hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
炭素ナノチューブのプラズマによる表面修飾とその電子物性

炭素ナノチューブの表面に積極的に欠陥や異種元素を導入すれば,任意の電気的な特性を発現できる可能性がある.本研究の目的は,ナノチューブの表面を修飾し,どの様に修飾されたかを評価する手段を確立することである.さらに,表面状態の異なるナノチューブを用い,高効率寿命電子放出源への応用をめざした.ナノチューブは従来通り炭素電極の直流アーク放電によって合成した.表面の修飾には,炭素ナノチューブを大気中酸化,アーク放電中に不活性ガス以外の水素,メタン,窒素等を導入しナノチューブを成長した.どのように表面修飾したかをイソプロピルアルコール中のコロイド状態の安定性と,生成物の赤外吸収特性から評価した.その結果,酸化した物および,水素中で成長した物は安定性が高かった.また,成長物の炭素ナノチューブの純度が高いほどコロイド安定性が高く,その他の炭素で構成された粒子が多いほど安定性が悪かった.また,コロイドとして安定な場合,表面に炭素と水素の結合が観測された.ただし,成長条件に水素を含まない場合にも同様の関係があったため,さらに検討が必要である.電子電界放出源として評価を行ったが,複数の炭素ナノチューブからの放出では,それぞれの形状の違いから,ナノチューブそれ自身の表面状態の影響か形状の影響かを区別することは困難であった.このため,単一のナノチューブからの電界放出を詳しく測定する必要がある.本研究では単一のかつ任意のナノチューブを選択するために走査型電子顕微鏡中で,個々のナノチューブをハンドリングする技術を開発中である.現在,一本のナノチューブを原子間力顕微鏡の探針先端に装着し,それにより解像度が著しく向上することと,試料の表面状態により画像が変化することを見出した.また,単一のナノチューブの力学的な特性を測定し,理論的な予測に一致することを明らかにした.炭素ナノチューブの表面に積極的に欠陥や異種元素の導入や,炭素ナノチューブをテンプレートととして用いることで,微小なサイズで特性の異なるナノワイヤーを制作できる可能性がある.本研究の目的は,カーボンナノチューブの表面をプラズマによって修飾し,その特性を任意に制御することを目的とし,プラズマによる表面修飾の方法を確立し,さらに,どの様に修飾されたかを分類,評価する手段を確立する.炭素ナノチューブは従来通り炭素電極の直流アーク放電法によって合成した.均一な表面修飾を実現するためには成長したナノチューブをサイズごとに分類する必要がある.本研究ではアルコール中に分散したコロイド状態のナノチューブを高周波電界下の電気泳動によって,ナノチューブが分類できる可能性を示した.とくに,従来の酸化法とは異なり,表面に期待しない欠陥を生成することなく球状のナノパーティクルとナノチューブの分類を可能とした.また,表面を酸素プラズマ処理した場合には,なにもしないナノチューブに比べてそのコロイド状態が極めて安定であることから,酸化されたものとそうでないものを分類できる可能性を示した.これらナノチューブを電子電界放出素子に応用した.この放出特性はチューブ先端の構造および電子物性に大きく依存する.これより,種々の表面修飾を施したチューブではその特性が変化する可能性があり,現在期待されている電子電界放出素子の動作電圧の低下と安定化を実現できる可能性がある.現在,多数のナノチューブからの電子電界放出特性を従来の理論では十分説明できない.これを解決するために一本のナノチューブからの放出特性を評価し,その先端構造との関連を透過型電子顕微鏡観察により調べた.次年度は,表面修飾を施したナノチューブからの電界放出特性からその電子状態を考察し,さらに電界放出特性の向上を図る.炭素ナノチューブの表面に積極的に欠陥や異種元素を導入すれば,任意の電気的な特性を発現できる可能性がある.本研究の目的は,ナノチューブの表面を修飾し,どの様に修飾されたかを評価する手段を確立することである.さらに,表面状態の異なるナノチューブを用い,高効率寿命電子放出源への応用をめざした.ナノチューブは従来通り炭素電極の直流アーク放電によって合成した.表面の修飾には,炭素ナノチューブを大気中酸化,アーク放電中に不活性ガス以外の水素,メタン,窒素等を導入しナノチューブを成長した.どのように表面修飾したかをイソプロピルアルコール中のコロイド状態の安定性と,生成物の赤外吸収特性から評価した.その結果,酸化した物および,水素中で成長した物は安定性が高かった.また,成長物の炭素ナノチューブの純度が高いほどコロイド安定性が高く,その他の炭素で構成された粒子が多いほど安定性が悪かった.また,コロイドとして安定な場合,表面に炭素と水素の結合が観測された.ただし,成長条件に水素を含まない場合にも同様の関係があったため,さらに検討が必要である.電子電界放出源として評価を行ったが,複数の炭素ナノチューブからの放出では,それぞれの形状の違いから,ナノチューブそれ自身の表面状態の影響か形状の影響かを区別することは困難であった.このため,単一のナノチューブからの電界放出を詳しく測定する必要がある.本研究では単一のかつ任意のナノチューブを選択するために走査型電子顕微鏡中で,個々のナノチューブをハンドリングする技術を開発中である.現在,一本のナノチューブを原子間力顕微鏡の探針先端に装着し,それにより解像度が著しく向上することと,試料の表面状態により画像が変化することを見出した.また,単一のナノチューブの力学的な特性を測定し,理論的な予測に一致することを明らかにした.
任意の分布に従うデータに自己適応可能な学習分類子システム

本研究では機械学習の一手法の学習分類子システムを用いて、実環境から取得されたデータから人間にとって解釈性の高いルールを獲得するために(1)環境からの入力,環境への出力及びその出力に対する評価である報酬が「特定」の分布に従う環境への適応,(2)入力,出力及び報酬が「不特定」の分布に従う環境への適応, (3)学習に用いるデータ数が少なく入力の種類に偏りがあり十分に環境全体を網羅できない環境への適応に取り組む。その目的達成に向けて平成30年度は(2)及び(3)に対して取り組んだ。(2)に関しては入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加された環境において、雑音が付加されている場所に関する情報なしに、雑音の影響を除去した際に評価対象のルールが獲得する報酬の値を推測することで適応可能な学習分類子システムを構築し、(3)に関しては昨年度に提案した学習データの入力の種類に偏りがある環境において極端に高い報酬あるいは極端に低い報酬を獲得するルールに絞って獲得する学習分類子システムを複数の分類問題に適用し、適用する問題によらず安定的に学習が可能であることを示した。目的達成のため、(2)の入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加された環境に適応可能な学習分類子システムの考案及び(3)の入力の種類が偏る環境に適応可能な学習分類子システムの適応可能範囲の問題に対する依存性について検証を行った。(2)に関して具体的には、昨年度に(1)に対して考案した、評価対象のルール単体ではなく、その時点で学習分類子システムが獲得しているルール全体と比較を行う事で、付加されている雑音を除去した際にそのルールが獲得する報酬を推測し、そのルールを保持すべきか否かを判定する機構を有する手法を入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加された環境に適応可能なように拡張した。これにより従来手法では学習が正しくできない強度の雑音が付加された環境においても雑音が付加されていない場合とほぼ同等な性能(90100%)を実現した。(3)に関して具体的には、所属研究室によって取得された、介護施設におけるケアプランと睡眠ポリグラフによる睡眠段階の深さのデータやUCI Machine Learning Repositoryに収録されているSGEMMGPU kernelperformance problemなどの分類問題に対して適用し、問題によらず活用されやすい高い評価のみを獲得する知識或いは低い評価のみを獲得する知識を獲得可能であることを示した。(2)において入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加されている環境に対して、付加されている雑音に関する情報なしに獲得すべきルールを判別する手法を考案したこと及び(3)の問題によらず活用されやすい高い評価のみを獲得する知識或いは低い評価のみを獲得する知識を獲得可能であることを示したため、おおむね順調に進展していると評価した。今後の研究の推進方策としては、申請書に記載した計画を進めることを基本とする。(2)入力,出力及び報酬が「不特定」の分布に従う環境への適応,(3)学習に用いるデータ数が少なく入力の種類に偏りがある環境への適応をさらに進めていく。具体的に(2)に関しては、昨年度までに考案した、獲得した知識の集合から任意の知識が獲得する報酬を推測する機構を有し、入力,出力及び報酬の分布によらず、人間にとって解釈性の高い知識を獲得可能な手法の拡張により、対応を図る。さらに、入力,出力及び報酬のいずれかが単一で「不特定」の分布に従う環境及び入力,出力及び報酬が複合的に「不特定」の分布に従う環境における獲得された知識から、考案した手法と入力,出力及び報酬の分布による学習性能への影響の体系化を試みる。また(3)に関しては、これまでに構築した手法に加え(2)の課題において拡張した手法に対して、獲得した知識の集合からデータ数が少ないあるいは無いデータが獲得する報酬を推測する機構を付加することによって対応を図る。それらの手法をデータ数に偏りがあるオープンデータや所属研究室が独自に取得した介護施設における介護プランと睡眠の質の関係のデータに対して適用し、獲得された知識とその評価から、用いた問題の体系化及び手法の適用範囲を明らかにする。最後に、昨年度に引き続き国内・国際学会(CEC2019及びGECCO 2019 Workshopに採択済み)及び学術雑誌において、本研究成果を社会に向けて発信する。その目的達成に向け平成29年度は(1)及び(3)に対して取り組んだ。(1)に関しては出力の値に対して特定の雑音が付加された環境において、雑音の影響を除去した際に評価対象のルールが獲得する報酬の値を推測することで適応可能な学習分類子システムを構築し、(3)に関しては学習データの入力の種類に偏りがある環境において極端に高い報酬あるいは極端に低い報酬を獲得するルールに絞って獲得する学習分類子システムを構築した。目的達成のため、(1)の出力に対して特定の雑音が付加された環境に適応可能な学習分類子システムの考案及び(3)の入力の種類が偏る環境に適応可能な学習分類子システムの考案を行った。

(1)に関して具体的には、評価対象のルール単体ではなく、その時点で学習分類子システムが獲得しているルール全体と比較を行う事で、付加されている雑音を除去した際にそのルールが獲得する報酬を推測し、そのルールを保持すべきか否かを判定する機構を導入した。これにより従来手法では学習が正しくできない強度の雑音が付加された環境においても雑音が付加されていない場合とほぼ同等な性能(90100%)を実現した。(3)に関して具体的には、従来の学習分類子システムが獲得対象とする獲得する報酬が同一のルールとは異なり、極端に高い報酬あるいは極端に低い報酬を獲得するルールを獲得するルールを対象とし、その閾値を獲得した報酬から動的に設定することで、人間にとって解釈性が高くプラン設計において有用なルールの獲得を可能にした。(1)において入力に対する雑音と出力に対する雑音の類似性を明らかにし、付加されている雑音の大きさの推測なしに獲得すべきルールを判別する手法を考案したこと及び(3)の学習に用いるデータ数が少なく入力の種類に偏りがある環境において学習分類子システムが抱える未知のデータに対する過剰な学習を行う問題を明確化し、プラン設計において有用なルールの獲得に絞った手法を考案したため、おおむね順調に進展していると評価した。本研究では機械学習の一手法の学習分類子システムを用いて、実環境から取得されたデータから人間にとって解釈性の高いルールを獲得するために(1)環境からの入力,環境への出力及びその出力に対する評価である報酬が「特定」の分布に従う環境への適応,(2)入力,出力及び報酬が「不特定」の分布に従う環境への適応, (3)学習に用いるデータ数が少なく入力の種類に偏りがあり十分に環境全体を網羅できない環境への適応に取り組む。その目的達成に向けて平成30年度は(2)及び(3)に対して取り組んだ。(2)に関しては入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加された環境において、雑音が付加されている場所に関する情報なしに、雑音の影響を除去した際に評価対象のルールが獲得する報酬の値を推測することで適応可能な学習分類子システムを構築し、(3)に関しては昨年度に提案した学習データの入力の種類に偏りがある環境において極端に高い報酬あるいは極端に低い報酬を獲得するルールに絞って獲得する学習分類子システムを複数の分類問題に適用し、適用する問題によらず安定的に学習が可能であることを示した。目的達成のため、(2)の入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加された環境に適応可能な学習分類子システムの考案及び(3)の入力の種類が偏る環境に適応可能な学習分類子システムの適応可能範囲の問題に対する依存性について検証を行った。(2)に関して具体的には、昨年度に(1)に対して考案した、評価対象のルール単体ではなく、その時点で学習分類子システムが獲得しているルール全体と比較を行う事で、付加されている雑音を除去した際にそのルールが獲得する報酬を推測し、そのルールを保持すべきか否かを判定する機構を有する手法を入力,出力或いは報酬のいずれかに対して雑音が付加された環境に適応可能なように拡張した。
アメリカの大学における質マネージメントに関する事例研究

10大学へのインタビュー調査の結果、質の改善とその保証の取組みにはおおよそ2つの要素があることがわかった。ひとつが個々の教員への働きかけである。具体的には、IRやIEといった組織が、教員の教育に関わるデータをつぶさに収集・分析すると共にできるだけ当該教員にそのデータ分析結果を還元することで質向上の取組みに教員の理解を得るタイプである。もうひとつが委員会等に多くの教員を巻き込みつつボトムアップで組織全体としての質向上を図るタイプである。この2つを組み合わせることで教育改善への取組みに意欲を持った教員によるボトムアップ型の教育改善に取り組む体制が、初めて整備されるものと考えられる。27年度は、アメリカの機関別アクレディテーションを実施している北中部地区アクレディテーション協会高等教育委員会(NCA-HLC)とNCA-HLCの認定を得ている3大学(ナショナル・ルイス大学、デュポール大学、コロンビアカレッジ・シカゴ)へのインタビュー調査を行った。その事前準備として、北中部地区アクレディテーション協会の現行の評価システムにおける特徴と、評価基準において、大学に質マネージメントとしてどのようなことを求めているかの確認を行った。さらに、同協会の評価がシステムの改革期にあるため、従来の一般的な評価プロセスであるProgram to Evaluate and Advance Quality(PEAQ)と大学の改善プロセスに焦点をあてたAcademic Quality Improvement Program(AQIP)の違い、PEAQに変えて新たに導入されるStandard PathwayとOpen Pathwayについてもウェブページでの資料調査を行った。この事前調査に基づき、NCA-HLCのインタビュー調査では、近年の改革の背景・目的、評価プロセスにおける委員会やスタッフの役割、評価項目の設定趣旨(全大学共通項目や3種の評価固有の項目など)について事前調査の確認と補足を行った。これらの点を踏まえて3大学へのインタビュー調査は、質マネージメントの実質的な責任者に対して、質マネージメントにおける責任者の役割、責任者と教育組織・教育プログラムの関係、教員団との関係を中心に行った。以下の2点を理由とする。第1に、NCA-HLCの調査から、同機関が、1)法令順守確認のステップを評価プロセスに組み込み、評価の厳格化を図ったこと、2)その一方で日本でも採用されている一般的な評価プロセス(包括的な自己点検・評価報告書に基づく書面評価と実地調査)から、3種の評価プログラムに程度の差こそあれ、大学が自ら示した重点的改善事項の改善進捗状況に焦点をあてた評価へとシフトしようとしていることが明らかになった。特に上記2)から、大学が自ら重点事項とした事柄を中心に質保証が展開されることから、これまでの定型の質保証より、大学自身のマネージメント能力が問われることが明らかとなった。第2に、各大学のインタビュー調査から、質保証の実質的な責任者が、1AQIPプログラムに教員全体を参加させるためのプロジェクトの構築(ナショナル・ルイス大学)、2非常勤教員のためのプログラムの開発(ナショナル・ルイス大学)、3全学の学習成果とプログラムごとの学習成果の設定、毎年度評価を行う学習成果の選定との評価実施および要改善点についての改善支援(デュポール大学)、4学習成果の検証方法の策定のためのワークショップの開催(デュポール大学)、5大学全体のビジョンやゴール達成の推進役となること(デュポール大学)、6これまでの担当教員による主観的な評価を可能な限り客観化するためのプロトコルと評価領域の設定した(コロンビアカレッジ)、7デパートメントごとのマップ作成、教育成果の評価、外部評価用のレポート作成の主導(コロンビアカレッジ)などの役割を担っていることなどから、質保証の責任者は、プログラムの質については当該プログラムに関わる教員に任せるのではなく、適度に監督、助言、支援を行う権限を有している点が重要であるということが確認できたが明らかになったこと。アメリカにおいて機関別アクレディテーションを実施している南部地区アクレディテーション協会大学委員会(SACS-COC)とSACS-COCの認定を得ている4大学(ジョージア工科大学、ジョージア州立大学、エモリー大学、クラークアトランタ大学)へのインタビュー調査を行った。その事前準備として、SACS-COCの現行の評価システムの特徴、中でも質のマネージメントに関し、大学に求めている事項についてウェブページ等で調査を行った。特に、SACS-COCの特色である質向上計画の立案と遂行を大学に求めている点については、インタビュー調査の主要なテーマの一つに設定した。この事前調査に基づき、SACS-COCでは、近年の評価システムの改革の背景と目的、評価プロセスにおける委員会やスタッフの役割等について事前調査の確認と補足を行った。4大学へのインタビュー調査は、SACS-COCとのリエゾンの役割を担っている副学長やInstitutional Effectiveness (IE)オフィスの責任者を中心に行った。SACS-COCの評価は、他の地区のアクレディテーション協会に比して、質の向上計画を中心とした質のマネージメントを重視する傾向にあり、各大学の取組の資料の収集としては収穫が大きかった。ただ、質のマネージメントシステムは、自律的というよりSACS-COCの要請に即して実施しているという側面も否めなかった。質向上計画については、教育プログラムとは別個に策定するものであることから、ある意味で大学にとっては負担であることも判明した。総じて、アクレディテーション協会の要請が長期間かけて学内に浸透した結果、質マネージメントシステムが定着している大学が多く、大学のオートノミーと質保証システムの確立の関係性へのアクレディテーション協会の介在の意味について来年度のテーマに加えることとしたい。SACS-COCの評価は、大学に対してSACS-COCとのリエゾンとなる担当者を複数名おくことを求めている点が他の地区のアクレディテーション機関とは異なる特徴を持っていることである。

このことは、これまでの他の地域の調査に比して大学のインタビュー調査での質保証システム構築にかかる情報が多かったことと無関係ではない。教育とこれに関わる実務の両面で教育成果に関わるシステム構築が進んでいる所以であろう。その反面、ジョージア工科大学では、SACS-COCの評価を、他の地域と比べて伝統的・保守的であるとする声も聞くことができた。20年ほど前にはどの地域のアクレディテーション機関もほぼ同じ基準、同じプロセスで評価を行ってきたことからすると、現在の地区アクレディテーション協会の評価は、それぞれ独自色を出している。その中にあって、SACS-COCも評価方式を改革しているように見えるものの、それが保守性を堅持したものであるとすれば、質保証システムの自立性との関係について新たな視点を与えてくれるものである。SASCSのシステムが保守的であるか否かはさらに考察の必要があるものの、大学におかれた複数名のリエゾンが、質保証システムの構築とその運営に実質的に深くかかわっていることが確認できた。具体的には、IR(データ収集分析)機能とIE(質向上推進)機能の連携がスムーズであり、一般の教職員の質保証に関わる情報へのアクセスがしやすく、質保証への理解が得やすい。結果的にデータに基づく質保証システムが有効に機能する仕組みができているといえる。このように、大学の質マネージメントにとって教員の自律的・自主的関与のあり方を主要なテーマとする本研究においては、SACS-COCとその認定大学の調査は貴重な収穫となった。最終年度である29年度は、アメリカの北西部地区基準協会と同協会の認定校3校(シアトル大学(私立))、ワシントン大学(州立)、シティ大学シアトル(私立))の訪問調査を行った。北西部地区基準協会は、評価基準でミッションを具体化したコアテーマの設定とコアテーマの達成度を評価するための有効かつ評価可能な指標の設定を求めている点に特徴がある。訪問した大学も学生の学修に関連した複数のコアテーマを設定していた。学修成果の測定には多くの大学でルーブリックを用いている。中には授業科目の設計からその成果測定に至るまでシステマティックにデザインされたオンラインマニュアルが用意されている大学もあり、教員による授業方法等の差をなくすだけでなく、教員の負担感を無くすことによって、教員の協力が得やすくなるケースもあった。3年間の調査を通して、1地区基準協会については、3機関ともそれぞれ独自の方法で、大学自身が教育に関して固有の目標とその達成指標を設定し、その実現を図るような仕掛けを設定していた。2大学については、学修成果を中心に据えた質保証のために様々な取り組みを行っていた。
C-マンノシル化タンパク質の糖修飾機構の解明

タンパク質C-マンノシル化機構の解明のため、細胞のC-マンノシル化能の評価とこの修飾がタンパク質の分泌に与える影響の検討に取り組んだ。C-マンノシル化されるモデルタンパク質A(TSRタンパク質Aとする)において、トリプトファンのアラニンあるいはフェニルアラニンへの変異がその分泌を顕著に抑制し、小胞体からゴルジ体への移行を抑制することが明らかとなった。C-Man化タンパク質A分泌量の検討により、細胞のC-マンノシル化能を検討できる可能性が示された。1.研究の目的タンパク質のC・マンノシル化は、1994年に報告された新しいタイプの糖付加修飾で、α-マンノース1分子がタンパク質トリプトファン残基のインドール環に炭素-炭素結合で付加している。このトリプトファンの修飾はその後、多くの分泌タンパク質と膜貫通タンパク質で検出されている。しかし、標的タンパク質の同定以外の情報は少なく、この修飾機構は未同定であるため、本研究では申請者らが作製した抗C-マンノシル化トリプトファン抗体等を用い、C-マンノシル化の修飾機構と生理的意義の解明に取組む。2.研究実施内容既報の研究から、C-マンノシル化酵素は比較的短いペプチド(アミノ酸10数残基)を認識して働くものと考えられる。そこで、C-マンノシル化タンパク質であるトロンボスポンジンの全長cDNAからC-マンノシル化される配列(WSPW)を含むTSR2モチーフをC-マンノシル化基質として利用し、このモチーフを細胞表面型、細胞外分泌型、細胞質型として発現するプラスミドを構築する。これらを用いて、Western blotting法、ELISA法、FACS法で細胞のC-マンノシル化能を定量する系の作製を行う。3.研究結果トロンボスポンジンのTSR2モチーフに加え、TSRモチーフを6つ含み、1分子中に複数のC-マンノシル化トリプトファンを含むプロペルジンの全長を基質として用い、細胞株のC-マンノシル化能測定に取組んだ。その結果、もっとも強いシグナルを得られたのはWestern blotting法であったが、さらに感度を向上させる必要が認められた。そこで、C-マンノシル化修飾による基質タンパク質の細胞内局在の変化を指標として細胞のC-マンノシル化能を測定する系の作製も現在進行中である。1.研究の目的タンパク質のC-マンノシル化は、1994年に報告された糖付加修飾で、マンノース1分子がタンパク質トリプトファン残基のインドール環に炭素-炭素結合で付加している。このトリプトファンの修飾はその後、thrombospondintype 1 repeart(TSR)モチーフを含むタンパク質を中心に、分泌タンパク質と膜貫通タンパク質で検出されている。しかし、標的タンパク質の同定以外の情報は少なく、この修飾機構や生理的機能は未同定であるため、本研究では申請者らが作製した抗C-マンノシル化トリプトファン抗体をはじめとするツールを用い、C-マンノシル化の修飾機構と生理的意義の解明に取組む。2.研究実施内容C-マンノシル化タンパク質であるトロンボスポンジンのC-マンノシル化を受ける配列(WSPW)を含むTSRモチーフをC-マンノシル化基質として利用するため、このモチーフを細胞表面型、細胞外分泌型、細胞質型として発現するプラスミドを用いて、Western blotting法、ELISA法、FACS法で細胞のC-マンノシル化能を定量する実験系の改良に取り組んだ。さらに、その他にタンパク質のC-マンノシル化と基質タンパク質の細胞内局在の関連を検討する実験系を作製し、これを利用したC-マンノシル化能の測定系を作製に取組んだ。3.研究結果これまでに相対的に高感度であったWestern blotting法に加え、個々の細胞についての測定が可能となる抗C-マンノシル化抗体を用いたFACS法の改良に取組んだが、今後の応用にはさらに改良が必要である。一方、C-マンノシル化の抑制する変異導入がひきおこすTSRを含む基質タンパク質系を作製し、基質タンパク質の分泌異常が確認された。この系を応用した細胞のC-マンノシル化能の測定系を現在作製中である。本研究計画ではタンパク質のC-マンノシル化修飾機構およびこの修飾がタンパク質の細胞内輸送に与える影響について検討することを目的とする。本年度は主としてC-マンノシル化がタンパク質輸送にどのような影響を与えるかを分子生物学および細胞生物学手法を用いて検討した。C-マンノシル化を受けるタンパク質のうち、主要なグループはthrombospondin type1 repeat (TSR)を含む1群のタンパク質である。最も単純化したモデルタンパク質としてはthrombospondin-1由来の分泌型TSR domainを用いた。より本来のタンパク質の構造を反映したモデルとして、TSRを含有する分泌タンパク質(C-Man化タンパク質Aとする)を用いた。C-マンノシル化を受けるトリプトファン残基へのmutationの導入により、両者の分泌に対するC-マンノシル化の影響を検討した。

その結果、分泌型TSR domainでは、変異導入が分泌に与える影響は限定的であったが、C-Man化タンパク質Aにおいては変異導入によって細胞外への分泌が顕著に抑制され、さらに細胞内での局在にも変化が認められた。これらの変化はC-マンノシル化能を持つことが報告されている複数の細胞株を用いて確認された。以上の結果を基に、C-Man化タンパク質Aの細胞内輸送を指標とした細胞C-マンノシル化能の測定系の作製が現在進行中である。また、TSRに含まれるC-マンノシル化修飾をうけたペプチドがTGF-beta誘導性の細胞増殖を抑制することを明らかにし、C-マンノシル化ペプチドによる新たな細胞内の修飾機構を検討した。細胞レベルでのタンパク質のC-マンノシル化の測定には、これまで広く応用されている確立した方法がない。本研究計画ではこれに取組んでいるが、今後の応用のためにはさらなる感度上昇が必要であるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質のC-マンノシル化の測定の改善のため、実験に主に利用している作製済みの抗C-マンノシル化トリプトファン抗体の利用に加え、基質タンパク質の局在変化の利用に重点を置く。また、研究の推進のため、新たな抗体作製にも取組む。
ねじりテープ挿入蒸発管の高クオリティ域熱伝達に対する数値実験モデルの開発

本研究は,ねじりテープの管内への挿入によってポストドライアウト域の伝熱を促進させ蒸発管長低減に寄与することを目標とし,テープの効果的な挿入方法を検討するために有用な噴霧流域の数値実験モデルを開発することを目的とした.管内沸騰流の熱伝達および限界熱流束実験と,計算機を用いた数値解析を主体とした.まず,試験液体としてHFC134aを使用した水平流(質量速度100600kg/m^2s)の管内流沸騰熱伝達および圧力損失の実験を行った.その結果,(1)外径7mm,内径6.34mmの平滑管を用いて行った伝熱特性ならびに限界熱流束と限界クオリティの関係は,本研究者らがこれまでに得た実験結果と同じ傾向を示すこと,(2)平滑管内にステンレス製ねじりテープを挿入した場合のポストドライアウト域熱伝達の促進割合は,本研究者らがこれまでに得たCFCl13に対する実験結果と定性的に一致すること,が明らかになった.次に,テープ挿入による旋回流の熱伝達を考察するため回転体における熱伝達に関する知見をまとめるとともに,ねじりテープ挿入管の伝熱特性の予測に有用な液滴挙動の数値モデルを提案した.すなわち,気流中に存在する単一液滴が伝熱面に衝突し,伝熱面から非定常熱伝導によって液滴へ熱が伝わる伝熱モデルに対し,気液界面での相変化を考慮したVOF法による液滴熱伝達の数値シミュレーションを試みた.その結果,(1)気液境界を含むセルを界面温度に定義すると熱移動の計算が実際の結果と大きく異なるものの,境界面での温度勾配を考えるとその計算は複雑になること,(2)液滴が付着し蒸発開始直後のシミュレーションは可能になるが,液滴の浮上に対する適切な条件を見出すことが困難であること,が明らかになった.さらに,管壁温度分布の簡便な測定方法として,不可逆性感温塗料を管外壁に塗布する方法を提案し,回転体の表面に対して行った実験から,その有効性を確かめた.本研究は,ねじりテープの管内への挿入によってポストドライアウト域の伝熱を促進させ蒸発管長低減に寄与することを目標とし,テープの効果的な挿入方法を検討するために有用な噴霧流域の数値実験モデルを開発することを目的とした.管内沸騰流の熱伝達および限界熱流束実験と,計算機を用いた数値解析を主体とした.まず,試験液体としてHFC134aを使用した水平流(質量速度100600kg/m^2s)の管内流沸騰熱伝達および圧力損失の実験を行った.その結果,(1)外径7mm,内径6.34mmの平滑管を用いて行った伝熱特性ならびに限界熱流束と限界クオリティの関係は,本研究者らがこれまでに得た実験結果と同じ傾向を示すこと,(2)平滑管内にステンレス製ねじりテープを挿入した場合のポストドライアウト域熱伝達の促進割合は,本研究者らがこれまでに得たCFCl13に対する実験結果と定性的に一致すること,が明らかになった.次に,テープ挿入による旋回流の熱伝達を考察するため回転体における熱伝達に関する知見をまとめるとともに,ねじりテープ挿入管の伝熱特性の予測に有用な液滴挙動の数値モデルを提案した.すなわち,気流中に存在する単一液滴が伝熱面に衝突し,伝熱面から非定常熱伝導によって液滴へ熱が伝わる伝熱モデルに対し,気液界面での相変化を考慮したVOF法による液滴熱伝達の数値シミュレーションを試みた.その結果,(1)気液境界を含むセルを界面温度に定義すると熱移動の計算が実際の結果と大きく異なるものの,境界面での温度勾配を考えるとその計算は複雑になること,(2)液滴が付着し蒸発開始直後のシミュレーションは可能になるが,液滴の浮上に対する適切な条件を見出すことが困難であること,が明らかになった.さらに,管壁温度分布の簡便な測定方法として,不可逆性感温塗料を管外壁に塗布する方法を提案し,回転体の表面に対して行った実験から,その有効性を確かめた.ねじりテープの管内への挿入により,ポストドライアウト域を含む高クオリティ域熱伝達を促進させ蒸発管長低減に寄与するために,本研究では効果的なテープの形状や挿入方法を広範囲の条件に対して検討できるような噴霧流域の気液二相状態を模擬可能な数値モデルの開発を目的としている.本年度は主として,ねじりテープ挿入管の伝熱特性を把握するために実験を行った.試験液体としてHCFC123を使用した垂直上昇流(質量速度50300kg/m^2s)ならびにHFC134aを使用した水平流(質量速度100600kg/m^2s)の管内流沸騰熱伝達および圧力損失の実験を行い,以下の成果を得た.1.垂直上昇流および水平流ともに平滑管の伝熱特性ならびに限界熱流束と限界クオリティの関係は,本研究者らがこれまでに得ている実験結果と同じ傾向を示すこと.2.内径10mmの管内に幅10mmのステンレス製ねじりテープを挿入した垂直上昇流のポストドライアウト域熱伝達は,平滑管の場合に比べ促進されること.その促進割合はドライアウト直後が最大で,蒸発の進行とともに減少していくこと,またテープねじり比の減少とともに単調に増大し,実験条件の範囲内ではねじり比5.5のドライアウト直後で最大50%程度であること.テープ挿入管の圧力損失は,平滑管に比して最大60%増大する場合があること.

3.テープ挿入により,ドライアウト点近傍では,垂直上昇流においても管周方向の温度分布が大きくなること.一方,水平流ではテープ挿入により気液の層状化が妨げられる効果により,低流量域で管頂部のドライアウトが遅れる減少が生じること.4.本研究で得たHCFC123およびHFC134aに対するポストドライアウト熱伝達の実験データは,噴霧流域における数値実験モデルの開発を行う際の基礎的かつ有用なデータとなること.ねじりテープを管内への挿入により,ポストドライアウト域を含む高クオリティ域熱伝導を促進させ蒸発管長低減に寄与することを目標とし,テープの効果的な挿入方法を検討可能な噴霧流域の数値モデルの開発を目的とした研究を行った.本年度は最終年度にあたり,水平溝付管のポストドライアウト域における伝熱特性を得る実験を行い,蒸気の旋回流による伝熱促進効果をねじりテープ挿入管の場合のそれと比較し,考察を行った.さらに,噴霧流域の数値モデルを開発するために,以下の研究を行った.1.テープ挿入による蒸気の旋回流が伝熱促進に及ぼす効果を考察するために,回転体における熱伝達に関していくつかの知見を得た.その中で,円筒表面にフィンを有した場合でも,フィン高さが直径の0.05倍以下であれば,フィンがない場合と同様の傾向,即ち熱伝達係数が回転数の0.7乗に比例することを明らかにした.2.気液界面における相変化を考慮したVOF法による液滴熱伝達の数値シミュレーションを試みた.すなわち,気流中に存在する単一液滴が伝熱面に衝突し,伝熱面から非定常熱伝導によって液滴へ熱が伝わる伝熱モデルを提案し,計算を行った.その結果,単一液滴に対する最も簡単な数値解析においても,境界セルにおけるF関数の決定が従来の手法では困難なこと,液滴が付着してから蒸発開始までのシミュレーションは可能になるが,液の浮上に対する適切な条件が見出せず,従って,従来の液滴熱伝達予測式との比較までには至らなかったこと,今後は液の浮上に対する計算方法の確立とともに,その検証のための実験データが必要であること,を明らかにした.3.管壁温度分布の面的な把握を簡便に行う方法として,不可逆性感温塗料の管外壁への塗布による方法を提案するとともに,可能性を実証した.
園庭がない保育所における保育に関する研究：待機児童解消と子どもの発達保障の両立

近年待機児童解消への早急の対応が迫られる中、都市部においては園庭のない保育所も設置されている。本研究ではビルの2階以上に設置され、土の園庭の代替としてテラス型の園庭という環境が、子どもの遊び、運動、保育に及ぼす影響について検討した。園庭での子どもの遊びについて、接地性がないテラス型の園庭を従来型の土の園庭と比較検討したところ、接地性がないテラス型園庭では「自然」「感覚遊び」「組織的なごっこ遊び」が少なかった。また、運動について活動量計を用いて測定したが、両園には違いがみられなかった。環境テラス型の園庭で環境構成について実践的に検討した。平成27年度においては「園庭がない保育所という環境が子どもの外遊びに及ぼす影響」については、子どもの外遊びの観察を行いデータを収集した。「土の園庭がなくテラスのみの園」と「土の園庭がある園」での外遊びをVTR録画して分析したところ、テラスのみの園では「自然」や「ごっこ遊び」の出現が少なかった。テラスのみの園でこうした遊びが出現する環境、さらには子どもの遊び環境としてのテラスの環境をどうつくっていくかを検討することが課題と考えられた。「園庭がない保育園の管理運営に関するインタビュー調査」では、園庭がなくテラスのみの園を訪問して園長または主任にインタビュー調査を実施した。土の園庭がなくテラスのみでは様々な使いにくさがありその使いにくさにはいくつかの共通点もみられた。しかし予測以上に使いにくさに対応する様々な工夫がこらされている園もあり、これには設置年数や園の保育方針が大きく影響していると推測された。そもそも保育士が園庭の機能をどう捉えているか「保育における園庭の機能について」アンケート調査を実施した。441名から回答を得たが、その結果園庭には「体を動かす」「砂場やどろんこ遊び」、散歩には「草花や小動物に触れる」が期待されていた。一方園庭では「探索活動を保障する」は最も少なく、これは現在の園庭が「運動場や遊具のある広場」といった仕様になっており、子どもの探索心や探究心を刺激する環境としては不十分なためとも考えられ、今後園庭のあり方として研究すべき点と考えられた。「<研究3>保育における園庭の機能に関する研究」はデータの収集、分析を終え平成27年度に成果を発表した。「<研究1>園庭がない保育所という環境が子どもの外遊びに及ぼす影響」および「<研究4>園庭がない保育園の管理運営に関するインタビュー調査」についてはデータの収集、分析を行った。<研究1>については平成27年度に一部結果を発表し、<研究2>については平成28年度に発表予定である。なお、<研究1><研究4>については引き続きデータを収集していく予定である。平成28年度においては、昨年に引き続き、土の園庭がなくテラスのみのという環境の保育所におけるテラスでの遊びの観察を実施した。本観察にて「土の園庭がなくテラスのみの保育所という環境が子どもの外遊びの及ぼす影響(研究1)を終了し研究のまとめを行っている。本研究の結果、テラスにおける遊びの特徴として、「自然」「組織だったごっこ遊び」が少なく「移動型遊具」での遊びが有意に多いことが明らかになった。「(土の)園庭がない保育所の管理運営に関する研究」として、テラス型園庭の保育所を訪問して園長へのインタビュー調査およびテラスの環境調査を引きづつき実施した。その結果、テラスでの子どもの遊びには、「ボールは使用しない」などいくつかの共通する制限が見受けらるなど特徴があった。また自然が少ないことも共通していた。その一方で園による違いも見られた。「テラスという場があるだけでも良い」という肯定的な捉えの園がある一方「環境に変化をつけにくく遊びが豊かにならない」といった保育上の悩みを訴える園もあった。いずれの園も公園利用や散歩などを意識的に行っていたが、保育のねらいとあわせたテラス型園庭の有機的な関連づけが求められた。以上の研究について成果発表を行った。これらの結果を踏まえて、土の園庭がなくテラスのみという環境において、いかに環境構成をすれば子どもの豊かな遊びを生み出す環境となり得るのかという実践的な研究が必要と考えられ、子どもの遊びが豊かになるための環境構成についての探索的、実践的な研究を開始した。さらにテラスのみという環境が運動に及ぼす影響についても、今年度は活動量計をつけて事例的に検討を行った。平成29年度に研究発表を予定している。昨年度に引き続き<研究1>園庭がない保育所という環境が子どもの外遊びに及びす影響、<研究4>園庭がなくテラスのみという保育所の園長インタビューを通した実態および管理上の工夫、課題についてデータの収集、分析を終えた。また園庭がなくテラスのみという環境が子どもの運動に及ぼす影響について、事例的検討を行った。階上テラス型の園庭(接地性がなく、階上にある園庭)においては、自然に関する遊びの出現が少ないというこれまでの研究結果から、子どもの遊びを豊かにする目的で、階上テラス型の園庭に子どもが触れることができる雑草を用いた自然環境の計画的な構成を行い、環境構成の方法および子どもの遊びに及ぼす効果を、子どもの遊びの観察(4月12月、2から3回)、保育者からの聞き取りにより事例的に検討した。その結果階上にあり土がないという環境においても、養生期間設けるなどして子どもがかかわることができる雑草を継続的に生育させることができ、自然に関する環境構成の方法を示すことができた。

また継続的な観察により子どもの自然に関する遊びが増え、遊びの種類が増すなど変化していくことが明らかになり、テラスにおいても自然との関わりが保障できることが示された。他の遊具についても導入を試みたうち、観察により特に遊びに変化をもらたらしたすのこについて、遊びの変化を検討した。今後は保育計画の中に園庭環境の構成をどう位置づけるか、園外活動のとの関係などについて検討することが課題とされた。また園庭の環境や環境構成が保育者の環境への意識や保育に及ぼす影響について、階上テラス型の園庭への環境構成の取り組み終了後に、保育者に対して意識についてアンケート調査を実施し、検討を試みた。階上テラス型園庭という環境が、運動に及ぼす影響について検討する目的で活動量計を用いて検討した。園庭のある園とない園1園づつ4歳児クラスの幼児を対象に2日間装着して、歩数、歩行距離、消費カロリーを分析した。その結果園庭の有無による違いに有意差はみられなかった。園の方針や活動と関係していることが推察された。これまでの研究の成果をまとめて小冊子を作成し学会等で配布により研究成果を社会に還元することとした。近年待機児童解消への早急の対応が迫られる中、都市部においては園庭のない保育所も設置されている。本研究ではビルの2階以上に設置され、土の園庭の代替としてテラス型の園庭という環境が、子どもの遊び、運動、保育に及ぼす影響について検討した。園庭での子どもの遊びについて、接地性がないテラス型の園庭を従来型の土の園庭と比較検討したところ、接地性がないテラス型園庭では「自然」「感覚遊び」「組織的なごっこ遊び」が少なかった。また、運動について活動量計を用いて測定したが、両園には違いがみられなかった。環境テラス型の園庭で環境構成について実践的に検討した。<研究1>および<研究4>については引き続きデータの収集を行う予定である。平成27年度の研究結果からテラスでの遊びには「自然」「ごっこ遊び」の出現が少なく、こうした遊びを多く出現させる環境、さらに保育の中で子どもに体験させたいことと照らしあわせて、テラスでの遊びを豊かにする環境について考えていくことが課題と考えられたことから、テラスでの遊びの観察においては園数を増やして検討するというより「テラスの環境の改善と新たな環境が子どもの遊びに及ぼす影響」について一園を継続的に検討することとした(研究1に含まれる)。また「<研究2>子どもの運動に及ぼす影響について」に着手し、「<研究5>保育士の保育方法及び意識に及ぼす影響に関する研究」の予備的な調査を行う予定でいる。平成29年度は、土の園庭がなくテラスのみという環境が「子どもの運動に及ぼす影響に」について引き続き研究する予定である。またこれまでの研究の結果からテラスのみという環境が土の園庭と比べて制限があることが明らかになったため、子どもの遊びを豊かにするためにどのようにテラスの環境を構成したらよいかという具体的な方法を検討、提案する必要性が確認されたため、実践的研究を充実させることとする。また、研究成果報告書を作成する予定である。園庭のない保育所における保育に関する研究ー階上にあるテラス型園庭という環境が及ぼす影響と環境への挑戦ー(保育現場への研究成果還元のための小冊子)障害児保育、特別支援教育
ホモ・パティエンスの人間学―弱さに基づく知と技術的合理性の思想史的研究

否定的にとらえられがちな人間の弱さ(無力さ・ままならなさ・傷つきやすさなど)に価値を見出した知や思想に着目し、人間形成論や教育思想において弱さに基づく知がどのような固有の意義を持つのか、哲学的・人間学的根拠を与えることを試みる。そのために、弱さに基づく知の系譜をたどり、ユダヤ思想やホロコースト、水俣病、ハンセン病などの受難経験をめぐるフィールド調査や思想分析を行うと同時に、技術的合理性についての批判的考察を進める。それらを、人間の経験をかたちづくる「弱さの知」として統合的に意味づけなおし、「ホモ・パティエンス(受苦する人)の人間学」として構想する。
超薄膜生成を目指した先端射出圧高速フィードバック制御搭載電動射出成形機の開発

センサレス射出圧高速フィードバック搭載電動射出成形機において圧力の推定遅れは,フィードバック制御系の制御性能に大きな影響を与える。従来の推定法で問題となった過渡状態の推定遅れの改善方法として,射出材料の影響を考慮した反力推定オブザーバとモータ速度を利用した自動切替型オブザーバについて検討した。一方,定常偏差の改善方法として摩擦フリーオブザーバの設計法について検討した。これらの手法を統合した射出圧推定アルゴリズムを提案し,実機データに基づいて有用性を検証した。これらの技術によりセンシング帯域の広域化を可能となり,高速な力覚制御系を構築できる。一般的な電動射出成形機では,樹脂圧力を力センサで検出することによって樹脂圧力の制御が行われている。しかしながら,力センサにはセンサ自体の構造的弱さやセンサ帯域の制限,センサ取付位置などの問題点が存在する。そこで現在の電動射出成形機には力センサレスでの圧力制御系が望まれている。先行研究では,二慣性共振モデルを用いた反力推定オブザーバが構築され,センサレスでの射出圧推定を実現している。しかしながら,既存の手法では充填工程から保圧工程への過渡状態における推定遅れと力伝達機構による射出力の伝達損失を考慮していないため定常偏差が問題となる。本年度においては,まず過渡状態の推定遅れ改善手法として,射出材料の影響を考慮した反力推定オブザーバの設計法について検討した。射出材料を粘弾性モデルと負荷側機械の慣性モーメント増加分としてモデル化し,二慣性共振モデルに付加したモデルを提案した。さらに,実機ドライバのメモリ容量には制限があるため,提案モデルの低次元化を検討した。射出材料の影響を負荷側機械の慣性モーメント,粘性係数,慣性間の弾性要素のパラメータの微小増加分と見なすことで,従来モデルと同次元で,かつ射出材料の影響を考慮したモデルを提案している。低次元化したモデルを用いてオブザーバを再設計し,圧力推定のシミュレーション解析結果を既存のオブザーバと比較することで,提案モデルを用いたオブザーバの有用性を検証した。一方,定常偏差の改善手法として,摩擦フリーオブザーバの設計法について検討した。本研究では,力伝達効率を力センサレスで同定する方法を提案し,実験結果より値からセンサで測定した伝達効率とほぼ同値になることを確認している。また,同定した摩擦フリーオブザーバを用いることにより定常偏差を従来手法と比較して約90%低減できることを確認している。本研究の第一目的として、射出圧の立ち上がり・立ち下がりの推定遅れの改善を図り、射出圧の広帯域なセンシングを実現することである。昨年度までに射出材料考慮した低次元化モデルを用いた圧力推定法を提案し、射出圧の立ち上がり時の推定遅れ時間を従来法と比較して約60%に改善できた。さらに、定常偏差の改善として力伝達効率を力センサレスで同定する摩擦フリーオブザーバを設計して定常偏差を従来法と比較して約90%低減できることを検証した。そこで、本年度においては、射出圧の立ち下がりの推定遅れの改善と詳細な摩擦モデルを構築して射出圧の推定精度を改善する手法について検討した。まず、高次外乱オブザーバにおいてディザ信号の影響を除去する2次系モデルの減衰係数に着目し、減衰係数が推定値に与える影響を検証した。その結果、これまで一定値としていた減衰係数を最適値に設定することで推定遅れを大幅に改善できることが確認できた。そこで、圧力立ち下がり時における最適な減衰係数の決定と最適値への自動切替型オブザーバの設計を行った。提案手法を用いることにより,従来法に対して推定遅れを約1/4まで改善でき,かつ定常状態に関しても従来と同精度の力覚推定が可能であることを確認した。一方、定常状態の推定精度の改善方法として、機械的摩擦を推定アルゴリズムに積極的に取り入れる手法について検討した。摩擦モデルとしてストライベックモデルを取り入れ、実機実験に基づいてクーロン摩擦力やストライベック速度、最大静止摩擦力を同定した。提案するストライベックモデルを力覚オブザーバの前段に配置することにより従来法に対して定常偏差を約1/3に減少させることができた。本年度の研究目的は,平成25,26年度にて提案した射出材料を考慮した機械モデルとパラメータ自動切替モデルを用いた統合した射出圧推定アルゴリズムを提案し,新たなオブザーバー設計法を検討して先端射出圧フィードバック制御を構築することであった。これまでの提案してきた推定方法では射出圧の立ち下がり時の顕著な推定遅れを改善すべく,自動切替型オブザーバーの設計法を確立した。今回提案する手法では,工程ごとに設定パラメータに最適化し,全工程における高精度な圧力推定を実現する。まず,保圧工程の静止摩擦による推定誤差を低減するために,圧力指令値にディザ信号を重畳している.ディザ信号による振動を負荷慣性にバネ-ダンパ系を接続した二次系として表現しており,設計者が設定する減衰定数ζは明確な設定基準がなかった。そこで,減衰定数による設定範囲を定め,推定誤差の二乗平均誤差に基づいて設定値を定めた。また,圧力立ち下がり時において,自動で設定パラメータを切り替えるパラメータ自動切替型オブザーバを設計した。提案するオブザーバでは,状態変数を共有したオブザーバの状態行列をそれぞれ2つ用意し,モータ速度を切り替え判定信号として利用している。切り替え時には,状態変数の修正を行い不連続な推定値にならないように工夫を行っている。

以上の提案する手法を用いることにより,従来オブザーバの最大推定遅れ43.9[ms]に対して,本手法を用いることにより最大推定遅れが3.4[ms]となり,約8%以下に改善できることを確認した。さらに,立ち下がり時の最大推定誤差は従来オブザーバでは約32[MPa]であったが,提案したオブザーバでは約8[MPa]に改善できた。提案手法を用いることにより,推定遅れと推定誤差の改善を図り,定常状態に関しても従来と同精度の力覚推定が可能であることを確認できた。センサレス射出圧高速フィードバック搭載電動射出成形機において圧力の推定遅れは,フィードバック制御系の制御性能に大きな影響を与える。従来の推定法で問題となった過渡状態の推定遅れの改善方法として,射出材料の影響を考慮した反力推定オブザーバとモータ速度を利用した自動切替型オブザーバについて検討した。一方,定常偏差の改善方法として摩擦フリーオブザーバの設計法について検討した。これらの手法を統合した射出圧推定アルゴリズムを提案し,実機データに基づいて有用性を検証した。これらの技術によりセンシング帯域の広域化を可能となり,高速な力覚制御系を構築できる。平成26年度では、改良したセンサレス力覚推定アルゴリズムに基づいた先端射出圧フィードバック制御系を実現することを目的として研究活動を行った。学会での報告は行っていないが、卒業研究テーマとして推定値をフィードバック信号として用いる制御系の設計法について検証した。研究結果から、推定遅れが制御対象の動特性に位相遅れとして影響を与え、制御系が不安定に陥ってしまうことが明らかとなった。そこで、本年度においては立ち下がりの推定遅れ改善を最優先し、並行して推定遅れの影響をシミュレーションにて確認している。本年度では、新たに提案する力覚推定アルゴリズムによって過渡特性ならびに定常特性を大幅に向上させたことにより、時間遅れ等による煩雑な制御系設計を行うことなく容易になると考えられる。以上のことから、制御系設計上の問題点を改善したことから本年度の目的に概ね達成できていると考えている。電気電子工学平成25、26年度にて提案した射出材料を考慮した機械モデルとパラメータ自動切替モデルを用いた統合した射出圧推定アルゴリズムを提案し、新たなオブザーバ設計法を検討して先端射出圧フィードバック制御系を構築する。全射出工程での高精度な推定アルゴリズムを確立することができたので、センサレス力覚フィードバック制御系としては、予め設定されたモータのトルク指令値の含有周波数に応じたゲインスケジュールを行う新たな制御系を構築を検討する。制御手法の有用性を検証するために、Matlab/Simulinkを用いた詳細モデルによるシミュレーション解析を行った後に「先端射出圧高速フィードバック制御」を実機への搭載を行う。さらに、提案するシステムの評価方法として、動作性能や製品精度、エネルギー効率を含めた方法を検討する。初年度の平成25年度では、実機実験に基づいて有用性を検証した静止摩擦・クーロン摩擦・機械共振にロバストな力覚センシング技術をさらに発展させ、射出圧の立ち上がり・立ち下がりの推定遅れの改善を図り、射出圧の広帯域なセンシング技術を考案することを目的としていた。