hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
項目応答理論と構造方程式モデリングを用いた英語教育効果の検証

英語教育の効果を測定・評価するために、項目応答理論(IRT)と構造方程式モデリング(SEM)の使用が有用であることを実証的に示すことができた。IRTを用いた大規模テストで高校生や大学生の英語力を測定し、英語力の大きさや変化の要因をSEMを用いて検討した。その結果,学習指導要領の変遷や入試科目の変更、大学英語教育カリキュラムの変更が、高校生や大学生の英語力に大きな影響を及ぼしていることが示された。言語プログラムにおける教育評価情報の収集・分析・評価のシステムを構築した。(1)高校入学時の英語力について、すでに明らかにした前学習指導要領下における経年変化のデータに、現行学習指導要領施行下のデータを継続させ、学習指導要領改訂前後での変化を明らかにする。(2)大学入学時の英語力の経年変化を分野別(リスニング、リーディング、文法、語彙)に示す。英語力の経年変化に影響を及ぼす中等英語教育の諸要因(学習指導要領、指導者、学習者等)を検討する。(3)大学及び高校入学後の各学習者の英語力の伸び(リスニング、リーディング、文法、語彙)を共通尺度上で示す。テストとあわせて質問紙調査を実施し、英語力の伸びに影響を及ぼす要因を検討する。(4)英語力評価に関するフィードバックシステムを開発する。研究計画遂行のために、項目応答理論及び構造方程式モデリングの手法を活用する。平成18年度は,英語教育効果検証のための大学と高校の英語テスト・データの分析,授業評価アンケートの分析を行った。また,日本の大学英語教育改革の現状と展望について,各種データの収集を行い,まとめ考察した。教育データ分析に有用な統計手法である項目応答理論や構造方程式モデリング等の文献やソフトウェアの収集を進めた。大学英語教育プログラムで使用されている英語プレイスメント・テストの分析を,まず古典的テスト理論に基づいて行った。文法・語法の得点分布が集中する傾向があるのに対して,リーディングやリスニングの得点のばらつきの大きいことがわかり,指導の示唆が得られた。大学の3種類の英語プレイスメント・テストを項目応答理論に基づいて分析し,その結果を用いて,3つのテストの難易度が同じになるよう,等化用テストを作成した。残念ながら,十分な受験者数を得ることができなかったので,平成19年度も継続して実施する予定である。また,これまで研究を進めてきた高等学校入学時の英語学力テストについても,平成18年度実施分について同様の難易度調整を行い,高校入学時の英語力の変化を継続して調査した。語彙数推定テストを作成し,大学生や高校生に実施し,語彙数調査を継続して行った。また,頻度と難易度等との関係を調査した。平成19年度には,語彙数と学習アンケートとの関係をさらに詳しく調べる予定である。学生の授業評価アンケート・データを,構造方程式モデリングの手法を用いて分析した。その結果,成績と授業評価項目との間に様々な関係があることが判明した。平成19年度は,データの分析を進めると同時に構造方程式モデリングの研究を深めた。データの分析については,等化用テストをさらに100名以上に実施し,合計500名近くの受験者を得ることができた。受験者データを統合・分析して,3つのプレイスメントテストの等化を行ったところ,3つのテストの困難度平均値に違いが見られたが有意な差ではなかった。領域別に検討すると,リスニング領域やリーディング領域に比べて文法領域が易しいことがわかった。また3つのテスト間で,リーディング領域やリスニング領域の困難度にかなりばらつきがあることもわかった。等化後の項目特性値を用いて入学者の能力値を推定したところ,平均値は年々低下傾向にあることがわかった。一方,領域別にも別途等化を行って領域別の能力値の経年変化を調べたところ,リスニング力が年々向上していることがわかった。カリキュラム変更による教育改善の効果を検討するために,授業評価データに構造方程式モデリングを用いて分析を行った。満足度においては,新カリキュラムのプラスの影響が有意に表れていることが示された。本分析結果を全国英語教育学会大分大会で発表した。1000語から8000語までの頻度の語彙について,語彙テスト項目特性値を共通尺度上で推定し,語彙力の伸びを客観的な指標で示すことができた。語彙テスト項目の頻度と困難度を品詞別に分析したところ,動詞の困難度平均は,名詞や形容詞より高いことがわかった。また,動詞は頻度が低くなるにつれて徐々に困難度が高まるが,名詞は4000語レベルを超えるころから,形容詞は5000語レベルを超えるころから逆に困難度が低下傾向を示し,8000語レベルに至って若干上昇傾向に転じていることもわかった。構造方程式モデリングの研究を深めるためや英語教育に関する最新の情報を得るために各種研究会に参加した。(760語)(1)高校生英語学力テストの等化実験を再び行った。現行学習指導要領施行以降の高校入学時の英語力は、前学習指導要領下よりもさらに低下傾向が著しいという結果であった。

(2)大学入学時の英語テストの等化を行い、2004年度から5年間の経年変化を共通尺度上で示した。大学入学時の語彙・文法力、リーディング力はやや低下傾向にあるものの、リスニング力は徐々に向上していることがわかった。英語力伸びの共通尺度化も行った。テストと同時に質問紙調査を実施した。英語力変化の要因を検討することが今後の課題である。(3)語彙テストに関しては、項目と能力値に着目をした研究発表を行った。語彙の品詞と困難度等との関係を調べた。動詞は名詞や形容詞よりもどの頻度レベルにおいても困難度が高いこと、JACET8000の頻度レベルと困難度とは5000語を過ぎると必ずしも明確な対応関係が見られないことなどがわかった。簡易語彙サイズ推定を行うために、能力推定値と語彙サイズとの対応表を作成した。語彙項目プールから学生の熟達度に応じた難易度の語彙テストを作成・実施し、語彙力の伸びと語彙サイズを学生と教員にフィードバックした。(4)全学授業評価調査データを用いて、英語教育カリキュラム変更前と変更後の教育効果の比較検証を行った。独自の授業評価調査により、カリキュラム変更後の教育改善効果と課題、を明らかにした。継続した授業評価調査による経年比較・点検評価が今後の課題である。(5)各大学の全学英語教育で活用されている市販の英語学力テスト(TOEICやTOEFLなど)に着目し現地調査を行った。テストの活用目的、方法、実態、課題等についてまとめた。(1)項目応答理論(IRT)を用いた事後的等化法による英語学力の経年変化に関する研究から以下の3点が明らかとなった。(1)調査開始の1995年度から2008年度まで高等学校入学時のIRT尺度値平均が年々低下していた(14年間でZ得点換算で7.4点の低下),(2)低下の程度は,平成元年改訂学習指導要領実施下より平成十年改訂実施下のほうが大きかった(平成元年改訂実施下の8年間で約3.4点の低下,平成十年改訂実施下の6年間で約4点の低下),(3)成績上位層の低下の程度より中位層と下位層の低下の程度のほうが大きく,特にこの傾向は平成十年改訂学習指導要領実施以降により強まり学力の格差が広がっていた。学習指導要領は全国一律で実施されているため,本研究結果と同様の低下傾向が全国の他の地域でも起こっている可能性は否定できない。本研究から示唆される今後の課題5点について論じた。以上を博士論文としてまとめた。(2)構造方程式モデリングの一手法である成長曲線モデルを用いて1995年度から2002年度までのIRT尺度値の経年変化を分析した。その結果,(1)年度ごとに学力低下が見られること,(2)調査開始年度に学力の高い学校ほど低下の程度は小さく,学力の低い学校ほど低下の程度が大きいことが実証された。本研究成果は,大学英語教育学会誌に掲載された。(3)神奈川県の高等学校で実施されている県下一斉英語学力テストの改訂を行った。
X線時間変動の観測を通した超巨大ブラックホールの基本計量測定

本研究の目標は、活動銀河核のX線時間変動を通して超巨大ブラックホールの質量など、その基本計量を推定することにある。X線強度とスペクトルの変化を通してブラックホール降着系の物理を探ることももう一つの目標であった。1.本研究をはじめるきっかけとなったのが、我々が開発した、活動銀河核のX線時間変動から中心ブラックホールの質量を経験的に推定する手法である。当初は、近傍の明るいセイファート1型銀河を対象としていたが、この3年間の研究で様々な種類の活動銀河核に応用をひろげた。ブレーザーを除く活動銀河核でその時間変動のパターン(パワースペクトル)は相似形で、我々の仮定したスケーリング則はおよそ成り立っているようにみえる。他の独立なブラックホール質量推定法とも一桁程度の範囲で矛盾ない値を与える。例えば、最小光度のセイファート1型銀河として知られるNGC4395に関してブラックホール質量推定値は10^4-10^5太陽質量で、恒星質量ブラックホールと超巨大質量ブラックホールの間を埋める位置にこのような天体が存在することを示した。超巨大質量ブラックホールの成因を考える上で重要なケースである。2.ブラックホールの強度変動とスペクトル変動の詳細に関してセイファート銀河,そして複数のブレーザーを観測した。例えば、MCG-6-30-15に関しては、通常ブラックホール近傍からの蛍光X線として解釈される鉄輝線に関して、電離したガスによる吸収モデルでも説明できることを示した。ジェットソースとも呼ばれるブレーザーに関しては、多波長の時間変動を説明するためにジェットの運動と輻射機構のモデルをこれまでより高い精度で確立し、衝撃波の物理に新たな知見を与えた。3.一方、ブラックホール降着系で激しい時間変動が起こるのはなぜかという根本的な疑問に関しては本研究では決着つけることができず将来の課題となった。本研究の目標は、活動銀河核のX線時間変動を通して超巨大ブラックホールの質量などの基本計量を推定することにある。今年度の活動は、これまで各人が行ってきた研究の延長線上で活動銀河、あるいはその比較対象になる恒星質量ブラックホールのX線観測のデータ解析を中心に行った。今年度の主な成果をあげると以下のようになる。1)活動銀河核のX線スペクトルに見られる鉄の蛍光輝線は大きな広がりをもち、ブラックホールのごく近傍から放射されているものと考えられている。我々は、代表的なセイファート銀河NGC4151の長期X線観測を通して、鉄輝線の時間変動がこの標準的な描像に合致しないことを示すとともに、別の解釈を提案した。2)X線時間変動の解析には従来パワースペクトルや構造関数といった手法が用いられてきたが、新たな解析手法を導入した。活動銀河核Ark564のX線光度曲線を題材に、変動は過去の履歴の線形結合で記述できるか否かといった命題に検討を加えた。また、恒星質量ブラックホールCygX-1を題材にフレアの大きさの頻度分布を調べ、ガンマ線バーストについて知られている対数正規分布に類似していることを示した。3)ブレーザーとして分類される活動銀河核は、我々の方向に向かってくるジェットからの放射が強調されて観測されている。我々は、ブレーザーの時間変動についてX線長期観測のデータをジェットの内部衝撃波モデルで説明することを試みた。また、代表的なクェーサー3C273の時間変動、スペクトルからこの天体の性質、ブレーザーとの差異に関して論じた。以上の研究においてメンバー間の研究協力は個人ベースですすめてきたが、研究の組織化という面では必ずしも十分でなかった。来年度は、より活発な情報交換の場を設けるとともに、新たな領域、たとえば最近注目されている中間質量ブラックホールにも目を広げていきたい。

1)低光度活動銀河核NGC1569をChandra衛星で観測し、変動するX線源を複数発見した。これらが我々の銀河系内にみられる連星系ブラックホールなのか、あるいは巨大ブラックホール(あるいはその成長期)なのか結論することはできないが、他の銀河でも同様なX線源がみつかるはずで今後の系統的な研究が期待される。2)セイファート2型銀河NGC6300のX線時間変動を観測し、この変動からブラックホール質量を2.8x10^5太陽質量とみつもった。時間変動の解析結果はセイファート2型銀河がセイファート1型銀河と本質的には同等であるという統一モデルを支持する。3)MCG-6-30-15の広がった鉄輝線は通常、降着円盤の内縁付近から発する蛍光だと考えられている。これに対し、X線時間変動の立場から、電離した吸収体によるという別の解釈を提案した。4)ブレーザーとして分類される活動銀河核は、我々の方向に向かってくるジェットからの放射が強調されて観測されている。我々は、ブレーザーの時間変動についてX線長期観測のデータをジェットの内部衝撃波モデルで説明することを試みた。5)電波銀河3C15にX線ジェットを発見した。他波長とあわせたスペクトル解析と様々な放射モデルを比較し、いずれの場合においても電子が超高エネルギーまで加速されていなければならないことを示した。本研究の目標は、活動銀河核のX線時間変動を通して超巨大ブラックホールの質量などの基本計量を推定することにある。今年度の主な成果をあげると以下のようになる。1ブレーザーMkn421の1998年の多波長同時観測の結果、X線領域にあるシンクロトロン放射のピークエネルギーがX線強度およびTeV領域の強度と相関していることがわかった。2セイファート2型銀河NGC6300の銀河核に関してXMM-Newton衛星の観測を行った。X線スペクトルは強い吸収を受けた高エネルギー成分と散乱成分と考えられる低エネルギー成分で構成される。高エネルギー成分に関しては早い時間変動がみつかりこれから中心ブラックホールの質量をおよそ3十万太陽質量と見積もった。3 NGC4395という最も光度の低いセイファート銀河をXMM-Newton衛星で観測した。早い時間変動が観測され、それからブラックホール質量を1万から十万太陽質量見積もった。このセイファート銀河の低光度の原因がブラックホール質量が小さいことによることを示唆するぱかりでなく、恒星質量ブラックホールと百万太陽質量以上の超巨大ブラックホールの間に位置する中間質量ブラックホールとして貴重なサンプルであることがいえた。4ジェットをもつ活動銀河核として40個以上の電波銀河の多波長スペクトルを総括的に調べ、ジェットの構造と輻射機構に関する総合的な描像を提案した。
定量性を持ったパッチクランプRT−PCR法によるグルタミン酸受容体の発現量の解析

ニューロンに何分子のmRNAが存在し、mRNAの多寡が細胞の機能とどのような関係を持つのかは細胞レベルでは明らかになっていない。RT-PCR法は、単一細胞レベルの極微量のmRNAを検出可能なレンジに増幅する。本研究では、ホールセルパッチクランプ法によって機能を同定されたニューロンに発現するAMPA型グルタミン酸受容体サブユニットmRNA(GluR1-R4)の定量化を試みる。これは、パッチ電極に回収されたmRNAに内部標準物質を加えることによって行う。本年度は、内部標準物質となる変異GluR2 RNAを作製した。Heinemannより譲渡されたGluR2 cDNAを持つプラスミドベクターの2099番目のCをGとする点変異導入を行った。この変異導入により、内在するBsp1286I制限酵素部位はStul制限酵素部位に置き換わった。このプラスミド(R2(B/S)からRNAをin vitro合成し、それをAMPA受容体サブユニット遺伝子GluR1-R4 cRNAおよびラット脳RNAに加え、RT-PCRを行った。PCRのプライマーとしては、GluR2のBsp1286I部位、R2(B/S)のStuI部位を含む、GluR1-R4 mRNA由来の逆転写産物を同時に増幅するものを用いた。PCR産物量の定量化は、^<32>P標識したプライマーを用いて同時に増幅されたPCR産物をGluR1-R4ならびにR2(B/S)それぞれのサブユニットに特異的な制限酵素で消化後、電気泳動分離し各サブユニット由来の産物の^<32>P量を測定することによりなされた。スタート物質として100分子以上のRNAを用いた場合、これらサブユニットは等しい効率で増幅され、それぞれの量を定量的に測定することが可能であることが分かった。
がん臨床試験に参加する患者のセルフ・アセスメント能力向上のための教育用ツール開発

抗がん剤の臨床試験に参加する外来患者に対して、症状の変化や関心事項を自ら記載する「セルフ・アセスメントノート」を考案し、臨床適用した。ノートへの記載を通して症状の変化を自ら捉え、医療者に伝えるという点で、1コース目にノートを活用する傾向があった。また、自らの症状を記載しその記録を持つということは、外来で臨床試験に参加するがん患者にとって、安心感や潜在的な回復力への気づきという心理的効果も期待できる。本研究の目的は、抗がん剤の臨床試験に参加する外来がん患者が、自ら症状の変化や関心事項を記載する「セルフ・アセスメントノート」の考案・開発である。今年度実施の成果:1. PubMed、CINAHL、医中誌から「臨床試験」「副作用」「セルフ・アセスメント」等のキーワードで2008年から過去10年間の文献検索、さらに、慢性疾患領域の患者教育も参考のため検索追加した結果、524件を抽出し、関連する文献分析をした。副作用を記録する患者手帳の作成・使用効果の研究が多く、医療者が把握したい副作用は項目化され、患者が知りたい情報を項目に含めた試みは数件のみであった。臨床試験患者の症状変化への気づきには焦点があてられていない。外来患者教育では、パンフレットやウェブ上の情報提供、電話によるエンパワメント強化や心理的介入、患者教育セッションを付加してセルフケアやマネジメント効果を高める研究がある。2.がん関連学会及び情報サイトから臨床試験患者用パンフレットや患者手帳の資料収集し、内容や簡便性などノート考案のパッケージを検討中である。3.臨床試験に携わる医師への外来受診時の患者評価に関する聞き取り調査を実施した。欠落しやすい情報として、すでに症状が消失しているものや患者が言うほどでないと自己判断した症状は報告されず把握できないこと、また、医師と患者の症状評価に差があることや、患者が尋ねる検査項目等が得られた。臨床現場でツールを使用する場合は、記載内容を患者と共に確認しフィードバックすることが不可欠といえる。4.がん臨床試験に参加している外来患者のニーズ調査を開始し継続実施中である。この調査結果からは、患者が必要としている情報やアセスメント内容、症状変化への気づきに関わる要因、セルフ・アセスメントへの効果的な関わりやケア提供方法を検討し、平成21年度の「セルフ・アセスメントノート」の考案・開発につなげる。本研究の目的は、抗がん剤の臨床試験に参加する外来患者が、自ら症状の変化や関心事項を記載する「セルフ・アセスメントノート」の考案・開発である。今年度実施の成果:1.前年度から引き続き、「セルフ・アセスメントノート」が患者にとって有効かつ活用されるための基礎的資料として、外来で臨床試験に参加している患者がどのようなニーズを持っているのかを調査した。実施施設に対象となる患者が少なかったため、1施設増やして調査を継続し、同意を取得した対象者16名にインタビューを実施した。その結果、「副作用を乗り切るための自己の症状パターンの把握」、「副作用で困った時に自宅で対処できる術」、「自宅で副作用に対処することへの困難」、「医療者に自分から伝えにくい環境」、「患者の気持ちに配慮した医療者の対応」、「検査結果の意味を読み取る知識の不足」、「自分が受けている臨床試験の情報」等のニーズが明らかとなった。「セルフ・アセスメントノート」の考案に際しては、患者が症状の出現と回復パターンに気づきやすいような視覚的工夫と医療者は記載された内容を確認し、患者ヘフィードバックすること、患者の関心事項に医療者は配慮すること、検査データを提供するだけではなくその意味を読み取れるような情報提供を行うことを含めることが考えられた。2.国際がん看護カンファレンス(米国)において、新規抗悪性腫瘍薬に多くみられる有害事象へのアセスメント方法や標準化されたがん化学療法教育プログラムの開発などの発表に参加し、新規抗悪性腫瘍薬を用いた治療への看護を早期に確立していくことが重要であるとわかった。3.前年度に行った文献調査および収集した資料、外来患者のニーズ調査の結果を検討し、「セルフ・アセスメントノート」の原案を作成した。4.「セルフ・アセスメントノート」のプレテスト及び適用調査に向けて研究計画を立案し実施に向けた準備をしている。本研究の目的は、がん臨床試験に参加する外来患者が、症状の変化や関心事項を自ら記載する「セルフ・アセスメントノート」の考案・開発である。<今年度実施の成果>1.昨年度に原案作成した「セルフ・アセスメントノート」のプレテストとして、同意の得られたがん臨床試験患者5名に1週間の使用を依頼し、記載方法や項目理解の患者評価について面接調査を実施した。その結果、追加・修正事項が必要となる内容はなかったため、原案のままとした。2.がん臨床試験に参加する外来患者に考案した「セルフ・アセスメントノート」の活用を目的として、同意の得られたがん臨床試験に参加する患者10名に適用し、以下を実施した。(1)2コース間ノートへの記載を依頼、(2)各コース

終了時に記載及び活用状況を確認するための面談実施、(3)各コース終了時に質問紙調査の実施、(4)研究終了時にノートの内容及び活用評価の面接調査実施。3.有効評価対象8名の適用結果は以下である。1)症状アセスメントは傾向として、1コース目<2コース目で自己評価が高かった。また、外来で医療者に症状を伝えること及びノートの活用状況は傾向として、1コース目>2コース目で自己評価が高かった。2)活用評価の内容は3つに分類された。自分め症状記録を持つことの安心、自分の経過の中にある潜在する回復力への気づき、等を含む【自宅で症状に対処するためのノート活用】。外来診察時のコミュニケーション促進ツールとしての活用、自宅での経過を踏まえた教育におけるノート有効活用の可能性、を含む【外来の場におけるノート活用】。ノートの活用なしで対処が可能、を含む【ノート活用状況の選択】。4.考察・課題:「セルフ・アセスメントノート」の活用は有用であると言えるが、症状のセルフアセスメント能力を強化する必要がある。ノートの記載を動機付げる教育及び外来受診時に医療者が患者と共に活用する外来の体制作りが課題である。
被害当事者・家族のライフヒストリーの社会学的研究

本調査研究では、薬害HIV感染被害問題における被害当事者(患者)や家族の生活史聞き取りを中心に行った。血友病治療の核となる病院がある地域を全国で5地点選び、被害当事者だけでなく、当時血友病治療に携わっていた医師やカウンセラー、看護士など医療スタッフにも可能な限り、聞き取り調査を行った。被害当事者に対しては、血友病患者としての生活史、薬害HIV問題に遭遇し、医師からの感染告知など、被害にあったときの経験やその後の裁判闘争、現在にいたるまでの人生行程などを聞き取った。また医師など医療スタッフに対しては、血友病治療の実際、患者との関係性、非加熱製剤への認識、当時のHIVに対する認識、患者への告知の実際、告知後の患者との関係性、当時の医療行為に対する現在から見た批判や反省などを聞き取った。聞き取り録音は、徹底した匿名化作業を進め、聞き取り当事者にその内容を点検してもらい、了解を得たうえで資料として利用した。調査成果としては、大きく2つに分けられる。一つは、患者と医師の語りを比較することをとおして、当時の医師-患者関係を検討したことである。HIVに感染後も多くの患者は従来の医師の治療を受けている。そこには相互の人間的な側面を了解したうえで築かれる固有の信頼が感じ取れた。いま一つは、患者の生活史をまとめ直ことで、HIV感染という出来事に対峙し、人生を再構築していく被害当事者の姿が明らかになった。研究の意義は、被害当事者のナラティブから得た"生きられた経験"を読み解くことをとおして世間でステレオタイプ化された「被害者」カテゴリーを相対化できたことである。本年度は、研究実施計画にあるように、大阪HIV薬害訴訟原告団の理事やNPO法人「ネットワーク医療と人権」の協力を得ながら、各地域での患者会活動や訴訟活動などを中心的に担ってこられた被害当事者を中心として、聞き取り調査を実施した。のべの形でいうと、6月10日に栃木で1名、7月25日に栃木で1名、8月2日、8月12日、8月17日にそれぞれ大阪で1名、8月21日に神奈川で1名、8月22日に札幌で1名、9月14日に東京で1名、9月30日に神奈川で1名、10月29・30日に札幌で6名、12月8日に大阪で1名、12月11日に神奈川で1名、12月13日に神奈川で1名、2006年1月13日に福岡で1名、1月23日に仙台で1名、聞き取り調査を実施した。また3月13日に広島で1名、聞き取り調査を実施する予定である。それぞれ、聞き取った内容に関しては、詳細な録音テープ起こしを行い、聞き取り対象者に返送し、プライバシー等の内容を点検してもらっている。データの修正作業が終了後、データを匿名化したうえで、聞き取り内容についての分析を行う予定である。他にも、キーパーソン以外で聞き取りを実施できる地域はあるが、今年度はのべ人数として22名から聞き取りを行い、予定した計画は達成できている。あと、7月と12月に聞き取り調査データの検討やさらなる調査進行を討議する研究合宿を行い、研究分担者間の調査進行状況の共有と、調査を進める中で新たに生じてきた課題などを議論した。今年度の成果として、学会報告や論文などは特にないが、次年度に向けて、そのための作業は進めている。2006年度は、6月17、18日に薬害HIV感染被害当事者二名、母親、当時問題を経験した血友病治療医師の聞き取りを実施した。また11月10日から12日に血液製剤製造の実際を知るために日赤血液分画センターを見学し、新たな被害当事者二名に聞き取りを実施した。

東京においては、当時血友病治療の拠点であった病院をフィールドとし問題発生当時から現在にいたる血友病治療、HIV治療の実際を聞き取るために、看護士、臨床心理士などコメディカルスタッフの聞き取りおよび被害当事者三名の聞き取りを実施した。また広島では、11月26日に被害当事者の聞き取り(通算で3回目)を実施、新たな被害当事者の聞き取りも実施した。仙台においては、被害当事者の聞き取りを連続して実施し、8月に4回目で一応終了した。また新たな当事者や医師とのさらなる聞き取りを調整中である。静岡では、血友病治療医師の調査を続行し、6月に五回目の聞き取り、2007年3月に六回目の聞き取りを実施した。また8月には東京において、医師の聞き取りを実施し、エイズ研究財団を訪問し資料検索、収集を行った。関西では、被害当事者一名の聞き取りを実施し、8月研究合宿においても、その人に来ていただき、当時の上京や現在の問題などを話していただいた。こうした聞き取り調査と平行し、社会調査の倫理と効用、HIV治療状況の見学、薬害HIV問題の主要裁判である安部英裁判の判決文の詳細なる解読などの研究会を実施。そして2006年8月と2007年3月には、調査全体の進行調整および聞き取りデータの解読、科研調査結果報告書に向けての内容の検討のために合宿を実施した。2007年度は、これまで実施してきた血友病治療医師と患者、家族の聞き取りについて、まとめに入る作業として、聞き取り資料を匿名化し、内容を編集した。匿名化した資料を聞き取った本人に点検してもらい、資料として論考に使用するための許可などの作業を精力的に進めた。さらに北海道、仙台、東京、静岡、広島においてこれまで聞き取りをした医師や患者への補足的な聞き取りを実施した。また生活史や薬害HIV問題をめぐる経験を聞き取るという調査の場合、何名聞き取りを行えば調査が終了するというものでもなく、実際に聞き取りを重ねるなかで、当時の重要なできごとをめぐり直接経験をされている新たな医師や患者との出会いがあり、さらに聞き取りを進めている。仙台では、新たに2名の医師聞き取りを進め、さらに当時の問題の核心にいたとされる医師へのアプローチを模索している。また関西では、若い世代のHIV治療医師へ、医師の世代間で薬害HIVという問題がどのように語り伝えられているのか、いないのかを中心として聞き取りを行った。また薬害HIV訴訟の中心人物であった石田吉明氏の未整理の資料を閲覧することができ、『京都からの手紙』など当時の貴重な資料を整理するとともに内容分析を試行した。今年は本科研の最終年度にもあたっているので、今年は8月末の研究会において得られた聞き取りからどのようなことが論じられるのかをめぐり研究分担者や研究協力者で精力的に討議した。その後12月研究会で、この作業をさらに進め、聞き取りをもとにした各自の問題関心からの論考概要をめぐり集中討議した。その成果が、科研報告書では13本の論文として結実している。
認知症の行動・心理症状（BPSD）に対する指輪療法の有効性の検証

認知症の行動・心理症状(BPSD)が出現し、崩れていく自己を自覚している高齢の女性アルツハイマー病者7名に7日間指輪をはめてもらい、そのBPSDが軽減するのかどうかを探索した。7日間継続して指輪をはめた5名の内、指輪に強い関心を示した3名はNPI項目の内、「易怒性/不安定性」「興奮」が軽減、消失したと介護者から評価された。また指輪をはめると、口に手をそえて笑うなど、しとやかさが現れる者もいた。研究目的は、認知症の心理・行動症状(BPSD)に対する指輪(療法)の有効性を検証することである。なぜ、指輪なのか。認知症の本質は、記憶障害など個々の精神機能の障害ではなく、自己認識(自我)の希薄化である。重度の記憶障害のある認知症者に週1回40分の回想法などの介入では、効果は現れない。しかし、現実のケアの中では時間制約もある。つまりBPSDに対する介入の必要条件は、介護者の手を必要とせず自己認識に持続的に刺激を与え続けるものでなければならない。この条件を満たす刺激源は手しかない。手は食事の時も、他者と話している時もテーブルの上にあり、目にはいる。そこで、女性認知症者を対象に、残された自らの自己認識が自己の女性性を刺激すると考えられる指輪をはめる介入を試みた。平成25年度の研究計画は、指輪の選定と施設入所者への介入・評価であった。介入効果はABAシングルケーススタディを用い、量的・質的両面から検証した。現時点の結果は、以下の通りである。1.指輪をはめるとBPSDは軽減する、2.指輪の効果は健康な時の指輪への関心度合いによる、3.BPSDの種類は関係ない、4.指輪をはめると若い時を想起することが多くなる、5.認知機能そのものには変化はみられない。指輪の効果が検証されれば、タンスの中にしまいこんでいる指輪をだし、はめればBPSDが軽減することになる。そうなれば、わが国だけではなく、指輪をはめる文化圏の認知症ケアの福音になる。Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia (BPSD)に対する非薬物療法として回想法、音楽療法などが試みられている。しかし、効果は持続しないがシステマチックレビューの結論である。この結論は当然である。特に記憶障害を主症状とするアルツハイマー病者に、週に一度これらの療法を実施しても効果の持続は期待できない。研究目的は、女性認知症者の示すBPSDに対する指輪療法の効果を検証すること。歴史上、権力と愛の争奪の中で幾多の指輪伝説が生まれ、女性は指輪の輝きに魅了されてきた。女性を魅了してきた指輪をはめた手は、食事の時だけでなく、テーブルの前に座って他者と話している時も常に目に入る。さらに指輪は一度はめると介護者の手を必要とせず、指輪自体がその人の女性性を刺激し続ける。対象は老人ホームに入居する5名の女性アルツハイマー病者である。研究デザインは、シングルケース実験法。効果性の評価には、認知症者の精神症候の指標であるNPIとBPSDの出現場面の介護者による記録を用いた。その結果、指輪に強い関心を示した3名に効果が認められた。効果が認められたNPI項目は、事例Iでは「興奮」「易怒性/不安定性」、事例IIでは「興奮」「うつ」「易怒性/不安定性」、事例IIIでは「易怒性/不安定性」であった。そして指輪自体が、介護者などから「○○さん、綺麗ね」の言葉を引き出していた。怒りは自尊心が傷つけられた時に生起する感情である。指輪と自己の身体が一体化してきた彼女らは、周りの人々から「○○さん、綺麗ね」と言われる度に、私が綺麗になっていると思い、自己概念に基づく自尊心が高まる。指輪が彼女らの自尊心を高め、「易怒性/不安定性」を軽減させた。ヨーロッパを中心とした指輪文化は、近年ではアジア諸国にも拡大している。指輪の効果は世界中に広がる。[目的]認知機能が崩れていく自己を自覚している高齢の女性アルツハイマー病者が指輪をはめると、認知症の行動・心理症状(Behavioral and psychological symptoms of dementia:BPSD)が軽減するのかどうかを探索すること。[方法]対象はBPSDが出現し、認知機能が崩れていく自己を自覚している高齢の女性アルツハイマー病者7名。指輪をはめない7日間と指輪をはめた7日間での、Neuropsychiatric Inventory(NPI)とBPSDの場面を比較した。指輪をはめた期間は、研究協力者が一対一で離れたところから見守った。[結果]7名の内、2名は指輪を売りつけられると思い7日間継続しては指輪をはめなかった。残る5名の内、指輪に強い関心を示した3名はNPI項目の内、「易怒性/不安定性」「興奮」が軽減、消失したと介護者から評価された。また指輪をはめると、口に手をあてて笑うなど、しとやかさが現れる者もいた。[なぜ効果があるのか]自尊心を傷つけられると怒りが生起する。崩れていく自己を自覚している認知症者の自尊心はもともと低く、介護者など他者からの軽視によって彼女らの自尊心は容易に傷つく。指輪自体が、介護者らから“美しい"の言葉を引き出した。

対象者の反応を見ていると、“美しい"と言われる度に、私と“美しい"が同一化し、自己概念に基づく自尊心が高まったと推定された。その結果、「易怒性/不安定性」「興奮」が軽減したと考えられる。[本研究の重要性]BPSDに対する有効な非薬物療法とは、認知症者の周りにいる人々が、意図せず、傷つきやすい認知症者の自尊心を高める関わりをする介入であることが示された点である。[研究成果の公開]無料でアクセスできるSAGE Open Medicineに論文を投稿し、現在修正段階である。認知症の行動・心理症状(BPSD)が出現し、崩れていく自己を自覚している高齢の女性アルツハイマー病者7名に7日間指輪をはめてもらい、そのBPSDが軽減するのかどうかを探索した。7日間継続して指輪をはめた5名の内、指輪に強い関心を示した3名はNPI項目の内、「易怒性/不安定性」「興奮」が軽減、消失したと介護者から評価された。また指輪をはめると、口に手をそえて笑うなど、しとやかさが現れる者もいた。平成25年度は研究代表者の転勤に伴い、研究協力施設の確保に難渋した。平成26年度研究協力施設が確保でき、平成27年度の予算を前倒しし、その年度内にデータを収集することができた。対象は当初6老人ホームに入居し、BPSDがみられる女性認知症者9名であった。その内1名は認知症以外の基礎疾患を有し、もう1名は軽度認知障害(MCI)、残り2名は、指輪を売りつけられると思い、研究期間継続して指輪をはめなかった。その結果、対象者は4老人ホームに入居する5名となった。当初の計画では、在宅者への介入も想定していたが実現しなかった。それは安全面への配慮を必要としたからである。施設入所者においては指輪をはめている間(朝9時から夜7時まで)、対象者が指輪を口に入れないか、無理に外そうとしないか、1人の対象者に対し1人が、離れたところから常に見守った。このような状況であるため、在宅者への介入は実現しなかった。しかし、施設入所者を対象とした今回の結果から、BPSDに対する指輪療法の効果は検証され、これまでの非薬物療法にはない指輪自体がもっている際立った力を見出した。その結果、有効な非薬物療法とは、認知症者の周りにいる人々が、意図せず、傷つきやすい認知症者の自尊心を高める関わりをしてしまう介入(つまり非薬物療法のターゲットは認知症者ではなく、周りの人々である)であることを提示できた。人間医工学課題は残すが研究目的は達成できた。さらに今回の指輪療法を含み有効な非薬物療法とは、認知症者の周りにいる人々が、意図せず、傷つきやすい認知症者の自尊心を高める関わりをしてしまう介入(つまり非薬物療法のターゲットは認知症者ではなく、周りの人々である)であることを提示できたことは、指輪療法の効果の検証と並び、貴重な成果であった。ヨーロッパを中心とした指輪文化は、近年ではアジア諸国にも拡大している。この指輪療法の効果は世界中に広がる可能性がある。今後、この探索的研究の成果(指輪療法の効果と非薬物療法のターゲットは認知症者ではなく、周りの人々であること)を世界中の研究者やケアに携わっている人々に知らせる。研究代表者の転勤から予定していた研究協力施設は使用できず、新たに依頼した施設からは異食の危険性を指摘(本研究の対象者は、自己認識が残存した認知症者であり、異食をする対象ではないが)され、研究協力施設確保に難渋した。
ソフトウェア変更計画に基づいたプレファクタリング支援手法の確立

本研究は,リリースを伴いながら開発が進行していく現実のソフトウェアに対して,変更に先立って,それらを行いやすいようなリファクタリング候補を導出すること,該当リファクタリングをどのように安全に行えばよいかのガイドを開発者に促すことにより,開発のコンテキストを考慮したリファクタリングの実行を支援することを目指している.平成30年度では以下の成果を得た.(1)これまでに開発してきた,イシュー管理システム上のイシュー中の情報をコンテキストとして用いた不吉な臭いの優先順位付け手法について,再利用可能なモジュールとして利活用するためのプログラムの洗練,公開準備を行った.(2)平成29年度に特定した,開発者が不吉な臭いの選択や優先順位付けに用いる因子について,他の臭い優先順位付け手法やフィルタリング手法で用いているものとの比較を行った.(3)不吉な臭いを活用したバグ修正箇所特定法を考案するとともに,バグ修正による変更に対して臭いをプレファクタリングの可能性として提示する方法との結合を検討した.(4)履歴リファクタリングやアーキテクチャ適合リファクタリング,要求リファクタリング等の各種リファクタリング手法について,それらを推薦するためのコンテキストの特徴を検討した.研究期間を通じて,主としてイシュー管理システム上のイシュー中の情報をコンテキストとして用いた不吉な臭いの優先順位付け手法の確立に成功した.この手法は,具体的な変更計画に則ったプレファクタリング方針を定めるための重要な基礎技術として位置づけられる.本研究は,リリースを伴いながら開発が進行していく現実のソフトウェアに対して,変更に先立って,それらを行いやすいようなリファクタリング候補を導出すること,該当リファクタリングをどのように安全に行えば良いかのガイドを開発者に促すことにより,開発のコンテキストを考慮したリファクタリングの実行を支援することを目指している.平成27年度では以下の成果を得た.(1)開発プロジェクトの過去のマイルストーンにおけるイシューの一覧を抽出し,機能捜索ツールと組み合わせることにより,対応するモジュールの一覧を特定するプロセスを自動化した.(2)開発プロジェクトの将来のマイルストーンに紐付けられたイシューの一覧を開発者のコンテキストとみなし,不吉な臭いのコンテキストに適合する度合いを1で実現したツールを用いて計算することにより,不吉な臭いを優先順位付けする手法を開発した.(3) 2の手法において,機能捜索結果に基づく単純な優先度と,結果に含まれるモジュールの確度を利用した優先度を,オープンソースソフトウェア事例を用いて比較することにより,適当な優先度に基づく優先順位付け方法について検討した.(4)名前変更リファクタリング,大きなリファクタリング,履歴リファクタリング等の各種リファクタリング手法について,それらの連鎖や組合せ,粒度の違い等の観点から,プレファクタリング支援に有用なコンテキストを考慮できるか検討した.本研究は,開発のコンテキストを考慮したプレファクタリングの実行を支援することを目指している.平成27年度では,そのうちの中心的な機構である,開発のコンテキストに従った不吉な臭いの推薦法の基本的な設計を行い,また予備調査によりその既存手法に比べた優位性を確認している.本研究は,リリースを伴いながら開発が進行していく現実のソフトウェアに対して,変更に先立って,それらを行いやすいようなリファクタリング候補を導出すること,該当リファクタリングをどのように安全に行えばよいかのガイドを開発者に促すことにより,開発のコンテキストを考慮したリファクタリングの実行を支援することを目指している.平成28年度では以下の成果を得た.(1)前年度に開発した,イシュー管理システム上のイシュー中の情報をコンテキストとして用いた不吉な臭いの優先順位付け手法について,提案していたコンテキストの適合度計算を自動化し,ツールとしてまとめた.(2) 1の提案手法について,組み合わせて利用する機能捜索手法の種類や精度が得られる優先順位付けにどのように影響するかを,オープンソースソフトウェア事例を用いて分析した.(3)深刻度に基づく従来手法と比較して,1の提案手法が,より開発者の興味に合致する臭いを上位に順位付けることを実験により示した.(4)イシューとソースコード片を紐付けるための機能捜索手法の高精度化を検討した.また,複雑なイシューから開発者のコンテキストを読み取るためのイシュー理解支援システムを試作した.さらに,開発者の部分的な行動履歴からコンテキストを推測する手法も検討した.(5)名前変更リファクタリング,不完全リファクタリング,要求リファクタリング等の各種リファクタリング手法について,それらをプレファクタリングとして行う際にどういったコンテキストが考えられるかを検討した.本研究は,開発のコンテキストを考慮したプレファクタリングの実行を支援することを目的としている.平成28年度では,そのうちの中心的な機構である,前年度に基本的な設計を行った開発のコンテキストに従った不吉な臭いの優先順位付け手法を自動化し,ツールとしてまとめた.また,従来の深刻度に基づく優先順位付け手法との比較評価を行い,提案手法がより開発者の興味に合致する臭いを上位に順位付けるという良好な評価結果を得ている.本研究は,リリースを伴いながら開発が進行していく現実のソフトウェアに対して,変更に先立って,それらを行いやすいようなリファクタリング候補を導出すること,該当リファクタリングをどのように安全に行えばよいかのガイドを開発者に促すことにより,開発のコンテキストを考慮したリファクタリングの実行を支援することを目指している.平成29年度では以下の成果を得た.(1)これまでに開発してきた,イシュー管理システム上のイシュー中の情報をコンテキストとして用いた不吉な臭いの優先順位付け手法の評価を行った.

その結果,コンテキストに基づく優先順位付け手法は深刻度に基づく手法よりも,実際に変更されたモジュールの臭いを高順位に配置できたこと,また,実際の開発者による優先順位付け結果により一致した結果を出力できたことが示された.(2)開発者が不吉な臭いの選択や優先順位付けに用いる因子を特定した.これにより,将来の変更計画との関連性のみならず,モジュール重要性などの考慮すべき重要なコンテキストを発見した.(3)開発者による設計意図をコンテキストとみなし,制約として表現可能な自動責務割り当てリファクタリングシステムを試作し,評価した.また,開発者による想定変更の一部をコンテキストとみなし,これを入力として与えることにより探索を行う自動リファクタリング手法の設計を行った.(4)名前変更リファクタリングや不完全リファクタリング,要求リファクタリング等の各種リファクタリング手法について,それらを推薦するための特徴の検討を引き続き行った.本研究は,開発のコンテキストを考慮したプレファクタリングの実行を支援することを目的としている.平成29年度では,そのうちの中心的な機構である,将来の開発計画に基づくコンテキストに従った不吉な臭いの優先順位付け手法について,従来の深刻度に基づく優先順位付け手法との比較評価を行い,その結果を論文としてまとめた.比較は,実際の変更との比較,開発者による優先順位付け結果との比較の2つの観点から行い,いずれも良好な結果を得た.また,将来の開発計画以外の様々なコンテキストについても適用可能性を検討した.本研究は,リリースを伴いながら開発が進行していく現実のソフトウェアに対して,変更に先立って,それらを行いやすいようなリファクタリング候補を導出すること,該当リファクタリングをどのように安全に行えばよいかのガイドを開発者に促すことにより,開発のコンテキストを考慮したリファクタリングの実行を支援することを目指している.平成30年度では以下の成果を得た.(1)これまでに開発してきた,イシュー管理システム上のイシュー中の情報をコンテキストとして用いた不吉な臭いの優先順位付け手法について,再利用可能なモジュールとして利活用するためのプログラムの洗練,公開準備を行った.(2)平成29年度に特定した,開発者が不吉な臭いの選択や優先順位付けに用いる因子について,他の臭い優先順位付け手法やフィルタリング手法で用いているものとの比較を行った.(3)不吉な臭いを活用したバグ修正箇所特定法を考案するとともに,バグ修正による変更に対して臭いをプレファクタリングの可能性として提示する方法との結合を検討した.(4)履歴リファクタリングやアーキテクチャ適合リファクタリング,要求リファクタリング等の各種リファクタリング手法について,それらを推薦するためのコンテキストの特徴を検討した.研究期間を通じて,主としてイシュー管理システム上のイシュー中の情報をコンテキストとして用いた不吉な臭いの優先順位付け手法の確立に成功した.この手法は,具体的な変更計画に則ったプレファクタリング方針を定めるための重要な基礎技術として位置づけられる.
痙攣発症におけるメタロチオネインの役割とその応用

核移行蛋白質であるメタロチオネイン(MT)が遺伝子の発現調節に関与している可能性を考え、MT遺伝子欠損マウスおよび正常マウスの肝臓から不死化細胞株を樹立してディファレンシャルディスプレイ法で両細胞間で発現量の異なる遺伝子の検索を試みた。その結果、MT遺伝子欠損細胞で発現が認められない遺伝子(NM31)を見いだした。NM31はペンチレンテトラゾール(PTZ)によって誘発される痙撃発症に関与する遺伝子として報告されているPTZ-17と同一であり、ヒトやマウスの脳で特異的に高い発現が認められる。MTには数種の分子種が知られており、我々が検討に用いたMT遺伝子欠損マウスは肝臓や腎臓中の主要分子種であるMT-1および-2を欠損しているが脳特異的分子種であるMT-3は欠損していない。MT遺伝子欠損マウスの肝臓中ではNM31mRNAの発現が殆ど認められないのに対して、脳中では正常マウスと同様に高度の発現が観察された。また、MT遺伝子欠損細胞にMT-3遺伝子を導入したところNM31遺伝子の発現が確認された。この結果から、脳中においてはMT-3がNM31の発現に重要な役割を果たしているものと考えれる。一方、MTは亜鉛などの重金属によってその合成が誘導されることが知られているが、亜鉛処理によって正常細胞のMT濃度は顕著に上昇したもののNM31mRNAレベルはほとんど変動が認められなかった。したがって、NM31の発現には正常レベルのMTが存在すれば充分であると思われる。さらに、PTZの細胞毒性に対するMT有無の影響を検討したところ,MT欠損細胞および正常細胞との間に有意な差は認められなかった。このことから,NM31の発現の有無は少なくともPTZの細胞毒性には影響を与えないものと考えられ、PTZ誘発性の痙れんにはNM31は直接は関与しない可能性が示唆された。本研究申請者らは細胞内メタロチオネイン(MT)の一部が核内に移行するとの報告があることから,MTが遺伝子の発現調節に関与している可能性を考え,MT遺伝子欠損マウスおよび正常マウスの肝臓から不死化細胞株を樹立してディファレンシャルディスプレイ法で両細胞間で発現量の異なる遺伝子の検索を試みた。その結果,MT遺伝子欠損細胞では発現が認められず,正常細胞(MT分子種の1および2を正常に発現している)でのみ高発現している遺伝子(NM31)が存在することを明らかにした。NM31はペンチレンテトラゾールによって誘発される痙攣発症に関与する遺伝子として同定・報告されているPTZ-17と同一であり,ヒトやマウスの脳で特異的に高い発現が認められる。一方,MTには4種類(MT-1-4)の分子種が知られており,脳中に主に存在する分子種はMT-3である。我々が検討に用いたMT遺伝子欠損マウスは肝臓や腎臓中の主要分子種であるMT-1および-2を欠損しているがMT-3は欠損していない。したがって,このMT遺伝子欠損マウスの脳中ではMT-3が正常に発現している。そこで,このMT遺伝子欠損マウスの組織中のNM31mRNAレベルを測定したところ,肝臓中ではその発現が殆ど認められないのに対して,脳中では正常マウスと同様に高度の発現が観察された。この結果は,脳中でのNM31の発現にはMT-3が関与している可能性を示唆している。そこでMT遺伝子欠損細胞にMT-3遺伝子を導入し,本遺伝子を恒常的に発現する細胞株の樹立を試みた。その結果,MT-3のmRNAの蓄積が認められる細胞株を得ることに成功し,さらに,この細胞株がNM31遺伝子を顕著に発現していることが明らかとなった。

この結果から,脳中においてはMT-3がNM31の発現に重要な役割を果たしているものと考えれる。メタロチオネイン(MT)遺伝子欠損細胞(肝伊東細胞由来)では発現が認められず、正常細胞(MT分子種の1および2を正常に発現している)でのみ高発現している遺伝子(NM31)が存在することを世界に先駆けて見いだした。NM31mRNAの発現はMT欠損細胞にMT-1およびMT-2遺伝子を導入すると正常細胞と同様に観察されるようになり、さらに、脳に特異的な分子種であるMT-3遺伝子を導入した際にもその発現が認められる。このようなことから、NM31の発現にはMT-13の全ての分子種が何らかの形で関与するものと思われる。MTは亜鉛などの重金属によってその合成が誘導されることが知られているので、NM31mRNAレベルに対する亜鉛の影響を検討したところ、亜鉛処理によって正常細胞のMT濃度は顕著に上昇したもののNM31mRNAレベルはほとんど変動が認められなかった。この結果から、NM31の発現には正常レベルのMTが存在すれば充分であると思われる。NM31はペンチレンテトラゾールによって誘発される痙攣発症に関与する遺伝子として同定・報告されているPTZ-17と同一であり、ヒトやマウスの脳で特異的に高い発現が認められている。そこで次に、PTZ-17の細胞毒性に対するMT有無の影響を検討した。その結果、PTZ-17処理をした際の細胞増殖率にはMT欠損細胞および正常細胞との間に有意な差は認められなかった。このことから、NM31の発現の有無は少なくともPTZ-17の細胞毒性には影響を与えないものと考えられ、PTZ-17誘発性の痙れんにはNM31は直接は関与しない可能性が示唆された。
ロウソク火炎群の非線形振動・同期から俯瞰する気象現象のパターン動力学

束にしたロウソクの炎が規則的振動(約10HZ)を示すことは最近まで知られてなかった。本研究は、この振動メカニズムを解明するため、炎の周りの温度分布や気流の速度分布の画像解析を行った。その結果、1)炎の上空に形成される渦流が下降し炎にタッチした時に振動が開始される、2)炎上空の気流の上昇速度は無振動時に比べ振動時に速くなる(約5倍)、3)上空の渦流は、気象現象との類推により、不完全燃焼したロウの蒸気が上空で冷やされ"ロウの蒸気の雲"となって下降する際に形成される、4)"ロウの蒸気の雲"が蓄積し下方に広がる結果、爆発的燃焼が生じ振動時の気流の速度を上昇させる、など炎の振動メカニズムを提案した。本研究は、複数のロウソクを束ね燃焼させた時に観測される炎の振動現象から、気象現象における自己組織化のメカニズムとの関連性を展望した。特に、複数の振動するロウソク火炎間の同期現象から、ロウソク火炎が非線形振動子である事を確認し、火炎群の同期現象が気象現象のダイナミックスに通じるとの仮説を立て、これを検証した。また、昨年度までに見出していた新たな事実(ロウソク火炎上空には回転する対流が発生し竜巻状の渦流となって下降し、ロウソクの炎にタッチダウンした時に火炎振動が開始する)を解明するため、火炎上空の気流の可視化(シャドーグラフやサーマルビジョン等による)と動画像計測処理手法を駆使して定量的に分析し、火炎振動に伴う上昇流・下降流の挙動に関する知見を得る事が出来た。すなわち、1.サーマルビジョンによる火炎上空の温度分布の可視化、2.シャドーグラフによる火炎上空の密度分布の可視化、3.高速ビデオによる火炎上空での煤の回転の可視化の映像に対して、1)視覚の運動鮮鋭化現象を応用した新開発の動画像強調手法、2)動画像処理による空間フィルタ速度計測手法等を用いて、火炎上空の気流の詳細な速度解析を実施した。その結果、(1)火炎振動開始前の炎上空の対流速度は0.3-0.5m/sを中心とする分布を示す、(2)火炎振動(約11Hz)の安定時期での対流速度は1.5m/sを中心とする分布を示す、(3)振動時には炎の上空10-20cmの領域で約0.5m/sの下降流成分が観測される等が明らかとなった。これらの結果は、火炎上空に不完全燃焼に伴うロウの蒸気が蓄積し、それらが煤を介して凝集しロウの雲を形成し、その高密度の領域が回転流を伴って下降し炎に接近する事で再び燃焼する(炎の伸長)猫像に導く。研究成果は、国際会議(ドイツ)、研究会(北海道大学)等で発表し、現在論文投稿中である。本研究では、複数のロウソクを束ねて燃焼させたときに観測される炎(拡散火炎)の振動現象から、気象現象における自己組織化のメカニズムを展望している。すなわち、複数の振動するロウソク火炎の同期現象から、ロウソク火炎が非線形振動子として振舞うことを見出すとともに、火炎群の同期現象が気象現象における共同現象のダイナミックスに通じると考えている。特に、ロウソク火炎上空には回転する対流が発達し、竜巻状の渦流となって下降し、炎にタッチダウンした時に火炎新動が開始する事を最近見出していた。本研究では、このロウソク上空の渦流の発達過程を観測し実験的にそのメカニズムを明らかにするとともに、ロウソク火炎の特徴を持つ非線形振動子集団のダイナミックスを数値シミュレーションで明らかにしていく事を目指した。特に24年度は、1)液晶プロジェクターを用いたシャドーグラフや、サーマルビジョンにより可視化したロウソク火炎上空の対流速度に関する定量的な解析(空間フィルタ法の適用)を行い、火炎振動発生時の高速の上昇気流の存在や変動する流れの場(乱流)の特徴が明らかとなった。2)ロウソク火炎振動子群の同期現象のモデル化を前提として、よりシンプルなモデルとして「蛍」振動子群の同期現象を「蔵本モデル」を適用する事で実現した。従来の静止した蛍振動子モデルとは異なり、上昇する対流振動子としてのロウソク火炎や気象現象とのアナロジーを想定し、振動子がブラウン運動する場合の同期現象への影響や、振動子間の相互作用によるパターンダイナミックスの違いを確認した。ロウソク火炎振動子上空の流れ(対流)の可視化や動画像強調(モーションシャープニング現象を応用)、更には空間フィルタ法による対流の速度情報解析など一連の定量化手法が確立した事。また、このことによりロウソク火炎上空の対流が、火炎振動発生時にほぼ2倍近い高速上昇流を生じていることが確認できた。また、振動子集団を模擬した蔵本モデルによる同期現象やパターンダイナミックスを数値実験で確認し、ロウソク火炎振動子集団のモデル化・数値解析の準備が出来た事。