hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
理科教員養成のためのビッグデータ調査とリテラシーモデルの構築

1高校理科分野コーパス高校理科分野8科目(物理基礎・化学基礎・生物基礎・地学基礎・物理・化学・生物・地学)において平成26年度に発行された検定済み教科書すべて(物理6,物理基礎10,化学7,化学基礎12,生物5,生物基礎10,地学2,地学基礎5 ;計57冊)の本文をテキスト化した(段落数約5万、ファイルサイズ約14Mb)。テキストファイル内の各段落には、高等学校学習指導要領解説理科編(平成27年7月)に示された各科目単元に対応する分類記号を付し、教科書出版会社ごと、単元ごと、あるいはある特定の言葉を含む段落ごとに複数のコーパスを容易に派生する。2コーパス分析ツールコーパスの分析に向けPerl言語でプログラムを開発した。形態素解析エンジンとしてMeCabを用い辞書を自作することで、現在約2万5千語の名詞を対象として分析を行うことができる。3ネットワークグラフ高校理科分野コーパスあるいは派生コーパスに対してスペクトラルクラスタリングを適用し、出現する言葉同士のつながりをネットワークグラフとして可視化する手法を確立した。あるコーパスに対してそれを代表する言葉のセットをこの手法によって得ることができる。4成果以上のプロセスを経て、たとえば単元間の相関の度合いを見積もり、科目をまたいで重要視されるべきであると思われた言葉を抽出した。これらは科目間連携に直ちに資すると期待されるトピックスであり、科目横断的なカリキュラムを作成すべく各科目の単元を再配置することに至るのでないかと期待される。次に、コーパスをネットワークグラフに変換し、定量比較した点が重要である。教科書を物差しとして教科書以外の文献・教材を測ることができればそれは、科目間/教科間の連携に役立つトピックスを自動的に集積し、学習者の科学的な思考を養うための授業づくりをサポートするシステムに育つことが期待される。理科分野における各種の教科書およびそれらの周辺資料や理科教員または理科教員養成課程に在籍する大学生の概念を調査する過程で、これらをビッグデータとして構築するために必要なツールを複数開発し、効果的に運用されることを確認した。この件に関し、以下に2つの発表例を挙げる。例1大学教育系学部中等教員養成課程新入生(2014,2015年度)(約50名)を対象にコンセプトマッピングを行ってもらい、化学分野において,大学入学の時点で学生が最も強く抱くイメージは「実験」に関するものであることを明らかにした(『日本科学教育学会年会論文集』査読無,Vol.39(2015),353-354「大学入学者(教育系学部・理科)が抱く「化学」のイメージ-用語のマッピングを通して-」田中元,鈴木哲也)。実験離れが指摘される世代においてさえ、中等教育における化学が最も重視する「粒子概念」「周期表」よりも「実験」に関するイメージが大きなウエイトを占める。この事実は、抽象的な概念をより巧みに効果的に伝えるために「実験」テーマを開発・採択することが大きな意義をもつであろうことを示唆する。例2高校・大学教養課程における化学教科書を対照として、大学生の化学に対する意識を定量し、その変遷を追った(2016秀明大学紀要,59-80「コンセプトマップとその変遷を通じて読み取る学生の化学概念」田中元,鈴木哲也)。テキストデータとマップの双方において共通する構造をもつネットワークグラフを構築し、これらの比較定量が可能となったことを示したものである。以降、科学リテラシーを研究するに当たって、そのリテラシーを与えようとする側(テキストデータ)の状況と受け取る側(マップ)のそれとを比較することができるであろう。本研究の目的に向けて、以下の(A)-(D)の4つに向けてツールを完成させた。ビッグデータを構築し取り扱うためには、活字として印刷された資料(教科書類)や手描きされたコンセプトマップの電子化が大きな手間であったが、これらのツールを連動して運用することでこのステップは現実的な時間とコストの中で扱うことができると考えられる。2016年度以降、量的な処理を行うことで、物理・化学・生物・地学・理科教育にまたがるビッグデータを構築することができる。(A)一つのコンセプトマップからネットワークグラフデータ(隣接行列)を得て、(B)(A)で得たネットワークグラフデータの和集合として、総体としてのネットワークグラフデータを得る。(C)概念間の共起ネットワークを効率的に得るために、OCRの前作業として教科書等のテキストデータを図版等から切り離して抽出する。(D)(A),(B),(C)によって得られたネットワークグラフデータを定量・可視化する。2016年度は特に科目間の連携を意識し、化学-物理分野、化学-生物分野のそれぞれをまたいで現れる科学概念を調査することとした。また、この年度の大学入学者は、2009年度告示の学習指導要領「新課程」の下で高校3年間の学習を積んできた初めての代であることに注目した。中等教育における理科科目を選択する上で、彼らの彼らの大多数が「化学基礎」を選択しているという事実を踏まえると、たとえばこの学生達が大学入学の時点で持つ「化学リテラシー」が「化学基礎」によって大きく規定される可能性が挙げられる。2014-2016年度の教員養成系学部(中等理科、初等理科)入学者のべ84名を対象として「化学」をキーコンセプトに据えてコンセプトマップを描かせ、用語、法則、人名等の出現回数を分野ごとに、マップ上とテキストデータ(【現在までの進捗状況】にて後述)上でそれぞれ集計し、次を結果として得た。A「化学基礎」に関しては、テキストデータ上で共起回数が多い科学概念ほど大学新入生に定着している傾向がある。

B対象となった大学新入生達はテキストデータ上で科目横断型(化学-物理分野、化学-生物分野)であると目される知識を複数持つ。C対象となった大学新入生達は科目横断型であると目される知識を複数持つが、科目横断的な理解に及んでいない。D人名あるいは人名が関わる法則がコンセプトマップの上で占めるウエイトは有意に小さい。自然科学の一つの方向性である抽象化、一般化、法則化というプロセスが学生達には重要なものとして印象づけられていない可能性が大きい。以上の内容は、後の「13.研究発表(平成28年度の研究成果)」に記す雑誌論文3本、学会発表2件に述べられたものである。中等教育における理科8科目(「物理基礎」「物理」「化学基礎」「化学」「生物基礎」「生物」「地学基礎」「地学」)に関し、国内で現在発行されているすべての検定済み教科書の本文を抽出し、言語コーパスを作成した(ただし、現時点である程度の割合の文字化けが存在する)。これにより用語、法則、人名等の出現頻度を調べるだけでなく、今後は共起回数をより大規模に調査し、そこから得られるネットワークグラフを定量的な分析の対象とすることができる。また、「日経サイエンス」(2000年-2014年)、「サイエンスウインドウ」(2006年3月-2016年冬号)、「マンガでわかる不思議の科学そーなんだ!」(創刊号-130号)、「科学雑誌『Newton』特集記事」(2013年11月号-2017年3月14日号)といった一般/子ども向け科学雑誌をテキスト化も済ませた。一般の日本語コーパスとして「現代日本語書き言葉均衡コーパス(BCCWJ)」(国立国語研究所)の入手を検討中である。理科教員養成に当たるリテラシーの姿を追究するために、上述した科学雑誌を由来とする各種のコーパス、または理科/科学によらない均衡コーパスを比較対象として、理科教科書あるいはその周辺から得られるコーパスを解析する際の精度上昇を目指す段階である。現在、理科教科書本文から得た言語コーパスが1.3GBに及ぶサイズのネットワークグラフデータを生み、従来用いてきた表計算ソフトではこれを扱うことができない。当研究グループはperl言語によるプログラミングを行い、この問題点に当たっている。一台のPC上で数日間の連続運転を必要とするためハードウェア上の改良・改善が望まれるが、原理的には解決されたものと見なしてよいであろう。理科教員養成に向けた科学リテラシーモデルの構築のために次の2種類のデータを集積し(A理科分野の教科書をはじめとする各種の資料のテキスト化・コーパスの作成B大学新入生を対象とするマッピングによる調査)、それらの解析を進めた。具体的な研究発表の例は以下の通りである。例2教員養成系の大学新入生(理科コース)を対象とした調査を通じ、中等教育課程における理科教育が学習者達に伝えようとする内容と、実際に伝わっているとみなされる内容の比較を行った。(『日本理科教育学会第67回全国大会』2017.8「理科用語」の出現パターン
持続可能な都市開発における公益間調整の法構造分析ー日独比較研究を中心として

本研究は,環境法と都市法の融合領域である都市開発分野を素材とする比較法研究を通じて,複合的な公益間調整が要請される地域再開発において,環境公益を含む多様な公益の共存を目指す法政策について,そのメカニズムと法的特色を分析した。持続可能な発展を基軸として,一方ではEUを含むグローバルな要請を受けつつ,他方では人口減少に伴う地域社会変化に起因して多様化するローカルニーズの中で,地域利益の多面的向上を図る都市再設計理念の構築および共有が,社会的受容の獲得に資する公益調整過程における重要な要素であることを明らかにした。本研究は,環境法と都市法の融合領域となっている都市開発分野を素材とする比較法研究を通じて,複合的な公益間調整が要請される地域再開発において,環境公益を含む多様な公益の共存を目指す法政策について,そのメカニズムと法的特色を明らかにすることを目的とする。初年度である平成26年度は,ドイツ法の制度理論研究と事例研究を実施した。ドイツ環境法および都市法を参照領域として,持続可能な都市開発に関する制度理論および事例を調査した。制度理論研究として,環境法および都市法において,これまでに持続的発展にかかわる制度理念・法原則が形成された背景や議論状況を把握して分析した。持続可能な都市開発のあり方について,エネルギー効率化や環境再生など環境配慮面から持続性が求められることにくわえて,地域の社会的資本としての視点から社会的な利害に基づく複合的な要請が提示されている状況について検討した。事例研究として,ドイツ連邦政府が策定した持続可能な発展戦略や国家改革プログラムなど,政策動向を調査し,持続的都市設計を実施するための政策形成・制度設計の経緯・背景等を検討した。持続可能な都市の再開発の事例として,縮小型都市再開発プログラムによる取り組みについて,旧東ドイツ地域の都市を対象として現地調査を実施した。日本法とも関連する論点として,人口減少による都市環境の変化が著しい地域に象徴的にうかがえる課題,とくに生活空間の維持に係わる地域再生をめぐる論点について重点的に検討を行った。本研究「持続可能な都市開発における公益間調整の法構造分析ー日独比較研究を中心として」は,近時,環境法と都市法の融合領域となっている都市開発分野を素材とする比較法研究を通じて,複合的な公益間調整が要請される地域再開発において,環境公益を含む多様な公益の共存を目指す法政策について,そのメカニズムと法的特色を明らかにすることを目的とする。二年目となる本年度は,昨年度のドイツ法研究を深化させるためにEU法研究を行い,それを踏まえて日本法研究に着手した。EU法研究では,持続可能な都市発展に係る要請が見て取れる事象として,EU持続可能な発展戦略等の政策指針,環境行動計画等の部門プログラム,およびそれらを具体化する指令と規則,地域支援に係る基金等によるプロジェクトについて調査した。とりわけ,都市発展と環境配慮の利害が交錯する領域であるエネルギー,生態系保全,資源効率化について法政策理念とその具体化の動向を分析して,ドイツ法の展開がEU法に依拠する構造およびEU法との相互作用関係につき,検討を行った。日本法については,環境型都市開発に係る政策理念とその背景要因,持続可能な社会理念との対応関係等を検討した。法政策実務における顕著な動向として,コンパクトシティ構想,地方創生,広域連携など人口減少社会の到来を見据えた都市再設計の取り組み状況について調査した。地域の再生・活性化の事例では,地域の多様な主体との連携を基礎としており,地域利害に係る多様な視点が見受けられることから,地域のあり方に係わる公益の多様化の現状について検討を行った。研究対象がEUとドイツともに法政策の変化が著しい分野であるため,法改正等に係わる動向が十分に把握できない点が残ったことから,やや遅れていると判断している。この点については,次年度も引き続き調査を続ける予定である。今年度は,本研究の最終年度として,これまでに実施してきた研究を踏まえて,日本法の実態調査を進めたほか,前年度までに実施できなかった追加調査を行って,日独比較の検討を行った。日本法については,前年度に行った制度理論面からの研究にくわえて,実態調査研究を実施した。近年の地方創生への取り組み等との関連性を重視して,複数の関連行政部局のほか,業界団体や市民団体等についても調査対象とした。また,開発需要と環境配慮のコンフリクトが人口減少の進行する地方で顕在化していることから,北海道や九州などの特徴的な自治体を中心に現地調査として,行政担当者へのヒアリング調査を実施し,実際の制度運用について現状分析を行った。実態調査では,コンパクトシティや再生可能エネルギー導入推進に向けた動向など地域特性を反映した取り組みなど,新しい動向の把握に努めた。日独比較検討に先駆けて,前年度までの研究遂行で不足していた海外調査を行った。最新の政策文書や学術文献等の調査にくわえ,前年度までに調査した都市縮小型再開発の動向について把握を進めた。また,比較的早い時期に再開発が進められた地域の現状把握を目的として,ドイツの大都市近郊地域を中心として,現地視察を含めて調査を実施した。以上の成果を踏まえて,日独両国の共通点・相違点およびその要因を分析した。

本研究は,環境法と都市法の融合領域である都市開発分野を素材とする比較法研究を通じて,複合的な公益間調整が要請される地域再開発において,環境公益を含む多様な公益の共存を目指す法政策について,そのメカニズムと法的特色を分析した。持続可能な発展を基軸として,一方ではEUを含むグローバルな要請を受けつつ,他方では人口減少に伴う地域社会変化に起因して多様化するローカルニーズの中で,地域利益の多面的向上を図る都市再設計理念の構築および共有が,社会的受容の獲得に資する公益調整過程における重要な要素であることを明らかにした。初年度の研究については,調査研究に不可欠な文献資料を一定程度収集することができ,また現地調査も実施することができたため,おおむね順調に進んでいると判断している。次年度は最終年度となるため,これまでの研究を総括する。政策および法制度にかかる動向が引き続き見込まれるため,追加の調査研究を適宜実施して,最新の動向把握に努める。社会科学初年度はおおむね計画通りに研究を進めることができたため,それを基礎として,次年度以降の調査につなげる予定である。ただし,法改正に向けた動きが著しいため,EU法との関係を含めて,動向を注視しながら進める見込みである。発注中の図書(洋書)が年度内に納品されなかったこと,および予定していた国内出張の一部が日程調整の不調等により次年度に延期になったことから,次年度使用額が生じた。発注中の図書(洋書)が年度内に納品されなかったこと,および予定していた一部の国内出張が次年度に延期となったことにより,次年度使用額が生じた。前年度に予定していた使用計画に従い,具体的には,発注中の図書の購入および延期となった国内調査出張に充当する予定である。
転写因子 Dec2 と Soxファミリー蛋白の相互作用による軟骨分化制御機構

間葉系幹細胞(MSC)の軟骨分化におけるDec2の役割について解析した。軟骨分化誘導したMSC細胞では、Dec2の過剰発現によりプロテオグリカンや軟骨分化マーカー遺伝子の発現が低下したことから、Dec2は軟骨細胞分化に対し抑制的に働いていると考えられた。また、Dec2は高密度のペッレト培養系において軟骨細胞の増殖を抑制した。Dec2は細胞周期関連遺伝子であるサイクリンD、p21、p16の発現を介して細胞増殖を制御していることが示唆された。組換えアデノウイルスによるDec2強制発現系を用いて、軟骨分化に対するDec2過剰発現の影響について解析した。軟骨分化誘導14日、21日、28日目の軟骨細胞凝集塊を比較したところ、Mock群、コントロールのアデノ-LacZ感染群と比べ、アデノ-Dec2感染群では細胞凝集塊の大きさが小さくなっていた。次に、軟骨分化誘導21日目のグリコサミノグリカン(GAG)量を測定した結果、1細胞凝集塊当たりのGAG量はアデノ-Dec2感染群でMockおよびAd-LacZ感染群と比較して有意に減少しており、DNA量当たりのGAG量(GAG/DNA比)についても、アデノ-Dec2感染群が他の2群と比較して、有意に小さな値を示した。トルイジンブルー染色による組織化学的評価により、Mock、アデノ-Dec2、アデノ-LacZ感染群のいずれにおいても分化誘導14日目から28日目までに、プロテオグリカンの染色レベルが経日的に増加した。しかしアデノ-Dec2感染群では、分化誘導開始21日目、28日目において、他群に比べて染色された領域が減少した。一方、細胞密度は分化誘導14日目までは3群間に大きな差は認められなかったが、分化誘導21日目、28日目には細胞外基質の蓄積のためMockおよびアデノ-LacZ感染群で減少し、成熟軟骨細胞の特徴である細胞周囲のlacuna(陰窩)も観察された。しかし、アデノ-Dec2感染群では分化誘導21日目、28日目でも細胞密度が高く、lacunaを有する細胞数も他の2群と比較して少なかった。bHLH型転写因子Dec2の軟骨分化における役割を解明することを目的として、研究を進めている。これまでの研究結果から、軟骨分化に対してDec1は促進的に作用し、一方、Dec2は抑制的に作用することが分かってきた。そこで、Dec1,Dec2の転写制御メカニズムを明らかにするために以下の実験を行った。まず最初に、Dec2とSox6およびSox9の相互作用について解析した。軟骨前駆細胞株であるATDC5を用いて免疫沈降法で解析したところ、Dec2はSox6と強く、Sox9とは弱く結合することを明らかにした。一方、Dec1はSox6,Sox9と結合しなかった。次に、ルシフェラーゼアッセイを行い、II型コラーゲンおよびSox9遺伝子プ戸モーター活性に対するDec1,Dec2,Sox6,Sox9の影響について解析した。その結果、Sox9はII型コラーゲン遺伝子のプロモーター活性を促進したが、Sox6,Dec1,Dec2はII型コラーゲン遺伝子のプロモーター活性に影響しなかった。また、Sox9,Dec2はSox9遺伝子プロモーター活性を抑制した。しかし、Dec1はSox9遺伝子プロモーター活性に影響しなかった。さらに、Sox9遺伝子の上流領域を解析したところ、多数のSox応答配列が見つかった。これらの実験結果から、Dec2はSox9の発現を抑制することで軟骨分化に対して抑制的に働いていると考えられる。bHLH型転写因子Dec2の軟骨分化における役割を解明することを目的として、研究を行った。強制発現による影響を解析したところ、軟骨分化に対してDec1は促進的に作用し、一方、Dec2は抑制的に作用した。そこで、Dec1,Dec2の転写制御メカニズムの違いを明らかにするために、軟骨分化のマスター転写因子であるSox蛋白との相互作用の有無について調べた。軟骨前駆細胞株であるATDC5を用いて免疫沈降法を行ったところ、Dec2はSox6と強く、Sox9とは弱く結合したが、Dec1はSox6.Sox9共に結合しなかった。次に、ルシフェラーゼアッセイを行い、II型コラーゲンおよびSox9遺伝子プロモーター活性に対するDec1,Dec2,Sox6,Sox9の影響について解析した。また、Sox9,Dec2はSox9遺伝子プロモーター活性を抑制したが、Dec1はSox9遺伝子プロモーター活性に影響しなかった。さらに、Dec2は軟骨細胞のアグリカン、FGF18、サイクリンD等の遺伝子発現を強く抑制することを明らかにした。これらの結果により、Dec2はDec1とは異なる転写制御メカニズムにより軟骨分化を負に制御していることが示唆された。平成24年度が最終年度であるため、記入しない。

ほぼ当初の研究計画通りに研究が進んでいる。具体的には、Dec2とSox蛋白との相互作用を証明した。また、プロモーターアッセイ等の分子レベルの解析を行うことで、Dec2の作用機序が明らかになりつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度が最終年度であるため、記入しない。今回の実験結果から想定される転写制御メカニズムを検証するために、今後クロマチンレベルでの解析の必要があると考えている。そこで、Sox9遺伝子の発現調節領域におけるDec2蛋白の結合やヒストンのメチル化およびアセチル化に対するDec2の影響をクロマチン免疫沈降法で調べる予定である。
遷移金属触媒/ジボロン系によるビニル型ホウ素化合物の高効率的合成

1.遷移金属触媒/ジボロン系によるビニル型求電子試薬の求核的ホウ素化反応ビス(ピナコラート)ジボロンによるビニル型ハロゲン化物およびトリフラートの求核的ホウ素化反応が、PdCl_2(PPh_3)_2-2PPh_3/KOPh/トルエン/50°CまたはPdCl_2(PPh_3)_2-2PPh_3/K_2CO_3/ジオキサン/80°Cの条件下で位置特異的かつ立体特異的あるいは立体選択的に進行し、対応するビニル型ホウ素化合物を収率良く与えることを見いだした。官能基選択性にも優れており、ケトン、エステルおよびシアノ基を有するビニル型ホウ素化合物の合成にも適用できる。反応はビニル型求電子試薬のゼロ価パラジウムへの酸化的付加、ボリル基のトランスメタル化およびビニル型ホウ素化合物の還元的脱離を含む触媒サイクルで進行する。また、有機合成への有効利用として、ホウ素化-カップリング反応による非対称共役ジエンの簡便なワンポット合成法およびβ-ボリル-α,β-不飽和カルボニル化合物のα,β-不飽和ケトンヘの1,4-付加反応によるω-オキソ-α,β-不飽和カルボニル化合物の合成法の開発に成功した。2.遷移金属触媒/ジボロン系によるアルケンの直接ホウ素化反応ビス(ピナコラート)ジボロンによるシクロヘキセンのビニル位炭素-水素結合直接ホウ素化反応が、1/2[Ir(OMe)(COD)]_2-(4,4'-ジ-tert-ブチル-2,2'-ビピリジン)/ヘキサン/50°Cの条件下で進行し、対応する1-ボリル-1-シクロヘキセンを中程度の収率で与えることを見いだした。その際、位置異性体およびジホウ素化体の副生も認められた。反応は、ジボロンと一価イリジウム錯体の反応により生成するトリスボリルイリジウム中間体のビニル位炭素-水素結合への酸化的付加に続く還元的脱離あるいは炭素-炭素二重結合への挿入に続くβ-水素脱離を経由して進行する。1,2.反応条件とジボロン反応剤ビス(ピナコラート)ジボロンによるビニル型ハロゲン化物およびトリフラートの求核的ホウ素化反応が、触媒としてPdCl_2(PPh_3)_2-2PPh_3および塩基としてKOPhを用いることにより、トルエン中50°Cで円滑に進行し、対応するビニル型ホウ素化合物を位置および立体特異的かつ収率良く与えることを見いだした。3.適用限界ビニル型求電子試薬としては鎖状および環状のハロゲン化物(ヨウ化物および臭化物)およびトリフラートがいずれも利用可能であり、従来のトランスメタル化法やヒドロホウ素化法では直接得ることが困難であったビニル型ホウ素化合物も容易に合成できる。特にトリフラートを利用する反応は、環状トリフラートが対応するケトンから容易に調製できることから、環状ビニルボランの簡便な合成法として有用である。また、本ホウ素化は官能基選択性にも優れており、ケトン、エステル、アミド、シアノおよびハロゲン等を有するビニルポランも問題なく得られる。4.反応機構反応は、ビニル求電子試薬のPd(0)への酸化付加、ホウ素基のトランスメタル化およびビニルボランの還元脱離を経由すると考えられる。

鍵段階はホウ素基のトランスメタル化であり、弱塩基を用いてトランスメタル化を遅くすると、生成したビニルボランへのビニルパラジウム中間体の挿入が優先し、二量体あるいはHeck型カップリング体が副生する。5.有機合成への利用得られたホウ素化体を単離することなく他のビニル型求電子試薬とのクロスカップリングを行うことにより、非対称共役ジエン類の効率的なワンポット合成法を開発した。ホウ素化およびクロスカップリングはともにパラジウムにより触媒されることから、ホウ素化に用いたパラジウム触媒をそのまま次のクロスカップリングに利用することが可能である。・遷移金属触媒/ジボロン系によるアルケンの直接ホウ素化反応1,2.反応条件とジボロン反応剤ジボロンによるアルケンのビニル位C-H結合直接ホウ素化反応が、適当なイリジウム触媒を用いることにより進行し、対応するビニル型ホウ素化合物を与えることを見いだした。例えば、ビス(ピナコラート)ジボロンとシクロヘキセンの反応を1/2[Ir(OMe)(COD)]_2-(4,4'-ジ-tert-ブチル-2,2'-ビピリジン)触媒存在下ヘキサン溶媒中50°C16時間行うことにより、目的とする1-ボリル-1-シクロヘキセンが中程度の収率で得られた。その際、位置異性体およびジホウ素化体が副生した。様々なイリジウム触媒前駆体、配位子、溶媒および反応温度について検討を行ったが、収率および選択性の向上は認められなかった。3.反応機構反応は、(メトキソ)イリジウム(I)種とジボロンの反応で生成するトリス(ボリル)イリジウム(III)種のビニル位C-H結合への酸化的付加およびビニル型ホウ素化合物の還元的脱離を経由すると考えられる。しかし、位置異性体およびジホウ素化体が副生することから、トリス(ボリル)イリジウム(III)種の炭素-炭素二重結合への挿入およびβ-水素脱離あるいは還元的脱離を経由する機構も存在すると考えられる。4.適用限界アルケン基質として1-メチル-1-シクロヘキセン、1-クロロ-1-シクロヘキセン、メチレンシクロヘキサンおよび4-エテニルアニソールを用いた反応を詳細に検討したが、収率および選択性は低かった。
津波地震のメカニズムの解明

津波地震のすべりの広がり,発生場所の特性,発生メカニズムを明らかにするために,WWSSN(世界標準地震計観測網)が整備された1962年以降に起きた津波地震について震源過程を詳細に調べた.これまで世界で起こった巨大地震の震源過程を遠地実体波解析で求めてきたが,同じ手法で数多くの解析を行っていると津波地震のすべりに特徴のあることがわかった.その一つが一般の地震に比べ剛性率を一定と仮定すると『断層面積は大きいがすべり量は小さい』ということである。津波データから解析すると変異量が大きいことから,断層面積当たりのエネルギー解放量は小さいが,浅部での剛性率が小さいため変位が大きくなっていると推定される.また破壊伝播速度はこれまで遅いと言われてきたが,伝播速度は決して遅くなく普通の地震並みであること,普通の地震と違って長い時間に渡ってエネルギーを放出している(各点での破壊継続時間が長い)という特徴が見られた.また,こういう特徴を示す地震がすべて津波地震というわけではなく,これらが浅いところで起きれば津波地震となるが,深いところで起きれば津波地震とは認識されていないこともわかった。たとえば1960年,1968年,1981年,1989年の三陸沖地震や1982年茨城沖地震がそれである.特に1982年茨城沖地震は海山の沈み込みが関係していると考えられる。津波地震も含め,『断層面積は大きいがすべり量は小さい』特徴を持つ地震のすべりにはなんらか水が関与していると考えられる。これまで津波地震と呼ばれていたジャワ.ペルー,ニカラグア,千島の地震のデータを集めた.デジタルデータになる前の地震については,WWSSNのアナログ記録を集め,デジタル化作業をおこなった.これらのデータを用いて津波地震の詳細な震源過程を解析した.その結果,単に海底地下浅部で大きなすべりがあったことによる地殻変動によって大きな津波を起こした普通の巨大地震と,短周期成分に比べ長周期成分が卓越すると言われている津波地震とでは,震源過程において大きな違いが見られることがわかった.津波地震と言われている地震は,どれも最大すべり量が小さく,しかしすべりを起こした断層面積が大きい.従って断層面積の大きさによって解放したモーメントを稼いで規模が大きくなっているという特徴が見えてきた.またこれらの地震を起こしている場所もかなり限られた領域であることも見えてきた.またこれまで津波地震と言われていなかった地震の中にも津波地震と言える地震がある可能性があるので,今年度は津波を伴った巨大プレート間地震のリストアップも行った.それを元に今年度は,データがデジタル化された1990年代以降の巨大プレート間地震について詳細な震源再解析を行った.それによってこれまで津波地震と言われていなかったメキシコの地震も津波地震である可能性が出てきた.そのほかにも,これまで津波地震と言われていたジャワの地震が津波地震ではない可能性もでてきた.津波地震のすべりの広がり,発生場所の特性,発生メカニズムを明らかにするために,WWSSN(世界標準地震計観測網)が整備された1962年以降に起きた津波地震について震源過程を詳細に調べた.これまで世界で起こった巨大地震の震源過程を遠地実体波解析で求めてきたが,同じ手法で数多くの解析を行っていると津波地震のすべりに特徴のあることがわかった.その一つが一般の地震に比べ『断層面積は大きいがすべり量は小さい』ということである。津波データから解析すると変異量が大きいことから,断層面積当たりのエネルギー解放量は小さいが,浅部での剛性率が小さく変形が大きいと推定される.また破壊伝播速度はこれまで遅いと言われてきたが,伝播速度は決して遅くなく普通の地震並みであること,普通の地震と違って長い時間に渡ってエネルギーを放出している(各点での破壊継続時間が長い)という特徴が見られた.また,こういう特徴を示す地震がすべて津波地震というわけではなく,これらが浅いところで起きれば津波地震となるが,深いところで起きれば津波地震とは認識されていない。

たとえば1960年,1968年,1981年,1989年の三陸沖地震や1982年茨城沖地震がそれである.特に1982年茨城沖地震は海山の沈み込みが関係していると考えられる。津波地震も含め,『断層面積は大きいがすべり量は小さい』特徴を持つ地震のすべりにはなんらか水が関与していると考えられる。
運動直後の血圧低下が運動トレーニングによる慢性的な降圧効果につながる機序の解明

本研究の目的は,運動直後の血圧低下(PEH)が運動トレーニングによる慢性的な降圧効果につながる機序の解明であった。有酸素性トレーニング(6週間,週3回, 60分の脚自転車運動)期間中を通してPEHが確認された。また,就寝中の平均血圧の平均値は,トレーニング前と比較して1週目・5週目・6週目に有意な低下を示した。トレーニング後1週目にも平均血圧の低下がみられ,慢性効果への定着が確認された。また,睡眠時の血圧降下には,自律神経系緊張度が関与している可能性が示唆された。本研究では,運動後低血圧(PEH)への運動肢の下肢血液貯留の関与を検討することを目的として,平成21年度は「1回の運動で認められる,運動肢の血液貯留と血漿量の関与」に着目した実験を2つ行った。●平成21年度前期,(実験1)運動前後の下腿静脈コンプライアンス(VC)の検討:運動肢の静脈血管網の血液貯留に着目し,その大小を規定するVCを安静時と運動後で比較した。被験者は健康な男女8名であった。各被験者は50%VO2maxの負荷で自転車エルゴメーター運動を60分間行った。運動前後には,腿静脈全体のコンプライアンス(VCp)と膝窩静脈のコンプライアンス(VCu)を算出した。VC試行中における平均血圧(MAP)は,運動前に比べ,運動後で有意な低下が認められ,運動後低血圧(PEH)が確認された。VCpおよびVCuは,運動前の安静と,PEH中において,有意な差は認められなかった。また,VCpおよびVCuと,ΔMAP(血圧の差)の間には,有意な相関関係は認められなかった。以上のことから,PEHには下肢血液貯留が直接的には関与していないことが示唆された。●平成21年度後期,(実験2)実験1の結果を踏まえて,当初計画していた下肢血液貯留量を人為的に操作する実験計画を見直し,PEHと血漿量(PV)の関与を探るために,PEHに及ぼす運動後の水分摂取の効果を検討した。成人男性7名は,脚自転車エルゴメーター運動(60%予備心拍強度で1時間)を行った。水分摂取のないコントロール条件と,水分摂取条件として,コントロール条件における体重減少に相当する水分を運動中に摂取させた。コントロール条件でのMAPは,運動前と比較して有意な低下が認められた。一方,水分摂取条件では運動前に対して,運動終了約15分後には有意なMAPの増加が認められ,その後は運動前と同じ水準を維持した。PVは水分摂取のないコントロール条件,水分摂取条件ともに,運動終了直後に減少を示したが,30分目には回復した。これらの結果より,PEHには運動に伴う血漿量低下が直接的には関与していないこと,また運動中に水分摂取を行うとPEHがほぼ消失することが明らかとなった。本研究では,平成21年度の実験結果,すなわち運動直後の血圧低下(運動後低血圧:PEH)には運動に伴う下肢血液貯留や血漿量低下が直接的には関与していないことを踏まえて,平成22年度からは,PEHの効果の持続と定着に関する実験を開始した。平成22年度の前期では,PEHの効果の持続と定着について明らかにするために,10日連続の持久性運動トレーニングを行い,PEHの変化と運動前の安静時血圧の変化を10日間連続して観察した。7名の被験者は,脚自転車運動(40%peakVO_2,60min,60rpm)を1日1回,10日間連続して行った。10日間のトレーニング期間中,運動前後に仰臥位安静にて,60分間(10分間隔),血圧を測定した。10.8であった。トレーニング第1日目(day1)の運動前後の各被験者のMAPの平均値は,運動前81.6±9.6vs運動後の最低値76.7±9.1であった。同様に,day2:76.9±95vs75.34±8.9,day3:80.6±7.9vs78.9±7.6,day4:80.9±9.6vs80.5±7.7,day5:80.9士8.6vs80.2±7.5,day6:82.7±6.9vs80.2±6.7,day7:80.2±6.9vs79.5±7.8,day8:81.9±9.2vs79.8±8.6,day9:80.6±8.6vs79.0±9.0,day10:81.1±7.6vs79.7±7,1であった。結果として,10日間の短期持久性トレーニングにおいては,PEHの持続的な低下や,翌日の安静血圧の低下は認められなかった。

さらに,年度後期には,夕方に実施した60分間の脚自転車運動(40%peakVO_2,60min, 60rpm)が,その後24時間の血圧に及ぼす影響についての実験を開始した。睡眠中の平均血圧の最低値は運動を実施した日に低くなる傾向があったが,統計的には有意ではなかった。また翌朝の血圧の値にも,有意差は認められなかった。この検討は,23年度に,継続して行う予定である。一昨年度の結果を踏まえて,血漿量に着目した検討を終え、昨年度からは、運動後低血圧(PEH)の効果の持続と定着に関する実験を開始した。今年度はさらに、持久性トレーング期間におけるPEHの急性効果の定着について検討した。【方法】健康な男性9名が本実験に参加した。各被験者は、1週目・8週目を運動なし条件とする8週間のトレーニング実験(3回/週)を行った。トレーニング運動は、50%HRRの強度、60分間の一定負荷自転車エルゴメータ運動とした。1週目・8週目は、運動なし条件で安静60分間の血圧・心拍数を測定した(安静測定)。2週目・4週目・7週目にはPEHを確認するために、運動後に60分間の安静測定を行った。また8週間を通して、睡眠中の血圧を、ホルタ心電・血圧計で記録した(夜測定)。また、同時に心拍動をRR間隔で測定し、周波数解析により自律神経系緊張度の評価をした。【結果・考察】2週目・4週目・7週目における運動後の血圧は、運動前と比較して、運動後30分60分に収縮期血圧において有意な低下がみられ、PEHが確認された。睡眠中の血圧を観察すると、1週目の睡眠時間中の全平均値と比較して、収縮期血圧においては5週目・6週目・8週目に、拡張期血圧と平均血圧においては2週目・6週目・7週目・8週目に有意な低下がみられた。トレーニング期後半に血圧低下が現れていることより、急性の降圧効果(PEH)が定着するまでには、週3回の1時間程度の有酸素運動トレーニングで、5-6週間の期間が必要であると考えられる。また、運動を行わない8週目にもトレーニング前に比べて、睡眠時の収縮期・拡張期・平均血圧に有意な低下が認められたことにより、トレーニングによる血圧低下は一過性のものではなく、慢性的な降圧効果につながっている可能性が示唆された。また、これらの血圧低下と自律神経系緊張度の関連性を検討したところ、トレーニング前と比較して睡眠時の平均血圧の平均値が有意に低下した5週目において、睡眠時の平均血圧が最も低下した時の交感神経の緊張度が、トレーニング前と比較して有意に低下した。以上の結果から、有酸素トレーニングにおける睡眠中の血圧降下には、自律神経緊張度の変化が関与している可能性が示唆された。
複合材構造物のインテリジェント振動制御に関する研究

オートクレーブを用いて、センサとしての光ファイバ、アクチュエータとしてのセラミックピエゾ素子を埋め込んだCFRP積層板を製作し、その間にER流体を封入したハイブリッドスマートCFRP複合材はりの製作を行った。この複合材はりを片持ち状に支持してはり先端の振動を効率良く制御する方法について検討した。まず、複合材はりの運動方程式を2次系と仮定して、アクチュエータの強い非線形性を考慮してファジィ推論とニューラルネットワークの学習機能を融合した方法により、アクチュエータを含む複合材はりを制御対象とするファジィモデルを作成した。この際M系列データという擬似不規則信号を入力した実験を行うことによってファジィモデルのパラメータを決定した。次いで、そのファジィモデルをベースに最適レギュレータの手法と並列分散補償の考えにもとづいてファジィコントローラを設計し、制御系の安定性を試行錯誤的に解析して安定条件を満たすパラメータを選んで、シミュレーションと実験により振動制御の効果を確認した。さらに、リアプノフの安定論にもとづいてLMI(線形行列不等式)を導出し、それを解くことにより、試行錯誤によらずに制御系の安定解析が行えることを確認した。まず、複合材はりの運動方程式を2次系と仮定して、ハイブリッドスマート複合材を制御対象とした場合の入出力関係を表す離散系方程式の骨格を作成した。次いでアクチュエータの強い非線形性を考慮して、ファジィ推論とニューラルネットワークの学習機能とを融合した方法によりこの方程式を後件部に持つようなファジィモデルを作成した。この際M系列データという擬似不規則2値信号を入力した実験を行うことによってファジィモデルのパラメータを決定した。さらに、そのファジィモデルの各ルールごとに現代制御理論を用いて適正な制御入力を求めそれらを並列分散補償の考えに基づいて統合したファジィコントローラを設計・製作した。このコントローラの安定性を確認したあと振動制御実験およびシミュレーションにより以下のような知見を得た。(1)上記コントローラの使用により複合材はりの振動制御が可能であることが確認できた。(2)ER流体、ピエゾセラミック素子をそれぞれアクチュエータとして単独で用いるより併用した方が効率よく振動を制御できることがわかった。センサとしての光ファイバ、アクチュエータとしてのセラミックピエゾ素子を埋め込んだCFRP積層板を製作し,その間にER流体を封入したハイブリッドスマートCFRP複合材はりの製作を行った。この複合材はりを片持ち状に支持してはり先端の振動を制御する方法について研究した。上記のハイブリッドスマート複合材を制御対象としたモデルを、その非線形性を考慮してファジィ推論とニューラルネットの学習機能を融合した方法によって導出し、そのファジィモデルをベースに最適レギュレータの手法と並列分散補償の考えに基づいてファジィコントローラを設計した。リアプノフの安定論にもとづいて導出されるLMI(線形行列不等式)を解くことによってファジィコントローラの安定解析を行い、系が安定となるようなコントローラのパラメータを選んで振動制御のシミュレーションと実験を実施し、下記の成果を得た。(1)ファジィモデルをベースに設計されたコントローラの使用により複合材はりの振動を大きく減衰させることができた。(2)LMI手法を用いることによりファジィモデルを含む複雑な系に対しても効率良く安定解析を行うことができた。
肝がん治療支援システムの開発と遠隔診療体制の確立

本年度の研究計画としてRFAを行う前に焼灼範囲を予測するE-fieldでの予測領域が実際の焼灼範囲と相似しているかどうかを解析することとした。E-fieldでの予測焼灼範囲の体積、長径、短径を計測し、RFA後のCTで得られた実際の焼灼範囲の体積、長径、短径を計測し比較検討した。さらにStrain elastography、shearwave elastographyを使用して線維量、脂肪量、炎症のマーカーなどを測定し、予測焼灼範囲と実際の焼灼範囲の乖離の原因となるか否かを解析することとした。いずれも高い相関関係にありE-fieldが焼灼シミュレーションに活用できることを証明した。さらにこれらの焼灼範囲に寄与する因子を解析した。Strain elastography、shearwave elastographyによる線維量、脂肪量、炎症のマーカーなどを多変量解析したが、線維量などにその傾向は出るものの大きく影響はしないことが明らかになった。E-fieldでの予測焼灼領域は実際の焼灼領域をおおむね反映していることが明らかになった。性、年齢、血圧、身長、体重、血液検査値なども解析したが同様に影響する因子は統計学的には見られなかった。次年度以降では遠隔診療システムでの活用を目標としている。施設間でのテレビ会議システムなどを通じてシミュレーションを行うことを目標としているが、その基盤となるネットワークについては整備され使用可能な状況にした。本年度の研究計画として設定したものとほぼ同じ内容で進捗できている。症例数を蓄積し十分なエビデンスを確立するようにしたい。また病院間での症例検討を行い施設間でのシミュレーションを行いたい。研究全体の進捗は概ね予定通りに進んでいるものの、研究を報告可能な状態には達していないため当初予定していた発表のための旅費などを次年度以降に繰り越したいため。
密に群れた場合の接触・隠蔽を考慮した細胞等変形移動体の確率的動線解析に関する研究

一般に密に群れた細胞,生物,人などの動線の定量的解析には,精度よく個々を分離して動きを追跡することが不可欠である.本課題では,相互に近接や接触が発生するなど,密に群れた環境下での特有の課題に対処可能な確率的手法を確立して,この手法を用いた定量的解析の適用範囲,応用範囲を増やすことなどが目的である.30年度は29年度に引き続き,細胞の系譜イメージングと評価,また鳥の群れなどを対象に解析を進めた.細胞解析は専門家(分担者)により評価しながら進めており,実用的な動線イメージングを行っている.30年度は奥行きのあるシーンへの展開と,カメラ動きを考慮した動線解析として,空中で舞う鳥の群れ(カメラ動きあり)や水中の魚の群れ(カメラ動きなし)などを扱った.カメラ動きありの場合はカメラ自体の動きを鳥など対象以外の背景動きから推定し,カメラ動きをキャンセルすることで対象のみの動線を求めた.対象の鳥や魚が群れることで頻繁に交差する時の動線の乱れに改善の余地がある.また細胞について,がん細胞から樹立した細胞株は細胞体が大きく広がる点や,細胞の輝度が相互に揃っておらず暗く撮像されたものが画面内に一定数含まれる点などの原因によって,細胞全数のイメージングを難しくしている点が課題としてある.水中の魚の群れについても,水中奥にある魚は前方のものに比べ暗く撮像されることにより,上記同様の問題が発生しており全個体のイメージングが難しい点が課題である.顕微鏡を含む新規の実験設備の整備が計画より遅れ,この設備を用いた顕微撮像が30年度にずれ込んだ.新しく撮像した細胞画像は過去のものに比べ格段に優れており,結果精度に関係するため,この画像を用いた処理を元年度に行う.申請時計画より,やや遅れて進行している.30年度は主に,細胞の系譜解析と適用範囲を広げるためカメラが動く場合へ展開した.細胞解析について新しく撮像した細胞画像を用いて処理する.あわせて,精度改善のためのいくらかの課題を実施する.密に群れた細胞,生物,人などの動線の定量的解析には,精度よく個々を分離して動きを追跡することが不可欠である.本課題では,頻繁に近接し相互に接触し,さらには交差し隠蔽が発生するなど,密に群れた環境下での特有の課題に対処可能な確率的手法を確立して,この手法を用いた定量的解析の適用範囲,応用範囲を増やすことなどが目的である.細胞の系譜・周期の情報や,人などの渋滞態様を知るための動線解析を扱い,実用的な動線イメージングを行うとともに,また固定カメラによる画像データに限定せず,カメラが動く場合の解析へ展開する.提案する動線解析の手法は,その原理から解析対象を限定するものでなく適用範囲は広く,駅構内やイベント会場など非常に混雑した場面での人物,自然界での魚や鳥の群れや細胞の分化過程などを対象として,人や生物などの数と個々の動きを正確に推定し,動線を解析する.28年度は,細胞検出追跡の評価,細胞系譜解析を評価しながら,細胞の検出,動線の時空間表現を計算し,動線評価のための動線イメージングを開発した.細胞撮像時,画像内の細胞はそれぞれ異なる輝度分布をもち,またその形状が種々変化することも多いが,そのような場合にも解析可能で,また細胞を比較的大きく撮像した場合などは,とくに解析処理上その影響が大きいが,このようなフレーム間での輝度特徴の変化が大きな場合の実際的な問題を扱い,これまで困難であった検出対象の個々の輝度が相互に大きな場合にも対処可能な動線イメージングを開発し,多様な対象について解析可能とした.ほぼ計画通りの実験結果が得られており,申請計画に沿って進捗している.28年度は,主に輝度分布の大きく異なる細胞が混在する場合について,細胞検出・追跡および動線をイメージングした.検出追跡が可能になったことに加え,細胞の系譜図を評価できるようになった.細胞解析は専門家(分担者)により評価しながら進めている.とくに細胞の実際的・応用上の問題を扱い,これまで動線評価・系譜図の作成が困難であった場合についても時間的・空間的変化の評価可能なイメージングを実現した.これは細胞に限らず,平面上を動く人についても適用可能で,動線の3次元空間表現(2次元平面と時間軸の3次元空間内に動線を表現)により動きを評価できる.おおむね予定通りに進展している.密に群れた細胞,生物,人などの動線の定量的解析には,精度よく個々を分離して動きを追跡することが不可欠である.本課題では,頻繁に近接し相互に接触し,さらには交差し隠蔽が発生するなど,密に群れた環境下での特有の課題に対処可能な確率的手法を確立して,この手法を用いた定量的解析の適用範囲,応用範囲を増やすことなどが目的である.細胞の系譜・周期の情報や,車などの渋滞態様を知るための動線解析を扱い,実用的な動線イメージングを行う.提案する動線解析の手法は,その原理から解析対象を限定するものでなく適用範囲は広く,非常に混雑した場面での車や人,自然界での魚や鳥の群れや細胞の分化過程などを対象として,細胞,車や生物などの数と個々の動きを正確に推定し,動線を解析する.細胞解析は専門家(分担者)により評価しながら進めているが,とくに細胞の実際的・応用上の問題を扱い,これまで動線評価・系譜図の作成が困難であった場合についても時間的・空間的変化の評価可能なイメージングを実現した.29年度は細胞の系譜イメージングと評価などを行い,細胞体が大きく広がり,時間経過とともに輝度分布特徴が比較的大きく変化する細胞を解析した.

このU2OS細胞(がん細胞から樹立した細胞株)は解析が一般に困難で,これまで系譜図作成が困難であった.その系譜図の精度を向上させ,時系列方向に細胞個数が増えていく様子に加え,細胞がどの親細胞に由来するかの系譜,またその周期を実用的な範囲で分析した.また奥行きのあるシーンに関して動線解析,奥行き解析原理の基礎的研究を進めた.ほぼ計画通りの実験結果が得られており,申請計画に沿って進捗している.29年度は,細胞の系譜イメージングと評価などを行った.時系列方向に細胞個数が増えていく様子に加え,細胞がどの親細胞に由来するかの系譜,またその周期を実用的な範囲で分析した.バイオインフォマティクス分野においてこれら系譜や周期等の細胞情報はきわめて重要であり,細胞体が大きく広がり一般に解析が困難なU2OS細胞の正確な細胞検出と追跡,正確な系譜情報を細胞観察・評価を加えつつ進めた.また奥行きのあるシーンに関して動線解析,奥行き解析原理の基礎的研究を進めた.分担者の所属する東北医科薬科大医学部(28年度新設)共用設備としての顕微鏡を含む新規の実験設備整備が完了し,高い撮像性能を有する機材により細胞撮像を進めている.これらの画像も用いて細胞解析を進める.おおむね予定通りに進展している.一般に密に群れた細胞,生物,人などの動線の定量的解析には,精度よく個々を分離して動きを追跡することが不可欠である.本課題では,相互に近接や接触が発生するなど,密に群れた環境下での特有の課題に対処可能な確率的手法を確立して,この手法を用いた定量的解析の適用範囲,応用範囲を増やすことなどが目的である.30年度は29年度に引き続き,細胞の系譜イメージングと評価,また鳥の群れなどを対象に解析を進めた.細胞解析は専門家(分担者)により評価しながら進めており,実用的な動線イメージングを行っている.30年度は奥行きのあるシーンへの展開と,カメラ動きを考慮した動線解析として,空中で舞う鳥の群れ(カメラ動きあり)や水中の魚の群れ(カメラ動きなし)などを扱った.カメラ動きありの場合はカメラ自体の動きを鳥など対象以外の背景動きから推定し,カメラ動きをキャンセルすることで対象のみの動線を求めた.対象の鳥や魚が群れることで頻繁に交差する時の動線の乱れに改善の余地がある.また細胞について,がん細胞から樹立した細胞株は細胞体が大きく広がる点や,細胞の輝度が相互に揃っておらず暗く撮像されたものが画面内に一定数含まれる点などの原因によって,細胞全数のイメージングを難しくしている点が課題としてある.水中の魚の群れについても,水中奥にある魚は前方のものに比べ暗く撮像されることにより,上記同様の問題が発生しており全個体のイメージングが難しい点が課題である.顕微鏡を含む新規の実験設備の整備が計画より遅れ,この設備を用いた顕微撮像が30年度にずれ込んだ.新しく撮像した細胞画像は過去のものに比べ格段に優れており,結果精度に関係するため,この画像を用いた処理を元年度に行う.申請時計画より,やや遅れて進行している.30年度は主に,細胞の系譜解析と適用範囲を広げるためカメラが動く場合へ展開した.今後,大まかには以下の項目を実施する.移動体の時空間表現の計算と応用展開,カメラが動く場合の解析,細胞の系譜イメージングと評価,奥行解析の原理,奥行きシーンの動線イメージング.とくに細胞の系譜解析と奥行きのあるシーンについては以下の通りである.1.動線解析,細胞の系譜解析について時系列方向に細胞個数が増えていく様子に加え,細胞がどの親細胞に由来するかの系譜,またその周期を実用的な範囲で分析する.