hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
概均質ベクトル空間のゼータ関数と多重ゼータ値の研究

概均質ベクトル空間については、2元3次形式の空間における、有理整数環に関するすべての格子に付随するゼータ関数に対して、それらの間に成り立つ代数的関係式の解明を完成した。この事実はこの対象の判別式が正の部分と負の部分の間に未解明な対称性が存在することを示唆しており興味深い。多重ゼータ値環については、多重ゼータ値と等号付き多重ゼータ値の間の関係を解明し、ホフマンによる予想基底を用いて正の整数点におけるリーマンゼータ値を記述した。また、重さ・深さ・i-高さを固定した等号付き多重ゼータ値の和について、一般超幾何関数を用いた母関数表示の公式を与えた。また、高さ1の等号付き多重ゼータ値のある種の双対公式も証明した。さらに、多重ゼータ値の新たな和公式の一般化など多数の成果を得た。これらの結果は多重ゼータ値の張る有理数体上の環の構造解明のため重要である。概均質ベクトル空間のゼータ関数のうち、2元3次形式の空間に付随するゼータ関数について、佐藤-新谷の扱ったSL2(Z)不変Z格子とは異なるZ格子について、一般論に基づくディリクレ級数を定義した場合、それらの間に成立する“現在の一般論では把握できていない"関数関係式を導いた。この研究は、以前より取り組んできた谷口隆氏(愛媛大学・10月より神戸大学に移動)・若槻聡氏(金沢大学)との共同研究の延長であり、10組定義できる不変格子のうち残っていた4組について、存在しえないと思われていた関数関係式を導出したものである。今回の4格子についての共同研究は、谷口隆氏との2者で行った。この結果により、10組20個のディリクレ級数のすべてに対して“一般論では把握できていない"関数関係式が構成され、一般論ではベクトル値であり自己双対型ではないゼータ関数の関数等式を、ベクトル値ではなく自己双対型の関数等式に書き換えられることが解明された。多重ゼータ値について、Wadim Zudilin氏(ステクロフ数学研究所・マックスプランク研究所)との共同研究で得られた予想の2-1関係式について証明可能範囲を広げた。また、それによって示唆される重みつき和公式について、拡張を行った。Eulerが最初に定義した形である、等号付き多重ゼータ値のq類似に対しては、Wadim Zudilin氏および、奥田順一氏(クロストラスト)との共同研究を行い、巡回和公式のq類似について新しい視点を与えた。両研究内容について、津田塾大学・熊本大学・名古屋大学等で開催された研究集会において講演を行い、Zudilin氏との結果等について論文を掲載した。2元3次形式に付随する概均質ベクトル空間のゼータ関数について、谷口隆氏と若槻聡氏と共同で得た、従来の一般論では得られない関数関係式と自己双対的な関数等式の研究成果については、最初の4組のゼータ関数についての場合の結果を、American Journal of Mathematics誌上に発表した。後続の4組についての研究成果についても、谷口氏との共著論文を投稿中である。多重ゼータ値の関係式族について、複数の視点から課題研究を遂行した。ひとつは、高さ1の等号付き多重ゼータ値の双対的性質について、金子昌信氏と共同で荒川金子のゼータ関数と多重ゼータ値の和公式の一般化とを用いた証明を与え、具体的な関係式の形に書き下し、また同時に、一般の高さの等号付き多重ゼータ値に対する双対的性質の予想を与えた。この関係式は、多重ゼータ値のなす有理数体上の環において、ある種の双対的な和が常にリーマンゼータ値の多項式のなす部分環の元となるというものである。この結果は論文にまとめ投稿し、Int.J.Number Theoryに掲載決定された。一般の高さについての予想の証明については、年度末に証明の核となる関数の反転公式にあたるものの証明を得て、現在進行中である。また井原健太郎氏・奥田順一氏との共同研究での多重ゼータ値のqアナログについての巡回和公式について等号付きの場合と等号なしの場合の同値性の証明をいくつかの具体的応用とともにまとめた論文は投稿中である。以上を中心とする研究成果について、論文としての成果発表のほか、韓国・浦項工科大学数学研究所POSTECHを含む複数の場所において講演を行い、Choie氏(POSTECH)らから好評を得た。概均質ベクトル空間の一つである2元3次形式の空間において、整数環上の特殊線型群の作用で不変なZ格子のすべてを考え、それに付随するディリクレ級数の満たす関数関係式の構造解明に取り組んだ。

ここで言う関数関係式とは、従来の概均質ベクトル空間のゼータ関数に関する一般論から導かれる関数等式のことではなく、変数を反転させずに記述される関数関係式のことである。関数関係式の背景にある類数関係式の成立根拠が十分に解明されておらず、判別式が正と負の類の間にある種のスパイラル構造が隠れていることが想定されるため、その解明に向けて作用する群を合同部分群に制限した場合と、係数を素数を法として見た場合について具体的な考察を行った。この結果、特に合同部分群作用下での類数の挙動を系統的に捕捉する関数の性質解明の必要性が判明しこれに取り組んだ。また、多重ゼータ値環のHoffman氏による基底予想のMZSV版について研究を深め、Zagier氏によて得られたMZV版の関係式との関連性を追求し、それぞれの張る空間の構造の関係についてある種の予想を得た。オーストラリアのニューカッスル大学を訪問してZudilin氏と以前からのMZSV予想関係式について議論を深め、q類似について一定の結果を得た。同地ではBorwein氏との共同研究もおこなった。佐々木氏とはArakawa-Kanekozeta関数の類似として得られるL関数から定義した多重Euler数の諸性質について研究を行い成果を学会等で講演した。また青木氏・若林氏と行っていた一般化超幾何関数を母関数とするMZSV和についての論文がManuscripta Math.に掲載された。
外来化学療法におけるがん患者指導管理料3のアウトカムと医療経済効果の基盤研究

○研究目的愛媛大学医学部附属病院(当院)では、2014年8月よりがん患者指導管理料3を算定できる体制を整え、薬剤師が患者指導を行っている。がん患者指導管理料3を算定することが外来化学療法の質及び安全性に貢献できるのか不明である。また、その医療経済効果という指標で結果が求められている。本研究では外来化学療法におけるがん患者指導管理料3の副作用改善効果と医療経済効果を推算することを目的とする。○研究方法本研究は観察研究であり、当院倫理委員会の承認を得た。2014年8月2015年8月の期間において、がん患者指導管理料3の算定を行った582件を電子カルテより抽出し、後方視的に調査した。なお、副作用は有害事象共通用語規準v4.0日本語訳JCOG版を用いてGrade分類し、介入後で副作用のGradeが1以上低下した場合を改善と定義した。主要評価項目は副作用改善率とし、さらに、薬学的介入から得られる医療経済効果を先行研究の手法を用いて推算した。○研究成果薬学的介入の転帰が「改善」は29件(51.8%)であった。薬学的介入後でGrade1、Grade2、およびGrade3の軽減はそれぞれ14件、11件、4件で医療経済効果は合計11,360,000円と推算された。すなわち、がん患者指導管理料3の算定対象患者において、副作用に対する薬学的介入による改善率は5.0%の割合で生じて、1件あたり医療経済効果は392,000円となった。外来化学療法における薬学的介入は副作用を重篤化する前に軽減することによって、外来化学療法の質と安全性に貢献することを示した。
ＣＧ映像と実写映像を融合した映像教材制作技法と対話型理科仮想実験システムの研究

理科仮想実験システムの臨場感向上のため実写マッピング技法を開発した。従来技法で炎や煙などの流体を描画するには物理演算プロセッサが必要だった。実写マッピングは、3次元形状モデルに実写映像を巡回投影する。この技法を用いて、炎、蒸気、沸騰、火花等の様々な教材コンテンツを開発した。さらに1枚の画像の一部に、反復移動、反復振動、明暗変化等の処理を施し、自動的に巡回動画を作成するソフトウェアツールも開発した。また3D立体視映像を提示するツールを開発した。これらの機能を組み込んだ理科仮想実験システムを開発し実際に中学校で実験授業を行いアンケート調査等で効果を検証した。人間型ソフトウェアロボットを用いた理科仮想実験システムの提示映像の臨場感を向上させるため、CGアニメーションの舞台や小道具の中に、実写映像を融合させる新たな映像制作技法として、実写マッピングと名付けた融合技法の開発を大きな目標とした。実写マッピングは、従来のCG映像と実写映像の合成技術とは異なり、CG技術で作り出した3次元形状モデルに、直接実写映像を再生する機能を持たせた画期的な技法である。小道具の形状を変形させると、実写映像も同期して変形する。現在までに、実写マッピングを実現するCGエンジンの開発は予定通り進んでいる。この技法を用いて、理科仮想実験システムの臨場感向上のために必須であった、従来は制作に多大なコスを要した映像(燃える炎、沸騰する液体、はじける火花、激しい化学反応、爆発、風に揺れる花々など)を実験教材の中に組み込むことに成功した。特に、気体の発生実験における炎、液体の中の気泡の動きや水溶液の沸騰などの映像の臨場感向上に大きく貢献した。この機能を組み込んだ理科仮想実験システムを用いて、実際に中学校で実験授業を行った。また簡単な手順で実写マッピングを用いた映像教材を制作することができる統合映像制作環境とスクリプト言語の開発も達成した。さらに高校生を対象とした統合映像制作環境を用いたCGアニメーション制作実験を高校生80名を対象に行い、システムの評価を行った。また、飛出し型の3D立体視機能を映像教材に組み込むためのCGエンジンの開発と、実際に立体眼鏡を用いた飛出し型立体映像を用いた映像提示システムも開発した。同時に、3D立体視が、対象となる中学生や高校生にどのような影響があるかを検査するソフトウェアの開発も行い、実際に約120名の中高生を対象とした実験を行った。そのデータをもとに、視差調製機能や移動速度制限機能を理科仮想実験システムの中に組み込んでいく予定である。人間型ソフトウェアロボットを用いた理科仮想実験システムの提示映像の臨場感向上のため、CGアニメーションの舞台や小道具の中に実写映像を融合させる実写マッピングと名付けた融合技法の開発を目標とした。理科仮想実験システムは対話型システムなので、OpenGLによる実時間CG描画処理を行う必要がある。従来技法では、炎や煙などの流体を実時間描画するには物理演算プロセッサを用いた並列処理を行う必要があった。実写マッピングは、実写映像とCG映像を融合させて流体表現を低コストで実現する技法で、3次元形状モデルに直接実写映像を投影する。形状モデルの形状を変形させると実写映像も同期して変形する。現在までに実写マッピングを実現するCGエンジンの開発はほぼ終了した。この技法を用いて、理科仮想実験システムの臨場感を向上させるための様々な教材コンテンツの開発を行った。主なものは、燃える炎、蒸気、沸騰する液体、はじける火花、爆発、風に揺れる樹木や樹林、排気煙、気体発生時の化学反応等である。この機能を組み込んだ理科仮想実験システムを開発し実際に中学校で実験授業を行った。また飛び出し型の3D立体視機能を映像教材に組み込むCGエンジンと3D立体視ブラウザの開発もほぼ終了し、理科仮想実験システムに組み込む事ができた。前年度に測定した3D立体視が中学生や高校生にどのような影響があるかを検査したデータを元に、視差調整機能や移動速度制限機能を組み込むことができた。ただし全てを3D立体視映像にするのではなく、効果があると認められる情報提示に限り学習者が立体視映像を選択できる形式で制作した。さらに今年度も高校生80名を対象に、統合映像制作環境を用いたCGアニメーション制作実験を行ってシステムの評価を行った。1日のスクーリングで大多数の高校生がプレゼンテーション用のCGアニメーションの創作を行うことができた。人間型ソフトウェアロボットを用いた理科仮想実験システムの提示映像の臨場感向上のため、CGアニメーションの舞台や小道具の中に実写映像を融合させる技法(実写マッピング)の開発を行った。本システムは対話型システムなので実時間CG描画を行う必要がある。従来技法で炎や煙などの流体を実時間描画するには物理演算プロセッサを用いた並列処理が必要だった。この技法を用いて本システムの臨場感を向上させるための様々な教材コンテンツの開発を行った。さらに1枚の画像から自動的に実写マッピング用動画を作成するソフトウェアツールを開発した。画像の一部を反復移動する動画(水流や煙)、画像の一部を反復運動で揺らす動画(樹木の風揺れや風鈴の動き)、画像の明暗を反復変化させる動画(電燈や信号機の点滅)など、1枚の静止画像から動画を自動作成する機能を開発した。

また飛び出し型の3D立体視映像を提示する3D立体視エンジンを理科仮想実験システムに組み込んだ。ただし全てを3D立体視映像にするのではなく、効果が期待できる情報提示に限り学習者が選択できる形式で制作した。この機能を組み込んだ理科仮想実験システムを開発し実際に中学校で実験授業を行い、学習履歴の分析やアンケート調査等で効果を検証した。さらに今年度も高校生50名を対象に、統合映像制作環境を用いたCGアニメーション制作実験を行ってシステムの評価を行った。1日のスクーリングで大多数の高校生がプレゼンテーション用のCGアニメーションの創作を行うことができた。理科仮想実験システムの臨場感向上のため実写マッピング技法を開発した。従来技法で炎や煙などの流体を描画するには物理演算プロセッサが必要だった。実写マッピングは、3次元形状モデルに実写映像を巡回投影する。この技法を用いて、炎、蒸気、沸騰、火花等の様々な教材コンテンツを開発した。さらに1枚の画像の一部に、反復移動、反復振動、明暗変化等の処理を施し、自動的に巡回動画を作成するソフトウェアツールも開発した。また3D立体視映像を提示するツールを開発した。これらの機能を組み込んだ理科仮想実験システムを開発し実際に中学校で実験授業を行いアンケート調査等で効果を検証した。実写マッピング技法を実現するCGエンジンの開発はほぼ終了した。この技法を用いた理科仮想実験システムの開発を行い、このシステムを用いて実際に中学校で理科仮想実験授業を行い、システムの評価を行ったが、現場の理科教師や受講した生徒達の双方に好評価であった。また、3D立体視映像を提示するCGエンジンの開発と理科仮想実験システムに組み込むための3D立体視ブラウザの開発もほぼ終了した。これらの機能を記述できるように、CG映像シナリオ記述言語の改良も行った。画像情報工学、コンピュータグラフィックス、教育工学開発した技法を組み込んだ理科仮想実験システムの開発を進め、実写マッピング技法や3D立体視機能を生かした教材コンテンツの制作を続行する予定である。また、実際に中学校で実験授業を行って評価分析を行い、その結果を報告するとともに、さらなる改良を加えていく予定である。実写マッピング技法に必要なアーキテクチャの設計を行い、それを実現するCGエンジンの開発に成功した。この技法を用いた理科仮想実験システムの試作を行い、この試作システムを用いて実際に中学校で理科仮想実験授業を行い、システムの評価を行った。また、3D立体視技術を用いて映像教材を提示するためのCGエンジンの開発も行った。この3D立体視エンジンを用いた3D立体視映像教材が、中学生や高校生にどのような影響を与えるかという調査実験も行い、3D立体視映像教材を利用する際の利用範囲や適正視差の許容範囲や映像の動作速度制限を設定する基礎情報の収集も行った。購入を予定していた開発用のソフトウェアが発売延期となり、当該年度に入手することができなくなってしまったため。
高強度短パルスレーザーと巨大分子・クラスター・ドロプレットとの相互作用

プラズマからの電磁波の発生や局所電場によるイオン加速の振る舞いを定量的に記述するため、固体ターゲットにレーザーを照射し分子による吸収からプラズマ膨張に到る一連のプロセスを明らかにした。またこのための分子動力学シミュレーションコードを開発し、イオン加速のダイナミクスを明らかにした。従来、殆どの理論モデルは金科玉条の如く電荷中性を仮定してきた。換言すると、ポアソン方程式を使わず、代わりにポルツマン関係を天下り的に使用してきたと言える。しかし、それではプラズマ最外域にあるイオンが真空中の電子によって作られる強い電場で加速される物理現象は決して正確に記述できない。本研究では最近発見されたポアソン方程式をセルフコンシステントに解いて得られる厳密解を拡張・駆使してイオン加速のメカニズムを明らかにした。まず電荷中性近似を用いて有限質量プラズマの真空中への膨張を記述する理論モデルを構築した。このモデルの新規性は、それまで殆どの理論が半無限平板の一様プラズマに対する記述に終始していたのに対し、円筒および球幾何形状の下でのプラズマ膨張を記述している点にある。更にこの理論モデルから予測されるイオンエネルギースペクトルを、2つの異なる研究機関から報告された実験結果と比較した結果、高い精度で一致する事を示した。上記の如く従来のモデルでは、電荷中性を仮定してプラズマの振る舞いを記述してきた。換言すれば電子密度に対する良く知られたボルツマン関係を天下りに遵守し、ポアソン方程式を排除してきた。ところが最近、本申請者等はポアソン方程式を考慮した系でのプラズマの真空中への膨張を記述する厳密な自己相似解が発見した。これにより、従来不明であった真空中の電子密度分布や最外イオンの位置、さらには最大イオンエネルギーを定式化することができた。1.電荷非中性を考慮した厳密な自己相似解と粒子シミュレーションとの比較電荷非中性を考慮した系において初めて得られた全く新しい自己相似解[M. Murakami and M. Basko, Phys. Plasmas 12, accepted for publication(2006)]の理論予想を、N体粒子シミュレーションの結果と比べた。その結果、加速イオンに対するエネルギースペクトル、最大イオンエネルギー、さらに熱電子から最終的なイオンの運動エネルギーへの変換効率といった主要な物理量に対し、理論予想はシミュレーション結果を非常に良く再現する事が分かった。上記の自己相似解を使って、これまで正確に定量評価できなかったプラズマの挙動を正確に記述できるため、その意義は大きい。2.球ドロップレットターゲット中に含有される少数プロトンによる単色ビームの生成電荷非中性の自己相似解に基づけば、電場の時間空間依存性を厳密に定量評価できる。これを利用してドロップレットプラズマの内部に一様に分布したテスト粒子群の挙動を解析に求める事に成功した。その結果、これらテスト粒子はほぼ単色に近いエネルギー粒子群に加速されることが分かった。これは、ターゲット内部でテスト粒子は加速を受け、真空中では殆ど加速をいけないことに起因している。この単色ビームの開発は、将来の癌セラピーやレーザー核融合といった、医療応用、エネルギー開発に繋がる可能性を持っており、本研究成果は意義ある結果である。イオン加速モデルの構築単イオン種のプラズマ膨張に対する理論を拡張し、任意の幾何形状におけるプラズマ膨張を記述できるように拡張した。これは、ポアソン方程式をセルフコンシステントに満たすイオンと電子の2流体プラズマに対する方程式系から導かれる新たな自己相似解がベースとなっている。以下、簡単にこれまで得られた成果を列挙する。まず以下の物理ファクターに関して理論モデルを拡張した。(a)テスト粒子加速単イオン種のターゲットの表面にプロトンなどの低Z物質のテスト粒子を置き、イオン加速がどこまで増大できるかを探った。テスト粒子を駆動するバックグラウンドの静電場の時間・空間依存性は既に得られた。この問題はコンタミネーション応用への有用な知見を与える。(b)多種イオン系への拡張現実のクラスターやドロップレットといったターゲットがプラズマ化し膨張する際は、電離度や質量数の異なる多種イオンの混合体として膨張する。その過程で電離度の高いイオンや軽いイオンが相対的に強く加速される。十分時間が経過すると初期の形状といった初期条件を“忘れ"、したがって系全体の自己相似的な振る舞いに帰着する事が期待される。そこで、単イオン種を記述する方程式系を複数のイオン種が含まれる系に拡張した。これにより、初期の電離度の構成比が最終的な系のエネルギースペクトルに与える影響を定量的に明らかにした。
教員養成カリキュラムにおける即興・創作の比較研究-日独比較音楽教育からの考察-

本年度は、以下の2側面からフィールドワークを含めた比較研究・教育実践を行なった。(1)教員養成カリキュラムにおける即興・創作の比較調査本年度は、東北地方の5つの国立大学(宮城教育・福島・秋田・弘前・岩手)を対象に、文書資料の収集と分析、担当教官との面接調査、実践視察・記録の3方向で教員養成カリキュラムの比較研究を実施した。音楽履修科目の時数制限より、即興演奏を単独科目として開設している大学は見られず、特に小学校課程においては「教科専門科目・音楽」または「初等科音楽科教育法」にどう即興・創作を組織するかが課題とされる。また、ドイツ語圏の音楽教育における即興表現に大きな影響を与えた、ザルツブルグの多元美学教育研究所長W.Roscherに対し教員養成における即興表現の理念と実態に関する面接調査を行った。結果、来年度9月に研究代表者(中地)がオーストリアのシンポジウムで日本の現状に関する研究報告を行ない、国際比較研究への基盤を形成することが決定した。(2)東京学芸大学に転任に伴い、教員養成課程必修科目における実践研究代表者の転任に伴い、教員養成における即興・創作の実践のフィールドを岩手大学より東京学芸大学に移し、昨年度からの継続として小学校課程必修課目において鍵盤楽器による即興表現の指導を実践した。また、東京学芸大学のピーク制に対応させ、国語科学生を対象に〈谷川俊太郎の作品・日本民話〉を、社会科学生を対象に〈アリババと40人の盗賊〉を題材に取り上げ、旋法性の即興・創作に関する実践的研究を発展的に施行した。2年間の継続研究より、即興・創作が個性・創造性・自発性の育成等〈新しい学力観〉が重視する課題に対して、また今後の教育改革の重点とされる〈総合的学習〉(地域理解=やまなし、国際理解=アリババ)や〈教科横断的学習〉(国語科=音楽劇・朗読音読、社会科=地理・歴史、体育科=身体表現、図画工作科=視覚的表現)の展開に多くの可能性を有していることが実証的に確認された。しかし、我が国の教員養成カリキュラムにおいては、履修時間数・指導形態・諸設備等、実施に多くの制約と困難が伴うのが現状である。今後、諸条件の改善と確保が不可欠であり、さらに総合的・横断的学習における即興・創作の国際比較研究推進が課題とされる。本年度は、教員養成カリキュラムにおける音楽的即興・創作を、ピアノ基礎技能と国語科との合科的アプローチの2面より探求・試行した。(1)ピアノ基礎技能における即興・創作小学校教員養成課程におけるピアノ基礎技能では、各種教本の演奏・学習が主となるため、即興的な要素は軽視される傾向にある。しかし、簡易伴奏法として教育実践で有効であるコードネ-ム伴奏法は、リズム・音型・前奏・後奏等に即興的な要素を含み、学生の音楽性の陶冶にも肯定的に作用すると考えられる。岩手大学教育学部小学校課程の必修科目において、コードネ-ム伴奏法とそれに伴う即興表現を導入し、臨床的に実践研究を行った結果、初学者における有効性が確認された。これは同時に、学習指導要領に示されているリズム・旋律・重なりの創作の基礎となるため、今後のカリキュラム開発が期待される。さらに県内の短期大学、幼児教育学科・保育学科におけるピアノ指導の現状との比較から、図形楽譜や身体表現と関連したピアノ即興表現を、小学校教員養成課程へ導入する必要性も、今後の検討課題として指摘できる。(2)国語科との合科的アプローチによる即興・創作ドイツ語圏で生まれた20世紀の主要な音楽教育メソードである、リトミックとオルフ・アプローチで重視される、ことばと融合させた即興・創作の可能性を日本語を用いて試行し、その有効性を公開講座・研究会・学会・演習科目で理論的・実践的に探求した。素材として、小学校国語科教科書教材である宮沢賢治の「やまなし」を取り上げ、種々の状況下で音楽的即興・創作を試みた。具体的には、教官による朗読とピアノ即興、現職教諭との合同パフォーマンス、教員養成課程音楽科・国語科学生による合同演習、科目「保育音楽」における演習、附属小学校での研究授業等を試行し、その結果を分析的に検討した。理論研究・演奏研究・授業実践・教員養成における実施等、いずれにおいても肯定的な結果が得られ、横断的・総合的学習と関連させた今後のカリキュラム開発が期待される。なお、教育実践視察およびアンケート調査は、本年度の調査がまだ十全でないため、ドイツ語圏との比較を含めて、来年度への課題として引き継ぎたい。

また、東京学芸大学のピーク制に対応させ、国語科学生を対象に〈谷川俊太郎の作品・日本民話〉を、社会科学生を対象に〈アリババと40人の盗賊〉を題材に取り上げ、旋法性の即興・創作に関する実践的研究を発展的に施行した。2年間の継続研究より、即興・創作が個性・創造性・自発性の育成等〈新しい学力観〉が重視する課題に対して、また今後の教育改革の重点とされる〈総合的学習〉(地域理解=やまなし、国際理解=アリババ)や〈教科横断的学習〉(国語科=音楽劇・朗読音読、社会科=地理・歴史、体育科=身体表現、図画工作科=視覚的表現)の展開に多くの可能性を有していることが実証的に確認された。しかし、我が国の教員養成カリキュラムにおいては、履修時間数・指導形態・諸設備等、実施に多くの制約と困難が伴うのが現状である。今後、諸条件の改善と確保が不可欠であり、さらに総合的・横断的学習における即興・創作の国際比較研究推進が課題とされる。
生活科で育った学力についての調査研究

1目的生活科が全面実施されて12年が経過した今、生活科で育った子供たちに、どのような力が身に付いたかを、次に3点について明らかにしたい。○子供たちの中に残っている活動や体験について把握すること。○子供たち自身が、生活科の授業を通して、身に付けた力をどのように感じているかを明らかにすること。○子供たち自身の生活科に寄せる思いや願いを把握すること。2内容(1)調査時期:2003年11月12月(2)調査対象:大学の附属小学校(5校)及び生活科の研究指定を受けていた公立小学校(3校)の小学校3年生・6年生、その小学校を卒業した中学校3年生・高等学校3年生世代合計2,544名3結果○「心に残る生活科の活動」では、栽培活動、校内探検、公園・野原での活動の順で多く、1年間の発表会、乗車体験、家族の順で少ない。全体的には、自然を対象とした学習が心に残っているという傾向がある。○「心に残る生活科の活動」では、4つの世代別にベスト3とワースト3を取ってみた。学習指導要領の改訂や当時の社会の様子に伴い、変化がみられる。例えば、人とのかかわりや幼小連携の必要性から、当初はワーストに入っていた「幼児とのかかわり」が中位に上がったり、上位であった「収穫祭」が、O-157の影響で、上位から姿を消したりしている。○「生活科で身に付いた力」では、自然とのかかわりに関する内容が、人や社会とのかかわりに関する内容よりやや回答者が多い。また、「学習上の自立」に関する項目が、「生活上の自立」「精神的な自立」に比べて低調であった。○生活科に否定的な思いをもつ子の分析を行い、今後の指導の改善に役立てたいと考えたが、顕著な傾向は見出せなかった。○全国のデータを各地域のデータを比較検討することによって、その地域のよさや足りない点を明らかにすることができた。2時期・対象(1)調査時期:2003年11月12月(2)調査対象:大学の附属小学校(5校)及び生活科の研究指定を受けていた公立小学校(3校)の小学校3年生・6年生、その小学校を卒業した中学校3年生・高等学校3年生世代合計2,544名3結果「心に残る生活科の活動」では、栽培活動、校内探検、公園・野原での活動の順で多く、1年間の発表会、乗車体験、家族の順で少ない。「生活科で身に付いた力」では、自然とのかかわりに関する内容が、人や社会とのかかわりに関する内容よりやや回答者が多い。自由記述の欄についても、6割以上が回答している。すべてをデータ化してあるので、今後さらに分析をしていきたい。

○子供たちの中に残っている活動や体験について把握すること。○子供たち自身が、生活科の授業を通して、身に付けた力をどのように感じているかを明らかにすること。○子供たち自身の生活科に寄せる思いや願いを把握すること。2内容平成15年度に全国8小学校の3年生・6年生、その小学校を卒業した中学校3年生・高等学校3年生世代合計2,544名のデータを収集し簡単な分析を行った。今年度は、年代別分析・地域別分析などを行った。また、日本生活科・総合的学習教育学会第13回全国大会(高知大会)全体会での研究発表及び学会誌「せいかつか&そうごう」第12号に寄稿し、研究を成果を広めた。3結果○「心に残る生活科の活動」では、4つの世代別にベスト3とワースト3を取ってみた。学習指導要領の改訂や当時の社会の様子に伴い、変化がみられる。例えば、人とのかかわりや幼小連携の必要性から、当初はワーストに入っていた「幼児とのかかわり」が中位に上がったり、上位であった「収穫祭」が、O-157の影響で、上位から姿を消したりしている。○生活科に否定的な思いをもつ子の分析を行い、今後の指導の改善に役立てたいと考えたが、顕著な傾向は見出せなかった。○全国のデータを各地域のデータを比較検討することによって、その地域のよさや足りない点を明らかにすることができた。
副腎皮質幹細胞の分化制御に関与する遺伝子の同定と機能解析

副腎皮質は、中胚葉性の細胞集団のひとつから、異なる作用を持つステロイドホルモンを合成分泌する3種類の細胞層(球状層、束状層、網状層)を含む組織として形成される。しかし、これまで皮質の未分化な前駆体細胞、あるいは、幹細胞を同定されておらず、従って、皮質細胞層の形成・維持の分子機構はほとんど解明されていない。近年、我々は、急増層と束状層の間に皮質の幹細胞を含むと思われる未分化な細胞層(未分化細胞層)を見い出し、この層から分化・増殖して、球状層と束状層の細胞が生じるとの仮説を提唱した。最近我々は、この仮説の証明に有効と考えられる、未分化細胞層の性質を持つマウス副腎皮質細胞株を樹立した。10年度は未分化な状態を保っている細胞株にと悔い的な発現している蛋白質のcDNA単離を試み、転写調節蛋白質、転写コファクター、細胞間マトリックス蛋白質と相同性のある蛋白質をコードするcDNAを複数単離した。これらは、遺伝子の発現調節、細胞間相互作用に関与することから、発生・分化に重要な役割を持ちうる分子であることが期待される。11年度は、これらの分子の組織内発現部位の同定、および、機能解析を進めた。これらのmRNAの発現を、マウスの主な臓器のRNAを用いてノザン解析した。その結果に基づき、副腎での発現量が多い分子2種についてin situ hybridizationにより組織内発現分布を解析した。一方は、未分化細胞層から球状層に、他方は、未分化細胞層から束状層外側に局在した。さらに、このような局在と皮質細胞のステロイドホルモン産生細胞、および、増殖能の関連を調べるため、層機能マーカー分子の局在、および、DNA合成最奥合成細胞の分布を免疫組織化学的に解析した。その結果、2種の分子の局在は、それぞれ、球状層細胞、および、束状層細胞の分化・増殖が活発な部位とよく一致することが判明した。以上の結果から、これらの分子は副腎皮質組織の形成・維持の関与していることが推定された。副腎皮質は、中胚葉性由来の副腎皮質から発生・分化し、各々作用の異なるステロイドホルモンを合成・分泌する球状層(zG)、東状層(zF)、網状層(zR)と呼ばれる三層からなる。我々は、近年、齧歯類においてzGとzFの接する部分に層特異的ステロイドホルモンを合成し得ない、未分化な、皮質の幹細胞を含むと思われる細胞層を見い出した。続いて、ごく最近、温度感受性SV40T抗原遺伝子をトランスジーンとして持つマウス副腎から、この未分化細胞層と共通の形質を持つと思われる細胞株を樹立することに成功した。本年度は、これらの細胞株の性質をより詳細に解析するとともに、未分化な状態を保っている細胞株に特異的に発現している蛋白質のcDNA単離を試みた。副腎皮質の実質細胞の指標として、副腎の形成に必須な転写因子Ad4BP/SP-1、及び、副腎皮質ステロイドの生合成においてコレステロールからの初発反応を触媒するコレステロール側鎮切断酵素P450sccの発現を解析した。一方、層機能の分化の指標としては、新細胞層には発現しておらず、zG細胞およびzF細胞に各々発現しているアルドステロン合成酵素P450aldoとグルココルチコイドの合成酵素P45011βの発現を解析した。

これらの指標のmRNA検出を、細胞株についておこなった結果、未分化で新細胞層と共通の性質を持つ細胞株を含む複数の数を樹立した。このうち、A101とB60Lは、細胞増殖が増進される培養温度33°Cで、Ad4BP/SF-1とP450sccを発現していたが、P45011β及びP450aldoのどちらも発現しておらず新細胞層と共通の性質を持っていた。A201は、33°CでAd4BP/SF-1とP450sccに加えて、P45011βを発現しており、zF細胞株の性質を保持していた。更に、樹立した細胞株をもちいて、未分化な細胞株に発現し、分化した細胞では発現の低い蛋白質を同定するため、cDNA単離をdifferential scroeningによりおこなった。現在までに、転写調節蛋白質、転写コファクター、細胞間マトリクス蛋白質と相同性のある未同定の蛋白質をコードするcDNAを単離した(投稿準備中)。これらは、遺伝子の発現調節、細胞間相互作用に関与することから、発生・分化に重要な役割を持ちうる分子であることが期待される。現在、組織内発現部位の同定および、機能解析を進めている。哺乳動物の副腎皮質はそれぞれ鉱質コルチコイド、糖質コルチコイド、および副腎性アンドロゲンを分泌する球状層、束状層、網状層の3層からなる。我々は、これら3層に加えて、球状層と束状層の間に皮質の幹細胞を含むと思われる未分化な細胞層(以下、未分化細胞層)を近年新たに見い出し、未分化細胞層から分化・増殖して、球状層と束状層の細胞が生じるとの仮説を提唱した。この仮説を証明するため、最近私たちは未分化細胞層の性質を持つマウス副腎皮質細胞株を樹立することに成功した。昨年度は、未分化な状態を保っている細胞株に特異的に発現している蛋白質のcDNA単離を試み、転写調節蛋白質、転写コファクター、細胞間マトリクス蛋白質と相同性のある蛋白質をコードするcDNAを複数単離した。本年度は、これらの分子の組織内発現部位の同定および、機能解析を進めた。これらのmRNAの発現を、マウスの主な臓器から調整したRNAを用いてノザン解析をした。その結果に基づき、副腎での発現量が多い分子2種について、in situ hybridizationにより組織内発現分布を解析した。一方は、未分化細胞層から球状層に局在した。他方は、未分化細胞層から束状層外側に局在した。さらに、このような局在と皮質細胞のステロイドホルモン産生機能、および、増殖能の関連を調べるため、層機能マーカー分子の局在、および、DNA合成細胞の分布を免疫組織化学的に解析した。その結果、2種の分子の局在は、それぞれ、球状層細胞の分化・増殖、および、束状層細胞の分化・増殖が活発な部位とよく一致することが判明した。以上の結果は、これらの分子が副腎皮質組織の形成・維持に関与していることを示す。
新規危険信号分子アラーミンの探索

危険信号分子アラーミンとは、細菌感染や傷害等の生体の危険を速やかに伝達し自然免疫系を活性化する生体内由来因子の総称である。本研究では、ATP刺激したマクロファージから細胞外に放出される蛋白質を網羅的に解析(セクレトーム解析)し、同定された蛋白質の自然免疫系における役割を明らかにすることで、新しいアラーミンを探索した。脳マクロファージ・ミクログリア細胞株を用いたセクレトーム解析から、640種類の蛋白質をアラーミンとして機能する可能性のある候補分子とした。その中で、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)について、その非典型的分泌機構や細胞外での自然免疫調節作用を明らかにした。本研究ではアラーミンとして機能する細胞内蛋白質を同定し、新しい生体防御機構を明らかにすることを目的とする。本年度は、脳マクロファージであるミクログリアの不死化細胞株MG6を用いて、リポ多糖(LPS)処理後ATP刺激によって培養上清中に放出される蛋白質についてLC-MS/MSにより網羅的に解析した。その結果、すでにアラーミンとして知られているHMGB1を含め100種類以上の蛋白質がATP刺激後の培養上清中に存在する可能性を示した。また、MG6細胞および初代培養ミクログリアを用いて、ATP刺激によるグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)の非典型的分泌機構の詳細について検討した。その結果、ミクログリアをLPSで前処理すると、ATP刺激によるGAPDH放出が促進されることがわかった。さらに、このATP刺激によるLPS処理ミクログリアからのGAPDH放出について、P2X7受容体を介した細胞内へのカルシウムイオン流入、細胞外へのカリウムイオン流出、カスパーゼ1活性化、細胞膜からのマイクロベシクル遊離などが関与する一方、細胞膜ポアの拡大やリソソーム放出とは関連しないことがわかった。これらの結果から、GAPDHはATP刺激後の細胞傷害により漏出しているのではなく、非典型的分泌経路によって積極的に細胞外に放出されていることが示唆された。昨年度、脳マクロファージであるミクログリアの不死化細胞株MG6を用いて、ATP刺激後に培養上清中に放出される蛋白質を多数同定した。本年度は、その中から数種類の蛋白質について個別にATP刺激によるMG6細胞からの放出をウエスタンブロット法で確認した。神経系やマクロファージ機能との関連を考慮しながら、自然免疫系における役割がまだ明らかにされていない蛋白質を中心にさらに詳細な検討を進める。また、ATP刺激によるグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)の非典型的分泌機構について、本年度はマウス肝臓由来マクロファージ(クッパー細胞)の不死化細胞株KUP5を用いて検討した。MG6細胞と同様に、リポ多糖(LPS)で前処理したKUP5細胞をATP刺激することで細胞外にGAPDHが放出されることがわかった。さらに、エキソソームという膜小胞の関与を検討したところ、ATP刺激後に放出されるGAPDHは主にエキソソームに局在することが示唆された。エキソソームは細胞間の情報伝達において重要な役割を持つ膜小胞であることから、GAPDHも細胞間情報伝達分子として働く可能性が推測された。昨年度までに、ATP刺激されたマクロファージから非典型的分泌機構で分泌される細胞内蛋白質としてグリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)を同定した。本年度は、ヒト赤血球由来GAPDHを用いて、脳マクロファージであるマウスミクログリア由来不死化細胞株MG6に対するin vitroでの作用を検討した。その結果、炎症応答に関連するリポ多糖によるp38MAPキナーゼのリン酸化が、ヒトGAPDHの添加により促進されることが分かった。さらに、マウスの盲腸結紮穿刺による敗血症性腹膜炎モデルを作製し、in vivoでのGAPDHの動態について調べた。その結果、マウス腹腔液中には一定量のGAPDHが定常的に存在し、腹膜炎の進行に伴いそのGAPDH量が減少する傾向にあることが分かった。今後さらにin vitro及びin vivoでの解析を進めることで、炎症応答における細胞外GAPDHの役割の解明が期待される。また昨年度までに、ATP刺激されたMG6細胞の培養上清中に放出される蛋白質の網羅的解析(セクレトーム解析)で640種類の蛋白質を同定した。この中から、既に解析を進めているGAPDHを含めて、自然免疫系における役割がまだ明らかにされていない蛋白質について今後解析を進める。本年度は、生理作用の解析に用いる組換え蛋白質の作製法に関して、特に自然免疫活性化能を有するエンドトキシンの混入を避ける手法について一部検討を行った。

危険信号分子アラーミンとは、細菌感染や傷害等の生体の危険を速やかに伝達し自然免疫系を活性化する生体内由来因子の総称である。本研究では、ATP刺激したマクロファージから細胞外に放出される蛋白質を網羅的に解析(セクレトーム解析)し、同定された蛋白質の自然免疫系における役割を明らかにすることで、新しいアラーミンを探索した。脳マクロファージ・ミクログリア細胞株を用いたセクレトーム解析から、640種類の蛋白質をアラーミンとして機能する可能性のある候補分子とした。その中で、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ(GAPDH)について、その非典型的分泌機構や細胞外での自然免疫調節作用を明らかにした。網羅的解析で同定された蛋白質の中から、アラーミン候補として検討を進めるターゲット分子を主に2種類に絞り込んだ。マクロファージ系細胞からのGAPDHの非典型的分泌機構について、新たな知見も含めてデータを蓄積した。農学アラーミン候補として絞り込んだ蛋白質について、マクロファージなどを用いて自然免疫系における作用の解析を進める。また、それらの組換え型蛋白質作製の検討を進める。マクロファージ系細胞からのGAPDHの非典型的分泌機構に関しては、一度論文としてまとめて投稿したが不受理であった。よって、論文の再投稿に向けて必要なデータをさらに追加する。また、敗血症モデルマウス由来のサンプルを用いて、GAPDHなどのin vivoでの動態を検討する。本年度は、ATP刺激したMG6細胞の培養上清を用いたセクレートム解析の結果、アラーミン候補となりうる細胞内由来蛋白質を多数同定した。また、GAPDHの非典型的分泌機構について詳細な解析を行い、いくつかの新しい知見を得た。よって、当初の研究計画に従っておおむね順調に進展していると考えられる。今後は、ATP刺激したMG6細胞培養上清のセクレートム解析によって同定された細胞内由来蛋白質について、実際にマクロファージからの放出およびその機構について個別に検討を進める。また、GAPDHの非典型的分泌機構については、得られた新しい知見を精査するとともに組換え蛋白等を利用して自然免疫系細胞に対する応答を評価し、アラーミンとしての条件を満たすかの検討を進める。
全羅南道地域産土器の搬入状況から見た日本列島と朝鮮半島の交流関係

36世紀の全羅南道地域産土器の日本列島での出土例を集成した。その結果、土器搬入状況の様相は、34世紀代には、塔ノ首2号石棺墓例、西新町遺跡例など、対馬、北部九州のみに集中的に両耳付壺、鋸歯文土器が搬入されている。5世紀前葉中葉になると、北部九州の集落遺跡を中心に、夜臼・三代遺跡群例、井原上学遺跡例、吉武遺跡群例、在自小田遺跡例、冨地原川原田遺跡例など、鳥足文土器が出土し、継続して搬入が続けられている様相が見られる。それに加え、畿内においても、大庭寺遺跡例、伏尾遺跡例、小坂遺跡例など、土器生産関連遺跡から両耳付壺が、城山遺跡例、メノコ遺跡例、八尾南遺跡例、布留遺跡例など、集落遺跡から鳥足文土器が出土し、新たに搬入が始まったことが分かる。6世紀前半に入ると、北部九州では、在自下ノ原遺跡例、冨地原川原田遺跡例など、集落遺跡に鳥足文土器が搬入し続けられる他に、番塚古墳例、ハサコの宮2号墳例、梅林古墳例、相賀古墳例などのように、新たに古墳副葬品として鳥足文土器が搬入されるようになる。同時に、畿内においても、杣ノ内古墳群赤坂支群14号墳例、星塚1号墳例のように、鳥足文土器が古墳から出土するようになるが、集落遺跡には搬入されない。本研究の目的である、6世紀前半の継体朝の様相としては、北部九州と畿内中心部の古墳に、全羅南道地域産土器が搬入されている。それ以前には、古墳からの出土がほとんどないだけに注目できるが、継体擁立勢力の地域と重なるものではなかった。この様相は、上部支配層間の交流を示すものでない可能性が高いため、今後、全羅南道地域勢力、継体擁立勢力の上部支配層間の関係究明には、古墳墳形、埴輪、副葬品中の威信財など、政治性の高い属性の総合的な検討を進める必要がある。まず、出土土器資料のデータ化を行うために、データベース作成用カードの様式を決定し、カード用紙を作成した。次に、補助員を一部用いて、全羅南道地域産土器が出土している遺跡の調査報告書等の文献収集に取りかかり、和歌山県、兵庫県、岡山県東部、愛知県東部、北陸地方、九州の一部について、文献収集・資料見学を終えた。資料見学の際には、作成したカードを用いてデータを記入していく方法をとった。また、資料収集の過程において、北関東地方においても、少量出土していることが明らかとなった。カードを作成した資料について、データベースソフトヘの入力は未だ行えていない。現在までに明らかになったことをまとめると、継体朝を支えた豪族の存在が考えられると共に、全羅南道光州月桂洞1号墳出土の埴輪と類似性が見られる埴輪を出土した矢田野エジリ古墳が存在することから、全羅南道との関係も強いと考えられた北陸地方の福井県・石川県については、発掘調査件数が少ないことも相まってか、福井県において数点破片が出土しているのみであり、現段階では全羅南道と北陸との関係は薄いと判断せざるを得ない。反対に、福岡県においては、地理的条件もあってか、沿岸部において多量に出土しており、政治的関係を越えて民間交易関係も考慮する必要がでてきた。次年度に計画する奈良県、大阪府など近畿地方中央部、滋賀県、愛知県西部での状況によっては、当初の想定を再検討しなければならない状況になる可能性がある。
複合材料の特性発現モデルにおけるマイクロメカニックスとメゾメカニックスの融合

各種複合材料を対象として、特性発現モデルにおいてマイクロメカニックス研究とメゾメカニックス研究を融合させ、荷重負担機能の予測を行うための研究を実施した。研究成果を要約すると以下の通りである。1.繊維強化セラミックス基複合材料の繊維と母材の界面の微細構造を透過型電子顕微鏡により観察し、さらに界面における素過程の分子動力学的な手法による解明を試みた。2.マイクロメカニックス研究の成果を、特性発現モデルにおけるメゾメカニックス研究に融合させ、荷重負担機能を予測できるコンピュータ・プログラムの開発を行った。本コンピュータ・プログラムを用いて、超微粒子超硬合金の曲げ強度を予測した結果、予測値と実測値の間で良好な相関が得られ、予測法の有効性を確認した。さらに、ガラス繊維強化ポリマー複合材料の酸環境下での応力腐食に起因する巨視的き裂進展速度について解明し、巨視的き裂進展速度に関する経験則であるベき乗則について合理的な説明を与えた。3.荷重負担機能の予測のためのコンピュータ・プログラムに組み込む簡便な最適化コードを整備した。本最適化コードを組み込んだコンピュータ・プログラムを用いた結果、二成分系セラミックス複合材料を対象としたとき、既定の破壊じん性値を与える二成分系セラミックスの組成分布を容易に求めることができ、セラミックス複合材料の材料設計に有効な手段となることがわかった。さらに、構成素材の特性、幾何形状、界面における特性の制約条件のもとでの荷重負担機能の実現可能な最大値を予測する最適化法を提案した。繊維強化複合材料を対象として、特性発現モデルにおいてマイクロメカニックス研究とメゾメカニックス研究を融合させ、荷重負担機能の解明を行うために次の三つのテーマについて研究を実施した。繊維強化複合材料を対象とした、メゾメカニックスに基づく特性発現モデルの研究を総合的に検討した。特に、剛性低下モデルと結合力モデルの長、短所をコンピュータ・シミュレーションとの整合性の観点から明らかにした。2.繊維と母材の界面における要素的現象を原子レベルで解明するマイクロメカニックス研究の成果を融合するのに最適なメゾメカニックスに基づく特性発現モデルを決定し、特性予測のためのコンピュータ・プログラムの検討を行った。繊維強化セラミックス基複合材料の、繊維と母材の界面を透過型電子顕微鏡(日本電子製、JEM2010,200kv)により観察し、微細構造を一部解明した。1.繊維強化複合材料および粒子強化複合材料を対象とした、メゾメカニックスに基づく特性発現モデルの研究を総合的に検討し、コンピュータ・シミュレーションとの整合性を明らかにした。さらに、繊維と母材の界面における素過程の分子動力学によるシミュレートを検討した。2.マイクロメカニックス研究の成果を融合するのに最適なメゾメカニックスに基づく特性発現モデルを決定し、特性予測のためのコンピュータ・プログラムの開発を行った。3.繊維強化セラミックス基複合材料の、繊維と母材の界面を透過型電子顕微鏡により観察し、微細構造を解明した。1.透過型電子顕微鏡による繊維と母材の界面の微細構造の観察結果を検討し、さらに界面における素過程の分子動力学的な手法による解明を検討した。さらに、ガラス繊維強化ポリマー複合材料の酸環境下での応力腐食に起因する巨視的き裂進展速度について検討し、巨視的き裂進展速度に関する経験則であるベき乗則について合理的な説明を与えた。3.荷重負担機能予測のためのコンピュータ・プログラムに組み込む簡便な最適化コードを整備した。

本最適化コードを組み込んだコンピュータ・プログラムを用いれば、二成分系セラミックス複合材料を対象としたとき、既定の破壊じん性値を与えるセラミックスの組成分布を容易に求めることができ、セラミックス複合材料の材料設計に有効な手段となることがわかった。さらに、構成素材の特性、幾何形状、界面における特性の制約条件のもとでの荷重負担機能の実現可能な最大値を予測する最適化法を提案した。また、研究全体の検証を行った。
日本語版bCAMの妥当性・信頼性の検証

本研究の目的は、新たなせん妄評価ツールである日本語版bCAMの開発と妥当性・信頼性検証である。本事業では外科系患者のみを対象としていた。しかし、平成28年診療報酬改定にて「重症度、医療・看護必要度」の見直し予定情報を検討した結果、外科系患者のみではなく入院患者全体での検証へと修正する必要性があると判断した。その結果、研究対象範囲を外科系患者および内科系患者へと拡大することとした。そうした修正をふまえた本事業(研究スタート支援)から新事業(若手B研究)への移行承認が得られたため、本事業(平成27年度から2年予定)は新事業(平成28年度より3年計画)へ移行継続となった。本事業(平成27年度)の研究実績としては、bCAM原版(英語)作者の協力を得て行われた日本語版bCAMの作成および、研究者所属施設倫理委員会(平成28年1月)と対象1施設での倫理委員会承認(平成28年4月)が得られたことである。これにより平成28年5月からデータ収集を開始することが可能となった。今後は、3ヶ月以内に残りの1施設での倫理委員会承認を得てデータ収集を開始する予定であり、これによりデータ収集が行うための全ての環境整備が完了する。その後は、数ヶ月ごとの協力施設でのデータ収集状況の進捗確認を行っていく。協力施設調整の結果、データ収集は1218ヶ月程度で完了できる見通しである。また、日本語版bCAMの暫定版を用いた予備調査の実績報告として、学会発表を1件行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。
自己診断機能をもつ電気ポテンシャルCT法による三次元き裂形状の高精度知能化測定

電気ポテンシャルCT法によるき裂の位置,形状および寸法の測定を効率化させ,その測定精度を向上させるため,階層化させた測定法を開発するとともに,き裂形状を表すパラメータの推定精度に関する評価を行った.まず,二次元表面き裂の代表として,半楕円き裂を取り上げ,き裂形状に関する主パラメータとして,半楕円のふたつの軸長を採用した.き裂形状パラメータと電気ポテンシャル分布との関係を境界要素法により調べた.き裂形状パラメータに対して,複数個のポテンシャル測定位置における等ポテンシャル線を境界要素解析結果より求め,これらの交点よりき裂形状パラメータを決定する方法を提案した.さらに,電気ポテンシャルの測定精度がき裂形状パラメータの測定結果に及ぼす影響を評価する方法を提案した.疲労荷重により成長させた表面き裂試験片について,電気ポテンシャル値をいくつかの測定位置で実測した.測定位置に関するいくつかの組合せについて,電気ポテンシャル値の測定値をもとにき裂形状パラメータを推定し,指定結果を実測結果と比較した.その結果,提案した電気ポテンシャル法により,破壊力学的評価に必要なき裂形状パラメータが合理的に決定できることがわかった.また,測定に有利なポテンシャル測定位置の組合せを調べた.次に,拡散接合法により作られた内部き裂試験片について,き裂の位置,形状および寸法を同定する実験を行った.同定を効率的かつ鮮度よく行うため,き裂同定のための境界要素逆問題解析を階層化させた.まず,二次元走査逆問題解析を行い,き裂の存在位置と形状をおおまかに推定した.この結果を参照して,三次元逆問題解析を実施した.その結果,階層化された逆問題解析法を採用することにより,他の手法では測定か困難な内部き裂についても,その存在位置,形状および寸法が比較的精度よく測定できることがわかった.電気ポテンシャルCT法によるき裂の位置,形状および寸法の測定を効率化させ,その測定精度を向上させるため,階層化させた測定法を開発するとともに,き裂形状を表すパラメータの推定精度に関する評価を行った.まず,二次元表面き裂の代表として,半楕円き裂を取り上げ,き裂形状に関する主パラメータとして,半楕円のふたつの軸長を採用した.き裂形状パラメータと電気ポテンシャル分布との関係を境界要素法により調べた.き裂形状パラメータに対して,複数個のポテンシャル測定位置における等ポテンシャル線を境界要素解析結果より求め,これらの交点よりき裂形状パラメータを決定する方法を提案した.さらに,電気ポテンシャルの測定精度がき裂形状パラメータの測定結果に及ぼす影響を評価する方法を提案した.疲労荷重により成長させた表面き裂試験片について,電気ポテンシャル値をいくつかの測定位置で実測した.測定位置に関するいくつかの組合せについて,電気ポテンシャル値の測定値をもとにき裂形状パラメータを推定し,指定結果を実測結果と比較した.その結果,提案した電気ポテンシャル法により,破壊力学的評価に必要なき裂形状パラメータが合理的に決定できることがわかった.また,測定に有利なポテンシャル測定位置の組合せを調べた.次に,拡散接合法により作られた内部き裂試験片について,き裂の位置,形状および寸法を同定する実験を行った.同定を効率的かつ鮮度よく行うため,き裂同定のための境界要素逆問題解析を階層化させた.まず,二次元走査逆問題解析を行い,き裂の存在位置と形状をおおまかに推定した.この結果を参照して,三次元逆問題解析を実施した.その結果,階層化された逆問題解析法を採用することにより,他の手法では測定か困難な内部き裂についても,その存在位置,形状および寸法が比較的精度よく測定できることがわかった.