hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超電導イオントラップ系におけるイオンの計測・制御に関する研究

本研究は、内部自由度を伴う原子のスピンコヒーレンスの測定及び長寿命化を目的としている。第一の研究成果として、イオン原子の長寿命コヒーレンスの実現に向けて、シンプルな冷却イオントラップチャンバーの設計及び作成に成功した。2つ目の成果として、全角運動量が2の原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体のスピン歳差運動の観測並びにスピンエコー法を用いたコヒーレンス時間の改善に成功した。本研究は、原子を用いた量子情報処理や精密測定の実現に向けて、原子の内部自由度を利用した量子ビットのコヒーレンス時間の測定並びに、コヒーレンス時間の長寿命化を目的としたものである。本年度は、スピン2のルビジウム原子ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)のスピンコヒーレンス時間の測定に成功した。具体的には、複数発のラジオ波パルスを用いたラムゼイ干渉法並びにスピンエコー法により、スピンのラーモア歳差運動の観測とコヒーレンス時間の測定に成功した。スピンエコー法により、磁場勾配や時間的な磁場の変動による不均一性の効果が低減し、コヒーレンス時間を延ばすことに成功した。長寿命のコヒーレンス時間は、BECを用いた精密測定の感度を向上させるうえで重要である。スピン2BECを用いたスピンエコー法の実現は、これまで実験報告がなく、本成果を論文として投稿した。更に、スピンエコー法を利用することで、BECを用いた高感度・高空間分解能な交流磁場磁力計の構築に成功した。確立した磁場測定の手法を用いて、実験室内の約10nTの環境変動磁場の測定に成功した。更に、観測された環境変動磁場に対して逆位相磁場を人為的に印加することで、磁場ノイズを1nTのオーダーまで低減することに成功した。本成果は、低磁場環境を必要とするBEC実験、例えば磁気的な基底状態の探索やスピンダイナミックスの研究等において有用な技術であると考えられる。現在、論文投稿準備中である。イオントラップ中に捕獲されたイオン原子は、振動運動の自由度とスピン自由度の両者の利用が可能であり、高精度な演算や高効率の検出方法が確立されている事から、量子情報処理や時間標準を実現する上での有力な候補となっている。本研究は、イオンを用いた量子情報処理や時間標準の更なる高度化に向けて、低温に冷却されたイオントラップ系を設計・構築し、冷却イオントラップによる単一イオンの測定と制御技術の確立を目指すものである。イオントラップ系の冷却により、トラップポテンシャルの僅かな変動が抑圧され、量子情報の担い手となる単一イオンの振動状態コヒーレンスの長寿命化が期待できる。更に、冷却チャンバーの使用により、常温のチャンバーと比べ容易に高い真空度が達成できると考えられる。平成23年度は、本研究を遂行する上で最も重要となる冷却チャンバーの設計及び構築を行った。液体窒素タンクとトラップ冷却用銅製ボックス及びオクタゴンチャンバーを用いて、最低到達温度-180ケルビンにて4時間程度の持続時間を確認した。コヒーレンス時間の長寿命化を観測するために必要な到達温度と十分な持続時間が得られている。また、イオントラップを高効率に冷却するために、熱伝導性の高い窒化アルミを素材とした絶縁部品を作成した。更に、光と原子の複合的な量子情報処理システムを見据え、本年度はモードロックパルスを用いた非古典光の高効率な検波に関する研究も行った。成果としては、モードロックパルスを用いて、-5 dB程度の光の量子雑音圧搾の観測に成功した。平成23年度、本研究を遂行する上で最も重要であり基礎となる冷却イオントラップチャンバー系の設計及び構築が完了した。チャンバーの冷却が十分な時間維持される事も確認済みであり、本研究の目的である冷却トラップによる単一原子の測定及び制御に向け順調に研究が進展している。本研究代表者の衞藤は平成23年3月31日付で独立行政法人情報通信研究機構を退職し、4月1日付で学習院大学理学部物理学科の助教に着任した。新たに着任した研究機関において、申請した研究を効率的に進展させるために、研究計画を若干変更する。新たに着任した研究室では、中性のルビジウム原子を用いたボースアインシュタイン凝縮体の研究を行っている。そのため、当初予定していた原子種であるカルシウムイオンではなく、中性のルビジウム原子を用いた実験を行う。平成23年度に作成した冷却チャンバーを用いて中性ルビジウム原子を捕獲し、チャンバーの温度や真空度と原子の捕獲時間やコヒーレンス時間に関する調査を行う。本年度の研究費は主に、新たに着任した研究室において冷却チャンバー装置を構築するために必要となる真空部品等の購入に用いる予定である。また、原子を捕獲するための捕獲ポテンシャル等のシミュレーションを行うために、数値計算用のソフトを購入する予定である。
SOD1遺伝子欠損マウスを用いた酸化ストレスによる卵の細胞分裂障害の分子機序解明

哺乳類培養系卵や老化卵で頻発する発生障害の分子機序の解明を目的に、酸化ストレスに注目し、銅-亜鉛スーパーオキシドディスムターゼ遺伝子欠損(SOD1KO)マウス卵および卵巣を用いて解析を行った。その結果、SOD1KOの排卵卵子では2細胞期発生停止、体外成熟卵では減数分裂異常や受精直後での発生停止が頻発し、これらの異常の主原因は、ミトコンドリア機能障害ではなく、細胞周期制御の異常と考えられた。また加齢による卵巣内卵胞数の減少が通常よりも亢進していることが示された。申請者は、卵培養系における発生異常と卵の老化現象への酸化ストレスの関与を分子レベルで明らかにすることを目的とし、銅-亜鉛スーパーオキシドディスムターゼ遺伝子の欠損マウス(SOD1KOマウス)由来の卵を用いて検討を行っている。平成21年度は、1)受精卵の体外培養系でみられる2細胞期発生停止の分子機序の解明、2)SOD1KOマウスの卵巣機能と卵母細胞のクオリティについての経時的解析を行った。その結果、1)については、SOD1KOマウス由来受精卵の2細胞期発生停止は、卵子側のSOD1欠損によって引き起こされることが明らかとなった。またSOD1欠損による卵の酸化ストレスは、2細胞期後期では既に不可逆的であることが示唆された。この発生停止の原因は、これまで酸化ストレスによる細胞傷害と併せて考えられてきたミトコンドリア障害によるエネルギーの枯渇やアポトーシス誘導ではなく、別の機構が関与するものと考えられた。一方、SOD1KOマウス卵由来の受精卵を4細胞期まで1%酸素濃度下で培養し、その後20%酸素濃度下で培養した場合、発生停止はみられなく桑実期胚に発生した後、全て細胞変性により退行することが確認された。このことからマウスでは、2細胞期とそれ以降の発生ステージにおける酸化ストレスに起因する発生異常の機構が異なることが考えられた。2)については、現在も調査中であるが、老化に伴いSOD1KOマウスでは、排卵数の減少が著しい傾向があることが明らかとなっている。申請者は、哺乳類卵培養系における発生異常と卵の老化現象への酸化ストレスの関与を分子レベルで明らかにすることを目的とし、抗酸化物質欠損モデル動物として銅-亜鉛スーパーオキシドディスムターゼ遺伝子の欠損マウス(SOD1KOマウスと示す)由来の卵を用いて検討を行っている。平成22年度は、1)SOD1KOマウス卵母細胞の成熟培養系でみられる減数分裂障害のプロファイリング、2)SOD1KOマウスの卵巣機能と卵母細胞のクオリティについての経時的解析(平成21年度からの継続テーマ)を行った。その結果、1)については、20%酸素濃度下で体外成熟一受精させたSOD1KOマウス由来卵は、2細胞期へ卵割せず、第二減数分裂中期から後期で発生停止することが明らかとなった。この受精障害は、還元剤や抗酸化物質の添加、低酸素(5%酸素濃度)下での培養によっても有意に解消されなかった。SOD1KO卵では、活性酸素種であるスーパーオキシドが高濃度に検出され、抗酸化物質であるグルタチオン含量が著しく少ないことから、SOD1欠損により卵成熟中に酸化ストレスが亢進し、受精障害が起きていることが示された。しかし、卵内ATP含量やミトコンドリア活性は低下していないため、ミトコンドリア障害によるエネルギーの枯渇やアポトーシス誘導ではなく、別の機構が関与するものと考えられた。今後さらに、受精障害の詳細な分子機構について調査を進める。一方、ICR沢系SOD1KOマウスを加齢させた場合、野生型と比較し10ヶ月齢では、著しく排卵数が減少し、また得られた卵の培養系での発生能も、有意に低下することが明らかとなった。これらから、SOD1欠損により卵巣あるいは卵の老化が促進していることが示唆された。今後さらに、酸化ストレス起因する卵巣あるいは卵の老化現象の詳細な分子機構について調査を進める。申請者は、哺乳類卵培養系における発生障害と卵の老化現象への酸化ストレスの関与を分子レベルで明らかにすることを目的とし、抗酸化物質欠損モデル動物として、銅-亜鉛スーパーオキシドディスムターゼ遺伝子の欠損マウス(SOD1KOマウスと示す)の卵および卵巣を用いて解析を行っている。平成23年度は、ICR系マウスを用いた1)SOD1KOマウスの卵巣機能と卵母細胞のクオリティについての経時的解析(平成22年度からの継続テーマ)、2)抗酸化物質を長期投与したSOD1KO雌マウスの卵巣機能の解析、を行った。その結果、1)については、12ヶ月齢(老齢区)のSOD1KO型と野生型の間で、排卵直後のMII期卵のATP含量と紡錘体形態に有意な差はみられなかった。一方、若齢区と比較し老齢区では、SODファミリーmRNAの発現量は有意に低下していた。

これらから、加齢を伴う卵発生能の低下には、内在性抗酸化機能の低下が関与しているものの、平成22年度に得られた老齢区SOD1KO卵の発生能の有意な低下の直接的な原因は明確にできなかった。今後、ミトコンドリア機能等、さらに詳細の解析が必要である。2)については、抗酸化物質としてN-アセチルシステイン(NAC)を長期間、飲水投与を行った場合、若齢区の野生型では、卵巣重量の減少、二次卵胞や初期胞状卵胞の数の減少傾向がみられた。一方、老齢区の野生型では、二次卵胞や初期胞状卵胞の数が有意に高かった。SOD1KO型でのNAC投与の影響は、明らかではなかった。これらから、NACの長期間投与は、若齢区の負の影響については更なる解析が必要であるものの、加齢を伴う発育卵胞の減少を緩慢にする可能性が示唆された。今後、酸化ストレス起因する卵巣あるいは卵の老化現象の詳細な分子機構について、さらに調査を進める。
困難を抱えた子どもの育ちに対する子どもカルテの導入と包括的支援システムの構築

本研究では、H市の発達障害や情緒障害、不適応など、「困難を抱えた子どもの育ち」に関する情報ツールの開発と導入を中心とした、包括的な支援システムの構築と実践を目的とした。研究の成果としては、1多様性を持つ子どもの育ちを理解するアセスメント機能と支援へのヒントを含んだ教職員向けのガイドの作成及びウェブサイトへの公開、2校種の違いを超えた研修会の実施による横断的、縦断的な支援ネットワークの拡大、3就学前後の支援の連続性を目指したリーフレットの作成と配布(予定)を行った。今後はアセスメント機能部分の精緻化によってガイドの充実を図り、現場での活用を促す事例検討会や研修会の実施が課題である。今年度は昨年度の調査をもとに作成した「ベースカルテ」の導入とその改訂版である「子どもカルテ試行版」(以下試行カルテ)の作成、並びに子ども支援の一元化に向けての地域のネットワーク作りが研究実施計画の中心であった。(1)ベースカルテ導入結果の検討と試行カルテの作成今年度はベースカルテを想定した事例に導入することで、運用上の課題を探った。さらに形式と内容の吟味を行った結果から、試行カルテを作成した。ベースカルテ導入後、現場の教職員に対して聞き取りを行った結果、情報ツールの問題点として守秘義務や保護者への開示の問題などで取扱いの難しさが指摘された。また現場で使用した場合、現状の問題解決に直結する内容ではないため、実際に教員や保育者側にとって使用するメリットが少なく、より実践に即時的に役立つものを求める声が高かった。加えて、従来県によって作成され導入が推奨されているサポート手帳や保育園、幼稚園が就学時に作成する要録と内容が重複しないものが望ましかった。そのため試行カルテではベースカルテに大まかなアセスメント機能と支援へのヒントを含んだフローチャートと教職員向けの簡単なガイドを加えた。(2)支援の一元化に向けて関係諸機関をつなぐ支援ネットワークの構築今年度は従来の小学校への巡回相談や研修会の実施に加えて、H市の教育支援員を対象にした研修会や高校での研修会を実施することで、横断的、縦断的な支援ネットワークの拡大を目指した。研修会ではいずれも特別支援教育に限定することなく、幅広い発達支援や予防的な支援の視点も含んだ、子どもの育ち全般への支援に関する内容とした。このように研修会の内容を工夫することで、教職員にとって、特別支援教育に偏らない、より広く育ちに困難を抱える子どもへの理解と知識を深める機会となった。本研究は、H市の発達障害や情緒障害、不適応など「困難を抱えた子どもの育ち」に対する包括的支援システムの構築と実践を目的とする。発達障害など、育ちに困難を抱えた子どもの場合に問題が生じやすい移行期に着目し、切れ目のない支援の基盤的なツールとなる「子どもカルテ」を開発することで、関係諸機関の情報を共通化・共有化できるようなシステムの構築を目指している。今年度は「子どもカルテ」の基礎となるベースカルテの作成を目的として文献研究を行い、続いて2つの調査を実施した。H市には保育園11園、幼稚園4園、小学校11校、中学校3校があるが、H市の教育委員会の協力のもと、H市内の保育園、幼稚園、公立小中学校に対して調査を依頼し、同意が得られた保育園1園、小学校2校、中学校2校の教職員に対して調査を実施した。今年度実施した調査は次の通りである。2)質問紙調査(調査2):予備調査の結果を踏まえて、保育園1園、小学校2校、中学校2校の教職員120名に対して質問紙を配布し、「育ちに困難を抱える子ども」に対応した経験に関する事柄およびその支援に必要な情報についての調査を実施した。調査の目的は、「子どもカルテ」の試行版となるベースカルテに盛り込む項目を設定することであった。99名(82.5%の回収率)の回答から結果を分析し、ベースカルテを作成した。来年度以降は、勤務先に開設された「子ども支援センター」を中核とした地域支援システムの構築に向けて、さらに研究を進めたい。研究の最終年度に当たる今年度は1)子どもカルテを中心としたアセスメントの精緻化と活用に向けての検討、2)インクルーシブ教育に向けて「困難を抱えた子どもの育ち」に対する支援体制の強化、3)発達早期の支援方法の検討、4)3年間の研究の総括と今後の課題を明らかにすることを目的とした。まず1)については、これまで検討を重ねた試行カルテに修正を加え、解説と補足を加えたものを最終版として教員共有サイトにアップする予定である。日常の子どもを知る現場の教員が簡便にアセスメントを行い、必要な支援について自ら提案する際の有用な情報として活用する。次に2)は、来年度に向けて(1)今年度試験的に導入されたスクールクラスターを含めた包括的な支援体制について確認した。

今後は既存の就学相談の機能を強化し、教育委員会が中心となって、全ての関係諸機関が参加する就学相談の場を中心とした支援体制を構築する。(2)学校や関連諸機関に対して、現状の地域資源や支援体制についてまとめたリーフレットを作成して配布する。また3)については、発達早期からの就学相談を促すことを目的に、乳幼児健診前に配布するリーフレットのたたき台を作成した。必要な修正を加えて5歳児健診の対象家庭に配布する予定である。最後に4)に関しては、インクルーシブ教育の推進のためには、現場の教職員がアセスメントや合理的な配慮を行うための手段や方法を専門家や外部の支援に求めるのではなく、それぞれがコーディネーション機能を持ち、子どもの多様性を受け入れながら適切な支援を自ら考えネットワークをつなげていこうとする意識が重要である。今後も切れ目のない支援を目指すためには、教職員でも利用可能なアセスメントツールの充実、多様性を持つ子どもの育ちを理解するための情報の共有、利用者の多様なニーズや社会情勢の変化に合わせた柔軟な支援体制を目指すことが課題であると考えられた。発達臨床心理学昨年度は教育委員会の協力が得られない部分や業務上の制限もあったことなどが、研究の進捗状況に多大な影響を及ぼす結果となった。今年度も体制上に大きな変化はなかったが、昨年度から引き続き学校現場への地道なアプローチを行った結果、特定の園及び学校に関しては研究協力体制が整いつつある。さらに今年度は従来の巡回相談の対象が高校まで広がったことによって、子どもの発達支援について、より長期的な視点で取り組む重要性を改めて認識することが出来た。また校種間の教員文化の違いや特別支援教育に対するニーズの違いを明らかにすることによって、研修会の内容にも差別化を図った。当初今年度の計画では、文献研究と面接調査、質問紙調査を実施することで、「子どもカルテ」の基礎となる「ベースカルテ」の作成を目標としていた。そのため、関係諸機関をつなぐ既存のツールやシステムの活用についての調査を実施し、さらに新たなシステムの必要性を検討することで、実際の体制作りへの方略が摸索された。そのため昨年度もH市の巡回相談に関して協力関係にあったH市教育委員会の協力を得て調査を実施したが、調査依頼の段階から協力体制等に関して問題が生じたため、調査対象が限定されるなど、当初の見込みよりも低い到達度となった。今年度の質問紙調査の結果、校種間で個々が抱える子ども観の違いや、システム間のギャップを含めた文化的な差が見られた。「育ちに困難を抱える子ども」と関わった経験は全ての教職員が有しており、97%が現在も在籍していると回答していた。全体の18%の教職員がこれまでの自身の対応を肯定的に評価していたが、27%がこれまでの対応を満足いくものと捉えていなかった。また全体の傾向では、例としてADHDなど、クラス集団を逸脱する多動や落ち着きのなさ、暴力行動など、比較的理解が容易な問題を呈する子どもに関する知識は十分であると認識していたが、実際の対応では最も指導の難しさを感じているようであった。障害に関する知識等は、不登校や自閉症など、比較的単純な現象の理解で捉えられる場合は問題ないが、知的障害や自閉症スペクトラム、心身症など、他の障害や問題との判別が困難で、正確なアセスメントが必要な場合、知識が乏しいと回答していた。
組織特異的に発現する遺伝子を用いた腫瘍細胞における遺伝子発現機構の発生工学的研究

本研究組織に属する研究者の共同実験によって、形質転換させた胚性奇形腫細胞を用いた発生工学的研究から、腫瘍細胞における組織特異的遺伝子の抑制機構を理解するための重要な成果が得られた。δ-クリスタリン遺伝子は鳥類に存在するが、哺乳動物にはない。また、この遺伝子は正常な体内ではレンズに限って活ぱつに発現する。この遺伝子の発現をマーカーとして所期の課題を次のように行なった。(1)マウスの初期胚から樹立された多分化能をもった奇形腫細胞(EK細胞と呼ぶ)に、ニワトリのδ-遺伝子を導入させて形質転換細胞を作った。(2)この転換細胞は多分化能をもっている。しかし、腫瘍状に未分化で増殖を続けている限りは、δ-遺伝子は発現しない。(3)固形腫瘍を作らせて分化を誘導すると、導入したδ-遺伝子は発現を初める。しかし、正常での発現場所である水晶体ではなく、血管内皮細胞、上皮組織細胞、筋繊維など各所で発現がある。つまり、このような条件下での発現は、δ-遺伝子が正常で受けるコントロールから離脱している。(4)転換EK細胞をマウス初期胚に移植すると、高率にキメラが発生し、EK細胞は体の各種細胞に分化する。しかしこのようなキメらにおいてのδ-遺伝子の発現はレンズに限られる。つまりδ-遺伝子の発現は正しいコントロール下におかれたことになる。以上の研究結果から、胚性奇形腫細胞の分化において遺伝子発現が正常にコントロールされるのは、正しい発生的時間の経過において、他の組織細胞との正しい相互作用によっていることが判る。
ショウジョウバエ分子生物学による生体高次機能解析

以前の研究ではトランスポゼ-ス活性を欠くQ系統であるWY113を用いてPサイトタイプ形成に重要な役割を果すP因子を単離した。このP因子はORF3を欠失している為完全型P因子が体細胞に於て産生しているORF2までの蛋白とほとんど同じものを産生していると考えられた。これらの結果からリプレッサ-の本体はこのORF0,1,2からなる蛋白であると結論づけた。本年度は以下の研究結果を得た。(1)第3染色体上に存在するこのP因子を抽出した系統を作制し、そのリプレッサ-活性をGDsterilityおよびsn^w二次突然変異率で測定したところ、これらの系統は一年後でももとの系統ほど強いPサイトタイプを形成しなかった。その為、強いサイトタイプの形成にはORF2までのP因子ばかりでなく他の弱い活性を持つP因子の働きも必要なことが明らかとなった。(2)ORF2までの蛋白単独で強いPサイトタイプを形成し得るかどうかを調べる為に、ヒ-トショックプロモ-タ-の支配下にあるORF3を欠失したP因子〔W^+,hsp△ORF3〕を作製し、いくつかの形質転換体を得た。これらの系統はsn^wの雌性不妊を誘発した。また、熱処理をしたものとしないものではサイトタイプ形成に明らかな違いが見られた。しかし、熱処理をしたものでも強いPサイトタイプは増さなかった。このことは、このP因子が確かにヒ-トショックプロモ-タ-の支配下にあり何らかの転移抑制因子を産生しているが、強いサイトタイプの形成には他の要因も必要だということを示している。(3)ヒ-トショックプロモ-タ-の支配下にある完全型P因子(I carus-neo)はPサイトタイプ中でもsn^wの二次突然変異を誘発したが、通常ヘルパ-PWCではry系統の形質転換を全くおこすことができなかった。これらの結果は、リプレッサ-は転写を抑制することでP因子の転移を抑制しているらしいということを示唆している。
低次数の虚ガロア体の単数指数の決定及び低次数の実巡回体の単数群の決定の研究

研究の目的は低次数の虚ガロア体の単数指数の決定及び低次数の実巡回体の単数群の決定についてであった。このうち、前者については8次虚ガロア体の単数指数の決定は一応できて現在、論文の形にまとめている。しかし、それ以上の次数の虚ガロア体についてはまだ考察中である。また、後者については4次実巡回体Kの基本単数を求めるHasseのアルゴリズムのうちの後半の部分の改良(簡易化)には成功した。つまり、Q_k=2のとき、その2次部分体の基本単数epsilonと相対基本単数Eとから、Kの基本単数E^*を決定するアルゴリズムを簡略化できた。これについては論文の形にして、現在投稿中である。残り半分の改良(つまり、Kの相対基本単数Eを求めるHasseのアルゴリズムの簡略化)はかなり難しいことが判明し、ただいま模索中である。他方、この研究の途中で一般の素数導手pの実巡回体の単数群(これを決定するのは難しい)のうち円単数群と呼ばれるものを調べていたところ、その体の次数がある条件を満たせば、その類数の偶奇がその体と2巾次だけ次数が異なる導手pの虚巡回体の相対類数の偶奇と同値であることが導けた。この結果は内田先生の1976年のJ.Number Theoryの論文の定理3の一般化を与えている。これは既に論文として発表してある(次頁の研究発表に書いてある)。この結果も後者の低次数の実巡回体の単数群の決定に一応は関係しているとみれる。それは単数群の決定自体勿論重要なことであるが、それが判れば単数規準、ひいてはその体の類数が類数公式を使って決定できるということがあるからである。従って、単数群の決定には至らぬものの、良く知られた部分群である円単数群を使って、類数の偶奇が判定できること、さらには他の素数で類数が割れるかどうかの判定ができることは望ましいことである。この観点に立つと上の論文はその端緒とみることができる。
ホバリングする羽ばたき機の研究

本研究は,トンボの羽ばたき運動をモデル化し、ホバリングする羽ばたき機を製作して、既に行われている羽ばたき運動の数値シミュレーションの結果を検証し、トンボに見られるような上下振動とピッチング振動の連成したモードの羽ばたき運動、特にホバリングについて、そのメカニズムを実験的に解明することである。今年度の研究計画は、昨年度に引き続き、モデル化されたトンボの翼、および翼の上下振動とピッチング振動に対して、上下振動とピッチング振動が連成して運動をするような羽ばたき機構を設計・製作し、揚力について検証することであった。実際のトンボの羽根の運動は、スパン方向の各位置でのピッチング運動が異なるが、今回は、剛性の高い二次元平板を強制振動させる場合と同じ扱いにして設計した。翼の上下振動およびピッチング振動は、モータを使用して固有振動数および固有振動モードを考慮して機械的に振動を与えた。翼の大きさは、マスレシオの影響も考慮して、トンボの約4倍のスケールでモデル化し、200mmX40mmの矩形平面翼とした。翼は剛性が高くかつ軽量である必要があるため、CF積層平板を使用した。この板を、擬似等方性板として取り扱った。板厚は、一次の固有振動数が、約50Hzとなるように、1.5mmとした。これは、モーターの性能、から決めた値である。つまり、この実験を行う範囲では、一次の固有モード以外の振動は起こらないようにした。次に、上下振動とピッチング振動の連成したモードの羽ばたき運動と同じ運動を行うために、歯車とカムを使用して、その機構部を設計し、製作した。上下運動とピッチング運動を所定の周期で連成させるためには、設計・製作面での精度の追求がさらに必要である。本研究目的は、トンボの羽ばたき運動をモデル化し、ホバリングする羽ばたき機を製作して、羽ばたきの数値シミュレーションの結果を検証し、トンボに見られるようなホバリングのメカニズムについて解明することである。今年度の研究計画は、トンボの翼をモデル化し、さらに翼の上下振動とピッチング振動をモデル化して、上下振動とピッチング振動が連成して運動をするような羽ばたき機を設計・製作することであった。実際のトンボの羽根の運動は、スパン方向の各位置でのピッチング振動が異なるが、先ず、剛性の高い二次元平板を強制振動させる場合と同じ扱いにして設計した。翼の上下振動およびピッチング振動は、モータを使用して固有振動数および固有振動モードを考慮して機械的に振動を与える。翼の大きさは、トンボの約4倍のスケールで考えモデル化し、200mm×40mmの矩形平面翼とした。翼は剛性が高くかつ軽量である必要があるため、カーボンファイバーの積層平板を使用した。テーラリングは施さず、擬似等方性板で製作した。これは、モーターの性能、最高回転数3000rpmから決めた値である。次に、トンボの羽ばたき運動、すなわち、上下振動とピッチング振動の連成したモードの羽ばたき運動と同じ運動を行うために、歯車、カム、プーリを使用して、その機構部を設計した。前翼と後翼のピッチや、位相差、羽ばたきの角度も変えられるように設計し、さらに電気的な制御によって、羽ばたきの運動・振動数を変化させることを検討した。
乳酸脱水素酵素ウイルス感染マウスの免疫系とくにマクロファ-ジ機能の解析

乳酸脱水素酵素(LDH)ウィルス感染慢性相のマウスでは,大腸菌由来リポ多糖類(LPS)の注射による局所の腫脹が,非感染(対照)マウスに比し弱く,組織学的に好中球,単球性細胞浸潤が微弱であった。チオグリコレ-ト(TGC)腹腔内注射で誘導される腹腔滲出好中球とMΦの数は,感染,対照間に差はなかった。LPS腹腔注射では15時間後に感染マウスの腹腔好中球数は対照に比し少なく,96時間後に好中球,Mφとも著しく少なかった。また誘導好中球とMφの走化能は,好中球では感染,対照間に差はなかったが,Mφでは感染マウスで低下した。誘導Mφのインタ-ロイキンー1(ILー1)産生は感染マウスで低下がみられた。感染および対照マウスからのMφによるILー1の産生はインドメタシンとLPSを処置することにより増強され,いっぽうマウスに対するインドメタシンをLPSの腹腔内注射は,感染,対照両マウスに腹腔内滲出好中球の増加をもたらした。これらのことから,感染マウスではプロスタブランジンの過度の活性化がMφによるILー1の産生でいてはエンドトキシンで起こされる好中球動員の減退を来たすと考えられた。つぎに感染マウス末梢血中の感染性ウイルス一抗体複合体のMφ走化能抑制の可能性を調べた。感染マウス循環血中ウイルス感染力は,抗マウス1gG家兎血清により急性期には影響なく,慢性期では消失した。対照マウスMφの走化能は対照血清で抑制されず,感染マウス血清で抑制された。また抗マウス1gGヤギ血清,抗マウス1gGーFC家兎血清処置で感染マウス血清の走化能抑制作用は解除された。すなわち感染性ウイルス一抗体複合体によるMφ走化能の抑制が示唆された。
多元的検索要求に対応できるオンラインデータマイニング検索方式の研究

多元的で多様な検索要求意図に対応できる検索方式を開発すると共に,集約的な情報検索を行う方式を開発した。具体的には,多元的な検索要求意図を整理した上で、以下のような研究を行った。(1)与えられた検索要求を文字列マッチングで処理できる検索クエリをデータマイニングや機械学習によって実行時に発見するためのアルゴリズムを開発し,このアルゴリズムの実データ上での評価を行った。(2)検索結果のデータを集約した集約情報を検索できるアルゴリズム(多様性計算アルゴリズム、検索ランキングアルゴリズム等)を開発し,このアルゴリズムの実データ上での評価を行った。多元的な検索要求に対して該当する情報を検索するためには、ユーザにとっては、検索要求を通常のキーワード集合として与えること自身が困難である。このために、ユーザが与えたキーワードや検索要求を記述した自然言語文などから、最終的に検索を実行すべきクエリ候補をウェブなどの情報源自身からマイニングして求める方式を開発した。具体的には、平成27年度は、以下の研究を行った。(1)内容型検索要求に基づく検索様式として、トピック適合性・認知的適合性の高い文書検索のためのクエリ発見や、検索要求のパラフレージングの研究を行った。具体的には、文書中に出現する語彙の誕生時期を推定する方式、商品などのオブジェクトを経験属性に基づいて検索ランキングする方式の開発、文章形式のクエリ文と同意関係(パラフレーズ)にあるクエリ文のマイニング方式、異ドメイン上でメタフォリカルな写像関係にあるクエリ語の発見方式、検索要求に合致して、かつ、「分かり易い」文書の検索方式、同位関係にある文書の検索方式、多様な検索意図に対応できる最適なクエリ推薦方式などを開発した。(2)状況型検索要求に基づく検索方式として、タスク検索における検索質問変換に関する研究を行った。具体的には、複数のユーザが協調的に検索を行う際の検索行動分析とそれに基づく協調検索方式、ユーザの状況に応じて適した食推薦を行う方式等を開発した。(3)集約的検索要求に基づく検索方式として、分析に要するデータの能動的発見に関する研究、および、多様性計算・典型性計算に基づく集約計算に関する研究を行った。具体的には、コミュニティQA(質問回答)サイトの回答者の信頼性判断のために、回答者の回答カテゴリの多様性計算を行い、信頼性の低い回答者の発見を行うことができた。(1)内容型検索要求に基づく検索方式について、トピック適合性・認知的適合性の高い文書検索のためのクエリ発見や、検索要求のパラフレージングの研究で国際的にも高評価な成果を得た。具体的には、文章形式のクエリ文と同意関係(パラフレーズ)にあるクエリ文のマイニング方式、異ドメイン上でメタフォリカルな写像関係にあるクエリ語の発見方式、多様な検索意図に対応できる最適なクエリ推薦方式を開発し、当該分野のトップコンファレンスであるDASFAA2015, ACL 2015, WSDM2016などで発表した。(2)状況型検索要求に基づく検索方式としては、タスク検索における検索質問変換に関する研究を行った。具体的には、新規性の高い研究成果を得ることができた(複数のユーザが協調的に検索を行う際の検索行動分析とそれに基づく協調検索方式、ユーザの状況に応じて適した食推薦を行う状況型検索方式)。(3)集約的検索要求に基づく検索方式としては、多様性計算に基づいたコンテンツの信頼性分析に関する研究を行い所期の野成果を得た(コミュニティQA(質問回答)サイトの回答者の信頼性判断のための回答者の回答カテゴリの多様性計算)。記事の続報検索等では、「内容は類似するが異なるオブジェクトやイベントを扱っている」情報の検索を行う必要がある。本研究では、テキストの「同位関係」に着目した検索方式を開発しICADL2016国際会議等で発表。さらに、自然言語文クエリの処理では、動詞句の「意味」類似性の考慮が重要であり、動詞句クエリ文と同義関係にある動詞句クエリ文の発見を機械学習(word embedding)によって行う手法を開発し、一部を国内会議(DEIM2017等)で発表。投入クエリ履歴を分析しユーザの検索要求を明確化し適切なクエリを発見するために、網羅的検索に必要となる推薦クエリを発見する方式、「同位」関係にある投入クエリ履歴を発見しこれにより適切なクエリを発見する方式を開発、当該分野のトップコンファレンスACM SIGIR2016やIEEE/WIC/ACM Web Intelligence等で発表。あるドメインのオブジェクトと類似する他ドメインのオブジェクトを検索することは、1種の集約型検索要求に基づく情報検索と見なせるため、ドメイン毎に語の意味を機械学習した語の意味ベクトル空間を適切に変換する方式を開発した。成果は、ビッグデータ・ウェブ分野のトップコンファレンスIEEE Big Data 2016国際会議やWWW2017国際会議で発表。さらに、因果関係、主題ー背景関係、典型性などをデジタルアーカイブデータから発見する手法を開発し、ウェブや集合知関連のトップコンファレンスWWW2016、IEEE/WIC/ACM Web Intelligence 2016国際会議等で発表。28年度の研究成果は、全ての研究テーマについて、成果のトップコンファレンス発表などを多く行うことができ、この意味で当初の計画以上に進展していると見なせる。具体的には、(1)内容型検索要求に基づく検索方式:ICADL2016国際会議、国内会議(DEIM2017等)で論文発表。多元的な検索要求に対し適合情報を検索するには,利用者にとっては,検索要求を通常のキーワード集合として与えること自体が困難な作業となる。

このために,利用者が与えるキーワードクエリや検索要求を記述した自然言語クエリから,最終的に検索を実行するクエリ候補をウェブなどの情報源自身からマイニングして求める方式を開発した。具体的には,平成29年度は以下のような研究実績を得た。(1)内容型検索要求に対する検索方式として,時間や空間を超えて意味内容が類似するオブジェクトを検索する方式を開発し成果発表をWWW2017やACM CIKM2017国際会議で行った。さらに,画面のスクリーンショットそのものをクエリとして,内容が類似する文書を検索する方式を開発し,ACM TOIS学術雑誌で成果発表した。(2)状況型検索要求に対する検索方式として,動詞・動詞句クエリに対応できる検索方式の研究を行った。具体的には,動詞句クエリに該当するアクションをQAコーパスからマイニングし,このアクションで検索できる方式を開発した。成果発表はACM WI2017国際会議や情報処理学会英文論文誌JIPにて行った。さらに,動詞句の意味を語の分散表現法で学習し,類似する動詞句を有する空間オブジェクト(地物オブジェクト)を検索する方式も開発した。(3)集約型検索要求に対する検索方式として,コンテキスト(文脈)情報の学習に基づくオブジェクト検索,典型性に基づく情報要約の研究などを行った。具体的には,検索オブジェクトのランキングや時刻印付けを機械学習で行える方式の開発・成果発表(ACM SIGIR2017やAIRS2017国際会議)を行った。さらに,時系列文書群をマイニングして典型的なイベント(事象)を抽出する情報要約方式も開発しその成果発表をACM Hypertext and SociaMedia国際会議で行った。多元的で多様な検索要求意図に対応できる検索方式を開発すると共に,集約的な情報検索を行う方式を開発した。具体的には,多元的な検索要求意図を整理した上で、以下のような研究を行った。(1)与えられた検索要求を文字列マッチングで処理できる検索クエリをデータマイニングや機械学習によって実行時に発見するためのアルゴリズムを開発し,このアルゴリズムの実データ上での評価を行った。(2)検索結果のデータを集約した集約情報を検索できるアルゴリズム(多様性計算アルゴリズム、検索ランキングアルゴリズム等)を開発し,このアルゴリズムの実データ上での評価を行った。(1)内容型検索要求に基づく検索方式については、すでに成果を得ている、文章形式のクエリ文と同意関係(パラフレーズ)にあるクエリ文のマイニングアルゴリズムの高速化、異ドメイン上でメタフォリカルな写像関係にあるクエリ語の発見方式の一般化・高速化を行っていく予定である。(2)状況型検索要求に基づく検索方式としては、これまで、複数のユーザが協調的に検索を行う際の検索行動分析とそれに基づく協調検索方式、ユーザの状況に応じて適した食推薦を行う状況型検索方式を開発してきたが、これをさらに発展させて、状況を動詞句クエリで表現できる動詞クエリの検索方式を開発していく予定である。
一酸化炭素とイミンとの交互共重合による新しいポリペプチド合成

新しいポリペプチド合成法を達成することを目指し、イミンと一酸化炭素との共重合について検討を行った。単核パラジウム錯体を用いたフェニルアルジミンと一酸化炭素との反応では、ほとんど高分子が得られなかった。シンナムアルジミンあるいはシクロブタンイミンと一酸化炭素との反応では、有機溶媒への溶解性の低い生成物やオリゴマー生成物が得られた。二層型複核パラジウム錯体や、アルミニウムーパラジウム複核錯体を設計し、共重合検討を行ったが、何らかの反応は進行するもののほとんど高分子は得られなかった。一方、アルミニウムーコバルト複核錯体やアルミニウムーニッケル複核錯体は、ブタジエンの重合に有効であることを見出した。本研究の目的は、環状配位子を有する複核パラジウム錯体触媒を用い、イミンと一酸化炭素との共重合による新しいポリペプチド合成を達成することである。従来、ビピリジン配位子を有する単核パラジウム錯体による反応について検討例があるが、この場合には安定なキレート錯体が生成し、ポリマーは得られないことが知られていた。本研究では、近接した二つの金属中心をもつ触媒により、円滑かつ立体選択的な生長反応を達成し、分子量および立体規則性の制御されたポリペプチド合成を目指す。昨年度はジイミンパラジウム錯体をキサンテンユニットで連結した、環構造を有する二層型複核パラジウム錯体を合成した。目的の錯体が得られていることをNMRにより確認した。複核パラジウム錯体に対してナトリウムボレート塩を作用させることでカチオン性複核錯体とし、N-メチルベンズイミンと一酸化炭素を反応させた。一酸化炭素加圧下(5 atm)で反応を行い、反応混合系のGPCおよびNMR解析を行ったところ、わずかながら何らかの反応が進行していることが示唆されたが、ほとんどポリマーは生成していないことが分かった。単核パラジウム錯体を用いて、パラジウムに対して等モル量のイミンと一酸化炭素(1 atm)を作用させ、70°Cで反応を行った後、反応混合系のNMR解析を行った場合には、キレート錯体の生成が確認された。一方、それ以上の反応は進行していないことが明らかとなった。従来、ジホスフィン配位子やビピリジン配位子を有する単核パラジウム錯体による反応についての検討例があるが、この場合には安定なキレート錯体が生成し、ポリマーは得られないことが知られていた。本研究では、近接した二つの金属中心をもつ触媒により、イミンと一酸化炭素との共重合によるポリペプチドの合成を目指して検討を行っている。本年度は様々な構造をもつイミンを用い、主に単核パラジウム錯体を用いて検討を行った。ベンズアルデヒドから誘導されたイミンと一酸化炭素との反応では、ほとんど高分子は得られなかった。一方で、シンナムアルデヒドから誘導された共役イミンと一酸化炭素との反応では、有機溶媒への溶解性の低い生成物が得られた。しかし、生成物のNMRスペクトルは、同様の反応を窒素雰囲気下で行った場合の結果と類似しており、共役イミンの単独重合が進行したものと考えられる。シクロブタノンから誘導されたイミンと一酸化炭素との反応では、オリゴマー生成物が得られた。生成物のNMRおよびIR測定の結果、イミンと一酸化炭素との共重合により生成するアミド結合を含む生成物が得られたこと示唆された。一方で、イミンの単独重合も進行することが明らかとなり、一酸化炭素との反応でもイミンの単独重合体が一部含まれていることが分かった。当初は複核錯体によりイミンと一酸化炭素との共重合が進行することを期待していたが、これまでに合成を行ったキサンテン骨格をもつ複核ジイミンパラジウム錯体を用いた場合にはほとんど共重合は進行しなかった。一方で、反応性の高いイミンを用いると、単核錯体を用いても共重合が進行する可能性が示唆された。全体的には当初の予定よりは若干遅れているものの、当初予期していなかった反応性の高いイミンの有効性を見出すことができた。本研究の目的は、複核パラジウム錯体触媒を用い、イミンと一酸化炭素との共重合による新しいポリペプチド合成を達成することである。本研究では、近接した二つの金属中心をもつ触媒により、イミンと一酸化炭素との共重合を目指して検討を行っている。昨年度までに環状配位子を有する複核パラジウム錯体を用い、種々のアルデヒドとアミンから誘導されたイミンと一酸化炭素との共重合について検討を行ったが、高分子は得られたものの、その構造は明らかにはなっていなかった。今年度はヒドロキシ基を有するビピリジンを配位子とするパラジウム錯体を触媒として用いたイミンと一酸化炭素との共重合について検討を行った。パラジウムメチル錯体を合成することはできなかったものの、カチオン性πアリルパラジウム錯体の合成を行うことができた。得られた錯体を有機アルミニウムで処理することでアルミニウム中心を導入し、得られたパラジウムーアルミニウム複核錯体を用いてイミンと一酸化炭素との共重合について検討を行ったが、反応は進行しなかった。

一方で、類似の配位子をもつニッケル錯体やコバルト錯体は、有機アルミニウム助触媒の存在下でブタジエンの重合に比較的高い活性を示すことが明らかとなった。ニッケル錯体はブタジエンとノルボルネンとの共重合にも有効であることを見出した。新しいポリペプチド合成法を達成することを目指し、イミンと一酸化炭素との共重合について検討を行った。単核パラジウム錯体を用いたフェニルアルジミンと一酸化炭素との反応では、ほとんど高分子が得られなかった。シンナムアルジミンあるいはシクロブタンイミンと一酸化炭素との反応では、有機溶媒への溶解性の低い生成物やオリゴマー生成物が得られた。二層型複核パラジウム錯体や、アルミニウムーパラジウム複核錯体を設計し、共重合検討を行ったが、何らかの反応は進行するもののほとんど高分子は得られなかった。一方、アルミニウムーコバルト複核錯体やアルミニウムーニッケル複核錯体は、ブタジエンの重合に有効であることを見出した。申請書に記載したとおり、キサンテン骨格を有する錯体の合成を行い、その構造解析を行った。また、単核錯体および複核錯体を用いたイミンと一酸化炭素との共重合について検討を行った。複核錯体を用いた場合には、当初予想していた共重合は検討した条件下では起こらず、キレート錯体と考えられる化合物が生成していることが示唆された。今後は反応条件の検討や種々のイミン配位子による検討を進め、共重合が進行する条件を見出す。複核ジイミンパラジウム錯体を用いた場合にイミンと一酸化炭素との共重合がほとんど進行しなかった原因は、パラジウム中心間が離れすぎていることなどが原因であると考えられる。そこで、今後はパラジウム中心間がより近接した複核パラジウム錯体を合成し、それを用いた検討を行う。また、シクロブタンイミンと一酸化炭素との共重合が単核パラジウム錯体により進行することが示唆されたが、イミンの単独重合も起こっている可能性があることから、共重合の選択性を高める検討を行う。具体的には、置換基を有するシクロブタンイミンや、様々な配位子をもつ単核錯体を用いた検討を行う。高分子合成平成26年度に合成した複核ジイミンパラジウム錯体を用い、種々のアリール基やアルキル基を有するイミンと一酸化炭素との共重合について検討を進める。溶媒については、これまで用いてきたアセトニトリルに加えて、ジクロロエタンやクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系の溶媒も検討し、高温・高圧下での反応についても検討を行う。共重合がうまく進行しない場合には、錯体とイミン、一酸化炭素との等モル量の反応について検討し、生成した錯体を解析し、さらにその錯体を用いたイミンと一酸化炭素との反応を行うことで共重合する条件を見出す。また、構造の異なる複核錯体のデザイン・合成と、それを用いた反応についても検討する。
単一傍細胞刺激技術を用いた大脳皮質側方向結合の視覚情報処理における機能解明

大脳皮質の局所神経結合を詳細に記述することは、大脳皮質の情報処理様式を理解するうえで重要である。今回われわれは単一細胞に電気刺激を施し、それにより生じた細胞活動が、周囲の細胞のスパイク活動にどのような影響が生じたかを測定する手法を確立し、これをネコ大脳皮質第一次視覚野に適用する研究を行った。数nAの傍細胞刺激で単一細胞を長時間電気刺激しながらその細胞活動を記録し、同時に周囲の多数の細胞の活動を多点アレイ記録電極で記録することに成功した。興奮性細胞を電気刺激して誘発したスパイクが、周囲の細胞のスパイク発火を生じさせる確率を見積もったところ、平均で2%程度であった。また、この確率は刺激細胞と、周囲細胞の受容野特性が似ているほど高いことがわかった。さらに抑制性細胞を電気刺激して誘発したスパイクが周囲の細胞のスパイク発火をキャンセル確率も同程度であったが、この確率の大きさは、電気刺激した抑制性細胞と周囲細胞の受容野特性の類似性には依存していなかった。大脳皮質の局所神経結合様式を詳細に記述することは、大脳皮質で情報処理が行われる仕組みを理解するうえで不可欠である。しかしながら、現在これを調べる主要な手法である相互相関解析は、共通入力成分や同期入力成分のため十分な解像度が得られないという問題がある。この問題を解決するために今回われわれは単一細胞に電気刺激を施し、それにより生じた細胞活動が、周囲の細胞のスパイク活動にどのような影響が生じたかを測定する手法を確立し、これをネコ大脳皮質第一次視覚野に適用する研究を行った。過去1年間の研究で、数nAの傍細胞刺激で単一細胞を長時間電気刺激しながらその細胞活動を記録し、同時に周囲の多数の細胞の活動を多点アレイ記録電極で記録することに成功している。今後さらにデータを増やして入いく必要があるものの、この測定を重ねていくことで、同期や共通入力成分を除去した純粋な神経結合様式が同定できるものと考えている。以上の研究成果は平成22年度日本神経科学学会および北米神経科学学会で発表している。この問題を解決するために今回われわれは単一細胞に電気刺激を施し、それにより生じた細胞活動が、周囲の細胞のスパイク活動にどのような影響が生じたかを刺激電極の近傍に配置した32チャンネル多点電極アレイで測定する手法を確立し、これをネコ大脳皮質第一次視覚野に適用する研究を行った。8個の細胞で単一細胞の刺激に成功し、これらの細胞を電気刺激しているとこの近傍の合計248個の細胞活動を解析した。興奮性細胞を電気刺激して誘発したスパイクが、周囲の細胞のスパイク発火を生じさせる確率を見積もったところ、平均で2%程度であり、この上昇は統計的に有意なもとのみなすことができた。また、この確率は刺激細胞と、周囲細胞の受容野特性が似ているほど高いことがわかった(p<0.05)。抑制性細胞を電気刺激して誘発したスパイクが周囲の細胞のスパイク発火をキャンセルする確率は0.6%程度であったが、この確率の大きさは、電気刺激した抑制性細胞と周囲細胞の受容野特性の類似性には依存していなかった。以上の結果は、皮質の単一細胞が周囲の細胞のスパイク活動に、弱いながらも十分影響を及ぼし、この影響は受容野特性の類似性に依存していることを示している。これらの成果は、平成22年度の国内学での学会や招待講演で発表するとともに現在論文執筆中である。
住宅地下室の簡易熱負荷計算法の開発

従来簡易計算法というと熱損失係数など定常特性だけに終始していた感が強いが、地下空間のように周囲に大きな熱容量を持っている空間を対象とした熱負荷計算では定常特性のみの把握では大きな誤差が生じる.また,簡易計算といえども計算機の普及によって手計算の範囲に拘る必要もなくなっている.そこで本研究では,動的熱負荷計算に用いることを目的として,地下壁の伝達関数の簡易式を作成し,1次元壁体と同程度の計算量で地下壁体の熱負荷を推定する手法を開発した.研究成果は以下のとおりである.(1)Schwarz-Christoffel変換により,Dirichlet境界条件における地下壁・床の表面熱流を解析的に算出し,更に地盤以外の熱抵抗が存在するRobin境界条件に関しては,Dirichlet境界条件の場合と熱の流れる経路(heat flow path)が同じであると仮定して地盤以外の熱抵抗を直列接続して単純化する方法を適用して,2次元定常の場合の解析解を導いた.(2)その結果を,同じく2次元計算から導かれたISO draftの式と比較し,地下壁熱貫流率ではISO draftの式は解析解より小さいこと,地下床熱貫流率においてはISO draftの式では無視されている壁仕様の影響が大きいことを指摘した.(3)3次元の境界要素法により,Laplaceパラメータ(正の実数),地下室寸法,地盤の熱伝導率・熱拡散率,地下壁・床熱抵抗をパラメータとしてケーススタディを行い,それぞれの伝達関数を算出した.この結果をもとに2次元解析解を修正する形で3次元定常熱応答の近似式を提案した.非定常特性で,吸熱応答に関してはLaplaceパラメータが大きくなるほど,壁などを単なる熱抵抗とみなせなくなるので,1次元半無限体の解析解と精算値との残差に着目し,この残差応答と貫流応答をそれぞれ熱貫流率で規準化したものに対して近似式を作成した.従来簡易計算法というと熱損失係数など定常特性だけに終始していた感が強いが、地下空間のように周囲に大きな熱容量を持っている空間を対象とした熱負荷計算では定常特性のみの把握では大きな誤差が生じる.また,簡易計算といえども計算機の普及によって手計算の範囲に拘る必要もなくなっている.そこで本研究では,動的熱負荷計算に用いることを目的として,地下壁の伝達関数の簡易式を作成し,1次元壁体と同程度の計算量で地下壁体の熱負荷を推定する手法を開発した.研究成果は以下のとおりである.(1)Schwarz-Christoffel変換により,Dirichlet境界条件における地下壁・床の表面熱流を解析的に算出し,更に地盤以外の熱抵抗が存在するRobin境界条件に関しては,Dirichlet境界条件の場合と熱の流れる経路(heat flow path)が同じであると仮定して地盤以外の熱抵抗を直列接続して単純化する方法を適用して,2次元定常の場合の解析解を導いた.(2)その結果を,同じく2次元計算から導かれたISO draftの式と比較し,地下壁熱貫流率ではISO draftの式は解析解より小さいこと,地下床熱貫流率においてはISO draftの式では無視されている壁仕様の影響が大きいことを指摘した.(3)3次元の境界要素法により,Laplaceパラメータ(正の実数),地下室寸法,地盤の熱伝導率・熱拡散率,地下壁・床熱抵抗をパラメータとしてケーススタディを行い,それぞれの伝達関数を算出した.この結果をもとに2次元解析解を修正する形で3次元定常熱応答の近似式を提案した.非定常特性で,吸熱応答に関してはLaplaceパラメータが大きくなるほど,壁などを単なる熱抵抗とみなせなくなるので,1次元半無限体の解析解と精算値との残差に着目し,この残差応答と貫流応答をそれぞれ熱貫流率で規準化したものに対して近似式を作成した.