hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膜電位変化により調節される膜酵素活性の研究

収縮機構やKCOに見られる細胞保護機構と膜電位の変化とを結び付けるものは、細胞膜に存在する酵素活性が膜電位を感受して変化していると考えられる。従来、膜電位の影響下にある機能タンパク質としてはもっぱら電位依存性チャンネルが考えられていたが、細胞膜に存在する酵素活性が膜電位の変化により調節されているというきわめて新しい概念が現在視野に入ってきたことになる。今後どの様な膜酵素活性が関与するのかの同定をおこないたい。血管平滑筋の膜電位を過分極させて弛緩を生ずる内皮由来過分極因子(EDHF)が探求されている。Kチャンネルが開くと膜電位が過分極して電位依存性L型Caチャンネルが脱活性化され、細胞内Caイオン濃度([Ca^<2+>]_i)が低下し、血管が拡張するというのが一般的な理解であるが、もっと踏み込んだ検討が必要と考えられた。また、Kチャンネル開口薬(KCO)の過分極作用は電位依存性Caチャンネル脱活性化、Phospholipase C (PLC)活性化抑制および収縮蛋白Ca感受性減弱を介して、平滑筋を弛緩させる。一方、PLC活性化以降に関与するProtein kinase C (PKC)を活性化するホルボールエステル(PDBu)は一見Ca^<2+>感受性を高め、細胞内Ca^<2+>濃度を下げる作用にもかかわらず血管平滑筋を収縮させる。そこでPDBuによる血管収縮作用が膜電位による調節を受けるかどうか検討した。Fura-2を取り込ませたイヌおよびブタ左冠動脈リング標本で、Fura-2の蛍光および蛍光比を張力とともに測定し、また膜電位やcAMP、cGMP、IP_3と張力の同時測定も行った。Ca^<2+>freeの状態でPDBu(10^<-6>M)を10分作用させるとその後10分で張力最大となりその後緩やかに下降する。PDBuで10分灌流した後、10分後に90mM KC1で20分間脱分極すると、Ca^<2+>_iは変化せずに、張力が増加した。KCOのLevcromakalimはCa^<2+>_iを変化させずにPDBuの張力を低下させた。Glibenclamide存在下や高KC1溶液では、Levcromakalimの張力の低下作用は消失した。KCOはPKCを活性化するPDBuの血管平滑筋収縮をその過分極作用により抑制した。我々の提唱している「過分極弛緩連関」に新たな知見が加わったと考える。
共形不変な有効理論によるブラックホール熱力学の解析

ブラックホールよるホーキング輻射を時空の地平近傍の有効理論を用いて解析した。また時空の非可換性による効果を解析するために、変形量子化の方法によって任意次元の複素射影空間と複素双曲空間上の非可換積を具体的に与えた。この非可換積に対するフォック表現を構成し、これらの非可換空間上の関数の代数構造を明らかにした。ここで構成した非可換空間が、行列模型を用いて構成された非可換複素射影空間を特別な場合として含んでいることを示した。この研究の主要な目的は、ホーキング輻射やブラックホールエントロピーなどのブラックホールの熱力学的性質を、時空の地平近傍の有効理論などを用いて解析し、時空の微視的構造と重力の量子論的性質を理解することである。平成21年度は、まず重力理論に対する時空の地平近傍の有効理論を研究した。時空の地平近傍では球対称な場の励起が熱力学的効果に最も効いてくると期待されるので、球対称性を仮定して4次元重力理論を2次元に次元減却した。この有効理論は共形不変性を持つスカラー場の理論になる。この理論に対して、時空の地平と無限遠方においてブラックホールに対応した境界条件を課すことにより、共形変換のなす代数における中心電荷が計算できた。この中心電荷からブラックホールエントロピーを導出するために、有効理論のユニタリー性などの詳しい物理的性質を明らかにする研究を続けている。次に、時空の微視的構造を記述する有力な方法の一つである行列模型を用いた解析を行った。行列の自由度の量子効果によって、重力場と行列模型の自由度との間の相互作用を記述する頂点演算子を含む、行列模型の有効理論が導出できることが知られている。重力に対応した行列模型の頂点演算子間の相関関数を得ることが、重力の量子論的性質を理解する上で非常に重要である。本年度はこの行列模型の持つ大きな超対称性に着目し、位相的場の理論の方法を用いて相関関数を計算する方法について研究した。頂点演算子が特殊な外線運動量を持つ場合には、位相的場の理論における相関関数として解釈できることが理解できた。しかし実際の計算を実行する上では固定点を孤立させる点で困難があり、厳密な計算には至っていない。平成22年度は、まず流体において現れる音波に対するブラックホールについて研究した。音速よりも早く流れる流体の背景場中では、音波がその内側から外側に伝播できない領域が存在する。この領域は、重力理論におけるブラックホールと同様の性質を示すことが理論的に知られている。特に音波を量子化することにより、ホーキング輻射と同様の現象が起こることが期待されている。量子重力理論の場合はミクロな記述を与える適切な自由度が不明だが、流体系の場合はミクロな理論が既に分かっていることが大きな利点である。我々は流体系のブラックホールに対するエントロピーを定義し、熱力学第1法則、第2法則に対応する法則をミクロな自由度を用いて導出することについて研究した。ブラックホールエントロピーは、時空の地平の内側と外側に存在するモードの間のエンタングルメントエントロピーとして導入することが出来る。一方、熱力学法則をミクロな自由度から導出し、それを重力理論におけるブラックホールの場合に適用することが今後の課題である。次に、ブラックホールエントロピーの存在から期待される時空の離散的性質を理解するために、非可換時空上の場の理論について研究を行った。これまでに様々なケーラー多様体上の非可換積が導入されているが、我々は非可換時空上の量子場の理論を解析する上でより適切な記述方法について研究した。場の理論において扱い易い非可換積の構成方法についての理解は進んだので、非可換時空に特有の場の理論における量子効果について研究を続けている。ブラックホールが有限なエントロピーを持つことなどから、量子重力理論には時空の離散的性質が現れると期待される。離散的性質を持つ時空を記述する一つの方法として非可換時空上の場の理論がある。これまでに様々な非可換空間の構成方法が提案されているが、場の理論の計算が具体的に実行できる場合は非常に限られていた。平成23年度は、Karabegovによって提唱されたケーラー多様体の非可換変形について研究し、任意次元の複素射影空間と複素双曲空間の場合に、場の間の非可換積の具体的な表式を与えた。この表式は非可換変形のパラメータの全ての次数に対して具体的に書かれている。更にこの非可換積の下での関数の間の代数を詳細に調べた。

真空への射影演算子に対応する関数を同定し、それに生成消滅演算子に対応した関数を作用させることにより、非可換積のフォック表現を構成した。我々の非可換積の構成において非可換パラメータは形式的な変数として導入されているが、これを特定の値にとると行列模型を用いた非可換射影空間の構成と一致することを示した。従って、本研究で構成した非可換射影空間は行列模型による構成の一般化になっている。また本研究で与えた非可換積の構成の特徴は、複素射影空間の非斉次座標で具体的に書かれていることである。非可換空間上の場の理論を解析する上でこのことは大きな利点であり、今後、量子論的な性質を研究する上で有用である。この研究の主要な目的は、ホーキング輻射やブラックホールエントロピーなどのブラックホールの熱力学的性質を、時空の地平近傍の有効理論などを用いて解析し、時空の微視的構造と重力の量子論的性質を理解することである。ブラックホールが有限なエントロピーを持つことなどから、量子重力理論には時空の離散的性質が現れると期待される。離散的性質を持つ時空を記述する一つの方法として非可換時空上の場の理論がある。これまでに様々な非可換空間の構成方法が提案されているが、場の理論の計算が具体的に実行できる場合は非常に限られていた。平成24年度は、前年度までに行なった任意次元の複素射影空間と複素双曲空間の量子変形の研究を継続し、これらの非可換空間上の場の理論の構成について研究を行った。我々が導出した非斉次座標の間の非可換積の構造がBordemann等によって与えられた斉次座標の間の非可換積と等価である事を具体的に示した。また、この変形量子化の方法をより一般的なケーラー多様体に対して適用する方法を研究した。ゲージ場の理論における重要な古典解としてインスタントン解がある。我々は複素射影空間上の非可換インスタントンの構成を行なうために、まず可換な複素射影空間の場合のインスタン解の構成法について研究した。一般的な構成法はツイスター空間上の正則ベクトル束を用いて記述されるが、我々はその情報から具体的にインスタントンに対応するゲージ場を構成に、様々な場合に自己双対条件が満たされていることを示した。この構成法を非可換な複素射影空間の場合に適用し、特定の場合には非可換インスタントンを構成できることが明らかになった。インスタントン解はゲージ場の量子論の非摂動効果を解析する上で重要な役割を果たすと期待される。複素射影空間と複素双曲空間上の非可換積を具体的に構成することに成功したが、この空間上の場の理論や重力理論の量子論的な解析を行うことが、今後の課題として残っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。非可換変形をした複素射影空間と複素双曲空間上の場の理論を構成し、量子論的解析を行う。また、これらの非可換空間における場の理論のソリトン解や、ゲージ理論のインスタントン解などを調べる。これらの解析を重力理論に適用し、重力の量子論的性質を研究する。特にブラックホールの時空の地平近傍の場の理論への応用を行う。
アメリカ革新主義期におけるジョン・デューイの個性論の形成と展開

前期には、秋の学会(教育哲学会)に向けて資料収集を行い、デューイの「個性」(individuality)概念の現代的意義を、ポストモダニズムの美学との関わりで考察した。これはデューイの個性論が独創か借用か、個性か複製かといった二項対立を無効化するポストモダニズムの美学と共振する戦略であることを検証する試みであった。そして、その戦略的装置として、「アプロプリエーション」という概念と実践が研究の視座として新たに導入された。その成果が、平成14年10月20日の教育哲学会第45回大会一般研究発表における報告「アプロプリエーション(appropriation)と個性論-ポストモダニズムの中のデューイ-」である。さらに、この報告原稿を投稿論文原稿に高めるために、後期に入り、平成14年12月7日の日本デューイ学会東京地区研究談話会において「アプロプリエーション(appropriation)とデューイの美学-ポストモダニズム以降の個性論をめぐって-」と題した報告を行った。なお、他方で、後期には、心理学の領域において「アプロプリエーション」の概念と実践を検討している「社会的構成主義」(social constructivism)の潮流を検討した。ここで「アプロプリエーション」の概念は、ソビエト・ロシアの活動理論の心理学者が提示したものとされている。このことは、20世紀初頭から登場したソビエト・ロシアの心理学とアメリカのプラグマティズムの哲学が、従来の解釈とは異なり、共通性を有していることを示唆しており、思想史的にも重要な発見を含むものと期待される。この研究の成果は、平成15年3月26日に神戸国際会議場で開催される日本発達心理学会第14同大会のラウンドテーブル「エリ・エス・ヴィゴツキイとジョン・デューイ-ヴィゴツキイ・シンポ(14)-」において発表される予定である。
ニュートリノ観測による核廃棄物遠隔モニタリングシステムの構築

原子炉では使用済核燃料から高レベル放射性廃棄物が発生し、これを地下数100m以下に埋設する地層処分が検討されている。本研究はこの放射性廃棄物が地下に安定的に保管され、それから発生するニュートリノ観測の統計的変動を捉えることで遠隔からモニターしようという試みである。昨年度において、核廃棄物から発生するニュートリノフラックスの計算を行い、核廃棄物中の構成原子核を時系列順に調べ、ニュートリノを発生する核種を特定した。さらにそれぞれの核種から発生するニュートリノをエネルギー事に足し合わせることニュートリノフラックスを求め、特にニュートリノの検出反応である逆ベータ崩壊の閾値1.8MeV以上の核種からのニュートリノを求め、100m離れた位置にある検出器でどの程度の統計量が得られるかを試算した。本年度は環境放射線バックグラウンド低減に向け、放射線種類による波形の違いを利用可能なプラスチックシンチレータ5cm角を用いて、γ線と中性子事象の波形弁別能評価のための測定を行った。さらにプラスチックシンチレータ周りに、ニュートリノ反応の際発生する中性子を吸収しα線を放出する6Li入りシートを多い、α線・γ線・中性子事象の波形弁別能評価を行った。これらの結果、それぞれの放射線を波形弁別可能であることを確認した。波形弁別可能なプラスチックシンチレータおよび6Liシートは高価であり、5cm角程度でおおよそ50万円程度の金額になる。検出器の大型化に向けて、より安価である液体シンチレータに6Liを混ぜたカクテルを作る方法を検討することとした。当初予定していたニュートリノフラックスの計算、廃棄物由来のニュートリノフラックスを求めることに成功しており、引き続き測定のための基礎的な検出器の検討に進んでいる。また国際会議での発表も行っており、計画通りに研究が進展していると言える。核廃棄物から発生するニュートリノは逆ベータ崩壊反応で求めるが、実際に地下数100mで測定を行う場合は環境放射線との戦いになる。今後は小型の検出器の開発を進め、ガンマ線や中性子、宇宙線ミューオンを減らす工夫を凝らしたものを開発する予定であり、固体のプラスチックシンチレータを用いた波形弁別能評価を進める。本研究はこの放射性廃棄物が地下に安定的に保管されていることを、それから発生するニュートリノ観測の統計的変動を捉えることで遠隔からモニターしようという試みである。本年度では、核廃棄物から発生するニュートリノフラックスの計算を行った。核廃棄物中の構成原子核を時系列順に調べ、その中でニュートリノを発生する核種を特定した。それぞれの核種から発生するニュートリノをエネルギー事に足し合わせることニュートリノフラックスを求め、特にニュートリノの検出反応である逆ベータ崩壊の閾値1.8MeV以上の核種からのニュートリノを求め、100m離れた位置にある検出器でどの程度の統計量が得られるかを試算した。この結果を原子力学会にて報告を行い、また本研究の検出器と共通点が多い原子炉ニュートリノモニター実験について、国際会議に参加して発表および情報収集を行った。今後は基礎的な検出器の開発に進む予定であり、環境放射線測定やバックグラウンドを減らすための工夫が可能な装置の作成を行う予定である。当初予定していたニュートリノフラックスの計算を順調に進めており、廃棄物由来のニュートリノフラックスを求めることに成功した。また原子力学会や国際会議での発表も行っており、計画通りに研究が進展していると言える。

今後は小型の検出器の開発を進め、ガンマ線や中性子、宇宙線ミューオンを減らす工夫を凝らしたものを開発する予定である。検出器ターゲットである液体シンチレーターや固体のプラスチックシンチレータそれぞれの開発を検討している。核廃棄物から発生するニュートリノは逆ベータ崩壊反応で求めるが、実際に地下数100mで測定を行う場合は環境放射線との戦いになる。今後は小型の検出器の開発を進め、ガンマ線や中性子、宇宙線ミューオンを減らす工夫を凝らしたものを開発する予定であり、固体のプラスチックシンチレータを用いた波形弁別能評価を進める。検出器開発を次年度より本格的に行うこととしため、使用予定額の一部を次年度に回すこととした。2年目は検出器の基礎要素開発に注力し、3年目に環境放射線測定用のセットアップを整えることとした。
集住での豊かな看取りを可能にする包括的ケアマネジメントモデルの開発

プリシード・プロシードモデルを研究の枠組みとし,看護学,工学,公衆衛生学,心理学,理学療法学,介護福祉学などの学際的な研究者・専門家と協働して,以下について研究する。1集住での豊かな看取りを可能にするための医療・介護連携モデルの考案(医療・介護等)2集住での豊かな看取りのためのインクルーシブなまちづくり方略の検討(予防・住まい)3地域特性に応じた集住のあり方検討(予防・生活支援・住まい)4集住での豊かな看取りを可能にするための包括的ケアマネジメントモデルの開発5包括的ケアマネジメントモデルの試行と評価,精錬とモデル汎用化の検討プリシード・プロシードモデルを研究の枠組みとし,看護学,工学,公衆衛生学,心理学,理学療法学,介護福祉学などの学際的な研究者・専門家と協働して,以下について研究する。1集住での豊かな看取りを可能にするための医療・介護連携モデルの考案(医療・介護等)2集住での豊かな看取りのためのインクルーシブなまちづくり方略の検討(予防・住まい)3地域特性に応じた集住のあり方検討(予防・生活支援・住まい)4集住での豊かな看取りを可能にするための包括的ケアマネジメントモデルの開発5包括的ケアマネジメントモデルの試行と評価,精錬とモデル汎用化の検討
選挙公約から見たわが国の市民意識と政治過程

本研究の知見や結論として主に4点挙げられる。第1に、選挙における候補者の政策公約について、多くの政党では同じ政党の候補者同士でも各争点に対する主張に概ねばらつきがあり、また二大政党の候補者間にみられる主張の違いの程度が選挙区によって大きく異なっている。よって、候補者の主張は選挙制度改革以降も明確に政党ごとにまとまっておらず、各選挙区での二大政党間の対立は横断的にみれば一様ではなく、政策的には二大政党化が選挙区レベルにまで浸透していないといえる。第2に、多くの選挙区では候補者間で主張の違いがありながらも、それが投票参加に影響していない。先行研究として、有権者は支持候補の当落がもたらす利益の得失差をより大きく認知するほど投票に行くとの議論や、そうした認知上の差がわが国では小さくなっているとの指摘があるが、これらを踏まえれば、候補者の議論が有権者に正確に届かず、認知上の差を生まないことが、上記結果に至る一因と考えられる。第3に、衆議院の委員会でみられる議員の主張は自らの立場を明確に示すものばかりではなく、また委員会採決の際、議員は概ね政党単位で結束して行動するため、選挙では政党内でばらつきのあった主張がこの時点で収斂をみることになる。よって、その是非は別にして、委員会審議では、選挙での候補者の主張や有権者認知の内容とは異なる事態が生じることがある。第4に、有権者が公約を認知する際に誤解が生じていること、また公約に対する有権者の信頼や関心の低下が指摘され、有権者の多数は自らの意思が国の決定に反映されていないと考えている。この背景には、上述の通り、選挙で多くの候補者の主張が曖昧か、政党ごとに収斂していないために有権者にわかりにくく、そもそも必ずしも有権者の関心に即す内容等ではないこと、また議会での上記のような行動や選挙時との主張のギャップが上記有権者意識に影響していると考えられる。
児童の日本語コミュニケーション能力向上を目指す教室でのシャドーイング実践

本研究の目的は,母語や作動記憶の発達段階にある児童が,日本語の文章を一定期間シャドーイングすることにより,言語的コミュニケーション能力が向上するかどうかを検討することであった。小学4年生6年生の児童を対象として,5つの実験授業と1つの実験を行った結果,(a)シャドーイング練習が音韻的短期記憶スパンを伸ばし,日本語の聴解,発話,読解を促進すること,(b)シャドーイングに基づく「記憶を伴う視写」が日本語の作文を促進すること,が分かった。本研究の目的は,母語および作動記憶の発達段階にある児童が,日本語の文章を一定期間,シャドーイングすることにより,日本語での「聞く」「話す」を中心としたコミュニケーション能力を向上させることができるかどうかを,実証的に検討することである。併せて,児童におけるシャドーイングの認知メカニズムを調べ,その有効性を支える基礎理論の構築を目指す。この目的に沿って,平成24年度は,1つの探索的実験(実験1)と2つの実験授業(前年度から継続した実験授業3,4)を行った。実験1では,実験授業3のプレテストとして,児童が文章を音読する際の視線移動を分析した。その結果,児童では成人と比べて注視点が量的・質的に異なることがわかった。実験授業3では,実験授業1と実験1に参加した児童(小学校6年生)1名を対象とし,特別の授業枠を設けて約10か月間,シャドーイングの有効性を検討した。国語,社会の教科書から文章を選定し,シャドーイングとリスニング読み,音読の効果を調べた。歴史の教科書を用いたセクションでは,漢字語彙の学習と文章の「読み」「書き」にも焦点をあてた。その結果,理解を伴った音読の流暢性が増し,読解テストで高い成績が見られた。文のディクテーション能力の向上は,音韻短期記憶スパンの伸びと,音韻・意味処理の並行性の促進を示唆する。先行リスニング読みの導入が,漢字の形態記憶を促進することもわかった。実験授業4では,実験授業2と同じ児童(小学校5年生)9名を対象とし(習熟度別に2群を設定し),特別の授業枠を設けて約6か月間,国語の教科書を用いてシャドーイングの有効性を検討した。後半の3か月間は,全員に協同学習形式のシャドーイングを導入し,3名の児童について詳細に分析した。その結果,参加児童の音読の流暢性が増し,文の発話スパンが長くなることがわかった。文章のつぶやき読みが促進されることもわかった。本研究の目的は,母語および作動記憶の発達段階にある児童が,日本語の文章を一定期間シャドーイングすることにより,日本語での「聞く」「話す」を中心としたコミュニケーション能力を向上させることができるかどうかを,実証的に検討することである。同時に,児童におけるシャドーイングの認知メカニズムを調べ,成人学習者との共通点,相違点を明らかにして,その有効性を支える基礎理論の構築を目指す。最終年度(平成25年度)は,前年度までの成果をふまえ,児童が獲得すべきコミュニケーション能力として最も難しい「書く力」の育成に関して,シャドーイング実践の有効性を検討した(実験授業5)。日本生育外国人児童を対象とし,テキストシャドーイングによる文章情報の入力から筆記産出までの間に文リハーサルの保証時間を設ける「記憶を伴う視写活動」を導入して,その効果を,日本語の取り出し授業で20週間に渡り縦断的に検証した。事前・中間・事後デザインを用いて複数の課題とテストを実施し,成績推移を調べた。作文テストでは,個人差に応じた変化が量と質の両面で観察された。一度に処理できる言語情報量が少ない児童では,「記憶を伴う視写活動」が「書く力」の育成に有効であると考えられる。本研究では,平成23,24年度に,母語としての日本語運用能力が低い児童を対象としたシャドーイングの実験授業1,2および文章音読時の視線解析の実験1を行い,さらに日本語を第二言語とする児童を対象としたシャドーイングの実験授業3,4を行った。研究全体を通じた総合考察として,児童が国語や社会の教科書で一定期間,日本語の文章をシャドーイングし,ディクテーションならびに視写を行うことは,音韻的短期記憶容量や文の発話・視写スパンを増大させ,理解を伴う音読の流暢性と対話場面での発話力を向上させるとともに,シャドーイング時の音韻・意味処理の並行性を促進すると言える。本研究の目的は,母語および作動記憶の発達段階にある児童が,日本語の文章を一定期間,毎日シャドーイングすることにより,日本語での「聞く」「話す」を中心としたコミュニケーション能力を向上させることができるかどうかを,実証的に検討することである。この目的に沿って平成23年度は,2つの実験授業を行った。

実験授業1では,母語としての日本語の運用能力が比較的低い小学校5年生の児童1名を対象とし,毎日特別の授業枠を設けて10か月間,国語と社会の教科書を教材とするシャドーイングおよびリスニング読みを導入した。その結果,文章の音読における流暢性が増すとともに,対話場面での発話力が向上することが明らかとなった。国語の授業(クラス単位)で実施される,未知の文章を材料とする読解テストでも,平均点以上の成績を得ることが多くなった。認知メカニズムの観点に立つと,聴覚呈示された日本語文のディクテーションテストの成績が向上したことから,音韻処理にかかわる短期記憶スパンが伸び,文を聞いたり話したりするときの音韻処理と意味処理の並行性(同時性)が高まったと解釈できる。実験授業2では,日本語を第二言語とする小学校4年生の児童9名(日本語習熟度別に2グループを設定)を対象とし,毎日特別の授業枠を設けて6か月間,国語の教科書を教材とするシャドーイングを導入した。その結果,全体的に,読書力テスト,ディジットスパンテストの成績が向上し,音読と発話の両方において流暢性の評定値が高くなった。実験授業1と2に共通して見られたことは,学校生活における日本語の運用について,児童自身が自信の程度を高めたことや,担任教師の評価が高くなったことがあげられる。平成23年度の研究計画では,日本語のシャドーイングを取り入れた3つの実験授業が組まれていた。実際にはそのうちの2つが遂行されたが,実施期間および実施内容の充実度,特に得られた成果を考慮した場合,対象児童の日本語能力が予測以上に伸びたことから,実践研究として概ね計画どおりの達成度であると言える。平成24年度の研究計画では,日本語文章の読みの過程を探る実験1と,日本語のシャドーイングを導入した実験授業3,4が組まれていた。実験授業3,4についてはほぼ計画どおりに遂行された。実験1については,当初,実験授業1および3に参加する児童1名を対象として,シャドーイング練習が文章の音読に及ぼす効果を調べるため,視線追跡装置を用いて読みの過程を分析する計画であった。実際には,実験1を実験授業3のプレテストとして位置づけ,日本語の運用能力が比較的低い児童の読み過程の特徴を明らかにするため,視線追跡装置を用いた探索的実験として遂行した。その結果は,実験授業3の指導計画立案に寄与し,シャドーイングにリスニング読みを加える指導法の有効性を検証することができた。実践研究に役立つ理論研究を開始できたことで,概ね計画どおりの達成度であると言える。本研究では,研究者が学校教育の現場に出向いて,参与観察および学習指導を行いながらデータを取る点に特徴がある。教育的配慮に基づき,児童の個人差に応じたシャドーイングの有効性を検討するため,実験群に対する統制群や対照群は設定しない。これらの条件について,研究協力校の先生方は深い理解を示してくださり,あわせて本研究のこれまでの成果が,目に見えて児童の日本語能力の伸長に現れているので,実践研究として期待に添った進捗であると自己評価できる。平成23年度の当初の研究計画では,日本語のシャドーイングを取り入れた3つの実験授業が組まれていた。実際に行われたのは,そのうちの2つであったが,実施期間・内容の充実度を考慮するならば,探索的ではあるが,計画どおりの成果が得られたといえる。
非線形解析と確率微分方程式

擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発の速さは,解の背後にあるネルソン拡散過程の挙動と関係していることが,本研究によって分かっている。実際,その拡散過程を定める伊藤型確率微分方程式のブラウン運動を利用して爆発の速さを評価する:爆発の速さに対して理論的に尤もな上限と下限を設けると,loglog lawと呼ばれる一定の爆発の速さが出現することが証明でき,このような意味で一種の普遍性定理を示したことになっている。しかしながら,上からの評価には,爆発解の形状に関すると思しき仮定をおいている。数値シミュレーションの結果などを鑑みると自然な仮定のように見えるが,仮定が成立する状況を数学として明解にすべく研究を進めている。現在までに得られた,数学として厳密に成立する部分については,確率論シンポジウムや関西確率論セミナー等で発表を行った。また,査読付き学術誌に投稿すべく論文を準備ているところである。非線形項が二つの引力的局所相互作用の和である非線形シュレーディンガー方程式の基底波解の周辺の解軌道の分類定理の研究を継続した。この分類定理の証明の最初のステップとして基底波解の存在とその性質を知ることが重要であるが,低い周波数帯の場合に加えて高い周波数帯においても,解の存在/非存在や一意性について結果を得ることができた。これらをも元に分類定理の証明を継続しているが,基底波の性質を知ることは,上記の爆発解の特異点の様子を知る上でも極めて有用である。また,解の大域的挙動とネルソン拡散過程の関係についても研究を進めている。古典的なコルモゴロフの乱流理論とオンサーガー予想を確率過程論の立場から見直した結果,非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解こそが乱流サンプルとして相応しいと考えて,新しい乱流モデルの構築を目指してきた。道半ばではあるが,その周辺についてサーベイを執筆中である。本研究は,様々な数理モデルに現れる非線形偏微分方程式の解の性質を確率論的手法を用いて解析したり,乱流のように偏微分方程式の解の族が示す集団的\統計力学的な性質(マクロな論理)の探求を通して,非線形偏微分方程式論と確率解析をより高みから俯瞰できるような数学解析の新しい理論の構築を目指している。一つの具体例として,非線形シュレーディンガー方程式の解の漸近挙動をその背後にあるネルソン拡散過程を利用する系統だった解析手法の確立を目指している。擬共型不変な方程式の場合,爆発解の爆発速度は拡散過程を定める伊藤型確率微分方程式にあるブラウン運動の重対数法則が現出したものであることが分かった。下からの評価は一般的に成立するが,上からの評価は爆発解の生成する特異点の形状に強く依存しているようであり,より詳細な情報を得るために等高線の方法や,非圧縮性オイラー方程式で開発された散逸的弱解の構成手法を導入するなどして解析を進めている。また,粘菌などの生態をモデル化した走化性方程式の解対しても同様な拡散過程を構成できそうで,この爆発解の解析にも取り組もうとしているところである。これらの非線形偏微分方程式は決定論的なものであり,方程式の中に確率論的な項が組み込まれているわけではないことを注意しておく。マクロな論理の探求の対象として,確率過程論の立場から古典乱流のモデルの再構築を数年来行っているが,この研究の中で出会った非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解は,解の一意性は成り立たないものの,統計力学的な視点を導入することにより偏微分方程式に新しい知見をもたらす可能性が高いように思われる。直感的なイメージを得るために,散逸的弱解を数値解析的に可視化する試みに着手した。このような解の存在証明で用いられたアイデアは,上述のように非線形シュレーディンガー方程式に対しても有効である。非線形シュレーディンガー方程式の爆発解が生成する特異点形状に関して,さらなる情報を得ようと,以前の科研費研究課題で提唱した解の等高線を追跡する方法を再び援用しようと考えたが,やはり困難が伴う。また,解の位相部分の性質を知るために,非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解の構成に使われた手法と類似な方法を模索しているが,シュレーディンガー方程式の解析に適合したものにするには至っていない。そこで,直感的な理解も重要であろうと,オイラー方程式の散逸的弱解を可視化するべく,数値計算を行うべく研究協力者と議論を始めたが,弱解は解が滑らかではないため,単純な差分法とはいかず,実際に解を構成している数学理論を実装するような手法を取るべくアイデアを出し合ったり議論を重ねているところである。本研究は,様々な数理モデルに現れる決定論的な非線形偏微分方程式の解の性質を確率論的手法を用いて解析したり,乱流のように(決定論的な)偏微分方程式の解の族が示す集団的\統計力学的な性質(マクロな論理)の探求を通じて,非線形解析と確率解析をより高みから俯瞰できるような新しい数学理論の構築を目指している。一つには,非線形シュレーディンガー方程式の解の漸近挙動をその背後にあるネルソン拡散過程を利用する系統だった解析手法の確立を目指している。擬共型不変な方程式の場合,爆発解の爆発速度は拡散過程を定める確率微分方程式に含まれるブラウン運動の重対数法則が現出したものである:下からの評価は一般的に証明できるが,上からの評価は爆発解の生成する特異点の形状に強く依存しているように見える。

上からの評価のため,特異点を記述する基底波解の性質などを調べる必要があり,力学系的な手法を導入したり従来の変分法的手法を発展させた解析を行っている。また,粘菌などの生態をモデル化した走化性方程式の解に対しても同様な拡散過程を構成することが可能であることが分かって来て,この方程式の爆発問題を専門としている研究者と議論をスタートさせた。マクロな論理の探求の対象として,確率過程論の立場から古典乱流のモデルの再構築の試みを続けている。こちらも研究を遂行する中で非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解の重要性に気がついた。散逸的弱解に一意性は成り立たないものの,解の集団としては,エネルギー散逸率の定義を新しく定めることにより,統計力学的な視点を導入することが可能であると思われる。また,この解の存在証明で中心的な役割を果たしているホモトピー原理は,従来の解析的な立場からの非線形研究偏微分方程式に新しい知見をもたらす可能性が高いと思われるが,直感的なイメージを得るのが難しい。非線形シュレーディンガー方程式の爆発問題を考える上で,基底波解の性質を知ることは大変重要になってくる。非線形性によっては基底波解が複数存在することもあり得ることが,力学系的視点から数値計算を援用することで見えてきた。また,ある条件下では変分法的な手法を用いることにより一意性が成立していることがわかった。これら自身,面白い結果ではあるが爆発解の解析を一歩進めるためには,まだ満足のいく状況にはない。今年度も前年度に試みた,以前の科研費研究課題で提唱した解の等高線を追跡する方法の援用を考えたが機能していない。解の位相部分の性質を知るために,非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解の構成に使われた手法と類似な方法の模索も継続しているが,まだシュレーディンガー方程式の解析に適合したものにするには至っていない。直感的な理解のために,オイラー方程式の散逸的弱解の可視化を目指して数値計算を行うべく研究協力者と議論を始めていたが,この議論は頓挫してしまったままである。二つの引力として働く多項式型の非線形項の和で表わされるような,局所型相互作用項を持った非線形シュレーディンガー方程式に対して結果を得た。最近,取り組んでいる問題の一つが,基底波解の周辺の解軌道の分類定理であるが,我々の方程式は二つの相互作用項の和となっていて大きい方の指数がソボレフの臨界指数であるという意味で,従来より広いクラスの非線形項を扱っている。この分類定理の証明の最初のステップとして基底波解の存在とその性質を知ることが重要であるが,低い周波数帯の場合に解の存在と基底波解の定めるポテンシャルの井戸の少し上の領域までの解軌道の分類を球対称解の場合に行った。非線形項の小さい方の指数は擬共型不変な場合の指数まで下げられると予想されるが,技術的な理由で少しギャップがあるが,ギャップを埋めるべく研究を継続している。また,高い周波数帯の場合の定在波解の存在と一意性及び非退化性を証明することができたので,この場合も同様な解の分類定理を証明することができる感触を得た。擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発の速さが,解の背景にあるネルソン拡散過程と呼ばれる確率過程を定める伊藤型確率微分方程式のブラウン運動を利用して評価できる。上からの評価に対しては解の形状に関してある仮定をおいているが,これまでの結果をまとめているところである。この仮定はもっともらしく,普遍的なものであると考えられる。
都市水循環が選択してしまう薬剤耐性因子の網羅的探索と集積機構の解明

薬剤耐性病原細菌による死者は、2050年には年間1000万人に達すると予測されている。薬剤耐性遺伝子を保有する細菌の中で、塩素耐性が高く、水中で再増殖する能力に優れた種類は、浄水処理や下水処理の塩素消毒後にも生残し、都市の水循環系で優占する可能性が高い。本研究では、抗生物質の使用状況が大きく異なる日本とベトナムを研究対象とし、塩素耐性と再増殖能の高い薬剤耐性を有する細菌群を網羅的に探索する手法を確立し、都市特有の水循環における薬剤耐性因子の選択と集積の実態を解明する。
Non-01コレラ菌の組織侵入、敗血症増悪メカニズム

Non-01コレラ菌(Vibrio cholerae non-01)はコレラ菌(Vibrio cholerae 01,139)同様に水様性下痢を主症状とする細菌性下痢症の原因菌であるが、肝硬変、悪性腫瘍などを基礎疾患としてもつimmunocompromised hostにおいては創傷感染、胆道疾患、敗血症などの腸管外感染症を発症する奨励が数多く報告されている。特に肝硬変の症例においてV.cholerae non-01が原因菌となった敗血症に至った報告例は多く、最終的には多臓器不全に陥り、致命率は高く、約半数は死亡している。すでに74回日本細菌学会総会にて報告した敗血症モデルを用いてその発症の病態解明を目的として行った実験結果は以下のようであった。6週齢のddyマウスに1x10^8個のnon-01(山下株)を経口投与すると投与後10時間で末梢血から菌が分離されはじめ、27時間後にはすべてのマウスの末梢血から菌が分離された。菌接種後15時間から死亡し始め30時間後には全てのマウスが死亡した。死亡率、発症率ともに菌量に依存して上昇した。腹腔内容液、門脈血、肝臓からの菌の分離結果から、菌は粘膜から直接血管に入り、門脈、肝臓を経て血流に入ることが示唆された。IL6,TNFαの血中炎症性サイトカインは炎症と敗血症の進展に伴って増加し、組織学的には肝細胞の変性壊死、脾臓の梗塞が高頻度にみられた。更にプロテアーゼ阻害剤のZincovが発症を抑制するか否かを検討した結果発症抑制効果が認められた。またsignal transductionsystemのinhibitorのcpxP発現株もsecretion passwayの阻害により、発症抑制効果が認められた。弱毒性変異株の作製:コレラ菌のampicillin耐性機構を解析している過程で我々は偶々、fimbriate phaseのコレラ菌Bgd17株が多量にcpxP蛋白を産生することを見出し、昨年の細菌学会で報告した。コレラ菌の染色体遺伝子はすでに決定されており、cpxP geneの配列も知られている。それでcpxPのORFより、cpxPF(5'-AGCCTAATCGATAACGAAAC-3'), cpxPR(5'-GTCGTTCGATTATTGACTAG-3')の2種類のprimerを作成し、Non-01コレラ菌(山下株、血清型019)についてPCRで確認すると、01コレラ菌と同じ位置に明確なbandが見られ、遺伝子配列を調べてみると、01コレラ菌のcpxPと高い相同性を持っていた。アミノ酸配列では142個のアミノ酸のうち、54番目のSerがAsnに変わっているだけで、E.coliで発現させてみても、01コレラ菌由来の抗cpxP抗体で、Western blotでは検出された。SalmonellaやYersiniaではcpxA/Rのtwo component signal transductionsystemを抑制すると、細胞侵入性が消失することが知られており、このcpxPはまさにそのinhibitorであることから、Non-01コレラ菌は肝硬変、悪性腫瘍などを基礎疾患としてもつimmunocompromised hostでは創傷感染、胆道疾患、敗血症などの腸管外感染症の発症が数多く報告されているが、特に敗血症の発症が抑制されることが予想される。野生株のコレラ菌ではこのcpxPは発現されていないが、pGEX-3Xのoverproduction vectorに繋いで、electroporationでNon-01コレラ菌に戻して、変異株を作製した。

Non-01コレラ菌(vibrio cholerae non-01)はコレラ菌(Vibrio cholerae 01,0139)同様に水様性下痢を主症状とする細菌性下痢症の原因菌であるが、肝硬変、悪性腫瘍などを基礎疾患としてもつimmunocompromised hostにおいては創傷感染、胆道疾患、敗血症などの腸管外感染症を発症する奨励が数多く報告されている。特に肝硬変の症例において、V.cholerae non-01が原因菌となった敗血症に至った報告例は多く、最終的には多臓器不全に陥り、致命率は高く、約半数は死亡している。すでに74回日本細菌学会総会にて報告した敗血症モデルを用いてその発症の病態解明を目的として行った実験結果は以下のようであった。6週齢のddyマウスに1x10^8個のnon-01(山下株)を経口投与すると投与後10時間で末梢血から菌が分離されはじめ、27時間後には全てのマウスの末梢血から菌が分離された。菌接種後15時間から死亡し始め30時間後にはすべてのマウスが死亡した。死亡率、発症率ともに菌量に依存して上昇した。腹腔内容液、門脈血、肝臓からの菌の分離結果から、菌は粘膜から直接血管に入り、門脈、肝臓を経て血流に入ることが示唆された。IL6,TNFαの血中炎症性サイトカインは炎症と敗血症の進展に伴って増加し、組織学的には肝細胞の変性壊死、脾臓の梗塞が高頻度に見られた。更にプロテアーゼ阻害剤のZincovが発症を抑制するか否かを検討した結果発症抑制効果が認められた。またsignal transductionsystemのinhibitorのcpxP発現株もsecretion passwayの阻害により、発症抑制効果が認められた。また今回の研究期間中に私事ながら、最愛の長男(享年30才)を失い、実験計画を変更せざるを得なかった。
交通事故防止のためのパーソナライズド・セーフティ・システムの研究開発

本研究では,特定の運転者に対してパーソナライズされた注意すべき箇所を教示する運転支援システムの構築を目的としている.平成30年度は,(1)車内からの映像を用いて事故に影響を与える自動車,歩行者,信号などの対象物を抽出する手法の検討と(2)抽出された対象物の運転者から見た配置状況から数秒後に注意すべき場所・対象物を予測する手法の構築を行った.(1)に関しては,ドライブレコーダー等の車載カメラからの映像内に映っている自動車,歩行者など事故の要因となりうる対象物の位置と種類を同定する手法を検討した.様々な一般物体検出手法から,実時間性に優れたYOLOを選定し,目的どおりに機能することをドライブレコーダーで録画した映像を用いて,平成30年度に購入したパソコン上で確認した.また,計算コストのかからない方法でドライバーが数秒程度先の事故を防ぐために,注意をむけるべき方向,対象物を同定し,注意喚起ができれば,本研究の目的である事故リスク低減に寄与する.そこで(2)では,機械学習によってドライバー視点の事故前の状況を入力とし,数秒後に事故につながる対象物とその方向を分類する手法を構築した.ドライバーの視野を5分割し,それぞれの分割範囲に4種類の対象物が存在するか否か(20特徴),および,視界内の信号機,横断歩道等6種類の存在の有無の計26特徴を入力とし,危険の可能性がある方向と注意をむけるべき対象を,SVM,KNN,決定木,Xgboost,NaiveBayes,Neural Networkといった手法により分類し比較した.これらの学習には,2社から発行されているドライバーの教育用映像(DVD5枚分,計350事例)を用いた.これらの映像から人手で特徴抽出し交差検証法で比較した.予測精度は方向に関してはSVMで最高値50.9を,対象に関しては,Xgboostで最高値70.0を得た.本研究では,特定の運転者に対してパーソナライズされた危険箇所の教示を実現する運転支援システムの構築を目的としている.平成27年度は(1)客観的リスク予測部の構築と(2)運転者固有情報抽出部の構築を行った.(1)に関しては,岩手県に関する過去10年の4万5千件あまりのデータを入手し,これらのデータからMTA(Mahalanobis・Taguchi Adjoint)法により,事故に関連する特徴の抽出と,抽出された特徴に基づき,ある条件のもとでどんな事故を起こしやすいかの予測を行った.この結果,追突事故に関しては,発生時間,性別,年齢の事故への関連が大きく,これらの特徴により,追突事故をその他の約20種の事故種別から60%の精度で区別できることがわかった.また,同じデータを使い,類似場所の事故種別の特徴を運転者の属性,自動車の属性,時刻,場所等ごとにRoughセットによりルール抽出し,それを重みとして,統計データから得られるDecision Matrixに重み付けし,Fuzzy-TOSIS法を用いて,上述の属性が一致するケースで起こりやすい事故種別の推定を行った.9種の事故種別のうち,上位3種に正解である事故種別を選択したのは,約85%であった.これらの結果より,状況をしぼった方が予測精度は挙るものの統計データによる予測精度はそれほど良くないことがわかった.また,絞った場合,データ数が限定される(例えばじ事故現場で同じ事故のデータは限られている)ため,事故データのみからではなく,運転者の嗜好や性格を表す別のデータと事故を結びつける必要があると考えている.(2)に関しては,運転者の心理状態として,ストレスに着目し,道幅や信号機の数等の道路属性に対する運転者ごとのストレスを測定し,利用する方法を構築した.ストレスの検出方法として,心拍による方法と手指の動作による方法を実装した.いくつかの手法を構築・実装してきているが,申請段階の予想とは異なる以下の状況が生じたため,対策を検討中である:1)入手した事故データに同じ状況の現場が少なく,特徴を得るだけの統計データとして利用することが困難である.これは,当初事故多発区域が多く存在し,その場所での交通事故データを入手すれば,多発事故の状況を再現するのに十分なデータが得られると想定していたが,実際には,事故現場は想定したほど集中しておらず,また,同一現場においても事故原因はさまざまであることが多かった.そのため,事故種別毎に状況を分析するにとどまっている.2)ドライビングシミュレータのシミュレータ酔いのため,広く一般に被験者を募集することが困難である.これらの状況から,入手したデータの十分な検証ができていない面もあり,当初の予定より,評価の面で遅れが出ており,成果発表が予定通りになされていない.以上のことから,「やや遅れていると評価する」.本研究は,特定の運転者に対してパーソナライズされた事故リスクについて教示する運転支援システムの構築を目的とする.平成28年度は(1)客観的事故リスク予測部の構築,(2)運転者固有事故リスク予測部の構築を行なった.(1)に関しては,昨年度より手法を大きく見直し,交通事故に関する統計データだけではなく,それに関連した複数の統計データを併合して,特定の個人が持つ職業,年齢,性別といった属性毎,また,時刻,曜日や道路形状といった環境要因毎に事故リスクを算出し,事故リスクを合算することで,個人のある状況下における事故リスクを算定することとした.これにより,事故の事例数が比較的少ない場合にも,事故リスクが算定できるようになった.また,個人や状況を特定する属性,特徴が増えた場合にも容易に対応可能となった.さらに,個人の性格による事故リスク比を実験的に求めた他の研究者による研究データを本手法に反映することができることから,性格を反映したリスク計算が可能になることが期待できると考えている.

(2)に関しては,近年,運転中の心臓発作などによる事故が増加していることから,心電データから不整脈と冠動脈疾患を検出方法の構築を試みた.冠動脈疾患の検出では,心電波の振幅および持続時間の微小変動から自動的に異常を検出する.本手法では、離散ウェーブレット変換(DWT)と様々な非線形特徴抽出技術を用いて特徴抽出し,これらの特徴の様々な分類器による分類を行なった.冠動脈疾患の場合,KNN分類器を使用して98.67%の最高精度を得た.不整脈の検出においては,心電データの拍動を13の非線形特徴を用いて抽出され,これらを決定木とKNNにより分類した.その結果,決定木では,正確度96.3%,感度99.3%,特異度84.1%をKNNでは,正確度93.3%,感度97.5%,特異度75.3%を得た.平成27年度に今後の課題として挙げていた,入手した事故データに同じ状況の現場が少なく,特徴を得るだけの統計データとして利用することが困難であるという課題を,現場の特徴,運転手の属性ごとのリスクを算出し,それらを統合する手法により,解決を図った.しかし,評価に関してはシミュレータ酔いの問題に未だ効果的な解決策は見出せていない.一方,運転者固有事故リスクに関しては,運転中の,主に心臓疾患の検出を行なってきており,臨床データによる実験では,不整脈と冠動脈疾患を検出において成果を上げているといえる.客観リスクの予測では,データを利用する方法を見出せたこと,運転者の固有のリスクに関しては,運転中の心臓疾患の検出で成果を上げていること,もともと評価は主に平成29年度に実施予定であったことから,概ね順調に進展していると考えている.本研究は,特定の運転者に対してパーソナライズされた事故リスクについて教示する運転支援システムの構築を目的とする.平成29年度は,主に,運転者固有事故リスク予測部の構築を,(1)運転時の運転者の周辺環境の相互作用の観点からの運転時の異常検知と近年,運転中の心臓発作等による事故が増加していることから,(2)心電データから心臓の異常検出アルゴリズムの構築を行った.(1)に関しては,運転者動作と環境の変化との関係を360度カメラにより取り込み,通常運転時の運転者動作と環境の変化との大きく異なる状態を検出することで運転時の異常の検出を試みた.これは,カメラから得られた映像からオプティカル・フローを作成し,そのフローを既知のパターンと未知のパターンに分類することにより運転者と周辺環境の相互作用を検出しようというものである.本手法を,昨年度までに実施してきた統計データに基づく事故リスクの算定と統合することで,事故リスクが高い状況下での通常との異変が検知できることが期待できる.すなわち,従来より事故の発生リスクが高い状況のみを検出できる可能性があるといえる.(2)に関しては,冠動脈疾患,心筋梗塞,および,鬱血性心不全を同定するために心電データをウエーブレット・パケット分解と非線形特徴を組み合わせて用いた新しい特徴抽出アルゴリズムを構築した.本アルゴリズムによって心電データから得られた特徴を,KNN法を用いて分類した結果,正確度97.98%,感度99.61%,特異度94.84%と極めて高い精度の結果を得ている.科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)補助事業期間延長承認申請書に記載の事由により遅れを生じている.
換気を考慮した室内熱対流の数値解析および通風計画に関する研究

わが国の夏季の気候は高温多湿である。そのような環境下で形成された伝統的な住居造りの重要な要素の一つとして通風が挙げられる。しかしながら都市化の進行する中での住居造りに通風を採り入れることが段々と困難になってきている。筆者らはそのような点に着目し、都市の中に建つ住宅について実測を行い、その結果を基に風洞実験で更に詳細に検討した。1.市街地の風の構造は複雑であり、通風条件を悪化させている。係留気球を用いて市街地の代表的な地点で風の観測を行い、風速および乱れの強さの垂直分布について有用なデータを入手し、住宅へのアプローチフローの構造を解明した。2.上記のアプローチフローを風洞内に作成し、集合住宅群および戸建住宅群の模型実験を行った。通風の駆動力となる壁面風圧係数差と容積率(建物密度)の関係として、容積率が大きくなると通風の駆動力が小さくなることが明らかとなった。この結果は建築計画を進める上で重要な示唆を与えるものである。特に中、高層の集合住宅群の計画に有用である。3.戸建住宅は一般に都市郊外に建つため、都市内の集合住宅に比べて通風環境は良好であるが、敷地面積が小さくなると通風条件は悪化することが認められた。さらに宅地の区割りの計画については、その地域の風の特性を十分に検討し、建物群の配置を考えねばならない。4.開口と室内の気流分布を風洞実験で検討する場合、風洞の大きさに制約されて(閉塞率)実験模型が大きくできない悩みがあるが、風洞の外に室模型を設置し、風洞気流をそれに吹き付けることにより室模型を大きくすることができた。さらに室内気流の分布はアプローチフローの乱れの強さに大きく影響されることが明らかとなった。これ等の成果は住宅の通風設計に利用できるようにしなければならない。1.中層集合住宅の中の一住戸を縮率1/15で模型化し、風洞模型実験により室内流速分布および乱れの強さの分布を求めた結果、実測値をより良く再現させるためには、流入開口前方気流(模型へのアプローチフロー)の乱れの強さを自然風のそれに出来るだけ近づけることが必要であることを明らかにした。このことを更に進め、縮率1/5の住戸模型を地上高約20mの建物屋上の自然風中に設置し、同様の実験を行ったが、風洞実験と異なり自然風における不規則な風向の変動に起因する誤差が大きく、自然風を実験気流として用いるためには、実験方法,解析方法等の改善が必要である。2.数値解析による室内気流分布については、まず、閉空間における3次元熱対流現象を渦度法およびMAC法により数値解析を行い、その長所,短所を明らかにした。次に、自然換気を伴う2次元の層流熱対流について、室内から外気につながる開口部分における境界条件を速度,温度および圧力の計算式により3種類開発し、それぞれについて気流分布を求め、その特性を調べた。その結果、流入・流出の抵抗として開口に適当な長さを設定して自然換気,通風の境界条件とすることが望ましいことを明らかにした。たらに、室内の乱流解析を目的として、LESを適用し、室内気流分布を計算した結果、温度分布を持つ室内気流に対するLESの可能性が確認された。3.室内気流の数値解析の結果を検証する目的で、水および空気を実験流体とした可視化実験を行い数値解との対応を行った。空気を実験流体とする場合は、流れの形成が不安定であり、流れの可視化が困難である。