hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
燃焼室内乱流予混合伝播火炎のフラクタル構造と未燃焼混合気の乱流特性

定積燃焼室およびエンジン燃焼室内燃料空気混合気の旋回乱流中心にて電気火花にて点火し、伝播中の乱流火炎断面像をレーザシート法により撮影し,サークル法を用いてフラクタル解析を行った。得られた主な結果は次の通りである。1)点火直後の火炎面には乱流の影響があまりあらわれず,明確なフラクタル性はみられない。その後火炎面は乱流の影響を受けて,フラクタル性を示すようになる。さらに火炎の伝播にしたがい,火炎面の凹凸が小さく分割され,激しく変化し,フラクタル下限値ε_iは小さくなってある一定値に,フラクタル次元D_3は大きくなってある一定値に近ずく。また乱れが強くなるほどD_3が大きくなる。2)フラクタル上限値ε_oは火炎の等価半径にほぼ等しい。3)層流火炎の予熱帯厚さに対する下限値の比ε_i/δはカルロヴィツ数の-0.5乗にほぼ比例して変化する。4)層流と乱流で,質量燃焼割合が同じときの質量燃焼率M^^-_<bL>(層流)とM^^-_<bT>(乱流)の比はフラクタル特性値を用いて次のようにあらわされる。ここでL(ε_o)はフラクタル輪郭曲線の長さである。この関係式を用いて、密閉燃焼室内乱流予混合燃焼の熱発生過程をシミュレートできる。5)エンジンシリンダ内の旋回乱流火災では、フラクタル次元D_3は、定積燃焼室実験(常温)における値よりも,少し大きくなる。また2つのフラクタル特性をもった構造と考えられるケースもみられた。内径85mm,幅20mmの燃焼室内へ,メタン-空気混合気(当量比φ=1.0)を接線方向に流入せしめて旋回乱流場をつくり,燃焼室中心にて電気火花で点火し,伝播中の種々の時期における乱流火炎の断面像を,レーザーシートとCCDカメラにより撮影し,測度法を用いてフラクタル解析を行った。光源はNd:YAGレーザであり,散乱粒子としては,平均粒径0.2μmの二酸化チタンを用いた.燃焼室内の旋回乱流は,レーザ流速計により,非燃焼状態で測定した.主な結果は次の通りである.(1)測度法では,火炎の境界線を構成する画素を中心とする半径εの円を描き,その円を境界線に沿って移動することにより得られる帯の面積N(ε)を帯の幅2εで割ることにより境界線の長さL(ε)を求める.この解析をディジタル画像処理によって行う際の量子化誤差について検討した。その結果,円形を使って求めた係数c(ε)=Ng(ε)/N(ε)(Ng(ε)=4πrε)によって補正しうることを示した.(2)代表的なフラクタル図形であるコッホアイランドのフラクタル解析の結果,アウタ-およびインナーカットオフ,εo,εiは,それぞれ,コッホアイランドの大きさの約1/2および最小の一辺の長さに対応していることが分かった.このことは,乱流火炎の解析によっても確かめられた.(3)火花点火直後の火炎はフラクタル性がなく,発達していくに従って火炎面の凹凸が激しくなり,フラクタル性をもつようになる.また,乱れが弱い場合にはフラクタル性をもたない.(4)燃焼が進行するに従って,フラクタル次元D_3は増加し,インナーカットオフεiは減少していき,それぞれ一定値に近づく.(5)(εi/εo)^<2-D3

>は,層流燃焼率に対する乱流燃焼率の比,Mb/(ρuFLSL)とほぼ等しくなる.内径85mm,幅20mmの円板形状燃焼室へ,メタン-空気混合気(当量比φ=0.7,0.8,1.0,1.2)を接線方向に流入せしめて旋回乱流場をつくり,燃焼室中心にて電気火花にで点火し,伝播中の乱流火災断面像をレーザシート法により撮影し,サークル法を用いてフラクタル解析を行った.Nd ; YAGパルスレーザとCCDカメラにて撮影した時系列データの解析も行った。この場合の光源は,アルゴンイオンレーザである.得られた主な結果は次の通りである.(1)点火直後の火炎面には乱流の影響があらわれず,ほぼ球形に伝播する.この時期の火炎面には明確なフラクタル性はみられない.その後火炎面は乱流の影響を受けて,フラクタル性をもつようになる.さらに,火炎伝播に従い,火炎面の凹凸が小さく分割されていき,凹凸の程度が激しくなり,インナーカットオフ値ε_iは小さくなってある一定の値,フラクタル次元D_3は大きくなって一定値に近づく,この結果は,CCDカメラによる一回ごとの実験データでも,高速度カメラによる時系列データでも同様に得られた.(2)アウタ-カットオフ値ε_oは火炎の等価半径r_fにほぼ等しい.(3)燃焼質量割合が同じになるときの質量燃焼速度,M_<bL>(層流)とM_<bT>(乱流)の比はフラクタル特性値を用いて次のように表される。(4)この関係と火炎伝播モデルを用いて,密閉容器内乱流予混合火炎をシミュレートすることができた.
組織間の情報伝達を記憶するエピゲノム機構の解明

肥満、2型糖尿病などの生活習慣病の病因の解明と予防は、超高齢化多死社会をむかえる我が国において大きな課題となっている。本研究では、脂肪組織と神経の情報伝達に着目し、組織間の情報伝達を記憶するエピゲノム(後天的ゲノム修飾)の仕組みを明らかにすることを目的とする。本研究で得られる成果は、メタボリックシンドロームの予防・治療への足がかりとなる。
アルコール・薬物依存の神経細胞障害と防御機構におけるカルシウムとアネキシンの役割

アルコール・薬物依存におけるCa^<2+>・リン脂質結合蛋白質アネキシンの役割に関して、分子生物学的手法を用いて、特に薬物暴露による細胞障害性の観点から検索することを目的とした。アネキシンIVの発現量がエタノール暴露した培養細胞において増大することは既に明らかにしたが、MTT法で細胞障害が認められない濃度のエタノール(50mM)暴露時にもアネキシンIV発現量は対照群に比べて増大し、エタノールの直接の影響でアネキシンIVが発現変化を起こすことが示唆された。次に、アネキシンIV-DNAをトランスフェクトして強制発現を行った細胞を用いて、アネキシンIVの発現変化とエタノールによる細胞障害との関連を検討した。C6細胞ではアネキシンIVの強制発現でエタノールによる細胞障害性の増大が認められた。海馬の初代神経細胞でも同様にアネキシンIVの強制発現を行い、アネキシンIVの発現増大によりエタノールによる細胞障害活性が上昇することが示された。一方、エタノール非添加時にはアネキシンIVの強制発現による細胞障害性は認められなかった。したがって、アネキシンIVはエタノール暴露下においてエタノールによる細胞障害性を増強する働きをもつことが示唆された。既にヒト死後脳において、アルコール依存症群の海馬領域でのアネキシンIVの有意な増加を認めているが、本研究での培養細胞におけるエタノール暴露下のアネキシンIV発現量増大との結果と矛盾しない所見と考えられる。また、今回培養細胞で得られた知見をヒト-アルコール依存症の病態理解へと還元する試みとして、ヒト血清中でのアネキシン自己抗体を測定した。アルコール依存症者の末梢血において、健常者に比べてより高い抗体価の抗アネキシンIV自己抗体の存在が明らかになり、アネキシンIVがアルコール依存症の生物学的マーカーとなる可能性が示唆された。本研究ではアルコール・薬物依存における神経細胞障害性という観点から、Ca^<2+>結合蛋白質であり、G蛋白質にも結合することでcAMP産生系情報伝達の制御に関与すると考えられるアネキシンの変化を検索した。ヒト死後脳を用いてアネキシンIV量をアルコール依存症群と対照群で比較検討し、これまでにアルコール依存症群でのCa^<2+>感受性アデニル酸シクラーゼの増加が報告されている海馬領域で、アルコール依存症群におけるアネキシンIVの有意な増加を認めた。他の領域では有意な変化を認めなかった。次に培養細胞を用いて、エタノールによるアポトーシス誘導をミトコンドリア酵素活性(MTT法)およびカスパーゼ3活性を指標に検討した。ラットグリオーマ細胞株(C6)およびヒト肺腺癌由来細胞株(A549)いずれの細胞においてもエタノール濃度・暴露時間依存的に障害活性が強くなることが認められた。C6ではA549に比しエタノールによるアポトーシスが惹起されやすく、障害活性は細胞の種類により異なることが示された。脳における発現が確認されているアネキシンI, IVおよびVに関してエタノール添加による発現変化を検討し、いずれの細胞においてもエタノール暴露によりアネキシンIVの増加を認めた。アネキシンIとVはエタノール添加で有意な発現量の変化が認められず、アネキシンIVの発現がエタノールに選択的に反応して誘導される可能性が示唆された。エタノールはCa^<2+>チャンネルを介して細胞内Ca2+濃度に変化を及ぼすことが知られているが、本研究で示されたエタノール添加後のアネキシンIVの発現増大が細胞内のCa^<2+>濃度変化によるものかに関しては、細胞内Ca^<2+>動態と共に今後検討が必要である。エタノール暴露後の細胞内アネキシンIVの分布・局在変化を免疫組織染色により検討した結果、アネキシンIVは細胞質、細胞膜いずれにもその存在が認められた。
医療事故防止のための「看護職包括型患者安全教育推進システム」の拡充と普及

本研究は、医療事故防止のための「看護職包括型患者安全教育推進システム開発」の最終段階に位置する。現在までに、システムの構成要素である医療事故防止能力診断尺度5種類(看護師、看護師長、実習指導者、新人看護師指導者、助産師用)と各々の教育プログラム立案モデルを開発し、実用化している。本研究は、医療事故の発生頻度が特に高い領域に着眼し、医療事故防止能力診断尺度3種類(小児看護、集中治療を要する患者の看護、手術看護用)の開発、診断結果を反映した医療事故防止能力別教育プログラムモデルの開発とその有効性検証を行う。また、これらをシステムに統合し、システムの拡充と普及を図る。
格子上の場の理論による強い相互作用の研究

格子QCDを用いて弱い相互作用における重いハドロン(チャーム、ボトムクォークを含むハドロン)の行列要素を精度良く計算することは非常に重要であるが、重いクォークを格子上で扱う場合はそれ固有の困難がある。問題は、現在の計算機性能では格子QCDのカットオフ、即ち格子間隔の逆数(a^<-1>)は重いクォークの質量(m_Q)より小さく取らざる得ないことである。例えば、現在の数値計算においてはボトムクォークの質量(m_b)とカットオフの比はおよそm_ba【approximately equal】2-3程度である。この大きなm_Qa比の効果をコントロールするために幾つかのアイデアが提案されているが、その殆んどは非相対論的QCDのようにm_Qa》1という仮定に基づいている。この場合カットオフの大きさは重いクォークの質量よりも小さくなければならないので、ハドロン行列要素の連続極限を考えることは原理的に出来ない。このことは、第一原理に基づいた計算という格子QCDの本質的な利点を放棄しており、格子上におけるHeavy Quarkの定式化として満足できるものではない。青木慎也(筑波大),冨永信一(筑波大)との共同研究のもと、我々はm_Qa【approximately equal】1の条件下における格子上のHeavy Quarkの相対論的定式化を提唱した。基本的なアイデアとしては、Heavy Quark作用にm_Qaに依存するパラメーターを人為的に導入し、それによってm_Qa【approximately equal】1によるカットオフ効果を取り除くというものである。現在摂動計算によってこのパラメーターをone-loop levelで決定することに成功し、更に次のステップとして非摂動的に決定することを目指している。我々の相対論的定式化によって、Heavy Quarkを含んだ物理量の連続極限を考えることが可能となり、これによって現在広く行なわれている非相対論的近似を越えた計算が実現できる。これはB中間子崩壊定数やB中間子Bag定数さらには他のB中間子形状因子の精確な決定に対して、本質的な前進であると考えられる。青木慎也(筑波大)、冨永信一(筑波大)との共同研究のもと、我々はm_Qa【approximately equal】1の条件下における格子上のHeavy Quarkの相対論的定式化を提唱した。現在摂動計算によってこのパラメーターをone-loop levelで決めることを試みているが、将来的には非摂動的に決定することを目指している。

基本的なアイデアとしては、Heavy Quark作用にm_Qaに依存するパラメーターを人為的に導入し、それによってm_Qa【approximately equal】1によるカットオフ効果を取り除くというものである。現在摂動計算によってこのパラメーターをone-loop levelで決定することに成功し、更に次のステップとして非摂動的に決定することを目指している。我々の相対論的定式化によって、Heavy Quarkを含んだ物理量の連続極限を考えることが可能となり、これによって現在広く行なわれている非相対論的近似を越えた計算が実現できる。これはB中間子崩壊定数やB中間子Bag定数さらには他のB中間子形状因子の精確な決定に対して、本質的な前進であると考えられる。
中学校保健体育授業における投動作の確実な習得にむけた教材・カリキュラム開発

研究の目的1.授業実践の場にこれまでの研究から得られた知見を導入し,中学校保健体育授業における投動作の確実な習得にむけて,その教材・カリキュラム開発にあたり,授業を検証すること。2.考案し実践してみた教材・カリキュラムの成果を、記録や生徒のレポートから明らかにすること。研究方法1.対象:本校生徒の1年生男女全員の5クラスにわたり授業を実施した。2.記録:(1)ソフトボール投げの記録を学習前後に測定した。(2)単元終了後にレポート、アンケートを実施した。3.授業実践:時間数は6時間(学習前後の測定2回を含む)で行った。2回目から事後測定までの毎時間にわたり、オーバーハンドスローの基本ドリルを行い、動作の習得を目指した。また、2回目の授業から、普段なかなかできない投てきを身近に感じてほしく、また生徒に投げることに対してより興味・関心を抱いてもらいたく、様々な投てき物を用いて体育授業を展開した。研究成果ソフトボールの記録は、学習の前後で有意(男子1%、女子5%水準)に向上した。そして、授業内容から生徒が興味・関心を示していた投教材がわかった。その上位3つとしてあげられたものは、ポリエチレンロープをバトンの中に通したバトン投げ、上手く投げられると音が出るヴォーテックスボール投げ、軽量化した手作りのハンマー投げであった。普段なかなか投げられないものを投げることによって、生徒には楽しく、面白いものであると感じられたのではないかと推察される。様々な教具や生徒の興味や関心を高める教材を活用することを通して,仲間と共に投動作を改善することにより投能力を高める効果があるのではないかと、本単元を通して実感することができた。また、いろんなものを投げることを通して、危険を予測したり、回避したりできるといった状況判断ができるようになるためのきっかけの一つはつくることができたと実感している。
サブ20フェムト秒光ファイバソリトンの発生と伝搬機構の解明

高次光ファイバソリトン効果は超短光パルス発生に利用される。実際、15μm帯光電界振動4周期に相当する時間幅20フェムト秒(fs)程度の光パルス発生も可能である。本研究では、時間軸における光ファイバ技術の究極性能と制限要因について本手法に基く解明を行い、さらには、発生広帯域スペクトルを波長多重通信用光源により適したものとする手法を検討した。結果、「光ファイバ四次分散特性は、光ファイバソリトンの究極的性質(パルス幅)に対する制限要因や広波長帯域デバイス動作に大きな影響を与える」旨の新たな知見を含む結論に達した。以下は関連成果の抜粋である。(1)光ファイバソリトンとしては最短時間幅となる15.6fsの光パルス発生に成功し、従来記録更新に成功した。これを通じて、新たな時間領域の開拓に貢献したものと考える。(2)光ファイバソリトンの究極的時間幅が光ファイバ四次分散によって支配されることを初めて指摘し、それを実験的に検証した。以下(3)と併せて、光ファイバ四次分散効果発現の明確検証はこれが最初である。(3)異常分散平坦化光ファイバの四次分散特性が広帯域パラメトリック利得発生に対して有効に機能することを新たに指摘し、実証した。(4)上記(3)の活用方法として、高性能光スーパーコンティニューム源や広帯域波長可変光源(ファイバ型光パラメトリック発振器を提案し、それらの動作原理確認を行うと共に、従来方法と比較して格段に優れた性能(1000分の一程度の光ファイバ短尺性、1dB以下のスペクトル平坦度、1400-1750nmの発振波長帯域、その他)を確認した。当研究グループの最近の重要な成果のひとつに、サブ100フェムト秒領域で発現するパラメトリックプロセスの発見があった。今年度は、このパラメトリックプロセスのWDM光源への応用に重点的に焦点を当てた実験的研究を実施した。その結果、従来常識とは著しく異なるところの短尺異常分散平坦化光ファイバ(ADFF)における広帯域かつ超平坦化スーパーコンティニューム(SC)発生現象を新規発見し、その特徴抽出とメカニズム考察を試みた。より具体的には、3.4-0.6m長のADFFを用いたところ入力パルスエネルギー範囲9.8-320pJにおいて、50-160nmの帯域を有する超平坦化SC発生が確認された。その注目すべき特徴は、従来の正常分散光ファイバではなく異常分散光ファイバで発生するという点に代表されるが、それ以外にも(a)最高値として±1dB/150nmという秀でた平坦性(b)Sバンドを含む短波長帯域への光スペクトル延伸などが挙げられる。このADFF-SC法と従来方法である正常分散平坦化光ファイバ(NDFF)-SC発生法とを比較すると、ADFFの超短尺性にもかかわらず同程度の帯域を有するSC発生が同程度以下のパルスエネルギーにおいて可能であることが判明した。更に、ADFF-SC発生機構と広帯域・平坦化パラメトリック利得との関係を示唆する理論的研究の成果を得た。本年度は、昨年度の成果である超短尺光ファイバ中のスーパーコンティニュウム光発生現象の発見に基き、その機構解明に重点を置く研究を実施した。また、サブ20フェムト秒領域光パルス生成に際して重要となるパルス伝搬機構とパルス幅圧縮制限要因の解明を行った。前者に関しては、利用した異常分散平坦化光ファイバ(ADFF)の特徴である低分散スロープ特性と更なる高次効果である分散曲率(=四次分散特性)に着目し、スーパーコンティニュウム光発生現象に対するそれらの効果を分析した。その結果、四次分散が有限であるために、位相整合条件が緩和され、比較的大きな光周波数離調に対してもパラメトリック利得が発生し得ることが判明した。

更には、これが短尺光ファイバ中において主要な効果として働き特異なスーパーコンティニュウム光発生に寄与しているとの仮説を立て、実験を行った。その結果、上記機構に基く理論から推定される光周波数離調条件においてパラメトリック利得に起因すると考えられる光子発生が認められた。これらの成果は、光ファイバ中の四次分散効果発現を初めて実証した例となっただけでなく、その積極的利用が広帯域光源構築のための新手法に通ずることを示唆するものと考えられる。後者に関しては、やはり、高次分散効果である四次分散特性に着目し、それが原因となって生ずる異常分散帯域制限が光ファイバソリトン伝搬に与える影響を吟味した。具体的には、様々な分散特性を有するADFFを用意してそれらにおける高次ソリトン伝搬を観測し、分散特性と最短光パルス幅との関係を明らかにした。その結果、本来ならば有利となるはずの低分散光ファイバではパルス幅が狭くならず、逆にパルス幅拡大が観測された。これを異常分散帯域を用いて説明を試みた結果、十分によく実験結果と一致することが判明した。ここでも、やはり、四次分散特性の効果的制御の必要性が指摘された。昨年度研究成果である「高次ソリトン圧縮における高次分散効果発現の実験的検証」を受け、本年度研究を実施した。即ち、この興味深い効果をパルス圧縮性能の制限要因と仮定し、その詳細解明を試みた。具体的には、高パルスエネルギー光源を用いる実験研究と、高次分散項を含む非線形シュレディンガー方程式による理論研究を実施し、パルス圧縮に関する制限要因の定式化・モデル化を行った。この際、ラマン散乱緩和時間や緩変動包絡線近似の影響も調査した。これらの結果に基づくと共に、本研究の最終年度であることを鑑み、次に述べる総括的結論が導かれた。「サブ20fs領域、換言すれば数サイクル光ソリトンの伝搬が光ファイバの如何なる性質により影響を受けるか」という本研究の命題に対し、「サブ20fs領域では光ファイバの四次分散特性が光ファイバソリトンの究極的性質(パルス幅)に対する制限要因や広波長帯域デバイス動作に大きな影響を与える因子として重要である」と結論した。注目されたいのは、光ファイバ非線形性およびそのデバイス応用に関する従来の議論では四次分散特性の影響がほとんど取り扱われておらず、本研究成果がその最初のひとつに位置付けられる点である。本研究成果が契機となり今後の光ファイバ分散制御技術の展開において四次分散特性制御が要点項目となり得ることが予測される。特に、光ファイバコア形状の改良による特性改善がもたらされた暁には光ファイバ非線形に関する性能極限が前進し、広帯域スペクトルデバイスの性能改善、あるいは新規光ファイバ非線形現象の新規発現に通ずるものと期待される。更には、超短・超広帯域フォトニクスの学術的・技術的フロンティアに新展開がもたらされる可能性があり、今後の動向が注目される。
クロム添加銅粉末を用いたCu-CNT焼結複合材料の界面制御性と熱機械的特性

本研究では、Cu/CNT複合材料の熱伝導性を保ったままCu/CNT界面の結合性を改善することが重要である。SPS法を用いて1263Kで焼結したCuCr/CNT複合材料のSPS圧縮軸に垂直な方向の熱伝導率はCNTの堆積分率の上昇と共に複合材料の熱伝導率は低下する傾向にあるものの、CNTの体積分率が0.5%ではマトリックスより熱伝度率が上昇し、CNTの体積分率が約2%までは大きな減少は見られず、CuCr焼結体の熱伝導率と等しい値を示した。しかし、CNTの体積分率が0.5%の複合材料の熱伝導率の増加はCr炭化物の生成が複合材料の熱伝導率に及ぼす影響は少なく、複合材料の熱伝性を保ったまた界面結合性を改善できるという可能性を示した。また、SPS法を用いて1263Kで焼結したCuCr/CNT複合材料の熱膨張係数は体積分率の増加と共に熱膨張係数は減少する傾向にあった。従って、マトリックスとCNTの界面でのCr炭化物の生成によって、界面結合性が改善された結果と考えられる。この結果から、Crを微量添加することにより、マトリックスの熱伝導率に及ぼす影響は少なくした上で、界面にCr炭化物を生成させ、界面結合性を改善できたと考えられる。また、本研究では押出し法を用いてCNTが均一に分散したCuCr/CNT複合材料を作製し、炭化物形成による界面結合性を確かめるために引張り強度を評価した。Crを添加してないCu/1%CNT複合材料の場合、引張り強度はCuより減少し、破断面でも引き抜かれたCNTが観察され、CNTのCuマトリックス間の弱い界面結合性によりマトリックスからCNTへの効果的な荷重伝達が生じなかったことが引張り強度の減少の原因と考えられる。一方、CuCr/CNT複合材料の場合、測定した引張り強度はCuCrに比べ、CNTの含有量の増加に伴い高い値を示した。また、破断面のCNTでは、内部層が現れたものと塑性変形したCNTも観察され、CNTの外面の破壊が生じCNT内部層が引き抜かれた結果で、マトリックス側の荷重がCNTに伝達され破断したものと考えられる。従って、CNTとマトリックスの界面結合性の改善がCNT複合材料の機械的特性の改善に非常に重要であることを実験的に証明し、その可能性を確かめることができた。本研究ではCuマトリックスとCNTの界面結合性を改善するため、炭化物形成元素であるCrを過飽和に固溶させたCuCr合金粉末を作製し、CNTとの複合化を試みた。また、界面組織を詳しく観察した結果、以下の内容が明らかになった。CuCr粉末を用いてCuCr/CNT複合材料を作製することにより、CuCr/CNT界面に島状のCr炭化物を形成させることができた。CuCr/CNT複合材料において、形成したCr炭化物はエピタキシャル的に、欠陥部から外側に向かって成長することがわかった。また、形成したCr炭化物の結晶構造は主にCr_7C_3であるということがわかった。これはCr_7C_3がCr_3C_2よりGibbs自由エネルギーが低く、形成しやすいためであると考えられる。また、SPS焼結法を用いて1263K焼結を行った場合、Cr炭化物の形成反応は10分以内で終わると考えられる。島状のCr炭化物をCNTとCuマトリックスの界面に生成させることに成功することによって、Cu/CNT複合材料の放熱特性を保ったまま、界面結合性を改善することができたと考えられる。炭化物を生成しない金属に炭化物生成金属を微量添加し、CNTと複合化させ界面を制御した研究例はまだ報告なされていない。本研究で作製したCuCr/CNT複合材料では、大きな熱伝導率の減少は見られず、熱膨張係数は低下した。従って、CrをCuに微量添加し、Crが熱伝導率に及ぼす影響は少なくした上で、界面結合性を改善できたと考えられる。

Crを添加してないCu/1%CNT複合材料の場合、引張り強度はCuより減少し、破断面でも引き抜かれたCNTが観察され、CNTのCuマトリックス間の弱い界面結合性によりマトリックスからCNTへの効果的な荷重伝達が生じなかったことが引張り強度の減少の原因と考えられる。一方、CuCr/CNT複合材料の場合、測定した引張り強度はCuCrに比べ、CNTの含有量の増加に伴い高い値を示した。また、破断面のCNTでは、内部層が現れたものと塑性変形したCNTも観察され、CNTの外面の破壊が生じCNT内部層が引き抜かれた結果で、マトリックス側の荷重がCNTに伝達され破断したものと考えられる。従って、CNTとマトリックスの界面結合性の改善がCNT複合材料の機械的特性の改善に非常に重要であることを実験的に証明し、その可能性を確かめることができた。
側弯症における新しい診断システムの開発

昨年度のデジタルモアレを用いた検診結果を考慮し、体動の多い小学生において画像処理速度をあげる必要性があったため、画像処理速度を大幅に改善させた。画像処理速度をあげることにより、検者が被検者の体位を調整しながら撮像可能となった。さらに、昨年度に引き続き被検者の体位のブレを最小限に抑えるため従来のモアレ検査で使用していたものと同様の斜面台を使用したが、木製で作成コストがかかるため金属製フレームを新たに作成した。金属製フレームを用いて予備検査を行ったがこちらに関しても精度が担保されていることが確認された。また、岩手予防医学協会の管理体制の元、使用方法についての講義ののち、実際の健診での導入を開始した。使用方法について講義を行うことにより岩手予防医学協会所属医師(岩手医大整形外科、栃内第二病院、その他の周辺整形外科医院)を中心にデジタルモアレの周知を行った。健診での使用は未だ進行中のため、実際の健診での導入結果は現時点では明らかではないが、整形外科外来内での使用実績結果を元にデジタルモアレの有用性について学会報告も行っており、他の健診団体からもデジタルモアレ検査導入を前提とした問い合わせが数件寄せられてきている。それらの団体に対してもデジタルモアレ使用法についての講義を行い、使用法について周知している。研究代表者の離職に伴い、今後の機材の改良の予定はない。現時点でのデジタルモアレ検査機器をもって完成型とし、実用化にむけて宣伝と各健診への導入をしていく予定である。われわれが開発したデジタルモアレを用いた撮影に際して、従来は立位で台に臀部を接触させ、台に取り付けられたバーを被検者が把持して計測していたが、撮影時の体のブレが強く、画像が一定しないという問題点があった。また体の小さい小学生の撮影においては、取り付けられたバーの間隔が長く、被検者が握れないため計測できないという問題もあった。そのため体の位置を一定に保つため被検者の体を前方で支える斜面台の作成が必要となった。従来のモアレ法に使用されいた台を基準に、撮影時より体幹の安定が担保される斜面台を作成した。本年度は、この新しく作成した斜面台を用いて、盛岡、東京の検診で検診を行った。研究報告者自身が検診に帯同し、実地での細かい問題点のチェックを行いながら足を置く部分を一定化する、赤外線の照射装置を中心部に正確に設置するなどの修正も加えた。また撮影時に画像が揺らぐという問題点もあったが、揺らぎを調整し、タイムラグを最小限として画像のさらなる安定化も可能となった。結果、従来の撮影と比べて著しく安定した画像とデータを得ることができた。検診結果の解析においては、従来のモアレ検診とデジタルモアレを用いた検診の結果に有意な差がなく、デジタルモアレ法は従来のモアレ法の代用になりうることが示唆された。また二次検診で得られたX線画像とデジタルモアレの比較を行った結果、cobb角20度以上の側弯症を見落とす可能性がほとんどないことが明らかとなった。デジタルモアレの撮影時に体を支える台の作成が順調に進んでいる。実際の検診で撮影したデータとX線撮影の結果を照合し、その有効性と問題点を明らかにするトルコでの世界側弯症学会への参加が予定されていたが、テロの危険が高く、出席を見合わせたこと。また斜面台の作成に当たっては従来、購入した機材で対応が可能であったため、資金に余力が生じた。今後、従来法との比較検討における統計処理ソフトの購入や新しい内臓データ処理システムの構築に研究費を充填する予定である。
脂質代謝酵素による脊髄損傷増悪機構の解明

本研究では遺伝性神経変性疾患の原因遺伝子であるPLA2G6遺伝子に着目し、PLA2G6ノックアウト(KO)マウスを用いて亜急性期脊髄損傷におけるPLA2G6遺伝子の病理学的関与の解明を目指している。PLA2G6遺伝子がコードするカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2β(iPLA2β)は膜リン脂質のリモデリングにおいて重要な役割を果たし、病理学的役割に関しても知見が蓄積している。昨年度までの研究により、KOマウスでは野生型(WT)マウスより脊髄損傷後の下肢運動機能の回復が有意に上昇していることを示した。本年度では損傷部脊髄での質量分析(WTマウスおよびKOマウスそれぞれn=3ずつ)による解析を行ったところ、リゾリン脂質がKOマウスで低下しており、脊髄損傷亜急性期の増悪に関与していることが示唆された。また、PLA2G6特異的阻害剤Boromoenol lactone (BEL)をWTマウス脊髄損傷モデルの髄腔内にマイクロインフュージョンポンプを用いて持続投与した。その結果、特異的阻害剤投与群では脊髄損傷後の下肢運動機能の改善が上昇する傾向にあり、組織学的評価では損傷部の空隙形成および脱髄が軽減される傾向にあった。以上より、PLA2G6遺伝子は髄腔内において脊髄損傷後の脱髄や炎症反応の惹起に関与している可能性があると考えられた。上記の研究結果をふまえて、今後PLA2G6抗体をWTマウスの脊髄損傷モデルの髄腔内へ持続投与することで、損傷の程度を調べる予定である。また、免疫染色を含めたより詳細な組織学的評価を進めていく予定としている。当初の予定通りPLA2G6遺伝子欠損マウスは安定して作成できており、脊髄損傷後の運動機能評価及び組織学的評価は順調に進めることができた。野生型マススの脊髄損傷モデルを用いた質量解析も島津テクノリサーチに委託し問題なく行うことができた。脊髄損傷モデルの作成も実験手技の技術向上により順調に行えている。以上より、現状のところ概ね研究計画通りに進んでいる。本年度の研究結果をふまえて、次年度ではPLA2G6抗体をWTマウスの脊髄損傷モデルの髄腔内へ持続投与することで、損傷の程度を調べる予定である。また、免疫染色を含めたより詳細な組織学的評価を進めていく予定としている亜急性期の損傷脊髄ではエネルギーが枯渇し、フリーラジカルによる脂質酸化が生じる。損傷部ではホスホリパーゼA2(PLA2)により脂質分解が進行し、脂質代謝産物が損傷を増悪する。我々は脂質分解作用を有するiPLA2βのPLA2G6遺伝子に着目した。脊髄挫滅装置を用いて、1012週齢のPLA2G6遺伝子欠損型マウス(n=9)または野生型マウス(n=9)の第10胸髄高位に70kdynの強さで中等度挫滅損傷を作成した。損傷直後から損傷4週間後まで1週間ごとにBasso Mouse Scale(BMS)を用いて下肢運動機能を評価した。また、損傷から4週間経過した後に各個体を全身灌流固定し、損傷部脊髄の凍結切片を作成し、組織学的評価を行った。その結果、PLA2G6遺伝子欠損マウスの脊髄損傷モデルでは損傷1週後、2週後、3週後、4週後のいずれの時期においても有意に野生型より脊髄損傷後の下肢運動機能の低下が軽減されていた。かつ組織学的にも損傷が軽減されていることが示された。以上より、PLA2G6が亜急性期脊髄損傷の増悪に関与していると考えられた。この結果をふまえて、今後、PLA2G6遺伝子欠損と野生型マウスの脊髄損傷モデルにおいて、損傷部脊髄で有意差のある脂質代謝産物を同定し、亜急性期脊髄損傷の増悪機構の解析をすすめていく。また、同時にPLA2G6特異的阻害剤であるBromoenol lactone(BEL)を野生型マウスの脊髄損傷モデルの髄腔内に、損傷後よりマイクロインフュージョンポンプを用いて持続投与することで、脊髄損傷が軽減されるかを運動機能および組織学的に評価していく。当初の予定通り、PLA2G6遺伝子欠損型マウスを安定して作成することができており、それにより脊髄損傷モデルの運動機能評価および組織学的評価を順調に進めることが可能であった。それにより、PLA2G6が亜急性期脊髄損傷の増悪に関与していると考えられるため、今後、PLA2G6遺伝子欠損と野生型マウスの脊髄損傷モデルで有意差のある脂質代謝産物を同定し、亜急性期脊髄損傷の増悪機構の解析をすすめていく。また、PLA2G6

特異的阻害剤Boromoenol lactone (BEL)をWTマウス脊髄損傷モデルの髄腔内にマイクロインフュージョンポンプを用いて持続投与した。その結果、特異的阻害剤投与群では脊髄損傷後の下肢運動機能の改善が上昇する傾向にあり、組織学的評価では損傷部の空隙形成および脱髄が軽減される傾向にあった。以上より、PLA2G6遺伝子は髄腔内において脊髄損傷後の脱髄や炎症反応の惹起に関与している可能性があると考えられた。上記の研究結果をふまえて、今後PLA2G6抗体をWTマウスの脊髄損傷モデルの髄腔内へ持続投与することで、損傷の程度を調べる予定である。また、免疫染色を含めたより詳細な組織学的評価を進めていく予定としている。当初の予定通りPLA2G6遺伝子欠損マウスは安定して作成できており、脊髄損傷後の運動機能評価及び組織学的評価は順調に進めることができた。野生型マススの脊髄損傷モデルを用いた質量解析も島津テクノリサーチに委託し問題なく行うことができた。脊髄損傷モデルの作成も実験手技の技術向上により順調に行えている。以上より、現状のところ概ね研究計画通りに進んでいる。損傷部脊髄のオミクス解析、リピドミクス解析を行い、PLA2G6遺伝子欠損と野生型マウスの脊髄損傷モデルで有意差のある脂質代謝産物を同定し、亜急性期脊髄損傷の増悪機構の解析をすすめていく。それとともに、PLA2G6を特異的に阻害するBromoenol lactone(BEL)を野生型マウスの脊髄損傷モデルの髄腔内に投与することで、脊髄損傷が軽減されるかを運動機能および組織学的に評価していく。本年度の研究結果をふまえて、次年度ではPLA2G6抗体をWTマウスの脊髄損傷モデルの髄腔内へ持続投与することで、損傷の程度を調べる予定である。また、免疫染色を含めたより詳細な組織学的評価を進めていく予定としている当初予定していた損傷部脊髄のオミクス解析およびリピドミクス解析を次年度に実施する予定となったため、次年度使用額が生じた。次年度は当該助成金と合わせて、オミクス解析およびリピドミクス解析費用とPLA2G6特異的阻害剤Bromoenol lactoneの髄腔内持続投与の費用に使用していく予定である。次年度使用額は564円と少額であり、概ね予定通りである。
分子機能定量局所拡大撮像ＳＰＥＣＴ高感度化のための画像再構成アルゴリズムの開発

本研究では、分子機能定量SPECTにおいて局所領域を高解像度撮像するためのデータ欠損(トランケーション)を許す画像再構成アルゴリズムを開発し、それを高感度化のためにマルチピンホールコリメータに対応させることができた。撮像視野55 mmで8個のピンホールをもつマルチピンホールコリメータを用いたSPECT撮像実験の結果、感度が大きく改善され、短時間撮像の可能性が示された。従来、SPECT撮像において、ヒトのような大きな被写体の局所領域をピンホールコリメータなどで拡大撮像した場合、データ欠損(トランケーション)が生じるため、正しい画像が得られなかったが、最近、トランケーションを許す画像再構成法が開発され、局所領域の超高解像度画像が得られるようになった。しかしながら、高解像度撮像であるため、単純なシングルピンホールコリメータのような検出器構成では感度が不十分で、S/Nの良い画像は得られない。さもなければ、長時間の撮像を必要とする。本研究では、局所高解像度SPECT撮像の高感度化を実現する画像再構成アルゴリズムの開発を目的とする。昨年度は、高感度化のため、マルチピンホールコリメータおよび複数検出器に対応した画像再構成アルゴリズムのプログラム骨格を作成した。さらに、既存PCを用いてクラスタPC環境を構築し、分散処理によるシミュレーションの高速化の可能性を確認した。本年度は、新規PCを導入し、シミュレーション専用のクラスタPC環境を構築し、シミュレーションを可能とした。専用のクラスタPCが利用できることで、効率良くシミュレーションが実施可能となった。シミュレーションの結果、視野250mm×150mmの検出器に対してマルチピンホールコリメータを利用することで、撮像視野55mmの局所領域をこれまでの8倍の感度で撮像できることが示唆された。これは1時間以内での短時間撮像の可能性を示唆する。また、シミュレーションによって、開発した画像再構成アルゴリズムが正しく機能していることを確認することができた。本研究では、局所高解像度SPECT撮像の高感度化を実現する画像再構成アルゴリズムの開発が目的である。昨年度までに、高感度化のためのマルチピンホールコリメータおよび複数検出器に対応した画像再構成アルゴリズムのプログラムを作成した。また、分散処理によって高速にシミュレーションができるクラスタPC環境を構築した上で、開発した画像再構成アルゴリズムをシミュレーションで評価、マルチピンホールコリメータによって感度を改善できることを示した。本年度は、視野250mm×150mmの検出器に装着可能で、撮像視野55mmの局所領域を高感度で拡大撮像可能なマルチピンホールコリメータを利用して、物理ファントム実験を行った。得られたSPECTデータを開発したプログラムで画像再構成した結果、感度が改善され、1時間以内での短時間撮像の可能性が示唆された。ただし、ヒト頭部程度の大きさの被写体ではガンマ線の吸収の影響が大きく、定量的な評価としては不十分であった。しかしながら、高解像度撮像であるため、単純なシングルピンホールコリメータのような検出器構成では十分な感度がなく、S/Nの良い画像は得られない。本年度は、高感度化のための次の3つの幾何学に対する画像再構成アルゴリズムを開発した。(1)検出器とピンホールが1対1に対応した検出器が複数配列したシステム、(2) 1台の大型検出器に対してマルチピンホールコリメータを搭載した検出器システム、(3)マルチピンホールと複数検出器を組み合わせたシステム、これら幾何学に対する画像再構成プログラムの骨格部分が完成した。また、次年度に実施するモンテカルロシミュレーションは計算量が膨大であるため、分散処理による高速化を図る。そのため、本年度は、複数CPU搭載した既存PCで分散処理体系を構築し、処理の高速化が可能であることを確認した。さらに複数PCをネットワーク上に接続したPCクラスタ環境を構築し、分散処理によって処理の高速化が可能であることを確認した。従来、SPECT撮像において、ヒトのような大きな被写体の局所領域をピンホールコリメータなどで拡大撮像した場合、データ欠損(トランケーション)が生じるため、正しい画像が得られなかった。これまでの研究で、トランケーションを許す画像再構成法が開発され、局所領域を超高解像度撮像できる可能性が示された。

しかし、従来一般に使用されていたシングルピンホールコリメータを用いた検出器構成では感度が不十分で、S/Nの良い画像は得られない。S/Nの良い画像を得るには長時間の撮像を必要とする。本研究の目的は、局所拡大高解像度SPECT撮像の高感度化を実現する画像再構成アルゴリズムを開発することである。昨年度までに高感度化のためのマルチピンホールコリメータおよび複数検出器に対応した画像再構成アルゴリズムを開発した。また、分散処理によって高速にシミュレーションができるクラスタPC環境を構築した上で、開発した画像再構成アルゴリズムをシミュレーションで評価した。アルゴリズムの動作確認でき、感度が改善することが示唆された。さらに、視野250mm×150mmの検出器に装着可能で、撮像視野55mmの局所領域を高感度で拡大撮像可能なマルチピンホールコリメータを利用して、物理ファントム実験を行った。得られたSPECTデータを開発したアルゴリズムで画像再構成した結果、感度が改善され、短時間撮像の可能性が示された。本年度は、画像再構成アルゴリズムに簡易的な吸収補正処理組み込んだ。これによって、被写体内でのガンマ線の吸収の影響を抑制することができ、局所拡大撮像において定量評価の可能性が示された。医用画像工学本年度の研究目的は昨年度開発した画像再構成アルゴリズムおよび構築したシミュレーション環境を利用して、高感度化のためにシステムを最適化することである。昨年度は既存PCを用いてクラスタPC環境を構築したが、本年度は昨年できなかった新規導入したPCを用いたシミュレーション専用のクラスタPC環境を構築した。その後、この環境を利用したシミュレーションによって高感度を実現するためのシステムの最適化ができた。また、開発した画像再構成アルゴリズムの検証もできた。以上、本研究はおおむね順調に進展している。物理ファントム実験を行い、開発した画像再構成アルゴリズムを評価した結果、マルチピンホールSPECT撮像で、感度を改善でき、短時間撮像の可能性を示すことができた。しかし、ヒト頭部程度の大きさの被写体ではガンマ線の吸収の影響が大きく、定量的な評価としては不十分であった。最終的には、ガンマ線の吸収の影響を考慮し上での画像再構成アルゴリズムの評価が必要である。本年度の主目的である画像再構成アルゴリズムの開発は、プログラムの骨格がほぼ完成した。また、次年度のシミュレーションのためのPCクラスタ環境の構築は、本年度はまず既存のPCで高速化の可能性を確認した。来年度、実際に高性能のPCを購入した環境構築をすることにした。最終年度の次年度は、開発した画像再構成アルゴリズムに対して、物理ファントムを用いた定量評価実験や動物実験を行い、実践的な評価を行う。評価には、本研究室で開発した3次元脳ファントムを積極的に利用する。
報酬分配と責任分配における幼児児童の公平観の発達と文化差に関する縦断・横断的研究

子どもが「報酬」をどのように分けるのかという発達研究には膨大な蓄積があるが、「責任」の分け方に関する研究は非常に少ない。また、責任を「公平に分配する」という問題に関する子どもの理解については、発達研究のみならず、学校教育や家庭教育でも十分に取り上げられていない。そこで本研究の目的は、幼児・児童が「片付け」という責任をどう分配することが公平と考えるのかを報酬の分配場面での考えと比較し、それを縦断的に調査することで、幼児期から児童期にかけての道徳性発達の一側面の様相を解明しようとするものである。さらには、このような公平観の発達の文化差を比較検討する国際共同研究を行うことである。これまで報酬と責任の両場面における分配を分析するために4つの分配タイプ(均衡、均等、利己、利他)からなる枠組みを考案し、インタビュー調査を行ってきた。平成28年度は、縦断的研究のTime 1として平成26年度にインタビュー調査を行った研究協力児を対象に、Time 2(1年半後)として追跡調査を行った。平成29年度には、それまでの幼児を対象とした横断的研究が国際誌に掲載され、国内および国際学会において研究成果を発表した。また、小学2、4、6年生を対象にした横断的調査および縦断的調査のTime 1として質問紙による調査を実施し、平成30年度にTime 2として同じ児童(3、5年生)に調査を行った。平成30年度は、責任の分配における小学生の意識と態度に関する研究論文が国内の学会誌に掲載された。また、横断的調査の結果を2つの国際学会において発表し、公平観の発達の文化差を比較する国際共同研究に向けた海外の研究者との研究交流を行うことができた。そこで本研究の目的は、幼児・児童が「片付け」という責任をどう分配することが公平と考えるのかを報酬の分配場面での考えと比較し、それを縦断的に調査し、幼児期から児童期にかけての道徳性発達の一側面の様相を解明しようとするものである。平成28年度は、縦断的研究のTime1として平成26年度にインタビュー調査を行った研究協力児を対象に、Time2(1年半後)として追跡調査を行った。平成29年度中にその成果を国際学会で発表する予定である。また、本研究のもう一つの目的である公平観の発達の文化差を比較する国際共同研究については、香港でのリサーチセミナーにおいて講演を行うと共に、海外の研究協力者との研究交流を行い、今後の研究計画を検討した。平成28年度は、報酬分配と責任分配における公平観の発達に関する幼児期から児童期にかけての縦断的研究として、平成26年度にインタビュー調査をした研究協力児に、Time2として追跡調査を行い、データを収集することができた。また、研究の成果を2つの国際学会で発表し、論文を国際学会誌へ投稿中である。海外研究者と今後の共同研究に向けた研究交流と研究計画の検討を行うことができ、おおむね順調に進展している。平成29年度は、国際誌へ投稿した論文が掲載され、国内および国際学会における研究発表も行った。さらに、小学生を対象にした横断的調査として2、4、6年生に質問紙調査を行った。その調査を縦断的調査のTime1とし、平成30年度にはTime2として同じ児童(3、5年生)に調査を行う予定である。また、平成30年度は研究成果を国際学会のシンポジウムで発表する予定であり、公平観の発達の文化差を比較する国際共同研究へ向けた海外の研究協力者との研究交流を行う予定である。平成29年度は、これまでの研究成果を論文化し、国際誌に掲載された。また、国内および国際学会における研究発表も行った。その調査を縦断的調査のTime1とし、平成30年度にはTime2として同じ児童(3、5年生)に調査を計画しており、当初の計画以上に進展している。

子どもが「報酬」をどのように分けるのかという発達研究には膨大な蓄積があるが、「責任」の分け方に関する研究は非常に少ない。また、責任を「公平に分配する」という問題に関する子どもの理解については、発達研究のみならず、学校教育や家庭教育でも十分に取り上げられていない。そこで本研究の目的は、幼児・児童が「片付け」という責任をどう分配することが公平と考えるのかを報酬の分配場面での考えと比較し、それを縦断的に調査することで、幼児期から児童期にかけての道徳性発達の一側面の様相を解明しようとするものである。さらには、このような公平観の発達の文化差を比較検討する国際共同研究を行うことである。これまで報酬と責任の両場面における分配を分析するために4つの分配タイプ(均衡、均等、利己、利他)からなる枠組みを考案し、インタビュー調査を行ってきた。平成28年度は、縦断的研究のTime 1として平成26年度にインタビュー調査を行った研究協力児を対象に、Time 2(1年半後)として追跡調査を行った。平成29年度には、それまでの幼児を対象とした横断的研究が国際誌に掲載され、国内および国際学会において研究成果を発表した。また、小学2、4、6年生を対象にした横断的調査および縦断的調査のTime 1として質問紙による調査を実施し、平成30年度にTime 2として同じ児童(3、5年生)に調査を行った。平成30年度は、責任の分配における小学生の意識と態度に関する研究論文が国内の学会誌に掲載された。また、横断的調査の結果を2つの国際学会において発表し、公平観の発達の文化差を比較する国際共同研究に向けた海外の研究者との研究交流を行うことができた。平成29年度は、報酬と責任の分配における公平観の発達に関する幼児期から児童期にかけての縦断的研究を継続して実施し、Time3の調査を行う予定である。また、国際比較研究の本調査に向けて、海外の研究者と研究試行を行い、予備調査を国内と海外研究者がそれぞれに行う予定である。平成30年度は、これまでの研究成果を論文化し、国際誌に投稿する予定である。また、平成29年度の調査協力児(2年生、4年生)を対象にTime2として縦断的調査を実施する計画である(3年生、5年生)。また、研究成果を国際学会のシンポジウムで発表する予定であり、公平観の発達の文化差を比較する国際共同研究へ向けた海外の研究協力者との研究交流を行う予定である。平成28年度は調査を実施し、データ収集を終了したが、そのテープ起こしやデータ入力を平成29年度に行う予定に変更したため。(理由)平成29年度に実施した調査において、一部のデータ入力のみ行い、残りのデータ入力やテープ起こしを平成30年度に行う予定にしたため。(使用計画)平成29年度に実施した調査のデータ入力およびテープ起こしのための人件費や謝金として使用する。テープ起こしやデータ入力のための人件費や謝金として使用する。
文書構造レベルの統計モデルを用いた特許公報管理支援システムの構築

権利調査などにおける特許公報処理支援を行うために,特許が解決しようとする課題とその手段の候補を推定する手法を提案した.本手法では,大分類と小分類の組み合わせから表現された課題分類と手段分類を,専門家が事前に行った課題分類・手段分類の抽出結果をもとに推定する.専門家の協力のもとに行った評価実験においては,課題分類・手段分類の組については,10位以内に正答が含まれる割合は最大で,大分類小分類両方の場合は約17%,大分類のみの場合は約49%であった.今後の課題として,より大規模なデータでの実証実験,語句の切り出し方やブロックタグの利用などによる各種情報抽出方法の検証と改善などがあげられる.平成25年度の一つ目の成果として、文書類似度計算手法の検討があげられる。本研究では、特許中の語句とブロックタグのペアの出現数を要素とする文書ベクトルを作成し、それらの比較を行う手法を検討した。語句としては、形態素、NーGram、辞書中の語句、文字種区切り、ベクトル間の類似度計算としては、Cos類似度、クラメールの連関係数を用いるパターンを用意し、その有用性を検討した。結果として、NーGramとCos類似度の組み合せの結果が最良であった。二つ目の成果として、文書分類の基盤技術となりうる決定木手法の向上を検討した。本研究では、決定木手法における子ノード作成時にクラスタリングを併用することで、決定木による分類精度の向上を図ることを試みた。プログラムを用いて作成したデータに基づく評価の結果、従来手法との有意な差は得られなかったが、有用に働く可能性を示すことはできた。三つ目の成果として、専門家が特許に付与する課題分類、手段分類の推定支援を行う枠組みを検討した。本研究では、すでに課題分類、手段分類が与えられた特許における、語句とブロックタグのペアの出現傾向と、新たな特許の語句とブロックタグのペアの出現傾向を比較することで、課題分類、手段分類の推定を行う。文書間の比較については、一つ目の成果も活用した。研究協力者と連携した評価において、上位10位以内に正答が含まれる確率が6割を超えた。この結果から本手法の有用性を示すことができた。権利調査などにおける特許公報処理支援を行うために,特許が解決しようとする課題とその手段の候補を推定する手法を提案した.本手法では,大分類と小分類の組み合わせから表現された課題分類と手段分類を,専門家が事前に行った課題分類・手段分類の抽出結果をもとに推定する.専門家の協力のもとに行った評価実験においては,課題分類・手段分類の組については,10位以内に正答が含まれる割合は最大で,大分類小分類両方の場合は約17%,大分類のみの場合は約49%であった.今後の課題として,より大規模なデータでの実証実験,語句の切り出し方やブロックタグの利用などによる各種情報抽出方法の検証と改善などがあげられる.特許の内容把握において,その特許の内容を特徴づける重要文の抽出は有意義である.重要文を提示するだけでも,特許業務にかかる人の負担を軽減することが期待できる.本研究では,(1)人手による重要部分抽出,(2)重要部分を含む文を抜き出し,N-gramの抽出,(3)抽出したN-gramを用いたフィルタ作成,(4)重要文抽出機能の評価の順番で処理を行った。評価は実務者が行い、抽出した1025文中766文(約75%)が有用と評価された.また,こちらが提案したものと異なるフィルタの提案を受けた.この結果から,本機能は有用である可能性が示された.フィルタにより上記機能の有用性が変わること,および人手で行うのは負荷が高いと考えられることから,今後は,フィルタ構築支援機能の開発を行う必要がある.クラメールの連関係数に基づく文書類似度計算方法を提案した.これに対し,従来手法との比較検証を行った.主な内容としては,利用する語句の切り出し方法として,形態素解析の他,N-gram,辞書にある語句との最長一致,文字種区切りの4つの方法を用い,文書間の類似度計算には,クラメールの連関係数のほか,文書ベクトルによる方法も用いた.また,重要文として抽出した文書のみを用いる場合,重要文以外を用いる場合,両方を用いる場合についても考慮した.これらの組み合わせにより文書類似度を,同一の文書集合に対して算出し,実務者側で行った人の評価と比較した.人による評価は,文書を4段階でランク付けし,各ランクの類似度の平均の変動を調べた.傾向として良い結果となったのは,全文から得た形態素と文書ベクトルとの組合せ,全文から得た2-gramと文書ベクトルとの組み合わせであった.クラメールに対しては,類似度の照合結果が偏りやすいことが示された.そのため,クラメールの連関係数を用いるのは,相違度で利用するなど再度の検証が必要である.