hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温先端材料の強度と破壊の新しいクライテリオンの創出

き裂先端のもとの開口値)の定数倍、0.4△δ/δ_0に至るまで、平滑材、切欠き材およびき裂材のすべてをカバーして、α_2、α_3およびα_4なる3個のパラメーターで表わされる同一唯一のマスターカーブで表示できることを見出した。この方法をαパラメーター法と名付ける。このαパラメータ方法は、次に述べるWilshireの提案になる世界的に著名なθパラメーター(θprojectionとも言われる)による方法よりも、すぐれた特長をもつことがわかる。(1)Wilshireの提案によるθパラメータは平滑材だけに対するものである。実用上からも必要な切欠き材やき裂のある材料については従来不明であった。横堀たちによる上記の方法は、平滑材、切欠き材およびき裂材などすべてをカバーするものである。(2)しかも、本提案の方法は一つのマスターカーブのみで表示できるという点で極めて簡単である。(3)さらに、パラメーターの数が3つであり(Wilshireのθパラメーターはθ_1,θ_2,θ_3およびθ_4の4つのパラメーターが必要である。)、より簡単な式で表示される。(4)θパラメーター法ではクリープ変形を時間そのもの(絶対値)について表示している。しかし、横堀たちによる上記αパラメーター法では、破壊寿命^tfで無次元化した表式であるので、マスターカーブとして負荷応力や温度の異なる場合に対して、そのまま汎用できるという利点がある。さらに、ある時期まで使用された実機(機器や部材)の余寿命(残存寿命)の評価(予測)を可能とする。2.成長する高温クリープき裂近傍の損傷の評価法を提案し、上記の寿命評価法の損傷力学的基盤を与えた。3.共同研究者Wilshireは、平滑材について提案したクリープ変形曲線のθ_1θ_4という4つのパラメーターによる表示(有名なθパラメーター法表示)法を用いて、短寿命の実験室的条件でのデータの、より温度の低い長寿命域のクリープ寿命予測として、プラント設計への適用が行われた。今後、θパラメーター法に、上記αパラメーター法の概念をとり込んで、切欠き材やき裂材に対する共同研究の展開のための研究を遂行中である。4.高温延性材から高温脆性材を統一しての高温クリープき裂成長とクリープ破壊寿命の新しいクライテリオンの創出金属、セラミックスといった材料の枠組みを超えて高温延性耐熱合金Cr-Mo-V鋼から高温延性耐熱超合金IN100や化学結合様式の異なる種々のセラミックス(窒化珪素、アルミナセラミックス、炭化珪素)などにいたるまでを統一して、比較強度学的研究により、共通のconcept(概念)による高温クリープ寿命の簡便な評価法を提案し、実証した。延性の相違など材料や組織による識別を可能とする頃をexplicitに含んでいる点も特長の一つである。本成果は高温き裂成長速度を熱活性化過程として提案した新しいパラメータを用いて導いたものであり、有名なMonkman-Grantの半実験式を特別の場合として含むものである。高温疲労及びクリープ疲労の重畳下での破壊の研究の展開に関する研究計画も討議され立案中である。5.モノリシックセラミックス、Sialonセラミックスの高温クリープ変形過程についての新しい重要な知見を得た。(Wilshire)7.先端材料の熱衝撃による微視組織の挙動に関するアコステック・ミッションの評価法に関する新しい知見を得た。(1)高温延性材から高温脆性材を統一しての高温クリープ
計算科学と複雑システム

計算科学と脳、市場を典型とする複雑システム(complex system)の数理を結びつけることを検討した。パラダイムの設定が具体的問題を規定するので、やや迂遠ではあるが前者に力を注いだ。その結果枠組みとしては公理的集合論に基づく「形式的な数学と科学」を想定するのが妥当であるとの見解にいたった。現在すでに解析学の分野ではそのようなものとして超準解析とくに超準確率論が盛んに研究されている。またMilnerの計算システムの理論(CCS)とBarwiseによる(自然言語の分野での)「状況意味論」という独立に進んできた理論が∈に関し無限下降列を許す集合論で見事に基礎付けられたのを契機として、情報と言語の分野も(数学と同様に)集合論上に築かれ得るという確信が生まれて来ている。市場の均衡理論が微分学上に築かれ(静力学の類似)、力学系的な神経回路網が盛んに研究されているように力学系は複雑システムの現象面を表す大きな要素である。超準解析であらわれた無限小、超有限という概念は有限と無限、離散と連続の接点にあり、大きな有限系を扱う自然な枠組みを与えてくれる。以上の概要にもとづき脳の数理等関連の研究者を招き催した研究集会で発表し、「研究成果報告書」にまとめた。複雑システムの数理をプログラムの論理と超準解析の融合を出発点として構築することを試みている。両者は述語論理にもとづく形式的方法という共通点を有し、その対象がプログラムと解析学という点で大きく異なっている。論理にもとづくコンピュ-タ・サイエンスと長い伝統をもつ解析学の融合は脳、市場などの複雑システムの数理を展開するのに不可欠である。最近K.M.Chandyが「連続システムの論理」というこの方向を目指すと思われる構想をとなえ、神経回路モデルに応用する可能性を示した。各要素が不規則に休止するような非決定性を許しても微分程式で支配される力学系としての性質が継承されることをプログラミング論理の類似で示そうというものである。我々は同じモデルを直接超準解析の立場でとらえることにより彼の枠組みによらないでも同じ結論が得られるという観点で検討している。しかしこの簡単な例の扱い方ともかく、Chandyの立場も我々の観点もより本格的な複雑システムの数理の構成要素を形成することが期待されるのでその方向にむけて理論をすすめるべく試みている。またMilnerの計算システムの理論(CCS)とBarwiseによる(自然言語の分野での)「状況意味論」しいう独立に進んできた理論が∈に関し無限下降列を許す集合論で見事に基礎付けられたのを契機として、情報と言語の分野も(数学と同様に)集合論上に築かれ得るという確信が生まれて来ている。市場の均衡理論が微分学上に築かれ(静力学の類似)、力学系的な神経回路網が盛んに研究されているように力学系は複雑システムの現象画を表す大きな要素である。
読解力を育む中等歴史カリキュラムの開発と評価モデル構築に関する研究

研究の結果、伝統的歴史学習を次のように転換すれば読解力を育成する歴史学習が可能になることが判明した。第1に授業を教師と生徒の問答法から教師の発問を通した生徒同士の議論へ転換する、第2に主要教材を教科書の内容理解から史資料の解釈へ転換する、第3に学習活動をプリントの空欄補充から自らの解釈結果の論述へ転換する、第4に評価法を定期考査での診断テストから単元毎の診断テストとワークシートの評価へ転換する。申請時の計画では,第1年次に,(1)収集すべき資料リストの作成と一部入手,(2)歴史の読解力概念の明確化と育成・評価のための理論モデルの構築,(3)外国調査に向けた企画と折衝の3点を挙げた。このうち,(1)についてはほぼ予定通り行い,一部資料を入手し分析することができた。(2)についても,(1)の分析を踏まえ英国の歴史学習論を手がかりに一定の理論仮説の構築を行った。その成果の一端は,全国学会誌に掲載することができた。そこでは,歴史の読解力を「歴史解釈」ととらえ,歴史解釈を促す学習論として,英国のマカレヴィとバナムの研究に着目した。それぞれが開発した教科書や学習計画の分析を行った結果,生徒の解釈を促す歴史学習の条件として,(ア)主題の探究を促す問いと教材,(イ)解釈を間主観的に吟味する議論,(ウ)証拠に基づく議論を鍛える「書く」技能,の重要性が明らかになった。今後は,他の学習論を検討し,理論仮説の精緻化を図りたい。また,(3)については英国のP&H社との折衝が予想外に順調に進み,年度末に英国を訪問することができた。まずケンブリッジとノーリッジの中等教育学校で「歴史科」と「市民科」の授業を見学した他,教師や生徒とも歴史の教科書活用や授業のあり方等について意見交換した。また,ロンドンでは歴史のスーパーティーチャーと認められるD.ウィルキンスン氏の講義を聴き,上記論文で明らかにした三つの条件の意義を確認することができた。今年度は米国の訪問調査に道筋を付けるとともに,文献資料の収集・分析を継続し,昨年度はできなかった評価モデルの構築についても研究を進める予定である。21年度は,昨年度の英国への調査研究旅行に引き続き,米国での調査研究を第一の目標に設定し,まず調査対象の抽出と訪問に係る折衝を心がけた。その結果,9月にバージニア州フォールズチャーチ市の公立高校とメリーランド州のタウソン大学の社会科教育研究室,さらにワシントン州ムシアトル市とベルビュー市の公立中学校と私立高校を訪問し,歴央や総合学習の授業参観や歴史教師との懇談を行い,多数の資料と情報を収集することができた。帰国後,収集した情報や文献を精査することにより,歴史の読解力を育成する条件として,次の点が明らかになった。(1)文書資料やテキスト等を正確に読むこと,(2)自ら解釈したり議論した内容を的確に書くこと,(3)ハンズオン(作業的体験,インタラクティブな体験)の重要性,の3点である。これは,昨年度の英国調査から引き出された条件にも相通ずるものがあり,読解力の育成に向けた歴史カリキュラムの開発に向けて大きな成果となった。これら米國調査と並行して,米英両国の歴史教科書や教材キット等の購入と分析,日本の優れた歴史教育実践の分析と考察を行った。特に,兵庫県立明石北高校の三原慎吾氏による史料読解に重点化した日本史Bの授業を観察し,生徒のワークシートを入手できたことも,読解力の育成と評価モデルの構築の点で意義あることであった。来年度は,これを踏まえてまずは評価モデルの構築を行うとともに,3年間の研究成果を何らかの中等歴史カリキュラムの形にまとめ上げ,学会誌等に投稿するとともに,報告書を刊行して世に問いたい。まず平成2021年度の英米調査等で入手した諸資料を精査し、歴史の読解力の概念を<歴史知識(事実的知識と概念的知識)+探究技能(社会科の技能と歴史の技能)>と定義した。その上で、歴史の読解力育成の論理を、米国スタンフォード大学のS.ワインバーグのスキャフォールディング・モデルに依拠して定式化し、全国社会科教育学会でその成果を発表した。また、海外調査と並行して進めてきた先行歴史授業の分析の視点と方法を踏まえ、兵庫県立高校のスーパー・ティーチャーの一人の実践を分析し、歴史の読解力を育む学習指導法と課題を明らかにした。その成果は社会系教科教育学会の機関誌に投稿し、査読の結果、掲載が認められた。この他、兵庫教育大学の外国人研究者の短期招聘事業で来日した米国タウソン大学T.ケンライ准教授との議論を通して、歴史の読解力の育成と評価に関する米国社会科教育の現状を整理することができた。これらを総合して、3年間の研究成果報告書をとりまとめた。その基本原理を、(1)授業形態、(2)主要教材、(3)学習活動、(4)評価法、の4点について簡潔に述べれば以下のようになる。

(1)教師は発問を通して生徒の説明を促し、生徒は相互の議論を軸に読解を深める授業を展開する。(2)教材は史資料の読解・解釈を主としながら、教科書の叙述の文脈にも着目させる。(3)作業的・体験的活動を取り入れるとともに、読解の結果をノートやワークシートに記述させる。(4)単元毎の診断テストとともに、ワークシートの内容や発表等のパフォーマンス評価を活用する。なお、読解力の評価については基本要件の考察にとどまった。評価モデルの構築が今後の課題である。
新規高活性リン酸チタン光触媒-炭素多孔体複合材による水中の溶存有機物の高度除去

本年度は,リン酸チタン-炭素系光触媒の触媒活性を向上させるため,白金を担持させその光触媒活性を調べた.すなわち、実験結果より複合材料の構造およびメチレンブルーの除去速度に及ぼす白金の影響について反応速度定数を求め検討した.アミノリン酸基を有するキレート樹脂を原料にリン酸チタン-炭素系複合材を調製した.この複合材は水中の有機物の吸着および光触媒分解の機能を有している.炭化温度500600°Cの複合材中には結晶性のTiP_2O_7と白金が存在していることを確認した.Scherrerの式から算出したそれらの結晶子径は30nm以下であった.これを水中のメチレンブルーの除去に適用した.所定濃度のメチレンブルー(試薬特級,和光純薬製)水溶液を25mLおよび触媒を20mgを試験管に入れ,ここに紫外線としてブラックライト光を照射し,経過時間における濃度変化を分光光度計で測定した.その濃度減少に1次反応速度を適用して実験結果を整理し反応速度定数Kを算出し,溶液中のメチレンブルーの除去速度を評価した.本研究では,アミノリン酸基を有するキレート樹脂を原料にリン酸チタン-炭素系光触媒を調製し,その触媒活性を向上させるため,白金を担持させその光触媒活性を調べ,以下のことを明らかにした.(1)イオン交換樹脂を原料によるPt担持リン酸チタン-炭素系光触媒の調製に成功した.チタンおよび白金が30nm以下の微粒子として炭素多孔体中に分散した.(2)白金もしくは白金金属が炭素の低温ガス化を促進することが明らかになった.(3)白金を共担時することによりメチレンブルーの除去速度は向上した.除去速度は一次式で表すことができた.Ptの担持量が10wt%以下においてTi lgあたりの除去速度定数がほぼ同じであったかことから,Pt担持においてはTi含有量に対して反応速度は比例することが確認できた.本年度は,リン酸チタン-炭素系光触媒の触媒活性を向上させるため,白金を担持させその光触媒活性を調べた.すなわち、実験結果より複合材料の構造およびメチレンブルーの除去速度に及ぼす白金の影響について反応速度定数を求め検討した.アミノリン酸基を有するキレート樹脂を原料にリン酸チタン-炭素系複合材を調製した.この複合材は水中の有機物の吸着および光触媒分解の機能を有している.炭化温度500600°Cの複合材中には結晶性のTiP_2O_7と白金が存在していることを確認した.Scherrerの式から算出したそれらの結晶子径は30nm以下であった.これを水中のメチレンブルーの除去に適用した.所定濃度のメチレンブルー(試薬特級,和光純薬製)水溶液を25mLおよび触媒を20mgを試験管に入れ,ここに紫外線としてブラックライト光を照射し,経過時間における濃度変化を分光光度計で測定した.その濃度減少に1次反応速度を適用して実験結果を整理し反応速度定数Kを算出し,溶液中のメチレンブルーの除去速度を評価した.本研究では,アミノリン酸基を有するキレート樹脂を原料にリン酸チタン-炭素系光触媒を調製し,その触媒活性を向上させるため,白金を担持させその光触媒活性を調べ,以下のことを明らかにした.(1)イオン交換樹脂を原料によるPt担持リン酸チタン-炭素系光触媒の調製に成功した.チタンおよび白金が30nm以下の微粒子として炭素多孔体中に分散した.(2)白金もしくは白金金属が炭素の低温ガス化を促進することが明らかになった.(3)白金を共担時することによりメチレンブルーの除去速度は向上した.除去速度は一次式で表すことができた.Ptの担持量が10wt%以下においてTi lgあたりの除去速度定数がほぼ同じであったかことから,Pt担持においてはTi含有量に対して反応速度は比例することが確認できた.1リン酸チタンの光吸収と光触媒分解活性新規調製法により調製したリン酸チタンに紫外線吸収能があることを見出し、結晶性リン酸チタンと非晶質リン酸チタンに新規無機紫外線遮蔽材への応用や新規光触媒として期待できることを見出した。リン酸チタンは従来法である沈殿法、新規調製法であるSawdust(SD)含浸法、およびTi^<4+>を吸着させたResin-Ti^<4+>を空気中600-900°Cで焼成するResin吸着法で調製した。調製リン酸チタンのXRD分析の結果、沈殿法、吸着法(Resin)で調製した場合、600°Cで結晶性リン酸チタンを得ることができたが、SDから調製すると、600°Cでは非晶質であった。リン酸チタンの光吸収特性を検討するために、UV-Visの拡散反射スペクトルを測定したところ、結晶性リン酸チタンは紫外線領域(約340nm以下)に吸収を示し、SD含浸法で調製した非晶質リン酸チタンは、より長波長側(約390nm以下)での吸収を示した。これら試料を用いたイソプロピルアルコールの光触媒分解実験では、結晶性リン酸チタンは触媒活性を示さなかったが、アモルファスなリン酸チタンは触媒活性を示した。2リン酸チタン-炭素複合体による有機物の光触媒活性に及ぼすRu添加の効果イソプロパノールの光触媒分解速度の大きなリン酸チタン-Ru炭素複合体の調製に成功した。酸化チタンに少量の貴金属元素を担持させると、光触媒活性が向上することがよく知られている。そこで、本研究でも光触媒活性の向上を期待してRuをリン酸チタン-炭素複合体に共存させた触媒を調製した。

その結果Ti・Ruを共存させることで、反応速度の大きな増加が見られ、Ru金属によりリン酸チタンの光触媒活性を向上させることに成功した。本研究では光触媒を活性化させる貴金属としてルテニウムに注目し,ルテニウム金属微粒子を共存させた,リン酸チタン-ルテニウム-炭素複合体を調製し,有機物の分解特性を評価した。試験物質としてICチップの洗浄などに用いられるイソプロピルアルコール(以下IPAと略す)および、界面活性剤の高度除去を念頭に、エチルベンゼンスルホン酸ナトリウム(以下EBSと略す)を用いた。触媒の原料として,アミノリン酸型イオン交換樹脂を使用した。イオン交換樹脂300mlを1M HCl 200ml中に24hour含浸させ,カラム法によりH+型にイオン交換し,これを30g(乾燥基準)をビーカーに移し,それにイオン交換容量の2倍のTicl_4を加え24時間回分接触した。吸引ろ過後自然乾燥し,Ti^<4+>型の樹脂を得た。さらにRucl_3 0.5gを溶解した水溶液100ml中に入れ3hour含浸後,エバポレーターにて蒸発乾固し,Ti4+-Ru3+樹脂を調製した。これを精密に温度および雰囲気制御可能な電気炉内で,窒素気流中(流量300ml/min)で炭化(500°C,3hour)を行い,リン酸チタン-炭素複合体を調製した。XRDではRuの結晶性化合物は確認できなかったが、灰化処理すると酸化ルテニウムを得ることができ、収率より炭素-リン酸チタン複合材中には、ルテニウムは約5wt%存在していることが明らかになった。IPA水溶液と本炭素-リン酸チタン複合材(Ru5wt%共存)を回分接触させ、光触媒分解実験を行い水溶液中のIPAの除去遠度を測定したところ、Ru2wt%を共存させた場合と同じ速度であった。このことより、Ruを2wt%以上共存させても触媒活性には影響を及ぼさないことがわかった。EBSについても同様の実験を行った。EBSの分解には寄与しないことがわかり、アルキルベンゼン系の界面活性剤の光触媒分解には適していないことがわかった。本研究では、光源を高圧水銀ランプからより扱いやすいブラックライトに変更し、光触媒活性の試験試薬としてよく使われるメチレンブルー(MB)を水に溶解させ、光触媒活性試験を行った。アミノリン酸型キレート樹脂を原料とし、MIER-CTR(metal ion exchanged resin carbothermal reduction)法により調製した。すなわち、キレート樹脂を1mol/L HCl中に24時間含浸させ,H型とし、イオン交換水300mlの中にこのH型キレート樹脂72ml(30g-dry)に交換容量の2倍のTiCl_411.2mlを加え,バッチ法により24時間撹拌し吸引ろ過を行い、24時間自然乾燥しTi^<4+>型のキレート樹脂を得た。また、Ruを共担持させる場合はキレート樹脂中のTi含有量の5mol%に相当するRuが担持するよう1.48×10^<-2>mol/L RuCl_3水溶液をキレート樹脂に含浸し、減圧デシケーター中で5分間減圧を行った。溶液をデカンテーションにより除き、24時間自然乾燥しTi^<4+>-Ru^<3+>型キレート樹脂を得た。これらのキレート樹脂を電気炉でAir通気中(300cc/min)で110°C[1h]乾燥および350°C[1.5h]で不融化処理を行い、窒素通気中で500°C、700°Cもしくは800°Cで3時間炭化処理を行った。2.52×10^<-5>mol/Lの
微小領域にレーザピーニング処理したアルミニウム合金の内部応力評価

マグネシウム系アルミニウム合金(JIS:A5052)表面にレーザピーニング処理を行い,レーザのアブレーションによる表面形状変化の測定,レーザの集光エネルギによる表面の形態変化の観察,X線回折を用いた内部応力測定を行った.レーザピーニング処理にはYAGパルスレーザの第二高調波を用いた.はじめに,微小領域にレーザピーニングを施すときに問題となるレーザ入射角度の影響を調べた.レーザパワー密度とカバレージ(単位面積あたりのレーザショット数)を一定にして試料面法線とレーザ入射の成す角度を0°から60°まで変化させてレーザピーニングを行った.レーザ入射角度を増加するに従って1発のレーザ照射領域が円から楕円へと変化し,照射面積がレーザ入射角度の違いによって異なる.したがって,レーザパワー密度とカバレージが一定になるようにレーザのパワーと走査速度を変化させた.これらの実験より,ピーニング表面に発生する圧縮内部応力は,レーザ入射角度の変化よりもレーザパワー密度やカバレージに大きく依存することが明らかになった.次に大型放射光施設SPring-8の高輝度X線を用いて,1ショットで形成されるピーニング痕の内部応力分布測定を試みた.1発のピーニング痕の大きさは約500μmであり,X線を100μmに絞ってピーニング痕内5箇所の内部応力測定を行った.内部応力の測定位置を正確に捉えるためにレーザアブレーションにより形成されたくぼみにシリコン標準粉末を充填し,シリコンの回折を見つけることでX線の照射位置を把握することに成功した.本実験では,X線回折面法線と試料面法線を一致させずに測定を行ったので,すべての測定位置でほぼ0の応力が測定された.測定方法の改善と楕円形状のレーザピーニング痕の内部応力分布測定の計画を準備したが,SPring-8の利用制限により確かめることはできなかった.マグネシウム系耐腐食アルミニウム合金(JIS:5083)の表面にレーザー出力密度,レーザー走査速度および照射ライン間隔を変えてレーザーピーニング処理を行い,SEMによる表面観察およびX線回折を用いた残留応力測定を行った.すべての試料においてレーザーピーニング痕の中央部にアルミニウムが溶融した形跡が見られた.また,2つのピーニング痕の間に多くの微細クラックが発生していることも明らかになった.したがって,レーザーピーニング痕の間に大きな引張残留応力が発生していることが推察される.次にX線回折を用いた応力測定の結果,レーザー出力密度が31MW/mm^2のとき,走査速度が0.5mm/sから2.0mm/sの間,そして,走査ライン間隔が細密(0.1mm)のとき,アルミニウム合金表面に最大圧縮残留応力が発生することが分かった.また,レーザー走査方向の残留応力よりもレーザー走査方向に対して垂直方向の残留応力の方が約50MPa圧縮側に大きくなることが分かった.さらに,高輝度光科学研究センターの大型放射光施設SPring-8の高輝度X線を用いてレーザー痕の応力分布測定を試みた.公募によるビームタイムの申請に外れたために,別の申請課題での実験の合間に実施した.レーザーピーニング痕の直径が約Φ0.5mmに対して,入射X線は0.1mm×0.1mmまで絞って残留応力測定を行った.X線照射位置を正確に把握するために,レーザーピーニング痕にシリコン粉末標準試料を充填し,シリコンからの回折を調べた.最終的には,十分な実験時間が確保できなかったため,現段階ではレーザーピーニング痕の応力分布測定法を確立するだけにとどまった.マグネシウム系アルミニウム合金(JIS:A5052)表面にレーザピーニング処理を行い,レーザのアブレーションによる表面形状変化の測定,レーザの集光エネルギによる表面の形態変化の観察,X線回折を用いた内部応力測定を行った.レーザピーニング処理にはYAGパルスレーザの第二高調波を用いた.はじめに,微小領域にレーザピーニングを施すときに問題となるレーザ入射角度の影響を調べた.レーザパワー密度とカバレージ(単位面積あたりのレーザショット数)を一定にして試料面法線とレーザ入射の成す角度を0°から60°まで変化させてレーザピーニングを行った.レーザ入射角度を増加するに従って1発のレーザ照射領域が円から楕円へと変化し,照射面積がレーザ入射角度の違いによって異なる.したがって,レーザパワー密度とカバレージが一定になるようにレーザのパワーと走査速度を変化させた.これらの実験より,ピーニング表面に発生する圧縮内部応力は,レーザ入射角度の変化よりもレーザパワー密度やカバレージに大きく依存することが明らかになった.次に大型放射光施設SPring-8の高輝度X線を用いて,1ショットで形成されるピーニング痕の内部応力分布測定を試みた.1発のピーニング痕の大きさは約500μmであり,X線を100μmに絞ってピーニング痕内5箇所の内部応力測定を行った.内部応力の測定位置を正確に捉えるためにレーザアブレーションにより形成されたくぼみにシリコン標準粉末を充填し,シリコンの回折を見つけることでX線の照射位置を把握することに成功した.本実験では,X線回折面法線と試料面法線を一致させずに測定を行ったので,すべての測定位置でほぼ0の応力が測定された.測定方法の改善と楕円形状のレーザピーニング痕の内部応力分布測定の計画を準備したが,SPring-8の利用制限により確かめることはできなかった.
地理的な見方・考え方を働かせた世界地誌学習のカリキュラム開発研究

世界地誌学習は、中学校社会科地理的分野において、生徒の世界認識を育成する主要な学習である。本研究は、地理的な見方・考え方を働かせた世界地誌学習の具体的なカリキュラムについて、地理学、地理教育学、カリキュラム論の統合的な枠組みから、現場教師の認識を踏まえて、モデル単元及び教材を開発し、検証することを目的とする。研究成果については、学会や教員研修会等において提起し、学術的・実践的に貢献する。
DNAトポイソメラーゼ阻害活性を指標とする新規多環式活性分子の創製

当研究室ではオルトキノンメチドを反応活性種とする分子内付加環化反応を用いて置換サリチルアルデヒドと置換o-プレニルフェノールから得られたベンゾピラノベンゾピランが非常に強いDNAトポイソメラーゼ阻害活性を示した。そこで、本縮合反応の反応条件の最適化と各種の置換誘導体の合成について検討した。先ず基本的であるサリチルアルデヒドとo-プレニルフェノールの組合せを用いて検討した。室温ではトランス縮環体が選択的に生成したが、同時にプレニルフェノールの自己環化によりベンゾピランが生成し、一旦生成した四環式化合物がretro Diels-Alder反応により減少することも認められた。還流条件では自己環化も進行したが、縮合反応が優先した。しかし立体選択性は低下して、trans/cis=70:30で、幸いにも再結晶により各々を単離することができた。本手法により得られた化合物のヒト培養がん細胞パネルによるスクリーニング評価の結果、置換基の種類により各々異なった既存の薬剤と類似した活性パターンを示した。次に環の縮合形式が異なる四環式化合物の合成についてトランス型化合物が選択的に生成したが、同時にシス型置換ベンゾピランが生成した。これに酸触媒を作用させるとトランス四環式化合物とそのシス異性体を生成した。次にピラン環の数が1つの四環式化合物の合成と行なうため、その前駆体となる置換フェノールの合成について検討した。5-ノニルチオエチルベンゼン誘導体を用いたシグマトロピー転位反応により目的を達成した。
頂点作用素代数から導かれる等式

頂点作用素代数の構造論とその自己同型群の指標理論の間には深い関連があると考えられている。その一端を明らかにすべく、頂点作用素代数の構造論及び表現論の両方から自己同型の情報を具体的に計算しうる公式を導出する研究を行った。頂点作用素代数の構造論からのアプローチでは、これまで頂点作用素代数の場合に考えられていたグライス代数の概念を頂点作用素超代数の場合へと一般化を行い、拡大されたグライス代数を定式化することで、その上の跡公式を導出した。また、得られた跡公式を散在型有限単純群の一つであるベビーモンスターをその自己同型群に持つ、ベビーモンスター頂点作用素超代数に応用し、ベビーモンスターの2A元とN=1c=7/10ヴィラソロ頂点作用素超代数との間の一対一対応関係を確立した。この成果は今後ベビーモンスターから描かれる拡大E7型ディンキン図形の研究に応用できる。表現論からのアプローチでは、半単純ではない表現から得られる圏の構造について調べるべく、C2有限条件を満たしているが有理型ではない頂点作用素代数の無限系列であるトリプレットW(p)代数の表現から得られる圏の研究を行った。これまでにアーベル圏としての構造をほぼ決定できた。その後関連する研究情報と比較を行った所、表現の圏が半単純でない場合には、テンソル積がブレイディングを持たない可能性があることが判明した。この問題に関しては未だ解決を見ていないが、今後の研究方針を決める上で非常に示唆的であり、この分野の研究はますます重要性を増すものと考えられる。本年度は研究計画に従って短期的成果を目指す頂点作用素超代数上の跡公式の導出及び長期的視野に立って頂点作用素代数から得られる圏の構造について,二つの研究を同時並行的に行った。前者の跡公式の導出については,偶元が与える一つ及び二つの随伴作用素の積の頂点作用素超代数上の跡公式を明示的に求め,有限群論草津セミナーの報告集に発表した。当初,これまで知られている導出方法を単純に適用すれば公式が得られると考えていたが,超代数まで一般化した場合にはそれまでの方法がそのままでは適用できないことが分かった。そこでこれまでの計算経験を生かし,ゼロモード代数を求める際の計算方法を応用することでこの困難を解決し,とりあえず二つの積までは跡公式を導出できた。この結果はベビーモンスター頂点作用素超代数の研究にも応用することができる。計算量は増えるが,まだ跡を取る作用素の数を増やすことが可能なため,今後結果をさらに改良して学術誌に発表する予定である。頂点作用素代数から得られる圏,特にテンソル圏については,近年非有理型の頂点作用素代数の研究が進んでおり,その中でもいわゆる対数型共形場理論に現れるC2有限性を満たす頂点作用素代数に対してまでテンソル積の概念が拡張されつつある。そこで最先端のテンソル圏を調べるべく,対数型の例と目されているトリプレット頂点作用素代数の表現論を永友,土屋両氏と研究し,現在までに付随するアーベル圏の構造まではほぼ明らかにできた。通常の加群とは異なる対数型加群として射影被覆を具体的に構成し,得られる表現の圏がある量子群の表現の圏と同値であることが分かってきた。この結果自体は数理物理で予想されていたが,厳密に頂点作用素代数を使って証明したのはこれが初めてと思われる。今後は共形場理論の手法を用いることで未だ決定されていないテンソル圏としての構造まで踏み込んで研究を行う。本年度は研究計画に従って短期的成果を目指す頂点作用素超代数上の跡公式の導出と応用、及び長期的視野に立って頂点作用素代数から得られる圏の構造について、二つの研究を同時並行的に行った。前者の跡公式の研究では、これまでに得られた跡公式をベビーモンスター頂点作用素超代数に応用することで、その自己同型群であるベビーモンスターの2A元と、ベビーモンスター頂点作用素超代数に含まれるN=1c=7/10ヴィラソロ頂点作用素超代数と同型な部分代数との間に一対一対応があること示し、この成果を研究集会「有限群・頂点作用素代数と組合せ論」にて発表した。

後者の頂点作用素代数から得られる圏、特にテンソル圏については、近年進展が目覚しい非有理型の頂点作用素代数から得られるテンソル圏の構造を調べるべく、C2有限な頂点作用素代数の表現から得られるアーベル圏についてまず研究を行った。特にC2有限であるが有理型ではない頂点作用素代数の無限系列であるW(p)代数の表現から得られる圏を決定し、そのテンソル圏の構造を調べる基礎研究を永友清和、土屋昭博両氏と行った。部分的ではあるが、これまでに得られた成果を日本数学会2008年度秋季総合分科会にて発表した。その後、関連する研究を調べる中で、予想とは相反し、W(p)の表現から得られるであろうテンソル圏はブレイディングを持ち得ない可能性が判明した。これまでの研究から、非有理型の頂点作用素代数から得られるテンソル圏はこれまで知られている理論とは異なる定式化が必要であることが明らかになった。今後この方面の研究はより重要性を増すものと考えられる。
厚生行政のオーラルヒストリー－終戦後の制度再建から介護保険の創設まで

本研究は、オーラルヒストリー研究の手法を用いて、厚生行政に深く関与した官僚に聞き取りを行い、戦後の厚生行政の形成過程に関する証言を後世に残すことが研究目的である。その取り組みにより、戦後の厚生行政の証言アーカイブズを生み出すような研究とすることを目標にする。平成30年度は、1990年代以降の社会保障改革に取り組まれた中村秀一氏と柏女霊峰氏の聞き取りを実施した。中村秀一氏の聞き取りでは、1997年・2002年の健康保険法改正、2005年の介護保険法改正、社会保障と税の一体改革などについて証言をいただいた。柏女霊峰氏の聞き取りでは、ご自身の研究履歴をお伺いするとともに、1990年代以降の児童福祉改革での関わりなどについて証言をいただいた。また編集中ではあるが、オーラルヒストリーの報告書は、今後、分担研究者の大学図書館、国立国会図書館に納本する予定である。さらにこれまでの研究のまとめとして、国立社会保障・人口問題研究所の機関誌『社会保障研究』の特集「戦後社会保障改革史ーオーラルヒストリーと史資料で描くその軌跡ー」において、研究班の数名が学術論文を寄稿した。オーラルヒストリー証言の記録ばかりでなく、証言録を利用した論文を執筆することにより、本研究の学術的意義を公開することに努めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、オーラルヒストリー研究の手法を用いて、厚生行政に深く関与した官僚に聞き取りを行い、戦後の厚生行政の形成過程に関する証言を後世に残すことが研究目的である。平成28年度は、元厚生労働事務次官、元環境事務次官、元社会保険庁長官を含む厚生官僚5名、社会福祉研究者1名、計6名の聞き取りを行い、うち3冊のオーラルヒストリー報告書を作成した。前回プロジェクト(国民皆保険・皆年金の「形成・展開・変容」のオーラルヒストリー)から継続して聞き取りを実施した河幹夫氏のオーラルヒストリー報告書ではゴールドプランの策定や社会福祉基礎構造改革の立案の様子などの証言を得ることができた。近藤純五郎氏のオーラルヒストリー報告書では、1990年代以降の年金・医療保険の歩みについて聞き取りを行うことができた。また長尾立子氏のオーラルヒストリー報告書では主に1960年代から1980年代の児童福祉の歩み、年金改正の様子などについても証言をえることができた。以上の本年度の成果を報告書として、各分担研究者の大学図書館にも搬入しており、今後国立国会図書館に納本する予定である。また、戦後の社会保障に関するオーラルヒストリーの書籍の出版を目指しており2回の編集・研究会議を開催した。今後は報告書公刊ばかりでなく、オーラルヒストリー証言に基づく学術論文や書籍公刊などを通じて、研究成果を広く公開する予定である。交付申請書では、「1年目は年金部会、医療部会、福祉部会でのオーラルヒストリーの聞き取りを中心に行う」と目標を設定した。研究実績の概要でまとめたように、それぞれの部会での聞き取り成果(福祉・年金部会では河幹夫氏、福祉・年金部会では長尾立子氏、医療・年金部会では近藤純五郎氏のオーラルヒストリー報告書の公刊。そのほかに厚生官僚2名の聞き取り、社会福祉学研究者1名のインタビューの実施)をあげており、概ね目標を達成したと考えられる。また史資料部会では、早稲田大学教授だった佐口卓氏の社会保険の書籍・史資料を中心とした文庫および労働科学研究所研究員だった藤本武氏の最低生活費の書籍・史資料を中心とした文庫の整理を引き続き実施した。さらには、現在、戦後の社会保障に関するオーラルヒストリーの出版企画を進めており、出版社にも内諾を得ている。研究班では、すでに原稿執筆を始めており、1950年代60年代の国民皆保険・皆年金の形成期や1973年の福祉元年、1980年代の老人保健法、健康保険法改正、1985年年金改正などについて、社会保障制度史における通説的な理解とオーラルヒストリーの証言の関係などについて検討を行っている(第1回編集・研究会議を2016年8月2日に実施した。第2回編集・研究会議を2017年2月21日に実施した)。本研究プロジェクトの期間内には書籍の公刊を行い、その研究成果を公開する予定である。平成29年度は、介護保険立案の中心人物であった和田勝氏の聞き取りを実施した。また、以下の厚生官僚のオーラルヒストリー報告書を3冊、社会福祉研究者のオーラルヒストリー報告書を1冊公刊した。炭谷茂氏の報告書では、戦後の社会福祉の歩みや社会保障基礎構造改革などについて証言をいただいた。堤修三氏の報告書では、老人保健法の立案、介護保険制度の形成過程の証言を得ることができた。和田勝氏の報告書では、1984年健康保険法改正と介護保険法の立案などについて記録することができた。岩田正美氏の報告書では社会福祉学の歩みやご自身の研究履歴について証言いただいた。以上の報告書は、各分担研究者の大学図書館、国立国会図書館に納本する予定である。

またこれまでの研究のまとめとして、『週刊社会保障』で「厚生官僚オーラルヒストリー」を連載した。さらに、書籍『戦後社会保障の証言ー厚生官僚120時間オーラルヒストリー』(有斐閣)を出版した。これらのオーラルヒストリー証言に基づく記事や書籍公刊などを通じて、研究成果を公表することができた。申請時は「平成29年以降も聞き取りは継続して実施するが、これまで作成したオーラルヒストリー報告書の検証に作業の重点を移す。その作業を通じて、終戦後の制度再建期から1990年代までの厚生行政についての証言と史資料に基づいた総合的研究とする。また平成30年度には、その研究成果を書籍として公刊することを目指す。」と本研究の目標を設定している。平成29年度は聞き取りの報告書(4冊)の作成だけでなく、先述のとおり、オーラルヒストリー証言を用いた戦後社会保障史の書籍を前倒しで公刊することができた。また『週刊社会保障』での連載企画でも、各研究分担者が医療・年金・福祉・介護分野の社会保障史を総合的に検討しており、研究班全体として研究成果をあげることができた。本研究は、オーラルヒストリー研究の手法を用いて、厚生行政に深く関与した官僚に聞き取りを行い、戦後の厚生行政の形成過程に関する証言を後世に残すことが研究目的である。その取り組みにより、戦後の厚生行政の証言アーカイブズを生み出すような研究とすることを目標にする。平成30年度は、1990年代以降の社会保障改革に取り組まれた中村秀一氏と柏女霊峰氏の聞き取りを実施した。中村秀一氏の聞き取りでは、1997年・2002年の健康保険法改正、2005年の介護保険法改正、社会保障と税の一体改革などについて証言をいただいた。柏女霊峰氏の聞き取りでは、ご自身の研究履歴をお伺いするとともに、1990年代以降の児童福祉改革での関わりなどについて証言をいただいた。また編集中ではあるが、オーラルヒストリーの報告書は、今後、分担研究者の大学図書館、国立国会図書館に納本する予定である。さらにこれまでの研究のまとめとして、国立社会保障・人口問題研究所の機関誌『社会保障研究』の特集「戦後社会保障改革史ーオーラルヒストリーと史資料で描くその軌跡ー」において、研究班の数名が学術論文を寄稿した。オーラルヒストリー証言の記録ばかりでなく、証言録を利用した論文を執筆することにより、本研究の学術的意義を公開することに努めた。本研究は、申請時には「2年目はオーラルヒストリー報告書の随時の公表と史資料と付き合わせた総合的検証に取り組み、3年目は戦後の厚生行政の歩みについてのオーラルヒストリー書籍の公刊を目指す」としていた。先述のとおり、研究班は書籍化にむけて、原稿執筆を進めており、当初の目標よりも順調に研究プロジェクトが進んでいると考えられる。実際、徐々に原稿も集まってきており、現在、編著者を中心に編集作業を行っている。書籍については、できれば平成29年度内の公刊を目指したい。また本研究の研究成果を広く伝えるため、社会保障の専門誌においても連載が予定されており、研究班の新たな取り組みとして実施する。平成29年度も、新たなオーラルヒストリーの聞き取り作業および報告書の編集を引き続き実施する。
原子核におけるパイ中間子の重要性とテンサー最適化シェルモデルによる定量的記述

パイ中間子(湯川粒子)の原子核での役割の重要性を指摘し、その理論的取扱い方法を確立した。パイ中間子は強いテンソル力を持ち、テンサー最適化シェルモデルでの定量的記述を追求する中で、原子核の標準理論であるブリュックナー理論を超える拡張されたブリュックナー理論を発見した。現在はその理論的枠組みで原子核の計算を行っている。原子核を構成するにあたり、パイ中間子の役割は決定的に重要である。軽い核においては核力全体の80%くらいの引力をもたらす。その中でもテンソル力の役割は重要で約50%くらいの引力を与える。ところがこれまでは、このテンソル力の取り扱い法が確立されておらず、G行列の方法で議論されて来た。今年度はこのテンソル力の取り扱い法の開発を行った。TOSM法テンサー最適化シェルモデルは通常のシェルモデルに加えて2p-2h状態を変分関数に加え、さらに2p状態の波動関数の広がりのパラメータを導入することでテンサーカの役割を最大限に引き出す。この方法の良さを示すためにHe4で核力を直接使った計算を行い、少数多体理論の計算結果との比較を行った。90%くらいの良さでこれまでの計算結果を再現することを示した。RCMF法相対論的カイラル平均場近似モデルはカイラル対称性を持ったラグランジャンを使って原子核を変分法で決定する方法である。単純な相対論的平均場近似ではパイ中間子の効果は取り込めない。そこで、2p-2h状態まで変分空間を拡張して平均場法の方法で基底状態の決定を行う。この方法ではG行列を自動的に含んでいることを示すことが出来る。最初にHe4にこの方法を適応した。さらにはC12と016の計算も行った。パイ中間子がC12の方に大きく働き、マジック数の出現に大きな影響を与えることを示すことができた。これらの研究には加速器の開発が不可欠である。加速器に必要な強力な電源のノイズを激減する方法の提案を行った。さらに、その理論的背景の論文を発表した。原子核におけるパイ中間子の役割を定量的に調べた。重い原子核で使う理論として拡張されたBHF理論を構築し、軽い核で使う理論としてTOFM法を構築した。拡張されたブリュックナーハートレーフォック(BHF)理論の構築パイ中間子は強いテンソルカを引き起こす。その取り扱いはハートレーフォック(HF)理論の枠内に入らないので、テンソルカを取り扱うことができる空間として平均場理論的には2p-2hの状態を変分関数に入れた定式化を行った。変分原理によって作られた基底状態の粒子波動関数を決める方程式としてBHF理論の方程式と似たものが得られた。この方程式には強い2体の相関が考慮されており、この理論は相関の強い系での基礎方程式として使われることになるであろう。テンソル最適化少数系理論による軽いs-シェル核の計算テンソル最適化シェルモデルはシェルモデルの枠組みでテンソルカを取り扱うモデルである。その要点を考慮し、少数多体系で使う理論体系を構築した。それをテンソル最適化少数系理論(TOFM)と名づける。少数系である重水素、トリトン、アルファの計算を行った。TOFM近似での計算結果はほぼ厳密計算の結果を再現する。原子核における重水素相関の重要性を示すことができた。原子核物理においてパイ中間子は重要な働きをしている。しかしその取扱い法が確立されてはおらず、核力を直接使った重い核の記述は出来ないでいた。今回の科研費研究でその方法を確立出来た。1。テンサー最適化シェルモデル(TOSM)の基本原理では、テンソル力を取り扱うにはシェルモデル的な基底状態をベースにして、それと直接テンサー力で繋がる状態を変分空間に導入した変分関数で多体系を記述するということである。この近似がどれくらい良いのかということを少数多体系の方法で確かめた。変分的には満足出来る基底エネルギーを得ることができる。テンソル相関に関してはほぼ90%取り込めることを定量的に証明した。2。TOSMの基本原理をハートレーフォック(HF)法に適用した。その結果得られた運動方程式はブリュックナーハートレーフォッック(BHF)理論を内包するものであることが判明した。その定式化を拡張されたBHF理論(EBHF)とし論文として発表した。テンソル力をあつかうには十分な2p2h状態を導入する必要がある。そのことにより運動量の大きな成分を基底状態は含むことになる。現在はEBHF理論を使って有限核の計算を行うためのプログラムを開発中である。3。EBHF理論はBHF理論を内包している。そこで、EBHF理論において2p2h間の相互作用として2粒子間のものだけに限るとするとBHF理論の方程式を得ることができる。さらには変分法に基づいているので、波動関数に高い運動量成分を含むことが可能になる。その考えを無限核物質に応用した。最初にBHF理論の状態方程式はほぼ再現することを示した上で、高い運動量成分の計算を行った。
強化学習個体群における行動時系列を基にしたコミュニケーション創発メカニズムの解明

ジェスチャー理論を基に原始的コミュニケーションの創発に必要な個体の能力とその他の要素について議論した。個体の能力面を検証するため、衝突回避ゲーム、およびそのプレーヤとして行動履歴を学習する強化学習個体を採用した。実験の結果から、過去の行動履歴情報をその順番も含めて学習・予測する能力がコミュニケーションの創発に重要な役割を果たすことが示唆された。また、コミュニケーションの成立に寄与しうる要素を検討するため、拡張版SOM学習個体によるコミュニケーションゲームを採用した。この実験より、個体以外の状況から得られる暗示的フィードバックがコミュニケーション成功率を向上できる可能性があることが示唆された。本研究では、原始的コミュニケーションがジェスチャーで行われていたという言語の起源に関する仮説に基づき、コミュニケーションとは関係ない目的を持った「動作」がどのようにしてコミュニケーションを成立させる「記号」として用いられるようになるのか、またそれは、どのような能力を持つ個体間において、どのような条件が必要であるのかを明らかにすることを目的とする。平成25年度に行った研究では、過去の履歴情報を考慮できるQ学習法を採用した個体群による衝突回避ゲームを通したコミュニケーション創発実験を行った。この衝突回避ゲームでは、2次元連続空間上に複数個体とそれらのためのゴールをランダムに配置する。各個体は扇型の視界を持つ2輪駆動型とし、入力情報としてゴールまでの距離や角度、視界内の最近傍個体の進行方向の角度(α)と視線の角度(β)などの情報を得ながら自分のゴールに到達することを目標として移動する。本研究では、他個体の角度情報が個体の振る舞いに対してどのような影響を与えるのかを調べるため、現時刻および前時刻のαとβの入力の組み合わせを9種類用意し、シミュレーション実験を行った。実験の結果、αとβの単独入力時より、αとβとそれぞれの前時刻の情報を加えることで衝突回数が減らせることが分かった。αは自身の最近傍の相手の移動方向を示すもので、前時刻のαと組み合わせることによって、相手がどの方向へ向かっているかを知ることができるため、衝突回避に役立ったのだと思われる。一方、βは相手との衝突回避に何の役にも立たないはずであるが、前時刻のβを組み合わせることで衝突回避を促進できたことから、何らかのコミュニケーションプロトコルが創発した可能性が示唆される。現在はまだ大まかなエビデンスしか得られていないが、早急にデータを解析し、βがどのように利用され、具体的にどのような影響を与えるのかについて明らかにしたい。本研究では、原始的コミュニケーションがジェスチャーで行われていたという言語の起源に関する仮説に基づき、コミュニケーションとは関係ない目的を持った「動作」がどのようにコミュニケーションを成立させる「記号」として用いられるようになるのか、また、それはどのような能力を持つ個体間において、どのような条件が必要であるのかを明らかにすることを目的とする。平成25年度の研究では、過去情報を考慮できるQ学習を採用した強化学習個体群による衝突回避ゲームを用いて、基礎的行動学習に基づくコミュニケーションが生じるかどうかを調べた。実験の結果、一時刻前の最近傍個体の視線の角度を読み取れるモデルでは、衝突回避が促進することが分かった。これは、視線を動かすという「動作」をコミュニケーション上の「記号」として利用し、衝突回避を実現できたことを示唆する。しかし、過去情報の参照以外に個体の学習に影響を与える要素はないのかという疑問、また、平成25年度のモデルでは環境情報を離散化して扱ったため、目的達成のために重要な状態の差異を適切に認識・利用できないのではないかという疑問が生じた。そこで平成26年度の研究では、より現実に近い環境設定にするため、連続量の入力情報を扱えるNeural-Q学習を採用し、Q学習との比較を通して、どちらがコミュニケーション創発現象の解析に適するモデルであるのかを検証した。実験の結果、衝突回避能力はQ学習に劣るものの、用意されたゴールへの到達能力はNeural-Q学習がQ学習に勝ることが分かった。更に、一時刻前よりも古い過去からの時系列の情報を参照することによって性能低下することが分かった。この性能低下の原因としては、本研究で採用した階層型ニューラルネットが時系列データの時間的構造を適切に学習できないことが挙げられる。よって、階層型ではなく再帰型ならばこの問題を解決可能だと考えられる。平成26年度の研究では、通常のQ学習とNeural-Q学習の比較実験を行った。その結果、衝突回避能力はQ学習に劣るものの、ゴール到達能力はNeural-Q学習の方が高いことが分かった。更に、一時刻前よりも古い過去からの時系列情報を参照することによって性能低下することが分かった。この性能低下の原因としては、Neural-Q学習に利用した階層型ニューラルネットが時系列データの時間的構造を適切に学習できないことが挙げられる。そこで平成27年度の研究では、時系列データを学習可能な再帰型ニューラルネットで構成するRecurrent-Q学習を採用し、Neural-Q学習との比較実験を行った。その結果、Neural-Q学習よりもゴール到達能力は若干低下したものの、逆に衝突回避能力は向上することが分かった。更に、Recurrent-

Q学習を採用した2個体間において、視線を動かすという「動作」をコミュニケーションのための「記号」として利用することで衝突を回避するという協調行動の創発も確認した。また興味深い結果として、近づいてきた他個体が自分の近くを通過するのを待つため、同じ場所で旋回するという行動を獲得する個体も確認した。これらの結果から、ジェスチャーによるコミュニケーション創発現象の解析には連続量の時系列データを扱えるRecurrent-Q学習モデルが適していると結論する。当初の予定では、平成25年度に「過去情報参照可能Q学習」を採用したエージェント群による衝突回避ゲームを用いたコミュニケーション創発実験、平成26年度に上記の実験環境でモデルを「Recurrent-Q学習モデル」に置き換えて行う実験、そして最終年度である平成27年度に「Recurrent-Q学習モデルをロボットに実装し、実環境で行う実験」を実施する計画であった。しかし、平成25年度に行った研究成果から生じた疑問(環境情報を離散化せず連続値のままエージェントに与える場合にどのような影響が生じるか?)について検証するため、再帰型ネットワークを用いる「Recurrent-Q学習モデル」と「過去情報参照可能Q学習」の丁度中間的能力を持つモデルである階層型ニューラルネットワークを用いる「Neural-Q学習モデル」を採用して行う研究を平成26年度に開始した。この研究のためにちょうど1年を費やすこととなってしまった。また、研究が遅れたもう1つの原因としては、ロボット実機の価格が途中から倍近く値上がりしたことも挙げられる。平成27年度は「Recurrent-Q学習モデル」を用いた研究を行いつつ、ロボット実機を購入するための予算を確保するべく色々検討し、同年度1月にようやく目処が立った。しかし、今度は業者から年度末までに納品できないと云われたため、2台目の購入は断念せざるをえなかった。ところが、幸運なことに、研究代表者の所属機関の別チームが同型ロボット実機を入手できたため、それをお借りして2台でのコミュニケーション創発実験は行えることとなった。平成27年度は「Recurrent-Q学習モデル」による研究の成果を国際会議で発表し、その後、査読付き論文も刊行された。元々平成27年度が最終年度であったが1年の延長申請を行い、受理して頂いた。平成28年度ではロボット実機を用いた実験を行う予定である。本研究では、原始社会においてコミュニケーションが身振り手振りで行われていたという言語の起源のジェスチャー仮説の検証を目的とする。平成27年度の研究では、時系列データを学習可能なRecurrent-Q学習モデルを採用し、2個体間での衝突回避ゲームのシミュレーション実験を行った。その結果、視線を動かす動作をシグナルとして用いて衝突回避するという協調行動の創発を確認した。