hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
農産物への消費者選好における環境への配慮と安全性の相対的寄与度の計測

本研究の課題は、農薬・化学肥料の使用を抑えた栽培方法による農産物に対する消費者の評価を、「安全性」による部分と「環境への配慮」による部分に分離して評価することである。今年度は新しいアイデアとして、米を対象にした選択実験と同時に、同じ回答者に別の財を対象とした選択実験をおこない、その結果を付き合わせるという方法を試みた。具体的には、「環境への配慮」のみを考慮するような財として「ティッシュペーパー(の古紙配合率)」、「安全性」のみを考慮するような財として「浄水器(の健康に関連した物質除去率)」についての選択実験をおこなった。米についての「有機栽培米」や「特別栽培米」を選択する傾向と、これら2種の財を選択する傾向の比較により、「安全性」「環境への配慮」の相対的な寄与を分析しようという試みである。3つの選択実験からそれぞれモデルの推計をおこない、その結果を比較するという手続きをとった。ランダム・パラメータ・ロジット・モデルを用いて3種の選択実験データを計測し、個人パラメータ間の関係を分析したところ、米の「有機」「特栽」属性は、相対的には「安全性」よりも「環境への配慮」と大きな相関を持っているという結果が得られている。今回の調査に際して大きな問題となったのは、中国産冷凍ギョウザ事件であった。この種の事件が大きく報道されている間は、アンケートの結果に影響が出る可能性があるため、今回は予定を多少ずらして、できるだけ調査時期を遅らせることで対応した。そのため現段階では、データ分析に当初の計画よりも時間をかけることができていない。今後、より明確な結果を出せるように、3種のデータをプールして計測できるようなモデルを構築し、分析を続けたいと考えている。本研究は,農薬・化学肥料の使用を抑えた栽培方法による農産物に対する消費者の評価を,「安全性」による部分と「環境への配慮」による部分に分離して評価することを課題としている.初年度である平成18年度は,食品安全性の消費者行動分析,選択実験の方法論について,国内外における既存研究の整理をおこなうとともに,それを基に本研究に必要なアンケート項目などを検討した.市場での現地調査を含む検討の結果,選択実験アンケートの対象としては「米」がふさわしいという結論に達し,予備調査をおこなった.調査の手段としては専門業者によるインターネットリサーチを利用した.本研究の本調査では,広範囲な地域を対象としたアンケート調査を予定しているが,これまでわれわれが主に用いてきた郵送調査で広範囲を対象とした調査をおこなうためには,専門業者への委託か,各地域における住民票や選挙管理委員会名簿から抽出をおこなうという非常にコストのかかる方法をとるか,NTT電話帳からサンプルを抽出するという方法を用いるしかなかった.前者はコスト面での問題があり,後者のNTT電話帳からのサンプリングの場合,電話番号を掲載していない世帯がサンプルに含まれ得ないという問題の他,不完全な住所データしか得られないことから,団地等の居住者へのアンケートが難しいなどの問題点があった.予備調査の結果から,調査方法に大きな問題がないこととを確認するとともに,本研究の目的の前段として,「農薬」と「化学肥料」の使用という属性を分離した計測が可能であることが確認できた.本研究の課題は、農薬・化学肥料の使用を抑えた栽培方法による農産物に対する消費者の評価を、「安全性」による部分と「環境への配慮」による部分に分離して評価することである。
アジア・ディアスポラの転向体験-接触空間と植民地主義

帝国日本の国民統合が進んだ1930年代、植民地においてそうした国民統合から疎外された人々をアジア・ディアスポラと名付けた上で、彼らが既存の地域や社会から引き裂かれた転向という受難の体験を、日本人とアジア・ディアスポラの共通体験と捉え直すことで、植民地近代の問題群に新しいアプローチを行った。アジア・ディアスポラの転向体験を再発見し、これまで親日派、反革命の名の下に埋もれていた多くの歴史的事実を発見し、その意味を問い直すことによって、自民族中心的な東アジアのナショナリズムを脱却する方法的視座を得た。1930年代帝国日本における転向は、共同研究『転向』が「近代日本社会の構造の総体的な把握に失敗したことから生まれた思考変化」と名付けて以来、多義的な意味が注目されるようになった。それは、台湾、朝鮮、満洲国など植民地広域圏の「親日派」「漢奸」の動きとも密接に関連している。転向体験は、共産革命から伝統日本への回帰として起こると同時に、台湾人と朝鮮人の土着文化からの切断や、満州国に移住した日本・台湾・朝鮮の人々のアイデンティティー危機という形でも起こった。本研究は、帝国日本の国民統合が進むにつれて社会や地域から疎外されたこうした人々をアジア・ディアスポラと名付けた上で、転向体験を国家や社会から地域・個人のレベルへと拡大し、1930年代帝国日本における転向という受難の体験を、狭義の日本人とアジア・ディアスポラの共通体験として検討を加えるものである。研究初年度である平成21年度は、アジア・ディアスポラ研究を進めるための研究チーム(「言説分析チーム」「口述歴史チーム」「理論動態チーム」)を立ち上げた上で、過去のアジア・ディアスポラに関する研究史を整理し、5月に、小コロキウム「アジア・ディアスポラの転向体験に関する研究史の整理」を開催した。10月には、中国社会科学院文学研究所の2先生をお招きして、近代中国におけるディアスポラ文学の諸相につき、シンポジウムを行った。そうした成果の上に、2010年1月と3月、高雄市、ソウル市においてアジア・ディアスポラに関するオーラル・ヒストリー調査に従事し、1930年代の転向体験に関する新たな歴史事実の発掘を行った。本研究は、帝国日本の国民統合が進むにつれて社会や地域から疎外されたこうした人々をアジア・ディアスポラと名付けた上で、転向体験を国家や社会から地域・個人のレベルへと拡大し、1930年代帝国日本における転向という受難の体験を、日本人とアジア・ディアスポラの共通体験と捉え直した上で、再検討を加えるものである。研究2年目である平成22年度は、「言説分析チーム」「口述歴史チーム」「理論動態チーム」がそれぞれ個別研究を進めた上で、10月・11月に、華東師範大学思勉人文高等研究院の許紀森、楊国栄の2教授をお招きして、1930年代の東アジアにおける共産革命や近代化の動きと転向との内在的関連をめぐって共同討議を行った。また、そうした研究や討論に並行して、2010年5月に、韓国釜山市においてアジア・ディアスポラに関する社会調査に従事した。それは、台湾、朝鮮、満洲国など植民地広域圏の「親日派」「漢好」の動きとも密接に関連している。研究最後の年である平成23度は、「言説分析チーム」「口述歴史チーム」「理論動態チーム」がそれぞれ個別研究を進めた上で、共同研究の成果を論文集にまとめる作業を行った。そして、3年にわたる成果報告として緒形康編『アジア・ディアスポラと植民地近代』(科学研究費補助金(基盤研究(B))成果報告書、3月31日)を上梓した。
超塑性固相接合に関する基礎的研究

超塑性を示す薄板をインサート材としてステンレス鋼及びチタン合金を固相拡散接合し、接合界面の健全性及び強度に及ぼす諸条件の影響を調べ、接合機構について検討を行った。その概要を以下に示す。1、初期組織の異なる二相ステンレス鋼をインサート材として用いて、1173-1373Kの温度範囲で加圧力を変化させて二相ステンレス鋼を接合し、接合性に及ぼすインサート材組織の影響を調べた。その結果、適当な接合条件を選ぶことにより、短時間で母材強度以上の優れた接合強度が得られた。接合温度が高く、加圧力が大きく、粒径が細かい程、ボイドの無い健全な接合界面が得られる条件範囲が広くなった。また、接合性はインサート材の組織形態に依存し、等軸微細粒組織を持つインサート材を用いることにより、より低温低加圧力で良好な接合性が得られた。組織観察結果から、インサート材の粒界すべりに起因する超塑性変形が示唆された。2、優れた超塑性特性を示すβrich α-β型Ti合金をインサート材として用いて、973-1173Kの温度範囲で時間と加圧力を変化させてTi-6A1-4V合金を接合し、接合性に及ぼす諸条件の影響を調べた。その結果、インサート材を用いない場合よりも、低温、低加圧、短時間で良好な接合性が得られることが分かった。接合界面の健全性と接合強度は、接合温度、時間、加圧力、表面の平滑さが増加するほど良好になったが、1073K付近で最も広範囲な接合条件域を示した。また、インサート材の超塑性発現温度1000-1100Kでは、接合時の変形の大部分がインサート材で生じ、接合精度の向上に有効であることが示唆された。なお、接合時の熱履歴によるTi-6A1-4V合金及びインサート材の強度劣化は認められなかった。組織観察結果から、インサート材組織は接合後も微細等軸粒が維持されており、接合機構への超塑性現象の関与が示唆された。
一般病院がん患者に対する看護師が行うディグニティセラピーの効果と紹介基準の検討

本研究では、看護師が実施するDTの紹介基準を作成するとともにDTの効果を確認する。研究の進め方は、1文献や関連学会における情報収集、2調査実施準備、3がん治療中の患者に対する予備調査の実施、4国内のDT実施施設にヒアリングを行い、DTの効果と患者の特徴を情報収集、4これまでの結果を検討し、DTの紹介基準(案)を作成、5基準(案)を使用して終末期がん患者に対する本調査を実施し効果を確認する、6研究分担者と共に分析し、精錬されたものをDTの紹介基準とする。
ウイルス性心筋炎における自己培養リンパ球注入による心筋障害機序の検討

先に提出したプロトコールに従い研究を行った。すなはちCoxsackievirus B3をBALB/cマウスに接種し、ウイルス接種30日目に別の実験系より得られたリンパ球(2×10^7個)を尾静脈より注入した。病理組織学的検索の結果coxsackievirusB3感染マウスのspleen細胞を注入されたマウスでは、encephalomyocarditis virus感染マウスのspleen細胞を注入されたマウスに比し、心筋炎の程度が増強していた。以上より、慢性心筋炎の病因に同一のウイルスで感作された細胞障害性T細胞が必要であることが判明した。リンパ球各サブセットの役割ではCD4が主要なeffector cellsであることも明らかになった。すなわち、実験I:Coxsackievirus B3とEncephalomyocarditis virusをBALB/Cマウスに接種し,ウイルス接種後約60日目にFicoll重層法にてspleenのリンパ球を得た。次に得られたTリンパ球を10%インターロイキン-2(IL-2)で培養した。実験II:Coxsackievirus B3をBALB/Cマウスに接種し,ウイルス接種30日目に実験Iより得られたリンパ球(2×10^7個)を尾静脈より注入した。病理組織学的検索の結果,coxsackievirus B3感染マウスのspleen細胞を注入されたマウスでは,encephalomyocard:tisvirus感染マウスのspleen細胞を注入されたマウスに比し,心筋炎の程度が増強していた。以上より,慢性心筋炎の病因に同一のウイルスで感作された細胞障害性T細胞が必要であることが判明した。現在は,リンパ球各サブセットの役割を検討中である。臨床的に拡張型心筋症と考えられていた症例で、剖検的に心筋炎が証明される場合も多い。本研究では、心筋炎を惹起されたhostよりの自己リンパ球をIL-2にて長期間培養し、さらに各リンパ球サブセットに分類し、マウスのモデルで細胞障害を試みた。すなわち各々のリンパ球サブセットが、マウス心筋を傷害するかを検出した。その結果、心筋炎慢性期では通常見られない活動性の心筋壊死が同一のウイルスで感作されたTリンパ球(主にCDサブセット)を移注されたマウスで生じた。以上より(1)IL-2より自己心筋特異的リンパ球の培養が可能であり、(2)in vivoで自己心筋の障害が証明された、と思われる。
英語ビデオコーパス構築による授業の発話分析と小・中・高校英語教師への支援

小中学校約30クラスの英語の授業発話をコーパス化して分析を行った。小学校では、人称代名詞、基本動詞、疑問詞が中心的な語彙項目であり教材に出てくる動詞が高頻度に使用されていた。中学校では、日本人教師発話の約63%が英語で、人称代名詞、基本動詞、授業進行に必要な英語が頻出していた。質的分析では、説明による明示的指導より、学習者とのインタラクションをベースにした指導が理解につながると示唆された。本研究の主要目的は日本人英語教師(小・中・高)が英語で授業を行うための支援を目的としたコーパスの作成にある。平成27年度は授業データの収集と作成しようとするコーパスの設計・活用法方について研究を計画、実行し、成果を学会や論文でまとめた。以下にその概要を記す。1)コーパスデータ収集:小学校の5,6年生を中心に18クラスのデータ収録を行った。特定の小学校で収録したものと単発で収録したものがほぼ半数ずつである。また、コーパス分析の観点から、多くの収録クラスで、授業後に児童たちへアンケート調査を実施した。コーパスは1/3程度の書き起こしが完了している。また、書き起こしデータに話者、使用言語等の情報タグを整形XML形式で付与している。2)コーパスの設計・活用法方の検討:英語コーパス学会で分析についての発表を提案し、設計についての助言を受けた。また、本研究の主旨に賛同する連携研究者よりも、データ収録・分析手法について助言を受けた。使用言語タグを母語(L1)、目標言語(L2)、および両者混合(Mix)として、その発話内容が指導的に明示されたものになっているかどうかを、児童・生徒の振り返りから分析する手法を提案された。3)学会発表・論文執筆:日本英語教育学会、英語コーパス学会、環太平洋教育学会において、進捗状況について報告をし、助言を受けた。それらを生かし、論文執筆し、日本英語教育学会紀要(ARELE 27号)と北海道教育大学紀要人文化学・社会科学編第66巻第2号、第67巻第1号の3誌に投稿した。最初の2誌は平成28年3月に発刊、最後の1誌は査読中である。現在までの進捗状況は研究計画に沿って、概ね順調に進行しているといえる。以下に現在までの進捗状況の概要を記す。本研究初年度である平成27年度は主にコーパスデータの収集と収録方法の検討であった。データ収集に関しては、主に、小学校を中心に授業データ収録(18クラス分)をすることができた。書き起こしに関してはアルバイト学生を雇用して、現在7クラス分終了している。データ収録方法に関しては、「マルチカメラ・マルチマイク」システムを計画したが、人材確保とカメラやマイクなどの機材設置に関して難点が存在することが判明し、現在は多くて、カメラ2台とICレコーダー2台の使用で収録している。しかし、多くの場合、カメラ1台、ICレコーダー1台での収録となっている。コーパスのビデオ化については、編集ソフトを使って個人が特定されない処理や、テキストをキャプションとして表示する準備を進めている。しかし、データ収録時に、一般公開を希望しない場合もあり、データ収録を依頼する時の課題となっている。最後に、データ収録・書き起こしと並行して、発話コーパス蓄積のためのフォーマットの研究を新たに立ち上げた。年度途中から、連携研究者を加え、XML形式のコーパスの設計を研究し、共著論文を執筆し、投稿した。そして、学習者側からのコーパス利用価値を高めるために、児童に対して授業直後のアンケートを実施して、授業内容で覚えたことを記載してもらい、そのデータを入力して、テキスト分析をする準備を進めている。またアンケート実施時に、英語に対する好き嫌いおよびその理由の調査も実施して、その回答をデータ化し、それぞれの結果が発生する要因を探る準備を進めている。コーパスデータ収集に関しては小学校のデータ2本を追加し、中学1年生の英語授業データ11本、高校のデータ4本の合計17授業のデータ収録を行った。特定の中学校・高校で収録したものが10本と残りが単発で収録したものがである。また、コーパス分析の観点から、多くの収録クラスで、授業後に児童・生徒たちへアンケート調査を実施した。コーパスデザインの更新を行った。コーパスには話者、使用言語等の情報タグを整形XML形式で付与するのに加えて、日本語の発話を英語に翻訳した内容を併記するパラレルコーパス構築も試みた。さらに、授業の各段階を示すモードタグ5種(skills and system, managerial, materials, classroom context)を設計した。また、小さなくくりとして、12種の属性値を埋め込んだ。また、生徒の発話の属性を2種(自発的、非自発的)、教師の発話属性11種を埋め込むという構成にした。現在までの進捗状況は研究計画に沿って、コーパスのビデオ化以外は概ね順調に進行しているといえる。本研究2年度である平成28年度は主にコーパスデータの収集継続と談話構造の解明、ビデオコーパスの作成であった。データ収集に関しては、主に、小・中学校を中心に授業データ収録(17クラス分)をすることができた。書き起こしに関しては現在9クラス分終了している。また、今年度より加わった研究分担者が質的分析の担当(タグセットの追加、統計分析)を行っている。

コーパスのビデオ化については、ビデオ映像、音声、書き起こし(発話)、メタ情報(談話構造など)を1つの画面で操作できるように、業者に委託して、ビデコーパスのモックアツプ(試作品)を作成した。しかし、ビデオとコーパスデータをシンクロさせる作業に手間がかかることが判明し、実用化するには更なる時間がかかることが予想される。まず小学校の外国語学習と教科としての英語の授業における、母語(日本語)と目標言語(英語)の使用割合と発話の質分析を行った。その結果、定量的には60%以上の発話が目標言語により行われていた。しかし、質的分析では、純粋な文法項目の説明は見られず、教師と生徒の英語でのやり取りでは、主に生徒のコーラスリーディングによる繰り返しが多いということがわかった。小学校の英語の授業において使用される動詞についての調査では、let's, start, repeatなどのような授業実施の指示として使われる語とtake, stayなどのように教材の中で比較的高頻出に観察される動詞があることがわかった。また、I, you, have, want, go, likeなどは外国語活動や英語教科、学年の高低に影響受けずに使用される一方で使用教材や、授業内容に影響を受ける語彙項目が特定された。教員養成系大学の学生の模擬授業での発話の質の分析をした。中一と中二の授業で、使用言語は母語(日本語)や母語と目標言語(英語)を混合した発話の使用割合や発問の使用回数において有意な差は見られなかった。しかし、生徒の発話に対する反応の方法の質の種類に有意な差が見られるということがわかった。小学校6年生の終了時と中学1年生の開始時の英語授業の「継続性」の分析を「やり取り」の視点で調査し、連続する小中の英語の授業において、一定の継続性を捉えることが観察された。これにより、インタラクション情報は小中英語授業の「継続性」分析に有用なアノテーションであることが確認された。最後に、収集データに映像と音声を融合させたビデオコーパスの試作品の設計をし、オンラインで使用できるプラットフームを作成した。これにより、映像と音声に付与した書き起こしが発話者とその使用言語、そしてインタラクション情報などと融合されて活用できるようになった。小中学校約30クラスの英語の授業発話をコーパス化して分析を行った。小学校では、人称代名詞、基本動詞、疑問詞が中心的な語彙項目であり教材に出てくる動詞が高頻度に使用されていた。中学校では、日本人教師発話の約63%が英語で、人称代名詞、基本動詞、授業進行に必要な英語が頻出していた。質的分析では、説明による明示的指導より、学習者とのインタラクションをベースにした指導が理解につながると示唆された。平成28年度より連携研究者を務めて頂いた大橋由紀子博士に研究分担者を引き受けていただき、研究代表者との2名体制で研究を進めることとなった。研究計画の大きな変更はないが、研究計画に基づいて、以下のように推進していく。1)データ収集について:平成27年度は小学校のデータを中心に収録したが、今後は、中学・高校でのデータ収録を増加させる方向で進める予定である。ただし、状況に応じて、小学校のデータの収録を行う。
骨組織ミネラルとコラーゲン複合体の変形相互作用に基づく骨強度・応力特性

骨組織の基本構成物質であるミネラルとコラーゲンにおける分子/結晶レベルの荷重伝達・負荷応答を明らかにするため、それらの物質が組織化される過程の細胞、構造体、組織といった各階層レベルの強度変形特性を調べた。各階層間の力学的機能相互を確認し、骨組織における強度特性(剛性、弾性率、残留応力、負荷応力、等)の発現機構を確認した。分子/結晶レベルの変形計測からマクロな骨組織の強度特性を高精度に検出する手法を提案した。○骨HAp結晶X線回折計測:牛大腿皮質骨を測定対象として、これまでの広角X線回折に加え、小角散乱X線回折計測開発を引続き行った。これまでの広角測定ではHAp結晶内の10ナノレベルの変位や構造に対し、小角散乱ではHAp結晶粒子間の10マイクロ程度の変位や構造が測定される可能性を検討した。これによりマイクロ骨構造体レベルの変形特性が確認されると予想されたが、小角散乱の場合、測定データには複雑なノイズがのるため、そのデータ処理に工夫が必要であった。その処理方法の開発が必要である。○皮質骨残留応力計測:長管骨皮質骨表層の残留応力計測手法を開発した。これまで例のないX線の反射側回折線をイメージングプレートで二次平面計測し、その回折リングの変形状態から高精度に残留応力を計測する手法を検討した。皮質骨内残留応力の発生要因を探った。○骨HAp-Col分子ラマン分光計測:骨内HAp/Col分子構造の状態と負荷時の変形挙動をラマン分光による計測手法を開発した。熱変性・疲労変性(加齢相当モデル)による分子構造変化の確認を行った。○骨構造体モデル:マイクロ骨構造体(皮質骨、海綿骨)をマイクロCTで観察した。階層複合化した骨組織構造体(Osteon-Lamella)(10-310-4m)の変形状態を推定した。顕微鏡下の負荷試験により骨組織構造体の荷重伝達・変形応答特性の測定を行った。骨組織構造体レベルの弾性率/剛性分布の計測手法を検討した。○マイクロ骨構造体解析:同心円層状構造のOsteonの詳細な形態や構造を詳細に観察した。海綿骨骨梁1本の弾性率測定方法を開発し、骨梁の弾性率やHAp結晶特性などを調査した。○骨HAp結晶X線回折計測:牛大腿皮質骨を測定対象として、これまでの広角X線回折に加え、小角散乱X線回折計測手法を検討した。引張り負荷中の計測を行い、IPで計測した回折散乱画像と骨異方性との関連や応力との関連を確認した。小角散乱ではHAp結晶粒子間の変位や構造に関する回折画像が得られることになり、マイクロ骨構造体レベルの変形特性が確認可能なことを示した。○骨Col分子ラマン分光計測:骨内HAp-Col分子構造の状態と負荷時の変形挙動をラマン分光で計測する手法を検討した。これにより、ラマンシフトと応力状態との関連性を確認した。引張負荷によってν1PO43-やAmide Iのラマンシフトが線形的に減少した。さらに骨異方性や骨年齢差による違いを調査した。○骨細胞変形特性解析:骨細胞を一定の負荷環境下培養した場合の形態変化、変形特性、負荷応答性との関連性を観察する実験手法を検討した。また骨芽細胞の負荷環境下におけるHAp結晶構造やCol分子の形成・成長過程を調査する実験手法を検討した。○骨構造体モデリング:マイクロ骨構造体の数理モデルを作成し計算シミュレーションを行い、階層複合化した骨組織構造体(Osteon-Lamella)の変形状態を推定する手法を検討した。また、任意方向負荷による骨組織異方性弾性率とX線回折特性の関係を調査した。○マイクロ骨構造体解析:皮質骨内同心円層状構造のOsteonの詳細な形態や構造を観察し、それらの弾性率計測手法を検討した。骨組織構造体(Osteon-Lamella)断面における弾性率分布の計測手法を検討した。また、海綿骨の構造と弾性率・強度の関係を調査するため、牛大腿骨頭部から海綿骨骨梁を取り出し、骨梁一本のマイクロ引張負荷装置を考案した。○骨HAp結晶X線回折計測:牛大腿皮質骨を測定対象として、これまでの広角X線回折に加え、小角散乱X線回折計測手法開発した。小角散乱ではHAp結晶粒子間の10マイクロ程度の変位や構造が測定された。これによりマイクロ骨構造体レベルの変形特性が確認された。負荷中における広角/小角計測を行い、HAp結晶内と結晶粒子間の変形相互作用を確認した。○皮質骨残留応力計測:長管骨皮質骨表層の残留応力計測手法を整備した。X線の反射側回折線をイメージングプレートで二次平面で計測し、その回折リングの変形状態から高精度に残留応力を計測する手法を検討した。年齢差によるウシ大腿骨皮質骨内残留応力の違いを明らかにした。幼齢期にはほとんど残留応力が見られなかった。

○骨HAp-Col分子ラマン分光計測:引続き骨内HAp/Col分子構造の状態と負荷時の変形挙動をラマン分光による計測手法を開発した。試験片内一点ではなく、表面のイメージング像からひずみを計測する手法を考案した。これにより従来より計測制度の向上が見られた。○骨構造体モデル:マイクロ骨構造体(皮質骨、海綿骨)のマイクロCT解析を行い、階層複合化した骨組織構造体(Osteon-Lamella)(10-310-4m)の変形状態を確認した。マイクロインデンテーション骨組織構造体骨組織構造体レベルの弾性率/剛性分布の計測手法を開発した。また、径3mm×3mmのCube状海綿骨試験片を作成し、負荷試験することで構造パラメータと剛性・弾性率や降伏応力との関係を調べた。○生検試料負荷特性:患者から採取した微小骨試料(径3mm×3mm程度)をCube状に加工し、圧縮負荷による変形特性とX線回折特性の関係を確認した。26年度が最終年度であるため、記入しない。バイオメカニクス、人間医工学26年度が最終年度であるため、記入しない。○骨HAp結晶X線回折計測:広角X線回折については、IPを用いた牛大腿骨骨幹部の表層残留応力計測手法の開発を行い、その精度検証と残留応力発生要因を検討している。計画通り進んでいる。小角散乱X線回折計測手法については、負荷時計測の前例がなく、その現象と回折理論の関連性の基礎的検討を進めており、計画通り進んでいる。○骨Col分子ラマン分光計測:骨内HAp-Col分子構造の状態と負荷時の変形挙動をラマン分光で計測する手法を整備し、骨内Colの引張り挙動の計測が可能となった。計画通り進行している。○骨細胞変形特性解析:骨細胞を一定の負荷環境下培養した場合の形態変化、変形特性、負荷応答性との関連性を観察する実験手法を検討したが、期待したほど成果が得られていない。骨細胞の負荷環境下におけるHAp結晶構造やCol分子の形成・成長過程を調査する実験手法については、今後の検討課題である。○骨構造体モデリング:任意方向負荷による骨組織異方性弾性率とX線回折特性の関係を調査し、マイクロ骨構造体の数理モデル作成を行っている。また海綿骨の構造特性と異方性弾性率の関係を詳細に検討している。この点は当初の計画以上の進展がある。○マイクロ骨構造体解析: Osteonの詳細な形態や構造を観察し、骨組織構造体(Osteon-Lamella)断面における弾性率分布の計測手法を検討した。海綿骨の構造と弾性率・強度の関係を骨梁一本のマイクロ引張負荷装置を考案し、骨梁の内部構造を明らかにした。計画通りである。○骨HAp結晶X線回折計測:広角X線回折については、IPを用いた牛大腿骨骨幹部の表層残留応力計測手法の開発まで行っている。小角散乱X線回折計測手法については、負荷時計測の前例がなく、その現象と回折理論の関連性を整理しており、計画通り進んでいる。○骨Col分子ラマン分光計測:骨内HAp-Col分子構造の状態と負荷時の変形挙動をラマン分光で計測する手法を検討し、骨内Colの引張り挙動にはまだ精度的な課題はあるもののおおむね計画通り進行している。
共形構造および射影構造の微分幾何

共形幾何的面においては,平成25年度に閉曲線の正則ホモトピー不変量を共形微分幾何の言葉で表す結果を得た.論文は平成26年度に発表した.これはSmaleの正則ホモトピーの理論の微分幾何学化の第1段階と考える.射影幾何的側面においては,シュワルツ微分を用いてリーマン多様体の閉曲線の共形不変な長さを定義した.これは本質的に円S^1の射影構造の分類と密接な関係にある.山辺の共形不変量との関係もありこの方面は今後さらに研究を進める.平成25年度の最も大きな成果は,閉曲面上の閉曲線の正則ホモトピー不変量の共形幾何学的表現についての研究が一段落した事にある.正則閉曲線が与えられた時共形的回転数と言う曲面から円周への関数が曲率を用いて共形不変に定義され,その微分として得られる閉形式のドラムコホモロジー類が曲線のポアンカレ双対になると言う結果である.スメールの結果によれば閉曲線の正則ホモトピー類は曲面の単位接束の基本群と対応がつく事が知られている.これを可換化すると単位接束の1次元ホモロジー群となるが,共形的回転数はこのホモロジー群の要素を決定できる.したがってこの方向での残る大きな問題は正則ホモトピーの群の非可換性をどのように幾何学化するかとなる.今後の課題として取り組みたい.また曲面は向付け可能なものに限定しているがそうでない場合の問題も残っている.長期的には高次元化が問題である.山辺不変量の決定問題はスピン幾何の手法でさらなる理解を得ようとしたがうまく行かなかった.2次元球面2個の直積,複素射影平面の1点ブローアップ,この2つの4次元多様体に焦点を絞っている.力業となるが特異計量の平滑化を試みた.成果を得るには至ってない.共形的シュヴァルツ微分については,これがリーの球面幾何,ラゲールの球面幾何と関係がある事がはっきりしてきた.これら2つの古典幾何は新しい文献がほとんどなく,自ら理論の再構成の仕事を始めている.アファイン接続のリッチ曲率についての研究は,当面の目標となる問題があるものの十分に考える余裕がなかった.山辺不変量の決定問題は容易でない.この問題の解決に向けて,1980年代から1990年代のゲージ理論,特に,サイバーグ・ウィッテン理論とそのスカラー曲率への応用にについて,集中的にその理論の習得に努めた.成果には至ってないが,着実な準備ができたと考えている.2次元球面とそれ自身の直積の山辺不変量を求める事が研究代表者にとっては最も興味引かれる問題であるが,話はそう簡単でない.問題の困難さはある程度絞り込めたが,スピン幾何の限界を超える問題である事を恐れる.シュヴァルツ微分に関する曲線の単射性定理については,論文を作成し現在投稿中である.共形構造を持つ空間上の正則曲線にはシュヴァルツ微分を用いて1次元射影構造が定義できる.この射影構造に関してその展開写像が単射であれば,曲線自身が自己交点を持たない,と言う性質を単射性性質と言う.ユークリッド球面は単射性性質を持つ事を和田昌昭との共同研究で1990年代に示した.ところがコンパクトなリーマン多様体でこの性質を持つ空間を調べると意外に少ない.コンパクト階数1対称空間で調べた結果,球面だけがこの性質を持つ事が分かった.コンパクト階数1対称空間に限らずとも成立つ,すなわち一種の球面定理ができるのではないかと期待される.山辺の問題についての解説書が,数学会メモアールから出版される見込みである.約5年程前から執筆が始まったが,芥川和雄氏,井関裕靖氏との共同執筆であるため,調整に時間がかかり,ようやくほぼ完成する事ができた.現在,査読中である.平成26年度の成果は,ラゲールの球面幾何を用いて,曲線の共形不変な長さの概念を得た事にある.研究代表者の導入したシュヴァルツ微分にも関係がある.基本となるアイデアは,メビウス空間の曲線をドジッター空間の曲線に変換する事にある.メビウス空間での共形不変性がドジッター空間での等長不変性に転換する事が要点である.しかしメビウス空間での閉曲線が,この変換によりドジッター空間の閉曲線に移るとは限らないようである(証明も反証も今後の課題)事が事態を複雑にしていて,理論の完成にはまだ時間がかかる.それでも対数螺旋や,もっとも基本的な正円の,新しい特徴づけができるなど,手応えはある.またメビウス空間に限らず,一般の共形多様体で理論構築が可能である.この研究は共形構造の微分幾何という研究課題名に沿った内容であるが,ラゲール幾何学に関連する事からも推察されるように,内容的には時代遅れの印象を与えるかも知れない.それは扱っている対象が曲線である事が一因と考えられる.現段階では曲線論であるが,高次元化の構想もある程度できている.1980年代のブライアントによるウィルモア双対性の理論も,この理論に吸収される見込みである.本研究の主要課題である山辺不変量の決定問題は,これといった進展はなかった.重くなるが,幾何解析を避けていては物事が進まないようである.一方,この山辺不変量問題に関連する最近の論文には目を通しているので,現時点における全般的な研究進捗状況は把握している.アファイン接続のリッチ曲率の問題については,平成26年度の期間においてはまったく手に付かなかった.最終年度に,ラゲール幾何学の方法を用いて,閉曲線の共形不変な長さについての基本的結果を得た.

ユークリッド球面上の閉曲線は球面の共形構造から射影構造が定義されることはすでに研究代表者により分かっていた.この閉曲線に対してラゲール幾何学を用いた変換を導入した.ラゲールの球空間はローレンツ計量空間であるが,曲線の助変数変換により空間的等速閉曲線に対応させることが可能であることが証明され,その長さが球面の共形変換で不変となる.その長さは常に2π以上であり,2πと等しくなるのは正円に限ることが証明できた.またこの共形的長さは曲線の射影構造のカイパーによるパラメーターと一致することが分かった.一般のリーマン多様体での閉曲線については和田昌昭と研究代表者の導入した共形的シュワルツ微分を用いて射影構造が定義できるので,そのパラメーターを用いて共形的長さを3次元以上の一般のリーマン多様体に拡張できる.そこでリーマン多様体上の閉曲線の共形的長さの下限としてリーマン多様体の共形不変量が定義できる.いくつかの例でこれは山辺の共形不変量と関係していることが確かめられる.これらの結果はさらに発展させて,これから論文にまとめる予定である.共形微分幾何と1次元ではあるが射影微分幾何に関する結果として,これまでにないもので,今後の研究の出発点となりうると考えている.平成24年度にはS^2 x S^2の山辺不変量を評価するための準備した,問題解決の方法を定めることはできたが解決には今後の継続研究が必要である.平成25年度にはシュワルツ微分を用いた曲線の単射性定理がなりたつ空間としてユークリッド球面が定まるのではないかと言う予想について部分的結果を得た.平成26年度には閉曲線の正則ホモトピー不変量を共形微分幾何を用いて表示する方法を得た.共形幾何的面においては,平成25年度に閉曲線の正則ホモトピー不変量を共形微分幾何の言葉で表す結果を得た.論文は平成26年度に発表した.これはSmaleの正則ホモトピーの理論の微分幾何学化の第1段階と考える.射影幾何的側面においては,シュワルツ微分を用いてリーマン多様体の閉曲線の共形不変な長さを定義した.これは本質的に円S^1の射影構造の分類と密接な関係にある.山辺の共形不変量との関係もありこの方面は今後さらに研究を進める.研究実績の概要に述べたように,研究課題に沿った新しい成果が得られている.微分幾何学当面は平成26年度の成果である曲線の共形的長さの理論の完成を目指す.研究実績の概要に述べたように,懸案の問題を解決する事ができた.交付申請書には平成24年度の目標として,ゲージ理論に関する1980年代の数学を再検討しその研究手法を学ぶ事を主目的としたが,この目的に関しては十分達成できた.赤字になる事をおそれ,年度末に支出を控えたため.本研究の基軸となる問題は山辺不変量の解明にあるが,考察を深めるごとに困難な問題である事が分かる.そのため,この主問題からは少し距離を置き,より周辺の共形幾何,射影微分幾何の問題に取り組みたい.平成24年度の達成状況を基に,さらにスカラー曲率に関する,ここ20から30年の重要な研究結果を習得するよう努める.閉曲面上の閉曲線の正則ホモトピー不変量の共形幾何的表現について,なるべく早く結果をまとめ,論文を公表したい.次年度の物品費の一部として使いたい.赤字になる事をおそれ,年度末に支出を控えたため.次年度(本年度)の物品費の一部として使いたい.ほぼ平成24年度と同様.研究連絡,研究打ち合わせなどのために研究旅費を用いる.幾何学,幾何解析関係の専門書を購入し数学図書室に配置してもらう.若干のIT機器を購入し研究環境の向上に資する.
宿主におけるエンテロウイルス71カプシド適応変異と受容体特異性・病原性の変化

本研究プロジェクトでは、エンテロウイルス71(EV71)カプシドアミノ酸変異とウイルス表現型・病原性発現の関連について解析した。EV71カプシド5回転軸に位置するVP1-145等特定のアミノ酸は、PSGL-1結合性・抗原性等、様々なウイルス表現型に関与していた。カニクイザルモデルにより、我々は、VP1-145Eバリアントが感染個体内で強力に選択され、PSGL-1非依存的にウイルス血症や中枢神経病原性の発現に関与することを明らかにした。これらの結果は、細胞特異的ウイルス増殖、個体内適応、および病原性にVP1-145におけるアミノ酸多型が関与することを示唆している。手足口病および重症中枢神経合併症の原因ウイルスであるエンテロウイルス71(EV71)の分子進化・多様性を反映した一連のEV71変異株を作製し、受容体特異性・抗原性等のウイルス表現型、また、動物モデルにおける病原性発現について比較解析を行い、以下の結果を得た。リンパ球におけるEV71の主要な受容体であるPSGL-1結合性を規定するウイルスカプシドアミノ酸としてVP1-145を同定した。VP1-145はウイルス粒子表面でVP1-244リシンと隣接し、リシン側鎖の向きに影響を与えることが推測された。VP1-145のアミノ酸の種類がスイッチとなり、VP1-244リシン側鎖の向きを変え、PSGL-1結合性を制御することが示唆された。クライオ電顕を用いたEV71粒子の構造解析により、EV71中和活性を有するモノクローナル抗体の結合部位が、PSGL-1結合領域と一部重複することを明らかにした。PSGL-1受容体依存性および非依存性EV71感染・病原性発現機構を解析するため、PSGL-1結合に関与するアミノ酸(VP1-98, VP1-145)のみが異なる感染性クローン由来PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を調整し、ウイルス学的性状を解析した。PSGL-1結合株および非結合株を、それぞれ、カニクイザルに感染させ、病原性発現、異なる組織におけるウイルス増殖、ウイルス抗原・病変の局在、免疫炎症反応、個体内でのウイルス遺伝子変異等について比較検討した。PSGL-1非結合株はPSGL-1結合株と比較して、感染個体内で効率よく増殖し、無菌性髄膜炎等の臨床症状が強い傾向が認められた。PSGL-1結合株はカニクイザル感染後速やかにPSGL-1結合領域アミノ酸(VP1-145)に変異を生じることが明らかとなった。手足口病および重症中枢神経合併症の原因ウイルスであるエンテロウイルス71(EV71)の分子進化・遺伝的多様性を反映した一連のEV71変異株を作製し、受容体特異性・抗原性等のウイルス表現型、また、動物モデルにおける病原性発現について比較解析を行い、以下の結果を得た。1.リンパ球におけるEV71の主要な宿主受容体であるPSGL-1結合性を規定する主要なウイルスカプシドアミノ酸としてVP1-145を同定した。VP1-145はウイルス粒子表面でVP1-244リシンと隣接し、リシン側鎖の向きに影響を与えることが示唆された。VP1-145のアミノ酸の種類がスイッチとなり、VP1-244リシン側鎖の向きを変えPSGL-1結合性を規定する。クライオ電顕等を用いたEV71粒子の構造解析により、EV71中和活性を有するモノクローナル抗体の結合部位が、VP1-145を含むPSGL-1結合領域と一部重複することを明らかにした。2.PSGL-1受容体依存性および非依存性EV71感染・病原性発現機構を解析するため、PSGL-1結合に関与するアミノ酸のみが異なる感染性クローン由来PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を作製した。3.PSGL-1非結合02363-KE株はPSGL-1結合02363-EG株と比較して感染個体内で効率よく増殖し、無菌性髄膜炎等中枢神経症状が強い傾向が認められた。PSGL-1結合株はカニクイザル感染後すみやかにPSGL-1結合領域アミノ酸(VP1-145G →145E)に変異を生じることが明らかとなった。1.リンパ球におけるEV71の宿主受容体であるPSGL-1結合性を規定する主要なウイルスカプシドアミノ酸としてVP1-145を同定した。VP1-145はウイルス粒子表面でVP1-244リシンと隣接し、VP1-145のアミノ酸の種類によりVP1-244リシン側鎖の向きが変化しPSGL-1結合性を規定することによりPSGL-1結合性を規定する分子スイッチとして機能することを、ウイルス学的・構造学的解析により明らかにした

2.EV71粒子上の5回転軸に位置するVP1-145は、EV71分離株間で多様性を有し、1PSGL-1受容体特異性、2中和抗原性エピトープ、3低分子EV71カプシド結合物質との相互作用等、さまざまなウイルス表現型の変化に関与することを明らかにした。3.ヒトに近い動物モデルであるカニクイザルモデルを用いて、PSGL-1受容体依存性EV71感染・病原性発現機構を解析するため、PSGL-1結合に関与するアミノ酸が異なるPSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を作製した。カニクイザル感染実験により、PSGL-1結合性を規定するアミノ酸VP1-145Gが、感染宿主内で迅速に適応変異(VP1-145E)し、PSGL-1非依存性に中枢神経病原性を示すことを明らかにした。PSGL-1非結合02363-KE株は感染個体内で効率よく増殖し、無菌性髄膜炎等中枢神経症状が強い傾向が認められた。EV71感染宿主個体内でのVP1-145適応変異と中枢神経病原性発現との関連性を示す結果と考えられる。本研究プロジェクトでは、エンテロウイルス71(EV71)カプシドアミノ酸変異とウイルス表現型・病原性発現の関連について解析した。EV71カプシド5回転軸に位置するVP1-145等特定のアミノ酸は、PSGL-1結合性・抗原性等、様々なウイルス表現型に関与していた。カニクイザルモデルにより、我々は、VP1-145Eバリアントが感染個体内で強力に選択され、PSGL-1非依存的にウイルス血症や中枢神経病原性の発現に関与することを明らかにした。これらの結果は、細胞特異的ウイルス増殖、個体内適応、および病原性にVP1-145におけるアミノ酸多型が関与することを示唆している。1.リンパ球における主要な宿主受容体であるPSGL-1とEV71結合の構造学的基盤の解析を継続し、PSGL-1結合性を規定する主要なウイルスカプシドアミノ酸としてVP1-145、VP1-242、VP1-244等を同定した。VP1-145は、ヒトEV71分離株において多様性を示すアミノ酸可変部位として、PSGL-1受容体特異性・中和抗原性とその変化に関与することが示された(一部成果は論文発表済)。2.上記構造学的解析結果に基づき、PSGL-1受容体結合・中和抗原性に関与するアミノ酸のみが異なる感染性クローン由来PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を調整し、培養細胞レベルにおけるウイルス学的性状の違いを確認した。3.in vivoにおけるEV71の病原性発現、異なる組織におけるウイルス増殖、ウイルス抗原・病変の局在、免疫炎症反応、個体内でのウイルス遺伝子変異等について比較検討するため、PSGL-1結合株(02363-EG株)とPSGL-1非結合株(02363-KE株)を用いたカニクイザル感染実験を実施した。今年度は、各種臨床検体や中枢・非中枢神経組織におけるウイルス局在や病変についての詳細な解析を実施した。各種臨床検体や臓器中のウイルス遺伝子解析により、PSGL-
ライフコースアプローチによる看護教師の力量形成に関する調査研究

本研究はライフコースアプローチに基づき、看護教師の力量の影響要因の実態を明らかにすることを目的としている。研究方法は質問紙調査(回答者数171名)とインタビュー調査(対象者14名)である。その結果の特徴は、(1)質問紙調査の結果からは、多くの看護教師が経験年数を問わず、ゆきづまり感と辞めたい思いを抱きながら教育実践していることが分かった。その理由は「教師間の人間関係」を挙げている者が多い。また「年齢の近い教師からの励ましやアドバイス」「経験豊富な教師の励ましやアドバイス」に支えられている。(2)インタビューの結果からは、看護教師は、実習を含めた授業の場、学校という職場や教師集団だけでなく家庭や地域社会という場においても相互に影響をうけていることがわかった。また、看護教師の転機は教育現場だけでなく、様々な出来事が関連し合っている。そして教師を辞めたい気持ちと教師としての力を高めたいという思いとの葛藤の中に生きる看護教師たちの実態が明らかになった。看護教員の力量形成を促進するためには、看護教師の共同体の形成による学びの仲間づくりというサポートシステムの構築が必要であると考える。本研究は、「看護教師は、看護教師としての力量をいかなる場で、いかなることを契機として、いかなる具体的内容のものとして形成していくのであろうか。」という問いをもとに、看護教師の成長発達の様相を時代の変化や教育課程の変遷という社会背景を加味したライフコースという視点からとらえようとする研究である。ライフコースアプローチとは統計的分析におけるコーホート分析や事例的分析におけるライフヒストリー分析を用いる方法である。本研究では質問紙調査とインタビュー調査を併用する方法とした。質問紙調査は看護教師472人に調査用紙を配布し、郵送法により171人(回収率36.2%)の回収を得た。その結果、看護教師になるきっかけは「看護職の体験」「上司・指導者からの薦め、命令」「養成所、短大、大学、大学院時代の教師の影響」であった。また看護教師としての力量は「学生を捉える目や理解する力」「学生の成長を導く人格的素質」「教える教科内容についての専門的知識」「教育活動に情熱を持って取り組む」「自己研鑽をし、新しいことヘチャレンジする気持ち」が多かった。看護教師の力量を高める要因として「職場の雰囲気や人間関係」「自主的な研修や研究会への参加」「学生との交流」が挙げられた。インタビュー調査は14名の看護教師にライフヒストリーインタビューを実施した。今後はそれらを検討し分析する予定である。平成21年度の研究目的は次のとおりとした。1.質問紙調査により看護教師の力量の影響要因の実態を明らかにする。2.インタビュー調査により、看護教師の事例より力量形成の影響要因を明らかにする。質問紙調査は予備調査の結果を検討し、質問紙の内容と項目を吟味した。また、質問紙調査の自由記載に書かれた調査に対する意見も参考にし、質問項目の重複を整理し、質問紙を再検討した。平成21年度中には再調査をする予定であったが、平成22年度の調査の実施向けて準備を進めているところである。また調査の結果から、看護教師の行き詰まりの経験に焦点を当てて分析してみることにし、平成22年度に学会発表の予定である。インタビュー調査はそれまでに協力が得られた看護教師に対して再度追加インタビューを実施した。インタビューの分析にあたって、それぞれの事例の特異性を表現する必要性があると判断し、ライフヒストリー研究の分析方法を参考にする計画に変更した。ライフヒストリー研究に関する文献の学習をさらに深めてインタビューの分析を進めているところである。平成22年度の研究目的は次のとおりとした。1.質問紙調査の結果を分析し、看護教師の力量の影響要因の実態を明らかにする。2.インタビュー調査を追加し、看護教師の事例を具体的に分析し、力量形成の影響要因を明らかにする。質問紙調査の結果より看護教師の行き詰まりの経験に焦点を当てて分析を行った。多くの看護教師が経験年数を問わず、ゆきづまり感と辞めたい思いを抱きながら教育実践していることが分かった。その理由として、「教師間の人間関係」を挙げている者が多い一方で、「年齢の近い教師からの励ましやアドバイス」、「経験豊富な教師の励ましやアドバイス」に支えられて教師活動を継続させていることが明らかとなった。看護教師の資質向上が課題と言われている

今、辞めたい気持ちと教師としての力を高めたいという思いとの葛藤の中に生きる看護教師たちのサポートシステムの構築が急務である。さらにインタビューの分析の結果、看護教師の教育実践においては、実習を含めた授業の場、学校という職場や教師集団だけでなく家庭や地域社会という場においても相互に影響をうけている。看護教師の転機はそれまでの人生を振り返って語られた過去における生活構造の大きな変動の記録であり、様々な出来事が関連し合っていることが示唆された。これらの結果より、看護教師の力量形成には看護教師の共同体の形成による学びの仲間づくりが有効であることが示唆された。今後は看護教員の力量形成を促進するためのプログラムの開発に着手する予定である。
自律的過回転抑制機構を用いた小型風力発電システムの出力安定化制御

小型風力発電システム(10kW未満)の用途は非常に幅広い.しかし,その普及は遅々として進んでいない.その理由は,強風で引き起こされるブレードの過回転による破損事故の多発に起因する.すなわち,強風域で小型風力発電システムを運転すると過回転を誘発し,ブレードが破壊されるという現象が起きる.本研究では,小型風車の過回転を防止するため,風車回転軸の回転を,発電機出力電流を用いた電磁力により非接触で制動する適応型失速機構の開発と,遠心力を利用した受動的ピッチ角失速制御方式の開発を行う.そして,両制御システムを評価して,風力発電システム出力変動を可能な限り抑制する出力安定化システムの開発を行った.我々は、平成25年度において、「自律型過回転抑制機構風力発電システム」の実機を設計・製作し、ピッチ角抑制制御(パッシブ制御)系の解析を行った。ここで導入した制御システムは、羽根の失速・回復を速やかに実現可能とするために、バネ-ダンパ制御系を導入したことが大きな進展となった。そして、回転により誘発される遠心力の作用で羽根のピッチ角の変化を可視化すると共に、その挙動を数理的に解明するための力学的モデルを構築した。また、回転数-トルク係数-ピッチ角をそれぞれ座標軸とした三次元空間(時間を導入したら四次元空間)で表現し、それらの物理量が変動した時の挙動解析を行っている。すなわち、強風になると羽根の回転が増大し、それに伴い発電機出力電力が増加する。さらに回転が増すと遠心力の作用で羽根のピッチ角が変化すると共に、作用する揚力が減少する。その結果、回転数が減少する。その、失速-回復機構の最適化(最適なバネ-ダンパ係数の決定)を行う。現在は、外力を加えたときの羽根の失速-回復変位の計測データを基に、全体の運動方程式の構成、及び、数値シミュレーションを実行中である。のすなわち、変動する風速域での発電機の出力変動を抑制するための最適化問題に帰着した。その成果物は、先ず、知的財産として出願し、それとともに、今年度開催される国際会議で発表する。特に、平成25年に実施した研究開発において、最も大きな成果は、羽根の失速-回復現象を高速度カメラで撮影し、その変位を取得可能としたことである。それにより、羽根の回転数-ピッチ角変化-発電機出力変化を統合的に解析することが可能となったことである。本成果は、先ず、知的財産として出願し、それ共に、今年度開催される国際会議(Grand Renewable Energy2014:7月開催)で発表する。そして、これまでの結果を国際学会誌に投稿準備中である。本研究では、風速15m/s-25m/sの強風域でも運転可能な小型風力発電システム(自律型過回転抑制機構風力発電システム)の開発を目指している。ここでは、ブレードの過回転を防止するために,回転が上昇すると、ブレードの遠心力を利用した逆ピッチ制御システムの開発を行っている。また、変動する風速に対し,発電出力はその3乗に比例するが、出力変動を抑制するために,可変電磁ブレーキを導入し回転数を一定とする制御則の開発も行っった。以下の昨年度までの実績をまとめる。上記研究目的を達成するために昨年度は以下の研究内容を遂行した。ブレード回転力の変化に伴う失速・回復機構メカニズムの解析:本研究で開発したブレード回転力(遠心力)の変化に伴う失速・回復機構の解析を行う。具体的には、風速及び回転力に伴なったブレードに作用する揚力及び抗力の重心(作用点)に着目し、スラスト力及び回転抗力の運動方程式を導出した。それと共に、失速・回復機構の運動方程式(バネ・ダンパ方程式)を連立させて力学モデルを導出し、数値シミュレーションを行うことにより現象を解析的に把握した。また、失速・回復の際、特に回復域では失速時の際バネ-ダンパに保存されたポテンシャルエネルギーが解放され、その結果、ハブ上面に衝撃を加える衝突現象を確認した。その衝撃は即座にブレード(ハブで片持ちばねとして支持されている)に作用するため、これをある程度緩和する方策を見い題した。回転変動防止を目的とした電磁ブレーキによる出力安定化制御:変動する風速に対する発電出力は変動が増大する。ここでは、入力変動に対し出力変動をある指定した範囲内で制御する、内部モデル原理により出力抑制制御を設計し数値シミュレーションで、その有効性を確認した。実績として掲載論文3件、国際会議5件である。本研究では、風速15m/s-25m/sでも運転可能な小型風力発電システム(自律型過回転抑制機構の開発)を目指している。まず、本来ならば平成27年度終了の研究であるが、実機試験における実験の不具合により、今年度も継続を行う次第である。研究の概要を以下に述べる。本研究で開発を行っている小型風力発電システムは、風速の上昇に従い回転力が増加すると、ブレーキの遠心力を用いて羽根のピッチ角を捩じり、その姿勢を逆ピッチに変化させることにより失速を実現させる仕組みである。さらには、変動する風速に対し、その微小変動を抑制するために、可変電磁ブレーキシステムを導入し、羽根の回転速度を一定とするサーボ型レギュレータシステムの設計も行った。これまで得られた結果は以下の通りである。1.ブレード回転力の変化に伴う失速・回復機構メカニズムの解析:本研究で開発したブレード回転力の変化(遠心力の変化)に伴う失速・回復運動解析を行った。