hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能的MRIを用いた強迫性障害の脳機能研究:治療効果と脳機能変化の検討

治療法による症状の改善が強迫性障害の認知機能と脳機能にもたらす変化を治療効果との関連を含めて比較検討した。治療群別、治療有効群とプラセボ群との比較で治療前後の脳機能画像の変化を検討した。治療群別では行動療法群のみで脳の各部位に変化がみられ、比較では、薬物療法で背外側前頭前皮質(DLPFC)のみで治療前後で変化がみられたのに比し、行動療法群ではDLPFCを含む様々な部位で脳機能の変化がみられた。本研究は強迫性障害の治療前後における認知機能、および脳機能の変化を治療法別に検討することにより、本疾患の病態生理をより明らかにすることを目的とした。対象は、18歳から60歳の外来患者で、構造化面接によって強迫性障害と診断され、他の精神疾患、知的障害を合併しない、強迫症状が中等度以上のものである。対象患者を12週間の薬物療法、行動療法、プラセボ治療に無作為に割り付け、治療前後に臨床評価(Y-BOCS,CGI-I等)、数種の神経心理検査(WAIS-R,WMS-R,WSCT,Stroop,ROCFT等)、Stroop課題等の賦活課題を用いたfMRI撮影を試行し、治療前後における臨床症状、認知機能、脳機能画像上の変化とその関連を検討することとした。RCT後前後の撮像ができたものが現在まで薬物療法群9人、行動療法群11人、プラセボ群7人で、YBOCSの総得点がそれぞれ30.9%,59.0%,11.0%改善した。また、Stroop課題を施行時の治療前後のfMRI画像についてSPM2を用いて解析したところ、薬物療法群、プラセボ群では治療前後で有意な変化を示した脳部位は認められなかったが、行動療法群では治療後に左紡錘状回、左中前頭回の賦活が有意に減少し、両側小脳後葉、右上後頭回、左上頭頂小葉等の賦活が有意に増加していた。他の合併症や薬物の影響を受けずに治療前後の変化を検討できたことは意義深い。この結果は、これまで指摘されているいわゆるOCDループのみならず、小脳を含む後方脳と本疾患の病態生理との連関を示唆するものと思われる。薬物療法群では症状の改善率が低く、対象者が少数でもあり、今後症例数を増やし、また、統制群の変化との比較を検討する予定である。本研究は強迫性障害の病態生理をより明らかにすることを目的に、治療前後における認知機能、および脳機能の変化を治療法別に検討するものである。対象は、18歳60歳、SCIDにより強迫性障害と診断された外来患者で他の精神疾患、知的障害を合併しない、強迫症状が中等度以上のものである。対象患者を12週間のfluvoxmineを用いた薬物療法、行動療法、プラセボ治療に無作為に割り付け、治療前後に臨床評価(Y-BOCS,CGI-I等)、数種の神経心理検査、Stroop課題等の賦活課題を用いたfMRI撮影を試行し、各治療前後における臨床症状、認知機能、脳機能画像上の変化について昨年度より対象者を増やし、昨年度とは異なる画像解析法を用いて検討した。各治療前後の撮像は現在まで薬物療法群14人、行動療法群11人、プラセボ群7人で行え、YBOCSの総得点がそれぞれ27.9%,59.0%,11.0%改善した。Stroop課題下のfMRI画像では、薬物療法改善群、行動療法群の各治療前後をプラセボ群の治療前後とSPM2による2-way ANOVAを用いて解析したところ、両群とも右DLPFで有意差を認めたが、薬物療法で有意差を認めた脳部位がこの部位に限られたのに比し、行動療法群では右側頭,頭頂部を中心に複数の部位に有意差が認められた。この結果より、右DLPFの本疾患の病態生理への関与が示唆され、また、行動療法は薬物療法に比してより広範な脳部位を変化させうるとも考えられるが、対象者数が少数であり、さらに、薬物療法群では症状の改善率が低く、今後は症例数を増やして他の賦活課題も用いて検討する必要がある。対象は、18歳60歳、構造化面接により強迫性障害と診断された外来患者で他の精神疾患、知的障害を合併しない、強迫症状が中等度以上のものである。対象患者を12週間のfluvoxamineを用いた薬物療法、行動療法、プラセボ治療に無作為に割り付け、治療前後に臨床評価、数種の神経心理検査、Stroop課題等の賦活課題を用いた機能的MRI撮影を試行し、各治療前後における臨床症状、認知機能、脳機能画像上の変化について昨年度より対象者を増やし、昨年度とは異なる画像解析法を用いて検討した。

各治療前後の撮像は薬物療法群14人、行動療法群11人、プラセボ群7人で行い、YBOGSの総得点がそれぞれ27.9%,59.0%,11.0%改善し、それぞれで4名、11名、0名が治療反応群であった。Stroop課題下の画像で、薬物療法の治療反応群および行動療法群の各治療前後とプラセボ群の治療前後とをSPM8による2-way ANOVAを用いて解析・比較した。両群において、右のDLPFCで統制群との有意差が認められたが、行動療法群では右縁上回、上頭頂小葉、被殻、左中前頭回といった側頭、頭頂部位を中心に複数の部位で有意差を認めたのに対し、薬物療法群ではそれ以外の部位では有意差が認められなかった。DLPFCは実行機能や注意の制御に関連していると考えられており、既存の画像研究において、本疾患の病態生理との関連が示唆されており、本研究もそれを支持するものである。また、行動療法は薬物療法に比してより広範な脳部位を変化させうるとも考えられるが、対象者数が少数であり、さらに、薬物療法群では症状の改善率が低く、今後は症例数を増やして他の賦活課題も用いて検討する必要がある。
軸索誘導因子Netrinに着目した悪性黒色腫の進展における腫瘍ー血管連関の解明

悪性腫瘍では腫瘍の成長に伴い、腫瘍細胞、血管内皮細胞、さらにこれらの細胞を支持する間質細胞から構成される腫瘍(がん)微小環境が構築される。この腫瘍微小環境内では細胞間同士がコミュニケーションをとり、腫瘍の増殖・浸潤・転移を制御する。Netrin-1, 4は多くの悪性腫瘍細胞の移動・浸潤に関わるが、悪性黒色腫におけるNetrin-1, 4の役割には不明な点が多い。われわれ研究チームはこれまでに血管内皮細胞からNterin-1, 4が分泌されることを見出している。そこで本研究では、悪性黒色腫の腫瘍微小環境における血管内皮細胞から分泌されるNetrin-1, 4の役割を明らかにする。
ラウンドアバウトの幾何構造に応じた車両挙動と性能評価に関する研究

本研究は,ラウンドアバウトの幾何構造に応じた車種別のギャップアクセプタンスや走行特性を明らかにしたうえで,これに基づく流入交通容量,走行軌跡,走行速度の推定手法を開発し,設計に際しての安全性と円滑性に関わる性能照査手法を提案することを目的とする.流入交通容量は,幾何構造要素と車種による影響を受けるが,車種による影響の考慮には一般に大型車の乗用車換算係数(PCE)が用いられる.日本のラウンドアバウトマニュアルでは,この値に固定値2.0を用いており,幾何構造要素や大型車混入率の影響が十分反映されていない.そこで本研究では,日本のラウンドアバウトマニュアルの流入交通容量の推定式とミクロ交通シミュレータVISSIMを用いて,幾何構造要素に応じた流入部交通容量とPCEを推定した.その結果,流入交通容量は幾何構造要素により変化し,ラウンドアバウトの外径および流入部幅員が有意に影響を与えることを明らかにした.このことから,PCEは,流入部と環道内の大型車混入率の増加により減少することが示された.ラウンドアバウトの幾何構造設計では,単に幾何構造要素の寸法を決定する仕様設計ではなく,安全性能照査型の手法が求められる.そこで本研究は,ラウンドアバウト幾何構造の安全性能評価指標として,事故の起きやすさを表す見落とし確率と,事故が起きた時の重度を示す衝突強度の積で表されるリスク指標を提案し,その算出方法を提示した.また,任意の幾何構造を対象とした数値シミュレーション結果に基づき,幾何構造条件からリスク指標を算出するためのモデル化を行った.その結果,とくに流入部接続角度が小さいと見落とし確率が高くなり,また偏差角が小さいほど衝突強度が高くなることが明らかになった.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.幾何構造条件・車種構成条件に応じた利用者挙動データの収集と処理:幾何構造の異なるラウンドアバウト数か所においてビデオ観測調査を行い,車頭時間や流入挙動,軌跡,速度変化に関するデータを収集した.収集した映像は,申請者らが既に開発した画像処理ソフトウェアを用いて,挙動データ化を行った.2.車頭時間パラメータの幾何構造・車種構成別の分析:各流入部において観測されるギャップアクセプタンス挙動について,車種構成別に分析を行った.幾何構造の異なる流入部におけるクリティカルギャップ,追従車頭時間,ならびに最小環道車頭時間について,それぞれ累積分布曲線を作成し,これらの相違について分析した.そして,環道車,流入車のそれぞれに大型車が混入した場合の各車頭時間パラメータが,小型車のみの場合に比較して異なる幾何構造条件について明らかにした.3.幾何構造が流入交通容量に与える影響に関する分析: 2.で明らかにした車種構成別車頭時間パラメータを用いて,幾何構造特性に応じた流入交通容量ceの推定を行った.4.幾何構造に応じた車両の環道走行軌跡の分析:幾何構造設計の与える影響が特に大きいと考えられる,直進と左折方向の軌跡について,軌跡の線形そのものを分析した.また,ラウンドアバウト中心を通る複数の代表横断面における走行位置の分布を分析し,分布を代表する中央値やパーセンタイル値を指標として,流入角度,直進車の流入位置からの横方向の振れ幅,環道余裕幅員などの幾何構造条件との関係についてモデル化を検討した.データ収集,分析とも,ほぼ予定通り進捗している.今年度はまず,我が国の8か所のラウンドアバウトで計測・観測した幾何構造諸元値と車頭時間パラメータのデータを用いて,これらの間の関係についてモデル分析を行った.そして,統計的に有意となる幾何構造諸元と交通条件を説明変数とする車頭時間パラメータの推定式を求めた.クリティカルギャップtcの代表値の推定モデルは,幾何構造諸元の外径,流入部のフレア区間長を説明変数,経過期間をダミー変数とする推定式を提案した.流入車両の追従車頭時間tfの代表値の推定モデルは,幾何構造諸元値の外径,流入部の曲線半径,流入角度を説明変数,経過期間をダミー変数とする推定式を提案した.環道交通流の最小車頭時間τの代表値の推定モデルは,幾何構造諸元の外径,横断歩行者・自転車,交通制御,経過期間をダミー変数とする推定式を提案した.これら推定モデルについて,車頭時間パラメータの代表値の実測値と推定値を比較検証した結果,十分な推定精度を確保する結果となった.また,安全性能の評価手法を検討するに際して,まず海外における安全性能評価の考え方や評価に用いる指標の特徴について調査した.その結果,多くの諸国において共通する考え方として,速度が安全性能を規定する一つの代理指標であると捉え,幾何構造から速度を予測することで安全性能を評価していることが明らかとなった.そこでまず,ラウンドアバウト上での軌跡の曲率変化を線形近似することで走行軌跡を直線,円弧,クロソイドの組合せとして推定する走行挙動推定モデルを提示し,これを用いて走行軌跡と速度変化を推定するための分析に着手した.走行挙動調査で得られた結果をもとにモデルのパラメータを推定したところ,ラウンドアバウトとして現実的に想定され得る幾何構造条件の範囲においては,一定の精度で走行軌跡や速度を推定可能とした.幾何構造に応じた大型車混入による交通容量への影響を考慮するために,大型車の走行データが必要となるが,データを収集した箇所においては必ずしも十分な大型車交通量が観測できなかった.このため,車頭時間パラメータの車種構成による組み合わせのすべてを網羅することができていないが,その他についてはほぼ順調に進捗している.

本研究は,ラウンドアバウトの幾何構造に応じた車種別のギャップアクセプタンスや走行特性を明らかにしたうえで,これに基づく流入交通容量,走行軌跡,走行速度の推定手法を開発し,設計に際しての安全性と円滑性に関わる性能照査手法を提案することを目的とする.流入交通容量は,幾何構造要素と車種による影響を受けるが,車種による影響の考慮には一般に大型車の乗用車換算係数(PCE)が用いられる.日本のラウンドアバウトマニュアルでは,この値に固定値2.0を用いており,幾何構造要素や大型車混入率の影響が十分反映されていない.そこで本研究では,日本のラウンドアバウトマニュアルの流入交通容量の推定式とミクロ交通シミュレータVISSIMを用いて,幾何構造要素に応じた流入部交通容量とPCEを推定した.その結果,流入交通容量は幾何構造要素により変化し,ラウンドアバウトの外径および流入部幅員が有意に影響を与えることを明らかにした.このことから,PCEは,流入部と環道内の大型車混入率の増加により減少することが示された.ラウンドアバウトの幾何構造設計では,単に幾何構造要素の寸法を決定する仕様設計ではなく,安全性能照査型の手法が求められる.そこで本研究は,ラウンドアバウト幾何構造の安全性能評価指標として,事故の起きやすさを表す見落とし確率と,事故が起きた時の重度を示す衝突強度の積で表されるリスク指標を提案し,その算出方法を提示した.また,任意の幾何構造を対象とした数値シミュレーション結果に基づき,幾何構造条件からリスク指標を算出するためのモデル化を行った.その結果,とくに流入部接続角度が小さいと見落とし確率が高くなり,また偏差角が小さいほど衝突強度が高くなることが明らかになった.車種構成別サンプルの不十分なラウンドアバウトがあるので,データの追加収集を行う.大型車交通量の見込めるラウンドアバウトにおいて交通流の追加観測調査が必要である.大型車の混入したサンプルが十分に得られれば,今年度開発した車頭時間パラメータの推定式を修正する予定である.また,本年度開発した走行速度推定モデルを利用して,幾何構造に応じた安全性能の評価手法の開発に取り組む.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ストレス応答におけるPGAM5による選択的スプライシング制御機構

PGAM5は、ヒスチジン残基を活性中心とする全く新しいタイプのセリン・スレオニン特異的ホスファターゼとして機能する。さらに分子N末端側に存在する膜貫通ドメインを介しておもにミトコンドリアに局在することが報告されている。しかし、ミトコンドリア内でのPGAM5の局在は詳細には解析されていなかったため、本研究においてその詳細を検討した。単離ミトコンドリアを用いたプロテアーゼに対する感受性アッセイや、ミトコンドリア膜画分のショ糖密度勾配遠心分離によるさらなる分画実験により、PGAM5はおもにミトコンドリア内膜に局在することが明らかとなった。一方で我々は、ミトコンドリアの膜電位低下にともなってPGAM5はそのN末端が切断されることを示唆するデータを得ていた。今回、切断型PGAM5のN末端アミノ酸配列をエドマン分解法によって解析したところ、切断部位が膜貫通ドメイン内に存在すること、すなわち膜内切断を受けることが示唆された。さらに切断部位の確認と切断型分子の局在を検討することを目的に、切断によって露出するアミノ酸配列を抗原とした断端認識抗体を作製した。その結果、ミトコンドリアの膜電位低下にともなって確かに膜貫通ドメイン内でPGAM5が切断されることが確認された。現在、PGAM5によるスプライシング制御においても、この分子内切断が重要な役割を担っているものと予想し、断端認識抗体を用いた切断型分子の局在を検討するとともに、切断制御機構の解析を進めている。
マイクロインデューサに発生する液体水素キャビテーションの可視化とＰＩＶ計測

研究の初年度は、ターボ機械に発生する極低温キャビテーションに適した数学モデルに基づく数値解析を行った。本数値解析では、気相部は球形気泡群と仮定し、気泡数密度、気泡質量、気泡半径、気泡半径の時間変化率の4つの基礎式を用いた。同一空間領域内での大小気泡の混在による影響(蒸発凝縮量やスリップ速度の計算)を厳密に取り扱うため気泡径分布モデルを導入し、気泡群を気泡質量に基づいて階級化し、各階級の気泡数密度の確率密度関数の分布を考慮した。ここで階級間の気泡数密度の確率密度関数の移流速度は気泡1個当たりの蒸発・凝縮量となる。各階級の平均気泡に対しては、気泡の半径方向振動を正確に取扱うため簡略化しないレイリープレセット方程式を、蒸発・凝縮量を正確に求めるため気泡周りに発達する温度境界層内の熱伝導方程式を適用した。これら気泡径分布、レイリープレセット、熱伝導の3つを連立させて、気相部の4つの値の時間変化を求めた。一方、流れ場全体の圧力・速度・温度は、気泡群を内包する液体(気液混合物)と仮定し求めた。これらの数学モデルをOpenFOAMに導入し、実験結果を有する液体窒素中で回転する3次元のインデューサ上に発生するキャビテーションを計算した。その結果、第1階級の小さな気泡群は翼端部分やキャビテーション領域の外縁部で観察された。一方、第2階級の大きな気泡群はインデューサ翼面の低圧領域や逆流渦の中心軸付近で観察された。第2階級の気泡群は通常、第1階級の気泡群に取囲まれている。インデューサ上に複数現れる竜巻状の逆流渦キャビテーションに注目すると、公転速度はインデューサの回転速度よりも遅いので、逆流渦キャビテーションは先行翼面上から後行翼面上に次々と遷移した。本数値解析コードは、実験で観察されたキャビテーションを十分な精度で再現した。本結果は2本のジャーナル、2回の国際会議、3回の国内学会で発表した。研究の初年度は、ターボ機械に発生する極低温キャビテーションに適した数学モデルに基づく数値解析を行い、これらの知見を用いて試験装置を設計した。はじめに、液体水素キャビテーションの可視化技術を確立した。液体水素(三重点温度13.8K臨界点温度33.0K)は低温であるため、材料の選定(耐低温脆性および耐水素脆性)、回転軸からの熱伝導による熱侵入対策、外部容器からの輻射による熱侵入対策(輻射シールド)、ベアリングの凍結対策(固体潤滑またはベアリングの常温維持)、可視化窓の除霜などの技術的な課題を克服するよう工夫して設計した。また、軸受けやバルブの可動部から漏れ出る水素ガスは可燃性であるため、水素対応品・防爆対応品の使用、または、窒素ガスパージによる水素可燃域の回避などの対策を施す設計をした。供試マイクロインデューサA(直径20mm)は、現有するJAXAより貸与されているHIIロケットの第二段用ロケットエンジンLEー5の液体酸素用ターボポンプインデューサ開発の際の試作品の内の1つ(直径65.3mm:こちらをインデューサBと称す)の相似形状とした。これは、現有する可視化試験装置に設置したインデューサBと、新造した可視化試験装置に設置したインデューサAを比較することで、インデューサに生じるキャビテーションに及ぼす相似則について明らかにするためである。そこで、インデューサAの形状を3次元レーザ計測および接触計測により3DーCADデータ化し、これを基に、相似のマイクロインデューサを供試体として設計した。本マイクロインデューサを回転する軸やベアリング、駆動するモータやそのドライバなど、流体力学的な相似を考慮して定めた所定の性能を満たすように設計した。これらの各備品は既に各工場に製作依頼済みである。第2年度は試験装置を完成し、水を用いた可視化試験を実施する。2019年4月現在、前年度に実施した数値解析の知見を活かして試験装置の設計は完了しており、装置の部品は各工場に製作依頼済みである。供試マイクロインデューサ(直径20 mm:以下区別するためインデューサAと称する)をはじめ、回転軸など各部品が納品され次第、組付け装置を完成する。はじめに、装置の健全性を確かめるため、水を用いて可視化試験を行う。この段階で、高速度ビデオによる可視化、PIV計測に関する手法を確立する。さらに、現有する相似形状のロケットインデューサ(直径65.3 mm:以下区別するためインデューサBと称する)との比較により、翼端隙間/インデューサ直径の比のスケール効果の解明に取り組む。具体的には、現有する試験装置では、インデューサB(直径65.3mm)を翼端隙間0.5mmで設置しており、新造した試験装置にインデューサA(直径20mm)を翼端隙間0.5mmで設置し、水の試験を行う。さらに、新造した試験装置にインデューサA(直径20mm)を翼端隙間0.15mmで設置し、インデューサBと全く相似な流路により水の試験を行う。試験は、流量係数一定条件の下でキャビテーション数(=入口圧力)を徐々に低下させキャビテーションブレイクダウン(=キャビテーション発生によりポンプ吐出が喪失する現象)に至る過程を高速度映像、PIV、圧力・温度計測を用いて試験する。

インデューサÅとBの結果を比較し、翼端隙間が一定の条件、および、流路形状が相似な条件で、翼端隙間/インデューサ直径の比が、キャビテーションブレイクダウン過程に及ぼすスケール効果を解明する。研究の初年度は、ターボ機械に発生する極低温キャビテーションに適した数学モデルに基づく数値解析を行った。本数値解析では、気相部は球形気泡群と仮定し、気泡数密度、気泡質量、気泡半径、気泡半径の時間変化率の4つの基礎式を用いた。同一空間領域内での大小気泡の混在による影響(蒸発凝縮量やスリップ速度の計算)を厳密に取り扱うため気泡径分布モデルを導入し、気泡群を気泡質量に基づいて階級化し、各階級の気泡数密度の確率密度関数の分布を考慮した。ここで階級間の気泡数密度の確率密度関数の移流速度は気泡1個当たりの蒸発・凝縮量となる。各階級の平均気泡に対しては、気泡の半径方向振動を正確に取扱うため簡略化しないレイリープレセット方程式を、蒸発・凝縮量を正確に求めるため気泡周りに発達する温度境界層内の熱伝導方程式を適用した。これら気泡径分布、レイリープレセット、熱伝導の3つを連立させて、気相部の4つの値の時間変化を求めた。一方、流れ場全体の圧力・速度・温度は、気泡群を内包する液体(気液混合物)と仮定し求めた。これらの数学モデルをOpenFOAMに導入し、実験結果を有する液体窒素中で回転する3次元のインデューサ上に発生するキャビテーションを計算した。その結果、第1階級の小さな気泡群は翼端部分やキャビテーション領域の外縁部で観察された。一方、第2階級の大きな気泡群はインデューサ翼面の低圧領域や逆流渦の中心軸付近で観察された。第2階級の気泡群は通常、第1階級の気泡群に取囲まれている。インデューサ上に複数現れる竜巻状の逆流渦キャビテーションに注目すると、公転速度はインデューサの回転速度よりも遅いので、逆流渦キャビテーションは先行翼面上から後行翼面上に次々と遷移した。本数値解析コードは、実験で観察されたキャビテーションを十分な精度で再現した。本結果は2本のジャーナル、2回の国際会議、3回の国内学会で発表した。研究の初年度は、ターボ機械に発生する極低温キャビテーションに適した数学モデルに基づく数値解析を行い、これらの知見を用いて試験装置を設計した。はじめに、液体水素キャビテーションの可視化技術を確立した。液体水素(三重点温度13.8K臨界点温度33.0K)は低温であるため、材料の選定(耐低温脆性および耐水素脆性)、回転軸からの熱伝導による熱侵入対策、外部容器からの輻射による熱侵入対策(輻射シールド)、ベアリングの凍結対策(固体潤滑またはベアリングの常温維持)、可視化窓の除霜などの技術的な課題を克服するよう工夫して設計した。また、軸受けやバルブの可動部から漏れ出る水素ガスは可燃性であるため、水素対応品・防爆対応品の使用、または、窒素ガスパージによる水素可燃域の回避などの対策を施す設計をした。供試マイクロインデューサA(直径20mm)は、現有するJAXAより貸与されているHIIロケットの第二段用ロケットエンジンLEー5の液体酸素用ターボポンプインデューサ開発の際の試作品の内の1つ(直径65.3mm:こちらをインデューサBと称す)の相似形状とした。これは、現有する可視化試験装置に設置したインデューサBと、新造した可視化試験装置に設置したインデューサAを比較することで、インデューサに生じるキャビテーションに及ぼす相似則について明らかにするためである。そこで、インデューサAの形状を3次元レーザ計測および接触計測により3DーCADデータ化し、これを基に、相似のマイクロインデューサを供試体として設計した。
インプラントの早期機能、長期的維持を可能にする新規表面処理法の開発

歯科インプラント体を口腔内で長期的に機能させるためには,骨との強固な結合に加えて,粘膜貫通部位での軟組織による防御機構も重要とされる.しかし,以前からインプラント表面の改質にはオッセオインテグレーション獲得を目指した骨研究が主流であり,上皮および結合組織による軟組織封鎖性については未だ解析が進んでいない.そこで本研究は,異なる表面性状を有するインプラント周囲の軟組織封鎖性の違いを上皮組織と結合組織に分けて検討することとした.純チタンに付与した表面性状の違いから1無処理群(Ms群)2サンドブラスト酸エッチング処理群(Rs群)3カルシウム水熱処理群(Cs群)4陽極酸化処理群(As群)を作成した.培養実験では4日齢Wistar系ラットから採取した口腔粘膜上皮細胞および線維芽細胞を各チタンプレート上で培養した.動物実験では6週齢雄性Wistar系ラットの口腔内へ各処理インプラントを埋入した.上皮接着性は平滑面であるMs群およびCs群で高く,結合組織封鎖性は粗造面であるRs群およびAs群で優れる.しかし,軟組織全体の封鎖性は上皮接着性が前衛,結合組織封鎖性が後衛として順に作用するため,双方のバランスが重視される.また封鎖性の長期維持には上皮接着性が大きく影響することが示唆された.以上より,軟組織の封鎖性はインプラントの表面性状に大きな影響を受けるため,歯肉の状態に応じたインプラント体の選択も必要となる.チタンインプラントは高い審美性と天然歯と同等の咀嚼力が得られるため、欠損補綴の主要な選択肢の一つとなっている。しかし、治療期間の長さが欠点であり治療期間の短縮が図られている。それに伴い、より早く確実な骨結合の獲得が望まれている。また、インプラント周囲軟組織が天然歯の歯周組織より外来因子に対する抵抗性が低いことが問題となっている。これらの問題点を解決する方法として、我々はカルシウム水熱処理に着目した。カルシウム水熱処理はチタンを塩化カルシウム水溶液中で水熱処理を行うものであり、チタンの表面性状をほとんど変化させることなくチタンとカルシウムの原子レベルでの強固な結合を得ることができる。チタンのカルシウム修飾が骨伝導能の向上や軟組織細胞のチタンとの接着を促進することが過去に報告されているため、カルシウム水熱処理によってインプラントの骨結合および軟組織封鎖性の向上が得られるとの仮説のもと本研究を開始した。本研究の目的はチタン材料に対するカルシウム水熱処理の影響を解析することである。カルシウムは細胞が細胞外基質に接着する際に重要な役割を果たす。そこで、本手法では高温、高圧の水熱環境下でチタン材料にカルシウムを修飾することで細胞接着に有利に働くのではないかと推測し検証を行った。これらの成果より、カルシウム水熱処理の有効性を確認することができた。カルシウム水熱処理の有効性を示すデータが得られており、国内外の学会で発表をすることができた。また、専門誌でも論文が受理されたことで順調に研究が進行していると考えている。歯科用チタンインプラントにおいて,歯肉貫通部での口腔粘膜上皮による封鎖は,細菌などの侵入を防ぐためインプラント治療成功への重要な要因と考えられる.しかしながらチタン-上皮間の封鎖性を高める有効な手段は未だ確立されていない.そこで我々は細胞接着において重要なカルシウムをチタン製インプラント表面に水熱処理を用いて修飾し、以下のような実験をおこなった.1) PIEの接着構造;Ca-Ht群においてのみ埋入1週間後より, Ln陽性の新生上皮がインプラント表面に沿って観察された.また4週間後において比較群が根尖側2/3に限局していたのに対し, Ca-Ht群では界面全体に認められた.2) HRP滴下実験;歯肉溝から根尖側へとインプラントとPIEの界面に沿ったHRPの侵入は, Ca-Ht群では比較群より明らかに抑制された.3) Ca-Ht群では細胞の接着能が比較群より明らかに向上しており,その一因として接着関連タンパクの発現と細胞骨格の発達が観察された.in vivo実験では1)インプラント周囲上皮(PIE; Peri-implant epithelium)の形態学的な解析,2)インプラント周囲における上皮封鎖性の定量的な評価をおこなう予定であったが、データが得られず余分な時間がかかった。また体調面から実験に遅れが生じ、目的の結果を得るため1年の延長をおこなった歯科インプラント体を口腔内で長期的に機能させるためには,骨との強固な結合に加えて,粘膜貫通部位での軟組織による防御機構も重要とされる.しかし,以前からインプラント表面の改質にはオッセオインテグレーション獲得を目指した骨研究が主流であり,上皮および結合組織による軟組織封鎖性については未だ解析が進んでいない.そこで本研究は,異なる表面性状を有するインプラント周囲の軟組織封鎖性の違いを上皮組織と結合組織に分けて検討することとした.純チタンに付与した表面性状の違いから1無処理群(Ms群)2サンドブラスト酸エッチング処理群(Rs群)3カルシウム水熱処理群(Cs群)4陽極酸化処理群(As群)を作成した.培養実験では4日齢Wistar系ラットから採取した口腔粘膜上皮細胞および線維芽細胞を各チタンプレート上で培養した.動物実験では6週齢雄性Wistar系ラットの口腔内へ各処理インプラントを埋入した.

上皮接着性は平滑面であるMs群およびCs群で高く,結合組織封鎖性は粗造面であるRs群およびAs群で優れる.しかし,軟組織全体の封鎖性は上皮接着性が前衛,結合組織封鎖性が後衛として順に作用するため,双方のバランスが重視される.また封鎖性の長期維持には上皮接着性が大きく影響することが示唆された.以上より,軟組織の封鎖性はインプラントの表面性状に大きな影響を受けるため,歯肉の状態に応じたインプラント体の選択も必要となる.今後は細胞実験、動物実験、細菌付着の解析を進めていき、さらなるデータの蓄積を目指す。本処理における効果が持続出来るかを検証するため,長期経過のinvivoモデルにて上皮封鎖性を評価する.またin vitro実験にて細胞移動や増殖などの上皮細胞動態の変化を検討するとともに,本研究でカルシウム水熱処理が接着性を向上させた機序について明らかにする.培養関係器具を購入予定であったが、十分に確保できたため。前述の通り、体調面と実験結果によってデータ取得に遅延が生じた。そのため実験期間の1年延長をおこなった。培養実験、動物実験を進めていく。さらに次世代シーケンサー等の解析を行う。
計算言語学的手法を利用した人間の単語認識における定量的法則の発見

編集距離、文字n-gramベクトルの余弦距離、文字列カーネルなど、単語間の表層的類似度を算出するプログラムを作成した。また、新聞記事データで学習した言語モデルを用いて、ある文脈において次の単語が持つ情報量を算出するプログラムを作成した。さらに実験で使う読み時間測定プログラムを作成した。学内の倫理審査を経て、実際に人間の読み時間の測定を行った。その際に、文内の一部の単語の綴りを意図的に変更した。20人程度の実験データから、読み時間と、単語の綴りの特徴、文脈から単語が予測できる度合いの間の統計的傾向が得られらた。まずは、必要となるコンピュータ・プログラムの作成を行った。・文字列間の類似度を算出するプログラム:編集距離、文字n-gramベクトルの余弦距離、文字列カーネルなど、計算言語学で用いられている類似度(あるいは距離)を考えている。また、計算言語学では類似度計算において、文字の形を考慮に入れることは稀であるが、ここでは重要な要因となりうるため、文字の形の類似度も、文字列間の類似度計算において考慮する。・文脈から次の単語がどの程度予測できるかを与える指標を算出するプログラム:具体的には、文のある位置における言語モデルの条件付エントロピーを用いる。言語モデルは、コーパスから前もって構築しておく。・被験者実験で使う読み時間測定プログラム(これについては以前の研究で利用したものがほぼそのまま利用可能である)・漸次的構文解析器また、人間は文を読む際に漸次的にその構造を解析していると考えられるので、漸次的構文解析器も用いる。以前構築したもの利用する予定であったが、性能が不十分であることがわかったので、これを構築中である平成27年度は、被験者実験の実験計画を立てるなど、実際の実験の準備を行った。より具体的には、実験の実施場所、実施環境の決定、また実験内容の具体化などを行った。そのために、同様の実験を行っている既存研究を調査し、参考にした。同時に実験において考えられるリスクの洗い出しも行った。これらをもとに、倫理審査手続きを行った。倫理審査手続きに時間がかかってしまい、被験者実験の実施が次年度にずれ込むことになった。これに伴い、本研究の最終年度を平成28年度に延長した。また、実験結果の分析に用いる統計的指標として、文の容認度と呼ばれる指標が有効である可能性が出てきたので、この実装および、これを用いた予備的な実験を行った。これは、高精度な言語モデルによる文の生成確率の対数と、ユニグラム言語モデルによる文の生成確率の対数の差を、文長で正規化したものであり、正規確率が低い単語の影響を抑えることで、文としての自然さを測るものである。予備的な実験では、実際に不自然な文が容認度が低く、自然な文が容認度が高いかについての検証を行った。また、ニューラルネットワークに基づいた単語や文の分散表現の研究が急速に発展してきているので、単語の類似度の計算にこれらが利用できそうかについての調査を行った。単語の分散表現は、単語間の類似度を測る方法として優れていることがわかり、文字列カーネルなどに加えて、分散表現に基づいた類似度も、分析に用いる予定である。被験者実験の実験計画などについては完成したものの、倫理審査手続きに時間がかかってしまい、被験者実験の実施が次年度にずれ込むことになったため、やや遅れていると判断した。人間はテキストを読む際、単語が正しい綴りで書かれていなくても、その単語を認識できる場合が多くある。しかし、本来の綴りと非常に大きく異なっている場合は、正しく認識できない。また、文脈により単語が予測できる場合は、認識が容易になると考えられる。本研究課題では、正しい単語と綴りの間違った単語の表層的類似度と、文脈から単語が予測できる度合いの二つの要素を計算言語学的な手法を用いて定量化し、それらが人間の単語認識に与える影響について定量的な法則を発見することを目的とする。本年度は、倫理審査に通ったので実際に被験者実験を行い、様々な環境において人間が文を読む速度のデータを測定した。これにより、どのような箇所で人間が文の読解に時間がかかるのかがわかるようになった。現在、このデータに対する統計的分析を実施しており、分析結果次第でその内容を外部発表する予定である。研究で利用するためのコンピュータプログラムについては、文字列間の類似度を算出するプログラム、文脈から次の単語がどの程度予測できるかを与える指標を算出するプログラム、被験者実験で使う読み時間測定プログラム、などの構築は行った。予定していなかった、漸次的構文解析器の構築については進行中である。予定外のプログラムの構築により、26年度に予定していた被験者実験については、27年度にずれこむ予定である。このようなことから、やや遅れていると判断した。平成27年度に行う予定であった被験者実験を、倫理審査手続きが間に合わなかったために、平成28年度に行うことになった。

よって、平成28年度は、まず被験者実験を実施し、その実験結果をまとめ、知見が得られたと判断できた場合は論文として研究結果を報告する予定である。自然言語処理「漸次的構文解析器の構築」を引き続き行う。上で開発した読み時間測定プログラムを用いて、被験者が文を読む際にかかる時間を測定する。読み時間が人間の処理負荷と高い相関を持つことは知られており、アイトラッキングと比較して実験のコストが低いことからここでは読み時間を測る。続いて測定データの分析を行う。特に、これまでに構築したプログラムを用いて類似度や予測度を算出し、これらの読み時間との相関を調べる予定である。倫理審査手続きの遅れにより、被験者実験を平成27年度に実施することができず、これを平成28年度に実施することになった。これにより、被験者実験に必要な予算を平成28年度に使用することになった。解析プログラムの作成が必要になり、そちらに時間を費やし、予算を割り当てて予定していた実験が次年度に繰越になったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、被験者実験の謝金として用いる予定である。実験を行うための費用として使用する予定である。また、研究プロジェクトに関連する旅費などにも用いる予定である。
2種類のリポーターHIVを使用したウイルス間相互作用の解析

HlVの感染初期にはコレセプターとしてCCR5を使用するR5 HIVが主体であるが、感染後期にはCXCR4を使用するX4 HIVが出現し、エイズ発症に至ると考えられている。しかしながら、なぜX4 HIVの出現がエイズ発症と関連しているのか、そのメカニズムは明らかとなっていない。そこで、R5 HIVとX4 HIVにそれぞれ異なるリポーターを組み込み、これらが同時に存在する場合のそれぞれの感染細胞の比率を算定し、その相互作用を解析した。ヒト胎盤由来アルカリフォスファターゼ(PLAP)を有するHIV(X4,R5,R5X4)およびマウスHeat Stable Antigen(HSA)を有するHIV(X4,R5)の2種類のHIVをCD4/CCR5陽性T細胞株であるPMl、または末梢血CD4陽性細胞に感染させ,それぞれの抗体による2重染色を行い,フローサイトメーターを使用してそれぞれの単独感染細胞および重感染細胞の比率を算定した。それぞれ単独で感染させた場合と異なり、2種類のウイルスを同時に感染させると、その細胞指向性の違いによりそれぞれの感染細胞比率が変化することが判明した。すなわち、X4 HIVとR5 HIVを同時に感染させると、X4 HIV感染細胞の比率はR5 HIVの同時感染で変化しないが、R5 HIV感染細胞の比率はX4 HIVの力価に依存して増大することが判明した。一方R5 HIVどうしの感染では、両者の感染細胞比率はともに減少し、いわゆる干渉作用が観察された。末梢血CD4リンパ球ではX4 HIVによるR5 HIV感染細胞比率の増大は明らかでないものの、その比率は保たれていた。しかしR5 HIVどうしの感染では両者の感染細胞比率は減少していた。R5 HIV感染細胞比率のX4 HIVによる維持、増大という所見は、感染初期でのR5 HIV単独でのウイルス増殖は比較的抑えられているが、感染後期にX4 HIVが出現し、それにともないウイルスRNA量の上昇、CD4細胞数の著減、さらにはエイズ発症という現象を説明していることを示唆している。
2次元的挙動をする構造物に対する拡張した棒材理論による簡易解析法の研究

構造物は剛性の異なる多くの部分から構成されるが、構造物を簡易に解析する既往の1次元棒材理論では構造物全体としての挙動に注視し、局部的な剛性変化による挙動を扱えない欠点があった。有開口連層耐震壁、セットバック等による建物形状が急変する構造物、非成層地盤における地盤と構造物の連成効果、等の解析には、2次元的挙動を考慮した解析が必要となる。そこで、本研究では、2次元的に剛性が変化する構造物の動的解析を簡易に解析する一般理論を提示し、提示した理論を用いて、以下の構造物の動的現象を解明した。(1)2次元的挙動をする構造物に対する拡張した一般化棒材理論の定式化軸変形、曲げ、せん断、および、ステップ状に断面が変化する棒材を考慮出来る一般的な棒材理論の妥当性を検証するため、上記の拡張した棒材理論を有開口耐震壁の静的問題、固有値問題、動的応答解析に展開し、提示した理論の妥当性を確認し、国際論文誌に論文投稿した。また、建物形状が急変する超高層ビルの動的解析と制震問題に理論を適用し、柱断面の変化やセットバックがある構造物の動的挙動を簡易に扱えることを確認し、理論の妥当性を検討した。(2)非成層地盤における地盤と構造物の連成効果の解明2次元的広がりを持つ非成層地盤と構造物の動的相互作用の効果を検討し、地盤-構造物を一体として評価できる簡易理論と実用的な設計式を検討した。また、地震動の非成層地盤における挙動を検討し、構造物が跳び上がる現象を解明する基本データを得た。非成層地盤における地盤と構造物の連成効果、セットバック等による建物形状が急変する構造物等の解析には、2次元的挙動を考慮した解析が必要となるが、構造物が大きくなると解析が困難になる。本研究の目的は、2次元的に剛性が変化する構造物の動的解析を簡易に解析する一般理論を提示し、更に、提示した理論を用いて、以下の構造物の動的現象を解明することにある。そこで、初年度では、2次元的挙動をする構造物に対する拡張した棒材理論の一般理論を定式化した。軸変形、曲げ変形、せん断変形および断面変形を考慮した一般的な変位関数を仮定し、ハミルトンの原理を用いて定式化した。次に、提示した理論の妥当性を検証するため、断面が急変する剛性分布と断面形状を持った構造物に対して、本解析理論による数値計算結果と、汎用ソフトNASTRANおよびDYTRANを使用して、2次元要素および3次元要素を用いたFEM解析結果を、構造物の静的および動的問題について比較し、妥当性を確認した。提示した理論は、静的問題、固有値問題、動的応答解析に展開し、良好な結果を与えることが得られた。建物形状が急変するセットバックのある構造物についての解析結果は、本解析法では、一部の構造物について、安定した解が恒常的に得られていないので、目下プログラムのバグを見つける作業を進めているが、それ以外の形状については、良好な結果が得られているので、局所的断面変化により発生する応力集中と損傷の解明をして、論文に投稿予定である。また、地震で発生した構造物の損傷メカニズムを解明するために、本解析法を実構造物に適用し、地震被害との相関性について良好な結果を得たので、目下論文にまとめている段階である。本研究の目的は、2次元的に剛性が変化する構造物の動的解析を簡易に解析する一般理論を提示し、更に、提示した理論を用いて、以下の構造物の力学的挙動を解明することにある。

本年度では、2次元的挙動をする構造物に適用できる拡張した棒材理論の一般理論を、軸変形、曲げ変形、せん断変形および断面変形を考慮した一般的な変位関数を仮定し、ハミルトンの原理を用いて定式化し、一般的な境界条件に適用できるように改良した。次に、提示した理論の妥当性を検証するため、有開口付き耐震壁の静的および動的解析を検討した。更に、断面が急変する剛性分布と断面形状を持った構造物について展開した。これらの問題に対して、本解析理論による数値計算結果と、汎用ソフトNASTRANを使用した2次元要素および3次元要素によるFEM解析結果と比較し、解の妥当性を確認した。提示した理論は、静的問題、固有値問題、動的応答解析に展開し、良好な結果を与えることが得られた。建物形状が急変するセットバックのある構造物についての解析結果は、急変部分の剛性変化が不連続になると、解の安定性が悪くなるので、これを改善する解析方法を提案し、各種の形状に対する数値計算を展開中である。本年度に得られた結果を論文に投稿予定である。また、地震で発生した構造物の損傷メカニズムを解明するために、本解析法を実構造物に適用し、地震被害との相関性について良好な結果を得たので、論文にまとめている段階である。構造物は剛性の異なる多くの部分から構成されるが、構造物を簡易に解析する既往の1次元棒材理論では構造物全体としての挙動に注視し、局部的な剛性変化による挙動を扱えない欠点があった。セットバック等による建物形状が急変する構造物、非成層地盤における地盤と構造物の連成効果、等の解析には、2次元的挙動を考慮した解析が必要となる。本研究の目的は、2次元的に剛性が変化する構造物の動的解析を簡易に解析する一般理論を提示することにある。また、提示した理論を用いて、以下の構造物の動的現象を解明する。(1) 2次元的挙動をする構造物に対する拡張した一般化棒材理論の定式化軸変形、曲げ、せん断、および、ステップ状に断面が変化する棒材を考慮出来る一般的な棒材理論の妥当性を検証するため、上記の拡張した棒材理論を有開口耐震壁の静的問題、固有値問題、動的応答解析に展開し、提示した理論の妥当性を確認し、国際論文誌に論文投稿した。また、建物形状が急変する超高層ビルの動的解析と制震問題に理論を適用し、柱断面の変化やセットバックがある構造物の動的挙動を簡易に扱えることを確認し、理論の妥当性を検討した。(2)非成層地盤における地盤と構造物の連成効果の解明2次元的広がりを持つ非成層地盤と構造物の動的相互作用の効果を検討し、地盤-構造物を一体として評価できる簡易理論と実用的な設計式を検討した。また、地震動の非成層地盤における挙動を検討し、構造物が跳び上がる現象を解明する基本データを得た。
大学における実践コミュニティ型言語教育：日本語学習者の学びとキャリアの連続性

国内外を問わず大学における外国語・第二言語教育としての日本語教育は、学生から社会人へのライフステージの転換を支援する立場にあるにもかかわらず、教育カリキュラム・実践の中には卒業後の社会参加・キャリア形成に関する視点が乏しい。本研究は、教室内外における実践コミュニティ(Community of practice(CoP))での学びを取り入れた日本語教育を行うタイ国の大学を対象として、卒業生及び教員への聞き取りをもとに大学での学びと卒業後のキャリアの繋がりについて実態調査を行い、大学日本語教育のひとつのモデルケースを示すことを目的とするものである。
小地域分析を用いた通学区域内のリスク分析の基礎的研究

本研究では,児童生徒の登下校中の安全に大きく影響する通学区域内の安全について,小地域分析の手法を用いて分析・考察したもので,地域社会のリスクを,国勢調査の小地域統計データなどを組み合わせて分析し,背景となるリスクまたはリスク因子を電子地図の上で可視化することによって,通学区域内のリスクアセスメント・リスクコミュニケーションのためのツールを開発し,「根拠に基づく学校安全」の基盤的研究を行った。(1)研究を行うフィールドの設定岡山市を暫定的にフィールドとし,岡山市及び岡山県に関する電子地図データ,行政統計(特に国勢調査の町丁字別集計とメッシュ統計),その他研究の基盤となる諸データを蓄積し,分析用のシステムの構築を行った。(2)研究に密接に関連する行政機関の一部に研究協力の依頼を行い,基礎的資料の提供を受けた。(3)対象とする地域の研究を進めていく過程で,リスク評価の基盤となるデータであって,必ずしも行政統計では把握しきれないものがあり,そのようなデータは電子地図などでも捨象される事実を見出した。具体的には,「暗い場所はハイリスクである」と一般に信じられている事実を裏付けるためには,街区の夜間の照度分布のデータが必要であるが,高解像度の夜間の衛星画像や航空写真などを探したものの,そのようなデータは存在しないか,容易には入手できないことが判明した。そこで,基盤となるデータを整備する一環として,簡便に夜間照度の二次元分布を測定記録できる装置を考案し,モデル地区で夜間に運用することで基本性能を確認した上で,日本学校保健学会でその成果を発表し,他の研究者の意見を聞いた。(4)さらに上記の研究の過程で,電子地図で捨象されている地域の安全またはリスクに関する他の情報(例えば学校周辺の植生の状態の詳細や地表の温度分布など)を補完する有効な方策として,測地衛星(具体的には測地衛星「だいち」や「ランドサット」)の画像を小地区分析に組み入れ,分析の内容を充実させることが可能であることを見出した。(5)以上の成果の一部を現在論文として発表する準備をしている。1.本研究は,児重生徒の登下校中の安全に大きく影響する通学区域内の安全について,これまでに研究してきた小地域分析の手法を用いて分析・考察し,通学区域内の安全向上に役に立っ理論と技術の基盤を開発することを目的とした。具体的には,地域社会のリスクを,国勢調査の小地域統計データなどを組み合わせて分析し,背景となるリスクまたはリスク因子を電子地図の上で可視化することによって,通学区域内のリスクアセスメント・リスクコミュニケーションのためのツールを開発することで「根拠に基づく学校安全」の基盤となる研究を行おうとしたものである。2.当初は実際に研究のフィールドとなる地域で発生している具体的事件を直接的に扱おうとしたが,研究の途中で,かかるデータの安定性(頻度や空間分布が散発的過ぎる,秘匿情報があるなど)やデータの入手困難などの課題に直面した。そこで,リスク因子を客観的に捉える方法を検討し,安全マップでしばしば取り上げられる危険箇所である「暗い場所」に着目し,街区程度の広がりの中で実際の「暗さ」を客観的に測定し,これを地域社会のさまざまな客観的指標と関連付けて分析し,地図に表現することにした。3.路面照度の実測データを,その地域の昼間・夜間人口の比率や,地域の夜間人口あたりの事業所数などを表現した地図と重ね合わせて,相互の関連性を検討した。その結果,一定の規則性があることが示唆された。同じ方法を用いれば,少なくとも都市部の分析は普遍化することが出来ると考えられた。また,夜間の通学路の安全を考えるための客観的な地図を作成できることから,学校や地域社会におけるリスクコミュニケーションツールとして応用できるのではないかと考えられた。
電力系統の動的セキュリティ予防制御に関する研究

本研究は,現在の電力系統運用・制御技術で実用化が可能と考えられるセキュリティ制御手法の開発を目的として(1)過渡安定度の高速評価と重大事故の自動選択のためのセキュリティ指標の開発等を行ったもので,研究成果の概要は以下の通りである.(1)過渡安定度の高速評価過渡安定度のシミュレーションにおいては,従来,潮流計算部分をAC法で行っていたため,計算量の面で負担が大きかった.本研究ではDC法潮流計算をベースとした線形潮流モデルによるシミュレーション手法の開発を行った.その結果,従来法とほぼ同程度の精度でしかも計算時間が約10倍高速な手法が得られた.また,このシミュレーション手法を採り入れたパターン認識による過渡安定度の高速評価手法の開発,安定度と経済付加配分との強調可能なキュリティ予防制御手法の開発を行った.(2)重大事故の自動選択のためのセキュリティ指標の開発電力系統の電圧・潮流に関するセキュリティ解析のため,母線電圧および線路潮流の違反量で構成される空間において,制限違反量ベクトルのノルムで定義される新しいセキュリティ指標を開発した.これにより,従来困難とされていた,線路過付加と母線電圧の大きさとを同時に考慮した想定事故解説と事故の順序付けとが可能となった.(3)その他動的セキュリティ予防制御と有効電力制御との関連を検討する目的で,種々の運用規制を考慮した日問の最適運用計画決定の開発を行った.本研究は,現在の電力系統運用・制御技術で実用化が可能と考えられるセキュリティ制御手法の開発を目的として(1)過渡安定度の高速評価と重大事故の自動選択のためのセキュリティ指標の開発等を行ったもので,研究成果の概要は以下の通りである.(1)過渡安定度の高速評価過渡安定度のシミュレーションにおいては,従来,潮流計算部分をAC法で行っていたため,計算量の面で負担が大きかった.本研究ではDC法潮流計算をベースとした線形潮流モデルによるシミュレーション手法の開発を行った.その結果,従来法とほぼ同程度の精度でしかも計算時間が約10倍高速な手法が得られた.また,このシミュレーション手法を採り入れたパターン認識による過渡安定度の高速評価手法の開発,安定度と経済付加配分との強調可能なキュリティ予防制御手法の開発を行った.(2)重大事故の自動選択のためのセキュリティ指標の開発電力系統の電圧・潮流に関するセキュリティ解析のため,母線電圧および線路潮流の違反量で構成される空間において,制限違反量ベクトルのノルムで定義される新しいセキュリティ指標を開発した.これにより,従来困難とされていた,線路過付加と母線電圧の大きさとを同時に考慮した想定事故解説と事故の順序付けとが可能となった.(3)その他動的セキュリティ予防制御と有効電力制御との関連を検討する目的で,種々の運用規制を考慮した日問の最適運用計画決定の開発を行った.本研究は、(1)事故発生に伴う電力系統の過渡安定度の高速評価と、安定度維持を目的としたセキュリティ予防制御方策の開発、および、(2)重大事故の自動選択のためのセキュリティ指標の開発、等を研究目的としており以下に研究実績の慨要を述べる。(1)過渡安定度の高速評価過渡安定度の計算機シミュレーションにおいては、従来、潮流計算部分をAC法による繰り返し手法を用いていたため、計算量およびコストの面での負担が大きかった。本研究では、DC法潮流計算をベースとした、線形潮流モデルによる繰り返しのないシミュレーション手法の開発を行った。その結果、従来法とほゞ同程度の精度でしかも計算時間を約1/10に短縮可能な(北海道電力(株)の90ノード系統を対象にした場合)シミュレーション手法が得られた。(2)重大事故の自動選択のためのセキュリティ指標の開発電力系統の電圧・潮流に関するセキュリティ解析のため、母線電圧および線路潮流の違反量で構成される空間において、規格化された制限違反量ベクトルのノルムで定義される、新しいセキュリティ指標を開発した。これにより、従来困難とされていた、線路過負荷と母線電圧の大きさとを同時に考慮した想定事故解析と事故の順序付けとが可能となった。なお、昭和62年度においては、今年度の成果を踏まえて、パターン認識による温渡安定度の評価およびセキュリティ予防制御方策の決定に関し、オンライン使用を目的とした実用的な手法の開発に向けて研究を発展させていく予定である。