hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
隣接パルス間位相を安定化した光クロック逓倍回路に関する研究

光カップラを用いた光クロック4逓倍回路を作成して10GHz→40GHzの逓倍実験を行い、不要サイドバンド抑圧比17dBでRZ/CS-RZ光クロックを得た。光クロック8逓倍回路のシミュレーションを行った。制御光取り出しのためのOBPFには非常に急峻な特性が必要となることがわかった。この結果、目標としていた一台のみの制御光取り出しOBPFで光クロック16逓倍回路を安定化動作させるのは困難であることが明らかとなった。偏波保存ファイバを用いた光クロック2逓倍回路を作成し、RZ/CS-RZ光クロックにおいて25dB/22dB以上の不要サイドバンド抑圧比を得た。2倍光クロック逓倍回路を3段直列に接続した8倍光クロック逓倍回路において、逓倍動作のシミュレーションを行い、複数の隣接サイドバンドの合計パワーを最小とする制御方法では、安定化は困難であることが明らかになった。光通信偏波保存型光ファイバを用いた16倍光クロック逓倍回路(10GHz→160GHz)を作成して動作確認を行うが、制御光取り出しのための光帯域通過フィルタは、4逓倍回路ごとに光フィルタを用いる構成とする。偏波保存型光ファイバのみからなる逓倍回路の作成が完了していない。2倍光クロック逓倍回路を4台直列に接続した16倍光クロック逓倍回路のシミュレーションがまだ完了していない。交付申請書記載時には、平成24年度はシミュレーションによる検証のみを行う予定であったが、10GHz→40GHzの逓倍実験も行い動作を検証した。2月11日付けにて提出した様式F-14(補助事業期間延長承認申請書)に記載した通りである。引き続き光クロック逓倍回路のシミュレーションを行う。光フィルタに要求される特性やトレランスを明らかにする。偏波保存型光ファイバのみからなる逓倍回路を作成し、10GHz→40GHzの逓倍実験を行って動作を検証する。動作の検証は、出力光パルスのスペクトルと時間波形を観測することによって行う。2倍光クロック逓倍回路を4台直列に接続した16倍光クロック逓倍回路において、制御光取り出しのための光帯域通過フィルタを、後段の逓倍回路出力のみに置いた構成を考え、制御回路の動作をシミュレーションによって検討する。24年度に作成した4倍逓倍回路は、偏波保存型光ファイバカップラと光ファイバ部品から構成した光クロック逓倍回路を2段直列に接続したものであった。この逓倍回路では、外乱の影響を受けやすいと考えられるため、偏波保存型光ファイバのみからなる逓倍回路を検討していく。今後の研究方策に記載したように、偏波保存型光ファイバによる16倍光クロック逓倍回路(10GHz→160GHz)の作成に使用する。偏波保存型光ファイバのみからなる逓倍回路作成に必要な、ステージ類の購入を行う。
衛星画像と数値標高モデルを用いた流量未計測流域における流量推定に関する研究

今年度は,衛星画像の精密幾何補正手法の開発を中心に研究を行った.具体的には,EOS-Terra衛星搭載のASTERセンサのうち,夜間に撮影されたTIR(熱赤外)画像のオルソ補正を行うプログラムを開発した.TIR画像は昼間も撮影しているが,昼間の画像には放射と反射の両方が含まれており,正確な地表面温度を算出することは難しい.これに対し,夜間のTIR画像には放射のみが含まれており,比較的簡単な換算式で地表面温度が算出可能である.しかし,夜間はVNIR(可視近赤外)を撮影していないためにオルソプロダクト(レベル3A01に相当)が存在せず,山岳地域などの大起伏地域ではオルソ幾何補正をしなくてはならない.このプログラムは,昼間のVNIR画像から作成されたDEMプロダクト(レベル4A01に相当)と夜間に撮影されたTIRのレベル1B画像を用いてオルソ幾何補正を行い,夜間のオルソ画像を作成するものである.本研究では,地質が比較的均質とみなせる四国の河川流域を例として,比較水文学的手法を用いた流域分類と,セル分布Kinematic Wave流出モデルを組み合わせた,流量未計測流域の流量予測手法を提案した.まず,四国管内の14の流量観測所の流域の中から,DEMのみから求めた地形特徴量が似ている流域を一組抽出した.次に特徴の似ている流域の一方に,流出モデルを適用して観測流量を再現した.そして,構築した流出モデルのパラメーターを用いて,もう一方の流域の流量予測を行った.流域の分類の結果,対象流域の地形は,地形の険しさ,流路ネットワークの構造,流域の平坦さ,低次流路の発達状況,流域形状の細長さを5個の因子で説明できた.また,対象流域の中でもっとも地形の特徴が似ている流域は,石手川湯渡および土器川常包橋の流量観測所の流域であった.常包橋での降雨-流出解析では,Nash-Sutcliffe係数は81.1%と良い結果を示したが,このときのパラメータを用いた湯渡での流量予測は,Nash-Sutcliffe係数が-393.2%であった.しかし,常包橋及び湯渡に特徴の似ている中筋川磯の川流量観測所の流域での流量予測は,Nash-Sutcliffe係数が68.6%であった湯渡での流量予測は,Nash-Sutcliffe係数は良い結果ではなかったが,この原因として,湯渡より上流にあるダムの影響が考えられる.その一方,湯渡のハイドログラフの推定値の位相は,観測値とほぼ一致した.これは流路ネットワーク構造が常包橋と似ているためと考えられる.また,湯渡、磯の川とも,観測値に比べて値が大きくなったが,これは常包橋に比べて地形が平坦であるため,斜面勾配が小さく流出モデルの土層厚が適合せず,流量が過大になるためと考えられる.これらから,地形特徴量で流域を分類することにより,水平的な地形特性である流路ネットワーク構造はハイドログラフの位相に影響を及ぼし,垂直的な地形特性である地形の険しさが流量のピークに影響を及ぼすという知見が得られた.また,本研究で提案した方法は,もっとも地形の似ている流域以外でも,類似度の近い流域に対して,流量を予測することのできる手法であることが確認できた.今年度は,衛星画像の精密幾何補正手法の開発を中心に研究を行った.具体的には,EOS-Terra衛星搭載のASTERセンサのうち,夜間に撮影されたTIR(熱赤外)画像のオルソ補正を行うプログラムを開発した.TIR画像は昼間も撮影しているが,昼間の画像には放射と反射の両方が含まれており,正確な地表面温度を算出することは難しい.これに対し,夜間のTIR画像には放射のみが含まれており,比較的簡単な換算式で地表面温度が算出可能である.しかし,夜間はVNIR(可視近赤外)を撮影していないためにオルソプロダクト(レベル3A01に相当)が存在せず,山岳地域などの大起伏地域ではオルソ幾何補正をしなくてはならない.このプログラムは,昼間のVNIR画像から作成されたDEMプロダクト(レベル4A01に相当)と夜間に撮影されたTIRのレベル1B画像を用いてオルソ幾何補正を行い,夜間のオルソ画像を作成するものである.
出産・育児を通じた女性のSOC(首尾一貫感覚)の変化

女性の妊娠初期から出産後1年までのSOC(sense of coherence:首尾一貫感覚)、気分状態、QOL得点の推移と、それら得点間の関連を明らかにすることを目的に、妊婦320名を対象に縦断的自記式質問紙調査を実施した(計6時点)。質問紙にはSOC評価尺度と坂野ら(1994)の気分調査票、EuroQolを含めた。その結果、対象女性のSOC得点は妊娠初期から出産後1年まで、一般女性のそれと比較して明らかに高く、SOCと気分状態およびQOL得点間には軽度の相関が認められた。最初に埼玉医科大学保健医療学部および総合医療センターの、両倫理審査委員会の承諾を得た。その後、総合病院産科外来および産院、産科クリニック等の計7施設の妊娠初期の妊婦478名を対象に、調査の説明書と同意書、1回目の質問紙等一式を、外来受診時か母親学級参加時に手渡し、調査協力を依頼した(以降の質問紙配布・回収は郵送にて)。質問紙の内容は属性、SOCおよびEuroQol等の尺度であり、質問紙の記入時期は妊娠初期、後期、出産後5日以内、1ヶ月、4ヶ月、1年の計6回であったが、現段階にて妊娠期の記入終了者は258名である。それらの結果を分析した結果、SOC平均得点は1回目59.6点、2回目57.6点であり、EuroQol得点の平均効用値は1回目0.839、2回目0.793、視覚評価法は1回目69.8、2回目70.2であった。いずれも、対応のあるt検定にて2時点の得点間に有意差は認められなかった。SOCとEuroQol得点、および妊娠回数、年齢等との関連に関しては、妊娠初期のSOC得点が同時点のEuroQol得点、妊娠後期のSOC得点とEuroQol得点、さらに、妊娠回数と妊娠月数と有意な相関を示し、初期のSOCが高い者ほど後期のそれも高く、QOLも高かった。また、妊娠回数が多い者ほどQOLは低く、妊娠月数に関しては、前半では月数が多いほどQOLは高く、後半においては月数が少ないほどQOLは低かった。以上より、妊婦のSOC得点は一般人口よりも高い傾向、特に、妊娠初期よりSOCが高くなりそれが後期まで維持される可能性が示唆された。そして、SOCが高いほどQOLは高かったものの、QOLが妊娠月数および妊娠回数と有意な関連を示したのに対し、SOCは関連を示さなかったことから、SOCはQOL以上に安定した特性であること、しかしそれが妊娠というイベントによって大きく影響される可能性が示唆された。総合病院の産科外来および産院、産科クリニック、計7施設の妊娠初期の妊婦を対象とした郵送式質問紙調査であったが、最終対象者は2009年3月の時点で478名となった。質問紙はQOL評価尺度であるEuroQolの5項目法と視覚評価法(VAS)、さらに、坂野ら(1994)の気分感情状態調査票、SOC評価票を含み、これら尺度の(1)妊娠初-中期、(2)妊娠後期、(3)出産直後、(4)出産後1か月時点の計4回にわたる経時的変化は以下のとおりであった。質問紙の記入は(5)出産後4か月、(6)出産後1年と続いたが、今回の分析対象は(1)から(4)までとした(分析該当者の平均年齢は31.6±5.1歳、平均出産回数は0.6±0.9回)。まず、4時点にわたるQOL得点は、平均効用値と視覚評価法ともに有意に変化し、妊娠初-中期から後期にかけて向上、出産直後に一気に低下、出産後1か月の時点で再度向上するというパターンであった。一方、気分感情状態は、緊張・興奮が妊娠初-中期から後期、出産直後と低下し、出産後1か月の時点で再度高まる傾向が認められた。爽快感は妊娠初-中期から後期、出産直後と漸増し、出産後1か月で再び低下、疲労感は初-中期から出産後1か月にかけて漸減、抑うつ感は出産直後までは漸減し出産後1か月の時点で再度高まった。不安は出産直後に一気に低下し、その後再び高まる傾向にあった。最後に、SOC得点は妊娠初-中期の時点より一般人口(女性)のそれよりも高値であり、その後大きな変動は認めなかった。以上より、SOCは比較的安定した特性であること、そのようなSOCを変化させるほどに妊娠は影響力の大きいライフイベントであること、その後出産後1か月までの短期問で、妊産婦の感情やQOLは大きく変動することが示唆された。育児ノイローゼをはじめとする産婦および育児女性のメンタルヘルス上の危機に向けた、積極的なアプローチが求められよう。妊娠中から出産後1年までの首尾一貫感覚と気分状態、QOLの変化、さらにそれらの因子が相互にどのような関連しているかを把握すること、また、妊娠、産後、育児中の彼らが日々の生活の中で経験している感情体験を明らかにし、それらとSOCとの関連を考察することを目的とした。

縦断的質問紙調査の継続とともに、これまでの質問紙調査に記載されていた感情体験に関する自由記載のデータを質的帰納的に分析した。結果として、対象女性のSOC得点は妊娠時より、一般女性のそれと比較して明らかに高く、出産後4か月時点ではピークに達し、出産後1年時点においても依然高値であった。緊張・興奮、疲労感、抑うつは妊娠初期が最も強く、その後は軽減していくというパターンであった。不安は、妊娠初期よりもむしろ妊娠後期にて最も高かった。QOLは、出産直後が最も低く、その後は育児期間の経過と共に若干向上した。なお、出産後4か月時点のSOCを説明する変数としては爽快感、疲労感、不安、妊娠初期のSOC得点が認められ、妊娠初期の抑うつを説明する変数としては出産回数、治療疾患の有無、同居者の有無が認められた。出産回数の少ない人、治療している疾患がある人、また同居者がいる人ほど抑うつは高かった。妊娠後期の不安を説明する変数としては同時点のSOC得点、QOL得点、母親学級への参加回数が認められ、母親学級の参加回数が多い人ほど不安は高かった。最後に、自由記載の分析結果からは、対象者が妊娠・出産・育児中のいつの時点においても新たな自己を発見し、他の家族員や周囲の人の存在や支援に気づいて自身との関係性を洞察していた。さらにそれらを通じて「不安だけと嬉しい(楽しみ)」、「大変だけどがんばりたい」といった多面的、両価的な感情体験を得ていた。一方で、個別性の高い経験もあり、いずれにせよこのような、それまでとは異なる感情体験の連続が、SOC高値の維持に寄与している可能性が示唆された。
３次元音響空間ウォークスルー実現に向けた波数領域収音再生技術

音響空間場において主要な音源情報(音源位置、原音情報)とアンビエントな音情報(室内インパルス応答,残響時間、周囲雑音)を取得し、それらを再合成することで、ユーザが仮想的にその空間内を移動しながら音を聴取することが可能なシステムの提案を行う。本研究では,音場の基本情報である複数個所の室内インパルス応答を正確かつ短時間で取得する方法,および所望の音源情報を空間スペクトル(指向特性)出力の差により抽出する方法を確立した。さらに,これらに基づいて空間スペクトル表現した音場からユーザの両耳信号を再現するデモシステムの構築を行い,制限されたエリア内ではあるが音場内をウォークスルー可能なことを示した。本研究課題は、音響空間場において主要な音源情報(音源位置、原音情報)とアンビエントな音情報(残響音、周囲雑音)とを区別しながら収音し、その後、それらを合成することで、ユーザが仮想的にその空間内を移動しながら音を聴取するというシステムの提案を目指している。平成27年度は、主に、対象となる音響場の基本特性測定の効率化、残響環境下での音源位置推定、方向性音信号と拡散性音信号との分離収音、音場の可視化、および再生システムについて基礎的な検討を行った。まず、音場の基本特性の一つであるインパルス応答の測定において、多ch同時推定法を検討した。用いる信号として、多重M系列信号と多重Log-SS信号の比較を行い、測定精度において多重Log-SS法が優れていることを明らかにした。また、残響時間を様々な環境雑音下で効率的に推定するためのCSN-SS信号を用いた測定法を提案した。高い反射音環境下や残響環境下における音源位置推定手法として、サブバンドピークホールド音源方向推定法を検討し、処理帯域制限による性能向上と処理時間の短縮化を図った。また、ピークホールド値をキーとした残響信号共分散行列の抽出に基づいたMUSIC法による音源位置推定法も検討した。主要音と周囲雑音とを区別して収音するために、空間周波数領域(ビームスペース)において拡散性雑音と方向性雑音を効率的に抑圧するアルゴリズムを検討した。複数のマイクロホンアレーを用いた音源位置推定から特定のエリアの音のみを強調する手法についても検討した。合わせて、波数空間における逆伝搬を用いた音場の可視化も行った。また、仮想空間内を移動するシステムの基礎検討を行い、頭部の前傾、左右の傾きでの移動意図する動作を検出するモジュールを作成した。被験者を用いて実験を行い、違和感の少ない加速・減速の手法を検討した。実環境下において課題となる残響、拡散性雑音、方向性雑音を考慮しながら、対象となる音場の基本性を効率良く取得するための方法、音源の持つ基本情報である音源位置推定、および音源種類の分離収音についてある一定の目途がついており、また、仮想再生についても検討が進んだことから、当初の目標に対しておおむね順調に推移していると判断した。本研究課題は、音響空間場において主要な音源情報(音源位置、原音情報)とアンビエントな音情報(残響音、周囲雑音)とを区別しながら収音し、それらを再合成することで、ユーザが仮想的にその空間内を移動しながら音を聴取するシステムの提案を目指している。平成28年度は、対象とする音場の基本特性取得の効率化、虚音源を排除する音源位置推定、音場の可視化による音源抽出、ヘッドフォンおよびスピーカによる音場再現について検討を行った。音場の基本情報取得では、音場の変動要因である熱や空気の流れや非定常雑音などが存在する環境下で安定して空間音響特性を把握する手法について検討を進めた。その結果、連続周波数上で白色スペクトルを持つ純白色擬似雑音を提案し、音場の時間軸変動に対するロバスト性を確認した。また、非定常雑音の重畳を検出し、該当部分のみの再測定を行う効率化した音響特性把握方法を提案した。さらに、多ch同時インパルス応答の測定法の高精度化の検討を進め、多重M系列信号、多重TSP信号の両方に対して音源数が増加したときに測定精度が音源配置に大きく依存することを実測により明らかにし、音源配置によるインパルス応答の精度に関する知見を得た。音源位置の推定と抽出においては、音源が2つ以上あるとき2つの異なるマイクロホンアレイを用いて方向推定を行うと虚音源が表出する課題に対し、真の音源位置を音源間の相関関係を用いて推定する手法を考案した。また、波数領域において、直線アレイによって収音した音をヘッドフォン再生信号へ変換する方法を提案した。さらに、仮想空間内を移動するシステムの基礎検討を行い、頭部の前傾、左右の傾きでの移動の意図を検出するモジュールを作成した。被験者を用いた実験では、違和感の少ない加速・減速の手法を検討した。合わせて、スピーカアレイによる再生エリアを制御する手法についても検討した。音場の基本情報取得においては、室温変動や雑音などの外乱にロバストな手法の提案を行い、さらに複数個の音源が存在する場における多ch同時インパルス応答推定法の問題点の把握、および複数個の音源の同時音源位置推定、音源情報取得を行える見通しを得た。さらに、収音した信号からヘッドフォン再生信号へ波数領域上で変換する手法を提案するとともに、仮想空間内においてヒトが移動しながら聴取するシステムについても検討が進んだことから、当初の目標に対して概ね順調に推移していると判断した。

本研究課題は、音響空間場において主要な音源情報(音源位置、原音情報)とアンビエントな音情報(残響音、周囲雑音)とを区別しながら収音し、それらを再合成することで、ユーザが仮想的にその空間内を移動しながら音を聴取するシステムの提案を目指している。音場の基本情報を正確に短時間で取得する方法および主音源の収音を目的とした収音班と仮想空間内での再現を目指す再生班とで研究を進めてきた。まず,音響空間のインパルス応答測定では,掃引正弦波法に着目し,課題であった非線形歪が測定結果に影響を与えない掃引正弦波信号の合成手順を開発した。さらに,多チャンネルのインパルス応答を効率的に推定するための手法として,直接音を点音源,反射音を平面波でモデル化することにより、空間的に補間されたインパルス応答を推定する手法を提案した。次に,所望信号のみを高品質に収音する手法として,マイクロホンアレイの入力信号を有/無指向性信号に分解する手法を提案し,小規模アレイにおいても所望信号の低域信号の劣化を防止することが可能となった。これらにより短時間で正確な音場把握,および所望信号の獲得が行えるに至った。再生側では,仮想空間内における音源方向の音像定位粒度を実験的に調べた。3次反射まで含めた合成音を仮想空間内の移動に合わせて再生した結果,水平面の音源方向変化量が10°以下であれば,聴感上違和感がないとの知見を得た。以上の結果に基づき,24chの直線マイクロホンアレイから受聴者の位置の移動を考慮したバイノーラル信号生成システムを構築した。まず,音源からマイクロホンアレイまでの多チャンネルインパルス応答を測定し,両耳信号再現の基本性能を確認した。次に実音源の収音信号に対して受聴実験を行い,前後方向の移動には難があったが左右の移動や頭部回転についての定位は行えることが分かった。音響空間場において主要な音源情報(音源位置、原音情報)とアンビエントな音情報(室内インパルス応答,残響時間、周囲雑音)を取得し、それらを再合成することで、ユーザが仮想的にその空間内を移動しながら音を聴取することが可能なシステムの提案を行う。本研究では,音場の基本情報である複数個所の室内インパルス応答を正確かつ短時間で取得する方法,および所望の音源情報を空間スペクトル(指向特性)出力の差により抽出する方法を確立した。さらに,これらに基づいて空間スペクトル表現した音場からユーザの両耳信号を再現するデモシステムの構築を行い,制限されたエリア内ではあるが音場内をウォークスルー可能なことを示した。音響空間場の基本情報取得においては、多ch同時インパルス応答の測定法の高精度化と残響時間推定精度の安定化を目指す。具体的には、多ch同時インパルス応答測定法では、音源数が増加したときに、測定精度が音源配置に大きく依存し、一部のインパルス応答は十分な精度が得られないことが想定される。これに対し、音源信号間の時空間周波数領域でのスパース性を利用し、精度向上のための検討を行う。CSN-SS信号を用いた効率的残響時間測定法に関しては、現状では効率化の性能にばらつきがあるので、原因を解明して安定した性能を得る。雑音および残響環境下における音源位置推定手法の検討において、これまで主に音源の到来方向推定を行ってきたが、奥行きまで含めた位置推定を目指し、サブバンドピークホールド音源方向推定法を拡張し、空間的波面情報の把握を試みることで音源位置推定が可能か検討を行う。
クラスター級ナノ粒子の高速サイズ選別技術の研究

微小ナノ粒子の蒸発現象に起因するサイズ選別の不確実性の問題を解決するために、クラスター級ナノ粒子の高速サイズ選別技術の研究を行った。まず単層の平行平板型の電気移動度分析器(DMA)の非常に良好なサイズ選別精度を実現し、その知見より本研究代表者が提案する2層式DMAにおいて微小ナノ粒子の蒸発速度の測定が十分可能な精度を実現した。これらを用いて未踏領域である20nm以下のナノ粒子の20ミリ秒から1秒の間に起きる蒸発速度が測定可能な装置を構築した。また新たに不純物が混入しない不安定なナノ粒子エアロゾルの発生法を開発し、高級アルコール等の微小で不安定なナノ粒子の速い蒸発速度の測定に成功した。ナノ粒子はサイズに依存してバルクと異なる物性を示すことが知られており、有用なサイズのナノ粒子を選別する技術は重要であるが、ナノ粒子の中でも粒径が1nm近傍のクラスター級ナノ粒子のサイズ選別は現在でも困難である。真空中での質量分析器を用いるには重く、気相中で微分型電気移動度分析器(DMA)により選別を行うにはケルビン効果により蒸発等の不安定性の問題が生じ始めることに一因がある。申請者は、このナノ粒子の不安定性(サイズ変化)に起因するDMAによるサイズ選別の不確実性を解決するため、選別過程でのサイズ変化が判別可能な平板型2層式DMAを提案してきた。本研究では、これを改良してクラスター級ナノ粒子に用いて、ナノ粒子の蒸発過程を観測することを目的としている。27年度は、最初に技術の基盤となる平板型DMAの分級性能を向上させるため、以前より研究を行っていた単層の平板型DMAの構造を再検討した上で一部修正して、性能評価を行った。単分散で安定的に存在する1nmクラスのサイズ標準粒子として適当なフラーレン(C60)を用いて検定を行ったところ、サンプルガス:シースガスの流量比の広い動作条件にわたり、中心粒径に対して±1%未満の高い分級精度を達成したことが確認された。また分解能も良好であり、シースガス流量比の増加と共に向上することが確認された。更にこの分級性能は、2層式DMAのそれぞれ1層目と2層目の構造においても変わりが無いことを確認した。以上の知見を得て、2層式平板型DMAの設計と製作に移行した。本研究では、平板型2層式DMAによるクラスター級ナノ粒子の高速かつ高精度なサイズ選別を実現することが第1の目標である。平板型DMAは、DMAの開発初期に構造上の問題により高い分級精度を実現することが困難で一度断念され、代わりに円筒型DMAにより実用化されたという経緯がある。最近になっても平板型DMAを実現しているのは全世界で数グループのみである。したがって、単層の平板型DMAについてさえ研究例が少なく、また設計指針に当たるような知見も殆ど明らかにされていない。申請者も数年前より平板型DMAに取り組んでおり、一応の性能を得ていたが、クラスター級ナノ粒子を高精度にサイズ選別するには不十分な点があった。この様な状況を踏まえて、十分な分級精度を実現することを最も基本的な単層平板型DMAから始め、2層式DMAの1層目および2層目として必要な構造の変更を加えても性能に問題が無いことを順次確認の上、設計および製造を繰り返す必要があった。27年度は、先ず単層の平板型DMAの構造および動作条件と測定結果の相関関係に関して再検討に取り組んだ。既に述べたとおり、設計および一部修正を施した後に単層の平板型DMAとしては良い分級性能を実現することができ、次に得られた知見を活かして2層式DMAの設計および製作に取り掛かった。27年度中に2層式DMAの性能評価まで完了することを目標にしていたが、実験環境の変更などの影響もあり数ヶ月程度の遅れが生じている。ナノ粒子はサイズに依存してバルクと異なる物性を示すことが知られており、このサイズに依存する特性を研究するためにも、また、利用するためにも有用なサイズのナノ粒子を選別する技術は重要である。しかしながら、微小なクラスター級ナノ粒子のサイズ選別は現在でも困難である。このサイズ選別を困難にする理由の一つがケルビン効果によりナノ粒子が不安定になることにあり、本研究では不安定性に起因するサイズ選別の不確実性を解決するために平板型2層式DMAを提案し、高速なサイズ選別技術の開発と微小ナノ粒子の蒸発過程の観測を目的としている。本年度は、微小ナノ粒子の蒸発過程の観測に用いるタンデムDMAシステムを構築するため、まず2台目の平板型単層式DMAを製作し、27年度に製作した単層式DMAおよび平板型2層式DMAと合わせて、天然のサイズ標準粒子としてフラーレン(C60)を用いてサイズ選別の性能評価を行った。この結果、軽微ながらもサイズ選別性能に個体差のあることが確認された。各DMAの部品の加工精度、組立精度および周辺機器の精度等について慎重に検討した結果、周辺機器の精度不足が主な原因であることが判明し、より高精度な機器を整備することにより改善された。次に、2台の平板型DMAに直接接続可能で室温から約300°Cまでナノ粒子を加熱することが可能な反応器を製作し、タンデムDMAシステムを構築した。タンデムDMAシステムについて、フラーレンを用いて1nm領域のナノ粒子の検出効率についての検討を行った。

その結果、想定より検出効率が低いことが分かり、比較的安定なナノ粒子に対しては2台の単層式DMAを用いたタンデムシステムが適当であり、不安定なナノ粒子に対しては単層式DMAと2層式DMAを用いたタンデムシステムが適切かつ十分であるとの知見を得た。初年度(27年度)の研究実施場所の変更に伴う数カ月の遅れに加え、他に例のない測定装置を構築して極めて小さい領域のクラスター級ナノ粒子を高精度かつ高速でのサイズ選別を可能にしようとしているため、計画段階では予期し得なかった問題点を修正する必要があった。特に本年度整備が完了した複数のDMAのサイズ選別性能を比較することにより、初めてDMA単体の製作精度のみならず、周辺機器の動作精度のバラツキにも原因があることを特定するのに時間を要した。その結果、予定していた測定装置であるタンデムDMAシステムの構築までは概ね完了したものの、これを用いた不安定なクラスター級ナノ粒子の蒸発過程の測定までは実施することが出来なかった。ナノ粒子のサイズ選別法においては、高い拡散性や移動度に起因する難しさに加えて、サイズの減少に伴い不安定化する物性上の困難が存在する。本研究では、以前より提案している2台の平行平板型の電気移動度分析器(DMA)をタンデムに接続した「2層式DMA」を高精度化することにより、より微小なナノ粒子のより速いサイズ変化を測定することを可能にし、これまで困難だった不安定な微小ナノ粒子の蒸発速度の測定を行った。本年度は、これまでに整備した50200ミリ秒のサイズ変化が観測可能な「2層式DMA」と、温度と滞留時間が約0.2数秒の間で調整可能な蒸発管を2台の平行平板型DMAで挟んだ「タンデムDMAシステム」を用いて、蒸気圧が選択可能な高級アルコールのナノ粒子の蒸発速度の測定を行った。従来のネブライザーを用いたサブナノ領域の粒子を発生する方法では安定なナノ粒子の分布が25nm付近に観測され、入手可能な最高純度の溶媒(エタノール)中に存在する数ppm程度の不揮発性不純物によるものと推測された。これらはサンプル物質と同程度の濃度になる場合があり、目的とするナノ粒子の蒸発現象の正確な観測の支障となることが分かった。そこで、溶媒を使わないガス中蒸発法を改良して用いたところ、不揮発性不純物に由来すると思われるピークは観測されなくなり、試薬の不純物濃度(<2%)が維持されていると推測される。以上の新たに開発された装置を用いて発生させた1ーヘキサデカノールのナノ粒子のサイズを選別して25°C35°Cの蒸発管に0.2秒滞留させたときの蒸発速度を測定したところ、20nm程度までのナノ粒子については概ね従来の蒸発理論により説明できることが確認された。より微小なナノ粒子について得られた結果の詳細は検討中であるが、不踏領域であった不安定な微小ナノ粒子の生成法とそれらの速い蒸発速度の測定法を開発することが出来た。微小ナノ粒子の蒸発現象に起因するサイズ選別の不確実性の問題を解決するために、クラスター級ナノ粒子の高速サイズ選別技術の研究を行った。まず単層の平行平板型の電気移動度分析器(DMA)の非常に良好なサイズ選別精度を実現し、その知見より本研究代表者が提案する2層式DMAにおいて微小ナノ粒子の蒸発速度の測定が十分可能な精度を実現した。これらを用いて未踏領域である20nm以下のナノ粒子の20ミリ秒から1秒の間に起きる蒸発速度が測定可能な装置を構築した。また新たに不純物が混入しない不安定なナノ粒子エアロゾルの発生法を開発し、高級アルコール等の微小で不安定なナノ粒子の速い蒸発速度の測定に成功した。
人間による土地改変が気候変化に及ぼした影響の評価に関する研究

アジア地域を対象として人間が歴史時代に改変した地域を衛星データを用いて抽出した。植生指標(おもに植生の被覆率を表す指標)の季節変化に基づき、現植生・土地被覆分類図を作成した後、気候データを用いて自然植生図を作成した。両者の比較から、インド亜大陸および中国東部において広範囲にわたる土地利用変化すなわち農地化が行われたことが明らかとなった。陸域における降水量のうち、陸域から再蒸発した量が占める割合が多ければ、蒸発散量の変化は気候変化の重要な原因となる。そこで、上記の植生・土地被覆変化が広域の蒸発散量に及ぼした影響を評価した。現植生・土地被覆分類図および自然植生図の各カテゴリーにグローバルデータセットから得られるアルベド値を割り当て、Priestley-Taylor法による可能蒸発量の分布を求めた。その結果、インド亜大陸やタイ、ミャンマーの中央低地では年間で数100mm可能蒸発量の減少、中国東部では年間数10100mm程度の減少が推定された。以上の作業により標題に関する研究を発展させるための枠組みができあがった。この研究の最大の問題点は検証する方法がないことであるが、推定の精度を高めるために以下の各点に関する検討を今後行う。1.植生分布と気候の関係に関する検討:これは古典的なテーマであるが、リモートセンシングやGISの手法およびグローバルデータセットを用いることによって新たな展開を見込むことができる。2.大陸規模の植生・土地被覆分類精度の向上:最近の衛星による地球観測の機会の増加によって実際に取組可能なテーマとなった。3.蒸発散以外の現象に関する観測事実の蓄積:例えば、植生変化に伴う粗度の変化による対流性降雨の減少等、事実の集積を行う必要がある。
CD44の細胞運動・転移関連遺伝子発現における役割

CD44遺伝子導入細胞を用い、CD44の細胞運動や浸潤への係わりを解析した。1.ヒトCD44陰性肺癌細胞株にCD44cDNAを導入し、マウス皮下に移植したところ、形成された腫瘍の浸潤性が増加し、腫瘍組織中でのマトリックスメタロプロテイアーゼ2(MMP-2)の活性が増強していた。これらの細胞はヒアルロン酸存在下ではMT2-MMPの発現が亢進し、CD44と同様の局在性を示した。この結果からCD44のリガンド刺激で誘導されたMT2-MMPは組織中のMMP-2を活性化し、細胞浸潤を亢進させることが示唆された。2.ヒトCD44陰性乳癌細胞にCD44cDNAを導入し、ヒアルロン酸存在乍で培養すると細胞運動が亢進し、この亢進はRhoの特異的阻害剤であるC3の添加あるいはdominant negative Rhoを細胞に導入すると抑制された。この細胞をヒアルロン酸で刺激すると細胞質内にアクチンのストレスファイバーが形成された。CD44のリガンド刺激によって、Rhoの活性化とそれに続くアクチンの重合を生じさせ、細胞運動を制御していることが示唆された。3.1.と同様の細胞をヒアルロン酸及び抗CD44mAbで刺激するとfocal adhesion kinase(FAK)のチロシンリン酸化およびキナーゼ活性が増強した。以上の結果からCD44はリガンド刺激によって細胞内にシグナルを伝達し、MT2-MMP発現亢進やRhoの活性化を通して腫瘍細胞の運動や浸潤に係わっていることが示唆された。
CGHによる癌の生物学的特性評価のためのゲノムマーカー探索と診断チップ開発

アレイCGHから得られたDNAコピー数データと臨床病理所見を症例ごとに対比し、臨床病理パラメータと相関するBACクローン50種類を同定し、胃癌専用のミニアレイを作製した。このミニチップの有用性を評価する目的で、新規30例の胃癌を用いて検討した。精度はリンパ節転移、肝転移、腹膜播種、深達度に対してそれぞれ66.7%、86.7%、86.7%、97.6%であった。以上より我々の作製した胃癌専用ミニアレイが治療方針決定に有用な病態情報を提供できることが示唆された。本研究は、がんの病態評価を可能とするゲノムマーカーを同定し、それらを利用した病態評価専用ミニアレイの開発を目的としている。初年度は、ゲノムマーカーの同定に主力をおいた研究を行った。本邦では最も高頻度に見られる胃がんを対象とした。手術によって採取された胃がん組織をmicrodissectionし、がん組織からゲノムDNAを抽出し、スクリーニングアレイを用いて、BACクローンのDNAコピー数解析を網羅的に行った。これらのゲノム情報と各症例の臨床病理学的情報(リンパ節転移の有無、腹膜播種の有無、肝転移の有無、壁進達度、組織型)との対比し、これらの病態を反映するBACクローンを同定した。精度を上げるために、データ解析には異なった2種類(決定木と有意差検定)の方法を用いた。胃がん83例(男女比62/21、平均年齢70歳)のアレイCGH解析では、それぞれの方法で、25種類(リンパ節転移;6クローン、肝転移:4クローン、腹膜播種;4クローン、壁進達度;4クローン、組織型;7クローン、1クローンは重複)と25種類(リンパ節転移;7クローン、肝転移:6クローン、腹膜播種;5クローン、組織型;8クローン)の合計50種類のBACクローンが選別できた。また、高頻度、低頻度に異常を呈するクローンと内部対照をするクローン80種類選択した。これに基づいて、ミニアレイのレイアウト設計を行い、試作品の作成をチップメーカーに依頼し、実際の製造に至った。当初の予定に従った進捗状況となっている。ミニアレイ作成に利用した症例とは異なった胃がん症例で其の精度を検討するために、新規症例microdissectionを行い、DNAの抽出を行っている。マイクロアレイ技術においては、すでに各種癌専用のミニチップの開発が進められているが、実用化されたチップはほとんどないのが現状である。本研究課題では胃癌の治療方針決定に有用な病態情報(リンパ節転移の有無、肝転移の有無、腹膜播種の有無、深達度(進行癌か早期癌か)、組織型)を提供できる胃癌専用のミニチップを作成し、その有用性を検討した。まずミニチップに使用するBACクローンを選択するために、外科的に切除された胃癌症例83例からDNAを抽出し、1440種類のBACクローンDNAをスポットしたDNAゲノムチップを使用してアレイCGH解析を行った。アレイCGHから得られたDNAコピー数データと臨床病理所見を症例ごとに対比し、2種類の互いに独立した解析方法(有意差検定およびdecision-tree model classifier)を用いて各臨床病理パラメータと相関するBACクローンを50種類同定し(有意差検定で26クローン、decision-tree model classiffierで25クローン、どちらの方法でも選択されたものが1クローン)、これらにコントロールとしての88種類のBACクローンを加えた、138種類のBACクローンをスポットしたミニチップを作成した。精度はリンパ節転移、肝転移、腹膜播種、深達度(進行癌か早期癌か)に対してはそれぞれ66.7%、86.7%、86.7%、96.7%であった。組織型については72.4%であった。以上より、我々の作成した胃癌専用ミニチップが治療方針決定に有用な病態情報を提供できることが示唆された。
ガングリオシド糖鎖遺伝子と発現制御

N-グリコリルノイラミン酸(NeuGu)の発現を律速制御するCMP-NeuAc水酸化反応が3つの因子により行われ,基質を認識する酵素は約60Kの蛋白であり,この活性の発現は始めて同定された遺伝子(Gsl-8)により支配されることが明らかになった.糖転移酵素の誘導の機序が解析され,腎細胞癌培養細胞で,EGFは蛋白合成依存的にGal-CerおよびLac-Cerを基質とする硫酸転移酵素を2.5倍に上昇させた.レチノイン酸によるF9細胞の分化誘導4日目にβ1-4Gal転移酵素mRNA量が10倍になる事が明らかになり,この増加はde novoの合成のためではなく,mRNAの安定化が原因であると考えられた.α1-3Gal転移酵素の及び,α1-3,4Fuc転移酵素のcDNAをマウス受精卵に導入して,トランスジェニックマウスを作製した.遺伝子導入により生成されたGalα1-3Galの構造は胚,成体では視細胞,精巣,腎臓に認められ,胚発生には大きな影響はなく,体型の小型化,腎機能障害が認められた.シアリルルイス-X抗原高発現ヒト大腸癌細胞はマウスの類洞内皮細胞との接着性が高く,その接着性は0-結合型の抗原糖鎖を介して行われていることが明らかになった.2個所にN-結合型糖鎖を持つムコールレンニンの糖鎖異常変異体かび(Mucor pusillus)を分離し,その変異がリピド中間体の糖鎖異常にある可能性が示された.β-ガラクトシダーゼ欠損症の遺伝子変異を解析し,13の異なった変異が確認され,病態の異なる乳児型および成人型GM1ガングリオシドーシス,モルキオB病で対応する特徴と変異がある事が明らかになった.ガラクトシアリドーシスの剖検組織について,ガングリオシドの分析を行い,神経組織で特に,GM3とGM2が最も著しく増加し,GM1とGD1aの増加も検出できた.GM2以外の増加は分解酵素活性の低下で理解される.ラット腎臓の細胞質からシアリダーゼを精製し,ペプチドのアミノ酸配列からcDNAをクローニングし,1.6Kbのほぼ全長に近いクローンを得た.N-グリコリルノイラミン酸(NeuGu)の発現を律速制御するCMP-NeuAc水酸化反応が3つの因子により行われ,基質を認識する酵素は約60Kの蛋白であり,この活性の発現は始めて同定された遺伝子(Gsl-8)により支配されることが明らかになった.糖転移酵素の誘導の機序が解析され,腎細胞癌培養細胞で,EGFは蛋白合成依存的にGal-CerおよびLac-Cerを基質とする硫酸転移酵素を2.5倍に上昇させた.レチノイン酸によるF9細胞の分化誘導4日目にβ1-4Gal転移酵素mRNA量が10倍になる事が明らかになり,この増加はde novoの合成のためではなく,mRNAの安定化が原因であると考えられた.α1-3Gal転移酵素の及び,α1-3,4Fuc転移酵素のcDNAをマウス受精卵に導入して,トランスジェニックマウスを作製した.遺伝子導入により生成されたGalα1-3Galの構造は胚,成体では視細胞,精巣,腎臓に認められ,胚発生には大きな影響はなく,体型の小型化,腎機能障害が認められた.シアリルルイス-X抗原高発現ヒト大腸癌細胞はマウスの類洞内皮細胞との接着性が高く,その接着性は0-結合型の抗原糖鎖を介して行われていることが明らかになった.2個所にN-結合型糖鎖を持つムコールレンニンの糖鎖異常変異体かび(Mucor pusillus)を分離し,その変異がリピド中間体の糖鎖異常にある可能性が示された.β-ガラクトシダーゼ欠損症の遺伝子変異を解析し,13の異なった変異が確認され,病態の異なる乳児型および成人型GM1ガングリオシドーシス,モルキオB病で対応する特徴と変異がある事が明らかになった.ガラクトシアリドーシスの剖検組織について,ガングリオシドの分析を行い,神経組織で特に,GM3とGM2が最も著しく増加し,GM1とGD1aの増加も検出できた.GM2以外の増加は分解酵素活性の低下で理解される.ラット腎臓の細胞質からシアリダーゼを精製し,ペプチドのアミノ酸配列からcDNAをクローニングし,1.6Kbのほぼ全長に近いクローンを得た.
学習・対話履歴の統計データに基づく理解モデルによるeラーニング協調学習支援の研究

本研究は、e-ラーニング環境の基本であるWeb-based自習型システムで学習する個別学習環境に協調学習支援を導入し、これまでに提案された学習支援システムの研究で十分に研究されてこなかった、理解モデルと対話モデルを有効に活用する方法を調査研究する。特に、学習者の個別学習における理解モデルを統計データに基づいて構築すること、協調学習支援で行われた有用な対話事例をデータベースとして利用する対話モデルの構築方法を確立し、さらに、テストシステムを実現して有用性を評価することを目的とした。本研究では以下のことが達成できた。1.スターンバーグワーグナー思考スタイル質問紙による学習者の思考スタイルの判定2.ウエインステイン・メイヤーによる学習方略の分類と思考スタイルの関連性の調査3.学習方略のモデル4.プログラミング初学者のための学習方略質問紙の提案5.プログラミング演習における学習スタイルの統計分析6.プログラミング演習における学習行動履歴の分析7.学習支援のタイミング非同期的な学習となるインターネット環境での学習は孤独になりがちで、学習の速度と理解の程度を他者と比較ができないために学習進度がまちまちとなり、学習意欲の低下が生じやすい。本研究により、このような欠点の改善策として、双方向学習を前提とした支援機能を確立し、システムの基本機能を明らかにすることができた。本研究成果はe-ラーニングの実用化に役立つ点で、教育工学への貢献と有用性の高いシステム構築を目指す研究者・システム開発者への貢献が期待できる。非同期的な学習となるインターネット環境での学習は孤独になりがちで、学習の速度と理解の程度を他者と比較ができないために学習進度がまちまちとなり、学習意欲の低下が生じやすい。本研究はこのような欠点の改善策として、双方向学習を前提とした支援機能を確立し、システムの基本機能を明らかにする。本研究はWeb-Based学習履歴から、検索ページの参照時間と参照手順を統計処理し、理解モデルを抽出する。学生や教師、TAとの質問応答の記録、学生同士の教え合いなどの対話事例を記録し、類似対話例の分類と理解への貢献度などをもとに、対話モデルを作成する。このため、理解モデルと対話モデルによる協調学習支援法を設計する、個別学習支援法のデータ解析から理解モデルを再構築し、協調学習モードを選択するタイミングと参加者を決定する、協調学習における参加者の役割を理解モデルと対話モデルから選択する方法を設計することにした。そこで18年度は、学習履歴を統計処理して理解モデルを構築し、協調学習環境での対話モデルを完成させるために、以下を実施した。1.プログラミング演習2科目の履修生300名の参照履歴を分析し、典型的な理解モデルを抽出した。2.講義ノートや対話記録を収集した。3.Web教材、理解モデルと対話モデルを蓄積し、参照履歴を解析するWeb教材サーバを購入した。4.本研究用Web教材をデザインし、理解モデル自動生成を可能にする学習履歴分析システムを設計した。5.Webテキスト教材の作成し、新入生や帰国した留学生を対象に学習履歴データを収集し分析した。6.対面支援のデータプロトコルを記録した。これらの結果から次年度に対話モデルを作成する。7.対話モデルの利用環境と協調学習環境を設計した。8.関連分野の研究調査を行い、研究成果を発表するため、ダラス、北京、富山、名古屋に出張した。本研究は、e-ラーニング環境の基本であるWeb-based自習型シスデムで学習する個別学習環境に協調学習支援を導入し、これまでに提案された学習支援システムの研究で十分に研究されてこなかった、理解モデルと対話モデルを有効に活用する方怯を調査研究する。特に、学習者の個別学習における理解モデルを統計デークに基づいて構築すること、協調学習支援で行われた有用な対話事例をデータベースとして利用する対話モデルの構築方法を確立し、さらに、テストシステムを実現して有用性を評価することを目的とした。1.スターンバーグワーグナー思考スタイル質問紙による学習者の思考スタイルの判定2.ウエインステイン・メイヤーによる学習方略の分類と思考スクイルの関連性の調査3.学習方略のモデル

4.プログラミング初学者のための学習方略質問紙の提案5.プログラミング演習における学習スクイルの統計分析6.プログラミング演習における学習行動履歴の分析7、学習支援のタイミング非同期的な学習となるインターネット環境での学習は孤独になりがちで、学習の逮度と理解の程度を他者と比較ができないために学習進度がまちまちとなり、学習意欲の低下が生じやすい。本研究により、このような欠点の改善策として、双方向学習を前提とした支援機能を確立し、システムの基本機能を明らかにすることができた。本研究成果はe-ラーニングの実用化に役立つ点で、教育工学への貢献と有用性の高いシステム構築を目指す研究者・システム開発者への貢献が期待できる。
パラメータの時点変化を考慮した長期交通需要予測モデルの構築

複数時点の断面データが得られている場合には,直近の1時点のデータのみを用いる従来の方法よりも,複数時点のデータを用いてパラメータを1人当たり実質国内総生産の関数としたほうが,予測精度が高い.10年違いの2時点のデータが得られていた場合,新しい時点のデータに加えて古い時点のデータを用いる意義は極めて小さい.古い時点の10000サンプルよりも新しい時点の数百サンプルを用いて構築したモデルのほうが有意に良い予測を行える.また,古い時点と新しい時点のデータを両方利用するモデル更新法は,新しい時点のデータのみを用いる場合よりも有意に良い予測精度を示すことはなかった.過去の複数時点のデータが利用可能でも,需要予測には直近の1時点のデータのみが用いられることが多い.しかし,筆者は過去の複数時点のデータを同時に用いる方法を提案し,直近の1時点のデータのみを用いるよりも高い予測精度が得られることを示した.筆者の提案した方法では,パラメータが分析者の特定した関数に従って経年変化することを許容している.そのため,将来時点のパラメータを予測することができ,将来の需要予測がより正確になるという構造になっている.これまでの筆者の研究ではパラメータを西暦年の関数で表現していたが,本年度は1人当たり実質国内総生産(GDP)の関数による表現を行った.中京都市圏の1971,1981,1991年のデータを用いて出勤交通手段選択モデルを構築し,2001年の行動を予測した.その結果,1971,1981,1991年の3時点のデータを用いてパラメータを1人当たり実質GDPの関数で表現したモデルのほうが,同じ3時点のデータを用いてパラメータを西暦年の関数で表現したモデルよりも,より良い予測を行うことができた.また,これらのモデルはいずれも直近の1991年のデータのみを用いたモデルよりも予測精度が高かった.関数形による予測精度の違いについては次のように考察できる.西暦年の関数の場合,1991から2001年までの10年間のパラメータの変化は,1971から1981年や1981から1991年の10年間におけるパラメータの変化と同等であると仮定している.しかし,社会は常に同じスピードで発展するわけではなく,この仮定は適切ではない可能性がある.もし,交通行動が経済状況とも密接に関係しているのであれば,経済状況を表現する1人当たり実質GDPの関数のほうが適切な可能性がある.本年度の分析では,この可能性が実証的に示唆された.複数時点のデータが利用可能である場合,新しい時点のデータを用いるほうが良い需要予測を行えることが知られている.このことを実証した研究は多くあるが,それらの研究では各時点において同程度のサンプル数があることを仮定している.しかし,この前提の成り立たないことも多い.本年度,主に分析したのは,データの新しさとサンプル数のトレードオフである.これは実務的には次の問いに答えるものである.(1)手元に古い時点の多数のサンプルと新しい時点の少数のサンプルがある場合,どちらのデータを用いて需要予測をするのが良いか.(2)手元にあるデータは古いので新しく調査を行う場合,新しい調査のサンプル数をいくらにすれば,古いデータを使う場合よりも良い需要予測を行えるか.分析は,中京都市圏の出勤交通手段選択行動を対象に行った.データ収集時点(1971,1981,1991年の3時点)とサンプル数(5010000サンプルの範囲の33通り)の99の組み合わせについて検討した.また,99の組み合わせのそれぞれについて200回無作為抽出し,99*200=19800のモデルを構築し,それらを用いて2001年の行動を予測した.得られた知見は次の通り.(1)サンプル数が同じなら,新しいデータを用いるほうが予測精度が平均して高く安定している.(2)データ収集時点が同じなら,サンプル数が多いほど予測精度が平均して高く安定している.(3)新しい時点の少数のサンプルによるモデルのほうが古い時点の多数のサンプルによるモデルよりも統計的に有意に良い予測を行える場合がある.例えば,1971年のサンプル数が700から10000サンプルの範囲にあるとき(この範囲でならサンプル数がいくらであっても),1981年の400サンプルのモデル,1991年の250サンプルのモデルのほうが有意に予測精度が高いことなどが明らかになった.需要予測において,古い時点の多数のサンプルと新しい時点の少数のサンプルが利用可能な場合,2時点のサンプルを用いるモデル更新法を利用するか,新しい時点のサンプルのみを利用するかが問題となる.しかし,2時点のサンプル数がどのような場合に,どの方法を採用するべきかの基準は明確ではない.本年度は,中京圏の出勤交通手段選択行動を対象にこの問題に取り組んだ.1971,81,91年のデータをモデルの構築に用い,予測対象年は2001年とした.2時点の組み合わせは71,81,91年から2つを選ぶ3通りを考えた.2時点のサンプル数は10010000サンプルの範囲の12通りを考え,その中から古い時点のサンプル数が新しい時点のサンプル数よりも大きいあるいは等しい組み合わせである12*13/2=78通りを考えた.また,3*78=234通りのそれぞれについてデータを200回発生させ(ブートストラップ法),234*200=46800通りのデータについて2時点のサンプルを利用した4種類のモデル更新法と,新しい時点のサンプルのみを利用したモデルの合計5つのモデルを構築し,2001年の予測を行った.

その結果,2時点のサンプルを用いる4種類のモデル更新法は,新しい時点のサンプルのみを用いるモデルよりも統計的に有意に良い予測を行える場合は全くなかった.しかし,統計的に有意ではないものの,最も良い予測を与えるモデルは次の通り.(1)新しい時点のサンプル数が多い場合は新しい時点のサンプルのみのモデル.(2)新しい時点のサンプル数が少ない場合,2時点の文脈差(有・無)と古い時点のサンプル数(多・少)の組み合わせが,有・多または無・少ならJoint context estimation,有・少ならCombined transferestimation,無・多ならTransfer scaling.複数時点の断面データが得られている場合には,直近の1時点のデータのみを用いる従来の方法よりも,複数時点のデータを用いてパラメータを1人当たり実質国内総生産の関数としたほうが,予測精度が高い.10年違いの2時点のデータが得られていた場合,新しい時点のデータに加えて古い時点のデータを用いる意義は極めて小さい.古い時点の10000サンプルよりも新しい時点の数百サンプルを用いて構築したモデルのほうが有意に良い予測を行える.また,古い時点と新しい時点のデータを両方利用するモデル更新法は,新しい時点のデータのみを用いる場合よりも有意に良い予測精度を示すことはなかった.予定通り,予測に必要なサンプル数と調査時点数の観点から分析を行った.社会科学当初予想していたよりも,調査費用の削減の観点から様々な分析ができることが分かったので,平成26年度は多くの時間を計算などの分析作業に費やした.本年度はそれを論文としてまとめることに力を注ぎたい.別の地域のデータを用いた分析も予定していたが,それを取りやめても,調査費用の観点からの分析に力を入れたい.当初計画通り,パラメータを1人当たりGDPの関数として表現することによってモデル化した.海外への研究打ち合わせを予定していたが,E-mailや国際会議出席時のコミュニケーションにより,打ち合わせのためだけの出張が必要なくなったため,当該助成金が生じた.当初計画通り,他都市への適用と調査費用の削減の観点から分析する予定である.発生した当該助成金は英文校閲費に充てることを予定している.図書,ソフトウェア,文房具,英文校閲に関して,予定よりも安く入手できたり他の予算で入手できたりしたため,当該助成金が生じた.発生した当該助成金は英文校閲費に充てることを予定している.