hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クラウドソーシングが育てる高速な実環境対話型概念獲得

本研究の目標は,ロボットによる実環境シーン認識の能力を高度化することである.本研究では,このための具体的な研究課題として,我々の既存研究内容である「ロボットによる実環境イベント認識のための概念構造(CognitiveOntology,以降COと言う.)」を効率的に構築することとした.本研究では,この概念構造構築操作において,ロボットの外部にある情報源を参照するクラウドソーシング(Crowdsourcing)型の機械学習を活用した設計/実装を行い,一般的な教示学習に比べて効率良くCOの構築を実現することを狙った.以上のシステムアーキテクチャの設計/構築および実験的評価を行うことで,本研究実施による成果を得た.本研究の目的は,ロボットによる実環境の映像シーン解釈機能を実現することである.具体的な研究課題は,申請者がこれまでに実施している「ロボットによる実環境イベント認識のための概念構造」の構築の際に,教師なし学習のみでは課題となっていた概念クラスタリングのための最適化を効率良く行うことである.その際に,教示情報をロボットの外部のネットワークを介した情報源から参照しながら機械学習を行う.本研究では,この教師有り学習の部分を,いわゆるクラウドソーシング(Crowdsourcing)方式により実装し,他の一般の教示学習に比べて高速に実環境イベント解釈の概念構造の構築を実現することを狙った.本研究の実績は,上述のシステムの設計及び実装により目的のシステムを構築したことである.また,実装したシステムの評価を通じて,当該研究に係る知見を得た.特徴量算出手法の設計と実装は,MathWorks社のMATLAB上で検討および実装を行った.システムに入力したデータに対し,SURF特徴量を抽出することで多次元の特徴空間上に特徴ベクトルを取得する処理を実装した.また,COの構築のための構造化尤度計算手法として,上記取得したデータ間の関係に対して,クラウドソーシングを行った際の応答を参照し,教師データとして機械学習(SVM)を実行し,モデル再構築を行うモジュールを作成した.SVMへの入力ベクトルによって張られる特長空間上での入力データ間の距離(特徴空間上のユークリッド距離)を算出し,その距離およびクラス中の概念点の分散値による統計的評価指標によりCOの構造化尤度値の見積もりを行うよう実装した.以上により,実験を通じた評価を行った.本研究の目標は,ロボットによる実環境シーン認識の能力を高度化することである.本研究では,このための具体的な研究課題として,我々の既存研究内容である「ロボットによる実環境イベント認識のための概念構造(CognitiveOntology,以降COと言う.)」を効率的に構築することとした.本研究では,この概念構造構築操作において,ロボットの外部にある情報源を参照するクラウドソーシング(Crowdsourcing)型の機械学習を活用した設計/実装を行い,一般的な教示学習に比べて効率良くCOの構築を実現することを狙った.以上のシステムアーキテクチャの設計/構築および実験的評価を行うことで,本研究実施による成果を得た.本年度の成果は、次のとおりである。「特徴量算出手法の設計と実装」、「Cognitive Ontology (CO)の構築のための構造化尤度計算手法の設計」、「クラウドソーシング環境の構築」である。特徴量算出手法の設計と実装は、MathWorks社のMATLAB上で検討および実装を行った。システムに入力した画像パタンに対し、SURF特徴量を抽出することで多次元の特徴空間上に特徴ベクトルを取得する処理を実装した。また、Cognitive Ontology (CO)の構築のための構造化尤度計算手法として、上記取得したクラス間の関係に対して、クラウドソーシングを行った際の応答を模擬した教師データをマニュアルで入力することで、SVMを用いたクラスタリングを行うモジュールを実装した。SVMで得られる構造に基づき得られるクラスについて、他のクラスとの距離(特徴空間上のユークリッド距離)を算出し、その距離およびクラス中の概念点の分散値による統計的評価指標によりCOの構造化尤度値の算出を行うモジュールを実装した。また、AmazonのクラウドサービスであるMechanical Turk (MTurk)を利用するための、"TurKIT"のAPIを利用できるネットワークインタフェースおよびサーバ環境を構築した。その上で、MTurkに送るためのクエリ仕様の策定を行い、クエリサンプルを自動的に作成するスクリプトを実装した。クラウドソーシング問い合わせを行うクエリには、概念クラスタの中心パタン画像、概念クラスタの実環境におけるサイズ、概念クラスタ感の関係を記述したタグにより構成した。以上の成果により、本研究に必要な基盤となるクラウドソーシングインタフェースサーバおよび、入力画像データ処理エンジンを構築した。本研究は、次の研究課題14に分割し推進する実施計画を立てている。「研究課題1Cognitive Ontology (CO)構造尤度計算手法の設計」、「研究課題2クラウドソーシングインタフェースサーバの構築」、「研究課題3統計的学習によるCognitive Ontologyの構造化と記号接地」及び「研究課題4クラウドソーシング型機械学習による高効率な概念獲得アルゴリズムの設計」である。その内、研究課題1および2についての設計と実装はおおむね完了しており、動作試験も行っている。ただし、研究課題1の尤度計算手法については、より安定した結果を実現するために、大規模な概念構造データに対応した統計的評価を行うアルゴリズムを実装することが望まれ、次年度にて改良を加える予定である。従って、達成度の自己評価としては、「(2)おおむね順調に進展している」とした。次年度では、「研究課題3統計的学習によるCognitive Ontology (CO)の構造化と記号接地」及び「研究課題

4クラウドソーシング型機械学習による高効率な概念獲得アルゴリズムの設計」について研究を進める。また、研究課題14の成果を統合したシステムにより、実際のデータを用いた実験を行い、実験結果の分析を通じてCO構築に係る知見を得る。また、国際会議等において研究成果の発表を積極的に行う。次年度では、物品費として、データベース管理用ストレージ(約15万円)、データベースサーバ構築費用(約20万円)、ロボット制御用システムの構築費用(約20万円)や、実験を行うためのロボット構築のための筐体等製作費用約20万及び消耗品購入費約20万円、また、研究推進に必要なクラウドソーシングサーバ利用費用として約10万円、ネットワーク環境構築に約15万円の使用を計画している。また、学会発表および論文出版に約40万円を予定している。その他消耗品等の費用として約10万円の使用を予定している。
古典映画期における観客のアテンション管理ーグリフィスの映像アーカイブを中心として

これまでの映画研究分野では、1900年代のアメリカの初期映画「アトラクション・フィルム」を対象にして、動画の中に静止画面を入れるなどの観客の注意を意図的に引き付ける「アテンション管理」の映像技術が研究されてきた。本年度においては、1910年前後の古典的なハリウッド映画を題材に、物語と映画館の両者が組織的に展開した観客のアテンション管理を考究するための基礎として、博士学位論文「映像・情動・身体:情動的観客とハリウッドの物語映画」を完成させた。本論文では、古典的な「物語映画」の父とされ、物語の面からの研究対象とされてきたグリフィス監督作品のうち『国民の創生』(The Birth ofa Nation, 1915)を主題に、視覚と聴覚の両側面から表現形式を検討し、トマス・ディクソンの原作『クー・クラックス・クラン革命とロマンス』の複雑な物語展開が同作においては単純化され、観客の視覚の定点となるスチールイメージを織り込むことによって、観客の「アテンション管理」がなされている点を明らかにした。そして、本研究課題に関連する、観客の身体的な動性を方向づけるアトラクション、エフェクト、アテンション、アフェクトの作動を理論図式として示した。この成果によって、近年のデジタルメディア環境が観客(ユーザー)のアテンションをいかに管理するかという、本研究が照準する問題解決の基礎となる解釈の枠組みを提起することが出来た。本年度では、映像技巧や映画館の上映環境に着目し、観客の視覚や聴覚を含むさまざまな感覚に作用するメカニズムを明らかにするため、グリフィス監督『国民の創生』を題材に博士学位論文を完成させた。この成果は、今後、本研究課題のテーマの一つである今日テレビやYouTubeといった動画サイトが、人々の考える力を喪失させて文化や社会行動を誘導しているしくみの解明とその対策の礎の構築に貢献することが期待される。博士学位論文では、これまでに映画研究において繰り返し論じられてきたアトラクション、エフェクト、アテンション、そして、近年、文化理論で活発に議論がなされているアフェクトの作動を理論図式として表し、映像と観客の身体との関係性を理解する方針を提示することが出来た。しかしながら、それぞれの概念の相関について、ひとつひとつ具体的に掘り下げていくことは出来なかった。今後は、本研究に関連する課題として、アテンションとアフェクトの関連性、および、アトラクションとエフェクトの映画研究分野での位置づけについて、より深く理論的に掘り下げていきたいと考えている。本年度においては、産・育児休業を取得し本研究を一時中断したので、当初計画していた機器購入や出張を次年度以降に行うこととした。その間、本研究の礎となる博士学位論文を完成させた。次年度では、映画観客のアテンションを管理する技術について、1990年代以降の非表象・テクスト分析的な映画研究を参照し、博士研究を更に深化させていく必要がある。そのために、ショット内部の視覚構成や編集分析を行う情報機器を購入・活用し、映像がプロジェクタースクリーンを介して観客の身体に及ぼす影響を理論化する。また、1910-20年代前後の物語映画産業における映画の上映技術について、基礎資料の収集を行う。
ロボットとの信頼関係と振る舞い

ロボットが、人と信頼関係を結び人とコミュニケーションするために必要な振る舞いについて明らかにした。具体的には、ロボットの視線の振る舞いの効果、人の振る舞いの予測、ロボットに対する人の心理指標に関する研究を行った。ロボットの視線の振る舞いに関しては、人が手の動きを予測し、ロボットが視線を向けると、人がロボットに対してコミュニケーションを取る姿勢を示すことが明らかになった。また、ロボットの体全体での覗き込む動作でも、同様の姿勢を引き出せることが明らかになった。さらに、ロボット2体の視線の効果も検証した。心理指標に関しては、ロボットに対して人が持つ不安を指標化し、信頼関係の心理指標を確立した。本年度は,人とロボットの信頼関係を構築するための基礎的な要因について,フィールド実験および実験室実験の双方を行った.フィールド実験では,子供とロボットのインタラクションに関して自治体の療育施設で観察(合計18時間;合計54人回)し,コミュニケーション的な関わり行動について質的に分析を行った.質的分析結果を裏付ける量的な指標(視線交換や模倣行動の頻度)についても検討した.実験室実験では,人間の腕の動作をロボットが予測し.人間が手に取ろうとしている物体ヘロボットの視線を向ける事ができるロボットを開発した.ロボットが物体へ視線を向ける動作は,人間の腕の動きと同時に実行される(同時性行動).実験では.ロボットが同時性行動を示した場合と示さない場合を用意し,人が腕に持っている物体に対して「それを見せてねと」ロボットが発話したときの人の行動を観察した.観察の結果,ロボットが同時性行動を示す場合には人間がロボットに物体を見せやすくなる事が明らかになった.一方,同時性行動を示さない場合には,ロボットめ依頼を無視する事が分かった.以上の結果からロボットの同時性行動はロボットの知覚を人間に意識させる効果がある事が分かり.インタラクションの成立の上で同時性行動が必要不可欠な物の一つである事が明らかになった.フィールド実験の結果および実験室実験の結果より,信頼性構築における視線動作の重要性が明らかになった.次年度以降は,信頼関係における量的な指標の一つとして視線を中心に分析する事で,信頼関係を形成する振る舞いの研究を行う予定である.またフィールド実験において健常児とのインタラクション観察も行う事でより一般性の高い指標を抽出する予定である.22年度は,ロボットの視線の振る舞いに関する研究,ロボットに対して人が抱く不安を測る心理指標に関する研究,志向スタンスの計測手法に関する検討を行った.人に信頼されて,人から発言を引き出すロボットを構築するためには,言語によるコミュニケーションだけでなく,非言語(視線,ジェスチャ,ロボットの仕草・態度)により伝わる情報をデザインする必要がある,本年度は,非言語の仕草の中でもロボットの視線の同時性に着目した.人の腕の動きに合わせて同時に視線を向けるロボットは,人にロボットの視線を意識させ,コミュニケーションに必要な関係性を構成できることが明らかになった.具体的には,ロボットの視線を意識した被験者がロボットに対して物体を見せる行動を示した。また,構成された関係性を測る心理指標として,ロボットに対する不安感の指標を構築した.具体的には,ロボットと人の距離および,ロボットの態度の違いを複数提示し,質問紙によって不安感を説明する形容詞を洗いだした.本指標により人がロボットに抱く否定的な印象を測ることができ,今後本プロジェクトで作るロボットの振る舞いの良し悪しを測ることが可能となる.また,視線の動き,身体の上下運動に重きを置いたコミュニケーションロボットを用いて,高齢者施設および養護施設で,志向性スタンスの構築に関するフィールド実験を行った.ロボットの視線を動かすリズムおよび身体の上下運動のリズムによって,高齢者および障害児のロボットに対する興味を引き出し,コミュニケーション対象としてロボットがみなされる志向性スタンスが誘発されることが明らかになった.本年度は,人の志向スタンスを引き出し,人との関係を構築するロボットの振る舞いの生成方法,計測方法の研究を行った.また,人と関係を構築するロボットの実現に向けて,人間がロボットに対して抱く心理的要因を明らかにした.人の志向スタンスを引き出すロボットの振る舞い生成では,人が生成する発話やジェスチャと,ロボットが生成する発話ジェスチャのタイミングを自由に設定可能な実験システムを構築し,発話とジェスチャの生成タイミングに対する人の志向スタンスを検証することを可能とした.また,ロボットの身体的模倣によるガイドシステムの実装を通して,ジェスチャの模倣が人の志向スタンスに与える影響について検証を行った.人の志向スタンスを計測するシステムの研究では,人同士の対話のジェスチャにおいて頻繁に用いられる指さし行動について,初動の動作のみで最終的な指示対象物を予測する方法を,人の行動生成モデルの一つであるJerk最小モデルを用いて開発した.

さらに,ロボットの視線や指差しによる指示行為を人が読み取る条件(タイミングなど)などを,視線計測やモーションキャプチャによって計測した.人がロボットに対して抱く心理的要因の研究では,人間がロボットに対して抱く印象(信頼性含む)や期待、および対話時の発話内容の記憶において、姿勢等のロボット側要因内、教育背景や文化等の人側要因内、さらにロボット側要因と人側要因間での様々な交互作用を見出し、人と関係を結ぶロボットの振る舞いのデザインの複雑さが示唆された。本年度は、前年度に引き続き、ロボット一台に対して複数の人がインタラクションした際の関係性について研究を行った。また、人とロボットがインタラクションする際の人の動きの予測方法および、人がロボットに対して持つ心理尺度の開発を行った。複数の人とロボットのインタラクションの研究では、ロボット2体と人1人によるインタラクション実験を行い、ロボット2体の共同注視が与える引き込み効果について検証を行った。実験の結果、ロボット2体が人を共同注視することにより、インタラクションへの引き込み効果があることが検証された。さらに、このロボットによる共同注視は、環境にあるオブジェクトへの視線誘導効果があることも検証された。また、前年度に引き続きロボットが、複数人の人との議論に参加する際の振る舞いの研究を行い、研究成果の学会発表を行った。さらに、コンピュータシミュレーションにより、複数の人の関係がどのような形でお互いに影響を与え合い、仲間はずれやイジメが生じるのかを分析した。仲間と同じ行動をすることでグループ内の地位を向上させる戦略が、一要因であることが明らかになった。心理尺度の開発では、前年度に引き続きロボットとの関係性についての人の期待を測定するための尺度を開発した。尺度得点が人の実際の対ロボット行動や印象を予測するかについて検証するための心理実験を実施し、尺度の妥当性の確認を行った。また、人型ロボットに対する信頼や不安の文化差測定を目的とした心理質問紙を開発し、今年度は最終的な妥当性検証のための2次調査を実施した。人ーロボット関係性期待の心理尺度については、上記の予測妥当性が確認された。さらに昨年度までに進めてきた行動認識技術の出力時間短縮に関する研究や行動予測に関する印象評価を行い、学会で発表を行った。実機に応用すべく、行動認識・予測技術をロボットに適用する方法に関して検討を開始した。本年度は、複数人の人とロボット間におけるコミュニケーションの実現に向けて、人の志向スタンスを引き出すためのロボットのジェスチャや、視線制御の方法について研究を行った。また、人・ロボット間のコミュニケーションの質を評価するための心理尺度の開発を行った。前年度までの研究で、人が注目する対象にロボットも視線を動かすと、対象物に関した話題のコミュニケーションを円滑にできることが明らかになった。本年度は、資料を囲んで人とロボットが会話する場面においてコミュニケーションを円滑にする方法を検討した。従来の多くのロボットは、頭部の向きのみで注目対象へと視線を向けていた。しかしながら、資料を囲む状況では、体全体を前傾させ資料を覗き込むことの方が多い。
歯科口腔介護の体系化と実施手法の萌芽的研究

1.歯科口腔介護の内容(知識と技術)の体系化1)歯科領域(口腔・顎頚・顔面領域)の5大機能と形態を基本に置き、歯科口腔介護の内容を1.介護導入、2.口腔環境の整備、3.歯科領域の機能の介護、4.歯科領域の形態の介護、5.リハビリテーションの5つの大項目に分け、各項目を中項目、さらにそれを小項目に分けて体系的に整理した。2)このように体系化した知識と技術は、歯科口腔介護を実施する際の手引書として役立った。2.歯科口腔介護の手法の確立1)要介護者個々のニーズを評価し、最もふさわしい歯科口腔介護を提供できるシステムを確立するため、MDS・RAPSの手法を取り入れた。2)この手法は、評価→選定→特定→策定→実施→再評価の手順で実施して行き、それに使用するプロトコール(アセスメント票,問題事項選定表,手引書,計面表,業務記録)を作成した。3)歯科口腔介護チームを編成し、この介護を実施した。その結果から、この歯科口腔介護システムで次のことができるかを検索した。(1)個別性を尊重した歯科口腔介護の確保(2)歯科口腔介護の質の向上(3)要介護者情報の整備(4)医療と保健と福祉の連携(5)要介護者の歯科口腔介護の充実(6)歯科口腔介護のプロセスと成果に対する評価3.歯科口腔介護システムとしての適否1)実施の結果からMDS・RAPSの手法を取り入れた歯科口腔介護が介護システムとして適当であるかどうかを、次の観点に基き検討した。(1)適合性の観点,(2)普遍性の観点,(3)信頼性と妥当性の観点,(4)効率性と効果性の観点4.使用機器の開発歯科口腔介護の質の向上に役立つ介護機器として、回転介護椅子、ライトミラー、手動式噴霧洗浄、吸引装置の開発のための試作品を作製し、テストを繰り返した。1.高齢者個々のニーズを評価し、高齢者に最もふさわしい歯科口腔介護を提供出来るシステムを確立するため、現在アメリカのナーシングホームで用いられているMDS-RAPsの手法を取り入れた歯科口腔介護システムを考案した。このシステムは4つのサブシステムから成っている。1)歯科領域(口腔・顎頚・顔面領域)の形態と各種の機能を項目別にした歯科口腔介護課題分析票2)歯科口腔介護計画の策定と実行3)適切な介護の調整4)介護の度合いに応じた介護時間(費用)2.歯科口腔介護チームを編成し、このシステムによる歯科口腔介護を実施している。その結果から、次のことが達成できるかを検索する。1)個別性を尊重した歯科口腔介護の確保2)歯科口腔介護の質の向上3)要介護者情報の整備4)医療、保健と福祉の連携5)要介護者の歯科口腔介護の充実6)歯科口腔介護のプロセスと成果に対する評価7)個々の特性に応じた介護時間(費用)3.歯科口腔介護システムとしての適否1)実施の結果から、MDS-RAPsの手法を取り入れた歯科口腔介護システムが、介護システムとして適当であるかどうかの基準を次の点に置き検討する。(1)適合性の観点(2)普遍性の観点(3)信頼性と妥当性の観点(4)簡明性と利便性の観点4.歯科口腔介護の質の向上に役立つ介護機器として、回転介護椅子、ライトミラーの開発のための試作品を作製し、テストを繰り返している。1.歯科口腔介護の内容の体系化1)誰にでも理解と実施ができるように,歯科領域(口腔・顎頚・部顔面領域)の5大機能と形態を基にして歯科口腔介護の内容を,(1)介護導入,(2)口腔環境の整備,(3)歯科領域の機能の介護,(4)歯科領域の形態の介護,(5)リハビリテーションの5つの大項目に分類し,各項目を中項目,小項目に分類して体系化を図った.2)各項目ごとに,歯科口腔介護の内容とそれを実施するにあたって必要な知識と技術を記述し,実施の手引き書として役立つようにした.2.歯科口腔介護のシステムの確立1)要介護者個々のニーズを評価し,最もふさわしい歯科口腔介護を提供できるシステムを確立するため,MDS・RAPsの手法を取り入れた.2)このシステムの実施手順は,評価→選定→特定→策定→実施→再評価とし,それに使用するアセスメント票,問題項目選定表,手引き書,計画表,業務記録から成り立っている.3)歯科口腔介護チームを編成し,このシステムを実施した.その結果から,この歯科口腔介護システムで次のことができるかを検索する.(1)個別性を尊重した歯科口腔介護の確保(2)歯科口腔介護の質の向上(3)要介護者情報の整備(4)医療と保健と福祉の連携(5)要介護者の歯科口腔介護の充実(6)歯科口腔介護のプロセスと成果に対する評価(7)個々の特性に応じた介護時間(費用保障)3.歯科口腔介護システムとしての適否1)実施の結果からMDS-RAPsの手法を取り入れた歯科口腔介護システムが,介護システムとして適当であるかどうかの基準を,次のような点に置き検討する.(1)適合性の観点,(2)普遍性の観点,(3)信頼性と妥当性の観点,(4)効率性と効果性の観点4.使用機器の開発歯科

口腔介護の質の向上に役立つ介護機器として,回転介護椅子,ライトミラー,手動式噴霧洗浄・吸引装置の開発のための試作品を作製し,テストを繰り返したデータを基に製品化を図っている.1.歯科口腔介護の内容(知識と技術)の体系化1)歯科領域(口腔・顎頚・顔面領域)の5大機能と形態を基本に置き、歯科口腔介護の内容を1.介護導入、2.口腔環境の整備、3.歯科領域の機能の介護、4.歯科領域の形態の介護、5.リハビリテーションの5つの大項目に分け、各項目を中項目、さらにそれを小項目に分けて体系的に整理した。2)このように体系化した知識と技術は、歯科口腔介護を実施する際の手引書として役立った。2.歯科口腔介護の手法の確立1)要介護者個々のニーズを評価し、最もふさわしい歯科口腔介護を提供できるシステムを確立するため、MDS・RAPSの手法を取り入れた。2)この手法は、評価→選定→特定→策定→実施→再評価の手順で実施して行き、それに使用するプロトコール(アセスメント票,問題事項選定表,手引書,計面表,業務記録)を作成した。3)歯科口腔介護チームを編成し、この介護を実施した。その結果から、この歯科口腔介護システムで次のことができるかを検索した。(1)個別性を尊重した歯科口腔介護の確保(2)歯科口腔介護の質の向上(3)要介護者情報の整備(4)医療と保健と福祉の連携(5)要介護者の歯科口腔介護の充実(6)歯科口腔介護のプロセスと成果に対する評価3.歯科口腔介護システムとしての適否1)実施の結果からMDS・RAPSの手法を取り入れた歯科口腔介護が介護システムとして適当であるかどうかを、次の観点に基き検討した。(1)適合性の観点,(2)普遍性の観点,(3)信頼性と妥当性の観点,(4)効率性と効果性の観点4.使用機器の開発歯科口腔介護の質の向上に役立つ介護機器として、回転介護椅子、ライトミラー、手動式噴霧洗浄、吸引装置の開発のための試作品を作製し、テストを繰り返した。
Sept8とSept14をモデルとした新奇G蛋白質セプチンの神経機能の解析

Sept14は神経特異的な発現を示すSeptinファミリーのメンバーで、発生過程の大脳皮質の形成過程において必須の役割を果たす。すなわち、胎生期マウスの脳室帯細胞でのSept14の発現抑制を行うと、皮質錐体神経細胞の遊走過程における異常が生じた。その結果、Sept14発現抑制細胞が局在の異常および形態的な異常を示した。一方、神経幹細胞の分化過程はSept14の発現抑制による影響を受けなかった。さらに、この分子メカニズムを解明する目的で相互作用分子のスクリーニングを行い、Septinファミリー分子Sept4を見出した。Sept14とSept4は脳組織において相互作用した。胎児期のマウス脳でSept4を発現抑制すると、Sept14の発現抑制の場合と非常に良く似た表現型が観察され、神経細胞の移動と形態の異常が観察された。さらに、神経細胞の正常な移動には、内在性のSept14とSept4の相互作用が必須であることも判明した。Sept8は、ラット脳の発達に伴って増加し、神経細胞のシナプスに存在するSeptinである。そこで、Sept8の神経における生理機能を個体レベルで明らかにすることを目指し、Sept8のノックアウトマウスの作成を試みている。これまでにfloxedマウスの作成を完了し、現在、神経組織特異的なコンディショナル・ノックアウトマウスの作成に着手している。さらにホモの欠損マウスも作成中であり、順調な経過を辿っている。Sept14は神経特異的な発現を示すSeptinファミリー分子のひとつである。発生過程の大脳皮質における発現パターンから、Sept14がこの形成過程において何らかの役割を果たす可能性が考えられた。これを検証する為に子宮内遺伝子導入法を用いて、胎生期マウスの脳室帯細胞でのSept14の発現抑制を行い、皮質錐体神経細胞の分化および遊走過程におけるSept14の機能を解析した。台結果、Sept14発現抑制細胞が局在の異常および形態的な異常を示すことが明らかになった。神経幹細胞の分化過程はSept14の発現抑制による影響を受けなかったことから、Sept14は神経細胞の遊走に機能する可能性が示唆された。さらに、この分子メカニズムを解明する目的で相互作用分子のスクリーニングを行い、神経特異的septinファミリー分子のひとつであるSept14を候補としつ見出した。これうの結果から、Septinの神経発生における新たな機能が示唆されると考えられる。Sept8が、ラット脳の発達に伴って増加することや、神経細胞のシナプスに存在することが明らかになってきた。そこで、このSept8に着目し、生理機能を明らかにすることを目指し、Sept8と結合するタンパク質を酵母two-hybrid法により検索した。その結果、シナプス小胞に存在し、神経伝達物質の放出に関与するVAMP2/シナプトブレビンと結合することが明らかとなった。ラット海馬神経細胞において、Sept8とVAMP2は、細胞体および神経突起上で局在が一致していた。また、VAMP2は、シナプトフィシンに依存してシナプス小胞へ局在することが知られているが、Sept8は、シナプトフィシンとVAMP2の結合を制御していることが免疫沈降実験によりわかった。これらのことから、Sept8はVAMP2のシナプス小胞への局在化に関与していると考えられた。
乳房再建への現実的な応用を見据えた脂肪由来幹細胞の安定した増殖法の確立

形成外科領域における再建術における問題を解決するべく幹細胞による再生医療が注目されている。多種の幹細胞のうち、現実的な幹細胞リソースとして期待されるのが脂肪由来幹細胞(Adipose-Derived Stem Cells; ADSC)である。しかしながらADSCでの幹細胞性などその多くが謎に包まれている。本研究では、現実応用の期待されるADSCにおいて幹細胞性維持における細胞間接着因子の役割を解明し、さらに細胞培養補助剤としての機能を検討し、新規幹細胞培養技術として展開することを目的とする。
周波数コムを用いた精密レーザー分光によるベリリウム不安定同位体の荷電半径測定

リリウム同位体一価イオンの原子準位を超精密レーザー分光することにより、中性子ハロー核Be-11を含むベリリウム同位体の二乗平均荷電半径を核モデルに依存することなく系統的に決定した。分光測定と同時にレーザー周波数を周波数コムで測定することにより、Be^+-7,9,10,11の2s^2S_<1/2>-2p^2P_<3/2>転移の絶対周波数を3×10^<-9>以下の精度で決定し、荷電半径を2%の精度で決定した。高エネルギー重イオンビームの破砕反応によって生成される高エネルギーのベリリウム同位体を高周波イオンガイド法で高効率に減速・冷却し,イオントラップ中に捕獲してレーザー冷却することで極低温まで冷却し,その原子準位に対する超精密レーザー分光によって,中性子ハロー核Be-11を含むベリリウム同位体の二乗平均荷電半径を核モデルに依存することなく系統的に測定することを目的とした実験を進めている。荷電半径を精度良く得るために,冷却用レーザーと弱いプローブ用レーザーを使ったレーザー・レーザー二重共鳴法を用いる。レーザー冷却で十分冷却されたイオンに対し,自然幅(18MHzに)近い極狭い幅のスペクトルを観測し,2S-2P準位間共鳴周波数を数MHzの精度で測定する。Be-7,9,11に対し,1mT程度の低磁場中にてこの分光を成功させ,ほぼ自然幅のローレンツ型スペクトル観測に成功し,2S1/2-2P3/2遷移間周波数を3MHz以下の精度で決定した。また,Be-10に関してはゼロ磁場中で自然幅の対称型のレーザー冷却スペクトルを観測することに成功し,2S1/2-2P3/2遷移間周波数を0.5MHzの精度で決定した。これらの結果から,ベリリウム不安定同位体Be-7,10,11の荷電半径を3%の精度で決定した。今後は,同様のレーザー・レーザー二重共鳴法を用いて,2S1/2-2P1/2遷移間周波数も測定し,荷電半径をより精度・信頼度高く決定するべく実験を遂行する。高エネルギー重イオンビームの破砕反応によって生成される1GeVの高エネルギーベリリウム同位体を、高周波イオンガイド法で高効率に減速・冷却し、線形ポールトラップ中に捕獲してレーザー冷却によりμeVの極低温まで冷却し、その原子準位を超精密レーザー分光することによって、中性子ハロー核Be-llを含むベリリウム同位体の二乗平均荷電半径を核モデルに依存することなく系統的に決定することを目的とした実験を遂行した。昨年はレーザー・レーザー二重共鳴法を用いて2S-2P準位問共鳴周波数を精度良く決定し荷電半径を導出したが、転移準位の同定に曖昧さが残っていたため、本年度はレーザー冷却転移と同じ転移周波数を、プローブ光と冷却光を交互に照射して測定した。レーザー冷却スペクトルは、その過程で起こる非線形的な冷却・加熱のため、スペクトルが非対称的となり転移周波数の精密決定には不向きである。本研究では冷却光とプローブ光を数十μ秒ごとのサイクルで交互に照射しながら、プローブ光の周波数を掃引することで、冷却転移の対称型スペクトルを得る。Be-7,9,10,11に対し、lmT程度の低磁場中にてこの分光を成功させ、自然幅に近い幅のローレンツ型の対称型スペクトルの観測に成功し、かつ、スペクトル観測と同時にプローブレーザー周波数を周波数コムで測定することで、2Sl/2-2P3/2遷移間絶対周波数を3MHz未満の精度で決定した。この結果から、ベリリウム不安定同位体Be-7,10,11の荷電半径を2%の精度で信頼度高く決定した。
舌圧センサシートを用いたパーキンソン病患者の嚥下時舌圧に関する研究

パーキンソン病(PD)の死因の第1位は肺炎であり,その原因の多くは嚥下障害と考えられている.嚥下障害はPD患者の半数以上にみられ,重要な予後決定因子であることから,診断に有用な評価システムを確立する必要がある.本研究では,舌圧センサシートを用いてPD患者の嚥下時舌圧を測定し,嚥下評価の有用性について検討した.対象はPD患者11名(女性5名,男性6名,平均70.4±7.2歳), Hoehn&Yahr重症度はII度3名, III度4名, IV度4名であった.嚥下時舌圧の測定には, 5箇所の感圧点(Ch1-3 :口蓋正中部, Ch4-5 :口蓋周縁部)を有する舌圧センサシート(SwallowScan, Nitta)を用いた.測定は水3mlを口腔底に注入した後,命令嚥下を3回記録した.さらに努力嚥下,息こらえ嚥下, Chin-downを行った時の舌圧を評価し,各タスクにおける舌口蓋接触の特徴についても比較検討を行った.解析項目として舌圧持続時間,舌圧最大値,舌圧積分値を算出した.水3ml嚥下時の舌圧最大値(平均値)は, Ch1 : 2.87kPa, Ch2 : 2.59kPa, Ch3 : 2.11kPa, Ch4 : 6.88kPa, Ch5 : 6.15kPaであり,口蓋周縁部で高い値を示した.水嚥下では口蓋正中部(Ch1-3)の舌圧が発生しない症例もみられたが,努力嚥下時には全ての測定部位において舌圧最大値と積分値は最大となった.Chin-downでは舌圧最大値は努力嚥下の次に高い値を示し,舌圧持続時間は最も延長した.息こらえ嚥下においても水嚥下と比較し舌圧最大値は高く,舌圧持続時間は延長する傾向が観察された.PD患者では舌の寡動,ポンプ様舌運動,筋力低下,食塊の送り込み障害などが報告されているが,種々の嚥下手技時の舌圧を測定することにより,これら嚥下口腔期の舌運動異常を検出できる可能性が示唆された.パーキンソン病(PD)の死因の第1位は肺炎であり,その原因の多くは嚥下障害と考えられている.嚥下障害はPD患者の半数以上にみられ,重要な予後決定因子であることから,診断に有用な評価システムを確立する必要がある.本研究では,舌圧センサシートを用いてPD患者の嚥下時舌圧を測定し,嚥下評価の有用性について検討した.対象はPD患者11名(女性5名,男性6名,平均70.4±7.2歳), Hoehn&Yahr重症度はII度3名, III度4名, IV度4名であった.嚥下時舌圧の測定には, 5箇所の感圧点(Ch1-3 :口蓋正中部, Ch4-5 :口蓋周縁部)を有する舌圧センサシート(SwallowScan, Nitta)を用いた.測定は水3mlを口腔底に注入した後,命令嚥下を3回記録した.さらに努力嚥下,息こらえ嚥下, Chin-downを行った時の舌圧を評価し,各タスクにおける舌口蓋接触の特徴についても比較検討を行った.解析項目として舌圧持続時間,舌圧最大値,舌圧積分値を算出した.水3ml嚥下時の舌圧最大値(平均値)は, Ch1 : 2.87kPa, Ch2 : 2.59kPa, Ch3 : 2.11kPa, Ch4 : 6.88kPa, Ch5 : 6.15kPaであり,口蓋周縁部で高い値を示した.水嚥下では口蓋正中部(Ch1-3)の舌圧が発生しない症例もみられたが,努力嚥下時には全ての測定部位において舌圧最大値と積分値は最大となった.Chin-downでは舌圧最大値は努力嚥下の次に高い値を示し,舌圧持続時間は最も延長した.息こらえ嚥下においても水嚥下と比較し舌圧最大値は高く,舌圧持続時間は延長する傾向が観察された.PD患者では舌の寡動,ポンプ様舌運動,筋力低下,食塊の送り込み障害などが報告されているが,種々の嚥下手技時の舌圧を測定することにより,これら嚥下口腔期の舌運動異常を検出できる可能性が示唆された.
画像処理を活用した段階的情報提示と情報共有に基づく自動車運転支援システム

本研究では,自動車間で運転に有用な情報を共有するための車載システムおよびホストコンピュータの検討・構築を行った.車載システムは交通事故の可能性を判断し,各種センサデータをホストコンピュータへ送信する.ホストコンピュータはCPUおよびグラフィックボードを用いた高速な画像処理アルゴリズムを用いて交通事故の有無を判断し,交通事故データの蓄積および車載システムへその情報を伝達する.これらのシステムを構築し,車両間で交通事故に関する情報が共有可能であることを確認した.本研究では,自動車間で運転に有用な情報を共有するための車載システムおよびホストコンピュータの検討・構築を行った.車載システムは交通事故の可能性を判断し,各種センサデータをホストコンピュータへ送信する.ホストコンピュータはCPUおよびグラフィックボードを用いた高速な画像処理アルゴリズムを用いて交通事故の有無を判断し,交通事故データの蓄積および車載システムへその情報を伝達する.これらのシステムを構築し,車両間で交通事故に関する情報が共有可能であることを確認した.本年度の当初実施計画は,「通信網を利用したデータの送受信が可能な車載センサシステムの構築」「効率的な運転支援情報の送受信方法の検討およびシステムの構築」,加えて「運転支援データベースシステムの構築」の一部を行うことであった.この当初計画に対し以下の3点の検討を行った.1.事故情報を認識するための車載センサ(GPS, CCDカメラの仕様検討),データ通信手順(複数の通信アダプタを用いたTCP/IPによるデータ通信方法の検討),蓄積すべきデータおよびデータ構造(データベース上のテーブル定義)の検討2.事故情報認識後の,当事車両からの事故情報送信,近隣車両における事故情報受信方式の検討3.運転支援データベースの検討(事故情報の保存,事故情報送受信の管理,事故発生頻発地点蓄積に関する,各種データベース上のテーブルの検討)加えて,これら検討を行った自動車運転支援システムに関し,Microsoft C#言語による車載器,データ蓄積システムの実装,Microsoft Communication Foundationフレームワークを活用したTCP/IPによるデータ通信システムの実装,Microsoft SQL Serverによるデータベースの構築を行い,実動作するシステムの構築を行った.構築システムに対して実験を行った結果,事故情報の認識後,当事車両が自動車運転支援システムへ事故情報を送信,近隣車両がその情報を受信し,事故情報の共有が可能であることを確認した.次年度に構築予定の画像処理技術を用いた事故判定システムと連携させることを考慮したシステム設計を行っているため,本年度の研究成果は次年度に継続可能な有用なものであるといえる.本年度の当初実施計画は,「事故状況を分析する画像処理システムを車載のデータ計算機,研究機関内の処理用サーバへ導入」「GPUを用いた並列計算環境を導入した迅速な事故状況の分析」,加えて「運転支援情報を蓄積するデータベースを構築」を行うことであった.この当初計画に対し以下の3点を実施した.1.事故情報を認識するための車載センサ(GPS,CCDカメラ),データ通信手順(複数の通信アダプタを用いたTCP/IPによるデータ通信),データベースを組み合わせたシステムの構築2.効率的な画像処理を行うための並列計算環境の検討および構築3.運転支援データベースの構築(事故情報の保存,事故情報送受信の管理,事故発生頻発地点蓄積に関する,各種データベース上のテーブル定義)上記の計画の実施に際して,昨年度から継続し,Microsoft C#言語による車載器,データ蓄積システムの実装,Microsoft Communication Foundationフレームワークを活用したTCP/IPによるデータ通信システムの実装,Microsoft SQL Serverによるデータベースの構築を行い,実動作するシステムの構築を行った.また,GPUを用いた並列計算環境として,nVidia社が提供するCUDAフレームワークを活用したシステムを構築し,GPUによる高速な画像処理演算環境を構築した.また,データベースの構築には,今後の研究の発展を考慮し,近年活用シーンの増大が顕著であるクラウドシステム上に環境を構築し,システムのスケールアップへの対応が可能となった.
膵B細胞のグルコース認識機構に関する遺伝子データベースの糖尿病遺伝子診断への応用

ラット膵B細胞株、RINを20mMグルコースを含む培養液で約3ヶ月間継代培養を行なったところ、グルコースセンサーであるグルコキナーゼの発現は著明に減弱し、グルコース刺激によるインスリン分泌能はほとんど失われた。電顕を用いた解析でも細胞内の分泌顆粒は著明に減少していた。従って、グルコースセンサーであるグルコキナーゼの発現減弱により減少した連関分子はインスリン生合成および分泌に重要な働きをしているものと考えられた。このRIN細胞にグルコキナーゼを過剰発現することによって連関遺伝子の誘導を試みたが、同細胞はリポフェクション法による遺伝子導入に対して強い抵抗性を示して株化は困難であった。そこでこの遺伝子導入法を中止、より導入効率の高いアデノウイルス系による遺伝子導入法に変更した。グルコキナーゼcDNAを含むアデノウイルスを同細胞に感染させた結果、ほぼ100%の高い発現効率を得た。グルコキナーゼ連関分子を検出するために、得られた導入細胞と、同条件で培養されたコントロール細胞から抽出したRNAより合成したcDNAを用いてmRNA differential display法を行なった。グルコキナーゼの過剰発現の結果、約5%のバンドにおいて遺伝子発現レベルの変化が認められた。従って、膵B細胞で発現する遺伝子のうち約200-400個の遺伝子がグルコキナーゼの過剰発現によって誘導されると概算された。変化が認められたバンドの一部をゲルから抽出して部分塩基配列を決定し、BLASTプログラムを用いて登録された既知遺伝子配列と比較解析したところ、約70%以上のクローンの配列が未知遺伝子由来であった。現在得られた未知遺伝子のcDNA全長の単離と発現組織分布の解析を試みている。20mMグルコースを含む培養液でラット膵B細胞株、RINを約3ヶ月継代培養することによって、グルコースセンサーであるグルコキナーゼの発現を著明に減弱させてグルコース刺激によるインスリン分泌能を消失させた。このRIN細胞にグルコキナーゼ遺伝子を新規導入し、グルコキナーゼを過剰発現する細胞株を確立した(GKRIN-1)。過剰発現による再構築の結果、グルコキナーゼ連関分子の発現が優先的に誘導されると考えたからである。これらの連関因子をコードする遺伝子を検出するために、導入細胞と、同条件で培養されたコントロール細胞のRNAからcDNAを合成し、mRNA differential display法を行なった。グルコキナーゼの過剰発現の結果、多くのバンドにおいてmRNA発現レベルの増減が認められた。著明な変化が認められた12本のバンド(5本が増加、7本が減弱)をゲルから抽出してPCR法により再増幅した後、塩基配列を決定した。BLASTプログラムを用いてGenBankに登録された既知遺伝子配列と比較解析したところ、半数のクローンの配列が未知遺伝子由来であることが判明した。既知遺伝子と一致したものには、calmodulin,L-type pyruvate kinase、phosphatidyl-inositol-anchored proteinなどがあった。未知遺伝子についてはcDNA全長の単離と発現組織分布の解析を試みている。これらの遺伝子はグルコキナーゼのグルコース認識機能に直接または間接的に関与する可能性が高い分子をコードするので、これらの解析はグルコース刺激に対するインスリン分泌機構を理解する上で重要である。
団地における高齢者の買い物支援に関する研究

本研究では、都市郊外団地に住む高齢者の買物弱者の買物行動を含めた食生活の実態及びニーズを明らかにし、買物弱者への支援策を提示することを目的として、埼玉県三郷市M団地において質問紙調査、インタビュー調査を行った。質問紙調査の結果、性別と年齢で違いがみられ、相対的に体力的な衰えが買物を困難にさせ、人間関係や食生活に影響を及ぼしている可能性が示唆された。インタビュー調査の結果、社会的に孤立している高齢者は食生活に変調がみられ、低栄養のリスクが高く、BMIが低くなるという知見が得られた。団地での生活を継続するためには、団地の知縁による支え合いがセーフティネットとしての機能を果たすことが期待される。わが国には現在、高齢者の買い物弱者が600万人程度存在する。高齢者の買い物を取り巻く問題は農村部では従来から指摘されていたが、都市部の団地やニュータウンでも発生しており、今後は大量に発生するものと予想される。高齢者の買い物をめぐる困難さは「生きること」の困難さでもあり、社会的支援は緊急の課題である。現在の生活において買い物の困難さに直面している都市部の買い物弱者層の買い物行動と食生活の実態を把握し、生活課題とニーズを解明することによって、今後の都市型買い物弱者に対する支援の方向性を検討することが必要である。本研究の目的は、都市部団地に住む高齢者の買い物弱者の買い物行動を含めた食生活の実態及びニーズを明らかにし、買い物弱者への支援ネットワークモデルを提示することである。平成26年度は、A団地に住む一人暮らし高齢者210名を対象に質問紙法による量的調査を実施した(有効回収数:203、有効回収率96.7%))。得られた回答をデータ化し、基礎集計を行ったことで、団地に住む一人暮らし高齢者の生活実態の把握が可能となった。今後さらなる分析を行う予定である。わが国における65歳以上の高齢者人口は2014年10月1日時点で3300万人(前年比110万人増)、高齢化率は26.0%(前年比0.9%増)であり、65歳以上の高齢者単独世帯は約573万世帯、高齢者人口の約17.4%に上る。一般に高齢者のリスクとして「健康」「経済」「孤独」が指摘されるが、これらに関連して「買物弱者」問題が指摘されている。買物という行為は、生命を維持するためだけではなく、より広い人間的な意味を包含しており、買物はいわば自己実現・自己確認の手段でもある。高齢者の「買物弱者」問題は、都市の郊外団地に顕著に表れ、団地の変貌・商店街の衰退にともなって、最も弱い一人暮らし高齢者の生活を困難にするという深刻な現代的社会問題となっている。平成26年度は、都市近郊団地である埼玉県A団地に住む一人暮らし高齢者210名を対象に質問紙法による量的調査を実施した(有効回収数:203、有効回収率:96.7%)。平成27年度は、平成26年度に実施した量的調査の分析を行い、都市近郊団地における一人暮らし高齢者の買物を含めた生活上の困りごとの実態を解明、支援のあり方を検討し、学会・論文発表を行った。また、都市郊外団地に暮らす高齢者単独世帯の生活上の課題とその支援のあり方を更に検討するため、埼玉県A団地、東京都B団地にて高齢者15名を対象にインタビューによる質的調査を実施した。今後、更なる分析を行う予定である。本研究は、都市近郊団地に住む高齢者の買物弱者の買物行動を含めた食生活の実態及び生活上のニーズを明らかにし、買物弱者への支援ネットワークモデルを提示することを目的としている。今後、更なるデータ分析を行うことで、彼らの生活上のニーズを明らかにするとともに、支援ネットワークモデルを提示することができると考える。本研究では、買物問題に直面している買物弱者層の買物行動と食生活の実態を把握し、課題とニーズを明らかにすることで、今後の都市型買物弱者に対する支援の方向性を検討することを目的とした。研究最終年度は、日本介護福祉教育学会での口頭発表、聖徳大学生涯学習研究所紀要での論文発表、3年間の研究成果をまとめた報告書の作成を行った。研究1年目に行った質問紙調査では、一人暮らし高齢者の生活課題のうち、男性は「近所づきあい」、「食事の栄養バランス」の2つが課題として浮かび上がった。また、80歳以上の者は、日常生活自立度が低下したときに「買物頻度が減少」、「一人で買物や食事準備ができない」等の問題が生じるため、社会的支援の必要性が高くなることが明らかとなった。研究2年目に行ったインタビュー調査では、他者との交流の4タイプと食生活、栄養状態との関係を検討した結果、社会的に孤立している高齢者は食生活に変調がみられ、低栄養のリスクが高く、BMIが低くなるという知見が得られた。本研究によって、高齢者世帯、とりわけ高齢者単独世帯の生活課題とそれへの支援としては、従来の自然発生的な地域コミュニティが希薄になっている現代において、フォーマルなサービスだけで高齢者単独世帯の生活課題を解決することは困難なことが明らかとなった。

地域の人材を有効に活用し、住民同士をつなぐことで、サポート体制の充実を図ることが求められ、その取組みの実現のためには、NPO等の地域のインフォーマルな社会資源の活動が大きな役割を果たすものと考える。人口の高齢化が進む中で、高齢者の社会的孤立は早急な対応を迫られる問題として社会問題化しており、社会福祉政策の視点からも社会的孤立に関連した施策の整備がより重要な課題になると考える。本研究では、都市郊外団地に住む高齢者の買物弱者の買物行動を含めた食生活の実態及びニーズを明らかにし、買物弱者への支援策を提示することを目的として、埼玉県三郷市M団地において質問紙調査、インタビュー調査を行った。質問紙調査の結果、性別と年齢で違いがみられ、相対的に体力的な衰えが買物を困難にさせ、人間関係や食生活に影響を及ぼしている可能性が示唆された。インタビュー調査の結果、社会的に孤立している高齢者は食生活に変調がみられ、低栄養のリスクが高く、BMIが低くなるという知見が得られた。団地での生活を継続するためには、団地の知縁による支え合いがセーフティネットとしての機能を果たすことが期待される。本研究は、都市部団地に住む高齢者の買い物弱者の買い物行動を含めた食生活の実態及びニーズを明らかにし、買い物弱者への支援ネットワークモデルを提示することを目的としている。平成26年度は、A団地に住む一人暮らし高齢者210名を対象に質問紙法による量的調査を実施した。得られた回答をデータ化し、基礎集計を行ったことで、団地に住む一人暮らし高齢者の生活実態の把握が可能となった。今後さらなるデータ分析を行うことで、彼らの生活上のニーズを明らかにするとともに、支援ネットワークモデルを提示することができると考える。平成28年度は、前年度に実施したインタビューによる質的調査の更なる分析を行う。研究最終年度のため、研究成果報告書を作成する。老年学平成27年度は、前年度に実施した質問紙調査のさらなる分析を行う。また、A団地に住む一人暮らし高齢者から30名を抽出し、インタビューによる質的調査を実施する。平成27年度に実施したインタビュー調査について、当初の計画では対象者を30名と想定していたが、自宅への訪問調査の手法をとったこともあり調査協力者は最終的に15名となった。このため、調査にかかる諸費用が減額となり、次年度使用額が生じることとなった。平成26年度に実施した質問紙調査について、当初の計画では対象者を650名と想定していたが、調査実施団地が変更したこともあり、実際の調査は210名となった。平成28年度も引き続き、自宅への訪問形式でのインタビュー調査への協力者を求め、協力者が現れた場合は適宜インタビュー調査を実施する予定である。そのため、その調査にかかる諸費用に使用する予定である。平成27年度はインタビュー調査を実施するため、その調査にかかる諸費用に使用する予定である。
高速不可視光計測を用いた任意物体の動的質感拡張に関する研究

本研究の目的は、運動や変形を伴う物体を対象としたマーカーレス・モデルレスのプロジェクションマッピングを達成し、それにより任意物体の質感表現を拡張することである。プロジェクションマッピングは対象形状に合わせた映像を生成し、投映することにより実現されるため、この目的の達成には、対象の形状を高速に計測することが必要となる。この課題に対し、今年度は不可視の複数の波長帯を利用し、照度差ステレオ法により法線を高速に計測するシステムを構築した。本システムでは、目的である可視光の映像投影を妨げることなく、質感提示において重要な変数である対象の法線情報を高速に計測することができる。また、得られた法線情報を用いて、様々な質感提示を行うためのアルゴリズムも開発し、計測システムと投映システムの統合とともにこれを実装することで、動的な物体を対象としたマーカーレス・モデルレスのプロジェクションマッピングによる質感表現の拡張を実現した。動的な物体を対象としたマーカーレス・モデルレスのダイナミックプロジェクションマッピングは、対象に関する事前準備や事前知識を必要としないため、様々な対象に柔軟に対応可能であり、応用範囲が広い。特に、マーカーや形状モデルを用いた従来手法では扱えなかった流体についても対象として扱うことができるようになるため、プロジェクションマッピングの可能性を拡げるという点で、今年度の成果は重要である。当初の計画では今年度は計測システムの構築までを行う予定であったが、プロジェクションマッピングを行う段階まで研究を進めることができた。また、当初は均一な質感の提示しか実現できないと考えていたが、マッピングを行う数式を工夫することで、より複雑な質感の提示を行うことができることに気づき、実証することができた。以上より、今年度の進捗は当初の計画以上に進展していると判断する。研究課題の実現のために必要となる対象形状の高速計測について、本年度は不可視の波長帯を利用して法線を高速に計測する手法を採用し、マーカーレス・モデルレスのダイナミックプロジェクションマッピングを実現した。しかし、法線のみの計測では表現可能な質感は限られている。今後は距離の計測などを含めた形状計測について検討し、現在のシステムとの統合や応用展開を目指し研究を推進する予定である。