資料4　東日本大震災を踏まえた今後取り組むべき研究課題の例について（案）

項目／概要

具体的研究課題例

データの背後に潜む本質を見いだし有効活用

○社会や生命の安全を脅かす諸現象（※）に関する膨大なデータからは直接には読み取れなかった情報を数学・数理科学的手法を用いて推定し、

○これにより、気候変動や気象予測、地震発生確率予測、感染症の流行予測等の予測の高度化や発生前の予兆現象を解明するため、

○必要となる数学・数理科学技術の研究開発を実施する。

（地球観測）
・人工衛星等による地球観測データから、従来の解析手法では読み取れないデータを抽出し、地球規模の気候変動や気象現象をより正確に記述する手法の研究

（地震観測）
・日々蓄積されている地震観測データやGPS観測データから、直接は読み取れなかった情報（地殻内部のひずみ・応力の変化、プレート境界における運動）を読み取る手法の研究

（感染症、医療）
・感染症ウイルスデータから変異の傾向を読み取る手法の研究、
・CT等の医療診断画像データから、患部の状態を推定し、今後の進行を予測する手法の研究

（材料）
・材料の組織構造等の観測データから、その特性や経年劣化を予測するための研究

最適な選択・意志決定を支援

○社会や生命の安全を脅かす諸現象（※）が発生した場合の社会全体や環境への影響をより正確にシミュレーションし、当初の極めて限られた断片的な情報から早期に被害状況を推定し、実被害データを取り込んで推定の精度を向上させ、

○これらの推定被害情報に基づき、限られた資源を最大限有効に活用しリスクを最小化した最適な緊急時対策の選択肢を提示し、その選択・意志決定を支援するため、

○必要となる数学・数理科学技術の研究開発を実施する。    

（影響の予測）
・風水害や地震・津波・火山等の自然災害が社会全体や環境に及ぼす広範な影響のシミュレーション研究
・感染症の流行、情報・電力・交通等のネットワーク障害等の社会災害等が社会全体に及ぼす影響のシミュレーション研究

（選択・意志決定支援）
・自然災害等の緊急時における対策や手順の最適化の研究（最適な対策の意志決定を支援）
・感染症対策のタイミング・対象者・対策の強度等から感染の拡大レベルを予測し、最適な感染症対策を選択し意志決定することを支援するための研究

環境変化に強い社会基盤の構造を解明

○社会や生命の安全を脅かす諸現象（※）等による環境変化にも強い社会基盤の構造の解明を、その可視化・数理モデル化により行い、

○外部からのあらゆる攻撃にも将来にわたって十分耐えられる情報セキュリティのための暗号を実現するため、

○必要となる数学・数理科学技術の研究開発を実施する。    

（堅牢なネットワーク構築）
・情報・電力・交通等のネットワーク構造の可視化・数理モデル化を通じて、ある箇所でのトラブルが及ぼす影響を予測し、堅牢なネットワーク構造を構築するための研究

（情報セキュリティ）
・将来、量子コンピュータが実現しても解読できない“ポスト量子暗号”を実現するための研究（利用できる数学的手法の検討）
・クラウド・コンピューティングに対応した暗号を実現するための研究