hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス低減のための映像と音楽を用いた生体情報提示システムの設計

心電図・脈波・発汗量など無拘束かつ簡便に測定可能な生体信号や簡単なゲームの成績から、自律神経活動バランス、ストレス/リラクゼーション度合いを推定し、現在のストレス状態を表現する、あるいは、ストレスを低減するための映像や音楽を提示するシステムを設計することを目的としている。1)暗算作業、白色雑音暴露のストレス状態に引き続き映像、映像と音楽、および、音楽を視聴した際の心電図、脈波、皮膚電位水準、胃電図を測定し、ストレス及び映像、音楽によるリラクゼーション効果の評価に適した生体信号、および、指標抽出を行った。リラクゼーションの効果の評価については、その媒体が映像と音楽では異なる指標を利用する方が適切であることが示唆された。2)タッチタイプ練習ソフトを利用して文字入力ゲームを行う被験者の拍動間隔時系列と脳波の測定実験を行った。作業量によるストレス度推定の可能性を示唆する結果が得られた。3)心拍変動時系列の隣接する極値の差分、極値の個数などを利用し、短い時間窓による実時間性の高いストレス/リラクゼーション度合い推定法の提案と方法評価を行った。また、推定したストレス/リラクゼーション度合いに応じて表示画像を変動させるモニタリングシステムの試作を行った。4)心拍変動時系列からリラクゼーション度合いを実時間連続的に推定する方法を提案し、これを箱庭の花の数や、キャラクターとのレースの結果で表現する3DCGソフトウェア、および、音楽聴取者の拍動間隔時系列の変動係数に応じて、音楽の音量が変動するシステムを試作した。5)ストレス度合いの評価や、リラクゼーション手法における擬人化エージェントの利用のための基礎研究として、表情や種類の異なる擬人化エージェントから人が想起する感情をSD法により評価した。人を題材としたCGでは、リアルさを高めることにより不気味の谷が現れ、不快感が増す結果となった。心電図・脈波・発汗量など無拘束かつ簡便に測定可能な生体信号、擬人化エージェントとの対話や簡単なゲームの成績から、自律神経活動バランス、ストレス/リラクゼーション度合いを推定し、現在のストレス状態を表現する、あるいは、ストレスを低減する映像や音楽を提示するシステムを設計することを目的としている。本年度は、1)生体信号によるストレス/リラクゼーション度合いの評価実験・解析、2)文字入力ゲームの作業成績と自律神経活動バランス、ストレス/リラクゼーション度合いとの関連の評価実験・解析、3)心拍変動時系列から推定される自律神経活動バランスを実時間で反映して内容が変化する3DCGアニメーションの試作、4)擬人化エージェントとの対話による心理・身体状態推定システムの表示インターフェースの試作を行った。各内容の概要を以下に述べる。1)白色雑音暴露のストレス状態の後、リラクゼーション処方を施した際の心電図、皮膚電位水準の変化の測定実験を行った。足浴、山岳の風景映像、クラシック音楽を比較した結果、山岳の風景映像が自律神経活動バランス、情動反応双方の観点からリラックス効果が得られる結果となった。文字入力速度に反映される作業量およびミスタイプの回数に反映される正確さと自律神経活動バランス、および、生体負担度との関連を評価し、作業量によるストレス度推定の可能性を示唆する結果となった。3)心拍変動時系列から副交感神経活動度を実時間連続的に推定する方法を提案し、これを箱庭の花の数や、キャラクターとのレースの結果で表現する3DCGソフトウェアの試作を行った。4)擬人化エージェントが発する質問に対して操作者が回答する対話に基づき、眠気や疲労感に関する心理評価を行うシステムの試作を行った。心電図・脈波・発汗量など無拘束かつ簡便に測定可能な生体信号や擬人化エージェントとの対話から、自律神経活動バランス、ストレス/

リラクゼーション度合いを推定し、現在のストレス状態を表現する、あるいは、ストレスを低減する映像や音楽を提示するシステムの設計を目的としている。本年度は、1)心電図、脈波、胃電図によるストレス/リラクゼーション度合いの評価実験・解析、2)擬人化エージェントの形状や動作が人に与える心理的影響評価、3)心拍変動時系列からの生体状態実時間推定法の検討と、CGアニメーションによるリラクゼーション度合い提示システムの試作、4)拍動間隔変動に応じた音量変化機能を付加した音楽提示システムの試作と評価を行った。各内容の概要を以下に述べる。1)暗算作業に引き続き映像、映像と音楽、および、音楽を視聴した際の心電図、脈波、胃電図を測定し、作業ストレス及び映像、音楽によるリラクゼーション効果の評価に適した生体信号、および、指標抽出を行った。リラクゼーションの効果の評価については、その媒体が映像と音楽では異なる指標を利用する方が適切であることが示唆された。2)ストレス度合いの評価や、リラクゼーション手法における擬人化エージェントの利用のための基礎研究として、表情や種類の異なる擬人化エージェントから人が想起する感情をSD法により評価した。人を題材としたCGでは、リアルさを高めることにより不気味の谷が現れ、不快感が増す結果となった。3)心拍変動時系列の極値の個数などを利用し、短い時間窓による実時間性の高いストレス/リラクゼーション度合い推定法の提案と方法評価を行った。また、この方法により推定したストレス/リラクゼーション度合いに応じて表示画像を変動させるモニタリングシステムの試作を行った。4)音楽聴取者の拍動間隔時系列の変動係数に応じて、音楽の音量が変動するシステムを試作した。作業中の背景音楽提示に本システムを適用した結果、変動係数の増加、すなわち、集中度や緊張感の減退時において音量を減少させることにより、作業時のストレスが低減し、また、作業成績も向上した。
組込型動的デバイスを用いた知的構造による航空機構造の総合的ヘルスモニタリング

近年、民間航空機の機体の主要な構造部材に炭素繊維強化プラスチック複合材料が大幅に適用されつつある。この場合、層間はく離や接着はく離が発生する恐れがあるが、これらは金属材料を用いた従来構造で実施されている目視やタッピング検査では検出が困難である。そこで本研究では、次世代航空機構造を対象とした総合的ヘルスモニタリングシステムの構築を目指し、組込型動的デバイスを用いて構造材料中に超音波ラム波を伝播させ、その広帯域にわたる周波数分散性の変化に着目した。その結果、損傷長さ、深さ、衝撃荷重および微小クラックを総合的に検知するシステムの可能性を示した。平成24年度は、以下の検討を行った。まず、MFCアクチュエータの動的ひずみセンサとしての特性を検討した。MFCアクチュエータと光ファイバセンサを試験片に接着し、同試験片に衝撃を付加して両センサの計測結果を時間領域と周波数領域で比較することで、MFCアクチュエータの動的ひずみセンサとしての特性を検討した。その結果、MFCアクチュエータは光ファイバセンサと比較して、衝撃によるひずみのセンシングについては同等の性能を有することを確認した。また、動的ひずみ計測システムを検討した。微小な衝撃により伝播するAE波を、超音波送受振システムと同じデバイス構成で構築が可能であるかを検討した。その結果、超音波送受振システムと同一のシステム構成で、すなわち、試験片に接着されたMFCアクチュエータと光ファイバセンサで、衝撃により伝播する弾性波と微小な衝撃により伝播するAE波を計測可能な動的ひずみ計測システムが構成できた。さらに、衝撃による受振ひずみの関係、また微小クラック発生にともなう受振ひずみの関係を検討した。実験では負荷点や大きさを変化させて衝撃荷重をスキンに負荷し、各MFCアクチュエータの受振ひずみがどのように変化するか調べた。各計測結果から、その振幅の大きさと到達時間から負荷の大きさと付加点の位置同定が概ね可能であることを確認した。また、衝撃によって内部損傷が発生すると、計測されるひずみ波形に特徴的な変化が現れると予想されるため、受振波の振幅と周波数特性から内部損傷の発生の有無を推定可能な指標を検討したが、現時点では有効な指標を決定できていない。本研究の実績概要は以下のとおりである。平成23年度は、広帯域超音波送受振システムで用いられるMFCとFBGのデバイスパラメータを検討した。その結果、損傷検知のためには、MFCおよびFBGの長さは6mm以下にするべきであることを実験とFEM解析により示した。また、損傷長さと伝播ラム波の周波数分散性の変化の関係に基づいた損傷長さ検知手法を提案し、伝播速度差の大きなモード変換に着目すれば、損傷長さによって到達時間が大きく変化するので、損傷長さの定量的検知が可能性であることを示した。平成24年度は、MFCアクチュエータの動的ひずみセンサとしての特性を検討した。また、超音波送受振システムと同じデバイス構成で衝撃により伝播する弾性波と微小な衝撃により伝播するAE波が計測可能であることを示した。さらに、衝撃による受振ひずみの関係、また微小クラック発生にともなう受振ひずみの関係を検討し、振幅の大きさと到達時間から負荷の大きさと付加点の位置同定が概ね可能であることを確認した。平成25年度は、これまでに損傷長さの定量的検知の可能性を示してきたので、損傷深さの定量的検知の可能性を検討した。深さの異なる人工的損傷を導入した供試体を用い、損傷深さと受振ラム波のモード分散性の変化との関係を詳細に調べた。その結果、健全部と損傷部の境界で発生するラム波の伝播モードの変換状況に着目することで得られる特定モードの到達時間によって、損傷深さの定量的検知が可能であることを示した。以上より、本研究では、超音波ラム波の伝播による損傷長さと深さの両方を総合的に検知するシステムの可能性を示した。平成23年度は、CFRP積層板の層間はく離の定量的検知手法を、CFRP製スキンーストリンガ構造における接着はく離検知へ適用することを目的に、以下の検討を行なった。広帯域超音波送受振システムのMFCとFBGのデバイスパラメータを検討した結果、CFRP製スキンーストリンガ構造における接着はく離検知のためには、CFRP積層板の理論分散性に基づいて、100800kHzの周波数帯域でラム波を送受振できなければならず、それには、MFCおよびFBGの長さは6mm以下であることを実験とFEM解析により示した。また、それらの接着条件としては、カップラントジェルによる貼付よりもエポキシ系接着剤による接着の方が安定的に超音波の送受振が行えることを実験により確認した。

また、MFCとFBGの最適配置を検討した結果、両デバイスとも高い指向性を有するため、その配置は一直線上に配置すること、また、ラム波の伝播距離が長くなるほど波長の長い伝播モードの振幅が相対的に強くなるため、接着はく離検知のために注目する伝播モードによって伝播距離、すなわち両デバイスの接着間隔を決定するのが有効であることを実験によって示した。さらに、はく離進展と周波数分散性の変化の関係に基づいた接着はく離検知手法を検討した結果、まず、MFCを積層板の両面に接着してラム波の対称モードと非対称モードを分けて伝播させ、各モードのより正確な同定を行なった。これにより、はく離終端でのモード変換を詳細に観察した結果、同じ周波数帯域のモードへ変換されるが、どのモードに変換されるのかは理論分散曲線と比較することで説明できることを示した。さらに、損傷検知実験結果から、伝播速度差の大きなモード変換に着目すれば、はく離長さによって到達時間が大きく変化するので、接着はく離長さの定量的検知の可能性を示した。平成24年度は、(1)MFCアクチュエータの動的ひずみセンサ特性の確認、(2)動的ひずみ計測システムの構築、(3)衝撃・微小クラックと受振ひずみの関係の解明の三点を計画した。研究の結果、(1)、(2)については順調に進展したが、(3)については、受振波の振幅と周波数特性から内部損傷の発生の有無を推定可能な指標を検討したが、現時点では有効な指標を決定できていない。以上の理由から、全体としてはやや遅れている。平成23年度は、当初実施計画として、(1)広帯域超音波送受振システムのデバイスパラメータの検討、(2)アクチュエータとセンサの最適配置の検討、および、(3)はく離進展と周波数分散性変化の関係に基づいた接着はく離検知手法の検討の三点を挙げた。このすべてについて、概ね良好な検討結果を実験と解析によって得た。平成25年度は、以下を検討する。まず、衝撃・微小クラックと受振ひずみの関係の解明する。衝撃によって内部損傷が発生すると、計測されるひずみ波形に特徴的な変化が現れると予想されるため、受振波の振幅と周波数特性から内部損傷の発生の有無を推定可能な指標を検討する。また、実構造実験モデルによる総合的構造ヘルスモニタリングについて検討する。これまでに得られた知見を踏まえ、接着はく離、衝撃、微小クラックの定量的な検知が可能なモニタリングシステムを構築する。平成24年度は、以下の3点を検討する。まず、MFCアクチュエータの動的ひずみセンサ特性を検討する。MFCを試験片に接着し、ひずみを負荷して計測結果を時間領域と周波数領域で確認することで、MFCの動的ひずみセンサとしての特性を検討する。また、動的ひずみ計測システムを検討する。微小な衝撃により伝播するAE波を、超音波送受振システムと同じデバイス構成で構築が可能であるかを検討する。さらに、衝撃・微小クラックと受振ひずみの関係を検討する。負荷点や大きさを変化させて衝撃荷重をスキンに負荷し、各MFC受振ひずみがどのように変化するか調べる。さらに、衝撃によって内部損傷が発生すると、計測されるひずみ波形に特徴的な変化が現れると予想される。そのため、受振波の振幅と周波数特性から内部損傷の発生の有無を推定可能な指標を検討する。次年度使用額(次年度への繰越額)が19,322円となった。
In vivoにおける歯根部齲蝕の誘発とその細菌学的ならびに形態学的解析

小窩裂溝齲蝕や平滑面齲蝕に比べ情報量が少ない歯根部齲蝕の発症機構を解明する上で、齲蝕を生じたセメント質における超微変化ならびに齲蝕関連細菌の動態を同時に観察することは重要なことである。本研究では、3名のボランティアの口腔内に3個の歯根部試片を装着し、それらを一定期間後口腔内より順次摘出することで歯根部齲蝕誘発の経時的モデルを作製した。摘出した試片は化学固定を施したのち分割し、各種樹脂(EpoxyおよびGMA)に包埋した。このブロックより薄切および超薄切片を作成し、各種口腔内細菌に対するウサギ特異抗体を用いた光顕的および電顕的免疫染色あるいはプラーク細菌の菌体内多糖を検出するため電子染色(過ヨウ素酸-チオセミカルバジド-蛋白銀法)を行い観察した結果、以下の所見が得られた。1.3名の披検者の歯根部試片におけるセメント質齲蝕の発症時期およびその進行程度には差が認められた。また、セメント質破壊の著明な試料においては、細菌侵入がセメント-象牙境にまで達していた。2.特定細菌を検出するための酵素抗体法染色において、大部分の齲蝕部位において、ミュータンスレンサ球菌群、Actinomyces viscosusおよびLatobacillus caseiが検出された。3.プラーク細菌の糖質代謝を観察するための過ヨウ素酸-チオセミカルバジド-蛋白銀法による電子染色においては、齲蝕部位に接する桿菌様細菌の菌体内多糖は、1ケ月、2ヶ月目でその密度及び多糖を有する細菌数が増大する傾向を示したが、3ヶ月において、齲蝕部位に接したあるいはセメント質内に侵入した細菌においては逆に減少する傾向を示した。以上の結果から、歯根部試片を持続的に口腔内に露出させることにより齲蝕を誘発させることが可能となり、試片表層のセメント質を破壊した桿菌様細菌はおもにActinomycesあるいはLactobacillusであることが明らかになった。
マドレーヌ・ヴィオネ論-モードにおける近代的システムと眼差しの誕生

本年度は研究をまり包括的かつ領域横断的なものとするために、問題意識の重なる他分野(歴史学、社会学、美術史、思想など)の文献を収集し、精読する作業を行った。ニューヨーク出張では、ヴィオネ作品に関しては2番目の規模を誇るコレクションを有すメトロポリタン美術館、および諸資料を所蔵するファッション工科大学(FIT)にて資料調査を行い、アメリカにおけるヴィオネ研究の現状を把握、自身の研究の参考とした。国内では関西に出張し、今春ヴィオネに関する展覧会を開催予定の神戸ファッション美術館、およびヴィオネ作品を数多く所有する京都服飾文化研究財団(KCI)にて調査を実施した。これらの資料調査で得たものを土台に論文執筆に取り組んだ(この作業は現在進行中である)。また執筆の作業と平行して、講演をする機会を複数得た。5月17日、IFI財団法人ファッション人材育成機構にて「マドレーヌ・ヴィオネ-身体とモード」という題目の発表を行った。マドレーヌ・ヴィオネの作品を、時代背景を考慮しつつ、おもに身体論の視点から分析するという内容のものである。これは本研究の主眼となるテーマである。さらにロレアル財団主催ロレアル賞連続ワークショップ2005(第1回「東京を色から読む」、11月24日)にて「東京ファッションの色」を発表、東京のストリート・ファッションを社会現象として読み解き、その特質を検証した。これは昨年刊行の著書『ファッション都市論』で展開した論をふまえたものである。またパネラーの森川嘉一郎氏(建築学者)、永山祐子氏(建築家)とともに東京という都市の独自性を色と言う切り口で分析するという内容のディスカッションを行った。本年度は、マドレーヌ・ヴィオネ研究の礎となる資料調査及び収集を重点的に実施した。ヴィオネやオートクチュール関連の書物・出版物の網羅的な収集・精読、またそれに加えてフィールドワーク(研修)を通しての資料調査を行った。平成16年12月の関西出張では、神戸ファッション美術館において、主にヴィオネの活動期間である1920年代30年代のファッション雑誌の調査にあたった。また平成17年2月のパリ(フランス)出張では、パリ市立モード美術館所蔵のヴィオネ作品およびオートクチュール全般に関する資料調査を行った。ここで得たデータを用い、ヴィオネ作品のレプリカを製作し研究の補助材料とした。上記の作業をもとに、ヴィオネ作品に関する図像資料、文書資料データをまとめたが、これは今後の論文執筆の土台となるだろう。また慶應大学SFC(題目:「マドレーヌ・ヴィオネ-ファッションにおけるフォルムの実験」、7月30日)及び玉川大学芸術学部(「アンチ・ファッションとしてのパリ・シック」、11月17日)において講演を行った。前者はファッション史におけるヴィオネの独創性をフォルムを観点に論じ、後者ではパリという都市の位置付けをファッションを観点に論じた。これはヴィオネ研究に時間軸的・空間的な広がりをあたえるものである。さらに平行して、ファッションを切り口に三都市の文化を考察する著書『東京・パリ・ニューヨーク-ファッション都市論』の執筆にあたった。南谷えり子氏との共著というかたちで出版されたが、歴史的・文化的背景をふまえたパリ・ファッション考察の章を主に担当した。研究者は、ヴィオネの創作活動を素材とした緻密な分析のみならず、時代や社会との結びつきからファッションを捉えるマクロな視点を兼ね備えた研究を目指しているが、本書はそのような意味でヴィオネ研究を補完するものであると考えている。
都市構造リスク低減を考慮した都市の集約化に向けた一考察

・研究課題にある“都市の集約化"を議論する上で重要となる「健康・医療・福祉のまちづくり」に焦点を当てた論文である「地域環境と心身の健康状態に関する因果分析-BMIと健康関連QOL指標に基づく検討-」を執筆し、1回の修正要求に対応の後、土木学会論文集D3【審査付き論文】に上記タイトルにて掲載された。・研究課題にある“都市構造リスク"に関連のある「都市における退化」の中でも、その性能を計る上で重要となる居住者の活動に着目した「活動格差の実態と今後の活動喚起に向けた一考察-外出活動・自宅内活動に着目して-」を執筆し、1回の修正要求に対応の後、日本都市計画学会論文集【審査付き論文】に上記タイトルにて掲載された。・第56回土木計画学・秋大会にて「縮退に着目した地域類型にみる退化性能の検討」というタイトルでポスター発表を行い、有識者との意見交換を行った。なお上記発表でのご指摘を受け論文に修正を加えた「都市構造の変遷にみる退化性能の検討-居住者のトリップに着目して-」を、土木学会論文集D3【審査付き論文】に現在投稿中である。同様に「活動の制約要因とその解消に向けた一考察-活動格差社会克服のための『外出MM』『活動MM』の提案-」というタイトルで発表したポスターについても、「活動格差社会克服に向けた「外出MM」「活動MM」の提案-活動の実態・生活満足度に着目して-」として土木学会論文集D3【審査付き論文】に現在投稿中である。・研究課題である“都市構造リスク低減を考慮した都市の集約化に向けた一考察"のこれまでの研究成果をふまえ博士論文を執筆し、2018年2月に実施された公聴会にて合格と判断された。なお公聴会等での意見交換をふまえ執筆した「Urban Retrogression viewing from resident trips」という論文をCitiesに現在投稿中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。・2015年8月30日・31日の2日間にわたり開催された第35回交通工学研究発表会にて「不安軽減という観点から見た予約型移動サービス運行に関する一考察」というタイトルで発表を行った。本論文は、“都市構造リスク低減"に向けて、予約型移動サービスの導入前後における居住者意識の変化についてまとめている。なお本発表での指摘を踏まえ、交通工学論文集・特集号【審査付き論文】へ再度論文を投稿し、修正要求に対応後、「日常生活における不安の軽減という観点から見た予約型移動サービス運行に関する一考察」というタイトルで交通工学論文集・特集号に掲載された。・2015年11月14日・15日の2日間にわたり開催された第31回日本不動産学会学術講演会にて「居住者の不安認識にみる被災地高台の地価上昇に関する一考察ー公示地価上昇率最高値のいわき市泉地区を対象にー」という題目で発表を行った。本論文は、“都市構造リスク低減"の1つの観点として居住者の不安に着目し、東日本大震災被災地における居住者の不安の変化について言及したものである。・2015年11月21日23日の3日間にわたり秋田大学で開催された第52回土木計画学・秋大会にて「中山間地域でのモビリティサービス充実による居住者意識の変化」というタイトルでポスター発表を行った。なお本発表でのご指摘を受け、本論文に修正を加えた「中山間地域での複数モビリティサービス実施時における居住者利用意向に関する一考察」を、土木学会論文集D3【審査付き論文】に現在投稿中である。・研究課題にある“都市構造リスク"の低減策として有効であると考えられる、中山間地域の公共交通やスクールバスに着目した「学校統廃合を契機としたスクールバス導入に対する利用意向調査-中山間地域のモビリティに対する不安軽減という観点から-」を執筆し、日本都市計画学会一般論文【審査付き論文】に投稿中である。平成27年度においては審査付き論文2本の掲載が決定し、現在も2本の審査中の論文がある。また、学術的な場での発表も多数行っており、その一部はOutstanding Presentation Awardという形で表彰を受けた。その他にも「都市構造リスク低減を考慮した都市の集約化に関する一考察」に関する内容のブラッシュアップとして、島根県中山間地域研究センターにて他大学等の有識者との意見交換も積極的に行っている。また、自身の研究の中で対象地となる可能性の高い、都市計画区域全体で市街化区域と市街化調整区域の線引きを撤廃した日本でも実例の少ない都市である、宮崎県都城市への現地調査を実施した。その中で、過去・現在の都市計画図を重ね合わせ、線引き撤廃の効果や撤廃後の土地利用の実態把握を行い、定量的な分析だけでなく、その結果が現地の実態に即しているか確認し、考察を深めている。学内での「研究計画発表会」においても、「様々な切り口があり、取り組みが難しい研究課題に対して積極的に研究活動に臨み、成果を得ようと努力をしている」という評価を得た。今後は上記成果に加え、平成28年度の成果を合わせ、それら複数の成果をまとめる枠組みの部分で博士論文としてオリジナリティを出し、博士論文にふさわしい重みのある準備ができるよう研究生活を進めていく予定である。・中山間地域の公共交通やスクールバスに着目した論文として、「学校統廃合を契機としたスクールバス導入に対する利用意向調査-中山間地域のモビリティに対する不安軽減という観点から-」を執筆し、1回の修正要求に対応の後、日本都市計画学会一般論文【審査付き論文】に上記タイトルにて掲載された。

・2015年11月21日23日の3日間にわたり開催された第52回土木計画学・秋大会にて発表した「中山間地域でのモビリティサービス充実による居住者意識の変化」において、発表会場での有識者との意見交換を踏まえ論文に修正を加えた「中山間地域での複数モビリティサービス実施時における居住者利用意向に関する一考察」が、1回の修正要求に対応の後、土木学会論文集D3【審査付き論文】に掲載された。・2016年11月2日4日の3日間にわたり長崎大学で開催された第54回土木計画学・秋大会にて「都市退化性能に関する評価指標の検討と適用」というタイトルでポスター発表を行い、有識者との意見交換を行った。なお上記発表でのご指摘を受け、論文に修正を加えた「人口減少期における経年的人口・施設分布変遷とその影響-福島県いわき市を対象に-」を、土木学会論文集D3【審査付き論文】に現在投稿中である。同様に、「生活・居住環境が心身状態に及ぼす影響-BMIと健康関連QOL指標に基づく研究-」というタイトルで発表したポスターについても、「地域環境と心身の健康状態に関する因果分析-BMIと健康関連QOL指標に基づく検討-」として、土木学会論文集D3【審査付き論文】に現在投稿中である。・研究課題であり、自身の博士論文の主軸になる内容として、“都市退化性能"に着目した「都市退化性能を巡る試論-アポトーシス(細胞自死)からネオテニー(幼形成熟)まで-」が、日本都市計画学会報告集に掲載されている。平成28年度においては審査付き論文2本の掲載が決定し、現在も4本の審査中の論文がある。また,研究発表の場では有識者と積極的に研究内容について意見交換しており、その成果を平成29年度に向けて現在も複数の審査付き論文を執筆している。また、現在海外ジャーナルへの投稿に向けても論文執筆中である。2016年8月29日・30日には2日間にわたり、京都大学との合同ゼミを京都大学桂キャンパスにて実施した。その中で、自身の研究テーマである「都市構造リスク低減を考慮した都市の集約化に関する一考察」について発表を行い、京都大学:中川大教授・松中亮治准教授・大庭哲治助教をはじめとする、都市地域計画研究室の方々との意見交換を行った。また、研究課題に関連のある“歩いて暮らせるまちづくり"の事例として京都市内の四条通歩道拡幅事業の現地見学も行った。また、2017年2月23日・24日にホテル椿山荘東京で開催された「日本産学フォーラム設立25周年記念国際シンポジウム:Toward Inclusive Society」をはじめとする各種シンポジウム・講演会に参加し、自身の研究課題である“都市構造リスク低減を考慮した都市の集約化に向けた一考察"の中でも「持続可能性」や「都市構造の集約化」などに関する情報収集を積極的に行った。今後、博士課程の最終学年を迎えるにあたり、将来展開も含めてどのように博士論文として研究を取りまとめるかについては作業を行うだけでなく、集中的に熟考する必要がある。研究者として自分をどのように特長づけるのか、大事な最終学年になると考えている。・研究課題にある“都市の集約化
ハミルトン系の学習制御に関する研究

本研究では,ハミルトン系モデルで表現されるメカトロニクス系の学習制御に関する研究を行った.とくに最適制御型の評価関数を反復学習に類似した繰り返し実験によって解く手法を開発している.本年度得られた成果は以下のとおりである.1.従来の研究では反復学習制御と呼ばれる,有限時間の挙動を学習する手法を提案していた.本年度は,この手法を一般化し,無限時間区間の周期運動を学習できるように修正した方法を提案した.これによりずっと運動し続ける機械の学習が行えることになる.数値例によりその有効性を検証している.2.また提案している学習制御手法を1本足のホッピングロボットの軌道生成に適用し,制御対象の一部の情報だけを用いてもっともエネルギー効率の良い走行軌道を学習的に生成した.足先の質量を零にすることで,入力零で走行し続ける軌道が得られるが,数値シミュレーションによる学習を行ったところ,入力零の軌道が生成されたため,本手法の有効性を確認できたと考えている.またこの手法は,より複雑な歩行機械にも応用できると期待されている.3.ハミルトン系の構造を理解するために,ハミルトン系のモデル低次元化に関する研究も行った.研究代表者は,平衡実現に基づく非線形系のモデル低次元化の方法について研究を行っているが,これまでの手法で低次元モデルを導くと,一般にもとの制御対象の力学系としての特性は保存されない.本研究では,これを保存するような低次元化手法に関する研究を行ない,数値例により有効性を確認した.これらは本研究の目的であるハミルトン系の学習制御に関する重要な結果であると考えている.本研究では、ハミルトン系で記述される物理系の反復学習に関する研究を行った。筆者らのグループでは、これまでに導いたハミルトン系の変分系の対称性を用いて、軌道追従制御問題および終端状態固定のある種の最適制御問題を、実験の繰り返しにより学習的に求める方法を導いた。また従来の理論では扱うことのできなかった非ホロノミックな拘束を有する系に対しても、近似的に本手法が拡張できることを示し、これらの系のための反復学習の枠組も提案している。この手法は、従来法のように観測信号の時間微分などのノイズを増幅するような処理を行う必要がなく数値的に安定であり、また入力飽和なども簡単に扱えるなど汎用性の高いものになっている。さらにこれらの理論的な結果の有効性を確かめるため、シミュレーションおよびロボットアームの実機を用いた実験によって検証を行い、一定の成果を得ている。本研究では、ハミルトン系で記述される物理系の反復学習に関する研究を行った。本研究では,ハミルトン系モデルで表現されるメカトロニクス系の学習制御に関する研究を行った.とくに最適制御型の評価関数を反復学習に類似した繰り返し実験によって解く手法を開発している.本年度得られた成果は以下のとおりである.1.従来の研究では反復学習制御と呼ばれる,有限時間の挙動を学習する手法を提案していた.本年度は,この手法を一般化し,無限時間区間の周期運動を学習できるように修正した方法を提案した.これによりずっと運動し続ける機械の学習が行えることになる.数値例によりその有効性を検証している.2.また提案している学習制御手法を1本足のホッピングロボットの軌道生成に適用し,制御対象の一部の情報だけを用いてもっともエネルギー効率の良い走行軌道を学習的に生成した.足先の質量を零にすることで,入力零で走行し続ける軌道が得られるが,数値シミュレーションによる学習を行ったところ,入力零の軌道が生成されたため,本手法の有効性を確認できたと考えている.またこの手法は,より複雑な歩行機械にも応用できると期待されている.3.ハミルトン系の構造を理解するために,ハミルトン系のモデル低次元化に関する研究も行った.研究代表者は,平衡実現に基づく非線形系のモデル低次元化の方法について研究を行っているが,これまでの手法で低次元モデルを導くと,一般にもとの制御対象の力学系としての特性は保存されない.本研究では,これを保存するような低次元化手法に関する研究を行ない,数値例により有効性を確認した.これらは本研究の目的であるハミルトン系の学習制御に関する重要な結果であると考えている.
漸増垂直荷重負荷歩行による体幹筋強化法(新しい腰痛リハビリテーションの研究)

昨年度製作したトレッドミル用垂直荷重負荷調節システムを用いて研究を行った。まず健常成人男性14人を訓練群7人(30.3±4.3歳)とコントロール群7人(29.0±3.8歳)に分けた。訓練群の被検者は体重の約3分の1の垂直荷重を受けてトレッドミルの上を速歩で歩くトレーニングを1回13分間で週3回の頻度で4週間行った。訓練群において体幹の等尺性屈曲力は30.1%、伸展力は29.3%、筋持久力も30.4%と有意に増加した(P<0.01)。コントロール群では有童な変化は認められなかった.次ぎに健常成人男性13人(21.1±1.2歳)について、免荷歩行(体重の-40%、20%)、無負荷歩行、荷重歩行(体重の+20%、+40%)を行わせた。トレッドミルのスピードは時速3km,4km,5km,6km,7kmとした。ミナト医科製呼吸代謝測定装置(AE-280SRC)を用いて酸素摂取量を分析した。さらに、Nicolet Viking IV筋電計と表面電極を用いて訓練時の右側脊柱起立筋の筋活動を第3腰椎レベルで計測した.酸素摂取量と脊柱起立筋の筋活動は、ともに垂直荷重と歩行スピードが大きければ大きいほど増大する傾向を示した。脊柱起立筋は踵接地と同時にリズミカルな収縮を繰り返した。さらに腰椎部にかかる負荷をSchultzモデルを用いてコンピューターシミュレーションの技法で求めた。体重の3分の1の負荷による垂直荷重負荷歩行でも腰椎部の圧迫力は体重の5倍以下に保たれていた。垂直荷重の程度と歩行スピードを被験者の状態に合わせて自在にコントロールすることにより体幹、下肢のリハビリテーションが安全に行うことが可能となる研究実施計画に基づいて今回新しくトレッドミル用垂直荷重負荷調節システムを開発した。免荷は米国クイントン社製ニューウェイトを、荷重負荷にはOG技研製トレッドミル用荷重負荷装置(特注)を用いて垂直荷重負荷および歩行スピードは任意に調節できるようにした。次年度に向けてのパイロットスタディとして、健常若年男性7名(19.4±1.7歳)について、免荷歩行(体重の-40%、-20%)、無負荷歩行、荷重歩行(体重の+20%、+40%)を行わせた。トレッドミルのスピードは時速3km 4km 5km 6km 7kmとした。さらに、Nicolet Viking IV筋電計を用いて種々の条件下で脊柱起立筋の筋活動を分析した。全体の傾向としては酸素摂取量、脊柱起立筋の筋活動ともに荷重がお大きれば大きいほど、歩行スピードが速ければ速いほど増大する傾向を示した。具体的には、酸素摂取量は体重の-20%の免荷歩行(4km/h)では10.8±1.4ml/kg/min、無負荷歩行(5km/h)では14.0±1.1ml/kg/min、体重の+20%の荷重歩行(6km/h)では19.2±2.5ml/kg/minであった。脊柱起立筋の筋活動は荷重歩行では荷重が大きれば大きいほど、歩行スピードが速ければ速いほど増大する整った傾向を示したが、免荷歩行時にはハ-ネスによる牽引作用で予想されるよりも若干大きな値をとり、歩行スピードによる変動も少なかった。本研究で用いた垂直荷重負荷調節システムを用いれば、被験者の状態に応じて垂直荷重負荷と歩行スピードが任意に調節可能になり安全に運動負荷が行えることが確認できた。

垂直荷重の程度と歩行スピードを被験者の状態に合わせて自在にコントロールすることにより体幹、下肢のリハビリテーションが安全に行うことが可能となる
フッ化インジウム配合のう蝕予防材料開発に関する研究

科学研究費一般(A)、課題番号58420047の研究において、フッ化インジウム溶液は、う蝕予防剤として今日多く用いられているフッ化ナトリウム溶液の3倍以上、フッ化スズ溶液の約2倍もの人エナメル質に強い耐酸性効果を示すことを報告した。本試験研究(2)、課題番号62870080では、とくにこれら溶液が及ぼす影響を、薬理学的に、人抜去歯エナメル質の脱灰形態および歯科理工学的な検討を行い以下の結果を得た。1)抗菌活性、突然変異原性試験および急性毒性試験によって薬理学的に検討を行ったところ、抗菌活性試験の結果歯周病原菌である偏性嫌気性菌のB.gingivalis,B.intermediusなどに対して抗菌作用を示し、突然変異原性試験では有意な変異原活性は認められず、また急性毒性試験でのLD_<50>値は、フッ化ナトリウムが237.2mg/kg、フッ化スズが416.0mg/kgであり、フッ化インジウムは522.3mg/kgと最も良い成績である結果が得られた。2)人抜去歯にフッ化物を局所塗布した場合と、塗布しない場合の人エナメル質を緩衝液で脱灰し、表面の形態観察をSEMで比較検討した。フッ化物には、フッ化インジウム溶液および試作ペ-スト剤等を用い、緩衝液には、それぞれpH4.0の酢酸、クエン酸、乳酸緩衝液を用いた。その結果、人抜去歯より埋伏歯は脱灰されやすい傾向であること。緩衝液の種類により脱灰進行の形態に違いが認められ、フッ化物塗布による緩衝液への抵抗性は、脱灰初期に有効であることが示唆された。3)歯科合着用セメントのりん酸亜鉛、ポリカルボキシレ-トおよびグラスアイオノマ-セメントにフッ化インジウム溶液または粉末を添加した硬化体を歯科理工学的に検討した。セメント練和液にフッ化物を添加した場合に、圧縮強さおよび引張強さはADA規格以上であり、溶解度は減少し、二次う蝕防止の歯科材料開発の目途が示唆された。フッ化インジウム溶液で処理した人エナメル質の強い耐酸性と歯周病原菌への抗菌作用、および現在う蝕予防材料として多く用いられているフッ化ナトリウムより急性毒性の著しく低い特性に注目し、う蝕予防を目的として、各種フッ化物溶液と人エナメル質との相互関係について検討してきた。今回、三種の緩衝液が人抜去歯におよぼす影響、とくに、耐酸性を目的としてフッ化物を局所塗布した場合と、塗布しない場合の人エナメル質の脱灰形態について比較検討した。脱灰には、Manlyらや、覚道、らの酢酸緩衝液は主として脱灰が、クエン酸緩衝液ではcavitationが、乳酸緩衝液では両者の中間である、との報告に基づき、三種緩衝液には、それ論れpH40の、酢酸、クエン酸、乳酸緩衝液を用いた。フッ化物には、フッ化インジウム溶液、フッ化インジウム含有試作ペースト剤、対照として市販のフッ化ナトリウム溶液、および市販のAPFゲル剤を用いた。人エナメル質には、本学の口腔外科学講座で採取された、来歴の明確な1530才の完全埋伏歯(以後埋伏歯に略)、その対照に来歴不明な抜去歯(以後抜去歯に略)の、を用いた。

フッ化物の作用時間は、塗布後30分間室温で放置し、その後直ちに精製水中にて綿球でフッ化物を除去し、乾燥後、37°Cの緩衝液中で各試料を脱灰した。脱灰時間は、1時間、6時間、12時間、48時間で各試料を脱灰し、さらに、脱灰しないフッ化物塗布後の試料を比較に用い、SEM観察によってエナメル質の脱灰形態を検討した。その結果、抜去歯より埋伏歯は脱灰されやすい傾向であり、緩衝液の種類により脱灰進行の形態に違いが認められ、とくに酢酸緩衝液では表層エナメル質は脱灰されず、また、フッ化物塗布による緩衝液への抵抗性は、脱灰初期に有効であると認められた。その他に、動物実験および各種歯科材料にフッ化インジウムを配合した基礎物性は集計中である。科学研究費一般(A)、課題番号58420047の研究において、フッ化インジウム溶液は、う蝕予防剤として今日多く用いられているフッ化ナトリウム溶液の3倍以上、フッ化スズ溶液の2倍もの人エナメル質への耐酸性効果を報告した。本試験研究(2)、課題番号62870080の最終年度では、これら溶液が及ぼす影響を歯科理工学的に検討を行った。今回、対照とした歯科合着用セメントのりん酸亜鉛、ポリカルボキシレ-トおよびグラスアイオノマ-セメントには、それぞれ大きな特徴がある。りん酸亜鉛セメントは圧縮強さ、溶解度、皮膜厚さに優れているが引張強さは低く、ポリカルボキシレ-トセメントは歯質との接着、皮膜厚さに優れているが圧縮強さの向上が期待され、グラスアイオノマ-セメントは溶解度および皮膜厚さについてより一層の改良が期待されている。これらセメントにフッ化インジウムを配合(各セメント粉末にフッ化インジウム粉末を0.1g添加した場合、各セメント液にフッ化インジウム溶液を添加してF^-100ppmに調整した場合)し、硬化後の圧縮強さ、引張強さ、溶解度およびフッ素イオンの徐放性を試験した。その結果、圧縮強さおよび引張強さはフッ化物を添加すると低下するが、圧縮強さはADA No.8およびNo.61規格以上であった。溶解度試験の結果、とくにりん酸亜鉛セメントの粉末にフッ化インジウム粉末を添加すると著しく溶解度が増加し、フッ素放出量も増加する。一方、りん酸亜鉛およびポリカルボキシレ-トセメントの練和液にフッ化インジウム溶液を添加した場合、添加しない場合よりも溶解度が改善され、フッ素放出量は少ないながら経日的に増加することが確認され、これらセメントにフッ化物を添加する場合、至適量のフッ化インジウム溶液をセメント練和液に添加することで、セメントの物性値を維持または改善しながら二次う蝕防止の歯科材料開発の目途が示唆された。
サイクロトロン製造核種銅-64標識抗体を用いるPET診断、癌治療

銅-64はPET検査に用いることのできるポジトロン核種として注目されている。通常抗体を用いたイメージングは抗体に錯体を標識し、放射性物質(銅-64など)を導入したもので直接法が普通であるが、今回、親和性向上を狙い、アビジン-ビオチン系を用いた新しい腫瘍イメージングを検討した。血管内皮細胞増殖因子(VEGF)は血管新生において重要な役割を果たしている。血管新隼はがんの形成や成長に必須であり、1-2mmを越えて腫瘍が育っためには栄養や酸素を供給する血管が必要である。VEGFに対するヒト化モノクローナル抗体であるベバシツマブ(アバスチン^<【○!R】>)と抗癌剤の併用による治療が開発されいる。本研究では血管内皮細胞増殖因子に対するモノクローナル抗体であるベバシズマブ(アバスチン)をビオチン標識し、ストレプトアビジン(Streptavidin)に1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N,'N'',N'''-tetraacetic acid (DOTA)錯体を標識し、群馬大学にて製造した銅-64を導入した。ヒト由来大腸ガンであるHT29株を移植したヌードマウスにて評価した。前標的剤としてビオチン化ベバシズマブを投与し、24時間経過後、[^<64>Cu]-DOTA-ストレプトアビジンを投与し、その後、1、3、6、24時間後のPETイメージと体内分布を収集した。24時間後のPETイメージで腫瘍部位に良好な集積を有し、腫瘍部位以外では腎臓に分布が見られ、尿路排泄系によるクリアランスが期待される。本研究ではビオチン化ベバシズマブ、[^<64>Cu]-DOTA-ストレプトアビジンという二段階の手法を用いることにより、低バックグラウンド値かつ腫瘍部位の高集積化を実現し、有効性の高い優れたイメージング方法として大いに期待できる。背景:血管内皮細胞増殖因子(VEGF)は血管生において重要な役割を果たしている。血管新生はがんの形成や成長に必須であり、1-2mmを越えて腫瘍が育つためには栄養や酸素を供給する血管が必要である。VEGFに対するヒト化モノクローナル抗体であるベバシツマブ(アバスチン^【○!R】と抗癌剤の併用による治療が開発され、VEGFによる腫瘍の血管新生を阻害することに成功した。本研究の目的は^<64>Cu標識ベバシツマブにより非浸襲的に大腸癌のVEGFをイメージングすることである。[研究方法]ベバシツマブをキレート剤「DOTA」を介してポジトロン放出核種である^<64>Cuで標識し、大腸癌細胞株HT-29移植マウスに尾静脈より投与した。投与直後、投与24時間、48時間後に小動物用PET装置にて撮像を行った。マウスはPET撮像の後、解剖しガンマカウンターにて放射能を測定した。腫瘍はCD31およびVEGF-Aの免疫組織染色を行った。結果:PET撮像において投与24時間後には^<64>Cu-DOTA-ベバシツマブの集積を示したEx vivoで定量解析を行ったところ24時間後では18.00±1.04%injected dose/gという高い集積を示し、腫瘍血液比は2.15±0.74であった。マウスのデータから算出した放射線の線量は肝臓が2.35mGy/MBqと最も高く、続いて脾臓の1.20mGy/MBqであった。免疫組織染においてVEGF-AおよびCD31の局発現が明らかとなり、このことにより^<64>Cu-DOTA-ベバシツマブの腫瘍集積が増加したと考えられる。結語:本研究では大腸癌モデルマウスにおける^<64>Cu-DOTA-ベバシツマブの定性的および定量的解析を行ない、^<64>Cu-DOTA-ベバシツマブが非浸襲的なVEGF発現のイメージングおよびベバシツマブによる治療のモニタリングに用いるPETトレーサーとして有用である可能性が示された。通常抗体を用いたイメージングは抗体に錯体を標識し、放射性物質(銅-64など)を導入したもので直接法が普通であるが、今回、親和性向上を狙い、アビジンービオチン系を用いた新しい腫瘍イメージングを検討した。VEGFに対するヒト化モノクローナル抗体であるベバシツマブ(アバスチン[○!R])と抗癌剤の併用による治療が開発されいる。本研究では血管内皮細胞増殖因子に対するモノクローナル抗体であるベバシズマブ(アバスチン)をビオチン標識し、ストレプトアビジン(Streptavidin)に1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N',N'',N'''-tetraacetic acid(DOTA)錯体を標識し、群馬大学にて製造した銅-64を導入した。前標的剤としてビオチン化ベバシズマブを投与し、24時間経過後、[^64Cu]-DOTA-ストレプトアビジンを投与し、その後、1、3、6、24時間後のPETイメージと体内分布を収集した。

24時間後のPETイメージで腫瘍部位に良好な集積を有し、腫瘍部位以外では腎臓に分布が見られ、尿路排泄系によるクリアランスが期待される。本研究ではビオチン化ベバシズマブ、[^64Cu]-DOTA-ストレプトアビジンという二段階の手法を用いることにより、低バックグラウンド値かつ腫瘍部位の高集積化を実現し、有効性の高い優れたイメージング方法として大いに期待できる。銅-64はPET検査に用いることのできるポジトロン核種として注目されている。通常抗体を用いたイメージングは抗体に錯体を標識し、放射性物質(銅-64など)を導入したもので直接法が普通であるが、今回、親和性向上を狙い、アビジン-ビオチン系を用いた新しい腫瘍イメージングを検討した。血管内皮細胞増殖因子(VEGF)は血管新生において重要な役割を果たしている。血管新隼はがんの形成や成長に必須であり、1-2mmを越えて腫瘍が育っためには栄養や酸素を供給する血管が必要である。VEGFに対するヒト化モノクローナル抗体であるベバシツマブ(アバスチン^<【○!R】>)と抗癌剤の併用による治療が開発されいる。本研究では血管内皮細胞増殖因子に対するモノクローナル抗体であるベバシズマブ(アバスチン)をビオチン標識し、ストレプトアビジン(Streptavidin)に1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N,N,'N'',N'''-tetraacetic acid (DOTA)錯体を標識し、群馬大学にて製造した銅-64を導入した。ヒト由来大腸ガンであるHT29株を移植したヌードマウスにて評価した。前標的剤としてビオチン化ベバシズマブを投与し、24時間経過後、[^<64>Cu]-DOTA-ストレプトアビジンを投与し、その後、1、3、6、24時間後のPETイメージと体内分布を収集した。本研究ではビオチン化ベバシズマブ、[^<64>Cu]-DOTA-ストレプトアビジンという二段階の手法を用いることにより、低バックグラウンド値かつ腫瘍部位の高集積化を実現し、有効性の高い優れたイメージング方法として大いに期待できる。
定常状態経路の唯一性と対称限界

本研究で得られた成果は次のとおりである.1.繰り返し曲げを受ける一次元連続体サンドウィッチ梁-柱について,定常状態増分変化の唯一性は,すなわち定常状態経路の唯一性のための十分条件式を誘導した.2.本研究代表者らが提案した従来の対称限界理論は,証明なしに導入した5個の基本仮定に基づいて構成されていた.本研究では,不明確な仮定を全く必要としない新しい対称限界理論を設立した.ここでは,基本定常状態経路の上で,定常状態増分変化の唯一性十分条件がはじめて満たされなくなる点として対称限界状態を見出している.3.連続的振幅漸増完全両振り先端横変位を受ける片持梁-柱について,新しい理論による対称限界解を求め,従来の理論による解と一致することを示した.4.両端単純支持の梁-柱が一定軸圧の下で漸増振幅完全両振り中央点横変位を受けたとき,対称限界振幅において中央点横軸に関するたわみ形状の対称性が,釣合経路の唯一性十分条件が破られることなく発生することを示した.これは,釣合経路の唯一性に関するR.Hillの定理と矛盾する結果である.5.剛体・ばね単純梁-柱モデルの履歴応答の閉型解析を求め,逆対称たわみ成分の発生機構を解明するとともに, 4.で述べた矛盾を説明する明快な解答を得た.6.定常状態経路の唯一性十分条件と, R.Hillによる釣合経路の唯一性十分条件との間の本質的相違点を指摘し,両者の関係を明らかにした.7.断面の対称軸と初期材軸線を含む平面内で連続的振幅漸増両振り先端横変位を受ける片持梁-柱について,構面外たわみの発生機構を解明し,対称限界理論を適用して構面内挙動限界を求めた.実験によって構面内挙動限界の存在を実証し,構面外たわみの成長過程を明らかにした.8.連続的連続的振幅漸増完全両振り先端横荷重を受ける片持梁-柱の対称限界を求める理論を設立した.実験によって,この対称限界の存在を実証した.本研究で得られた成果は次のとおりである.1.繰り返し曲げを受ける一次元連続体サンドウィッチ梁-柱について,定常状態増分変化の唯一性は,すなわち定常状態経路の唯一性のための十分条件式を誘導した.2.本研究代表者らが提案した従来の対称限界理論は,証明なしに導入した5個の基本仮定に基づいて構成されていた.本研究では,不明確な仮定を全く必要としない新しい対称限界理論を設立した.ここでは,基本定常状態経路の上で,定常状態増分変化の唯一性十分条件がはじめて満たされなくなる点として対称限界状態を見出している.3.連続的振幅漸増完全両振り先端横変位を受ける片持梁-柱について,新しい理論による対称限界解を求め,従来の理論による解と一致することを示した.4.両端単純支持の梁-柱が一定軸圧の下で漸増振幅完全両振り中央点横変位を受けたとき,対称限界振幅において中央点横軸に関するたわみ形状の対称性が,釣合経路の唯一性十分条件が破られることなく発生することを示した.これは,釣合経路の唯一性に関するR.Hillの定理と矛盾する結果である.5.剛体・ばね単純梁-柱モデルの履歴応答の閉型解析を求め,逆対称たわみ成分の発生機構を解明するとともに, 4.で述べた矛盾を説明する明快な解答を得た.6.定常状態経路の唯一性十分条件と, R.Hillによる釣合経路の唯一性十分条件との間の本質的相違点を指摘し,両者の関係を明らかにした.7.断面の対称軸と初期材軸線を含む平面内で連続的振幅漸増両振り先端横変位を受ける片持梁-柱について,構面外たわみの発生機構を解明し,対称限界理論を適用して構面内挙動限界を求めた.実験によって構面内挙動限界の存在を実証し,構面外たわみの成長過程を明らかにした.8.連続的連続的振幅漸増完全両振り先端横荷重を受ける片持梁-柱の対称限界を求める理論を設立した.実験によって,この対称限界の存在を実証した.1.梁-柱の対称限界理論における基本仮定の成立範囲の解明:(1)対称限界理論の基礎となる5個の基本仮定のうち、定常状態でのフランジ要素周期挙動に関する2個の仮定が成立するための十分条件を導いた。(2)更に一般化した定常状態経路の分岐理論に基く解析を行い、対称限界における除荷領域の発生に関する1個の基本仮定の成立を明確に実証する結果を得た。2.定常状態限界の唯一性十分条件の誘導:(1)サンドウィッチ梁-柱について1個の定常状態から他の定常状態への増分変化が唯一であるための十分条件を、フランジ要素の定常周期挙動のあらゆる変化を考慮に入れて誘導した。(2)この唯一性の十分条件がはじめて破れる限界条件が、第5の基本仮定に基いて導かれている対称限界条件と一致することを確かめた。3.種々の境界条件下における梁-柱の対称限界解析:(1)これまで片持梁-柱だけについて展開してきた対称限界理論を、両端ヒンジ梁-柱及び両端固定梁-柱に適用して対称限界の予測解を導いた。(2)両梁-柱は個々の基本釣合状態が対称性を示すため、対称な釣合状態から非対称な釣合状態へ移行する釣合経路の分岐現象も起こり得る。

釣合経路の唯一性十分条件を適用して、釣合経路の分岐が可能になる状態を求めた。(3)理想化漸増振幅横変位プログラムの下では、対称限界振幅の方が釣合経路の分岐が生じ得る最小の振幅よりも常に小さいことを証明した。(4)この理論予測結果を検証するために、コンピュータによる履歴応答解析を多くのケースについて行い、その正当性を立証した。4.荷重制御による両振り曲げをうける梁-柱の対称限界理論:(1)これまで強制変位載荷に限定していた理論を荷重制御問題に拡張し、漸増振幅完全両振り頂点横変位をうける片持梁-柱の対称限界を求めた。(2)結果を履歴応答解析によって検証した。