Research Seeds 2024

独立行政法人国立高等専門学校機構

津山工業高等専門学校
National Institute of Technology, Tsuyama College

目次

総合理工学科
先進科学系
松田
横谷
荒木
柴田
江原

修
正明
祥一
典人
由美子

電気電子システム系
・・・・・ 1・・・・・ 2・・・・・ 3・・・・・ 4・・・・・ 5

中村 重之
八木 秀幸
香取 重尊
西尾 公裕
桶 真一郎

・・・・・33
・・・・・34
・・・・・35
・・・・・36・・・・・37

前澤 孝信
・・・・・ 6谷口 圭輔
・・・・・ 7
島田 悠彦
・・・・・ 8高木 賢治
・・・・・ 9山中 聡・・・・・10
守友 博紀・・・・・11
粟井 貴子
・・・・・12
ﾊﾟﾄﾘｯｸ ﾊﾟｰﾏｰ ・・・・・13
田村 俊輔
・・・・・14山口 均
・・・・・15

山本
嶋田
山口
中村

・・・・・39・・・・・40
・・・・・41
・・・・・42

登尚
貴幸

・・・・・43
・・・・・44
・・・・・45

佐々井

宮下 卓也
大西 淳
川波 弘道
曽利 仁
森 理也
渡邊 朝美
房 冠深
神谷 健
畑 良知

・・・・・46
・・・・・47
・・・・・48
・・・・・49
・・・・・50
・・・・・51
・・・・・52
・・・・・53
・・・・・54

浅野・・・・・55

祐二

・・・・・16

機械システム系
野村 健作
井上 浩行
塩田 祐久
細谷 和範
佐伯 文浩

・・・・・17・・・・・18
・・・・・19・・・・・20・・・・・21

山田 貴史
・・・・・22関 一郎
・・・・・23山口 大造
・・・・・24
西川 弘太郎 ・・・・・25
野中 摂護
・・・・・26
堀 秀暢
・・・・・27半田 祥樹
・・・・・28
近本 彬・・・・・29近藤 雄大
・・・・・30
小西

大二郎 ・・・・・31

綱之
賢男
裕美
直人

情報システム系
薮木
竹谷
寺元

喜敬

海外展開促進宇都宮 紀雄 ・・・・・56
中村 ふみ子 ・・・・・57
山田 朱美
・・・・・58

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：
数理モデルを立て分析する能力を育成する数学教材と授業法及びカリキュラムの開発
氏名：松田 修 ／ MATSUDA Osamu

E-mail：matsuda@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本数学会、日本数学教育学会、日本高専学会

キーワード：
技術相談
提供可能技術：・数学教育教材
・・

研究内容：

近年の AI 技術の発展から，数理・データサイエンス教育に対する意識が高まり，文部科学省は AI 戦略
2019 を提示した．これは，AI に関連する産業競争力強化や技術開発等に関する戦略であり，大学・高専に対して，数理・データサイエンス・AI を適切に活用し，課題を解決するための実践的な能力を育成する優れた教育プログラムを政府が認定し，応援するものとなっている．求められている教育は，現実の事象に対して数値的データを取り出し，そこから数理モデルを考え，そのモデルを解析することで問題解決を図るというプロセス（数理モデル化過程）が体験できるものである．したがって，認定を受けるには情報リ
テラシーや理工学に関する実験実習などの授業を開設することが必要となる．同時に，数理モデル化過程
を支える数学教育に対しても新たな変革が求められている．
本研究の目的は，数理モデルを立て分析する能力の育成を重視する数学教育への転換のための具体的な方法を提示することである．そのために，上で挙げた３つの学術的「問い」を追求することを通して，本研究では，具体的に以下の４点の目標を掲げ，これに取り組む．
目標１．数理モデルを立て分析する能力の育成にふさわしい教材と，授業法とは何かを明らかにし開発する．
目標２．高専の数学教育の中に，数理モデルを立て分析する能力の育成を重視する授業を配置した新しいカリキュラムを提示する．
目標３．教師にとっても学習者にとっても，数理モデルを立て分析する能力を評価する最適な方法を提示する．
目標４．教員の教育スキル向上のための授業法ガイドブックを提示し，それを用いて，普及のための研究会とセミナーを開催する．

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）1

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科

多項式環の累次ホッホシルト・ホモロジ
ーと累次サイクリック・ホモロジー
研究タイトル：

氏名：

横谷 正明／YOKOTANI Masaaki

E-mail：yokotani@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本数学会

キーワード：

数学，代数トポロジー

技術相談
提供可能技術：

・数学一般

研究内容：

多項式環の累次ホッホシルト・ホモロジーと累次サイクリック・ホモロジー

サイクリック・ホモロジーは、微分幾何学など、数学の様々な分野間の重要な橋渡しとして頻繁に現れていて、代数的トポロジーにおいてもわれわれの興味ある対象のひとつになっている。
T をサークル群、 F (T, X ) をソース空間 T 上の積から誘導される T -作用を与えられた、 T から X への関数空間とする。Goodwillieや、BurgeheleaとFiedorowiczのいくつかの結果は、弧状連結な空間 X のムーア・ループ空間上の特異鎖 C (X ; R) のサイクリック・ホモロジーが R に係数を持つボレル空間 ET T F (T, X ) のホモロジーと同一視され得

ることを主張している。ここで、 R は単位元を持つ可換環である。Jonesは、単連結な空間 X の特異双対鎖 C ( X ; R )

の負のサイクリック・ホモロジーが、 H ( BT; R ) = R[u ] 上の加群として R に係数を持つ ET T F (T, X ) のコホモロジーに同型であることを証明した。
ホッホシルト・ホモロジーとサイクリック・ホモロジーの一般化されたかたちである累次ホッホシルト・ホモロジーと累次
サ イ ク リ ッ ク ・ ホモ ロ ジ ー が 考 えら れ る が ， これ に は 計 算 例 が 少 な い 。確 か な例 と し て、 次 数 つ き微 分 多 元 環( K [ ] / ( n +1 ),0) に対して、累次次数 l が低次数の場合を考察する。
環 R がとくに有理数体llとした場合に、ボレル空間 ET T F (T , X ) のコホモロジー H ( ET T F (T , X ); ) と、関数

ll
空間 F (T , X ) のコホモロジー H (F (T , X ); ) を計算するひとつの足がかりとしたい。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）2

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

ラグビーにおける指導法に関する研究
氏名：荒木 祥一／ARAKI Ｓhoichi

E-mail：araki@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

修士（教育学）

所属学会・協会：

日本体育学会，日本スポーツ方法学会，中国四国教育学会

キーワード：

タグラグビー，ミニラグビー，ラグビー

技術相談
提供可能技術：・タグラグビー（コンタクトを伴わないラグビー）の指導
・ミニラグビー（小学生）の指導
・ラグビー（中学生を含む）の指導

研究内容：
2011 年から施行された小学校学習指導要領解説（体育編）にタグ・ラグビーが例示されました。今まで、小学校ではラグビーというスポーツが取り上げられたことがなく、授業を行う先生方も学習する児童たちも「何をすればいいの？」という思いだと思います。そこで、小学生を対象としたタグ・ラグビーの基本的な技術指導を行います。さらに、指導者である先生方にもタグ・ラグビーの指導法や授業計画の立案等のアドバイスを行います。そして、ラグビーという「チームスポーツ」を指導するという点において、単なる技能の向上を目的とした指導だけでなく、授業への取り組む姿勢や相手（敵・味方ともに）への思いやりなどの「人格形成」において重要な部分についても指導します。
また、従来から行われている「ミニラグビー（小学生が行うラグビー）」や「ジュニアラグビー（中学生が行うラグビー）」についても、技術や戦術の指導、ゲームの組み立て方などを、安全にかつ分かりやすく指導します。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）3

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

分化全能性幹細胞の制御機構の分子基盤
氏名：

柴田 典人／SHIBATA Norito

E-mail：shiba@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本発生生物学会，日本分子生物学会，日本再生医療学会

キーワード：

プラナリア，再生，全能性幹細胞，iPS 細胞

技術相談
提供可能技術：・細胞工学に関する技術全般

研究内容：
扁形動物門に属する淡水性プラナリア（ナミウズムシ）は、人為的に２つの断片に切断しても、約１週間で 2 匹のプラナ
リアに再生するという高い再生能力を持っています。この再生能力は新生細胞と呼ばれる、iPS 細胞や ES 細胞と同じ、どんな細胞にでも分化できる分化全能性と呼ばれる能力を持つ幹細胞に支えられています。放射線照射によって新生細胞を除去すると再生は起きない事から、新生細胞が唯一の再生過程での分化細胞供給源であることが分かります。
私はこの新生細胞がどのような分子メカニズムで、増殖、維持、分化するのか、に着目して研究を行なっています。これまで、イオンチャネルを形成する P2X タンパク質が、新生細胞の増殖の安定性に関与する事や、Piwi と呼ばれるタンパ
ク質は、新生細胞で産生され、分化細胞に受け継がれて、転移因子と呼ばれるウイルス由来の配列の活性を抑制することなど明らかにしました。私はこのような生物研究に必要な細胞レベルでの解析技術を持っています。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）4所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：日本語逆接表現の研究

キャリア形成支援に関する研究
氏名：

江原由美子／EHARA YumikoE-mail：ehara@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士(文学)

所属学会・協会：

日本語学会，日本語文法学会，日本 LD 学会

キーワード：

日本語文法，日本語学，日本語史，キャリア形成支援

技術相談
提供可能技術：・日本語表現，日本語文法，日本語史等，日本語に関連する事項
・キャリア教育，キャリア形成支援に関する事項

研究内容：

1．日本語逆接表現の研究
日本語で逆接を表す接続助詞には，複数の形式がある。主要形式として，古代語ではド，ドモ，トモ，現代語ではケレドモ，ガ，ノニ，テモ等が上げられる。これらの形式について，同時代における用法上の差
異を明らかにし，歴史的な形式交替の背景を探ることを目的として研究を行っている。また，条件表現体
系全体の共時的・通時的探究や，周辺形式の考察も行っている。

古代語

順接

逆接

仮定条件

未然形＋バ

トモ

確定条件

已然形＋バ

ド・ドモ

【共時的考察】
形式間の差異，体系性を探る
現代語

順接

逆接

仮定条件

ト・バ・タラ・ナラ

テモ

確定条件

ノデ・カラ

ケレドモ・ガ・ノニ【通時的考察】変化の要因，背景を探る

2．キャリア形成支援に関する研究
キャリアコンサルタント，公認心理師，特別支援教育士の資格を有しており，それらを活かして，多様な背景，個性を持った学生のキャリア形成支援に関する研究を行っている。また，キャリア教育を意識した国語教育の実践についても考察している。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）5所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

扁形動物プラナリアの生殖細胞形成機構
氏名：

前澤 孝信／MAEZAWA Takanobu

E-mail：maezawa@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本動物学会，D-アミノ酸学会

キーワード：

プラナリア，生殖，アミノ酸

技術相談
提供可能技術：・遺伝子解析手法
・水生動物飼育法

研究内容：

扁形動物プラナリアが配偶子（卵子や精子）を生産できるように変化する仕組みを解明する

扁形動物プラナリアは、夏場は体の前後で 2 分裂して、その後失った部分を再生することで、個体を増やします。一方、冬が近づくと卵子と精子をつくれる体に徐々に変化します。そして、硬い受精卵の状態で厳しい寒さや外敵から身を守り、春に卵から子孫が出てくるわけです。このようにプラナリアは環境に応じて方法を変えながら、巧みに子孫を残す戦略をとっています。無性生殖を行う個体は生殖器官を持ちませんが、環境変化によって、生殖器官が順序正しく秩
序だって発達します（図１）。私は「プラナリアが卵子と精子をつくれる体に変化する」仕組み（生殖細胞の形成機構）に着目し研究を行っています。これまではプラナリアの生殖細胞の形成に関わる化学物質は全く分かっていませんでした。最近我々は、プラナリア生殖細胞の形成にアミノ酸の 1 種である D-トリプトファンが関与することを明らかにしました。生物の体内のアミノ酸はほとんど L 型であり、D 型が生理機能を持つのはめずらしいことです。さらに、アミノ酸の代
謝酵素の働きによって生殖細胞形成がコントロールされていることが分かってきました。今後、プラナリアの研究から栄養状態と生理機能の新しい関係が明らかになる可能性があります。また、生殖研究の分野でもプラナリアで得られた知見が生殖医療など応用面で役立つことが期待されます。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
共焦点レーザー顕微鏡・FV10i（オリンパス）
リアルタイム PCR 装置・MiniOpticon（BioRad）
凍結乾燥機・FDU-2200（EYELA）

6

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

流れと粒子の相互作用による地形形成について
氏名：

谷口 圭輔 ／ TANIGUCHI Keisuke

E-mail：ketanigu@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本地形学連合、日本堆積学会、日本原子力学会 ほか

キーワード：

砂丘、河川、水路実験、数値シミュレーション

技術相談
提供可能技術：・・・

河川等における水や土砂の動態に関する水路実験・シミュレーション
砂丘など、流れと粒子群がつくるパターンに関する実験・シミュレーション
放射性核種等を利用した、河川での物質移動の観測・解析・シミュレーション

研究内容：
堆積学・地形学および環境動態解析学という、地球科学にかかわる諸分野を専門としています。物理的なスケーリン
グを考慮することで、一見相互に関係がなさそうな現象の間に共通点が見いだされます。これまで、火星の砂丘の形、
河川や海岸の地形や堆積物、吹雪や積雪の構造など、流体と粒子群の間の相互作用で作られるパターンについて、
水路実験・数値シミュレーションにより調べ、防災に役立つ知見や、古環境推定に役立つ成果を得てきました。また、2013 年（平成 25 年）以降は、福島第一原子力発電所事故の河川への影響調査にも携わっています。原発事故で拡散された放射性セシウムが、環境中をどのように移行しているのかを、実河川での観測とデータの解析、シミュレーションの適用により解明する研究を行っています。
高専での研究活動について、短期的には、河川での砂礫の移動・堆積のモデル化研究をすすめ、地域の防災などに役立つ成果を上げたいと考えています。そのために、本年度、校内に砂を流すことのできる実験用水路の作成を進める予定です。長期的には、地球上で得られた知見を、これから探査が進むであろう太陽系の天体の表層環境へ応用していくことを視野に入れていきたいと考えています。おそらく、次の 10 年のうちには、人類が表層を観測できる天体はさらに増えていると考えられます。地域の地形をみながら、遠く火星や他の惑星の地形を理解できるような研究を進めていきたいと考えています。
お役に立てることがございましたら、ぜひお気軽にお声がけください。

水路実験によって再現された火星の砂丘の形と、それを作る季節風変化の条件
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
３Ｄプリンター

Adventerer3, 4（FkushForge）

レーザー加工機 VLS2.30 （Universal Laser Systems INC)UAV（ドローン） Mavic 3 Enterprise + D-RTK2 (DJI)7所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：共形場理論と相転移の普遍性クラス
氏名：

島田 悠彦／SHIMADA Hirohiko

E-mail：hshimada@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（学術）

所属学会・協会：

日本物理学会

キーワード：

3 次元共形場理論と臨界現象、場の量子論、トポロジカル磁性、乱流転移、スロー地震

技術相談
提供可能技術：・ 数理物理一般 ・ 場の量子論 ・ 時空異方的普遍性 ・ 非平衡相転移
・ 非線形問題 ・ 中規模数値計算
・ 超幾何関数や Modular form 等の特殊関数と漸近解析、繰りこみ群の応用

研究内容：
分子が集まると気体や液体になります。統計物理では、このような多数の自由度からなる系が相互作用によって如何に振舞うかを明らかにして洞察を深め、やがて様々な形で役立てます。自由度や相互作用には様々なものが考えられるため系の振舞いはまことに多様ですが、ある種の相転移点の近傍では普遍的な振る舞いをすることが分かっています。具体的には連続相転移で観測される相関長や比熱などの発散について、これを特徴づける冪乗則の普遍的臨界指数の組から、系を普遍性クラスに分類することができます。普遍性クラスは系の対称性や次元性によって決まり、相互作用の詳細な形には依存しないため、揺らぎの本質的な部分を抜き出していて重要です。
普遍性クラスはスケール不変性と密接な関係があり、相転移は場の理論を粗視化する繰りこみ群の固定点に対応します。特に平衡系では通常、局所スケール（共形）不変な共形場理論(Conformal Field Theory: CFT)に対応します。単
純なモンテカルロ(MC)法のようなシミュレーションでは得られない本質的理解をもたらす点に CFT の意義があり、近年では 3 次元 Ising 模型（磁性転移モデル）の臨界指数について MC 法を数桁上回る精度が得られました。
自己回避
ウォーク

共形不変
磁性転移

我々は 3 次元 CFT を拡張して、自己回避ウォーク（高分子鎖の模型）のフラクタル次元を 1.7016 と精密に決定しました。これは臨界指数 ν=0.5877(11)に対応し高分子の中性子散乱実験の結果 ν=0.586±0.004 よりも高精度です。これは大数の法則に従う自由酔歩（ν=0.5）がモノマーの相互作用で普遍性を異なる獲得した例です。また、3 次元 Ising 模型のループ励起のフラクタル次元を 1.7346(5)と決定し、MC 法を含む従来の記録を大幅に更新しました。自己回避ウォー
ク等のフラクタル次元は 2 次元の場合 (左図上部）に解決され Schramm-Loewner 発展にフィールズ賞が与えられて以来、進歩しています。3 次元でも共形不変性から決定可能であることを示すことができ長い道のりが見えています [1]。
特に超流動転移(𝑛𝑛 = 2), 磁性転移(𝑛𝑛 = 1), 自己回避ウォーク(𝑛𝑛 = 0), ループ除去ウォーク(𝑛𝑛 = −2)を補間する
O(n)模型の CFT を精密に調べることは大きな課題です。CFT の整合性から Poincaré 円板がもつ階層的な構造が現れることを明らかにしました (右図 a, b)。このように相転移理論の空間を俯瞰するような普遍的な理解を目指しています。
[1] H. Shimada and S. Hikami, Journal of Statistical Physics, 165 (2016) 1006-1035.

提供可能な設備・機器：

名称・型番（メーカー）8

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

ユビキチン・プロテアソーム系の構造生物学
氏名：高木 賢治／TAKAGI Kenji

E-mail：takagi@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本結晶学会，日本蛋白質科学会，日本生化学会

キーワード：

X 線結晶構造解析，ユビキチン・プロテアソーム系

技術相談
提供可能技術：・蛋白質の X 線結晶構造解析

研究内容：
細胞内で働くタンパク質は合成されるとともに適切に分解されることで、細胞内の秩序は維持されている。プロテアソームは細胞内でタンパク質の分解を行う巨大な酵素複合体であり、分解すべきタンパク質の目印となるユビキチンと協同して特異的なタンパク質分解を担っている（ユビキチン・プロテアソーム系）。プロテアソームは大小 33 種 66 個ものサ
ブユニットが正しく分子集合することによって複合体を形成しているが、その分子集合メカニズムの全貌は明らかにされていない。近年、複数のプロテアソーム分子集合専用の介助分子（プロテアソームシャペロン）が発見され、その機能発
現メカニズムが注目されている。私は X 線結晶構造解析により、上記介助分子の立体構造を明らかにすることで、正確な分子集合機構の解明や、細胞内でのプロテアソーム分子集合の制御を可能にする技術開発に取り組んでいる。

3 5 6 7 8 9 11 12 15

19S Regulatory
Particle

20S Core
Particle1

2 13

Rpn-subunit

10

1

2

3

4

5

6

Rpt-subunit
a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7

Proteasome

19S Regulatory
Particleb1 b2 b3 b4 b5 b6 b7

33種66個のサブユニット（１）大腸菌を用いたタンパク質の生産、抽出、精製方法、（２）立体構造解析に必要なタンパク質の結晶化方法と、構造解析手法、（３）タンパク質の機能を改良するための遺伝子変異方法などについて技術提供が可能である。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）9所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：環拡大と歪多項式環に関する研究
氏名：山中 聡／YAMANAKA Satoshi

E-mail：yamanaka@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本数学会

キーワード：

環拡大，歪多項式環

技術相談提供可能技術：

・数学一般
・
・

研究内容：

環拡大と歪多項式環に関する研究

私の研究は数学の代数学、とくに（非可換）環拡大に関する研究です。ガロア理論を中核となす体の拡大は良くしられていますが、その一般化として 1960 年頃から（非可換）環上の拡大が考察・研究されはじめました。とくに、その当時、
東屋多元環の一般化として平田和彦により導入された“平田分離拡大”は G-ガロア拡大やフロベニウス拡大等と密接な関係があることが知られています。また、近年、作用素環の分野で平田分離拡大に類する環拡大が現れており、その重要性が注目されています。こういった環拡大を考察する上で、歪多項式環上の剰余環として現れる環拡大を主に取り扱っています。
歪多項式環における種々の多項式（分離多項式、平田分離多項式、ガロア多項式、フロベニウス多項式等）は岸本量夫、永原賢、宮下庸一、池畑秀一、George Szeto らにより幅広く研究されてきました。とくに、永原は 2 次の多項式を徹底的に研究し、また宮下は一般次数の多項式の研究への礎を築きました。また池畑は宮下の理論を磨き上げるとともに、平田分離多項式を中心とした多岐にわたる多項式を研究しました。こういった背景の中で、近年、中島惇と浜口
直樹らにより、分離拡大の一般化として弱分離拡大が導入されました。彼らは係数環が整域の場合の歪多項式環（自己同型型と微分型）における弱分離多項式を特徴づけていましたが、筆者は彼らの結果を係数環が一般の（非可換）環の場合に拡張しました。また、それにより歪多項式間における分離性と弱分離性の差異を特徴づけることもできました。これに関しては、より一般の歪多項式環の場合や一般の環拡大の場合においても、同様の結果が成り立つのか研究を進めています。
一般の環拡大に関する研究では、環拡大の森田同値を取り扱っています。これは 1970 年に宮下庸一により導入された概念であり、環の森田同値を用いて定義されます。一方で、“環の森田同値”は良く知られていますが、“環拡大の森
田同値”はあまり知られていないように思われます。現在までに宮下庸一や池畑秀一らにより分離拡大、平田分離拡
大、G-ガロア拡大、フロベニウス拡大等のよく知られている環拡大のクラスが森田不変であることが示されていました。
これに関して、最近、筆者は新たに森田不変である環拡大（弱分離拡大、強分離拡大等）のクラスを示すとともに、森田不変でない環拡大のクラスを提示しました。現在は、環拡大の森田同値を圏論的に特徴づけようと試みています。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）10所属： 総合理工学科先進科学系
研究タイトル：

氏名：
職名：

E-mail：准教授

学位：

所属学会・協会：
キーワード：
技術相談
提供可能技術：

研究内容：

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）11

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

RNA、RNA 関連タンパク質、微生物について
氏名：

粟井 貴子／AWAI Takako

E-mail：awai@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

講師

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：
キーワード：
技術相談
提供可能技術：

遺伝、DNA、RNA、酵素、タンパク質、微生物、菌・微生物・菌の調査
・遺伝子検査・遺伝子操作・酵素の作製・精製
・遺伝子工学、微生物に関連する技術全般

研究内容：

RNA や RNA 関連タンパク質・酵素、微生物についての研究を専門としております。RNA は DNA にコードされた遺伝情報をタンパク質へと繋ぐ役割を持っていたり、また RNA 自身が機能性分子として働き、生命活動を調節したりしています。そして、RNA 関連タンパク質・酵素は、RNA が正常に機能するための調節因子としての役割や、RNA に加工を施したりする役割を持っています。私は RNA を通じて、遺伝子がどのように発現し、生命活動が行われているのか、生物がどのように進化してきたのかといった謎に迫るような研究をしています。私が専門としている RNA 修飾は、新型コロナに対する RNA ワクチンに利用されたことで話題になったこともあり、RNA や RNA 修飾は以前より少し一般的になったのではないかと感じています。図 1 は、私が構造と反応機構を決定した RNA 修飾酵素です。
同時に近年は、微生物に興味を持っており、新規微生物（土壌細菌の一種）の発見に関わるような研究も行っております（図 2）。
専門分野の知識や研究活動を通じて、皆様のお役に立てることがあればと考えています。是非、お気軽にお声がけく
ださい。

図1

筆者が構造を決定した

図2

解析を進めている⼟壌細菌

好熱菌由来のRNA修飾酵素

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）12

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル： 日本語におけるイメージ・メタファーと直喩指標

氏名：パトリック・パーマー／Patrick Palmer

E-mail：palmer@tsuyama.kosen-ac.jp

職名：

助教

学位：

博士 （文学）

所属学会・協会：

日本認知言語学会、 日本語学会、 関西言語学会、表現学会

キーワード：

比喩、メタファー

技術相談
提供可能技術：・ 言語学関連・ 表現研究関連・ 日英語対象研究関連

研究内容：

日本語におけるイメージ・メタファーと直喩指標【概要】
本研究は、日本語におけるイメージ・メタファー表現のあり方に注目している。イメージ・メタファーとは、視覚や聴覚など、感覚的類似性に基づいた比喩のことである。例えば、〈セミの鳴き声〉と〈雨の音〉の聴覚的類似性から「蝉時雨」という表現が成立したり、〈白魚〉と〈人間の指〉の視覚的類似性から「白魚の指」という表現が成立したりする。本研究では、共時的・通時的コーパスからイメージ・メタファー表現の例を抽出し、データベースを構築することが主な活動である。なお、それらのデータを英語のコーパスから抽出した例と比較しながら両言語におけるイメージ・メタファー表現のあり方を分析している。特に、直喩指標（「〜
よう」、「〜みたい」、など）がイメージ・メタファーの理解過程においてどのような役割を果たすかに注目している。この研究を通してメンタル・イメージと言語理解の関係を明らかにすることに貢献することが主な目標である。
【方向性】
今後、第二言語習得という観点から、第一言語と第二言語の話者とでイメージ・メタファーが喚起させるメン
タル・イメージがどのように異なるかという課題に発展させていく。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）13

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：多様体上の群作用による不動点集合の研究
氏名：田村 俊輔 / TAMURA Shunsuke

E-mail：tamura@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

助教

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本数学会

キーワード：

変換群論

技術相談
提供可能技術：・基礎的な数学
・・

研究内容：

私の研究は，変換群論と言われる幾何学の中の一分野です.幾何学とは図形を研究する分野ですが，変換群論では図形上の変換全体を研究することで図形の特徴(例えば対称性など)を捉えていこうという分野です.中学校で習う，線対称や点対称な図形などが変換群論の基礎的な話題だと思われま す.
変換群論では，多様体と呼ばれる幾何学的なオブジェクトと群と呼ばれる代数的なオブジェクトに対 して，どのような多様体にどのような群がどのような作用を持つかを研究する分野です. 多様体に群が 作用する時，その作用で動かないような集合を不動点集合といいます.不動点集合を調べることによっ て，多様体上の群作用の性質を調べることが私の研究テーマです.
我々が目で見ることのできる範囲 (3 次元空間に埋め込めるような多様体上の群作用)は，我々の直感に従う群作用が多いです.しかしながら，我々が見ることのできない世界(多様体の次元が高い世界)では.我々の直感に反するような群作用(図形の対称性など)が現れるようになります.我々の直感に反 する群作用が存在するかを判定する一つの判断基準として，不動点集合を研究することが重要なので
す，
具体的には，基本的な多様体の一つである球面上の群作用についての主に研究をしています.例えば，球面の次元が 5 次元以上であれば，その不動点集合として通常の感覚とは異なる不動点集合が
現 れます.それらの奇妙な不動点集合の決定や，どのような群が奇妙な不動点集合を実現するかなどについて詳しく調べています.

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）14

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

認知的アプローチによる新しい学習英文法の開発
氏名：山口 均/YAMAGUCHI Hitoshi

E-mail：yamahito@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

嘱託教授

学位：

修士（言語文化学）

所属学会・協会：

英語教育学会，外国語教育メディア学会・京都外大英語教育研究会

キーワード：

英語教授法，認知言語学，文法指導，協同学習，学習評価，学習スタイル分析

技術相談
提供可能技術：・英語指導法、授業改善法

研究内容：

・学習評価法 ・多重知能（MI）理論を用いた教育相談など

認知的アプローチによる新しい学習英文法の開発 及び 学習ゲーム開発

英文法のルールをただ暗記するだけではなく、「なぜ」そうなるのか、特に日本語と英語の語順の違いを解明して、学習者が納得していきながら授業を進めていくのかが「認知的アプローチ」による英語授業です。そのための新しい「学習英文法」を開発し、授業で実際に活用していくのが、本研究のテーマであり、以下の点を主な研究の軸としています。

1) 学習者の言語学習メカニズムを第二言語習得研究の成果や認知言語学的見地から総合的に関連づけを行い、認知的アプローチを用いて、機能的かつ効果的な文法記述を行い、あらたな学習英文法として、「ハニカム英文法」を理論化し、提案しています。

2)学習指導ツール「ハニカム英文法」（下図参照）、教科書の基本文の Excel アプリ化、さらに学習ボードゲームを開発し、実際の英語授業で教員や学習者が自由に使えるツールを提供します。

3)英語指導法として、ペアやグループなどの協同学習の手法や、適切な学習評価やテスティングの方法などを実践的に研究しています。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）15

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

有限密度格子 QCD とランダム行列理論
氏名：

佐々井祐二 ／ SASAI Yuji

E-mail：sasai@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

嘱託教授

学位：

理学博士

所属学会・協会：

日本物理学会，日本物理教育学会，素粒子論グループ，日本天文学会，天文教育普及研究会

キーワード：

素粒子論，格子ゲージ理論，ランダム行列理論，天文学，天体観測会，加速器

技術相談
提供可能技術：・ 素粒子論・ 食連星の測光解析および分光解析
・ 天文教育活動としての天体観測会

研究内容：

・卓上静電型加速器の開発

有限密度格子 QCD とランダム行列理論【概要説明】
中性子星などの高密度状態におけるクォークのハドロン（陽子，中性子など）への閉じ込め状態あるいは非閉じ込め状態のオーダーパラメーターを探っています。本研究では，素粒子論においてクォークが満足するディラック方程式の固有値分布関数について，有限密度格子ＱＣＤ（Quantum ChromoDynamics：量子色力学）による大規模数値計算とランダム行列理論による計算を比較します。なお，有限密度格子ＱＣＤではディラック行列式が複素数になってしまい（符号問題），通常のモンテカルロ法が適用できず，アルゴリズムに工夫が必要になります。
histogram LGT phase quench
RMT phase quench
RMT quench

1st eigenvalue
2nd eigenvalue
3rd eigenvalue

図１ 化学ポテンシャルμa＝0.05 における固有値密度関数。左は実軸上，右は虚軸上

図２ 口径 35cm 天体望遠鏡【従来の問題点】
従来，SU(3)格子ＱＣＤにおいて符号問題を回避する計算方法として，ディラック行列式を無視するクェンチ近似が用いられてきました。
【解決したポイント等】
我々はディラック行列式の位相部分のみを無視する位相クェンチ（アイソスピン化学ポテンシャル）において，ゲージ配位を生成し，固有値計算とランダム行列理論を比較（図１）しています。
【本人からのメッセージ】
素粒子論の関連研究を進めていきます。研究室の口径 35cm 天体望遠鏡（図２）を活用し，高密度星にも繋がる食連星の物理量を引き出す研究を行います。 公開講座「天体観測会―君も未来のガリレオだ！―」も開催しています。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）16

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

顕微作業支援ツール
氏名：野村 健作／NOMURA Kensaku

E-mail：nomura@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

日本機械学会，計測自動制御学会，日本設計工学会

キーワード：

顕微作業，マイクロマニピュレーション，精密電磁アクチュエータ

技術相談
提供可能技術：・超精密位置決め用アクチュエータ
・多自由度精密ステージ
・電磁駆動型マイクロプローブ

研究内容：

使い易さ向上を目指した電磁力で駆動される顕微作業ツールの開発

半導体やマイクロマシンの製造には必須の工程となっている光学顕微鏡下における微細作業（顕微作業）には，作業によってそれぞれ器用な操作ができるツールが必要となっているが，作業空間の狭さやミクロ環境下の物理現象の意
外性によって使い勝手の良いツールを見つけるのはなかなか難しい。そこで，ゴムと電磁力で駆動する新機構を考案して多自由度の動作が可能な単一体ステージおよびマイクロプローブを試作した。これにより，顕微作業に要求される性能を満足するだけではなく，作業空間を広く確保するために薄型化した精密ステージと手首動作を模倣するマイクロプ
ローブによってユーザビリティの高い顕微作業システムが構成できた。今後，顕微鏡オプションとして，実用化することを
目指す。
probe

magnetic
coilprobesyz

yokes
magnetmagnetic coil
3自由度プローブ

slide
glass

精密ピンセットmover

magnetic
coilelectromagnet
electromagnet

x

yz

x

mover

base
base

base

プレパラートステージ

8極駆動型ステージ

磁性微粒子操作ステージ

マイクロプローブ 顕微鏡搭載に有利な細長い形状をもつ。10 倍の対物レンズを使用することを想定してマイクロプロー
ブの外径寸法を決定した。精密ステージと協調して動作すれば，高度な顕微作業が可能なマイクロマニピュレーションシ
ステムとして機能することが期待できる。
精密ピンセット 永久磁石を手動で動かすことで２本のプローブの開閉動作を行う。磁気回路のリラクタンス変化を利用した変位縮小機構を導入することで 0.14%の変位縮小率を単体機構で実現した。
プレパラートステージ，8 極駆動型ステージ スライドガラスと同じようにクレンメルを利用して顕微鏡ステージに固定できるプレパラートステージ，8 個の電磁石で位置，方位を高精度に位置決めできるステージを開発した。
磁性微粒子操作ステージ 磁性微粒子を磁力によって遠隔操作するツールを開発した。注目する微小物を磁性微粒子が囲い込み任意の位置に移動させる方法
を検討している。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）17

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

パワーアシスト装具の開発
氏名：

井上浩行 ／ INOUE Hiroyuki

E-mail：inoue@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

日本機械学会，日本ロボット学会，計測自動制御学会，日本フルードパ
ワーシステム学会

キーワード：

パワーアシスト機器，農業用ロボット，移動ロボット

技術相談
提供可能技術：・スマート農業に関すること・メカトロニクス

研究内容：
概要
高齢化社会の到来により、農作業を補助する農業用ロボットや腕を上げたままの作業を補助するパワーアシスト装具への関心が高まっている。一般的なパワーアシスト装具は、補助する関節に対して一つ以上のアクチュエータが必要である。そのため、複数の部位を補助する場合にはアクチュエータの数が増え、制御も複雑になるために高価になる傾向がある。しかし、パワーアシスト装具を普及させるためには低価格化が必要不可欠である。
本研究室では、一つのアクチュエータで複数の関節の動きを補助するパワーアシスト装具を開発している。図１は、肩関節・肘関節・手関節の動きを補助する上肢用のパワーアシスト装具である。図２は、パワーアシスト装具と移動ロボットを組み合わせた、モビリティ型パワーアシストシステムで、使用者は座位姿勢でほ場内を走行し、作業補助を受ける。
パワーアシスト装具

移動ロボット図１ 上肢用のパワーアシスト装具
図２ モビリティ型パワーアシストシステム
特徴
一つのアクチュエータで複数の関節の動きを補助することで、低価格化を図ることができる。しかし、リンク機構を用いているために、単一的な動きに限定されるが、動きが制限されているために人間に装着しても安全である。上肢用のパワーアシスト装具は、スマートフォンで操作可能で、腕を上げる動きと手の姿勢角度を保持する機能を有する。移動ロボットは、非整備環境下での走行を考慮してクローラ方式を採用し、ジョイスティックを用いて操作する。
予想される応用分野
果樹栽培やトンネル内での作業補助提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）18

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

材料の力学特性の評価
氏名：

塩田 祐久／SHIOTA Hirohisa

E-mail：shiota@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

日本機械学会

キーワード：

弾性率，破壊強度，内部摩擦

技術相談
提供可能技術：・強度試験の手法
・弾性率の測定・内部摩擦測定研究内容：

種々の力学特性の測定および電気特性との関係（１）強度が低く非常に脆い材料の内部摩擦（減衰能）の測定法開発
本研究ではまず、内部摩擦を正確に測定することが非常に重要になる。一般に内部摩擦は超音波や曲げ変形を使って温度依存性を測定するが、このような方法では結晶学的に正確なデータは得られない。そこで、一軸引張り圧縮の下で強制振動法により内部摩擦を測定する手法を開発した。引張り試験すら難しい低強度で非常に脆い材料に対して引張り圧縮変形を加えながら周波数依存性を測定できる装置により、非常に正確なデータを取ることに成功した。

（２）内部摩擦（減衰能）ピークの結晶学的解析（１）で得られた結果を数値計算によりピークフィットを行うことで、内部摩擦を支配する因子を明らかにすることを試みている。固体電解質の中には内部摩擦とイオン伝導特性に相関を持つものがあり、内部摩擦のメカニズムを明らかにすることは、イオン伝
導のメカニズムを解明することにつながり、より高性能な材料開発に寄与することができる。
（３）超音波進展法による弾性率と減衰能の測定
内部摩擦以外で、結晶学的な変化が現れやすい力学特性として弾性率が考えられるので、超音波進展法により精密に弾性率および減衰能を測定する手法を開発しています。
（４）ひずみを加えながら電気特性を測定
この研究のキーワードは結晶学的なひずみです。そこで、ダイレクトにひずみと電気特性の関係を明らかにするために、ひずみを加えながら直流４端子法あるいは２端子法により導電率および誘電緩和特性を調べています。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
油圧式疲労試験機（島津・鷺宮）
超音波発生装置（オリンパス）
レーザー顕微鏡（島津）19所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

複雑な流れの可視化とものづくりの融合

氏名：

細谷 和範／HOSOTANI Kazunori

E-mail：hosotani@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（学術）

所属学会・協会：

日本機械学会，日本土木学会，可視化情報学会など

キーワード：

水理実験，流れの可視化，リモートセンシング，医工連携，水力学，熱力学，環境工学

技術相談
提供可能技術：・渦を伴う複雑な流れの可視化に関すること （流体機械，生体内の流れ，気象・海象）
・水辺の環境調査手法，モニタリング手法に関すること （環境分野）
・MRI を用いた流動把握に関すること （医工連携分野）
・地域の歴史を記した古文書から読み解く風力エネルギーに関すること （教育）

研究内容：

URL:https//www.tsuyama-ct.ac.jp/hosotani/

複雑な空気や水の流れを可視化するとともに，もの作りに活用する研究活動を展開しています．
流体工学とメカトロニクス，環境工学とを融合させたテーマが特徴です． 多くのテーマは大学や病院，企業と協働して目標達成を目指しています．以下に現在取り組んでいる研究テーマの一部をご紹介します．
〇MRI を用いた脳脊髄液の流れ計測 [2020-2022 科研基盤 C 採択テーマ]
岡山県の医療機関と共同で，流れを捉えることができる MRI（核磁気共鳴診断装置）を用いた流動解析を行っていま
す．現在は科研費の補助を受けてヒトの脳脊髄液の動きを模したロボットを製作し，呼吸と拍動によって生じる流れの特徴を調べています．合わせて AI を用いた流れの推定にも挑戦しています．
〇水路歩行の負担を軽減する長靴
水路の通水区間や冠水した場所での歩行は足腰に大きな負担がかかります．この研究では流動抵抗が小さい長靴の実現を目指し，水生生物の構造を参考にした長靴開発を進めています．試作した長靴の流動抵抗は水理実験や数値モ
デルによって評価します．
〇クラゲ型水中お掃除ロボット
大工大のグループと共同で水域を漂流するマイクロプラスチック等の微細なごみを捕集するクラゲ型ロボットを開発しています．クラゲの傘動作をごみ捕集ポンプに見立てた研究は他にないようです．当研究室は粒子の捕集に適した流れの制御や可視化を行っています．

図 1 クラゲロボが作り出す流れをポンプに応用

図 2 傘の開閉により吸引・吐出する流れの可視化提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

20

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

液膜の安定性とパターン形成に関する研究
氏名：佐伯文浩 ／SAEKI Fumihiro

E-mail：saeki@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

日本機械学会，日本流体力学会，日本混相流学会，

所属学会・協会：

日本応用数理学会，日本物理学会

キーワード：

液膜流，安定性，数値シミュレーション
・数値計算
・熱流体力学

技術相談
提供可能技術：

光照射および長距離力による液膜の不安定化とパターン形成

研究内容：

液膜の流れは、台所シンクにおける水はじきや角膜を覆う涙の膜のように身近なものから工学技術に至るまで、様々な場面で見られる。液膜が関係する工学技術の中で代表的なものはコーティング技術であり、多くの場合、均一なコー
ティング膜が好まれるため、不均一化の抑制は重要な問題である。また近年、MEMS（Micro Electro Mechanical
Systems）デバイスやマイクロ流体デバイスの研究・開発が進む中で、微細な構造を形成させるために液膜の流れが応用される例もある。たとえば、レーザー照射によって固体表面を溶かし、その薄い溶融層に発生する流れを利用して微細なパターンを形成するといった加工技術や、近接状態にある固体表面と液膜表面の間に働く長距離力（分子間相互作用）を利用したパターニング技術などが提案されている。本研究では、コーティング技術や微細構造の形成技術への応用も視野に、その基礎となる現象の解明を目指して、光照射や長距離力の影響を受ける液膜の振舞いを調べている。研究の手法は、数値シミュレーションと理論解析を主体としている。
これまでに、一様強度の単色光が照射される光透過性液膜／光吸収性基板系（図１）において、液面の安定性が膜厚によって変化することを理論的に明らかにし、さらに、不安定化した液面に形成されるパターンを数値的に求めている（図２）。また、長距離力を受ける液膜については、液膜表面に近接する固体表面の形状や相対運動を考慮して、液面形状の時間発展を調べている（図３，４）。これらの結果は、コーティング膜の不均一化の原因を特定する際に有益であることに加え、新たなパターニング技術の開拓にも貢献し得ると考えている。
一様照射
光の反射
光透過性液膜

熱の流入
光の吸収

光吸収性基板図３ 固体球面と近接状態にある液膜

h

1.4
1.2
1.0
0.8

t=0

1.6

t = 10−6

t = 9.9 10
9.2
7.0
5.0
0.0

1.4

1.4 t = 20
1.2
1.0
0.8
−1

h

h

図１ 透過性液膜／吸収性基板系の一様照射問題

t = 4000

0

x

1 −1

0

x

1.2
1.0
−0.1

1

図２ 液面形状の時間発展

0

x

0.1

図４ 球面下の液膜表面に形成される突起の成長提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

21

22

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

金属材料の製造プロセス・高清浄化の研究
氏名：

関 一郎／SEKI Ichiro

E-mail：seki@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

公益社団法人・日本金属学会，一般社団法人・日本軽金属学会

キーワード：

鉄鋼材料，チタン，化学熱力学，冶金学，熱分析

技術相談
提供可能技術：・鍛造製品等の熱割れ等に関わる欠陥の原因調査や高温酸化，腐食などに関わる金属材料の安定性評価に関わること
・金属やセラミックス等の熱分析結果に対する挙動の評価に関わること（酸化還元反応や融解凝固などを介するプロセス解析や熱的安定性に関わること）

研究内容
鉄・非鉄材料を問わず金属材料を作るところから使うところまでを広く研究の対象とし，学生から一般にまで研究
成果の判り易い開示を目指し，金属材料に関わる技術者の育成と地位の向上に努めております．
最近の研究テーマとして，航空機材料や生体材料としての利用が増えているチタンの新たな製造プロセスの開発やリサイクル材の品位向上を目指し，実学的な研究を進めております．
研究テーマ①：熱分析装置を利用した複雑な反応機構の反応速度論的な解析
Kinetic Investigation into the Formation of Titanium Nitride
from Titanium Dioxide by Carbonitrization
Materials Transactions, Vol. 58, No. 11 (2017) pp. 1546 to 1554
代表的な化合物の生成に関わる吸・発熱量と重量変化に関わる情報はデータブック等を参照する事ができるため，これらの知見と熱分析装置を利用した熱・重量同時測定によってどのような反応を介して化合物が生成しているのかを推定することができます．本研究では酸化チタンから窒化チタンに至る熱炭素還元反応について固体炭素が酸化チタンに直接接触することで直接還元しているのか？もしくは固体炭素の燃焼反応により生成した還元性のガスが酸化チタンに接触することで間接的に還元しているのか？について反応速
度論的な比較および検討を行うことで反応機構の評価を行いました．
研究テーマ②：熱分解反応を利用した金属チタン製造プロセスの開発
Reduction of Titanium Dioxide to Metallic Titanium
by Nitridization and Thermal Decomposition
Materials Transactions, Vol. 58, No. 3 (2017) pp. 361 to 366
金属チタンの主な原料である酸化チタンの酸素原子とチタン原子の結びつきは非常に強いため，これらの原子を直接引き離すプロセスを構築することは難しく，酸化物ではない別の化合物を介して金属チタンを分離
するプロセスを構築するのが一般的です．また，ここで作られる化合物はチタンよりも結びつきの強い金属カ
ルシウムやマグネシウムを用いて金属チタンに分離しますが，このようなものを作るためには電気分解等が必要になりますので専用設備や多量の電気的エネルギーを必要としてしまいます．本研究では，チタン系化合物のひとつである窒化チタンの熱分解温度が酸化チタン等に比較して低温であることに着目し，この熱分
解反応のみを利用して金属チタンを得る簡便なプロセスを構築し，実証いたしました．

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

23

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル： Scientific Reports (Nature Multidisciplinary journals)に 2 本論文掲載

磁性メソポーラス炭素吸着材および磁性固体酸触媒
氏名：

山口 大造 ／ YAMAGUCHI, Daizo

E-mail：tnt_yama@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（学術）

所属学会・協会：

日本機械学会、日本化学会、触媒学会、化学工学会、品質工学会、
農業食料工学会

キーワード：

機能性炭素材料，放射性物質吸着材，フッ素吸着材 (PFOA/PFOS 含む) ，固体酸触媒

技術相談
提供可能技術：・機能性炭素材料 セシウム質吸着材
・フッ素吸着材 (PFOA/PFOS 含む)
・固体酸触媒・Taguchi Method（タグチメソッド/実験計画法）

研究内容：

論文情報：
1. Yamaguchi, D. et al. A Magnetic Carbon Sorbent for Radioactive Material from the Fukushima Nuclear
Accident. Scientific Reports 4, 6053; doi:10.1038/srep06053 (2014).
2. Yamaguchi, D. et al. Hydrolysis of Cellulose by a Mesoporous Carbon-Fe2(SO4)3/γ-Fe2O3 NanoparticleBased Solid Acid Catalyst. Scientific Reports 6, 20327; doi: 10.1038/srep20327 (2016).

24

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：電気エネルギーを使用しない
軽量・安価な無動力型義手

氏名：西川 弘太郎／NISHIKAWA Kotaro

E-mail：nisikawa@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

講師

学位：

博士（工学）、技術士（機械部門）

所属学会・協会：

日本機械学会，日本フルードパワーシステム学会

キーワード：

ロボット，義手，福祉

技術相談
提供可能技術：・メカトロニクス
・リアルタイム制御
・空気圧システム、油圧システム
・技術士試験受験指導（第一次試験、第二次試験）

研究内容：【研究背景】
わが国において、上肢切断者は約 8 万人存在し、そのほとんどが手の機能を代替するために義手を使用している。近年、高い装飾性と把持機能を持つ「筋電義手」が注目されている。筋電義手は、筋電位に基づいて指関節角等を制御する義手であるが、重量が大きい・コストが高い（数百万円/台）等の理由により、ほとんど社会に普及していない。普及している義手の約 9 割は、把持機能のない「装飾用義手」であり、軽量・安価で高機能な義手が必要とされている。
【無動力型義手】（日本フルードパワーシステム学会論文集掲載決定）
提案する「無動力型義手」を図 1 に示す。本義手は、空気圧駆動であり、空気の圧縮性により対象物を柔軟に把持することが可能である。その圧縮空気
は、図 2 に示すように、使用者の前腕の回転動作で義手本体に内蔵の小型ポ
ンプをポンピングすることにより確保する。本義手は、従来の筋電義手のような電気エネルギーが不要であるため、バッテリーによる使用時間の制限もな
く、筋電制御に必要な筋電センサー・信号処理装置等の高価な装置も不要なため、大幅な低コスト化が可能である。また、3D プリンタを用いた軽量な樹脂
パーツの製作に加えて、電動アクチュエータよりも軽量なベローズアクチュエ
図 1 ータの採用により、義手本体の軽量化が可能となる。
図2【従来技術との優位性】
1. 電気エネルギー、コンプレッサ・バルブ等の外部動力源や外部機器が不要な無動力型のため、低コスト
2. 空気圧駆動により、ペットボトルから柔軟な対象物（ゴムボール、紙コップ等）までの把持が可能
3. ダイレクトドライブにより、市販筋電義手の約 6 倍の指先速度を有するため、対象物の素早い把持/解放が可能
4. 前腕の回転角度により義手を操作するため、筋電義手よりも操作が容易【予想される応用分野】
医療分野：手術器具、農業分野：農作物の収穫【特許の状況】（岡山大学と共同出願済）
西川弘太郎、平田健太郎、高岩昌弘：能動義手、特願 2018-20975、2018 年 2 月 8 日
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
3D プリンタ（武藤工業 MF-1000、MF-1100）
実時間 Linux PC
乾式筋電センサー（コスモ情報システム）25

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

移動ロボットの制御に関する研究
氏名：野中 摂護 ／ NONAKA Shogo

E-mail：nonaka@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

日本ロボット学会，計測自動制御学会

キーワード：

ロボット制御，非ホロノミックシステム，非線形制御，不変多様体，生物規範，探査ロボット

技術相談
提供可能技術：・ロボット制御・機械システム制御
・

研究内容：

非ホロノミックシステムと生物規範に基づく研究【概要】
本研究は主に非ホロノミックシステムに対する制御理論の構築に関する基礎研究である．またシステムに対し，生物規範に基づいた理論構築を行うことで動的な運動制御の実現を目指している．
非ホロノミックシステムとは，たとえば 4 輪の自動車が進行方向に対して真横方向の速度を出せないことや，空中で動物やロボットが直接的に動きたい方向に動けないという，速度拘束などが存在するシステムの事である．
世の中のほぼ全てのシステムが非ホロノミックシステムとして考える事が出来るといわれている．そのため様々なシステムに応用が期待でき，生物規範，自律学習など他の多くの制御理論と絡めた研究ができる．
【図的解説】
非ホロノミックシステム⚫ 微分拘束（速度拘束など）を持つ→利用した制御⚫ 非線形制御⚫ 様々なシステムへの拡張が期待

Goal

y [m]

6

Target3
Start0

生物規範に基づく研究⚫ 生物の動作や判断を模倣⚫ 生物の身体的特徴の模倣⚫ 効率的な身体動作の再現や解析が期待⚫ 新たな発想や構造の発見が期待

−1

2

5

8

x [m]

ロボットのモデル図

不変多様体⚫ ロボットのある特定の状態量から表される超平面⚫ 超平面上に沿った収束→制御入力の状態量を減らす→ロバストな制御の実現

定置制御におけるロボットの軌道

不変多様体のイメージ【研究の方向性】
本研究室では非ホロノミックシステムに対する不変多様体を用いた制御について研究している．またロボットの制御
や知能制御に関して幅広く扱い，ロボットの様々な動作の実現や新たな知能制御技術の研究を進めていく．
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

26

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

現代メディアの理論を用いたテクスト分析
氏名：堀 秀暢 ／HORI Hidenobu

E-mail：hhori@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

講師

学位：

博士（学術）

所属学会・協会：

日本英文学会、日本比較文化学会、日本ルイス・キャロル協会など

キーワード：

英文学、現代メディア（静画、動画、VR、AR）

技術相談
提供可能技術：・テキストから読み手が受け取る現実感
・現実と空想のはざまの世界の実体化
・遊びとゲーム理論

研究内容：
ヴィクトリア朝時代において、ルイス・キャロル(Lewis Carroll, 1832-1898)は、写真や蓄音機、電気技術といった当時では最先端のメディアに関心を寄せていた。また、それらのメディアが影響を与えていると考えられる、いわば先進的ともいえる表現活動を行っていた。例えば、彼の作品『シルヴィとブルーノ』の場面に、人生を物語としたものを例としながら、蒸気と電気の違いについて説明するものがある。蒸気だと空想物語が 40 ページの量であることに対して、電気の力だと 1 ページで収まるといった内容である。空想物語が 1 ページで収まることに関しては、「殺人」と「結婚式」が同じページに出てくると説明される。40 ページに及ぶ情報量が 1 ページに集約されることに注目すると、電気がもつ「速さ」に対するキャロルの理解がうかがえる。また、1 ページ上で異なる出来事が同時に登場するという描写から、彼の発想と、現代における「サイバースペース」との関連性がうかがえる。サイバースペースとは、コンピュータネットワーク上に形成された情報空間であるため、実現実における時間的に非連続的な事象の進行を表現することが可能である。
キャロルの文学作品を中心に、彼がつづった詩や撮影した写真、伝記も含めて、現代メディアの視点から分析すること
で、現代にも通じる１９世紀の西洋全体が抱えていた問題に対するキャロルの先見性が明らかとなる。
キャロルの作品を分析することで、現代メディアを扱う人間の認知機能や意識について文学的側面から検討可能である。また、彼の作品を精査することで、人間の想像力を可視化あるいは体験するための手がかりを得ることができると考えている。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）27

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

プラズマ窒化処理による鉄系材料表面の高機能化

氏名：半田 祥樹／HANDA Yoshiki

E-mail：handa@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

講師

学位：

修士（工学）

所属学会・協会：

応用物理学会, 精密工学会, 日本金属学会, 日本トライボロジー学会

キーワード：

表面処理, プラズマ窒化, オーステナイト系ステンレス鋼, 耐食性

技術相談
提供可能技術：・プラズマ窒化処理
・
・

研究内容：
プラズマ窒化によるオーステナイト系ステンレス鋼の耐食性向上
オーステナイト系ステンレス鋼は優れた耐食性から、半導体製造や石油化学、医療器具などへと用いられている。しかし、表面硬度が低く耐摩耗性などの機械的特性に課題がある。そこで、オーステナイト
系ステンレス鋼の表面硬化処理としてプラズマ窒化処理が現在行われている。SUS304 や SUS316 といったオーステナイト系ステンレス鋼に対してプラズマ窒化処理を 400℃以下の比較的低温で施すと、拡張オーステナイト相と呼ばれれる窒素が過剰に溶け込んだ窒化層が形成する。この拡張オーステナイト相は、溶け込んだ窒素により処理
物表面に圧縮の残留応力が生成し表面硬度が増加する。また、拡張
オーステナイト中の窒素の働きにより、塩化物イオンに対する耐食性が向上する。
図１は窒化処理前後の SUS304 の外観写真と断面写真である。通常、窒化処理後の表面は、梨地状に粗くなるのが一般的だが、窒化処理の前後で同程度の鏡面性を維持している。さらに、断面を観察す
ると、窒化処理後の試料には、白く写る薄層がみられ、この薄層が拡
張オーステナイト相（γN）である。この試料の耐食性を JIS G 0577 の孔食電位試験で評価した結果が図２である。この試験は、3.5%塩化ナト
リウム水溶液中で試験片の電位を変化させていき、試料に流れる電流密度が 100 μA/cm2 を超えた電位を耐食性が維持できる限界の電位として評価する試験である。未処理の SUS304 が 0.25 V 程度で 100
μA/cm2 を超えたのに対して 0.35V 程度まで、100 μA/cm2 以下を保っており、耐食性が向上した。
このように、拡張オーステナイト相の形成により，耐食性や表面硬度が改善する。このプラズマ窒化処理によりオーステナイト系ステンレス
鋼の用途拡大が期待できる。

図１ 外観および断面写真

図２ 孔食電位試験
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）28

所属： ： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

ポリマー材料の機械的特性の向上
氏名：近本 彬／CHIKAMOTO Akira

E-mail：chikamot@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

助教

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

日本トライボロジー学会，日本機械学会，アメリカ真空学会

キーワード：

機械材料，薄膜，コーティング，DLC，CFRP

技術相談
提供可能技術：・化学気相成長（CVD）
・接触角の測定・密着性の評価

研究内容：

ポリマー材料及び複合材料に対する DLC コーティングによるしゅう動特性の向上

ポリマー材料は炭素繊維やガラス繊維を含有させて炭素繊維強化プラスチック（CFRP）やガラス繊維強化プラスチック（GFRP）といった複合材料にすることで、現在はモーターサイクルや自転車の構造部品として用いられています。しかし、ポリマー材料やポリマー系複合材料の表面は軟質であり耐熱性が低く、しゅう動部品のような機械部品に適用するためには摩擦熱と摩耗の問題を解決する必要があります。そこで、低摩擦係数で耐摩耗性に優れるダイヤモンドライク
カーボン（DLC）の薄膜コーティングを表面に施すことで、摩擦熱や摩耗を抑制することができます。
ポリマー材料のポリエーテルエーテルケトン（PEEK）と DLC コーティングを施した PEEK の表面硬さの比較を図 1 に示します。PEEK の表面硬さは 0.34GPa、DLC コーティングを施した PEEK の表面硬さは 11.39GPa であり、DLC コーティ
ングを施すことで 30 倍以上に表面硬さが増加しています。CFRP と DLC コーティングを施した CFRP のしゅう動試験後の摩耗痕の比較を図 2 に示します。図 2(a)の CFRP では摩耗痕が白くはっきりと確認でき、さらに拡大すると炭素繊維が粉々に砕けていることが確認できます。従って、繊維の破片によって激しい摩耗であるアブレッシブ摩耗が発生していることが示唆されます。一方、DLC コーティングを施した CFRP は図 2(b)に示されるようにしゅう動後もコーティングを維持しており、高い耐摩耗性を有しています。
このように、DLC コーティングを用いることでポリマー材料やポリマー系複合材料の機械的特性を向上させ、しゅう動部品のような機械部品に適用できることを期待しています。
14

Surface hardness，GPa

12

10

100μm

20μm

(a) CFRP

8
6
4
2
100μm

0
PEEK

図1

DLC coated PEEK

20μm(b) DLC coated CFRPPEEK と DLC コーティングを施した
PEEK の表面硬さの比較

図２ CFRP と DLC コーティングを施した
CFRP の摩耗痕の比較

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）29

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：歴史的映像資料を用いた走動作の分析
氏名：近藤 雄大／KONDO Yuta

E-mail：kondou-y@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

助教

学位：

修士（教育学）

所属学会・協会：

日本体育・スポーツ・健康学会，スポーツ史学会，保健科教育学会，学
校保健学会，日本スポーツ教育学会，日本健康教育学会

キーワード：

体育・スポーツ史，保健科教育史，保健体育科教育学，スポーツ教育

技術相談
提供可能技術：・体育・スポーツ・健康に関する実態・意識調査
・地域の体育・スポーツ・健康の歴史に関する調査・執筆
・性教育関係のご相談

研究内容：

歴史的映像資料を用いた走動作の分析【概要説明】
およそ 100 年前の歴史的映像資料を現代的な手法（データサイエンス）を用いて分析し，スポーツを通じて，日本人が「走る」や「跳ぶ」といった基本的な動作をどのように改善あるいは向上させてきたのかを考察しています。本研究では，日本人女性初のオリンピックメダリストである岡山県出身の人見絹枝（1907-1931）を分析対象として，人見が陸上競技女子 800ｍ走決勝をどのように走ったかを明らかにしています。
【人見（銀メダル）とラトケ（金メダル）の走動作の比較】「Dartfish Pro S」（株式会社ダートフィッシュ・ジャパン）を使用し，計測可能な身体の部位を測定しています。また，測定したデータと文献資料を用いて，人見がどのように走ったのかを考察しています。
右図からは，1 周目と比較して 2 周目では，ラトケが肘の動きを 40％，膝の動きを 78％に低下させているのに対して，
人見は肘の動きを 234％，膝の動きを 119％に向上させていることがわかります。このことから，人見のゴール前 20ｍから 50ｍまでの走動作については，大きな腕振りに連動して脚部の引き上げ動作が大きくなり，高い位置から脚部を振り下ろすことによって，接地時に地面からの反力を受け得やす
かったと考えられるます。さらに，人見の肘の動きは，人見の自著に記載されているレース終盤での「『（800m 走を）練習のしていない（ママ）貴女はきっと誰よりも足が疲れてくるに決って居る。然しその時は手を振る事を忘れるな！・・・』と云われた竹内先生のお言葉を苦しい中にも覚えて居たと見えまして，
愈々その手を振りにかかりました」という記述を裏付けるものであるといえます。
図 走動作の分析結果【本人からのメッセージ】
歴史研究×データサイエンスをより学術的に形にすべく，今後も日々研究を積み重ねていきたいと思います。
※図，表，研究内容は，近藤雄大, 崎田嘉寛, 木村華織「第 9 回オリンピック競技大会における陸上競技女子 800m 走の動的映像資料を活用した検証」『スポーツ史研究』37 号から引用。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）30

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

低面圧が作用する機械しゅう動面の低摩擦化

氏名：

小西大二郎／KONISHI daijiro

E-mail：konishi@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

嘱託教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

日本機械学会、日本トライボロジー学会、精密工学会、日本設計工学会

キーワード：

機械設計、機械要素、トライボロジー、表面性状・表面評価技術

技術相談
提供可能技術：研究内容：

表面の凹凸を意図的に操る加工技術と連携した機械要素の高性能化－ 表面修飾（凹凸化） による低しゅう動摩擦化 －
低負荷を受ける機械しゅう動面の仕上げ加工に微細・マイクロ加工を積極的に利用して，機械部品の高性能化を図る。
メリット１．低しゅう動速度域でのしゅう動摩擦の低摩擦化。
メリット２．スティックスリップ（自励振動）発生の抑制による高精度化・低騒音化。

【従来の問題点】
摩擦による送り装置の位置決め精度低下
従来技術では，すべり摩擦から転がり摩擦に置き換えることで低摩擦化を実現 ⇒ しかし，これではすべり摩擦のメリット（高剛性，低騒音）が失われる。
【解決したポイント等】
微細・マイクロ加工適用によってゼロ・摩擦を目指す技術展開！
✔技能に依存した「きさげ加工」から微細・マイクロ加工への置き換え技術✔構造が簡単で低コスト化である「すべりしゅう動面」へのこだわり【本人からのメッセージ】
一般産業装置のすべりを伴う機械要素のしゅう動面への適用が可能です。
特許登録： すべり直動案内装置， 小西大二郎 ほか， 第 4512831 号
これに関する研究は，
平成２９年度から平成３１年度にわたって，科研費（課題番号 17K06135）の補助金を受けています。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
高速しゅう動摩擦試験機
表面性測定機 HEIDON Type14FW（新東科学）
油溜観察装置
表面粗さ計・SURFCOM 130A（東京精密）
微小表面材料特性評価システム・MZT-522（アカシ）31

Department of Integrated Science and Technology
National Institute of Technology, Tsuyama College

Fundamental research on replacing slide guide surface
finishing method from scraped finish to composite texture
Name

KONISHI daijiro

E-mailkonishi@tsuyama-ct.ac.jp

StatusAdjunct Professor

degreePh. D. (Eng.)

Affiliations

Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese Society of Tribologists

Keywords

Surface texturing, grooves and dimples, machine tool, slide guide, friction resistanceTechnical
Support Skills

・Mechanical Engineering
・Machine Design
・Machine Element
・Tribology

Research Contents

This study has a target in reducing sliding frictional resistance by controlling the surface texture withhigh functionality machining technology aid. Textured surface would prevent the adhesion at the realcontact point and could reduce the frictional resistance of the sliding surface.
In this research, we focus on a machine tool’s slide guide device and will attempt to replace the guidesurface finishing method from scraped finish to composite texture with oil grooves and dimples by using
conventional machining technique and micro-fabricating technique (CO2 laser processing etc).
We clarify the following points by caring out the experiments planed on the perspective of tribology.
1. Identify the influence on sliding friction resistance of the arrangement, shape and dimensions of oil
grooves and dimples on the surface on holding and expansion of lubricating oil.
2. Establish surface creation technology to modify and control the sliding surface so as to show low
sliding friction resistance.
From the research findings on low
sliding friction of machine tool guides,
we aim for zero-friction by applying
surface modification by micro and microprocessing to the sliding surface.

Shape parameters indicating geometrical features
extracted from "scraped finish" surface

Available Facilities and Equipment32

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

汎用材料を用いた太陽電池と熱発電素子の開発
氏名：中村 重之／NAKAMURA Shigeyuki E-mail：nakamura@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

博士（工学）

学位：

所属学会・協会：

応用物理学会，日本太陽エネルギー学会

キーワード：

薄膜太陽電池，熱発電素子，硫化物，珪化物

技術相談
提供可能技術：・硫化処理
・電子顕微鏡観察・粉末 X 線回折研究内容：
本研究室では，太陽電池や熱発電素子といった半導体も用いた新エネルギーや省エネルギーのための電子デバイスを開発しています．希少金属や有害元素を含まない原料を用いることで環境により優しいデバイスを目指しています．
地球温暖化や省資源のため，再生可能エネルギーの開発や省エネルギー機器の開発は急務です．太陽電池や熱発電素子は，有望なソリューションとなり得ます．
右下図に示すような縦型の電気炉を用いて金属の薄膜と硫黄を反応させて硫黄化合物半導体の薄膜を作製したり，硫黄化合物のパウダーを作製しています．縦型炉では硫黄を循環させ再利用することにより少ない硫黄量で安定して硫黄化合物を合成することができます．作製した薄膜は，それを光吸収層に用いた薄膜太陽電池に応用しています．また，パウダーは，それを焼き固めて焼結体を作製し，熱発電素子に応用しています．焼き固めるのに放電プラズマ焼結法を用いています． 本校には装置がありませんが，この装置を所有する研究施設に出向いて作っています．
現状のシリコン太陽電池や薄膜太陽電池より低コスト，省エネルギーで，希少金属・有害元素を含まない太陽電池の開発や希少金属・有害元素を含まない熱発電素子の開発がテーマです．
下の写真は，太陽電池の断面の電子顕微鏡写真です．白いバーが 0.5ミクロンですので，厚さがとても薄いことが分かります．
図では，下からガラス基板，金属下部電極，光吸収層，上部透明電極となっています．光吸収層と上部電極の境目ははっきりしません．

上部透明電極

窒
素

真
空
ポ
ン
プ

金属
薄膜

気体
の
硫黄

光吸収層
下部電極

石英製
反応管

液体
の
硫黄

ヒータ

硫
黄

ガラス基板
図
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
縦型電気炉（自作）
横型電気炉（自作）
走査型電子顕微鏡・ＪＳＭ－６５１０ＬＡ（ＪＥＯＬ）
Ｘ線回折装置・ＭｉｎｉＦｌｅｘⅡ（Ｒｉｇａｋｕ）

33

縦型炉

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

性能評価に基づく PID コントローラの最適化
氏名：

八木 秀幸／YAGI Hideyuki

E-mail：yagi@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

計測自動制御学会，電気学会，電子情報通信学会

キーワード：

ＰＩＤ制御，温度制御，製品品質向上，コスト削減

技術相談
提供可能技術：・PID 制御の最適制御について・PID 制御系の運用評価について
・

研究内容：

プロセス制御の場合，長期間稼動しているシステムが多く，特に安定性が重要視される。また，近年
では制御性能に着目し，製品品質の向上も要求されている。現在の多くの PID コントローラではオートチューニングによる PID パラメータ調整が行われているが，安定性や制御性能について考慮されておらず，PID コントローラの性能を十分に発揮できていないことがある。
本研究では，長時間稼働させるプロセスプラントにおいて，定常稼動状態をリアルタイムで監視・評価を行い，最適なＰＩＤコントローラを構築する制御系について提案する。所望の性能が得られていないとき
のみＰＩＤコントローラの再構築を行うことで，常に最適な稼働状況を実現でき，製品の高品質化や運用コストの低減などの効果が期待できる。
これまでのプロセスプラントに適用されている PID コントローラのパラメータを変更するのみなので，万が一プロセスプラントの故障が生じた場合でもすぐに復旧させることができることも本手法の特徴の一つである。化学や食品など，厳しい温度管理が必要とされる分野で，良い結果が期待できる。

①出口温度（PV）を設定温度（SV）となるよう，送風ファンの回転速度またはヒータへの電流（MV）を PID コントローラで制御する。

温風の流れ②PV（制御量）と MV（操作量）の変化を逐次記録し，適切な制御が行われているかどうか監視を行う。
③適切な制御が行われていないと判断した場合，その環境に適した PID パラメータを求め，PID コントローラへ適用する。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
データロガーPLC34

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科

ミストデポジション法を用いた有機光・電子デバイスの開発

研究タイトル：

氏名：

香取 重尊／KATORI Shigetaka

E-mail：katori@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

応用物理学会，有機分子・バイオエレクトロニクス分科会，高分子学会

キーワード：

有機半導体，ミスト CVD・デポジション，光・電子デバイス

技術相談
提供可能技術：・有機半導体材料を用いた太陽電池、発光素子、トランジスタなどの開発
・シリコン酸化膜の成膜・超音波噴霧による表面コーティング

研究内容：【概要説明】
超音波噴霧法（ミスト CVD 法、ミストデポジション法）はターゲットとなる材料を適切な溶媒に溶かし、超音波の力で霧状にし、溶液を気体に近い状態とし、種々の半導体の薄膜形成を行うものである。これまでに本手法を用いて酸化亜鉛（ZnO）の透明導電膜や酸化ガリウムなど様々な酸化物半導体の成膜に実績を有している技術である。本シーズはこの技術を用いて有機半導体デバイスに応用するものである。 特に有機 EL、有機太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの有機系半導体デバイスの低コストプロセスを実現する。

【技術のポイント】
本技術は大気圧下で高品質な半導体薄膜を形成することができる。したがって、従来行われてきた真空蒸着法のような大掛かりな装置が必要なく、低コストで安定した薄膜を作製することができる。超音波によって霧状となった液体は、直径が約 10μm 以下の液滴となっていると考えられており、液滴サイズが極めて小さく均一であることから、溶媒の蒸発速度を高度に制御でき、同一溶媒を用いた多層化も可能である。また、大面積化への展開も可能であり、将来的にはロール to ロールプロセスによる太陽電池のプロセスや大面積ディスプレイの製造としても展開も可能である。

提供可能な設備・機器：

ミスト成膜装置、微小電流測定装置
名称・型番（メーカー）

KEYTHLEY 2634B

35

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

動画像処理用 CMOS 電子回路
氏名：

西尾 公裕／NISHIO Kimihiro

E-mail：nishio@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士(工学)

所属学会・協会：

電子情報通信学会, 電気学会, 日本神経回路学会

キーワード：

電子回路, 集積回路, 画像処理
・電子回路設計
・集積回路設計

技術相談
提供可能技術：研究内容：

生体の視覚システムに基づく動き検出電子回路の設計

動画像を高速に処理することが可能な Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)電子回路を提案している。典型的な画像処理システムを図 1 に示す。典型的な画像処理システムは、コンピュータで直列演算により画像情報を処理するため、処理時間が長くなる。また、大規模な構成で、消費電力も高くなる。
一方で、生体の網膜・脳では、個々の神経細胞が並列に処理することで高速に情報を処理することができる。提案した電子回路の様子を図 2 に示す。生体の情報処理に基づくことで、高速処理が可能な画像処理用電子回路を構築することができる。また、高速処理の特長を有するだけではなく、コンパクトな回路構成になっている。さらに、回路を構成するトランジスタに流れる電流を制限することで、低消費電力の特長を有する電子回路である。
図 3 に基本回路の測定結果を示す。対象物体が移動したときに動き信号となるパルス信号を生成することができている。本基本回路を一次元または二次元に配列することで、対象物体の移動方向や速度の検出が可能になる。
このような電子回路は、将来の小型ロボット、盲導犬ロボットのような視覚代行装置、移動体の衝突防止、監視システ
ムなど、さまざまな分野での画像処理用センサへの応用が期待される。 図 4 に電子回路のロボットへの適用の一例を示す。これまでに、応用システムは良好に動作することが確認されている。
LSI
コンピュータCCDカメラ
入力画像

入力画像

直列演算
複雑・大規模な構成
図1

典型的な画像処理システム

図 2 網膜・脳機能に基づく集積回路

6

出力電圧 (V)

出力画像(エッジ信号など)
並列演算
シンプルな構成

電子回路

フォトダイオード(入力部)

4

動き信号
2
0

0

0.5

1.0

1.5

2.0

時間 (ms)

図 3 基本回路の時間応答

図4

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

36

ロボットへの応用

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

太陽電池モジュール/アレイの故障検出
氏名：

桶真一郎 ／ OKE Shinichiro

E-mail：oke@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電気学会，日本太陽エネルギー学会，日本太陽光発電学会

キーワード：

太陽電池，故障，バイパスダイオード，火災予防，安全性向上

技術相談
提供可能技術：・太陽電池モジュール/アレイの特性計測と評価
・故障検出技術の開発

研究内容：

太陽光発電システムについては，メンテナンスフリーである，半導体なので寿命は半永久的である，20
年間変わらず運転が可能であるなど，間違った認識が広まっています。太陽光発電システムはさまざまな部品で構成されており，それぞれの故障や不具合によっていろいろなことが起こります。発電電力が低下するだけの故障もあれば，場合によっては火災に至る可能性のある危険な故障もあります。太陽光発電シス
テムを安全に使用するためには，どのような故障モードがあるのか，故障が発生した場合にはどのような現象が起こるのかなどを系統的に解明する必要があります。我々は，故障や不具合が発生した太陽電池を数多く取り寄せ，その特性を調査しています。また，火災などの致命的な事故に至るプロセスを見極め，そのような状態になる前に故障や不具合を検出する方法の開発に取り組んでいます。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
I-V カーブトレーサー

日射計

バイポーラ電源

データロガー

電子負荷装置赤外線カメラ（静止画，動画）

37

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

総合気象観測システムの構築

氏名：

桶真一郎 ／ OKE Shinichiro

E-mail：oke@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電気学会，日本太陽エネルギー学会，日本太陽光発電学会

キーワード：

日射量，気温，湿度，風向風速，視程，再生可能エネルギー

技術相談
提供可能技術：・機械学習を用いた未来予測
・気象計測，フィールド試験
・太陽光発電の特性評価

研究内容：

津山高専において，さまざまな気象データを常時観測中
観測項目
水平面全天日射強度，法線面全天日射強度，
傾斜面日射強度（2 種類），直達日射強度，
気温，湿度，風向・風速，視程，
様々な種類の太陽光発電特性データ☆さまざまな用途に活用できる総合気象データを 2009 年から蓄積中です。計測間隔は 1 秒ごと～1 分ごとで，細かな気象の変化をとらえることが可能です。また，複数の種類の太陽電池の発電特性データを同時に計測しており，それらと気象条件との関係を考察しています。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
気象観測機器，気象観測データ
太陽光発電の発電特性データ
I-V カーブトレーサ

38

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

マイクロ波を利用した無線電力伝送
氏名：

山本綱之／YAMAMOTO Tsunayuki

E-mail：t_y@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士 (工学)

所属学会・協会：

電子情報通信学会, IEEE (米国電気電子学会)

キーワード：

マイクロ波工学, 電磁メタマテリアル, 無線電力伝送, 環境発電, Energy Harvesting

技術相談
提供可能技術：研究内容：

・高周波回路設計
・電磁メタマテリアルを利用した超機能デバイス設計
・マイクロ波方式無線電力伝送
・電磁波を利用した環境発電 (Energy Harvesting)

見通し外環境における高効率なマイクロ波方式無線電力伝送の実現

近年、無線による電気機器への電力供給技術「無線電力伝送(WPT)技術」に高い注目が集まっている。WPT 技術は単に電気機器ハーネスのワイヤレス化という効果をもたらすだけでなく、災害現場や原子炉等、人の立ち入りが困難な場
所での継続的な電力供給を可能にする、ハーネスレス化による軽量化・高効率化といった効果をもたらすことが期待され、電気機器に革新をもたらす技術シーズになり得ると考えられる。
WPT 技術においてはいくつかの方式が存在しているが、その中で我々はマイクロ波方式 WPT に注目している。マイク
ロ波方式 WPT はその他の方式と比較して伝送可能距離を長く取れることが挙げられる。一方で、送信点と受信点との間に何らかの障害物が存在している場合には直接波が伝搬せず、電力伝送効率が大きく下がってしまう。このような見通し外環境下で高効率な WPT を実現する方法として、我々は反射板を利用した WPT について検討をしている。図 1 に我々が設計・試作した、誘電体基板上に配置された金属パッチからなる反射板を示す。通常の金属板では、電磁波は入射角度と同じ角度でしか反射させることができないが、配置する金属パッチを適切に設計することで入射角度とは異なる角度に反射させることが可能となり、より柔軟なマイクロ波方式 WPT の運用が可能となる。図 2 に、試作した反射板を用いた電磁波伝搬実験の結果を示す。正面方向(0 度)から入射した電磁波に対し、試作した反射板では +30 度方向に最も大きな反射波が生じていることが分かる。
-30

0 θ (deg.)
30

金属パッチ

金属板
-60

60

-90
-70

図2

90
-60 -50 -40
反射波の強さ (dB)

試作した反射板の電磁波伝搬実験。正面方向(0 度)から入射された電磁波に対して、金属板では 0 度方向 に最も大きな反射波が生じている

図1

誘電体基板上に配置された金属パッチからなるが、試作した金属パッチでは +30 度方向 に最反射板の試作物も大きな反射波が生じている。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
ベクトルネットワークアナライザ・E5071C (Keysight)

プリント基板加工機・ProtoMat E33 (LPKF)

ベクトルネットワークアナライザ・8753D (Keysight)

パワーメータ・U2004A (Keysight)

ベクトルネットワークアナライザ・8719C (Keysight)

矩形ホーンアンテナ・RH284S (KEYCOM)

スペクトラムアナライザー・8596E (Keysight)

矩形ホーンアンテナ・RH187S (KEYCOM)

信号発生器・8350A (with 83545A) (Keysight, 5.9 GHz – 12.4 GHz)39

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

電磁波伝搬問題の高性能有限要素解析法に関する研究

氏名：嶋田 賢男／SHIMADA Takao

E-mail：shimada@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会

キーワード：

計算電磁気学

技術相談
提供可能技術：

・数値計算
・
・

研究内容：
近年、ものづくり現場において計算機による数値計算を用いたシミュレーションは無くてはならないものとなっている。
また、最近の計算機の性能の向上により、より実現的な３次元モデルの解析も可能となってきた。しかし、実物特性との厳密性を高くしようとした場合、大容量の計算メモリが必要となるほか、多大なる時間が必要となる。そこで、計算コストの低減を目指した、有限要素法を基本とする、ハイブリッドトレフツ有限要素法（以下 HTFEM とする）の開発を行っており、特に電磁波導波路伝搬問題を扱っている。
HTFEM では、一様均質な領域をトレフツ要素という特殊な要素１つで評価できる。そのため、従来の有限要素法にくらべ要素分割領域を減らすことができ（下図参照）、計算コスト（計算機メモリ、計算時間）を低減できる。ただ、伝搬特性
解析では一般固有値問題に帰着しないという欠点がある。しかしながら、非線形固有値問題の解法として開発された、
Sakurai-Sugiura 射影法（以下 SS 法とする）を HTFEM に併用することで、HTFEM の非線形固有値問題を一般固有値問
題に帰着させることができる。現在、漏洩周期構造導波路の伝搬特性解析を SS 法を併用した HTFEM により行い、その数値実験結果から本手法の妥当性・有用性を確認している。
本手法により、計算機メモリや計算時間などの計算コストを大幅に低減できるため、本研究の成果によりものづくり技術の発展に数値計算という観点から貢献したい。
HTFEM の特長
下図は、左右に対して無限周期構造をもつ回折格子を対象として、従来有限要素法と HTFEM での解析領域の比較図である。従来有限要素法では、閉領域が６個に対し HTFEM では一個となるため、計算量を大幅に削減できる。

従来の有限要素法（PMLを使用）

HTFEM

PML

∞
開領域
閉領域

周期条件
放射条件

閉領域

開領域

PML

-∞
閉領域を有限要素分割

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

40

Trefftz要素所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

印刷技術普及にみる情報波及の変容―19 世紀初頭に注目して

氏名：

山口 裕美／YAMAGUCHI Yumi

E-mail：yamaguty@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（学術）

所属学会・協会：

日本英文学会，イギリスロマン派学会，英米文化学会など

キーワード：

イギリス文学，ロマン主義，メディア論

技術相談
提供可能技術：・ロマン主義文学と印刷物
・「語り」の歴史
・メディアからの情報の読み取り方
・印刷物から読み取れる歴史的背景

研究内容：
一般に「メディア」とは、新聞やテレビ、インターネットなどの「情報伝達の媒体」という狭義で用いられることが多い。しかしながら、そもそも、人間の姿かたちや声などが情報伝達の手段として存在していることから、マーシャル・マクルー
ハンの定義による「メディアとはメッセージ」であり「人間の拡張」とする思想は本質をついている。声による情報伝達
は、さまざまな進化を遂げる。口頭伝承による物語、文字、演劇などから現代メディアにいたるまでの変遷は多種多様ではあるが、基本的には個別の情報交換から不特定多数への情報交換可能なものへと移行する。

グーテンベルクの活版印刷から紙媒体による「メディア」の萌芽は見られた。しかし作者から読者への一方的な供給が基本であり、読者が作者へ影響を与えることはありえなかった。しかしながら、19 世紀前後の印刷技術の急速な発達により、作者と読者の関係は明らかに変容した。18 世紀ごろから英国の経済が成長し、ビラや切符、ポスター、カタログなどの印刷物への依存が加速した。また同時に識字が経済活動に参加する上で重要な意味をなしたために、識字率が飛躍的に上昇した。その上昇に伴って、読者の印刷物への要求が高まる中で、産業革命により、紙の製造や印刷機の植字に機械が導入され、印刷の高速化が進んだ。「メディア」のあり方の変化により、読者反応が作家本人に伝わることで、作家は読者を意識した執筆活動を行うようになる。19 世紀は、印刷という「メディア」によって、作者と読者が直接的に影響を与えあうという呼応関係が作品中に明らかに認められる時代の黎明であった。
従来、文学にみる読者受容の問題といえば、「作品（作家）」が読者に与える影響のみに留まっていることが多かった。しかしながら、作家の残した手紙や日記を射程に入れると、どれほど読者の視線を意識して執筆していたのかわかる。特に発行部数の多い作家は、読者を意図的に誘導する執筆もおこなっているようである。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）41

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科

EV の効率化を実現する二重巻線 PMSMの駆動制御法
研究タイトル：

氏名：中村直人 ／ Nakamura Naoto

E-mail：nakamuna@tsuyama.kosenac.jp

職名：

講師

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電気学会

キーワード：

モータ制御

技術相談
提供可能技術：・モータ制御・トルク計測・

研究内容：
EV・HEV に用いられている PMSM（永久磁石同期モータ，図１）には，高速回転時に効率が低下するという問題がある（図１b）。これを解決するために，2 つの巻線を 1 つのモータに配した二重巻線 PMSM が提案されている（図２）。本モータは 2 つの巻線を２つの電源系統により駆動するもので，従来の PMSM と比較して効率駆動が可能な範囲が拡大する（図 2b）。一方で，本モータ特有の課題として，巻線間の磁気結合による電流制御の振動・不安定化があり，このことが本モータの実用化を阻んでいる（図 3a 参照）。当研究室では二重巻線 PMSM の電流振動を抑え，高速・安定なレス
ポンスを実現する制御法について研究しており，一定の成果を得ている（図 3b）。

（a） 巻線構成(b)効率特性(a) 電流振動(b)効率特性(b) 新規制御法の効果

図１ PMSM（a） 巻線構成

図２ 二重巻線 PMSM

図３ 二重巻線ＰＭＳＭの電流制御提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
モータ駆動用インバータ MWINV-5R022

モータ制御用プログラマブル制御ボード(Myway)

トルクメータ42

所属：津山工業高等専門学校

総合理工学科研究タイトル：

ＡＩと画像技術を用いた福祉支援システム
氏名：薮木 登 ／ YABUKI Noboru

E-mail：yabuki@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会，映像情報メディア学会，画像電子学会

キーワード：

ヒューマンインタフェース，画像処理・認識，福祉支援

技術相談
提供可能技術：・画像に関する各種処理・認識技術
・画像処理技術を用いた福祉支援
・ＡＩを用いた各種応用技術

研究内容：

ＡＩと画像技術を用いた福祉支援システムの構築

身体の不自由な方で、屋内で日常生活を送ることに支障がある利用者へは、それぞれの人にあった支援が必要となっている。その中で、人の動作等の情報を得て家電を操作する支援システムが有効である。そこで、画像処理および AI
技術を用いてこの福祉支援システムを構築する。
本研究では身体の不自由な方の情報を得て、支援するシステムの構築に関して、次の研究等を行っている。
・視線や手足の動きによる家電の操作（図 1）
図１左側において、部屋全体の情報を同時に得るために全方位カメラを天井に設置し、また、各家電に設置されているカメラは人の動作等を家電の操作に変換するために用いている。
・AI を用いた屋内における人物検出および人物追跡と動作予測（図 2）
この具体的な処理の流れを図 3 に示している。
照明

全方位
カメラ

エアコン

テレビ

カメラ

エアコン
カメラ

テレビ
視線方向検出によるテレビの制御図２

図１ 福祉支援システムの概要とジェスチャーを利用した電化製品の操作システム

人物検出
図３

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

43

AI を用いた人物検出結果

人物追跡

行動予測

動画像における AI を用いた行動予測の流れ

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

ニューラルネットワークによる積雪情報推定
氏名：竹谷 尚／TAKETANI Hisashi

E-mail：taketani@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会，生産管理学会

キーワード：

ニューラルネットワーク，パターン認識，積雪情報，電子化

技術相談
提供可能技術：・画像処理
・パターン認識・

研究内容：

ニューラルネットワークによる積雪情報推定

本研究では水の電気的特性（水は導体，氷は絶縁体）に着目し，雪質（深雪，霙，湿雪，氷結，雨など）に関する情報を提供する雪センサーシステム（図 1）の開発を行う。本システムは電気的特性以外に気象情報（気温，湿度，気圧，風速，風向，日照時間など）および降雪時の画像をシステムの入力として積雪情報を出力するシステムの構築を目指す。
本研究で開発するシステムは設置環境に左右されないもので，遠隔地に設置することを想定している。本研究の成果
は高速度道路や鉄道などの広範囲に設置された施設において降雪による劣化を考慮する必要ある分野での情報収集装置として利用できる。また計測の自動化により連続した監視を行うことができ，状況の把握が容易になると考えられる。
研究開始当初，階層型ニューラルネットワークによる学習および分類を検討したが，学習パターンを膨大であり，かつ入力パターンが類似しているため，高い正解率が得られなかった。そこで本研究ではサポートベクターマシン（以下SVM とする）による未知パターンに対して分類を行うことを検討している。従来 SVM は 2 クラスの分類を行うためのもの
であるが，本研究では多クラスの分類へ拡張し，非常に似通ったパターンである積雪情報の分類に適用する。また
SVM による複数の分類器を用いて積雪情報を分類することにより，高い正解率を実現することができた。
本研究で扱う積雪情報は(1)抽象的な表現で数値化しにくい，(2)パラメータ間の関係が明確でなく，定式化されていな
い，などの特徴を持つが，現在までの研究で津山工業高等専門学校（岡山県津山市）に設置された観測装置によるデータを用い，SVM による分類を行うシステムを構築し，評価を行った結果，夜間に得られたデータで典型的な例については 100%の分類結果を得ている。本システムでは訓練パターンの認識に，適応型の認識システムを用いているため，多くの訓練パターンを必要とする。また今後は深層学習による性能の向上を図る。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

44

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

教育分野における問題解決環境について
氏名：

寺元 貴幸／TERAMOTO Takayuki

E-mail：teramoto@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士(工学)

所属学会・協会：

電子情報通信学会，情報処理学会，計算工学会

キーワード：

プログラミング，問題解決環境，シミュレーション，ネットワーク分散技術

技術相談
提供可能技術：・ICT 活用教育、プログラミング教育
・ネットワーク分散型システムの構築
・３D プリンター・３D スキャナ等を用いた３次元創造分野

研究内容：

プログラミング教育を支援する問題解決環境に関する研究

プログラミング教育において学習者ならびに教員の双方を支援するために，それぞれが抱える教育的問題を解決する新しいタイプの問題解決環境について研究している。主な研究テーマは問題解決環境に必要となる新たな教育支援用フレームワークを提案し，このフレームワークの実践となるネットワーク分散型の授業支援システムを構築することである。この技術の応用分野として全国高等専門学校プログラミングコンテストの競技システムの作成を行ってきた。そして開発したシステムを「procon-online.net」（図１）として以下の様に公開している。

図２ タブレット用アプリケーションの例

図１ プロコン競技システムの公開

また、この他にも各企業の問題を解決するために各種アプリケーションシステムの開発を行っている。図２は地元企業の要望によって開発したタブレット用アプリケション（Android, iOS）の一例であり、販売促進や製造工程における製品
トレーサビリティや、各工程の可視化などを行っている。
３次元デジタイザ・３次元プリンタを活用した各種支援や研究を行っており、地元企業の要望により３次元の精密測定をはじめ、各種の相談にも対応している。（図３）

図３ ３次元デジタイザによる精密測定提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
3 次元プリンタ FORTUS 250mc
3 次元デジタイザ ATOS Ⅲ
触覚式 3 次元マウス PHANTOM
ノンリニアフルハイビジョン編集システム REXCEED M800045

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

授業出欠状況確認システムの開発
氏名：

宮下卓也／MIYASHITA Takuya

E-mail：miyasita@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会，エレクトロニクス実装学会，情報処理学会

キーワード：

分散システム，Android，教育用システム

技術相談
提供可能技術：・Android ソフトウェア開発
・サーバ
・ネットワーク

研究内容：

タブレット端末を用いて、座席表を用いて簡単かつ確実に出欠確認を行うシステムの開発

学生との関係を築くためには，授業時に学生の顔を見ながら出欠を確認することは極めて重要な意味を持つ。一方，
限られた授業時間を有効に活用するためには，出欠確認は手短かつ確実に終わらせたい。そこで，タブレット端末を用
いて，教員が学生達の各席を見ながら，見たままに出欠を確認できるようなシステムの開発を目指している。

図 クライアントソフト実行画面の一例
上の図は，開発中のクライアントソフトウェアの実際の画面である。名前等が表示されているため，教員はこのソフト
画面を見ながら空席の場所をタッチする。すると，その座席が赤色表示に変更される。更にその場所をタッチするのは，その学生が遅刻してきた場合であり，表示は赤から青色になる。授業終了時に出欠状況の集計を行い，ネットワークを介してデータベースサーバへと送信する。
サーバでは，送信されてきたデータを集計し，学生個別あるいはクラスでの出欠状況を確認できるようにデータの統計処理を行う。また，上記画面を表示するために必要となる座席のレイアウトデータの作成と配布，各授業の履修者一覧データの配布，開講授業一覧データの配布などのクライアント端末で必要となる各種データの配布サービスもサーバの役割である。なお，配布についてはいずれも WWW ページからダウンロードできるようにし，各クライアント端末の所定の場所に格納する。
クライアント端末には安価で入手しやすい Android タブレットを採用し，ソフトウェアは AndroidStudio で開発を行っている。併せて，Windows 版クライアントの開発も行っている。サーバは Linux ベースで，XAMPP を活用し開発を進めている
ところである。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）46

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

プログラミング教育の改善
氏名：大西 淳／ONISHI Atsushi

E-mail：a-onishi@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会，情報処理学会，日本シミュレーション＆ゲーミング学会，日本高専学会

キーワード：

プログラミング，プログラミング教育，組み込み

技術相談
提供可能技術：・プログラミング教育

研究内容：

プログラミング教育改善に関する研究【概要説明】
組み込み技術分野をはじめとする日本の産業界では、有能なソフトウェア技術者が不足している。特に組込み技術の分野では、ソフトウェア技術の海外依存が進行すると、日本が得意としているハードウェア技術の海外流出も同時進行
してしまい、問題は深刻である。そのため、日本国内での有能なソフトウェア技術者養成が急務の課題となっている。本
シーズは、ソフトウェア技術者養成のための教育用ツールや教育カリキュラムの開発に関わるものである。

【従来のプログラミング教育の問題点】【解決したポイント等】

・特に初学者にとって、ソースコードとその実行状況のイメージとの対応がとりづらい。

・C 言語で書かれたソースコードを読
み、実行イメージを可視化するツールを開発。

・学習者の興味を引く教材が少ない。

・ユニークな自転車ロボットを活用する組み込みソフトウェア技術教育について研究中。

自転車ロボット※自転車ロボットに関する特許 特願 2009-149524、武下博彦

データの操作過程を可視化する C インタプリタ

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
転ばない自転車・TTJ31A、TTJ41A（タマデン工業、KYOSHO）

47

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

音声インタフェイスの研究
氏名：

川波 弘道／KAWANAMI Hiromichi

E-mail：kawanami@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会，情報処理学会，日本音響学会

キーワード：

音声インタフェイス，音声分析，対話システム

技術相談
提供可能技術：研究内容：

・音声情報処理（音声分析，音声認識，音声合成）
・音声情報案内システム

親しみやすい音声インタフェイスの研究と音声情報案内システムの開発

任意のテキストを音声に変換する TTS (Text-to-Speech)や音声をテキストに変換する音声認識技術が身近な技術となり，モバイルデバイスでも音声情報検索やシステムとの雑談アプリなどが実現されている。だが標準的なソフトウェア
は現在でもなお読み上げ調の単調な音声であり，システムが提示する情報も特定タスクのシナリオベースや一問一答方式である．これらを人との対話に近づけることを目指して研究を進めている．現在の社会状況では高齢者の見守りロ
ボットや初学者への学習支援などへの活用が期待されている．
具体的な取り組みとしては，どの言葉が対話の中で重要であるかといった高次言語情報や子供には親しげに大人には丁寧に／急いでいる人には簡潔に高速に答えるといったパラ言語情報を制御に取り組んできた．近年はユーザの声
質と語彙に応答音声を似せたり合わせたりする（コピーイング，ペイシング）ことでユーザに歩み寄り親しまれるシステム
を開発している．また，発話履歴とＳＮＳのリアルタイムな情報を使い模擬的な知的雑談を組み合わせることで，「ユーザに信頼される楽しい対話ロボット」の実現を目指している．
前職では音声情報技術の社会貢献と研究成果の実証実験として，教員，学生と開発チームを作り，一般の方々にいつでも気軽に使ってもらえる音声情報案内システムの開発も行った．奈良県生駒市のコミュニティセンターの入り口に設置した「たけまるくん」，近鉄学研北生駒駅構内に設置した「キタロボ」（写真）はそれぞれコミュニティセンター，駅や路線の案内とともに近隣の観光案内，市や近隣の施設，天気や時刻などの情報，あいさつや雑談を応答音声とウェブ
画面で応答するものである．基礎的な音声処理に加えて子供と大人の識別，雑音棄却処理を行うことで，実環境における頑健なシステムを実現した．現在，津山高専のための情報コンテンツを持つ音声情報案内システムの作成を進めている．

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）48

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：インテリジェント技術を用いた簡易気象予測
氏名：曽利 仁／SORI Hitoshi

E-mail：sori@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士(工学)

所属学会・協会：

電気学会，ロボット学会

キーワード：

インテリジェントシステム，ニューラルネットワーク，ファジィ制御，気象予測

技術相談
提供可能技術：・簡易気象予測システムのソフトウェア開発
・気象データの分析

研究内容：
東日本大震災における福島第一原発事故をきっかけに，日本のエネルギー政策を転換し，原子力発電に頼らない社
会への早期実現が求められている。原子力発電の代替電源の一つとして期待されているのが太陽光や風力などの自然エネルギーである。自然エネルギー源は，各地に分散しており地域密着型の発電となり，地元住民のエネルギー意
識改革にも貢献できる。
そこで，風力発電や太陽光発電など自然エネルギーを利用した発電システムに対して，発電量を予測するための気象予測システムの開発を行っている。風速予測の場合，予測精度が保証できるのは数時間先（10 分先から６時間先ぐらい）までであり，長時間先の予測が今後の課題となっている。

過去の気象データ（日射量，風速など）
未来の
気象予測値
ニューラルネットワークにより予測システム

従来は，複雑な気象モデル方程式から求められた数値気象予測値（風速，風向，気圧など）が必要となる。そのため，気象予測システムを運用するためには，高機能な計算機が必要となり多くのコストがかかる欠点がある。 本シーズ
は，気象観測機より得られる気象データのみを利用するため，複雑な計算を必要とせず，安価な計算機のみで予測システムを開発できる。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

49

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科

脳波を用いた効率的なニューロフィードバック装置の開発
研究タイトル：

氏名：

森 理也／MORI Yoshiya

E-mail：mori@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士(工学)

所属学会・協会：

日本神経科学学会、

キーワード：

システム脳科学、神経工学、ブレイン・コンピュータ・インターフェース

技術相談
提供可能技術：・脳活動計測、脳活動解析
・生体計測
・心理物理学的計測
・機械学習

研究内容：

脳波を用いた効率的なニューロフィードバック装置の開発

近年脳とコンピュータを繋げるブレイン・コンピュータ・インターフェース（BCI）技術が盛んに研究されている。BCI では、脳の活動を脳波計などを用いて外部から読み出し、リアルタイムに情報変換を行うことで外部のデバイスやコンピ
ュータのコントロールを行う。また、同様の技術で読みだした被験者の脳活動を被験者自身にフィードバック提示を行う
事により、被験者自らのトレーニングにより脳活動を直接に変化させる事が可能となりつつある。ニューロフィードバックと呼ばれるこの手法は、新しい学習方法やリハビリテーション、精神疾患の治療など様々な応用につながると期待されているが、その原理やルールに関してはまだ不明な点が多い。
本研究では、被験者の持つ元々の脳の活動パターンとニューロフィードバックでの適応的変化のしやすさとの関係を探り、ニューロフィードバックを効率よく行う方法の探索を行う。被験者の脳活動が持つ構造を決定するために、多チャネルでの脳波計測を行い、チャネルごとの活動頻度とチャネル間の活動頻度相関で規定される拘束(intrinsic manifold)を求める。次にその拘束に対して目標となる脳活動の方向を決定し、被験者はその方向での脳活動に応じた視覚フィードバックを手がかりに脳活動を変化させる。これを様々な方向、距離で行うことにより、元々の脳活動の構造とニュー
ロフィードバックの達成率との間の関係を探る。またここから目的の脳活動へ到達する際の難易度や最適経路を事前に予測するモデルを構築することを目指す。

図１ ニューロンオベラント条件付けの概念図

図２ 脳活動空間での拘束とニューロフィードバックによる制御

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
簡易脳波計測装置(一式)

OpenBCI

脳波解析用ソフトウェア環境（フリーソフトウェア）

MNE, PsychoPy, Python50所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

蘇曼殊の日本観とアイデンティティ形成について
氏名：

渡邊 朝美／WATANABE Tomomi

E-mail：chaomei@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（文学）

所属学会・協会：

現代中国学会、日本比較文化学会、臺灣日本言語文藝學會

キーワード：

蘇曼殊、異文化理解、アイデンティティ形成、中国近現代史、中国語教育

技術相談
提供可能技術：・中国語・中国語教育・日本語教育研究内容：

清朝政府が、アヘン戦争敗北によって列強諸国による侵略を受けたことにより、多くの知識人が日本に留学し、日本を通して西洋文明を学び、中国の近代化に大きな役割を果たした。そのため、日本に言及せずして中国の近代化を語ることはできない。魯迅、周作人兄弟、郭沫若、郁達夫ら中国近代文学の旗手とみなされる人物も日本に留学し、多くのことを吸収し、それらを自身の創作に活かした。
前述の文学者以外にも孫文、陳独秀、章太炎などの政治家、思想家も日本に滞在し、活動を展開した
ことはよく知られている。しかし、陳独秀や章太炎らと同時期に来日し、古典詩や小説を発表し、当時の中国人青年たちの紅涙をしぼった蘇曼殊の存在は、現在の日本ではあまり知られていない。
当時の知識人たちは、伝統的価値観と対峙しながら社会改革や産業・文化の発展に尽力した。蘇曼
殊もそのような知識人のひとりであるが、彼の場合はさらに、中国人と日本人との間に生まれたため、中国と日本のはざまでも葛藤があったと考えられる。そのため、蘇曼殊の言動には不可解な点も多く、作品も幻想的である。
作品の分析を通して、蘇曼殊の生い立ちが彼のアイデンティティ形成にどのような影響を与えたのか、それがどのように作品中に反映されているのかを探ることによって、彼がどのように異文化と向き合い、それを吸収して自分のものとし、作品へと昇華していったのかを明らかにする。そのことが、グローバル化が叫ばれ、多元的なものの見方が求められる現代社会を生きる我々に何らかの示唆となることを期待している。また、蘇曼殊の日本観や社会の変容に対する彼の考えを明らかにすることで、
日中関係史にも一石を投じることができると考えている。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

51

所属：
研究タイトル：Word-of-Mouth 情報に基づいた情報推薦システム
氏名：房冠深 ／ Guanshen Fang

E-mail：bou@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

准教授

学位：

博士（工学）

所属学会・協会：

情報処理学会

キーワード：

知的エージェント, 情報推薦, 機械学習, Social Networking Service, Word-of-Mouth

技術相談
提供可能技術：・情報フィルタリング
・情報推薦システムの開発

研究内容：
インターネット・移動端末の急速的な発展と伴い、日々大量のデータがインターネットに生成されています。Twitter はユーザの年間ツィートの量は 1 ゼタバイト（〖10〗^26 バイト）に超えていると報告されました。この所謂ビッグデータの時代の中、ネットユーザは圧倒されており、欲しい情報を見つかることが極めて難しいです。
情報推薦システムはこの状況を改善し、ユーザにサポートする手段の一つです。その目的は大量の選択肢から、目標ユーザのプリファレンスに合うものを自動的に発見し、推薦することです。例として図 1 は電子取引サイトのアマゾンの商品推薦モジュールを示しています。目標のユーザと同じ購入履歴を持つ他のユーザの選択は、彼への更なる推薦に決められます。推薦システムが応用された分野により、具体的な商品のみならず、SNS におけるフォロワーや、ニュースなども推薦対象のアイテムになります。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）52

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：マルティン・ハイデガーの真理論の解釈と検討

氏名：

神谷 健 ／ KAMIYA Ken

E-mail：kamiya@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

講師

学位：

修士（哲学）

所属学会・協会：

日本哲学会、日本倫理学会、実存思想協会、日本現象学会等

キーワード：

哲学、倫理学、応用倫理学

技術相談
提供可能技術：・哲学・倫理学
・技術者倫理等の応用倫理学

研究内容：
20 世紀のドイツの哲学者マルティン・ハイデガーについての研究をしています。ハイデガーの思索は多岐にわたるものですが、これまで主にハイデガーの真理論に着目して研究を進めて参りました。前世紀から哲学は「大陸哲学」と「分析哲学」という二つの大きな学派ないし潮流に多かれ少なかれ分断された状況が続いていますが、ハイデガーの独特な真理概念とこれを土台とした彼の哲学は、今日に至るまで 100 年近くにわたり大陸哲学における中心的な位置を占め、同潮流の展開に大きな影響を及ぼし続けています。
このような枢要な役割を果たし、それに応じて少なからず研究対象となってきたにもかかわらず、ハイデガーの真理概念はいまだにその含蓄を汲み尽くされず、更なる解明が俟たれる状況です。その大きな一因は、ハイデガーの特異な言語表現の数々が、彼の用いる概念を明確に説明したり、伝統的な哲学の議論と関係づけることを拒む傾向にあることに求められます。しかし、ハイデガーの用いる諸概念の多くはアリストテレス哲学の翻訳と解釈に由来しており、こうした起源に遡ることによって、その意味や含意に光を当てることができるものです。このこと自体は従来から縷々指摘されてきたことではありますが、ハイデガーの真理論に関わる用語や議論については、こうした作業はこれまで多分に断片的なものに留まり、網羅的・体系的なものではありませんでした。このような作業を改めて行っていくことを通して、西洋哲学の共通言語とも言えるアリストテレス哲学の文脈から、ハイデガーの真理論の意味・意義を明確化することを目指しています。
用語法の特異性はハイデガーの内在的解釈の盛況に繋がる一方で、分析哲学を始めとする他の領域との関係づけを困難にしてきた面もあります。こうした関係づけはハイデガー哲学を活かすためにも、また他領域の知見をハイデガ
ー研究に活かすためにも、重要なものです。アリストテレスという、実にさまざまな領域で言及される参照軸との関係づけを梃子として、ハイデガーの哲学を同じくアリストテレスと深く関係する諸領域の議論と接続することが可能になります。こうした接続を通して、ハイデガーの哲学を言語哲学や心の哲学、また意味論や論理学といった分析哲学やこれと親和性の高い諸領域の語彙や手法で論じることを試みています。例えば、ハイデガーの主著『存在と時間』における鍵概念である「世界内存在」を、アリストテレスの論理学的な枠組みを背景とした実践理解のハイデガー的な解釈として捉え直すことで、同書の核心的議論を、実践に纏わる現代の論理学的な諸議論と接続することができます。
ハイデガーの真理論もそのアリストテレス解釈において磨き上げられたものですが、その基本的な発想はまた同時にハイデガーの師であり、大陸哲学の主流をなすともいえる現象学の創始者、E.フッサールに由来しています。それは意識などが何かと関係しているという性格、「志向性」を言語表現にも認めるというものであり、そこにある世界との意味論的な関係を重視する姿勢は、上の論理学的な人間観と相俟って、ハイデガーを近代的な意識や直観の哲学とは一線を画した、極めて現代的な哲学者として理解することを可能にします。この延長線上で、ハイデガーを外的、恣意的でない形で現代の意味論や言語哲学、心の哲学と接続する可能性も見えてきます。こういった関係の徹底した解明から、現代哲学の大きな分断を超える、一つの方途が得られることを期待しています。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

53

所属：津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：エージェント技術を用いたシミュレーション
氏名：

畑 良知／HATA Yoshikazu

E-mail：hata@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

講師

学位：

修士（工学）

所属学会・協会：

電子情報通信学会

キーワード：

マルチエージェント，群知能、シミュレーション，ウェブアプリケーション

技術相談
提供可能技術：・マルチエージェントによる集団行動のシミュレーション
・ウェブアプリケーション開発

研究内容：

マルチエージェントシミュレーションによる集団の創発現象の視覚化

各個体の行動は集団で見ると思いもよらない様相を引き起こすことが多くある。有名な身近な例として自動車交通の渋滞現象があるが、これは数列の車線に沿って自動車が速度を維持しながら進行している流れの中で、何らかの理由である１つの自動車がブレーキを踏むことで速度低下したことから、後続車に速度低下が波及して引き起こされる。
自動車のみならずこうした集団の創発現象は、環境や集団の特性によって変化することが一般的であるため、集団現象を観察する際には、仮想的な個体を単純化したモデル（エージェント）を用いて、環境や個体特性のパラメータを変化させながらコンピュータシミュレーションとして行われることが多い。
このような複数のエージェントを使ったシミュレーション（マルチエージェントシミュレーション）のニーズは潜在的にあり、加えてシミュレーションの利用者おのおので設定すべきパラメータが異なることが多くある。よって、ウェブアプリケー
ションとしてブラウザを介して実行できるマルチエージェントのオンラインシミュレータを開発し、実際の利用の評価や、動作の改善などを行ってきた。ウェブアプリケーションとして実装することでインターネットに接続できる環境であれば場所を選ぶことなく実行でき、分散的な利用形態にも対応できる。

図 1

オンラインシミュレータ（避難行動）

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）54

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

4 次元多様体のトライセクションに関連する研究
氏名：浅野 喜敬 ／ Nobutaka Asano

E-mail：asano-n@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

助教

学位：

博士（理学）

所属学会・協会：

日本数学会

キーワード：

低次元トポロジー，4 次元多様体のトライセクション

技術相談
提供可能技術：・トポロジー・・

研究内容：

4 次元多様体のトライセクションに関連する研究

4 次元多様体の全体像に関わる問題は多くが未解決である．多様体構造と位相構造の本質的な差異を示す現象の1 つであるエキゾチック微分構造が初めて現れる次元である事・高次元の場合で通用する有効な手法を用いることができない事等，4 次元では特殊な現象が多く現れる．
4 次元多様体の新たな表示として，Gay-Kirby により 4 次元多様体のトライセクションが導入された．これは 4 次元多様体の 3 つの 4 次元 1-ハンドル体への分解であり，Heegaard 分解―2 つのハンドル体による 3 次元多様体の古典的な分割―の 4 次元アナロジーである．トライセクションによりすべての 4 次元多様体は向き付け可能閉曲面上の単純閉曲線の 3 つの族―トライセクション図式―として表示される．
Kirby-Thompson はトライセクション図式の複雑度を，図式の各 2 つ組と標準的な図式との乖離度を用いて定義し，その最小値により 4 次元多様体の L 不変量を導入した． L 不変量は可微分ポアンカレ予想の反例候補を判定可能であるが，組み合わせ的な複雑さのため計算は困難である．現在私は，新たな計算手法・計算例の発見を通じて L 不変量の性質に対する理解を深めることを目標としている．

図：4 次元多様体である複素射影平面のトライセクション図式

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）55

所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科

日本語獲得過程に於けるモチベーションの高揚と維持について （タイ王国からの留学生を対象に）
氏名：

宇都宮 紀雄／Utsunomiya Norio

E-mail：utunomiy@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

特命准教授

学位：

修士（国語教育学）

所属学会・協会：

全国大学国語教育学会,国語教育実践理論研究会,日本国語教育学会

キーワード：

学び/意欲/学習者/モチベーション/日本語

技術相談
提供可能技術：・国語教育全般
・言語（特に現代語の語彙）
・言語と音楽との関係
・感情語彙の類型

研究内容：

本高専での私は、タイの留学生たちを中心に指導を行なうことを使命としている。タイで、少しの間（約 2 年間）だけ日本語を教わってきた、若干 15 歳の学生が、如何にして日本語に慣れ親しんでいけるか。どれだけの言葉を獲得すれば、読み書きはもちろん、日常生活に困らないようになる
ことができるか。そのために必要なことは何か。その優先順位はどう考えていけばよいかなどについて、研究を進めようと思っている。ここで最も留意し、最重要視したいのは、学ぶ意欲である。
別の言葉で言えば、学びたくなるきっかけである。人には誰しも、もっと知りたい、もっと勉強したいというモチベーションが備わっている。このメカニズムを留学生たちに当て嵌めて考えていけると信じ、これについてより深く精密に掘り下げようと考えている。
具体的な方法としては、ソースネクスト株式会社の「POCKETALK（ポケトーク）」を使用していく。
これは、日本語をタイ語に数秒で変換してくれる装置である。携帯電話より小ぶりの手のひらサイズの機器で、操作も簡単。もちろん、タイ語を日本語に変換もしてくれる。最初の 3 週間程、私が日本語で説明をしようとする時、彼らに十分に伝わらなかったり、彼らが何かを語ろうとする時、私の理解が及ばなかったりすることが、間々あった。そんな時に、大きな威力を発揮する優れ物である。彼らは私より英語が堪能である（6 歳から英語を習っていると聞いた）ので、英語で伝えるという手法はあるものの、よりスピーディーにより的確に伝わるように、「POCKETALK（ポケトーク）」を用いることにした。
この成果を発表する場としては、国語教育会で最高の場である全国大学国語教育学会や、日本国語教育学会を考えている。また、他校の留学生たちに伝える場が見つかれば、そこでも果敢に発表していく所存である。
「日本語獲得過程に於けるモチベーションの研究」は、これから新しい分野を拓いていく足がかりとなるに違いない。
提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）
POCKETALK（ポケトーク） ブラック ： SOURCENEXT

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所属： 津山工業高等専門学校 総合理工学科研究タイトル：

歩行動作の評価から靴のインナ素材などの効果を分析する手法の提案

氏名：

中村 ふみ子／NAKAMURA FumikoE-mail：nkfumiko@tsuyama-ct.ac.jp

職名：

特命准教授

学位：

生活工学（博士）

所属学会・協会：

IEEE, ヒューマンインターフェース学会

キーワード：

バイオメカニクス，スマートテキスタイル，最適化，統計学，計測工学 ，IoT，メタバース

技術相談
提供可能技術：・コンパイル，インタプリタ言語全般，Web 言語（フレームワーク含む）全般
・Motionbuilder，Maya，3ds-Max の使用方法
・動作解析
・フーリエ解析，統計分析

研究内容：

ナノファイバ製品の高摩擦特性が歩行動作に与える諸効果の分析及び評価【これまでの研究】
近年，ナノテクノロジーの発展が目覚ましく進んでいる．ナノファイバとは 1nm から 100nm の間で，長さが太さの 100 倍以上ある繊維状の物質のことである．繊維を極限まで細くすると，従来の繊維にはなかった新しい物理学的な性質が生まれるため，これを応用した新素材が開発されている．この素材は，非常に柔らかく，吸水性・蒸散性に優れ，なおかつその表面は高摩擦特性を持つ．本研究では，ナノファイバの数ある性質の中から表面の高摩擦力を生む超比表面積効果に注目した．靴のインナ素材の快適さを評価する従来からの方法には，締め付け
感や通気性などの計測がある．一方，本研究ではこうした衣服と人体の空間から生じる快適性ではなく，摩擦力の高いインナを着用することで靴を含めた足部全体のコントロール性が高まり，運動時やパンプスによる長時間の立ち仕事での姿勢制御において主観的快適さが高まるという予備調査結果に注目した．フォーマルなパンプス
は足裏が滑り，つま先への負荷が大きく，姿勢を保つために足首やふくらはぎなど他の部位への負担が増す．実験においては，むくみ，筋電図・心拍数などの生体指標ではなく，身体の三次元動作，足底圧分布計測装置を用い，ナノファイバの疲労低減効果を複合的な要因を定量分析することで評価する手法の提案を目指した．

Nanofront®

microfiber(fablic diameter:700nm)

Fig. 1

Products of Nanofiber.

(fablic diameter:2µm)

Fig. 2hair(diameter:60µm)

Fineness of Nanofront®.

【今後の展望】
本研究では素材の物理量の測定ではなく，素材を身に付けた時の人体に及ぶ影響が，多数の人に共通しているかを調査した．よって，個人差を考慮するため，参加者の年齢や性別の条件を健康な成人に限定した．今後は，本研究で提案した評価手法を応用し，異なる条件や母集団における調査に応用する．すなわち，本研究で用いた歩行分析による靴のインナ素材の評価に留まらず，様々な身体動作の評価への応用を試みる．
Nanofiber Foot CoverLeft Step

Right Step

General Stockings
Left Step

Right Step

Upper : Center of Gravity

Lower : Root of 3D data
(Hip joint)

Fig. 3

Movement of center of gravity seen from the front.

提供可能な設備・機器：

57

Fig. 4

Plantar pressure distribution.

所属： 海外展開促進研究タイトル：

理工系専門日本語の教育手法開発
氏名：山田朱美 ／ YAMADA Akemi

E-mail：yamada-a@tsuyamact.ac.jp

職名：

特命准教授

学位：

修士（国際学）

所属学会・協会：

専門日本語教育学会、高専学会

キーワード：

専門日本語教育

技術相談
提供可能技術：・日本語教育学関連
・専門日本語教育学関連・留学生、技能実習生等への支援

研究内容：

理工系学生のための日本語教育手法の開発●「理工系留学生のための日本語学習教材の開発」
データサイエンスなどの分野をはじめとした理工系人材不足は我が国において重要課題であり、専門知識を有する留学生の日本語教育に対する要望が高まっている。しかしながら、日本語教育者の多くは文系出身者が多く、理工系の専門日本語に対して難しさを感じている者が多い。そこで、文系日本語教育者が理工系専門日本語を教えることを支援する教材開発を行っている。
●「理工系留学生のレポート執筆におけるつまづきの抽出」
現在、留学生が高専で最も困難を感じている、日本語の実験レポートの書き方についての教材開発を試みた。
この教材においては、機械系教員や留学生の協力を得て、実際に留学生が書いたレポートを分析し、どのようなところで留学生は躓いているのかを抽出し、分類し、解説している。
●「理工系日本語に特有の表現の計量テキスト分析に基づく抽出」
理工系のアカデミックジャパニーズとしてはこれまで、用語レベルでの特有の表現が知られている。例えば、「なめらかな」は専門用語でなく、日常的に用いられている単語である。しかし、物理の問題文で、「なめらかな床」という場合は、「床の摩擦をゼロとみなした場合」という意味になる。このような表現が留学生の日本語
理解の躓きの原因となっているのである。
更に、私はこのような事例を用語だけでなく、節や句においても存在していることを見出し、これに着目した。
具体的には、このような表現を膨大な量の理工系のテキストデータ（これをコーパスと称します）から、計量テ
キスト分析という手法を用いて抽出した。この手法は、（石油や金などを採掘することをマイニングと言いますので）テキストマイニングと呼ばれており、これはデータサイエンスの一つの分野となっている。
●「理工系留学生同士のコミュニティの形成」
高専においては、一クラスあたりの留学生数は必ずしも多くないため、時として、孤立感を有する学生も少なくない。また、日本人学生も高専で初めて外国人と接する学生が多く、留学生とのコミュニケーションの取り方が分からないようだ。その双方の問題点を解決するためにアンケート調査やオンラインによる学びの場を設ける
ことを通じて、留学生が高専においてより質の高い体験を得られることを支援するとともに、日本人学生に国際的センスを涵養させることに取り組んでいる。

提供可能な設備・機器：
名称・型番（メーカー）

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