hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核融合炉第一壁の黒鉛材欠陥診断技術に関する研究

核融合炉の多くの機器の中で、炉心構造物(第一壁、リミタ/ダイバータ)は、特に過酷な環境条件下で使用される。この炉心構造物に黒鉛材料または、その複合材の使用が検討されている。しかし黒鉛材料は脆性材料的な振舞いを示すので、その寿命評価やメンテナンスのためには炉内環境を考慮した黒鉛材料に適する欠陥診断法の確立が、重要となる。本研究では、この欠陥診断法にこれまでにはあまり例のない渦電流探傷法を適用し、黒鉛材料に対する新たな欠陥診断手法の開発を行った。黒鉛材料に渦電流探傷法を適用するために、以下の課題について検討した。(1)黒鉛材料の高い電気抵抗に合わせて、試験周波数を1MHz以上使用できるように改造。(2)各種形状面に適する表面探傷用のプローブの開発。(3)黒鉛材料に特有な密度むらの処理。(4)プローブの設計や動作を明確にするための渦電流・インピーダンス解析コードの開発。以上のような検討により以下の結果を得た。(1)欠陥診断特性:黒鉛材料の表面欠陥探傷に適し、広範囲な領域をカバーできるプローブを開発した。欠陥サイズの検出特性、周波数特性リフトオフ特性及び内部欠陥の探傷特性等を求めた。(2)微小欠陥検出特性:微小欠陥用の小型プローブを開発し、円柱状欠陥(0.2mmΦ深さ0.2mm)及び割れ欠陥(長さ1mm深さ0.2mm)の欠陥を位相情報を用いて検出できた。(3)黒鉛材料の密度のむら影響:黒鉛材料の密度と渦電流探傷信号の相関を求めた結果、密度に比例した信号が得られ、密度評価・黒鉛材料の異方性診断にも応用できることが解った。また密度のむらが欠陥の検出限界に大きく影響することも解った。(4)渦電流解析コードの開発:2次元及び3次元渦電流解析コードを開発し、探傷領域や磁場配置を明確にして、プローブの開発に役立てた。
ニーチェの哲学における人間学と政治哲学の研究

最終年度である2017年度の研究課題は(1)ニーチェ哲学における「英雄」ないし「傲慢」概念の検討、(2)ニーチェの「過剰」な思想の現代的意義についての考察であったが、とりわけ二点目の問題に取り組むことで、一点目の問題に対してもその現代的な形貌について考察する道筋を示した。具体的には、フランシス・フクヤマ著『歴史の終わりと最後の人間』(1992年)におけるニーチェ理解、ならびにその現代的意義について検討した。この書を考察の対象として選んだ理由は、同書で展開される「歴史」の問題は「人間学」ならびに「政治哲学」についての哲学的考察と不可分に結びついており、かつ今日の世界的状況にまで直結する様々な示唆的な洞察や指摘が散りばめられているからである。明示した要点は大きくは以下の二つである。1コジェーブとフクヤマでは「歴史の終わり」が持つ意味合いが異なる。コジェーブの場合、「歴史は終わり」、そして人間は単に動物となる。だがフクヤマは、コジェーブが結論付けた人間の「動物化」というシナリオよりも、むしろその動物化に対して「怒り」を以て拒絶するニーチェ的な激しい「気概(Thymos)」の行方に強い関心を持っており、「気概の未来」という問題を提示している。2フクヤマは過剰な「気概」(メガロサミア)が野蛮な「最初の人間」へと逆行することを避ける為の方途(はけ口)の一つとして「起業家」精神を挙げているのだが、現代のメガロサミア的起業家を「未来」へと駆り立てる「フロンティア」精神は、今世紀において人類的なイシューとなりつつある。それはまさにニーチェ哲学のカリカチュアとして、新たな外的・内的な自然の拡張・変容へと向かう、「ヒュブリス」の如き相貌を見せつつあるということである(「コロンブス精神」としての宇宙開発、ないし「超人類」を企図するポストヒューマン的な潮流)。29年度が最終年度であるため、記入しない。ニーチェの主著である『ツァラトゥストラかく語りき』における人間学と政治哲学の関係について検討した。具体的には以下の三点である。(1)ニーチェ哲学における「位階」概念の本質性:この作品の世界観を形成している地理的メタファーが既に精神的な位階を現わしているのであって、ニーチェにおいては人間の平等という理念は、機会の平等としては許容されることはあったとしても、決して目的とは見做されていない。(2)「最後の人間」について:序文で述べられる「最後の人間」は、市民的自治の精神が形骸化した大衆社会の戯画にとどまらず、リベラルな民主主義すらも含んでいるのであって、マックス・ウェーバーとフランシス・フクヤマが喝破したように、人類の進歩発展の「最後」という意味合いこそが重要である。(3)ツァラトゥストラと弟子との関係における心理学の重要性:ツァラトゥストラと弟子との関係は、討議的理性に基づく市民的公共圏の形成・涵養ではなく、他者の情動を刺激する暴露心理学やレトリックに依拠しており、世俗化によって近代が均そうとしてきた人間の内面的空間、特に人間の苦悩する能力を超人(絶えざる自己超克)へと誘うことが企図されている。研究成果はドイツ・ニーチェ学会主催のワークショップ「ニーチェと政治的なもの」(会場:ナウムブルク、2015年9月16ー19日)において発表し、ドイツのニーチェ研究者や政治哲学専門家らと意見交換を行った。本研究の目的は、ニーチェ哲学における人間学、即ち「ニーチェは人間を如何なるものと捉えているのか」という根本的な問いに絶えず立ち返りつつ、その政治哲学の意義と問題点を同時に明らかにすることにある。彼の政治哲学は、我々の基本的な政治観であるリベラルな民主主義を踏み越える性格を有しているのだが、ニーチェの主著である『ツァラトゥストラかく語りき』を手がかりに、超人思想とは切り離せない精神的位階や情動といった、彼の世界観の土台を検討した。『善悪の彼岸』におけるニーチェ哲学の政治的なものを検討した。(1)「位階」の問題:第九編「高貴さとは何か」に顕著に見られるように、ニーチェは人間の共同体における「位階」の必然性を憚ることなく擁護するのだが、それは共同体の頂点に立つ人間の偉大さ、その魂、そしてその文化こそが、共同体のそもそもの存在意義を上から下へと顕示し得るものであり、引いては人間の内的世界の未知なる可能性をも開拓しえるという思想に起因する。翻ってニーチェがリベラルな民主主義を敢えて批判するのも、信仰が政治から分離されることで、生の意味が個々人の内面の問題へと解体され、為政者が民衆に奉仕するものとなり、人類の目標という根本問題が喪失されることに対する強い危機感に端を発している。もちろん現代に生きる我々の常識的感覚からすれば、ニーチェが称揚する「卓越者」なる者は、スポーツや大衆文化などの分野において担保されていると見ることが出来るかもしれない。だがそれらもまた大衆の娯楽へと包摂・消費される極めて近代的な営為であるということから、ニーチェ哲学と整合させることは難しい。ニーチェが腐心している根本問題があくまでもキリスト教に代わる「人類の目標」であるという点に、良くも悪くも、ニーチェ哲学の「過剰さ」が存すると言える。

(2)「全体主義」との関係:ニーチェは国家・民主主義・市場を苛烈に批判することで、世界と個人との間に介在する様々な制度や媒介物、即ち「社会」という領野の意義を等閑視する傾向を強く持つ。「全体主義」もまた、「社会」という中間領野を徹底的に解体し、国民と国家ないしは世界を直接的に結び付けることで生の意味や人類の目標に対してすらも一つの答えを提示しよう試みる「世界観政治」である限りにおいて、たとえニーチェが国家を強く否定していたとしても、両者の間に危うい近さが存在するということは、注意されなければならない。本研究の目的は、ニーチェ哲学における人間学、即ち「ニーチェは人間を如何なるものと捉えているのか」という根本的な問いに絶えず立ち返りつつ、その政治哲学の意義と問題点を同時に明らかにすることにある。今年度は『善悪の彼岸』に通底する位階思想の根本性と問題性を検討した。最終年度である2017年度の研究課題は(1)ニーチェ哲学における「英雄」ないし「傲慢」概念の検討、(2)ニーチェの「過剰」な思想の現代的意義についての考察であったが、とりわけ二点目の問題に取り組むことで、一点目の問題に対してもその現代的な形貌について考察する道筋を示した。具体的には、フランシス・フクヤマ著『歴史の終わりと最後の人間』(1992年)におけるニーチェ理解、ならびにその現代的意義について検討した。この書を考察の対象として選んだ理由は、同書で展開される「歴史」の問題は「人間学」ならびに「政治哲学」についての哲学的考察と不可分に結びついており、かつ今日の世界的状況にまで直結する様々な示唆的な洞察や指摘が散りばめられているからである。明示した要点は大きくは以下の二つである。1コジェーブとフクヤマでは「歴史の終わり」が持つ意味合いが異なる。コジェーブの場合、「歴史は終わり」、そして人間は単に動物となる。だがフクヤマは、コジェーブが結論付けた人間の「動物化」というシナリオよりも、むしろその動物化に対して「怒り」を以て拒絶するニーチェ的な激しい「気概(Thymos)」の行方に強い関心を持っており、「気概の未来」という問題を提示している。2フクヤマは過剰な「気概」(メガロサミア)が野蛮な「最初の人間」へと逆行することを避ける為の方途(はけ口)の一つとして「起業家」精神を挙げているのだが、現代のメガロサミア的起業家を「未来」へと駆り立てる「フロンティア」精神は、今世紀において人類的なイシューとなりつつある。それはまさにニーチェ哲学のカリカチュアとして、新たな外的・内的な自然の拡張・変容へと向かう、「ヒュブリス」の如き相貌を見せつつあるということである(「コロンブス精神」としての宇宙開発、ないし「超人類」を企図するポストヒューマン的な潮流)。昨年度の研究成果を踏まえ、今後取り組む問題は大きく二点である。一点目は、『善悪の彼岸』などの後期のテクストや遺構群におけるニーチェ思想の政治性を検討することである。中期著作の集大成である『ツァラトゥストラ』で明瞭に打ち出された平等に対する位階思想や理性に対する情動の問題は、後期著作においてより際立った形で打ち出されている。二点目は、そのようなニーチェの言説を、人類の政治史や精神史を下地として検討するということである。具体的には、古代ギリシャの政治体制との関係や、ファシズムとの歴史的・思想的関係に対する批判的検討である。一点目は、『悲劇の誕生』と『ツァラトゥストラかく語りき』におけるニーチェ思想の連続性を検討することである。
14番染色体インプリンティング異常症の臨床スペクトラムとその発症機序の解明

個体および胎盤における14番染色体インプリンティングセンターを同定した。生殖細胞レベルでメチル化が確立するgerm line DMRであるIG-DMRと受精後にメチル化が確立するsecondary DMRであるMEG3-DMRの役割、機能を明らかとし、同一インプリンティング領域内に存在するgermline DMRとsecondary DMRの役割、機能を世界で初めて明らかとした.個体および胎盤における14番染色体インプリンティングセンターを同定した。生殖細胞レベルでメチル化が確立するgerm line DMRであるIG-DMRと受精後にメチル化が確立するsecondary DMRであるMEG3-DMRの役割、機能を明らかとし、同一インプリンティング領域内に存在するgermline DMRとsecondary DMRの役割、機能を世界で初めて明らかとした.本研究の目的は、エピ変異の発症機序および個々のインプリンティング遺伝子の生理的役割を解明し、その成果を先天奇形症候群および成長障害の診断・治療に役立てることである。具体的には下記のとおりである。出生前診断された患者から入手した新鮮な凍結胎盤標本を使ってmRNAを抽出し、定量PCR法でこの領域のインプリンティング遺伝子の発現量を定量した。upd(14)pat関連疾患患者の新鮮凍結サンプルを用いた解析の報告はこれまでになく、ヒト胎盤における14番染色体上のインプリンティング遺伝子の発現調節機構を明らかにすることができた。今後はこれらのサンプルを用いて表現型に関連する遺伝子群をマイクロアレイ解析にて同定するべく準備を進めている。●RTL1、DLK1の胎盤発現部位の検討平成20年度はウサギを用いてヒトRTL1抗体、DLK1抗体を作成した。現在、免疫染色法による発現部位と組織異常の関連の検索を開始している。胎盤での検討では、RTL1は胎児側血管内皮細胞に発現していることが明らかとなった。われわれは、4例のエピ変異を同定している。このようなエピ変異は、他のインプリンティング関連疾患でも同定されているが、その原因についてはいまだ明らかになっていない。われわれは平成20年度にupd(14)pat表現型陽性のIG-DMR領域のみの微小欠失家系とMEG3-DMRのみ欠失の症例を同定した。これらの症例の解析においてMEG3-DMRが決定的な役割を果たしていることを見出し、この領域の遺伝子制御機構を明らかにすることができた。2008年以降の研究の進展にともない、IG-DMRのみを欠失し14番染色体父親性ダイソミー(upd(14)pat)表現型を体と胎盤の両者において示した症例およびMEG3-DMRのみを欠失しupd(14)pat表現型を体においてのみ示した症例を同定し、この2症例の詳細な解析から以下のことを明らかとした(PLoS Genetics accepted)。(1)IG-DMRは個体と胎盤の両者でDMRとなっているが、MEG3-DMRは個体でのみDMRとなっており胎盤では低メチル化状態にある。(2)IG-DMRは個体においてMEG3-DMRのメチル化パターンを支配する。(3)個体では母親由来アレルのMEG3-DMRが全インプリンティング遺伝子の発現パターンを制御し、胎盤では母親由来アレルのIG-DMRが全インプリンティング遺伝子の発現パターンを直接制御する。(4)MEG3-DMR周辺には様々な転写制御作用を有するCTCF蛋白結合領域が7ヵ所存在し、そのうち2ヵ所がMEG3-DMRの性質を有する。さらに、未報告であるが、我々は2例のupd(14)pat患者の新鮮凍結胎盤サンプルを入手し定量発現解析を行った。患者において、母性発現遺伝子(MEG3,MEG8,microRNAs)の発現は消失し、父性発現遺伝子DLK1は、正常胎盤に比較し2倍から4倍、RTL1は約10倍の発現量の増加を認めた。ヒトにおいてRTL1はRTL1as上に存在する5つのmicroRNAによって抑制されていることは明らかとなっていたが、詳細な検討はされていなかった。Upd(14)pat患者と同様にRtl1が両アレルから発現しRtl1 asの発現のないマウスにおいて、Rtl1発現は約4.5倍であり、ヒトとマウスにおけるRTL1 asの抑制効果の差異を明確にした。さらにRTL1抗体を作成し、Upd(14)pat患者胎盤、正常胎盤を用いて免疫染色を行った結果、RTL1がマウスと同様胎児側血管内皮細胞に発現していることをヒトではじめて同定した。母性発現遺伝子であるRTL1as上に存在するmicroRNAによる父性発現遺伝子であるRTL1に対するRNA干渉による抑制機構はマウスでは明らかであるが、ヒトでは不明である。また、14番染色体インプリンティング遺伝子の胎盤における機能も不明である。そこで、胎盤過形成を呈する14番染色体父親性ダイソミー(upd(14)pat)および類縁疾患患者の胎盤解析、本領域の父親由来アレルの重複をもつ症例の胎盤表現型解析から、ヒト14番染色体インプリンティング遺伝子の胎盤における機能、遺伝子発現制御機構を明らかにすることを目的に研究を進めた。14番染色体インプリンティング遺伝子のDLK1とRTL1は父親由来アレルから発現しタンパクをコードする。これらの遺伝子の免疫染色では、ともに、ヒト胎盤絨毛内の血管内皮細胞に限局した発現を認めた。

さらに、upd(14)patに特徴的な胎盤過形成を認めるupd(14)patの2症例、微小欠失の1症例において、RTL1は全例で過剰発現を、DLK1はupd(14)pat症例にのみ過剰発現を認めた。さらに、2例のupd(14)pat胎盤を用いた発現解析は、DLK1において約3-4倍、RTL1において10倍-34倍の過剰発現、母性発現遺伝子の発現消失を示した。以上の結果は、RTL1の過剰発現がupd(14)patに特徴的な胎盤過形成を引き起こしていることを示している。さらに、14番染色体インプリンティング領域の父親由来の重複症例において、胎盤過形成が認められていないことから、母親由来のRTL1as上のmicroRNAsがRNA干渉によりトランスに父親由来の2コピーのRTL1の発現を胎盤過形成が生じる閾値以下に抑制したと考えられ、RTL1as上に存在する5つのmicroRNAがRTL1をRNA干渉のメカニズムで抑制することをヒトで初めて明らかとした。
内湾における富栄養化履歴の解読とその数値再現に基づく長期環境予測に関する研究

東京湾において,2つの周波数を持つ超音波を用いた底質探査を実施することにより,軟泥の堆積層厚の空間分布を把握した.しかし,本手法では音響散乱による問題も明らかとなった.そこで,底質コアを採取することにより,直接,底質の3次元分布を把握することを試みた.まず,エクマンバージ採泥器の内部に着脱式のコアを設置し,効率的にコア採取ができるようにした.本手法を用いて,東京湾奥部の約50点において表層底質の柱状採取を行った.各試料を鉛直方向に1cm3cm間隔でスライスし,それぞれの粒度分布,含水比,全有機炭素,全窒素,炭素および窒素の安定同位体比分析を行った.本調査より湾奥中央部に含水比や有機物含量が高い有機汚泥が広がっていることが明らかとなった.一方,底質粒径分布を考慮可能な数値軟泥堆積モデルを開発し,流動モデルと結合することにより,東京湾における軟泥堆積過程を再現した.現地観測結果と数値実験結果により,このような分布が得られた原因として,底質粒径が細かく有機物が吸着しやすいこと,再懸濁を通じて細粒分が湾奥中央部に集積しやすこと等が考えられるが,さらにCN比の分析から,湾奥中央部の底質はその周辺海域等に比較して,未分解の有機物が多いことが判明した.このことは有機物が蓄積しやすいというメカニズムに加えて,湾奥中央部が初春から初冬まで恒常的に無酸素,貧酸素水塊に曝露されることによって,底生動物の付着が著しく抑制され,有機物の分解速度が著しく小さいことに原因があるものと考察された.鉛210を用いた堆積年代推定によれば湾奥中央部が必ずしも高い堆積速度を示しているわけではないことも,貧酸素の曝露による有機物分解速度の低下が有機汚濁泥の主要因であることを示唆している.これらを踏まえると,湾奥中央部の底質環境のモニタリングは内湾環境再生の目標設定や現況評価に有用な情報であると考えられる.東京湾において,2つの周波数を持つ超音波を用いた底質探査を実施することにより,軟泥の堆積層厚の空間分布を把握した.しかし,本手法では音響散乱による問題も明らかとなった.そこで,底質コアを採取することにより,直接,底質の3次元分布を把握することを試みた.まず,エクマンバージ採泥器の内部に着脱式のコアを設置し,効率的にコア採取ができるようにした.本手法を用いて,東京湾奥部の約50点において表層底質の柱状採取を行った.各試料を鉛直方向に1cm3cm間隔でスライスし,それぞれの粒度分布,含水比,全有機炭素,全窒素,炭素および窒素の安定同位体比分析を行った.本調査より湾奥中央部に含水比や有機物含量が高い有機汚泥が広がっていることが明らかとなった.一方,底質粒径分布を考慮可能な数値軟泥堆積モデルを開発し,流動モデルと結合することにより,東京湾における軟泥堆積過程を再現した.現地観測結果と数値実験結果により,このような分布が得られた原因として,底質粒径が細かく有機物が吸着しやすいこと,再懸濁を通じて細粒分が湾奥中央部に集積しやすこと等が考えられるが,さらにCN比の分析から,湾奥中央部の底質はその周辺海域等に比較して,未分解の有機物が多いことが判明した.このことは有機物が蓄積しやすいというメカニズムに加えて,湾奥中央部が初春から初冬まで恒常的に無酸素,貧酸素水塊に曝露されることによって,底生動物の付着が著しく抑制され,有機物の分解速度が著しく小さいことに原因があるものと考察された.鉛210を用いた堆積年代推定によれば湾奥中央部が必ずしも高い堆積速度を示しているわけではないことも,貧酸素の曝露による有機物分解速度の低下が有機汚濁泥の主要因であることを示唆している.これらを踏まえると,湾奥中央部の底質環境のモニタリングは内湾環境再生の目標設定や現況評価に有用な情報であると考えられる.東京湾においては長年にわたる環境の劣化が進行し,生態系の劣化が益々深刻なものとなっている.このような背景の下,東京湾の再生が声高に叫ばれるようになり,様々な環境再生事業が検討されるに至っている.しかし個々の事業それぞれによる環境の改善効果は必ずしも大きくなく,様々な方策の有機的な組み合わせと,数十年以上の長期的取り組みが不可欠である.そのため,数十年スケールでの環境改善の展望を説得力を持って国民の前に示すことが必要であるが,現在の環境予測技術ではこれに答えられないのが現状である.そこで,本研究では東京湾における過去50年スケールの開発と環境劣化の変遷過程を定量性に重点をおいて明らかにし,これらの変遷過程を精密にかつ客観性を確保しながら再現可能な数値モデルを開発することで,長期的な環境変化の予測手法の提案を目指す.今年度はまず,東京湾奥部における過去の環境履歴が記録されている底質に着目し,まず,音波探査による泥質層厚分布の測定と既往文献による泥質層厚調査結果を基にして,湾奥における泥質層厚マップを作成した.

これにより東京湾奥部における浮泥堆積の全般的傾向と局所的な変化を把握した.次に河川起源の粘土・シルト分の堆積過程をモデル化し,流動モデルに組み込むことで,底泥の堆積過程を表現する数値モデルのプロトタイプを構築した.本モデルでは波浪予測モデルを組み込むことで波浪と流動双方による海底せん断応力を評価し,これをパラメータとして堆積や再浮遊過程を表現した.本モデルを用いて周年にわたる再現計算を実施し,湾奥部における年間の底泥堆積を再現した.特に局所的な堆積域の存在は底面せん断応力の影響による可能性が高いことが明かとなった.東京湾においては長年にわたる環境の劣化が進行し,生態系の劣化が益々深刻なものとなっている.このような背景の下,東京湾の再生が声高に叫ばれるようになり,様々な環境再生事業が検討されるに至っている.しかし個々の事業それぞれによる環境の改善効果は必ずしも大きくなく,様々な方策の有機的な組み合わせと,数十年以上の長期的取り組みが不可欠である.そのため,数十年スケールでの環境改善の展望を説得力を持って国民の前に示すことが必要であるが,現在の環境予測技術ではこれに答えられないのが現状である.そこで,本研究では東京湾における過去50年スケールの開発と環境劣化の変遷過程を定量性に重点をおいて明らかにし,これらの変遷過程を精密にかつ客観性を確保しながら再現可能な数値モデルを開発することで,長期的な環境変化の予測手法の提案を目指す.今年度は埋立の影響を直接受けた東京湾三番瀬に着目し,埋立地形直近における底質の堆積過程について現地調査を実施した.その結果,三番瀬の猫実川河口域には砂泥が堆積しているが,局所的には軟泥が堆積していることが明らかとなった.場所によって底質粒径の著しい差異が生じる原因について考察したところ,軟泥は砂層地盤の凹部に堆積していることが判明した.また,三番瀬に最近発達しているカキ礁の形成にも過去の砂層地盤の形状が関係していることがわかった.次に数値モデルについては数値生態系モデルのプロトタイプを完成させ,長期高解像計算用の計算結果の可視化システムを構築した.これにより,空間3次元の時系列データから各種断面や時系列の可視化が可能となり,計算結果を評価し考察していくための基盤が整備された.東京湾においては長年にわたる環境の劣化が進行し,生態系の劣化が益々深刻なものとなっている.このような背景の下,東京湾の再生が声高に叫ばれるようになり,様々な環境再生事業が検討されるに至っている.しかし個々の事業それぞれによる環境の改善効果は必ずしも大きくなく,様々な方策の有機的な組み合わせと,数十年以上の長期的取り組みが不可欠である.そのため,数十年スケールでの環境改善の展望を説得力を持って国民の前に示すことが必要であるが,現在の環境予測技術ではこれに答えられないのが現状である。そこで,本研究では東京湾における過去50年スケールの開発と環境劣化の変遷過程を定量性に重点をおいて明らかにし,これらの変遷過程を精密にかつ客観性を確保しながら再現可能な数値モデルを開発することで,長期的な環境変化の予測手法の提案を目指す.今年度は埋立の影響を直接受けた東京湾三番瀬における補足調査と横浜港における底質堆積調査を実施した。調査に先立ち,船上から水深20m程度においても底質貫入層厚保を測定することの可能な貫入試験装置を開発し,音波探査と組み合わせることでその有効性を確認した。同時に表層採泥を行い,底質粒径分布を把握した。横浜港内は比較的一様な底質分布を呈するが,凌渫跡と思われる小さな窪地が散見され,そこでは冬期においても特に強い硫化水素臭が見られた。数値モデルにおいては複数の底質粒径を持つ底質粒子の輸送堆積モデルを構築し,東京湾における底質粒径分布の再現計算を実施した。また,底質粒径と有機物との吸着のモデル化を実施し,底質の有機汚濁化のメカニズムを再現する数値モデルのプロトタイプを作成した。1.現地調査東京湾奥部の約50点において表層底質の柱状採取を行った.
海藻由来抗凝固多糖類の多機能性食品素材としての応用性に関する研究

本研究では海藻多糖類の生物活性のうち疾病予防と関連するものに焦点を絞り検討を行った。本年度は、昨年度の研究で見い出した新規抗凝固多糖を大量調製し、その多様な生物活性について詳細に検討した。1)新規抗凝固多糖の大量調製昨年度に、緑藻ナガミルに強い血液凝固抑制活性を見い出し、精製後に一般化学組成と各抗凝固活性測定を行った。本多糖の多様な生物活性について検討するために、大型カラムを用いて大量精製方法を検討した。その結果、DEAEイオン交換クロマトグラフィーとゲルろ過により、短時間で数ミリグラムの抗凝固多糖を調製する方法の確立に成功した。P-selectinは炎症部位において好中球の遊走をもたらすことから、その機能を阻害すれぱ炎症が軽減されることが示されている。また、寝たきり老人などで深刻な問題となっている褥瘡の予防や軽減にも応用できる。そこで、本多糖がP-selectinの主要なリガンドであるsialy Lewis-X糖鎖の結合を阻害できるか検討した。P-selectinは、遺伝子組み換えによりCHO細胞で発現させたものを使用した。競合ELISA法で検討したところ、本多糖類によるsialy Lewis-Xの結合阻害は認められなかった。3)血管新生抑制作用の検討ガンの増殖や転移、QOL低下をもたらす糖尿病性網膜症やリュウマチ等の病態悪化に血管新生が深く関与していることが知られており、血管新生抑制物質はそれら疾病の進行抑制や予防に応用できることから高い関心を集めている。そこで、本多糖の血管新生抑制作用について検討した。血管新生測定は、ラット動脈をコラーゲンゲル中で培養する方法により検討した。その結果、本多糖には強い血管新生抑制作用が認められた。これは、本多糖が血管新生抑制作用を有する機能性食品素材として応用することができる可能性を示唆するものである。本研究により、緑藻ナガミル由来抗凝固多糖は血栓症予防のみならずガンの進行予防にも応用できる新規多機能性食品素材である可能性が示された。本研究では、海藻多糖類の生物活性のうち疾病と関連するものに焦点を絞り検討を行う。本年度は、心筋梗塞や脳硬塞の原因となる血栓症に有効な新規抗凝固多糖類をスクリーニング後、精製し、その詳細な性状について検討した。1)新規抗凝固多糖のスクリーニング、精製及び生化学的性状海藻の抗凝固多糖類については褐藻と紅藻が主に研究材料として扱われてきた為、緑藻類はあまり研究されてこなかった。そこで、緑藻類を中心に抗凝固活性をスクリーニングした結果、緑藻ナガミルに強い活性を見い出したので精製を行った。まず、凍結乾燥藻体に蒸留水を加え撹拌抽出後、エタノール沈澱を行った。次いで、DEAEイオン交換クロマトグラフィー、HPLCによるゲルろ過により精製した。得られた活性画分はアセテートセルロース膜電気泳動で単一のスポットを示し高度に精製されていることが分かった。本精製画分を以後の実験に用いた。本抗凝固多糖画分の化学組成を分析した結果、構成糖はガラクトースとグルコースから成り、そのモル比は約9:1であった。このような抗凝固多糖は今までに報告が無く、新規抗凝固多糖である。また、硫酸基が13.1%、タンパク質が7.8%含まれていた。2)抗凝固活性本ガラクタンは1.5μg/mlでも抗凝固活性を示したが、ヘパリンほど高い活性を示さなかった。また、アンチトロンビンIIIとヘパリンコファクターIIに対する作用を検討したが、本ガラクタンは両インヒビターを活性化せず、トロンビンとFXaを阻害しなかった。従って、フィブリンの重合を直接阻害し抗凝固活性を示すものと考えられる。癌の増殖や転移、炎症等多くの疾病の病態悪化に酸性多糖やガレクチンが関与していることが知られている。本抗凝固多糖は硫酸化ガラクタンであり、それらの疾病の悪化抑制にも応用できると考えられる。次年度は、その可能性について詳細に検討する。3)血管新生抑制作用の検討

ガンの増殖や転移、QOL低下をもたらす糖尿病性網膜症やリュウマチ等の病態悪化に血管新生が深く関与していることが知られており、血管新生抑制物質はそれら疾病の進行抑制や予防に応用できることから高い関心を集めている。そこで、本多糖の血管新生抑制作用について検討した。血管新生測定は、ラット動脈をコラーゲンゲル中で培養する方法により検討した。その結果、本多糖には強い血管新生抑制作用が認められた。これは、本多糖が血管新生抑制作用を有する機能性食品素材として応用することができる可能性を示唆するものである。本研究により、緑藻ナガミル由来抗凝固多糖は血栓症予防のみならずガンの進行予防にも応用できる新規多機能性食品素材である可能性が示された。
特性が異なる異方性弾性体の接触面に生じている亀裂の周辺の応力集中と変形の解析

1研究の対象の接触面亀裂の問題土木工学の分野では接触面の亀裂の問題はInterface Crackの応力集中の問題と呼ばれていて、次のような力学問題を意味する。(1)コンクリ-トと岩盤の接触面に生じた空隙周辺の応力集中、(2)地層中の異質土質や岩盤の接触面に沿う空隙周辺の応力集中。2申請者の研究成果(1)弾性定数を異にする2種類の直交異方性体(単位厚さ)の半無限弾性板がξ軸に沿って接合されているものとする。しかしξ軸上の|ξ|≦aの部分が未接合になってクラックを構成しているものとする。さらに無限遠方で一様の面内引張り力が作用している平面応力問題とする。(2)このような問題について亀裂先端で集積特異点になるという上記の不合理の解析解以外に、亀裂先端から有限で滑らかな勾配で立ち上がり有限な大きさになる応力集中を与えるような解析解が存在することを、次のようにして導き得た。接触面における変位と応力をFourier積分で表現されるものとして、亀裂の開口変位は有限項のFourier数で表されるものとした。さらに、亀裂先端部のプロセス・ゾ-ンは開口変位も存在するが、応力は生じるままに放置して、残りの部分の応力は0となるように配慮した。(3)本研究で作成されたプログラムにより、任意の主軸方向と任意の剛性比を持つ直交異方性体接触面のインタ-フェイスクラック周辺の応力集中の分布状況を求めることができる。(4)これらの成果は既に外国の学会誌に投稿して採用された。I研究の対象土木工学の分野において弾性定数が異なる弾性体の接触面の亀裂の問題とはInterface Crackとも呼ばれていて,次のような力学問題を意味する.(1)打設されたコンクリートと岩盤の接触面に生じた空隙周辺の応力集中,(2)コンクリート鋼材との接触面が空隙を含む場合の応力集中,(3)地層中の異質土質や岩盤の接触面に沿う空隙周辺の応力集中.II従来の研究状況いずれも土木工学の分野においては極めて重要な研究課題でありながら理論的な研究は進められていなかった.この理由は, Erdgan,やShie等が「Interface Crackの理論解は接触面の亀裂の先端では応力集中は集積特異点の様相を呈して非現実的なものになること」を示したからである.III申請者の研究成果亀裂先端で集積特異点になるという上記の不合理の解析解以外に,亀裂先端から有限で滑らかな勾配で立ち上がり有限な大きさになる応力集中を与えるような解析解が存在することを,次のようにして導き得た.これは土木工学のみならず機械工学の分野においても極めて有意義な解である.(1)接触面における変位と応力はFourier積分で表現されるものとして,亀裂の開口変位は有限項のFourier級数で表されるものとした.(2)さらに,亀裂先端部のプロセス・ゾーンは開口変位も存在するが,応力は生じるままに放置して,残りの部分の応力は0となるようにした.(3)以上のような技法によって望ましい解を得ることが出来たので,現在は数値計算で理論の正しさを確認している.成果は昭和63年3月の土木学会中部支部学術講演会で発表する.1研究の対象土木工学の分野では、弾性定数が異なる弾性体の接触面の亀裂の問題はInterface Crackと呼ばれていて、次のような力学問題を意味する。(1)コンクリートと岩盤の接触面に生じた空隙周辺の応力集中、(2)地層中の異質土質や岩盤の接触面に沿う空隙周辺の応力集中。

従来の研究では、Erdgan,やShie等による近似解でInterface Crackの解は接触面の亀裂の先端で応力集中は集積特異点の様相を呈して非現実的なものになるというものであった。2申請者の研究成果(1)3次元弾性体中の亀裂先端で有限な勾配で立ち上がり有限で滑らかな応力集中を与える解析的な応力関数を導いて土質工学論文報告集に成果を発表した。(2)2次元直行異方性体中の亀裂に対しても有限な応力集中を与える理論解を導いて中国人留学生と連名で中国の学会誌に報告した。(3)インターフェイス・クラックの問題については亀裂先端で集積特異点になるという上記の不合理の解析解以外に、亀裂先端から有限で滑らかな勾配で立ち上がり有限な大きさになる応力集中を与えるような解析解が存在することを、次のようにして導き得た。接触面における変位と応力をFourier積分で表現されるものとして、亀裂の開口変位は有限項のFourier数で表されるものとした。さらに、亀裂先端部のプロセス・ゾーンは開口変位も存在するが、応力は生じるままに放置して、残りの部分の応力は0となるように配慮した。これは土木工学のみならず機械工学の分野においても極めて有意義な解である。これらの成果は既に外国の学会誌に投稿中であって校正刷りが完了している。1.研究の対象の接触面亀裂の問題土木工学の分野では接触面の亀裂の問題はInterface Crackの応力集中の問題と呼ばれていて、次のような力学問題を意味する。(1)コンクリ-トと岩盤の接触面に沿う空隙周辺の応力集中、(2)地層中の異質土質や岩盤の接触面に沿う空隙周辺の応力集中。2.申請者の研究成果(1)弾性定数を異にする2種類の直交異方性体(単位厚さ)の半無限弾性板がξ軸に沿って接合されているものとする。しかしξ軸上の|ξ|≦aの部分が未接合となってクラックを構成しているものとする。さらに無限遠方で一様の面内引張り力が作用している平面応力問題とする。(2)このようなもんだいについて亀裂先端で集積特異点になるという上記の不合理の解析以外に、亀裂先端から有限で滑らかな勾配で立ち上がり有限な大きさになる応力集中を与えるような解析解が存在することを、次のようにして導き得た。さらに、亀裂先端部のプロセス・ゾ-ンは開口変位も存在するが、応力は生じるままに放置して、残りの部分応力は0となるように配慮した。(3)本研究で作成されたプログラムにより、任意の主軸方向と任意の剛性比を持つ直交異方性体接触面のインタ-フェイスクラック周辺の応力集中の分布状況を求めることができる。(4)これらの成果は既に外国の学会誌に投稿して採用された。
ミトコンドリア型グルタチオンペルオキシダーゼの転写制御及びその機構の解明

ミトコンドリア型PHGPxと非ミトコンドリア型PHGPxのmRNAの発現をRT-PCR法を用いて検討した。非ミトコンドリア型PHGPxは腎臓、L929細胞などの体細胞においては恒常的に高く発現していたが、ミトコンドリア型PHGPxのmRNAの発現は精巣を除いて非常に低いものであった。マウスの週齢における精巣と腎臓の発現を検討した結果、ミトコンドリア型PHGPxは精巣では3週齢から誘導されるのに対し、腎臓では誘導されず、ミトコンドリア型PHGPxの誘導には臓器特異性が見られた。非ミトコンドリア型PHGPxのコアプロモーター部位は転写開始点より上流の-176から-56、ミトコンドリア型PHGPxは-233から-158であった。ミトコンドリア型PHGPxのプロモーター領域の5'上流配列にはサプレッサー領域およびエンハンサー領域が存在することが示され、体細胞ではミトコンドリア型PHGPxのエンハンサー領域が5'側のサプレッサー領域により抑制されて、ミトコンドリア型PHGPxのプロモーター活性が低く抑えられていると考えられた。健常人、および、不妊症患者精子中のPHGPxを含む抗酸化酵素の発現と、精子運動能、精子機能との関連について検討した。58名の不妊患者、および妊孕性の認められた男性(健常人)21名の精液サンプルについて検討を行った結果、6名の患者においてPHGPxまたは、CuZn-SODの発現が著しく低下していることを見いだした。PHGPxの発現に著しい低下が見られた患者においては総精子数の減少、運動能の低下が認められた。PHGPxの発現が低下していた患者の精子ではRh123の蛍光が見られず、ミトコンドリア機能が低下していることが明らかとなった。(PHGPxの発現変動の解析)カゼインで誘導誘導した腹腔好中球のPHGPxのmRNAの発現は末梢血の好中球に比較して著しく減少していた。この好中球を培養すると8時間後からmRNAの発現が上昇し、12時間で末梢血好中球の70%まで回復した。シクロヘキシミドで前処理を行うと、mRNAの回復は見られないことから、PHGPxの転写を調節するタンパク性の因子が存在することが明かとなった。PHGPxの転写機構を解析するため、マウスのゲノムDNAのクローニングを行った。その結果、7つのエクソンからなるものと、イントロン構造をもたないDNAがクローニングされた。現在、これらDNAの転写調節領域を解析しているところである。(ミトコンドリア型PHGPxの機構解析)ミトコンドリア型PHGPxを高発現した細胞株(M15細胞)を樹立した。M15細胞はロテノン、KCNなどの電子伝達系の阻害剤によるネクローシスに対して耐性を示し、ミトコンドリアの酸化的障害に対しての防御因子として機能していることを明らかにした。M15細胞は細胞外に過酸化脂質を添加して生ずるネクローシスに対しても耐性を示し、細胞の酸化的障害にミトコンドリアの酸化的防御因子であるPHGPxは重要な役割を果たしていることが明かとなった。昨年度作製したミトコンドリア型PHGPx高発現細胞(M15細胞)のアポトーシスについて検討した。2-デオキシグルコース(2DG)で親株(RBL2H3細胞)を12時間処理すると、DNAの断片化が観察され、アポトーシスが誘導された。ミトコンドリアにPHGPxを高発現すると、2DGによるアポトーシスは完全に抑制された。M15細胞をDEMでPHGPx活性を阻害した場合には、アポトーシスは誘導された。

M15細胞では2DGによるミトコンドリアからのシトクロームc(cyt.c)の遊離、それに続くカスペースの活性化も見られなかった。M15細胞内のヒドロペルオキシドの産生を調べたところ、親株とは異なり、2DGによるヒドロペルオキシドの産生はほとんど見られなかった。このことから、PHGPxはミトコンドリア内のヒドロペルオキシドの産生を抑制して、アポトーシスを阻止しているが示唆された。M15細胞はスタウロスポリン、エトポシドなどミトコンドリアからのcyt.cの遊離を介するいずれのアポトーシスをも抑制したが、Fasリガンドなど直接カスパーゼを活性化するアポトーシスに対しては耐性を示さなかった。以上のことから、ミトコンドリアのPHGPxはミトコンドリアを介するアポトーシスの抑制因子として機能している可能性が示された。昨年度において、ミトコンドリア型PHGPxが抗アポトーシス因子であることが明らかとなった。本年では、アポトーシスが活発に行われる精子形成過程におけるPHGPxの発現について、男性不妊患者精子を用いて検討した。その結果、73名の不妊患者のなかで、7名の患者精子において、発現が著しく低下していることが明らかとなった。いずれのPHGPx発現低下患者は乏精子症、かつ精子無力症の最も重度な不妊症群に分類された。PHGPx発現低下の精子のミトコンドリアは膨潤し、膜電位は低下し、明らかに機能、形態の異常が見られた。このことから、PHGPxの発現低下は精子形成のアポトーシスに重大な支障をきたし、重度の不妊症を引き起こすことが明らかとなった。マウスPHGPxのゲノムをクローニングし、そのプロモーター領域のルシフェラーゼをレポータージーンとして解析を行った。PHGPxにはミトコンドリア型PHGPxのコアプロモーターは転写開始点より、SP1サイトを含む約100塩基上流に存在していた。PHGPxのプロモーター領域を5'上流から欠失したdeletion mutanntを作成して、プロモーター活性を測定したところ、コアプロモーターの5'上流にはサプレッサー、エンハンサー領域がそれぞれ存在することが明らかとなった。
西太平洋における台風初期渦の実態と発達条件の明確化

西太平洋における台風の発達過程には、アジアモンスーンや季節内振動といった大規模な変動(数千km)から、台風の中心核を形成する目の壁雲(数十km)まで、様々な時空間スケールの変動現象が関与する。本研究では、2008年6月の台風事例を主な対象に、全球非静力学モデルを用いた高解像度の数値実験を行い、台風の発生過程における大規模場の変動の役割に注目した解析を行った。その結果、夏季西太平洋モンスーンと季節内振動の重なりに伴う大規模な下層の渦度が、潜熱放出を通して深まることが、台風初期渦の中心付近での組織的な潜熱放出を促進し、直立した深い中心核構造の形成をもたらしたことが分かった。西太平洋における台風発生過程に関する理解を深めるため、現場観測の行われた台風発生事例を対象に、大規模場(モンスーン循環、季節内振動など)、総観規模場(対流圏中層の気圧の谷)、およびメソスケールの過程に関する要因分析を行った。実施計画に従って以下を行った。1.台風初期渦の検出・追跡手法について検討し、連携研究者らの協力のもとに2008年6月に発生した台風6号(TY0806)および2011年10月ー2012年1月の集中観測期間に発生した台風に適用した。これにより台風強度に至る前の初期渦の検出および渦の発達と雲(潜熱加熱)との相対的な位置や持続時間との関係が調査可能となった。2008年6月の全球3.5km格子の計算結果からは、渦の中心付近の下層において正の温度偏差が持続することの重要性が示唆される。この推測が正しければ台風発生過程に関する知見となる。2.環境場の台風発生要因について、先行研究を参考に下層風の空間パタンに着目して観測データおよび計算データを用いた解析を行い、重要性の高い要因を推定した。集中観測の行われた2008年6月の台風発生前の大規模場を他の年や他の月の場と比較検討した結果、下層風の分布には季節進行を反映した月毎の特徴が明瞭に見られた。太平洋高気圧の変動などに現れる大規模場の月毎の特徴を考慮することにより、台風発生への影響をより的確に診断できる可能性がある。季節内振動や対流圏中層の気圧の谷の影響に関しては、2008年6月の事例について、初期条件に変更を加えた感度計算(十数ケース)を実行した。計算結果や実験設定を研究協力者らと共に検討し、今後の方策を考案した。得られた成果を学会や学術集会において発表した。西太平洋における台風発生過程に関する理解を深めることを目的とし、現場観測の行われた台風発生事例を主な対象として、大規模場(モンスーン循環、季節内振動など)、総観規模場(対流圏中層の気圧の谷)、およびメソスケールの過程に関する数値計算および解析を行った。具体内容と得られた成果について以下に記す。1.台風発生に関する環境場の役割について、H26年度に実施した2008年台風6号(TY0806)に関する感度計算の解析および追加計算を行い、季節内振動の寄与として渦度場だけでなく湿潤化による寄与も大きいことや、対流圏中層の気圧の谷(総観規模の渦度場)の寄与に関して変動の鉛直深さに対する感度が高いことが分かった。2.初期渦の発達過程について、H26年度に習得した初期渦の検出・追跡手法を全球高解像度(3.5 km格子)計算データに適用し、台風の発生・発達過程における渦中心付近の温度や鉛直循環、潜熱加熱量の時間変化について詳細な解析を行った。モデルの物理過程や解像度を変えた計算を追加実施し、台風の中心気圧の低下が顕著なケースでは渦中心付近に深い対流が連続的に発生することにより効率的に鉛直循環が強まることが確認された。3.西太平洋夏季の基本場となるモンスーン循環と台風発生の関係について、全球非静力学モデルを用いた気候計算のデータを活用し、経年変動に着目した解析を行った。その結果、フィリピン海周辺のモンスーン循環に加え、赤道中部太平洋の東西風や太平洋高気圧の変動も台風の発生に影響を及ぼすことが示唆され、加えて季節進行に伴う月毎の特徴も検出された。以上は、全球高解像度計算の台風研究や予測への利用可能性を示す先駆的試みとして意義がある。得られた研究成果を学会等において公表した。1.平成26年度に行ったTY0608の事例研究を継続し、台風発生要因(環境場)が台風初期渦の発生過程に及ぼす影響について全球非静力学モデルを用いた感度計算(14 km格子)によって確認した。環境要因として(1)季節内振動あるいは(2)総観規模擾乱(波列)を除去した計算を行い、台風発生の可否、台風強度や発生タイミングへの影響を調べた結果、この事例においては季節内振動に伴う水蒸気変動の影響が力学的影響より大きかったことが示唆された。また、総観規模擾乱の影響については、擾乱に伴う渦度の深さに対する感度が高いことが分かった。力学的要因の感度調査においては、実験設定を注意深く選定する必要がある。研究協力者のTim Li教授(ハワイ大学)と協議を行い、今後の方針を検討した。2. TY0806の初期渦の発達過程について、全球高解像度(3.5 km格子)計算データを用いた詳細な解析を行い、急速な気圧低下の開始プロセスを追跡した。その結果、初期渦中心付近の対流活動に伴う補償下降流が渦中心域の発散や断熱昇温による温暖核の形成に寄与することが示唆された。

得られた結果について、学会において発表し論文を投稿した。同解像度の計算および解析を追加して行い、モデルにおける台風の気圧低下率と雲による潜熱加熱量の関係の概要を把握した。3.西太平洋の夏季モンスーン循環と台風発生の関係について、長期データの解析に着手した(全球非静力学モデルを用いた気候計算データを利用)。太平洋高気圧の強度にも留意し(H26年度:今後の方策)、事例解析のみでは把握し難い経年変動に着目した解析を行った。その結果フィリピン海周辺の循環場に加え、赤道中部太平洋域の循環場や太平洋高気圧の変動も台風の発生に影響を及ぼすことが示唆された。研究協力者の菊地一佳博士(国際太平洋研究センター)を招聘し、得られた結果と今後の方針を協議した。西太平洋における台風発生過程に関する理解を深めることを目的に、現場観測の行われた台風発生事例(2008年台風6号、Fengshen)を主な対象として、大規模場(モンスーン循環、季節内振動など)や総観規模場(対流圏中層の気圧の谷など)およびメソスケールの過程に関する数値計算および解析を昨年度までに継続して行い、以下の知見を得た。Fengshenの発生期には、西太平洋モンスーンの開始と季節内振動の活発化が重なり、これに伴い対流圏の下層に(1)大規模な低気圧性の渦が形成されると共に(2)湿潤化され、渦域で潜熱加熱(雲域の形成)が起きた。潜熱加熱により、大規模な渦は上方に伸長して中層の気圧の谷と結合し、台風の発生に好都合な環境場を与えた。太平洋を横断して西太平洋に到達した台風初期渦は、この環境場の下で、直立した深い渦構造を確立し、台風に発達した。季節内振動に伴う大規模な下層渦・湿潤域や潜熱加熱の役割を確認するため、これらを抑制した感度実験を行った結果、台風の発生・発達が著しく妨げられることが分かった。以上の結果から、この事例においては、季節内振動が対流活動により大規模な深い渦域を形成することで、台風の発生が促進されたことが示された。付加的な知見として、高解像度計算では、台風中心付近の構造を正確に表現することにより、進路に改善が見られることも分かった。同様の改善傾向は、複数の全球高解像度モデルを用いた台風予測相互比較実験においても確認された。数値モデルの高度化による台風予測の改善が世界的に進められている中で、未だ極めて例の少ない超高解像度(3.5km)全球数値実験により、多重スケールに亘る発生過程や、進路予測の改善例を提示したことは、科学的に新しい知見を加え、予報精度の向上や予測可能性の延長に資するものである。得られた研究成果を論文および学会等において公表した。西太平洋における台風の発達過程には、アジアモンスーンや季節内振動といった大規模な変動(数千km)から、台風の中心核を形成する目の壁雲(数十km)まで、様々な時空間スケールの変動現象が関与する。本研究では、2008年6月の台風事例を主な対象に、全球非静力学モデルを用いた高解像度の数値実験を行い、台風の発生過程における大規模場の変動の役割に注目した解析を行った。その結果、夏季西太平洋モンスーンと季節内振動の重なりに伴う大規模な下層の渦度が、潜熱放出を通して深まることが、台風初期渦の中心付近での組織的な潜熱放出を促進し、直立した深い中心核構造の形成をもたらしたことが分かった。当初の研究目的のうち、1.台風の初期渦の性質と発達過程の理解に関しては、渦擾乱の抽出と追跡が有用である。連携研究者らが開発・利用してきた手法(トラッキングツール)を観測および計算データに対して適用し、弱い渦擾乱も抽出可能であることを確認した。
物体操作を介した心的状態の推定

本研究課題は以下(1)物体操作を介した意図推定,(2)物体操作に基づいた困惑の検出,(3)困惑の原因の推定の3つからなる.今年度は,主に初年度に引き続き,意図推定の高精度化に取組んだ.また.前年度までに開発した物体の把持・解放を検出する技術,及びその物体の種類を深層学習により認識する技術を見直し,個々の技術をさらに高い精度で実現するためのデータセットの強化を行った.また,昨年度の報告で述べた推進方策の通り,個々の認識結果から意図を推定する問題を確率最大化問題として定式化し,最適化計算を行うことで,より高い精度で意図推定を行うシステムを構築することに成功した.また,この技術を,前年度までに開発したシステムと連携させることで,自動で意図推定を行うデモシステムを作成し,動画を公開するなどした.また,並行して,これらの手法に立脚したレシピの記述形式などを企業と共同で開発することにより,社会実装を進めることができた.(2),(3)の課題については,当初計画していたような研究体制を敷くことが人的リソースの問題から難しくなり,十分に取り組むことができなかった.本研究課題は以下(1)物体操作を介した意図推定,(2)物体操作に基づいた困惑の検出,(3)困惑の原因の推定の3つからなる.初年度は,主に(1)と(2)に取組んだ.(1)については平成27年度に終了した科研費基盤A(研究課題番号24240030)を継続的な課題として引継ぎ,意図推定の自動化,意図推定の高精度化を行った.前年度までに開発した物体の把持・解放を検出する技術,及びその物体の種類を深層学習により認識する技術を融合し,把持・解放の判定と物体の種類の認識を同時に行うような改良を行い,より実用的な環境で動作する技術への発展を実現した.また,この技術を,前年度までに開発したインタラクションシステムに組み込むことで,完全に自動で意図推定を行うシステムを実現し,国内最大級の画像処理系の学術会議であるMIRU2016においてデモ発表を行うなどした.(2)の課題については,机上作業では,作業空間が壁と接している,机上に大きなモニタがあるなど,様々な理由により,人物を正面から観測することが難しいため,天井など上方に設置したカメラにより机上作業中の上半身の姿勢を頑健に推定する手法の確立を目指した.このような設置位置を想定した姿勢推定学習用のデータセットを作成し,正面や上方を含む任意のカメラ設置位置で動作する人物姿勢推定手法を開発した.この中で,正面から人物を撮影する場合に比べて,上方から撮影する場合に新たに取り組む必要がある技術的課題を明らかにし,まずは単純な方法で精度の向上を確認した.また,この内容については国内会議にて発表も行った.(1)の課題について,当初予定していた自動化を実現した.ただし,当初,高精度化の戦略として予定していた身体的動作の認識を組み込むことは,学習用データの準備などの負担が当初想定以上であり,計画変更を余儀なくされてしまった.代わりに,従来開発していた物体認識手法の部分を高精度化することで,研究を前進させることができた.(2)の課題については困惑状態を含む調理映像データの収集についてある程度の目処を立てることができたものの,実際にどのような身体的動作として表出するのか,といった検討に入ることが出来なかった.一方で,上方に設置したカメラによる姿勢推定手法の開発については,ほぼ予定通りに進めることができていると認識している.本研究課題は以下(1)物体操作を介した意図推定,(2)物体操作に基づいた困惑の検出,(3)困惑の原因の推定の3つからなる.今年度は,主に初年度に引き続き,意図推定の高精度化に取組んだ.また.前年度までに開発した物体の把持・解放を検出する技術,及びその物体の種類を深層学習により認識する技術を見直し,個々の技術をさらに高い精度で実現するためのデータセットの強化を行った.また,昨年度の報告で述べた推進方策の通り,個々の認識結果から意図を推定する問題を確率最大化問題として定式化し,最適化計算を行うことで,より高い精度で意図推定を行うシステムを構築することに成功した.また,この技術を,前年度までに開発したシステムと連携させることで,自動で意図推定を行うデモシステムを作成し,動画を公開するなどした.また,並行して,これらの手法に立脚したレシピの記述形式などを企業と共同で開発することにより,社会実装を進めることができた.(2),(3)の課題については,当初計画していたような研究体制を敷くことが人的リソースの問題から難しくなり,十分に取り組むことができなかった.(1)の課題については,継続して研究を進め,さらなる高精度化を図る.まずは認識結果の統合方法をより信頼度の高い最適化手法を用いたモデルに改良することによる高精度化を目指す.動作認識を組み込むことは困難が予測されるため,当初計画を変更して,これは最終年度に向けた発展的な課題として捉える.自動化が難しいと判断される場合のARマーカによる認識の代替については,比較的認識技術の開発が順調であるため,必要とはならないと判断している.(2)の課題については,困惑状態のモデル化,及び,姿勢推定器を利用した困惑検出器の開発に取り組む.また,最終年度に予定されている最終評価において,この困惑検出器に組み込むことを前提として姿勢推定器の高精度可に取り組む.前年度までに購入した物品を再利用したり,当該年度の別予算で購入した物品などを効率的に運用することで,初年度の研究計画を当初の想定より経済的に研究を遂行することができた.