hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
病的賭博者家族の自助グループ参加による内面的成長過程

4.倫理的配慮:自助グループの代表者、病的賭博者家族への支援を行っている公共機関長と担当者に研究の趣旨を説明し対象者の紹介を受けた。本研究は研究機関の倫理委員会の承認を得て実施した。【平成23年度実績】平成23年度は、第1回日本保健師学術集会成人保健2にて「病的賭博者家族の自助グループ参加による病気の認識の変化」をポスター発表した。病的賭博者家族の病気への認識は【個人の趣味・遊び】【病気ではないか】【病気の確信】【病気の理解】へと変化していたこと、各認識の特徴を事例に基づいて説明した。本会は日本保健師連絡協議会の開催であり、全国各地の保健師が参加していた。会場からは「本人が回復に向かうにはどうすればいいか」「専門職や病院、行政機関は家族の支援に役立っていたのか」「本人に病気の自覚のない統合失調症にも応用できるのか」等、発表内容に対して個別の相談や問い合わせがあり、地域で働く保健師が病的賭博に関心をもっていることが分かった。今後も病的賭博の実態に関する情報提供及び問題提起を継続する必要があることが確認できた。
アシネトバクター属の菌種レベルにおける耐性機序解析および病原性解析

Acinetobacter属菌はその菌種間において生化学的性状が酷似していることから、一般検査室レベルでは菌種レベルにおける正確な同定が困難であることが知られている。一方で菌種ごとにその病原性が異なっている可能性が指摘されている。本菌種が敗血症などの重症感染症の原因菌となった場合、適切な治療を行うためには正確な菌種同定を行う事が重要になるが、一方で初期の段階ではその疫学的情報が重要になる。本研究では従来、分離頻度が高いと報告されていたA. baumanniiよりも、血液培養においては、A. soliが高頻度に分離されることを明らかにした。Acinetobacter属は病院内における代表的な日和見感染症の原因菌である事が知られている。また、薬剤耐性を獲得した場合し、感染症の原因菌となった場合には治療に難渋することが知られている。一方でAcinetobacter属はその生化学的性状が酷似していることから、一般的な検査室レベルの解析では詳細な菌種レベルでの同定は困難である。近年、Acinetobacter属の菌種の違いにより、生命予後が異なるなどの報告がなされるようになってきた。しかしながら、本邦におけるAcinetobacter属の詳細は不明な点が多く、正確な菌種レベルでのAcinetobacter属に関する解析は行なわれていなかった。H25年度は遺伝子解析技術を用いて、Acinetobacter属の各菌種におけるそれぞれの薬剤感受性試験および耐性機序に関する解析を行なった。結果としてはメロペネムに耐性を示すAcinetobacter属が16.7%認められた。菌種ごとに解析を行なった。臨床的に切り札的に使用されるメロペネムへの耐性率はAcinetobacter soliにおいて最も高い(46.2%)結果を得た。次いでAcinetobacter ursingii(12.5%)がメロペネムへ対し、高い耐性率を示していた。これらの主な耐性機序は、解析の結果、メタロβラクタマーゼであるIMP-1による影響が大きいと考えられた。本研究結果は、分離された菌種により、その耐性機序が異なる可能性を示しており、治療上または感染対策上においても重要な知見となる可能性が示唆された。Acinetobacter属に関する詳細は不明な点が多く、特に正確な菌種レベルでのAcinetobacter属の同定は、その菌種間での生化学的性状が非常に類似していることから困難であり一般的には行なわれていなかった。H24年度は遺伝子解析技術を用いて、Acinetobacter属の菌種レベルにおける同定を行なった。対象とした菌株は東北大学病院で血液培養から分離されたAcinetobacter属50株とした。正確な菌種レベルでの同定にはrpo B遺伝子の特定領域(zone1, zone2, rplL-rpoB, rpoB-rpoC)をシークエンス解析することにより行なった。一般的にはA. baumanniiの分離頻度が多いと報告されているが、本研究結果ではA. baumannii以外のAcinetobacter属が最も多く分離された。Acinetobacter属は菌種によってその生命予後が異なる可能性が指摘されている。本研究結果により、菌種レベルでの正確な同定は疫学上も重要であることが示唆された。平成24度は東北大学病院において血液培養から分離されたAcinetobacterを対象に菌種レベルにおける正確な同定をrpoB遺伝子のシークエンス解析により行った。その結果、血液培養由来株においてはA. soliが最も分離頻度が高い事が新たな知見として得られた。Acinetobacter属菌は菌種によりその生命予後が異なる可能性が指摘されており、正確な同定は疫学上においても重要であることが示唆された。H25年度は、臨床上切り札的抗菌薬と考えられているカルバペネム系薬に関する薬剤感受性・耐性機序に関して検討を行った。既存の知見では抗菌薬に高度の耐性を示すAcinetobacter属菌はA. baumanniiであり、特にST92に属する菌株がその傾向が強いと報告されてきた。しかしながら、本研究ではカルバペネム系薬であるメロペネムに最も多く耐性を示した菌種はA. soliであり、次いでA. ursingiiであり、新たな知見をもたらした。これらカルバペネム系薬に耐性を示したA. soli、A. ursingiiの耐性機序は解析の結果メタロβラクタマーゼであるIMP-1が主要因であることが判明した。IMP-1はプラスミド上に存在することが推測されることから本知見は感染対策上の重要な知見にもなり得る。H26年度は上記知見を踏まえ、市中における血液培養分離株で検討を行った。結果としてはA. baumanniiの分離頻度が高く、イミペネムに耐性を示した株はOXA-51-

likeによる機序が推測され、大学病院と市中では異なる結果となった。本研究はAcinetobacterの菌種レベルでの耐性機序を明らかにするきっかけとなった研究であり、耐性機序別に治療を考える場合の重要な知見となった。臨床微生物学菌株の収集が遅れているため。Acinetobacter属は日和見感染症の原因菌となるが、一般市中病院における血液培養からの分離頻度が本年度は予想より少なく、菌株の収集状況が当初の予測より遅れているため当実験全体の予定としてはやや遅れている状況である。市中における菌株収集は継続して行なっている。今年度までに明らかにした大学病院の菌株の解析における相違点も比較解析可能である。市中病院と大学病院における菌種レベルでの耐性率・耐性機序の相違を解明していく予定である。。さらにはmodified Hodge testによるカルバペネマーゼ確認試験も併せて行なう予定である。カルバペネムのMICが4μg/ml以上の株に対してはPCR法を用いたカルバペネム耐性遺伝子の解析を行なう。カルバペネム耐性株について、OXA型カルバペネマーゼおよびメタロ-β-ラクタマーゼ産生遺伝子を検索する。OXA型カルバペネマーゼに関してはInsertion Sequenceの有無の検討も行う。OXAタイプ-β-ラクタマーゼ遺伝子を保有していた株に対しては、シークエンス用プライマーを用いて、PCRを行い、得られたPCR産物をABI3730xl Analyzer(アプライドバイオシステム)にてDNAシークエンス解析を行う。DNAシークエンス解析結果に対し、BLAST:version2.2.24(http://blast.ddbj.nig.ac.jp/top-j.html)を用いてOXAタイプ-β-ラクタマーゼ遺伝子の型を判定する。25年度に効率的に研究を推進したことに伴い発生した未使用額である26年度は25年度の未使用額を合わせて26年度の研究遂行に使用する予定である次年度使用額は、当初計画していた菌株が収集を次年度に継続延期することによって生じたものであり、継続延期した菌株収集に伴い、菌種レベルでのシークエンス解析、薬剤感受性試験、メタロ-β-ラクタマーゼの確認試験、カルバペネマーゼ確認試験、薬剤耐性遺伝子の解析、Insertion Sequenceの有無の検討、OXAタイプ-β-ラクタマーゼ遺伝子の型の解析に必要な経費として平成25年度請求額と合わせて使用する予定である。
高校・大学間の接続をめざす経済学教育の再構築と学生の経済リテラシーの国際比較

日本の高等学校の経済教育内容と大学のそれとの不連続の現状を明らかにし、大学生の経済学習を効果的かつ効率的に行わせるための課題を、日本の大学のカリキュラムに見られる特徴から指摘した。また高校生と大学生のパーソナル・ファイナンスに関する知識の程度を調査するためのテストを実施して結果を分析した。さらに大学生の経済リテラシーついて、日本・米国・韓国・フィリピン・ニュージーランドで共通問題を使ってテストを実施し、その結果の国際比較から日本の大学生の経済理解の実態を明らかにした。本年度は第1年目であったので、中学生版のパーソナル・ファイナンスに関するテスト問題を翻訳・作成し、1996年以来続けている「生活経済テスト」シリーズの第8回テストとして、日本の高校生と大学生へ実施した。そのテスト結果は、日米の3つの学会で報告をした。また、この問題解説を分担して作成し、現在、冊子としてまとめるために校正中である。また、第9回目のテストとして、小学生版のパーソナル・ファイナンスに関するテスト問題を翻訳・作成中であるので、2008年度に冊子として作成し、パーソナル・ファイナンス入門テスメとして、日本の高校生と大学生へ実施する予定である。研究成果は、論文が1本執筆されているだけで、学会報告が中心となった。まず、ニュージーランドのワイカト大学のスティーブン・リム教授と共に、2007年8月31日に、オークランド大学で、ニュージーランドで収集したデータを用いて、ニュージーランドと日本の大学生の経済学リテラシーの比較に関して、山岡が報告した。中学生版のパーソナル・7アイナンスに関しては、日本の高校生と大学生の比較を、浅野・猪瀬・樋口・山岡が、10月5日に米国のデンバーで開催されたNCEEの年次総会で、また、10月7日に埼玉大学での日本社会科教育学会で、阿部・浅野・山岡他が報告し、日米の国際比較に関しては、12月9日に、阿部・浅野.山岡他が福岡教育大学で開催された経済教育学会の全国大会で報告した。高校生のパーソナル・ファイナンス・リテラシーに関する日本の高校生と大学生の比較については、2008年3月17日にオークランド大学で、阿部と山岡が報告した。2008年2月16日には、州レベルでの経済教育の実情を知るために、米国のハワイ州から3名の経済教育の研究者・高校教師を招聘して、国際セミナーを開催した。2008年度は、2009年度の8月17日と18日に、早稲田大学の国際会議場で開催される大学レベルの経済学教育の国際比較に関する国際シンポに向けて、大学生の経済学理解カテストを実施し、そのデータの収集を行った。また、この1年間をかけて、この国際シンポに参加し、論文の執筆と報告をお願い出来る研究者の人選を行った結果、米国、韓国、台湾、英国、フィリピン、ニュージーランドから招聴者を選別出来た。研究成果の報告としては、まず、韓国経済学教育学会の夏季会議(晋州)に、山岡、浅野、樋口が参加し、日本の経済教育の歴史と現状に関して8月28日に慶尚大学で報告し、両国間で情報交換を行った。ニュージーランド学会が早稲田大学で8月15日に開催した国際会議では、海外研究協力者のワイカト大学のスティーブン・リム教授と共に、日本とニュージーランドの大学生の経済理解力テスト(TUCE)の国際結果について、山岡と共同報告を行った。さらに、米国のミシシッピー州バイロクシで開催された米国経済教育協議会の年次総会では、TUCEの分科会を開設し、浅野と海外研究協力者のケン・レベック教授が、日米のTUCEの結果に関して、また山岡とリム教授が、日本とニュージーランドの結果に関して、韓国からの研究者と共に報告をした。2009年1月6日に米国のサンフランシスコで開催されたアメリカ経済学会経済教育委員会主催の国際シンポでは、浅野、阿部、山岡が日本から参加し、日本の高校生と大学生の経済教育の現状と問題点に関して、様々なデータを用いて分析し、その結果を報告した。この論文の要約版は、会議に参加した英国、韓国、オーストラリアの研究者による論文と共に、米国の学会誌であるJournal of Economic Educationに掲載される予定である。本年度は、公民科担当の高校教員の経済に関する意識を調査するために、全国全ての高等学校(約5400校)に対してアンケート用紙を送付し、約1500通の回答をえた。その結果の一部に関しては、「経済を教える高等学校教員の属性と意識:アンケート予備調査の結果から」というテーマで、香川大学で11月23日に開催された日本社会科教育学会第59回全国大会において、浅野と山岡が報告をした。詳細な分析は今後行い、最終的には、報告書を作成する予定である。また研究成果の報告として、(1)2009年5月24日に長崎大学で開催された日本高等教育学会

第12回大会で、「日本の学部レベルの経済教育:現状と課題」というテーマで、浅野と山岡が、(2)10月10日に米国のワシントンDCで開催された全米経済教育協議会(CEE)の年次総会で、「Present State of Economic Education in Japan」というテーマで、浅野と山岡が、(3)11月15日に早稲田大学で開催されたパーソナル・ファイナンス学会第1回全国大会で、「アメリカにおけるパーソナル・ファイナンス教育:米国CEE(全米経済教育協議会)の活動を中心として」というテーマで、浅野、阿部、山岡が報告をした。
MRIの医療技術評価分析モデルとガイドラインの作成

前年度までの研究課題にて行った、国内におけるMRIの設置及び利用状況のアンケート調査の集計により、国内のMRI保有施設が抱える問題点を統計処理により客観的に抽出し、結果概要について放射線技術学会秋季学術大会で発表を行った。結果概要に関する注目すべき点として、多くの施設において、十分な検査体制の整っていない環境(具体的には常勤の診療放射線技師や放射線科医がいない施設)で設置されている可能性が示唆され、また検査体制が十分でない施設においては造影検査や読影件数の割合が少ない(病院や画像診断センターに比べ、有床・無床診療所では読影されていない検査が78割も有る)ことがわかった。これらの結果を踏まえ、現在はMRI保有施設においてMRI導入、スタッフィング、オーダー決定等の際どの要因を比較・検討すべきかのシナリオを想定し、実用的な分析モデルに反映できるよう検討している。検討途中ではあるが、具体的なモデル例としては、MRIの導入に関するモデル(「MRI導入の要否」「機種選定」「スペック比較」等)、MRIの利用に関するモデル(「検査枠の設定」「検査部位」「検査オーダー」「読影方法」等)を構築していく予定である。尚、2018年度は、6月より研究代表者の妊娠中の体調不良により当初の計画から遅れをとったため、一旦中断申請を行っている。今後は研究期間の延長申請を行った後、8.今後の研究推進方策に記すとおり、研究課題を進めていく予定である。研究の再開は2020年1月を予定している。2018年度は、6月より研究代表者の妊娠中の体調不良により当初の計画から遅れをとったため、一旦中断申請を行っている。今後は研究期間の延長申請を行った後、今後の研究推進に記すとおり、研究課題を進めていく予定である。尚、研究の再開は2020年1月を予定している。研究再開後は、現在検討しているMRI保有施設においてMRI導入、スタッフィング、オーダー決定時に想定されるシナリオに関して、モデルの構築を行う。2020年度は、前研究課題で得られたデータ、および文献データによりモデルの検証を行った上で、2021年度には分析方法に関するガイドラインを作成し、エクセル等の一般的なソフトウェアを用いて利用ができるように書き換えたモデルと合わせて無料配布を行う予定である。具体的な計画は以下のとおりである。1.モデル構築TreeAge Pro等のモデル作成専用のソフトウェアを使用して、MRIの導入に関するモデル(例として「MRI導入の要否」「機種選定」「スペック比較」等)、MRIの利用に関するモデル(「検査枠の設定」「検査部位」「検査オーダー」「読影方法」等)、の構築を行う。臨床上の技術や要望を反映したモデルとなるように、撮影や読影の実務者(放射線技師や放射線科医)を招き、複数回の検討会を持った上でモデルの精査を行う。2.テスト分析精査したモデルの検証を行うため、入力値のリストアップと、感度分析において変動させるべきパラメータおよび変動値を決定する。3.分析結果の考察、研究の成果の公表2.のシミュレーション結果を関係する研究会や学会で公表しモデルのブラッシュアップをおこなう。4.ガイドライン素案の作成ガイドラインの素案をまとめる。医療従事者を対象とすることに留意し、実務者に適宜相談の上最終化を目指す。また、モデルが最終化したところで、Microsoft Excel等の一般的なソフトウェアにモデルを書き出す。5.ガイドラインの提案と啓発ガイドラインの公表を行い、学会や業界団体等を通して成果物の利用啓発活動を行う。

2020年度は、前研究課題で得られたデータ、および文献データによりモデルの検証を行った上で、2021年度には分析方法に関するガイドラインを作成し、エクセル等の一般的なソフトウェアを用いて利用ができるように書き換えたモデルと合わせて無料配布を行う予定である。具体的な計画は以下のとおりである。1.モデル構築TreeAge Pro等のモデル作成専用のソフトウェアを使用して、MRIの導入に関するモデル(例として「MRI導入の要否」「機種選定」「スペック比較」等)、MRIの利用に関するモデル(「検査枠の設定」「検査部位」「検査オーダー」「読影方法」等)、の構築を行う。臨床上の技術や要望を反映したモデルとなるように、撮影や読影の実務者(放射線技師や放射線科医)を招き、複数回の検討会を持った上でモデルの精査を行う。2.テスト分析精査したモデルの検証を行うため、入力値のリストアップと、感度分析において変動させるべきパラメータおよび変動値を決定する。3.分析結果の考察、研究の成果の公表2.のシミュレーション結果を関係する研究会や学会で公表しモデルのブラッシュアップをおこなう。4.ガイドライン素案の作成ガイドラインの素案をまとめる。医療従事者を対象とすることに留意し、実務者に適宜相談の上最終化を目指す。また、モデルが最終化したところで、Microsoft Excel等の一般的なソフトウェアにモデルを書き出す。5.ガイドラインの提案と啓発ガイドラインの公表を行い、学会や業界団体等を通して成果物の利用啓発活動を行う。2018年度は、6月より研究代表者の妊娠中の体調不良により当初の計画から遅れをとったため、一旦中断申請を行った。よって予定していた予算の使用に至っていない。今後は研究期間の延長申請を行った後、今後の研究推進に記すとおり、研究課題を進めていく予定である。尚、研究の再開は2020年1月を予定している。
「ルネッサンス期のプロヴァンス語-フランス語辞典」編纂

近世とくに16世紀ルネッサンス期のフランス文化を見ると、南北両フランスがほとんど対等の立場から、相互に影響し合っている。しかも近世フランスの形成にあたって。南仏が北仏に劣らず重要な役割を演じたことは周知のとおりである。筆者は今日まで、言語および文学を中心に、当時の政治・社会・文化を研究し、その成果を長年発表してきた。ところが、ルネッサンス期の南仏語および南仏文学を研究するには、唯単に、語学史や文学史的知識に依存せず、広く当時の文献の繙続することが必須である。筆者は、ルネッサンス期の南仏文学および南仏語を正しく理解するために、当時代の文献を資料として、『ルネッサンス期プロヴァンス語-フランス語辞典』の作成を意図し、岡山大学総合情報処理センターの助教授川端親雄を研究分担者として。文献に使用されているすべての語彙の収集・整理を、コンピューター処理したのち、裏面に見るような形式で公表した。なお、本研究のコンピューター処理は、岡山大学総合情報処理センターの超大型汎用コンピューターACOSシステム1000でなされたが、小型のパソコン〔FM-11〕に同じ機能や、また追加機能を持たせる目標で、ソフトウェアを開発している。今後は、本研究をさらに発展させ、フランスにも存在しない、『ルネッサンス期プロヴァンス語-フランス語辞典』の刊行を予定している。
腫瘍幹細胞に立脚した腫瘍の性格付けに関する研究

腫瘍は単一クローンだが、構成する細胞の性格は異なる。化学療法など治療抵抗性の腫瘍幹細胞と呼ばれる一群の細胞は再発の原因となり、診断時にその存在量などを明らかにできれば適切な治療計画の一助となると考えられる。ところが、腫瘍幹細胞を病理診断時に評価する方法はこれまでなかった。そこで、本研究では腫瘍幹細胞マーカーを免疫組織化学的に検索することで、腫瘍幹細胞に立脚した腫瘍の性格付けが可能か検討した。その結果、種々の腫瘍で腫瘍幹細胞の多寡が予後に影響を与えることがわかった。腫瘍幹細胞に立脚した腫瘍の性格付けを行うために腫瘍幹細胞のマーカーを同定する必要がある。本年度は、腫瘍幹細胞が多く含まれていると考えられるside-populationをソートし、その画分に高発現する遺伝子を調べることで腫瘍幹細胞マーカーを検討した。まず乳癌細胞株よりside-populationで高発現する遺伝子として同定したCD55を用いて、その発現と予後との関係を乳癌臨床検体を用いて検討したところ、CD55を高発現する細胞を多く含む症例では予後不良であった。また,造血系や間葉系幹細胞に発現がみられるCDCP1について,肺腺癌臨床検体を用いてその発現と予後との関係について検討したところ、CDCP1の発現が高い症例の方が低い症例に比較し有意に予後不良であった。以上より腫瘍幹細胞の存在の多寡が予後を決定することが示唆された。また、現在肺腺癌細胞株のside-populationで高発現するオーファンレセプターについても同様の検討を行っている最中である。この他に、side-populationを形成する上で必須であるとされる膜トランスポーターであるABCG2がIL-6過剰状態にあるリンパ節炎で形質細胞に強く発現することを見出し、ABCG2が小胞体ストレスにより発現調節されることも示した。また、肺腺癌でストレス蛋白質であるHsp105が強く発現することも見出し、この発現の多寡が予後と相関することも明らかにした。前年度に引き続き、腫瘍幹細胞が多く含まれていると考えられるside-populationをソートし、その画分に高発現する遺伝子を調べることで腫瘍幹細胞マーカーを検討した。前年度まで、肺癌や乳癌で検討したCDCP1について子宮体癌で調べたところ、これまで得られた傾向と異なり、発現の高い症例ほど予後がいいことがわかった。腫瘍の種類により同じ遺伝子でも動態が異なることが明らかとなった。また、肺腺癌のside populationで高発現する核内レセプター蛋白であるNROB1の発現意義を検討した。NROB1の発現を低下させることで腫瘍形成能、間質への浸潤能、抗癌剤に対する耐性が低下することがわかった。NROB1を高発現する症例は低発現の症例に比較して予後が悪く、統計学的にNROB1高発現は独立した予後因子となっていた。一方、食道癌で腫瘍細胞と間質細胞が接する部分でpodoplaninが高発現することを見出した。食道癌細胞株においてpodoplaninをノックダウンすると腫瘍形成能が低下し、podoplanin高発現群は低発現症例よりも予後不良であることがわかった。現在のところ、腫瘍幹細胞マーカーの候補として検討した遺伝子はCDCP1,NROB1,podoplanin,前年度に検討したCD55,Hsp105の5種類で、腫瘍としては肺癌、乳癌、子宮体癌を検討材料としている。Side populationで高発現する遺伝子を他にも単離しており、これらを多角的に組み合わせることで腫瘍幹細胞の存在意義、予後に及ぼす影響を次年度解析する計画をしている。腫瘍幹細胞に立脚した腫瘍の性格付けを行うためには腫瘍幹細胞のマーカーを同定する必要がある。前年度までは、腫瘍幹細胞が多く含まれていると考えられるside-populationについて主に解析した。今年度は、それに加えて、新たに毒物としてよく知られているアルデヒドの代謝において、重要な役割を果たすことがわかっているアルデヒド脱水素酵素(ALDH1)陽性画分、さらに細胞にとって毒性をもつ活性酸素除去能力の高い画分についての解析を行った。これらのマーカーを高発現する画分をソートし、腫瘍幹細胞マーカーの意義を検討したところ、in vitro,in vivoにおける腫瘍形成能が高く、抗がん剤に対する抵抗性や間質に対する浸潤能も高かった。また、実際に臨床検体を用いて検討したところ、ALDH1陽性細胞が多い症例ほど再発しやすく、リンパ節への転移も高頻度にみられ、予後不良であることが婦人科検体においてわかった。さらに、リンパ腫検体においても、活性酸素を除去する能力が高いほど予後不良であることがわかった。前年度まで蓄積したside-populationをマーカーとした腫瘍幹細胞の解析データに、さらに新たなマーカーとしてALDH1,活性酸素という切り口によるデータを追加し、腫瘍幹細胞の動態を多角的に解析した。また、ALDH1を高発現する画分を特徴づける
対話によるコミュニケーション能力向上支援システム

聞き手が聞きやすく理解しやすい発話とはどのようなものかを調査検討した.その結果,音響的には明瞭性が最も重要な要因であることが分かった.明瞭性に関係する音響的な特徴について調べたところ,基本周波数(声の高さ)や周波数スペクトルの高域成分(音色)が関係していることが分かった.さらに検討の結果,音声の明瞭性と機械による音声認識精度の間には強い関係があることが分かったので,機械で認識しやすい発声を目指す訓練システムを考案した.聞き手が聞きやすく理解しやすい発話とはどのようなものかを調査検討した.その結果,音響的には明瞭性が最も重要な要因であることが分かった.明瞭性に関係する音響的な特徴について調べたところ,基本周波数(声の高さ)や周波数スペクトルの高域成分(音色)が関係していることが分かった.さらに検討の結果,音声の明瞭性と機械による音声認識精度の間には強い関係があることが分かったので,機械で認識しやすい発声を目指す訓練システムを考案した.平成18年度の研究成果は以下の通りである。1.実験用の音声データは、市販の対話コーペスや講演コーパスなどから音声データを収集できるが、実環境での音声も必要なため、山梨大学で行われている講義音声と就職試験のための模擬面接を録音し、実験用音声のデータベースを構築した。本研究では、音声データが大量に必要なので、次年度もデータの収集を継続する予定である。2.予備的な実験で、音声を評価するための項目を検討した。そして、各評価項目について、講義の受講者などに音声の評価をしてもらった。この評価内容も音声データベースに含まれている。3.評価に使う音声の書き起こしを行い、そのデータを音声データベースに付加した。4.音声の評価と音響情報の関係を調べるために、音響情報分析ツールを作成した。5.音声を評価するための予備的な実験として、講義音声、講演音声を使用して、その評価と音響的な特徴の関係について調べた。その結果、音声の音響的な評価は、大きく分けると、音声の音質と発話のテンポに分類できることがわかった。音質の中でも重要なのは明瞭性であり、その明瞭性は基本周波数の高さや周波数スペクトルの広域成分の有無に関係していると考えられる。但し、例外のデータも存在し、現在も検討を続けている。発話のテンポに関しては、発話速度と間合いが関係している。発話速度は視覚情報とも関連があり、パソコンなどのプレゼンテーション機器を使用した場合の方が、黒板などを使用した場合より、発話速度が速めになる傾向がある。黒板を使用した授業の方が理解し易いという傾向もあり、発話速度と発話の理解度についての検討を続けている。6.発話中の言語情報の例として、フィラーの効果を調査した。その結果、適当なタイミングで、適当な数のフィラーを使用すると聞き易い発話になることがわかった。平成19年度の研究成果は以下の通りである。1. 18年度に引き続き、山梨大学で行われている講義音声を収集し、その書き起こしを行った。また、学生による評価を付加し、実験用音声データベースへ追加した。また、模擬面接の音声とゲーム中に行われる対話も録音し、講義音声と同様に実験用音声データベースへ追加した。2.講義音声の評価には講師の音声の音質と話し方のテンポが関係していることが分かった。音質の評価には周波数スペクトルの外形や基本周波数の変化が関係し、テンポには発話速度と間合いが関係しているが、若干の例外もあり、現在検討中である。またフィラーの存在も重要な要素であることがわかった。3.対話音声では、相手の声の大きさや、発話の速度に合わせることにより評価が上がることが定性的にはわかった。現在定量的な検討を続けている。4.コミュニケーション能力向上支援システム作成のための基本的なデータはほぼそろったので、現在システムの構築をすすめている。5.話者分類や対話システムの構築の研究に本研究の成果を応用している。平成20年度の研究成果は以下の通りである。1.前年度に引き続き、大学の講義音声、面接などの対話音声を収集し、その書き起しを行って実験用音声データベースへ追加した。その結果実験用音声データベースはかなり充実してきた。2.音声の聞きやすさに最も関係している特徴は明瞭さであることが分かった。明瞭さをもった音声を発話するための要因を色々調査した。基本周波数、周波数スペクトルの高域成分など様々な要因が関係していることは分かったが、複数の要因が相補的に関連していると思われ、単純な処理では音声の明瞭性の改善は難しいことがわかった。3.調査の結果、明瞭性が高い音声は機械による音声認識率が高いことが判明した。そこで、機械による認識率が高くなるような発話訓練で明瞭性の高い音声を発声できるといえる。4.適度なフィラーを入れることで、聞き手が理解しやすい発話になることもわかった。検討の結果フィラーの適切さを評価できる機能も開発できた。5.本研究の成果を対話システムの応答機能等に応用した。また複数話者の分類に応用した研究では、研究協力者の学生が情報処理学会の奨励賞を受賞した。
シングルセルRNAアレイの開発と医薬応用

マイクロアレイ解析は、薬剤の薬効や毒性の評価に強力なツールであるが、マイクログラム単位のRNAを必要とするために、臓器や組織といったヘテロな細胞集団を用いて行われている。ある臓器である遺伝子の発現変化が見られた場合、実際にこの変化がどの細胞で起きたのか、構成細胞の変化によるのかを調べるためには、有効な解析手段が存在しなかった。そこで本研究では、臓器を構成する細胞の種類毎にRNAを増幅してスポットしたアレイを作製し、特定の遺伝子がシングルセルレベルでどのように発現変化するかを高感度で検出する解析系を確立することを目的とする。本研究を達成する上で最も問題となるのは、臓器内に疎らに散在する細胞のRNAをいかに単離してこれを増幅するかである。そこで研究代表者は、胃体部に存在するマスト細胞に焦点を当て、マウス胃切片からのマスト細胞RNA単離と増幅を試みた。マスト細胞の剥離は、パッチクランプ用キャピラリ電極を用い、レーザーマイクロダイセクション(LCM)用のキャップを使用して回収した。また15細胞(約40-50pg)を元にしてoligo(dT)-T7法(Eberwine法)による増幅を3回繰り返すことで、10^610^7倍の増幅が可能であり、この増幅により約100μg以上のRNAが得られた。これはアレイ作成に十分な量であると判断された。またこの増幅産物の質を調べるためにマイクロアレイ解析を3回独立して行ったところ、発現シグナルの相関係数は0.9以上の値を示し、同様の遺伝子が増幅されていることが判った。胃の粘膜層や筋層については、LCMによる単離と通常のRNA増幅が可能であった。以上の結果から、本シングルセルRNA増幅法を使用すれば、シングルセルRNAアレイの実現は十分に可能であると判断された。
差分MEMによるプロトン導伝体中のプロトン移動経路の解明

差分MEM法を固体イオニクスに適用し、固体内でのイオンの高速移動経路を解明する為に、2種類の組成の異なる試料、即ち、高温においてプロトン導電性を顕著に示すSrCe_<0.95>Yb_<0.05>O_<3-α>およびプロトン導電性をほとんど示さないSrCeO_3の微小構造変化を差分MEMにより明らかにした。放射光粉末回折実験は、高エネルギー加速器機構放射光施設BL3Aに設置されたX線回折装置により行い、精密なX線粉末回折データ収集した。実験により得られたX線回折データはマキシマムエントロピー法とリ-トヴェルト法を組み合わせた方法により解析した。MEM電子密度より、Ce(Yb)-O間に共有結合が存在することが分かった。この様な化学結合状態は、代表的なペロブスカイト型酸化物SrTiO_3と基本的に同じである。結合状態とは別に、Ce(Yb)が非常に特徴的な電子密度分布を示すことが興味深い。Ybの置換により、ある種のDisorder状態が実現し、この様な特徴的な電子密度分布を示すのかも知れない。立方晶の理想的ペロブスカイトでは対称性の要求により必ず対称的であるCe(Yb)-O結合に対して、非対称な電子密度分布をすることも分かった。TetragonalityあるいはOrthrhombicityを電子密度レベルで判断できることを意味し大変興味深い。基準状態として選んだSrCeO_3との差分MEM電子密度からは、Ce(Yb)サイトの構造変だけでなく、純粋な原子の置換では影響を受けないはずの、酸素の差分電子密度分布に非常に興味のある変形が存在することがわかった。即ち、Ybの置換により直接的影響を受けないはづの酸素が、非常に大きなSkewnessが生じている。この様なSkewnessによる静電効果によりプロトンが引きけられ、ホッピングが起こるという可能性もあり、プロトン伝導との関連が非常に興味深い。
修学旅行のための教材開発の基礎研究

修学旅行の学習では、コンピュータを利用した教材が利用されることは、少ないことが明らかになった。また「伝統産業」「民族芸能」「世界遺産」の分野の学習の定着が足りないことがわかった。そこで、二次元コードによる印刷物とデジタルアーカイブの連携を実施することにより、高校生が印刷メディアとタブレットPCやスマートフォンなどの各種端末の両方で利用できるように構成し、事前学習や事後学習、修学旅行中も多様な資料の利用が可能になった。平成24年度に高校を対象に行った調査の、修学旅行の学習状況、メディアの利用について、教育情報学会第29年回において発表を行った。また、その結果より、特に携帯情報端末を利用した教材の充実を図ることにし、携帯端末用のアプリの開発を行った。また、WEB用教材への動画配信の充実、特にの首里城、斎場御嶽を対象としたWEB用教材開発中である。沖縄の修学旅行の教材としての不足資料の整備では、戦争体験者オーラルヒストリー撮影・識名園国際通り撮影・糸満市大綱引き撮影沖縄の自然撮影などの資料収集を行った。印刷メディアと通信メディアを連携させたテキスト「沖縄修学旅行おぅらいテキスト」を今年度も引き続き、57高校、11424名の高校生、教員に提供した。修学旅行によって、高校生の沖縄について理解がどのように変化しているのか、修学旅行の事前学習を始める前の1年生、修学旅行後の2年生に対する沖縄理解度の調査を実施した。また、プログラムの異なる修学旅行を経験している学生の理解度を調査するため、いろいろな高校から入学してきている大学生への理解度調査も実施した。調査の結果、修学旅行の学習により生徒は沖縄に関する理解を深めてはいるが、平和学習、観光の分野については理解の向上が著しいが、伝統産業、民俗芸能、世界遺産にの分野については、それほど理解していないという結果になった。この結果については、教育情報学会第28年会において発表を行った。「沖縄修学旅行おぅらい」の利用の状況、修学旅行の学習の状況、メディアの利用について、アンケート調査を行い、テキストを配布した42校に依頼し37校から回答を得た。調査の結果、修学旅行の教材には、旅行会社や観光協会等の提供資料、旅行ガイドブック、テレビ番組、市販のDVD、映画が主に使用されてた。メディアの利用について、携帯電話、スマートフォン、タブレット型端末などの携帯情報端末を利用した学習に対して、すでに学校で機器を整備して授業を行っている高校はなかったが、環境が整えば行いたい、生徒が所持している携帯情報端末を利用して授業を行っている、環境を整え開始する予定であると回答した高校が75%を占め、通信メディアの利用に対して前向きな傾向であることがわかった。沖縄の修学旅行の教材としての不足資料の整備を実施については、首里城を中心とした世界遺産についての動画解説の撮影、不足している離島(石垣島、竹富島)についての資料収集を行った。印刷メディアと通信メディアへとの連携させる手法としてQRコードを取り入れたテキスト「沖縄修学旅行おぅらいテキスト」を高校数58校、高校生・教員数11,839名に提供した。最終年度は、沖縄おぅらいを提供させていただいた高校の修学旅行担当の教員を対象に行った活用状況の調査を行った。資料の整備活動では、壺屋焼物博物館、やちむんの里、読谷村の取材と撮影を行った。印刷メディアと通信メディアを連携させたテキスト「沖縄修学旅行おぅらいテキスト」を今年度も引き続き、57高校、12270名の高校生、教員に提供した。沖縄の文化の紹介とテキストの活用方法についての講座を、高校にて行った。修学旅行の事後学習の評価を行うコンクールを開催した。研究をとおして、デジタルアーカイブを利用した教材の形態として印刷物やWEBサイトの開発を行ってきたが、スマートフォンを媒体としたことで新しい教材構成の可能性がでてきた。修学旅行は、移動先での刺激によって、学修機会が与えれる。スマートデバイスを用いた、モバイルスタディが、新しい学修の形態として有効になっていくのではないかと考える。また、修学旅行の学習を、事前学習、修学旅行(活動)、事後学習と3段階にわけて教材研究を行ってきたが、事前学習で使われる教材、修学旅行(活動)でのモバイルスタディ、事後学習の評価の機会としてコンクールを開催することにより、修学旅行の学修の全体的な流れを形成することができた。今後の展開として、同様の形態のテキストによる観光における生涯学習等への活用を研究するため岐阜県の有数な観光地区である飛騨高山地域を対象にした「飛騨おぅらい」の開発に着手した。。教育工学研究の目的達成にむかい、今年度は次のような研究活動を計画していた。(a)通信メディア側の教材の充実(b)沖縄の修学旅行の教材としての不足資料の整備(a)通信メディア側の教材の充実について、当初WEBサイトの充実を予定していたが、より高校生の通信メディア利用を促進できる教材として携帯端末用のアプリ提供を計画に追加した。そのことにより、通信メディア用教材の動画配信コンテンツ制作作業が若干おくれている。研究の目的の達成にむかい、今年度は次のような研究を計画していた。(a)高校の利用状況の調査を行う。(b)沖縄の修学旅行の教材としての不足資料の整備

(c)実物・体験・印刷メディア・通信メディア、デジタルメディア(デジタル・アーカイブ)で構成した教材の試案の作成。これらの計画に基づき、研究の実施を行うことができた。したがって、研究はおおむね順調に進展しているといえる。現在おくれている、動画配信を中心に通信メディア用教材の充実をはかる。通信メディアを中心とした教材利用の促進を行い、その利用の状況を調査する。最終年として、これまで行ってきた教材提供の効果をアンケート調査し、修学旅行の教材の方向性を明らかにしていく。実物・体験・印刷メディア・通信メディア、デジタルメディア(デジタル・アーカイブ)で構成した教材の提供を行う。すでに印刷メディア側は、ほぼ準備が整っているので、特に通信メディア側の研究を重点的に進めていく。通信メディア側の教材はWEBサイトを採用して試案を進めているが、動画などWEBサイトならではの情報を追加し、WEBサイトの充実をはかる。また、テキストにQRコードを付け、テキストとWEBサイトの連携をはかっているが、利用についての認知されていない状況にあるようなので、高校側に認知をすすめ、実践につながるようにしていく。修学旅行の学習を、事前・活動(旅行中)・事後の3段階にわけ、実践を観察し、各メディアの利用状況のデータを収集し、印刷メディア、デジタルメディアを中心にそれぞれの学習利用の問題点を分析する。分析から、メディアの資料活用を主にした学習の教材構成の方向性を明らかにしていく。通信メディア用教材の動画配信コンテンツ制作作業が若干おくれているため、その作業に対する人件費の支払が今年度にはいらなかったため。遅れている通信メディア用教材の動画配信コンテンツ制作作業を迅速にすすめ、その作業人件費として使用する。該当なし
サイトメガロウイルスの潜状感染と再活性化に対する診断法の開発

我々は、CMVの潜伏感染部位がマクロファージ・顆粒球前駆細胞であることを見い出しCMVの潜伏感染時に発現する遺伝子産物を同定したこれらの知見を基に、CMVの再活性化に対する新しい検査法の開発に着手した。DNA診断法では潜伏感染による偽陽性が生じ、抗原血症等のウイルス蛋白測定法は感度が低いことが判明していた。そこで我々は、潜伏感染時には発現せず、再活性化が生じたときに大量に発現するウイルスmRNAを検出するシステムを開発することとした。この様な条件を満たすものとしてb2.7と呼ばれるCMVのmRNAを選択した。このmRNAは、潜伏感染時には全く発現せず、再活性化等による感染細胞中では全ウイルスmRNAの30%を占めるほど高発現する。しかし、b2.7にはスプライシング部位が無いため、通常のReverse transcription PCR(RT-RCR)法では、潜伏感染化しているDNAと再活性化によるmRNAとの区別がつけ難かった。さらに、骨髄移植患者と腎移植患者において、このb2.7NASBA法によるCMV再活性化の検出を行い、DNA・PCR法、抗原血症測定法(C7-HRP法)、ウイルス分離と比較した。その結果、b2.7NASBA法は、他の方法に比して、12週間早く、しかも症状の出現する前に、CMV再活性化を検出でき、潜伏感染しているCMVを陽性として検出する事はなかった。医療の高度化、AIDS患者の増加に伴い、免疫抑制状態下でのサイトメガロウイルス(CMV)の潜伏感染からの再活性化がウイルス感染症における最大の問題の一つとなっている。現在、CMVの再活性化を診断する方法として、i)CMV・DNA血症の診断、ii)CMV抗原の検出が行われている。しかし、i)は潜伏感染しているウイルスによる偽陽性率が高く、ii)は、診断に熟練を要す事とやや低感度であることが欠点であった。我々は、潜伏感染時には発現せず、再活性化が生じたときに大量に発現するウイルスmRNAを検出するシステムを作製した。対象としたmRNAは、潜伏感染時には全く発現せず、感染細胞中で高発現するβ2.7と呼ばれるmRNAである。他のmRNA(前初期遺伝子IE1,後期遺伝子pp65)の検出も試みたが、患者末梢血から充分な頻度で検出できたのはβ2.7のみであった。β2.7にはスプライシング部位が無い為、特異性を上げるために、我々はNucleic Acid Sequence Based Amplification(NASBA)法によるRNA特異的な核酸増幅法を採用した。結果として、この方法では、RNAはDNAに比べ、千倍以上増幅され易いことが判明した。これまでのところ、このシステムはCMV・DNA血症診断より高感度で、潜伏感染化CMV・DNAによる偽陽性が無い点が確認されている。この方法により、CMV再活性化の症状が出現する3日から7日前には、CMV再活性化を予見することがほぼ可能であった。また、この診断法は、治験薬として認可され、現在、臨床試験の準備が進行中である。我々は、CMVの潜伏感染部位がマクロファージ・顆粒球前駆細胞であることを見出しCMVの潜伏感染時に発現する遺伝子産物を同定したこれらの知見を基に、CMVの再活性化に対する新しい検査法の開発に着手した。しかし、b2.7にはスプライシング部位が無いため、通常のReverse transcription PCR(RT-RCR)法では潜伏感染化しているDNAと再活性化によるmRNAとの区別がつけ難かった。

さらに、骨髄移植患者と腎移植患者において、このb2.7NASBA法によるCMV再活性化の検出を行い、DNA・PCR法、抗原血症測定法(C7-HRP法)、ウイルス分離と比較した。その結果、b2.7NASBA法は、他の方法に比して、12週間早く、しかも症状の出現する前に、CMV再活性化を検出でき、潜伏感染しているCMVを陽性として検出する事はなかった。
造血系ステム細胞は肝線維化に関連するか -人体材料および培養系を用いた検討-

慢性肝疾患では、門脈域内、線維性隔壁部に線維化がみられ、この部での線維化の機序として肝小葉内で活性化した肝星細胞(筋線維芽細胞)の遊走が重要と考えられている。本年度は、胆道系疾患である先天性肝線維症(CHF)での線維形成細胞と検討した。対照は慢性ウイルス性肝炎,アルコール性肝線維症/肝硬変の計74例。CHFは、門脈域を中心とした進行性の肝線維化および大小の肝内胆管の増殖と拡張を特徴とする。以下の成績と結論が得られた。1.対照肝では、線維性に拡大した門脈域や隔壁に多数の筋線維芽細胞がみられ、肝実質内でも活性化星細胞が多数みられ、これらは相互に移行していた。CHFでは、肝実質内で活性化星細胞は殆どみられなかったが、拡大した門脈域には多数の筋線維芽細胞がみられた。対照肝では、活性化した肝星細胞が門脈域へ遊走し、線維形成に参画すると考えられた。CHFでは、門脈域内の小血管周囲の未熟な間葉細胞(造血系ステム細胞に由来する可能性が高い)が筋線維芽細胞に分化すると考えられた。3.今回の検討で、特殊な疾患では、造血系ステム細胞が肝線維化に関連する筋線維芽細胞へと分化することが示唆された。一般的な慢性肝疾患では、肝星細胞の活性化と遊走が重要と考えられた。慢性進行性肝疾患を特徴付ける肝線維化に、門脈域や隔壁部での肝線維芽細胞が深く関連する。この肝線維芽細胞の多くは、肝実質内に生理的に存在する肝星細胞に由来すると考えられている。しかし、骨髄の造血性ステム細胞が病的肝に移動し、これがこの肝線維芽細胞の一部を構成している可能性がある。今年度の研究により、1)造血性ステム細胞を特徴付けるCD34とc-kitの両方を発現するダブルボジティブ間葉系細胞が、慢性進行性肝疾患の細胆管周囲に少数、観察され、肝線維化の程度と関連していた。正常肝にはみられなかった。これらの間葉系細胞が造血系ステム細胞に由来する可能性が示唆された。なお、肝実質内の肝星細胞にはこれらのマーカーの発現はなかった。2)これらのダブルボジティブ間葉系細胞の一部に、線維芽細胞を特徴付けるα平滑筋アクチンやビメンチンの発現が免疫組織科学的に確認され、線維芽細胞への分化が観察された。今後、異性間で施行された同種骨髄移植例や肝移植例の正常肝と慢性進行性肝疾患例の肝を用い、CD34とc-kitの両方を発現する肝門脈域内の間葉系細胞、それに肝線維化巣にみられる線維芽細胞が、ドナーの造血細胞に由来の可能性を性染色体のクロモゾームマーカーのin situ hybridization法で検討する。さらに、造血系ステム細胞が、肝線維芽細胞へと分化するのに重要な分子の特定とその発現を肝組織およびヒト病的肝由来の線維芽細胞の培養系を用い、検討する。慢性肝疾患では、肝小葉内、門脈域内、線維性隔壁部に線維化がみられ、肝小葉内では、活性化〓肝星細胞(筋線維芽細胞)が線維化に関連する。この肝線維化は、線維形成細胞が産生する細胞外基質成〓の過剰な沈着を特徴とするダイナミックな病態と考えられている。門脈域や線維性隔壁部での線維化〓、造血系ステム肝細胞は正常肝にも存在し、あるいは必要に応じて骨髄より肝へ動員され、肝病態の〓に関連することが最近の研究から、指摘されている。本研究では、門脈域や線維性隔壁にみられる線〓細胞が造血性ステム細胞に由来する可能性を検証する。線維形成が活発に行われているヒト病的肝(慢性肝炎、肝硬変、アルコール性肝線維症、原発性〓性肝硬変、先天性肝線維症等)を用い検討した結果、原発性胆汁性肝硬変や先天性肝線維症では、〓成マーカーであるα-平滑筋アクチンの発現する紡錘形細胞が胆管周囲に主に浸潤していた。特に、先〓性肝線維症では、肝類洞内の星細胞との移行像が認められなかった。増生細胆管あるいは胆管が、こ〓線維形成細胞の増生に関連していた。一方、慢性肝炎、肝硬変、アルコール性肝線維症では、線維形成マーカーであるα-平滑筋アクチン〓性の線維形成細胞が、門脈域全体にみられ、その一部は造血系ステム細胞マーカー(CD34,c-kit)〓った。これらの繊維形成細胞の一部は、類洞内の星細胞との移行が、門脈域周辺部でみられた。これ〓疾患では、肝類洞の星細胞が門脈域内に遊走し、線維形成細胞となることが推定された。なお、ヒト肝疾患より線維芽細胞を分離し、その生物学的特性を検討しているが、研究は進行中であり、今年度は有意な結果を出すことが出来なかった。引き続き、検討を行う予定である慢性肝疾患では、門脈域内、線維性隔壁部に線維化がみられ、この部での線維化の機序として肝小葉内で活性化した肝星細胞(筋線維芽細胞)の遊走が重要と考えられている。

CHFは、門脈域を中心とした進行性の肝線維化および大小の肝内胆管の増殖と拡張を特徴とする。以下の成績と結論が得られた。1.対照肝では、線維性に拡大した門脈域や隔壁に多数の筋線維芽細胞がみられ、肝実質内でも活性化星細胞が多数みられ、これらは相互に移行していた。CHFでは、肝実質内で活性化星細胞は殆どみられなかったが、拡大した門脈域には多数の筋線維芽細胞がみられた。対照肝では、活性化した肝星細胞が門脈域へ遊走し、線維形成に参画すると考えられた。CHFでは、門脈域内の小血管周囲の未熟な間葉細胞(造血系ステム細胞に由来する可能性が高い)が筋線維芽細胞に分化すると考えられた。3.今回の検討で、特殊な疾患では、造血系ステム細胞が肝線維化に関連する筋線維芽細胞へと分化することが示唆された。一般的な慢性肝疾患では、肝星細胞の活性化と遊走が重要と考えられた。
3次元現地計測に基づく植生図作成システムの開発

本研究では,3次元計測システムに基づく植生図の自動作成システムの開発を目的として,2次元距離センサに基づく3次元計測用ハードウェアシステムを構築した.更に,距離データから3次元の点群情報への変換,距離センサと電動雲台による距離の協調計測,植生由来の点群情報に基づく3次元マップの生成,3次元マップに基づく樹木の形状特徴量の自動推定手法の開発とシステムの実装に取り組んだ.評価実験の結果から,植生図の自動作成に必要な植生情報の自動計測システムとしての一定の有効性を確認した.今後は,計測精度を実用精度へ向上させることが課題である.本研究は,森林の適切な維持・管理のため,本来3次元構造を持つ植生を精確に把握することを目的として,3次元計測システムに基づく植生図の自動作成システムの開発を行うものであり,平成26年度の当初計画13に対して以下の成果を得た.【1.植生用3次元計測システムの構築】3次元計測に必要なハードウェアの核となる距離センサを購入し,測定される距離データから3次元の点群情報へ変換するソフトウェアモジュールの開発に成功した.更に,大学構内の樹木を対象として計測性能の評価実験を行った結果,想定していた精度と規模の点群情報を得るには垂直方向の計測範囲が不十分であるとの知見が得られた.そこで,距離センサの垂直方向への旋回を可能にする電動雲台を採用するよう計画を修正し,要求仕様を満たす装置を購入し,制御用のソフトウェアモジュールの開発に着手した.【2.植生の3次元マッピングモジュールの開発】目的とする植生用の3次元マップに適した点群の位置合わせを実現するため,パターンマッチングの一種である既存のアルゴリズムを基本として,測位情報や姿勢情報による初期値推定アルゴリズムを組み合わせた独自の位置合わせアルゴリズムを考案した.【3.植生の3次元モデル化モジュールの開発】本モジュールでは,2.のモジュールで得られる複数の樹木を含む植生の3次元マップに基づいて3次元モデルを構築する.この前段階として,単一の樹木のみを含む点群情報から樹木3次元モデルを構築するため,点群情報から樹木の軸(幹,枝)の抽出と軸周りの直径を計測するアルゴリズムを考案し,試作システムを開発した.更に,簡易な人工樹木モデルを対象とした評価実験を行ったところ,幹の抽出と直径の計測には実用十分な性能を保有していることが分かった.本研究は,3次元計測システムに基づく植生図の自動作成システムの開発を目的として2年間の計画に基づいて研究を遂行した.初年度は,12次元レーザ距離センサ(距離センサ)で測定される距離データから3次元の点群情報へ変換するソフトウェアモジュールの開発,2植生用の3次元マップ生成のための位置合わせアルゴリズムの開発,3点群情報から樹木の幹を抽出し,幹周りの直径を推定することによって樹木をモデル化するアルゴリズムを考案し,試作システムを開発した.更に,簡易な人工樹木を対象とした評価実験を行ったところ,幹の抽出と直径の計測には実用十分な性能を保有しているとの知見を得た.しかし,2次元の距離センサで空間的な計測を実現するため,手動での距離センサの移動と複数回の計測を行った上,後処理による点群情報の統合を行っていたため,計測効率や精度の面で大きな問題があることは明らかであった.最終年度では,上記の問題を解決するため,既存の距離センサを用いながら一度で空間的な計測を実現することを目指し,水平・垂直方向に高分解能で角度制御が可能な電動雲台を新たに導入し,1のモジュールの修正,および距離センサによる計測と雲台の動作制御を協調処理するためのソフトウェアモジュールを開発した.これにより,取得できる点群の規模・空間範囲が拡大し,計測精度も格段に向上したため,植生図作成の元となる樹木モデルの形状表現精度が大幅に向上した.また,3の試作システムについて,材木としての樹木の性質を表す形状特徴量(形状比,曲がり具合など)の自動推定アルゴリズムを開発し,試作システムに実装した.以上の成果は,森林資源としての材木管理用の植生図作成の元となる樹木モデルの自動生成システムが実現したことを意味しており,従来,定性間伐の際に人手で行っていた現地調査の多大なコストの削減に大きく貢献できる可能性を示していると考える.本研究では,3次元計測システムに基づく植生図の自動作成システムの開発を目的として,2次元距離センサに基づく3次元計測用ハードウェアシステムを構築した.更に,距離データから3次元の点群情報への変換,距離センサと電動雲台による距離の協調計測,植生由来の点群情報に基づく3次元マップの生成,3次元マップに基づく樹木の形状特徴量の自動推定手法の開発とシステムの実装に取り組んだ.評価実験の結果から,植生図の自動作成に必要な植生情報の自動計測システムとしての一定の有効性を確認した.今後は,計測精度を実用精度へ向上させることが課題である.本研究で目的とする精確な植生図を作成するためには,高精度な植生の3次元モデルが必要であり,これには精細かつ大規模な点群情報を要する.しかしながら,計測性能の評価実験の結果から,本研究で採用した距離センサの計測範囲が不十分であることが分かったため,これを補うべく電動雲台を導入するよう当初計画の変更を余儀なくされた.これにより,要求仕様を満たす電動雲台の選定や,距離センサと組み合わせた計測システムの構築作業が必要となったため,当初計画の各段階に遅延を生じている.設計工学、メディア情報学、ロボティクス先ずは,平成26年度分の当初計画で未達成の計画を遂行し,その後,平成27年度当初計画に変更を加えた以下の計画に従って研究を遂行する.【1.植生図作成システムの開発】