hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二進木結合並列計算機によるバイオ・シミュレ-ションの研究

1.平成元年度に試作した二進木計算機による並列音声認識実験回路にディジタル信号プロセッサ(DSP)を接続し,これまでZ80マイクロプロセッサで行っていた相関関数とDPマッチングの計算をさせるようにした.またこれまでの並列パタ-ンマッチング法に含まれる無駄な計算を除く方法についても研究した結果,処理速度を20倍以上向上させることができた.認識精度についてはやや不満足で,これを改良するにはバンク数をかなり増やす必要がある.そのために増える計算時間の問題には今年度の成果で十分対処できる.2.バイオシミュレ-ションの観点から手書き文字並列のパタ-ン認識方式を検討し,これを二進木結合計算機の上で実行し評価した.実験した並列漢字認識方式では,多数のプロセッサに先ず個別に,漢字を構成する各種の画(ストロ-ク)を種類別に抽出させる.その結果を各プロセッサが相互に知らせ合って,複合ストロ-クである偏や旁を検出し,最終的にこれらの組合せから特定の漢字を認識する.この様な処理を二進木計算機上で実現し認識実験を行った.その結果,5画以上の漢字になるとかなり認識率が落ちるが,それ以下の簡単な漢字であれば90%以上の認識率が得られることを確かめた.この方法を推し進めれば,超並列処理による画像認識に応用できるものと考えられる.3.配線問題は平面上に分布した多数の端子対を相互に,お互いに交差しないように接続する経路を求める問題であるが,完全な配線結果をえるには膨大な計算時間がかかることが知られている.この問題は非常に逐次性の強い構造を持っており,従来は並列処理をすることは因難であるとされていた.そこで配線問題をバイオシミュレ-ションの立場から並列処理する方式を研究し,競合プロセッサによる並列配線方式を開発した.この方式では接続すべき多数のネットをそれぞれ1本づつ個別のプロセッサに割り当て,これらのプロセッサが独立に計算した配列経路を相互に通信して交差しないかどうかを調べ,交差する場合にはお互いに譲歩して別の経路を求めることを繰り返して最終的に全体の配線を行う.この方式を二進木結合並列計算機Coral68Kによって評価し,処理速度が著しく向上することを確かめた.1.平成元年度に試作した二進木計算機による並列音声認識実験回路にディジタル信号プロセッサ(DSP)を接続し,これまでZ80マイクロプロセッサで行っていた相関関数とDPマッチングの計算をさせるようにした.またこれまでの並列パタ-ンマッチング法に含まれる無駄な計算を除く方法についても研究した結果,処理速度を20倍以上向上させることができた.認識精度についてはやや不満足で,これを改良するにはバンク数をかなり増やす必要がある.そのために増える計算時間の問題には今年度の成果で十分対処できる.2.バイオシミュレ-ションの観点から手書き文字並列のパタ-ン認識方式を検討し,これを二進木結合計算機の上で実行し評価した.実験した並列漢字認識方式では,多数のプロセッサに先ず個別に,漢字を構成する各種の画(ストロ-ク)を種類別に抽出させる.その結果を各プロセッサが相互に知らせ合って,複合ストロ-クである偏や旁を検出し,最終的にこれらの組合せから特定の漢字を認識する.この様な処理を二進木計算機上で実現し認識実験を行った.その結果,5画以上の漢字になるとかなり認識率が落ちるが,それ以下の簡単な漢字であれば90%以上の認識率が得られることを確かめた.この方法を推し進めれば,超並列処理による画像認識に応用できるものと考えられる.3.配線問題は平面上に分布した多数の端子対を相互に,お互いに交差しないように接続する経路を求める問題であるが,完全な配線結果をえるには膨大な計算時間がかかることが知られている.この問題は非常に逐次性の強い構造を持っており,従来は並列処理をすることは因難であるとされていた.そこで配線問題をバイオシミュレ-ションの立場から並列処理する方式を研究し,競合プロセッサによる並列配線方式を開発した.この方式では接続すべき多数のネットをそれぞれ1本づつ個別のプロセッサに割り当て,これらのプロセッサが独立に計算した配列経路を相互に通信して交差しないかどうかを調べ,交差する場合にはお互いに譲歩して別の経路を求めることを繰り返して最終的に全体の配線を行う.この方式を二進木結合並列計算機Coral68Kによって評価し,処理速度が著しく向上することを確かめた.1.エンジニアリングワークステーションAS3050M(東芝)を購入し、これを我々の研究室で開発した二進木結合並列計算機Coral68Kと接続した。この結果Coral68Kで画像の処理ができるようになった。また従来Coral68Kのよりホスト計算機で行っていた並列プログラムの開発をAS3050Mのより優れたプログラム開発環境を利用して行うことができるようになり、研究が促進される効果があった。2.Coral68Kの葉に当たる32台のプロセッサ要素に画像を分散して入力する方式を考察し、これを実現するためにビデオカメラから取り出した画像信号を2値画像としてプロセッサ要素のメモリにかき込むための回路を試作したが、まだ実験は完了していない。画像の代わりに音声波形を入力するための回路も試作して実験を行っている。3.同一の文字図形を各プロセッサ要素に送って各プロセッサ要素が独立にパターン照合を行った結果を相互に通信することによって手書き文字認識を高速に行う方式を考察し、簡単な実験を開始した。4.Hopfieldモデルによるニューロコンピューティングを二進木計算機で並列処理するための方式を検討し、配置問題について実験した。

その結果並列処理の効果は不十分であり、このモデルでは並列処理の効果は期待できないことが明らかになった。今後はBoltzmannマシンなど他のモデルについて並列処理の研究を行う予定である。なお、この実験に使用するために連立微分方程式の二進木計算機向き並列処理方式を開発した。1.ビデオカメラから入力した画像を2値化するとともに縦横に4分割し、二進木結合並列計算機Cora168Kのプロセッサ要素のメモリに分散して入力するための並列画像入力回路を部分的に試作し、動作を確認した。実際にCora168Kに接続するためには画像を32分割する必要があるが、現在の方式では分割の精度に問題があり、更に研究の必要がある。2.並列音声認識実験装置を開発し、数字、県名の2種類の単語について認識実験を行った。この装置ではマイクロフォンから入力された単語音声を8チャンネルの帯域フィルタに通して包絡線検波し、えられる8種類の周波数成分のパタ-ンのそれぞれについて各プロセッサが個別にDPマッチングによる類似度を計算し、その結果を相互に参照して認識を行う方式をとる。この音声認識方式は、耳殻の場所によって共鳴周波数が異なるという生物の聴覚システムの機構と類似していることに注目して考案したものである。このシステムの並列認識アルゴリズムを研究し、実験装置を用いて認識率と認識速度の評価を行った。その結果96%程度の認識率が得られたが、認識時間は1単語当り12秒とかなり遅い。処理速度に関しては、使用したマイクロプロセッサがZ80であるため止むを得ないが、帯域フィルタ数を更に増やせば認識率は更に改善されるのではないかと考えている。3.生物の視覚システムを模擬したバイオシミュレ-ションに基づく文字認識方式を考案し、これをCora168K上に実現して実験を行った。認識対象は手書き漢字とし、各文字に含まれる各種の特徴を多数のプロセッサが分担して個別に抽出し、その結果を相互に照合して文字を特定する方式をとる。抽出する特徴の種類をさしあたり62個とし、3画までの漢字50字種について認識実験を行った結果、90%程度の認識率が得られた.更に画数の多い漢字ならばもっと認識率が上がることが期待される。認識時間は1字当り3秒から10秒とかなり遅いのが問題であるが、照合方法を改善することによって短縮することが出来るものと考えられる。1.平成元年度に試作した二進木計算機による並列音声認識実験回路にディジタル信号プロセッサ(DSP)を接続し,これまでZ80マイクロプロセッサで行っていた相関関数とDPマッチングの計算をさせるようにした.またこれまでの並列パタ-ンマッチング法に含まれる無駄な計算を除く方法についても研究した結果,処理速度を20倍以上向上させることができた.認識精度についてはやや不満足で,これを改良するにはバンク数をかなり増やす必要がある.
超流動ヘリウムにおける電場・磁場・流れ場の交差相関と人工ゲージ場

本研究は、超流動ヘリウム4に対して静電場と静磁場を用いて「人工ゲージ場」を生成する方法を提案・実証し、超流動の新しい物理を開拓するものである。超流動体では電場・磁場・流れ場に「交差相関」の存在が予想され、例えば静電場Eと静磁場Hを直角に与えるとE×Hに比例する超流動速度vsが生じうる。これを実験的に検証することを目標として掲げた。研究期間内に、超流動流検出用捻れ振り子の製作、回転クライオスタットの開発と、ナノ多孔体中4Heへの電場効果の探索を行った。今後これらの装置により、電場・磁場でつくられる超流動流を、超流動ヘリウム特有の音波である第二音波のドップラーシフトにより検出することを試みる。本研究は、超流動ヘリウム(4He)に対して静電場と静磁場を用いて「人工ゲージ場」を生成する方法を提案・実証し、超流動の新しい物理を開拓するものである。電気的に中性な超流動体では、電場・磁場・流れ場に「交差相関」の存在が予想され、例えば静電場Eと静磁場Hを直角に印加すると、E×Hに比例する超流動速度vsが生じうる。これを実験的に検証することを本研究の第一の目標とする。更に、回転容器中の量子渦格子に静磁場を印加すると、量子渦の周囲に発生すると期待される電気分極の観測を試みる。平成25年度は前年度に引き続き、本研究の主要装置である回転クライオスタットの立ち上げ・冷却テストと、超流動検出用捻れ振り子の製作と静止下での実験を行った。クライオスタットは回転及び測定の自動制御が行えるよう改良を進めた。また強電場を印加可能な平行平板電極をもつ捻れ振り子を製作し、静止下での静電場効果の探索を行った。ねじれ振り子の安定度がまだ不十分であるため電場効果の同定には至らなかった。今後これらの装置により、電場・磁場でつくられる超流動流vsを、超流動4He特有の音波である第二音波のドップラーシフトにより検出することを試みる。平成24年度は、本研究の主要装置である回転クライオスタットの立ち上げと、超流動検出用捻れ振り子の製作を行った。クライオスタットは完成し、回転動作と冷却のテストを行っている。また強電場を印加可能な平行平板電極をもつ捻れ振り子の製作が完了し、動作テストを行っている。当初の計画に比べ2ヶ月程度の遅れはあるが、研究自体は計画で想定した通りに順調に進んでおり、少しの遅れは今後の進展で取り戻すことができると考えている。平成25年度は製作した装置の動作テストの後、リング状超流動ヘリウム試料の動径方向に電場、回転軸方向に磁場を印加して、(E ×H)でつくられる超流動流vsを、超流動4He特有の音波である第二音波のドップラーシフトにより検出することを試みる。さらに、円筒容器中超流動ヘリウムを回転させることで生じる量子渦格子の渦軸方向に静磁場を印加したときに発生しうる電気分極の測定を試みる。物品費として、実験を進めるために必要な液体ヘリウム・液体窒素寒剤の他、金属材料、真空部品、測定用ソフトウェアを購入する。他に学会参加旅費、実験補助謝金、機器修理費用を拠出する。
超穂重型水稲品種の籾数の成立過程と登熟特性の解明に関する基礎的研究

本研究は,1穂籾数あるいは籾1粒重の増大による1穂重の大きい品種,すなわち超穂重型品種の籾数,さらにはシンク容量(面積当たり籾数×籾1粒の容積)の成立過程とその登熟特性について明らかにすることを目的とした.得られた結果は以下のように要約された.1.シンク容量は多収性の指標である潜在収量(面積当たり籾数×精玄米1粒重)と密接に関係した.近年育成された多収性のインド型半矮性中稈型穂重型品種は,面積当たり籾数が多いことに加えて籾1粒重(容積)が優ることにより高いシンク容量を確保していた.また,これらの品種では,茎葉部から穂への物質の輸送経路である穂首節間の維管束数や断面積が大きく,物質輸送上有利な体制を備えていた.2.粒大(精玄米千粒重:15.0537.97g)を異にする水稲品種の登熟過程は,Logistic関数式によく適合し,最終粒重は主要登熟期間(最終粒重の15.984.1%の時期)の日数よりも,その期間の乾物蓄積速度によって決定されていた.すなわち,粒大の大きい品種では登熟速度が速く,登熟期間の差は小さいと推定された.3.移植期から出穂期までの窒素施用量が少ないほど超穂重型水稲品種の籾の長さ,幅,投影面積が増加し,千粒重も増加した.また,穎花の分化促進,退化抑制のための穂肥の施用により,籾殻の長さ,幅,投影面積が減少し,千粒重は低下した.籾の比重は粒重と密接に関係し,精籾重は玄米の体積に,玄米の体積は厚さに支配された.4.超穂重型水稲品種の登熟および精籾千粒重は,登熟期間の籾1粒当たりの根活力と高い有意な正の相関関係を示し,籾1粒当たりの根活力が高くなると,特に下位の1次,2次枝梗籾(弱勢穎花)の登熟歩合や精籾千粒重が大きく向上した.本研究は,1穂籾数あるいは籾1粒重の増大による1穂重の大きい品種,すなわち超穂重型品種の籾数,さらにはシンク容量(面積当たり籾数×籾1粒の容積)の成立過程とその登熟特性について明らかにすることを目的とした.得られた結果は以下のように要約された.1.シンク容量は多収性の指標である潜在収量(面積当たり籾数×精玄米1粒重)と密接に関係した.近年育成された多収性のインド型半矮性中稈型穂重型品種は,面積当たり籾数が多いことに加えて籾1粒重(容積)が優ることにより高いシンク容量を確保していた.また,これらの品種では,茎葉部から穂への物質の輸送経路である穂首節間の維管束数や断面積が大きく,物質輸送上有利な体制を備えていた.2.粒大(精玄米千粒重:15.0537.97g)を異にする水稲品種の登熟過程は,Logistic関数式によく適合し,最終粒重は主要登熟期間(最終粒重の15.984.1%の時期)の日数よりも,その期間の乾物蓄積速度によって決定されていた.すなわち,粒大の大きい品種では登熟速度が速く,登熟期間の差は小さいと推定された.3.移植期から出穂期までの窒素施用量が少ないほど超穂重型水稲品種の籾の長さ,幅,投影面積が増加し,千粒重も増加した.また,穎花の分化促進,退化抑制のための穂肥の施用により,籾殻の長さ,幅,投影面積が減少し,千粒重は低下した.籾の比重は粒重と密接に関係し,精籾重は玄米の体積に,玄米の体積は厚さに支配された.4.超穂重型水稲品種の登熟および精籾千粒重は,登熟期間の籾1粒当たりの根活力と高い有意な正の相関関係を示し,籾1粒当たりの根活力が高くなると,特に下位の1次,2次枝梗籾(弱勢穎花)の登熟歩合や精籾千粒重が大きく向上した.中国揚州大学農学院と高知大学農学部圃場において、日本稲品種[揚州:日本晴(NP)、高知:コガネマサリ(KM)]を対照品種として、中国産の超穂重型多収性品種をそれぞれ3品種[武育粳8号(WYJ8)、汕優63号(SY63)、揚稲6号(YD6)]および2品種[WYJ8、揚稲4号(YD4)]を供試して、生育経過、穎花数の成立、登熟特性、収量および収量構成要素等について検討した。また、中国産超穂重型稲品種を含む草型を異にするインド型、日本型、日印交雑稲品種をポットで分げつ除去栽培し、穂揃い期における主茎の穂首維管束の顕微鏡観察を行った。[結果]1.揚州大学:穂数はNPが中国品種より多かったが、1穂籾数はNPの83.2粒に対して、83113%多かった。また、m^2当たり籾数は、NPの2.54万粒に対して、1529%多かった。

登熟歩合と精籾千粒重は、NPの85%、27.1gに対して、中国品種では、それぞれ89.390.1%、29.431.6gといずれも優った。中国品種の高い登熟歩合は、主として1次籾数の高い登熟歩合に、また高い精籾千粒重は1次、2次籾および穂の部位による千粒重の差が小さいことに起因した。収量はNPに比べて中国品種で200300g/m^2優った。2.高知大学:(1)分げつ期の窒素追肥量(7.520.0N/m^2)の増加に伴って1穂当たりの分化穎花数は増加する傾向がみられたが、退化穎花数、退化穎花率も増加したために現存穎花数(KM:8897、WYJ8:112121、YD4:109121粒)に追肥効果は認められなかった。いずれの品種も、分化穎花数は出穂期の、また退化穎花数は幼穂分化初期の地上部乾物重および窒素含有率(量)と有意な正の相関関係を示した。そして、吸収窒素当たりの分化穎花数はWYJ8で、退化穎花数はYD4で大きかった。(2)穂首節間を走行する大維官束数には、品種群間に差(9.221.2)があり、半矮性インド型稲>長稈インド型稲>日印交雑稲>中国産日本稲>穂重型日本稲>穂数型日本稲の順に多かった。高知大学農学部圃場において,生態種(インド型,日本型,ジャワ型)および草型を異にする水稲30品種を供試し,同一条件下で栽培してシンク容量(籾殻重)成立の品種間差異について検討した。また,中国揚州大学において,群落水耕栽培法により生育中期と後期の窒素濃度を変えてインド型F_1ハイブリッドライス汕優63号を栽培し,登熟期間における根量および根の活力と登熟歩合および精籾千粒重との関係について検討した。[結果]1.高知大学:シンク容量は121245g/m^2の範囲にあり,品種群の平均値はインド型品種186g/m^2で,日本型(148g/m^2),ジャワ型(146g/m^2)品種に比べて大きく,精玄米収量(278841g/m^2)および潜在収量(5871071g/m^2)と高い有意な正の相関関係(r=0.804^<***>,r=0.735^<***>)を示した。インド型品種では,長稈品種に比べて,半矮性中稈品種で大きかった。シンク容量を構成するm^2当たり籾数は,2.54.7万粒の範囲にあり,品種群の平均値はインド型(4.0万粒)>日本型(3.7万粒)>ジャワ型(2,6万粒)品種の順に多かったが,各品種群の草型による差は明瞭には認められなかった。一方,他の構成要素である1籾殻重は3.46.5mgの範囲にあり,品種群の平均値はジャワ型(5.6mg)>インド型(4.7mg)>日本型(4.1mg)品種の順に重かった。インド型品種では,長稈品種に比べて,半矮性中稈品種の1籾殻重が明らかに重かった。2.揚州大学:登熟歩合および精籾千粒重は,登熟期間の株当たり根重とは有意な正の相関関係(r=0.763^<**>)を示したが,株当たりの根の活力,単位根重当たりの根の活力とは有意な相関を示さなかった。しかし,籾1粒当たりの根の活力とは登熟歩合(r=0.866^<***>)および精籾千粒重(r=0.876^<***>)ともに非常に高い有意な正の相関関係を示した。高知大学農学部圃場において,出穂期がほぼ等しく、粒大を異にする日本型(中粒)、インド型(小粒中粒)およびジャワ型(大粒)に属する各5品種(合計15品種)を供試して,穂上の1次・2次枝梗別および穂上位置(上位,中位,下位)別籾の登熟特性について検討した.また,揚州大学では,群落水耕条件下で移植期から出穂期まで8段階の窒素供給濃度区(0-49ppm)を設け,窒素供給濃度が汕優63号における籾殻の大きさ,籾の充実度および千粒重に及ぼす影響を検討した.[結果]1.高知大学:穂揃後の籾の登熟経過は,1穂全籾,1次・2枝梗別籾および穂上位置別・枝梗別籾についてみた場合のいずれにおいても,全ての品種でLogistic関数式に適合した.また,主要登熟期(最終粒重の15.984.1%の時期>における籾乾物蓄積速度および登熟日数と最終粒重との関係につい解析した結果,最終粒重は,1穂全籾あるいは,いずれの部位においても,主に籾乾物蓄積速度と密接な関係にあることが示唆され,粒大の大きい品種ほど籾乾物蓄積速度が速いことが明らかとなった.

また,主要登熟期間の籾への乾物蓄積量は,最終粗籾1粒重と密接な関係にあることから,籾乾物蓄積速度が最終粒重に関与することが示唆された.そして,主要登熟期に相当した穂揃期
英国のエスニック・マイノリティ児童・生徒の「教育的包摂」に関する研究

本研究を通して、特別な教育的ニーズを持つエスニック・マイノリティの生徒がEALを学ぶ権利を持ち、実際にEAL学習支援を得ていること、そして教育的包摂が具現化されるための学習支援例について学ぶことができた。また、アンケート調査から教員養成課程で学ぶ学生が捉える「教育的包摂」とは、「英国のナショナル・カリキュラムを通した学びが提供できるようにすること」であるという共通認識が定着していることが明らかになった。平成21年度は、英国における特別な教育ニーズを持つエスニック・マイノリティ児童の教育実態についての調査を行った。具体的には、エクセター市モントゴメリー初等学校において3日間の参与観察、教員への聞き取り調査とアンケート調査を実施した。本調査により、学校全体のエスニック・マイノリティの児童受け入れや親学級での教育的配慮や、特別な教育ニーズを持つエスニック・マイノリティを受け入れる際の課題について明らかになった。また、エクセター大学教育学部の専門家への聞き取り調査で、本課題に関する研究論文や著書についての情報提供を得た。さらにマンチェスター市当局のエスニック・マイノリティ・アチーブメント担当者への聞き取り調査を行い、マンチェスター市では特別な教育ニーズを持つエスニック・マイノリティ児童・生徒の教育に関する教員研修が提供されていること、そして過去の研修資料を入手することができた。また教員養成における取り組みについて、TDA(教員研修訓練庁)において担当者へ聞き取り調査を行い、インクルーシブ教育政策が、大学教員養成や教員研修にどのような形でその理念が取り入れられているのかシステムやカリキュラムについて幅広い知識を獲得することができた。平成21年度の研究を通して、特別な教育ニーズを持つエスニック・マイノリティ児童・生徒への教育的配慮は、どちらのカテゴリーに分け、学校の中で誰が中心となって担当するのか、つまり付加言語としての英語専門家(補助教員)か特別な教育ニーズを持つ子供のためのコーディネータか、という役割分担にどのような柔軟性が必要なのかが課題であることがわかった。平成22年度における研究では、特別な教育ニーズを持つエスニック・マイノリティ児童・生徒の教育について、二つの異なる側面から調査を行った。一つは特別支援教育の教育実践であり、もう一つは付加言語としての英語教育から児童・生徒が特別な教育ニーズを持っているのかを測定するためのアセスメントの方法及び教員養成についてである。前者の特別支援教育の実践からは、いかにエスニック・マイノリティ生徒を包摂的に教育するのかについては、自閉症の生徒とのコミュニケーションのツールとして使用されているマカトンがある種の共通言語となっていることや学校支援スタッフの多くがエスニック・マイノリティであることなど、様々な意味において学校全体が人種・文化的に包摂的であることがわかった。さらに、後者の付加言語としての英語を使用する児童・生徒が特別な教育ニーズを持っているか否かを判断するためのアセスメントについては、アセスメント作成者から和訳し、日本で紹介する許可を得ており、現在翻訳中である。このアセスメントは第二言語として日本語を学んでいる外国人児童・生徒にも応用可能であると考えるため、大変意義がある成果が得られたのではないかと考える。教員養成についても、マンチェスター・メトロポリタン大学のフライン氏が作成した研修ハンドブックを翻訳する許可を得ている。児童・生徒の多様性を意識した教員養成カリキュラムの提案を行うためには、非常に示唆に富んだ資料であるため、翻訳後、分析を進めていく。本研究は、英国のエスニック・マイノリティ児童生徒の「教育的包摂」に関する教育政策と教員養成カリキュラムの研究である。また本研究は、日本の外国人児童生徒の教育の充実を目指した教員養成カリキュラム開発に応用するための基礎研究として位置づけられる。英国は1997年に労働党が政権を獲得して以降、エスニック・マイノリティ児童生徒の学力向上に関わる施策を展開してきた。特徴的な政策の一つとして、特別支援教育の枠組みにエスニック・マイノリティ児童生徒の付加言語としての英語教育を加えた「教育的包摂」政策が挙げられる。そこで、「教育的包摂」に焦点を当て、児童、教員、管理職等、様々な立場における認識や問題意識を明らかにすることを本研究の目的とした。平成23年度に行った調査は、主として以下の3つである。NALDICの学会や英国の専門家への聞き取り調査を通した資料・情報収集、2)英語を母語としない児童生徒の教育課題を探るためのアセスメントの分析、3)マンチェスター・メトロポリタン大学教員養成課程で学ぶ学生へのアンケート調査実施である。研究結果として、特にEAL児童が特別な教育的ニーズを有しているか否かを判断するアセスメントの開発に関する取り組みを調べ、分析した。分析から、母語の習得状況やリテラシー能力の情報の分析の仕方について論文にまとめて発表した。また、マンチェスター・メトロポリタン大学において学校教員養成課程で学ぶ学生への「教育的包摂」に関するアンケート調査から、教員を目指す学生はエスニック・マイノリティ児童生徒への「教育的包摂」について、「ナショナル・カリキュラムを通していかに子どもたちの学力を保障していくのか」が課題であると捉えていること等が明らかになった。
運動点を用いた生物的動作知覚の分析

〔目的〕環境内における生物は,絶え間なく変化し続ける視覚的運動体としての存在であり,その運動形態は決して機械的なものではなく,生物的社会形成に深く係わる意志的動作(歩く,走る,飛ぶ,つかむ,等)を示す.非生物的(機械的)運動形態と生物的動作形態との間の基本的差異はその運動特性にあり,たとえ物に備わる形状的変化を失っても残る運動だけで十分にその違いを認識し得るものと考える.かかる生体動作知覚成立の基本条件を明らかにし,運動視知覚の側面から生物社会形成の仕組みについての理解を深めていこうとするところに本研究の目的がある.〔方法〕運動点群から構成される,人間行動の「歩行動作」パターンと人の手の各間接部位の運動を示す「折れ曲がり」パターン,を用い生物体動作知覚と視空間的構造特性との関係(実験1),および運動視覚刺激の分岐効果が果す重要な役割の検討(実験2)を行った.〔結果と考察〕人間動作を示す運動点群パターンの上下逆転は,必ずしも逆立ち人間とはならず奇妙な格好の正立人間行動として見られ易い.運動方向を斜めに変えても同じ傾向が認められるが,垂直方向にすると横倒しの正立像が明確である.垂直軸に沿った鏡映像配置では人間の姿は消えて左右相称なまとまり(例えば昆虫類の動き)が起り,水平軸に沿った鏡映像配置では人間行動の知覚を生じる.運動刺激の分岐効果については,与えられた視覚刺激が振り子型運動成分と直進運動成分とに分岐する過程において,生物的動作形態がもっとも現われ易いことが確かめられた.〔今後の展開〕生物的動作知覚の研究は米国をはじめ欧州各国知覚心理学者の多くが関心をもつところであって,本研究の成果ならびに今後の展開は社会的秩序の形成要因分析を進めるそれら各国研究者にとっての基礎的資料となり得るものである.〔目的〕環境内における生物は,絶え間なく変化し続ける視覚的運動体としての存在であり,その運動形態は決して機械的なものではなく,生物的社会形成に深く係わる意志的動作(歩く,走る,飛ぶ,つかむ,等)を示す.非生物的(機械的)運動形態と生物的動作形態との間の基本的差異はその運動特性にあり,たとえ物に備わる形状的変化を失っても残る運動だけで十分にその違いを認識し得るものと考える.かかる生体動作知覚成立の基本条件を明らかにし,運動視知覚の側面から生物社会形成の仕組みについての理解を深めていこうとするところに本研究の目的がある.〔方法〕運動点群から構成される,人間行動の「歩行動作」パターンと人の手の各間接部位の運動を示す「折れ曲がり」パターン,を用い生物体動作知覚と視空間的構造特性との関係(実験1),および運動視覚刺激の分岐効果が果す重要な役割の検討(実験2)を行った.〔結果と考察〕人間動作を示す運動点群パターンの上下逆転は,必ずしも逆立ち人間とはならず奇妙な格好の正立人間行動として見られ易い.運動方向を斜めに変えても同じ傾向が認められるが,垂直方向にすると横倒しの正立像が明確である.垂直軸に沿った鏡映像配置では人間の姿は消えて左右相称なまとまり(例えば昆虫類の動き)が起り,水平軸に沿った鏡映像配置では人間行動の知覚を生じる.運動刺激の分岐効果については,与えられた視覚刺激が振り子型運動成分と直進運動成分とに分岐する過程において,生物的動作形態がもっとも現われ易いことが確かめられた.〔今後の展開〕生物的動作知覚の研究は米国をはじめ欧州各国知覚心理学者の多くが関心をもつところであって,本研究の成果ならびに今後の展開は社会的秩序の形成要因分析を進めるそれら各国研究者にとっての基礎的資料となり得るものである.
歯髄炎における炎症・抗炎症バランス制御機構の解析とTh17細胞の役割

本研究では、歯髄炎の病態形成におけるTh17細胞の役割を解明することを目的とし、象牙芽細胞様細胞として樹立されたラットKN-3細胞に対し、Th17細胞から産生されるインターロイキン(IL)-17の影響について、Th17細胞関連ケモカインであるCCL20発現状況より検討した。その結果、炎症性サイトカインであるIL-1刺激によりKN-3細胞において産生が上昇したCCL20をIL-17が増強させること、IL-1とIL-17による共刺激により細胞内シグナル因子MAPKsのリン酸化が亢進されること、代表的カテキンであるエピガロカテキンガレートがKN-3細胞におけるCCL20産生を抑制することが示された。本研究は、歯髄炎におけるTh17細胞の役割を解析することを目的とし、まず炎症歯髄中のTh17細胞から産生されるインターロイキン(IL)-17の発現を検討することとした。歯髄に到達するう蝕を有し、重度の歯周疾患を罹患せず、臨床的に不可逆性歯髄炎と診断されたヒト抜去歯より炎症歯髄組織を採取し、ホルマリン固定・パラフィン包埋したのち、薄切組織切片を作製し、組織学的検索のための試料とした。歯髄の炎症状態を確認するため、ヘマトキシリン・エオジン染色を行った後、活性化T細胞に発現するCD45ROに対する免疫染色を行い、T細胞の集積が認められる領域を確認し、本年度はIL-17染色の条件設定を行った。また、歯髄の最外層に位置する歯髄構成細胞である象牙芽細胞に着目し、象牙芽細胞様細胞として樹立されたラットKN-3細胞を用いたときのIL-17に対する反応性、特にリンパ球浸潤に関与するケモカイン産生について検討した。実験方法として、KN-3細胞をサブコンフルエントになるまで培養後、IL-17を加え24時間刺激したのち上清を回収し、ケモカインであるCCL20濃度をELISA法にて定量した。さらに、炎症性サイトカインであるIL-1と共刺激したときのCCL20産生についても検討を加えた。その結果、KN-3細胞にIL-17を作用させたときCCL20産生はほとんど認められなかった。一方、IL-1はKN-3細胞におけるCCL20産生をIL-1濃度依存的に上昇させた。さらに、IL-17とIL-1を共刺激させたところ、相乗的にCCL20産生が増強することが示された。これらの結果より、象牙芽細胞様細胞は炎症条件下においてCCL20を産生し、さらにTh17細胞から産生されると考えられるIL-17との共刺激によりCCL20産生誘導を増強することにより、歯髄炎局所のケモカイン産生調節や細胞浸潤に関与している可能性が示唆された。炎症歯髄組織におけるIL-17の解析に関しては、作製試料数の要因により、その発現を確認するための条件設定を行うにとどまった。従って、培養細胞を用いた研究を当初の予定より前倒しで開始することとし、樹立された象牙芽細胞様細胞に対するIL-17の作用について検討し、ケモカイン産生能が調節される可能性が示されたが、現在の進捗状況としてはやや遅れていると評価している。本研究は、歯髄炎の病態形成における歯髄組織免疫応答のバランス制御について解析することを目的とし、特にTh17細胞が病態形成に果たす役割に着目し実験を行った。歯髄組織の最外層に位置する歯髄構成細胞である象牙芽細胞に焦点をあて、象牙芽細胞様細胞として樹立されたラットKN-3細胞を用い、Th17細胞から産生されるインターロイキン(IL)-17と炎症性サイトカインであるIL-1との共刺激においてケモカインCCL20産生が増強されることが昨年度までの研究により明らかとなったため、本年度はそのメカニズムについて検討した。IL-1にてKN-3細胞を刺激したときの細胞内シグナルのリン酸化をウエスタンブロット法にて解析したところ、MAPキナーゼ(ERK, JNK, p38MAPK)ならびにIκBαのリン酸化が亢進されていることが確認された。また、上記の細胞内シグナル因子に対するインヒビターを用いたときのCCL20産生をELISA法にて検討したところ、CCL20産生が抑制されていることが確認され、これらの因子がCCL20産生に関与していることが示された。さらに、KN-3細胞に対しIL-1とIL-17による共刺激を行ったときの細胞内シグナル因子のリン酸化を解析し、IL-1単独の場合と比較した。その結果、ERKならびにp38MAPKのリン酸化が亢進されていることが示された。以上の結果より、IL-1刺激によりCCL20産生誘導されたKN-3細胞に対し、Th17細胞関連サイトカインであるIL-17がその産生誘導を上記シグナル伝達経路を介し増強させることが明らかとなり、IL-17が歯髄炎局所で調節的作用を有する可能性が示唆された。これまでの進捗状況としては、試料収集が思うように進行していないため、ヒト健全歯髄組織や細胞を用いた実験がやや遅れている。従って、樹立された細胞による培養実験を中心に行い、象牙芽細胞様細胞によるCCL20ケモカイン産生に対するTh17細胞関連サイトカインであるIL-17の役割の一端を明らかにすることはできたが、総括すると若干遅れていると評価している。

本研究では、歯髄炎の病態形成におけるTh17細胞の役割に着目し、これまでに歯髄組織の再外層に位置する歯髄構成細胞である象牙芽細胞に焦点をあて解析を進めてきた。前年度までにTh17細胞から産生されるインターロイキン(IL)-17は、象牙芽細胞様細胞として樹立されたラットKN-3細胞に対して、Th17細胞と密接に関連するケモカインであるCCL20産生誘導を増強させることを報告してきた。最終年度は、IL-17により活性化増強されたKN-3細胞に対するカテキンの反応性について検討した。その結果、代表的なカテキンであるエピガロカテキンガレート(EGCG)は、KN-3細胞におけるCCL20産生を抑制することが示された。研究期間全体を通して、1)歯髄炎組織においてIL-17発現の上昇が認められること、2)炎症状態を想定した細胞レベルの研究において、KN-3細胞を用いたときのIL-1によるCCL20産生をIL-17が増強させること、3)KN-3細胞に対しIL-1とIL-17による共刺激を行ったときの細胞内シグナル因子のリン酸化を解析し、IL-1単独刺激の場合と比較したところ、MAPキナーゼのERKならびにp38MAPKのリン酸化が亢進されていること、4)EGCGはKN-3細胞におけるCCL20産生を抑制することが明らかとなった。以上の結果より、IL-1刺激によってCCL20産生が誘導されたKN-3細胞に対し、Th17関連サイトカインであるIL-17が上記シグナル伝達経路を介してその産生誘導を増強させることが示され、歯髄炎局所の病態形成におけるケモカイン産生調節や細胞浸潤にIL-17が関与している可能性が示唆された。また、EGCGによりKN-3細胞からのCCL20産生が抑制されたことから、EGCGによる抗炎症作用を期待した新たな歯髄炎の治療法へ結びつく可能性が示唆された。本研究では、歯髄炎の病態形成におけるTh17細胞の役割を解明することを目的とし、象牙芽細胞様細胞として樹立されたラットKN-3細胞に対し、Th17細胞から産生されるインターロイキン(IL)-17の影響について、Th17細胞関連ケモカインであるCCL20発現状況より検討した。その結果、炎症性サイトカインであるIL-1刺激によりKN-3細胞において産生が上昇したCCL20をIL-17が増強させること、IL-1とIL-17による共刺激により細胞内シグナル因子MAPKsのリン酸化が亢進されること、代表的カテキンであるエピガロカテキンガレートがKN-3細胞におけるCCL20産生を抑制することが示された。平成27年度は、実験に必要とされる試料数が十分に採取できなかったが、研究を推進するには今後も引き続き試料収集を継続し免疫染色に適した条件設定を検討していく必要がある。なお、十分な試料数が得られない場合を考え、平成27年度に前倒しで行ったように、象牙芽細胞様細胞を用いた培養実験をさらに展開していくことも視野に入れており、IL-17の作用について、他の抗炎症性サイトカインと比較しながら、炎症関連因子の発現様式を検討していく。今後も試料収集を継続していくことに加え、限られた試料を有効に用いるよう実験計画を配慮していく。また、樹立細胞による培養実験の幅(作用因子や標的因子等)を広げながら研究を展開していくことも視野に入れている。歯内治療学本年度は、採取できる試料数が十分に得られなかったことや免疫染色における抗体反応性の要因から研究が一部進展しなかったこともあり、次年度への研究費が生じる状況となってしまった。
北欧精神史-ヨーロッパにおける大地母神信仰の歴史的変容と現在-

平成10年度「基礎的文献資料の収集と「精神史」概念の概括」・平成11年度「基礎的文献資料の収集の継続と大地母神信仰の分析」をさらにまとめて集約しながら、「現代北欧人における宗教意識の古層の現在」に関する研究調査をおこなった。主としてデンマークとアイスランドにおける高齢者福祉およびターミナルケアの臨床に関連する医療福祉従事者と通信手段等によって連携して、現代北欧人の死生観がどのようなものであるか調べた。また前年度までの研究結果をもとにして、死生観意識の深層に現在する宗教意識の古層を明らかにした。すなわち、大地母神信仰とケルト-ゲルマン的要素の複合としてのヨーロッパ精神史を、「ケア」概念に収斂させる作業をおこなった。ノルウェーに現存するスターヴ教会30基のうち14基を調べ、教会3基を癒しの教会として集中的に調べた。近代的医療概念とは明らかに異なる古代的-原初的な概念である「癒し」は、精神史的に作業し、文化を有意味性体系として理解することによって明らかとなった。「癒し」の具体的事象としては、沼もしくは河川・口頭伝承・聖像という三つの意味素を共通にもつことが指摘でき、エイドゥスボルク教会・ヘダーレン教会・ロルダール教会である。口頭伝承として癒しの出来事が言い伝えられたり、癒しをおこす聖像として信仰されることがありうることは容易に理解されよう。癒しと水源の関係は、新石器時代にまで遡及可能な大地母神信仰の変容であり、『ゲルマーニア』に記述されている宗教祭儀が、近代までスターヴ教会に継承されていた。癒しの有意味性構造は、現代北欧社会では、ボランティアワークにおける援助者と被援助者との関係のうちに現れている。平成10年度実施計画「基礎的文献資料の収集と「精神史」概念の概括」にしたがって、以下のように作業をおこなった。(2)ドイツロマン派以降における「精神史」概念の取り扱いをめぐる変遷を概括して、現在、ヨーロッパとりわけ北欧地域において、人間精神の総合的有機的理解の企てとしての精神史的アプローチが、過小評価されいる原因を追究するとともに、現代という時代状況に有用となるような、精神史方法論構築のための基礎を固めた。こうした作業のうち、とりわけ精神史と神学との関係について研究者のアイデンティティ問題という観点から論文をまとめて、「精神史と宗教学」を東洋大学文学部紀要に発表した。また、北欧人の宗教意識と福祉との関係について、中里巧他共著『テーマ30生命倫理』で触れた。さらに、精神史の方法論について日本宗教学会において、フィールドワークと精神史の関連について日本臨床死生学会・日本医学哲学=倫理学会合同大会で、口頭発表した。「基礎的文献資料の収集と継続と大地母神信仰の分析」(1)前年度の文献資料収集の継続、とりわけ沼地信仰・民俗伝承・アウトロー・スターヴ教会・サーメ人共同体について収集した。文献資料は、18世紀末から20世紀に及び、ラテン語・デンマーク語・ノルウェー語・スウェーデン語によって書かれている。また、非文字資料に該当する写真・図版・地図なども含まれている。図書購入としては、レキシコン(ノルウェー語)・サガ関連(アイスランド語)であり、その他は、コピーによる収集である。(2)ヨーロッパにおける前インド=ヨーロッパ的神話素である大地母神信仰にみられる宗教意識の古層を、『エッダ』・『サガ』・『ゲルマニア』・『ブレーメンのアダム文書』・『北方民族文化誌』から分析した。神話素のチャート化作業をおこなった。チャート化作業とは、文字資料と無文字資料を併行してカード化し、さらに両資料を文書化して一つにまとめたうえで、三次元図表に変換して、個々の神話素の有機的連関を明確化する作業のことである。チャート化するうえで、精神史的パースペクティヴを構成するために、民俗・神話・民間伝承・経済・交通・建築・装飾・法律・道徳規範などに意識層を重層化した。また、有意味性体系の有機性を考慮して、意味素を生理的-身体的・心理的-社会的・精神的-宗教的というように三区分して、哲学的人間学的手法を用いた。こうした成果の一端を、日本宗教学会やシェリング協会で口頭発表した。また、スティフェンス自然哲学・フィールドワーク論というテーマで、論文や著作のかたちで発表した。

口頭伝承として癒しの出来事が言い伝えられたり、癒しをおこす聖像として信仰されることがありうることは容易に理解されよう。癒しと水源の関係は、新石器時代にまで遡及可能な大地母神信仰の変容であり、『ゲルマーニア』に記述されている宗教祭儀が、近代までスターヴ教会に継承されていた。癒しの有意味性構造は、現代北欧社会では、ボランティアワークにおける援助者と被援助者との関係のうちに現れている。
サービススーパビジョンによる水平型Webサービス連携

サービスコンピューティングでは,同じビジネスロジックに異なるサービスを割り当てることで,様々な要件を実現できる.しかし,十分なサービスが無く,どのようにWebサービスを組み合わせても要件を満たすことができないことがある.そこで本研究では,Webサービスの選択と実行時適応を包括的に行うプロセスを提案した。サービス選択を制約充足の拡張問題として定義し,実行時適応が必要となるサービスを効率的に特定するアルゴリズムを示した.サービスコンピューティングでは,同じビジネスロジックに異なるサービスを割り当てることで,様々な要件を実現できる.しかし,十分なサービスが無く,どのようにWebサービスを組み合わせても要件を満たすことができないことがある.そこで本研究では,Webサービスの選択と実行時適応を包括的に行うプロセスを提案した。サービス選択を制約充足の拡張問題として定義し,実行時適応が必要となるサービスを効率的に特定するアルゴリズムを示した.申請書に記載した研究目的では、複数のWebサービスを連携させた複合Webサービスを構築するにあたって、構成要素となるWebサービス(原子Webサービス)の組み合わせの決定に取り組むとしている。そこで本年度は、制約充足問題の拡張としてWebサービスの組み合わせの決定を定式化する手法を提案した。特に本研究では、利用可能なWebサービスが十分多く存在しないために、どのようにWebサービスを組み合わせても利用者やサービス提供者の要件を満たすことができない場合に注目し、Webサービスの選択と実行時適応を包括的に行うプロセスを提案した。研究代表者のこれまでの成果である、サービススーパビジョンと呼ぶ複合Webサービスの実行制御技術を適用することで、与えられた要件を満たすようにWebサービスの性質を変化させる。サービスコンピューティング分野では、しばしば数千・数万といった多数のサービスの存在を前提にサービス連携の研究が行われるが、現時点ではそのような環境は実現されていない。一方で本研究は、利用可能なサービスへの制約がより大きい、現実的な環境でのサービス連携を実現することを重視している。この成果は、サービスコンピューティング分野の代表的な会議であるIEEE SCC 2010(The 7th International Conference on Services Computing;採択率18%)に採択され、発表が決定している。昨年度の研究では,サービス連携プロセスの実行時におけるサービス選択を,制約充足問題の拡張問題として定式化することにより,サービス選択と同時に,適応が必要となるサービスを特定するフレームワークを提案した.しかし,サービスの提供と適応処理の適用は様々な組織によって行われる.そこで本年度の研究の目的として,交付申請書では,協調のための実行制御と,適応処理の合成を挙げていた.本研究では特に,複数のステイクホルダーが独立して制御を適用した場合に起きうるコンフリクトを事前に検出する技術について取り組んだ.サービス連携の標準的記述であるWS-BPELに対して,モデルチェッキングのための検証用記述を生成し,定められた仕様が満たされることを確認する手法は,従来研究ですでに提案されているが,本研究では,生成されたモデルチェッキングのための検証用記述を,適用された実行制御に基づいて変更する手法を示した.これにより,実行制御による適応処理が適用される都度,定められた仕様が満たされなくなる可能性があるかどうかを検証することが出来る.またこの手法では,複数の適応処理のための検証用記述を合成することも容易である.さらに,検証を行うことによるパフォーマンスの低下を低減するため,実行中に検証が複数回行われた際に,検証を高速化する手法を提案した.提案手法では,もっともよく知られたモデルチェッカであるSPINの探索アルゴリズムを拡張し,実行制御の影響を受けない状態空間の探索を省略する.
教育委員会と大学・博物館等が連携した野外学習プログラムの開発と教員研修の在り方

本研究の目的は、野外学習や博物館等を活用して質の高い授業ができる教員の資質能力向上を目指して、教育委員会と大学・博物館等との連携による野外学習プログラムを開発し、それを活用した現職研修の在り方にっいて実証的に解明することである。岐阜県教育委員会指導主事と岐阜大学及び岐阜女子大学の教授・岐阜県博物館の学芸員が協力して大学や博物館等の豊富な情報源や専門家の指導を活用できる指導法を身に付ける教員研修プログラムを開発し、岐阜県総合教育センター研修講座である「博物館連携講座」及び「CST養成講座」において9回、のべ113名の教員を対象に研修会を実施し、事後アンケートによる評価を行った。また、教員が授業ですぐに使える野外観察ビデオコンテンツを作成し、岐阜大学教育学部理科教育講座(地学)の「理科教材データベース」に掲載した。受講者の事後アンケートの分析により、本プログラムへの満足度は「十分満足」が85%、「ほぼ満足」が15%、「やや不満」と「不満」は0%であったことから、大学・博物館等を活用することで学校のニーズに応える研修プログラムが確立できたと考える。その要因として、特に野外での自然観察においては、教師自身が野外観察の素晴らしさを体感しながら、思考力・表現力を育成できる手法となる「比較・変化・関連性」などの視点を学ぶことが有効であることが明らかになった。また、教員が博物館のバックヤード体験や活用手続きの具体的な方法等を学ぶことで、実際に博物館等を活用して授業を行う教員が増えることも明らかになった。
せん断崩壊型はり部材を有する鋼変断面ラーメンの地震時の履歴減衰特性に関する研究

本研究では,非弾性地震応答を呈する1,2層の門形ラーメンを対象として,はり中間部のせん断崩壊がラーメンの履歴減衰性にどのような影響を及ぼすかを調べ,せん断崩壊するはり部材がヒューズ部材として利用できるか否かについて検討したものである.研究成果の概要は以下のとおりである.1)2層のラーメンでは,1層目はり中間部で塑性せん断変形が著しくなると,1層目の隅角部腹板を弾性応答の範囲に留めて,かつ,1層目の柱基部の塑性変形を小さくする効果が大きい.2)はり中間部腹板の塑性変形が著しくなると,そのせん断ひずみ速度は,柱基部の曲率速度に比べて,かなり大きくなる.3)はり中央腹板がせん断降伏するラーメンは,柱基部とはり中央腹板で塑性変形が卓越する崩壊メカニズムを形成後,ひずみ硬化の影響で隅角部腹板も非弾性域に入るメカニズムを呈する場合がある.4)隅角部近傍で曲げモーメントが卓越するはり断面をテーパー構造にして塑性曲げ変形させると,隅角部腹板が塑性化するメカニズムの早期発生を抑えることができる.5)はり中央腹板のせん断耐力が小さくなると,柱基部の損傷が大きくなり,はり腹板の履歴減衰は期待できなくなる場合がある.6)テーパー部材は,等断面構造よりも剛性を上げないで,損傷を小さくできて,かつ,履歴消費エネルギーを大きくできる利点を有しており,橋脚の耐震部材としての適用を検討する価値がある.7)とくに,テーパー構造を隅角部近傍のはり部材に用いると,はり中央腹板をせん断崩壊させたときと同様に,柱基部の損傷を小さくできる.8)はり中間部腹板の塑性せん断変形を伴ったラーメンの損傷メカニズムをより正確に捉えるためには,今後,腹板の塑性せん断変形の速度効果を考慮して,解析・実験を進めていく必要がある.本研究では,非弾性地震応答を呈する1,2層の門形ラーメンを対象として,はり中間部のせん断崩壊がラーメンの履歴減衰性にどのような影響を及ぼすかを調べ,せん断崩壊するはり部材がヒューズ部材として利用できるか否かについて検討したものである.研究成果の概要は以下のとおりである.1)2層のラーメンでは,1層目はり中間部で塑性せん断変形が著しくなると,1層目の隅角部腹板を弾性応答の範囲に留めて,かつ,1層目の柱基部の塑性変形を小さくする効果が大きい.2)はり中間部腹板の塑性変形が著しくなると,そのせん断ひずみ速度は,柱基部の曲率速度に比べて,かなり大きくなる.3)はり中央腹板がせん断降伏するラーメンは,柱基部とはり中央腹板で塑性変形が卓越する崩壊メカニズムを形成後,ひずみ硬化の影響で隅角部腹板も非弾性域に入るメカニズムを呈する場合がある.4)隅角部近傍で曲げモーメントが卓越するはり断面をテーパー構造にして塑性曲げ変形させると,隅角部腹板が塑性化するメカニズムの早期発生を抑えることができる.5)はり中央腹板のせん断耐力が小さくなると,柱基部の損傷が大きくなり,はり腹板の履歴減衰は期待できなくなる場合がある.6)テーパー部材は,等断面構造よりも剛性を上げないで,損傷を小さくできて,かつ,履歴消費エネルギーを大きくできる利点を有しており,橋脚の耐震部材としての適用を検討する価値がある.7)とくに,テーパー構造を隅角部近傍のはり部材に用いると,はり中央腹板をせん断崩壊させたときと同様に,柱基部の損傷を小さくできる.8)はり中間部腹板の塑性せん断変形を伴ったラーメンの損傷メカニズムをより正確に捉えるためには,今後,腹板の塑性せん断変形の速度効果を考慮して,解析・実験を進めていく必要がある.鋼製の2層門形ラーメン橋脚を対象にして,はり中間部腹板の塑性化を伴うときの非弾性地震応答解析を行った.具体的には,これまでに提案した方法を用いて,はり腹板の塑性せん断変形の発生を判定するための基本パラメータβの算出手順を具体的に示した.つぎに,非弾性地震応答解析を通じて,はり中間部腹板の塑性せん断変形がラーメン各部の変位やひずみ応答に及ぼす影響を調べた.また,塑性変形箇所のひずみ速度の応答から,はり中間部腹板が塑性化するときのラーメンの損傷メカニズムの特徴をまとめた.最後に,2層ラーメンのはり腹板の塑性せん断変形の予測方法について考察した.本研究により,新たに得られた知見は以下のとおりである.1) 1層目のはり中間部で塑性せん断変形が著しくなると,1層目の隅角部腹板の変形挙動をほぼ弾性応答の範囲に留めて,かつ,1層目の柱基部の塑性変形を小さくする効果が大きい.2) 1層目のはり中間部腹板の塑性せん断変形が2層目の柱の塑性変形性状に及ぼす影響は小さい.3)はり中間部腹板の塑性変形が著しくなると,そのせん断ひずみ速度は,柱基部の曲率速度に比べて,かなり大きくなる.4) β>約1.1に設定すれば,1層目はり腹板はほぼ弾性状態に留まり,β<約1の範囲では塑性せん断変形が集中し始める.5)上記

4)の結果から,はり中間部腹板の塑性せん断変形を伴ったラーメンの損傷メカニズム,ならびに,履歴減衰特性をより正確に捉えるためには,今後,腹板の塑性せん断変形の速度効果を考慮して,解析・実験を進めていく必要がある.本研究では、非弾性地震応答を呈する1,2層の門形ラーメンを対象として、はり中間部のせん断崩壊がラーメンの履歴減衰特性にどのような影響を及ぼすかを調べ、せん断崩壊するはり部材がヒューズ部材として利用できるか否かについて検討したものである。研究成果の概要は以下のとおりである。1)2層ラーメンでは、1層目はり中間部で塑性せん断変形が著しくなると、1層目の隅角部腹板を弾性応答の範囲に留めて、かつ、1層目の柱基部の塑性変形を小さくする効果が大きい。2)はり中間部腹板の塑性変形が著しくなると、そのせん断ひずみ速度は、柱基部の曲率速度に比べて、かなり大きくなる。3)はり中央腹板がせん断降伏するラーメンは、柱基部とはり中央腹板で塑性変形が卓越する崩壊メカニズムを形成後、ひずみ硬化の影響で隅角部腹板も非弾性域に入るメカニズムを呈する場合がある。4)隅角部近傍で曲げモーメントが卓越するはり断面をテーパー構造にして塑性曲げ変形させると、隅角部腹板が塑性化するメカニズムの早期発生を抑えることができる。5)はり中央腹板のせん断耐力が小さくなると、柱基部の損傷が大きくなり、はり腹板の履歴減衰は期待できなくなる場合がある。6)テーパー部材は、等断面構造よりも剛性を上げないで、損傷を小さくできて、かつ、履歴消費エネルギーを大きくできる利点を有しており、橋脚の耐震部材としての適用を検討する価値がある。7)とくに、テーパー構造を隅角部近傍のはり部材に用いると、はり中央腹板をせん断崩壊させたときと同様に、柱基部の損傷を小さくできる。8)はり中間部腹板の塑性せん断変形を伴ったラーメンの損傷メカニズムをより正確に捉えるためには、今後、腹板の塑性せん断変形の速度硬化を考慮して、解析・実験を進めていく必要がある。