横浜国立大学
YOKOHAMA National University

Initiative for Global Arts & Sciences

ASME V&V symposium 2013
参加報告
横浜国立大学大学院環境情報研究院
山田貴博••

ASME V&V 40の方向性
UQ(Uncertainty Quantification)の考え方

2013/8/9

JSCES HQC分科会

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ASME V&V symposium概要
 日程，場所

2012: 5/3-5, Las Vegas
 2013: 5/22-24, Las Vegas
 2014: 多分5月, Las Vegas




 規模

公開可能な発表資料（2013年版）


http://cstools.asme.org/csconnect/C
ommitteePages.cfm?Committee=100003367& Action=36547&
ChooseTemplate=8189

発表件数：250件程度
 参加者：400名程度（純粋なacademiaからは少ない） 出席者の動向
2012 流体系のV&Vの研究者
 原子力，医療，軍事関係が多い
 固体系は少ない

2013
 原子力，医療系が目立つ

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JSCES HQC分科会

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ASME V&V
 ASME V&V Standards Committee
 標準化

 Subcommittee
 V&V 10: V&V in Computational Solid Mechanics
 V&V 20: V&V in Computational Fluid Dynamics

and Heat Transfer
 V&V 30: V&V in Computational Simulation ofNuclear System Thermal Fluids Behavior
 V&V 40: V&V in Computational Modeling ofMedical Devices
JSCES HQC分科会

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V&V in Medical Devices
 ASMEとして力を入れている分野
 V&V Standardizationの目的
 FDA(U.S. Food and Drug Administration)の許認可プ

ロセスに組み込みたい V&V symposiumでの印象
 2012年：違和感 数値計算の妥当性が不明な段階でのV&V
 設計との対応
 目的と到達目標が不明

 2013年：方向性の明確化
 計算力学におけるRegulatory Science（規制科学）としてのV&V
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JSCES HQC分科会

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V&V 40に関して注目した発表
 Plenary session
 Enabling Faster, Better Medical Device Development andEvaluation with Modeling and Simulation
 Dr. Tina Morrison
 Office of Device Evaluation, Center for Devices and RadiologicalHealth, U.S. Food and Drug Administration
 機械工学出身でStanford大でポスドクとして血管の変形の計算を研究
 医療機器開発における数値シミュレーション応用の方向性(Digital Patient等)とそれに対するFDAの姿勢

 Panel Session
 V&V40 Verification & Validation in Computational

Modeling of Medical Devices Panel Session
 ある論文を題材に，Draft作成中のV&V 40の評価法に従って，論文で述べられている事項を評価（採点）2013/8/9

JSCES HQC分科会

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ASME V&V 40の方向性
 Plenary session by Dr. Tina Morrisonより2013/8/9

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リスク評価 リスク管理の標準的な考え方
影響度

発生確率

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7Credibility評価
 Crediblity：信憑性，医学分野ではよく使われる用語

credible:形容詞 that can be believed in credibility:名詞 the ability to be be believed inOxford Advanced Learner’s Dictionary of Current Englishより

細目にわたる根拠の提示
 提示すべき事項のリストアップ

例： コード・手法の選択，境界条件の設定，材料構成則の選択とパラメータ
メッシュの解像度など
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JSCES HQC分科会

8reliable と credible
Oxford Advanced Learner’s Dictionary of Current Englishより
reliable : that may be relied or depended upon
rely on(upon) : depend upon with confidencereliability : state or quality of being reliablecredible : that can be believed inbelieve in : have trust incredibility : the ability to be be believed inInternet（http://www.chacha.com/question/what-is-the-differencebetween-trust-and-confidence)よりConfidence is build by our knowledge and expertise over something.
Trust is the amount of faith we have over someone or something.

Internet（http://oshiete.goo.ne.jp/qa/2413043.html)より
confidence:人・物の『能力』に対する客観的・経験的根拠を持つ信頼
trust:人・物の『善性』に対する主観的・直感的な信頼
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JSCES HQC分科会

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ASME V&V 40 standard

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ASME V&VにおけるUQ

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UQの手法
 UQの目指すもの

設計等の意思決定に用いられる計算結果に含まれる不確かさを明らかにし，より妥当な意思決定を行う
 Error bar付計算結果


評価すべき計算結果

許容上限
UQで得られた変動
設計変数

 UQ手法原因となる不確かさ(uncertainty)の定量的同定
 不確かさの計算結果への影響の評価

感度解析


モンテカルロ法
区間演算

不確かさを反映した計算結果の提示，評価

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解析的感度解析，アルゴリズム自動微分
実験計画法＋応答曲面

確率による評価区間による評価
JSCES HQC分科会

信頼性設計の手法の数値計算結果の評価への適用

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まとめ
 ASME V&V 2013で理解したこと 演繹的推論，機能的推論の両方が機能していない分野のRegulatory Science → Credibility
 UQ ← 信頼性設計手法

 自分にとってのASME V&V symposium これまでの研究分野とは距離がある 知り合いはほぼいない 大変勉強になる（特に研究の社会的な面）
 日本も同様な議論ができるようになって欲しい 付録：12th USNCCM(2013/7)で知ったこと
 Sandia National LaboratoryにはValidation and Uncertainty

Quantification Departmentがある
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JSCES HQC分科会

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