hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音声言語の知覚のモデルに関する研究

本研究では、音節とモ-ラの2つの音韻単位及びそれに関連する諸問題を音声知覚の観点から実験音韻論及び心理言語学の手法を用いて日本語話者と外国語話者により実証的に明らかにすることを試みた。研究概要は次の6つである。1.時間長と音質と音節の位置:日本語の音節とモ-ラの関係を時間長と音質と音節内の位置に着目し、相互に関与していることをオフライン時の観点から次の3点を明らかにした。(1)鼻音モ-ラの認識には音節内の位置と時間長の情報が関与している。(2)各鼻音を語中の尾子音に再配置すると鼻音モ-ラとして認識される可能性が高い。(3)語頭に配置された鼻音は時間長が増すと鼻音モ-ラを生起する可能性が高い。2.オンライン時の鼻音の知覚:オンライン時に日本語話者は異なった音質の鼻音を抽象化してモ-ラとして認識する可能性が高いことをオランダ語と対比して明らかにした。3.日英語話者とバイリンガル話者の心内辞書表示:日英語話者及びバイリンガル話者の心内辞書表示の音韻単位について、以下を明らかにした。(1)日英語のモノリンガル話者の心内辞書表示にはさまざまな単位が存在する可能性がある。(2)日英語のバイリンガル話者の心内辞書表示では、母語の音韻単位を抑制することで、英語話者と同じ単位を両言語に適用する可能性がある。4.日系ブラジル人の知覚の音韻単位:日系ブラジル人のオンライン時における心内辞書表示とオフライン時の音声知覚の音韻単位がいづれも音節である可能性が高いことを明らかにした。5.単語の認識とアクセント:日本語話者が単語に接近する際には、ピッチアクセントの情報を用いる可能性が高いことを明らかにした。平成6年度は、(1)セミバイリンガル話者の知覚単位、(2)国内の外国人学生が日本語と外国語を知覚する際の単位、(3)日系ブラジル人とシラビーム方言話者の予備調査をすることの3点であった。これらの目標に対して明らかにしたことは、これまで実施してきた実験方法ではモ-ラが単位であるか否かは明らかにできるが、モ-ラと音節の本質の関係を明らかにするには至らない可能性が分かってきた。上記の3つの研究では、モ-ラのみならず音節が重要な役割を演じている可能性が高いことから両者の関係を明らかにすることが理論研究に不可欠である(海外での研究では音節対非音節の対立で研究が進められており、両者の間に関係があるという前提がない)。そこで、これまで気がついていなかったモ-ラと音節の関係を明らかにした上で上記の3つの目標を明らかにすることが必要であるとの判断を行なった。そこで、本年度の研究では、(3)の準備を進行させると共にこの両者の関係を明らかにすることに重点をおく方向で研究を行なった。その結果、(1)日本語のモ-ラの理解には従来の研究で指摘されているように時間の情報が重要な役割を担っていること、(2)従来のモ-ラの研究ではモ-ラのみを扱っており、音節構造との関係を論じることは無かったが、本研究からモ-ラの認識には音節の概念が不可欠であることを明らかにし、(3)音節の情報を含めたモ-ラの知覚の基本のモデル化を行なうことができた(Otake and Yoneyama,1994a;大竹・米山,1994b)。更に鼻音モ-ラの特質について研究を行ない、従来の研究で指摘されてきた鼻音の時間長と音響特性はモ-ラの認識には無関係であることを明らかにした(Otake and Yoneyama,1995)。

このことは、特殊モ-ラは同一の特性を持たない可能性がある。次年度では本年度で明らかにしたことを踏まえて上記の目標を明らかにする。平成7年度の研究目標は、(1)国内に在住する日系ブラジル人の音声知覚の単位の研究、(2)日英語バイリンガル話者の音声知覚の単位の研究、(3)日本語の音筋とモ-ラの関係を音声知覚の観点から明らかにする研究の三点である。まず、(1)については平成6年4月から7月にかけて群馬県大泉町教育委員会の協力を得て、現地に在住の日系ブラジル人を対象に心内辞書表示の単位とオンライン時における音声知覚の単位を明らかにする研究を行った。いずれの実験においても予測したとおり音節が単位となっている可能性が高いことを明らかにした(第111回日本言語学会口頭発表)。(2)については日英語のバイリンガル話者及び英語話者の心内辞書表示における単位を明らかにする研究を行った。その結果、日本語話者、英語話者はそれぞれの母語の知覚の単位と考えられるモ-ラと音節を単位とし、バイリンガル話者は両言語に対して二つの単位を使い分ける可能性が高いことを明らかにした。この研究に関連して、日英語の話者を対象に心内辞書表示の単位について対照研究を行ったが、モ-ラや音節に加えて、bimoraic footの存在の可能性を明らかにした(Otake et al., 1995; 1995年度日本音声学会全国大会口頭発表)。(3)については昨年度の研究を踏まえて、オンライン時の日本語の音節とモ-ラの関係を研究した。オンライン時とは異なり、モ-ラの認識には音節が関与している可能性を明らかにした(Otake and Yoneyama, 1995;大竹・米山,1995)。最終年度では、次の3点について研究を行った。第1は、日本語と外国語のモノリンガル話者及び日英語バイリンガル話者の心内辞書表示の音韻単位を明らかにする研究である(発表論文3)。これは昨年度に発表した論文で用いた実験方法を改善した手法(語頭から2つ目の分節点を指摘する方法)により調査を行ったもので、対象となった話者は、日本語話者、英語話者、日英語バイリンガル話者である。これらの実験の結果、いずれの話者においてもモノリンガル話者は、外国語に対しても母語と同じ音韻単位を用いる可能性が高いことが分かった。一方、日英語バイリンガル話者の場合には、バイリンガルの度合いが低いとモ-ラの音韻単位を、高いと音節の音韻単位を用いる可能性あることが分かった。これらのことから、心内辞書表示の音韻単位とこれまで先行研究で明らかにしたオンラインの音声知覚の単位との間には密接な関係が存在する可能性がある。第2は、音節とモ-ラの関係を明らかにする研究である(発表論文1・2)。今回の研究では、鼻音モ-ラの認識には、音韻論で論じられているcoda conditionと密接な関係があることをオフライン時とオンライン時に2つの条件下おける音節とモ-ラの2つの単位の関係について明らかにすることを試みた。その結果、モ-ラの認識には音節の情報が関与している可能性が高いことが分かった。第3は、日本語の単語の認識における韻律の情報の役割である(発表論文5)。上記の研究では音声知覚における音韻単位の問題を扱ったが、この研究で音韻単位の認識に加えてピッチアクセントの情報が単語の認識に関与していることを明らかにすることを試みた。その結果、日本語の標準語話者は単語の認識の際にピッチアクセントの情報を用いている可能性が高いことが分かった。
地域イノベーション創出の人材育成用教材の開発と創出のモデル化

地域におけるイノベーションの創出にはそれを担う人材育成と支える体制や仕組み作りが急務の課題である現状を踏まえ,本研究では次の4つの項目について研究を行った.(1)地域における産学連携やイノベーションの実状を明らかにする,(2)各地域における産学連携により実用化した事例を調査し,それを整理・解析し,事例の解析結果に基づき,(3)ケーススタディ用の教材を開発すると共に,(4)地域イノベーションの創出を支える体制や仕組みの検討を行った.地域におけるイノベーションの創出にはそれを担う人材育成と支える体制や仕組み作りが急務の課題である現状を踏まえ,本研究では次の4つの項目について研究を行った.(1)地域における産学連携やイノベーションの実状を明らかにする,(2)各地域における産学連携により実用化した事例を調査し,それを整理・解析し,事例の解析結果に基づき,(3)ケーススタディ用の教材を開発すると共に,(4)地域イノベーションの創出を支える体制や仕組みの検討を行った.島根大学,群馬大学,新潟大学の各大学と企業とが共同で研究・開発し,実用化に至った事例について精査し,詳細に調査する事例,及び,関係する企業と教員を抽出した.抽出した事例,合計6件,について,対象企業(経営者や担当者)と担当教員をヒアリングし,実用化した製品やサービスの概要,売り上げ,研究・開発・事業化の経緯,産学連携のきっかけ,産学連携の効果,事業化プランの作成時期,マーケッティングの実施・手段,研究・開発経費などの項目について調査を行った.調査内容について,随時,研究打合せを行い(計6回),調査項目の妥当性や過不足,解析方法などについて議論した.解析の結果,共同研究から実用化に至るまでのプロセスや大きな影響を与える要因が明確になりつつある.また,実用化事例を「マーケット」と「技術」の観点から分類を試み,既存と新規のマトリックスで分類できる可能性があることを明らかにした.この分類は,アンゾフの成長戦略(マトリックス)に類似していることも明確になった.研究対象とした地域以外の事例を調査する目的で,食品やバイオ関連で産学連携の実用化事例が多い沖縄県を訪問し,産学連携や実用化事例について調査を行い,これまでの結果を比較した.その結果,産学連携の活動状況や実用化に必要な要因において,企業側が実用化に熱心であること,対応する教員が共感し協力・指導している,類似点が多いことがわかった.また,産学連携を推進している方々との意見交換の中で,人材育成のためにMOTの教材の必要性も確認できた.次年度は,調査を継続すると共に,人材育成用の教材のイメージの明確化やそれに即したモデル化を進めていく予定である.また,初年度であることから研究成果の学会等での発表が少ないが,来年度以降は研究成果を積極的に発表していく予定である.島根大学,群馬大学,新潟大学,岡山大学の各大学と企業とが共同で研究・開発し,実用化に至った事例について新たに4件の調査を行った.昨年度調査した6件とあわせた10件の事例について,詳細に解析と検討を進め,教材の作成を進めた.調査事例の解析結果などについては,産学連携学会第8回大会などで合計10件の発表を行った.教材の作成に当たっては,産学連携や産学連携による新規事業創出のステップを理解できると言うことに主眼を置いた。ケーススタディ用の教材として,(1)新規事業創出における産学連携の特徴や効果を理解する教材,(2)産学連携の使い方やMOTの理解を深める教材,の2種類を試作した.(1)については,産学連携の特徴やパターンが異なる4つの事例をセットにして,事例を比較することで産学連携の特徴や効果を考え理解しそれを深めるための教材とした.(2)については,「研究開発が終わり,製品ができたが,思うように売れない.今後,どのように支援していくか?」と言う状況を設定し,その後の展開について,課題の解決に向けての方針や実行項目,計画を検討し提案するための教材とした.これらの教材を用いて,九州地区のインキュベーションマネージャーの集まりである九州BIPの協力を得て,平成23年1月14日に福岡市で実証研修を行った.18名のインキュベーションマネージャーが参加し,上記の2種類の教材を用いてグループ討議でのケーススタディを実施し,我々が講師を務めて解説を行った.当日実施したアンケートの結果からは,概ね良好な回答が寄せられ,産学連携やそれを活用した新事業創出のステップの理解を深めるために,教材と研修ともに有効であることがわかった.他地域の事例を調査する目的で,高知大学,JSTイノベーションプラザ高知,株式会社相愛を訪問し,高知での産学連携の実用化事例の全般,および,1事例の詳細を調査した.島根大学,群馬大学,新潟大学,岡山大学の各大学と企業とが共同で研究・開発し,実用化に至った事例について新たに4件の調査を行った.昨年度までに調査した10件とあわせて14件の事例について,事例概要と教材の作成を進めた.また,産学連携や新事業創出のパターンについて整理し類型化を行った.これらの教材を用いて,北海道大学の協力を得て平成23年9月27日に札幌市で,また,岡山商工会議所の協力を得て平成23年10月13日に岡山市で実証研修を行った.それぞれ10名と20名の受講者が参加し,試作した教材を用いてケーススタディを実施し,我々が講師を務めて解説を行った.

当日実施したアンケートの結果からは,概ね良好な回答が寄せられ,産学連携やそれを活用した新事業創出のステップの理解を深めるために,教材と研修ともに有効であることがわかった.地域イノベーションの創出に向け,現状と課題を整理して本研究グループで検討を行い,創出の促進に向けたステップや具体的な手順の一例を明らかにした.大学との共同研究の件数や特許の出願件数の推移から地域イノベーションの創出については,特に地方において進んでいないことが明らかとなった.このような地域では,新規事業を志向する経営者などの発掘や人材育成とイノベーションを志向する人たちの周辺環境の整備が大きな課題であると考えられる.地域イノベーションの創出のステップとしては,先ず,インクレメンタル,あるいは,小さなイノベーションを地域の関連機関が連携して内発的に創出し,企業や研究機関の研究・開発能力を向上させ,その後ラディカルなイノベーションの創出を目指すことが考えられる.このようなモデルの一つとして,北海道経済同友会や北海道大学などが進めているHoPEの活動が参考になる.3年間の研究成果を整理しとりまとめ,最終報告書を作成した.報告書は,関係者に印刷配布を行うと共にホームページを作成し公開した(http://www.sgrk.shimane-u.ac.jp/MOT/).
狩猟採集から農耕への移行と集団多様性の変化に関するゲノム研究

狩猟採集社会から農耕社会への移行期に当時のヒト集団がどのようなゲノム多様性の変化を経験したか?を明らかにすることを目的とし、本研究期間中には、現在タイ国内で生活する異なる生業形態の集団および古代ボリビアで狩猟採集から農耕への移行期のヒト集団を対象とした、ゲノム網羅的データ解析をおこない、生業形態と集団ゲノム構造の共進化プロセスを明らかにする。
デジタルアースを用いた都市リスク変遷の視覚化と災害対応建築空間アーカイブズの構築

本研究では、住宅・土地統計調査データに基づき東京都における建物倒壊リスクを分析し、その変遷と地域ごとの建物脆弱性を解消するための課題を明らかにし、それらを視覚化した。また、災害対応を考慮して形成されてきた国内外の伝統的集落、町並、都市空間、建築空間、その他災害復興と防災に関する空間について調査を行い、情報収集を行った。そして、それらを「災害対応の循環体系」における各フェイズ(被害抑止、被害軽減のための事前準備、災害時緊急対応、復旧・復興)に対応させ、位置情報、名称、目的、対象とする災害、成立年代、空間規模などに分類・整理し、災害対応の都市・建築空間データベースとしてデータベース化した。本研究では,(1)都市の危険性の変遷過程を分析・視覚化するとともに,(2)国内外の土着的な集落および都市空間を「災害対応」という新たな枠組みで再整理したうえで,今後の災害環境に対応するよう都市・建築空間デザインコードを用いて体系化し,(3)インターネットのデジタルアース空間を通じて,その事例を世界中に配信することを目的としている。平成25年度は,災害に対応した国内の集落および都市空間に関する情報を収集・整理し,体系化していくうえでの枠組みを構築した。そして,国内の事例収集のために,徳島,函館,奥尻を調査し,延焼遮断帯を用いた都市構造,復興地域,卯建を用いた集落の情報を収集した。さらに,三陸沿岸部の住宅立地の変遷をデジタル化し,Google Earthをプラットフォームとした都市アーカイブズの利用法について検討した。また東京を対象として,都市が破壊と復興の中でどのように近代化をとげ,都市のリスクを軽減してきたのか情報収集した。具体的には,江戸時代の明暦の大火後に空地の必要性が叫ばれ,火除地が生まれ,銀座の大火により銀座の煉瓦街が整備され,その後の1923年の関東大震災の後には帝都復興計画により,東京の街が大きく変わった。また1945年東京大空襲の後,瓦礫を撤去するために東京の堀の多くが埋められることになった。これらの情報を時系列上に体系的に整理した。以上のことを,学会や講演等で発表し,書籍等にまとめた。本研究では、(1)都市の危険性の変遷過程を分析・視覚化するとともに、(2)国内外の土着的な集落および都市空間を「災害対応」という新たな枠組みで再整理したうえで、今後の災害環境に対応するよう都市・建築空間デザインコードを用いて体系化し、(3)インターネットのデジタルアース空間を通じて、その事例を世界中に配信することを目的としている。平成27年度は、各種参考資料により主に茨城県、香川県、高知県、沖縄県における伝統的集落、街並、都市空間、建築空間、その他災害復興と防災に関する空間について調査を行った。また、ガイドライン作成を考慮しながら、これまでに得られた空間事例を分類・整理し、2015年3月に仙台で開催された第3回国連防災世界会議期間中に「建築・空間・災害」と「世界における災害と被害軽減のための都市・建築空間」の二つの展示企画を実施した。さらに、東日本大震災被災地における復興状況のデータを継続的に収集した。都市の危険性評価については、過去の地震による建物被害データが十分に得られない都市における建物倒壊危険性をどのように評価するのかを検討した。平成27年度は、各種参考資料により主に東京都八丈島、鹿児島県沖永良部島、鹿児島県姶良市蒲生地区、大阪府枚方市、奈良県郡山市、新潟県佐渡島、新潟県長岡市与板町、新潟県上越市高田、三重県桑名市長島町、鳥取県倉吉市、島根県斐川町、高知県四万十町興津、高知県宿毛市沖の島、茨城県つくば市北条地区における伝統的集落、町並、都市空間、建築空間、その他災害復興と防災に関する空間について調査を行い、情報収集を行った。次にこれまでに得られた空間事例とあわせ、それらの情報を位置情報、名称、定義、目的、対象とする災害、成立年代、空間規模などに分類・整理し、データベースを構築すると共にその情報をホームページにより公開した。また、住宅・土地統計データを用いた東京23区における建物倒壊リスクの変遷過程を明らかにした。最終年度にあたる今年度はこれらの研究成果を論文かつ国際および国内学会において広く発表した。国内における対象空間の事例を精力的に収集し、継続的に整理している。また平成26年度は3月に仙台で開催された第3回国連防災世界会議パブリック・フォーラムにおいて「世界における災害と被害軽減のための都市・建築空間」に関する展示を行った。

また、同会議サイドイベントの一環として「建築・空間・災害」をテーマにこれまでに収集整理し、まとめた研究成果を防災関係者のみならず一般の方まで広く周知することが出来た。これにより交付申請時の研究計画通り調査を円滑に遂行することが出来た。都市防災最終年度にあたる平成27年度は、26年度に行った対応空間の分類をもとにデータベースを構築する。次にそれぞれの空間が実質的な災害管理手法として利用できるよう、Disaster Life Cycleの各フェイズ(被害抑止Mitigation、被害軽減のための事前準備Preparedness、緊急対応Response、復旧・復興Recovery)に対応させ、分類整理する。その後、過去2年の調査で得られた災害対応の空間事例をGoogle Earth上に掲載し、世界中で閲覧できるよう加工する。最後に、収集した事例に基づき、21世紀の都市災害を考慮した都市・建築空間設計のガイドライン(個々の空間の手引書)を作成する。また体系化された系譜に基づき、災害種別ごとにどのような空間があり得るのか、などを普遍的に示した世界共通言語としての空間コードを開発し、インターネットにより情報発信する。3年間の研究を総括し、成果を印刷物としてまとめるとともに積極的に国際会議、論文等で広く発表していく。(理由)当初予定していた一年目の計画「都市リスク評価手法の検討」などは,やり残しがあるものの,二年目に予定していた事例収集やデータベース化の準備については,かなり進めることができた。平成26年度は年度末に第3回国連防災世界会議があり、パブリック・フォーラムにおいて当該研究の成果を展示するための消耗品等の購入が3月に集中し、請求書の支払いが4月になったことや現地調査が年度末となり精算が次年度となったため。平成26年度は、平成25年度に予定していた残りの作業を行うとともに,既に大まかな枠組みのできている災害対応の都市・建築空間の事例収集を予定どおり進めていく。すでに平成26年度の交付請求額全額を使用している。設計ソフトウェアの新バージョンが販売予定であり、発売を待って購入を希望しているため。
認知症予防を目的としたテーラード介入に向けた地域在住高齢者の特徴抽出

軽度認知障害(MCI)の全てが認知症へと進展するわけではなく、正常の認知機能へ戻る場合もあることが明らかになった。認知症の危険因子には糖尿病、高血圧、肥満、身体不活動といった可変的因子が含まれ、これらの複数の因子に同時介入することが認知症予防に有効であることが示された。ただし、個人がこれらの危険因子を全て有するわけではないため、テーラード介入が望ましい。そこで本研究では、地域在住高齢者でMCIと判断されたが、その後の追跡調査において正常な認知機能へリバートした高齢者を対象に認知症の危険因子や活動の変化のパターンを潜在クラス分析を用いて個々人の特徴に基づいて分類することを目的とする。
日本語話者による英語音声単語の認知過程に関する実験的検討

日本語話者による英語単語のリスニング過程について,単語の分節化の観点から検討を行なった。英語話者を対象とした研究では,語中のストレスが単語分節化の手がかりとして使われていることが示されている。これを受けて本年度は,日本語話者が英単語のストレスを分節化の手がかりとして利用しているかを反応時間を指標とした実験により検討した。Strong-Strong型の韻律構造をもつ無意味語とStrong-Weak型の構造をもつ無意味語を刺激に,被験者に直前に提示された単音節英単語がその中に含まれているかを判断させた。その結果,英語リスニングに熟達していない被験者では,判断の時間に韻律構造の違いによる効果が認められなかった。被験者数が十分ではないため,明確に結論づけることはできないが,この結果から日本人の英語非熟達者がストレスを分節化の手がかりとして使用できていないことが示唆された。また本年度は,英語音声単語の処理に関する検討の基礎となるデータを得るために,日本語単語のリスニングに,その韻律特徴(アクセント型)がどのように使われるかを検討した。音声提示単語の処理においては,音素的に類似した単語が多い単語の方が,それらの間で干渉が生じるため,少ない単語に比べ認知に時間がかかることが知られている。本研究では,(1)韻律的に同じ音素類似語を多くもつ単語,(2)音素的には似ているが韻律的には異なる語を多くもつ単語,(3)音素的に類似した語の少ない単語の3つで,認識にかかる時間を比較した。その結果,認識時間は(1)>(2)>(3)の順で長くなった。この結果から,語彙レベルの韻律特徴が,語彙アクセスの弱い制約となっているという,昨年度の知見が確認された。この成果は,XXVIII International Congress of Psychologyにて発表された。その他,単語の音韻処理の脳内機構に関する研究について,総説を発表した。本研究では,日本語話者が音声提示された英単語をどのように認知しているかについて,「単語の分節化(word segmentation)」のプロセスに注目して,検討を行った。分節化とは,連続的で明確な境界をもたない音声信号の中から単語の始まりと終わりを特定し,単語を切り出す処理のことである。聞き手がいかにして分節化を行っているかに関し,古くから唱えられている説に「語頭部の入力から単語全体を特定し,どこが語尾(=次の単語の開始点)になるのかを語尾の入力前に予測する」というものがある。これを受けて本年度は,(1)日本語話者は,英語リスニングにおいて語尾の音韻を予測しながら単語を聞いているか,(2)処理の方法に英語の熟達度による違いはあるか,の2点を明らかにすることを目的に以下の実験を行った。日本人の英語熟達者ならびに非熟達者に,英単語および非単語(無意味語)を聴覚提示し,その中からターゲット音素(/t/)の有無を判断する課題を行わせた。実験の結果,ターゲットが語尾におかれている場合,単語条件(刺激語を途中で特定し,語尾の音韻を予測することが可能)での検出時間が,非単語条件(語尾の予測が不可能)のそれに比べ短くなった。また,英語熟達者では,語尾よりも前におかれたターゲットに対しても同様の反応パタンが見られたが,非熟達者の場合,語尾よりも前のターゲットに対しては単語条件と非単語条件の差が見られなかった。これらの結果から,(1)日本語話者も語尾の音韻を予測しながら英単語を聴いている,(2)英語非熟達者は,熟達者に比べ予測が可能になるタイミングが遅い,ということが明らかとなった。本研究の成果から,英語非熟達者がしばしば感じる英語リスニングの困難の背後に,単語の特定タイミングの遅さ,ならびにそれによる分節化の困難があることが示唆された。本年度は,英語音声単語の認知過程検討の基礎となるデータを得るために,日本語単語の認知過程について調べる実験を行なった。音声呈示単語の認知に関する多くのモデルは,単語を聞き取る際に,聞き手は,語中の音素特徴を手がかりとして語彙に関する知識(心内辞書)を検索すると仮定している。これに対し,研究代表者は,日本語話者が語中の韻律特徴(ピッチアクセント)を心内辞書アクセスの手がかりとして単語認知の早期から利用していることを明らかにしてきた(Sekiguchi & Nakajima,1990)。これを受けて本年度の研究では,韻律特徴が心内辞書のアクセスをどの程度強く規定するのかについて検討を行なった。韻律特徴は,英単語の認知においても重要な要素であり,日本語話者がそれをどのように利用しているか明らかにすることは,日本語話者の英単語認知過程,ならびに熟達によるその変化について検討する上で非常に重要である。様相間プライミング法による実験,および語彙判断課題による実験により,以下のことが明らかになった。(1)刺激語(例:丘陵)よりも使用頻度の高い"異アクセントの同音語"(例:給料)が存在する場合,刺激語の異アクセント語も,入力された単語の候補として活性化する。(2)この場合,異アクセントの同音語が候補から除かれるのは比較的遅く,刺激呈示から5001000ms後である。(3)刺激語(例:カラス)とアクセント型が異なるが,音素的に類似した単語(例:ガラス)も,候補として"弱く"活性化する。これらのことは,日本語単語の韻律特徴が,音素特徴に比べて,辞書アクセスの"弱い"手がかりであることを意味している。

本年度は,この他,英語音声単語の分節化における音素配列(phonotactics)の役割に関する検討を行なうために,Celex databaseを元に英語の音素配列に関する基準表の作成を行なった。日本語話者による英語単語のリスニング過程について,単語の分節化の観点から検討を行なった。英語話者を対象とした研究では,語中のストレスが単語分節化の手がかりとして使われていることが示されている。これを受けて本年度は,日本語話者が英単語のストレスを分節化の手がかりとして利用しているかを反応時間を指標とした実験により検討した。Strong-Strong型の韻律構造をもつ無意味語とStrong-Weak型の構造をもつ無意味語を刺激に,被験者に直前に提示された単音節英単語がその中に含まれているかを判断させた。その結果,英語リスニングに熟達していない被験者では,判断の時間に韻律構造の違いによる効果が認められなかった。被験者数が十分ではないため,明確に結論づけることはできないが,この結果から日本人の英語非熟達者がストレスを分節化の手がかりとして使用できていないことが示唆された。また本年度は,英語音声単語の処理に関する検討の基礎となるデータを得るために,日本語単語のリスニングに,その韻律特徴(アクセント型)がどのように使われるかを検討した。音声提示単語の処理においては,音素的に類似した単語が多い単語の方が,それらの間で干渉が生じるため,少ない単語に比べ認知に時間がかかることが知られている。本研究では,(1)韻律的に同じ音素類似語を多くもつ単語,(2)音素的には似ているが韻律的には異なる語を多くもつ単語,(3)音素的に類似した語の少ない単語の3つで,認識にかかる時間を比較した。その結果,認識時間は(1)>(2)>(3)の順で長くなった。この結果から,語彙レベルの韻律特徴が,語彙アクセスの弱い制約となっているという,昨年度の知見が確認された。この成果は,XXVIII International Congress of Psychologyにて発表された。その他,単語の音韻処理の脳内機構に関する研究について,総説を発表した。
メダカ孵化酵素,HCEとLCE,の腺細胞内出現とその局在性

メダカ孵化酵素は単一の酵素ではなく、2種のプロテア-ゼ、HCEとLCE、より成る1種の酵素系であることはすでに我々が報告してきた通りである。これらの成分酵素タンパク質のそれぞれに特異性を持つポリクロンおよびモノクロン抗体をすでに作製しており、これらを用いて、発生過程において孵化腺細胞内にこれらの酵素の合成される時期をしらべ、さらに腺細胞内におけるこれら両酵素の局在をしらべるのが本研究課題における目的であった。まず、両酵素の出現のタイムコ-スをしらべる為に、各発生段階の胚のホモジェネ-トをSDSーポリアクリルアシド電気泳動により分画し、さらにそれぞれに特異的な抗体を用いた免疫ブロツテイング法によりしらべた。その結果、HCEは2日目胚において、またLCEは3日目胚においてそれぞれ認められはじめ、両者共に孵化期まで顕著な量的増加を示すが孵化後の幼生には認められない。最初に検出できる発生段階がHCEとLCEで約1日分ずれているが、HCEに比べLCEの生成される絶対量がはるかに少ないことと、抗体による検出感度の差を考えると、両者の生成が同時に起っている可能性も充分にあり得る。なお、HCE、LCEのそれぞれと同一抗原性をもつ高分子量タンパク質が胚のホモジェネ-ト内に見出され、それぞれの前駆体と思われる。一方、両酵素の腺細胞内局在性をしらべた所、両者とも同一腺細胞で作られるばかりでなく、同一分泌顆粒に貯蔵されることがわかった。すなわち、それぞれのウサギのポリクロン抗体又はハツカネズミのモノクロン抗体を1次抗体とし、ロダミンおよびFITCでラベルした2次抗体を用いて二重染色をすると、同一分泌顆粒の内部にHCEが含まれ、それをとり囲んで周囲にLCEが含まれていることがわかった。これらの内容は公表準備中である。
モバイルトラフィックを柔軟に制御する　ＳＤＮ　インターネットエクスチェンジの実現

本研究では、インターネットのバックボーンを支えるInternet Exchange (IX)において、今後増え続けるトラフィックを従来とは異なった指標を用いてトラフィックエンジニアリングを行うためのSDN IX構築ならびに運用技術についての研究開発を行った。現在のインターネットバックボーンは、動画トラフィックの増大にともない、構築と運用のコストが増大している。その一方で、ネットワークインフラに対する投資は減少する傾向にあり、ICTインフラとして大規模化、多様化するネットワーク基盤の構築手法が問われている。そこで本研究では、SDN技術を用いることでIXにおけるトラフィック制御の管理コストを軽減し、従来のIPアドレスのみによらないトラフィック制御を行うことで負荷分散の集中管理を行うことができるIXの機構を提案し、実証実験を行った。FAUCETというオープンソースSDNコントローラ実装の上に、本研究が提案するUmbrellaという方式を実装することで、IXのトラフィック制御を可能とした。また、従来のIXにて用いられていた高価な機材を利用するのではなく、データセンタ等で利用される安価な汎用スイッチを連結することによるIX構築にも成功した。このFAUCETを用いたUnbrellaによるIX構成では、機材の障害やSDNコントローラの障害においてもサービスが停止しないよう冗長性を提供するためのFailover機構の実証実験を行った。このSDN-IX技術は、Programmable Internet Exchange in EDO (PIX-IE)と呼ばれる実際のIXに展開され、現在実トラフィックを用いた実証実験が行われている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究にて達成したのは、主に次の2点である。(1) InternetExchangeはインターネットのコア部分においてトラフィックを交換する重要な公的インフラであり、より確実な堅牢性が求められている。本研究では、SDNを使うことで堅牢性を向上させることを目指しており、本年度はそのためのアーキテクチャである"Umbrella"アーキテクチャを提案し、プロトタイプ実装することで検証を行った。また、その結果を論文にまとめ投稿した。(2) InternetExchangeにて用いられている機材に関して、現在のハードウェアEthernetスイッチに代わるより論理的なトラフィック交換機材を実現するための調査と考察を行った。実際のInternet Exchangeにて交換されるトラフィックデータを基に、より拡張性を持ち複数台の機材を連結して論理的に構成できるような、Internet Exchangeに適したEthenetスイッチソフトウェアに関する検討を行った。その第一段階の取り組みとして、Internet Exchangeの参加者同士にて交換される経路情報を集め、その経路情報の動向から現在の参加者がどのようにInternet Exchangeを利用し、トラフィック制御(トラフィックエンジニアリング)しているかの分析を行った。引き続き分析を続けることにより、モバイルトラフィックやIoTのトラフィック等、そのトラフィックの性質に応じてInternet Exchangeにて行うべきトラフィック制御の仕様を決定する基礎データとして利用する。この結果は研究会において口頭発表を行った。初年度の数ヶ月感において、SDN技術を用いて堅牢なInternet Exchangeを実現するための"Umbrella"アーキテクチャを提案することができた。これは、日本での研究者のつながりを利用することで、日本の複数社のInternet Exchangeオペレータと意見交換を行う機会を頻繁に得ることができ、それによって達成できた成果である。また、同様に日本国内での研究者同士のつながりを活用し、複数のベンダーが販売しているSDNスイッチを試用することができ、その結果として"Umbrella"アーキテクチャとソフトウェアの完成度を高めることができた。上記の理由により、初年度は想定以上の進捗を遂げることができた。さらに、提案したアーキテクチャに関して3本の論文を執筆し、投稿した。本年度は、トラフィックエンジニアリングを意識したSDN-IXの設計と実装に関する研究活動を行った。具体的には、複数拠点を複数の回線において連結した場合のトラフィック制御の手法や、冗長性確保の手法に関して設計と実装を行った。従来のIX (Internet eXchange)の場合には、STPやリンクアグリゲーションといった手法を用いて、拠点間の冗長性を確保していた。これらの手法では、拠点に接続されている顧客やトラフィック動向を反映して冗長性を制御することはできず、画一的なルールに基づいた冗長性が確保されていた。一方、本研究にて提案したFAUCET / Umbrellaという手法では、管理者のポリシーに基づいた冗長性制御が可能となっている。また、トラフィック集中時のトラフィック制御に関しても、従来のIXではMPLSやVPLSといった管理が難しく、かつ導入コストの高い難しいプロトコルを利用していたが、本研究のFAUCET / Umbrellaにおいては、フロー単位の制御を用いてトラフィック制御を実現した。本研究にて提案しているFAUCET / Umbrellaという方式は、FAUCETというOpenSourceのSDNコントローラの上に、Umbrellaと呼ばれる本研究が提案するSDN-IX実現手法を実装した方式となる。このFAUCETの上に提案手法であるUmbrellaを実現することで、Umbrellaが持つトラフィック制御の簡潔性という利点と、FAUCETが持つトポロジ把握による冗長性構築という利点を両立させたFAUCET / Umbrellaという方式を確立させた。当初の予定通り、本研究にて開発された方式を実環境であるIXに導入し、運用を開始している。なお、実環境への導入にあたっては、NICT (情報通信研究機構)の協力を得て、運用環境を構築した。IXのカスタマーとなる実際の組織を接続し、その上でBGPの制御を行うことで、トラフィック交換を実現している。この提案方式が実用に耐えうるものであることを証明するため、実組織をカスタマーとした実証実験を行うとともに、2018年6月に行われるInterop Tokyo 2018 ShowNetにおいて実トラフィックを制御し、さらに実際に運用されている既存のIXとの相乗りを行う実証実験を計画している。

また、本提案方式に関して論文発表を行いそのアイディアと有用性を公開した。本研究では、インターネットのバックボーンを支えるInternet Exchange (IX)において、今後増え続けるトラフィックを従来とは異なった指標を用いてトラフィックエンジニアリングを行うためのSDN IX構築ならびに運用技術についての研究開発を行った。現在のインターネットバックボーンは、動画トラフィックの増大にともない、構築と運用のコストが増大している。その一方で、ネットワークインフラに対する投資は減少する傾向にあり、ICTインフラとして大規模化、多様化するネットワーク基盤の構築手法が問われている。そこで本研究では、SDN技術を用いることでIXにおけるトラフィック制御の管理コストを軽減し、従来のIPアドレスのみによらないトラフィック制御を行うことで負荷分散の集中管理を行うことができるIXの機構を提案し、実証実験を行った。FAUCETというオープンソースSDNコントローラ実装の上に、本研究が提案するUmbrellaという方式を実装することで、IXのトラフィック制御を可能とした。また、従来のIXにて用いられていた高価な機材を利用するのではなく、データセンタ等で利用される安価な汎用スイッチを連結することによるIX構築にも成功した。このFAUCETを用いたUnbrellaによるIX構成では、機材の障害やSDNコントローラの障害においてもサービスが停止しないよう冗長性を提供するためのFailover機構の実証実験を行った。このSDN-IX技術は、Programmable Internet Exchange in EDO (PIX-IE)と呼ばれる実際のIXに展開され、現在実トラフィックを用いた実証実験が行われている。次年度以降は、さらにモバイルネットワークに注力したアーキテクチャの検討と実現を目指した研究を行う。LTEや5Gにおける国際レベルでのモバイルローミングを考慮し、モバイルトラフィックの往復を避ける形での効率的なトラフィック制御を可能とするInternet Exchangeアーキテクチャを検討する。
気液界面における単分子膜特性に基づく、フミン酸分子サイズの絶対値直接測定

静岡県猪頭火山灰土、愛知県段戸山褐色森林土、及び東京湾海底底質よりアルカリで抽出したフミン酸について、表面膜圧力計を用いて、気液界面におけるフミン酸単分子膜の表面圧-面積曲線を得た。底質より抽出したフミン酸については、限外濾過法により分子量分画を行ない、分子サイズ別の表面圧-面積曲線を得た。得られた曲線から底質フミン酸の極限面積(得られた曲線の直線部分を表面圧ゼロに外挿した点の面積に相当する)を求めると、分子量の増大につれて、極限面積は減少した。この極限面積から、フミン酸分子サイズの一次元方向の長さを計算すると、3.1-8.7nmとなって、炭素数に換算して、23-67個の範囲になり、分子量の大きいフミン酸の方が長いという妥当な結果が得られた。そして、この数値をフミン酸分子を球とみての半径と考えると、体積が分子量に比して過大になりすぎてしまうため、フミン酸分子の形状としては、球状というよりも棒状であることが強く示唆された。褐色森林土及び火山灰土のフミン酸については、その分子長はそれぞれ3.8、12.1nmとなって、灰素数に換算すると、それぞれ29個、93個となった。この結果から、火山灰土フミン酸の方が褐色森林土のそれに比べて、分子サイズはかなり大きいことが明らかにされた。これまで、フミン酸の大きさについては、モデルとなるものが存在しないこともあって、相対的にしか知りえない場合が多かったが、本研究にように、フミン酸分子サイズを一次元方向のみとはいえ、具体的な数値により、その絶対値を表した例はきわめて希少である。今後は、海成、陸成その他各種フミン酸について、本法の表面圧-面積曲線により、その分子サイズの大きさの絶対値直接測定を継続していく。これにより、フミン酸をはじめとするフミン物質の化学的キャラクタリゼーションをさらに推進していきたいと考えている。土壌試料として、黒ボク土、褐色森林土、および東京湾海底の底質について、水酸ナトリウムによる抽出、塩酸による再沈殿などの装作を行ない、粗フミン酸を抽出した。さらに、粗フミン酸を精製するため、フッ酸処理、透析、凍結乾燥などを行なって、精製フミン酸を得た。そして、得られた得製フミン酸をアミコン社製の限外3過膜を用いて、分子量30万以上、30万10万、10万5万、5万1万、1万以下の五種類に分子量分画を行なった。黒ボク土フミン酸、褐色森林土フミン酸について、元素分析によるC:H:Nの重量比はそれぞれ、57:4.2:4.2,54:5.6:5.1であった。協和界面科学社製の表面膜圧力計を用いて、表面圧一面積曲線を求めた。フミン酸は0.1M水酸化ナトリウム水溶液に溶解した後、PH8に調製し、水:エタ-ル(1:9)の展開溶媒に移し、マイクロピペットでPH2の希塩酸水溶液に展開し、表面膜をつくらせた。各点の表面圧を測定するのに、平衡に達するのに数時間10数時間を要した。表面圧ー面積曲線において、直線部分を表面圧ゼロに外ソウして得られた極限面積は、黒ボク土、褐色森林土の両フミン酸について、それぞれ、69,220m^2/gであり、褐色森林土の方が大きかった。

また、分子量分画して得たフミン酸について、極限面積、圧縮度、崩壊圧、崩壊面積などを求めたが、分子量の大小と正又は負の相関関係が得られた。土壌フミン酸について、一次限分子サイズの絶対値として、3.812.1nmという値が極限面積から概算された。褐色森林土、火山灰土、海底底質よりアルカリで抽出したフミン酸について、表面膜圧力計を用いて、気液界面における表面圧面積曲線を得た。底質より抽出したフミン酸については限外3過法により分子量分画を行ない、分子サイズ別の表面圧-面積曲線を得た。得られた曲線から底質フミン酸の極限面積(得られた曲線の直線部分を表面圧ゼロに外ソウした点の面積)を求めると、分子量の増大につれて、減少した。この値からフミン酸分子サイズの一次元方向の長さを計算すると、炭素数に換算して、2367個の範囲になり、分子量の大きいフミン酸の方が長かった。そしてこの数値をフミン酸分子を球とみての半径と考えると、分子量が過大になりすぎてしまうため、フミン酸分子の形状としては、球状というよりもむしろ棒状であることが強く示唆された。褐色森林土及び火山灰土のフミン酸については、その分子量は炭素数換算で、それぞれ29及び93となった。この結果から、火山灰土フミン酸の方が褐色森林土に比べて、その分子サイズはかなり大きいことが明らかにされ、新しい知見が多く得られた。これまで、フミン酸の大きさは、モデルとなるものが無いこともあって、相対的にしか知り得ない場合が多かったので、本研究のように、フミン酸分子サイズを一次元方向のみとは言え、具体的な数値により、その絶対値を表わした例はきわめて希少である。今後は、各種のフミン酸について、本法の表面圧一面積曲線により、その分子サイズの大きさの絶対値測定を継続していくことにより、フミン酸を含むフミン物質の化学的キャラクタリゼーションをさらに進めていきたいと考えている。
新しい機能性材料としての置換ポリアセチレンの設計と合成

連鎖移動剤を用いるとポリマ-の分子量の制御や末端への官能基の導入が可能となることが期待されるが、5,6族遷移金属触媒による重合では連鎖移動剤は全く知られていない。本研究は、置換ポリアセチレンの合成において分子量を規制するために、連鎖移動剤の開発、連鎖移動剤による分子量の規制方法の確立、などを目的とするものである。1.核置換フェニルアセチレンの重合における連鎖移動剤の開発メタセシン重合では鎖状オレフィンが連鎖移動剤となる可能性がある。そこで、通常の条件では高重合体のみを生成し分子量規制の困難なオルト位にCF_3基をもつフェニルアセチレン(PA)の重合において種々のオレフィンの添加効果を検討した。その結果、トリメチルビニルシラン(TMVS)などの含ケイ素オレフィンが有効な移動剤となることが明らかとなった。例えば、モノマ-の1/5量のTMVSの添加によりポリマ-の分子量は約20万から2万へと約1/10に低下した。TMVSの有効性はケイ素の適度の電子供与性に帰することができる。一般に電子吸引性基を有するPAは連鎖移動を受けやすかった。この結果は、成長末端へのモノマ-の配位能力が、電子吸引性基が存在すると低下するためとして説明される。連鎖移動の結果TMVSがポリマ-末端に導入されることをIR、NMRなどにより確認した。2.含塩素二置換アセチレンの重合における連鎖移動剤の効果1ークロロー1ーオクチンの重合においてTMVSの効果を検討したところ、顕著な連鎖移動作用が観測された。種々のオレフィンの中で、含ケイ素オレフィンが特に有効であり、1ーアルケンもある程度有効であった。一方、モノマ-として2ーアルキンは連鎖移動を受けにくかったが、これは電子吸引性基が存在しないとモノマ-の配位能力が高いためと考えられる。
Y染色体CRISPRイメージング技術の確立と哺乳動物の雌雄産み分け

生命科学研究や畜産業では、効率的な動物産生や動物福祉の観点から雌雄産み分け技術は必要不可欠である。しかし、畜産業で普及している既存の方法は、判別精度や繁殖効率・コスト面において課題が多く、新しい雌雄産み分け技術の開発が強く望まれている。本研究では近年開発されたCRISPRイメージング技術を用いて、受精卵内でY染色体を可視化することにより雌雄胚を判別する方法を確立する。また、同技術を用いて精巣内生殖細胞におけるY染色体の核内動態のライブイメージングを実施し、Y染色体ゲノム管理機構の探索への展開を図る。
血管壁の粘弾性特性が壁面せん断応力に与える影響のバイオメカニクス的解析

本研究では,血管壁の力学特性が脈波伝播現象に与える影響を考察するために,数値シミュレーション手法の開発ならびに水槽実験装置の開発を行った.数値シミュレーションにおいては,デカルト座標系にてオイラー的記述による流体ー構造連成解析手法の開発を行った.また,これまでの既存のコードを使用した数値解析においては,ALE定式化を施すことにより流体と固体の離散化の結合を行い,脈波伝播に伴う反射波に着目した解析を実施した.水槽実験においては,シリコンチューブを血管に見立てた脈波伝播現象の再現を試み,脈波伝播速度をMoens-Korteweg式から算出される理論解と比較することにより,計測精度の検証を行った.脈波伝播現象の数値シミュレーションを実現させるため,血液流れ(流体)と血管壁(固体)との連成問題を再現する方法を考案した.その際,今後の医工連携への発展等を考慮し,医用画像データの出力形式との相性の良い,完全オイラー型による数値的表現を試みた.固体界面の表現には,当研究グループが提案する仮想流束法を用い,生体組織の粘弾性特性を表現するために,組織のひずみ速度に関連する線形パラメータを付加する簡易的なモデルを考えた.仮想流束法による物体界面の表現方法は,immersed-boundary法や仮想境界法に代表されるような手法と違い,外力項を付加する必要がないため,界面近傍における圧力分布も鋭くとらえることが可能である.流体力による物体界面の受動的な運動を評価するために、弁膜を有する大動脈内流れの解析を行い,デカルト格子上における移動界面を伴う任意形状の表現の適性を確認した.ゴムチューブによる模擬血管を用いた水槽実験装置の開発にあたり,流速波形を取得するためのPIV法ならびに,得られた脈波波形を前進波と後退波とに分離する手法の検討を行った.脈波解析には,water-hammer式による1次元理論を適用した.これにより,測定部位ならびに測定時刻が同一の流速波形,圧力波形を実験的に取得することにより,脈波波形を前進圧縮波・前進膨張波ならびに後退圧縮波・後退膨張波の4種に分離することが可能である.また,wave-intensity解析へと拡張することにより,血管の粘弾性特性に起因するエネルギー散逸を見積もることもできる.脈波伝播現象の数値シミュレーションならびに水槽実験を行うために,以下の研究を実施した.数値シミュレーションにおいては,大型計算モデルにおける流体-構造連成解析を可能とするような計算手法の開発を行った.また,乱流域における血流解析を実行するための正規化格子ボルツマン法の改良,血管壁との相互作用を精度良く解くための仮想流束法の適用に関する研究を行った.さらに,医用画像データからの血管モデルの構築方法や大動脈弁の数値的記述方法に関する検討も行った.水槽実験に関しては,まず,血管を模擬したシリコンチューブに拍動流を与え,その脈圧波形を精度良く取得する方法の考察を行った.そして,実験結果の検証として,脈波伝播速度の理論解(Moens-Korteweg式)との比較を行うために,様々な太さや硬さのシリコンチューブの拍動に伴う円周方向ひずみを取得する方法を検討した.さらに,脈波伝播の周波数依存性を調べるために,ポンプの入力部の改良を行った.脈波伝播に伴う血管壁の運動ならびに血液流れとの相互作用を調べることは,今後の非侵襲血管病診断法の開発にあたり重要である.本研究では,血管壁の力学特性が脈波伝播現象に与える影響を考察するために,数値シミュレーション手法の開発ならびに水槽実験装置の開発を行った.数値シミュレーションにおいては,デカルト座標系にてオイラー的記述による流体ー構造連成解析手法の開発を行った.任意物体形状まわりの流体ー構造連成解析を可能にする仮想流束法に,計算の安定性と精度を向上させることができる正規化格子ボルツマン法を組み合わせ,さらに,高速演算を目指した並列計算の実装を行った.また,これまでの既存のコードを使用した数値解析においては,ALE定式化を施すことにより流体と固体の離散化の結合を行い,脈波伝播に伴う反射波に着目した解析を実施した.水槽実験においては,シリコンチューブを血管に見立てた脈波伝播現象の再現を試みた.チュービングポンプから任意の拍動流を与え,シリコンチューブの2点にて脈波波形を計測し,その伝播時間差から脈波伝播速度を推定した.これらの脈波伝播速度をMoens-Korteweg式から算出される理論解と比較することにより,計測精度の検証を行った.このとき,シリコンチューブの壁厚が厚いほど,理論解との差が大きくなる傾向があり,このことは,数値シミュレーションによる結果とも定性的に一致した.脈波解析では,脈波伝播に伴う圧力波の計測には成功したものの,流速波形を精度良く測定することが困難であったことから,実験データからの直接的な解析を行うことはできなかったが,数値シミュレーションから得られた速度プロファイルを実験結果と組み合わせることにより,脈波波形を前進波と後退波とに分離する手法の検討を行った.本研究では,血管壁の力学特性が脈波伝播現象に与える影響を考察するために,数値シミュレーション手法の開発ならびに水槽実験装置の開発を行った.数値シミュレーションにおいては,デカルト座標系にてオイラー的記述による流体ー構造連成解析手法の開発を行った.また,これまでの既存のコードを使用した数値解析においては,ALE定式化を施すことにより流体と固体の離散化の結合を行い,脈波伝播に伴う反射波に着目した解析を実施した.水槽実験においては,シリコンチューブを血管に見立てた脈波伝播現象の再現を試み,脈波伝播速度をMoens-Korteweg式から算出される理論解と比較することにより,計測精度の検証を行った.

数値シミュレーションにおいては,実際の医用画像データに仮想流束法を適用することが可能となり,大動脈内血流動態解析を行うことができた.血管壁の粘弾性に関するモデリングは,まだ今後取り組むべき課題ではあるが,心周期における血管壁の振動を能動的に再現することが可能となった.水槽実験では,シリコンチューブの円周方向ひずみを精度良く取得する方法の考案が大きな課題であったが,装置の改良により,ひずみを4点同時に計測することが可能となった.バイオメカニクス計算シミュレーションにおいては,引き続きオイラー統一型解法による開発を進めるが,ALE定式化による非構造格子を用いた研究も同時に進める.この場合,血管壁の運動を有限要素法により解き,血流との相互作用をより詳細に記述することを目指す.水槽実験では,実験結果の検証(理論解との比較)を十分行った後に,血管壁の粘弾性特性の影響を調べるために,脈波伝播速度の周波数依存性の解析を行う.また,流速分布を得るためのPIV解析を可能とするような装置の開発を進める.さらに,脈波解析を行うことにより,脈波波形を入射波と反射波とに分離する解析を行う.数値シミュレーションにおいては,物体界面を適切に表現することが可能である仮想流束法を用いることにより,弁膜を有する血液流れの流体-固体連成解析を通してその妥当性の検討を行ってきた.今後は,血管の粘弾性特性の数値的記述方法の考察が必要となる.水槽実験においては,データの取得からその解析方法の基礎的な考察を行ってきた.今後は大型の水槽実験装置を開発し,実際に脈波波形の計測ならびに解析を行う.水槽実験用の消耗品が幾分か節約できたため.脈波伝播解析の方法として,オイラー型統一解法を進める一方で,ALE定式化による非構造格子からのアプローチも考える.この場合は,血管壁を有限要素法、血液を有限体積法により解く予定である.これにより,脈波伝播現象を再現する上での適切な数値シミュレーション法の考察を進める.大型の水素医実験装置の開発にあたり,血管を模擬したゴムチューブの圧力波形を測定するための計測部,ポンプから任意の拍動流を発生させるための制御部を構築する.また,それらのデータの取得ならびに解析を行うための解析部を完成させる.平成27年度に,水槽実験用の消耗品ならびに関連図書を購入する.平成25年度は,実験・実習棟の取り壊しに伴う研究室の大規模な引越しがあり,大型水槽実験装置の開発を見送り,数値シミュレーション法の開発ならびに実験データの取得,解析手法の検討を行ってきた.平成26年度に,これらの開発を順次進めていく予定である.