hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サクラ属自家不和合性に特異な「自己認識」システムの分子機構解明

本研究課題では、サクラ属のS-RNase依存性自家不和合性にみられる特異な「自己認識」システムの分子機構解明を目的に、作業仮説「自己特異的ジェネラルインヒビター(GI)分解モデル」を生化学的に検証することを計画している。本仮説では、和合花粉管内ではジェネラルインヒビター候補であるSLFLおよびSFBLが形成するSCF複合体がS-RNaseを認識し、S-RNaseがユビキチン化されることを想定している。一方、不和合花粉管内では花粉側因子であるSFBが形成するSCF複合体が自己S-RNaseと結合するSLFLおよびSFBLを認識し、SLFLおよびSFBLがユビキチン化されることを想定している。最終年度にあたるH30年度には、A)カイコ発現系を用いた組換えS-RNaseの作出、B)組換えS-RNaseと結合する、和合花粉管・不和合花粉管タンパク質の解析を行った。A)カイコ発現系により、3種の組換えS-RNaseの可溶性発現に成功した。S-RNaseとの結合が報告されている組換えSLFL2タンパク質との結合を調査したところ、精製した組換えS-RNaseはいずれも組換えSLFL2と結合を示した。B)免疫沈降物のMS/MS解析によって、カイコ発現組換えS6-RNaseと結合する和合花粉管タンパク質の網羅同定を試みたところ、SLFLおよびSFBLが形成するSCF複合体構成要素、不和合反応に必須であることが示唆されているMGST、および機能未知のDnaJ様タンパク質が同定された。次に、不和合花粉管タンパク質に対して組換えS6-RNaseをベイトとした免疫沈降を行い、SFBが自己特異的にS-RNaseと結合しているかウェスタンブロットにより検出を試みた。しかしながらSFBとS-RNaseの自己特異的結合は確認できなかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。初年度にあたるH28年度は、以下の調査を実施した。A.in vitro自己花粉管伸長阻害アッセイを利用した、和合・不和合花粉管における自家不和合性関連タンパク質の比較:花柱から粗精製したS-RNaseを花粉発芽培地に加え,自己花粉ならびに非自己花粉を培養し,それらの花粉管に含まれる自家不和合性関連タンパク質の一部(S-RNase,SLFL2,SSK1)について発現量を比較した.和合花粉ではS-RNaseが、不和合花粉ではSLFL2が減少するという予測と反し,in vitro和合・不和合花粉管の間でこれらタンパク質の量に顕著な差は見られなかった。B.組換えS-RNaseと結合する自己花粉管タンパク質の探索:`佐藤錦'の試験管内発芽花粉からタンパク質を抽出し,組換えS6-RNaseをベイトに免疫沈降を行い,回収画分に含まれる全タンパク質をMS/MSによって同定した。回収画分はGI候補であるSLFL2やその結合タンパク質が主であり、新規のS-RNase結合花粉タンパク質候補も見出された一方、自己特異的に結合すると予測されていたSFBは回収画分に見いだされなかった。C.新規GI候補の探索:SLFL2と系統的に近い花粉発現F-box遺伝子4つについて、佐藤錦花粉mRNAから全長--配列を単離し,それら組換えタンパク質のS-RNase結合性を調査した.今回調査したもののうちの一つについて特定のS-RNase対立遺伝子産物と結合することが確かめられ、このF-boxタンパク質はSLFL2と一部冗長的にGIとして機能している可能性が示唆された。当初予定では初年度は、in vitro自己花粉管伸長阻害アッセイを利用して和合・不和合花粉管タンパク質の網羅比較同定ならびにユビキチン化タンパク質の比較を行おうとしていたものの、Aで示したようにin vitro自己花粉管伸長阻害アッセイが不和合反応を正確に再現できていない可能性が危惧された。そこで本年度の実験をBならびにCに切り替えたところ、一定の知見を得ることができた。S-RNaseとの結合が報告されている組換えSLFL

2タンパク質との結合を調査したところ、精製した組換えS-RNaseはいずれも組換えSLFL2と結合を示した。B)免疫沈降物のMS/MS解析によって、カイコ発現組換えS6-RNaseと結合する和合花粉管タンパク質の網羅同定を試みたところ、SLFLおよびSFBLが形成するSCF複合体構成要素、不和合反応に必須であることが示唆されているMGST、および機能未知のDnaJ様タンパク質が同定された。次に、不和合花粉管タンパク質に対して組換えS6-RNaseをベイトとした免疫沈降を行い、SFBが自己特異的にS-RNaseと結合しているかウェスタンブロットにより検出を試みた。しかしながらSFBとS-RNaseの自己特異的結合は確認できなかった。本研究課題では、サクラ属のS-RNase依存性自家不和合性にみられる特異な「自己認識」システムの分子機構解明を目的に、作業仮説「自己特異的ジェネラルインヒビター(GI)分解モデル」を生化学的に検証することを計画している。本仮説では、和合花粉管は花柱誘導組織から取り込んだ毒性タンパク質S-RNaseをユビキチン化し分解に導く一方、不和合花粉管はS-RNaseのユビキチン化を担うジェネラルインヒビターがユビキチン化されることを想定している。2年目にあたるH29年度には、A)和合・不和合花粉管における自家不和合性関連タンパク質(S-RNase,SLFL2)のユビキチン化レベルの比較、およびユビキチン化タンパク質の網羅同定、B)対立遺伝子特異的なSFB抗体の作出を行う予定としていた.A)まず自家・他家受粉雌ずいをサンプルとして、免疫沈降によりユビキチン化タンパク質を回収し、プロテインブロットによって目的タンパク質のユビキチン化を検出しようと試みた。花粉管伸長程度が同等である、受粉後9時間の和合受粉雌ずいおよび受粉後18時間の不和合受粉雌ずいの花柱上部1/3をサンプルとして解析を行ったものの、両サンプルにおいて自家不和合性関連タンパク質のユビキチン化は認められなかった。次に、S-RNaseを添加した培地上で培養した和合・不和合花粉管をサンプルとして同様の試験を行ったものの、こちらの試験においても自家不和合性関連タンパク質のユビキチン化は認められなかった。B)S3、S4、S6ハプロタイプ特異的なSFBポリクローナル抗体を作出した。S3、S6ハプロタイプのSFB抗体については、組換えタンパク質に対するウェスタンブロットによってその特異性が確認できた。しかしながらいずれの抗体も免疫沈降に用いることはできなかった。当初は和合・不和合反応を示している花粉管からユビキチン化タンパク質を回収し、網羅同定を行う予定であった。
低原子価有機遷移金属クラスター錯体を用いた新規有機合成反応の開発

一つの炭素あるいはヘテロ原子核と三つの遷移金属核から成る,様々な構造を持つ四面体型低原子価有機遷移金属クラスター錯体を合成し,これら錯体が持つ有機合成反応触媒機能の解明を目的に研究を行った.まず,橋頭部に炭素核,ケイ素核,リン核,硫黄核を持つトリコバルトノナカルボニル錯体を合成し,1-hepten-6-yne誘導体を原料とした一酸化炭素雰囲気下でのシクロペンチノン合成反応における触媒活性を比較検討した結果,炭素核を有するアルキリジントリコバルトノナカルボニル錯体Co_3(CO)_9(μ^3-CR)が最も高い触媒活性を示すことがわかった.さらに,炭素上の置換基も触媒活性の発現に大きく影響を及ぼし,最も単純な構造のCo_3(CO)_9(μ^3-CH)が最も効率的な触媒として機能することがわかった。このメチリジントリコバルトノナカルボニル錯体Co_3(CO)_9(μ^3-CH)は,アルキン類の官能基選択的反応の触媒として優れており,環化三量化による置換ベンゼン誘導体の合成,一酸化炭素の挿入を伴ったシクロペンタジェノン合成皮応,四環性化合物を与える連続環化反応,およびヒドロシリル化反応を触媒することが明らかとなった.また,トリコバルトノナカルボニル部のうち,一つあるいは二つのコバルト部をモリブデン,タングステン,あるいはニッケル部に交換した錯体を合成し、これら錯体の触媒活性を比較検討した結果,Co_2(CO)_6[MoCp(CO)](μ^3-CPh)が最も効率的な触媒として機能することも明らかにした.一つの炭素あるいはヘテロ原子核と三つの遷移金属核から成る,様々な構造を持つ四面体型低原子価有機遷移金属クラスター錯体を合成し,これら錯体が持つ有機合成反応触媒機能の解明を目的に研究を行った.まず,橋頭部に炭素核,ケイ素核,リン核,硫黄核を持つトリコバルトノナカルボニル錯体を合成し,1-hepten-6-yne誘導体を原料とした一酸化炭素雰囲気下でのシクロペンチノン合成反応における触媒活性を比較検討した結果,炭素核を有するアルキリジントリコバルトノナカルボニル錯体Co_3(CO)_9(μ^3-CR)が最も高い触媒活性を示すことがわかった.さらに,炭素上の置換基も触媒活性の発現に大きく影響を及ぼし,最も単純な構造のCo_3(CO)_9(μ^3-CH)が最も効率的な触媒として機能することがわかった。このメチリジントリコバルトノナカルボニル錯体Co_3(CO)_9(μ^3-CH)は,アルキン類の官能基選択的反応の触媒として優れており,環化三量化による置換ベンゼン誘導体の合成,一酸化炭素の挿入を伴ったシクロペンタジェノン合成皮応,四環性化合物を与える連続環化反応,およびヒドロシリル化反応を触媒することが明らかとなった.また,トリコバルトノナカルボニル部のうち,一つあるいは二つのコバルト部をモリブデン,タングステン,あるいはニッケル部に交換した錯体を合成し、これら錯体の触媒活性を比較検討した結果,Co_2(CO)_6[MoCp(CO)](μ^3-CPh)が最も効率的な触媒として機能することも明らかにした.本年度は,一つの炭素核と三つのコバルトカルボニル核から成る四面体型低原子価有機遷移金属クラスター錯体の一つ,アルキリジントリコバルトノナカルボニル錯体の持つ有機反応性に関する探索研究を行った.本クラスター錯体は,アルキン類に対して高い親和性を示し,官能基選択的なアルキン類の反応の触媒として活用できることがわかった.例えば,アルケン類とアルキン類が共存する場合,アルキン類のみが選択的に反応し,[2+2+2]型の環化的三量化反応による置換ベンゼン誘導体の合成,配位子である一酸化炭素の挿入を伴ったシクロペンタジエノン誘導体の合成,あるいはアルキン類の環化的四量化反応によるビシクロ[4.3.0]骨格を持つ化合物が得られることがわかった.これらの反応は,アルキン上の置換基と反応条件の違いによって,各々選択的に進行させることが可能である.また,触媒的なシクロペンタジエノン誘導体合成法やアルキン類の新規環化的四量化反応などは前例が無く,四面体型低原子価有機遷移金属クラスター錯体の持つ高い反応性を反映したものだと考えられる.さらに,本クラスター錯体はアルキン類の官能基選択的なヒドロシリル化反応の触媒としても活用できることがわかった.現在,本クラスター錯体を活用した一酸化窒素や二酸化炭素,二酸化窒素などのガス状低分子とアルキン類との反応や電気化学的な酸化還元反応による本クラスター錯体の活性化と得られた活性錯体が持つ有機反応性の探索研究を展開中である.

本年度は,架橋配位子の違いによるクラスター錯体の反応性の変化を明らかにすることを目的に,一つの炭素核と三つのコバルトカルボニル核から成るCo_3(CO)_9(μ^3-CR)クラスター錯体(R=H,Me,Ph,COOEt,Cl,Br),一つの硫黄核と三つのコバルトカルボニル核から成るCo_3(CO)_9(μ^3-S)クラスター錯体,二つのリン核と四つのコバルトカルボニル核から成るCo_4(CO)_8(μ^2-CO)(μ^4-PPh)クラスター錯体,および四つのコバルトカルボニル核から成るCo_4(CO)_<12>クラスター錯体の持つ有機反応性について比較検討した.基質として水素,アルキル基,アリール基,あるいはシリル基をアルキン上に有する1,6-heptadiyne誘導体を選び,触媒量のクラスター錯体の共存下,アルゴン雰囲気下あるいは一酸化炭素雰囲気下の反応を試みた.いずれのクラスター錯体を触媒として用いた場合にも,二つのアルキン部が共にアリール基もしくはシリル基を有する基質の反応ではシクロペンタジエノン誘導体が得られたが,Co_3(CO)_9(μ^3-CH)が最も高い触媒活性を示し,次いでCo_4(CO)_<12>,Co_3(CO)_9(μ^3-S),およびCo_4(CO)_8(μ^2-CO)(μ^4-PPh)の順で触媒活性の低下が見られた.また,アルキン末端部に水素あるいはアルキル基を有する場合には,アルゴン雰囲気下では置換ベンゼン誘導体が得られ,さらに一酸化炭素雰囲気下では四環性の連続環化反応成績体が得られたが,先の場合と同様に,クラスター錯体が示す触媒活性はCo_3(CO)_9(μ^3-CH)>Co_4(CO)_<12>>Co_3(CO)_9(μ^3-S)>Co_4(CO)_8(μ^2-CO)(μ^4-PPh)の順に低下することがわかった.反応終了後,Co_4(CO)_<12>は回収不可能であるが,他の炭素核あるいはヘテロ原子核を橋頭位に持つ錯体Co_3(CO)_9(μ^3-CH),Co_3(CO)_9(μ^3-S),およびCo_4(CO)_8(μ^2-CO)(μ^4-PPh)は回収可能であり,これらの錯体の熱的な安定性の違いが明確になった.架橋配位子の違いによる反応性の異差は,コバルト上の電子密度の違いに基因すると考えられ,赤外吸収スペクトルにおけるCOの吸収帯が長波長側に観測されるものほど高い反応性を示すことがわかった.現在,一つの炭素核と三つの異なった遷移金属核を持つクラスター錯体を合成し,その有機反応性の探索研究を行っている.本年度は,金属核の違いによるクラスター錯体の反応性の変化を明らかにすることを目的に,一つの炭素核と三つの遷移金属核から成る四面体型クラスター錯体の合成と有機合成反応触媒としての利用に関して研究を行った.ベンジリジントリコバルトノナカルボニル錯体[Co_3(CO)_9(μ^3-CPh)]を原料として用い,金属核交換反応によって一つのコバルトカルボニル核をモリブデン,タングステン,およびニッケルに変換したCo_2(CO)_6(MoCpCO)(μ^3-CPh),Co_2(CO)_6(WCpCO)(μ^3-CPh),およびCo_2(CO)_6(NiCp)(μ^3-CPh),二つのコバルトカルボニル核を交換したCo(CO)_3(MoCpCO)_2(μ^3-CPh),Co(CO)_3(WCpCO)_2(μ^3-CPh),およびCo(CO)_3(NiCp)_2(μ^3-CPh)を各々合成した.次に,これらクラスター錯体を触媒として用い,一酸化炭素雰囲気下,1-hepten-6-yne誘導体を原料としたシクロペンテノン合成反応(Pauson-Khand反応)を検討した.
小学生を対象としたNIEのためのWeb新聞記事の検索・閲読支援環境の構築

新聞を教育に活用するNIE(Newspaper in Education)が初等教育機関で実施されている.しかし,一般の新聞記事を小学校教育で利用する場合,児童が読めない漢字や意味のわからない表現で書かれている.したがって,児童が興味のある記事が探せない,記事の内容を容易に理解できないといった問題がある.そこで本研究では,小学生を対象に,Web上の新聞記事の検索支援環境と閲読支援環境の構築するための基盤技術を確立した.新聞を教育に活用するNIE(Newspaper in Education)が初等教育機関で実施されている.しかし,一般の新聞記事を小学校教育で利用する場合,児童が読めない漢字や意味のわからない表現で書かれている.したがって,児童が興味のある記事が探せない,記事の内容を容易に理解できないといった問題がある.そこで本研究では,小学生を対象に,Web上の新聞記事の検索支援環境と閲読支援環境の構築するための基盤技術を確立した.本研究は,Web上の新聞記事群から児童が必要とする記事を自由・安全に探すことができる検索支援環境と,個人の読解(語彙)レベルに応じて難しい表現の言い換えや読み仮名付与,補足説明などが行える閲読支援環境の構築を目的とする.本年度は,以下の項目に対して研究を実施した.1.Web上の一般新聞と子供向け新聞記事の自動収集複数の新聞社が配信している記事を横断的に検索・活用できる環境を実現するため,Web上で公開されている子供新聞と一般新聞を対応付ける手法を検討し,プログラムを実装した.2.一般新聞と子供向け新聞記事の特徴分析子供向け新聞と対応付けられた一般新聞の特徴分析し,言い換え知識の抽出が可能な点を確認した.また,子供向け新聞と一般新聞記事に含まれる文を対応付ける手法を提案した.3.新聞記事の検索支援・読解支援機能の検討高松市立屋島小学校に出向き,検索・読解支援の方向性について検討した.小学生にとって倫理的に不適切な新聞記事について検討した.また,読解支援については,新聞記事に含まれる説明すべき語について検討した.4.教科書コーパスの構築言い換え知識や語彙知識の情報源として利用するため,全学年分の教科書(国語・社会)を購入・スキャン作業を実施した.5.語彙レベルに応じたルビ振り手法の検討項目反応理論を利用したルビ振り手法について検討した.以上の基礎的な成果は,1件の国際会議と2件の学会で発表し,提案手法の有用性と今後の課題について整理した.本研究は,Web上の新聞記事群から児童が必要とする記事を自由・安全に探すことができる検索支援環境と,個人の読解(語彙)レベルに応じて難しい表現の言い換えや読み仮名付与,補足説明などが行える閲読支援環境の構築を目的とする.本年度は,以下の項目を中心に研究を実施した.1.Web上の一般新聞と子供向け新聞記事の自動収集言い換え知識の情報源として利用するために,Web上で公開されている子供新聞記事と関連する一般記事を自動収集した.2.子供新聞と一般新聞記事から言い換え知識を抽出する手法の検討収集した子供記事と一般記事を文レベルで対応付けし,差異を分析することで言い換え知識を抽出する方法について検討した.対応付けられた文のペアから係り受け関係を利用し,単語単位の言い換え知識を自動抽出する手法を実装し,評価を行った.3.教科書コーパスの構築準備言い換え知識や語彙知識を抽出するための情報源に利用するため,昨年度スキャンした教科書データのコーパス化について検討した.4.新聞記事の検索支援事件や事故など,小学生が独自に読む対象として倫理的に相応しくない記事をフィルタリングする手法を実装し,評価を行った.5.新聞記事の読解支援語彙レベルに応じたルビ振り手法の評価と新聞記事から説明すべき語を自動抽出する方法を検討した.以上の基礎的な成果は,1件の国際会議と10件の国内会議で発表し,提案手法の有用性と今後の課題について整理した.本研究は,Web上の新聞記事群から児童が必要とする記事を自由・安全に探すことができる検索支援環境と,個人の読解(語彙)レベルに応じて難しい表現の言い換えや読み仮名付与,補足説明などが行える閲読支援環境の構築を目的に,各種の基盤技術の実現を目指している.本年度は,以下の項目を中心に研究を実施した.1.新聞記事の自動収集:検索対象となる一般新聞記事の自動収集を行った.また,言い換え知識の情報源として利用するために,Web上で公開されている子供新聞記事を収集し,内容が一致する一般新聞記事を対応付けた.2.一般新聞記事の言い換え手法の検討:小学国語辞典を用いた言い換え手法について検討を進めた.3.教科書コーパスの分析および記事推薦機能の開発:教科書コーパスを分析すると共に,教科書の指定個所に関連する新聞記事を教師に向けて推薦する機能を開発した.4.読解・調べ学習支援機能の改良:ルビ振り機能や重要語の抽出等の既存機能を改良し,有用な機能を開発した.また,調べ学習支援の実現を目指し,新聞記事からHow型の調べ学習課題を自動生成する手法について検討を進めた.以上の基礎的な成果は,1件の国際会議と11件の国内会議で発表し,提案手法の有用性と今後の課題について整理した.本研究で得られた基盤技術を基に,次のステップでは,Web上の新聞記事群から小学校高学年の児童が自由に記事を検索したり,読んだり,調べたりできるNIE支援システムの開発を目指す.目標とした5つの項目に対して,教科書コーパスの構築についてはやや遅れている面もあるが,全体として11件の研究成果を発表するととができたため,おおむね順調に進展しているといえる.24年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度は,検索・読解支援について,既存機能の性能向上と新たな支援について検討を進める.検索支援機能としては,検索と共に記事推薦についても検討する予定である.また,読解支援機能の1つである新聞記事の言い換えにおいては,基本語彙として小学国語辞典の語義が利用できるため,小学国語辞典に含まれる知識と自動抽出した知識を活用する方法を検討する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
システム管理機能を強化したIoTミドルウェアの研究

当該年度は、グラフデータベースで管理するIoTシステムを管理する手段として、Datalogを利用したグラフデータベースを操作するクエリ言語とその処理系を研究開発した。エンティティ間の構造化された関係情報のために、グラフデータベースはコミュニティ、IoTシステムなどの関係を表すのに非常に役立ち、再帰処理、特にクエリはグラフデータベースに非常に有効である。しかし、一般にグラフデータベースのクエリ言語では、データに明示的ではない関係を記述することが難しく、きめの細かい関係記述には十分ではない。特にこれは、IoTシステムを人々が所持するような場面では多く発生する。また、グラフデータベースでは類似したデータ構造が何度も現れるため、再帰的な処理が必要とされるが、これまでクエリ言語では簡便な再帰型クエリの手段は余りなかった。この問題を解決するために、今年度はDatalogに基づく論理的な再帰的クエリ機能に加えてロジカル再起クエリという新しい質問言語を研究に試作した。ロジカル再帰クエリは、DatalogのPredicateの仕組みを利用して明示的ではない関係を記述させるものである。さらに、クエリ言語としての記述性を高めるために、グラフのノードとエッジの属性を定義できるようにするデータ型の定義、グラフのノードとエッジの属性に対するクエリを可能とする機構の導入を行った。クエリ言語は利用者の記述しやすいように、SQLに似た形式を採用している。当該年度は、、上述した機能を有するクエリ言語、JavaCCを利用したクエリパーサとMySQLを使用した処理エンジン、そしてグラフデータベースのための視覚化ツールを開発した。概ね順調に進行している。本研究の目的は、IoTシステム管理ミドルウェアをグラフデータベースを使って開発し、実際の管理はクエリ言語で行うことを目指している。当該年度は実際にグラフデータベースにアクセスするクエリ言語と処理系の開発を行うことができた。今後は、今年度開発したクエリ言語に、例外状態の記述、アクセス制御機能、IoTシステム機能の変更機能を追加する。センサーネットワークシステムにおいて、既存研究のストリームデータベースと統合するなどを行っていく。当該年度は、グラフデータベースで管理するIoTシステムの応用例として、分散コラボレーションシステムとセンサーネットワークシステムをとりあげた。具体的には、前者ではKJ法を使ってアイデアの生成、交換をコラボーレションして行う分散システムをモバイルグラフデータベースを利用してAndroidデバイス上に開発した。後者はセンサーネットワークシステムで環境の異常データをより高速に検出するアルゴリズムとそれを実装したシステムを開発した。環境において、あるデータが異常かそうでないかは状況によって変わりうる。このためセンサーネットワークで収集したデータをクラスタリングにより異常値を検知することを考える。このとき、異常値を教師なしのクラスタリングアルゴリズムで見つけることが考えられる。しかし、これには計算時間が長くなる,クラスタ構成の正確さが低減する場合があるという問題があった。これらの問題を解決するためのピーク探索アルゴリズム(PSA)を開発した.PSAはデータセットの確率のピークを見つけるためにBayesian最適化を利用している。EMアルゴリズムやk-meansアルゴリズムなどの教師なし機械学習アルゴリズムにPSAを適用した場合に,オリジナルのアルゴリズムに比べて、シミュレーションにより正確さにおいて2倍,実行時間において約1/3になることを示した.またセンサーネットワークシステムにおいて小型組込みシステム(RasberyPi)に実装した。処理速度は1秒未満であり、実環境でも十分利用可能であることを示した。当該年度はシステム管理対象としての分散コラボレーションシステムやセンサーネットワークシステムの研究開発を行うことができ、本研究の下地ができたことになるため。今後は、当該年度研究開発したIoTシステムを対象に、システム管理機能を研究する。

当初の研究計画にあるように、システム管理はグラフデータベースに対するクエリで行う。Datalogをベースにした宣言型言語をクエリ言語として利用する。例外状態の記述、アクセス制御機能、IoTシステム機能の変更機能をクエリ言語に追加する。センサーネットワークシステムにおいて、既存研究のストリームデータベースと統合するなどを行っていく。今後は、今年度開発したクエリ言語に、例外状態の記述、アクセス制御機能、IoTシステム機能の変更機能を追加する。昨年度末に行った英文校正費用が当初より少額で済んだため、次年度使用額が生じている。今年度分と合算して消耗品等の購入にあてる計画である。来年度交付金と合わせて、最終年度の研究に利用する。主にレンタルサーバの費用にあてる予定。
近代法形成過程のジェンダー的分析 -18〜19世紀ドイツの性差論と立法への反映

西洋近代法には強いジェンダー・バイアスが内在している。啓蒙期知識人は、女性は本性的に性的衝動をもたず、貞淑で母性に満ちた存在と考え、他方、男性は家長として家を率い、公的領域における能動的役割を果たすものとして、男女の性役割・性別本性を定義した。このような啓蒙期知識人の議論は、18世紀末に急速に普及した読書協会をつうじて、市民たちに共有されていく。読書協会は、女性を排除して成立した市民男性の<公共圏>に他ならなかった。啓蒙期に新たに定式化された性別本性論からみると、<未婚の母>と<婚外子>の存在は、きわめてアンビヴァレントなものとなる。プロイセン一般ラント法は、<未婚の母>を男性にだまされた無垢な被害者とみなし、母子に一定の特権を認めた。これに対して、フランス民法典は、<未婚の母>とその子を父の市民家族をスキャンダルに巻き込む脅威であるとみなして、近世以来認められていた請求権を否定した。19世紀以降、プロイセン一般ラント法の改正作業が進められるが、その過程で、<未婚の母>は一律に<性的不品行>な女性とみなされるようになる。1854年法で導入された<不貞の抗弁>は、母の不品行の責任を子に転嫁するものであったが、1896年のドイツ民法典に継承された。ドイツ民法典は、<支払の父>を定めて、父子の法的血族関係を否定し、未婚の母には親権を否定した。このようなドイツ民法典の家父長制的性格は、当時からフェミニズムによって批判されていたが、ワイマール憲法がはじめて、婚外子の保護を明言した。これをもとに婚外子法改革の諸案が出され、ナチス期に継承される。その間、しだいに、国家的監督のもと婚外子に対する父の責任を強化する論調が強まり、未婚の母にも母性があるという認識が根付いていく。それは、男女の性別役割分担を国家が再確認する過程でもあった。現在、(1)19世紀プロイセンの立法史料ならびに最高裁判決録を読みすすめるとともに、(2)フェミニズム法学、フェミニズム社会学の成果を法史学の立場から再検討している。1.19世紀中葉までの立法・裁判史料には、セクシュアリティ(未婚の母、性犯罪)ならびに家族に関する法的問題について、立法者や裁判官のジェンダー・バイアスがきわめて明白に示されている。しかも、それらのジェンダー・バイアスが新しき市民法原理の基礎をなすものとして、積極的に肯定されている点をみのがすことはできない。2.フェミニズム法学は、「近代法の再検討」を課題としてかかげているにもかかわらず、近代法形成期の具体的分析が不十分なために、説得力を欠いているのが現状である。ジェンダー・バイアスが単なるトピックではなく、近代法の構造そのものに関わることを今後示していく必要がある。また、フェミニズム法学が「発見」した種々の問題(セクシャル・ハラスメント、ドメスティック・バイオレンスなど)を安易に歴史の中にもちこみ、前史をたどろうとする姿勢にも疑問がのこる。ジェンダー・バイアスの歴史的変化とその意味こそを明らかにしていかなければならないと考える。(1)啓蒙期のジェンダー論については、以下の研究を発表した。

まず、啓蒙期に情報が性別に分化したこと、すなわち、市民男性が読書協会に集って公論形成に参与するようになる一方で、識字層の女性は私的読書の担い手になることを検討し、(1)の論文として発表した。また、近代的性差論がすぐれて西洋的な価値観であり、近代以降の植民地主義とあいまって「西洋-非西洋」が「男性-女性」「優-劣」の対比で論じられはじめることについても検討した。この検討については(2)の報告をおこない、平成13年度末に論文として執筆予定である。(1)「コミュニケーション過程としての啓蒙主義-18世紀末ドイツの読書協会」(前川和也編著「コミュニケーションの社会史」ミネルヴァ書房、2001年3月)(2)平成12年10月京都大学人文科学研究所「オリエンタリズムとジェンダー-啓蒙期西欧女性のハーレム見聞記をめぐって」(2)立法に関しては、平成12年度はとくに家族法ならびに社会福祉法にあらわれる母子関係の研究に重点をおいて研究をおこなった。啓蒙期より顕著になる「母性論」は、19世紀前半に市民家族に受け入れられ、ドイツ民法典家族法編纂のさい、親子関係立法の基本的前提とされた。「性の二重基準」により男性の性的逸脱には寛容となったが、未婚の母は「母性」に欠ける存在として定式化されたのである。婚外子法の問題性については、民法典編纂期からすでにフェミニズムや児童福祉関係者から指摘があったが、ワイマール期には、第一次大戦の人口減による危機感から、政府が率先して婚外子保護にのりだすようになる。それは、19世紀的な「母性論」を労働者家族もまた受け入れていく過程と平行していた。以上のような研究の成果は、以下の2回の研究報告において発表した。平成13年度前半期に論文として執筆予定である。(1)平成12年6月24日近代社会史研究会「ドイツにおける婚外子法の改正論議-ドイツ民法典編纂からワイマール期まで」(2)平成13年1月20日女性史綜合研究会「ワイマール期における婚外子法改革論-母の権利と父の義務」(1)平成13年度は、(1)家族法史、(2)刑事法史、(3)男性論について、ジェンダー法史の観点から研究をおこなった。(1)家族法史については、婚外子法にみるジェンダー・バイアスを中心に検討した。ドイツ民法典において規定された「支払の父」や婚外子の母への親権否定は、ワイマール憲法の婚外子保護条項(121条)成立後、活発な改正論議の対象となる。政府は3度の案を作成し、児童福祉関係団体、カトリック、フェミニズム団体等の諸団体がこれを批判した。この改正論議にみられるジェンダー・バイアスとその変化について、比較女性史研究会において研究報告を行い、また、論文を執筆した。論文は『女性史学』において発表予定である。(2)刑事法史については、「風俗犯罪」の歴史的変遷について考察し、大阪大学の西洋史フォーラムにおいて研究報告を行った。(3)男性論については、ジェンダー学会の2001年大会におけるシンポジウム「男性というジェンダー」で、研究報告をおこなった。テーマは、「軍事化された社会と<男らしさ>」であり、「男らしさ」の近代的性格とその生成・定着家庭を社会的ミリタリズムとの関連で考察した。シンポジウムの成果は出版される予定であり、そのなかに執筆を予定している。(2)平成13年7月に共同研究会「ジェンダー法史研究会」をたちあげ、今後、本格的な比較研究をおこなうこととし、また、その成果を平成15年春の法制史学会においてシンポジウムとして発表する予定である。
自然環境負担の小さいサステイナブルセンサーネットワークの構築法

自然環境の負荷が小さいセンサネットワークを構築する基礎技術の開発を目的とし,A)バッテリ駆動ノードを用い省電力化等によりノードの交換回数を少なくする手法,B)エナジーハーベスティング駆動ノードを用いバッテリ交換を不要とする手法を開発した.具体的には,A1)集約方式の省電力化,データ正確さ,遅延の間のトレードオフ関係を明らかにした.A2)複数シンクに分配送信する方式,および複数のネットワークを相補的に用いる方式を開発した.B1)パケット到達率を増加させるための確率的送信制御,およびレートレス符号化方式を提案した.B2)無線電力搬送の基礎となる方式などを開発した.計画全体では以下の通信工学的アプローチを行った.A)バッテリ駆動(BT)ノードを用いた場合の自然環境への負荷軽減アプローチB)エナジーハーベスティング駆動(EH)ノードを用いた自然環境への負荷低減アプローチC)BTノードとEHノードを混在させ必要なノード数を最小限にするアプローチ.平成25年度は,特にA,Bについて以下を行った.25ーA)BTノードを用いる方法複数シンクに分配して送信する方式の評価検討を行い,その成果をジャーナル論文として発表した.また,センサネットワークの省電力化の手法としてデータアグリゲーションなどを考察し,特にデータアグリゲーションの省電力化,データ正確さ,遅延の間のトレードオフ関係を明らかにした.この点をジャーナルに投稿した.25ーB)EHノードを用いる方法として,レートレス符号化を利用した方式を考案した.エナジーハーベスト型無線センサネットワークでは,得られる電力が環境に依存して不安定になるという問題が発生する.本研究では,電源が不安定であるという環境下でも高いデータ収集率を実現するレートレス符号化を用いたデータ収集プロトコル「Burnet」を提案した.Burnetでは,過去に発生したセンサデータや他ノードから受信したセンサデータを複数選択してXOR演算することで符号可パケットを生成して送信する.シンクノードでは,経路の途中で得られる電力が急激に変化して一部のセンサデータが損失したとしても,受信した複数の符号化パケットから損失したセンサデータを復元する.計算機シミュレーションによってBurnetを評価した結果として,既存のエナジーハーベスト型無線センサネットワーク向けのデータ収集プロトコルよりも高いデータ収集率を達成できることを示した.自然環境の負荷が小さいセンサネットワークを構築する基礎技術の開発を目的とし,A)バッテリ駆動ノードを用い省電力化等によりノードの交換回数を少なくする手法,B)エナジーハーベスティング駆動ノードを用いバッテリ交換を不要とする手法を開発した.具体的には,A1)集約方式の省電力化,データ正確さ,遅延の間のトレードオフ関係を明らかにした.A2)複数シンクに分配送信する方式,および複数のネットワークを相補的に用いる方式を開発した.B1)パケット到達率を増加させるための確率的送信制御,およびレートレス符号化方式を提案した.B2)無線電力搬送の基礎となる方式などを開発した.計画全体では以下の通信工学的アプローチを行った.A)バッテリ駆動(BT)ノードを用いた場合の自然環境への負荷軽減アプローチ、B)エナジーハーベスティング駆動(EH)ノードを用いた自然環境への負荷低減アプローチ、C)BTノードとEHノードを混在させる必要なノード数を最小限にするアプローチ.平成24年度は,特にA、Bについて以下を行った.A1)自然量の定義:現在は,バイオマスなどの非負の数値を前提として検討することとした.A2)センサーネットワークの省電力化の手法としてデータアグリゲーションやルーティングなどを考察し,特にデータアグリゲーションの省電力化,データ正確さ,遅延の間のトレードオフ関係を明らかにした.B1)確率的にデータを収集する手法:1エナジーハーベスティングを用いて電力供給を行うセンサノードの動作をモデル化した.2シンクに到達するパケット数を増加させるために送信制御などを用いた方式を開発する.特に,送信電力を制御する方式,レートレス符号を用いる方式を考案し,その性能をシミュレーションによって評価した.B2)同期通信を用いてデータを収集する手法:EHノードの発電量は小さく不安定で,充電時間に対する通信可能な時間は非常に短く,不安定である.この点を考慮した方式を検討を行ったが,十分な成果は得られていない.本研究は,自然環境への負荷が小さいサスティナブルセンサネットワークを構築する基礎技術を開発することを目的とした.本研究期間全体としては,自然領域に人が立ち入る可能性を少なくするBTネットワークルーティング,メディアアクセス制御方式,エナジーハーベストを用いるEHネットワークルーティング,メディアアクセス制御などの技術を開発し,自然環境への負荷を抑制するセンサネットワークの基礎的知見が得られた.また,近年注目されつつあるM2MやIoTへの展開をも検討できた.その一方で,BTノードとEHノードが混在するBT-EHネットワークについては,机上検討に留まった.今後は,BT-EHネットワークの検討に加え,実用性を考えた画像や映像など大きなデータサイズを扱う方式の開発が必要であることが分かった.計算機ネットワーク学術論文1報,研究会論文1報を出版しており,また発表学生は,情報処理学会マルチメディア,分差,協調とモバイル(DICOMO2013)シンポジウム優秀プレゼンテーション賞を受賞している.また,今年度の成果を元に,ジャーナル論文,国際会議論文を投稿する予定であり,学術的成果が得られていると考える.学術論文2報,国際会議1報を出版しており,また発表学生は,情報処理学会マルチメディア、分散、協調とモバイル(DICOMO2012)シンポジウム優秀論文賞及び情報処理学会第75回全国大会学生奨励賞を受賞している.また,今年度の成果を元に,ジャーナル論文,国際会議論文を投稿する予定であり,学術的成果が得られていると考える.開発した方式の効果をシミュレーションにより評価する.

このために,計算機設備関連の消耗品などが必要となる.また,評価した結果を成果として発表するために,旅費等を使用する.さらに,複数センサーネットワーク統合,バックスキャッタ通信適用,M2Mへの展開などを検討するため,情報の収集や専門家との意見交換を行う必要がある.旅費をこの目的のためにも使用する.平成25年度は,AおよびBを発展させることに加えてCのアプローチを検討する.25ーA)BTノードを用いる方法:1それまでの成果をまとめて発表する.25ーB)EHノードを用いる方法:前年度に開発した方式をより詳細に評価する.特にレートレス符号を用いる方式は,通信方式としても新規性が高い.従ってこの方式を主として検討することとする.また,データ回収時の工夫として,移動シンクを用いてデータを回収する方法がEHノードに有効に適応可能かを検討する.すなわち,移動シンクがEHノードが設置されたエリアまで移動し,センサノードに蓄えられたデータを無線通信で回収することにより,EHノードの効率が改善されるかを考察する.また,移動シンクがEHノードの近傍に到達した際にEHノードの発電を促す方法を検討する.25ーC)BTノードとEHノードを用いる方法:1自然量の多い場所ではメンテナンス等での人の立ち入りを少なくするためEHノードを主に配置し,そうでない場所にはBTノードを配置する方式を考察する.また,BTノードをコーディネータとして動作させる方式も開発する.さらに,225ーAの2での自然量の多寡に対する通信成功率の検証結果よりそれぞれのノードの適した送信範囲等について検討する.任意の時間にwakeできるBTノードと,そのときの発電量に依存するEHノードでは受信確率に大きな差異があるため通信範囲内にBTノードを含むかどうかも範囲を決める大きな要因となると考えている.当初予定していた動向調査が時間的制約から行えなかったことなどが原因で約6万円が次年度繰越となった。平成26年度に動向調査等を行うために旅費として使用する。
シリコン熱酸化の界面素過程に関する理論的研究

本研究プロジェクトではSiO_2中およびSi/SiO_2界面における原子レベルの素過程を第一原理計算、マクロシミュレーション、そしてSIMSによる詳細な実験という3つのアプローチによって明らかにすることを目指し、シリコン/シリコン酸化膜における界面反応がシリコン酸化膜中のシリコン原子の自己拡散、さらに不純物の拡散に与える影響を第一原理計算並びに連立拡散方程式によって検討した。その結果以下の注目すべき結果が得られた。(1)第一原理計算でシリコン酸化膜中のボロン不純物の拡散過程を詳細に検討した。その結果、ボロン原子は酸素の存在下ではシリコン基板からシリコン酸化膜中に拡散し、さらにBO複合体を形成することが示された。BO複合体中のBは+1の荷電状態では周囲の3個の酸素と3配位の状態をとりエネルギー的に極めて安定である。BO複合体はシリコン酸化膜中を頻繁にボンドの組み替えを起こしながら拡散する。この過程に対応する拡散バリアはおよそ2.6eV程度で、実験で観測されるシリコン酸化膜中のボロンの拡散バリアと一致することがわかった。本結果はシリコン酸化膜中の拡散に有益な示唆を与える。BO複合体はBがシリコン酸化膜中のSiの置換サイトに存在する場合にはB不純物とSiOの複合体と見ることができる。このことはSiOが生じやすいと考えられる界面付近ではボロンの拡散が促進されることを示唆している。(2)シリコン/シリコン酸化膜界面における分解反応によるSiOの形成を考慮した連立拡散方程式により、シリコン酸化膜中のシリコン原子の自己拡散を検討した。その結果、SiOの濃度が高いと考えられる界面付近は他の場所に比べてシリコン自己拡散が極めて大きくなることが示された。理論的に予言された本結果は、詳細なSIMS測定によっても確認された。今年度はシリコン/熱酸化膜界面の拡散現象の素過程を議論するために以下の点に焦点を絞って検討を行った。(1)シリコン/酸化膜界面におけるシリコン原子の安定及び準安定サイトの探索、(2)酸化膜中での拡散に関する実験データの揃っているボロン原子の拡散、の2点である。以下に今年度の結果を箇条書きで示す。(1)シリコン/酸化膜界面においては、シリコン側、酸化膜側ともに、比較的安定な準安定サイトが界面付近に見いだされた。これは、酸化によって出現した余剰シリコン原子が酸化膜側にも拡散する可能性を示している。この結果は我々が提案している「シリコン放出モデル」を定性的にサポートするものである。これらの結果は2003年春の応用物理学会で発表した。(2)ボロン原子は酸化膜中では、単独で拡散するよりも、酸素及び、シリコンの過剰原子と結合することによって比較的低い活性化エネルギーで拡散できることを示した。これらの結果は実験で得られる低い活性化エネルギーを再現するものである。本結果はPhysical Review Letter誌に発表した。酸化膜中でのボロン原子の安定構造はシリコン置換サイトと考えられている。この意味でボロン原子の酸化膜中での拡散はシリコン原子の自己拡散とも密接に関連があると考えられる。実際シリコン原子の自己拡散の活性化エネルギーがシリコン過剰条件で低下することが報告されていることを考慮すると、シリコン過剰原子のアシストによりシリコン原子の自己拡散が引き起こされている可能性が示唆される。以上の結果を総合すると、界面から放出されたシリコン原子はまず、比較的安定な界面付近の準安定サイトにトラップされ、その後、さらに放出されてきたシリコン過剰原子と結合することによって比較的低い活性化エネルギーで拡散している可能性が示唆される。今後は上記の過程に関する原子レベルの検討を進める予定である。本年度はシリコン/シリコン酸化膜における界面反応がシリコン酸化膜中のシリコン原子の自己拡散、さらに不純物の拡散に与える影響を第一原理計算並びに連立拡散方程式によって検討した。

(1)第一原理計算でシリコン酸化膜中のボロン不純物の拡散過程を詳細に検討した。その結果、ボロン原子は酸素の存在下ではシリコン基板からシリコン酸化膜中に拡散し、さらにBO複合体を形成することが示された。BO複合体中のBは+1の荷電状態では周囲の3個の酸素と3配位の状態をとりエネルギー的に極めて安定である。BO複合体はシリコン酸化膜中を頻繁にボンドの組み替えを起こしながら拡散する。この過程に対応する拡散バリアはおよそ2.6eV程度で、実験で観測されるシリコン酸化膜中のボロンの拡散バリアと一致することがわかった。本結果はシリコン酸化膜中の拡散に有益な示唆を与える。BO複合体はBがシリコン酸化膜中のSiの置換サイトに存在する場合にはB不純物とSiOの複合体と見ることができる。このことはSiOが生じやすいと考えられる界面付近ではボロンの拡散が促進されることを示唆している。(2)シリコン/シリコン酸化膜界面における分解反応によるSiOの形成を考慮した連立拡散方程式により、シリコン酸化膜中のシリコン原子の自己拡散を検討した。その結果、SiOの濃度が高いと考えられる界面付近は他の場所に比べてシリコン自己拡散が極めて大きくなることが示された。理論的に予言された本結果は、詳細なSIMS測定によって確認された。こうして本研究を通じて得られた結果は極めて示唆的である。すなわちシリコン/シリコン酸化膜界面は極めて安定で良好な界面と考えられていたのであるが、その存在自体が絶縁膜中の物理現象に影響を及ぼすということが本研究によって見い出された。
ヒューマノイドのためのアクティブ・オーディションを用いた音環境理解の研究

本研究課題では,聖徳太子のように複数の音を聞き分け認識するような聴覚機能をヒューマノイドに実現することを目標に,ロボットのボディを含めた新しいデバイスの設計,音声や楽音だけでなく混合音を含め音一般の認識し理解する音環境理解研究,画像処理や言語処理さらに行動を統合した音環境認識,及び,ヒューマノイド聴覚機能の開発サイクルを速めるためのバーチャルリアリティ実験環境の構築に取り組んだ.得られた主な成果を以下に記す.(1)ミッシングフィーチャ理論に基づいた自動マスク生成により,複数の音源定位(MUSIC, Steered Beamformer),音源分離(GSS, ICA),音声認識(Multiband Julius, CTK)との統合し,さらにシステム統合によりロポット聴覚システムのプロトタイプを作成.複数のロボット(SIG2, Robovie-R2, Robovie-Ils, ASIMO)で3話者同時発話認識をほぼ実時間で達成し,人とのインタラクションの可能性が示せた.(2)視聴覚情報統合による2本のマイクロフォンによる音源定位,音源分離の高性能化を行った.(3)近接学(Proxemics)の概念を援用し,対人距離を用いて,複数人とのインタラクションの設計手法を考案し,その有効性を京都大学総合博物館で3カ月運用し,実証した.(4)最近傍識別器を用いた色ターゲット検出によるロバストな顔検出アルゴリズムを適用し,視聴覚情報統合の精度を向上した.(5)音声認識誤りにロバストな対話技法を考案し,マルチドメイン対話システムの利便性を向上させた.(6)多重奏や伴奏つきのボーカルなどの音楽音響信号から楽器音認識,ドラム音抽出,歌声認識などの要素技術を開発し,ロボットが音楽を聴くための基礎技術を開発した.(7)単一音源の環境音から擬音語を自動認識する手法を考案し,音声対話による情報検索システムに適用した.今後,得られた成果を基にどのようなロポットでも使用可能なロポット聴覚機能の構築を行っていく.本研究課題では,聖徳太子のように複数の音を聞き分け認識するような聴覚機能をヒューマノイドに実現することを目標に,ロボットのボディを含めた新しいデバイスの設計,音声や楽音だけでなく混合音を含め音一般の認識し理解する音環境理解研究,画像処理や言語処理さらに行動を統合した音環境認識,及び,ヒューマノイド聴覚機能の開発サイクルを速めるためのバーチャルリアリティ実験環境の構築に取り組んだ.得られた主な成果を以下に記す.(1)ミッシングフィーチャ理論に基づいた自動マスク生成により,複数の音源定位(MUSIC, Steered Beamformer),音源分離(GSS, ICA),音声認識(Multiband Julius, CTK)との統合し,さらにシステム統合によりロポット聴覚システムのプロトタイプを作成.複数のロボット(SIG2, Robovie-R2, Robovie-Ils, ASIMO)で3話者同時発話認識をほぼ実時間で達成し,人とのインタラクションの可能性が示せた.(2)視聴覚情報統合による2本のマイクロフォンによる音源定位,音源分離の高性能化を行った.(3)近接学(Proxemics)の概念を援用し,対人距離を用いて,複数人とのインタラクションの設計手法を考案し,その有効性を京都大学総合博物館で3カ月運用し,実証した.(4)最近傍識別器を用いた色ターゲット検出によるロバストな顔検出アルゴリズムを適用し,視聴覚情報統合の精度を向上した.(5)音声認識誤りにロバストな対話技法を考案し,マルチドメイン対話システムの利便性を向上させた.(6)多重奏や伴奏つきのボーカルなどの音楽音響信号から楽器音認識,ドラム音抽出,歌声認識などの要素技術を開発し,ロボットが音楽を聴くための基礎技術を開発した.(7)単一音源の環境音から擬音語を自動認識する手法を考案し,音声対話による情報検索システムに適用した.今後,得られた成果を基にどのようなロポットでも使用可能なロポット聴覚機能の構築を行っていく.研究第1年目として「距離」の概念に基づくインタラクションモデル化とそれに必要なヒューマノイドロボットの改造,および個々のセンサーによる認識のための基本アルゴリズムを開発した.(1)人とのインタラクションの概念化とそれに基づいたヒューマノイドロボットの改造:ロボットは自分自身の知覚機能の限界を認識した上で聴覚を用いてインタラクションすべきであるという基本概念を設定し,近接学による距離の概念を導入した.親密距離(45cm)でのセンサとしての皮膚センサを開発し,社会距離・公共距離(2.4m)でささやく機能を実現するために超指向性スピーカを開発した.提案手法の有効性を簡単なデモで実証した.(2)アクティブ方向通過型フィルタ(ADPF)の高性能化:混合音から特定の方向からの音を分離するADPFの性能向上のために,散乱理論により頭部音響伝達関数の近似精度を向上させた結果,30度以上の周辺領域で音源定位と音源分離性能を大幅に向上させることができた.異種のヒューマノイドロボツト,SIG2とReplieに実装し,本手法の一般性を確認した.(3)ミッシングフィーチャ理論に基づく分離音声認識システムの開発:従来の音声認識では方向と話者に依存した音響モデルを使用し3話者同時発話認識を行っていた.話者独立の単一の音響モデルで済ませるために,動的に欠落特徴が扱えるミッシングフィーチャ理論に基づいた音声認識システムを開発し,演繹ミッシングマスクにより,分離音の認識精度が大幅に向上することを確認した.(4)音一般の認識と対話システムへの展開:音声を用いた柔軟な対話システム構築のために,音声認識誤りに確信度を導入し,不要な問い合わせを解消する方法を開発した.

また,非音声の認識のために,擬音語認識,楽器音認識にも取り組んだ.(5)最近傍識別器を用いた色ターゲット検出:ADPFやLip-Readingで使用する肌色検出のために,ロバストな識別手法を開発した.第2年目の主たる成果は以下の通りである。(1)対人距離に基づくインタラクションモデルの詳細化:昨年度開発したモデルを個別ロボットのセンサ機能や出力装置に合わせて詳細化する手法を開発し、デモで有効性を実証した。また、その成果は国際会議で発表するとともに、ジャーナル論文にも掲載された。(2)ミッシングフィーチャ理論に基づく分離音声認識システムの汎用性の確認:方向や話者に依存した音響モデルを使用せず、話者独立のクリーンな単一の音響モデルで3話者同時発話認識を行うために、動的に欠落特徴が扱えるミッシングフィーチャ理論に基づいた音声認識システムを開発し、正解から作成する演繹ミッシングマスクにより、分離音の認識精度が大幅に向上することを、異種のヒューマノイドロボットSIG2・Replie・ASIMO上で実証し、本手法の一般性を確認した。その成果はジャーナル論文に採録された。(3)自動ミッシングフィーチャマスク生成法の開発:(2)の汎用性の確認を受け、2本のマイクロフォンによる音源分離システムADPFで自動マスク生成を試みたが、うまくいかなかった。そのため、8本のマイクロフォンアレイを用いた幾何学的音源分離法とマルチチャネルポストフィルタから得られるチャネル間干渉情報に基づいた自動マスク生成法を開発し、3話者同時発話認識が演繹マスクの性能の80%まで改善した。(4)音一般の認識と対話システムへの展開:環境音を擬音語でタグ付けをし、環境音を擬音語で検索できるシステムを開発した。音声対話では人が聞き間違える可能性を削減するために付加表現生成法を開発した。また、楽器音認識や歌手認識にも取り組んだ。(5)顔追跡・識別・視線方向追跡法の開発:インタラクション高度化のために顔追跡と識別を同時処理する手法を開発し、白目と黒目との境界に注目した視線方向追跡法を開発した。(6)超忠実音再生システムの導入:宮原教授開発システムを導入し、再現性の高い音響実験が可能となった。マイクロフォンアレイによる音源分離とミッシングフィーチャ理論による音声認識との統合システムの詳細な評価と、インタラクション戦略を開発した。主な研究項目は以下の通りである。(1)GSS(幾何学的音源分離)のためのミッシングフィーチャマスク(MFM)自動生成法に対して遺伝的アルゴリズムによる最適パラメータ調整を行い、2話者同時発話認識で中央と左方向の話者(50cm250cm,間隔は30,60,90度)に対して、平均、94.7%,93.6%,3話者同時発話認識で96.7%,82.0%まで向上した。(2)2本のマイクを使用した音源分離として、SIMO-ICA(Single-Input Multiple-Output型Independent Component Analysis)を開発した。ロボット