ⅰ

巻 頭 言
「環境エネルギー」と「新技術創成研究所」
長崎総合科学大学 副学長（研究及び社会連携） 大
新技術創成研究所 基礎科学部門 部門長

山健

科学技術は基礎科学の積み重ねで成り立っていることは言うまでもない。現在の高度に発達した情報化文明社会も過去の基礎科学の積み重ねによる。しかし、最先端の基礎科学はどうだろうか。
例えば100年以上前に発表されたアインシュタインの一般相対性理論は、現在のGPSの精度実現に不可欠である。しかし、全ての基礎科学がすぐに社会で役立つとは限らない。未来永劫役立たないかもしれない。新創研・基礎科学部門では宇宙初期状態の再現実験を行っている。これをしたところで、
いったい何の役にたつのか。私が物理学の研究者を志していたころ、同様の質問を先生にしたことがある。先生は「人はパンのみに生きるにあらず」と教えてくれた。聖書にある本当は少し意味が異なる文だそうだが、「私の問いに対して意味のある答だな」と思った。物質的な富は社会にとって重要である。人々の安全な暮らし、便利な暮らし、これらは人類が普遍的に追及してきたものだ。一方、基礎科学がもたらす「新たな知」は精神的な富をもたらす。これは他に代えがたい大切なものであろう。
本学は、「ものづくり」、「社会貢献」、「人々の暮らしを便利にする」素晴らしい研究に満ち溢れている。それらと同様に、本学は基礎科学をも大切にする大学であり、これは長崎では唯一なのである。
内閣府が設置している日本学術会議が、「第24期学術の大型研究計画に関するマスタープラン（マスタープラン2020）を2020年１月末に提言として発表した。31の重点大型研究計画と146の学術大型研究計画が列挙されている。これらの計画はすべて学術・技術の発展に寄与する、国としてとりくむ
べき課題、ということが公言されたわけである。余り宣伝されていないが、この学術大型研究計画の一つに「高エネルギー重イオン衝突実験によるクォーク・グルーオン・プラズマ相の解明」という研究計画があり、その実施責任機関が長崎総合科学大学となっている。これが先ほど例に出した宇宙初期状態の再現実験である。スイス・CERN研究所などを舞台とした国際的研究を推進し、宇宙初期に存在したといわれる物質の新形態：クォーク・グルーオン・プラズマを実験室で再現し、その詳細な性質を探るというものだ。途方もない夢物語のような計画だが、日本のほぼ最西端、長崎のさらに外れの田舎にある機関がその代表として認められたのだ。先端物理の世界では実は長崎イコール長崎総合科学大学であり、注目の的なのである。こうなることを見越してか、研究所長である田中義人先生
が基礎科学部門を設立して早５年、本学はCERNの研究をはじめ動物生態学、超伝導理論、理論物理、
経済物理、言語理論などの研究が益々盛んになっており、長崎で唯一の理学的研究を行う機関として存在感を増している。
冒頭で基礎科学研究そのものが社会で役立つか、を論じた。実は研究対象そのものではなく、研究ⅱをすること自体も社会に大きな影響を与えている。CERNの研究を例にとると、巨大加速器と実験施設の建造に数千億円という莫大な費用をかけて研究開発を行っている。日本企業の多くもそれに参加しており、地域だけでなく世界的な雇用創出に寄与している。さらに、加速器技術の発展は医学への応用に繋がり、実験データ処理のための大規模コンピューティング技術は昨今のビッグデータ解析技
術にも応用されている。CERNで研究をした、本学も含めた世界各地の修士・博士課程の卒業生は、身に着けた高度な科学的思考力とデータ・サイエンスの技術等をもって、製造業や金融等あらゆる方
面に散らばり活躍している。人材創出の面でも優れた寄与をしているのだ。このことは多くの基礎科
学研究の分野で同様である。「精神的な富」の話の腰を折るのではなく、本学でも基礎科学の本来の重要性を大事にしつつ、このように実社会との懸け橋も大切にし、発展させていくのが正しい姿と考える。
ひと昔前は基礎科学的であり、むしろ夢物語であり、これほど本格的に世の中で使用されると思われていなかった技術として機械学習とAI（人工知能）がある。10年前には、まだまだ基礎的研究の対象で、莫大な予算をかけてチューンしたAIが特定の問題を解くという程度のものであった。ところが現在はクラウド上のAIを携帯電話から自由に誰でも利用できる時代となった。しかしながら、このような時代であっても実際に産業分野でAIを使って業務の効率化を行うとなると、中小企業ではどこから手をつけたら良いのかわからない、というのが現実のようである。実社会と基礎技術の架け橋として、新創研では、この度「AI応用研究センター」を立ち上げることとした。名前に「応用」とついているのが特徴で、人工知能と機械学習の技術をより一般的な諸問題の解決に利用し、地元中小企業をサポートしていくための研究を行うセンターである。
人工知能の実装展開にはかなりのコンピューティング・パワーを要する。クラウドコンピューティ
ングを用いるのが一般的だが、それには決して安くはない費用がかかる。このため最近は自社サーバに回帰する大企業も多いが、中小企業ではそのような施設を持つ余裕もない。AI研究センターはそれらの企業をサポートすべく、本学のCERNでの研究で開発したコンピュータ・システムを応用した
中規模計算施設を建造・提供するというビジョンを持っている。ここでも基礎科学由来の研究が顔を出す。
研究がどのように花ひらくかはわからない。物質的であれ、精神的であれ、自分の研究が人々の糧となる光景を見ることができれば、それは大変幸せなことだろう。

ⅲ

目

次

巻頭言
Ⅰ 技術論文BDFエマルジョン燃料の製造方法改善によるディーゼル機関排気ガス特性への影響
荻野 弘輝、一ノ瀬 光司、佐藤 智大、平子

廉

………

１

Studies of Adhesion and Wettability of Binders and Suppression of Decomposition of Electrolyte by them
Masaru.Sugita and Masaki.Yoshio

………

７

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………

13

黒田 勝彦

………

17

豊、立道 晃弘、中山 優希

………

23

古野 弘志

………

29

暁

………

37

繁宮 悠介

………

43

胸腺摘除後MGクリーゼの術前危険因子：メタアナリシス
本村 政勝、池浩司、清水 悦郎、成功、川添実稼動SEAモデル構築に関する研究

超音速風洞における測定部断面積の拡大
松川

ニューラルネットワークを用いた初期船殻重量推定システムの開発

船尾波の尺度影響を考慮した最適船尾形状について
皆川 大地、石川

マルチカメラ撮影したクモの求愛行動映像の同期多画面化

Ⅱ 研究活動報告
１．研究部門・研究センター活動報告 ……………………………………………………………… 49
２．戦略的研究成果報告書 …………………………………………………………………………… 69
３．講演会・セミナー開催状況 ……………………………………………………………………… 86
第17回新技術創成研究所公開講演会報告 ………………………………………………… 86
４．研究所員の研究活動状況 ………………………………………………………………………… 88

ⅳ

CONTENTS OF TECHNICAL PAPER

Influence of improving the manufacturing method of BDF emulsion fuelon diesel engine exhaust gas characteristics
OGINO Hiroteru，ITINOSE Kouji，SATOU Tomohiro，HIRAKO Osamu

………

１

………

７

Studies of Adhesion and Wettability of Binders and Suppression of Decomposition of Electrolyte by them
Masaru.Sugita and Masaki.Yoshio

Preoperative risks of post-operative myasthenic crisis (POMC): A meta-analysis
MOTOMURA Masakatsu, IKE Kohji, SHIMIZU Etsurou, SEI Kou, KAWAZOE Kaoru ……… 13

Study on Operational SEA model Construction
KURODA Katsuhiko

………

17

MATSUKAWA Yutaka, TATEMICHI Akihiro and NAKAYAMA Yūki

………

23

………

29

A supersonic wind tunnel with a larger test section

Development of Initial Hull Net Steel Weight Estimation System via Neural Network
FURUNO Hiroshi

The Stern Shape Optimization Considering Scale Effect of Stern Waves
Minagawa Daichi and Ishikawa Satoru……… 37

Synchronous video collage of spider mating videos shot with multicamera
SHIGEMIYA Yusuke

………

43

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

1

第15号

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emulsion fuel on diesel engine exhaust gas characteristics
OGINO Hiroteru㸪ITINOSE Kouji㸪SATOU Tomohiro㸪HIRAKO Osamu
Water/light oil emulsion fuel is one of effective technology to reduce both NOx and smoke of diesel
engine exhaust gas. The effect of the type and amount of surfactant on the water/BDF emulsion fuelstate were studied. It was clarified that both NOx and smoke decreased with increase in water content
to BDF by a diesel engine examination regardless of emulsion state.

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3

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9)ᒣᮏ㸪ᖹᏊ࡯࠿㸪͆Ỉ/BDF ࡟ࡼࡿ࢚࣐ࣝࢪࣙࣥ⇞ᩱࡢ〇㐀࡜ࢹ࢕࣮ࢮࣝᶵ㛵ࡢ᤼Ẽ࢞ࢫ≉ᛶ࡬ࡢᙳ㡪͇㸪㛗ᓮ⥲ྜ⛉Ꮫ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔᪂ᢏ⾡๰ᡂ◊✲ᡤᡤሗ㸪➨ 14 ྕ(2019) pp,7-12

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

7

Studies of Adhesion and Wettability of Binders andSuppression of Decomposition of Electrolyte by them

Masaru.Sugita㸨 and Masaki.Yoshio㸨

Summary
Since polymers and organic chemicals are used as electrolytes and binders (binding agents) in alithium ion battery, we have evaluated these adhesion strength and wettability of binders and wehave also evaluated suppression of decomposition of electrolyte by these binders. We got the goodresult of the relation between adhesion strength of binders and suppression of decomposition ofelectrolyte by them.
Key words㸸 (adhesion, wettability, binder, electrolyte)

1. Introduction

Here we report the adhesion strength between

These studies of adhesion strength and wettabilityofbindersaspolyaniline(PA),polyvinylidenedifluoride(PVDF),
polyanilinesulfonicacid(PAS),

styrenebutadienerubber(SBR),
carboxymethylcellulose sodium salt(CMC-Na or CMC)
and other organic polymers have been reported since1998 by us.
First we reported these results of the relation
betweenadhesionstrengthofbindersandperformances of lithium ion batteries as cycling
testsӵӶ, ӵӶWe also reported results of the relation
between wettability of binders by electrolyte andperformances of lithium ion batteries as cycling testsӵ,ӶOn the other hand, we also reported results of therelation between wettability of separator by electrolyte
and ionic conductivity of electrolyte ӵӶgraphite anode and binders using adhesion principle
and also report the wettability of binders by electrolyte
using the same adhesion principleӵӶ.
As many methods have been reported to suppress thedecomposition of electrolyte in lithium ion batteriyӵ,, , Ӷ,so here we report results of the relation between
adhesion strength of binders with graphite andsuppressions of the decomposition of electrolyte bythem.

2. Theory
2.1 Model of adhesion strength of binder withgraphite
The anode electrode contains carbon graphite anda binder, to evaluate the adhesion strength of abinder with carbon graphite as anode active㸨Institute for Innovative Science, Nagasaki Institute of Applied Science(NIAS)

8

Studies of Adhesion and Wettability of Binders and Suppression of Decomposition of Electrolyte by themmaterial, first we calculated work of adhesion (Wa)between carbon graphite and a binder.

2.3 Model of charge and discharge curves of Li/carbon
cells

Here Wa can be written as next formulas.

To evaluate the suppression of decomposition of

Wa = dispersion force (D.F.) + dipole force (DP.F.)

electrolyte by binders, we usedLiPF6/PC/DMC+ hydrogen bonding(H.B.)(1)(1mol/(1:3)/L) as electrolyte because PC was widely
known to be decomposed on the graphite anode.

= 2 ( ȚAdȚBd )1/2

(2)

We used MCMB6-28 (Osaka Gas) as carbon(DP.F.)= 2 ( ȚApȚBp )1/2

(3)graphite , PA, PAS, PVDF, CMC and SBR(H.B.) = 2 ( ȚAhȚBh )1/2

(4)

binders.

(D.F.)

as

whereElectrochemicalȚAd is the dispersion force of carbon graphite,binder cells were done by galvanostatical cyclingȚBd is the dispersion force of a binder,

betweenȚApis the dipole force of carbon graphite,

performanceofLi/graphite-

1.5 volt and 0.001 volt with the rate of

0.4 mA/cm2.

p is the dipole force of a binder,Ț㹀ȚAh is the hydrogen bonding of carbon graphite

Of anode, contact angles of electrolyte on binders

and
ȚBh

3. Experimentis the hydrogen bonding of a binder.

andanode active material (natural graphite (NG))

weremeasured. Wa and wettability were obtained

In order to calculate Work of adhesion (Wa),by using

we used natural graphite(NG) as anode active

Dispersion force, dipole force and hydrogen bonding

material,polyaniline(PA),polyanilinesulfonicof each binder and natural graphite as anode activeacid(PAS),

material were detected by contact angles of reagents

polyvinylidenedifluoride(PVDF),carboxymethylcell

as H2O, bromonaphthalene and methylenediiodide

ulose  sodium salt(CMC) ,epoxy resin(EP) andon both each binder film and natural graphite film.

styrenebutadienerubber(SBR) as anode binders in

Then we calculated Wa from (D.F.), (DP.F.) andlithium ion batteries.

(H.B.)

eq.(1) , eq.(2), eq.(3), eq.(4) and eq.(5).

Electrochemical performance of Li/MCMB6-28 –2.2 Model of wettability of binders in electrolyte

binder cells were done by galvanostatic cycling

Since the electrolyte is contacted with the surface

between 1.5 volt and 0.001 volt with the rate of 0.4

of binders in electrolyte, the value of wettabilty

mA/cm2.

(Wt) can be expressed as the next formula

Then we compared the value of Wa, dispersion forceof Wa dipole force of Wa and hydrogen bonding of Wa

Wt = ȚCOSθ(5)with first charge/discharge cycling test of each binder.
Of polyaniline (PA) as binder, we made anode ofhere, Ț is the surface tension of electrolyte, and96wt% of MCMB6-28 with 4 wt% of PA.

ȟis the contact angles of electrolyte on the binder

Of polyanilinesulfonic acid (PAS) as binder, we madepolymer.

anode of 99.5wt% of MCMB6-28 with 0.5 wt% of PAS.

We

used

electrolyte.

LiPF6/EC/DMC/(1mol/(1:2)L)as

Of polyvinylidenedifluoride(PVDF) , we made anodeof 88 wt% of MCMB6-28 with 12wt% of PVDF.

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報Of carboxymethylcellulose

Insodium salt(CMC) as

order

9

第15号

to

make

sure

of

suppressionofbinder ,we made of 97.42wt% of MCMB6-28 withdecomposition of electrolyte by binders, we made Li

1.66 wt% of CMC and 0.92wt% of carbon black.

/Of styrenebutadienerubber(SBR) as binder, we madecharge/discharge cycling tests were done under

anode of 97.85 wt% of MCMB6-28 with 1.09 wt% ofcondition of model of charge and discharge curves

SBR and 1.06wt% of carbon black.

of Li/carbon cells.

anode

4. Results and discussion

graphite-binder

cells

and

first

Table 2. Wettability of binders in electrolyte

The value of Work of adhesion(Wa) is important toBinderselect good binders to make cathode composite andanode composite.
Of cathode, the value of work of adhesion (Wa) ishigher, charge / discharge cycling test is better. These
results were reported by us beforeӵӶ
Of cathode, the value of wettability (Wt) is higher,
the performance of lithium ion battery as

Value of Wettability (dyne/cm)

PA

36.65

PAS

35.20

PVDF

37.42

CMC

39.09

SBR

26.46

EP

28.92

charge/discharge cycling test is betterӵ2Ӷ.
From these data of Table 3, these values of Work ofadhesion (Wa) were related with suppression of
Table 1. Adhesion strength(Wa) of binders with NG

decomposition of electrolyte. These values of Work

Graphite/binderof adhesion (Wa) contain dispersion force (D.F.)

Wa (dyne/cm)

.

NG/PA

95.16

dipole force (DP.F.) and hydrogen bonding (H.B.).

NG/PAS103.80Here these important factors of Work of adhesion

NG/PVDF

92.14

are dipole force and hydrogen bonding, not

NG/CMC

100.64dispersion force.

NG/SBR

75.06

These values of dispersion force (D.F.) of these

NG/EP

96.44

.

binders are similar values, but total values of
dipole force (DP.F.) and hydrogen bonding (H.B.).
are different. These values of (DP.F.) + (H.B.) of

The value of wettability of a binder with electrolyte

PA, PAS, PVDF and CMC are higher values thanor in electrolyte is also an important factor to meetthe value of (DP.F.) + (H.B.) of SBR.

anode graphite /binder composite with electrolyte

The reductive decomposition of electrolyte would

because the surface of anode composite should be

be caused on the surface of graphite anode in casefilled with electrolyte. Here we evaluated theof SBR as the binder ӵ,5,6,Ӷ

wettability of each binder in electrolyte by the eq. (5).

We suppose that parts of thin layer of binders as
PA, PAS , PVDF and CMC prevent the reductive
decomposition during the initial charge andbecome SEI (Solid Electrolyte Interphase) on
graphite anode. On the other hand the thin layer.

10Studies of Adhesion and Wettability of Binders and Suppression of Decomposition of Electrolyte by them

of

SBR

does

not

prevent

thereductive

decomposition of electrolyte and so electrolyte as
PC was decomposed .

Table 3. Dispersion force(D.F.) , dipole force(DP.F.)+hydrogen bonding(H.B.) and charge/discharge capacityof each Li/carbon-binder cells

Fig.1. First charge/discharge cycle test of polyaniline(PA) as the binder of Li / carbon-binder cell.

Binder (D.F.) (DPF.)+(H.B.) Charge Discharge .
dyne/cm

dyne/cm

mAh/g

mAh/g

PA

82.89

12.27

145

116

PAS

81.16

22.64

291

210

PVDF

68.00

24.14

324

222

CMC

80.85

19.79

380

230

SBR

68.26

6.80

.

decomposition of electrolyte

On the basis of quantum chemistry, PC and DMCof electrolyte begin to decompose some reductive

Fig.2. First charge/discharge cycle test of polyaniline
sulfonic acid (PAS) as the binder of Li/carbonbinder cell.

potentials E (V) during initial charge on graphite
anode and the reductive potential of E(V) of amaterial relates with LUMO level(eV) of it.
We would compare reductive potentials (E ,volt)of PC , DMC and binders with LUMO levels (eV)of them under experimental results and also wewould like to evaluate dispersion force(D.F.) ,dipole force (DP.F.) , hydrogen bonding(H.B.)
of Work of adhesion andthese values of

wettability on the basis of quantum chemistry in

Fig.3. First charge/discharge cycle test of PVDF
as the binder of Li / carbon-binder cell.

near future.

Fig.4. First charge/discharge cycle test of CMC
as the binder of Li / carbon-binder cell.

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報Fig. 5. First charge/discharge cycle test of SBR
as the binder of Li /carbon-binder cell.

Acknowledgement
Authors wish to thank Dr.Hiroyoshi Nakamura and
Dr. Nikolay Dimov of Saga Univ.for their technicalsupport.

Referencesሺͳሻ F.M. Fowkes, Ind.Eng. Chem., 56 (12) (1964)
ሺʹሻ M.Sugita and M.Yoshio, Abs.No.270,IMLB(2002)
ሺ͵ሻ ǤǡǤǤ ǡǤǤͳͶͷǡ ሺʹͲͲͶሻሺͶሻ ǤǡǤǡǤ ǡǤǤ ǡሺǤʹͳͲሻʹ͵ͳǦʹ͵ͷሺʹͲͲ͵ሻሺͷሻ ǤǡǤǡǤ ǤǤ ǡሺǤʹͲ͵ሻͳ͵͸ǦͳͶͲሺʹͲͲʹሻሺ͸ሻ Ǥ Ǥ ǡ Ǥ  Ǥ Ǥǡ͹͵ǡǤ͸ǡͶʹͻሺʹͲͲͷሻሺ͹ሻ Ǥǡ Ǥǡ ǤǤǡǤ  Ǥ Ǥǡ͹ʹǡǤ͹ǡͶͺ͹ሺʹͲͲͶሻሺͺሻ ǡ 
Masaki Yoshio, 2D17, 46th Battery Symposium
In Japan (2005)

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11

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

13

⬚⭢᦬㝖ᚋ MG ࢡ࣮ࣜࢮࡢ⾡๓༴㝤ᅉᏊ㸸࣓ࢱ࢔ࢼࣜࢩࢫᮏᮧ ᨻ຾ࠊụ ᾈྖࠊΎỈ ᝋ㑻ࠊᡂ ຌࠊᕝῧ ⸅

Preoperative risks of post-operative myasthenic crisis (POMC):
A meta-analysis
MOTOMURA Masakatsu, IKE Kohji, SHIMIZU Etsurou, SEI Kou, KAWAZOE Kaoru
ABSTRACT
Myasthenic crisis is severe and can be a fatal condition in patients with myasthenia gravis (MG). MG
patients with post-thymectomy status are vulnerable to myasthenic crisis. There are putative clinicalfactors that can predispose patients to myasthenic crisis, such as their previous history of myasthenic
crisis or acute disease status; however, they have yet to be systematically confirmed. In this study, we
performed a meta-analysis by enrolling a total of 10 retrospective case-control studies that assessed
the risk factors of myasthenic crisis after thymectomy. As a result of the meta-analysis, preoperative
bulbar symptoms (p<0.0001), history of myasthenic crisis (p<0.0001), disease severity (p<0.0001), andrespiratory dysfunction (p=0.002) were shown to be the preoperative risk factors that predispose thepatients to postoperative myasthenic crisis. Sex, body-mass index, age, or type of surgical procedure
was unlikely to be a risk factor. In conclusion, bulbar symptoms are a significant risk factor thatpredisposes patients to myasthenic crisis. In the management of patients with bulbar symptoms,
extra caution and proper management of their systemic condition would be needed to decrease therisk of myasthenic crisis.
Key words: meta-analysis, myasthenia gravis, post-operative myasthenic crisis, risk factors㸬⥴ゝࡣ኱Ꮫࡸ◊✲ᶵ㛵࡟ࡼࡿ◊✲⤖ᯝ࡛࠶ࡿࡀࠊࡉࡲࡊࡲ࡞

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ࡓᅗ࡛ࠊࠕ࢚ࣅࢹࣥࢫࣆ࣑ࣛࢵࢻࠖ࡜࿧ࡤࢀࡿ  ࠋࡑࡢࡀࠊ⌧ᅾࡢྡ་࡟┦ᙜࡍࡿࡶࡢࡀ࢞࢖ࢻࣛ࢖ࣥ࡜࠸࠺ࡇ

ᗏ㎶ࡣࠊヨ㦂⟶㸦⣽⬊㸧ࣞ࣋ࣝࡢ◊✲࡛ࠊࡑࡢ⤖ᯝࢆࡑ࡜࡟࡞ࡿࠋࡉ࡚ࠊࠕ࢚ࣅࢹࣥࢫࠖ࡜ࡣࠊ⛉Ꮫⓗ࡞ࠕ᰿ࡢࡲࡲࣄࢺ࡟ࡣᙜ࡚ࡣࡵࡽࢀ࡞࠸ࡢ࡛ࠊ࢚ࣅࢹࣥࢫ࡜ࡋ

ᣐࠖࡢࡇ࡜࡛࠶ࡿࠋ࢚ࣅࢹࣥࢫ࡜ࡉࢀ࡚࠸ࡿࡶࡢࡢከࡃ

࡚ࡢࣞ࣋ࣝࡣపࡃ࡞ࡿࠋࡑࡢୖ࡟఩⨨ࡍࡿື≀ࢆ౑ࡗࡓ㛗ᓮ⥲ྜ⛉Ꮫ኱ᏛᕤᏛ㒊 ᕤᏛ⛉ ་⒪ᕤᏛࢥ࣮ࢫ





14

胸腺摘除後MGクリーゼの術前危険因子：メタアナリシスࡢᄟୗ㞀ᐖ࡟ὀ┠ࡋࠊ་ᖌࡔࡅ࡛࡞ࡃ࣓ࢹ࢕࢝ࣝࢫࢱࢵ
ࣇࡢࡓࡵ࡟ࠊࠕࢸࢵࢩ࣮ࣗ࣌ࣃ࣮ᚩೃࠖࢆሗ࿌ࡋ࡚ࡁࡓ
ࠋᮏ◊✲࡛ࡣࠊࠕᄟୗ㞀ᐖ࡞࡝ࡢ⌫⑕≧ࡀࠊࢡ࣮ࣜࢮⓎ⑕ࡢணᅉᏊ࡟࡞ࡿ࠿㸽ࠖ࡜࠸࠺࿨㢟࡟ᑐࡋ࡚ࠊᑐ㇟ࢆ

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デ⒪࣭἞⒪࢞࢖ࢻࣛ࢖ࣥࡀ࡝ࡢࡼ࠺࡟సᡂࡉࢀ࡚࠸ࡿ࠿
ࢆࠊࠕ࣓ࢱ࢔ࢼࣜࢩࢫࠖ࡜࠸࠺సᴗࢆ㏻ࡌ࡚ゎㄝࡍࡿࠋ㸬ࢡ࣮ࣜࢮ࡜ࡣ㸽
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operative myasthenic crisis: POMC㸧ࢆྵࡴ MG ࡟ᅉࡿ㧗࠸࡜ࡉࢀ࡚࠸ࡿࡢࡀ」ᩘࡢ␿Ꮫ◊✲ࢆࡶ࡜࡟ࡋࡓࠕ࣓

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長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

15

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ච␿ᢚไ⸆ࠊཬࡧࠊ⬚⭢᦬㝖࡟㛵ࢃࡿᅉᏊ㸦⾡ᘧࠊ㸬◊✲᪉ἲ

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長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

17

第15号

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  ¨

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    P12 = ω η1,2 E1 − η1,2 E2         (4)
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ື SEA ࣔࢹࣝࡣ㸪ᅛయఏᦙ㡢పῶࣉࣟࢭࢫࡢᡭ㡰(i)ࡢ

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ⓗࣃ࣮࣡ὀධἲ㸦approximated power injection method; ௨㡢㡪せ⣲࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡸ᣺ືせ⣲࢚ࢿࣝࢠ࣮ࡢపῶ࡟᭷ຠ

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長崎総合科学大学新技術創成研究所所報  ηi , j =E ij Piiijj

ω E Pi × E Pj

  

 

  (5)19第15号

Pi ' = ωηi Ei    (7) ࡇࡇ࡛㸪Pi' ࡣᐇ✌ື᫬ࡢせ⣲ i ࡢධຊࣃ࣮࡛࣡࠶ࡿ㸬i ࡇࡇ࡛㸪Ej ࡣせ⣲ i ຍ᣺᫬ࡢせ⣲ j ࡢせ⣲࢚ࢿࣝࢠ࣮㸪ᅗ 1(a)࡛♧ࡍせ⣲ࢧ࢖ࢬ㸦⤖ྜ㒊 0.6 m㸪㛗ࡉ 0.5 m㸧ࡀPi ࡣせ⣲ i ຍ᣺᫬ࡢධຊࣃ࣮࡛࣡࠶ࡿ㸬➼ࡋࡃ⮬⏤ᨭᣢ࡛ᯈࡢཌࡉ 1.6 mm ࡛⥺⤖ྜࡢ L ᆺᵓ㐀࡟  ηi, j ' =㐺⏝㸦ᅗࡣᐇ✌ື≧ែ࡛せ⣲ 1 ࡟༢఩ධຊ㸧ࡋᚑ᮶ἲE j Pi '    (6)

ω Ei Pi ' × E j Pj '

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ࣈ 50 Hz-800 Hz㸧ࡢ୍౛ࢆᅗ 1(b)㸪(c)࡟♧ࡍ㸬ILF ࡣ 5 %࡜ࡋࡓ㸬CLF ࡣせ⣲ 2 ࢆຍ᣺ࡋ࡚࠸࡞࠸ࡓࡵ࡟㸪ᘧ(6)ࡢ
ศẕࡢ Pj ࡀᑠࡉࡵࡢ್࡜࡞ࡾධຊࣃ࣮࡛࣡ṇつ໬ࡋࡓせ⣲࢚ࢿࣝࢠ࣮Ej/Pj ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡾ㸪ᅗ 1(b)࡛♧ࡍࡼ࠺࡟
CLF ࡀᚑ᮶ἲ࡜ẚ࡭࡚ᑠࡉࡵࡢ್࡜࡞ࡿ㸬ࡑࡢࡓࡵᅗ
1(c)࡛♧ࡍᘧ(4)࠿ࡽண

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ྥ࡟ὶࢀ࡚࠸ࡿ⤖ᯝࡀᚓࡽࢀ࡚࠸ࡿ㸬 ࡑࡇ࡛ḟ❶࡛ࡣ㸪⥺⤖ྜࡢ L ᆺᵓ㐀࡛∦᪉ࡢせ⣲ࡢࡳ࡟ධຊࡀ࠶ࡿሙྜ࡟㸪ࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟ⤖ᯝ࡟ὶࢀࡿ᪉ྥࡢ(a) Apparatus of test plate structure: points marked "darkarrow" is excitation location.

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2(a)࡟♧ࡍᅗ 1(a)࡜ྠࡌ L ᆺࡢⷧᯈ㗰ᯈࢆᑐ㇟࡜ࡋ㸪ᐇ✌㻝㻚㻱㻙㻜㻞ືࡣせ⣲ 1 ࡜ 2 ࡬ࡢ 25 Hz ࠿ࡽ 1k Hz ࡲ࡛ 5 Hz ้ࡳࡢ༢఩ධຊ࡜ࡍࡿ㸬ቃ⏺ࡣ⮬⏤ᨭᣢ࡛㗰ࡢᮦᩱ≀ᛶࡣ㸪⦪ᙎ㻝㻚㻱㻙㻜㻟
㻝㻜㻝㻜㻜㻲㼞㼑㼝㼡㼑㼚㼏㼥㻌㼇㻴㼦㼉㻝㻜㻜㻜࡛࠶ࡿ㸬FEM ࡢせ⣲ࢧ࢖ࢬࡣ㸪1.25k Hz ࡲ࡛ࡢ᭤ࡆἼ㛗(b) Example results of coupling loss factor.

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㼏㼛㼚㼢㻚㻻㻼㻼㼛㼣㼑㼞㻌㼒㼘㼛㼣㻌㻝㻞㻌㼇㼃㼉㻞㻚㻱㻙㻜㻟

⥲⠇Ⅼᩘࡣ 1470 ࡛⥲せ⣲ᩘࡣ 1392 ࡛࠶ࡿ㸬ࣔࢹࣝ࡟୚
࠼ࡿᦆኻ⋡ࡣせ⣲࡜࿘Ἴᩘ࡟㛵ಀ࡞ࡃ୍ᚊ࡟ 5 %࡜ࡍࡿ㸬㻝㻚㻱㻙㻜㻟
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㻙㻝㻚㻱㻙㻜㻟

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㻝㻜㻜

㻝㻜㻜㻜

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6.7 Hz ࠿ࡽぢࡽࢀࡓ㸬ゎᯒᑐ㇟࿘Ἴᩘࡣ㸪25 Hz ࠿ࡽ 1k㻙㻞㻚㻱㻙㻜㻟
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Hz ࡲ࡛ 5 Hz ้ࡳࡢ㞳ᩓ࿘Ἴᩘ࡛ゎᯒࡋ㸪50 Hz ࠿ࡽ 800

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Hz ࡲ࡛ࡢ 1/3 ࢜ࢡࢱ࣮ࣈᖏᇦࡢ࿘Ἴᩘ࡛ᩚ⌮ࡋࡓ㸬ࣔࢹ㻙㻡㻚㻱㻙㻜㻟
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Fig.1 Comparison between the conventional method and the
proposed method for the same subsystem area size in case of
only one subsystem as input.

࢜ࢡࢱ࣮ࣈࡢィ⟬࡟ࡣ MATLAB ࢆ౑⏝ࡍࡿ㸬୧᪉ࡢせ⣲࡬ධຊࡀ࠶ࡿሙྜࡢ⤖ᯝࡢ୍౛࡜ࡋ࡚㸪ᅗ

20

実稼動SEAモデル構築に関する研究
2(b)࡟ᚑ᮶ἲࡢࣉࣟࢭࢫ࡟ࡼࡿ &/) ࡜ᐇ✌ື SEA ࡟ࡼࡿ &/) ࡢẚ㍑㸪ᅗ 2(c)࡟ᐇ✌ື᫬ࡢࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟࡢẚ㍑㸪
ᅗ 2(d)࡟ᐇ✌ື᫬ࡢධຊࣃ࣮࣡ࡢẚ㍑⤖ᯝࢆ♧ࡍ㸬ᅗ
2(b)ࡣᅗ 1(b)࡟ẚ㍑ࡋ࡚࣮࢜ࢲ࣮ࡣⰋࡃྜࡗ࡚࠸ࡿ㸬ᅗ
2(c)ࡣᅗ 1(c)࡟ẚ㍑ࡋ࡚ 50 Hz ࢆ㝖࠸࡚ࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟࡢ᪉
ྥࡣⰋࡃ୍⮴ࡋ࡚࠸ࡿ㸬 ∦᪉ࡢせ⣲ࡢࡳ∦᪉ࡢせ⣲ࡢࡳ࡟ධຊࡀ࠶ࡿሙྜ
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࡟ධຊࡀ࠶ࡿሙྜ ᮏ⠇࡛ࡣ๓❶࡛♧ࡋࡓࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟࡢ᪉ྥࡀ㏫࡟࡞ࡿ࢚࣮ࣛࢆᨵၿࡍ
ࡿࡇ࡜ࢆ┠ⓗ࡟㸪∦᪉ࡢせ⣲ࡢࡳ࡟ධຊࡀ࠶ࡿሙྜ࡟ᘧ
(4)࡟௦ࢃࡿ᪂ࡋ࠸ࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟᘧ࠿ࡽྠᐃࡍࡿ᪉ἲࢆᥦ
᱌ࡍࡿ㸬



(a) Apparatus of test plate structure: points marked "arrows"
are excitation locations.
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 ᥦ᱌ἲ
ᥦ᱌ἲ ᥦ᱌ࡍࡿ᪉ἲࡣ㸪1)ᘧ(8)ࡼࡾࣃ࣮࣡ࣇ
࣮ࣟࢆồࡵ㸪2)CLF12 ࢆᘧ(6)ࢆኚᙧࡋࡓᘧ(9)࡜ᘧ(10)ࡼ
ࡾண

㼏㼛㼚㼢㻚
㻻㻼

ࡋ 㸪 3) ᭱ ᚋ ࡟ ᘧ (4) ࢆ ኚ ᙧ ࡋ ࡓ ᘧ (11) ࢆ ⏝ ࠸ ࡚㻯㻸㻲㻝㻞㻌㼇㻙㼉

CLF21 ࢆண    P12 ' = P1 '− P2 '㻝㻚㻱㻙㻜㻝

 η

1,2

'=

㻝㻜

㻝㻜㻜
㻲㼞㼑㼝㼡㼑㼚㼏㼥㻌㼇㻴㼦㼉㻝㻜㻜㻜(b) Example results of coupling loss factor.
㼏㼛㼚㼢㻚
㻻㻼

'=

η1,2 E1 − P12 ' ω                        (11)E2せ⣲࢚ࢿࣝࢠ࣮࡜ෆ㒊ᦆኻ⋡࡟ẚ౛ࡋࡓせ⣲㛫ࡢᐇ✌ື㻠㻚㻱㻙㻜㻟

ධຊࣃ࣮࣡ࡢᕪ࡜ᐃ⩏ࡋ㸪ᘧ(10)ࡣ㸪∦᪉せ⣲ࡢࡳࡢධຊ

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㻙㻞㻚㻱㻙㻜㻟

2,1(10)

ᘧ(8)ࡣ㸪ᐇ✌ືせ⣲㛫ࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟࢆᘧ(7)࡟ࡼࡿᐇ✌ື㻤㻚㻱㻙㻜㻟
㻢㻚㻱㻙㻜㻟

  η(8)E2 P1 '                  (9)ω E1 P1 ' × E2 P2 '' P2 '' = 2 P2 '      㻝㻚㻱㻙㻜㻞

㻼㼛㼣㼑㼞㻌㼒㼘㼛㼣㻌㻝㻞㻌㼇㼃㼉

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㻝㻜㻜

㻝㻜㻜㻜

ࡣ P2'㸧ࡢᐇ✌ືධຊࣃ࣮࣡ࡀᑠࡉࡵ࡟ホ౯ࡉࢀࡿࡇ࡜ࢆ

㻙㻠㻚㻱㻙㻜㻟

ᨵၿࡍࡿࡶࡢ࡛㸪APIM ࢆ࣮࣋ࢫ࡜ࡋࡓ 2 せ⣲㛫࡟࠾ࡅ㻙㻢㻚㻱㻙㻜㻟ࡿ᳨ウࡢࡓࡵ࡟ಀᩘ 2 ࢆ᥃ࡅ࡚࠸ࡿ㸬ಀᩘ 2 ࡢ≀⌮ⓗ࡞㻙㻤㻚㻱㻙㻜㻟

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 せ⣲ࡀྠࢧ࢖ࢬࡢሙྜ
せ⣲ࡀྠࢧ࢖ࢬࡢሙྜ ᥦ᱌ᘧࢆᅗ 1(a)ࡢせ⣲(c) Example results of power flow.

ࡀྠࢧ࢖ࢬࡢሙྜ࡟㐺⏝ࡋࡓ⤖ᯝࡢ୍౛ࢆᅗ 3 ࡟♧ࡍ㸬㻝㻚㻱㻙㻜㻞
㼏㼛㼚㼢㻚㻻㻼㻵㼚㼜㼡㼠㻌㼜㼛㼣㼑㼞㻌㻝㻌㼇㼃㼉ᅗ 1(b)ࡢ CLF12 ࡢ⤖ᯝ࡟ẚ㍑ࡋ್࡚ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡾⰋዲ࡛
࠶ࡾ㸪ࡲࡓ㸪ᅗ 1(c)ࡢࣃ࣮࣡ࣇ࣮ࣟࡢ⤖ᯝ࡟ẚ㍑ࡋ࡚ 50
Hz ᖏᇦࢆ㝖࠸࡚ṇࡢ್ࡀᚓࡽࢀ㸪ᐃ㔞ⓗ࡟ᴫࡡⰋዲ࡛࠶ࡿ㸬 
 ຍ᣺せ⣲ࡢ㠃✚ࡀཷ᣺せ⣲࡟ẚ࡭࡚ຍ᣺せ⣲ࡢ㠃✚ࡀཷ᣺せ⣲࡟ẚ࡭࡚኱ࡁ࠸ሙྜཷ᣺せ⣲࡟ẚ࡭࡚኱ࡁ࠸ሙྜ
኱ࡁ࠸ሙྜ

㻝㻚㻱㻙㻜㻟
㻝㻜㻝㻜㻜㻲㼞㼑㼝㼡㼑㼚㼏㼥㻌㼇㻴㼦㼉㻝㻜㻜㻜(d) Example results of input power.
Fig.2 Comparison between the conventional method and the
proposed method for the same subsystem area size in case of theboth subsystems as input.

Ἴື⌮ㄽ࡟ᇶ࡙࠸ࡓ⥺⤖ྜࡢሙྜࡢ L ᆺᵓ㐀ࡢ CLF ࡢ⟬ฟᘧࡣ㸪௨ୗ࡛♧ࡍࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ(2)㸬


ηi , j =2 Li , jτ i , j hiMi       (12)4π Si
ω 12 ρi (1 −ν i 2 )長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

21

第15号

㻝㻚㻱㻗㻜㻜 ࡇࡇ࡛㸪Li,j ࡣせ⣲ i ࡜せ⣲ j 㛫ࡢ⤖ྜ㛗ࡉ㸪τi,j ࡣせ⣲ i

㼏㼛㼚㼢㻚
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Fig.3 Comparison between the conventional method and theimproved proposed method for the same subsystem area size incase of only one subsystem as input.
㻝㻚㻱㻙㻜㻝

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Fig.4 Comparison between the conventional method and theimproved proposed method in case of only one subsystem as
input when the area of exciting subsystem is larger than thereceiving subsystem.

22

実稼動SEAモデル構築に関する研究㻝㻚㻱㻗㻜㻝

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㼚㼑㼣㼋㻻㻼

method, Journal of Sound and Vibration, 70, (1980),
pp. 187-204.

㻝㻚㻱㻙㻜㻝

(5) B. R. Mace and P. J. Shorter㸸Energy Flow Models
  from Finite Element Analysis, Journal of Sound and㻝㻚㻱㻙㻜㻞

  Vibration, 233, (2000), pp. 369-389.
㻝㻚㻱㻙㻜㻟
㻝㻜㻝㻜㻜㻲㼞㼑㼝㼡㼑㼚㼏㼥㻌㼇㻴㼦㼉㻝㻜㻜㻜(6) 㯮⏣຾ᙪ㸪ᒣᓮᚭᶫᮏᓫྐ㸸࢚ࢿࣝࢠ࣮ゎᯒ࡟ࡼࡿᶵᲔ〇ရࡢᐇ✌ື᫬ࡢධຊࣃ࣮࣡ࡢ᥎ᐃ㸪᪥ᮏᶵᲔᏛ఍ㄽᩥ㞟C⦅㸪Vol. 77㸪No.777 (2011)㸪

(a) Example results of coupling loss factor.

  pp.1737-1747.

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(7) N. Lalor㸸Practical Considerations for the
Measurement of Internal and Coupling Loss Factors㻡㻚㻜㻱㻙㻜㻞

on Complex Structures㸪ISVR Technical Report㻜㻚㻜㻱㻗㻜㻜
㻙㻡㻚㻜㻱㻙㻜㻞 㻝㻜

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No.182, (1990).
㻙㻝㻚㻡㻱㻙㻜㻝
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㻙㻞㻚㻡㻱㻙㻜㻝
㻲㼞㼑㼝㼡㼑㼚㼏㼥㻌㼇㻴㼦㼉(b) Example results of power flow.
Fig.5 Comparison between the conventional method and theimproved proposed method in case of only one subsystem as
input when the thickness of exciting subsystem is smaller than
the receiving subsystem.
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ཧ⪃ᩥ⊩
(1) R. H. Lyon㸸Statistical Energy Analysis of Dynamical
Systems: Theory and Application, MIT Press, (1975).
(2) ᒣᓮᚭ㸪㯮⏣຾ᙪ㸪᳃ཌኵ㸸SEA࡟ࡼࡿᶵᲔ〇ရࡢᅛయ㡢పῶࣉࣟࢭࢫ㸪᪥ᮏᶵᲔᏛ఍ㄽᩥ㞟C⦅㸪  Vol. 73㸪No.726 (2007)㸪pp.446-452.
(3) 㯮⏣຾ᙪ㸸ᐇ✌ື࢚ࢿࣝࢠ࣮ࣔࢹࣝᵓ⠏࡟㛵ࡍࡿ◊✲㸪᪥ᮏᶵᲔᏛ఍ᖺḟ኱఍2019㸪J12118.pdf.
(4) D. A. Bies, and S. Hamid㸸In situ determination of

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

23

第15号

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MATSUKAWA Yutaka, TATEMICHI Akihiro and NAKAYAMA Yūki
Summary
We made a supersonic wind tunnel with a larger test section. The designed Mach number of thenozzle was 1.5. The cross-section of the test section was square and the height and width are 10 mm.
The pressure on the wind tunnel wall was measured and the flow inside the wind tunnel was
optically visualized. The result showed that the flow reached to the designed Mach number and theflow in the test section was uniform without strong shock waves.
Keywords㸸㸦fluid dynamics, supersonic flow, visualization㸧㸬◊✲┠ⓗ㉸㡢㏿ὶࢀࢆసࡿࡇ࡜ࢆ┠ᣦࡋࡓ 3) ࠋࡑࡢ⤖ᯝࠊ▴ᙧ⟶ෆ࡟࠾࠸୍࡚ᵝ࡞㉸㡢㏿ὶࢀࢆసࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡓࠋ▴ᙧ㉸㡢㏿ὶࢀࡣࠊὶࢀࡢὶ㏿ࡀὶయࡢ㡢㏿ࡼࡾࡶ㏿࠸ὶ⟶ࡢ᩿㠃ᑍἲࡣ㧗ࡉ 6 mm࣭ᖜ 5 mm ࡛࠶ࡾ㸦᩿㠃✚ 30ࢀ࡛࠶ࡿࠋὶࢀࡢὶ㏿ࡀὶయࡢ㡢㏿ࡼࡾࡶ㏿࠸ሙྜࠊὶ

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24

超音速風洞における測定部断面積の拡大

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28

超音速風洞における測定部断面積の拡大(3) Nguyen Van Thanh, ྜྷ⏣ ᓫ᫭㸸▴ᙧ⟶ෆ࡟࠾ࡅࡿ㉸㡢㏿ὶࢀࡢᐇ㦂ⓗ◊✲, 2018ᖺᗘ㛗ᓮ⥲ྜ⛉Ꮫ኱ᏛᕤᏛ㒊ᶵᲔᕤᏛࢥ࣮ࢫ༞ᴗㄽᩥ,㸦2019㸧(4) ᯇᑿ୍Ὀ㸸ᅽ⦰ᛶὶయຊᏛ, ⌮ᕤᏛ♫,㸦1994㸧(5) ᮌᮧ㐓㑻㸸ࣟࢣࢵࢺᕤᏛ, 㣴㈼ᇽ,㸦1993㸧(6) ὶࢀࡢྍど໬Ꮫ఍⦅㸸ὶࢀࡢྍど໬ࣁࣥࢻࣈࢵࢡ, ᮅ಴᭩ᗑ,㸦1986㸧

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

29

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via Neural Network
FURUNO Hiroshi

Summary
The author has been engaged in research on hull strength and optimal design of hull structure for many
years. In this experience, it is an eternal task to develop a fast and highly accurate hull net steel weight
estimation method for initial planning processes. In this paper, we focus on Artificial Intelligence (AI),which has been attracting attention in recent years, and develop the initial hull net steel weight
estimation system via Neural Network.
Keywords㸸Hull Structure, Hull Net Steel Weight, Optimal Design, Artificial Intelligence (AI), Neural Network㸬⥴  ゝ࡚࠸ࡿ㸬ࡇࢀࡲ࡛㸪ࡇࡢࡼ࠺࡞ᴗົࡣ㸪࣋ࢸࣛࣥᢏ⾡⪅⯪⯧ࡢᘬྜࡸၟရ㛤Ⓨ࡛ࡣ㸪㝈ࡽࢀࡓ᫬㛫ࡢ୰࡛㸪⯪ࡀࡑࡢ⤒㦂࡟ࡼࡗ࡚ᢸࡗ࡚ࡁࡓࡀ㸪࣋ࢸࣛࣥᢏ⾡⪅ࡢ㧗୺せồ஦㡯ࢆ‶㊊ࡉࡏࡘࡘዎ⣙஦㡯࡜࡞ࡿ⯪㏿ࡸ㍕㈌㔜

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ニューラルネットワークを用いた初期船殻重量推定システムの開発ࡇࢀࡲ࡛ࡢⴭ⪅ࡢ◊✲ᡂᯝࢆ⏕࠿ࡋ㸪ࡇࢀࡲ࡛࠶ࡲࡾ◊୚࠼ࡽࢀࡿ㸬

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Fig.1 Conceptual diagram of hierarchical Neural Networkࡲࡓ㸪Fig.1 ࡢ⬻⚄⤒⣽⬊(௨ୗ㸪ࢽ࣮ࣗࣟࣥ࡜࿧ࡪ)ࡣ㸪
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Fig.2 Conceptual diagram of Neuron modelࡑࡢᡭẁ࡜ࡋ࡚᭱ࡶ᭷ຠ࡞᪉ἲࡀ໙㓄㝆ୗἲ࡛࠶ࡿ㸬໙㓄㝆ୗἲ࡟ࡼࡿ᥈⣴࣋ࢡࢺࣝࡣ㸪ㄗᕪ㛵ᩘ‫(࡚࠸⏝ࢆܥ‬4)ྛࢽ࣮ࣗࣟࣥࡣ㸪௚ࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥ࠿ࡽࡢධຊࢆཷࡅ㸪ࡑᘧࡢࡼ࠺࡟⾲ࡍࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿ㸬࡞࠾㸪ୖ௜ࡁᩥᏐࡣ㸪ᒙࡢ⥲࿴ࡀ࠶ࡿ್ࢆ㉸࠼ࡿ࡜Ⓨⅆࡋ㸪ḟࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥ࡬ฟ

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31

第15号

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Fig.1 ࡢ NN ࡢᵓ㐀ࢆ฼⏝ࡋ࡚㸪(4)ᘧྑ㎶ࡢ୍㝵೫ᚤศࡣㄗᕪ⋡(Error Rate)࡜ࡋ࡚↓ḟඖ⾲♧ࡍࡿ㸬(6)ᘧࡢࡼ࠺࡟ồࡵࡽࢀࡿ㸬
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95%㉸㐣☜⋡࡟࠾ࡅࡿ᭱኱࡜᭱ᑠㄗᕪࡢᖜࡢ 5 ࡘࢆᣦᶆ࡜

ࡣ(8)ᘧࡢࡼ࠺࡟୍⯡໬࡛ࡁࡿ㸬ࡋ࡚ẚ㍑᳨ウࢆ⾜࠺㸬௟ାଵ௟ାଵ௟ାଵ ௟ାଵ ᇱ ௟൅ ߜଶ௟ାଵ ‫ݓ‬ଶ௜൅ ‫ ڮ‬൅ ߜ௠‫ݓ‬௠௜ ൯ܽ ൫‫ݖ‬௜ ൯ሺͺሻߜ௜௟ ൌ ൫ߜଵ௟ାଵ ‫ݓ‬ଵ௜ ධຊࢹ࣮ࢱࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬
ࡲࡎ㸪ධຊࢹ࣮ࢱࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬ࢆㄪ࡭

32

ニューラルネットワークを用いた初期船殻重量推定システムの開発ࡿࡓࡵ࡟㸪Table 1 ࡢ Case 1 ࠿ࡽ㡰␒࡟᳨ウࢆ⾜࠸㸪ィ 6

61 㞘ࡢᩍ♧ࢹ࣮ࢱࢆ⏝࠸㸪୰㛫ᒙࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࢆ 16 ಶ㸪ࢣ࣮ࢫ࡛ࡢẚ㍑᳨ウࢆ⾜࠺㸬Table 1 ࡣ㸪ྛࢣ࣮ࢫ࡛ࡢධ

BP ἲࡢᏛ⩦ᅇᩘࢆ 6 ୓ᅇ㸪ࢤ࢖ࣥ β ࢆ 1.0 ࡜ࡋࡓ࡜ࡁࡢ

ຊࢹ࣮ࢱࢆ♧ࡋ࡚࠾ࡾ㸪ධຊᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘ 13 ಶࢆ᭱᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬ࢆ Fig.4 ࡟♧ࡍ㸬኱࡜ࡋ࡚㸪⯪⯧ࡢ✀㢮㸪⯪⣭༠఍つ๎㸪୺せ┠ᑍἲ㸪᪉ᙧಀᩘ(Cb)㸪ྛࣁ࢖ࢸࣥ౑⏝⋡ࢆ⏝࠸ࡿ㸬ࡑࢀࡒࢀࡢධ
ຊࢹ࣮ࢱ࡜ Table 1 ࡀ࡝ࢀ࡟ᑐᛂࡋ࡚࠸ࡿ࠿どぬⓗ࡟ศ࠿ࡾࡸࡍࡃࡍࡿࡓࡵ࡟㸪Table 1 ୰࡛ࡣ 5 ẁ㝵ࡢࢭࣝࡢ⃰ῐ࡛⾲ࡋ࡚࠸ࡿ㸬⯪⯧ࡢ✀㢮࡛ࡣ㸪ࢲࣈࣝࣁࣝࢱ࣮ࣥ࢝ࡢሙྜࡣ㸪➨㸯ࢽ࣮ࣗࣟࣥ(TK)ࢆ 1㸪➨ 2 ࢽ࣮ࣗࣟࣥ(BC)ࢆ 0 ࡜ධຊࡍࡿ㸬ࣂࣝࢡ࢟ࣕࣜࣖ(BC)ࡢሙྜࡣ㸪➨ 1 ࢽ࣮ࣗࣟࣥ(TK)ࢆ 0㸪
➨ 2 ࢽ࣮ࣗࣟࣥࢆ 1 ࡜ධຊࡍࡿ㸬ࡲࡓ㸪⯪⣭༠఍つ๎࡛ࡣ㸪୺せ࡞ 4 ࡘࡢつ๎ࢆࡑࢀࡒࢀ H㸪I㸪J㸪K ࡜⾲ࡋ㸪ࡑࢀ࡟ᑐᛂࡍࡿ⯪⣭༠఍つ๎࡟ 1㸪ࡑࢀ௨እ࡟ 0 ࢆධຊࡍࡿ㸬୺せ┠ᑍἲ࡟ࡘ࠸࡚ࡣ㸪ྛࢹ࣮ࢱ୰ࡢࡑࢀࡒࢀࡢ᭱኱್

Fig.4 Comparison of estimation accuracy depending on
the difference in input data࡛㝖ࡋ࡚ 0 ࠿ࡽ 1 ࡲ࡛ࡢᐇᩘ࡜ࡋ࡚ධຊࡍࡿ㸬Cb ࡜ࣁ࢖ࢸࣥ౑⏝⋡ࡣ㸪0 ࠿ࡽ 1 ࡲ࡛ࡢᐇᩘࢆࡑࡢࡲࡲධຊࡍࡿ㸬Fig.4 ࠿ࡽศ࠿ࡿࡼ࠺࡟㸪ࣁ࢖ࢸࣥ౑⏝⋡ࢆධຊ࡟౑⏝࡞࠾㸪௒ᅇ౑⏝ࡋࡓᩍ♧ࢹ࣮ࢱࡣ 1990 ᖺ࠿ࡽ 2000 ᖺ࡟ࡋ࡞࠸ሙྜ(Case 1 ࡜ Case 4)࡛ࡣ㸪95%㉸㐣☜⋡࡟࠾ࡅࡿ࠿ࡅ࡚ᘓ㐀ࡉࢀࡓࢲࣈࣝࣁࣝࢱ࣮ࣥ࢝࡜ࣂࣝࢡ࢟ࣕࣜࣖ

᭱኱࣭᭱ᑠㄗᕪࡣඹ࡟኱ࡁࡃ࡞ࡾ㸪཯ᑐ࡟ࣁ࢖ࢸࣥ౑⏝ࡢィ 61 㞘ࢆ⏝࠸㸪ࡑࡢᚋ IACS ࡀᐃࡵࡓࣂࣝࢡ࢟ࣕࣜࣖ

⋡ࢆධຊ࡟౑⏝ࡍࡿሙྜ(Case 2㸪Case 3-1㸪Case 3-2 ཬࡧࢭ࣮ࣇࢸ࢕ࡸ UR S25㸪CSR-B/CSR-T㸪H-CSR ࡢ㐺⏝ࡣྵCase 3-3)࡛ࡣ㸪95%㉸㐣☜⋡࡟࠾ࡅࡿ᭱኱࣭᭱ᑠㄗᕪࡣᑠ

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࡞࠸ሙྜ(Case 2 ࡜ Case 3-3)࡛ࡣ㸪ㄗᕪ⋡ࡢᖹᆒࡀୖ᪼ࡋ㸪⯪⣭༠఍つ๎ࡢ✀ูࢆධࢀࡓሙྜ(Case 3-1 ࡜ Case 3-2)࡛

Table 1 Case studies of input data for Neural Network
NeuronCase 1Case 2

Case 3-1

Case 3-2

Case 3-3

Case 4ࡣ㸪ㄗᕪ⋡ࡢᖹᆒࡀ 0%࡟㏆࡙ࡃഴྥ࡟࠶ࡿ㸬Cb ࡟ࡘ࠸

1

TK

TK

TK

TK

TK

TK

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2

BC

BC

BC

BC

BC

BC

(Case 3-1)࡜࡛ࡣ᥎ᐃ⢭ᗘ࡟࡯࡜ࢇ࡝ᕪࡣ࡞࠿ࡗࡓࡀ㸪௒

3Class. H

Lpp

Class. H

Class. H

Lpp

Class. H

ᅇࡣࢃࡎ࠿࡟᥎ᐃ⢭ᗘࡀⰋ࠸ Case 3-2 ࢆ⏝࠸࡚௨㝆ࡢ᳨

4Class. I

BClass. IClass. I

BClass. Iウࢆ⾜࠺㸬࡞࠾㸪Case 3-2 ࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࡣ㸪ㄗᕪ⋡ࡢᖹᆒ

5Class. J

DClass. J

Class. J

DClass. J(ߤ)ࡣ 0.0202%㸪ᶆ‽೫ᕪ(ߪ)ࡣ 0.0110㸪95%㉸㐣☜⋡࡟࠾

6

Class. K

ds

Class. K

Class. K

ds

Class. K

7

Lpp

Cb

Lpp

Lpp

HT32

Lpp

8

B

HT32

B

B

HT36

B

9

D

HT36

D

D

D

10

ds

ds

ds

ds

11

Cb

HT32

Cb

12

HT32

HT36

13

HT36

ࡅࡿ᭱኱ㄗᕪ࡜᭱ᑠㄗᕪࡣࡑࢀࡒࢀ 2.18%࡜-2.14%㸪95%㉸㐣☜⋡ࡢ᭱኱࡜᭱ᑠࡢㄗᕪᖜࡣ 4.32%࡛࠶ࡗࡓ㸬௒ᅇࡢ⤖ᯝࡼࡾ㸪NN ࡢධຊࢹ࣮ࢱ࡟࡝ࡢࡼ࠺࡞✀㢮ࡢࢹ࣮ࢱࢆ⏝࠸ࡿ࠿࡟ࡼࡗ࡚㸪NN ࡢ᥎ᐃࡍࡿ⤖ᯝࡢഴྥ࡜ࡑࡢ᥎
ᐃ⢭ᗘ࡟ᕪࡀ⏕ࡌࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡿ㸬 ୰㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬⥆࠸࡚㸪Case 3-2 ࡢධຊࢹ࣮ࢱࢆ⏝࠸࡚㸪BP ἲࡢᏛ⩦ᅇᩘࢆ 6 ୓ᅇ㸪ࢤ࢖ࣥ β ࢆ 1.0 ࡜ࡋ࡚୰㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥ
ᩘࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬࡟ࡘ࠸᳨࡚ウࢆ⾜࠺㸬୰

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

33

㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࡣ㸪ධຊᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࡼࡾࡶᑡ

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16 ಶ㸪20 ಶ㸪24 ಶ㸪36 ಶ࡜ኚ໬ࡉࡏࡓ࡜ࡁࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࡿᩍ♧ࢹ࣮ࢱᩘࡣ඲㒊࡛ 59 㞘࡜࡞ࡿ㸬ࡇࡢ௚ࡢࣃ࣓࣮ࣛ

ࡢኚ໬ࢆ Fig.5 ࡟♧ࡍ㸬ࢱ࡟ࡘ࠸࡚ࡣ㸪୰㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࡣ 12 ಶ㸪ࢤ࢖ࣥ β
ࡣ 1.0 ࡜ࡋࡓ㸬BP ἲࡢᏛ⩦ᅇᩘࢆ 1 ୓ᅇ࠿ࡽ 7 ୓ᅇࡲ࡛㸪1 ୓ᅇࡎࡘቑࡸࡋࡓሙྜࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬ࢆ Fig.6 ࡟♧ࡍ㸬

Fig.5 Comparison of estimation accuracy depending on
the number of neurons in hidden layer

Fig.5 ࡢ⤖ᯝࡼࡾ㸪᭱ࡶ᥎ᐃ⢭ᗘࡀⰋዲ࡛࠶ࡗࡓࡢࡣ㸪Case 3-2 ࡢධຊᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘ࡜ྠࡌ 12 ಶ࡜ࡋࡓሙྜ

Fig.6 Comparison of estimation accuracy depending on
the number of learning iterations࡛࠶ࡗࡓ㸬20 ಶࡢሙྜࡶ 12 ಶࡢሙྜ࡜ẚ࡭࡚ࢃࡎ࠿࡟⢭ᗘࡀຎࡿ⛬ᗘ࡛ࡣ࠶ࡗࡓࡀ㸪Ꮫ⩦᫬㛫ࡀ࠾ࡼࡑ 2 ಸ࡜࡞

Fig.6 ࡢ⤖ᯝࡼࡾ㸪BP ἲࡢᏛ⩦ᅇᩘࢆቑࡸࡍ࡜ᩍ♧ࢹ࣮ࡗࡓࡓࡵ㸪௨㝆ࡢ᳨ウ࡛ࡣ୰㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࢆ 12 ಶࢱ࡟ᑐࡍࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡣྥୖࡍࡿഴྥ࡟࠶ࡾ㸪6 ୓ᅇ࡛᥎ᐃ

࡜ࡍࡿ㸬࡞࠾㸪୰㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࢆ 12 ಶ࡜ࡋࡓሙྜ

⢭ᗘࡀ཰᮰ࡍࡿࡇ࡜ࢆ☜ㄆࡋࡓ㸬ࡇࡢ NN ࡟๐㝖ࡋࡓᩍ♧ࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࡣ㸪ㄗᕪ⋡ࡢᖹᆒ(ߤ)ࡣ 0.00776%㸪ᶆ‽೫ᕪࢹ࣮ࢱࢆᮍ▱ࡢࢹ࣮ࢱ࡜ࡋ࡚ධຊࡋࡓ࡜ࡁࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࢆ(ߪ)ࡣ 0.0100㸪95%㉸㐣☜⋡࡟࠾ࡅࡿ᭱኱ㄗᕪ࡜᭱ᑠㄗᕪ

Fig.7 ࡟♧ࡍ㸬ࡣࡑࢀࡒࢀ 1.97%࡜-1.95%㸪95%㉸㐣☜⋡ࡢ᭱኱࡜᭱ᑠࡢ
ㄗᕪᖜࡣ 3.92%࡛࠶ࡗࡓ㸬௒ᅇࡢ⤖ᯝࡼࡾ㸪༢࡟୰㛫ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࢆቑࡸࡏࡤ᥎ᐃ⢭ᗘࡀⰋࡃ࡞ࡿࡢ࡛ࡣ࡞
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⢭ᗘࡢኚ໬࡟ࡘ࠸᳨࡚ウࢆ⾜࠺㸬ࡇࡢ㝿㸪ྠࡌᩍ♧ࢹ࣮ࢱࢆఱᗘࡶ⧞ࡾ㏉ࡋᏛ⩦ࡉࡏࡿ࡜㸪ᩍ♧ࢹ࣮ࢱ࡟ᑐࡍࡿ
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data and teaching data

34

ニューラルネットワークを用いた初期船殻重量推定システムの開発

Fig.7 ࡢ⤖ᯝ࠿ࡽศ࠿ࡿࡼ࠺࡟㸪ᮍ▱ࡢࢹ࣮ࢱ࡟ᑐࡍࡿ
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Fig.9 Conceptual diagram of the generated Neural Network࡛㸪༑ศ࡞᥎ᐃ⢭ᗘࢆ᭷ࡍࡿ㸬⤖  ゝᮏㄽᩥ࡛ࡣ㸪㏆ᖺὀ┠ࡉࢀ࡚࠸ࡿேᕤ▱⬟(AI)࡟╔┠ࡋ㸪ࢤ࢖ࣥࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬᭱ᚋ࡟㸪Case 3-2 ࡢධຊࢹ࣮ࢱࢆ 61 㞘࡟ᡠࡋ࡚㸪୰㛫ࡑࡢ AI ࡢࡦ࡜ࡘ࡛࠶ࡿࢽ࣮ࣗࣛࣝࢿࢵࢺ࣮࣡ࢡ(NN)ࢆ⏝ᒙࡢࢽ࣮ࣗࣟࣥᩘࢆ 12 ಶ㸪BP ἲࡢᏛ⩦ᅇᩘࢆ 6 ୓ᅇ࡜ࡋ࠸࡚㸪ᐇタィ⌧ሙࡢึᮇ⯪Ẇ㔜㔞᥎ᐃ࡟౑⏝࡛ࡁࡿ᥎ᐃ

࡚㸪ࢩࢢࣔ࢖ࢻ㛵ᩘࡢࢤ࢖ࣥ β ࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿ᥎ᐃ⢭ᗘࡢࢩࢫࢸ࣒ࢆ㛤Ⓨࡋࡓ㸬ࡇࡢ᳨ウࡢ୰࡛㸪NN ࡢධຊࢹ࣮ࢱ

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1.5 ࡜ኚ໬ࡉࡏࡓ࡜ࡁࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࡢኚ໬ࢆ Fig.8 ࡟♧ࡍ㸬ഴྥ࡜᥎ᐃ⢭ᗘ࡟ᕪࡀ⏕ࡌࡿࡇ࡜ࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡋࡓ㸬௒ᅇ㸪࠶ࡿᩍ♧ࢹ࣮ࢱࢆ୍౛࡟㸪ධຊࢹ࣮ࢱ࡜ྛࣃ࣓࣮ࣛࢱࢆ㐺ษ࡟タᐃࡍࡿ࡜ᐇタィ⌧ሙ࡛ࡢ౑⏝࡟ࡶ༑ศᑐᛂྍ⬟࡞᥎ᐃࢩࢫࢸ࣒ࢆ⏕ᡂࡍࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡓ㸬௒ᚋࡣ㸪ࡇࡢ᳨ウࡢ⮬ື໬࡜᭦࡞ࡿ᥎ᐃ⢭ᗘྥୖࡀ࡛ࡁ࡞࠸࠿࡝࠺࠿ࢆ᳨ウࡍࡿࡓࡵ࡟㸪⏕≀Ꮫⓗ࢔ࢼࣟࢪ࣮࠿ࡽぢ࡚㛵ಀᛶࡢ῝࠸㑇ఏⓗ࢔ࣝࢦࣜࢬ࣒࡜ NN ࢆ⤌ࡳྜࢃࡏࡓࢿࢵࢺ࣡
࣮ࢡࡢ⏕ᡂ࡟ࡘ࠸᳨࡚ウࢆ⾜ࡗ࡚࠸ࡃணᐃ࡛࠶ࡿ㸬ㅰ   ㎡◊✲ᙜ᫬㸪ᮏ◊✲ࡢࣉࣟࢢ࣒ࣛㄪᩚ࡜ィ⟬➼ࢆ⾜ࡗ࡚Fig.8 Comparison of estimation accuracy depending on the
difference in gain β㡬ࡁࡲࡋࡓ㛗ᓮ⥲ྜ⛉Ꮫ኱Ꮫ ᕤᏛ㒊ᕤᏛ⛉ ⯪⯧ᕤᏛࢥ࣮ࢫࡢ▼஭ Ꮥᖾ ᵝ(⌧㸪ෆᾏ㐀⯪ᰴᘧ఍♫)㸪☾ව ెዉᵝ(⌧㸪BEMAC ᰴᘧ఍♫)㸪ℊ⏣ ࡯ࡢ࠿ ᵝ(⌧㸪ᰴᘧ఍♫Fig.8 ࡢ⤖ᯝࡼࡾ㸪ࢤ࢖ࣥ β ࡀ 1.0 ࡜ 1.2 ࡢሙྜ࡟᥎ᐃ⢭ᗘࡀⰋࡃ࡞ࡗࡓ㸬ࡋ࠿ࡋ࡞ࡀࡽ㸪ࢤ࢖ࣥ β ࡀ 1.2 ࡢሙྜࡣ㸪ྡᮧ㐀⯪ᡤ)㸪᳃ᕝ ❳኱ ᵝ(⌧㸪ࢪࣕࣃࣥ ࣐ࣜࣥࣘࢼ࢖
ࢸࢵࢻᰴᘧ఍♫)࡟ឤㅰ⏦ࡋୖࡆࡲࡍ㸬ㄗᕪ⋡ࡢᖹᆒࡀ㈇ࡢ᪉ྥ࡬⛣ືࡋ࡚࠾ࡾ㸪㏻ᖖࡢタィ࡛ࡣ HNSW ࢆ㍍࠸᪉ྥ࡟᥎ᐃࡍࡿࡇ࡜ࡣⰋ࠸࡜ࡋ࡞࠸ࡓࡵ㸪ཧ⪃ᩥ⊩ࢤ࢖ࣥ β ࡣ 1.0 ࢆ᥇⏝ࡍࡿ㸬᭱⤊ⓗ࡟⏕ᡂࡉࢀࡓ NN ࢆ

1)

A.Katoh, Q.Li, H.Furuno, A.Matsuo 㸸 Evaluation of

Fig.9 ࡟♧ࡍ㸬Fig.9 ୰ࡢ t ࡣྛᩍ♧ࢹ࣮ࢱࢆ⾲ࡍ㸬ࡲࡓ㸪

Strength for Double Hull Structure in Initial Hull Planning᭱⤊ⓗ࡟⏕ᡂࡉࢀࡓ NN ࡢ᥎ᐃ⢭ᗘࡣ  ࡟♧ࡋ࡚࠸ࡿ㸬and Optimization of Hull Weight with Genetic Algorithms,

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報Journal of The Society of Naval Architects of Japan,
Vol.184, pp.539㸫549, 1998.
2)ຍ⸨░㸪ᮤ᪝㸪ྂ㔝ᘯᚿ㸸ࣂࣝࢡ࢟ࣕࣜࣖࡢᵓ㐀ึᮇィ⏬ࢩࢫࢸ࣒ࡢᵓ⠏㸪す㒊㐀⯪఍఍ሗ㸪➨ 97 ྕ㸪
pp.177㸫185㸪1999.

3)ᮤ ᪝ 㸪 ྂ 㔝 ᘯ ᚿ 㸪 ຍ ⸨ ░ 㸪 ⮻ ᮌ 㔜 ᛅ 㸸 DOUBLEHULL TANKER ࡢᵓ㐀ึᮇィ⏬ࢩࢫࢸ࣒ࡢᵓ⠏(ࡑࡢ
㸰 2L.BHD ࢆ᭷ࡍࡿ኱ᆺࢱ࣮ࣥ࢝ࡢሙྜ)㸪す㒊㐀⯪఍఍ሗ㸪➨ 98 ྕ㸪pp.161㸫167㸪1999.

4)ᮤ᪝㸪ྂ㔝ᘯᚿ㸪ຍ⸨░㸸ࣂࣝࢡ࢟ࣕࣜࣖࡢᵓ㐀ึᮇィ⏬ࢩࢫࢸ࣒ࡢᵓ⠏(ࡑࡢ㸰 㑇ఏⓗ࢔ࣝࢦࣜࢬ࣒
࡟ࡼࡿ㔜㔞᭱㐺໬)㸪す㒊㐀⯪఍఍ሗ㸪➨ 99 ྕ㸪
pp.193㸫202㸪2000.

5)ྂ㔝ᘯᚿ㸪ຍ⸨░㸪⚟ᓥ᫂ᑑ㸸ࣂࣝࢡ࢟ࣕࣜࣖࡢᵓ
㐀ึᮇィ⏬ࢩࢫࢸ࣒ࡢᵓ⠏(ࡑࡢ㸱 ஧㍈ᅽ⦰ሙࡢᗙ
ᒅᙉᗘࢆ⪃៖ࡋࡓ᭱㐺タィἲ㸪す㒊㐀⯪఍఍ሗ㸪➨
101 ྕ㸪pp.177㸫184㸪2001.

6)ྂ㔝ᘯᚿ㸪໭ᮧ඘㸸DOUBLE HULL TANKER ࡢᵓ㐀ึᮇィ⏬ࢩࢫࢸ࣒ࡢᵓ⠏(ࡑࡢ㸱 㑇ఏⓗ࢔ࣝࢦࣜࢬ
࣒࡟ࡼࡿ㔜㔞᭱㐺໬)㸪す㒊㐀⯪఍఍ሗ㸪➨ 102 ྕ㸪
pp.381㸫389㸪2001.

7)ྂ㔝ᘯᚿ㸪໭ᮧ඘㸸DOUBLE HULL TANKER ࡢᵓ㐀ึᮇィ⏬ࢩࢫࢸ࣒ࡢᵓ⠏(ࡑࡢ㸲 ⯪యᵓ㐀ࡢ⥲ྜⓗ᭱㐺໬)㸪す㒊㐀⯪఍఍ሗ㸪➨ 105 ྕ㸪pp.295㸫303㸪
2003.

8)

ྂ㔝ᘯᚿ㸪໭ᮧ඘㸸᥋Ỉ㜵ᧉࣃࢿࣝࡢᅛ᭷᣺ືᩘ᥎
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9)ⴗཎᑗᩥ㸸ࢽ࣮࣭ࣗࣟࣇ࢓ࢪ࢕࣭㑇ఏⓗ࢔ࣝࢦࣜࢬ
࣒㸪⏘ᴗᅗ᭩㸪1994.

10) ᾛ஭Ⰻᖾ㸪ᾛ஭㈆⨾㸸ࢹ࢕࣮ࣉ࣮ࣛࢽࣥࢢࡀࢃ࠿ࡿ
ᩘᏛධ㛛㸪ᢏ⾡ホㄽ♫㸪2017.

第15号

35

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

37

⯪ᑿἼࡢᑻᗘᙳ㡪ࢆ⪃៖ࡋࡓ᭱㐺⯪ᑿᙧ≧࡟ࡘ࠸࡚ⓙᕝ ኱ᆅ㸨, ▼ᕝ ᬡ㸨㸰

The Stern Shape Optimization Considering Scale Effect of Stern Waves
Minagawa Daichi and Ishikawa Satoru
SummaryThis paper describes the relations of scale effect of stern wave and most suitable stern shape㸬The
CFD method used here has been origina11y developed by Hirata,N. and Hino,T㸬The result of the
CFD calculation of the series 60 showed that a big difference was seen in the stern wave height
between model and a full scale ship. The most suitable displacement distribution of the full scale ship
was found to move the displacement distribution of the model ship a little ahead.
Keywords㸸㸦 Hull Form, Stern Wave,CFD, Scale Effect, Shape Optimization 㸧㸬⥴ゝ㸬ᩘ್ィ⟬ἲỈᵴヨ㦂ࡣࠊᐇ⯪࡜ࣇ࣮ࣝࢻᩘࡀ୍⮴ࡍࡿ᮲௳࡛⾜࠺ᮏ◊✲࡛⏝࠸ࡓ⯪యࡲࢃࡾࡢὶࢀࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥἲ

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based Turbulent Navier-Stokes Equations)࡜࿧ࡤࢀࡿ

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

38

船尾波の尺度影響を考慮した最適船尾形状について㸬ᐇ⯪࡜ᶍᆺ⯪ࡢ⯪ᑿἼ㻌ࢩ࣮ࣜࢬ 60 ⯪ᆺ 6) ࢆᑐ㇟࡟ࠊᶍᆺ⯪࠾ࡼࡧᐇ⯪┦ᙜ

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ࡣ Spalart-Allmaras Model ࢆ᥇⏝ࡋࡓࠋィ⟬᮲௳࡜ࡋ࡚

㹶/L= - 0.5

タᐃࡋࡓࣇ࣮ࣝࢻᩘ Fn ࠾ࡼࡧࣞ࢖ࣀࣝࢬᩘ Reࠊ᱁Ꮚᩘࠊ
ቃ⏺ᒙཌࡉ᪉ྥࡢ᭱ᑠ᱁Ꮚ㛫㝸Ǽmin ➼ࢆ Table 1 ࡟ࠊFig.2 Coordinate Systemィ⟬᱁Ꮚࢆ Fig.1 ࡟♧ࡍࠋὶሙࡢᑐ⛠ᛶࢆ⪃៖ࡋ࡚ィ⟬㡿ᇦࡣᕥ⯨ഃࡢࡳ࡜ࡋࠊࡑࡢᗈࡉࡣ NEPTUNE ࡢ᥎ዡ

Fig.3 ࡟⯪ഃἼ㧗ࡢィ⟬⤖ᯝࢆࠊFig.4 ࡟ィ⟬࡛ᚓࡽࢀ್ࢆཧ⪃࡟⯪㤳ࡼࡾ๓᪉࡟ 1 ⯪㛗ࠊᚋ᪉ࡢ 2 ⯪㛗ࠊ༙ᚄࡓ⯪ᑿ➃௜㏆ࡢἼ㧗➼㧗⥺ᅗ㸦ᕥ⯨ഃࡢࡳ㸧ࢆ⾲♧ࡋࡓࠋ

᪉ྥ࡟ 1.5 ⯪㛗࡜ࡋࡓࠋ᱁Ꮚࡢࢺ࣏ࣟࢪ࣮࡟ࡣ H-O ᆺࡢ

Fig.3 ࡢἼᙧࢆぢࡿ࡜ࠊ⯪ᑿࡼࡾ๓࡛ࡣࠊἼࡢᒣ࡜㇂࡛ᐇ

ᵓ㐀᱁Ꮚࢆ᥇⏝ࠊ⯪㛗᪉ྥ(I ᪉ྥ)ࠊ࿘᪉ྥ(J ᪉ྥ)࠾ࡼ

⯪ࡢἼ㧗ࡀⱝᖸ኱ࡁ࠸⛬ᗘ࡛࠶ࡿࠋࡋ࠿ࡋࠊ⯪ᑿ➃࡛ࡣࡧ༙ᚄ᪉ྥ(K)᪉ྥࡢ᱁Ꮚᩘࡣࡑࢀࡒࢀ Table1 ࡟グ㍕ࡋ୧⪅ࡢ஋㞳ࡀ࠾࠾ࡁࡃࠊᐇ⯪࡛኱ࡁ࡞ἼࡀⓎ⏕ࡋ࡚࠸ࡿࡓ࡜࠾ࡾ࡜ࡋࡓࠋ࡞࠾ࠊࡇࡇ࡛᥇⏝ࡋࡓ᱁Ꮚᩘࡣࠊᚋ㏙

ࡇ࡜ࡀศ࠿ࡿࠋFig.4 ࡢ⯪ᑿ௜㏆ࡢἼ⣠ࢆぢࡿ࡜ࠊ⯪ᑿ➃ࡍࡿ⯪ᑿἼ㧗ࡢィ⟬⤖ᯝ࡬ࡢᙳ㡪ࢆ⪃៖ࡋࠊ⯪ᑿ௜㏆ࡢᒙཌࡉ᪉ྥࡢ᭱ᑠ᱁Ꮚ㛫㝸ࡶࠊNEPTUNE ࡢ᥎ዡ್ࢆཧ
⪃࡟Ỵᐃࡋࡓࠋቃ⏺᮲௳ࡣࠊୖὶࡢධཱྀ᮲௳࡟୍ᵝὶ᮲௳ࠊࡑࡢ௚ࡢ㛤ቃ⏺࡟ࡣࢮࣟ໙㓄᮲௳ࡀ᥇⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ
ᗙᶆ⣔ࢆ Fig.2 ࡟♧ࡍࠋ⯪ࡢ㛗ᡭ᪉ྥ࡟ x ㍈ (⯪㤳(FP)࡛ x/L = -0.5, ⯪ᑿ(AP)࡛ x/L=0.5 L:⯪㛗)ࠊྑ⯨᪉ྥ࡟y ㍈ࠊ㖄┤ୖྥࡁ࡟㹸㍈ࢆᐃ⩏ࡋࡓࠋࡲࡓࠊᮏㄽ࡛ࡣἼ

Wave Height h/L᱁Ꮚࡀᐦ࡟࡞ࡿࡼ࠺Ỵᐃࡋࡓࡶࡢ࡛࠶ࡿࠋቨ㏆ഐࡢቃ⏺

0.02

VKLS
0RGHO

0.01
0.00
-0.01
-1.0

-0.5

㧗ࢆ h ࡛⾲ࡍࠋ

0.0

0.5

x/L

1.0

Fig.3 Wave Profile
Solid Line : Ship, Broken Line : Model
Table 1

Computational Conditions
Model

Fn

Ship

h/L Max=0.0159

Stern End

0.268

Re

2.50x106

9.52x108

IxJxK

224x48x80

224x48x112

Ǽmin

5x10-6

5x10-8 
h/L Max=0.0119

Stern End

 
Fig.4
Fig.1 Grid System

Contour map of the wave patternaround the stern end (Ǽh/L=0.001)
Top : Ship Bottom : Model

1.5

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

39

第15号

௜㏆࡟࠾ࡅࡿᐇ⯪ࡢ᭱኱Ἴ㧗 h/L Max ࡣ 0.0159 ࡛ࠊᶍ࠿ࡽ⯪యࡢ⢓ᛶ᢬ᢠ(Cv)ࢆ⟬ฟࡍࡿࠋTable 2 ࡟ィ⟬᮲ᆺ⯪ࡢ 0.0119 ࡟ᑐࡋ⣙㸱๭኱ࡁ࠸ࠋᐇ⯪ࡣᶍᆺ⯪࡟ᑐࡋ௳ࢆ♧ࡍࠋࣞ࢖ࣀࣝࢬᩘࡀ 2 ᱆኱ࡁࡃࠊ⢓ᛶᙳ㡪ࡀᑠࡉࡃ࡞ࡿࡓࡵࠊ

Table 2 Computational Condition⯪ᑿ➃ࡢἼ㧗࡟ࡇࡢࡼ࠺࡞኱ࡁ࡞㐪࠸ࡀ⏕ࡌࡓࡶࡢ࡜⪃Free-Surface Flow

Double Model Flow

Ship

Model

Ship

Model

Re

9.52E+08

2.50E+06

3.55E+08

9.33E+05

Fn

0.268

0.268

0

0

࠼ࡽࢀࡿࠋ

㸬᭱㐺⯪ᑿᙧ≧ ⯪ᑿᙧ≧ࡢኚ᭦せ㡿ᐇ⯪࡜ᶍᆺ⯪࡛⯪ᑿ௜㏆ࡢἼ㧗ࡀ␗࡞ࡿࡇ࡜ࡀศ࠿ࡗ
ࡓࠋࡑࡇ࡛ࠊࡇࡢἼ㧗ศᕸࡢ┦㐪ࡀᐇ⯪࡜ᶍᆺ⯪ࡢ᭱㐺⯪ᑿᙧ≧࡟࡝ࡢࡼ࠺࡞ᙳ㡪ࢆ୚࠼ࡿ࠿ࢆㄪ࡭ࡿࡇ࡜࡟ࡋ
ࡓࠋ⯪ᑿᙧ≧ࡢኚ᭦ࡣࠊᶓ᩿㠃✚ศᕸ㸦Cp ࣮࢝ࣈ㸧ࠊࡍ࡞ࢃࡕ᤼Ỉ㔞ࡢ㛗ᡭ᪉ྥࡢศᕸࢆኚ᭦ࡍࡿࡇ࡜࡛⾜ࡗࡓࠋලయⓗ࡟ࡣࠊFig.5 ࡟♧ࡍࡼ࠺࡟ᙧ≧ࣃ࣓࣮ࣛࢱ a ࢆᑟධࡋࠊ࣮࣋ࢫࡢ Cp ࣮࢝ࣈ(a=0.0)࡟ᑐࡋࠊCp ࣮࢝ࣈࡢᙧ≧ࢆ a>0 ࡢ࡜ࡁࡣ᤼Ỉ㔞ࢆ⯪య୰ኸࡼࡾ࡟ᐤࡏࡓᙧ≧㸦࠸ ᢬ᢠ≉ᛶ⮬⏤⾲㠃ὶࢀࡢィ⟬࡛ᚓࡽࢀࡓ඲᢬ᢠಀᩘ(Ct)࡞ࡽࡧ
࡟஧㔜ᶍᆺὶࢀࡢィ⟬࡛ᚓࡽࢀࡓ⢓ᛶ᢬ᢠಀᩘ (Cv)ࢆ
Fig.6 ࡟♧ࡍࠋᐇ⯪ࡢ඲᢬ᢠಀᩘࡣࠊ᤼Ỉ㔞ࢆ୰ኸ௜㏆
࡬ᐤࡏࡓ(Cp ࣮࢝ࣈࡢᙧ≧ࣃ࣓࣮ࣛࢱ a ࡀ኱ࡢ)ሙྜࠊ㏫
࡟⯪ᑿ࡟ᐤࡏࡓ(a ࡀᑠࡢ)ሙྜࠊ࠸ࡎࢀࡶቑ኱ࡍࡿഴྥࡀ
ぢࡽࢀࠊ୧⪅ࡢ୰㛫࡟඲᢬ᢠࡀ᭱ᑠ࡜࡞ࡿ᭱㐺࡞ a ࡀᏑࢃࡺࡿ⫪ᙇࡾഴྥ㸧ࠊa<0 ࡣ㏫࡟⯪ᑿ௜㏆ࡢ㠃✚ࢆቑࡋࡓᙧ≧㸦࠸ࢃࡺࡿ⫪ⴠࡕഴྥ㸧࡜࡞ࡿࡼ࠺ Cp ࣮࢝ࣈࢆኚ᭦ࡋࡓࠋCp ࣮࢝ࣈࡢኚ᭦ࡣ⯪ᑿഃࡢࡳ࡜ࡋࠊ⯪㤳ഃࡣኚ᭦ࡋ࡚࠸࡞࠸ࠋ࡞࠾ࠊྛ⯪ᆺ࡜ࡶ Cp ࣮࢝ࣈࢆኚ᭦ࡍ
ࡿ㝿ࠊ᤼Ỉ㔞ࡀ࣮࣋ࢫ⯪ᆺ࡜ྠ୍࡜࡞ࡿ᮲௳ࢆㄢࡋࡓࠋ

1.0
Area as Fraction of
Maximum Area

㻌

0.8

0.6
base(a=0)
a= 0.02
a= -0.02

0.4
0.2
0.0
0.5

0.0

-0.5

x//L

Fig.6 Total and Viscous ResistanceFig.5 Prismatic Curve㸦Cp curve㸧 ィ⟬᮲௳࣮࣋ࢫ⯪ᆺ୪ࡧ࡟ Cp ࣮࢝ࣈࢆኚ᭦ࡋࡓィ 9 ⯪ᆺ㸦Base ⯪ᆺࠊ⫪ᙇࡾᆺ 3 ࢣ࣮ࢫࠊ⫪ⴠࡕᆺ 5 ࢣ࣮ࢫ㸧ࢆᑐ㇟࡜ࡋࠊࡑࢀࡒࢀᐇ⯪࠾ࡼࡧᶍᆺ⯪┦ᙜࡢ⮬⏤⾲㠃ὶ
ࢀ㸦Free-Surface Flow㸧ࡢィ⟬ࢆᐇ᪋ࡋࡓࠋࡑࡢ㝿ࠊ⮬

Fig.7 Wave Resistance⏤⾲㠃ࢆᖹᆠ࡜௬ᐃࡋࡓࠊ࠸ࢃࡺࡿ஧㔜ᶍᆺὶࢀ(Double
Model Flow)ࡢィ⟬ࡶేࡏ࡚ᐇ᪋ࡋࡓࠋᚋ⪅ࡢィ⟬⤖ᯝᅾࡍࡿࠋᶍᆺ⯪࡛ࡶྠᵝ࡞ഴྥࡀぢࡽࢀࡿࡀࠊ⯪ᑿ࡟᤼

40

船尾波の尺度影響を考慮した最適船尾形状について

0.020

࡚ᐇ⯪࡜␗࡞ࡿഴྥࡀぢࡽࢀࡿࠋ

0.015୍᪉ࠊ⢓ᛶ᢬ᢠಀᩘ(Cv)ࡣࠊྠᅗ࡟♧ࡉࢀ࡚࠸ࡿࡼ࠺
࡟ࠊᐇ⯪࠾ࡼࡧᶍᆺ⯪࡜ࡶ࡟ a ࡟ᑐࡋ࡚࡯࡜ࢇ࡝ኚ໬ࡏ
ࡎྠࡌ್࡜࡞ࡿࠋࡋࡓࡀࡗ࡚ࠊ඲᢬ᢠಀᩘ Ct ࡢ┦㐪ࡣࠊ
Fig.7 ࡟♧ࡋࡓ඲᢬ᢠಀᩘ࠿ࡽ⢓ᛶ᢬ᢠಀᩘࢆῶࡌ࡛ồࡲwave profile (h/L)Ỉ㔞ࢆᐤࡏࡓሙྜࡢ᢬ᢠࡢቑຍࡀᑠࡉࡃࠊྠ㡿ᇦ࡟࠾࠸-0.010-0.5

4.3 ⠇࡛㏙࡭ࡓ᢬ᢠ≉ᛶ࡜⯪య࿘ࡾࡢ㐀Ἴ≉ᛶ࡜ࡢ㛵

0.0

0.5

x/L

1.0

0.020

wave profile (h/L)

 㐀Ἴ≉ᛶ

hb-0.015ࡋࢩࣇࢺࡋ࡚࠸ࡿࠋࡍ࡞ࢃࡕࠊᶍᆺ⯪࡟ᑐࡋᐇ⯪࡛ࡣࠊha-0.005࡜ࠊᐇ⯪ࡢ㐀Ἴ᢬ᢠ᭤⥺ࡣࠊᶍᆺ⯪ࡢࡑࢀ࡜ẚ࡭ྑ࡬ᑡࡣ᭷฼࡜࡞ࡗ࡚࠸ࡿࠋ

0.005

hc

0.000

ࡿ㐀Ἴ᢬ᢠ(Cw)ࡢ㐪࠸࡟ࡼࡿࡶࡢ࡜ゝ࠼ࡿࠋྠᅗࢆぢࡿ᤼Ỉ㔞ࢆᑡࡋ๓᪉࡟⛣ືࡋࡓ⯪ᆺࡀ᢬ᢠ≉ᛶࡢほⅬ࠿ࡽ

0.010

6KLS
S D 6KLS
S D 6KLS
S D 

hc

0RGHO
OD 0RGHOOD 0RGHOOD 

0.015
0.010
0.005

ha

0.000
-0.005-0.010hb-0.015-0.5㐃ᛶ࡟ࡘ࠸᳨࡚ウࡍࡿࠋࡲࡎࠊᐇ⯪࠾ࡼࡧᶍᆺ⯪ࡢ⯪ഃ

0.0

Ἴࢆẚ㍑ࡋ࡚ Fig.8 ࡟♧ࡍࠋᶍᆺ⯪ࡢ⯪ഃἼᙧࡣᐇ⯪࡜

x/L

0.5

1.0

Fig 8  Wave Profile
Top : Ship Bottom : Model࡯ࡰྠࡌࡔࡀࠊ⯪ᑿࡢἼ㧗ࡣᶍᆺ⯪ࡀࡸࡸప࠸ࠋ⯪ᆺᙳ㡪࡟╔┠ࡍࡿ࡜ࠊ⯪యࡢ๓༙ᙧ≧ࡣྠ୍࡞ࡢ࡛⯪య୰ኸ┤ᚋࡢἼࡲ࡛࡟ࡣኚ໬ࡀぢࡽࢀ࡞࠸ࡀࠊ⯪ᑿ Cp ࣮࢝ࣈࡢ⫪㒊ࡢᚋ᪉࡟఩⨨ࡍࡿ⯪య୰ኸ~⯪ᑿ(AP) ࡢἼࡢ㇂ࠊ
0.020

࡛ࠊ⯪య୰ኸ┤ᚋࡢἼࡢἼ㧗ࢆ haࠊ⯪య୰ኸ㹼⯪ᑿ㛫ࡢ

0.015Ἴࡢ㇂ࢆ hbࠊ⯪ᑿᚋࢁࡢἼࢆ hc ࡜ࡍࡿࠋFig.8 ࡛ᐃ⩏ࡋࡓἼ㧗 haࠊhbࠊhc ࡢ a ࡟ᑐࡍࡿኚ໬ࡢ
ᵝᏊࢆ Fig.9 ࡟♧ࡍࠋa ࡀ኱ࡁ࠸᫬ࠊࡍ࡞ࢃࡕ᤼Ỉ㔞ࡀ⯪య୰ኸ࡟ᐤࡏࡓ࡜ࡁἼ㧗 hb ࡢ㈇ࡢ್ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡿࠋaࢆᑠࡉࡃࡋ࡚᤼Ỉ㔞ࢆ⯪ᑿ࡟ᐤࡏࡿ࡜ hb ࡢ㈇ࡢ್ࡣᑠ
ࡉࡃ࡞ࡾࠊ㏫࡟⯪ᑿᐇ⯪ἼࡢἼ㧗 hc ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡿࠋᶍ
ᆺ⯪࡛ࡶ hb ࡟ࡘ࠸࡚ࡣࠊᐇ⯪࡜࡯ࡰྠࡌ≉ᛶࢆ♧ࡍࠋ࡜ࡇࢁࡀࠊ⯪ᑿ➃ࡢἼ㧗 hc ࡣࠊ᤼Ỉ㔞ࢆ⯪ᑿ࡟ᐤࡏ࡚
ࡶᐇ⯪࡯࡝ࡢἼ㧗ࡢቑ኱ࡀぢࡽࢀ࡞࠸ࠋࡑࡶࡑࡶᶍᆺ⯪ࡢ⯪ᑿἼࡢἼ㧗ࡣࠊᐇ⯪࡜ẚ࡭࡚⢓ᛶᙳ㡪ࡢࡓࡵపࡃ࡞

Wave Hight (h/L)࡞ࡽࡧ࡟⯪ᑿ➃ࡢἼ࡞࡝࡟┦㐪ࡀࡣࡗࡁࡾ⌧ࢀࡿࠋࡑࡇ

Ship
p ha

Ship
p hb

Ship
p hc

Modell ha

Modell hb

Modell hc

0.010
0.005

0.000

-0.005-0.010-0.015-0.030 -0.025 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020

Parameter a
Fig. 9 Wave Heightࡗ࡚࠸ࡿࠋ⯪ᑿ࡬᤼Ỉ㔞ࢆᐤࡏ࡚ࡶἼ㧗ࡢቑ኱ࡀ࠶ࡲࡾ
ぢࡽࢀ࡞࠸ࡢࡣࠊࡇࡢ⢓ᛶᙳ㡪ࡢࡓࡵ࡛ࡣ࡞࠸࠿࡜⪃࠼

Contour)ࢆ Fig.10 ࡟♧ࡋࡓࠋྠᅗࢆぢࡿ࡜⯪ᑿ௜㏆ࡢỈࡽ࠼ࡿࠋ㠃㡿ᇦ࡟࠾࠸࡚ࡶࠊFig.9 ࡢ Wave Height ࡜ྠᵝࠊᐇ⯪Fig.8 ࠾ࡼࡧ 9 ࡟࡚⯪య⾲㠃ࡢἼ㧗ศᕸ࡟ࡘ࠸࡚ホ౯ࡢሙྜࡣ᤼Ỉ㔞ࡀ⯪ᑿ࡟ᐤࡿ࡯࡝⯪ᑿ➃࡟࠾ࡅࡿ᭱኱Ἴ

ࡋ࡚ࡁࡓࡀࠊࡉࡽ࡟⯪ᑿ⯪య࿘ࡾࡢỈ㠃㡿ᇦ࡟࠾ࡅࡿἼ

㧗(h/L Max)ࡀ኱ࡁࡃ࡞ࡾࠊa=-0.01 ࡜ a=-0.03 ࡢ᭱኱Ἴ㧗ศᕸࡢ≉ᚩࢆ☜ㄆࡍࡿࡓࡵࠊἼ㧗➼㧗⥺ᅗ(Wave㧗ࡢᕪࡣ᫂☜࡛࠶ࡿࠋ୍᪉ࠊᶍᆺ⯪ࡢሙྜࡣࠊ᤼Ỉ㔞ࡀ⯪ᑿ࡟ᐤࡏ࡚ࡶ᭱኱Ἴ㧗ࡣ࠶ࡲࡾኚ໬ࡋ࡚࠸࡞࠸ࠋ

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報第15号

Fig. 10 Wave Contour
Left-hand side Ship Reight-hand side Model
Top : a=0.0 Middle : a= -0.01 Bottom : a= -0.03

41

42

船尾波の尺度影響を考慮した最適船尾形状について ⪃ᐹࡀ඲᢬ᢠࡢほⅬ࠿ࡽࡣ᭷฼࡜ゝ࠼ࡿࠋ

4.3, 4.4 ⠇࡛♧ࡉࢀࡓ᢬ᢠ≉ᛶ࡜㐀Ἴ≉ᛶࢆࡲ࡜ࡵࡿ࡜ࠊ
Fig.6 ࡟♧ࡋࡓ᤼Ỉ㔞ࢆ⯪ᑿ࡟ᐤࡏࡓ㝿ࡢᐇ⯪࡜ᶍᆺ⯪ࡢ

ㅰ㎡

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pp,1-14.

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9) pp.29-36

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Simulating Free-Surface Turbulent Flows around an Advancing ship", Journal of the Society ofNaval Architects of Japan,Vol.185, pp.1-8, 1999⤖ゝ
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61, Trans.SNAME, pp.517-189. 1953

長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

43

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44

マルチカメラ撮影したクモの求愛行動映像の同期多画面化࡞࡝㸧ࢆ᧜ᙳࡋࡓࡾࠊ≉ᚩⓗ࡞㡢㸦࢝ࢳࣥࢥࡢ㡢࡞࡝㸧ࢆධࢀࡓࡾࡍࡿࡇ࡜࡛ࠊ」ᩘࡢື⏬࡛ྠ୍᫬้ࢆぢࡘࡅࡿࡇ࡜ࡣ࡛ࡁࡿࠋࡋ࠿ࡋࡑࢀࡽࡀูࠎࡢື⏬ࡢࡲࡲ࡛ࡣࠊ
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Fig. 2. Video shooting with multiple cameras, laser
Doppler vibrometer, PC, and spider.

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Graphics 645 1536MB GPU㸧࡟࢖ࣥࢫࢺ࣮ࣝࡋࡓ Apple〇ື⏬⦅㞟ࢯࣇࢺ Final Cut Pro X (10.4.8)࡛⾜ࡗࡓࠋᇶᮏⓗ࡞⦅㞟ᡭ㡰࡜ࡋ࡚ࡣࠊձ1 ᮏࡢື⏬࡟౑⏝ࡍࡿࡍ࡭࡚
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長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

45

Fig. 3. Editing in project window of Final Cut Pro. At first,
Video files are uploaded in library with Browser (ձ). Second,
videos for editing as new movie project are added into
Timeline (ղ). Third, the pixels and position of each movie
are edited in Inspector (ճ). At last, the edited movie is saved
in proper format (մ). The Viewer shows a movie in editing(յ).

Fig. 4. Inspector window to control the parameter of
each movie.

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46

マルチカメラ撮影したクモの求愛行動映像の同期多画面化

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長崎総合科学大学新技術創成研究所所報

第15号

47

Fig. 8. Synchronization of two videos based on the
movement of fingers in quarterly split-screen collage.
The video in upper left is shot with the camera in thelower left. The left two videos are synchronized when thesame scenes shown in upper left and in the monitor inlower left.

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48

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Günel, S., Rhodin, H., Morales, D., Campagnolo, J.,
Ramdya, P., Fua, P.: DeepFly3D, a deep learningbased approach for 3D limb and appendage
tracking in tethered, adult Drosophila, eLife(2019), 8.
Karakas, F., D'Oliveira, D., Maas, A. E., Murphy, D.
W.: Using a shell as a wing: pairing of dissimilar
appendages in atlantiid heteropod
swimming. Journal of Experimental Biology(2018), 221(23), jeb192062.

Ⅱ

研究活動報告１．研究部門・研究センター活動報告（１）環境・エネルギー部門 ……………………………………………………………………… 49（２）電気電子情報技術部門 ……………………………………………………………………… 52（３）海洋・複合新技術部門 ……………………………………………………………………… 59（４）基礎科学部門 ………………………………………………………………………………… 63
海洋エネルギー研究センター …………………………………………………………………… 67
ＡＩ応用研究センター紹介 ……………………………………………………………………… 68

２．戦略的研究成果報告書 ……………………………………………………………………………… 69

３．講演会・セミナー開催状況（１）第17回新技術創成研究所公開講演会「サイバーリアリティ 〜電脳と５Ｇが世界を変える！〜」 …………………… 86

４．研究所員の研究活動状況（１）学術論文発表 ………………………………………………………………………………… 88（２）講演・口頭発表 ……………………………………………………………………………… 93（３）テレビ出演 …………………………………………………………………………………… 94（４）研究紹介新聞記事 …………………………………………………………………………… 95（５）外部資金受入状況 …………………………………………………………………………… 100（６）特許出願状況 ………………………………………………………………………………… 102

別図
研 究 所 組 織
環境・エネルギー部門
所

長

研

究

部

門

電 気 電 子 情 報 部 門
海洋・複合新技術部門
基

礎

科

学

部

門

海洋エネルギー研究センター
A I 応 用 研 究 セ ン タ ー49

１．研究部門活動報告（１）環境・エネルギー部門
21世紀に課せられた最大の課題である持続可能社会実現のための技術革新、具体的にはバイオマス
エネルギー等の再生可能エネルギー、エネルギーの有効活用に向けた各種電池開発技術を中心に資源循環型技術開発を進め、環境・エネルギー関連の産官学の連携プロジェクトに取り組んでいる。
蒲原

新一

地域における環境マネジメントの運用に関する研究．
持続可能な開発にかかわる評価システムに関する研究．

中道隆広

高効率メタン発酵技術に関する研究．
廃棄物系バイオマス利活用の研究．
排水処理における有害物質除去法の研究．

村上信明

バイオマスのガス化発電技術、液体燃料製造技術の研究．
ＢＤＦ（バイオディーゼル燃料）の製造技術の研究．

山邊

時雄

高機能性ナノカーボン材料の創製と応用．
リチウムイオン電池の開発．

平子廉

ＢＤＦ（バイオディーゼル燃料）を利用したディーゼル機関の燃焼研究．
バイオメタンを利用したガソリンおよびディーゼル機関の燃焼研究．

井上弦

土壌の性状とその有効利用に関する研究．
環境保全農業に関する研究．

木村

正成

アルカン類の直接的酸化によるアルコール生成の研究．
二酸化炭素を用いた炭素固定法の研究．

坂井正康

草木をエネルギーとした高効率ガス化発電システムの開発．
草木バイオマスからのクリーン液体燃料合成技術の開発．

杉田勝

リチウムイオン電池の開発．
次世代電池の研究開発．

石橋康弘

環境改善技術およびバイオマスエネルギー変換技術に関する研究宮城彰平

バイオマスのガス化・利用技術の研究．

薄田篤生

高速発酵技術による肥料化に関する研究．

下高敏彰

陸上養殖技術の安定化に関する研究．

50

令和元年度新技術創成研究所成果報告書
環境・エネルギー部門

部門長

蒲原

新一

〔Ⅰ〕バイオ燃料活用に関する研究
軽油の水エマルジョン化は，ディーゼル機関の熱効率向上とNOx削減に有効であり，これを軽油の代替としてカーボンニュートラル特性によりCO2削減に大きな効果を有するバイオディーゼル燃料（BDF）に適用した場合の熱効率向上とNOx削減の効果について，およびBDF/水のエマルジョン状態の保持に対する各種条件の影響について研究を進めた。（平子）〔Ⅱ〕土壌環境に関する研究
五島列島福江島に分布する土壌の調査・研究を始め、その成果として、日本土壌肥料学会2019年度
静岡大会で「日本の黒ボク土分布の最西端地域における土壌の特徴 ―長崎県五島列島福江島に分布する土壌―」というテーマの研究発表を行った。2019年度は、前職から引き続き行っていた書籍や原著論文の執筆に加え、共同研究として進めていたいくつかの研究内容について共同研究者として研究協力を行い、学会発表を行った。（井上）〔Ⅲ〕木質バイオマスの利活用に関する研究
主として木質バイオマスのガス化研究とメタン発酵の研究に従事し、以下のような共同を中心に取り組んだ。
◦

メタン発酵処理施設設置のための賦存量調査と原料の基礎的調査（チョープロ）◦安定型処分場における環境影響調査（谷田建設）◦

令和元年度バイオガス研究（長崎県）

また、機能性肥料の製造研究と非可食部からの有用成分抽出研究を行い、農業分野へ向けた研究展
開について準備を進めた。（中道）平成30年度に長崎市が実施した「木質バイオマス賦存量調査」の結果を元に、木質バイオマスの有効利用可能量を増やし、地域内において循環利用するため、木質バイオマスの供給及び活用に係る関係者（事業者、環境活動団体、山林所有者、その他木質バイオマス利活用者）へのヒアリング調査を実施した。
ヒアリング調査を基にして市内広葉樹及びタケを木質バイオマスとして切出し、チップ化するまでの実現可能性や、市外流出資源の地域内循環スキームを検討することで、木材搬出環境の整備及び木質バイオマスの地域内循環利用について分析した結果を整理し報告書としてまとめた。
（蒲原、中道、繁宮）

51〔Ⅳ〕持続可能な地域社会づくりに関する研究
長崎市内のNPOと連携し茂木南部地区の大崎集落周辺を主な活動地域として、日本一のびわ産地を維持するために市民等も参加出来る営農環境の保全へ向けた取り組みを進めた。環境と農業分野の連携として、びわの樹を活用したオーナー制度についての検討や地域との情報交換を進めた。また、活動が持続的となるための収益確保に向けた事業化を担っていく主体の構築へ向けた関係者間のつながりの強化を進めた。（蒲原）
以上52（２）電気電子情報技術部門
世界がグローバル化する今日、情報を入手し、吟味検索し、それを編集し提示することは、その国の存亡に係わっているといっても過言ではない。本部門では、情報を提示するために、バーチャルリ
アリティやＣＧ、Ｗｅｂの技術を福祉や生活環境や企業経営の改善やコミュニケーションに、より密接に有効利用するための研究開発を行う。また、これらの情報の基盤を支えるハードウェアの高速化、高密度処理、高精密化の専用ＬＳＩの開発研究も合わせて行う。
松井信正

スマートグリッド・エネルギーマネジメント・電力制御に関する研究
医療分野におけるIoT技術に関する研究佐藤雅紀

移動ロボットの開発および運動制御に関する研究．
神経回路網を模倣した制御機構に関する研究．

黒川不二雄

高速ディジタル制御アルゴリズムおよび回路の開発研究
衛星のエンジン制御システムの開発研究

本村政勝

自己免疫性神経筋接合部疾患の病態解明と治療法の開発

田中義人

組込みシステムに関する研究．
電力エネルギー・医療分野におけるICT融合化技術に関する研究．
次世代エネルギーおよびマイクログリッドのシミュレーション的研究．

田中賢一

ホログラフィによる立体映像表現
映像やゲームにおけるコンテンツ技術
メディアコンテンツや有価証券の偽造防止技術

川添薫

医療用処置具・内視鏡治療器具に関する研究開発．
内視鏡保管庫用プラズマクラスター除菌消臭発生装置の開発
経鼻内視鏡用前処置具の開発と検証
輸液ライン小気泡除去に関する研究
手術前自動手指洗浄装置の研究開発

日當

明男

Webによるデータベース活用に関する研究開発．
システム同定によるモデル構築に関する研究
システム制御に関する数学的基礎研究．

劉震

ビッグデータとデータマイニングに関する研究．
情報システムの構築と意思決定支援システムに関する研究．
リハビリロボットに関する研究．

下島真

データ収集／解析システムの開発・構築．
素粒子物理実験用の新しい検出器の開発．

清山

浩司

視覚情報処理システムと三次元集積化技術に関する研究．
医用電子システムに関する研究．

崔智英

動作改善支援のための生体情報の可視化．

53
梶原

一宏

再生可能エネルギーシステムにおけるディジタル制御電源の研究水野裕志

医療福祉施設における院内グリッドの最適運用に関する研究
痩身者にやさしい電子体温計の開発．
ウェアラブルデバイス・システムに関する研究三田淳司

セキュリティインシデント事例収集
民間資格を活用したICT基礎力育成

池浩司

医療機器の研究開発，カテーテル型凝血塊破砕吸引装置の研究開発

清水悦郎

内視鏡内部洗浄装置の研究開発
食道癌ステント留置術に用いる電導型イングロース焼却ステントの研究開発

江藤春日

組み込みシステム、エネルギーマネジメント、制御監視装置のシステムエンジニアリ
ング、ソーシャル・ビッグデータ収集・発信基盤の研究鈴木高宏

次世代モビリティとＩＴＳに関する研究
モビリティと次世代エネルギーによるスマートコミュニティに関する研究
先端科学技術の社会実装とそれによる地域活性化に関する研究村田明久

諫早スマートシティ構想実現のための研究活動

谷山絋太郎

医工連携分野における他大学との新しい共同研究の実現のための研究田中徹

集積化脳神経プローブを含む生体信号無線記録システムの開発

小柳

光正

末次

正

関屋

大雄

パワーエレクトロニクスの分野で電力変換とその制御の研究

甲木昭彦

高周波ドライブ回路，磁気応用回路およびパワーエレクトロニクスに関する研究

樋口

剛

植木

弘信

内燃機関に関する研究

田邉秀二

物質材料および触媒に関する研究

森口

勇

夛田

彰秀

環境動態解析に関する研究竹下隆晴

パワーエレクトロニクス，モータドライブに関する研究

川越祐司

通信分野のエネルギーや環境問題に関する研究

有馬

仁志

車載システムのモデルベース設計に関する研究森本賢一

機能安全やセキュリティに関する研究岸川忠弘

マイクログリッド及びグリーンエネルギーデバイスのモデル化の研究．

立石哲也

生体力学．生体材料．再生医療工学．

山辺敏雄

再生医工学並びに幹細胞に関する研究．

三次元ヘテロ集積化技術を用いた積層型立体画像センサーLSIの開発．
パワーエレクトロニクスの分野で電力変換器の制御に関する研究

モータドライブに関する研究

リチウムイオン電池および各種二次電池に関する研究

創薬シミュレーションに関する研究．
中村克也

人工心肺等高度管理医療機器開発および開発手法の研究
近距離通信機能を持った医療デバイスの研究開発

54
米国、欧州、日本の医療機規制に関する研究
医療ソフトウェア品質管理システム構築とその品質保証に関する研究
鈴木孝

車載ECUソフトウェアの開発手法

丸田英徳

ディジタル信号処理の電力変換器制御への応用

横井聖宏

防災用IOT機器に関する研究古川

雄大

電力変換器におけるディジタル制御の設計・解析および検証

久保慶衛

ＡＩを用いた生産設備のパラメータ調整に関する研究

菊池秀彦

産業分野のエネルギーシステムに関する研究

高濱

孝一

産業分野の環境エネルギーに関する研究

石橋

隆

河村

篤男

産業分野のパワエレクトロニクスに関する研究
EV（電気自動車）やFCEV（燃料電池電気自動車）のための新しい電力変換器、電気自動車の航続距離延伸制御、HEV（ハイブリット電気自動車）のための新しい駆動系、非接触給電、マッチングフィルタに関する研究

55

令和元年度新技術創成研究所成果報告書
電気電子情報部門

部門長

松井

信正

〔Ⅰ〕公共空間で活動する親和性に優れた次世代ロボットに関する研究
１）坂の街長崎の高齢者をサポートする階段電動アシスト手すりの開発（佐藤、松井、崔）交通網の縮小化や高齢化により全国で「買い物難民」と呼ばれる人々が増えつつあり、国が予算化している。特に、長崎は坂の街と呼ばれ、細く入り組んだ面に様々な形状の階 段が多数存在するため、設置や保守点検に優れた装置が要求される。また、観光の街でもあり、景観を考慮したデザインが求められる。長崎県特有の研究課題のひとつである高齢者の階段昇降について、地元企業と共同で電動アシスト手すりを開発しており、昨年2018年度は、試作機を用いて使用者の姿勢や移動速度を評価するシステムを構築し、「坂の街長崎における階段昇降アシスト装置の性能評価（第１報）RGB-D カメ
ラを用いた姿勢計測システムの構築と評価」と題して、日本機械 学会ロボティクス・メカトロニクス講演会で発表した。２年目となる今年度は計測システムを改良し、より高速で利用者の姿勢を計測できるように改良を重ねている。さらに、本プロジェクトから派生した研究成果を国際学会にて発表している。
〔Ⅱ〕医療や教育に関するIoT技術の研究
１）EV車を利活用した医療機関のAI型広域エネルギーマネジメントシステムに関する研究（松井、梶原、水野）
熊本地震や北海道担振中部地震では、発電所や送電システムへの影響によって大規模停電が多発している。災害時の医療機関は、通常の医療業務に加えて被災者の受け入れのため、系統が停電に至っても安定した電力の確保が課題となっている。そこで、電力補給源としてEV車の導入促進に向けた取り組みが増し、EV車の付加価値を高める研究が進められている。本研究では、EV車を利活用して、
災害弱者の移動の支援と災害拠点病院に要求されている多くの被災者を受け入れのための電力安定化の実現に向けたAI技術を活用した医療機関のエネルギーマネジメントシステムEMSの検討と評価を目的とする。７日間の大規模停電を想定し、これらの車両，太陽光発電PVおよび非常用発電機EGを設備した対象となる病院において、燃料消費量の最小化を目的関数とした最適化から、分散型非常電
源による電力供給の安定に向けたEMSモデルを検討している。今後は、分散電源として、医療機関に導入するPVの容量を調査・分析し、病院の規模に対する対象モデルの境界条件を明らかにする。
また、本学が有するエミュレータシステムで，開発したモデルや最適化の手法を検証・評価する。

56〔Ⅲ〕医療、医療用計測装置・システムに関する研究
１）嚥下筋組織電気刺激型トレーニング装置の研究開発（川添）現在、日本における死亡理由の第三位は肺炎であり、肺炎の死亡者のうち約96％を65歳以上の高齢者が占めている。肺炎の中で誤嚥性によるものは、60歳を超えると５割、90歳を超えると９割を占めており、現在進行している高齢化が進むにつれて誤嚥による肺炎患者の総数は今後より増加していく傾向にあり、早急な対策が求められている。そこで，高齢者の誤嚥性肺炎予防を容易に行うことが可能となるようにEMS（Electrical Muscle Stimulation）を利用した高齢者嚥下障害予防用電気刺激装置の開発研究を行い、嚥下障害の改善にかかる医療関係者の労力削減とともに、容易に嚥下障害を予防できる機器の開発を目的とする。今年度は、安全性確保、電気刺激で嚥下訓練が行うことができる
かの検証実験を行い、運動状態を確認した。今後は、本装置のモデル機を更に改良し、電気刺激による嚥下訓練効果について検討を重ね、本装置の安全性を踏まえた小型化を進める予定である。
２）内視鏡的凝血塊破砕吸引装置に関する研究（池、川添）
胃などの上部消化管出血患者に対する内視鏡的治療時に、静脈性出血による凝血塊が治療時の内視鏡の視野を妨げている。このため、本研究では凝血塊を迅速に除去可能なデバイスの開発を目的に研究を行うが、基礎研究として凝血塊の性状（特に粘度）を明らかにする。今年度の実験では人工胃液をFaSSIF法（人工胃液バイオ製品）、日本薬局法の２種類用意しそれぞれの人工胃液を用いて人工凝血塊を作成した際の粘度について評価を行った。
〔Ⅳ〕ビックデータに関する研究
１）『グラバー図譜』の３次元CG化とそれを活用した新たな社会貢献に関する研究（崔、繁宮、松岡、柴田）
長崎が誇る歴史的資料の１つである『グラバー図譜』に描かれた魚類を最新のデザイン技法・技術を採り入れて、３次元CG化をするとともに、それを活用して、３次元MR（複合現実）の構築に関する基礎的研究を行い、またペンギン水族館などとの連携をもとに、東長崎の小中学校の児童生徒を対象に、生物学を中心とした教育を実際に行い、科学教育の新たな方法について探求している。３ヶ年計画の最終年である本研究は、「さらに実践的」をスローガンにし、これまでの成果を検証するために、
長崎ペンギン水族館と連携して、2019年２月24日〜３月３日に「デジタル水族館2019 −グラバー図
譜で楽しむ長崎の海−」、2019年７月20日〜９月30日に長崎ペンギン水族館・夏の特別企画展『ペンギン飼育60年 −過去から未来へ−』のイベントを開催した。これらのイベントを通して、低年齢や若年者層に対して、興味や学習効果の向上につながっていることなどが明らかにしている。今後は、外国籍の人びとにも焦点を置いて検証を進め、これをもとに、博物館で、＜年齢層×国籍＞別に、３次元CGを効果的に活用・提供する方法を解明していく。
２）ビッグデータを用いた携帯電話用長崎市内観光交通案内フラットフォームの設計と開発（劉）長崎市内の港、駅および各スポットのバス停や電停に関連する交通ビッグデータ（バス線路とその57
時刻表、電車線路とその時刻表、交通機関の乗り換え情報、タクシー情報、徒歩での情報など）に基づいてデータベースを設計・構築し、グラフを用いて最適なルート案が検索でき、または現有の各ス
ポット情報を提供するウェブページを統合する携帯電話用の長崎市内観光交通案内フラットフォームを設計し、開発している。研究の成果は、ICT戦略推進戦略研究会にてビッグデータを用いた長崎県
観光交通案内フラットフォームの開発をテーマとして発表・提案し、採用されている。
〔Ⅴ〕再生可能エネルギー・スマートグリッドに関する国際会議
１）再生可能エネルギーに関する国際会議（黒川、松井、田中（義）、梶原、水野）
本学が協賛し、黒川特命・学術教授がCo-General Chairを務める第８回ICRERA 2019（International
Conference on Renewable Energy Research and Applications）が2019年11月３〜６日にルーマニアの第２の都市のブラショフで開催された。この会議は、電子ジャーナルのIJRER（International
Journal of Renewable Energy Research）が主催し、米国電気学会のIEEE-PES（Power and Energy
Society）とIAS（Industry Application Society）が共催している。日本の学会からは、電子情報通信
学会と電気学会の産業応用部門が協賛した。IEEEのFellowによる５つの基調講演や２件の企業講演を軸として，今回採択された38カ国178件（採択率60％）の技術論文で活発な議論がなされた。第９回目は，2020年９月27〜30日にイギリス・グラスゴーで開催されるが，COVID-19の影響によって，Real & Digital Conferenceによる会議となる。<https://www.icrera.org>
２）スマートグリッドに関する国際会議（黒川、松井、田中（義）、水野、梶原）
本 学 が 協 賛 し、 黒 川 特 命・ 学 術 教 授 がCo-General Chairを 務 め る 第7回icSmartGrid 2019
（International Conference on Smart Grid）が2019年12月９〜11日にオーストラリアのニューキャッ
スルで開催された。この会議は、電子ジャーナルのIJRER（International Journal of Renewable
Energy Research）が主催し、米国電気学会のIEEE-PES（Power and Energy Society）とIAS（Industry
Application Society）が共催している。日本の学会からは、電子情報通信学会と電気学会の産業応用部門が協賛した。今回、14カ国39件の論文が採択された。テーマは、スマートグリッドのアプリケー
ション、系統連系、電力変換器やモータドライブ回路技術、回転機技術、照明技術を始めとする電気系はもとより、情報通信、機械系、化学･材料系、土木系まで含む幅広いものであり、会議中は活発な議論が行われた。第８回目は，2020年６月17〜19日にフランス・パリで開催されるが，COVID-19の影響によって，Digital Conferenceによる会議となる。<https://icsmartgrid.com>〔Ⅵ〕学会大会運営
１）電気学会産業応用部門大会（黒川、松井、田中（義）、梶原、水野）
電気学会主催の2019年電気学会産業応用部門大会が2019年８月20日から22日に長崎大学で開催され、長崎大学と本学が共催した。黒川特命・学術教授が大会実行委員長、大会幹事の松井教授をはじめ田中（義）教授、佐藤准教授、梶原講師らが実行委員を務めた。33回目の今大会は、過去最大の1,343名の参加となった。初日のプレナリセッションでは、中村法道知事や共催両校の河野茂長崎大学学長、

58
池上国広長崎総合科学大学学長の挨拶をはじめ、長崎に縁深い三菱電機株式会社の柵山正樹取締役会長に基調講演を頂き、産官学協調の方向性を示した大会であった。
<https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejias/139/12/139_NL12_1/_pdf>
以上59（３）海洋・複合新技術部門
21世紀の国際的大競争時代を生き抜くためには、モノづくりに直結した生産技術の絶えざる技術革新が不可欠である。また、そのためには、従来の基盤的技術と先端的技術分野を複合した学際的な新技術への展開が望まれる。本部門では、機械システム・船舶・海洋機器・建築物等を主体とした各種構造物の構築・生産・運用に係わる生産技術に関して、材料・構造・流体等の多岐の分野にわたり新技術の研究・開発を行う。
本田巌

流体/構造連成振動解析法に関する研究．
板厚制御による振動伝搬抑制構造の検討．
振動エネルギー伝搬解析技術の実用化に関する研究．
音響エネルギー伝搬遮断構造に関する研究
音響による翼損傷検知に関する研究．
潮流発電機技術調査及び評価研究．

黒田勝彦

車内音低減アイテム開発に向けたインパネリインフォースの高周波NVメカニズム調査に関する研究．
機械構造物の入力パワーの変動を考慮した高精度の音圧予測手法の開発．
自動車の微小騒音に関する研究．
熱音響発電に関する研究．
FEMを用いた振動加振実験によるSEAパラメータ評価に関する研究，

池上国広

多連結浮体システムの研究開発．
海洋エネルギー利用技術の研究開発．
浮体係留装置の研究開発．

木下健

海洋再生エネルギー利用の推進．
海洋構造物の運動，挙動についての研究．
海洋産業創出のための潮流下稼働可能海中ロボットの研究開発．

影本浩

風波浪中における浮体運動に関する研究．
超大型浮体構造物（メガフロート）に関する研究．
魚の推進に関する研究．

林田

滋

潮流発電装置に関する研究．
滑走艇まわりの流体現象に関する研究．
自航試験の精度向上に関する研究．
ペーロン船の抵抗推進性能に関する研究．

薄達哉

鉄塔支持型鋼製煙突の渦励振に関する研究．
コンクリート強度の簡易評価法に関する研究．
コンクリート強度推定における新しい微破壊試験方法の開発．

堀勉

浮体静力学の基礎理論に対する新展開
・静水圧の圧力積分による船の「浮心＝圧力中心」の証明．
・船のメタセンター半径 BM の導出に関する新理論．
Kelvin 波とHogner 波の接続解を用いた旋回する船の起こす波の計算．

野瀬幹夫

波浪中における横断面の反りを考慮した縦の全体強度理論および実用化システムに関する研究．
グラフ理論による構造解析用実用化システム概念の構築に関する研究．

60
造船3D-CADを用いた迅速な初期構造設計システムに関する研究．
高速翼走をめざした人力水中翼船の研究開発．
海洋産業創出のための潮流下稼働可能海中ロボットの研究開発．
初期構造計画時における全体強度解析･実用化システムの構築と最適化に関する研究．
松川豊

宇宙輸送機の空力加熱の研究．
超音速流れの研究．
電気流体力学（EHD）効果によるマイクロ液圧デバイスの開発．
電気流体力学現象を利用したマイクロポンプの研究．

松岡和彦

船体構造の合理化及び長寿命化に関連する研究．
熟練者技能継承のための匠の技シミュレータシステム開発に関する研究．
オープンソース造船用3D-CADの開発とモジュール化設計による生産性向上．
海を活かす体験型技術教育の研究．
乗務員の就労環境向上を目的とした低騒音型漁船の開発に関する研究．
海洋産業創出のための潮流下稼働可能海中ロボットの研究開発．

岡田公一

溶接構造物の疲労強度評価法の確立に向けた研究．
構造物の最終強度（終局強度）に関する研究．

古野弘志

生物学的アナロジーを用いた知識・学習エンジンによる船体構造分野での設計予測／
設計自動化／データマイニング／パラメトリック最適化に関する研究．
遺伝発生による人工知能（AI）の生成と船体構造設計支援システムの構築．
商品開発段階における船体構造部材配置の最適設計案探索に関する研究．
海洋産業創出のための潮流下稼働可能海中ロボットの研究開発．
初期構造計画時における全体強度解析･実用化システムの構築と最適化に関する研究．
SOxスクラバー装備レトロフィットにおける船体構造強度・振動に関する研究．

石川暁

省エネ性に優れた最適船型の計画法に関する研究
船の燃費性能カイゼンのための省エネ・デバイスの開発に関する研究藤田謙一

浮体式海洋建築物の動的応答・居住性評価に関する研究
形状可変浮体構造システムおよび動的応答に関する研究
持続可能な建築構造システムおよび地震応答に関する研究
地震・津波などの自然災害に対する地域防災計画に関する研究佐藤雅紀

水中ロボットの開発および画像処理.

石井和男

ロボット分野の幅広い活用に関する研究．

松尾博志

潮流発電装置に関する研究．
潮流発電用タービンの設計、およびCFDシステムによる流体性能の評価．

副島勝則

再生可能エネルギーを活用した発電機の研究開発．
充電ステーションの実証事業．

金丸

英幸

船舶運航のエネルギー解析および気象･海象下の最適航海制御技術に関する研究．
船陸複合ネットワーク技術を用いたグローバルシステムインテグレーション．
各種リアルタイムシミュレータの研究開発．
計測データの特性解析．

梶原宏之

造船の生産管理並びにシミュレーションに関する研究

61

令和元年度新技術創成研究所成果報告書
海洋・複合新技術部門

部門長

本田

巌

〔Ⅰ〕次世代型構造物の動的応答に関する研究
１）初期構造計画時における全体強度解析・実用化システムの構築と最適化に関する研究（古野，野瀬）
初期構造計画段階において経験の浅い技術者でも構造特性を容易に理解できる「簡便で統一的な横断面の反りを考慮した全体強度解析の実用化システム（以下Total-Warps）」の開発を目的としている．
Total-Warpsは次の３つのサブシステムから構成されており，これらの統一化を図ると共に構造最適化手法を導入し，若手技術者でもより精度の高い全体強度評価ができるTotal-Warpsを開発する．
VB-Warps：縦曲げ強度解析実用化システム
HB-Warps：水平曲げ強度解析実用化システム
TR-Warps：水平曲げ及び捩り荷重を受ける船体の捩り強度解析の実用化システム
本年度は，グラフ理論の接続行列等を応用してTotal-Warpsの解析で必要となる構造データ数の削減とVBの機能を生かした簡便かつ短時間で入力可能なGUIを開発しTotal-Warpsの操作性を向上させた．次に，３つのサブシステムの統一化のため，これまで各サブシステムで独立して存在していたプ
ログラムの重複部分をひとつに共通化し，外部記憶装置へのデータアクセス回数も抑えるようにして計算速度を約1/140にまで短縮した．さらに，統一化前と後で計算したハルガーダ応力を比較し，両者が一致していることを確認し，統一化したTotal-Warpsの妥当性を示した．
最後に，統一・高速化したTotal-Warpsに遺伝的アルゴリズム（以降，GAと呼ぶ）による制約条
件付非線形最適化手法を導入し，制約条件付非線形最適化問題における設計変数，目的関数及び制約条件の抽出を行ってコンテナ船船体中央部の重量のパラメトリック最適化を行った．これによって，初期構造計画段階で使用可能な全体強度解析・実用化システムの構築に目途を付けることができた．
〔Ⅱ〕再生可能エネルギーの開発・利用に関する研究
１）音響による翼損傷検知の可能性の検討（本田）
風力発電装置における故障・事故発生状況では，ａ）故障・事故発生要因の約35％が自然現象であり，25％は落雷，ｂ）特に翼損傷の80％は落雷が原因となっている．風力発電装置における翼損傷の主要因である雷撃は，翼の破損，亀裂が発生する１次被害と，翼損傷部の飛散による被害拡大の２次被害とし重大事故に発展するリスクがあると共に翼交換には膨大な費用が発生するため，翼損傷を早期に検知し，迅速な補修等の対応が求められている．
風力発電に限らず稼働率向上には定期メンテナンスは不可欠であるが，風力発電装置の主要部品である翼の点検，メンテナンスでは現状ではロープアクセスで点検員が直接翼にアクセスして行われており，時間を要している．本研究では，風力発電装置における翼損傷検知技術開発を最終目標として，

62
開孔，後縁欠損，変形などの損傷を模擬した翼を小型風力発電装置に取り付け稼働時の放射音の変化
から損傷検知可否について検討した．機側騒音は点検員を模擬した地上観測点，遠隔監視を模擬した
ナセル上観測点を用いて，いずれにおいても，機側騒音の時間周波数変化特性，異音の発生頻度などから異常検知可能な事を示した．最後に，ナセル上観測点信号にナセル内機器の騒音混入を想定し，その影響除去について検討し，適応信号処理による雑音除去の可能性について目処を得た．
〔Ⅲ〕流体解析に関する研究
１）EHDマイクロポンプにおける圧力生成モデルの開発（松川）流体工学分野における近年の主要な研究開発対象のひとつに，電気流体力学（Electrohydrodynamic,
EHD）現象を利用したマイクロメートルサイズの小型流体装置があるが，ポンプ内での圧力生成の機構がまだよくわかっていない．効率的な設計開発のためには，圧力生成モデルを開発することが必要であり課題となっている．本研究は，主に理論と数値シミュレーションにもとづいて，圧力生成モ
デルの開発を目指す．
本研究では，EHDマイクロポンプとして代表的なイオンドラッグ型にまず着目して，モデル化を進めた．イオンドラッグ型においては電極から液体に電荷が注入されると考えられている．しかしながら，定量的にはよくわかっていないことから，電極表面上における電荷密度を的確に予測できない．
そのため，モデル化においては，電極表面上における電荷密度のモデル化が主要な課題である．
イオンドラッグ型では，絶縁性液体中に配置した電極間に高電圧を印加して強い電場を発生させることにより，電界放出または電界イオン化により電極表面上の液体に電荷が注入され，液体分子の一部が帯電してイオン化する．イオンが電場によるCoulomb力を受けて周りの液体分子を引きずりながら移動することにより，流動の駆動力が発生するものである．このようなイオンドラッグ型の作動原
理にもとづいて，電極表面上の電化密度を一様分布とした場合と，局所的な状況に応じて電荷密度が非一様に分布とする場合について，マイクロポンプ内におけるEHD流れをモデル化し，数値シミュ
レーション計算コードを構築した．
実験結果が報告されているEHDマイクロポンプにおける圧力生成の数値シミュレーションを実施
し，マイクロポンプ内で生成する圧力差および流速分布もよく再現できることを確認した．
・第33回数値流体力学シンポジウム（2019年11月27日 北海道）

63（４）基礎科学部門
歴史が物語るように、新技術の創成は、基礎科学を拠り所にしているものがほとんどである。基礎科学部門では、科学技術の発展を目指し、物理学、化学、生物学、経済学における基礎的な研究を行っている。高エネルギー物理実験分野では、多くの国際共同実験を実施しており、フロントエンド読み取り装置やデータ収集装置の開発を実施してきた。理論化学分野では、新しいかたちの超伝導現象の提案を行い、実験的に検証されつつある。経済物理学の分野でも、新しいプロジェクトチームを結成
し、ピケティに迫るような新しい分野の開拓を目指しているところである。
現在の各研究員の主要テーマは、下記の通りである。
大山健

高エネルギー物理実験、ALICE実験におけるTPC新型読出しシステムの開発

加藤貴

理論化学．量子化学．物性物理学．

濱垣秀樹

高エネルギー原子核物理実験、ALICE実験、量子計測技術

田中

義人

電力エネルギー・医療分野におけるICT融合化技術に関する研究,
ICT街づくり、高エネルギー物理実験、ALICE実験

下島真

データ収集／解析システムの開発・構築，素粒子物理実験用の新しい検出器の開発
高エネルギー物理実験

ATLAS実験

澁佐雄一郎

素粒子理論、数理物理

奥野

高電場顕微鏡法による半導体−金属界面反応過程．

公夫

ダイヤモンド初期成長過程とプラズマガス−基板相互作用．
長良夫

代数的整数論，単項化問題，単数群．

上野誠司

英語と日本語の二次述語構文
空間移動構文の分析と記述

繁宮悠介

動物における体色の色彩多型維持機構の研究．
動物における形態の左右非相称性の進化機構の研究．

市瀬実里

LD・発達症における遺伝的素因に関する研究．
学習症モデル生物の検討．

菊森淳文

地域経済マクロ計量分析,経営情報分析（経営戦略・財務・マーケテイング）
行政・公企業経営

房安

貴弘

素粒子物理実験用検出器のための先進的読出し回路の開発研究．
ＧＥＭを用いた高効率・大面積ガンマ線イメージング装置の開発．

志垣賢太

高エネルギー原子核物理実験、ALICE実験MFT計画のDetector Control System開発
および物理解析八野哲

クオーク・グルーオン・プラズマの物性解明を軸とする研究分野における物理解析64

令和元年度新技術創成研究所成果報告
基礎科学部門部門長

大山健

基礎科学部門は「人類のための21世紀の科学技術を創成すること」を目的とし、環境・エネルギー
技術や情報技術、ナノ・新素材技術、バイオ技術などの新分野、さらには高エネルギー物理学をはじめとした様々な研究を推進している。
以下に各研究員の2019年度の研究概要および成果を述べる。
市瀬
昨年度に引き続き、JSPS科研費（若手研究）「生命医科学領域からみた発達障害への早期介入」（若手研究 18K13232：代表）の研究課題を継続した。また、「線条体ニューロンにおけるLRR膜タンパ
ク質の役割」というテーマでドイツの研究グループとの共同研究を開始した。
澁佐「一般化された不確定性関係に基づいた場の理論」を研究課題として遂行した。交換関係に存在する長さの次元を持つパラメーターは、この場の理論を有効理論として存在させる、背後にある高エネ
ルギー領域の理論から来ると考えるべきものであり、それは今の所超弦理論と考えるのが自然である。
これがcut offパラメーターの役割を果たすことで、通常の場の理論とは繰り込みに対する挙動が異なると予測されるため、それらのことについて研究をした。
繁宮
JSPS科研費による研究課題「ゴミグモ属の体色・捕食・繁殖に関する行動生態学的研究」（基盤C
17K07576：分担、基盤C 17K07577：代表）を継続した。今年度は特に、オスによる配偶者選択と、交接回数が産卵数に与える影響についてデータ採取をおこなった。また、クモの網に衝突するショウジョウバエの飛行経路解析も手法を発展させることができた。科学教育に関する研究（学内戦略的予算）として、長崎ペンギン水族館で多様なメディア（ビデオ、VR、パズルなど）を使った展示を行い、展示手法の違いによる教育効果について示唆を得た。
高エネルギー重イオン衝突実験グループ
メンバー：田中・大山・浜垣・志垣（客員）・八野（客員）・房安（客員）高エネルギー重イオン衝突実験グループでは、超高温クォーク物質の創造とQCD物性の解明を目指し、欧州合同原子核研究機構（CERN）のALICE実験および、次世代計画を推進している。
大山は昨年度に引き続き、JSPS科研費課題「ALICE実験GEM-TPC連続読出を実現する新データ65
収集回路の要素開発」（基盤B 17H02903：代表 大山）を継続し、東京大学と共同で、トリガレス連
続読み出し型DAQの開発を進めた。また、同様の技術をJ-PARC等における次世代実験で応用すべく、
日本原子力研究開発機構（JAEA）と協力し、JSPS科研費課題「J-PARC重イオン衝突における究極的高速データ収集系への挑戦」（挑戦的萌芽 16K13808：分担 大山）を推進した。
田中はJSPS科研費課題「ALICE増強における究極的超高帯域データ収集システムの要素開発」（挑戦的萌芽 17K18783：代表 田中）を進め、本年度は最終年度として、物理実験の大量データ処理アル
ゴリズムの記述に高位合成技術を取り入れる研究を行った。
大山は、これらの研究状況を国際シンポジウムにて発表し[1]、大山・田中は琉球大、JAEA、筑波大の研究者らと、同研究に関するワークショップを開催した[2]。
浜垣・志垣は科研費課題「クォーク階層とハドロン階層を繋ぐ動的機構」（新学術領域研究
18H05401：分担 浜垣、代表 志垣）を引き続き広島大学らと共同で研究を進め、国際学会、国内ワー
クショップ等で講演を行った[3,4]。
八野は、８月より科研費課題「高エネルギー重イオン衝突における前方ミュー粒子対測定で紐解く
ハドロン質量の起源」（研究活動スタート支援19K23444：代表 八野）を開始し、ALICEの新型シリ
コン飛跡検出器（Muon Forward Tracker：MFT）による高温媒質内ベクトル中間子質量の高精度測定に向けた準備を進めた。
大山・浜垣は、新規研究として10月よりJSPS科研費課題「次世代高輝度重イオン衝突実験がもた
らすストレンジネス核物理の新展開」（国際共同研究強化B 19KK0077：代表 大山）を開始し、高エネルギー重イオン衝突によるダイバリオン探索、ハイペロン（Y）-核子相関、Y-Y相関、深束縛K中
間子原子核やK中間子陽子凝縮物質探索などのストレンジネス原子核物理の新展開を目的とし、東京大学、理研、ドイツ・GSI研究所、フランクフルト大学、ミュンヘン工科大学、トリノ・ポリテクニッ
ク大学、イタリア国立核物理研究所らの研究者と新研究協力体制を樹立し、研究を開始した。浜垣はこれらの物理に関して国際学会等で発表を行った[5,6]。
《学会発表等》
注：本学を本務機関とする研究者の業績のみを記載。その他出版物は本紀要の業績リストに掲載。
[1] “FPGA accelerated HPC for Experimental Physics”, K. Oyama, HEART2019: International
Symposium on Highly-Efficient Accelerators and Reconfigurable Technologies, Jun. 6-7, 2019,
Nagasaki, Japan[2]ミニワークショップ：次世代物理実験に向けた広帯域データ収集・処理システム, Mar. 16, 2020,
東京・田町（https://indico.iist.nias.ac.jp/event/216/）[3] "HI Beams at J-PARC", Workshop on "NA61/SHINE Beyond 2020", H. Hamagaki, Jul. 27, 2017,
University of Geneva, Geneve, Switzerland,[4] "Topics in QM2019", H. Hamagaki（招待公演）, 第37回Heavy Ion Cafe並びに第30回Heavy Ion
Pub合同研究会, Dec. 22, 2019, 名古屋大学素粒子宇宙起源研究研究所[5] “Study of Exotic Particles using Heavy Ion Collisions”, H. Hamagaki, International symposium

66
on Clustering as a Window on the Hierarchical Structure of Quantum Systems（CLUSHIQ2020）,
Jan. 23-24, 2020, Beppu, Japan（国際学会）[6] “Study of Hadron Interactions and Exotic Hadrons in the ALICE Experiment at CERN LHC”,
H. Hamagaki（ 招 待 講 演 ）, Hadron Spectroscopy Cafe, Jan. 10, 2020, Tokyo Institute ofTechnology, Tokyo

67

海洋エネルギー研究センター
海洋エネルギー研究センターでは、国内外の研究者と広く連携するとともに、船舶工学・海洋工学に係る教育研究約70年の経験を活かし、海洋産業の基盤となる船舶工学・流体力学・構造工学等を用いた研究開発、新事業形成、人材育成に取り組む。
研究メンバー■ センター長：池上国広

教授■ 研究員：木下健

客員教授■ 研究員：野瀬幹夫■ 研究員：林田滋■ 研究員：松井信正■ 研究員：影本浩■ 研究員：松岡和彦

教授■ 研究員：古野弘志

准教授■ 研究員：佐藤雅紀

准教授■ 研究員：中道

隆広

講師

客員教授
特命教授
教授
教授

海洋エネルギー研究センター

研究活動報告
センター長

池上

国広

当センターは、本学が有する海洋工学に係る教育研究の技術を活かし、海洋産業の基盤となる研究
開発、新事業形成、人材育成に取り組んでいる。今年度は昨年度に引き続き、戦略的研究予算を活用して海洋産業創出のための潮流下稼働可能型海中ロボット（Tidal Current Remotely Operated
Vehicle：TROV）の研究開発を行った。
近年課題となっているエネルギー問題に対し、再生可能エネルギーの利用が重要となっている。海洋においては洋上風力発電や、潮流発電が稼働しつつある。これらは洋上や海中に設置されることか
ら、海中での探査や工事が必須となるが、一般的に、これらの作業は潮止まりの時間帯に実施されるため作業時間が制限される。そこで、強潮流下（流速2.0m/sec）においても海中観測や作業を行うことができる海中ロボットが望まれており、実現すれば海洋エネルギー機器の総経費の30％から40％を占めるといわれる保守点検や海洋調査の費用を大幅に軽減することが可能となる。
今年度は、昨年度検討した中間ランチャの寸法計算見直しと基本設計を行い、機器配置やビークルとの嵌合装置の検討を行った。また、ビークルの不具合修正による性能向上と研究継続維持のためのビークル関連機器の保守管理マニュアルの整備を行った。さらに、不具合修正に伴うビークルの重量・重心変化に対応するため、浮力・浮心位置の調整を行い、本学船舶試験水槽で稼動実験を行った。最後に、海上でTROVを安全に稼動・回収することを目的に、本学所有の小型船舶に設置するデッキク
レーンの設計・制作を行い、海上での運用を可能とした。

68

AI応用研究センター紹介

センター長

田中

雅晴

当センターは令和２年４月１日付けで設置され、人工知能（Artificial Intelligence, AI）の応用による新技術分野の創成と新しい産業分野の創出を目的としている。当センターでは、AIと本学の保有する技術の融合による新分野に寄与する応用研究の実施、産学官共同研究による企業や地域社会が抱える課題の解決に向けた取り組み、研究成果のプラットフォーム化とその技術支援や教育支援への活用等を行っていく予定である。本センターの研究開発体制はプロジェクト制をとっており、現在、「造
船AI」および「パワエレAI」の２つのプロジェクトを設置している。
「造船ＡＩ」プロジェクトでは、当センターの設置前より、日本船舶海洋工学会の研究委員会にて
船舶海洋分野へのAIの導入可能性の調査研究を行ってきた。さらに、国の研究機関（海上技術安全研究所）と共同で、造船所の自動化・知能化・省人化による「Smart Shipyard」の実現を目指す研究計画を、日本学術会議「第24期学術の大型研究計画に関するマスタープラン（マスタープラン
2020）」に提案し、採択されている。「造船AI」では、このような活動成果をふまえ、産学連携による造船所へのAI応用に関する研究開発、大学院学生の受け入れによる造船に関わるAI応用に関する研究の実施、造船所（特に長崎近郊の中小造船所）へのAI導入に関するコンサルタントの実施、造船所へのAI導入に関わる人材（社会人・学生）教育の実施等を行っていく予定である。
「パワエレAI」プロジェクトでは、既に経済産業省戦略的基盤技術高度化支援事業を2019年度より３年計画で採択されており，パワエレ機器の寿命予測にAIを活用する研究開発を長崎県と地元企業を含めた産学官で進めている。また博士課程学生を受入れ、全国規模の産学官の共同研究として再生可能エネルギー分野へのAI適用やパワエレ機器の制御にAIを適用するために必須のディジタル制御回路に関する教育・研究を活発に行うと共に、再生可能エネルギーへのAI応用を扱う本学協賛の２つの国際会議やパワエレ分野におけるAI応用等の電気学会調査専門委員会を主導し、パワエレへのAI活用の情報交換と利用拡大を国内外の産官学界と共に図っている。さらに米国で毎年開催される
機械学習の歴史ある国際会議IEEE International Conference on Machine Learning and Applications（IEEE ICMLA）において世界の有名大学，有名研究者との最新のAIに関しての情報交換を活発に行って い る。 解 説 論 文（ パ ワ エ レ 分 野 に お け るAI応 用 に 関 し て の 論 文 ） も 作 成 中 で あ り，IEEEのTransactionに投稿予定である。
研究メンバー■ センター長：田中

雅晴

准教授

■ 研究員：田中義人

教授■ 研究員：大山健

教授■ 研究員：影本浩

教授（造船AIプロジェクトリーダー）■ 研究員：石川曉

教授（造船AIプロジェクト）■ 研究員：松岡和彦

教授（造船AIプロジェクト）■ 研究員：古野弘志

准教授（造船AIプロジェクト）■ 研究員：松井信正

教授（パワエレAIプロジェクトリーダー）■ 研究員：黒川不二雄■ 研究員：古川雄大

学術(特命)教授（パワエレAIプロジェクト）
客員研究員（パワエレAIプロジェクト）

69

２．令和元年度戦略的研究成果報告書
研究課題名

研究者

嚥下筋組織電気刺激型トレーニング装置の研究開発

川添薫

海洋産業創出のための潮流下稼働可能型海中ロボットの研究開発

古野 弘志
野瀬 幹夫
木下 健
石川 暁
佐藤 雅紀
松岡 和彦

坂の街長崎の高齢者をサポートする階段電動アシスト手すりの開発

佐藤 雅紀
松井 信正
崔 智英

『グラバー図譜』の３次元CG化とそれを活用した新たな社会貢献に関する研究

崔 智英
繁宮 悠介
松岡 和彦
柴田 守

初期構造計画時における全体強度解析・実用化システムの構築と最適化に関する研究

古野 弘志
野瀬 幹夫

バイオマス資源を用いた有用資源生産実験～生態系保全に関する基礎研究～

蒲原 新一
井上 弦
繁宮 悠介
市瀬 実里
中道 隆広

バイオ燃料（バイオガス，ＢＤＦ）のディーゼル機関への適用

平子 廉
村上 信明
中道 隆広

EHDマイクロポンプにおける圧力生成モデルの開発

松川

食道癌ステント留置術に用いる電導型イングロース焼却ステントの研究開発

清水 悦郎
川添 薫
池 浩司
藤原 章

ビッグデータを用いた携帯電話用長崎市内観光交通案内フラットフォームの設計と開発

劉

情報科教育における授業評価フレームワークの一提案

田中 賢一
大山 健
三田 淳司

＊

＊＊

＊＊

―連想法の導入―

風力発電装置メンテナンス技術に関する検討

＊

本田

豊

震

巌

実稼動エネルギーモデルに関する研究

黒田 勝彦

EV車を利活用した医療機関のAI型広域エネルギーマネジメントシステム

松井 信正
梶原 一宏
水野 裕志

内視鏡的凝血塊破砕吸引装置に関する研究

池 浩司
川添 薫

＊

GHG削減の新規制に対応できる推進性能の優れた船舶の設計法に関する研究＊

技術論文として掲載済み＊＊

論文発表前のため未掲載

石川

暁

70

嚥下筋組織電気刺激型トレーニング装置の研究開発
川添薫[I] 事 業 概 要
現 在 ， 日 本 に お け る 死 亡 理 由 の 第 三 位 は 肺 炎 で あ り ， 肺 炎 の 死 亡 者 の う ち 約 96％ を 65
歳以上の高齢者が占めている．肺炎の中で誤嚥性によるものは，６０歳を超えると５割，９０歳を超えると９割を占めており，現在進行している高齢化が進むにつれて誤嚥による肺炎患者の総数は今後より増加していく傾向にあり，早急な対策が求められている．そこ
で ， 高 齢 者 の 誤 嚥 性 肺 炎 予 防 を 容 易 に 行 う こ と が 可 能 と な る よ う に Ｅ Ｍ Ｓ (Electrical
Muscle Stimulation) を 利 用 し た 高 齢 者 嚥 下 障 害 予 防 用 電 気 刺 激 装 置 の 開 発 研 究 を 行 い ，
嚥下障害の改善にかかる医療関係者の労力削減とともに，容易に嚥下障害を予防できる機器の開発を目的とする．
[II] 活 動 状 況
口腔内刺激電極の製作では，プラスチック粘土を用いて手形を形 成 や ， 3D プ リ ン タ を 用 い て 口 腔 内 刺 激 電 極 の 型 を 作 成 し ， 内 部にシリコンを流し込むことでより衛生的に優れた口腔内刺激電極の製作を行った．電極部に対する電流は、筋肉に対してより瞬間
的に電流を流すために方形波ではなく三角波を流し，筋刺激の比
較実験を行い嚥下に必要となる筋反射の状況について検討を進めた ． 電 流 は 回 路 構 成 に よ り 三 角 波 を 得 る た め に 採 用 し た (微 分 回路 )で ， 通 電 時 の 痛 み 軽 減 を 行 う た め ， 時 定 数 を 0.15sec(1.5μF,100ｋ Ω )に 設 定 し 通 電 時 間 の 短 縮 を 行 な っ て 検 討 し た ．（ 図 １ ）図１ 嚥下訓練装置[III] 成 果 な ど
１. 安全性確保のために、開発を行なう前に通電時の熱傷実験を実施し，１２０Ｖから６０Ｖまでの範囲では模擬的人体組織が熱傷した状態となり，５０Ｖ以下では熱傷は確認されず，有効な出力であると確認された．
２. 電気刺激で嚥下訓練が行うことができるかの検証実験において，筋組織の刺激運動が確認され，嚥下障害を予防できる機器として使用可能であると示唆された．また，体外からの電気刺激において体表面の筋肉が刺激され，電気刺激により一定のリズムで筋組織の運動状態が確認できた．
３. 長い電気刺激間隔と連続的なリズムにおいて，嚥下のリズムに近似した筋組織への刺激が可能であった．
４ . 口 腔 内 か ら の 電 気 刺 激 に お い て ， １ ０ V～ １ ５ V で 舌 骨 上 ・ 下 筋 群 が 刺 激 さ れ た ．

[IV] 今 後 の 課 題
本 装 置 の モ デ ル 機 を 更 に 改 良 し ，電 気 刺 激 に よ る 嚥 下 訓 練 効 果 に つ い て 検 討 を 重 ね ，本装置の安全性を踏まえた小型化を進める予定である．

71

海洋産業創出のための潮流下稼働可能型海中ロボットの研究開発
古野弘志，佐藤雅紀，松岡和彦，石川暁，木下健，野瀬幹夫
[I]

事業概要
現在，世の中には数多くの有索式無人水中ロボット(以下，ROV と呼ぶ)が存在するが，これらは静水
中での使用を前提としており，潮流がある所で使用するとケーブルの抗力によって ROV が流され，コントロールが困難となってしまう．潮流下で稼動可能な ROV は，火力・原子力発電所の取水路のメンテナンスで使用実績があるが，これらは概して浅水域で使用されるものである．本研究で開発を目指す
強潮流下(2m/sec.)で稼動可能な ROV(以下，TROV と呼ぶ)は，海中や海底に潮流発電機器などの海洋再生可能エネルギー機器を設置する場合の観測調査や設置後の保守点検などでの使用を前提としており，稼動水深も 100ｍと深水域での使用となる．従来，潜水士が行っていた作業を本研究で開発する世界に類のない TROV で代替することにより，作業者の危険性低減や海洋再生可能エネルギー機器導入
経費の３割から４割を占める観測調査費と設置・保守点検費を大幅に軽減することができ，これら機器の社会的受容性を向上させることができる．
[II] 活動状況
2016 年度より海中ロボットの方式についての調査・検討を開始した．検討の結果，2017 年度に中間
ランチャ方式を採用することになり，中間ランチャの下向きに揚力を発生させてケーブルの抗力を受け持つ逆翼型の中間ランチャを考案して概念設計を行った．また，ビークルについては，2017 年度より開発を行い，2018 年度には制御プログラムを導入し，本学の船舶試験水槽での稼動試験を行って実際に運動制御できるか確認を行った．さらに，日本船舶海洋工学会の講演会などに参加して他の研究動向を調査したところ，最終目標にしていた稼動水深が不足していることが分かり，稼動水深の最終目標を100m に変更した．この最終目標をいきなり達成することは難しいため，現在はその第 1 段階として，
潮流 1m/sec.，稼動水深 25m で運用可能な試作機の開発を行っている．
[III] 成果など
本年度は，まず，2017 年度の中間ランチャの寸法決定計算の不十分な点の見直しと基本設計を行い，機器配置や嵌合装置の検討も行った．次に，ビークルの上下カウルの不具合修正，整備時のカウル脱着
作業の簡素化，艤装品の換装などを行い，ビークルの性能向上を行った．また，これに伴う重量・重心変化に対応するため，ビークルの浮力・浮心調整を行い，本学の船舶試験水槽で稼動実験を行った．さらに，研究の継続性の観点から，制御系・バッテリの保全マニュアルを作成し，ビークル関連機器の保守管理を容易にした．最後に，海上で TROV を安全に稼動・回収するために，本学所有の小型船に設置するデッキクレーンの設計・制作を行い，実際に揚重試験を行うことで海上での運用を可能とした．
[IV] 今後の課題
来年度は，中間ランチャと嵌合装置の設計・制作，中間ランチャの制御プログラムの開発及び船舶試
験水槽での動作試験を実施する予定である．
以上．

72

坂の街長崎の高齢者をサポートする階段昇降アシスト手すりの開発
佐藤雅紀，松井信正，崔智英
[I]

事業概要
交通網の縮小化や高齢化により、全国で「買い物難民」と呼ばれる人々が増えつつあり、国が予算化し対応している。特に長崎は坂の街と呼ばれ、細く入り組んだ斜面に様々な形状の階段が多数存在するため、設置や保守点検に優れた装置が要求される。また観光の街でもあり、景観を考慮したデザインが求められる。
長崎特有の研究課題の一つである高齢者の階段昇降について、地元企業と共同で電動アシスト手すりを開発する。初年度は試作機を用いて使用者の姿勢や移動速度を評価するシステムを構築した。また、計測した姿勢データについて人工知能を活用した分類を実施した。二年目となる今年度は計測システムを改良し、より高速で利用者の姿勢を計測できるようにした。また、本プロジェクトから派生した研究
成果を国際学会にて発表した。
[II] 活動状況
すでに長崎市内に設置されている階段電動アシスト手すりは、地元住民のほか観光客にも利用されるなど実用運転がなされている。こうしたアシスト装置を社会実装するためには、利用者にとって安全かつ最適な移動速度で運用する必要がある。一般的にアシスト装置等の性能評価では、被験者の表面筋電位や酸素摂取量を計測するための装置を身に着けることが多い。これらの性能評価方法は被験者の身体的な負担が大きいため、なかなか実施することが難しい。そこで本事業では、「被験者が楽に階段昇降できる」＝「安全かつ最適な移動速度である」と考え、非接触で計測することを優先した。
被験者が楽に階段昇降できていると判断する一手法として、被験者の姿勢を計測することにした。非接触で姿勢を計測するため、Kinect for Windows V1（以降、Kinect）を使用した。Kinect は非接触で人体を検出可能な RGB-Depth カメラとなっている。初年度は開発環境として MATLAB を採用し、人工知能の一種である自己組織化マップ（SOM：Self-Organizing Map）を用いて姿勢の分類まで実施した。しかしながら、MATLAB を用いた開発環境ではデータ取得の速度に難があり、せいぜい 3fps 程度が限界であった。そのため詳細な姿勢変化を計測できないことが課題であった。
二年目となる今年度は、計測システムの見直しを行った。長崎大学の田中良幸准教授から助言頂き、開発環境を MATLAB から C++へ変更した。また、旧システムでは深度映像をそのまま描画していた（図 1 参照）のに対し、新システムでは OpenGL を活用して CG で人の姿勢を提示できるシステム（図2 参照）に変更をした。これらのシステム変更によって、旧システムでは 3fps 程度だった処理速度が30fps と改善され、Kinect がもつ性能を十分に活用することができるようになった。
本プロジェクトから本研究で構築した人の姿勢を計測するシステムを発展させ、離床判定をするシステムを開発し、国際学会（AROB2020：Internatinal Symposium on Artificial Life and Robotics）にて研究成果を発表した。この研究は、施設など少人数の職員が多人数の入居者を管理する際に、寝返りと離床の区別をするためのものである。高齢者の多い施設ではベッドからの離床の際に事故が多いため、職員による安全管理が必要となる。夜間、施設では少人数の職員で入居者の安全管理をするが、従来センサでは寝返りと離床の区別がつき難いために誤報が多く、入居者のプライバシーに配慮しつつ高精度

73

な離床検知システムが望まれている。そこで、本事業で開発した人体を計測するシステムを応用し、奥行きのデータ（深度データ）から人物の動きを抜き出して判定するシステムを提案した。本学の保健センターで取得したデータをもとに臥床、寝返り、離床の 3 つの状態を区別するための手法を提案（図 3参照）し、研究成果として発表した。提案手法は毛布をかけた状態でも判定が可能であることから高い評価が得られた。

図 1：旧システムの描画

図 2：新システムの

図 3：寝返り（上段左）と離床（上段右）を描画

2 次元フーリエ変換した結果（下段左右）[III] 成果など
（初年度）佐藤雅紀，井手晶太，高橋正剛，樫山和久，"坂の街長崎における階段昇降アシスト装置の性能評価-（第 1 報）RGB-D カメラを用いた姿勢計測システムの構築と評価-"，ロボティクス・メカトロニクス講演会'18 講演論文集，1A1-H11(1)-(2)，2018（ 二 年 目 ） Kazuya Hamaguchi, Masanori Sato, Takeshi Ikeda, "Development of a bed-leaving
detecting system using a discrete Fourier transform of a depth image", The 25th International
Symposium on Artificial Life and Robotics 2020(AROB 25th 2020), pp.849-853, 2020

[IV] 今後の課題
今年度予算で高齢者体験キット（動きを妨げる装具やおもりなど）を購入した。今年度は計測システ
ムの見直しが主たる作業となったので、次年度は高齢者体験キットを活用し、「高齢者体験キットの有無による姿勢の変化」と「高齢者と高齢者体験キットを有する若者の姿勢の違い」などを研究していき
たい。

74

『グラバー図譜』の 3 次元 CG 化とそれを活用した新たな社会貢献に関する研究
崔智英，繁宮悠介，松岡和彦，柴田守
[I]

事業概要

本研究は、(1)長崎が誇る歴史的資料の１つである『グラバー図譜』に描かれた魚類を最新のデザイン
技法・技術を採り入れて３次元 CG 化［現代的価値の付与］をするとともに、それを活用して、（2-1）
３次元 MR（複合現実）の構築に関する基礎的研究を行い［デザイン資源の活用方法の探求］、また（22）ペンギン水族館などとの連携をもとに、東長崎の小中学校の児童生徒を対象に、生物学を中心とした教育を実際に行い、科学教育の新たな方法について探求するもの［社会貢献の方法の探求］である。

[II]

活動状況

３か年計画の最終年である本研究は、「さらに実践的」をスローガンに、これまでの成果をどのような形で活用・提供できるかを検証するために、長崎ペンギン水族館と連携して、以下２つのイベントを行った。１つが、「デジタル水族館 2019－グラバー図譜で楽しむ長崎の海－」と題するイベント（2019年２月 24 日～３月３日）である。これは、イワシやマグロなど９種類の魚をＣＧ化して、本物そっく
りにひれを動かしたり、群れで泳いだりする様子を映像にして、多目的室全体（４面）に投影したもの（デジタル大水槽）で、これまで造大祭で２か年にわたって行った試みから得た反応をもとに様々な修正を図って実施した。もう１つが、長崎ペンギン水族館・夏の特別企画展『ペンギン飼育 60 年～過去から未来へ～』（2019 年７月 20 日～９月 30 日）への協力という形で、本研究で制作したツールなどを活用して行ったイベントである。ここでは、①（旧）長崎水族館の建物［（現）本学附属高等学校の校舎］の３次元 CG を制作して映像化したものや、②長崎ペンギン水族館のペンギン水槽の中を全天球カメラで撮影し、その映像を加工して、あたかもそこに潜ったような体験ができる VR 映像や、③制作したキングペンギンの３次元 CG の映像を、ピラミッド型のアクリル板ディスプレイに投写して、立体的な視覚効果によってホログラム化したものなどを展示した。

[III]

成果など

約２か月にわたり、これまで培ってきたデザイン資源の活用・提供に関する社会実装の検証を行えた
ことは、何にも代えがたい一般の方々の生の声というデータを得ることにつながった。具体的には、①３次元 CG によるリアルな再現が、高齢者層を中心に、資料（館）としての付加価値を高めるとともに、懐かしさなどの郷愁につながること、②３次元 CG を、インタラクティブ性を高めた形で提供すること
が、低年齢や若年者層には、興味や学習効果の向上などにつながっていることなどが明らかになった。

[IV]

今後の課題

次年度以降は、外国籍の人びとにも焦点を置いて検証を進め、これをもとに、博物館で、＜年齢層×国籍＞別に、３次元 CG を効果的に活用・提供する方法を解明していきたいと思う。

75

初期構造計画時における全体強度解析・実用化システムの構築と最適化に関する研究
古野弘志，野瀬幹夫[I]

事業概要
初期構造計画段階において経験の浅い技術者でも構造特性を容易に理解できる「簡便で統一的な横断面の反りを考慮した全体強度解析の実用化システム(以降，Total-Warps と呼ぶ)」の開発を目的としている．本研究では，このサブシステムの一つである「水平曲げ及び捩り荷重を受ける船体の捩り強度解析の実用化システム(以降，TR-Warps と呼ぶ)」の解析法に閉断面にも対応できる解析法を組み込む．
その後，このサブシステムを Total-Warps に組み込んで Visual Basic (以降，VB と呼ぶ)に移行し，簡便かつ短時間で入力できる入力システムを開発する．最後に，Total-Warps に構造最適化手法を導入し，若手技術者でもより精度の高い全体強度評価ができる Total-Warps を開発する．
[II] 活動状況
これまでの研究で，Total-Warps を構成する 3 つのサブシステム(VB-Warps (縦曲げ強度解析実用化
システム)，HB-Warps (水平曲げ強度解析実用化システム)および TR-Warps)の VB への移行が完了し，Total-Warps として統一化する準備までできている．現在は，Total-Warps への統一化に当たり，解析
準備時と解析時の問題点解消，計算速度の高速化について検討を行っている．また，この統一・高速化
した Total-Warps に遺伝的アルゴリズム(以降，GA と呼ぶ)による制約条件付非線形最適化手法を導入
し，Total-Warps の有用性についての検討を行っている．これと同時に，西部造船会技術研究会 構造部会や日本船舶海洋工学会 西部支部 構造研究会にも参加して，最新の研究動向調査や技術審議等を通して本研究を進捗させている．
[III] 成果など
本年度は，まず，Total-Warps の統一化に当たり，グラフ理論の接続行列等を応用して Total-Warpsの解析で必要となる構造データ数の削減と VB の機能を生かした簡便かつ短時間で入力可能な GUI を開発し Total-Warps の操作性を向上させた．次に，3 つのサブシステムの統一化においては，これまで
各サブシステムで独立して存在していたプログラムの重複部分をひとつに共通化し，外部記憶装置へのデータアクセス回数も抑えるようにして計算速度を約 1/140 にまで短縮した．さらに，統一化前と後で計算したハルガーダ応力を比較し，両者が一致していることを確認した．これにより，今回統一化した
Total-Warps の妥当性を示した．最後に，Total-Warps を用いたコンテナ船船体中央部の重量最適化を目的に，制約条件付非線形最適化問題における設計変数，目的関数及び制約条件の抽出を行って GA によるパラメトリック最適化を行い，その結果の一例を示した．これによって，初期構造計画段階で使用可能な全体強度解析・実用化システムの構築に目途を付けることができた．
[IV] 今後の課題
今回のコンテナ船船体中央部の重量最適化では，供試船の重量を下回る設計案を探索することができ

76なかった．このため，今後はこの得られた最適設計案を分析し，制約条件や最適化プログラムの調整・確認を行う必要がある．来年度は，この研究成果の一部を日本船舶海洋工学会の論文として公表する予定である．また，今後の検討課題については，来年度の日本学術振興会科学研究費助成事業に予算申請
して研究を進めることにし，戦略的研究予算での研究は当初の予定通り今年度で終了する．
以上.

77

バイオマス資源を用いた有用資源生産実験～生態系保全に関する基礎研究～
蒲原新一、井上弦、繁宮悠介、中道隆広、市瀬実里[I] 事業概要
汚泥発酵肥料（大地のめざめ 1 号）を海洋における環境改善資材（栄養分）として利用し藻場の再生
及び、磯焼けを改善するため陸上大型水槽で育成実験を行った。
[II] 実験環境(1) 材料・方法
人工海水を用いた海藻の生育管理用水槽には以下の物を用いた。
 ガラス水槽 人工海水 LED ライト
 ろ過フィルター
 サンゴ砂網場湾近郊（牧島）の海域において海藻をサンプルとして採集した。生育管理する海藻の種類として、緑藻ではア
オ サ （ Sea lettuce ）、 褐 藻 で は エ ゾ イ シ ゲ （ Silvetia
babingtonii）とホンダワラ（Sargassum fulvellum）、紅藻ではホソバナミノハナ（Portieria hornemannii）、フシツナギ（Lomentaria catenata）を選択した。
サンプルを近海から採集した後、人工海水を用いて水槽にて生育環境を整え、実際に生育を開始した（図 1）。大型水槽実験では、緑藻・褐藻・紅藻におけるメジャーな種を用いて人工海水での生育を行うこと、および自然海水での成長速度との差異を検討するため、海藻を陸上にて水槽内で生育し、主に光量の増減による海藻の成長速度と、それ
図 1．LED ライトを導入した水槽に伴う水質検査を実施した。
(2) 水質検査
水温、pH、tds（総溶解不純物）、塩分濃度、導電率を週に一回測定した。また、海藻の生育状況を画
像解析ソフトで解析するために、同時にカメラで撮影して様子を観察した。

[III]
実験結果および考察
光量が少ない条件下で生育を開始したところ、数日で海水が変色した。2 週間が経過すると、より海
水の濁度が上がり、海藻の総量が減少した。水質の指標として魚類も同時に飼育していたが、死亡して78しまった。海水の濁りの原因としては、光量の不足による光合成の低下が考えられる。海藻が死滅する
過程で海藻が溶けたことや、海水中の酸素濃度が低下したと推察される。その後、前回の実験より光量不足が問題と考え、第 2 回目の実験は、光量を十分に供給できる光源として LED ライトを用いて実験を実施した。
第 2 回目の実験結果では、1 ヶ月程経過しても水も濁ることなく海藻の状態も良くなった。しかし、１ヶ月後、前回の実験同様、海水が変色し始めた。原因としては、停電による循環システムの一時的な停止が考えられた。変色が始まった後、海水の濁りは進み、それに伴い海藻（紅藻、褐藻）も次第に状態が悪くなり、約 2 週間後には死滅してしまった。
一方、前回の実験で死滅していた水槽では、水槽の環境の改善や回復などの変化がないか第 2 回目の実験中も水質の数値を測定し、同時に、第 2 回のサンプル回収時に捕獲したハゼも成育した。観察を続けていると、次第に水槽の側面が曇ったように付着物が見られるようになった。約一か月半後には、藻のような付着物へと変化した。その後も観察を続けると、約 2 週間後には海藻（緑藻）へと変化した。
（図 2）この側面に繁殖した海藻は、画像解析ソフトを用いて、成長速度を検討した。以上のことから、第２回の実験は成功したと推測される。

図 2．ガラス側面に海藻が生育した状態[IV] 今後の進め方
これまでは実験室内の大型の水槽を用いた実験を進めてきたが、今後は、陸上養殖に取り組んでいる事業者と連携し、直径 5m 程度のろ過機能が整備された水槽を用いて実験を進める。

79

EHD マイクロポンプにおける圧力生成モデルの開発
松川豊[I] 事業概要
流体工学分野における近年の主要な研究開発対象のひとつとは、マイクロメートルサイズの小型流体装置である。装置においては、作動流体の液圧または駆動力を発生させるマイクロメートルサイズのポンプすなわちマイクロポンプが必要となる。
マイクロポンプの構築において、機械的可動部を使用する従来のポンプを小型化する場合、機械的部品を小型化することが必要となる。そのため、この場合は部品の加工精度が課題となる。部品を小型化するほど加工精度の条件は厳しくなり、製作コストは高くなる。
そこで、電気流体力学（Electrohydrodynamic, EHD）現象の利用が考えられる。EHD 現象とは、図1 に示すように、絶縁性液体に高電圧を印加すると流動が発生する現象である。EHD 現象を利用すると、液体中に電極を配置して電圧を印加するだけで流動が発生することから、機械的可動部を使用しないポンプを構築できる。そのため、EHD 現象を利用したポンプは小型化に向いており、EHD 現象を利用したマイクロポンプすなわち EHD マイクロポンプを構築できる。
EHD マイクロポンプは試作段階にあるが、ポンプ内での圧力生成の機構がまだよくわかっていない。
そのため、効率的な設計開発のためには、圧力生成モデルを開発することが必要であり課題となっている。本研究は、主に理論と数値シミュレーションにもとづいて、圧力生成モデルの開発を目指す。
[II] 活動状況
本研究では、EHD マイクロポンプとして代表的なイオンドラッグ型にまず着目してモデル化を進めた。イオンドラッグ型においては電極から液体に電荷が注入されると考えられている。しかしながら、定量的にはよくわかっていないことから、電極表面上における電荷密度を的確に予測できない。そのため、モデル化においては、電極表面上における電荷密度のモデル化が主要な課題である。
イオンドラッグ型では、絶縁性液体中に配置した電極間に高電圧を印加して強い電場を発生させる。
その結果、電界放出または電界イオン化により電極表面上の液体に電荷が注入され、液体分子の一部が帯電してイオン化する。このとき、電圧が高くなるほど注入電荷量は増加する。そして、イオンが電場による Coulomb 力を受けて周りの液体分子を引きずりながら移動することにより、流動の駆動力が発生する。また、イオンが電荷担体となり、液体中に電流が流れる。このようなイオンドラッグ型の作動原理にもとづいて、マイクロポンプ内における EHD 流れをモデル化した。
電極表面上における電荷密度としては、ふたつのモデルを考えた。ひとつは、電極表面上において電荷密度が一定の値で一様に分布していると仮定するモデルである。既述のように、電極からの電荷注入
過程は定量的にはよくわかっていないことから、この状況においては一般的に使用されるモデルである。
もうひとつは、局所的な状況に応じて電荷密度が非一様に分布していると仮定するモデルである。このモデルは一様分布モデルに比べてより現実的であると考えられる。そのため、電荷密度が電極表面上における電場分布により決まると仮定してモデル化した。
以上のモデルにもとづいた数値シミュレーション計算コードを構築し、実験結果が報告されている
EHD マイクロポンプにおける圧力生成の数値シミュレーションを実施した。計算対象は Kazemi 他の

80

実験[1]である。その結果、マイクロポンプ内で生成する圧力差をよく再現できた。また、図 2 に示すよ
うに、マイクロポンプ内における流速もよく再現できた。
[1] Kazemi, P. Z., Selvaganapathy, P. R. and Ching, C. Y., Journal of Microelectromechanical Systems,
Vol.18, No.3 (2009), pp.547-554.

[III] 成果など
本研究の成果を、第 33 回数値流体力学シンポジウム（2019 年 11 月 27 日 北海道）にて発表した。
また、本研究を含む研究計画を令和元年度科学研究費に応募した。
[IV] 今後の課題
構築した電極表面上における電荷密度のモデルは調整パラメータを含んでおり、このパラメータの更なるモデル化が必要である。また、他の実験結果との比較による検証が必要である。

図1

図2

電気流体力学現象

マイクロポンプ内における流速81

ビッグデータを用いた携帯電話用
長崎市内観光交通案内フラットフォームの設計と開発
劉

震

[I]

事業概要
長崎市内にある港、駅と、各スポットのバス停や電停に関連する交通ビッグデータ（バス線路とその時刻表、電車線路とその時刻表、交通機関の乗り換え情報、タクシー情報、徒歩での情報など）に基づ
いてデータベースを設計・構築し、グラフを用いて最適なルート案が検索でき、または現有の各スポッ
ト情報を提供するウェブページを統合する携帯電話用の長崎市内観光交通案内フラットフォームを設計し、開発する。
[II] 活動状況
長崎市において県外、海外からの観光客の現状を調べった。自動車、航空機、電車、クローズ船などを利用して県外、海外から長崎市への観光客の人数は年々増えてきていることが分かって、長崎市内観
光交通案内フラットフォームの必要性の十分にあることが分かった。
バス、路面電車、タクシーなどの長崎市内の観光客が利用可能な交通機関において調べった。提案する方法を実験検証できる限りに問題を簡単化して、長崎市内の五つのスポット、すなわちペンギン水族館、平和公園、中央橋、グラバー園、稲佐山を選択し、交通機関の中からバスの利用のみを選ぶことにした。交通機関として、上記の五つの観光スポットを通るバスの関連情報を整理した結果、合計 61 バ
ス路線があり、800 あまりのバス停がある。
61のバス路線について、番号を付ける作業を行った。その上、データベースを設計した。選定した5つの市内観光スポット間移動する最適案を求めるためのグラフに基づいた最短路アルゴリズムと乗り換えアルゴリズムを研究し提案した。
[III] 成果など
上記の 5 つの観光スポットにかかわるバスの関連データを収集し、バス路線番号付ける作業を行った上、データベースの設計とデータの入力を行った。
その上、グラフを用いてスポット間バスで移動する際に最短路を求めるアルゴリズムにおいて研究し開発した。
また、グラフを用いてスポット間バスで移動する際に乗り換えがある場合の最適な乗り換えアルゴリ
ズムにおいて研究し、開発した。
今までの研究の基に、さがさき ICT 戦略推進戦略研究会にてビッグデータを用いた長崎県観光交通
案内フラットフォームの開発をテーマとして発表し提案した。採用された。
[IV] 今後の課題
これから今までの研究に踏まえて、実データを用いて長崎県観光交通案内フラットフォームを研究・
開発する。

82

情報科教育における授業評価フレームワークの一提案―連想法の導入―田中 賢一・三田 淳司・大山 健
[I]

事業概要
本研究では，高等学校における情報科教育において，学習効果を幅広く捉えることが可能な連想法を用いて，その学習効果の評価に関する手がかりを掴むことを行ってきた。

[II] 活動状況
2019 年度の 5 月と 12 月の 2 回にわたり，「パソコン」「Excel」「教科「情報」」「自分」などのキーワードにて，活水高等学校 3 年生を対象にして連想調査を行った．その結果については，日本情報科教育学会全国大会，画像電子学会研究会にて発表し，査読付学術論文へ掲載を目指すべく投稿を行っているところである．
[III] 成果など
5 月調査分では「パソコン」「Excel」において，何のことやら分からないよう回答語が目立っていた．
ところが，12 月調査分になると，受講生において連想される語彙において，機能的な用語すなわちパソコンの機能や，授業に出現した Excel の機能などが増加していることが分かってきた．また，授業そのものは，工夫も多く凝らした成果も相まって「難しいけど楽しい」という教育上において理想的だと考えられる結果を得ることも出来た．このことから，従来，本学でも行ってきている閉じた質問によるアンケートよりもさまざまなデータが採取できる可能性を明らかにすることが出来た．
[IV] 今後の課題
今後は，このことを利用して，(1)オンラインにて連想法を用いた授業評価を実施，(2)応用として，
市民に存在するサイレントマイノリティのから有効な意見採取，などを行いたい．
文献[1] 梅本雄史，田中賢一，上薗恒太郎：``情報科教育における連想法を用いた授業評価フレームワ

ーク活用の一検討'', 日本情報科教育学会 関東・東北支部大会（第 6 回） (2019).
[2] 梅本雄史，田中賢一，上薗恒太郎：``連想法を用いた授業評価の母集団に対する依存性'', 日本
情報科教育学会 第 12 回全国大会 (2019).
[3] 梅本雄史，田中賢一，上薗恒太郎：``タイピング打鍵数と Excel 機能の習熟との関連'', 画像電子学会第 292 回 研究会 (2020).

83

EV 車を利活用した医療機関のAI 型広域エネルギーマネジメントシステムに関する研究
松井信正，梶原一宏，水野裕志[I] 事業概要
熊本地震や北海道担振中部地震では、発電所や送電システムへの影響によって大規模停電に至っている。災害時の医療機関は、通常の医療業務に加えて被災者の受け入れのため、系統が停電に至っても安定した電力の確保が急務である。そこで、電力補給源として EV 車の導入促進に向けた取り組みが増し、EV 車の付加価値を高める研究が進められている。本研究では、EV 車を利活用して、災害弱者の移動の支援と災害拠点病院に要求されている多くの被災者を受け入れのための電力安定化の実現に向けたAI 技術を活用した医療機関のエネルギーマネジメントシステム EMS の検討と評価を目的とする。
[II] 活動状況
災害拠点病院が起点となり、EV 車を使用する福祉・介護・デイサービス事業者を連携させる着想に至った。対象とする病院を出入りする福祉・介護・デイサービス事業者の有する業務車両は 91 台である。そこで、7 日間の大規模停電を想定し、これらの車両，太陽光発電 PV および非常用発電機 EG を設備した対象となる病院において、燃料消費量の最小化を目的関数とした最適化から、分散型非常電源
による電力供給の安定に向けた EMS モデルを検討した。
[III] 成果など
図は、災害拠点病院で計測した実負荷(上段)，実測の PV 出
力をスケール変換してモデルに与えた場合の 7 日間の大規模停
電における最適化結果である。
EGs 出力は、250 kVA 2 台と400 kVA 1 台の 3 台分とした(中段)。結果、EV 車の蓄電池を電力系統の蓄電池に代替すると、電力電力の安定化に寄与できることがわかった(下段)。

図

EV 車を利活用した医療機関の最適化 EMS[IV] 今後の課題
分散電源として、医療機関に導入する PV の容量を調査・分析し、病院の規模に対する対象モデルの境界条件を明らかにする。また、本学が有するエミュレータシステムで，開発したモデルや最適化の手法を検証・評価する。

84

内視鏡的凝血塊破砕吸引装置に関する研究
池

浩司，川添

薫

[I]

事業概要
胃などの上部消化管出血患者に対する内視鏡的治療時に、静脈性出血による凝血塊が治療時の内視鏡の視野を妨げている。このため、本研究では凝血塊を迅速に除去可能なデバイスの開発を目的に研究を行うが、基礎研究として凝血塊の性状（特に粘度）を明らかにする。

[II] 活動状況
内視鏡的凝血塊破砕吸引装置の破砕性能を評価する際に用いる人工凝血塊の粘度評価実験を行った。
人工凝血塊はヒト血液と人工胃液を用いて作成するが、今回の実験では人工胃液を①FaSSIF 法(人工胃液バイオ製品)、②日本薬局方の２種類用意しそれぞれの人工胃液を用いて人工凝血塊を作成した際の粘度について評価を行った。各人工胃液の作成方法は以下に示す。
[FaSSIF 法]①塩化ナトリウム 1g を精製水 450ml に入れる
②pH が 1.6 になるように塩酸で調整③FaSSIF を 0.03g 入れ溶解する④ペプシン 5mg を加える
⑤合計が 500ml になるように精製水を入れ攪拌する[日本薬局方]①塩化ナトリウム 1g に塩酸 3.5ml 及び精製水を入れる②合計 500ml、pH1.2 になるように精製水を入れ攪拌する[III] 成果など
ヒト血液 10ml に対し人工胃液(2 種類)を 2.5ml 混合したサンプルを作成し、使用した人工胃液の種
類毎に室温で１時間後及び３７℃で２４時間後の粘度を５分間測定した。測定サンプル数は５サンプルである。なお、粘度の測定には音叉振動式粘度計(SV-10)を用いた。測定結果をグラフ１～グラフ４に示す。測定結果から、採血から 1 時間後は粘度が安定せず 24 時間経過後は粘度が比較的安定傾向にあった。これは、血液凝固反応が時間経過と共に十分行われた結果であると考えられる。一方、経時変化及び人工胃液の種類による粘度の明確な差異はなく、概ね 200mPa・s～700mPa・s 程度であった。

85

グラフ１

人工凝血塊(FaSSIF 法@1 時間後)

グラフ２

人工凝血塊(日本薬局方@1 時間後)

グラフ３

人工凝血塊(FaSSIF 法@24 時間後)

グラフ４

人工凝血塊(日本薬局方@24 時間後)

[IV] 今後の課題
実際の凝血塊は胃液だけでなく、食物や飲料水などの影響により粘度が大きい可能性がある。このため、可能であれば実際の凝血塊の粘度を測定し、凝血塊破砕吸引装置の開発に有用な人工凝血塊の作成を行う予定である。
[V] 倫理面への配慮
本研究は、長崎総合科学大学の研究倫理委員会の承認(承認番号：RE1601)を得て研究を行った。

86

３．技術交流会・シンポジウム開催状況●第17回公開講演会
21世紀の科学技術「サイバーリアリティ 〜電脳と５Ｇが世界を変える！〜」
日時：令和元年12月１日（日）13：00〜16：00
場所：サンプリエール（長崎市元船町２番４号）
開会挨拶

池上

国広

長崎総合科学大学

学長

コーディネータ挨拶石橋隆

長崎総合科学大学

客員教授

講 演 １
「プレイステーションの開発とサイバーワールド」
三浦 和夫 氏（株式会社プライムクリエイト 代表取締役社長）（ソニー・コンピュータエンタテインメント 元取締役副社長）
講 演 ２「社会を豊かにする５Ｇ世界クアルコムの役割」
須永 順子 氏（クアルコムジャパン合同会社
講 演 ３「IoT時代のパワーエレクトロニクス」
黒川 不二雄 氏（長崎総合科学大学
閉会挨拶

田中

義人

代表社長）

特命・学術教授）

長崎総合科学大学

新技術創成研究所長【公開講演会報告】
ネクスティエレクトロニクス（豊田通商グループ）元会長の石橋隆先生（本学客員教授）よりご推薦頂き、昨今話題となっている高速通信網５Ｇによるサイバー空間の状況や今後の進展について、プ
ライムクリエイト社長の三浦和夫氏とクアルコムジャパン社長の須永順子氏に講演を頂くことができた。われわれが生活している実空間とサイバー空間が向かっている世界を、多くの写真を盛り込んだ
スライドを使いながら、中高校生にも分かるようにかみ砕いて、丁寧に話して頂いた。高校生、中学生、一般の方から沢山の質問が出て、大変盛り上がった講演となった。
【講演内容】
講演１『プレイステーションの開発とサイバーワールド』
株式会社プライムクリエイト 代表取締役社長 三浦和夫氏
1970年代に本格的に広まり始めたコンピューターゲームは今やゲームコンソール上はもとよりス
マートフォン上やｅスポーツなど様々なジャンルで爆発的に広がりをみせており、インターネットをはじめとしたネットワーク技術の進化と共に更に多様性を持った進化を遂げようとしている。ソニー
は、1994年11月にソニー・コンピュータエンタテインメント（以下SCE）を設立し以降PS, P Sone,
PS2, PSP, PS3, PS Vita そして PS4 とコンピュータ及びグラフィック技術をベースとしたコンピュー
タゲーム機を開発してきた。全世界販売台数ベースでは主なモデルでおおよそPSは１億200万台、

87
PS2が１億5,500万台、PS3は8,700万台そしてPS4が１億台（2018年時点）と累計４億5,000万台弱を販売し、全世界に受け入れられてきた。コンピュータゲーム機は技術面においてはこれまで半導体というディバイスの進化、立体映像表現技術の進化、ネットワーク技術の進化と共に歩み、今後これにAIの進化を加え更に面白い世界へと進化して行く事が予想される。楽しくワクワクさせ、時には時間を忘れ皆さんを寝不足にさせてしまうコンピュータゲームに関して、コンピュータやグラフィック
エンジンおよびネットワークテクノロジーをベースに技術を進めてきた講師のご経験を、技術が得意でない方にも極力簡単にわかるようにご説明され、その先のサイバーワールドの可能性を紹介して頂いた。

講演２『社会を豊かにする５Ｇ世界クアルコムの役割』
クアルコムジャパン合同会社 代表社長 須永順子氏
クアルコムは1985年に米国サンディエゴ（カリフォルニア州）で創業し、CDMA方式の半導体開発で成長した会社である。QUALCOMMという社名は、Quality Communications からきており、高品質な通信技術で世界を豊かにするという創業者のビジョンに由来している。いつでも、どこでも、誰とでも便利に繋がる世界を目指し、モバイル通信は、1980年代のアナログ音声時代を１Ｇとして、約10年周期で1990年代のデジタル音声時代２Ｇ、2000年代のモバイルデータ時代３Ｇ、2010年代のモ
バイルブロードバンド時代４Ｇと進化を遂げ、クアルコムは“Ｇ”の進化をリードし続けてきた。
2019年は５Ｇ元年を迎え、すでにアメリカ、ヨーロッパ諸国、中東諸国、韓国、中国、オーストラリ
アで５Ｇの商用サービスが開始され、日本の５Ｇも来年の春に始まる。
“5G is the new electricity”（５
Ｇは新しい電気）、クアルコムCEO スティーブ・モレンコフが2017年のCESでの基調講演で５Ｇをどのように見ているかを説明した言葉である。19世紀後半、電気が実用化され、エネルギー源としての多才さにより、ほとんど無制限の用途が生まれた結果、電気は当たり前のものとしてどこにでもあり、あらゆる社会活動は電気があることが前提になっている。５Ｇは、高速・大容量ブロードバンド、高信頼性・低遅延通信、より多くのモノがつながる大規模 IoT という先進的な通信を可能にし、電気と同じように、どこにでもあり、使いやすく、スマートフォンやデータ通信機器にとどまらず、あらゆる産業の基盤になる技術である。この講演では、30年以上に渡って世界の無線通信の進化を実現してきたクアルコムがわれわれの社会を５Ｇ時代にリードする取組みについて紹介頂いた。

講演３『IoT時代のパワーエレクトロニクス』
長崎総合科学大学 特命・学術教授 黒川不二雄氏
すべてのものをインターネットでつなぐ IoT（Internet of Things）が次世代移動通信システム５
Ｇの時代を迎えることで大きく展開されている。これによってデータ通信量が増えるということは、
それらを動かすエネルギーの消費量も増えており、上手くエネルギーを末端の機器まで伝えたり、管理して行くパワーエレクトロニクス技術が極めて重要であることを意味している。また、近年、このエネルギー源の確保のために太陽電池や風力発電機といった天候に左右される不安定な再生可能エネ
ルギー源を電力系統に挿入せざるを得なくなってきており、それらを上手く活用するためにもパワーエレクトロニクス技術は欠かせないものになっている。このパワーエレクトロニクス技術の結晶である電源には、インターネットからの情報を受けてエネルギーを制御したり、回路情報を送信するのに適したディジタル制御方式が必須である。この方式は、多くの情報を扱え、演算も得意ですが、一方で、高性能なA/D変換器や演算の時間が必要等の課題も浮き彫りになってきており、これらの課題を整理し、今後のパワーエレクトロニクスの方向性について講演頂いた。

88

４．研究所員の研究活動状況（１）学術論文発表（2019.4.1～2020.3.31）
著者名

論文標題又は書名

掲載雑誌名又は出版社名

巻･号･頁・発行年月日

単著・共著の別（共著の場合は共著者名）
松田啓希，靍田凌，山田敦
士

環境・エネルギー部門
電気電子情報技術部門

1

平子

廉

創見創新 長崎総合科学大学
メタン/各種BDFによるデュアルフューエル
大学院 新技術創成研究所
第14号，pp1-6, 2019年
方式のディーゼル機関の運転特性への影響
所報

2

平子

廉

創見創新 長崎総合科学大学
水/BDFによるエマルジョン燃料の製造と大学院 新技術創成研究所
第14号，pp7-12, 2019年 山本瑶平，荻野弘輝
ディーゼル機関の排気ガス特性への影響
所報

3

中道
村上

創見創新 長崎総合科学大学
隆広 草本系バイオマスの水蒸気ガス化における生
第 14 号，pp13-18, 2019
大学院 新技術創成研究所
信明 成ガス成分の挙動
年
所報

4

井上

弦

京都府宇治市の茶園土壌を用いた覆下栽培の
日本土壌肥料学雑誌
発祥時期の推定90(6) ,pp424-432, 2019年 中尾淳, 矢内純太, 佐瀬隆,
12月
小西茂毅

5

井上

弦

阿蘇カルデラ壁斜面における斜面崩壊の発生
第四紀研究
頻度

西山賢一, 鳥井真之, 横田
58(2) ,pp149-162,2019 年
修一郎, 若月強, 中尾賢一,
4月
星出和裕, 奥野充1

水野 裕志
田中 義人 非常時を考慮した院内分散電源容量計画の一
電子情報通信学会，信学技報 ｐｐ.11-15,2019年5月
黒川不二雄 方法
松井 信正

2

水野 裕志
2019 年電子情報通信学会通田中 義人 太陽光発電と非常用発電機の併用による単独
信ソサイエティ大会，通信講 S-9-S-10, 2019年9月
黒川不二雄 運転時の一考察
演論文集2
松井 信正

3

水野 裕志
Deep Learning による院内負荷予測モデル
田中 義人
電気学会論文誌 C（電子・情 140(2), pp.156-163, 2019
を活用した 異常時における院内分散電源の黒川不二雄
報・システム部門誌）
年11月
エネルギーマネジメント
松井 信正

4

梶原 一宏 Design Comparison of Peak Current 8th International Conference
pp.1038-1041, 2019 年 11 Yasuyuki Koga, Shinichiro
松井 信正 Mode Switching Power Converter for DC o n R e n e w a b l e E n e r g y月Hattori
⿊川不⼆雄 Distribution Systems
Research and Applications

5

水野 裕志
8th International Conference
田中 義人 Optimum Facility Design in Large Hospitalo n R e n e w a b l e E n e r g y pp.712-716, 2019年11月
黒川不二雄 using Renewable Energy
Research and Applications
松井 信正

6

古川 雄大 Peak Current Detector of Switching Power 8th International Conference
松井 信正 Supply for Renewable Energy System: o n R e n e w a b l e E n e r g y pp.933-938, 2019年11月
黒川不二雄 Immune Design to Inherent Delay in FPGA Research and Applications

7

梶原 一宏 Performance Mechanism of Active Clamp 8th International Conference
pp.1042-1046, 2019 年 11 T s u j i K a z u k i , S a t o s h i
松井 信正 Resonant SEPIC Converter in Renewable o n R e n e w a b l e E n e r g y
月Ikeda
⿊川不二雄 Energy Systems
Research and Applications

8

有馬 仁志
水野 裕志 A Consideration of Model Based Design of 7 t h I E E E I n t e r n a t i o n a l
pp.170-173, 2019年12月
松井 信正 Smart Grid System
Conference on Smart Grid
黒川不二雄

9

梶原 一宏
pp. 115-119，口頭発表，
直流給電における高速MPPT制御を用いた 電子情報通信学会技術研究報
松井 信正
EE2019-65， 鹿 児 島， 戸村日向
DC-DCコンバータの応答性について告黒川不二雄
2020年1月

10

梶原 一宏
pp. 121-124，口頭発表，
ディジタルヒステリシス電流制御における電 電子情報通信学会技術研究報
松井 信正
EE2019-69， 鹿 児 島， 古賀泰之，山嵜孝介流リプル特性について告黒川不二雄
2020年1月

11

梶原 一宏
pp. 141-146，口頭発表，
アクティブクランプ回路方式共振形SEPICコ 電子情報通信学会技術研究報
松井 信正
EE2019-73， 鹿 児 島， 辻和樹、池田敏
ンバータの動作メカニズムについて告黒川不二雄
2020年1月

12

松井 信正
水野 裕志 再エネシステムを導入する病院の VPP 検討 2020 年 電子情報通信学会総S-70-S-71, 2020年3月
田中 義人 モデル
合大会，通信講演論文集2
黒川不二雄

Kazuya Uetsuhara,
Yuichiro Shibata, Tadashi
Suetsugu, Shinichiro
Hattori

Shinichiro Hattori

Alperen Mustafa Colak,
Peak points detection using spline
Advances in Electrical and vol. 19, no. 4, pp. 3-10, T a i t o M a n a b e , R y o
13 黒川不二雄 i n t e r p o l a t i o n b a s e d o n F P G A
Computer Engineering
Nov. 2019
Kamasaka, Yuichiro
implementation
Shibata
14

Optimal zero-voltage-switching method
江藤 春日 and variable on-time control for predictive IEEE Trans. on Industry vol. 56, issue. 1, pp. 527Jizhe Wang
黒川不二雄 boundary conduction mode boost PFC Applications
540, Jan.-Feb. 2020
converter

水野 裕志
Deep Learningによる院内負荷予測モデルを田中 義人
15活用した異常時にける院内分散電源のエネル 電気学会論文誌C
黒川不二雄
ギーマネジメント
松井 信正

vol. 140, no. 2, pp. 156163, 2020.

89

電気電子情報技術部門

16

水野 裕志
Proc. of IEEE International
pp. 712-716, Poster,
田中 義人 Optimum facility design in large hospital Conference on Renewable
Brasov, Romania, Nov.
黒川不二雄 using renewable energy
Energy Research and
2019
松井 信正
Applications

17

Proc. of IEEE International
Kazuya Uetsuhara,
古川 雄大 Peak current detector of switching power
pp. 916-921, Oral,
Conference on Renewable
Yuichiro Shibata, Tadashi
松井 信正 supply for renewable energy system:
Brasov, Romania, Nov.
Energy Research andSuetsugu, Shinichiro
黒川不二雄 immune design to inherent delay in FPGA,
2019
Applications
Hattori

18

Proc. of IEEE International
Variable feedback gain dc-dc converter
pp. 933-938, Oral,
古川 雄大
Conference on RenewableHyuga Tomura, Tadashi
tracing output voltage fluctuation for
Brasov, Romania, Nov.
黒川不二雄
Energy Research andSuetsugu
renewable energy system
2019
Applications

19

Proc. of IEEE International
pp. 1042-1046, Oral,
梶原 一宏 Performance mechanism of active clamp
Conference on Renewable
Tsuji Kazuki, Satoshi
松井 信正 resonant SEPIC converter in Renewable
Brasov, Romania, Nov.
Energy Research andIkeda
⿊川不二雄 Energy Systems,
2019
Applications

20

Proc. of IEEE International
pp. 1038-1041, Oral,
梶原 一宏 Design comparison of peak current mode
Yasuyuki Koga, Shinichiro
Conference on Renewable松井 信正 power converter for DC distribution
Brasov, Romania, Nov.
Energy Research andHattori
⿊川不二雄 systems
2019
Applications

21

有馬 仁志
pp. 170-173, Oral,
水野 裕志 A consideration of model based design of Proc. of IEEE International
Newcastle, Australia, Shinichiro Hattori
松井 信正 smart grid system
Conference on Smart Grid
Dec. 2019
黒川不二雄

22

梶原 一宏
アクティブクランプ回路を用いた共振形
松井 信正
電気学会研究会資料
SEPIC回路の静特性
黒川不二雄

23

水野 裕志
pp. 11-15， 口 頭 発 表，
田中 義人 非常時を考慮した院内分散電源容量計画の一 電子情報通信学会技術研究報
EE2019-3， 東 京，2019
黒川不二雄 方法
告
年5月
松井 信正

24

pp. 55-60， 口 頭 発 表，
黒川不二雄 [フェロー記念講演] 電子情報通信用電源の制 電子情報通信学会技術研究報
EE2019-11，東京，2019
古川 雄大 御技術
告年5月，招待論文25

梶原 一宏
入力変化に対するアクティブクランプ回路を 電気学会産業応用部門大会講 Y-5，ポスター発表，長
松井 信正
辻和樹、池田敏用いた共振形SEPIC回路の基本特性について 演論文集
崎，2019年8月
黒川不二雄

26

梶原 一宏 ディジタルヒステリシス電流モードDC-DC
電気学会産業応用部門大会講 Y-11， ポ ス タ ー 発 表，
松井 信正 コンバータにおける谷電流検出器のパラメー
山嵜孝介
演論文集
長崎，2019年8月
黒川不二雄 タについて

27

梶原 一宏
増分コンダクタンス法を用いたMPPT制御の 電気学会産業応用部門大会講 Y-54， ポ ス タ ー 発 表，
松井 信正
戸村日向
応答性改善について
演論文集
長崎，2019年8月
黒川不二雄

28

古川 雄大
梶原 一宏 ディジタル制御電源の分解能向上に関する一 電気学会産業応用部門大会講 Y-71， ポ ス タ ー 発 表，古賀泰之
松井 信正 考察
演論文集
長崎，2019年8月
黒川不二雄

29

古川 雄大
柴田裕一郎 電流－周波数変換を用いたピーク電流検出器
電気学会産業応用部門大会
末次 正 の設計について
黒川不二雄

30

水野 裕志
S-9-S-10， 口 頭 発 表，
田中 義人 太陽光発電と非常用発電機の併用による単独 電子情報通信学会通信ソサイ
BS-3-5， 大 阪，2019年9黒川不二雄 運転時の一考察
エティ大会講演論文集
月
松井 信正

31

梶原 一宏
アクティブクランプ回路よる共振形コンバー 電子情報通信学会通信ソサイ S-11， 口 頭 発 表，BS-3松井 信正
辻和樹、池田敏
タの電圧ストレス低減手法について
エティ大会講演論文集
6，大阪，2019年9月
黒川不二雄

32

梶原 一宏
電流ゲインに基づくヒステリシス電流制御電 電気・情報関係学会九州支部 p. 609， 口 頭 発 表，12松井 信正
山嵜孝介
源の安定性
連合大会講演論文集
2P-04，福岡，2019年9月
黒川不二雄

33

古川 雄大
梶原 一宏 高分解能DPWM信号生成器を用いたスイッ 電気・情報関係学会九州支部 p. 610， 口 頭 発 表，12古賀泰之
松井 信正 チング電源の過渡特性連合大会講演論文集
2P-05，福岡，2019年9月
黒川不二雄

34

古川 雄大
スイッチング電源のための新しいフィード 電気-情報関係学会九州支部 p. 611， 口 頭 発 表，12末次 正
戸村日向
バックゲイン切り替え手法
連合大会
2P-06，福岡，2019年9月
黒川不二雄

35

梶原 一宏
アクティブクランプ回路方式共振形SEPIC 電気・情報関係学会九州支部 p. 613， 口 頭 発 表，12松井 信正
辻和樹、池田敏
コンバータの周波数特性
連合大会講演論文集
2P-08，福岡，2019年9月
黒川不二雄

36

梶原 一宏
松井 信正 微分制御を用いたMPPT制御の定常特性
黒川不二雄

37

梶原 一宏
フィードバックゲイン可変方式昇圧形コン 電子情報通信学会九州支部学 B-02，口頭発表，福岡，
松井 信正
大門隆哉，戸村日向
バータの負荷急変特性について
生会講演会・講演論文集
2019年9月
黒川不二雄

pp. 71-75， 口 頭 発 表，
HCA-19-26， 東 京， 辻和樹、池田敏
2019年5月

pp. IV-135-IV-136， 口
頭 発 表，4-13， 長 崎， 上津原和也
2019年8月

電気・情報関係学会九州支部 p. 618， 口 頭 発 表，12戸村日向
連合大会講演論文集
2P-13，福岡，2019年9月

90

38

梶原 一宏
pp. 7-11， 口 頭 発 表，
古川 雄大 昇圧形コンバータにおける過渡特性改善のた 電子情報通信学会技術研究報
EE2019-76，長崎，2020 大門隆哉
松井 信正 めの比例ゲイン可変手法
告
年3月
黒川不二雄

39

松井 信正
水野 裕志 再エネシステムを導入する病院のVPP検討 電子情報通信学会総合大会講 S70-71，口頭発表，BS田中 義人 モデル
演論文集
3-3，広島，2020年3月
黒川不二雄

40

GRP78 antibodies damage the blood-brain
本村 政勝 barrier and relate to cerebellardegeneration BRAIN
in Lambert-Eaton myasthenic syndrome.

41

本村 政勝

42

Usefulness of MR Imaging in Idiopathic
本村 政勝 Oculomotor Nerve Palsy Cases: T<sub>2</ Magn Reson Med Sci
sub>-weighted IDEAL

43

本村 政勝

44

ランバートン・イートン筋無力症候群を合併する傍腫瘍性小脳変性症
BRAIN and NERVE－がん治療が著効した1症例報告と本邦PCDLEMS症例の系統的文献検索

Shimizu F, Takeshita
Y, Sano Y, Hamamoto
Y, Shiraishi H, Sato T,
142 巻 8 号，2253-2264，
Yoshimura S,
2019年
Maeda T, Fujikawa S,
Nishihara H, Kitanosono H,
Tsujino A, Kanda T
北之園寛子,冨田祐輝,岩永
71 巻 2 号，167-174，
洋,岩永直樹,入江隆,白石裕
2019年
一,辻野彰

電気電子情報技術部門

18巻3号.181-183

Nakajima H, Motomura
M, Morikawa M, Ando T,
Kawakami A, Tsujino A

MGTX extension study longitudinally favors
early thymectomy in non-thymomatous
Ann Transl Med
young-adult patients with AChR antibodypositive myasthenia gravis

27巻(Suppl6).S208

Akaishi T, Motomura M,
Aoki M, Utsugisawa K

本村 政勝

Preoperative risks of post-operative
J Neurol Sci
myasthenic crisis (POMC): A meta-analysis

407巻116530

Akaishi T, Motomura M,
Shiraishi H, Yoshimura S,
Abe M, Ishii T, Aoki M

45

劉

震

International Journal of
An Improved kNN Text Classification
Vol. 20, No.3, pp.397- Fengfei Wang,
Computational Science andMethod403, 2019
Chundong Wang
Enginering

46

劉

震

Research on SQL Injection Attack Detection Journal of Tianjin University Vol.36, No.6, pp.41-46,
Xianghao Chu
based on LSTM Neural Networkof Technology
2019

47

劉

震

Local connectedness over soft rough International Journal of Vol. 11, No6, pp.698-706,
Li Fu, Hua Fu, Fei You
topological space
Embdded Syatems
2019

48

劉

震

Model-Based Active Impedance Controller
D e v e l o p m e n t o f t h e E x o s k e l e t o n Mathematics and Computer Vol. 4, No.5, 2575-6028,
Lei Shi, Li Fu
Rehabilitation Robot (ERRobot) for Lower- Science
2019
Extremity

49

劉

震

Editorial: Big Data and Cyber-Physical- M o b i l e N e t w o r k s & V o l . 2 4 , 2 0 1 9 ,Song Guo, Peng Li
Social Computing
Applications
p.1346-p.1347

50

劉

震

Proceedings of 2019 IEEE
Design, Development and Testing of aAutonomic and Secureinternational Conference on
Lei Shi, Kunpeng Wang
Computing, p.527-p.532
Wearable sEMG Acquisition System
Dependable

51

池 浩司
川添 薫

52

水野 裕志 ウェアラブル型熱中症予兆検知システムの検2019年10月19日(土), 佐
日本福祉工学会九州支部大会
酒井優希, 兼子晃治
清山 浩司 討
世保工業高等専門学校

53

2019年8月21日(水), ポス
水野 裕志 バイタル・環境センサ一体型ウェアラブルデ 2019年電気学会産業応用部門 タ ー セ ッ シ ョ ンY-172,
酒井優希
清山 浩司 バイスの有効性検証
大会
長崎大学 文教キャンパ
ス

54

2019年8月21日(水), ポス
水野 裕志
ウェアラブル型血管機能診断デバイスの提案 2019年電気学会産業応用部門 タ ー セ ッ シ ョ ンY-173,
清山 浩司
兼子晃治
と検証
大会
長崎大学 文教キャンパ
本村 政勝
ス

55

水野 裕志

2019年8月21日(水), ポス
体温計測温部の構造モデルを用いた汎用型側 2019年電気学会産業応用部門 タ ー セ ッ シ ョ ンY-175,
鶴賀一麿
温システムの検討
大会
長崎大学 文教キャンパ
ス

56

水野 裕志

2019年8月21日(水), ポス
頸部体温計測に着目した無拘束型熱中症予防 2019年電気学会産業応用部門 タ ー セ ッ シ ョ ンY-176,
芝颯歩
システムの検討
大会
長崎大学 文教キャンパス

創見創新 長崎総合科学大学
回転運動及びピストン運動を用いたカテーテ
第 14 号，pp19-24, 2019
大学院 新技術創成研究所
ル型凝血塊破砕吸引装置の破砕性能の検討
年
所報

江藤 春日
水野 裕志
2019年8月21日(水), ポス
松井 信正 再生可能エネルギーにおけるエネルギーマネ 2019年電気学会産業応用部門 タ ー セ ッ シ ョ ンY-181,
57
冨永祐太, 田中雅春
丸田 英徳 ジメント最適化の研究
大会
長崎大学 文教キャンパ
柴田裕一郎
ス
黒川不二雄

91

海洋・複合新技術部門

1

黒田 勝彦

基礎励振による構造SEAモデル構築に関す
日本機械学会論文集
る研究

Vol.85(2019-11)，No.879,
並川修平
pp.1-152黒田 勝彦

L型平板を対象に結合損失率を目的関数とし長崎総合科学大学紀要
た制振材の適性配置に関する研究

第59巻,pp.17-21，2019-7

3

Proceedings of 26th
STRUCTURAL OPTIMIZATION OF SEAInternational Congress on
K.Kuroda SUBSYSTEMS BY ARRANGEMENT OF
205.pdf
Sound and Vibration in
DAMPING MATERIAL
Montreal

4

黒田 勝彦

5

Study on proper arrangement of damping
Proceedings of Inter-Noise
K.Kuroda material with SEA parameters as objective
1331.pdf
2019
function

6

黒田 勝彦

7

黒田 勝彦 実稼動エネルギーモデル構築に関する研究

8

K.Kuroda

9

黒田 勝彦 振動発電に関する基礎研究

10

影本

浩

大洋を航行する船舶に搭載されたＡＩ（人工 日本船舶海洋工学会講演会論
CD-ROM,2019年5月知能）による出会波の予測可能性について
文集

11

堀

勉

静水圧の圧力積分による船の浮心位置の決定
日本航海学会誌 Navigation― その３：半没円柱に対する証明 ―

12

野瀬 幹夫
木下 健 潮流下稼働可能型海中ロボットの開発（第一 日本船舶海洋工学会講演会論 第28号,pp.621-624, 2019
平山哲朗，京円太亮
古野 弘志 報）
文集
年6月
佐藤 雅紀

13

松川

14

松岡和彦

15

ケミカルタンカー用二相ステンレスクラッド
山下晋，中村聖三，勝田順
鋼板およびオーステナイト系ステンレスク
第16号，pp.37-43，2019一，緒方洋典，谷野忠和，
岡田 公一
溶接学会九州支部講演論文集
ラッド鋼板の接合界面破壊靭性に関する一考
年6月20日
矢島浩
察

16

岡田 公一

17

ブラスト処理による溶接止端部の疲労強度向日本船舶海洋工学会講演会論 第 29 号，pp.359-362， 藤井壽裕，出口純一，後藤
岡田 公一 上効果の検証
文集2019年11月
浩二（その2）突合せ溶接継手に対する検証

18

ケミカルタンカー用二相ステンレスクラッド
岡田 公一 鋼板の強度特性・溶接性・耐食性に関する一 長崎総合科学大学紀要
考察

豊

機械学会環境工学総合シンポ
FEMベースのSEAを用いた減衰材の適正配
ジ ウ ム2019 CD-ROM論 文 pp.97-100
置の構造最適化に関する研究集

創見創新 長崎総合科学大学
一枚平板を対象に振動エネルギー最小化を目
第 14 号，pp.33-38，
大学院 新技術創成研究所
指した制振材の適正配置に関する研究
2019-8
所報
日本機械学会年次大会(No.19J12118.pdf
1)Study on Operational Energy Model 18th Asia Pacific Vibration
Construction
Control Conference
日本機械学会九州学生会第51回 卒 業 研 究 発 表 講 演 会 B11.pdf(No.170-2)

黒江一樹
単著

No. 208，pp. 60 ～ 68，
単著
2019 (H31)年 4月

イオンドラッグ型EHDマイクロポンプ内流 第33回数値流体力学シンポジ
E02-4, 2019
れの数値シミュレーション
ウム講演論文集
小型内航船の船内騒音の調査 : 乗組員職場環 日本船舶海洋工学会講演会論 28 号 pp.617-619
境の改善
文集
年6月

単著
2019

光藤 哲也

小型引張試験片による極厚鋼板溶接継手部の第16号，pp.44-52，2019 賈子萌，中村聖三，勝田順
溶接学会九州支部講演論文集
年6月20日一，谷野忠和，矢島浩
破壊靭性値評価に関する一考察

第 59 巻 2 号，pp.23-37， 木村俊介，緒方洋典，春山
2019年12月18日
雄介，福井努，矢島浩
松崎拓也，村川英一，麻寧
2020年 58巻 1号，2020 緒，堤成一郎，平岡和雄，
年1月25日
大沢直樹，谷野忠和，志賀千晃，矢島浩基礎科学部門19

岡田 公一 低変態温度溶接材料を用いた伸長ビード溶接 圧力技術
による疲労寿命延伸効果に関する一考察

20

古野 弘志

21

金丸 英幸 船舶の航海最適化技術の改良

1

大山

健

Charged-particle pseudorapidity density at
mid-rapidity in p-Pb collisions at √(s_NN )= Eur. Phys. J.
8.16 TeV

C 79, 307 (April 2019)

S. Acharya et al., ALICE
Collaboration

2

大山

健

Measurement of D^0, D^+, D^(*+), and D_
S^+ production in pp collisions at √s=5.02 Eur. Phys. J.
TeV with ALICE

C 79, 388 (May 2019)

S. Acharya et al., ALICE
Collaboration

3

大山

健

Energy dependence of exclusive J/ψ photoproduction off protons in ultraEur. Phys. J.
peripheral p-Pb collisions at √(s_NN )=5.02
TeV

C 79, 402 (May 2019)

S. Acharya et al., ALICE
Collaboration

4

大山

健

production in Pb-Pb collisions at √(s_NN
Phys. Lett.
)=5.02 TeV

B 793, June 2019, 212ALICE Collaboration
223

5

大山

健

Analysis of the apparent nuclear
modification in peripheral Pb-Pb collisions Phys. Lett.
at 5.02 TeV

B 793, June 2019, 420ALICE Collaboration
432

6

大山

健

Production of muons from heavy-flavour
hadron decays in pp collisions at √s=5.02 J. High Energ. Phys.
TeV

2019, 8 (September
The ALICE collaboration
2019)

遺伝発生による人工知能(AI)の生成と初期船 日本船舶海洋工学会講演会論第30号（編集中）
殻重量推定システムの開発
文集
長崎総合科学大学紀要

単著

59(2),pp.47-60, 2019年12
単著
月18日

92
7

大山

健

Measurement of the production of charmj e t s t a g g e d w i t h D ^ 0 m e s o n s i n p p J. High Energ. Phys.
collisions at √s=7 TeV

2019, 133 (August 2019) The ALICE collaboration

8

大山

健

Measurement of jet radial profiles in Pb-Pb
Phys. Lett.
collisions at √(s_NN )=2.76 TeV

B 796, September 2019,
ALICE Collaboration
204-2199

大山健

Coherent J/ ψ photoproduction at forward
rapidity in ultra-peripheral Pb-Pb collisions Phys. Lett.
at √(s_NN )=5.02 TeV

B 798, November 2019,
ALICE Collaboration
134926
S. Acharya et al. (A Large
123, 142301 (October
Ion Collider Experiment
2019)
Collaboration)

10

大山

健

Investigations of anisotropic flow using
multi-particle azimuthal correlations in pp,
Phys. Rev. Lett.
p-Pb, Xe-Xe, and Pb-Pb collisions at the
LHC

11

大山

健

Inclusive J/ψ production at mid-rapidity in
J. High Energ. Phys.
pp collisions at √s=5.02 TeV

2019, 84 (October 2019) The ALICE collaboration
B 797, October 2019,
ALICE Collaboration
134905

基礎科学部門

12

大山

健

and
lifetime measurement in Pb-Pb
collisions at √(s_NN )=5.02 TeV via two- Phys. Lett.
body decay

13

大山

健

Study of the Λ-Λ interaction with femtoscopy
correlations in pp and p-Pb collisions at the Phys. Lett.
LHC

B 797, October 2019,
ALICE Collaboration
13482214

大山健

Measurement of Υ(1S) elliptic flow at forward
rapidity in Pb-Pb collisions at √(s_NN )=5.02 Phys. Rev. Lett.
TeV

S. Acharya et al. (A Large
123, 192301 (November
Ion Collider Experiment
2019)
Collaboration)

15

大山

健

Measurement of the inclusive isolated
photon production cross section in pp Eur. Phys. J.
collisions at √s=7 TeV

C 79, 896 (November S. Acharya et al. (ALICE2019)
Collaboration)

16

大山

健

Measurement of charged jet cross section
Phys. Rev.
in pp collisions at √s=5.02 TeV

S. Acharya et al. (A Large
D 100, 092004
Ion Collider Experiment(November 2019)
Collaboration)

17

大山

健

Multiplicity dependence of light (anti-)nuclei
production in p-Pb collisions at √(s_NN )= Phys. Lett.
5.02 TeV

B 800, January 2020,
ALICE Collaboration
13504318

大山健

Measurement of prompt D^0, D^+, D^(*+),
and D_S^+ production in p-Pb collisions at J. High Energ. Phys.
√(s_NN )=5.02 TeV

2019, 92 (2019)

19

大山

健

Measurement of strange baryon-antibaryon
Phys. Lett.
interactions with femtoscopic correlations

B 802, March 2020,
ALICE Collaboration
13522320

大山健

Evidence of rescattering effect in Pb-Pb
collisions at the LHC through production of Phys. Lett.
K*(892)0 and ・(1020) mesons

B 802, March 2020,
ALICE Collaboration
13522521

大山健

Exploration of jet substructure using
iterative declustering in pp and Pb-Pb Phys. Lett.
collisions at LHC energies

B, 802, March 2020,
ALICE Collaboration
13522722大山健

Measurement of electrons from heavyflavour hadron decays as a function of
J. High Energ. Phys.
multiplicity in p-Pb collisions at √(s_NN )=5.02 TeV

2020, 77 (February
The ALICE collaboration
2020)

23

大山

健

Studies of J/ ψ production at forward
rapidity in Pb-Pb collisions at √ (s_NN J. High Energ. Phys)=5.02 TeV

2020, 41 (February
The ALICE collaboration
2020)

24

大山

健

[2] Scattering studies with low-energy
kaon-proton femtoscopy in proton-proton Phys. Rev.
collisions at the LHC

S. Acharya et al. (A Large
Lett. 124, 092301
Ion Collider Experiment(March 2020)
Collaboration)

25

大山

健

Measurements of inclusive jet spectra in
pp and central Pb-Pb collisions at √(s_NN Phys. Rev.
)=5.02 TeV

C 101, 034911 (March S. Acharya et al. (ALICE
2020)
Collaboration )

26

繁宮 悠介

水族館企画展のためのムービーおよびハンズ
地域論叢
オン展示の制作

No.35,pp13-22,2020 年 3
月

The ALICE collaboration

93（２）講演・口頭発表
講

師

講

演

テ

ー

マ

学会名等

場

所

実施日

環境・エネルギー部門

1

蒲原

新一 環境分野における国際協力活動について

NiASセミナー

大村高等学校2019年12月13日

2中道

隆広 環境とバイオマスについて

NiASセミナー

南山高等学校2019年6月13日

3

中道

これからの資源とエネルギー
隆広
将来

NiASセミナー

長崎工業高等学校

2019年12月11日

4

井上

弦

土壌で普遍的に起こる炭素・窒素安定同位体比お日本地球惑星科学連合 2019年
よび放射性炭素濃度の変動とその規定因子：微生
幕張メッセ国際会議場
大会
物代謝・鉱物表面反応・団粒化

2019年5月27日

5

井上

弦

Transition of soil organic carbon in a volcanic 日本地球惑星科学連合 2019年
幕張メッセ国際会議場
ash soil derived from Towada volcano
大会

2019年5月27日

6

井上

弦

The rate of vertical translocation of soil organic
日本土壌肥料学会 2019年度静 静岡大学 農学部 農学総合2019年9月3日
carbon fractions stored in a buried humic
岡大会
棟
horizon from an Andosol

7

井上

弦

日本の黒ボク土分布の最西端地域における土壌の 日本土壌肥料学会 2019年度静 静岡大学 農学部 農学総合2019年9月5日
特徴 −長崎県五島列島福江島に分布する土壌− 岡大会
棟

8

井上

弦

なぜ地層処分の社会的合意性は難しいのか：社会環境経済政策学会 2019年大会
的受容性，可逆性，世代間公平性をめぐって

9

井上

弦

南九州累積性火山灰土壌の一般理化学性とその土 日本ペドロジー学会 2019年度 山口大学吉田キャンパス大2019年11月1日
壌分類
大会
学会館

10

井上

弦

植物珪酸体からみた大隅半島の台地部と山地部に
第34回 日本植生史学会大会
おける鬼界カルデラ噴火後の植生

豊橋市自然史博物館

2019年12月8日

1

松井

信正

高機能ドローンの可能性と飛行デモンストレー
NiASセミナーション

上対馬高等学校2019年11月15日

2

松井

信正

［特別講演］国際会議報告 ～ ECCE、INTELEC、 電子通信エネルギー技術研究会
熊本市国際交流会館
ICRERA、icSmartGrid ～（EE）～ゴミが活躍する

福島大学 S・L講義棟

2019年9月29日

2020年1月16日

電気電子情報技術部門3

佐藤雅紀 水中ロボット創りませんか

NiASセミナー

佐世保工業高等学校

2019年7月5日

4

佐藤雅紀 水中ロボット作りませんか

NiASセミナー

長崎工業高等学校

2019年12月18日

5

本村

政勝

本邦のLEMSを合併する傍腫瘍性小脳変性症の臨
第60回日本神経学術大会
床的特徴

大阪国際会議場

2019年5月22日

6

本村

Clinicopathological study of a patient with
政勝 calcium channels antibody-associated cerebellar 第60回日本神経学術大会
ataxia大阪国際会議場

2019年5月24日

7

本村

政勝

重症筋無力症における筋生検での運動終板の半定
第60回日本神経学術大会
量的解析

大阪国際会議場

2019年5月25日

8

川添

薫

工学部・総合情報学部について

沖縄尚学高等学校

震The 7th International Conference on Smart City Rehabilitation Robots: Review
広州、中国
and Informatization
and Future Development

9

劉NiASセミナー

10 清山

浩司 電気・電子系の学びと仕事

11 清山

電子系の学びと研究～デジカメ技術から人工網膜
浩司
NiASセミナーの開発まで～

12

浩司

池

NiASセミナー

凝血塊破砕吸引カテーテルを用いた破砕部の回転
第94回日本医療機器学会大会
運動およびピストン運動に関する検討

2020年11月28日
2019年11月12日～15日

大村工業高等学校

2019年12月13日

大村高等学校2019年12月13日

大阪国際会議場

2019年6月15日

13 宮副文雄「電気技術者の心構え」について

NiASセミナー

島原工業高等学校

2019年10月9日

1

和彦 船が出来るまで～造船所の仕事

NiASセミナー

佐世保西高等学校

2019年7月26日

松岡海洋・複合新技術部門2

松岡和彦 水中探査ロボット（ROV)の組み立て教室

NiASセミナー

愛知県立三谷水産

2019年10月11日

3松岡

和彦 船が出来るまで～造船所の仕事～

NiASセミナー

弓削商船

2020年1月14日

4

松岡造船ソリューションセミナー
和彦 船舶設計のIT化や設計者教育に関わる研究事例 （NTTデータエンジニアリング ホテルメルパルク大阪
システムズ）

5

松岡

和彦

6

松岡

和彦 水中探査ロボット（ROV）の組み立て教室

平成30年度「未来のみなとづくり助成」成果報告会
STANDARD会議室虎の門
2019年6月20日（一般財団法人みなと総合研究 SQUARE財団）

MSC Software 2019 Users
モノづくり教育におけるCAEの活用法に関する Conference
TKPガーデンシティ品川
考察（エムエスシーソフトウェア株
式会社）

2019年11月8日

2019年7月10日

7

松岡

和彦 長崎における船の教育

第63回海洋教育フォーラム「注目を集める長崎の海洋・水産・ 長崎大学 グローバル教育・造船」
学生支援棟4階『文教スカ 2019年12月14日（日本船舶海洋工学会海洋教育 イホール』
推進委員会）

8松岡

和彦 内航船の設計について

造船における曲面幾何学の展開
九州大学 伊都キャンパス（マス・フォア・インダストリ
ウ エ ス ト1号 館 大 講 義 室 2019年8月21日
研究所 共同利用研究 公開プロ
W1-D-313
グラム）

9

松岡

小型鋼船（内航貨物船、漁船）の職場環境向上と
和彦 設計改善日本船舶設計協議会 講演会～船内騒音の調査など～

10 黒田

勝彦

インパネリンフォースの高周波NVメカニズム調
トヨタ自動車九州研究報告会
査に関する研究広島ホテルニューヒロデン 2019年12月13日
トヨタ自動車九州

2019年4月5日

94

海洋・複合新技術部門

MSC Software 2019 Users
FEMベースのSEAを用いた構造最適化に関する
東京コンファレンスセン
Conference，ポスターセッショ
2019年7月10日
研究
ター・品川
ン

11 黒田

勝彦

12 黒田

SEAパラメータを目的関数とする制振材料の適自動車技術会秋季大会，ポス
勝彦 正配置に関する研究，加振実験の必要ない実稼動
仙台国際センター
ター展示
SEAモデル構築に関する研究

2019年10月10日

13 黒田

SEAパラメータを目的関数とした制振材料の適
勝彦 正配置に関する研究と実稼動SEAモデル構築に PUCA2019，E23.pdf
関する研究2019年11月28日

14 古野

弘志

15 古野

HyperWorksと人工知能(AI)を用いた船体構造の 2019 Altair
弘志
新しい骨組強度評価法の開発
Conference

1

真

下島

ヒルトン東京初期計画時における新しい船殻重量推定法に関す 日本船舶海洋工学会 西部支部
パピオン24
る検討
構造研究会

ロボットで遊ぼう

Ｔ echnology

NiASセミナー

造網性クモにおける複数オスとの交接がメスにも日本蜘蛛学会第51回大会
たらす利益

2019年5月28日

TKPガーデンシティ品川

2019年9月11日

壱岐市立石田小学校

2019年7月26日

慶應義塾大学先端生命科学研究所 鶴岡メタボローム 2019年8月24日
キャンパス

基礎科学部門

2

繁宮

悠介

3

繁宮

悠介 クモの網に衝突するショウジョウバエの飛行経路 日本動物行動学会第38回大会

大阪市立大学
パス

杉本キャン

4

繁宮

悠介 メスの交尾器破壊と複数回交尾の利益

大阪市立大学
パス

杉本キャン

5

繁宮

悠介

6

市瀬

実里 Role of Lrtm2 in striatal medium spiny neurons

市瀬

高次脳機能障害としての発達障害に対する心理的実里
日本心理学会第83回大会
および福祉的支援の検討

7

日本動物行動学会第38回大会

ギンメッキゴミグモのメスはなぜ交尾器破壊を受日本生態学会第67回全国大会
け入れるのか？

2019年11月23日
2019年11月23日

名古屋大会中止/ ウェブ配2020年3月5日
信

第42回日本神経科学大会・第62朱鷺メッセ（新潟市）
回日本神経化学会大会合同大会
立命館大学
キャンパス

2019年7月27日

大阪いばらき2019年9月12日（３）テレビ出演
番号

氏

名

放送日

放送局

番組名

内

容

1

下高 敏彰

2019年6月6日

KTNテレビ長崎

ＫＴＮニュース

棚田の風景を守りたい…若者の取り組み

2

古野 弘志

2019年11月11日

NHK総合テレビ

ほっとニュース北海道

船底検査の危険性と安全確保の重要性について

95（４）研究紹介新聞記事

長崎新聞 2019年4月29日

96

長崎新聞ジュニア版「メクル」2019年6月8日

97

長崎新聞 2019年8月21日

長崎新聞 2019年10月3日

NHK
98
NHK NEWS WEB 2019年11月12日

1/2

99
長崎新聞NR 2019年12月

100（５）外部資金受け入れ状況
１．科学研究費助成事業 採択状況
令和元（平成31）年度
文部科学省

合計

16,325千円

科研費

№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

研究課題名
市民ネットワーク活動への参加型評価手法の拡張についての試み (延長)ALICE増強における究極的超高帯域データ収集システムの要素開発 (延長)ALICE実験GEM-TPC連続読出を実現する新データ収集回路の要素開発
メスの交尾可能回数の種間変異がオスの繁殖戦略に与える進化的影響
小脳失調を合併したランバート・イートン筋無力症候群の血液脳関門は破綻している
受動リンク機構をもつROVとケーブル張力制御可能なASVによる観測システムの開発
生命医科学領域からみた発達障害への早期介入
高エネルギー重イオン衝突における前方ミュー粒子対測定で紐解くハドロン質量の起源
次世代高輝度重イオン衝突実験がもたらすストレンジネス核物理の新展開
J-PARC重イオン衝突における究極的高速データ収集系への挑戦（分担）
超高齢・省エネ時代の居住に係る健康リスクとリテラシー効果の推定法（分担）ALICE 実験 ジェットと前方光子で探る高温クォーク物質生成の起源（分担）
円網性クモの交尾器破壊を用いたメスの再交尾抑制とその進化（分担）メッセンジャーRNAの網羅的解析による重症筋無力症クリーゼの病態解明（分担）
クォーク階層とハドロン階層を繋ぐ動的機構（分担）
広視野の視覚を再建する眼球内完全埋植・低侵襲フレキシブル人工網膜の開発（分担）太陽光発電用パワーコンディショナを不要とする衛星用電力制御システムの試作評価研究
17 （分担）18 可逆性アプローチによる高レベル放射性廃棄物（HLW）管理政策と世代間公平性（分担）19 マルチスケール応力エンジニアリングが拓く高集積フレキシブルエレクトロニクス（分担）

研究者
蒲原 新一
田中 義人
大山
健
繁宮 悠介
本村 政勝
佐藤 雅紀
市瀬 実里
八野
哲
大山
健
大山
健
山田 裕巳
大山
健
繁宮 悠介
本村 政勝
濱垣 秀樹
清山 浩司
黒川 不二雄井上清山

弦浩司

厚生労働科研費
№
1
2

研究課題名
神経免疫疾患のエビデンスによる診断基準・重症度分類・ガイドラインの妥当性と患者QOLの検証（分担）
住宅宿泊事業における衛生管理手法の検証研究（分担）

研究者
本村

政勝

山田

裕巳

２．奨学寄付金新規受入状況
令和元（平成31）年度
№
1
2
3
4
5
6
7
8

合計

8,574千円

寄付の目的
造船工程計画の研究
海流発電装置の開発
モデルベースデザイン及び故障予知技術研究活動に対する研究助成
RCPSP法による造船工程計画に関する研究に資するため
船舶設計のデジタル化に関する教育研究
スイッチング電源回路に関する研究
低騒音型漁船など漁船の就労環境向上の調査研究活動のため
研究助成金

研究者
梶原 宏之
池上 国広
松井 信正
梶原 宏之
松岡 和彦
黒川 不二雄
松岡 和彦
本村 政勝

101
３．受託・共同研究新規受入状況
平成31年度

合計53,758千円（公的事業）№

2

研究内容
低変態温度溶接材料を用いた伸長ビード肉盛溶接による船舶補修技術と疲労寿命向上の実証研究（JST A-STEP機能検証フェーズ 実証研究タイプ）（継続）
サイクリック学習機能を有する超低電力ＡＩチップの開発（NEDO AIチップ開発加速のためのイノベーション推進事業）（継続）

3

廃菌床の有効利用に関する研究（長崎市挑戦型共同研究開発補助金）（延長）4

パワエレ分野へのAI活用に関する基礎研究

5

大容量産業電力変換器装置における故障診断（予防保全）に関する調査研究

6

FPGA適用技術の研究

7

上五島石油備蓄基地における新型オイルフェンス膜材の検討

8

高密度薄型電源に関する開発研究

9
10
11

内航船のデジタルモックアップを利用した建造工程の効率化に関する研究開発（国土交通省 令和元年度 革新的造船技術研究開発補助金）
RCPSP法による造船工程計画に関する研究
モデルベースデザインを用いた空気調和装置に関する研究

12

洋上風車アクセス船の動揺制御及び移乗支援装置の技術開発（NEDO 新エネルギー等のシーズ発掘・事業化に向けた技術研究開発事業）

1「高調波規制に適合し省エネ・小型化を 実現するためブリッジレスアクティブ フィルタ方式を用いた次世代高効率三相交流電源ユニットの開発」（中小企業庁 戦略的基盤技術高度化支援事業 （中小企業経営支援等対策費補助金））
14 安定型処分場における環境影響調査
1315

石を使った超長期保存に関する研究（延長）

16
17
18

火力発電向け大型ボイラのモデルベース動特性検証に関する研究
船舶安定運航装置の最適形状に関する研究
大電力昇圧電源の最適な制御手法・回路方式に関する研究

19

長崎市木質バイオマス地域内循環利用調査分析

20

車載向けECUのモデルベースに関しての研究

21
22
23
24

振動エネルギー伝播解析技術の実用化に関する研究
RCPSP法による有明事業所の工程計画に関する実用化研究
音響を用いた風力発電ブレードの欠陥検出技術に関する研究
電源装置の故障予測に関する研究 （延長）（延25 EEDI規制を踏まえて開発された省エネ船型の性能検証と新しい優秀船型の設計法の検討長）
26 「令和元年度伴走型小規模事業者支援に関する研究」
27 太陽光発電とEMSを活用した「エネルギー地産地消」の最適化に関する研究28

高効率電源モジュールの設計解析に関する研究

29
30
31

火力発電向け大型ボイラのモデルベース設計の整合性評価方法に関する研究
令和元年度バイオガス研究
SEP台船の波浪中性能に関する研究

32

ワイドレンジ出力を有するLLC共振系昇圧コンバータの研究

研究者
岡田

公一

清山

浩司

蒲原 新一
薄田 篤生
下高 敏彰
黒川 不二雄松井 信正
黒川 不二雄松井 信正
黒川 不二雄松井 信正
石川暁
黒川 不二雄
松井 信正
梶原 一宏
松岡

和彦

梶原
松井
佐藤
池上
松岡
岡田

宏之
信正
雅弘
国広
和彦
公一

松井
梶原

信正
一宏

中道 隆広
大山
健
清山 浩司
松井 信正
石川
暁
黒川 不二雄
蒲原 新一
繁宮 悠介
中道 隆広
松井 信正
田中 義人
本田
巌
梶原 宏之
本田
巌
黒川 不二雄
石川

暁

藤原
章
松井 信正
松井 信正
梶原 一宏
古川 雄大
松井 信正
中道 隆広
石川
暁
黒川 不二雄
松井 信正
梶原 一宏

102
33

耐宇宙環境性を有する低電圧／大電流ＰＯＬの研究

34

エクリズマブ投与全身型重症筋無力症（MG）患者の病態生理特性に関する前向き多施設共同臨床研究―日本人患者を対象とした血中補体及びMG関連抗体価の経時推移の検討―
デジタル制御によるエネルギーマネージメントおよびシステム故障予測機能の研究開発
3Dモデルから生産情報を生成するシステムの調査研究ならびに基本設計
小馬力船外機の安全性に関する研究
振動波形などを扱う機械学習処理の調査
メタン発酵処理施設設置のための賦存量調査と原料の基礎的調査 （延長）

35
36
37
38
39

黒川 不二雄
松井 信正
梶原 一宏
本村

政勝

黒川 不二雄松岡 和彦
松岡 和彦
黒川 不二雄中道 隆広（６）特許出願等状況
№
1

発明の名称
機能性コンポストの製造方法、特許査定（特許第6528188号）

発明者
大場 和彦
薄田 篤生
下高 敏彰
玖須 理博
松永 梨那