hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNAアプタマーを用いた魚類ウイルス感染症の治療法の開発

ウイルス性出血性敗血症の起因ウイルス(VHSV)およびヒラメラブドウイルス病の起因ウイルス(HIRRV)に対するRNAアプタマーは、魚類病原性ウイルスVHSVあるいはHIRRVに対し強い親和性が認められた。RNAアプタマーを産生する遺伝子を形質転換したRhodovulum sulfidophilumは、培地中にVHSVあるいはHIRRVに親和性のあるRNAアプタマーを大量に生産した。VHSV感染ヒラメをRNAアプタマーを生産するR. sulfidophilumを含む海水中で飼育したところ、VHSV症を発症せず、魚類ウイルス感染を防御出来ることが明らかとなった。RNAアプタマーは、ウイルスやタンパク質を標的物質として特異的に結合し、抗体に代わる分子認識が可能な生体物質として注目を浴びている。RNAアプタマーを有効利用して魚類病原ウイルスに対する治療あるいは予防が出来ないかどうかを検討した。各種の魚病ウイルスに対するRNAアプタマーを検出し、次に、これらのRNAアプタマーを沿岸や養殖場の汚泥に生息する海洋性光合成細菌(Rhodovulum sulfidophilum)を使って大量生産することを試みた。魚類ウイルス病:ウイルス性出血性敗血症の起因ウイルスに対するRNAアプタマーをSELEX (Systematic evolution of ligands by exponential enrichment)法(試験管内人工進化法)を用いて作出した。生産したRNAアプタマーが魚類病原性ウイルスに対し強い親和性が認められ、分子標的薬として有効であることが確認できた。次いで、RNA分子を逆転写、PCR反応で、相補的なDNAを合成した。菊池らが開発したプラスミドベクターpHSR2にこのDNAを組み込み、組換えプラスミドDNAをR.sulfidophilumに形質転換した。形質転換株は、培地中に魚病ウイルスに親和性のあるRNAアプタマーを大量に生産した。RNAアプタマーを化学合成ではなく、海洋細菌を使用することにより、大量に生産することを、可能とした。現在、RNAアプタマー産生するR.sulfidophilumを用いて魚類ウイルス感染症:ウイルス性出血性敗血症に対する防御効果をin vivoで検討中である。魚類ウイルス病:ウイルス性出血性敗血症の起因ウイルス(VHSV)およびヒラメラブドウイルス病の起因ウイルス(HIRRV)に対するRNAアプタマーをSELEX(Systematic evolution of ligands by exponential enrichment)法(試験管内人工進化法)を用いて検出した。検出した各RNAアプタマーは、魚類病原性ウイルスVHSVあるいはHIRRVに対し強い親和性が認められ、分子標的薬として有効であることが確認できた。次いで、両RNA分子を逆転写、PCR反応で、相補的なDNAを合成した。形質転換株は、培地中に魚病ウイルスVHSVあるいはHIRRVに親和性のあるRNAアプタマーを大量に生産した。VHSVに感染させたヒラメをVHSVに結合性のあるRNAアプタマー産生するR.sulfidophilumを含む海水中で飼育したところ、VHSVを発症せず、生存した。今後、RNAアプタマー産生するR.sulfidophilumを用いることにより、魚類ウイルス病を防御出来ることが明らかとなった。
鼻腔洗浄液中の細胞外小胞（エクソソーム、マイクロベシクル）による新規診断法の開発

細胞外小胞は微小な膜小胞体で、様々な細胞から放出され、生体の恒常性維持や病態に関わっている。血液、尿、脳脊髄液のほかに、気管支肺胞洗浄液中でも検出されており、新しい細胞間情報伝達物質として、各種疾患の診断や治療への応用が研究されている。本研究は、鼻腔洗浄液を用いて鼻粘膜における細胞外小胞の測定法を確立し、鼻副鼻腔疾患や中枢性疾患の診断・病態解明に利用するものである。鼻腔洗浄液の採取は、採血や気管支洗浄液・脳脊髄液採取に比べて、容易に低侵襲で行える利点がある。また、局所の炎症病態とともに、全身疾患やアルツハイマー病などの中枢疾患の評価につながる可能性がある。
細胞核内に局在するがん遺伝子産物の機能

核内に局在するがん遺伝子産物の機能を解析し,発がん機構を明らかにする目的で以下の研究を行った.1.核内がん遺伝子は,転写調節因子を誘導し,あるいは,それ自体が調節因子として働き,細胞増殖に関連する遺伝子を活性化することが示唆されている.この機構を解析し,活性化を受ける遺伝子を検索した.(1),ポリオーマウイルスのT抗原遺伝子調節領域に結合する因子を解析し,がん遺伝子rasにより誘導される因子を見出した. (2),アデノウイルスE1Bがヒトインターフェロンβ遺伝子を活性化することを明らかにし,その機構を解析中である. (3), SV40トランスフォーム細胞から岡山ーBerg法によりcDNAライブラリーを作成し, T抗原機能により活性化される遺伝子の検索を続けている. (4), fosを転写誘導可能なプロモーターに接続し,任意にfosの転写誘導を可能にする系を確立した.この系で, fosにより活性化される遺伝子を検索している.2,細胞骨格結合蛋白(MAPー1)のリン酸化ががん化を密接に関連していることを明らかにし,リン酸化により構造が明確に変化する例を中間径腺維蛋白質の系で発見した.3,大腸箘内で作成したmyc蛋白質を用いて作成した抗体を用い, myc蛋白質は細胞周期G1に主として細胞質に存在するがS期に核へ移行することを明らかにした.核内においては斑点状に存在することも明らかにした. 4, Vーfos遺伝子の分子遺伝学的解析により, fos蛋白のN末端およびC末端100アミノ酸はトランスフォーメーションに必要でないことも明らかにした. 5,細胞周期G1からS期への移行に必要な遺伝子をクローニングし,その一次構造を決定した.6, fosの発生過程の機能を解析する目的でXenopusのcーfosのクローニングを試みている.7,核の微細形態学的三次元再構築を凝集クロマチンおよびシナプストネマをマーカーに行い,核の構造を解析した.核内に局在するがん遺伝子産物の機能を解析し,発がん機構を明らかにする目的で以下の研究を行った.1.核内がん遺伝子は,転写調節因子を誘導し,あるいは,それ自体が調節因子として働き,細胞増殖に関連する遺伝子を活性化することが示唆されている.この機構を解析し,活性化を受ける遺伝子を検索した.(1),ポリオーマウイルスのT抗原遺伝子調節領域に結合する因子を解析し,がん遺伝子rasにより誘導される因子を見出した. (2),アデノウイルスE1Bがヒトインターフェロンβ遺伝子を活性化することを明らかにし,その機構を解析中である. (3), SV40トランスフォーム細胞から岡山ーBerg法によりcDNAライブラリーを作成し, T抗原機能により活性化される遺伝子の検索を続けている. (4), fosを転写誘導可能なプロモーターに接続し,任意にfosの転写誘導を可能にする系を確立した.この系で, fosにより活性化される遺伝子を検索している.2,細胞骨格結合蛋白(MAPー1)のリン酸化ががん化を密接に関連していることを明らかにし,リン酸化により構造が明確に変化する例を中間径腺維蛋白質の系で発見した.3,大腸箘内で作成したmyc蛋白質を用いて作成した抗体を用い, myc蛋白質は細胞周期G1に主として細胞質に存在するがS期に核へ移行することを明らかにした.核内においては斑点状に存在することも明らかにした. 4, Vーfos遺伝子の分子遺伝学的解析により, fos蛋白のN末端およびC末端100アミノ酸はトランスフォーメーションに必要でないことも明らかにした. 5,細胞周期G1からS期への移行に必要な遺伝子をクローニングし,その一次構造を決定した.6, fosの発生過程の機能を解析する目的でXenopusのcーfosのクローニングを試みている.7,核の微細形態学的三次元再構築を凝集クロマチンおよびシナプストネマをマーカーに行い,核の構造を解析した.
糖尿病患者における機械的刺激に対する微小血管応答性の変化とその要因

糖尿病患者が矯正歯科治療の対象になる機会が増加している。そこで機械的刺激に対する微小血管の応答性に関して、健常動物と糖尿病動物の違いを検討した。雄性シリアンゴールデンハムスターを用いstreptozotocinを腹腔内投与する方法で糖尿病を誘発した。背部皮下組織への間歇的な機械的圧刺激として、荷重時間を1秒とし非荷重時間を9秒から59秒の間で変化させ、健常群と糖尿病群における毛細血管径変化率、出血傾向および血管消失について変化を比較した。その結果、矯正力として正常な骨吸収に結びつく間歇的刺激として、糖尿病群に対しては健常群よりも非荷重時間をより長く設定する必要があることが明らかとなった。1)圧迫刺激方法の開発:動物種として検討した結果、背部皮下組織の血管網を直接顕微鏡下で観察できるdorsal skin chamber法を用いるために最も適する動物としてハムスターを用いることとなった。背部皮下組織に間歇的刺激を加えるために、biometal fiberを用いた軽量の圧力発生装置(SmartServoRC-1を応用)を開発した。軽量小型化したタイマー回路を自作開発し、任意の荷重・間隔で圧刺激を加えることを可能にした。このタイマーを組み込んだ装置をハムスター背部のdorsal skin chamberに組み込み、現在その作動を検討中である。2)微小血管における易破壊性の定量的計測:背部皮下組織における出血班数、出血面積を定量的に計測する方法、また出血の生じない刺激の範囲においては、血漿の血管外への流出(血管透過性亢進)を計測する方法(FITCdextranを静脈内に投与し、dextranが血管外に流出する量を光学的に計測する手法)を用いることとし、その計測法の精度、再現性について検討中である。3)血管新生能の定量的計測:刺激部位の毛細血管長を顕微鏡下で計測する方法を用いる。蛍光を発するFITC dextranを静脈内に投与し、刺激前後で同一部位の画像を解析することで行うが、現在計測方法の精度、再現性の検討中である。1.圧迫刺激方法の開発:初年度に動物種として検討した結果、背部皮下組織の血管網を直接顕微鏡下で観察できるDorsal skin chamber法を用いることとし、最も適する動物種としてハムスターを用いることとした。背部皮下組織に間歇的圧迫刺激を加えるために、biometalfiberを用いた圧力発生装置(SmartServoRC-1を応用)および軽量小型化したタイマー回路を自作開発し、背部皮下組織に6日間継続して一定の間歇的圧迫刺激を加え続ける手法を確立した。この方法を用いて皮下組織の微小血管の変化をビデオ撮影することにより、血管拡張反応、および微小血管の易破壊性(出血斑数)を指標に、健常動物における最適な間歇的圧迫刺激の条件をほぼ確定した。2.糖尿病ハムスターにおける圧迫刺激に対する微小血管の反応の検討:健常ハムスターに対してstreptozotosinを腹腔内投与することにより血糖値が300mg/dl以上である事を条件として糖尿病動物を作成している。1.と同様に糖尿病ハムスターの背部皮下をDorsal skin chamber法を用いて皮下の微小血管の変化様相を顕微鏡下でビデオ撮影すると共に定量的に観察している。1.で得られた圧迫刺激の条件において、健常動物と糖尿病動物における間歇的圧迫刺激に対する微小血管の血管拡張反応、および微小血管の易破壊性に関する反応性の相違を検討中である。実験動物として6週齢雄性シリアンゴールデンハムスターを用いた。糖尿病誘発のためにstreptozotocin(以下STZ)を( 50 mg/kg)腹腔内投与する方法を取った。間歇的な機械的刺激として荷重時間と非荷重時間を1秒と9秒で繰り返す条件をT10群、1秒と19秒で繰り返す条件をT20群、また同様にT30群、T40群、T60群を設定した。荷重付与装置付きのdorsal skinfold chamberを装着し荷重を付与した。対象としてSTZを投与しない群(健常群)を設け、T10, T20, T30および無加重の4群で、下記の微小血管の反応を比較した。糖尿病群は無荷重群とT20, T40, T60の計4群に分け、各群の微小血管変化を7日間、実体顕微鏡および蛍光顕微鏡像を記録し、毛細血管径変化率、出血傾向および血管消失について変化を計測した。その結果、健常群の観察においては、T10群では出血や,血管構造の破壊を認めたが、他の条件では全観察時点において血流は維持されていた.毛細血管径はT10群, T20群が他群と比較して有意に増大したが, T30群では全日,対照群との差を認めなかった.すなわち健常群においては、正常な骨吸収に結びつく間歇的刺激としてはT20の条件が適切な刺激であるとの結論を得た。一方、糖尿病群においては、毛細血管径は、T20群とT40群において有意に毛細血管径が増大していたが、T60群は有意な変化を認めなかった。出血傾向については、T20群が他群に比べ出血傾向、毛細血管消失率ともに有意に高かった。これらより、糖尿病群においては正常な骨吸収に結びつく間歇的刺激としてはT40の条件が適切な刺激であるとの結論を得た。以上の結果より、糖尿病患者に対する間歇的な矯正力としては、刺激の間隔をより長く設定する必要があることが明らかとなった。

糖尿病患者が矯正歯科治療の対象になる機会が増加している。そこで機械的刺激に対する微小血管の応答性に関して、健常動物と糖尿病動物の違いを検討した。雄性シリアンゴールデンハムスターを用いstreptozotocinを腹腔内投与する方法で糖尿病を誘発した。背部皮下組織への間歇的な機械的圧刺激として、荷重時間を1秒とし非荷重時間を9秒から59秒の間で変化させ、健常群と糖尿病群における毛細血管径変化率、出血傾向および血管消失について変化を比較した。その結果、矯正力として正常な骨吸収に結びつく間歇的刺激として、糖尿病群に対しては健常群よりも非荷重時間をより長く設定する必要があることが明らかとなった。覚醒しているハムスターに間歇的な器械的圧迫刺激を継続して付与するための電源を確保する方法の確立に時間を要したことから、健常ハムスターにおける適正な器械的刺激条件の設定に対する結果を得るのに時間を要した。そのため糖尿病動物に対する観察の開始が遅れたことが、全体的な計画の遂行に遅れを生じている。歯科矯正学器械的刺激に対する皮下組織の微小血管の反応性に関して、健常ハムスターと糖尿病ハムスターにおける相異を確認すると共に、微小血管の変化という観点から、歯科矯正治療における矯正力として、糖尿病患者に対する最適な矯正力を明らかにしていく方向性で結果を得たいと考えている。一定の成果を得た時点で平成27年度内に論文として、また同時に学会に発表する予定である。器械的刺激の精度を上げるために、ハムスターに装着して時間的制御をおこなうタイマーの作製に時間を要したために、若干計画よりも遅れているものの、ほぼ順調に推移している。実験の遂行上、動物の購入時期を若干遅らせる必要が生じたため、16,262円の残額を生じた。残額は27年度の早期に使用することとし、27年度は予定通りの研究の遂行を予定している。器械的刺激に対する微小血管の反応として、易破壊性、および血管新生能の計測精度、再現性の確認ができたところで、まず健常ハムスターにおける反応を得ることとする。その後、糖尿病ハムスターを作成し、反応性の相異を確認する予定である。上記の16,262円の残額は、27年度の早期に行う実験の動物の購入に当てる計画であり、27年度は予定通りの研究の遂行を予定している。実験における器械的刺激の発生装置の開発に時間を要したため、本格的な動物実験の開始が遅れている。そのために動物の大量の購入が年度内に行われなかった事、及び実験に用いる器具、薬品の購入が少なかったことが次年度使用額が生じた原因である。装置がほぼ完成したため、次年度は計測法の精度、再現性の検討を継続し、本実験に入る予定である。健常ハムスターによるコントロールの数値を得た後に、糖尿病ハムスターにおける反応性の検討に入る。
難治性がんに対する革新的ドラッグデリバリーシステムの開発

本研究は、最小限の副作用で最大限の治療効果が期待できる非侵襲的閉鎖循環下抗がん剤灌流療法の開発および治療システムの完成を目的として行った。難治性肝がんに対する治療法は過去の方法および研究成果から問題点であった循環動態の安定を保つために、門脈血を効率よく全身系へ戻す工夫として門脈内にシースを2本挿入した門脈内2ルート法を開発した。ブタ5匹(体重40kg)に対しIVRの技術のみを用いた肝灌流療法は治療中の循環動態の安定を維持し、治療後の臓器障害も病理学的に評価した結果、肝・腎には有意な障害は見られず、懸念された小腸浮腫も認められなかった。これにより肝灌流療法の開発は成功したと考えられる。今後はさらなる安全性の確立とともに臨床試験に向けた準備を進めたいと考えている。また、灌流療法を基礎とした巨大腎がんに対する治療法の臨床データの分析・評価が終了し、その成果はEuropean Radiology誌に掲載されることになった。これは腎閉鎖循環下エタノール塞栓術であり、世界で初めて報告される我々が開発した治療法である。巨大腎がんに対し大量のエタノールを用いても全身へのエタノールの漏出はほとんどなく腎がんに劇的な抗腫瘍効果を有する方法で著明な予後の改善が認められている。さらに、灌流療法を基礎とした治療法の開発は骨盤内腫瘍(抗癌剤灌流装置の制御方法:特許取得登録4024506)を始め、膵がんにも及び膵に対する灌流療法も開発中である。これらの治療法は世界に先駆けて我々が開発・開発中の治療法である本研究は、最小限の副作用で最大限の治療効果が期待できる非侵襲的閉鎖循環下抗がん剤灌流療法の開発および治療システムの完成を目的として行った。これらの治療法は世界に先駆けて我々が開発・開発中の治療法である目的)本研究は、最小限の副作用で最大限の治療効果が期待できる低侵襲的閉鎖循環下抗がん剤灌流療法の開発および治療システムの完成を目的として行われた。方法)過去の研究成果から門脈血を効率よく全身系へ戻す新たな医療機材を開発し動物実験を行ってきたが、上腸間膜静脈からの血液のリターンを十分に全身系へ戻すことは困難であったため循環動態が不安定(血圧降下)であった。今年度は対処法として門脈内に2本のシースを挿入して(門脈内2ルート法)今までのシステムを改良し、ブタ3匹(体重40kg)に対し低侵襲的なInterventional radiology(IVR)の技術のみを用いた灌流療法の実験を行った。実験内容は肝動脈・門脈・下大静脈をバルーンカテーテルにて閉塞して肝の閉鎖循環システムを作成し人口心肺装置3台を使用して30分間の抗癌剤灌流実験を行い、循環動態に及ぼす影響と抗癌剤灌流後の肝・腎・消化管等の障害の有無及び障害の程度の検討を行った。結果)門脈内2ルート法を用いた肝灌流療法での血圧降下は軽度で灌流システムも機能した。また、肝・腎・消化管(大腸・小腸)の障害の有無を病理学的に評価した結果、肝・腎には有意な障害は見られなかったが小腸においては1匹で軽度の浮腫が認められた。考察と結論)当療法の問題点は上腸間膜静脈からの血液のリターンを十分に全身系へ戻すことが困難であることだが門脈内2ルート法を用いた肝灌流療法により循環動態の安定を維持することが可能であった。一歩一歩、確実に新治療が実現されつつあるものと考えられた。肝腫瘍に対する抗がん剤灌流療法システムは動物実験上ほぼ完成したと考えられた。今後は臨床応用に向けさらなる安全性の確立を進めたいと考えている。

ブタ5匹(体重40kg)に対しIVRの技術のみを用いた肝灌流療法は治療中の循環動態の安定を維持し、治療後の臓器障害も病理学的に評価した結果、肝・腎には有意な障害は見られず、懸念された小腸浮腫も認められなかった。これにより肝灌流療法の開発は成功したと考えられる。今後はさらなる安全性の確立とともに臨床試験に向けた準備を進めたいと考えている。また、灌流療法を基礎とした巨大腎がんに対する治療法の臨床データの分析・評価が終了し、その成果はEuropean Radiology誌に掲載されることになった。これは腎閉鎖循環下エタノール塞栓術であり、世界で初めて報告される我々が開発した治療法である。巨大腎がんに対し大量のエタノールを用いても全身へのエタノールの漏出はほとんどなく腎がんに劇的な抗腫瘍効果を有する方法で著明な予後の改善が認められている。さらに、灌流療法を基礎とした治療法の開発は骨盤内腫瘍(抗癌剤灌流装置の制御方法:特許取得登録4024506)を始め、膵がんにも及び膵に対する灌流療法も開発中である。これらの治療法は世界に先駆けて我々が開発・開発中の治療法である。
免疫機能に対する大気汚染物質と光の複合影響に関する研究

多環芳香族炭化水素(benzo[a]pyrene(BaP))と紫外線(UVA)の免疫機能への複合的影響を検討するにあたり、まず培養細胞(ヒト正常皮膚細胞、ヒト白血病細胞)さらに、DNA修復に関与する分子Ku80の欠損株(CHO-K1,xrs-5)を用いてin vitroにおけるその影響を検討した。BaP、UVA単独では影響が認められないが、それら2つを複合作用させると非常に強い毒性が認められた。xrs-5細胞ではCHO細胞に比べ有意な毒性の亢進が認められたことから、BaP, UVAの複合作用によりDNA二本鎖切断がおこっていることが示された。また、発がんの代表的な指標とされる酸化DNA、8-oxo-dGの産生が有意に上昇していた。これらの結果は、BaPとUVAの複合的影響による細胞毒性上昇から免疫能低下の可能性を示唆するばかりでなく、DNA損傷からの皮膚発がんの誘発を示唆するものであった。そこで、マウスを用いたin vivo実験を行った。マウス背中皮膚にBaPを塗布後、さらにUVAを照射し、その後の免疫能の変化をDNFBを抗原とする遅延型過敏症contact hypersensitivity (CHS)の誘導能を指標に検討した。BaP、UVA単独ではCHSの誘導能は変化無かったが、複合処理では明らかなCHSの低下を示した。その低下は、照射側および照射側とは逆の腹側にDNFBを塗布した場合両方とも引き起こされた。さらに、DNFBを接触させる時間をBaP, UVA処理後1,3,5日間と変化させると、1日後よりも3,5日後の方が強いCHS誘導の低下を示した。しかしながら、BaPとUVAの処理回数を複数回に増やしても、CHSの誘導能の低下の度合いは変化しなかった。以上の結果は、BaPはUVAと複合的に働くことにより強い免疫低下を誘導すること、その低下は局所にとどまらず、全身性の低下をも引きおこすことが判明した。また、影響は少なくとも照射後5日間は継続することが示された。多環芳香族炭化水素(benzo[a]pyrene(BaP))と紫外線(UVA)の免疫機能への複合的影響を検討するにあたり、まず培養細胞(ヒト正常皮膚細胞、ヒト白血病細胞)を用いてその影響を検討した。これらの結果は、BaPとUVAの複合的影響による細胞毒性上昇から免疫能低下の可能性を示唆するばかりでなく、皮膚発がんの誘発を示唆するものであった。マウス背中皮膚にBaPを塗布後、さらにUVAを照射し、その後の免疫能の変化を2,4-dinitrofluorobenzene (DNFB)を抗原とする遅延型過敏症contact hypersensitivity (CHS)の誘導能を指標に検討した。BaP 10μg/cm^2を背中に塗布1時間後にUVA 1J/cm^2を照射した。1日後に照射側とは逆の腹側に0.5%DNFBを塗布し、さらに5日間飼育後、耳介にDNFBを塗布し耳介の腫れから免疫能の変化を判定した。さらに、DNFBを接触させる時間をBaP、UVA処理後1,3,5日間と変化させると、1日後よりも3,5日後の方が強いCHS誘導の低下を示した。以上の結果は、BaPはUVAと複合的に働くことにより強い免疫低下を誘導すること、その影響は少なくとも照射後5日間は継続することを示した。

しかしながら、BaPとUVAの処理回数を複数回に増やしても、CHSの誘導能の低下の度合いは変化しなかった。以上の結果は、BaPはUVAと複合的に働くことにより強い免疫低下を誘導すること、その低下は局所にとどまらず、全身性の低下をも引きおこすことが判明した。また、影響は少なくとも照射後5日間は継続することが示された。
高速無線アドホックネットワークにおけるチャネル制御手法に関する研究

本研究では,高速な無線アドホックネットワークにおけるメディアアクセス制御方式を研究開発した.フレーム結合方式およびチャネル予約方式から構成されるチャネル制御方式をネットワークシミュレータ上に構成した.本方式は,Interference(電波干渉)を軽減することができ,チャネルの状態を安定して維持することができるとともに,高いチャネル利用効率を保持することができる.性能評価を通して,高速な無線アドホックネットワークにおいて,本方式が効果的に機能することを確認し,その有用性を確認した.本研究では,高速な無線アドホックネットワークにおけるメディアアクセス制御方式を研究開発した.フレーム結合方式およびチャネル予約方式から構成されるチャネル制御方式をネットワークシミュレータ上に構成した.本方式は,Interference(電波干渉)を軽減することができ,チャネルの状態を安定して維持することができるとともに,高いチャネル利用効率を保持することができる.性能評価を通して,高速な無線アドホックネットワークにおいて,本方式が効果的に機能することを確認し,その有用性を確認した.本研究では、高速な無線アドホックネットワークにおいて、通信効率が高く安定した通信を提供するメディアアクセス機能の実現することを実現する。IEEE 802.11nなどの高速な無線アドホックネットワークを実現することに焦点を当て、高速な無線アドホックネットワークにおいて通信効率が高く安定した通信を実現するための仕組みの確立を目指す。通信効率が高く安定した通信を実現するための、本研究では、以下の4項目のテーマについて研究を推進する。1)高速なアドホックネットワークでIEEE 802.11nの性能の分析・解析2)チャネル制御方式の改良について検討、設計、性能評価3)制御方式の改良・拡張、パラメータの調整を検討4)高速な無線アドホックネットワークにおけるチャネル制御方式の問題点の解明今年度は、1)2)について重点的に取り組んだ。具体的には、1)に関しては、ネットワークシミュレータns2を用いて、IEEE 802.11nの性能評価を進めた。性能評価を通じて、ns2を使った際の、IEEE 802.11nの基本性能を把握することはできたが、詳細かつ正確に性能評価を行うため、ns2加えて、ネットワークシミュレーターQualNetを用いて性能評価を進めることとした。ns2とQualNetで評価結果が若干異なるため、その際について分析を進めている所である。さらに、数値解析に基づいた分析を進め、基本性能の数値化について取り組んだ。2)に関しては、1)の結果に基づいて、制御方式の改良方法の基本機能について検討、設計、性能評価について取り組んだ。本研究では,高速な無線アドホックネットワークにおいて通信効率が高く安定した通信方式を実現するため,チャネルの再利用方式やフレームの結合方式によって,メディアアクセス層の性能改善を相互に利用できるようIEEE 802.11nなどの高速な無線アドホックネットワークを実現することに焦点を当て、メディアアクセス層のチャネル予約方式およびフレーム結合方式をもとに、高速な無線アドホックネットワークにおいて通信効率が高く安定した通信を実現するための仕組みの確立する.これらを実現するため,本年度は,高速な無線アドホックネットワークにおいて通信効率が高く安定した通信環境を提供するメディアアクセス機能を実現するため、1)高速なアドホックネットワークでIEEE 802.11nの性能の分析・解析2)チャネル制御方式の改良について検討、設計、性能評価3)制御方式の改良・拡張、パラメータの調整を検討を推進した.具体的には,ネットワークシミュレータ上にメディアアクセスプロトコルのチャネル予約方式、フレーム結合方式を実装するとともに,ネットワークシミュレータ上で,移動モデル、トラフィックパターン、ルーティングプロトコルを変化させ,多角的な側面から性能評価を行い、制御パラメータのチューニング、制御方式の改善および拡張を繰り返し行い,通信効率が高く安定した通信方式を実現するための制御方法について検討を進めた。その結果,提案手法の仕組みを用いた際の改善効果や問題点などが明らかになった.本研究では,災害時などにおいて高速な無線アドホックネットワークにおいて音声通信やマルチメディア通信を行えるよう,高速な無線アドホックネットワークにおいて通信効率が高く安定した通信方式を実現するため,複数の側面から性能を分析し,性能低下を引き起こす問題点などを明らかにするため取り組みを行った.高速な無線アドホックネットワークにおいて,チャネルの再利用方式およびフレームの結合方式に採用することで,メディアアクセス層の性能を改善することを試みた.研究代表者が考案したメディアアクセス層のチャネル予約方式およびフレーム結合方式をもとに,高速な無線アドホックネットワークにおいて通信効率が高く安定した通信を実現するための仕組みについて分析、解析,改良を実施し,通信効率が高く安定した通信方式するメディアアクセス機能を確立に取り組んだ.初年度,昨年度に引き続き1)高速なアドホックネットワークでIEEE 802.11nの性能の分析・解析,2)チャネル制御方式の改良について検討,3)通信制御方式の改良・拡張、パラメータの調整を検討、4)高速な無線アドホックネットワークにおけるチャネル制御方式の問題点の分析を実施した.1)において,ネットワークシミュレータおよび数値解析を用いて,IEEE 802.11nの性能評価を行った.2)については,高速な無線アドホックネットワークに既存のチャネル制御方式を適用した際の性能改善効果を分析し,チャネル制御方式の改良を検討した.3)のチャネルの制御方式について調整や制御方式について検討をした.4)の高速な無線アドホックネットワークにおけるチャネル制御方式を検討した.当初の計画通り研究をした.24年度が最終年度であるため、記入しない。提案方式分析・解析を進め,提案方式の改良に取り組むことを予定している.24年度が最終年度であるため、記入しない。
Web サービスの統合利用のモデル抽象化・実行の効率化とグループウェアへの応用

現在,多くの個人やグループのデータがクラウドサービス上に格納され,Web APIを通じて利用可能である.本研究では,各種Webサービスを簡単に結合利用し,結合ビュー上で個人やグループのデータを編集できるようにするため,一貫性のある結合ビュー編集機能を提供した.また,各種個人・グループデータをWeb上に配置する際,適切なアクセス保護を提供できるように,宣言的なロールベースアクセス制御機構つきWebデータベースの提案・実現を行った.現在,多くの個人やグループのデータがクラウドサービス上に格納され,Web APIを通じて利用可能である.本研究では,各種Webサービスを簡単に結合利用し,結合ビュー上で個人やグループのデータを編集できるようにするため,一貫性のある結合ビュー編集機能を提供した.また,各種個人・グループデータをWeb上に配置する際,適切なアクセス保護を提供できるように,宣言的なロールベースアクセス制御機構つきWebデータベースの提案・実現を行った.本研究は,公開されたWebサービス/アプリケーションを対象に,複数の情報を手軽に統合し,新たなサービス/アプリケーションとして作成できるような環境を実現することを目指し,主に(A)Webサービスの統合利用モデルの関係代数を用いた抽象化と,分散環境におけるQuery実行の効率化実現,(B)個人・グループデータのWeb化と安全なグループウェア開発手法の検討の2方面から行う研究である.研究(A)に関して、平成22年度はWebサービスのモデル化のための課題及び要請について検討し,現在モデル化及び自動最適化技術に関する検討を行っている.複数サービスにまたがったQueryを記述するだけで、システムがデータ問い合わせのブロック化などの最適化を行えるようにするため,現在,Webサービスをselection, projection演算可能なtableとして見立てるための枠組みと,その上で行うQuery最適化技術に関する研究を進めている.研究(B)については,データの共有利用の在り方を検討すると同時に,データを格納するためのプロトタイプシステムの作成及び問題点の検討を行った.現在,単に個人やグループのデータをアクセス制限付き要素として格納するだけでなく,複数要素間にまたがった情報検索を可能とするための研究を行っている.検索を実用的にするため,データモデルに型構造を導入し,またプロトタイプシステムとして,複数要素にまたがったQueryを,各ユーザのアクセス権限の範囲で検索できるようなシステムを構築した.現在,台数効果などの検討を進めつつ,対外発表に向けて準備中である.本研究は,公開されたWebサービス/アプリケーションを対象に,複数の情報を手軽に統合し,新たなサービス/アプリケーションとして作成できるような環境を実現することを目指し,主に(A)Webサービスの統合利用モデルの関係代数を用いた抽象化と,分散環境におけるQuery実行の効率化実現,(B)個人・グループデータのWeb化と安全なグループウェア開発手法の検討の2方面から行う研究である.平成23年度は,研究(A)に関しては既存研究との差別化を図るため,自然結合以外の結合演算を対象としたモデル化と,適用可能な効率化技法の検討を進めてきた.現在,WebサービスAPI制約を考慮したQueryの大域的最適化手法と,特定Webサービスに対する複数回呼出しの効率的取りまとめ技術の応用法について,それぞれ研究のめどがたち,投稿準備を進めている.研究(B)については,個人/グループ情報を格納するためのサーバ環境に関する研究と,これらのデータを結合利用する際のクライアントにおける編集環境実環に関する研究をおこなった.前者は,行単位のアクセス制御機構を備えたWebデータストアサービスであり,開発者がテーブル構造定義とロールベースのアクセス制御ルールを簡易に記述できるシステムを提案・実装をおこなった.後者は,クライアント上で動作する動的なWebアプリにおいて,Webデータストアの情報をインタラクティブに操作するためのJavascript猿境の研究である.ユーザは複数のテーブルを結合した状態で,個々のデータを編集可能であり,編集の結果は結合ビュー上に即座に反映される.ユーザは,編集状態のビューを確認しながらデータストアへの編集内容のコミットを判断することができる.これら研究の一部について,対外発表を行ってきた.本研究は,公開されたWebサービス/アプリケーションを対象に,複数の情報を手軽に統合し,新たなサービス/アプリケーションとして作成できるような環境を実現することを目指した研究である.関係演算に基づいたWebサービス統合フレームワークの実現と,個人・グループデータをWebサービス上から容易かつ安全に利用可能なグループウェア開発手法について研究を行ってきた.最終年度である平成25年度は,複数の情報を統合し編集可能なビューとして提供可能なWebデータ閲覧環境の実現と,個人/グループ情報を格納するためのサーバ環境に関する実現に向けた研究をおこなった.前者については,既存のJavascriptフレームワークであるExt JSに対し,編集可能な結合データモデルを提供することで,各種ビューア機能を利用な形でシステムの実現を果たし,国際会議などで成果発表を行った.当該Webサービス結合ライブラリでは,単一データ要素がビュー上の複数箇所に現れた際にも,そのデータ整合性を守ることができる.後者については,スケーラブルなNoSQL型データベースであるCassandraに対し,宣言的かつ構成的なアクセス制御機構の実現を図った.これにより,データベース上の情報を容易にアクセス保護機能付きWebサービス化できるだけでなく,関連データへの拡張も容易となる.当該プロトタイプは既に稼動しており,そのシステムデザイン及び実装について,現在発表試行中である.研究(A)については,モデルの一般化と最適化技法との両立が難しかったため,現在ようやくモデル化と有効な最適化範囲が定まったところである.代わりに、研究(B)についてシステム実現も含め先行して進める形となっている.24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は最終年度であり,研究(A)の取りまとめをおこない,研究発表を行う予定である.研究(B)については,現行システムの利用を通してシステムの実用性向上に向けた研究を行い,さらなる研究成果について対外発表を進めていく予定である.
直線性金属イオンによるチオラト単核錯体の不斉集合と新種多核構造の開発

チオレート配位子(RS^-)を配位した八面体型単核錯体は、配位チオラト基の高い求核性により他の金属イオンと結合し、硫黄架橋多核錯体を形成する。これまで、Fe^<3+>やCo^<3+>など八面体性金属イオンとの反応では、単核錯体が二分子集合した直線型三核錯体が、一方、Zn^<2+>やCd^<2+>など四面体性金属イオンとの反応では、単核錯体が四分子集合したT-ケージ型八核錯体が得られている。本研究では、反応させる金属イオンを、これまで研究例のない直線性のHg^<2+>やAg^+に変えることにより、チオラト単核錯体の特異的不斉集合の発現と新種の硫黄架橋多核構造の開発を行った。その結果、チオラト単核錯体fac(S)-[Rh(aet)_3]とHgCl_2との反応が、新規の硫黄架橋五核錯体を形成することを明らかにした。この錯体では、3つのHg_<2+>が2つの八面体単核ユニットを連結している。そして、Hg原子は、2つのS原子と2つのCl原子に配位され、異常にひずんだ四面体構造をとっている。この錯体の2つの単核ユニットの絶対配置は同じであり、選択的にΔΔ体とΛΛ体のみを形成する。さらに、この錯体には、3本のRh-S-Hg-S-Rh鎖による特異的なラセンキラリティーが存在することも明らかとなった。AgXとの反応でも、類似の硫黄架橋五核錯体が形成された。この場合、Ag原子は2つのS原子にのみ結合されており、ほぼ直線構造をとっている。これら硫黄架橋五核錯体の2つの異性体(ΔΔ体とΛΛ体)は、d-酒石酸イオンやその誘導体により光学分割されることがわかった。さらに、Ag_3Rh_2五核錯体は、dl-酒石酸イオンにより自然分晶することも見いだした。このような五核錯体に対する酒石酸イオンによるキラル識別機構を結晶構造学的に解明するとともに、不斉配置と円偏向二色性(CD)スペクトルの関連をも明らかにした。
完全受動安定化光周波数コムの開発

本研究では、受動的に安定化された光周波数コムの高精度制御を達成し、この光源ならではの応用として個体の精密分光を行った。この分光は実験は将来、個体周波数標準という新しい応用に繋がる実験である。1.これまでに開発したオフセットフリーコムの高精度制御のために、ピエゾ素子の高速動作を目指す取り組みを行った。この業績は国際学会CLEO/Europe-EQECConferenceで発表を行った。この事は光周波数コムによる高速な波長掃引を実現するのに有用であった。2.1の業績を含め、以前より開発していた光周波数コムを中心に様々な光源を組み合わせて、可視光領域で絶対周波数測定を簡便に行う事が出来るレーザーシステムを構築することが出来た。このようなシステムは従来のCWレーザー単体を用いた実験と比較して、絶対周波数の測定が可能になる他、掃引レーザーの絶対周波数が常に担保されているため、毎回同じ光周波数で掃引できるという利点がある。そのため、繰り返し測定等のスキームを用いる事で、測定のS/Nを改善することが期待できる。3.2を用いて、ダイヤモンドNVセンターの分光実験を行った。NVセンターとは、ダイヤモンド分子の中に意図的に窒素を空孔のペアを注入することで作られる。量子情報応用として非常に注目されている物質の一つである。また、ダイヤモンドは人類が作り出す人工物の中でも最も高い純度を持つ物質である。そのため、単体のNVセンタースペクトルの絶対周波数は一意に決まるはずであり、その値、安定性の情報は非常に有用である。本研究では、液体ヘリウム温度でのダイヤモンドNVセンターの分光スペクトルを得ることが出来た。博士課程を通して、光周波数の高精度なコントロールと、その光源を用いた応用を成し遂げる事を目標としていた。そういった意味で、世界で唯一無二に光源を開発することが出来た。特にピエゾ素子の開発の部分では、世界一の制御帯域が得られ、国際学会CLEO/Europe-EQEC Conferenceで発表を行った。これらの博士課程を通した光源開発の内の一つの業績が認められ、平成28年度ファイバーレーザー技術研究会優秀口頭発表賞、また第41回レーザー学会奨励賞という非常に名誉ある賞を頂く事が出来ました。博士課程の最終年度にこのような賞を頂けて非常に光栄でした。また、光源を用いた応用においては、今までの光源開発とは異なる部分が多く非常に困難であった。しかし、他の研究室の方々に協力お願いしたり、機材をお借りする事で極低温状態のダイヤモンドの分光スペクトルを得る事が出来た。博士課程を通して、光源開発からそれを用いた応用で結果を出す事が出来た。この事を踏まえて、現在までの達成度は概ね順調に達成していると判断した。今後は、この光源を用いてダイヤモンドNVセンターの絶対周波数を測定する事を達成を目指す。具体的な困難として、絶対周波数を測定する意味があるほどのNVセンターは非常に低濃度でダイヤモンドにドープされている必要がある。NVセンター間の相互作用の効果を出来る限り少なくする必要があるからである。そのようなダイヤモンドは市場に存在するのであるが、分光の光学系で一つのNVセンター、つまりは一原子からの光をピックして、それを絶対周波数に焼き直す必要がある。また、世界で初めて測定する例であるため、掃引するべき光周波数が不明である。つまりは3次元的にNVセンターを測定しながら、もう一次元、周波数も広範囲にわたってスキャンしなければならない。これは非常に高度な光学系と検出系を必要であり根気のいる実験である。開発したレーザー自体の性能は測定対象から予想される周波数線幅に対して十分であるため、今後は光学系、検出系の改善に注力していく。これらの事が達成できたならば、次なる課題として、複数のNVセンター間の相互作用を絶対値で議論する事を目標とする。NVセンター間の距離はダイヤモンド格子で離散化されている事が期待できる。そういった効果は未だ測定された例はなく非常に興味深い。この相互作用が見積もれる事は、物理的に新しく興味深い事に加え、世界初の個体周波数標準にダイヤモンドはなれるのかという問いに一つの答えを与えると考えている。

そのため、単体のNVセンタースペクトルの絶対周波数は一意に決まるはずであり、その値、安定性の情報は非常に有用である。本研究では、液体ヘリウム温度でのダイヤモンドNVセンターの分光スペクトルを得ることが出来た。博士課程を通して、光周波数の高精度なコントロールと、その光源を用いた応用を成し遂げる事を目標としていた。そういった意味で、世界で唯一無二に光源を開発することが出来た。特にピエゾ素子の開発の部分では、世界一の制御帯域が得られ、国際学会CLEO/Europe-EQEC Conferenceで発表を行った。これらの博士課程を通した光源開発の内の一つの業績が認められ、平成28年度ファイバーレーザー技術研究会優秀口頭発表賞、また第41回レーザー学会奨励賞という非常に名誉ある賞を頂く事が出来ました。博士課程の最終年度にこのような賞を頂けて非常に光栄でした。また、光源を用いた応用においては、今までの光源開発とは異なる部分が多く非常に困難であった。しかし、他の研究室の方々に協力お願いしたり、機材をお借りする事で極低温状態のダイヤモンドの分光スペクトルを得る事が出来た。博士課程を通して、光源開発からそれを用いた応用で結果を出す事が出来た。この事を踏まえて、現在までの達成度は概ね順調に達成していると判断した。今後は、この光源を用いてダイヤモンドNVセンターの絶対周波数を測定する事を達成を目指す。具体的な困難として、絶対周波数を測定する意味があるほどのNVセンターは非常に低濃度でダイヤモンドにドープされている必要がある。NVセンター間の相互作用の効果を出来る限り少なくする必要があるからである。そのようなダイヤモンドは市場に存在するのであるが、分光の光学系で一つのNVセンター、つまりは一原子からの光をピックして、それを絶対周波数に焼き直す必要がある。また、世界で初めて測定する例であるため、掃引するべき光周波数が不明である。つまりは3次元的にNVセンターを測定しながら、もう一次元、周波数も広範囲にわたってスキャンしなければならない。これは非常に高度な光学系と検出系を必要であり根気のいる実験である。開発したレーザー自体の性能は測定対象から予想される周波数線幅に対して十分であるため、今後は光学系、検出系の改善に注力していく。これらの事が達成できたならば、次なる課題として、複数のNVセンター間の相互作用を絶対値で議論する事を目標とする。NVセンター間の距離はダイヤモンド格子で離散化されている事が期待できる。そういった効果は未だ測定された例はなく非常に興味深い。この相互作用が見積もれる事は、物理的に新しく興味深い事に加え、世界初の個体周波数標準にダイヤモンドはなれるのかという問いに一つの答えを与えると考えている。
社会場面での人の役割分担の自律的発生メカニズムの解明

コミュニケーションの認知計算論的なモデル化を目指して,他者の状態推定に基づく行動決定モデルを構築した.実験では,子どもとロボットの遊びにおいて子どもの興味をできるだけ長く保つことを目的に,子どもモデルを用いてその振る舞いから興味を推定し,それを維持する働きかけを選択する行動決定モデルを開発した.行動実験でその効果が確認された.また,より幅広い子どもの特性を対象とするため,保育士が操縦するロボットによる遊び実験を行い,行動決定の知的情報処理および情動系のほかに興味による報酬修飾の機能を含んだコミュニケーションモデルを構築した.コミュニケーションの認知計算論的なモデル化を目指して,他者の状態推定に基づく行動決定モデルを構築した.実験では,子どもとロボットの遊びにおいて子どもの興味をできるだけ長く保つことを目的に,子どもモデルを用いてその振る舞いから興味を推定し,それを維持する働きかけを選択する行動決定モデルを開発した.行動実験でその効果が確認された.また,より幅広い子どもの特性を対象とするため,保育士が操縦するロボットによる遊び実験を行い,行動決定の知的情報処理および情動系のほかに興味による報酬修飾の機能を含んだコミュニケーションモデルを構築した.社会場面における作業分担の自律的発生における脳認知メカニズムのモデル化に関してH21年度は,モデルの基本構造の探索と,実験装置としての対人コミュニケーションロボットの構築を行った.モデルの基本構造の探索に関しては,作業分担が機械的・確率的な探索ではなく,人間が行うような社会的状況での自律的な発生を可能とするための,最低限の機能要素とその制御を概念化した.その概念とは,自己については,目的とするタスクの理解と,その中で自分の取れる行動の認識が必要である.その機能はそのまま他者についての理解にも必要であり,他者におけるタスクの理解,その中で他者が考える自身の取れる行動の認識についての推定が必要である.そしてその両者の組み合わせとしての役割分担によるタスク実行の発生過程のモデル化と,さらにはその効果についての自己と他者の共通認識の発生までが必要と考えられた.そのような協調的な役割分担を検討・実現するツールとして,高い対人コミュニケーション機能を持つロボットを開発した.そのロボットは,音声認識と合成,顔とジェスチャーの認識,室内の地図構築と移動計画と実行,事物を操作するためのアーム,リアルタイムでこれらを統合的に実現するための管理ソフトウェア等を備えている.これにより,人と向かい合った場面での最低限の他者の行動認識が可能となりそれに他者の意図推定に必要な他者モデルが実装されたなら,そのモデルの精度に応じた行動決定や支援が可能となると期待される.他者モデルに関しては,他者の隠れた内部状態としての疲れ・覚醒度を行動から推定する行動実験を開始した.人の対人行動を「他者モデルに対する能動的行動探索」により説明することを試みた.1.人が他者の状態遷移についてのモデルを持ち,それに従って自己の働きかけを計画するという人の行動決定モデルを構築した.2.上記モデルを,子供と遊ぶプレイメイトロボットに適用することを想定し,ロボットと子供の遊びを実装して,ロボットから人への働きかけの効果を,ロボットと子供の遊び行動実験で検証した.3.行動実験の結果から,現実の人間が他者へ働きかけをする過程を観測する必要性が指摘されており,その典型例として幼稚園の保母さんが子供に働きかけてともに遊んでいく行動を観測した.その結果,保母は子供を複数のタイプのいずれかに分類し,さらにそのタイプに応じた内部モデルを参照しつつ子供の内部状態を推定し,それに基づいてダイナミックに自身の行動を決定していく,というモデルが想定された.この結果をうけ,子供モデルを想定する成人の行動決定過程の計算モデルを構築し,トランプゲームを題材としてより多くの被験者児童を対象とした行動実験を行っていく計画が立案された.コミュニケーションは他者の心的状態まで考慮しつつ行動を決める複雑過程であり,その脳実現過程の理解は,現象の科学的理解を越え,社会問題の解決や新技術の開発につながる重要な課題である.本年度は,他者との相互作用の背後にある処理の理解のため,ロボットと子供の相互作用を題材としてコミュニケーションモデルを構築してロボット行動モデルを開発し,他者モデルの運用による行動決定過程のロボット実装と評価を試みた.その結果,ロボットに対して親和的な傾向のある子供達については良好なコミュニケーションが実現された.1.保育士と子供の遊びの過程を観察し,保育士が保持する(1)遊びの過程についての知識,(2)子供についての知識,(3)子供モデルの運用による子供状態の予測,(4)行動戦略の選択のためのメタ知識,を観察・モデル化した.2.カードゲームとじゃんけんを事例として,保育士と子供の遊び過程のモデルを計算モデルとして実装し,現実の行動過程のシミュレーション場面に対してのロボット行動決定モデルの評価を行った.3.ロボットに子供とのカードゲームおよびじゃんけんの実施に必要な機能を実装し,他者理解および状態予測モデルを運用する行動決定モデルによる行動実験を行い,モデルの妥当性を評価した.4.カードゲームを基本としつつ,その拡張的な場面において他者の心的状態を評価して行動探索を実現する機能部品組み合わせ探索モデルを開発し,シミュレーションによるパラメータ探索過程の効率化について評価した.昨年度までの研究で,ロボットと子どもとの良好な遊びはいったんいい状態に入ると順調に遷移したが,最初の緊張状態からの導入に問題点があった.より幅の広い子どもの状態に対応するインタラクションのモデル化にむけて,熟練した保育士の遊び戦略を観察・モデル化するための実験を企画した.この実験では,遊び場面とは別室にロボット操作卓を置き,保育士がロボットの操作と対話を行う.ただ,子どもと遊ぶのはロボットであり,人が操作していることは判らない.30分の遊び

実験の過程で,ロボット操作・子どもの動きや表情など大量のデータが記録される.実験は8月の夏休み期間中に川崎市の柿の実幼稚園で実施され,39名の被験者全員が最後まで遊ぶことができた.子どもの反応は総じて,ロボットに興味はあるのだが,初めてなので緊張しているものが,ロボットからの働きかけで次第に緊張がほぐれて楽しく遊べた,という経過であった.観察記録のデータ総量は1.5Tバイトに及んだ.各子どもの遊びの過程における緊張度をタグ付けし,子どもの緊張度の変化とロボットからの働きかけ,すなわち保育士の行動選択との関係を分析した.その結果,保育士の遊び選択は定型的なパターンがあり,それは主に子どもの緊張の程度の変化に沿って変化していくことが判った.保育士は子どもの緊張の程度を観察し,緊張が高い,中程度,ほぐれたときのそれぞれで子どもの興味をつなぐのに効果的な遊びを選択していた.結果として,人のインタラクションには表面的なやりとりのための情報処理とは別に,相手の緊張をほぐし興味を維持する過程があることが判明した.我々は,そのような動機・報酬に影響する相手の心的状態に働きかけ,円滑なインタラクションを実現している,と考えられる.本研究では,対人インタラクションの全体像の情報処理的記述と脳的な情報処理モデルでの実現方策の検討を行っている.これまで,子供と遊ぶ機能としてゲーム実行プログラムを備えた対人ロボットを構築し,5歳児との遊び実験を行ってきた.その結果,遊びがうまくいくケースといかないケースがあった.例えば,子供がロボットの行動決定モデルで想定した範囲内のスタンスをとってくれる場合は遊びが成立した.しかし3割の子供は,モデルが当初に想定したものとは異なるスタンスでロボットに対応し,遊びのコミュニケーションが成立しなかった.一方で人間の子供のエキスパートである保育者の口頭報告では,保育者は最初の数分で子供の性格傾向を推定し,それに合わせた働きかけの戦略を選択していた.すなわち我々のロボットでは,ロボットの行動モデルの想定範囲が狭いことが問題の原因であり,子供の性格に合わせた働きかけのモデルが必要であると推定された.さらにこのことは,子供の行動から子供の性格・タイプを推定するという課題を提示している.そこで平成24年度は,子供の行動からその子の性格を推定するための基礎的研究を行った.すなわち,ロボットと子供の遊び実験において,同時に子供についての性格調査を保護者に行ない,ロボットから観測可能な行動指標と子供の性格項目との関係を調査した.両者の関係をみたところ,遊び場面における子供の振り向き行動の頻度と性格検査の家庭不適応の項目との間に相関が認められた.