hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温超伝導バルク回転子をもつ磁気ベアリング付き超伝導モータに関する基礎研究

したがって、電機子巻線を分布巻にして空間高調波を減少した実験装置の必要性を感じ、分布巻電機子巻線を持つ固定子の入手を行い、来年度に改めて同実験を行うこととした。一方、Bi系バルク材はピンカが弱いため、他のY系バルク材回転子モータ実験に見られるようなヒステリシスモータ特性、つまり同期速度を達成できない特性を示唆する結果を得た。以上の研究結果は、積極的に国内外で発表した。本年度は,分布巻電機子を使用したアキシャル形高温超伝導モータを製作し,その特性を詳細に測定するとともに,有限要素解析によってバルク表面の磁化特性と発生トルクとの関係を明らかにした。多くの重要な知見が得られたが,その主なものを下記に示す。1.拘束試験ならびにその有限要素解析の結果,低起磁力領域における静止トルクは,ヒステリシストルク,即ちバルク表面のヒステリシスループ面積に比例して発生することが明らかとなった。2.Bi-2223バルク回転子(外径120mm^Φ,内径26mm^Φ,厚み7mm)を適用したモータ特性の温度依存性を詳細に試験した。その結果,これまで液体窒素冷却では経験的に不可能と考えられていた同期速度回転が,運転温度を68K程度以下まで下げることによって可能なことを初めて明らかにした。さらに,同期到達後であっても,電機子起磁力を木さくし過ぎると再度同期外れを起こすということも分かった。この原因は,Bi-2223バルク材の臨界電流密度の磁界依存性に伴う磁束フローが原因と考えられ,現在詳細な検討を進めている。また,無負荷試験を電機子電圧上昇時と下降時で測定したところ,同期時にはヒステリシスモータとして動作していることが明らかとなった。3.Sm-123バルク(外径120mm^Φ,内径26mm^Φ,厚み10mm)を回転子に適用し,2.と同一の電機子を用いてモータ試験を行った。運転温度は77.3Kのみである。無負荷試験の結果,同期引き込み後,同モータは捕捉磁束モータとして動作することが明らかとなった。以上より,Bi-2223とSm-123の最も大きな材料学的違いはその磁束ピン止め特性であるが,モータシステーとして見た場合,この違いが異なったトルク発生のメカニズムを生じさせている可能性のあることを示唆している。本年度は、ビスマス系高温超伝導バルク材を回転子に適用したモータについて、常伝導モータとの比較検討ができるように等価回路を用いた解析を詳細に行った。その結果、同等価回路においても、拘束試験の温度依存性を準定量的に記述できることを明らかにした。また、異なった材料としてサマリウム系材料(Sm-123)を回転子に適用した試験を行い、同バルクモータでは同期化後に捕捉磁束モータとなることを実験的に明らかにした。さらには、3次元有限要素解析を用い、高温超伝導バルク材の非線形電流輸送特性を定式化することで、静止トルク特性とバルク回転子の回転磁界中における磁化特性との関係を明らかにした。即ち、静止トルクとバルク回転子表面の磁気ヒステリシスループの面積が電機子電流に対して同一の依存性を示すことから、同トルクはヒステリシストルクとして発生していることを示した。また、上記成果をもとに、ラジアル型バルクモータを設計・製作した。使用する高温超伝導バルク材としては、Sm-123や、Bi-2223とY-123を組み合わせたもの等を計画しており、材料によるモータ特性の相違を明らかにする。
歯周病原菌による歯周組織破壊のメカニズム

歯周病原菌の産生する病原因子の中で種々のプロテアーゼは直接歯周組織を破壊するものとして注目されている。我々はPorphyromonas gingivalisの病原因子について研究を進めてきたが、本研究で本菌の産生するプロテアーゼを中心とした歯周組織破壊のメカニズムの解明を試みた。臨床分離株を含む8株のP.gingivalisの培養液から外膜小胞を調製し、これらについて歯肉線維芽細胞(HGF)に対する凝集活性と3種のアルギニン頬側面代謝関連酵素(BApNA分解活性、カルボキシペプチダーゼ、ならびにアルギニンデイミナーゼ活性)を説明変数とし、HGF凝集活性を従属変数として統計学的処理を行いこれらの関連性について推測したところ、細胞凝集活性と最も強い関係が推測できるのはBApNA分解酵素(Pase-Cを含む)であることがわかった。以上の結果は、P.gingivalisの産生するPase-Cが本菌の宿生への定着から組織破壊に至るまで重要な役割を果たしていることが示唆された。Porphyromonas gingivalis 381株の培養上清を超遠沈法により上清とベシクルに分離し、上清からは可溶性のトリプシン様酵素(Pase-S)を、ベシクルからは膜依存性の2種類のトリプシン様酵素(Pase-B,Pase-C)を分離、精製した。これらのプロテアーゼについて酵素タンパクとしての性質を明らかにするとともに、歯周病原性と関連の深いと思われる生物活性について調べた。Pase-Sに対するポリクローナル抗体を作成し、これに対するイムノブロッチングによって免疫学的性質を調べたところ、この抗体はPase-Bとよく反応するがPase-Cとは反応しなかった。Pase-Bの酵素タンパクには糖が多く含まれているが、他の酵素には殆ど含まれていなかった。歯周組織中に最も多く存在するタイプIコラーゲンは三つの酵素のうちPase-Cにのみ感受性を示すが、タイプIVコラーゲンはすべての酵素によって分解されることがわかった。さらに、トリプシン測定によく用いられる人口基質の一つであるN_α-benzoil-dl-arginine p-nitroanilideはこれらすべての酵素によって分解されるが、N_α-benzoil-dl-lysine p-nitroanilideはPase-Cによってのみ分解されることから、Pase-B,Pase-Sはトリプシン様というよりむしろクロストリパインに類似していることがわかった。Pase-Cのコラーゲン分解特性や基質に対する広範な基質親和性からみて、本酵素は歯周組織破壊に重要な役割を演じているものと思われる。本年度はPorphyromonas gingivalisの産生する種々の病原因子の中で組織破壊の第1段階である病原因子と宿主組織との接着機構を、歯肉線維芽細胞(HGF)の凝集という観点から、アルギニン代謝関連酵素との関連性についてin vitroで調べた。さらに、昨年度までに明らかにしたP.singivalisの産生する種々の病原因子の中で最も生物活性の強いプロテアーゼC(pase-C)について、モノクロナール抗体を作成し、本酵素の組織破壊に関連する生物活性に対する影響を調べた。8株のP.gingivalisの培養液から種々の病原因子を含むと考えられている外膜小胞を調製し、これらについてHGFに対する凝集活性と3種のアルギニン代謝関連酵素(BApNA分解活性、カルボキシペプチダーゼ、ならびにアルギニンデイミナーゼ活性)を測定した。HGF凝集活性を従属変数とし、3種のアルギニン代謝関連酵素を説明変数として統計学的処理をい行いこれらの関連性について推測した。その結果、細胞凝集活性と最も強い関係が推測できるのはBApNA分解酵素であることがわかった。次にP.gingivalisの産生するPase-Cに対するモノクロナール抗体を通法により作成し、本酵素による組織破壊の抑制を目的として、本酵素活性ならびに赤血球凝集に対する中和活性をしらべた。その結果、本抗体はP.gingivalisの赤血球凝集活性を阻害し、またPase-Cによるカゼイン分解活性を抑制した。また、本抗体はP.gingivalisの産生するPase-Cと特異的に反応し、他の歯周病原菌と考えられ、かつPase-Cと同様のトリプシン様の活性を産生するBacteroides forsythusやTreponema denticolaとは反応しないこともわかった。
家庭廃棄物の発生構造、発生抑制と合理的分別収集・輸送システムに関する研究-廃棄物減量化及び資源化の合理的推進の基礎として-

本研究では、家庭廃棄物の発生構造の解明、発生抑制のための基礎的知見を得るために、食料品に付随する容器・包装材の被包装材との定量的関係の解明および適正な分別収集システム構築のための基礎的知見を得るために、実際の収集・運搬作業の連続的ビデオ撮影による映像情報をもとに時間を主な尺度として、収集効率に影響を与える要因を明らかにした。その主要な結果は、次にあげるとおりである。1.容器・包装材は、生鮮食品では単純で全く使用されていないものが多いため、容器包装原単位は小さいが、加工食品や油脂・調味料、飲料では相対的に使用量が多く、容器包装原単位が大きくなっていること。2.プラトレイやプラ袋のように、中身重量に関係なく容器重量がほぼ一定のものと、ガラスびん等のように中身重量が増加するにつれて容器重量も増加するものとがあること。3.プラスチックを主要素材とする容器・包装材の割合が、他の素材のものより圧倒的に多く66%程度を占めること。4.積み込み作業に関して、収集品目または収集車の車種によってはごみの積載量が増加するにつれて積み込み作業速度は低下するものがあること。5.収集品目によっては異物の除去作業が積み込み作業速度の低下に寄与しており、資源ごみの収集においてはステーションでの集積作業が収集作業に影響を及ぼすものであるといえる。6.調査において記録を行ったステーションについて、その場所を後背の土地利用により分類したところ、75%のステーションが非居住地の前に存在すること。本研究では家庭廃棄物の減量化及び資源化の合理的推進の基礎として、本年度においては家庭廃棄物の発生抑制施策効果の解明と、合理的分別収集・輸送システムの構築とを研究目的とした。家庭廃棄物の発生抑制施策のひとつとしてごみ処理の有料化を取りあげ、守山市を例として有料化によるごみの減量化の主要な要因としてしばしば挙げられる自家処理との関連について考察し、次のような結果を得た。1)守山市における自家焼却量はごみ全体の流れとしてかなりの割合を占めており、自家焼却によるごみの減量効果が認められた。また、自家焼却では紙が最も多く焼却されており、プラスチックなども焼却されていた。2)自家焼却においてはその排煙や灰は全く処理されずに環境中に放出されていることになるが、これらの環境負荷物質の放出について塩素を例として環境への排出量を検討した。アンケート調査、ごみの組成分析、対象ごみ中の含有塩素原単位の決定などから塩素化合物放出量の推定を試みた結果、守山市においては年間の自家焼却による塩素化合物放出量は、ひとつのごみ焼却施設に相当する量が放出されていることが考えられ、その環境への負荷が懸念された。家庭廃棄物の合理的分別収集・輸送システムの構築に関しては、その基礎として分別資源ごみの集積・収集の実態とこれに影響を及ぼす要因を明らかにするため、収集作業および輸送作業をビデオ撮影しこれによりその要因を把握することを試みた。その結果、収集作業においてはその作業時間とごみ量の関係は1)空き缶の積み込み作業において、収集車内のごみ積載量が増加するに従って、単位ごみ体積当たりにかかる積み込み時間が大きくなることがわかった。2)空きビンの積み込み作業に関しては単位ごみ体積当たりにかかる積み込み時間は今回の調査においては2つのグループに分類できたが、それらはステーションにおけるごみの集積状況によるものであることがわかった。輸送作業に関しては、収集作業全般にたいして積み込み自体よりも輸送にかかる時間の割合が高いことが明らかになった。また、処理場と収集区域間の輸送に関しては信号の数や踏切の数などがその時間に影響を及ぼしていた。また、収集区域内の輸送に関してはその通過する道路の幅がその移動速度に影響を及ぼしていることが明らかとなった。平成8年度の2つの研究課題について得られた成果を報告する。1.家庭廃棄物の発生抑制施策の解明家庭廃棄物の発生抑制施策として、(1)広報活動、(2)資源分別収集システム導入、(3)指定袋制の3つをとりあげ、兵庫県三田市の住民を対象に質問紙調査を行い、それぞれの評価を行った。

その結果、(1)自治体の発行する広報誌の有効性には限りがあることが統計的有意に明らかになり、それを補完するメディアとして回覧板に可能性があることが質問紙調査から確認できた。(2)自治体によるリサイクルシステムは、市民によるそれよりも実行率が高く、理由として費用便益評価及び社会規範評価が高いことを統計的有意に確認した。(3)指定袋制の導入によりリサイクル行動を開始した行動変容者と非行動変容者との間で袋価格評価因子では統計的に有意な差が認められなかったが、袋枚数減量因子では統計的に有意な差が見られることを明らかにした。2.家庭廃棄物の合理的分別収集・輸送システムの構築研究対象として長岡京市をとりあげ、合理的分別収集・輸送システムの構築を行うための基礎的な評価を行った。その結果(1)収集作業は、輸送にかかる時間の割合が高く、trip数が多くなると輸送にかかる時間の割合が増加すること、(2)輸送行程の輸送の速度には信号や踏切の数および走行する道路の幅が影響を与えていること、(3)分別資源ごみ収集の際の移動は可燃ごみ収集の際の移動に比べ、距離-速度間の関係は明確には成立しないことなどを明らかにした。また、(1)空き缶の積み込み作業では、収集車内のごみの積載量が増加するに従い単位ごみ体積あたりの積み込み時間が大きくなることを確認し、(2)ステーションでのごみ収集状況によって、空き瓶の積み込み作業での単位ごみ体積あたりの積み込み時間は2つのグループに分けられると推定した。本年度は、家庭廃棄物発生構造の把握のための基礎的知見を得るために、食料品を対象とした容器・包装材重量の中身重量あたりの重量原単位および価格あたりの価格原単価について検討を実施した。調査対象容器・包装材の材質は、K市のごみ組成調査などを参考にして、プラスチック、ガラス、紙、金属、木の5種類とし、各々の調査対象商品の名称、メーカー名、価格、中身重量(中身容量)の見取り調査および総重量の計量調査を大型量販店にて行った。また、調査対象商品を家計調査年報の収支項目分類表の大分類にしたがって14品目に集約した。品目別に検討した結果、容器・包装材重量の大きいものは、加工野菜、加工果物、油脂、調味料、飲料であり、価格原単位、重量原単位においても大きい値を示している。一方、容器・包装材重量の小さいものは生鮮魚介、生鮮肉、生鮮野菜、生鮮果物などであり、価格原単位、重量原単位の双方とも小さい値になっている。また、各々の調査対象サンプルの原単位についての標準偏差を比較すると、加工野菜、調味料は大きい値をとっており、商品によりばらつきが多く、生鮮魚介、生鮮肉、生鮮野菜、生鮮果物はばらつきが小さいことが明らかになった。材質別に検討した結果は、価格原単位、重量原単位のいずれにおいても大きいものは、ガラスであり、次いで木、金属、紙、プラスチックの順になっている。本調査では、商品の容器・包装材として、木が用いられているものはほとんど見られなかった。ガラスの重量原単位は、商品によってばらつきが大きく、広い範囲にわたって分布しているが、プラスチックは、比較的狭い範囲にわたって分布している。特にトレーは、小さい値に集中しばらつきも小さいことが明らかになった。
視線誘導が自閉症スペクトラム児の表情認知に及ぼす効果の実験心理学的検討

本研究では、(1)自閉症スペクトラム児(以下、ASD児)および同年代の児童の表情認知における注視部位の基礎データの収集、(2)他者感情理解の手がかりを得るため、人の表情を含んだ状況図に対する視線運動の解析、を行った。その結果、ASD群も定型発達群も、「喜び」「悲しみ」「怒り」表情の一致率は高く、いずれの群も目への注視時間が長かった。また、表情を含んだ状況図状況図の主題を正しく説明できた群は、できなかった群よりも状況図中の顔への注視時間が長い結果となった。本研究は、自閉症スペクトラム児の表情認知における注視部位について基礎データを収集し、さらに自閉症児の表情認知スキルを向上させる手がかりとして、表情画像の目への視線誘導の有効性を実験的に検討することを目的としている。平成22年度は、まず定型発達者を対象として主に2つの研究を行った。具体的には、(1)表情のみの刺激を用いた、特性共感と表情認知との関係(2)人物の表情を含むTAT (Thematic Apperception Test)図版への視線運動に関する検討であった。(1)では、自閉症スペクトラム児に困難とされる「心の理論」に関係する特性共感と表情認知との関係について検討した。Ekman et al.(2002)によるFACS (Facial Action Coding System)の定義で"怒り"、とされる表情について、定義どおり"怒り"であると答えた群は、それ以外の感情を選択した群よりも、感情的共感特性も認知的共感特性も高い傾向がみられた。また、"喜び"表情を強く認知する傾向は、女子では共感性と負の関係があるのに対し、男子では正の関係にあり、この結果から、共感性と感情認知の関係には性差があり、男女別に考慮する必要性があると推測された。(2)では、TAT物語作成時の視線運動を注視点計測装置で測定した。その結果、500ms以下という短い時間で、人物の顔を中心に視線が集まり、さらにその後、図版中の人物の視線が向いている先へ視線が移ることが実験的に示された。また、図版中の顔を注視する時間は、その他の部位を注視する時間よりも長く、顔や表情は定型発達者にとって状況を理解するための重要な手がかりとなっていることが示唆された。一方、人物の顔が含まれていない図版に対しては、顔が含まれている図版よりも、参加者が共通して注視する部位が少なかった。これらの結果をもとに、平成23年度は自閉症スペクトラム児を対象に研究を実施する。自閉症児は表情認知の成績が同年代の定型発達児と比べて低いことが知られている。これは、自閉症児が相手の顔を見る時に限局的な注視を行っており、とくに相手の目を注視しないことが一因と推測される。このことを踏まえ、(1)自閉症スペクトラム児(以下、ASD児)および同年代の児童の表情認知における注視部位の基礎データの収集、(2)「場の理解」のスキルを向上させる手がかりを得るため、人の表情を含んだ状況図に対する視線運動の解析、を実施した。使用した表情刺激は、日本大学顔情報データベースFIND(Facial Information Norm Database)に収録されている顔画像を平均化した画像のうち、日常生活上読み取れることが重要と思われ、かつ大学生による認知的評価データが高い一致率であった「喜び」「怒り」「悲しみ」を用いた。[(1)の結果]表情刺激提示前の注視点をランダム提示した場合でも、「喜び」「怒り」はいずれの群も100%、「悲しみ」はASD群が100%、定型発達群が70.8%と高い一致率であった。さらに、いずれの群も目への注視時間が、眉、鼻、口への注視時間よりも長かった。以上の結果から、ASDの有無に関わらず、小学生においても先行研究と同様、表情認知の際に瞬時に刺激の目へ視線が集まり、注視時間も長いことが明らかとなった。[(2)の結果]実験参加者の回答を、正しく状況図の主題の説明ができている群(把握群N=18)と、2者関係の説明はできているが主題の説明ができていない群(把握不十分群N=4)、状況の説明が主題からかけ離れている群(把握困難群N=5)の3群に分類した。状況図の主要な6領域を均等の大きさに設定し、それぞれの領域の注視時間について各群の差の検討を行ったところ、濡れ衣を着せられている子どもの顔への注視時間が、把握群は把握困難群よりも有意に長い結果となった。
がんとその周辺微小環境を包括的に制御する高効率光免疫療法の確立

本研究の目的は、腫瘍関連抗原をはじめとした種々のマーカー抗原に特異的なビオチン化抗体(BioAb)と、近赤外光感受性物質を結合させたアビジン(AvIR)とを用いた、腫瘍細胞とその周辺微小環境とを併せて標的とする包括的な光免疫療法(PIT)の確立である。ヒト乳がん由来の癌関連線維芽細胞(CAF)とヒト乳がん細胞株MCF-7-lucの共培養により形成させた腫瘍スフェアに対して、CAFマーカーであるFAPと癌幹細胞マーカーCD44に対するBioAbを用いたAvIR-PITを施した結果、強い細胞傷害性とスフェアの崩壊が確認された。また、さらなるAvIRの適応拡大と有効性の確認を企図し、ヒト肝がん細胞株HuH-7に対するin vitroでの検討を実施した。HuH-7は高い腫瘍形成能をもつCD133およびEpCAM陽性の細胞群を含み、いわゆるSide population(SP)細胞も同様のマーカーを発現していることを確認した上で、これらマーカーに対するBioAbを用いたAvIRを行った。その結果、著しい殺細胞効果が認められ、特にCD133+/EpCAM+細胞やSP細胞に対する効果が高いことを明らかとした。さらに、in vivoにおけるAvIR-PITの有効性を実証するため、HuH-7の同所移植モモデル及び皮下移植モデルを作製し、抗腫瘍効果の確認を実施した。その結果、一部のサンプルについて著明な抗腫瘍効果を認めたが、その再現性は低く、有意差を見出すに至らなかった。これらの細胞を免疫不全マウスのmammary fatpadに共移植して作製した同所移植モデルに対して同様のAvIR-PITを試みたが、腫瘍形成の再現性が低く安定した抗腫瘍効果を確認することが困難であった。一方、さらなるAvIRの適応拡大と有効性の確認を企図し、ヒト肝がん細胞株HuH-7に対するin vitroでの検討を実施した。CAF細胞およびMCF-7-luc細胞の共培養により作製した腫瘍スフェアモデルに対してAvIR-PITの有効性を確認できたものの、これらの細胞を用いた同所移植モデルマウスを安定に作製することが手技的に困難であったためin vivoでの効果確認が遅れている。現在、in vivoにおけるAvIR-PITの有効性を実証するため、HuH-7の同所移植モデル及び皮下移植モデルを作製し、抗腫瘍効果の確認を行っている。肝癌細胞株の癌幹細胞を標的としたAvIR-PITの有効性をin vitroで確認できたため、現在、腫瘍移植モデルを作製しin vivoでの検討を行っているところである。不幸なことに、抗腫瘍効果の時空間的評価に使用する予定であったin vivoイメージング装置が経年劣化のために故障し、これを修理・回復させることに予想を超える時間がかかったため、当該実験の着手に手間取ってしまった。ヒト乳がん由来の癌関連線維芽細胞(CAF)とヒト乳がん細胞株MCF-7-lucの共

培養により形成させた腫瘍スフェアに対して、CAFマーカーであるFAPと癌幹細胞マーカーCD44に対するBioAbを用いたAvIR-PITを施した結果、強い細胞傷害性とスフェアの崩壊が確認された。また、さらなるAvIRの適応拡大と有効性の確認を企図し、ヒト肝がん細胞株HuH-7に対するin vitroでの検討を実施した。HuH-7は高い腫瘍形成能をもつCD133およびEpCAM陽性の細胞群を含み、いわゆるSide population(SP)細胞も同様のマーカーを発現していることを確認した上で、これらマーカーに対するBioAbを用いたAvIRを行った。その結果、著しい殺細胞効果が認められ、特にCD133+/EpCAM+細胞やSP細胞に対する効果が高いことを明らかとした。さらに、in vivoにおけるAvIR-PITの有効性を実証するため、HuH-7の同所移植モモデル及び皮下移植モデルを作製し、抗腫瘍効果の確認を実施した。その結果、一部のサンプルについて著明な抗腫瘍効果を認めたが、その再現性は低く、有意差を見出すに至らなかった。癌幹細胞を標的としたAvIR-PITの有効性がin vitroにおいて認められたHuH-7細胞を用いて担癌モデルマウスを作製し、in vivoにおける効果を確認する。さらに、腫瘍血管内皮マーカーに対するBioAbなどの併用効果を検討する。また、昨今報告された、新たな乳癌幹細胞マーカーに対する抗体についても試行していく予定である。
合成開口レーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラムの開発

本研究課題では、人工衛星による地球観測技術の有用性や仕組み等を理解し、地球環境問題に対応できる人材を育成することを目標としている。主に学校教育において地球観測技術を導入することを想定し「合成開口レーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラム」を開発した。このプログラムに従った授業内容例を示すとともに、地球観測衛星から送信されるレーダ波の反射実験と教育用ソフトウェア等の教材・教具を開発し、授業実践に基づく学習評価から本プログラムの有用性を示した。本研究課題では、今後本格的に利用されることが想定される合成開ロレーダを用いて地球表面を高解像度観測できるリモートセンシング技術を初等・中等教育機関において取り扱い、人類が直面している地球環境問題に対応できる人材の醸成を目標として実施している。まず、中学校の技術・家庭科(技術分野)における教育実践を想定した合成開ロレーダによる高解像度地球観測画像の科学技術教育に関する調査を実施し、教育実践の可能性を検証した。具体的な学習内容と学習指導計画については、教育実践に協力可能な中学校を訪問し、直接担当教員から意見招請を行った。調査結果を詳細に考察し「合成開ロレーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラム」を立案した。さらに、意見招請に協力した技術科教員を交えたワークショップ形式の研究会を開催し、本科学技術教育プログラムに関する実施の可能性について模索した。次に、リモートセンシング技術の概要、合成開ロレーダの原理、レーダ電波反射器の製作・設置作業を含む反射実験方法、地球観測画像の解析処理方法などを体験的かっ実践的に取り扱う科学技術教育プログラムを開発するために、中学生が製作可能なレーダ電波反射器の設計と試作を行うとともに、加工の難易度と製作時間、材料費などを調査研究し試作した。「合成開ロレーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラム」を実施するために必要とされる学校教育用合成開ロレーダ画像解析・表示ソフトウェアの仕様を学校の情報環境を考慮しつつ策定した。その結果、クライアント/サーバ型を採用し、Ajax技術を用いて合成開ロレーダ画像を解析・表示する方式とし、一部の機能が動作するソフトウェアを研究開発した。本研究課題では、今後本格的に利用されることが想定される合成開口レーダ(SAR)を用いて地球表面を高解像度観測できるリモートセンシング技術を初等・中等教育機関において取り扱い、人類が直面している地球環境問題に対応できる人材の醸成を目標として実施している。まず、中学校の技術・家庭科(技術分野)における教育実践を想定して立案した「合成開口レーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラム」に基づき、リモートセンシング技術の概要、合成開口レーダの原理、レーダ電波反射器(CR)の製作・設置作業を含む観測実験、地球観測画像の解析処理方法などを体験的かつ実践的に取り扱う授業内容を開発した。一方、本教育を実施するために必要とされるSARの原理などに関するWebコンテンツを開発するとともに、Ajax技術を用いた学校教育用SAR画像解析・表示ソフトウェアを授業利用できるように改良した。開発した科学技術教育プログラムは、平成19年9月12月にかけて中学生を対象として教育実践され、事前・事後調査及び学習課題ごとに自己評価形式の調査を実施した。人工衛星を用いた観測実験では、学習指導計画に沿ってCRを生徒が製作し、設置することができた。実験に用いたSARは、宇宙航空研究開発機構によって運用されている陸域観測技術衛星ALOSに搭載されたPALSARとした。生徒の製作したCRから反射したレーダ電波が正確に観測され観測実験は成功し、学校教育用SAR画像解析・表示ソフトウェアを用いて観測された各CRの点像を明確に確認できた。本研究課題では、今後本格的に利用されることが想定される合成開ロレーダ(SAR)を用いて地球表面を高解像度観測できるリモートセンシング技術を初等・中等教育機関において取り扱い、人類が直面している地球環境問題に対応できる人材の醸成を目標として実施している。まず、中学校の技術・家庭科(技術分野)における教育実践を想定して立案した「合成開ロレーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラム」に基づき、リモートセンシング技術の概要、合成開ロレーダの原理、レーダ電波反射器(CR)の製作・設置作業を含む観測実験、地球観測画像の解析処理方法などを体験的かつ実践的に取り扱う授業内容を開発した。一方、本教育を実施するために必要とされるSARの原理などに関するWebコンテンツを開発するとともに、Ajax技術を用いた学校教育用SAR画像解析・表示ソフトウェアを授業利用できるよう新たに研究開発した。開発した科学技術教育プログラムは、平成19年に中学生を対象として教育実践され、事前・事後調査及び学習課題ごとに自己評価形式の調査を実施した。その結果に基づき学校教育用SAR画像解析・表示ソフトウェア、学習指導計画、教材等を改良した。改良した科学技術教育プログラムの一部を平成20年に授業実践し、事前・事後調査及び学習課題ごとに生徒による自己学習評価を実施した。

さらに、開発した「合成開ロレーダによる高解像度地球観測画像を用いた科学技術教育プログラム」に基づいて授業実践した結果を中学校教員とともに省察し、学習指導計画、学校教育用SAR画像解析・表示ソフトウェア、各種教材等の教育効果を分析した。その結果、地球環境問題等に対してリモートセンシング技術を学校教育の題材として導入できること、ならびに開発した科学技術教育プログラムの有用性が明らかとなった。
OsseointegrationにおけるCOX-2制御の組織・分子生物学的研究

歯を喪失した患者の口腔機能や審美性を回復するために、インプラントの適応症例が増大おり、osseointegrationの獲得は臨床上大きな問題となっている。この過程の背景にBMP-2など骨形成性の局所因子の存在が指摘されており、近年われわれはBMP-2が合成酵素であるCOX-2の転写誘導を促進しPGE_2を産生することによって、骨形成を促進していることを報告した。またCOX-2ノックアウトマウスを用いた骨折モデルにおいて、COX-2が骨折治癒を制御するという報告もあり、COX-2-PGシグナリングは重要な伝達機構と考えられている。しかしながら、osseointegrationにおけるCOX-2の役割を検討した報告は見あたらず、その詳細は明らかでない。そこで本研究では、遺伝子欠損モデルが豊富である動物を用いるために、純チタン製マイクロインプラントを開発し、マウスの大腿骨への埋入実験を試みた。インプラント埋入後、インプラント体周囲骨におけるRNAレベルでの発現動態をreal-time PCRで検討したところ、経時的にCOX-2の発現が上昇していた。そこでCOX-2ノックアウトマウスを用いて、8週後の骨形成マーカーであるオステオカルシンの発現を調べたところ、ワイルドタイプでみられた上昇が、ノックアウトマウスでは認められなかった。次に、非脱灰研磨切片のコンタクトマイクログラムで観察したところ、ワイルドタイプではインプラント体の周囲に新生骨が形成されていたが、ノックアウトマウスでは殆ど認められなかった。これを研磨しトルイジンブルーで組織学的に観察したところ、インプラント体周囲の新生骨は成熟した骨組織であることが確認された。本研究より、マウスを用いた新規のインプラント実験法が確立された。また、COX-2はインプラント体のosseointegrationに不可欠な因子であることが分かった。目的:歯を喪失した患者の口腔機能や審美性を回復するために、インプラントの適応症例が飛躍的に増大している。インプラント体のosseointegrationが如何に速やかに行われるかは、臨床上大きな問題となっている。この過程の背景に、骨形成性のサイトカイン、成長因子などの局所因子などの存在が指摘されている。中でも骨系細胞分化促進因子であるプロスタグランジン(PG)の合成酵素であるシクロオキシゲナーゼ2(COX-2)が骨折治癒を制御するという報告もあり、COX-2-PGシグナリングは骨代謝領域において非常に重要な伝達機構と考えられている。本研究では、インプラント体のosseointegrationにおけるCOX-2の関与およびBMP-2投与による増強効果を、COX-2ノックアウトマウスを用いて組織学的、分子生物学的に詳細に検討する。方法および結果:実験動物は、8週令の雄性COX-2ノックアウトマウス((+/+)および(-/-))を用いた。初年度は、まずマウスの大腿骨に埋入するためのマイクロインプラントの開発が必要であり、予備実験から頭径1.2mm、下径1.0mm、全長2.5mmに形成された純チタン製インプラントが適当であると考え、インプラント会社と共同開発を行った。飼料作製法および観察法は、インプラント埋入後、経口的に大腿骨と摘出し、4%リン酸緩衝ホルマリン液(PH7.2)で固定しGM樹脂に包埋。その後、インプラント体の長軸方向に沿った厚さ約90μmの非脱灰研磨標本を作製し、これらの標本を使用してコンタクトマイクロラジオグラムを撮影、記録した。その後、厚さ約60μmまで再度研磨、トルイジンブルー染色を行った。

この過程の背景にBMP-2Pなど骨形成性の局所因子の存在が指摘されており、近年われわれはBMP-2が合成酵素であるCOX-2の転写誘導を促進しOGE_2を産生することによって、骨形成を促進していることを報告した。またCOX-2ノックアウトマウスを用いた骨折モデルにおいて、COX-2が骨折治癒を制御するという報告もあり、COX-2-PGシグナリングは重要な伝達機構と考えられている。しかしながら、osseointegrationにおけるCOX-2の役割を検討した報告は見あたらず、その詳細は明らかでない。そこで本研究では、遺伝子欠損モデルが豊富である動物を用いるために、純チタン製マイクロインプラントを開発しマウスの大腿骨への埋入実験を試みた。インプラント埋入後、インプラント体周囲骨におけるRNAレベルでの発現動態をreal-time PCRで検討したところ、経時的にCOX-2の発現が上昇していた。そこでCOX-2ノックアウトマウスを用いて、8週後の骨形成マーカーであるオステオカルシンの発現を調べたところ、ワイルドタイプでみられた上昇が、ノックアウトマウスでは認められなかった。次に、非脱灰研磨切片のコンタクトマイクログラムで観察したとにろ、ワイルドタイプではインプラント体の周囲に新生骨が形成されていたが、ノックアウトマウスでは殆ど認められなかった。これを研磨しトルイジンブルーで組織学的に観察したところ、インプラント体周囲の新生骨は成熟した骨組織であることが確認された。本研究より、マウスを用いた新規のインプラント実験法が確立された。また、COX-2はインプラント体のosseointergrationに不可欠な因子であることが分かった。
海外留学生を対象にした非同期スクーリング型e-Learningシステムの開発

海外留学生に対して講義や単位認定試験を映像によって非同期的に実施できるe-Learningシステムを構築した。我々はこのシステムを、スクーリング機能を持ったe-Learningと称している。本システムは、(1)コンテンツ管理機能、(2)映像の再生機能、(3)映像の録画機能、(4)手書きメモ(学習情報)の処理などの機能から構成されている。これらの機能により、従来のComputer Based Testingによる試験だけでなく、口頭試問のような形態での試験も実施可能となった。従来、海外留学の場合、休学をして留学し、取得した単位もある上限以内で認めると言った、留学生には不利な条件かで行われてきた。近年、海外の大学との連携により、単位互換の認定が前もってなされる傾向にあるが、当該学年全ての単位が認定されることはないため、帰国後、特別授業として単位を取得する必要がある。(金沢工業高等専門学校留学規定)このような不都合を留学中に解消することを目的として、スクーリング機能を取り入れたe-Learningシステムの開発を目的としている。このことにより留年することなく留学が可能となる。開発初年度にあたる本年度では、教師端末の機能として、教室における授業風景を録画し、多少の編集を加えた後、授業に関係したOHP資料と同期を取った映像を新しく作成する幾つかの機能の開発を行った。これは、スクーリング(面接授業)を具現化するための教師の働きかけを映像ファイルとして管理する機能である。また、海外の学習者が動画としてストリーミング再生することを念頭にした仮のサーバ機にファイル(教材)として管理できるようにした。学習者端末においては、学習を始めるに当たっての認証をデータベース(SQL)と連携して本人であると確認する認証機能を開講画面に付加し、開講後は、画像再生(教材)のための検索機能を持った開講画面、および学習者の学習状況を本校に返送するための映像の取得機能(録画)を行ってきた。また、本校から、リアルタイムで学習者集団のカメラを遠隔制御できるようにもした。従来、海外留学の場合、休学をして留学し、取得した単位もある上限以内で認めると言った、留学生には不利な条件で行われてきた。(金沢工業高等専門学校留学規定)このような不都合を留学中に解消することにより留年することなく留学を可能とすることを目的として、スクーリング機能を取り入れたe-Learningシステムの開発を目的としている。開発2年目にあたる本年度では、昨年開発した教師端末の機能(教室における授業風景を録画し、多少の編集を加えた後、サーバに登録する機能)に加え、学習者からの手書き情報を再現する機能を付加した。この機能は、学習中における学習者の応答をリアルタイムで収集することによって試験問題の解答や簡単な図形の転送を可能にするものである。これは、スクーリング(面接授業)を具現化するための教師の働きかけに対する応答を画像ファイルとして管理する機能である。さらに、海外の学習者が動画としてストリーミング再生することを念頭にした仮のサーバ機にファイル(教材)として管理できる機能の確認を行ってきた。学習者端末においては、昨年度開発した認証機能及び画像再生(教材)のための検索機能を持った開講画面、さらに学習者の学習状況を本校に返送するための映像の取得機能(録画)、本校から、リアルタイムで学習者集団のカメラを遠隔制御できる機能に加え、手書き入力を可能にする機能を付加した。これによって、学習における文字解答だけでなく簡単な図形の解答も可能にすることができる。
血液脳関門を介したAβ蛋白の脳からの除去促進機構の解明

アルツハイマー病では血液脳関門(BBB)が障害されていると考えられているが,そのメカニズムは未解明であった.まず我々はAβ蛋白が血液脳関門にどのような影響を及ぼすかを検討した.その結果,Aβ42蛋白がヒト脳微小血管内皮細胞の密着結合構成蛋白であるclaudin-5の発現を低下させ,バリア機能を低下させていることが明らかになった.また,アルツハイマー病に関わるさらなる問題点として,Aβ蛋白の脳からの除去機構が十分に解明されていないことが挙げられる.そこで我々は,Aβ蛋白が血液脳関門に発現するトランスポーターによって輸送されるか否かを検討した.結果,Aβ40蛋白は血液脳関門に発現するABCG2というトランスポーターによって脳側から血液側へ輸送されている可能性が示唆された.アルツハイマー病では血液脳関門(BBB)が障害されていると考えられているが,そのメカニズムは未解明であった.まず我々はAβ蛋白が血液脳関門にどのような影響を及ぼすかを検討した.その結果,Aβ42蛋白がヒト脳微小血管内皮細胞の密着結合構成蛋白であるclaudin-5の発現を低下させ,バリア機能を低下させていることが明らかになった.また,アルツハイマー病に関わるさらなる問題点として,Aβ蛋白の脳からの除去機構が十分に解明されていないことが挙げられる.そこで我々は,Aβ蛋白が血液脳関門に発現するトランスポーターによって輸送されるか否かを検討した.結果,Aβ40蛋白は血液脳関門に発現するABCG2というトランスポーターによって脳側から血液側へ輸送されている可能性が示唆された.アルツハイマー病(AD)に特徴的な老人斑アミロイドはAβ蛋白からなり,Aβの蓄積がADの発症や進展に関与しているとされている.また,ADでは血液脳関門(BBB)が破綻するとの報告があるが,この機序については不明のままである.我々が新たに構築したヒトin vitro BBBモデルを用い,1)Aβ蛋白自体がBBBにどのような影響をおよぼすのか,2)Aβ蛋白はBBBを介してどのように排出されるのか,の2点を解明することを目的に本研究を開始した.直径0.4μmのポアを有するcell culture insertの底面にtype Iコラーゲンを塗布した後,ヒト脳微小血管内皮細胞を播種し,ヒトin vitro BBBモデルとした.このモデルの上側のコンパートメントにAβ40およびAβ42蛋白を添加し,バリア機能を表す指標である電気抵抗値がどのように変化するかを検討した.また,同じ実験系で,Aβ蛋白添加48時間後に内皮細胞からmRNAを抽出し,密着結合構成分子であるclaudin-5, occludin, ZO-1の発現がcontrol群(Aβ蛋白を添加していない群)のそれらの発現量と異なっているかどうかをリアルタイムPCRにて検討した.結果,Aβ40蛋白を添加した群ではcontrol群に比し電気抵抗値も密着結合構成分子の発現量も有意な差は認めなかったものの,Aβ42蛋白を添加した群ではcontrol群に比し電気抵抗値が有意に低下し,密着結合構成分子のうちclaudin-5の発現量が有意に低下した.このことはAβ蛋白,とくにAβ42蛋白自体がBBBを破綻させている可能性を示唆する非常に興味深い実験結果であり,ADにおけるBBBのバリア機能不全を理解する上で非常に有用な知見となりうる.この結果もふまえた上で, H22年度にはAβ蛋白のBBBからのくみ出しのメカニズムを解析する予定である.アルツハイマー病(Alzheimer's disease : AD)に特徴的な老人斑アミロイドはAβ蛋白からなり,Aβの蓄積がADの発症や進展に関与しているとするアミロイド仮説は現在ADの病因として広く受け入れられている.アルツハイマー病の新規治療法を開発するために,脳からのアミロイドβ蛋白(Aβ蛋白)の除去機構を我々が新たに構築したヒトin vitro BBBモデルを用いて解明することが本研究の目的である.H22年度は,Aβの脳からの排出に関わっていると報告されているLRP-1とP糖蛋白以外にAβのBBBを介した排出に関わっている分子がないかどうかを明らかにすること目的とした.具体的にはBBBに発現しているeffluxトランスポーターであるMRP-1とABCG2について各々の阻害剤を用いて,MRP-1およびABCG2がAβ40蛋白のBBBを介した輸送に関わっているかどうかを検討した.MRP-1の阻害剤はAβ40の脳微小血管内皮細胞を介した透過率に影響を及ぼさなかったが,ABCG2の阻害剤はAβ40の脳微小血管内皮細胞における脳側から血液側への透過率を有意に低下させた.すなわちABCG2がAβ40蛋白の脳から血液側へのBBBを介した排出に関与している可能性が示唆された.この知見は,ADの病態解明への一助になるとともに,Aβの脳内濃度を減少させるという新たなADの治療あるいはADの予防法開発に進展しうるという点で非常に意義深いものである。
江戸の旗本屋敷の都市史的研究-屋敷構成と武家地の都市設計-

本研究は、江戸の武家地を構成する重要な要素である旗本屋敷について、主屋の平面、屋敷地内における各建物の配置、さらに屋敷地割について分析し、江戸の武家地の設計方法および都市景観を明らかにすることを目的とする。成果の概要は、以下の通りである。1.旗本屋敷の平面は、接客・対面のための「表」、主人が政務を執り日常生活を営む「中奥」、私的生活空間である「奥」、裏方である「台所」と、機能に対応した四つの居所に分節される。2.「表」と「台所」は、主屋の規模に関わらず、全体の1/4を占め、格式に対応する面積を必要とした。3.「中奥」は、小規模な屋敷では省略される。いっぽう、主屋面積が拡大すると占有率も上昇し、家政を取り仕切る部分が増大するなど、機能強化が図られる。4.「奥」の占有率は、主屋規模と反比例する。「奥」は、私的空間であり、機能が限定されているためである。5.幕臣の最下層に属する御家人の屋敷は、八丁堀組屋敷(町奉行所の与力同心)以外は、江戸城外堀の外側に分布する。その屋敷地内部にも、階層差があり、同心の組屋敷の一部は、町人に貸され、やがて町名主を置くなど町人地化する。本研究は、江戸の武家地を構成する重要な要素である旗本屋敷について、主屋の平面、屋敷地内における各建物の配置、さらに屋敷地割について、近年公開された『旗本上ケ屋敷図』を基本史料に具体的に分析し、江戸の武家地の設計方法および都市景観を明らかにすることを目的とする。平成4年度は、史料収集および史料性の検討、史料内容の具体的把握の段階で、以下の成果を得ている。1.『旗本上ケ屋敷図』所収の131の旗本屋敷のうち70について、その所在地を明らかにし、地図上にプロットした。この結果、70のうち63が江戸城の西から北の番町・飯田町・小川町・駿河台に所在し、旗本屋敷集中地域が確認されるとともに、本史料の性格の一端が窺えた。2.旗本屋敷が集中する地域について、明治19年の『東京五千分壱実測図』を基にすると、番町や駿河台は自然の地形の等高線に沿って道路を通している。いっぽう、小川町・飯田町は平川の旧河道と絡む複雑な地形のため、道路の原則的配置はみられない。3.番町・駿河台における道路配置は、京間60間(1間=6尺5寸)を基本単位とし、それを背割線によって半分に、割るため、屋敷地の奥行は30間となる。また、一部には京間50間を基本単位とする地域があり、この場合には屋敷地の奥行は25間となる。4.『旗本上ケ屋敷図』所収図面の各屋敷地の間口・奥行は、ある程度のばらつきをもちながらも、上記同様の結果が得られる。ばらつきの原因は、屋敷地の背割線が地形上の段差にあたるためと考えられる。5.以上の結果は、旗本屋敷の規模を定めた寛永2年(1625)の規定とよく一致する。平成5年度には、基本史料の分析を継続するとともに、関連史料を積極的に収集した。成果は、以下の通りである(一部、昨年度の成果を含む)。1.『旗本上ケ屋敷図』所収の131の旗本屋敷のうち70について、その所在地を明らかにした。このうち63が江戸城の西から北の番町・飯田町・小川町・駿河台に所在し、旗本屋敷集中地域が確認されるとともに、本史料には、郭外の旗本屋敷を含まれないことが明らかになった。このことから本史料は、幕府の記録を基に明治政府が官員宿舎に充てるために整理したと考えられるようになった。2.旗本屋敷が集中する番町や駿河台は自然の地形の等高線に沿って道路を通している。

いっぽう、小川町・飯田町は平川の旧河道と絡む複雑な地形のため、道路の原則的配置はみられない。3.番町・駿河台における道路配置は、京間60間(1間=6尺5寸)を基本単位とし、それを背割線によって半分に割るため、屋敷地の奥行は30間となる。4.『旗本上ケ屋敷図』には、幕府の儒者林家の屋敷が納められているが、この図の成立年代を比定し得る関連図面を収集した。5.関連史料として、柳沢家・堀家・津山藩などの大名屋敷、与力同心の組屋敷、町奉行所、小石川養生所、八代洲火消屋敷等の図面を収集した。本研究は、江戸の武家地を構成する重要な要素である旗本屋敷について、主屋の平面、屋敷地内における各建物の配置、さらに屋敷地割について、近年公開された『旗本上ケ屋敷図』を基本史料に分析し、江戸の武家地の設計方法および都市景観を明らかにすることを目的とする。前年度までに、都市的な視点での分析を終えた。平成6年度には、主屋の平面構成と面積配分の関係について分析するとともに、幕府の儒学者林述斎の八代洲河岸屋敷など個別事例についての詳細な検討を行った。さらに、江戸の武家屋敷全体に視野を拡張し、大名屋敷から御家人の組屋敷まで階層差と都市構造の関係などの分析もはじめた。成果の概要は、以下の通りである。1.旗本屋敷の平面は、接客・対面のため「表」、主人が政務を執り日常生活を営む「中奥」、私的生活空間である「奥」、裏方である「台所」と、機能に対応した四つの居所に文節される。2.『旗本上ケ屋敷図』所収の屋敷の主屋面積は、42坪から382坪と広範におよぶ。3.「表」と「台所」は、主屋の規模に関わらず、全体の1/4を占め、格式に対応する面積を必要とした。4.「中奥」は、小規模な屋敷では省略される。いっぽう、主屋面積が拡大すると占有率も上昇し、家政を取り仕切る部分が増大するなど、機能強化が図られる。5.「奥」占有率は、主屋規模と反比例する。「奥」は、私的空間であり、機能が限定されているためである。6.林述斎の邸宅には、「宝庫斎」と名付けられ防火上の特殊な装置を備える土蔵造の書斎がある。7.幕臣の最下層に属する御家人の屋敷は、八丁堀組屋敷(町奉行所の与力同心)以外は、江戸城外堀の外側に分布する。その屋敷地内部にも、階層差があり、同心の組屋敷の一部は、町人に貸され、やがて町名主を置くなど町人地化する。
スケーラブルな広域高品質マルチメディアATMネットワークの構築

研究・教育用ATMネットワーク構築技術の開発を行なった。主要な成果は以下のようである。(1)ATMを有効利用するためのプロトコルの開発:IPoverATMを高性能で実現するために、IPのウインドウサイズの決定アルゴリズムを提案した。また、ATM上でマルチキャストを行なうためのプロトコル(IP SVC)を提案した。(2)映像通信技術の開発:映像をATMおよびInternet上で利用するためのアーキテクチャおよびプロトコルを開発して、国際標準化機関に提案した。合わせて、映像データベースの実現技術の開発を行った。(3)並列分散コンパイラの開発:高速ネットワークで接続された複数の並列計算機などから構成される分散計算環境を有効利用するために必要なコンパイラの開発を行なった。(4)遠隔講義システムの研究:MPEG-2overATMを始めとするネットワークを介した遠隔講義のための基本技術の確立を行った。(5)ネットワーク運営管理技術の開発:PVCをサポートしているネットワーク上で擬似的にSVCを実現する技術を開発した。以上の成果は、それぞれの技術報告書、プログラムなどとして公表し、必要な要求に応えられる状況である。今年度はNTTより研究組織間をつなぐATM網を提供いただき、これを用いて実験網の構築を行った。その上でIPによるATM網の管理を行うため、スイッチをIPによって制御するソフトウェア(ipsigd他)の開発を行い、すでに参加組織内で実証実験を始めている。また、ATM網でのIPの実装方式、マルチキャストの実現方式についても検討を行い、現在ソフトウェアを開発中である。マルチキャストにおいて提案した方法は、既存の方法と比較して、高いスケーラビリティ、障害に強い高い可用性、低遅延性、さらに自動設定可能な実用性を併せ持つものである。これらの特徴は、太田らの提案する小さなATMサブネットの仮定に基づいて、メンバーシップ管理を分散化させ、マルチキャストサーバを排除することで、集中ポイントを無くした結果である。また、ATM網における輻輳制御方式に関する研究を行なった。加えて、ATMのように品質が保証されるネットワークの上に、映像、音声などの転送を行う際、アプリケーションがサーバーやネットワークと調整しながら、品質保証を行う方式を提案した。さらに、構築したATM実験網の上でさまざまな応用実験を行っている。研究・教育用ATMネットワーク構築技術の開発を行なった.主要な成果は以下のようである.(1)ATMを有効利用するためのプロトコルの開発:IP over ATMを高性能で実現するために,IPのウインドウサイズの決定アルゴリズムを提案した.また,ATM上でマルチキャストを行なうためのプロトコル(IP SVC)を提案した.(2)映像通信技術の開発:映像をATMおよびInternet上で利用するためのアーキテクチャおよびプロトコルを開発して,国際標準化機関に提案した.合わせて,映像データベースの実現技術の開発を行なった.(3)並列分散コンパイラの開発:高速ネットワークで接続された複数の並列計算機などから構成される分散計算環境を有効利用するために必要なコンパイラの開発を行なった.(5)ネットワーク運営管理技術の開発:PVCをサポートしているネットワーク上で疑似的にSVCを実現する技術を開発した.本年度は、最終年度である研究の総括ならびに評価を行なった。ATMネットワーク(オンラインユニバ-シティネットワーク)については、TCP/IPプロトコルの性能が理論値まで出せるようなウィンドサイズ制御アルゴリズムを考案し、その評価を行ない、目的を果たしたことを実証した。またネットワーク制御プログラムについては、2年間の運用を通じて問題のないことを確認し、実用性を検証した。ルーターについては、高性能化するための並列技術を確立し、並列計算機に実装して評価した。また、QoS制御については、必要な帯域の確保技術と、確保不能のときに要求側をスケーラブルに帯域縮退する技術を開発して、実証した。また応用については、遠隔授業システムを開発し実装して、実際の授業に適用してその実用性を実証した。さらに、マルチメディア応用としてニュース検索や音楽検索など、マルチメディア検索システムを構築し、実証評価した。以上の成果は、それぞれ技術報告書、プログラムなどとして公表し、必要な要求に応えられる状況である。