hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高信頼性Webアプリケーション構築のための振舞い検証モデル

本研究では、Webアプリケーションが環境との相互作用に基づいて実行されることに注目して、実行の最初の入力と結果としての出力を基本とする従来のソフトウェアとは異なる特徴づけを行った。基本的な振舞いモデルとして、状態遷移が外部からの通信要求と要求の際に与えられるフォームの入力値によって決定するWebオートマトンを提案した。ここでは、入力値を振舞いの状態遷移に対する制約式の形で表し、有限的に表現することによって効率的な検証を可能とした。与えられる値は無限に存在することに対して、制約から決まる有限の分割によって振舞いを表す。次にWebアプリケーションの各ページの基本として、GUIに代表される相互作用インタフェースを通信プロセスによってモデル化し、直接的な実装をプログラミング言語Nepiによって与えた。Nepiが基本とするπ計算は、コールバック関数のような高階の概念を名前渡しによって通信として表現できる。Nepiによる実装によって意味論に直接的に立脚した見通しのよいGUIの実装および検証モデルが構築可能であることを示した。さらに、関数型言語で活発に研究されている型理論を相互作用を含めた処理系で統一的に扱うために、Haskell言語のMonadを用いたPiMonadを実装した。ここでは非同期局所π計算をもとに、Haskellの型クラスの機能を用いて単純な形で通信メカニズムを実装した。この他、ソフトウェアの品質保証の枠組みをWebアプリケーションに適用するための拡張についても研究を実施した。実施期間には、信頼性向上のための個々の要素技術について研究を実施した。今後は、これらを統一的にWebアプリケーションに統合していく技術の開発が望まれる。本年度はπ計算によるWebアプリケーションの意味記述の可能性について以下の項目について基本的な研究を行った。・動作モデルであるWebオートマトンの合成手法・π計算における時間の概念の導入と代数的性質・非同期π計算の線形型に対する調査Webアプリケーションはさまざまな言語によって記述されたプログラムやスクリプトが、相互作用を及ぼしながら実行される。π計算によるモデル化では、この実行は非同期π計算の並行実行として単純にモデル化できる。さらに、入力と出力の対応から型理論によって、実用的な振舞いの等価性を定義できることが期待できる。Webオートマトンによるモデル化は、制約プログラミングの枠組みを用いているため、制約に対するπ計算の解釈を与えることで、両方のモデルの関係についてさらに研究を行う。また、時間についての振る舞いについては、限定的な性質しか得られていないため、さらに型による制約を加えてより広いクラスの代数的性質を導き、Webアプリケーションへの応用を検討する。来年度は、webアプリケーションを非同期π計算でモデル化する系統的な手法を確立し、非同期π計算を用いた振る舞い解析技法をwebアプリケーションの信頼性向上に応用する手法について研究を進める。並行して、π計算に基づく計算機言語による開発環境の構築を進める。本年度は、通信プロセスモデルを基本とするWebアプリケーションの動作モデルに対して研究を行った。MVCアーキテクチャによるwebアプリケーションの動作をπ計算によって定式化するための検討を行った。結果として、この記述を与えるための体系の拡張についての結果が得られた。拡張は以下の2点について検討した。1.GUI構築において描画オブジェクトの意味論の研究通信をGUIオブジェクトの生成・消滅、および、GUIオブジェクトにおけるイベントの受け渡しに対応させる枠組みを提案し、実現を行った。さらに基本的な意味論について検討した。2.時間経過による意味論の拡張遅延演算子をπ計算に導入した体系の意味論について検討を行った。時間を考慮した双模倣関係が限定された文脈において合同性が成立することを示した。これらの拡張において、以下のような知見が得られた。GUI意味論では実現に加えて、GUIを操作する際、GUIが正常に動作するための制約について、本枠組みを基本とした形式的な検証の枠組みが構築できることを示した。時間を含めた意味論について、等価性に対して時間を観測できるように拡張すると意味論は大変強い意味論となった。このため、一般的な合同性を得ることはできず、限られた文脈でのみ合同性が得られた。

このことは、タイムアウトなどを伴うソフトウェアコンポーネントをソフトウェア部品として使う場合には組みこむ環境に対して制限が大きいことを示している。さらに、等価性に加えて実行速度の比較を行う意味論を提案した。ここではサーバーなど時間に対して許容度が大きい環境においては合同性が得られた。今後はwebにおけるコンポーネントソフトウェアのモデル化をさらに進め、信頼性を保証できるための条件について明らかにする研究を進める。本年度は、通信プロセスモデルをWebアプリケーションの振舞いに応用する技術の開発を目標に研究を進めた。しかし、Webアプリケーションの振舞いを十分な精度で記述する手法とその基礎的な実現手法についてのみ研究成果が得られた。以下に、本年度得られた研究結果を示す。1.Webアプリケーションのような通信を含む振舞いを抽象的に表す技法として、関数型言語Haskellに通信プロセスモデルにおける通信の機能を導入したPi-Monadの提案と実装を行った。この実現によって、Haskell言語の持つ型による厳密性を保ちながら、通信の振舞いを記述できるようになった。2.コレオグラフィ記述言語について研究を行った。主にWebサービスのような粒度の大きな分散サービスに用いられているコレオグラフィー記述を細かい粒度の並行分散ソフトウェアに適用する枠組みについて研究した。簡単な分散アプリケーションとして、家電機器の連携動作についてのモデル化を行った。Webアプリケーションはこの発展形として捉えることができる。3.Webアプリケーションの一連の動作をまとめるセッションの概念をできるだけ構文として与える形式的体系についての検討を行った。セッション記述をPi-Monad上で記述する手法についても検討し、Webアプリケーションの高信頼の基盤となる枠組みが確立された。
心理社会面に着目した憩いのサロン事業を活用した認知症予防のための実証的研究

本研究の目的は,介護予防・一次予防「憩いのサロン」事業を活用した長期地域介入による効果を検証することである.(1)横断分析では,65歳以上のサロン事業参加状況及び参加者における二次予防事業該当者割合,サロン参加による心理社会面の変化,運営ボランティアの知的機能と生活機能の関連性を分析した.(2)縦断分析では,2006年の高齢者悉皆調査回答者のうち,2007年サロン開始時点で要介護状態にない高齢者2,490名を2012年の5年間追跡した.その結果,認知症を含む要介護状態発生割合は,非参加群の14.0%に比し参加群では7.7%で有意に低いという予防効果を明らかにした.平成25年度の研究は,1愛知県T町地域在住の65歳以上非要介護高齢者を対象とした悉皆調査の実施,2同町における既存データを活用した分析による研究を行うことなどであった.主な結果として,1高齢者悉皆調査では,7,901名中6,157名の回収率77.9%で高い回収率であった.2既存データを活用した分析では,介護予防事業運営ボランティア52名における2年間の認知機能と社会活動の変化では,認知機能低下群は, MMSE,連続計算,文字位置照合課題,認知機能正常群では文字位置照合課題でそれぞれ有意な得点上昇があった.ボランティア活動をきっかけに社会参加や社会活動が増加し,認知機能のコミュニケーション向上と社会的認知機能の活発化が注意機能の改善に関与したと考えられた.また,予備的分析では,非要介護高齢者でADL自立の2,490人をサロン開所の2007年5月以降2012年3月まで追跡し,要介護認定発生とサロン参加有無及び参加回数との関連をコックス比例ハザードモデルで分析した.その結果,要介護認定発生は,サロン参加群521人中50人(9.6%),非参加群1,969人中275人(14.0%)でサロン非参加群が参加群の1.5倍多かった.ハザード比でみると参加「1回以下」を参照値1とした場合,サロン参加25回が0.53,620回が0.39,21回以上が0.32でサロン参加回数が多いほど要介護認定発生の確率が低いことが確認できた.本研究の目的は,介護予防・一次予防「憩いのサロン」事業を活用した長期地域介入による効果を検証することである.(1)横断分析では,65歳以上のサロン事業参加状況及び参加者における二次予防事業該当者割合,サロン参加による心理社会面の変化,運営ボランティアの知的機能と生活機能の関連性を分析した.(2)縦断分析では,2006年の高齢者悉皆調査回答者のうち,2007年サロン開始時点で要介護状態にない高齢者2,490名を2012年の5年間追跡した.その結果,認知症を含む要介護状態発生割合は,非参加群の14.0%に比し参加群では7.7%で有意に低いという予防効果を明らかにした.平成24年度の研究は,1既存データを活用した分析による研究,2平成25年度に愛知県T町で実施予定の介護予防の一次予防事業「憩いのサロン」参加者を対象としたお元気チェックと地域在住高齢者でADLの自立した65歳以上の非要介護高齢者を対象とした,悉皆調査実施に向けた準備に取り組むことなどであった.既存データを活用した分析では,1地域在住高齢者の健康水準が高まるようなサロンへの参加きっかけでは,ボランティア(71名)と一般参加者(86名)共に「人」と「町広報誌」,参加者では「回覧板」や「老人会」を介した情報的サポートが多かった.一方,参加後のサロンを話題とする相手は「家族」と「近所の人」や「趣味関心同じ人」など普段会う頻度が高い対象,頻度が低いと考えられる「親戚」や「幼馴染」にまで及んでいた.これらを踏まえるとサロン参加促進には,広報に加えて人的ネットワークを介した働きかけが重要と考えられた.2憩いのサロン参加者(149名)で基本チェックリストにおける運動器関連の5項目中3項目以上該当者は,28名(18.8%)で非該当の者よりも外出頻度の低下やうつ得点が高く,身体機能面のみでなく心理社会面に着目する必要が考えられた.3憩いのサロン継続参加者(2007-2011年:100名)の認知機能低下予防には,社会的ネットワークの豊かな状態が有効な可能性が確認できた.お元気チェック及び悉皆調査実施に向けた準備は,実施対象の愛知県T町担当者と定期的な打ち合わせ会議を開催することで情報提供ならびに情報共有を図り,平成25年夏季の実施に向け調査の基本設計を終えた.平成26年度研究概要は,1高齢者が交流をもつ介護予防の一次予防「憩いのサロン」(以下,サロン)事業参加者における二次予防対象者割合では,町全体(65歳以上高齢者の約1割参加)では運動器で2.0%,口腔機能2.3%,認知機能5.1%,うつ傾向・状態で1.4%のリスク者割合が確認され,全国の二次予防事業参加者割合の1%未満よりも多い割合である可能性が確認できた.2サロン参加者(運営ボランティア除く)と非参加者の要介護認定率の比較では,2007年5月のサロン開所以降2012年3月の5年間の期間において、サロン参加者の7.7%に対して非参加者は14.0%でサロン参加者は要介護認定率(認知症含む)が低いことが示唆された.

3サロン参加者における精神的機能・社会的機能・生活機能・身体/認知機能の4要素を構造方程式モデリングで分析した結果、社会参加は4要素によって活性化され社会参加が活性化すると認知機能にも作用することが明らかとなり,サロンが認知症予防に有効な可能性が明らかとなった.研究新聞報道:日本経済新聞2014年10月20日朝刊「高齢社会を元気に-介護予防大学が一役」.奈良県桜井市議会文教厚生委員会行政視察団講演:「愛知県武豊町における介護予防の取り組み」.2014年11月21日,星城大学.高齢者健康支援学平成25年度には,平成24年度に準備した調査票を用いて,介入自治体である愛知県T町在住の65歳以上高齢者を対象にして研究助成金で実施可能な範囲で調査並びにお元気チェック(体力・認知・心理社会・生活機能など)を実施及び既存データの分析と関連学会での報告,論文執筆に着手することであった.これらについておおむね取り組むことができた.平成24年度の研究実施計画は,1既存データを活用した分析による研究,2平成25年度に愛知県T町で実施予定の介護予防の一次予防事業「憩いのサロン」参加者対象のお元気チェックと地域在住高齢者でADLの自立した65歳以上高齢者を対象とした,悉皆調査実施に向けた準備に着手することなどであった.これら2点についておおむね取り組むことができた.平成26年度には,これまでの調査データの分析として,1サロン参加者の分析(お元気チェックデータ),2サロン参加者と非参加者の分析,3サロンを活用した介護予防・認知症予防効果の分析を行う予定である.さらに,平成24年度平成25年度に得られた結果と効果を取りまとめて社会福祉学的視点による介護予防・認知症予防について成果の報告を行う.平成25年度には,既存データを活用した分析,平成24年度に準備した調査票を用いて介入自治体である愛知県T町地域在住のうち非要介護高齢者を対象で悉皆調査を行う.また,憩いのサロン参加者を対象としたお元気チェック(体力・認知・心理社会・生活機能など)を実施する.これらの結果は平成25年度内には,基礎集計してまとめたうえで協力自治体に報告(フィードバック)を行うなど研究を進める予定である.該当なし
固体電解質を用いたリチウム回収と同位体分離

本研究の目的は高リチウムイオン伝導体(La,Li)TiO_3を水中でも安定な性質を生かして水溶液から電解法により直接リチウムを回収すること、および固体電解質内での同位体の拡散係数が異なることを利用した電解による同位体分離の可能性を様々な角度から検討した。その結果、下記のような結果が得られた。(1)リチウムイオン伝導度の改善とイオン伝導のメカニズムの解明の目的で多結晶を用いた各種置換実験および単結晶を用いたイオン伝導度の測定を行った。現在までのところ、最大のイオン伝導度は(La,Li)TiO_3系の1.1×10^<-3>S.cmであること、単結晶のイオン伝導度は多結晶体のバルクの値と一致することが明らかとなった。(2) MDシミュレーションの結果、ペロプス力イト型酸化物で得られる最大のイオン伝導度は、現実の結晶より約1桁高いこと、同位体の拡散係数はその質量の平方根に比例するという古典的描象が正しいことが明らかになった。(3) (La,Li)TiO_3ペレットおよびるつぼを用いた電解により、リチウム回収が可能なこと、および同位体分離が可能であることが明らかになった。(4)電解の際、粒界割れが問題となるため、実用レベルでの応用には焼結時の粒界制御と一次粒子のサイズの均一化が重要である。これらの結果を総括すると、(La,Li)TiO_3を標記の目的に用いるには水以外の溶媒を用いること、組織制御した電解質るつぼを作製することが肝要であるということを認識する必要がある。固体電解質を用いたリチウム回収と同位体分離に関する基礎研究を進めるため,(1)固体電解質のイオン伝導度を向上させるイオン置換の研究(2)イオン伝導のメカニズムの研究(3)固体電解質るつぼの作成条件について詳しく検討した。その結果下記の結果を得た。固体電解質のイオン伝導度を向上させるイオン置換の研究(La,Li)TiO_3のイオン伝導度を300Kにおける1×10^<-3>S・cm^<-1>より向上させるべく(La,Li)をK,TiをFe^<4+>,Nb^<5+>,Ta^<5+>で置換した結果,最大イオン伝導度は300Kで1.5×10^<-3>s・cm^<-1>まで向上した。しかし,イオン置換では局所歪み,サイトパーコレーション,キャリアー濃度の減少による伝導度の低下が顕著になり,イオン伝導の桁をあげるような物質設計には,イオン伝導のより詳細なメカニズムの解明が必要であること指摘した。イオン伝導のメカニズムの研究イオン伝導を伝導イオンと骨格の大きさの比率から考えた場合,第一近似ではクーロン力と反発力のみで経路と相対的な値を推定することができる。この方法により(La,Li)TiO_3では骨格に比べてリチウムイオンが大きすぎること,およびボトルネックでのイオン間の反発がイオン伝導の活性化エネルギーの値を支配していることを明らかにした。またモルキュラーダイナミックス法により,イオン伝導経路と支配する化学結合を明らかにした。固体電解質るつぼの作成条件るつぼの形状の(La,Li)TiO_3を作成するため,原料粉の粒度,バインダの混合比,成型圧力,焼成温度について検討した。その結果,粒度0.8μmの原料粉に0.5%のPVAを添加し,静水圧2ton/cm^2で成型し,1150°C6時間空気中で焼成した場合に最も緻密なるつぼが得られることを見出した。固体電解質を用いたリチウム回収と同位体分離に関する基礎研究を進めるため(1)固体電解質のイオン伝導度を向上させるイオン置換の研究(2)イオン伝導のメカニズムの研究(3)固体電解質るつぼの作成上件について詳しく検討し,下記の結果を得た。固体電解質のイオン伝導度を向上させるイオン置換の研究(La,Li)

TiO_3のイオン伝導度を300Kにおける1×10^<-3>S・cm^<-1>より向上させるべく(La,Li)をKに,TiをNb,Taに置換した結果,最大イオン伝導度は300Kで1×10^<-3>S・cm^<-1>を得た。またいくつかの系については超高圧合成を試みたが新物質は今のところ得られていない。B-サイトにTiとNb,Taを含む系はそれぞれ異なるイオン伝導度の組成依存性で整理され,将来の新物質合成への設計指針を得た。単結晶合成(La,Li)TiO_3のイオン伝導度に及ぼす粒界の効果を調べるべく多結晶と同じ組成の単結晶を作製しイオン伝導度を調べた。その結果,単結晶と多結晶では同じイオン伝導度を示すことを確認し,化合物におけるイオン伝導のメカニズムを検証することが出来た。固体電解質るつぼの作成上件るつぼ形状の(La,Li)TiO_3を作製するため,原料粉の粒度,バインダの混合比,成型圧力,焼成温度について検討した。その結果,粒度0.8μmの原料粉(仮焼粉)に0.5%PVAを添加し,静水圧2ton/cm^2で成型し,1150°で6時間空気中で焼成した場合に最も緻密なるつぼが得られた。イオン回収(La,Li)TiO_3るつぼを用いてイオン回収を行った。リチウムイオンのみを100%回収でき,同位体比率も大きく変化することを確認した。高リチウムイオン伝導性へロブスカイト型酸化物(La,Li)TiO_3を用いたリチウム回収と同位体分離の可能性を探るため、本年は(1)(La,Li)TiO_3るつぼを作製して電解によるリチウム回収と同位体分離実験(2)MD法による同位体の拡散シミュレーションを行った。(1) (1)の実験による結果、本法を用いたリチウム回収は可能であること、同位体分離も可能であることが明らかになった。しかし問題点どして(ア)電解中に系の抵抗が高くなること(イ)電解質るつぼにクラックが入ること(ウ)電流効率が100%でないこと等が明らかになった。(ア)は主にプロトンが電解質に侵入することに起因し、これを防ぐためには水以外の溶媒を用いる必要があること、(イ)は電解質るつぼ作製の際の一次粒子サイズの調整が必要なこと、(ウ)は水の電解が電解質界面で起こっているため、電解質-溶媒界面の分極を調節する必要があること等が明らかとなった。また同位体分離効率は実験的には1.20が求まり、理論的な効率1.08よりもかなり大きいことが見い出された。これらの結果は(La,Li)TiO_3がリチウム回収および同位体分離にも十分使用可能なことを示唆しており、今後工業的に応用する際の問題点を明らかにされた。(2) MDによるシミュレーションの結果、リチウム同位体の拡散係数は単純なバネモデルを用いた比率√<7/6>に等しいことが見い出された。これは古典力学(ニュートンカ学)による単純な調和振動子モデルで実験値を説明できることを示しており、固体電解質を用いれば他の方法と同程度以上に分離ができることを示唆している。以上の結果をもとに、今後同法が工業的にも十分応用可能な方法であることが示された。
複核金属錯体触媒を用いる不斉炭素炭素結合生成反応の研究

触媒量の不斉源から無限の光学活性体を合成可能な触媒的不斉合成法の開発は現代有機化学の最重要課題の一つである。今回炭素炭素結合生成反応の中でも重要な有機マグネシウム反応剤のプロキラルなカルボニル化合物への付加反応の不斉触媒化について検討した。グリニャ-ル反応剤がカルボニル化合物と反応する際、本反応剤二分子とカルボニル化合物一分子の合計三分子からなる六員環遷移状態を経由すると考えられている。そこでこの遷移状態を安定化すると考えられる不斉オキサゾリン型配位子を新たに設計し、種々その合成法を検討した結果、2-ヒドロキシルイソフタル酸と光学活性バリノールから本配位子を一工程で合成する方法を確立した。まずこの配位子を化学量論量用いてメチルマグネシウム反応剤のベンズアルデヒドへの付加反応を検討した結果、アルデヒドに対するグリニャ-ル反応として初めて80%以上の不斉収率でアルコール体を得ることに成功した。なお化学収率はキャピラリーカラムを用いるGC分析、光学純度は光学異性体分離カラムを用いるHPLC分析により決定した。本反応は用いる反応溶媒と有機マグネシウム反応剤の影響が大きく、THF溶媒中ヨウ化メチルマグネシウムを用いると不斉収率が向上する。またアルキル化剤としてジメチルマグネシウムを用いた時には50%eeで逆の光学異性体が得られることもわかった。これらの知見を基に不斉触媒反応への展開を試みた結果、10mol%のアルミニウム錯体触媒を用いたときに化学収率80%、不斉収率23%eeで目的物が得られた。本結果は不斉収率が低いながらもグリニャ-ル反応の不斉触媒化の可能性を示唆するものであり、今後さらに高い選択性を示す触媒の開発が期待される。
現代日本の生命論を軸とした美術教育の展開―自然観を構築させる6段階と文化的領域―

1980年代以降の現代日本の生命哲学に見られる生命論と,芸術文化のエコロジーの思潮から,自然観を基軸にした美術教育を構想しようとする研究である。自然環境との関係に見られる造形芸術の内容を,環境との一体化,個の想像的世界のリアリティー化,環境の芸術化,生活の芸術化,社会的リアリティー化,社会的創造活動の芸術化の6ステージから検討し,生命をコアとした美術教育の表現内容を位置づけた。本研究は、内発的な生命観・自然観の構築を主題に、美術教育の展開と方向を示そうとするものである。国内と、ヨーロッパ、オセアニアにおける学校教育の連携から収集した実践記録及び研究実践において、臨床的に造形活動の機能を明らかにし、その活動のプロセスにある生命観・自然観の変容と教育的効果を示し、日本文化的、ポストモダン的な生命観・自然観(生命主義的自然観)をコアとした美術教育について6つの段階から構想し、文化的領域の形成とその実践内容を意味づけていく。本年度においては以下の内容において取り組んだ。○日本の現代生命哲学と経験主義的自然観を拠り所に、芸術活動に作用する状況的、統一的、包括的,関係的な自然観(生命主義的自然観)について、その内容を意味づけ示した。○その自然観の構築をもたらす造形活動について、6つの段階、「環境との一体化」「生活世界の芸術化」「個の想像的リアリティー」「社会的リアリティー」「生の共有」「社会的創造活動」を示し意味づけた。○その活動の事前事後で自然や生命に対する感じ方や意識がどう変容していくのかを実践事例のプロセスと作品内容から検証し、自然観の変容を生み出す造形活動について分類をおこなった。○「2001年2013年までの国内と海外での実践記録の整理と分析」「構想に基づいた実践研究の実施と事例の収集」、「国内における図画工作・美術科教育に関わる実践の調査と資料の収集」を継続しおこなった。1980年代以降の現代日本の生命哲学を根拠に「生命をコアとした美術教育」の構想とその造形活動の理論化を試みた。今年度においては以下の内容で実践事例の構築と収集を行った。○前年度の構想に基づき実践を、オーストラリア(シドニー市立Tenpe小学校、Blobe幼・小学校、椙山女学園大学附属小学校、「アートキャンプ」(岐阜こども芸術村、富山県南砺市利賀村)におて展開し資料を収集した。さらに、プロジェクト・アプローチにおける資料収集と実践事例の構築を、イタリアのレッジョエミリアの取材及びレッジョ市の保育指針をもとにした事例と、シドニーのBlobe幼稚園、日本の赤碕保育園、仁慈保育園の事例をもとに実践事例から行った。○自然観の生成に関わる造形行為の機能についての臨床的分析を、2012年までと2014年の実践事例で収集した「活動のプロセスにおける臨床資料(活動の映像記録と観察記録)」からと、造形行為「直接的、統合的・包括的、想像的、コミュニケーション機能」について収集し行った。○自然観の構築を具体化する造形活動の分析とカリキュラムの構想を、2012年までと20132014年の「実践事例の構築12」の資料、及び国内の実践資料で収集した「実践の展開記録、指導案、映像資料」、椙山女学園大学付属小学校、赤碕保育園、アートキャンプの実践事例から、造形行為の機能の分析に照らし合わせ、「6つの段階(一体化、生活世界の芸術化、個の想像的リアリティー、社会的リアリティー、生の共有、社会的創造活動)」に分類し、カリキュラムのモデル構想を試みた。前研究では,自然環境との関係に見られる造形芸術の内容を,「環境との一体化」,「個の想像的世界のリアリティー化」,「環境の芸術化」,「生活の芸術化」,「社会的リアリティー化」,「社会的創造活動の芸術化」の6ステージから検討し、その自然観を構築する手段として芸術の直接的,包括的,統合的,想像的機能について考察した。本年度は,その6つを仮説とし,さらに1997年20015年に行った事例分析を基に生命をコアとした美術教育の内容を示し、具体的な実践事例から6ステージの表現内容を下記において質的検証をおこなった。○前年度に引き継ぎ、国内における図画工作・美術科教育に関わる実践の調査と資料の収集から、実践の実態を調査した。また、モデル授業・保育として筆者が実践した参与観察から、6段階の内容を位置づけた。○グローバル化と地域性の両視点をもつ文化的領域での実践の検証を行うために、20132015年の日本とオーストラリア、チェコ、デンマークとの連携において実践した内容と、「岐阜こども芸術村」「利賀村アートキャンプ」の展開、及び国内から収集した資料から、グローバルと地域の両視点から、展開の方向を分析した。○構想に基づいた実践事例を構築させるものとして(平成25・26年度の構想に基づく検証)前年度の6つの段階の構想を基に、デンマーク(グラステッド・保育園、小学校)・小中学校、オーストラリア(シドニー・グローブ幼稚園) Blobe幼・小学校)、フランス(ニース美術館、中学校)、富山県利賀村小学校・保育園において実践事例を試み検証を行った。また、平成24年度までと、平成25、26,27年度の実践収集資料、実践事例の分析、造形行為の分析、表現内容の分類、文化的領域の検証から表現内容を位置づけた。

自然環境との関係に見られる造形芸術の内容を,環境との一体化,個の想像的世界のリアリティー化,環境の芸術化,生活の芸術化,社会的リアリティー化,社会的創造活動の芸術化の6ステージから検討し,生命をコアとした美術教育の表現内容を位置づけた。国内での実践事例と資料の収集は、継続し行うことができた。特に、鳥取、富山、附属学校での収取は貴重なものとなった。国外では、昨年度のオーストラリアでの実践事例の展開と資料の収集を継続し試みた。また、調査を拡大し、プロジェクトアプローチに関わる資料収集をイタリアにおいて新たにおこなった。その内容を幼児における日本での実践事例の検証と結びつけ、「プロジェクトアプローチの実践から」として著書において発表をおこなった。実践事例の拠点とした富山県南砺市利賀村、シドニー市幼稚園、鳥取県保育園、椙山女学園大学附属小学校においては、活動のプロセスと作品に内容から、事例の分析を行うことができた。特に、シドニーでの構築は、「プロジェクトアプローチの背景と表現考」として成文化した。美術教育最終年度となる平成27年度は、研究範囲を拡大し、フランス、デンマークでの資料集を行い、これまでの実践事例収集を継続とあわせ、プロセスの分析とモデル授業(保育)の展開を試み、6段階の実践の検証を行う。さらに、プロジェクトアプローチに関わる内容については、事例収集を拡大し、主題を視点に事例の検証を行う。上記の内容と過去2年間の内容をもとに成文化し発表する。○国内における現地での実践研究、資料の収集は、予定していた中国地方(鳥取、米子)、北陸地方(富山)において実施し成果を得ることができた。東北での実施は調整が困難なためできなかったが、郵送において資料収集をおこなった。○次年度に計画していたオセアニアにおける資料の収集、実践研究を今年度おこなったた。○2003年2013年までの海外との連携による実践記録の整理と分析、2001年2013年までの国内での実践記録の整理と分析をおこなった。また、構想に基づいた実践事例の継続と構築を国内の園・学校においておこなった。○タイでの実践研究が加わり調査を拡大した。研究の収集を拡大し、バンコク市小学校とイタリアのレッジョ市幼稚園での資料収集を試みた。また、シドニーでの実践事例の展開と資料の整理のための人件費が発生した。○2013年行ったシドニーでの実践と資料の収集を今年度も継続し行う。タイ、チェコでの実践の調整を図り計画する。○国内における実践の調査と資料の収集は、前年度において協力を得た幼稚園・小中学校において、その後の1年間の実践の資料(指導案、映像)を収集し、新たに前年度の構想に基づき実践を展開する。○文献によるこれまでの拙著、拙論の整理と、その参考文献・資料、及び新たな教育学と芸術教育学に関わる文献から発展させ、実践の構想と造形活動の理論化を図る。○2012年までと2014年の実践事例で収集した資料について臨床的分析を行う。○実践の事前事後による作品の分析から、表現内容の変容を分類し、国内の実践資料で収集した「実践の展開記録、指導案、映像資料」からカリキュラムを構想する。資料収集と実践事例の展開のための旅費は平成26年度に集中させ執行した。そのため平成27年度に予定していた旅費は削減する。また平成27年度は、最終年度であるため、資料の分析や成分に関わる作業が中心となるため、資料収集のための旅費や材料費は少なくなる。
気体放電におけるマクロな局在構造の励起と集団ダイナミクス

本研究では、理想的複雑系として、準2次元的低気圧気体放電系を構築し、系統だった実験的研究を行うことによって、複雑系の多様な振る舞いとそれを生み出すメカニズムの解明を試みることにより、複雑系へのアプローチを試みた。本研究により得られたおもな成果は以下の通りである。1.電極間隔d=100200mm、アスペクト比300を有する直流放電系において、直径約数mmの安定な粒子的局在構造が自己組織される。系内の粒子的局在構造の総数は、電流の総量とともに増えていく。2.粒子的局在構造は、電流増加により静止状態から運動状態へ連続分岐する。3.運動状態においては、たとえ単独であっても複雑な運動様式を示し、移動速度と方向には大きな揺らぎが現れる。平均移動速度は、気圧を一定に固定した場合には、放電電流総量にほぼ比例して増加する。4.粒子的局在構造の間の相互作用は、電流総量と気圧によって、斥力的な力が支配的な場合と引力的な力が支配的な場合とがある。5.引力的な場合には、粒子的局在構造は集まってひとつに融合するのではなく、個々の形を保持したまま多数凝集して高次の対称性を有する多様なクラスター構造を形成する。クラスター構造は、その内部構造と重心位置を複雑に変えながら時々刻々変化する。各気圧と電流総量および電極間距離に対してどのようなクラスター構造をとるのかを示す相図を完成させた。電極間距離を大きくすると時空的運動形態の複雑性は減少していく見られなくなる。6.これらの豊かな時空構造の形成に"大域的結合"が重要な役割を果たしている。以上のように、準2次元的低気圧気体放電系は、マクロな局在構造を自己組織化するとともに、それらの集団は複雑でありながら秩序化をなしている運動を示すことが明らかとなった。本研究では、理想的複雑系として、準2次元的低気圧気体放電系を構築し、系統だった実験的研究を行うことによって、複雑系の多様な振る舞いとそれを生み出すメカニズムの解明を試みることにより、複雑系へのアプローチを試みる。本年度の研究の結果、以下のことが明らかになった。(1)グロー放電領域において、粒子的局在構造が自己組織される。粒子的局在構造の総数は、系を通過する電流の総量とともに増えていく。しかし、電極間の電位差は粒子的局在構造の総数が変化してもほほ一定のままである。(2)粒子的局在構造は、たとえ単独であっても複雑な移動運動を示す。平均移動速度は、気圧を一定に固定した場合には、電流総量にほぼ比例して増加する。また、電流総量をあげていき系内の局在構造の総数に変化が生じると、平均移動速度は不連続に変化する。(3)粒子的局在構造の間の相互作用は、電流総量と気圧によって、斥力的な場合と引力的な場合とがある。(4)引力的な場合には、粒子的局在構造は集まってひとつに融合するのではなく、個々の形を保持したまま多数集まって高次の対称性を有する多様なクラスター構造を形成する。以上のように、準2次元的低気圧気体放電系は、マクロな局在構造を自己組識化するとともに、それらの集団は複雑でありながら秩序化をなしている運動を示すことが明らかとなった。以上の結果をまとめた論文を現在投稿中である。また、現在、引き続き、電極の導電率が上記の現象にどのような影響を及ぼすのか、また、複雑な運動の起源を解明するための温度場の測定が進行中である。

本研究では、理想的複雑系として、準2次元的低気圧気体放電系を構築し、系統だった実験的研究を行うことによって、複雑系の多様な振る舞いとそれを生み出すメカニズムの解明を試みることにより、複雑系へのアプローチを試みる。本研究の結果、以下のことが明らかになった。1.電極間隔100μm、アスペクト比300を有する直流放電系において、直径約数mmの粒子的局在構造が自己組織される。系内の粒子的局在構造の総数は、電流の総量とともに増えていく。電極間の電位差は粒子的局在構造の総数が変化してもほぼ一定のままである。2.粒子的局在構造は、電流増加により静止状態から運動状態へ分岐する。この分岐は、移動速度に関して連続な分岐である。3.運動状態においては、たとえ単独であっても複雑な移動運動を示し、移動速度と方向には大きな揺らぎが現れる。平均移動速度は、気圧を一定に固定した場合には、電流総量にほぼ比例して増加する。また、電流総量をあげていき系内の局在構造の総数に変化が生じると、平均移動速度は不連続に変化する。4.粒子的局在構造の間の相互作用は、電流総量と気圧によって、斥力的な場合と引力的な場合とがある。5.引力的な場合には、粒子的局在構造は集まってひとつに融合するのではなく、個々の形を保持したまま多数集まって高次の対称性を有する多様なクラスター構造を形成する。クラスター構造は、その内部構造と重心位置を複雑に変えながら時々刻々変化する。各気圧と電流総量および電極間距離に対してどのようなクラスター構造をとるのかを示す相図を完成させた。以上のように、準2次元的低気圧気体放電系は、マクロな局在構造を自己組織化するとともに、それらの集団は複雑でありながら秩序化をなしている運動を示すことが明らかとなった。以上の結果をまとめた論文を現在投稿中である。
ｉＰＳ細胞を用いたリアルタイム培養細胞解析装置による分子標的薬の血小板減少解析

本研究では分子標的治療薬の中でも血小板減少を高頻度で起こす薬剤について、その血小板減少の作用機序をヒトiPS細胞から作製した巨核球を用いて解明することを目的とした。本研究過程において、VEGFの添加によりCD33陽性細胞が減少することを発見した。また、分化培地の違いによって巨核球への分化能力が異なることも発見した。現在、得られた巨核球を用いて引き続き研究を継続している。本研究ではスニチニブなどの分子標的治療薬の中でも血小板減少を高頻度で起こす薬剤について、その血小板減少の作用機序を解明することを目的として行った。数千の血小板は1個の巨核球から産生されるため、本研究では巨核球に注目して研究を行った。巨核球は骨髄に存在しており、骨髄穿刺を行って巨核球を採取し研究に用いることは倫理的に非常に問題がある。そこで、本研究ではiPS細胞から巨核球を作製し、分子標的治療薬が巨核球に与える影響を調べることで倫理的な問題を回避することにした。iPS細胞から巨核球への分化には、まずVEGFを添加しiPS-Sacを作製する必要がある。iPS-Sacの効率はVEGFを添加した際に上昇したが、一方で血球系細胞のマーカーであるCD33陽性細胞数が減少した。そこで、VEGFを添加せずに分化を行ったところ、CD33陽性細胞数がVEGF添加時と比較して増加した。また、iPS-Sacから巨核球への分化誘導を行い、巨核球を作製した。巨核球の作製にあたり、分化時における培地の組成、ならびに添加物を検討したところ、従来報告されている培地や添加物とは異なる条件下において、巨核球への分化誘導が高まることを発見した。血小板減少を引き起こす分子標的治療薬は限られており、その作用機序であるキナーゼ阻害が血小板減少の原因であると考えられる。分子標的治療薬では、ターゲット以外のキナーゼ阻害作用もあり、その阻害効率は薬剤毎に異なっている。このことから、血小板減少を引き起こす分子標的治療薬のみが特異的に阻害するキナーゼを探索することで、分子標的治療薬による血小板減少の作用機序を特定できるものと推測され、現在このキナーゼを探索する研究を継続している。【研究目的】抗腫瘍効果を示す分子標的治療薬は、血小板由来成長因子受容体(PDGFR)などの様々な受容体チロシンキナーゼを阻害する。一方で、PDGFR阻害剤は、血小板減少が高頻度で出現することが判明しており、また重篤化しやすい。分子標的治療薬が血小板減少を引き起こす作用機序は解明されておらず、またどの程度の濃度が血小板減少を引き起こすかは未だ解明されていない。さらに、血小板は骨髄中の1個の巨核球細胞から数千個生成されるが、個々の患者から治療目的以外で骨髄穿刺し細胞を採取することは、倫理上問題があり、患者自身の巨核球を用いた解明は困難であるのが現状である。しかし近年、ヒトiPS細胞から巨核球細胞や血小板を作成することが可能であることが報告された。そこでこの方法を用い、分子標的治療薬を投与されている患者の皮膚線維芽細胞から巨核球細胞と血小板を作成し、上記に示した分子標的治療薬を添加、巨核球細胞または血小板が減少する濃度を同定し、投与量調節に反映することを計画している。【現在までの研究成果】現在我々は、京都大学が提供しているiPS細胞を用いて巨核球への分化を試みている。また、リアルタイム培養解析装置についても導入の手続きを行っており、近日に解析を開始する予定である。iPS細胞の未分化維持、巨核球への分化に関しては今のところ順調に進んでいる。リアルタイム培養細胞解析装置の導入手続きが遅れたが、近日中に導入が完了し解析を開始できる予定でいるため。分子標的薬により血小板減少を発症した患者から血液を採取し、ELISPOT法にて血小板抗体が産生されているかどうかを確認する。また、この際採取した血液よりiPS細胞を作製し、巨核球への分化ならびにリアルタイム培養細胞解析装置を用いた実験を行う予定でいる。リアルタイム培養細胞解析装置の導入手続きが遅れ、リアルタイム培養細胞解析装置で使用する予定であった電極装置の購入を見送ったため、当該研究費が生じた。近日中にリアルタイム培養細胞解析装置が導入されるため、電極装置の購入に使用する予定でいる。
高齢者などの視覚的弱者に配慮した快適視環境計画に関する検討

本研究は作業者の視覚特性の個人差を考慮した明視評価に関する研究の一環として実施したものである。本研究の成果は、若齢者から高齢者などの視覚的弱者にまで適用可能であり、安全で快適な明視環境計画に有効に資するものである。主な成果は以下の通りである。1.生活視力の実態と環境による視力の変化について明らかにした。視力には年齢差や各年齢層内での個人差が大きいが、各背景輝度での視力(保証視力)と最大視力の比(視力比)には個人差が無いことを見出し、個人の視認能力の視標として最大視力が有効性を示した。更に、視力比と最大視力による保証視力の予測方法を示した。2.視認実験結果に基づいて、最大視力と文書の読み易さの関係を検討し、読み易さは文字寸法と最大視力の相対的関係によって決まることを見出した。これを相対視力と定義し、相対視力を用いることで、個人の最大視力、文字寸法、輝度対比、背景輝度の4変数に対する読み易さの予測式を求めた。3.文字視対象の各構成要素(対比、形、配列、字体)、環境条件(背景輝度、視距離、観察方向)、および観察者条件(年齢、視力)の読み易さへの影響が全て文字寸法の影響(等価文字寸法)に置換できることを確認し、各条件の等価文字寸法への換算方法を示した。これによって、各条件の読み易さへの影響度の比較が可能となった。4.等価文字寸法(物理条件)と最大視力(個人の視認能力)から読み易さの評価式を呈示した。5.屋外標示物や、日常生活品の説明書きの明視性に関与する物理的条件の実測を行い、その設置環境や文字条件の実態を把握した。一つの標示物には、複数の大きさの文字や色が使われているが、それら輝度対比は0.5以上であり、実在の文字標示物はほぼ読み易さ評価法の適用範囲内に分布していることを確認した。6.実際の文字標示物の明視性を評価するには、大きさや対比が異なる複数の文字群の明視性を総合的に評価する手法の考案が必要であるため、構築した読み易さ評価法を基に、物理条件が輻輳している場合の読み易さを数量化し、観察者の視認能力に応じて各標示物の明視性を評価する方法、ならびに複数の標示物が存在する空間全体の明視性を評価する方法を提案した。7.最後に、評価法に組み込まれていない諸要因の取り扱いを、実験や調査の結果に基づいて考究した。明視性は、視対象物の条件、照明などの環境条件、見る者の視覚特性を総合して判断されるが、今年度は、特に視対象条件に重点を置き、日本語文字を読むという作業を対象として文字の間隔、形、配列、色彩の明視性への影響を明らかにした。尚、本研究は高齢者などの視覚的弱者に快適な視環境を提供することを目的とするため、視認能力の実用的指標である個人の最大視力を実験変数に組み込んでいる。

実験は日常生活における適正な矯正を行っている若齢者12名(年齢2229、近点視力1.42.4)と高齢者10名(年齢6776、近点視力0.21.4)である。評価視標の実験変数は文字の寸法、字体、字間、行間、縦横書き、文字色・背景色であり、視標面照度を303000lxに設定した。評価は被験者毎に最も読みやすい視距離で行った。評価項目は読み易さ、明るさ感、誘目性、読む意欲の変化などであるが、今年度は主に読み易さについて解析を行った。文書エリアが15deg×15degの範囲であれば、縦書き横書きという日本語文字の配列方向の違いは読み易さに影響しない。線の太いゴシック体は線の細い明朝体や教科書体に比べて、明視性の低い条件下(例えば、暗い、文字が小さい)では読み易いと評価されるが、明視性の高い条件下では読み難いと評価される。許容できる字間・行間の範囲は文字の大きさや視力の影響を受けるが、閾条件に近くなければ大きさや視力の影響は無視出来ると考えられ、字間比[(字間スペース+文字巾)/文字巾]≒1.05、行間比[(行間スペース+文字の高さ)/文字の高さ]≒1.95付近が文書として最も読み易く、狭すぎても広すぎても読み易さは低下する。色彩については今年度は予備的検討に止まるが、輝度対比条件を揃えると色の読み易さへの効果が見られる場合もあるが、一般には色を付けると輝度対比が低下する場合が多く、その場合、誘目性への効果はあっても明視性は低下する。視環境の善し悪しは視対象物の条件、照明などの環境条件、見る者の視覚特性を総合して判断される。本研究は、視機能の低下している高齢者にとっても快適な視環境を提供できることを目的とする。平成13年度は視力と年齢を実験変数に組み込んだ上で、視対象の大きさや輝度対比に加えて色の三属性の明視性への影響を明らかにする。視対象と背景の色差の明視性や作業者心理への影響を明らかにするための評価実験を行い、結果を定性的に検討する。<実験概要>・評価視標の実験変数:色(色の三属性を段階的に変化させた、視力表と文書視標を作成)・被験者の年齢と視力:定性的検討を行うため、各実験の被験者数は若齢者、高齢者それぞれ35人。・背景輝度:約7.0、70、700cd/m^2の三条件・測定項目は最大視力、細部識別閾値、読み易さ、明視性、明るさ感、透目性、読もうとする意欲など。<結果>輝度対比が比較的保証されている条件の下で色差が一定の場合、明度の影響が彩度や色相の影響に比べて圧倒的に大きい。輝度対比を一定にした場合、明視性を左右する細部識別閾値に対する色相や彩度の顕著な影響は確認されなかった。しかし、誘目性などの作業者心理については色相や彩度の影響が確認された。細部識別閾値の明るさなどの環境条件による変化には個人差があり、各人の最大視力によって異なるが、変化を最大視力に対する比(視力比)で表すと、視力や年齢による個人差が払拭され、簡便かつ合理的な視認能力の取り扱いが可能なことが、無彩色視対象について確認された。しかし、有彩色視対象について、視力比による取り扱い範囲を明らかにするには、実験条件を追加した上での更なる検討が必要である。平成14年度は本課題の最終年度であるため、平成12年度から2年に渡って行ってきた文字視対象の各構成要素(大きさ、対比、形、配列、色など)の明視性への影響や作業者心理への効果に関する知見を総合的に検討し、視認能力の個人差を考慮できる明視環境の評価法を構築することを、第一の目標として、研究を推進した。その結果、視対象の各構成要素(対比、形、配列、色)および環境条件(背景輝度)という物理条件の影響が全て大きさの影響に置換できることを確認し、任意条件の文字と読み易さの等しい基準条件での文字寸法を等価文字寸法と定義した。
体験型3Dデジタルアーカイブのためのフレームワーク

今年度は,前年度に実現した非衝突型データ構造ChainVoxelを基にした3Dモデル協調編集システムを拡張し,ボクセルグループを作成し,一つの意味のあるボクセルのグループ単位での編集を可能とした.一般的に3Dモデルにおけるオブジェクトは何らかの意味を持つ単位が存在しているので,この拡張を行うことで幅広いアプリケーション(例えば都市のモデルや人体モデルなど)においてリアルタイムな協調編集を行うシステムを構築することができる.また,ポリゴンベースの3Dモデルを扱うための要素技術を開発した.ポリゴンの情報を特定のボクセルに保持させることで,一つのポリゴンを複数のボクセルが保有するスペースに展開して表示させることができる.これによって,ポリゴンをボクセルベースの従来のシステムに組み込むことができ,より汎用性を向上させることができる.拡張機能を実装したプロトタイプシステムについて,メモリ使用効率や一貫性保持に係る時間,メッセージ数に関する計測を行い,既存の3D協調編集システムであるLets3D-Cとの比較を行った.その結果,一貫性保持にRaft合意アルゴリズムを用いるLets3D-Cよりも非衝突型データ構造ChainVoxelに基づく協調編集機構の方が大幅なスケーラビリティの向上がみられた.一方で,一貫性の保持を確認するまで編集履歴を保持する必要があるため,メモリ効率に関しては問題として残っている.ChainVoxel内の編集履歴に関してガーベジコレクションを適切なタイミングで動作させることによってこの問題は解決可能であると考えている.本研究課題では,すでに中核的な技術である非衝突型データ構造ChainVoxelが実装済みであり,それに基づく3D協調編集機構のプロトタイプを実装している.また,このシステムを用いた応用として医療安全教育のための3Dモデルを用いた学習システムの試作を行っている.それに加えて,今年度はボクセルをグループとして扱うためのレイヤ構造の導入やポリゴンベースの3Dモデルをインポートしてボクセルベースの3Dモデルと共存させる仕組みを提案,実装している.これらの関連する研究成果として国際会議3報,英文論文誌1報が採択されており,概ね順調な進捗であると考えている.現在実装を行っている複数レイヤ構造の3Dモデル協調編集システムについて,メッセージ効率,メモリ効率に関して向上するような機構を実装し,その結果について従来システムと比較を行う.これらの結果は国際会議への論文投稿を行い,研究発表を行う予定である.次年度は最終年度であるので,本研究課題の研究成果を総括した内容を英文論文誌へ投稿し,幅広い層への研究成果の公表に繋げる予定である.3Dデジタルアーカイブのためのフレームワーク実現に向けて,3Dモデルのアノテーション付与方式およびPub/Subモデルを基にした3Dモデルの共有システムを提案した.従来の3Dモデルのアノテーション方式は3Dモデルとアノテーションが分離して表示されていたが,提案手法では,3Dモデルの操作(回転,ズームなど)に追従して,現在の視点に適切なアノテーションを選択して表示することができる.また,複数のユーザ間で3Dモデルを共有するための方式を提案・実装し,多数のユーザで共有したとしても,低オーバヘッドで操作を加えられた3Dモデルの共有を実現することができることを確認した.この提案手法は3Dデジタルアーカイブはもとより3Dモデルを用いた遠隔教育やTeleconferenceに用いることができる点で有用性が高い.これらの提案手法は査読付き国際会議ACHI2017にて発表されている.また,共有された3Dモデルを協調編集ための非衝突型データ構造ChainVoxelの提案と,このデータ構造を用いた操作(insert, delete)を定義した.シミュレーションの結果によると,既に提案されている3Dモデルの共有システムに比べて大幅なレイテンシの削減を実現することができた.特筆すべき点は,多数のユーザが同時に3Dモデルの編集を行ったとしても,最終的には一貫性のある状態に収束することにある.この協調編集方式は,共有された3Dデジタルアーカイブに対して複数のユーザによる編集を実現することができる,ChainVoxelに関する論文は査読付き国際会議IEEE DASC 2016において発表されている.3Dデジタルアーカイブをより効率的に共有するためのアノテーション方式と複数のユーザ間で視点の共有するための視点同期方式を提案し,評価を行っている.提案したアノテーション方式は,3Dモデルなどを回転したりズームしたりしても3Dモデルに付与されたアノテーション(コメントや手書きの図など)をシームレスに表示することができる.従来の同一平面にフラットにアノテーションを表示する方法と比較すると,よりアノテーションの意図を強調することができるという利点もある.また,視点同期方式は複数のユーザ間で同一の3Dモデルを共有することを想定している.あるクライアントで何らかの操作(回転やズーム)を行った場合,同一の3Dモデルを共有している他のクライアントにもその操作が反映されるという機構である.この視点同期方式は,Pub/Subモデルをベースに構築されており,操作したクライアントはその操作を送信する宛先を管理せずに送信することができ,スケーラブルな実装を実現することができる.視点同期システムに関しては,多数のユーザが同時に接続してもシステムの負荷は非常に低いということが実験により明らかになった.一方,3Dモデル自身を複数のユーザで共同編集を行うという方式について新たな手法ChainVoxelを提案した.この手法はCRDT(Conflict-free Replicated Data Types)のコンセプトに基づいて提案された非衝突型データ構造とその上に定義された可換可能な操作(insertとdelete)によって成り立っている.これによって,多数のユーザが同時に同一の3D空間に編集を行ったとしても,最終的には一貫性のある状態に収束する.

この手法は,複数のユーザで都市の3Dモデルなどを共同編集する場合に非常に有効である.以上の提案手法について,予定通り研究が進捗し,いずれも査読付き国際会議において研究発表が行われている.今年度は,3Dモデルの視点共有機構,協調編集機構についての設計およびプロトタイプ実装を行い,実用性の確認を行うために具体的なアプリケーションを念頭においた性能評価を行った.まず,出版購読モデルに基づいた複数のユーザによる3Dモデルの視点共有機能の設計を行った.このシステムの実用性を確認するために,医療安全教育向けのユースケースに基づいたプロトタイプ実装をおこない,大学の講義としてこのシステムを活用するという想定のもとで評価を行った.性能評価結果から100人規模の受講者(ユーザ)においてはほぼリアルタイムに視点やアノテーション,3Dモデルの操作結果などが共有されることを確認した.また,このプロトタイプ実装は3Dモデルと医療安全教育用のシナリオを分離する設計となっているため,カメラ視点とシナリオを対とした設定ファイルを読み込むことによって同一の3Dモデルで複数のシナリオを実現することができる.一方,3Dモデルの協調編集機構については,非衝突型データ構造ChainVoxelをベースにしたシステムと,Raft合意アルゴリズムを用いた相互排他をベースにしたシステムの2種類を開発している.前者については,3Dモデルを用いた協調編集のシステムのプロトタイプを実装し,性能評価を行った.スケーラビリティの観点からは,ChainVoxelをベースとしたシステムの方が高速に動作することを確認した.しかし,ChainVoxelは3Dモデルのボクセル単位での操作に特化しており,3Dモデルの任意の部分の操作を仮定するとRaftベースのシステムの方が柔軟性,拡張性ともに優位性があることが確認できた.これらの成果については,査読付き国際会議で4報の研究発表を行った.本研究課題では,3Dモデルを用いた新たなサービスを提供するために複数のユーザによる3Dモデルの視点やアノテーションの共有,協調編集などの機構を提供するフレームワークを構築することを目的としている.3Dモデルの視点共有や協調編集に関する機構のプロトタイプ実装および特定のアプリケーションを想定した性能評価を行うことができており,特に,協調編集機構のために開発した非衝突型データ構造ChainVoxelを用いた協調編集システムのプロトタイプについては,高いスケーラビリティを示すことを確認している.