hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一つの言語現象としてのワードペア：無意識的に用いられる英語並列表現の認知意味論

ワードペアは英語の歴史を通じて広く用いられてきた表現であるが、一様に「慣用句」や「廃れた表現」などとされることも多く、多様な意味や多彩な機能がこれまでに充分論じられてきたとは言えない面がある。本研究はワードペアの包括的な理解を目指して、認知言語学の概念や手法を用いた研究を実施した。具体的に論じた点は、ワードペアの要素である2語の意味関係は決して一様ではないこと、「典型的な」ペアであってもその意味や用法は多様であり、なおかつ変化すること、ワードペアが生まれ、使用され、やがては廃れていくプロセスの明確化、さらにはメタファーやメトニミーといった認知言語学の主要概念とワードペアとの関係などである。関連分野における文献調査は概ね順調であった。研究成果の発表については、2年目も1年目と同様に、口頭発表と論文発表をそれぞれ1回ずつ行った。3年目中にも口頭発表・論文発表が行えるよう準備をしている。口頭や論文で発表した内容については、「ワードペアのモデル」として複数のプランを考えた中で、論文等で提示できたモデルがある反面、2年目に何らかの形で提示できると構想したが間に合わず、発表できなかったモデルが残ってしまった点はやや遅れを感じる部分ではある。そのモデルに基づく論文は3年目に発表するつもりである。その他、理論を裏付けるための用例の整理・収集については概ね順調で、今後発表する論文等で利用できるよう準備が整っていると認識している。論文等で発表すべき内容についてもある程度構想がまとまっており、これらの状況については当初の見込みよりも進展していると考えられる。以上の観点から、進んでいる面と遅れている面とを総合的に考慮して、研究は順調に進展していると判断した。英語学本研究課題の核心となる「ワードペアの意味」に関する研究を進める。これまでに収集・整理したワードペアの用例に基づき、ワードペアの意味の複数の局面を論じる研究発表を行う(口頭発表または論文を作成する)。時代的にも異なる様々なタイプのワードペアについて、しかしそれらに共通する面を具体的に明らかにするとともに、認知言語学的な観点から、ワードペアの意味変化、語句の意味関係、意味が伝わる場面における認知的なプロセス等を記述・説明し、ワードペアに関する理論を体系的に構築することを目標とする。さらには、ワードペアそのものを取り巻く周辺的な事例にも目を向け、上述のようなワードペア全般に通じるであろう理論・モデルがそこでも等しく適用されるかといった点について、今後につながる発展的な観点を提供できる研究を発表することを目指す。研究成果の発表については、初年度から口頭発表と論文発表をそれぞれ1回ずつ行っている。次年度も口頭発表が行えるよう準備をしているところである。ワードペアの用例の収集については、予定通り順調に進んでいる面と、当初の想定の範囲内ではあるがやや遅れている面とがある。
東アジアサブリージョナルマーケットの形成と日系企業の役割

調査研究の第3年度(最終年度)にあたる本年度は、再び中国経済を取り上げ、1997年7月に上海・蘇州地区と深セン・香港地区の現地調査を行った。そこでは日系をはじめとする外資系企業を多数訪問し、実物面と金融面の両方から進んできているサブリージョナルのレベルでの経済統合の実態を把握した。そこでは特に、経済統合がさまざまな形態で重層的に進行しつつあること、また外資系企業を核とする産業集積が形成されつつあることを確認した。国境で区切られた国民経済を単位とするのではなく、サブリージョンで経済を把握することの重要性が確認された。また中国と東アジア全域を含めた経済統合の実態を把握するために、貿易・直接投資と金融に関する統合の進捗状況を評価し、あわせて関連政策の現状をレビューした。アジア諸国ではアジア経済危機以降、経済の実態、政策環境の双方に関し、さまざまな不可逆的な変化が起きていることが明らかとなった。国境を越えた経済の結びつきがより一層強くなるとともに、国境線で課せれる貿易政策を中心とする産業保護政策の根本的見直しも始まっていることが確認された。3年間にわたる研究成果は佐々波楊子・木村福成編『アジア経済圏の再編成:貿易・直接投資と金融(仮題)』というタイトルで出版する予定である。そこには研究代表者、研究分担者に加え3人の研究協力者の論文も掲載する。本研究では、北京、天津から山東半島を中心とするいわゆる勃海経済圏への日系企業の投資が、どのような目的で行われ、地域への連鎖や集積効果が見られるかが第1の調査目的であった。第2は同経済圏には韓国系企業の進出も盛んであり、三星電子・三星電機と韓国の代表的なエレクトロニクスメーカーの工場見学を行うことが出来たので日系企業の企業行動との対比を行うことによって企業と被投資地域との関連を多角的に考察することであった。天津経済開発区、煙台開発区の日系韓国系企業が共通して指摘した点は(1)輸出一辺倒の海外進出戦略は調整期に入り、中国側の投資業種選択が行われていること。(2)中国側労働者の質はおおむね良好ではあるが、より知識集約的な職能をもつ労働者の雇用には交通の便利な市街地での操業が有利であること。(3)部品供給が大切な電機・自動車の進出は、支払手形といった国内金融取引の整備がまず大切であり、現状は相手側からの集金が可能な地域に生産・販売が限定されてしまう。(4)このような金融マーケットの形成は1994年からの法体系の整備がはじまったばかりであること等であった。このような企業ヒアリング結果からみると同地域で大規模な、生産・販売の集積がみられるには、いま少し時間がかかると考えられる。企業の製造業直接投資は、長期的な企業戦略にもとずいて行う生産・販売拠点の選択である。従って今回の通貨危機の引きがねとなった短期的な資金移動とは異なり、投機的な要因の影響をうけにくい。しかし東アジア5ケ国への民間資本流入のうち1994年から1996年の平均でみると実に79%が商業銀行及びノンバンクに対する民間貸付が占めている。1990年代における東アジアは、高成長のための投資資金のかなり大きな部分を外資流入に依存してきた。従って東アジア経済を再び成長軌道にのせるには金融システムの再構築が必須の条件である。経済停滞が続けば東アジア地域内市場向けの生産・販売の不振から、日系企業の中長期的な直接投資計画も下方修正を余儀なくされるであろう。そこで本年度はまず東アジア地域への(1)資本流入の特徴-短資依存等、(2)日本の金融機関のコミットメント、(3)東アジア金融機関の抱えるシステミックな問題点について数回にわたり国内で研究会を行った。次にシンガポールでの現地調査では、さくら銀行、三和銀行、住友商事、JETROでヒアリングを行い、金融システム再構築の抱える問題点を討議した。シンガポール及びマレーシアでの日系製造業の企業調査(Nichicon、日立メタル、明星電気等)を行った結果、(1)日系企業については対米・対欧輸出への依存度が大きいほど金融危機の影響は軽微である。(2)為替レートについては、何よりも安定性が大切である。

(3)対アジア投資戦略の決定は為替要因のみではない。(4)政治的な不安定性が憂慮されたのは主にインドネシアについてである等の点が明らかになった。調査研究の第3年度(最終年度)にあたる本年度は、再び中国経済を取り上げ、1997年7月に上海・蘇州地区と深セン・香港地区の現地調査を行った。そこでは日系をはじめとする外資系企業を多数訪問し、実物面と金融面の両方から進んできているサブリージョナルのレベルでの経済統合の実態を把握した。そこでは特に、経済統合がさまざまな形態で重層的に進行しつつあること、また外資系企業を核とする産業集積が形成されつつあることを確認した。国境で区切られた国民経済を単位とするのではなく、サブリージョンで経済を把握することの重要性が確認された。また、中国と東アジア全域を含めた経済統合の実態を把握するため、貿易・直接投資と金融に関する統合の進捗状況を評価し、あわせて関連政策の現状をレビューした。アジア諸国ではアジア経済危機以降、経済の実態、政策環境の双方に関し、さまざまな不可逆的な変化が起きていることが明らかとなった。国境を越えた経済の結びつきがより一層強くなるとともに、国境線で課される貿易政策を中心とする産業保護政策の根本的見直しも始まっていることが確認された。3年間にわたる研究成果は佐々波楊子・木村福成編『アジア経済圏の再編成:貿易・直接投資と金融(仮題)』というタイトルで出版する予定である。そこには研究代表者、研究分担者に加え3人の研究協力者の論文も掲載することになっている。現在、出版に向けての詳細な原稿修正と全体の調整・編集作業を行っており、年度内には入稿の予定である。
AIM二元関数解析法の新展開：結晶および不安定物質中における弱い相互作用の解析

相互作用を統一的に評価・分類できる解析法として確立したAIM二元関数解析法を物質科学の発展と新規物質創製に挑戦できる解析法として発展させ、確立するため、様々な非結合相互作用に適応した。この結果は高く評価されPCCPのinside coverに選定された。また動的特性に関連して新規な摂動構造の作成法を提案し、不安定化学種等を含めた相互作用の解析・評価において、有効な手法として確立することができた。物質科学を発展させ新規化合物を開拓するためには、弱い相互作用の本質を的確に解析・評価し、自在にかつ巧みに操ることが求められる。Baderが提案したAIM (Atoms-in-Molecules Method)は、化学結合および相互作用の特性を評価・分類できる方法として注目を集めてきた。実験化学者の立場から測定結果や物性を自身のイメージで解析を行うために、AIM二元関数解析法(AIM-DFA)を提唱し、相互作用全体を統一的に評価・分類できる基本的な解析法として確立してきた。しかし化学現象全体を有効に解析するためには、本法のより高度な解析法としての確立という課題が浮上した。本研究の目的は、AIM-DFAを物質科学の発展と新規物質創製に挑戦できる解析法として発展・確立することであり、具体的には、(1)相互作用の動的特性に関連して新規な摂動構造作成法を提案し、AIM-DFAをさらに高精度化し、(2)不安定化学種や結晶中の相互作用を含めて有効な解析法として確立することである。AIM-DFAの提案当初は、相互作用の動的特性は着目する相互作用の周辺から受ける影響を加味して解析した方が良いと考えていた。しかし、動的特性は小さいながらも周辺からの影響に比例して変化するという解析結果が得られた。このことを踏まえて、平成26年度は、この結果研究の目的(1)に関連して、AIM-DFAを適用して相互作用の動的特性の解析する際、着目する相互作用の周辺からの影響を取り除いた形で相互作用の動的特性が解析できる新規摂動構造作成法の提案と確立を目指した。そこでCompliant force constantsに対応する基準座標(C-NIV)を用いて作成した摂動構造がこの目的を果たすために有効に機能するものと考え、新規摂動構造の作成のため、プログラムを工夫した。このことを踏まえて、平成27年度は、研究の目的(1)に関連して、AIM-DFAを適用して、相互作用の動的特性の解析する際、着目する相互作用の周辺からの影響を取り除いた形で相互作用の動的特性が解析できる新規摂動構造作成法の提案と確立を目指した。実際にはCompliant force constantsに対応する基準座標(C-NIV)を用いて作成した摂動構造がこの目的を果たすために有効に機能すると考え、新規摂動構造の作成のため、プログラムを工夫し、実証を行った。平成27年度も、(1)の課題に取り組んだ。AIM二元関数解析法を適用して相互作用の動的特性の解析する際、着目する相互作用の周辺からの影響を取り除いた(いわば絶対的な値として)形で相互作用の動的特性が解析できる新規摂動構造の作成法に取り組んだ。Compliant force constantsに対応する基準座標(C-NIV)を用いて作成する摂動構造がこの目的を果たすために有効に機能するものと考えた。多原子分子の場合、着目する相互作用運動は、周辺の運動による影響を受けるため、通常、着目する相互作用運動のみが自然な形で抽出されることは極めて稀である。この場合、周辺の運動による影響下にある相互作用の運動の力の定数は、本来の相互作用の値ではなく、周辺の運動の力の定数によって変化したものとなる。Compliant force constantとは、着目する相互作用の運動に関して本来の相互作用に由来する値が得られる様に数学的処理をしたものであるといえる。従ってその様な処理後の運動に対応する基準座標(C-NIV)を用いて摂動構造を作成した場合、着目する相互作用の周辺からの影響を取り除いた形で相互作用の動的特性が解析できると考えた。Compliant force constantの提案者であるドイツブラウンシュバイク工科大学のGrunenberg教授らとの共同研究として新規摂動構造の作成を進めた。データの打ち出し段階でプログラムに工夫を加える必要があり、時間は要したが、結果うまく行えた。容易性などの微妙な調整を行っている。

多環式化合物や多重水素結合系に、AIM二元関数解析法を適応し、ほぼ満足いく成果が得られた。現在報文にまとめているところである。物質科学を発展させ新規化合物を開拓するためには、弱い相互作用の本質を的確に解析・評価し、自在にかつ巧みに操ることが求められる。Baderが提案したAIM (Atoms-in-Molecules Method)は、化学結合および相互作用の特性を評価・分類できる方法として注目を集めてきた。実験化学者の立場から測定結果や物性を自身のイメージで解析を行うために、AIM二元関数解析法(AIM-DFA)を提唱し、相互作用全体を統一的に評価・分類できる基本的な解析法として確立してきた。しかし化学現象全体を有効に解析するためには、本法のより高度な解析法としての確立という課題が浮上した。本研究の目的は、AIM-DFAを物質科学の発展と新規物質創製に挑戦できる解析法として発展・確立することであり、具体的には、(1)相互作用の動的特性に関連して新規な摂動構造作成法を提案し、AIM-DFAをさらに高精度化し、(2)不安定化学種や結晶中の相互作用を含めて有効な解析法として確立することである。AIM-DFAの提案当初は、相互作用の動的特性は着目する相互作用の周辺から受ける影響を加味して解析した方が良いと考えていた。しかし、動的特性は小さいながらも周辺からの影響に比例して変化するという解析結果が得られた。このことを踏まえて、平成28年度は目的(1)に関連し、AIM-DFAを適用して、相互作用の動的特性の解析する際、着目する相互作用の周辺からの影響を取り除いた形で相互作用の動的特性が解析できる新規摂動構造作成法の提案と確立に成功した。Compliant force constantsに対応する基準座標(CIV)を用いた摂動構造が有効に機能し、摂動構造の作成のためのプログラムも工夫し、実証も行った。目的(2)の不安定化学種や結晶中の相互作用解明にも適応した。相互作用を統一的に評価・分類できる解析法として確立したAIM二元関数解析法を物質科学の発展と新規物質創製に挑戦できる解析法として発展させ、確立するため、様々な非結合相互作用に適応した。この結果は高く評価されPCCPのinside coverに選定された。また動的特性に関連して新規な摂動構造の作成法を提案し、不安定化学種等を含めた相互作用の解析・評価において、有効な手法として確立することができた。平成26年度は、(1)の課題に取り組んだ。AIM2元関数解析法を適用して相互作用の動的特性の解析する際、着目する相互作用の周辺からの影響を取り除いた(いわば絶対的な値として)形で相互作用の動的特性が解析できる新規摂動構造の作成法に取り組んだ。Compliant force constantsに対応する基準座標(C-NIV)を用いて作成する摂動構造がこの目的を果たすために有効に機能するものと期待した。多原子分子の場合、着目する相互作用運動は、周辺の運動による影響を受けるため、通常、着目する相互作用運動のみが自然な形で抽出されることは極めて稀である。
超高分解能３次元磁気流体シミュレーションによる大質量星形成過程の解明

昨年までの3次元磁気流体シミュレーションによる研究の結果、単独の大質量星は、分子雲の高速衝突の結果として形成されることが明らかとなった。衝突させた分子雲の密度は300個/ccであり、衝突相対速度10km/s (マッハ数に換算して数十程度)の典型的な計算では、衝突で発生する衝撃波が分子雲を圧縮し、フィラメント状の高密度分子雲塊(密度10,000個/cc)が形成された。このフィラメント状高密度雲は非常に大きな線質量をもっており(100太陽質量/pc)、重力的に不安定であるため、最終的に崩壊することで崩壊中心に大質量星が誕生する。この結果は観測される分子雲衝突による大質量形成シナリオと非常によく合致している。今年度はこの成果をさらに進め、複数の大質量星がほぼ同時に誕生する大質量星団の形成過程に対する研究を行なった。近年の大マゼラン星雲に対する観測結果によれば、銀河同士の近接相互作用によって剥ぎ取られた中性水素ガスが、もう一方の銀河に高速で落下衝突することによって大質量星団の形成が誘起されている。そこで、3次元磁気流体シミュレーションを用いて、中性水素ガスの高速衝突シミュレーションを実行した。その結果、衝突によって磁気圧に支配された中性ガス圧縮層が生成され、それが自己重力分裂することによって、星団の種となりえる重力的に束縛された10,000太陽質量以上の大質量分子雲塊が形成されることが明らかとなった。現在、この成果を出版すべく論文執筆中である。さらに、分子雲と相互作用する超新星残骸からのγ線放射に対する現実的なシミュレーションを行い、ガンマ線スペクトル指数の空間分布を見ることによって、分子雲と衝撃波の相互作用を検証することが可能であることを示した。この成果はThe Astrophysical JournalにInoue (2019)として出版された。大質量星団形成の研究に必要な3次元の自己重力を考慮した磁気流体シミュレーションコードの開発に成功し、プロダクトランにも成功した。結果は首尾よく観測を説明できるものとなり、次年度中にもその成果を出版できそうである。また、若い超新星残骸と相互作用する分子雲からのγ線放射に対する現実的なシミュレーションにも成功し、将来の観測に対する予言を行い、さらに成果を査読付欧文誌に出版することができた。今後は下記のような2つの異なるアプローチで個々の大質量星の形成と、大質量星団の形成に対する研究を進めていく。i)個々の(大質量)星形成に対する研究:Inoue & Fukui (2013)やInoue et al. (2018)によるシミュレーション結果から、分子雲が強く圧縮されると重力的に不安定になりえる高密度分子雲フィラメントが生成される。Inoue et al.(2018)では、計算の空間分解能依存性等に関するパラメータ調査は行われているが、衝突する分子雲の密度、速度、磁場強度とその初期角度に対する形成されるフィラメントの性質については謎が残されている。もし、遅い衝突の場合に中小質量星を生むようなよく観測されているフィラメントが形成される場合には、大質量星から中小質量星に到るまでをシームレスに繋ぐ星形成理論の構築に繋げることができる。したがってまずは衝撃波が誘起するフィラメント形成の素過程について調査していく。ii)今年度の研究で第一歩が踏み出せたように、大質量星団は分子雲衝突よりも大規模な銀河スケールでのガス流衝突によって引き起こされている可能性が高い。今後は星団の種となる重力的に束縛された高密度分子雲塊が本当に衝撃波圧縮層の自己重力による分裂で生成されているのかや、銀河衝突等のパラメータレンジの異なるガス流衝突が発生した時に星団質量がどのように変化するのかを調査するのが必要になると考えられる。質量が太陽の10倍を超えるような大質量星は、強烈な放射による電離領域の形成から寿命の最後に迎える重力崩壊型超新星爆発や中性子星、ブラックホールの形成に関わる天文学的に極めて重要な天体でありながら、その形成シナリオやメカニズムに関してほとんど理解されていないのが現状である。本研究では大質量分子雲コアと呼ばれる大質量形成の直前段階の天体がどのようなプロセスで形成されるのか、そのメカニズムを適合格子計算法(AMR)を用いた超高分解な磁気流体力学シミュレーションで明らかにすることを目的とする。平成27年度は研究遂行の鍵となるAMRコードを用いた大質量星の前段階となる自己重力で束縛された大質量分子雲コアの形成過程に関する研究を行った。用いた国産のAMRコードであるSFUAMTO(Matsumoto2009)であり、開発者の松本氏(法政大学)に直接使用法の手ほどきを受けた。計算には国立天文台天文シミュレーションプロジェクトの大規模並列計算機であるClay XC-30を用いた。SFUMATOはMIPを用いた並列化が施されており、本研究では512コアを用いて主に計算を行った。計算設定としては分子雲に特徴的な超音速乱流を内包した2つの独立な分子クランプを超音速で衝突させる実験を行った。その結果、衝撃波圧縮領域で大質量な高密度分子雲フィラメントが形成され、そのフィラメントが超波長モードで重力崩壊することによって大質量分子雲コアが形成されることが明らかとなった。現在このような結果がどの程度一般的な状況下で達成されるのかについて、初期条件が異なる計算を行って確かめているところである。結果がそろい次第、論文にまとめて投稿する予定である。当初の予定通りAMRコードの習熟を行い、かつ幾つかのシミュレーションを大規模並列計算機で実行することができた。

途中で高マッハ数の等温磁気流体衝撃波の人工的な数値不安定性に悩まされ、数値計算が進行中に止まってしまう問題点があったが、AMR数値計算のスペシャリストであり、かつ星形成研究の第一人者であるCEA Saclay(フランス)のP. Hennebelle教授の研究室に滞在してコードのマイナーな改変を行った。その結果、広いパラメーターレンジに対してシミュレーションを完遂することが可能になった。質量が太陽の10倍程度を超えるような大質量星の形成機構について昨年度に引き続き研究を行った。大質量星は天文学的に極めて重要でありながら、その形成機構が未だに解明されていない。本研究では、近年ますますその重要性が高まっている数値磁気流体力学の手法を用いて、大質量星の形成過程をシミュレートすることを目的としている。今年度は昨年度に引き続いて、適合格子計算法とよばれる超高分解能を可能にするテクニックを用いた磁気流体シミュレーションコードを用いて、観測的に示唆されている大質量星の形成モードである分子雲衝突による星形成現場の再現を行った。昨年度までには完了できなかった複数の計算を行い、分子雲衝突で発生する衝撃波が、大質量のフィラメント構造を形成し、そのフィラメントが大スケールモードで崩壊することで大質量星が形成されることを示すことに成功した。特に分解能の異なる計算の間でほぼ同じ結果を得たことは、計算結果が収束していることを示し、本研究の正確性に対する大きな証拠となった。この研究成果をもとに、現在論文を執筆中であり、2017年度に査読付き欧文誌である「Publication of Astronomical Society of Japan」から刊行される予定の分子雲衝突特集号に投稿予定である。また、分子雲衝突と同様の計算テクニックを駆使して、太陽近傍の中性水素雲の形成に関するシミュレーションを行った。その結果、中性水素雲が直線上構造をなし、その方向が星間磁場の方向と10度程度の誤差の範囲で一致するという、最近の観測が示唆する結果を理論的に確認することに成功した。この成果は、これまで困難であった星間磁場の観測が、偏光観測を伴わない簡便な21cmの観測で将来に可能になることを示している。この成果は査読付き欧文誌「The Astrophysical Journal」に掲載された。計画通りに適合格子計算法とよばれる最先端コードを用いて大質量星形成の再現に成功した。また、そこで培った知見やテクニックを応用して中性水素雲の形状と星間磁場の方向に関する新しい成果を生むことができた。適合格子計算法(Adaptive Mesh Refinement)と呼ばれるテクニックを用いて質量が約500太陽質量程度の現実的な乱流を伴った分子雲が衝撃波に圧縮される様子を3次元の磁気流体シミュレーションの手法で研究した。与えた分子雲の初期密度(水素分子)は約1000個/ccであり、初期に磁場20マイクロガウスの強度をもつ一様磁場に加えた。
ハイパー核に対するインスタントンの効果とクォーク間スピン軌道力の影響

本研究では、グルーオンの幾何学的配位(インスタントン)と、互いにフレーヴァー1重項に組んでいる軽いクォークとの結合を考慮した結果、正負パリティのバリオン単体系の励起状態と2核子系の性質を同時に記述できるようにしたクォーク模型を、ストレンジネスを含む2バリオン系に拡張し、その性質を調べた。2バリオン間の相互作用は、クォーククラスター模型を用いて求め、特に対称・反対称スピン軌道力と、新たに導入したフレーヴァー1重項に特異的な相互作用の影響について詳しく調べた。核子-ハイペロン系、2ハイペロン系は、ストレンジネスを含み、アイソスピンが同じために一般にスピン3重項と1重項の状態が混合する。この混合を起こすバリオン間相互作用は反対称なスピン軌道力として表せ、ヴェクトル中間子のテンソル結合から現れる項、及び1グルーオン交換のクォークの対称スピン軌道力から現れる項が重要であると報告されている。これまでの研究によって扱われてきた、それらのグルーオン交換や中間子交換等から生ずる相互作用を用いると、この反対称スピン軌道力のチャネル依存性は、フレーヴァーSU(3)対称性によって決定されてしまう事がわかっているが、この研究では、新たに導入したインスタントンの効果は他の項とは異なるチャネル依存性を示すことを、クォーク6体系の波動関数を用いて明らかにした。更に、より現実的な波動関数を用いて、その違いが実際にラムダ粒子-核子散乱に現れることを示し、ラムダハイパー核のスピン軌道力の性質にも影響することを示唆した。また、より重いチャームクォークを含む系についても論じ、このインスタントンの効果を導入することで、実験的に得られるチャームを含むラムダ粒子の励起状態の質量差を導出できることを示した。
確率モデルによる運転行動信号の生成

混合ガウスモデル(GMM)に基づくドライバモデルから,運転者個人のペダル操作の特徴・癖を再現した運転行動を生成する実験を行った.運転者は周囲の環境,つまり車間距離や相対速度等を考慮してペダル操作を行うことから,自車速度,前方車両との車間距離,及びこれらの1次,2次の動的特徴量とペダル操作信号の関係を同時確率分布としてGMMで学習し,与えられた環境に対して,条体付き確率を最大化することで,ペダル操作信号を生成した.また,得られたペダル操作信号に対して車両ダイナミクスに基づいて加速度を計算することで,自車の動きを生成した.運転シミュレータを用いて異なる運転タイプの2名の高速道路における追従走行時の運転行動信号を収録し,それぞれの運転者に対してアクセル・ブレーキペダルのドライバモデル学習した.2名のドライバモデルからそれぞれペダル操作信号を生成した結果,それぞれの運転の特徴,特にアクセルペダルの踏込み量や,アクセルペダルを踏む継続時間等をよく再現したペダル操作信号が生成できることを確認した.但し,ブレーキペダルについては,高速道路走行を模擬したため,ペダル操作の頻度がアクセル操作に比べて低く,学習データが十分に得られなかったために,ドライバの癖を再現するまでにはいたらなかった.平成18年度は,ドライビングシミュレータを用いて,先行車を追従走行する際の運転行動信号の生成手法について検討した.我々は,運転行動が再帰的な過程であると仮定し,運転者が追従走行において「走行環境を認知しペダル操作量を決定する」部分をドライバモデルとしてモデル化し,ドライバモデルに基づいてペダル操作信号を生成した.生成実験のために,ドライビングシミュレータを用いて3名の運転者が直線道路において先行車を追従走行する際の走行観測信号を収録した.運転者3名のうち2名は,十分に車間距離を取り,ペダル操作量が一定な傾向にあり,残りの1名は,ペダルを頻繁に踏み込み,車間距離を詰める傾向にある運転者である.先行車パターンは,少し混雑した高速道路での走行を模擬した速度パターンと,様々な速度が出現する人工的な速度パターンの2種類を用いた.ドライバモデルとしては,走行パターンを直接蓄積するメモリモデルと,確率モデルである混合ガウスモデル(GMM)を比較した.メモリモデルを用いる場合は,記憶した走行パターンの中で,直前の走行条件に最も適合した走行パターンを選択し,その次の時刻のペダル操作量をそのまま推定値として生成した.GMMを用いる場合は,信号の時間微分を考慮した特徴ベクトルに対して,最大事後確率を与えるペダル操作量を推定値として生成した.その結果,どちらのドライバモデルも,運転者本人の特徴を捉えたペダル信号を再現できることがわかった.また,推定された信号がどの程度個人性を再現できているかを客観的に評価するために,生成された走行観測信号に対して信号対歪比(SDR)を求めた.モデル化に利用しなかった運転者本人のアクセル操作信号に対する生成信号のSDRを比較した結果,メモリモデルの場合に4.80[dB],GMMの場合に6.54[dB]で,GMMの方が高いSDRが得られた.(786文字)混合ガウスモデル(GMM)に基づくドライバモデルから,運転者個人のペダル操作の特徴・癖を再現した運転行動を生成する実験を行った.運転者は周囲の環境,つまり車間距離や相対速度等を考慮してペダル操作を行うことから,自車速度,前方車両との車間距離,及びこれらの1次,2次の動的特徴量とペダル操作信号の関係を同時確率分布としてGMMで学習し,与えられた環境に対して,条体付き確率を最大化することで,ペダル操作信号を生成した.また,得られたペダル操作信号に対して車両ダイナミクスに基づいて加速度を計算することで,自車の動きを生成した.運転シミュレータを用いて異なる運転タイプの2名の高速道路における追従走行時の運転行動信号を収録し,それぞれの運転者に対してアクセル・ブレーキペダルのドライバモデル学習した.2名のドライバモデルからそれぞれペダル操作信号を生成した結果,それぞれの運転の特徴,特にアクセルペダルの踏込み量や,アクセルペダルを踏む継続時間等をよく再現したペダル操作信号が生成できることを確認した.但し,ブレーキペダルについては,高速道路走行を模擬したため,ペダル操作の頻度がアクセル操作に比べて低く,学習データが十分に得られなかったために,ドライバの癖を再現するまでにはいたらなかった.
レーザービ-ト波による多段粒子加速方式の実証

本研究では、レーザービ-ト波で一旦加速したMeV電子ビームを、高強度短パルスレーザーで追加速することにより、レーザー多段加速方式を実証することを目的とする。そのため、この2年間で追加熱用の高強度短パルスレーザーの開発を主として行った。第1年度では、炭酸ガスレーザーによる後方ラマン散乱による電子加速の検証を行い、プラズマ中の加速の種となる高速電子の存在を明らかにした。また、YAGレーザーのトムソン散乱によるビ-ト波励起プラズマ波の時間分解、空間分解スペクトル像の計測法を確立した。これによりプラズマ波の時間空間振舞が計測可能となった。同時に追加速(多段加速)用にチャープパルス法による超短パルスレーザーの改造、建設を開始した。第2年度では、1ps-35TWの超短パルスガラスレーザーの建設を行い、完了した。まず既設のGMIIガラスレーザー装置のフロントエンド部をチタンサファイヤの発振器-パルスストレッチャー-再生増幅器の組み合わせに変更し、最終出力を40cm口径回折格子対で圧縮するシステムである。パルス幅0.7psで25J,すなわち35TWの出力取り出しに成功した。現在、ターゲットチェンバー内に集光し、予備実験を開始した。固体CDターゲットを用いて、高速電子、高速イオン発生をおこない、1MeV近くのプロトン、デューテロン、中性子を観測した。次にガスターゲット中で大振幅航跡場を励起し電子加速に進み、最後にビ-ト波で加速した20MeVの追加速をおこなう予定である。前年度までに、炭酸ガスレーザー2波長発振を行い、大出力2波長レーザーによるビ-ト波を用い、相対論的プラズマ波の励起を行い、これによる電子ビームの加速に成功している。今年度は、この加速電子を更に加速するため、超短パルスレーザーの建設を行いつつある。既設のガラスレーザー激光MII号の発振器をチタンサファイヤ発振器と同じくチタンサファイヤ再生増幅器に置きかえ、チャープパルスを取り出した。この出力をもとのカラスレーザー増幅器列で増幅し、最終出口で、回折格子対を用いてパルス圧縮をほどこし、パルス幅0.5ps、出力30Jの超短超高強レーザー光を得た。次年度は、このレーザー光で、すでに得ている加速電子の追加速を行い、多段加速の可能性を検証する予定である。また、Y Gレーザーのトムソン散乱によるビ-ト波励起プラズマ波の時間分解、空間分解スペクトル像の計測法を確立した。同時に、追加速(多段加速)用にチャープパルス法による超短パルスレーザーの改造、建設を開始した。まず既設のGMIIガラスレーザー装置のフロントエンド部をチタンサファイヤの発振器-パルスストレッチャー-再生増幅器の組み合わせに変更し、最終出力を40cm口径回析格子対で圧縮するシステムである。
地球本位型社会の個体群サイズ

地球本位型社会の実現には生態系の中の人類という視点が不可欠である。人類は無数の小個体群から単一の大個体群へと変化してきた。動物の個体群の解析によれば、多数の個体群にわかれて存在するよりも単一の個体群であるほうが絶滅の可能性が高い。個体群が単一で存在する場合と相互に多少とも隔離された複数の場合とで密度の変動や食物資源の利用がどのように異なるかに関する実験は室内の実験個体群については多いが、解放空間である野外では全く例がない。同一量の資源が存在するときに多数の小個体群にわかれている場合と少数の大個体群として存在している場合でその資源の利用と破壊、個体群の変動がどのように異なるかを野外の実験個体群について解析を行い、野外でも実験室と同様な事実が観察されることをトドマツオオアブラムシについて明らかにした。人類の個体群の単一化に伴う環境の条件付けはどのようなものとなるかを第三世界の国々の森林とその利用について検討した。国民一人当たりのエネルギー消費量は先進国の1/10にすぎず、エネルギー源として薪炭その他の生物資材を利用する比率が高く、森林の利用は強度なものであり、局所的には森林の破壊を引き起こすものとなっている。環境倫理の発展の経緯をA.Schweizer,A.Leopold,R.Carsonおよび熊沢蕃山について考察した。欧米の3人は立場を異にしているが、共通していることは倫理の基盤を単なる知識に求めたのではなく、「経験」に求めたことである。この点において、最近のわが国の環境倫理の主張とは明確に異なる傾向である。熊沢蕃山の主張には環境倫理といってよいものがあった。かれはそのような倫理の実践を教育と政治を通じて行なおうとしたが、実現できなかった。経験に基づく実効性のある環境倫理とはどのようなものであるかを検討する必要がある。
新規リジン生合成酵素群の構造機能相関と分子進化解析

1)Thermus thermophilusにおいて、ホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、ピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造などをX線結晶構造解析により決定した。AAA-ATは、リジン生合成の基質である2-オキソカプロン酸だけでなく、ロイシン生合成、フェニルアラニン生合成の対応化合物に対しても高い活性を有している。その基質認識機構を、タンパク質の立体構造決定することにより解析した。稼働性が高いN末端のα1ヘリックスが基質側鎖の性質に応じて移動すると同時に、同ヘリックスに存在するArg残基が活性発現に重要な役割を持っていることを明らかにした。3)DNAシャッフリングにより、ロイシン生合成の対応基質2-イソプロピルリンゴ酸に対して高い活性を示す改変型ホモイソクエン酸脱水素酵素を作製した。得られた酵素、および導入された個々の置換の効果を解析し、それら何れの置換も基質特異性の変換に効果があることが明らかにした。4)AAAのαアミノ基の修飾を行う酵素LysXについて、T.thermophilus HB27株のもの、およびSulfolobus tokodaiiのLysXパラログについて、結晶化に成功した。5)主要リジン生合成酵素遺伝子クラスターの転写はリジンによって制御されていることを明らかにした。その様式は大腸菌のtrpオペロンに類似したattenuation機構であった。さらに、同クラスターの転写はアルギニン生合成転写調節因子ArgRおよびプロリン代謝転写調節因子PutRによっても制御されていることを明らかにした。大腸菌で高度好熱性細菌Thermus thermophilusのリジン生合成酵素群を大量発現し、それらの基質特異性などを詳細に解析した。第4番目の酵素αアミノアシピン酸アミノ基転移酵素が、基質である2オキソアジピン酸以外に、分岐鎖アミノ酸の前駆体も良好な基質とすることが明らかにした。同酵素の結晶を作製し、筑波の高エネルギー加速器研究機構の放射光を用いて、高分解能での結晶構造を決定した。また、第3番目の酵素ホモイソクエン酸脱水素酵素についても、結晶構造を決定し、同酵素の高い熱安定性が、疎水性相互作用による四量体形成による可能性を示した。さらに、疎水性相互作用部位にアミノ酸置換を有する改変体が、二量体化すると同時に、耐熱性が大幅に低下することから、同仮説が正しいことが証明された。また、αアミノアジピン酸のαアミノ基に保護基を導入するものと考えられる、LysXについて、詳細な酵素学的な解析を行い、酢酸がリン酸化されることを見出した。これにより、αアミノアジピン酸のアミノ基がアセチル化されるということを示すと同時に、LysXが今までに知られていない新しいタイプのアミノ基アセチル化酵素として機能することを明らかにした。これまで遺伝子産物の相同性及び遺伝子破壊株の栄養要求性相補に関する知見から、生合成経路を推定し、市販品として得られる化合物に関しては、それらを基質として用いて酵素特性の解析を行ってきた。しかしながら、生合成経路が新規であることもあり、市販品としては取得できない物質も含まれている。そこで、その中の一つN-アセチルαアミノアジピン酸を化学合成した。第5番目の反応を触媒する酵素αアミノアシピン酸アミノ基転移酵素について、これまで基質である2オキソアジピン酸以外に、分岐鎖アミノ酸の前駆体も良好な基質とすることが明らかにしてきたが、さらにこれまでは明らかでなかった芳香族アミノ酸に対しても高い活性を示すことを明らかにした。

また、これまでに同酵素の結晶を作製し、筑波の高エネルギー加速器研究機構の放射光を用いて、高分解能での結晶構造を決定していたが、さらに基質複合体の構造を決定することに成功した。基質結合部位中心付近の構造から、全体として疎水性が高いものの、基質結合部位を覆うフレキシブルな領域が存在し、それが同酵素が多くの化合物を基質とできる構造的要因となっていることが明らかとなった。第4番目の反応を触媒する酵素ホモイソクエン酸脱水素酵素については、進化分子工学的研究を行った。大腸菌のロイシン生合成酵素である3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素欠損株の最少培地での生育欠損を相補することを指標として、3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素へと基質特異性を変換することに成功した。そのうちの最も3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素活性が高かった改変体は8つのアミノ酸置換を有していたが、基質認識部位近傍に存在する置換はわずか2つであった。個々のアミノ酸置換の効果を部位特異的変異で解析した結果、どれもが基質特異性変換に効果があることが明らかとなった。第2,3番目の反応を行うと考えられていたホモアコニターゼについて性質を調べた結果、同酵素は第3番目のシスホモアコニット酸からホモイソクエン酸への変換反応を可逆的に行えるが、第2番目のホモクエン酸からシスホモアコニット酸への反応を正逆両方向ともに触媒することができないことが明らかとなった。その反応を行うものとしてトリカルボン酸回路のアコニターゼが候補として浮上した。1)Thermus thermophilusにおいて、第2番目、3番目の反応を行うと予想されたホモアコニターゼの酵素学的諸性質を解析し、同酵素が第3番目の反応を触媒出来るものの、第2番目については触媒出来ないことを明らかにした。また、他の解析から同反応はTCA回路のアコニターゼが触媒することが強く示唆された。2)αアミノアジピン酸アミノ基転移酵素(AAA-AT)について、補酵素であるピリドキサールリン酸(PLP)複合体構造、およびPLP+ロイシン複合体構造を、X線結晶構造解析により決定した。T.thermophilusのAAA-ATは、リジン生合成の基質である2-オキソカプロン酸だけでなく、ロイシン生合成、フェニルアラニン生合成の対応化合物に対しても高い活性を有している。その基質認識機構を、Pyrococcus horikoshii由来の同酵素のホモログのアポ型酵素(PLP非結合型)の構造を比較することにより解析した。稼働性が高いN末端のα1ヘリックスが基質側鎖の性質に応じて移動すると同時に、同ヘリックスに存在するArg残基が活性発現に重要な役割を持っていることを明らかにした。3)DNAシャッフリングにより、作製したロイシン生合成の対応基質2-イソプロピルリンゴ酸に対して高い活性を示す改変型ホモイソクエン酸脱水素酵素について、得られた酵素、および導入された個々の置換の効果を解析し、基質結合部位とは離れたものも含めて、何れの置換も基質特異性の変換に効果があることが明らかにした。
災害対策法制のあり方に関する研究

災害時における「公助」の限界は、地域社会の防災力を再認識させたが、他方、地域防災力の強化の名の下、公助が後退するおそれが生じている。本研究では、公助・共助・自助が本来果たすべき範囲を明確にするとともに、相互のあるべき関係を明確にした。また、地域の防災力を担う主体については法的な位置付けが必ずしも明らかになっていないため、その法的根拠と支援の根拠となるべき規定を設けるべきであるとする提案を行った。研究初年度に当たる平成19年度においては、次のような研究を行った。i災害対策基本法をはじめとする災害関係諸法における「公助」、「共助」、「自助」に関連する規定を調査するとともに、地方公共団体における災害関連条例において、それらに属するものとしていかなる内容の規定が存在しているかを調査し、その体系的整理を行った。ii防災研究会(関係研究者で構成)を5回開催し、現行災害関連諸法に規定されている「公助」に関係する規定がどのように機能しているか、現実の災害時において地域社会、ボランティアその他「共助」に当たる部分がとの程度行政に代わる機能を果たしているか、共助に関連する分野における行政の責任と地域社会の責務に関しての理論的検討を行った。iii全国の地方公共団体の防災担当者(275サンプル)に対して、主として「公助」「共助」「自助」のそれぞれについてその責任のあり方に関し、どのような認識を有しているか、現実にどのような施策が講じられ、どのような限界を認識しているか等について、アンケート調査を実施し、その集計・分析を行った。ivアメリカで発生したハリケーン・カトリーナ災害に関し、その復興状況と復興に関して米国政府等が講じた主要な施策を調査した。本年度については、5月に開催された第1回会議で、本年度中に実施する具体的項目と実施責任者を決めた後、7月の第2回会議で各メンバーが実施計画を提出し、12月末の第3回会議で各メンバーから実施結果の報告を行った。まず、外国法制に関する調査については、夏季休暇期間を利用してドイツに調査に赴き、ドイツ政府、ボン大学、マインツ大学等において、ドイツの災害法制についての調査研究を行った。ドイツの災害法制については、我が国においてその詳細が紹介されていないことから、多くの新しい知見を得ることができた。併行して行われた被災地における共助活動に関するヒアリング調査については、新潟県の三条市と長岡市を中心に行われ、防災担当者及び市民団体(社会福祉協議会等)に対してヒアリングを行い、現実の災害時に、誰の手によってどのような災害応急対策が行われたのかを把握した。特に、このヒアリングにおいては、公助、自助との関係で、どのような共助活動が行われたかを明らかにすることに務めた。この実態ヒアリングにおいて、現実の災害応急対策の実施では公助に限界があり、自助では対応することが難しい部分が把握された。災害時に大きな役割を来すことが期待されている自主防災組織に対するアンケート調査は、11月から12月にかけての予備調査を経て、1月に仙台市の自主防災組織を対象に実施された。現段階で、詳細なクロス分析は行われていないが、本研究の初年度に実施された全国の防災担当者に対するアンケート調査の結果と今回自主防災組織に対して実施された調査の結果とでは、災害時の共助活動に関して両者にかなりの認識の違いがあることが明らかになった。3月に行われた第4回会議では、各メンバーから実施報告が行われ、これを踏まえて最終年度の計画についての検討が行われた。本年度は、本研究の最終年度として、平成19年度及び平成20年度の調査研究の成果を踏まえて、最終報告書の作成とりまとめに向けての検討が行われた。まず、新潟県の地震及び豪雨災害の被災地の実態ヒアリングを行った結果と全国の地方公共団体の防災担当者と宮城県仙台市の自主防災組織に対する二つのアンケート調査結果を基に、災害対策法制における「公」の責任の範囲を明らかにするための実態的・法理論的検討を行った。実定法に「公」が実施主体となっている行為についての具体的な責任範囲の検討に加え、「公」以外の行為主体の自己責任と考えられている防災行為の具体的な責任範囲、「共」或いは「私」の防災行為に対する「公」の関わり方とその責任範囲等を検討した上で、「公」「共」「私」の相互の役割の分担のあり方についての考え方を明らかにし、「公と共」「公と私」の協働の可能性がある防災行為についての責任の所在等についての考え方についても明らかにした。これらの検討結果を基に、「共」或いは「私」の防災行為に関する規定が殆ど置かれていない現行災害対策法制において、地域社会における防災力の主体となる自主防災組織の法制化について、その必要性を指摘したところである。なお、これらの成果については、下記の二つの論文及び図書において、その概要を公表するとともに、最終年度の報告書として「災害対策法制のあり方に関する研究(東北大学・東海大学・新潟大学)」を作成し、公表した。
磁気緩和現象解明のための偏極中性子スピンエコー分光法の研究

中性子は磁性研究のための強力なプローブであり,スピン偏極解析によって試料の磁気特性のみに着目した構造解析や分光を行うことができる.試料の原子レベルの運動状態を調べることができる「中性子スピンエコー分光法」とスピン偏極解析を組み合わせることで,異なる緩和機構を弁別した高精度な磁気緩和現象の観測手法に関する研究開発を行う.中性子は磁性研究のための強力なプローブであり,スピン偏極解析によって試料の磁気特性のみに着目した構造解析や分光を行うことができる.試料の原子レベルの運動状態を調べることができる「中性子スピンエコー分光法」とスピン偏極解析を組み合わせることで,異なる緩和機構を弁別した高精度な磁気緩和現象の観測手法に関する研究開発を行う.
ロボットを介した人から人への作業教示結果に基づくインタラクションモデルの学習

本年度は,インタラクションを通した作業の表現(作業モデル)の獲得について研究を行った.人がロボットに教示する場合を考え,教示後に両者のパフォーマンスに違いがある場合の原因を以下の3つに分類した:(1)ロボットが人の教示内容を認識する際の能力不足,(2)ロボットが人の教示内容をモデル化する際のモデルの表現力不足,(3)足りない情報を得るためのロボットのインタラクション能力不足.ここでは,(2)の問題を取り上げ,モデルの表現を拡張する方法について研究を行った.一般に物体や環境などの世界の情報は特徴量の組み合わせとして表現できる.したがって,ロボットは人とのインタラクションを通して,必要十分な表現力をもつ特徴量の組を獲得する必要がある.本研究では,さまざまな物体を,与えられた規則に従って決められた場所に置く,というタスクを対象として特徴量の組を獲得するアルゴリズムを開発した.まず特徴量の数と学習性能との関係を解析し,特徴の数が少ない場合には正しい識別器を得ることができず,また十分大きい場合には必ず正しい識別器を得ることはできるが,識別器の構成に計算時間がかかることを示した.そこで,最適な特徴の数(と組み合わせ)をインクリメンタルに探索するアプローチが有効であると考えた.本研究で開発したアルゴリズムの主な処理は,新たな教示例の追加にしたがって,(1)追加すべき特徴の選択,(2)モデル更新と性能評価,(3)冗長な特徴の選択と削除,の3つのステップを繰り返すものである.十分な量の教示例が与えられれば正しいモデルを獲得できるが,少ない場合には人の教示方法(例題の与える順序)に依存して正しいモデルを獲得するまでの時間が異なったり,また正解とは異なる特徴の組で100%の性能をもつモデルが得られることが示された.早い段階で最適なモデルを得るためのインタラクションの計画が今後の課題である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,ロボットを介して人から人への組立作業の作業知識を伝達するというタスクを用いてヒューマンインタラクション(HI)研究を行う.本年度は以下の研究を行った.まず作業知識伝達におけるモデルを拡張し,物体の配置のみならず物体の種別に関するあいまいさを扱えるようにした.それに伴い,物体の種類のあいまいさを減らすためのインタラクションも追加し,両方のあいまいさを考慮したインタラクションアルゴリズムを構築した.さらに,それらのインタラクションを行うための機能をバーチャルロボットシステムに追加した.次に,これまで経験的に与えていたあいまいさの確率モデルを認識結果から計算するための手法を開発した.物体配置に関するあいまいさでは計測の位置誤差と判断の基準から,可能な仮説の確率分布を計算する手法を確立した.物体指示動作に関するインタラクションでは,ユーザの指示方向の計測誤差と物体配置から,物体間のどの位置関係を指示しているかの確率分布を計算する方法を開発した.人からロボットへのインタラクションを対象にそれらの確率モデルが利用できることを検証した.モデル精緻化については,状態記述ベクトルの表現拡張という観点で問題を捉え,与えられた教示例から現在の記述ベクトルが十分であるかどうかをまず判断し,十分でない場合にはどのように記述ベクトルを拡張するか,の2点について,積木操作タスクを対象にアルゴリズムの検討を行った.以下の項目を実施した:・物体種別に関するあいまいさを扱えるようにモデル,インタラクション方策,バーチャルロボットを拡張した.・物体配置および物体指示動作の確率モデルをカメラによる認識誤差を基に計算する手法を開発した.・モデル精緻化を状態記述ベクトルの表現拡張という観点で捉え,記述ベクトルの評価・拡張を行うアルゴリズムを検討した.モデル精緻化アルゴリズムの検討に時間を要したため,現時点では実験による検証を始めたところである.実験による検証とアルゴリズム改良を繰り返して,最終的なアルゴリズムを今年度の早い段階で確立することを目指している.本年度は,インタラクションを通した作業の表現(作業モデル)の獲得について研究を行った.人がロボットに教示する場合を考え,教示後に両者のパフォーマンスに違いがある場合の原因を以下の3つに分類した:(1)ロボットが人の教示内容を認識する際の能力不足,(2)ロボットが人の教示内容をモデル化する際のモデルの表現力不足,(3)足りない情報を得るためのロボットのインタラクション能力不足.ここでは,(2)の問題を取り上げ,モデルの表現を拡張する方法について研究を行った.一般に物体や環境などの世界の情報は特徴量の組み合わせとして表現できる.したがって,ロボットは人とのインタラクションを通して,必要十分な表現力をもつ特徴量の組を獲得する必要がある.本研究では,さまざまな物体を,与えられた規則に従って決められた場所に置く,というタスクを対象として特徴量の組を獲得するアルゴリズムを開発した.まず特徴量の数と学習性能との関係を解析し,特徴の数が少ない場合には正しい識別器を得ることができず,また十分大きい場合には必ず正しい識別器を得ることはできるが,識別器の構成に計算時間がかかることを示した.そこで,最適な特徴の数(と組み合わせ)をインクリメンタルに探索するアプローチが有効であると考えた.本研究で開発したアルゴリズムの主な処理は,新たな教示例の追加にしたがって,(1)追加すべき特徴の選択,(2)モデル更新と性能評価,(3)冗長な特徴の選択と削除,の3つのステップを繰り返すものである.十分な量の教示

例が与えられれば正しいモデルを獲得できるが,少ない場合には人の教示方法(例題の与える順序)に依存して正しいモデルを獲得するまでの時間が異なったり,また正解とは異なる特徴の組で100%の性能をもつモデルが得られることが示された.早い段階で最適なモデルを得るためのインタラクションの計画が今後の課題である.以下の項目について研究を進める:今年度(第2年度)はまず,前年度検討を行ったモデル精緻化アルゴリズムを対象タスクに適用し,必要な改善を行う.人からロボットへの教示過程を対象とし,ロボットによる教示された作業の実演に対し,人が正しいかどうかの2値情報を与える場合を対象とし,表現拡張のアルゴリズムを確立する.基本的な表現拡張アルゴリズムでは適切な拡張が定まらない場合(複数の表現法が可能な場合),教示者に注目点を問い合わせて,それを基に適切な表現法を選択できるように拡張する.一方,ロボットから人への教示においては,人が正しい作業知識を獲得したかどうかをロボットが判断できる.正しく獲得されていない場合には,知識を伝えるためのインタラクションの選択法の改善が必要である.そのために,インタラクションによって伝わる情報の予測を修正するアルゴリズムを研究する.また,前年度の研究を進める過程で,バーチャルロボットは即応性には優れているが,一方で実在感が乏しいという問題点も明らかになったので,小型のマニピュレータを用いたロボット作業システムを新たに構築し,実験に用いる.双方のロボットに以上のアルゴリズムを統合し,ロボットを介した人から人への作業教示実験を行って,提案手法を評価する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。