hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
家族性ＭＤＳ由来ｉＰＳ細胞を用いたＲＵＮＸ１変異によるＭＤＳの分子発症機序の解明

これらは家族性MDSの病態と一致しており、RUNX1遺伝子変異のMDS発症に果たす中心的役割が明らかになった。さらに、発症の際に付加的に獲得する遺伝子異常として、CDC25C変異を同定し、これらの成果を学会誌に発表した。血液内科学RUNX1遺伝子変異による家族性MDS家系の検索、およびその家系からのiPS細胞の樹立と生物学的性状の解析が順調に行えており、結果のとりまとめも一部可能となった。RUNX1遺伝子変異による家族性MDS家系の検索、およびその家系からのiPS細胞の樹立と生物学的性状の解析がおおむね順調に行えた。引き続き、iPS細胞を造血幹細胞へと再分化させて長期培養を行い、正常iPS分化細胞と比較してMDS幹細胞としての生物学的性状を解析する。さらに、MDS発症に協調して働く遺伝子を同定するため、MDS幹細胞と正常造血幹細胞の遺伝子プロファイリングの比較を行い、造血器腫瘍の分子機序を解明する。またRUNX1変異iPS細胞造血幹細胞に、これまでにRUNX1変異の協調遺伝子として同定されているEVI1、BMI1などの遺伝子をレトロウイルスで導入し、過剰発現による影響やMDS発症機序を検討する。前年度に引き続き、白血病を発症していないFPD/AML患者や未発症の家族性MDS家系構成員から末梢血リンパ球を無菌的に単離し、iPS細胞を樹立する。RUNX1変異体のタイプにより異なる結果が予測されるため、なるべく多数の家系から樹立を試みる。また前年度に引き続き、iPS細胞を造血幹細胞へと再分化させて長期培養を行い、正常iPS分化細胞と比較してMDS幹細胞としての生物学的性状を解析する。本研究計画に必要な経費は、大部分が消耗品費である。試薬・キット類、細胞培養に必須の培養液および各種サイトカイン等の試薬が必要である。また遺伝子導入はウイルスを介して行うため、プラスチックのディスポーザブル器具類を多く使用する。この他に、およびマイクロアレイにかかる試薬等を購入する。研究の一部は他施設の研究者との共同研究として実施するため、打ち合わせや研究材料の運搬のための相互訪問にかかる国内旅費に用いる。さらに、研究成果を学会等で発表するための旅費、論文発表のための英文校正、および投稿や印刷にかかる費用が必要である。
脳腫瘍の化学療法における効果増強に関する分子生物学的解析

MGMT cDNA(pKT107)から制限酵素PstIで切断して331 base pairsのpKW100プローブを作成し、脳腫瘍細胞のMGMT mRNA発現量を解析した。mRNAの発現量はMGMTが高活性のU138細胞で多く、低活性のAM細胞で少なく、MGMT活性と関連していた。40例のヒト脳腫瘍組織のmRNAの発現は、髄膜腫や神経鞘腫の良性腫瘍で高く、グリオーマ(悪性脳腫瘍)で低下していた。グリオーマのうちほぼ半数の症例でU138細胞(高活性細胞)の20%以下であり、mRNAの発現量に基づいたchloroethylnitrosourea(CENU)の選択的化学療法の指標の妥当性が示唆された。MGMT不活性剤によるCENU効果増強MGMT cDNA(pKT107)から制限酵素PstIで切断して331 base pairsのpKW100プローブを作成し、脳腫瘍細胞のMGMT mRNA発現量を解析した。MGMT不活性剤によるCENU効果増強1.O^6-メチルグアニン-メチル転移酵素(MGHT)のcDNAプローブの作成MGMT cDNA(pKT107)から制限酵素PstIで切断して331bpのpKW100を作成し,これをプローブとしてRT-PCR法を行い,特異的バンドがゲル上で確認された.2.脳腫瘍細胞におけるMGMTの遺伝子解析と発現pKW100をプローブとして脳腫瘍細胞のMGMT mRNA発現量とクロロエチール・ニトロソウレア(CENU)感受性の関連を分析した.用いた脳腫瘍培養細胞はU138,T98G,AM(当研究室で樹立)で,MGMT活性は,それぞれ1316,130,16fmol/mgであり,U138細胞がCENU抵抗性であるのに対して,AM細胞は感受性株であった.U138細胞でmRNAの発現量は高値で,AM細胞は低値であり,MGMT活性に応じて発現量が増加していた.3.ヒト脳腫瘍におけるMGMTのmRNA発現量とCENU治療効果ヒト脳腫瘍組織のMGMT活性の測定で,グリオーマ(悪性脳腫瘍)のMGMT活性は多様であるが,2030%程度の腫瘍で活性が低いことが判明し,これらの腫瘍においてpKW100をプローブとしてヒト脳腫瘍のmRNAを測定している.また,その発現量とCENU治療効果との関連を評価し,mRNAの発現量に基づいたCENUの選択的化学療法の指標の妥当性を検討中である.2.ヒト脳腫瘍組織におけるMGMT mRNA発現脳腫瘍では摘出標本量が限られるので,MGMT cDNA(pKT107)から制限酵素PstIで切断して331 base pairsのpKW100を作成し,これをプローブとして脳腫瘍細胞のMGMT mRNA発現量を解析した.40例のヒト脳腫瘍組織のMGMT活性は,髄膜腫や神経鞘腫の良性腫瘍で高値であり,グリオーマ(悪性脳腫瘍)で比較的低値を示した。グリオーマのうちほぼ半数の症例でU138細胞(高活性細胞)の20%以下であり,mRNAの発現量に基づいたCENUの選択的化学療法の指標の妥当性が示唆された.
二酸化炭素の有効利用を指向したニッケル錯体触媒による環状カルボニル化合物の合成

本研究では、カルボニル化合物と単純アルケンとの分子内カップリング反応において、高い原子変換効率での有用有機化合物の合成を目的としている。これまでに、ゼロ価ニッケル触媒を用いたアルデヒドとアルケンの分子内ヒドロアシル化反応の開発を達成している。また、昨年度にはアルデヒドとアルケン、有機ケイ素試薬(ヒドロシラン)との還元的カップリング反応の開発に取組み、五員環の環状アルカノール誘導体のジアステレオ選択的な合成を達成している。本年度は、昨年度のアルデヒドとアルケンの還元的カップリング反応の開発を基盤とし、ゼロ価ニッケル触媒を用いたカルボニル化合物とアルケン、還元剤との三成分カップリング反応のさらなる発展を目指し研究に取り組んだ。その結果、カルボニル化合物としてアルデヒドに加えてケトンが適用可能であること、還元剤として有機ケイ素試薬および有機ホウ素試薬が適用可能であることを見出した。また、生成物の環員数を五員環のみから六員環、七員環にまで拡大することに成功した。さらに、基質と還元剤、ニッケル触媒の組合せの異なるそれぞれの反応条件により、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体を選択的に合成できることも見出した。加えて、重水素標識実験および量論反応の検討を行うことにより、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体が得られるそれぞれの反応機構に関する知見も得た。これらの研究成果は、学術雑誌Chemical Communicationsにて報告した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、環状ニッケル錯体を経由するアルデヒドと不飽和化合物との環化付加反応において、廃棄物を出さず有用な化合物を合成することのできる手法の開発を目的としている。これまでに、ゼロ価ニッケルおよびN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を触媒として用いたエナールの分子内ヒドロアシル化反応の開発を達成している。本年度は、そこにもう一成分の反応種として還元剤を加えることによって三成分カップリング反応の開発を行った。さらに、不斉のN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いることによってその不斉反応の開発も行った。今回開発したアルデヒドと不飽和化合物、および還元剤との三成分カップリング反応は、副生成物を一切出さず、高い原子変換効率で多環式化合物であるインダン誘導体を与えることができる。インダン誘導体は生理活性物質や天然物、医薬品の合成中間体として有用な骨格であり、非常に魅力的な化合物である。また、不斉のN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いることによりエナンチオ選択的な三成分カップリング反応の開発も達成した。とくに、錯体化学的手法により反応を考察し、本反応に適した構造を有する配位子を精密に設計したことにより、中程度の光学異性体過剰率(ee)にてインダン誘導体を得ることができた。本手法により、一段階・高収率にてインダン誘導体を得ることができるため、天然物や新規生理活性物質などの合成手法の開発に繋がると考えられ、多大な波及効果を及ぼすと期待できる。本年度は、ニッケル錯体触媒を用いたアルデヒドとアルケンと還元剤の三成分カップリング反応の開発を行った。さらに、アルデヒドよりも反応性の劣るケトンを用いて同様の三成分カップリング反応の開発も行った。今回開発したアルデヒドとアルケン、ヒドロシランの三成分カップリング反応は、副生成物を一切出さず、高い原子変換効率かつ高いジアステレオ選択性でインダノール誘導体を与えることができる。インダノール誘導体は薬理活性物質骨格を有する重要な化合物群であり、それを一段階で合成することのできる本手法は大変有用である。また、ニッケル触媒を用いたケトンとアルケン、ヒドロシランの三成分カップリング反応はこれまでに達成されたことがなく、本研究が初となる。さらに、光学活性なN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を用いることにより、光学異性体過剰率は中程度ながら、目的生成物を高収率にて合成することも可能となった。分光学的手法を駆使して主生成物の絶対構造を決定するに至った。また、これらの研究成果の学術雑誌への投稿も達成した。本年度、これまでのアルデヒドとアルケンという組み合わせから、アルデヒドとアルケン、ヒドロシランという三成分還付リング反応へと発展させることに成功した。これらの結果をまとめて学術雑誌への投稿を達成することができた。さらに、アルデヒドよりも反応性の劣るケトンを用いた反応へと応用することにも成功した。

また、生成物の環員数を五員環のみから六員環、七員環にまで拡大することに成功した。さらに、基質と還元剤、ニッケル触媒の組合せの異なるそれぞれの反応条件により、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体を選択的に合成できることも見出した。加えて、重水素標識実験および量論反応の検討を行うことにより、環状アルカノール誘導体と環状アリルアルコール誘導体が得られるそれぞれの反応機構に関する知見も得た。これらの研究成果は、学術雑誌Chemical Communicationsにて報告した。本年度、これまでのアルデヒドと不飽和化合物との二成分カップリング反応からもう一成分の化学種として還元剤を加えた三成分カップリング反応へと発展させることに成功した。さらに、不斉反応への発展も達成した。また、アルキンよりも反応性の劣るアルケンを用いて温和な条件下にて環化付加反応を進行させることもできた。これらは、ゼロ価ニッケルおよびN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を触媒として用いる合成反応のさらなる開発に繋がると期待できる。本年度の研究において開発した三成分カップリング反応において、光学異性体過剰率の向上および選択性発現メカニズムの解析を行うことにより、詳細な反応機構研究に取り組む。また、不斉反応の開発に際して、前例のない光学活性なN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を有するニッケル錯体触媒の開発にも取り組む。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究において開発したアルデヒドと不飽和化合物、および還元剤との不斉三成分カップリング反応において、生成物であるインダン誘導体の絶対構造の決定、および計算科学的手法や錯体化学的手法によるエナンチオ選択性発現メカニズムの解明を行った上で、これらの結果をまとめ論文を執筆する。
Ca流入以降のトランスミッタ-放出過程の解明

神経細胞におけるトランスミッタ-放出機構のうち、とくに神経終末にCaイオンが流入してからトランスミッタ-が放出するまでの過程は、依然として不明である。本年度は、ラット胎児初代培養細胞をジギトニン処理し各種薬物に対する透過性を増大させた標品を用いて、系統的な実験を行った。細胞外液のCa濃度を変化させると、細胞内Ca濃度を変化させることが出来る。ノルエピネフリンの放出は、0.1μMのCa濃度から起こり、100μM付近で飽和した。セロトニンの放出も同様なCa濃度依存性を示した。外液のCa濃度が10μMでも、100mMに増大させた場合でも、ボツリヌス毒素(C型)は上記のトランスミッタ-の放出を完全に抑制した。このことは、ボツリヌス毒素がCa流入以降の過程を阻害することを明確に示した。また、伝達物質の種類を問わず、その放出過程には共通の機構が存在することが示唆された。一方、ラットの胎児脳神経細胞および各種の神経系のクロ-ン細胞にグリア細胞由来の神経分化因子を作用させ、伝達物質合成能の発達を調べた。グリア細胞由来の分化因子は、これらの細胞のアセチルコリン合成酵素の誘導を引き起こし、逆にカテコ-ルアミン合成の律速酵素であるチロシンヒドロキシラ-ゼの活性を抑制した。このように、神経がある一つの伝達物質を選択すると、他の伝達物資の合成が抑制されることが明らかになった。グリア細胞由来の分化因子を用いた場合は、アセチルコリンの合成酵素が誘導されると、コリンの取り込み能が増大したが両者が同じ遺伝子により制御されているかどうかは不明である。たとえば、レチノイン酸はアセチルコリン合成酵素を誘導したが、コリン取り込み能には影響を与えなかった。おそらく、アセチルコリンの放出機構も、一個の遺伝子で制御されているのではなく、複数の遺伝子で制御されているものと考えられる。
阿武隈山地の新期花崗岩類と関連する変成岩類の岩石学的研究

阿武隈山地で最も高変成度の変成岩類と白亜紀塙深成岩体が分布する.福島県塙町・鮫川村から茨城県里美村・高荻市にかけての東西約15km,南北約15kmの地域について,詳細な地質調査を行い,地質図を作成し,多数の岩石資料を採取した.塙岩体について71個の岩石の鉱物組成, 16個の岩石の主成分化学組成, 11個の岩石中の造岩鉱物の化学組成を明らかにした.また,約150個の変成岩類について鉱物組合せを明らかにした.塙岩体は貫入の順に古い方から,細粒石英閃緑岩・トーナル岩,片状トーナル岩・花崗閃緑岩,岩体の主体をなす花崗閃緑岩類に大別できる.花崗閃緑岩類は斑状カリウム長石・石英含有岩相,大型くさび石含有岩相,ミロナイト質岩相,細粒等粒状岩相に細分できる.貫入の時期が新しくなるに従い,全体としてカリウム長石と石英の量が増加し,苦鉄質鉱物の量が減少する.岩石の主成分化学組成はHarker図でK_2Oがかなりばらつく以外,日本の花崗岩類の平均化学組成の変化傾向とほぼ一致している.岩体の主体をなす花崗閃緑岩類はSio_2が6773%であり,かなり珪長質で,均質な化学組成を示す.それらに含有される黒雲母のMg/(Mg+Fe)比と斜長石のAn組成は全体として,岩体の南西側に向って減少する.泥質・砂質変成岩中でのざくろ石ないし菫青石とカリウム長石の共存の有無,塩基性岩中の特徴的鉱物の種類などから判断すると,変成度は西側の塙岩体に向って全体として減少する.このことから,塙岩体の貫入は高変成岩類をもたらした熱源としてそれほど重要ではなく,高変成作用の温度勾配は東側に位置する田人岩体の接触変成作用に規定されたものと推定される.以上の研究の他に,郡山市東方の宇津峰周辺の地域についておおまかな地質調査を行い,多数の深成岩類と変成岩類を採取した.それらについては今後種々のデータを明らかにし,同地域における深成岩類と変成岩類との成因的関係を解明する予定である.阿武隈山地で最も高変成度の変成岩類と白亜紀塙深成岩体が分布する.福島県塙町・鮫川村から茨城県里美村・高荻市にかけての東西約15km,南北約15kmの地域について,詳細な地質調査を行い,地質図を作成し,多数の岩石資料を採取した.塙岩体について71個の岩石の鉱物組成, 16個の岩石の主成分化学組成, 11個の岩石中の造岩鉱物の化学組成を明らかにした.また,約150個の変成岩類について鉱物組合せを明らかにした.塙岩体は貫入の順に古い方から,細粒石英閃緑岩・トーナル岩,片状トーナル岩・花崗閃緑岩,岩体の主体をなす花崗閃緑岩類に大別できる.花崗閃緑岩類は斑状カリウム長石・石英含有岩相,大型くさび石含有岩相,ミロナイト質岩相,細粒等粒状岩相に細分できる.貫入の時期が新しくなるに従い,全体としてカリウム長石と石英の量が増加し,苦鉄質鉱物の量が減少する.岩石の主成分化学組成はHarker図でK_2Oがかなりばらつく以外,日本の花崗岩類の平均化学組成の変化傾向とほぼ一致している.岩体の主体をなす花崗閃緑岩類はSio_2が6773%であり,かなり珪長質で,均質な化学組成を示す.それらに含有される黒雲母のMg/(Mg+Fe)比と斜長石のAn組成は全体として,岩体の南西側に向って減少する.泥質・砂質変成岩中でのざくろ石ないし菫青石とカリウム長石の共存の有無,塩基性岩中の特徴的鉱物の種類などから判断すると,変成度は西側の塙岩体に向って全体として減少する.このことから,塙岩体の貫入は高変成岩類をもたらした熱源としてそれほど重要ではなく,高変成作用の温度勾配は東側に位置する田人岩体の接触変成作用に規定されたものと推定される.以上の研究の他に,郡山市東方の宇津峰周辺の地域についておおまかな地質調査を行い,多数の深成岩類と変成岩類を採取した.それらについては今後種々のデータを明らかにし,同地域における深成岩類と変成岩類との成因的関係を解明する予定である.中部阿武隈山地の、福島県塙町東部から茨城県北茨城市北部にわたる。深成岩類と変成岩類よりなる地域について地質調査を行い、多数の岩石資料を採集した。そして多数の岩石薄片を作成し、その記載を行った。塙町東部の東西約10Km,南北約15Kmの地域には花崗岩類が主に分布するが、それらは南西部から北東部に向かって、肉眼での特徴により、片状,大型くさび名・磁鉄鉱含有,斑状石英含有,細粒等粒状の4つの岩相に区分できる。細粒等粒状の岩石はチタン鉄鉱系列、それ以外の岩石は磁鉄鉱系列である。新たに購入した鉱物成分自動計数装置を用いて、多数の岩石の鉱物成分を厳密に測定した結果、それら花崗岩類の主体は花崗閃緑岩で、他にトーナル岩と花崗岩が少量存在することがわかった。

これら花崗岩類の南東縁に位置して、南西北東方向に伸びた幅最大5Kmの帯状部に、片状トーナル岩が変成岩類を密接に伴って分布する。さらにその東には、グラニュライト相から角閃岩相の変成岩類が幅約5Kmにわたり南北に伸びて分布し、東側で田人岩体のトーナル岩と接する。グラニュライト相の変成岩類は田人岩体のトーナル岩に近接して産することが多く、後者の貫入による接触変成作用によりもたらされたと推定される。塙町の細粒等粒状花崗閃緑岩はしばしば白雲母とざくろ石を含有し、Sタイプの花崗岩類に似ている。それらは変成岩類に近接して産することがわかり、その成因に変成岩類が多少なりとも寄与したものと推定される。東北大学の微小部分分析計を用いて、花崗岩類中の主要造岩鉱物の化学分析を行った。チタン鉄鉱系列と磁鉄鉱系列とで、含有されるホルンブレンドと黒雲母のMg/(Mg+Fe)比が大きく異なる。一般に、An2030組成の斜長石とOr510組成のアルカリ長石が隣接し、Stormer(1975)の2長石温度計では、350°C400°Cと非常に低い平衡温度が得られる。
48Caを用いたニュートリノのマヨナラ性の研究と超高分解能技術の開発

現在の物質優勢の宇宙を説明するにはCP対称性の破れに加えて粒子数の保存則の破れが必要である。レプトン数保存則の破れが物質だけの宇宙を作ったというレプトジェネシスシナリオが有力と考えられており、本研究は、レプトン数保存則の破れに対応するニュートリノのマヨラナ性を検証を目指している。そのために、48Caのニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊(0νββ崩壊)の研究を推進した。具体的には48Ca同位体濃縮技術の実用化と、高分解能蛍光熱量検出器の開発を進めた。並行してCANDLES装置を用いて48Caの0νββ崩壊の観測を進め、将来数meV領域までのマヨラナ性の検証を可能にする実験へ成長することを目指した。48Caの濃縮:自然存在比が0.19%と非常に低い48Caを2%以上に上げるための、電気泳動法を基礎とする新しい手法(MCCCE法)で濃縮度を高め、量を増やす開発研究を進めた。泳動路を構成するBNを10mmから20mmに厚くし、装置の改良とパラメーターの探索を進めた結果、濃縮度でほぼ100倍の48Ca/40Ca比で15%を達成した。目標をはるかに超える結果が得られた。48Ca濃縮同位体を購入し、クロスチェックを行ってこの結果の正しさを確認した。理論的考察からBNを厚くすることで更に高い濃縮度が期待できることも示した。新しい濃縮技術が誕生したと言える。蛍光熱量検出器開発:CaF2結晶の低温での特性を調べるために韓国のグループの冷凍機システムで特性を調べた。熱と蛍光の両方を測定できることが示され、研究の可能性が明確になってきた。連続する崩壊を捉えることで位置依存性を消せば高い分解能が得られることを確認した。二重ベータ崩壊測定:建設した遮蔽システムで、γ線と中性子起源のバックグランドをほぼ2桁減少させ、0νββ崩壊の観測を進め、48Caで世界で一番良い感度を達成した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。現時点で最有力と考えられている説明は、レプトン数保存則の破れが起こるというレプトジェネシスシナリオである。本研究は、レプトン数保存則の破れに対応するニュートリノのマヨラナ性を検証するものである。そのために、二重ベータ崩壊の研究を推進する。本研究では、二重ベータ崩壊核48Caによるニュートリノを放出しない二重ベータ(0νββ)崩壊の研究を推進する。そのために、48Ca同位体濃縮の実用化と、高分解能蛍光熱量検出器の開発を実現する。また、CANDLES装置を用いて、高感度化に向けたバックグラウンド調査を進める。結果として、数meV領域の感度でのマヨラナ性検証を視野に入れた、世界をリードする0νββ崩壊観測実験へと成長することを目指す。そのために本年度は、48Ca濃縮:新濃縮法の原理検証、蛍光熱量検出器開発:CaF2結晶の製造、二重ベータ崩壊測定:DAQシステム更新・遮蔽システムの設計及び導入、を進めた。それぞれについて述べる。48Ca濃縮:自然存在比が0.19%と低い48Caを、2%以上に上げるための中濃度濃縮手法の確立を進めた。中濃度濃縮手法として、電気泳動を基本とした新しい手法(MCCCE法)の原理検証に成功した。蛍光熱量検出器開発:熱量検出器用のCaF2結晶の製造を行った。これは、CaF2原料を選択することで、放射性不純物量をコントロールした結晶である。二重ベータ崩壊測定:208Tlバックグラウンドをより低減するためのDAQシステム(波形収集システム)の開発を進めた。開発はほぼ終了し、来年度の導入を予定している。また、CANDLES装置に導入するγ線遮蔽システムの設計および導入を進めた。現時点で最有力と考えられている説明は、レプトンにおける粒子数の保存則の破れが物質だけの宇宙を作ったというレプトジェネシスシナリオである。そのために48Ca同位体濃縮の実用化と、高分解能蛍光熱量検出器の開発を実現する。またCANDLES装置を用いて、高感度化に向けたバックグランド調査を進める。結果として数meV領域でのマヨラナ性検証を視野に入れた、世界をリードする0νββ崩壊観測実験へと成長することを目指す。そのために本年度は48Ca濃縮:新濃縮法の原理検証・化学的方法の開発、蛍光熱量検出器開発:冷却システム構築、二重ベータ崩壊測定:DAQシステムの更新・遮蔽システムの導入、を進めた。48Caの濃縮:自然存在比が0.19%と非常に低い48Caを2%以上に上げるための、中濃度濃縮手法の確立を進めた。原理検証が出来た電気泳動法を基本とした新しい手法(MCCCE法)の結果をまとめた。

また量的には微小であった原理検証を大型化するための研究に着手した。並行してクラウンエーテルを用いる化学的な濃縮法の研究も進めた。蛍光熱量検出器開発:結晶を冷却システム開発し、ほぼ構築を終えた。二重ベータ崩壊測定:遮蔽システムとしてγ線遮蔽の鉛部と中性子遮蔽のBシート部が完成した。208Tlバックグランドをより低減するためのDAQシステム(波形収集システム)が完成し、組み込んで観測を開始した。本研究の3つの研究項目について、それぞれ概ね順調に進展している。・48Caの濃縮に関しては、電気泳動法を基礎にした新しい方法の原理検証実験ができ、将来性の高い方法であることが明らかになった。本方法を中心にスケールアップの研究を開始した。・蛍光熱量検出器に関しては希釈冷凍機の建設が着実に進展している。・CANDLES装置を用いた二重ベータ崩壊の研究は遮蔽の構築が終わり、低バックグランド化が達成出来ている。現在の物質優勢の宇宙を説明するにはCP対称性の破れに加えて粒子数の保存則の破れが必要である。現時点で最有力と考えられている説明は、レプトンにおける粒子数の保存則の破れが物質だけの宇宙を作ったというレプトジェネシスシナリオである。本研究は、レプトン数保存則の破れに対応するニュートリノのマヨラナ性を検証するものである。そのために、二重ベータ崩壊の研究を推進する。本研究では、二重ベータ崩壊核48Caによるニュートリノを放出しない二重ベータ(0νββ)崩壊の研究を推進する。そのために48Ca同位体濃縮の実用化と、高分解能蛍光熱量検出器の開発を実現する。またCANDLES装置を用いて、高感度化に向けたバックグランド調査を進める。結果として数meV領域でのマヨラナ性検証を視野に入れた、世界をリードする0νββ崩壊観測実験へと成長することを目指す。そのために本年度は48Ca濃縮:新濃縮法の大型化に向けての開発研究・化学的方法の纏め、蛍光熱量検出器開発:熱量計の構築と熱量検出技術開発、二重ベータ崩壊測定:導入した遮蔽システムの性能評価・観測、を進めた。それぞれについて述べる。48Caの濃縮:自然存在比が0.19%と非常に低い48Caを2%以上に上げるための、中濃度濃縮手法の確立を進めた。電気泳動法を基本とした新しい手法(MCCCE法)の大型化のための開発研究を進めた。蛍光熱量検出器開発:希釈冷凍機システムの構築をほぼ終え、低温で動作する熱量計を構築した。二重ベータ崩壊測定:建設した遮蔽システムの性能を中性子線源による観測で検証した。予定通りの性能が達成され、バックグランドがほぼ2桁低減されたことが確認できた。組み込んだDAQシステムによるデータを用いて208Tlバックグランドをより低減するための解析を進めた。・48Caの濃縮に関しては、電気泳動法を基礎にした新しい濃縮法(MCCCE法)の原理検証結果をまとめた。本方法の大型化の研究を開始した。・蛍光熱量検出器に関しては希釈冷凍機の建設が着実に進展し、熱量計の構築を行い、手極低温での動作も確認できた。・CANDLES装置を用いた二重ベータ崩壊の研究は、構築した遮蔽が予定通りの性能を達成し、環境放射線のバックグランドをほぼ2桁下げることが出来たことを確認し、長期測定に入れた。
剛体および粘弾性壁に作用する流体摩擦力と血行力学的影響

血管病変が流れの急変する大動脈弓や脳・腹動脈分岐に好発するため,血管病変発生に対する流体力学的因子による血管壁への影響が研究されている.従来,二次元的な剛体分岐内の流れ学から,流れの剥離する部位では流体摩擦力が小さく,動脈硬化は対流依存物質伝達の低下に伴う血管壁細胞の退化とされている.血流は極めて変形しやすい粘弾性管を通ることから,血流が血管壁に作用する影響を調査するには,境界壁が変形しない剛体管内流れと同時に,変形する弾性壁に作用する流体摩擦力分布の解明が求められている.本課題では,第一の課題として,腎動脈分岐部を模した三次元直角分岐流の剛体および粘弾性流路における流動形態および流体と境界壁の界面に作用する流体摩擦力分布を血行力学的に検討する.さらに,血管病変のもう一方の病変である動脈瘤発生に対する流体摩擦力の影響を検討するため,脳前交通動脈における流動形態を血行力学的に検討する.(1)腎動脈を模した直角分岐の剛体管モデルを取り上げ,主管から枝管入り口コーナ周りの速度分布をレーザドップラ流速計を用い測定し,逆流域の発生を検討した.壁から0.6mmの領域にあたる速度分布から流体摩擦力を算出した.その結果,枝管入り口の上流コーナ周りでは壁せん断応力が急激に変化すること,および上流コーナにおける壁せん断応力の最大値は流れ分割点である下流コーナの大きさに匹敵することが示された.(2)前項と同一形状でシリコンラバーの弾性管モデルを取り上げ,レーザドップラ流速計による同様の計測を行った.その結果,主管および枝管下流における逆流域の縮小と流体摩擦力の減衰が認められた.弾性管内においては流体摩擦力の変動が剛体管より小さくなり,生体に大きな負荷をかけない効果のあることが指摘される.動脈瘤の好発部である脳前交通動脈回りの流動形態をライトシートを用いた流れの可視化により検討した.特に流量の不均衡に伴う流れ分割点回りの流動の変化が大きいことから,弾性管においても流体摩擦力の変化が大きいことが推測され,動脈瘤発生への影響が予測された.動脈硬化が流れの急変する大動脈弓や脳・腹動脈分岐に好発するため,血管病変発生に対する流体力学的因子による血管壁への影響が研究されている.従来,二次元的な剛体分岐内の流れ学から,流れの剥離する部位では流体摩擦力が小さく,血管病変発生は対流依存物質伝達の低下に伴う血管壁細胞の退化とされている.血流は極めて変形しやすい粘弾性管を通ることから,血流が血管壁に作用する影響を調査するには,境界壁が変形しない剛体管内流れと同時に,変形する弾性境界壁に作用する流体摩擦力分布の解明が求められている.本研究では,血管を模した三次元直角分岐流の剛体および粘弾性流路における流動形態および流体と境界壁の界面に作用する流体摩擦力分布を血行力学的に検討する.(1)腎動脈を模した直角T字型分岐の剛体管モデルを取り上げ,酸化還元系の電解液を用いた電気化学的手法により剛体壁上のせん断応力を測定し,壁せん断応力の定性的な分布を把握した.(2)前項と同一剛体管モデルを取り上げ,主管から枝管入り口コーナ周りの速度分布をLDV流速計を用い測定し,流れの偏向および逆流域の発生を検討した.壁から1mmの領域にある速度分布から壁せん断応力を算出した.その結果,枝管入り口の上流コーナ周りでは壁せん断応力が急激に変化すること,および上流コーナにおける壁せん断応力の最大値は流れ分割点である下流コーナの大きさに匹敵することが示された.さらに,電気化学的方法での結果と比較検討した.(3)上記の分岐流路に対応する弾性管モデル作成のため,剛体管モデルにパラフィンを注入し,パラフィン硬化後にデイッピング法によりシリコンラバーを塗布する.シリコンラバー硬化後,パラフィンを溶解し粘弾性管の作成法を検討した.血管病変が流れの急変する大動脈弓や脳・腹動脈分岐に好発するため,血管病変発生に対する流体力学的因子による血管壁への影響が研究されている.従来,二次元的な剛体分岐内の流れ学から,流れの剥離する部位では流体摩擦力が小さく,動脈硬化は対流依存物質伝達の低下に伴う血管壁細胞の退化とされている.血流は極めて変形しやすい粘弾性管を通ることから,血流が血管壁に作用する影響を調査するには,境界壁が変形しない剛体管内流れと同時に,変形する弾性壁に作用する流体摩擦力分布の解明が求められている.本課題では,第一の課題として,腎動脈分岐部を模した三次元直角分岐流の剛体および粘弾性流路における流動形態および流体と境界壁の界面に作用する流体摩擦力分布を血行力学的に検討する.さらに,血管病変のもう一方の病変である動脈瘤発生に対する流体摩擦力の影響を検討するため,脳前交通動脈における流動形態を血行力学的に検討する.(1)腎動脈を模した直角分岐の剛体管モデルを取り上げ,主管から枝管入り口コーナ周りの速度分布をレーザドップラ流速計を用い測定し,逆流域の発生を検討した.壁から0.6mmの領域にあたる速度分布から流体摩擦力を算出した.その結果,枝管入り口の上流コーナ周りでは壁せん断応力が急激に変化すること,および上流コーナにおける壁せん断応力の最大値は流れ分割点である下流コーナの大きさに匹敵することが示された.

(2)前項と同一形状でシリコンラバーの弾性管モデルを取り上げ,レーザドップラ流速計による同様の計測を行った.その結果,主管および枝管下流における逆流域の縮小と流体摩擦力の減衰が認められた.弾性管内においては流体摩擦力の変動が剛体管より小さくなり,生体に大きな負荷をかけない効果のあることが指摘される.動脈瘤の好発部である脳前交通動脈回りの流動形態をライトシートを用いた流れの可視化により検討した.特に流量の不均衡に伴う流れ分割点回りの流動の変化が大きいことから,弾性管においても流体摩擦力の変化が大きいことが推測され,動脈瘤発生への影響が予測された.
生成核制御水熱合成法による高配向圧電薄膜の作製と評価

圧電材料は加えられた歪みに応じて電荷を発生し,微弱な発電が可能である.薄膜状の構造が得られれば様々な応用が期待できる.本研究ではチタン酸バリウム等の圧電材料を厚み数ミクロンで結晶方向を揃えた状態で合成する手法を開発し,さらにその構造配置を検討することで性能を高めた発電デバイスの試作と評価まで行うことを目的とする.圧電材料は加えられた歪みに応じて電荷を発生し,微弱な発電が可能である.薄膜状の構造が得られれば様々な応用が期待できる.本研究ではチタン酸バリウム等の圧電材料を厚み数ミクロンで結晶方向を揃えた状態で合成する手法を開発し,さらにその構造配置を検討することで性能を高めた発電デバイスの試作と評価まで行うことを目的とする.
相互接続に基づいたクラスタリング手法の開発

前年度購入した英字新聞記事データに対するクラスタリングでは、クラスタリングの精度が出ないということ分かっていた。本研究では、クラスタリングの精度を向上するのではなく、距離の公理を満たさない類似度を用いたクラスタリング手法を提案することであるため、クラスタリングの精度が見込めさらにデータ数が数万件用意できるデータ集合を調査していた。さらに、距離を用いたクラスタリング手法と比較するため、データから抽出可能な特徴量は、多次元ベクトルで表現されることが望ましい。しかし、この条件を満たすオープンデータを調査したが、利用可能なデータ集合は見つけることが困難であった。そこで、現有のデータの選別作業を実施した。今年度は、このデータ選別作業に時間を要し、本研究課題の本題であるクラスタリングの高速化は実現できていない。当初の研究エフォートが確保できず、クラスタリング評価に用いるデータ集合の生成(選別)作業に時間を割くことができなかった。このことにより、クラスタリング性能評価実験を実施しておらず、データの特性、クラスタリングの特性を観察できなかった。上記エフォートの確保部族に関しての理由については、研究期間延長願いに記している。研究時間の確報を優先し、クラスタリング評価のためのデータ集合の生成を実施する。さらに提案するクラスタリング手法と既存のクラスタリング手法の比較を行うとともに、高速化に対するアルゴリズムの提案・実装・評価を実施する。まず、質の高いデータ集合の生成に時間を費やし、その後の実験を着実に実施できるようにする。本研究課題の目的は,データ間の類似性の尺度として距離および類似度用い,問い合わせデータに対する検索順位に基づいたクラスタリング手法を提案することである.クラスタリングアルゴリズムの主なアイデアは,各データを母点し,それぞれのデータが母点からどれだけ近いかを順位付けし,その順位のみを用いてクラスタリングを実行するというものである。平成28年度では.1)クラスタリングアルゴリズムの実装と初期評価,2)評価実験に必要なデータの収集を行った。クラスタリングアルゴリズムは,手順1)すべてのデータ間の類似度を算出し,検索順位を求める.手順2)上位の検索順位により接続行列を算出する.手順3)接続行列から相互接続を抽出し,それを相互接続行列として表現する.手順4)相互接続行列からクリーク抽出する.手順5)集出したクリークを1つのクラスタとして,併合し新たなデータとしてする.手順6)併合したデータと併合されなかったデータに対して,先の手順1から手順5を実行する.とし,実装を行った.ただし,実装のデバッグに用いたデータとしては,10クラス100件程度の非常に小さいサイズのデータ集合である.評価実験に必要なデータとして,記事データに着目し,5カ国のニュース記事(各国200件)計1,000件を収集し,データクリーニングを実施した.しかし,予備実験により収集したデータは,クラスタ生成が難しいことが分かった.現在,データの再収集の検討を行っている.予備実験として,1)ニュース記事データから特徴量を算出,2)算出した特徴量群に対して多変量尺度法を適用し特徴量ベクトル空間を生成,3)既存クラスタリングアルゴリズムを適用することで収集したデータの性質を観察したところ,収集したデータはクラスタ生成がしづらいことが分かった.そこで,アルゴリズムの評価実験の適用を中止し,データの再収集の検討を行った.本年度は,規模を大きくしたテキストデータに対して提案アルゴリズムが適応可能であるかどうか評価するするために,英字新聞記事を対象に評価実験を開始した。研究計画におけて,Webからクローリング技術を用いいて英字新聞記事を収集する予定であったが,著作権およびネットワークトラフィックの関係を考慮し,英字新聞記事データ(約20,000件)を予算で購入した.購入した英字新聞記事データから特徴量抽出に必要なデータ,記事カテゴリのラベル等クラスタリング評価に必要な情報を抽出するためのフィルタを作成し,評価実験のための基本データを作成した.さらに,テキストデータマイニングを専門とする研究者の助言により,テキストマイニングに用いられている特徴量抽出法Word2Vecを用い,各英語新聞記事データから特徴ベクトルを得た.得られた特徴ベクトルの基礎評価として,既存のクラスタリングアルゴリズム(クラスタ分析,k-means法など)を適用し,クラスタリング精度を求めた.さらに提案手法を得られた特徴ベクトル集合に対して適用した。昨年度の実験から,クラスタリングに要する時間は,入力データ数の増加に伴いクリーク抽出処理は指数的に増加するであろうという知見はあったが,それ以外に相互隣接としての条件となる検索順位,部分グラフ併合処理のパタメータチューニングが必要であることいが分かった.すなわち,クラスタリングの高速化よりもにクラスタリング精度に関係するパラメータチーニングの問題を先に解決する必要があることが分かった.研究の進捗において,「遅れている」と判断した大きな原因は,取り扱うデータ量に対する提案アルゴリズムのもつ弱点の見積もりができていなかったことである.まずその1つして,検索順位が本アルゴリズムの大きなパラメータになる.大量のデータを取り扱おうとした場合,検索順位パラメータの設定範囲が大きくなり,実験の数が膨大になった。そのため,計算機のリソース,人的リソース不足が顕著に現れた.さらに,大量のデータを取り扱うことでクラスタリングの様子を確認するための時間の確保ができていなかった.前年度購入した英字新聞記事データに対するクラスタリングでは、クラスタリングの精度が出ないということ分かっていた。

さらに、距離を用いたクラスタリング手法と比較するため、データから抽出可能な特徴量は、多次元ベクトルで表現されることが望ましい。しかし、この条件を満たすオープンデータを調査したが、利用可能なデータ集合は見つけることが困難であった。そこで、現有のデータの選別作業を実施した。今年度は、このデータ選別作業に時間を要し、本研究課題の本題であるクラスタリングの高速化は実現できていない。当初の研究エフォートが確保できず、クラスタリング評価に用いるデータ集合の生成(選別)作業に時間を割くことができなかった。このことにより、クラスタリング性能評価実験を実施しておらず、データの特性、クラスタリングの特性を観察できなかった。上記エフォートの確保部族に関しての理由については、研究期間延長願いに記している。自然言語処理を専門とする研究者にテキストデータ処理に関するアドバイスを頂く.このことにより早期にデータ収集を実施し,収集したデータを用いた評価実験を実施可能であると考えている.また,論文作成のため,クラスタリング分野の現状調査を実施し,論文投稿を実施する.本年度で明らかになった,アルゴリズムの問題点に関して1)検索順位に関するパラメータと部分グラフ併合処理の組み合わせに関し,より多くの実験を行い,アルゴリズムの改良ポイントを見つけ出すとともに,2)クラスタリングの様子を可視化することにより,効率的な評価を行える環境を整備する。これにより,進捗の遅れをできるだけ取り戻す.研究時間の確報を優先し、クラスタリング評価のためのデータ集合の生成を実施する。さらに提案するクラスタリング手法と既存のクラスタリング手法の比較を行うとともに、高速化に対するアルゴリズムの提案・実装・評価を実施する。まず、質の高いデータ集合の生成に時間を費やし、その後の実験を着実に実施できるようにする。年度当初に採録された課題ではなく,研究費配当が遅く,当該年度での費用が困難であった.大きな理由は,国際会議等に採録がなかったため,旅費を使う理由がなかったことと,データを加工・整理する人員が手当できなかったためである。またこれらは,次年度データ購入に当てる予定である.データ集合生成作業のみに時間を要したことにより、2018年度は研究費を支出していない。2019年度においては、研究期間延長により2018年度計画を実施する。本年度購入予定の消耗品を次年度購入するとともに,謝金を用いいてデータ収集を実施する.
中国食糧需給の総合的研究-中国農業部農家パネル・データの利用を中心にして-

中国農業部農村経済研究センターは過去13年間にわたって、中国全土をカバーする有意抽出による約2万戸の農家経済、農村経済、郷鎮企業の固定点調査を行ってきた。これだけの規模の個票データは世界にかつて存在せず、パネル化することによって中国の農業問題、農村問題、食糧問題の分析に極めて貴重なデータとなる。全データのうち20%の利用許可を獲得して、パネル化可能と思われる、1986年2000年の54村、約4000戸の農家経済データを日本へ移転した。日中合同で過去3年間にわたって、マッチング・プログラムの開発によってこれらのデータのパネル化を完成させた。完成したパネルデータを用いた計量経済学的分析、また同時に山東省、安徽省、黒龍江省、貴州省、湖南省、河南省の固定観察点農家へ対し行った臨地調査に基づき、中国の農業生産、消費、所得に関する農業経済分析を行った。特に、中国農家の所得分配、集団と農家の経営能力、経営耕地規模別農家分布、資金調達・運用、転包地代に関する分析は、学会誌論文として発表する計画である。これらの中国食料の生産と消費に関するパネル分析の結果、ならびに中国側共同研究者の成果を北京で国際シンポジウムを開催し、公表した。中国農業部、農村経済研究センター、国家統計局の各部代表者も出席して、分析結果に対して討論が行われ次のような論点にまとめられた。すなわち、食糧供給は、農村で行われてきた土地請負・生産責任制度によって大きく影響されてきてたが、作物構造の調整、農業産業化の中で食糧生産は「曲がり角」にきていること。また所得向上に従い、食料需要構造ならびに所得配分構造が急激に変化してきていることである。このような実証的分析結果を踏まえて、21世紀の中国の食料需要のあり方が提案された。なお本研究の成果は日本語、中国語、英語にまとめられて出版される予定である。中国農業部農村経済研究センターは過去12年間にわたり、中国全土をカバーする、有意抽出による約2万戸の農家経済、および調査農家のある農村経済、ならびに郷鎮企業の固定点調査を行い、パネルデータ化できる可能性のあるデータを所有している。これだけの規模の個票データは世界にかつて存在せず、中国の農業問題、農村問題、食糧問題の分析のために非常に貴重なデータである。研究代表者は過去3年間の2つの科学研究費による農村経済研究センターとの共同研究の積み重ねにより、このデータの利用許可を得られることになった。本研究の採用により、本研究の経費を用いて、研究代表者、研究分担者の2回にわたる北京訪問により、全データのうち20%の利用許可を獲得し、パネル化可能と思われる、1986年1998年の54村・約4000戸の農家を抽出した。中国側研究分担者を日本へ招聘し、これらの個票を共同でパネルデータ化する手法の開発、マッチング・プログラム(年末年初のデータが一致すると考えられる項目をマッチングキー変数として、調査年度を通じた農家データを連続させる)によってパネルデータ化を進めた。パネルデータを用いて食糧需給分析を行うためには、データ分析の背景にある、中国農村の実態分析も欠かせない。食糧生産を支えている、双層経営体制、地区性合作経済組織、専門協会、社会化服務体系、土地請負制第2ラウンド、農産物政策・流通制度、農業金融制度、土地利用制度といった中国農村制度、農家経済の実態(農業経営方式、労働雇用状況、消費実態)、あるいは資源枯渇の実態に関連した臨地調査を行い、中国食糧需給に対する総合的分析への第一次的接近を行った。中国農業部農村経済研究センターは過去12年間にわたり、中国全土をカバーする、有意抽出による約2万戸の農家経済、および調査農家のある農村経済ならびに郷鎮企業の固定点調査を行い、パネルデータ化できる可能性のあるデータを所有している。

これだけの規模の個票データは世界にかつて存在せず、中国の農業問題、農村問題、食糧問題の分析のために非常に貴重なデータである。研究代表者は過去3年間の2つの科学研究費による農村経済研究センターとの共同研究の積み重ねにより、このデータの利用許可を得られることになった。本研究の採用により、本研究の経費を用いて、研究代表者と松田氏など少数の研究分担者の2回にわたる北京訪問により、全データのうち20%の利用許可を獲得し、パネル化可能と思われる、1986年1998年の54村・約4000戸の農家データを抽出し日本へ移転した。中国側研究分担者を日本へ招聘し、これらの個票を共同でパネルデータ化する手法の開発、マッチング・プログラム(年末年初のデータが一致すると考えられる項目をマッチングキー変数として、調査年度を通じた農家データを連続させる)によってパネルデータ化を進めた。パネルデータを用いて食糧需給の総合的研究・分析を行うためには、データ分析の背景にある、中国農村の実態分析も欠かせない。食糧生産を支えている、農家経済、双層経営体制、地区性合作経済組織、専門協会、社会化服務体系、土地請負制第2ラウンド、農産物政策・流通制度、農業金融制度、土地利用制度、自然資源管理制度・政策を対象にした臨地調査を行い、中国食糧需給に対する総合的分析への第一次的接近を行った。平成13年度は本研究のとりまとめの年に当たる。過去2年間にわたって中国農業部農村経済研究中心の固定点調査結果をパネル化した結果(中国農家のパネルデータ)を用いて、同時に河南省の固定観察点農家への補足調査を行い、中国農業に関して、(1)パネルデータマッチング、(2)所得分配分析、(3)農家の経営能力分析、(4)経営耕地規模別農家分布分析、(5)資金調達・運用の経済分析、(6)転包地代の計量分析、(7)農家経営と所得分配分析、を行った。これら分析の結果を、2002年3月、北京で国際シンポジウムを開催し公表した。日本側からは当該科研代表者と主たる分担者、中国側からは海外共同研究者がそれぞれのパネル分析結果を報告した。中国からは、中国農業部、農村経済研究センター、国家統計局の各部代表者も出席した。結論は、(1)食糧供給は土地請負・生産責任制度によって大きく牛耳られてきてたが、作物構造の調整、農業産業化の中で食糧生産は「曲がり角」に来ていること。(2)また所得向上に従い、食糧需要構造ならびに所得配分構造が急激に変化してきていること。(3)このような実証的分析結果を踏まえて、21世紀の中国の食糧・農業政策のあり方が提案された。なお本研究の成果は英文にまとめられて出版される予定である。
英文読解時における生体信号計測による「つまづきの可視化」のための技術の開発

平成30年度は、のべ30名の被験者に対して、レベル分けされた英文を用いて視線と脳波の計測を行い、平常時のデータとの比較を行った。具体的には、視線については5段階にレベル分けされた英語の文章と日本語の文章を用いて、読書中の視線を3分間程度計測し、停留・逆行の頻度・リーディングスピードの変化を分析した。脳波については5段階にレベル分けされた英語の文章と日本語の文章を用いて、1分間の黙読中と、その後1分間の閉眼・安静状態における脳波を計測し、α波とβ波の値の変化を分析した。脳波および視線の計測において本研究助成により購入した機器を使用し、異なるレベルの英文および日本語文を読む時のデータを解析して比較した。視線については、被験者の英語力による差異だけでなく、フィクション・ノンフィクションといった英文のジャンルの違いによっても、視線の停留や逆行、リーディングスピードに差が生じる傾向があることが明らかとなった。脳波については、読解力に関する自己評価と実際の計測結果に相関があるといえる傾向が見受けられ、また日本語の文章を読む際の読解力と英文を読む際の読解力にも相関があるのではないかと考えられる傾向が見受けられた。異なるレベルの文章を用いて実験を行う際に考えられる順序効果の影響についての検証も行った。これらの成果について、Smasys 2019(10月11日山形大学)、高専シンポジウム(1月26日小山高専)、Interaction 2019(3月6日・7日学術総合センター)で発表を行った。今後は被験者を増やしながら実験を継続し、視線に関するデータと脳波に関するデータを統合的に解析することにより、英語力を即時的に判定できるシステム開発を目指す。平成30年度における被験者数は予定した人数より少なかったが、視線と脳波の計測については順調に行われ、基礎的なデータを収集することができている。得られたデータについてパターン分析を行うことを目的とした自己組織化マップの作成については、関連機器の導入が完了し、教師データ収集を継続している。これまで収集したデータをもとに本年度は自己組織化マップによる英語力判定システムとして発展させ、信頼性の検証も合わせて行う。今後はより多くのデータ収集を行い、より精度の高い判定システムとなるよう研究を進める一方で、判定できる能力の対象をリーディング能力からリスニング能力、スピーキング能力、ライティング能力と順次拡大し、総合的な英語力判定システムの構築を目指す。平成29年度は、のべ18名の被験者に対して、レベル分けされた英文を用いて視線と脳波の計測を行い、平常時のデータとの比較を行った。具体的には、視線については5段階にレベル分けされた日本語と英語の文章について、読書中の視線を3分間程度計測し、停留・逆行の頻度を分析した。これらの成果について、平成29年度(第27回)電気学会東京支部新潟支所研究発表会(11月10日、新潟大学)および第23回高専シンポジウムin神戸(1月27日、神戸高専)で発表を行った。平成29年度における被験者数は予定した人数より少なかったが、視線と脳波の計測については順調に行われ、基礎的なデータを収集することができている。得られたデータについてパターン分析を行うことを目的とした自己組織化マップの作成については、関連機器の導入が完了している。

異なるレベルの文章を用いて実験を行う際に考えられる順序効果の影響についての検証も行った。これらの成果について、Smasys 2019(10月11日山形大学)、高専シンポジウム(1月26日小山高専)、Interaction 2019(3月6日・7日学術総合センター)で発表を行った。今後は被験者を増やしながら実験を継続し、視線に関するデータと脳波に関するデータを統合的に解析することにより、英語力を即時的に判定できるシステム開発を目指す。平成30年度における被験者数は予定した人数より少なかったが、視線と脳波の計測については順調に行われ、基礎的なデータを収集することができている。得られたデータについてパターン分析を行うことを目的とした自己組織化マップの作成については、関連機器の導入が完了し、教師データ収集を継続している。平成30年度は視線・脳波・脈波の同時計測を行い、個々のデータに関する個別の解析に加えて、自己組織化マップを用いることで得られたデータを統合的に分析し、生体信号による英語力判定の基本システムを構築することを目指す。これまで収集したデータをもとに本年度は自己組織化マップによる英語力判定システムとして発展させ、信頼性の検証も合わせて行う。今後はより多くのデータ収集を行い、より精度の高い判定システムとなるよう研究を進める一方で、判定できる能力の対象をリーディング能力からリスニング能力、スピーキング能力、ライティング能力と順次拡大し、総合的な英語力判定システムの構築を目指す。