hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「健康」と「精神的充足」を両立する支援手法および技術の提案

・食器型装置構築における形状・機器配置の検討:調理器具・食器の形状を模したインテリジェントな情報機器の構築において,形状・機器配置の検討をはかるため,これまで申請者が構築したシステムをベースとしていくつか試作を構築した.また、アウトリーチ活動として、試作を基に作成された装置と料理による小規模な試食会を行い、参加者からフィードバックを得た。・電気味覚研究の工学的応用展開の基盤となる調査論文の執筆:電気味覚に関する研究は現状では生理学分野で行われたものが大多数を占める。しかし近年工学分野でも電気味覚の応用が進んでいるため、工学応用展開を見越した電気味覚に関する知見をまとめた。・電気味覚提示に於ける電気供給手法の検討:研究課題の一部に含まれる電気味覚の工学的応用において,提示する電気を身体電位伝達によって提供する手法を新たに検討した.この提案によって,刺激強度はわずかで提示できる刺激のバリエーションは少ないものの,付加装置の把持部に電源を有さずとも電力を供給できるようになり,食器として活用時に考えられる耐水性への対処の一助となっている.・「健康」と「精神的充足」を支援する人体装着型デバイスに関する調査と実装:本研究課題の支援対象を感覚器と身体運動に対応させるべく,舌の各種機能制御手法とその実装において,調査及び試作を用いた基礎調査を行った。また,手指への触覚フィードバックによる運動支援を行うにあたり,フィードバック提示素子の提示感覚拡張を図り実装と基礎実験を行った.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。・食器型装置構築における形状・機器配置の検討:調理器具や食器などの形状を模したインテリジェントな情報機器の構築において,形状および機器配置を検討するために,これまで申請者が構築したシステムをベースとしていくつか試作を構築した.・「精神的充足」における個人差を考慮した装置の提案と開発:健康と精神的充足の両立において,まず一方の充足を図るために,個人によって異なる飲食物の適温を記録・通知する食器型システムを提案・実装した.適温が個人によって異なること,適温の範囲が存在すること,その適温を個人が数値として把握していないことに着目した装置を構築するとともに,幅広い層の利用を踏まえた操作手順に関しても検討を行った.・支援の基礎技術となる電気味覚に関するサーベイ論文の執筆:研究課題の一部に含まれる電気味覚の工学的応用に関する研究がこの1-2年で増加傾向にあることを受け,味覚提示技術への活用を考慮した既存の文献のサーベイが分野の発展に求められていると考えた.そのため,関連研究をまとめたサーベイ論文を投稿している.・研究内容に関する論文のサーベイを論文誌に投稿本研究課題に必要な技術の一つである電気味覚に関するサーベイ論文を執筆し、日本ソフトウェア科学会学会誌に投稿した.電気味覚は生理学分野では多くの研究が行われていたものの,工学・HCI分野ではまだ萌芽的な分野である.また,工学応用に関しては生理学分野の全知見が必要とは限らず,工学応用のために必要な知識をまとめて閲覧できる必要性があると考えた.そのため,生理学分野の先行研究を,工学応用に生かすという観点で総括したサーベイ論文を投稿した.・研究内容のアウトリーチとデータ収集電気味覚提示装置について,これまでの成果を活かした改善を行うと共に,社会へのアウトリーチ活動として体験の場を設けた.具体的には,料理研究家・医師との連携で,高血圧患者へのヒアリングを行ったうえで,無塩に近い,かつ電気味覚の味質と親和性のある料理の提案および装置の洗練化を図った.また,体験会ではユーザへのヒアリングと,紙面上での調査を実施し,一般普及時に検討すべきポイントの洗い出しを行った.・身体制御技術に関する基礎調査を実施また,本研究課題における支援手法を感覚や食体験だけでなく身体運動にも対応させる一手法として,舌の運動制御手法とそこで問題とされる点について調査をおこなった.また,舌の運動制御を助ける技術については調査とともにプロトタイプ作成を行い,提案者による予備調査を実施した.研究成果の集大成の一つとなる論文が論文誌に再録されたことと、研究成果のアウトリーチ活動によって研究成果が広く社会に知られる形となったことから、概ね順調と判断した.現在進行中の研究内容については、進捗はあるものの成果として公開に至ってはいない為、今後も研鑽が必要である。

また,手指への触覚フィードバックによる運動支援を行うにあたり,フィードバック提示素子の提示感覚拡張を図り実装と基礎実験を行った.研究遂行の基盤となる文献調査や,技術調査に関する進捗が大きいこと,実用を考慮した装置の作成に関して進捗が見られることからおおむね順調と判断した.健康及び精神的充足を両立する支援技術の提供先として、多くの研究では手足の運動機能の保持・回復に着目している.本研究ではそれらの機能の保持とQoLの維持についても検討しつつ、機能的には顔部の各種機能,行動としては食行動にフォーカスして提案を行っていくことを検討している.28年度が最終年度であるため、記入しない。知覚特性や行動特性,心理的影響を考慮した食支援システムの構築を行う予定である.加えて,『健康』と『精神的充足』の両立を行う対象として,食に加えて,運動・スポーツに関する研究を行うことを検討している.28年度が最終年度であるため、記入しない。雑誌記事:バーチャルリアリティ学会誌,WISS2014報告,2014年12月25日Web・テレビ掲載1トレンドたまご(TBS)、電気フォーク,2014年5月16日2Engadget日本版,ニコニコ超会議で電気味覚プロジェクト、塩分そのままで塩味を変える装置展示,2014年4月26日
都市計画の新しい流れとしての「地区別計画」と「住宅マスタープラン」に関する研究

本研究では、「地区別計画」と「住宅マスタープラン」の策定状況に関して、東京都23区の担当者にアンケートとヒアリングを行った。「住宅マスタープラン」については、参加したコンサルタントにも行った。アンケートの内容は、(1)プラン策定のプロセス、(2)プランの自己評価、(3)より展開すべき視点、(4)プラン運用上の問題点、等である。23区は、計画に係わる諸条件がそれぞれ異なることから、同一の尺度で比較することは難しいが、結果から次のことが判った。(住宅マスタープランについて)-I・II章i)1区を除いた22区が、'93年末までに、極めて短期間で策定を終了している。ii)プランの策定作業の出発点、あるいは途中の段階で、すべての区で住宅に係わる専管組織(510名)を発足させている。iii)策定されたプランについては、区もコンサルタントも一応の出来と自己評価しているものが多いが、住宅市街地像・地区別住宅像の明確化、用途地域などの都市計画との関係については、今後の課題としている指摘も多い。iv)プランの運用を評価するための委員会や審議会等の常置組織を持っている区は3区(予定を含めると6区)しかなく、プランの運用はひとえに担当部局の力量に掛かっている。(地区別計画について)-III・IV章v)研究を開始した'92年(平成4年)6月に都市計画法が改正され、都市計画マスタープランの一環として「地区別構想」の策定が義務づけられることとなった。vi)23区の殆どすべてが、法改正以前に、企画部がとりまとめる「総合計画」や、都市計画部がとりまとめる「まちづくり方針」等の中で「地区別計画」を検討していた。vii)「総合計画」と「まちづくり方針」との調整には、各区がさまざまな工夫を行っている。V・VIは、都市計画マスタープランに関して、(社)日本都市計画学会(市町村の都市計画マスタープラン研究小委員会、研究代表者が主査)でとりまとめたものである。今後の都市計画において重要な位置を占めるべきと考えられる、市区町村マスタープランの必須要素である「住宅マスタープラン」と、行政域をいくつかに分けて立案される「地区別計画」の立案状況を把握した上で、両計画のあるべき形と内容を考察するのが本研究の目的である。「住宅マスタープラン」は、平成5年2月末現在23区中11区が策定済みで、1区を除く他の11区の計画は平成5年末までには策定される予定である。策定済みの11区をみると、都が示したマニュアルの影響のためか、かなりの共通性もみられるが、相違点も多い。これら計画の評価は、(1)住居水準や住環境水準が、地域性や地区住民の階層性とからめてどれだけ論理的・具体的に述べられているかという点と、(2)計画の実効性がどれだけ担保されているかの2点から行なわれるべきことが明らかになった。後者は、区のいままでの住宅政策の実績と組織体制から判断されるものである。「地区別計画」は、同じく平成5年2月末で11区で、策定されている。その内容、つまり(1)地区別計画の立案経緯、(2)その規模(人口・面積)や境界のとり方、(3)計画内容は区によってさまざまであり、地区別計画の載せられているプランも、豊島区のように「地区別整備方針」といった「地区別計画」そのもののためにつくられたものから、基本計画、中期計画、住宅マスタープランなど多様である。

その評価も、住宅マスタープランのように、各区の個別事情を踏まえて行なわなければならない。住宅マスタープラン地区別計画法定地区計画のあるべき関係と各プランのあるべき形を、来年度は新しく策定されたプランも含めて考察することとなる。平成2年4月から4年4月にかけて、江戸川区を除く東京22区は、住宅マスタープランの策定作業を開始し、平成5年末までにその日程を完了した。本年度研究は、この22区のプランに関して、計画策定を担当した自治体部局とプランづくりに参加したコンサルタントの両者を対象に、プランの策定プロセス、自己評価、より展開すべき視点、プラン運用上の問題等に関するアンケートを行い、分析・解釈した。22の区は、住宅・住環境に係わる諸条件が異なることから、同一の尺度で比較することは難しいが、結果を読みとることから、次の事項が明らかになった。(1)住宅マスタープランの策定作業の出発点あるいは途中の段階で、すべての区で住宅に係わる専管組織(510名)ができたことは行政上の進歩であること、(2)策定されたプランについては、区もコンサルタントも一応の出来と自己評価しているものが多いが、住宅市街地像・地区別住宅像の明確化、用途地域など都市計画との関係等については、今後の課題としている指摘も多いこと、(3)マスタープランの運用を議論するための委員会や審議会など常置組織を持っている区は3区(予定を含むと6区)きりなく、プランの運用はひとえに担当部局の意欲と力量にかかっていること、(4)コンサルタントの殆どは、住宅白書づくり、HOPE計画、都市整備方針、特定地区のまちづくりなど引き続き区との関係をもっているが、全く関係の切れている社も複数存在すること等が明らかとなった。総じて、プランが出来たことは良しとしても、その内容には精粗があり、プランが的確に運用・実現される保証は必ずしもないこと、したがって各区は、プランのリファインとその実現のための努力を継続的に行う必要があることが明らかとなった。
細胞周期による薬物代謝酵素レベルの変動に関る核内受容体とそのコファクターの解明

薬物副作用の個体差に生体異物の代謝・解毒・排泄に重要な役割を果たしている薬物代謝酵素の活性レベルが深く関わっており、酵素蛋白質の構造遺伝子とともに転写調節機構の解明は、医薬品の副作用発症機序解明の上でも期待されている。同一組織細胞間にあってもこれら薬物代謝酵素の発現レベルに差が認められ、細胞の生育環境にも依存していることを示す実験結果が報告されているが、詳細な機構は未だ解明されていない。そこで生育環境に依存した薬物代謝酵素の遺伝子発現調節機構について解析を進めた。薬物代謝二相酵素であるグルクロン酸抱合に関わるUGT1A1に着目し、その転写誘導機構を解析する過程で、ゲルシフトアッセイ、レポーターアッセイ等を行って290bpのフェノバルビタール応答エレメント内に核内受容体CAR, PXR, GR結合部位が存在することを見出した。これら知見を基に解析を進め、ウシ胎仔血清を添加した増殖培地で生育させたヒト肝がん由来HepG2細胞には核内受容体CAR並びに代表的薬物代謝二相酵素UGT1A1が殆ど検出されないが、細胞増殖因子無添加の培地で培養した細胞や、細胞複製を抑制した環境下で生育した細胞ではCARの顕著な発現誘導が認められること、CARの発現誘導に伴って薬物代謝酵素(CYP2B6,UGT1A1)レベルが増大することを明らかにした。また、CARのノックダウンに引き続いて、UGT1A1の有意な発現低下が確認された。無血清培養条件下、UGT1A1及びCAR mRNA、蛋白質レベルが他の転写因子、薬物代謝酵素、細胞周期制御因子と比較して、有意な増加が認められ、培地への血清、増殖因子(EGF)の添加によってCARやUGT1A1の発現が減少することから、薬物代謝酵素の発現が細胞増殖の情報伝達経路と密接に結びつき、調節されていることを明らかにすることが出来た。生体異物の代謝・解毒・排泄に重要な役割を果たしている薬物代謝酵素の生体内における酵素活性レベルの個体差が薬物副作用に関係するなど、構造遺伝子はじめ転写調節機構を解明することは、医薬品の副作用発症機序解明の上でも期待されている。これら薬物代謝酵素(CYP2B6,UGT1A1など)の同一組織細胞間の発現量の差が細胞の生育環境に依存していることを示唆するデータが多数の研究者グループから報告されているが、詳細な機構は未だ解明されていないことから、細胞周期、生育環境に依存した薬物代謝酵素の遺伝子発現調節機構について解析を進めた。薬物代謝二相酵素であるグルクロン酸抱合に関わるUGT1A1に着目し、その転写誘導機構を解析する過程で、290bpのフェノバルビタール応答エレメントgtPBREM内に核内受容体CAR, PXR, GR結合部位が存在することをゲルシフトアッセイ、レポーターアッセイ等を行って明らかにすると共に、これら転写因子間にコファクターGRIP1を介したクロストーク調節機構が存在することを見い出した。これらの知見を基に、ヒト培養細胞を用いて解析を進め、ウシ胎仔血清を添加した増殖培地で生育させたヒト肝がん由来HepG2細胞には核内受容体CAR並びに代表的薬物代謝一相酵素CYP2B6や二相酵素UGT1A1が殆ど検出されないが、細胞増殖因子無添加の培地で培養した細胞や、細胞複製を抑制した環境下で生育した細胞ではCAR mRNA,蛋白質の顕著な発現誘導が認められること、CARの発現誘導に伴って薬物代謝酵素(CYP2B6、UGT1A1)レベルが増大することを明らかにした。この結果は、これら薬物代謝酵素の発現が細胞生育環境に依存していることを示すものであり、ウシ胎仔血清中に核内受容体CARの発現を抑制する因子の存在が推察され、現在同定を進めている。

薬物副作用の個体差に生体異物の代謝・解毒・排泄に重要な役割を果たしている薬物代謝酵素の活性レベルが深く関わっており、酵素蛋白質の構造遺伝子とともに転写調節機構の解明は、医薬品の副作用発症機序解明の上でも期待されている。同一組織細胞間にあってもこれら薬物代謝酵素の発現レベルに差が認められ、細胞の生育環境にも依存していることを示す実験結果が報告されているが、詳細な機構は未だ解明されていない。そこで生育環境に依存した薬物代謝酵素の遺伝子発現調節機構について解析を進めた。薬物代謝二相酵素であるグルクロン酸抱合に関わるUGT1A1に着目し、その転写誘導機構を解析する過程で、ゲルシフトアッセイ、レポーターアッセイ等を行って290bpのフェノバルビタール応答エレメント内に核内受容体CAR, PXR, GR結合部位が存在することを見出した。これら知見を基に解析を進め、ウシ胎仔血清を添加した増殖培地で生育させたヒト肝がん由来HepG2細胞には核内受容体CAR並びに代表的薬物代謝二相酵素UGT1A1が殆ど検出されないが、細胞増殖因子無添加の培地で培養した細胞や、細胞複製を抑制した環境下で生育した細胞ではCARの顕著な発現誘導が認められること、CARの発現誘導に伴って薬物代謝酵素(CYP2B6、UGT1A1)レベルが増大することを明らかにした。また、CARのノックダウンに引き続いて、UGT1A1の有意な発現低下が確認された。無血清培養条件下、UGT1A1及びCARm RNA、蛋白質レベルが他の転写因子、薬物代謝酵素、細胞周期制御因子と比較して、有意な増加が認められ、培地への血清、増殖因子(EGF)の添加によってCARやUGT1A1の発現が減少することから、薬物代謝酵素の発現が細胞増殖の情報伝達経路と密接に結びつき、調節されていることを明らかにすることが出来た。
非同期ニューラルネットワークによるノイズ無し確率共鳴

微弱で検出が困難な信号に対し、ノイズの付加で検出を可能にする確率共鳴現象が知られている。生物の捕食等に利用される他、シュミットトリガーなど工学的にも広く応用されている。確率共鳴では複数の検出器を独立に駆動する必要があり、通常はこれを独立ノイズの印加で実現するが、実システムでは近接した検出器に独立ノイズを印加することは困難を伴う。本研究課題では、神経生理学で発見された非同期神経回路網を応用し、ノイズなしに検出器を独立に駆動し、ノイズ無し確率共鳴を実現するための基礎的研究を行い、その有用性を確認した。確率共鳴とは,微弱で検出が困難な信号に対し,ノイズを付加することで検出を可能にする技術である。確率共鳴は生物の捕食等に利用され,シュミットトリガなど工学的にも広く応用されている。確率共鳴では複数の検出器を独立に駆動する必要があり,通常はこれを独立ノイズの印加で実現する。しかし,実システムでは近接した検出器に独立ノイズを印加することは困難である。そこで本研究課題では,神経生理学で近年発見された非同期ニューラルネットワークを応用することで,ノイズを用いずに検出器を独立に駆動し,ノイズ無し確率共鳴を実現する。ノイズが不要になることにより,ナノデバイスや生体内など微小環境での使用が可能になり,さらに検出器の小型化も期待できる。本年度はまず興奮性ニューロンと抑制性ニューロンから成る非同期ニューラルネットワークの作成を行った。興奮性ニューロンが80%,抑制性ニューロンが20%から成るニューラルネットワークを高速計算機上に実装した。ニューロン挙動をシミュレートするニューロンモデルには,計算コストと再現できる発火パターンの多様性を考え,Izhikevichニューロンモデルを用いた。興奮性ニューロンと抑制性ニューロンには異なるパラメータを用い,それぞれの特徴である,頻度の低いゆっくりとしたスパイク活動(興奮性ニューロン),頻度が高く,スパイク間隔の短いスパイク活動(抑制性ニューロン)を再現した。計算コストのさらなる低減を狙いとして,数値計算にはIzhikevichモデルを適応刻み幅制御によって離散化したものを用いた。その他のパラメータ等は非同期ニューラルネットワークの先行研究に従った(Renart et al, Science, 2010)。本研究課題の目的は,ノイズ不要の確率共鳴の実現であり,本年度は「興奮性ニューロンと抑制性ニューロンから成る非同期ニューラルネットワークの作成」を行った。これはIzhivichニューロンモデルを用いてニューラルネットワークを高速計算器上に実装するものであった。次年度は本年度に作成したシミュレータを用いて,「非同期ニューラルネットワークの独立性の評価」を行う予定である。研究課題遂行に必要な手順を順調にクリアしてきており,遂行全体がおおむね順調に進展していると判断する。本研究課題では非同期ニューラルネットワークを用いたノイズ無し確率共鳴を実現する。研究期間内には以下の研究課題を実行する計画である:(平成27年度)興奮性ニューロンと抑制性ニューロンから成る非同期ニューラルネットワークの作成;(平成28年度)非同期ニューラルネットワークの独立性の評価;(平成29年度)ノイズ無し確率共鳴の性能評価。平成28年度には,平成27年度に実装されたニューラルネットワークの各ニューロンの状態変数が互いに非同期化していることを評価した。評価関数には相関係数を用い,十分に長い時系列を生成して評価した。その結果,ニューロン間の相関は低く保たれ,非同期神経回路が出来ていることが確認された。また,各ニューロンの自己相関も低く,これより律動的ではなくランダムに各ニューロンが活動していることがわかった。このことは,ウェーブレット解析を用いた時間周波数解析でも確認された。確率共鳴に用いられるノイズには通常は白色ノイズが用いられるが,ピンクノイズやブラウンノイズなどの有色ノイズを用いることによって、信号検出能力が向上するという報告がある。そこで非同期ニューラルネットワークのニューロンの状態変数が,より何色のノイズに酷似しているかをパワースペクトルから評価した結果,相関の少ないホワイトノイズに近いことがわかった。時系列間の相関にはペアの相関の他に,高次相関と呼ばれる3つ以上の時系列で現れる相関があり,ニューラルネットワークではこの高次相関がしばしば現れる。この高次相関の有無も同時に評価し,信号検出への影響を続く課題で評価する予定であったが,この解析には未着手である。また,各ニューロンの状態変数のリアプノフ指数を計算することで,状態変数時系列のカオス性を定量化し,短期間予測可能性と長期間予測不可能性の信号検出能力への影響を評価する予定であるが,これも今後の課題である。本研究課題ではノイズ不要の確率共鳴を実現するために、以下の研究課題を実行してきた。1,興奮性ニューロンと抑制性ニューロンから成る非同期ニューラルネットワークの作成、2,非同期ニューラルネットワークの独立性の評価本年度は3,ノイズ無し確率共鳴の性能評価を行った。まず、作成された非同期ニューラルネットワークに微弱な入力信号を入力し、その検出を行った。入力信号には(1)正弦波、(2)周波数と振幅の異なる正弦波の重ねあわせの2種類を用いた。性能評価は先行研究との比較により行い、比較対象は、(1)ネットワーク化しない検出器に白色ノイズを印加した確率共鳴、(2)Collinsらの提案したネットワーク化した確率共鳴、とした。ノイズ強度を徐々に増やした時に(1)最高でどれだけの再現度で検出できるか、(2)ノイズの変化に対してどれだけ非選択的に信号検出できるか、を基準に評価した。

元信号と検出された信号の振幅は異なることが予測されるため、元信号と検出された信号の比較は相関係数を用いて行なった。その結果、単一の検出器のみの場合と比較して、非同期ニューラルネットワークを検出器を用いると、より検出力が向上することが確認された。(2)のCollinsらの提案したネットワーク化した確率共鳴と比較すると、その性能は必ずしも向上しているとは結論づけられなかった。この原因として、ニューロン同士の非同期化が弱く、相関が残っているためと考えられる。微弱で検出が困難な信号に対し、ノイズの付加で検出を可能にする確率共鳴現象が知られている。生物の捕食等に利用される他、シュミットトリガーなど工学的にも広く応用されている。確率共鳴では複数の検出器を独立に駆動する必要があり、通常はこれを独立ノイズの印加で実現するが、実システムでは近接した検出器に独立ノイズを印加することは困難を伴う。本研究課題では、神経生理学で発見された非同期神経回路網を応用し、ノイズなしに検出器を独立に駆動し、ノイズ無し確率共鳴を実現するための基礎的研究を行い、その有用性を確認した。本年度には,「非同期ニューラルネットワークの独立性の評価」を行なう。ここでは実装されたニューラルネットワークの各ニューロンの状態変数が互いに非同期化していることを評価する。評価関数には相関係数を用い,十分に長い時系列を用いて評価する。時系列間の相関にはペアの相関の他に,高次相関と呼ばれる3つ以上の時系列で現れる相関がある。ニューラルネットワークではこの高次相関がしばしば現れる(Shimazaki et al, PLoSComputational Biology, 2012)。この高次相関の有無も同時に評価し,信号検出への影響を続く課題で評価する。また,各状態変数時系列の自己相関の評価を行う。自己相関係数に加えて、パワースペクトルをウェーブレット解析によって求め,自己相関の動的変化を時間-周波数空間で評価する。さらに,確率共鳴に用いられるノイズには通常は白色ノイズが用いられるが,ピンクノイズやブラウンノイズなどの有色ノイズを用いることによって,信号検出能力が向上するという報告がある(Nozaki et al, Physical ReviewLetters, 1999)。そこで非同期ニューラルネットワークのニューロンの状態変数が,より何色のノイズに酷似しているかをパワースペクトルら評価する。また,各ニューロンの状態変数のリアプノフ指数を計算することで,状態変数時系列のカオス性を定量化し,短期間予測可能性と長期間予測不可能性の信号検出能への影響を評価する。作成された非同期ニューラルネットワークに微弱な入力信号を入力し,その検出を行う。入力信号には(1)正弦波,(2)周波数と振幅の異なる正弦波の重ねあわせ,(3)ローレンツ方程式から作成したカオス時系列,(4)ヒトの母音波形,の4種類を用いる。
バナッハ空間の微分方程式とその応用

内藤はバナッハ空間に値をとる遅れをもつ線形微分方程式の半群理論の構成可能なクラスを決定するべく、半群が構成できるとしてその必要条件を検討した。その出発点は強連続半群の生成作用素と半群自身の真性スペクトル以外の性質の捕らえ易いスペクトルの対応関係を調べる簡単な方法にきずいたことで、その結果を使えば生成作用素のスペクトルの分解に対応して半群が不変部分空間へ分解され、今まで知られていた有限次元空間の値をとる遅れをもつ線形微分方程式の理論で用いられた手法の主要部分が簡略化されると判った。無限次元空間の場合まずどこまで関数解析的な手法で見通しが得られるかを探ってみた。その結果方程式に科すべき最低限の条件がいくつか現れ、その条件下で生成作用素の表現がでてきたが、これは以前双対作用素をもちいたものとは異なる新しい形式化である。その導出課程により判ったことは、方程式の右辺の線形作用素が指数関数に作用する条件がいること、そして指数関数が考えている相空間に指数をパラメタとして解析的にはめこまれている事が基本的な問題であることが判った。またそのパラメタの範囲が半群のコムパクト性の程度を反映しているのではないかという見通しをもち具体例でその範囲をまず計算しようとするところまで至った。田吉は気体・弾性板の共振問題の自己共役な定式化とそのスペクトルに関する結果を得た。海津はおもに同軸二円筒間の流れに関する数値計算および数学的結果を得た。伊東はあるクラスのエルミート行列係数二次多項式の因数分解の条件とその構成法を得た。吉田はある確率微分方程式の解を構成した。小藤はルンゲ・クッタ法を遅れをもつ微分方程式に適用するさいの数値的安定性について調べた。福原は境界値問題の領域分割法について新しい方法を考察し数値実験を行った。
唾液腺BDNFの中性脂肪低下作用についての研究

口腔と全身の関連の解明は、歯科医療が国民の健康に貢献する重要な研究課題である。これまで申請者らの研究グループは、唾液腺産生脳由来神経栄養因子(以下、唾液腺BDNF)が海馬や副腎髄質に影響を与えることを明らかにし、唾液腺の新たな機能について報告してきた。さらに、唾液腺にBDNFが高発現するトランスジェニックマウス(以下、Tgマウス)を開発しており、興味深いことにこのTgマウスは、網羅的メタボローム解析で下垂体にγ-アミノ酪酸(以下、GABA)産生亢進が認められた。そこで、本申請研究では、Tgマウス下垂体に注目し、唾液腺BDNFによる、GABA産生刺激による成長ホルモン分泌促進が中性脂肪の低下に影響するか検討した。平成30年度の当初の計画は、下垂体におけるGAD発現細胞を解明とGABA産生増加とGH発現の連関および血中濃度を解明であった。まず、グルタミン酸からGABAを産生するグルタミン酸脱炭酸酵素のアイソフォームであるGAD1およびGAD2の下垂体における遺伝子発現をRT-PCRで確認したところ、明らかな遺伝子発現が観察された。GAD1およびGAD2は伴にグルタミン酸からGABAを産生する。しかし、BDNFとの関連ではGAD1に関する研究報告の方が多いことからGAD1を対象に研究を進めた。下垂体におけるGAD1の局在の検討であるが、組織学的解析を行うために予備的検討を行い前葉、中葉、後葉の3組織の比較検討できるようなサンプリング法の検討を行った。さらに、TgマウスにおけるGHの血中濃度の検討をELISAで行っており、Tgマウスの解析のために最適なELISAの選択が決定した。今後、詳細に検討を行う。平成30年度予定していた組織学的検索において、マウス下垂体が小さいことから極めて高度の技術要件が必要であり、そのテクニックの修得に時間がかかっている。さらに、Tgマウスは、本学動物舎で繁殖を行っているが、N数の確保に時間がかかるため、当初の研究計画の実施が遅れている。下垂体の採取法については、本学の山本利春特任教授より指導を受け修得が行われたので、今後採取における問題は無い。さらに、TgマウスのN数に確保については、ペア数を増加したことから、今後安定的な供給が行われていくと考えており、当初の研究の遅れを取り戻すための方策をとった。また、BDNFの研究で造詣の深い、本学槻木教授、猿田准教授との協力をさらに進めて研究を進めていく。平成30年度の研究計画の遅れに伴い、その未実施の計画を実施するために、次年度使用額が生じている。平成31年度は、GHホルモンの定量のためのELISA、組織学的検索としてGAD1の免疫染色やISHなどの実験を行う予定である。
マイノリティ支援の福祉NPOへの参加主体が福祉社会形成に与える影響に関する研究

在日コリアン高齢者のデイサービス活動への参加者を中間者と位置付け、参加者が福祉社会形成に与える影響について考察した。在日コリアン二・三世の参加者は、利用者(在日コリアン高齢者)との関わりを通して、自身のルーツを再確認するとともにマイノリティとしての当事者意識が高まる傾向にあった。一方で、日本人参加者は、利用者および在日コリアン二・三世の参加者との関わりを通して、日本社会におけるマジョリティとしての自らの位置を相対化し、再定位しようとする傾向がみられた。本研究は、在日コリアン高齢者を対象としたデイサービス活動を展開する福祉NPO、中でもそれら活動への参加主体をとりあげる。活動への参加者の位置取り(ポジショナリティ)に着目し、参加者が民族的マイノリティとしての在日コリアン高齢者とマジョリティとしての日本社会成員との間で中間者としての意味を構築する過程について分析することで、社会の変容や新たな価値創出の可能性について考察しようとするものである。平成19年度は、先行研究の検討および仮説の設定と、一次資料の収集・整理を行った。1仮説の設定および先行研究の検討福祉国家および福祉社会とマイノリティとの関係、社会的排除と解決方策に関する文献をレビューし、キーワードの抽出と概念整理を行い、理論的進展をはかった。社会福祉学、社会学、政治学などの分野における、在日コリアンおよび在日外国人、その他エスニック・マイノリティに関する実践、社会政策、実践者と社会との関係などを主題とした最近の研究文献を中心に収集し、分析した。2一次資料の収集・整理在日コリアン高齢者の生活問題および在日コリアン高齢者を対象としたデイサービス活動を展開している福祉NPOに関する一次資料(チラシ・機関紙なども含む)の収集を行った。同時に、在日コリアン高齢者の支援活動を実際に行っている福祉NPOのパンフレットや活動報告書など資料を、福祉NPOを訪問し収集した。収集した資料の内容を整理しデータ保存した。以上の成果をふまえて、平成20年度は在日コリアン高齢者を対象としたデイサービス活動を展開する福祉NPOへの活動参加者へのヒアリング調査を実施する予定である。平成20年度は、平成19年度に行った先行研究の検討および仮説の設定の補足と、ヒアリング調査を行った。1先行研究の検討の補足平成19年度の福祉国家および福祉社会とマイノリティとの関係、社会的排除と解決方策に関する文献のレビューに加えて、平成20年度は、地域福祉分野における関連文献のレビューおよびキーワードの抽出と概念整理を行い、理論的進展をはかった。2ヒアリング調査在日コリアン高齢者を対象としたデイサービス活動を展開する福祉NPOの活動参加者へのヒアリング調査を実施した。調査対象は、スタッフのほとんどが在日コリアンニ・三世である団体の活動参加者と、約半数が日本人である団体の活動参加者で、在日コリアンニ・三世と日本人の両方が含まれている。ヒアリングの内容は、活動の動機や内容、位置取り(ポジショナリティ)に関する意識と変容、社会との関係などである。平成21年度は、(1)ヒアリング調査の結果の分析、(2)補足資料の収集と補足調査、(3)研究のまとめと公開(学会発表、論文執筆)を行う。本研究では、在日コリアン高齢者を対象としたデイサービス活動を展開する福祉NPO、中でもそれら活動への参加主体をとりあげた。活動への参加者の位置取り(ポジショナリティ)に着目し、参加者が民族的マイノリティとしての在日コリアン高齢者とマジョリティとしての日本社会成員との間で中間者としての意味を構築する過程について分析することで、社会の変容や新たな価値創出の可能性について考察した。これら福祉NPOの活動が在日コリアン高齢者の歴史的経験・文化的特性に配慮したものであることなどから、活動への参加者は在日コリアンニ・三世を望む団体が多い一方で、一部の団体では、参加者に日本人が約半数を占めるところもあった。在日コリアンニ・三世の参加者は、利用者(在日コリアン高齢者)との関わりを通して、自身のルーツを再確認するとともにマイノリティとしての当事者意識が高まる傾向にあった。一方で、日本人参加者は、利用者および在日コリアンニ・三世の参加者との関わりを通して、日本社会におけるマジョリティとしての自らの位置を相対化し、再定位しようとする傾向がみられた。本研究の意義として、(1)福祉社会形成の要因を複眼的に考察することに貢献できる、(2)福祉社会形成に対する福祉NPOのアプローチ法を見出すことが期待できる、(3)社会の変容や社会福祉における新たな価値の創出の可能性について考察することに貢献できる、

(4)活動への参加者という要因の有用性を検討することにより、社会の変容や社会福祉における価値の創出の手法のひとつとして、新たなアプローチ法を見出すことが期待できる、の4点があげられる。
臓器透明化による腎臓病の病態解明と全腎臓３次元データを比較解析する手法の確立

腎臓病が進行するメカニズムには未解明の点が多く、その原因の一つとして腎臓の構造や機能を立体的・包括的に把握する手段がないことが挙げられる。腎臓には糸球体・尿細管・血管・末梢神経など様々な構造が存在するが、これまでの実験手法は組織の断面の観察にとどまっており、障害による腎臓の構造や機能の変化を3次元で包括的に捉えることができなかった。本研究では、臓器透明化手法とライトシート顕微鏡による光学的な連続切片イメージングによって臓器の立体構造を保ったまま3次元イメージングを行うことで、障害による腎臓の構造や機能の破綻を可視化し、腎臓病進行メカニズムの解明につなげることを目指す。
界面モデルにおける確率論的流体力学極限

2つの相反する相が混在して存在する時、これらの相を分離する界面が現れる。これら界面の微視的様相を記述するモデルをもとに、我々の観察できる巨視的運動を数学的に説明することを研究目標としている。これまで、微視的的視点から巨視的視点へと結ぶスケール変換を施し極限操作を行うことを経て、巨視的な系を導出する試みは多くの研究者によりなされ、種々の結果が得られている。しかしながら、ほぼ全ての結果は周期的境界条件の下で考えられていた。これは境界条件からの寄与の処理が困難であるが故なのだが、私はDirichlet型境界条件に従う系からマクロな系の導出に成功した。これによって、境界条件下での系の解析に対し、一つの足がかりを作ることが出来たことになる。なお、この結果はProbability Theory and Related Fields誌上で公表した。また、「反射壁及びピンニングの効果を付加した場合に、界面の挙動が如何に変化するか」という問題は非常に興味深い研究対象として認識している。その場合の微視的系から巨視的挙動を説明することは重要な課題であるが、微視的な系の挙動そのものについても重要な研究対象である。ここでは、エントロピー的反発と呼ばれる現象を考察の対象としている。ランダムな界面に排他的な壁(反射壁)を配置した場合、ノイズの効果によって界面が上に押し上げられ壁から遠ざかる現象が発生し、これがエントロピー的反発と呼ばれる現象である。本年度の研究を通して、三相が共存し界面が二つ存在する場合について、界面の高さに関する時間無限大での漸近挙動を解明することに成功した。この結果の公表に向けて現在準備を進めている。Ginzburg-Landau▽φ界面モデルと呼ばれる時間発展(非保存系)について、境界条件の下で考察を加えた。微視的モデルに拡散型スケール変換を施し極限を取ることにより、巨視的な方程式の導出に成功した。界面モデルに付随して、総界面張力と呼ばれる汎関数が現れるが、この巨視的な方程式は総界面張力の勾配流として特徴づけられることがわかっている。また、保存量を持つGinzburg-Landau▽φ界面モデルについて、境界条件の下で考察を加えた。このとき、拡散型とは異なったスケール変換を微視的モデルに施し極限を取ることにより、巨視的方程式を導出することができた。上の場合と同様、巨視的な方程式はあるアファイン空間における総界面張力の勾配流として特徴づけられる。総界面張力の最小化問題は一意的な解を持ち、その界面形状はWulff形状と呼ばれているが、この巨視的方程式はWulff形状に緩和していく界面運動である。界面モデルに反射壁の効果を付加したときの系について研究を計画しているが、それに関連して反射壁のある微視的モデルの挙動について研究を行った。界面モデルに反射壁の効果を付加したとき、界面はその効果によって持ち上げられることが知られており、この現象はエントロピー反発と呼ばれている。ここでは、界面モデルの時間発展に関して、エントロピー反発について研究を行った。その研究成果として、時間無限大としたとき、エントロピー反発により持ち上げられる高さのオーダーが判明した。またGauss型と呼ばれる特別な場合には、主要項の係数まで求めることができた。
末梢動脈疾患(PAD)合併透析患者の皮膚形態と色調による下肢血行評価指標の決定

虚血肢病態指標を決定することを目的とし,末梢動脈疾患(PAD)による虚血肢の重症度と皮膚外観(皮溝・皮丘,色調)との関連を探索した.対象者はABI0.9未満で間歇性跛行または重症虚血肢を臨床的に有する者であった.皮膚外観はマイクロスコープで画像を取得し,皮膚色は簡易分光色差計で測定した.虚血の病態とこれらの測定項目の数値の関係性を見たところ,皮溝と色調に関連性を見出した.非侵襲的に簡便に,透析患者のPADを皮膚外観から推測可能であることが示唆された.虚血肢病態指標を決定することを目的とし,末梢動脈疾患(PAD)による虚血肢の重症度と皮膚外観(皮溝・皮丘,色調)との関連を探索した.対象者はABI0.9未満で間歇性跛行または重症虚血肢を臨床的に有する者であった.皮膚外観はマイクロスコープで画像を取得し,皮膚色は簡易分光色差計で測定した.虚血の病態とこれらの測定項目の数値の関係性を見たところ,皮溝と色調に関連性を見出した.非侵襲的に簡便に,透析患者のPADを皮膚外観から推測可能であることが示唆された.目的は、PADの病態と皮膚表面形態および皮膚の色調を関連付けて特徴を導き、下肢動脈閉塞の病態別特徴を見出すことであり、下肢に血行障害を有する対象者の(1)皮膚表面形態、(2)皮膚色調、(3)血行動態:サーモグラフィー・ABI・SPP、(4)一般採血、(5)基礎情報:年齢・性別・診断名・PAD診断(フォンティーン分類)・治療状況(治療歴)・生活習慣(喫煙の有無、運動の有無、清潔習慣など)を測定・収集した。データ収集ができたのは8名であり、4群(A:透析療法なし/糖尿病なし・B:透析療法なし/糖尿病あり・C:透析療法あり/糖尿病なし・D:透析療法あり/糖尿病あり)のうちA群について1さ対象者を募ることが出来なかった。B・C・D群はそれぞれ4・1・3名であった。ABIはそれぞれ0.9未満であり、表面皮膚温は34.0°C未満であった。重症PAD患者では疼痛により交感神経優位となり、サーモグラフィーにて他とは異なる温度分布が確認できた。皮膚形態・色調は、皮膚の状態を客観的に反映することが出来、曖昧な皮膚状態を数値で表すことが出来、なかでも、皮膚色L*a*b*により、b*が最も適切に表すことが出来たと考える。もたらす数値をABI層化別に比較し、統計学的手法を用い確認する必要がある。年々増加している慢性透析療法を受ける患者の重篤な合併症のひとつに末梢動脈疾患(peripheral arterial disease ; PAD)があり、下肢PADの病態の進行により重症虚血肢の状態となり、下肢切断等の著しい患者のQOLの低下を招くこともある。したがって、早期に病態を把握し、治療・ケアにつなげるため、新たな下肢血行動態をアセスメントする指標が必要である。特に、重症虚血肢に至る前の段階においてのアセスメントが重要である。そこで、透析糖尿病患者の下肢皮膚の形態変化と色調変化に着目した。本研究の目的は、非侵襲的かつ簡便に、看護師が下肢血行動態をアセスメントする指標を決定することである。今年度は、末梢動脈疾患(PAD)の病態と皮膚表面形態および皮膚の色調を関連付けて特徴を導き、下肢動脈閉塞の病態別特徴を見出すことであり、下肢に血行障害を有する対象者の(1)皮膚表面形態、(2)皮膚色調、(3)血行動態:サーモグラフィー・ABI・SPP、(4)一般採血、(5)基礎情報:年齢・性別・診断名・PAD診断(フォンティーン分類)・治療状況(治療歴)・生活習慣(喫煙の有無、運動の有無、清潔習慣など)を測定・収集した。データ収集ができたのは15名、そのうち解析可能なものは18肢であった。全肢がABI0.9未満であった。(1)皮膚表面形態ではABIの重症度により、特徴が異なった。皮溝間隔はABIが低いほど小さく、1G(0.8≦ABI<09)、2G(0.6≦ABI<0.8)、3G(ABI<0.6)という3群に分けて比較したところ、有意にC群の皮溝間隔は小さいといえた。(2)皮膚色調は一定の傾向を見出すことは、現段階ではできなかった。今後さらに対象数を増やし、測定・解析を進める必要がある。本研究の目的は、末梢動脈疾患(peripheral arterialdisease; PAD)の病態と皮膚表面形態および皮膚の色調を関連づけて特徴を導き、下肢動脈閉塞の病態別特徴を見出し、その適合性を検討することであった。方法1では、23年度に引き続き1皮膚表面形態:マイクロスコープ、2皮膚色調:簡易分光色差計、3血行動態:サーモグラフィー・ABI、4一般採血、5基礎情報:年齢・性別・診断名・PAD診断(フォンティーン分類)・治療状況(治療歴)・生活習慣(喫煙の有無、運動の有無、清潔習慣など)を測定・収集した。ABI層化別(0.5未満、0.5以上0.9未満、0.9以上1.3未満、1.3以上)に皮膚表面形態の特徴を記述し、皮膚表面形態および皮膚色調をデジタル画像から解析し数値化した。A:透析療法なし/糖尿病なし・

B:透析療法なし/糖尿病あり・C:透析療法あり/糖尿病なし・D:透析療法あり/糖尿病ありとして、AとBの比較により糖尿病による影響を、AとCの比較により透析療法による影響を抽出できると考えた。方法2は指標を用いて、PAD合併維持透析患者を縦断的に観察することとした。方法1では、ABI>1.0では体毛が影響し、獲得画像は皮溝の解析が困難であった。C群は対象患者を得ることができなかった。ABIと皮溝の太さと間隔は有意な相関が得られ(R2=0.728、0.662)、色調ではABIとa*との有意な相関が得られた(R2=0.457)。方法2では継続測定ができたものの下肢血行動態に変化がなく測定値の変化は得られなかった。下肢血行動態と皮膚表面形態および色調は有意な関連があり、指標として用いることの有効性が見出された。短期間での血行動態の皮膚表面の反映は形態よりも色調であることは推測できる。今後どの程度の血行動態の変化が数値としてあらわすことができるのかの検証が必要である。調査対象者数が目標人数に達しなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。対象者数を目標人数まで測定する。各群の特徴解析を行い、透析療法、糖尿病の影響を表す指標を見出す。指標を用いて対象患者の血行動態との関係を縦断的に観察し、妥当性を検討する。
ウェアラブルスピーカアレーの実現に向けた聴感的指向特性生成技術

本研究課題では,利用者のみに音を届ける身体に装着可能なウェアラブルスピーカの実現を目指し、耳元にのみ音を強く放射し、周囲への音漏れを気にならないレベルに抑える「聴感上の指向特性が良好なスピーカアレイ」に関する研究を行ってきた。スピーカアレイとはスピーカ素子を複数個並べ,空間に放射される音を制御するシステムであるが,本研究課題においてはアレイ形状として,人体への装着性を考慮した直線スピーカアレイと円形スピーカアレイに関する検討を行った。直線アレイについては昨年度までにエンドファイア型アレイによる指向性制御と頭部伝達関数を組み合わせたシステムの提案を行い,耳を閉塞しないが周囲への音漏れが少なく,かつ音が耳元で再生されるような状況を達成できる可能性が得られ,国際会議等にてその成果を発表した。円形アレイに関しては,腕輪として装着する,首輪型として装着する,人体からは離れた位置に置くが,設置場所を選ばない,といった汎用性を考慮しながら研究を進めてきた。円形アレイは,円周上にスピーカを等間隔で配置することで,その周期性を利用した空間フーリエ変換が利用可能であり,解析的な手法でフィルタを算出できることが知られているが,3次元空間での振る舞い,頭部の影響,2つ以上の円筒が近づいた際に起こる反射の影響など実環境を想定した際の課題についての解析はあまり進んでいなかった。本研究課題遂行中においてこれらの課題について取り組み,それぞれ国際会議での発表および論文発表2件を達成した。本研究課題では,ヘッドホンやイヤホンのように耳を閉塞することなく、利用者のみに音を届ける身体に装着可能なウェアラブルスピーカの実現を目指し、耳元にのみ音を強く放射し、周囲への音漏れを気にならないレベルに抑える「聴感上の指向特性が良好なスピーカアレイ」の研究を行っている。本年度は、円形スピーカアレイと直線アレイを基本的な形状として考え、研究目標である聴感上有意な指向性再生を目指して検討を行った。円形アレイにおいては,低域のフィルタゲインが増大し,音が歪む,指向性自体が崩れるといった現象が実機にて確認されたため,2次元円形アレイが3次元空間に放射する特性を,基本的な放射特性に分解し,その放射効率を基本的な放射特性ごとに計算することで,フィルタゲインの増大を抑える方法を考案した。さらに,実際に3Dプリンタで作成したスピーカアレイにて良好な指向特性と音質が達成できることを確認した。また直線アレイでは2つの直線アレイを耳方向に向けながら,左右の音のクロストークをキャンセルするフィルタを挿入し,これに加えて頭部伝達関数を畳み込むことで立体的な音を提示する方法についても検討を行った。実際に作成した試作機を用いて,無響室および残響のある部屋で測定を行った結果,指向性と音像の提示の両立に関して可能性を示すことはできたと考える。今後は,指向性の生成に関してさらなる精度向上を目指す一方,放射する音の性質に着目し,聴感上気にならない音漏れについて並行して研究を進める予定である。2次元円形スピーカアレイを実際に構築し,指向性再生を行うと,(1)3次元的な指向特性が制御できていない,(2)低周波数領域の音を再生すると音が歪む,という現象を確認し,これに対して2次元円形アレイによる3次元放射特性の基本放射特性への分解による解決方法を提案することができた。この方法を用いることにより,良好な指向特性を安定的に得ることができるようになったことは大きい。ただし,完全に周囲への音漏れを防止できているわけではないので,引き続き,出力音の時間・周波数特性に合わせて指向性フィルタを制御する方式などについて検討を行う。昨年度から引き続き,基本的なアレイ形状として,直線スピーカアレイと円形スピーカアレイに関する検討を行った。直線アレイにおいては,人の胸部前方に配置した2つの直線アレイを耳方向に向けたシステムについて検討を行い,頭部伝達関数を畳み込むことで,耳の高さに音を定位させつつ,指向性により周囲への音漏れを抑制できることを実験により確かめた。本成果については国際会議にて発表を行った。円形アレイにおいては,アレイ外側に音を放射する際の指向性再生を,2次元ではなく3次元的に制御する方式を引き続き検討した。特に本年度においては,円形アレイを縦型に積層することで円筒アレイを構成し,このフィルタ係数を安定的に求める手法を考案し,実機を試作することでその性能を確かめた。さらに,円形アレイの内側に波面を再現しつつ,外側への放射を抑える方法を検討するため,外耳道入口を原点として半径4cmの円形スピーカアレイをヘッドホンとして装着するシステムの検討を行った。このシステムは,ドーナッツ状のヘッドホンであり,中心に穴が開いているため,耳を閉塞しない。今年度は,アレイの内側に波面を再現する方法を検討したが,定位が良好ではなかったため,アルゴリズムの改良が必要であることが分かった。また,周囲への音漏れについて考慮していないため,次年度の検討課題とした。音は空間上に3次元的に広がるため,これを制御することは一般には難しい。

直線アレイの場合,軸対称としての制御しかできないが,例えば上方や下方に音を逃がすことで,周囲への音漏れを抑えつつ,両耳位置での伝達関数を制御することで定位と抑制の両立が行える可能性が分かった。円形アレイは基本的に2次元平面内に存在するため,今年度はこれを積層することで3次元に拡張する方法を提案し。3次元的に放射特性を制御可能なことを示すことができた。さらに,円形アレイの内部に音像定位の信号を再生し,外部には音漏れを抑制するというシステムの検討を合わせて始めた。こちらは現時点では結果は芳しくないが,引き続きアルゴリズムの改良を計画している。本研究課題では,利用者のみに音を届ける身体に装着可能なウェアラブルスピーカの実現を目指し、耳元にのみ音を強く放射し、周囲への音漏れを気にならないレベルに抑える「聴感上の指向特性が良好なスピーカアレイ」に関する研究を行ってきた。スピーカアレイとはスピーカ素子を複数個並べ,空間に放射される音を制御するシステムであるが,本研究課題においてはアレイ形状として,人体への装着性を考慮した直線スピーカアレイと円形スピーカアレイに関する検討を行った。直線アレイについては昨年度までにエンドファイア型アレイによる指向性制御と頭部伝達関数を組み合わせたシステムの提案を行い,耳を閉塞しないが周囲への音漏れが少なく,かつ音が耳元で再生されるような状況を達成できる可能性が得られ,国際会議等にてその成果を発表した。円形アレイに関しては,腕輪として装着する,首輪型として装着する,人体からは離れた位置に置くが,設置場所を選ばない,といった汎用性を考慮しながら研究を進めてきた。円形アレイは,円周上にスピーカを等間隔で配置することで,その周期性を利用した空間フーリエ変換が利用可能であり,解析的な手法でフィルタを算出できることが知られているが,3次元空間での振る舞い,頭部の影響,2つ以上の円筒が近づいた際に起こる反射の影響など実環境を想定した際の課題についての解析はあまり進んでいなかった。本研究課題遂行中においてこれらの課題について取り組み,それぞれ国際会議での発表および論文発表2件を達成した。平成28年度は,円形アレイにおいて指向性劣化の原因となるフィルタゲインの増大の要因を突き止め,これを防止しつつ指向性を実現する方式を提案した。しかしながら完全に音漏れを防止することは達成できないため,平成29年度は、指向性再生アルゴリズムにさらに聴感を考慮したフィルタの導入を検討し,指向性特性の改善と聴感上の音質との関係を明らかにする。特にH29年度では、スピーカから出力する音声信号の性質に着目した指向性制御方法を検討し,時間方向の非線形性を俯瞰したアルゴリズムの構築を目指す。また,スピーカアレイの形状に関する検討および身体からの反射・回折の影響に対しても、引き続き検討を行い,2本の非平行な直線アレイを用いて立体的に音を提示する際の精度向上の検討を行う。また,再生帯域の拡大に向けた取り組みも行う。これらの検討結果については、フィルタ生成アルゴリズムとともに、速やかに国内会議および国際会議等で発表をする予定である。平成30年度は,引き続き直線アレイと円形アレイにおいて耳を閉塞せずに音像定位を実現しつつ,周囲への音漏れを防ぐための制御技術について検討を行う。音像定位においては,外耳道入口付近の1点の制御ではなく,耳介周辺の音圧を指向性再生や,波の進行方向を再生するような方式を検討し,ロバストな制御を目指す。