hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
土石流の大型化に対する防御方法の提案

地球温暖化に伴う異常な集中豪雨によって頻発し始めた大規模な土石流に対する防御のための具体的な方法を提案した.傾斜する小型水槽を用いた画像計測とナビエ・ストークス方程式の有限体積解に基づいた計算を行った結果,障害物によって,質量,エネルギーの集中する流れの先端部を上下の部分に分断することによって,後方からのエネルギーの供給率が大きく減少することが示された.平常時には生態系等環境への負荷をかけない,底面から離れた水平な平面的構造物でも衝撃的な荷重による破壊力が激減する大きな効果があることが明らかになった.地球温暖化に伴う異常な集中豪雨によって頻発し始めた大規模な土石流に対して,その対策の方向性と防御のための具体的な方法を提案するため,実験と計算によるシミュレーションを行ってその防御システムの実現可能性について検討を行った.前年度は,比較的小規模な障害物を複数設置することによって重力流のエネルギーのかなりな部分を散逸させる実験を行ったが,今年度は,その実験の再現性を高めるため,エアジェットを用いて粒子群を一定の条件で流動化するための装置を開発し,30度まで傾斜する水槽を用いて土石流を高い精度で再現することができるようになった.また,実験と同じ条件で計算を行うため,分散相内の相互作用が重要となる固体状態から相互作用が無視できる浮遊状態まで,粒子群の体積割合に応じて,サブグリッドスケールの応力としてモデル化を行った.このモデルを導入した計算によるシミュレーションによって,土石流の威力をそぐために効率の良い障害物の形状と設置方法について検討した.その結果,土石流が障害物と干渉すると,土石流の内部に含まれる砂粒子の割合や土石流の先端速度が大きく変化することが明らかになった.その時間的,空間的な変化についての実験と計算の結果は必ずしも定量的に一致するとは言えないが,障害物による土石流のエネルギーの変化量については定性的に一致することが示された.エネルギーの減少量は,同じ規模の障害物であってもその設置する位置や間隔によって大きく変化することから,土石流の後方から先端部にエネルギーを供給する過程が土石流全体のエネルギーの変化にとって重要であることが明らかになった.集中豪雨や地震によって発生した大規模土石流から村落を防御するため,自然の地形を活かし土石流の本質を利用した具体的な防御方法を提案し,実験と計算によるシミュレーションを行って,その防御システムの実現可能性と有効性を検証した.砂粒子を含まない重力流でも障害物と衝突した直後の挙動が実験と計算で異なることから,粒子群の状態の再現性に関する実験における問題とは別に,密度の不連続界面における流束の計算精度が重要な問題であることがわかってきた.そのため,サブグリッドの不連続面を認識する機能を備えたサブグリッドモデルを対流項の離散化に適用することによって計算精度の向上を図った.この新しいスキームを用いて,障害物と干渉する際の重力流のエネルギーの変化を計算した結果,障害物が重力流を流れに沿って上下方向に分断することによって,エネルギーの前方への供給率を大幅に減少できることが明らかになった.また,分断による重力流の厚さの減少に伴い,位置エネルギーから運動エネルギーへの変換過程が大きな影響を受け,後方からのエネルギーの供給率が大きく減少するとともに,障害物との相互干渉による大規模な渦の発生によって粘性散逸の割合が増加した.以上の結果,土石流が障害物と干渉することにより,発達した土石流がもつ衝撃的な荷重による破壊力を激減させることが可能であることが明らかになった.底面から離れた水平な平面的な構造物の場合,その建設は容易であり,また,平常時には生態系等,環境への負荷をかけない.このような単純な障害物であっても,土石流の発達段階に応じて適切な位置に配置することによって,土石流による破壊力の大半を分散させることが示された.本研究で提案するこのような防御方法は技術的にも経済的にも実現可能な有効なシステムであり,大型化する土石流から人の生命や財産を守るための一つの手段と考えられる.地球温暖化に伴う異常な集中豪雨によって頻発し始めた大規模な土石流に対する防御のための具体的な方法を提案した.傾斜する小型水槽を用いた画像計測とナビエ・ストークス方程式の有限体積解に基づいた計算を行った結果,障害物によって,質量,エネルギーの集中する流れの先端部を上下の部分に分断することによって,後方からのエネルギーの供給率が大きく減少することが示された.平常時には生態系等環境への負荷をかけない,底面から離れた水平な平面的構造物でも衝撃的な荷重による破壊力が激減する大きな効果があることが明らかになった.地球温暖化に伴う異常な集中豪雨によって頻発し始めた大規模な土石流に対して,その対策の方向性と防御のための具体的な方法を提案するため,実験と計算によるシミュレーションを行ってその防御システムの実現可能性について検討を行った.自然の力に逆らわず,地形を活かし,土石流の本質を利用するため,まず,土石流が接触する境界の形状が土石流の挙動や内部構造にどのような影響があるかについて,水槽実験によって調べた.土石流の進行を止めようとする防壁ではなく,質量,エネルギーの集中する先端部を横方向に分断し,先端部の質量,厚さを減らして,段階的に減速させることを狙い,障害物を設置した.境界形状や障害物の影響を定量的に評価するため,可視化実験における先端部の画像から先端部の運動エネルギーの分布とその時間変化を推定する方法を開発した.

その結果,土石流の厚さに対して半分程度の障害物であっても,それを複数,設置することによって,重力流のエネルギーの70%程度まで散逸させることが可能であることが分かった.境界形状や障害物の設置位置によって先端部の内部構造が変化し,そのため重力流の発達段階が粘性による散逸が支配的となる段階に遷移したと考えられる.この結果から,土石流の発達段階を境界形状や障害物によって変化し,土石流の進行を止めることはできなくても,比較的小規模な障害物を設置することによって,そのエネルギーのかなりな部分を散逸させてその威力をそぐシステムが可能であることが明らかになった.土石流が障害物と干渉すると,実験と計算の結果は必ずしも定量的に一致しない.障害物によって土石流の内部に含まれる砂粒子の割合や土石流の先端速度が大きく変化するが,計算によってそのときの土石流の内部構造の時間的,空間的な変化を捉えられないためであると考えられる.これを改善するため,当初の予定よりやや遅れている.実験と同時に計算によるシミュレーションを行う計画であるが,まだ実験に対応する条件での計算が成功していない.土石流に含まれる粒子系の状態変化を基礎方程式に取り込む基本的な枠組みを作り,連続相および分散相(土砂粒子系)を同時に解く計算方法を開発した.セルより小さいスケールの粒子と流体の運動がセルより大きなスケールの運動に与える影響をサブグリッドスケール(SGS)モデルとして,この構成方程式に取り込むことを試みているが,まだ,粒子の沈殿など一部の機能しか機能していない.実験結果と計算結果の密度分布を比較した結果,密度の不連続面を通る連続相が連行されるところで両者の差が大きくなることから,その不連続面における連続相の流束が重要であることが明らかになった.TVDタイプのスキームでは界面における振動は抑えられるけれども,数値散逸の影響も大きいため,この現象を定量的に十分な精度で再現するために,サブグリッドスケールの界面が捉えられるようにスキームを改善する.これらによって改善された計算と実験によるシミュレーションによって,土石流の被害を抑える具体的な方法を検討し,そのシステムの実現可能性と有効性を検証する.連続相および分散相(土砂粒子系)それぞれにおける応力と歪の関係式を構築する.この構成方程式は分散相内の相互作用が支配する固体状態から相互作用が無視できる浮遊状態までの状態に依存する.計算では支配方程式を離散化して有限個のセル上で積分するが,このセルは個々の粒子よりもはるかに大きい.セルより小さいスケールの粒子と流体の運動がセルより大きなスケールの運動に与える影響をサブグリッドスケール(SGS)モデルとして,この構成方程式に取り込む.沈殿とともに流動化や浮遊する際の粒子の状態変化をSGSモデルに取り組むことにより,この構成方程式を用いた計算結果を実験と比較することによって,改良を行っていく.土石流の実験は一般に再現性が低い.粒子を含まない重力流の場合と比べると,進行速度についてのデータには大きなばらつきが生じる.これは,地震や豪雨の程度によって土石流が発生するかどうか,あるいは,どのような規模の土石流が発生するか,という実際の問題と本質的に同じである.土石流は,土砂の不安定な平衡状態から何らかのきっかけによって発生するため,この不安的な初期条件を再現することが難しい.本研究では,エアジェットを用いて粒子群を一定の条件で流動化させるための装置を開発し,傾斜する水槽において土石流を高い精度で再現するための実験方法を確立する.
光通信量子暗号のための変調理論に関する研究

光ファイバー通信回線を守るための技術の1つに光通信量子暗号がある。本研究ではこれの設計理論を構築するべく、光通信量子暗号のための変調方式について考察している。信号マスキング数を基準として盗聴者が量子力学的な設計理論に基づく受信機あるいは現在の技術で実現可能な受信機を用いる場合において、主に強度変調型、振幅変調型、位相変調型、直交振幅型の暗号性能を比較した結果、強度変調型の優位性が明らかになった。本研究の目的は光通信量子暗号のための変調理論を構築することである.平成27年度は当初計画の通り,解析対象となる光通信量子暗号システムは基本モデルと呼ばれる付加的な情報拡散機構を持たないタイプとし,次のような研究を行った.1.送信機の設計においては,変調方式の選定のほか,信号を送り出すための光源の選定にも自由度があることから,従来利用されている光源以外の可能性を探った.特にエンタングルド・コヒーレント状態と呼ばれる光の状態の利用可能性については,本研究と研究代表者自身による先行研究結果と併せて検討した結果,実際の通信環境下で光通信量子暗号向け光源として利用することは,変調方式によらず,極めて困難であることが明らかになった.2.盗聴者の信号検出時の誤り確率を理論上許され得る限りで最小にするような信号検出過程での誤り確率に関しての数値解析を行った.ここに含まれる数値解析結果の中からは強度変調方式の光通信量子暗号に対するヘテロダイン受信機による攻撃を排除するための知見が得られた.これは新しい情報拡散機構の提案に繋がる結果であり,平成28年度以降の研究に反映すべきものである.3.安全性パラメータに関する課題に対しては,種々の変調方式を比較する際の条件の統一基準について検討をした.基本モデルを駆動する擬似乱数発生器を線形フィードバックシフトレジスタと仮定した場合でこれまでに提案されている光通信量子暗号向けの変調方式の統一的な比較が可能となった.このほか,平成28年度以降に着手予定の研究課題に関連する文献の調査を行った.平成27年度計画では,解析対象となる光通信量子暗号システムは基本モデルと呼ばれる付加的な情報拡散機構を持たないタイプであり,これに対する解析はおおむね計画通りに行われた.また,光通信量子暗号システム向けの光源に関する研究での研究成果の一部は国際会議(SPIE Optics+Photonics 2015)で発表した.平成28年度から着手予定の内容に対しての予備的検討をすでに行っており,そこで得られた見通しの上で,当該年度で得られた残りの他の成果を含む研究成果を平成28年度8月に米国で開催される国際会議(SPIE Optics+Photonics 2016)で報告する.本研究の目的は光通信量子暗号のための変調理論を構築することである.平成28年度は光通信量子暗号の一般化を視野に入れながら,解析対象に基本モデルのほか,追加的な情報拡散技術を有する場合を含めて研究を行っている.1.前年度までに得られた強度変調方式に対する新しい情報拡散技術案の具体化を目指し,その技術を適用した際の量子状態信号のモデルを立て,この信号に対して盗聴者が量子最適受信機ではなくて従来型の受信機を用いて盗聴行為を行う場合の分析を行った.また,強度変調向けに限らない情報拡散技術については,現在の光通信システムで広く使われている光学機器を用いた手法についてのモデルを立てて分析を行った.これらのモデルをそれぞれ基礎付ける数理構造を明らかにし,より詳細な数値解析に向けた準備を終えた.2.前年度までに得られた各変調方式の比較方針に従って,基本モデルの下でいくつかの変調方式の比較を行った.この比較から,優位性のある変調方式についての知見を得た.3.盗聴者の平均誤り確率以外の評価基準については,数理に基づく暗号理論で利用されているものを中心に様々な評価基準の光通信量子暗号システムへの応用可能性を検討した.光通信量子暗号が物理暗号であることを考慮に入れて,それらの適用の可否を明らかにした.4.盗聴者の多値信号識別能力についての分析については,量子信号検出理論での新しい数値解析アルゴリズムを利用したシミュレーションに着手し,新しい数値解析アルゴリズムが強力な解析ツールとなることを確認した.平成28年度からは追加的な情報拡散技術を有するタイプの光通信量子暗号システムも調査対象とすることになっていた.これの予備的検討は平成27年度に着手しており,そうして得た検討結果の蓄積の上で,追加的な情報拡散技術の進展に伴う光通信量子暗号の一般化の方向を示す論文を国際会議で発表した.この方向に沿って当初計画の各課題は遂行されている.当初計画の平成28年度実施予定の課題1の解析結果については,平成29年度に開催される国際会議で発表する準備を進めている.課題2から4は当初計画通り,平成28年度から平成29年度へとまたがる課題であるので,平成28年度終了時点でモデルの検討がおおむね完了して,本格的なシミュレーションの着手あるいは準備段階にある.光通信量子暗号は光の持つ量子雑音を利用しながら,データの直接暗号化を実現する物理暗号である.通常のレーザ光を用いることから,現在の光通信ネットワークへの親和性が非常に高く,ネットワーク階層構造で言えば物理層を守るものである.本研究の目的はこの光通信量子暗号のシステムをより良く設計するための変調理論を構築することである.

平成29年度は,強度変調(ISK)型,振幅変調(ASK)型,位相変調(PSK)型,そして直交振幅(QAM)型のそれぞれで,同じ受信電力の下での信号マスキング量を基準としての性能評価を行った.盗聴者が量子最適受信機で受信する場合と現在の技術で実現可能な測定方法に基づく受信機で受信する場合で解析されている.攻撃は付加的なランダム化機構である信号重複選択機構を考慮に入れた場合の既知平文攻撃に対応する.同一条件下で変調信号ごとの隣接信号間距離と信号マスキング量の関係を調査することで,QAM型は他の変調方式を用いるものと較べて著しく信号マスキング量が小さいことが明らかになった.したがって,QAM型に関しては信号マスキング量を増加させるようなタイプの付加的なランダム化機構の使用が強く求められ,さらに付加したランダム化機構の影響で正規利用者間の通信特性が劣化するので,正規受信者間の多値信号伝送を望むとすればさらに慎重な設計が必要であることも明らかになった.反対に最もよい性能を示したのはISK型であり,十分な信号マスキング量が得られるため,平成27年度の研究活動の中で得られたランダム化機構を含めることで盗聴能力の改善を阻みつつ,正規送受信者間の伝送距離を維持することが可能であるという特長を見出すことができる.ASKやPSKはISKに準じて好ましいことも明らかになった.光ファイバー通信回線を守るための技術の1つに光通信量子暗号がある。本研究ではこれの設計理論を構築するべく、光通信量子暗号のための変調方式について考察している。信号マスキング数を基準として盗聴者が量子力学的な設計理論に基づく受信機あるいは現在の技術で実現可能な受信機を用いる場合において、主に強度変調型、振幅変調型、位相変調型、直交振幅型の暗号性能を比較した結果、強度変調型の優位性が明らかになった。平成28年度からは付加的な情報拡散機構を有するタイプの光通信量子暗号システムに対する解析に着手する.盗聴能力の量子力学的な理論限界の解明と現在実現可能な盗聴機構での盗聴能力評価については,これまでに提案されている変調方式の場合を中心に解析をすすめ比較する.当初の計画では新しい情報拡散機構の開発は含まれていなかったが,平成27年度に強度変調方式に対するヘテロダイン受信機による攻撃を排除する有用な知見が得られたため,これを付加的な情報拡散機構のひとつとなるように具体化し,当該研究課題で扱うモデルのひとつに加える.安全性パラメータに関する研究に関しては,新規の安全性パラメータの開発を平成28年度から本格化させる.最適変調方式の探求に関しては,コンピュータシミュレーションで必要となるプログラムの主計算部分のコーディングは完了しており,これを用いてシミュレーションを開始する.量子最適受信機の実現化問題の進展の様子,また光通信量子暗号の実験研究の進捗を考慮に入れ,課題1の平成29年度実施予定部分は将来の検討課題とするのが妥当と考えるに至った.一方で,課題4の最適変調方式の探求についての重要度は相対的に高まっているので,課題1に分配する予定であったエフォートを課題4へと分配し直すことにした.課題2から4は当初計画通り,平成28年度から平成29年度へとまたがる課題であるので,平成28年度の結果を受けて継続して実施する.量子情報科学次年度使用額4,712円は書籍購入時期が年度末であったため,平成27年度未処理分として発生した.
指の回旋運動が生体諸機能(特に自律神経系)に及ぼす影響の研究

指回し体操は、空間認知兼姿勢制御運動を特徴とする簡便な健康法として研究代表者が創案したもので、1992年に一般社会に紹介された。研究の結果、それが生体に及ぼす効果は実に多彩であり、運動系、自律系、感情・情緒系、感覚系、認知・言語系、代謝系に亘ることが分かった。運動系では柔軟度が即座に高まり、筋力も一過性に高まることが分かった。自律系では皮膚血流がさまざまな変動を生じ、瞳孔対光反射にも即時的な影響が生じることが分かった。感情・情緒では主観的な元気度が増し、脳波にも影響が観察された。認知・言語系では、迷路抜け速度、計算速度、読書速度、数字記憶力、数字認知速度などが数分の指回し体操で改善することが確認された。代謝系では長期的に体重変動が生ずることが分かった。また、交番磁場に対する感受性の亢進も生ずることが分かった。このように多彩な影響が生ずる理由は、指が知的機能の拠点であり、空間認知を支える視覚と連動しながら、姿勢制御系とも密接に関わり、しかも食べる動作を通じて内蔵諸機能とも連携しているからであると考えられた。指回し体操を活用した指回し健康法の体系は、心身を総合的に高めて、健康を促進する上で有用と思われた。本年度は、研究計画に従い、昨年に引き続き指の回旋運動の効果がより深いレベルで評価できた。新たに分かった指回旋運動(以下指回しと呼ぶ)の効果は次の諸点である。1)指回しは遠隔の皮膚(例えば、肩の皮膚)に与える電気刺激の痛覚閾値を即時的に上昇させる。2)指回しは筋肉の攣縮閾値を上昇させる。具体的には低周波電流を経皮的に流して皮下の筋肉が攣縮する閾値を観察すると約3分間の指回し体操で遠隔の筋肉に明確な閾値の上昇が認められる。これは肩こりその他の不定愁訴に対して指回しが有効なことを示唆する。脳磁場ではその際の脳磁場波形の変化を観察できた。3)指回し中のサーモグラフィーでの観察から、体表各場所の皮膚温度がさまざまに変動する事実が見い出され解析された。この現象は指回し体操が自律神経の局所性反応を観察する便利な系であることを示でい、治療に対する反応の個人差もこの反応の個人差と相関を持つ可能性がある。4)瞳孔の対光反射は自律神経反応を直接に見る系として意義深いが、電子瞳孔計により、指回し直後には対光反射の時間スケールが短縮する(=反応が速くなる)ことが分かった。繰り返しの指回し負荷で対光反射の種々の時間パラメーターが変動することも分かった。5)指回しにより数字の認知速度が上昇し、数字の単純記憶力が増強することが分かった。6)長期的に平衡機能の改善が認められた。7)指回しを継続することで集団の体重が有意に減少するデータが得られた。今後更に事実を確認の必要があるが代謝中枢(または食欲中枢)に変動を与える要素があるかもしれない。9)片腕の挙手と下垂をさせることで自律神経の働きを評価するテストを考案し、指回旋運動体操の前後で解析すると、挙手時の指の皮膚血流の低下と回復のパラメーターが有意に変動し、指回し以外の指運動では類似効果は認められなかった。以上の諸結果はそれぞれ然るべき雑誌で公表する予定である。
婦人科癌におけるスタチン投与が腫瘍局所免疫に与える影響

卵巣明細胞癌細胞株では、スタチン系の薬剤(SimvastatinとPitavastatin)によって癌シグナルであるNF-kBおよびSTATが抑制され、免疫抑制サイトカンのLI-6の産生が阻害された。細胞増殖に影響を与えなかった。卵巣癌移植マウスを用いた研究でも、スタチンを投与したマウスでは腫瘍中のCD8陽性細胞浸潤が促進され、免疫抑制が解除されていると考えられた。腫瘍内の免疫細胞をFACS法で検討したところ、スタチンの投与によって樹状細胞とマクロファージの浸潤数に変化はなかった。これらのことから、スタチンは、がんにおいて免疫抑止環境を改善し、抗腫瘍T細胞応答を増強することが示唆された。初年度である平成25年度は、スタチン系の薬剤であるSimvastatinを用いて、卵巣明細胞腺癌細胞株の悪性形質の発現に与える影響を検討した。まず、予備実験からSimvastatinを投与することによって卵巣癌細胞株で各種サイトカンが低下することが示されていた。文献的考察から癌シグナルNF-kBをSimvastatinが阻害することでサイトカインの産生抑制が生じる仮説を考えたため、4種の卵巣明細胞腺癌細胞株RMG-I、RMG-II、OVCAR3、JHOC5株のうちIL-6,8を高産生し、さらにNF-kBの活性化が生じている細胞株としてJHOC5を選択した。このJHOC5細胞株を用いて研究を行った。JHOC5細胞株にSimvastatinを1-4μM添加して培養すると、NF-kBの活性化およびSTATの活性化がともに阻害されるとともにIL-6の産生量が著明に低下した。一方で、JHOC5株の増殖能には有意な低下を認めなかった。また、in vivoの検討をJHOC5株移植ヌードマウスを用いて行った。この担癌マウスにSimvastatinを5mg/kg/dayおよび15mg/kg/dayを連日投与すると、マウス血清中のヒトIL-6濃度が15mg/kgを経口投与した群で有意に低下した。以上より、Simvastatinは経口投与可能な投与量で、卵巣明細胞癌のサイトカイン産生量を有意に低下させる結果を得た。前年度で、Simvastatinがヒト卵巣明細胞癌の免疫抑制性サイトカイン産生量を低下させる可能性を示したが、さらに他のstatin系の薬剤を用いて検証した。その結果、Pitavastatinも、同様にSTAT-3およびNF-kB活性の阻害によって、免疫抑制性サイトカインの産生を低下させることが示された。次に、statin系薬剤が、ヒト卵巣明細胞癌からの免疫抑制性サイトカイン産生を低下させることで、担癌生体の免疫抑制環境を改善できるかを、動物モデルを構築して検証した。ヒト卵巣明細胞腺癌細胞株を、Nudeマウスに皮下移植し、約三週間後に、脾臓、リンパ節、腫瘍中の樹状細胞のT細胞活性能を評価すると、担癌マウスでは、非担癌マウスに比べて、T細胞活性能が低下していたが、Simvastatinを投与することで、部分的に改善した。さらに、腫瘍抗原特異的T細胞応答に対する影響も評価した。免疫系が完全である近交系マウスに、マウス癌細胞株を移植し、Simvastatinを約三週間投与すると、所属リンパ節での腫瘍抗原特異的なCD8陽性T細胞誘導が上昇することが分かった。以上より、statin系薬剤は、in vivoで免疫抑制的環境を改善し、抗腫瘍T細胞応答を増強できる可能性が示唆された。前年度、Simvastatinが担癌C57BL/6マウスにおいて、所属リンパ節での腫瘍抗原特異的なCD8陽性T細胞誘導が上昇することを示したが、本年度は、この現象の一般性をさらに検証した。Statin製剤Aを用いて、検証したところ、Simvastatinと同様にCD8陽性T細胞誘導が上昇することがわかった。また、Balb/cマウスでも検証したところ、statin製剤投与によって、同様に腫瘍抗原特異的なCD8陽性T細胞誘導が上昇することがわかった。また、これらのT細胞誘導は、Statin製剤を高容量で投与すると、むしろ抑制されてしまうことがわかり、用量が重要であることがわかった。次にこのT細胞誘導のメカニズムを検証するために、腫瘍組織内の免疫細胞をFACSを用いて解析した。その結果、樹状細胞、マクロファージの腫瘍浸潤数には変化がなく、Statinの標的となる細胞は、他にあると考えられた。以上より、statin系薬剤は、様々ながん種において免疫抑制的環境を改善し、抗腫瘍T細胞応答を増強できる可能性が示唆された。昨年度に立案した計画に沿って卵巣癌において、in vitro、in vivoともにスタチンが免疫抑制環境の解除に有効であることを示すことができた。婦人科腫瘍

今後、スタチンを抗PD-1抗体療法などの免疫療法との併用することで、抗腫瘍効果を高められるかを検討し、臨床応用に向けた基礎データを集積する。Simvastatinがin vitroのみならず、in vivoでも卵巣明細胞腺癌のサイトカイン産生を低下させる事を示せたため当初購入を予定していた、サイトカン測定キットの購入費が少なく済んだため。また学会参加費、旅費が不要であった。担癌マウスモデルを用いて、Simvastatinの免疫学的効果、抗腫瘍効果を検討し、実際の臨床試験にむけた基礎的データを蓄積する。昨年、抗PD-1抗体のオプチーボが保険収載され、臨床応用が開始されている。このような状況から本年度はスタチンとPD-1抗体の併用実験を計画しており、薬剤購入費として使用する。
移動プロセスを含む分散システムの効率的な全域チェックポイントの取得法とその評価

本研究の目標は,従来その利便性のみが議論されてきた巡回型計算を対象に,分散システムとしての全域チェックポイント取得問題を取り上げ,取得アルゴリズムを示すとともに実システム上での評価実験を通してその有効性を実証的に検証することにある.前年度までに,PDAや情報家電機器等の限定された計算資源しか持たない機器上でも動作し,本課題の実験プラットフォームとして有用な,環境適応型移動オブジェクト・モデルに基づく巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentを構築し,その動作プラットフォームの拡充を行うとともに,RgSSをベースとする補償オペレーションに基づく移動プロセスのロールバック機構友び全域チェックポイント取得アルゴリズムを段階的に設計,上記実験プラットフォーム上にプロトタイプを実装,基本データの収集,評価,検討を行ってきた.本研究計画の最終年度となった平成16年度は,定性的検討及びプロトタイプ上での評価実験より明らかとなった,「移動プロセスを任意個含む」とした場合の基本性能の悪化の改善を研究の主眼とした.具体的には,I.一般への公開を視野に入れ,巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentの実装の効率化を行った.II.スケーラビリティの改善を目的とした全域チェックポイント取得アルゴリズムの実装の詳細化の見直しを行い,提案アルゴリズムの完成度を高めた.III.同実験プラットフォーム上に実装されたアルゴリズムを,適当な障害発生条件の下で動作させ,データを収集,理論的な予測値との比較と併せて,実装されたアルゴリズムのさらに詳細な性能を評価した.これら実装経験から,実システムでの性能を統合的に評価するベンチマーク・フレームワークに対する要求要件が明らかとなり,同フレームワークの基礎設計を行うことができた.本研究の目標は,従来その利便性のみが議論されてきた巡回型計算を対象に,分散システムとしての全域チェックポイント取得問題を取り上げ,取得アルゴリズムを示すとともに実システム上での評価実験を通してその有効性を実証的に検証することにある.研究初年度である平成14年度は,下記に示す2つの準備的な研究を並行して行った.1.提案手法の有用性を検証する実証実験プラットフォームとして,環境適応型移動オブジェクト・モデルに基づく巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentを構築した.同ミドルウェアは,PDAや情報家電機器等の限定された計算資源しか持たない機器上でも動作し,本課題の実験プラットフォームとして有用である.同プラットフォーム上に,RgSSをベースに補償オペレーション(compensation operation)の概念を導入した新たな移動プロセス個々のロールバック機構を設計した.補償オペレーションによるロールバック機構は,短期のトランザクションのロールバックにおいて高効率であることが知られている.長期のトランザクションに適したチェックポイントベースのロールバック機構と組み合わせることにより,障害発生時のプロセス個々のリカバリを高効率かつ柔軟に行うことが可能になると予想される.2.問題を簡略化し,「移動プロセスの数を限定した小規模システムでの一貫性ある全域チェックポイントの取得」とした場合の,全域チェックポイント取得アルゴリズムをRgSSをベースに設計した.本設計では,滝沢氏らによるhybrid checkpointing protocol(以下,HCP)で導入された移動支援ホスト(移動ホストのチェックポインティングを支援するホスト)の概念をRgSSに適用することにより,アルゴリズムの簡略化を行った.具体的には,HCPの移動支援ホストモデルを,固定の計算資源を持たない移動プロセスをも対象とするように拡張するとともに,アルゴリズムの開発,実装のための詳細化を行った.本研究の目標は,従来その利便性のみが議論されてきた巡回型計算を対象に,分散システムとしての全域チェックポイント取得問題を取り上げ,取得アルゴリズムを示すとともに実システム上での評価実験を通してその有効性を実証的に検証することにある.本年度は,昨年度に得られた2つの準備的研究の成果:1.実証実験プラットフォームとして,環境適応型移動オプジェクト・モデルに基づく巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentを構築し,RgSSをベースに補償オペレーションの概念を導入した移動プロセス個々のロールバック機構を設計した.2.「移動プロセスの数を限定した小規模システムでの一貫性ある全域チェックポイントの取得」とした場合の,全域チェックポイント取得アルゴリズムをRgSSをベースに設計した.を踏まえ,問題を「移動プロセスを任意個含むシステムで一貫性ある全域チェックポイントを求める」とし,アルゴリズムの一般化を進めるとともに,実装に向けた詳細化の見直しを行い,アルゴリズムの定性的な検討を行った.さらに,PDAや情報家電機器等の限定された計算資源しか持たない機器上でも動作し,本課題の実験プラットフォームとして有用な,環境適応型移動オプジェクト・モデルに基づく巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentの動作プラットフォームの拡充を行うとともに,上記アルゴリズムを同実験プラットフォーム上に実装,適当な障害発生条件の下で動作させ,データを収集,理論的な予測値との比較と併せて,実装されたアルゴリズムの詳細な性能を評価した.特に,最終年度へ向けて,アルゴリズムの完成度を高めるとともに,それまでの実装経験を踏まえ,実システムでの性能を統合的に評価するベンチマーク・フレームワークを併せて提案した.本研究の目標は,従来その利便性のみが議論されてきた巡回型計算を対象に,分散システムとしての全域チェックポイント取得問題を取り上げ,取得アルゴリズムを示すとともに実システム上での評価実験を通してその有効性を実証的に検証することにある.前年度までに,PDAや情報家電機器等の限定された計算資源しか持たない機器上でも動作し,本課題の実験プラットフォームとして有用な,環境適応型移動オブジェクト・モデルに基づく巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentを構築し,その動作プラットフォームの拡充を行うとともに,RgSSをベースとする補償オペレーションに基づく移動プロセスのロールバック機構友び全域チェックポイント取得アルゴリズムを段階的に設計,上記実験プラットフォーム上にプロトタイプを実装,基本データの収集,評価,検討を行ってきた.

本研究計画の最終年度となった平成16年度は,定性的検討及びプロトタイプ上での評価実験より明らかとなった,「移動プロセスを任意個含む」とした場合の基本性能の悪化の改善を研究の主眼とした.具体的には,I.一般への公開を視野に入れ,巡回計算支援ミドルウェアm-P@gentの実装の効率化を行った.II.スケーラビリティの改善を目的とした全域チェックポイント取得アルゴリズムの実装の詳細化の見直しを行い,提案アルゴリズムの完成度を高めた.III.同実験プラットフォーム上に実装されたアルゴリズムを,適当な障害発生条件の下で動作させ,データを収集,理論的な予測値との比較と併せて,実装されたアルゴリズムのさらに詳細な性能を評価した.これら実装経験から,実システムでの性能を統合的に評価するベンチマーク・フレームワークに対する要求要件が明らかとなり,同フレームワークの基礎設計を行うことができた.
遺伝性運動失調マウスを用いたCa-ATPase遺伝子の神経特異的発現機構の解析

joggleマウスは、第6番染色体に位置するplasma membrane calcium ATPase (PMCA)2遺伝子の発現が野性型個体の5%程度に低下しているために、遺伝性の運動失調を呈する。これまでに、PMCA2遺伝子の翻訳開始コドンを含むエキソンの15塩基下流にIAP (intracisternal A particle)レトロポゾンが挿入されていることを明らかにした。さらに、PMCA2遺伝子の部分的配列とIAPレトロトランスポゾン配列が融合した結果、PMCA2の膜貫通領域の全てを欠失した異常タンパクをコードするメッセンジャーRNAが転写されることや、一次転写産物の一部がスプライシングを制御する配列を含むために、nonsense mediated mRNA decay (NMD)により分解される事を明らかとしてきた。joggleマウスの表現型はPMCA2遺伝子の「ノックダウン」によって生じたもので、PMCA2遺伝子異常がもたらす障害を考える上で病理学的にきわめて有用なモデルであると考えられた。そこで、運動失調よりも定量的な評価が可能である聴力を聴性脳幹反応により解析した。その結果、ホモ接合体(joggleマウス)が重篤な難聴を示すのに対して、ヘテロ接合体はほぼ正常な聴力を保っていることが明らかとなった。PMCA2遺伝子においてアミノ酸置換変異を持つjoggleマウスとは別のPMCA2遺伝子異常マウスやPMCA2ノックアウトマウスのヘテロ接合体が明らかな聴力異常を示すことから、わずかなPMCA2の発現量の違いが、聴覚機能に大きな影響を及ぼす可能性が示唆された。遺伝性に運動失調を呈するjoggleマウスの原因遺伝子としてplasma membrane calcium ATPase(PMCA)2を同定し、joggleマウスでその発現が低下するメカニズムを検討した.その結果、IAP(intracisternal A particle)レトロポゾンがPMCA2遺伝子中に挿入されていることを明らかにした.ノーザンブロット法解析の結果、JoggleマウスでのPMCA2 mRNAの発現量は野生型の5%であった.Joggleマウスで発現しているPMCA2遺伝子をクローニングし塩基配列を検討した結果、翻訳開始コドンを含むエキソンのスプライシングドナー部位の15塩基下流にIAP配列が挿入されていた.また、RT-PCRによってPMCA2遺伝子の5'側とIAPを含んだキメラmRNAが検出された.このことは一次転写産物中にIAPのロングターミナルリピートのポリAシグナルで終始しているものがあることを示している.さらに、PMCA2一次転写産物がnonsense mediated of mRNA decayによって分解されてうる新たなスプライス部位が挿入されたIAPをもつことも明らかにした.また、Joggleマウスの表現型が、本当にPMCA2遺伝子の変異によるか否かを検討するために、すでにPMCA2遺伝子の変異をもつことが報告されているwriggleマウスとの複合ヘテロ個体を作製した.得られた複合ヘテロ個体もjoggleマウスと同様の運動失調を示したので、IAPの挿入によってPMCA2遺伝子の発現が減少していることがjoggleマウスの運動失調の原因であると結論した.以上のことから、joggleマウスの表現型はPMCA2遺伝子の「ノックダウン」によって生じたものであり、PMCA2遺伝子にかかわった障害を考える上で病理学的にきわめて有用なモデルである.joggleマウスは、第6番染色体に位置するplasma membrane calcium ATPase (PMCA)2遺伝子の発現が野性型個体の5%程度に低下しているために、遺伝性の運動失調を呈する。
モーションキャプチャー技術による身体動作の分析・比較研究-3次元動画のデータベース化の研究開発-

1)モーションキャプチャ技術を無形文化財の記録に利用する手法について検討を行った。また、マルチアングルビデオ映像を、モーションキャプチャデータを補完するものとして同時に取得し、記録・解析に利用する方法について検討した。さらに、画像、映像、モーションキャプチャデータなどによる無形文化財に関するデータを、デジタルアーカイブとして運用し利用に供するための枠組みについて検討した。2)モーションキャプチャデータを解析し、舞踊譜Labanotationを生成するための手法について検討しソフトウェアを実装した。これにより、舞踊の基本的な身体動作を譜面として記録できるようになった。生成した譜面のデータから、3次元CGキャラクタの踊りとして画面上に再現することもできる。これにより、さまざまな舞踊の、採譜、記録、教育に活用できる。3)モーションキャプチャのデータから、さまざまな特徴量を抽出する手法、特に、演技中の「間」を抽出し、これにより演技の比較と評価を行う手法について検討した。また、身体運動の時系列データから、特徴的なフレームを抽出するための手法、さらに、データベース中の身体動作データの中から、与えた身体運動と類似した部分を検索する手法についても研究を行った。4)舞踊教育のためのマルチメディア教材作成支援システムと教材の作成を行った。これにより、モーションキャプチャデータ、ビデオ映像と、記譜により作成されたLabanotationの譜面を同期再生することができる。5)従来から研究開発を進めてきたLabanotationの譜面エディタLabanEditorと、譜面からの身体運動表示システムMotionViewerについて、その機能を拡充した。これにより、対応できる舞踊の表現の範囲が拡大し、再生表示される身体運動の質も向上した。6)学術シンポジウム「モーションキャプチャと舞踊研究」を開催した。本年度は以下のような研究を行った。1)モーションキャプチャ技術を伝統舞踊、伝統芸能の3次元記録に利用するために必要な技術仕様の検討を行った。磁気式、光学式などの各種方法のモーションキャプチャ装置数種類を実際に試用し、その性能と機能、限界などを調査した。この結果、計測現場の建築や設備環境等からの影響、計測精度、速度などの点で、英国Vicon社製の光学式のものが適しているとの結論に達した。2)モーションキャプチャ技術を伝統舞踊の記録に利用する際の、計測手法について、検討と訓練を行なった。モーションキャプチャは、高精度の計測装置や高性能の情報処理機器を利用するので、計測にあたっては、相当程度の慣れが必要である。また、高い計測精度を維持するためには、装置全体に対する事前の十分な校正作業が必要である。導入された装置に対して、このような計測実験と訓練を行なった。3)モーションキャプチャによる身体運動計測データを解析し、この身体運動に対応する舞踊譜Labanotationを生成するための手法について検討した。光学式によるモーションキャプチャデータは高精度のものであるが、原データのままでは、解釈が難しい。一方、舞踊の分野では、舞踊譜Labanotationが広く使われており、踊りの採譜、教育に活用されている。このため、舞踊の身体運動をモーションキャプチャ技術により計測したデータから舞踊譜を自動的に生成することができれば、採譜、記録、教育に活用できる。本年度は、体操などの簡単な身体運動を対象として、解析手法の検討を行った。本研究は、映画やゲームなどのCG制作現場において広く使われるようになってきた、モーションキャプチャ(MC)システムを利用して、伝統芸能・伝統工芸などの無形文化財の身体の時間的動作を計測して記録保存(アーカイブ化)し、さらにこのデータを用いて無形文化財の比較・分析を行おうとするものである。1)MCシステムによる伝統芸能の身体動作・所作データの記録と分析。京都の観世流の仕舞をMCにより記録し、日本の伝統芸能をMCで記録する際の課題について検討した。2)マルチアングルで撮影した2次元のビデオ映像を、上記の3次元MCデータを補完するものとして、同時に取得し、解析に利用した。3)MCデータから、欧米の舞踊界で広く普及している舞踊譜Labanotationを自動的に生成する手法について検討し、ソフトウェアを実装した。4)MCデータにより、能のシテの演技レベルを定量的に判定するための一つの試みとして、演技中の「間」を自動的に検出し「間」の時間的分布と演技レベルの相関について検討した。5)MCデータ、ビデオ映像と、記譜により作成されたLabanotationの譜面を同期再生して、これを舞踊教育に利用するためのマルチメディア教材作成支援システムを作成した。6)画像、映像、MCデータなどによる無形文化財に関するデータを、デジタルアーカイブとして運用し利用に供するための枠組みについて検討し、これをシステムとして実装し、WEBで公開した。7)以上の研究成果について、国際会議、シンポジウムなどで発表した。

また、身体運動の時系列データから、特徴的なフレームを抽出するための手法、さらに、データベース中の身体動作データの中から、与えた身体運動と類似した部分を検索する手法についても研究を行った。4)舞踊教育のためのマルチメディア教材作成支援システムと教材の作成を行った。これにより、モーションキャプチャデータ、ビデオ映像と、記譜により作成されたLabanotationの譜面を同期再生することができる。5)従来から研究開発を進めてきたLabanotationの譜面エディタLabanEditorと、譜面からの身体運動表示システムMotionViewerについて、その機能を拡充した。これにより、対応できる舞踊の表現の範囲が拡大し、再生表示される身体運動の質も向上した。6)学術シンポジウム「モーションキャプチャと舞踊研究」を開催した。本年度は最終年度にあたり、過年度からの継続課題と、本年度の新たな課題について検討を行った。おもに、モーションキャプチャデータの処理と、舞踊譜Labanotationに関するデジタル化の課題が中心である。まず、モーションキャプチャにより得られる身体動作データを解析し、これから舞踊譜Labanotationの譜面を自動生成するためのシステムについて研究と開発を行った。システムはMotion2Labanと名づけているが、これにより、舞踊の基本的な身体動作を譜面として記録できるようになった。生成した譜面のデータから、さらに3次元CGキャラクタの踊りとして画面上に再現することもできる。モーションキャプチャによる踊りのデータから、踊りにおけるさまざまな特徴量、特に、身体運動の「間」を抽出し、これにより演技の比較と評価を行うことを検討した。また、踊りなどの一連の身体運動の時間系列データから、特に特徴的と思われるフレームを抽出するための手法、また、データベース中の身体動作データの中から、与えた身体運動と類似した部分を検索する手法についても研究を行った。これらは、いまだ基礎的なレベルにとどまっているが、今後、データを増やして評価を行うことによって、より完成度の高いソフトにする予定である。また、従来から研究開発を進めているLabanotationの譜面エディタLabanEditorと譜面からの身体運動表示システムMotionViewerについて、さらにその機能を拡充した。これにより、表現できる踊りの範囲が拡大した。以上で開発したソフトウェアを活用して、Labanotationの教育用マルチメディア教材についての研究と教材作成を行った。
波浪中での耐航・操縦性能及び構造連成応答に関する次世代実用計算法の開発研究

1.船体表面での非定常圧力分布の計測水槽実験:船体表面に貼り付けるタイプのFBG (Fiber Bragg Gratings)圧力センサの改良版を333個使い,RIOSバルク船模型に働く線形非定常圧力の船体表面分布を求めた。波浪中抵抗増加の分布を求めることに焦点を当てて,静止水線面上にもFBGセンサを70個貼り付け,非定常圧力の時間平均値と定常航走時の定常圧力との差(圧力増加)の船体表面上分布,ならびにそれから抵抗増加の分布を求めた。これは波浪中抵抗増加の物理現象を圧力レベルで理解するための貴重なデータであり,世界で初めて実験的に得られたものである。その成果は2019年5月に予定されている国際会議では招待講演となっている。2.船体表面圧力分布の積分による波浪荷重の算定:上記の船体表面圧力分布と重量分布を用いると,ある横断面での波浪荷重(剪断力,曲げモーメント)も計算することができるが,それを実証するために,計測された圧力分布から縦曲げモーメントを求め,ランキンパネル法による計算結果と比較検討した。今後は時刻歴から直接波浪荷重を求め,非線形影響に関しての研究を進める予定である。3.波浪中での船舶耐航性能・操縦性能に関する新しい計算法の開発研究:操縦運動における波浪影響として最も重要な流体力は,波浪中抵抗増加,定常横力,定常回頭モーメントの精度良い算定であるので,それらの精度が船の波浪中旋回航跡にどの程度影響するのかを数値的に調べた。また,舵直圧力への波浪影響についても調べ,時間変化がゆっくりとした操縦運動では,波浪の影響は平均化されて殆ど影響ないことを確認した。4.大振幅波浪中での船体運動における流体力の非線形性影響に関する研究:大振幅波浪中での船体運動は非線形性がどの流体力係数に原因があるのかを実験的に調べ,流体力の非線形性をモデル化し,その妥当性を検討した。圧力センサーの数を増やして行った船体表面での非定常圧力分布の計測実験は,温度変化の影響など多くの検討事項があったにもかかわらず,計測は無事終了し,学術的に大変価値のある世界初の実験データを得ることができた。入射波の周波数で周期的な変動をする線形非定常成分だけでなく,非定常圧力の時間平均値と定常航走時の定常圧力との差(圧力増加)に関する船体表面分布も得られたことは画期的であり,波浪中抵抗増加に関する現象の物理的な理解に大きく貢献する成果である。また,数値流体力学(CFD)による数値計算も実行し,実験結果との比較も行ったので,実験と数値計算の両面から流体力学的な考察を行うことが可能となった。また,計測された圧力分布から積分によって波浪荷重を求める研究も画期的であり,これまでの分割模型を使った水槽実験方法に代わる研究方法を提供できるし,非線形性に関する研究も行うことができる。これは次年度に行う予定である。波浪中での操縦運動のシミュレーションに関しては,波浪による定常流体力の計算はEUTを用いてできるものの,全ての波向き,変化する前進速度に対する計算精度がまだ十分とは言えない。非線形流体力や船体の斜航の影響などを調べる必要があるが,これも次年度に行う予定である。FBG圧力センサを使った船体表面での非定常圧力分布の計測実験は,さらにセンサの精度を高め,斜波中での計測を実現させたい。斜波中での圧力計測は,CFDによる数値計算精度の検証だけでなく,斜波中での波浪荷重の算定,流体・構造連成の研究にとっても新たな研究手法を提供できるので,学術的に非常に重要である。また,波浪中での操縦運動の新たな計算法の開発に関しては,CFDによる数値シミュレーションを行い,非線形流体力や舵・プロペラ周りの流れとそのモデル化への理解を深め,流体力への自由表面影響を考慮した実用計算法の開発・検証を是非とも達成させたい。1.船体表面での非定常圧力分布の計測水槽実験:船体表面に貼り付けるタイプのFBG (Fiber Bragg Gratings)圧力センサの改良版を234個使い,これまでの研究で用いてきたRIOSバルク船模型に働く線形非定常圧力の船体表面分布を求めた。今回は,定常航走による船側波形と静止水線面との間にもFBGセンサを12個貼り付け,非定常圧力の時間平均値と定常航走時の定常圧力との差(圧力増加)の船体表面上分布も求めた。2.船体表面圧力分布の積分による波浪荷重の算定:上記の船体表面圧力分布と重量分布を用いると,ある横断面での波浪荷重(剪断力,曲げモーメント)も計算することができ,それは,従来の分割模型を用いた水槽実験に代わる新たな研究方法を提供する。そのことを実証するために,計測された圧力分布から縦曲げモーメントを求め,ランキンパネル法による計算結果と比較検討した。3.波浪中での船舶耐航性能・操縦性能に関する新しい計算法の開発研究:操縦運動における波浪影響として最も重要な流体力は,波浪中抵抗増加,定常横力,定常回頭モーメントの精度良い算定であるので,それに関してEUT (Enhanced Unified Theory)による計算結果と水槽実験結果を比較し,その考察や数値計算法の詳細などを中心としたジャーナル論文を執筆した。

4.時間領域グリーン関数を用いた流体・構造連成応答計算法の研究:高次境界要素法と時間領域グリーン関数法を用いて,前進しながら動揺する弾性浮体に働く流体力,応答を計算する研究を継続して行った。高次境界要素法では,自由表面に非常に近いパネル上でのグリーン関数の積分が必要となるが,その解析的な積分が可能であることを示した。船体表面での非定常圧力分布の計測実験は,多くの検討事項があったにもかかわらず,計測・解析は全て終了し,学術的に大変価値のある世界初の実験データを得ることができた。入射波の周波数で周期的な変動をする線形非定常成分だけでなく,非定常圧力の時間平均値と定常航走時の定常圧力との差(圧力増加)に関する船体表面分布も得られたことは画期的であり,波浪中抵抗増加に関する現象の物理的な理解や今後行われるであろう数値流体力学(CFD)による数値計算精度の検証などに大いに貢献できると期待される。また,計測された圧力分布から積分によって波浪荷重を求める研究も画期的であり,これまでの分割模型を使った水槽実験方法に代わる研究方法を提供できる。波浪中での操縦運動のシミュレーションに関しては,波浪による定常流体流体力の計算はEUTを用いてできるものの,全ての波向き,変化する前進速度に対する計算精度がまだ十分とは言えない。また非線形流体力や非定常流体力のメモリー影響(自由表面影響)をどのように考慮するのかなどは今後の検討課題である。1.船体表面での非定常圧力分布の計測水槽実験:船体表面に貼り付けるタイプのFBG (Fiber Bragg Gratings)圧力センサの改良版を333個使い,RIOSバルク船模型に働く線形非定常圧力の船体表面分布を求めた。波浪中抵抗増加の分布を求めることに焦点を当てて,静止水線面上にもFBGセンサを70個貼り付け,非定常圧力の時間平均値と定常航走時の定常圧力との差(圧力増加)の船体表面上分布,ならびにそれから抵抗増加の分布を求めた。これは波浪中抵抗増加の物理現象を圧力レベルで理解するための貴重なデータであり,世界で初めて実験的に得られたものである。その成果は2019年5月に予定されている国際会議では招待講演となっている。2.船体表面圧力分布の積分による波浪荷重の算定:上記の船体表面圧力分布と重量分布を用いると,ある横断面での波浪荷重(剪断力,曲げモーメント)も計算することができるが,それを実証するために,計測された圧力分布から縦曲げモーメントを求め,ランキンパネル法による計算結果と比較検討した。今後は時刻歴から直接波浪荷重を求め,非線形影響に関しての研究を進める予定である。3.波浪中での船舶耐航性能・操縦性能に関する新しい計算法の開発研究:操縦運動における波浪影響として最も重要な流体力は,波浪中抵抗増加,定常横力,定常回頭モーメントの精度良い算定であるので,それらの精度が船の波浪中旋回航跡にどの程度影響するのかを数値的に調べた。また,舵直圧力への波浪影響についても調べ,時間変化がゆっくりとした操縦運動では,波浪の影響は平均化されて殆ど影響ないことを確認した。4.大振幅波浪中での船体運動における流体力の非線形性影響に関する研究:大振幅波浪中での船体運動は非線形性がどの流体力係数に原因があるのかを実験的に調べ,流体力の非線形性をモデル化し,その妥当性を検討した。圧力センサーの数を増やして行った船体表面での非定常圧力分布の計測実験は,温度変化の影響など多くの検討事項があったにもかかわらず,計測は無事終了し,学術的に大変価値のある世界初の実験データを得ることができた。