hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハダニ類の群れとしての性質を左右する付和雷同

この洗浄後の吐糸をケナガカブリダニが追わなかったことから、カブリダニが感知しているのは、ハダニの吐糸の物理構造ではないことが示唆されました。次に、ナミハダニの吐糸だけを回収してメタノールで抽出した成分を濾紙に塗ると、ケナガカブリダニがこれを追跡したことから、カブリダニはハダニの歩行跡の化学成分を感知することが証明されました。ハダニの歩行跡の化学成分だけでカブリダニが誘引されたことや、ハダニの歩行跡に対するカブリダニの追跡反応の強さが、歩いたハダニの数と正相関する事実から、ハダニの歩行跡の化学成分の濃度を高めれば、カブリダニをより強く誘引できるものと思われます。以上の結果は、将来的にカブリダニ類を自在に誘導してハダニを生物防除する可能性を示す成果であると考えます。
超高精細動画像向け画像圧縮ＬＳＩ構成法の研究

本研究は、次世代の高臨場感動画像通信・放送サービス実現のコアとなる、超高精細動画像向け低演算量画像圧縮アルゴリズム、アーキテクチャの実現を目標に取り組んできた。3年間の活動を通じて、動き予測、適応型補間フィルタ、直交変換・量子化など、動画像圧縮の基本処理に対する成果を始めとして、2013年1年に標準化されたHEVC (High Efficiency Video Coding)の新機能であるイントラ予測やSAOなど多様な成果を発信した。映像機器、放送・通信関連企業に対する技術交流も積極的に行ってきており、4KやSuperHDTVなどの超高精細動画像サービス実現に向けた動きが活発になっている。H.264/AVCに続く次世代の国際規格としてHEVCが提唱され、現在標準化が進められている。HEVCは、次世代の高精細TVやカメラ応用などを指向しており、H.264/AVCと比較して、画質を保ったまま、2倍の圧縮効率実現を目指している。しかし、その一方で、符号化単位がブロックから4分木構造に変更され、さらに多くの適用化処理が盛り込まれようとしており、その演算量増大が大きな課題となっている。HEVCの符号化処理の中で、動き予測、適応型補間フィルタ、直交変換・量子化が、それぞれ平均的に34%、18%、16%の演算量となっており、符号化処理全体の7割を占めている。そこで、今年度は、これら3つの処理の低演算量化に注力した。低演算量化のキーとしては、画像のコンテンツに着目した。特に、動き、周波数特性、エッジ、符号量を示す残余など時間的特微から空間的特徴に渡る輻広い特徴量を取り上げた。事前に算出した特徴量に基づき冗長なパターンやモードを検出し、処理を途中で停止させたり、スキップさせたりする事により、画質を落とすことなくHEVC符号化処理の演算量削減を図った。具体的には、動き予測の低演算量化を目的とした、コンテンツに基づくスキップモード事前予測アルゴリズムを提案し、動き予測の演算量をさらに平均39%削減可能な事を示した。また、コンテンツに基づく階層型適応補間フィルタを提案しATFの処理量を平均33%削減可能な事を示した。さらに、コンテンツに基づく4分木オールゼロブロック検出アルゴリズムを提案し、直行変換・量子化の演算量を種々のHDTV画像に対して平均52%削減できる事を示した。今年度は、さらに動画像圧縮を含む映像システム実現のコアとなる、画像フィルター、物体追跡、特徴抽出などの基本処理にも注力し、成果を発信した。HEVC符号化アルゴリズムの低演算量化、ハードウェア化を目的として、昨年度までに検討を行っていた動き予測、適応型補間フィルタ、直交変換・量子化等の検討を発展させ、2013年1年に発表されたHEVCの最終標準仕様を踏まえた取り組みを引き続き行った。得に、昨年度から検討に着手したイントラ予測に加え、符号化と雑音に伴う信号波形歪を補正する新しいツールとして加わった、サンプル・アダプティブ・オフセット(SAO)に注力した。イントラ予測では、画素勾配解析やモード改善などにより、43%の演算量削減を可能にした。SAOは、クラス結合手法、事前決定手法、ブロック境界予測手法などを提案した。クラス結合手法は類似処理を結合することで処理時間を削減,事前決定手法は検索範囲を縮小することで処理時間を削減している。一方、ブロック境界予測手法はDeblocking Filterとのデータ依存問題を解決することでループ内フィルタ全体の並列化が可能にしている。これらの提案手法を組み合わせることで、SAO処理時間は最大平均31.27%削減でき、BD-bitrateが平均0.17%削減できることを確認した。ハードウェア実装に直接関わる成果としては、画像コーデック向けの3DスタックフェーズチャージRAMを考案し、52-57%の消費電力削減の見通しを得た。また、将来のTV会議システム応用につながる、Scalable Video Extension(SVC)の検討を行い、各種動画像圧縮フォーマット間の低演算量トランスコーダアルゴリズムの成果を発信した。さらに、動画像圧縮を含む各種映像システムプロダクト差別化のキーとなる、実時間特徴抽出のハードウェアエンジン、空間的・時間的情報および連結性を考慮したKOI (Keypoint of Interest)抽出アルゴリズム、低演算量物体追跡アルゴリズムなどを実現し、成果発信を行った。HEVCの符号化アルゴリズムの低演算量化を目的として、昨年度検討を行った動き予測、適応型補間フィルタ、直交変換・量子化に加えて、今年度は、イントラ符号化アルゴリズムにも焦点を当て低演算量化の検討を行った。イントラ符号化は、HEVCにおいては、予測モードが8方向から33方向に増加しているため演算量の増加が顕著である。今年度は、画像ブロックのテクスチャを解析からイントラ予測モードを選択する方式を提案した。低い計算オーバーヘッドを維持しながら、固定小数点演算に基づくエッジ検出精度を向上させることができる。

さらに、そのロバスト性を向上させるため、ヒストグラム計算にカーネル密度推定を導入する手法を提案した。評価の結果、圧縮効率を維持したまま、High efficiencyモードで25.21パーセント、Low complexityモードで37.61パーセント、エンコード処理時間を低減可能な事を確認した。また、イントラ予測モードおよび適応型補間フィルタの低演算量化の新たなアプローチとして、輝度信号と色差信号の相関性を用いた低演算量手法を提案し、イントラ予測モードは30%、適応型フィルタは59%の演算量削減可能な事を確認した。また、将来のTV会議システム応用などのキーとなるスケーラビィリティ拡張の検討にも着手した。一部の成果は、寄書提案としてまとめ、スケーラブル拡張を検討している国際標準化委員会へ投稿した。さらに動画像圧縮を含む映像システム実現のコアとなる、画像フィルタ、物体追跡、特徴抽出などの処理にも注力し、種々の低演算量アルゴリズムやハードウェアアーキテクチャを考案し、実時間システムを実現し、成果を発信した。次世代の動画像圧縮規格であるHEVCの低演算量に関する成果に加えて、将来の映像システム全体を構成する上での差別化技術となる画像フィルター、画像認識処理(物体追跡、特徴抽出)やアプリケーション技術など幅広い成果を発信できた。成果は、査読付き学術論文6件、査読付き国際会議10件、査読付き国内会議3件、全国大会・研究会8件となった。また、将来の産業化に向けて、企業との技術交流を積極的に行った。25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、次世代の動画像圧縮規格であるHEVCの低演算量化に関する成果(適応型フィルタ、イントラ予測モードなど)に加えて、将来のTV会議応用を睨んだ、スケーラブル拡張やそのトランスコーダの成果などを数多く発信した。さらに将来の映像システム全体を構成する上での差別化のキーとなる超解像画像フィルタ、画像認識処理(動物体追跡、特徴抽出)やアプリケーション技術(ジェスチャーインタフェース)など幅広い成果を発信できた。論文成果は、査読付き学術論文誌4件(掲載決定済み論文3件を含む)、査読付き国際会議10件、査読付き国内会議4件、全国大会・研究会11件となった。これらのうち、中国清華大学との共著論文は、7件となっており、海外連携の成果も生まれている。また、将来の高臨場画像通信・放送サービス実現に対する取り組みとして、大手電機企業、通信企業、放送企業各社との技術交流を深め、今後の当該分野における技術戦略、応用戦略に関する認識を共有した。さらに、今年度は、この分野を世界的にリードしつつある、中国清華大学や台湾国立交通大学、国立成功大学などを訪問し、国外での技術動向について把握するとともに、中国のHUAWAYや最先端動画像IPを発信し続けている中国ベンチャー企業との技術交流も行い、世界の産業動向に関しても調査を行った。以上の取り組みを通じて、今後進むべき、技術並びに産業の方向性に関して明確化できたと考えている。
パイ系剛直骨格の狭い空間を利用した新規立体異性体の設計

新しいパイ系化合物として,アントラセンユニットをアセチレンまたはジアセチレンで連結した剛直環骨格をもつ化合物を設計した.この環構造の内側の狭い空間にアルキル置換基を導入し,環骨格と置換基の立体障害に起因する数種類の新規な立体異性体(ジアステレオマー,エナンチオマー)の単離に成功した.分子の構造と動的挙動をX線構造解析,NMRおよびDFT計算により調べた.この分子設計を用いて,立体化学の新しい概念を提案することができた.新しいパイ系化合物として,アントラセンユニットをアセチレンまたはジアセチレンで連結した剛直環骨格をもつ化合物を設計した.この環構造の内側の狭い空間にアルキル置換基を導入し,環骨格と置換基の立体障害に起因する数種類の新規な立体異性体(ジアステレオマー,エナンチオマー)の単離に成功した.分子の構造と動的挙動をX線構造解析,NMRおよびDFT計算により調べた.この分子設計を用いて,立体化学の新しい概念を提案することができた.2つのアントラセンの1,8位をアセチレンまたはジアセチレンで連結した剛直な環構造を利用して,環と置換基の立体障害に基づく立体異性体を創製するために研究を実施した.第一の基本構造として,2つのアントラセンをモノアセチレンで連結した環状化合物およびアントラセンの一つをアントラキノンに換えた化合物を合成した.対応するジェチニルおよびジョードアントラセン誘導体をSonogashiraカジプリシグで環化すると,低収率ながら自的化合物が得られた.X線構造解析の結果,アントラキノン誘導体では内側のカルボニル基がかなり面外に変形していることが明らかになった.また,アントラキノン誘導体は溶液中で自己会合を起こし,単量体と二量体の平衡混合物として存在する.会合に及ぼすアントラセン置換基の効果も調べた.第二の構造として,9位にアルキル基をもつアントラセンをジアセチレンで連結した化合物の合成経路を探索した.1,8-ジエチニルアントラセン誘導体のEglintonカップリングにより,環状化合物が得られた.アルキル基がブチル基の場合,内側アルキル基が環に対して同じ側および反対側に向いた立体異性体を単離することができ,本課題の主要目的の一つを達成した.X線構造解析および密度汎関数計算により,立体異性体の分子構造の特徴も明らかにした.アルキル鎖が環を通り抜けることにより起こる立体異性化の障壁を調べるために,種々の9-アルキル基をもつ誘導体の合成にも着手した.上記二系統の化合物の電子スペクトルの測定を行い,構造との相関を評価した.新しいパイ系化合物として,2つのアントラセンをアセチレンまたはジアセチレンで連結した剛直環構造を利用して,置換基との立体障害に基づく立体異性体を創製することを目的に研究を実施した.昨年度の成果に基づき,2つの内側置換基をもつジアセチレン架橋化合物の構造解析を行った.エチル,プロピル,ブチル基をもつ3系列の化合物をカップリング反応により合成し,後者2つの化合物では立体異性体(syn体,anti体)を単離することができた.分子構造の特徴および立体化学をX線構造解析とDFT計算により明らかにした.速度論的測定の結果から,アルキル基の長さと環への通り抜けを経由する異性化障壁の関係を示した.新しい構造として,2つのアントラセンをアセチレンとジアセチレンリンカーで連結した非対称構造に1つの内側置換基を導入した化合物を研究対象とした.エチル置換体はキラルな構造をもち,そのエナンチオマーをキラルHPLCにより分割することに成功した.エチル基の回転にともなうラセミ化の障壁は高く,60°Cで長時間加熱してもラセミ化は進行しない.TDDFT法を用いたCD理論計算により,エナンチオマーの絶対立体化学を決定した.以上の2つの系列の化合物の合成と構造解析を通して,剛直環の立体障害を利用して立体異性体(ジアステレオマー,エナンチオマー)を生み出すための新規な分子設計を提案した.上記の全化合物について,紫外-可視吸収および蛍光スペクトルを測定し,分子構造と分光学データの相関を考察した.新しいパイ系化合物として,アントラセンをアセチレンまたはジアセチレンで連結した剛直環構造をもつ化合物を設計し,立体化学,分子構造,物性を中心に研究した.2つのアントラセンの1,8位をリンカーで連結した環状構造の内側にアルコキシ基を導入し,すでに報告したアルキル置換体と比較した.9-アルコキシアントラセンをもう一つのアントラセンユニットと連結し,Eglinton反応によりメトキシ,エトキシ体を合成した.キラルHPLCによりこれらの化合物のエナンチオマーを分割することに成功し,ラセミ化の障壁を決定した,立体的な嵩高さを反映して,メトキシ体はエチル体より速くラセミ化することが明らかにされた.新しい環状構造として,9,10-ビス(フェニルエチニル)アントラセンを単位構造にもつ環状オリゴマーを合成した.

前駆体をEglinton反応により環化すると,環状二量体,三量体,四量体が得られた.X線解析とDFT計算により分子構造を調べ,環状二量体はほぼ平面,環状三量体は完全に平面,環状四量体はタブ形の構造をもち,9,10-アントリレン基は比較的容易に環骨格の回りに回転することができる.基本ユニットと同様に,これらの環状オリゴマーも強い蛍光性を示すことが明らかになった,環状三量体は溶液中で強い自己会合を示し,NMRの濃度可変測定と蒸気圧測定から会合定数を決定した.環の大きさと構造や物性との関連性を議論し,環状構造の内側の空孔を利用した分子認識の可能性を検討した.
競合連想ネットの区分的線形近似と統計的学習法の工学応用のための理論解析と性能向上

関数の区分的線形近似を行うことのできる競合連想ネットの区分的線形近似能力と計学的学習法の理論解析と性能向上を,次の4つの工学応用課題において検討した.すなわち,(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上,(2)非線形プラントのロバスト制御への応用,(3)音声話者認識への応用,(4)距離画像処理への応用,について検討した.本研究により,区分的線形近似能力と統計学的学習法であるバギング法の有用性についてより詳細に理論解析を行うことができたとともに,その解析に基づく新しい手法の開発と有用性の検討および性能向上を行うことができた.本年度は次の4つの課題についての計画に対し、以下の実績を得た。(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上:[計画]競合連想ネット(CAN2)を用いたバギング予測分布の高次モーメント(尖度と歪度)を用いて予測性能の評価に利用する手法をより詳細に検討し、より複雑なバグブースティング等への応用も試みる。[実績]バギング予測分布の尖度と歪度をカオス時系列予測に用いてモデル選択を行う手法を提案しその有効性を示した(S.Kurogi, K.Ono, T.Nishida;小野,黒木,西田)。(2)非線形プラントのロバスト制御への応用:[計画]非線形かつパラメータが変動する制御系を複数の競合連想ネットを用いて制御する手法にバギング法を用いて性能向上が行えることの理論解析を行い、公表する。[実績]複数のバギングCAN2を用いて多目的ロバスト制御とその性能向上が行えることを示した(W.Huang, S.Kurogi, T.Nishida)(3)音声話者認識への応用:CAN2とギブス分布に基づく拡張ベイズ推定をテキスト指定形話者認識に応用する手法の解析を行い公表する。[実績]当該手法の解析を行いその有効性を示した(S.Kurogi, T.Ueki, Y.Mizobe;溝部,植木,黒木;植木,溝部,西田)(4)距離画像処理への応用:[計画]対応関係が不明な3次元点集合(距離画像)の回転行列の推定法と区分的線形近似法および統計的手法を距離画像復元およびSLAMに適用する。[実績]当該推定法を公表し(西田,黒木, 2013)、CAN2とLOOCVを用いて距離画像を用いるSLAMの性能向上を行う手法を提案した(平山,黒木)関数の区分的線形近似を行うことのできる競合連想ネットの区分的線形近似能力と計学的学習法の理論解析と性能向上を,次の4つの工学応用課題において検討した.すなわち,(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上,(2)非線形プラントのロバスト制御への応用,(3)音声話者認識への応用,(4)距離画像処理への応用,について検討した.本研究により,区分的線形近似能力と統計学的学習法であるバギング法の有用性についてより詳細に理論解析を行うことができたとともに,その解析に基づく新しい手法の開発と有用性の検討および性能向上を行うことができた.本年度は次の4つの課題についての計画に対し、以下の実績を得た。(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上:[計画]区分的線形近似と統計的学習法についての理論解析とまとめを行い,可能な性能向上を行う.[実績]バギングを構成する個々のCAN2による予測分布の尖度と歪度を予測性能の評価と性能向上のためのパラメータの選択に利用できることを時系列予測の数値実験により示すことができた。(K.Ono,S.Kurogi,T.Nishida, 2012)(2)非線形プラントのロバスト制御への応用:[計画]統計的学習法としてバギング法を用いる計算機プログラムを開発し,計算機実験と理論解析を行う.[実績]非線形かつパラメータが変動する制御系を複数の競合連想ネットの区分的線形近似の性質を用いて制御する手法を開発し、数値実験により有効性を確認した。(W.Huang,S.Kurogi,T.Nishida, 2012)(3)音声話者認識への応用:[計画]ギブス分布に基づく拡張ベイズ推定を用いる多段話者認識について検討し話者認識の性能向上を試みる.[実績]未登録話者の話者認識におけるベイズ推定の問題点を指摘し、ギブス分布に基づく拡張ベイズ推定により解決できることを示した。(Y.Mizobe,S.Kurogi,T.Tsukazaki,T.Nishida, 2012)(4)距離画像処理:[計画]統計的学習法を導入し距離画像復元およびSLAM(自己位置推定と地図作成の同時解法)の性能向上を試みる.[実績]対応関係が不明な3次元点集合(距離画像)の回転行列を特異値分解を用いて推定する方法を示した。(西田、黒木2013)本研究の目的と計画で挙げた4つの課題について、本最終年度は以下の実績を得た。(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論解析と性能向上:直接多段予測とバグ外推定による競合連想ネットCAN2(Competitive Associative Net 2)のモデル選択(ユニット数や埋め込み次元の選択)の性質について数値実験による解析を行った。カオス時系列の短期予測可能で長期予測不能という性質により、バグ外推定によるモデル選択が困難であることを明らかにした。(2)非線形プラントのロバスト制御への応用:提案した非線形多目的

ロバスト制御手法を線形系に適用することにより、この手法は、縮退したプラントモデルを複数学習して使用することにより、多目的ロバスト制御を実現していることを明らかにした。(3)音声話者認識への応用:CAN2とギブス分布を用いる拡張ベイズ推定をテキスト指定型話者照合に適用し、未登録話者に対する性能が向上できることを示した。研究機関全体を通じて、CAN2の区分的線形近似と統計的学習法の工学応用のための理論解析と性能向上について、ほぼ予定通り研究を遂行することができた。さらに、特に上記課題の(1)と(2)の研究成果により、今後、より実用的なカオス時系列の予測や音声話者照合を行うために確率予測法の導入が示唆されたことも本研究の成果として重要であると考える。知能制御工学本研究の目的と計画で挙げた4つの課題について、以下のようにおおむね順調に進展している。(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上:バギング予測分布の高次モーメント(歪度と尖度)を用いる手法は短期(予測可能)と長期(予測不能)の中間(中期)の予測の性能評価を行うものであり、従来のholdout法より良好な結果が得られることを数値実験を通して統計的に確かめた。(2)非線形プラントのロバスト制御への応用:非線形系に対し複数のバギングCAN2を用いる多目的ロバスト制御と追加学習による性能向上の手法を示し、数値実験によりその有効性を示した。(3)音声話者認識への応用:CAN2とギブス分布に基づく拡張ベイズ推定をテキスト指定形話者認識の多段照合法を提案し、その解析を行い、照合率が向上できることを示した。(4)距離画像処理への応用:CAN2とLOOCVを用いて距離画像を用いるSLAMの性能向上を行う手法を提案した。本研究の目的と計画で挙げた4つの課題について,以下のようにおおむね順調に進展している。(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上:上記の実績に加え,バギングの予測分布の尖度と歪度を用いて予測性能の評価と予測性能に利用できることを数値実験により確かめているが,未公表である。(2)非線形プラントのロバスト制御への応用:線形かつパラメータが変動する制御系を複数の競合連想ネットの区分的線形近似の性質を用いて制御する手法を開発し、数値実験により有効性を確認した。さらにバギング法により性能向上が行えることは数値実験により確かめているがその理論的解析は不十分であり未公表である。(3)音声話者認識への応用:ギブス分布に基づく拡張ベイズ推定はテキスト指定形話者認識にも応用しその有用性も得ているが未公表である。(4)距離画像処理:距離画像復元およびSLAM(自己位置推定と地図作成の同時解法)に有用な、対応関係が不明な3次元点集合(距離画像)の回転行列の推定法が開発できた。最終年度である次年度は4つの課題について以下のように研究を進めてまとめる計画である。(1)区分的線形近似と統計的学習法の理論的解析と性能向上:提案手法は統計的には従来のholdout法よりもうまくいくが、個々の時系列についてはうまくいかないこともある。そこで、直接多段予測とバグ外推定を組み合わせた新しい手法の考案と検討を行う。同時に、これまでの研究成果をまとめる。
膨張宇宙におけるホログラフィー原理の検証

超弦理論は、スピン2以上の重い場の存在を予言する。このような場は、揺らぎの時間発展には影響を与えるため、インフレーション期に生成された原始揺らぎの観測から、このような重い場に関する情報が得られる可能性がある。本研究では、高スピン場が原始ゆらぎに与える影響の理論的検証、及びその痕跡の観測的検証を行った。【理論的検証】インフレーション期には、全ての観測可能な揺らぎは、加速膨張により引き伸ばされて大スケールの揺らぎとなる。従って、原始ゆらぎの進化を考える上で、長波長の揺らぎの性質を明らかにすることが肝要となる。これまで、各インフレーション模型に対する事例研究において、長波長(赤外)において、(i)整合性関係、(ii)観測量における赤外発散の相殺、(iii)曲率揺らぎの保存則などの不変的な性質が成り立つことが、多くの模型において対して示されてきた。一方で、インフレーション模型の非自明な拡張をすることにより、このような性質が成り立たない模型を構築することも可能であることが示された。本研究では、このような状況を鑑み、(i)-(iii)の赤外の性質を保証する普遍的な条件の導出に取り組んだ。結果、理論が、ある種の局所性を保持していた場合には、(i)-(iii)が成立することがわかり、原始揺らぎの赤外の性質に関して、新たな視点に基づく理解を構築することができた。【観測的検証】一方、スピンをもつ重い場の銀河サーベイによる観測可能性の検証も行った。スピンをもつ場は特徴的な角度依存性をもつ三点相関を生成するが、このような原始揺らぎは、小スケールにおいて銀河形状の相関関数に特徴的なシグナルを生み出すことを示し、この検出可能性を、LSSTなどの将来観測を想定し、検証した。この結果をまとめた論文は、現在、Journal of Cosmology and Astrophysicsに投稿中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。ゲージ/重力対応は、非摂動的現象の解析及び量子重力理論の構築などの観点から大きな期待が寄せられ、負の宇宙項をもつ反ドジッター時空において、これまで盛んに研究が行われてきた。本研究の目的は、非摂動的な重力現象の理解を深める上で大きな可能性を秘めたゲージ/重力対応の妥当性及びその有用性を、膨張宇宙において検証することである。とりわけ本研究では、宇宙の構造の起源となる原始揺らぎが生成されたと考えられる宇宙初期の加速膨張期であるインフレーション宇宙の、ゲージ/重力対応に基づく理解の構築に取り組んでいる。原始揺らぎの主成分は、曲率揺らぎと呼ばれる摂動量によって記述される。初年度である平成28年度は、曲率揺らぎの基本的な性質である、曲率揺らぎの時間に関する保存則の成立条件の、ゲージ/重力対応に基づく理解の構築に努めた。ゲージ/重力対応は、(d+1)次元における重力理論とd次元における重力を含まない理論との間に非自明な双対関係を与える。重力を含む場の理論に基づく従来の計算では、曲率揺らぎは大スケールにおいて、時間変化せずその振幅は時間に関して保存することが示されている。曲率揺らぎの保存則は、一般相対性理論に代表される(多くの)重力理論の基本的な性質である一般共変性の帰結であることが知られている。従って、双対な重力を含まない場の理論においても、その基本的な性質により、曲率揺らぎの保存則が保証されるのではないかと予想される。この点について検証した。双対な場の理論においては、時間発展はくりこみ群のフローによって記述される。くりこみ群方程式を解くことにより、双対な場の理論において曲率揺らぎの保存則を検証した。その結果、曲率揺らぎの保存則が成立するためには、双対な場の理論がくりこみ可能性と局所性を保持している必要があることがわかった。この結果は、当初の予想を裏付けるものである。平成28年度は、インフレーション宇宙におけるゲージ/重力対応の妥当性に関しての理解を深めるため、曲率揺らぎの保存則の成立条件を、双対な場の理論において検証した。この研究は、バルセロナ大学Jaume Garriga教授との共同研究として遂行した。この成果は、査読付論文Journal of Cosmology and Astrophysicsに発表し、また数件の国際会議において発表をおこなった。

一方で、インフレーション模型の非自明な拡張をすることにより、このような性質が成り立たない模型を構築することも可能であることが示された。本研究では、このような状況を鑑み、(i)-(iii)の赤外の性質を保証する普遍的な条件の導出に取り組んだ。結果、理論が、ある種の局所性を保持していた場合には、(i)-(iii)が成立することがわかり、原始揺らぎの赤外の性質に関して、新たな視点に基づく理解を構築することができた。【観測的検証】一方、スピンをもつ重い場の銀河サーベイによる観測可能性の検証も行った。スピンをもつ場は特徴的な角度依存性をもつ三点相関を生成するが、このような原始揺らぎは、小スケールにおいて銀河形状の相関関数に特徴的なシグナルを生み出すことを示し、この検出可能性を、LSSTなどの将来観測を想定し、検証した。この結果をまとめた論文は、現在、Journal of Cosmology and Astrophysicsに投稿中である。平成28年度に得られた成果をもとに、平成29年度はゲージ/重力対応に基づくインフレーション模型の構築、及びその観測的整合性の検証に取り組んでいく。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ペプチド輸送体による腫瘍選択的能動取込を企図したBNCT用治療・診断プローブ開発

本研究の目的は、ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)を行うために十分な量のホウ素を腫瘍組織選択的に高効率で送達するための薬剤開発、およびその送達量を非侵襲的に推定するための放射性分子プローブ開発である。現在臨床使用されているホウ素薬剤としてボロノフェニルアラニン(BPA)があるが、その腫瘍移行量は十分ではない。そこで、BPAを母体とするホウ素含有ジペプチド薬剤を開発し、ジ/トリペプチドを認識するペプチドトランスポーター(PEPT)に基質として細胞内に輸送させる。腫瘍細胞に発現するPEPTを介してホウ素含有ジペプチド薬剤を能動輸送することで、腫瘍への高効率・選択的なホウ素送達を達成する。また、ジペプチド薬剤を放射性核種で標識した分子プローブも開発し、適用患者の選別やホウ素薬剤投与量の決定に利用する。このように治療と診断を一体化(セラノスティクス)するためのプローブ開発を行う。当該年度は、BPAを母体とするホウ素含有ジペプチド薬剤の合成法確立を目的に研究を実施した。ペプチド合成の常法であるFmoc固相合成法のプロトコルに従って合成を行ったが、その収率は低く、実用的ではなかったため、BPA類似体であるフェニルアラニンをモデル化合物として使用し、固相合成用樹脂・脱樹脂法・精製法を種々変更して、良好な収率を与える合成法を検討した。その結果、安定してジペプチドを合成できる手法を見出すに至った。本法をBPAに適用することで、ホウ素含有ジペプチド薬剤を複数種類合成することに成功した。初年度の研究計画では、ボロノフェニルアラニン(BPA)を母体とするジペプチド薬剤を複数合成し、それを培養腫瘍細胞に処置して、細胞内に移行したホウ素量をICP発光分光法により定量するインビトロ評価までを実施する予定であった。しかしながらジペプチド薬剤の合成収率が低かったことから、フェニルアラニンをモデル化合物として、効率的な合成法探索に注力した。結果として安定的にジペプチド薬剤を得る合成・精製法は確立できたものの、インビトロ評価には至らなかったことから、「やや遅れている」と判断した。次年度は、引き続きホウ素含有ジペプチド薬剤の合成を進めるとともに、合成済みのホウ素含有ジペプチド薬剤を培養腫瘍細胞に処置して、細胞内に移行したホウ素量をICP発光分光法により定量するインビトロ評価を実施する。良好な移行性を示したものは担がんマウスに投与して、ICP発光分光法により腫瘍内のホウ素量を測定し、インビボでの有用性を評価する。得られた知見から、必要に応じて非特異的集積軽減や代謝安定性向上のための構造改変を行う。現時点では研究計画の大きな変更は予定していない。当初計画では、培養細胞を用いたインビトロ評価を行う予定であったが、年度内に実施することが出来ず、それに必要な消耗品費などが次年度使用となった。

使途としては当初計画通り、細胞培養用品の購入(消耗品費)に充てる予定である。2018年度岡山大学オープンキャンパスの研究教育講演を担当し、参加者(高校生およびその保護者)に対して研究内容を紹介した。
同種小腸移植における樹状細胞への遺伝子導入による免疫寛容誘導

昨年の研究初年度は1)ラット同種小腸移植モデルの確立2)ラット樹状細胞の分離培養3)アデノウイルスベクターによるCTLA4-IgとIL10の遺伝子導入を検討した。本年度は上記1)3)を組合せ同種小腸移植における免疫寛容誘導を試みた。まずコントロールとして移植前にドナー(F344ラット)の樹状細胞をレシピエント(WKAH)の帯脈内に移入し、7日後に小腸移植を行なった。その結果、無処置の小腸移植と同様に中央値7日で拒絶された。次に、CTLA4-IgあるいはIL10を遺伝子導入したドナーの培養樹状細胞で前処置したラットに7日後に小腸移植をしたところ、移植腸管の生着期間は中央値でそれぞれ10日、9日と延長が見られた。レシピエントと同じWKAHラットの培養樹状細胞で前処置したラットでは中央値7日で拒絶された。以上よりcostimulatory signalをブロックするCTLA4-Igあるいは免疫抑制性サイトカインIL10を遺伝子導入したドナーの樹状細胞で前処置することにより、移植腸管の生着期間は少し延長したが、免疫寛容誘導までには到らなかった。今後はCTLA4-IgとIL10の2つの遺伝子導入を同時に行ないその効果を検討することと、免疫抑制剤の併用を検討する予定です。研究初年度の本年は、1)ラット同種小腸移植モデルの確立と、2)ラットの樹状細胞の分離培養、3)アデノウイルスベクターによるCTLA4-IgとIL10の遺伝子導入をラットの同種心移植で検討している。1)ラット同種小腸移植はグラフト腸管の両端をストマとしたThiry-Vellaループを異所性に移植する方法で行なっている。血管吻合などマイクロサージェリーにおける手技上の問題点があり、現在移植手技の改善と安定を目指し検討している。2)ラットの樹状細胞は骨髄細胞よりPercoll法で分離培養している。3)小腸移植手技が確立するまでに、まず異所性心移植でCTLA4-Igの遺伝子導入の検討を開始している。カフ法によるラット頚部への異所性心移植の際に、摘出したドナーの心臓をCTLA4-IgあるいはIL10を遺伝子導入したアデノウイルスベクターを含む4°Cの生理食塩水で灌流し、レシピエントに移植する。遺伝子導入の効率が心臓では肝臓と比較し悪いため、まだ免疫抑制効果はみられていない。遺伝子導入効率を高める方策が今後の課題である。現在、上記1)、2)、3)を同時に並行して検討している。次年度はこれらを合わせ当初の目的である樹状細胞への遺伝子導入による免疫寛容誘導を目指す予定である。まずコントロールとして移植前にドナー(F344ラット)の樹状細胞をレシピエント(WKAH)の静脈内に移入し、7日後に小腸移植を行なった。
リボソームタンパク質を指標とするアスペルギルス症原因菌の新規系統分類

本研究では、質量分析法を用いてリボソームタンパク質(RP)をバイオマーカーとした、Aspergillus fumigatus関連菌種の新しい分析法の開発を行った。ここでは、RPのインフォマティックス解析と質量分析を組み合わせて、公共データベースに登録されているアミノ酸配列情報を全面的に修正して、Aspergillus section Fumigatiに属する5種の真菌を同定するためのRPの基準質量リストを完成させた。次に、実際の臨床株及び環境株の分類に適用し、これまで識別が非常に困難であったA. fumigatus関連菌種の迅速かつ正確な同定・識別が可能であることを実証した。アスペルギルス症原因菌の一種であるAspergillus fumigatus及びその関連菌種は、抗真菌剤に対する感受性が異なるため、特に医真菌学の分野でこれらの迅速かつ正確な種レベルでの分類が求められている。そこで本研究では、質量分析法を用いて約80種類のリボソームタンパク質(RP)をバイオマーカーとした、A. fumigatus関連菌種の新しい分析法を開発する。平成25年度は、正確な菌種同定の基準となる分子量リストの作成と検証を行った。A. fumigatusゲノム解読株のRPの翻訳アミノ酸配列や遺伝子の塩基配列の情報を公共データベースから入手し、分子量を計算した。ここで、公共データベースに登録されているRPのサブユニットタンパク質の番号に混乱が見られたため、相同性解析を行いながら酵母のRPに対して提案されている番号に付けなおした。次に、各ゲノム解読株のリボソームタンパク質を抽出・超遠心法による簡易精製法を検討し、得られたRPを質量分析した。その結果、半数以上のリボソームタンパク質の観測質量が計算質量と一致しなかったため、他のAspergillus属真菌の配列情報との比較や、DNA配列の検証を行い、公共データベースに登録されているDNA配列のイントロン/エクソン領域が誤っていることを見出した。そこで、修正CDSの候補を挙げ、質量分析による観測質量と合致する正しい配列に修正した。さらに、遺伝子領域がアノテーションされていなかった2種類のRPのDNA配列を見出した。以上の解析により、A. fumigatusのほぼすべてのRPの発現質量を確定した。このリストをもとに、A. fumigatusの基準株のRPについて質量分析を行ってゲノム解読株のものとほぼすべて共通することを確認し、A. fumigatusの迅速同定を行うための基準質量リストを完成した。平成26年度は、分類の基準となる基準株(type strain)の解析を行った。基準株のゲノムは解読されていないが、前年度に作成したA. fumigatusゲノム解読株のRPの基準質量リストを参照して、基準株のRPの同定及び質量の検証を進め、A. fumigatus同定用の基準質量リストを作成した。A.fumigatusには2種類のゲノム解読株(Af293とA1163)が存在するが、基準株はそれらのうちA1163とほぼ同じRPパターンを示した。次に、A. fumigatus関連菌種である、A. lentulus, A. udagawae, A. viridinutansの各基準株のRPの分析を行った。各菌株から抽出したRPのマススペクトルを比較したところ、一部のRPは共通するが、多くのRPはそれぞれの種に特有の質量を有していることを明らかにし、質量分析法により、これらの識別が可能であることを実証した。本法が薬剤耐性株の識別に適用できるか検証するために、千葉大学真菌医学研究センターが保有するA. funigatusの薬剤耐性株の分析を行った。しかしながら、これらのRPのマススペクトルは基準株のものと一致し、種の同定には十分に適用できるが、今回用いた突然変異による薬剤耐性株の識別には適さないことが分かった。試料菌株の前処理法をさらに改良するために、培養法の違いが及ぼすマススペクトルへの影響について検討した。その結果、培養法の違いにより、菌体破砕液のマススペクトルパターンは大きく異なるため、そのままでは同定は困難であること、液体振とう培養が最も多くRPを発現すること、しかしRPを精製すればいずれの方法でも同定可能であることを確認した。最終年度(平成27年度)は、近縁であるが抗真菌薬に対する耐性が異なるために迅速識別法の開発が求められている、Aspergillus Section Fumigatiに属する5種の真菌の識別を試みた。まず、前年度に確立した試料前処理法を用いて、各種の基準株のリボソームタンパク質(RP)の高品質なマススペクトルを観測した。さらに、千葉大学で解読されたA. lentulus, A. udagawae,およびA. viridinutansのゲノム情報を解析し、リボソームタンパク質のDNA配列をアノテーションしてRPの質量を予測し、マススペクトル解析によって発現タンパク質の正確な質量を検証した。分類の基準として用いる29種類のRPバイオマーカーの質量リストを完成させ、国内外から採取した約30株の臨床株及び環境株の質量分析によりRPのプロファイルを分析して、系統樹を作成した。その結果、系統樹は種ごとにクラスターを形成し、本法がA. fumigatus関連菌種を正確に識別できることを実証した。本研究の遂行により、次の成果を得た。1) A. fumigatusゲノム解読株のRPのインフォマティックス解析とキャラクタリゼーションを行い、データベースに登録されているアミノ酸配列情報を全面的に修正して、A. fumigatusの迅速同定を行うための基準質量リストを完成した。2)明瞭にRPのピークが観測できる培養条件及び前処理条件を確立した。3) Aspergillus Section Fumigatiに属する5種の真菌を同定するためのRPの基準質量リストを完成させ、実際の臨床株及び環境株の分類に適用した。

その結果、これまで識別が非常に困難であったAspergillus fumigatus関連菌種の迅速かつ正確な同定・識別が可能であることを実証し、本研究課題を終了した。本研究では、質量分析法を用いてリボソームタンパク質(RP)をバイオマーカーとした、Aspergillus fumigatus関連菌種の新しい分析法の開発を行った。ここでは、RPのインフォマティックス解析と質量分析を組み合わせて、公共データベースに登録されているアミノ酸配列情報を全面的に修正して、Aspergillus section Fumigatiに属する5種の真菌を同定するためのRPの基準質量リストを完成させた。次に、実際の臨床株及び環境株の分類に適用し、これまで識別が非常に困難であったA. fumigatus関連菌種の迅速かつ正確な同定・識別が可能であることを実証した。当初の平成26年度計画であるA. fumigatus関連菌種の基準株のRPの分子量リストの作成について、計画書記載のA. fumigatus, A. lentulus, A. udagawae, A. viridinutans各基準株のリストを作成した。これらの菌株の質量分析は順調に進んだ。A. fumigatus基準株や薬剤耐性株は、ゲノム解読株A1163株とほぼ同じRPのパターンを示し、Af293株とは異なることを明らかにした。このように真菌の種の同定と株のタイプ分けができ、本法の有効性を実証することができた。また、これまで識別が困難であったA. lentulus, A. udagawae, A. viridinutansが本法により容易に識別できることを実証した。以上の成果の一部は、質量分析を用いた微生物の迅速分析が話題になっている国際質量分析にて発表した。これまでバクテリアに限定されていた質量分析法による微生物分析を真菌に拡張したことについて、参加者から高い評価を得た。なお当初の計画では、A. lentulus, A. udagawae, A. viridinutansのRPの詳細な検証(配列や翻訳後修飾の検証など)まで行う予定であったが、これらのゲノム解読結果が近日中に公開されるという情報を得たため、この検証作業をいったん中断した。その代わり、平成27年度予定のA. fumigatus保存株の分析の予備検討を行った。これらの菌株は突然変異により薬剤耐性を獲得した菌株であり、遺伝子解析法でも識別できなかったものであったため、RPに変異が生じていなかったものと思われる。そこで、平成27年度はb-tubulin遺伝子などに変異が生じることが報告されている菌株を中心に解析を進めるという方針を打ち出すことができた。以上のように、若干の計画変更があったが、研究計画全体への影響はなく、順調に研究が進捗しているものと自己評価した。機器分析
半導体鉄シリサイドを用いた光配線用赤外発光ダイオードの研究開発

本研究では、Si基板上にエピタキシャル成長可能な半導体鉄シリサイド(β-FeSi_2)を用いて、室温で動作する赤外領域の発光ダイオードを実現することを目的に実験を行った。実際に、室温のダイオードを作製できたが、本年度はとりわけ以下の点を明らかにした。(1)Si中に鉄シリサイドを埋込んだSi/β-FeSi_2粒/Si構造を形成する際、鉄シリサイド粒のサイズを0.1μmとしてきた。X線回折測定から、Si(001)基板に対して鉄シリサイドのα軸が垂直である[100]配向の鉄シリサイドが成長できていることは分かっていたが、Si(001)面上の鉄シリサイドの回転については全く分かっていなかった。そこで、透過型電子顕微鏡(TEM)により、平面TEM観察を行ったところ、鉄シリサイド粒はそれぞれが単結晶になっていること、Si(001)面上に理論的に予想されるβ-FeSi_2[010]叉は[001]//Si<110>の2通りの等価な成長様式を持っていること、さらに、モアレ縞から鉄シリサイドは歪んでいることが明らかとなった。また、鉄シリサイド粒の間隔が広く空いており、キャリア注入の向上には面内密度をもっと上げる必要がある。(2)n-Si基板を用いて発光ダイオードを作製する際、Si/β-FeSi_2粒/n-Si構造を作製し、最後に正孔注入のためボロンをドーピングしてp-Si層を成長するが、このp-Si層の成長温度により発光ダイオードの発光強度が大きく影響することが明らかとなった。具体的には、650度以下では多数の欠陥のため発光せず、また、750度以上ではp-Si表面が荒れるため、700度付近が最適である。本研究では、Si上にエピタキシャル成長可能な半導体鉄シリサイド(β-FeSi_2)を用いて、室温で動作する赤外領域の発光ダイオードを実現することを目的に実験を行い、以下の結果を得た。1.Si中にβ-FeSi_2粒を埋込んだSi/β-FeSi_2粒/Si構造を、β-FeSi_2については熱反応堆積法を用いて、また、Siについては分子線エピタキシー(MBE)法を用いて作製した。Β-FeSi_2をMBE法Siで埋込む温度が400500度と低い時にはβ-FeSi_2からの1.5μmのフォトルミネッセンス(PL)が得られるが、理込み温度が高い時にはPLが得られなかった。2.PL発光が得られた低温(500度)で埋込んだ試料と、PL発光が得られなかった高温(750度)で埋込んだ試料のβ-FeSi_2について、透過型電子顕微鏡(TEM)により、その格子定数を見積った。その結果、発光するβ-FeSi_2はa軸方向に約9%もの引っ張り歪みを受けていることが明かとなった。一方、発光しないβ-FeSi_2は歪んでいなかった。3.β-FeSi_2をMBE成長Siで埋込む温度により、どうしてβ-FeSi_2の格子定数に差が現われるのかを調べるために、PL発光が得られた低温(500度)で埋込んだ試料と、PL発光が得られなかった高温(750度)で埋込んだ試料の埋込み過程をTEMで観察した。その結果、高温で埋込んだβ-FeSi_2は、埋込み過程で球状に凝集するのに対し、低温で埋込んだβ-FeSi_2は埋込んだだけでは凝集せず、最後の900度アニールにより始めて球状に凝集することが明らかになった。4.Si pn接合に、直径約100nmのβ-FeSi_2を500度で埋込んだダイオードをエピタキシャルSi(001)基板上に作製したところ、40A/cm^2以上の電流注入で、1.6μmの室温エレクトロルミネッセンスが得られた。
長期療養施設における安全管理とケアサービスの質評価に関する実証研究

本研究は長期療養施設における安全管理およびケアサービスの質評価について、ストラクチャー(構造)、プロセス(過程)、アウトカム(結果)の3側面による検証を行い、今後の科学的かつ合理的な長期療養施設における医療・介護サービスについて検討するための基礎資料を得ることを目的としている。具体的には3年間で、1)長期療養施設における安全と質に関する評価指標の検証、2)安全と質に影響を及ぼす要因の解明、3)実証データに基づく科学的かつ合理的なケアサービスの検討、の3つの視点から検討を行う予定である。2年目にあたる平成23年度は、2)長期療養施設における安全と質に影響を及ぼす要因の解明を中心に取り組んだ。初年度に東北大学大学院医学系研究科倫理委員会の承認を得て、2011年2月から4月にかけて全国の長期療養施設(介護療養病床を有する医療施設、老人保健施設、特別養護老人ホーム)を対象とする実態調査を行った。過去1年間に提供されたケアサービスについて、施設基準や組織体制、関連職種の人員配置など(ストラクチャー部分)、リスクアセスメントの実施頻度、カンファレンス実施状況など(プロセス部分)を施設担当者へ確認し、また入所者の過去1年間の状況(転倒・転落、ADL低下、褥瘡、誤薬、経管栄養・留置カテーテル等のチューブトラブル、施設内看取りなど)について把握した。488施設から調査協力を得て、入所者2,440人分のデータを収集し、これらのデータをもとに、有害事象(転倒・転落、誤薬、経管栄養・留置カテーテル等のトラブル、誤飲・誤嚥、褥瘡の悪化、ADL低下など)、救急外来受診(救急車利用)や急性期病院への再入院(転院)などのアウトカムに関連する要因を検討した。本研究は、長期療養施設における安全管理およびケアサービスの質評価について、ストラクチャー、プロセス、アウトカムの3側面による検証を行い、今後の科学的かつ合理的な長期療養施設における医療・介護サービスについて検討するための基礎資料を得ることを目的としている。初年度は、急性期医療、慢性期医療、在宅医療の各領域において、これまで開発されてきたQI指標をもとに、データの入手可能性、収集するデータの再現性や信頼性、指標の妥当性などの観点から本邦における長期療養施設への適応可能性について検討した。そして、東北大学大学院医学系研究科倫理委員会の審査承認後に、全国の長期療養施設(介護療養病床を有する医療施設、老人保健施設、特別養護老人ホーム)から無作為抽出した施設を対象に、過去1年間に提供されたケアサービスの実態についてストラクチャー(施設基準・組織体制、関連職種の人員配置など)、プロセス(転倒や褥瘡などのリスクアセスメント頻度、カンファレンス実施状況など)、アウトカム(転倒・転落、誤飲・誤嚥、ADLの低下、褥瘡の悪化、誤薬、経管栄養・留置カテーテル等のチューブトラブル、救急外来受診、急性期病院への転院など)の側面から調査を実施した。今後は、実態調査をもとに有害事象(転倒・転落、誤薬、経管栄養・留置カテーテル等のトラブル、誤飲・誤嚥、褥瘡の悪化、ADL低下など)、救急外来受診(救急車利用)や急性期病院への再入院など、アウトカム発生に関連するリスク要因を解明し、長期療養施設における安全と質確保に向けたケアサービスのあり方について検討していく予定である。
高等教育における教授理念と授業改善に対する教育支援の国際比較研究

本研究は今日主として北米の大学で用いられている「ティーチング・ポートフォリオ」の発展と応用可能性について検討するものである。大学の教員自らによって作成される、すぐれた教育活動の記録ファイルとしての「ティーチング・ポートフォリオ」は北米にその起源をもち、特にアメリカの大学において広く普及してきている。現在多くのアメリカの大学では、教員の授業自己改善のためや、時には昇進や雇用転任の際の教員評価のデータを集めるために、彼らに「ティーチング・ポートフォリオ」を作成することを奨励しているという。本研究は以上の目的について3つの側面から分析を行った。第一にスタッフ・ディベロップメントに関する国際的な文献、資料を収集し、特に「ティーチング・ポートフォリオ」の実践に関する詳細な情報を入手した。それらを比較分析する際に、「ティーチング・ポートフォリオ」活動の歴史、定義、目的、提案されている書式、手続きおよび評価法に焦点が当てられた。第二にこれらの欧米での実践を試験的に日本の大学における授業に適用することを試みた。研究者が助手として在籍した京都大学高等教育教授システム開発センターが当時提供していた公開講義『ライフサイクルと教育』を補佐する機会を利用し、日本版「ティーチング・ポートフォリオ」を試験的に作成し、その効果、利点、限界、問題点などについて議論した。その成果は玉川大学出版部より『開かれた大学授業を目指して』(1997)と題する本として出版された。第三に本研究の推進に際して、海外における先駆的研究者の助言や示唆をあおいだ。1996年には英国に、1997年にはアメリカを訪問し、特にロンドン大学政治学部およびハーバード大学デレック・ボク・教授学習センターでの専門家とのインタビューからは有意義な成果が得られた。(1)高等教育の授業改善・授業記録に関する文献研究高等教育における授業活動のサンプル・ファイル化の研究について、教育活動履歴ファイル(ティーチング・ポートフォリオ)がすでに400校の大学で採用されているアメリカの動向について、アメリカのUEMサービスやハーバード大学からの取り寄せ資料から情報を集め、研究報告書の一部を執筆した。マレーシアにおいては同じくUEMサービスや現地雑誌論文からスタッフ・ディベロップメント(大学教員研修)の20年を越える発展の歴史を分析し、研究報告書の一部を執筆した。(2)大学授業記録の試行実践京都大学高等教育教授システム開発センターの平成8年度公開実験授業「ライフサイクルと教育」(田中毎実教授)の授業に1年間出席し、シラバス、教案、教材資料、検討会討論、学生アンケート(授業評価)、学生インタビューなどのデータを収集し、それを効率よく圧縮して、授業の内容や雰囲気をできるだけ忠実に再現できるような文書ファイルを作成する試みを行い、その経過について論文にまとめた。(3)国外実地調査平成8(1996)年12月1016日に連合王国(英国)に海外渡航し、ロンドン大学教育研究所、および同東洋アフリカ研究所、レディング大学教育学部を訪れ、英国におけるスタッフ・ディベロップメントの活動を観察し、資料を収集した。(1)高等教育の授業改善・授業記録に関する文献研究高等教育の授業改善・授業記録に関するアメリカ・英国・アジア諸国の情報を、書籍(取り寄せ・現地収集)、論文(UEMサービス)、インターネットなどから積極的に収集し、特に大学教育により作成されたティーチング・ポートフォリオをいかに有効に評価し、教員自らの授業改善に役立てるかという点に焦点をあてて分析した。マレーシアの状況については別件にて渡航した際にマラヤ大学の専門家などにインタビューを行った。(2)大学授業記録の試行実験昨年度に行われた京都大学高等教育教授システムの開発センターの公開授業(『ライフサイクルと教育』田中毎実担当)の公開授業を補佐した際の検討会記録、授業レポート、インタビュー、アンケート結果などを分析・整理し、統合的に一つの文書ファイルとしてまとめる作業を行った。この成果は玉川大学出版部より、『開かれた大学授業を目指して:京都大学公開実験授業の1年間』と題する刊行書として出版された。(3)国外専門家レビュー

平成9(1997)年7月2日15日にアメリカ合衆国、ハーバード大学デレック・ボクセンターを訪問。アメリカの大学におけるスタッフ・ディベロップメントの先駆的機関の施設および映像資料などを見学し、センター長をはじめとする専門家スタッフとの意見交換、情報収集を行った。また平成9年10月8日11月22日に同センター長ジェームズ・ウィルキンソン教授が来日した際にも数回会合し、ティーチング・ポートフォリオの作成についての有益な助言を得た。
時分割EXAFS実験のための分散型X線吸収スペクトロメーターの開発

今年度は分散型X線吸収スペクトロメーターによる時分割EXAFS測定法を実用的なレベルまで完成度を高める努力を行った。このために【◯!1】測定用ソフトウェアの改良、グラフィック機能の向上をはかり測定後即ちにスペクトルを表示することが可能となった。また【◯!2】ストップフロウ装置のサンプルセル及び窓材について種々のテストを行いX線吸収が少なくかつ加圧による振動のないものを得ることができた。次に【◯!3】固体内での拡散現象研究用の加熱装置の製作を行った。また【◯!4】より高速、高感度の測定を行うためにチャンネルプレート付つオトダイオードアレイの試作を行った。ストップフロウ装置は完成度の高い状態まで到達し応用実験を開始した。硝酸鉄(Fe【(NO_3)_3】)とチオ硫酸ナトリウム(【Na_2】【S_2】【O_3】)の反応では0.1秒の時間分解能で鉄K吸収端の化学シフト及びEXAFSの変化を観測することができた。EXAFSのデータの解析の結果からこの反応では鉄イオンのまわりに配位している原子数が時間とともに減少することが解った。硝酸鉄とハイドロキノンの反応では鉄K吸収端の化学シフトを25ミリ秒の時間分解能で観測することができた。これらの知見は、これまでの可視光を用いたストップフロー法では得られないものであり本研究により新しい可能性が開かれたと言える。当初の目標である時分割EXAFS測定法の実用化を行うことができた。さらに応用範囲を広げるため固体試料用加熱炉を作制したが、加熱テスト及び予備的実験をおえ、これから種々の試料に適用してゆく段階にいたっている。チャンネルプレート付検出器は予備的テストを完了した段階にあり今後より高感度、高時間分解能の実験に適用してゆく。