hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幼児期における規範意識の形成に関する研究

当初予定していたよりも1年早く研究を終了することになったが、研究の目的は概ね達成することができた。今後は、本研究成果が保育実践に寄与するものとなるよう広く結果を開示していくことに努めたい。25年度には全国の幼稚園教諭を対象としたアンケートの項目作成及び実施を予定していた。本研究では、実施するアンケートの結果が理論の生成に大きく影響することが予想される。その為、25年度には内容の検討を重ね、項目の作成に重点を置いた。具体的には、24年度に実施した予備調査を再検討すると共に、幼稚園での参与観察や幼児を対象にしたインタビュー、国内外における既存の研究の整理を行った。項目の設定は25年度内に終えることができた為、実施するアンケート調査の準備が整った段階である。したがって当初の計画の8割は達成している。26年度にはアンケート調査、インタビュー調査を中心に行い、データの解析を行っていく。26年度後半には結果としてまとめた内容を学会や投稿論文等の形で発表していく。しかし、本研究では、実施するアンケートの結果が理論の生成に大きく影響することが予想される。その為、25年度は調査内容の検討を重ね、項目の作成に重点を置いた。したがって、次年度使用額が生じた理由は25年度実施予定のアンケート調査を26年度に実施するよう計画を変更したことによるものである。26年度6月にアンケート調査を実施する予定である。
口腔感染症予防のためのシンバイオティクスおよびバイオジェニックスの構築

口腔環境の健全化および疾患予防のために、薬剤や化学物質を用いず、プロバイオティクスとプレバイオティクスの融合である「シンバイオティクス」と、有効成分を使った「バイオジェニクス」を構築するための基礎的研究を行った。3種類の糖では乳酸菌が増殖できたのに対し、むし歯(う蝕)原性菌と口腔カンジダ真菌は増殖できず、プレバイオティクスとして望ましいと示された。う蝕原因菌、口腔カンジダ真菌、歯周病原菌に共通の有効なプロバイオティクス株は5株候補となり、歯周病原菌に有効な2株の乳酸菌培養上清から有効成分を精製した結果、1株は乳酸である可能性が高く、もう1株は乳酸に依存しない低分子物質である可能性が示唆された。本研究は口腔環境の健全化および疾患予防のために、薬剤や化学物質を用いず、新しいコンセプトである口腔「シンバイオティクス」と「バイオジェニクス」を構築するための基礎的研究を目的としている。平成25年度は以下のような実績が得られた。前年度に候補菌株のスクリーニングを行った結果、歯周病菌に対し抑制効果を持つ菌株を2株候補菌とすることができたので、それらの産生抗菌性物質の分画化と特性解析を行った。1.候補菌Aの培養上清を酢酸エチル分画により水溶性と脂溶性成分に分け、水溶性成分を質量分画カラムクロマトグラフィーで分け、抗菌性分画を得た。抗菌活性は乳酸依存性が高いことが示された。しかし、HPLCでの解析結果からは、乳酸ピーク以外にも多数の活性ピークが検出されたことから、ペプチドなどの乳酸以外の成分からなる抗菌物質の存在も示唆された。2.候補菌Bの培養上清を1と同様に分画し抗菌活性を検討した結果、乳酸に依存せず、タンパク質かペプチドである可能性が示唆された。そこで、アセトン沈殿による上清成分の濃縮を行い、HPLCで分離し抗菌活性分画を得て、分子量分析したところ、既知の抗菌物質ではない可能性が示唆された。一方、真菌であるカンジダに対する抑制効果を有する候補菌は、前年度のスクリーニングに酵母型のカンジダ菌のみで行ったが、より病原性が高いとされる菌糸型への抑制効果を検討した。その結果、前年度のスクリーニングで選ばれた5株中2株が特に阻止効果を発揮することが明らかとなった。本研究は口腔環境の健全化および疾患予防のために、薬剤を用いず新しいコンセプトである口腔「シンバイオティクス」と「バイオジェニクス」を構築するための基礎的研究を目的としている。平成24年度は以下のように、「シンバイオティクス」と「バイオジェニクス」候補のスクリーニングを行った。1.プレバイオティクススクリーニング糖資化性試験を12種類の糖を用いて行ったところ、乳酸菌はすべての糖で増殖した。口腔病原性菌のうち、う蝕原性菌のStreptococcus mutansとカンジダ症原因真菌Candidaalbicansも糖資化性があるので、これらには利用されにくい糖による増殖阻害効果が期待できるものとして、3種類が選ばれた。2.プロバイオティクス/バイオジェニクススクリーニング(1)歯周病原菌に対するヒト口腔および発酵食品から分離した乳酸菌(Lactobacillus属およびBifidobacterium属)443菌株について、歯周病原性菌Prophyromonas gingivalisの抑制性を検討したところ、ほとんどの菌株が産生する乳酸によって抑制を示した。しかし、乳酸はS. mutansとC. albicansには無効であり、口腔内では歯の脱灰をおこすことも考えられる。そこで40菌株の乳酸菌の培養上清を中性に調整後、P. gingivalisの抑制性をMICで検討したところ、有効なものは2株に絞られた。(2)C. albicansに対する抑制効果を持つ乳酸菌株を選択するため、同様に40株の培養上清を用いてCFUアッセイで検討した結果、8株が有効であった。さらにその中でS. mutansの不溶性グルカン産生に与える影響をフェノール硫酸法で検出した結果、阻害するものは5株であった。平成24ー25年度には、プレバイオティクススクリーニングとして、12種類の糖について検討したところ、被験乳酸菌のすべては増殖したのに対し、う蝕原性菌のStreptococcus mutansと口腔カンジダ症の原因真菌Candidaalbicansは、3種類の糖の糖資化性を欠くことが示され、より有効なプレバイオティクスとなる可能性が示唆された。

また、プロバイオティクス候補乳酸菌のスクリーニングでは、う蝕原因菌、口腔カンジダ菌、および歯周病原菌であるPorphyromonas gingivalisに共通に有効な株は5株であった。その中でもっとも歯周病原菌に有効な2株の培養上清中の有効成分の特定を、液体カラムクロマトグラフィー法を用いて試みた。その結果、1株は乳酸による抗菌活性である可能性が高く、もう1株は乳酸に依存しない成分であることが示唆された。平成26年度は以下のような実績が得られた。24ー25年度のスクリーニングで選ばれた乳酸菌候補株について、真菌であるカンジダに対する抑制効果を有する株は、Streptococcus mutansの不溶性グルカン産生抑制効果があるか検討したところ、4株が特に高い阻止効果を発揮していることが示された。また、25年度に歯周病菌に対し抑制効果を持つ菌株の培養上清成分をゲル濾過カラムクロマトグラフィーおよびHPLCで分画し、得られた抗菌活性分画の特性解析を詳細に行った。LC-MSで分子量を確定し、分子組成を推定したところ、ペプチドではなく新規物質である可能性が示唆された。口腔微生物学平成24年度の研究結果より絞り込まれた候補菌の培養上清を用い、代表的歯周病原菌を抑制するバイオジェニクスとして働く有効成分の分画までが達成された。これは予定していた計画どおりに進行していることになり、次のステップへ以降できる段階に至ったと考えられる。したがっておおむね順調と判断された。平成24年度の研究結果により、口腔病原体を抑制するための乳酸菌のシンバイオティクスまたはバイオジェニクスとしての候補菌株が数株にしぼり込まれた。また、それらの候補菌株の増殖を促進するプレバイオティクスのための糖が絞り込まれた。したがって、「シンバイオティクス」と「バイオジェニクス」候補のスクリーニングが成功し、次のステップへ以降する段階となり、おおむね順調な達成度と判断された。平成24年度の結果より、歯周病原菌とカンジダ真菌に対する抑制効果は、それぞれ異なる菌株の産生する異なる有効成分であることが予想されている。平成25年度では歯周病原菌に対する抑制成分を検討したので、平成26年度はその成分のさらなる精製および特性解析と、真菌抑制効果を持つ成分の解析を行う予定である。また、う蝕原因菌の不溶性グルカン産生能に対する抑制効果についてもあわせて検討する。平成24年度の研究結果より、乳酸菌のシンバイオティクスまたはバイオジェニクスとしての候補菌株が数株にしぼり込まれた。そこで候補菌株の培養液中の抗菌成分を特定するため、水溶性および脂溶性画分に分け、HPLCにより活性画分を分取し、精製および構造解析を行う。同定された成分を含んだ食品/サプリメントまたは飼料を作製し、臨床実験または動物実験により、菌叢中のP. gingivalis, C. albicans, S. mutansの減少効果を検証する。歯周病原菌に対する有効成分の精製および特性解析は1菌種に対して行うことを想定していたが、2菌種が候補となったために、最終的な特性解析は次年度に行うこととした。したがって、最終解析分の費用を繰越す必要があった。物品費(試薬類、プラスチック製品など)、謝金(研究補助、データ整理)、その他(分析委託費など)にかかる費用は、25年度繰越金520,798円と合算した1,620,798円を予定している。
脳内細胞長期モニタリング埋込みエレクトロニクス

脳内神経細胞を長期間計測するセンサデバイスは、神経科学の基礎研究から臨床応用まで幅広い要求がある。本研究では、直径15 μmの刺入型Si電極アレイを基板技術した脳内細胞長期モニタリング埋込みシステムを提案・開発する。この微細Si電極は、既存の市販電極(100 μm直径以上)と比較すると、脳組織内における低い侵襲性、低い生体反応が期待できるため、これまでにない長期(数ヶ月以上年単位)脳埋込み電極デバイスの研究を推進する。そのため、電極デバイスとともに、埋め込み用エレクトロニクス(増幅器、送受信処理回路、チップアンテナ、バッテリーフリー回路)を一体化した脳センサシステムを実現していく。神経電位を長期間計測するための基盤技術として、プローブデバイス及び無線通信デバイスの開発を行い、次に示す項目について、それぞれ有効性の実証確認を行った。(1)プローブサイズと生体反応との関係を明確化し、本提案の微小プローブの優位性を確認。(2)プローブデバイスと信号処理回路のモノリシック化のためのプロセス開発、製作を行い回路の動作を確認。(3)RF-MEMSによるアンテナデバイス及び送信回路の開発を行い、埋込み可能な小型無線通信システムの基盤技術を確立した。神経電位を長期間計測するための技術として、プローブデバイス及び無線通信デバイスの開発を行い、次に示す項目について、それぞれ有効性の実証を行った。(1)低侵襲性プローブの刺入法と長期埋め込みデバイスの検討・評価(2)バッファアンプを搭載するマイクロプローブの評価(3)フレキシブル基板とCMOS LSIの異種材料融合プロセスの開発を行い生体適合性の高い、無線給電システムを実証した。神経電位を長期計測するための技術として、プローブデバイス及び無線通信デバイスの開発を行い、次に示す項目についてそれぞれ実証を行った。(1)バッテリーフリー技術(2)実装技術、1チップシステム化(3)デバイス検証(生理実験、埋込実験)脳内神経細胞を長期間計測するセンサデバイスは、神経科学の基礎研究から臨床応用まで幅広い要求がある。低浸襲プローブの刺入れ法として、溶解性材料によるプローブ保護を新しく提案し、その刺入における有効性を確認した。次の研究段階として、長期的な安定測定用のデバイスを製作し、急性実験においてマウス大脳皮質からの神経活動(スパイク信号)の記録を確認している。プローブアレイと同一基板上にに混載したMOSFETバッファアンプの生理溶液中での擬似的細胞外信号信号を用いた計測評価において、信号対雑音(S/N)比の改善を確認した。RF無線通信・給電システムにおいては、体内埋込みを実現するためには、生体適合性の高い実装技術の開発が不可欠である。このために、無線通信・給電の処理を行うためのCMOS LSIを、フレキシブル基板に埋め込む実装プロセスを開発し、フレキシブルアンテナと無線給電LSIを融合したデバイスが、無線給電動作可能であることを実証した。27年度が最終年度であるため、記入しない。電子デバイス・電子機器低消費電力無線通信・給電デバイスを実現するための回路・デバイス開発を引き続き行う。また、フレキシブル材用とCMOS LSIとの融合プロセス開発も行い、アンテナ・受電回路同様に、センサ部もアンプ等の信号処理LSIと融合し、その有効性を確認する。開発したデバイスのマウス/ラット大脳皮質(可能であればサル大脳皮質を含む)による低侵襲性・長期埋込み評価を実施する。生体内へのチップ埋込みにおいては、脳の場合、大脳皮質の表層にチップを配置し、その後頭部を封じる手術を予定する。評価には、埋込み後の長期計測や生体反応等を検討する。提案するシリコンマイクロプローブによる長期測定を可能とするために、生体反応のプローブサイズ依存性を検討した。実際のラット大脳皮質への埋込み評価により、提案する直径数ミクロンのプローブが既存の電極と比較して生体反応が少ないことを確認した。VLS結晶成長シリコンプローブと(100)-CMOSを同一基板上で集積化するSOI基板を用いた集積化プロセスを検討した。MOFETプロセスに高融点材料配線(WSi/TiN/Ti)、回路回復処理(水素雰囲気、460度)を検討することでプローブと集積回路の一体化を実現した。加えて、製作したデバイスの生理溶液中での評価により、混載増幅器(ソースフォロワ)による生体信号を模擬したテスト信号計測を確認した。RFシステム全体における低消費電力化RF-MEMSスイッチによる低損失送受切り替えスイッチの検討を行ったところ、制御部における高電圧駆動が必要であること、主にRFアンテナ及び送信回路の消費電力の寄与が支配的であったこと等を勘案して、MEMS技術を用いたアンテナ構造の提案及び試作実証と低電力送信機との接続検証を行い、RFシステムの小型化を実現しその有効性を確認した。低浸襲プローブを引き続き検討する。併せて、生体適合性を考慮した材料使用の検討を引き続き行う。加えて、本年度は長期的な安定測定の可能性を埋込み評価により検討する。

また、引き続きプローブ・CMOS一体化プロセスの開発を進めると共に、同一プロセス上に混載するMOS増幅器(ソース接地、ソースフォロワによる多段回路)の最適設計、製作を行い、実験を通じて有効性を確認する。低電力無線通信やバッテリーフリー化を実現するための、RF-MEMS、無線通信回路、高効率電源回路等の要素技術開発を行う。RF-MEMSデバイスとして、生体適合性の高い材料を用いたフレキシブルアンテナを検討する。本アンテナは生体の形に従ってアンテナ形状が変化するため、これによる電気的特性シフトを把握するための網羅的なシミュレーション解析を行うことで、最適なアンテナパターンを決定していく。一方、無線通信回路や高効率電源回路等の要素技術の設計開発引き続き行い、最終的な1チップシステム(信号処理回路チップ)実現を目指す。脳内長期計測の実現に向けて、埋込みデバイスの小型化を実現するために、信号処理回路チップとRF-MEMSデバイス(上記フレキシブルアンテナなど)の電気的接続を行うための融合プロセスを確立する。留意すべき点として、信号処理回路チップのボンディングパッドなどが直接生体組織へ接触し、生体へ不用な電流が流れることを阻止するための対策が必要である。フレキシブルアンテナのプロセス途中に信号処理回路チップを挟み込み、電気的接触を行った後にパリレン樹脂でチップを覆うプロセスを行うことで上記のような問題を回避する予定である。
東アジアにおける『寒冷適応＝肥満抗性仮説』の実証に向けたゲノム人類学研究

現代人の肥満はエネルギーの摂取量と消費量の不均衡にその原因がある。本課題では、エネルギー消費の一翼を担う「代謝性熱産生」に着目し、現代人の肥満感受性が、祖先集団が過去に獲得した寒冷環境への遺伝的適応形質の影響下にある、という仮説を実証すべく、全ゲノムレベルでのヒトの遺伝的様性パターンの解析、遺伝疫学解析、分子生物学解析を柱とする学際的研究を推進した。本年度は、北方系集団としてモンゴル人、日本人・中国漢人、南方系集団としてタイ人、パラオ人を対象として、北方集団で顕著に認められる正の自然選択の痕跡をゲノムワイドに探索した。その結果、特に北方に位置するモンゴル人において著明な正の自然選択の痕跡を認めるゲノム領域計9個を同定した。その中には、既知の肥満関連遺伝子の他に、げっ歯類で褐色脂肪細胞の分化・機能に関与していることが報告されている遺伝子も含まれていた。現在は、日本人3013名をはじめとした東アジア・オセアニア人の大規模ゲノムコホートを用いて、当該領域に含まれるSNP遺伝型と肥満形質との関連を検討中である。内臓脂肪面積は全身のエネルギーバランスに応じて素早く増減するため、ボディマス指標などで表される全身の肥満度に比べて、熱産生に関連する遺伝子多型の影響を強く受けていることを、UCP1 -3826G/Aを対象とした研究で既に報告している。かねてからヒトの寒冷適応への関与が指摘されてきたSNPであるUCP3-55C/TとRPTOR-26934C/Tについて、日本人3013名のゲノムコホートを用いて内臓脂肪面積との関連を調査した。その結果、これら2つのSNPの内臓脂肪面積への影響は観察されなかった。また、先の北方系アジア人でRPTORおよびUCP3周辺のハプロタイプ構造を調査した結果、自然選択の関与を示唆する多様性パターンは認められなかったことから、両SNPの寒冷適応形質への寄与は当初の想定よりも弱いと考えられた。加えて、日本人の内臓脂肪面積に強い影響を与える新規の遺伝子多型として、消化管ホルモンであるGIPの遺伝子近傍のSNPを同定した。GIPには脂肪蓄積を促す作用がある一方、げっ歯類で寒冷刺激に対する代謝適応機構に関与していることが報告されているので、ヒトの寒冷適応機構での役割についても今後検討する。27年度は前年度までの実験・解析で得たモンゴル人91名のゲノムワイドSNP遺伝型情報、および1000人ゲノム計画(Phase3)の東アジア人の全ゲノムSNP遺伝型情報を統合した約200万のSNP遺伝型情報について、進化遺伝学解析を実施し、モンゴル人のような北方アジア集団で特異的に正の自然選択を受けたゲノム領域の同定を行った。iHS, nSL, XP-EHHなどのハプロタイプ延長を考慮した統計量と、集団間の遺伝型頻度差を考慮した統計量であるFstを組み合わせることにより、集団特的な正の自然選択の痕跡を複数発見することに成功した。その中には、これまでに褐色脂肪細胞の分化過程に関わっていることが報告されているZIC1/ZIC4転写因子や、酸化的リン酸化経路のコンポーネントの1つであるNDUFAF2など、熱産生に寄与することが強く疑われる遺伝子が含まれていた。また、特に明瞭な自然選択の痕跡を認めた3番染色体のセントロメア近傍に位置するSNP群が、モンゴル人における肥満関連形質(ボディマス指数、腹囲径、腹囲臀囲径比、血中レプチン濃度)と強く関連していることを見出した。同領域の近傍にはシナプス形成に関与するCADM2遺伝子、脂肪細胞の分化・機能に関わるVGLL3遺伝子が存在しており、同定されたSNP群がこれらの遺伝子の発現量などに影響を及ぼすかどうかを見極めていく予定である。また、来年度実施する予定の生理人類学実験の準備も引き続き行った。モンゴル人のゲノムワイドSNPデータを加えた進化遺伝学的解析によって、当初の予測通りに熱産生に関与する遺伝子群に自然選択の痕跡を発見することができた。また、脳機能に関与する遺伝子群にも自然選択の痕跡を発見しており、今後の発展が期待できる。寒冷な東北・中央アジア地域の集団であるモンゴル人の96名を対象として、全ゲノムレベルでの一塩基多型(SNP)遺伝型判定を実施、1000人ゲノムプロジェクトで公開されている東アジア人のゲノムワイドSNP遺伝型情報との比較解析を実施した。その結果、染色体領域3p12.1に、モンゴル人と近縁な遊牧集団にほぼ特異的に起きたと思われる正の自然選択の痕跡を同定した。自然選択の作用を最も強く受けたと思われるSNPは、遺伝子間領域に存在するエンハンサーの活性に影響を与える機能的多型であり、モンゴル人666人を対象とした関連解析では、body mass index等の肥満度の指標とも関連していた。Approximate Bayesian Computation法による年齢推定の結果、この正の自然選択の開始時期は現在から1500年前程度と見積もられた。この推定時期は、後期古代小氷期として知られる寒冷化の時期と一致しており、寒冷環境への適応が自然選択の背景である可能性が浮上した。東アジア人での寒冷適応の遺伝的基盤の一つあると考えられているTRIB2遺伝子のSNPについて、日本人成人48名の脂肪組織における遺伝子発現パターンを調査したところ、寒冷適応型アレルをホモ接合で保有する被験者の皮下脂肪組織では、PPARGC1A遺伝子、PRDM16遺伝子など、褐色脂肪組織での熱産生に関与する遺伝子の転写量が高いことが明らかになった。

この成果は、過去の慣例適応におけるTRIB2遺伝子多型の役割を指示するものである。上記の成果に加えて、脂肪組織の分化・機能に関与する幾つかの遺伝子(CREBRF遺伝子、AHRR遺伝子)のSNPについて、東アジア・オセアニア人での身体計測血・生化学検査値への影響を調査した。現代人の肥満はエネルギーの摂取量と消費量の不均衡にその原因がある。本課題では、エネルギー消費の一翼を担う「代謝性熱産生」に着目し、現代人の肥満感受性が、祖先集団が過去に獲得した寒冷環境への遺伝的適応形質の影響下にある、という仮説を実証すべく、全ゲノムレベルでのヒトの遺伝的様性パターンの解析、遺伝疫学解析、分子生物学解析を柱とする学際的研究を推進した。ゲノムワイドなSNP情報を用いた進化遺伝学的解析により、寒冷適応に寄与したと考えられる興味深い遺伝子が複数捕捉できており、平成27年度以降の研究が当初の計画どおりに進行する算段が高くなった。また、いくつかの候補遺伝子解析でも一定の成果を挙げている。生理人類学実験の準備に少々の遅延があったが、次年度で十分に対応可能である。28年度は、前年度までに北方集団特異的な自然選択の痕跡を認めたSNPについて、日本人、モンゴル人、タイ人、オセアニア人からなるゲノムパネルをもちいて、ボディマス指数、内臓脂肪面積、血液生化学検査値などの計測値との関連解析を行う。人工気候室を用いた生理人類学実験によって熱産生能力を測定した被験者に対してこれらのSNPの遺伝型判定を行い、表現型との関連を検証する。26年度から研究成果を統合し、"寒冷適応=肥満抵抗性仮説"の実証となる遺伝子を同定する。28年度が最終年度であるため、記入しない。人類学平成26年度で得られた、寒冷適応遺伝子多型の候補について、東アジア・オセアニア人の大規模ゲノムコホートを用いて、肥満形質との関連解析を行う。表現型との強い関連が認められた多型については、分子生物学・細胞生物学的手法を用いてその機能的意義を明らかにする。さらに、これらの遺伝子多型と寒冷適応能との関連を、人工気候室を用いた生理人類学実験により実証する。生理人類学実験の準備に当初の予定よりも時間がかかり、実施が最終年度にずれ込んだため。未使用額を用いて南方系アジア人であるタイ人のゲノムワイドSNP情報をさらに追加で48人分取得する予定だったが、公共データベース上で中国南部のタイ族のゲノムワイドSNP情報が利用可能になったために、タイピングを実施しなかった。加えて、生理人類学実験の準備が予定より遅れたので、これの費用も次年度使用とした。生理人類学実験にかかる試薬・消耗品類費、研究分担者の旅費、および被験者への謝金などに充てる。データベースから入手できるSNPデータセットが1集団につき概ね100人程度なのに対し、本課題で新たにタイピングしたモンゴル人のSNPデータは48人分なので、サンプルサイズのバランスを取るためにモンゴル人の追加48人分のゲノムワイドSNP解析費用に充てる。また、生理人類学実験の準備に充てる。
高速ディジタル信号処理のための複合算術演算回路に関する研究

ディジタル信号処理等において連続して実行される一連の加減算や乗算を、一つの複合算術演算として高速に実行する、新しい回路の構成法、および、このような複合算術演算回路を用いた高速の計算法について研究を行い、以下の成果を得た。1.信号処理においてしばしば現れる連続する加算、乗算、加算を一つの複合算術演算と考え、これを高速に計算する和積和演算器の構成法を示し、その応用について考察した。2.一連の乗算と加算を一つの複合演算として高速に実行する積和演算器を用いて、開平(平方根計算)を高速に行う新しい収束型の計算法を開発した。3.乗数の変形を伴う乗算を実行する一種の複合演算回路である乗数変形機能付き乗算器を用いて、乗算型除算および開平に必要な、除数の逆数および平方根の逆数の近似値、さらには、平方根の逆数や平方の逆数等、演算数の種々の冪乗の計算を効率よく行う手法を開発した。4.複合算術演算の中でしばしば現れる、入力が上位から順に時間差をもって到着するという条件下で、理論的に最速かつ最小で、実際にも有効な並列加算法を開発した。5.暗号処理等において現れ、膨大な量の算術演算を要する長ビットの剰余除算に対して、拡張ユークリッド法およびバイナリ法に基づく二つのハードウェアアルゴリズムを開発した。6.通常の半導体メモリに若干の論理機能を付加した機能メモリ上で、多数の加減算等を並列に高速に行う手法を示し、これを用いた動きベクトル検出手法を開発した。1.一連の加(減)算、乗算、加(減)算を一つの複合演算として高速に実行する和積和演算器の構成法の研究を行い、内部での計算に桁上げ保存形や冗長2進表現等を用いた、和積和演算用のハードウェアアルゴリズムを設計した。2.一連の乗算と加(減)算を一つの複合演算として高速に実行する積和演算器を用いて開平(平方根計算)を高速に行う、新しい収束型の計算法を開発した。3.乗算の繰り返しにより除算および開平を行う場合に必要な、除数の逆数および平方根の逆数の近似値を、一つの係数の読み出しと、演算数に若干の変更を加えた1回の除算により、効率よく行う手法を開発した。4.膨大な量の算術演算を要する剰余除算に対して、拡張ユークリッド法に基づく、高速のハードウェアア実現向きのアルゴリズムを開発した。5.通常の半導体メモリに若干の論理機能を付加した機能メモリ上で、多数の加減算等を並列に高速に行う手法を示し、これを用いて、動画像圧縮で用いられる動きベクトル検出を高速に行う手法を開発した。1.乗数の変形を伴う乗算を実行する一種の複合算術演算回路である乗数変形機能付き乗算器を用いて、乗算型除算および開平に必要な、除数の逆数および平方根の逆数の近似値、さらには、平方根の逆数や平方の逆数等、演算数の種々の冪乗を、テーブル参照による一つの係数の読み出しと、演算数の変形を伴う1回の乗算により、効率よく行う手法を開発した。乗数変形機能付き乗算器は、前年度開発した和積和演算器を基に構成できる。2.一連の乗算や加減算からなる複合算術演算の中の加減算においては、入力として直前の演算の結果が、上位から順に時間差をもって到着する場合がしばしばある。このような条件下で、計算時間およびハードウェア量が理論的に最小で、実際にも有効な並列加算法を開発した。

この手法に基づく加算器は、配列型除算器の商変換部や木型乗算器の最終加算部に応用できる。3.暗号処理等において現れる長ビットの剰余除算は、膨大な量の算術演算を要する。剰余除算に対して、バイナリ法に基づくハードウェアアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは、数個の長ビット加算器および(シフト)レジスタからなる演算器で実現できる。
高等教育における授業コンテンツのファジィ評価と統合的教育システムの開発研究

教育コンテンツの評価技法の研究を行い、それに基づいて教育システムを構築し、また授業コンテンツの模擬的試行として、学生のプレゼンテーションを素材とした評価活動を行った。(1)教育評価では、アンケートを用いてこれを行うことが多いが、項目が階層構造をなすことを考慮して、その階層化関係を解決する手段としてファジィ処理を用いている。その際、下位項目に対していわゆる重要度を設定するなど、アンケート処理サイドからみた重要情報自体をもアンケート項目として入力させている。学生の立場にたったとき、やや煩雑な印象を持たれかねなく、結果的にはこの手法に馴れた`特別な学生'しか利用できない可能性がある。そこで、階層構造を持たせたアンケート、階層構造を持たせないアンケートなど、3種類のアンケート方式を提供するようなシステム構築をはかったが、どの状況でどのアンケート方式が適切かの考察が不十分であった。とりあえず、このアンケートシステムの初期の利用者には階層構造を持たせない方法を勧め、しばらく利用した後、階層構造への利用を進めるのが妥当ではないかと思う。(2)授業情報の提示システムは、教育コンテンツとその評価情報をセットにした教育システムの構築を当初の目的としていた。しかし、利用した既存の教育システムが当研究の目的にやや改造に難を生じ、その教育システムにおいて、たとえば授業情報としてのPowerPointの最後のスライドに本研究にて開発した評価システムのURLを記述し、クリックにより評価過程に進むというやや変則的なシステム構成となった。本研究と整合するシステムを直接開発すればより一貫した構成システムとなろうが、予算等の都合で新たな研究活動としてみなおすこととなった。本研究では、授業のコンテンツを評価し、その評価結果とコンテンツをともにコンピュータに格納し、利用者が評価結果を参照しつつ所望のコンテンツを鑑賞・学習できるような統合教育システムを構築するものである。授業コンテンツそのものの構築は時期尚早と考え、これを授業用教材とみなす。今年度は、試験的にコンテンツ素材を開発するため、今後応用価値が広いと思われるものとして、情報教養コース「概念図にかかわる表現スキル」を開発した。そこでは、教材となる図表を数多く用いるため、さまざまな表現が可能であり、試験的授業に資すると判断したからである。一方、評価システムは、コンテンツの評価に資するものであるが、評価用アンケートの構成自体は、特定の評価対象に限定されるものでなく、汎用性をもつ。その点を考慮しつつ、アンケートシステムの構成をはかっている。評価システムは、評価を依頼する者(教授者)が制作する評価用質問の登録、評価者(学生)の回答および回答結果の集計と表示から構成される。以上の活動は、それ以前の関連の研究がかなり進んでいたため、比較的早めに実績が生じた。また、それとともに、国内外での類似の調査研究や研究発表を行うことができた。次年度も、有識者との討論にむけて、国内外での発表をさらに行う予定である。本研究は、大学と教育評価に関するものである。授業のコンテンツを評価し、その評価結果とコンテンツをともにコンピュータに格納し、利用者が評価結果を参照しつつ所望のコンテンツを鑑賞・学習できるような統合教育システムを構築する。コンテンツを格納するコンピュータシステムは、幸い、他予算にて実現と相成った。そこでは、OKIの学習支援システムを導入し、教室の後ろに設置されたリモコン式カメラの動画像を講義用サーバーに取り込むようにした。サーバーには、動画像のほか、PowerPointのスライドも格納できるようになっている。一方、学生用端末ではどの講義を閲覧するかの情報をコンピュータ入力できるようになっている。そして、当該講義に対する評価結果は、OKIのシステムでは、アンケートサーバーに直接連携が難しいため、講義サーバーの講義一覧画面にてダミーのPowerPoint素材を用意しておき、その一スライドにアンケートサーバーのURLを記入しておく。そして、それをクリックして、アンケートサーバーにリンクすることができるようになっている。少々面倒ではあるが、システム改善は将来の課題と思われる。

その点を考慮しつつ、アンケートシステムの構成をはかっている。評価システムは、評価を依頼する者(教授者)が制作する評価用質問の登録、評価者(学生)の回答および回答結果の集計と表示から構成される。アンケートの制作では、3種類の提示方法を可能にしている。一つは、各項目表現に対する賛成の度合いを多肢選択式として回答するものである。一つは、それに加え、各項目の存在価値の度合いを回答するものである。これにより、学生各個のアンケートそのものに対する評価を行う。一つは、それに加え、一つの項目(元項目)に対して、内容がほぼ同等と判断されたいくつかの下位項目を加えたものである。学生は、元項目と下位項目のいずれか一方に回答することができる。回答数が多すぎ負担が多いと感じる学生は、ただ一つの元項目に回答すればよい。一方、元項目では表現が具体的なくわかりにくい、と感じる学生は下位項目に回答すればよい。以上のようなテンプレートをもたせたアンケート制作・回答システムを制作した。その評価システム、評価用講義の開発と検討、大学教育や評価のあり方、さらには評価問題の発展的課題については、各所で発表した。平成14年度より、ファジィ評価と教育システムの構築に向けて活動を行ってきた。授業のコンテンツを評価し、その評価結果とコンテンツをともにコンピュータに格納し、利用者が評価結果を参照しつつ所望のコンテンツを鑑賞・学習できるような統合教育システムを構築する。授業コンテンツそのものの構築は時期尚早と考え、これを授業用教材とみなす。あるいは、学生の演習としてプレゼンテーション実技をコンピュータに動画で格納し、その評価を行う。コンテンツを格納するコンピュータシステムは、他予算にて実現と相成った。そこでは、OKIの学習支援システムを導入し、教室の後ろに設置されたリモコン式カメラの動画像を講義用サーバーに取り込むようにした。サーバーには、動画像のほか、PowerPointのスライドも格納できるようになっている。一方、学生用端末ではどの講義を閲覧するかの情報をコンピュータ入力できるようになっている。このシステムを用いて学生のプレゼンテーション実技に応用した。大学院カリキュラムでは専門のみならず、いわゆるメタ教育も必要とされ、学習内容自体に調和を図る必要がある。その一つの工夫として、「休日の過ごし方」と題して、その内容を第三者にわかりやすく説明するもので、図表をうまく用いて聞き手に説明することを課題としている。図表の表し方については、前年度までに開発した
従来の数理モデルでは取り扱えない新規の感染症伝播予測システムの構築と応用

感染症伝播のMonte Carlo法による再現記述が本研究の核である.感染症の伝播を記述するために必要な要件は,1)感染症固有の病理病態に関する情報,2)感染症が伝播する「場(社会)」に関する情報,である.従来の数理モデルによる感染症伝播の記述では,この2つの要件を満たす十分な議論が不可能で,新しいモデルを提唱することが研究の目的である.研究では,1)社会要因を考慮した多くの計算機シミュレーション(模擬実験)が抱える脆弱性(特に手法の妥当性)を統計学的な検証を経て「コンピュータゲームから科学」にすること,2)計算機手法の改良,に心がけた.「ゲームから科学」への課題は,平成16年度の研究で完了し,数理社会学会(第37,38,39回大会)で発表し有益な討議が行えた.更に,第3回日米行動数理社会学セミナー(2005, Jul, Sapporo)で発表した.特に,我々が採用する模擬実験の方法論が統計学的に検証され,方法論の改良が行われた.我々は従来の数理模型を否定するものではない.直感的に理解できる数理模型と,我々の複雑な社会環境(動的で多彩な構成)での感染症の伝播再現実験は,互いに相補的なものである.基礎再生産数(R_0)や有効再生産数(R)を介して,2つの方法は対比できることを示すことができた.「計算機手法の改良」は,感染力が大きく異なる麻疹とSARSを対象にして平成17年度に主に取り組んだ.その結果,1)感染症疫学で取り上げられる病理病体パラメータ,2)感染症封じ込み政策に必要な考え方のパラメータ,3)対象地域の社会的特徴(人口構成とその動態変化や社会活動状況等々)を反映させるパラメータ,を取り入れた汎用的な計算機手法の目処が得られた.複数地域を考慮した模擬実験は実現できているが,改善の必要がある.研究遂行中に,北米や欧州においてその総額予算が数十億円規模の同様の研究プロジェクトが立ち上がった.競合関係にあり,現在慎重に公表の準備をしている.感染症伝播のMonte Carlo法による再現記述が本研究の核である.感染症の伝播を記述するために必要な要件は,1)感染症固有の病理病態に関する情報,2)感染症が伝播する「場(社会)」に関する情報,である.従来の数理モデルによる感染症伝播の記述では,この2つの要件を満たす十分な議論が不可能で,新しいモデルを提唱することが研究の目的である.研究では,1)社会要因を考慮した多くの計算機シミュレーション(模擬実験)が抱える脆弱性(特に手法の妥当性)を統計学的な検証を経て「コンピュータゲームから科学」にすること,2)計算機手法の改良,に心がけた.「ゲームから科学」への課題は,平成16年度の研究で完了し,数理社会学会(第37,38,39回大会)で発表し有益な討議が行えた.更に,第3回日米行動数理社会学セミナー(2005, Jul, Sapporo)で発表した.特に,我々が採用する模擬実験の方法論が統計学的に検証され,方法論の改良が行われた.我々は従来の数理模型を否定するものではない.直感的に理解できる数理模型と,我々の複雑な社会環境(動的で多彩な構成)での感染症の伝播再現実験は,互いに相補的なものである.基礎再生産数(R_0)や有効再生産数(R)を介して,2つの方法は対比できることを示すことができた.「計算機手法の改良」は,感染力が大きく異なる麻疹とSARSを対象にして平成17年度に主に取り組んだ.その結果,1)感染症疫学で取り上げられる病理病体パラメータ,2)感染症封じ込み政策に必要な考え方のパラメータ,3)対象地域の社会的特徴(人口構成とその動態変化や社会活動状況等々)を反映させるパラメータ,を取り入れた汎用的な計算機手法の目処が得られた.複数地域を考慮した模擬実験は実現できているが,改善の必要がある.研究遂行中に,北米や欧州においてその総額予算が数十億円規模の同様の研究プロジェクトが立ち上がった.競合関係にあり,現在慎重に公表の準備をしている.計算機による感染症伝播のシミュレーションが本研究の骨子である.感染症の伝播を記述するために必要な要件には,大きく2つの視点からのものがある:1)感染症固有の病理病態に関する情報,2)感染症が伝播する「場」(社会)に関する情報,である.我々が強く意識して本研究を推進する理由の1つに,現在の感染症疫学の基盤となっている従来の数理モデルによる感染症伝播の記述では,この2つの視点からの議論がほぼ完全に抜け落ちていることから,新しいモデルを提唱することにあった.本年度の研究では,社会要因を考慮した多くの計算機シミュレーションが抱える脆弱性(特に手法の妥当性)を統計学的に検証し、「ゲームから科学への進展」の礎を確立することを第一日標に掲げた.その成果は,第37,38,39回の数理社会学会において発表してきた.また,平成17年6月に開催される第3回日米合同数理社会セミナーでの発表が受理されている.本年の研究において最も注日している成果には,第一に,我々が採用する計算機シュミレーションの方法論の妥当性が統計学的にその合理性が検証できたことである.

その結果,「基礎再生産数(Basic Reproductive Number, R_0)と有効再生産数(Effective Reproductive Number, R)という従来の数理モデルの疫学的指標が,実際の社会における疫学を十分には記述し得ない」あるいは「それらは正確な指標となり得ない」という結論への科学的な論拠を提供する糸口が判明した,第二には,感染症伝播の対象となる複数の場(地域)を取り入れた計算機シミュレーションを、「Grid計算」にて行わせるプログラミングがほぼ完成したことである.この結果,複数の地域の社会的特徴(当面は,人口構成,商業活動,地域間の人の出入り等を考慮)を反映させた,異なる複数の地域を伝播の「場」としたシミュレーションが可能となった.当然,従来の数理モデルでは全く取り扱えない.平成17年度は,シミュレーション手法の妥当性を検証した結果の計算機科学の国際誌へ発表を皮切りに,特定の社会状況を反映した大規模なシミュレーションによる評価結果を詳細に検討することとなる.感染症の伝播を記述する従来の方法は、数理モデル(決定論的世界観と確率論的世界観)がある。然し、これらの数理モデルは単純な伝播の記述や議論しか行えず、地域毎に異なる住民構成や複数の地域を反映した現実社会への適応には無策である。本研究は、動的で複雑な現実社会における新興/再興感染症の伝播の様相を記述/再現できる汎用計算機シミュレーション(模擬実験; Monte-Carlo手法)を構築するものであり、流行の阻止を含めた社会医学/社会科学に資することを目的としたものである。模擬実験の対象となる感染症には、麻疹に代表される高い感染率のものと、流行性感冒やSARSに代表される複雑な社会環境が関与する比較的低い感染率のものを想定した。また、複数の区市町村などから構成される複合地域にも対応している。模擬実験は想定地域の住民の全員を考慮したものであり、模擬実験の結果は実際の感染症の疫学調査結果と統計学的に比較分析を行い、模擬実験の算法(algorithm)と纂譜(programming)および必要な初期条件の設定にも反映させた。計算機の纂譜には共同研究者の専門的知識(疫学、微生物学、社会調査)を十分に反映させたものである。然しながら、この種の模擬実験はその方法論の妥当性を科学的な見地から十分に検証することにより、「シミュレーション・ゲーム」から科学的計算機模擬実験(computer simulation)として認知されるものと考えている。本研究でもこの検証にも十分な検討を加えた。折りしも、2002年頃から話題となるSARSや鳥インフルエンザの脅威が世界的にも認識され、我々の研究構想と目的を一にする巨大プロジェクト(総額30億円超)が米国のNIHのNIGMSにおいて立ち上がった(MIDAS)。また、同種の研究(EpiSim, TranSim等;米国Los Alamos国立研究所)が月刊誌ScientificAmericanに紹介されているが、それらの詳細な方法論などの核心部分は現時点で公表されていない。これら巨大プロジェクトとの競合/競争関係下にあることを考慮し、研究成果の発表は、我々の方法論の科学的手法とその構想の独自性を示す根拠が確定するまでは、国内学会(数理社会学会:2回)と国際学会(日米合同数理社会学会:1回)での口頭発表にとどめている。
ブランドイメージの分析と工学的表現及びイメージ間相互作用のシミュレーション

本研究の目的は,消費者の心にある主観的なブランドイメージを直接的に感性情報として表現し,その感性情報の想起と相互作用を分析し,工学的なシミュレーションを可能にすることである.前年度までは,ブランドイメージの定義,消費者の内面におけるブランドイメージの階層構造モデル,ブランドイメージの工学的表現,ファジィ双方向連想記憶システムによる傘ブランド,商品ブランド,ブランドイメージ間の相互連想モデル,傘または商品イメージが変化したときに他方に与える影響予測とファジィ連想記憶モデルを修正するための数理モデル,等の研究開発を行ってきた.これらの研究成果に基づき,研究の最終年度である本年度は,以下の研究を計画した.(1)傘ブランド,商品ブランド,ブランドイメージ間のシミュレーション機能と,傘または商品ブランドの一方のイメージが変化したときに,他方への影響を予測し,連想記憶システムを修正する機能を持つソフトウェアの開発.(2)過去の具体的なブランドイメージ変化と,傘イメージと商品イメージ間の相互作用を調査し,調査結果と上記ソフトウェアによるシミュレーション結果を比較・評価する.上記研究の実施過程において,現状のファジィ双方向連想記憶モデルの記憶と連想の精度が,本研究目標の達成には不十分であることが明らかになった.そのため,今年度の研究実績は(1)と(2)の一部にとどまった.具体的には,傘ブランド,商品ブランド,ブランドイメージ間のシミュレーション機能を持つソフトウェアの開発,および過去の具体的なブランドイメージ変化と,企業イメージ変化が商品イメージ変化に与える影響の調査・分析が本年度の研究実績である.ブランドはマーケティング分野を中心に研究されてきたが,研究の大半はビジネスや消費者理解を目的とし,ブランドイメージを工学的に表現・利用する研究は全くない.しかし,ブランドイメージが消費者行動に大きな影響を与え,企業経営をも左右する以上,ブランドイメージを一つの主観的実体として捕らえ,工学的に表現・処理する潜在ニーズは非常に高い.本年度は,まず,ブランドイメージに関する従来研究の調査を行なった.その上で,本研究の目的に合うブランドイメージを再定義し,消費者の内面における階層構造モデルを提案した.また,ブランドイメージの表現モデルとして,J.L.Aakerのブランドパーソナリティを用いる方法と,感性ワードを用いる方法を検討した.具体的には,目動車を対象に,感性工学的手法で選定した感性ワードを要素とする場合と,ブランドパーソナリティのファセットを要素とする場合のブランドイメージをアンケートにより求め,両者の関係を統計的に分析した.その結果,感性ワードによる表現は消費者の感性的ベネフィットと見なすことができ,各感性的ベネフィットはブランドパーソナリティのいずれかのファセットに強い相関で結びつくことがわかった.ブランドパーソナリティ表現の最大の長所は,各要素が対象ブランドに依存せず,異なる品種や業種でも共通の要素を用いることができる点にある.したがって,本年度の研究成果により,異なる複数の品種を扱う企業における商品ブランドイメージと企業ブランドイメージ間の相互作用を扱う際,プランドパーソナリティによる表現が利用できることが明らかになった.さらに,ブランドパーソナリティによるイメージ表現を用いて,車種ブランドと企業ブランドのイメージをアンケートにより作成し,連想記憶システムを用いた相互作用シミュレーションを試みた.その結果,この方法によるシミュレーションの可能性が確認できた.本研究では,消費者の心にある主観的なブランドイメージを直接的に感性情報として表現し,その感性情報の想起と相互作用を分析し,工学的にシミュレーションすることを試みる.前年度は,ブランドイメージに関する従来研究の調査と分析を行ない,本研究が目的とするブランイメージの定義,消費者の内面におけるブランドイメージの階層構造モデル考案,およびブランドイメージの工学的表現方法の検討を行った.また,得られたブランドイメージの表現方法に基づいて,傘ブランドと商品ブランド間のイメージの相互連想のシミュレーションについて分析・検討を行った.本年度は,前年度の成果に基づき,次の2点について研究を実施した.(1)傘ブランドと商品ブランドイメージ間の様々な相互連想に関し,ファジィ双方向連想記憶システム(FBAM)を用いて実現可能なシミュレーション方法を検討し,実際のプログラムを用いてそのシミュレーションの実現性を検証した.(2)上述のモデルに基づき,傘または商品ブランドの一方のイメージが何らかの理由で変化したときに,他方に与える影響をシミュレーションし,ファジィ連想記憶システムを修正するための方法を検討し,そのための数理モデルを開発した.(1)では,ブランド名とブランドパーソナリティのファセットを2層のノード郡とするファジィ双方向連想記憶(FBAM)にブランドイメージを記憶させる.傘ブランドと商品ブランドの2つのFBAMを作り,ブランドパーソナリティの層を共通化することで2つのFBAMを合併し,3層のネットワークを構成する.これにより,例えば,ある傘ブランド名からその傘ブランドのイメージが連想され,そのイメージに近い商品ブランドや他の傘ブランドが連想される.(2)については,傘イメージを,その傘に含まれる商品イメージの重み付き総和と仮定してモデル化し,どちらか一方が変化したときに,他方に影響が伝播する方法について数理モデルを考案した.本研究の目的は,消費者の心にある主観的なブランドイメージを直接的に感性情報として表現し,その感性情報の想起と相互作用を分析し,工学的なシミュレーションを可能にすることである.前年度までは,ブランドイメージの定義,消費者の内面におけるブランドイメージの階層構造モデル,ブランドイメージの工学的表現,ファジィ双方向連想記憶システムによる傘ブランド,商品ブランド,ブランドイメージ間の相互連想モデル,傘または商品イメージが変化したときに他方に与える影響予測とファジィ連想記憶モデルを修正するための数理モデル,等の研究開発を行ってきた.これらの研究成果に基づき,研究の最終年度である本年度は,以下の研究を計画した.(1)傘ブランド,商品ブランド,ブランドイメージ間のシミュレーション機能と,傘または商品ブランドの一方のイメージが変化したときに,他方への影響を予測し,連想記憶システムを修正する機能を持つソフトウェアの開発.

(2)過去の具体的なブランドイメージ変化と,傘イメージと商品イメージ間の相互作用を調査し,調査結果と上記ソフトウェアによるシミュレーション結果を比較・評価する.上記研究の実施過程において,現状のファジィ双方向連想記憶モデルの記憶と連想の精度が,本研究目標の達成には不十分であることが明らかになった.そのため,今年度の研究実績は(1)と(2)の一部にとどまった.具体的には,傘ブランド,商品ブランド,ブランドイメージ間のシミュレーション機能を持つソフトウェアの開発,および過去の具体的なブランドイメージ変化と,企業イメージ変化が商品イメージ変化に与える影響の調査・分析が本年度の研究実績である.
感化法制下における総合的感化教育施設家庭学校の史的研究

家庭学校は、入校手続き・実業教育および感化事業従事者養成を本校、十五歳以上を北海道分校、十五歳未満を茅ヶ崎分校と機能分化の基準を設け、また、本校は1909年に東京府代用感化院、北海道分校は開設八年後の1922年に北海道庁代用感化院に認定されていた。感化法は、1908年改正以降、主たる対象少年の年齢を8歳以上18歳未満、1922年以降は8歳以上14歳未満と規定していた。本研究では、家庭学校内部の分類基準と代用感化院生入校との関係を整理し、家庭学校内部での生徒異動、家庭学校と他の感化院との間における生徒異動の実態の解明につとめ感化法制下における民間感化教育施設としての家庭学校の位置を明確にした。方法としては、第一に、公文書等により北海道・東京府・神奈川県の感化院の設置状況と生徒入校基準を確認した。第二に、家庭学校の庶務記録・日誌類により1914年から1923年までの家庭学校内部における生徒異動、同時代の他の感化院等との間における生徒異動の実態を解明した。年度途中に学外に貸出されていた大量の日誌類が北海道家庭学校に戻された。これらは、北海道分校開設以降の巣鴨本校、北海道分校、茅ヶ崎分校の日誌であり研究遂行の最初に依拠すべき資料と考え、計画段階での資料の利用を変更した。資料および時間的制約もあり全容の解明は今後の課題として残されたが、感化法の運用実態を示す以下の成果を得た。第一に、入校に関しては家族や関係機関からの入校相談の様相と入校決定までの経緯や入校の手続きの実態、第二に、家庭学校内部における生徒異動に関しては北海道分校への異動経緯と引率、北海道分校からの帰京、茅ヶ崎分校開設時の幼年者選択、分校内部での寮間の異動や生徒から見習生への身分異動、さらに「校外生」としての生徒委託の状況、第三に、家庭学校卒業後に関しては卒業時の相談と就職や他施設への異動の状況が明らかになった。
生物、化学発光を利用した高感度毒性評価システムの開発

試料の分注からインキュベーション、発光量の計測、濃度計算まででるマイクロプレート用発光測定装置を試作した。この装置は、96、48および24ウェルに対応しており、フォトカウンティング方式の測光システムを採用することで、高感度(過酸化水素として10^<-8>M、ATPとして10^<-14>M)で広いダイナミックレンジ(7桁)を持たすことが出来た。細胞の活性測定を、細胞内でのNAD(P)H生成に関連する酵素および細胞膜と細胞内に存在するNAD(P)H-キノン酸化酵素の活性で計測するために、三種類の精密分注ポンプを内蔵させた。このうち二つはプランジャーポンプで、一つはメナジオン(ビタミンK_3)の添加のために分注設定量2-20μL(分注精度1%、10μL分注時)とし、一つは発光試薬溶液(TDPOとピレンのアセトニトリル溶液)の添加に使用するため分注設定量50-500μL(分注精度1%、100μL分注時)とした。他は50-250μLの設定容量を持つペリスターポンプで、緩衝溶液の添加などに使用する。分注ノズルを二重管構造にすることにより、このペリスターポンプを利用して分注量が微量なメナジオン溶液をマイクロプレートのウェルに洗い流すことができるように工夫した。分注ノズルとマイクロプレートはX軸およびY軸に移動できるように設計し、インキュベーション時間(最大99分)を含めた計測に必要な時間を最短で行えるようにした。マイクロプレートの温度は室温+10°Cから50°Cの間で制御出来るようにした。測定条件とデータ処理は小型のパーソナルコンピュータから出来るように設計したため、動物の培養細胞の活性測定のみでなく、ATPの測定など発光を利用する様々な計測に応用が可能となった。例えば、マイクロプレートを用いることにより、海洋性跛行細菌を用いるマイクロトックス試験が約1割程度の試薬量で出来るように微量化された。