hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表面ナノ構造が動的濡れ性に及ぼす影響

平成28年度は,引き続き(1)微少な表面粗さ・不均一性を導入した自己組織化単分子膜の作製,(2)ポリスチレンビーズ・コロイダルシリカ等を利用して系統的に表面粗さを変えた2次元の規則的・不規則的凹凸構造を付与した無機酸化物薄膜の作製,を行い,さらに(3)作製した表面の静的・動的濡れ性と、凹凸のサイズ及び形状との相関を明らかにする,(4)動的濡れ性の原理解明(制御指針の確立)を目指して研究を行った.(1)オクタデシル基(ODS)からなる自己組織化単分子膜表面の作製とUVオゾン処理による部分的な酸化分解を行い,水,グリセリン水溶液等に対する濡れ性を調べた.(2)平成26年度に行った,直径1 μmの粒径のPSを用いたサンプル作製に加え,直径0.5 μmの粒径のPSを用いて同等のサンプル作製を行い,均一な面積がやや小さいものの,濡れ性の評価が可能なサンプルを得た.(3)作製したサンプルの水接触角・転落角,転落挙動等の基礎的なデータ収集を行った.さらに,一部のサンプルについては,エチレングリコール,グリセリン等の有機溶媒およびそれらの混合溶液に対する濡れ性のデータも取得できた.(4)当初の予想通り,動的濡れ性に関しては,表面粗さの小さい側と大きい側で液滴付着性が弱くなることを裏付けるデータが得られており,中程度の粗さの場合に付着性が強くなる傾向が見られた.これは,界面への空気の噛み込みやすさの変化を示していると考えられる.組成の不均一性の効果は,表面粗さと比較して弱い結果が得られているが,表面粗さが大きくなるに従い増幅されていることが示唆された.さらに3相界面の顕微鏡観察からは,構造の欠陥などの不均一部分でピン留め効果がはっきりと観察されており,定量的な評価に課題が残るものの,動的濡れ性の制御因子が明確になったと考えられる.本研究では,表面ナノ構造が動的濡れ性に与える影響を調べた.まず,規則正しい凹凸構造を有するSiO2薄膜を,ポリスチレンビーズを用いた2次元コロイド粒子膜をテンプレートとし,そこへゾルゲル法でSiO2薄膜をコートする方法で作製した.その静的・動的濡れ性を調べた結果,粗さのサイズへの依存性が明らかとなり,3相界面でのピン留め効果が動的濡れ性に大きな影響を与えていることが分かった.平成26年度の計画は,(1)微少な表面粗さ・不均一性を導入した自己組織化単分子膜の作製,(2)ポリスチレンビーズ・コロイダルシリカ等を利用して系統的に表面粗さを変えた2次元の規則的・不規則的凹凸構造を付与した無機酸化物薄膜の作製,(3)作製した表面構造を損ねない、段階的な撥水化処理,の3項目であった.(1)の微少な表面粗さを有する表面の作製の進捗が若干良くないが,その他は順調に進展している.平成28年度は,これまでに得られた結果の再現性の確認と,作製したサンプル群に対して,特に有機溶媒および混合溶液の濡れ性を精査し,動的濡れ性に対する表面粗さの効果と組成の不均一性の効果を明らかにして動的濡れ性の原理解明(制御指針の確立)を目指す.さらにこれらを応用的に進めて,濡れ性記憶表面化の検討を行う.表面科学平成27年度の計画は,(4)作製した表面の静的・動的濡れ性と、凹凸のサイズ及び形状との相関を明らかにする,(5)動的濡れ性の原理解明(制御指針の確立)であり,平成26年度に確立したサンプル作製方法を用いて,これらを進める.平成28年度は,これらを応用的に進めて,濡れ性記憶表面化の検討を行う.
教職大学院設置過程における実務家教員と学生募集定員のガバナンス分析

国立大学の教員養成系修士課程は教職大学院へ移行することとなったが、教職大学院は、疲弊する自治体財政下で派遣されてくる現職教員に依存している。大学院における現職教員の受入れ、自治体から大学院に対する現職教員の派遣に関する人事過程を実証的に分析した結果、以下の知見が得られた。教職大学院が都道府県外から派遣されてくる現職教員に少なからず依存し、派遣教員数の増減可能性を留保している自治体が存在している。また、学校管理職の育成に関心が集中しがちな教職大学院に対し、自治体では教科指導の方法に主な関心があるなど、需給調整のシステム化が不完全になっている。本研究は、教職大学院を成立させる基礎的な前提となる実務家教員と現職教員学生の需要と供給をめぐるポリティクスに注目し、それらの需給バランスに影響力をおよぼしうる地方自治体、教授・学習行為を組織化する大学の行動から、教職大学院の新設や拡充の過程に生じるガバナンスの変容を予測するものである。期間内に実施する調査研究として、(1)教育委員会を対象とする調査データを用いた教職大学院への教員供給能力の分析、(2)大学の学長または研究科長を対象とした調査データによる教育委員会への期待の分析、(3)各種統計資料からのデータベース構築と地域特性、将来需要推計の実施、(4)実務経験のない大学院学生、現職教員学生による学習のナラティブ(物語)の収集と分析の4つを計画している。今年度は、専門職学位課程における教職大学院構想の附置を意識しながら、ステークホルダー・ガバナンスを通した教職大学院における教育の「質保証」を可能ならしめる諸条件について、組織論、学習科学にもとづく検討を行った。その理論的な検討の結果により、(1)実務家教員、現職教員学生を教職大学院に供給する教育委員会による教員人事管理、(2)大学における教職大学院設置に関する検討状況、実務家教員、現職教員学生の受入れ状況、教授・学修上の期待と利点、実務家教員の受入れに関する調整などを明らかにするための質問紙調査を設計し、実査している。調査対象は、すべての都道府県教育委員会、教育局・教育事務所、政令指定都市および中核市の教育委員会、教育学研究科や教職大学院、小学校教諭免許を取得できる学部、教育学を履修する学部を設置する大学である。質問紙調査票は11月下旬から3月上旬を回答期間とし、回答期限までに回収された分については、エディティングを施し、データ入力を行った。今年度は、大学における教職大学院設置に関する検討状況、実務家教員、現職教員学生の受入れ状況、教授・学修上の期待と利点、実務家教員の受入れに関する調整などを明らかにするための質問紙調査から収集したデータを分析し、以下の知見を得た。(1)既設の教職大学院は、都道府県外から派遣されてくる現職教員に少なからず依存している中、国立の教員養成系大学院は、4年以内に教職大学院へ移行することを予定している。また、自治体の多くは、大学院に派遣する現職教員の数を維持し続ける見通しであるものの、派遣数の増減可能性を留保しているケースがある。(2)教職大学院の需給調整がシステム化されつつあるが、修了者のキャリア形成、給与面などの処遇に繋がるケースはごく少ない。(3)教職大学院では教科指導の内容理解や指導方法の習熟にくらべ、学校管理職の育成に留意されがちであるのに対し、多くの自治体が留意しているのは現職教員を教科指導の方法に習熟させることである。同時に、教科指導の内容や原理の理解と指導方法の習熟は、必ずしも等価の水準にあると認識されていない。研究代表者の村山詩帆と研究分担者の梶原郁郎が、お茶の水女子大学で開催された日本教育学会第74回大会において、「教職大学院をめぐる需要と供給のミスマッチー大学・教育委員会調査にみる教員養成・人事の課題ー」と題する研究発表を行い、教職大学院を含む大学と教育委員会を対象とした調査から得られた知見を披瀝した。また、研究代表者の村山詩帆は、教育がシステム化していく過程を、大学を含めてレビューした結果を、腰越滋編著『教師のための教育学シリーズ11子どもと教育と社会』(学文社)に「4章『受験体制』の生成と変容ー「お受験」から「テスト体制」へー」と「6章大学の変容と教授・学修のエートスー危機の過程としてのユニバーサル化ー」にまとめ、刊行した。5月には、日本教育学会の機関紙『教育学研究』へ研究ノート「教職大学院をめぐる需要と供給のミスマッチー大学・教育委員会調査にみる教員養成・人事の課題ー」の投稿を予定している。前年度実績をまとめた論文を年度初めに学会誌へ投稿することを予定していたが、データ分析や結果の解釈等で共同執筆者との意思統一が難航したため、投稿を見送ることにした。このため、投稿を予定していた原稿のうち、研究代表者が担当した箇所について、国勢調査や学校教員統計などの既存統計を加えて再分析を行った。

再分析にあたって、初等・中等教育に従事する教員の労働市場における需給バランスに注目し、大学院修了者のシェアを伸ばしながら、中央政府によるサプライサイドの改革を通して、教員養成系は不完全な競争市場に苛まれるようになっていることを明らかにした。教職大学院をめぐるシグナリング過程からも、教員養成系の市場を拡大させるほど高学歴化を加速するようなプレミアムは生じていなかった。これらの分析を通して、サプライサイドの改革がもたらすシグナリング・ミスマッチは、中央政府のみならず、人事・財政の権限を有する地方政府を介して引き起こされている側面があり、教員派遣人事への依存を強める教職大学院の設置によって、地方政府に対する大学の自律性は低下していく可能性が導かれた。得られた知見は「日本の教職大学院におけるサプライサイドの改革とガバナンスの変容」と題して、日本教育社会学会第68回大会にて発表し、近く刊行を予定している書籍(編者は早稲田大学教育・総合科学学術院の吉田文教授)の一章として脱稿した。また、教員の労働市場における需給バランスについて、進学校に通う地方の高校生の職業アスピレーションを分析することでさらなる検討を加えた。地方のエリート的な高校生にとって、教員養成系より医療・保健系の高等教育機関が地域志向の受け皿になっている可能性を示す知見が得られた。分析の結果は、「東北地方における高校生の移動と定着ー青森・岩手・福島3県の進学校に着目してー」と題して、日本教育学会第75回大会で発表した。国立大学の教員養成系修士課程は教職大学院へ移行することとなったが、教職大学院は、疲弊する自治体財政下で派遣されてくる現職教員に依存している。大学院における現職教員の受入れ、自治体から大学院に対する現職教員の派遣に関する人事過程を実証的に分析した結果、以下の知見が得られた。教職大学院が都道府県外から派遣されてくる現職教員に少なからず依存し、派遣教員数の増減可能性を留保している自治体が存在している。また、学校管理職の育成に関心が集中しがちな教職大学院に対し、自治体では教科指導の方法に主な関心があるなど、需給調整のシステム化が不完全になっている。「教職課程の質の保証等に関わるワーキンググループ」などの審議結果を中心に教職大学院に関する情報収集を精力的に行い、高等教育政策の動向を整理した。研究代表者の村山詩帆は、今秋に刊行を予定している腰越滋編著『東京学芸大学教職教育講座シリーズ第5巻学校教育と社会』(協同出版)に「3章『受験体制』の生成と変容ー『お受験』から『テスト体制』へー」と「7章大学の変容と教授・学修のエートスー危機の過程としてのユニバーサル化ー」を執筆した。また、研究分担者の研究協力者の田中正弘は、9月に刊行された吉田文編著『「再」取得学歴を問うー専門職大学院の教育と実習ー』(東信堂)において、「第11章研究者養成機能を模索する法科」および「第12章2つの大学院制度に揺れる臨床心理系」を執筆している。なお、「ミッションの再定義」を契機として教職大学院に移行する国立大学の教員養成課程の場合、教育実習の受入れ先として、附属学校の活用がさらに加速する可能性がある。
高機能3次元内視鏡システムの開発

リングビーム素子とCCDカメラを組み込んだ三次元内視鏡を開発した。リングビーム素子に利用される超精密加工した円錐ミラーの先端形状を評価することによって,高品位な光セクショニング面を生成した。また,光セクショニング面の解析手法もサブピクセル処理を取り込むことで,画素間に埋もれた情報を取り出すことに成功した。この結果,10μmの分解能をもつ測定法を達成した。また,リングビームの幾何学的変化に注目し,三次元内視鏡の軸調整法を明らかにした。ソフトウエアに関しては,三次元表示のみならず,展開図表示や光強度分布表示を取り入れることで,キズ検査や欠陥検査をも達成した。半導体レーザから出力光が楕円形状になる問題点を解決するために,リングビーム素子に回転部を導入することで高精度計測を達成することもできた。本研究は、病変部分における三次元形状と光学特性を瞬時に定量評価する内視鏡の開発を行っている。初年度は、φ10mmの小型内面形状測定装置の開発を行った。光セクショニング面を検出する計算アルゴリズムの中に、フィッティングとしてガウス関数を導入することで、10μm程度の分解能が得られた。この結果は、ガウスフィッティングを行う以前の分解能の1/10に相当し、本原理の有効性を明らかにした。さらに、小型内面形状測定装置における角度補正法を提案した。これは偏光計測で知られるエリプソメトリーの概念を用いたもので、基準となるリングゲージから装置が、どの方向に、かつ、どの程度傾いているかを定量的に測定することを可能にした。得られた結果とMEMSの角度センサの信号とを相互に解析すれば、曲がりくねった複雑な人体の三次元形状測定が実現されると期待している。さらに、コーンミラーおよび半導体レーザからなるリングビームデバイスと1対の凹面円錐ミラーおよび本装置を組み合わせれば、工業応用ではあるが、特殊パイプの内外面形状を測定した。この手法によって測定対象の肉厚測定を実現した。一方で、病変部分の光学特性、特に偏光特性を計測するための光学系および計算アルゴリズムも導出している。今後は、病変部等における三次元形状と偏光特性の関係を明らかにする予定である。以上のような研究活動を進める中で、保健医療学分野において本装置のさらなる小型化の要求が生じたため、現在φ3mmの装置の開発も同時進行している。本研究では病変部における三次元形状と光学特性を瞬時に定量評価できる高機能内視鏡の開発を行っている。本年度は、初年度までに開発してきた三次元内視鏡を用いて、三次元座標に基づく絶対計測を目指している。これを実現するために、位置センサが搭載されたz軸シリンダを導入し、特殊形状の内面の三次元形状計測を行った。まず,工業応用として計測対象には自動車のエンジンシリンダや小型航空機のエアタービンのダクトなどに使用される工業部品を計測した。計測されたデータは工業部品を製造するメーカにフィードバックし,製品の性能向上に利用された。従来の方法では,接触式プローブを用いた数点のデータだけの評価であったのに対して,本研究で開発された装置によって三次元データとしてデジタル評価が実現し,極めて重要な情報を供給するまでに至った。また,保健医療学分野からの要求として,平成21年度の交付申請書に記載した外耳道の評価装置の開発を行った。研究当初はφ3mmのリングビームデバイスを作製し,CCDカメラをリングビームデバイスと切り離した装置を開発したが,死角になる部分が顕著に現れた。これに伴ってφ4mmのCCDカメラを内蔵した三次元内視鏡の作製を行った。現状として,使用されているCCDカメラのS/N等の影響が課題として残っているが,現状の内視鏡と同程度の大きさでありながら,三次元情報を定量的にとらえることができる。一方で,研究分担者は,光沢のある物体の形状計測をする方法として,半導体レーザの光強度を調整する手法を提案し,一定の成果を挙げた。これに加えて,偏光計測技術を用いることで計測対象の内面性状計測の基礎実験を成功させた。今後は,内面の三次元形状計測と融合させた高機能な三次元内視鏡を開発する。本研究では医療および工業分野への応用が可能な三次元内視鏡の開発を行っている。とくに,三次元形状と光学特性を瞬時に定量評価できる高機能内視鏡の開発を目指している。研究開発を進める中で、開発してきた三次元内視鏡のニーズの一つとして、原子力発電所に使用される特殊孔や深孔の形状検査および傷検査の要求が生じた。特殊孔や深孔,そしてそれらに接続された配管数は数万点,それ以上存在する。これの孔や配管は小さな要素であるが原子力発電所においては極めて重要な要素といえる。

これらを高速にかつ高精度に計測し,品質を管理することは必要不可欠である。これらを実現するために,本年度はソフトウエアの充実とハードウエアの改良を行った。ソフトウエアに関しては,高速性を重視し,リアルタイムのうちに解析できるようにした。また,内面の三次元形状だけでなく,その光強度分布特性を表示することで前年度までに開発してきたソフトウエアでは見落としがちだった微細な傷なども検出することができるようになった。さらに従来の三次元空間の表示だけではなく,展開図表示をすることで,傷検査を容易に観察できるようになった。一方で,ハードウエアの改良では,精度向上を目指すために装置に回転機構を導入し,より高精度な内面の三次元計測を実現することに成功した。ここでは,回転機構の角度調整から撮像した画像数によって計測精度がどこまで向上できるのかを明らかにした。以上のように,本年度は三次元内視鏡の高機能化を実現し,実際の応用にまで発展できることを明らかにした。
汎用CAEソフトウェアを利用した歯車の強度設計システムの開発

有限要素法が苦手とする歯車のかみ合い部分の境界条件を,歯面の修整量や誤差をも含めて,うまく表現できる歯面膜要素の開発に成功した.この歯面膜要素は歯面上におかれた厚さのない仮想の要素であり,かみ合い部の荷重分布評価を可能にするものである.一方,この歯面膜要素を効果的に活用できると考えられる解析法に,Global Local有限要素法(GLFEM)がある.これは解析領域を有限要素解だけで表すLocal領域と有限要素解に解析解を重ね合わせて表すGlobal Local領域に分け,ポテンシャルエネルギ最小の条件で場を決める解析法である。そこで用いる解析解として,半無限体表面の四角形領域に等分布荷重が作用したときの解をBoussinesqの解を積分することにより求めた.さらに,Glabal Local領域を独立した複数個の領域に取る定式化をおこない,ここの歯面膜要素をこのGlobal Local領域とするソルバーの開発に着手した.残念ながら,現在までのところ開発を完了できなかった.一方,開発している歯車の応力解析システムの信頼性を確認するために,円筒歯車の静的な負荷かみ合い試験機を設計・製作し,感圧フィルムを用いた歯面分布荷重の測定が可能となった.しかしながら,感圧フィルムの力学的性質が金属のそれと大きく異なるため,得られた結果をそのまま金属歯車のかみ合い状態を表すとは考えられない.そこで,これをヘルツの接触理論を用いて補正することを考え,測定結果を有効に評価する方法にめどをつけることができた.また,感圧フィルムの非可逆性が正確な測定を困難にすることが判明したため,非可逆のセンサの開発にも着手した.さらに,最終的な目標である歯車を含んだユニット全体の解析をも視野に入れ,問題となる軸受剛性の取り扱い法を明らかにするため,軸受剛性の評価実験も始めている.有限要素法が苦手とする歯車のかみ合い部分の境界条件を,歯面の修整量や誤差をも含めて,うまく表現できる歯面膜要素の開発に成功した.この歯面膜要素は歯面上におかれた厚さのない仮想の要素であり,かみ合い部の荷重分布評価を可能にするものである.一方,この歯面膜要素を効果的に活用できると考えられる解析法に,Global Local有限要素法(GLFEM)がある.これは解析領域を有限要素解だけで表すLocal領域と有限要素解に解析解を重ね合わせて表すGlobal Local領域に分け,ポテンシャルエネルギ最小の条件で場を決める解析法である。そこで用いる解析解として,半無限体表面の四角形領域に等分布荷重が作用したときの解をBoussinesqの解を積分することにより求めた.さらに,Glabal Local領域を独立した複数個の領域に取る定式化をおこない,ここの歯面膜要素をこのGlobal Local領域とするソルバーの開発に着手した.残念ながら,現在までのところ開発を完了できなかった.一方,開発している歯車の応力解析システムの信頼性を確認するために,円筒歯車の静的な負荷かみ合い試験機を設計・製作し,感圧フィルムを用いた歯面分布荷重の測定が可能となった.しかしながら,感圧フィルムの力学的性質が金属のそれと大きく異なるため,得られた結果をそのまま金属歯車のかみ合い状態を表すとは考えられない.そこで,これをヘルツの接触理論を用いて補正することを考え,測定結果を有効に評価する方法にめどをつけることができた.また,感圧フィルムの非可逆性が正確な測定を困難にすることが判明したため,非可逆のセンサの開発にも着手した.さらに,最終的な目標である歯車を含んだユニット全体の解析をも視野に入れ,問題となる軸受剛性の取り扱い法を明らかにするため,軸受剛性の評価実験も始めている.今年度は,まず,Global Local有限要素法(GLFEM)で用いる解析解として,内部の長方形領域に等分布荷重を受ける無限体の変位場,ひずみ場,および応力場をKelvinの解を積分することにより求めた.これをすでに開発済みであった全領域型のGLFEMプログラムに組み込み,先端に負荷を受ける片持ち梁の解析を行ったところ,合理的な解が得られなかった.そこで,全領域型に代えて,新たに,解析領域をGlobal領域とLocal領域に分ける解析法を取り入れ,さらに,歯面膜要素をそのGlobal領域とすることを想定し,その体積Ω^*→0としたときについて定式化を行った.この定式化に従って,開発済みであったGLFEMプログラムを書き換え,先の解析を行ったところ,合理的な解が得られた.そこで,すでに開発済みであった歯面膜要素を用いたフェースギヤの歯当り解析結果を用いて,フェースギヤ歯面上のピニオン歯面との初期不整量分布を利用して,種々の組み付け誤差のある場合に対して歯面分布荷重を想定し,その想定した分布荷重に対してフェースギヤの歯に生じる応力を解析した.残念ながら,歯面の接触問題までは解析できなかったが,これにより,今後の研究の方向を見極めることができた.この結果については,9月に米国機械学会主催の国際会議で発表を予定している.一方,先に予定していた開発しているGLFEMソルバーの信頼性を確認するための実験,すなわち,円筒歯車の静的な負荷かみ合い試験機を前倒しで設計・製作した.精密な歯面荷重分布の測定を行うために,装置の組み付け精度を以下に確保するかという問題もおおむね解決し,感圧シートを用いた歯面分布荷重の測定にも目処が付いた.この結果については,8月に日本機械学会の年次大会講演会で発表する予定である.

開発したGlobal Local有限要素法(GLFEM)ソルバーのデバッグ作業の一環として,簡単な長方形ばりの問題を解析していたところ,用いている解析解の性質が色濃く出た結果となっており,それと重ね合わせた有限要素解の性質がほとんど表れていないものとなっていた.そこで,GLFEMの定式化から根本的に検討しなおした結果,重大な誤りが見つかった.すなわち,重ね合わせる解析解として,取扱いの容易なKelvinの解を用いた場合は明らかであるが,Boussinesqの解を用いた場合であっても自由表面における応力フリーの条件が満足されないことが分かった.そこで,現在,これに対処するため,解析解と有限要素解を重ね合わせるGlobal Local領域を独立した複数個の領域に取る定式化を行っている.この定式化により,信頼できるGLFEMソルバーが完成できるものと期待している.このように,GLFEMソルバーに問題があったため,一般的なFEMソルバーを用いた円筒歯車設計システムを開発し,基本機能に関しては開発を終了した.その成果については,日本機械学会第4回機素潤滑設計部門講演会において発表予定である.一方,開発しているGLFEMソルバーの信頼性確認のための円筒歯車の静的な歯面接触圧力測定実験については,昨年度,感圧シートによる測定に目処がついたので,本年度は,一部先送りしていた組み付け誤差を与える機構を完成させ,自由に種々の組み付け誤差を与えることができるようになった.残念ながら,今年度はその測定結果をまとめるまでの時間はなかったが,来年度には,当初予定していた実験を遂行するための準備が整った.以上のように,本研究の最終年度に当たる来年度には,ソルバー開発およびその信頼性確認実験ともに,研究開始当初に期待した成果が挙げられるものと考えている.当初予定していた,歯面膜要素のみをGlobal領域(Boussinesqの解と有限要素解を重ね合わせる領域)とし,他をすべてLocal領域(有限要素解のみで定義される領域)とするGlobal Local有限要素解析の定式化は終了したが,そのコーディングに手間取り,残念ながら,未だ完成していない.後1ないし2ヶ月で完成する見通しである.一方,開発中の解析システムの信頼性を確認するために行ってきた静荷重を受ける円筒歯車の歯面接触圧力測定実験では,感圧フィルムを用いた測定法に一応の見通しをつけることができた.圧力測定に感圧フィルムを用いるため,その接触部の状態が,本来測定したい金属間の接触とは異なるため,測定結果をそのままで用いることはできない.そこで,本研究では,ヘルツの接触理論を応用することにより,その結果を補正する方法を提案した.さらに,感圧フィルムの圧力による変化が可逆的であるため,負荷を大きくしていくことによる接触状態の変化を測定することができないため,将来を見据えて,非可逆の圧力センサーの開発にも取りかかった.ここでは,上述のセンサー材質による接触状態の変化をなるべく小さくすることも考慮に入れ,僅かではあるが,その方向を見いだせたものと考えている.前述のように,ソルバーの開発が遅れたために,軸をも含んだ系の解析は行っていないが,現在進んでいる円筒歯車の強度基本規格ISO 6336の次々版へ向けての調査として行っている大ねじれ角歯車への適用時の問題点の洗い出しに現有ソルバー(通常の有限要素解析を利用)を用いたシステムでの解析結果を提出し,貢献している.
変換群の幾何学と組合せ論

固定点が孤立している群(Z_2)^k作用およびその同変コボルディズムを研究した。作用する群の階数kと多様体Mの次元nが一致する場合,Mを2-トーラス多様体といい,組合せ論と密接な関係があり興味深い。2-トーラス多様体は、軌道空間が角付き多様体となるというよい性質をもっている。単純凸多面体は角付き多様体の典型的な例で、軌道空間が単純凸多面体となっているものをsmall coverという。Small coverは軌道空間が凸多面体ゆえ、組み合わせ論を密接に結びついた興味ある対象である。実際small coverを通してトポロジーと組合せ論との間に面白い関係が考察されている。Small coverの議論の多くは、トーリック多様体の議論がそのまま成立し、トーリック多様体論と同様な結果が得られるが、そうでないこともある。例えば、small coverの基本群は自明とは限らず、トーラスに代表されるK(G,1)空間が現れる。また、向きが付けられないsmall coverも多くある。また、凸多面体の彩色問題とも密接に関係している。このように、トーリック多様体論には見られないsmall coverの性質の研究は興味深い。Small cover全体から同変コボルディズム(次数付)環が作られる.n次元small coverは同変コホモロジー環のn次の部分を生成する.本研究では,n=3のとき,この群を決定した.しかし、高次元の場合の決定は簡単ではない。2-トーラス多様体は、グラフ理論とも密接な関係があり,トポロジーの観点から、グラフ理論の研究を進めている。
超高コヒ-レント光回路アナライジングならびにその応用に関する基礎的研究

本研究では、超高コヒ-レント光源を用いる光機能システムならびにその要素光デバイスを評価・設計する手法、即ち「超高コヒ-レント光回路アナライジング」用のハ-ドウェアとソフトウェアを開発するための基礎研究を進めた。アナライジング手法の開拓のみならず、その対象となる光デバイスおよびシステムの研究そのものも部分的に目的とした。アナライジングハ-ドウェアとしては、研究代表者が考案した「光波ネットワ-クアナライザ」の実験系を構成し、その性能向上を図った。また、光波コヒ-レンス関数を合成するという新しい手法を最近考案し、これを活用して高い空間分解能を有する反射光分布計測システムの構築を進めた。空間分解能3mmの実験結果を得て、コヒ-レント光デバイス・システムの障害点診断に利用可能であることを確認した。光デバイスに関しては、超高コヒ-レント光システム用に重要な、偏波状態調査整器を考案し、実験した。光周波数シフタとして新しい構造も提案した。また、高いフィネスの光リング共振器の安定化の研究も進展した。コヒ-レント光計測システムとしては、共振型光ファイバジャイロの性能向上を図った。また、コヒ-レント光通信システム中の各種揺らぎの低減法、分散補償法、中継器間隔の延伸法などを研究し、成果を得た。アナライジングソフトウェアに関しては、上記各デバイス、システム評価用に各種プログラムを開発した他、特にコヒ-レント光通信での分散補償用デバイスを高性能化する設計用ソフトウェアを開発した。このように、各研究項目において、それぞれ成果を挙げることができた。これらは、互いに関連のあるテ-マであって、相互に連携を取りつつ進めてきた。その結果、全体として本研究の所期の目的を達成することができたと考えている。本研究の目的は、超高コヒーレント光源を用いる光機能システムならびにその要素光デバイスの特性を評価・設計する方法、すなわち「超高コヒーレント光回路アナライジング」のための汎用性のあるハードウェアおよびソフトウェアを開発する基礎的研究を進めることである。今後、光通信、光情報処理、光計測の各分野で重要となるコヒーレント光デバイスおよび極限光波干渉計測システム等を具体的な評価設計対象として上記アナライジング手法を確立してゆくとともに、これらデバイス・システムの評価・設計そのものも目的とする。本年度は、上記目的を達成するために、以下の具体的研究を進めた。1.超高コヒーレント光回路アナライザの基本系の研究:代表者らが既に研究中の、自己ヘテロダイン技術とマイクロ波ネットワークアナライザとを融合した、光波ネットワークアナライザの実験的検討を更に進めた。2.超高コヒーレント光デバイスの研究:高分解能光周波数フィルタ等として重要な光デバイスである、光ファイバ型光リング共振器の高性能化手法を開発し、共振周波数を高精度に求める手法を開発した。また、光リミッタ・光スイッチ等多くの機能が期待できる非線形光導波路デバイスの特性解析を進めた。3.極限光波干渉計測システムの研究:超高コヒーレンスを活用して、干渉型光センサを多重化する技術を提案し、実験系により機能の検証に成功した。また、コヒーレント光通信の性能制限要因である光源の位相ゆらぎを補償できる干渉計型受信システムを考案した。超高コヒーレント光回路アナライジング用ソフトウェアの開発:本年度は、任意形状の2次元非線形光導波路の特性解析用ソフトウェアを完成させた。本年度は、以下の2点を中心に、超高コヒ-レント光回路アナライジングの研究を進めた。[1]超高コヒ-レント光回路アナライザの研究自己光ヘテロダイン技術とマイクロ波ネットワ-クアナライザとを融合させた「光波ネットワ-クアナライザ」の、高安定化の手法を探求した。まず、強化アルミニウム板により専用の光学系ベ-スを作製し、振動、温度変化などによる外乱の減少を図った。

また、これまで半導体レ-ザのマウントの温度を制御することにより,、光周波数を掃引していたが、この方法には計測時間が長くなり外乱の影響を受けやすいという欠点があった。そこで、半導体レ-ザの注入電流を変化させることにより発振周波数を掃引する方法に変更した。それらの結果、光波ネットワ-クアナライザの安定度を向上することができた。[2]極限光波干渉アナライジングの研究光波コヒ-レンス関数の合成による新しいリフレクトメトリ-の手法を提案し、基礎実験を行った。この方法は,半導体レ-ザの発振周波数を直接変調することにより任意のコヒ-レンス関数を合成し、分布型光干渉計測を行うものである。インコヒ-レント光源による分布型光計測では必ず必要となる機械的な可動機構が本方式では不要であり、しかも空間分解能が高いリフレクトメトリ-を実現できる。本年度は、レ-ザ周波数変位の非線形性、付随的な強度変調および変調波形のひずみなどが空間分解能にあたえる影響を評価し、基礎実験により理論との比較検討を行った。今後,、多電極DFBレ-ザを用いることにより、周波数掃引範囲を拡大して分解能を更に向上させる予定である。本研究では、超高コヒ-レント光源を用いる光機能システムならびにその要素光デバイスを評価・設計する手法、即ち「超高コヒ-レント光回路アナライジング」用のハ-ドとソフトを開発するための基礎研究を進めた。アナライジング手法の開拓のみならず、その対象となる光デバイスおよびシステムの研究そのものも目的とした。本年度は3年間の研究期間の最終年度である。アナライジングハ-ドウエアとして、研究代表者が考案した「光波ネットワ-クアナライザ」の性能向上を図った。また、光波コヒ-レンス関数を合成するという新しい手法を最近考案し、これを用いて高い空間分解能を有する反射光分布計測システムの構築を進めた。空間分解能3mmの実験結果を得て、コヒ-レント光デバイス・システムの障害点診断に活用できることを確認した。光デバイスに関しては、超高コヒ-レント光システム用に重要な、光周波数シフタとして新しい構造を提案した。また、高いフィネスの光リング共振器の安定化の研究も進展した。コヒ-レント光計測システムとしては、共振型光ファイバジャイロの性能向上を図った。また、コヒ-レント光通信システム中の各種揺らぎの低減法、分散補償法、中継器間隔の延伸法などを研究し、成果を得た。アナライジングソフトウエアに関しては、上記各デバイス、システム評価用に各種プログラムを開発した他、特にコヒ-レント光通信での分散補償用デバイスを高性能化する設計用ソフトウエアを開発した。上記本年度の各研究成果に、過去2年間の成果を加え、アナライジングハ-ド・ソフトそれぞれ、ならびに、関連して研究を進めた、各コヒ-レント光デバイス、およびコヒ-レント光システムの研究を取りまとめ、本一般研究(A)を総括した。
ユーザ指向の文献情報空間と捉えた電子図書館の構築

ユーザの質問に応じてネットワークから取り出された多量の文献を一種の電子図書館と見立て,その中を文献相互の関連を確認しながら,望む情報を探し出せる検索システムを構築した.その際,1:自然な形での質問を受けつけられる,2:文献間の関連性を空間的に表現できる,3:中を散策できる,ことに重点を置いた.1については,自然言語での質問に対しLangLabによる簡単な構文解析を行ってキーフレーズを抽出した後,不適格文の処理のため,不要語を除いて扱うようにした.文献(表題とアブストラクト)も質問と同様に扱った.意味の扱いは文献間の関連性を測る処理で吸収するようにした.2については,キーフレーズの形の質問と文献間の関連性を類似度行列で表し,これをもとにそれらの空間的配置を求めた.類似度の計算には,似た意味の語は綴りも似ていると考え,これを反映できる構造マッチング法を定式化して使った.空間配置には,類似度行列を推移行列に変換して1次元配置を求める簡単な方法と,類似度行列に見合う距離行列を作り出す3次元配置を,遺伝的アルゴリズムを用いて求める方法を定式化した.3については,グラフィックスライブラリOpenGLの関数を使ってXウィンドウ上に仮想的なマンセル色空間を作り,中に質問や文献を球体の形で配置して実現した.この仮想空間が質問ごとの(小規模な)電子図書館となる.準備したナビゲーション機能を使ってユーザは中を自由にブラウジングできる.空間全体には色の傾斜が掛かっており,ユーザはブラウジングの履歴を記憶せずに済ませられる.システムの実用性を確かめるため,工学部発行の研究報告5年分を電子図書館と見立て,WWWブラウザを通じた検索が可能となる環境を作った.現段階では,1次元配置での散策しかできないが,3次元配置についてはJavaを使って実現に取り組んでいる.ユーザの質問に応じてネットワークから取り出された多量の文献を一種の電子図書館と見立て,その中を文献相互の関連を確認しながら,望む情報を探し出せる検索システムを構築した.その際,1:自然な形での質問を受けつけられる,2:文献間の関連性を空間的に表現できる,3:中を散策できる,ことに重点を置いた.1については,自然言語での質問に対しLangLabによる簡単な構文解析を行ってキーフレーズを抽出した後,不適格文の処理のため,不要語を除いて扱うようにした.文献(表題とアブストラクト)も質問と同様に扱った.意味の扱いは文献間の関連性を測る処理で吸収するようにした.2については,キーフレーズの形の質問と文献間の関連性を類似度行列で表し,これをもとにそれらの空間的配置を求めた.類似度の計算には,似た意味の語は綴りも似ていると考え,これを反映できる構造マッチング法を定式化して使った.空間配置には,類似度行列を推移行列に変換して1次元配置を求める簡単な方法と,類似度行列に見合う距離行列を作り出す3次元配置を,遺伝的アルゴリズムを用いて求める方法を定式化した.3については,グラフィックスライブラリOpenGLの関数を使ってXウィンドウ上に仮想的なマンセル色空間を作り,中に質問や文献を球体の形で配置して実現した.この仮想空間が質問ごとの(小規模な)電子図書館となる.準備したナビゲーション機能を使ってユーザは中を自由にブラウジングできる.空間全体には色の傾斜が掛かっており,ユーザはブラウジングの履歴を記憶せずに済ませられる.システムの実用性を確かめるため,工学部発行の研究報告5年分を電子図書館と見立て,WWWブラウザを通じた検索が可能となる環境を作った.現段階では,1次元配置での散策しかできないが,3次元配置についてはJavaを使って実現に取り組んでいる.
イネの遺伝情報の解析と利用の新展開

イネ育種の効率化を計るために精密な遺伝地図を作成すると共に、ゲノムの情報勉析を深めた。以下には3年間の研究成果を記す。1.木下、岩田、河瀬はRFLP地図へ標識遺伝子や染色体切断点を入れて精密遺伝地図を作成した。また、染色体解析に役立つターシャリーおよびアクロトリソミックスなどを作出して連鎖分析を行った。一方、体細胞雑種や遠緑交雑後代系統について、染色体領域の由来を明らかにした。2.福井と蓬原は、画像パラメーターとin situハイブリダイゼーションによって染色体の完全な識別と染色体各領域の特定を可能にした。3.森島と佐野は、生化学形質について、遺伝子座の決定とその周辺の微細構造を明らかにした。また、平井は葉緑体やミトコンドリアDNAの精密遺伝地図を作り、それぞれにおける塩基配列の特徴を指摘した。4.武田は粒大、長戸は形態形成、谷坂と佐藤は出穂の早晩について、それぞれの発育過程を支配する遺伝子作用を解明した。5.上島、北野、菊池は矮化現象について、各遺伝子の生理作用を酵素活性にまで深めて検討した。sd-1はGA20からGA1への合成経路に作用することを明らかにした。6.前川は耐冷性、高野はストレス耐性を取上げて、F_1の葯の不裂開性に3個の補足遺伝子が関与していることと乳酸脱水素酵素の発現機作を調ベcDNAのクローニングを行った。7.新関はイネ培養細胞に生じたソマクローナル変異を解析し、同一プロトプラスト由来の細胞系統でも変異が近接してセクターに生じることなどアイソザイム対立遺伝子の相違から明らかにした。以上の研究成果を基にして、イネゲノムの研究を展開するならば、国内での良質、他用途米の早期開発や地球規模での環境汚染や持続的農業の問題に対処し得る品種改良技術の発展を計ることが期待できよう。イネの精密遺伝子地図の作成と利用および生物機能に関する遺伝子の解析と調節を2本の柱とする総合研究を実施して下記の成果を得た。(1)木下はコ-ネル大学のRFLP地図へPn(第1群),bcー1(第3群),Pr(第4群),glー1(第5群),Rc(第7群)およびla(第11群)をマッピングした。(2)岩田は染色体変異系統を用いて染色体地図を作成中であり、河瀬はRFLP地図を利用して品種分類や遺伝分化を研究した。(3)福井は染色体に関するデ-タ-ベ-スを作成し、蓬原は<in>___ー<situ>___ーハイブリダイゼ-ションに当り、免疫化学的手法を用いて蛍光による検出法を開発した。佐藤は第6染色体で共に相互転座を起こしている系統間の交雑F_1を用い、転座点1ー6,2ー6および6ー10が互いに近接していることを明らかにした。(4)森島はアイソザイム遺伝子の変異を用いて野生イネ集団の遺伝構造とその近傍の遺伝変異との関係を解析し、佐野はモチ座の微細構造を検討した。平井はミトコンドリアDNAに含まれる葉緑体の塩基配列を明らかにした。(5)矮性形質について、上島はオ-キシンとの関係を調べ、dー1やdー13により内生オ-キシンの低くなる傾向を認めた。北野はdm型での第2節間短縮の機構を、菊池は新しい半矮性の関与遺伝子を解明した。

(6)谷坂は出穂期の遺伝子分析から、早生遺伝子について優性と劣性の両方向への変異があることを、前川は葯の不裂開性について2個以上の優性補足遺伝子の関与することを明らかにした。(7)高野はイネの芽生からADHやLDH活性に係わる遺伝子についてのDNAライブラリ-を作成し、新関は培養細胞におけるアイソザイム遺伝子の発現を調べた。イネ育種の効率化を計るため、精密遺伝子地図の作成と形態成・発育・分化・器宮形成に係わる遺伝情報の解析を深め、さらに育種的利用を計ることを目的として以下の研究成果を得た。(1)木下は従来の連鎖地図とRFLP地図の統合を計り、12群中の10群について、地図の方向性についての修正を指摘すると共に両地図の対応関係を明らかにした。また、新たに10種の標識遺伝子をRFLP地図上へマッピングした。(2)岩田は三次三染色体型植物を用いて転座分析を行い、RT1-9aとRT1-12aの両転座点をRFLP地図上へマッピングした。また、染色体断片上にあるRFLPクロ-ンを同定した。(3)福井はイネ染色体の識別法を改良して、94%以上の判別率を得た。(4)平井はミトコンドリアDNAのマスタ-サ-クルについての遺伝子地図を作成した。それは5ヶ所の繰返し配列を含む492kbにわたる物理地図で、そのクロ-ンバンクも同時に作成した。(5)上島はPCR法により、河瀬は従来のRFLPマ-カ-を用いて、いずれも生態型に特異的なDNAマ-カ-を検出して、系統間の類縁関係の判別に用いた。(6)長戸は胚発生について65種、花芽形成について30種のmutantを得て、形質発現を調べた。(7)北野はdm型矮性の一つがdー18と連鎖関係にあることを見出し、菊池はsaー1がジベレリン生合成過程でCA^<20>からGA^1への変換に作用することを示し、代謝経路についても詳細な研究を行った。(8)前川は耐冷性の関係の深い葯長についての遺伝ならびに他形質との相関関係を調べた。(9)武田は銀坊主からの大粒突然変異体について不完全優性の大粒遺伝子が関与することを明らかにした。(10)高野は乳酸脱水素酵素(LDH)ヘポジティブなクロ-ンを選び出して、その構造解析を行った。(11)新関はプロトクロ-ンの培養中に生じたソマクロ-ン変異の生成機構を調べて、特定のアイソザイム遺伝子座における対立遺伝子の欠矢を見出した。イネの精密遺伝子地図作成ならびに遺伝情報解析を行って、以下の研究成果を得た。1.木下はイネと野生稲の非対称融合によりサイブリッドを作ったが、その中の1変異体の核ゲノムでは大部分がイネ型であったのにかかわず一部には野生型がホモ接合で置き替っていた。2.岩田は染色体4に関するアクロトリソミックスを同定し、それを用いた連鎖分析による地図の方向性を正した。3.河瀬は日印交雑後代の固定系統である関東154号の染色体構成をRFLPマーカーにより調べ、染色体1,4,5,8の一部についてインド稲由来の染色体領域を特定した。4.平井によるとミトコンドリアDNA中には葉緑体DNAの断片が多数含まれており、葉緑体と相同の配列も存在していた。5.蓬原はin situハイブリダイゼーションによりグルテリン遺伝子が染色体2の短腕に位置することを明らかにした。6.佐野はモチ遺伝子座に隣接してgamete eliminatorの1つが位置することを明らかにした。7.森島は33種のアイソザイム遺伝子は染色体4と10を除く各染色体にそれぞれ分れて所属し、染色体マーカーとして役立つことを示した。8.佐藤は台中65号を遺伝子背景とする26種の標識遺伝子に関する同質遺伝子系統を自ら作成して各遺伝子の多面作用を調べた。
ミャンマー連邦共和国における基礎教育学校の適正規模・適正配置に関する研究

平成30年度の研究計画では、次の2本の研究の柱を考えた。1.年度・種類の異なるデータセットを組み合わせたビッグデータの構築に関しては、計画書作成時に存在していた2013年、2014年、2016年に加え、新たに、2017年、2018年のデータを得て、これらも加える作業を行った。ただ、47,000校のデータについて5年分を一つのファイルに管理することはコンピュータソフトの能力を超えるため、分析目的に応じて、変数、年度を減らして分析する事とした。2.学校位置情報の分析に関しては、2017年度のデータを元に学校統廃合による教員数削減効果を分析した。データの利用可能性なども考慮し、人口密度が比較的小さなKayar州、人口密度が比較的大きなAyeyawady管区を例に取り分析した結果、概ね同じような結果が得られた。即ち、相互の直線距離が最大距離3 Kmまでの学校は統合する事にすれば、小学校教員を中心にして現実的な基準教員数を約25%削減でき、1 Kmまでであっても約10%の削減が可能である。3Kmまでの統合では学校規模のメディアンは現在の3倍程度になるが、それでも1学年2学級程度でちょうど良い。教員数については、現員と比較しても、全体として教員不足は十分解消し、複式学級も解消し、余裕まで生まれる。教員数を10%削減できる意味は2017年度で35.8千名の削減となり、その年間給与分66.7ビリオン・チャットを学校建設に回せば30ft×30ftを4個つなげた標準的な校舎を年間637校舎建設するだけに相当する。また必要教員数を削減できる事は教育制度改革による今後の教員需要増加への対策として、大きな期待が出来る事を示した。上記研究実績に示すように、概ね計画どおりに進捗している。毎年新しく追加されるデータを追加して分析する必要があることにより作業量が大きくなること、時系列的にデータをチェックしたところ、学校の位置情報など、時系列的に変化しないはずのデータが時系列で異なっている場合があり、その都度、より新しい情報を採用する、より精緻な情報を採用する、などの判断をしなければならず、データクリーニングに多大な時間がかかるなどの問題が出てきているが、関係者の協力を得て、できるだけ当初の計画にそって、研究計画を遂行する方針である。
肺移植における抗酸化剤と活性型ビタミンD_3による拒絶回避

細胞活性化に還元因子として作用する蛋白チオールのチオレドキシンは、NF-κBやAP-1の活性化に必要と考えている。一方我々はイヌ肺移植モデルを用いた実験から、拒絶反応と共に肺胞マクロファージにおけるチオレドキシン発現が増加することを報告した。また最近活性型ビタミンD_3がチオレドキシン発現を低下させることが判明した。以上の経過より、本研究では、活性型ビタミンD_3あるいはその誘導体でチオレドキシン発現を低下させることで拒絶が回避できるかどうかをリンパ球混合培養で検討した。初年度の成果としては、(1)ある種の細胞に活性型ビタミンD_3を100300nMの濃度で35日間添加培養したところ、チオレドキシン発現は有意に低下した。(2)同じ細胞に活性型ビタミンD_3誘導体を添加して培養したところ、30nMでチオレドキシン発現を抑制した。以上から、活性型ビタミンD_3誘導体が強いチオレドキシン発現抑制能を有することが示唆された。今年度の成果としては、(1)リンパ球混合培養の系に活性型ビタミンD_3を100300nMの濃度で5日間添加培養したところ、チオレドキシン発現は有意に低下した。(2)同じ細リンパ球混合培養の系に活性型ビタミンD_3誘導体を添加して培養したところ、30nMでチオレドキシン発現を抑制した。(3)リンパ球混合培養の系に活性型ビタミンD_3誘導体を添加して培養したところ、Alamar-blueの変色により測定したリンパ球の増殖活性化は対照よりも低値を示した。以上の結果より、活性型ビタミンD_3誘導体およびその誘導体がリンパ球のチオレドキシン発現を低下させることで部分的寛容を誘導する可能性が示唆された。今後、動物移植実験で活性型ビタミンD_3誘導体の投与により拒絶を回避できるかどうか、移植片の拒絶に関連するIL-2やIL-12産生が抑制されるかどうか等を検討する。細胞活性化に還元因子として作用する蛋白チオールのチオレドキシンは、腫瘍細胞の転写因子(PBP-2、エストロゲンレセプターなど)の活性化ばかりでなく、正常樹状細胞にも多く含まれ、抗原刺激によりT細胞に誘導されることから、チオレドキシンはNF-κBやAP-1の活性化に必要と考えている。一方、我々はイヌ肺移植モデルを用いた実験から、拒絶反応と共に肺胞マクロファージにおけるチオレドキシン発現が増加することを報告した。また最近、これまで一部の悪性腫瘍に対して抗腫瘍活性を有すると報告されている活性型ビタミンD_3がチオレドキシン発現を低下させることが判明した。以上の経過より、本研究では、肺移植において、チオレドキシンによるマクロファージ系細胞のNF-κBを介したIL-12産生や、T細胞のNF-ATを介したIL-2の産生が、抗酸化剤(NAC、エブセレン)あるいは活性型ビタミンD_3で抑制されるか、更にこれらが直接細胞性免疫能を抑制することにより拒絶を回避できるかどうか、あるいは免疫抑制剤投与量を減量することが出来るかどうかを検討する。これまでの実験成果としては、(1)ある種の細胞に活性型ビタミンD_3(カルシトリオール)を100300nMの高濃度で35日間添加培養したところ、チオレドキシン発現は有意に低下した。(2)同じ細胞に活性型ビタミンD_3誘導体(マキサカルシトール)を添加して培養したところ、30nMの濃度でチオレドキシン発現を抑制した。以上から、マキサカルシトールが強いチオレドキシン発現抑制能を有することが示唆されたので、次年度は、マキサカルシトールや抗酸化剤がチオレドキシン発現を抑制することで、肺移植片の拒絶に関連するIL-2やIL-12産生が抑制されるか、更に、mixed lymphocyte reaction(MLR)や細胞傷害活性を低下させるかどうか、を検討する予定である。

以上の結果より、活性型ビタミンD_3誘導体およびその誘導体がリンパ球のチオレドキシン発現を低下させることで部分的寛容を誘導する可能性が示唆された。今後、動物移植実験で活性型ビタミンD_3誘導体の投与により拒絶を回避できるかどうか、移植片の拒絶に関連するIL-2やIL-12産生が抑制されるかどうか等を検討する。
コミュニケーション方略の使用が言語習得に及ぼす影響に関する実証的研究

本研究は、言語生成における「言語的問題への気づき」とコミュニケーション方略の使用が、後続する言語入力中にある自分で生成できなかった「言語形式への気づき」を促し、さらには、当該言語形式の習得を促す可能性について、実験的に検証しようとしたものである。日本人英語学習者(大学生)を調査対象として、目標言語形式に関連した筆記での言語生成(英作文)課題を与えるグループ(実験群)と与えないグループ(統制群)を設けることによって、「言語的問題への気づき」という変数を統制するとともに(=実験群気づきあり、統制群気づきなし)、その後、目標言語形式を含む言語入力を口頭で与え、ディクテーションできたことをもって当該「言語形式への気づき」の指標とすることにした。そのような実験計画によって、「言語的問題への気づき」とコミュニケーションに方略を用いて「自分で生成した言語形式と後続の言語入力中の言語形式との違いの度合い」が、後続の言語入力中にある当該「言語形式への気づき」さらには「言語形式の習得」とどのように関係しているのかを明らかにすることができると考えた。言語生成における「言語的問題への気づき」とコミュニケーション方略を用いた問題解決行動は、後続の言語入力に含まれる「言語形式への気づき」を促進させること、とりわけ、コミュニケーション方略を用いて「自分で生成した言語形式と後続の言語入力中の言語形式との違いの度合い」が小さいほど、後続の言語入力に含まれる「言語形式への気づき」を促進させることが明らかになった。このことから、言語生成におけるコミュニケーション方略の使用が、「言語形式への気づき」を促進させ、さらには、「言語形式の習得」を促進させる可能性があることが分かった。本年度は、来年度に実施する言語生成上の問題解決のプロセスにおいて英語学習者が行う認知的活動に関する内省的・縦断的調査に先立ち、先行研究のレビューに基づいて、研究方法、とりわけ言語生成上の問題解決においてなされる認知的活動とはどういうものなのか、また、それらの活動はこれまで第2言語習得研究によってに明らかにされてきた言語習得を促進するための要件とどのように関わっている可能性があるのか、認知的活動の結果としての旨語習得をどのようなテスト・評価で測定するのか、また、認知的活動に関するデータをどのような方法で収集するのがよいのか等、様々な基本的問題の検討に基づいて、小規模なパイロットスタディを行った。対象は、日本人英語学習者(大学生)で、口頭および筆記での言語生成(英作文)課題を与え、課題遂行中に遭遇する問題の解決プロセスを内省的プロトコールとして収集し、その中に見られる「言語的問題への気づき」「問題解決のために使用されたコミュニケーション方略」「言語形式への気づき」「自分で生成した言語形式とモデル文中の言語形式との違いへの気づき」「言語形式の習得」との関係を分析した。なお、これについては、第33回中国地区英語教育学会(島根大学)において、「英作文課題遂行における個人及びペアでの言語的問題の認識と解決のプロセスが言語習得に及ぼす影響について:パイロット・スタディ」と題した口頭発表を行い、学会誌に投稿した結果、受理され、現在印刷中である。本年度は、昨年度実施し、学会(第33回中国地区英語教育学会(島根大学)2002.6.29)において口頭発表したパイロットスタディについて、学会誌に投稿していたものが受理され掲載された(裏面参照)。これによって、学習者の言語的問題の気づき、問題解決のためのコミュニケーション方略使用についての気づき、及び、相手から与えられる言語形式への気づきが当該言語項目の習得に寄与している可能性が浮き彫りにされた。ただし、相手から与えられる言語形式への気づきとそれ以降の習得には、その言語形式に代わってコミュニケーション方略として使用した言語形式との類似性の度合いが関係していそうであることが明らかになった。