hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光励起過程を利用する新規オプトエレクトロニクス材料

光の時代と言われるように,先端技術の大部分はオプトエレクトロニクスに関係している.光通信,光ディスク,光コンピュータ,光製版などでわかるように,光プロセスがこれからの大きな研究課題である.これら新しい技術をさらに発展させるためには,最適の材料を設計し,創成する必要がある.分子あるいは半導体などの励起状態を作り出す方法として,光照射下での化学反応が重要となっており,例えばアモルファスシリコン生成も光励起下の光CVD法が注目されている.本総合研究では光励起化学反応に関して,その基礎的領域から応用的領域まで非常に層の厚い研究者を分担者として光励起状態の関わる諸問題に対する共同討論をおこなった.その結果"光精密制御のための化学的アプローチ"と題して重点研究を申請するべく準備した.この重点研究では光励起過程により化学プロセスを制御すること,また逆に物理・化学プロセスにより光を多面的に制御する手法を化学的に研究し,それらを統合して光を精密制御する化学的手法を開発することを目的としている.この重点研究は以下の3研究ラインにより構成する.(1)光制御を用いる高次化学プロセス(2)光機能のモレキュラーコントロール(3)フォトンモードによる制御すなわち,光を制御の対象および手段として位置づけ.(a)制御手段(b)制御対象(c)制御(手段+対象)の3課題について化学的な立場から基礎的応用的手法を作り上げる.光の時代と言われるように,先端技術の大部分はオプトエレクトロニクスに関係している.光通信,光ディスク,光コンピュータ,光製版などでわかるように,光プロセスがこれからの大きな研究課題である.これら新しい技術をさらに発展させるためには,最適の材料を設計し,創成する必要がある.分子あるいは半導体などの励起状態を作り出す方法として,光照射下での化学反応が重要となっており,例えばアモルファスシリコン生成も光励起下の光CVD法が注目されている.本総合研究では光励起化学反応に関して,その基礎的領域から応用的領域まで非常に層の厚い研究者を分担者として光励起状態の関わる諸問題に対する共同討論をおこなった.その結果"光精密制御のための化学的アプローチ"と題して重点研究を申請するべく準備した.この重点研究では光励起過程により化学プロセスを制御すること,また逆に物理・化学プロセスにより光を多面的に制御する手法を化学的に研究し,それらを統合して光を精密制御する化学的手法を開発することを目的としている.この重点研究は以下の3研究ラインにより構成する.(1)光制御を用いる高次化学プロセス(2)光機能のモレキュラーコントロール(3)フォトンモードによる制御すなわち,光を制御の対象および手段として位置づけ.(a)制御手段(b)制御対象(c)制御(手段+対象)の3課題について化学的な立場から基礎的応用的手法を作り上げる.
日本人と外国人の情報やりとり支援のためのプログラム開発

本研究は多文化共生社会における日本人のコミュニケーション方略の効果的な学習に寄与することを目指したものである。本研究では、(1)外国人との会話で日本人が用いるコミュニケーション方略について外国人との接触経験を持つグループと持たないグループを比較し、(2)日本人が外国人との接触経験を経て習得する「情報やりとり方略の学習モデル」を構築した。そして(3)(2)で構築した「情報やりとり方略の学習モデル」を応用して、日本人に対する外国人とのコミュニケーション支援のためのワークショップ形式のプログラムを開発した。さらに、(4)日本人が使用する情報やりとり方略を外国人がどのように評価するかを調査・分析した。本研究は、日本語教育の知識や経験のない一般の日本人が、外国人との接触経験を通じて習得する口頭での情報やりとりの方略を明らかにし、日本人と外国人のコミュニケーションを支援するためのプログラムを開発することを目的とするものである。平成24年度は、日本人と外国人が口頭で情報をやりとりする場面において、日本語教育の知識や経験のない日本人が情報やりとりの際に用いるコミュニケーション方略について、外国人との接触経験があるグループとないグループの比較を行い、「外国人との接触経験を経て、特に教示を受けなくても一般の日本人が自然に習得することができる情報やりとりの方略」と「外国人との接触経験を経ても、一般の日本人が困難を抱える情報やりとりの方略」に関して、より詳細に質的に分析し、情報やりとりの共生言語モデルの構築のための基礎データとした。次に、日本語教育の知識や経験のない日本人が、外国人との接触経験を経て習得する「情報やりとりの共生言語モデル」を構築した。これらの成果は、「接触場面における母語話者のコミュニケーション方略に関する研究の動向と課題」として論文にまとめ、公表した。また、平成25年度公刊予定の研究論文集の一部、及び博士論文の一部とする予定である。さらに、平成25年度に向け、構築した「情報やりとりの共生言語モデル」を応用して、日本人に対する外国人とのコミュニケーション支援のためのワークショップ形式のプログラム開発のために、ワークショップ形式のプログラムの予備収録を行った。これらの成果は、「接触場面における母語話者のコミュニケーション方略に関する研究の動向と課題」として論文にまとめ公表した事に加えて、研究論文集の一部、及び博士論文の一部として平成25年度に発表した。平成25年度は、構築した「情報やりとりの共生言語モデル」を応用して、日本人に対する外国人とのコミュニケーション支援のためのワークショップ形式のプログラムを開発し、地方自治体が主催する外国人とのコミュニケーション支援のための「やさしい日本語講座」にて、プログラムを実施した。プログラムを実施した自治体は東京都と栃木県で、プログラム実施後のアンケートでは概ね良好な評価を得た。平成24年度は、おおむね予定通りに計画を進めた。平成24年度の当初の予定は、以下の3点であった。(1)日本人と外国人が口頭で情報をやりとりする場面において、日本語教育の知識や経験のない日本人が情報やりとりの際に用いるコミュニケーション方略について、外国人との接触経験があるグループとないグループの比較を行い、より詳細に質的に分析する。(2)日本語教育の知識や経験のない日本人が、外国人との接触経験を経て習得する「情報やりとりの共生言語モデル」を構築する。(3)「情報やりとりの共生言語モデル」を応用して、日本人に対する外国人とのコミュニケーション支援のためのワークショップ形式のプログラムを検討と開発を進める。このうち、(1)と(2)に関しては、分析の成果を論文にまとめ、公表した。(3)に関しては、日本人に対する外国人とのコミュニケーション支援のためのワークショップ形式のプログラム開発のために、ワークショップ形式のプログラムの予備収録を行った。プログラム試行の協力者・協力機関および、実施日程についても、すでに調整に入っている。25年度が最終年度であるため、記入しない。

平成25年度は、日本人と外国人のコミュニケーション支援のためのワークショップ形式のプログラム開発を行い、プログラムの試行的実践と検討・改善を行う。本プログラムについては広く社会的に公開する。(1)プログラムの検討と開発:平成24年度は収録データの分析・整理と情報やりとりの共生言語モデルを構築した。平成25年度は平成24年度の実績をもとに、1)外国人との接触経験を経て、特に教示を受けなくても一般の日本人が自然に習得することができる情報やりとりの方略と、2)外国人との接触経験を経ても、一般の日本人が困難を抱える情報やりとりの方略について整理し、コミュニケーション支援のためのプログラムの開発と分析、検討を行う。1)については提示の方法とトレーニング方法を検討する。2)については、提示の方法だけでなく、トレーニングの前段階の教示方法とトレーニング方法を検討する。(2)プログラムの試行的実践と収録:上記(1)で開発したプログラムを試行的に実践する。実践は日本人大学生および、自治体等、社会的に外国人との情報やりとりを必要とする機関を対象に行う。プログラムの試行的実践とともに、本プログラムの検証に向けて、一般の日本人の情報やりとりの方略の変化を分析するため、プログラムの実践を録音・録画するとともに、参加者に対する質問紙調査等を実施する。(3)収録データの分析:上記(2)の収録データ、質問紙調査等を分析する。分析は、トレーニング実施前と実施後の言語行動面の変化を収録データをもとに、意識面の変化を質問紙調査をもとに行う。それらの分析結果を次の(4)のプログラムの再検討と改善のためのデータとする。(4)プログラムの再検討と改善:上記(3)の分析結果をもとに、開発したプログラムを再検討し改善を行うとともに、社会的に広く公開する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
エッセンシャルオイルの耳科領域応用への基礎的研究

内耳障害および中耳炎に対するエッセンシャルオイルの有用性について基礎的な研究を行った。内耳培養系においてアミノ配糖体を用いた内耳障害モデルを作成し、クローブ・オルガノ・ゼラニウムの有毛細胞障害軽減について検討したところ、硫酸カナマイシンによる短期間での障害モデルでは効果を認めたが、ゲンタマイシンによる長期間障害モデルでは効果は認められなかった。マウス音響外傷モデルに対してローズマリー・シトラスの含有するUVLockを投与すたところ有意に音響外傷の抑制を認め細胞の障害も軽減することができた。PMAを用いた中耳炎症モデルに対してオルガノを投与したところ炎症性血球成分の遊走軽減を確認できた。本研究ではエッセンシャルオイルの外耳中耳における抗炎症効果・内耳有毛細胞の障害予防効果に焦点を当てて検討を行った。1.中耳炎モデルの作成とエッセンシャルオイルによる抗炎症効果中耳炎を作製するに当たり、モルモットに対してPhorbol 12-Myristate 12-acetate(PMA)を投与した。PMA投与24時間後には著名な中耳炎を認めることができた。このモデルを用いてエッセンシャルオイルのオレガノ、クローブ、ゼラニウムを投与24時間後に中耳内を洗浄後投与し、溶媒のアセトンを投与した対側耳と比較した。オレガノにおいて中耳粘膜の肥厚が抑えられる傾向を認めた。ただし、現時点では作成した中耳炎の炎症が強く個体によっては中耳炎の抑制が認められない場合もあり、現在中耳炎モデルにおいてPMAの投与量を再検討している段階である。2.内耳有毛細胞培養細胞におけるアミノ配糖体有毛細胞障害の予防効果ICRマウスの蝸牛有毛細胞を摘出し培養した。培養液に硫酸カナマイシンを投与して同時にエッセンシャルオイルを投与した場合に有毛細胞の障害の程度を比較した。エッセンシャルオイルはオレガノ、クローブ、ゼラニウムを用いた。エッセンシャルオイルはいずれも非水溶性であり、溶媒にアセトンを用いた。培養の結果、各種エッセンシャルオイルを投与した群では有毛細胞の障害が抑制されていることが分かった。しかしながら、アセトンによる有毛細胞障害も認めており、今後予防メカニズムなどの解明に向けては、溶媒の変更などを含めて実験系を再検討する必要がある。本研究ではエッセンシャルオイルの中耳粘膜に対する抗炎症効果、内耳有毛細胞のアミノ配糖体に対する障害予防効果について昨年に引き続き検討した。本年度は効果メカニズム解明のためより安定した障害条件を検討することを目指した。1.中耳粘膜に対する抗炎症効果昨年度PMAを用いた中耳炎モデルを用いオルガノにおいて粘膜肥厚を予防する効果が一部で確認されたため、PMAの濃度条件、曝露時間などの条件を変更して検討を行った。その結果PMA投与48時間後の組織で、オルガノ群と非投与群を比較すると明らかに粘膜下の血球浸潤が減少していることが分かった。ただし、粘膜上皮はいずれの群においても剥脱消失しており、中耳粘膜はPMAにより完全に障害されてしまっているものと思われた。今後粘膜が剥奪のない中等度中耳炎モデルを作成する。この為に、LPS、Poli ICを用いた中耳炎モデルを作成し、オルガノの効果を検討してゆく予定ある。また、ほかのEssential Oilについても検討を加える。2.内有毛細胞のアミノ配糖体に対する予防効果昨年度硫酸カナマイシンに対してエッセンシャルオイルの効果が認められたが、本モデルでの細胞障害がかなり強いため、今後作用メカニズムを解明するには細胞障害の軽いモデルで検討するべきと考えたことから、本年度はゲンタマイシンを長期(72時間)投与するモデルにおいてエッセンシャルオイルの効果が認められるかを検討した。Oishi(2014)らの方法に従い検討を行ったが、適切な有毛細胞の障害をきたす濃度設定を決定するのに時間を要した。現在ゲンタマイシンの最適濃度を決定したがエッセンシャルオイルの有効性をまだ確認できていないのが現状である。来年度は有効性の確認できるエッセンシャル濃度の調整を行い、アポトーシスの抑制・抗酸化作用などについて免疫染色を行い検討する予定である。本年度は中耳炎・内耳障害モデルともに最適な障害予防モデルを完成させメカニズム解明に踏み込む予定であったが、中耳炎モデルではPMAにおいては中耳粘膜を残すことのできる中程度の障害モデルの作成がうまくいかず、今後新たなモデルの検討が必要になった。一方内耳障害モデルにおいても障害モデルの確立に時間がかかっており、メカニズムの解明を開始できる段階に移行できなかった。本研究ではエッセンシャルオイルの中耳粘膜に対する抗炎症効果、内耳有毛細胞のアミノ配糖体に対する障害予防効果について検討した。1.中耳粘膜に対する抗炎症効果:白色モルモットを用いPMAを中耳に注入することで中耳炎を惹起させエッセンシャルオイルを投与した場合の中耳炎予防効果を検討した。オルガノ、クローブ、ゼラニウムを用いた結果オルガノで中耳炎の軽症かが認められたためオルガノに絞り検討を行った。PMA投与48時間後の組織でオルガノ投与群と非投与群を比較すると明らかに粘膜下の血球浸潤が減少していることが分かった。ただし、粘膜上皮はいすれの群においても剥脱消失しており、中耳粘膜はPMAにより完全に障害されてしまいこれを予防することはできなかった。

2.エッセンシャルオイルのアミノ配糖体有毛細胞障害予防の検討:CVAマウス蝸牛培養モデルにおいて硫酸カナマイシンおよびゲンタマイシン投与下でのオルガノ、ゼラニウム、クローブの有毛細胞障害予防について検討した。硫酸カナマイシン投与短期間観察モデルにおいては各種有毛細胞障害の軽減が認められた。ゲンタマイシン投与長期観察モデル(72時間)においては有毛細胞の障害軽減は確認できなかった。3.エッセンシャルオイルエキスの騒音性難聴に対する予防効果:C57BL6マウスに対して120dB 4時間のお音響外傷を加えたモデルに対してシトラス、ローズマリーエキス化合物であるUVLock(Sunsorit社)の予防効果を検討した。騒音曝露1週間前から騒音曝露後2週間UV Lockを投与した場合コントロールに比べ有意に聴力閾値上昇および有毛細胞障害を抑制することが分かった。有毛細胞の検討においても障害が抑制されていた。内耳障害および中耳炎に対するエッセンシャルオイルの有用性について基礎的な研究を行った。内耳培養系においてアミノ配糖体を用いた内耳障害モデルを作成し、クローブ・オルガノ・ゼラニウムの有毛細胞障害軽減について検討したところ、硫酸カナマイシンによる短期間での障害モデルでは効果を認めたが、ゲンタマイシンによる長期間障害モデルでは効果は認められなかった。マウス音響外傷モデルに対してローズマリー・シトラスの含有するUVLockを投与すたところ有意に音響外傷の抑制を認め細胞の障害も軽減することができた。PMAを用いた中耳炎症モデルに対してオルガノを投与したところ炎症性血球成分の遊走軽減を確認できた。エッセンシャルオイルにおける中耳炎・内耳障害の予防効果はおおむね明らかであることが分かった。今後より、正確に効果を証明するために来年度以降検討を行っていく必要がある。年度前半で最適な中耳炎・障害予防モデルおよび内耳障害・障害予防モデルを完成させる。具体的にはLPSおよびPoli icによる中耳炎モデルをモルモットにより作成する。これらは文献上もモデルが存在するので時間はかからないものと考えている。内耳障害モデルについてはエッセンシャルオイルの濃度を変えて障害予防が認められる濃度を決定する。内耳障害モデルに関してはほぼ確立できたので本件も年度前半には達成可能と考えている。年度後半にはメカニズムの解明を進める予定である。内耳障害モデルにおけるCaspase3,9、Tunnel等の免疫染色の違いをエッセンシャルオイル投与群、非投与群で検討する。耳科学中耳炎モデル・内耳障害モデルにおけるエッセンシャルオイルの溶媒について再検討を行っていく。適切なモデルが完成した段階で、障害軽減のメカニズムにつて検討を行っていく予定である。
細胞接着装置の産生量減少による癌転移機構の解明と制御薬の検索・同定

癌治療における重要課題は、癌の転移、抗癌剤耐性、放射線耐性の制御であると報告されている。我々は、cadherin複合体とdesmosomeの構成要素のコード遺伝子全てに共通の発現促進作用を示すKallikrein-related peptidase 13 (KLK13)遺伝子を同定した。本研究では、KLK13遺伝子増強作用を有する薬剤を用いてcadherin複合体とdesmosomeの構成要素の発現増強、マウスを用いた癌転移能の抑制効果を確認することができた。この研究結果により今後の癌転移抑制薬の開発の有益なデータになることが期待できると考えられる。Kallikreinsは、15の遺伝子を持つセリン・プロテアーゼ・ファミリーであり、多くのKallikreinsが癌に関係したバイオマーカーとして可能性があると報告されている。KallikreinファミリーのひとつであるKallikrein-RelatedPeptidase 13(KLK13)は主な細胞接着装置であるcadherin複合体およびdesmosomeの構成因子の産生を制御し、主に前立腺などの腺組織に多く発現していることが知られている。本研究では、細胞接着装置異常に基づく癌転移機構の詳細を解析し、その制御薬を開発するために、口腔扁平上皮癌(OSCC)を用いてKLK13にフォーカスを当てた。102例のOSCC臨床検体におけるKLK13のRNAとタンパクの発現状態を調べたところ、正常口腔粘膜上皮と比較してKLK13のタンパク質の発現は有意に減弱しており、臨床的にKLK13の発現が低い症例ほど所属リンパ節転移を有意に多く認めた。KLK13の発現量と細胞接着関連遺伝子群であるcadherin複合体およびdesmosome構成因子との相関関係をreal time PCR法により評価したところ、有意に発現減弱を認めた。KLK13過剰発現株(oeKLK13)とcontrol株(Mock株)を作成し、細胞接着関連遺伝子群との相関関係を評価した。oeKLK13株では、Mock株と比較し全ての細胞接着関連遺伝子群のmRNA発現上昇があることをmRNAとタンパクレベルで確認した。本細胞株(oeKLK13)ではMock株と比較し浸潤能と遊走能が減弱していることが確認できた。oeKLK13株にshRNAを導入し、oeKLK13株の発現減弱株(oeKLK13-shRNA株)を作成し、浸潤能、遊走能および細胞接着関連遺伝子群との相関関係を評価した。oeKLK13-shRNA株では、浸潤能および遊走能は増強し、細胞接着関連遺伝子群のmRNAの発現減弱を認めた。今後、転移抑制剤の開発シーズとして、KLK13に作用する薬剤を検索、同定し、ヌードマウスへの移植癌に対する候補薬剤の転移抑制能を確認していく予定である。Kallikreinファミリーの1つであるKallikrein-RelatedPeptidase 13(KLK13)は主な細胞接着装置であるcadherin複合体およびdesmosomeの全構成因子の産生を制御し、主に前立腺などの腺組織に多く発現していることが知られている。本研究では、細胞接着装置異常に基づく癌転移機構の詳細を解析し、その制御薬を開発するために、口腔扁平上皮癌を用いてKLK13にフォーカスを当てた。平成26年度の実験によりKLK13過剰発現株(oeKLK13株)とoeKLK13株にshRNAをトランスフェクションしたsh/oeKLK13株を樹立したので、その細胞株をヌードマウスに移植し、転移能を評価した。sh/oeKLK13株移植群は、oeKLK13株移植群と比較し、転移増強傾向を示した。次に遺伝子パスウェイ解析ソフトを用い、候補薬剤を同定した。候補薬剤を作用させ、細胞接着関連遺伝子群であるcadherin複合体およびdesmosome構成因子(E-cadherin、α-catenin、β-catenin、junction plakoglobin、plakophilin4、desmocollin2、等)をreal time PCR法にて評価したところ、全ての遺伝子において、有意に発現増強が認められた。また候補薬剤を用いて、細胞浸潤能試験および細胞遊走試験を行ったところ、control群と比較し、浸潤能、遊走能の有意な増強を認めた。さらにヌードマウスへの移植癌に対する候補薬剤の転移抑制能を検討したところ、候補薬剤を投与することにより転移が抑制される傾向を認めた。以上より、本研究により、細胞接着因子を増強することによる癌細胞転移抑制薬の候補薬剤を同定することができた。今後、実際の臨床応用が可能な転移治療薬の開発研究を行う予定である。本年度に予定していた研究計画には十分到達することができた。またこれまでの研究成果は、次年度以降の研究計画に大きく寄与できる内容であり、本年度の実績としては順調に進展している医歯薬学KLK13遺伝子のshRNA導入

形質転換細胞と発現ベクター導入形質転換細胞を用いて、ヌードマウスに移植し、マウス各臓器への癌転移の有無を病理学的かつ遺伝子学的に明らかにし、KLK13遺伝子の発現状態と癌転移との相関関係の有無を検討する。また、転移抑制剤の開発シーズとして、KLK13に作用する薬剤を文献と遺伝子パスウェイ解析ソフト(IPA)を用いて検索、同定し、ヌードマウスへの移植癌に対する候補薬剤の転移抑制能を確認する予定としている。
強磁性金属/絶縁体積層構造における電流磁気効果

本研究では次世代の高密度磁気記録ヘッドの応用、および磁気センサの高性能化に向け注目されている磁気抵抗効果(電流磁気効果)に着目し、新しく提案した強磁性金属/絶縁体構造の作製・評価を行い、高性能な素子作製のための有用な知見を得ることを研究目的とした。具体的には、強磁性金属層にFe、絶縁層にZnSeを用いた構造を検討した。ZnSeは半導体であるが、as-grownでは絶縁性を示すことが知られている。この構造における電流磁気効果を明きらかにすることを研究課題とした。本年度に得られた成果を項目ごとに以下に示す。1.絶縁層として提案したZnSe層を分子線エピタキシ-(MBE)装置を用いて、Fe薄膜上に堆積した。ZnSe層の膜厚は20nm程度から300nmとした試料を作製した。その結果、ZnSe層は極めて平坦性に優れたものであることがわかった。2.電気的特性の評価において、ZnSe層厚が20nm程度の試料ではZnSe層間のトンネル電流を観測した。一方、ZnSe層が200nm以上の試料では、測定した範囲においてZnSe層の絶縁性が確認された。3.これらの結果より、ZnSeが制御性よく平坦性に優れた堆積が可能であること、及び、ZnSeが強磁性金属薄膜に対する絶縁層として有用なことが明らかとなった。4.素子構造の検討として、微細構造における発熱防止を考察し、放熱を考慮した基板材料の選択により、高電流密度においても十分な電流磁気出力を得ることに成功した。
古糊製造過程における貯蔵期間中の微生物関与および分解生成物について

昨年に引き続き、古糊と呼ばれる小麦デンプン糊を原料とした糊料の製造過程における経年変化を微生物関与の側面から考察し、微生物によるデンプン糊の分解機構をより詳細に解明するための基礎資料を蓄積することを目的としており、本年度は主に経年による微生物生産物の変化・傾向をとらえることに主眼をおいた。使用試料は平成16年2月に生成期間にある貯蔵糊容器中から糊上に張った水・糊を採取し、研究に供した。糊試料については昨年度の研究結果と合わせ考察を加えるため、各容器中より糊塊表面部と糊塊の内部の2箇所から採取を行った。糊試料については水分・還元糖量を測定し、同一容器内の糊塊の表面及び内部の状態及び分解生成物の相違を検討した。またその結果とDSCによるデンプンの熱分析、酵素科学的にデンプンの特性を把握することと合わせ、経年によるデンプン分解の傾向を把握することを計画していた。また、水試料については昨年度に引き続き有機酸分析を行い、同一容器中での変化を調査すると共に、その変化量と経年との関連性についてより考察を加える予定であった。研究廃止により未遂行事項は水試料の分析および糊試料の酵素科学的分析についてであり、それらを含めた検討は終了していない。なお、6月1213日には文化財保存修復学会において、昨年度の研究成果の一部についての発表を行っている。古糊は、原料となる小麦デンプン糊の貯蔵過程において微生物等から関与を受け、製造される。貯蔵過程にある糊には、糊貯蔵容器・貯蔵年数の違いにより容器内表面の菌膜形成や、糊塊の状態等に差が生じる。今年度は特に糊塊の表面と内部の相違の有無及び各容器における糊熟成に差異が生じる原因の追究を目的とし、主に微生物関与による分解生成物という側面から下記項目について測定、検討を行った。また、採取した糊試料は、容器に充填した糊の上に水を張り密封し、1年間貯蔵後毎年大寒の時期に開封し、菌膜等を除去し水の交換を行う方式で貯蔵されていたものであることから、糊上に張られていた水にも微生物の生成物が含まれていると考え、下記項目について測定、検討を行った。【試料・方法】菌膜形成および貯蔵年数などの異なる23容器より、糊塊表面部及び内部から採取したものを試料とし、pH・水分・還元糖量・有機酸の測定を行った。また、その他同一時期に調製され同一場所で5年間の貯蔵を経た糊のうち糊塊の残存状態の良好な糊容器(No.34)と対照的な容器(No.35)から各々糊塊表面および内部から糊を採取、試料とし、上記項目に加え生菌数調査及び熱分析を行った。また、貯蔵過程にある58容器より糊上に張られている水の一部を採取、試料とし、pH・還元糖量・有機酸の測定を行った。【結果及び考察】1容器中の糊塊表面および内部の差異は、水分、還元糖量、熱分析において確認された。同期間貯蔵の2容器間の糊試料の比較では、No.34からのみ乳酸菌が検出され相違が見られた。これら試料の有機酸分析ではNo.34より乳酸も主体的に検出され、生菌数調査を裏付ける結果となった。水試料中の有機酸の含有率に関しては酢酸と乳酸が主体となる試料が多く、特に乳酸については貯蔵中における菌膜形成との関連が推察されるが、今年度測定データについては、今後総合的により詳細に検討する予定である。
社会的意思決定の特徴から検討するASDとADHDの鑑別と併存

自閉スペクトラム症(ASD)群、定型発達(TD)群を対象に、埋没費用(事業や行為の中止を行っても戻ってこない資金や労力)が関わる状況下での意思決定を調査した。ASD群27人、TD群29人のデータを解析したところ、ASD群ではTD群と比較して、埋没費用効果が低下していた。また、TD群では、埋没費用の増加に伴って、埋没費用効果に関するスコアも上昇したが、ASD群でそのような現象はみられなかった。また、ASD群では、TD群と比較して、課題中の選択反応時間も埋没費用に影響を受けにくかった。ASDでは、埋没費用が関わる状況下において、文脈感受性が低く、合理的な意思決定を行うことが示唆された。被験者リクルート、データ収集、解析などおおむね予定通りに進んでいる。これまでの研究成果から、自閉スペクトラム症では、多様な葛藤場面で合理的な意思決定を行うものの、文脈を考慮して柔軟に行動選択することへの困難さが示唆される。今後、機能的MRIなどを用いて、意思決定の背景にある神経メカニズムを検証していく。また、注意欠如多動性症の意思決定パターンとの比較も行っていく予定である。まず、研究開始に伴う手続き(被験者への説明文書、同意書、必要書類の準備、作成など)を行い、自閉スペクトラム症(ASD)群、注意欠如多動性症(ADHD)、および定型発達群のリクルート体制を構築した。ASD群とADHD群に関しては、昭和大学発達障害専門外来を受診された方に、研究の概要を説明し、参加募集を行った。発達障害の意思決定に関する先行研究をまとめること、関連学会に参加することで情報収集し、ASDやADHDの病態理解に重要な意思決定課題や質問紙などを作成し、準備した。加えて、予備実験を行うことで、ASDおよびASHD被験者の課題理解を高める方策についても検討し、課題内容を洗練した。また、本研究課題における至適なMRI撮像パラメータの選定を行った。本年度は主に、ASD群およびTD群を対象に、埋没費用(事業や行為の中止を行っても戻ってこない資金や労力)が関わる状況下での意思決定パターンを調査した。結果、ASD群では、TD群と比較して、埋没費用効果が低下していた。また、TD群では、埋没費用の増加に伴って埋没費用効果も上昇したが、ASD群でそのような現象はみられなかった。加えて、ASD群では、TD群と比較して、課題中の選択反応時間も埋没費用に影響を受けにくいことが示唆された。ASD群では、埋没費用が関わる状況下において、文脈への感受性が低いものの合理的な意思決定を行うことが示唆された。これまでの研究成果から、自閉スペクトラム症では、多様な葛藤場面で合理的な意思決定を行うものの、文脈を考慮して柔軟に行動選択することへの困難さが示唆された。今後は、注意欠如多動性症の意思決定パターンとの比較も行っていく予定である。さらに、機能的MRIなどを用いて、意思決定の背景にある神経機序を検証し、同疾患群の心理社会的介入方法を検討する上で重要な手掛かりとしていく。印刷代や消耗品などの使用状況で、次年度使用額が生じた。翌年度、文房具などの消耗品に使用する予定である。文房具の消耗が予想より少なく、次年度使用額が生じた。次年度、ボールペンやファイルなどの文房具に使用予定である。
極端な窒素飢餓状態に置かれたヘテロシスト形成型シアノバクテリアによる水素生産

糸状性シアノバクテリアであるNostocは、窒素飢餓条件下でヘテロシストを分化させ、その内部でニトロゲナーゼを発現して窒素固定を行う。この際、ニトロゲナーゼの基質となる分子状窒素(N2)を欠く人工気相下にNostocを置くと、アンモニアの代わりに、多量の水素(H2)が生成する。培養器内の気相に含まれるN2を制限すると、本来、N2の還元(窒素固定)に利用される還元力が水素イオン(H+)の還元に振り向けられるためである。さらに、ヘテロシスト内部で発現している取り込み型ヒドロゲナーゼHupを不活化すると細胞外に排出されるH2量は大幅に増加する。Hupを不活化したNostocをガラスバイアルに入れて培地中の窒素栄養を制限し気相をアルゴン(Ar)をベースにしてN2を制限すると、内部の気相にH2とO2がほぼ2:1の比で蓄積する。そのままの状態ではH2の発生は停止するが、内部の気相を随時更新することで、H2の生産は数ヶ月にわたって持続する。この間、細胞増殖は抑制されている。本研究は、窒素栄養とN2の制限下に置かれたNostocのHup不活化株の代謝生理を明らかにし、長期にわたり水素生産を可能にするメカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度は、Nostoc野生株とNostocΔHup株を材料に、通常培地と窒素飢餓培地を用い、さらに気相の条件を変えて培養した細胞をサンプリングし、水素発生量、細胞の増殖速度、ヘテロシスト分化率、細胞形態、ニトロゲナーゼ活性、光合成活性など基本的なデータを取得した。概ね研究は順調に進展している。本年度は栄養制限下に長期に置かれた細胞のプロテオーム解析、ニトロゲナーゼ系などの遺伝子の発現解析を行う計画である。また、Nostocのアンテナ色素であるフィコビリンを削減した株の作製の目処がつきつつある。フィコビリンは主に光化学系IIへ光エネルギーを供給する役割を持つが、弱光下では集光装置として有効に機能するが、強光下では培養層上部の細胞が過剰な光を吸収して光失活を起こしたり、下層の細胞には遮蔽効果のため十分な光が届かなくなり、全体として水素生産に対する光エネルギーの変換効率が低下する問題を生じる。また、フィコビリンは細胞内で窒素栄養の貯蔵器官としての機能を持つことが指摘されている。フィコビリン削減株の作成を今年度の研究課題に追加する。

フィコビリン削減株の作成を今年度の研究課題に追加する。研究は概ね順調に進んだが、分子生物学用試薬類については当初の見込みよりも購入量が少なくて済んだ。今年度にプロテオーム解析、遺伝子発現解析を計画しているため分子生物学用試薬類の購入量が増加する見込みである。初年度で繰り越した助成金を今年度交付される助成金と合わせて賄うこととした。
蛍光差スペクトル測定による超高感度微量フィトクロム測定装置の開発

本研究においては、植物が光環境をモニターするときに使われる光受容タンパク質であるフィトクロムの量を極微量で定量する方法・装置の開発を目的とした。1.本研究の基礎となる、フィトクロムの低温における光変換過程を調べ、84Kで生々するlumi-R、193Kで生々するmeta-Ra、253Kで生々するmeta-Rcはそれぞれの温度でPrとの間で光変換するが、233Kで生じるmeta-Rb'のみは光照射でmeta-Rbに変換し、Prとの間では光変換しないことがあきらかとなった。2.上記各中間体の蛍光スペクトルを調べると、lumi-Rは700nmにピークを持つ蛍光を発するが、他の中間体はいずれも蛍光を出さないことが判った。光変換に伴う蛍光強度変化の大きさから、lumi-Rかmeta-Rcの段階で今後の測定を行うのが良いと判断された。3.蛍光による微量フィトクロム測定用の装置を、落射蛍光顕微鏡を基に新たに開発した。4.この装置を用いて、253Kに保った単離フィトクロムの定量を、Prとmeta-Pc間での光変換に伴う690nmの蛍光強度変化を指標として試みたところ,666nmの吸光度換算で0.0005まで検出可能であり、必要な試料の量は3μlであった。5.温度を133Kまで下げて、lumi-Rが生々する条件で同様な定量を試みたところ、0.0001まで検出可能であった。この値は、吸収変化を指標とした方法に較べて約10倍高感度である。6.感度を更に上げる方法を現在検討中であり、その成果を利用して今後植物組織内のフィトクロム分布を測定して行く。(1)本研究で用いる主要機器である微光束蛍光励起装置は、2回にわたる全員協議を経て主な仕様を決定し、さらに、井上・門田・伊藤で協議を重ね最終仕様を決定、制作した。その結果、概ね初期の計画通りの性能を持った装置が完成したが、励起光が観察側のブロックフィルタ-を通し若干漏れるため、励起光のより完全な単色光化と、ブロックフィルタ-の高性能化が今後必要となる。(2)試料を冷却するための冷却ステ-ジは、理科大学の工作室で試作を行い、試作2号機で-25°Cまで冷却可能になった。この経験を基に現在試作3号機を制作中であり、-30°C前後まで冷却可能となることを期待している。(3)フィトクロムの低温における光変換過程に関しては、井上・真鍋・浜口がクライオスタットを用いて吸収変化を測定し、液体窒素温度で1umi-R、-80°Cでmeta-Ra、-40°Cでmeta-Rb'、-20°Cでmeta-Rcが形成され、各温度での光照射による吸収変化は等吸収点を持つことから、これらの温度ではPrと各中間体の2成分で反応が起こっていることが明かとなった。また、各温度で生成した中間体は光照射によりPrに戻ることも明かとなり、いづれの温度においても蛍光スペクトル変化が光により誘導されれば、それを指標としてフィトクロムの定量が可能であると考えられる。さらに、強光照射により誘導される中間体meta-Rbは、meta-Rb'より生成することも明かとなった(1992年日本植物生理学会発表予定)。(4)上記各温度における光照射による蛍光スペクトル変化に関しては、井上・真鍋・浜口が現在検討を加えており、Prの蛍光は温度上昇と共に低下するが、0°Cでも観察可能であり、Pfrだけでなくmeta-Rcも蛍光を出さないこともが見いだされた。現在さらに各中間体生成に伴う蛍光スペクトル変化を測定中である。

(1)フィトクロム光変換中間体の蛍光スペクトルを低温で測定し、meta-Ra以降の中間体はほとんど蛍光を放出しいことを確認した。また、Prと中間体間の相対的な蛍光強度変化は、0°CにおけるPrとPfr間で最も大きく、ついで-20°CにおけるPrとmeta-Rc間が大きいことが明かとなった。Prの蛍光強度はほぼ温度に反比例して低下することも明かとなった(1993年日本植物生理学会大会発表予定)。これらの結果から、-20°Cにおいて以降の測定を行うのが最適と判断された。(2)昨年度問題となった励起光の観察側への漏れは、励起光源をHe-Neレーザに替え、観察側にHe-Ne用のラマンノッチフィルターを挿入することで、ほぼ完全に阻止することができた。(3)光源をレーザに替えたことにより、レンズ表面等の凹凸に伴う干渉が起こり細かい粒状の光ムラが生じた。このムラを解消するため、写真用の軟焦点板を高速で回転させることを試み、露光時間が秒のオーダーになれば細かな光ムラは平均化されてまったく観察されなくなった。(4)励起用レーザの光束径は1mm程度でTEM_<00>モードで発振しているため、光束の中心で光強度が高くはじへ行くにしたがって低くなる。10倍の対物レンズを用いた場合、視野の中心とはじとで、光強度に3倍の開きが出ている。この問題を解決するために、ビーム拡大器の使用等を現在検討している。(5)冷却ステージの改良を行い、-35°Cまで試料を結露無しで冷却保持可能となり、(1)の条件での測定が可能となった(6)装置に残る問題点としては、励起光のシャターと観察側のシャッターとの同期を取る必要があり、現在回路を自作中でる。1.モデル物資としてフィトクロム類似の吸収波長を持つオキサジン720の溶液を用い、蛍光の量を調べたところ濃度との間でで直線性が認められ、作成した装置が蛍光定量に充分耐えることが明かとなった。2.単離エンドウフィトクロムの75%溶液を、厚さ0.9mmの特製キュベットに3mu1入れ-20°Cに保ち、Prとmeta-Rcの間での蛍光強度変化を測定したところ、666nmの吸光度換算で0.00048までは検出できた。この感度は従来の吸収変化による方法の倍の値であり、必要なサンプル量は1/300以下である。3.2.で一応従来に方法を越える測定限界とサンプル量を達成できたが、まだ性能的には不十分であるので、試料をさらに冷却して蛍光の絶対強度を高めることを試みた。試料を-140°Cに冷却しPrとlumi-Rの間での蛍光強度変化を測定したところ、666nmの吸光度換算で0.0001まで検出可能であった。この値は吸収変化による方法の10倍の値で、この段階でひとまず、従来の方法を越える測定方法を確立することができた。4.3.で感度の下限を規定しているのは蛍光強度のばらつきである。そこで、測定光のばらつきを補正するための光量積算回路を作成したが、この補正回路の出力のばらつきは蛍光強度のばらつきより少なく、蛍光強度のばらつきの原因は冷却ステージの結露や位置のずれに起因していると考えられ、この点の改良が必要となる。6.今後5.の方法で単離フィトクロムを用いて蛍光による検出限界を確かめ、植物組織に応用して行く。
スパース信号分解に基づく画像構成要素の学習とその画像処理への応用

本課題では,画像を構成要素毎に分解する手法を提案し,それを画像処理へ応用している.本課題で提案した画像分解法は,画像の代表的な局所構造を表す小さなプロックをいくつか学習し,画像全体を,並行移動を受けた局所構造群の結合で表現する方法である,学習においては,局所構造がスパース(疎ら)に発生することを仮定し,仮定の下で分解とブロックの更新を繰り返すことで,局所構造をブロックとして学習している.提案法による局所構造の学習法を,画素の欠落した画像から原画像を推定する画像インペインティングの問題に適用した,インペインティングへの応用では,欠損を受けていない画素の集合から,局所構造を推定するとともに,失われた画素を補間できることが確認できた.本課題では,画像を構成要素毎に分解する手法を提案し,それを画像処理へ応用している.本課題で提案した画像分解法は,画像の代表的な局所構造を表す小さなプロックをいくつか学習し,画像全体を,並行移動を受けた局所構造群の結合で表現する方法である,学習においては,局所構造がスパース(疎ら)に発生することを仮定し,仮定の下で分解とブロックの更新を繰り返すことで,局所構造をブロックとして学習している.提案法による局所構造の学習法を,画素の欠落した画像から原画像を推定する画像インペインティングの問題に適用した,インペインティングへの応用では,欠損を受けていない画素の集合から,局所構造を推定するとともに,失われた画素を補間できることが確認できた.本概究は,画像の特徴記述と,特徴記述に基づく画像処理システムの構築を目標としている.提案する画像の特徴記述法は,シフト不変な画像生成モデルに基づいている.このモデルは,いくつかの微細な画像構造のシフトと加算により,画像を生成するモデルである.提案法は,与えられた画像から,その構造要素を学習することで,これを画像特徴として画像を記述する.提案法では,各構造要素が,画像中に疎らに発生することを仮定することで構造要素の学習を行う.本年度は,学習における計算量と記憶容量の削減を目標として,画像モデルの修正と木構造に基づく構造要素群の学習法を提案した.画像モデルの修正では,画像生成モデルを,一つのシフト座標で一つの構造のみが発生する画像生成モデルへ修正した.これにより,画像を構造要素へ分解する計算は,画像の小領域と最も相関の高い構造要素を繰り返しサーチする計算となる.このサーチを高速に実行するために,また,適切な数の構造要素を学習するために,構造要素群の学習に木構造を導入した.提案法では,一つの構造要素から構成される画像モデルから学習を始め,逐次,構造要素数を2倍に増加させることで,構造要素の木構造を生成している.木構造を用いることで,画像を構造要素へ分解するための計算量を,構造要素数の対数に比例する計算量へ削減することができた.さらに,画像生成モデルの応用として,不規則に画素の欠落した画像を復元する方法を提案した.提案法では,欠損の発生している画像から,画像の構造を学習すると同時に,欠損を補間することができた.本研究は,画像の特徴記述と,特徴記述に基づく画像処理システムの構築を目標としている.提案する画像の特徴記述法は,シフト不変な画像生成モデルに基づいている.このモデルは,いくつかの微細な画像構造を学習し,これを基にして画像を近似する.この画像生成モデルを,画像解析および画像復元へ応用することが本研究の目標である.提案法における微細構造の学習は,各微細構造が,画像の特徴を表し,画像中に疎らに発生することを仮定することで実現する.本年度の成果は,一つの基底ベクトルによる微細構造の表現から,いくつかの基底の線形和によって張られる部分空間による表現へ拡張したこと,また,モルフォロジ演算に基づく画像のスパース表現を実現したことの2点である.微細構造の部分空間による表現では,微細構造に発生する変形を部分空間によって表し,この部分空間を学習するアルゴリズムを提案した.この拡張により,画像を特徴毎に分離することが可能となり,これを画像解析へ応用することができる.モルフォロジ演算に基づく画像表現では,マセマティカルモルフォロジによる画像近似に,画像構造の発生に関するスパース性を導入し,MAP推定によりモルフォロジの構造要素を学習するアルゴリズムを提案した.従来のモルフォロジ画像処理では,経験的に構造要素を選択していたが,提案法により,先験的な知識に依存することなく,画像に対して適応的に構造要素を決定することができる.この研究成果は,モルフォロジ画像処理に大きく貢献することが期待できる.本研究は,画像の並進不変な局所構造の学習と,それに基づく画像処理システムの構築を目標としている.提案する画像構造の学習法は,並進不変な画像生成モデルに基づいている.このモデルは,いくつかの微細な画像構造を学習し,これを基にして画像を近似する.提案法における微細構造の学習は,各微細構造が,画像の特徴を表し,画像中に疎らに発生することを仮定することで実現する本年度の成果は,一つの基底ベクトルによる微細構造の表現から,いくつかの基底の線形和によって張られる部分空間による表現へ拡張したこと,さらに,部分空間による局所構造の記述を用いて,カラー画像に対する多変量の構造記述を実現したことである.さらに,このカラー画像の生成モデルを用いて画像復元問題の一つである画像インペインティングを実現したまた,画像の線形生成モデルのための局所構造の学習法を拡張し,モルフォロジ演算に基づく画像のスパース表現を実現した.マセマティカルモルフォロジによる画像近似に,画像構造の発生に関するスパース性を導入し,MAP推定によりモルフォロジの構造要素を学習するアルゴリズムを提案した.推定のために,モルフォロジ演算を連続微分

可能な関数により近似する方法を提案し,この近似法を用いることで,推定に勾配法の適用を可能とした.さらに,従来のモルフォロジ画像処理では,経験的に構造要素を選択していたが,提案法により,先験的な知識に依存することなく,画像に対して適応的に構造要素を決定することができる.この研究成果は,モルフォロジ画像処理に大きく貢献することが期待できる
射出型探査機の可能性に関する実証研究

防災時の上空監視や地質計測,さらには惑星探査のために超小型航空機(MAV)が開発されているが,その機構が複雑になるに従い正確に動作しないという危険性が指摘されている.本研究では推進系や電子制御系を有さず,機構が単純な竹とんぼを応用した探査機の開発を行う.このために,(1)発射装置の構築と飛行実験時のデータ取得技術の確立,(2)竹とんぼの飛翔体としての性能評価のための低レイノルズ数領域での翼形状の評価手法の確立,(3)熟練者のノウハウの設計知識化の3つのサブテーマを設定し,各研究内容の相互関係を鑑みながら研究を逐行した.防災時の上空監視や地質計測,さらには惑星探査のために超小型航空機(MAV)が開発されているが,その機構が複雑になるに従い正確に動作しないという危険性が指摘されている.本研究では推進系や電子制御系を有さず,機構が単純な竹とんぼを応用した探査機の開発を行う.このために,1発射台の構築と飛行実験時のデータ取得技術の確立,2低レイノルズ数領域での既存翼形状の評価と選択,および竹とんぼの飛翔体としての性能評価手法の確立,3熟練者のノウハウの設計知識化の3つのサブテーマを設定し,各研究内容の相互関係を鑑みながら研究を逐行した.H28年度において,1では,安定した回転数での飛行を可能にするための発射台を製作した.主要な部品は,3DCADと3Dプリンターを用いて作成している.また,3DCADと3Dプリンターを用いて竹とんぼ型の飛翔体を作成し,射出実験を行った.さらに2台のUSBカメラとコンピュータビジョンを利用して飛翔体の位置を時系列で把握できる計測システムを構築した.加えて,竹とんぼまわりの流れを可視化するためのいくつかの装置を作成した.2では,レイノルズ数が数千から数万の範囲で,系統的に2次元翼まわりの流れの計算を行い,時空間データを端的に表現する分析手法を提案した.その手法により,異なる翼型,異なる物理パラメータでの時空間での流れ場の比較が可能になると考えられる.3では,視線計測分析やビデオ映像からの行動分析を通して熟練者が持つノウハウの知識情報化を行うための方法論について検討した.設定した3つのサブテーマ:1発射台の構築と飛行実験時のデータ取得技術の確立,2低レイノルズ数領域での既存翼形状の評価と選択,および竹とんぼの飛翔体としての性能評価手法の確立,3熟練者のノウハウの設計知識化に関して,それぞれの進捗は以下の通りである.1では,3DCADと3Dプリンターを援用し,4種類の発射台を製作した.また,2台のUSBカメラとコンピュータビジョンを利用した飛翔体の位置計測システムを開発し,原理的に追跡可能であることを示した.さらに,竹とんぼまわりの流れを可視化するためのいくつかの装置を作成した.2では,既存の翼形状に対して流れの計算を行った.当初予定していた竹とんぼの飛翔体としての性能評価手法の確立には至らなかった.しかしながら,次年度に予定していた,異なる翼型,異なる物理パラメータでの時空間での流れ場の比較を可能とする時空間データの類似する部分を顕在化する手法の開発ができた.これにより多方面から低レイノルズ数領域での既存翼形状の評価が可能になると考えられる.3では,熟練者が作成した竹とんぼ形状の分析を行う予定であったが,計測機器が購入できなかったため,次年度に予定していた,視線計測分析やビデオ映像からの行動分析を通した熟練者が持つノウハウの知識情報化を行うための方法論について検討できた.当該年度の予定と次年度の予定が入れ替わったが,全体としてみると,おおむね順調に進展していると考えている.防災時の上空監視や地質計測,さらには惑星探査のために超小型航空機(MAV)が開発されているが,その機構が複雑になるに従い正確に動作しないという危険性が指摘されている.本研究では推進系や電子制御系を有さず,機構が単純な竹とんぼを応用した探査機の開発を行う.このために,1発射台の構築と飛行実験時のデータ取得技術の確立,2低レイノルズ数領域での既存翼形状の評価と選択,および竹とんぼの飛翔体としての性能評価手法の確立,3熟練者のノウハウの設計知識化の3つのサブテーマを設定し,各研究内容の相互関係を鑑みながら研究を逐行した.1では,昨年度に製作した発射台の軽量化,および狭隘な空間での射出実験を可能にするための高性能化を試みた.軽量化と高性能化の効果により,持ち運びが容易,かつ一般的な室内での射出実験を可能にする発射台を完成させた.昨年度と同様に,主要な部品を,3DCADと3Dプリンターによって作成し,熟練者でなくても製作可能であることも示した.また,竹とんぼ型の飛翔体を作成し,射出実験を行い,発射台の性能を評価した.さらに,非定常流れの計測データの分析手法の高度化を試みた.この発射台,および高度化された計測データの分析手法により,様々な領域で活用が進められているMAVの翼型の設計サイクルを短縮できると考えられる.2では,2次元翼まわりの流れに対して,レイノルズ数と迎角の2変量のパラメータ空間での計算を系統的に行った.また,深層学習と主成分分析を利用した新しい低次元化手法を開発し,その方法により異なる物理パラメータでの非定常流れ場の定量的な比較が可能になった.

これにより,異なる翼型まわりの非定常流れの詳細な分析が可能になり,飛翔体のより良い性能評価につながるものと考えられる.3では,異なる技量を持つ人の竹とんぼの飛ばし方を視線計測から分析し,ノウハウの設計知識化を試みた.防災時の上空監視や地質計測,さらには惑星探査のために超小型航空機(MAV)が開発されているが,その機構が複雑になるに従い正確に動作しないという危険性が指摘されている.本研究では推進系や電子制御系を有さず,機構が単純な竹とんぼを応用した探査機の開発を行う.このために,(1)発射装置の構築と飛行実験時のデータ取得技術の確立,(2)竹とんぼの飛翔体としての性能評価のための低レイノルズ数領域での翼形状の評価手法の確立,(3)熟練者のノウハウの設計知識化の3つのサブテーマを設定し,各研究内容の相互関係を鑑みながら研究を逐行した.引き続き,設定した3つのサブテーマ:1発射台の構築と飛行実験時のデータ取得技術の確立,2低レイノルズ数領域での既存翼形状の評価と選択,および竹とんぼの飛翔体としての性能評価手法の確立,3熟練者のノウハウの設計知識化に従い,各研究内容の相互関係を鑑みながら研究を逐行する.ただし,2と3に関しては,当初計画の順序を入れ替える.また,予算の関係で計算機資源の確保が難しく,当初予定していた竹とんぼまわりの3次元流体計算を簡易的なものとする.この点を補うために,平成28年度に構築した,竹とんぼまわりの流れを可視化するためのいくつかの装置の高機能化や,平成28年度に提案した,流れの時空間データを端的に表現する分析手法の高度化を試みる.また,発射台をより高度なものとし,流体シミュレーションを1で実施する飛行実験に置き換える.最後に,3つのサブテーマから得られた成果に基づき,射出型探査機の可能性についてまとめる.流体情報学