hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小学校英語教育実践者の意識に関する研究－経験知と意識変容―

この研究の当初の目的は、小学校での外国語活動の指導経験を有する教員の外国語活動に対する意識が、実践前と実践後でどのように変化したかを、教員の経験の量や質と関連付けて、面接や質問紙等により総合的に調査することであった。この調査により小学校教員が外国語活動という従来の教科とは大きく異なる分野の学習指導に取り組んだことによって得た外国語指導に対する教員の意識や外国語教育観、言語観などの変容を明らかにすると共に、そのデータを分析することにより、教員が実践を通して得た「経験知」を抽出することを構想したものであった。2015年度は主に調査項目の作成に終始した。2016年から2017年度にかけて岐阜県を中心とした試行調査を実施し、その結果を小学校英語教育学会2017年兵庫県大会(7/29)にて発表した。2018年には試行調査の質問項目を整理し東京都、栃木県、群馬県、愛媛県、山口県、山梨県の区市町の教育委員会の協力を得て各自治体の小学校において、以前の外国語活動、現在の移行期での外国語活動・外国語の指導にあたる教員を対象に、大規模に調査を実施し1748件の回答を得た。データの分析はまだ進行中であるが、主に(1)外国語を指導する意義は理解している、(2)授業の進め方についての意識が高まっている、(3)経験の多い教員は英語力の必要性を痛感している、の3点が確認できると予測している。現在、統計処理は完了し微修正を繰り返している段階である。今後は、協力してくれた各自治体に還元したデータを元に、各自治体の英語担当の指導主事等との討議も含めて公開資料を完成させたいと考えている。8月一杯を目途にインターネットのウェブサイトにアップロードするとともに、秋の学会での発表を視野に入れ準備を進めている。旧学習指導要領下での「総合的な学習の時間」での英語活動、また現行学習指導要領の下での「外国語活動」を経験した小学校教諭たちの、小学校外国語科の開始を直前にした現在の時点までの意識の変容を調査し、そこから得られる経験知を明らかにすることを目的とした研究である。初年度は、試行版アンケート調査を実施することを計画し、その準備として、(1)実践経験者である小学校教諭等への聴き取り調査、(2)聴き取り調査結果の分析、(3)分析結果を踏まえた試行版アンケート用質問項目の策定、(4)試行版アンケート調査の実施を予定し、以下のとおり研究調査を実施した。1.基礎研究(文献研究、授業観察、それらに関する討論)、2.聴き取り調査(3校10人への実施)、3.聴き取り調査のデジタルデータ化、4.聴き取り調査データの分析、5.聴き取り調査分析に基づく試行版アンケート用の質問項目の策定。これらの調査研究の経緯の中で、聴き取り調査の結果分析から、指導を経験した教諭らの意識の変容には一定の傾向が見られることが確認されたが、聴き取り調査の対象が少ないこと、また調査対象者の経験の差、年齢差などが大きい要因として無視できないことが明らかになったことから、さらに精緻化した聴き取り調査の追加が必要であるという結論に至った。そのため、試行版アンケートの実施は延期することになった。現在は追加聴き取り調査の実施に向けて準備中である。聴き取り調査の対象者を選定することが予想以上に難しく、十分なデータが集まらなかったため、アンケートの策定と実施を延期したことが主な理由である。また、研究代表者が春から夏にかけて体調を崩したためエフォートの割合を減少させることになり、研究活動が停滞した。ただし秋から冬にかけて体調は回復したので今年度の調査継続には問題はない。昨年度については、次期小学校学習指導要領の改訂を前に、研究開始時には想定できなかった要素が多く出現した。特に小学校3・4年生への外国語活動の低年齢化、5・6年生の英語教科化が明確になったこと、また小学校教員の英語授業での責任が増すことについての予測、英語を入れるためのカリキュラムマネジメント、教員研修の増加による負担増など、学校現場の多くの教員の意識に影響を与えると思われるいくつかの要素が、学会での情報収集や聴き取り調査において焦点が当たるようになっている。同時に、研究代表者・小泉仁と副代表・加納幹雄の体調不良が重なり本務以外の研究が滞った一年でもあり、28年度に実施した調査は、1.横浜市立小学校教員3名に対する聴き取り調査(1件)2.学会における情報収集1件であった。以上のことから、研究の方向性には変更はないが、これらの要素を考慮しながら調査範囲の見直しや聴き取りの一層の充実などを行う必要が生じている。研究体制の立て直しを行いたい。研究代表者と副代表の体調不良が重なり、本務で手一杯となり実質的な進捗がなかったため。2017年初頭の新学習指導要領告示と時期が重なり、調査内容の見直しが必要となる中、2017年度はパイロット調査として169人の小学校教員に対して50項目のアンケート調査を実施した。項目を整理するにあたり、平成23年度から実施された現行学習指導要領の目標と内容6項目を基準とした。その結果,「コミュニケーションを図る楽しさ」「聞いたり話したりする活動の推進」については良好な進捗状況にあることがわかった。その一方「音声やリズムの慣れ親しみ,言葉の面白さ,豊かさ」と「多様なものの見方・考え方への気づき」についてはまだ十分な成果を得ているとは言えない状況を示す結果が得られた。

この調査結果については、中間報告として、小学校英語教育学会兵庫大会(7/29)で口頭発表を行った。現在、このデータを再整理し分析を行い本調査に向けた準備を進める中で、教員の変容に影響を与えると思われる研修の内容例を取り上げながら、アンケートから得られたいくつかの課題について議論を重ねたが、その結果、新指導要領の実施に向け「教員の英語力養成」「思考力・判断力表現力等の育成」及び「教員のICT活用能力の向上」の3点を重視する方向性を持って調査を継続する必要性が確認された。特に新・学習指導要領に新設された小学校教科「外国語」及び「外国語活動」に関わる研修成果がどのように教員の意識変容に現れるのかを考慮して研究を進めることの重要性を認識するに至った。2017年度末に研究期間延長の申請を行い、お認め頂いた。理由としては、研究開始直前の2015年3月に研究代表者が股関節手術を受け、その後体調回復を待ったために研究開始が遅れ、また、分担者の体調不良や職務上の多忙などにより全員のエフォートが低下したこと、また新しい学習指導要領の告示を受け調査内容の見直しが必要となったことにより、昨年度に行うべきであった本調査がまだ行われていない。現在は、昨年度のパイロット調査の結果を分析し本調査の内容を確定しつつある段階である。この研究の当初の目的は、小学校での外国語活動の指導経験を有する教員の外国語活動に対する意識が、実践前と実践後でどのように変化したかを、教員の経験の量や質と関連付けて、面接や質問紙等により総合的に調査することであった。この調査により小学校教員が外国語活動という従来の教科とは大きく異なる分野の学習指導に取り組んだことによって得た外国語指導に対する教員の意識や外国語教育観、言語観などの変容を明らかにすると共に、そのデータを分析することにより、教員が実践を通して得た「経験知」を抽出することを構想したものであった。2015年度は主に調査項目の作成に終始した。2016年から2017年度にかけて岐阜県を中心とした試行調査を実施し、その結果を小学校英語教育学会2017年兵庫県大会(7/29)にて発表した。2018年には試行調査の質問項目を整理し東京都、栃木県、群馬県、愛媛県、山口県、山梨県の区市町の教育委員会の協力を得て各自治体の小学校において、以前の外国語活動、現在の移行期での外国語活動・外国語の指導にあたる教員を対象に、大規模に調査を実施し1748件の回答を得た。データの分析はまだ進行中であるが、主に(1)外国語を指導する意義は理解している、(2)授業の進め方についての意識が高まっている、(3)経験の多い教員は英語力の必要性を痛感している、の3点が確認できると予測している。現在、統計処理は完了し微修正を繰り返している段階である。今後は、協力してくれた各自治体に還元したデータを元に、各自治体の英語担当の指導主事等との討議も含めて公開資料を完成させたいと考えている。8月一杯を目途にインターネットのウェブサイトにアップロードするとともに、秋の学会での発表を視野に入れ準備を進めている。2年目以降において、可能な限り研究・調査を実施し当初の予定を、次のようなスケジュールを組み取り戻すつもりである。2年目の学会発表はタイミング次第で行う。
学校経営における目標概念群の構成と機能に関する組織論的研究

本研究は、わが国の公立小中学校を対象として、組織論、とりわけ「学習する組織」論の立場から、学校経営の目標概念群(ミッション、ビジョン、学校教育目標、経営目標など)をどのように構成し機能させるかを明らかにするために理論的考察と事例研究(4校)を行った。目標概念群を学校の自己更新力(自らの未来を創造する能力)を高めるための道具とみなす経営実践およびその背景にある思考様式の特徴を明らかにした。(1)学校経営における目標概念群の構成と機能に関する理論的分析について、わが国の教育経営学の学校経営の目標概念群に関する知見が、目標達成(学校教育目標の達成)を組織の第一義的な機能とみなし、当該目標を組織の頂点ないし終点に位置づける合理的モデル(構造的アプローチ(学校経営の近代化)、人的資源アプローチ(学校経営の現代化))から、オープンシステム論を経由し、「学習する組織」論へといかに展開しているかを整理した。各々の論(モデル)について、追究すべき目標(教育目標と経営目標の分化)、学校教育目標の位置・機能、目標の明確化・構造化、目標の形式(到達目標、価値目標、体験目標)、目標の設定過程等の観点から特徴を明確化した。また、1980年代の合理的モデルへの批判以降は、1)合理的モデルのソフト化,2)合理的モデルの再強化、3)目標概念群を組織の自己更新力を高めるための道具とみなす立場という3つの立場があることを明らかにした。(2)事例調査について、学校評価表のつくりなおしを通して目標概念群の再構築を行なったM中学校を事例対象にして、目標概念群再構築の考え方とその過程、および再構築によって学校の動きにどのような変化が生まれたかをケースとして作成した。M中学校が学校の成熟への動きを生み出す目標概念群を構築することができたポイントは次のとおりである。1)現状のなかに学校を方向づける核となる「価値あること」を見出していること。2)「価値あること」を実現していくというスタンスで学校を振り返り、「どういう考え方」で「価値あること」の実現をめざすのかを「経営展望」や「経営の柱」として明確にしていること。3)上位目標を下位目標に展開する際、上位目標(学校教育目標)を細分化すると考えるのではなく、上位の目標(経営展望)が示す価値に対して下位目標をどう方向づけることができるかと考えていること。学校評価表のつくりなおしを通して学校経営の目標概念群(ビジョン、経営方針、経営目標等)の再構成を行なったT小学校を対象として、学校管理職等へのインタビューを通して、目標概念群再構成の考え方とその過程、および再構成によって学校の動きにどのような変化が生まれてきたかを実践事例として描いた。「学習する組織」の構築という観点から目標概念群の構成と機能に関する特筆すべきこととして次の5つが挙げられる。1学校の動きの中から、学校に方向性をもって筋を通していくことができる「価値あること」を見出し、目標概念群再構成のコンセプトとした。2目標概念群を再構成していく中で、目標や方針は自分たちの外に設定されるという考えから(当初、学校教育目標などはすでに決められており、その目標に向けて現状をどう埋めて行くかと考えていた)、学校の状況とかかわる中で状況の内に(湧き出てくることで)設定するという考えに目標観が転換した。3目標観の転換は「学校に動きを生み出すとはどういうことか」「様々な教育活動が子どもの育ちにどう関係しているのか」等を日々の教育実践のなかで問い続け、対話を繰り返したことが契機である。4123を踏まえた実践の中で、次の3年間に向けてのビジョン「学びがつながる学校」が見えてきた。それに伴い、これまでの実績と新たな年度の条件(たとえば、教職員の年齢構成など)を踏まえて、「学びがつながる」学校づくりを目指した目標概念群に更新した。5再構成し更新した目標概念群に基づき、学校を動かしていく仕組みをつくり利用しながら、「学びがつながる」学校へ成長・成熟しようとしている。本研究ではまず「学習する組織」の目標概念群の特徴を理論的に明らかにした。目標概念群は、組織の頂点・到達地点に位置するものではなく組織の自己更新力を高めるための道具であり、固定的なものではなく常に作り続けている途中であり、設定した目標の達成という短期的な有効性よりも自らの未来を創造する能力(自己更新力)を高める長期的な有効性を重視する。それは日々の実践の中で立ち返るべき準拠点でありつつ、実践を通してその意味や価値自体を常に問い直し深め成長させていくべきものである。次いで、4つの小・中学校の経営計画や学校評価表の作り直し(目標概念群の再構築)に関する事例研究を行い、「学習する組織」として目標概念群を構成し機能させる際に必要な思考様式を考察した(最終年度)。「学習する組織」への動きを阻害する思考様式は、ものごとを領域で要素分解的に分類して組み立てる「枠でものごとを捉える」である。具体的には、1)目標概念群を領域的(知・徳・体、校務分掌、教育と経営、等)に捉えてその中でどうするかと考える。2)要素分解した各目標を達成した結果を加算することで学校づくりを評価する。3)教育目標(作物づくり)と経営目標(土壌づくり)の構造を崩して、教育目標の達成を直接目指そうとする。これに対し、「学習する組織」として目標概念群を機能させる思考様式は、内的連続性を重視し、領域に囚われずに組織の成長・成熟の動きを軸として捉えていく「軸でものごとを捉える」である。学校の現状の動きの中に学校づくりの軸となる価値を見出し、諸活動が繋がりあっていると全体論的に捉える。

その軸となる価値にこだわって諸活動を行い、活動の中で「今やっていることが何につながるのか、次につながるどんな価値を見出していくのか」を問う。それにより、諸活動が断片化せず全体性を保って行われ、学校づくりの成熟を反映した目標概念群の成長が可能となる。本研究は、わが国の公立小中学校を対象として、組織論、とりわけ「学習する組織」論の立場から、学校経営の目標概念群(ミッション、ビジョン、学校教育目標、経営目標など)をどのように構成し機能させるかを明らかにするために理論的考察と事例研究(4校)を行った。目標概念群を学校の自己更新力(自らの未来を創造する能力)を高めるための道具とみなす経営実践およびその背景にある思考様式の特徴を明らかにした。3校の学校の事例調査を行い、そのうち1校について「ケース」を作成することができた。事例調査を行っている学校のうち1校は27年度に「ケース」作成ができる見込みである。また、学会発表を予定通りに行うことができた。曽余田浩史「学校経営における目標概念群の構成と機能に関する組織論的研究」(最終報告書)平成28年3月31日、全93頁。教育経営学(1)学校経営の目標概念群の構成と機能に関して事例調査を行い、少なくとも1校は「ケース」を作成する。(2)これまでの理論的分析と事例調査の成果をもとにして、「学習する組織」論の立場から組織学習を促進するために学校経営の目標概念群をどのように構成し機能させるかに関する方法論を提示する。(3)研究成果の発表:学会発表および最終報告書を作成する。(1)学校経営における目標概念群の構成と機能に関する理論的分析について、わが国の教育経営学の知見の展開を「学習する組織論」の観点から整理することができた。(2)事例調査とケース作成について、1校を対象に実施し、それを論文にして学会誌に掲載することができた。その他(近隣地域の交通費等)をあまり使用しなかったため(1)学校経営における目標概念群の構成と機能に関する理論的分析について、事例調査の成果を反映させながら、「学習する組織」論の観点から理論枠組みを精緻化する。(2)前年度と同様の方法で、3校程度を対象に事例調査とケース作成を実施する。県外の事例調査が必要なため旅費にあてる。注文した文献が入手できなかったため。関連文献の購入に当てる。
哺乳類の妊孕性と精細胞分子シャペロンの機能異常の関係についての研究

本研究では,精巣内に存在する分子シャペロンの発現レベルあるいは機能レベルでの変動が,精子の受精能にどのように影響するのか分子生物学的に検討することを目的に、ダイオキシン類による精巣内分子シャペロンの発現レベルの変動をまず観察した。前年度の実験結果から、マウス新生仔精巣の器官培養系では、残念ながら、Calnexin-t (申請者が独自にクローニング,Ohsako et al., JBC,1994)は、ダイオキシン類(eo-PCB)による発現の変動を起こさないことが判明した。また、他のシャペロンである、半数体特異的遺伝子Hsp70tに発現の増加傾向が見られたが、その後の詳細な検討から、これら生殖細胞特異的遺伝子の発現には、ダイオキシン類による変動がないことが明らかとなった。また、細胞質の有意なシャペロンであるHSP90ファミリーにも発現の影響は無く、新生児精巣においては、ダイオキシン類は分子シャペロンの発現になんら影響を与えないことが明らかとなった(Paper subumitted, Toxicol in Vitro)。そこで、本年はさらにin vivoにおい成熟マウスに対する2,3,7,8-TCDD投与実験を行い、分子シャペロンの変動を見ることとした。TCDD100 ug/kg(マウスのLD50相当)投与後1週間で、精巣内遺伝子の発現を調べたが、上記分子シャペロンに発現の変動はなく、これらの結果から、ダイオキシン類は精巣内分子シャペロン発現に何ら影響を与えないことが判明した。一方、ダイオキシンのバイオマーカーであるCYPlAlは精巣でも、TCDD投与により誘導され、AhRKOマウスでは誘導されなかった。しかし、これらの誘導はダイオキシン高感受性の器官である肝臓や前立腺ほど高いものではなかった。以上の結果は、精巣がダイオキシン類に極めて抵抗性であることを示唆している。本研究では,精巣内に存在する分子シャペロンの発現レベルあるいは機能レベルでの変動が,精子の受精能にどのように影響するのか分子生物学的に検討する.今回はCalnexin-t(申請者が独自にクローニング,Ohsako et al.,JBC,1994)にフォーカスを当て,その発現や機能に影響を与えると予想される環境因子としては,ダイオキシン類などを用いる.本年度は,(1)Calnexin-t発現あるいは機能に影響を与えうる曝露系の検討,(2)精子発生効率および精子受精能の解析,(3)Calnexin-t基質タンパクの分離を行うものとして計画書を提出した.そのうち,(1)Calnexin-t発現あるいは機能に影響を与えうる曝露系の検討に関して,in vitroの実験として,生殖腺(マウス新生仔精巣)器官培養系においてダイオキシン類(coplanar-PCB,10,100,1000nM)を添加し,培養4,8,12日目の生殖細胞分化マーカーの発現を半定量的RT-PCR等で解析した.その結果,この器官培養系ではin vivoで生後4日目に相当する培養4日目では見られない半数体特異的遺伝子であるHsp70t,Protamineの発現が観察されるようになるが,coplanar-PCBは100nMにおいてこの発現を有意に増加させる事が判明した.この傾向は培養8日および12日目でも見られた.しかし,Protamineの発現は逆に抑制され,また,Calnexin-t(パキテン期精母細胞から発現)の発現には影響がなかった.Hsp70tの発現は特異抗体を用いた免疫組織化学的解析でも培養精巣内の生殖細胞に観察され,体細胞あたりのHsp70t陽性細胞数も100 nMのcoplanar-PCBで有意な増加が検出された.上記の結果は,ダイオキシン類が生殖細胞内の分子シャペロンのうちでもある種の分子種を誘導させること示唆するものである.現在,他のマーカーに関しても精査中である.残念ながら目的のCalnexin-tには変動がなく,他の因子による検討をすべきと考えられた.Hsp70tの精子発生における正確な機能はまだ報告されていないが,細胞室内のHSP70ファミリーの1種であり,特異的基質が存在するものと思われる.本研究では,精巣内に存在する分子シャペロンの発現レベルあるいは機能レベルでの変動が,精子の受精能にどのように影響するのか分子生物学的に検討することを目的に、ダイオキシン類による精巣内分子シャペロンの発現レベルの変動をまず観察した。TCDD

100 ug/kg(マウスのLD50相当)投与後1週間で、精巣内遺伝子の発現を調べたが、上記分子シャペロンに発現の変動はなく、これらの結果から、ダイオキシン類は精巣内分子シャペロン発現に何ら影響を与えないことが判明した。一方、ダイオキシンのバイオマーカーであるCYPlAlは精巣でも、TCDD投与により誘導され、AhRKOマウスでは誘導されなかった。しかし、これらの誘導はダイオキシン高感受性の器官である肝臓や前立腺ほど高いものではなかった。以上の結果は、精巣がダイオキシン類に極めて抵抗性であることを示唆している。
相互作用解析による創薬スクリーニングのための微量試料用差検出ＮＭＲプローブの開発

本研究の目的は二つの微量試料の差スペクトルを高感度にNMRで測定することである。NMR以外の分光法ではハードウェア的に差スペクトルをとることが広く行われている。たとえば基準セルを使う分光光度計などである。これにより変化したスペクトル成分だけを鋭敏に取得できる。しかし、NMR法においてはこれまで行われて来なかった。これは差スペクトルを得ることがNMRでは磁場の均一度などに依存しており難しかったためである。本研究では、この問題に着目し、差スペクトルを得るために必要な磁場均一度を試料空間中に得る方法を考案した。本研究では、高分解能なスペクトルを得るために磁場均一度が重要である。特に、マイクロコイルNMRでは試料空間が小さいために室温シムでは磁場均一度調整を行うことができない。磁場均一度を調整する方法をさらに検討した。本年度は、実際の製作と同時にシミュレーションによる形状の検討を行った。マイクロコイル断面形状と素材ごとの磁化率の違いを入力すると、得られるNMRスペクトルの線形を予測するシミュレーションを作成した。このシミュレーションにより、マイクロコイルのどの部分が線形に影響を与えるかを詳細に調べることができた。また、この結果の一部を取り入れてNMRスペクトルの線形の最適化を行った。本研究においては二つのマイクロコイルを用いて差スペクトルをとりより微小試料量でより高感度にNMRスペクトルの変化を検出することを目指している。良好な差スペクトルを得るためには、静磁場の均一度が必要である。これは、NMRスペクトルの線幅を補足してより高分解能にすることと、二つのマイクロコイルNMRから得られる信号がずれないようにする目的がある。特に2番目の点は、二つのマイクロコイルを使う差スペクトル用の装置特有のものである。二つのマイクロコイルに同じ試料を入れた場合、打ち消し合ってNMR信号がなくなる必要がある。そのためには、二つのマイクロコイルは完全に同じ磁場強度中に存在していなければならない。本研究において静磁場の均一度と絶対値を調整する手法としては、試料空間周辺の素材の磁化率を調整する手法がある。室温シムは試料空間が小さすぎて磁場の均一度を改善するには効果がないことがわかっている。そこで、もっとも測定によく使う水素を含まない磁化率調整材料の探索を行った。その結果、ある程度までは調整可能であったが、試料を移送するチューブの磁化率なども影響していることがわかった。このためさらなる線形向上のためには移送用チューブの素材などもさらに検討する必要があり場合のよっては磁化率を調整した移送用チューブの製作が必要であることが分かった。また磁化率調整材料の配置などもより精密に行う必要がある。さらに、差スペクトルを得られる構成のプローブを製作し実験したところ、二つのマイクロコイル位置における静磁場の強度がわずかに異なってしまいうまく打ち消し合わせることができなかった。これを調整するために室温シムを使うことが可能であるが、そのために二つのコイルの距離を離す必要があることがわかった。また、フロー型導入用のチューブが動いてしまい結果が安定しなかった。本研究では、二つのNMRスペクトルの差をとるため、二つのマイクロコイルが同じ磁場強度中に存在し高分解能であることが重要になる。そのため、マイクロコイル近傍の素材の磁化率が重要である。特に上から挿入するプローブの場合、小型化と磁化率の調整は重要である。そこで、磁化率の調査と差スペクトルを取るために必要なマイクロコイルの設計と製作を行った。本年度は、特に、基板型マイクロコイルについて調査した。基板型マイクロコイルはプリント基板を基板加工機によって加工することで作製できるマイクロコイルである。その特徴として、回路形状が2次元に制限されてしまうものの、位置や形状の精度は高く設計どおりにマイクロコイルを作製できる利点がある。1枚の基板上に基板型マイクロコイルを2個作ったマイクロコイルを製作し、磁化率測定や磁場均一度について調べた。測定サンプルは水とし、水をサンプル管に入れず基板型マイクロコイル全体を水に浸す方法で測定した。この条件では広い範囲の水を対象にNMR測定することになるので磁場の均一度についてより厳しい条件での測定となる。基板の磁化率や他の素材の磁化率を調整するためにさまざまなマイクロコイルを製作した。二つのマイクロコイルが10mm離れた状態で、室温シムを使って二つのマイクロコイルNMRのスペクトル位置を調整できることを確認した。さらに、この状態で室温シムによってスペクトルの線形はほとんど変化しなかった。相互のスペクトルの位置関係と線形を個別に制御できることがわかり、差スペクトルNMRを行うために必要な条件を調べることができた。本研究では、二つのマイクロコイルNMRを逆向きに接続して差スペクトルをとることで微量溶液試料から高感度にNMRスペクトルの変化を測定する。

共通成分がハードウェア的にスペクトル上で打ち消し合って微小な変化を起こしたスペクトル成分のみを測定する。これを実現するためには、高い静磁場均一度が必要である。本研究では溶液NMRでの測定を前提としているため1ppb以下の線幅を実現するために、非常に高い静磁場均一度が試料空間で必要である。静磁場の均一度は、通常のサイズの測定試料を用いる場合は室温シムが有効であるが、マイクロコイルNMRの場合測定試料が小さすぎるため室温シムは有効ではない。昨年度までの研究により試料空間の形状や構造と周辺の素材の磁化率が重要であることがわかっており、それらについて詳細に検討した。その結果、この問題を改善するために必要な条件に付いて重要な知見が得られた。この点については特許申請を検討しており、申請後に論文などで紹介したい。NMR装置開発マイクロコイルNMRのスペクトルの線形を向上させることが本研究の残る課題である。昨年度までの結果からソレノイド巻きを改良した形状について試験を行いシミュレーション結果と比較した。これによりシミュレーションの妥当性を確認した。さらにシミュレーションを用いて形状の最適化の検討について製作方法を考慮に入れながらさらに進めた。磁化率調整材料とチューブの開発の難易度が高く時間がかかっている。また、プローブを構成する精密な小型部品の開発に時間がかかっている。本研究では、以下の2点が重要となる。ひとつは、差スペクトルを行うためにスペクトルを調整可能かという点、もうひとつは、高分解能なNMRスペクトルを得るためにマイクロコイルNMRでのスペクトルの線形である。差スペクトルを得るために、周波数位置は室温シムで調整可能であることが確認した。また、信号強度についても調整可能であることを確認した。これらのことから、差スペクトルを取得する条件については十分検討できた。マイクロコイルNMRのスペクトルの線形については、素材や加工方法、加工で発生するバリなどによって変化してしまい、最良の条件を導き出すことができなかった。いくつかの条件では良好な結果が得られるものの再現性が低く、磁場の均一度を決定付ける条件について今後さらなる検討が必要である。シミュレーションによる形状や素材の違いによる線形の予測手法が有効であることがわかったため、今後はこれを利用して効率的に形状や素材の最適化を進めたい。またそこで得られた形状を実際に実現する手法についても検討を進める必要がある。マイクロコイル位置や磁化率調整材料などの配置を精密に制御できるプローブを開発する。本年度は、精度や製作面で有利であるため基板型マイクロコイルについて注力して研究を行った。しかし、感度やスペクトルの線形の面で他の形状のほうが有利である可能性がある。したがって、今後はソレノイド巻きやそれ以外の形状について検討を進める。
建築構造物のスマートシステム化手法に関する基礎的研究

本研究では、建築構造物をスマートシステム化する上で必要な個々の要素技術について調査研究すると共に、それぞれの最先端の知見を基に最適なシステムとして統合する手法を構築することを目的とする。すなわち、建築構造躯体、制震(振)システム等さまざまな構成要素をトータルシステムとして捕らえ、ネットワーク化することによって、その能力を最大級に発揮させるようにするための計画手法、設計手法について調査研究するものである。平成15年度は建築構造物のスマートシステム化手法の骨格構築に必要な3つの機能について調査、実験的・解析的研究を行い、スマートシステム化手法の可能性を検証した。1.スマート材部・構造システム化:圧電素子、形状記憶合金に関する実験的・解析的研究を基に、建築構造物のスマートシステム化、具体的には、(1)圧電ダンパーシステムの機能、(2)部材・骨組の自己修復機能としてその有用性を示した。2.スマート部材:現時点で提案されている各種損傷制御型構造物を対象に、スマート部材の適用可能性、センシングシステムとしての調和性などについて検証した。具体的には、圧電ダンパーの強風時における居住性の向上、及び建築構造物への自己修復機能の適用可能性、ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料のエネルギー吸収能力について解析的に検討し、その有用性、及びシステムとしての調和性を示した3.スマートセンシングシステム及びネットワーク化:耐震安全性の観点から、建築構造物の損傷指標を検出するセンシンク・ネットワークシステムについて検証した。具体的には、衛星通信システムの姿勢運動制御の信頼性、最適化手法、建築構造物へのセンシングシステムによる損傷・劣化に診断システムと損傷同定としての各種要素技術の適用性、情報のネットワーク化手法等を示した。4・スマートシステム化手法の構築:センサー、アクチュエータ、プロセンサー機能を有する部材、システムに人工生命体機能を付与することによって、トータルシステムとして各種外乱に適応するスマートシステム化手法の可能性について、実験的・解析的に検討し、その可能性を示した。すなわち建築構造躯体、制震(振)システム等さまざまな構成要素をトータルシステムとして捕え、ネットワーク化することによって、その能力を最大級に発揮させるようにするための計画手法、設計手法について調査研究するものである。平成13年は建築構造物のスマートシステム化手法の構築とその妥当性の検証を行う上で必要な以下の要素について主として調査・研究を行った。1スマート材料:スマート材料として考えられる圧電素子、形状記憶合金、磁気粘性体、鋼繊維補強セメント等の基本性質について調査を行った。特に圧電素子、形状記憶合金については、材料実験・解析的研究を基にスマート構造システムへの適用可能性について検討した。2スマート部材・架構:現時点で提案されている様々損傷制御型構造システムのうち、主として制震・免震架構を対象に調査を行った。センシングシステムとして調和的にシステム化するために必要な機能を整理した。3スマートセンシング:知覚・判断・応答機能を有するスマートセンシングシステムについて調査を行なった。特に構造安全性の観点からその健全性監視において基本となる物理量、指標、ネットワーク化するための仕組みなどについて整理した。すなわち、建築構造躯体・制震(振)システム等さまざまな構成要素をトータルシステムとして捕らえ、ネットワーク化することによって、その能力を最大級に発揮させるようにするための計画手法、設計手法について調査研究するものである。

平成14年度は建築構造物のスマートシステム化手法の骨格構築に必要な以下の3つの項目について調査、実験的・解析的研究を行った。(1)スマート材料・構造システム化:圧電素子・形状記憶合金に関する実験的・解析的研究を基に建築構造物のスマート構造システム化について検討した。具体的には、圧電素子について抵抗、コイルを有するシステムを構築し、パッシブ型タンパーの基本特性を解析的に検討した。形状記憶合金についてはその超弾性効果を利用し、システムとしてモルタル部材の自己修復機能について検討を行った。(2)スマート部材:各種損傷制御型構造物を対象に、スマート部材の適用可能性、センシングシステムとの調和性などについて検討を行った。具体的には圧電素子・コイル・抵抗器の組合せによるパッシブ型ダンパーの建築構造物への適用、形状記憶合金が有する超弾性特性のRC造部材への適用、制御システムの建築構造物への適用等に関する可能性・調和性について検討を行った。(3)スマートセンシングシステム及びネットワーク化:耐震安全性の観点から建築構造物の損傷指標を検出するセンシング・ネットワークシステム化、具体的には、耐震構造物へのセンシングシステムによる損傷診断への適用可能性、衛星通信システムのアンテナポインティング制御の信頼性等についての検討を行った。本研究では、建築構造物をスマートシステム化する上で必要な個々の要素技術について調査研究すると共に、それぞれの最先端の知見を基に最適なシステムとして統合する手法を構築することを目的とする。すなわち、建築構造躯体、制震(振)システム等さまざまな構成要素をトータルシステムとして捕らえ、ネットワーク化することによって、その能力を最大級に発揮させるようにするための計画手法、設計手法について調査研究するものである。平成15年度は建築構造物のスマートシステム化手法の骨格構築に必要な3つの機能について調査、実験的・解析的研究を行い、スマートシステム化手法の可能性を検証した。1.スマート材部・構造システム化:圧電素子、形状記憶合金に関する実験的・解析的研究を基に、建築構造物のスマートシステム化、具体的には、(1)圧電ダンパーシステムの機能、(2)部材・骨組の自己修復機能としてその有用性を示した。2.スマート部材:現時点で提案されている各種損傷制御型構造物を対象に、スマート部材の適用可能性、センシングシステムとしての調和性などについて検証した。具体的には、圧電ダンパーの強風時における居住性の向上、及び建築構造物への自己修復機能の適用可能性、ハイブリッド型繊維補強セメント系複合材料のエネルギー吸収能力について解析的に検討し、その有用性、及びシステムとしての調和性を示した。
グローバル社会における技術者倫理に関する実証的比較研究－行動規範構築と教材開発－（国際共同研究強化）

本研究の目的は、東南アジア地域が日本および世界のモノづくりを支えているにもかかわらず、東南アジア諸国の価値観や考え方を踏まえた技術者(倫理)教育・研究が十分に行われているとは言い難いことに鑑み、マレーシア日本国際工科院(MJIIT)に滞在して、MJIIT所属の研究者とともに「アジア的」「イスラム的」な社会的文脈の中で技術者が倫理的に適切に行動する上で考慮すべき価値観の分析を行い、それを効果的に教授することを可能とする技術者倫理教材パッケージの開発を目指すものである。今年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)昨年度に引き続き、技術者倫理の内容を含む必修科目「Ningen Ryoku」に担当教員の一人として加わり、技術者の価値観に関する質問票調査を実施した。海外研究協力者(台湾、インドネシア)と共に、調査結果に関する意見交換や分析を行い、昨年度に得られた知見も踏まえ、MJIITで今後行なわれる技術者倫理教育の標準教材パッケージを完成させた。2)MJIITが実施する短期海外留学教育プログラム(GMP:Global Mobility Program)の一つを本研究者の本務校(金沢工業大学)で実施(7月426日)した。上記教材パッケージを用い、さらにデザイン思考も取り入れたGMPの前後で、本務校心理科学研究所の協力を得てPERMA Profiler調査を実施、学習意欲などが基本的に望ましい方向に変化したという結果が得られた。3)両機関の間で互恵的に各種国際共同研究(教育実践を含む)を本研究課題の終了後も実施できる体制の構築に向け、MJIITに関わるコンソーシアム(JUC:Japan University Consortium)への本務校の加盟に向けた各種協議を主導した。4)昨年度および以上の研究成果を台湾の逢甲大学における招待講演、豪州および米国で開催された国際学会で発表した。内定年度:2015本研究の目的は、東南アジア地域が日本および世界のモノづくりを支えているにもかかわらず、東南アジア諸国の価値観や考え方を踏まえた技術者(倫理)教育・研究が十分に行われているとは言い難いことに鑑み、マレーシアのUniversiti Teknologi Malaysia(マレーシア工科大学)に設置されたMalaysia-Japan International Institute of Technology(マレーシア日本国際工科院、以下MJIIT)に滞在して、MJIIT所属の研究者とともに「アジア的」「イスラム的」な社会的文脈の中で技術者が倫理的に適切に行動する上で考慮すべき価値観の分析を行い、それを効果的に教授することを可能とする技術者倫理教材パッケージの開発を目指すものである。渡航開始は平成29年8月中頃であるため、平成28年度には勤務校内において、渡航開始に向けた事務的な準備に着手した。具体的には、渡航期間中(平成29年度後学期から平成30年度前学期)に研究代表者が担当する予定の科目の代替教員の手配をした。主に担当する科目の内、初年次教育に関わる科目は勤務校内の他教員が、技術者倫理科目は新たに雇用される2名の非常勤教員が、それぞれ担当することとなり、業務の引き継ぎなどを行った。実際の研究には着手していないが、当初から、渡航開始は平成29年8月中頃を予定しており、それに向けた準備を適宜進めており、予定通りに渡航を開始できる見込みである。本研究の目的は、東南アジア地域が日本および世界のモノづくりを支えているにもかかわらず、東南アジア諸国の価値観や考え方を踏まえた技術者(倫理)教育・研究が十分に行われているとは言い難いことに鑑み、マレーシア日本国際工科院(MJIIT)に滞在して、MJIIT所属の研究者とともに「アジア的」「イスラム的」な社会的文脈の中で技術者rが倫理的に適切に行動する上で考慮すべき価値観の分析を行い、それを効果的に教授することを可能とする技術者倫理教材パッケージの開発を目指すものである。1)平成29年8月19日の渡航開始までは、勤務校において研究代表者が担当する科目を代わって担当する教員らとの業務の引き継ぎやマレーシア滞在、MJIITで実施する研究の準備を行った。2)渡航開始後(MJIITに客員准教授として着任したのは8月20日)、技術者倫理教育実施状況や日本の諸大学との連携状況などについての実地調査を行い、MJIIT特有の「Ningen-ryoku(人間力)教育」が、「人間力」概念のホリスティックな性質ゆえ、グローバル化が進む社会における多様な価値観を包含した技術者(倫理)教育に資する可能性を有することが示唆された。3)技術者倫理の内容を含む必修科目「Ningen Ryoku」に担当教員の一人として加わり、受講学生を対象に、技術者の価値観に関する質問票調査を実施した。また、海外研究協力者(マレーシア、英国、オランダ)と共に、調査結果に関する意見交換や分析を行った。これらから得られた知見を反映させた、マレーシアの文化的文脈を踏まえた技術者倫理教材を開発し、「Ningen Ryoku」において開発した教材を用いた講義を行い教材としての有効性を検証した結果、組織レベルの観点から、価値共有型倫理プログラム確立の必要性の強調が有効であることが示唆された。当初の研究計画では、価値観に関する調査は、教職員をも対象とし、さらに、インタビュー調査も実施する予定だった。しかし、研究代表者が教員として科目を担当することに伴う時間的な制約から、これらの調査は行わないこととした(学生を対象とした質問票調査のみを実施した)。ただし、それ以外は、予定していた価値観に関する調査、技術者倫理教育の実施状況に関する参与観察的調査、教材パッケージの開発のいずれも、ほぼ計画通りに実施することができた。以上のことから、現在までの進捗状況は「おおむねね順調に進展している」と判断する。

本研究の目的は、東南アジア地域が日本および世界のモノづくりを支えているにもかかわらず、東南アジア諸国の価値観や考え方を踏まえた技術者(倫理)教育・研究が十分に行われているとは言い難いことに鑑み、マレーシア日本国際工科院(MJIIT)に滞在して、MJIIT所属の研究者とともに「アジア的」「イスラム的」な社会的文脈の中で技術者が倫理的に適切に行動する上で考慮すべき価値観の分析を行い、それを効果的に教授することを可能とする技術者倫理教材パッケージの開発を目指すものである。今年度の研究実績の概要は以下の通りである。1)昨年度に引き続き、技術者倫理の内容を含む必修科目「Ningen Ryoku」に担当教員の一人として加わり、技術者の価値観に関する質問票調査を実施した。海外研究協力者(台湾、インドネシア)と共に、調査結果に関する意見交換や分析を行い、昨年度に得られた知見も踏まえ、MJIITで今後行なわれる技術者倫理教育の標準教材パッケージを完成させた。2)MJIITが実施する短期海外留学教育プログラム(GMP:Global Mobility Program)の一つを本研究者の本務校(金沢工業大学)で実施(7月426日)した。上記教材パッケージを用い、さらにデザイン思考も取り入れたGMPの前後で、本務校心理科学研究所の協力を得てPERMA Profiler調査を実施、学習意欲などが基本的に望ましい方向に変化したという結果が得られた。3)両機関の間で互恵的に各種国際共同研究(教育実践を含む)を本研究課題の終了後も実施できる体制の構築に向け、MJIITに関わるコンソーシアム(JUC:Japan University Consortium)への本務校の加盟に向けた各種協議を主導した。4)昨年度および以上の研究成果を台湾の逢甲大学における招待講演、豪州および米国で開催された国際学会で発表した。渡航開始に向けた準備が順調に進んでいることから、今後も当初の研究実施計画に沿って研究を推進する予定である。8月中頃の渡航開始に先立ち、5月にマレーシアに赴き、MJIIT院長らと研究の遂行に関する具体的な打合せを行い、渡航開始後は速やかに研究を開始する。さらに、渡航後は、約1か月をかけて研究環境の整備を行う。9月中旬から12月中旬のMJIIT前期講義期間中は、1)教職員・学生を対象とした、マレーシアの技術者が重視している価値観に関するインタビュー調査およびアンケート調査、2)開講中の科目の参観などによる、教育課程を通した技術者倫理教育(Ethics Across the Curriculum、以下EAC)の実施状況についての実地調査、を実施する。12月中旬から後期講義開始(平成30年2月下旬)にかけては、上記1)、2)の調査結果の分析を行い、それを踏まえて、3)「アジア的」「イスラム的」価値観に基づく意思決定のあり方を取り入れたEAC型技術者倫理教育教材パッケージの開発に着手する。
シュレーディンガー方程式の数理解析

時間依存型シュレーディンガー方程式の初期値問題に関する諸問題ならびにシュレーディンガー作用素のスペクトル・散乱理論についての諸問題について研究する。前者についてはとくに、初期値問題が一意可解であるためのポテンシャルに対する最も一般的な条件を見い出し、伝播作用素の構造を解析する。後者についてはとくに、散乱の波動作用素のルベーグ空間における連続性に関する研究を完成させること、ならびに2フェルミオン粒子と1ボゾン粒子からなる3体シュレーディンガー作用素の粒子間ポテンシャルの適当なスケーリング極限によって接触相互作用を持つ3量子系のハミルトニアンも構成が可能か否かを研究する。
多自由度微小力センサを用いた細胞剛性計測

本研究では,細胞の剛性を多面的に計測することを目的として,多自由度での剛性計測システムの開発を行った.本システムでは,2本指マイクロハンドを用い,それぞれのハンドに微小力センサを設置した形の計測系を構築により,多面的な計測,および細胞の把持位置を同定による剛性計測の完全自動化が可能となった.この成果を通じて,2分に1個程度の高速な細胞の剛性計測が可能となった.また,マイクロハンドのエンドエフェクタ自身に力センサを搭載した新規エンドエフェクタの製作プロセスを構築・検証し,エンドエフェクタへのセンサが搭載可能であること,本プロセスにより多自由度センサの組み込みが可能であることを確認した.本研究では,2本指マイクロハンドによる多自由度での細胞特性計測を目的とし,H25年度では,H24年度に確立した2自由度での計測技術を基盤として,センサのデザインの検証およびマイクロハンドによる剛性計測速度の改善および計測対象の多様化を図った.新たな多自由度の力センサの開発においては,前年度に検証したエンドエフェクタのデザインに従い,製作方法の検討を進めた.センサ出力の増幅や,温度変化に伴うノイズ成分の除去のためのセンサデザインを行い,シミュレーションを通じてその有効性を確認した.また,外部回路を必要としないようにするために,4ゲージ方によるデザインも行い,製作のための最適なパラメータを導出した.これらの成果に基づき,小型な多自由度微小力センサの設計方法を確立した.一方で細胞の剛性計測の自動化に対しては,H24年度まではNIH-3T3を中心に剛性計測を行ってきたが,H25年度では,細胞だけでなく,細胞塊を内包したゲルカプセルの把持も実施し,細胞塊が形成されていく過程でゲルカプセルの剛性が変化していく様子を計測できており,開発物の汎用性の高さを示すことができた.また,サンプルの計測に関わる時間も自動化により大幅に改善され,10サンプルの計測にかかる時間を従来の6分/個から,1.5分/個程度まで高速化を図ることができてきた.また,本研究の成果をInternational Conference on Robotics and Automation(ICRA2014)においても報告を行った.本研究では,細胞の剛性を多面的に計測することを目的として,多自由度での剛性計測システムの開発を行った.本システムでは,2本指マイクロハンドを用い,それぞれのハンドに微小力センサを設置した形の計測系を構築により,多面的な計測,および細胞の把持位置を同定による剛性計測の完全自動化が可能となった.この成果を通じて,2分に1個程度の高速な細胞の剛性計測が可能となった.また,マイクロハンドのエンドエフェクタ自身に力センサを搭載した新規エンドエフェクタの製作プロセスを構築・検証し,エンドエフェクタへのセンサが搭載可能であること,本プロセスにより多自由度センサの組み込みが可能であることを確認した.2本指マイクロハンドによる多自由度での細胞剛性計測の実現を目的として,H24年度では,既存の微小力センサの改良を目指し,研究を進めた.まず,既存の2本指マイクロハンドにおける力センサの設置方法,さらには計測方法を分析し,課題の抽出を行った.さらに,分析結果に基づき,センサ単体での開発ではなく,センサと把持を行うエンドエフェクタを共存させる機構が適していることを見いだした.この方法とMEMSの製作プロセスの双方を鑑み,計測に適したエンドエフェクタのデザインをおこなった.さらに,デザインしたエンドエフェクタにおけるセンサの配置箇所について,ANSYSによる構造解析を通じて,検討を行った.新規センサの開発を進める一方で,既存のセンサを用いた多自由度計測についても試みており,2本指マイクロハンドに1自由度センサをそれぞれのハンドに直交させる形で配置することで,2自由度での剛性計測を可能とした.これらの試行に加え,これまでのシステムでは,効率の良い剛性計測を行えているとはいえず,1個の細胞にかかる計測時間が6分/個であった.そこで,この速度を改善すべく,2本指マイクロハンドによる剛性計測の自動化システムの構築を行った.今年度の成果発信の一環として,IEEE International Conference on Robotics and Automation(ICRA)に投稿し,採択され,平成25年5月に発表予定である.H24年度では,多自由度計測可能なセンサ開発に向け,エンドエフェクタ一体型のセンサのデザインを行い,シミュレーションレベルでその有用性の検証を行った.従来の計画ではセンサ設置部とエンドエフェクタ設置部は別々にデザインする予定でいたが,このような一体型にすることで,利便性の向上が期待でき,より有用なセンサの創出へとつながるといえ,達成すべき課題に対して順調に進んでいるといえる.さらに,H25年度に実施予定であった剛性計測の自動化について,おおむね達成できており,順調に研究が進展しているといえる.H25年度は,H24年度に検証したセンサ搭載エンドエフェクタの製作を中心に行い,製作したセンサ系単体での検証,さらには,2本指マイクロハンドに搭載し,把持性能,計測性能の双方の検証を進める.さらには,自動化システムに組み込み,剛性計測性能について,有用性の検証を進める.今年度はセンサ製作を中心に行い,主にこの製作費,さらにはこの検証のために必要となる設備に充てる.また,研究成果発表のための旅費に使用するものとする.
生理行動計測に基づくVRのための視覚-ハプティクス提示環境のガイドライン設計

没入型VR空間での自己認識と言われる課題の中で,特に運動主体感(SoA)と身体保持感(SoO)を定量化しようとする研究の推進には没入型VRのマルチモーダルな情報提示に対するユーザの反応を生理・行動の両面から定量的に計測し,それらの知見に基づいて,ユーザにとってのQOLが高い没入型VRの設計指針を構築する「人間工学」の専門知識を導入する必要性がある.本研究ではVR環境としてハプティクスの展開を研究してきたグループと動作分析や生体計測によるアプローチを中心とした人間工学の研究グループの共同研究体制により,SoA,SoOに基づく暗黙知の形成過程のモデル化を図り,没入型VR空間構築のための視覚ーハプティクス提示環境のガイドライン設計を行う.2018年度はモデルタスクを用いたSoA/SoO評価実験をさらに進め,認知型中心のタスクを用いて,実験システムの構築を行った.特に,以下の3項目について研究を実施した.(1)拡張デバイスと生体計測系の再構成とチューニング:2017年度に行った実験計測時の生理行動指標に合わせて,手に操作具を把持しながら行う操作を想定した実験を計画した.2018年度は2017年度のモデルタスクに用いたエンドエフェクタを修正することで信号を検出できることを確認し,実験のプロトコルとして加えられるようチューニングを施した.(2)タスクデータの解析,アバタとの関連性評価:2018年度はVR環境下でのアバタを導入することで,実環境でのモデルタスクが要素レベルで一致しているかを確認する実験を行った.本結果はHCII2019におけるオーガナイズドセッションで報告する予定である.(3)VR環境の全身動作への拡張:当初計画(9)で決定したモデルタスクをベースとして,足踏み動作による無限歩行を実現したロコモーションデバイスを構築し,統合することで,全身動作への拡張を試みた.2017年度に計画していたモデルタスクを用いたSoA/SoO評価実験をさらに進め,認知型中心のタスクを用いて,実験システムの構築を行うという目的に対し,当初4項目のサブプロジェクトの推進を中心に研究を進めてきたが,多少の進行の度合いの違いはあるものの,エンドエフェクタの改造や,実環境とVR環境の比較実験を行うことができ,さらに新しい全身動作への拡張と体性感覚フィードバックの有効性を検討しようとするアプローチを進めることができた.これまで構築してきたVR提示装置の新たな使用領域の拡張を進めることで実空間と仮想空間の作業が生理的にも行動的にも異なることや,その要因が限定的ではあるが評価を進めることができたことは当初計画からみても有用性の高い成果が得られたと言える.さらに,2018年度は国際学会においてオーガナイズドセッションを企画し,本プロジェクトの成果を公開することができた点からも,研究課題は順調に進展していると考えている.本年度はVRシステムのさらなる多様化を目指し,様々な大きさ・形状のハプティックデバイスを構成できるパラレルワイヤ方式の特長を活かして提案・作成した,SPIDAR-HS,SPIDAR-HMD,HMD装着遭遇型SPIDARなどのSPIDARシステムについて,2018年度に明らかになった性能上の問題点を解決し,それぞれ完成形に近づける.さらに,SoE解明のためのタスク提案に基づき,新型のSPIDARシステムの開発を行う.その上で,評価実験のために,それぞれの機能・性能上の分類を行う.また,生体計測の観点からは,よりVR環境下においてヒトが環境内でタスクを行う感覚を高めるため,時間依存型タスクを数種類検討し,実際にプログラムを構築したうえで実作業との比較を行う.このことにより,実環境と仮想環境の関連性がさらに高まることにより,SoE,SoOの生体指標からの評価モデルを構築する.さらに,ヒューマンインタフェースの視点から,引き続きヒューマンインタフェースデザインにおける体性感覚フィードバックの有効性に関する複数のサブテーマを進めていく.特に視覚的空間座標認知と体性感覚的空間座標認知の特性とそのズレを明らかにすることにより,仮想空間上での操作における視覚情報と身体運動感覚とのより自然な対応の実現を検討していく.さらに,生体計測の解析結果をもとに,筋電位が低下するまでの時間(latency)が触力覚の非現実感を反映する評価尺度になり得ることを検証するため,タスクへの習熟および触力覚の非現実感に基づくSoEとlatencyとの関係を実験的に明らかにすることを目的とする.また,成果の公開については本年度も米国での7月の国際学会をはじめ,国内外の学会・研究会に積極的に発表を行う予定である.本研究ではVR環境としてハプティクスの展開を研究してきたグループと動作分析や生体計測によるアプローチを中心とした人間工学の研究グループの共同研究体制によりSoA, SoOに基づく暗黙知の形成過程のモデル化を図り,没入型VR空間構築のための視覚ーハプティクス提示環境のガイドライン設計を行っている.本年度は現有する視覚ー力覚提示装置を用いて構成できるベースアバタを設計し,先行研究により得られている視覚,力覚,およびその相互作用を独立変数として条件を設定できるよう実験計画を検討してきた.また,生理計測としては筋電図,行動計測としては動作精度,反応時間を計測し,調整を行った.視覚ー力覚提示装置を駆動させた状態で,すべてセンサを装着し,テスト信号を計測し,ノイズの原因について検討を行った.ワイヤの取り回しが動作に影響がないかを確認したうえで,実験用のインストラクションを作成した.個々のグループにおける実験ではボールキャッチングタスクを例として,VR空間と現実空間でのタスク実行時の筋電図を比較することを試みた.両社の比較の結果,筋活動量は実環境のタスクに比べてVRタスクのほうが筋活動が小さく,提示力覚量の再調整が必要であることが明らかになった.