hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ソテツの精子の放出機構の解明と造卵器から分泌される精子誘引物質の同定

ソテツでは他の裸子植物と同様に、受粉滴が分泌されることが知られているが、この受粉滴によって効率良く花粉をとらえることができる。この受粉滴の分泌メカニズムの解明を行った。また、受精過程の観察も行い、この段階で分泌される液の由来、成分を調べた。受粉の有無と受精後の胚発生の関係についても調べた。今回の研究から、以下の点が明らかにされた。1)受粉滴は、受粉期間を通して分泌される。2)受粉滴は珠心組織から分泌される。3)受粉滴の成分は、3種類の糖と3種類のアミノ酸を含む。4)受精直前に、雌性配偶体の表面から液体が分泌される。5)この液体の中を雄性配偶体由来の精子が泳ぐ。6)造卵器の頸細胞が開き、内側から別の液が分泌される。7)受粉しない胚珠は生長をしない。8)受粉しても、胚珠に取り込まれた花粉が少ないと、高い頻度で、胚の不稔化が生じる。今研究によって、受精直前の分泌液の由来が、雌性配偶体と造卵器であることが明らかにされたが、2カ所からの分泌の確認は初めてのことである。雌生配偶体からの分泌は、針葉樹にも存在し(当研究者が提唱)、裸子植物に普遍な現象かもしれない。造卵器からの分泌については、さらに他の裸子植物での研究が必要であり、この研究は被子植物の花粉管誘導研究と関係するであろう。雌性配偶体あるいは造卵器からの分泌液は、シダ類の精子誘導物質に対応すると推定して間違いはないだろうが、この観点での研究が望まれる。ソテツの生殖過程を胞子体、配偶体との関係から研究し、以下の結果を得た。受粉期に観察される珠心(胞子体)によって分泌されると考えられる受粉滴は花粉(雄性配偶体)を捕らえるが、花粉が存在する、という情報は伝わらない。または、その情報に対して胞子体は反応しない。一方、受粉期が終了すると、花粉からこの情報は発せられると考えられる、花粉の存在、形質などの情報を評価し、その情報を雌性配偶体に伝える、という胞子体、雄性配偶体を中心とした生殖過程が見られる。このような相互作用は、被子植物の花柱、花粉管での現象に類似している。ソテツの受精では、精子放出や頸の開放、受精液の分泌に関する細かいタイミングの調整といった、シダ植物と被子植物には見られない現象がある。シダ植物では精子の存在にかかわらず、卵細胞は精子を誘導し、被子植物では好機に受粉できた花粉が胚珠に到達する。ソテツでは胚珠という閉じた空間の中で全ての過程を進めなくてはならないため、被子植物以上に複雑な調整が必要の様である。現在の研究はまだ現象の観察、認識のレベルにとどまり、またまだ解明できない事象も多い。その因果関係をはっきりさせるべく、より正確な情報設定のもと、研究を続ける必要がある。例えば、不稔現象について、受粉条件をもっと厳密に制御できれば、その要因の解明に役立つ。また、進化学的考察を得るため、裸子植物内の他の分類群の生殖過程も詳細に比較する必要がある。ソテツ類は、進化的にシダ植物から由来し、シダ植物同様に受精に際して精子が形成される。精子は、雄性配偶体から放出されるが、雌性配偶体から分泌された液の中で泳ぐ。15年度では、雌性配偶体から液が分泌される前と分泌された後の細胞内の微細構造を透過電子顕微鏡で観察し、その違いを比較した。また、分泌液を採取し糖どアミノ酸について組成分析を行った。更に、精子が液の中で遊泳する様子を実体顕微鏡を用いて観察した。

液分泌に関与する雌性配偶体の造卵器周辺の細胞は、液分泌前と分泌後で二点顕著な特徴が認められた。一点は分泌前は色素体内にデンプンが多量に集積しているが、分泌後はこの集積量が少なかったことである。二点目として、分泌後は分泌前に比べて、細胞内小器官の微細構造に明瞭でない状態が認められたことである。色素体内のデンプンは分解され、これによって糖が形成されると考えられる。また、液分泌後の微細構造の不明瞭化は液の分泌に関連していると考えられる。分泌液には糖として、ブドウ糖、果糖、ショ糖が、アミノ酸としてヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸、チロシンを含むことが明らかにされた。造卵器の周りで泳ぐ精子は造卵器の頸細胞を中心に円を描く様に動く。時折、頸細胞に近づくが、頸細胞の間を通って、卵細胞に向かうことはなかった。精子遊泳中に頸細胞を破壊すると精子はこの破壊された細胞に向かって泳ぐことが観察された。頸細胞には精子を誘導する役割があると推測される。この研究によって、精子は雌性配偶体から分泌された液、この液の糖は雌性配偶体細胞内のデンプンに由来、の中を泳ぎ、造卵器の頸細胞によって誘引されることが明らかにされたが、卵細胞内の突入と受精には別の誘引機構が関与することが示唆された。
算数の教科学習の系統性と関連させた算数障害スクリーニング検査の作成

算数の教科学習の学習指導要領による系統性を評価するために、4,5,6年生の学力検査データ計15,000名程度のデータ解析により、正答率と習得順序について配列し、4、5,6年生で習得するべき困難度の強い単元内容が明らかとなった。次に、計算の時間と正答誤答より判断する算数障害スクリーニング検査(計算測定システムと呼ぶ)を開発した。スクリーニング検査の基となる通常の学級の子ども達のデータを小学校4校500名程度の足し算・引き算データ、および小学校4校500名程度のかけ算・わり算データを収集した。これにより自動化が進まない子ども達が早いうちにスクリーニングされる可能性を示唆された。検査の開発のために、まず、今年度は、多くの地域で行われている学力検査(いわゆる業者テスト)の問題間において、2つの問題間の関係から、上位下位に分け、どのような問題がどのような問題よりも先にできなければならないとなっているのか、その系統性を抽出し検討した。小学校4,5,6年生の学力検査、それぞれ各5000名のデータを、A研究所より譲り受け、そのデータを分析した。なお、筑波大学研究倫理審査委員会の許可を得て、A研究所に同意を得て実施した。その結果、4年生の学力検査では55%、5年は45%、6年生が41%と、抽出された系統性が、学習指導要領の定める学習の順序性、系統性と一致する率は、学年を経るごとに低くなっていった。その内容を詳細に分析すると、学習指導要領の順序性、系統性に合わない上で、学力検査の結果に影響を与える要素が,問題の難易度、解答者の問題形式への慣れ、計算式等に使われる数値の問題など、いくつか挙げられた。このような学習指導要領の学習の順序性や系統性以外の要因の影響が少ない学力検査を作成するために考慮しなければならない課題が挙げられた。また、一般の子供たちのデータを取るため、iPadでのデーター収集を考えており、それに必要なアプリケーションは以前作成されたものを、新しいOSで作動するように、業者に依頼し、改良を加えてもらった。算数に困難のある事例については、大学の教育相談室を通して、アセスメントと指導は行っている。今回のスクリーニング検査に関連する事例は、4事例ある。算数障害の中で、足し算29問、引き算27問、くり上がりのある足し算20問、繰り下がりのある引き算18問を選び、和が20までの数の暗算に関わる計94問のスクリーニング検査を作成した。さらに、計算以前の、ドットのサビタイジング及び計数に関する問題も45問作成した。それをiPad上で、こちらが設定する時間提示し、なおかつ、反応時間とタップした場所を測定できるアプリケーションシステムを用いて、小学校3校1、2、3、4年生に、この課題を実施し、正答率だけではなく、反応時間の測定を行った。すべての課題をやり終えるまでに15分程度かかるものであった。これらの結果、学校によって、正答率等は異なる結果であったが、計算が暗算として自動化される時間は、課題提示から、1.5秒までの時間であることが確認された。そして、足し算、引き算については、小学校1年生の習いたてでも、この時間内に入る人数は6割程度いるが、最終的に、繰り下がりの引き算の暗算が自動化するのは、小学校4年生であることが明らかとなった。また、答えが同じ数になっても、足される数、足す数、あるいは引かれる数、引く数によって、正答率も反応速度も異なることが明らかとなった。さらに、ドットのサビタイジング及び計数については、系列配置の場合は3までがサビタイジングの限界であり、ランダム配置の場合には、4、6、5の順でサビタイジングに近い反応時間で計数ができたことが明らかとなった。これらの課題を行った場合に、早期のうちに、これらの計算ができない子供たちがおり、それらの子供たちがいわゆる算数障害というべき子供たちであることが示唆された。このような計算に時間がかかる子供たちに対する計算指導についての方法も検討した。タイプによって異なるが、大きく2つの方法が考えられた。実際に、子供たちのデータを取ることに3つの小学校に協力してもらったために、スクリーニング検査となる標準値を得ることができた。まだ、分析が終わっていないものもあるが、それらを分析して学会等に発表したいと思う。我が国においては、学習指導要領によって学習内容がより系統的な形で定まっており、指導書もあるため、それらによって授業の指導案が作成される。しかし、学習指導要領の単元の並びや学年に習得すべき内容については、実証的なデータとして発表されたものはほとんどない。そのため、学力検査を出版している研究所の協力を得て、46年生、計15,000人のデータを項目反応理論で分析した。その結果、4年生では、計算の複雑化に伴う困難度の順序、図形の面積の求め方に関する困難度、5年生では、異分母分数と小数との対応関係の困難度、6年生では、速さ、比例、統計初歩についての困難度が高く、単元の上位にあることが明らかとなった。また、算数障害スクリーニング検査については、将来的に暗算で行われる四則演算、すなわち、10までの足し算・引き算、20までの繰り上がり・繰り下がりのある足し算・引き算、九九の範囲のかけ算・わり算の範囲の計算の正答数(率)、反応時間(計算時間)がそれぞれの計算式に関して測定できるiPadのアプリケーション(計算測定システムという)を作成した。そのスクリーニング検査のための標準集団としてのデータを収集した。

すなわち、足し算・引き算では小学校1年生4年生4校500名程度、かけ算・割り算では小学校3年生6年生4校500名程度収集できた。それによって、学年の正答率や反応時間の測定から、子ども達の計算の自動化がどのような経過で行われてきているのかが明らかとなった。小学校6年生の中で比較すると、日本ではかけ算に音韻的に覚えやすい記憶方略があることから、かけ算、繰り上がりのある足し算、わり算、繰り下がりのある引き算の順で正答率が下がった。すなわち、繰り上がり繰り下がりのある足し算・引き算は1年生に習得されるべきものであるが、自動化には時間がかかることが示された。算数の教科学習の学習指導要領による系統性を評価するために、4,5,6年生の学力検査データ計15,000名程度のデータ解析により、正答率と習得順序について配列し、4、5,6年生で習得するべき困難度の強い単元内容が明らかとなった。次に、計算の時間と正答誤答より判断する算数障害スクリーニング検査(計算測定システムと呼ぶ)を開発した。スクリーニング検査の基となる通常の学級の子ども達のデータを小学校4校500名程度の足し算・引き算データ、および小学校4校500名程度のかけ算・わり算データを収集した。これにより自動化が進まない子ども達が早いうちにスクリーニングされる可能性を示唆された。スクリーニング検査を作成するためには、具体的な課題や問題、その中で使われる数値について、検討しなければならない。それを平成26年度に行ったことになる。また、平成27年度に作成するスクリーニング検査の構成要素やそれぞれにおける各問題についての大枠はできた。また、算数に困難のある子供たちの個別のアセスメントやそれに応じた指導については、逐次行っている。今年度は、昨年度行った足し算・引き算の他に、かけ算・割り算に関するスクリーニング検査の作成とデータ収集を行う。さらに、かけ算・割り算がなかなか自動化しないタイプの子どもに対しての指導方法を確立する。発達障害心理学平成27年度は、筑波大学研究倫理審査を通した上で、少なくとも2つ以上の小学校に依頼し、通常学級にいる子供たちに対してiPadで検査を実施してもらい、それらのデータの特徴を分析によって求める。また、大学の教育相談室に来談する事例をそのデータに照らし合わせて、特徴を分析する。初年度(20141年度)には、学力検査の問題の難易度についての検討を行ったが、その時に、調査に関する費用がかからなかったこと、また、昨年度(2015年度)について、本来は、学会発表をするつもりでいたが、学力検査の内容を公表するにあたり難しい点があったため、学会発表を行うことができなかったことで、繰り越されたものを使うことができなかった。スクリーニング検査に関するアプリケーションの更新費用が当初計画していたものとは異なり、それほどかからなかった。2015年度に作成した足し算・引き算に関するスクリーニング検査を作成し、実際に小学校で実施して、データを取ったが、さらにデータを増やすことが必要であるため、全国主要な場所におけるデータ収集のために使用する。さらに、今年度はかけ算・割り算に関するスクリーニング検査を作成するため、さらにデータ収集が必要である。
故人との絆に地域風土が及ぼす影響：地域に根ざしたグリーフカウンセリングに向けて

"故人との絆"とは近年悲嘆研究の領域で注目されている概念で,死別後も故人との関係が永続していると感じられることを指す。これは多くの日本人に受け入れられている考え方だとされているが,一方で都市化が進む中で受け入れられなくなっているのではないかという指摘もある。そこで,本研究では,故人との絆のあり方に地域風土がどのように影響を及ぼしているのかを明らかにするため,祖霊崇拝の風土が色濃く残る津軽地方及びそのような風土があまり強くないと考えられる北海道,それぞれ出身の学部学生に面接調査を実施した。その結果北海道地方に比べて津軽地方出身の学生では,故人との絆を認める傾向が強いことが示された。今年度の研究活動は,平成23年度に実施した調査結果について新たな分析を行い,以下に示した研究成果について公表した。1.平成24年7月に開催された第66回東北心理学会において「大学生の死後観に関する一考察ー他者の死と自己の死との違いを中心にー」というタイトルで発表した。平成23年度に実施した面接調査結果に基づいて他者の死と自己の死の捉え方を比較したところ,死後どのような存在となるかの捉え方について大きな違いがみられた。この点について報告した。3.日本心理臨床学会31回大会秋季大会において「故人との絆に地域風土が及ぼす影響(1)ー津軽地方と北海道の大学生を対象とした予備的検討ー」というタイトルで発表した。平成23年度に実施した面接調査から明らかとなった津軽地方の大学生と北海道地方の大学生の「故人との絆」に対する捉え方の違いについて,量的データの分析を基に報告した。なお,今年度の研究活動として計画していた死別体験のある学生を対象に,故人との関係の変容プロセスの解明を目的とした半構造化面接の実施については,対象者が集まらなかったため,次年度改めて協力者を募って実施することとした。本研究は,故人との絆のあり方に地域風土がどのように影響を及ぼしているのかを明らかにするものであった。特に北海道と津軽地方の2地域に焦点をあてて,比較検討を行った。まず平成23年度は,フィールド調査と面接調査を実施した。フィールド調査では,津軽地方の霊場(川倉賽の河原地蔵尊)へ実際に出向き,故人との絆のあり方を考えるのに重要な資料を収集した。それらの資料から,津軽地方では,故人との絆を持ち続ける傾向が強いのではないかということが推察された。続いて北海道出身の学部学生14名,津軽地方出身の学部学生12名を対象に,死に対する儀式,死や死別に対する態度に関して半構造化面接を実施した。面接調査で得られたデータについて,量的分析を行ったところ,(1)津軽地方の学生は北海道の学生に比べて自宅に仏壇がある割合やそれにお参りする割合が高く,祖霊崇拝の風土が色濃く残っていること,(2)死ぬと存在はなくなると報告する学生が津軽地方と北海道でほぼ同じ割合であるものの,故人や先祖に「見守ってほしい」と思っている者の割合が津軽出身学生で特に高くなっており,故人との絆を感じる学生が津軽地方で特に高い割合であること,以上の2点が明らかとなった。平成24年度には,前年度の面接調査で得られたデータを詳細に分析した。その結果,(1)地域に関係なく大学生では他者の死と自己の死では死後の存在についての捉え方が異なること,(2)津軽地方と北海道の学生における故人との絆に対するとらえ方に類似点と相違点があること,が明らかとなった。これらと平成23年度の成果について,3つの学会で報告した。平成25年度は,親との死別経験のある5名の大学生を対象に,故人との絆に関する半構造化面接調査を行った。現在,面接調査で得られたデータについて,逐語録を作成しており,質的データとして詳細な分析を行う予定である。今年度の研究の目的は,地域風土の特徴が故人との絆のあり方にどのように関わっているのかを明らかにすることであった。具体的には,北海道と津軽の地域風土の特徴を把握するために,以下のようなフィールド調査及び面接調査を実施した。1.フィールド調査北海道の霊園および津軽の霊場(川倉賽の河原地蔵尊)へ実際に出向き,故人との絆のあり方を考えるのに重要な資料を収集した。北海道と津軽地方において,そうした代々活用されている霊園や霊場に,故人との絆のあり方の違いをうかがわせる地域風土の特徴があることが推察された。なおこの資料に基づいた内容については,平成23年10月に開催された北東北・北海道フィールドワーク社会心理学研究会において発表した。2.面接調査津軽地方出身の学部学生12名及び北海道出身の学部学生14名を対象に,死に対する儀式,死・死別に対する態度に関して半構造化面接を実施した。この調査から大きく次の2点が示唆された。

(1)津軽地方は北海道に比べて自宅に仏壇がある割合やお参りする割合が高く,祖霊崇拝の風土が比較的強く残っていることが示唆された。(2)死ぬと存在はなくなると報告する者が津軽・北海道とほぼ同じ割合いるにもかかわらず,故人・先祖に「見守ってほしい」と思っている割合が津軽地方の学生で高くなっており,故人との絆が北海道よりも強くあることが示唆された。この成果の一部については,平成24年度の日本心理臨床学会31回秋季大会などで発表する予定である。平成24年度の当初計画されていた死別体験のある学生を対象とした新たな調査については平成24年度中に実施することができなかったものの,研究成果の公表については,前年度の面接調査結果において興味深い知見が多く得られたことから,当初計画していた学会だけでなくさらに別の学会においても報告することができたため,おおむね順調に進展していると考えられる。計画していた平成23年度の研究目的については,半構造化面接の手法を用いた調査を実施し,ある程度の研究成果が得られていることから,おおむね順調に進展していると考えられる今年度の研究活動は,地域風土の特徴が故人との絆の変容過程にどのようにかかわっているのかを半構造化面接を用いて検討する調査を実施することである。具体的には以下の研究活動を行う。1.津軽地方および北海道出身の死別体験のある学部学生のうち,研究協力に同意した者数名を対象とした半構造化面接を実施して,各協力者の文化的背景を踏まえた上で,特定の故人との関係について生前から死別後,現在に至る時系列的な変容について詳細に聞き取りを行う。2.平成24年度に研究成果として学会発表を行った内容について,新たな資料収集も踏まえて再検討したうえで論文執筆を行う(英文校閲料,雑誌投稿料)。今年度の研究活動は,昨年度の研究成果を公表することと,その成果を踏まえて新たに,地域風土の特徴が故人との絆の変容過程にどのように関わっているのか半構造化面接を用いて検討する調査を実施することである。1.昨年度実施した研究の成果について日本心理臨床学会31回秋季大会などで発表する予定である。また,発表成果に基づいて論文執筆を行う(英文校閲料,雑誌投稿料)。2.津軽地方および北海道出身の死別体験のある学部学生のうち,研究協力に同意した者数名を対象とした半構造化面接を実施して,各個人の文化的背景を踏まえた上で,特定の故人との関係について生前から死別後,現在に至る時系列的な変容について詳細に聞き取りを行う。平成24年度中にデータ収集及び分析を終了し,平成25年度開催の心理臨床学会またはヨーロッパ心理学会で発表する予定である。1.物品費:論文執筆のために必要な文房具やPC関連証文品などを中心に使用する。2.旅費:資料収集が必要な場合にその旅費として使用する。3.その他:投稿料が必要な学会誌に論文を投稿する場合に使用する。1.物品費:調査の実施,データの整理,分析,結果のまとめ,学会発表,論文執筆,論文執筆のための文献研究,投稿などに必要な文房具やPC関連消耗品などを中心に使用する。2.旅費:日本心理臨床学会発表(愛知県),東北心理学会発表(新潟県),および資料収集のための旅費として使用する。
レーザー・マーキングPTVの開発

1.00万枚/秒の高速ビデオカメラの開発100万枚/秒の超高速ビデオカメラの開発に成功した。これは主として別予算を用いて開発したものであるが、レーザー・マーキングPTVにとっても必須の計測機器である。2.高速ビデオカメラとホログラム・レーザー・ビームを用いた表面張力測定手法の開発ホログラムを用いて、多数のレーザー・ビームを発生する方法を実際の計測に適用した。通常の表面張力測定装置は、細い白金線で作った輪を、水中からゆっくり引き上げ、表面が瞬間的に破壊されて、輪が水面から抜ける瞬間の引っ張り力を測定して表面張力に換算する。自然界の水面のように、水面に薄い化学物質の膜が形成されているような場合には、この方法による測定は不安定になることは研究代表者らにより指摘されている。すなわち輪が水面をわずかに持ち上げた状態では。輪を成す細線の両側に水面勾配が生じ、それにより、水面が流れ、水面の化学物質の層が薄くなる。実験水槽の水底から多数の並行レーザー・ビームを水面に向けて照射し、水面上で多数の点として撮影する。中央付近に振動を与え表面張力波を発生させると、水面でのレーザー・ビームの屈折により多数の点像が高速で振動する。これを高速ビデオカメラで撮影し、点像をPTV解析することで、表面張力波の伝播速度や波長を計測することができる。微小振幅表面張力の理論にこれらの値を代入することで表面張力の値を逆算する。純水に対して適用した結果、この方法により、現段階でも誤差10%以内で表面張力を測定できることがわかった。本研究はPTVの汎用性をさらに高めるために行っている。本年度は以下のような研究成果が得られた。(1)ホログラフィ・フィルターによる,レーザー・マーキング技術の開発レーザーの出射口の前に置かれた特殊フィルターにより,2次元的に等間隔に配置された多数のレーザー・ビームを同時に発生することができるようになった。(2)3次元設計と加工による高精度シリンドリカル・レンズの試作水表面現象は縦に比べて横幅が非常に大きい。このような大アスペクト比の現象を画像解析するために,高精度のシリンドリカル・レンズを開発した。水中にレーザーで点を打つことは難しい。一方,線を引くことは容易である。蛍光物質を薄く溶け込ませておき,レーザー・ビームを当てれば良い。(1)の技術により,多数の線を同時に引くことができる。このように点(Particle)ではなく,線(Line)に基づく画像解析流速計測法を提案した。次年度はさらに,赤外レーザーと(1)の技術の組み合わせで,水表面に同時に多数の点を打ち,赤外線カメラで追跡する手法の実験を行う。
インドネシアの津波地震後の心のケアプログラムの作成と適用

2004年12月に発生したインド洋大津波の被災地インドネシア・アチェの被災した教師36名に対して2007年9月、2日間の心のケア研修プログラムを実施した。また、アチェの中学生及び高校生に対して、心のケア授業を実施した。2008年6月には、アチェの中学・高校生297名に、心理教育のための心のケア・アンケートを実施した。その結果、97%の生徒が「またツナミが来るのではないか心配だ」と回答した。防災教育の必要性を示唆する結果であった。本研究の目的は、2006年12月に発生したインド洋大ツナミの被災地における心のケアプログラムを現地の教員とともに開発しその効果を検討することであった。1.海外学術調査:2007年8月30日9月3日まで、インドネシア・バンダアチェにて、以下の2つの調査を実施した。1)教師26名のトラウマカウンセリングセミナーの実施:参加した教師全員が、ツナミによって家族を亡くしていた。家族の遺体が発見されていない参加者へのトラウマカウンセリングを通して、教師自身への心のケアプログラムの開発が試みられた。また、子どもへの心のケアプログラムの開発協議がすすめられた。2)小学校・中学校・高等学校にて、心のケアに関するトラウマティックストレス授業の実施:小学校2校、中学校1校、高等学校1校にて、災害ストレスへの対処についてのトラウマティックストレス授業を実施した。授業の中で、トラウマのアンケートであるPTSR-EDを実施した。2.「災害ストレスからの回復と再建」のホームページの作成1.の海外学術調査結果に基づいて、インドネシア語・英語・日本語にて、「災害ストレスからの回復と再建」というホームページを作成し公開した。トラウマのアンケート(Ptsr-ed)の掲載や実施方法のリーフレットなどを掲載した。2004年12月に発生したインド洋大津波後の2005年7月(Education International派遣)、2006年12月(兵庫教育大学学長裁量経費)、2007年9月(本科学研究費)と、被災地の教師へのトラウマカウンセリングセミナーを実施、その効果を検討してきた。本科学研究費による調査研究では、教師へのトラウマカウンセリングの効果の検討に加えて、小学校・中学校・高等学校にて、被災地の教師と共同でトラウマティック・ストレスマネジメント授業案を作成し、その効果を検討した。その結果を、今年度は、心のケアプログラムなどをWebにて公開するとともに、2008年8月に開催されたアチェでの国際トラウマシンポジウムにて、発表した。(1)Webにて、災害後の心のケアプログラムを公開した。(2)報告書を作成した。(3)インドネシア・アチェにて開催されたTrauma Symposium(2008年8月11日)で、これまでの取り組み(アチェで行ったトラウマティック・ストレスマネジメント授業、教師へのトラウマカウンセリングセミナーによる教師のストレス変化)を報告するとともに、2008年6月に、Education International Aceh officeと共同で行ったアチェの中学生・高校生297名へのトラウマアンケートの結果を報告した。
酵母を利用したIRES依存的翻訳開始因子のクローニング

ポリオウイルス、リノウイルスなどのピコルナウイルスそしてC型肝炎ウイルスなどの一本鎖RNAウイルスはIRES (internal ribosome entry site)をmRNAの翻訳領域の5'側に持ち、その蛋白合成はCAP構造に依存せず開始される。この場合まず何らかの因子がIRESを認識し、さらに蛋白合成開始因子そしてリボゾームが導入されることが考えられている。IRESを認識する因子の一つとしてPTB (polypyrimidine tract binding protein)が報告されており、さらにPTBを含む複数の蛋白がIRESによる蛋白合成を誘導することが試験管内の実験から示されている。従ってPTBに結合する蛋白の明らかにすることはこの特殊な蛋白合成系を理解するために必須である。本研究ではPTB結合蛋白のcDNAをクローニングする目的でTwo-hybrid systemを導入し、HeLa細胞由来のcDNAライブラリー(Two-hybrid systemスクリーニング用、GAL4転写活性化領域のタグを持つ)をスクリーニングした。PTB蛋白-SRF(Serum response factor)DNA結合ドメインの融合蛋白を発現させた指示酵母(HIS/L1)を用いて200万クローン相当をスクリーニングし、レポーター遺伝子であるHIS3及びlacZ両遺伝子を活性化することができる15クローンを回収した。これらの構造を解析した結果、内13クローンは同一のcDNAに由来しており、HeLa細胞内で約3.5K塩基長のmRNAとして発現されていることが判明した。また塩基配列解析の結果からこのcDNAは米国ゲノムプロジェクトで解析されているcDNAの一つと同一であることが明らかとなったが、その機能は不明であり、現在このcDNAにコードされる蛋白がPTB蛋白とどのような条件で結合するかまたIRES構造-PTB複合体とどの様に関わるの解析を行っている。
人工知能を用いた腎腫瘍画像診断支援システムの開発

腎腫瘍に対し適切に腎生検や手術の適応を判断する上で、より精度よく、普遍的に実施できる術前検査法の開発が望まれる。人間の脳を模倣したDeep learning(深層学習)という情報処理技術により、画像に含まれる特徴や違いをコンピュータ自身が発見・分類することが可能となった。画像診断分野におけるこの深層学習の活用は注目されているトピックである。本研究では、Deep learningを用いて、腎腫瘍のCT画像に対する診断支援システムの開発および後向き観察研究により仮説検証を行い、専門家の知識・経験を代替する人工知能技術の開発および有用性を評価する。初年度の平成30年度は、過去の腎腫瘍症例データベースのうち、造影CTにて指摘可能な腎病変を有し、かつ、病理組織学的診断の得られている症例をまず登録した。Deep learningには、画像と結果が一緒になった画像のデータセットが必要で、これら画像データを集める必要がある。平成30年度現在、登録症例の画像データ作成がほぼ完了している。また、すでに収集したそれぞれの画像に描出されている腎腫瘤を正方形に囲い込み解析用に保存している。学習用データを用いた機会学習として今回、深層学習のうち畳み込みニューラルネット(以下CNN)という手法を用いるが、機械学習専用に作成されたマザーボードやGPUなどを内蔵した専用タワーデスクトップ型コンピュータを科研費により購入し、CNNによるDeep learningソフトウェア環境の構築を行った。平成30年度に予定していたデータベースの作成、症例登録、画像データの準備は終了し、現在、Convolutional Neural NetworkによるDee plearningソフトウェアを用いて解析を行っている。平成30年度の進捗は,総合的に考えると科学研究費補助金の応募の前に予定していた計画通りで,おおむね順調であるといえる。Convolutional Neural NetworkによるDee plearningソフトウェアを用いて、CT画像のトレーニング(教師あり学習)を行う。トレーニングされたDeep learningソフトウェアを用いて、テスト用データに対する診断精度を評価する。結果は学会および学術誌を通じて発表・報告され、広く国内外に発信される。また、計画の進捗に合わせて、平成31年度平成32年度に行う予定だった成果発表・報告を、順次行っていくこととする。消耗品を節約できたため、次年度に繰り越した。次年度の消耗品に使用予定である。
教員の人事評価と職能開発プログラムに関する国際比較研究

日本と諸外国の人事評価研究の成果わが国において一考を要する観点として,研究対象のほとんどの国が人事評価を定期昇給と連動させていることである。韓国のように勤務成績評定を昇進のみに連結させる国もある。人事評価と能力開発の一環として研修を義務づけるのは,特にアメリカ(教員,校長対象),ロシアにおいて明白である。優秀教員としての報奨的システムは,中国,イギリスにおいて顕著である。フランスのように教員の人事評価において,勤務態度を校長,指導力全般を視学官が評価するように評価領域によって評価者が異なる国も存在する。ただし中国においては社会環境整備の問題,タンザニアにおいては教員倫理の問題が内在化している。しかし課題は表出しているものの,能力と業績にもとづく人事評価システムはいずれの国もむしろ日本よりも先行しているといっても過言ではない。透明性,納得性のもと,評価結果の開示と面談,不服申立て,さらには教職員団体も参画する多面的評価も導入されている。人事評価導入の社会的・経済的・文化的背景は異なるが,平均主義からの打破の理念のもと,システム面,運用面での絶えざる検討を図ることがわが国においても共通の課題として残されている。支援・育成・自省の理念のもと人事評価を実施することが期待されるが,評価者の「部下である教職員を感じさせ,動かすシンボリックでしかも人間味のある変革的リーダーシップ」も不可欠である。1.わが国・主要国における近年の人事評価の目的,内容,方法の側面,指導力不足に課題を有する教員に焦点をあてた職能開発プログラムの理論的かつ実践的側面,処遇システムの基準と実践等について体系的に比較考案する必要が求められている。そこで平成14年度は,特に日本と主要国における関連先行研究の文献の収集に努めた。平成15年度における実態分析の貴重な手がかりを得られた。また,優秀教員への表彰システムについても県報告書の入手を通して知見を得た。2.アメリカ,イギリス,フランス,ドイツ,オーストラリア,ロシア,中国における教員評価・職能成長システムの新たな改革動向について,各国・地域の教育当局を訪問し,インタビューを行うとともに,ユニークな特徴について情報収集を行った。またアメリカの大学教員の評価システムについても特性を探ることができた。成果の一部は,八尾坂修編著『指導力不足教員のための経営戦略』教育開発研究所,2002年12月,学会紀要,大学紀要にまとめることができた。3.日本における教員人事評価システムの実態,指導力不足教員への支援・対応策,学校の自己評価との関連について先進県(東京都,大阪府,北九州市,高知県,福岡県,神奈川県など)の実態を分析し学会での発表を行い,また成果の一部を学会誌,大学紀要に掲載することができた。平成15年度には47都道府県で教員評価システムを研究開発することから,その動向をふまえつつ,新たな特徴を探求することも課題として残されている。企業の人事考課の動向とも比較する必要がある。1.アメリカ,イギリス,フランス,ドイツ,オーストラリア,ロシア,中国,韓国,タンザニアにおける教員評価、職能成長システムの今日的特質と展望について実態調査をふまえつつ,究明した.その成果の一部を日本教育経営学会第43回大会(国立教育政策研究所会場,2003年6月18日)においても共同で発表した.2.日本の人事評価システムについては,特に能力開発型に根ざした自己申告制度,学校組織体における一員としての業績評価制度の特質,評価者研修の特徴などを実評的に考察した.また特に学習指導,生徒指導,学級経営といった専門性,さらには社会性等の欠如から指導力を発揮できず,子どもたちへの責任(アカウンタビリティ)を果たせない指導力に課題のある教員に対する支援・対応プログラムについて分析・考察した.また,日本における自己評価を取り入れた10年経験者研修プログラムの全国的特徴を分析した。3.すぐれた実績を示し,模範的で優秀な教員の処遇システムの実態,役割,機能に関して全国的調査を行い,同質性・異質性を探った。上記12と3に関しては,日本教育制度学会第11回大会(鳴門教育大学会場,2003年11月23日)において共同で発表した。研究成果は,学会誌,学会紀要等においてもまとめることができ,普及に寄与している。
大理石骨病マウス(oc/oc)の骨吸収異常に関する分子生物学的研究

大理石骨病マウスにおいて破骨細胞の骨吸収機能異常を分子レベルで検討するため、骨芽細胞および破骨細胞のmRNA発現の変化をDIFFERENTIAL DISPLAY法により検討している。すなわち、oc/ocマウスの骨組織由来のものと、正常群のサンプル由来のものを比較し、発現パターンが変化した分子種を同定し、興味あるバンドを再増幅、クローン化し、シークエンスにかけ、塩基配列決定を行っている。抽出精製したmRNAにアンカープライマー溶液(dT12VA,dT12VC,dT12VG,dT12VTの4種に対してcDNAを作っておく;Anchor Kit Ver.2,operon社)を加え、AMV由来のreverse transcriptase(タカラ)により逆転写反応を行った。上記の逆転写物に任意プライマー溶液(10mer primer for differetial display;operon社)を加え、TaqDNA polymerase(ExpandTM High Fidelity;Boehringer Mannheim)によりDNA増幅装置(アステック・PC-7000・設置済み)で増幅させ、シークエンスゲルにアプライし泳動後、ゲルをオートラジオグラフィーし、DNAシーケンサ(共同研に設置済み)にて塩基配列を決定した。現在のところ、oc/ocマウスの方に強いシグナルを、正常群で弱いシグナルを示すもののバンドの一つにType-I collagenであると思われるクローンを見い出した。その他、多数の異なるパターンが見られるため、シークエンスゲルにかける前にてSSCPにて、もう1段階、スクリーニングする予定である。
偏りのあるサンプリング下における新しい統計的方法の開発とその医学研究への応用

医学研究に関する統計解析では、しばしばデータの取得に偏りが生じる。本研究では、このような状況における新しい統計的方法の開発を行った。具体的には、まずメタアナリシスの問題で、公表バイアスの影響を受けにくい信頼区間を構成した。また、降圧剤の臨床試験において、交絡因子の影響を調整しながら、療法(単剤・併用)と薬剤(試験薬・対照薬)間の因果的交互作用を評価する方法を提案し、さらに、打ち切りという形でデータの偏りが起こる生存時間解析の分野で、通常用いられるCox回帰モデルの仮定が誤っていても、結果の解釈が可能な方法について考えた。本年度はます手始めとして、本研究の動機つけの1つとなっている先行研究(メタアナリシスにおける公表バイアス問題に対する最悪評価アプローチ)の結果を、誤差が正規分布に従う線型回帰モデルにおける欠測データ問題という最も基本的な設定において、どこまで(直接的に)拡張できるかを考察した。その結果、従属変数に対するデータのみが欠測を起こすという状況において、データの欠測の仕方に対して何も仮定を置かずに、回帰係数の推定量のバイアスに対する最悪評価(不等式)を導いた。これは、最も単純な設定ながら、1つの基本的な結果を与えるものと考えられる。しかし、応用上、より有用と思われる信頼区間やP-値に対する最悪評価については、まだ得られておらず、今後の課題の1つである。また、研究実施計画書にも書いたように、応用上有用な方法論を構築するためには、最悪評価を導く際に、データの生成過程(取得過程)に対して何らかの合理的な仮定を置くことが望ましい。それは、実際の(具体的な)問題ごとに考えられるものであるが、どのような仮定を置いたらよいかを探索するために、医学系あるいは社会科学系論文を中心に文献調査を行い、さらに、統計数理研究所リスク解析戦略研究センターで構築中の医薬品関係のデータベースの検討を行った。問題ごとの個々の知見は少しずつ蓄積されつつあるが、(最悪評価に基く)具体的な方法論に結びつくまでにはまだ不十分であるので、できるだけ汎用的な方法論を目指す意味でも、今後も地調査を続けていく予定である。本度は他に、統計連学会連合大会と台湾の統計科研究所で開かれたワークショップで、メタアナリシスにおける公表バイアスの問題について講演し、国内外の研究者と、その延長線上にある本研究プロジェクトの内容について議論した。また、英国のJohn Copas教授を訪問して、本研究の方向性について議論した。本年度は昨年度に引き続き、本研究が対象としている、偏りのあるテータのサンフリングが行われている様々な状況(データの欠測、因果推論における交絡など)において、データの生成(取得)過程に関してどんな仮定を置いたらよいかを検討するとともに、最悪評価によるアプローチの方法論に関する理論的な考察を進めた。メタアナリシスの公表バイアスに関する先行研究に基礎をおきながら、その方法論の拡張可能性を探るべく、本年度は主に離散データの場合を考察したが、簡単な欠測データ問題においてP-値に対するバウンドを導出し、国際会議「6^<th> International Symposium on Imprecise Probability : Theories and Applications」で発表を行った。この会議には、Manskiらのバウンドに関する研究者も何人か参加していたが、彼らとも情報交換を行い、彼らのアブローチとの相違点や問題点などについて有益な示唆を得た。また、Warwick大学のJohn Copas教授ともテイスカッションを行い、メタアナリシスの公表バイアスの問題(選択バイアスの問題)と欠測データ問題の構造上の違いから、後者の場合にはそれに合った、より目然な方法論の設定があることを確認した。このように、最悪評価によるアプローチの方法論の発展可能性の探究は徐々に進んでいるが、本研究で提案した問題は、当初の想像以上に難しい問題であることが、徐々に分かりつつある。そこで本年度は、この特定の方法だけにこだわらずに、本研究の方向性に沿う、別のアプローチによる考察も並行して行った。その1つとして、John Copas教授とともに、メタアナリシスにおいて公表バイアスの影響を受けにくい信頼区間の構成をったが、この結果は論文にまとめて、現在投稿中である。また、この結果について、国内外で2件の学会発表を行った。本年度も昨年度に引き続き、偏りのあるサンプリングが現れる様々な具体的状況の検討と、方法論構築のための理論的考察を行ったが、本年度は最終年度ということで、「最悪評価によるアプローチ」という特定の方法だけにこだわらず、もう少し広い立場からの研究も積極的に行った。その1つは、Warwick大学のJohn Copas教授と行ってきたメタアナリシスに関する研究であるが、公表バイアスの影響を受けにくい信頼区間の構成法についての論文が、医学統計学の主要雑誌のである、Statistics in Medicine誌に受理された。この方法では、メタアナリシスを行うため個々の研究結果の選択過程に対して、特定の仮定を置かずに済むので、本研究の方向性に合致しており、また、応用の現場ではしばしばそのような特定の仮定を置くのは困難なので、需要は大きいと思われる。

(実際、出版直後にいくつか海外から問い合わせがあり、また、早くも応用系の別の論文に引用された。)一方、因果推論における交絡の問題も、偏りのあるサンプリングが行われる典型的な問題であるが、統計数理研究所リスク解析戦略研究センターにある臨床試験のデータベースを用いて、降圧剤試験における単剤・併用療法と薬剤の種類との因果的交互作用を評価するための新たな方法を提案し、論文にまとめた。臨床試験のデータを事後的に用いてリスク評価を行う新たな可能性の1つとして、本論文もStatistics in Medicine誌から高く評価されている。(この内容については、英国と韓国で研究発表も行った。)さらに、生存時間解析においてもしばしば「打ち切り」という形で偏ったサンプリングが行われるが、この分野の専門家と協力しながら、通常よく用いられているCox回帰モデルの仮定が間違っていても、意味のある結果が得られる方法を提案した。この内容も論文にまとめ、現在投稿中である。またブラジルの国際会議IBC2010では、「最悪評価によるアプローチ」についてこれまで得られた知見をまとめて、発表を行った。
増殖型レトロウイルスベクターを用いた胆道癌に対する新規遺伝子治療の開発

これまでの非増殖型ウイルス・ベクターではウイルスの遺伝子導入率が低く、十分な治療効果が期待できなかった。本研究では、その欠点を補うべく腫瘍選択的増殖型レトロウイルス(replicating retroviral vector; RRV)を用い、高い遺伝子導入効率により、優れた抗腫瘍効果を発揮する遺伝子治療法を開発することを目的とする。対象は、難治性癌の中で手術治療と一部の抗癌剤治療のみが限定的に有効性を生じる胆道癌とし、中でもとくに予後が不良である胆嚢癌を対象とし、胆嚢癌由来細胞株によるin vitroおよびin vivo実験を計画しその有効性を評価し、新規遺伝子治療開発を目指す。
習得資質能力を構成原理とする小・中学校社会科カリキュラムの開発

平成19年の学校教育法改正により規定が新設され、小・中学校教育で、その形成に"特に意を用いなければならない"資質能力が法定化された。第30条第2項の「...課題を解決するために必要な思考力、判断力、表現力その他の能力をはぐくみ、...」(下線は報告者)とある。来るべき「知識社会」への準備期間であるグローバル化社会に生きる子どもたちにとっては、「その他の能力」も含めて必要な資質能力ととらえた。平成24年度の本研究では、小学校教員3名と中学校教員3名を研究員に委嘱して、小・中学校7か年の社会科学習で習得させたい資質能力のうち、言語活動の充実に求められる資質能力に着目して、授業開発や授業構成などの授業づくり段階で検討した結果、カリキュラム開発のための内容と活動を組み合わせた基礎的資料が収集できた。言語活動の充実に求められる資質能力を明確にするために、日々の授業を想定した教育内容知識(PCK=pedagogical content knowledge)を重視することにした。カリキュラム作成のための枠組みに"教育内容知識"欄を設けた。その結果、作成したカリキュラムの"教育内容知識"欄には、「教員はいかにしてカリキュラムをつくるのだろうか」、「教員はいかにしてカリキュラムをつくる力量を形成するのだろうか」という問いへの、カリキュラム開発者の思いや考えが記され、第3者による追実践も容易になった。しかし、これだけでは不十分であると考え、カリキュラム評価も記述することとした。学校現場の実践家がともすれば児童・生徒の学習パフォーマンスを評価の対象として、それで足れり、と考えるところを一歩踏み出してカリキュラム評価に挑戦した。開発したカリキュラムを加筆修正して更新する一助となれば幸いである。研究成果の一端は、平成24年9月の日本社会科教育学会第62回全国研究大会(於東京学芸大学)で発表し、一定の評価を得た。
新型地面効果翼機の開発とその耐空・耐航性能に関する研究

地面効果翼機とは、地面近傍で翼の揚抗比が向上することを利用した新しい乗り物の一種であり、将来の高速大量輸送機関として期待されている。本研究ではこれまでに提案されているものよりも耐航性能に優れた新型前翼式地面効果翼機を提案し、その空気力学的な特性や、波浪上の飛行安定性など耐空性能や耐航性能について調べるための実験方法の開発および理論的推定法の確立を行っている。最終的には、新型地面効果翼機のプロトモデルを提案し、その空気力学的特性を明らかにしている。本研究では、提案する新型前翼式地面効果翼機の耐空性能や耐航性能を、境界要素法や粒子法等理論数値計算法により解析するとともに、模型試験により検証を加えながら機体の開発を行うことを目的としている。初年度となるH20年度はこのうち以下を実施している。(1)新型の前翼式地面効果翼機の耐空・耐航性能推定法の開発と模型試験による検証境界要素法を用いた理論推定法により、これまで明確にしていなかった翼後流面のロールアップなど幾何学的非線形影響を考慮した空力の推定を行い、その影響を考慮することで地面効果内で揚抗比が510%程度向上するという影響があることが判明した。加えて全機についても空力推定を行い、2m模型を利用した風洞試験を実施してその推定精度について検証を行っている。その結果、本理論推定法が有効であることが結論された。(2)粒子法による離水時波浪衝撃圧推定法の開発固気液混合問題を取り扱える手法として注目されている粒子法に基づく解析コードを開発し、その計算法の検証を行った。(3)飛行シミュレーション法開発のための風洞試験全長2.5mの大型RC模型を製作し、パワー付き風洞試験により実際の飛行時の空力特性を計測をおこなった。試験に際しては床面の境界層影響を少なくするための床配置に関し2次元CFD解析を行い、床諸寸法を決定している。実験を通じて推進器を稼動した際の全機空力データを構築できるとともに、データに床の境界層影響が混入しないことを確認している。H20年度の成果を受け、今年度は下記の項目に対して研究を遂行した。(1)地面効果に適した翼型の開発地面効果翼機の翼型として適しているS字翼について、境界要素法による数値計算を実施し、翼まわりの流場、特に後流面の影響について検討した。加えてS字翼模型を製作し風洞試験によりその空力特性を計測して数値計算結果と比較を行った。これらの結果、S字翼は地面高さに対する圧力中心の移動が小さく地面効果翼機の安定飛行の観点から好ましい翼型であることが確認された。(2)地面効果翼機供試摸型のパワー付き風洞試験による空力特性の検証推進器を装備したRC供試模型を製作し、風洞にてパワー付き試験を実施した。まず、実験時の境界層影響を少なくする床面の諸次元について2次元CDF解析により最適な形状等を決定し、床面を製作の上、境界層厚みを計測してCFD解析の結果と比較を行った。両者は良く合致し、境界層影響がほとんど混入しない状況下で以降の実験が行えることを確認している。続いてこの床面上で推進器の単独性能試験、推進器なし全機模型の空力、推進器ありのパワー付き空力特性の計測を行った。並行して境界要素法による数値計算を行い、実験結果との比較を行った。これらを通じて、全機空力性能に及ぼす推進器の影響、エレベーターの性能など実際の飛行時の空力性能を明らかにすることができた。H22年度は下記の2つの項目について研究を遂行し、一連の研究を総括した。(1)地面効果翼機の平水面上および波浪面上での耐空・耐航性能推定法の開発とその模型実験による検証主翼単独模型、前翼式地面効果翼機模型、通常式地面効果翼機模型を製作し、パワー無しおよびパワー付き風洞試験を行うと共に耐空・耐航性能に関する理論推定を行い、両者の結果の比較を通じて推定法の検証を行った。検証を通じて、前翼式地面効果翼機の揚抗比を向上させる目的で高翼式の形態にするのが有効であることが分かった。(2)プロトモデルの設計と模型による性能検証(1)の結果を受けて高翼式の前翼式地面効果翼機のRC模型(2m)を設計・製作し、実際の巡航飛行を模擬した風洞試験を実施した。その結果、揚抗比で20%の向上が確認でき、耐空・耐航性能を向上した前翼式地面効果翼機のプロトモデルの提案とそのRC模型の完成等、計画した研究を完遂できた。
水中衝撃波による金属材料の打抜き加工に関する研究

本研究によって次のような知見が得られた。1.衝撃波発生源までの距離が打抜き精度に及ぼす影響円管側壁への孔あけでは衝撃波の管端からの反射が精度に大きな影響を与えるので距離等長さの次元が関係してくる。2.試料の材質と打抜き精度との関係金属の違いによる材質の差よりも構成式の差が大きい。3.静的高液圧による実験結果を水中衝撃波による打抜き条件の設定にどの程度適用できるかアルミ板の孔あけについての実験結果から、所要圧力について次のような傾向が見られた。孔径と板厚の比が比較的大きいところでは静的のほうが小さくてすむが、小さくなる程両者は近づく。4.打抜き過程の数値計算プログラムの開発破断に至らない程度の弱い衝撃圧を与えた場合の板の孔あけに関しては、今回開発したシュミレーションプログラムの適合性を確認できた。5.衝撃波発生装置の試作爆薬程の強い衝撃圧は得られないが今回製作した高速度加工機を使って板及び円管に孔をあけられることが分かった。孔径と板厚を適当に選ぶことで様々な実験に供することができる。6.円管側壁にあけられる小孔の大きさ,形状及び数研究成果で報告しているように試作した加工機を使って肉厚2mm、直径25mmのアルミの円管に半径1.5mmの長円を5個まであけられることが確認できた。今後の計画今回開発したプログラムを更に発展させて、円管に孔をあける場合のせん断変形過程及び衝撃波の伝播についてシュミレートできるプログラムを作成する予定である。1.水中衝撃波の強さについて反射波の影響が無い状態での,爆薬と加工物の距離に対する衝撃波の強さPを実験で求めたところ,次式のようになった。P=H^<-1.356>x10^<4.53>MPa,使用した爆薬はSEP(ペンスリット65%,パラフィン35%,密度1.3g/cm^3,爆速約6900m/s)で使用量は3gである。ところが数値シミュレーションではこの圧力では打ち抜けない。実験では打ち抜けたのはダイス端面が十分広い面積を有しているので,この端面における反射波も打ち抜き作用に寄与したと考えられるが本報告書提出までに確かめることができなかった。2.打ち抜き過程の数値計算プログラムの開発について破断に至らない程度の衝撃圧によるせん断過程についてはほぼプログラムを完成した。工具と板との摩擦力や衝撃圧の作用時間が変形形状即ち加工精度に大きな影響を及ぼすことが分かった。更に歪速度効果,材料の塑性変形に伴う温度上昇等を考慮したプログラムの開発が必要である。3.種々の直径に対する所要打抜き圧力(静的高液圧の場合とと衝撃水圧の場合の比較)孔径と板厚の比が5付近で概ね一致するがこれより大きくなるほど衝撃水圧による打抜きの方が所要圧力は高くなることが分かった。4.衝撃波発生装置の製作及び性能試験について本装置は円筒状水圧室に丸棒を衝突させて衝撃圧を発生させる方式である。この衝突させる棒の質量が打抜き厚さに与える影響については軽い方がやや有利であることが分かった。棒の質量を一定にして長さを変えた場合,70200mmの範囲では殆ど差は見られなかった。1.水中衝撃波の強さについて反射波の影響が無い状態での,爆薬と加工物の距離に対する衝撃波の最大圧力Pを実験で求めたところ,式(1)のようになったことを昨年度報告したが、今年度、ダイス端面の反射も入るような実験システムで計測したところ式(2)のような結果が得られた。式(2)を用いると数値シミュレーションによる最終変形形状が実験と概ね一致するようになった。2.帯板を両面せん断する打抜き

過程と板に穴をあける打抜き過程の大きな差は前者はダイス端面上を材料が滑って中央部へ引き込まれるのに対して後者はダイス端面と接触している部分は殆ど動かない。その結果、前者はしぼり加工、後者は張り出し加工のような塑性変形を呈する。このことは数値シュミレーションと実験結果の両方で確認できた。4.衝撃波発生装置(高速度加工機と呼ぶ)を使ったパイプ側壁への穴あけ加工(1)同一外径のパイプにおいて、肉厚が厚くなるにつれて衝撃弾の所要打出し圧力は2次曲線的に増加する。(2)同一外径、同一肉厚のパイプについて、ダイスの穴数の増加に対して衝撃弾の所要打出し圧力は一定割合で増加し、またダイスの穴の配置が対向する場合にも打出し圧力を一定量増やすことで穴あけ加工が可能となる。以上のように打抜き時の変形過程をシミュレートできるプログラムの作成やパイプの側壁に穴を打抜ける高速度加工機の試作をほぼ完了し基礎的研究を行うことができた。しかしながら、水中衝撃波の伝播をシュミレートできるプログラムを作成するという大きな課題は予定した期間内に解決出来なかった。なお、本研究の成果の詳細については別冊の研究成果報告書に記した通りである。