hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
注釈付き視覚情報表示のための動的構成最適化に関する研究

本研究は,情報を可視化する際に,テキストとビジュアル(イラストや画像)の2つの要素が混在する視覚情報を提示する際に,ユーザの視覚分析のコンテキストに見合う,テキストとビジュアルの情報の選択と,その可読性を考慮した最適配置の問題を対象としている.そして,その問題を,動的最適化問題として定式化し,系統的な計算アルゴリズムの構築することが目的である.本研究計画は,A.からF.までの6つの小課題から構成される.そのうち,本年度においては,A.D.E.の3つの課題について重点的に対応していく.まず,A.トピックモデルの構築に関しては,注釈文書集合(テキスト)に関してはBag-of-Words表現を,イラスト画像(ビジュアル)に関してはBag-of-Features表現を構築し,さらに文書集合(テキスト)に関しては,潜在ディリクレ配分を用いてトピックを推定するトピックモデルを構築した.次に,D.可視化要素配置の最適化に関しては,地図の事例を用い,視覚情報をテキストとビジュアルの要素にあらかじめ分解できる事例を選定した.その事例に関して,ビジュアルに対してコンテキストのタグを付けて処理する問題を考え,アルゴリズムを定式化した.ここでは,コンテキストとして地図を構成する要素の種類(道路,建物)などを事例にとり,スケールの変化に応じて各要素の配置や選択を最適化するアルゴリズムの構築を進めた.最後に,E.ラベル配置可能領域の同定に関しては,地図を構成するビジュアル部分に適宜変形を加えることで,注釈となるテキスト部分を配置できる空間を確保するアルゴリズムの定式化を図った.この定式化に関しては,コンテキストに依存して必要となるテキストの数に応じて,適応的にビジュアル部分の変形が行えるような枠組みに,引き続き昇華させていくプロセスを踏んでいく.今年度の研究計画においては,3つの課題を中心に対応することとなっていたが,A.トピックモデルの構築に関しては,実装がまだ基礎的部分に限定されている.加えて,可視化分野においてトピックモデル構築と可視化に関する研究論文がいくつか国際学会等で発表されるにいたり,関連する機械学習技術の進展とともに,新たに導入された技法を考慮に入れて再検討をしていく必要があると思われる.それに対して,D.可視化要素配置の最適化,およびE.ラベル配置可能領域の同定の課題のおいては想定以上の進展があり,最適化問題の定式化及びアルゴリズム実装もかなり完成度の高い状態で研究を進めることができた.研究計画全体の進捗を調整する必要があるが,全体としては概ね順調に推移していると判断している.今後は,まず本年度着手したA.D.Eの3つの課題に関して,構築した定式化や実装した手法の整備を行い,他の課題への引き継ぎが可能となる高度化の部分を対応を進めていく.特に,A.については,実装が基礎的部分にとどまっていることもあり,引き続き作業を進め,電子媒体やインターネット上で収集した文書(テキスト)やイラスト・画像(ビジュアル)を用いて,トピックモデルを構築する.また,課題D.とE.の連動についても,数理的な定式を進めていく.また本年度着手予定の,B.C.F.の3つの課題についても重点的に対応していく.まず,B.コンテキストとトピックの対応付けに関しては,課題A.で構築予定のテキストとビジュアルのトピックモデルの関連付けを,2部グラフの表現を用いて行うための定式化を行い,注釈視覚情報提示システムへの組み込むのための実装を進める.次に,C.コンテキスト抽出とか可視化要素分解については,マウスなどのインタフェースから入力された情報を分析して,ユーザの興味対象を理解し,ユーザの視覚分析コンテキストを抽出するアルゴリズムを構築を行う.さらに,アイトラッカーを副次的な入力デバイスとして用いるため,コンテキスト抽出アルゴリズムの高度化を行っていく.最後に,F.動的ラベル配置の最適化に関しては,課題D.で取り組んだイラストや画像などのビジュアル要素の最適化にあわせて,テキストに対してもコンテキストのタグを付けて処理し,その配置を最適化する手法の定式化を行い,あわせてアルゴリズムの実装に取り組んでいく.その際,課題E.において取り組んだラベル配置可能領域の同定で,必要なラベル配置領域を新たに確保するためのビジュアル要素の変形アルゴリズムを実装済みであるため,それに合わせたラベル配置の動的な最適化の定式化を進めていく.本研究は,情報を可視化する際に,テキストとビジュアル(イラストや画像)の2つの要素が混在する視覚情報を提示する際に,ユーザの視覚分析のコンテキストに見合う,テキストとビジュアルの情報の選択と,その可読性を考慮した最適配置の問題を対象としている.そして,その問題を,動的最適化問題として定式化し,系統的な計算アルゴリズムの構築することが目的である.本研究計画は,A.からF.までの6つの小課題から構成される.そのうち,本年度においては,A.D.E.の3つの課題について重点的に対応していく.まず,A.トピックモデルの構築に関しては,注釈文書集合(テキスト)に関してはBag-of-Words表現を,イラスト画像(ビジュアル)に関してはBag-of-Features表現を構築し,さらに文書集合(テキスト)に関しては,潜在ディリクレ配分を用いてトピックを推定するトピックモデルを構築した.次に,D.可視化要素配置の最適化に関しては,地図の事例を用い,視覚情報をテキストとビジュアルの要素にあらかじめ分解できる事例を選定した.その事例に関して,ビジュアルに対してコンテキストのタグを付けて処理する問題を考え,アルゴリズムを定式化した.ここでは,コンテキストとして地図を構成する要素の種類(道路,建物)などを事例にとり,スケールの変化に応じて各要素の配置や選択を最適化するアルゴリズムの構築を進めた.

最後に,E.ラベル配置可能領域の同定に関しては,地図を構成するビジュアル部分に適宜変形を加えることで,注釈となるテキスト部分を配置できる空間を確保するアルゴリズムの定式化を図った.この定式化に関しては,コンテキストに依存して必要となるテキストの数に応じて,適応的にビジュアル部分の変形が行えるような枠組みに,引き続き昇華させていくプロセスを踏んでいく.今年度の研究計画においては,3つの課題を中心に対応することとなっていたが,A.トピックモデルの構築に関しては,実装がまだ基礎的部分に限定されている.加えて,可視化分野においてトピックモデル構築と可視化に関する研究論文がいくつか国際学会等で発表されるにいたり,関連する機械学習技術の進展とともに,新たに導入された技法を考慮に入れて再検討をしていく必要があると思われる.それに対して,D.可視化要素配置の最適化,およびE.ラベル配置可能領域の同定の課題のおいては想定以上の進展があり,最適化問題の定式化及びアルゴリズム実装もかなり完成度の高い状態で研究を進めることができた.研究計画全体の進捗を調整する必要があるが,全体としては概ね順調に推移していると判断している.今後は,まず本年度着手したA.D.Eの3つの課題に関して,構築した定式化や実装した手法の整備を行い,他の課題への引き継ぎが可能となる高度化の部分を対応を進めていく.特に,A.については,実装が基礎的部分にとどまっていることもあり,引き続き作業を進め,電子媒体やインターネット上で収集した文書(テキスト)やイラスト・画像(ビジュアル)を用いて,トピックモデルを構築する.また,課題D.とE.の連動についても,数理的な定式を進めていく.また本年度着手予定の,B.C.F.の3つの課題についても重点的に対応していく.まず,B.コンテキストとトピックの対応付けに関しては,課題A.で構築予定のテキストとビジュアルのトピックモデルの関連付けを,2部グラフの表現を用いて行うための定式化を行い,注釈視覚情報提示システムへの組み込むのための実装を進める.次に,C.コンテキスト抽出とか可視化要素分解については,マウスなどのインタフェースから入力された情報を分析して,ユーザの興味対象を理解し,ユーザの視覚分析コンテキストを抽出するアルゴリズムを構築を行う.さらに,アイトラッカーを副次的な入力デバイスとして用いるため,コンテキスト抽出アルゴリズムの高度化を行っていく.最後に,F.動的ラベル配置の最適化に関しては,課題D.で取り組んだイラストや画像などのビジュアル要素の最適化にあわせて,テキストに対してもコンテキストのタグを付けて処理し,その配置を最適化する手法の定式化を行い,あわせてアルゴリズムの実装に取り組んでいく.その際,課題E.において取り組んだラベル配置可能領域の同定で,必要なラベル配置領域を新たに確保するためのビジュアル要素の変形アルゴリズムを実装済みであるため,それに合わせたラベル配置の動的な最適化の定式化を進めていく.
批判的リテラシーを育む福祉科教育における問題解決学習プログラムの開発

本研究は、福祉科教育において、批判的思考(創造的でクリティカルな思考)を取り入れた問題解決学習プログラムを開発し、5つのモデル授業により、生徒の学習効果・授業の有効性と今後の課題を検討した。なお、授業の全体構成は6つの学びのステップを設定した。その結果、全ての授業において生徒の探求の深まりや主体的な学びの様子が確認され、批判的思考を取り入れた問題解決学習ブログラムの有効性も確認出来た。しかし、ステップ3(情報の取捨選択・問題の特定)とステップ4(解決方法の検討)において、更なる生徒主体の批判的思考を育む改善プログラムが必要である。前年度に、高校福祉科において実践した「批判的リテラシーを育む福祉科教育における問題解決学習プログラム」の学習効果と問題・課題を分析するに先立ち、授業の全体構成と学習プロセスについて報告する。1.授業の全体構成は、5つの実践とも8つの段階ー1問題に気付く・着目、2現状把握・問題の特定、3情報の取捨選択、4情報の分析・関連付け・統合化、5解決の選択肢の検討、6解決方法の多面的・多角的検討、7解決方法の決定・実行、8評価・省察ーで構成した。2.学習プロセスは、個別の事例から問題点をあげる→情報を収集し、現状を把握する→必要な情報・資源を考え、個人で収集する→個人で収集した情報をチームで多面的・多角的に検討し、共有する→必要な支援・資源は何かについて討議する→具体的な支援方法を多面的・多角的に検討すると共に、新たな資源の開発を考える→支援計画を決定し、実行する→結果を発表し、振り返る。次に、学習効果の概要と問題・課題について報告する。1.生活支援技術、介護福祉基礎、社会福祉制度の実践は、身近な事例を活用したことから、生徒にとって問題への着目・発見がスムーズに出来、各プロセスの中で批判的思考を深めながら解決方法を導くことが出来、生徒にとって新たな学びへと繋がった。2.基礎介護の実践は、教師指導型になり、生徒の思考過程の曖昧な部分が見られた。3.より良い介護は、個人の力だけでなく、複数の力を必要とすることから、個人学習とグループ学習を取り入れ、相互の関連付けを図ったことから、新たな資源開発・解決方法を導くことが出来た。4.社会福祉制度の実践は、地域の福祉の情報を確認させておくことが必要であった。以上の結果を踏まえて、さらに詳細な分析をし、プログラムの有効性と改善ブログラムの提示が今後の課題である。本研究は、批判的リテラシーの育成に向けて、批判的思考を取り入れた問題解決学習プログラムを開発し、5つの授業実践によりプログラムを検証すると共に、改善ブログラムの検討を目的とする。なお、新科目は平成25年度入学生より学年進行で実施のため、一部旧科目(社会福祉制度、基礎介護)で実践し、実践集としてまとめた。授業の全体構成は学びのステップとして、1問題に気付く・着目→2情報収集・現状把握→3情報の取捨選択・情報の分析・関連づけ・統合化・問題の特定→4解決の選択肢の検討・解決方法の多面的・多角的検討→5解決策の決定と実行→6結果の評価・省察を設定し、各プロセスの中に批判的思考を取り入れた問題解決学習プログラムとした。一方、学習プロセスは6つのステージに基づいて、1個別事例から問題把握→2情報収集から現状把握→3必要な情報・資源の収集→情報の検討・共有→必要な支援・資源について討議・問題の特定→4具体的支援方法の検討と新たな資源の開発→5支援方法の決定・実行→6結果の発表・振り返り。生徒の学習効果・授業の有効性と今後の課題は、以下のとおりである。1)生徒の身近な事例の活用により、問題に気付く・着目がスムーズに出来、各プロセスの中で批判的思考を深めながら解決・支援方法を導くことが出来た。2)福祉現場は個人の力だけでなく、複数の力を必要とすることから個人学習とグループ学習を取り入れた結果情報の多角的・多面的検討から新たな資源開発・支援方法を導くことが出来た。3)生徒の“関心・意欲・態度"“思考・判断・表現"“技能・修得"“知識・理解"の評価は高く授業評価も高く出たことから授業の有効性が確認された。なお、情報の取捨選択・情報の分析・関連付け・統合化・問題の特定→解決の選択肢の検討・解決方法の多面的・多角的検討に至る過程において、更なる生徒主体の批判的思考を育むことが必要である。本研究は、「福祉科教育法」の体系的指導法および教育プログラムの開発(平成19年度平成21年度:科研費補助金基盤研究(C))の成果を発展させるものである。

ここで得られた成果とは、「福祉社会の創造・実践に向けて社会福祉に関する諸課題を主体的に解決していく力」が大きく求められている福祉科教育には、"批判的思考"や"批判的リテラシー"を育む必要性が浮かび上がった。批判的思考は、古典的定義(ジョン・デューイ、エドワード・グレーサー、ロバート・エニス等)、我が国の教育分野および職業分野における定義(言語論教育、教育学、心理学教育、看護学、社会福祉学)から示唆を受け、「ものごとを鵜呑みにせず、常に疑問を持ち、広い視野から論理的に深く熟考し、よりよい解をもとめていく思考」と捉え、この様な思考を福祉の現場で応用・活用する総合的な能力を"批判的リテラシー"と称した。また、世界の学力調査(OECDのPISA調査、PISAの上位概念であるDeSeCoのキー・コンピテンシー)から21世紀に求められる学力は「現実の問題に直面した時、何が問題なのかを明確にし、その解決のために知識や経験を総動員して推理する論理的な思考力ー批判的思考力(クリティカル・シンキング)」であると言える。以上のことを踏まえて、批判的リテラシーを育む学びに向けて、6つのステージ((1)問題に気付く、(2)情報収集、現状把握、(3)問題の特定、(4)解決策の選択肢、(5)解決の決定と実行、(6)結果の発表/振り返り)を設定した問題解決学習の各プロセスの中に、批判的思考を取り入れたプログラムを開発した。このプログラムに基づいて、社会福祉制度ー生きがい・社会参加(7時間)、基礎介護ー介護家族への援助(4時間)、生活支援技術ー着脱衣(8時間)およびー身体拘束(8時間)、介護福祉基礎ー安全確保とリスクマネジメント(12時間)の授業を実践し、DVDに記録した。自己点検による評価は、以下のとおりである。生徒の学習状況の把握、学習効果の分析、授業の反省と改善プログラムの基礎資料を得るため、研究者は5つの授業実践をすべて参観すると共に、写真およびビデオを撮影した。一方、学習のプロセスや内容が理解出来るワークシートを実践者が作成した。また、授業に対する感想の自由記述調査を生徒に実施した。これらの資料は、研究課題ー授業実践による福祉科教育における批判的思考を取り入れた問題解決学習プログラムの検証ーにとって、有効なものとなった。自己点検による評価の理由は、以下のとおりである。(1)授業プログラムと評価方法の開発に向けて、授業実践者と綿密な打ち合わせが出来たことから、実践が当初の計画よりも早く実施することが出来た。(2)授業分析のために、事前に実践校の校長にその旨を説明し、写真・ビデオ撮影の許可が得られ、順調に進んだ。なお、(3)当初、計画していた福祉現場で求められる能力のアンケート調査は、今年度は実施することが出来かった。5つの授業実践の分析(ワークシート、DVD、写真、自由記述の内容など)より、学習効果を検証すると共に、プログラムの問題・課題を整理する。加えて、授業実践者の意見・感想や教育学・教育方法の文献および福祉教育の実践例などを参考にし、批判的リテラシーの育成に向けて、新学習指導要領に基づく科目において、批判的思考を取り入れた問題解決学習プログラムを開発すると共に改善プログラムを提示する。なお、最終の研究期間には研究成果として、授業実践集ならびに成果報告書を作成する予定である。前年度に実施出来なかった福祉現場で求められる能力のアンケート調査を実施する。
膵癌細胞での重粒子線治療抵抗性に対するmicroRNAの関与の解析

放射線抵抗性株Panc-1XRをGemcitabineの繰り返し暴露によって作成した。hsa-miR-34a-5pを発現されるプラスミドを含むベクターをtransfectionさせ、Panc-1-mir34aOEという細胞株を作成した。この細胞は放射線に対して感受性を示し、より少ない量の放射線により死滅する結果が得られ、膵癌の放射線抵抗性改善の糸口になる可能性が示された。mir-34aはcancer stemnessに関与するSnailやMsi1をターゲットにすることが知られており、今後はより詳細な細胞シグナルの解析や、重粒子線照射のデータを追加し、論文化する予定である。まず膵癌細胞株Panc-1を用い、放射線抵抗性株の誘導を試みた。Gemcitabineとの併用やX線投与スケジュールの条件を変更しながら、最終的に隔日のX線照射を行うことで、X線抵抗性株Panc-1XRの樹立に成功した。MTTアッセイ、clonogenic assayにおいて、Panc-1XRはX線に抵抗性を示すことが確認された。一方で炭素イオン線に対してはPanc-1と比較して有意な抵抗性を確認することができなかった。これは炭素イオン線が高LET線でもともと殺細胞効果が高い事も理由と判断される。本研究の目的は炭素イオン線抵抗性の解明であるためにこのpanc-1XRでは不十分であると考えられる。一方で炭素イオン線が照射できるのは月に2回であるために、X線と同様のスケジュールで照射し抵抗性株を誘導することが困難である。現在panc-1XRを用い、さらに炭素イオン線を条件を変えながら使用し、炭素イオン線抵抗性株であるpanc-1CR (carbon resistant)の樹立を模索している段階である。一方で、X線抵抗性のメカニズムそのものも十分には解明されていない。従って、panc-1CRの樹立を試みるとともに、panc-1とpanc-1XRのmicroRNAの発現プロファイルの解析を現在勧めている段階である。また他の膵癌細胞株BxPC3,PaCa2についてもまずは同様の腫瘍によってX線抵抗性株の樹立を行うことを予定している。平成26年度に膵癌細胞株Panc-1を用い、Gemcitabineの低容量を断続的に暴露させることによって、Gemcitabine抵抗性をもつPanc-1XRを樹立した。このPanc-1XRはX線には抵抗性を示したが、炭素イオン線には明らかな抵抗性を示さなかった。そのため、平成27年度は炭素イオン線を用いて、炭素イオン線抵抗性株の樹立を試みた。しかし、炭素イオン線は加速器の都合上、照射できるタイミングが2週間に1回と限定的であり、条件を変更するのにも時間がかかる。条件を変えながら抵抗性株の誘導を試みたが、結果的に炭素イオン線抵抗性株を樹立することはできなかった。そのため、本研究期間の延長を申請し、これを受理いただいた。先述のように炭素イオン性抵抗性株の樹立が遅れていることがその理由である。このPanc-1XRとwild typeのPanc-1のmicroRNAを比較、検討し、放射線抵抗性に関与していると考えられるmicroRNAの候補を絞り込んだ。最終的に残ったhsa-miR-34a-5pを発現されるプラスミドを含むベクターをtransfectionさせ、Panc-1-mir34aOEという細胞株を作成した。この細胞は放射線に対して感受性を示し、より少ない量の放射線により死滅する結果が得られた。上述のように炭素イオン線抵抗性株の樹立に時間がかかっている。炭素イオン線照射の機会が月に2回に限られているのもその理由である。今後の推進方法としては、炭素イオン性抵抗性株Panc-1CRの直接の樹立は断念し、先に樹立したX線抵抗性株Panc-1XRとwild typeのPanc-1のmicro RNAプロファイル発現の解析にとりかかる。X線抵抗性の基本的原則はX線によるDNA二重鎖切断の修復がその機序と考えられ、重粒子線抵抗性とも繋がるものである。すなわちX線抵抗性の由来となっているシグナルを増強することで、炭素イオン線抵抗性をも確認できるものと考える。今年度の前半で発現プロファイルの解析と、ターゲットとして想定された数種類のmicroRNAの導入によりまずは人為的なX線抵抗性株の再現を得、後半はその細胞を用いて重粒子線抵抗性の検証を行う予定である。放射線生物学膵癌細胞株の種類を増やすとともに、炭素イオン線抵抗性株の樹立を待たずに、得られたX線抵抗性株について解析を進めている。前述の通り、研究計画が当初の予定より遅れているのがその理由である。前述のとおり炭素イオン線抵抗性株の樹立が遅れているため、当初想定していたmicroRNAの解析、プラスミドの導入などの実験が遅れているのがその理由である。

前述のごとく、計画を若干修正し、本年度内に使用する予定である。使用用途としては試薬、培地、microRNAの調整等の実験基材の購入が主である。膵癌細胞のX線抵抗性の原理についても現在のところ解明されていない。従って、炭素イオン線抵抗性株の樹立を試みる一方で、本年度は得られたX線抵抗性株について当初予定していたmicroRNAの解析、プラスミド導入を行い、そのX線抵抗性ならびに炭素イオン線への感受性増加が得られるか否かについて検討することを計画している。
両生類イモリの心臓における再生に関する分子細胞生物学的研究

本研究では\無尾両生類イモリを用い、損傷を受けた心臓組織における再生能について検討した。その結果、以下のようなことが明らかとなった。1)トリカインメタンスルフェートにより、全身麻酔ちたイモリの胸部を切開し、液体窒素で冷却したステンレス棒を心臓に3秒間3回押し当てることにより、凍傷を追わせた。縫合後、イモリを蘇生させ、経日的にBrdUを腹腔内注射し、48時間後に心臓を摘出し、凍結切片を作成した。カエル心筋ミオシン重鎖にたいするウサギ・ポリクロナル抗体を作成し、市販の抗BrdUモノクロナス抗体と二重染色したところ、損傷後14日目の心筋組織においてのみ、細胞質に心筋タイプのミオシンを発現し、核にBrdUを取り込んだ細胞が検出された。2)損傷を受けた心筋細胞を分離し、10%胎児牛血清、50%L-15培地を用いて培養した。経日的にBrdUを48時間取り込ませ、増殖細胞のモニターを行った。細胞は増殖を開始したが、1)で見られた心筋タイプのミオシン重鎖とBrdUを両方とも含む細胞の検出には成功しなかった。そこで、さらに培養条件を改善すべく、和光純薬製Ultroserを2%の濃度で添加したところ、心筋細胞の増殖を確認した。このUltroserは、FGF、IGF等の種々の成長因子を含むので、目下、Ultroserに含まれる心筋細胞の増殖因子の解明をおこなっている。無尾両生類イモリを用い、その心臓の再生について研究した。その結果、以下のことが分かりつつある。1)再生を刺激するための方法として、新たに凍傷と電気メスによる火傷を心筋に与え、その再生刺激効果を検定した。その結果、凍傷と火傷双方で心筋の広範囲でBrdUの取り込み陽性細胞の出現が確認された。カエル心筋ミオシン重鎖に対するポリクロナル抗体を作成し、抗BrdUモノクロナル抗体との2重染色を経日的に実施したところ、負傷後、14,16日目における抗BrdU陽性細胞の中に、明らかに心筋細胞が含まれていることが確認できた。局所的に再生し易い場所があるかを探るため、現在、組織学的検討をしている。2)イモリ由来の培養心筋細胞を用い、その増殖に及ぼす種々の成長因子の影響を検討しているが、bFGFにおいて増殖刺激作用が見られたが、他の成長因子では今のところ、顕著な効果は見られていない。本研究は10月末に採択されたため、3月1日現在の研究実績は以上である。
循環型金属材料創製のための調査研究

合計6回の委員会を開催した。第一回委員会において、関連する最近の国内外の論文、総説、その他の出版物、国際会議録などの資料を収集して調査研究を進めるとの基本方針を確認した。各種資料を広範に収集するために9人の委員で分担を決めて資料収集・整理に当たることにした。資料収集・整理を柔軟かつ効率的に行うために費用の支出法を当初のそれから変更して各委員に当該費用を予め配分すると共に、対象をベースメタル全般に拡大して調査研究を行うことにした。調査研究の結果の概要は以下の通りである。深刻化しつつある地球環境劣化をまねいた事への反省から、地球温暖化防止やオゾン層の破壊防止など、地球環境保全を前提とした特続可能発展を目指す社会の構築が提唱されるようになってきたが、その実現には各種のパラダイムシフトが必要不可欠である。環境負荷の大きい金属材料では環境負荷低減が望まれており、1993年から5年間エコマテリアルプロジェクトを推進してきた金材研のホームページにはLCAを適用したケーススタディの結果例なども掲載されている。一方製品設計でも環境配慮設計が提唱されるようになり、インバースマニュファクチャリングやライフサイクルデザインなどの概念も輩出するようになっている。材料側でもこのような状況に積極的に対応して意識革命と積極的な情報発信が必要であり、「循環型金属材料の創製」に取り組む事が時代の要請であると結論された。そのためには環境負荷の大きい元素を含まない単純組成合金をプロセス制御によって特性を改善して提供し、繰り返しリサイクルを図ることが望まれている。産業界でも意識改革を行い、野放図に増殖してきた多くの汎用金属材料の統合・簡素化を図りながら、循環型金属材料の創製に向けて段階的ではあっても、改善にむけての歩みを着実に進めていくことが循環型社会構築には必要不可欠であるう。
歯の発生における上皮間葉相互作用でのCa2+応答の役割とエナメル芽細胞の分化

本研究では、歯の発生過程における細胞内カルシウム応答とその関連遺伝子を可視化し、カルシウム応答と遺伝子発現の関連を明らかにすること、及び遺伝子発現の調節におけるカルシウム応答の役割を明らかにすることを目的とする。細胞はラット歯原性上皮細胞(SF2)とヒト歯髄幹細胞(DPSC)を用いて実験を行う。SF2細胞とDPSCのそれぞれに異なる蛍光を発するカルシウムセンサーをレンチウイルスベクターを用いて発現させ、長時間ライブセルイメージング観察を行うことにより、SF2細胞の自発的で間歇的なカルシウム応答や、SF2細胞とは異なったDPSCのカルシウム応答を観察してきた。SF2細胞のカルシウム応答はSOCEの阻害剤であるLaCl3の添加により減少することが明らかとなっており、マイグレーションを抑制することが明らかとなった。このことから、SOCEは歯原性上皮細胞のマイグレーションを制御し、歯の形態形成に関与している可能性が示唆された。マイグレーションとSOCEの関連を調べるために、定量的なマイグレーションアッセイを行い、SOCE阻害剤でマイグレーションが有意に抑制されることが明らかとなった。また、血清の存在によりマイグレーションが促進されることから、マイグレーションに関与する因子の同定を行なった。無血清培地に含まれるEGFやFGF、B27の関与の検討や、マイグレーションに関与するとの報告があるケモカイン(CXCL12)の影響を検討した。SF2細胞とDPSCの共培養条件下におけるカルシウム応答の観察では、共培養することによりSF2細胞のカルシウム応答が増加し、遺伝子発現の変化では発現が大きく変化した遺伝子が多数あった。SOCEの阻害剤の添加により、遺伝子発現が変化するものもあり、RT-PCR法などで検討しており、遺伝子発現の変化にはいくつかのパターンがあることが明らかとなった。血清の存在下においてマイグレーションが促進されるメカニズムについて明らかにするために、定量的な解析を行い、SOCEの阻害剤によって抑制されることが明らかとなっているが、今年度はマイグレーションを促進する因子の同定を行なった。EGFやCXCL12といったマイグレーションに関連すると報告されている因子でのマイグレーションの変化を解析し、EGFとCXCL12の共添加により、血清と同等のマイグレーションを起こすことを明らかにした。また、これはSOCEの阻害剤では抑制されないことが明らかとなった。さらに、FGFや、FGFとCXCL12の共添加も試みたが、FGFはマイグレーションに影響をしないことが示唆された。カルシウム応答と遺伝子発現の関連については、次世代シーケンサーで発現量に大きく変化の見られた遺伝子についてRT-PCR法などで解析を行なっているが、再現性が乏しく難航している。遺伝子発現とカルシウム応答の同時観察を行うことを目標としているが、遺伝子が決定次第、センサーの開発が行えるよう準備をしている。無血清培地に使用するB27でマイグレーションが促進される傾向があることが明らかになったため、B27の成分の一つであるインスリンが関与している可能性があるため、インスリンを用いてマイグレーションに対する影響を解析する。また、インスリンの阻害剤を用いて、マイグレーションへが変化するかについても解析を行う。カルシウム応答と遺伝子発現の関連に関する研究では、歯の発生に関与してるとの報告があるレチノイン酸が次世代シーケンサーで発現量に大きく変化があったため、RT-PCR法などで発現量の解析を行い、実際に発現量に変化が認められれば、センサーの開発に使用する。本研究では歯の発生過程における細胞内カルシウム応答とその関連遺伝子発現を可視化し、カルシウム応答と遺伝子発現の関連を明らかにすること、及び遺伝子発現の調節におけるカルシウム応答の役割を明らかにすることを目的とする。ラット歯原性上皮細胞(SF2)とヒト歯髄幹細胞(DPSC)を用いてライブセルイメージング観察を行った。これまでにSF2細胞とDPSCのそれぞれにレンチウイルスベクターを用いることでカルシウムセンサー安定発現細胞の作成に成功している。これにより長時間ライブセルイメージング観察が可能となり、SF2細胞の自発的で間欠的なカルシウム応答を発見した。これらの細胞内カルシウム濃度の上昇はストア作動性カルシウム流入(SOCE)の阻害剤であるLaCl3によって減少した。全反射顕微鏡による観察では、LaCl3は血清存在下における細胞のマイグレーションの抑制をしたことから血清存在下におけるマイグレーションにSOCEを介するカルシウム流入が関与することが明らかとなった。これらのことからSOCEは歯原性上皮細胞の形態形成において細胞のマイグレーションを制御している可能性があること示唆された。歯の発生過程におけるカルシウム応答の役割を観察するために、SF2細胞とDPSCの共培養条件下での観察を行った。共培養条件下ではSF2細胞のカルシウム応答が増加する傾向が認められた。また、LaCl3の添加により、細胞内カルシウム濃度の低下とマイグレーションの抑制が認められた。次に共培養により変化する遺伝子を調べるために次世代シーケンサーにより網羅的解析を行なった。共培養によりTGF-b関連遺伝子の発現増加が認められた。またSOCEの阻害により抑制される遺伝子も認められた。(研究協力者:蓑輪映里佳)血清存在下におけるマイグレーションとカルシウム応答の関連を明らかにするために、定量的な解析を行い、血清存在下ではマイグレーションが大きく、SOCEの阻害によりマイグレーションが抑制されることが明らかとなった。共培養条件下におけるカルシウム応答の観察では、共培養によりSF2細胞のカルシウム応答の頻度の増加傾向が観察された。

カルシウム応答と遺伝子発現の関連を明らかにするために、次世代シーケンサーを用いた網羅的な解析による遺伝子発現の変化を観察し、多数の遺伝子が共培養により変化している可能性が示唆された。またSOCEの阻害により影響を受ける遺伝子が認められた。発現量の変化の大きかった遺伝子についてさらにRT-PCR法やリアルタイムPCR法などで解析を行っている。またカルシウムイメージングと遺伝子発現の同時解析を計画しており、現在それに適した遺伝子は検討中である。今後は遺伝子発現の経時的な変化の観察を行うことにより、適した遺伝子を決定する。また、遺伝子発現とカルシウム応答の直接的な関連については、アメロジェニンの発光プロモーターアッセイセンサーを改変し、目的遺伝子の蛍光のプロモーターアッセイセンサーの作成を試みている。本研究では、歯の発生過程における細胞内カルシウム応答とその関連遺伝子を可視化し、カルシウム応答と遺伝子発現の関連を明らかにすること、及び遺伝子発現の調節におけるカルシウム応答の役割を明らかにすることを目的とする。細胞はラット歯原性上皮細胞(SF2)とヒト歯髄幹細胞(DPSC)を用いて実験を行う。SF2細胞とDPSCのそれぞれに異なる蛍光を発するカルシウムセンサーをレンチウイルスベクターを用いて発現させ、長時間ライブセルイメージング観察を行うことにより、SF2細胞の自発的で間歇的なカルシウム応答や、SF2細胞とは異なったDPSCのカルシウム応答を観察してきた。SF2細胞のカルシウム応答はSOCEの阻害剤であるLaCl3の添加により減少することが明らかとなっており、マイグレーションを抑制することが明らかとなった。このことから、SOCEは歯原性上皮細胞のマイグレーションを制御し、歯の形態形成に関与している可能性が示唆された。マイグレーションとSOCEの関連を調べるために、定量的なマイグレーションアッセイを行い、SOCE阻害剤でマイグレーションが有意に抑制されることが明らかとなった。また、血清の存在によりマイグレーションが促進されることから、マイグレーションに関与する因子の同定を行なった。無血清培地に含まれるEGFやFGF、B27の関与の検討や、マイグレーションに関与するとの報告があるケモカイン(CXCL12)の影響を検討した。SF2細胞とDPSCの共培養条件下におけるカルシウム応答の観察では、共培養することによりSF2細胞のカルシウム応答が増加し、遺伝子発現の変化では発現が大きく変化した遺伝子が多数あった。SOCEの阻害剤の添加により、遺伝子発現が変化するものもあり、RT-PCR法などで検討しており、遺伝子発現の変化にはいくつかのパターンがあることが明らかとなった。血清の存在下においてマイグレーションが促進されるメカニズムについて明らかにするために、定量的な解析を行い、SOCEの阻害剤によって抑制されることが明らかとなっているが、今年度はマイグレーションを促進する因子の同定を行なった。EGFやCXCL
建造物文化財の修理技法で補強金物に関する研究

今、韓国では『皇龍寺九階木塔』を復原計画中である。このように木造の建物の復原にあたっては補強金物の使用が不可避である。現在日本では補強金物の使用に関する考え方は地震対策のために整理されているが、韓国ではまだ補強金物の使用に関する考え方や補強金物の名称も整理されていない状態である。このような補強金物の使用のためには先ず、文化財の修理・復原時の補強金物の使用についての考え方と歴史や特性、名称や形態などが整理されなければならない。本研究は日本文化財建造物に使用される補強金物に関して、文化財保存理論や考え方に基づいて未整理の補強金物の名称と特性、補強材の使用について研究し、さらに韓国の補強金物使用の理論や考え方と補強金物の名称を整理し解き明かすことが目標である。また本研究は日本と韓国において初めての試みであり、これから補強金物の使用を裏付けていくために必要な文化財保存の考え方を再整理することにその意義がある。本研究は日本文化財建造物に使用される補強金物に関して、文化財保存理論や考え方に基いて未整理の補強金物の名称と特性、補強材の使用について研究し、さらに韓国の補強金物使用の理論や考え方と補強金物の名称を整理し解き明かすことが目標である。本研究の主題である文化財建造物の補強金物は報告書や技術書では記述されない場合が多いため、現地実測調査を通じて分析しなければならない。先ず今年度の研究は韓国文化財建造物修復工事で使用された補強金物の役割と事例としで8月、11月そして平成20年3月の三回にかけて現地調査を行った。現地調査は資料調査、古写真・古文書、施工図書などの歴史情報の収集、修理当事者からの聞き取りを行い、また平面・立面・断面、仕様等に関する実測調査、現況写真・ビデオ等の映像撮影、痕跡調査を行い、これらの資料により分析を行った。そして来年度、それをまとねた成果を発表する予定である。
間葉系幹細胞移植による皮膚創傷の瘢痕化抑制

私たちは間葉系幹細胞(MSC)を皮膚創傷に移植すると瘢痕化が抑制されるメカニズムの解明を行ってきた。ラットの骨髄由来間葉系幹細胞はHGFを発現していて、その結果TGF-β1による線維化が抑制され、瘢痕形成が抑制された可能性が示唆された。MSC移植創の免疫染色では創傷治癒の炎症期の炎症細胞浸潤が抑制され、瘢痕形成抑制に寄与している可能性が示唆された。2006年3月からはGFPラットの培養細胞を用いた研究も開始した。その結果、創に移植したGFPラットのMSCは創の肉芽底面と周囲の真皮直下に分布しており、創傷治癒に影響を与えていると考えられた。MSCは創に移植されると大部分がビメンチン陽性となり、線維芽細胞様の細胞に分化していると思われた。また、筋線維芽細胞に分化しないことから、瘢痕拘縮抑制に有利に働いていると考えられた。CD31陽性細胞が出現してきていることから周囲の血管形成に何らかの影響を与えている可能性が示唆された。これまでに、皮膚創傷に対する様々な因子やMSCの作用についての報告は多いが、創傷の治癒期間を早める目的の研究が多く、瘢痕を目立たなく治癒させるための研究は胎仔を利用したものに散見されるのみである。形成外科領域ではヒトにおいてScarless wound healingはまだまだ不可能であると考えられてきたが、本研究は、その長年の目標を達成することが目的である。これまでにラットとブタにおいて分子生物学的検討を十分に行ってきており、ヒトにおいても同様の結果が得られる可能性が高いと考えられる。そして、皮膚創傷の瘢痕化を抑制することで先天性疾患の治療や美容形成手術に大きく貢献することが期待される。(1)ラット間葉系幹細胞移植後組織内での移植細胞の同定F344メスラットの皮膚全層切開創にF344オスラット由来の間葉系幹細胞を移植。移植後7,14日目にY染色体染色を行い、移植細胞を同定する方法を試みたがアーチファクトにより同定が困難であった。そのためGFP(Green fluorescent protein)ラットの骨髄由来間葉系幹細胞を採取培養し、SDラットの皮膚全層切開創へ移植を行った。この方法で移植細胞を組織内で正確に同定することが可能となった。(2)ラット間葉系幹細胞移植後組織の経時的変化(創治癒過程)の観察皮膚切開創作成後早期(24時間後)から、48、72時間後と経時的に細胞移植を行った組織および移植を行わなかった組織を採取し、比較検討を行っている。具体的には移植細胞の動態、生着の程度、分化の可能性、アポトーシスとの関連の検討を行っている。(3)ヒト間葉系幹細胞移植後の創の肉眼的評価と移植細胞の培養および保存ヒト骨髄由来間葉系幹細胞を培養して自家移植を行うことに対して、当施設の倫理委員会の承認を得ており、共同研究施設(国立生育医療センター研究所)の倫理委員会の審査が最終段階へと入った。審査が終了した時点で臨床応用が始められるよう準備を進めている。具体的には自己血清を用いて骨髄由来間葉系幹細胞を培養し、手術時創を縫合する際に自己細胞移植を行い、創の評価を3,6ヶ月後に行う。そして、瘢痕化抑制効果の強弱により移植細胞を特徴付けられるよう細胞の保存を行う。(1)間葉系幹細胞移植によるラット皮膚創傷の研究私たちは、MSC(間葉系幹細胞)の創内での動態や役割を知るべくGFPラット由来のMSCを皮膚全層切開層に移植し、細胞の変化を調べた。

創に移植したGFPラットのMSCは創の肉芽底面と周囲の真皮直下に分布していた。GFP陽性細胞は創作成後48時間以降に大部分がビメンチン陽性となった。αSMAは陰性のままであった。また、CD31は24時間の時点から一部が、48時間以降は大部分が陽性となった。創に移植したGFPラットのMSCは創の肉芽底面と周囲の真皮直下に分布しており、創傷治癒に影響を与えていると考えられた。MSCは創に移植されると大部分がビメンチン陽性となり、線維芽細胞様の細胞に分化していると思われた。また、αSMAが陰性つまり筋線維芽細胞に分化しないことから、癒痕拘縮抑制に有利に働いていると考えられた。CD31においては、陽性細胞が出現してきていることから周囲の血管形成に影響を与えている可能性が示唆された。(2)ヒト間葉系幹細胞移植後の創の肉眼的評価と移植細胞の培養および保存ヒト骨髄由来間葉系幹細胞を培養して自家移植を行うことに対して、当施設および共同研究施設(国立生育医療センター研究所)の倫理委員会の承認を得た。現在、臨床応用が可能な状態となっている。具体的には自己血清を用いて骨髄由来間葉系幹細胞を培養し、手術時創を縫合する際に自己細胞移植を行い、創の評価を3,6ヶ月後に行う。そして、瘢痕化抑制効果の強弱により移植細胞を特徴付けられるよう細胞の保存を行う。
昭和56年8月北海道豪雨災害時に見られたクラウドクラスターについての資料解析研究

本研究は、集中豪雨をもたらしたクラウドクラスターについて、事例解析を行なったものである。昭和56年8月3日から6日にかけて北海道では大雨が降り続き、各地に大被害をもたらした。この集中豪雨の前半の期間中に、静止気象衛星の画像で5個のクラウドクラスターが検出された。そのうちの3個が豪雨域の中心地である岩見沢上空を通過し、降雨量の時間変化図には6時間周期の変動として三つの降雨群が明瞭に見られた。また3時間降雨量のSR解析によれば、そのクラウドクラスターによる降雨域は、北海道中央部を南南西から北北東へ移動したことが確認された。次に、そのクラウドクラスターを構成している積乱雲のふるまいを調べるために、20分降雨量のSR解析を行なった。それによると、一つのクラウドクラスターは、68個の積乱雲から構成されていて、それらの積乱雲は6070Km/hの速度でクラウドクラスターの移動方向と同じ方向へ移動したことが解析された。このことは、レーダー解析によっても確認された。その各々の積乱雲によってもたらされた降雨量は、岩見沢付近の特定の領域で最大値となった。このことによって、岩見沢地方の集中豪雨が形成された。以上の解析結果から次のようなことがわかった。クラウドクラスターは、複数個の積乱雲によって構成された積乱雲群であり、一つのクラウドクラスターを構成している各々の積乱雲は、移動中にほぼ同じ場所で最盛期となる。それによってクラウドクラスターは、発達する。またクラウドクラスターは、長い移動の間にそのようにして発達、衰弱を繰り返す。
高齢者の術前運動療法の周術期心筋保護と術後回復促進のメカニズムに関する研究

周術期の栄養管理に関する研究は、盛んに行われているが、運動療法が周術期の患者管理に与える影響に関する研究は殆どされていないが、本研究により、運動療法は、特に心肺機能を増強し、耐心筋虚血能、耐糖能を高めることが明らかになった。高齢者の運動療法は耐手術・麻酔侵襲能力を高め、術後の回復を促進することが期待される。本研究では、術前の短期間(1ヶ月程度)の継続的運動療法が、心肺機能を向上させ、手術・麻酔中の良好な患者管理、および術後の合併症の減少、回復力強化に寄与するかを明らかになった。Sprague-Dawley雄性ラット24週齢11匹を対象として、手術侵襲を標準化するために、模擬開腹手術を行った。エーテル全身麻酔下で、気管挿管を行った。胸骨剣突起より下腹部まで切開し、開創器で開腹し腸管を腹腔外に露出した。盲腸の中心部に径1mmの穿孔を1ー2か所起こし、その周りに1から10か所18G針で穿孔した。15分ごと4回腸管を腹腔から出し入れし、2時間後、筋層および皮膚の2層縫合を行い閉腹した。その後4週間体重測定及び自由動量を(回転ケージ:室町機械MK-750PC)で測定した。径1mmの穿孔を2か所起こしたラットは、術後7POD、1POD、2POD,3PODで死亡した。径1mmの穿孔を起こしたラットでは、死亡することなく4W生き残った。手術後の自由動量は、死亡しなかった径1mmの穿孔のラットのみで行った。3PODまでは、明らかに運動量は減少しており術前の状態に回復するまで1W以上必要とした。体重は、手術侵襲の大きさ(附属した18G穿孔の数)応じて模擬手術前の体重に戻るまでの日数を必要とした。本研究における標準的手術侵襲の大きさを決めることができた。運動負荷群(Exercise :E群)8匹にわけた。第1週:傾斜10度、速度15m/分(30分)+10m/分(30分)週5日、第2週:傾斜10度、速度20m/分(30分)+15m/分(30分)週5日、第3, 4週:傾斜10度、速度25m/分(30分)+25m/分(30分)週5日の運動負荷を行った。模擬手術として4週間の運動負荷後、エーテル全身麻酔下、胸骨剣突起より下腹部まで切開し、開創器で開腹し腸管を腹腔外に露出する。盲腸部に径1mmの穿孔を1か所起こした。術後自由運動を回転ケージ:室町機械MKー750PCで測定した。ランゲンドルフ装置を用いた孤立心筋モデル術後6日目に、エーテル吸入麻酔後、心臓を摘出し、孤立心筋モデルを作成した。作成した孤立心筋を25分間の安定化後、Baselineパラメータの測定を行った。全虚血開始直前、再灌流直後、再灌流後10分、再灌流後180分の各時点で測定した。術後運動量の測定は、回転ケージの回転数により評価したが、術直後から1週間程度は、各群ほとんど運動をすることはなかった。術後6日目までは、回転ケージによる運動量の測定で術後回復を評価するのは困難であることがわかった。ランゲンドルフ装置を用いた孤立心筋モデルでの心筋梗塞面積は、実験群で狭くなる傾向にあることがわかった。前々年度に手術侵襲の程度を決定するのに遅れた分を解消できていない。前年度は予定通り実験を進めrことができたが、遅れを取り戻せるほどではない。今年度は、予想外にラットの術後開腹を測定するための運動量が少なく、回転ケージにより測定では困難であることがわかった。高齢ラットで4週間の運動負荷後に、全身麻酔下で模擬開腹手術を行い、術後2日目にI/Rモデルを作成し運動負荷群と非負荷群で比較し、運動療法は周術期でも心筋保護効果を示すことを明らかにするために、運動量を計測するために、新しい計測システムの開発を行った。前年度までの研究により、運動量を測定していたが、夜行性の動物であるため、夜間の自発運動量の測定が重要であることが判明した。そのため夜間の運動量を測定するために、新しいく昼夜間連続的に測定できるように運動量の測定システムを改良した。新しいシステム改良のため一時的、動物を同じげっ歯類である7週齢の雄性C57BL/6Jマウスを用い、頭部に直径7mm程度のマーカーを装着して、ビデオトラッキングシステムを構築した。夜間も昼間と同等に測定できるように紫外線を照明をおこない蛍光発光によりトラッキングを行うようにした。昼夜のコントロールは、Line白色LED照明によりあるべ一様にケージ内が照明されるようにした。照明の切り替えは、正確に行うため水晶発振によるリアルタイムクロック発生により、停電等により、昼夜の切り替え誤差がでないようにした。夜間の照明は、640nm紫外線発光LEDにより行った。このLEDは、ケージ床18cm上方に6個配置して、照明を行った。ビデオトラッキングは、1024x680 dotのカメラで30Hzで静止画面を撮影し、リアルタイムで解析するようにした。解析装置は、64bit CPU ARM A6行い、解析プログラムはX-codeでおこなった。

この計測装置により、リアルタイムに位置を即てするることが可能となり、連続的に位置を測定することにより移動距離も測定できることがわかった。まだ解析ソフトウエアの安定性が欠けるところがあるようで、1週間以上の連続測定では、途中で計測エラーとなることがあった。周術期の栄養管理に関する研究は、盛んに行われているが、運動療法が周術期の患者管理に与える影響に関する研究は殆どされていないが、本研究により、運動療法は、特に心肺機能を増強し、耐心筋虚血能、耐糖能を高めることが明らかになった。高齢者の運動療法は耐手術・麻酔侵襲能力を高め、術後の回復を促進することが期待される。本研究では、術前の短期間(1ヶ月程度)の継続的運動療法が、心肺機能を向上させ、手術・麻酔中の良好な患者管理、および術後の合併症の減少、回復力強化に寄与するかを明らかになった。来年度は、ラットの術後運動量の計測を他の方法を用いて行う方策を考えている。具体的には、通常ケージでのラットの自発移動距離を運動量の目安として計測する予定である。」麻酔蘇生学初期の予備実験にて、適切な手術侵襲が得られず早期にラットが死亡してしまったため適切な手術侵襲を決める必要性に迫られた。1年目の予定では、1か月の運動療法を行った後で、開腹手術をする予定であったが、初期に設定した手術侵襲が大きすぎることが判明したため、適切な手術侵襲を決定した。本年度の実験で適切な手術侵襲量を決めることができたので、本年度は前年に予定したように1か月の運動療法後に手術を行い運動療法の効果を調べていく予定である。実験が予定通り進行しなかったため、できなかった分を次年度に行うこととしたため。運動量の測定として、移動量を測定するため新たに解析装置の開発を行う。2年目は、動物実験に加えて開腹手術を予定されている高齢者で心肺運動負荷試験の評価を行っていく予定である、本年度は、日常の運動量が、麻酔・手術期の有害事象の発生率、入院期間に影響を与えるかを調べる予定である。運動療法のため患者に貸与する携帯型心拍運動記録装置(1セット56千円)を3セットを購入予定であったが、本研究を計画する時点では、利用できなかった日常運動を測定できる装置(NIKE+ FuelBand SE)が使用できることがわかり本装置により手術患者の術前日常生活運動量を計測する予定である。手術侵襲量が、過大であったため一部計画を変更したため。消耗品に充てる予定である。
総合商社が経済成長期の民間企業の技術吸収の速度に及ぼす正の効果の実証的研究

技術にはtacitnessとcircumstantial sensitivityという2つの性質があるため、発展途上国の民間企業が先進国の技術を利用して容易に産業を発展させることは不可能である。技術についての知識を効率的に使用するための「技術能力(technological capability)」を発展途上国側の企業や産業が蓄積してはじめて有益な技術移転が実現される。この技術能力の水準の上昇を技術進歩とみなす。産業発達史における多くの逸話が示しているように技術能力の向上のためには試行錯誤を伴う長い努力が必要である。しかも努力の果てに失敗に終わるリスクを抱えている。この努力にはプロトタイプを組み立て実際の生産を行う帰納的アプローチが重要である。そのため、利益を上げるまでに必要な費用をどう補填するかが重要な問題となる。そのための1つの手段が総合商社である。総合商社は世界に網の目のように張ったネットワークにより、十分な質に達していない製品も販売できる可能性を広げる。しかし総合商社がこの機能を果たす可能性があるのは潜在的需要者が無数に存在し、しかもその特定が容易でない場合である。例としては繊維・食料・一般雑貨や用途の広い中間財などが考えられる。また総合商社は発展途上国の企業への先進技術の紹介・導入においても重要な役割を果たすことがある。ヒアリングや商社史・産業発達史・技術の経済学等の検討によって以上のようなことが認識できた。今後も継続してこの研究を深めていきたい。ヒアリングの結果、いくつか技術移転について理解を深めることができた。第1に、総合商社が技術移転に伴うリスクを需要の発掘という点から支援できる程度は、産業ごとの特徴によって大きく異なるということがわかった。例えば、自動車用の部品を製造する企業にとっては売り込み先は自動車製造業者にほぼ限定されており、商社のアンテナに頼らなくても需要の所在ははっきりしている。一方、素材産業では、企業の製品である素材がどのような用途に使用できるか、その企業でさえ把握しきれない。そのため需要と供給をマッチさせる商社の役割が重要となる。第2に、新しい技術を開発あるいは習得する際のリスクの取り方も産業ごとに異なる場合があることがわかった。例えば、航空機・宇宙開発を行う産業ではリスクがきわめて高いので、政府の補助金に依存する傾向が強い。また、中小の機械工業の中には大企業がリスクを請け負うという形で合同でプロジェクトを行うというケースがあった。しかし、基本的には企業が上げた利益の中から、R&Dに投資を行い、製品の開発、技術の習得を行うという形式である。中小企業の技術習得においては大企業が中小企業を部品納入業者として育てる場合には、中小企業にとって生産不可能な部品を委託することはまれで、さらに大企業のスタッフが当該中小企業に張りついて技術指導を行うことも多い。第3に、新しい技術を導入して習得する際に生じる諸問題についていくつかのパターンがあることがわかり、現在類型化を行っている。その他にも新しい知識を得たがまだ断片的な情報にとどまっており、次年度さらにヒアリングを行って研究を深めていきたい。
個人適応能力を有する高次マルチモーダルユーザインタフェースに関する研究

本研究では,ネットワーク社会におけるコミュニケーション,コラボレーション(協調作業)の円滑化をめざし,ネットワークを取り巻くシステム的障壁の低減を図るため,人に優しいスマートなユーザインタフェースの確立するための研究を行った.本年度は第一ステップとして視覚情報を基にした非接触での人体動作の計測とそのユーザインタフェースについて検討し,以下の点を明らかにした.・3次元人体動作の解析と生成:映像より得られた少数の画像特徴よりリアルな身体動作を生成するための姿勢推定法を確立した.・インタラクションへの応用:映像入力による3Dインタラクションを円滑に行うための枠組みとして,アフォーダンスの概念を利用した.アフォーダンスにより仮想空間中のオブジェクトが人体モデルに対し意味・価値のある情報(動作情報)を提供することにより,(1)計測できない詳細動作をアフォードされる付加的な動作として付加できる,(2)仮想空間上にシーン制約を課すことで,実空間ではありえない動作を抑制し,生成する動作をリアルにすることができる,といったことが可能になった.・プロトタイプ作成:プロトタイプとしてデスクトップ型の実時間インタラクションシステムを構築し,提案手法の有効性を確認した.本研究では,ネットワーク社会におけるコミュニケーション,コラボレーション(協調作業)の円滑化をめざし,ネットワークを取り巻くシステム的障壁の低減を図るため,人に優しいスマートなユーザインタフェースの確立するための研究を行った.本年度は第一ステップとして視覚情報を基にした非接触での人体動作の計測とそのユーザインタフェースについて検討し,以下の点を明らかにした.・3次元人体動作の解析と生成:映像より得られた少数の画像特徴よりリアルな身体動作を生成するための姿勢推定法を確立した.・インタラクションへの応用:映像入力による3Dインタラクションを円滑に行うための枠組みとして,アフォーダンスの概念を利用した.アフォーダンスにより仮想空間中のオブジェクトが人体モデルに対し意味・価値のある情報(動作情報)を提供することにより,(1)計測できない詳細動作をアフォードされる付加的な動作として付加できる,(2)仮想空間上にシーン制約を課すことで,実空間ではありえない動作を抑制し,生成する動作をリアルにすることができる,といったことが可能になった.・プロトタイプ作成:プロトタイプとしてデスクトップ型の実時間インタラクションシステムを構築し,提案手法の有効性を確認した.