hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歴史的市街地の計画コントロール手法の総合的研究

歴史的な市街地における都市計画規制は一般的な郊外型住宅地を想定している現在の建築基準法や都市計画法では対応が困難である。その現状を奈良県橿原市を対象にして検討をおこなった。その結果、主として住宅地の場合、狭い前面道路に由来する道路上の建築物、道路斜線制限を遵守することが困難であること、建て詰まりにより基準建蔽率を上回る建物が少なからず存在すること、町家型の住宅においては有効採光面積が不足がちであること、防火地域、準防火地域に指定されている場合延焼のおそれある部分に要求される防火構造が伝統的な構法にそぐわないこと等の問題点が定量的なデータとともに明らかになった。これに対して壁面線の連続をより重視した建物の配置計画を容認する具体的な建築基準法緩和の方法、安全性を確保することを条件として建蔽率の緩和を認める手法(ただし容積率は今回の調査の結果では特に緩和する必要はないと結論づけている)、前面の道路から枝状に延びる路地からの道路斜線を緩和するために新しい道路のカテゴリーを作成し、路地をそこへ位置づけるという方法などを検討している。一方、近年デザイン・ガイドラインや地方条例、各種助成措置による誘導型のコントロールの充実が顕著であり、これらをどのようにして近代的な法定計画上に位置づけてゆくかにかんして現状を整理し、特に風致地区や美観地区といった地区制度を積極的に活用してゆくための現況の隘路と可能性に関して具体的な検討をおこなった。また、欧米先進国の歴史的市街地の計画コントロール手法を網羅的に検討し、アメリカの美観ゾーニング、イギリスの新しいユニタリー・ディベロップメント・プランで試みられているビュー・コリド-、フランスの土地占有計画(POS)で実例が多い視覚的な紡錘(fuseaux)によるコントロールについて詳細にその内容を検討している。1955年東京大学による今井町町家調査にはじまる一連の調査結果を集大成し、その成果を建築史、建築計画、都市計画ならびに歴史的環境保全それぞれの分野において位置付けた。調査記録は『今井町の町並み(仮称)』として出版予定である。特に1990年に始まる建築基準法緩和条例制定のための基礎調査の資料を再検討することにより、現行の建築基準法を歴史的市街地に適用する際の問題点とその今井町における実態を条文ごとに明らかにした。さらにそうした法令が実際の伝統的町家のプランや構造等にどのような影響を及ぼしているのか、増改築にあたってどれだけの障害になっているのかを明らかにした。これらの情報をもとに新たに今井町をはじめとする歴史的市街地向けの建築基準のあり方を考察した。また、伝統的建造物群保存地区内で制定される保存計画が現在形骸化しており、これを積極的に将来の都市像を提示するような計画案として充実させてゆくことによって地区詳細計画を先取りした都市計画コントロールが可能であることを示した。さらに住環境整備関係の補助金制度が次第に不良住宅改善の性格を薄めてゆき、良好な住環境の維持・創造へと向かっている現状を示し、住環境整備と歴史的環境保全の両制度の使い分けの検討をおこなった。

これに対して壁面線の連続をより重視した建物の配置計画を容認する具体的な建築基準法緩和の方法、安全性を確保することを条件として建蔽率の緩和を認める手法(ただし容積率は今回の調査の結果では特に緩和する必要はないと結論づけている)、前面の道路から枝状に延びる路地からの道路斜線を緩和するために新しい道路のカテゴリーを作成し、路地をそこへ位置づけるという方法などを検討している。
サイトメガロウイルス胎内感染による脳障害成立機序に関する実験的研究

1.マウスサイトメガロウイルス(MCMV)の胎生期後期脳室内注入マウスの新生児期後期の嚢胞状病変の形成ICRマウスを交配し、妊娠15日目に手術的に子宮壁を通してMCMVを注入し、生後の脳病変を解析する実験モデルについて前年度の報告書に記載した。今年度はこの実験モデルを用いて、弱いウイルス価(1X10^3 p.f.u./embryo)を注入したマウスについて、生後比較的長期間(30日まで)飼育したマウス脳について解析した。これらのマウスのおよそ20%に生後3週から4週にかけて、大脳皮質から白質に嚢胞状病変が出現した。嚢胞の内面は一層の上皮が覆い、大脳皮質の表面や脳底部の血管周囲にリンパ球の浸潤を認めた。形成された嚢胞状病変は、このウイルスの血管内皮への親和性によって生じた血流障害による乏血性病変と考えた。このことを確めるために、上記の実験のマウス脳について、抗ヒトファクタ-VIII関連抗原に対する抗体と、MCMV前初期抗原に対する抗体を用いた二重染色を行った。この結果、ウイルス抗原陽性細胞は血管内皮細胞にも認められ、MCMVが血管内皮にも親和性を持つことが明かとなった。MCMV発育期脳において大脳皮質や海馬の神経細胞に感染し、神経細胞の脱落と局所の萎縮をきたすことを既に示したが、これ以外に、血管内皮細胞に感染して乏血性の機序による脳の局所的破壊と嚢胞形成の可能性を示した。2.胎生年期および中期マウス胚へのMCMVの感染我々は今まで胎生後期にマウス胎仔脳室内にMCMVを注入して発育期脳へのウイルス感染の直接的影響をみてきた。ヒトのCMVの胎内感染による脳障害あるいは脳寄形の形成を考えるとき、この様な直接的影響以外に、小頭症など胎生のもっと早い時期にCMVの影響を受けて、その後の中枢神経系の発生に影響を与えることも考えられる。これらの可能性を追求するために、胎生早期および中期のマウス胚にMCMVを注入した。妊娠4日目のマウス胚盤胞の胚胞腔の中にマイクロマニピュレイタ-でMCMVを注入して偽妊娠マウスの子宮内に戻し、胎令11日目まで飼育して解析したが、感染は認められなかった。妊娠8.5日目にMCMVを注入すると、胎令11.5日目に胎盤、血管内皮、および中胚葉系細胞ウイルス抗原陽性細胞を認めた。1.マウスサイトメガロウィルス(MCMV)の胎生後期マウス胎仔脳室内注入による出生時の脳障害ICRマウスを交配し、妊娠23日目にMuneokaらの方法に従って子宮壁を開き、MCMVを卵黄膜嚢に包まれた胎仔脳室内に注入した。腹腔を閉じて、妊娠満期である18日目まで飼育し、妊娠18日目に胎仔を取り出し、肉眼的観察、およびBouin固定後、組織病理学的および免疫組織化学的解析を行った。

MCMVを注入した胎仔で、妊娠18日まで生き延びたもの26匹中、肉眼的に大脳の腫脹したもの4例、大脳半球の変形したもの3例であった。2.MCMVの胎生期脳室内注入マウスの生後の解析マウスでは生後1週で大脳皮質と白質が明確化し、皮質の層状構造が進む。MCMVの脳室内注入胎仔を生後母親マウスに哺乳させることは非常に困難であった。胎生15日目に子宮壁を通して、IX10^3PFUのウィルス価を注入することによって、生後まで生育させることが可能になった。3.免疫組織化学二重染色によるMCMV脳室内注入マウスの生後の脳の解析生後10日目で、ウィルス抗原陽性細胞は主として大脳皮質および海馬に層状に配列する傾向を認めた。神経組織特異抗原である神経細胞特異エノラ-ゼ(NSE)に対するウサギ抗体と、MCMV前初期抗原に対するモノクロ-ナル抗体(Dー5)による二重染色を行った。大脳皮質および海馬においてウィルス抗原陽性細胞と、NSE抗原が同時に染色される細胞群が認められ、ある種の神経細胞が、MCMVの感染に感受生があることを示した。MCMVをSallで切断した任意のフラグメントを、幾つかクロ-ニングし、マウスDNAとハイブリダイズしないものをビオチル化dATPでラベルしてプロ-ブとした。陽性反応は核内が顆粒状に染まり、ウィルス抗原陽性細胞の約10分の1ほどがウィルスゲノム陽性で、両者は一した局在を示した。1胎生後期マウス脳室内へのマウスサイトメガロウイルス(MCMV)の感染による発育期脳障害の実験モデルの作成胎生15日目のマウス脳室内にMCMVを注入して、生後の脳障害を解析できる実験モデルを作った。生後2週目までに大脳皮質および海馬の軽度の萎縮、側脳室の軽度の拡張を認めた。2.MCMVが感染した発育期脳のウイルス感受性細胞胞の解析上記実験モデルによってMCMVを胎生後期に脳室内に注入したマウスの生後2週間までの脳について、ウイルス抗原陽性細胞を検出するMCMVの前初期抗原に対する抗体と、neuronーspecific enolase(NSE)等の神経組織特異抗原に対する抗体を用いて免疫組織化学二重染色を行った。その結果、ウイルス抗原陽性細胞は大脳皮質および海馬に層状に配列し、その中の一部の細胞が抗NSE抗体で染色されることが分かった。従って、発育期マウス脳においては、MCMVはある種の神経細胞に親和性を示すことが明かとなった。3.MCMVを胎生後期に脳室内に感染させたマウスの新生児期後期の嚢胞状脳病変の解析MCMV感染マウスについて、生後、比較的長期間(30日まで)飼育したマウスについて脳を解析した。これらのマウスのおよそ20%に生後3週から4週にかけて、大脳皮質から白質にかけて嚢胞状病変が出現した。これらの病変の近傍の皮質表面や大脳底部に血管周囲のリンパ球の浸潤を認めた。ウイルスの血管はの親和性による乏血性変化による可能性を考え、抗ヒトファクタ-VIII抗体と抗ウイルス抗体を用いた二重染色を行った。その結果ウイルス抗原陽性細胞は血管内皮細胞にも認められ、MCMVが血管内皮にも親和性を有することが明かとなった。4.胎生初期および中期マウス胚へのMCMVの感染妊娠4日目のマウス胚盤胞の胚胞腔にマイクロマニプレイタ-でMCMVを注入し、偽妊娠マウスの子宮内に戻し、胎令11日まで生育させて解析したが、感染は認められなかった。妊娠8.5日目にMCMVを注入すると、胎令11.5日目に胎盤、血管内皮、中胚葉細胞にウイルス感染陽性細胞を認めた。
メスの交尾可能回数の種間変異がオスの繁殖戦略に与える進化的影響

1年目に続き、ゴミグモとミナミノシマゴミグモ(以下、ミナミノシマと省略)において、オスによるメスの選択実験を行った。ゴミグモで20例、ミナミノシマの春世代で17例、ミナミノシマの秋世代で23例のデータを得た。2年間の合計データ数は、ゴミグモでは去年のデータを厳しく選別して25例となり、ミナミノシマの春世代で32例、秋世代で31例となった。現時点での傾向としては、ゴミグモではメスの交尾経験の有無や未成熟であることに対してオスの選択は起こらず、ミナミノシマでは未交尾のメスが選ばれるようで、両種のメスの多回交尾の起きやすさと符合する結果である。レーザードップラー振動計を用いて求愛時の振動を測定した。ゴミグモで10例、ミナミノシマで10例の測定を行った。波形データとともに、その波形が生じる際のクモの動きのビデオ映像が取得できた。メス1個体に対するオス2個体の同時求愛の実験では、ゴミグモで6例、ミナミノシマで6例のビデオ映像が取得できた。両種とも、オス間で闘争や追い出しが起こることは無いが、求愛行動は通常に比べて激しく感じられた。メスは2個体のオスと続けて交尾することがほとんどであった。オスの繁殖戦術を明らかにするために、ミナミノシマの交尾行動を詳細に分析した。まず交尾時に密着した状態のまま糸上で半回転する現象が、オスとメスのどちらにより引き起こされているのかを、1メスがオスを捕食するため行っている、2オスがメスの垂体を切るために行っている、という2つの仮説を立て検証したがどちらも支持されず、回転時の姿勢から、回転はメスが引き起こしており、交尾を中断するための行動であることが示唆された。次に交尾時の過程を6段階に分け、それぞれの継続時間と、垂体切除の関係を調べたところ、正準判別分析により2者は明確に分けられ、ある段階の継続時間の違いが垂体切除を引き起こすことが分かった。ゴミグモの大規模な個体群を見つけ、1年で観察できる例数が格段に増えたものの、亜成体が次々と成体へと脱皮していく中で、亜成体を使った実験数を増やすことができず、3年目には亜成体を中心に早期に実験を進める必要がある。ゴミグモは個体数が少なく3年目もデータを取る予定であったため、進捗状況としては「おおむね順調に進んでいる」と言える。ミナミノシマゴミグモでは、去年度に修正したサンプル数の目標値を達成するために、1年目は春秋併せて28例だったものを2年目では40例に増やし、修正した最終目標数である「春世代で30例、秋世代で30例」を達成することができたが、ゴミグモ同様に亜成体を用いた実験の例数が少なく、またより確かな検定結果を得るために、3年目も40例を追加し「春世代で50例、秋世代で50例」を目指すこととする。ミナミノシマでは2年でデータを取り終える予定だったため、進捗状況としては「やや遅れている」と言える。レーザードップラー振動計による振動信号の測定は行えたが、その振動の周波数や強さの比較までは行えていないため「やや遅れている」と言える。2オス導入実験については、ビデオ映像を撮れてはいるものの、その分析までは行えていないため「やや遅れている」と言える。ミナミノシマの交尾行動の分析により、各性の行動の詳細が判明し、交尾の中断や垂体切除に関わる行動が示唆されたので、配偶者選択や切除行動を分析する糸口が見つかったといえる。「概ね順調に進展している」といえる。総合的な進捗状況は、3年目に行わなければならない事項が、選択実験のデータ採取とその分析、振動及び2オス導入試験の映像解析、および論文執筆であることから、全体の進捗状況は「やや遅れている」と言える。オスによるメスの選択実験については、ゴミグモで20例のデータを追加して3年間の合計を45例とし、ミナミノシマの春世代で20例、秋世代で20例を追加して、3年間の合計を50例ずつとする。データの取得は4月から9月にかけて行う。データの分析は1年目から行っているので、3年目のデータも手順に沿って集計し、統計解析を行うことができる。レーザードップラー振動計による振動データと行動の映像データは、選択実験を行いながら例数を追加する。数値化の方法は、様々な動物の「求愛歌」の分析手法を参考にし、種間および種内で比較を行う。選択実験が一時休止となる8月に行う。2オス導入実験についても選択実験を行う中でデータ数を追加する。映像データの分析は10月に行う。1オス導入時との違いを数値化する方法を考案する必要がある。論文執筆を11月から開始する。ゴミグモの亜成体を採集し野外飼育装置にて成熟させ、成熟後は室内で給餌し実験した。交尾の際、本種ではメスが腹部を小刻みに震わせ、オスは求愛を始めるまでの時間が長いほか、交尾によりメスの交尾器が破壊されることは無いため複数回交尾が起こった。オスによる選択は、匂いによる選択をY字管で行わせ、網に対する選択は、2つの網から2本の糸を引っ張ってきて棒の先端に付着させ選ばせた。まだ13例だが、網に対する選択の結果は、既交尾メスの網と未交尾メスの網を(4:9)の比率で選んだ。

ミナミノシマゴミグモの交尾においては、交接前にオスがメスの第一歩脚を長くたたき、その途中でどちらかが引き返したり落下したりするなど、複雑な流れが観察された。1ペアにおいて、オスが触肢をメスの生殖孔に押しつける行動は2回で終わる例が最も多く、その半数でメスの交尾器が破壊された。破壊されたメスにもオスは触肢を押しつけようとするが、引き返すことも多く、複数回交尾はできない。春世代の実験においては、オスが捕食される例は、未交尾メスとの交尾で5%(4例)、垂体が切除されたメスで9%(1例)見られた。オスによる選択の実験では「未交尾メス」「既交尾メス」「亜成体メス」のうちの2者をオスに提示した。網に対する選択は、未:既=6:1、既:亜=1:1、未:亜=5:1であった。匂いに対する選択を滞在時間で比較すると、網に対する選択と似た傾向であった。秋の実験では、(未:既)のみ行ったが、網への選択結果は(4:4)で、匂いでは既交尾メス側に長く引き付けられ、データ数は少ないが、春世代とは異なる傾向であった。予備実験として、レーザードップラー振動計を用いて求愛時の振動データを取得した。また1匹のメスの網に2匹のオスを導入すると、オス同士で戦うことは無いが、盛んに糸を振動させ、メスは片方もしくは両方のオスと交尾を行うなどの反応を見せた。ゴミグモでは予定を上回る13回の選択行動を観察し、本種に特徴的な交尾行動と、本種では垂体切除が起こらないことを確認できた。また、これまでの採集地より高密度に分布する生息地を見つけ、翌年度からはさらに効率的に研究を実施できるようになった。ミナミノシマゴミグモは、6月に18回、10月に10回、合計28回の選択行動を観察した。これは計画していた30例には届かなかったが、これは秋世代の成熟時期がばらつき、成熟個体をコンスタントに準備できなかったためで、次年度には採集個体を増やすことで成熟個体を確保して挽回できる。本種の交尾行動については、行動の流れの分析や、求愛発生率、性的共食いの発生率、密着回数、交尾の流れと垂体切除の起きやすさの関係などを分析し、学会発表を行うことができた。選択実験の結果から、春世代と秋世代で選択の傾向が違うという可能性が生じたので、正確な選択傾向を明らかにするために実験計画を立て直し、当初予定していた「春・秋合わせて3040例」ではなく、「各世代で30例ずつ」を観察することでこの可能性を検証できるようにした。翌年度以降のための予備実験として、1匹のメスの網に2匹のオスを導入する実験や、レーザードップラー振動計による振動信号の検出試験も行い、それぞれにおいてデータ収集ができることが確かめられた。これらのことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。1年目に続き、ゴミグモとミナミノシマゴミグモ(以下、ミナミノシマと省略)において、オスによるメスの選択実験を行った。ゴミグモで20例、ミナミノシマの春世代で17例、ミナミノシマの秋世代で23例のデータを得た。2年間の合計データ数は、ゴミグモでは去年のデータを厳しく選別して25例となり、ミナミノシマの春世代で32例、秋世代で31例となった。現時点での傾向としては、ゴミグモではメスの交尾経験の有無や未成熟であることに対してオスの選択は起こらず、ミナミノシマでは未交尾のメスが選ばれるようで、両種のメスの多回交尾の起きやすさと符合する結果である。レーザードップラー振動計を用いて求愛時の振動を測定した。ゴミグモで10例、ミナミノシマで10例の測定を行った。波形データとともに、その波形が生じる際のクモの動きのビデオ映像が取得できた。
ユーザ再構成ハードウェアを内蔵したマイクロコンピュータの研究

Mbクラスの大規模メモリをユニットとする“メモリをベースにしたマイコン周辺回路用再構成デバイス"を考案した。従来はハードウェアとして大規模なスイッチボックスを用いていたが、考案したアーキテクチャでは、少数のレジスタを追加するだけで再構成デバイスを実現した。主たる部分をFPGA上に実装して、種々のマイコン周辺回路を構成し、再構成デバイスとして機能することを、ハードウェア上で確認した。更には、考案したアーキテクチャを、ウィルスチェックなどに用いられるパケットフィルタや通信用バッファメモリへ適用し、基本的な考え方やデバイス構成が、マイコンだけでなく、他のシステムに広く応用できることを確認した。平成27年度の研究計画は,マイコン周辺回路用のプログラマブルデバイスに関し、大規模メモリに適したアーキテクチャを検討し,ユーザ再構成のハードウェア部の仕様を固定することであった。この研究計画に対する具体的な検討内容と成果は以下の通りである。(1) FPSMのアーキテクチャの再分析とマイクロ命令の体系化:FPSM(Field Programmable Sequencer and Memory)の基本となるアドレス制御を用いたアーキテクチャ上でのマイクロ命令として,分岐制御,シーケンス制御を行うためのビット配列の定義を最少ビット数(ここでは8bit以内)で実現する命令体系を構築した。この成果については学会発表を行った。(2)メモリの粗粒度設計およびスイッチボックスの構成検討:FPSMを構成する最少単位のPMU(Programmable Memory Unit)の粗粒度設計例として512words x 523bits(26.8Kbit)のRAMを設計し,パケットフィルタを実装して,(1)で体系化した命令を利用して動作を確認した。命令セットは種々の応用においても有効であることを確認した。また,従来のスイッチボックスについては検討の結果,面積の増加に鑑み採用しない方向とした。これらの成果については,国際学会,国内学会において発表した。研究計画の各項目について下記のような成果が得られており,概ね順調に進展していると考えられる。(1) FPSMのアーキテクチャの再分析とマイクロ命令の体系化を行なった。この命令セットをベースに,いくつかのマイコンの周辺回路を実装し,シミュレーションにおいて動作を確認した。学会発表も行っており,順調に推移している。(2)メモリの粗粒度設計(最小単位の一例)を行うとともに,体系化したマイクロ命令セットをもとに,ウイルス検出などを目的とするパケットフィルタを実装し動作を確認し,その有効性を実証した。更には,学会発表も行っており,概ね順調に推移している。(3)スイッチボックスの基本構成を検討した結果,新しいアーキテクチャには採用しない方向とした。平成28年度は,前年度に引続き,スイッチボックスを簡素化し大規模メモリに適したアーキテクチャを検討した.また,前年度のマイクロ命令の体系化やスイッチボックスの構成の検討,いわゆる方式設計を踏まえ,機能設計を実施する計画であった.具体的には,バスインタフェース部の設計,C言語モデルの環境構築とC言語モデルを用いた機能設計である.各項目の検討内容と成果は以下の通りである.(1)大規模メモリに適したプログラマブル方式の検討:レジスタとデコーダを組み合わせることにより,スイッチボックスを使用しないで,大規模メモリをプログラマブルデバイスとして有効に使用できるアーキテクチャを考案した.(2)バスインタフェース部の設計:入力部のアドレス制御部のレジスタ部,制御スイッチ等の設計を行った.また,(1)の成果を盛り込み、前年度体系化したマイクロ命令のブラシアップを図った.これらの成果を国際会議で発表した.(3)C言語モデルの環境構築およびC言語モデルを用いた機能設計:C言語モデルでシミュレーションができる環境を構築した.(1)で考案したアーキテクチャをベースにして,基本となるカウンタ機能のアルゴリズム化を完了し,この機能に特化したC言語モデルを作成してシミュレーションを行い,動作を確認した.更に,32ビットCPUを想定し,1Mbのメモリ上に,種々のマイコン周辺回路をプログラマブルに実現できるモデルを構築中である.平成27年度の成果は論文誌に掲載された.また,今年度の計画に対して,各項目について下記のような成果が得られ,概ね順調に進展していると考える.(1)レジスタとデコーダを組み合わせることにより,スイッチボックスを用いずに,大規模メモリをプログラマブルデバイスとして有効に使用できるアーキテクチャを考案した.本研究の主題であるスイッチボックスを用いずに,つまりハードウェア規模増加させずに,大規模メモリにマイコン周辺回路をフレキシブルに実装できる方式が実現できた.(2)バスインタフェース部の設計を行い,この一部の成果を国際会議で発表した.(3)基本機能の確認として,カウンタ/タイマー機能のC言語モデルの作成と動作確認を完了した.汎用的なC言語モデルは現在作成中である.本課題の目的は,1Mb4Mbの大規模メモリをユニットとする「メモリをベースにしたマイコン周辺回路用フィールドプログラマブルデバイス」の新しい回路アーキテクチャを開発し,主たる部分を設計することによって,その有効性を実証することであった.H27, 28年度をかけて,レジスタとデコーダを組み合わせることにより,スイッチボックスを使用しないで,大規模メモリをプログラマブルデバイスとして有効に使用できるアーキテクチャを考案した.最終年度にあたるH29年度の研究実績は以下の通りである.(1)C言語モデルの構築:32b CPUを想定し,考案したアーキテクチャを1Mbの大規模メモリ上に具現化し,種々のマイコン周辺回路をプログラマブルに実現できるC言語モデルを構築した.(2)C言語モデルによるプログラマブル機能の確認:構築したC言語モデル上で,マイコンの基本的な周辺回路であるカウンタ/タイマ,PWM,FIFO機能を組込み,プログラマブル機能を確認した.

(3)RTLモデルの設計とFPGAへの実装:構築したC言語モデルを元に,RTL設計を行い,考案した回路アーキテクチャを模擬するRTLモデルを構築した.更にRTL設計されたモデルをFPGAに実装し,その上にカウンタ/タイマ,PWM,FIFO機能を実装し,意図したプログラマブルな動作がH/W上で確認できた.これにより,同一ハードウェア上で複数種類のマイコン周辺回路を再構成できることが実証できた.その他,前年度までに体系化したマクロ命令の応用として,パケットフィルタにおける検索ルールの自律的な登録・削除機能に関する論文を発表した.Mbクラスの大規模メモリをユニットとする“メモリをベースにしたマイコン周辺回路用再構成デバイス"を考案した。従来はハードウェアとして大規模なスイッチボックスを用いていたが、考案したアーキテクチャでは、少数のレジスタを追加するだけで再構成デバイスを実現した。主たる部分をFPGA上に実装して、種々のマイコン周辺回路を構成し、再構成デバイスとして機能することを、ハードウェア上で確認した。更には、考案したアーキテクチャを、ウィルスチェックなどに用いられるパケットフィルタや通信用バッファメモリへ適用し、基本的な考え方やデバイス構成が、マイコンだけでなく、他のシステムに広く応用できることを確認した。今後は本年度の検討事項の結果を踏まえ,アーキテクチャの改良,最適化をモデル設計ベースで進める。ハードウェア仕様を決定し,C言語によるモデルを構築する。C言語モデル上で動作するソフトウェアの開発を行い,この上に各種周辺回路を実装し,機能評価を実施する。具体的には新PMUアーキテクチャで動作させるためのシーケンス情報(マイクロ命令)とLUT情報(論理回路の真理値情報)を組込み,これらを組み合わせてマイコン周辺回路をエミュレートする。来年度は,現在作成中である種々のマイコン周辺回路を実装できるプログラマブルデバイスの汎用的なC言語モデルを完成させる.このモデルを元にRTL設計,評価を終了する.RTLで設計されたハードウェア上で動作するマイクロ命令,各機能部品の為の真理値情報等を実装し,これらを組合せた動作評価を行う.その後,ハードウェアモデル上にプログラムを実装して,マイコン周辺回路としての動作を確認し,提案アーキテクチャの有効性を実証する.計算機システム
琉球と福建を結ぶ海上ルートの考古学的研究－遺跡出土中国陶磁の分析を中心として－

研究初年度である平成30年度は、琉球と福建を結ぶ海上ルートの考古学的研究を具体的に進めるための基礎的資料の調査・研究から開始した。琉球と福州を結ぶ海路だけでなく、琉球王国の進貢使が福州到着後に明の都に向かったルートをも含めてフィールド調査と出土遺物の調査を実施したが、今年度の調査地点と内容は以下の通りである。8月中旬に、故宮所蔵の琉球資料の調査、山東・明魯荒王墓出土資料の調査、江西・高安窖蔵出土陶磁資料の調査、明・中都のフィールド調査と出土遺物の調査、江蘇・太倉遺跡のフィールド調査と出土遺物の調査、福建・東洛島沈船引揚げ遺物の実測と撮影、福州宦渓窯の調査などを実施した。12月下旬には福建省博物院(福州)において、東洛島沈船引揚げ遺物の実測・撮影(途中まで)、泉州博物館における泉州地域出土陶磁の調査、泉州東門窯のフィールド調査、晋江磁竈窯のフィールド調査と出土遺物の調査、広東省奇石窯のフィールド調査と出土遺物の調査を実施した。平成31年3月上旬には西表、石垣、与那国島での出土中国陶磁の調査を実施した(旅費別途)。3月末には明中都の明代瓦窯の調査、景徳鎮における明・清時代の官窯磁器と民窯磁器の調査、福建省建窯の窯址フィールド調査、福州郊外の瓦窯跡調査、徳化窯のフィールド調査と出土遺物の調査を実施した。こうした調査によって、今後の研究を進める上で重要な資料の確認および検証を行い、重要なデータが豊富に得られた。平成30年度には、福州・泉州・広州・明中都などの海外の基礎的な調査と福建・洛東島沈船引揚げ陶磁の実測、撮影など、沖縄での西表島、石垣島、与那国島での資料調査を実施しており、おおむね順調に進展していると言って問題ない。令和元年度には、現時点でまだ調査を実施していない宮古島、慶良間諸島、久米島などの調査を実施し、また福州・東洛島沈船引揚げ資料の追加調査を実施予定である。令和2年度には福州、泉州の港湾地域の出土陶磁資料の調査、沖縄本島の主要グスクと港湾遺跡の出土陶磁資料の調査を実施し、最終年度の調査・研究の総括、シンポジウムの開催、報告書の出版へと繋げていく予定である。平成30年度末に予定していた久米島の調査が、相手方の都合で令和元年度初めにずれ込んだために、30年度は残額が出た。令和元年度早々に久米島の調査を実施する予定である。
カイラルナノ構造を有する層状水酸化物結晶の合成

本研究では、多彩な機能性を有する水酸化物ナノ結晶へのカイラリティーの導入を試みた。研究初年度においては、Ni系水酸化物をターゲットとして、カイラリティーを有する種々の有機分子を共存させた状況下でナノ水酸化物粒子の合成を試みた。合成条件を適切に調整することで多くの組成系においてカイラル有機分子の水酸化物結晶への導入を確認することに成功した。また、検討した多くの組成系において、ナノ水酸化物粒子は溶媒に分散したナノクラスターとして得られることも明らかになった。このような特徴を併せ持つ材料群はこれまでに報告されておらず、特異な材料特性を利用した機能応用を当初研究計画にしたがって今後進める予定である。具体的には、カイラル選択的な吸着特性を有するナノプローブ粒子としての応用を検討している。研究初年度においては、得られた結晶の構造解析や化学組成の解析に加えて反応溶液中の有機分子と金属イオンの相互作用を詳細に検討した。これにより、カイラリティーを有するナノ水酸化物結晶の成長メカニズムに関する基礎科学的知見を得ることにも成功した。カイラル選択的な吸着現象を利用した「ナノ水酸化物へのカイラリティー導入」も可否を併せて検討した。吸着実験に関する実験手法は研究初年度に確立している。研究目的の達成に向けた現状の問題点は、「合成したナノ結晶の化学的耐久性の向上」と「表面機能性の開拓」に絞られており、研究2年目においては、この点を解決したうえで機能応用の端緒を開くことを目的とする。想定以上の多くの材料群においてカイラル有機分子を含有した層状結晶の合成に成功しており、この点において当初研究計画以上の成果が見られたと言える。一方で、このようにして得られた結晶が想定以上に不安定であり、応用を検討している水系反応場においてはいずれの結晶も効果的に機能を発現しないということが明らかになった。具体的には、カイラリティーを導入した結晶が水中ではより安定な結晶へと変化しカイラリティーが失われる。このような状況下、本研究計画の目的達成に向けて解決すべき課題は、「結晶の化学的安定性の向上」の1点に絞られたと言える。これまでに合成に成功している多くの水酸化物結晶を体系的にとらえることで、既に問題解決に向けた糸口は得ている。このように、機能応用面においては今後解決すべき課題はあるものの、基本的な材料合成や合成コンセプトの実証においては既に想定以上の成果を得ているため、研究計画全体としては「おおむね順調に進展している」と結論付けた。研究初年度の成果として、カイラリティーを有する各種有機分子を取り込んだNi水酸化物ナノ結晶の合成に成功している。これらNi水酸化物ナノ結晶は溶媒に分散したナノクラスターとすることもできる。一方で、結晶表面に吸着したカイラル有機分子は応用時に共存する水により水酸化物結晶表面から容易に脱離することが明らかになった。このように、吸着や触媒特性において重要な「結晶表面の特性」に対してカイラリティーを導入するには至っていない。現在得られている結晶においても、結晶のバルク特性が重要な影響を及ぼす電気的特性や磁気的特性においてはカイラリティー導入の効果がみられる可能性がある。一方で、高い比表面積を有するナノ水酸化物粒子の特異な表面特性に対してカイラリティー導入の効果を発現させるためには、水に対して安定なカイラル分子の選定をおこなう必要がある。このような観点から既に検討を開始しており、候補となる有機分子を共存させた状態での水酸化物結晶の合成を進めている。カイラリティー導入の可否の評価は吸着測定によりおこなう。研究初年度に実験方法は確立しており、本年度も継続して検討を進める。カイラリティーを有し、かつ、粒子分散液として得られる材料に対して、タンパク質吸着特性および触媒特性を評価し新たな機能応用の端緒を開くことを本年度の研究目的とする。

一方で、このようにして得られた結晶が想定以上に不安定であり、応用を検討している水系反応場においてはいずれの結晶も効果的に機能を発現しないということが明らかになった。具体的には、カイラリティーを導入した結晶が水中ではより安定な結晶へと変化しカイラリティーが失われる。このような状況下、本研究計画の目的達成に向けて解決すべき課題は、「結晶の化学的安定性の向上」の1点に絞られたと言える。これまでに合成に成功している多くの水酸化物結晶を体系的にとらえることで、既に問題解決に向けた糸口は得ている。このように、機能応用面においては今後解決すべき課題はあるものの、基本的な材料合成や合成コンセプトの実証においては既に想定以上の成果を得ているため、研究計画全体としては「おおむね順調に進展している」と結論付けた。研究初年度の成果として、カイラリティーを有する各種有機分子を取り込んだNi水酸化物ナノ結晶の合成に成功している。これらNi水酸化物ナノ結晶は溶媒に分散したナノクラスターとすることもできる。一方で、結晶表面に吸着したカイラル有機分子は応用時に共存する水により水酸化物結晶表面から容易に脱離することが明らかになった。このように、吸着や触媒特性において重要な「結晶表面の特性」に対してカイラリティーを導入するには至っていない。現在得られている結晶においても、結晶のバルク特性が重要な影響を及ぼす電気的特性や磁気的特性においてはカイラリティー導入の効果がみられる可能性がある。一方で、高い比表面積を有するナノ水酸化物粒子の特異な表面特性に対してカイラリティー導入の効果を発現させるためには、水に対して安定なカイラル分子の選定をおこなう必要がある。このような観点から既に検討を開始しており、候補となる有機分子を共存させた状態での水酸化物結晶の合成を進めている。カイラリティー導入の可否の評価は吸着測定によりおこなう。研究初年度に実験方法は確立しており、本年度も継続して検討を進める。カイラリティーを有し、かつ、粒子分散液として得られる材料に対して、タンパク質吸着特性および触媒特性を評価し新たな機能応用の端緒を開くことを本年度の研究目的とする。当初予定よりも材料合成が効率的に進行し、高額な有機キラル分子、各種塩化物、高純度ガスの使用量を抑えることができたため消耗品費を低く抑えることができた。一方で、2019年4月より研究代表者の所属研究室が変更となり、各種消耗品に加えて備品(測定装置、実験器具)を追加で購入する必要が生まれている。次年度使用額として本年度分として請求した助成金は、当初計画の消耗品に加えて、追加で必要となった備品購入に充てることを計画している。
溶融塩を用いた廃家電からのインジウム分離・精製一括処理

昨年度、Mo溶融塩が酸化インジウムを溶融することを見出したことを受けて、種々の濃度の三酸化モリブデン混合モリブデン酸ナトリウム溶融塩(Na_2MoO_4+MoO_3)に酸化インジウムを溶解した。その結果、MoO_3濃度が高いほど溶融塩への酸化インジウムの溶解時間が短縮することが明らかになった。酸化インジウムがモリブデン酸溶融塩に溶解する条件としては、Ar雰囲気であることと三酸化モリブデンが共存する場合であることが明らかとなった。なお、溶解時に発泡現象が観察されたことから、酸化インジウムのモリブデン酸溶融塩への溶解は、共存するMoO_3もしくはIn_2O_3の脱酸素が生じ、相互に酸素を共有し固溶体を生成することに起因していると推察された。さらに、共存溶解するIn_2O_3に対するMoO_3モル数とIn_2O_3の溶解率の関係を調べた結果、固溶体のIn/MoO_3比は6倍モルであることが推察された。ITO及びIn金属を用いた実験では、In金属及びITO中のSnはモリブデン酸溶融塩に対して不溶性であること、Inについては、In_2O_3と同様に溶解することが明らかになった。溶融塩電解によるInの分離については、InよりもMo酸化物の還元反応が優位に起こることを実験的に確認し、当初想定していた溶融塩中でIn金属に還元して回収するには、酸化還元電位の精密制御による検討が必要と推察された。しかしながら、余剰のMo酸化物を除去した後、In酸化物の形態で回収しうる可能性を見出し,その実現性について今後検討する課題を抽出することができた。本研究は、モリブデン酸溶融塩による廃家電基板と廃液晶パネルからのIn金属の回収プロセスの構築を目的として、ITOの成分である酸化インジウム及び酸化スズを種々の溶解条件(温度、溶融塩組成等)で溶解し、溶解度及び溶融塩中での溶解状態を調べ、溶解機構を明らかにするとともに、酸化インジウムを溶解した溶融塩の電解挙動を把握することにより、溶融塩での一括処理により廃家電からIn金属を直接回収する技術の原理的実現性の可否を明らかにする。種々の濃度の三酸化モリブデン混合モリブデン酸ナトリウム溶融塩(Na_2MoO_4+MoO_3)に酸化インジウムを溶解した(試験方法参照)。その結果、MoO_3濃度が高いほど溶融塩への酸化インジウムの溶解時間が短縮すること、及び酸化インジウムを溶解できることが明らかとなり、原理的には本研究で検討する技術の実現可能性が高いことが確認できた。酸化インジウムがモリブデン酸溶融塩に溶解する条件としては、Ar雰囲気であることと三酸化モリブデンが共存する場合であった。また、溶解時に発泡現象が観察された。このことから、酸化インジウムのモリブデン酸溶融塩への溶解機構は、まず、溶融塩中で共存するMoO_3もしくはIn_2O_3の脱酸素が生じ、相互に酸素を共有し固溶体を生成することに起因していると推察された。溶解するIn_2O_3に対するMoO_3モル数とIn_2O_3の溶解率の関係を調べた結果、固溶体のIn/MoO_3比は6倍モルであることが推察された。
都市地震防災のためのマイクロゾ-ニング技法の高精度化の研究

本研究は地震防災のための都市地盤のマイクロゾ-ニングの技法を高精度化することを目的とするもので、以下のような研究成果が得られた。1.脈動観測による地盤の地震波の増幅特性の推定とマイクロゾ-ニングへの適用を論じた。これは、1秒10秒の周期領域を対象とするもので、長周期微動の観測技術に依拠するものである。京都盆地とサンフランシスコ湾岸地域を対象として、地盤と岩盤における同時観測から、各周期帯域における振幅の地盤/岩盤増幅比に及ぼす地質条件と地盤条件の影響、地質構造が変化する境界付近での増幅比の方向性などを波動論的に詳細に論じ、マイクロゾ-ニングへの適用性を確かめた。2.0.1秒1秒の短周期領域での地震動増幅特性に及ぼす地盤の非線形性の影響を論じた。シミュレ-ション技法により作成された非線形増幅モデルを、わが国における鉛直アレ-観測記録によって検証するとともに、ロマ・プリエタ地震による地震記録においても、このような非線形性が現れていることを確認した。3.断層震源の特性を考慮し、さらに方位特性など伝播経路をも考慮した強震地動のシミュレ-ション手法を開発し、既存の強震記録との対比により、その妥当性を検証した。4.都市の建物群の地震被害予測解析において、2.で述べた地盤の非線形性を考慮したマイクロゾ-ニングの手法を京都盆地の地盤に適用し、ケ-ス・スタディを行った。本研究は(i)地盤の非線形増幅特性をとり入れること、(ii)長周期地震動に対する地盤の増幅特性を組み込むこと、(iii)多変量地震危険度解析の手法を適用すること、(iv)震源特性および地震波の伝播特性の最新の知見を組み込むことにより、新しい都市の地震防災に適用しうるような高精度のマイクロゾ-ニング技法の開発を目的とするもので、平成元年度には以下のような研究を行った。(1)地盤の非線形増幅特性を考慮したマイクロゾ-ニング技法を開発する。注目地点のN植資料と工学的基盤の深さ及び基盤入力強度を説明変量する増幅率推定式を提示した。(2)基盤岩での地震観測及び測線上の発破観測結果と、長周期微動観測とを組み合わせて、長周期領域の地盤増幅率と基盤岩の形状との関係を見いだし、長周期微動観測による都市地盤のマイクロゾ-ニングの方法を評価した。(3)多変量地震危険度解析を用いることにより、地震動強度のみでなく、地震動の継続時間や周期特性などの推定を行いうるように、地震危険度解析の手法を拡張した。(4)震源パラメ-タ、特にサイズミックモ-メントや応力降下が地震動特性に及ぼす影響を評価した。(5)構造物の非線形応答解析の立場から、マイクロゾ-ニングの対象とすべき地震動特性を整理した。

4.都市の建物群の地震被害予測解析において、2.で述べた地盤の非線形性を考慮したマイクロゾ-ニングの手法を京都盆地の地盤に適用し、ケ-ス・スタディを行った。
センサーによる嗅覚嗜好評価へのアプローチ

ヒトは食品の嗜好に関与する特性(ここでは香気を中心に考える)を即座に識別するが、これに代わる機器はまだ開発されていない。生体の化学感覚器官を単純にモデル化した半導体ガスセンサーシステムを構築し、ヒトの化学感覚に代わる客観的評価の汎用化に資する基礎データを得ることを本研究の主目的として以下のことを行なった。初年度は、半導体ガスセンサー応答の茶類香気評価への適用性を検討した。茶は、緑茶、ウ-ロン茶、紅茶など製法により風味がかなり異なる3群に大きく分けられ、さらに、その中で栽培種の相違等により風味が微妙に異なるものが多く市販されている。本研究では各群の茶について3種類ずつ代表的な茶を選び官能検査、香気成分のの科学的分析及びセンサー応答による各茶の識別を試みた。その結果、官能検査及び化学分析結果はよく一致し、両者とも各茶について細かく識別可能であったが、センサーでは、各茶群は明確に識別されたものの栽培種による微妙な差異については官能検査の結果と少し異なっていた。従って、センサーを香気の質の微妙な差異に応用するにはまだ検討の余地が多く残されていると判定された。次年度は、センシングシステムの自動化を図り、購入したパソコンを用いて試作品を作成した。これを用いて、茶にに比べかなり香気の弱い大豆臭について検討した。大豆は加工製品において豆臭が問題となるため、改良種であるリポキシゲナーゼ欠損大豆2種を用い標準大豆との識別を試みた。大豆の場合は、試料間の香気は質的な差というより、香気の強さに差異があったことより、官能的な識別とセンサー応答解折結果はよく対応した。本研究のデータは、微妙な質的差異の評価にはまだ多くの問題が残されているが、対象を選ぶことによりセンシングシステムによる嗜好特性評価が将来汎用化される可能性を示したと考えている。茶には製造工程や品種の違いにより風味の異なる製品が多種ある。緑茶、ウーロン茶、紅茶の中より各3種、計9種類を研究試料として用い、センサーは半導体ガスセンサー5種類を使用し、本年度はまず実験方法の確立を目ざした。飲用時に感じられる茶香気の違いをどこまでセンサーが識別可能かを調べることにし、茶葉のヘッドスペースガス中の香気を効率よくセンサーに導く方法を検討した。ガスセンサーは、水蒸気があると過敏に反応してしまうため、食品に広く応用するためにもまず水蒸気を除去する前処理法を確立した。茶のヘッドスペースガスをポーラスポリマー樹脂に通し、香気成分を一度樹脂に吸着させた後、熱脱着してセンサー部に送り込むシステムを再現性を考慮し、できるだけ自動化するよう組み立てた。5種のセンサー応答は増幅器で増幅し5種のレコーダーで記録した。高さをセンサー応答とし、絶対数に換算した後、変数として多変量解析に供した。クラスター分析を行ったところ、茶粉末、茶浸出液いずれにおいても、緑茶、ウーロン茶、紅茶は完全にグループ分けされ、グループ間では、緑茶とウーロン茶が近く紅茶が離れる結果となった。一方、9種の製茶について、センサーと同様の前処理をした後、香気成分の化学的分析をGC,GC-MSを用いて行った。同定された29成分のGCのピーク面積を変数として、同様にクラスター分析を行った結果、やはり各製茶は完全にグループ分けされグループ間の距離もセンサーの結果とよく対応していた。このことは、人間の化学感覚による識別をセンサーに代替させる可能性を示唆するものである。現在、センサー応答を直接パソコンに導入するシステムも順調に動き始めたので今後さらにデータを集積する予定である。

本研究は、生体におけるレセプターと脳を単純にモデル化した半導体ガスセンサーシステムを用いた分析と、スペクトルによる科学的分析結果を融合し人間の化学感覚について新しい視点から再検討し基礎的データを得ることを目的として昨年度から継続研究を行なったものである。本年度の主目的は、当研究費で購入したパソコンにセンサーのデータを直接取り込み、波形のデジタル化自動システムを完成させ、将来に向けての汎用化を図ることである。資料は昨年度の茶に代わり、大豆を用いた。大豆は茶に比べると香気は弱いが、特有の豆臭は時として異臭となり食品として無視できないものである。弱い香気に対するセンサーの適用範囲を検討する意義も含め、標準大豆の他に、豆臭が弱い品種として開発されたリボキシゲナーゼの2種のアイソザイムL-2,3欠失およびL-1,2,3欠失(全欠)大豆から呉汁(豆乳原料)を調製し、これらに対する上述の自動化センサーシステムを確立した。本年度はセンサーの数を1種増やし、よりデータの多次元化を行なった。ガスセンサーの応答を6次元データと考え、各資料について10回ずつ測定を行ないその結果を統計処理した。クラスタ分析の結果、[L-2,3欠大豆、全欠大豆]、[標準大豆]の2つの大きなクラスタが形成され、さらにL-2,3欠大豆と全欠大豆は2つのクラスタに分かれた。センサーに感知された香気とほぼ同様のもの(呉汁ヘッドスペースガス)とガスクロマトグラフィー、マススペクトロメトリーを用いて化学分析をした結果、豆乳を飲用した際強く感じられると思われる低沸点化合物のほとんどがリポキシゲナーゼ欠失大豆では標準大豆よりも有意に減少し、センサーの結果をよく支持した。従って本研究で用いたセンサーは弱い香気に対しても有用で、人間の鼻と同様に大豆の香気識別がなされ、本研究の目的に適合することが示唆された。
LSIライフサイクル全般の信頼性向上のための組込み自己テストに関する研究

LSIライフサイクル全般の信頼性向上のための組み込み自己テストに関する研究を行った。組み込み自己テストのテストデータ量およびテスト時間削減手法を提案しフィールド運用時にも自己テストを可能にするとともに、テスト精度を向上させるための電圧ノイズや遅延故障時の解析技術の向上、また、組み込みメモリの信頼性向上のためのアーキテクチャの提案を行った。本研究では、LSIのライフサイクル全般に渡る信頼性向上のための設計およびテスト手法の提案を目的とし、組み込み自己テスト(Built-In Self-Test, BIST)技術を製造テスト、フィールドテストとライフサイクル全般で効率よく利用できるような設計およびテスト技術、故障や障害の予測によりLSIの安全性を向上させる技術を提案する。平成25年度は、1BIST時の電圧変動によるテスト結果誤判定の解析、2FPGAのためのBISTアーキテクチャ、3フィールドテストのためのテスト削減手法について研究を行った。1BIST実行時電圧変動によるテスト結果の誤判定について:BIST実行時には、過度な消費電力によるIR-ドロップ、過度な電流変動による電圧ドループなど異なる種類の電圧変動が起きることがわかっている。平成25年度は、BIST実行時のIR-ドロップ、電圧ドループ等について調査解析と行った。解析結果を考慮して、平成26年度に電圧変動を考慮するBIST手法の提案を行う。2FPGAのためのBISTアーキテクチャ:FPGAでフィールドテストを行うためのBISTアーキテクチャを提案した。提案手法は、FPGA内のロジック部、メモリ部を柔軟に効率よく使用しBIST回路を実装するコストを削減する。研究成果を国内研究会、国際会議で発表した。3フィールドテストのためのテスト削減手法:大規模回路ではBISTによるフィールドテストの実現を容易にするために、テスト品質を維持し、テスト時間、テストデータ量を削減する手法を提案した。平成26年度は、以下の研究成果が得られた。1テスト実行時の電圧変動を考慮するBIST手法:LSIテスト実行時には、過剰電力や過剰電流変動による電源ノイズが起こりテスト結果の御判定をもたらすことが問題となっている。電源ノイズには、抵抗によるIRドロップやインダクタとキャパシタ間のエネルギー交換によって起こる共振ノイズなどがある。これまで、テスト実行時のIRドロップ解析に取り組んでいたが、今年度は共振ノイズの解析に取り組んだ。共振ノイズの大きさとシフトクロック周波数との関係を高速に解析する手法を考案し、ノイズの影響を低減するシフトクロックの導出法を提案した。2ライフサイクル全般での信頼性を考慮するメモリ自己修復・誤り訂正手法:システムオンチップに組み込まれるメモリが大容量化しており、メモリの信頼性確保がLSIの信頼性確保に大きく影響している。そこで、自己テスト・自己修復手法と誤り訂正手法を組み合わせてメモリの信頼性を向上させる手法を提案した。提案手法では、定期的な自己テストによる故障検出、スペアワードへのアドレスリマッピングによる機能的なメモリワード修復、誤り訂正符号(ECC)を用いた誤り訂正を組み合わせ、故障メモリセルの個数や分布に応じて修復、訂正をアダプティブに切り替えることで信頼性を向上することに成功した。3微小遅延故障検出のためのパス遅延故障シミュレーションの高速化:本研究テーマは、主に平成25年度に行ったものであるが、今年度は評価実験を追加し内容を拡充させて国際会議での成果発表を行った。平成27年度は、1.論理BISTにおけるテストデータ量およびテスト時間の最適化、2.テスト時の電圧ノイズ軽減、3.組み込みメモリの信頼性向上に取り組んだ。1.論理BISTにおけるテストデータ量およびテスト時間の最適化:論理BIST時のテストデータ量およびテスト時間削減手法として、重み付きランダムパターン生成法、リシード法などが提案されている。本研究では、重み付きランダムパターン生成法のテストデータ量を削減する手法を提案し、さらにリシード法を組み合わせることで、テストデータ量およびテスト時間を削減する手法を提案した。2.テスト時の電圧ノイズ軽減法:テスト時の電圧ノイズであるIRドロップを高速に見積もる手法の改善を行い、研究成果の発表の準備段階である。また、電圧ノイズ等に起因する微小な遅延発生時の回路動作を高速にシミュレーションする手法を提案した。3.組み込みメモリの信頼性向上:ECC機能と自己テスト・自己修復手法を組み合わせた組み込みメモリの高信頼アーキテクチャを提案した。前年度、メモリセルの状態として、正常、故障の2状態を考慮し、ECCによる謝り訂正と自己修復をフィールド運用時にアダプティブに組み合わせ信頼性を向上させる手法を提案したが、今年度は、メモリセルの状態を、正常、劣化、故障の3状態を考慮し、メモリの信頼ををさらに高める手法を提案した。研究実施計画に記入した1テスト実行時の電圧変動を考慮するBIST手法、2ライフサイクル全般での信頼性を考慮するメモリ自己修復・誤り訂正手法に関して、それぞれ解決するための手法を提案することができた。2に関しては、研究会発表1回、国際会議発表1回を行い、さらに拡張した結果が国際会議に採択され、平成27年度に発表を行う予定であり、順調に進捗している。1に関しては、手法の提案を行い評価を充実させているところである。また、前年度に行った3微小遅延故障検出のためのパス遅延故障シミュレーションの高速化に関しては、評価を拡充して国際会議での成果発表を行うことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。

ディペンダブルコンピューティング今度は、これまで得られたテスト実行時のノイズ等の解析をさらに推進し、また、それらの解析結果を踏まえ、製造時だけでなく出荷後のフィールドテストに適用可能な高品質なテストを低コストで実現する自己テストアーキテクチャの提案を行う。組込みメモリの信頼性もさらに向上させ、論理部、メモリ部双方の信頼性を高める手法の確率を目指す。平成25年度は、1BIST時の電圧変動によるテスト結果誤判定の解析、2FPGAのためのBISTアーキテクチャ、3フィールドテストのためのテスト削減手法の内容に関して、研究の進捗があった。当初、1から研究を始める予定であったが、2、3も先行して研究を進めた。1に関しては、当初の計画よりやや遅れているは、平成26年度以降に計画したいた2、3も先行して研究を進めたため、全体的にはおおむね順調に進展していると評価できる。以下、それぞれの成果と進捗について評価を行う。1BIST実行時電圧変動によるテスト結果の誤判定について:BIST実行時の電圧変動のテスト結果への影響について調査、解析を行った。解析の結果、過剰消費電力によるIR-ドロップはトランジスタのスイッチングに誘発され一時的に起こる現象であり、また、過剰電流変動による電圧ドループは電流変動後ある一定期間回路に影響を与える現象であることがわかった。その結果、同じテストパターンに起因するIR-ドロップ、電圧ドループが異なるタイミングで回路に影響することがわかった。この解析結果を考慮して、現在、電圧変動によるテスト結果誤判定を回避するテスト手法を考案中である。当初の予定では平成25年度中にてすと手法の提案を行う予定であり、予定よりやや遅れている。2FPGAのためのBISTアーキテクチャ:回路構成を書き換え可能な半導体デバイスであるFPGAは、最先端の半導体テクノロジーを採用するため、微細化対策が必要である。平成25年度は、FPGAのためのBISTアーキテクチャに関する研究を行った。BISTアーキテクチャの研究は、平成27年度に予定しており、計画に先行している。3フィールドテストのためのテスト削減手法:大規模回路でのBISTを用いたフィールドテストのためのテストコスト削減手法を提案した。これも、当初の計画に先行している。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度の研究成果を平成27年に開催される国際会議で発表するため、旅費の一部を平成27年度に使用することにしたため。
大気乱流境界層の発達に伴う海面抵抗変化の再評価と海面フラックスモデルへの導入

本研究は,波浪上に形成される組織的渦構造に応じた風速分布並びに海面抵抗が生じるという渦力学をベースとしたアプローチにより,数値実験・風洞水槽実験・気象海象現地観測を通して,砕波による飛沫の混入に伴う波浪上渦構造の変化が海面抵抗を再修正するメカニズムを解明し,暴風下の抵抗低下に関わる問題を解決すると同時に,渦力学的枠組みにおける新たな大気海洋運動量交換モデルの構築を行うものである.本研究は,波浪上に形成される組織的渦構造に応じた風速分布並びに海面抵抗が生じるという渦力学をベースとしたアプローチにより,数値実験・風洞水槽実験・気象海象現地観測を通して,砕波による飛沫の混入に伴う波浪上渦構造の変化が海面抵抗を再修正するメカニズムを解明し,暴風下の抵抗低下に関わる問題を解決すると同時に,渦力学的枠組みにおける新たな大気海洋運動量交換モデルの構築を行うものである.