hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワーク・ライフ・バランスを実現する企業支援システムと雇用システム

基礎資料を得ることができたので、今後はそれぞれの雇用形態にあわせた指標開発をすることが課題である。看護職の離職動向が病院施設の特定の制度と関係することがわかった。このことを日本看護協会にフィードバックし、さらなる看護WLBインデックスの改善につなげる。治療と仕事の両立についてこれまでのインデックスをもとにして応用した調査により、基礎資料を得ることができたので、ベンチマークを作成する準備ができた。理由)海外調査が2か国において実施でき、アンケート対象企業の選定も終了したため。(理由)フランスの海外調査が実施でき、アンケート調査も企業調査、個人調査が完了したため。平成28年度は、前年までの成果に基づき得られたデータを分析し、近年課題となりつつある仕事と治療(メンタルヘルス、がん、脳卒中など)の両立について、その現状と課題を明らかにするためのアンケート調査(企業または個人を対象)を実施する。将来的に、従来の調査実績と本調査結果をふまえ企業に積極的に利用される自己診断ツールとしての企業支援システムを開発する。なお当該アンケート調査の作成には企業などの現場の意見を反映させることが重要である。したがって、アンケート調査実施企業及びWLBや多様な人材活用を積極的に進める企業を中心に診断ツール開発の下準備を進めると共に議論を展開する。また最終年度のため、5か年の成果をまとめる作業を進めていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。経済学平成26年度は、他の国の海外調査の実施、アンケート調査を実施して詳細な分析を行う。平成27年度は、前年までの成果に基づき、研究会を開催し、WLB自己診断管理ツールとしての企業支援システムを開発の準備をし、平成28年度にこれらの成果をまとめ、研究成果を発表する。平成27年度は、前年までの成果に基づき得られたデータを分析し、研究会を開催するだけでなく、WLB自己診断管理ツールとしての企業支援システムを開発の準備を行う。平成28年度に企業支援システムを開発し、総合的に研究成果をまとめる。海外調査グループはインタビュー項目を作成し、アンケート調査グループは調査項目の骨子を固めたので。平成25年度は、EUのWLB先進国における企業へのインタビュー調査を集中的に実施するほか、次年度に実施する大規模アンケート調査に向けた調査項目の見直し、各企業・施設への協力依頼を行う。また、看護協会の看護師データの分析を加えることとした。平成26年度は本研究の主たる調査であるアンケート調査を実施、企業規模・業種別の詳細な分析とデータベースの作成を行う。平成27年度は、前年度までの成果に基づき、研究会を開催し、WLB自己診断管理ツールとしての企業支援システムを開発し、平成28年度にこれらの成果をまとめ、研究成果を発表する。
鳥類のZW型性決定機構のゲノム生物学的アプローチによる解析

1)性決定、性分化に関与する性染色体上の遺伝子のcDNAマクロアレイによる検索:ニワトリの生殖腺分化は6日胚頃から観察される。これに先立つ4日胚の胚全体から雌マイナス雄サブトラクションcDNAライブラリーを作製し、その約5000クローンをマクロアレイ化した(384クローン/アレイX13枚)。この全アレイを4日胚の雌マイナス雄cDNA,雄マイナス雌cDNA,Wpkci cDNA[Hori, T. et al., Mol. Biol. Cell 11:3645-3660(2000)]をそれぞれプローブとして検索し、雌特異的発現の著しい233クローンを選別した。これらのクローンをそれぞれ標識プローブとして、制限酵素消化した雌雄ニワトリゲノムDNAにサザンブロットハイブリダイゼーションを行い、そのパターンからW染色体由来と考えられる59クローンをさらに選別した、これらの全ての塩基配列を決定する予定であるが、現在まで10クローンの配列を決定し、塩基配列およびESTデータベースとの相同性検索を行い、4種の遺伝子、5種のニワトリEST配列、1つのWpkci pre-mRNA配列を同定した。現在、5日胚の生殖隆起+中腎からも同様のサブトラクションcDNAマクロアレイを作製中である。2)ニワトリの雄でZ染色体不活性化現象が存在するか否かの検証:ニワトリZ染色体上の5種の遺伝子(GHR,nAChRβ3,AldB,GT-1,IREBP)とコントロールとして常染色体上の遺伝子GAPDHを選び、それぞれのBACゲノムクローンを用いて、イントロン配列に対するジゴキシゲニン標識アンチセンスリボプローブを作製、それぞれの遺伝子を発現する雌雄の組織の細胞にDNAを変性しない条件下で蛍光in situハイブリダイゼーションを行い、pre-mRNAの局在を検出した。調べた全ての遺伝子で核内に2カ所のシグナルが認められ、これらはそれぞれの遺伝子の局在部位に相当したことから、1本のZ染色体がランダムに不活性化され、その上の大部分の遺伝子の転写が生じなくなるような現象は雄ニワトリでは存在しないと結論した(Kuroda, Y. et al., 2001)。
質的比較分析(QCA)を用いた衣料品小売業と飲食料品小売業の研究

本研究は、「衣料品専門店チェーン」と「食品スーパー」というそれぞれ衣服・身の回り品小売業、そして飲食料品小売業を代表する小売業態を観察対象として設定し、各々の業態内で観察される個別チェーンレベルでのパフォーマンスの優劣に影響を与える原因条件の組み合わせとその長期時系列での変化について、質的比較分析(QCA: Qualitative Comparative Analysis)を用いて明らかにするものである。研究方法としてのQCAは、統計的因果分析とは異なる認識論的前提に依拠する。QCAは少数サンプルによる因果推論を可能とし、個別事例に関する知識を分析枠組みに反映させやすい性格を有する。また,QCAの導入により,説明変数間の交互作用の想定を置くことができ,複雑な因果経路の考察が許容される。これらの点を踏まえたQCAの特徴は次の4点に集約される。(1)加法定理を仮定しない。(2)因果関係の一様性を仮定しない。(3)因果対称性を仮定しない。(4)必要条件と十分条件を峻別する。本研究が対象とする二種の小売業態は取扱品目の特性においては大きく異なるが、チェーンストア・オペレーションを採用した経営形態である点においては共通している。一般に飲食料品においては、商圏間での需要差異が大きいと考えられている。実際に食品スーパー業態の内部では上位2社による小売集中度が比較的高いものの、それ以下の序列をみると小規模な地域チェーンのべき乗分布が観察される。一方、衣服・身の回り品においては相対的に需要の同質性が顕著であり、衣料品専門店チェーン業態の内部でも上位チェーンによる集中度は高い。この点を踏まえ、衣料品専門店チェーンと食品スーパーとの間で各々の業態内部における優劣を規定する原因条件の組み合わせパターンの比較・検討をおこない、さらに同一データセットの多変量解析による分析結果との比較を試みる。本研究課題は、その準備期間から研究成果公表に至るまでのプロセスを6つのフェーズに分割する形で研究計画を策定している。それぞれのフェーズにおける主要な活動は以下のとおりである。【PHASE.1】日本の小売業の長期的構造変化の動態の把握と衣料品専門店チェーンおよび食品スーパー業態の地位変動を整理したデータベースの作成【PHASE.2】前フェーズで構築したデータベース内の各期間における各チェーンの「優劣」を峻別するための結果指標の検討【PHASE.3】データベース内の各分析期間での観察対象となる小売チェーンの事例分析セットの作成【PHASE.4】QCAによるデータセットの解析と結果の解釈【PHASE.5】同一データセットのデータの多変量解析による分析の実施とQCAを用いた分析・解釈結果との比較・検討の実施【PHASE.6】研究成果のまとめ(国内外の学会報告、国内外の学術誌への投稿、学術書の執筆など)2018年度は本研究課題の初年度にあたり、当初の研究計画においても「研究の準備期間」としての位置づけをおこなっていたが、概ねその計画通りに研究活動が推移しているといえる。具体的には、PHASE.1のデータベース構築作業が完了段階に近付いており、それと並行してPHASE.2および3に含まれる作業にすでに着手している。研究費の執行については、2018年度に設計と構築をおこなった部分の専門店チェーンおよび食品スーパーに関するデータベースのデータ源一式を古書店より格安に入手することができたことなどがあり、大幅な節約につながった。これにともなって生じた繰り越し分の予算については、本研究におけるミックス・メソッド(mixed methods)の充実を図るための追加的サーベイなどに充当することを計画している。【現在までの進捗状況】の中でも述べた通り、2018年度の研究活動は概ね計画通りに推移し、データベース作成のための予算執行も当初計画と比較し、大幅な節約が可能となる形で作業が進行している。これらをうけ、以下の2点にとくに注力することを通じて2019年度および2020年度の研究活動の推進と充実を図ってゆきたい。1.研究(途中)成果の報告への注力:PHASE.14について、まず衣料品小売業に関わる部分の作業を早期に完了させ、ワーキングペーパーの刊行と英国の学術誌への投稿をおこなう。その後、飲食料品小売業の領域についても同様のステップを踏み、こちらは国内での論文発表をおこなう。2.ミックス・メソッド(mixed methods)の充実への注力:飲食料品小売業においては、すでに一部で深刻化している人口密度低下と高齢化率の上昇により、小商圏の小売事業モデルの必要性が高まっている。この点についての知見を深めるための調査を追加的に計画・実施し、QCAと多変量解析双方による同一データセットの分析をおこなう上で不可欠となる知見を強化したいと考えている。

(4)必要条件と十分条件を峻別する。本研究が対象とする二種の小売業態は取扱品目の特性においては大きく異なるが、チェーンストア・オペレーションを採用した経営形態である点においては共通している。一般に飲食料品においては、商圏間での需要差異が大きいと考えられている。実際に食品スーパー業態の内部では上位2社による小売集中度が比較的高いものの、それ以下の序列をみると小規模な地域チェーンのべき乗分布が観察される。一方、衣服・身の回り品においては相対的に需要の同質性が顕著であり、衣料品専門店チェーン業態の内部でも上位チェーンによる集中度は高い。この点を踏まえ、衣料品専門店チェーンと食品スーパーとの間で各々の業態内部における優劣を規定する原因条件の組み合わせパターンの比較・検討をおこない、さらに同一データセットの多変量解析による分析結果との比較を試みる。本研究課題は、その準備期間から研究成果公表に至るまでのプロセスを6つのフェーズに分割する形で研究計画を策定している。それぞれのフェーズにおける主要な活動は以下のとおりである。【PHASE.1】日本の小売業の長期的構造変化の動態の把握と衣料品専門店チェーンおよび食品スーパー業態の地位変動を整理したデータベースの作成【PHASE.2】前フェーズで構築したデータベース内の各期間における各チェーンの「優劣」を峻別するための結果指標の検討【PHASE.3】データベース内の各分析期間での観察対象となる小売チェーンの事例分析セットの作成【PHASE.4】QCAによるデータセットの解析と結果の解釈【PHASE.5】同一データセットのデータの多変量解析による分析の実施とQCAを用いた分析・解釈結果との比較・検討の実施【PHASE.6】研究成果のまとめ(国内外の学会報告、国内外の学術誌への投稿、学術書の執筆など)2018年度は本研究課題の初年度にあたり、当初の研究計画においても「研究の準備期間」としての位置づけをおこなっていたが、概ねその計画通りに研究活動が推移しているといえる。具体的には、PHASE.1のデータベース構築作業が完了段階に近付いており、それと並行してPHASE.2および3に含まれる作業にすでに着手している。研究費の執行については、2018年度に設計と構築をおこなった部分の専門店チェーンおよび食品スーパーに関するデータベースのデータ源一式を古書店より格安に入手することができたことなどがあり、大幅な節約につながった。これにともなって生じた繰り越し分の予算については、本研究におけるミックス・メソッド(mixed methods)の充実を図るための追加的サーベイなどに充当することを計画している。【現在までの進捗状況】の中でも述べた通り、2018年度の研究活動は概ね計画通りに推移し、データベース作成のための予算執行も当初計画と比較し、大幅な節約が可能となる形で作業が進行している。
新生仔ラットの脳内遺伝子発現の阻害による精神分裂病モデル動物の作成

精神分裂病の神経発達障害仮説に基づけば,神経系の発達に重要な役割を果たしている遺伝子の異常が,発達障害の原因の一つと仮定できる.われわれはantisense法を採用し,精神分裂病の動物モデルの作成を試みた.予備的な研究としてantisense oligoを含むgelの作用時間を検討した.Mathamphetamineによって発現が誘導されることが確立しているc-fos遺伝子のantisense oligoとmissense oligoおよびsalineを含むgelを用意した.それぞれをラットの線条体の片側に1μl注入し,24および72時間後にmethaphetmine 6mg/kgを腹腔内投与し,投与3時間後に脳を灌流固定してFosタンパクの発現をimmuohistochemistryで検討した.その結果,antisense oligo投与によって72時間後でも,Fosタンパクの出現は抑制されており,antisenseの活性が持続していることが分かった.この予備的な結果を基に,さらに生後5日目の新生仔ラットの海馬および線条体に,c-fos antisense oligoを含むgelを脳内投与し,隼後35日目にmethaphetmine 6mg/kgの腹腔内投与によって生じる常同行動を検討した.しかし,この遺伝子の発現抑制によっても成熟期のドーパミン機能の行動上の亢進は認められなかった.このことは,Fosタンパクの発現を生後数日間海馬あるいは線条体で抑制しても,成熟期のドーパミン機能には影響がみられないことを示している,しかし,gel封入法は少なくとも目的遺伝子機能を数日間抑制するのには有効であることが確認された.今後BDNFやReelinなど神経発達に関連する遺伝子のドーパミン機能への影響を検討する必要があると考えられた.精神分裂病の神経発達障害仮説に基づけば,神経系の発達に重要な役割を果たしている遺伝子の異常が,発達障害の原因の一つと仮定できる.われわれはantisense法を採用し,精神分裂病の動物モデルの作成を試みた.予備的な研究としてantisense oligoを含むgelの作用時間を検討した.Mathamphetamineによって発現が誘導されることが確立しているc-fos遺伝子のantisense oligoとmissense oligoおよびsalineを含むgelを用意した.それぞれをラットの線条体の片側に1μl注入し,24および72時間後にmethaphetmine 6mg/kgを腹腔内投与し,投与3時間後に脳を灌流固定してFosタンパクの発現をimmuohistochemistryで検討した.その結果,antisense oligo投与によって72時間後でも,Fosタンパクの出現は抑制されており,antisenseの活性が持続していることが分かった.この予備的な結果を基に,さらに生後5日目の新生仔ラットの海馬および線条体に,c-fos antisense oligoを含むgelを脳内投与し,隼後35日目にmethaphetmine 6mg/kgの腹腔内投与によって生じる常同行動を検討した.しかし,この遺伝子の発現抑制によっても成熟期のドーパミン機能の行動上の亢進は認められなかった.このことは,Fosタンパクの発現を生後数日間海馬あるいは線条体で抑制しても,成熟期のドーパミン機能には影響がみられないことを示している,しかし,gel封入法は少なくとも目的遺伝子機能を数日間抑制するのには有効であることが確認された.今後BDNFやReelinなど神経発達に関連する遺伝子のドーパミン機能への影響を検討する必要があると考えられた.予備的な研究として、antisense oligoを含むgelの作用時間を検討した。Methamphetamineによって発現が誘導されることが確立しているc-fos遺伝子のantisense oligoとmissense oligoおよびsalineを含むgelを用意した。それぞれをラットの線条体の片側に1μl注入し、24時間後にmethamphetamine 6 mg/kgを腹腔内投与した。投与3時間後に脳を灌流固定しFosタンパクの発現をimmunohistochemistryで検討した。その結果、antisense oligo投与によって少なくとも24時間後の時点では、Fosタンパクの出現がsalineあるいはmissense oligoと比較して抑制されており、antisenseの活性が持続していることが分かった。また、gelを脳内投与したラットを用いて、片側黒質線条体機能の障害による回転運動をmethamphetamine 2 mg/kgの腹腔内投与によって検討した。Gel投与後の、1日目および3日目に回転運動を観察したが、いずれの時点でも回転運動は生じなかった。このことは、Fosタンパクの発現とその機能に解離が見られることを意味するのかもしれない。しかし、gel封入法は少なくともc-fos遺伝子のantisense strategyには有効であることが確認された。現在は、BDNFやReelinなど神経発達に関連する遺伝子のantisense oligoを設計し、実際にタンパクが抑制されるかを検討している。精神分裂病の神経発達障害仮説に基づけば,神経系の発達に重要な役割を果たしている遺伝子の異常が,発達障害の原因の一つと仮定できる.われわれは,antisense oligoを含むgelを用いたアンチンス法を採用し,精神分裂病の動物モデルの作成を試みた.Methamphetamineによって発現が誘導されることが確立しているc-fos遺伝子のantisense oligoを含むgelを用意し,ラットの海馬あるいは線条体の両側に注入し,24時間および72時間後にmethamphetamine 6 mg/kgを腹腔内投与した.投与3時間後に脳を灌流固定しFosタンパクの発現をimmunohistochemistryで検討した.

その結果,antisense oligo投与によって72時間後の時点でも,Fosタンパクの出現が抑制されており,この間antisenseの活性は持続していることが分かった.この予備的な結果を基に,さらに生後5日目の新生仔ラットの海馬および線条体に,c-fos antisense oligoを含むgelを脳内投与し,生後35日目にmethampbetamine 6 mg/kgの腹腔内投与によって生じる常同行動を検討した。しかし,これらの遺伝子の発現抑制によっても成熟期のドーパミン機能の行動上の亢進は認められなかった.このことは,Fosタンパクの発現を生後数日間海馬あるいは線条体で抑制しても,成熟期のドーパミン機能には影響がみられないことを示している.しかし,gel封入法は少なくとも目的遺伝子機能を数日間抑制するのには有効であることが確認された。今後BDNFやReelinなど神経発達に関連する遺伝子のantisense oligoの新生仔ラットへの投与が,成熟期のドーパミン機能への影響を検討する必要があると考えられた.
微生物を捕捉する高分子を活用した低濃度微生物計測法の開発

飲料水中に存在する低濃度微生物を計測することは,公衆衛生上の極めて重要な課題である.しかし通常用いられているコロニー法には検出限界があり,低濃度の場合には計測に先立って何らかの方法で試料検水を濃縮する必要がある.一般には大量の検水を遠心分離して濃縮する方法が用いられている.本研究では,微生物を捕捉する高分子を活用し,従来よりも簡便な濃縮方法を考察し,新しい低濃度微生物計測法の開発を試みた.即ち,微生物を捕捉する高分子を表面にコーティングした不織布をフィルターとして用い,大量の検水をこの不織布に通してその表面に懸濁している低濃度微生物を濃縮捕集し,捕集した微生物細胞を染色し,フィルターの反射率に基づいて元の検水中に存在する微生物濃度を補修計測する方法である.微生物を捕捉する高分子としてN-ベンジル-4-ビニルピリジニウムクロリドを用い,レーヨン不織布の表面に0.88g/m^2コーティングした.所定量のバクテリア懸濁液を通液し,不織布を取り出してグラム染色を行い,反射率(K/S値)を測定した.K/S値は通常染色濃度に比例することが知られている.バクテリアを含む検水を用いた場合の反射率と,検水を通液していない不織布を用いた対照実験の場合の反射率との差を求めたところ,検水中に含まれる微生物細胞の濃度と比例関係にあることが見いだされた.この微生物濃度と反射率との関係から求められる比例定数はバクテリアの種類により異なった.あらかじめ既知の濃度のバクテリア懸濁液を用いて検量線を作成しておけば,染色した不織布の反射率から検水中に含まれるバクテリアの濃度を算出するこことができる.バクテリアの濃度が低い場合には通液する検水の量を多くすることによって対処することができる.このようにして低濃度微生物を計測する新しい簡便な方法を開発することができた.飲料水中に存在する低濃度微生物を計測することは,公衆衛生上の極めて重要な課題である.しかし通常用いられているコロニー法には検出限界があり,低濃度の場合には計測に先立って何らかの方法で試料検水を濃縮する必要がある.一般には大量の検水を遠心分離して濃縮する方法が用いられている.本研究では,微生物を捕捉する高分子を活用し,従来よりも簡便な濃縮方法を考察し,新しい低濃度微生物計測法の開発を試みた.即ち,微生物を捕捉する高分子を表面にコーティングした不織布をフィルターとして用い,大量の検水をこの不織布に通してその表面に懸濁している低濃度微生物を濃縮捕集し,捕集した微生物細胞を染色し,フィルターの反射率に基づいて元の検水中に存在する微生物濃度を補修計測する方法である.微生物を捕捉する高分子としてN-ベンジル-4-ビニルピリジニウムクロリドを用い,レーヨン不織布の表面に0.88g/m^2コーティングした.所定量のバクテリア懸濁液を通液し,不織布を取り出してグラム染色を行い,反射率(K/S値)を測定した.K/S値は通常染色濃度に比例することが知られている.バクテリアを含む検水を用いた場合の反射率と,検水を通液していない不織布を用いた対照実験の場合の反射率との差を求めたところ,検水中に含まれる微生物細胞の濃度と比例関係にあることが見いだされた.この微生物濃度と反射率との関係から求められる比例定数はバクテリアの種類により異なった.あらかじめ既知の濃度のバクテリア懸濁液を用いて検量線を作成しておけば,染色した不織布の反射率から検水中に含まれるバクテリアの濃度を算出するこことができる.バクテリアの濃度が低い場合には通液する検水の量を多くすることによって対処することができる.このようにして低濃度微生物を計測する新しい簡便な方法を開発することができた.
特発性正常圧水頭症モデルマウスの作成と新規疾患感受性遺伝子の同定

正常圧水頭症(idiopathic normal pressure hydrocephalus: iNPH)の病態は未だ不明であるが、遺伝的背景を加味したiNPH疾患モデルマウスは存在していないのが現状である。これまでのiNPH研究により、我々はSFMBT1遺伝子イントロン2のコピー数減少が健常高齢者や疾患対照群に比べて有意に高頻度であることを明らかにして、世界で初めて疾患感受性遺伝子としてSFMBT1遺伝子を同定した。本研究の目的は、SFMBT1遺伝子に着目して世界初の遺伝的リスク因子を加味したiNPH疾患モデルマウスの作成を目指すことと、SFMBT1遺伝子改変マウスを用いて、新たなiNPH疾患感受性遺伝子の探索を行うことである。そこで我々は、中枢神経におけるSFMBT1遺伝子のはたらきを明らかにするため、CRISPR-Cas9システム( clustered regularly Interspaced short palindromic repeats CRISPR-asociated Proteins 9)を用いた遺伝子編集技術によりSFMBT1遺伝子ノックアウトマウスの作成を試みた。現在までに、SFMBT1遺伝子エクソン4における一塩基欠失と4塩基欠失の2種類のノックアウトマウスのラインを確立することができた。今後は、SFMBT1遺伝子のホモ欠失マウスを確立して、SFMBT1遺伝子の機能低下が中枢神経にどのような変化をもたらすかを検証していく。SFMBT1遺伝子改変マウスがiNPHモデルマウスとして妥当な表現型をとりうるのかを検証していくため、継時的にSFMBT1遺伝子ノックアウトマウスの脳室サイズを観察してiNPHの表現型を模倣できるかどうかを検討していく。さらには、確立したSFMBT1遺伝子ノックアウトマウスを用いた網羅的な遺伝子発現解析を行うことによって第2の疾患感受性遺伝子や疾患病態における重要な分子群の同定を目指すことができるものと期待する。CRISPR-Cas9システムを用いて、SFMBT1遺伝子ノックアウトマウスの作成を行った。iNPHモデルマウスとして妥当かどうかの表現型の評価には至っていない。CRISPR-Cas9システムを用いて、SFMBT1遺伝子ノックアウトマウスの作成を行ったが、現状ではiNPHモデルマウスとして妥当かどうかの表現型の評価には至っていない。今後は作成したSFMBT1遺伝子改変マウスがiNPHモデルマウスとして妥当な表現型をとりうるのかを検証していくため、継時的なSFMBT1遺伝子ノックアウトマウスの脳室サイズの観察、ロタロッドによる運動機能評価などを用いてiNPHの表現型を模倣できるかどうかを検討していく。また、SFMBT1遺伝子ノックアウトマウスを用いた網羅的な遺伝子発現解析を行うことによって第2の疾患感受性遺伝子や疾患病態における重要な分子群の同定を目指すことを検討している。デジタルPCR試薬、トランスクリプトーム発現解析の試薬が未購入のため
沿岸低平地における農業用排水環境と最適水管理に関する研究

沿岸低平地における農業用排水の最適水管理の基本は,水の動きをいかに的確に把握するかにある.特に洪水時は流出現象の定量的な把握が重要となる.また,平水時は水の動きが緩慢であり,海象の影響を強く受けることから,農業用排水の水質を良好に維持するため,水質変動の動態に関する知見も必要不可欠である.本研究では,以上を背景に,沿岸低平地における農業用排水の最適な水管理のための数理モデルの構築を試みた.まず,カオス工学における非線形短期予測手法を導入し,沿岸低平地の洪水管理において境界条件となる水理・水文量の予測手法の検討を行った.河川感潮域の水位を対象に,時系列のフラクタル次元から予測の先行時間の限界を把握し,さらに強い自己相関構造を有する時系列の予測に有効とされるフィードバック型ニューラルネットワークモデルとLocal Approximation法の適用可能性を示した.次に,停滞性水域を対象に,水面の加熱・冷却による熱的擾乱や吹送流による機械的擾乱が水域の溶存性物質の輸送に与える影響について,室内実験と現地観測から検討した.その結果,熱的擾乱に伴う安定な密度成層の存在によって鉛直方向の輸送抑制と熱対流による鉛直輸送が促進されること,機械的擾乱に伴う混合拡散と密度界面での鉛直乱流輸送が閉鎖性水域の水質輸送を支配していること,などが明らかになった.また,開水路剪断流を対象に,乱流特性が浮遊性物質の輸送に及ぼす影響を室内実験によって検討し,乱れに対する浮遊性物質の動的応答特性を明らかにした.さらに,沿岸低平農地域を対象に,最適水管理支援エキスパートシステムの構築を試みた.このシステムは低平農地域の施設管理をファジィ推論で表現したもので,沿岸低平地の農業用排水施設の管理実態をほぼ再現できた.また,得られたエキスパートシステムを援用し,沿岸低平農地域の洪水緩和機能の定量化も行った.沿岸低平地における農業用排水の最適水管理の基本は,水の動きをいかに的確に把握するかにある.特に洪水時は流出現象の定量的な把握が重要となる.また,平水時は水の動きが緩慢であり,海象の影響を強く受けることから,農業用排水の水質を良好に維持するため,水質変動の動態に関する知見も必要不可欠である.本研究では,以上を背景に,沿岸低平地における農業用排水の最適な水管理のための数理モデルの構築を試みた.まず,カオス工学における非線形短期予測手法を導入し,沿岸低平地の洪水管理において境界条件となる水理・水文量の予測手法の検討を行った.河川感潮域の水位を対象に,時系列のフラクタル次元から予測の先行時間の限界を把握し,さらに強い自己相関構造を有する時系列の予測に有効とされるフィードバック型ニューラルネットワークモデルとLocal Approximation法の適用可能性を示した.次に,停滞性水域を対象に,水面の加熱・冷却による熱的擾乱や吹送流による機械的擾乱が水域の溶存性物質の輸送に与える影響について,室内実験と現地観測から検討した.その結果,熱的擾乱に伴う安定な密度成層の存在によって鉛直方向の輸送抑制と熱対流による鉛直輸送が促進されること,機械的擾乱に伴う混合拡散と密度界面での鉛直乱流輸送が閉鎖性水域の水質輸送を支配していること,などが明らかになった.また,開水路剪断流を対象に,乱流特性が浮遊性物質の輸送に及ぼす影響を室内実験によって検討し,乱れに対する浮遊性物質の動的応答特性を明らかにした.さらに,沿岸低平農地域を対象に,最適水管理支援エキスパートシステムの構築を試みた.このシステムは低平農地域の施設管理をファジィ推論で表現したもので,沿岸低平地の農業用排水施設の管理実態をほぼ再現できた.また,得られたエキスパートシステムを援用し,沿岸低平農地域の洪水緩和機能の定量化も行った.沿岸低平農地域の農業用排水の最適管理手法を確立するため、室内実験と数値実験を実施し次の成果をえた。1.沿岸低平地の洪水解析の数理モデルの外水位条件の推定のために、非線形短期予測手法による感潮河川の水位予測を行った。非線形短期予測手法としては、フィードバック型ニューラルネットワークモデルとLocal Approximation法の二つの方法を用いた。筑後川感潮域でえられた水位時系列に両モデルを適用した結果、感潮河川の水位時系列のように強い時間相関をもつ時系列の短時間予測の場合、その自己相関構造を積極的に抽出しこれを利用することで予測精度が向上することを示した。2.農業用排水路やクリーク内の水質を水質水理学的な立場から研究するため、深・浅水域間の温度差による密度流と水質との関連および水面における酸素リアレーションについて室内実験により検討した。その結果、深水域の水温形成には躍層の位置と水路断面形状が大きく影響すること、また、大気から水中への酸素移動は水面近傍の乱れ強度に深く関与するが、実用的な再曝気係数は流量と水路勾配から推定できる。3.沿岸低平地の水管理問題にファジィ推論を適用する手法を検討した。今回は地表排水に的を絞り、排水施設の管理手法の開発を実施した。まず,筑後川下流域を対象に排水施設の管理現況を調査し、管理実態に即した管理規則を作成してファジィ推論による管理手法を構築した。この管理手法によって排水解析のシミュレーションを行い熟練技術者による管理と比較検討した結果、排水施設のファジィ管理は実用的で適切な施設管理手法であることがわかった。

本研究では,沿岸低平地における農業用排水の最適な水管理のための数理モデルの確立を目指す.これらの目的遂行のために,沿岸低平地における洪水流出解析のための数理モデルの確立と,農業用排水路における水質浄化機能の水質水理学的な立場からの解明が重要となる.まず,カオス工学における非線形短期予測手法を導入し,沿岸低平地の洪水管理において境界条件となる水理・水文量の実時間予測手法の検討を行った.河川感潮域の水位を対象に,時系列のフラクタル次元から予測の先行時間の限界を把握し,さらに周期性を有する時系列の予測に有効とされるFeedback型ニューラルネットワークモデルとLocal Approximation法の適用可能性を示した.次に,閉鎖性水域を対象に,水面の加熱・冷却による熱的擾乱や吹送流による機械的擾乱が水域の溶存性物質の輸送に与える影響について水理実験で検討した.その結果,熱的擾乱に伴う安定な密度成層の存在によって鉛直方向の輸送抑制と熱対流による鉛直輸送が促進されること,機械的擾乱に伴う混合拡散と密度界面での鉛直乱流輸送が閉鎖性水域の水質輸送を支配していること,などが明らかになった.また,剪断流場を対象に,乱流特性が浮遊性物質の輸送に及ぼす影響を数値実験によって検討し,乱れに対する浮遊性物質の動的応答特性を明らかにした.さらに,以上の知見を組み込んだ最適水管理支援エキスパートシステムの構築を試みた。このシステムは,聞き取り調査から得られた低平農地域の施設管理の実態をファジィ推論で表現したもので,沿岸低平地の農業用排水の水管理をほぼ再現できるとの感触を得た.本研究では,沿岸低平地における農業用排水の最適な水管理のための数理モデルの構築を試みた.最終年度となる今年度は,過去2年間の研究で得られた知見を基に,沿岸低平地における流出解析のための数理モデルの確立と,農業用排水路における水質浄化機能の水質水理学的な立場からの解明を行った.まず,カオス工学における非線形短期予測手法を導入し,沿岸低平地の洪水管理において境界条件となる水理・水文量の予測手法の検討を行った.河川感潮域の水位を対象に,時系列のフラクタル次元から予測の先行時間の限界を把握し,さらに強い自己相関構造を有する時系列の予測に有効とされるフィードバック型ニューラルネットワークモデルとLocal Approximation法の適用可能性を示した.次に,停滞性水域を対象に,水面の加熱・冷却による熱的擾乱や吹送流による機械的擾乱が水域の溶存性物質の輸送に与える影響について,室内実験と現地観測から検討した.その結果,熱的擾乱に伴う安定な密度成層の存在によって鉛直方向の輸送抑制と熱対流による鉛直輸送が促進されること,機械的擾乱に伴う混合拡散と密度界面での鉛直乱流輸送が閉鎖性水域の水質輸送を支配していること,などが明らかになった.また,開水路剪断流を対象に,乱流特性が浮遊性物質の輸送に及ぼす影響を室内実験によって検討し,乱れに対する浮遊性物質の動的応答特性を明らかにした.さらに,沿岸低平農地域を対象に,最適水管理支援エキスパートシステムの構築を試みた.このシステムは低平農地域の施設管理をファジィ推論で表現したもので,沿岸低平地の農業用排水施設の管理実態をほぼ再現できた.また,得られたエキスパートシステムを援用し,沿岸低平農地域の洪水緩和機能の定量化も行った.
新規な担持貴金属触媒による合成ガスの化学的変換の研究

Co水素化反応における金属・担体相互作用の役割および触媒調製における新しい工夫が産み出す効果、の2つの観点から研究をすすめ、以下の結果を得た。(1) Co水素化における担体効果およびSMSI効果:Ti【O_2】,【Nb_2】【O_5】などのSMSI担体では、【Al_2】【O_3】担体に比して約1桁の活性の促進があり、著しい担体効果といえる。また、Rh/【Nb_2】【O_5】でオレフィンやエタノール選択率が高いなど、選択性の面でも好ましい効果がみられた。しかし、高温【H_2】処理によるSMSI状態では、活性は抑制されて選択性は変わらない結果となり、SMSIのメカニズムに対して有用な知見を与えたが、合成化学的な期待にはつながらなかった。(2)活性成分の分布制御の効果:COに負の次数をもつ本反応で、金属を内部分布させることによる活性向上の試みを、Rh/【Al_2】【O_3】の系で検討したが、効果は顕著でなかった。表面反応と拡散の速度の兼ね合いの結果と考えられる。しかし、この分布制御の考えは、触媒の耐被毒性や寿命の観点から、意味をもつと期待される。(3)複合化触媒の検討:Pd触媒のメタノール生成機能とZSM-5のメタノール転換機能を一体化する目的で、Pd/Si【O_2】またはcolloidal Pdを核に、その表面にZSM-5層を成長させた複合触媒の合成の検討を行なった。調製條件を種々検討した結果、Pd/Si【O_2】//ZSM-5では目的の物質を得た可性があることは、XRD.SEMにより確認できたが、他方のcolloidal Pdの系では結果はなお不十分であり、さらに検討を継続する。一方、得られた触媒の性能評価のために、あらたに高圧流通反応装置を製作し、試験を開始した。本年度の、この方面の研究成果は、現在予備的検討を終えた段階にあり、本格的な研究は来年度に継続しして実施の予定である。
量子および古典スピン系の非線形ダイナミクス:エネルギー拡散と散逸構造の研究

磁性体の散逸構造の研究では、強磁性薄膜における磁区パターン形成の数値シミュレーションを行い、磁場掃引速度(クエンチ速度)と一軸異方性へのパターンの依存性を考察した。そして、磁場掃引速度から磁区パターンの特徴(海島構造か迷路構造か)を大まかに区別するための基準となるパラメタを提案した。また、振動磁場を印加した場合の磁区パターンの中で、振動磁場の周波数よりずっと遅い速度で並進するパターンについて、解析的な研究も行った。変数を急激に振動する部分とゆっくり変化する部分に分け、遅い変数の従う方程式を、2つの異なる方法で導いた。その2つの異なる方程式に対して、パターンの安定性を調べ、理想的な並進パターンが出現する条件について議論した。量子スピン系のダイナミクスの研究では、強磁性的量子ハイゼンベルク模型を1粒子的に扱った場合のスピンの実空間でのダイナミクスを調べた。具体的には、下向きスピンが一つの場合について、その下向きスピンの実空間での存在確率分布の時間発展を数値的に計算した。そのダイナミクスの様子を、対応する古典模型から位相空間の図を調べることで、説明することができた。あるパラメタの組み合わせで、古典位相空間上に狭いトーラスの束ができる。それに対応するところに初期の量子スピン波束を置くと、その波束はあまり広がることなくかなりの長時間、スピン鎖の上を走り続けることが分かった。また、量子情報の分野で話題となっているエンタングルメントについても計算し、量子情報の転送という面でもメリットがありうることを示した。量子スピン系の動的特性を研究するため、エネルギー拡散およびフィデリティ(fidelity)という量を調べた。次近接相互作用を含む量子XXZスピン鎖に時間変化する外部磁場を加えた模型を用い、基底状態を初期状態として時間発展を計算し、その性質を調べた。この模型の静的特性としては、すでに準位統計の研究を行っていたので、その結果との比較も行った。エネルギー拡散については、数値計算による手法を用い、磁場の強さや変化率、フラストレーションの強さなどを調整して線形応答領域、非摂動論的応答領域でのダイナミクスの性質の違いを示した。フィデリティについては、よく似た量としてsurvival probabilityを解析的に研究し、また数値的な計算も行った。エネルギー拡散での研究結果の比較から、同じ無摂動系の模型であっても、摂動として加える磁場の性質によって動的特性が異なることがあるということが明らかになった。時間的にも空間的にも周期的な磁場を加えたエネルギー拡散の研究では、フラストレーションの強さに依存した動的特性の変化が見られた。一方で、時間的には周期的だが空間的にはランダムな磁場を加えたsurvival probabilityの研究では、フラストレーションの強さにはほとんど依存しない結果が得られた。古典スピン系として、磁性体の散逸構造に関しては、強磁性体薄膜での磁気共鳴によるスピン波不安定性の研究を行った。印加する磁場を薄膜に対して傾けた場合の不安定性閾値の変化について理論的考察を行った。量子スピン系の動的安定性の研究では、量子XXZスピン鎖に空間的にランダムで時間的に振動する磁場を加えた模型を用いて、生き残り確率(survival probability)を数値的、解析的に研究した。解析的な議論からは、比較的長時間で見ると、磁場の大きさや振動数がそれほど大きくない線型応答領域において、生き残り確率が時間の-1/2乗に比例して減衰することが導かれた。数値計算でもその傾向が確認できた。また、数値計算ではさらに、磁場の大きさや振動数、異方性パラメタの値などへの依存性も調べた。その結果、磁場の振幅や振動数が大きいときや異方性パラメタがゼロに近い値の時には生き残り確率が急激に減衰することが示された。磁性体の散逸構造の研究では、古典スピン系の単純な2次元の模型を用いて、強磁性薄膜における磁区パターン形成の数値シミュレーションを行った。特に、ゼロ磁場での磁区パターンに注目し、実験で観察された磁区パターンとの比較も行った。実験では、ゼロ磁場での磁区パターンを観察する際飽和磁場以上からゼロまで磁場を下げた後で観察する場合が多い。そのときの掃引速度によって現れる磁区パターンの特徴に違いが出ることを示した。すなわち、掃引速度が速いときは多数の短いドメインから成る海島構造に、遅いときは長く複雑な形をしたドメインから成る迷路構造になる傾向があることが明らかになった。また、そのようなドメインの形成の様子を、ドメインの数や面積を計算することで数値的に示した。さらに、そのような構造の違いがあらわれる理由について、結晶化(核生成)の考え方を用いて定性的に説明した。そのほかにも、振動磁場中での磁区パターンについて計算した。磁場の振幅や振動数によってストライプや三角、四角格子構造など、さまざまなパターンが現れた。

その2つの異なる方程式に対して、パターンの安定性を調べ、理想的な並進パターンが出現する条件について議論した。量子スピン系のダイナミクスの研究では、強磁性的量子ハイゼンベルク模型を1粒子的に扱った場合のスピンの実空間でのダイナミクスを調べた。具体的には、下向きスピンが一つの場合について、その下向きスピンの実空間での存在確率分布の時間発展を数値的に計算した。そのダイナミクスの様子を、対応する古典模型から位相空間の図を調べることで、説明することができた。あるパラメタの組み合わせで、古典位相空間上に狭いトーラスの束ができる。それに対応するところに初期の量子スピン波束を置くと、その波束はあまり広がることなくかなりの長時間、スピン鎖の上を走り続けることが分かった。また、量子情報の分野で話題となっているエンタングルメントについても計算し、量子情報の転送という面でもメリットがありうることを示した。
内分泌かく乱物質の生体内ターゲットの探索その解析

内分泌かく乱物質の作用機序の解明を目的として、内分泌かく乱物質の真のターゲットを明らかにする為に、アフィニティー精製法を利用したターゲットの精製・同定に着手した。従来、内分泌かく乱物質のターゲットは、ホルモンレセプターとされていたが、それだけでは内分泌かく乱物質の多様な影響を説明することは困難である。そこで、ターゲットが他にも存在する可能性に着目し、内分泌かく乱物質と結合する生体レセプターの探索を行った。対象とする内分泌かく乱物質としては、現在でも比較的汎用されているフタル酸とトリアゾール系の農薬の1つであるアミトロールを取り上げた。これら内分泌かく乱物質を、われわれの開発したアフィニティー精製用のラテックスビーズに固定化した。アフィニティー精製用のラテックスビーズにはエポキシ基が存在し、目的とする化学物質のアミノ基と反応し化学物質をビーズ上に固定化することができる。そこで内分泌かく乱物質のアミノ酸誘導体を合成し、ラテックスビーズと反応させることにより、内分泌かく乱物質固定化ラテックスビーズを作製した。この内分泌かく乱物質固定化ラテックスビーズを用いて細胞の抽出液から精製を行い、結合タンパク質の精製を行った。抽出液調製用の細胞としては、子宮頚ガン由来のHeLa細胞を用い、核抽出液と細胞質抽出液をそれぞれ調製し、実験に供した。その結果、フタル酸またはアミトロールを固定化したアフィニティーラテックスビーズを用いて特異的に結合するタンパク質を精製できた。さらに試料を大量に調製し、これらタンパク質のアミノ酸配列を決定し、遺伝子のクローニングを行った。現在、これらの遺伝子産物の機能について解析をおこなっている。内分泌かく乱物質の作用機序の解明を目的として、まず内分泌かく乱物質の真のターゲットを明らかにする為に、アフィニティー精製法を利用したターゲットの精製・同定に着手した。従来、内分泌かく乱物質のターゲットは、エストロジェンレセプターとされていたが、それだけでは内分泌かく乱物質の多様な影響を説明することは困難である。そこで、内分泌かく乱物質のターゲットが他にも存在するのではないかと考え、内分泌かく乱物質と結合する生体レセプターの探索を行った。対象となる内分泌かく乱物質としては、現在でも比較的汎用されているフタル酸とトリアゾール系の農薬の1つであるアミトロールを取り上げた。抽出液調整用の細胞としては、子宮頚ガン由来のHeLa細胞を用い、核抽出液と細胞質抽出液をそれぞれ調製し、実験に供した。その結果、フタル酸を固定化したアフィニティーラテックスビーズを用いた場合少なくとも一種類の、アミトロールを固定化したアフィニティーラテックスビーズを用いた場合には少なくとも五種類のタンパク質が特異的に結合することが明らかになった。現在、これらタンパク質のアミノ酸配列を決定するために試料を大量に調製しており、今後これらのタンパク質をコードしている遺伝子をクローニングし、それらの機能を明らかにしていく予定である。対象とする内

分泌かく乱物質としては、現在でも比較的汎用されているフタル酸とトリアゾール系の農薬の1つであるアミトロールを取り上げた。これら内分泌かく乱物質を、われわれの開発したアフィニティー精製用のラテックスビーズに固定化した。アフィニティー精製用のラテックスビーズにはエポキシ基が存在し、目的とする化学物質のアミノ基と反応し化学物質をビーズ上に固定化することができる。そこで内分泌かく乱物質のアミノ酸誘導体を合成し、ラテックスビーズと反応させることにより、内分泌かく乱物質固定化ラテックスビーズを作製した。この内分泌かく乱物質固定化ラテックスビーズを用いて細胞の抽出液から精製を行い、結合タンパク質の精製を行った。抽出液調製用の細胞としては、子宮頚ガン由来のHeLa細胞を用い、核抽出液と細胞質抽出液をそれぞれ調製し、実験に供した。その結果、フタル酸またはアミトロールを固定化したアフィニティーラテックスビーズを用いて特異的に結合するタンパク質を精製できた。さらに試料を大量に調製し、これらタンパク質のアミノ酸配列を決定し、遺伝子のクローニングを行った。現在、これらの遺伝子産物の機能について解析をおこなっている。
自動車用予防安全基盤技術－危険警報提示・居眠り予測技術の実用化－

警報システムをサイドミラーの代替として認められた車内ディスプレイのハザード認識精度向上にこれまでに明らかになった触覚警報設計条件を応用した結果,特にバックミラーの位置に設置された車内ディスプレイのハザード認識精度が平均70%から95%以上に改善された。次に,居眠り予測システムのための予測法の精度をさらに高めていくために,首屈曲角度,背圧,座圧に加えて,眼球の閉眼状態が覚醒時の70%未満になった時間の頻度を表すPERCLOS70を用いて,これまでに有用性が示されたトレンド分析などの手法によって,延べ50名の被験者全てで居眠り運転リスクが高くなる時点を事前に予測することができた。簡易警報システム試作・製作のための設計データ収集(A)危険警報システム実用化のための検討事項として,警報を出力してから危険場面が出現するまでの時間τを同定し,1000msが妥当であることが示された。この条件下で,触覚のみよりも聴覚と触覚の併用の警報提示が優位になることが明らかになり,有効な警報提示実現のための設計データが示された。(B)触覚警報に関しては,腹部ー背部よりも脚部への単一刺激ほうが感度が高くなることがこれまでの代表者の研究によって確認されたが,これらの点が再確認され,警報提示時に運転作業以外の負荷がドライバーにかかった場合にも,この点が明らかになった。以上のように,危険警報システム実用化のための設計データが整理された。居眠り予測システムの簡易化・車載に必要な最低限の情報の選択と予測精度の評価・確認(A)脳波,心拍変動性指標などの生体情報,運転成績,運転時の身体の動作特性と眠気との対応関係を明らかにし,居眠り至る前の兆候を高い精度で予測できる居眠り警報システムを開発し,計測用センサを含めたシステムの簡易化・車載のために必要な最低限の情報の選択・抽出を実施し,居眠り予測システムを車内に実装するための基盤データを得た。(B)実用化のために,脳波,心拍変動性,まばたき回数のような生理指標を省き,首屈曲角度の変化,背もたれの背圧の変化,座圧の加重中心の変化,足圧の変化の行動指標のみを用い,これらの指標の変化から居眠り予測を試み,仮想事故時点(実際の運転では事故に相当する)に対する高い予測精度が得られる点が確認された。すなわち,実験室での運転シミュレータを用いた居眠り計測・評価・予測において,仮想事故発生前に,この状態を予測可能な危険時点を高精度で予測可能であることが明らかになった。簡易警報システム試作・製作のための設計データから,自動車側が危険警報提示を行う簡易警報システムを試作・製作し,その有効性を検証した。居眠り予測システムの簡易化・車載に必要な最低限の情報の選択・抽出と予測精度の評価・確認を実施した。(1)触覚警報に関しては,同種の感覚を経て処理される情報のような干渉現象が生じにくい。しかし,実車環境では,車体の振動と干渉する可能性があるため,実車走行によって,触覚警報の有効性を検証し,実車環境でも十分に使用可能であることを示した。そして,触覚提示における周波数,強度,触覚刺激提示部位とそれぞれの部位に適した振動の周波数を決定し,その有効性を検証した。また,実車時の騒音環境において設計データが,十分に効果的であるかを確認・検証しながら,実用上支障がない聴覚警報のタイプ,周波数,音圧レベルを決定した。また,聴覚刺激に関しては,有効な聴覚警報提示のためには,聴覚警報と外部騒音との適合性を設計要素として考慮する必要性が示された。(2)居眠り予測システムに関しては,(A)評価指標のトレンド分析に基づく方法,(B)評価指標のX-bar管理図に基づく方法,(C)眠気の主観評価の多項ロジスティック回帰分析による予測に基づく方法を提案し,その有効性を検証した。30人の被験者に対して,(A)ー(C)の手法で交通事故に至るリスクの高まる時点を事前に予測することができるかを検証した。その結果,提案手法のいずれに関しても,高い精度でリスクの高まる時点を事前に高精度で予測できることが示された。(A)予測精度:28/30,(B)予測精度:30/30,(C)予測精度:27/30。また,本年度の分析を通じて,予測手法(A)ー(C)のそれぞれに対して,これらを実用化するに当たって克服しなければならない点を明らかにした。本年度の目標(1)と(2)はほぼ達成されている。(1)に関しては,その成果をApplied Ergonomicsに投稿完了した。(2)の予測手法(A)-(C)の実用化上の問題点も明確にされているため、H28年度以降の産業界との連携による実用化のための十分な基盤が得られていると判断される。また,研究成果は海外の著名な以下のJournalへ発表されている。簡易警報システムの設計データ(A)警報を出力してから危険場面が出現するまでの時間を同定し,1000msが妥当であることが示された。この条件下で,聴覚よりも触覚警報提示のほうが速い応答を保証でることが明らかになった。(B)さらに実車騒音環境下では触覚警報は騒音レベルの影響を受けず聴覚警報よりも優位になる点が明らかになった。居眠り予測システムのための簡易予測法の提案(A)

運転成績,運転時の行動指標と眠気との対応関係を明らかにし,居眠り至る前の兆候を高い精度で予測できる居眠り予測アルゴリズムを提案して,計測用センサを含めたシステムの簡易化・車載のために必要な最低限の情報の選択・抽出を実施した。(B)実用化のために,脳波,心拍変動性,まばたき回数のような生理指標を省き,首屈曲角度の変化,背もたれの背圧の変化,座圧の加重中心の変化,足圧の変化の行動指標のみを用い,これらの指標の変化から居眠り運転のリスクが高くなる時点を予測するための以下のような方法を提案した。(B)-1:行動指標のX-bar管理図とベイズ推定を併用した仮想事故前の居眠り運転リスクが高くなる時点の予測方法,(B)-2:行動指標のARIMAモデルによる予測とトレンド分析手法を併用した仮想事故前の居眠り運転リスクが高くなる時点の予測方法これらの方法はいずれも,仮想事故時点以前に居眠り運転リスクが高くなる時点を高い予測精度で予測可能なことが確認された。(B)-1に関しては,20名の被験者のうち19名で,(B)-2に関しては,20名の被験者全てで居眠り運転リスクが高くなる時点を事前に予測することができた。さらに,これらの手法による居眠り運転リスクが高くなる時点を予測するためのアルゴリズムを車載する際に配慮すべき点についても検討を加えた。居眠り検出システムに関しては,当初の計画通りの基礎データ収集・予測システムの提案,が得られ,さらにその妥当性を20人の被験者を対象とした実験から確認することができた。また,その成果はErgonomicsという著名な論文誌に掲載された。警報システムに関しては,その成果をApplied ErgonomicsというIFの高い論文誌に投稿し,掲載が決定した。まず,警報システムをサイドミラーの代替として認められた車内ディスプレイのハザード認識精度向上にこれまでの研究で明らかになった設計条件を応用した結果,特にバックミラーの位置に設置された車内ディスプレイのハザード認識精度が平均70%から95%以上に改善され,触覚警報が予防安全技術に貢献することが明らかになった。次に,居眠り予測システムのための予測法の精度をさらに高めていくために,これまでに用いてきた首屈曲角度,背圧,座圧に加えて,眼球の閉眼状態が覚醒時の70%未満になった時間の頻度を表すPERCLOS70を用いて,これまでに開発した(i)X-bar管理図とベイズ推定を併用した仮想事故前の居眠り運転リスクが高くなる時点の予測方法,(ii)(B)-2:行動指標のARIMAモデルによる予測とトレンド分析手法を併用した仮想事故前の居眠り運転リスクが高くなる時点の予測方法を適用して,被験者全てで居眠り運転リスクが高くなる時点を事前に予測することができた。警報システムをサイドミラーの代替として認められた車内ディスプレイのハザード認識精度向上にこれまでに明らかになった触覚警報設計条件を応用した結果,特にバックミラーの位置に設置された車内ディスプレイのハザード認識精度が平均70%から95%以上に改善された。次に,居眠り予測システムのための予測法の精度をさらに高めていくために,首屈曲角度,背圧,座圧に加えて,眼球の閉眼状態が覚醒時の70%未満になった時間の頻度を表すPERCLOS70を用いて,これまでに有用性が示されたトレンド分析などの手法によって,延べ50名の被験者全てで居眠り運転リスクが高くなる時点を事前に予測することができた。警報システム,居眠り検出システムのいずれに関しても,当初の計画通りの基礎データが得られ,実用化のための準備がほぼ完了したため。