hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高強度フェムト秒レーザーによるランタニドイオンの多光子還元反応と同位体濃縮

また、関連で、Sm^<2+>の溶液における蛍光特性を調べたが、これは初めての成果である。レーザー波長が800nmの場合、パルスエネルギー、300μJ/パルスを0-180000ショット照射した。その後、試料の蛍光スペクトルを測定した。Sm^<2+>の生成が観測された場合には、同溶媒和電子がSm^<3+>によりトラップされ、Sm^<2+>が生成したと解釈できる。また、以前に我々はEu^<3+>が共鳴3光子によりEu^<2+>へ還元されることを報告しているが、同様の還元反を403nm励起、Sm^<3+>イオンの系でも観測できた。研究発表の成果の記載では、関連のフェムト秒イオン化の結果を含めた。昨年度にはEu^<3+>→Eu^<2+>の場合と同様に、Sm^<3+>→Sm^<2+>についても起きることを見出した。Smは同位体の分布が144から154と極めて大きく、同位体分離に向けた我々のモデル元素である。試料はSmCl_36H_2Oのメタノール溶液に15-Crown-5を加え脱ガスした。共鳴多光子励起では800nmレーザーの高調波を用いたが、このとき結晶BBOの角度を調整することにより、中心波長を403nmとし、Sm^<3+>イオンのff吸収に同調した。このときの基本波のパルス幅は800fsであった。また、非共鳴励起では、800nm、45fsで、焦点距離100mmのレンズを用い、焦点に試料を配置し、照射した。生成物であるSm^<2+>はHe-Neレーザー(543.5nm)を励起光源とし、その蛍光により評価した。それぞれSm^<2+>の生成が観測され、共鳴励起の場合はレーザー強度の2次に比例してSm^<2+>の生成量が増大した。非共鳴励起の場合には、同溶媒和電子がSm^<3+>によりトラップされ、Sm^<2+>が生成したと解釈した。同位体濃縮の検証にはSm^<2+>を沈殿分離させ、質量分析計にかければよい。この実験は持ち越しとなった。現在のところ実証実験にはSmの系が最も適していると考えているが、そのほかのランタニドイオンにも展開することを計画した。非共鳴励起による溶媒和電子との反応で2価が生成することを、吸収スペクトルの変化を用いて調べた。励起波長は800nm、970nm、1930nmを用いた。970nmはYb^<3+>のff遷移に同調しているはずであるが、Eu、Smの系と異なり、共鳴の効果ははっきりしなかった。エキシマーレーザーを用いたCT励起でも還元反応を観測できた。
電磁場時間軸任意制御による大電力誘導メゾプラズマ内反応場の協奏増幅

19.1任意波形追随型変調熱プラズマ(AMITP)の可視光領域変化の高速度ビデオ測定前年度維持に成功した任意波形追随型変調プラズマの可視光領域がどのように変化するのかを高速度ビデオカメラ観測により検討した。その結果,変調波形により様々な変化を見せることがわかり,変調波形により熱プラズマ自身に大きな擾乱を与え,変動できることが確認できた。AMITPはプラズマに擾乱を与えるため,一般にその維持は無変調の場合に比較して難しい。したがってその安定維持範囲を把握しておくことは運用上重要である。今回は三角波と矩形波変調の揚合について,電力15kW,Ar80slpmとした。圧力,SCLを変更してそれぞれの変調の場合について安定維持範囲を実験的に明らかにした。矩形波変調はいずれの場合についても三角波変調より維持しにくいことも確認できた。19.3 AMITPの周波数,入力電力変化AMITPはプラズマが大きく変動する。電源からみてこの大きな負荷変動に対しPLL制御で周波数を変更している。したがって周波数変化,入力電力変化などはプラズマ負荷変動に起因している。そこでコイル電流,電圧波形から周波数変動,入力電力変化を求めた。その結果,周波数,入力電力ともプラズマ変動に従い変動していることがわかった。特に周波数変化は以下に示すAr励起温度変化波形とほぼ相似の関係にあることが実験的にわかった。19.4 AMITPのAr励起温度変化任意波形追随の変化がプラズマの温度に対し変動効果があるのかをAr励起温度を測定することにより調べた。その結果,Ar励起温度も各変調波形に対して大きく変動し,条件によっては数千Kもの変動が生じていることがわかった。19.5 AMITP用解析プログラムの開発任意波形追随熱プラズマに対し解析できる電磁熱流体解析モデルを開発した。18.1任意波形追随用制御回路の設計従来,研究代表者らはパルス変調方式では,インバータの点弧角制御により,電流をパルス変調させていた。しかしこの場合,共振回路のQ特性に依存して変調の範囲が限られるため,任意波形追随が難しいと予想される。そこで,今年度インバータ入力側の霞流をDCチョッパにより制御することで任意波形追随高周波電流を実現することを目指した。DCチョッパとして使用し,パワートランジスタの制御にはPWM制御を行うようにした。リファレンス波形として,ファンクションジェネレータで作成した任意波形を用いることとした。インバータ入力部での電流をモニターしてその信号をパワートランジスタの制御信号にフィードバック制御し,参照任意波形に追随できるようにした。このようにして任意波形制御追随用制御回路を設計した。18.2プラズマ負荷インピーダンスの測定・解析プラズマ負荷は,通常の金属などの誘導加熱と異なり,プラズマ点弧前後で負荷インピーダンスが大きく異なり,またプラズマ点弧後もプラズマの安定性にインピーダンス変化が大きく依存する。インバータ入力DC側の制御を行うためには,まずインバータの負荷側インピーダンス変化を把握し,制御のレンジを検討する必要がある。まず現有PMITP装置における負荷インピーダンスを測定し,負荷変動レンジを確認し,制御レンジを検討した。その結果,プラズマ負荷をほぼ0.1オーム程度の抵抗と見積もることができた。18.3 DCチョッパの組み込みと任意波形の作成DCチョッパと制御回路とを組み込み,参照任意波形に追随してインバータ出力電流が制御できるか確認した。実際に,購入したファンクションジェネレータにより任意波形を作成し,パルス変調,三角波,鋸波,逆鋸波を作成できた。18.4任意波形追随プラズマの点火当初の目的に従い,任意波形プラズマの点火実験を行い,それに成功した。
エピジェネティック修飾に関わる自然選択の検出

ゲノム進化学にエピジェネティクスを取り入れ、ゲノムーエピゲノム間の進化的インタラクションと新たな自然選択の検出を目指して研究を行った。エピゲノムのうち、DNAメチル化に着目して研究を行った。陸上植物のDNAメチル化、特に遺伝子内メチル化に焦点を当てて、解析を行った。遺伝子内メチル化は自然選択により、長期間植物種のオーソログで保存されていた。遺伝子内メチル化レベルは、トランスポゾン増加によるDNAメチル化レベルの影響を受け進化していた。さらに、遺伝子内メチル化を保護するため、そのメチル化を持つ遺伝子のDNA配列への自然選択が検出された。エピジェネティクスは、「塩基配列の変化を伴わないで次世代に伝えられる、遺伝情報発現の変化を探求する研究分野」として定義されている。遺伝子発現を変化させる機構として、DNAメチル化やヒストン修飾が挙げられる。これらの修飾は、エピジェネティック修飾と総称される。例えばある遺伝子のプロモーターがDNAメチル化の修飾を受けると、この遺伝子の発現は抑制される。しかし、近年エピジェネティック修飾の大部分が塩基配列によって決定されるという結果が発表された。本研究では、エピジェネティック修飾に関わる突然変異と、それらの突然変異にかかる自然選択の影響を明らかにする事を目的としている。今年度は、陸上植物14種のゲノムワイドDNAメチル化パターン(メチローム)の解析を行った。このうち、9種のメチロームは本研究で決定した。遺伝子内部に存在する機能未知のDNAメチル化を遺伝子内メチル化(gene body methylation)と呼ぶ。このメチル化程度が、植物の被子植物、裸子植物、シダ植物のオーソログで保存されている傾向を見出した。つまり、遺伝子内メチル化レベルは自然選択により保持されていることが示唆された。さらに、種ごとに遺伝子内メチル化の絶対量が大きく異なっていた。このメチル化レベルの絶対量は、ゲノムサイズと強い正の相関を示した。ゲノムサイズの大きい種ではトランスポゾンが多く、それらの発現を抑制するためDNAメチル化機構が効率的に働いていると推察される。この結果、遺伝子内メチル化レベルもゲノムサイズの増大にひっぱられるように上昇してきたと考えられる。当初の予定どおり、様々な植物種のメチロームの解析を効率良く行えている。特に、共同研究者が想定以上の種でメチロームデータを作出したため、本研究の第一目的である、ゲノム進化がエピゲノム(本研究ではメチローム)の進化に与える大きな影響が検出できた。つまり、ゲノムがトランスポゾンコピー数の増大によって増加すると、それに対応するようにゲノムワイドなDNAメチル化レベルも増大していた。ゲノムーエピゲノムの密接な関係が検出できたため、今後の研究も予定通り行える。さらに、今まで機能未知であった遺伝子内メチル化にかかる機能的制約が非常に強いことも示唆された。このエピゲノムの進化学的研究が、遺伝子内メチル化の生物学的意義を見出せたことは大きな進展である。DNAメチル化は、エピジェネティクスによる発現制御機構の一つである。このDNAメチル化は、様々な生物で見られる。高等生物では、DNAメチル化は遺伝子発現抑制、特にトランスポゾンの発現を抑制し、トランスポゾンの転移によるゲノムの損傷を防いでいる。しかし、遺伝子の転写領域に見られるDNAメチル化は、機能が未知である。本研究では、このDNAメチル化を遺伝子内メチル化と呼称している。遺伝子内メチル化を持つ遺伝子は発現抑制を行わず、むしろ遺伝子内メチル化は高い発現量を示す遺伝子に観察される。申請者は、遺伝子内メチル化が植物のオーソログ間で保存されていることを発見してきた。このことは、遺伝子内メチル化が進化的に重要であることを示唆した。しかし、他の研究では、複数の植物が遺伝子内メチル化を失っても生きていることを発表している。本研究では、遺伝子内メチル化の進化的意義をより深く理解するため、長期進化の過程において遺伝子内メチル化が変化している遺伝子に着目した。シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)とA. lyrataで遺伝子内メチル化の有無が変化している遺伝子を同定し、さらにCapsella grandifloraを外群とすることで、どちらの種で変化が実際に起こったかを推定した。これらのデータから、遺伝子内メチル化の変異率を推定した。遺伝子内メチル化の変異率は、おおむね点突然変異率と同等であった。さらに、遺伝子内メチル化の変異が起こりやすい遺伝子の特徴を明らかにした。遺伝子発現量が低く、遺伝子長の短い遺伝子でこのような変異が起こりやすいことが明らかになった。このような遺伝子では、遺伝子内メチル化はそれほど重要でないと考えられる。前年度の研究では、前回の報告書で計画した通りの進捗が得られた。本研究はゲノムとエピゲノムの進化的インタラクションを検出することにある。遺伝子内メチル化は進化的に保存される傾向にあるが、例外が存在する。前年度は、シロイヌナズナとA. lyrataで遺伝子内メチル化の有無に変化が起こっている例外的な遺伝子を約400同定した。これらの遺伝子は発現量が低く、遺伝子長が短い。そうでない遺伝子には、遺伝子内メチル化に変化が見られにくい。つまり、遺伝子内メチルに自然選択がかかている可能性が提示された。さらに、今年度推進予定の研究の予備的研究も行えたため、本研究は非常に順調であると考える。ゲノムは、生物をその生物たらしめる全ての遺伝情報と定義されている。ゲノムの正体はDNA配列である。しかし、高等生物では、ゲノムはDNA配列単体として存在しているのではない。ゲノムは、エピジェネティック修飾と称される様々な化学的修飾を受けている。

この修飾には、DNAメチル化、ヒストン修飾など様々なバリエーションがある。エピジェネティック修飾のゲノムワイドなパターンをエピゲノムと呼ぶ。申請者は、ゲノムとエピゲノムの進化的インタラクションの検出およびエピゲノム自体に働く自然選択の検定を目的として研究を行ってきた。申請者は、植物、特にシロイヌナズナをモデル生物として用い、遺伝子転写領域で観察される遺伝子内メチル化に着目してきた。これまでに申請者の研究により、遺伝子内メチル化は遺伝子発現制御に大きく影響することと、遺伝子内メチル化は自然選択により長期に渡り保存されてきたことを示した。一連の研究の過程で、遺伝子内メチル化を持つ遺伝子の進化速度は、持たないものより有意に遅いことが明らかになった。この現象は、DNAメチル化は突然変異原として働くという事実と矛盾する。この原因を特定するため、シロイヌナズナの種内多型データを解析した。遺伝子内メチル化を持つ遺伝子では、それらのDNA配列を保存するため、負の自然選択が働いていた。この結果の一般性を問うため、現在イネでも同様の解析を行っている。完全な結論はまだ得られていないが、シロイヌナズナと同様に負の自然選択が働いている可能性が示唆されている。ゲノム進化学にエピジェネティクスを取り入れ、ゲノムーエピゲノム間の進化的インタラクションと新たな自然選択の検出を目指して研究を行った。エピゲノムのうち、DNAメチル化に着目して研究を行った。陸上植物のDNAメチル化、特に遺伝子内メチル化に焦点を当てて、解析を行った。遺伝子内メチル化は自然選択により、長期間植物種のオーソログで保存されていた。遺伝子内メチル化レベルは、トランスポゾン増加によるDNAメチル化レベルの影響を受け進化していた。さらに、遺伝子内メチル化を保護するため、そのメチル化を持つ遺伝子のDNA配列への自然選択が検出された。前年度は、陸上植物を網羅するサンプルを用いて、ゲノムーメチロームの超長期的な進化過程を明らかにした。今年度は、メチローム進化の詳細を、より近縁な種を用いて明らかにする。具体的には、モデル生物であるシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)と、その近縁種Arabidopsis lyrataのゲノム配列、メチロームを用いる。さらに、外郡として、新たに決定したCapsella grandifloraのメチロームを用いる。陸上植物を用いた場合、数億年という非常に長いスパンの進化が見られたが、今回は時間を一桁下げて、数千万年のオーダーでゲノムとメチロームにどのような変化が起こってきたかを推定する。特に、今回はCapsella grandifloraを外郡として用いることができるため、シロイヌナズナとArabidopsis lyrataの2種でそれぞれ独自に起こった変化が観察できる。
悉皆性のある脳卒中発生疫学に基づいた地域最適な機能別必要病床数の推算と評価研究

県内全域の7つの二次保健医療圏の10医療機関において、2012年1年間に入院治療した脳卒中のデータベースを構築した。脳卒中(くも膜下出血(ICD10 160)、脳内出血(161)、その他の非外傷性頭蓋内出血(162)、脳梗塞(163)、脳卒中,脳出血又は脳梗塞と明示されないもの(164)、脳実質外動脈の閉塞及び狭窄,脳梗塞に至らなかったもの(165)、脳動脈の閉塞及び狭窄,脳梗塞に至らなかったもの(166)、その他の脳血管疾患(167)、他に分類される疾患における脳血管障害(168)、脳血管疾患の続発・後遺症(169)の発生)の急性期、回復期、維持期を追跡して情報収集した。救急車搬送記録と診療録、県連携パスの情報患者の年齢、性別、居住地、病名、発症時刻と発症場所、県連携パスの第1・2・3段階医療機関それぞれの入院日時と退院日、病型別の退院時の機能予後(modified Rankin Scale:mRS)、救急車搬送の有無と入電・交渉記録、治療・ケア内容、介護度を突合することで、脳卒中患者の医療と介護の実態を記述分析した。医療機関データベースについて、解析計画に基づいて解析を実施し結果の疫学的記述を行う。医療(在宅医療を含む)と介護と生活支援の資源につき、脳卒中に関わる現状を可視化する。患者の医療機関へのアクセシビリティなど地理的要因によって転帰や予後に差が生じるのではないかという仮説のもと、GISを用いて、患者の移動距離を、居住地と、第1段階医療機関(和歌山県立医科大学附属病院を含めた10病院)、第2段階医療機関、第3段階医療機関について分析する。結果を地図上に現し、脳卒中患者の移動軌跡を図示して、資源配置との関係を可視化に努めている。脳卒中発生の状況と対応した医療資源(病院、診療内容)及び転帰についてまとめているところであるがさらに体制を整えデータ構築と解析に時間を要している。結果を地図上に現し、脳卒中患者の移動軌跡を図示して、資源配置との関係を可視化する。脳卒中の発症・治療・ケアの各段階における受療の実態と、資源提供のミスマッチを議論する事を進めていきたい。研究全体の目標は、住民の健康の促進に役立つ「地域最適」な地域医療構想と地域包括ケアシステムの構築に資する基礎資料を得ることである。二次保健医療圏単位で、疾病の発症と、それに対応できる医療資源の実情、および転帰を把握するシステムを構築するために既存資料をもとに、二次保健医療圏の単位で、人口構成や社会経済状況、生活習慣や各種疾患の標準化死亡比など、疾病発症や受療行動の背景要因について、情報を見える化につとめた。和歌山県福祉保健部健康局の協力のもと、県内の二次保健医療圏のうちモデル地域において保健所と病院・診療所の協力を得て、脳卒中および急性発症した心血管疾患(未診断の脳卒中が含まれる)について、発生の状況と、対応した医療資源(診療内容)、及び転帰について、情報を集約できるような体制の整備を進めているところであるが、さらに体制構築に時間を要している。

和歌山県内のモデルとなる特定の二次保健医療圏において、特定の期間に発生した脳卒中および急性発症した心血管疾患(未診断の脳卒中が含まれる)を対象に、保健所と医療機関の協力を得て、発生状況と、診療内容及び転帰の情報を収集し、データベースを構築する。疾病の発生と、それに対応した医療資源について、二次保健医療圏単位で需要と供給のバランスを検討する。患者の医療機関へのアクセシビリティなど地理的要因によって転帰や予後に差が生じるのではないかという仮説のもと、GISを用いて、患者の移動距離を、居住地と、第1段階医療機関(和歌山県立医科大学附属病院を含めた10病院)、第2段階医療機関、第3段階医療機関について分析する。結果を地図上に現し、脳卒中患者の移動軌跡を図示して、資源配置との関係を可視化する。脳卒中の発症・治療・ケアの各段階における受療の実態と、資源提供のミスマッチを議論する事を進めていきたい。29年度の計画で実施できていないものを30年で実施予定。脳卒中の病院前から、急性期、回復期、維持期までを追跡し、医療と介護の実態を明らかにし、医療機関での急性期情報に、救急車搬送情報と入電・交渉記録、及び県連携パスの情報を突合してるところであるが、研究、解析が進行状況であり今年度に行いたい。
ケインズの利潤均衡と貨幣理論の起源:ホートリーの所得定義と信用循環理論を中心に

小島教授による一連の研究はケインズ理論の起源に関する学説史研究において重要な視座を与えてくれる。特に彼はシュンペーターの実物的分析と貨幣的分析の区別に基づき、ホートリー・コネクションを提案する。それはホートリーの『好況と不況』と『通貨と信用』等で現れた「所得=生産費」を出発点とする貨幣経済への「循環構造的把握」でその起源を見出し、ケインズの飛躍は『貨幣改革論』から『貨幣論』の間であるということである。ところで、小島はホートリーの循環構造的把握からなる所得定義が持つ全体としての貨幣経済の特徴だけを強調する故にホートリーとケインズにおける貯蓄と投資の因果関係の相違や利潤概念における相違点を指摘しながらも、ケインズの利潤均衡と貨幣理論が持つホートリーの批判的受容の意味が不明瞭に残っている。二人の根本的な相違は期待形成過程にあり、ホートリーは経常需要(又は経常利潤)を、ケインズは予想需要(又は予想利潤)を基礎として各々所得定義は勿論、貨幣理論を展開したと思われる。ホートリーによると、生産規模の意思決定は主に商人による生産者への注文によって測れる経常需要(current demand)に基づいており、予想価格は二次的要因にすぎないからである。一方、ケインズは『貨幣論』からホートリーの在庫投資だけへの強調や「予測できなかった変化に対する修正だけに全ての重きを置く」説明であると批判し、企業家の期待均衡として貨幣経済の均衡を定義した。『貨幣論』で使われた「投資=貯蓄」という利潤均衡は「意外の利潤=0」又は「総所得=総生産費」という概念で、全体企業家は意外の利潤がゼロになれば、生産量を変更したり、賃金契約を変更したりする動機がない、という意味としての期待均衡である。『一般理論』では全体企業家の期待利潤を極大化する均衡を有効需要と定義し、その均衡は乗数過程を通じて実現されると捉えた。『一般理論』形成史研究においてホートリーによる有効需要変動や数量調整への強調などを取り上げ、彼を「ケインズ革命の先駆者」として評価する視座があるが、この視座は彼がケインズの企業家の心理学を完全に否定したことをまったく考慮しない評価であろう。ホートリーによるケインズ批判は『一般理論』の有効需要概念をめぐっても、1950年代の総供給関数論争までつづいた。おそらくその原因はホートリー貨幣経済理論の特徴である「信用の不安定性」を彼独自の「商人主導経済」で求めたことにあると思われる。ホートリーの商人はケインズの企業家と異なり、将来の推論よりも外的ショック(需要変動又は短期利子率変動)に対する試行錯誤過程によって対応する存在であるからである。
結核患者における結核菌細胞集団の多様性と多剤耐性結核菌出現の機序解析

多剤耐性結核菌における複数薬剤の併用効果:微量液体希釈法を応用し、多剤耐性結核菌での複数薬剤の併用効果を定量的に解析した。抗菌薬の濃度勾配で構成するチェッカー・ボード法を三次元に展開し、RFPとisoniazide(INH)にさらに第三の薬剤を添加し、培養後の菌発育終末点を判読した。その結果、検討した28薬剤中9薬剤で有意の相乗効果が観察され、特に抗結核薬ではないfluoroquinolone、clarithromycinもRFP、INHとの併用で有効な相乗効果を示した。この結果はtime-kill assayからも支持された。結核菌細胞集団の多様性解析:初回結核治療患者を含む結核患者に由来する検体をMiddlebrook 7H11寒天培地に直接接種、培養し、形成された菌集落を個々に単離して、薬剤感受性試験と薬剤耐性に関与する遺伝子変異の検索、IS6110挿入配列のRFLP解析を行った。その結果、均一な薬剤感受性を示す結核菌細胞集団を含む検体と、多様な細胞集団を含む検体に区分され、耐性化した菌細胞ではその薬剤耐性に関与する遺伝子変異が確認された。また、単一の検体より分離された複数の菌集落のIS6110RFLP解析では、初回結核治療患者に由来する検体を含め、ほとんどの検体で多様なRFLP像を観察した。(1)結核菌細胞集団の多様性解析:Middlebrook 7Hll寒天培地に喀痰検体を直接接種した平板上に形成された結核菌コロニーを個々に単離して薬剤感受性と制限酵素切断断片解析(RFLP)を行った。その結果、単一検体に由来する結核菌コロニーは個々に多様な薬剤感受性パターンを示す細胞集団であることが明らかになった。また、これらの菌集団は遺伝学的にも均一でなく、単離された菌コロニーのRFLPパターンは薬剤感受性パターンと必ずしも一致しなかった。(2)薬剤耐性変異株の遺伝子解析:単離された薬剤耐性菌について、染色体遺伝子上の変異を解析した。その結果、pyrazinamide(PZA)耐性菌の77%ではpncA遺伝子にアミノ酸置換を伴う変異があり,変異パターンが同一のものはそのRFLPパターンも近似する傾向を示した。Rifampicin(RFP)については、最小発育阻止濃度(MIC)が0.062.0μg/mlにある菌株のrpoβ遺伝子を解析したが、MIC 0.06μg/ml以下の菌株では変異は見られず、MIC 0.125μg/ml以上の菌株ではほとんどすべての菌株でアミノ酸置換を伴う変異が見い出された。(3)多剤耐性結核菌における複数薬剤の併用効果:既に液体培地を用いる微量液体希釈法を開発したが、今回この試験技術を応用し、複数薬剤の効果をin vitroで解析することを試みた。常法のチェッカー・ボード法を3次元に展開し、RFPとisoniazide(INH)の組み合わせに、さらにキノロン剤を含む28種類の薬剤を個々の添加して3薬剤の組み合わせでの相互効果を検討した。その結果、9剤において3次元試験でのみ相乗効果が観察され、特に抗結核薬ではないfluoroquinolone、clarithromycinもRFP、INHとの組み合わせでは多剤耐性結核菌に対しても有効な相乗効果を示した。結核菌細胞集団の多様性解析:初回結核治療患者を含む結核患者に由来する検体をMiddlebrook 7H11寒天培地に直接接種し、寒天平板上に形成された結核菌コロニーを個々に単離して、薬剤感受性試験と薬剤耐性に関与する遺伝子変異の有無、染色体DNAの制限酵素切断パターン解析(RFLP)を行った。その結果、均一な薬剤感受性パターンを示す結核菌細胞集団を含む検体と、多様な薬剤感受性パターンを示す菌細胞集団を含む検体に区分され、一部薬剤に耐性化した菌細胞を含む場合には、その薬剤耐性に関与する遺伝子変異が確認された。また、同一の検体より単離された複数の結核菌コロニーのRFLP解析では、初回結核治療患者に由来する検体を含め、ほとんどの検体で多様なRFLPパターンを観察した。以上の成績から、(1)結核菌の初感染から発症までの経過が多クローン性に成立している可能性,

(2)治療中あるいは治療後の検体には,表現型,遺伝子型として極めて多様な結核菌細胞集団が含まれていることが明らかとなった。多剤耐性結核菌における複数薬剤の併用効果:Broth液体培地を用いる微量液体希釈法を応用し、多剤耐性結核菌に対する複数薬剤の併用効果をin vitroで定量的に解析した。抗菌薬の段階的濃度勾配で構成するチェッカー・ボード法を三次元に展開し、rifampicin(RFP)とisoniazide(INH)の組み合わせに、さらに第三の薬剤を添加し、培養後の菌発育終末点を判読してその効果を判定した。その結果、検討した28薬剤の内、9薬剤において有意の相乗効果が観察され、特に抗結核薬とはみなされていないfluoroquinolone、clarithromycinもRFP、INHとの併用で多剤耐性結核菌に対し有効な相乗効果を示した。この結果は生菌数を定量するtime-kill assayからも支持された。
新生児低酸素性虚血性脳症に対する自家間葉系幹細胞治療の開発

新生児低酸素性虚血性脳症(HIE)は、克服すべき重篤な新生児疾患の一つである。従来の脳低温療法では十分な効果が期待できないことから、我々は新規治療法として間葉系幹細胞(MSCs)に注目した。本研究では、臍帯由来MSCs(UC-MSCs)の単離方法を確立したうえ、基礎的検討により由来個体の在胎週数が小さいほどUC-MSCsの増殖能が高く、その制御にWnt関連遺伝子群が関わっていることを明らかとした。HIEのモデル作成に難渋したが、同じく低酸素性脳症の原因となる急性肺障害モデルにおいて、由来個体の在胎週数に関わらず、UC-MSCsは肺組織における線維化や炎症細胞浸潤を抑制することが示された。平成26年度の計画にのっとり研究を行った。まず、ヒト臍帯血および胎児付属物由来間葉系幹細胞の分離・培養に着手した。「ヒト臍帯血および胎児付属物由来間葉系幹細胞を用いた新生児慢性肺疾患治療に向けた基礎的検討」について、神戸大学医学倫理委員会の承認(平成25年1月15日付)を得て、ヒト臍帯血と胎児付属物から間葉系幹細胞を分離・培養を開始した。当施設で娩出された児の臍帯血と臍帯より得た細胞を回収し、培養することで、間葉系幹細胞と考えられる紡錐状の細胞を得ることに成功した。次に、得られた細胞が間葉系幹細胞か否かの確認を行うためにFACS解析を施行した。FACS解析を行うことで、CD105・90・73が陽性であり、CD14・19・34が陰性である、という定義(Le Blanc K, Nat Rev Immunol. 2012;12(5):383-96.)を満たすことが判明し、間葉系幹細胞と確認した。分離培養された細胞はそれぞれの分化培養キットを使用し、Adipocyte、Osteoblast、Chondrocyteに分化することを確認し、間葉系幹細胞の分離・培養に成功した。現在更なる分離培養成功率の向上のため、分離培養プロトコールの見直しを行っている。平成26年度は、まずヒト臍帯血および胎児付属物由来間葉系幹細胞の分離・培養に着手した。平成27年度は、多様な週数の新生児から臍帯由来間葉系幹細胞を分離し、RNA発現の網羅的解析を行った。具体的には、分離培養した間葉系幹細胞より全RNAを抽出した。小児科研究室にすでに設置されているDNAマイクロアレイシステム(アジレント社)を用いて、網羅的遺伝子発現解析を行った。そして、高発現を認めたWNT関連遺伝子群について、リアルタイムPCR法を用いて検証し、再現性を確認した。くわえて、実際にWNT関連遺伝子群の機能解析も行い、細胞増殖との関連性を見出した。現在は、当初から計画していた新生児低酸素性虚血性脳症モデルの作成も開始している。計画していたように臍帯血および臍帯組織から間葉系幹細胞の分離ができ、くわえて採取した在胎週数による特徴の違いについて基礎的検討も進めることができている。一方、疾患モデル動物の作成に時間を要している。平成26年度は胎児付属物からの間葉系幹細胞の分離・培養を開始した。神戸大学医学部倫理委員会の承認(平成25年1月15日)のもと、神戸大学付属病院および兵庫県立こども病院で娩出された新生児から臍帯および臍帯血を採取した。接着培養により、臍帯から高頻度に紡錘状の細胞を得ることに成功し、FACS解析によりCD105・90・73が陽性、CD14・19・34が陰性であること、くわえて分化誘導実験により脂肪・軟骨・骨細胞への分化能を確認、間葉系幹細胞(MSC)として矛盾しないことを証明した。平成27年度は多様な週数の新生児から臍帯由来MSC(UC-MSC)を収集し、週数による特徴を解析すべく基礎的検討を行った。具体的には、得られたUC-MSCから全RNAを抽出し、すでに小児科研究室に設置されているDNAマイクロアレイシステムを用いて網羅的遺伝子発現解析を行った。パスウェイ解析により有意な変動を示したWNT関連遺伝子群に注目して検討をすすめ、リアルタイムPCR法により再現性を確認した。また、これらWNT関連遺伝子群がUC-MSCの増殖能と関連していることを見出した。

平成28年度は基礎的検討から動物実験に移行した。当初計画していた新生児低酸素性虚血性脳症のモデル作成に難渋したことから、同じく重篤な新生児疾患である慢性肺疾患モデルを用いてUC-MSCの効果を検証した。結果、ブレオマイシン誘導急性肺障害モデルラットにおいて、UC-MSCにより肺組織における線維化や炎症細胞浸潤の程度が軽減することをすでに明らかとした。現在は肺組織中のサイトカインについて解析中であり、さらにUC-MSCの由来週数による効果の違いについても追加解析を予定している。新生児低酸素性虚血性脳症(HIE)は、克服すべき重篤な新生児疾患の一つである。従来の脳低温療法では十分な効果が期待できないことから、我々は新規治療法として間葉系幹細胞(MSCs)に注目した。本研究では、臍帯由来MSCs(UC-MSCs)の単離方法を確立したうえ、基礎的検討により由来個体の在胎週数が小さいほどUC-MSCsの増殖能が高く、その制御にWnt関連遺伝子群が関わっていることを明らかとした。HIEのモデル作成に難渋したが、同じく低酸素性脳症の原因となる急性肺障害モデルにおいて、由来個体の在胎週数に関わらず、UC-MSCsは肺組織における線維化や炎症細胞浸潤を抑制することが示された。現在までにヒト臍帯血・臍帯より間葉系幹細胞の分離・培養に成功しており、今後更なる研究へ進むための準備を整えていく状況である。間葉系幹細胞の分離培養および基礎的検討が順調に進んでおり、平成28年度については疾患モデル動物での検証を予定している。すでに、動物実験計画書を作成しているが、当施設の動物実験施設の承認ののち、新生児低酸素性虚血性脳症モデルを作成し、我々の分離培養した間葉系幹細胞を移植する予定である。治療効果の判定のために炎症マーカーの解析や脳組織のTUNEL染色などを行う予定にしている。小児科学神戸大学医学部附属病院周産母子センターでのヒト臍帯血及び胎児付属物(卵膜や臍帯)の検体採取は継続的に行い、症例数を蓄積する。得られた間葉系幹細胞でRNA発現の網羅的解析を行う。具体的には、分離培養した間葉系幹細胞より全RNAを抽出する。小児科研究室にすでに設置されているDNAマイクロアレイシステム(アジレント社)を用いて、網羅的遺伝子発現解析を行う。そして、高発現を認めた遺伝子について、リアルタイムPCR法を用いてmRNAレベルが上昇しているか確認する。最後に、同じ間葉系幹細胞よりタンパク質を抽出し、ウェスタンブロット法を用いて、高発現を認めたmRNAに対応したタンパク質レベルの評価を行う。新生児HIE動物モデル作成のための計画書を作成し、承認を得た後、神戸大学医学部動物実験室で、新生児HIE動物モデルを作成し、間葉系幹細胞を移植する。組織学的検討や炎症マーカーの解析によりその効果の検証を行う。旅費や研究試薬等の経費節約により予算に猶予ができたため、次年度に繰り越すこととした。研究試薬等の経費や、学会発表準備等の予算として使用予定である。
対称群のスピンモジュラー表現

一般にアフィンリー環D_<l+1>^<(2)>の基本表現のウエイトベクトルはシューアのQ-函数と呼ばれる対称函数によって表される。本研究では、Q-函数をパラメトライズするstrict partitionを変えたときのウエイトの変化を組合せ論的に記述し、各Q-函数のウエイトの特定をおこなった。ここで得られた結果と「A_1^<(1)>がD_4^<(2)>に埋め込める」という脇本実氏の結果を併せて考えることで、A_1^<(1)>の基本表現の多項式環上の実現としてはこれまで知られていたものとは異なるものを得た。これは、標数2の体上では対称群の通常表現とスピン表現は同じになってしまうという事実の反映であった。2つの実現は簡単な変数変換で移りあうが、Q-函数を変数変換したものを対称群の2-モジュラー指標(ブラウワー指標)から生成した多項式で展開したときの展開係数はベンソンが得たスピン表現の分解行列であることもわかる。特に極大ウエイトベクトルであるQ-函数の場合には、この変数変換により階段型のpartitionで定められるシューア函数に移る。もともとこの変数変換はアフィンリー環の表現の実現をつなぐための形合わせ(頂点作用素の形を合わせる)として得られていたものだが、スピン表現の観点からの表現論的な意味も今回はっきりさせることができた。こうした結果をふまえて、2-モジュラースピン表現の分解行列を詳しく調べてみたところ、分解行列は各ブロックごとに単因子が2の巾になり、その値はブロックのウエイトで決まっていることが観察された。単因子が2の巾になることは北大の田口・山田両氏により解決されているが、巾の値の決定は今後の課題である。アフィンリー環のウエイト空間の構造との関係からのアプローチを試みたい。以前我々がA^<(2)>_<2l>型アフィンリー環のウエイトベクトルの研究で用いた組合せ論的手法を、新たにD^<(2)>_<l+1>型の場合に応用し、この場合のウエイト空間の様子もstrict partitionの組合せ論によって記述できることを見出した。一般に、D^<(2)>_<l+1>のbasic表現のウエイトベクトル(ウエイト基底)はSchurのQ函数Q_λ(t)(λはstrict partition)によって与えられる。ここでは、λを変えるとウエイトがどのように変わるかを組合せ論的に記述することで、各Q函数のウエイトの特定を行った。さらにA^<(1)>_1がD^<(2)>_4へ埋め込めるという事実を用いて、先のウエイトベクトルとQ-函数の関係からA^<(1)>_1のbasic表現の新たな実現を得た。通常知られている実現ではウエイトベクトルはSchur函数であるのに対し、この実現ではQ-函数で与えられるが、特に極大ウエイトベクトルに対しては、ウエイト空間が1次元であることを使うことで、これら2つの対称函数を結ぶ関係式が導かれた。A^<(1)>_1のbasic表現は対称群のp=2でのモジュラー表現と、またQ-函数は対称群のスピンモジュラー表現とそれぞれ密接な関係にある。このことからこのA^<(1)>_1の実現というのは、対称群のスピンモジュラー表現の既約成分と通常表現のモジュラー表現のそれとがp=2では同じになるという事実の反映であるということがわかった。ここでも、研究目的で述べた「対称群のスピンモジュラー表現のアフィンリー環の表現論からの視点での扱い」という特色が生かされた研究結果となった。
通信システム間の代替を考慮した電気通信産業組織シミュレータに関する開発研究

本研究は電気通信産業について、需要側面の分析と供給側面の分析を組み合わせて、全体としての産業特性を明らかにすることを目的としている。需要側面の分析では、これまでに開発した代替を含む需要モデルについて、データを追加し分析を行った。この分析では、「携帯電話の普及初期において無線呼出しサービスと第一世代携帯電話サービスの間に代替性があり、このため携帯電話の普及が抑制された」という仮説を検証することを試みている。方法としては、携帯電話と無線呼出しばかりではなく、PHS、固定電話(アナログ、ISDN)を含む一般的なモデルを構築している。分析の結果、第二世代携帯電話と無線呼出しとの間の代替関係は確かに確認されたが、第一世代との代替関係は見出せなかった。結論としては、携帯電話の普及初期における市場規模の低迷は、他メディアとの代替関係に起因するものではなく、携帯電話のコストそれ自体に起因することが示されたということであり、その後若年層の無線呼出しから携帯電話への乗り換えが生じ第二世代携帯電話の爆発的な普及が起きたという説明が可能になる。上の結果は、二つの意味で重要である。すなわち、第一に電気通信市場のダイナミクスを予測・説明するには、需要側面ばかりではなく費用の側面(料金要素)が無視し得ない。第二に、推定精度についてはシミュレーション・モデル全体を構築し、その感度分析という形で検証を行う可能性がある。費用側面の分析では、費用関数を推定するという方法ではなくDEA(Data Envelopment Analysis)の可能性を検証する作業を行った。従来DEAは企業経営効率性を計測する手法として活用されるきらいがあったが、これが十分に費用分析に利用できることを示すことができた(「DEAを用いた携帯電話事業の独占性の測定」)。ただし、DEAと従来の統計的推定による手法には相違点があり、特にDEAによる時系列データの取り扱いの非合理性が指摘されるが、この点に関して、Sengupta(1995)、Fare and Grosskopf(1996)などの文献に基づき、動学的DEA分析手法を新たに開発した。これらの成果から、本研究の目的である産業組織シミュレータについて基本的な骨格を与えることが可能となった。本年度の研究成果として、大きくわけて需要側面の研究(研究計画におけるB1、D2に相当)と供給側面の研究(研究計画におけるB2に相当)を実施した。前者については、研究発表の1、後者については研究発表の2にその一部を既に発表している。残りの成果についても次年度の早期に実施する予定である。これには、モデルの推定精度に若干の問題点があるということも関係している。

暫定的な結論としては、携帯電話の普及初期における市場規模の低迷は、他メディアとの代替関係に起因するものではなく、携帯電話のコストそれ自体に起因することが示されたということであり、その後若年層の無線呼出しから携帯電話への乗り換えが生じ第二世代携帯電話の爆発的な普及が起きたという説明が可能になる。今後、推定精度を高めるために幾つかの方法を確認する予定であるが、上の結果は、二つの意味で重要な成果をもたらしたと考える。すなわち、第一に電気通信市場のダイナミクスを予測・説明するには、需要側面ばかりではなく費用の側面(料金要素)が無視し得ないことが示されている。第二に、推定精度についてはシミュレーション・モデル全体を構築し、その感度分析という形で検証を行う可能性が示されたことである。これらについては次年度に取り組む予定である。費用側面の分析では、費用関数を推定するという方法ではなくDEA(Data Envelopment Analysis)の可能性を検証する作業を行った。従来DEAは企業経営効率性を計測する手法として活用されるきらいがあったが、これが十分に費用分析に利用できることを示すことができた。ただし、DEAと従来の統計的推定による手法には相違点があり、必ずしも同一の結果を得るに至っていない。この相違が何に基づくものであるのかを今後明らかにする必要がある。研究全体としては若干の計画の遅れが見られるが、研究項目のB3(産業分析方法論)、B4(ネットワーク外部性)については若干の成果が得られているので、これらを早急に論文にとりまとめ、次年度の計画につなげたい。今年度の研究は主に費用関数に関する統計的推定方法(Translog型費用関数の推計)とOR的方法の関連性についての分析を中心に実施した。まずDEAに関して、前年度の成果「DEAを用いた携帯電話事業の独占性の測定」について、幾つかの問題点をとりあげ、これらを解決する方策を考案した。第一の問題点として、携帯電話市場の分析において一つの企業グループのみのデータしか考慮しておらず、競合グループのデータを考慮していないという問題点が指摘される。これについては、各グループについて費用構造が本質的に変わらないという仮定の下で、市場全体の規模と市場シェアに基づいた分析枠組みを考えることができる。第二の点として、DEAによる時系列データの取り扱いの非合理性(実はTranslog型費用関数推計にも同様の点が指摘される)が指摘される。周知のようにDEA研究ではWINDOW分析という移動平均法に似た手法が伝統的に行われてきている。しかし、移動平均法自体は時系列分析手法として問題が多く、DEAの場合はさらに移動平均と厳密には異なるため、その統一的な解釈が難しいという問題がある。この課題に対応するためには、動学的DEAについての包括的な研究を要することが新たに明らかとなった。この点に関して、Sengupta(1995)、Fare and Grosskopf(1996)などの文献に基づき、整合的なDEA分析手法を新たに開発したところである。DEA以外の成果として、Translog型費用関数推計についてDEAと同様に非効率性をとりあつかう手法を考案したことが挙げられる。
消費者の米の選択行動における感覚的属性に関する経済評価

本研究の目的は、消費者が米を購入する要因として何が重視されているか、また、米の食味を一属性として捉え、被験者にはアンケート調査の際、実際に米を試食してもらうことで、感覚的属性を考慮した上での消費者の米購買行動について定量的に明らかにすることである。本研究では14年度から15年度に渡って、一般消費者と農協組合員(関東の農家)を対象とした米消費に関するアンケート調査を実施した。アンケート調査の内容は、被験者の属性、米購入に関して、産地、品種、栽培方法、価格の4つの属性を提示した3種類の米についてどれを選択するか、3種類の米を試食後にどれを選択するか、米購入時に重視する要件、に関する質問である。回答数は、一般消費者181、農協組合員27となっている。一般消費者が米を購入する際に重視する要件としてあげた上位5要件は、「国内産米であること」「一度食べて美味しかったもの」「新米かどうか」「普段食べ慣れているもの」「精米年月日」となっており、一方、農協組合員の場合も、若干順序が異なるものの、一般消費者と同様な5つの要件が上位にあげられている。このように両消費者とも、国内産米であることを強く支持するとともに、それ以外は食味に関係する項目について高く評価しているという結果が得られた。また、米選択についての質問からは、概して、比較的価格の高いものが選択される傾向にある。一般消費者対象の試食調査結果から、回答者のうち46.3%で試食後選択した米に変化がみられ、そのうち、試食後値段が高い米を選択したのは52.7%となっており、価格面よりもむしろ米の食味という感覚的属性が購入の重要条件になっていることが示唆された。ただ、品種については「新潟こし」が好まれる傾向にあり、この価格は小売価格でも他の産地品種よりは高く設定されていることが影響していることが考えられる。いずれにしても、食味を重視した上で、産地、品種、栽培方法、価格帯の組み合わせが、消費者自身の世帯構成、所得水準を考慮した購入希望条件と合致するかが選択基準となっている。本研究は、消費者が米を購入する要因として、食味を米の一つの属性として考え、アンケート調査の際、被験者に実際に米を試食してもらうことで、感覚的属性を考慮した上での消費者の米購買行動について明らかにすることが目的である。研究初年度である14年度は、本調査への前段階として予備的な調査を行った。アンケート調査は、平成14年11月1日3日の3日間で、東京農業大学収穫祭(学園祭)の来訪者に対し、対面式の調査を行った。アンケートの調査項目は、米購入に関する質問、4つの属性(産地、品種、栽培方法、価格)を提示した3種類の米についてどれを選択するかという質問、3種類の米を試食後、それぞれについて味を評価してもらうとともに、どれを選択するかという質問、米を購入する際に重視する要件について評価する質問、最後に被験者の属性についての質問である。アンケート調査の結果、181の回答を得た。まず、米を購入する際に重視する要件として、23項目について5段階評価してもらった結果、全体での平均値が高かった上位5位までのものは、「国内産米であること」が平均値4.3で最も高く、次いで「一度食べて美味しかったもの」が4.0、「新米かどうか」が3,8、「普段食べ慣れているもの」3.7、「精米年月日」3.7であった。このように消費者は、国内産米であることを強く支持し、それ以外は食味に関係する項目について高く評価している。また、試食の前後で選択した米の種類を比較してみると、46.3%の人で試食後選択した米に変化がみられた。変化が見られた人の中でも、試食前より安価な米を選んだのは20.3%、それに対して試食前に比較して試食後値段が高い米を選択した人は52.7%であった。このことからも、消費者にとって価格面よりもむしろ米の食味という感覚的属性が購入の重要条件になっていることが示唆される。

一般消費者対象の試食調査結果から、回答者のうち46.3%で試食後選択した米に変化がみられ、そのうち、試食後値段が高い米を選択したのは52.7%となっており、価格面よりもむしろ米の食味という感覚的属性が購入の重要条件になっていることが示唆された。ただ、品種については「新潟こし」が好まれる傾向にあり、この価格は小売価格でも他の産地品種よりは高く設定されていることが影響していることが考えられる。いずれにしても、食味を重視した上で、産地、品種、栽培方法、価格帯の組み合わせが、消費者自身の世帯構成、所得水準を考慮した購入希望条件と合致するかが選択基準となっている。
スマートフォンの通話を利用した外国語会話訓練システムの開発と教育効果の検証

我々の提案する外国語会話訓練システム「Phone me!」は,指定日時に学習者のスマートフォン・携帯電話に電話をかけ,教員があらかじめ用意した音声データを自動再生するシステムである.電話を利用することにより,実践的な外国語会話のトレーニングを行えること,強制力がある(電話が否応なしにかかってくる)ので学習の継続し易さが期待できることが大きな特徴である.さらに,学習者の発話レベルに応じて配信する音声を自動で変化させる機能を追加した.本稿では,学習者の発話力レベル判定手法を提案し,運用実験について報告する.本研究の目的は,「スマートフォン・携帯電話を用いて外国語による会話を練習させるシステム」を構築し,実際に運用して教育効果の検証を行うことである.本システムは,指定日時に学習者の携帯電話(スマートフォンを含む)に電話をかけ,教員があらかじめ用意した音声データを自動再生する.実際の会話を想定して音声データには無音の返答時間(ポーズ)が含まれているものを使用することにより,会話力を養う.学習者の発話を録音する機能,通話の際に音声と同時にトランスクリプト(音声データを文字に起こしたテキスト)をSMSで配信する機能,電話に出られなかったときには学習者が再配信を依頼できる機能などを備える.本年度はまず,システムの構築を行った.そして,東北学院大学教養学部言語文化学科の1年生の第二外国語でドイツ語を選択している履修者全員(38名)を対象に,4週間にわたって毎日1回電話をかける運用実験を行った.この実験に対して取り組み率調査・発話時間調査・アンケート調査を行った結果,「毎日電話がかかってくることによって長期間にわたって学習を継続できる」「学習者は概ね真剣に取り組み発話にも積極的に挑戦する様子が認められる」「ほとんどの学習者が実験をとおして,聞き取れるようになった・話せるようになったと学習成果を実感している」という3つの観点から本システムの有効性が確認された.今後は,発話履歴から学習者の発話力を判断し,各学習者のレベルに応じた音声データが自動で選択配信されるような知的な学習支援システムを目指す.当初の計画と比較すると,音声認識の実装および機械学習用訓練データの作成が遅れているが,動画配信の実装など予定以上に進展している部分もあり,トータルでみるとおおむね順調といえる。本研究の目的は,「スマートフォン・携帯電話を用いて外国語による会話を練習させるシステム」を構築し,実際に運用して教育効果の検証を行うことである。本システムは,指定日時に学習者の携帯電話(スマートフォンを含む)に電話をかけ,教員があらかじめ用意した音声データを自動再生する。実際の会話を想定して音声データには無音の返答時間(ポーズ)が含まれているものを使用することにより,会話力を養う。学習者の発話を録音する機能,通話の際に音声と同時にトランスクリプト(音声データを文字に起こしたテキストを)をSMSで配信する機能,電話に出られなかったときには学習者が再配信を依頼できる機能などを備える。二年目である本年度は,Googleハングアウトを用いてビデオ通話(映像による配信)を可能にした。また,学習者の発話データの分析に取り組んだ。まず,東北学院大学教養学部言語文化学科の2年生の第二外国語でドイツ語を選択している履修者全員(19名)を対象に,4週間にわたって毎日1回電話をかけ,約10個の質問に答えてもらう運用実験を行い,学習者の発話を録音した。そして,問いかけ終了直後から学習者の返答が開始するまでの時間(レスポンスタイム)の計測や音声認識などの解析をおこなった。その結果,4週間の運用をとおして学習者の多くが,レスポンスタイムが短縮すること,発話語数が増えることを確認した。また,発話語数と学習者の会話能力には相関関係が認められた。今後は,録音データの解析をさらに進め,文法レベルで学習者の発話力を判断し,各学習者の発話能力に応じた音声・動画データが自動で選択配信されるような知的な学習支援システムを目指す。当初の計画と比較すると,機械学習用の評価データ作成が遅れているが,動画配信の実装や品詞解析処理の導入など予定以上に進展している部分もあり,トータルでみるとおおむね順調といえる。最終年度である本年度は,学習者の発話データを解析し,各学習者の発話能力に応じた音声・動画データが自動で選択配信される,知的な学習支援システムの実現を目指した。まず,学習者の発話データの分析に取り組んだ。これまでの運用で蓄積した学習者の発話の録音データを,語学教員(母語話者)にレベル判定してもらった。また,その音声認識結果に対して,語数・品詞解析をおこなう一方で,人手による評価もおこなった。これを学習データとして利用し,レベル判定システムを開発した。次に,運用実験をとおしてレベル判定手法に対する妥当性の検証をおこなった。

東北学院大学教養学部言語文化学科の1年生の第二外国語でドイツ語を選択している履修者全員(12名)を対象に,4週間にわたって毎日1回電話をかけ,約10個の質問に答えてもらい,学習者の発話を録音した。1週目の録音データと3週目の録音データについてレベル判定を行い,2週目と4週目は各学習者のレベルに応じたデータを配信した。その結果,システムのレベル判定結果と実験終了後に語学教員が判定した結果は,おおよそ一致することが確認された。我々の提案する外国語会話訓練システム「Phone me!」は,指定日時に学習者のスマートフォン・携帯電話に電話をかけ,教員があらかじめ用意した音声データを自動再生するシステムである.電話を利用することにより,実践的な外国語会話のトレーニングを行えること,強制力がある(電話が否応なしにかかってくる)ので学習の継続し易さが期待できることが大きな特徴である.さらに,学習者の発話レベルに応じて配信する音声を自動で変化させる機能を追加した.本稿では,学習者の発話力レベル判定手法を提案し,運用実験について報告する.まずは,進捗が遅れている発話の録音データを分析に取り組む.また,当初の予定にはなかったが,GoogleハングアウトやLINEを用いた動画配信システムの開発が進んでおり,今後はそれらを完成させて運用し成果を上げることを目指している.あとは当初の計画どおりに進めていく.まずは,進捗が遅れている機械学習による学習者の発話能力の判定に取り組む。また,当初の予定にはなかったが,LINE等を用いた動画配信についても運用を行い成果を上げることを目指す。あとは当初の計画どおりに進めていく。学習支援システム当初は1年目にサーバを購入する予定であったが,本格的に運用を始める2年目に購入することにしたため,その分を翌年に繰り越すことにした.評価データの作成が当初の予定より遅れているため,その分の人件費・謝金が余ってしまった。しかし現在すでに作成の依頼は済んでおり,次年度に使用する見通しは立っている。物品費は,主にサーバの購入や技術資料の購入に充てる.旅費は,他の大学や企業で行われている語学教育の実態調査,語学教育や知的学習支援システムに携わる他の研究者らと意見交換,研究成果の発表を行うために必要である.人件費・謝金は,外国語(独仏中韓)のネイティブの方に音声・動画データを作成いただき報酬として支払うために使用する.また,その他の費目として,開発(テスト)および運用の際に必要となる通信費(電話料金)を計上する.物品費は,主にサーバの周辺機器の購入や技術資料の購入に充てる。旅費は,他の大学や企業で行われている語学教育の実態調査,語学教育や知的学習支援システムに携わる他の研究者らとの意見交換,現地での音声・映像素材収集,研究成果の発表を行うために必要である。人件費・謝金は,音声・動画データの作成および学習者の発話データに対する評価への報酬として支払うために必要である。また,その他の費目として,開発(テスト)および運用の際に必要となる通信費(電話料金)と音声認識サービス利用料を計上する。