hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パラジウム触媒を高度に活性化するルテノセニルホスフィン配位子の多機能化

また、この顕著な配位子依存性は鈴木-宮浦反応では見られないことから、トランスメタル化の進行を促進する新規配位子の開発がより効率的なボリル化反応の開発に有効であることを示唆している。また、ボリル化反応で生成するAr-BPinは求核剤であることから、触媒が反応終了後も失活しないならば、Ar-BPinのカップリングパートナーを追加することで連続的にクロスカップリング反応を進行させることが可能である。これは、単一触媒の多目的利用としても多段階反応操作の簡便化としても興味深い。そこで、Pd/R-Phosが高い活性を示す鈴木-宮浦反応を検討した。このボリル化反応と鈴木-宮浦反応のワンポット連続プロセスは、異なるハロゲン化アリールからの非対称ビアリール合成反応としても興味深い。検討の結果、ボリル化反応完結後にハロゲン化アリールをK3PO4水溶液と共に追加することで、鈴木-宮浦反応が速やかに高収率で進行し対応する非対称ビアリールを得ることに成功した。鈴木-宮浦反応においてPd触媒に優れた活性、安定性、および基質一般性を誘起するばかりでなく反応性に乏しいC(sp3)-H結合の活性化機能を示す興味深い新規ルテノセニルホスフィン配位子R-Phosおよびジシクロヘキシル類縁体CyR-Phosの多機能化を基軸とする優れたクロスカップリング反応の開発を目的に、構造の類似した新規派生配位子の開発と鈴木-宮浦反応における触媒活性化能の評価、R-Phosが配位したPd触媒とCu触媒との協同触媒系の開発、およびR-PhosおよびCyR-Phosが配位したPd触媒を用いるビスピナコーラートジボロンとハロゲン化アリールとのボリル化反応の開発を行った。今年度はR-PhosおよびCyR-Phosが配位したパラジウム触媒と銅触媒と組み合わせた協同触媒系を用いる効率的鈴木-宮浦反応の開発を行った。その結果、R-Phosが配位したパラジウム触媒と一価の塩化銅をそれぞれ0.1 mol%および5 mol%含む協同触媒系を、DMF溶媒中、3当量のCsF/LiOtBu存在下、室温で臭化アリールとボロン酸ピナコースエステルとの反応に用いると、従来のパラジウム単独触媒系で触媒を1 mol%用いた場合とほぼ同じ反応時間で反応が完結することを見いだした。すなわち、わずか5 mol%の銅触媒を加えるだけでパラジウム触媒の効率が10倍に向上したことなる。さらに、開発した協同触媒系は活性が高いばかりでなく、求核性が低く従来のパラジウム単独触媒系では基質として用いることが困難であった3-ピリジルボロン酸ピナコールエステル等のヘテロアリールボロン酸エステルからも良好な収率で対応するクロスカップリング生成物を生成する優れた基質一般性を示すことも明らかにすることが出来た。これらの結果が示す様に、従来の触媒系に比べて活性と基質一般性が大幅に向上した新規触媒系の開発を達成していることから研究は概ね順調に進展していると考えている。有機合成化学引き続きパラジウム/銅協同触媒系の展開研究を行う。これまでの研究で、パラジウム/銅協同触媒系が従来のパラジウム単独触媒系と比較して1/10の触媒使用量でも同等の活性を示すことが明らかになった。そこで、パラジウム触媒の必要量がさらに少ない新規パラジウム/銅協同触媒系の開発を目指す。また、昨年度にヘテロ芳香族ボロン酸エステルまで拡張した基質一般性についても、より多様なボロン酸エステルへの展開を目指す。また、初年度から取り組んでいる新規配位子の開発も継続する。
ＤＧＶＳＣＭＧを搭載した小型衛星のＬＰＶ制御理論に基づく姿勢制御

衛星用制御機器であるDGVSCMGを搭載した小型衛星のLPV制御理論を用いた制御手法の考案を行った.DGVSCMGは1基で3軸姿勢制御可能な新しい姿勢制御機器であり,これを搭載することで制御機器のスペースおよび重量が従来の半分以下となり,小型衛星の抱えるスペースおよび重量の制限を緩和することが期待できる.またパラメータの多さから,これまで宇宙機の姿勢制御への適用が難しいとされてきたLPV制御理論の適用手法を考案し,制御器の性能向上を確認した.主な研究成果を以下3点にまとめる.1点目は,DGVSCMG搭載宇宙機の姿勢制御と特異点回避に関する研究である.DGVSCMGは,制御器から要求されるトルクを出力することができない特異点が存在する.この特異点を回避するための制御手法の考案や,磁気トルカを用いた混合駆動則を提案することで,DGVSCMGのもつ特異点問題を解決し,実用化に近づけた.また,パラメータ依存基底変換行列を新たに提案,導入することで,LPV制御理論の宇宙機の姿勢制御問題への適用を可能にし制御性能の向上に成功した.2点目は,DGVSCMG搭載衛星の姿勢と振動の同時制御である.衛星の太陽パドルやアンテナといった柔軟構造物は,姿勢変更に伴い振動を引き起こしてしまうことがある.よって,従来振動に対してロバストな制御器の設計に関する研究が多く行われてきた.本研究では振動にロバストな姿勢制御器に加え,振動を抑制する振動制御器を別途設計し,それらの混合制御器の設計方法を提案した.また従来の手法と比較し,振動を抑えながら姿勢変更を達成できることを示した.3点目は,DGVSCMG搭載衛星の姿勢と軌道の同時制御である.衛星の軌道を維持するための軌道制御と姿勢制御を同時に達成するためのDGVSCMGとスラスタの混合駆動則を提案し,燃料消費の最小化を達成した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年,小型衛星の開発が盛んに行われてきている.しかし小型衛星は,様々な問題点を抱えている.そこで本研究では,制御面と姿勢制御アクチュエータのハード面の双方から,これらの問題点に取り組むものである.制御面では,LPV制御理論を小型衛星の姿勢制御に近似誤差のない形で適用する方法を考案し,パワー最適制御等の機能を付加することを研究目的とする.これにより,小型衛星の高速姿勢制御および電力の削減にシステム面からの改善が期待できる.これらは,小型衛星のミッション幅の拡大および電力不足の解消に繋がる.ハード面では,新しいタイプの姿勢制御アクチュエータであるDGVSCMGの設計・開発,エアテーブルを用いた実機実験,小型衛星への搭載を研究目的とする.これにより,小型衛星の姿勢制御アクチュエータにおける衛星内のスペースおよび重量の削減に繋がる.これらは,小型衛星において,スペースと重量の制約を緩和するものである.今年度は主に以下の3つの研究を行った.1つ目は,より実装を意識した姿勢制御シミュレーションの作成を行った.具体的には,宇宙機の受ける外乱の影響をシミュレーションに実装,アクチュエータの入力飽和をシミュレーションに実装,宇宙機の慣性モーメントの妥当性についての検討を行った.2つ目は宇宙機アクチュエータの冗長系に関する研究を行った.宇宙空間での故障修復は困難なため,宇宙機のアクチュエータを冗長に搭載するのが一般的となっている.その冗長系(3軸姿勢制御を行う際に余った自由度)を利用した研究が近年広く行われており,DGVSCMGという新しいアクチュエータを用いた冗長系の研究を実施した.また駆動則における特異点回避に関する研究にも着手した.3つ目は,DGVSCMGの実機実験を行うため,CMGの開発経験のあるJAXA (宇宙航空研究開発機構)および首都大学東京の小島研究室を訪問し,設計方法およびそのノウハウを学んだ.そして,小野電機製作所の協力の元,DGVSCMGに設計を完了した.本来予定していたパワー最適制御やパワートラッキングといった冗長系の研究に加え,各アクチュエータの特異点回避に関する研究にも着手し,DGVSCMGの設計・開発準備に取り掛かるなど期待以上の研究の進展があった.新しい姿勢制御機器であるDGVSCMGに関する研究・開発を行った.DGVSCMGは従来の制御機器が姿勢制御に4基必要であったのに対し,1基で姿勢制御可能であり重量およびスペースの削減に役立つ.今年度はDGVSCMGを用いた数値シミュレーションおよび実機の開発を行った.シミュレーションでは,ホイールを蓄電デバイスとして用いるパワートラッキングに関する研究,太陽パドルの振動を考慮した姿勢と振動の同時制御に関する研究,そして実機誤差を考慮した運動方程式の導出などを行った.これらの研究を遂行する上で,アストロダイナミクス分野で有名なコロラド大学ボルダー校にて海外研究を実施した.実機開発では,昨年設計したDGVSCMGの開発を行い,回路やモーターの試験など実機実験の準備を行った.そして研究発表では,学会誌投稿4本,国内学会発表6回,海外での学会発表4回,学会賞1回,大阪府立大学学長顕彰1回受賞と積極的に研究成果の発表を行った.研究課題であるDGVSCMGのアクチュエータに関する基礎研究に加え,ホイールを蓄電デバイスとして用いるパワートラッキングなどDGVSCMGを用いたミッションの提案およびそれを実現するための課題を研究テーマに落とし込み,研究成果を挙げた.そして,実応用する上で生じる振動などの問題も解決し,+αの成果を挙げた.

また,学会誌4本,学会発表10回と積極的に研究成果を発表し,学会賞も獲得し,期待以上の研究の進展・成果を得た.衛星用制御機器であるDGVSCMGを搭載した小型衛星のLPV制御理論を用いた制御手法の考案を行った.DGVSCMGは1基で3軸姿勢制御可能な新しい姿勢制御機器であり,これを搭載することで制御機器のスペースおよび重量が従来の半分以下となり,小型衛星の抱えるスペースおよび重量の制限を緩和することが期待できる.またパラメータの多さから,これまで宇宙機の姿勢制御への適用が難しいとされてきたLPV制御理論の適用手法を考案し,制御器の性能向上を確認した.主な研究成果を以下3点にまとめる.1点目は,DGVSCMG搭載宇宙機の姿勢制御と特異点回避に関する研究である.DGVSCMGは,制御器から要求されるトルクを出力することができない特異点が存在する.この特異点を回避するための制御手法の考案や,磁気トルカを用いた混合駆動則を提案することで,DGVSCMGのもつ特異点問題を解決し,実用化に近づけた.また,パラメータ依存基底変換行列を新たに提案,導入することで,LPV制御理論の宇宙機の姿勢制御問題への適用を可能にし制御性能の向上に成功した.2点目は,DGVSCMG搭載衛星の姿勢と振動の同時制御である.衛星の太陽パドルやアンテナといった柔軟構造物は,姿勢変更に伴い振動を引き起こしてしまうことがある.よって,従来振動に対してロバストな制御器の設計に関する研究が多く行われてきた.本研究では振動にロバストな姿勢制御器に加え,振動を抑制する振動制御器を別途設計し,それらの混合制御器の設計方法を提案した.また従来の手法と比較し,振動を抑えながら姿勢変更を達成できることを示した.3点目は,DGVSCMG搭載衛星の姿勢と軌道の同時制御である.衛星の軌道を維持するための軌道制御と姿勢制御を同時に達成するためのDGVSCMGとスラスタの混合駆動則を提案し,燃料消費の最小化を達成した.今後の研究方策として,制御面およびハード面について以下で述べる.制御面では,LPV制御理論の宇宙機への適用方法を確立する.変数の多さから宇宙機の姿勢制御への適用が困難であるLPV制御理論について,近似を伴った適用法を提案してきた.そこで,近似誤差を含まず,LPV制御理論を宇宙機へ適用する方法について考える.また,制御理論の知見を高めるため海外での研究留学を予定しており,ここでの経験は宇宙工学をリードするアメリカで研究することにより,制御工学の専門性を高めるのみならず,日本とアメリカの宇宙開発に関する考え方およびグローバルな視野を得るといったことにも役立つものである.ハード面では,設備として,エアテーブルを導入し,開発した小型衛星用DGVSCMGと各種センサを用いた姿勢制御実験を行う.また,実験結果とシミュレーションの比較をし,モデリング誤差についての検討を行う.
遷移金属錯体内包ゼオライト触媒を用いたフェノールの一段階合成プロセスの開発

フェノールは化学工業において様々な有機物の中間体である。フェノール類の多くは多段階プロセスで工業的に生産されている。例えば、クメン法は3段階プロセスであり、フェノールの商業的な生成方法として最も広く用いられている。一方、環境に優しい酸化剤を用いたベンゼンからフェノールへの直接水酸化が大変注目を集めている。鉄錯体内包ゼオライト触媒を用いてベンゼンの酸化反応を行ったところ、アセトニトリル溶媒中に水を添加することで触媒活性が増加した。触媒活性は各溶媒の比が等しくなったところで最大となることがわかった。24時間反応後、その触媒の触媒回転数は、均一系触媒よりも高い値を示すことが明らかとなった。鉄-ビピリジン錯体内包ゼオライト触媒([Fe(bpy)3]2+@Y)を用いて、水あるいは有機溶媒中におけるベンゼンの酸化反応を実施した。水添加の有無に関わらず、フェノールが主生成物として得られることがわかった。また、水とアセトニトリルの混合比を変えた溶媒を用いて検討を行ったところ、水とアセトニトリルの体積比が1:1のときに、最大の触媒活性を示した。水溶媒では。ベンゼンの分散、アセトニトリル溶媒では、過酸化水素の分散が問題であることから、混合溶媒となったことでそれぞれの溶媒の問題が相殺されたためであると考えられる。各鉄触媒のベンゼン酸化反応に対する経時変化を追跡した。均一系触媒である[Fe(bpy)3](ClO4)2では、5時間で反応がほぼ終了した。この時、過酸化水素はまだ残っていることから、触媒が失活したことが原因であると考えられる。一方,[Fe(bpy)3]2+@Yでは,反応速度はゆっくりであるが,生成物は増加し続けた。24時間後の触媒回転数は、[Fe(bpy)3]2+@Y (TON = 94)が[Fe(bpy)3](ClO4)2 (TON = 83)を上回っていることより、[Fe(bpy)3]2+@Yはベンゼン酸化に対しても良い触媒であると考えられる。この反応条件下での、フェノールの選択率は90%以上、基質であるベンゼンの転化率は約10%であり、目標値には及ばないが、クメン法での多段階プロセスの収率(精製過程を除外して考慮)に匹敵する値であることがわかった。今年度は、この触媒のNa+カチオン部分を他の金属カチオンや有機カチオンに交換した鉄錯体内包カチオン交換ゼオライト([Fe(bpy)3]2+@M-Y (M= Na, K, Cs, Mg, Caなど))触媒を用いて過酸化水素を酸化剤としたベンゼンの酸化反応を実施した。いずれの触媒でも主生成物としてフェノールが生成された。Na+を他のカチオンに交換することで主生成物であるフェノールの選択率が向上した。触媒活性はゼオライト中のカチオンが1価の金属イオンの場合、Na+よりK+,Cs+の方が、2価の場合、Mg2+よりCa2+の方が高い活性を示した。この触媒活性の序列は、水和イオン半径の序列(1価:Cs+ < K+ < Na+,2価:Ca2+ < Mg2+)と概ね一致していることから、カチオンの交換により鉄-ビピリジン内包ゼオライト触媒中の反応場(空隙)が変化し、反応場が広いほど活性向上に有効であることが示唆された。ベンゼンからフェノールへの水酸化反応に代表される有機基質の酸化反応は、有機化学工業分野およびファインケミカル製造にとって非常に重要な反応プロセスのひとつである。フェノールはクメン法と呼ばれるベンゼンからの多段階プロセスで合成されることが知られているが、グリーンケミストリーの観点から合成プロセスの短縮が求められている。申請者は、水中でシクロヘキセンの選択的水酸化反応を一段階で進行する鉄錯体内包ゼオライト触媒の開発に成功した。本申請の研究では、これまでの成果をさらに発展させ、水および有機溶媒中でベンゼンからフェノールへの一段階合成プロセスを検討するとともに、前述の触媒のアルコール選択特異性の発現メカニズムを明らかにし、さらに高機能な選択水酸化反応を触媒する固体触媒の開発を目指して研究を遂行した。鉄錯体内包ゼオライト触媒を用いて、水あるいは有機溶媒中におけるベンゼンの酸化反応を実施した。水の添加の有無に関わらず、目的のフェノールが主生成物として得られることがわかった。また、水とアセトニトリルの混合比を変えた溶媒を用いて検討を行ったところ、水とアセトニトリルの比が1:1のときに、最大の触媒活性を示した。水溶媒では、ベンゼンの分散、アセトニトリル溶媒では、過酸化水素の分散が問題であることから、混合溶媒となったことでそれぞれの溶媒の問題が相殺されたためであると考えられる。この反応条件下での、フェノールの選択率は90%以上、ベンゼン転化率は約10%であり、目標値には及ばないが、クメン法での多段階プロセスの収率(精製過程を除外して計算)に匹敵する値であることがわかった。また、鉄錯体内包ゼオライト触媒の鉄錯体の配位子を変えたり、ゼオライト部分のカチオンを交換することで、水溶媒中での反応活性を改善することに成功した。

一方、環境に優しい酸化剤を用いたベンゼンからフェノールへの直接水酸化が大変注目を集めている。鉄錯体内包ゼオライト触媒を用いてベンゼンの酸化反応を行ったところ、アセトニトリル溶媒中に水を添加することで触媒活性が増加した。触媒活性は各溶媒の比が等しくなったところで最大となることがわかった。24時間反応後、その触媒の触媒回転数は、均一系触媒よりも高い値を示すことが明らかとなった。また、「3鉄錯体内包ゼオライト触媒の生成物捕捉部位にあるカチオンの最適化」に関して、この[Fe(bpy)3]2+@Na-Y触媒のNa+カチオン部分を他のカチオンに交換した鉄錯体内包カチオン交換ゼオライトを新たに設計・合成し、水溶液中でのベンゼンの酸化反応を行ったところ、Na+を他のカチオンに交換することで主生成物であるフェノールの選択率と生成量が向上した。このことからゼオライト内の反応空間を広げることで触媒活性が向上できるという知見が得られた。以上のように、本申請課題は、当初の目的通りに進展している。触媒化学前年度の研究方針である「2鉄錯体内包ゼオライト触媒の触媒活性部位にある鉄錯体の最適化」「3鉄錯体内包ゼオライト触媒の生成物捕捉部位にあるカチオンの最適化」を続行する.特に,フェノールの選択率は90%以上、基質であるベンゼンの転化率は30%以上という目標を達成するために、詳細に検討を行う。平成25年度の主な計画の「1鉄-ビピリジン錯体内包ゼオライト触媒を用いた過酸化水素を酸化剤としたベンゼン類の酸化反応の反応条件の検討」に関して、水とアセトニトリルの混合比を変えた溶媒を用いて検討を行ったところ、水とアセトニトリルの体積比が1:1のときに、最大の触媒活性を示すことがわかった。また、経時変化を追跡したところ、[Fe(bpy)3]2+@Yは徐々に反応が進行し、フェノールの選択率は90%以上、基質であるベンゼンの転化率は約10%となり、目標値には及ばないが、クメン法での多段階プロセスの収率に匹敵する値であることがわかった。当初、FID検出器付ガスクロマトグラフィーを購入する予定になっていたが、冷却水循環装置が故障したため、こちらを先に購入した。その結果、ガスクロマトグラフィーを購入する予算が足りなくなったため、今年度は購入せずに次年度以降に購入することとした。前年度の研究方針である「1鉄-ビピリジン錯体内包ゼオライト触媒を用いた過酸化水素を酸化剤としたベンゼン類の酸化反応の反応条件の検討」を続行する.特に,フェノールの選択率は90%以上、基質であるベンゼンの転化率は30%以上という目標を達成するために、詳細に検討を行う。平成26年度からは、「2鉄錯体内包ゼオライト触媒の触媒活性部位にある鉄錯体の最適化」「3鉄錯体内包ゼオライト触媒の生成物捕捉部位にあるカチオンの最適化」を行う。2の鉄錯体の最適化は、まず鉄周りの配位構造を大きく変えないように配位子をビピリジンからフェナントロリンやターピリジンに変えた鉄錯体を導入して、ベンゼン酸化活性やフェノール選択性について検討を行う。3のカチオンの最適化は、[Fe(bpy)3]2+@Na-Yをベースとして、現存するナトリウムイオンを他の金属カチオンや有機カチオンに交換して、ベンゼン酸化活性やフェノール選択性について検討を行う。今年度と次年度の予算を合算し、試薬などの物品費や旅費を除いた額を勘案して、予定通りガスクロマトグラフィーを購入するかどうかを判断したい。
密度行列繰り込み群による2次元量子系および3次元古典系の解析

密度行列繰り込み群を高次元系へ適用する方法として開発された「テンソル積変分形式」(TPVA)を、3次元古典系および2次元量子系に応用することが、本研究の目的である。本年度はTPVAの計算精度を、より向上させる為に、変分パラメターを増やす試みを行った。この場合、どのように変分パラメターを最適化すれば良いかという数値計算上の問題があり、TPVAの変分原理に立ち戻って「分配関数極大条件が与える自己無矛盾なパラメター改良方程式」を導きだすことによって、これを解決した。数値計算の不安定性を解消するために、変分計算に現れるレイリー商の分母が小さくならない方向に、試行関数を変化させることがこの研究のポイントであった。2次元量子系への応用については、試行的に正方格子XXZ模型に対して適用してみた所、わずかに3パラメターの変分関数を用いるだけで基底状態のエネルギー期待値を13%の誤差の範囲内で推定できることが判明した。この数値結果は、単なる近似値ではなく、エネルギーの変分上限としての厳密な意味も持っていることを強調しておく。本研究期間中に来日したAndreas Kemper氏と西野・Gendiarの3者で、簡単な研究成果の交換を行ったところ、思いがけず共同研究が始まったことも追記しておく。これは、表面原子の確率的な拡散を扱う模型で、我々が持つ数値繰り込み群の技法が適用可能であることが判明したので、直ちに共同で計算を進め、結果を"Stochastic light coneCTMRG:a newDMRGapproach to stochastic models" J.Phys.A.Math.Gen.36 (2003) 29にて公表した。本研究の目的は、1次元量子系および2次元古典系に対して開発された精密な数値変分法である密度行列繰り込み群を、より高い空間次元を持つ系に応用する方法を開発することである。我々は密度行列繰り込み群が、ブロックスピン変換を表す行列の積で変分関数を表現していることに着目し、同様な変分関数構成が高次元系に対しても適用可能ではないかと考えた。そこで、3次元古典系の代表例であるイジング模型に対して、ボルツマン重率の局所積で表される2次元IRF模型を変分試行関数として用い、変分自由エネルギーを密度行列繰り込み群の変型である角転送行列繰り込み群により評価した。その結果として、よい自由エネルギーの上限が得られた。次に、局所積による変分関数構成を非一様で秩序変数が空間変調を持つ場合に拡張するために、新たに密度行列繰り込み群による自由エネルギー評価を先の変分形式の中に取り入れ、古典競合相互作用系の代表であるANNNI模型に適用したこの系の解析は現在も続いているが、これまで標準的な相図として用いられて来た「悪魔の階段」的な構造には、平均場近似の「整合的変調秩序相の強い安定化」によって作り出される偽情報が含まれている可能性が洗い出されつつある。密度行列繰り込み群の新たな発展の一つとして、空間次元をひとつ下げた1+1次元対称・非対称確率的拡散系に対する光円錐内部での局所因子の足し上げに、角転送行列繰り込み群がそのまま応用できることが判明したことも付け加えておく。
ジョン・ロック自由論を基盤とした責任論の構築:免責要件としての自由意志概念の探求

本研究は、自然科学の発達により因果的決定論擁護の潮流の高まる現代自由意志論争に対して、帰責の観点から新たな自由意志概念を提示することによって自由意志論を擁護し、それに基づいた責任論を構築することを目的としている。具体的な目的は次の3点である。1.「自由な行為」を成立させる必要条件としてではなく、単にその欠如の場合にのみ問題となり、行為の免責につながるような「自由意志」概念の探求、2.ロックの道徳論からの1の概念の導出、3.1の自由意志概念の倫理学的妥当性の提示。以上を踏まえて、最終年度である本年度には、これまで行ってきたジョン・ロックの道徳哲学、自由意志論、応用倫理学、メタ倫理学の総合が目指された。まず、ジョン・ロック研究の集大成として京都大学博士学位論文「ジョン・ロックの道徳哲学の射程」が発表された。この論文では、ロックの力能論を媒介させ、責任論と自由意志論を接合させることで力能を基礎にした新たな自由概念を提示した。これは1および2の目的の達成を意味する。また、ロックの議論を現代の自由意志論から検証することにより、3の目的を部分的に達成した。次いで、自由意志論のメタ倫理学的基礎づけがなされた。これまで「事実」に関する議論であった自由意志論を「規範」の議論と捉え直すことで、非認知主義的な自由意志論という新しい立場の可能性を示した。これは1に示した新たな自由意志概念の正当化という意味で3に資する。この成果は関西倫理学会2007年度大会で発表された。最後に、応用倫理学について、現在注目を集めているニューロエシックスにおいて、自由意志論の観点からどのような議論が行われているかをサーベイした。この成果は『実践哲学研究』に掲載された。決定論の議論は脳科学の発達により一層影響力を強めることが予想される。本研究成果はこの議論についての将来的な準備にあたる。本研究の目的は、自然科学の発達により因果的決定論を擁護する潮流の強くなった現代自由意志論争に対して、帰責の観点から新たな自由意志概念を提示することによって自由意志論を擁護する立場から1つの解決策を提出し、それに基づいた責任論を構築することである。そのために、本年度は現代の自由意志問題における論争状況の網羅的なサーベイを行い、論点を整理することが計画されていた。この計画の成果の一部は『実践哲学研究』第28号に「生き方が責任を作る:『もうひとつの可能性』再考」として発表された。この論文で論じたのは、自由意志論の立場からR・ケインを、決定論の立場からD・デネットをそれぞれ代表させ、互いの立場から主な論点を提示した後、ケインに対するデネットの批判を扱い、それを昇華させる形で、責任の条件となるべき自由意志概念の姿を探究することであった。ここで得られたのは、自由意志は個々の行為に与えられる関係や特性、ましてや自然的存在を離れた超越論的な存在者のもつ特性などではあり得ず、自然法則に部分的には支配されながらも共同体という環境と、身体というシステムを通じて生じる偶然性とを通して形成される自然的人間に実現される能力である、という知見である。この知見は、免責要件としてわれわれの手の中に残る自由意志概念の限界を提示するとともに、共同体のもつ価値観と自由の関係を再考させる契機ともなっている。この他に、2005年6月18日に南山大学社会倫理研究所で行われた懇話会では「責任に関する言い訳アプローチ:自由意志の場合」という講演を行い、自由意志概念を免責要件としてのみ扱う「言い訳アプローチ」テーゼを発表した。ここで確認されたのは、自由意志を責任の必要条件ではなく、免責の条件として適切に扱うには、自由と責任の概念的切り離しが必要となるという知見である。このギャップを埋めることは今後の課題である。本研究の目的は、自然科学の発達により因果的決定論を擁護する潮流の強くなった現代自由意志論争に対して、帰責の槻点から新たな自由意志概念を提示することにある。その結果、自由意志論の主張が部分的に擁護され、擁護された自由意志論に基づいた責任論を構築することが目指される。本年度の計画は、1年目に行ったサーベイに基づいて、これまで研究してきたロックの自由意志論を再検討・再構築し、現代の議論の中に位置づけることであった。また、ロックの自由意志論に関連させる形で人格同一性論を捉え直し、ロックの責任論について総合的な見解を提出することが目指された。この計画に従い、ロックの自由意志論の道具立てから現代的な責任の帰属理論の一アプローチを導出することが、まずもって目指された。そして、その成果は2006年11月に行われた関西倫理学会2006年度大会において発表された「ジョン・ロックの道徳論とその限界」に結実した。この発表内容は、改訂が加えられた上で2007年3月発行の『倫理学研究』第37号に掲載された。また、1年目に行われたサーベイは、平行して行われたメタ倫理学の研究成果とあわせて、2006年5月に行われた、平成18年度科学研究費補助金基盤研究(8)「自己知と自己決走の倫理学的再吟味」平成18年度第1回研究会において、「メタ倫理学から見た自由意志問題」として発表された。この発表は、現代において自由意志という概念が擁護されるべき基盤としての説明理論をメタ倫理学の見地から提示するものであった。

本研究は、自然科学の発達により因果的決定論擁護の潮流の高まる現代自由意志論争に対して、帰責の観点から新たな自由意志概念を提示することによって自由意志論を擁護し、それに基づいた責任論を構築することを目的としている。具体的な目的は次の3点である。1.「自由な行為」を成立させる必要条件としてではなく、単にその欠如の場合にのみ問題となり、行為の免責につながるような「自由意志」概念の探求、2.ロックの道徳論からの1の概念の導出、3.1の自由意志概念の倫理学的妥当性の提示。以上を踏まえて、最終年度である本年度には、これまで行ってきたジョン・ロックの道徳哲学、自由意志論、応用倫理学、メタ倫理学の総合が目指された。まず、ジョン・ロック研究の集大成として京都大学博士学位論文「ジョン・ロックの道徳哲学の射程」が発表された。この論文では、ロックの力能論を媒介させ、責任論と自由意志論を接合させることで力能を基礎にした新たな自由概念を提示した。これは1および2の目的の達成を意味する。また、ロックの議論を現代の自由意志論から検証することにより、3の目的を部分的に達成した。次いで、自由意志論のメタ倫理学的基礎づけがなされた。これまで「事実」に関する議論であった自由意志論を「規範」の議論と捉え直すことで、非認知主義的な自由意志論という新しい立場の可能性を示した。これは1に示した新たな自由意志概念の正当化という意味で3に資する。この成果は関西倫理学会2007年度大会で発表された。最後に、応用倫理学について、現在注目を集めているニューロエシックスにおいて、自由意志論の観点からどのような議論が行われているかをサーベイした。この成果は『実践哲学研究』に掲載された。決定論の議論は脳科学の発達により一層影響力を強めることが予想される。本研究成果はこの議論についての将来的な準備にあたる。
「認知症家族の介護」に備えた中高年男性への介入プログラムの開発

本研究の目的は、介護経験のない「男性用認知症介護準備プログラム」の開発及びその効果の検討をすることである。全国の認知症家族の主介護者の情緒的消耗・介護肯定感に関連する男性介護者の特徴から、130分2回を1セットの男性用認知症介護準備プログラムを開発した。介入群42名・対照群43名に実施し比較検討した。その結果、参加者の満足度や役立ち感は高く出席率100%であり、認知症の知識や認知症の対応の自信は向上し、2カ月後もある程度定着した。以上より、本プログラムは妥当な内容であり効果があったと判断した。しかし、認知症の否定的なイメージの改善は見られず、今後模擬体験演習等の必要性の示唆を得た。本研究は、今後増加が予測される認知症患者を介護する家族の「ストレス反応と肯定的な反応」である情動反応を明らかにし、性別で比較検討することで男性介護者の特徴を明らかにすることを目的とした。対象は、全国の地域包括支援センター1500ヶ所(返信数101、返信率6.6%)・居宅介護支援事業所700ヶ所(返信数71、返信率10.1%)から紹介者された、認知症家族を介護している介護者463名、有効返信数348名(返信率78.8%、内有効回答率95.3%、男介護者137名、女性介護者211名)である。調査内容は、介護者・要介護者の状況、日本語版SMQ、介護の実際、介護の動機、改訂版在宅介護ソーシャルサポート尺度、対処法略である家族介護者対処スタイル、介護観、介護の意欲、今後の不安であり、家族介護MBI尺度の下位尺度である「情緒的消耗」と「離人化」を「否定的情動反応得点」として,また介護肯定感尺度を「肯定的情動反応得点」として使用した。分析は記述統計及びステップワイズ法による重回帰分析を行った。その結果、男性介護者特有の影響要因は、否定的情動反応得点の高さには、「介護に時間がとられ思うように仕事ができない」「我慢できずに手を挙げる」「ベッド上でのおむつ交換」、肯定的情動反応得点の高さには「仕事を辞めてまでも介護を行う」「入浴介助を行う」「通所サービスの利用あり」「副介護者の存在なし」が影響していた。また、否定的情動反応得点と肯定的情動反応得点とは弱い逆相関があった。結論として、男性介護者は、女性介護者に比してストレス反応は低かった。また男性介護者・女性介護者では重回帰モデルに違いがあるため、それぞれの特性を考慮した支援が必要であることが明らかとなった。平成27年度は、平成26年度の研究から明らかとなった、男性介護者の特徴をもとに「男性用認知症介護準備プログラム」を作成した。そして、介護経験のない男性を対象にプログラムの実施し、その有効性を検討した。方法は、まず介入群42名に、男性用認知症介護準備プログラム(認知症の知識、認知症予防体操、介護食の作り方の視聴・試食、男性介護者の講話、ストレス対処法、おむつ交換方法の見学)を、130分2回を1クールとして行った。対照群43名には、市販のパンフレットを渡し自己学習を促した。両者に対して実施前・介入直後・2か月後に質問紙調査を実施し、その結果を比較・検討した。また、介入群にはプログラム1回目と2回目の実施直後に、感想や理解度・役立ち感の調査を行った。国際医療福祉大学の倫理審査委員会の承認を得ている。その結果、介入群と対照群の比較では、「認知症のイメージの変化」おいて有意差は見られなかったが、「認知症の知識」の獲得や「認知症に関する対応の自信」の獲得では一定の効果があった。また、介入群の介入直後各回の感想も肯定的であり、理解や役立ち感も高く、出席率も100%であった。以上より、「認知症の知識」や「認知症に関連する対応」の自信は向上し、本プログラムは有効であることが明らかとなった。従って、介護者の現状を明らかにし作成した「男性用認知症介護準備プログラム」は、地域の実態にあっており住民にも受け入れられたと判断した。しかし「認知症のイメージ」については、認知症に関する興味・関心の向上にはつながったと思われるが、変化はあまり見られなかった。今後プログラムの内容として、実際に認知症の人と関わる模擬体験の検討等の示唆を得た。H26年度は、全国の包括支援センターから紹介を受け認知症家族を介護している介護者に対して、情動反応とそれに関連する要因について質問紙調査及び分析を行う予定であった。おおむね計画通りには進んだが、紹介依頼施設である地域包括支援センターからの返信率が低かったため(7.8%)、全国の居宅介護支援事業所700ヶ所にも協力を依頼した。

在宅介護者の協力者の有効回答数は348件であり、予定数より少ない状況であったが、本研究の限界であると考えた。質問紙の集計・分析を行い、男性介護者・女性介護者それぞれの情動反応に関連する要因が明らかとなった。その後、男性介護者の特徴をもとに、支援プログラムの内容の検討・作成及び評価方法の検討を行い、現在プログラムの実施準備の段階である。そのため、おおむね予定通りに進んでいると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。老年看護学現在介護をしていない男性を対象とした「認知症家族の介護」に備えた教育プログラム(以下男性介護者準備プログラム)の開発とその有効性を検討するという目的で、現在研究参加者100名(プログラム実施群50名、コントロール群50名)を募集している。プログラムは、講義と演習(認知症について、認知症予防、男性介護者の体験、リラクゼーション法、おむつ交換について)、及びグループディスカッション等の学習形態を用い、1週間に1回、1回130分、計2回実施する。場所は、常葉大学の教室を使用し行う予定である。しかし、プログラム参加者がなかなか集まらず、募集範囲を広げているところである。
変成岩に含まれる砕屑性粒子の年代測定による日本列島の形成史解読

日本列島の基盤の大部分は付加帯及びそれらが沈み込みによって変成された変成帯によって構成されており、これまで変成帯部分に対して砕屑性ジルコンの年代測定を行ってきた。その結果、三郡-蓮華帯の砕屑性ジルコンの年代構成が木山変成岩と共通することが判明した。また、三波川帯の最も若い砕屑性ジルコンが後期白亜紀を示したことから、三郡変成岩の原岩が四万十帯と時代的に同じであることが明らかになった。これらの事実を考慮すると、木山変成岩は三郡-蓮華帯のクリッペ的成分で、三波川変成帯は変成を受けた白亜紀付加体(四万十帯と同一成分)が地表に現れたものであると考えることができる。その事実を認定すれば、日本列島の形成史を大幅に単純化できる上に、多くの矛盾を解消できる可能性がある。飛騨-隠岐帯に関しては、隠岐の準片麻岩中のジルコンを測定し、その原岩年代が原生代まで遡り、朝鮮半島の基盤岩との関連を示唆した。また、大陸衝突の痕跡と考えられる中圧変成岩を産し、朝鮮半島の沃川帯と対比されてきた宇奈月地域の変成岩の中圧変成の年代は詳しくは不明であったが、この度得られたジルコンの年代により、従来よりも遥かに狭い範囲でこの中圧変成年代を制限できる可能性を得るに至った。この結果については近く公表の予定である。日本列島の基盤は一部を除くと付加帯及びそれらが変成した変成帯で構成されている。堆積岩に関しては産出する大型化石及び微化石によって堆積年代が求められ、日本列島の形成過程を編む上で大きな役割を果たしてきた。しかし、西南日本に広く分布する変成岩は、変成作用の影響により化石が産出しないために、近年まで堆積年代が不明なままであった。そこで、変成作用の影響を受けない砕屑性ジルコンの年代測定を用いることにより、変成岩の堆積年代に有意な制限を加え、さらに後背地を推定することを行った。これにより、日本列島形成史の「白紙」部分を埋めることが出来ると考えられる。これまでも主に三郡変成岩類(特に周防帯)を対象に年代データを蓄積してきた。具体的な手法としては、国立科学博物館に於いてジルコンの抽出をした上で研磨試料を作成し、広島大学に設置されている二次イオン質量分析計:SHRIMP IIで分析を行った。18年度は主に九州北部の三郡変成岩(三郡一蓮華帯:変成年代約300Ma)から砂質片岩試料を採取し、ジルコンの年代測定を行った。その結果は以前に数試料測定した周防帯(変成年代220Ma)の年代分布に比べて明らかに古く、原岩の堆積年代が古いことが確認された。また、関東山地の三波川帯の砕屑性ジルコンも年代測定をした。三波川帯は、原岩はジュラ紀の付加帯である秩父帯と同じであるとされてきたが、年代測定の結果、原岩の堆積したのは白亜紀であることを示唆する結果が得られた。日本列島の基盤の大部分は付加帯及びそれらが沈み込みによって変成された変成帯によって構成されている。これまで付加体部分に対して砕屑性ジルコンの年代測定を行ってきた。その結果,三郡変成岩の300Ma変成帯である三郡-蓮華帯の砕屑性ジルコンの年代構成が約100km南に離れた木山変成岩と似通っていることが判明した(学会発表準備中)。また,三波川変成帯の最も若い砕屑性ジルコンが後期白亜紀を示したことから,三郡変成岩の原岩が四万十帯と時代的に同じであることが明らかになった(学会発表済み・論文投稿中)。これらの事実は,日本列島の構造を考える上で非常に重要な証拠となりうる。具体的には,木山変成岩は三郡-

蓮華帯のクリッペ的成分であり,三波川変成帯は変成を受けた白亜紀付加体(四万十帯と同一成分)が地表に現れたものであると考えることができる。その事実を認定すれば,日本列島の形成史を大幅に単純化できる上に,多くの矛盾を解消できる可能性がある。一方で,飛騨地域は日本列島に付随してきた大陸地殻の成分とされ,朝鮮半島との地質的関係が古くから指摘されてきた。その中でも宇奈月地域は大陸衝突の痕跡と考えられる中圧変成岩を産し,朝鮮半島の沃川帯と対比されてきた。この宇奈月の変成岩の中圧変成の年代は詳しくは不明であったが,この度得られたジルコンの年代により,従来よりも遥かに狭い範囲でこの中圧変成年代を制限できる可能性を得るに至った。この結果については近く公表の予定である。これまでの研究で、日本列島の基盤を成す、変成した付加体に対して砕屑性ジルコンの年代測定を行い、堆積年代の推定を行ってきた。その結果、三郡変成岩の300Ma変成帯である三郡-蓮華帯の砕屑性ジルコンの年代構成が約100km南に離れた木山変成岩と似通っていることが判明したので国際学会で発表し、現在は論文を執筆中である。また、三波川変成帯の原岩の堆積年代が四万十帯(北帯)と時代的に同じ白亜紀後期であることが明らかになり、そのことに関する論文を執筆し、出版された。これらの事実の発見により、日本列島の基盤の構造を考える上で、日本列島の形成史を大幅に単純化でき、多くの矛盾を解消できる可能性がある。つまりジュラ紀付加体である秩父帯の背弧側に四万十帯と同じ成分の三波川帯が露出する、向斜状の構造(たとえば磯崎・丸山、1991)を考えることができ、不必要に多数の沈み込みを想定する必要が無くなる。また、木山変成岩の存在は、九州中部の削剥が四国よりも緩かったことを示す可能性があり、同時に九州中部での三波川帯の不在を説明する要素になるかもしれない。一方で、飛騨帯の宇奈月地域は、朝鮮半島との地質的関係が古くから指摘されてきた。その中でも宇奈月地域は大陸衝突の痕跡と考えられる中圧変成岩を産し、朝鮮半島の沃川帯と対比されてきた。沃川帯の片麻岩のジルコン年代と、宇奈月地域の花崗岩に含まれるジルコンのコアの年代とが良い一致を示すために、この2地域を対比できる可能性がある。
コンプレックスプラズマ中の帯電微粒子とプラズマの相互作用がもたらす物理現象

ミクロンの大きさの微粒子とプラズマの相互作用によりもたらされる新たな物理現象に焦点をあてた。プラズマが全体として電気的に中性であろうとすることから、負に帯電した微粒子はプラズマ中に閉じ込められ、プラズマは複合系としてふるまう。微粒子はレーザーを当てることにより、可視化が実現する。微粒子が作る構造形成を観測し、さまざまな新しい現象を報告した:極低温コンプレックスプラズマ中での低次元構造形成、シース中に形成される2次元微粒子構造とその極低周波を特徴とする集団運動。微粒子が作るバウショックや渦現象。一方、2重らせん構造は分子生物学との関連で、コンプレックスプラズマが新たな知見を与えることを示した。実験ーシドニー大学のアレックス・サマリアン氏と宇都宮大の斉藤和史氏との共同研究で、横浜国大にある細長いガラス管を用いた装置(YD1)で、微粒子を含んだRFプラズマを生成し、シース上に微粒子クラスターを浮上させ、磁場をかけ、微粒子クラスターを中心付近にデイスク状に形成し、さらに管壁に沿ってもリング状にクラスター形成することができた。中心部と管壁のリングとのクラスターを磁場を変化させることで回転させることに成功した。これは渦巻き状銀河に類似の構造で、回転速度が速くなるにつれて中心付近のデイスクの渦巻きから腕が出て、デイスクとリングがつながっていく現象を見出した。まだ理論モデルは構築できるまでに至っていないが、磁場中のコンプレックスプラズマの挙動については未解明の現象が多く、今後の研究が待たれるところである。この新奇な現象についてはスエーデンの国際会議でユニークなコンプレックスプラズマ実験結果として報告された。YCOPEXと呼ぶ装置では中村良治氏との共同研究で、プラズマ中の微粒子の流れの問題、磁場中での個々の微粒子の挙動について調べた。極低温コンプレックスプラズマ実験は真銅雅子氏との共同研究で、液体ヘリウム表面の電子と帯電微粒子の相互作用についての実験を行った。物理学会にて結果が発表された。理論:コンプレックスプラズマにおける量子効果について、微粒子の帯電過程につて、微粒子周辺のプラズマ粒子が、導体微粒子の表面に作る鏡像がもたらす効果を理論的に解析して論文にまとめた。シドニー大学のセルゲイ・ブラジミロフ氏との共同研究で、量子プラズマの定式化をウイグナー理論の延長として取り組み、古典理論にない新しい量子効果について調べた。平成23年から3年間にわたるコンプレックスプラズマ研究はミクロンの大きさの微粒子とプラズマの相互作用によりもたらされる新たな物理現象に焦点があてられた。プラズマ中に存在する微粒子はプラズマ粒子を表面に集め負に帯電し、プラズマが全体として電気的に中性であろうとすることから、微粒子がプラズマ中に閉じ込められ、複合系としてふるまうことからコンプレックスという名称を冠したプラズマが出来上がる。微粒子は0.5ミクロン程度の可視光レーザーを当てることにより、その散乱光をCCDカメラでとらえることができる。横浜国大では独自のコンプレックスプラズマ装置を使って、微粒子の帯電状態、微粒子が作る構造形成を観測し、さまざまな新しい現象を報告した。平成24年7月にはスエーデンの国際会議(第39回ヨーロッパ物理学会と第16回プラズマ物理国際会議)で、極低温コンプレックスプラズマ中での低次元構造形成について招待講演を行った。そこでは、低温状態における微粒子帯電における量子効果、シース中に浮上し形成する2次元微粒子構造とその極低周波を特徴とする集団運動について発表した。また平成25年12月には第8回アジア太平洋プラズマ科学の基礎と応用国際会議〈台湾〉での招待講演ではコンプレックスプラズマ中で見出された微粒子が作るバウショックや渦現象について報告した。バウショック構造(Phys. Rev. Lett.に掲載)はコンプレックスプラズマが磁気圏プラズマの構造を再現できることを示し、渦現象(Phys. Rev. Lett.に掲載)では、プラズマの回転が微粒子の運動を引き起こし、自然界での竜巻現象を粒子レベルで可視化したものとして注目される。一方、微粒子が作る2重らせん構造(Phys. Rev. Eに掲載)はコンプレックスプラズマが分子生物学との関連で、構造形成に基礎的な知見を与えうることを示した。プラズマ中に微粒子が共存し、負に帯電したミクロサイズの微粒子は、プラズマ中にクーロン結晶を形成し、シース端で重力と電気力のつり合いにより浮遊させることができる。横浜国大の円筒状真空大型ガラス管YCOPEX(Yokohama Complex Plasma Experiment)装置を使い、管内に水平に置かれたステンレス板上にできるシース上に浮かぶ微粒子クーロンクラスターを形成し、大面積にひろがるクラスターを側面からレーザーを当てることにより可視化して、プラズマパラメータを変化し,微粒子径や微粒子数を制御して,高密度の微粒子からなるクーロンクラスターの形成を実現した。

装置を傾け,重力を利用することにより,クラスターに流れを作り,ダスト音波速度以上の超音速流を作り出し,ポテンシャル障壁により衝撃波面(バウショック)を作り出すことに成功し、微粒子結晶中を伝わる波の格子波、ダスト音波について検証した。バウショック前面における粒子密度の測定から、ランキン・ユゴニオ理論と比較した。また分子運動論による粒子シミュレーションにより、バウショック形成の実験結果を再現できることを示した。結果は物理学会、スエーデンでの国際会議で発表された。また分子運動論のシミュレーションにより、コンプレックスプラズマ中でのダスト粒子による、1次元鎖形成、2次元ジグザグ構造、3次元二重らせん構造ができることを示し、格子モデルを用いて理論的に構造変化の起こる臨界条件を見出し、コンピュータ実験結果を説明した。これは米国プラズマ専門誌に発表されるとともに、スエーデンで招待講演にて紹介された。YD(Yokohama Dewar)装置による、液体ヘリウム蒸気中での微粒子の帯電量測定は、常温プラズマ中での帯電現象の理論予測とはかなり異なり、量子効果を考慮した理論を提案した。理論的な展開として、コンプレックスプラズマ中の微粒子の帯電量について、オーストラリアからの共同研究者と、量子効果について議論。議論を通して、プラズマ粒子(電子とイオン)が、導体微粒子の場合には表面近傍に近づくと、量子効果が顕著になり、巨視的な帯電量というところに大きな影響を及ぼす可能性があることを明らかにした。さらに、コンプレックスプラズマにおける量子効果の巨視的なあらわれについての展開を図る端緒につくことができたと考えている。現在は量子プラズマにおける統計的な方程式系の構築を目指していて、それをコンプレックスプラズマの定式化にどう展開していくかというところまで、達成できたと考えている。実験については極低温実験装置で見出した、磁場中におけるクラスターの回転について、予想外の実験結果であり、理論的にもまだモデル化すら構築できていないが、宇宙における銀河の回転との関連を思わせる結果で今後の展開を考えている。微粒子の渦巻き現象に関しては、磁場を不均一にして、その大きさを変化させることで実現できた現象であり、国際会議にて報告をすることができた。所期の目的に対しては、おおむね達成できて、結果はスエーデンの国際会議での招待講演はじめ、ポスター発表、国内でも物理学会での招待講演と共同研究者による口頭発表を多く出しており、目標達成は順調に進んでいるといえる。25年度が最終年度であるため、記入しない。(1)コンプレックスプラズマにおける常温実験研究は予想以上の成果を上げた。衝撃波面(バウショック)形成実験は分子運動論によるシミュレーションを使って実験の再現をすることができた。成功のカギは微粒子クラスターを2次元的に大きく広げて生成することができたこと、2次元的に浮上させた微粒子に重力効果を利用して流れを作ることができたことである。実験結果は物理専門誌フィジカルレビューレターに掲載された。
知的データーベースを利用した3次元人体運動の再構成

本研究では、1台のビデオカメラだけを用いて人体運動を撮影し、それより得られる時系列画像から人体の3次元運動を再構成する新しいモーションキャプチャーシステムを開発した。本システムは、奥行き方向の情報が欠如した単眼視画像列を入力とするために、その高精度な再構成は本質的に難しい。しかし、1台のカメラだけを用いるシステムは安価で簡便なモーションキャプチャーを提供する。また、たとえ大雑把ではあっても再構成された運動を修正し目標のアニメーションに仕上げることは、アニメーター達にとって無から全てを作り出すことよりも遥かに簡単であり効率的である。本システムでは、まず人体の主要箇所にマーカーを取り付けた人間の運動を1台のビデオカメラで撮影する。そして、各時間の画像について、マーカーの2次元座標値から可能性のある全ての3次元姿勢候補を作成する。その姿勢集合の中から、人間の関節角度の限界を越えている姿勢、及び、時間方向に不連続な姿勢を排除する。更に、マーカーの位置を抽出する際に生じた誤差を補うために、マーカー座標値の信頼度に基づいて、各姿勢候補のまわりに乱数を用いて新たな姿勢を発生させ、姿勢集合を補強する。得られた姿勢候補のひとつひとつについて、ボディバランス、手足の対称性といった先験情報に基づいた得点付けを行う。最も高い得点(高い評価)を得た姿勢を推定姿勢として出力する。各時間について得られた推定姿勢列が再構成運動を構成する。単眼視画像列から3次元運動を再構成する問題に対して、解空間を姿勢候補の集合として離散的に扱う手法、及び、先験情報に基づいた得点付けにより解を選択する手法は、本研究の大きな独創性のひとつである。既知の3次元運動から生成された2次元画像列より再構成を行うシミュレーション、及び、実際の運動を撮影し再構成を行う実験の両方を行い、その再構成結果より本システムの有効性を検討した。本研究では、辞書形式に整理された人体の姿勢データベースを認識過程に利用し,画像データから効率的に人体運動を追跡し,3次元的に再構成する新しい手法を開発する.すなわち,本研究で開発されるシステムは画像情報から人体の3次元的姿勢を認識する過程において,従来の観測方程式の解から人体の姿勢を推定する手法の変わりに,データベースから推定される人体の姿勢を検索する手法を取り入れ,検索された候補に付随した情報(先験情報)に基づいて最終的な候補の選定を行う.これまでに,本システムの核となるデータベースを作成した.身体は階層的リンクでモデル化した。動作はモデルの各関節角の時系列で表す.人体の様々な姿勢における関節角をデータベースの要素とした.センサー式3次元測定(機器は借用)によるデータおよびこれまでに蓄積された人体計測データから,本システムのデータベースを構築した.人体の姿勢を検索する際の"見出し"である画像の特微量は各姿勢から順計算により生成した.本システムの前処理機能である,画像データからは特微量を抽出するプログラムを開発した.入力画像より抽出した特微量から推定される姿勢をデータベース内から検索し,推定した姿勢を出力する逆解析プログラムを開発した.本研究では、1台のビデオカメラだけを用いて人体運動を撮影し、それより得られる時系列画像から人体の3次元運動を再構成する新しいモーションキャプチャーシステムを開発した。
MHCクラスIII補体遺伝子のホルモンによる発現調節機構の分子生物学的解析

成長ホルモン欠損のリトル・マウスでは、雌雄共にSlpの発現が認められなかったが、ヒト成長ホルモンを12時間おきに3日間パルス投与したところ、小量ながらSlpの発現が検出され、Slpのテストステロンによる誘導は間に成長ホルモンを介していることが示唆された。又、構成的に発現するとC4と、ホルモン依存的に発現するSlpとの発現様式の違いを規定する領域のマッピングを行うために両者のプロモ-タ-領域を転写開始点から上流1kbの範囲でCATアッセイにより比較した。HepG2細胞を用いアツセイしたところ、1kbの断片を含むものではC4では高い活性が認められたが、Slpでは極しく低い活性しか検出されなかった。5'側を順次削除してゆくと、C4ではー200bp付近まで殆ど変化が認められなかったが、Slpではー700bp付近まで削るとC4同様の高い活性を示す様になった。したがってSlpの1kb断片に活性がないのはー700bp付近に存在する負の制御領域によることが示唆された。Slpのこの部分のDNA断片をプロ-ブとしてHepG2核抽出物によるゲルシフト・アッセイを行なったが、現在までのことろ特異的な結合は検出されていない。今後、通常ストレインのマウス、Slpを構成的に発現するFM系のマウスの雌雄の肝核抽出物を用いてこの領域への特異的結合タンパクの存在を更に検討し、結合因子が検出された場合はその因子のクロ-ニングを目指したい。