秋成
- 野村 璃歩
- 眞壁 椋
- 村上 慧司朗
卒業生(OB・OG)
2024年度 卒業生・修了生
- 菊池 綾嶺
(修士卒)
- 尾田 拓海
(学部卒) - 風間 美里
(学部卒) - 北里 崚
(学部卒) - 白石 美稀
(学部卒) - 田中 雅人
(学部卒) - 羽石 光
(学部卒) - 松坂 拓樹
(学部卒) - 山田 滉一郎
(学部卒) - 吉岡 響太
(学部卒)
2023年度 卒業生・修了生
- 劉 承暉
(修士卒)
- 石渡 玲子
(学部卒) - 伊勢 賢伸
(学部卒) - 大滝 心
(学部卒) - 木村 管杜
(学部卒) - 斎藤 久志
(学部卒) - 白石 治都
(学部卒) - 芳賀 栞
(学部卒) - 丸林 怜司
(学部卒) - 森田 大樹
(学部卒)
2022年度 卒業生・修了生
- 菊池 綾嶺
(学部卒) - 見目 俊輔
(学部卒) - 世良 泰基
(学部卒) - 曽我部 駿伍
(学部卒) - 高畠 和輝
(学部卒) - 陳 梓冀
(学部卒) - 富田 翔晴
(学部卒) - 光永 宏希
(学部卒)
2021年度 卒業生・修了生
- 久保 洸太
(学部卒) - 渋谷 健作
(学部卒) - 堤 慶介
(学部卒) - 中村 亙
(学部卒) - 藤森 竣平
(学部卒) - 山崎 雄輝
(学部卒)
2020年度 卒業生・修了生
- 石井 成長
(学部卒)
経歴・業績データ
教授
ヤマモト ヨシヒト
山本 佳士
- yamamoto(at)hosei.ac.jp
- 研究キーワード
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- 応用力学
- 計算工学
- 複合構造
- コンクリート構造
- 構造工学
- 非破壊検査
- 衝撃工学
- 破壊力学
- 研究分野
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- 社会基盤(土木・建築・防災) / 社会システム工学
- 社会基盤(土木・建築・防災) / 防災工学
- 社会基盤(土木・建築・防災) / 安全工学
- 社会基盤(土木・建築・防災) / 構造工学、地震工学
- 経歴
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- 2021年10月 - 現在法政大学, デザイン工学部 都市環境デザイン工学科, 教授
- 2020年4月 - 2021年9月法政大学, デザイン工学部 都市環境デザイン工学科, 准教授
- 2017年4月 - 2020年3月名古屋大学, 大学院工学研究科 土木工学専攻, 准教授
- 2014年4月 - 2017年3月名古屋大学, 大学院工学研究科 社会基盤工学専攻, 准教授
- 2007年4月 - 2014年3月防衛大学校, システム工学群 建設環境工学科, 助教
- 2004年4月 - 2007年3月防衛大学校, システム工学群 建設環境工学科, 助手
- 学歴
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- 2002年4月 - 2004年3月名古屋大学, 工学研究科, 土木工学専攻
- 1998年4月 - 2002年3月名古屋大学, 工学部, 社会環境工学科
- 学位
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- 博士(工学)(名古屋大学)
- 主要な委員歴
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- 2023年6月 - 現在土木学会, 応用力学委員会, 幹事
- 2023年4月 - 現在土木学会, 構造工学委員会, 衝撃問題連絡小委員会, 委員
- 2022年10月 - 現在土木学会, 構造工学委員会, AI・データサイエンス実践研究小委員会, 委員
- 2021年9月 - 現在土木学会, 応用力学委員会, 計算力学×α小委員会, 委員
- 2019年12月 - 現在土木学会, 応用力学委員会, 応用力学論文集編集小委員会,第3編集部会(材料・複雑現象の力学), 編集委員
- 2016年1月 - 現在日本計算工学会,多元災害シミュレーション研究会, 委員
- 2014年6月 - 現在土木学会,応用力学委員会,土木分野の数値解析におけるV&Vに関する小委員会, 委員
- 受賞
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- 2024年11月AI・データサイエンス奨励賞,量子アニーリングおよび一般化Benders分解法を用いたトポロジー最適化に関する基礎的研究,土木学会芳賀 栞,山本 佳士,野々部 宏司,村松 眞由,加藤 準治
- 2021年11月AI・データサイエンス奨励賞,GANおよびFDTD法を用いたレーダ画像からの内部欠陥推定手法の高度化に関する検討,土木学会山本 佳士,光谷 和剛,園田 潤,木本 智幸
- 2020年6月日本コンクリート工学会賞 論文賞,日本コンクリート工学会
- 2019年9月Three outstanding papers of the year 2019, Journal of advanced concrete technology,日本コンクリート工学会
- 2019年7月コンクリート工学講演会年次論文奨励賞,日本コンクリート工学会
- 2019年6月日本コンクリート工学会賞 論文賞,日本コンクリート工学会
- 2018年9月Three outstanding papers of the year 2018, Journal of advanced concrete technology,日本コンクリート工学会
- 2017年9月Three outstanding papers of the year 2017, Journal of advanced concrete technology,日本コンクリート工学会
- 2016年6月第21回 計算工学講演会 グラフィクスアワード特別賞,日本計算工学会
- 2014年6月第60回 構造工学シンポジウム論文賞,土木学会
- 主要な論文
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- Simulation of Anisotropic Failure in 3D-Printed Fiber-Reinforced Mortar Members Using 3D RBSM with Smeared-Fiber ModelMitsuki Shiraishi,Yoshihito Yamamoto,Hiroki Ogura,Koichiro Hara
- Quantum Hamiltonian Descentを用いたトポロジー最適化のための量子アルゴリズムの提案片野 桃香,遠藤 克浩,山本 佳士
- 潜在拡散モデルを用いたテキスト駆動型トポロジー最適化野村 璃歩,山本 佳士
- ベイズ最適化を用いた非線形構造解析モデルにおける材料パラメータ同定爲井 秋成,芳賀 栞,山田 滉一郎,山本 佳士
- 分散繊維モデルを用いたRBSMによる積層繊維補強モルタル材料の異方性破壊シミュレーション白石 美稀,山本 佳士,小倉 大季,原 紘一朗DOI
- 拡張RBSMによる不連続性岩盤を模擬した斜面模型の動的崩壊シミュレーション山田 滉一郎,木村 管杜,山本 佳士DOI
- 土木工学分野における物理法則に基づく機械学習の適用中村 聖三,有井 賢次,山本 佳士,三好 崇夫,宮本 崇,倉上 健,菊地 新平,西牟田 裕介,秀島 喬博,増田 和輝DOI
- CycleGAN を用いたレーダ画像からのコンクリート内部欠陥の幾何情報推定尾田 拓海,斎藤 久志,山本 佳士,尾関 智子,園田 潤,木本 智幸DOI
- 近赤外分光法およびケモメトリクスを用いたコンクリート中塩化物イオン濃度の推定手法に関する基礎的検討松坂 拓樹,山本 佳士,尾関 智子,上田 隆雄DOI
- MISC
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- 拡張RBSMによる繊維補強モルタル材料の衝撃破壊シミュレーション眞壁 椋, 木村 管杜, 白石 美稀, 山本 佳士
- 量子ハミルトニアン降下法を用いたトポロジー最適化に関する基礎的検討片野 桃香, 遠藤 克浩, 山本 佳士
- Stable diffusionを用いたテキスト駆動型トポロジー最適化に関する基礎的検討野村 璃歩, 山本 佳士
- ベイズ最適化を用いたRBSM解析の材料パラメータ同定爲井 秋成, 山田 滉一郎, 芳賀 栞, 山本 佳士
- 硬化過程および施工履歴を考慮したRBSMによるコンクリート部材の温度応力・ひび割れ進展解析村上 慧司朗, 山本 佳士
- 下負荷面モデルを導入したRBSMによる金属六角棒の積層要素試験山田 滉一郎, 山本 佳士
- グラフニューラルネットワークを用いた結晶構造の力学的特性予測に関する基礎的検討羽石 光, 山本 佳士
- CycleGANを用いた教師なし学習によるレーダ画像からのコンクリート内部の欠陥推定尾田 拓海, 山本 佳士
- 拡散モデルを用いた教師無し学習によるレーダ画像からのコンクリート構造内部の欠陥可視化斎藤 久志, 山本 佳士
- 大回転・接触挙動を考慮したRBSMによる斜面模型加振実験の再現解析山田 滉一郎, 山本 佳士
- 量子アルゴリズムとHOBO型定式化によるトポロジー最適化北里 崚, 芳賀 栞, 遠藤 克浩, 山本 佳士
- Physics-Informed Neural Networksを用いた波動伝搬問題の逆解析に関する基礎的研究風間 美里, 伊勢 賢伸, 山本 佳士
- 複数材料を想定した量子アニーリング・トポロジー最適化中野 憲伸, 干場 大也, 西口 浩司, 芳賀 栞, 山本 佳士, 加藤 準治
- 大回転・接触挙動を考慮したRBSMによるコンクリート構造の動的破壊・崩壊シミュレーション木村 管杜, 山本 佳士
- 積層繊維補強モルタル材料を対象としたRBSMによる異方性破壊シミュレーションモデルの開発白石 美稀, 山本 佳士, 小倉 大季, 原 紘一朗
- 近赤外分光法およびケモメトリクスを用いたコンクリートの塩分濃度および含水状態の推定に関する基礎的検討松坂 拓樹, 山本 佳士, 上田 隆雄
- RBSMを用いた強度・靭性向上を目的とした弾塑性トポロジー最適化石渡 玲子, 田中 雅人, 山本 佳士, 加藤 準治, 小倉 大季, 原 紘一朗
- RBSMおよびVon-Mises型構成則を用いた弾塑性トポロジー最適化石渡 玲子, 田中 雅人, 山本 佳士, 加藤 準治, 小倉 大季, 原 紘一朗
- 大回転・接触挙動を考慮したRBSMによる不連続性岩盤を模擬した斜面模型の動的崩壊シミュレーション山田 滉一郎, 木村 管杜, 山本 佳士
- 分散繊維モデルを用いたRBSMによる積層繊維補強モルタル材料の異方性破壊シミュレーション白石 美稀, 山本 佳士, 小倉 大季, 原 紘一朗
- 書籍等出版物
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- 構造工学シリーズ29 衝撃作用に対する構造性能照査法の基礎と応用(担当:分担執筆)(ISBN: 9784810610604)
- 主要な講演・口頭発表等
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- Topology Optimization with Quantum Optimization Algorithm and HOBO-type FormulationRyo Kitazato, Shiori Haga, Katsuhiro Endo, Yoshihito Yamamoto
- Comparative Evaluation of FMQA and Kernel-QA Methods Including Kernel Function Analysis for Mixed-Integer OptimizationShiori Haga, Katsuhiro Endo, Yoshihito Yamamoto
- Topology Optimization for Maximizing Ductility Using Discrete ModelRyoko Ishiwata, Yoshihito Yamamoto, Junji Kato
- Dynamic Simulation for Reinforced Concrete Using an Extended RBSM Considering Large Rotation and Fragment CollisionKanto Kimura, Yoshihito Yamamoto
- Development and verification of a dynamic fracture simulation method for concrete structures using an extended RBSM considering large rotation and fragment collisionK. Kimura, Y. Yamamoto
- Topology optimization for maximizing ductility using RBSMR. Ishiwata, Y. Yamamoto, J. Kato
- Dynamic simulation of concrete structures using an extended RBSM considering large rotation and fragment collisionKanto Kimura, Yoshihito Yamamoto
- 量子アルゴリズムおよびHOBO型定式化を用いたトラスのトポロジー最適化山本 佳士
- Multi-material topology optimization based on quantum annealingK. Nakano, H. Hoshiba, K. Nishiguchi, S. Haga, Y. Yamamoto, J. Kato
- Visualization of internal defects in concrete using radar images and generative adversarial networksK. Mitsunaga, K. Mitsutani, Y. Yamamoto
- 主要な担当経験のある科目(授業)
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- 2021年4月 - 現在有限要素法基礎 (法政大学)
- 2020年4月 - 現在複合材料構造解析 (法政大学)
- 2020年4月 - 現在RC構造学及演習 (法政大学)
- 2020年4月 - 現在確率・統計 (法政大学)
- 2020年4月 - 現在物理1及演習 (法政大学)
- 所属学協会
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- 日本計算工学会
- 日本コンクリート工学会
- 土木学会
- 共同研究・競争的資金等の研究課題
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- 誤り耐性量子コンピュータのアプリケーション研究開発山本 佳士
- 複合強非線形解析技術に基づく3DP構造の耐震・耐衝撃性能評価とトポロジー最適化山本 佳士,加藤 準治,栗橋 祐介,小倉 大季
- 災害捜索やインフラ点検を刷新する人手不要な3DイメージングAI地中レーダの創出園田 潤,木本 智幸,金澤 靖,山本 佳士
- 道路、鉄道軌道、空港滑走路を対象とした自走式点検装置の開発内藤 英樹,前島 拓,木本 智幸,山本 佳士
- 各種解体工法の性能評価および最適化のためのRC構造物の動的破壊解析手法の高度化
- V&Vに基づくコンクリート構造物の新しい評価体系の構築とその社会実装に向けた検討
- 深層学習と電磁波レーダによるインフラ内部構造3次元可視化と造影補修剤の開発
- プレキャスト構造システムの復旧性・冗長性評価のための劣化・崩壊解析手法の開発
- 鉄筋腐食によるコンクリート片の剥落危険度判定法の作成中村 光,三浦 泰人,山本 佳士
- 鉄筋腐食によるコンクリートの内部ひび割れと表面ひび割れの関係評価中村 光,三浦 泰人,山本 佳士
卒業論文・修士論文の一覧
ここでは、構造解析研究室のメンバーが卒業論文・修士論文として取り組んだ研究のタイトルを掲載しています(2020年度以降)。修士論文の紀要は法政大学学術機関リポジトリへのリンクで参照いただけます。卒業論文の研究概要PDFは学内限定公開です。
2024年度
- 菊池 綾嶺
- 大変位・大回転挙動を考慮したRBSMを用いた動的応答解析手法の開発および検証
修士論文
卒業論文
- 尾田 拓海
- CycleGANを用いた教師なし学習によるレーダ画像からのコンクリート内部の欠陥推定
- 風間 美里
- Physics-Informed Neural Networksを用いた波動伝搬問題の逆解析の精度向上に関する検討
- 北里 崚
- 量子最適化アルゴリズムとHOBO型定式化によるトポロジー最適化に関する基礎的研究
- 白石 美稀
- 分散繊維モデルを用いたRBSMによる積層繊維補強モルタル材料の異方性破壊シミュレーション
- 田中 雅人
- Von-Mises材料を対象としたRBSMによるトポロジー最適化手法の開発
- 羽石 光
- グラフニューラルネットワークを用いた結晶構造の材料特性予測
- 松坂 拓樹
- 近赤外分光法およびケモメトリクスを用いたコンクリート中塩分濃度および含水状態の推定に関する基礎的検討
- 山田 滉一郎
- 大回転・接触挙動を考慮したRBSMによる不連続性岩盤を模擬した斜面模型の動的崩壊シミュレーション
- 吉岡 響太
- pix2pixを用いたレーダ画像からの内部欠陥推定手法におけるデータ拡張の有効性の検証
2023年度
- 劉 承暉
- 凍結・融解を伴う水分・熱移動を考慮したRBSMの開発
修士論文
卒業論文
- 石渡 玲子
- RBSMを用いたトポロジー最適化手法の開発
- 伊勢 賢伸
- Physics-Informed Neural Networksを用いた弾性波伝播問題における材料分布の逆解析
- 大滝 心
- メゾスケール繊維モデルを用いたRBSMによる積層繊維補強モルタル材料の破壊解析手法の開発
- 木村 管杜
- 大回転・接触挙動を考慮した動的RBSMの開発
- 斎藤 久志
- 潜在拡散モデルを用いたレーダ画像からのコンクリート構造内部の欠陥推定
- 白石 治都
- RBSMによる積層繊維補強モルタル材料を用いたRC部材の破壊解析
- 芳賀 栞
- 量子アニーリングを用いたトポロジー最適化に関する基礎的研究
- 丸林 怜司
- グリーン関数を用いたコンクリート構造内部の比誘電率分布推定
- 森田 大樹
- 準3次元情報を用いたGANおよびレーダ画像によるRC部材の内部ひび割れ推定
2022年度
卒業論文
- 陳 梓冀
- 幾何学的非線形性を考慮したRBSMを用いたRCはりの破壊シミュレーションにおける妥当性確認
- 菊池 綾嶺
- 幾何学的非線形性を考慮したRBSMを用いた動的応答解析手法の開発
- 見目 俊輔
- 3次元FDTD法およびアンサンブルカルマンフィルタを用いたコンクリート内部の比誘電率分布推定
- 世良 泰基
- 異方性を考慮した積層繊維補強モルタル材料のひび割れ進展シミュレーション手法の開発
- 曽我部 駿伍
- 構造最適化のための量子アニーリングの応用に関する基礎的研究
- 高畠 和輝
- アンサンブルカルマンフィルタを用いたコンクリート内部の比誘電率分布推定における各種解析因子の影響評価
- 富田 翔晴
- 弾塑性材料の3次元トポロジー最適化に関する研究
- 光永 宏希
- FDTD法およびデータ同化を用いた地中レーダのアンテナモデルの逆推定に関する基礎的検討
2021年度
卒業論文
- 久保 洸太
- FDTD法およびデータ同化を用いたコンクリート内部の材料分布推定に関する基礎的検討
- 渋谷 健作
- RBSM解析によるRCはりのせん断破壊における各種不確かさ要因の影響度評価
- 堤 慶介
- 相変化熱を考慮したひび割れを有するRC部材の熱・水分移動解析に関する基礎的研究
- 中村 亙
- 破砕片の接触を含む大変位崩壊挙動を再現可能なRBSMの開発
- 藤森 竣平
- データ同化による地磁気誘導電場シミュレーションの高精度化に関する基礎的検討
- 山崎 雄輝
- 準3次元レーダ画像およびGANを用いた鉄筋コンクリート内部のひび割れ推定法の高度化