hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際比較に基づく日本型環境教育の理念的モデルに関する研究

本研究の結果、以下の結論を得た。まず学校教育の現場で環境教育を充実させるためには、「総合的な学習の時間」や、家庭科、技術科などの既存科目を大胆に整理統合し、「環境科」という科目を新設するべきである。次に市民団体における環境教育活動をさらに拡大するためには、会費を欧米レベルに引き下げ、会員数の増加を図ることが最も重要である。さらに学校教育の現場に、環境保護団体の専門家が直接関与できる環境を整えるべきである。また、特にアメリカには多数の優れた環境教育プログラムが存在するが、これらは日本ではあまり普及していない。その最大の原因は、日本におけるライセンス取得団体が、本来環境教育とは直接関連を持たない団体だからである。これらの優れた環境教育プログラムをわが国で本当に普及させるためには、環境教育を本来の課題とする団体への権利の移譲が必要である。環境問題は、原因を探求し、その原因を取り除くことによって、問題の解決に至るという方向性をとることができない。なぜなら、環境問題の原因には、地球規模での人口増加や、経済活動の発展といった難問がよこたわっており、これらを直接的な方法で解決することは、現実上、不可能だからである。しかし、およそ全ての環境問題は、原理的に、環境への人為的負荷によって生じていることを思うなら、望ましい環境意識を有した人間を育てることによって、問題の根本的解決を図ることは可能であるばかりか、これこそが、唯一可能な環境問題の根本的な解決策であるとすら言えるだろう。しかし我が国における環境教育の現状は、アメリカやドイツなどの環境教育先進国に比較してまことに貧弱なものでしかないと言わざるをえない。このような観点から本研究は、環境教育・環境思想の先進諸国における諸理論の国際比較を通し、我が国の現状に適応した日本型環境教育の理論的基礎研究を行うものである。本年度は、アメリカの環境教育について調査・研究を行い、特にプロジェクト・ワイルドとプロジェクト・ラーニング・ツリーに関する最新の内容を把握することに努めた。プロジェクト・ワイルド(Project WILD)は、アメリカのWREEC(西部地域環境教育協議会)とWAFWA(西部地域魚類・野生生物局協会)が、幼稚園から高等学校までの児童・生徒を対象として策定した環境教育のパッケージプログラムであり、1983年に最初のプログラムが公開されている。その後、2000年の大幅な改定をへて、現在はCEE(Council for Environmental Education)によって管理と普及が行われている。日本では公園緑地管理財団がライセンス契約のもとにテキストの翻訳、ワークショップ等を行っている。しかし日本語版は、改定前の1997年版を原典として現在も使用しているため、この重要な変更が反映されていないという重大な問題を抱えている。本年度の研究では、独自に入手した最新版のテキストを精査し、現在のプロジェクト・ワイルドの内容を正確に把握することに努めた。プロジェクト・ワイルド以上に大きな問題であるといえるのは、プロジェクト.ラーニング・ツリー(Project Learning Tree)である。これは、1974年からアメリカで展開されている環境教育プログラムで、プロジェクト・ワイルドの前身となったものである。日本ではERIC国際理解教育センターがライセンス契約のもとに、テキストの翻訳・出版とワークショップを行っている。しかしこの翻訳は、1975年当初のものを原典とするもので、その後アメリカでは毎年のようになされている改定が、全く反映されていない。そのため、わが国の環境教育関係者に対し、プロジェクト・ラーニング・ツリーの内容が極めて貧弱なものであるという印象を与えている。しかしながら現在アメリカで使用されているテキストの内容は、日本語版とは比較しようもないほど充実したものであり、ぜひこの内容を広く日本に紹介したいと考えている。本年度はドイツの環境教育について,調査・研究を行った。ドイツの環境教育に関する動向では,まずBUND青年部(BUNDjugehd)の活動が注目される。ドイッは連邦制をとっているため,教育行政基本的に州単位で行われる。そのため本申請者の知る限り,ドイツ連邦単位での統一的な環境数育プログラムというものはないように思われる。もちろんドイツにも連郊環境省があり,連邦単位での環境政策・行政にあたっているが,同省が直接,教育行政に関写することはない,しかしドイツには,高い専門知識と広範な活動により,ドイツ国内外の環境政策にも大きな影響を与えているドイツ最大の環境保護団体BUND(Bund fur Natur-uhd UmweitschutzDeutschland)があって,環境教育に関しては,25歳以下の会員によって構成されるBUND青年部の活動がよく知られている。またドイツの環境教育としては,各地の学校で行われている省エネ・プロジェクトも注目される。これは一般に,各学校単位で独白に行われるもので,'内容も様タであるが,多くの場合,次のような仕方で活動が展開される。

まず,生徒たちは自分たちの学校における電力使用や永使用の実態を把握する。次に,その実態に合わせて省エネ対策を検討し,実行計画を作成する。そしてこの次のプロセスが極めてドイツ的であるとも言えるが,計画を実施するにあたって,各学校の管理母体である行政当局と交渉し,計画実施に必要な費用を要求すると共に,省エネ効果によっそもたらされる利益の配分契約を行う。こうした事例からも分かるように,ドイツで行われている環壌教育は,一般に,エネルギー問題やゴミ問題などの社会的環境問題に向けられたものが多い。もちろん,自然環境の保護や保全に向けられだ活動も見受けられるが,筆者の調べた限りでは,社会的環境問題に対する意識の方がはるかに強いように見受けられた。本年度は日本の環境教育の現状について調査・研究を行った。日本の環境教育には大きく二つの流れがあるように見受けられる。一つは学校教育の場において実施されているものであり、もう一つは市民活動や「自然学校」などの民間組織において実施されているものである。学校教育の場において実施されているものには、さらに二つの区分が見出される。一つは各教科教育との関連において行われているものであり、もう一つは「総合的な学習の時間」を利用して行われているものである。筆者は、物質の循環や、人間と環境とのつながりの観点から、「環境問題」は三つの領域に大別することができると考えている。第一は「資源・エネルギー・廃棄物」に関する領域であり、第二は「自然環境」に関する領域であり、第三は「食と農業」に関する領域である。しかしこれらの各領域は相互に密接な連関性をもつものであり、問題を混同することなく、常に「環境」という総合的な観点に立つことが重要である。学校教育の現場では、社会科との関連で第一の領域に関する環境問題が扱われたり、理科との関連で第二の領域に関する環境問題が扱われているが、そうした個別的な観点から「環境」という総合的な問題把握への展開が欠けているように見受けられた。また家庭科において「食」に関わる事項は若干取り上げられてはいるものの、やはり「環境」という大きな問題意識のもとで「食や農業」という問題がもつ意味の把握へという展開はないように思われた。一方で市民団体や民間組織で行われている環境教育も、元来それぞれの団体は個別的な理念の実現に向けて活動を行っているところから、廃棄物問題や自然保護といった個別的な問題の解決を強く意識するあまり、やはり総合的な「環境」の観点に欠ける場合が多いように思われた。本年度は、これまでの研究では十分に取り扱うことができなかった点について、改めて研究を行った。
日本語文における多義語の一義化過程に関する実験心理学的検討

都築(1993)は、多義語の連想基準表(斎藤・都築、1989、1991)に従って、多義語(プライム)と漢字表記(ターゲット)間の文脈依存的連想強度と文脈独立的連想強度を操作し、音韻的プライミング効果にもとづいて、日本語文における語彙的多義性の解消過程について検討した。その結果、Till,Mross,&Kintsch(1988)等と同様に、(1)SOA300msの時点では文脈が存在していても多岐的アクセスが生起し、(b)SOA500msの時点では、文脈依存的連想強度による促進・抑制効果が見いだされた。本研究は、(a)文脈依存的連想強度の要因として、文脈・多義語提示による漢字表記の連想強度が高いH(high)条件と、連想強度が低いL(low)条件を設定し、さらに(b)文脈独立的連想強度の要因として、多義語単独提示による連想強度が相対的に高いD(dominant)条件と、相対的に低いS(subordinate)条件を設定し、SOA100msの時点における2要因の効果について検討することを目的として行った。その結果、多岐的アクセスの生起が確認され、文脈の規定性が強いH条件において、文脈独立的連想強度に基づいたプライミング効果が検証された。したがって、SOA100msの時点の多岐的アクセスにおいて、心的辞書内の連想強度の要因が作用することが示されたと解釈できる。本実験で示された交互作用を説明するためには、モジュール説(Foder,1983)をふまえた単純な2段階モデルでは不十分であり、相互活性モデル(McCleland,1987)を考慮に入れることが必要である。
液胞型ATPaseサブユニット間相互作用による機能制御機構の解明

V-ATPaseは真核微生物や植物において、液胞の生理機能に必要不可欠なプロトンポンプである。V-ATPaseの機能制御は液胞機能の改良・改変による分子育種への応用に繋がると期待され、その反応機構の解明が待望されている。本研究では、真正細菌である腸球菌のナトリウム輸送性V-ATPaseをモデル酵素として、V-ATPaseの構造と反応機構に関する基本的情報の獲得を試み、V-ATPase膜内在性ローターリングを形成するNtpKサブユニットにおいて、細胞質側ループ領域に存在するE50残基が、本酵素活性において重要な役割を果たす可能性を示した。H26年度はNtpKリングとNtpCサブユニット間の相互作用部位の同定を目的とし、サプレッサー変異株の単離を中心に行った。Na+輸送能の無いV-ATPase活性消失型変異であるNtpK(E139D)変異を相補するサプレッサー変異は、イオン結合部位の構造変化以外に、イオン輸送とATP加水分解の共役(回転力の伝達)が変化した変異を含む可能性がある。ntpK(E139D)遺伝子への変異導入を行い、耐塩性を指標としてサプレッサー変異株の候補を単離した。E139Dを相補するサプレッサー変異の候補としてE50KとV138Iの2つの変異を得たため、現在これら変異型酵素の性質を解析中である。期待に反しE50K/E139D二重変異は完全なサプレッサー変異ではなかったが、E50K単一変異でV-ATPaseの活性が低下することが分かった。以上の内容に関して、第87回日本生化学会大会においてポスター発表を行った。E50残基はNtpKの細胞質側ループに存在し、NtpKリングとNtpCサブユニットとの境界面に位置すると考えられる。E50残基の他のアミノ酸への置換変異は、V1部分におけるATP加水分解がV0部分におけるイオン輸送(回転)に正常に連動しない変異(uncouplingあるいはloose coupling)体の獲得につながる可能性があるため、今後中心的に解析を行う。H27年度は前年度に単離した腸球菌V-ATPaseの活性消失変異に対する抑圧変異の解析を中心に行った。腸球菌V-ATPaseNtpKサブユニットのE139D変異は、ナトリウム輸送能が著しく低下した活性消失型変異である。これを抑圧する変異は、輸送イオン認識に関わる変異や、イオン輸送とATP加水分解の共役(回転力の伝達)が変化した変異である可能性が高く、本酵素によるイオン輸送およびエネルギー共役機構の解明に有用なツールとなる。前年度までに単離したNtpK(E139D)の抑圧変異候補(E50KとV138I)のうち、E50KはE139D変異に対する完全な抑圧変異ではなく、E50Kの単一変異でもV-ATPase活性が低下することが分かった。また、E50残基をリジン以外のアミノ酸へ置換した単一変異株についてV-ATPase活性を調べた結果、アスパラギン酸,グルタミンなどへの置換によっても同様に酵素活性が低下したことから、E50自身が酵素活性に重要なアミノ酸残基であり、50番目の残基はグルタミン酸であることが必須であると示唆された。E50残基はNtpKリングとNtpCとの境界面に位置する残基であるため、E50K変異によりNtpK第1および第2へリックスの構造(位置関係)が変化し、活性の低下が見られたと考えられる。以上の成果について学会発表を2件行い、現在投稿準備中である。さらにNtpKの結晶構造に基づき、NtpKサブユニットの細胞質側ループに部位特異的変異導入を行っているが、現在のところ活性への影響がみられる変異は単離されていないため、今後はNtpCを主な対象として変異導入と活性評価を進める。前年度単離した変異体について解析を進め、NtpKのE50残基がV-ATPaseの酵素活性に関わる重要なアミノ酸残基であることを示した。以上の成果については2件の学会発表を行い、現在投稿に向けての最終実験を進めている。しかし精製した本変異型酵素を用いてATP加水分解と輸送活性の測定を行い、V0-V1部分のカップリングが正常に行われているかについて評価する予定であったが、酵素の精製段階で多少の遅れが生じている。そのため現在、NtpK/C両サブユニットに対するランダム変異導入による抑圧変異・活性消失型変異の単離と、輸送活性の測定など細胞を用いた生化学的解析などを優先的に進めている。H28年度は前年度に引き続き腸球菌V-ATPaseの活性消失型変異NtpK(E139D)に対するサプレッサー変異株の解析を中心に行った。E139D変異を抑圧する変異部位は、イオン輸送とATP加水分解の共役に関係する可能性が高く、V-ATPaseの反応過程において重要な役割を果たしていると考えられる。単離したサプレッサー変異候補(E50K/E139DとV138I/E139D)について、E50K,V138Iの単一変異およびE139Dとの二重変異体の生化学的解析を行った結果、E50Kの単一変異でもV-ATPase活性が低下することが示唆された。E50K/E139DとV138I/E139D二重変異体のV-ATPase活性回復はいずれも部分的であった。E50KおよびV138

I変異は、必須残基であるE139Dの立体的位置に影響を与え、E139D変異型酵素の活性を回復させていると考えられるが、この点については精製酵素を用いた速度論的解析などが必要である。さらに腸球菌V-ATPaseのイオン選択性に関わるアミノ酸残基を明らかにするために、Vo部分のNtpKおよびNtpIサブユニットに対してランダム変異導入を行い、高ナトリウムもしくはリチウム濃度培地を用いたスクリーニングを行った。その結果、発現量ではなく、V-ATPase活性が低下した変異体を複数単離し、NtpK(E50D)およびNtpK(G27R)変異を同定した。NtpIについては変異部位を確認中である。このうちNtpK(E50D)変異により高ナトリウム濃度培地における生育が抑制され、ナトリウム排出活性が野生株の50%程度に低下したことから、改めてNtpKのE50残基がイオン輸送に関わる重要なアミノ酸残基であることが示唆された。E50残基はNtpKローターリングと回転軸NtpCサブユニットとの相互作用に関わる位置に存在すると考えられることから、V-ATPaseの複合体形成や酵素の回転反応に関与している可能性がある。以上の成果についてH28年度に4件の学会発表を行い、現在論文投稿中である。V-ATPaseは真核微生物や植物において、液胞の生理機能に必要不可欠なプロトンポンプである。V-ATPaseの機能制御は液胞機能の改良・改変による分子育種への応用に繋がると期待され、その反応機構の解明が待望されている。本研究では、真正細菌である腸球菌のナトリウム輸送性V-ATPaseをモデル酵素として、V-ATPaseの構造と反応機構に関する基本的情報の獲得を試み、V-ATPase膜内在性ローターリングを形成するNtpKサブユニットにおいて、細胞質側ループ領域に存在するE50残基が、本酵素活性において重要な役割を果たす可能性を示した。サプレッサー変異株の単離を行い、候補変異株を複数得た。このうちE50残基はNtpKとNtpCとの接触面(NtpKの細胞質側ループ)に位置するアミノ酸残基であると考えられる。本変異は、V1部分におけるATP加水分解がV0部分におけるイオン輸送(回転)に正常に連動しない変異体である可能性があり、H27年度以降に進めるNtpK-NtpC境界面における回転力伝達のメカニズムの解析において、強力なツールとなると考えられる。以上の成果については、第87回日本生化学会大会(2014年10月15日18日)において以下のタイトルで発表を行った「腸球菌Na+輸送性V-ATPaseのイオン結合部位NtpK(E139D)抑圧変異株の単離(ポスター番号2P-212)」。今年度までに単離した変異について解析を進め、NtpC-NtpK間の相互作用について鍵となる構造に関する知見を得る。NtpK(E50K/E139D)変異型酵素については引続きV-ATPase複合体形成の確認および精製酵素を用いた活性評価を行う。NtpCについては、Thermus菌プロトンATPaseサブユニットCの結晶構造を参考に、NtpKとの接触面に位置すると予想されるNtpC上の残基を選択した。これらについて変異体を作製し、NtpC発現相補系を用いて酵素活性・複合体形成への影響を検討する。いずれにおいても、V-ATPase複合体形成能を保持しながらも、かつ酵素活性の低下を示す変異体の取得を目指してスクリーニングを行う。
移動通信の３次元セル構成のためのビル間干渉量推定の研究

携帯電話のサービスエリアを空間的に構成する3次元セル構成では、異なるビル内にある基地局間の干渉量の推定が必要である。このため本研究では屋内から屋内への伝搬損失の推定法の確立を目的にしている。これまでに150MHz, 440MHz, 1.2GHz, 5.8GHzの建物侵入損失の周波数特性を明らかにしてきた。この検討で150MHzや440MHzの低い周波数では窓から室内に入るに従って損失が増えることがわかっている。この原因について平成30年度は検討を行った。低い周波数で損失が増える原因を調べるために室内の配置物(机や椅子)の影響を調べた。150MHzと440MHzを用いて窓からの距離を4m14mまで変えて、机や椅子が有る場合と無い場合の侵入損失を測定した。この結果、机や椅子の有無による差は見られず、机や椅子は原因ではないことがわかった。実際の部屋では原因がわからないため、部屋の環境を変えられるスケールモデル実験を行った。コンクリートブロックを用いて1/30の縮尺の室内を作成した。室内は空洞であり、窓枠や天井、床、側壁から構成される。これにより天井や床などが有る場合と無い場合を比較することで、これらの影響を調べることができる。実験では5.8GHzを用いたので、得られる損失は1/30の193MHzに相当する。1/30の部屋では実環境と同程度の結果が得られ、スケールモデルで実環境を再現できることがわかった。また、窓枠だけの場合は物理光学近似の計算結果と合うことを確認した。しかし、窓枠と床だけの場合は窓枠だけと同じ結果になり、床の影響がみられなかった。床や天井、側壁の反射波の影響を取り除くために、複数の窓枠を並べただけの環境を作って測定したが、1枚の窓枠だけの結果と同じになった。このように、スケールモデル実験を行ったが、低い周波数で損失が増える原因を明らかにするには至らなかった。平成29年度には実際の都市での測定を行い伝搬データを順調に収集することができた。平成30年度には都市での追加測定や侵入損失の物理的なメカニズムの検討も行ってきた。実際の室内における測定だけではなくスケールモデルによる実験も新たに追加して行った。しかし、まだ低い周波数で損失が増加する物理的なメカニズムを明らかにするまでは至っていない。この点は進捗が遅れている。実際の室内での実験においては、遠方の送信点から室内までが見通しで、室内の窓から部屋の奥までが15m以上ある環境が必要である。この実験条件に合う部屋を確保するのが難しい点も検討が遅れている要因である。平成31年度は最終年度でありまとめを行う計画であった。しかし、物理的なメカニズムが明らかでないので、引き続き実験や検討を行い伝搬特性のモデル化まで進める。スケールモデルを用いた実験では周波数や部屋の材質、スケールサイズなどを変えた実験が考えられるので、これらの実験を進めていく。また、物理光学近似によるシミュレーションも検討する価値があると思われるのでスケールモデル実験と合わせて進めていく。基礎的な検討として大学の構内にあるビル単体を用いて建物侵入損失を測定した。構内のビルから電波を送信して、ビル4Fの窓から室内に侵入するとき損失を測定した。周波数は150MHz, 440MHz, 1.2GHz, 5.8GHzで測定した。この結果から、窓からの距離と周波数によって侵入損失が変わることを明らかにした。これは窓の大きさとフレネルゾーンとの関係による。800MHz以上の周波数では侵入損失に差が生じないことが知られているが、440や150MHzという低い周波数で損失が増えるという報告は少ない。この特性を都市環境にあるビルでも測定して確かめた。測定した周波数は大学構内の場合と同じである。北九州小倉にある立体駐車場の屋上や途中階から電波を送信して、別の立体駐車場の各階で侵入損失を測定した。立体駐車場は4つで、送受信高をそれぞれ変えた19パターンで測定した。測定車で立体駐車場内を20m程度走行しながら受信レベルを測定した。測定結果は大学構内の場合と同様で440や150MHzの低い周波数で損失が増えた。ビルが立ち並ぶ都市環境でも同様の特性になることを確認した。また、大学構内では送信点が受信する窓から見通しにある場合であったが、小倉の立体駐車場ではどの場合も送信点が見通しではなかった。このことから見通しの有無に関係しない特性であることも明らかになった。建物侵入損失として、窓の外と内の受信レベル差は平均的に10dB程度であることが知られている。この損失が生じるメカニズムについてはこれまでほとんど検討されていなかった。大学構内のビルで窓への入射角度に対する損失特性を測定して、これを元にした侵入損失のモデルを作成した。このモデルでは10dB程度の損失になることを示して学会で提案した。H29年度には建物侵入損失を大学構内及び都市環境で測定する計画であったが、これらの測定を行い周波数特性を示すことができた。都市環境の測定では19パターンでの測定を行っており、統計的な特性が得られたと考えられる。また、これまでほとんど検討が行われてこなかった侵入損失の発生モデルも提案しており、今後は測定とモデルの両面から検討が進められると考える。

このため本研究では屋内から屋内への伝搬損失の推定法の確立を目的にしている。これまでに150MHz, 440MHz, 1.2GHz, 5.8GHzの建物侵入損失の周波数特性を明らかにしてきた。この検討で150MHzや440MHzの低い周波数では窓から室内に入るに従って損失が増えることがわかっている。この原因について平成30年度は検討を行った。低い周波数で損失が増える原因を調べるために室内の配置物(机や椅子)の影響を調べた。150MHzと440MHzを用いて窓からの距離を4m14mまで変えて、机や椅子が有る場合と無い場合の侵入損失を測定した。この結果、机や椅子の有無による差は見られず、机や椅子は原因ではないことがわかった。実際の部屋では原因がわからないため、部屋の環境を変えられるスケールモデル実験を行った。コンクリートブロックを用いて1/30の縮尺の室内を作成した。室内は空洞であり、窓枠や天井、床、側壁から構成される。これにより天井や床などが有る場合と無い場合を比較することで、これらの影響を調べることができる。実験では5.8GHzを用いたので、得られる損失は1/30の193MHzに相当する。1/30の部屋では実環境と同程度の結果が得られ、スケールモデルで実環境を再現できることがわかった。また、窓枠だけの場合は物理光学近似の計算結果と合うことを確認した。しかし、窓枠と床だけの場合は窓枠だけと同じ結果になり、床の影響がみられなかった。床や天井、側壁の反射波の影響を取り除くために、複数の窓枠を並べただけの環境を作って測定したが、1枚の窓枠だけの結果と同じになった。このように、スケールモデル実験を行ったが、低い周波数で損失が増える原因を明らかにするには至らなかった。平成29年度には実際の都市での測定を行い伝搬データを順調に収集することができた。平成30年度には都市での追加測定や侵入損失の物理的なメカニズムの検討も行ってきた。実際の室内における測定だけではなくスケールモデルによる実験も新たに追加して行った。しかし、まだ低い周波数で損失が増加する物理的なメカニズムを明らかにするまでは至っていない。この点は進捗が遅れている。実際の室内での実験においては、遠方の送信点から室内までが見通しで、室内の窓から部屋の奥までが15m以上ある環境が必要である。この実験条件に合う部屋を確保するのが難しい点も検討が遅れている要因である。H30年度も引き続き建物侵入と屋外から屋外の測定を行って測定データを収集する。併せてデータの解析も進める。H29年度に行った実験から周波数特性の信頼性を上げるために測定できる周波数を増やす必要があった。このため、2.4GHzの実験電波を準備しH30年度から測定できるようになった。これまでの都市環境で2.4GHzの測定も行い周波数特性の信頼性を上げる。また、侵入損失の物理的なメカニズムが明らかになれば今後の検討に役立つので、モデル化の検討を進める。平成31年度は最終年度でありまとめを行う計画であった。
機器の構造と機能に関する深い知識を用いた故障診断システムの試作

一般に工業分野で用いられる機器は設計された人工物であるため、その設計情報から機器の振舞をもとめることが可能であ。それだけではなく対象の診断を行う際の分解や組立て方法も対象機器の構造情報からもとめることができる。したがって診断時の分解・組立てを指示するインタフェ-スの自動化も行うことが可能となる。本研究はこのような総合的な診断システムの自動構築システムの実現方法の確立を目標とする。これらの目標を達成するため以下の研究を行なった。(1)分解教示コンサルテ-ションシステムの作成:対象機器の設計情報(主として機器を構成する各部品の形状と機能)を用いて対象を完全に分解するすべての方法を求め、その中から検査すべき部品を取り出す手順と、その指示をグラフィクス表示するシステムを作成した。特にグラフィクスの生成には使用者が分解対象を誤認しないよう工夫した。(2)機器の組立て法を利用した分解法と振舞いの算出:(1)の手法では対象をいくつかの単位に分けて分解できないため、対象機器が大きくなると分解に要する手間が大きくなる。そこで(1)とは逆に標準的な組立て手順を利用した効率の良い分解手順を求める研究を行った。標準的な組立て手順を示す典型例として組立て指令文をとり、与えられた指示を正しく解釈するシステムを作成した。解釈の正しさを検証し、誤りがあれば誤りの原因を求める能力をシステムに与えた。その結果を用いて対象機器の動作及び効率の良い分解法が算出できた。(3)組立(分解)説明図の理解:効率のよい分解(組立)法の説明には必ず図が添付されている。したがってこの図を計算機が認識できれば、効率的な分解法をを獲得することが容易になる。図に出現する各部品のモデルは設計情報で与えられているため、モデルとのマッチングをもとめることができればよい。しかし部品の姿勢について予測ができないとマッチングを効率良く行うことは困難である。しかし分解や組立て図では説明や部品間の軸合わせ等を示す補助線が用いられているため、それを手がかりに姿勢の予測ができ、一つの部品の姿勢が決定されるとその制約を相手の部品に伝播させることにより説明図の認識が可能となる。研究年度内に説明図を完全に解釈することはできなかったが、補助線の検出はほぼ満足の行く結果を得ることができた。正しく組立てられている機器の各部が本来どのような正常動作を行なうかを定性的及び定量的に求めておくことは、機器の故障診断に不可欠である。このためにソリッドモデルで表わされた各部品に機械要素としての機能の概念を導入することによって、組立てられた機器としての機能及び各部の機能を算出するシステムを作成した。このシステムにより機器の各部がいかに動作すべきかを定性的表現、たとえば「モータが回転すると図の歯車1が右に回転する」を用いて説明することが可能となった。したがって、修理を行なおうとしている者がモータと歯車を観察できる状態にあるなら、歯車1の動作を確認することができる。動作確認がこのような定性的なものでなく、回転数やトルクの大きさを必要とするなら、ソリッドモデルの数値情報を用いることにより、この要求にも答えることが可能となった。

問題は修理者が正しく歯車1を観測できているか、誤って他の歯車を調べたりしているのではないかを確認することである。すなわち機器の動作は深い知識により導出できるが、動作確認のための分解や組立ても対象のモデルを利用することによって誤りなく導けなくてはならない。そのための基本的枠組作成と対象の隠面消去表示システムを作成した。診断対象の故障可能部品にアクセスするために、部品モデルを用いた分解手順を求めたが、その分解手順をユ-ザに正しく伝達するために、どの部品をとりはずすべきかをわかり易く表示する知的グラフィックシステムを先ず作成した。これは分解手続きネット上の、現在目標とする部品に到達するために分解する必要のある部品の関連が理解し易い視点を選択し、対象を表示するものである。このシステムはユ-ザが指導権をとって、既にとりはずした部品をマウスクリックによりシステムへ伝えることも可能であり、ユ-ザを正しい分解過程へと導くことができた。しかし上記の分解は一つずつ部品を除くだけで、モジュ-ルごとに分解することはできない。そこで上記システムとは逆に部品組立て法をシステムに与えることにより、部分組立て品を取出させる研究を行なった。一般に組立てマニュアルの説明文は、部分組立て品を組合せることにより徐々に完成品へと対象を近づけて行く。従ってマニュアルに示された手順を用いて対象を組立てれば、その分解も部分組立て品に分解した後、故障の可能性のある部分組立品を分解すればよいことになる。この考え方でマニュアル説明文を理解させる研究を行った。しかし一般に故障修理書には分解手順が図で示されていることも少くない。そこで組立マニュアルに示されている説明図を画像処理させることにより、どの部品とどの部品とを組合せてゆくのか、その順序はどうなるのかを分析させるシステムを作成した。図に示された情報のみでは一意的な分解手順(組立手順)は求められなかったが、組立て法の常識などを活用すれば、可能な手順をとりだすことが可能という見通しを得た。
郷衙・郷長宅に関する考古学的研究

本研究は、律令制下地方行政組織の最末端に位置する郷に、「郷衙」とよぶべき行政の拠点施設が存在したか否か、その存否論争の再検討を通して、論争に決着を図ることを目的とする。研究方法は、「郷長」「里長」と書かれた墨書士器、刻書紡錘車などを出土した遺跡の分析を通して、郷長の居宅の構造を明らかにするとともに、古代集落遺跡の中にみえる官衙的要素を摘出し、その性格を研究した。その結果、判明した諸点は以下の通りである。・郷長関係文字史料を出土した遺跡の分析により、これまで郷衙と認定されてきた遺跡に一般集落タイプと類官衙タイプの二者が存在することが明らかになった。・前者は郷長の私宅の城を出るものではなく、後者は郡衙の出先機関として設置された可能性が高い。・稲倉の規模や保有棟数からみて、郷長の在地における経済的優位性は抽出できない。・在地における郷の分析によって、集落の再編を主導したのは、郡司もしくはそれと同等の経済力を持ち、律令国家の末端につらなる有位の在地豪族層であるという見通しを得た。以上のように、郷長の経済的優位性は認められず、また郷長の居宅に付随するような官衙的施設も抽出できなかったことにより、「郷長の私宅に付随して郷衙が存在する」という説に対して否定的な見解が得られ、郷衙とよぶべき行政施設は存在しないと結論できた。これらの事実は、郷長が白丁から任用され、律令官人機構の中に組み込まれなかった事実と符合する。「郷長」「里長」墨書土器、刻書紡錘車の集成作業を行った結果、全国で13例を確認することができた。それらの出土遺跡は、竪穴住居を中心に構成される一般集落タイプと、複数の掘立柱建物で構成される類官衙タイプの二者に分類できる。後者は郷衙の存在を推測させるものではあるが、郡衙にみられる建物配置の規格性を欠如し、大型建物を伴わないなど、郷長の私宅の域を出るものではない。出土遺物の分析では、郷長の経済的優位性や、官衙的要素を抽出することができなかった。これらの事実は、郷長が白丁から任用され、律令官人機構の中に組込まれなかった事実と符合し、「郷長の私宅に付随して郷衙が存在する」という説に対して否定的な結論が導き出された。次段階の作業として、大規模発掘調査によって郷域の復原が可能な千葉県八千代市村上・萱田遺跡群(下総国印旛郡村神郷)を対象に、郷の構造分析を行った。特に集団の標識記号とみられる墨書文字の共有関係をもとに、各集落の内部構成や集落相互間の集団関係を復原し、集落の動態と集落間の有機的関係を明らかにした。この成果に鉄製品の出土量や、出土〓帯の寸法に基づく有位者の推定位階を重ね合わせることによって、在地における政治的社会関係を追究した。その結果、集落の消長(開発に向けた労働力の再編)を主導し、鉄製品の供給関係を保障したのは、郷長レベルの階層ではなく、郡司もしくはそれと同等の政治・経済力をもち、律令官人機構の末端につらなる有力豪族層であるという見通しを得た。次年度は、これら有力豪族層の居宅や郡司の舘の実態解明、集落に展開する郷衙関連施設の追究が不可欠の作業となった。今年度は、昨年度の研究で浮上した課題を解決すべく、(1)集落に別置された郡衙関連施設に摘出。(2)郷長宅と郡司層級地方豪族の居館の構造比較を試みた。(1)では上野国交替帳や出雲国風土記をはじめとする史料、筑後国三瀦郡の官衙遺跡の分析などによって、郡衙関連施設がかなり広範に分置され、それらの施設が郡の行政実務を補完していた状況を把握することができた。

しかしながらこれによって逆に、これまでの郡衙認定法の曖昧さが浮き彫りとなり、それが郷衙論争にも強い影響を与えていることが判明した。(2)では郡司層級地方豪族の居館が、都城の貴族邸などと類似した建物配置をとりながらも、多数の稲倉を保有する特性を抽出することができた。これを郷長宅と比較すると、建物規模、配置、構成に大きな懸隔があり、稲倉の規模や保有棟数に顕著な差が認められた。以上の作業を通して、郷長の経済的優位性を認めがたいことを追認し、郡衙関連施設の広範な展開から、地方行政機構の末端に郷衙とよぶべき行政施設は存在しないという結論に至った。郷衙・郷家研究は、一般集落とは異なる性格の遺跡の摘出という作業からスタートしたが、むしろその出発点となった一般集落の概念に問題があろう。集落には多様な形態があり、抽象化された一般集落はありえない。本研究によって、集落をとりまく在地の重層的支配関係を、考古学的に解明しうる見通しを得たことの意義は大きい。
日本における国民参加型援助の原因と結果

1990年代以降、日本政府は援助行政(ODA)に非政府組織(NGO)等の多くの民間セクターを関与させる「国民参加型援助」を進めてきた。研究代表者は「手段としての参加」と「目的としての参加」を理論的に区別した上で、被援助国民の参加にまで射程を広げて分析を行い、(少なくても参加の第一類型に関する限り)現地住民の参加が援助行政の事業におけるパフォーマンスの向上につながっている可能性が高いことを示した。今年度は本研究の中心概念である「国民参加型援助」の特徴を同定するための作業に重点を置いた。主な実績は以下の通りである。1.「ネットワークによるガバナンス」の理論的整理様々な行為者を行政に参加させるという形態は、多くの行為者を含む「ネットワークによるガバナンス(=統治)」と親和的である。そこで直接的にその用語を用いていないものも含めて「ネットワークによるガバナンス」の理解の深化に重点を置いた。2010年9月にアメリカ政治学会(APSA)に参加して、報告者との意見交換を行ったのはその一例である。APSAの研究会では「ネットワークによるガバナンス」の論者であるゲリー・ストーカー教授より示唆を得た。「ネットワークによるガバナンス」とは過程(プロセス)に注目した議論であり、他の形態のガバナンス(例えば、ピラミッド型の官僚組織を用いる伝統的な統治)でも政策結果には違いがない可能性があるという教授の主張は衝撃的ではあったが、克服すべきライバル理論としての意味を持つと考える。2.他の政策領域における「参加」の特徴の解明1.の作業と同時並行的に、援助における国民参加・住民参加の現況についての文献を収集した。「国民参加型援助」の担い手として日本の非政府組織(NGO)に焦点が当てられることは多い。しかしながら、NGOは利害関係者(ステイクホールダー)であり、日本国民全体の声を反映していないという視点もある。「参加」は手段なのかそれ自体が目的なのか、こうした問いも次年度の研究を行う上で考えるべきものである。本年度は「国民参加型援助」の結果を同定するための作業に重きを置いた。1.直接参加と政策支持の関係について:ネットワークを援助行政に用いるアウトプットの検証参加型開発を論じた研究は環境整備や都市計画を対象としたものが多いが、こうした政策領域で参加が言及されることが、先進国を分析した先行研究でも多い。オランダにおけるネットワークを分析したKlijn and Koppenjan(2000)が良い例であろう。彼らによるオランダのBijlmer市の事例研究では人々の満足の度合いが成功のメルクマールとされている。実際にNGOが実施する援助の割合が高い国では援助に対する支持が高いという示唆が得られた。また援助に参加すると言った場合、参加するのは援助供与国の国民に限られない。被供与国の国民も参加をし得る。日本の援助機関が関係した事業に関して、参加型の効果を測定した先行研究を検証した結果、手段としての参加が事業の成否に関係することが明らかとなった。2.間接参加と政策支持の関係について:民主性と効率性の対立に関する理論的整理本研究では、日本国民がNGOを経由する形で援助行政に参加することがどんな影響を及ぼすかについても、分析を行ってきた。その作業のために必要となる、民主性と効率性の対立に関する整理を行った。参加のコストがかさむので参加をしないという選択を国民がした場合、民主性という点では「悪い」ことかも知れないが、効率性を考えれば望ましいこともある。「ネットワークによるガバナンス」の議論は民主主義理論と対話をすべきであるという批判も存在する次第である(Dryzek 2008)。「ネットワークによるガバナンス」がアウトプットを超えてこうしたアウトカム(特に政治過程の変化)にどんな影響を及ぼすのか、本研究では十分に実証できなかったが、今後の研究課題となるであろう。
イミダゾール誘導体による包接体結晶の生成とその利用

4、5-ビス(4-メトキシフェニル)-2-(4-および3-ニトロフェニル)1H-イミダゾール〔I〕および〔II〕は種々の有機物の蒸気と接触させたり、溶媒を変えて結晶化を行なうと黄・橙・赤・紫・黒色と著しく色調の異なる結晶を生ずることが見出された。この色調の変化には分子間水素結合の相違が大きく影響している。分子間水素結合としては次の5種が見出された。1.イミダゾール環のNHプロトンと他の分子中のニトロ基の酸素原子との間、2.イミダゾール環のNHプロトンと他の分子中のイミダゾール環の3位の窒素原子との間、3.ニトロ基の酸素原子と溶媒分子中のプロトンとの間、4.イミダゾール環のNHプロトンと溶媒分子中の酸素原子。5.メトキシ基の酸素原子と他の分子中のイミダゾール環のNHプロトンとの間。1と3の構造を取る分子は平面性が高く、置換基による分子内電荷移動効果に加えてイミダゾール環とニトロフェニル環との間、メトキシフェニル環とニトロフェニル環との間で分子間電荷移動錯体を形成している結晶が得られた。これらの結晶は赤黒色を呈している。2は分子が反転対称形に配列する場合と、反転せずに2つの分子がイミダゾール環の2位と2位のアリール基の間で交差した構造をとる場合とがある。前者の結晶は赤色を、後者のそれは橙黄色を示した。4の場合の結晶は橙赤色を示した。5.の場合の結晶は淡黄色である。〔I〕は種々の有機酸と水素結合した結晶を生ずるかそれらの結晶の多くは800nm付近には吸収を示し、ディスクメモリー材料としての利用が考えられる。さらに〔I〕はγ-ピリドンと水素結合し黄色の結晶を生ずるがこの結晶は210°Cまでの昇温に耐える黄【double half arrows】赤のサーモクロミズム性〓〓〓4、5-ビス(4-メトキシフェニル)-2-(4-および3-ニトロフェニル)1H-イミダゾール〔I〕および〔II〕は種々の有機物の蒸気と接触させたり、溶媒を変えて結晶化を行なうと黄・橙・赤・紫・黒色と著しく色調の異なる結晶を生ずることが見出された。さらに〔I〕はγ-ピリドンと水素結合し黄色の結晶を生ずるがこの結晶は210°Cまでの昇温に耐える黄【double half arrows】赤のサーモクロミズム性〓〓〓
マダニ抗菌ペプチドDefensinの生理機能と合成誘導機構の解明

吸血性のマダニにおいて抗微生物ペプチドDefensinは生体防除に大きな役割を持っている。本研究ではDefensinの転写制御機構の明らかにするため、To l l経路下流の転写因子であるNF-κB、Rel (OmRel)のDefensin転写制御における役割を明らかにした。マダニOrnithodorosmoubataはDefensin A、B、C及びDの4つを持ち、吸血後全てのDefensinの発現上昇に先行してOmRelの発現量の上昇がみられた。レポータージーンアッセイ及びゲルシフトアッセイの結果から、OmRelが少なくともDefensin Cの発現を直接的に誘導することを証明した。さらにRNAi結果からは、OmRelが生体内でDefensinの転写制御に影響し、実際に生体防御機構に影響することも示唆された。また、Defensinの制御因子となる可能性がある、NF-κB、Relishの同定や、栄養刺激とのかかわりについても検証を開始することができた。Defensinの転写制御の解明や、さらに上流の制御系とのつながりを検証することで、マダニの生体防御に関わる因子の新たな生合成機構の解明に寄与したと考えている。Ornithodoros moubataは吸血により栄養摂取を行い、長い間の絶食に耐える。そのため、中腸は重要な栄養の貯蔵器官であり、免疫の最前線でもある。自然免疫しか持たない節足動物の生体防御において、抗菌ペプチドは非常に重要な役割を果たしていると言われている。O.moubataは吸血後に、中腸細胞内で抗菌ペプチドのDefensinを合成し、中腸ルーメン内に分泌する。しかし、DefensinがO.moubataにおいてどのような役割を持ち、どのように合成が制御されているかについては明らかになっていない。昆虫では、抗菌ペプチドは主に細菌感染によって誘導されるものが多く、その誘導は転写因子のNF-κB/Relタンパクによって行われている。O.moubataでは、4種類の抗菌ペプチドDefensin(Pefensin A,B,C,D)は細菌感染および吸血によって発現が誘導される。さらにNF-κB/RelタンパクであるRelを有していることから、RelがDefensinの転写を制御しているのか調べた。まず、OmRelとDefensin遺伝子の発現を定量したところ、吸血後にまずOmRelの発現が上昇し、続いて、Defensinの発現が上昇することが明らかとなった。一般的に転写因子の発現後にそれが制御する遺伝子の発現が起こることが知られているため、OmRelがDefensinの転写を制御する可能性が示唆された。そこで、実際にOmRelがDefensinのプロモーターを活性化して、発現を誘導するのかレポーターアッセイで検証した。その結果、4種の内、Defensin Cのみのプロモーターを活性化して転写を誘導していることが明らかとなった。さらに、そのプロモーター上のOmRelが結合すると予測される配列を欠失させるとそのプロモーター活性は減少した。このことからOmRelはDefensin Cのみを転写制御することが明らかとなった。本研究はO.moubataにおいてdefensin遺伝子がRel/NF-κBで制御されているのか明らかにすることを目的とした。まず、吸血後のOmRelとdefensinの遺伝子発現を定量した。その結果、OmRelとdefensinの発現のピークには時間差がみられ、OmRelがdefensinの転写制御に関与している可能性が考えられた。そこでRNA干渉によりOmRelのノックダウンを行い、OmRelが吸血後のdefensinの発現誘導に関与するかを調べた。その結果、defensinA,C,D遺伝子の発現が有意に抑制された。次に、OmRelが直接defensinの発現に関わっているのかを培養細胞のトランスフェクション実験で解析した。OmRelの過剰発現により、defensinCで著しいプロモーター活性の上昇がみられ、さらにdefensinCプロモーターのκB siteと予測される領域の欠失によりそのプロモーター活性が有意に減少した。さらにゲルシフト法でこのκB siteにOmRelが特異的に結合することも明らかとなり、以上のことからdefensinCの制御にOmRelが関わっていることがわかった。本研究ではもう1種類のRel/NF-κBであるRelishのcDNAをクローニングした。得られたO.moubataのRelishは昆虫とは分岐した鋏角類と同じグループに分けられた。

これまでいくつかの吸血昆虫で吸血による抗菌ペプチド遺伝子の発現誘導が報告されているが何によって引き起こされるのかは明らかとなっていなかった。しかし、本研究により少なくともOmRelがその発現誘導に関与していることが初めて示された。したがって、本研究はその発現誘導メカニズムの解明に大きく貢献するものであり、将来的にはダニをはじめ吸血性の節足動物の防除法の開発につながることが期待される。今、上の研究成果を投稿する科学論文は準備中。マダニは人獣共通感染症の媒介者として知られ、特に畜産業に大きな被害を与えている。これら感染症の予防のためには媒介システム、特にマダニ自身の生体防御機構を理解する必要がある。昨年度までの研究によりマダニから抗菌ペプチドであるDefensinが単離されている。またDefensinの発現がRelによって誘導されることが示唆された。今年度の本研究ではO.moubataにおける中腸でのDefensinの生理機能の解明、また卵合成におけるTarget of Rapamycin(TOR)タンパクの持つ役割を明らかにする事を目的とした。RNA干渉によりOmRelのノックダウンを行ったところ、Defensinの発現量が有意に抑制された。そこでOmRelの発現阻害を行った本種にライム病ボレリア菌を感染させ細菌数を観察したところ、発現阻害を行わなかった個体に比べボレリア菌が増加する傾向が見られた。この結果より抗菌ペプチドであるDefensinが特定の感染症に対して抗菌作用を持つことが予想される。またDefensinは無菌状態の血液を吸血した際にも発現するという報告があり、栄養刺激によって発現が誘導されている可能性もある。多くの昆虫種において栄養刺激による制御系の要としてTORの働きが近年重要視されており、マダニにおいても重要な働きをしていると考えられる。TORの阻害物質であるラパマイシンをマダニの体内に注入したところ、吸血後の卵黄タンパク合成が抑制された。また産卵数も有意に減少した。このことよりマダニにおいてもTORが栄養刺激による制御系で大きな役割を果たしていることが示唆された。今後はDefensinの持つ免疫機能、また栄養刺激に対する誘導についてより深く調査する必要がある。これら免疫機構の解明はダニをはじめとする吸血性の節足動物の防除法および感染症の予防の開発につながることが期待される。Toll経路のOmRel因子およびIMD経路のRelish因子を同定することができた。そしてOmRelがdefensinの転写制御に関わることが明らかになった。またOmRelのノックダウン実験により、OmRelが吸血後のdefensinの発現誘導に関与していることが示された。24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度の実験によりToll経路、IMD経路における因子を同定することができたため、今後はO. moubateを用いて以下の点を検証していく。
多波長・広帯域波長変換によるフォトニックネットワーク技術の研究

情報信号の伝送帯域拡大に対応可能な、広い波長帯域を利用したフォトニックネットワークの地域ノードにおいて、集中型の多波長光源とするアーキテクチャを提案し、併せて、各地域ノードからの送出データを実時間にて行う手法を提案した。さらに、そのようなノードの実現に不可欠な、光波形を伝送路に応じて柔軟に制御する手法や、発振周波数制御を光周波数標準等の外部光によって行う光信号源の提案と特性評価を行った。将来のフォトニックネットワークは、長距離系のみならず、メトロ・近距離系においても不可欠の技術になることを踏まえて、長距離系では1.5μm帯の100nm程度の帯域、メトロ・近距離系では1.21.7μmの帯域を用い、超多波長の新たなフォトニックネットワークの可能性を明らかにすることが、本研究の目的である。本年度は以下のような課題について研究した。1、長距離系とメトロ・近距離系を統合したフォトニックネットワークの構成法将来の超多波長伝送を前提にしたフォトニックネットワーク・アーキテクチャとして、リング網とスター網を組み合わせる新たな網構成法を提示し、その特質を検討した2.光バースト多重伝送におけるバースト転送制御法メトロ・近距離系においては双方向の2重リング網として、2方向の光バースト多重制御によって各ノードでのフェアなトラフィック収容を可能にする新たな分散制御法を提案した。この制御法により実用上十分なフェアな制御が可能なことを示した。3.波長変換・波長多重等の光信号処理技術SOA(Semiconductor Optical Amplifier)を多段にカスケード接続することで300nmを越える広波長域での波長変換を実現した。また、一定の光波長域を使用する波長分割多重伝送でのチャンネル当たりの光バンド幅とデータ伝送速度のトレードオフにおいて、Q値を最大とする伝送速度を求める手法を開発した。本研究計画においては、広波長帯域を利用するフォトニックネットワークのノード構成法と、そこにおいて不可欠な光波形・波長変換技術等の要素技術の開発を目的としている。今年度は、以下のような成果を得た。時分割多重近距離ネットワーク間を波長多重光通信で接続したバースト光ネットワークにおいて、近距離ネットワークからの送出データを実時間で取得するアルゴリズムを提案し、max-min fairnessを保証したデータ取得が可能なことを明らかにした。また、波長多重ネットーワークにおいて利用される光源を、集中型の多波長光源とするアーキテクチャを提案し、通常よりも光源のコストが低減できることを示した。半導体光増幅器を用いた波形・波長変換回路によって、NRZ信号波形を所望のRZ信号波形に変換する手法を検討した。その結果、パルスのデューティー比を20%から80%、もしくはパルス幅換算で20psから80psまで連続可変可能で、波形歪みの少ない高品質なNRZ-RZ変換を実現した。変換された信号を波形を可変することによって信号線路のパラメータに応じた伝送品質の最適化が可能なことが明らかになった。さらに、波形変換特性において重要な半導体光増幅器を計測する手法を開発した。本手法に加えて、光ファイバ中のラマン散乱を利用した光パルス圧縮器を用いたパルス幅変換器についても検討し、入力パルス幅14.7psのパルス幅に対して、13,2psから3.06psの範囲にわたる高品質なパルス幅を連続可変も実現した。外部光によって周波数制御可能な光信号源において、波長数4以上の多波長信号を外部光に用いた場合の周波数制御を試みた。その結果、周波数間隔10GHzまでの狭周波数間隔の多波長スペクトルを持つ外部光に対して発振周波数の離散的制御に成功した。
回流水槽を利用したカヌーと競泳競技中のデータモニタリングとトレーニング方法の開発

競技力向上をねらいとしたパワーを高めるトレーニングでは、基本的フィットネスの向上に加えて、競技動作を考慮した種目特異的なパワーアップトレーニング(アスレティックパワートレーニング)の重要性が指摘されている。本研究では、競技動作を考慮したパワーアップトレーニングとして回流水槽を利用したパドリング競技のデータモニタリングシステムを構築し、トレーニングに活用することを目的とした。本研究装置の選手のトレーニングへの実用化に向けて選手たちが日頃水上で行っているインターバルトレーニングを回流水槽で可能にすることにより、各種の力学的データや生理学的データを同期して収集し、トレーニングの量的かつ質的把握をおこない競技力向上に役立てた。回流水槽は国立スポーツ科学センター(JISS)に設置されている既存の設備を使用し、艇の抵抗やパドルの形状と推進力の関係、そして水泳競技では、選手のフォームの違いによる水抵抗力、推進力、浮力などを計測可能な回流水槽研究設備の構築を行った。すなわち力学的および生理学的諸変量を計測することにより、カヤック競技のパワーアップのトレーニング方法を開発した。回流水槽の流速は0-5.5m/秒まで設定可能であり、水上でのカヌーの速度を再現できる範囲にある。このような実漕に近い動作中に、3方向の艇の揺れ角や艇の推進力、横力などが測定可能になり、研究面での成果と実践面での効果が試された。また流速を変えることが可能な流水式のパドリングタンクを用いると、指導者が競技者の能力やトレーニングの目的により流速をコントロールできるので、コーチングの面からも一層の効果が得られる。実際、北京オリンピックを目指して全日本男女の選手が活用した結果、女子選手4人の北京オリンピック出場に貢献することができた。このような本格的なパドリング競技のシミュレーションを可能にしたトレーニング装置は、国外でも類がなく、その独創性の点からも利用価値が大いに期待できると考えている。1研究用特殊カヌー艇の作製と回流水槽での作動確認国立スポーツ科学センター(JISS)には,2基の回流水槽と一人乗り用(シングルカヌー)のデータ計測システム1式が現有設備として設置されている.平成17年度では先ずペアー(K2)用のカヌー艇の入手と回流水槽で活用するために、艇力入出力装置との連結部分の開発及び作成を第一の目標とした。選手が実際に競技会で使用するK2艇(ポーランド製)を入手し、JISSの回流水槽で利用するために艇先端に艇入出力装置との連結盤の装着と艇の補強施工を行った。また、回流水槽でのK2試行に当たっては選手の安全性を十分に確保するために、上部にガードレールを設け、ライフラインの確保を行った。2実漕中の生理学的反応及び艇の移動速度の計測カヌーペア競技に関して、実漕との生理学的諸変量と対比することにより、回流水槽での流速設定などのトレーニング方法を開発するために、戸田オリンピックコースで1000mタイムトライアル中に各種データを収集した。生理学的負担度は、携帯式呼吸代謝計測装置(K4、Cosmed社)を用いて、心拍数(HR)、酸素摂取量(VO2)、換気量を収集した。一方、実漕1000mタイムトライアル時の艇のスピード変化をGPSを用いて計測した。JISSの回流水槽を用いて上述と同様に携帯型呼吸代謝計測装置を用いて、シングル艇とK2艇での生理学的負担度を艇の力学的計測と合わせて計測した。さらにトレーニングによる人体の形状変化を評価するために三次元人体計測装置の設置と測定法の開発を行った。3カヌー競技中のレース分析