hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
栽培ダイズにおける種皮着色突然変異の分子遺伝学的機構の解明

黄豆ダイズの種皮着色突然変異体(以後、変異体と省略)ではいずれも色素合成に重要な酵素であるカルコンシンターゼをコードする遺伝子(CHS)群のうち、1つの遺伝子メンバー(ICHS1)を含む領域が欠失変異を起こしていることが明らかになっている。本年度は、ICHS1とともに欠失を起こす5'上流域をPCR法にようて増幅し、増幅断片について構造解析を行った。その結果、ICHS1のわずか680bp上流に5'コード領域の欠損したCHS(truncated CHS3と命名)が逆向きに存在することが明らかになった。黄豆ダイズの種皮着色抑制はCHSのジーンサイレンシングであることが示唆されている。興味あることにCHSを導入したトランスジェニック植物において、CHS同士が近距離で互いに逆向きに配置された場合にCHSのジーンサイレンシングが引き起こされることが報告されている。これらのことから黄豆ダイズに特異的に存在するtruncatedCHS3-ICHS1クラスター領域がCHSのジーンサイレンシングを引き起こしている可能性が示唆された。すなわち、黄豆種皮での着色抑制はCHSのジーンサイレンシングによりカルコンシンターゼが翻訳されず着色色素が生産されないことによるという仮説が考えられた。今後はtruncatedCHS3-ICHS1クラスター領域とCHSのジーンサイレンシングとの関係について詳細な解析を行う必要がある。その一方で、種皮着色突然変異がどのような機構で生じるかをさらに明らかにするために黄豆ダイズ品種"ミヤギシロメ"の変異体からも欠失型ICHS1領域を単離し、すでに単離・解析が終了している刈系557号および吉林15号変異体由来の欠失型ICHS1領域と比較解析を行う予定である。黄豆ダイズ集団中に見出される種皮着色突然変異は、ダイズ育種事業において、品種・系統の遺伝的同質性を損なう上で、大きな問題であり,本研究では、黄豆ダイズの種皮着色突然変異の分子遺伝学的機構を解明することを目的としている。近年、日本のダイズ品種・系統から見出された複数の種皮着色突然変異体(以後、変異体と省略)がいずれもカルコンシンターゼをコードする遺伝子ファミリーの一つであるICHS1の遺伝子領域に様々なパターンの欠失変異を起こしていることがサザンハイブリダイゼーションにより示唆された。しかしながら、それぞれの変異体において、ICHS1領域にどのような機構で欠失変異が起きているかは未だ明らかにはなっておらず、現在、複数の変異体から欠失型ICHS1領域をクローン化しているところである。今年度は、刈系557号変異体に続き、吉林15号変異体からインバースPCR法を用いて欠失型ICHS1領域をクローン化し、その詳細な構造を解析した。その結果、吉林15号変異体由来の欠失型ICHS1領域は、刈系557号変異体(第2エキソン途中から欠失変異を起こしていた)とは異なり、ICHS1イントロンの途中から欠失変異を起こしていることが明らかになった。さらに、刈系557号および吉林15号変異体由来の欠失型ICHS1領域に特異的な塩基配列をそれぞれ相同性検索したところ、刈系557号変異体由来の欠失型ICHS1領域では、熱ショックタンパク質をコードするdnaJ遺伝子、吉林15号変異体由来の欠失型ICHS1領域では、カルコンイソメラーゼ(CHI)遺伝子と考えられるダイズESTと高い相同性を示し、両変異体は、異なる遺伝子の間で欠失変異を生じていることが示唆された。
適応制御系における情報と最適決定に関する研究

制御系の状態が簡単な確率過程にしたがって変化する適応型のゲ-ムとして、互に対立する相手プレ-ヤの行動に関する情報様式がある確率法則にしたがって、観測不可能な状態から可能な状態へ移行したり、逆に可能な状態から不可能な状態へ移行する。2人非0和タイミング・ゲ-ムを研究することから出発した。このモデルは、経営における新製品開発の最適時節の決定や飛行機における座席の各クラスへの最適配分、生物学における2種生物のナワバリ占有競争への最適努力持続時間の決定等、から抽出されたものである。このゲ-ムに対して、積分方程式論で開発された方法や定常確率過程で得られた結果を利用することにより、かなり広範囲なクラスの精度関数を持つ場合のナッシュの平衡戦略を厳密解の形で導くことに成功し、いくつかの数値例も与えた。次いで、生物進化過程の理論的説明づけから抽出されたモデルとして、1つのナワバリを複占する2種の生物間の競争を適応型のゲ-ムとして提案し、時間の推移を考えない静的有限ゲ-ムと時間の推移を考えに入れた動的無限ゲ-ムを合わせた形で定式化し、条件やパラメ-タをより一般的な形に残したままで解析した。非0和双行列ゲ-ムの理論からの結果および微分方程式論からの結果を応用することでナッシュ平衡戦略を導くことに成功し、この結果生物進化学における進化的に安定な戦略の数学的意味を考察することにも成功した。その他、確率系の研究として、対称拡散過程へのマルチンゲ-ルの方法に関する研究、ドンスカ-・バラダハンのエントロピ-の応用に関する研究、微分方程式に関連して、係数が無限回微分可能なセミグル-プの生成作用素となっている放物型発展方程式の研究も行ない、各専門誌や研究集会で発表することもできた。
疾患の治療法の数理モデルの構築と解析

疾患に関する数理的研究が近年盛んに行われている.例えば,前立腺癌においては間欠的ホルモン療法という治療法が存在するが,この治療法に関する数理モデルの研究が精力的に行なわれており近年大きな成果を上げている.本研究ではこれらの前立腺癌の間欠的ホルモン療法に関する数理モデルを用いた応用研究を行うこと,及びその他の疾患の治療法の数理モデルを構築・解析することを目的としている.本年度はまず前立腺癌の間欠的ホルモン療法の数理モデルに関して,少ない時系列データから将来の前立腺癌の予測ができるように数理モデルの予測精度を向上させることを目的として研究を行った.具体的にはこれまでの先行研究において構築されてきた前立腺癌の間欠的ホルモン療法の数理モデルと実際の患者から得られた臨床データを用いて,対象の患者から得られる腫瘍マーカーの短い時系列データから対象の患者の前立腺癌の腫瘍マーカーの将来の予測分布を与える手法の開発を非線形時系列解析の手法と機械学習の手法とを応用することで行った.これにより信頼区間を用いた予測の評価を行えるようになった.本年度の研究の結果,昨年度の研究成果をより発展させることで,提示した信頼区間の大きさに対して,それ以上の割合の観測を含むことができる手法へと拡張した.さらに,その他の疾患の治療法の数理モデルを構築することを目的とした基礎的な数理的研究を行った.これらの結果の一部は日本泌尿器科学会東部総会やJSPSジョイントシンポジウム等で発表しており,論文を現在投稿準備中である.疾患に関する数理的研究が近年盛んに行われている.例えば,前立腺癌においては間欠的ホルモン療法という治療法が存在するが,この治療法に関する数理モデルの研究が精力的に行なわれており近年大きな成果を上げている.本研究ではこれらの前立腺癌の間欠的ホルモン療法に関する数理モデルを用いた応用研究を行うこと,及びその他の疾患の治療法の数理モデルを構築・解析することを目的としている.本年度はまず前立腺癌の間欠的ホルモン療法に関して,少ない時系列データから将来の前立腺癌の予測ができるように数理モデルの予測精度を向上させることを目的として研究を行った.前立腺癌の臨床における診断では腫瘍マーカーである前立腺癌特異抗原(PSA)がよく用いられており,十分な長さのPSA時系列データを与えることでPSAの振る舞いを非常に良く説明する数理モデルが存在する.本年度の研究の結果,この数理モデルに対して非線形時系列解析の手法や機械学習の手法等を応用することによって,対象の患者から観測された少ないPSA時系列データから将来のPSAの振る舞いを予測する基礎手法を開発した.この手法によって,例えば術後経過観察中の患者に対して治療開始の日程を数理的に適切に定める等の応用が考えられる.これらの結果の一部は日本泌尿器科学会東部総会,GSC七夕ミーティング2011やIBIS2011等の会議で発表しており,論文を現在投稿準備中である.さらに,その他の疾患の治療法の数理モデルを構築することを目的とした基礎的な数理的研究を行った.疾患に関する数理的研究が近年盛んに行われている.例えば,前立腺癌においては間欠的ホルモン療法という治療法が存在するが,この治療法に関する数理モデルの研究が精力的に行なわれており近年大きな成果を上げている.本研究ではこれらの前立腺癌の間欠的ホルモン療法に関する数理モデルを用いた応用研究を行うこと,及びその他の疾患の治療法の数理モデルを構築・解析することを目的としている.本年度はまず前立腺癌の間欠的ホルモン療法の数理モデルに関して,少ない時系列データから将来の前立腺癌の予測ができるように数理モデルの予測精度を向上させることを目的として研究を行った.具体的にはこれまでの先行研究において構築されてきた前立腺癌の間欠的ホルモン療法の数理モデルと実際の患者から得られた臨床データを用いて,対象の患者から得られる腫瘍マーカーの短い時系列データから対象の患者の前立腺癌の腫瘍マーカーの将来の予測分布を与える手法の開発を非線形時系列解析の手法と機械学習の手法とを応用することで行った.これにより信頼区間を用いた予測の評価を行えるようになった.本年度の研究の結果,昨年度の研究成果をより発展させることで,提示した信頼区間の大きさに対して,それ以上の割合の観測を含むことができる手法へと拡張した.さらに,その他の疾患の治療法の数理モデルを構築することを目的とした基礎的な数理的研究を行った.これらの結果の一部は日本泌尿器科学会東部総会やJSPSジョイントシンポジウム等で発表しており,論文を現在投稿準備中である.今年度は少ないPSA時系列データから将来のPSAの振る舞いを予測する手法を構築した.これは来年度以降の研究において非常に重要なステップである.来年度からの研究方針としては,今年度開発した予測手法の有効性を実際のデータを用いて確かめることがある.また,その他の疾患の数理モデルについても考察を深めたい.
内圧載荷法による埋設RC管路の現有耐力評価手法の検討

遠心力鉄筋コンクリート管の変遷を考慮した管を用いて、軸方向における剛性への影響を評価した。また、RC管の製造方法は、製造業者によって若干異なるため、各社におけるRC管の剛性およびひび割れ発生時の剛性低下特性を評価した。その結果、旧JIS規格を想定したRC管の剛性は、現JIS規格を想定したRC管と比較して低下することがわかった。この要因は、主に弾性係数の違いによるものと考えられた。また、剛性および剛性低下特性は、製造業社によって異なることが明らかとなった。以上より、供用中のRC管において機能診断等を実施する際には、製造年度や製造業社などを考慮する必要があることがわかった。農業用パイプラインの特性を踏まえた適切な管路の更生工法を選択するためには、管路の状態と要求性能に適合した工法・材料の選定を行うことが重要である。設計は、効率的かつ合理的な工法の選定と詳細設計を行った上で、既設管の条件(具体的には、既設管の材料と構造の状態)、更生断面(更生部材の設計と材料の選択)、荷重条件(土圧、基礎反力と内水圧)、水理条件(粗度と最大流量)、既設構造物への影響、施工条件、維持管理条件等の事項を考慮しなければならない。これらの一部を可能とするために自走式TVカメラや打撃による調査・診断などが用いられているが、本研究では周辺地盤を考慮した管路の現有耐力評価に資する調査・診断手法を検討した。管体の現有耐力を評価するにあたっては、内圧載荷装置の開発に関して着手した。二次元解析および材料物性を総合的に評価することで、内圧載荷装置の形状と測定システムを決定した。VU管単体を対象とした内圧載荷試験において、内圧載荷法は管の損傷(ひび割れ)を検知することができる可能性を確認できた。また、内圧を載荷した際の管体の挙動(荷重-変形量関係のグラフの傾き)は、損傷(ひび割れ)の深さ、ひび割れ本数,ひび割れ発生位置の順番に依存しており,損傷(ひび割れ)が深く,多くなるほど傾きの低下が大きくなることを確認できた。このことから内圧載荷法による損傷検出の可能性を確認することができた。RC管単体を対象とした内圧載荷試験において、弾性領域内でひび割れの検知が可能であることがわかった。また、外面にひび割れが発生した場合も、ひび割れの有無を検知でき、さらにはひび割れ深さについても評価できることが明らかとなった。本年度の研究では,ひび割れを付与したRC管に内面載荷法(旧名称:内圧載荷法)を適用した際の,管体挙動について評価した.ひび割れの条件をコントロールするために,電動工具を用いて溝を作製し,その溝をひび割れと模擬した.溝の条件は,深さ,角度,位置(内外面)などを考慮して決定した.また,RC管の製造業者が採取データに与える影響についても基礎的な実験を実施した.得られた結果を次に示す8つにまとめる.1内面載荷法は,RC管の内面に発生したひび割れ(溝)を検知できるだけでなく,外面に発生したひび割れ(溝)についても検知できる.2荷重ー変形量の傾きは,断面二次モーメントの減少に伴う環剛性の低下から,口径400mmのRC管では鉄筋露出となる20mm深さで剛性低下が生じる.3最大曲げモーメントが発生する0°位置と最小曲げモーメントが発生する90°位置において,荷重ー変形量の関係はおおむね同じ値となる.4内面載荷法の適用により,新たなひび割れが発生することが懸念される.そこで,内面載荷法による載荷時のデータ採取だけでなく,除荷時のデータも採取することで載荷前後の荷重ー変形量の関係を評価できる.5内面載荷法は,環剛性を測定する手法であるため,塩ビ管,RC管と両者を区別することなく,弾性領域内であれば評価が可能となる.6内面載荷法で採取するデータは,製造業者によって荷重ー変形量の関係が異なる.7RC管の軸方向に対して内面載荷法を適用した際の採取データは,接合したRC管のそれと同じ傾向を示す.つまり,実環境を想定した場合においても,管端部の拘束条件を考慮する必要がない.8内面載荷装置による載荷速度は,荷重ー変形量の傾きに影響を及ぼす.当初の予定では3次元的に実験と解析を進める予定であったが,実際は3次元的な実験に対する研究にとどまっている.この理由は,RC管の製造業者による測定結果の違いが生じることを明らかにしたためである.そのため,内面載荷法により採取したデータの有効性を向上させるためには,製造業者ごとの材料物性を明らかにする必要がある.この他にも,実環境を想定した接合管による実験を実施した.つまり管端部の拘束条件による採取データの影響についても新たに検討したことが,「やや遅れている」となった状態である.しかし,実環境で本手法を適用する際には,これらの項目は検討が必要不可欠であり実用化に向けて大きく前進していることや,大きな遅れはないことから最終年度で当初目標を達成できる見込みである.平成27年度での研究では、不とう性管であるRC管に内面載荷法を適用し、その有効性を確認してきた。しかし、その有効性はひび割れを想定した人工的な溝を付与したRC管に対してであり、実際の荷重によるひび割れとは異なることが考えられた。そこで平成28年度での研究では、外圧試験機によって所定の荷重を与えた管に対して評価を実施した。また、製造業者の異なるRC管が採取データに与える影響についても併せて検討した。その結果、内面載荷法は、荷重ー変形量の傾きでひび割れを検知でき、その剛性は断面方向で異なることがわかった。

一方、RC管は接合された状態で埋設されているが、通常時の接合が実施されている場合は、接合による管口の拘束は、採取データへ影響しないことがわかった。そのため、管口の拘束による剛性の変化は生じないことがわかった。最後に、RC管のメーカー間および製造時の製品規格が剛性に及ぼす影響について検討した。出荷されるRC管は、製品規格値を満足したものである。ただし、製品規格値を満足するということは、性能において最低基準値以上を有しているとのことである。そのため、製品の製造時における安全率の設定は各社によって異なる。また、RC管の製品規格は随時更新され、現在機能低下が懸念されているRC管の製品規格は昭和40年代の値のもとで製造されたものである。これらの条件のもとで、管のRC剛性を評価した結果、RC管の剛性は製造業者や製造年度によって異なることを確認した。以上を総括すると、内面載荷法では、RC管の軸方向における剛性特性を評価することができ、製造時の状況(製造業社、製造時の規格)と評価時の状況(供用年数)を考慮したうえで健全度評価を実施すべきであることがわかった。遠心力鉄筋コンクリート管の変遷を考慮した管を用いて、軸方向における剛性への影響を評価した。また、RC管の製造方法は、製造業者によって若干異なるため、各社におけるRC管の剛性およびひび割れ発生時の剛性低下特性を評価した。その結果、旧JIS規格を想定したRC管の剛性は、現JIS規格を想定したRC管と比較して低下することがわかった。この要因は、主に弾性係数の違いによるものと考えられた。また、剛性および剛性低下特性は、製造業社によって異なることが明らかとなった。以上より、供用中のRC管において機能診断等を実施する際には、製造年度や製造業社などを考慮する必要があることがわかった。当初の計画では、不とう性管であるヒューム管のみを対象としていたが、研究の進捗に伴い、とう性管である塩化ビニル管管体への適用性についても可能性が示された。そのため、まず最初に計画には挙げていなかった塩化ビニル管で評価を実施し、その後に計画に挙げていたヒューム管管体の評価を実施した。予算の都合上、多くの試験管を入手することは困難ではあったが、少ない試験管でもおおむね想定通りの結果を得ることができ、引き続きスケジュール通り研究を遂行する予定である。今後の研究推進方策としてのキーワードは次の3つと考える.1周辺地盤を考慮した3次元解析,2内面載荷法の載荷速度,3RC管の製品業者による影響最終年度に向けて,周辺地盤を考慮した3次元解析は予定通り実施する.また,内面載荷法の載荷速度は,採取するデータに影響を及ぼす可能性が考えられたことから,載荷速度条件を検討することで安定したデータを得る予定である.最後に,RC管の製造業者から物性値を入手し,その物性値が採取データに及ぼす影響や,採取データのとりまとめ方法について整理する予定である.農業土木基本的には当初の計画通り、埋設管を想定した研究を実施する予定である。具体的には、内圧載荷法を管体単体に適用した際の管体の挙動と、埋設管に適用した際の管体の挙動評価である。研究の推進にあたっては、解析による評価が必要不可欠であることから、研究協力者助言の基に周辺地盤と管体の境界条件に関する条件設定について詳しく取り組む予定である。
線形計画法を用いた非線形システムの解析手法の開発とLSI設計への応用

LSI設計における大きなボトルネックとして世界中の設計者を悩ませていた「非収束問題」に対し,ホモトピー法を用いた新しいアルゴリズムを開発し,その大域的収束性を証明した.さらに産業界との共同研究により,バイポーラアナログ回路としては最大級の1万素子クラスのLSIを世界で初めて収束の保証付きで解くことに成功し,LSI設計期間の短縮や民生機器の高度化・低価格化に貢献した.また欧米で使われているホモトピー法の回路シミュレータに対して,プログラムのある部分に-1を付けることにより大域的収束性が保証されることを証明し,その収束性を飛躍的に改善するなど,国内外で「非収束問題」を理論面・実用面の両方から解決した.なお,このアルゴリズムはIEEE(米国電気電子学会)のNG-SPICEプロジェクトでも採用され,現在,IEEEの公式ページでこの方法を用いた回路シミュレータを無料でダウンロードできる状態となっている.それにより世界中の設計者が収束率100%の回路シミュレータを利用できるようになり,数十年もの間多くの設計者を悩ませた「非収束問題」は完全に解決されることになった.なおその成果はアメリカのウィリー百科事典や日本シミュレーション学会誌の巻頭言でも大きく取り上げられている.また,LSI設計における重要な未解決問題として知られている「非線形回路のすべての解を求めるアルゴリズムの開発」に対し,双対単体法を用いた新しいアルゴリズムを開発し,線形領域数10^<300>の超大規模問題の全解探索を実用時間内で行うことに成功した.それにより,これまで不可能と考えられていた「実用規模の回路の全解探索」に対し大きな可能性を与えた.また高分子化学の研究者との共同研究により,難解なことで有名な高分子溶液の多相平衡の計算問題に対し,その解を瞬時に求めることのできる新しいアルゴリズムを開発し,リエントラント3相平衡の発見や,世界で初めて4相平衡の計算に成功するなど,相平衡の様々なメカニズムを解明した.LSI設計における大きなボトルネックとして世界中の設計者を悩ませていた「非収束問題」に対し,ホモトピー法を用いた新しいアルゴリズムを開発し,その大域的収束性を証明した.さらに産業界との共同研究により,バイポーラアナログ回路としては最大級の1万素子クラスのLSIを世界で初めて収束の保証付きで解くことに成功し,LSI設計期間の短縮や民生機器の高度化・低価格化に貢献した.また欧米で使われているホモトピー法の回路シミュレータに対して,プログラムのある部分に-1を付けることにより大域的収束性が保証されることを証明し,その収束性を飛躍的に改善するなど,国内外で「非収束問題」を理論面・実用面の両方から解決した.なお,このアルゴリズムはIEEE(米国電気電子学会)のNG-SPICEプロジェクトでも採用され,現在,IEEEの公式ページでこの方法を用いた回路シミュレータを無料でダウンロードできる状態となっている.それにより世界中の設計者が収束率100%の回路シミュレータを利用できるようになり,数十年もの間多くの設計者を悩ませた「非収束問題」は完全に解決されることになった.なおその成果はアメリカのウィリー百科事典や日本シミュレーション学会誌の巻頭言でも大きく取り上げられている.また,LSI設計における重要な未解決問題として知られている「非線形回路のすべての解を求めるアルゴリズムの開発」に対し,双対単体法を用いた新しいアルゴリズムを開発し,線形領域数10^<300>の超大規模問題の全解探索を実用時間内で行うことに成功した.それにより,これまで不可能と考えられていた「実用規模の回路の全解探索」に対し大きな可能性を与えた.また高分子化学の研究者との共同研究により,難解なことで有名な高分子溶液の多相平衡の計算問題に対し,その解を瞬時に求めることのできる新しいアルゴリズムを開発し,リエントラント3相平衡の発見や,世界で初めて4相平衡の計算に成功するなど,相平衡の様々なメカニズムを解明した.区間解析は非線形方程式のすべての解を求める代表的な数値解法として知られているが,計算効率が非常に悪く,実用化に際しては大きな課題を残していた。本研究では,区間解析における基本的な方法論として,非線形方程式を線形等式と線形不等式で置き換え(幾何学的には関数曲線を多角形で囲み),非線形方程式を一旦線形計画問題に定式化してから,それに線形計画法を適用するという新しいアイデアに基づいた研究を行った。この方法により,それまで不可能だった計算が可能になることが次々と明らかになっている。まず,上記のアイデアを区分的線形回路の全解探索問題に応用した。その結果,それまで領域内に"解曲面が存在するか否か"を判定していた符号テストを,"解曲面同士が交わるかどうか"を判定するテストに改良することが可能となった。これにより,従来法とは比較にならないほど効率のよい実用的な全解探索アルゴリズムが確立され,この分野では前人未踏の領域数10^<200>の全解探索にも成功した。次に,設計現場からの大きな需要にも係わらず実用的アルゴリズムの存在しなかった「非線形回路のすべての特性曲線を求めるアルゴリズムの開発」に対し,上記のアイデアを拡張することにより,すべての特性曲線を求める効率的な方法を開発した。また,昨年度までに開発した球面法のアルゴリズムをベースに,非線形回路の安定解に収束するホモトピー法のアルゴリズムを完成させ,同時にその大域的収束性を証明した。さらに,高分子化学の研究者との共同研究により,上記のアルゴリズムを用いた高分子溶液の多相平衡の研究に取り組み,実験では測定が困難な様々な興味深いメカニズム(高圧力下での共存曲線の対称性の変化など)を解明することに成功した。

LSI設計における大きなボトルネックとして世界中の設計者を悩ませていた「非収束問題」に対し,ホモトピー法を用いた収束性の高いアルゴリズムを開発し,その大域的収束性を証明した.さらに産業界との共同研究により,バイポーラアナログ回路としては最大級の1万素子クラスのLSIを世界で初めて収束の保証付きで解くことに成功した.また欧米で使われているホモトピー法の回路シミュレータに対して,プログラムのある部分に-1を付けることにより大域的収束性が保証されることを証明し,その収束性を飛躍的に改善するなど,国内外で「非収束問題」を理論面・実用面の両方から解決した.これらの成果は,IEEE論文誌をはじめとする電気電子分野の権威誌に発表されている.またその成果はアメリカのウィリー百科事典でも紹介されている.また高分子化学の研究者との共同研究により,難解なことで有名な高分子溶液の多相平衡の計算問題に対し,その解を瞬時に求めることのできる新しいアルゴリズムを開発し,リエントラント3相平衡の発見など,相平衡の様々なメカニズムを解明することに成功した.これらの成果は,Jouranal of Chemical Physics,Journal of the Physical Society of Japanなどの物理化学の分野の権威誌に発表されている.LSI設計における大きなボトルネックとして世界中の設計者を悩ませていた「非収束問題」に対し,ホモトピー法を用いた新しいアルゴリズムを開発し,その大域的収束性を証明した.さらに産業界との共同研究により,バイポーラアナログ回路としては最大級の15,000素子クラスのLSIを世界で初めて収束の保証付きで解くことに成功し,LSI設計期間の短縮や民生機器の高度化・低価格化に貢献した.なお,このアルゴリズムはIEEE(米国電気電子学会)のNG-SPICEプロジェクトでも採用され,現在,IEEEの公式ページでこの方法を用いた回路シミュレータを無料でダウンロードできる状態となっている.それにより世界中の設計者が収束率100%の回路シミュレータを利用できるようになり,数十年もの間多くの設計者を悩ませた「非収束問題」は国内外で理論面・実用面の両方から完全に解決された.なおその成果はアメリカのウィリー百科事典や日本シミュレーション学会誌の巻頭言でも大きく取り上げられている.また,LSI設計における重要な未解決問題として知られている「非線形回路のすべての解を求めるアルゴリズムの開発」に対し,双対単体法を用いた新しいアルゴリズムを開発し,線形領域数10^<300>の超大規模問題の全解探索を実用時間内で行うことに成功した.またこのアルゴリズムをすべての特性曲線を求めるアルゴリズムや変動解析の新しいアルゴリズムへと拡張した.また高分子化学の研究者との共同研究により,難解なことで有名な高分子溶液の多相平衡の計算問題に関する研究を進めた.その結果,昨年度発見したリエントラント3相平衡という現象を利用することにより,世界で初めて4相平衡の計算に成功し,多分散高分子溶液から分子量の小さな高分子のみを抽出(分別)することの可能性を開いた.
唾液の新しい臨床検査法-環境工学を応用した口臭検査-

口臭治療に携わる歯科医師の間では、唾液中の酸素が減少することで口腔内嫌気性細菌の発育・増殖を促し、悪臭を伴った口臭を発生させると考えられている。しかし、基礎的な根拠(evidence)が未だ明確でなく、解明が必要なテーマであった。そこで今回の研究では、唾液中の様々な因子から、溶存酸素(DO)と化学的酸素要求度(COD)の高低が口腔内の嫌気的環境度(汚染度)を示す指標ではないかと考え、これらの指標と口臭(揮発性硫化物の濃度を測定)との関係を明らかにすることを目的とした。平成16年18年度末までに、北海道大学病院歯科診療センターにおいて、本研究への参加に承諾の得られた被験者130名の口臭を簡易ガスクロマトグラフィーにより分析、硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルサルファイドの口臭構成物質の濃度を測定した。同時に被験者からガム法におる刺激時唾液を採取して、DOとCOD測定を行い、口臭構成物質の濃度との関連を調べた。(結果)1)各測定項目の平均値±標準偏差は、硫化水素276.6±419.3ppb、メチルメルカプタン51.1±105.8ppb、ジメチルサルファイド27.5±109.8ppb、溶存酸素8.12±1.20mg/L、化学的酸素要求度2.24±0.92g/Lであった。2)それぞれの口臭構成物質の濃度と溶存酸素、化学的酸素要求度の値には、統計学的関連は認められなかった。また、唾液中の溶存酸素と化学的酸素要求度の間にも統計学的には何の関連も認められなかった。(考察)当初の作業仮説とは大幅に異なり、口臭と刺激唾液中の酸素量や化学的酸素要求度の間には何ら関係がないことが明らかとなった。しかし、唾液中の溶存酸素および化学的酸素要求度の値は個人間のばらつきが少なく、一定範囲内であった。このことは唾液の特質を考える上で興味深い事実といえる。しかし、基礎的な根拠(evidence)が未だ明確でなく、解明が必要なテーマである。そこで今回の研究では、唾液中の様々な因子から、溶存酸素(DO)と化学的酸素要求度(COD)の高低が口腔内の嫌気的環境度(汚染度)を示す指標ではないかと考え、これらの指標と口臭(揮発性硫化物の濃度を測定)との関係を明らかにすることを目的としている。本課題が採択されてから、平成16年度末までに1)北海道大学病院歯科診療センター保存系歯科診療室において、本研究への参加に承諾の得られた外来患者から全唾液の採取を開始し、DOとCOD測定のための基礎的研究を開始した。2)唾液中のDOについては、被験者の口腔内に一定時間唾液を貯留してもらったまま測定した場合(口腔内測定法)と容器に採取して測定した場合(口腔外測定法)について検討した。その結果、口腔内測定法と口腔外測定法の値にさほど差が認められないことから、口腔外測定法を採用することにした。口腔外測定法の利点は、センサー部の滅菌消毒が不要な点である。3)唾液中のDOおよびCODと口臭との関連に関しては、詳細はまだ不明である。測定したサンプル数が十分でないためである。平成17年度以降は、DOおよびCODと口臭との関連について更に調べる予定である。本課題が採択されてから、平成17年度末までに1)北海道大学病院歯科診療センター保存系歯科診療室において、本研究への参加に承諾の得られた外来患者130名から全唾液を採取し、DOとCOD測定を行った。3)唾液中のDOおよびCOD値と被験者の口臭値(簡易揮発性硫化物測定器オーラルクロマによる、硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルスルファイドの濃度)と間には関連は認められなかった。研究最終年度である平成18年は、DOおよびCODと口臭との関連について更に調べ、結果をまとめる予定である。

平成16年18年度末までに、北海道大学病院歯科診療センターにおいて、本研究への参加に承諾の得られた被験者130名の口臭を簡易ガスクロマトグラフィーにより分析、硫化水素、メチルメルカプタン、ジメチルサルファイドの口臭構成物質の濃度を測定した。同時に被験者からガム法におる刺激時唾液を採取して、DOとCOD測定を行い、口臭構成物質の濃度との関連を調べた。(結果)1)各測定項目の平均値±標準偏差は、硫化水素276.6±419.3ppb、メチルメルカプタン51.1±105.8ppb、ジメチルサルファイド27.5±109.8ppb、溶存酸素8.12±1.20mg/L、化学的酸素要求度2.24±0.92g/Lであった。2)それぞれの口臭構成物質の濃度と溶存酸素、化学的酸素要求度の値には、統計学的関連は認められなかった。また、唾液中の溶存酸素と化学的酸素要求度の間にも統計学的には何の関連も認められなかった。(考察)当初の作業仮説とは大幅に異なり、口臭と刺激唾液中の酸素量や化学的酸素要求度の間には何ら関係がないことが明らかとなった。しかし、唾液中の溶存酸素および化学的酸素要求度の値は個人間のばらつきが少なく、一定範囲内であった。このことは唾液の特質を考える上で興味深い事実といえる。
超リチウムイオン伝導性低融点酸化物材料の開発と全固体電池への展開

以下に、交付申請書に記載した本年度の研究実施計画を抜粋する。「本研究課題の1年目である平成30年度では、新規酸化物固体電解質材料の合成手法を確立する。(中略)合成した試料は粉末X線回折測定、示差走査熱量測定、電気化学インピーダンス測定により結晶構造、融点、リチウムイオン伝導性について評価を行い、特に不純物の有無の観点から、不純物のない試料の合成条件を確立する。」本年度では、上記の研究実施計画に基づき、アンチペロブスカイト型固体電解質材料の合成手法の確立を目的として研究を行った。まず、固相合成や水熱合成といった、熱エネルギーを利用した合成法に取り組んだ。合成条件を検討することで高純度な固体電解質の合成に成功したが、数%程度の微量の不純物が混入することがわかった。これは、加熱により副反応が生じるためと考えられる。続いて、機械的エネルギーを利用したメカノケミカル合成に取り組んだ。合成条件を検討することで、不純物のない固体電解質の合成に成功した。合成した固体電解質の融点を示差走査熱量測定により調べたところ、300 °C以下の融点を持つことが明らかとなった。また、室温での圧縮成型のみで良好な界面接合が可能であることもわかり、一般的な酸化物材料よりも「柔らかい」材料であることが示された。一方、電気化学インピーダンス測定によりイオン伝導率を測定したところ、目標値よりも低い値を示した。今後は、組成を制御することでイオン伝導率を向上させる必要がある。」上記【研究実績の概要】欄で記載した通り、本年度ではメカノケミカル合成によって不純物のないアンチペロブスカイト型固体電解質の合成手法を確立した。また、示差走査熱量測定により、合成した固体電解質が300 °C以下の融点を示すことを明らかにし、室温のプレス成型のみで良好な界面を構築可能であることを見出した。電気化学インピーダンス測定から、イオン伝導性を向上させる必要があることがわかったが、これは平成31年度の実施計画の範囲である。以上の理由より、これまでの研究はおおむね順調に進展していると言える。本年度ではアンチペロブスカイト型固体電解質材料の合成手法を確立した。次年度以降、組成を制御することでイオン伝導率を向上させることを目指す。また、組成を制御することで融点が変化する可能性が考えられるため、低融点と高イオン伝導率を両立するような材料探索を行う。有望な材料が見つかった後、適切な正極、負極材料と組み合わせることで全固体電池を作製し、新規固体電解質材料の有用性を示す。

電気化学インピーダンス測定から、イオン伝導性を向上させる必要があることがわかったが、これは平成31年度の実施計画の範囲である。以上の理由より、これまでの研究はおおむね順調に進展していると言える。本年度ではアンチペロブスカイト型固体電解質材料の合成手法を確立した。次年度以降、組成を制御することでイオン伝導率を向上させることを目指す。また、組成を制御することで融点が変化する可能性が考えられるため、低融点と高イオン伝導率を両立するような材料探索を行う。有望な材料が見つかった後、適切な正極、負極材料と組み合わせることで全固体電池を作製し、新規固体電解質材料の有用性を示す。
ベトナム中部高原地方のエデ語の記述と言語生活状況に関する研究

ベトナム中部高原地方で行われるエデ語に関して、音声調査を実施して、音素目録を明らかにした。次いで、語彙調査、文法項目のリスト化を実施し、エデ語の全体像に迫った。また、マスメディアにおけるエデ語の使用状況、初等教育段階でのエデ語教育の実態を検証した。1.チャム語の先行研究の蒐集を行った。チャム語とは、ベトナム南東の沿岸部およびカンボジア国境に居住するチャム族の言語で、エデ語と祖語を共有していると考えられている言語である。既に現地で実施した予備調査では、語頭子音の分析に関して、先行研究と自己の観察の間に埋まらない溝が生じてきた。そこで、祖語を共有していると考えられるチャム語の音韻体系を、先行研究に当たることによって俯瞰してみることが主たる目的であった。文献研究および分析では、エデ語の音韻体系に明確な答えを出すプロセスで、語彙対照、音韻の対照研究などにより、チャム語との相関は予想以上に興味深かった。引き続きフォローしていく必要がありそうだ。2.現地の言語学専門家とエデ語の文法項目や文情報について、意見交換を行った。エデ語は、ほかのオーストロネシア語族に属する言語と同様に接辞による語構成のしくみをもつ。しかし、他方でオーストロアジア語族に属するベトナム語のように文法的なふるまい自体は孤立語の性格を持っている。そこで、今後の課題として、文をどのように分析していくのかという問題が出てきた。この周辺にある問題について、今次出張で意見交換した。結果として、語と語句、文の「仕分け」、文法的な区別については、エデ語周辺言語、とくにチャム語の先行研究が進んでいるので、これを参考にしながら、文法項目の設定を目指すこととなった。また、エデ語母語話者に対してベトナム語文法の枠組みを説明する必要性を指摘された。これ調査対象者への、現地調査成果の還元のひとつとして考えるべき問題であり、今後の課題としたい。1.現地のインフォーマント宅ではエデ語の音声調査を実施し、あわせて普通教育におけるエデ語の取り扱われ方、マスメディアでの少数民族語放送の現状について事情のヒアリングを行った。また、初等教育現場における民族語教育も観察することができた。これは、10年以上にわたり実施している「定点観測」の一環であるが、教授者の資質が低下していること、そもそも民族語教育に対する社会的要求に変化が生じていることが分かり、エデ語をはじめとする少数民族語の観察や記述が喫緊の課題であることが再確認できた。2.エデ語はオーストロネシア語族に属する言語であるものの、接辞機能はかなり脱落しており、他方で孤立語的性質を持っている。また、音声面では単音節語がほとんどであるが、語頭子音の複雑さ(3重子音、有声・無声の対立、有気音・無気音の対立、入破音の存在)が極めてユニークであることが再確認できた。音素分類については、先行研究文献と今次観察結果の間に不一致を見出し、研究論文の準備が整った。また、昨年に引き続き、現地の言語学専門家とエデ語の文法項目や文情報について、意見交換を行った。また、エデ語との対照研究の観点から、ベトナム語の文情報や文法項目の設定についても意見を交換した。ベトナム語をはじめとして東南アジア大陸部で行われる孤立語の多くにおいて、西欧諸語でいう「形容詞・副詞」のふるまい方はかなり興味深く、一層の観察を期したい。なお、副産物として、ベトナム語文法に関する書籍を上梓することができた。前年度までに引き続き、現地のインフォーマントの協力を得てエデ語の音声調査を実施した。また、学校教育の現場におけるエデ語をはじめとする少数民族語の取り扱われ方、少数民族の「言語権」について、最新事情のヒアリングを行った。危機言語の記述、保存に関するベトナム国内の取り組みは万全とは言えず、他方でコミュニケーションのベトナム語化が急速で進んでいる。エデ語の場合は民族語教育、民族語放送が実施されているので、まだ「マシ」というのが現実である。当事者であるエデ族の、長老たちは民族語保存に熱意を持っているが、彼らとて具体的なアクションをとれないところに、本件の難しさがある。音素目録の完成、文法項目の整理がおおよそ終わった。オーストロネシア語族に属する言語として、かつては接辞機能を有していたことが見て取れるが、現在ではかなり脱落しており、語形成の観点から興味深い。なお、数詞などの基本語彙において、現代インドネシア語に類似する点が縷々あり、これをエデ族の知識層が正確に認識していることは特筆すべきである。音声面では、かなり複雑な語頭子音群が観察され、これを含めて、音声の全体像が明らかになった。
邦楽合奏における楽器配置に関する研究

本研究は、箏曲の合奏における楽器配置を検討することを目的とし、事前の調査及びアンケートから、楽器配置の検討には、演奏空間などが大きな影響を与えることが分かった。この調査から、楽器配置、評価語を選定し、東京藝術大学奏楽堂に於いて、演奏視聴実験を行なった。その結果、一箏、二箏、三絃、十七絃が横に並ぶ楽器配置が演奏のしやすさ、音色についての評価から選び出された。今後の課題として、演奏者の楽器配置への習熟度や慣れ、視聴者の位置や視覚などの影響、また、異なる立奏台を使用することで、演奏のしやすさや音色の印象に影響を及ぼす可能性が示されたことから、立奏台の形状についても調査する必要性を感じた。本研究は箏曲の邦楽合奏における楽器配置に関する研究である。近世箏曲で使われる箏・三絃・尺八といった邦楽器は古典作品を演奏するほか、様々な可能性を秘めた楽器として戦後の現代邦楽で多くの作品が生み出されている。それに伴い、箏曲における従来の「三曲合奏」から発展した多様な楽器編成による合奏作品が生まれ、特に「邦楽オーケストラ」とも呼ぶべき宮城道雄以降の現代邦楽における大合奏の際の楽器配置は、演奏者の経験則や舞台設営のしやすさといった観点によるものが多く、必ずしも良い音響や合奏のしやすさを考えた楽器配置とはいえない。近年では、合奏の楽器配置は客席からの見た目に加え、演奏者同士のタイミングの取りやすさと合図を出す演奏者の見渡しやすさによるところが大きく、楽器の特性を考慮した配置は少ない。しかしながら演奏者側視点から最適化された楽器配置が必ずしも音響的に最適ではないことを見出しつつある。現代のアンサンブルを重要視する音楽作品を演奏するにあたっては、演奏者の視点に加えて、客席での聞こえ方が重要度を増し、楽器の特性などをより深く理解し考慮することが不可欠である。これを問題提起とし、本研究は、実演家、音響専門家の研究連携の下、様々な合奏形態の曲を音響面と演奏表現の視点から科学的に実験と検証を行い、理想的な邦楽合奏の楽器配置についての提案を行うことを目的とするもので、広く合奏作品の演奏表現向上に寄与したいと考えている。これらをふまえ、邦楽器による編成作品の演奏技術に新たな可能性を導き出し、今後の邦楽の普及に大きく貢献することを目指す。プロ演奏家による様々な合奏形態、パート編成、人数、パートや楽器の配置の中でも、大編成のものに注目し、演奏会本番での配置を撮影および録音し、資料とする。演奏家・楽器店など舞台上の演奏・舞台設営または聴衆など様々な立場に於いて経験豊富で信頼できる人物約100名からアンケート形式で聴き取り調査を行い、「演奏時に意識すること」「舞台で求める事」「演奏のしやすさ」などをまとめ、方向性を探る。昨秋9月に3日間かけて実施した予備実験では、藝大内第2ホールで考え得る様々な配置パターンでの試奏及び試聴をし、奏者、聴者双方からの評価をまとめた。結果的に、30種類を超える様々な配置案から良い配置を3分の1まで抽出することができた。予備実験の際の録音も音響解析中であり、それらの結果を活かし、今年度は奏楽堂での本実験を行う。本研究は、箏曲の合奏における楽器配置を検討することを目的としている。昨年度の事前調査及びアンケートから、楽器配置の検討には、演奏空間、曲目、構成する楽器、規模などが大きな影響を与えることが分かった。結果、演奏のしやすさや音色についての評価から、一箏、二箏、三絃、十七絃が横に並ぶ楽器配置が選び出された。本実験では、演奏空間などの条件を統一し、異なる楽器配置の演奏および視聴を行うことによって、それぞれの楽器配置の評価がどのように変わるのかを調査することができた。また、評価対象である楽器配置は10パターンと少ないながらも、音響心理学の見地から演奏者・視聴者がどのような基準で楽器配置を評価するのかが明らかになった。今後の課題として、演奏者の楽器配置への習熟度や慣れ、視聴者の位置や視覚の影響などを考慮したうえで、さらなる調査を行う必要がある。また、異なる立奏台を使用することで、演奏のしやすさや音色の印象に影響を及ぼす可能性が示されたことから、立奏台の形状についても調査する必要性を感じた。本研究の結果によって、邦楽合奏の楽器配置の重要性を演奏者が理解し、さらなる工夫と研究が行われ、より一層、合奏表現が向上していくことを願っている。また、次世代の邦楽演奏家を育成するという観点からもこの研究は大きな意義をもち、第一線で活動する邦楽演奏家によって教育・指導の分野に受け継がれていくことで、邦楽全体、さらには日本文化の発展に寄与することを期待する。

今後の課題として、演奏者の楽器配置への習熟度や慣れ、視聴者の位置や視覚などの影響、また、異なる立奏台を使用することで、演奏のしやすさや音色の印象に影響を及ぼす可能性が示されたことから、立奏台の形状についても調査する必要性を感じた。平成28年度のアンケートについて、引き続き集計・分析を進める。平成28年度の予備実験、アンケート調査を受け、7月31日(月)、8月1日(火)の2日間かけて810種類の楽器配置を試奏・録音し、予定している4パート16名の奏者の評価を得ると同時に、客席では演奏家の耳で聴き取り評価を行う。実験に於いては実際の演奏会を想定した練習を行い、完成度の高い演奏を目指す。その為に想定される懸案事項は解決できる様、下記のとおりに準備を行う。1演奏者にとって慣れない状態での合奏では演奏の質が下がることが懸念される。2指揮者のいない邦楽合奏でパートリーダーが目視できることは重要視されることがアンケートで調査済みであるので、各配置において最低限度の演奏し易さを確保する為、微調整が必要となる。3楽器・録音機材の設置を配置パターン毎にスムーズに行える様、入念な下準備が必要と予想される。上記理由により、両日とも午前中にリハーサルを行い、試奏試聴実験は午後に行うことを想定する。使用する演奏曲目は、総括演奏会での演目のうちの1曲とし、平等な聴取のためにも中庸のテンポ、遅いテンポ、速いテンポの3つの部分を用意する。奏楽堂での本実験で得た情報と録音の分析を行い、箏曲を起点とした邦楽器によるアンサンブル技術向上のための楽器配置を提案する。その上で、3月18日(日)に吉川さとみ退任記念演奏会を開催し、成果披露のための総括演奏会とする。実験から得た情報を元に、奏楽堂での理想的な楽器配置の提案とする。邦楽(箏曲)旅費を使用しなかった為、次年度使用額が生じた。国内の邦楽演奏団体、楽器店、音楽ホール等での調査を予想していたが、アンケートや聞取り調査で回答を得ることができた。平成29年度は成果発表会の演奏会場となる奏楽堂で試奏試聴実験を行う為、2日間分の奏者、聴者、設備使用、録音等費用が必要である。成果発表会及び実験で演奏する楽曲も委嘱しており作曲料が必要となる。
幼少期の基本的運動能力は運動器スポーツ障害の発症予測因子となるか？

本研究の目的は、小学生における基本的運動能力の運動学的特徴から運動器スポーツ障害の発症パターンを抽出するとともに、障害が動作に与える影響を縦断的に調査し、成長期障害予防戦略の一助とすることである。本年度も昨年度から継続して、小学校2校計208名に対して走動作(50m走)、跳動作(立ち幅跳び)、投動作(ソフトボール投げ)の動作分析を実施した。本課題研究前からの継続的な縦断研究によって1年生から6年生までの走・跳・投動作のデータを調査することが可能であった。走・跳・投動作の中で、投動作は最も成熟が遅い動作であり、成熟に要する運動パターンが多様であることが明らかになった。縦断的に得られた小学1年生の投動作のパターンは測定可能な76名で23通りの投動作パターンが獲得されるが、学年が上がるにつれて動作パターンの多様性はなくなり、共通のいくつかのパターンに収束されることが明らかになった。また、性差については小学1年の段階では差は認められないが、2年生以降で性差が生じ、その後はずっと男女において投動作の差は続いていた。また、投動作の中でも成熟しにくい動作として、肩関節の水平外転動作および体幹の回旋動作が挙げられた。また、小学校低学年児の運動能力は高学年以降も持越し効果が確認され、特に低学年児に走能力と体幹機能が優れている児童は高学年児の運動能力全体が優れていることが明らかになった。縦断的調査によって、低学年児の運動能力がその後の運動能力や生活習慣に影響を与えることが示唆された。学校教員異動及び学校行事の都合により、測定を実施していた対象校の協力が得られず対象者数が減少した。しかしながら、継続して測定可能な対象校においては走・跳・投動作の測定が可能な状態であり、順調に調査が行えている。障害発生状況に関しては、年間での障害発生者が当初の予定よりも少なくなっているため、障害と動作との関係については十分な検討が行えていない。小学校における基本的動作の縦断的な測定に関しては、本年度も継続して測定可能な状態である。障害発生状況は当初の予定よりも少なくなっているため、他の研究を参照に障害発生関連動作と運動発達に関連する動作の関連について調査を並行して行う。具体的には、投球障害を有する選手の投動作の特徴と運動発達が未熟な児童の投動作の特徴を比較して、運動発達が未熟なことで起こる動作が障害を有する選手の特徴と類似するかを検討していく。また、昨年度から行っている成長期に伴う運動課題と認知課題の二重課題の影響についても引き続き調査していく。小学校低学年の10歳ごろまでに基本的運動(走・跳・投動作など)は自動化され、その後に認知処理が向上していくことが明らかにされているが、縦断的研究は行われていないため、同時並行で調査していく。運動習慣の形成や専門的スポーツ動作を獲得する上で、走動作、跳動作、投動作などの基本的運動能力を幼少期から身につけることが重要であるとされている。幼少期の基本的運動能力は10歳までに獲得されると考えられており、基本的運動能力の低下や未熟な運動発達が運動器スポーツ障害に影響を与えることが示唆される。本年度は、小学校2校計135名に対して走動作(50m走)、跳動作(立ち幅跳び)、投動作(ソフトボール投げ)の動作分析を実施した。各動作の運動パターンの成熟度を5段階にて評価した結果、小学校低学年(1-3年生)において段階3以下の未熟なパターンを示した割合が走動作13.1%、跳動作13.1%、投動作5.4%となっていた。また、段階5の成熟したパターンを示したものの割合は、走動作43.1%、跳動作45.4%、投動作21.6%であった。走動作や跳び動作は約1割程度のものが運動発が未熟であることが明らかになった。投動作については未熟な児童が少ない一方で、成熟しているものの割合も少ないという二極化した状態であることが明らかとなり、基本的運動能力の項目によって成熟に差があることが示された。跳動作や投動作においては、多様な運動パターンが観察されているため、各々のパターンの発達過程を縦断的に調査していくことが必要である。対象予定にしていた学校側について人事異動及び事業予定に変更が生じたため、測定が困難となったため、データ数が減少することとなった。測定可能な児童数を増やすために、継続して対象校を選出する必要が生じた。また、障害発生児童に関する調査についても、障害発生者が不足しており、現在は縦断的な測定が実施できていない。本年度は、小学校2校計211名に対して走動作(50m走)、跳動作(立ち幅跳び)、投動作(ソフトボール投げ)の動作分析を実施した。その中で、本年度は投球動作について詳細な分析を行い、投球飛距離に与える要因について重回帰分析を用いて分析した。対象者の投球動作について、学年に加えて投球動作の5要因(ステップ有無、体幹回旋の有無、非投球側の上肢使用の有無、ワインドアップの有無、助走の有無)を説明変数として、目的変数を投球飛距離とした解析を実施した。

その結果、計6要因で投球飛距離の85%が説明可能であり、助走と反対側上肢の使用の2項目が特に寄与率が高い結果となった。また、跳動作に関する縦断的研究を継続しているが、立ち幅跳びにおいて着地時の股関節および膝関節の屈曲角度の小さい対象者は、学年が上がっても股関節および膝関節の屈曲角度が小さいまま経過していることが示唆された。投動作や跳動作においては、運動発達の影響が出やすいため、運動発達の遅れを検証するためのスクリーニングテストとしても応用可能であることが示唆された。今後は、障害発生への影響のみならず、運動発達の評価指標としての利用も検討していく。今後も縦断的に基本動作の変化を調査していく。対象者の数は当初の予定より少なくなっているが、縦断的に基本動作(走・投・跳動作)を測定できており、経年変化の観察は行えている。しかしながら、障害発生児童に関する調査については、障害発生者が不足しており、現在は縦断的な測定が実施できていない。本研究の目的は、小学生における基本的運動能力の運動学的特徴から運動器スポーツ障害の発症パターンを抽出するとともに、障害が動作に与える影響を縦断的に調査し、成長期障害予防戦略の一助とすることである。本年度も昨年度から継続して、小学校2校計208名に対して走動作(50m走)、跳動作(立ち幅跳び)、投動作(ソフトボール投げ)の動作分析を実施した。本課題研究前からの継続的な縦断研究によって1年生から6年生までの走・跳・投動作のデータを調査することが可能であった。走・跳・投動作の中で、投動作は最も成熟が遅い動作であり、成熟に要する運動パターンが多様であることが明らかになった。縦断的に得られた小学1年生の投動作のパターンは測定可能な76名で23通りの投動作パターンが獲得されるが、学年が上がるにつれて動作パターンの多様性はなくなり、共通のいくつかのパターンに収束されることが明らかになった。また、性差については小学1年の段階では差は認められないが、2年生以降で性差が生じ、その後はずっと男女において投動作の差は続いていた。また、投動作の中でも成熟しにくい動作として、肩関節の水平外転動作および体幹の回旋動作が挙げられた。また、小学校低学年児の運動能力は高学年以降も持越し効果が確認され、特に低学年児に走能力と体幹機能が優れている児童は高学年児の運動能力全体が優れていることが明らかになった。縦断的調査によって、低学年児の運動能力がその後の運動能力や生活習慣に影響を与えることが示唆された。学校教員異動及び学校行事の都合により、測定を実施していた対象校の協力が得られず対象者数が減少した。しかしながら、継続して測定可能な対象校においては走・跳・投動作の測定が可能な状態であり、順調に調査が行えている。障害発生状況に関しては、年間での障害発生者が当初の予定よりも少なくなっているため、障害と動作との関係については十分な検討が行えていない。対象校の一部の測定に関しては、現在までに4年の縦断的調査の結果が収集済みであるため、幼少期の運動パターンの形成に関する研究は実行可能である。障害発生状況については、継続的に調査して対象を募集していく必要があるため、学校側(養護教諭等)と連携をとって対応していく。