hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モジュライ空間のトポロジーと表現論

最後にBott-Borel-Weilの理論と本研究で得られたツイスター切断の零点集合の連結性に関する定理とを組み合わせることにより、部分多様体の決定に至ったわけである。なお、上の結果と本研究課題との関連を示すために、上の結果がモジュライ空間の幾何学と密接な関係にあることを指摘する必要があろう。最初に、「モジュライ空間の完備性」を証明するために、この結果を利用することにより、代数幾何学もしくはホモロジー代数的な研究方法をその理論に取り入れることを可能にすることが挙げられる。これはツイスター切断がツイスター空間上の正則切断と関係し、またASD接続がツイスター空間上の正則ベクトル束に対応することが理由である。また、もうひとつモジュライ空間のトポロジーを調べる上である意味で退化したASD接続を定義して、モジュライ空間のコンパクト化を考慮する必要がある。このとき、退化したASD接続と上の四元数部分多様体が関係しているのである。ASD接続が定義されたベクトル束の特性類とポアンカレ双対にあるホモロジー類を代表している部分多様体が上の四元数部分多様体なのである。近年、このコンパクト化に関して多数の論文が出版されはじめたが、その多くは4次元における研究の成功に導かれたものと言える。だが、本研究で得られた結果を参照するとそれらだけでは不満足であるように思われるので、これを引き続き考察したいと考えている。本年度は、これまでに得られたツイスター方程式の幾何学についての結果をコンパクト四元数対称空間上の等質ベクトル束に適用することにより、すべてのコンパクト四元数対称空間内において零切断と横断的なツイスター切断の零点集合として実現可能な四元数部分多様体を分類し、その結果を用いて新たなASD接続のモジュライ空間を記述することに成功した。この成功の因は、第一に、一般的なツイスター切断が零切断と横断的に交わることをサードの定理を適用することにより示せた点にある。第二に表現論における主軌道の決定という伝統的な問題との接点を見出すことにより、既知の結果、具体的にはW.C.HsiangとW.Y.Hsiangの定理(Ann. of Math. 92,1970)を利用することに成功したことにある。コンパクトリー群の実表現で主固定部分群が非自明であり、かつ可換群や離散群でないものと上の部分多様体が1対1に対応するという興味深い結果となった。
３塩基ユニット複製に基づくダーウィン進化するＲＮＡ生命モデルの構築

3塩基を単位とする鋳型指示反応を土台として原始地球環境下における複製系を構築し,RNAが自発的に化学進化する実験系の構築をめざし,A:通常の鋳型指示反応(TD反応)および,B:26鎖長のオリゴヌクレオチドをモノマー単位とする短鎖鋳型指示反応(S-TD反応)を原始RNA生成モデルとして用い,(1)グルタミン酸混合物から生成するタンパク質状モデル物質の効果,(2)S-TD反応に対する鋳型配列の影響,(3)亜鉛イオンの効果の検討,(4)この解析のための分析手法の検討を行った.この結果,RNAの複製が原始地球環境下では極めて起こりにくいといことを真剣に議論しなければならない結果を得た.3塩基をユニットとする鋳型指示反応を土台として,変異をともなう複製系を構築し,RNAのランダム生成反応および選択過程と結合することによって,自発的に進化するRNA生命システムを構築することを目標とした.このために以下の3項目について検討した.(1)RNAの生成を促進する手法として,180°C以上で溶融したグルタミン酸中でヌクレオチドモノマーからRNAが生成するかどうか検討した.この結果,シチジン5'-モノリン酸の重合を試みたが,オリゴヌクレオチドは得られなかった.(2)3ユニット鋳型指示反応の前段階として,5'ー末端にリン酸基をもつ6鎖長からなる4種類のホモオリゴヌクレオチド(pGGGGGG,pAAAAAA,pUUUUUU,pCCCCCC)について,それぞれ相補的な塩基からなるホモオリゴヌクレオチドを鋳型とする系について,6鎖長オリゴヌクレオチドの伸長が起こるかどうか検討した.縮合剤として,水溶性カルボジイミドを用いた.生成物は高速液体クロマトグラフィーを用いて分析し,各成分の分析条件を最適化した.Gをからなる原料オリゴヌクレオチドおよび鋳型オリゴヌクレオチドは水中で4量体構造を生成するため,90°C以上で3分間処理した.この温度条件も検討したが,鋳型がDNAの場合には完全には解離しなかった.生成物を標準オリゴヌクレオチドと比較したが,現時点ではオリゴヌクレオチドが鋳型指示反応によって伸長した証拠は得られなかった.この原因として,原料オリゴヌクレオチドおよび生成物が鋳型と会合体を生成し,生成物の検出ができなかった可能生が示唆された.(3)そこで,上記と同様の6鎖長からなるオリゴヌクレオチドで3'ー末端のみをRNAとすることによって,酵素処理を行い生成物を識別する方法で同様に反応を行い分析を行った.今後さらに詳しい分析を行う予定である.RNAワールド仮説が正しければ,化学進化の過程でRNAが複製するステップが効率的に進まなければならない.これを化学進化的に検証するために,従来は,1塩基をモノマーユニットとするRNAの鋳型指示反応を構築し,さらにそこを土台として複製系を創ることを,我々のグループを含めて試みてきたが,だれも成功していない.我々の研究によって,この原因は鋳型指示反応の際のスタッキングが十分に働かないため,3鎖長以上程度のモノマーを用いればRNAオリゴマーが生成することが予測された.そこで,本研究では3塩基ユニットをモノマーとして,鋳型指示反応を行うことによってユニバーサルな複製系を構築しようとする課題である.この研究に至るまでにも,鋳型指示反応を可能にする様々な条件を探索してきたが,それらの過程では鋳型指示反応が進行する良い条件は見つからなかった.このように本反応は,一筋縄ではいかない難しい条件探索を含んでいる.また今回は,前段準備として6鎖長ユニットをモノマーとする反応を第1に試みた.我々の研究では,鋳型の非存在下でのこの種の反応ではRNAオリゴマーが環化することが分かっているが,今回は6種類のオリゴヌクレオチドにおいても環化は検出できなかった.これは,鋳型が存在することで生成物が鋳型から解離していないことなどの分析に関する問題と,反応自体が進んでいないという2点の問題が推測される.3塩基を単位とする鋳型指示反応を土台として原始地球環境下における複製系を構築し,RNAが自発的に化学進化する実験系を構築することをめざし以下を検討した.(1)原始酵素モデルとして,180°C以上でグルタミン酸から生成したタンパク質状物質の,RNA生成反応に対する効果を検討した.(2)5'末端をリン酸修飾した,26鎖長のオリゴヌクレオチドをモノマー単位として鋳型指示反応を検討した.この際,モノマー単位となるオリゴヌクレオチドはA,G,U,Cからなくホモオリゴヌクレオチド,およびGとCを含むモノマー単位とした.鋳型として種々の鎖長(モノマー単位の24倍の鎖長)のワトソン・クリック型塩基対を形成する相補的な配列をもつものを用いた.縮合剤として水溶性カルボジイミドを用いた.これによってイミダゾールを共存下で5'末端リン酸基がイミダゾリドを生成し活性化される.(3)反応生成物のHPLC分析手法を検討した.とくに,Gを多く含む系では4量体の生成によって分析が困難になるため,それらの前処理を検討した.(4)反応を促進する方法として,触媒としてZn(II)の効果を検討した.以上の諸条件を広範な範囲で網羅的に検討した.しかし,これらの系で効率良く鋳型指示反応が進行する証拠は得られなかった.

これらの酵素なしの鋳型指示反応が進行しないことを証明する結果とは言えないが,鋳型指示反応は困難であることを示している.現在,RNAワールド仮説においてRNAが自発的に複製することが化学進化によって達成されたはずであるとする考えが広くあるが,本結果はその前提を否定する重要なものである.同時に,RNAの鋳型指示反応を水中で行うためには酵素内と類似の反応環境が必要であったことを示唆している.例えば,鉱物の細孔や表面はその候補である.3塩基を単位とする鋳型指示反応を土台として原始地球環境下における複製系を構築し,RNAが自発的に化学進化する実験系の構築をめざし,A:通常の鋳型指示反応(TD反応)および,B:26鎖長のオリゴヌクレオチドをモノマー単位とする短鎖鋳型指示反応(S-TD反応)を原始RNA生成モデルとして用い,(1)グルタミン酸混合物から生成するタンパク質状モデル物質の効果,(2)S-TD反応に対する鋳型配列の影響,(3)亜鉛イオンの効果の検討,(4)この解析のための分析手法の検討を行った.この結果,RNAの複製が原始地球環境下では極めて起こりにくいといことを真剣に議論しなければならない結果を得た.本年度は,下記の通り,主に反応条件を網羅的にリストアップしそれを検証するという方法で研究を促進する.(1)本来の目標である3鎖長モノマーを準備して反応を行うなど,RNAの配列を考慮して研究を進める予定である.(a)当初の目的であった3塩基ユニットをモノマーとする反応系の検討,(b)3塩基ユニットに対して1塩基ユニットのモノマーが不可する反応の検討,(c)1種類の塩基からなるオリゴヌクレオチドだけではなく,4種類の塩基を含む系の検討,(d)温度条件の検討,(e)粘土などの鉱物触媒を用いる反応,などを検討する.これらを促進するために派遣会社を通じて,研究補助員にルーチンの実験をお願いする予定である.生命の起源,分析化学,生体分子の化学,熱水反応本研究では,オリゴヌクレオチドの反応とその分析のための装置および消耗品,ならびにこのための研究補助員を派遣会社を通じて雇用したことが主な研究費の支出であった.派遣会社を通じての3月分の支払(6万円程度)が完了していないために,残額が生じた.これを除くと,残額は2万円弱である.派遣会社への支払残額にあてるとともに,研究遂行に必要なオリゴヌクレオチドと分析用の試薬及び器具等の一部を購入する予定である.
金属酸化物ナノ構造体における気相光触媒分解による超高速水素生成

今年度は、可視光応答型光触媒として知られる酸化タングステン(WO_3)のナノ微粒子、及び代表的な光触媒である酸化チタン(TiO_2)ナノ微粒子から成る混合膜の作製とその評価を推し進めた。タングステン酸、過酸化水素水、超純水、及び分子量300のポリエチレングリコール(PEG300)を混合したWO_3の前駆体溶液に、テトライソプロピルチタネート、界面活性剤(F127)などを含むTiO_2の前駆体溶液を混合した後、ガラス基板や透明導電膜基板上に塗布し、焼成を行うことで、WO_3-TiO_2ナノ微粒子混合薄膜を作製した。このWO_3-TiO_2ナノ微粒子混合薄膜における光触媒活性の評価を行うために、高真空下に導入した微量の気相メタノールの光分解過程の実時間観測を試みた。その結果、WO_3のみの試料では、メタノールの光分解が直接正孔移動過程(direct hole transfer)で支配されるのに対し、WO_3-TiO_2混合薄膜では、直接正孔移動及び間接正孔移動(indirect hole transfer)の両過程が混在することを見出した。この反応機構における違いの原因として、紫外光照射時にTiO_2表面で生じる光誘起超親水化に伴いヒドロキシラジカルが生成され、間接正孔移動過程が生じるようになることが考えられる。また、光触媒表面に存在する反応分子自身が光照射に伴い脱離する過程が、光触媒活性に与える効果についても追跡を行った。更に助触媒として白金を担持させることで、WO_3-TiO_2混合薄膜においても、メタノールの光分解に伴う水素発生を確認した。これらの結果により、本研究課題の目的である金属酸化物ナノ構造体における気相光触媒分解による超高速水素生成を達成すると共に、光触媒反応機構の解明に向けた様々な新しい知見を得るに至った。今年度は、可視光応答型光触媒として知られる酸化タングステン(WO_3)のナノ微粒子膜の作製とその評価を推し進めた。タングステン酸、過酸化水素水、超純水、及び分子量300のポリエチレングリコール(PEG300)を混合した溶液をガラス基板や透明導電膜基板上に塗布し、焼成を行うことで、WO_3薄膜を作製した。様々な成膜条件を試した結果、粒径が2030nmと比較的均一な微粒子から構成されるWO_3薄膜を得るに至った。また、このナノ微粒子膜の紫外可視吸収スペクトルを測定した結果、吸収端の波長が長波長側に向かって伸びており、可視光応答性の向上を示唆する結果が得られた。引き続き、作製したWO_3ナノ微粒子から成る薄膜の光触媒活性の評価を行った。高真空下に導入した微量の気相メタノールの光分解過程の実時間観測を試みた結果、WO_3上での紫外線照射の有無と同期して、ホルムアルデヒド(CH_2O)や二酸化炭素(CO_2)の分圧が増減することを確認した。これらはメタノールの分解によって生じる物質であり、紫外線照射に伴う各分圧の変化はWO_3薄膜の光触媒作用による気相メタノールの分解に起因している。従来、光触媒に関する研究例は溶液中に浸した試料に対して行う場合が多く、本研究のような気相反応系で光触媒分解過程を観測した例はきわめて珍しい。今後、この実験を継続することで複雑な光触媒反応過程の解明につなげたい。以上の結果により、本研究課題の目的である金属酸化物ナノ構造体による光触媒活性の発現・機構解明と、それを用いた新しい水素発生源の開発に向けて、有用な知見を得るに至った。
イチイ科樹木等からの殺虫・抗ガン等生物活性物質の探索と構造決定

イチイ科樹木イチイにおける新規タキサン類を含む抗ガン物質の探索日本・カナダ・中国においてイチイ科イチイ属樹木(Taxus cuspidata, T. canadensis, T. yunnanensis, T. chinensis var. mairei)を採集し、それらの乾燥心材、葉、種子、根のメタノール抽出物から、溶媒分配、各種カラムクロマトグラフィー、HPLC分取を行って、様々な化合物を単離した。HRMSおよび二次元NMRスペクトル解析及びPCを用いた計算化学解析の結果、タキサン誘導体であると判明した。中国産植物(樹木・ハーブ)における生理活性物質の探索中国内において採取した植物ハーブ及びマングローブ(Xylocarpus granatumなど)から、新規な四環性骨格を有するリモノイド(ジテルペノイド)、ゲルマクレノイド(セスキテルペノイド)、ビフェニル環含有アミン、オレアン(トリテルペノイド)の脂肪酸エステル、フラボノイド等を単離し、NMR及びMSを用いて構造決定した。ハーブの成分アラントラクトンおよびイソアラントラクトンの化学変換を行い、ヒト肝癌細胞の増殖を抑制する物質を得た。同じく、兎腸内細菌を用いた二量化にも成功した。ハーブの成分マオエクリスタルVの合成研究を行った。微生物代謝産物の探索と合成研究抗生物質エナシロキシン類の全合成研究を行い、キナ酸を用いたシクロヘキサンカルボン酸部分の効率的合成法を確立した。同じくポリエン部分とポリオール部分の新規合成にも成功した.いもち病菌毒素ο-ホルミル-m-ヒドロキシ桂皮酸の最初の合成に成功した。
転写因子GATA1変異に起因した多段階白血病発症メカニズムの解析

本研究では、転写因子GATA1のアミノ末端側転写活性化(NT)ドメイン欠失変異に起因したTMD(一過性骨髄増殖症)とDS-AMkL(ダウン症随伴性急性巨核芽球性白血病)発症機構を明らかにすることを目的としている。先行研究から、変異GATA1の発現量の多寡がDS-AMkLの発症率に寄与することが示唆されたことから、本研究では、ほぼ変異GATA1のみを発現するマウス(ΔNTR:変異GATA1発現量が異なる2系統が存在し、両系統とも胎仔期にTMD様病態を示す。変異GATA1発現量が低い系統は成獣期にAMkLを発症する)を樹立・解析することで、遺伝子発現制御の観点からTMD/DS-AMkL発症機構の解明に挑んだ。本研究では、ΔNTRのTMD様芽を用いたマイクロアレイ解析により、TMDからDS-AMkL発症に寄与する遺伝子を探索した。その結果、将来AMkLに進展するTMD芽球ではRasal1(Rasシグナルを抑制する)が過剰発現していることが分かった。次に、GATA1変異が及ぼすRasal1の発現制御機構やDS-AMkL病態形成への関与を分子レベルで検討するため、KPAM1やMEG-01といった細胞株を用いた解析を行った。その結果、Rasal1はGATA1から抑制性の制御をうける新規標的遺伝子であり、GATA1のNTドメイン欠失によって脱抑制され、Rasシグナルを過剰に抑制する可能性が示された。先行研究から、正常な巨核球分化にはRasシグナルの活性化が必要なこと、AMkLに進展するTMD芽球は分化能が衰退していることが示されている。このことから、GATA1変異に起因したRasal1を介したRasシグナルの制御破綻が、TMD芽球の分化障害を招来している可能性が考えられる。そして、分化できずに残存したTMD芽球に遺伝子変異が蓄積ことがAMkL発症の主因である可能性が考えらる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
有限温度・有限密度におけるQCDとハドロンの現象の研究

今年度は、昨年度の研究を継続・発展させ、軽いクォークの数を仮想的に増やしたラージ・フレーバーQCD、および、有限温度・有限密度QCDにおける相転移を中心に研究を行いました。1.ラージ・フレーバーQCDにおけるベクトル中間子ドミナンスの破れπ-中間子の電磁形状因子は、現実世界では光子がベクトル中間子を媒介してπ-中間子に結合している過程が支配的です。私は、昨年度の研究を発展させ、QCDの低エネルギー有効理論である「隠れた局所対称性」模型を用いて、ラージ・フレーバーQCDにおいてこの電磁形状因子を調べました。そして、カイラル相転移点の近傍では、ベクトル中間子ドミナンスが大きく破れていることを示しました。(成果はPhysical ReviewLettersに掲載)2.ハドロン相からカラー超伝導相への相転移の研究低温・高密度においては、QCDは、クォークとクォークがクーパー対を形成するカラー超伝導相にあることが、最近の研究から期待されています。私は、この相転移を、クォークの伝播関数に対するシュビンガー・ダイソン方程式をラダー近似を用いて解くことにより調べ、この相転移は一次であることを示しました。(成果はProgress of Theoretical Physicsに掲載)3.有限温度・有限密度QCDにおけるπ-中間子質量の変化私は、昨年度行ったラージ・フレーバーQCDに対する解析を発展させることにより、「隠れた局所対称性」模型を用いて、有限温度におけるπ-中間子質量の変化を調べました。そして、カイラル相転移が起こる臨界温度近傍では、π-中間子質量が非常に小さくなることを示しました。また、同様の方法を用いて、有限密度相転移点近傍でもπ-中間子質量が非常に小さくなることを示しました。(成果は論文にまとめ、現在投稿中)私は、今年度は、QCDの低エネルギー有効理論であり、π等の擬スカラー中間子とともに、ρ等のベクトル型中間子の現象をよく記述するとして知られいる「隠れた局所対称性」模型を用いて、低エネルギーにおけるハドロンの性質をQCDと関連させて調べることを中心に研究を行いました。1.「隠れた局所対称性」模型のパラメータをQCDから決める方法の提案「隠れた局所対称性」模型は多くのパラメータを含んでいますが、それらのパラメータをQCDから決める方法は余り議論されておりませんでした。私は、「隠れた局所対称性」模型において量子補正を組織的に取り入れ、くりこみ群の方法を用いて、この模型を1GeVを越える高エネルギー領域まで拡張する方法を整備しました。そして、「隠れた局所対称性」模型のパラメータを、高エネルギー領域でQCDと比較すること(マッチング)により決める方法を提案しました。(成果はPhysical Review Dに掲載予定)2.ラージ・フレーバーQCDにおけるカイラル相転移の研究近年、QCDにおいて軽いクォークの数を仮想的に増やすと、高温・高密度系と同様に、カイラル対称性が回復することが、種々の解析により指摘されています。私はこのラージ・フレーバーQCDにおけるカイラル相転移を、有効理論である「隠れた局所対称性」模型を用いて調べました。その際、1の研究で提案したQCDとのマッチングを行うことにより「隠れた局所対称性」模型のパラメータを決める手法を用いた解析を行い、カイラル対称性の相転移点近くでは、π-中間子などの擬スカラー中間子とρ-中間子などのベクトル型中間子が、カイラル対称性のもとでパートナーとなることを指摘しました。(成果はPhysical ReviewLettersに掲載)今年度は、昨年度の研究を継続・発展させ、軽いクォークの数を仮想的に増やしたラージ・フレーバーQCD、および、有限温度・有限密度QCDにおける相転移を中心に研究を行いました。(成果は論文にまとめ、現在投稿中)
過量服薬の再発予防に向けた大規模レセプト情報を活用した臨床疫学研究

本研究では,過量服薬の発生予防,重症化予防,再発予防に寄与する要因を検討することを目的とした。過量服薬の発生予防には,1睡眠薬の大量処方とバルビツール酸系睡眠薬の処方にアプローチが必要であることが示された。過量服薬の重症化予防には,バルビツール酸系睡眠薬の処方(特に,ベゲタミン錠とラボナ錠)に規制等が必要であることが示された。過量服薬の再発予防には,睡眠薬処方の見直しが必要であることが示唆された。本研究では,レセプト情報等の医療情報を活用して,過量服薬の再発予防の仕組みを開発することを目的とする。第1に,厚生労働省にレセプト情報・特定健診等情報データベースの提供に関する申出を行い,有識者会議の審査の結果,その承諾通知を得た(厚生労働省発保1112第3号)。第2に,日本医療データセンターよりデータ提供を受け,過量服薬発生の6か月前の診療状況を,症例対照研究により検討した。その結果の一部は,第110回日本精神神経学会学術総会において発表した。さらに,現在,国際誌に投稿中である。第3に,救命救急センターよりデータ提供を受け,過量服薬の起因物質とそのアウトカムを,横断研究により検討した。平成27年度の投稿に向けて準備中である。第4に,国立精神・神経医療研究センターと東京都監察医務院と共同で,過量服薬による致死性の高い薬物を症例対象研究により検討した。その結果は,現在投稿中である。3つの研究成果を国内外の学術誌に報告した。第1に,日本医療データセンターよりデータ提供を受け,過量服薬発生の6か月前の診療状況を症例対照研究により検討した。その結果は,Psychopharmacology誌(2015年232巻16号)に報告した。第2に,日本医療データセンターよりデータ提供を受け,過量服薬の発生と関連が強い,ベンゾジアゼピン受容体作動薬の重複処方の状況をコホート研究により検討した。その結果は,Drug and Alcohol Dependence誌(2016年158巻)に報告した。第3に,東京都監察医務院と自殺予防総合対策センターと共同で、過量服薬による致死性の高い精神科治療薬を症例対照研究により検討した。その結果は,精神神経学雑誌(2016年118巻1号)に報告した。これらの研究成果は,全国紙や専門誌などのメディア,延べ20媒体で報道された。さらに,2つの研究成果を海外の学術誌に投稿中である。共同研究が増えたことにより,予定より研究が進展した。共同研究が進展し,予定を上回る研究課題を遂行できた。致死性の高い精神科治療薬を同定するために、東京都監察医務院と共同研究を推進した。レセプト情報・特定健診等情報データベースにより2009年度から2016年度までの東京都内の向精神薬の処方量を同定した。死亡例として、同年度における東京都監察医務院における医薬品中毒死を同定した。本研究成果は、現在、投稿準備中である。加えて、本研究実績の一環で培った、NDBの利用経験を「ナショナルデータベースの学術利用促進に向けて:レセプトの落とし穴(MonthlyIHEP 268: 16-25, 2017)」という総説で報告した。本報告の一部は、「JMDC Claimsデータベースとレセプト情報・特定健診等情報データベースを活用した臨床疫学研究の事例と留意点(第29回JMDC医療データセミナー)」として講演し、その内容は映像資料としてインターネットから配信されている。加えて、「NDB研究推進には研究者間の共有を(医薬経済1561号)」というインタビュー記事で、業界紙に報道されている。共同研究が増え,予定より研究が進展した。平成28年度は,レセプト情報・特定健診等情報データベースを活用した研究成果を2編投稿する。加えて,東京都監察医務院・自殺予防総合対策センターとの共同研究を行う。東京都監察医務院と共同で,致死性の高い精神科治療薬を同定する。加えて,患者調査を活用して,過量服薬の意図と年齢との関連を検討する。臨床疫学平成27年度は,承諾通知を得た,レセプト情報・特定健診等情報データベースを基に,本研究課題の中心的な,予測モデル構築を行う。加えて,症例対照研究により同定された,過量服薬の要因である,重複処方についても検討を行う。共同研究が増えたため,平成28年度に使用できるよう節約した。平成29年度に、さらなる研究を行うべく予算調整を行った。PCのレンタル料を節約したため。サーバーの利用料,研究成果の発表費用等に活用する。平成29年度は、大規模データの使用のためのサーバー利用料及び論文印刷費に使用する。次年度はサーバー使用量等に投資する。
暑熱下運動＋低酸素暴露によるEPO分泌増加－赤血球量・持久力増加の可能性－

本研究では、「低酸素滞在時のエリスロポエチン(EPO)分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進する」という仮説を検証した。若年男性を対象に暑熱下(気温30°C)および冷涼下(気温20°C)において運動(72分間)を実施し、運動23時間後から低酸素環境(酸素濃度14.4%)に3時間暴露した結果、暑熱下では冷涼下に比べて、運動23時間後に血漿量が有意に増加し、低酸素滞在3時間後のEPO分泌が亢進した。次に、若年男性を対象に連続5日間の運動-低酸素滞在の効果を暑熱および冷涼下運動で比較した結果、血漿量は両群で有意に増加し暑熱下では冷涼下に比べて亢進する傾向にあったが、赤血球量には差を認めなかった。本研究の目的は、「低酸素滞在時のエリスロポエチン(EPO)分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進する」という挑戦的仮説を立証することである。さらに、暑熱下運動と低酸素滞在を繰り返す“短期暑熱・低酸素インターバルトレーニング"は、赤血球量の増加とともに持久系競技パフォーマンスを向上するかどうかを検証する。今年度は、低酸素滞在時のEPO分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進することを立証する研究(研究1)を実施した。健常な若年男性7名を対象とし、暑熱下(気温36°C、相対湿度40%)運動試行、および、冷涼下(気温20°C、相対湿度40%)運動試行の2試行を実施した。両試行において、人工気候室において72分間の高強度インターバル運動を実施した。両試行において、運動23時間後から低酸素環境に4時間滞在した。低酸素環境は、酸素濃度14.4%(3000m相当高度)、気温28°C、相対湿度40%とし、椅座位安静を維持した。暑熱下および冷涼下運動時、および、低酸素環境滞在時に、心電図、心拍数、上腕動脈血圧、動脈血酸素飽和度を測定した。また、暑熱下および冷涼下運動時には食道温および皮膚温(前腕、上腕、胸、上背、大腿、下腿)を測定した。暑熱下および冷涼下運動の開始前、低酸素環境滞在前、2時間後、および4時間後において、椅座位安静時に肘正中静脈より採血した。その結果、暑熱下運動時には冷涼下運動時に比べて、血漿量が有意に上昇し低酸素滞在4時間後のEPO分泌が亢進する傾向を示した。この結果は、本研究の仮説を支持する。本研究の結果から、暑熱・低酸素環境のトレーニング応用の有効性とその生理学的根拠が提示され、スポーツの現場で即応用可能な赤血球量増加および持久系競技パフォーマンス向上法が提示されることが期待される。研究実施計画に沿って研究を遂行し、当初の研究目的を概ね達成した。得られた研究成果から、「低酸素滞在時のエリスロポエチン(EPO)分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進する」という仮説を支持する結果を得た。以上、研究は概ね順調に進展している。本研究の目的は、「低酸素滞在時のエリスロポエチン(EPO)分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進する」という挑戦的仮説を立証すること、さらに、暑熱下運動と低酸素滞在を繰り返す“短期暑熱・低酸素インターバルトレーニング"は、赤血球量の増加とともに持久系競技パフォーマンスを向上するかどうかを検証することであった。本年度は、低酸素滞在時のEPO分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進することを立証する研究(研究1)を完了した。健常な若年男性3名を対象とし、暑熱下(気温30°C、相対湿度40%)運動試行、および、冷涼下(気温20°C、相対湿度40%)運動試行の2試行を実施した。両試行において、運動23時間後から低酸素環境に3時間滞在した。暑熱下および冷涼下運動の開始前、低酸素環境滞在前、1.5時間後、および3時間後において、椅座位安静時に肘正中静脈より採血した。その結果、暑熱下運動時には冷涼下運動時に比べて、血漿量が有意に上昇し低酸素滞在3時間後のEPO分泌が有意に亢進した。また、短期暑熱・低酸素インターバルトレーニングの効果を検証する研究(研究2)を実施した。健常な若年男性5名を対象とし、暑熱下運動-低酸素滞在、あるいは、冷涼下運動-低酸素滞在の2群に分け、運動後の低酸素滞在3時間を同日実施する連続5日間のトレーニングを実施した。トレーニングの前後に、研究1と同様の項目を測定した。

本研究では、「低酸素滞在時のエリスロポエチン(EPO)分泌は、暑熱下運動後の血漿量増加時には亢進する」という仮説を検証した。若年男性を対象に暑熱下(気温30°C)および冷涼下(気温20°C)において運動(72分間)を実施し、運動23時間後から低酸素環境(酸素濃度14.4%)に3時間暴露した結果、暑熱下では冷涼下に比べて、運動23時間後に血漿量が有意に増加し、低酸素滞在3時間後のEPO分泌が亢進した。次に、若年男性を対象に連続5日間の運動-低酸素滞在の効果を暑熱および冷涼下運動で比較した結果、血漿量は両群で有意に増加し暑熱下では冷涼下に比べて亢進する傾向にあったが、赤血球量には差を認めなかった。引き続き、研究実施計画に沿って研究を遂行する。次年度は、研究1を完了し研究発表および論文発表を進めるとともに、暑熱下運動と低酸素滞在を繰り返す“短期暑熱・低酸素インターバルトレーニング"は、赤血球量の増加とともに持久系競技パフォーマンスを向上することを実証する研究(研究2)を遂行する。運動生理学、環境生理学
加賀藩を事例とする近世能楽史の地方展開についての研究

金沢市立玉川図書館並びに前田土佐守家資料館所蔵の能楽関連資料を調査・収集し、その成果を展示解説の形でまとめて公開した。加賀藩中期の能楽事情について『太梁公日記』の記事を大量に抜き出し、従来の能楽史記述にない詳細さで把握した。加賀藩で著述された謡曲注釈書『謡曲義解』の内、「卒都婆小町」分を翻刻し、解題を付した。近世から近代への過渡期の非体制的能楽である照葉狂言、今様能狂言について、『照葉俄早合点』を翻刻し、解題を付した。それらの資料研究を踏まえて、能「卒都婆小町」「芭蕉」の作品研究を、また泉鏡花の小説「笈摺草紙」「照葉狂言」の作品研究を論文化し、通説の検証と新しい読みの提案を行った。近世能楽史の地方展開を加賀藩を事例として解明するために、金沢市立玉川図書館近世史料館において加越能文庫・藤本文庫等の所蔵資料の調査と収集を実施し、その成果を同館の平成26年度秋季展「そして能は広がる。ー「謡曲・能楽」の定着と金沢ー」(中世文学会との共同企画)の展示解説の形で来館者に公開・配布した。その過程で本研究でめざしていた番組類の史料とは別に「謡曲正謬」「国楽譜」等の謡曲関係文献の存在が新たな研究対象として浮上してきた。番組類も多数、調査・収集することができた。調査・収集に関しては同館他文庫の分も含めて実施計画では次年度以降に予定していた分も進捗したが、その量が膨大であるため、翻刻等の整理作業は今後も時間をかけて継続してゆく必要がある。前田土佐守家資料館所蔵の資料についても調査・収集を実施して、従来は藩主中心に記述されてきた加賀藩能楽史を、重臣の関与の実態を解明することにより再構築する可能性に手応えが得られた。これらの研究は平成25年度まで実施してきた「近代宝生流能楽史の地方展開」を発展的に継承するものであり、上記の資料には近代分も少なからず含まれる。その中で近世から近代への過渡期の非体制的能楽である照葉狂言・今様能狂言について安政2年刊の『照葉俄早合点』の翻刻と解題を発表した。挿絵部分の分析も交えたことで、従来よりも照葉狂言の特徴が鮮明に把握できるようになった。分析に当たっては法政大学能楽研究所鴻山文庫所蔵資料も調査・収集して活用した。現在執筆中の泉鏡花『照葉狂言』の作品研究にも利用できる部分が少なくない。それらの成果を踏まえる形で宝生九郎と泉鏡花を視点とする近代能楽史記述の構想を具体化し、実現のために詳細な宝生九郎年表の作成を進めている。加賀藩で著述された謡曲注釈書『謡曲義解』(金沢市立玉川図書館近世史料館稼堂文庫蔵)6冊11番の内、第5冊「卒都婆小町」の翻刻を行い、その最も大きな特徴である鈴木正三改作「面影小町」、『謡曲義解』の著者による改作「有明小町」を原作と比較して、それぞれの主張を明確に把握する考察を行った。二つの改作は原作本来の主題を解さず、継承しない改作と言えるが、原作の主題論を見直す視点を提供するところに『謡曲義解』の注釈史上の存在意義が認められるとした。その具体的な考察を解題として付し翻刻を『金沢大学歴史言語文化学系論集言語・文学篇』第8号に掲載した。従来名前のみは知られていたが、その内容に踏み込んだ考察や翻刻本文の提供は初めてのことである。また、泉鏡花の小説『笈摺草紙』について、その虚構が従来指摘される史実、金春金之丞のモデルが中田万三郎であり、前田慶寧の金沢・卯辰山開拓に重ねた鏡花のファミリーロマンスであるとの読み方を検討し、金春金之丞に近い人物は金春伝蔵であり、浜の摩耶寺は松任・行善寺ではなく親不知近くの浜であるべきこと、その親不知近くの寺で少年が親を知らないことに意味があり、小説の城下や三次郎の蓑岡山開拓とのむしろ相違点に注目すべきことを論証した。このほか、金沢能楽美術館の連続講座(全5回)において加賀宝生の変遷を本研究課題の成果(新見・新資料)を踏まえて一般市民向けに講演した。能の作品の比較文学的考察や泉鏡花『照葉狂言』についても新しい見解を打ち出し、シンポジウムや講演会で発表するとともに論文化した。掲載は次年度になる。中国文学の上田望氏とともに東アジア古典演劇研究会を発足させ、種々研究会を企画・開催し、加賀藩時代の能楽史に関することや近代文学における能の受容、中国古典演劇の変遷と社会変動との関係などに新しい知見を得られた。また従来ほとんど研究されてこなかった『謡曲義解』の一部を翻刻し、その特徴を具体的に把握できたこと、幕末・維新期の能楽の状況の反映を『笈摺草紙』の中で正確に読み取ることができたことなどによる。加賀藩中期、明和末・安永初期における能楽事情について、近年公刊の進む前田治脩の日記『太梁公日記』の記事に基づき、従来は能楽記事自体が3件(いずれも江戸の藩邸)しか知られなかったところを、金沢城での催能を含めて、大量の記事を抜き出して詳細を明らかにした。

特に藩主が重教から治脩へ交代する時期に当たるため藩主の心得がどう継承されるかが具体的に解明できた(桂書房刊『加賀藩研究を切り拓く』)。治脩は重教に重教の演能の「拝見」を命ぜられ、次には重教の前で治脩が演能をする。その過程の稽古の様子や役者・道具類の手配、幕府との関係で重要な老中招請能の準備が具体的に把握できた。今後『太梁公日記』の公刊が進むにつれて、さらに多くの事実が見えてくるはずであり、研究の継続・発展が期待される。また泉鏡花作『照葉狂言』について、明治維新を含む時期の非体制的能楽の変遷を山本春三郎や林小親の動向に注目し、新たな関係資料の紹介から詳細に解明した上で、作品の評価を転換させる提案を論文化した。さらに、近世・近代の能楽史を踏まえた作品研究として、「芭蕉葉の夢は破れるーその比較文学的考察から夢幻能の再検討に及ぶー」(三弥井書店刊『文学海を渡る〈越境と変容〉の新展開〉)及び「〈卒都婆小町〉の未来ー壮衰の因果を超えてー」(金沢大学人文学類刊『言語文化の越境、接触による変容と普遍性に関する比較研究』)を発表し、それぞれ具体的で新しい解釈を示した。そのほか大蔵流大蔵弥右衛門家と和泉流野村万蔵に関する解説(狂言会パンフレット掲載)を執筆し、金沢を舞台とする近代狂言史の地方展開の中で、昭和20年代以前には現代と異なり、大蔵流の諸家が金沢で活動していた事実を確認した。金沢能楽美術館で「能を旅する人々」という連続講座、国立能楽堂・石川県立能楽堂の演能解説で、さらに金沢大学人文学類公開研究会等でも本研究の成果を広く社会に還元している。金沢市立玉川図書館並びに前田土佐守家資料館所蔵の能楽関連資料を調査・収集し、その成果を展示解説の形でまとめて公開した。加賀藩中期の能楽事情について『太梁公日記』の記事を大量に抜き出し、従来の能楽史記述にない詳細さで把握した。加賀藩で著述された謡曲注釈書『謡曲義解』の内、「卒都婆小町」分を翻刻し、解題を付した。近世から近代への過渡期の非体制的能楽である照葉狂言、今様能狂言について、『照葉俄早合点』を翻刻し、解題を付した。それらの資料研究を踏まえて、能「卒都婆小町」「芭蕉」の作品研究を、また泉鏡花の小説「笈摺草紙」「照葉狂言」の作品研究を論文化し、通説の検証と新しい読みの提案を行った。全体に資料の調査・収集については、次年度以降の分まで実施し、予想以上に進捗している。収集した資料の量が膨大となり、それらの整理に関しては今後時間をかけて継続してゆく必要がある。金沢市立玉川図書館近世史料館所蔵資料は番組類等の史料以外に謡曲関係文献の収集が進捗した。前田土佐守家資料館所蔵資料は重臣の関与を知るための資料が予想以上に豊富に得られた。照葉狂言・今様能狂言・宝生九郎関係についても詳細な資料・知見が得られた。幕末・維新期の社会変動による能楽の変容に注目し、今様能狂言など非体制的能楽との接触・越境の問題や、空白期の旧藩主の関与を明確にする方向で本課題の重点を絞り込んでゆく。なるべく他分野の研究との協働を心掛け、根拠資料を明示し体系化するつもりでいる。人文学資料の調査・収集は予想を上回って進捗したので、今後は新たな資料の調査・収集よりも、それらの整理・分析に時間をかけて当初の計画を着実に実施し、成果の充実をめざすことにしたい。また、加賀藩を事例とすることで見えてくること(非体制的能楽や重臣の関与、宝生流家元との関係等)の意義を確認できるような整理・分析を心掛けたい。年度末に購入した物品費が予想額を下回ったため。今年度の計画実施に必要な物品費として有効に利用する。
火山噴出物の塩素濃度マッピングに基づく噴火様式の支配要因の解明

昨年度は,火山岩石基の塩素マップ解析を行うことで,上昇するマグマの中でどのような脱ガス現象が起きていたかを解明できることを提唱した.しかし,実際の脱ガス過程は複雑で,多段階に起きたり,いくつかの過程が時間差で起きたりすることから,必ずしも塩素マップの解釈が簡単ではないことも判明していた.そこで本年度は,実験的に制御された環境でマグマの脱ガスを再現し,どのような脱ガスが起きるとき,どのような塩素分布パターンが形成されるかを対応付けることを目的とし,一連の脱ガス実験を行った.その結果,気泡の成長・溶解に応じて塩素濃度分布のパターンが著しく異なることが明らかになった.すなわち,ある気泡が成長しているのか,溶解しているのかをマップをもとに見分けることができる可能性がある.また,気泡の形状によっても塩素の分布がことなることも判明した.そのため,個々の気泡がどのように形状変化したかについてもマップから読み取ることができるようになった.以上の実験結果から,塩素マップ解析を用いることで,マグマ中での1つ1つの気泡のミクロな挙動とマグマ全体でのマクロな脱ガス挙動を結びつけて理解できる可能性があることが示された.現在は開放系脱ガスとマグマの圧密についての理解を進めるため,期間を延長してさらに実験を続けている.これにより,火道内でのすべての脱ガス過程を解読するための基礎が確立されると期待される.当初の予定通り,マグマの発泡・気泡溶解の起こり方と,それによって形成される塩素濃度分布の関係を明らかにすることに成功した.塩素マップ分析は,他のいかなる手段でも見ることのできなかった火道内脱ガス過程を明確に解読することのできるほぼ唯一の手段と考えられる.気泡の成長・溶解については本年度の実験によって大幅に理解が進んだ.次は開放系脱ガスとマグマの圧密についても再現実験を行い,どのような塩素分布が作られるかを明らかにしたい.本年度は,天然試料を用いた珪長質マグマの脱ガス解析を行った.まず,以前に採取した新島向山火山のガラス質溶岩を対象とし,塩素濃度分布を分析した.塩素は他の揮発性成分に較べて拡散速度が数桁遅いため,脱ガスによって作られた濃度不均質を長らく保持している可能性がある.新島溶岩の薄片を作製し,FEーEPMAを用いて石基ガラス中の塩素濃度分布を調査した結果,石基ガラスには様々な塩素濃度不均質が認められ,気泡の成長,開放系脱ガス,圧密などのプロセスが普遍的に起きていることを見出した.また一部の気泡は,他の気泡とは逆に,メルトに再溶解していることが判明した.これらの結果に対して塩素の拡散モデルを適用し,それぞれのプロセスの時間スケールを推定した.さらに,石基の塩素濃度をメルト包有物の塩素濃度と比較することにより,発泡・開放系脱ガス・圧密という一連の脱ガスプロセスが,火道上昇中に数サイクル繰り返されていたことを見出した.さらに,溶岩の内部に発泡度の著しく異なる部分がパッチ状に不均質に存在するという観察事実に着目し,各部位での含水量と塩素濃度分布を検討した結果,脱ガスサイクルは空間的に不均質に,各パッチごとに起きている可能性があることを見出した.以上を基に,新しい脱ガスモデルを提案した.本研究により,塩素濃度の空間分布測定(マッピング)は,脱ガス履歴を詳細に明らかにする新しいツールになることが示された.とくに,成長・溶解・圧密などの素過程の履歴を個々の気泡について明らかにできるという点は,気泡を集団として扱ってきた従来の手法では為し得ないものであった.本手法を用いることで,今後は火道内での各深度・各時刻での脱ガス過程を微分的に明らかにできると考えられる.塩素の解析,解釈は順調に進んでいる.申請段階で想定してたものより,詳細で具体的な脱ガスモデルを構築できつつある.また,脱ガス実験にもすでに着手しており,天然データを裏付ける結果が得られつつある.昨年度は,火山岩石基の塩素マップ解析を行うことで,上昇するマグマの中でどのような脱ガス現象が起きていたかを解明できることを提唱した.しかし,実際の脱ガス過程は複雑で,多段階に起きたり,いくつかの過程が時間差で起きたりすることから,必ずしも塩素マップの解釈が簡単ではないことも判明していた.そこで本年度は,実験的に制御された環境でマグマの脱ガスを再現し,どのような脱ガスが起きるとき,どのような塩素分布パターンが形成されるかを対応付けることを目的とし,一連の脱ガス実験を行った.その結果,気泡の成長・溶解に応じて塩素濃度分布のパターンが著しく異なることが明らかになった.すなわち,ある気泡が成長しているのか,溶解しているのかをマップをもとに見分けることができる可能性がある.また,気泡の形状によっても塩素の分布がことなることも判明した.そのため,個々の気泡がどのように形状変化したかについてもマップから読み取ることができるようになった.以上の実験結果から,塩素マップ解析を用いることで,マグマ中での1つ1つの気泡のミクロな挙動とマグマ全体でのマクロな脱ガス挙動を結びつけて理解できる可能性があることが示された.現在は開放系脱ガスとマグマの圧密についての理解を進めるため,期間を延長してさらに実験を続けている.

これにより,火道内でのすべての脱ガス過程を解読するための基礎が確立されると期待される.当初の予定通り,マグマの発泡・気泡溶解の起こり方と,それによって形成される塩素濃度分布の関係を明らかにすることに成功した.次年度は,火道内の様々な深度で急冷した物質を対象に塩素分析を行い,火道内での脱ガス過程を全面的に明らかにする.同時に脱ガス実験を進め,脱ガス時の塩素の振る舞いを明らかにする.塩素マップ分析は,他のいかなる手段でも見ることのできなかった火道内脱ガス過程を明確に解読することのできるほぼ唯一の手段と考えられる.気泡の成長・溶解については本年度の実験によって大幅に理解が進んだ.次は開放系脱ガスとマグマの圧密についても再現実験を行い,どのような塩素分布が作られるかを明らかにしたい.マグマの開放系脱ガス及び圧密についてさらに詳細に理解するため,実験を継続する必要が出てきた.そのため,研究費の一部をこれらの実験の消耗品(金属部品,試料研磨用具)の購入に充てることにした.
実世界の普遍的性質を利用した状態行動空間の汎化と学習機能を有するロボットへの適用

本研究では,生物の振る舞いをヒントに,従来の統計処理に基づく汎化とは異なる新しい枠組みとして,「実世界の普遍的性質を利用した汎化の枠組み」を提案した.これにより,これまでロボットの活躍が困難であった複雑な未知環境において適応的に振る舞うことが可能なロボットの実現を可能とした.また,提案した枠組みをレスキューロボットならびに,自律走行車の制御に適用し,その有用性を検証した.本研究では,生物の振る舞いをヒントに,従来の統計処理に基づく汎化とは異なる新しい枠組みとして,「実世界の普遍的性質を利用した汎化の枠組み」を提案することを目的とした.これにより,ロボットは,わずか数十回程度の試行回数で,さまざまな状況に適応可能な汎化された方策を学習することが可能となり,これまでロボットの活躍が困難であった複雑な未知環境において適応的に振る舞うことが可能なロボットを実現することができる.本年度は,実用化を視野に入れ,昨年度の基礎研究の成果を実際の問題に適用し,実用化の可能性について検証した.主な適用例は以下の通りである.【レスキューマニピュレータの開発】昨年度開発されたタコ型ロボットの機構をもとに災害現場において生存者を探索するためのレスキューマニピュレータの開発を行った.また,このマニピュレータに,昨年度開発したアメンボ型ロボットの音源探査機能を生存者探査用に改良して搭載し,声や壁を叩く音などを基に生存者の位置を特定可能なシステムを実現した.半壊した木造住宅を想定した人工の瓦礫環境を用意し,開発したロボットの有用性を検証し,実際に音源に向かって瓦礫内を3次元的に移動可能であることを確認した.【視覚に基づく衝突防止ロボット】昨年度検討した「衝突までの残り時間の推定」に加え,トンボの振る舞いをもとに,衝突位置を光学的な性質を利用して推定する方法について検討した.動力学を考慮したシミュレーションを行い,提案した方法の有用性を検証した.本研究では,生物の振る舞いをヒントに,従来の統計処理に基づく汎化とは異なる新しい枠組みとして,「実世界の普遍的性質を利用した汎化の枠組み」を提案した.これにより,これまでロボットの活躍が困難であった複雑な未知環境において適応的に振る舞うことが可能なロボットの実現を可能とした.また,提案した枠組みをレスキューロボットならびに,自律走行車の制御に適用し,その有用性を検証した.本研究では,生物の振る舞いをヒントに,従来の統計処理に基づく汎化とは異なる新しい枠組みとして,「実世界の普遍的性質を利用した汎化の枠組み」を提案することを目的とした.これにより,ロボットは,わずか数十回程度の試行回数で,さまざまな状況に適応可能な汎化された方策を学習することが可能となり,これまでロボットの活躍が困難であった複雑な未知環境において適応的に振る舞うことが可能なロボットを実現することができる.本年度は,4種類のロボットの試作機の開発を行った.各ロボットについての概要は以下の通りである.【タコ型ロボット】多自由度を有するタコ型ロボットを試作した.実世界の力学的性質を利用して汎化機能を実現するため,関節をゴム素材を用いて実現し,また,すべての関節の運動をわずか2本のワイヤーを用いて制御する機構とした.これにより,腕の形状は,把持する物体の形に合わせて適応的に変化することが可能となり,学習器は,把持する物体の形状を認識することなく,同一の動作でさまざまな物体を把持することが可能となった.【アメンボ型ロボット】アメンボと同一の原理を用いて音源方向へ移動するロボットを試作した.アメンボが水の波紋の性質を利用し,単純な動作の繰り返しで波紋の中心へ移動可能なことに注目し,音の持つ波紋と同様の性質を利用して音源探査を行う機構を実現した.【打叩ロボット】棒を用いて環境を打叩し,ナビゲーションを行うロボットを試作した.地面を構成する素材の違いにより発生する音の大きさが異なるという性質を発見し,その性質を用いてナビゲーションを行うことが可能であることを確認した.【視覚に基づく衝突防止ロボット】単眼の視覚情報のみを用いて衝突回避を行うロボットを試作した.見た目の拡大率から衝突までの時間が推定可能であるという性質を利用し,単眼であっても衝突が回避可能であることを確認した.本研究では,生物の振る舞いをヒントに,従来の統計処理に基づく汎化とは異なる新しい枠組みとして,「実世界の普遍的性質を利用した汎化の枠組み」を提案した.これにより,これまでロボットの活躍が困難であった複雑な未知環境において適応的に振る舞うことが可能なロボットの実現を可能とした.今年度は,これまで開発したロボット並びに制御則を改良するとともに,実際の状況を想定したシステムにおける提案手法の有用性を検証した.詳細は下記のとおりである.【レスキューロボットへの応用】実世界の性質を利用した汎化の枠組みを利用し,災害現場の不整地を平地と同様の制御系で移動可能な蛇型ロボットならびにムカデ型ロボットを実現し,その有用性を確認した.【自律走行車の合流制御への応用】トンボの振舞をもとにした衝突回避アルゴリズムを発展させ,単眼カメラによる視覚情報のみで合流が可能な制御アルゴリズムを提案し,シミュレーションによりその有用性を検証した.【タコ型マニピュレータの3次元化】柔軟な素材でマニピュレータを構成することで,タコの適応的な振舞を再現可能なマニピュレータを開発し,様々な3次元物体を容易に把持可能であることを確認した.知能ロボット当初予定していた4つのロボットについては,それぞれの開発が終わりその有用性を確認した.

また,実用化へ向けて,レスキューロボットなどに応用しその有効性を確認した.当初想定した4種類のロボットすべてについて試作機を製作することが完了しており,現在,その試作機をもとに提案手法の有用性を検証している段階である.また,カメラ会社,自動車会社のエンジニアをはじめとして様々な専門家との意見交換も行っており,実用化にあたってのアドバイスなど,貴重な意見も得ている.さらに,研究成果の一部を国際会議等において発表しており,Best paperawardを受賞するなど高い評価を受けている.これまでに得られたデータを整理し,提案した枠組みを精査,改良するとともに,様々なロボットおよびタスクに適応可能な一般的な枠組みとしてまとめ,国際会議,学術雑誌等に発表する予定である.すでに,試作機の製作は完了しており,当初の予定より若干早く進んでいる.また,試作機が予想より早く完成したこともあり,試作機を製作するための費用も予定より少なくなっている.このため,浮いた費用は,成果の発表へと有効に利用していく予定である.各ロボットにおける今後の予定は以下のとおりである.【タコ型ロボット】物体の把持以外のタスクを学習させ,異なる複数のタスクに対しても有用であることを確認する.また,学習された結果を解析し,いかにして汎化が行われているのかを確認する.【アメンボ型ロボット】波紋の性質を利用することで,簡単な動作の繰り返しで波紋の中心へ到達可能であることを数学的に証明する.【打叩ロボット】音の大きさ以外にも周波数特性や,反響音などを利用してナビゲーションを行えるよう,試作機を改良する.【視覚に基づく衝突防止ロボット】実用化を目標に,各種フィルターを付加し,ノイズの除去,検出精度の向上を図る.当初の予定よりロボットが早く完成し,その後の保守改良も,予定より少ない費用でまかなうことが可能であった.残金は,成果発表や,関連研究の調査に使用し,端数は翌年へ繰り越すこととした.本年度は,実用化に向けての実証実験,ならびに,理論の一般化とその成果発表に使用する予定である.次年度の研究費は,試作機の改良および,研究成果発表ならびに研究に関する打ち合わせ・情報収集に使用する予定である.なかでも,当初の計画に比べ,ロボットの製作が順調であることから,成果発表により多くの研究費を充てる予定である.