hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地磁気による津波性巨礫・断層破砕帯の活動年代法の実用化

本研究の目的は、放射年代法と全く独立した地磁気による年代推定法を実用化することである。そのために以下の3つを解明する:1)基盤研究(B)の援助のもと提案した数理緩和モデルと新しい磁気加熱実験によって地磁気年代を求める手法を確立する、2)沈み込み帯に位置する巨礫試料(トンガ王国・大分県別府湾・東北地方沿岸)から80mm径のボーリングコアで変質を伴わない試料を採取するための機器を開発する、3)地磁気による年代を検証するために放射年代と比較する。本年度は、1)に関して新しい数理緩和モデルを利用した巨礫移動の地磁気年代を求める手法の一部を解明し、その成果を国際誌Earth and Planetary Science Letterに投稿し査読後に再投稿するも、10ヶ月以上も放置され困っている。また、巨礫の古地磁気年代に関するレビュー論文原稿も執筆し、現在査読中である。2)については巨礫表面の温度変化を最小限にするために、広いコア径の確保よりも深いコアの深度を確保することが必要であるため、155mm深のビッドを作成した。3)については、トンガ王国・大分別府湾に赴き、それぞれの地域に分布する巨礫について、155mm深のコアビットを用いて試料採集した。別府湾の試料については、巨礫周囲の地質調査の結果、巨礫が火砕流堆積物中に分布し、津波による移動よりも侵食により削り残されたことことが推定された。さらに古地磁気測定を実施することで、粘性残留磁気が着磁しておらず、さらに化学的に残留磁気が着磁したことが判明し、我々の古地磁気による年代推定が適用できないことが明らかになった。トンガではトンガタプ島より東側のトンガトレンチ沿いのエウア島での地質調査を実施し、沿岸部に10mを越す巨礫が分布することを発見した。今後、これらの巨礫の移動原因とその年代推定を進める。当初の研究計画通り、機器開発と巨礫の地質調査および試料採取調査を実施できた。研究計画には記載していなかったが、千葉県房総半島での巨礫調査も実施している。レビュー論文原稿の英文校閲、実験室内での古地磁気分析結果や野外での調査データをその場で解析するためにノートパソコンを購入し、さらに取得データの学会での公表や研究打ち合わせ時有用なタブレット型コンピュータを導入し、研究を遂行している。今後、トンガ王国で採集した巨礫試料のウラントリウム年代の測定、古地磁気情報の取得、さらに新しい数理緩和モデルにおける未知変数(n)を温度可変式振動型磁力計により求めることを試みる。未知変数(n)を数値計算ソフトで求める時に、昨年購入したパソコンを利用する。また、結晶格子欠陥(転位や回位)と磁性鉱物の保磁力との関係について、液晶の数理科学から未知変数の実態を解明する予定である。また、断層破砕帯中で強く磁気を帯びたすべり面を超音波ダイアモンドカッターで切り出し、極地研究所の超電導量子干渉型岩石磁力計で熱消磁実験をおこない、地磁気を用いた年代推定法を適用することで、地震活動の年代を特定することも試み、断層破砕帯の活動年代を直接読み取る手法の確立を目指す。

今後、トンガ王国で採集した巨礫試料のウラントリウム年代の測定、古地磁気情報の取得、さらに新しい数理緩和モデルにおける未知変数(n)を温度可変式振動型磁力計により求めることを試みる。未知変数(n)を数値計算ソフトで求める時に、昨年購入したパソコンを利用する。また、結晶格子欠陥(転位や回位)と磁性鉱物の保磁力との関係について、液晶の数理科学から未知変数の実態を解明する予定である。また、断層破砕帯中で強く磁気を帯びたすべり面を超音波ダイアモンドカッターで切り出し、極地研究所の超電導量子干渉型岩石磁力計で熱消磁実験をおこない、地磁気を用いた年代推定法を適用することで、地震活動の年代を特定することも試み、断層破砕帯の活動年代を直接読み取る手法の確立を目指す。
文献目録データベースにおける自動的配列支援システムの基礎的研究

大量の国文学研究論文情報をコンピュータによって入力し、時代・分野・研究テーマ・作家作品・論文の内容等の上位から下位にわたる様々な分類の基準を効率的に設定し、これをタグ化することによって、自動的に配列するための実験的システムを開発した。また、これを専用機で運用するために、必要なパソコンを設備した。自動配列のためのキーワードは6段階に階層化して、それに従って配列できるようにシステムを開発。実際のキーワードについては、平成6年版の『国文学年鑑』における配列を分析検討し、最大5段階に及ぶ配列のための階層化されたデータを作成。これによりかなりの精度で自動的な配列がなされることが確認された。ただし、この階層化されたキーワードはあくまで平成6年版に基づくものであり、膨大なデータを背景とする実際の運用には、さらに多くの年度にわたるデータの分析を蓄積する必要があり、この点に関しては今後の課題となろう。キーワードの最下層に所属する複数のデータに関しては、配列が著者五十音順・入力順・発表順など機械的な配列になることになるが、一年分のデータではそれほど問題にはならないものの、これも多年度にわたる大量のデータを配列するためにはより下位の階層まで設定しておく必要が生じる。ただし、あまりにも微細にわたる階層化を施した場合、データ作成のための入力作業が繁雑になることが予想される。現段階では6段階くらいの階層化が適当ではないかと考えている。また、データの検索に関しても、配列による視認はもちろんのこと、階層化されたキーワードをたどることによって、かなりのデータの絞り込みが行え、タイトル内のキーワードによらない検索の可能性を伺わせる結果となった。
太陽フレア・コロナ質量放出の3次元磁気流体モデリング

本研究の目的は3次元磁気流体シミュレーションにより太陽フレア、コロナ質量放出のメカニズムを明らかにすることである。近年の観測的、理論的研究から、フレアやコロナ質量放出に至るコロナのエネルギー蓄積と、突発的なエネルギー解放をもたらすトリガーには、太陽内部からの磁場の浮上(浮上磁場と呼ばれる)が重要な役割を果たしていることが示唆されている。このため本研究では、浮上磁場領域の大規模シミュレーションを行い、特に浮上磁場と既存のコロナ磁場の相互作用によるフレア、ジェットの発生とコロナの加熱について詳しく調べた。数値シミュレーションには、国立天文台の大型計算機の他、世界でトップクラスの性能をもつ日本のスーパーコンピュータ、地球シミュレータを用いて、これまでにない高解像度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果、浮上磁場中で磁気レイリーテイラー不安定が発達し、磁場に沿ったフィラメント構造が自発的に形成されることが分かった。これは、浮上磁場領域で観測されているアーチフィラメントと呼ばれる筋状構造に対応していると考えられる。また磁気レイリーテイラー不安定性によるフィラメント形成に伴い、浮上磁場中に細かい電流シートが数多く形成されることが示された。この電流シートが散逸してコロナを加熱すれば、極紫外線等で観測されているコロナ加熱の非一様な様子を自然に説明できる。また、浮上磁場と既存のコロナ磁場との磁気リコネクションによりフレアが発生するが、浮上磁場が磁気レイリーテイラー不安定で変形をうけているのに伴い、コロナ磁場との磁気リコネクションも非一様なパッチ状に発生することが分かった。これはフレア中の微細構造の起源を自然に説明する。以上のように、浮上磁場とフレアの構造形成を説明する新しい理論を提唱することができた。これらの成果は英国科学誌ネイチャーに発表されている。本研究では太陽フレア及びコロナ質量放出の磁気流体モデリングを課題としているが、平成14年度はフレア、コロナ質量放出において重要な物理過程である磁気リコネクションと浮上磁場について並行して研究を行った。磁気リコネクションに関しては、その理論モデルを確率する上で重要な物理量であるリコネクションレートを観測データから導出する方法を我々はこれまでの研究で開発しており、その方法を多数の観測データに応用して、リコネクションレートの統計的な振舞いについて新しい知見を得た。この結果に関しては現在論文を執筆中である。また、日本の次期太陽観測衛星Solar-Bに搭載される紫外線撮像分光装置(EIS)の観測成果を最大にするための先行的な理論研究として、コロナ質量放出の2次元磁気流体シミュレーションに基づき、磁気リコネクション領域を分光観測した時に特徴的なスペクトルを計算した。それをもとにSolar-Bの観測計画への提言も行っている。この成果は日本天文学会秋季年会の他、Solar-Bに関する国際会議で発表しており、論文も執筆中である。並行して、浮上磁場の3次元磁気流体シミュレーションを行っている。これまでの浮上磁場のシミュレーションの多くは、光球下の対流の取り扱いが不十分だったことから、我々は光球面の放射冷却と計算領域下部の加熱を仮定し、対流が継続する条件下での浮上磁場の計算を行っている。これまでの結果では、対流の発達に伴い、浮上した磁束が対流の下降流領域に集中し、小さく強い磁束管を形成する過程を再現することに成功している。この結果は2003年日本天文学会秋季年会で発表した。本研究では太陽フレア及びコロナ質量放出の磁気流体モデリングを課題としている。平成15年度はフレア、コロナ質量放出において重要な物理過程である対流、磁場の浮上、磁気リコネクションの3次元シミュレーションを主に行った。また平行して、原始星フレアの1次元シミュレーションによるモデリング及びコロナ質量放出の2次元グローバルシミュレーションを行った。浮上磁場はフレア、コロナ質量放出に至るエネルギー蓄積と解放過程に深く関与していると信じられているが、そのダイナミクスに大きな影響を与えるはずの、光球下の対流との相互作用についてはその強い非線形性から不明な点が多い。本研究では乱流的に発達した対流層からの磁場の浮上の3次元シミュレーションを世界で初めて行った。その結果、対流を含むシミュレーションでは、浮上磁場は対流のないケースよりも短いタイムスケールで壊されてしまうことを発見した。このことは、浮上磁場の理論モデルにおいて、これまで見過ごされて来た対流の取り扱いが重要であることを示している。この結果は日本天文学会2003年度秋季年会にて発表している。また、浮上磁場とコロナ磁場のリコネクションによるジェット形成の3次元シミュレーションも世界で初めて行い、日本天文学会2003年度春季年会にて発表した。原始星フレアのモデリングでは、降着円盤と中心星をつなぐ巨大ループでフレアが起きているというアイディアをもとに1次元シミュレーションを行い、X線で観測されるスペクトル等を予測した。論文は発表済みである。コロナ質量放出の2次元シミュレーションでは、浮上磁場によりコロナ質量放出をトリガーするというChenと柴田のモデルを元に、特に観測される現象との比較を詳しく行った。その結果、コロナ質量放出に伴い軟X線で観測されるY字型構造がリコネクションに伴う電磁流体スローモードの衝撃波であることなどを発見した。

数値シミュレーションには、国立天文台の大型計算機の他、世界でトップクラスの性能をもつ日本のスーパーコンピュータ、地球シミュレータを用いて、これまでにない高解像度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果、浮上磁場中で磁気レイリーテイラー不安定が発達し、磁場に沿ったフィラメント構造が自発的に形成されることが分かった。これは、浮上磁場領域で観測されているアーチフィラメントと呼ばれる筋状構造に対応していると考えられる。また磁気レイリーテイラー不安定性によるフィラメント形成に伴い、浮上磁場中に細かい電流シートが数多く形成されることが示された。この電流シートが散逸してコロナを加熱すれば、極紫外線等で観測されているコロナ加熱の非一様な様子を自然に説明できる。また、浮上磁場と既存のコロナ磁場との磁気リコネクションによりフレアが発生するが、浮上磁場が磁気レイリーテイラー不安定で変形をうけているのに伴い、コロナ磁場との磁気リコネクションも非一様なパッチ状に発生することが分かった。これはフレア中の微細構造の起源を自然に説明する。以上のように、浮上磁場とフレアの構造形成を説明する新しい理論を提唱することができた。これらの成果は英国科学誌ネイチャーに発表されている。
Ｑｕａｌｉｔｙ　ｂｙ　Ｄｅｓｉｇｎのためのバッチプロセス制御の高度化

医薬品や高機能化学品の多品種・少量生産の形態として重要なバッチ式生産を対象として,製品品質の安定性を向上させるプラント運転手法の研究を行った.冷却晶析プロセスを対象とし,製品結晶に微結晶がまじらないような温度降下法を見出した.温度を単調に下げるだけでなく,途中で上昇させ,微結晶を溶かしながら温度を下げることが効果的であり,操作開始後,あるタイミングで結晶の出来具合を見て,温度降下法を微修正すれば,さらに高品質な結晶が得られることがわかった.初年度に引き続き、バッチ冷却晶析の粒径制御を研究対象とし、計算機シミュレーションによる研究を継続した。本年度は、結晶成長・溶解速度に粒径依存性がある系について詳細な検討を行った。結晶成長・溶解速度に粒径依存性がある場合について、バッチ終了時の微結晶量を最小にする操作温度プロファイルを昨年度の研究で導出した。この最適温度プロファイルは、頻繁に温度を上昇・下降させるプロファイルであるが、モデル誤差や操作条件の変動にがあった場合、晶析温度を上昇させた際、温度を上昇させすぎて種結晶を完全溶解させてしまうおそれがあり、ロバスト性に劣ることが見出された。そこで、モデル誤差や操作条件の変動を考慮に入れた、ロバスト最適な温度プロファイルの導出を行った。最適化計算にPSO(Particle Swarm Optimization:粒子群最適化)を用い、ロバスト性を考慮するためにPSOアルゴリズムに改良を加えた。最適化の繰り返し計算の際、ランダムにモデル誤差を発生させた複数のケースに対して評価関数を計算し、その平均を評価関数値として採用する方法(AMPSO)を開発した。得られたプロファイルのロバスト性をモンテカルロ・シミュレーションにより評価した結果、種結晶の完全溶解を回避しつつ、微結晶量を低減化できることが見出された。また、最適化計算を実施するにあたり、ロバスト性を考慮するために計算負荷が増大するため、複数のGPU(Graphic Processing Unit)を用いるなどして、計算時間の短縮化を図った。医薬品や高機能化学品の多品種・少量生産の形態として重要なバッチ式生産を対象として,製品品質の安定性を向上させるプラント運転手法の研究を行った.冷却晶析プロセスを対象とし,製品結晶に微結晶がまじらないような温度降下法を見出した.温度を単調に下げるだけでなく,途中で上昇させ,微結晶を溶かしながら温度を下げることが効果的であり,操作開始後,あるタイミングで結晶の出来具合を見て,温度降下法を微修正すれば,さらに高品質な結晶が得られることがわかった.初年度は,高機能化学品生産における分離・精製手法として重要性を増しているバッチ冷却晶析プロセスの結晶粒径分布の制御を対象として,フィードの濃度,種結晶量などの運転初期条件に不確実性が存在する中で,早期に運転状態を推定し,冷却プロファイルを適宜変更し,製品結晶粒径分布を向上させる制御手法について,計算機シミュレーションを用いた研究を行った.まず,製品結晶の粒径分布は,主に,バッチ開始直後の過飽和度の影響を受けることを見出し,初期過飽和度をキーとして,冷却プロファイルを修正する制御系を考案した.つぎに,初期過飽和度を推定することを目的として,濁度計を用いて2次モーメントが測定可能であることを想定し,バッチ開始後数分間のセンサデータから,PLSなどの統計的手法を用いた状態推定手法を開発した.さらに,これら2つを組み合わせ,状態推定により初期過飽和度を推定し,過飽和度推定値に基づいて冷却プロファイルを修正するフィードバック制御系を設計し,様々な外乱存在する実生産環境を模擬したモンテカルロ・シミュレーションにより,設計した制御系の評価を行い,ある程度の有効性を確認した.ただし,バッチ中に,昇温操作を行わない場合,効果は限定的であることがわかった.また,バッチ中の昇温による結晶の溶解が,とくに結晶成長・溶解に粒径依存性がある場合,粒径分布の向上に極めて有効であることを見出し,最適化計算により最適冷却プロファイルを見出した.得られたプロファイルは,可能な限り,昇温・冷却を繰り返す,従来知られていた,上に凸の冷却プロファイルとは大きく異なるものとなった.昨年度までに導出したロバスト最適な温度プロファイルの特性を解析し,ロバスト性に与える影響が大きいパラメータを抽出した.モンテカルロ・シミュレーションで得られたデータに対して,k-平均クラスタリングを適用し,製品品質の劣化(微結晶量が増える)の大小でクラスタリングしたとき,初期の過飽和度および,種晶量が少ない場合,その粒径も微結晶量におおきく影響を与えることがわかった.ロバストな運転を行おうとする場合,種晶量は多いほうがいいという,単純な温度プロファイルを用いる場合と同様の知見が得られた.また,シナリオベースの制御系の設計を行い,シミュレーションにより評価した.バッチ開始後,数分間のデータを用いて,初期の過飽和度を推定する.推定方法としては,カルマンフィルタなどの計算負荷の高いものは用いず,ソフトセンサー構築の手法であるPLS(Partial Least Square)を用いた.数値検討により,初期過飽和度を精度よく推定するために必要なバッチ時間についても検討した.推定された初期過飽和度は,あらかじめ定義しておいた3つのレベルにわけられる.それぞれのレベルの中心値に対しては,推定時点をスタートとして,再度,ロバスト最適な温度プロファイルを設計しておく.初期過飽和度が明らかになった後,あらかじめ計算しておいた温度プロファイルを適用する.このようなシナリオベース制御系を,再度,モンテカルロシミュレーションで評価した結果,フィードバックがない場合に比べて,製品品質が飛躍的に安定化されることが示された.

プロセスシステム工学あらたな課題として昇温操作時のロバスト性を考慮する必要性が生じ、ロバスト最適な操作プロファイルの導出に注力したため、平成25年度に行う予定であった“シナリオベースのフィードバック制御系の設計"の検討を十分に行うに至らなかった。当初の計画は,状態推定・シナリオ判別までとしていたが,シナリオベースの制御系の設計・評価まで,ひと通りの手順を検討できた.25年度の研究成果(ロバスト最適な温度プロファイル)をベースに、シナリオベースのフィードバック制御系の設計および評価を行う。評価結果をもとに、設計法の精密化を目指す。引き続き,バッチ冷却晶析プロセスの製品結晶粒径分布制御を対象に研究を行う.昇温操作を含めた場合について,シナリオベースの制御系を設計し,状態推定手法を含めた制御システムの性能の評価・改善を行う.なお,昇温操作による結晶の溶解を考慮する場合,シミュレーション計算の負荷が飛躍的に増大するため,GPUを用いた並列計算環境を導入するなど,計算機の能力増強を行う.参加予定の国際学会の予定変更により未使用研究費が生じた。成果発表のため、追加で国際学会への参加を計画する。また、GPUの追加導入により、計算機環境の更なる向上を図る。参加する予定であった国際学会を次年度4月開催の学会に変更したことにより,未使用研究費が生じた.この未使用分は学会参加費用としての使用が確定している.また,計算機環境(ハードウエア,ソフトウエア)の整備に関して,GPUを用いるなど初めての試みが多く,評価を慎重に行ったため,研究費の使用に若干の遅れが生じた.次年度はこの評価結果をもとに,並列計算環境の増強のために研究費を使用する.また,予め計画していた国際学会での研究発表・情報収集のために予算を使用する.
協調形無線通信網の構成に関する研究

無線通信では天候変化等に伴う伝送路特性の変動が大きく、特に移動体通信の場合には、マルチパスによる急激な伝送特性の変動が大きな問題となっている。本研究では、こうした伝送特性の変動を吸収し得る協調的な無線通信網の構築を目指して以下の項目に関して研究を行った。<1.広帯域都市内通信網のための送受信メカニズムの適応制御>___ー送信電力を受信状況に応じて適応的に制御する手法の手法の検討を行い、伝送路特性の方動に対して、受信レベルの安定化、平均送信電力の低減、同一チャンネル干渉の低減、ゾ-ン見通し率の向上が図れることを確認した。<2.ディジタル移動通信における高速適応等化アルゴルズム>___ー(1)伝送路の高速等化アルゴリズムとして、伝送路の伝搬状態に関する知識をもとにした状態分割形適応等化器を提案した。本方式により、急変動する伝送路に対して、従来最も高速であると考えられていたRLS法より優れた追従特性を有することを確認した。(2)適応ディジタルフィルタのタップ選択の一手法として、閾値を用いたタップ選択法を提案し、従来方式と比較して系の変動に対する追従性に優れることを確認した。<3.基準信号を用いたFMマルチパス歪の除去アルゴリズム>___ーFMマルチパス歪の除去アルゴリズムとして従来よりFM波の包路線が一定であることを利用したアルゴリズムを検討してきたが、さらに基準信号を用いる等化アルゴリズムを検討した。本方式は、中間周波信号を雰周波数帯にまで落として波形等化をおこなうため、ハ-ドウエアに要求される動材速度が軽減され、かつ、基準信号を利用することで格段の性能向上を実現した。無線通信においては、広帯域な都市内通信網や高速ディジタル移動通信等への期待が大きく、このためには克服すべき問題が数多く存在している。準ミリ波帯,ミリ波帯の無線通信の適用が予定される広帯域市内網においては、降雨等の天候による伝送路の変動が大きく、いかに伝送路の変動を抑えるかが重要な課題となる。また、電波電搬範囲も天候等により著しく変化するため、これを、制御することも周波数の有効利用上重大な課題である。移動体通信の場合には、マルチパスに起因する伝送路特性の急速な変動の抑制が大きな課題である。以上に鑑み、本研究では伝送路変動を吸収し、より協調的な無線通信網を構成するために、以下の項目を研究してきた。(1)広帯域都市内通信網のための送受信メカニズムの適応制御従来の受信側の適応信号処理に加え、送信側の送信電力を受信状況に応じて適応的に制御する制御手法を検討した。この手法を施し、送信端受信端で協調的に網内の変動を吸収することにより、降雨による伝搬路特性の変動に対する受信レベルの安定化、平均送信電力の低減、同一チャンネル干渉の低減、ゾ-ン内見通し率の向上が図れることを確認した。(2)高速ディジタル移動通信のための高速自動等化高速ディジタル移動通信におけるような高レ-トかつ急変動の伝送路に対しては、より高速に変動に追随する等化方式が必要である。本研究では、急変動する伝送路に追随しうる高速等化として、伝送路の伝搬状態に関する知識をもとにアルゴリズムの高速化を図る状態分割形適応等化器を提案した。本手法は、簡易なLMS法を基礎に用いてながらも、急変動する伝送路に対して、これまで最も高速であると考えられていたRLS法より良い追従特性を有する事を確認した。無線通信では状況変化に伴う伝送路特性の変動が大きく、特に移動体通信の場合には、マルチパスによる急激な伝送特性の変動をいかに抑えるかが大きな課題となっている。また、割り当てられる周波数帯域によりチャネル数が制限されるので、チャネルの有効利用を図ることも必要である。以上の観点より、本年度は以下の事柄に関して研究を行った。

<1.ディジタル移動体通信における高速適応等化アルゴルズムの検討>___ー適応ディジタルフィルタによるマルチパス歪除去時の演算量の削減、収束特性の改善を実現するタップ選択法として、全タップ係数をLMS法により更新し、その値が設定閾値を越えるものを選択する方式を検討した。本方式をQPSK信号に応用した場合の特性をシミュレ-ションにより検証したところ、従来提唱したFIFO方式と比較して、系の変動に対する追従性に優れることを確認した。<2.基準信号を用いたFMマルチパス歪の除去アルゴリズムの検討>___ーFMマルチパス歪の除去アルゴリズムとして従来よりFM波の包絡線が一定であることを利用したアルゴリズムを検討してきたが、本年度は基準信号を用いることにより格段の性能向上が図れることをシミュレ-ションにより確認し、高品位な無線通信の可能性を示した。さらに、中間周波信号を零周波数帯にまで落として波形等化をおこなうことにより、ハ-ドウエアに対する動作速度の軽減を図った。<3.トラヒックの空間分布の偏りを考慮したチャネル有効利用の検討>___ー鉄道沿線移動体通信のような、トラヒックの空間分布に大きな偏りがある場合にはそれに対応したゾ-ン構成を採用し、さらにダイナミックチャネル配置を用いることでチャネルの有効利用が図れると考えられる。本研究では具体的な状況を想定し、シミュレ-ションを通じて各場合のゾ-ン構成法の検討及びダイナミックチャネル配置の有効性を確認した。
大気汚染による芳香族炭化水素受容体を介した好中球エラスターゼの活性としわの形成

本研究課題では“好中球エラスターゼはAHR依存的な発現メカニズムを持つ"という仮説に基づき、AHRアゴニスト、アンタゴニストまたはAHRサイレンシングによる好中球エラスターゼ活性の変化を観察するとともに、好中球エラスターゼDNA配列のプロモーター領域に存在する5'-GCGTG-3'で表される異物応答配列(Xenobiotics Responsive Element: XRE)を同定し、AHRによる好中球エラスターゼ発現の支配を証明する。
マルチモーダル情報に基づく議論エージェントの開発

法学部における議論演習の教員の負担を軽減するため、与えられた議論課題に関して学生と自律的に議論を行い、学生の議論スキルを評価する機能を持つ議論エージェントを開発した。議論エージェントは、学生の発言を論理的に理解し、議論の有利/不利の判断を行い、相手の音声や身振りから発話意欲を推定し、それらを考慮した議論戦略によって応答を行う高度な対話システムであり、ヒューマノイド型ロボットPepperの上に実装されている。このエージェントは議論を行うだけでなく、議論の後で、論理性、説得性、ワーキングリレーション、当意即妙など、さまざまな議論スキルを評価し、学生に提示する機能を持っている。平成27年度は交付申請書に記載した研究計画どおりに、(1)マルチモーダル情報を使った議論分析のための基本モジュールの開発と、(2)議論の動画データの収集とデータの分析、を目的として研究を行った。(1)については、議論記録から階層的なトピック抽出をするための機械学習のモジュールを開発した。このモジュールの応用として、新聞の社説データベースから特定のトピックの社説を抽出し、意見が分かれる問題に関して、社説動向がどのように変遷するかを解析するシステムを開発し、トピック抽出モジュールの有効性を示した。また、議論中の動画から顔の動きを解析するため、FaceAPIの予備調査を行った。(2)については、住民のトラブルの事例に関する議論の課題を設計した。その課題に関して二人ずつ10組の議論を行い、議論の様子を動画で記録した。この記録は、まず発言をテキスト化し、法律の専門家の立場から評価点をつけた。次に個々の発言を「言語行為+論点」の観点からタグ付けを行い、タグの時系列の特徴と、専門家による評価点を比較し、相関分析を行った。その結果、発言記録から採点結果を予測することがある程度可能であることを示した。また議論を分析するために、数理議論学の「議論フレームワーク」の理論を拡張し、議論が複雑になっても、議論をサブテーマごとにモジュール分割し、議論全体の結論を容易に計算できる理論(信頼性ベースの議論フレームワーク)を提案した。この理論に基づき、タブレットPC上で動作する議論教育支援システムを開発し、議論がどちらに有利な状況下であるかを把握しながら議論戦略をたてる仕組みを実装した。本年度は(1)基本モジュールの開発と、(2)議論データの収集と初歩的な解析、を行う計画であった。(1)基本モジュールに関しては、議論記録からトピック抽出を行う機械学習モジュールを開発し、新聞の社説データベースに適用して、トピック抽出の機能が有効であることを示した。また、顔画像を中心にした動画記録から顔の動きを抽出するため、FaceAPIの予備実験を行い、顔の動きを自動的に認識できることを示した。FaceAPIを使った顔の動作認識モジュールの開発はやや遅れているが、総じて(1)のテーマの計画通りにおおむね順調に進展している。(2)議論の動画データの収集とデータの分析に関しては、設計した議論課題をもとに10組の議論データを収集した。それぞれの議論データは、TVカメラやマイクを使って、参加者の表情や身振りや声の大小などのマルチモーダル情報を詳細に記録できるように装置を工夫した。そのデータに対して、テキスト起こしを行い、議論の論理分析用のタグ付けを行い、そのタグの時間系列から議論のスキル評価がある程度行えることを示した。また、大規模な長時間の議論に耐えるような、新しい議論フレームワークの理論を提案した。この理論に基づき、タブレットPCの上で動作する議論システムを開発し、複数のタブレットPCを議論サーバに接続して、議論を行うオンライン議論システムを開発した。このシステムは、新しい議論フレームワークの理論に基づいた機能も搭載しており、理論が有効に働くことを示した。これは概ね研究計画どおりであり(2)のサブテーマも概ね順調に進展している。平成28年度はプロジェクトの2年目として、(1)マルチモーダル情報による議論解析を行うための基本モジュールの開発、(2)議論の動画データ収集と、データの法的見地と数理議論学の見地からの分析、の2つを前年度に引き続き実施し、新たに(3)議論エージェントの開発、を開始した。(1)については、(a)発言中の身振り情報から、発言のタイプを判定する手法の開発、および、(b)発言中の音声情報から、議論の雰囲気を推定する手法の開発を行い、収集した議論の動画データに適用して、それぞれの手法が有効に働くことを確認した。(2)については、議論のスキル教育を支援するために前年度に開発した議論支援ツールをを用いて、住民のトラブルに関する議論データを6件収集し、数理議論学での議論評価と最終結論の妥当性との関係を評価した。これにより、数理議論学と議論のスキル評価の関係が詳細に分析することができた。(3)については、議論エージェントが人間と議論している最中に、発言候補を生成し、その中から適切な発言を自動的に選択するモジュールを実装した。このモジュールは論理式で人と議論する簡単なインタフェースを利用している。このモジュールの理論基盤として、主観的確率を利用した議論フレームワークを新たに開発し、議論の発言戦略の精度を高めた。これに平行して、ヒューマノイドロボットPepper上で動作する対話システムの基本モジュールを試作した。これは高精度マイクとKinectを利用して人間の動作を観測しながら、シナリオにしたがって人にインタビューする対話システムである。このPepperシステムを利用して、インタビューの被験者実験を行った。本年度は、(1)マルチモーダル情報による議論解析を行うための基本モジュールの開発、

(2)議論の動画データ収集と、データの法的見地と数理議論学の見地からの分析、を前年度に引き続き実施し、新たに(3)議論エージェントの開発、を開始する予定であった。(1)については、(a)発言中の身振り情報から、発言のタイプを判定する手法の開発、および、(b)発言中の音声情報から、議論の雰囲気を推定する手法の開発を行った。これらの手法を用いると、身振りや音声の大小などで相手の感情を推測し、議論戦略を選ぶことができることになり、マルチモーダル情報を利用した議論戦略の基礎となるものである。議論エージェントに必要な基本モジュールが計画通りに揃いつつある。(2)については、議論のスキル教育を支援するために前年度に開発した議論支援ツールをを用いて、住民のトラブルに関する議論データを6件収集し、数理議論学での議論評価の妥当性を示すことができた。これは、議論エージェントの発言戦略を選択するための基礎データなるものである。議論エージェントを開発するための数理的な基礎付けがほぼ確立した。(3)については、議論エージェントが発言候補を生成し、その中から適切な発言を自動的に選択するモジュールを実装した。このモジュールは論理式で人と議論する簡単なインタフェースを利用している。このモジュールの理論基盤として、主観的確率を利用した議論フレームワークを新たに開発し、議論の発言戦略の精度を高めた。これにより、論理的な基礎を持つ議論エージェントの基本部を構築することができた。これに平行して、ヒューマノイドロボットPepper上で動作する対話システムの基本モジュールを試作した。これにより、高度な議論戦略を持つ議論エージェントをPepperに搭載する準備ができた。本年度はプロジェクトの最終年度として、マルチモーダル情報を利用した議論エージェントの開発と評価を行った。具体的には、昨年までに研究・開発してきた個々のソフトウェアモジュールの精度を高め、それらを統合して1つのシステムにまとめ、動作確認とその有効性の評価を行った。その具体的な内容は以下の5項目である。(1)ヒューマノイド型ロボットPepperに高性能マイクとTVカメラと深度測定装置Kinectを組み込んだ議論システムを実装した。前年度から行っている、人の音声と身振りから発話する意欲を推定する方式の精度を高め、議論システムに組み込んだ。(2)議論の発言記録から抽出したさまざまな特徴パターンと、その発言記録に対する専門家の議論スキル評価点との相関分析と判別分析を行い、議論のスキルを高い精度で評価できる手法を開発した。(3)数理議論学の理論を拡張して、議論中の状況評価を行う手法を開発した。(4)議論のプロトコルを、より柔軟に拡張し、発話意欲を考慮した議論戦略を議論エージェントに組み込んだ。その結果、相手の感情のある程度の変化を音声や身振りなどのマルチモーダル情報から推測し、それに応じて議論戦略を変える機能を持った議論エージェントを実装することができた。
冷戦構造解体後のドイツの文化と社会-1990年代ドイツ文学をめぐって-

科学研究費を受けて行なわれた4年間にわたる本研究の究極的な目的は、1989年の「ベルリンの壁崩壊」、そして90年の東西ドイツ統一に端的に現れた<世界の冷戦構造の解体>を背景に、1990年代のドイツの文化状況がどのような変化をこうむったか、知識人の発言及び発表作品に即して具体的に険証し、それを20世紀思想史の枠組みに位置づけることにあった。ただ、この4年問は、その研究のための準備段階と当初から構想されており、第一に据えられた具体的な課題は、基礎資料の収集・整理だった。そのなかではとくに、1990年以降刊行されたものを中心とする、新刊作品・研究書の充実化、雑誌・新聞等に掲載された論文や記事等の資料の収集、そして、コンピュータ・ネットワークを通じて流されている、主として90年代そして2000年代に入ってからのドイツの言論状況をめぐる資料収集が試みられた。こうしたもくろみの7割方は達成されたかと思うこの4年問の作業において、第二には、上記資料の整理・ファイリングが試みられた。ただ、量的に多いだけでなく、質的にも多岐に渡るため、いまだ充分な整理には到っていない。これは今後の課題として残ってしまった。また第三に、これまでも行なわれてきた共同研究が継続された。定例研究会が開かれた他、全国から研究者が集まるドイツ現代文学ゼミナール、オーストリア現代文学ゼミナールなどにも参加し、研究成果の検討がなされた。この成果の一端は、『成果報告書』にまとめられる他、それとは別途に、4年間の研究の最新成果が論考としてまとめられ、2002年度末に公表される予定である。そこにおいては、統一ドイツにおける、<民族>、<国家>、<性>等の<アイデンティティ>が、従来とではいかに変化しているか、という点についての考察がなされる。本研究初年度に当たる平成10年度は主として、基礎資料の拡充・整理にあて、同時に、本科研費交付を得る以前より行われてきた研究会を継続した。1基礎資料の拡充・整理(1)この間ドイツで出されている新聞のCD-ROMを揃える作業に着手した。本年度はNeue Zuricher Zeitungの1993年から98年、Suddeutsche Zeitungの94年から97年、Frankfurter Allgemeine Zeitung書評欄の95、96年などを購入し、それぞれの年次における知識人の言動に関する重要項目をアルバイト学生の働きを借りて抽出・整理した。(2)インターネットのWWWを通じた情報の系統的な収集を開始した。本年度はアルバイト学生の手により、次の資料を印刷・整理した。98年2月に没したエルンスト・ユンガーに関するホームページ及びそのリング先のホームページのすべて(A4版約800頁)、作家ライナルト・ゲッツが98年2月2日から翌年1月10日まで連日公表していた日録(同約1200頁)、作家マルティン・ヴァルザーのドイツ書籍商平和賞受賞講演に機を発した歴史認識をめぐる議論(同約500頁)、その他新刊書評(同約200頁)。2研究会の継続上記1でより充実させた資料を活用して、2カ月に1回の割で研究会を継続した。今年度は、研究代表者・分担者の他にも毎回数名の研究者(他大学教員、オーバードクター生、大学院生)を迎え、「マルティン・ヴァルザーの言動をめぐって」、「スイスの同時代文学」他、計6回の研究会を開いた。本研究2年度目に当たる平成11年度は、主として、前年度に収集した基礎資料の整理が中心となり、同時に、本科研費交付を得る以前より行われてきた研究会を継続した。1基礎資料の拡充・整理

(1)前年度購入した、ドイツで出されている新聞のCD-ROMを用いて、そこから基礎となる資料の抽出・整理を行った。とりわけ、90年代の論争史を概観できるように、Neue Zuricher Zeitung、Suddeutsche Zeitung、Frankfurter Allgemeine Zeitungの3紙から、Maritn WalserとBotho Strauβに関する資料を系統的に集めた。具体的には、関連資料を印字し、ファイルしてゆく作業を進め、また同時にそれを電子ファイルとしても整理保存する方途を模索した。この電子ファイル化によって、キーワード等からの資料チェックが容易になるはずだが、これはいまのところようやく端緒についたところで、次年度以降の課題になる。(2)インターネットのWWWを通じた情報の系統的な収集を継続した。とりわけ、1999年夏に広範に繰り広げられた、哲学者Peter Sloterdijkの講演に端を発する論争については、網羅的に資料を集めるべく努めた。2研究会の継続上記1で収集・整理された資料を活用して、2ヵ月に1回の割で研究会を継続した。研究代表者・分担者の他にも毎回数名の研究者(都立大学教員、オーバードクター生、大学院生)を迎え、「ペーター・スローターダイクの講演をめぐって」、「ドイツ比較精神史-20,30年代と90年代」、「新保守主義の動向」、「90年代ドイツの知的風土の変遷」他、計8回の研究会を開いた。本研究3年度目に当たる平成12年度は、全般として、「1990年代」という研究対象となる時代を、ドイツの戦後、さらには20世紀文化のなかで相対化してゆく方向性を意識的に打ち出していった点におおきな進展があった。作業のうえでは、前年度までの基礎資料収集を継続するとともに、本科研費交付を得る以前より行われてきた本課題と密接に関連する研究会をより発展させ、さらに、いくつかのかたちで研究成果を公にしていった。1基礎資料の拡充・整理雑誌・新聞・WWWなどからの資料の収集は、今年度分に限られた。それと並行して、これまで集められた資料のうちから未整理のもののファイル化が試みられた。書籍、新聞・雑誌記事などのPDF形式による保存を試行したが、まだ軌道に乗っていない。2研究会の継続上記1で収集・整理された資料を活用して、ほぼ1カ月に1回の割で研究会を継続した。研究代表者・分担者の他にも毎回数名の研究者(都立大学教員、オーバードクター生、大学院生等)を迎え、「90年代文学の諸特徴」、「トマス・ブルスィヒをめぐって」、「ファンデルベーケとフェミニズム」、「〈故郷〉を求める新しい動き」他、計10回の研究会を開いた。3研究成果の公表これまでと同様に論文のかたちで成果を世に問うた他、日本独文学会春季研究発表会の場でシンポジウム「〈戦後文学〉を越えて-1989年以降のドイツ文学」を開催、そのなかで、本研究を踏まえた発表「〈戦後文学〉の終わり?-90年代文学のいくつかの特徴」を初見が行なった。また、初見は、都民カレッジにおける10回にわたる講座「ドイツの傷」、戦後ドイツ文学に焦点をあてた、朝日新聞社刊週刊百科「世界の文学」第76号責任編集・執筆などを通じて、研究成果の社会への還元も試みた。
光ファイバ通信の限界を打ち破るマルチコアマルチモードフォトニクス

光ファイバ1本当たりのコアが一つだけの従来のシングルコア単一モード光ファイバでは、耐非線形性、耐フューズ性、および伝送帯域の制限から、近い将来に伝送容量の限界に突き当たることが予想されている。本研究では、光ファイバ通信の限界を打ち破る方法として、1本の光ファイバに多数のコアを収容したマルチコアファイバ技術と、一つのコアの中を伝搬する複数の固有モードを利用したマルチモード伝送技術を組み合わせることにより、伝送容量の飛躍的な拡大を可能にする空間分割多重伝送技術を確立することを目的として研究を進めた。平成30年度の研究では、マルチコアマルチモードファイバに関して、非結合型6LPモード(10モード)マルチコアファイバの設計を行い、マルチコアファイバの空間多重密度とモード依存損失の関係について詳細な調査を実施した。その結果、同種6LPモード7コアファイバにより、従来のシングルコア単一モード光ファイバと比較した相対コア多重度指数として50以上を維持しつつ、ファイバ接続時に生じるモード依存損失を十分低減可能であることを明らかにした。また、群遅延広がりを低減可能な結合型マルチコアファイバに関して、各コアに2LPモード(3モード)が伝搬する結合型マルチコアファイバにおける群遅延広がりの低減可能性を示した。さらに、マルチコア・マルチモード伝送を実現するためのモード制御技術に関して、平面光波回路に基づくモードスクランブル型の3モード合分波器の構成法を提案した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度の研究では、マルチコアマルチモードファイバに関して、非結合型4LPモード(6モード)マルチコアファイバの設計を行い、マルチコアファイバのコア数とコア配置依存性を詳細に調査した。その結果、同種4LPモード19コアファイバにより、従来のシングルコア単一モード光ファイバと比較した相対コア多重度指数として60以上が実現可能であること、および異種4LPモード21コアファイバにより、相対コア多重度指数65以上が実現可能であることを明らかにした。また、モード間群遅延時間差を低減可能な結合型マルチコアファイバに関して、プリンシパルモード解析に基づく群遅延時間算出法を開発した。さらに、マルチコア・マルチモード伝送を実現するためのモード制御技術に関して、平面光導波路に基づくモードスクランブル型モード合分波器、および平面光導波路に基づくモード交換器の構成法を提案した。マルチコアマルチモードファイバによる伝送容量の飛躍的な拡大へ向けて、当初の計画通りに研究が進展している。平成29年度の研究では、マルチコアマルチモードファイバに関して、非結合型6LPモード(10モード)マルチコアファイバの設計を行い、マルチコアファイバのコア数とコア配置依存性を詳細に調査した。その結果、同種6LPモード12コアファイバにより、従来のシングルコア単一モード光ファイバと比較した相対コア多重度指数として90以上が実現可能であることを明らかにした。また、群遅延広がりを低減可能な結合型マルチコアファイバに関して、強結合状態となるか弱結合状態となるかはコア間隔だけではなくファイバの曲げ半径にも依存しており、伝送路の曲げ状態を考慮して構造設計する必要があることを明らかにした。さらに、マルチコア・マルチモード伝送を実現するためのモード制御技術に関して、広帯域で波長分割多重とモード分割多重を併用可能なマッハ・ツェンダー型モード合分波器の構成法を提案した。

また、群遅延広がりを低減可能な結合型マルチコアファイバに関して、各コアに2LPモード(3モード)が伝搬する結合型マルチコアファイバにおける群遅延広がりの低減可能性を示した。さらに、マルチコア・マルチモード伝送を実現するためのモード制御技術に関して、平面光波回路に基づくモードスクランブル型の3モード合分波器の構成法を提案した。高チャネル数と高空間多重密度を両立するマルチコアマルチモードファイバを考案し、クラッド外径、コア間クロストーク、および相対コア多重度指数の関係を明確化する。具体的には、光ファイバの機械的信頼性を確保しつつ、チャネル数100以上、相対コア多重度指数100以上を有するマルチコアマルチモードファイバの実現を目指す。また、モード多重伝送用結合型ファイバを対象として、コア数、モード数の拡大、コア密度の向上法について、ファイバの断面構造設計を中心に、実効屈折率、モード間群遅延差、コア間結合係数の観点から詳細に検討し、モード間群遅延時間差の低減に関する設計指針を明らかにする。モード多重伝送用結合型マルチコアファイバを対象として、コア数、モード数の拡大、コア密度の向上法について、ファイバの断面構造設計を中心に、実効屈折率、モード間群遅延差、コア間結合係数の観点から詳細に検討し、モード間群遅延時間差の低減に関する設計指針を明らかにする。特に、各コアが複数の伝搬モードを有する結合型マルチコアマルチモードファイバにおけるモード間群遅延時間差の低減を目指す。また、マルチコア・マルチモード伝送を実現するためのモード制御技術に関して、平面光導波路型モード依存特性低減デバイスの構成法を検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
多彩な現象を生成できる動的バイナリーニューラルネットの解析と学習

2層の動的バイナリーニューラルネット(DBNN)に2値周期軌道(BPO)を銘記する学習法を構築した。同手法をパワーエレクトロニクスの基本回路の制御信号に対応する教師信号BPOに適用し、手法の有効性を確認した。また、デジタルリターンマップを用いてDBNNの動作を視覚化する方法も提案し、学習過程の把握に有効であることを明らかにした。DBNNにBPOが銘記できた場合に、結合行列をスパース化すると、それに落ち込む初期値の数が増え、安定性が強化される場合のあることを示した。いくつかの基本的な例題教師信号によって、そのスパース化の有効性を確認した。動的バイナリーニューラルネット(DBNN)の学習とその応用に関して研究し、主に以下のような結果を得た。1.3層のDBNNに対し一つの周期軌道を銘記させる学習法として、相関学習に基づく方法と、遺伝的アルゴリズム(GA)に基づく方法を考察した。学習結果を視覚化する方法として、DBNNの動作を格子点上の写像(Gmap)と結びつける方法を考案した。典型的な例題に関する数値実験を行い、教師信号が銘記でき、その学習過程を視覚化できることを確認した。2.銘記させた教師信号の安定性について考察し、結合のスパース性と安定性の関係の概要を解明した。これに基づき、遺伝的アルゴリズムを用いて結合のスパース性を変化させ、銘記させた周期信号の安定性を制御する方法を考案した。典型的な例題に関する数値実験を行い、安定性が向上する場合のあることを確認した。3.工学的応用として、パワーエレクトロニクスにおける代表的な回路である、AC/DCレギュレータ、DC/ACインバータ、AC/ACマトリックスコンバータの制御信号に対応する周期解の埋め込みとその安定化について考察した。簡素な周期信号は、DBNNに埋め込むことができ、スパース化によってその安定性を向上させることができることを確認した。4.研究の一般化のために、Gmapの呈する過渡現象と定常状態に対する基本的な特徴量を考案した。区分線形特性を有するスパイキングニューロンの関係した例題等を考察し、基本的ではあるが、今までにない現象の分類を行った。(1) 2層のDBNNに対し、相関学習に基づく学習アルゴリズムを考案し、それが適用できる教師信号のクラスを明確にした。教師信号が1つの周期系列である場合について、その銘記特性、銘記した周期系列の安定性を検討した。応用として、基本的なDC-ACインバータの制御信号の学習を考察し、信号が銘記でき、銘記された信号が自動的に安定となることを確認した。(2) 3層のDBNNに対し、遺伝的アルゴリズムに基づく学習アルゴリズムを考案した。同アルゴリズムでは、DBNNの中間層が大きければ、原理的にはどのような教師信号も学習できる。従って、適切な学習によってDBNNの構造をいかに簡素にできるかが重要である。この問題を一般的に高圧するのは困難であるので、簡単のため、教師信号が1つの周期系列である場合について、銘記した周期系列の安定性を検討した。応用として、基本的なAC-ACマトッリクスコンバータの制御信号の学習を考察した。この信号の銘記は、インバータの制御信号よりはるかに困難であるが、比較的簡素な構造のDBNNでその銘記が可能であり、銘記された信号が自動的に安定となることを確認した。(3) DBNNの次元がそれほど大きくない場合について、銘記した教師信号とその安定性を視覚化するために、DBNNの動作を、グレーコードに基づいた離散的な写像(Gmap)に帰着させる方法を考案した。Gmapを様々なDBNNに適用し、その効果を確認した。1) 2層の動的バイナリーニューラルネット(DBNN)に2値周期軌道(BPO)を銘記する学習法を構築した。同学習法の基本は、相関学習によって得られた結合パラメータを3値化するものである。これによって銘記できない場合は、パラメータを遺伝的アルゴリズム(GA)によって変化させる。同手法をパワーエレクトロニクスの基本回路であるDC/ACインバータの制御信号に多対応するBPO等に応用し、手法の有効性を確認した。また、リターンマップを用いてDBNNの動作を視覚化する方法も提案し、学習過程の把握に有効であることを明らかにした。2) 2層のDBNNにBPOが銘記できた場合に、結合行列をスパース化すると、それに落ち込む初期値の数が増え、安定性が強化される場合のあることを示した。GAを用いて、スパース化による安定化を行う手法を提案し、基本的な例題に適用してその有効性を検討した。3) 3層のDBNNにBPOを学習させる問題について、基本的な学習法を検討した。この手法は、簡素なカーネル法を用いた連想メモリの学習法を参考とした発見的なものであり、BPOの銘記は保証される。

基本的な例題よってその有効性を確認した。しかし、BPOの周期が長くなると中間層が膨大になること、BPOを安定化するのが困難なこと、などの問題がある。情報工学一般的な動作解析と一般的な学習理論の構築は困難であるので、工学的に意義のある対象に的を絞ることにした。具体的には、パワーエレクトロニクスにおける代表的なスイッチング電源(AC/DCレギュレータ、DC/ACインバータ、AC/ACマトリックスコンバータ)の制御信号に対応する教師信号を対象とした。この教師信号には具体的な意味があり、的の絞れた具体性のある考察が可能であり、研究を進める上で好都合であった。本年度は学習アルゴリズムの構築と、その抽象的な例題による考察を目的としたが、以下の点で発展がみられた。(1)パワーエレクトロニクスへの応用.所望の周期解を銘記し、銘記した周期解が安定にできるアルゴリズムを開発した。同アルゴリズムの性能を一般的に考察することは困難であるので、意味のある例題として、パワーエレクトロニクスにおける基本的な回路である、DC-ACインバータとAC-ACマトリックスコンバータの基本的な制御信号を教師信号とする問題を考案した。基本的は数値実験によって、教師信号の銘記と安定化が確認できた。これは、本研究を工学的に意義のある応用に発展させる第一歩になると思われる。(2)学習結果を視覚化し、DBNNの性能を評価する道具としてGmapを導入した。そして、このGmapを様々なスパイク列を生成する離散力学系の研究と融合させることができた。Gmapの動作の基本分類と、現象の特徴量を整備した。これは、本研究の対象を広げていく端緒となると思われる。1)学習法については、おおまかな理論的枠組みと数値実験はできているので、できるだけ汎用性のある学習理論構築の基礎固めを行いたい。2)安定化については、結合の変化とGmapの形状の変化を解析し、効果的な安定化アルゴリズムの構築を目指したい。3)応用については、複数の例題回路の制御信号に対応する教師信号の銘記と安定化に成功しているので、再構成可能な制御信号合成回路構成の基礎固めを行いたい。1.パワーエレクトロニクスへの応用研究の発展。DBNNとその学習を適用する対象を、様々な回路に広げるべく、学習アルゴリズムを発展させる。適用可能な回路について、信号のロバスト性や、回路のエネルギー変換効率などを解析する。基本回路を試作し、アルゴリズムの有効性をハードウエア実験で確認する。2. Gmapの解析:Gmapの呈する定常状態と過渡現象を詳細に分類し認識するための、特徴量を導入する。その特徴量を用いて、定型的な例題の現象を解析する。多種多様なスパイク信号生成問題への応用も検討する。謝金:学習アルゴリズムの改良、応用例の評価、等に関するソフトウエア開発などのために使用する。また、パワーエレクトロニクスへの応用に関して、基本的な回路を実装し、その特性を測定するための、実験補助に使用する。
骨髄間葉系幹細胞移植による創傷治癒促進の試み

皮膚全層切開創の創傷治癒はおもに創収縮と上皮化からなる。創収縮は肉芽組織の収縮によるものである。皮膚潰瘍、熱傷などの難治性潰瘍においては、この肉芽組織形成が遅延しており、肉芽形成が治療の鍵となる。本研究の目的は創に骨髄由来間葉系細胞を移植することにより肉芽形成を促進させ、また移植細胞の肉芽組織内における動態を明らかにすることによりその機序を解明することであった。Fisher系ラットを使用する予定であったが、骨髄由来間葉系細胞が簡単に培養でき、また近交系であるF344ラットを使用した。またGFPを遺伝子導入することによる細胞の変化をなくするため、細胞はDiIで標識した。ラット背部皮膚に創あたり1x10^5または1x10^6個の細胞を移植し直後に1cmの皮膚全層切開層を作成し、2週間後に瘢痕の状態を検討した。コントロールにはphosphate buffered salineを使用した。細胞を高濃度で移植した群では、コントロール、低濃度群に比べ、創傷治癒が早く進行し、また組織学的に瘢痕の度合いは軽微で、ほぼ正常に近い皮膚が再生した。血管新生には特に影響はなかった。また使用した細胞は、適当な培地のもとで骨格筋、脂肪、軟骨に分化することが確認された。しかし移植創の中に異所性の軟骨、骨、筋肉などは存在しなかった。これらの結果より、骨髄由来間葉系細胞は創に移植する事で、周囲環境に合わせ傷を瘢痕を少なく治癒する作用があることが確認された。