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Special
Report
特別企劃

軟體套用即可，其精度可藉增加偵測
點數量來改善，因此較容易切入研究
主題。
由於本研究旨在運用逆方式，由已
知潔淨室的污染的位置及強度，反推
可能的污染物發生源。因此在檢討過
上述方法後，發現機率法只需要少許
資訊(如物理通量、釋放時間及偵測點)
以及花費少許運算時間便可計算，因
此本研究將採用「以機率法為基礎」
的逆運算法作為處理逆向問題的計算
模式。

計畫 圖一、居室布置圖

由 於「以機率法為基礎」的逆方法
在物理直觀上比較難理解，因此
在本節先介紹本方法的概念與原理， 在實際的問題上，毒氣可能是靠著氣流吹送到每一個房間，因
其次再說明本方法的物理架構及實際
M S =1g VX Gas at R1 R2 R3
的計算方法，茲以下例作為說明：
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3
Observed M o in 1g/100m ×1m / 3 1g/50m ×1m / 3 1g/100m ×5m / 3
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若考慮一座居室布置如圖一所示， Lobby after 10s S×10s=0.1g S×10s=0.2g S×10s=0.5g
若於室內某處釋放XV神經毒氣1g，並 FLP 0.1g/1g=10% 0.2g/1g=20% 0.5g/1g=50%
假定於10sec後分別於第一室、第二 10%/(10+20+50)% 20%/(10+20+50)% 50%/(10+20+50)%
BLP
室與第三室測得的質量分別為0.1g、 =12.5% =25% =62.5%
0.2g以及0.5g。因此在時間t=T>0的
時間之後，對於某個監測點X o,i 所量 此在考慮在某特定時間後，由不同氣流量傳送毒氣進入各個房間的
到的毒氣質量，可能來自於該毒氣釋 濃度以及FLP可以表示如下：
放源X s,i 的機率稱之為正向位置機率 由上述可知，若要計算FLP首先必須計算得到正向流場，也就
(Forward location probability, FLP)，
M S =1g VX Gas at
可用下式表示： Lobby (obs) R1 R2 R3
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Received mass 1g/500m ×1m /S 1g/500m ×1m /S 1g/500m ×1m /S
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after 10s at room ×10s=0.02g ×10s=0.02g ×10s=0.02g
但在實際上我們並不能確認毒氣必 VX concentration 0.02g/100m 3 0.02g/50m 3 0.1g/100m 3
after 10s at room =0.0002g/m 3 =0.0004g/m 3 =0.001g/m 3
然來自於FLP中所預測的位置，因此我 3 3 3
FLP i,obs 0.0002g/m 0.0004g/m 0.001g/m
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們不能肯定的說該點必然來自於X s,i ， =C i ×Vol obs /M s ×500m /1g=10% ×500m /1g=20% ×500m /1g=50%
而只能說「來自於X s,i 的可能性」，也
就是指來自於X s,i 的「機率」。因此若 是氣流以真實情況流動運動了若干時間(t=T>0)。由於在真實流
該某個監測點X o,i 所量到的毒氣來自 場中我們可以偵測到污染物的濃度（雖然我們並不確定它來自何
於毒氣釋放源X s,i 的可能性，我們就稱 處?），接下來只要令原有的流場反轉，然後將所偵測點所量到的
為反向位置機率(Backward location 毒氣濃度以及位置當作起始的源點(Source)，接著計算此一毒氣沿
probability, BLP)，可用下式表示： 反轉的氣流留向可能的的位置而時間長度則為T，如此便能求到一
「可能的」原始供應點，這樣就求得一個FLP；因此，便可進一步
的推算每一個偵測到污染源其可能來自空間中任一點可能的「機
依據上述條件及定義，茲將各個房 率」（即BLP）。
間的FLP與BLP列表如下： 依據上述以「對流」及「擴散」的物理機制，本研究採用由Liu

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