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日本農業の存続・成長戦略に関する地域動態的研究

本研究は主として日本中央部を対象として、存続・成長の可能性のある農業経営形態を把握し、その地域的条件を明らかにした。存続・成長の可能性のある農業経営形態としては、(1)農産物生産を中心に大規模化・施設化・集団化するもの、(2)農産物を生産・加工・販売するもの(農業の六次産業化)、(3)観光などの他産業を組み合わせて持続するものに整理した。そして、それぞれの自然・位置的条件と経済的条件、社会的条件、歴史・文化的条件、政治・政策的条件について分析した。これらの地域的条件のもとで農業を存続・成長させるためには、経営感覚に優れ地域社会を主導することができる人望のある農業経営者の存在が不可欠である。本研究は日本農業をいかに存続させ、成長させるか、それによっていかに国土を保全するかの戦略と、そのための地域的条件を、地域農業の時空間的動態についての実証的調査・研究に基づいて明らかにする。主な研究対象地域を首都圏とその周辺の甲信越・南東北とした。まず、関連する論文・著書を収集して検討し、さらに農業センサスやその他の統計から農業・農村全体の動向を検討した。まず、研究代表者・分担者が共同で、東京西郊、北関東および甲信地域において概括的調査を行った。そのうえで、田林は茨城県常総市の自立的稲作農業を、菊地は群馬県昭和村の企業的野菜農業と農業の6次産業化、そして東京都立川市の都市農業、西野は群馬県川場村の果樹の観光農園と高崎市の農産物直売所を核とした農業経営、群馬県嬬恋村と長野県川上村の野菜生産について現地調査を始めた。田林はまた、首都圏と南東北の諸県の農業および観光に関する部署で、農業の存続・発展が見込まれる農業経営について情報を収集した。さらに菊地と田林は、ポーランドで開催された国際地理学連合大会において研究発表し、今後の研究の枠組みについて専門家から貴重なアドバイスを得ることができた。存続・成長がみこめる農業経営としては、(1)農業を中心に大規模化・施設化・集団化するものと、(2)観光などの他産業を組み入れながら個別に持続していくものの2つに分類することができた。前者は産地としてのまとまりの中で形成されるものと個別に発展するもの、後者については都市近郊の農産物直売所や市民農園、観光農園などを取り込んだものと中山間地の農業・農村体験や農産物直売所、特産物の販売などと結びついたものがあることがわかった。農業経営が存続・成長する方向性としては、1つは法人化や大規模化、施設化など農業経営そのもの強化、もう1つはアグリビジネス、6次産業化、観光化など他部門との連携があることがわかった。本研究は日本農業をいかに存続させ成長させるか、それによっていかに農地と国土を保全するかの戦略と、それを実現するための地域的条件を、地域農業の時空間的動態について実証的調査・研究に基づいて明らかにする。主な研究対象地域を首都圏とその周辺の甲信越・南東北などの日本中央部とした。日本中央部の都県の農業振興政策をまとめ、それによって明らかになった存続・成長が見込める農業経営としては、(1)農業を中心に大規模化・施設化・集団化するものと、(2)観光などの他産業を組み入れながら個別に持続していくものに大きく類型化できたことから、平成27年度は、その典型例と考えられる地域の実証的研究を進めた。菊地と田林は立川市の都市農業について調査結果をまとめ、さらに菊地は群馬県昭和村の企業的野菜栽培について調査結果をまとめた。西野は高崎市の農産物直売所を核とした農業経営の特徴を調査し、その結果をまとめた。さらに田林は菊地とともに、北陸地方において企業的稲作経営と法人化された集落営農による農業の成長・存続戦略を調査し、その結果をまとめた。これらの4つの事例に関する論文はすでにほぼ完成しており、最終的に点検して、平成28年5月初旬に日本地理学会のE-journal Geoに投稿する予定である。このほかに、田林と菊地、西野は共同で、群馬県嬬恋村と長野県川上村の高原野菜栽培の現地調査を実施した。また、田林は茨城県鉾田市の園芸農業について調査し、生産性の高いメロン栽培を中心とした農業経営の存続の理由と地域的条件について明らかにした。これらの事例調査を通して、日本農業が存続・成長するための地域的条件を、経済、社会・文化、政治的側面から分担して検討した。本研究は主として日本中央部の農村におけるフィールドワークと、文献や統計の分析、そして関係官公庁での情報収集を組み合わせて調査・研究を進めようとするものである。フィールドワークについては、研究代表者と研究分担者が共同で、嬬恋村の高冷地野菜栽培と北陸地方の大規模借地稲作経営の本格的な現地調査を行った。また、それぞれが個人的に、都市農業や首都圏の園芸農業、首都圏外縁部の農産物直売場を核とした農業経営について、昨年度の概括的調査を踏まえて本格的な現地調査を行った。文献と統計の分析については、それぞれのメンバーが個別に進めており、電子メールを利用したり、5回行った研究打合会や日本地理学会学術大会の機会に情報を交換した。これらの結果を日本地理学会をはじめとする学術大会などで口頭発表し、一部は原稿にまとめた。このようなことから、おおむね順調に進展していると判断した。

平成26年度から実施してきた現地調査結果のうち、田林と菊地は北陸地方における企業的稲作経営と法人化された集落営農による農業の存続・成長戦略を、西野は高崎市の農産物直売所を核とした農業経営の持続形態について、そして菊地と田林は立川市の都市農業についてまとめ、3編の論文として日本地理学会のE-journal GEO 11巻で発表した。さらに田林は茨城県鉾田市の施設園芸について、菊地は東京都小平市の都市農業と群馬県昭和村の企業的な野菜の生産・加工・流通について、西野は群馬県嬬恋村の高冷地野菜栽培について調査し、結果を取りまとめた。また、田林と菊地と西野は共同で、山梨県笛吹市の果樹農村を集中的に調査し、さらに福島盆地の園芸農業と米沢盆地の銘柄肉牛生産、山形県金山町の中山間地農業、千葉県の九十九里平野の水耕栽培による施設園芸、南房総の道の駅が地域農業の存続に果たす役割について調査した。現地での実証的研究と統計・文献の分析、日本中央部の都県の農業振興政策の整理などに基づいて、存続・成長の可能性のある農業経営を第1には「農産物生産を中心に大規模化・施設化・集団化するもの」、第2には「農産物を生産・加工・流通させるもの(農業の六次産業化)」、第3には「観光などの他産業を組み合わせ持続するもの」の3つに分類し、さらに第1の類型は農産物の種類によって細分し、それらの分布に基づいて日本中央部の農業地域区分を行った。また、それらの諸類型が成立する地域的条件を整理した。これらの結果を、研究成果報告書としてまとめた。本研究は主として日本中央部を対象として、存続・成長の可能性のある農業経営形態を把握し、その地域的条件を明らかにした。存続・成長の可能性のある農業経営形態としては、(1)農産物生産を中心に大規模化・施設化・集団化するもの、(2)農産物を生産・加工・販売するもの(農業の六次産業化)、(3)観光などの他産業を組み合わせて持続するものに整理した。そして、それぞれの自然・位置的条件と経済的条件、社会的条件、歴史・文化的条件、政治・政策的条件について分析した。これらの地域的条件のもとで農業を存続・成長させるためには、経営感覚に優れ地域社会を主導することができる人望のある農業経営者の存在が不可欠である。本研究は主として首都圏とその周辺の甲信越・南東北におけるフィールドワークと、文献や統計の分析、そして関係官公庁での情報収集を組み合わせて調査・研究を進めようとするものである。フィールドワークについては、研究代表者・分担者が共同で、東京西郊、北関東および甲信地域において概括的調査を行い、本格的な地域調査の準備を進めた。また個人でそれぞれの分担地域の調査を始めており、すでに一部の成果を口頭や論文で公表したことから、初期の予定通りに進んでいるといえる。文献と統計の分析については、それぞれのメンバーが個別に進めており、電子メールや研究打合会、学会への参加の機会に情報を交換してきた。関係官公庁での情報収集については、主として研究代表者が取り組んでおり、首都圏と南東北の諸県の農業および観光に関する部署で、農業の存続・発展が見込まれる農業経営について情報を収集し、その成果の一部を論文として公表した。さらに国際地理学連合大会において研究発表し、研究の枠組みについて専門家からアドバイスを得た。このようなことから、次年度の本格的な現地調査に取りかかる準備段階としての初年度としては、おおおむね順調に進展していると判断した。平成28年度は最終年度であるので、これまでの調査結果の成果を発表するとともに、年度の前半の9月までに、補足調査を行ったり、あらたに事例調査を加えたりする。
ミススイッチングが断続回路の定性的性質に与える影響

スイッチング動作の遅れ(スイッチング遅れ)やスイッチング時に生じる瞬間的な高周波数振動(スパイクノイズ)のようなミススイッチングは、2次元以上で記述される断続回路の定性的性質にも影響を及ぼす可能性がある。したがって、ミススイッチングを有しかつ2次元以上で記述される断続回路の定性的性質を理解するため、回路の安定性を解析しておく必要があるが、この種の断続回路に適用可能な安定性解析手法は見当たらない。そこで本年度は、ミススイッチングを有しかつ2次元以上で記述される断続回路に適用可能な安定性解析手法について検討した。具体的な研究内容を下記する。(a)Poincar6写像に基づく安定性解析手法の提案(c)(a)(b)の正当性の検証以下、(a)(b)(c)に沿って説明する。(a)に関して:まず、n次元で記述される断続回路にミススイッチングが発生すると仮定し、合成Poincar6写像を定義した。次に、合成Poincare写像に基づきヤコビ行列を導出した。最後に、ヤコビ行列の固有値を計算し、回路の安定性を解析するアルゴリズムを提案した。(b)に関して:(a)と同様に、ミススイッチングを有しかつn次元で記述される断続回路について考えた。まず、回路方程式より状態遷移行列を定義した。次に、Filippovの理論を応用し、スイッチング時の解軌道の摂動を計算した。最後に、状態遷移行列とスイッチング時の解軌道の摂動を合成し、その固有値を計算することで回路の安定性を評価するアルゴリズムを提案した。(c)に関して:(a)および(b)において提案した手法を、スパイクノイズを有するバックブーストコンバータおよびスイッチング遅れを有するバックコンバータに適用し、正当性を検証した。断続回路には回路素子の働きによって解が一時的に拘束される場合があるが、ミススイッチングがこのクラスの回路の定性的性質に与える影響を調査した研究は皆無である。本年度は、スパイクノイズを有するバックブーストコンバータを例に、ミススイッチングが拘束条件を有する断続回路に与える影響を調査した。(a)合成Poincare写像の導出(b)分岐条件の算出および分岐図の作成(c)解軌道および(a)(b)にて得られた結果に基づく、スパイクノイズの影響の調査上記(a)(b)(c)において得られた成果を下記する。(a)に関して:キャパシタ電圧がほぼ一定値となる回路パラメータに焦点を絞り、理想的なスイッチング動作が行われる場合およびスパイクノイズが生じる場合のPoincare写像を定義した。(b)に関して:(a)にて得られたPoincare写像の変文方程式を算出し、解の分岐条件を導出した。また、バックブーストコンバータの解軌道がダイオードの働きによって拘束される場合(電流不連続モードで動作する場合)に注目し、クロック周期および電圧変換率に関する2次元分岐図を作成した。(c)に関して:理想的なスイッチング動作が行われる場合とスパイクノイズが生じる場合の解軌道を比較検討した結果、スパイクノイズの影響でクロック間にスイッチがオフの状態を保つ解軌道が発生することがわかった。これは、理想的なスイッチング動作が行われる場合には存在し得ない新たな種類の解軌道であり、電流不連続モードで動作する同回路の挙動に多大な影響を及ぼしていることを確認した。また、(b)にて導出した2次元分岐図を比較し、スパイクノイズの影響で超安定周期解の存在領域が拡大することを明らかにした。これらの結果は、ミススイッチングが拘束条件を有する断続回路の動的挙動に影響を与えることを示唆している。交付申請書に記載した本年度の「研究の目的」は、スパイクノイズを有するバックブーストコンバータを例に、ミススイッチングが「拘束条件を有する」断続回路に与える力学的影響を調査することであった。これに基づき、

(a)厳密解を用いた合成Poincare写像の定義、(b)分岐条件の導出、分岐図の作成および(c)(b)にて得られた結果に基づくスパイクノイズの影響の調査を行った。その結果、スパイクノイズが超安定周期解の存在領域に影響を与えることを明らかにした。これは、ミススイッチングが「拘束条件を有する」断続回路の定性的性質に影響を与えることを示唆しており、交付申請書に記載した「研究目的」はおおむね順調に進展しているといえる。DC/DCコンバータは、回路パラメータの選定によってはキャパシタ電圧が変動する場合もあり得る。しかし、ミススイッチングが「キャパシタ電圧の変動を考慮したDC/DCコンバータ」に与える力学的影響を調査した研究は見当たらない。そこで、H24年度はキャパシタ電圧が変動するDC/DCコンバータに焦点を絞り、(a)スパイクノイズがバックブーストコンバータに与える影響、(b)スイッチング遅れがブーストコンバータに与える影響を調査する。(a)(b)の具体的な推進方策を下記する。(1)厳密解を用いて合成Poincare写像を定義する。(2)解の安定性を計算する。(3)(1)(2)で得られた結果に基づき、ミススイッチングが「キャパシタ電圧の変動を考慮したDC/DCコンバータ」に与える力学的影響について検討する。また、学術論文誌を介して、H23年度に得られた成果を発信する予定である。
マイクロ波を利用した高性能モノリス型キャピラリーカラムの迅速調製法の確立

マイクロ波を利用し,モノリス型シリカおよびポリマーキャピラリーカラムの調製時間の短縮を図った。温度優先制御と出力優先制御により,それぞれマイクロ波照射時間を変え,カラム性能ならびにモルフォロジー(SEMによる観察)について,マイクロ波を照射しない常法と比較することにより検討した。その結果,シリカモノリスカラムの場合は,ゾル・ゲル反応過程においてマイクロ波照射の効果が現れ,とくに出力優先制御300Wで1時間照射した際には,短時間にもかかわらず高性能なキャピラリーカラムが調製できることを見出している(常法では24時間がかかっていた)。これに対して,ポリマーモノリスの場合は,出力優先制御200Wで15分照射が最適であることが分かった。本年度は,マイクロ波を利用し,モノリス型シリカキャピラリーカラムの調製時間の短縮を図った。キャピラリーカラムの調製法について,ゾルゲル反応過程とメソポア生成過程の, 2過程に分け,反応時におけるマイクロ波の照射条件を検討した。調製したキャピラリーカラムは,走査型電子顕微鏡(SEM)でのモルフォロジー観察とHPLCシステムにより芳香族化合物を分離することで評価し,比較した。ゾルゲル反応過程とメソポア生成過程に分けて,温度優先制御と出力優先制御により,それぞれマイクロ波照射時間を変え,カラム性能ならびにモルフォロジーについて,マイクロ波を照射しない常法と比較することにより検討した。その結果,ゾルゲル反応過程においてマイクロ波照射の効果が現れ,とくに出力優先制御(300W)で1時間照射した際には,短時間にもかかわらず高性能なキャピラリーカラムが調製できることを見出している(常法では24時間がかかっていた)。これに対し,ゾルゲル反応過程において温度制御でマイクロ波を照射した場合には,明らかな効果は観察されないこと,また,メソポア生成過程ではマイクロ波照射の効果が現れないことを見出している。また,出力制御でマイクロ波を照射する際には温度の変化を自動的に制御できないため照射中に冷却などの操作が必要であった。本年度は,マイクロ波を利用し,メタクリル酸エスレル系(C12)モノリス型キャピラリーカラムの調製時間の短縮を図った。カラムの調製について,ポリマー反応溶液を内径0.32mmのfusedシリカキャピラリーチューブに満たしてマイクロ波の出力と照射時間を検討し,最適な調製条件を検討した。調製したキャピラリーカラムは,走査型電子顕微鏡(SEM)でのモルフォロジー観察とキャピラリーLCシステムによりアルキルベンゼンを分離することで評価し,比較した。温度優先制御と出力優先制御により,それぞれマイクロ波照射時間を変え,カラム性能ならびにモルフォロジーについて,マイクロ波を照射しない常法(恒温槽で60°C,24h)と比較することにより検討した。その結果,出力優先制御(200W)で15 min照射した際,短時間にもかかわらず高性能なキャピラリーカラムが調製できることを見出している。調製時間が10 minでは反応が不十分であったが,15 minより長時間マイクロ波を照射することにより骨格が大きくなり,細孔の大きさが小さくなることが見出された。また,理論段数も15 minで照射したカラムがもっとも良かった(10 cmで5500段)。マイクロ波照射時間を15 minで維持し,マイクロ波の出力および装置内の温度を,それぞれ200500Wおよび60100°C間で変化させ検討したところ,200 W 80°Cで調製したカラムが最高の理論段数を示した。また,マイクロ波出力は低い方が良いカラムが調製できる傾向であることを見出している。最適条件で調製したカラムを用いて5種アルキルベンゼンの高速分離を試みた。流量を60.0 μL/minとしたときに4.7 Mpaという低い圧力でアルキルベンゼン5種のベースライン分離を1 minで達成することができた。
契約支援機能における会計の質に関する理論的・実験的研究

本研究は、企業会計の契約支援機能における会計の質(Accounting Quality)について、理論(分析的研究)と実験とを融合したアプローチにより検討することを目的とするものであった。具体的には、契約支援機能における保守主義や利益の質、ないし、コーポレート・ガバナンスといった諸論点を取り扱った。既存研究は、主に証券市場を前提としたアーカイバル分析が多いが、本研究は、数々の強みを持つ分析的研究と実験研究とを融合させ、既存研究にはない会計の質の新しい捉え方を提供することで、この領域の研究や実務に対して重要な貢献をなすに至った。本研究は、企業会計の契約支援機能における会計の質(Accounting Quality)について、理論(分析的研究)と実験とを融合したアプローチにより検討することを目的とする。具体的には、契約支援機能における保守主義(課題A)、企業間取引等における利益の質(課題B)、および、監査の質とコーポレート・ガバナンス(課題C)という3つの論点を取り扱う。既存研究は、主に証券市場を前提としたアーカイバル分析が多いが、本研究は、数々の強みを持つ分析的研究と実験研究とを融合させ、既存研究にはない会計の質の新しい捉え方を提供することで、この領域の研究や実務に対して重要な貢献をなす可能性を有する。初年度となる今年度は、5月に全体打合せをした後、各グループごとに研究を進めていった。特に、初年度は、各グループごとに、先行研究のサーベイ及び、各大学での実験実施のインフラ構築に時間をかけ、各グループごとの研究会を定期的に開催し、情報共有に努めた。各大学での実験実施のインフラを整えるのに少し時間がかかり、今年度中に行うべきパイロット実験ができなかったが、サーベイ論文を執筆、投稿することが出来た。5月に全体打合せをした後、各グループごとに研究を進めている。特に、実験班は、研究会を定期的に開催し、情報共有に努めている、各大学での実験実施のインフラを整えるのに少し時間がかかり、今年度中に行うべきパイロット実験ができなかった以外は順調に進んでいる。本研究では、研究期間内に、以下の3つの具体的論点を明らかにする。(1)契約支援機能における保守主義に関する理論と実験。(2)企業間取引等における利益の質の理論と実験(会計情報の利用場面の多様化に対応(外的妥当性の確保))。(3)監査の質とコーポレート・ガバナンスに関する理論と実験(監査の質とガバナンス、機関設計)。平成28年度は、まず5月に全体ミーティングをおこない、前年度までの振り返りと、今年度の活動方針を明らかにした。また5月には、EAA(ヨーロッパ会計学会)年次大会での国際会議報告、および8月にはAAA(米国会計学会)年次大会での国際会議報告を、それぞれおこなった。さらに、7・9月には日本監査研究学会西日本部会、および日本会計研究学会全国大会で学会報告も行った。また、特に(2)(3)については、理論モデルの構築と実験分析を進め、(2)については国内査読ジャーナルへの論文投稿・掲載へと至った。特に課題(2)(3)については、国内外の査読ジャーナルへの投稿および投稿準備を行うなど、よい進捗度で研究をすすめることができている。課題(1)についても、実験実施のための準備作業を少しずつ進めている。本研究は、企業会計の契約支援機能における会計の質(Accounting Quality)について、理論(分析的研究)と実験とを融合したアプローチにより検討することを目的とするものである。具体的には、契約支援機能における保守主義(課題A)、企業間取引等における利益の質(課題B)、および、監査の質とコーポレートガバナンス(課題C)という3つの論点を取り扱う。既存研究は、主に証券市場を前提としたアーカイバル分析が多いが、本研究は、数々の強みを持つ分析的研究と実験研究とを融合させ、既存研究にはない会計の質の新しい捉え方を提供することで、この領域の研究や実務に対して重要な貢献をなす可能性を有するものである。最終年度となる今年度は、まず6月に全体ミーティングをおこない、前年度までの振り返りをおこなうと共に、特に課題Bに関するモデル分析と経済実験の準備作業をおこなった。そして10月に被験者を集めた経済実験をおこない、その成果を、日本会計ディスクロージャー研究学会第3回JARDISワークショップにて報告すると共に、米国会計学会(AAA)・ヨーロッパ会計学会(EAA)などの国際会議への論文投稿もおこなった。そして、海外査読ジャーナルへの投稿準備として、神戸大学経済経営研究所のワーキングペーパーとしての出版もおこなった。また、課題Aおよび課題Cについても研究を進め、海外査読ジャーナルへの投稿準備を進めている最中である。さらには、3年間の我々の研究の進展について、書籍として出版する計画を出版社と進めており、2019年3月頃の出版を目指している。

既存研究は、主に証券市場を前提としたアーカイバル分析が多いが、本研究は、数々の強みを持つ分析的研究と実験研究とを融合させ、既存研究にはない会計の質の新しい捉え方を提供することで、この領域の研究や実務に対して重要な貢献をなすに至った。第2年度目以降は、まず5月中に振り返りと今後の方針を検討する全体打合せをおこなう。そのうえで、各グループごとに研究を進めていく。最終年度となるH30年度は、これまでと同様、全体ミーティング、モデル分析・経済実験を実施するとともに、理論の精緻化、追加実験、そして論文執筆・投稿作業を行う。できれば海外査読ジャーナルへの投稿・アクセプトを目指したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。財務会計29年度が最終年度であるため、記入しない。
重大交通事故回避のためのドライバの操舵意図・状態推定技術の開発

本研究では,ハンドル角度と操舵トルクから,時々刻々と変化するドライバの運動インピーダンスを動的に推定する技術を開発することを目的とした.カルマンフィルタにより,時々刻々と変化するドライバの運動インピーダンスを推定する技術を開発した.評価実験の結果,運動インピーダンスの推定誤差は10%程度であった.また,ドライバが実際にハンドルを変位させる250 ms程度前から運動インピーダンスが変化することが分かった.以上より,逐次的に運動インピーダンスを推定することで,操舵意図の予測可能性が示された.ヒトは自分の思い描くとおりにハンドル操作を開始するために,把持力を高めて前腕の筋を緊張させることで,手先の剛性,粘性を高め,運動前に腕の応答を良くしていると考えられる.また,何らかの原因でドライバが異常状態ならば,このような操舵のための準備ができていないと考えられる.本研究の目的は,生体電極を使用しない非拘束な状態で,ハンドルの角度とトルクから,ハンドル軸まわりに等価な筋の粘弾性係数を推定し,それとハンドルの把持力の特徴からドライバの操舵意図・状態推定をおこなう技術を開発することである.平成26年度の目的は,時々刻々と変化するヒトの粘弾性係数を動的に推定するモデルを構築することであった.1.ヒトの粘弾性係数を計測するためには,ハンドルに微小な摂動を印加する必要がある.そこで,まず,モータによってハンドルを制御することが可能なステアリング・システムを製作した.2.ヒトの筋の緊張にともなって動的に変化する粘性係数,弾性係数を推定するため,逐次的な同定が可能なカルマンフィルタを用いた推定アルゴリズムを構築した.モデルへの入力は,ハンドルのトルク,角度,角速度,角加速度であり,出力は粘性係数,弾性係数,および慣性モーメントである.3.推定される粘弾性の精度を検証するため,パラメータが既知のおもり,ばねをハンドルに取り付けて動作させ,そのときのハンドルのトルク,角度,角速度,角加速度を計測した.4.解析の結果,従来では考慮されていなかった内力効果を詳細に補正することにより,推定精度が向上することを確認した.ヒトは自分の思い描くとおりにハンドル操作を開始するために,把持力を高めて前腕の筋を緊張させることで,手先の剛性,粘性を高め,運動前に腕の応答を良くしていると考えられる.また,何らかの原因でドライバが異常状態ならば,このような操舵のための準備ができていないと考えられる.本研究の目的は,生体電極を使用しない非拘束な状態で,ハンドルの角度とトルクから,ハンドル軸まわりに等価な筋の粘弾性係数を推定し,それとハンドルの把持力の特徴からドライバの操舵意図・状態推定をおこなう技術を開発することである.平成27年度の目的は,前年度に製作した装置,構築したモデルを用いて同定される粘弾性係数の精度を検証することであった.1.前年度に製作した装置ではノイズが酷く,正確な計測ができないことが発覚した.そこでまず,ノイズ源の探索を実施した.その結果,高電位を使用するモータドライバ側のノイズが,低電位である計測・制御側の配線に影響を及ぼしていることが明らかとなった.そこで,計測・制御側の配線を金属製の制御盤に収納し,再配線をおこなったところ,正常に計測できるようになった.2.ヒトの筋の緊張にともなって動的に変化する粘性係数,弾性係数はその真値が分らない.そこで,パラメータが既知のおもり,ばねを改修した装置のハンドル部に取り付けた状態で装置を動作させ,データの計測をおこなった.その計測データを用い,最小二乗法で粘性係数,弾性係数を推定したところ,高い精度で同定できることが確認できた.前年度に製作した装置ではノイズが酷く,正確な計測ができないことが発覚した.そこでまず,ノイズ源の探索を実施した.その結果,高電位を使用するモータドライバ側のノイズが,低電位である計測・制御側の配線に影響を及ぼしていることが明らかとなった.そこで,計測・制御側の配線を金属製の制御盤に収納し,再配線をおこなったところ,正常に計測できるようになった.しかしながら,これらの原因の解明,装置の改修に多くの時間を要した.また,研究代表者は在外研究員として夏までの1年間を海外で過ごしたため,本研究課題にさける時間が少なくなってしまった.以上の理由により,「やや遅れている」状況となっているが,本年度には十分な時間が取れ,また研究協力者である学生を増やすことにより,遅れを取り戻す.人は自分の思い描くとおりにハンドル操作を開始するために,把持力を高めて前腕の筋を緊張させることで,手先の剛性,粘性を高め,運動前に腕の応答を良くしていると考えられる.また,何らかの原因でドライバが異常状態ならば,このような操舵のための事前準備ができていないと考えられる.本研究の目的は,生体電極を使用しない非拘束な状態で,ハンドルの角度とトルクのみから,ハンドル軸まわりに等価な筋の粘弾性係数を推定し,ドライバの操舵意図・状態推定をおこなう基礎技術を開発することである.平成28年度の目的は,時々刻々と変化する粘性係数,弾性係数の推定性能の評価であった.得られた成果を以下に示す.(1)現実の運転場面においては,ハンドルを握る人の筋の収縮の程度によって,時々刻々と粘弾性が変化するが,その真値を知ることは困難である.

そこで,ロボット工学の分野で用いられるインピーダンス制御により粘弾性をステップ状に変化させ,それを粘弾性の真値とした.計測で得られたハンドル角度とトルクからカルマンフィルタで粘弾性を推定し,真値の変化に対する推定値の立ち上がり時間,整定時間を評価指標とした.真値の大きさに依存はするものの,立ち上がり時間は約0.1秒,整定時間は約0.2秒であり,良好な追従性,応答性であった.(2)次に,実際に人がハンドルを握った状態で力んだり弛緩したりを繰り返した場合に,その変化が捉えられるかの検証実験を実施した.前項で実施したインピーダンス制御によるステップ応答のように明確に粘弾性が変化した訳ではなかったが,力みのタイミングに同期した粘弾性の上昇がみられ,人の操作に対しても提案する手法で推定できていることを確認した.粘性係数,弾性係数を推定するためには,ハンドルに外乱トルクを印加し,微小な変位を生じさせる必要がある.そこで初年度に製作したステアリングシステムにおいて,擬似白色信号による微小な摂動トルクをハンドルに印加した.その際,パラメータが既知のおもり,ばねをハンドルに取り付け,その慣性モーメント,弾性係数を同定することを目的とした.しかしながら,ばねを取り付けることによりシステムが固有振動数を有してしまい,計測したデータの白色性が損なわれたため,推定精度が悪くなるという問題が生じた.しかしながら,固有振動数成分が除去できる帯域除去フィルタ処理を計測データに施せば,推定精度を向上させることが可能となった.現実の運転場面においては,人がハンドルを握った状態での固有振動数を事前に知ることは困難である.そこで,前述の問題を解決するための別の方法として,従来研究を参考にPID制御によりハンドル位置を微小に変化させることにより,微小摂動を生成する方法を用いた.その結果,良好に慣性モーメント,弾性係数を推定することができた.上述のとおり,ハンドルに印加する摂動を調整することに時間を要したが,おおむね順調に進展していると考えている.人は自分の思い描くとおりにハンドル操作を開始するために,把持力を高めて前腕の筋を緊張させることで,手先の剛性,粘性を高め,運動前に腕の応答を良くしていると考えられる.また,何らかの原因でドライバが異常状態ならば,このような操舵のための事前準備ができていないと考えられる.本研究の目的は,生体電極を使用しない非拘束な状態で,ハンドルの角度とトルクのみから,ハンドル軸まわりに等価な筋の粘弾性係数を推定し,ドライバの操舵意図・状態推定をおこなう基礎技術を開発することである.平成29年度の目的は,人の操舵時を対象とし,時々刻々と変化する粘性係数,弾性係数を動的に推定することであった.得られた成果を以下に示す.(1)人が急に操舵した場合の運動インピーダンス(慣性係数,粘弾性係数)を評価するための計測実験およびそのデータ解析を実施した.その結果では,ハンドル角度の変化の開始と同時に運動インピーダンスが変化した.急操舵後はハンドル角度を維持するようなタスクであったが,粘弾性係数は操舵後に徐々に大きくなり続けてしまう状態であった.(2)運動インピーダンスに関する従来研究では,人の随意的な運動によって変化しない筋骨格に由来する運動インピーダンスに主眼が置かれていた.そこで本研究では,実験での測定データから随意運動成分を除去するために高域通過周波数フィルタを用いていた.しかしながら,この手法が(1)の問題点を招いていると考え,フィルタの遮断周波数を低くする,または高域通過周波数フィルタを施さずに再度の解析を実施した.その結果,(1)で述べた運動インピーダンスのドリフト現象が生じないことを確認した.そして,ハンドルが動き始める250 ms程度前に粘弾性が変化し始めることが明らかとなった.
I-III-VI_2族化合物半導体の格子欠陥制御に関する研究

前年度にひき続き、CuInSe_2を中心に研究を行った。また、I-III-VI_2族から導かれるCdInGaS_4についても調べた。Znをド-プしたCuInSe_2単結晶の電気抵抗率、Hall係数を77K300Kの温度領域について測定した。これより求めたHall移動度の温度変化から、電子は低温ではイオン化不純物によって散乱されていることがわかった。光吸収スペクトルの測定から、吸収端のすそのひろがりは、キャリア濃度の増加と共に増大していることがわかった。Cd,Zn,In,Seをそれぞれド-プした試料のフォトルミネッセンススペクトルを測定した。Seをド-プしたP形試料のスペクトルは三つの主なピ-ク(0.98eV,1.02eV,1.03eV)から成るが、Cd,Zn,Inをド-プしたn形試料は、いずれも0.9eV近傍にピ-クを持つ幅の広い発光バンドを示した。Znをド-プした試料の発光ピ-クは、ド-プ量の増加と共に長波長側へ移動した。また、このピ-クは励起光強度の増加、温度の上昇、いずれの場合にも高エネルギ-側へ移動したことから、発光はドナ・アクセプタ対発光であると考えられる。Hall係数の温度変化のデ-タと共に解析した結果、ドナレベルは伝導帯の下0.02eV,アクセプタレベルは価電子帯の上約0.1eVに存在することがわかった。Cd_3InGaS_6は低温で強い緑色発光を示すが、結晶構造をX線回折で調べたところ、CdSとCdInGaS_4の積層した物質であり、この積層性が緑色発光に強く関わっていることがわかった。すなわち、われわれが見いだした強い緑色発光は、CdInGaS_4結晶中にできている自然超格子によるものと考えられるに至った。
悪性リンパ腫関連遺伝子BCL6の発現調節機構の解析

BCL6はZinc finger型の転写因子をコードする遺伝子で、ヒトB細胞性悪性リンパ腫に高頻度にみられる染色体の3q27転座に伴い再構成を起す。転座はBCL6遺伝子の(非翻訳)第一エキソン・イントロン境界の限られた範囲に集中して起こり、第一エキソン及びその上流のプロモーター領域が切り取られ免疫グロブリン遺伝子等他の遺伝子に置換される。これに伴うBCL6遺伝子の発現異常がリンパ腫発症に関るものと考えられているが、詳細は明らかでない。一方興味深いことに、B細胞性リンパ腫においてこの領域は染色休転座以外にも欠失や点突然変異など多彩な異常を起こすことが知られている。すなわち、転座・欠失・点突然変異のいずれもが結果的にこの限られた領域の構造変化を来たすことになる。したがってこの領域の本来の機能を知ることは、リンパ腫におけるBCL6の発現異常の機序を理解する上で極めて重要である。私はB細胞株Rajiを用いたルシフェラーゼアッセイにより、BCL6遺伝子発現調節におけるこの領域の機能解析を行なった。その結果、この領域の少なくとも二カ所にBCL6の発現を負に制御する領域が存在することが判明した。一つは第一エキソン内(+520 to +533)のエレメントであり、同部位の塩基配列にはBCL6タンパク自身が結合し得るモチーフが見い出された。さらにゲルシフトアッセイおよびBCL6発現ベクターを用いた共発現の実験から、BCL6遺伝子にはネガティブフィードバックによる発現調節機構が存在することが明かとなった。もう一つは第一イントロン内(+783 to +918)のエレメントであり、その機能はエレメントの位置、向き、およびプロモーターの種類に非依存性であり、いわゆる“サイレンサーエレメント"であると考えられた。ゲルシフトアッセイでは同部位にその塩基配列特異的に結合する核タンパクの存在が示唆された。以上の結果から、B細胞性リンパ腫において高頻度に変異が見られるBCL6遺伝子の第一エキソン・イントロン境界には遺伝子発現を負に制御する領域が存在しており、この領域が転座・欠失・点突然変異などにより構造変化を起こすことが、リンパ腫細胞におけるBCL6の発現異常に関与している可能性が考えられた。BCL6遺伝子は染色体q27に局在する遺伝子で、zinc-finger proteihに属する転写因子をコードする。悪性リンパ腫に高頻度に見られる染色体の3q27転座に伴い再構成を示す。染色体転座はBCL6の5'転写調節領域に集中して起こり、これに伴うBCL6の発現異常がリンパ腫発生に関与しているものと推察されるが、詳細は明らかでない。1.我々は、まずin situ hybridization法にてこの転座を検出するシステムの確立に成功した。この方法を用いると、通常の染色体分析で検出困難な症例においてもBCL6転座を証明することが可能であった。2.BCL6遺伝子再構成を有する細胞株2株の樹立に成功した。2株とも免疫グロブリン・BCL6の融合遺伝子を発現しており、リンパ腫発生におけるBCL6の役割を検討するのに有用と考えられた。3.54例の悪性リンパ腫症例につきBCL6の再構成の有無を検討した。22%の症例で再構成が見られ、全例がB細胞型であった。

多くはびまん性大細胞型リンパ腫であったが、mantle cell lymphomaの一例においても再構成が見られた。また、転座の相手は免疫グロブリンの遺伝子座に限らず、6p、9pなど多様であった。BCL6遺伝子再構成を示す悪性リンパ腫の多様性が示唆された。4.BCL6の生理的機能を明らかにする目的で、BCL6ノックアウトマウスの作製を行った。BCL6ノックアウトマウスは、生下時は特に異常を認めなかったが、その後、成長遅延を示し7-8週までにほとんどが死亡した。B細胞の機能については、T細胞依存抗原で刺激後、低親和性の特異IgG1、IgM抗体の産生、脾臓における一次ろほうの形成は正常に認められたものの、胚中心の形成は全く見られず、BCL6は抗体産生細胞への分化には必須ではなく、胚中心の形成に必須の因子であることが明らかとなった。BCL6はZinc finger型の転写因子をコードする遺伝子で、ヒトB細胞性悪性リンパ腫に高頻度にみられる染色体の3q27転座に伴い再構成を起す。転座はBCL6遺伝子の(非翻訳)第一エキソン・イントロン境界の限られた範囲に集中して起こり、第一エキソン及びその上流のプロモーター領域が切り取られ免疫グロブリン遺伝子等他の遺伝子に置換される。これに伴うBCL6遺伝子の発現異常がリンパ腫発症に関るものと考えられているが、詳細は明らかでない。一方興味深いことに、B細胞性リンパ腫においてこの領域は染色体転座以外にも欠失や点突然変異など多彩な異常を起こすことが知られている。すなわち、転座・欠失・点突然変異のいずれもが結果的にこの限られた領域の構造変化を来たすことになる。したがってこの領域の本来の機能を知ることは、リンパ腫におけるBCL6の発現異常の機序を理解する上で極めて重要である。私はB細胞株Rajiを用いたルシフェラーゼアッセイにより、BCL6遺伝子発現調節におけるこの領域の機能解析を行なった。その結果、この領域の少なくとも二カ所にBCL6の発現を負に制御する領域が存在することが判明した。一つは第一エキソン内(+520to+533)のエレメントであり、同部位の塩基配列にはBCL6タンパク自身が結合し得るモチーフが見い出された。さらにゲルシフトアッセイおよびBCL6発現ベクターを用いた共発現の実験から、BCL6遺伝子にはネガティブフィードバックによる発現調節機構が存在することが明かとなった。もう一つは第一イントロン内(+783to+918)のエレメントであり、その機能はエレメントの位置、向き、およびプロモーターの種類に非依存性であり、いわゆる“サイレンサーエレメント"であると考えられた。ゲルシフトアッセイでは同部位にその塩基配列特異的に結合する核タンパクの存在が示唆された。以上の結果から、B細胞性リンパ腫において高頻度に変異が見られるBCL6遺伝子の第一エキソン・イントロン境界には遺伝子発現を負に制御する領域が存在しており、この領域が転座・欠失・点突然変異などにより構造変化を起こすことが、リンパ腫細胞におけるBCL6の発現異常に関与している可能性が考えられた。
目的論的機能主義に基づく志向性の自然化

本年度はドレツキによる学習に基づく表象論はミリカンによる進化に基づく表象論とほんとうに異なるものであるのかどうかという問題を検討し、学習に基づく理論を支持する積極的な意義があるのかどうかという点を検討した。研究の結果、次のようなことが明らかになった。まず、ドレツキの学習に基づく表象論の特徴のひとつは、学習によって獲得される表象メカニズムが生み出す表象を、「暗黙の信念」と「明示的な信念」の二つに分類しているという点である。前者はネズミやハトの持ちうるような、特定の行動のみに用いられる原始的な心的状態のことであり、後者は人間の持つような、別の心的状態と複雑なネットワークを構成し多様な行動を生み出しうるような心的状態のことである。だがドレツキはこうした区別をしつつも、いかにして学習によって暗黙の信念が明示的な信念に変化しうるのかという点を説明していないという点が明らかになった。ドレツキが学習理論によって説明しているのはせいぜい、いかにしてたんなる内的状態が暗黙の信念に変化しうるかという点にすぎない。しかもこうした学習による理論は、ある表象メカニズムの選択過程による説明であるという点においては進化による理論と本質的な差はなく、その意味においてドレツキは学習に基づく表象論の独自性を主張しきれていないということが明らかになった。だが、ドレツキが暗黙の信念がいかにして学習を通じて明示的な信念になりうるのかを説明できていないとしても、ほんとうにそのようなことを説明する必要があるのかどうかという点は問題として残った。というのも、ミリカンのような進化に基づく表象論もまた、原始的な表象と人間の持つような複雑な表象の区別をしている一方、いかにして前者が後者になりうるのかという点には説明を与えていない可能性があるからである。本年度はこうした問題に関しては十分に検討しきれなかった。今後の課題としたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2016年度は、目的論的機能主義に基づく志向性の自然化の問題に関して最も盛んに議論が行われた、1980年代から1990年代の文献を検討することで、次のような成果が得られた。第一に、ドレツキ(Dretske, 1988)による学習に基づく表象論への基本的な理解を深めることができた。特に、ドレツキ(Dretske, 1981)の初期の表象論の抱えていた誤表象問題を解決するために、彼がどのように以前の理論を修正し、学習に基づく新たな表象論を展開したのかを理解することができた。ドレツキの新たな表象論(1988)によれば、生物の内的状態Cが外部の状態Fを表象するとは、「CがFを表示する機能を持つ」ことであり、こうした機能がうまく働かないときに誤表象が生じることになる。しかし、検討の結果、こうした機能の概念を導入しても、「表示」の概念を用いる限り、ドレツキは表象の生産者重視の理論を展開していることになり、誤表象をうまく説明できていないことが明らかになった。第二に、ミリカン(Milkan, 1989, 1993)による進化に基づく表象論への基本的な理解を深めることができた。ミリカンは、表象の生産者の視点よりも、表象がどのようにして生存に結び付くような行動に使われるかという消費者の視点を重視する。そのため、表象の正誤は、行動の成功及び失敗と結び付けられることによって説明される。検討の結果、こうしたミリカン理論はドレツキ理論よりも誤表象をうまく説明できることが明らかになった。以上のような内容に関して正確な理解と検討を行うために、1ヶ月に2回程度、目的論的機能主義に関する研究会を主催した。また、生物学の哲学に関する研究会にも出席した。また、以上の研究の成果として、日本科学哲学会、科学基礎論学会、海外でのワークショップでの研究発表を行った。当初の計画通り、目的論的機能主義に基づく志向性の自然化の問題に関して最も盛んに議論が行われた、1980年代から1990年代の論争を検討することで、進化に基づくミリカン表象論と学習に基づくドレツキ表象論がどのように異なるかという点を明らかにすることができた。その際、両者の違いを、単純に、進化による説明(すなわち生物種や集団レベルでの志向性の自然化)と学習による説明(すなわち生物の個体レベルでの志向性の自然化)という点で明確化できただけでなく、表象の消費者重視の理論と生産者重視の理論という点で明確化し、ドレツキ表象論の問題点を明らかにできたという点は、当初の計画以上に成果が得られたと考えられる。こうした区別は、今後の研究において、ドレツキ表象論を修正し、学習に基づく表象論を擁護するうえで、重要な役割を果たすと考えられる。さらに、こうした両者の区別の明確化は、2000年代以降の目的論的機能主義の新たな立場の論争を検討するうえでも重要な役割を果たすと考えられる。特に、2000年代以降、表象の消費者ではなくあえて生産者の重要性を指摘する立場(例えばShea, 2016)の是非を検討する際、大いに役立ちうると考えられる。本研究は、心の哲学における目的論的機能主義の立場にから、心の持つ志向性がいかにして自然化されうるかという問題を考察することを目的としている。

目的論的機能主義の主流な見解は、ミリカン(Millikan, 1989)をはじめとする進化に基づく表象論であるが、本研究ではあえて、ドレツキが『行動を説明する』で展開した学習に基づく表象論(Dretske, 1988)に焦点を当ててきた。というのも、学習に基づく表象論は、進化の基づく表象論とは違った方法で、心の持つ志向性を説明できる可能性があると考えられるからである。2017年度は主に、次の2つの内容に焦点を当て、研究を進めた。第一に、ドレツキによる学習に基づく表象論はミリカンによる進化に基づく表象論とほんとうに異なるものであるのかどうかという点を検討した。。その結果、学習も進化も、ある表象メカニズムが、ある種のレベルで選択され淘汰されるのか、それともある個体のレベルで選択され淘汰されるのかという違いに過ぎず、それらは本質的には違いがないものであるということが明らかになった。第二に、目的論的機能主義の2つの立場、すなわちドレツキをはじめとする生産者重視の表象論とミリカンをはじめとする消費者重視の表象論を、目的論的機能主義の新たな立場(Shea, 2007)の見解もふまえて比較検討した。その結果、現時点では消費者重視の立場の方に分があることが明らかになった。というのも、生産者重視の立場による表象内容の説明は、生物の生存に役立ってきたのはどのような機能かという点を軽視しており、その意味で説得的な目的論的機能主義の説明ではないと考えられるからである。以上のような点に関して、現段階では、進化に基づく表象論とは別に、学習に基づくドレツキによる生産者重視の表象論を支持する積極的な根拠はないということが明らかになった。当初の計画通り、目的論的機能主義に基づく志向性の問題に関して、ドレツキによる学習に基づく表象論が、ミリカンによる進化に基づく表象論と本質的に異なるものであるのかどうかという点及び、進化による理論とは別に学習による理論がほんとうに必要であるのかどうかという点を検討することができた。しかもこうした点を、単なる学習/進化という観点のみならず、表象の生産者重視(ドレツキ)/表象の消費者重視(ミリカン)という区別の観点及び目的論的機能主義の新たな立場の見解もふまえて、詳細に行うことができたという意味では、当初の計画以上の成果が得られたと考えられる。こうした検討を通じて、本研究の特色である学習によるアプローチが、少なくともドレツキ理論を見る限りでは、目的論的機能主義の主流である進化に基づく理論と本質的には重要な違いがないことが明らかになった。そして、少なくとも現段階では、学習に基づく表象の生産者重視のドレツキ理論を支持する積極的な根拠は見当たらないことが明らかになった。もちろん、こうした本年度の研究によって得られた成果の中心は、本研究の特色である学習によるアプローチの利点が見つけ出されたことというよりはむしろ、問題点が洗い出されたことであろう。しかし、こうした問題点が明確化されたことは、今後の研究において、ドレツキ表象論を修正し、学習に基づく新たな表象論を構築するうえで、大いに役立ちうると考えられる。以上の研究の成果として、日本科学哲学会や国際論文投稿ワークショップでの英語での口頭発表をはじめ、当初の計画を超え、計5回の研究発表を行った。また、以上の研究の成果の一部にかんする論文を、『哲学・科学史論叢、第二十号』に投稿した。本年度はドレツキによる学習に基づく表象論はミリカンによる進化に基づく表象論とほんとうに異なるものであるのかどうかという問題を検討し、学習に基づく理論を支持する積極的な意義があるのかどうかという点を検討した。
環境を汚染する変異原のテストとその評価

環境を汚染している変異原の実態把握のため、抽出・分離・活性検出について次のような研究を行なった。(1)変異原の分離濃縮には、早津は青綿法に加えて、ブルーセルロース,ブルーレジンを開発した。応用として、菊川は青綿法をクリーンアップ・濃縮に用いて新鮮な魚肉を調理条件に近い条件で加熱した場合、共通してMeIQxと4,8-DiMeIQxが生成することを見出した。また、長尾は癌原性ヘテロサイクリックアミンの定量方法を検討した。青綿法等による部分精製と、電気化学検出器および蛍光検出器を備えたHPLCを組み合わせることにより定量できることが分かった。この方法を用いて加熱食品およびタバコタール中のヘテロサイクリックアミンを分析した。(2)変異原性の検出はAmes法の他、高等動物への危険度評価のためより高等な生物系を用いるテストを開発した。藤堂はショウジョウバエの変異を見る系を使って研究した。眼色が象牙色から赤眼への復帰変異は性細胞レベルでは分子機構が分かっている。今回体細胞レベルでも性細胞の場合と同様の機構で復帰変異が起こっていることを遺伝子工学的手法で証明した。この方法を用いてハエの体細胞突然変異が検出できた。降旗は化学物質を動物に作用させて、標的臓器を取り出して、in vitroで不定期DNA合成を検出する方法を開発した。今回、白菜から単離された変異原物質前駆体をニトロソ化した変異原、1-ニトロソインドール-3-アセトニトリルを調べたところ、修復DNA合成を誘起することを示唆する結果を得、胃発癌の癌原物質あるいはプロモーターとして作用する可能性のあることが分かった。杉山は、ラットの体内での染色体切断を指標とし、ベンツアントラセン誘導体の変異原性と癌原性とを対比検討したところ、よく一致した。また黒田は培養ほ乳類細胞を用いて、エチルメタンサルフォネートにより誘発される突然変異がビタミンCにより抑制されることを見出した。