hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高密度記録用ジルコニア分離CoPtグラニュラー薄膜

本研究においては、まず20Gbit/siを目標として実験を行い、薄膜の構造は低ノイズ媒体として有望であるグラニュラー構造を選択し、グラニュラー磁性薄膜を作製し、その磁気特性を検討し、高密度磁気記録媒体としての可能性を検討した。また、20Gbit/si以上の高密度磁気記録媒体には、上記の条件を満たし、より大きな磁気異方性が必要となる。そこで、CoPt薄膜にCuを添加し、結晶構造および磁気特性に及ぼす効果を検討した。まず初めに、CoPt-ZrO_2グラニュラー薄膜について熱処理温度、ZrO_2体積率および膜厚が磁気特性に及ぼす影響について検討した。作製した膜ではZrO_2はアモルファス状であり、CoPt粒子は結晶化していた。微細構造の観察の結果、as-depo.膜では35nmのアモルファス粒子がZrO_2マトリックス中に分散しており、500°Cで熱処理した膜では、58nmの結晶粒子がZrO_2マトリックス中に分散していることが確認された。膜厚が20nm、ZrO_2含有率48vol.%、Ta=500°Cの薄膜の、保磁力は3500Oeとなった。保磁力増大の原因として、ZrO_2によりCoPt粒子が分離されたこと、CoPt粒子が微細化されたこと、CoPt粒子とZrO_2の表面間歪みの影響、などが考えられ、これらについての解析を行った。次に、CoPt-ZrO_2グラニュラー薄膜にCuを添加し、熱処理温度の低温化および磁気異方性の付与を目的とし、CoPtCu-ZrO_2グラニュラー薄膜を作製した。その結果、面内保磁力が垂直保磁力より大きな試料を作製できた。Cuの添加効果を調べるためにCoPtCu薄膜を用いて比較検討した。その結果Cu添加率Cu/Co=0.96付近において(002)面に結晶配向することを確認した。
教職キャリアにおける発達課題の基礎研究

日本の教師の入職から退職までの期間のキャリアの発達課題を検討した。平成28年までは主に発達課題とその失敗による危機を幸福度やストレスの状況を意識しつつ調査・検討した。平成29年度以降はそれらの発達課題・危機が年齢や経験に基づいたキャリア発達段階により質的に変化することを踏まえ,発達段階に関する基本的議論に重点を置いている。平成29年度中に中学校・高校教師の視点から見た6段階の教職キャリア発達段階仮説を提案した。その上で小学校教師の視点から見た6段階の教職キャリア発達段階仮説の修正議論も行った。現在は調査研究を踏まえた養護教諭の視点からのモデル修正の議論を行っている。研究計画のうち平成28年度に着手したものは4領域である。第一領域である“学際的な教職キャリアの検討"については平成28年10月日本教育心理学会総会(香川県)で会議を持った際に教職経験研究参加者(藤原、清水、長谷)よりErikson,E.HやSuper,D.E.,さらにSteffy,B.Eなどを基に、「6段階の教師の発達課題仮説」の提示を受けた。こえは6つの発達段階の段階期間やその課題、危機について総合的に論じた仮説モデルである。現在、複数名で査読誌に投稿中であるが、仮説提案の議論と言うこともあり様々な建設的批判を受けているさなかである。第二領域である“学校・教師文化の検討"については教育経営学の視点から519名の教諭対象の幸福・充実感調査研究を実施し、平成30年度に学会発表を行うよう分析を行っている。第三領域である“キャリア・アイデンティティの検討"については臨床心理士でもある研究参加者(高田、長谷)よりキャリアを質的に描画するTEM分析およびライフライン分析の採用と簡易性を意識した独自の質的調査法の作成提案がなされた。これについても現在査読誌に投稿中である。第四領域である“労働者健康性確保研究"については主にレビューを中心に教師の健康と不健康の関係を議論した。近年の健康観は不健康研究の逆転ではない以上、ストレス研究などの不健康対策とは別に健康・充実感向上対策が別途必要であるとの議論を研究参加者の上で行った。これらの議論は日本教育経営学会編『現代的教育課題と教育経営』および『教育経営学ハンドブック』に調査内容をあわせて寄稿済みである。以上のように、平成28年度研究成果はデータ収集、レビュー等のとりまとめによる論点整理、新規仮説の提案などを形作るものからなる。現在、日本の教師のキャリアおよび発達課題検証のレビュー論文と発達課題仮説について論文の2論文を投稿中である。また、教師のキャリアについての測定方法論の課題およびその課題克服に関わる2つの質的測定法(ライフライン補およびTEM分析)への着目に関する議論を論文にまとめ投稿中である。このほかにも519名の教師対象の幸福を目的変数とした独自調査を実施し分析中である。他に、以前の研究成果のとりまとめに関する書籍作成の中で、教職キャリアに関する研究課題意識・展望に関する章を新たに作成し(平成30年度3月末刊行予定)、日本教育学会記念出版事業依頼論文2部(平成30年5月刊行予定)において本科研により収集した資料を報告する機会を得た。いずれも、平成28年度より開始し、進展したレビュー、調査実施、論考としては予測以上の進度であるといえる。一方で現在のところ公表を終えた成果は学会発表が主であり、刊行済み、の論文数はあまりない。また、研究自体の目的が挑戦的、萌芽的な、「教職キャリアの発達課題仮説の提案」であり、これは実証データを基に提案が困難な大きな仮説の提案を意図したものである。投稿時の査読者反応や学会発表での議論は概ね好意的ながらも建設的批判として論点や基本設計に改善を求めるものも多い。来年度にも相応の検討と必要なモデル改善を行った上で内容も含めて修正を行いつつ研究をまとめる必要がある。また、国際学会での発表計画が現段階の成果では認められなかったため、平成29年度の研究成果を整理・蓄積した上で平成30年度以降に展開を行う必要が生じたことが残念であった。以上を総合し“おおむね順調"な研究進展状況にあると自己評価を行う。本研究は1教育経営・行財政と2教職論・教師教育,3心理・健康的な支援の3側面から教職のキャリア発達に有益な発達課題を整理することである。平成28年度までにレビューや一部調査実施を終え,発達課題の質が変化する時期の区切り(以下「発達段階」)の整理と,各段階の課題・危機を議論することを平成29年度テーマとした。また昨年度より継続の査読論文の対応と,面接調査等の蓄積・分析などを行った。平成29年度中に複数の学会誌査読論文の掲載を果たした(例えば文献リストの,藤原・高木,2017など)。教職に就く以前の期間を「0期」とし,入職から退職までを第1第6までの教職の発達段階を定める「6段階の教職キャリア発達課題仮説モデル」の提案を査読誌採択という形で発表することができた。また,中高教職経験者の分担者・藤原と協力者・長谷の発達段階モデル提案について小学校教師の視点からのモデル修正意見についてまとめ(門原・高木,2018),養護教諭と中学校教諭経験者からのモデル修正提案を査読誌に寄稿し審査を受けている。

おおむね平成30年度中には高校教師の立場から提案された「6段階の教職キャリア発達課題仮説モデル」について,小学校と中学校,特別支援学校および養護教諭経験者からの主観的評価や10件程度のキャリア回想の質的分析調査結果とその査読意見を受けた上での客観性確保から妥当性のある修正意見をまとめることができる見通しである。本研究企画期間で,教職に就く以前の20年以上を「0期」とし,教職に就いてから後の40年程度を6段階に分ける時間的に「大枠な仮説」で,職務が各々異なる各教職種での「最大公約数的な違和感の無さ」を確認するまでを達成できた。今後は上記13の各領域の専門研究者ごとに質的および量的調査研究によりモデルの妥当性と具体的な課題提案を目指していくこととする。日本の教師の入職から退職までの期間のキャリアの発達課題を検討した。平成28年までは主に発達課題とその失敗による危機を幸福度やストレスの状況を意識しつつ調査・検討した。平成29年度以降はそれらの発達課題・危機が年齢や経験に基づいたキャリア発達段階により質的に変化することを踏まえ,発達段階に関する基本的議論に重点を置いている。平成29年度中に中学校・高校教師の視点から見た6段階の教職キャリア発達段階仮説を提案した。その上で小学校教師の視点から見た6段階の教職キャリア発達段階仮説の修正議論も行った。現在は調査研究を踏まえた養護教諭の視点からのモデル修正の議論を行っている。第一領域である“学際的な教職キャリアの検討"については論文投稿の段階であり、査読者意見に丁寧に対応することが平成29年度の課題である。第二領域である“学校・教師文化の検討"については調査を実施済みであり、学会発表(平成29年6月等を予定)の批判を受けて論文としてまとめる段階である。また、平成29年度中にほぼ同規模の調査対象者数を見込んだ発展調査を実施予定である。第三領域である“キャリア・アイデンティティの検討"については論文投稿の段階であるが、厳しい意見や追加の方法論整理の必要が生じつつある。第四領域である“労働者健康性確保研究"については依頼論文に寄稿を行っているものの、レビューの段階にとどまるため、第二領域での実施予定調査の中に関連変数を追加することでストレスと健康と幸福という類似ながらことなる3概念の関係性をより詳しく検討する予定である。平成29年度重点課題である第五領域“海外研究との交流"については現成果の範囲の中では国際学会等の発表は認められなかった。そのため、査読のない発表や平成30年度以降を見据えて海外での発表、議論の展開方法を再設計する必要が生じた。なお、海外発表の展開には現在、とりまとめた発達課題仮説の先行研究のレビュー的補強や若干数の質的調査だけでなく相応の規模の量的調査が必要な見通しである。平成29年度はこのような大規模質的調査の予備調査であり、環境整備に注力する見通しである。教育経営学平成28年度研究成果に関わる各貢献が文献レビューおよび仮説提案に関わる議論に重点が置かれ、成果の学会等での発表や調査のための出費があまり執行されなかった。そのため、若干の使用額のずれが生じている。平成29年度は調査および発表を2年間の予定通り遂行するため、一部ずれ込んだ予算を適切かつ確実に遂行する。
口腔扁平上皮癌の悪性転化および上皮-間葉転換を介した転移におけるKLK6の役割

まずrecombinant protein KLK6を用いたin vitoroの刺激実験にて、KLK6はKLK6-PAR2のシグナルが活性化させ、ERKシグナルを介して細胞増殖を亢進、悪性転化に関与することが明らかとなった。一方KLK6のノックダウンは、KLK6-PAR2およびERKシグナルの抑制と、何らかの分子によるPAR1シグナルの活性化を引き起こし、遊走能と浸潤能の亢進、EMTを誘導することが明らかとなった。以上のことから、さらなる検討は必要なものの、KLK6はERKシグナルを介した細胞機能の修飾により、癌化およびEMTに関与することが明らかとなった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
造血器腫瘍の病態に関わる癌遺伝子、癌抑制遺伝子変異の解析

当研究は造血器腫瘍での癌遺伝子・癌抑制遺伝子の病態への関わりをp57KIP2遺伝子とPAX4遺伝子を中心に解析する事を目的としている。平成15年度の研究成果を各々の遺伝子について報告する。P57KIP2遺伝子のプロモーター領域のdeletion mutantを用いた転写活性に関する検討で、転写開始点の上流-280から-451bpの部分が当遺伝子の転写に重要である事が分かった。deletion mutantを追加し転写に重要であるプロモーター領域を更に狭小化し、当遺伝子の発現に影響を与える遺伝子の単離を行っている。各種血液疾患でのp57KIP2遺伝子のメチル化を検討したが予後との直接的な関係は証明できていない。今後多変量解析を行う。p57KIP2遺伝子発現のsiRNAでの阻害を行っている。細胞増殖への影響および下流遺伝子の同定を行う。PAX4遺伝子:当遺伝子が悪性リンパ腫患者で異常発現しており、これがプロモーター(2つある遺伝子発現調節領域の3'側のもの)の異常脱メチル化によることが分かった。COBRA(combined bisulfite restriction analysis)にて脱メチル化のスクリーニングを行ったところ、正常単核球などには脱メチル化は認められなかったが、約半数の悪性リンパ腫に異常脱メチル化が検出された。現在予後との相関を検討中である。当遺伝子の誘導可能な強制発現系はほぼ完成しており、今後細胞増殖に対する影響や当遺伝が発現の影響を与える遺伝子について検討する。
高純度ウランおよびランタニド金属の塩化物溶融塩電解製造

本研究は高純度のウランおよびランタニド金属を製造するプロセスを開発することを目的とした。電解浴としては塩化物を採用した。これは電解セルを構成する材料の選択に幅があること、および操業温度を比較的に低くでき不純物混入および経済性の観点からフッ化物よりも有利であると判断したことによる。一方、研究対象としてランタニド類のネオジムを選択した。これはネオジムがウランと化学的類似性を有し、しかもランタニドのなかでも電解析出機構が複雑であることがフッカ物電解でしられており、その解明が待たれていることを考慮したためである。本研究により、LiCL-KC1共晶塩からなる電解浴中で、Nd^<3+>は直接、金属Ndに還元されることが非定常電気化学法などの解析手法により解明された。次いで、白金をカソードとして電解採取を行った。しかし、金属ネオジムは採取されず、オキシ塩化物が得られたに留まった。この現象を解明するために、金属ネオジムノ塩化物浴中への溶解実験を行い、金属ネオジムは3塩化ネオジムと共存する場合には容易に不均等化反応を引き起こし、浴中に分散することを明らかにした。つぎに、生成物であるネオジムの再融解を防ぐ方法として液体電極の使用を模索した。活量測定などからcd-Mg液体合金が最適であるとの結論を得手、同液体合金を電極として3塩化ネオジムを電解したところ約95%の電流効率でネオジムを液体電極中に採取できた。さらに、蒸留操作によりネオジムを電極合金成分と分離した。一連のプロセスによりCdおよびMgの残留が1%以下の高純度ネオジムを得ることに成功した。ただし、得られたネオジムには4%程度のSiが残留した。今後、適切な装置材料を使用すれば、高純度のネオジムを得ることが可能であることを明らかにした。得られた結果はウランおよび他のランタニドにも適用可能であり、むしろより容易かつ高純度プロセスとなることが予想される。ウランおよびランタニド金属は化学的に活性であり、それら金属の製錬法は極めて限定される。溶融塩電解法は有望であるが、これら金属イオンは遷移金属特有で二種類以上の価数を有したり、水酸化物やオキソ塩などを溶融塩中に生じたり、また金属の浴中への再溶解を生ずるなどの現象により電解を困難にする。そこで本研究では低温操業が可能であり、また装置構成材料の選択肢が広いなどの利点を有する塩化物を電解浴として採用し、最適電解条件の決定を目的として電解析出機構の解明、電解析出効率を下げている諸因子の解明を行なうことを計画した。電解浴には融点が低く、また化学的に安定なLiCl-KCl共晶塩を採用した。一方、ランタニド金属としてはランタンを選び、その塩化物の電解機構を非定常電気化学法で検討した。サイクリックボルタメトリーからはLa^<3+>イオンの電解反応に関与する電子数は3であることが判明した。これより電解の電極反応は次式で表されると結論した。一方、クロノポテンショメトリーの結果からも同様の結論をえた。La^<3+>+3e=La上記の結論に基づきLaCl_3の溶融塩電解を行なった。しかしながら、析出の電流効率は極めて低きいことが分かった。この理由として、(1)雰囲気および浴中に混在する酸素や水分による酸化、(2)析出ちゅうへの金属の再溶解、の2つが重要であることが分かった。

同様の検討をネオジムについても行い、ランタンと比較しネオジムがより化学的に活性であり、また金属の浴中への溶解もより顕著であることを明らかにした。ウランおよびランタニド金属は複数の価数のイオンが化合物中で安定して存在することが多い。このために、不均等化反応を生じ易く、金属を溶融塩電解製造した場合の電流効率が著しく低い。本研究はウランおよびランタニド金属を塩化物溶融塩電解する場合の電極反応などの反応機構を解明し、電解最適条件を明らかにすることを目的として行われた。平成4年度ではLa,CeおよびSmを対象として、非定常電気化学法を適用し、電解析出過程を明らかにした。その結果、これらの金属の場合には、電極反応により金属が析出するが、析出した金属が浴中へ溶解損失し易いことが分かった。そこで平成5年度はウランおよびランタニド金属の典型例としてネオジムを選び、塩化物浴電解製造に関わる諸現象を解明し、電解製造を行った。サイクリックボルタメトリーおよび生成物の電顕観察などによる観察結果より、一旦析出した金属が不均化反応により浴中に分散することが分かった。このとき、二価の塩化ネオジムが生成するが浴中への溶解度は小さいことが明らかになった。以上の反応機構および関連現象に関わる知見をもとに、ネオジムの塩化物溶融塩電解の諸パラメータを検討し、電解製造を行った。その結果、カドミウム液体カソードを用いれば、良好な電流効率で、純度の高いネオジムを得ることができた。
都市交通環境に配慮した空コンテナ輸送縮減のための内陸部デポ設置効果の予測・評価

空コンテナの調達・返却施設を内陸部に設置する方策では、輸入施設で空となったコンテナを一旦港湾まで返却せずに、輸出施設で利用することが可能となる。本研究では、空コンテナの総輸送距離を最小化する整数問題として、本施策の利用コンテナ個数を算出することで、本方策が、空コンテナの輸送距離を縮減するだけでなく、港湾に出入りする、あるいは、都市域を通過するトラック台数を減少する効果をもつことを示した。本研究は、空コンテナ輸送の縮減を目的とした内陸部デポの導入効果を定量的に予測し、総合的に評価することを目的としたもので、本年度は以下に示す内容の検討を行った。1.関連主体における内陸部デポの利用意向の把握と設置に向けての課題の整理神戸港と大阪港の利用主体として、とりわけ荷主を中心に、内陸部デポが設置された場合の利用意向ならびに利用するにあたっての問題点についての把握を行った。その結果、荷主が内陸部デポの設置に対し、「空コンテナの調達・返却費用の削減が図られる」「環境にやさしい輸送サービスだと思う」といった項目で評価する反面、「特定船社のコンテナ利用が困難」「事故の際の責任があいまい」「マッチング相手がなかなか見つからないと思う」といった心配をもつことが示された。また、空コンテナの流用に対する抵抗感については、「ない」とする荷主と、「ある」とする荷主で意見が分かれていることがわかった。2.内陸部デポ設置効果の予測・評価手法の開発海コン車の走行実態調査結果から、国際海上コンテナが発着する施設の立地分布ならびに施設での国際海上コンテナの取扱い状況(個数、大きさ、種別、搬入時刻、搬入指定時刻の有無)を整理した上で、輸出入コンテナのODデータの作成を行った。また一方で、海コン車の1日の運行実態をプローブデータを用いて把握した。その結果、輸出入に関わらず、港湾から内陸部に立地する施設への国際海上コンテナの輸送の大半が、宵積み輸送を介在するものであった。この背景には、搬入時刻を早朝の時間帯に指定する施設が多い実態がある。そこで本研究では、内陸部デポに、空コンテナのマッチング機能の他に、宵積み輸送のためのコンテナの一時仮置き機能を加える提案を行った。そして現在は、新たに加わった機能を考慮した空コンテナのマッチング手法の開発に取り組んでいる。1.マッチング結果で得られた空コンテナ輸送のOD需要を満たす海コン車運行計画の策定システムの開発空コンテナのマッチング結果でマッチングされた空コンテナOD需要を与件として、これら空コンテナの輸送を実現するための運行計画を策定するためのシステムの開発を行った。なお、策定システムについては、海コン車の輸送コストの最小化を目的関数としたVRP(Vehicle Routing Problem)の応用問題として定式化を行った上で、遺伝的アルゴリズム(GA)を用いたシステムの構築を行った。2.総合的な評価による都市環境改善方策としての有効性の検証と内陸部デポ設置策のフィージビリティの検討内陸部デポに、空コンテナのマッチング機能のみを求める場合と、マッチング機能に加えて、宵積み輸送のためのコンテナの一時仮置き機能を加えた場合の2ケースを設定し、それぞれについて内陸部デポの設置効果の予測を試みた。その結果、空コンテナの輸出入バランスが著しく異なっている港湾が単独で内陸部デポを設置する場合、内陸部デポの利用は少なくなり、大きな設置効果が得られないこと。内陸部デポの設置場所が港湾から離れるにつれ、従来どおりの内陸部デポを利用しない後背地施設が増加していくため、港湾における発生集中個数の軽減効果は減少することが予測されること。都心部通過トリップの縮減効果を得るためには都心部の郊外に内陸部デポを設置する必要があることなどの知見が得られた。
プラズマ波動の伝搬特性を利用した地球磁気圏環境の解析システムの開発

科学衛星は、地球周辺プラズマ(地球磁気圏)環境の直接計測に大変有用であるが、「その場」観測であるため、プラズマ環境の時間・空間変化の識別や、グローバルな描像の把握が困難である。本研究では、磁気圏のプラズマ波の伝搬特性を活用し、疎な観測情報から磁気圏の全体像を掌握する技術を獲得するため、(1)科学衛星で観測したプラズマ波の強度・屈折率・伝搬方向などの特徴パラメータを網羅的に求める解析ツール、(2)太陽や地磁気活動、ローカルタイムなどに依存する磁気圏内のプラズマ密度分布と地球磁場構造を考慮して、波動の伝搬通路を理論計算できるレイトレイシング法の開発に取り組んだ。まず、あけぼの衛星が長期連続観測した地上からのオメガ信号を自動抽出し、電離層・プラズマ圏におけるVLF波の伝搬特性のローカルタイム・季節・太陽活動度などの依存性を明らかにした。さらに2016年末に打上げられたあらせ衛星で観測したプラズマ波の伝搬パラメータを、網羅的に導出する手法を確立した。一方、従来から我々が保有するレイトレイシングプログラムに、磁場モデルとしてTsyganenko model、プラズマ密度モデルとしてGlobal core plasma modelを導入し、あらせ飛翔領域におけるプラズマ波の伝搬通路計算を可能とした。今後、波動の伝搬特性の観測値と、レイトレイシングによる伝搬通路に沿った理論値を照合することで、磁気圏内のプラズマ密度等のグローバル分布、さらには放射線帯の生成・消失に寄与するとされるEMICやコーラス等の波源分布が推定可能となり、「その場」観測から磁気圏全体の空間構造推定につながることが期待できる。29年度が最終年度であるため、記入しない。太陽地球惑星系科学において科学衛星観測は、宇宙プラズマを直接測定するのに有効であるが、「その場(in situ)」1点の観測ゆえに、各種プラズマ・電磁現象の時間・空間変化の識別や、空間全体の巨視的変動の把握が極めて難しい。本研究は、ELF/VLFプラズマ波の伝搬特性を活用することで、限られた数の科学衛星による疎な観測情報から地球磁気圏プラズマ環境の全体像を掌握する技術を確立する。そのために、(1)磁気圏探査衛星で測定したELF/VLFプラズマ波の伝搬方向やポインティングベクトルなどの伝搬パラメータを網羅的に求める解析ツールの整備、(2)プラズマ波の伝搬通路を理論計算するレイトレイシング法と観測データの融合による電子密度分布やイオン組成比等の磁気圏空間構造を推定する手法、を開発する。初年度の主な成果は次のとおりである。あけぼの衛星は1989年から2015年までの長期にわたり、地球近傍プラズマ圏を連続観測し、地上からの人工VLF信号や雷起源ホイスラ波などを多数計測している。これらの波は、電離層やプラズマ圏内の電子密度および背景磁場に依存して、その伝搬特性が特徴づけられる。そこで、あけぼのが長期観測した地上からのオメガ信号を自動検出する手法を開発し、電離層・プラズマ圏内における波動の伝搬特性のローカルタイム・季節・太陽活動度などを明らかにした。一方、「波動分布関数法」をベースに申請者らが考案した波の伝搬パラメータ求解法は、ノイズに頑健で、平面波近似が成り立たない観測事例や広がった波源からの到来波にも適用できるという特徴がある。平成28年12月に打ち上げられた内部磁気圏探査衛星あらせ(ERG)には、申請者らが担当するプラズマ波動・電場観測器(PWE)が搭載されており、現在、同観測器で計測したプラズマ波の解析に、同手法を適用する準備を進めている。本研究課題で掲げる2つの手法の開発計画のうち、初年度は(1)の波動の伝搬パラメータを求める解析ツールの整備に重点をおいて研究を遂行した。あけぼの衛星が計測したオメガ信号の自動検出法は、電離層・プラズマ圏内のVLF波動から、網羅的に波動の伝搬パラメータを導出する有効な手段といえ、同解析ツールとの組み合わせで、波動の伝搬特性の定量的解析、さらには次年度に予定しているレイトレイシング法による理論計算との比較・研究に大いに有効と考えている。また、申請者らが設計・開発したあらせ衛星搭載プラズマ波動・電場観測器(PWE)は、伝搬パラメータ解析ツールとの親和性を考慮して、波形観測やスペクトルマトリクスなどの観測機能が実装されている。同PWEは初期運用において、きわめて良好なデータが取得できることが確認できており、今後のデータ解析で数多くの成果が得られることが期待できる。以上より、今年度の計画はおおむね順調に進展しているといえる。

一方、従来から我々が保有するレイトレイシングプログラムに、磁場モデルとしてTsyganenko model、プラズマ密度モデルとしてGlobal core plasma modelを導入し、あらせ飛翔領域におけるプラズマ波の伝搬通路計算を可能とした。今後、波動の伝搬特性の観測値と、レイトレイシングによる伝搬通路に沿った理論値を照合することで、磁気圏内のプラズマ密度等のグローバル分布、さらには放射線帯の生成・消失に寄与するとされるEMICやコーラス等の波源分布が推定可能となり、「その場」観測から磁気圏全体の空間構造推定につながることが期待できる。平成29年3月末からあらせが定常運用に移行したことを受け、あらせ搭載PWEで観測したコーラスをはじめとするVLF帯ホイスラーモード波に波動分布関数法を適用し、その有効性を実証する。また、イオンモードの波動は、in situのイオン組成比を反映した伝搬特性を有するため、イオンモードの波への波動分布関数法の適用についても検討する。並行して、レイトレイシングを用いた波の伝搬通路の理論計算と観測結果を融合することで、第2の目標に掲げたプラズマ波の伝搬特性から磁気圏内の電子密度やイオン組成比などの空間構造推定を行う解析法の開発にとりくむ。29年度が最終年度であるため、記入しない。
有限塑性変形状態の超音波による非破壊材料評価

最近の材料の機械的性質に関する研究の進展により亀裂の発生、伝搬や局所変形の要因は製造段階ならびに成形加工の過程において生ずるそれぞれの材料に固有な微視的構造に密接に依存することが明らかにされてきた。従って、特に過酷な条件下で使用される機器の安全確保あるいは余寿命の予知のためにも微視的構造変化の非破壊評価法の確立が焦眉な課題となっており、それに伴う測定技術の開発が望まれている。本研究において進めて来た超音波による非破壊材料評価法はそれに対する有望な測定法の一つであり、超音波縦波、横波の伝搬特性の変化からランクフォード値の予測と降伏曲面形状との相関および後続降伏曲面の推定と実験結果による検証を試みている。なお、研究成果報告書は主として次の3章から構成されている。すなわち、1章、「有限弾塑性変形状態における音弾性理論」この章においては超音波伝搬特性に及ぼす塑性変形の影響を定式化するためのマイクロメカニックス・モデルを提唱しており、とりわけ塑性異方性の発達による弾性定数の変化、すなわち集合組織の発達を岩石などで巨視的にも観測し得る弾塑性カップリング現象の一形態と考え、その影響を塑性異方性のパラメータを用いて定式化し、集合組織の発達による降伏曲面の形状変化の異方性を推定できるようになっている。2章、「超音波伝搬速度測定における実験手法および実験装置」この章においては本研究に用いている実験方法と実験装置の詳細を説明している。3章、「数値シミュレーションと実験結果」この章においては超音波縦波および横波の伝搬特性変化から塑性異方性のパラメータの決定および後続降伏曲面の推定を行いランクフォード値と降伏曲面形状との相関および後続降伏曲面の推定と引張り・圧縮とねじりを組合わせた複合負荷実験による降伏曲面の測定結果を用いて検証を行い良い一致を得た。材料中を伝搬する超音波の速度や減衰が結晶構造、集合組織、残留応力分布,空孔分布等の材料の微視的構造と深く関連していることにより塑性変形の進展に伴なう降状曲面、集合組織の変化や局所すべり帯の発生を超音波を用いて非破壊的に評価するための研究を進めている。この一連の研究においては、塑性異方性の発達により生ずる材料の損傷を弾性定数の劣化に注目して関連づけており、その際に弾性定数の変化とのかかわり合いで幾何学的形状変化と集合組織の発達とによる影響を主たる要因として定式化し、塑性異方性発達に関するマイクロメカニックスモデルを構成した。特に本年度の研究においては、超音波による非破壊材料評価に関する研究の一環として、塑性変形によるアルミニウム合金の微視的構造変化の推定を試みた。とりわけ、焼鈍処理材と無処理材との比較により通常のひずみ測定等の巨視的現象を利用した方法では検出が因難と思われる微視的構造変化の推測を行なうとともにその妥当性について検討し、超音波非破壊材料評価法の有用性を確認した。得られた結果を羅列すると以下の様になる。1.単軸引張荷重方向とそれに垂直な方向にそれぞれ偏向して伝搬する横波の実験結果に基づき、微視的構造変化は、焼鈍処理の場合は荷重方向およびそれとの直交方向の両方向ともに硬化し、無処理の場合は荷重方向に軟化し、それと直交方向には硬化することを推測した。また、この推測は後続降伏曲面の形状変化の予測とも一致した。2.焼鈍処理は塑性変形により生ずるひずみ硬化をより等方的にすることが超音波による非破壊材料評価法に依っても推定できることが確かめられた。3.焼鈍処理により局所すべり帯の発生が容易になることがわかり、その発生点における臨界ひずみの推定が可能であることがわかった。

材料中を伝播する超音波の速度や減衰が結晶構造、集合組織、残留応力分布、空孔分布等の材料の微視的構造と深く関連していることにより塑性変形の進展に伴なう降伏曲面、集合組織の変化や局所すべり帯の発生を超音波を用いて非破壊的に評価するための研究を進めている。さて、材料の製造工程における塑性加工や熱処理により生じた微視的構造変化はその材料の強度、加工性に密接に関係しており、材料の異方性の要因にもなっている。とりわけ、板材の塑性域における幅方向のひずみと厚さ方向のひずみの比であるランクフォード値は絞り加工などの塑性加工に際してその加工性を評価するための重要な指標であり、この値を非破壊的に評価することは工学上および工業上重要な課題となっている。特に本年度の研究においては、超音波を用いたランクフォード値の非破壊評価法の確立を目的として、単軸引張り試験下で押し出し成形したアルミニウム合金試験片の幅および厚さ方向の2方向に同時に入射した超音波縦波の伝播速度変化を用いて塑性異方性のパラメータを決定し、ランクフォード値の数値シミュレーション結果と実測値との比較検討を行うことにより非破壊評価法の定式化を試みた。更に、単軸引張り方向を押し出し方向に対して変化させた場合のランクフォード値および後続降伏曲面の推定を数値シミュレーションにより行ないランクフォード値と後続降伏曲面の形状との関連性についても考察し、得られた結果をまとめると次の様になる。押し出し方向に単軸引張り負荷する場合、試験片における幅方向と厚さ方向への縦波の伝播速度変化から厚さ方向よりも幅方向に硬化し易いつまり変形しにくくなる傾向にあることが推測でき、ランクフォード値の変化の傾向とも良く相関しており後続降伏曲面の形状変化とも符号していることが明らかになった。近年、過酷な環境下で使用される機械構造物の安全性の確保あるいは余寿命の予測のために材料の機械的挙動を精度良く表現する構成方程式の確立が重要な課題となっており、多くの研究者が種々の異方性降伏条件式に基づいた構成方程式を提案している。そのそれぞれの異方性降伏条件式は材料の複雑な機械的挙動を表現し得る様にそれぞれの研究者が独自に提唱している多数の内部状態変数を含んでおり、その変数の同定には複雑な複合負荷状態での精密なひずみ計測を必要とするがそれ以外にも実験上の多くの困難さを伴うため構成方程式の合理性を検証する方法はいまだ十分に確立されたとは言えない状況にある。本研究においては、材料中を伝搬する超音波の速度や減衰が結晶構造、集合組織、残留応力分布、空孔分布等の材料の微視的組織と密接に関連していることにより、塑性変形の進展に伴う降伏曲面、集合組織の変化や局所すべり帯の発生を超音波を用いて非破壊的に評価する試みを理論的ならびに実験的に行った。すなわち、アルミ合金の焼鈍処理材と無処理材の微視的構造変化に関して超音波非破壊材料評価を行い、単軸引張荷重方向とそれに垂直な方向にそれぞれ偏向して伝搬する横波の実験結果に基づき後続降伏曲面を推定し、焼鈍処理は塑性変形で生ずるひずみ硬化をより等方的にすることを明かにしている。また、板材の成形性の指標の一つであるランクフォード値(r値)について後続降伏曲面の形状変化との関連性も明らかにしている。特に最終年度に当たる今年度は超音波非破壊材料評価法により推定している後続降伏曲面の実験的検証を目的に引張り・圧縮とねじりの複合負荷実験装置を製作し、引張り方向へ4%までの予負荷を作用させた時の後続降伏曲面の測定を行った。
細菌のタンパク質品質保持機構trans-translationと遺伝子発現制御

tRNAとmRNAの双方の機能を兼ね備えることからtmRNAとも呼ばれるRNAはssrA遺伝子にコードされ、trans-translationにおいて中心的役割を担う。trans-translationは主に終止コドンを持たないmRNAの3'末端でストールしたリボソームに対しておこる現象で、そのA部位にtmRNAがまずtRNAとして入り、その後翻訳がtmRNA上のコード領域にスイッチして続行される特殊な翻訳機構である。その結果出来るタンパク質は、もとのmRNAが何であれ、そのC末端にClpXPなどのプロテアーゼの標的となるtmRNA由来のアミノ酸配列を持つため、合成された直後に速やかに分解される。大腸菌Lactose RepressorをコードするlacIは、そのORFの最後の部分がLacI結合部位と重複し、そこに結合したLacIが転写伸長を妨げるため不完全長のlacI mRNAが出来、その3'末端でtrans-translationがおこる。ssrAを欠失する大腸菌株において、誘導物質添加に対するlac operonの発現応答が遅れるという現象が見られ、通常速やかに分解除去される不完全長のLacIが、trans-translationがおこらないために細胞内に残り、それがlac operonの発現応答の遅れの原因の一つになる可能性が考えられた。実際にtmRNA欠損株で見られる分解され残った短いLacIに相当するC末端欠失LacIは、DNA結合活性の誘導物質に対する感受性が完全長のものよりも低くなっていることがin vivo, in vitro双方で示された。また,このような短いLacIに対応する短いmRNAも検出された。これらの結果は、trans-translationが調節タンパク質の品質保持を通して菌体の外部環境変化に対する素早い応答を保証していることを示唆する。バクテリアのtrans-translationは、翻訳途中でストールしたリボソームにSsrA RNAが作用し、出来かけのポリペプチド鎖のC末端にSsrA特異的な11アミノ酸の「タグ配列」を付加する特殊な翻訳機構である。C末端に「タグ配列」が付加したポリペプチド鎖はプロテアーゼによって速やかに分解されることが知られている。これまでに、大腸菌ラクトースリプレッサーLacIがtrans-translationの標的となることを示した。これはLacIが自身のORFに結合して転写の完遂を阻害し、終止コドンを持たないmRNAが生じ、その3'末端でリボソームがストールすることに起因する現象である。SsrAを持たない大腸菌細胞ではラクトースオペロンの発現誘導に対する応答の遅れが見られるが、その原因はこれまで不明であった。SsrA欠損株ではtrans-translationがおきないため、短いlacI mRNAから生じた様々な長さの短いLacIが分解されずに細胞内に残る。C末端を様々な長さ欠失する変異LacIに関してin vivo、in vitroそれぞれで性質を調べたところ、誘導物質に対して感受性が低いものが観察された。これら短いLacIは、通常はtrans-translationとそれに続く分解によって細胞内から除去されるが、SsrA欠損株では分解されずに存在する。この結果は、誘導物質に対して感受性が低い短いLacIの存在が、ラクトースオペロンの発現誘導に対する応答の遅れの一因である可能性を示唆する。
近現代の商家経営に関する民俗学的研究

まず,昨年度に引き続き,入間市博物館所蔵「友野家文書」の閲覧とデータの加工整理をおこなった。友野家は,平成5年度前後まで営業していた小規模な酒造家であり,江戸末期から昭和22年ころまでの酒造経営,酒造組合,税務署関連資料を数多く残している。今年度はとくに酒造組合と税務署関連の閲覧に力を入れた。その結果,酒造講習会の内容や税務署の技術指導,酒類品評会の実施方法とその結果などについて詳しいデータを収集することができた。また,今年度は埼玉県深谷市の株式会社田中藤左衛門商店の史料を閲覧することができた。田中家は,平成16年まで酒造業を経営していた近江日野商人であり,昭和40年代まで支配人制度を採用していた。支配人制度とは,オーナーが日野の居宅に住んだまま,関東地方など遠方の店舗経営を支配人に任せる制度である。田中家文書には,その様子を知ることのできる「店則」や「工場規定」が含まれていた。それらに加え,「元方帳」や「店卸帳」など酒造経営に関する史料も発見できた。現在,それらの一部を借り受け,分析を進めている。上越市の頸城区総合事務所では,故坂口謹一郎氏(元東京大学教授)の残した史料を閲覧・撮影した。ここには,江戸昭和初期における酒造技術の変化を確認できる資料が数多く残されている。また,坂口氏が酒造技師の先輩から聞いた話のメモ書きや酒造組合から送られてきた清酒成分の分析値など,他では得られない情報があり,たいへん参考になった。さらに,柏崎市立図書館では,越後杜氏の都道府県別出稼ぎ者数や出身村の分布を調査した。これにより,平成15年度より続けている杜氏の研究がさらに進んだ。平成15年度においては,現在清酒製造業を営んでいる株式会社辻善兵衛商店(栃木県真岡市田町1041-1)より,近代の清酒製造業と醤油醸造業関連の史料を閲覧,撮影,複写させていただいたことが,最大の成果である。一般に清酒製造業では桶の目張りに紙を用いるため,残存史料が少ないが、この蔵元には大量の史料が残されていた。「大福帳」や「店卸帳」などの重要書類が少ないという欠点はあるものの,労働力編成や商家の組織形態を知ることのできる史料は多い。本年度は調査日の大部分をこの史料撮影に費やした。辻善兵衛商店は,近江商人として江戸時代後期に現在地で酒造業を開業し,その後,醤油醸造業,味噌醸造業,焼酎・味醂販売業などを兼業しながら,大正昭和初期頃まで支配人制度を採用していた中規模商家である。これらの史料により,既存研究ではあまり触れられてこなかった清酒製造業と醤油醸造業の複合経営や,近江商人の店内という組織形態,直接酒造りに関わらなかったものの酒造家内では重要な役割を果たしていた桶職人,大工,飯炊きなどの労働実態,酒造家の年中行事などについて,新たな知見を得られる見込みである。また,平成16年度以降に杜氏のいない酒造りを調査する前段階として,第二次大戦後の新潟県と岩手県における酒造従事者と季節労働者一般の労働力需給関係に関する資料を収集するとともに,酒造りの歴史的変化を把握するのに必要な近現代における新潟県酒造従事者組合の酒造技術講習や職業安定所による酒造家への労働力斡旋について調査した。まず清酒製造業については,昨年度に引き続き新潟県立文書館にて新潟県酒造従業員組合連合会関連史料を閲覧,加工整理した。これによって,昭和10年代における越後杜氏の出稼ぎ先や酒造講習会の日程と内容,組合決算などについて,細かいデータを得ることができた。また,岩手県庁にて,南部杜氏を含めた出稼労働者全体の実態調査報告書を複写した。これによって,南部杜氏に関する昭和60年代以降の出身市町村や就業先,職業紹介所の加入状況などについて詳しいデータを得ることができた。南部杜氏は,昭和40年代以降に越後杜氏にかわって関東地方の酒造労働力を支えるようになった。このため,越後杜氏と南部杜氏の比較研究は,関東地方の酒造経営を分析する上で重要な意味を持つ。個別経営については,入間市博物館所蔵の「友野家文書」の閲覧,加工整理に力を入れた。「友野家文書」は酒造経営と組合通信をおもとする江戸時代後期から昭和20年代までの約1300点が残されている。これによって,今年度はおもに配給制度の歴史的変化について調査した。その結果,酒造家の配給先が月によって変化することや,農村の行事に合わせて配給が実施されていたことなどを知ることができた。醤油醸造業については,まず埼玉県醤油工業協同組合にて,JAS規格の問題や協同組合の現状について聞き取り調査を行うとともに,同業組合から統制組合を経て協同組合へと再編成されるときの史料を複写させていただいた。ここで戦時・戦後の組合史料を得られたため,ヤマサ醤油株式会社でも戦時・戦後の組合史料をもとに,生産・販売統制の実態について調査を行った。

田中家は,平成16年まで酒造業を経営していた近江日野商人であり,昭和40年代まで支配人制度を採用していた。支配人制度とは,オーナーが日野の居宅に住んだまま,関東地方など遠方の店舗経営を支配人に任せる制度である。田中家文書には,その様子を知ることのできる「店則」や「工場規定」が含まれていた。それらに加え,「元方帳」や「店卸帳」など酒造経営に関する史料も発見できた。現在,それらの一部を借り受け,分析を進めている。上越市の頸城区総合事務所では,故坂口謹一郎氏(元東京大学教授)の残した史料を閲覧・撮影した。ここには,江戸昭和初期における酒造技術の変化を確認できる資料が数多く残されている。また,坂口氏が酒造技師の先輩から聞いた話のメモ書きや酒造組合から送られてきた清酒成分の分析値など,他では得られない情報があり,たいへん参考になった。さらに,柏崎市立図書館では,越後杜氏の都道府県別出稼ぎ者数や出身村の分布を調査した。これにより,平成15年度より続けている杜氏の研究がさらに進んだ。
アーミッシュシステムから見た現代社会のリスクマネージメント

本研究は、我々が持続可能な社会を確立していくために、アメリカ・カナダで300年来のライフスタイルを守り続け、安定的に成長しているアーミッシュシステムをモデルとして取り上げ、彼らのシステムと現代社会のシステムを比較検討し、特に情報のなかでも学校教育とFamily Life誌、廃棄、経済社会システムを分析することによって、持続可能な社会のために生活側面で必要なリスクマネージメントを明らかにした。本研究は、我々が持続可能な社会を確立していくために、アメリカ・カナダで300年来のライフスタイルを守り続け、安定的に成長しているアーミッシュシステムをモデルとして取り上げ、彼らのシステムと現代社会のシステムを比較検討し、特に情報、廃棄、経済社会システムを分析することによって、持続可能な社会のために生活側面でどのようなリスクマネージメントが必要であるかを明らかにすることを目的としている。本研究は、我々が持続可能な社会を確立していくために、アメリカ・カナダで300年来のライフスタイルを守っているアーミッシュシステムをモデルとして取り上げ、彼らのシステムと現代社会のシステムを比較検討し、特に情報、廃棄、経済社会システムを分析することによって持続可能な社会のために必要リスクマネージメントのあり方を明らかにすることを目的としている。本年度は、アーシッシュの情報の分析として、教科書のReaderの項目分析をアメリカのReaderと日本の国語と比較分析した。この結果、アーシッシュのReaderでは、物語がもっとも多く、物語を通して、子ども達にアーミッシュの価値観を教えていることが明らかとなった。また、アーシッシュの教師用の情報誌Blackboard Bulletinの分析を行った。この結果、アーシッシュの教師も現代社会と同様に教育方法や教育内容に不安を感じており、相談コーナーでは、多くの教師の相談に対して、教師、両親、生徒等から様々な回答が寄せられており、Blackboard Bulletinを通して、アーミッシュが教育の価値観を共有いていることが明らかとなった。さらにアーミッシュの情報誌Family Life誌のレシピ分析を行い、アーミッシュの食生活分析を行い、現代社会とアーシッシュの食生活の違いを明らかにした。この結果、アーミッシュは、現在も家族による伝統的レシピである調理が長時間なされており、得に伝統的レシピ多いことが明らかとなった。このようなアーシッシュシステムを、同様に伝統文化と近代化の狭間で揺れているマオリ社会と比較検討も行った。一方、現代社会のシステム分析は、特に環境問題の廃棄の分析を、家庭のごみと学校給食の残滓分析を実施することによって明らかにした。さらに、消費者の情報活動とごみ量との関連を明らかにすることで、今後の廃棄システムを考える際の問題点を明らかにした。本年度は、特に廃棄システムを取り上げて研究を行った。アーミッシュ家庭では、家庭残滓はほとんどごみとして排出されない。残滓はラバ等の動物のえさとして活用するか、自然のコンポストを利用している。また、外食をする習慣はほとんどないため、外食による残滓も生じない。さらに学校給食はなく、弁当を持参するため、学校給食からの残滓もない。本研究では、日本の家庭のマテリアルフローと廃棄システムに関する調査として、学校給食における残滓調査を実施した。岐阜市の全公立小学校と中学校73校の学校給食の残滓を1か月間調査した。この結果、生徒数と残量との間に比例関係がみられた。しかし、一人当たりの残量は、学校によって非常に大きく異なることが明らかとなった。その原因を児童・生徒の意識調査、学校の取り組み調査によって明らかにしたところ、学校の取り組みや意識が関係していることが明らかとなった。これらの結果は、学校の環境リスクマネージメントとして、環境教育に活用することができる。また、家庭、学校、自治体の廃棄システムのリスクマネージメントを考える上で、極めて重要な分析結果が明らにすることができた。本年度は、第一に情報分析と経済社会システムの分析として、アーミッシュが生活をしているアメリカにおける消費者情報について分析を行った。アーミッシュはアメリカの中で消費生活をしているが、アメリカ社会では様々な消費者問題が生じている。どのような消費者問題がアメリカで生じているかを、アメリカでの最大規模の消費者情報誌であるConsumer Reports誌を分析することで明らかにした。次に、アーミッシュのライフスタイルを明らかにするために、世界的アーミッシュの研究者であるクレイビル博士とスコット研究員を招聘し、アーミッシュ展を京都と北海道で開催し、アーミッシュのリスクマージメントについての講演を行った。

さらに、アーミッシュ学校におけるリスクマネージメント調査として、ほぼ全教師が購読しているBlackboard Bulletin誌を分析をさらに進めた。この結果、アーミッシュは人間発達の視点から教育を実践していることが明らかとなった。最後に廃棄システムに関しては、日本の500世帯の家庭の食に関するマテリアルフローを調査、分析し、持続可能な社会を構築するために必要な消費者教育について明らかにした。本研究は、我々が持続可能な社会を確立していくために、アメリカ・カナダで300年来のライフスタイルを守り続け、安定的に成長しているアーミッシュシステムをモデルとして取り上げ、彼らのシステムと現代社会のシステムを比較検討し、特に情報、廃棄、経済社会システムを分析することによって、持続可能な社会のために生活側面でどのようなリスクマネージメントが必要であるかを明らかにすることを目的としている。本年度は、アーミッシュ家庭と学校を訪問し、そこでのリスクマネージメントの在り方を教育の視点から明らかにした。この結果は、「Family Lifeの"Problem Corner"からみたアーミッシュの内的世界」と「人間発達の視点からみたFamily Life誌の「学習コーナー」の分析アーミッシュの家庭教育と消費者教育」で明らかにした。また、アーミッシュ社会がアメリカ社会にありながら、持続可能であることを算数における消費者教育の視点から明らかにした。(「アーミッシュにおける消費者教育」学会発表)。これは「現代社会における家庭経済教育における計算的内容の充実に関する研究」をすることで、現代社会との比較が可能となった。また、アーミッシュ社会と現代社会の経済社会システムの比較を、ライフスタイルの視点から分析をおこなった。(「暮らしを大切にする節約生活」、「アーミッシュのライフスタイルから学ぶこと」)以上から、アーミッシュ社会のリスクマネージメントにとって情報、特に教育は大きな意味を持っていることが明らかとなった。
念じた文字を出力できるブレイン・コンピュータ・インタフェースの開発

非侵襲の脳活動計測法(脳波および機能的核磁気共鳴画像法(fMRI))を用いて、ヒトが任意の文字を思い浮かべるだけで文字の画面入力や音声出力ができるようにするための基礎研究を実施した。ヒトが日本語の母音をイメージした際の脳波およびfMRIデータを取得し、得られた信号から脳波の皮質信号源信号を推定することで、脳波そのものを用いるよりも高い精度で何の文字をイメージしたかを判別できる可能性を示した。前年度の検討で、母音の音声を聴かせた後に被験者がその音声をイメージした時の脳活動データ(機能的核磁気共鳴画像法(functional magnetic resonance imaging, fMRI)データ)を用いれば、どの母音をイメージしているかをfMRIデータから判別できる可能性が示された。この結果を発展させ、今年度は本来の目的である皮質信号源電流を用いた検討を行った。皮質信号源電流とは、頭皮に装着した電極から記録される脳波信号が、脳皮質内に存在する無数の神経細胞の活動が脳脊髄液、頭蓋骨、頭皮を通って電極から合成波として記録されたものであるとの考えに基づき、脳皮質上の脳波信号源から発生している電流のことを意味している。皮質信号源電流の推定にはコンピュータを用いた機械学習的手法が必要であり、推定精度を高めるため、本研究ではfMRIデータ解析結果を補足的に用いて皮質信号源電流を推定する階層的変分ベイズ法を用いた。これにより、脳波の高い時間分解能とfMRIの高い空間分解能を兼ね備えた脳活動デコーディングが実現することが期待できる。今年度の検討で脳波信号のみを用いた場合と推定した皮質信号源電流を用いた場合とで2種の母音イメージ中の脳活動判別率を比較した結果、脳波よりも信号源信号を用いた方が判別率が向上することが確認された。この成果の一部は研究会にて発表を行った。次年度ではより高い判別率となるような最適な信号源推定条件を検討し、学術論文への投稿を行う。イメージの方法としては,自分や他人の音声を想像する,文字の形を想像するなどが挙げられるが,いずれのイメージ方法においてもfMRIデータ解析から得られた脳の活動部位に母音毎の違いが顕著に現れるという傾向は認められなかった.そこで,母音毎の違い自体がfMRIデータから高い確率で判別できるかどうかを確認するために,被験者に母音を聴かせた時の脳活動データを計測し,物理的な音声信号の違いを脳活動データから判別できるかどうかを検討することとした.母音を聴かせた際に活動する脳の領域を調べたところ,母音をイメージしただけでは活動しなかった脳の聴覚野が顕著に活動していることが確認された.これらのデータを用いた判別率の計算は未実施ではあるが,音を聴かせて被験者自身もイメージをした際の脳活動情報を用いれば,イメージしただけの場合よりも判別の可能性が向上する可能性があることを確認できたことは意義のあることと考えられる.次年度ではこの可能性について検討していく.2種の母音の音声を聴かせた後に被験者がその音声をイメージした際、脳波と機能的核磁気共鳴画像法(functional magnetic resonance imaging, fMRI)データを用いて脳波の信号源信号を推定することで、音声をイメージしているか、イメージしているとすればどちらの母音の音声をイメージしているかを判別できる可能性が示された。この成果は学術論文へ投稿し、現在改訂中である。本研究で用いる信号源信号の推定には、fMRIデータの情報をどの程度の閾値で用いるか、どの程度の重みをおいて推定を行うかによって複数のパラメータを設定することができる。そこで更なる精度向上を目的として、これらのパラメータが母音の判別精度に及ぼす影響を調べた。その結果、パラメータの違いによって判別精度が異なることがわかり、被験者によって最適なパラメータが異なる可能性が示された。この成果は2014年度の日本神経科学学会にて発表した。その後は、各被験者にとって最適なパラメータを見極めると共に、被験者に依存しない最適なパラメータを見出すべく検討を続けている。また、解読できる母音数の増加を目指し、5種類全ての音声と子音を含んだ音声を聴かせた後にイメージした時のfMRIデータについてもデータを取得し、fMRIデータのみを用いた場合に各母音と子音を判別できるかどうか解析を進めている。今後は同様の検討について脳波実験も行い、これまでと同様の解析手法を用いて判別可能性を検討していく。生体信号処理本研究における研究計画は以下の4点であった。1皮質信号を用いることで脳波よりも2母音の判別精度が高くなるかを確認する。22母音の判別成功率の比較を通して、最も効果的なイメージ法(音、口の動き、文字の形など)を明らかにする。3推定した皮質信号全てを利用して判別を行うと非効率なため、判別に必要な領域の皮質信号に限定して判別が行える可能性を調べる。4母音と子音に特有の音声や舌や唇の動きを利用して、子音も含めて判定が行える可能性を検討する。