hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
透明キューブの回転時の屈折を利用した帰還動作不要な画像スキャニング手法の提案

1)システムのセットアップとしてカメラ・アクチュエータのPC等の選定及び設置を実施し,これらの項目を達成できただけでなく,平成31年度実施予定であった(C-2)システムのフィードフォワード制御として撮影対象としてベルトコンベアを導入し,任意速度で回転しているベルトコンベアの速度と一致するように予めサーボモーターを設定し,画像の取得を達成することができた.これらの成果を元に,国内学会発表1件(第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会,優秀講演賞受賞),国際学会投稿(Focus on Microscopy採録決定,4月発表予定)を行った.課題申請時の目的を達成することができただけでなく,予定を超えた研究内容を実施することができ,対外発表においても成果をあげることができた.申請時の段階で平成30年度は(A)各透明な素材の屈折率による光軸制御量の線形性を算出及び素材の選定,(B)光軸制御量と対応速度の対応関係に関する理論の定式化,(C-1)システムのセットアップを実施する予定であった.(A)ではスネルの法則に基づき,数学的に光軸制御量を求める式に対して透明キューブの屈折率を変数として代入し,入射角に対して線形に光軸制御量が変化する素材の選定を行った.結果として,当初想定していたアクリルキューブよりも屈折率の高いシリコンの単結晶であればキューブの回転に対して線形に変位量を得られることがわかった.(B)では光軸制御量を増やすためには透明キューブのサイズを大きくする必要があるため,回転量とトルク値の関係を明らかにし,サーボモーターを導入した.(C-1)ではシステムを開発していくため,高速カメラ,サーボモーター,PC,透明キューブを(A)と(B)の検討結果に基づき選定した.透明キューブをサーボモーターに取付可能な治具を設計し,各配線の接続やカメラとサーボモーターの同期設定完了後,任意速度透明キューブを回転させ,画像取得を行い,精度の検証を行った.これらの項目を達成できただけでなく,平成31年度実施予定であった(C-2)システムのフィードフォワード制御として撮影対象としてベルトコンベアを導入し,任意速度で回転しているベルトコンベアの速度と一致するように予めサーボモーターを設定し,画像の取得を達成することができた.これらの成果を元に,国内学会発表1件(優秀講演賞受賞),国際学会投稿(採録決定,4月発表予定)を行った.そのため,(1)当初の計画以上に進展することができたといえる.
人工生命による分子進化のモデルと並列シミュレーション

本研究では,人工生命についての研究の一つとして,与えられた遺伝情報をもとに進化の系統を再構成するシステムを開発した.このシステムは以下のような特徴を有している.1.遺伝子情報はDNA塩基配列またはアミノ酸配列などの文字列情報として与え,最尤推定により進化系統を再構成する.2.系統間で進化速度を変えて,進化系統を再構成できる.3.配列数の増加に対して組合せ的に増大する可能な進化系統を探索するため,組合せ最適化問題の代表的な解法の一つである遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm)を適用している.4.進化系統を遺伝的アルゴリズムで取り扱うときのデータ表現として,従来良く用いられている2進数表現ではなく,グラフ表現をとることにした.たのため,交叉・突然変異のオペレータは,グラフ表現に対して行なえるような独自の方式を開発した.本システムにより再構成された進化系統と,従来の進化系統樹作成法(平均距離法,近隣結合法,最大節約法など)で作成された系統とを対数尤度で比較した.その結果,本システムは従来手法よりも高い対数尤度を持つ系統を再構成できることがわかり,本システムの有効性が確認された.今後の課題としては,遺伝的アルゴリズムによる探索の一般的な傾向として収束に非常に時間がかかっているため,選択・交叉・突然変異について別方式の採用も含めたチューニングを行ない,収束性能を向上させることがあげられる.また,遺伝的アルゴリズムは並列処理に向いた手法とされているため,今後,並列計算機の利用による処理時間の大幅な短縮を目指す.本研究では,人工生命についての研究の一つとして,与えられた遺伝情報をもとに進化の系統を再構成するシステムを開発した.このシステムは以下のような特徴を有している.1.遺伝子情報はDNA塩基配列またはアミノ酸配列などの文字列情報として与え,最尤推定により進化系統を再構成する.2.系統間で進化速度を変えて,進化系統を再構成できる.3.配列数の増加に対して組合せ的に増大する可能な進化系統を探索するため,組合せ最適化問題の代表的な解法の一つである遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm)を適用している.4.進化系統を遺伝的アルゴリズムで取り扱うときのデータ表現として,従来良く用いられている2進数表現ではなく,グラフ表現をとることにした.たのため,交叉・突然変異のオペレータは,グラフ表現に対して行なえるような独自の方式を開発した.本システムにより再構成された進化系統と,従来の進化系統樹作成法(平均距離法,近隣結合法,最大節約法など)で作成された系統とを対数尤度で比較した.その結果,本システムは従来手法よりも高い対数尤度を持つ系統を再構成できることがわかり,本システムの有効性が確認された.今後の課題としては,遺伝的アルゴリズムによる探索の一般的な傾向として収束に非常に時間がかかっているため,選択・交叉・突然変異について別方式の採用も含めたチューニングを行ない,収束性能を向上させることがあげられる.また,遺伝的アルゴリズムは並列処理に向いた手法とされているため,今後,並列計算機の利用による処理時間の大幅な短縮を目指す.
複数事例の進展統合化グラフによる事業所内の潜在的リスク可視化システムの開発

昨年度の成果から複数の進展を可視化するための検討や予備的実験を実施した.可視化手段の調査:可視化手段において課題としているのが,事象の進展のグラフ化におけるインタラクティブ性である.データ解析の技術は発展途中であり,必ずしも答えがあるわけではない,しかし,解析者が気になった箇所を深く掘り下げられる事で新たな知見が得られる事がある.この実現には,事例を解析するツールとして構築した際,本手法がインタラクティブな操作により,追加情報の提示に対応できる事が望ましい.Network graphにおけるインタラクティブな機能要件としては,Zoom, Hover,ノードのインタラクティブ操作,Tooltipらの機能が挙げられる.Tooltipにより,解析者が気になるノードを選択すると付加情報を示す事ができる機能,および,ノードを特定の規則性で配置・表現する手法などが解析の利便性を高めるだろう.それら要件を満たす可視化ライブラリはJavaScriptベースな物が多かった.JavaScriptベースなライブラリはブラウザ上での利用やElectronといったプラットフォームでの利用には適しているが,申請者ら開発環境の相違や相性の観点から直接利用するのは難しい.現段階の結論として,前述した要件全てを満たし申請者の実装環境で時間を要せずに導入できるライブラリは見つかっておらず,インタラクティブなノード操作を除いたBokeh,NetworkXといったライブラリを組み合わせる事を最良であるという結論に至った.また,事例特有の解析の問題について検討した.本解析基盤では,以前の研究対象においては主語-述語のペアを高い精度で抽出できていたが,事故事例といった意図を凝縮した複文では解析の拡張の余地がある事がわかった.現在,解析の手順を見直し,および,精度向上のために手順の複雑化の解消を図っている.事例のデータ構造が複雑で把握が困難であったため,グラフのインタラクティブ性,辞書の追加やメタデータの拡張が,解析の精度を向上させるのに必要であり,研究方向性へ調整と解決のための実装に時間を要している.また,他のプロジェクトに時間を必要としてしまい,計画通りに時間の確保ができなかった.現在,他のプロジェクト2件をほぼ完了させ,2報の英文journalを投稿している.その内,1報は初投稿故に修正に時間を要する可能性はあるが,0からの執筆に比べれば,修正に必要とする時間も短い.また,残り1プロジェクトは継続中であるが,昨年に佳境を超えており,本年度は十分な時間の確保を見越しており,研究の遅れを取り戻せる見込みである.「研究実績の概要」で述べた通り,メタデータ解析のサブシステムの精度向上に務める.現状では,事例データから更なる情報を引き出せると考えている.メタデータの抽出が充実できれば,事象の進展の可視化において提示できる情報が増え,解析者の理解が促進する事が期待できる.また,進展の連なりを構成する単語の綴(つづり)違いがあっても相違を吸収して,事象の進展の幹をマージして可視化できるようにする.そのために,文の意味を示す主要単語に対して,オントロジー(構造的辞書)を構築する.このオントロジーは,単語の綴り違いがあっても,その大局的な意味の解釈を示すのに使用できる.極端な例ですが,作業者と作業員という綴違いがあっても,オントロジーの中で人(level1)-作業員(level2),作業者(level2)と関係が記載されていれば,そのオントロジーを読み込み,システムに「作業者」と「作業員」は同じ「人」であるという事を解釈させ,事象の進展における隠れた進展の幹を顕在化できるものと考える.左記は極端な例であり,解析においては対象が主語か目的語かで役割が変わってくるため,最適なオントロジーの作り方も合わせて明らかにしていく.本申請研究では,事故事例やヒヤリハット事象などの事例の進展を共通要因に基づき統合化し,進展経路,頻度などを可視化する事を目的としている.本年度は事例の進展の解析,および,可視化を実現する基盤ソフトウェア群(以下,解析フレームワーク)の開発を目標としていた.解析フレームワークには,事例データの前処理,文法上の係り受け解析,主語,述語の抽出などの自然言語処理の機能,グラフによる事象の進展の可視化機能を実装した.それにより,事例データを読み込み,パラメータに応じた進展の可視化を実現した.前処理は,事例別に定義が必要だが,事象の進展の経緯を説明した文章の選択,句点の処理,箇条書き記号など不要な情報の除去などの機能を実装した.主語,述語の抽出に関しては,主語の省略といった課題があり困難であったが,開発したアルゴリズムでは評価データに対して約5-6割程度の精度で抽出できる事を確認した.本年度は,PEC-SAFER事故事例集の423件を対象に研究を実施した.PEC-SAFER事故事例集は,石油各社あるいは石油連盟が所有している資料,事例,データのほかに,業界内のみでは不足する情報を補うため,専門家により分析,解析あるいは加工されたデータも含まれている.本事例における事故への経緯を説明した文章を基に,事故事象といった項目などを加味して解析を実施した.解析の一例として,PEC-SAFER事故事例集における事象の進展を説明する単語(形態素)において如何な結果に進展するかを調べた.形態素は品詞上の最小の単語を意味する.PEC-SAFER事故事例には事故事象というカテゴリを含んでおり,タンクという単語が含まれる事例は約130件あり,約60件が漏洩・紛失,約60件が火災・爆発,残りわずかに機器・装置の破損,環境影響,火傷・怪我・急性暴露など人身傷害,に分類されている事をグラフで可視化できた.1年目は事例の進展の解析・可視化の基盤となるソフトウェア群(以下,解析フレームワーク)の開発を目標としていた.

事例から有用な知見を抽出するための解析モデルの模索は手探りであり,場合によっては解析モジュールの追加解析が必要だが,新しいモデルを構築しては解析,可視化の一連の手続きをスムーズに実現できる解析フレームワークの構築はおよそ実現できた.当初は,解析フレームワークの構築までを予定していたが,進展の解析には目視で確認した方がモデル策定の方針を立てやすいと判断して,計画では後半に実施を予定していた可視化用のプログラムの開発に着手し,当初の計画より部分的に前倒しで進める事ができた(進捗の先行).しかし,別の分担の研究と本フレームワークの開発に時間を要してしまったため,本申請研究の研究成果発表ができていない点は不十分であった(遅延).そのため,先述した進捗上の先行と遅延との相殺を考慮して,進捗をほぼ予定通りであると判断する.事故事例の事象の進展の流れを可視化するため,事象の進展をグラフ化するプロトタイプを開発した.本システムは,特定の選択された単語を含む事例,または,関連した事例が最終的にどんな種類の事故へ至ったか,という事象の進展を有向グラフで可視化するソフトウェア・システムである.グラフ化・定量化による可視化によって,経験的にしか理解できなかった事故へ至る様相(進展の割合・経路など)の関係を視覚的に把握する事に繋がる.PEC-SAFEFR事故事例を用いて「タンク」を含む解析に対する進展の結果は,漏洩49件,火災40件と最も多く,次に頻度が下がって爆発12件,噴出8件,腐食6件,変形2件,破裂1件となった.前半の漏洩,火災への進展は,多くの方がタンクから連想されるだろう事故,後半の進展は,数が少ないので把握しにくい事故といえ,その様相を定量的に把握する事を実現した.本成果は学会にて発表し,有用性を訴えると共に情報交換を実施した.システムの実装に関しては,事例DB内の事例の経緯を説明する文章から,進展の原因となった文中の単語(名詞,動詞,主語・述語ペア)の抽出機能といった自然言語処理に即した解析機能を改良・実装した.また,可視化機能の実装に関しては,グラフに依る可視化を実現したが,使用したネットワークグラフ描画ライブラリではインタラクション機能の実装が困難である事がわかった.そのため,インタラクティブなNetwork Graphの実現に有用なグラフライブラリを選定し,モデル策定,および,最終システムの実装を実現する.事故へ至る事例の進展の可視化を実現したが,現在使用しているライブラリでは,グラフのノードをクリックした際に別のグラフへ遷移するといったインタラクティブな操作が困難な事がわかった.そのため,解析に有用な機能を満たしたインタラクティブなグラフ可視化を実現するシステム基盤の構築のために新たにライブラリ選定,構築が必要であり,それに時間を要している.また,昨年まで参画していたプロジェクトの成果報告や,申請者の所属で実施している事業で開発している情報収集プラットフォームの開発などで時間を要した事に因る.現在,プロジェクトの成果はJournalとして再投稿中である.
有限要素法を用いたコンピュータシミュレーションによる人工肺の至適設計

1.緒言これまでの外部灌流膜型人工肺のシミュレーションでは、解析に必要な透過率比を人工肺ごとに実験して得なければならず、実験を必要としない完全なシミュレーション解析ではなかった。そこで今回は、透過率比を理論的に求め、その数値解を用いて人工肺のモジュール形状や膜充填を検討し、人工肺の至適設計を行える完全なものを確立することを目的とした。2.方法透過率比は、膜充填部の微小部分をモデル化して、汎用の流体解析ソフト(ANSYS, CYBERNET)を用いて算出した。二次元円筒座標上で、解析領域を三角形二次要素に有限要素法で要素分割し、圧力の数値解を得た。血液への酸素移動は、反応係数および移動単位数による式を用いた。さらに、これらのシミュレーション解析をウシ血液によるin vitro実験と比較して、本法の妥当性を検討した。3.結果および考察微小領域での血液流速分布の結果より、透過率比は0.680となった。この透過率比を用いて、圧力損失および酸素移動速度の解析を行ったところ、ともに解析結果と実験値はほぼ一致した。次に、人工肺モジュール長さLと内径Dの比L/Dを変化させたときの解析を行ったところ、血液の偏流を防ぎ、圧力損失と酸素移動速度の実用上の条件から、モジュール形状比L/Dを1.72.8にすることが適切であることがわかった。さらに、膜の充填率を変化させたときのシミュレーション解析を行うと、芯側の空間率を既存のものより大きくすることで圧力損失を減少させ、酸素移動速度を増加させることができることが分かった。4.結言透過率比の理論的算出により、実験を必要としないシミュレーションが完成した。人工肺モジュールの形状比L/Dを1.72.8、芯側の膜充填を疎、外壁側の膜充填を密にすることにより、さらに性能の良い人工肺ができることが示唆された。人工肺は、手術中における血液への酸素付加、および二酸化炭素除去を目的とした、肺の機能を代行する機器である。本研究では近年多用される外部灌流膜型人工肺における血液流れや物質移動の解析法として、コンピュータによる数値シミュレーションを駆使し、患者に優しい効率的な人工肺を作製することを目的としている。はじめに、流れを表す方程式より有限要素法を用いて解析し、血液側境膜物質移動係数の推算、およびガス移動速度の算出を試みた。これらのシミュレーション解析を、ウシ血液によるin vitro実験と比較検討した。圧力損失および酸素移動速度のシミュレーション解析値と実験値の比較より、これらがほぼ一致したことから、本法により人工肺設計に対してシミュレーション解析が有効であることを示すことができた。膜面積を一定とし、人工肺内の膜充填を偏らせた結果、芯側の膜充填を緩やかにし、外側の膜充填を密にすることで、既存の人工肺より圧力損失を減少させながら酸素移動速度を上昇させることが可能であった。また、人工肺モジュールの形状を、モジュール長さLとモジュール内径Dの比L/Dを指標に変化させた結果、L/Dが大きくなるにつれ圧力損失、酸素移動速度ともに減少した。血液の偏流を防ぎ、圧力損失が50mmHg以下、酸素移動速度が370ml/min以上という実用上の必要条件を設定すると、モジュール形状比L/Dを1.72.8に設計することが適切であることがわかった。以上の検討から、外部灌流膜型人工肺における膜充填法やモジュール形状が血液の流動状態やガス交換速度に与える影響について、多くの知見が得られた。これを発展させ、人工肺開発における時間とコストを要さないシミュレーション解析による至適設計の実現が期待される。
特許政策の経済成長、景気循環への影響の分析

本研究は特許保護強化が経済成長や経済厚生にどのような影響を与えるか、動学的一般均衡で分析するもので、具体的には以下の2つの研究を行った。1. TRIPs協定によってWTO加盟国は知的財産権保護を強化することを義務付けられており、発展途上国も国内での特許権保護強化が求められている。発展途上国での特許保護強化は国内の生産を減らしてしまう効果があり、途上国の厚生下げるのではと危惧されているが、この研究では実際に厚生を下げるのか理論的に検証を行った。具体的には新技術を開発する先進国と海外直接投資によって新技術を利用できる発展途上国の2国で構成される動学的一般均衡モデルを構築し、発展途上国での特許保護強化が先進国の技術開発・発展途上国への海外直接投資にどのような影響があるか、さらには各国の厚生にどのような影響があるか分析を行った。その結果、ある緩い条件の下で発展途上国での特許保護強化は先進国の技術開発と発展途上国への海外直接投資を促進し両国の厚生を高める、という結果を得た。既存の動学的一般均衡分析では肝心の厚生分析が行いないのでその点で新しい知見を得たといいえる。2. USなど先進国において、未熟練労働に比べて熟練労働の供給が増加しているにもかかわらず、熟練労働の相対賃金が上昇している傾向がある。論文"Product cycles, endogenous skill acquisition, and wage inequality."(田中仁史氏との共著)では教育選択を内生化した2国世代重複モデルを使って、財生産が先進国から発展途上国に内生的に移転していく過程で上記の現象が発生することを示した。さらにこのモデルを用いて発展途上国での知的財産権保護の強化の効果を分析し、保護強化、すなわち模倣コストの増大は発展途上国への生産拠点移動を抑制し、先進国の国内賃金格差の拡大を弱める影響があること示した。本研究は、特許政策を動学的に分析するものであり、具体的には下記の2つの分析を行い、それぞれ結果を得た。1.特許政策と経済成長を扱った従来の研究では、資本蓄積や外部的知識形成(learning by doing)を考慮していなかった。本研究では、これらも含んだ一般的成長モデルを構築し、そこで特許政策の経済成長への影響の分析を行った。その結果、特許保護強化は研究開発を促進するが、資本蓄積は阻害してしまうことがわかった。また、資本蓄積阻害の効果が強い場合は、特許保護強化は経済成長を低下させることがわかった。既存研究の多くは特許保護強化は経済成長を促進するという結論を得ていたので、特許政策を考える上で本研究の結論は重要であるといえる。2.新技術を開発する先進国とその技術を模倣する発展途上国の2国の動学的一般均衡モデルで、先進国から発展途上国への技術移転が熟練労働・未熟練労働の国内賃金格差にどのような影響があるか、分析を行った。従来の研究では、教育を受け熟練労働になるかどうかの選択を内生化していなかったが、本研究では内生化して分析を行った。また、既存研究では、発展途上国への技術移転・生産拠点の移動が進む過程での分析ができなかった。本研究では、単純な世代重複モデルを用いることで移行過程の記述を単純化し、移行過程の分析を可能にした。この分析の結果、発展途上国への技術移転・生産拠点の移動は、先進国内の国内賃金格差を拡大し、かつ教育を受けた熟練労働の供給を増やすことが示せた。この傾向はアメリカの実際の傾向と整合的で、現実の傾向を示せる理論になっている。研究成果の発表に関しては、1.は、政策研究大学院大学のセミナーで報告を行った。また2.に関しても、2006年度日本経済学会春季大会(於、福島大学)で報告を行い、海外学術雑誌に投稿した。現在、再投稿の要請を受け、再投稿のための改訂中である。

さらにこのモデルを用いて発展途上国での知的財産権保護の強化の効果を分析し、保護強化、すなわち模倣コストの増大は発展途上国への生産拠点移動を抑制し、先進国の国内賃金格差の拡大を弱める影響があること示した。
社会人基礎力を効果的に育成するための学校インターンシップの改善と学習過程調査

学校インターンシップで生じる,「学生間の知識継承・交換の壁」,「先生か学生かのアイデンティティの壁」,「他の単元や授業間の壁」等の課題(境界)に着目し,これを改善し,かつ社会人基礎力をより育成する,教育実践とツールの開発を試みた。具体的には,異学年混交からなる非公式的な学習コミュニティを有志学生と設計し,学生主体で,知識継承・交換,テキスト等の教材開発,模擬授業の実施等を試みた。その後,この実践をモデルに,公的な学校インターンシップを改善した。そして,改善前後の社会人基礎力の違いを因子分析とt検定により分析した。その結果,8因子が抽出され,他者志向的規律性と課題発見に有意な変化が見られた。本研究は,「学校インターンシップ」で生じる4つの問題,「学生(異学年)間の不十分な技術継承」,「省察のない学生の体験」,「現場側と大学側との間の境界」,「学術知と実践知の不結合」に着目し,1これを改善し,かつ社会人基礎力をより効果的に育成する,教育実践とツールを開発するものである。具体的には,「学生参加型のテキスト創りと徒弟制的システムの開発」,「省察を促す共同学習とWEBシステムの構築」,「学生チーム運営の模擬授業研究会と受け入れ校との組織間交流」,「学術知と実践知との相互作用の活性化」を行うことを目指す。そして,2各実践の中での学生の学習過程の調査,3実践とツールの改良という,実践研究を試み,教員養成やキャリア教育に提言を行うことを目指す。今年度は,学生主体で作成していくテキストをさらにバージョンアップさせ,一般にも配布可能な冊子として印刷した。このテキストは,近日中に,ネット上で公開し無料DLできるようにする予定である。また,現場側と大学側の境界を埋めるべく,学校と共同で大学生主体の料理教室の企画,実施や,大学生が学校に出張してラウンドテーブルを行った。また,学校インターンシップ用に開発した社会人基礎力を図る質問紙のデータも昨年度に続き収集した。さらに,実習教育で先端を走る看護領域の研究者や企業家,経営学者らと連携し,現場の学習について議論を深めた。その際,現場の学習理論である,状況論やその中の越境的学習論についても他領域と意見交換をして議論を深めた。また,収集したデータの分析も進めた。本研究は,「学校インターンシップ」で生じる4つの問題,「学生(異学年)間の不十分な技術継承」,「省察のない学生の体験」,「現場側と大学側との間の境界」,「学術知と実践知の不結合」に着目し,1これを改善し,かつ社会人基礎力をより効果的に育成する,教育実践とツールを開発する。具体的には,「学生参加型のテキスト創りと徒弟制的システムの開発」,「省察を促す共同学習とWEBシステムの構築」,「学生チーム運営の模擬授業研究会と受け入れ校との組織間交流」,「学術知と実践知との相互作用の活性化」を試みる。そして,2各実践の中での学生の学習過程の調査,3実践とツールの改良を試み,教員養成やキャリア教育への提言を行う。今年度は,学生主体で作成したテキストを実際に学生に配布し活用し,ネット上でも公開した。また,台湾のフィールド研究者や社会活動家と交流し,子どもの学習支援コミュニティ等の観察やインタビューを行った。さらに,これまでの研究成果をまとめつつ,本研究の理論基盤である,複数のコミュニティ・文脈を横断する学習論に関する学会発表や研究会の開催,著作の執筆を行った。本研究は,「学校インターンシップ」で生じる4つの問題,「学生(異学年)間の不十分な技術継承」,「省察のない学生の体験」,「現場側と大学側との間の境界」,「学術知と実践知の不結合」に着目し,(1)これを改善し,かつ社会人基礎力をより効果的に育成する,教育実践とツールを開発するものである。そして,(2)各実践の中での学生の学習過程の調査,(3)実践とツールの改良という,実践研究を試み,教員養成やキャリア教育に提言を行うことを目指す。今年度は,学生間の技術継承や学術知を実践知の結合を促すため,学生主体のテキスト開発を行い,ほぼ完成した。テキストは今年度の春学期中に学生に配布する予定である。また,学校インターンシップの省察を促すためのグループワークを開発・実施し,その過程をデータ収集した。さらに,学生主体の学習コミュニティをつくり,その学習過程をフィールド調査した。また,社会人基礎力をもとに,学校インターンシップ用の尺度を作成し,データ収集を行った。以上の内容について,積極的にアウトプットも行った。

具体的には,文化心理学の第一人者,ユーリアエンゲストロム氏を本学に招いて,国際シンポジウムを企画し発表した。また,国際学会(ISCAR)にて,正統的周辺参加論の提唱者である,ジーンレイヴ氏をディスカッサントとするペーパーセッションにて,口頭発表を行った。そして,日本認知科学会が発刊する雑誌,認知科学にて,それらの成果をまとめた論文が発刊された。上記の研究実績の概要の通り,データ収集及び分析はおおむね予定通り進んでおり,アウトプットも積極的に進めてきた。しかし,学校インターンシップのWEBシステムの開発は,案はできたものの,予算不足から実施が困難となっている。予算を下げる形で,複数の業者とも交渉を重ねてきたが,既存のシステムとの十分な差異化やアドバンスが図れないため,WEBシステムに頼らない別の形での方策を考案した。結果的に,この方策は,低予算で,WEBシステムにかかる経費も不要なため,かえって他大学でも援用しやすさのある方法になったと考えている。上記の研究実績の概要の通り,データ収集及び分析はおおむね予定通り進んでおり,実践的な成果も現れ始めている。ただし,予定していた,学校インターンシップのWEBシステムの開発は,案はできたものの,予算不足から実施が困難となり,行き詰っている。研究内容は,すでに幾つかの論文や原稿,および学会発表でアウトプットをしてきたが,本年度はそれを総括したい。具体的には,例えば,依頼を受けた,学校インターンシップ関連の本に原稿を掲載する予定である。本研究は,学校インターンシップの問題を改善しその過程を調査するアクションリサーチである。既に,学生の学習過程について,質問紙調査や相互行為過程のデータを収集してきたが,今後さらにデータ収集を行い,分析もすすめていく。今年度は,収集したデータの分析を進め,まとめる予定である。そのための分析ツールの費用や文字化等の分析にかかる人件費,その他諸機器,消耗品にかかる経費を予定している。また,研究成果を学会の口頭発表等で積極的に発表していく予定である。また,海外の研究者とも交流を行っているが,直接研究所を訪問する予定でもある。社会人基礎力の学校インターンシップ用の尺度については,まだデータが十分ではないため,引き続き,データ収集につとめる。開発した学生主体のテキストについては,今年度,冊子として印刷し,学生に実際に配布して使用してもらう。使用しての改善点等,学生(ユーザー)からアンケートやインタビューにより情報収集し,集計する。その結果をもとに改善していく。テキスト以外には,先輩学生が後輩に技術を教える場を設けたが,先輩と後輩との授業時間が思うように折り合わず,また継続して現場に行く先輩学生も少ないことから,当初の想定よりも部分的な実施にとどまっている。このため,規模を小さくして調査を進めることにする。WEBシステムについては,案をつくり,業者との交渉まですすんだが,予算不足から行き詰っている。こちらも,安価な業者を探したり,規模を小さくするなどして対応していく予定である。
新規Aurora基質タンパク質による染色体分配メカニズムの解析

我々はAurora kinaseの新規基質としてCEP97を見出し、その結合タンパク質として紡錘体制御因子NEDD1と動原体制御因子SUGT1を見出した。CEP97がリン酸化によりNEDD1と結合することを見出し、NEDD1がCEP97の局在を制御し、紡錘体が形成され細胞分裂が正常に起こることが示唆された。我々はCEP97のAuroraによるリン酸化部位としてS387を同定したが、その機能は示せなかった。しかし、我々はCEP97がPLK1やCDK1などの分裂期に重要なkinaseにもリン酸化されることを明らかにし、そのリン酸化部位が紡錘体形成に関与する可能性が本研究で示唆された。Auroraは細胞分裂において様々な段階に深く関わっており、未だ解明されていない多くの役割が存在する。申請者は網羅的解析により、Aurora kinaseの新規基質を見出した。新規Aurora基質の発現を抑制したところ、細胞分裂時に染色体分配の異常が観察された。本研究では新規Aurora基質の細胞分裂における染色体分配制御を明らかにすることを目的としている。平成27年度は計画に従い以下の実験を行った。1、新規Aurora基質抑制時の分裂期染色体が赤道面へ整列できなくなる原因として、紡錘体、動原体の形成異常、または動原体と微小管の接着異常が考えられた。申請者は紡錘体の形成をタイムラプス顕微鏡で観察した結果、新規Aurora基質発現抑制時には紡錘体形成の異常が観察された。またRegrowth assayにおいても形成異常が観察され、新規Aurora基質は紡錘体形成に重要な役割をすることが示唆された。2、新規Aurora基質の結合タンパク質を探索した結果、動原体局在タンパク質との結合が認められた。そこで新規Aurora基質の動原体への局在を調べた結果、動原体への局在は認められなかった。また、新規Aurora基質発現抑制時の動原体タンパク質の局在を調べたところ、局在の変化は観察できなかった。以上の結果より、新規Aurora基質発現抑制時には紡錘体形成が異常をおこし、その結果染色体の動原体へとの結合がうまくいかず、分裂期の染色体が赤道面へ正しく整列できなくなることが示唆された。新規Aurora基質の結合タンパク質の中には紡錘体形成に関わるタンパク質があり、現在そのタンパク質との解析を進めている。本研究は申請者が産前産後休暇、育児休業取得のため平成26年6月1日平成27年3月31日まで中断した。新規Aurora基質タンパク質が染色体分配にどのように関わっているかを明らかにするのが本研究の目的である。平成27年度は新規Aurora基質の発現抑制時に染色体が赤道面へ整列しない原因を明らかにした。具体的には計画していた、タイムラプス顕微鏡による紡錘体形成の様子、regrowth assayを行い、紡錘体形成異常を起こしていることを明らかにした。また新規Aurora基質が動原体において機能しているかを明らかにするために、新規Aurora基質の動原体への局在、新規Aurora基質発現抑制時の動原体タンパク質の局在を調べた。その結果新規Aurora基質は動原体への機能は認められなかった。当初計画していた内容は概ね実行することができ、新規Aurora基質が紡錘体形成に重要であることを明らかにした。よって計画は概ね順調であると言える。Auroraは細胞分裂において様々な段階で重要な役割をしているkinaseである。申請者は網羅的解析により、Aurora kinaseの新規基質CEP97を見出した。CEP97の発現を抑制したところ、細胞分裂期中期に染色体分配の異常が観察された。そこで、我々はCEP97を解析することにより細胞分裂期における染色体分配制御を明らかにすることを目的とした。これまでにCEP97には紡錘体制御因子であるNEDD1、動原体制御因子SUGT1が結合することが明らかとなった。染色体が赤道面に正しく整列するためには、紡錘体と動原体が正常に形成される必要があるため、CEP97が紡錘体形成や動原体形成に関わっている可能性が示唆された。そこで、紡錘体形成や動原体形成について調べた結果、CEP97を抑制すると紡錘体形成の異常がおこり、分裂期中期に赤道面に染色体が整列できないことがわかった。平成28年度には、さらにこの制御について詳細に調べるため、Auroraによるリン酸化部位が紡錘体形成に関わっていると考え、このリン酸化部位同定を試みた。その結果S378がAuroraにリン酸化される部位であることが示唆された。そこで、このセリンをアラニンやグルタミン酸へ置換したmutantを作成し細胞へ発現させ、紡錘体形成への変化を観察した結果、顕著な変化はみとめられなかった。CEP97はAurora以外にも分裂期に重要なkinaseであるCDKやPLK1にリン酸化される可能性があるため、現在そのリン酸化部位に着目し紡錘体形成に重要なリン酸化部位を探索している。また新規Aurora基質は細胞分裂期の後期にセントラルスピンドルやミットボディという構造体にも局在を示すので、今回見出したAurorakinaseリン酸化部位はそちらへの局在や機能などに必要である可能性があり、今後検討していきたいと考えている。

我々はAurora kinaseの新規基質としてCEP97を見出し、その結合タンパク質として紡錘体制御因子NEDD1と動原体制御因子SUGT1を見出した。CEP97がリン酸化によりNEDD1と結合することを見出し、NEDD1がCEP97の局在を制御し、紡錘体が形成され細胞分裂が正常に起こることが示唆された。我々はCEP97のAuroraによるリン酸化部位としてS387を同定したが、その機能は示せなかった。しかし、我々はCEP97がPLK1やCDK1などの分裂期に重要なkinaseにもリン酸化されることを明らかにし、そのリン酸化部位が紡錘体形成に関与する可能性が本研究で示唆された。平成28年度は新規Aurora基質のリン酸化部位を同定する。新規Aurora基質にはAuroraにリン酸化される可能性のある部位がいくつか存在する。そのリン酸化部位を同定するために、質量分析装置を用いた網羅的なリン酸化部位の同定を行う。効率よく新規Aurora基質を免疫沈降し質量分析で同定する実験系は立ち上がっている。そして、同定したリン酸化部位特異的抗体を作成し、リン酸化した新規Aurora基質の発現や局在を調べる。また、AuroraA,Bそれぞれに対する特異的阻害剤を用いて、AuroraA,Bどちらにリン酸化されるかを同定する。また平成27年度に行った実験結果より、新規Aurora基質が紡錘体形成に関与することが示された。新規Aurora基質のリン酸化が染色体の整列に関与するか、紡錘体形成にも関与するかを調べる予定である。分子生物学
陶磁器産業衰退期における関連施設群の空間変容と新たな利活用方策に関する基礎的研究

本研究は人口減少社会における地場産業衰退を前提にしつつも、産地内住民の生活の質や地域の魅力を保ち、また地場産業を軸とした新しい産業創出をしやすくするための、住民の生業・文化等に基づいたあるべき空間形成の方法を探求する研究と位置づけられる。研究期間内では、地場産業の中でも衰退が激しい陶磁器産業地域に着目し、まず地域の空間特性を把握するため、I.当該地域の1980年代以降(衰退期)における陶磁器関連施設の空間変容と現況の立地状況の実態を明らかにする。そして産地の空間変容のパターンと現在の立地状況をタイプ化し、II.それぞれのタイプと地域事情に見合った、関連施設群の新たな利活用方策を明らかにする。
”骨髄腫幹細胞ニッチ”の解析と治療標的分子の同定

新規分子標的薬の開発によっても、多発性骨髄腫(MM)の症例において治癒が望めないのが現状で、その原因の一つとしてMM幹細胞が残存することがあげられる。そこで本研究ではMM幹細胞の性状解析を進めた。免疫不全マウスに移植したMM細胞が低酸素状態であることから、長期間低酸素状態で生存可能なMM(HA-MM)細胞株を樹立した。この細胞は、幹細胞マーカーを発現し、静止期の細胞集団も多く、がん幹細胞の性状を有することが明らかとなった。またSmad2のリン酸化亢進を認め、TGF-β/Smadシグナル系がMM幹細胞の治療標的である可能性が示唆された。今後骨髄環境との関係から治療標的分子を明らかにしていく。1.正所性MM担がんマウスを作製し、MM細胞の骨髄内の動態を解析した。MM細胞は海綿骨周囲の骨内膜下に生着し、低酸素マーカーであるピモニダゾール陽性を示した。このことより、MM細胞は骨髄微小環境下で低酸素状態であることが明らかとなった。2.1%低酸素状態下で長期生存可能な低酸素適応MM(HA-MM)細胞株の作製を試み、現在までに6株(AMO-1、OPM-2、NCIH929、RPMI8226、U266、IM-9)のHA-MM細胞株を樹立した。Oct3/4、Sox2といった幹細胞マーカーのmRNAの発現亢進を認めた。CD138抗原の発現の低下は認めず、またMMの治療標的として有効であると報告してきたbeta-カテニンの発現や、慢性骨髄性白血病のHA株で治療標的分子の一つとして同定したGlyoxalase 1の発現は、MM親株とHA株で発現の差は認めなかったが、TGF-betaシグナルの下流のSmad2のリン酸化亢進を認め、MMにおいてはTGF-beta/Smadシグナル系がMM幹細胞維持に関与することが示唆された。3.limiting dilution法を用いた正所性MM担がんマウス作製にて、HA-MM細胞株では親株と比して、より少ない細胞数ででも生存期間の有意な短縮を認めた。多発性骨髄腫(MM)の病態維持に重要なMM幹細胞の骨髄低酸素環境の動態、および治療標的分子の同定のため、以下の検討を行ってきた。まず正所性MM担がんマウスを作製し、MM細胞の骨髄内の動態を解析した。このことより、MM細胞は骨髄微小環境下では低酸素状態であることが明らかとなった。低酸素下骨髄微小環境で生存するMM細胞の性状をin vitro系で解析するため、1%低酸素状態下で長期生存可能な低酸素適応MM(HA-MM)細胞株6株(AMO-1、OPM-2、NCIH929、RPMI8226、U266、IM-9)を樹立した。それぞれの細胞増殖を解析したところ、低酸素環境では細胞増殖スピードはそれぞれHA株で有意に遅いことが明らかとなった。Ki67/7-AADを用いた二重染色による細胞周期解析では、親株であるNormoxia下での培養細胞に比して、G0期の細胞集団が有意に増加しており、またSP分画細胞集団も有意に増加していた。さらにOct3/4、Sox2といった幹細胞マーカーのmRNAの発現亢進を認めた。またlimiting dilution法を用いた正所性MM担がんマウス作製にて、HA-MM細胞株では親株と比して、より少ない細胞数ででも生存期間の有意な短縮を認め、これらのことから、HA-MM細胞株はMM幹細胞の性質を有することが明らかとなった。低酸素過去の報告のようなCD138抗原の発現の低下は認めなかった。接着因子としてはCD44の発現亢進を認めた。またTGFβシグナルの下流のSmad2のリン酸化亢進を認め、MMにおいてはTGF-β/Smadシグナル系がMM幹細胞の治療標的である可能性が示唆された。O2濃度1%に設定した低酸素インキュベーター内で各種MM細胞株を培養し、自律的に増殖を続けるHA-MM細胞株の作成を試み、AMO-1、OPM-2、IM-9細胞株からそれぞれHA株の作製に成功した。それぞれの細胞増殖を解析したところ、低酸素環境では細胞増殖スピードはそれぞれHA株で有意に遅く、またdoubling timeは親株vs HA株で、AMO-1、OPM-2、IM-9それぞれ23.9±2.5 vs39.2±2.7日、24.5±1.9 vs 31.2±3.3日、16.3±0.4 vs 21.9±1.5日と有意にHA株で長かった。

次にKi67/7-AADを用いた二重染色による細胞周期解析を行った。2nに存在するG0/G1分画のうち、Ki67陰性分画であるG0期(Cell Death Differ, 2010.)の細胞集団は、親株vs HA株でAMO-1、OPM-2、IM-9それぞれ4.0±2.2 vs 9.4±4.9% (p<0.05)、3.9±1.4 vs 5.22±2.9% (p<0.05)、3.0±1.0 vs 8.6±3.0% (p<0.005)と有意にHA株で長かった。AMO-1親株(Normoxia)とHA株を用いて正所性MM担癌モデルマウスを用いて生存期間の検討を行ったところ、HA株で有意に生存期間の短縮を認めた。以上よりMM-HA株は、がん幹細胞としての性質を有することが示唆された。HA株細胞におけるCD138抗原の発現をFCMで確認したが、CD138の発現低下(Matsui W, et al. Cancer Res, 2008.)は認めなかった。またHA株におけるWnt/beta-catenin/TCFシグナルの亢進の有無を、TCF-binding site/eGFP遺伝子の導入、及びウエスタンブロッティングで検討したが、亢進は認めなかった。仮説を立てた低酸素適応MM細胞株でのWnt経路の亢進が有意に認められないことが今までの結果で推察され、またレンチウイルスを用いた遺伝子導入の効率が芳しくなく現在TCF-binding site/eGFP遺伝子の導入株の作製を中断している。また低酸素適応MM細胞株の幹細胞性の検討においては、MM担癌マウスでのlimiting dilutionアッセイ法による幹細胞性の証明も加え行っているが、施設のマウスケージ収容に限界があり、若干の進捗の遅れがある。レンチウイルスを用いたTCF-binding site/eGFP遺伝子の導入後、安定した株の作製に時間を要し、wntシグナル解析の進捗が遅れている。また模擬チャンバーの製造に時間を要したため、模擬チャンバーにおける検討が停滞している。そのためMM担癌モデルにおける検討に切り替えているが、施設におけるマウスケージ収容に限界があるため、若干の進捗の遅れがある。低酸素適応MM細胞株におけるWnt経路以外の幹細胞維持シグナルとして、Smad経路の活性化を示唆する結果を得たため、本経路の解析を進める予定である。またヒトHS-5細胞株との共培養系、およびserial transplantation法を用いて、HA-MM細胞の機能的な幹細胞性の証明を行う。MM幹細胞標的分子の探索については、Wntシグナル以外の解析を進めるために網羅的遺伝子解析を行い、変化のあった分子の関連するシグナルを詳細に検討し、RNA干渉を用いて標的分子の同定を行う。また、骨髄微小環境におけるMM幹細胞維持能と低酸素環境における維持能を比較するため、骨髄間質細胞株MS-5と共培養することで、細胞周期解析、ならびに免疫不全マウスへの移植実験を行い、さらに標的分子の同定解析を進める。基本的に平成24年度の研究を継続させ、低酸素適応MM細胞株におけるWnt経路以外の幹細胞維持シグナルとしてのSmad経路の解析を行う。骨髄間質細胞との共培養系を併用し、低酸素と間質細胞接着による幹細胞維持機構の関連分子をウエスタンブロッティング、およびreal-time RT-PCR法にて解析する。引き続き、候補分子をRNA干渉法やその機能阻害化合物を用いることで、HA-MM細胞の幹細胞性の変化を検証し、MM幹細胞の治療標的分子を明らかにする予定である。
異種メディアの協調と目的指向規範とを導入したデータベースビジョンの研究

本研究では、マルチメディアデータベース化を目的とした画像情報の認識・理解技術として、「マルチメディア協調」による認識枠組と、「目的指向規範」による利用枠組とを特徴とする「データベースビジョン」と呼ぶベき新しい術技スタンスを提案し、検討することを目的とする。この目的に沿って、以下の具体的成果を得た。(1)データベースビジョンと目的指向規範の枠組の提案:画像・映像の認識の程度を`状態'とする汎用の自動認識機構を提案、実装し、生成された各対象物の`最終状態'をデータモデル表現として、応用システムによってそれを利用する新しい形の方法論を提案した。(2)複数メディアの協調による認識方式の提案と実装:動画像と文書画像、音声の3つのメディアを対象に、各メディアの自動認識マネージャーと、それそれの認識結果を協調させてより高次の認識結果に導くためのスーパーバイザとから成る複数メディア協調型システムを提案し、ドラマ画像に対して、実ドラマ映像のシーン分解、登場人物同定を行うシステムを実装し、方式の有効性を実証した。(3)目的指向規範を用いた画像データベースの実現:スポーツ画像の静止画群、及びTV放送の動画像を対象とした2種の画像データベースを実現し、実験による評価を行った。(4)時間方向の多重化によるカラー動画像処理方式の提案:動画像の効率的処理方式として、カラー画像を時間軸方向に平均化して静止画化し、この静止画を3次元カラー空間に写像してクラスタリングする形の新しい方式を提案し、有効性を実証した。本研究では,マルチメディアデ-タベ-ス化を目的した画像情報の認識・理解技術として,「マルチメディア協調」による認識枠組みを有し,入力側で達成できる認識・理解結果の範囲の中で利用プログラムを展開する「目的指向規範」を導入すること,を特徴とする「デ-タベ-スビジョン」と呼ぶべき新しい技術スタンスを提案・検討することを目的とする。具体的には,ドラマシ-ンの動画像をシナリオ文書情報及び一部の音声情報を協調させて認識・理解させるシステムを開発し,その有効性,実現性を実証することを目的とする.本年度は以下の各課題により,異種のメディアを協調させた動画像認識方式の基本方式を開発した.(1)個々のメディアの認識過程をそれぞれ認識状態遷移図で表し,一方これらの協調の結果得られる「状況」の理解結果について各メディア共通の「状況遷移図」を用意し,汎用性のある認識枠組を創案した.(2)(1)の枠組の下に,ドラマ画像とそれに対応するシナリオの文書画像との協調型内容理解を実行するシステムの基本部分を開発した.動画像の各画面をカラ-空間でセグメント分割し,10コマ毎の一連の画面を時間軸を含む3次元デ-タとして管理し,この3次元オブジェクトの認識状態を状態遷移図型認識モデルにより理解をすすめる.一方シナリオを構造化し,キャラクタ説明部,会話者名部,シ-ン説明部についてモデルを設定する。協調の要となる状況遷移図は,代表的なドラマシ-ンの展開やカメラワ-クを参照して設定した.(3)(2)で開発した認識システムの基本部分を,既存のワ-クステ-ションと本年度購入したビデオプロセッサシステムの中心とするシステム上に実装した.この実験システムを用いてドラマ映像シ-ンとそれに対応するシナリオ文書を対象に,各メディア内容の協調型理解実験を行い,方式の実現性,有効性を検証,評価した.本年度は、マルチメディアデータベース化を目的とした画像情報の認識・理解技術として、「マルチメディア協調」による認識枠組と、「目的指向規範」による利用枠組とを特徴とする「データベースビジョン」と呼ぶベき新しい技術スタンスの確立を目指して、以下の具体的成果を得た。(1)複数メディアの協調による認識方式の提案と実装:動画像と文書画像、音声の3つのメディアを対象に、各メディアの自動認識マネージャーと、それぞれの認識結果を協調させてより高次の認識結果に導くためのスーパーバイザとから成る複数メディア協調型システムを提案し、ドラマ画像に対して、実ドラマ映像のシーン分解、登場人物同定を行うシステムを実装し、方式の有効性を実証した。(2)目的指向規範を用いた画像データベースの実現:

スポーツ画像の静止画群、及びTV放送の動画像を対象とした2種の画像データベースを実現し、実験による評価を行った。いずれも目的指向規範という新しい考え方で画像データベースに対して人間がキーワードをつけるという従来の壁を打ち破り、完全自動の画像検索システムが実現できることを実証した。(3)時間方向の多重化によるカラー動画像処理方式の提案:動画像の効率的処理方式として、カラー画像を時間軸方向に平均化して静止画化し、この静止画を3次元カラー空間に写像してクラスタリングする形の新しい方式を提案し、有効性を実証した。また、この方式を用いて、動画像中の物体の動きの抽出、形状の抽出が行えることをあわせて示した。
磁気圏サブストームに伴う磁気圏のグローバルな変形

磁気圏サブストームは磁気圏におけるエネルギー蓄積・解放過程であり、それに伴って磁気圏の形状は全体にわたり変化する。本研究は、その変形のうち、今まで良く知られていなかった部分を研究する事で、磁気圏におけるエネルギー蓄積・解放過程をより良く理解しようとするものである。昨年度は「極域磁気圏内の磁力線がサブストームに伴いどのように変形するか」について、POLAR衛星観測データを用いてcase studyで調べた。その結果の1つは、「サブストームの爆発相(expansion phase)において極域磁気圏内の磁場強度は増大し続けた」というもので、これは、過去の研究結果(磁気圏尾部ローブ領域の磁場強度は爆発相において減少する)と好対照をなしている。私はこれを、dipolarizationによる内部磁気圏極域磁気圏の圧縮効果によって説明した。この結果は学術誌Earth, Planets and Spaceに投稿し今年度掲載された。今年度は、POLAR衛星に加えてGEOTAIL衛星のデータも使用し、「前者が極域磁気圏内に、後者が尾部ロープ領域内にいたときにサブストームを観測した」例について調べた。これは、昨年度の研究では尾部ローブ領域の情報は過去の研究に頼っていたのに対し、実際の同時観測データを用いる事で同時性を確証する、というもので、研究の更なる進展となっている。結果としては、サブストーム爆発相において、尾部ローブ領域での磁場減少と極域磁気圏での磁場増大が同時に観測されていた。これは昨年度の研究とconsistentである。この結果は学術誌COSPAR Colloquiumに現在投稿中である。また、地上磁場観測から磁気圏プラズマ密度をリモートセンシング的に求める方法についても、昨年度に引き続き研究した。この研究で学術誌J. Geophys. Res.に昨年度投稿した論文は今年度掲載された。今年度は、POLAR衛星の観測から、極域磁気圏内の磁力線がサブストームに伴いどのように変形するか、について中心的に調べた。そして、1つの観測例について論文1篇を執筆した。その内容は以下の通りである。サブストームの成長相(growth phase)において、極域磁気圏内の磁場強度は増大した。これは、昼間側磁気圏境界面での磁気リコネクションによって昼間側から剥がされた磁力線が極域磁気圏境界面にpile up("堆積")した結果で、磁気圏尾部ローブ領域での観測と同様である。一方、磁場ベクトルの方向については、pile upから期待される時間変化と逆に、磁力線がより水平になる方向へ変化した。これを、電離層が磁力線の動きを引き止めようとする効果によって説明した。次に、サブストームの爆発相(expansion phase)において、磁気圏尾部ローブ領域では磁場強度の減少が見られるのだが、極域磁気圏内のこの観測例では磁場強度は増大し続けた。これを、dipolarizationによる内部磁気圏極域磁気圏の圧縮効果によって説明した。完成した論文は学術誌に投稿中である。また、地上磁場観測から磁気圏プラズマ密度をリモートセンシング的に求める方法についても研究した。この方法によって、人工衛星観測に加え地上からもサブストームに伴う磁気圏の状態変化を調べる事が可能となり、本奨励研究の研究目的に合致した研究となっている。この研究で論文1篇をJ. Geophys. Res.に投稿し掲載受理された。
クロモトロピズム性化合物の合成と性質

1.前年度イミダゾール環の2,4,5位に嵩高い置換基が導入されたイミダゾール誘導体と塩化コバルトとを摩砕すると周囲の湿度の変化により色を変化させる物質が得られ、その色調と変色域は塩化コバルトのそれとは異なることを報告したが今年度はIRおよびDSCの測定によりその生成物がイミダゾール誘導体と塩化コバルトとの1:1錯体である事が明らかとなった。2.2,4,5-ビス(4-メトキシフェニル)-2-(4-ニトロフェニル)-1H-イミダゾールは暗赤色、橙黄色、朱色の三種A、B、Cの多形結晶を生成するがこれらの多形結晶のクロロホルム溶液中で測定したNMRスペクトルは著しく異なるパターンを示すことが見出された。クロロホルム溶液中で濃度を変化させてIRスぺクトルを測定した結果、Aは二量体を形成し、さらに分子間CT錯体も形成していること、Bは単量体であり錯体は形成していない事が明らかとなった。Cは複雑であり結論に至っていない。このようなAとBの溶液中での構造の違いは包接体結晶の生成の難易にも関係している事が明らかとなった。3.DSCとIRの測定の結果からTCNQとP-フェニレンジ-マロノニトリルとの固相反応生成物は1:2の錯体を形成していることが明らかとなった。この錯体は湿った空気、金属塩、種々の有機物と接触すると青、緑、橙色等に速やかに着色する。ESR等の測定の結果から着色はTCNQアニオンラジカル、またはその金属塩の生成によることが明らかとなった。