hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
聴覚障害者のためのウェアラブル・コンテンツ・デザインの研究

本研究では、聴覚障害者の学習を効果的に実施するために、教師の指示を動的に表現できるアクティブ指示装置(WAND)を開発し、効果的な情報提示機器を提案し、筑波技術大学で聴覚障害者向けの校外学習に利用し、有効性の検証を行った。本研究で提案した校外学習での学習支援は、聴覚障害者に特に有効であるが、健聴者にも同様に有効であり、聴覚障害者と健常者の相互作用が中心になることが検証できた。また本研究の成果を論文化し公開することができた。聴覚障害者の学習を効果的に実施するためには、手話などによる説明と、対象物に対する視覚による理解の両方を支援する必要がある。一方、聴覚障害者には周辺視野に優れていることが知られている。本研究では、この点に注目して、教師の指示(Cue)と学習者の注視点(Focus)を共存させる「みながら学習」インタフェースを開発し、その効果を実証することを目的とする。本研究では、聴覚障害者は周辺視野に優れていることに注目して、教師の指示(Cue)と学習者の注視点(Focus)を共存させる「見ながら学習」インタフェースを開発し、その効果を実証することを目的としている。具体的には、1)インタラクティブ性を備えた机型ディスプレイによる教室内の協調学習、2)ユビキタス環境での利用するための眼鏡方式の透過ディスプレイ・インタフェース、3)教師の指示を動的に表現できるアクティブ指示装置(Wand)を開発する。1年目はまず、研究のサーベイと寺野教授を中心として、開発するシステムの3)についてデザインを行った。ハードウエアシステムは、ほぼできあがっているので、実験にむけて改良を加えている。来年度は、このシステムを用いて実証実験を行い、評価検討を行う予定である。また1)に関しては、コンテンツのデザインを進める。本研究では、聴覚障害者の学習を支援する新しいツールとしてBig Fat Wand(BFW)を提案する。BFWを利用すると、聴覚障害者が学習する際の視線移動の問題を解決し、学習効果を上げることができる。学習対象に関する説明を理解するために発生する説明者と対象物問の視線移動の問題は以前から議論されているが、それに対する定量的な検討は少ない。本研究では、この問題の存在を明らかにするために、健常者に対して予備実験を行い視点移動の距離が大きいときには理解度が減少する現象を報告する。BFWは、通常、レーザショーで使われるシステムを小型化し、可搬性をもたせている。表示内容はパソコンから簡単に入力できる。このために、パソコン上に専用のエディタと表示用ソフトウェアを開発し、また、レーザデバイスへのデータ変換・表示には、マイコンを使用したハードウェア装置を開発した。さらに、筑波技術大学の聴覚障害者を対象に、教育実験を合計2回実施した。第1回目の実験は複数の対象の説明を行ってBFWのフィージビリティを評価してものであり、第2回目の実験は、BFWの機能を改良し、より適切な説明が可能かどうかを試したものである。被験者は、デザインを学ぶ学生であり、学習対象として筑波大学におけるデッサン室の(巨大な)石膏像の特徴の説明を課題としている。教授者による従来型の説明とBFWを用いた実験の結果として、図形コンテンツであれば、学習に効果があることが確認された。本研究では、聴覚障害者の学習を効果的に実施するために、手話などによる説明と、対象物に対する視覚による理解の両方を支援するために、教師の指示(Cue)と学習者の注視点(Focus)を共存させる「みながら学習」インタフェースを開発し、その効果を実証することを目的として研究を行っている。具体的には、教師の指示を動的に表現できるアクティブ指示装置(WAND)を開発し、有効性の検証を行ってきた。平成20年度は、2回の予備実験の結果を検討しBFWシステムインタフェースを改良した。その後、室内の講義での実施に対応できるかどうか本実験を行った。具体的には連携研究者の生田目教授の勤務先である筑波技術大学の学生の皆さんに実験に参加してもらい、インタフェースや美術の学習に関してアンケートによる評価を得た。また最終年度にむけ、研究の成果を学会の研究会で発表し、各分野の専門家から多くの意見が出された。国際会議では、Asia Modeling Symposium(AMS2008)での発表、国内では、人工知能学会、ヒューマンインタフェースシンポジウムや教育情報システム学会などで発表した。今後の課題としては、(1)一般向けの授業でも使用して効果の検証を行い、よい広範囲ユーザへの応用ができるかどうか実証すべきである、(2)メディアアートの作品表示に使用できないか、であり、新しい方向性を示唆され研究の今後に大変参考になった。来年度はハードウエアの改良とともに、一般学習向けの実験も併せて行い、有効性を検証していく予定である。本研究は、聴覚障害者の学習を効果的に実施する為に、手話などによる説明と対象物に対する視覚による理解の両方を支援し、教師の指示(Cue)と学習者の注視点(Focus)を共存させる「みながら学習」

インタフェースの開発及びその効果を実証することを目的とし、研究を行ってきた。具体的には、教師の指示を動的に表現できるアクティブ指示装置(WAND)を開発し、黒板やプロジェクタなどの通常の教室で利用されている道具が利用できない環境において、効果的な情報提示機器を提案し、聴覚障害者向けの校外学習に利用している有効性の検証を行った。最終年度である本年度は、昨年度の実験結果を検討し、研究の成果を学会の研究会で発表、各分野の専門家と多くの意見を交換し、論文化を行った。また、4年間の成果を日本科学教育学会論文に投稿し、採択された。本研究で提案した校外学習での学習支援は、聴覚障害者に特に有効であるが、健聴者にも有効であり、聴覚障害者と健聴者のコミュニケーションの新しい形態を提案できたと考えられる。本研究の成果として、聴覚障害者と健常者同士のインタラクションが中心になる三者関係をスムーズに行い、議論を活発化する方法を提案できた。
胃癌、食道癌におけるHER-2/neuを分子標的とした細胞抗体療法

本研究の成果により、抗HER-2抗体(Herceptin)は、HER-2陽性癌細胞におけるHER-2エピトープのclass I拘束性抗原呈示をup-regulateし、その結果、HER-2陽性癌細胞のCTL感受性を増強することを証明した。この結果は、HER-2を分子標的とした抗体療法と癌ワクチン療法が相乗効果を発揮することが推定される。一方、手術標本を用いた研究によりHER-2を発現する胃がんは23%、食道癌は35%であることが判明した。そこで、HER-2癌ワクチン療法とHerceptinの併用療法の臨床第I相試験を実施した。胃がん、食道がんの再発例(他治療無効例)で、腫瘍がHER-2を発現し、HLA-A2あるいはHLA-A24陽性である6例を対象とした。その結果、画像診断上2例にPR、1例にSD,3例がPDであった。6例全例において、併用療法後に、Elipost, tetramer assayともにHER-2抗原に対する免疫反応が増強していた。この現象は、以前のワクチン単独療法よりも、明らかに抗原特異的免疫反応が増強しており、抗体療法と癌ワクチン療法の相乗効果を示す重要な知見と言えた。胃癌においてHER-2がCTLに認識されるエピトープであることを報告し、癌ワクチン療法にてその免疫原性を確認してきた。また、抗HER-2モノクローナル抗体であるHerceptinが、胃癌細胞に対してADCC活性を有することも報告してきた。そこで今回の申請研究において、HerceptinのADCC活性以外の新しい機序につき検討した。胃癌患者より、MHC class I拘束性、HER-2特異的CTLを誘導し、HER-2陽性癌細胞targetをHerceptinにて前処置し、そのCTL活性を51Cr放出試験で検討する。その際、Herceptin前処置による、targetのclass I分子発現、接着分子(ICAM-1)発現の変化をflowcytometerで、classI抗原呈示関連分子(TAP-1,LMP-2)の変化をwestern blotで検討した。結果として、HER-2陽性癌細胞をHerceptinで前処置することにより、MHC class I拘束性、HER-2特異的CTLによる細胞障害活性は増強した。このCTL活性の増強は、Herceptin前処置の際にproteosome inhibitorの存在下で阻害された。また、Herceptin前処置によって、targetのclass I分子発現、ICAM-1発現、TAP-1,LMP-2の各発現に有意差はなかった。この結果より、Herceptinは、HER-2陽性癌細胞におけるHER-2エピトープのclass I拘束性抗原呈示をup-regulateし、HER-2陽性癌細胞のCTL感受性を増強することが判明した。この新しいHerceptinの作用機序は、HER-2を分子標的とした免疫療法において、抗体療法と癌ワクチン療法が相乗効果をしめすことを示唆する、極めて重要な知見と言える。消化器癌においてHER-2がCTLに認識されるエピトープであることを報告し、癌ワクチン療法にてその免疫原性を確認してきた。また、本研究の昨年度の成果により、Herceptinは、HER-2陽性癌細胞におけるHER-2エピトープのclass I拘束性抗原呈示をup-regulateし、HER-2陽性癌細胞のCTL感受性を増強することも発見し報告してきた。今年度は、昨年度の知見をもとに、HER-2を分子標的とした免疫療法において、抗体療法と癌ワクチン療法の併用が相乗効果をしめす否かを検討するために、HER-2癌ワクチン療法どHerceptinの併用療法を実施した。胃がん、食道がんの再発例(他治療無効例)で、腫瘍がHER-2を発現し、HLA-A2あるいはHLA-A24陽性である6例を対象とし、HER-2ペプチド+樹状細胞による癌ワクチン療法とHerceptinの併用治療を実施した。画像診断上2例にPR、1例にNC,3例がPDであった。この現象は、以前のワクチン単独療法よりも、明らかに抗原特異的免疫反応が増強しており、抗体療法と癌ワクチン療法の相乗効果を示唆する、極めて重要な知見と言えた。
Mφ, Th2にIL-10による免疫抑制を司令する物質の研究

癌免疫におけるIL-10の役割を明らかにするため以下の実験を行った。癌細胞からリンパ系細胞に対しリンパ系細胞との直接接触の有無と無関係にIL-10を分泌させる因子が産生されているか否かを検討した。その結果、癌細胞とリンパ系細胞との直接接触の無い条件下で、以下の事実が明らかとなった。1)ヒト癌細胞株UTC-8から常時リンバパ系細胞にたいしIL-10を産生誘導する因子が放出されていること。2)この因子はAdhesion cellsだけからだけでなくNon-adhesion cellsからも産生されること。3)放射線照射された癌細胞は本因子の産生能が軽度減弱するが、誘導能は保持すること。4)本因子の分子量はおよそ3万以下で1万以上の範囲に強く認められること。5)本因子に暴露したリンパ系細胞からは24時間以内にIL-10が分泌されること。6)しかも7日間の間活性が消失することなく増加しつつけること。さらに、このIL-10誘導因子の候補としてIL-4,IL-6,PGE-2を検討した結果、7)1L-4,IL-6は検出されなかつたが、新たに8)生理的濃度のPGE-2がIL-10を誘導することを発見した。しかし、実際の癌患者では生理的濃度を超えた高濃度のPGE-2が産生されているにも関わらず、IL-10が検出されるので、PGE-2以外のIL-10誘導因子の存在が推察された。これらの結果から癌細胞はPGE-2や本分画に関わる他の未知の因子を分泌して癌細胞自身を細胞性免疫系の攻撃から守る機構を備えていることが証明された。今後は今回の研究で明らかに出来なかった1)IL-10産生細胞の同定、さらに2)本活性を持つ未知の因子の解明が待たれる。
HApのX線回折現象を用いた骨組織異方性弾性率測定

本研究では骨組織内HApの結晶構造と力学特性に注目し、X線回折を利用した骨組織異方性弾性率測定手法の開発を行った。骨組織負荷時の応力-ひずみ関係と、X線回折により得られるHAp結晶ひずみとの関係を調査し、組織弾性率がHAp結晶の変形割合に大きく依存することがわかった。本手法を生体組織に適用するため、皮膚組織のX線吸収特性と、皮膚組織が回折X線計測に与える影響を調査し、皮膚・皮下組織を透過する回折X線を利用した結晶材料のひずみ測定を実現した。【研究目的】生体骨組織はマルチスケールの異方性構造に由来した異方性力学特性を有することが知られている。これは、オステオンの繊維方向やハバース管の走行方向、さらには、オステオンを構成するコラーゲン繊維、ハイドロキシアパタイト結晶(HAp)の配置・配向に依存する。本研究では骨組織内HApの結晶構造と力学特性に注目し、X線回折を利用した骨組織異方性弾性率測定システムを提案する。また、弾性率分布を骨構造の3次元モデル上に記述し、構造解析用の骨異方性構造モデルを作成する。【実施内容】本年度研究計画に基づき、[1]研究室既存のX線回折装置をベースとした測定系の構築、[2]X線装置内で利用可能な小型負荷装置の製作と負荷ひずみ制御システムの開発、[3]高結晶性材料(人工HAp、チタン)のX線応力・ひずみ測定を実施した。21年度計画に向けた課題として、複合構造特性を有する骨格系の構造解析モデル構築のための医用画像処理プログラムを作成し、骨応力解析に有効な3次元内部構造モデリングを行った。また、生体試料へのX線回折法の適応を目指し、湿潤状態の皮膚・皮下組織が持つX線吸収.散乱特性を調査した。【結果の意義】現在、X線を利用した骨組織の微視構造解析や、応力やひずみ測定が進められている。本測定手法にて生体骨の異方性構造と力学量との関係を定量的に示せれば、骨再生や骨粗しょう症などの診断において重要な生体機能情報となる。また、本年度の研究にて、皮膚・皮下組織下の結晶性材料においてもX線回折法が適用できることが示された。これは生体骨組織に対する本手法適用の可能性を示す結果である。これは、オステオンの繊維方向やハバース管の走行方向、さらには、オステオンを構成するコラーゲン繊維、ハイドロキシアパタイト(HAp)結晶の配置・配向に依存する。本研究では骨組織内HApの結晶構造解析に基づいた異方性弾性率推定法を提案し、本手法の生体適用に向けた検証を行う。【実施内容】本年度研究計画に基づき、(1)骨構造の異方性弾性率測定、(2)異方性データの数値解析への適用、(3)X線測定手法の生体適用に向けた検証を行った。骨軸方向を基準とした異方性弾性率を有する牛大腿皮質骨から板状の引張試験片を作製し、X線照射下で負荷試験を実施した。骨組織負荷時の応力-ひずみ関係と、X線回折により得られる組織内HAp結晶ひずみとの関係を調査し、組織弾性率がHAp結晶の変形割合に大きく依存することがわかった。この弾性率分布を数値シミュレーションに適用するため、ボクセルベースの大腿骨構造モデルを作成した。また、生体適用に向けた検討として、皮膚組織のX線吸収特性と、皮膚組織が回折X線計測に与える影響を調査した。実際に皮膚・皮下組織を透過する回折X線を利用し、チタン試験片のひずみ測定を実現した。【結果の意義】現在、X線CTを利用した骨組織の微視構造解析や、X線回折による応力、ひずみ測定が進められている。本年度の研究にて、皮膚・皮下組織下に置かれた結晶性材料についてもX線回折によるひずみ測定が適用できることが示された。本手法にて生体組織内HApの微視的構造特性を計測できれば、骨再生や骨粗しょう症を定量的に評価するための新しい診断技術となる。
自己調整学習を促進するメンタリング支援システムの開発と評価

本研究では、非同期分散型eラーニングにおける学習支援者(メンター)の負荷軽減を図り、同時に学習者の自己調整学習を支援するシステムを開発した。結果的に、1) 4因子40項目のeラーニング自己調整尺度を開発、2)熟達メンターの方略を整理、3)受講中止につながる機会を三段階に分類、4)これらをふまえたメンターの活動プラン自動生成機能が開発・評価された。本システムによってメンターの負担軽減効果がみられた。本研究の目的は、非同期分散型eラーニングにおける学習者モデルを構築し、それに応じた学習支援方法を提案するシステムを開発することによって、学習支援者の負荷軽減と学習者の自己調整に対する効果的な支援を実現することである。平成21年度の研究は、以下に述べる3つの分野で成果を残した。第一に、学習者タイプ分類のための質問紙項目の作成である。これは、学習者モデル形成の基礎研究に該当し、83項目の質問紙を開発、因子分析によって15凶子を抽出した。成果はGoda et al.(2009)、合田ほか(2010)として発表された。また、6月から12月にかけて自己調整学習研究会を開催、本科研分担者および外部専門家によってSchunk and Zimmerman(2008)を輪読し、自己調整への効果的な介入方法に関する知見を得た。第二に、学習者タイプ分類アルゴリズムの開発である。この研究は、直接学習行動記録を分析する手法によって学習者タイプを分類する手法を用いた。その結果、Yuyama et al.(2009)、松田・山田(2009)で発表したように、学習計画習慣の有無と学習者自身の可処分時間の量が学習行動を規定する要因となることが示唆された。三番目に、自己調整学習を促進するメンタリング技法の体系化である。この研究では、学習支援の熟達を表す特徴への手掛かりをつかんだほか、学習者タイプに基づくテータベースを試作し、成果を齊藤・松田(2009)、松田ほか(2010)で発表した。なお、平成21年度に取り組む予定であった研究のうち、各コースで求められる自己調整度の指標作成には着手したばかりであり、まとまった成果を導出するに至っていない。平成22年度には、この分野の研究も進め、学習者・学習支援者・eラーニングコースを自己調整学習の観点から整理し、効率的・効果的な学習支援方法を提案できるシステムの開発を進める。本研究は、非同期分散型のeラーニングにおける学習支援担当者(メンタ)の負荷軽減を図り、同時に学習者の自己調整学習を支援するシステムを開発することを目的としている。当該システム開発のためには、1.非同期分散型eラーニングの自己調整方略に基づいた学習者の分類法、2.学習支援の熟達の特徴および熟達メンタのスキル抽出、3.eラーニングプログラム側の自己調整レベルを示すインデックス、4.上記13のマッチングを行うアルゴリズムという4分野の研究が必要である。これら各研究分野において平成21年度の成果を踏まえた研究を進めた結果、平成22年度は次のような研究成果を残した。第一の成果として、4因子40項目の非同期型eラーニング自己調整尺度を開発し、複数大学において検証した。本研究結果は、合田ほか(2010)、松田ほか(2010)として学会発表したほか、本報告書執筆時点で論文を投稿中である。第二の成果として、熟達メンタとノービス(新人)メンタのスキル差を分析し、熟達メンタの方略を整理した。第三の成果として、eラーニングプログラムのスケジュールや学習・課題内容からドロップアウト誘発機会(松田・原田2007)の重要性を三段階に整理した。第四の成果として、第一から第三の成果を踏まえて、メンタの活動プランを自動生成するアルゴリズムを開発し、プロトタイプシステムを開発した。本システムおよびその基礎となる3つの分野の成果についても近く論文として投稿する予定である。研究の最終年度である平成23年度には、教育実践の場面において上記システムの評価を行い、メンタ・学習者からのデータに基づいてシステムを改善し、本研究の最終成果を取りまとめていく。研究の最終年度にあたる平成23年度には、平成22年度にプロトタイプを開発し、形成的評価を行った「自己調整学習を促進するメンタリング支援システム」(以下、本システム)に対して、新たな機能を追加開発し、実践評価した。またユーザビリティーとメンタリング支援における有効性について総括的評価も実施した。具体的な研究内容は下記の通りである。1.本システムの改善平成22年度に開発したシステムについて、より効果が高いシステムを開発するために、前年度の形成的評価の結果検討および、eメンタの熟達によるスキルの特徴把握を基に、本システムを改善し、追加の機能を開発した。まず、学習者を自己調整傾向に応じて自動的に3グループに分類する機能、さらにこの3分類に応じてeメンタが異なる活動計画を立てることができる機能追加によって、eメンタは、自己調整能力の高い学習者に対する学習支援活動をセーブすることができるようにした。2.本システムの総合評価実際のeラーニングにおいて、改善を加えた本システムをeメンタに使用させ、その結果を評価した。

この総括的評価では、複数のeラーニングにおいて本システムの有り無し条件を設定し、メンタ側・学習者側のデータを比較した。具体的には、eメンタが学習支援活動に要した時間、学習者による学習支援への満足度など量的なデータに加えて、インタビューや自由記述など質的なデータも収集し、eメンタの負担が減少したかどうか、本システムの使用が学習者に与えた影響を検討した。結果的に、eメンタは開発された機能すべてにおいて負担の軽減を感じており、負担を軽減しても学習者にデメリットが現れることはなかった。また、上記の成果を、適宜、国内学会・国際会議において発表し、論文を投稿した。
日本保守政治の社会学的研究

1.研究期間中に参議院選挙が行なわれ、保守勢力と革新勢力との間に逆転現象が生じるという現象がみられた。従って「保守政治の長期一元的継続」という研究の前提には若干の変化が生起したわけだが、危機的な状況であっただけにかえってこれまでの長期間にわたる保守政治の問題点が鮮明化されやすく有意義な研究が行なわれたと言えよう。2.研究は国会図書館、大宅荘一文庫、東京都立中央図書館、東京大学教養学部等における文献資料の調査研究に相当のウエイトを置いて進められた。とくに政治家の伝記的資料については、かつて国会図書館所蔵の目録が秀れたものとして広く研究者間に流布していたが、そこに欠落した多くの文献を発見することが出来、この方面の研究は未だに基本的な点で不十分さが残ることを痛感した。3.文献研究を深めつつ、文献研究の限界を補完するためにも、本来の研究方法であるインタビュ-調査を実施した。ただ、研究期間中に衆参両議院とも選挙があり、前述のごとく保守党は危機的状況にあったため保守政治家は極めて多忙で、研究開始当時に期待していたほどの成果があがらなかったことは否定できない。しかし、この点は時期的にやむをえないであろう。4.文献調査とインタビュ-調査で浮かび上ってきたのは保守政治家をとりまく政治文化の問題である。最も探究の困難な政治資金源の問題を考えるにしても、日本的贈答文化という政治文化的背景を明らかにせずにはその実態の解明は完璧にはできない。5.従って以上の研究を通じて、ライフヒストリ-的保守政治研究の基礎を構築し、日本社会論を基盤にした日本的政治文化論への方向性が拓り開かれたといえよう。
授業における英語多読プログラム開発とその評価に関する研究

1、[第1期4月6月]英語多読評価方法について、これまで得られた知見と2017年2018年に実施した実験データを分析、さらには多読スピードや多読レベルの設定などをルーブリック評価法に適用し、日本多読学会の年次大会で発表するための発表原稿作成と研究発表投稿した。2、[第2期7月9月]日本多読学会の2019年度年次大会での研究発表投稿が受理され、発表のためのスライド制作と発表原稿を作成した。また8月開催された学会で「高等教育機関での多読授業の評価方法」という題目で発表を行った。さらに9月には昨年国際多読学会に投稿したProceedingsが受理されたことを受けて、論文に若干の修正・加筆を行った。3、[第3期10月12月]10月に第4回国際多読学会のProceedingsが刊行。加えて8月に研究発表した英語多読評価方法を精査し直した。4、[第4期1月3月]8月の全国学会で発表した内容に関し、データ不足と理論的検証がまだ十分であったことが判明した。そのためこれまでの理論を再検討すると共に、今後データを収集するための方法を検討した。2016年度では、リチャード・デイ博士の協力を得て、「統一テキストを用いた単位を出すことができる通常の英語授業として汎用できる効果的なリーディング法であることを実証する」ための実験授業を計画通りに実施した。2017年度では、引き続き実験授業を行うことでデータ収集し、加えて大学の通常の英語授業で英語多読を行うための方法について第4回国際多読学会にて研究発表し、同学会のProceedingsへ投稿した。2018年度はでは、もう一つの目的であった多読授業の評価方法について論考をまとめ、8月に開催された日本多読学会で研究発表をし、その後その研究内容について精査・修正作業を実施した。1、[第1期4月6月]英語多読実験授業10回分で使用するテキストの選定(テスト用のテキストを含めて13冊)と読書記録(Reading Records)の作成、およびハワイ大学マノア校のリチャード・R・デイ博士に研究協力の依頼を行い、承諾を得る。2、[第2期7月9月]実験授業で使用するテキストの発注と購入、授業計画作成、学生の英語能力を確認するための表作成、評価基準(案)の作成、およびハワイ大学にてリチャード・R・デイ博士と研究打ち合わせを行った。打ち合わせでは、今回のプログラム実施の趣旨と評価について資料持参の上詳細な説明を行い、その上で実験授業を実施するにあたり、貴重なアドバイスを受けた。3、[第3期10月12月]当初の計画通り、前学期で準備したものをもとに、6名の学生に実験授業補助として参加してもらい、事前に統一テキストを読み、読書記録に記入した上で、授業を実施した。授業では事前に読んだテキストの内容についてそれぞれ口頭にて要約した後、内容に関してではなく、その後の展開や、自己に適用させた場合どのような行動を起こすか、など学習者の考えを問う能動的学習に相応しいものにした。全10回のうち、9回までは通常の授業で、10回目に大学の定期試験を想定した多読用の試験を試みた。その試験結果をもとに、読んだテキストレベル、語彙数、理解度など学習者の申告に従い、事前に作成しておいた評価表と照合させて評価を試みた。4、[第4期1月3月]第3期で実施した実験とアンケート結果、当初予想された結果を得ることができた。ただし、試験となると通常の自己レベルよりも易しいレベルのテキストを選択するという意外な発見もあった。これにより、次年度で実施する実験授業とアンケート、および評価基準の修正を図る必要があることを確認することができた。本研究課題において、目的であった「統一テキストを用いた単位を出すことができる通常の英語授業として汎用できる効果的なリーディング法であることを実証する」ための実験授業を、当初の計画通りに実施することができた。また、それに伴う結果およびアンケートを得ることができた。英語多読法の第一人者であるハワイ大学のリチャード・R・デイ博士からも積極的な協力を得、なおかつ多くの貴重なアドバイスを得ることができた。1、[第1期4月6月]学生7名を被験者として、実際に行われる授業形態を想定した実験授業を実施した。1コマ90分の時間内でレベル1レベル5までの英語多読テキストを読むという形で10回行った。想定した通り、基本語彙(headwords)と総語彙数が多くなるにつれ、被験者は時間内に読了が困難になり、途中で止めざるを得なかった。途中で読みが終了してしまったが、その一方で読書記録を作成することで、リーディング・スピードの測定や内容的な関心事など、被験者の英語理解力や興味などのデータを得ることができた。2、[第2期7月9月]昨年度後期と今年度前期に実施した実験授業をもとに、大学の通常の英語授業で英語多読を行うための方法について、第4回国際多読学会での研究発表の準備と発表を行い、さらに当該学会にてハワイ大学のリチャード・デイ博士との研究打ち合わせを行い、研究発表の内容確認と今後の課題について示唆を受けた。なお、研究発表題目は「How to Practice Extensive Reading in the College Classroom」で、課題の一つであった「英語多読を通常の英語の授業として行う方法」について英語で論じた。3、[第3期10月12月]

第2期で研究発表した内容を国際学会誌のProceedingsに掲載するため、発表原稿に加筆・修正を施し、論文として投稿した(査読中)。4、[第4期1月3月]投稿論文の査読があり、再度修正・加筆し、投稿した。また、昨年度と今年度に実施した実験授業から得たデータをもとに、ルーブリック評価法をベースにした作業を実施した。本研究課題での目的の一つであった「統一テキストを用いた単位を出すことが出来る通常の英語授業として汎用できる効果的なリーディング法であることの実証」のための実験授業を実施し、当初の計画通り実施することができた。加えて、その成果を発表するため国際学会に投稿したところ、研究発表を受理され、発表することができたことは、自分の研究を国内外の研究者に認知してもらえる機会となり、また国際学会誌に投稿するまでに至った。1、[第1期4月6月]英語多読評価方法について、これまで得られた知見と2017年2018年に実施した実験データを分析、さらには多読スピードや多読レベルの設定などをルーブリック評価法に適用し、日本多読学会の年次大会で発表するための発表原稿作成と研究発表投稿した。2、[第2期7月9月]日本多読学会の2019年度年次大会での研究発表投稿が受理され、発表のためのスライド制作と発表原稿を作成した。また8月開催された学会で「高等教育機関での多読授業の評価方法」という題目で発表を行った。さらに9月には昨年国際多読学会に投稿したProceedingsが受理されたことを受けて、論文に若干の修正・加筆を行った。3、[第3期10月12月]10月に第4回国際多読学会のProceedingsが刊行。加えて8月に研究発表した英語多読評価方法を精査し直した。4、[第4期1月3月]8月の全国学会で発表した内容に関し、データ不足と理論的検証がまだ十分であったことが判明した。そのためこれまでの理論を再検討すると共に、今後データを収集するための方法を検討した。2016年度では、リチャード・デイ博士の協力を得て、「統一テキストを用いた単位を出すことができる通常の英語授業として汎用できる効果的なリーディング法であることを実証する」ための実験授業を計画通りに実施した。2017年度では、引き続き実験授業を行うことでデータ収集し、加えて大学の通常の英語授業で英語多読を行うための方法について第4回国際多読学会にて研究発表し、同学会のProceedingsへ投稿した。2018年度はでは、もう一つの目的であった多読授業の評価方法について論考をまとめ、8月に開催された日本多読学会で研究発表をし、その後その研究内容について精査・修正作業を実施した。次年度では、前年度とは異なる実験授業(その場でテキストを読む)を実施し、さらにアンケートや評価方法などを修正した上で、その妥当性を検証する。その検証結果をもとに、ハワイ大学のデイ博士と研究打ち合わせを行い、最終的な示唆を得る予定である。また、学期末までに、その成果を日本多読学会にて発表するための論考をまとめる。本研究課題の目的のもう一方である英語多読評価方法について、これまでの実験授業で得たデータを質的に調査・分析し、その妥当性を検証する。その検証結果をもとに日本多読学会にて研究発表、もしくは論考をまとめて論文として発表する予定である。
戦国期の畿内近国における地域社会の研究

(1)2016年度は、畿内近国の外部の世界へも視点を広げ戦国期社会の研究を推進して来たが、具体的には、駿河国の沿海地域口野五ヶ村を事例として、国人葛山氏や戦国大名北条氏などの上部権力と土豪、在地住民の社会関係を考察し、昨年末にその成果を公表した。(2)2016年度は、中心的研究テーマである畿内近国の地域社会に関する研究をも行い、特に一揆権力の実態に光を当てて分析を試みた。素材とした史料群は、伊勢国一志郡小倭郷に残る「成願寺文書」である。本文書群には、土地証文類や、徳政指置状と呼ばれる土豪層の連合体(一揆権力)による発給文書が残るが、これらは、寺院や土豪、金融業者、百姓を中心に、戦国期の地域における社会集団の動向を、宗教的・社会経済史的観点から追究する上で極めて有益な史料群である。2016年度は、史料上に現れる「徳政」と呼ばれる中世後期に特徴的な歴史事象・社会矛盾を切り口として、戦国期の土豪層と在地寺院は、地域社会の秩序維持という観点から如何なる役割を果たしたのかという関心の下で研究を進めた。本研究内容は、2017年度東京歴史科学研究会大会個別報告にて口頭発表の上、当会機関誌への寄稿論文(招待有)として活字化する予定である。(3)2016年度からは、戦国期の地域権力に関する学説史的考察にも取り組んでいる。戦国期以前の歴史段階に当たる室町期の地域権力との比較の観点から、戦国期の地域権力の特色を考察することを目的とし、具体的には、室町幕府体制下の守護・国人などの権力体と戦国期の自律的地域権力である戦国大名・戦国領主(国衆)に関する学説史を整理した上で、戦国期の地域権力と室町期権力の性格的異同や、室町期社会から戦国期社会への時代的変化の内実に関して、今後の研究の指針を得ることを課題とする。研究内容は、2017年7月に開催される戦国史研究会のシンポジウムにて口頭報告の予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、日本の戦国期社会の特質を、地域社会における諸階層・諸集団(在地領主、寺社、土豪、百姓)の視座から明らかにしようとするものである。素材としては、課題名の如く、畿内近国を中心に据えつつ、必要に応じて東国地域にも視点を広げ、追究を進めている。研究実施状況は、以下の通りである。1畿内近国の内、紀伊国を事例にとり、在地領主・土豪層の連合組織である惣国一揆の構造分析を行った。具体的には、一揆を構成する土豪層が、社会集団・百姓との関係において如何なる性格を持つ階層であったのか、また、かかる土豪層は、一揆に結集すること(土豪連合)により、地域社会で如何なる機能を果たしたのかという問題に光を当て、研究を進めた。研究内容は、「惣国一揆下の土豪連合の地域権力的性格ー紀伊国名草郡を事例としてー」と題した口頭報告(2015年11月、歴史学研究会中世史部会)にて発表しており、現在は、論文化の上、学会誌に投稿している。目下、修正後再提出を経て審査中である。2加えて、今年度は、畿内近国社会との比較の視座を提示する意味から、東国地域、具体的には、駿河国の沿海地域、口野五ヶ村にも手を広げ、追究を行った。戦国期の当該地域は、国人葛山氏や戦国大名北条氏などの上部権力による領域支配を受容した地であるが、本研究では、時期の変遷に応じ、口野五ヶ村における地域秩序と、権力・土豪・民衆の関係が如何に変化したのか、そして、そのことが、中世から近世への移行という観点から見て、如何なる意義を持ったのかという点に光を当てた。研究内容は、「戦国期領域権力下における土豪層の変質と地域社会ー駿河国口野五ヶ村を事例としてー」と題した口頭報告(2015年10月、東京大学中世史研究会)にて発表しており、論文化が完了している。論文は、渡辺尚志編『移行期の東海地域史』(勉誠出版,2016年刊行予定)にて、公表される予定である。2015年度に実施した研究は、1戦国期の畿内近国に固有の地域権力である惣国一揆の歴史的性格を、土豪・社会集団の視座から地域社会論的に考究すること、2東国に典型的に発達した戦国大名領国を事例にとり、畿内近国との比較の視座から、そこでの大名・領主権力・土豪・百姓間の社会関係が如何なるものであったかを考究すること、の二点を主な課題とするものであった。当初の計画からは変更が生じたが、いずれの課題も、年度内に、学会報告の形で成果を発表するとともに、論文として成稿し、公表の準備を調えることが出来たため、概ね順調に研究を遂行しえたと考え、上記の評価とした。

(2)2016年度は、中心的研究テーマである畿内近国の地域社会に関する研究をも行い、特に一揆権力の実態に光を当てて分析を試みた。素材とした史料群は、伊勢国一志郡小倭郷に残る「成願寺文書」である。本文書群には、土地証文類や、徳政指置状と呼ばれる土豪層の連合体(一揆権力)による発給文書が残るが、これらは、寺院や土豪、金融業者、百姓を中心に、戦国期の地域における社会集団の動向を、宗教的・社会経済史的観点から追究する上で極めて有益な史料群である。2016年度は、史料上に現れる「徳政」と呼ばれる中世後期に特徴的な歴史事象・社会矛盾を切り口として、戦国期の土豪層と在地寺院は、地域社会の秩序維持という観点から如何なる役割を果たしたのかという関心の下で研究を進めた。本研究内容は、2017年度東京歴史科学研究会大会個別報告にて口頭発表の上、当会機関誌への寄稿論文(招待有)として活字化する予定である。(3)2016年度からは、戦国期の地域権力に関する学説史的考察にも取り組んでいる。戦国期以前の歴史段階に当たる室町期の地域権力との比較の観点から、戦国期の地域権力の特色を考察することを目的とし、具体的には、室町幕府体制下の守護・国人などの権力体と戦国期の自律的地域権力である戦国大名・戦国領主(国衆)に関する学説史を整理した上で、戦国期の地域権力と室町期権力の性格的異同や、室町期社会から戦国期社会への時代的変化の内実に関して、今後の研究の指針を得ることを課題とする。研究内容は、2017年7月に開催される戦国史研究会のシンポジウムにて口頭報告の予定である。今後は、本研究課題の中心的フィールドである畿内近国の分析を、より一層深めてゆく所存である。2015年度の研究過程においては、地域社会論的視角からの惣国一揆研究を深化させる余地が多く残されている現状を再認識することができたため、2016年度も、引き続き、対象地域の幅を広げつつ(近江国・伊勢国)、その方面からの追究を進めてゆきたい。また、戦国在地領主論の研究についても、当初の計画に基づき、深化を図りたいと考えている。研究成果は、論文化の上、順次、学会誌に投稿する心積もりである。28年度が最終年度であるため、記入しない。
分数間隔タップを有する高速なブラインド適応等化器に関する研究

高速データ通信において,劣化した信号を等化する技術が必要である.とくに,トレーニング信号を用いないブラインドシステム等化の需要が増加している.本研究ではノイズロバストなブラインドシステム同定法を提案する.従来、ブラインド適応等化アルゴリズムは幾つか提案されてはいるが,受信信号の相関関数に対し特異値分解や固有ベクトルを求める必要があり,演算量が膨大なため,リアルタイム処理が困難となるという問題点がある.そこで従来法の問題点を解決するため、SIMOモデルを用いるアルゴリズムを本研究では提案し、従来法とは異なり評価関数が単純であることと,解が一意的に求まるという利点を有する.また、提案法は負荷ノイズが無相関であれば,ノイズの統計的情報が未知であってもブラインドシステム同定が行える.さらに,従来法では困難であった,適応的な手法について提案しその有効性をコンピュータシミュレーションにより確認する.高速データ通信において,劣化した信号を等化する技術が必要である.とくに,トレーニング信号を用いないブラインドシステム等化の需要が増加している.本研究ではノイズロバストなブラインドシステム同定法を提案する.従来、ブラインド適応等化アルゴリズムは幾つか提案されてはいるが,受信信号の相関関数に対し特異値分解や固有ベクトルを求める必要があり,演算量が膨大なため,リアルタイム処理が困難となるという問題点がある.そこで従来法の問題点を解決するため、SIMOモデルを用いるアルゴリズムを本研究では提案し、従来法とは異なり評価関数が単純であることと,解が一意的に求まるという利点を有する.また、提案法は負荷ノイズが無相関であれば,ノイズの統計的情報が未知であってもブラインドシステム同定が行える.さらに,従来法では困難であった,適応的な手法について提案しその有効性をコンピュータシミュレーションにより確認する.ブラインド適応等化は,高速な移動体ディジタル通信の要求に伴い年々その必要性は高くなっている.本研究は,評価関数の最適性を考慮して,高速な収束を可能とする新しいブラインド適応等化アルゴリズムの開発を行うことを目的とする.具体的には,従来法のような周期定常性を用いず,2次統計量のみを用いる,オーバサンプリングによる手法とする.あるいは,アンテナダイパシチーのように1人力2出力SIDOモデルを対象とする.本年度は,アルゴリズムの理論的な検討と計算機シミュレーションを行った.以下,アルゴリズムとシミュレーション結果について,得られた結果と来年度の検討課題を要約する.1.アルゴリズム従来のブラインド適応等化器は,演算量が多いタイプか,評価関数が局所解を持つタイプの2種類に分けられ,いずれも実用には向かない欠点がある.そこで,本研究では,まず前者の欠点を解決するため,信号の二次モーメントのみを用いて評価関数を定義して演算量の少ない勾配形のアルゴリズムを開発している.次いで,後者の欠点を解決するためSIDOモデルを対象として2次形式となる評価関数を定義し,その最適性を保証している.2.計算機シミュレーション以上の提案したアルゴリズムの有効性を確認するため,様々な伝送路モデルにおいて計算機シミュレーションを行った.信号には64QAM等を用いている.その結果,提案したアルゴリズムが良好に動作しブラインド等化が行える事が確認できている.3.米年度の課題本年度は,計算機シミュレーションのみであるので,さらに実用性を高めるためにLSI設計まで平成11年度は行いたい.高速データ通信において,劣化した信号を等化する技術が必要である.とくに,トレーニング信号を用いないブラインドシステム等化の需要が増している.本研究ではノイズロバストなブラインドシステム同定法を提案する.従来、ブラインド適応等化アルゴリズムは幾つか提案されているが,受信信号の相関関数に対し特異値分解や固有ベクトルを求める必要があり,演算量が膨大なため,リアルタイム処理が困難となるという問題点がある.そこで従来法の問題点を解決するため、SIMOモデルを用いるアルゴリズムを本研究では提案し、従来法とは異なり評価関数が単純であることと,解が一意的に求まるという利点を有する.また、提案法は付加ノイズが無相関であれば,ノイズの統計的情報が未知であってもブラインドシステム同定が行える.さらに,従来法では困難であった,適応的な手法について提案しその有効性をコンピュータシミュレーションにより確認する.
一般的信頼の概念測定の普遍性と協力行動に対する効果に関する研究

22年度の研究課題としては、インドネシアバニュマス県の住民参加型森林管理を事例として、地域における住民間のソーシャルネットワーク(以下SN)をベースとした一般的信頼の協力行動促進の効果の検証を主な目的とした。そこで地域住民のSNと森林管理の実態について、バニュマス県の4村においてフィールド調査を行った。住民へのインタビューの結果、住民達が属する主要4組織(近隣組織、回転信用組合、宗教組織、農業組織)とそれらに関わる集合行為・社会的制裁の実態について確認することができた。主に以下のことが明らかとなった。まず近隣組織(RT)は、あらゆる地域活動の基礎となる地域組織であり、住民間の集合行為(例.道路の補修)は主にRT単位で行われている。そして、RTによる地域活動の資金源および相互扶助機能として回転信用組合が存在する。また、宗教組織は、集合行為に参加しない者や違法行為者に対する社会的制裁機能を持つ。以上の3組織が地域自治の基礎となる一方で、森林管理を行う組織であるLMDHという農業組織は、地方政府林業公社の下部組織として、アグロフォレストリー(林業と農業を合わせて行うこと)を行っている。先の3組織のような地域単位の組織とは異なり、LMDHは,国主導の垂直的構造のもとで地域単位を超えた森林管理を目的とするアソシエーション型組織である。以上から、地域単位のコミュニティ型SNによって住民間の一般的信頼感が安定的に維持・醸成されることにより、地域を超えたアソシエーション型組織への協力的参加が促進される可能性が示された。このように地域組織の中に異なる2形態のSNの存在を指摘し、前者に依拠した一般的信頼が後者のもとで協力行動を促進する仮説を新たに示したことは、社会関係資本研究におけるSN・一般的信頼・協力行動の三要素の因果関係探索の新展開として、意義あるものであったと考えている。21年度の研究課題としては、一般的信頼感の概念および測定における曖昧性の克服を主な目的とした。概念の曖昧性として着目したのは、一般的信頼が「自身の属する社会環境の信頼性に対する判断」という社会環境評価の側面と、「人は、他者を信頼すべきである」という道徳的価値の側面を併せ持つ可能性である。また、測定の曖昧性としては、一般的信頼尺度において回答者が「たいていの人」として誰を想定しているか(想定他者の範囲)という問題である。これらの疑問を計量的に検証するため、日本全国成人男女を対象にしたインターネット調査を行った。主な分析結果は、以下のとおりである。第一に、一般的信頼と社会環境評価・道徳的価値の各要素との相関を分析したところ、社会環境評価として「社会における集団間対立」を強く認識している人ほど一般的信頼が低く、道徳的価値としての「前提的対人肯定観」が強い人ほど一般的信頼が高いことがわかった。すなわち一般的信頼という概念は、社会環境への評価という計算的側面を持ちながら、そうした計算を超えて、とりあえずは相手の信頼性を肯定的に見るべきであるという価値的側面を持つ可能性が計量的に示された。第二に、一般的信頼尺度の想定他者範囲を検証するため、一般的信頼尺度と段階的信頼の各尺度との連関度を確認したところ、一般的信頼尺度は少なくとも、"近隣に住む人々"や"同じ職場や学校の人々"などの「"近しい他者"への信頼」よりは、"日本人一般"や"日本人に限らず人間一般"、すなわち「"一般的他者"への信頼」に近い尺度であることが確認された。以上により、一般的信頼の持つ多義性を示すともに、近年の信頼研究で国際的に用いられる一般的信頼尺度の想定他者に関する一定の妥当性を確認したことは、今後の信頼研究において一般的信頼の意味を再考し、またその測定尺度を用いた研究を行っていく上で、有意義であると考えている。

このように地域組織の中に異なる2形態のSNの存在を指摘し、前者に依拠した一般的信頼が後者のもとで協力行動を促進する仮説を新たに示したことは、社会関係資本研究におけるSN・一般的信頼・協力行動の三要素の因果関係探索の新展開として、意義あるものであったと考えている。
アナログフィルタの機能を有する織物電極によるウェアラブル心電測定

本研究では,ウェアラブル心電図測定デバイスに用いられる織物電極に着目し,高精度に心電図を測定可能なウェアラブル心電図測定システムの構築を目指す.目的の達成のために,まずは織り方と素材に着目することで心電図をより高精度に測定可能な織り方を確立する.次に,ノイズの除去が可能な電子回路と等価な構造を織物電極に埋め込むことを可能にすることを目指し,最終的に電極・電子回路・ノイズ除去アルゴリズムを統合したシステムを構築する.本研究では,ウェアラブル心電図測定デバイスに用いられる織物電極に着目し,高精度に心電図を測定可能なウェアラブル心電図測定システムの構築を目指す.目的の達成のために,まずは織り方と素材に着目することで心電図をより高精度に測定可能な織り方を確立する.次に,ノイズの除去が可能な電子回路と等価な構造を織物電極に埋め込むことを可能にすることを目指し,最終的に電極・電子回路・ノイズ除去アルゴリズムを統合したシステムを構築する.
ヒト脊髄抑制性介在ニューロンの噛みしめに伴う変調に関する生理学的解析

これまで研究代表者らは、下腿の伸筋であるヒラメ筋の運動ニューロンプールの興奮性が噛みしめの強度と有意な正の相関をもって上昇していることを示した。しかしながら、このような運動ニューロンの興奮性の上昇にどのようなメカニズムが関与するかは不明であった。想定されるメカニズムとしては、1)運動ニューロンへの興奮性の入力、2)運動ニューロンの活動性を調節している抑制性ニューロンの活動の減弱という2つが考えられる。そこで本研究においては、相反性神経支配による円滑な運動の遂行および運動の調節に関与する脊髄の抑制性介在ニューロンの活動性を下腿の相反性抑制を指標として検索した。ヒラメ筋のH反射は、ヒラメ筋の拮抗筋である前脛骨筋を支配する総腓骨神経に加えられた電気刺激によって有意に減弱されるが、この相反性抑制は安静時と比較して、噛みしめ時には有意に減弱していた。すなわち、抑制系が抑制される脱抑制が噛みしめに伴って生じていた。しかしながら、このようにH反射の振幅を基準にある条件刺激を加えてその効果を見る場合、基準となるH反射の振幅が変化するとその効果が見かけ上変化することが知られている。本研究の場合、噛みしめによってH反射の振幅は促通を受けるため、安静時に比較して大きくなっている。このため見かけ上噛みしめに伴って相反性抑制が減弱しており、本質的には抑制性介在ニューロンの活動性に変化がない可能性がある。そこで、H反射の振幅を変化させた時に見られる相反性抑制の効果の変化と今回の噛みしめに伴う減弱率を比較してみると、H反射の振幅が増大すると見かけ上の抑制率は減少するが、噛みしめに伴う抑制率の減少はそれより有意に大きかった。したがって、噛みしめに伴って脊髄の抑制介在ニューロンの活動性は抑制されていることが結論される。
金属ポリヒドリドクラスターによる窒素の還元および有機基質への取り込み

自然界では金属酵素(ニトロゲナーゼ)の精妙な働きによって、極めて穏やかな条件下での空中窒素の固定が実現されている。これに対して、穏和な条件下での窒素分子の人工的な水素化は未だに解決されていない難問である。我々はニトロゲナーゼによる窒素の還元が、連続的なプロトン化と電子移動によって達成されることに注目し、ポリヒドリドクラスターを用いる全く新たな反応システムの構築を提案した。平成1517年度の間に進められた研究は多岐に亘るが、主な成果を列挙する。(1)窒素分子の半還元体であるヒドラジンおよびその誘導体をモデル化合物として用いて三核ポリヒドリドクラスターとの反応を検討し、金属中心の協同作用により室温付近での窒素-窒素結合の切断を達成した。さらに、アゾベンゼン及び1,2-ジフェニルヒドラジンの触媒的水素化を達成した。(2)アンモニアをアミノ化合物の合成原料として有効利用することを目的として、ポリヒドリドクラスターによるアンモニアの窒素一水素結合の切断について検討し、三重架橋オキソ配位子をクラスター骨格に導入すると極めて高い切断活性を示すことを明らかにした。(3)窒素分子類似体としてニトリル化合物をモデルに採用してポリヒドリドクラスターとの反応を検討した結果、窒素-炭素三重結合が三核コア上で速やかに切断されることを見出した。(4)含窒素芳香族化合物であるピリジンの全く新しい配位様式を発見した。すなわちピリジン分子がクラスターの三核コアに面配位することを見出し、その構造をX線回折法で明らかにした。(5)含窒素化合物の捕捉と活性化を効率的に行うために、前周期金属と後周期金属の両者を含む異種金属ポリヒドリドクラスターの合成に取り組み、Mo-Ru、W-Ru、およびRe-Ruの組み合わせについて合成単離に成功した。植物中での窒素の還元はニトロゲナーゼによって触媒される。窒素はニトロゲナーゼによる連続的なプロトン化と電子移動を受け、常温常圧という穏やかな反応条件の下でアンモニアにまで還元される。この反応はヒドラジド中間体を経由して進むものと考えられている。一方、ポリヒドリドクラスターは分子内に多数の水素を持ち、さらに多電子移動の能力を有するため、窒素の還元に活性を有するものと期待される。本年度は2種類のポリヒドリドクラスター、すなわちトリルテニウムペンタヒドリド錯体とカチオン性トリルテニウムヘキサヒドリド錯体と、ヒドラジンおよび置換ヒドラジンとの反応を詳細に検討し、以下の成果を挙げた。トリルテニウムペンタヒドリド錯体とメチルヒドラジンあるいは1,2-ジフェニルヒドラジンの反応では置換基を有する窒素原子から、1,1-ジメチルヒドラジンの反応では無置換側の窒素からクラスター反応場に取り込まれたのち、隣接金属原子の協同作用によって窒素-窒素結合が効率的に切断され、三重架橋イミド錯体が生成することを明らかにした。一方、カチオン性トリルテニウムヘキサヒドリド錯体は無置換ヒドラジンと室温下で反応し、選択的にモノ-三重架橋イミド錯体を与えたのち、さらにもう1分子のヒドラジンとの反応でビス-三重架橋イミド錯体を与えることを明らかにした。ここで生成したモノ-およびビス-三重架橋イミド錯体を5気圧の水素と接触させるとアンモニアの発生と共に中性のトリルテニウムペンタヒドリド錯体が生成する。トリルテニウムペンタヒドリド錯体は系中に存在するプロトンと反応し、出発原料であるカチオン性トリルテニウムヘキサヒドリド錯体となる。以上より、形式的ではあるが窒素還元の後半過程であるヒドラジンの触媒的水素化分解を達成したことになる。

遷移金属ポリヒドリドクラスターは分子内に水素配位子をもつとともに多電子移動の能力を有するため、窒素の還元に関してニトロゲナーゼの機能モデルとなるものと考え本研究を展開してきた。本年度は、(1)窒素の半還元状態に相当するヒドラジン分子の窒素-窒素結合の切断が、カチオン性の三核ルテニウムヘキサヒドリドクラスターによって達成されることと、(2)中性の三核ルテニウムペンタヒドリドクラスターによってアゾベンゼンの窒素-窒素二重結合が切断されることを明らかにした。カチオン性三核ルテニウムヘキサヒドリドクラスターはヒドラジンと反応し、窒素-窒素結合の切断を経て三核のモノ(μ_3-イミド)錯体とビス(μ_3-イミド)錯体を段階的に生ずる。さらにこれら2種類の錯体に含まれる三重架橋イミド配位子は低圧の水素によって水素化分解を受け、定量的にアンモニアを発生するとともに中性の三核ルテニウムペンタヒドリドクラスターを再生する。中性クラスターは反応系中でカチオン性三核クラスターに変換されるため、一連の反応を結びつけることにより、カチオン性三核ルテニウムヘキサヒドリドクラスターを触媒とするヒドラジンの水素化分解サイクルを組み上げることができた。また中性の三核ルテニウムペンタヒドリドクラスターとアゾベンゼンとの反応では、ルテニウム-ヒドリド結合への窒素-窒素二重結合の挿入を経由してビス(μ_3-イミド)錯体が生成する。アゾベンゼンの窒素-窒素二重結合が切断されたことになる。この結果に基づき、アゾベンゼンおよび1,2-ジフェニルヒドラジンの触媒的水素化について検討し、水素圧5気圧、100°Cという穏やかな条件下でこれを達成した。本基盤研究の最終年度の前年に当たる平成17年度は、アゾ化合物、アンモニア、ニトリル類とルテニウムを基本骨格とする三核ポリヒドリドクラスターとの反応を中心に検討し大きな成果を挙げた。三核ルテニウムペンタヒドリド錯体はニトリル類と反応し、初期生成物として炭素-窒素三重結合がルテニウム-ルテニウム結合に垂直に配位した錯体を与えることを明らかにした。このような垂直配位型錯体はアセチレンとの反応ではしばしば見られるものの、ニトリルとの反応では全く先例がなく極めて珍しいものである。次いで、この錯体を加熱すると容易に炭素-窒素結合の切断が起こり、三重架橋ニトリド錯体が生成することを見出した。この反応はひとつのルテニウム-ルテニウム結合の切断と再結合を経て進行するものと考えられる。さらに安定分子であるアンモニアの活性化に取り組んだ。アンモニア分子の窒素-水素結合は解離エネルギーが極めて大きく、それを切断することは容易ではない。しかしながらアンモニアをアミノ化剤として用いる反応を開発するためにはこれを達成する必要がある。三核ルテニウムペンタヒドリド錯体とアンモニアとの反応を詳細に検討し、加熱条件下で窒素-水素結合が切断されることを見出した。さらに反応性の向上を目指し研究を進め、ルテニウムの三核骨格に三重架橋オキソ配位子を導入することにより室温条件下でアンモニアを活性化することに成功した。この結果はドイツ化学会の論文誌であるAngewandte Chemie誌にVIP(very important paper)として掲載された。