hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本型イネとペルー品種Jamaicaとの雑種致死原因遺伝子HWC1,2の単離

8とRM5の間にあることが明らかになったため、Jamaica×KasalathのF2分離集団約3500個体について、RMKG2とIBA2の間で組換えが起きている個体を選抜し、それぞれの組換え点よりHwc1の位置を絞り込んだ。その際、昨年作成したSSRマーカーのMRG2704、RMKG8、1塩基多型を利用したdIBA3、dIBA5、等を利用すると共に、新たなマーカーを作成した。これらのマーカーを利用してHwc1の地図上の位置を特定した結果、Hwc1の位置は、RMKG37とRMIBA6の間25kbpであることが明らかとなった。<Hwc2について>昨年度の研究により日本晴とKasalathの組合せにおいてHwc2領域は組換えが抑制されていることが明らかとなった。そのため、本年度は日本晴とKasalath以外の6つの交配組合せで各200個体ずつ播種し、組換え抑制程度を調査した。その結果、Kasalathと熱研2号の組合せで高頻度に組換え個体が検出されたが、これらをさらに内側のマーカーで調査したところ、Hwc2領域では組換えが生じておらず、Hwc2の絞り込みには使えなかった。しかし、あそみのりと金南風の組合せでは、組換え頻度は低かったもののHwc2絞り込みに利用できる組換え点が生じており、Hwc2はC111^*1とRM5473の間約80kbpの中に存在することが明らかになった。
自立生活センターのアドヴォカシー機能に関する実証的研究

本研究は,自立生活センターのアドヴォカシー機能を実証的に明らかにすることを目的としたものである。とりわけ,各自立生活センターがそれ以前の障害者運動のアドヴォカシーに関する活動をどのように継承させていったかに注目しつつ研究を行った。その成果は3つに分類できる。第1にアメリカの自立生活運動を日本の障害者がどのように受容し、具現化していったのかという点に関する研究成果である。第2に、自立生活センターを発足する前の活動が自立生活センターとどのようなつながりをもっているかに関する研究成果である。第3に自立生活センターの周辺の障害者運動に関する研究成果である。今年度の研究成果は以下の5点である。第1に日本の自立生活運動がどのようにアメリカの自立生活運動を受容したのかを明らかにすることを目的として、雑誌『リハビリテーション』に「ミスタードーナツ障害者リーダー育成海外研修派遣事業と障害者の自立生活」を執筆した。この論文において申請者は、日本の自立生活運動が、アメリカの自立生活運動に一定の違和感を感じつつも積極的に吸収したことを明らかにした。また、その背景には企業の社会貢献活動があったことも併せて明らかにした。第2に韓国において、自立生活運動の拠点となる自立生活センターを訪れた。訪問したのは、同志社大学大学院修了後、韓国の自立生活センターの勤務経験をもっていた金恵美氏である。金氏から韓国の障害者福祉の状況、自立生活運動の情報について聞き取りを行った。第3に、日本の自立生活運動の源流の1つである府中療育センター闘争についての検討を行った。この検討は、大分大学福祉社会科学研究科の紀要である『福祉社会科学』第2号に「府中療育センター闘争の背景:なぜ,この施設で闘争は起こったのか」として収録されている。この運動の流れは、日本の主流である欧米から流入した自立生活運動とは異なるが、その一部は合流している。第4は、自立生活運動の研究を通して、立教大学社会福祉研究所主催公開セミナー「多元的共生社会の構想ー『自立と福祉』から『多元的共生社会』へ」にコメンテーターと参加したことである。障害についてのみならず、多様な視点からマイノリティとマジョリティの共生について議論することができた。第5は、『よくわかる障害学』の分担執筆である。執筆担当の正式な名称は字数の制限から省略するが、障害者運動、障害者と移動、制度等を担当した。当該年度の研究計画は、自立生活センターのアドヴォカシー機能について文献による調査を行うこととした。当該年度においては、日本の自立生活運動の歴史を検討し、それがいかなる経路で現在の自立生活センターにつながっているかを明らかにしようとした。その結果、次の実績を挙げた。まず、日本の自立生活運動の先駆けである府中療育センター闘争に関する歴史的な知見である。日本の自立生活運動の先駆けであり、自立生活運動の源流でもある府中療育センター闘争は現在では若干の研究があるものの、まだまだその蓄積は少ない。この府中療育センター闘争から影響を受けて自立生活センターを開設した例がいくつかある。そのためにこの闘争がどのような実態であったのか、府中療育センターに入所していた障害者がいかなる理由と経路で自立生活に移行したのかを明らかにするのかは本研究にとっても重要である。次に日本の自立生活センターの源流を調査をした。現在の研究で自立生活センターの代表格として取り上げられるものばかりでなく、全てのセンターについてホームページ等から調べた。さらにホームページでは充分な情報を得られない自立生活センターについては、直接、電話か面接で問い合わせた。特に府中療育センター闘争の流れを受けて設立されているCIL立川に出向き、その源流について聞き取り調査を行った。最後に自立生活センターに関する国内外の文献を収集し調査を行った。文献資料の収集にあたっては、国内では国立国会図書館、海外の文献資料についてはAmazonなどのサイトを利用して収集した。本研究では自立生活センターのアドヴォカシー機能について、次の観点から研究を行った。第1に,今日日本に普及した自立生活センターが果たしているアドヴォカシー機能がいかなる歴史的背景によってもたらされているのかという点である。第2に自立生活センターにおけるアドヴォカシーの機能が,自立生活センター全体の業務の中でいかなる位置づけを与えられているのかという点である。まず,第1の点から述べたい。日本の自立生活運動はしばしば時代によって異なる団体が取り上げられ,その上でそれらの諸団体が時系列に並べられ,それが歴史として語られてきた。具体的に言えば,1970年代に台頭した障害者解放運動の流れと1980年代以降に普及する自立生活センターの流れが,あまり説明されることなく,接合されている。これらの2つの流れは確かに,共通点ももつのだが,それらは検討されることがなかった。本研究の知見によれば,次の点が指摘できる。すなわち,CILに直接的な影響を与えるのは,1960年代後半から注目されるようになった障害者の生活圏拡大運動や福祉のまちづくり運動と言われる流れである。

たとえばその1つに車いす市民全国集会があり,日本におけるCILの初期の加盟団体はそちらに加盟していた団体の方が多い(もちろん,障害者解放運動からCILへという流れはゼロではなく,その場合は地域の拠点から福祉関係の事業という場合が多い)。第2の点については,京都市の日本自立生活センターを事例にしながら検討をすすめた。この団体では,障害者総合支援法等の事業の他に事業外の地域作りや障害の有無にかかわらない仲間作りを行っている。もともとは任意のグループだったが、地下鉄の駅にエレベーターを作る運動を契機に活発化していく。事例から断定的に結論を導くことはできないが,事業体であることと運動体であることは必ずしも矛盾をもたらすわけではないといえよう。障害者福祉申請者がおおむね順調だと判断する理由は次の4点である。第1はアメリカの自立生活運動と日本の自立生活運動についてその接点を明らかにした論文を執筆することができたという点である。第2に韓国の自立生活センターの関係者に聞き取りをすることができたという点である。今後この点についてさらに検討を重ねたい。第3に日本の自立生活運動についても納得のいく論文が執筆できたことである。今後はより現在に近い運動を取り上げることで、日本的な自立生活センターがいかにして構築されていったのかを検討したい。第4に研究する上でのネットワークの拡がりである。前年度、主催:科研費プロジェクト(基盤研究(B)課題番号22330177)「障害者運動とソーシャルワークの協働と葛藤ー国際比較による実証的研究」主催のプロジェクト、「障害学の日韓交流」で報告した際に、韓国京畿大学の趙源逸教授と交流するきっかけを得た。趙教授は、今年度、申請者が所属している大分大学を来訪する予定である。本年度の目標に掲げていた国内外の自立生活運動に関する文献資料については、当初計画した以上に集めることができたと考えている。日本の自立生活センターに関するホームページから各センターの歴史の概要も把握することができている。そのため次年度の国内外におけるインタビューの準備は進んでいると考える。ただし、資料の収集と平行して行っている論文の執筆は、当初予定した計画よりも少し時間がかかっている。膨大な資料を整理することに少し時間がかかったためである。今後の研究の推進方策としては、次の3点を挙げることができる。第1は、日本の自立生活運動史について現在までの通史を完成させることである。具体的には、現在までの研究で手薄になっている1980-90年代のそれに関する論文を執筆することである。第2に本申請のタイトルである自立生活センターのあり方についてさらに検討することである。具体的には、筆者が現在関わっている大分市の自立生活センターを事例として、それが果たしているアドヴォカシー機能を検証することである。
計測要求に能動的なインライン絶対測長器の開発

2009年7月、日本の計量法に定められた長さの国家標準(特定標準器)がフェムト秒光周波数コム(以下、光周波数コム)へと変わった。光周波数コムの繰返し周波数が安定しているため、隣接したパルス繰返し間隔長(adjacent pulse repetition interval length,APRIL)もメートルの実現に応用できる。APRILによる長さ計測を実現するには、変形マイケルソン干渉計を提案している。それは重なった二つの干渉計である。それぞれ、バランスしたマイケルソン干渉計とアンバランスしたマイケルソン干渉計である。両干渉計が物体鏡以外は共通する。両物体鏡間の距離は計測したい長さである。両物体鏡からの反射光による干渉縞をそれぞれ取得できる。これまでは、干渉縞の線形検出が使われていたが。本研究はその非線形検出を研究した。それにより、測長に使えるパラメータは基本波と2倍波による包絡線ピークとその位相ゼロクロス点に4つになる。干渉縞から距離情報を特定するために、フーリエ変換法を利用し、包絡線または位相を再建する。この再建にフーリエ変換法が使われる。その中で周波数領域に置いて、信号とノイズを区別するためにフィルタリングという操作がある。どのようにフィルタを選択するのか、明確な基準はなかった。周波数スペクトルがつよい信号のみを包絡線再建に選択すればよい。しかし、包絡線再建に複数の周波数を選択すれば、平均に使う周波数が増える。変調・復調という観点からは、より広い周波数成分を選択すれば、元の信号が再建される。測長を実現するためには、正しい包絡線ピークの位置だけを得ればよい。本研究は周波数ペアモデルを提案した。提案法を用いて、選択した周波数成分によって再建した包絡線に及ぼす影響を調べた。まだ、一連の包絡線、位相の分析法を提案し、検証した。光周波数コムを用いた長さ計測技術が必要となる。隣接したパルスの繰り返し間隔長(以下、間隔長)を用いた方法が提案されている。波長は真空中の光速度に介してレーザーの周波数に比例している。間隔長は真空中の光速度に介して光周波数コムの繰返し周波数に比例している。波長はメートルの実現手段に用いられてきた。この類似性から、間隔長もメートルの実現手段に使える。任意の距離を「繰返し間隔長×(整数+端数)」と表現できる。間隔長を用いた長さ計測を実現するには、実数部と端数部の計測が必要である。今年度は、実数部を計測するために、空間分割装置を構築した。空間分割装置と時間分割装置の安定性に関する予備実験を行った。また、距離情報特定点(つまり、包絡線ピーク点と位相クロス点)のノイズ耐性を調べた。さらに、包絡線のピークと位相クロス点が一致することを用いて周波数フィルタの自動設定法を提案した。複数の計測対象を想定し、その表面計測を行った。表面形状が長さ計測の結果に与える影響を検討した。空気中で計測した長さから空気の屈折率による影響をなくすために、計測値を真空中の長さに変換する必要性がある。この変換を実現するには、経験式がよく使われる。経験式では、空気屈折率を変数(波長、温度、湿度と気圧)の関数としている。波長の変動によって、不確かさはどのぐらい変動するのかを確認した。また、空気の群屈折率を簡単に計算できる方法を提案した。長さ計測を実現するために、まず、空間分割装置を構築した。空間分割装置の有用性を確認できた。このことを2018年度精密工学会春季大会学術講演会で報告した。また、位置決定の精度を上げるために、包絡線ピーク点と位相クロス点のノイズ耐性を調べた。その結果を第65回応用物理学会春季学術講演会で報告した。さらに、計測の自動化を実現するために、包絡線のピークと位相クロス点が一致することを用いて周波数フィルタの自動設定法を提案した。その結果を2018年度精密工学会春季大会学術講演会で報告した。最後に、計測対象を拡大するために、複数の計測対象を想定し、その表面計測を行った。計測結果をAsian Society for Precision Engineering and Nanotechnology 2017で報告した。計測の不確かさを見積もるために、波長の変動によって、不確かさはどのぐらい変動するのかを確認した。その結果をOptics & Photonics Japan 2017 (OPJ2017)で報告した。計算の簡便化を実現するために、空気の群屈折率を簡単に計算できる方法を提案した。その結果をThe Twelfth Japan-Finland Joint Symposium on Optics in Engineeringで報告した。また、雑誌論文としても採用された。

これまでは、干渉縞の線形検出が使われていたが。本研究はその非線形検出を研究した。それにより、測長に使えるパラメータは基本波と2倍波による包絡線ピークとその位相ゼロクロス点に4つになる。干渉縞から距離情報を特定するために、フーリエ変換法を利用し、包絡線または位相を再建する。この再建にフーリエ変換法が使われる。その中で周波数領域に置いて、信号とノイズを区別するためにフィルタリングという操作がある。どのようにフィルタを選択するのか、明確な基準はなかった。周波数スペクトルがつよい信号のみを包絡線再建に選択すればよい。しかし、包絡線再建に複数の周波数を選択すれば、平均に使う周波数が増える。変調・復調という観点からは、より広い周波数成分を選択すれば、元の信号が再建される。測長を実現するためには、正しい包絡線ピークの位置だけを得ればよい。本研究は周波数ペアモデルを提案した。提案法を用いて、選択した周波数成分によって再建した包絡線に及ぼす影響を調べた。まだ、一連の包絡線、位相の分析法を提案し、検証した。周波数フィルタの自動設定法をまとめ、SPIE/COS Photonics Asia 2018で発表する。また、雑誌論文に投稿する。これは、すべてのパターンを計算する総当たり戦である。そのため、現在の計算効率が悪い。信号対雑音比に注目し、戦略的な探索アルゴリズムを考案する。2019年度精密工学会春季大会学術講演会で発表する。干渉縞信号にノイズが乗る。現状では、信号をフーリエ変換し、周波数領域で信号とノイズを区別する。問題は、信号スペクトルに入ってあるノイズはもう除去できない。対策は計測回数を増やし、その平均値を求めることしかない。位置計測に使えるパラメータを再度検討する。複数のパラメータを用いた計測の可能性を検討する。第66回応用物理学会春季学術講演会で報告する。雑誌論文を投稿する。環境変化によって、干渉信号の相対的な位相がずれる。計測システムの測長精度の低下となる。外乱や揺らぎなどに対し、個々の波長の感度係数が異なることに注目する。可変フィルタにより、計測環境に最適化した波長を選択できるようにする。波長選択により、計測レンジの最大化や分解能の最大化などの異なる計測要求にも対応可能となる。数値計算と実験で検討する。平成29年度の概念設計および実行可能性検討結果および、基本原理の確認を元に、システムを構築する。精度の向上を実現し、計測の実時間性を持たせるため、高い周波数帯域を持つオシロスコープを購入する。既存の光周波数コム光源に対して、光学部品、機構部品などを追加することで、精度評価および精度向上の検討を行うことができる。光学部品では、いくつかの種類の光反射体を購入し、このシステムに適した反射体の仕様を確認する。
開口分泌関連分子間相互作用の時空間的解析

初年度に引き続き、神経細胞における開口分泌の引き金と考えられているタンパク質、シナプトタグミンと再構成膜間の結合力を原子間力顕微鏡の1分子力学測定によって測定した。結果として、シナプトタグミンがカルシウム存在下で再構成膜と強固に結合すること、また、カルシウム非存在下においても、再構成膜と結合することが示唆された。これらの結果から、神経細胞のカルシウムイオン濃度が低い場合でもシナプトタグミンは神経前細胞の細胞膜と弱く結合し、開口分泌の引き金となる、カルシウムイオン濃度依存的な強い結合に備えているという生理的モデルを示すことができた。この結果は、Biophysical Journalに筆頭著者の原著論文として掲載された。続いて、開口分泌において膜融合を引き起こすSNAREタンパク質とシナプトタグミンとの相互作用の解析を行った。シナプトタグミンを結合させた原子間力顕微鏡探針を用いて、標的膜上に再構成したt-SNAREs分子との結合部位を認識イメージングによって解析した。結果、シナプトタグミンは再構成膜だけでなく、再構成膜上のt-SNAREs分子とも1分子レベルで結合することが分かった。この結果は、シナプトタグミンが単に神経細胞の細胞膜のみと結合するだけではなく、t-SNAREとも特異的に結合することを示しており、シナプトタグミンがt-SNAREs・神経細胞の細胞膜と複合的に結合することによって引き起こされる膜融合促進機構を示すものである。これらの結果をもとにして現在、本研究員が筆頭著者の原著論文を執筆中である。Sytは、神経細胞における開口分泌を引き起こすタンパク質として認知されている。このタンパク質はN末端側に分泌小胞の膜貫通ドメイン、続いて細胞膜内膜に結合するA・B両ドメインが存在する。従来の生化学、電気生理学的解析手法ではA・B両ドメインがカルシウム依存的に標的膜と結合し、開口分泌を引き起こすと考えられてきたが、本研究員は、Sytのドメイン、各種ミュータントを結合させたAFM探針と標的膜との1分子レベルでの結合力を計測した。結果、SytのAドメインはカルシウム存在/非存在下両条件下において標的膜と結合すること、Syt表面のリシン残基は標的膜への結合にとって不可欠であることを明らかにした。これらのデータをまとめた論文は、現在、Journal of Biological Chemistryへ投稿中である。ー方、本研究課題の申請書に記したように、本研究員が目指すものは、1分子レベルでみた、『Syt、SNARE、標的膜との間の"動的な"力関係』を解明することであり、そのことが本研究課題の最もオリジナルな要素である。本研究員は、その目的のために、Sytを結合させたAFM探針を用いて、標的膜上に再構成したSNARE分子との結合力をAFMイメージ中で測定、すなわち、SytとSNARE分子間の力を1分子レベルで"マッピング"しながらAFMイメージングを行うことを目指している。この実験系を用いて、IntactなSytだけでなく、A、Bドメインやカルシウム結合能を失ったSytのミュータントなどをAFM探針に結合させてイメージングを行い、それぞれの認識シグナルを比較することで、SytのどのドメインがSNARE、あるいは標的膜と結合するのかを調べる。現在、そのデータを得るべく、Sytを結合させたAFM探針を用いて、SNAREを再構成した脂質二重膜上の認識イメージングを行っている。
安全性および可用性を考慮したユーザ指向型ソフトウェア信頼性評価法に関する研究

本研究では,ユーザ指向の品質特性である安全性および可用性を考慮したソフトウェア信頼性評価法について議論した.ここで,ソフトウェア安全性を「意図する機能が実行されるか否かにかかわらず,ソフトウェアの不安全な状態がないこと」と定義し,ソフトウェア可用性を「ソフトウェアが特定の時点で要求仕様通りの機能を維持している度合」と定義する.また,ソフトウェアの挙動を,ソフトウェアが動作している稼動状態と,潜在するフォールト(バグ)によりソフトウェアが期待どおりに動作しないというソフトウェア故障が発生して,ソフトウェアが動作できない保守状態という,2つの状態を交互に繰り返すものとして記述した.このとき,ソフトウェアの故障特性や保守特性は,ソフトウェア故障の発生回数やフォールトの修正回数に依存する.また,検出されるフォールトの複雑度は時間と共に高くなって修正時間も長くなるという,フォールトの修正困難度の変化も考慮する必要がある.さらに,ソフトウェアシステムが動作しているときにランダムに不安全状態に陥り,不安全状態である時間間隔もランダムであるとする,より一般的な環境の下でソフトウェア信頼性評価モデルを構築した.これらのモデルにおけるソフトウェアの時間的挙動はマルコフ過程を用いて記述され,いくつかのソフトウェア安全性およびソフトウェア可用性の定量的評価尺度として,ソフトウェア安全度,瞬間アベイラビリティ,平均アベイラビリティ,使用アベイラビリティ,などのユーザ指向型信頼性評価尺度を導出し,実際のソフトウェアプロジェクトへの適用を目的とした.その結果,安全性および可用性を考慮したソフトウェア信頼性評価システムのプロトタイプを,ソフトウェア開発管理支援ツールとして作成することもできた.本研究では,ユーザ指向の品質特性である安全性および可用性を考慮したソフトウェア信頼性評価法について議論した.ここで,ソフトウェア安全性を「意図する機能が実行されるか否かにかかわらず,ソフトウェアの不安全な状態がないこと」と定義し,ソフトウェア可用性を「ソフトウェアが特定の時点で要求仕様通りの機能を維持している度合」と定義する.また,ソフトウェアの挙動を,ソフトウェアが動作している稼動状態と,潜在するフォールト(バグ)によりソフトウェアが期待どおりに動作しないというソフトウェア故障が発生して,ソフトウェアが動作できない保守状態という,2つの状態を交互に繰り返すものとして記述した.このとき,ソフトウェアの故障特性や保守特性は,ソフトウェア故障の発生回数やフォールトの修正回数に依存する.また,検出されるフォールトの複雑度は時間と共に高くなって修正時間も長くなるという,フォールトの修正困難度の変化も考慮する必要がある.さらに,ソフトウェアシステムが動作しているときにランダムに不安全状態に陥り,不安全状態である時間間隔もランダムであるとする,より一般的な環境の下でソフトウェア信頼性評価モデルを構築した.これらのモデルにおけるソフトウェアの時間的挙動はマルコフ過程を用いて記述され,いくつかのソフトウェア安全性およびソフトウェア可用性の定量的評価尺度として,ソフトウェア安全度,瞬間アベイラビリティ,平均アベイラビリティ,使用アベイラビリティ,などのユーザ指向型信頼性評価尺度を導出し,実際のソフトウェアプロジェクトへの適用を目的とした.その結果,安全性および可用性を考慮したソフトウェア信頼性評価システムのプロトタイプを,ソフトウェア開発管理支援ツールとして作成することもできた.ユーザ指向のソフトウェア品質特性である安全性および可用性を考慮した総合的ソフトウェア信頼性評価法の開発のために,以下のような研究推進を行い,所期の研究成果が得られた.(1)従来のソフトウェア信頼性の定量的評価技法を整理した.特に「ソフトウェアが特定の時点で要求仕様通りの機能を維持している度合」と定義されるソフトウェア可用性(software availability)の評価・計測法について,実際の運用段階を反映したアベイラビリティモデルや,計算容量に基づく処理性能とハードウェアシスデムの信頼性を考慮したアベイラビリティモデルについて詳細に議論し,本研究のユーザ指向型信頼性評価法における可用性評価の考え方を明確にした.(2)実際的でかつ現実のソフトウェア開発プロセスのテスト工程や運用段階におけるソフトウェアの挙動をよく反映し,プロジェクトマネジメント問題にも直結するようなソフトウェア信頼度成長モデルを,[不安全なソフトウェアの状態がない」ことと定義されるソフトウェア安全性と(1)のソフトウェア可用性を考慮し,実用性・妥当性の高いマルコフ過程に基づいて構築した.(3)設計工程におけるソフトウェア信頼性に影響を及ぼす人的要因に関する実験計画を策定し,品質工学的アプローチによりデータ解析を行った.これによりソフトウェア開発の上流工程におけるフォールト混入のメカニズムを解明する概念モデルを設定することができた.(4)ソフトウェア可用性評価に関するデータ解析手順のアルゴリズムをオブジェクト指向分析に基づいて作成して,オブジェクト指向記述言語Javaにより既存のソフトウェア信頼性評価ツールに統合し,ソフトウェア信頼性・可用性評価ツールのプロトタイプを作成した.本研究では,ユーザ指向の品質特性である安全性および可用性を考慮したソフトウェア信頼性評価法について議論した.ここで,ソフトウェア安全性を「意図する機能が実行されるか否かにかかわらず,ソフトウェアの不安全な状態がないこと」と定義し,ソフトウェア可用性を「ソフトウェアが特定の時点で要求仕様通りの機能を維持している度合」と定義する.また,ソフトウェアの挙動を,ソフトウェアが動作している稼動状態と,潜在するフォールト(バグ)によりソフトウェアが期待どおりに動作しないというソフトウェア故障が発生して,ソフトウェアが動作できない保守状態という,2つの状態を交互に繰り返すものとして記述した.このとき,ソフトウェアの故障特性や保守特性は,ソフトウェア故障の発生回数やフォールトの修正回数に依存する.また,検出されるフォールトの複雑度は時間と共に高くなって修正時問も長くなるという,フォールトの修正困難度の変化も考慮する必要がある.さらに,ソフトウェアシステムが動作しているときにランダムに不安全状態に陥り,不安全状態である時間間隔もランダムであるとする,より一般的な環境の下でソフトウェア信頼性評価モデルを構築した.

これらのモデルにおけるソフトウェアの時間的挙動はマルコフ過程を用いて記述され,いくつかのソフトウェア安全性およびソフトウェア可用性の定量的評価尺度として,ソフトウェア安全度,瞬間アベイラビリテイ,平均アベイラビリテイ,使用アベイラビリテイ,などのユーザ指向型信頼性評価尺度を導出し,実際のソフトウェアプロジェクトへの適用を目的とした.その結果,安全性および可用性を考慮したソフトウェア信頼性評価システムのプロトタイプを,ソフトウェア開発管理支援ツールとして作成することもできた.
部分空間スパース性に基づく並進不変画像モデルの学習とその画像処理への応用

本研究は,部分空間に関するスパース性に基づく画像モデルを構築することが目的である.画像の生成モデルでは,並進不変な画像モデルに対して,画像特徴を基底として学習する基底系学習法を提案した.このモデル学習において,生成基底の個数を減らし,有意な画像特徴のみを学習する目的で,部分空間スパース性を導入した.また,解析モデルにおいては,画像を含む部分空間を非線形フィルタによって定義し,部分空間と劣化画像の間で定義されるノルムを最小化することで画像を復元する方法を提案した.いずれの画像モデルも,雑音除去,超解像の問題へ適用し,有効性を確認した.本研究課題は,画像中に現れる並進不変な微細構造を基底ベクトルが張る部分空間で表現し,これが疎らに現れる仮定に基づき部分空間を学習,画像モデルを構築することを目的としている.さらに,画像モデルを先見情報として,さまざまな画像復元問題や画像解析の問題へ応用することを目的としている.本年度は,1次元信号を元に,部分空間を線形フィルタによって定義し,線形フィルタによって定義される信号の発生が疎らであることを仮定することで,信号を分解する方法を提案した.これは,研究課題において,部分空間の定義および最適化法の検討と位置付けられる.部分空間を線形フィルタ出力を零とする信号空間とすることで定義し,線形フィルタ出力のペナルティとして,L2ノルム,L1ノルムそれぞれでの分解性能,および分解アルゴリズムを検討した.分解アルゴリズムでは,線形フィルタ出力に対するペナルティおよび信号の数に関するスパース性に関するペナルティと,近似誤差の和を目的関数とし,これを最小化することで信号分解を実現した.目的関数の最小化は,目的関数の双対関数を与え,この双対関数から解空間を求めて,この空間への射影を行うことで,実現している.以上の研究成果より,単純なフィルタにより部分空間を定義し,さらにスパース性から信号を分解できることを示し,音響信号を音高毎に分離するアプリケーションを提案した.次年度からは,今年度に得られた知見に基づき画像信号の分解,部分空間の学習へ応用し,提案課題の目的である画像モデルの構築と画像処理を実現する.本研究では,画像を並進移動から生成した基底系によるスパース表現と,基底系の学習および応用についての研究を進めている.基底系の係数に対してスパース性を課すことで,画像を分解,さらに,分解結果から基底系を更新することで画像に繰り返し表れる局所構造を基底系として学習している.従来までに提案した並進不変な基底系学習では,スパース表現のための生成基底の数に明確な基準が無かった.最適な生成基底の数は,画像の複雑さに応じて変化すると考えられるが,従来までは応用に応じて,経験的に設定していた.そこで,本年度は,生成基底から生成される並進不変な基底系が張る部分空間に対してもスパース性を課すことで,部分空間を生成する生成基底の個数を決める方法を提案した.これは,画像の分解において,従来のl1ノルムに基づくスパース性だけでなく,同一の生成基底から生成された基底系に対するグループスパース(部分空間スパース)性に関するペナルティも,同時に展開係数に課す方法である.二つのスパース性に関するペナルティとして持つ最適化問題を検討し,少ない生成基底数で画像表現を行う方法を実現した.また,本年度は,画像を現す部分空間を非線形フィルタを用いて定義し,この部分空間と近似画像の残差にスパース性を課す画像近似法を提案した.また,この画像近似法の応用として,雑音除去,ボケ復元を実現した.非線形フィルタとして,モフォロジカルオープニング・クロージングフィルタを用い,非線形最小二乗の手法を用いて画像近似を行った.この過程において,不連続な非線形関数を連続関数で近似することにより,ガウス性雑音に対して耐性を持つ近似法を実現した.提案法を拡張することで,雑音除去へ応用し,全変動(Total Variation)をペナルティとして持つ雑音除去法よりも高い精度で原画像が復元できることを確認した.本研究は,部分空間に関するスパース性に基づく画像モデルを構築することが目的である.画像の生成モデルでは,並進不変な画像モデルに対して,画像特徴を基底として学習する基底系学習法を提案した.このモデル学習において,生成基底の個数を減らし,有意な画像特徴のみを学習する目的で,部分空間スパース性を導入した.また,解析モデルにおいては,画像を含む部分空間を非線形フィルタによって定義し,部分空間と劣化画像の間で定義されるノルムを最小化することで画像を復元する方法を提案した.いずれの画像モデルも,雑音除去,超解像の問題へ適用し,有効性を確認した.本課題では,部分空間スパース性に基づく画像モデルの構築と,その画像処理応用を目的としている.現在までに,スパース信号表現として,過剰な基底系の中からできるだけ少ない基底を選択することで,画像・信号を表現する方法が提案されている.本研究では,基底を部分空間へ拡張し,画像に対して部分空間を学習することで,従来のスパース表現の能力を超える構造記述による画像表現と画像処理を実現することを目的とする.本年度は,部分空間を定義するために,従来の信号モデルである信号の生成モデルに加えて,新たに信号の識別モデルを導入した.識別モデルは,基底系の直交補空間として信号の部分空間を定義するモデルであり,生成モデルよりも簡潔な記述で,柔軟な信号の表現を与えることが期待できる.本年度は,識別モデルに基づくスパース信号表現のための目的関数の定義,および目的関数の最小化のためのアルゴリズムを検討した.目的関数は,信号モデルに対する忠実度,信号の近似精度,さらにモデルの数に関するスパース性の尺度の総和として定義している.

この目的関数を最小化するために,最小化問題を複数の副問題に分解し,それぞれの副問題を解く方法を提案した.また,具体的な信号として1次元信号を対象として,生成モデルによる部分空間スパース信号表現と,識別モデルによる信号表現の比較を行った.比較の結果,識別モデルによるスパース信号分解では,生成モデルに基づく分解と比較して,信号部分空間を疎な行列で定義することが可能であることがわかった.次年度以降の研究では,生成モデルによる画像構造の表現と共に,識別モデルによる表現についても合わせて検討する.画像応用のために大規模な変数に対する最適化法を検討する必要があった.本年度は1次元信号を例題として,最適化法の検討を中心に研究を行ったために,画像への拡張が遅れている.また,パラメータの設定,特に画像特徴のクラスの数の設定について,新たに非パラメトリックなクラスタリング法を検討する必要があった.現在,2次元画像へクラスタリング手法を導入することで信号の並進不変特徴を表すための部分空間の個数を自動的に決める方法を検討し,画像のモデリングへ応用することを検討している.研究開始時には,画像特徴空間を基底の1次結合で表現する生成モデルのみを検討していた.識別モデルによる信号部分空間の記述は,生成モデルによる記述よりも柔軟に信号を記述できる可能性がある.本年度は,生成モデルに代えて識別モデルによる特徴空間の記述の可能性を中心に検討したため,画像処理応用へ至らなかった.今年度の最適化法の検討結果,また,クラスタリング方法の検討結果を元にして,画像へ部分空間学習を拡張する.さらに,学習過程に画像の劣化等を含め,画像復元へ応用し,提案法の有効性を確認する.平成23年度に検討した識別モデルによるスパース信号表現を,2次元信号に拡張し,画像に対してモデルを更新することを検討する.さらに,研究開始時に検討を行っていた生成モデルによる信号表現においても,画像特徴を記述する部分空間の次元の設定法を学習法の枠組みの中で検討する.さらに,具体的な応用についても検討を行う.画像への部分空間学習の適用のために,最適化計算のための計算サーバーおよび最適化アルゴリズム開発のためのソフトウェア購入のための費用を予定している.さらに,画像処理のために画像データベースの作成および蓄積のための記録サーバーのための費用を予定している.研究成果を国内外の学会で発表するための,旅費についても計上する予定である.本年度の研究成果に基づき,識別モデルと生成モデルの学習を2次元信号である画像に適用する.モデルの学習のためには,複雑な最適化問題を反復的に解く必要がある.そこで,数値計算ソフトウェア,並列計算機を使用する.また,本年度の研究成果を国内,国際会議で発表し,議論するための旅費も計上する.また,実画像へ研究成果を応用するために,画像データベース等の整備が必要となる.画像処理のために,計算機環境の構築も計画している.
軽量2重壁構造の遮音評価試験装置の開発と高遮音性能化の研究

石こうボード2枚で中空部に何も無い基本2重構造壁を対象として、高遮音性能を計測しうる状態まで試験装置の改善を試みた。すなわち、表裏板材料間で振動を伝達させない「音の橋」を形成させない基本的試験装置として、アクリル板小型無響箱をグラスウールで支え外側に遮音層を設けて囲む「浮き構造」の2重構造とした。外側の遮音層には石こうボードや繊維強化石こうボードも使用して基本性能を実験で確認しつつ、外周部材料の強化改善を進め、最終的には鉛板付き繊維強化石こうボードを使用した。その結果、試験音波が垂直入射の条件下、いずれの改善策を施した条件でも1kHz以上の周波数で60dB程度の減衰が観測確保できること、低音域共鳴透過現象が明瞭に観測されるようになったこと、さらに水平入射条件では34kHzに生じるコインシデンス効果を明瞭に浮き上がらせる状態にあることが分かり、装置の性能の影響は少なく試験対象の特性が概ねそのまま現れるような現環境下で得られる最良の装置が得られたと判断した。次に、間柱を挿入して遮音性能が低下する音の橋効果の実験として、2枚のせっこうボード間に木柱を挟みサウンドブリッジ現象の生起を試みた。木柱下端に設けたフォース(力)センサーでボード間の振動駆動力を観測した結果、透過音とセンサー出力に共通する周波数ピークが現れ、音響透過の生じさせる力学現象と確認できた。これにより、概念的にのみ説明されていた音の橋を実験で実証し得たと判断する。また、2枚のせっこうボード間に吸音材を挿入する例では、グラスウールを隙間があっても厚くする条件と薄くても隙間なく敷き込む条件では、後者の方が遮音性能向上に効果的であるなど、軽量間仕切り壁の遮音性能向上に関する貴重な知見が得られた。以上の通り、軽量2重壁の遮音性能に関わる評価試験方法を提案し、高遮音性能化に関わる基礎的資料も蓄積され本研究の目的を達成した。すなわち、表裏板材料間で振動を伝達させない、「音の橋」を形成させない機構で基本的試験装置を実現させる。さらに、アクリル板1枚で構成されていた小型無響箱の外側に遮音層を設けて2重構造化し、グラスウールで支え囲む浮き構造としていた装置自体を強化した。この場合、本年度は外側の遮音層には石こうボードや塩ビ板を使用するなど、基本性能を実験で確認しつつ、外周部材料の種類や構成法の選定改良を進めた。その結果、試験音波が垂直入射の条件下、1kHz以上の周波数で60dB程度の減衰が観測確保できること、低音域共鳴透過現象が明瞭に観測されるようになったこと、さらに水平入射条件では34kHzに生じるコインシデンス効果を明瞭に浮き上がらせる程度まで装置の改善が見られた。ただし、垂直入射でも、コインシデンス周波数付近に遮音低下の傾向が未だ観測されるなど、この試験装置としての限界か改善が不十分で改良の余地が残されているか確定しにくい状況に留まった。この点に関する結論を見出し、改善の余地有りと判断される場合には一層の装置の改善が来年度の課題として残された。次に、本年度の課題として掲げた間柱を挿入して遮音性能が低下する音の橋効果の実験を行った。すなわち、2枚のせっこうボード間に木柱を挟み込みサウンドブリッジ現象の生起を試み、木柱の下端にフォース(力)

センサーを取り付けボード間の振動駆動力を観測した。音響透過の生じやすい周波数ピークが透過音とセンサー出力に共通して現れることなど、音の橋効果に関し概念的にのみ説明されていたことを実験で実証できた。また板材料のモードの形成とも関連するが、伝達状態が板材料面の位置により違うことも観測されるなど軽量2重壁の遮音性能に関わる基礎的資料が蓄積された。石こうボード2枚で中空部に何も無い基本2重構造壁を対象として、前年度に引き続き高遮音性能を計測しうる状態まで試験装置の改善を試みた。すなわち、アクリル板1枚で構成されていた小型無響箱の外側に遮音層を設けて2重構造化し、グラスウールで支え囲む浮き構造としていた装置自体を強化した。本年度は外側の遮音層に繊維強化石こうボードと鉛板付き繊維強化石こうボードを使用するなど、基本性能を実験で確認しつつ、外周部材料を強化し、床面との問にゴムを介するなど構成法の選定改良を進め実験結果を比較した。その結果、試験音波が垂直入射の条件下、いずれの改善策を施した条件でも1kHz以上の周波数で60dB程度の減衰が観測確保できること、低音域共鳴透過現象が明瞭に観測されるようになったこと、さらに水平入射条件では34kHzに生じるコインシデンス効果を明瞭に浮き上がらせる状態にあることが分かった。この結果は、垂直入射でも、コインシデンス周波数付近に見かけ上の遮音低下の傾向が観測されることを示し、昨年度に掲げた課題が解消されなかったことになる。このため、信号音放射による外周部材と試験対象との振動励振状態の比較実験を行ったところ、試験対象材料の方が上記周波数でレベルがかなり高いことが判明し、現環境下で得られる最良の状態に至っていると判定した。次に、本年度の課題として掲げた高遮音性能化を計る手段として、幾つかの遮音構造を対象に試験を行った結果のうち、2枚のせっこうボード間に吸音材を挿入する例ではグラスウールを厚く分割挿入するより、薄くても隙間なく敷き込む方が遮音性能向上に効果があることなど、軽量間仕切り壁の遮音性能向上に関する貴重な知見が得られた。以上の通り、本研究により軽量2重壁の遮音性能に関わる評価試験方法が提案でき、高遮音性能化に関わる基礎的資料が蓄積されたと言える。
ポリオ-ル,特にアンヒドログルシト-ルの生理学的意義

今年度の研究で、AGの生体内における動態がほぼ完全に解明された。前年度までに確立された尿中・組織中のAG分析技術を更に改良し、極微量定量(0.01μg/mlレベル)で可能とした結果、ヒトバランススタディの詳細な解析をなし得た。AGはヒト体内で1日当り0.5mgという極微量ながら確実に生合成されていることが確認された。これに食品中より経口摂取される約4.5mg/日のAGを加えた5.0mgと、尿中への排泄量約5.0mgが正常人では均衛して、血中レベルが保たれていることが解明された。AGの消化管吸収は迅速かつほぼ完全であり、製中排泄は認められなかった。体内に入ったAGの余剩分は、各人の腎AG排泄國値に従い速やかに(3時間以内に)体外排泄された。長期間の絶食(IVH下)では23週以上の経過で絶減が見られた。AGの腎再吸収率は99.9%以上であったが、少量の尿への濡れ、および代謝変換の存在も示唆された。ラット腎のAG輸送担体と各種糖との競合を観察したところ、AGはグルコ-スよりもフルクト-ス/マンノ-ス系の輸送担体により強い親和性があることが判明した。この担体のAG特異性に関しては現在知見を集積中である。血球系のKー562細胞および膵B細胞系のRINm5F細胞を用いた実験で、AGは細胞膜を極めて速やかに透過すること、透過後はほとんどがfreeの状態で細胞質内に存在するが、一部はAG6リン酸に変換されること、しかしAG6リン酸はそれ以上ほとんど変換を受けないことが判明した。更にごく一部AGー脂質congugateを形成し、膜分画に移ることも判明したがその量は培養条件に影響を受けず、この複合体の生理学的意義はなお不明である。AGの細胞内への流入はAG特異的非Na依存性輸送担体によることが強く示唆され、この点腎のAG輸送と機序が異なることが判明した。AG輸送は浸透圧、pHの影響を受けなかった。
被害者陳述の信頼性・信憑性評価法の開発:心的外傷の法廷評価のために

裁判において精神的被害を正しく評価するためには、被験者の意識的あるいは無意識的な意図によって症状が過大に報告されることの少ない質問紙が必要である。その目的で、まずは外傷後ストレス障害(PTSD)診断におけるミネソタ多面人格目録(MMPI)の特性と有用性について検討した。対象としたのは自験例55例(うちPTSDは36例である)。従来からMMPI診断に用いられてきたプロフィール-4つの妥当性尺度と10の臨床尺度とからなるプロフィール-は、PTSDの病態を反映しており、PTSDと非PTSDをかなり正確に判別しえた(正診率0.82)。MMPIはPTSD診断テストとしても有用であると考えられた。MMPIの下位尺度であるPK尺度(PTSD Keane Scale)日本語版は、PTSDに関して非特異的な設問のみからなるにもかかわらず、PTSD診断検査として有用であることが見出された。また、PTSDの各臨床尺度得点の単純加減によるMMPI-PTSD Index(M-PTSD Index)を開発した。PK得点もM-PTSD Indexもともに、被験者の意図によって判定結果が左右されることのほとんどないPTSD診断検査としてPK尺度と同程度に有用であると思われた。次に、意図的に精神的被害を受けたかのように振舞う者と真に精神的被害を受けた者とを判別することを試みた。ドメスティック・バイオレンス(DV)からPTSDを発症した者と、模擬的にDV被害者になりすました"ニセ患者"に出来事インパクト尺度改訂版(IES-R)を2週間の間隔をおいて施行した。2回の施行間で2点以上の点数の移動があった項目数は、真の患者群(DV群)が"ニセ患者"(CP群、Med群)に比べて有意に少なかった。"ニセ患者"では真の患者に比べて回答行動における再現性が低い、という仮説が裏付けられた。本研究は、(1)「質問紙」の作成、(2)PTSDの生理学的指標としてのHRVの標準化、(3)被害者陳述の信用性・信憑性を評価する総合的方法論の構築の3つからなる。平成17年度は、このうちの(1)と(2)のそれぞれ一部を行った。(1)については、被験者が意図的に自己の病態を過剰に重症に見せかけたり、詐病としてPTSDであることを装ったりすることができない質問紙尺度を開発することを試みた。心的外傷に非特異的な心身の健康状態についての質問項目のみから構成された「PTSD診断尺度」を構成すべく、ミネソタ多面人格目録(MMPI)中からPTSD患者に対する判別力の高い項目を選び出し、被験者が意図的に自己の病態を過剰に重症に見せかけることができない質問紙尺度を開発することをめざし、PTSD患者、精神科クリニックを初診した非PTSD患者、一般大学生の3群比較を続けている。これまでに得られたデータからは、1)MMP Iのサブスケールとして米国で開発された「PK-II」がわが国においても有効性が高いこと、2)MMP Iの他の臨床尺度と同様にK点補正をすることが好ましいこと、3)F点補正とでもよぶべき操作がさらに判別性を向上させること、などが示唆されている。(2)については、HRV測定機器(ProcompInf【○!R】))を本研究用に調整・較正しているところである。特に、女性被検者の協力を容易にするために、着衣のまま装着可能なECG電極を工夫しているところである。

裁判において精神的被害を正しく評価するために、被験者の意識的あるいは無意識的な意図によって症状が過大に報告されることの少ない質問紙を開発し、心的外傷を反映する生理学的指標(以下、「生理指標」)と組み合わせることによって、被害者の陳述の信頼性・信憑性を評価法する方法を開発することをめざした。今回は、MMPIに着目した。MMPIとその下位尺度であるPK尺度は、PTSDに関して非特異的な設問のみからなるにもかかわらず、PTSD診断テストとして有用であることを示した。対象は、精神科診療所AクリニックにPTSDの疑いで他機関から紹介受診となった45名(男性が15名、女性30名)。平均年齢(Ave.±SD)は、男性35.0±12.5、女性36.6±16.0だった。平均年齢に有意の男女差はなかった。全員に初診時にMMPIを施行するとともに、初診から1か月以内に構造化面接(CAPSあるいはM.I.N.I.のいずれか)を行いPTSDの有無を診断した。初診時のMMPIからPK得点(埋め込み型PK得点)を算出した。構造化面接によって27名(男7名、女20名)がPTSDと診断された。PTSD例の平均年齢(35.7±10.9)と非PTSD例(38.9±10.6)では有意差を認めなかった。男女別のPK得点(埋め込み型)は、男35.0±12.5、女36.6±11.0で、有意な性差は認めなかった。PTSD例のPK得点(埋め込み型)は21.1±8.8で、これは非PTSD例13名の12.6±10.4に比べて5%水準で有意に高かった。区分点を17/18に設定すると、感度75%、特異度65%であった。昨年度までに、本研究では、ミネソタ多面人格目録(MMPI)のサブスケールとして米国で開発された「PK尺度」の日本語版がわが国においても有効性が高いことを初めて示した。また、MMPIの標準下位尺度の単純1次線形結合による「M-PTSD Index」を開発した。このM-PTSD Indexは、PK尺度とほぼ同程度の峻別力を有していた。今年度は、真のPTSD患者("真群")と、ボランティアによるニセのPTSD患者("偽群")における出来事インパクト尺度改訂版(IES-R)の再検査法による回答行動を比較した。その結果、2週間後の再検査における回答の保存性(再現性)は、意図的に回答を再現することを指示された偽群よりも真群の方が有意に高かった。つまり、自己の自覚症状に忠実に依拠して回答する者は、虚偽の症状を記憶に頼って再現しようとする者よりも、再検査において回答の保存性が高いといえた。IES-RのようにPTSDの症状を直接問うような質問紙であっても、再検査における保存性を検討すれば、被験者の回答の信頼性はかなりの程度において評価可能であると考えられた。また、IES-Rと前述のMMPI系の評価法とを組み合わせることで、被害者が報告するPTSD症状の信頼性をより立体的に評価できると考えられた。これまでともすれば臨床医は「患者の心的現実を重視する」という名目のもとに患者(被害者)の陳述の信頼性を吟味することに消極的であったが、本研究のような評価法の開発によって、治療関係を損なうことなく患者の陳述の信頼性を評価することが可能になると考えられた。
アポトーシスに関わる細胞内情報伝達の制御をめざした化合物の分子設計と機能解析

アポトーシスは細胞自身にプログラムされた自殺機構で、TNFやFasリガンドが細胞表面の受容体に結合すると細胞内シグナル伝達経路が作動し、アポトーシスが誘導される。本研究ではアポトーシスに至るシグナル伝達を担う活性酸素を標的とし、活性酸素を発生・消去する人工化合物の分子設計と合成を行ない、がん細胞に対するアポトーシスの誘導を検討した。研究代表者らはピリジン骨格の2位と6位に対称的にヒスチジンなどの金属キレート性側鎖を導入した化合物を合成したところ、それは強力な酸素活性化能力を示し、マウス白血病細胞L1210、ヒト白血病細胞HL60などのかん細胞にアポトーシスを誘導することが分かった。その際、脂質の過酸化や抗酸化剤の作用などを検討したところ、化合物によるアポトーシスに活性酸素が有意に作用していることを示唆する結果が得られた。アドリアマイシンなどの現用抗がん剤に対してアポトーシス耐性なヒト膵がんAsPC-1細胞への合成化合物の作用を検討したところ、時間・濃度に依存した細胞死が誘導された。この細胞死は、細胞の形態変化、核の断片化などの特徴からアポトーシスであると確認された。人工化合物がアポトーシス耐性がんAsPC-1細胞にアポトーシスを誘導する機構について種々検討した結果、抗酸化剤アスコルビン酸によりアポトーシスが阻害されることから、このアポトーシス誘導または実行の過程において活性酸素種が関与していることが示された。本研究により得られた人工化合物は、アポトーシス誘導という作用機序の抗がん医薬への基礎となるものと考えられる。
赤外観測および実験に基づく恒星終焉期のダスト形成過程の理解

「宇宙が化学的に豊かになり、有機物を含む現在の宇宙環境形成される過程を理解する試み」は、現在の天文学における重要な問いである。本研究は、これまでに応募者が実施して来たダストおよび有機物の室内合成実験と終焉を迎える恒星による質量放出によって形成されるダストの赤外放射の観測に基づき、宇宙空間にダストおよび有機物が供給される過程の理解を、室内実験と赤外天文観測の両手法で扱う基礎研究である。
マイクロプラズマ散逸ソリトンの安定生成とプラズマフォトニック結晶

本研究では、マイクロギャップ誘電体バリア放電を用いて、空間対称性を有し局在性の高い自己組織構造である散逸ソリトンを生成し、この安定性の向上について研究を行い、以下の成果を得た。1.バリア容量の調整によってフィラメントの六角構造の格子定数を制御することができた。2.複数放電セルの放電開始タイミング制御をPICマイコンによって行い、正味の放電維持時間を長くすることを可能にした。3.珪酸ビスマス結晶を用いて誘電体バリア表面の電荷を測定し、自己組織構造生成時の表面電荷密度分布の時間発展の観測が可能となった。本研究では、マイクロギャップ誘電体バリア放電を用いて、空間対称性を有し局在性の高い自己組織構造である散逸ソリトン(Dissipative Soliton)を生成し、この安定性の向上と持続時間の増大化を目的としている。また、この自己組織構造をプラズマフォトニック結晶とみなし、プラズマ屈折率の周期構造をマイクロプラズマの自己組織化で実現し、電磁波制御の効果を検証する。平成24年度の研究では、散逸ソリトンの正味の維持時間を長くするため、マイクロギャップの並列化と放電タイミングの外部回路による制御と、誘電体表面への酸化マグネシウム(MgO)層の導入を試みた。また、反応拡散方程式を用いて自己組織構造の数値計算を行った。タイミング制御の実験ではギャップ長140μmのマイクロギャップを2つ導入し、それぞれの回路の電流制御にはMOSトランジスタとPICを用い2つの回路がONとなるタイミングを制御したところ、それぞれの回路には六角構造とともにパルス幅0.35μsの放電電流が流れ、これらの電流の時間差は0.44μsとなり、正味維持時間は単パルスの場合の約2倍の0.7μsとなった。マイクロギャップの誘電体表面へMgO層を導入した実験では、非導入時と比べて放電開始電圧および最大放電電流が減少し、正味の放電維持時間は約2050%増加した。これはMgOの導入の有無でプラズマへの投入エネルギーに変化がないという結果と整合性がある。自己組織構造の数値計算では、誘電体容量の変化に伴う六角構造の変化に着目し、放電の空間分布を求めた。昨年度に実験的に得られた放電構造と同様、誘電体容量の変化によるフィラメントの直径の変化はなく、誘電体容量の減少に伴ってフィラメント間距離は減少し、構造は微細化することがわかった。これにより、六角構造の格子定数は誘電体容量によって制御することが可能であることがわかった。本研究では、マイクロギャップ誘電体バリア放電を用いて、空間対称性を有し局在性の高い自己組織構造である散逸ソリトンを生成し、この安定性の向上と持続時間の増大化を目的としている。平成25年度の研究では、並列化マイクロギャップ放電の高周波数駆動、BSO結晶による誘電体表面電荷測定の空間分解能の検討、放電の六角構造パターンの空間制御とこれに関する計算機シミュレーションを行った。並列化マイクロギャップ放電の高周波数駆動では、駆動周波数の変化による散逸ソリトン構造の変化を調査した。駆動周波数の増加による空間構造の大きな変化はないが、1サイクルあたりの維持時間は長くなる傾向がある。電子密度は、印加電圧の変化に対し大きな変化はなく、また駆動周波数が高いほど大きくなる。BSOを用いた誘電体表面電荷の測定では、結晶の厚さに起因する時間・空間分解能の違いを検討した。また、電界の数値計算とBSO結晶による干渉効果を比較して放電フィラメントの大きさの定義の妥当性を議論した。均一グロー放電下ではBSO結晶の厚さによる表面電荷密度の値に有意な差は無いが、フィラメント状放電ではBSO結晶の厚さの違いによって表面電荷密度分布が異なり、フィラメント直径は結晶の厚い場合に大きく観測される。放電の六角構造パターンの空間制御では、誘電体容量の変化に伴う六角構造の変化だけでなく、動作圧力の変化に着目して実験を行った。圧力の減少に伴い格子間隔は大きくなり、フィラメントの個数密度は小さくなる。また、低圧化においても誘電体容量の増大とともにフィラメントの個数密度は大きくなる。これらの傾向は反応拡散方程式に基づく計算機シミュレーションで全て再現することができた。平成23年度の研究では、マイクロプラズマの自己組織構造が安定化する条件を探るため、プラズマの高密度化・高集積化を試み、実験的に調査した。