hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学の資源を活用した協働的支援によるキャリア教育・就労定着プログラムの開発

本研究は,卒業後の就労実態を踏まえたキャリア教育の見直しの必要性を踏まえ,大学の人的・物的資源を活用した支援のあり方について実践的に検討した。学生ジョブコーチを活用した現場実習や就労支援の実践的検討や,特別支援学校卒業生の事業所での実態調査を実施し,その結果に基づいて特別支援学校におけるキャリア教育の見直しを図り,「作業的な学習を行う際の配慮事項」を作成し,この観点を踏まえた授業の実施・改善を行った。(1)群馬大学教育学部附属特別支援学校の卒業生が通っている事業所(一般就労4名、福祉就労21名)を対象に、「事業所が卒業生への支援で大切にしていること」と、「事業所が学校に期待すること」を調査した。その結果を踏まえつつ、同校の授業改善を試みた。授業改善に当たっては、本科研の代表者と分担者の全員が授業を参観するとともに、研究協議を繰り返し実施した。その成果の一部は、同校の研究紀要として集約された。(2)教育学部のあるキャンパス内の生協食堂で現場実習を重ね、その後正式に3年間の期限付きで雇用された聾重複障害者に対して、学生のジョブコーチがどのような支援をすれば清掃作業の正確さと持続性を実現し、併せて職場の同僚との係わり合いを円滑にし、職場環境への定着を図れるか、毎月の就労支援プロジェクトミーティングの中で検討を行った。ミーティングの参加者は、科研の代表者・分担者の他に、生協の職員、キャンパス内の他の事業所の職員、市内の知的障害者通所授産施設(就労移行支援(一般型)・就労継続支援(B型))の職員、学生ジョブコーチおよび就労支援に関心のある学生、附属特別支援学校の教員などであった。(3)群馬大学教育学部附属特別支援学校の高等部に在籍していた生徒が、現場実習を一般事業所(飲食業務のチェーン店)で行った際に、学生がジョブコーチとして協働的支援を実施した事例(生徒は卒業と同時にアルバイトとして採用された)について、学生ジョブコーチ自身が事前に業務体験を積み実習生への支援を効果的にしたことを含めて経過を詳細に分析し、成果を整理した。(1)群馬大学教育学部附属特別支援学校高等部を卒業して教育学部のあるキャンパスの生協食堂に3年間の期限付きで雇用された聾重複障害者に対して、学生のジョブコーチを配置し、就労定着を目指して支援を継続的に実施した。対象者の作業内容は、生協食堂内外の清掃であった。その経過は、毎月の「重度障害者の就労促進を目指す研究開発プロジェクト」のミーティングで検討し、ジョブコーチの支援の仕方や職場環境の改善を繰り返し試みた。参加者は、科研の代表者・研究分担者、附属特別支援学校教員(副校長、進路指導主事、研究主任他)、生協専務、学生ジョブコーチ(大学院生、学部生)、社会福祉法人施設長(就労継続支援、就労移行支援)等であった。1年間の取り組みを通して、対象者の作業自体の効率は向上したが、ジョブコーチ不在の場面では作業の低下が顕著になるという傾向は改善困難であった。なお、対象者は平成24年4月からは福祉就労に移ることになった。(2)群馬大学教育学部附属特別支援学校高等部の生徒に対して、ビルメンテナンス作業(廊下、階段、窓等の清掃)を試行する機会を提供した。その結果、作業の手順、ビルメンテナンス用器具の使い方、姿勢保持や足の運び方、器具の収納、作業の意欲など、多くの点で顕著な成果がみられた。この学習が、他の作業場面や現場実習にどのように発展的につながるか、キャリア教育の視点から検討を加えた。(1)群馬大学教育学部附属特別支援学校高等部を卒業した生徒の就業先(一般就労、福祉就労)を対象に、訪問調査を引き続き実施し、就業先で必要とされる資質を具体的に集約した。前年度は20の資質に集約したが、在学生(小学部、中学部、高等部)の指導に反映させる上で分かりにくい面があったため、本年度はさらに整理して12の資質に絞り込んだ。これを授業実践に反映させることが全校的に行われ、一定の評価を得ることができた。(2)平成23年度末まで群馬大学教育学部のある荒牧キャンパスの生協食堂で就労していた聾重複障害のある青年(附属特別支援学校高等部の卒業生、その後福祉就労に移行)について、学生がジョブコーチとして係わり、作業効率や作業態度の向上を図った経過を毎月の「重度障害者の就労促進を目指す研究開発プロジェクト」のミーティングで分析し、論文にまとめた。(3)群馬大学教育学部附属特別支援学校高等部の生徒に対して、23年度のビルメンテナンス作業の日常化を図るとともに、カフェの営業に必要な事項(食器、調理器具、器具整理棚、レジスターなどの道具やコーヒー・紅茶などの材料、テーブル・椅子などの配置、接客態度など)を検討し、授業実践に発展させ、公開研究会で一般参加者にもコーヒーを提供することができた。(4)上記の実践研究を通して、小学部段階からのキャリア教育と高等部卒業後の就労定着プログラムに必要な条件を具体的に検討することができた。

聾重複障害者が学内の生協食堂で清掃作業に従事するに当たり、具体的にどのような支援をすればよいか、学生ジョブコーチを配置して実践研究を実施し、就労定着に必要な条件を検討することができた。また、特別支援学校の高等部の生徒にビルメンテナンス作業を試行する機会を提供し、在学中から卒業後に向けて就労に必要な条件を検討することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)上記の聾重複障害者が高等部在学中にどのような進路の学習をしたか、また、生協食堂に就労してからの1年間にどのような支援が行われたかを総合的に把握する。(2)ビルメンテナンス作業の試行を継続し、現場実習や他の作業との関連をさらに明らかにする。(3)附属特別支援学校の卒業生の就労定着状況を調査し、就労定着を支えている条件を整理する。(4)特別支援学校におけるキャリア教育と卒後の就労定着に必要な条件を集約する。
地域社会の高度情報化の進展と住民生活

ニュー・メディアと地域生活とのかかわりを実証的に把握し、新しい地域社会の形成の方向を模索する実証的研究を行うための地域として、第3セクター方式で広域テレトピアを実行しようとしている諏訪地域広域市町村(岡谷市、諏訪市、下諏訪市、茅野市、富士見市、原村)を選定した。今回の調査結果次の諸点があきらかになった。株式会社諏訪広域総合情報センター(社長林泰章岡谷市長)は、共同利用型コンピュータを使用した6市町村統一の「住民行政サービス・システム」を開始した。本システムは、ホストコンピュータが富士通FACOMM760モデル4であり、各市町村へは自治体総合窓口端末49台を設置し、オンラインで6市町村の行政事務を行うものである。特徴としては(1)印鑑登録業務(印鑑の異動、証明書の交付等)が6市町村オンラインで実施、(2)下諏訪市、富士見市、原村の住民移動、住民票の交付、税の証明書がオンラインで実施、(3) 6市町村統一システム化に伴い住民サービスが向上、(4) 6市町村統一システムである為「広域窓口事務システム」実施時にはスムーズに移行できる。次に地域の高度情報化を進めているのはCAT会社レイクシティ・ケーブルビジョン(LCV-本社諏訪市、山田武志社長)である。LCVは諏訪、岡谷、茅野、塩尻など諏訪湖一帯の4市3町1村の約3万8千戸を加入世帯にもつ我が国でトップクラスのCATV会社である。諏訪市一帯のテレトピア計画(60年3月指定)の推進役で、ラジオ・テレビ合計28チャンネルを放送している。相互に情報を送ることができるCATVの特長を生かして「通信」の分野にも進出している。CATVケーブルで岡谷市の水源や各戸毎の水道メーターを市役所で管理するシステムも稼動中である。さらに諏訪市、岡谷市、原村のLCVが加入者1800名(20歳70歳)を対象として、地域社会の高度情報化に関する質問紙調査を実施。
一般化された２者間古典相関を用いた分散量子計算の量子通信コストの解析

量子状態集約の量子通信コスト分散量子情報処理において中心的役割を果たすタスクである量子状態集約(quantum state merging)に必要な量子通信コストに関し、分散量子情報処理において重要となる数十から数百量子ビット程度までの小・中規模領域の量子情報処理を扱うことができるone-shotの設定で解析し、量子エラー訂正符号などの具体例を用いて量子通信コストを具体的に評価した。その結果、こうした小・中規模領域において、大規模通信を目的として行われてきた先行研究よりも効率的に量子状態集約を行える例を具体的に求めることができ、本研究の結果の有用性が示された。量子状態集約による分散符号化した量子情報の解析本研究課題であった古典通信の制約と量子通信コストの間の一般的関係に関し、量子状態集約においてトレードオフ関係が表れることを示した。量子状態集約に必要な量子通信量は、通信方向が一方向に限られている場合には、部分的量子情報を表していると解釈できる。漸近的な設定では、双方向通信が許されていても通信コストは一方向通信と同じになることが知られていたため、双方向通信が許されている一般的な状況下においても部分的量子情報によって特徴づけられると考えられてきた。しかし、漸近的な設定では大規模な量子情報処理を行う必要があるため、本研究ではより実際的な設定として、比較的小規模な量子情報処理を扱えるone-shotの設定を考察した。そして、one-shot設定で双方向通信が許されている際には、一方向通信のみの場合と通信コストの異なる場合があることを証明した。この結果は、双方向通信が許されている場合には、分散符号化した量子情報を特徴づける概念として、部分的量子情報と解釈できない新たな量子情報の概念が存在することを示しており、この概念をspread quantum informationと名付けた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
面不斉メタロセン類の触媒的不斉合成法の開発

今年度は,前年度までに得られた知見をもとに,面不斉メタロセン類の触媒的不斉合成を試みた.申請書に示したアプローチ1(すなわち閉環メタセシスによる立体選択的な架橋メタロセン合成)については,前年度までにジアステレオ選択的な速度論分割に成功しているアリル位に一つメチル基を持つジアステレオマー混合物の基質,及び面不斉由来のジアステレオマー混合物に対して,キラルなGrubbs触媒を作用させることで実験を行った.反応自体はジクロロメタン中,良好に進行するものの,これらの基質で不斉を発現するには至らなかった.アプローチ2に示した不斉フリーデルクラフツ反応についても検討を行った.前年度までに合成したmen^*Cp_2Zr(OTf)_2触媒(10mol%)存在下,エナンチオトピックな反応点を有するホスファフェロセンに対して無水酢酸によるフリーデルクラフツ反応を行ったところ室温12時間の反応で4%eeの目的物を得ることができた.現在,温度の検討及び,より不斉環境が反応点近傍に構築される触媒(ebthi)Zr(OTf)_2の合成を行っている.一方,前年度に発見した鉄触媒クロスカップリング反応の拡張として,ジクロロエタンを再酸化剤とするアリールグリニャール試薬のホモカップリング反応の開発に成功し,報告した(Org.Lett.2005,7,491.掲載).触媒量のFeCl_3及び1.2当量のジクロロエタン存在下,ジエチルエーテル中で様々なアリールグリニャール試薬を高収率で酸化的にホモカップリングさせることができる.今年度はまず,前年度から継続してきた軸不斉(Allenylmethyl)silaneの不斉合成およびS_E'反応における中心不斉炭素への不斉転写に関する研究を完結させた.容易に合成可能な(3-bromopenta-2,4,-dimethyl)trimethylsilaneをパラジウム触媒存在下,種々の求核剤と反応させることによって対応する軸不斉(Allenylmethyl)silaneが高収率で得られることを見い出し,その不斉反応への拡張によって最高88%eeという高いエナンチオ選択性でアレンを得ることに成功した.また得られた軸不斉光学活性(Anenylmethyl)silaneを四塩化チタン存在下で種々のアセタール,アルデヒドと反応させることにより,高い転写効率で軸不斉を生成物の中心不斉に転写することに成功した(Org.Lett. 2003, 5, 217.).次に面不斉メタロセンの触媒的不斉合成の前段階の研究として,閉環メタセシス反応を用いたジアリルホスファフェロセンからの架橋ホスファフェロセンの合成に関する研究を行ない不斉化への拡張にとって有用な知見を得ることができた.ホスファフェロセンの場合,Grubbs触媒を用いると目的とする閉環メタセシス反応は全く進行しないことが明らかとなった.これはおそらく基質のリン原子がルテニウムに配位して触媒活性種を失活させているからであり,この問題についてはモリブデンをベースとする触媒を使用することで解決した.またホスファフェロセンのα-位に二つのアリル基をもつ基質の合成にも成功し,本研究計画で目的とするエナンチオトピックなアリル基を持つ基質の合成にも応用できる有用な方法論を開発することができた(Organometallics 2003,22,1174.).現在この方法によって各種のジアリルメタロセン基質の合成を行なっている.またこの基質合成に関する研究の過程で,通常困難とされるアルキルハライドとGrignard試薬とのクロスカップリングが鉄を触媒とすることで容易に進行することを発見し報告した(Org.Lett. 2004. in press).今年度は,前年度までに得られた知見をもとに,面不斉メタロセン類の触媒的不斉合成を試みた.申請書に示したアプローチ1(すなわち閉環メタセシスによる立体選択的な架橋メタロセン合成)については,前年度までにジアステレオ選択的な速度論分割に成功しているアリル位に一つメチル基を持つジアステレオマー混合物の基質,及び面不斉由来のジアステレオマー混合物に対して,キラルなGrubbs触媒を作用させることで実験を行った.反応自体はジクロロメタン中,良好に進行するものの,これらの基質で不斉を発現するには至らなかった.アプローチ2に示した不斉フリーデルクラフツ反応についても検討を行った.前年度までに合成したmen^*Cp_2Zr(OTf)_2触媒(10mol%)存在下,エナンチオトピックな反応点を有するホスファフェロセンに対して無水酢酸によるフリーデルクラフツ反応を行ったところ室温12時間の反応で4%eeの目的物を得ることができた.現在,温度の検討及び,より不斉環境が反応点近傍に構築される触媒(ebthi)Zr(OTf)_2の合成を行っている.一方,前年度に発見した鉄触媒クロスカップリング反応の拡張として,ジクロロエタンを再酸化剤とするアリールグリニャール試薬のホモカップリング反応の開発に成功し,報告した(Org.Lett.2005,7,491.掲載).触媒量のFeCl_3及び1.2当量のジクロロエタン存在下,ジエチルエーテル中で様々なアリールグリニャール試薬を高収率で酸化的にホモカップリングさせることができる.
ニューロンからグリアへのSOS信号:損傷神経由来グリア活性化因子の探索

神経損傷後に損傷神経とグリアのインターラクションに関連する分子群をクローニングするため、損傷後神経細胞の膜上に発現する分子のクローニングを目指した.目的分子のクローニングには、ディファレンシャルディスプレイ法を用いた.このとき目的の細胞膜へと移行する分子をクローニングするために、Nグリコシレーションサイトを認識できるようデザインした.本プライマー1本のみを用いて、舌下神経損傷側と健常側の神経核から得られたRNAをテンプレートにディファレンシャルディスプレイ法を行った.その結果得られた1つのクローンについてさらに解析を行った.まず、全長をクローニング後、データベースにてホモロジー解析を行った所、オリゴデンドロサイトの分化過程で発現する機能不明の分子とホモロジーが高いことが明らかになった.GFP融合蛋白を発現ベクターを用いてPC12細胞で発現させると、この分子は予想通り膜近傍に発現が観察された.本分子は神経損傷後に発現上昇が見られるが、通常の脳でも発現が観察されている.機能及び局在をさらに検討するために、想定されるアミノ酸配列から合成ペプチドを作製し、ポリクローナル抗体の作成を行った.現在ようやく抗体が得られた段階で、本抗体を用いた機能解析を継続中である.現在までのところ、蛋白の一時構造や想定される2次構造から本分子は細胞膜上に発現し、しかも軸索に豊富であることからオリゴデンドロサイトやシュワン細胞とのインターラクションに関連していると考えられる.詳細な機能解析はさらに次年度以降さらに継続してゆく予定である.神経損傷後に周囲のグリア細胞に向けて発信される分子、すなわち神経細胞膜上や細胞外に発現する分子を検索する目的で、i)レクチン組織化学によるグリコシレーション分子の検索、ii)N-グリコシレーションサイトを認識する核酸プライマーを用いたディファレンシャルディスプレイ法による分子の検出、の2点について研究を行った。i)レクチン組織化学によるグリコシレーション分子の検索16種のレクチンを用いて舌下神経損傷後に発現してくる糖鎖結合分子に関してスクリーニングを行った。その結果、SBAレクチンに結合するグライコプロテインが損傷神経細胞において著明に増加することが明らかになった。電子顕微鏡を用いてその微小局在を調べると、SBA陽性反応は軸索に損傷を受けた神経細胞内、特にゴルジ装置近傍にに認められた。また、神経損傷後に活性化して遊走してくるミクログリアと損傷神経細胞の間の細胞外基質中に認められた。このことからSBA陽性分子は損傷神経細胞で産成され、ミクログリアとの接着に関与する分子と予想された。ii)N-グリコシレーションサイトを認識する核酸プライマーを用いたディファレンシャルディスプレイ法による分子の検出N-グリコシレーション部位のアミノ酸配列に相当する核酸配列を持つプライマーをデザインし、舌下神経損傷側と健常側から得られたRNAを用いてディファレンシャルディスプレイ法を行った。これにより、損傷後に細胞膜上へ移行する分子を探索した。本方法によって、N-グリコシレーション部位を有する未知分子が検出された。全長のcDNAクローニングにより、本分子は膜を7回貫通する部位を有するG蛋白結合型の受容体と類似の構造を有することが明らかになった。さらに本分子は、N-末に特徴的なロイシンジッパー構造を有するため、ダイマーまたはポリマー構造をとる可能性が明らかになった。神経損傷後に損傷神経とグリアのインターラクションに関連する分子群をクローニングするため、損傷後神経細胞の膜上に発現する分子のクローニングを目指した.目的分子のクローニングには、ディファレンシャルディスプレイ法を用いた.このとき目的の細胞膜へと移行する分子をクローニングするために、Nグリコシレーションサイトを認識できるようデザインした.本プライマー1本のみを用いて、舌下神経損傷側と健常側の神経核から得られたRNAをテンプレートにディファレンシャルディスプレイ法を行った.その結果得られた1つのクローンについてさらに解析を行った.まず、全長をクローニング後、データベースにてホモロジー解析を行った所、オリゴデンドロサイトの分化過程で発現する機能不明の分子とホモロジーが高いことが明らかになった.GFP融合蛋白を発現ベクターを用いてPC12細胞で発現させると、この分子は予想通り膜近傍に発現が観察された.本分子は神経損傷後に発現上昇が見られるが、通常の脳でも発現が観察されている.機能及び局在をさらに検討するために、想定されるアミノ酸配列から合成ペプチドを作製し、ポリクローナル抗体の作成を行った.現在ようやく抗体が得られた段階で、本抗体を用いた機能解析を継続中である.現在までのところ、蛋白の一時構造や想定される2次構造から本分子は細胞膜上に発現し、しかも軸索に豊富であることからオリゴデンドロサイトやシュワン細胞とのインターラクションに関連していると考えられる.詳細な機能解析はさらに次年度以降さらに継続してゆく予定である.
水泳パフォーマンス向上のための浮力・浮心重心間距離の評価と活用

本研究では,水中水平姿勢時での,換気量の変化に応じた手部・足部の鉛直方向の力を計測し,浮力と浮心重心間距離の即時測定システムを構築することを目的とした.加えて、浮心重心間距離と水泳のパフォーマンスとの関係について調査することも目的とした。結果は、換気量の変化に対応した手部と足部にかかる力を測定でき,換気量とも直線の関係にあった.よって本システムにより,簡便に水中水平姿勢での浮力と浮心重心間距離を求められた.加えて、水泳選手は、非水泳選手に比べて浮心重心間距離の短い傾向にあることが判明した。以上のことから、本システムは、水泳パフォーマンスの有益な評価法として利用できるものと考えられる。平成24年度は,下記の3つの研究目的で行った.1.有浮力水着が浮力・浮心重心間距離および水泳パフォーマンスに及ぼす影響:本研究では,競技者群を対象に,有浮力水着の着用が,肺気量の変化に伴う浮心重心間距離に及ぼす影響と水泳パフォーマンスに及ぼす影響について調査した.水泳パフォーマンスにおいては,血中乳酸カーブテストにより,行った.その結果,有浮力水着着用により,浮力の増加,浮心重心間距離の短縮が見られた.血中乳酸カーブテストにおいても,着用によるパフォーマンスの向上がみられた.また,児童に対し,有浮力水着の着用に伴う水泳技能の向上を調査したところ,短期間ではあるが,着用して練習を行った方が,よりうまくなる可能性が示唆された.2.腹式呼吸トレーニングによる浮心重心間距離およびパフォーマンスに及ぼす影響:本研究では,異なる3つの呼吸方法が,水中での肺換気量の変化に伴う浮心重心間距離に及ぼす影響について調査を行った.その結果,中性浮力時(浮力[N]+重力[N]=0)における浮心-重心間距離は,平常呼吸で1.25 cm,胸式呼吸で1.52 cm,腹式呼吸で1.40 cmであった.このことから,胸式呼吸に比べ,腹式呼吸時には浮心重心間距離が短縮する可能性が示唆された.3.肢体不自由者の浮力・浮心重心間距離の測定と有浮力水着着用の有効性:本研究では,二分脊椎症患者を対象を対象として,有浮力水着の活用の有効性について検討を行った.二分脊椎症患者の浮心重心位置は本来の位置と逆転していたため,有浮力水着を上下着用すると下肢の浮力が増し,安全な呼吸の確保が困難となる.しかし,呼吸による身体の浮き沈みが軽減し,一定の位置で泳ぐことが可能となった.また,有浮力水着を着用したことで腰が水面近くになり,抵抗が減り泳ぐ距離が増加した.また,背泳ぎを泳ぐことが可能になるなど運動の幅が広がった.水平姿勢で行う水泳は,浮力と重力の影響を受け,浮心重心間距離が広がると水中トルクが大きくなり,パフォーマンスが低下する.高技能の選手は,浮心重心位置が近く,抵抗の少ない泳ぎで,不得意者はその距離が長く,足が沈み,抵抗が大きく上手く泳げない.本研究では肺気量の変化に伴う浮力・浮心重心間距離を即時測定するシステムを用いて,男子学生の水泳得意者群と不得意者群を対象に,浮力・浮心重心間距離を測定し,それらの比較から,水泳不得意学生の問題点を明らかにすることを目的とする.被験者は,大学水泳部所属男子学生を得意者群と水泳授業の再履修者を不得意者とした.身体重心位置測定は,伏臥位上肢拳上姿勢にて求めた。浮力と浮心位置の測定は,全身浸水でのけのび姿勢にて行った.残肺気量と手・足部の鉛直方向の力との関係を求め,浮力と浮心位置を求めた.ここでは,計測後.肺活量計にて残肺気量の測定を行う方法と,測定中に被検者にシュノーケルを装着し,換気量の変化を求める二つの方法を行った.また,有浮力水着着用時にも同様な測定,およびパフォーマンス実験として,けのびの距離,25m全力クロールおよび平泳ぎテストを行った.両群間では,肺気量と浮力の関係、さらには浮心重心間距離に顕著な差がみられた.水泳得意者群は,シュノーケルを通しての水中換気時の浮心重心間距離と水上での換気時(息こらえ時)でのそれには差は見られなかったが,水泳不得意者は,大きな差がみられた.また,有浮力水着を着用してのけ伸びでは,水泳得意者群は,非着用と着用の変化率として107%であったのに対し,水泳不得意者群では143%にも達した.よって,水泳不得意者群は,水中での換気量が少なく,水中水平姿勢での浮心重心間距離が長く,足沈みが強くなる傾向であり,その改善策として,有浮力水着の活用は有効であると考える.本研究では,水中水平姿勢時での,換気量の変化に応じた手部・足部の鉛直方向の力を計測し,浮力と浮心重心間距離の即時測定システムを構築することを目的とした.加えて、浮心重心間距離と水泳のパフォーマンスとの関係について調査することも目的とした。

以上のことから、本システムは、水泳パフォーマンスの有益な評価法として利用できるものと考えられる。23年度の研究の目的は,新たな手法としての,浸水中のけのび姿勢における肺気量の変化に伴う浮力・浮心重心間距離を即時測定するシステムを作成する.ここでは,呼気量・吸気量を測定するためのシステムと浮力・浮心重心間距離を測定するシステムの組み合わせによって,即時に測定できるシステムを開発する.そのシステムを用いて,大学水泳部所属の高技能者群,一般学生や中高年者の水泳不得意者群を対象に浮力・浮心重心間距離を測定する.加えて,浮力レベルおよび形状の異なる水着が,肺気量の変化に伴う浮心重心間距離に及ぼす影響を調査し,加えてパフォーマンス実験としての,けのび動作の移動時間・距離に及ぼす影響について調査する.これらの結果から,水泳の技術レベルに応じた有浮力水着の有用性について検証することである.結果として,浸水中のけのび姿勢での,被験者の吸気量-呼気量の変化に応じた手部と脚部の鉛直方向の力を測定することができ,同時に浮心重心間距離の測定が可能となるシステムの構築を行うことができた.このシステムを用いて,水泳得意者と不得意者の浮心重心間距離は,それぞれ11.4mmと18.5mmとなり,両者に大きな差がみられ,特に得意者群は,その距離が短く,不得意者群に比べ,足沈み現象が少なく,水泳姿勢の取りやすいことが判明した.また,有浮力水着を着用時では,浮力と重力が同等での浮心重心間距離は,ノーマル水着着用で1.43cmの場合,有浮力水着(7-8N)で0.84cmとなり,より短縮されることが判明した.これは,有浮力水着着用によって,より水泳姿勢が取りやすくなることを意味する.けのび動作について,10m通過時間は,ノーマル水着着用時8.62秒,有浮力水着時7.91秒,完全静止までの移動距離は,ノーマル水着着用時12.25m,有浮力水着時14.31mと顕著な改善傾向が示された.水泳競技において速く泳ぐためには,推進力を得るだけでなく,抵抗を減らすことが効果的である.水泳中は体の大きさや姿勢によって形状抵抗を受ける.形状抵抗を回避するために水平姿勢をとることが求められる.水中の姿勢には浮心と重心が大きく関係していると先行研究により報告されている.本研究では肩関節の挙上による浮心位置及び重心位置の移動と,それに伴う浮心重心間距離の変化を検証することを目的とした.被験者は本学水泳部男子9名を対象とした.肩関節下制時及び挙上時それぞれの浮心位置及び重心位置を測定し,それぞれの差から浮心重心間距離を算出した.浮心位置,重心位置及び浮心重心間距離を肩関節下制時と挙上時それぞれで比較した.肩関節挙上時及び下制時それぞれの差を求めると,全長変化は5.7cm,重心位置の移動は0.94cm,中性浮力時での浮心位置の移動は0.85cm,浮心重心間距離は0.09cm短縮される結果となった.下制時及び挙上時における中性浮力時の手部及び足部にかかる力に違いが見られた.挙上時の手部及び足部にかかる力の差が下制時よりも少ないことから,身体にかかる水中トルクも小さくなっていることがわかる.このことからも,挙上時の浮心重心間距離が短縮されることになる.下制時及び挙上時における中性浮力時の換気量に違いが見られるが,肺内の気量は同じであるため,換気量の違いは残気量の違いによるものと考えられる.呼吸は横隔膜と胸郭の働きによってなされるが,肩関節の動きにより胸郭が影響を受け,残気量に変化をもたらすことが示唆される.まとめとして,肩関節挙上により,浮心位置及び重心位置の両方に頭方向への移動が見られたが,重心位置の移動が大きかったため,浮心重心間距離が短縮された.浮力が大きくなると浮心重心間距離が離れるが,肩関節挙上により全長が伸びることで浮心重心間距離が離れにくくなることが判明した.スポーツ科学本研究実施にあたり,作成した測定装置・システムにおいて2点の問題が明らかになった.
コラプシブルチューブ内流れに及ぼす管軸張力の影響

1.管寸法が同一で管軸張力のみが異なる5種類のコラプシブルチューブを用いて,管内の流れの自励振動に及ぼす管軸張力の影響を実験的に調べた.その結果,以下のことがわかった.(1)管軸張力を印加すると,管の軸方向の運動が束縛され,振動中の管のつぶれの形状が変わり,管軸張力の増加とともに,管下流部に局在していたつぶれの領域が上流部まで広がる.(2)管上下流端の差圧と下流流量の時間変動のリサジュー図形より,振動の1周期は2つの部分に分けられ,1つは管が全開からゆっくりつぶれて行く過程であり,その間差圧は低い値に留まりほとんど変化せず,差圧の時間平均値をほぼ同じ値をとる.他方は管が急激に全閉になったあと全開になる過程で非常に大きな差圧変動を伴い,その振幅は時間平均値の1020倍に達する.振動の周期は前者の時間の長さに依存して変わることがわかった.(3)管がつぶれる時相で生じる差圧波形のスパイク状の変動は,管下流圧の急激な減少によって生じる.(4)管が急激に開く時に生じ,上流へ伝播するへこみは伸び率が小さいほど伝播速度が大きい.2.また,上流剛管部で流路を分岐させ,2本のコラプシブルチューブを並列に接続し,下流配管を合流あるいは分離させて流体を流した.その結果,以下のことがわかった.(1)下流配管を合流させると,流れに生じる自励振動が相互に干渉し,時間平均的には2本の管に流れる流量の差が少なくなり,振動周波数も似た値となったが,流量と差圧の時間変動波形は、単一の管の場合と大きく異なった.下流配管を分離させた場合は,単一の管の場合とほぼ同様の振動が生じた.1.管寸法が同一で管軸張力のみが異なる5種類のコラプシブルチューブを用いて,管内の流れの自励振動に及ぼす管軸張力の影響を実験的に調べた.その結果,以下のことがわかった.(1)管軸張力を印加すると,管の軸方向の運動が束縛され,振動中の管のつぶれの形状が変わり,管軸張力の増加とともに,管下流部に局在していたつぶれの領域が上流部まで広がる.(2)管上下流端の差圧と下流流量の時間変動のリサジュー図形より,振動の1周期は2つの部分に分けられ,1つは管が全開からゆっくりつぶれて行く過程であり,その間差圧は低い値に留まりほとんど変化せず,差圧の時間平均値をほぼ同じ値をとる.他方は管が急激に全閉になったあと全開になる過程で非常に大きな差圧変動を伴い,その振幅は時間平均値の1020倍に達する.振動の周期は前者の時間の長さに依存して変わることがわかった.(3)管がつぶれる時相で生じる差圧波形のスパイク状の変動は,管下流圧の急激な減少によって生じる.(4)管が急激に開く時に生じ,上流へ伝播するへこみは伸び率が小さいほど伝播速度が大きい.2.また,上流剛管部で流路を分岐させ,2本のコラプシブルチューブを並列に接続し,下流配管を合流あるいは分離させて流体を流した.その結果,以下のことがわかった.(1)下流配管を合流させると,流れに生じる自励振動が相互に干渉し,時間平均的には2本の管に流れる流量の差が少なくなり,振動周波数も似た値となったが,流量と差圧の時間変動波形は、単一の管の場合と大きく異なった.下流配管を分離させた場合は,単一の管の場合とほぼ同様の振動が生じた.
ニューロ非2進アナログ/デジタル変換器の研究

アナログ世界の情報をデジタルシステムに取り込むためにはA/D変換器が必須で、さまざまな要求仕様に対応するため多くの変換方式が検討されてきた。最近では、素子バラツキに起因する変換精度劣化を抑止できるデジタル校正が注目されている。本研究の長期的な目的は、ニューラルネットワーク(NN)の学習機能を利用した自己校正A/D変換器を実現することにある。当該期間では、主に信号レベル解析に基づき、その基本構成と性能を明らかにすることを目標とした。従来、Hopfield型NNを用いたA/D変換器が提案されていたが、NN特有の局所解に起因する変換誤差が大きく、その低減化が課題であった。本研究のオリジナリティは、デジタル出力層のニューロンにΔΣ変調器を採用したことにある。変調器出力が短期間ではランダム的に変化することを利用して局所解トラップからの回復を容易にし、変換誤差の低減化に成功した。さらに、サンプリング方法の工夫により、ΔΣ変調に特有のノイズシェイピング特性を実現するとともに、6個の出力ニューロンを用いた6ビットΔΣ変調器を構成し、実質的には20ビット以上の分解能が得られる可能性を明らかにした。従来の多ビットΔΣ変調器では、線形性改善のために動的マッチング(DEM)回路が必要であったが、本回路では、本質的に線形である1ビット信号をフィードバックするためDEM回路が不要で、回路構成を簡素化できるという利点がある。また、フィードバック係数決定方法を確立し、重み付け基数が通常の2より小さい非2進変換方式でも、高い分解能を維持したままで動作させることができた。非2進表現の冗長性を利用して、素子バラツキに起因する判定誤差を補正できる。一方、NNの積和演算に必要な要素回路として、能動受動併用型ダイナミック共通ソース増幅器を提案し、ΔΣ変調器チップ試作実験を通じて低消費電力動作を確認できた。ニューロA/D変換方式:粘菌コンピューティングを模したニューラルネットワーク型A/D変換器を構成し、回路シミュレーションにより動作を解析した。各ニューロンの出力が最下位ビットから最上位ビットに対応するように回路を構成した。その結果、ある特定の出力コードで回路動作が不安定になることがあり、その原因が、特定のニューロンへの電流集中にあることが分かった。そこでダミーニューロンを追加して、「1」を出力するニューロン数を一定に保つことで、安定した回路動作を実現できた。また、1.7進の重み付けを用いた冗長性を導入することで、重み付け係数が変動しても量子化誤差の増加を抑止できることが分かった。さらに出力にm-out-of-n符号化を用いることで,回路規模は変えずに高分解能化できることを確認した。冗長非2進アルゴリズム:冗長非2進アルゴリズムの積極的な活用を図るため、ニューロンとして従来から用いられてきた単純な量子化器をΔΣ変調器に置き換えたA/D変換器を考案した。ΔΣ変調器の出力はランダムにしかも長期的には入力に応じたデジタル値の組を出力するため、従来の固定された2進出力に起因する局所解の問題を解決でき、分解能を飛躍的に改善できる可能性を見いだした。低消費電力ダイナミック回路:低電源電圧動作可能な能動/受動併用ダイナミック積分器を提案し、それを用いた低消費電力ΔΣ変調器を設計した。180 nm CMOS技術で試作した回路の性能を評価した結果、電源電圧1.2 Vでの動作を実現し、従来型の約46%に消費電力を削減できることが分かった。1変換レベル当りの消費電力は、近年報告された低消費電力ΔΣ変調器と比較して、低周波数領域で最も優れた低消費電力動作を実現できた。ニューロンにΔΣ変調器を用いたニューロA/D変換器のアイデアは当初は想定していなかったものである。シミュレーションによりその可能性を示せたことは大きな意義があると考える。ΔΣ変調器の活用は、時間領域での冗長性を活用するという点で、従来の冗長非2進とは異なる考え方であり、今後の研究を進める上での重要な基盤が得られたと考えている。また、回路試作により低消費電力動作が確認できたダイナミック積分器は、これまで電力削減が困難なオペアンプに代わり、様々な回路で利用可能である。特に、これまのニューラルネットにおいて積和演算を行うときにオペアンプが広く用いられていたが、それをダイナミックな回路形式で置き換えることができ、ニューラルネット回路の低消費電力化に見通しが得られたことは大きな前進である。一方で、多様なニューラルネットの構成手法や動作特性の中から、A/D変換性能を支配する要因を抽出する点に関しては十分な考察ができず、来期以降の課題として残った。以上により、上記のように判断した。前年度に引き続き、Hopfield型ニューラルネットワークを用いたA/D変換器の構成法について考察を進めた。特に、前年度に考案した非2進A/D変換方式、すなわち、ニューロンとして従来から用いられてきた単純な2値量子化器をΔΣ変調器に置き換えたA/D変換方式、に関して信号レベルのシミュレーションを行い、従来方式と比較しながら定量的評価を進めた。さらに、非対称構造を採用することで、ニューラルネットワークを用いたA/D変換器としては初めてノイズシェイピング特性を実現できる構成法を明らかにした。1. Hopfield型A/D変換器:従来型では、ニューラルネットワーク特有の局所解に起因する大きなA/D変換誤差が見られた。また、変換結果が初期値に依存するため、同じ入力値に対しても入力信号の走査方向により出力値が異なるヒステリシス特性が確認できた。

これに対して、本研究で提案している、ニューロンとして1次ΔΣ変調器を用いた4ビットHopfield型A/D変換器においては、局所解に起因する性能劣化が見られず、フィードバックの繰り返し回数を増加させることで分解能が有効ビット数(ENOB)11ビットまで改善できることが分かった。局所解に起因する性能劣化を回避できた原因は、ΔΣ変調器の出力が、時間平均をとることで入力値に近い値に収束することにあると考えられる。2.ノイズシェイピング特性:従来の対称Hopfield型ニューラルネットワークを用いたA/D変換器では、上位と下位の出力ビットが相互に混じり合い、ΔΣ変調器に固有のノイズシェイピング機能が打ち消されてしまうことが分かった。このため、上位から下位への一方向だけに信号が伝搬する非対称構造を採用し、フィードバック係数を調整した結果、良好なノイズシェイピング特性が得られ、ENOBを15ビットまで改善できることが分かった。ニューロンとして従来から用いられてきた単純な2値量子化器をΔΣ変調器に置き換えた提案型A/D変換方式に関して、特許出願を行うとともに、シミュレーション環境を構築し、定量的評価を進めた。その結果、A/D変換性能(有効ビット数)が改善できることを定量的に確認できた。また、構成方法を工夫し、この方式としては初めてノイズシェイピング特性を確認できた。特に、解の発振、局所解への束縛に対する解決策が得られたことは重要な成果であると認識している。これらの結果は、本研究の着眼点と進め方の妥当性を示すものであり、引き続きこの方向で研究を進めることで、新しいA/D変換方式開拓への見通しが得られたものとして評価できると考える。人工ニューラルネットワーク(ANN)を用いたA/D変換器に関して、主に信号レベルのシミュレーションにより、高分解能化を目指した構成法を追究した。昨年度までに、1次ΔΣ変調器をニューロンとして用いたフィードフォワード型ネットワークを提案し、ANNを用いたA/D変換器としては初めてノイズシェイピング特性を実現した。さらに、オーバーサンプリング比(OSR)を高くすることで、15ビットまでの高分解能化が可能であることを示した。しかし、高OSR動作では消費電力が増加することが懸念される。今年度は、高分解能化のための別の方法として、ニューロン数を増やした多チャネル構成に着目した。昨年度の構成法に基づき単純にチャネル数を増加させても分解能は改善できず、逆に、それが低下する事例もあった。ネットワーク内の信号伝播を詳細に解析した結果、その原因がオーバーサンプリングに起因する高周波成分にあることをつきとめた。そこで、移動平均をとることにより、実質的に信号を担う低周波成分のみをチャネル間で伝播させる方法を導入し、1チャネル増加させるごとに、分解能を1ビットずつ改善できることを明らかにした。実際、2次ΔΣ変調器をニューロンに用いた6チャネル構成では、昨年度を上回る20ビット以上の分解能が得られた。さらに、2より小さい基数を用いた非2進A/D変換器を構成し、2進構成と同等の良好な特性を得た。今回、考案したA/D変換器の構成は従来の多ビットΔΣ型A/D変換器に類似しており、それに匹敵する分解能が得られることが分かった。
目標の相互依存性の理解が従業員同士の信頼をとおして財務業績に与える影響

本研究の目的は,目標の相互依存性の理解が組織成員の整合的行動を促すメカニズムを経験的に検証することにある。初年度である平成30年度は,既に構築している分析モデルの適合性の検証およびモデルの精緻化を行うために,以下のとおり研究を遂行した。まず,目標の相互理解関係を理解させることで,組織成員間のつながりを促進する働きを持つ管理会計を効果的に運用するために必要とされる要因の検討を行うため,文献研究および質的・量的調査を行った。調査より得られたデータに基づいて,統計解析を実施した結果,組織成員の信頼関係や組織成員の顧客に対する意識,裁量の自由などの要因があることで組織成員のつながりがより強固なものになり,整合的な行動が促進されることが明らかとなった。そして,既存調査対象企業の他に,プロジェクトを新たな調査対象として選択し,インタビュー調査を実施した。プロジェクトを対象とした理由は,プロジェクトが不確実性の高い中で動いているものであり,そこではメンバー同士が密に関わり,信頼関係を醸成することが成功の鍵となることが言われているからである。インタビュー調査に加え,アンケート調査を行うことを検討し,他の調査対象企業との比較分析を行うことで研究発展可能性があると考えられる。最後に,既存の調査対象企業のデータを用い,比較分析を行った。分析の結果,モデルの適合性に大きな相違は見られず,顧客属性や提供サービスの異なる企業でもモデル適合性があることが明らかとなった。とはいえ,変数間の影響の程度には差がみられるため,追加調査を行うことで,さらにモデルを精緻化することが可能であると思われる。当初策定した研究計画において平成30年度は,分析モデルの妥当性の検討と鍵概念としている信頼が,期間をわたり組織成員の整合的行動に与える影響を解明することを目的に分析を行い,国内外の学会にて報告および論文執筆することを計画していた。この研究計画に基づき,対象企業にてアンケート・インタビュー調査を行い,調査によって得られたデータを用い,研究を遂行した。研究を進める中で,当初の研究課題から発展した内容を見出すことができた。今後の研究の進捗方策は次のとおりである。研究成果の対外報告および論文化である。平成30年度は,アンケート・インタビュー調査をもとに得られたデータを用いた実証分析を行った。その結果を,研究会にて報告し,意見交換を通じて研究内容の改善,発展可能性について検討した。本年度については,平成30年度に得られた知見を再度検討するとともに,これまでの結果を対外報告,論文化に努める。
酸性環境におけるプロトンリーク機構の解明

細胞内外に存在する局所的な酸性環境のpHは、それぞれの機能に直結する重要な要因であり、H+ポンプによる酸性化とそれを解消するH+リークのバランスで調節されているが、H+リークの実体の理解は進んでいない。私達は、骨吸収を担う破骨細胞膜に、酸性環境で活性化される新規のH+リーク機構の存在を証明した.また、リン酸刺激による電位依存性H+ channelの活性化や、食胞pHのオシレーションなどH+リークに関わる興味深い現象を発見した。これらの成果は、酸性環境のH+リークによる調節とその破綻のメカニズムの解明に貢献する。私達は、破骨細胞膜を強い酸性環境に曝露した際に、内向きプロトン(H+)電流が活性化されることを発見した。破骨細胞膜にH+排出を担うH+ポンプ(V-ATPase)とH+ channelが共存することはよく知られているが、H+流入経路については解明されていない。本研究は、このH+流入経路の同定、およびV-ATPase、H+ channelを加えた微小環境におけるH+シグナルの制御メカニズムと機能的意義を明らかにすることを目指している。逆転電位がH+濃度勾配に依存し、Na+, Cl-, HCO3-濃度に依存しないことから、H+流入がH+選択的な受動輸送であることが示され、私達は“acid-inducible H+ influx pathway"と仮称している。既存のH+輸送体(H+ポンプ、H+/cationチャネル、H+/Cl- antiporterなど)のブロッカーの中でH+ influxを抑制するものが見つかっていないため、新規分子の可能性を視野に入れ研究を進めている。H+ influx pathwayの活性化閾値(pH 5.5)は、骨吸収窩がV-ATPaseによって十分酸性化したときに初めて機能することを意味し、酸性環境を和らげ骨吸収を調節する役割が示唆される。破骨細胞ではリソゾームにあるV-ATPaseが細胞膜にリクルートされる。リソゾームを含む細胞内酸性小胞のpHはV-ATPaseによるH+の蓄積とH+-leak機構によるH+の排出のバランスで決定される。H+ influxの閾値がlysosome/phagosome内pHに近似し、新生phagosome内pHが低下した後一過性に上昇する現象(pH-spike)から、私達の見出したH+ influx pathwayがlysosome/phagosome膜にも存在する可能性がある。多様な研究手法を適用しやすい破骨細胞膜は、普遍的なH+-leak機構を解明するモデルとして有望である。結果の一部は論文に発表した(Kuno et al., in press)。3薬理学的特性の検討:陽イオンチャネル(ASIC, TRP, HCN channels)のブロッカー(amiloride, ruthenium Red, ZD7288), H+/Cl-チャネル(ClC7)のブロッカー(DIDS), H+ポンプのブロッカー(bafilomycin, DCCD)は, acid-inducible H+ influxを抑制しなかった。4細胞依存性と誘導機構:acid-inducible H+ influxは、未分化のRAW264細胞やCOS7細胞では小さかったが、分化後、破骨細胞膜形成の阻害薬LY294002を投与しても短時間(2-数時間)では影響は見られなかった。1、前年度に引き続きacid-inducible H+ influx pathwayの電気特性の解析を行った。特徴的な内向き整流性は、電流電圧曲線を微分して得られるG (コンダクタンス)-V曲線からより詳細に検討した。細胞内pH (pHi) 6.5において、-80 mVと0 mVのコンダクタンス比(G-80/G0)は細胞外pH(pHo)4.5で>3、pHo 3.0では1.5と減少した。一方、pHoが一定(4.5)の場合、pHiが6.5から4.5へと低下するにつれてG-80/G0は減少した。これらの結果から、強い酸性領域では整流性が内外のpHに依存することが明らかになった。比較のためH+ uncoupler試薬(FCCP)によるH+電流を記録した。FCCP電流はpHo 7.3で生じ、膜のpH勾配が0の場合には整流性は見られなかった。また内向き整流性のH+透過性が報告されているNa-K ATPaseのインヒビター(ウアバイン)はacid-inducible H+ influxに影響を与えなかった。2、細胞外無機リン酸(Pi)濃度が上昇すると、破骨細胞の電位依存性H+チャネル活性および活性酸素産生が促進されることを証明した。acid-inducible H+ influxに対するPiの効果は予備実験中であるが、酸の除去でH+チャネルが急速に強く活性化されることから、H+ influxと活性酸素産生に関連がある可能性が示唆された。細胞外Ca濃度は10 mMまでは影響がなかった。3、FITC-conjugatedzymosan粒子を取り込ませて形成されたファゴゾームで発生するpH spikeの頻度は高K刺激で変化しなかったが、プロテインキナーゼCを活性化するホルボールエステル(PMA)を添加すると増加傾向が見られた。これらの結果の一部は論文や学会・研究会で発表した。方法論の改良によって測定・解析の精度が向上した。また、新しい試みから今後の展開に繋がる多くのヒントが得られた。2Ouabainに抑制効果がないことから、現在不明の分子実体の候補からNa-K ATPaseを除外した。

更に、透過機構解明の有用な手がかりとなることを期待し、H+ uncoupler試薬(FCCP)によるwhole-cell電流の精査に着手した。3FITC-zymosanを取り込んだphagosomeのpHspike現象を、これまでより蛍光透過率の高いglass-bottom dishで再確認した。Phagosome pH, pHspikeの頻度や大きさなどがHigh KやPMAによって影響を受けるかどうかを調べ、定量的判定の問題点、注意点などを検討した。また、zymosanよりサイズの大きいIgG感作赤血球が破骨細胞に取り込まれることを確認し、phagosome膜の電流を直接記録する条件を検討した。成功すれば、phagosome膜に細胞膜と同様なH+ leak電流が存在するかどうかという極めて重要な問題の証明となる。難易度は高いが挑戦する価値がある。4破骨細胞のH+環境を変える内在性物質としてPiが特定された。またPiが活性酸素産生を増強することが証明され、acid-inducible H+ influxの生理的・病理的意義を考える上での手がかりが得られた。2Phagosomal pH(pHv)のオシレーション。pHvは<5.5とacid-inducible H+ leakの活性化閾値に近い値で一旦安定化し、細胞膜のacid-inducible H+-leakと同様な機構がphagosome膜にも存在しpHvレベルの決定に寄与する可能性が示唆された。pH spike (peak pHv > 6.5)その他のpHvオシレーションの頻度はホルボールエステル(PMA)やweak base (NH4Cl)で増加した。pHspikeのピーク値はpHoに依存し、PMAやweak baseでは変化しなかった。Vacuolin 1添加によって融合させた後、細胞をホモジェナイズして分離摘出したphagosomeでpH spikeが見られないことから、pH spikeの成因がphagosomeの再開口(exocytosis, re-open)であることがほぼ結論づけられた。これらの結果の一部は生理研研究会(2017年9月)、米国生物物理学会(2018年2月)、日本生理学会大会(2018年3月)などで発表し、破骨細胞のH+シグナリング機構におけるacid-inducible H+ leakを含む作業仮説を論文に投稿した(invited review, in press)。細胞内外に存在する局所的な酸性環境のpHは、それぞれの機能に直結する重要な要因であり、H+ポンプによる酸性化とそれを解消するH+リークのバランスで調節されているが、H+リークの実体の理解は進んでいない。私達は、骨吸収を担う破骨細胞膜に、酸性環境で活性化される新規のH+リーク機構の存在を証明した.また、リン酸刺激による電位依存性H+ channelの活性化や、食胞pHのオシレーションなどH+リークに関わる興味深い現象を発見した。これらの成果は、酸性環境のH+リークによる調節とその破綻のメカニズムの解明に貢献する。
共同作業型の多人数インタラクションを対象とした役割構造抽出の研究

この研究は、特定の役割を与えられていない初対面の3人が、物体を組み立てる作業の中で、どのように役割を分担して作業を進めていくのかを明らかにすることを目的とする。作業に参加した人がどこで・何を話し・何を見ていたかといった行動を分析した結果と、作業に参加していない第三者が中心となって作業を進めるリーダーを判定した結果から、話した内容と作業を確認する行動がリーダーを推定する手がかりになることがわかった。本年度は主に、発話・視線行動から共同作業過程におけるリーダーを特定する方法を提案した。(1)共同作業における役割抽出アルゴリズムを考案する一環として、リーダーは誤りの発見・修正という問題提起・解決に関するコミュニケーション行動を通して発現するという仮説を立てた。この仮説を検証するために、先行実験の2例のデータにおいて,誤りの発見から修正に至るまでを「誤り修正区間」と設定した。さらに、この誤り修正区間における作業者の発話および視線行動の分析を行なった。その結果、(a)他の成員より早く誤りに気づき、かつそれを発話により指摘すること、(b)誤りを指摘した発話に対して、他の成員から発話・視線の双方により承認を得ること、がリーダーの発現に大きく寄与しているという知見を得た。国内査読付会議および国際会議で、上述の研究成果の発表を行なった。(2)先行実験のデータにおいて、モーションキャプチャシステムを利用して取得した位置計測情報に基づき、頭部・身体の向き等の身体配置に関するラベル付与に着手した。Z軸方向からXY平面に正射影した場合の3名の作業者間の距離や重心の変化の分析を開始し、国内査読付会議に投稿した。(3)発話行動・視線行動のラベリングの結果に、身体配置情報のラベルを加えた言語・非言語情報の統合に向けた準備を開始した。(4)学会誌・論文誌等を用いて多人数インタラクションの分析の関連研究の動向を調査した。本年度は主に、収録場所の選定・予備実験のための準備(予備検討)および予備実験の実施を行なった。(1)収録場所の選定:収録場所の候補として、モーションキャプチャシステムを備えた2箇所の施設を見学・打ち合わせを行なった。その結果、利用料金が明示されており、かつ機材の運搬時の利便性の高い、同志社大学・快風館を選定した。(2)予備実験のための準備:(i)機材の選定:4チャネルのビデオを同期して収録できるビデオレコーダー・3名の発話を独立したチャンネルで収録できるレコーディングユニット、およびこの2つの機器の同期収録用ケーブルを選定・購入した。(ii)予備検討の実施:機材の選定と並行して、(独)情報通信研究機構内のミーティングルームを借り、研究員12名(3名x4組)に依頼し、予備検討を行なった。検討事項は、(a)収録スペース内(縦横高:4x4x2.5m)で課題の遂行・素材の組み立ての可能性、(b)先導者の事前決定・事後創発の場合における課題遂行時間の違い、(c)先導者と完成図の相対位置など。この結果、以下の収録方針が決まった。(a)縦横高が4x4x2.5mの収録スペースで課題の遂行は可能、(b)先導者の事前決定・事後創発と課題の遂行時間には大きな違いは見られない→双方の場合を収録する、(c)完成図前に立ち、他の参加者に指示を行なう者を先導者と仮定→完成図の設置場所は固定し、かつ完成図前に一人だけが立ち入るようにする。(3)予備実験の実施:同志社大学・快風館で6名(3名x2組)に依頼し、収録を行なった。しかし、発話・視線・動作の3種類のデータを完全に収録することはできなかった。特に視線検出装置に関しては、ケーブルがモーションキャプチャ用のマーカに接触・落下させる、データを誤検出する等のアクシデントがあり、今後の使用の有無について検討する必要が生じた。本年度は主に、リーダーシップの時系列的な変遷に関するデータ分析および第三者評定実験を行なった。(1)データ分析:(a)リーダーの変遷:課題遂行時間を序盤・中盤・終盤に3分割し、それぞれの時間帯における作業の進行に関する発話量と近方から完成図を目視する時間量の変化を調べることで、リーダーの時系列的な変遷の抽出を試みた。(b)チームワークの検出:上述の項目に加えて、3名の実験参加者間の距離の変化を調べることで、チームワークの検出を試みた。これらの結果から、客観的評定から得られるリーダー候補者が複数の評定項目間で同一になるとは限らないということがわかった。したがって、リーダーを評定する際にどの言語・非言語情報の項目が優勢なのかを調べるために、第三者による主観評価実験を行なった。(2)第三者評定実験の実施:リーダーを客観的に推定するに当たり、作業に参加していない第三者の視点による評価とデータ分析との対応を取ることを目的として、第三者評定実験を行なった。今回は、成人22名を対象とし、序盤・中盤・終盤と時系列的に3分割した共同作業のビデオ映像を視聴し、どの作業参加者がリーダーだという印象を持ったかという質問に回答してもらった。