hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
伝統文化継承装置としての花街建築および景観の全国的体系化とマネジメント

[研究実績の概要]各事例において、(1)花街の形成・変容過程、(2)花街建築の特性(文化財的価値)、(3)花街建築の残存状況及び景観特性、(4)花街の景観保全・住環境保全に係る計画的課題、(5)花街の維持・継承に係るエリアマネジメントの仕組み、(6)花街のプロモーション・地域活性化の6つの研究課題について、次の項目を実施した。全国:エリアマネジメントの基盤となる組織、プロモーションに関わるイベントの基礎調査。函館、江差、札幌すすき野:(1)花街空間の変遷について調査。東京:(1)新橋、赤坂、浅草、十二社(旧花街)の形成過程と現状の調査、(6)大井・大森・大塚における基礎調査及び地域との連携についての調査。新潟:(1)長岡・高田・三条・新発田の花街の形成過程と現状の調査、(6)新潟古町の昭和中期以降のまちづくり活動の変遷の調査。京都:(1)花見小路界隈の茶屋街の開発実態・形成過程の調査、(1)島原、新地に関する資料収集、(4)先斗町における屋外広告物のコントロールに関する調査、(5)京都と東京の花街の事業システムの比較調査。小浜:(1)三丁町の近代以降の変遷及び空き家の活用について調査。金沢:(5)三茶屋街の空き家活用調査。名古屋:(6)料亭の周辺景観の実態と景観関連規制の調査。長崎:(6)料亭の周辺景観の実態と景観関連規制の調査。その他:仙台、盛岡、金沢、京都にて基礎調査。この他、新潟古町のホテルイタリア軒にて調査結果に関するパネル展示、旧花岡邸にて内部公開イベントを行った。また、金沢にて研究会を行った。各研究者が自分の専門分野に応じ、担当事例の調査・考察にあたっている。また、盛岡、仙台、長岡等に関しては、予定以上に調査が進んだ。各研究者が自分の専門分野に応じ、担当事例の調査・考察を進める。各事例において、(1)花街の形成・変容過程、(2)花街建築の特性、(3)花街建築の残存状況及び景観特性、(4)花街の景観保全・住環境保全に係る計画的課題、(5)花街の維持・継承に係るエリアマネジメントの仕組み、(6)花街のプロモーション・地域活性化の6つの研究課題について、次の項目を実施した。全国:エリアマネジメントの基盤となる組織、プロモーションに関わるイベントおよび建築活用の基礎調査。札幌:薄野の都市形成史を明らかにするための古地図資料および花街沿革史に関わる資料収集。函館・江差:歴史と現状について関係者へのヒアリング。東京:新橋の都市形成史に関わる古地図資料および沿革史資料収集。八王子:1)お座敷会外活動情報を新聞記事等から追加更新、2)夜間景観や防犯との関係を、実測調査をもとに考察。新潟:1)昭和30年から平成2年までの電話帳での県内花街の掲載件数調査、2)古町の花街建築である旧花岡邸についての建築実測調査、立面図作成、3)人材育成とおもてなしのマネジメントについて関係者ヒアリング調査と現場の参加観察調査。4)金沢:にしおよび主計町茶屋街の形成・変容過程分析。京都:1)花街の景観政策調査、2)近代における上七軒の歌舞練場や女紅場施設の成立過程調査、3)五花街で人材育成とおもてなしのマネジメントについて関係者ヒアリング調査と現場の参加観察調査。岡山:西中島・東中島における戦前から現在までの街区構成変化について資料収集、現地調査。長崎:丸山町の古地図をもとにした通り及び路地の生成過程の分析と古写真をもとにした景観の変容の分析。その他:秋田、東京赤坂、静岡、福井、奈良、福岡にて基礎調査。このほか、研究成果の中間報告を兼ね、シンポジウム「花街の歴史とまちづくり」を東京大学にて開催した。各研究者が、自分の専門分野に応じ、担当事例の調査・考察にあたっている。また、全国や東京・新橋について、予定以上に調査が進んだ。各事例において、(1)花街の形成・変容過程、(2)花街建築の特性(文化財的価値)、(3)花街建築の残存状況及び景観特性、(4)花街の景観保全・住環境保全に係る計画的課題、(5)花街の維持・継承に係るエリアマネジメントの仕組み、(6)花街のプロモーション・地域活性化の6つの研究課題について、次の項目を実施した。函館・江差:(1)花街空間の変遷について調査。東京:(1)新橋、赤坂、荒木町・十二社(旧花街)の形成過程と現状の調査、(6)大井・大森芸者が運営する大森茶屋の取り組みのヒアリング調査。新潟:(1)古町の明治・大正期の料理屋・待合・貸座敷の集約過程の調査、(1)県内各地の花街における昭和30年代以降の所在の変遷の調査、(5)若手人材育成の機会とキャリア形成情報が提供される場とおもてなし産業継続の関連性の調査、(6)新潟古町の昭和中期以降のまちづくり活動の変遷の調査。京都:(1)花見小路界隈の茶屋街の形成過程の調査、(1)上七軒にて明治時代における女紅場と歌舞練場の成立過程とその後の変遷の調査、(2)祇園甲部歌舞練場の建設経緯と改修経緯に関する史料収集、(5)若手人材育成の機会とキャリア形成情報が提供される場とおもてなし産業継続の関連性の調査、

(6)先斗町における景観まちづくりのプロセスを調査。小浜:三丁町の近代以降の変遷及び空き家の活用について調査。酒田:(5)若手人材育成の機会とキャリア形成情報が提供される場とおもてなし産業継続の関連性の調査。名古屋:(6)旧花街16連および名古屋芽生会加盟の料亭について調査。その他:福岡、八王子、広島、松山、高知、高松、金沢にて基礎調査。この他、研究成果の中間報告を兼ね、パネル展示イベント「旧花岡邸公開・全国の花街空間展」を新潟古町の旧花岡邸で行った。各研究者が自分の専門分野に応じ、担当事例の調査・考察にあたっている。また、全国や京都、新潟に関しては、予定以上に調査が進んだ。[研究実績の概要]各事例において、(1)花街の形成・変容過程、(2)花街建築の特性(文化財的価値)、(3)花街建築の残存状況及び景観特性、(4)花街の景観保全・住環境保全に係る計画的課題、(5)花街の維持・継承に係るエリアマネジメントの仕組み、(6)花街のプロモーション・地域活性化の6つの研究課題について、次の項目を実施した。全国:エリアマネジメントの基盤となる組織、プロモーションに関わるイベントの基礎調査。函館、江差、札幌すすき野:(1)花街空間の変遷について調査。東京:(1)新橋、赤坂、浅草、十二社(旧花街)の形成過程と現状の調査、(6)大井・大森・大塚における基礎調査及び地域との連携についての調査。新潟:(1)長岡・高田・三条・新発田の花街の形成過程と現状の調査、(6)新潟古町の昭和中期以降のまちづくり活動の変遷の調査。京都:(1)花見小路界隈の茶屋街の開発実態・形成過程の調査、(1)島原、新地に関する資料収集、(4)先斗町における屋外広告物のコントロールに関する調査、(5)京都と東京の花街の事業システムの比較調査。小浜:(1)三丁町の近代以降の変遷及び空き家の活用について調査。金沢:(5)三茶屋街の空き家活用調査。名古屋:(6)料亭の周辺景観の実態と景観関連規制の調査。長崎:(6)料亭の周辺景観の実態と景観関連規制の調査。その他:仙台、盛岡、金沢、京都にて基礎調査。この他、新潟古町のホテルイタリア軒にて調査結果に関するパネル展示、旧花岡邸にて内部公開イベントを行った。また、金沢にて研究会を行った。また、盛岡、仙台、長岡等に関しては、予定以上に調査が進んだ。各研究者が、自分の専門分野に応じ、担当事例の調査・考察を進める。各研究者が自分の専門分野に応じ、担当事例の調査・考察を進める。
クオラムセンシングに着目したMBR法におけるバイオファウリング形成機構の解明

(1)MBR法における不可逆的膜ファウリングの原因となるバイオポリマー成分を明らかにするため,実験室規模のMBRリアクターにおいて,PE製平膜を用いて模擬下水の連続処理実験を行った。ケーキ汚泥とバルク汚泥それぞれより抽出したバイオポリマーを分画し,分取LCを用いて逆相クロマトにより分画した後,極性の異なる各分画の分子量分布をサイズ排除カラムにて分析し,極性分布と分子量分布を2次元の座標上にプロットすることで,極性ー分子量マトリクスを得た。ケーキ汚泥とバルク汚泥を比較した結果,100-600kDa付近の親水性バイオポリマー成分は,バルク汚泥には存在するが,ケーキ汚泥には存在せず透過水にも含まれないことから,膜内部にとどまり不可逆ファウリングの原因となっていることが示唆された。(2)クオラムセンシングによる微生物群集と膜ファウリングに係るバイオポリマーの特性への影響を明らかにするため,クオラムセンシング阻害剤であるバニリンを添加した系としなかった系において,ケーキ汚泥とバルク汚泥の微生物群集構造と,バイオポリマー特性(極性ー分子量2次元マトリクス),オートインデューサーであるAHL濃度を比較した。その結果,バニリンを添加した系では膜ファウリングの進行が顕著に抑制された。また,,EPS分解細菌の割合が低下しすることで,ケーキ汚泥において小さい分子量の成分が減少し,膜ファウリングの進行が抑制されていることが明らかになった。本年度実施計画の[C]バッチ培養によるAHL添加実験,[D]実験室規模MBRにおけるオートインデューサー物質(AHL)の添加実験についても,極性ー分子量分布夜不可逆ファウリングに重要な画分の特定という成果を得た。さらに,計画の前倒しを行い,クオラムセンシング阻害剤を投入した場合の微生物群集構造と膜ファウリングに係るバイオポリマーの特性についての成果を得ることができたため。実験室規模MBRを用いて,模擬下水にクオラムセンシング阻害材であるバニリンを添加した系としない系において連続処理実験を行い,クオラムセンシング阻害による膜ファウリングの進行抑制効果の検証と,バルク汚泥およびケーキ汚泥のバイオポリマー組成(極性ー分子量マトリクス),次世代シーケンスによる微生物群集への影響を明らかにする。本年度は,PVDF製中空糸膜を用いて実験を行い,昨年度行ったPE製平膜による実験結果との比較を行って,膜の特性による効果の違いを明らかにする。実下水処理施設の汚泥中に存在するアシルホモセリンラクトン(AHL)の検出を目的として,活性汚泥からのAHLの抽出方法の最適化を行った。複数の抽出方法を比較検討した結果,活性汚泥を超音波破砕後に酢酸エチルにて抽出・濃縮したものを水またはアセトニトリルにて溶解するのが,バイオアッセイを用いた場合に最も感度良くAHLを検出できることがわかった。同方法にて実処理場の活性汚泥中のAHLを薄層クロマトグラフィーにより分析した結果,標準物質として用いたC4-HSL, C6-HSL, C8-HSL以外のAHLの存在が示唆された。下水処理プロセス中においてAHLが活性汚泥中の細胞外ポリマー(EPS)産生と微生物群集構造に与える影響を明らかにすることを目的として,AHL添加模擬下水による活性汚泥のバッチ培養試験を行った。その結果,MBR法の曝気条件を模した系(24時間曝気)ではAHLを添加した系の方が汚泥中EPSの糖・タンパク含量が増えることがわかった。また,EPS生産量を標準活性汚泥法の曝気条件を模した系(6時間曝気ー2時間静置)と比較した結果,MBR法の曝気条件下の方がEPS生産量が大きくなった。平成28年度に予定していた実下水処理施設におけるAHL検出手法の最適化と実試料による検出ができたことと,平成29年度に予定していたバッチ培養によるAHL添加実験が,試料分析の一部を除いてほぼ終了したため。[A]TEM-EDXによる膜面・膜内部バイオフィルム構成物質のマッピング:実験室規模MBRから採取した目詰まり後の膜,物理洗浄した膜,化学洗浄した膜,未使用膜の4サンプルを樹脂包埋・薄片作製し,透過型電子顕微鏡・TEMを用いて観察を行った。その結果,膜内には目立った粒子は観察されなかった。EDXによる元素分析の結果,目詰まりおよび洗浄後の膜のいずれも,未使用膜の元素組成と大きくな違いは見られなかった。[B]実下水処理施設におけるAHLの存在確認と同定:金沢市とタイ・バンコクの計6箇所の下水処理場およびパイロットMBRプラントから活性汚泥を採取し,フーリエ変換型質量分析装置(FT-MS)にてAHLの検出を行った。その結果,3O-C6-HSLは比較的広範囲に検出された一方で,C8-HSLは金沢市の処理場に特異的に検出された。C4-および3O-C6-HSLは,活性汚泥法による処理場では水相中には検出されず汚泥粒子中にのみ検出されたが,MBRでは水相からも検出された。これらのことより,多くの種類のAHLが存在することを明らかにした。[C]バッチ培養によるAHLの添加実験:昨年度実施したバッチ培養試験から得た微生物群集構造をAHL添加ありなしで比較した結果,C8-HSLを添加した系ではVerrucomicrobia,Chloroflexiに属するOTUの割合が増加した。[D]

実験室規模MBRにおけるクオラムセンシングによる汚泥のバイオポリマー生産への影響:クオラムセンシングに伴う活性汚泥のバイオポリマー生成について明らかにするため,標準活性汚泥法を模した実験室規模SBRにおいて,クオラムセンシングの阻害剤であるバニリンを添加した系としない系で比較した結果,クオラムセンシングを阻害した系ではバイオポリマー中の多糖とタンパク含量が減少することを明らかにした。H28年度までに予定していた[A]TEM-EDXによる膜面・膜内部バイオフィルム構成物質のマッピング,[B]実下水処理施設におけるAHLの存在確認と同定が,予定通り終了した。また,H29-30年度に予定していた[C]バッチ培養によるAHLの添加実験についても前倒しで終了し,[D]実験室規模MBRにおけるクオラムセンシングによる汚泥のバイオポリマー生産への影響についても,すでに実験室規模MBRの準備が整い,一部の成果が出始めている。これらの進捗状況から鑑みて,H29年度にて当初計画の大部分を終了できる見込みであるため。(1)MBR法における不可逆的膜ファウリングの原因となるバイオポリマー成分を明らかにするため,実験室規模のMBRリアクターにおいて,PE製平膜を用いて模擬下水の連続処理実験を行った。ケーキ汚泥とバルク汚泥それぞれより抽出したバイオポリマーを分画し,分取LCを用いて逆相クロマトにより分画した後,極性の異なる各分画の分子量分布をサイズ排除カラムにて分析し,極性分布と分子量分布を2次元の座標上にプロットすることで,極性ー分子量マトリクスを得た。ケーキ汚泥とバルク汚泥を比較した結果,100-600kDa付近の親水性バイオポリマー成分は,バルク汚泥には存在するが,ケーキ汚泥には存在せず透過水にも含まれないことから,膜内部にとどまり不可逆ファウリングの原因となっていることが示唆された。(2)クオラムセンシングによる微生物群集と膜ファウリングに係るバイオポリマーの特性への影響を明らかにするため,クオラムセンシング阻害剤であるバニリンを添加した系としなかった系において,ケーキ汚泥とバルク汚泥の微生物群集構造と,バイオポリマー特性(極性ー分子量2次元マトリクス),オートインデューサーであるAHL濃度を比較した。その結果,バニリンを添加した系では膜ファウリングの進行が顕著に抑制された。また,,EPS分解細菌の割合が低下しすることで,ケーキ汚泥において小さい分子量の成分が減少し,膜ファウリングの進行が抑制されていることが明らかになった。本年度実施計画の[C]バッチ培養によるAHL添加実験,[D]実験室規模MBRにおけるオートインデューサー物質(AHL)の添加実験についても,極性ー分子量分布夜不可逆ファウリングに重要な画分の特定という成果を得た。さらに,計画の前倒しを行い,クオラムセンシング阻害剤を投入した場合の微生物群集構造と膜ファウリングに係るバイオポリマーの特性についての成果を得ることができたため。実下水処理施設におけるAHL分析を経時モニタリングするとともに,地域と処理法の異なる施設との比較を行う。バッチ培養によるAHL添加試験におけるDNA抽出試料から次世代シーケンシング解析を用いて16SrRNA遺伝子に基づく微生物群集構造に与えた影響を明らかにする。また,実験室規模のMBRによるAHL添加実験を開始し,膜ファウリングに与える影響を調べるとともに,EPS産生と微生物群集構造について標準活性汚泥法での影響との比較を行う。
分裂病者の家族機能が社会的転帰に与える影響についての計量疫学的研究-島興部における生活実態に関する行動生態学的分析を通して-

DSM-IIIRの基準で診断された分裂病者100例に対し、1988年4月1992年4月の期間に行われた継続的治療を臨床的に評価した。1988年4月から始まった観察期間4年間を外来のみで経過したのは53例(A群)、入院を必要としたのは47例(B群)であった。B群はA群より教育水準は有意に高いが、就業率は低く、生活保護費受給率も高かった。この特徴は男性に顕著に現れていた。B群の精神症状や社会適応度もA群より悪かった。しかし、発病以来の臨床経過は両群間に有意差はなかった。1988年4月以前は100例の約80%が入院歴を有していたが、観察期間内の入院率は47%に低下した。B群の入院理由を検討すると、家族の治療的意欲が大きい入院希望や患者自身の短期入院希望など、精神科施設の積極的な利用が目立った。これは患者や家族がいかなる時期にいかなる治療形態を主体的に利用していくのかを、経験的に体得する過程に医療機関が積極的に係わることによって生まれてくる。つまり、外来通院医療・地域訪問リハビリテーション・入院医療の有機的治療システムの構築が成立しつつあることの成果と考える。また、交通の便が悪い離島においては、精神科医、精神科作業療法上、保健婦の三者による訪問リハビリテーションの実施が臨床的に有効であることも確認された。1723%は単身生活者であったが、これまで主張されてきた「分裂病者の社会的下方移動」仮説に該当しない患者が多く、地域の風土や価値観を巧みに取り入れた生活様式をとっていた。しかし、元来家族主義的な地域が、人工過疎化と高齢化を迎えて、家族機能の衰退を示唆する所見も多く、家族支援の方法が早急に確立される必要がある。昭和63年4月1日時点において、対馬いづはら病院・上対馬病院精神科外来に受診していた分裂病者のうち、平成4年4月1日現在も継続して通院中の患者を、1)入院歴が全く無い分裂病者、2)入院歴を有する分裂病者、の2群に区分して、その生活実態と臨床経過を比較分析した結果、次のような特性が明らかになった。A)両群分裂病者に性別分布の差は無かった。しかし、入院歴が全く無い分裂病者に比較すると、入院歴を有する分裂病者の方は教育水準が高く、失業者(男性患者)が少なく、幻覚妄想状態で急性発病する例が多く、発病より経過年数が長いという特性が存在していた。しかし、社会適応度は前者に比較しても悪くはなかった。これらの所見は、入院の有無自体が社会適応に顕著な影響を与えることを否定しており、入院を含めた精神科医療の利用方法の方がより社会適応に影響を与えていることを示唆している。そこには、対馬の社会的風土(精神障害者に対する認識と受容閾値)が関与していると考えられた。B)入院歴が全く無い分裂病者の23%が、入院歴を有する分裂病者の17%が単身生活者であった。長崎市における分裂病者の都市生態学的研究からみると、都市構造と分裂病者の居住地域の間には一定の関係が認められるが、離島という地域の分裂病者としては、予想外に高い単身生活者の比率であった。元来家族主義的な地域にあって、家族機能の変化が分裂病者の社会適応上の生態学的分布に影響を与えていることが推測された。昭和63年4月から平成5年3月までの5年間に、対馬いづはら病院を受診した初発分裂病者は37例であった。

初回に受診した援助期間を見ると、一般診療科施設が24.3%、伝統的治療者が16.2%、精神科医療施設は45.9%であった。それら初発分裂病者を初回受診援助施設で分類して生活背景(教育水準、婚姻状況、就労状況など)を比較したが、統計学的有意差を認める項目はなかった。唯一、伝統的治療者には女性が多い傾向にあった。次に臨床特徴を比較すると、初回に電灯的治療者を訪れた分裂病者は、一般診療科や精神科を初診した分裂病者に比べ、発病年齢が有意に高かった。また、分裂病下位分類を見ると、初回に伝統的治療者を訪れた分裂病者は、全例か妄想型であった。精神科施設を初診した分裂病者は対馬島外で発病したものが有意に多く、精神科的遺伝負因は伝統的治療者・一般診療科受診群より有意に多かった。初診時の臨床精神症状は3群間に有意差はなかった。一般診療科を初診した分裂病者と伝統的治療者を訪れた分裂病者が精神科施設を受診して治療を開始するまでの期間を比較すると、後者の方が有意に短期間であるという予想外の結果を得た。離島の対馬には30人弱の伝統的治療者がいるが、住民の伝統的治療者に対する依存度は大きく、その存在を無視しては地域医療は不可能であることが精神科医療にも当てはまることが示唆された。DSM-IIIRの基準で診断された分裂病者100例に対し、1988年4月1992年4月の期間に行われた継続的治療を臨床的に評価した。1988年4月から始まった観察期間4年間を外来のみで経過したのは53例(A群)、入院を必要としたのは47例(B群)であった。B群はA群より教育水準は有意に高いが、就業率は低く、生活保護費受給率も高かった。この特徴は男性に顕著に現れていた。B群の精神症状や社会適応度もA群より悪かった。1988年4月以前は100例の約80%が入院歴を有していたが、観察期間内の入院率は47%に低下した。B群の入院理由を検討すると、家族の治療的意欲が大きい入院希望や患者自身の短期入院希望など、精神科施設の積極的な利用が目立った。これは患者や家族がいかなる時期にいかなる治療形態を主体的に利用していくのかを、経験的に体得する過程に医療機関が積極的に係わることによって生まれてくる。つまり、外来通院医療・地域訪問リハビリテーション・入院医療の有機的治療システムの構築が成立しつつあることの成果と考える。また、交通の便が悪い離島においては、精神科医、精神科作業療法士、保健婦の三者による訪問リハビリテーションの実施が臨床的に有効であることも確認された。
正方小型紙マーカを用いた高精細な人体表皮運動の計測に関する研究

本研究は、仮想身体表現のための計測システムの構築を目指している。従来の計測システムは運動解析と形状計測を別々に行うものであり、同時に記録できるシステムが求められた。また、多点運動解析では、計測点が増加するに従い、編集時間増加の問題があった。これらの問題解決のため、本研究では田の字型紙マーカを用いた、計測システムの構築を行った。この計測システムの有効性は確認できたが、計測精度や認識速度の点において問題が残った。本年度においては、三次元計測システムの構築・検証を行い、計測精度に関する検証を行った。正方小型紙マーカとは格子状に配置した4色の正方形を画像処理によって位置検出し、モーションキャプチャのマーカとして用いるものである。計測箇所との誤差を減らすために、薄型とし、紙シールに印刷を行って作成するものである。本年度では、この正方小型紙マーカの配色パターンを選定し、画像認識により個別のマーカの認識が可能なプログラムを作成した。また、プロジェクタとカメラを用いた3次元計測プログラムを作成した。これはストライプ状の画像を逐一表示し、計測対象へ投影し、カメラにより取り込んだ画像を等高線と見立てて計測する手法である。これらのプログラムを用いた計測実験を行い、紙を使用した薄型マーカの位置計測と形状計測による誤差について調査を行った。当該研究分野において最先端の発表・展示が行われるSIGGRAPH2010国際会議(米国)及び、SIGGRAPHASIA2010国際会議(ソウル)に参加し、コンピュータグラフィックスにおける運動計測技術や形状計測技術、画像認識技術の最先端の研究などの発表を聞き、他の研究者との意見交換を行った。国際会議に参加し、本研究の目的とする運動計測技術や形状計測に関する研究は、他の研究と比べ新規性があり、今後さらに重要性が高まることを再確認できた。研究成果は2年度目に国際学会等で発表する予定である。本研究は、運動解析と形状計測を同時に行うシステムの構築を目指しており、本年度における主な研究目標は、田の字型マーカ計測における計測精度の向上、認識速度の向上、計測誤差の確認である。田の字型マーカの画像解析による位置検出は可能となっており、ビデオカメラの記録画素数の制限、記録フレームレートの制限が問題として残っている。現時点では1920*1080@60pという解像度とフレームレートが現実的な計測機器環境となるが、これらは技術発展とともに高解像度化、高速化していくものであり、時代とともに計測精度、計測誤差は向上していくと考えている。現時点では計測精度、計測誤差ともに他の計測システムほどの精度は出すことはできないが、4K解像度のビデオカメラや高速度な計測機器が実験に使えるレベルに達すれば、実用的なシステムとして使用可能である。認識速度の向上においては画像処理プログラムの並列化とPC間での分散処理を行ったことにより、4-10倍程度の高速化を達成した。本年度においては光学方式のモーションキャプチャ装置を用いて運動計測を行い、400箇所以上の計測ポイントで計測を行ったが、既製品の計測プログラムでは並列計算に対応していないため、コンピュータの性能限界による計測限界があった。既製品の制限にとらわれない、独自の並列計算に対応した計測システムの必要性が増した。一方で、マーカ数が増えるとともに、計測実験の際の準備と片づけの時間が数時間を超えるなど、より時間負担の少ないマーカの必要性が挙げられた。
認知症疾患のシナプスを標的とした病態解明と治療法の開発

ADモデルマウスTg2576およびTg2576と変異tau産生マウスTgTauP301Lのdouble Tgの検討から,lipid raftsにおいてAβoligomerとprion蛋白はcomplexを形成すること,lipid raftsにおいてAβoligomerはfyn-NMDA cascadeの活性化とtauのリン酸化を促進して神経細胞毒性を誘発する可能性が考えられた.Tg2576マウス大脳のsynaptosome分画にはAβoligomerと共にリン酸化tauの蓄積が著増した.シナプスへのAβの蓄積とリン酸化tau蓄積の誘発はAβ神経毒性機序を説明する重要な所見と考えられた.Aβoligomerの神経毒性発現にprion蛋白が関与することが注目されている。我々はADモデルであるAβ産生transgenic mouse Tg2576と変異tau産生マウスTgTauP301Lとの掛け合わせマウスdouble Tg Tg2576+/-TgTauP301L +/-を作製した。Double Tg、single Tg2576、single TgTauP301L、NonTg mouseより脳シナプス分画および脳lipid rafts分画を抽出し、これらの分画を用いてAβとprion蛋白、およびそれに関与する信号伝達系の変化を検討した。免疫沈降によってAβとprion蛋白がlipid rafts分画でcomplexを形成していることが示された。また、蛍光二重染色によってもAβとprion蛋白の共局在が示された。Aβとprion蛋白の複合体の形成されたDouble Tgのlipidrafts分画においてSrc kinaseであるFynが増加しており、Fynによってリン酸化されたリン酸化NMDA受容体の増加、リン酸化tauの増加が認められた。Prion蛋白はpostsynaptic densityに局在していることが知られているが、シナプス分画においてもprion蛋白とAβの局在が認められた。Aβとprion蛋白の結合がlipid rafts分画およびシナプスにおいて神経障害カスケードを引き起こしていることが示唆された。ADモデルマウスTg2576およびTg2576と変異tau産生マウスTgTauP301Lのdouble Tgの検討から,lipid raftsにおいてAβoligomerとprion蛋白はcomplexを形成すること,lipid raftsにおいてAβoligomerはfyn-NMDA cascadeの活性化とtauのリン酸化を促進して神経細胞毒性を誘発する可能性が考えられた.Tg2576マウス大脳のsynaptosome分画にはAβoligomerと共にリン酸化tauの蓄積が著増した.シナプスへのAβの蓄積とリン酸化tau蓄積の誘発はAβ神経毒性機序を説明する重要な所見と考えられた.1.アルツハイマー病モデルマウスTg2576,タウオパチーモデルマウスTgTauP301L,レビー小体型認知症モデルマウスTgαSYNの脳からシナプス分画,後シナプス分画およびlipid rafts分画の抽出を行い,これらの分画に含まれる物質の同定をwestern blottingにて行った.それぞれのマウスで発現させたアミロイドbeta蛋白(Abeta),タウおよびα-synucleinがシナプス分画などに経時的に蓄積していた.さらにシナプス毒性が最も強いと考えられるAbeta oligomerがシナプス分画に経時的に蓄積することを示した.これらの神経変性疾患モデルマウスと対照のwild typeマウスにて信号伝達系の比較検討を行うと,グルタミン酸伝達系およびインスリン伝達系などの関連蛋白の異常が認められた.fynの増加,タウリン酸化酵素の蓄積と共にタウおよびα-synucleinのリン酸化が促進されることを見いだした.2.モリス水迷路試験を行い,Tg2576マウスの行動実験の出現時期を同定した.3.アルツハイマー病,レビー小体型認知症患者脳のパラフィン切片で免疫染色を行い,Abetaやリン酸化α-synucleinの蓄積と共にdrebrinなどの後シナプス蛋白が減少することを認めた.我々はADモデルであるAβ産生transgenic mouse Tg2576,TgCRND8と変異tau産生マウスTgTauP301L,Tg2576とTgTauP301Lの掛け合わせマウスdouble Tg Tg2576+/-TgTauP301L +/-を用いてlipid rfats,シナプスと神経毒性oligomerの関係について検討した.Double Tg、single Tg2576、single TgTauP301L、NonTg mouseより脳lipid rafts分画を抽出し、これらの分画を用いてAβとprion蛋白、およびそれに関与する信号伝達系の変化を検討した。Aβとprion蛋白の複合体の形成されたDouble Tgのlipidrafts分画においてSrc kinaseであるfynが増加しており、fynによってリン酸化されたリン酸化NMDA受容体の増加、リン酸化tauの増加が認められた。Aβとprion蛋白の結合がlipid rafts分画において神経障害カスケードを引き起こしていることが示唆された。Tgマウス

大脳からsynaptosome分画を抽出し,その組成を経時的に検討するとAβmonomer, dimerおよび高分子量Aβoligomerはsynaptosomeに存在し,加齢と共に増加した.Aβの蓄積と共にfynおよびtauのsynaptosomeへの蓄積は増加した.蛍光二重染色においても初期からのシナプスへのAβ蓄積が確認された.Prion蛋白はシナプスに局在していることが知られているが、シナプス分画においてもprion蛋白とAβの局在が認められた。シナプスへの初期からのAβの蓄積とfynなどの信号伝達系の変化およびtau蓄積の誘発はAβ神経毒性機序を説明する重要な所見と考えられた.神経内科モデルマウスの大量飼育と病理変化、脳Aβやtauの蓄積などの検討を行い、基本的データベースを作製した。シナプス神経毒性のマーカーとしてのprion蛋白を同定した。ヒト検体においてバイオマーカーの測定を開始した。lipid raftsを標的とした治療法開発に向けてAβとprion蛋白の複合体形成阻止実験の準備を進めた。1.各モデルマウスの飼育アルツハイマー病モデルマウスTg2576,タウオパチーモデルマウスTgTauP301L,レビー小体型認知症モデルマウスTgαSYNのそれぞれについて飼育繁殖を行い,尾から抽出したDNAのPCRでgenotypingを行った.実験に必要な数を揃えつつある.2.マウスの行動実験と脳の抽出,パラフィン切片作製マウスの行動実験を行い,学習障害の開始時期の検討を開始した.マウス脳からシナプス分画を抽出した.月齢毎の解剖によってパラフィン切片を作製しつつある.3.シナプス,シナプスlipid raftsの解析シナプス分画のwestern blotによってシナプス関連蛋白の回収を確認した.発現蛋白およびAbeta oligomerのシナプス分画への蓄積を確認した.アルツハイマー病,レビー小体型認知症患者脳にてシナプス蛋白の免疫染色による解析を開始した.シナプス分画、lipid rafts分画の解析をさらに進め、学習障害の出現時期にAβoligomer蓄積に伴って起こる変化を同定する。ヒト脳で同じ変化が起きているかどうかを剖検脳のシナプス分画、lipid rafts分画を用いて検討する。Aβとprion蛋白の複合体阻止などの介入試験を行い、行動実験と脳Aβ蓄積の解析から、その有用性を検証する。引き続きマウスの繁殖を行って実験に必要な数を得る.マウスの解剖を経時的に行い,脳抽出液,パラフィン切片,血液および脳脊髄液の経時的なデータベースを作製する.マウス脳からのシナプス分画,後シナプス分画,lipid rafts分画の抽出を確認し,今後シナプス分画からさらにlipid raftsの抽出を行う.Tg2576マウス以外でのモリス水迷路試験から学習障害の出現時期を決定し,薬剤投与時期を決定する.アルツハイマー病およびレビー小体型認知症患者の凍結脳からシナプス分画の抽出を行い,その変化をwestern blottingで検討する.
鑪製鉄業の構造的研究による近世社会解明へのアプローチ

本年度は、鑪製鉄業を総体的に把握し、その過程を通して近世社会の解明にアプローチすることを目的として研究を進めた結果、以下の実績をあげることができた。(1)新史料の開拓による研究基盤の拡充前年度からの継続となる加計隅屋文書(広島大学図書館寄託)に加え、五嶋屋文書(島根県江津市役所所蔵)の調査・収集を行った。これにより、従来研究素材としてきた中村家文書(島根県江津市桜江町)に不足していた、大阪鉄座政策期の史料を補填すると共に、研究対象を地域的・分野的に拡大することが可能となった。(2)研究対象地域の拡大従来進めてきた石見銀山領における鑪製鉄業史研究の成果を基盤としながら、加計隅屋文書を分析することで、大坂鉄座政策期の広島藩北部における鑪製鉄業の実態を明らかにした。この成果は論文化し、『広島経済大学経済研究論集』第37巻3号の誌面上で発表した。(3)鑪製鉄業をめぐる産業に関する分析鑪製鉄業をめぐる諸要素の内、鉄流通に焦点をあて、近世期を通じて重要な位置にあり続けた大坂鉄市場に関する分析を行った。その結果、18世紀後期における、鉄流通の構造変化の萌芽を示すことができた。この成果は論文化し、『中国四国歴史学地理学協会年報』第11号の誌面上で発表する予定である。以上、流通史の視点を導入して鑪製鉄業の展開を明らかにすることにより、産鉄地域における経済構造変化の要因に言及することができた。本年度の研究実績は、これまで明らかにしてきた石見銀山領における鑪製鉄業の展開が、他地域でも同様にみられることを示した点で、従来地域ごとに進められてきた鑪製鉄業史研究を総括し、鑪製鉄業の総体的把握を進める上で重要だと言える。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、鑢製鉄業を総体的に把握し、その過程を通じて近世社会の解明にアプローチすることを目的として研究を進めた結果、以下のような実績をあげることができた。(1)研究の基礎作業としての、史料の調査・収集以前から行っていた、中村家文書(隔根県江津市桜江町)の調査・撮影を継続し、研究基盤の拡充を図った。また、加計隅屋文書(広島大学図書館所蔵)の調査・撮影を行い、新たな研究素材を充足した。特に、加計隅屋文書は、不足していた大坂鉄座政策期の史料を含んでおり、中村家文書を補填する史料として有効と言える。(2)史料の分析による研究成果の発表まず、中村家文書を分析することによって、近世中期における石見銀山領の鉄山政策の変遷を明らかにし、その背景にあった鐘製鉄業の実態について考察した。その成果は、中国四国歴史学地理学協会2013年度大会において報告した上で論文化し、『史学研究』第282号の誌面上で発表した。次に、中村家文書および加計隅屋文書の分析により、大坂鉄座政策を契機とする既存鐘師衰微の状況と、その打開を志向した鑓稼行地域住民や関連業者の対応を解明した。研究成果は、2013年度九州史学研究会大会において報告した。これらの業績により、一八世紀前半から一九世紀初頭にかけての、石見銀山領における鑢製鉄業の展開を明らかにすることができ、研究の目的としていた、「地域規模で鑓経営を捉え直す」という点で研究の進展がみられた。また、鑢師衰微の背景として大坂鉄問屋の動向を分析することにより、産鉄の流通構造の解明を進めることができた。本年度の研究実績は、従来概念的にしか把握されてこなかった石見銀山領における鑢製鉄業の実態を、一次史粧をもとに、歴史的展開に留意しながら解明した点で重要だと言える。

本年度の研究実績は、これまで明らかにしてきた石見銀山領における鑪製鉄業の展開が、他地域でも同様にみられることを示した点で、従来地域ごとに進められてきた鑪製鉄業史研究を総括し、鑪製鉄業の総体的把握を進める上で重要だと言える。26年度が最終年度であるため、記入しない。史料の調査・収集について、中村家文書の調査継続に主眼をおいたため、新史料の調査・収果に関しては、当初予定していた進度に達していない。ただし、従来の史料群に加え、加計隅屋文書などの調査・撮影をおこなうことで、研究素材の拡充に努めた。また、中村家文書および加計隅屋文書の分析をもとに、二度の研究報告と一本の論文を発表したことから、分析作業はおおむね順調に進んでいると言える。現在不足している史料として、近世後期における石見銀山領の鑢製鉄業に関するもの、石見銀山領以外の鑢製鉄業に関するもの、鑢製鉄業に関連する諸産業(廻漕業・加工業など)に関するものなどがあげられる。今後は、中村家文書の調査と新規史料の開拓を並行しておこない、研究基盤の更なる拡充を進めていく。研究課題としていた、鑢製鉄業の産業史的考察および消費動向の解明に関しては、未だ有効な史料を見付けることができていない状況のため、研究素材が豊冨な、石見銀山領における近世後期以降の鑢製鉄業の展開、および他地域における鑢製鉄業の解明を、まずは進めていく。
カンボジア伝統影絵劇「スバエク・トム」のメディアアート的展開に関する実践的研究

1.「スバエク・トム」の現地調査を行った。上演団体ティー・チアンー座を訪問し、上演の実態を録音録画し、分析のための資料を作成した。その資料に基づき、文学的構造だけではなく、視覚的構造(影絵などの造形)及び聴覚的構造(音楽)を分析している。分析過程で得た知見にもとついて、スバエクトムに題材を得たメディアアートとして、デジタル影絵劇《ラーマヤナ異聞》、映像音響詩《ラーマヤナ異聞その2》、デジタル影絵劇《ランカ島での戦い》を創作・上演した。これらの作品の上演を通して、スバエクトムの特徴の一端を提示した。2.スバエクトムの調査に関連して、カンボジア伝統音楽について研究している。個々の楽器の構造や、音楽の種類のよる合奏形態の違い、合奏における個々の楽器の役割などについて分析を行った。その結果、独自のヘテロフォニー的特徴が明らかになりっっある。その研究過程で得た知見にもとついていくつかの作曲作品を創作・上演した。3.スバエクトムのメディアアート的展開に関連して、ノーマンマクラーレンのアニメーションやクヴェタ・パツォスカーのデジタル絵本などについて研究し、スバエクトムのメディアアート的展開に関するいくつかの指針を得た。また、現代の様々なメディアアートを研究し、その研究に基づいていくつかの試作や実験的創作を行った。その結果、メディアアートとしての表現は工学的技術と密接に関連していることが改めて明らかになった。また、工学的技術を積極的に応用することで、視覚的要素と聴覚的要素が融合する可能性が強いことも再認識された。4.メディアアートを実現するための画像生成システム、音響再生システムの研究を行っている。それらの研究はそれ自体として独立するものであるが、メディアアート的展開に関係することで、つまり応用面における可能性を広げることで、研究のための新たな刺激を生むことが様々な面で観察することが出来た。今年度は研究課題を有効に遂行するために以下の4つの項目に分けてそれぞれ研究を行った。1.カンボジア伝統芸能についての文献研究と現地調査。現地調査では伝統芸能の上演組織を訪ね,スバエク・トムを素材にしたメディアアート制作に参加してくれる組織を探した。それは同時に伝統芸能復活維持の実態調査につながった。もちろんスバエク・トム自体の調査も行い,影絵劇の構成要素を詳細に研究するために,音楽・舞踊・影絵についての映像音声資料を作成した。2.メディアアートに関する先行作品の分析・研究。ただし狭義のメディアアートだけを対象にするのではなく,メディアアートを構成する映像や音楽についての個別の分析・研究を行った。特に「影絵劇と音楽」の類似関係から「映像と音楽」の関わりで「アートアニメーション」を取り上げ,ノーマン・マクラーレン作品などを詳細に分析し,その構造を明らかにした。また,筋書きの影絵劇化に関連させてノンリニアな展開を可能にするデジタル絵本を取り上げ,クヴェタ・パツォウスカー作品などを詳細に分析し,新たな物語表現の可能性の一端を明らかにした。3.スバエク・トムをメディアアートとして上演・上映・展示するための技術的な研究。例えば,カンボジアの気候風土を活かした音響音声システムの可能性や,野外での環境音を素材として積極的に取り込んだ音響設計のあり方などについて調査した。4.スバエク・トムについての文献研究と現地調査の今年度の成果を踏まえた音楽系メディアアートの制作・上演。その中で,デジタル影絵劇『ラーマヤナ異聞』は,スバエク・トムの素材でもあるラーマヤナ物語をもとに,登場人物の動きで映像と音響を生成する新たに開発したシステムを用いた上演時間10分ほどの作品である。

映像音響詩『ラーマヤナ異聞その2』はスバエク・トムの影絵人形を素材とした上映時間7分の映像アートの形態の作品である。今年度は昨年の実績をもとに、研究課題を以下の4項目で内容を深化させるべく研究を行なった。1.カンボジア伝統芸能についての文献研究と現地調査。スバエク・トムの題材であるリアムケー(カンボジア版ラーマヤナ)の内容を様々な文献によって詳しく研究した。それを踏まえて、現地調査ではもっとも伝統的なティー・チアン一座を訪ね、上演練習やスクリーン設置の段階から様々な聞き取り調査を行なった。特に上演演目を事前にリクエストすることによって、調査目的にかなった資料作成と調査を効率よく行なうことができた。影絵人形のキャラクターを造形的にも把握することができた。2.メディアアートに関する先行作品の分析・研究。ただし狭義のメディアアートだけを対象にするのではなく,メディアアートを構成する映像や音楽についての個別の分析・研究を行った。特に「影絵劇と音楽」の類似関係から「映像と音楽」の関わりで「映像アート」を取り上げ,ノーマン・マクラーレン、ズビク・リプチンスキー、ミシェル・ゴンドリー作品などを詳細に分析し,その構造を明らかにした。また、コンピュータ音楽単独の作品分析も行なった。3.スバエク・トムをメディアアートとして上演・上映・展示するための技術的な研究。特にデジタル音響・画像生成システムの研究と設計を行なった。ビデオのフィードバック現象を用いたシステム、携帯電話を入力装置にしたシステム、文字入力による音響画像システムなどのシステム設計、貼り絵アニメーション作成ソフトなどの開発を行なった。4.スバエク・トムについての文献研究と現地調査の今年度の成果を踏まえた作品の制作・上演。スバエク・トムの題材であるリアムケーのテーマに管弦楽作品や弦楽合奏作品、打楽器合奏作品などの器楽用の作品を制作上演した。これらはスバエク・トムの音楽の構造分析の一種の現れであり、つまりこれらの作品の制作が分析を促進させた。またスバエク・トムとメディアアート研究のひとつの成果として、リアムケーのモチーフにしたデジタル影絵劇『ランカ島での戦い』を制作・上演した。
動的シクロファン:新しい分子応答系の提案

申請者は本課題の中で「動的シクロファン」という概念を提案した。これは、外部刺激によってシクロファンの持つ歪みや骨格構造に摂動を与え、それに付随する渡環相互作用の変化やシクロファンに特徴的な物性値変化を応答出力として取り出すというユニークな試みである。これまでテレフタルアミドの様々誘導体へのp-キシリレンジアンモニウム型ゲストの添加による「超分子シクロファン」の検討を行っている。例えば、応答型レセプター機能を持つシクロファンについての検討を行い、分子内に2つのテレフタルアミド骨格を持ち、,これらが二組の1,4-ビス(フェニルエチニル)ベンゼン発色団で架橋された大環状シクロファンについては、不斉なゲストを錯形成させた時、ゲストのエナンチオマーの一方はねじれ構造への変形を引き起こすが、その鏡像体との錯形成ではホストは長方形の構造のままで変形が誘起されないという興味深い結果が得られている。これらは、円二色性(CD)出力を合わせ持つシグナリングホストとなることものである。上記の成果に基づき今年度は、6置換ベンゼンとなる2,3,5,6-テトラアリールテレフタルアミドをモチーフとして、これらが1)非会合状態ではアミドがアンチ配座となり6つの置換基は非プロペラ配置をとる、2)ジアンモニウムが会合して超分子シクロファンとなると、シン配座になったアミド基のdirecting効果により、プロペラ配座に変化する、3)点不斉の情報がプロペラ構造の動的なヘリシティに効果的に転写されることで動的応答挙動が付与される、という分子プロペラの系を確立に成功した(投稿中)申請者は本課題の中で「動的シクロファン」という概念を提案した。本年は特に、応答型レセプター機能を持つシクロファンについての検討を行い、顕著な成果を得た。即ち、分子内に2つのテレフタルアミド骨格を持ち,これらが二組の1,4-ビス(フェニルエチニル)ベンゼン発色団で架橋された大環状シクロファンについての検討を行い、このものが、ゲストの非存在下ではほぼ長方形の構造をとること、また、パラキシレンビス(アンモニウム)型のジトピックゲストとの会合によって、8の字型のねじれ構造に変形し得ることを見いだした。アミド骨格上に不斉点を導入すると、そのねじれ構造はジアステレオマーの関係になるためエネルギー差が生じ、一方のねじれのみが許容となる。これを利用することで、ゲストの不斉認識が可能になることも見いだした。即ち、そのようなキラル置換基を持つホストと、不斉なゲストを錯形成させた時、ゲストのエナンチオマーの一方はねじれ構造への変形を引き起こすが、その鏡像体との錯形成ではホストは長方形の構造のままで変形が誘起されないというものである。そのような異なる挙動は、円二色性スペクトルの違いで容易に検出が可能であり、不斉点の立体化学を含めたセンシングが可能であることを意味する。本化合物で見られた不斉識別は、生体内での動的分子認識機能と深く関わっており、論文発表の際は、イギリス王室化学会発行のChemical Communicationの表紙として採用されるなど、大きな反響を呼んだ。昨年は、応答型レセプター機能を持つシクロファンについての検討を行い、分子内に2つのテレフタルアミド骨格を持ち,これらが二組の1,4-ビス(フェニルエチニル)ベンゼン発色団でで架橋された大環状シクロファンについて、不斉なゲストを錯形成させた時、ゲストのエナンチオマーの一方はねじれ構造への変形を引き起こすが、その鏡像体との錯形成ではホストは長方形の構造のままで変形が誘起されないという興味深い結果を得ている。今年は、1)シクロファン構造の一部を切った非環状めモデル化合物についての検討を行い、そのものでも円二色性(CD)スペクトルの違いで不斉点の立体化学を含めたセンシングが可能であることを見いだした。また、これとは別に、2)非環状構造の末端にアミド基を導入し、その水素結合によってシクロファン構造が形成される応答性分子の検討を行なった。アミド基上に不斉点を導入することで骨格のねじれ構造の方向を制御することで、CDスペクトルでの大きな変化を誘起できた。電気化学応答と合わせ、3重入力-4重出力型の応答機能を引き出すことに成功している。3)末端に不斉点を導入して骨格構造のねじれを誘起する研究をさらに発展させることで、長波長部にΔεで数百という巨大なCD強度を発生させることに成功した。その論文発表の際は、研究内容を紹介する図がTetrahedron Lettersの表紙として採用されるなど、大きな反響を呼んだ。

例えば、応答型レセプター機能を持つシクロファンについての検討を行い、分子内に2つのテレフタルアミド骨格を持ち、,これらが二組の1,4-ビス(フェニルエチニル)ベンゼン発色団で架橋された大環状シクロファンについては、不斉なゲストを錯形成させた時、ゲストのエナンチオマーの一方はねじれ構造への変形を引き起こすが、その鏡像体との錯形成ではホストは長方形の構造のままで変形が誘起されないという興味深い結果が得られている。これらは、円二色性(CD)出力を合わせ持つシグナリングホストとなることものである。上記の成果に基づき今年度は、6置換ベンゼンとなる2,3,5,6-テトラアリールテレフタルアミドをモチーフとして、これらが1)非会合状態ではアミドがアンチ配座となり6つの置換基は非プロペラ配置をとる、2)ジアンモニウムが会合して超分子シクロファンとなると、シン配座になったアミド基のdirecting効果により、プロペラ配座に変化する、3)点不斉の情報がプロペラ構造の動的なヘリシティに効果的に転写されることで動的応答挙動が付与される、という分子プロペラの系を確立に成功した(投稿中)
同時多軸制御加工の高速・高能率化を目的とした工具姿勢決定法の開発

工作機械の制御方法として普及しつつある同時多軸制御における諸問題(工具・加工対象物間の衝突、直進軸・回転軸の急激な運動による加工速度の低下)を考慮し、これらを共に回避することのできる工具姿勢変化を計画する手法の開発を行った。システムの実装では3DCG描画用のグラフィックハードウェアを用いた並列処理アルゴリズムを開発し、実用的な時間内での計画を可能とした。平成20年度は、年度の前半にまず「2次元直交座標系上の工具非干渉領域における直動軸駆動量導出システムの開発」について研究を行い、高速な処理システム構築のための基盤的アルゴリズムの開発に成功した。これは、グラフィックスハードウェア(GPU)として知られるコンピュータグラフィックス描画用デバイスが持つ並列演算の機能を用いて、工具軸と被削物との干渉検出およびポスト処理を行うものである。グラフィックスハードウェアの利用により、加工を実施する際に必要とされる実加工時間よりも短い時間内に工具が通過する各点における直動軸駆動位置と干渉状態の可視化が実現する。本成果により工作機械の有する旋回軸の座標値を陽に参照して干渉の回避を行うことが可能となった。平成20年度の後半には、上記の手法の開発を受けて「複数の工具刃先位置における駆動状態を参照した工具姿勢決定システムの開発」について検討を開始した。これは工具経路全体において、旋回軸への指令値を連続的に変化させ、工具軸と被削物との干渉が生じない工具姿勢変化を現実的な時間内に検討する姿勢決定アルゴリズムの実現を目的としている。20年度内は、ある一定の工具経路区間において旋回軸に作用する加速度がもっとも小さくなる姿勢変化を、グラフィックハードウェアのテクスチャ参照機能を用いて短時間で検索する工具姿勢決定手法の検討と開発を行った。これはグラフィックハードウェアの有するテクスチャ演算機能と透過処理機能を用いて干渉の生じない工具姿勢変化の状態を高速に可視化するものである。本手法の適用により、異なる初期姿勢から開始される複数の工具姿勢変化の候補に対して、経路中に存在する多数の工具刃先位置における工具干渉の有無と加工時に発生する最大加速度を一回の描画結果から比較し、工具姿勢変化を選択的に決定することが可能となっている。平成21年度は、前年度実施の「2次元直交座標系上の工具非干渉領域における直動軸駆動量導出システムの開発」を発展させ、開発済の「複数の工具刃先位置における駆動状態を参照した工具姿勢決定システム」を拡張し、仕上げ加工に要求される工具相対姿勢の維持を可能とするシステムを実現した。具体的な内容としては、中仕上げ加工を対象とし、工具経路全体において旋回軸への指令値を連続的に変化させ、工具軸と被削物との干渉が生じない工具姿勢変化を現実的な時間内に計画するこれまでの手法に対して、新たに工具と加工面との相対姿勢を考慮した評価尺度を参照するアルゴリズムを開発した。ボールエンドミル加工において、事前実験によって得られた相対工具姿勢ごとの加工面性状の変化をデータベースにおき、相対姿勢中最も性状が良好となる工具姿勢の維持と、各旋回軸の連続性の確保を同時に行う工具経路変化計画を行うCAMシステムの実現に成功している。システムの幾何処理および工具姿勢変化の探索においては、多数の工具刃先位置における干渉状態と工具相対姿勢の各旋回軸指令値に対する分布状態を可視化する必要が生じる。これらに必要となる幾何計算処理の短縮のため、本研究では従来から開発を行っている基盤的計算アルゴリズムを発展させ、グラフィックスハードウェア(GPU)として知られるコンピュータグラフィックス描画用デバイスが持つ並列演算の機能を実用化する技術を開発した。また、複数の工具刃先位置における多数の工具姿勢候補の状態を連続的に参照する計画手法として、時空間情報を3次元空間におけるテクスチャマッピングされた物体の分布として参照するD-Spatial法(Distorted Spatial-temporal Distribution Method)を開発し、テクスチャマップの透明度を利用することにより、最も目標相対姿勢と近い位置を連続的な工具姿勢変化とともに通過する工具姿勢変化を再帰的に導出するアルゴリズムの実現に成功した。