hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオセルロースの工業的生産を目標としたリアクターの試作

メッシュの大きさは14mesh金網円板が最も効果的であった。エアレーションの効果はBCの収量増大と膜質の向上が認められた。本研究では色々な形状の培養器を用いて効率の良いバイオセルロース(BC)の培養法法について検討し、それに基づき回転円板型バイオリアクターを試作した。これは横置き円筒型で円筒部分は長さ20cm、直径15cmのガラス製、側面はステンレス製である。モーター駆動部側面には分注及び通気を兼ねた開口部が1箇所、反対側の側面にはpH電極と酸素電極の差し込み口が2箇所とコック付き通気口とドレーンが2箇所備わっている。培養容器下部に温水循環ジャケットを置き、さらに全体をアクリル製カバーで覆い液体培地の温度制御を行った。pHコントロールは1%NaOH水溶液でコントローラーを用いて行った。エアレーションはエア-コンプレッサーからの空気をフィルターに通した後、気相のみに行った。液体培地量はガラス円筒の回転中心部までの1800mlとした。菌体サポーターの形態は円板型(直径14.4cm、ステンレス製金網、6, 8, 10, 12, 14, 16mesh)で行った。プレカルチャー60mlを植菌し、円板を250rpmで回転させ28°C、6日間培養(通気量2000ml/min)でBC合成を行った。全部で9回の培養実験を行い、円板形態、円板回転速度、メッシュの大きさ、円板枚数、phコントロール、エアレーション等によるBC収量に与える影響を調べた。その結果、円板形態はステンレス製金網円板が最も効果的であった。円板回転速度については30rpmと50rpmではBC収量に差はほとんど見られなかったが、50rpmでは回転速度があまりにも大き過ぎるため生成セルロースが円板に付かないで培地中で飛散する傾向が見られた。このリアクターは金網円板上に菌体を保持させ円板上でBC合成を行うのが目的であるため、最適回転速度を30rpmとした。
オーストラリアの戦後のアジア太平洋外交と日本-米英との関係を中心に

本年度は、1950年代初頭のオーストラリアの対日政策にいつて、イギリス、アメリカとの関係に焦点をあてつつ検討した。課題の一つは、1954年のオーストラリアの対日政策の転換の過程とその背景を、豪州政府の公文書をもとに跡づけることにあった。1954年8月、豪州政府は閣議に於て、日本の共産化を阻止するために、それまでの峻厳な対日政策を転換し、日本を西側陣営に組み込むための「穏健な政策」を採用することを決定する。豪州政府のこの政策転換の背景にあったのは、アジアにおける共産中国の影響力の高まりと、他方で日本の民主主義的政治体制の脆弱性、特に日本の政局の混迷であった。「日本提携ありうべし」との認識は、豪州政府(特に外務省)に大きな危機感をもたらした。特にケーシー外相は、吉田首相との会見等を通じて、日本の中に中国との経済関係の強化を求める声が根強いこと、そして、この結果、日本の意図にかかわらず、日本が中国の影響力下に組み込まれてしまうことを懸念した。かくてケーシーは、政策転換のイニシアティブをとる。同様の懸念はイギリス政府も抱いており、同年6月、英外務省は、「日中提携」を阻止するための対日政策の転換を記す文書をキャンベラに伝える。英政府のこの動きは、豪政府の政策転換を促す大きな契機となる。だが、アジア情勢の展開に懸念を抱き対日政策の転換を急務と考える政府にとって、先の戦争い由来する根強い反日感情を抱く国民世論を説得するのは困難な作業であった。日本に対する「穏健な政策」は、過去の戦争を忘れた「対日宥和」と国民の目には映ったからである。国民の厳しい反発を前に慎重に政策の運営にあたった政府はその後、戦犯問題、貿易差別問題、国際機関への日本の参加等さまざまな問題で、日本を西側陣営に組み込むべく重要なステップを踏み出す。特に貿易問題での豪政府の政策変更は。今日の日豪経済関係の基礎にある通商協定(1957)締結を促す重要な契機となった。
X線ホログラフィーの研究

立命館大学放射光生命科学研究センター所有の卓上型シンクロトロン加速器「みらくる-6X」において、蛍光X線ホログラフィー用ビームラインの起ち上げ作業に従事した。蛍光X線ホログラフィーを行なう為には、100,000[cps]以上の蛍光強度が必要となる。しかし、現在の「みらくる-6X」ではそこまでの蛍光強度は得られていない。そこで、蛍光強度増強の為に、入射X線強度を増強する事を計画し、X線源発生用ターゲット支持材の開発を行なった。これまでの「みらくる-6X」はX線源用ターゲットをマイラーで支持していた。しかし、マイラーでは熱負荷に対する耐性が弱い。この為、シンクロトロンへ電子を供給するマイクロトロンの電流値を上げると、支持材のマイラーが焼切れるという事態が発生し、公証値通りのX線強度が得られていなかった。そこでより熱負荷への耐性の強い、厚さが数10[nm]オーダの炭素薄膜を支持材として使用すべく、高エネルギー加速器研究機構で薄膜の開発を行なっている。作成方法はアーク放電蒸着法で行なっており、現在、数100[nm]オーダの薄膜では市販の炭素薄膜に比べると長寿命の物が作成できているが、再現性が非常に悪く、歩留まりの良い物が作れていない。具体的にはアニーリング後の薄膜にピンホールが生じる問題があり、先ずはピンホール問題改善に取り組んでいる。ピンホール問題以外にも、薄膜作成基盤からの剥離方法やX線源ターゲットの取り付け方法等、多くの克服しなくてはならない問題がある。
学社連携をめざした教育学部における標本作成の研究

特別な設備がない研究室でも、ニホンザル大の骨格標本作成を行える方法を試行した。標本を袋に入れ、密閉し、鍋に入れ、加熱する方法である。臭いは軽微ですみ、骨が散逸しにくいなどの利点があった。その方法は学校教員向け研修会で報告した。標本の借り出し、標本化、授業化への考察などを大学院の授業の一部として試行した。これらにより、当初目的としていた学校・動物園・教育学部による地域システムの基礎が構築できた。本研究は、地域の人材や施設の連携による教育に着目する研究代表者の一連の研究に位置づいており、次の三つの研究活動から構想されている。1.教員養成学部においても取り組みやすい骨格標本、毛皮標本作成方法の開発。2.標本とその作成法の学部・大学院授業への導入。3.このような取り組みとその成果を広く地域社会に紹介する研修会・ワークショップの実施。これらの活動により学校教員と動物園職員の交流が促進され、標本の蓄積が可能になり、動物学教育・研究を支える地域システムを構築していけるのではないかというのが、本研究の基本的な考え方である。これらの研究活動を進めていくためには、関係者との協力関係が欠かせない。三年間の研究期間の初年度に当たる今年度は、協力関係の構築が最初の目標である。その上で、それぞれの研究活動について、以下の目標を設定した。1.について、骨格標本作成法のレビュー、骨格標本作成の試行。2.について、試行に学生の参加を得て意見を聞く。3.について、本研究のスタートを紹介する研修会・ワークショップを開催する。これらの目標について今年度の成果は以下のとおりであった。まず協力関係の構築について、動物園側と遺体の貸し出し手続きを調整し、標本化の試行に向け貸し出しを受けることができた。また研究協力者によりメーリングリストがつくられ、獣医師・教員の方々と協力して研修会・ワークショップを準備することができた。1.について、標本を袋に入れ、密閉した上で鍋に入れ加熱する方法を考案し試行した。心配された臭いは軽微ですみ、小さい骨が散逸しにくいなどの利点が認められた。2.について、上記の試行の見学者から、臭いもなく抵抗は少ないとの意見を得たが、実際に作業するには骨格の位置関係を事前に学んでおく必要があるなどの指摘を得た。3.について、8月に研修会を行い、51名の参加者を得た。2,標本とその作成法の学部・大学院授業への導入。三年間の研究期間の二年目に当たる本年度は、昨年度構築した協力関係の上で、それぞれの研究活動について、以下の目標を設定した。1.にっいて、毛皮標本作成法の調査、骨格標本作成の実施。2にっいて、大学院の授業に骨格標本作成を中心とした学社連携の場を設け、学生の意見を聞く。3.について、本研究の成果を紹介する研修会を開催する。これらの目標について本年度の成果は以下のとおりであった。1.にっいて、昨年度試行した骨格標本作成法の加熱方法やポリ袋の選定を見直し、2.の授業でできるものとしてめどを付けた。毛皮標本作成は、文献を購入するなどしたが、実際の作業までは着手できなかった。2.について、動物園での標本の借り出しにはじまり、骨格の位置関係や標本作成法のレビュー、作成作業の実習、授業実践化への考察までを含めた授業を実施した。参加した学生からは、実践してみたいという意見を得た。3.にっいて、8月に研修会を企画し、本研究で考案した骨格標本作成法を発表した。最終年度に当たる本年度は、これまでに構築した協力関係・作成方法の上で、それぞれの研究活動について、以下の目標を設定した。1.について、作成可能な骨格標本サイズの拡大と毛皮標本の試作。2.について、研究期間終了後の継続を意識した、標本作成を入れた大学院授業の改善。3.について、本研究の成果を紹介する研修会の継続開催。

1.について、昨年度までのウサギ程度の大きさの骨格標本作成から、ニホンザル程度の大きさの動物まで処理できるよう、方法と道具を見直し、ニホンザルの骨格標本を作製した。毛皮標本は、処理用の道具・薬品などを準備することができたが、試作まではいたらなかった。2.について、動物園での標本の借り出しにはじまり、標本作成法のレビュー、作成作業の実習、授業実践化への考察までを含めた授業を実施した。昨年度よりも短時間での授業にするよう改善した。3.について、8月に研修会を企画し、本研究で考案した骨格標本作成法と動物園の骨格標本を用いた授業の2年後の影響調査を紹介した。また科学教育学会年会にて自主企画課題研究を企画し、各地で行われている動物園での研修会の様子や課題を相互に紹介し、議論を行った。これらの成果により、授業を通じての骨格標本作成が可能になった。これにより動物園に標本が蓄積し、その扱いに慣れた教員が増え、動物学教育の地域システムの充実に寄与することが期待できる。
本研究では,現生爬虫類の視覚・嗅覚・聴覚の感覚器官の形態と多様な生活様式の関係性に着目することで,感覚機能を用いた化石爬虫類の古生態の復元指標を構築する.化石爬虫類において,脳や感覚器官などの軟組織は化石として保存されにくく,各感覚が生活様式の多様化にどのように利用されてきたのか直接議論できなかった.現生トカゲ類を対象に,頭蓋骨に残る脳神経系の形態(神経孔)と脳の各領域の大きさの関係性が明らかになれば,化石種における脳神経系の復元が可能になる.さらに現生種において感覚器官・脳神経系の大きさと生活様式の関係性を明らかにすることで,化石種においても現生種と比較して古生態を議論できるようになる.本研究では,現生爬虫類の視覚・嗅覚・聴覚の感覚器官の形態と多様な生活様式の関係性に着目することで,感覚機能を用いた化石爬虫類の古生態の復元指標を構築する.化石爬虫類において,脳や感覚器官などの軟組織は化石として保存されにくく,各感覚が生活様式の多様化にどのように利用されてきたのか直接議論できなかった.現生トカゲ類を対象に,頭蓋骨に残る脳神経系の形態(神経孔)と脳の各領域の大きさの関係性が明らかになれば,化石種における脳神経系の復元が可能になる.さらに現生種において感覚器官・脳神経系の大きさと生活様式の関係性を明らかにすることで,化石種においても現生種と比較して古生態を議論できるようになる.
統合失調症入院患者の視力が影響を及ぼす事象を検証する

本研究は「統合失調症入院患者の視力が影響を及ぼす事象を検証する」ことを目的とする。前年度に実施したパイロットスタディの結果では、視力(logMAR)、SE値(等価球面屈折度数)と精神状態(PANSS)、MMSE(認知機能)との間に相関は見られなかったが、再度パイロットスタディの結果を精査した。その結果、重回帰分析による単純主効果の検定にて、罹患期間が短い群と長い群において、罹患期間が短い群ではSE値が低い(近視度が高い)程、PANSS総合点が高くなる傾向があり、特に陰性症状においてはこの傾向が強くなる傾向があるという結果が得られた。またNEI VFQ-25(視覚に関連した健康関連QOL)においても罹患期間が短い群では、logMAR平均値が低い(自覚視力が低い)程、NEI VFQ-25の得点は低くなるが、罹患期間が長い群においては、NEI VFQ-25の得点が高くなるという結果が得られた。この結果は研究対象者の特徴として罹患期間が長い対象者の多くが超長期入院者であることに影響を受けている可能性が高いと考えられる。そして、MMSEにおいては、今回の精査においても特徴的な傾向は見出せなかった。パイロットスタディの結果を基に、認知機能測定用具をMMSEから、BACSーJ(統合失調症認知機能簡易評価尺度日本語版)に変更した。BACS-Jの使用にあたり、経験豊富な臨床心理士に指導を受けてトレーニングを行なった。現在、研究対象の入院期間等を調整し、リクルートを行う準備をしている。有用なデータを測定するために、パイロットスタディの結果を精査し、測定する内容等の再考に時間がかかり、また新たな測定用具として採用した、BACS-Jの準備とトレーニングに時間を要した。再考した研究計画を基に、研究倫理審査承認後、研究体制を整え速やかに調査を開始する。得られた結果を公表できるように論文としてまとめる。研究計画1として「日本の精神病院における視力測定およびアイケアの現状調査」を計画していたが、それと同時進行して研究計画2のパイロットスタディを実施した。統合失調症入院患者に21名を対象に、PANSS,MMSE, NEI VFQ-25(視力に関連したQOL)日本語版,自動視力計NV-350(NIDEK)を用いた視力測定,オートレフケラトメーターARK-1(NIDEK)にてSE値を測定した。視力はdecimal値をlogMAR値に変換し、SE値とともに両眼の平均値を用いた。精神疾患を有しない者において、視力が認知機能・QOLに影響を与えることは明らかとなっているが、パイロットスタディの結果では、logMAR値・SE値ともにPANSS,MMSE, NEI VFQ-25との相関は見られなかった。今回対象とした統合失調症入院患者21名の入院期間は、mean=3239day, S.D.= 3522dayであった。SE値がー0.5Dを超える近視の者は14名であり、その内、眼科に受診していない期間が5年以上の者は86%であった。超長期入院者が多く、病院外に単独で外出することも少ない者がほとんどであった。長期入院者にとって病院は馴れ親しんだ場所であり、医療スタッフの手助けも十分に得られるため、日常生活に困ることは少なく、そのことがVFQ-25の測定値に影響を与えていると考えられる。また、認知機能に関して、視機能の影響を明らかにするためには、統合失調症患者の認知機能をより詳細に測定する必要がある。この結果を基に、測定内容・方法・用具を再検討し本調査を実施する。研究計画1に関しては調査内容について検討し、質問紙を作成した段階であるが、研究計画1の必要性に関して再検討中である。パイロットスタディが終了し、得られた結果を基に測定する内容・方法・用具の調整および選択が行えており、次年度より本調査が行える状況であるが、同時進行している「日本の精神科病院における視力測定およびアイケアの現調査」に関して質問紙を作成しプレテストを実施できる状態にはあるが、この調査の必要性に関して再検討している状況にある。

BACS-Jの使用にあたり、経験豊富な臨床心理士に指導を受けてトレーニングを行なった。現在、研究対象の入院期間等を調整し、リクルートを行う準備をしている。有用なデータを測定するために、パイロットスタディの結果を精査し、測定する内容等の再考に時間がかかり、また新たな測定用具として採用した、BACS-Jの準備とトレーニングに時間を要した。研究対象者数を増やし、本調査を実施する。パイロットスタディで得られた結果から、研究対象者となる統合失調症入院患者の入院期間を調整し、認知機能測定用具としてBACSを使用する。また、研究計画1に関して実施の有無を再検討する。再考した研究計画を基に、研究倫理審査承認後、研究体制を整え速やかに調査を開始する。得られた結果を公表できるように論文としてまとめる。自動視力計、オートレフラクトメーター購入に使用する。当初の研究計画より遅れているため次年度使用額が生じている。本年度の研究調査に使用する。
咀嚼時の口唇と舌運動との関連

摂食・嚥下機能における口唇の役割は,食物の捕食咀嚼時に食物が口腔外へもれることを防ぐとともに,口腔前庭に落ち込んだ食物を固有口腔へ戻すなどきわめて重要である.また,摂食機能の発達過程においても口唇運動は著しく変化することが知られている.このような理由から,咀嚼時及び嚥下時など摂食・嚥下機能に関わる口唇の運動解析が広く行われてきた.研究代表者は,咀嚼時の口唇の動作と舌の運動との関連性を明らかにすることで,その結果が摂食・嚥下リハビリテーションの臨床において咀嚼時の評価に有効であろうと研究を計画した.3次元動作解析装置を用いて咀嚼動作の動態解析を行い,その中でも明らかにされていない咀嚼時の口唇と頬との協調によって認められる作業側の口角の矢状方向の運動動態を解明し,同時に超音波診断装置によって咀嚼時の舌運動を描出させ咀嚼時の口角の引きと舌運動との関連を検討した.資料採得前に研究の意義と目的を十分説明し同意を得た健康な成人を対象に,画像解析ソフトウエアによる口唇運動の解析と超音波診断装置による咀嚼時の舌の運動動態との関連について検討した。CCDカメラにて咀嚼動作を録画した。撮影に際し,計測部位として,左右口角,オトガイ部及び被験者の頭部の動揺を補正するため,鼻尖にマーカーを貼付する。同時に超音波診断装置を用い,前額断面の舌運動をBモードにて描出させ,ビデオテープに録画した。CCDカメラによる画像及び超音波診断装置から得る画像は,同一時間軸で同期させた。咀嚼時口唇の運動動態について,申請する画像計測ソフトウエアにて3次元的に解析,検討した。特に、作業側口角の運動動態と,超音波診断装置から得られる舌運動,咀嚼時に認められる舌背面の傾斜との関連について明らかにした。摂食・嚥下機能における口唇の役割は,食物の捕食咀嚼時に食物が口腔外へもれることを防ぐとともに,口腔前庭に落ち込んだ食物を固有口腔へ戻すなどきわめて重要である。また,摂食機能の発達過程においても口唇運動は著しく変化することが知られている.このような理由から,咀嚼時及び嚥下時など摂食・嚥下機能に関わる口唇の運動解析が広く行われてきた.咀嚼時の口唇は,咀嚼側口角が引かれる動きが認められることが知られている。また,咀嚼時の舌は,食物を臼歯咬合面へ保持するため咀嚼則へ寄りまた咀嚼側歯列に傾斜することが認められている.しかしながら現在まで,咀嚼時の口唇の動作と舌の運動との関連性を検討した研究は認められていない.研究代表者は,咀嚼時の口唇の動作と舌の運動との関連性を明らかにすることで,その結果が摂食・嚥下リハビリテーションの臨床において咀嚼時の評価に有効であろうと研究を計画した.今年度は,補助金にて購入した3次元位置解析システムが実験目的にかなう精度であるか確認するための検討を行った.先行研究から,カメラ間の角度を50度に設定し,咀嚼時口唇運動が認められる範囲と予想できる空間を金属製のグリットで設定し,計測を行った.また,3次元位置解析システムから得られた3次元データを既存の3次元動作解析装置にて3次元動作として描出が可能であった.次年度は,3次元標点自動追尾動作解析装置を用いて健康な成人の咀嚼時の口唇の運動動態を3時元的に明らかにし,3次元標点自動追尾動作解析装置と超音波診断装置の同期を行った上で咀嚼時の口唇の動作と舌の運動との関連性を明らかにしていく予定である.摂食・嚥下機能における口唇の役割は,食物の捕食咀嚼時に食物が口腔外へもれることを防ぐとともに,口腔前庭に落ち込んだ食物を固有口腔へ戻すなどきわめて重要である.また,摂食機能の発達過程においても口唇運動は著しく変化することが知られている.このような理由から,咀嚼時及び嚥下時など摂食・嚥下機能に関わる口唇の運動解析が広く行われてきた.研究代表者は,咀嚼時の口唇の動作と舌の運動との関連性を明らかにすることで,その結果が摂食・嚥下リハビリテーションの臨床において咀嚼時の評価に有効であろうと研究を計画した.3次元動作解析装置を用いて咀嚼動作の動態解析を行い,その中でも明らかにされていない咀嚼時の口唇と頬との協調によって認められる作業側の口角の矢状方向の運動動態を解明し,同時に超音波診断装置によって咀嚼時の舌運動を描出させ咀嚼時の口角の引きと舌運動との関連を検討した.資料採得前に研究の意義と目的を十分説明し同意を得た健康な成人を対象に,画像解析ソフトウエアによる口唇運動の解析と超音波診断装置による咀嚼時の舌の運動動態との関連について検討した。

撮影に際し,計測部位として,左右口角,オトガイ部及び被験者の頭部の動揺を補正するため,鼻尖にマーカーを貼付する。同時に超音波診断装置を用い,前額断面の舌運動をBモードにて描出させ,ビデオテープに録画した。CCDカメラによる画像及び超音波診断装置から得る画像は,同一時間軸で同期させた。咀嚼時口唇の運動動態について,申請する画像計測ソフトウエアにて3次元的に解析,検討した。特に、作業側口角の運動動態と,超音波診断装置から得られる舌運動,咀嚼時に認められる舌背面の傾斜との関連について明らかにした。
人の学習能力を利用したイン・ハンド・マニピュレーションのためのモデルレス操り戦略

本年度は1.筋電信号に基づく指先剛性の推定,2.ロボットハンドへの教示軌道の生成法について検討した.検討項目1:本研究では,イン・ハンド・マニピュレーションを直接教示により実現することを最終目的とし,その教示データのひとつである人の指先剛性を計測することを検討した.指先剛性は拮抗する筋の緊張度によって決まり,拮抗する筋は指先の操作により異なる.そこで,本研究では,指先剛性と筋電位の測定を同時に行い,指先剛性と筋電位との相関を求めることにより,指先剛性に影響を与える筋を明らかにする.それにより,イン・ハンド・マニピュレーションの直接教示に有用な筋を推定することを考えた.片腕8か所に表面電極を貼付けた被験者に教示姿勢をとってもらいロボットハンドからのインパルス状の運動ノイズに対する被験者の指先力を計測した.計測した指先力と運動変位から指先剛性を求め,それと相関のある筋電位を発生させる筋を推定した.その結果,3つの筋が有意な相関を示し,他の5つの筋には有意な相関は見られなかった.検討項目2:ロボットハンドにおける教示軌道ではロボットハンドの角度や速度軌道に加え,指先力も教示する必要がある.一般的に指先力の教示はノイズの影響を受けやすく,1回の教示動作ではノイズにロバストな教示軌道を生成することができない.そこで複数回の教示軌道の平均軌道を求めることを考える.教示者の軌道には時間方向のゆらぎがあるため,そのまま平均化することは適切ではない.本研究では動的時間伸縮法を用いて複数の教示軌道を時間的非線形圧縮距離が最小となるように時間方向へ伸縮させ、時間方向のばらつきを小さくする手法を採用した.得られた教示軌道をロボットハンドで再生したところ,10回の試行において10回連続して操りに成功した.教示軌道がノイズに対して脆弱であることが実験的に判明した.これは研究計画には含まれない新たな問題点であった.そのため,ロバストな教示軌道の生成法について検討を行う必要があり,研究計画からやや遅れている.本年度の2つの検討項目に基づき,指先剛性を考慮した教示アルゴリズムを構築とその有効性について実験的に検討する.本研究の目的は,指の自由度を利用して手の中で物体を操るイン・ハンド・マニピュレーションを工学的に実現することである.イン・ハンド・マニピュレーションをロボットハンドで実現した例は少ない.その理由の一つとして,モデルベースな制御法が用いられてきたためにモデル化誤差やモデル化が困難な摩擦力等の不確かさに対して脆弱であったことが挙げられる.そこで本研究ではイン・ハンド・マニピュレーションをモデルを必要とせずに実現する操り戦略を新たに提案し,その性能について実験的に評価・検討していく.特に本年度は,不確かさに対してロバストとなるよう学習則を改良した.予め設定した評価関数が最小となるよう勾配降下法により制御トルクを更新する繰り返し学習則を採用した.ロボットハンドのような対象物との接触を含む複雑なシステムに対して評価関数の勾配を解析的に求めることは一般的に困難であるため,数値解により勾配を推定する必要がある.しかし,推定した勾配には不確かさに起因するノイズが含まれるため,一般的な勾配降下法である最急降下法を用いた学習則はノイズに対して脆弱であった.そこで,本研究では,学習ゲインを適応的に自動調整する新たな学習則を提案し,ノイズに対するロバスト性が向上することを実験的に確認した. 2本指からなるロボットハンドを用いて2次元平面内で多角形対象を目標軌道に追従するようイン・ハンド・マニピュレーションを行う.評価関数は目標軌道に対する偏差の大きさとし,それを最小化する制御トルクを求めることが学習の目的である.実験の結果,最急降下法と比較して,提案手法は少ない試行回数で偏差をより小さくできることが分かった.このことから学習性能の向上が実験的に示された.本年度は,学術的新規性が期待できた学習アルゴリズムの改良を行ったため,予定していた人の操作トルク計測装置の実装を行うことができなかった.本年度は1.筋電信号に基づく指先剛性の推定,2.ロボットハンドへの教示軌道の生成法について検討した.検討項目1:本研究では,イン・ハンド・マニピュレーションを直接教示により実現することを最終目的とし,その教示データのひとつである人の指先剛性を計測することを検討した.指先剛性は拮抗する筋の緊張度によって決まり,拮抗する筋は指先の操作により異なる.そこで,本研究では,指先剛性と筋電位の測定を同時に行い,指先剛性と筋電位との相関を求めることにより,指先剛性に影響を与える筋を明らかにする.それにより,イン・ハンド・マニピュレーションの直接教示に有用な筋を推定することを考えた.片腕8か所に表面電極を貼付けた被験者に教示姿勢をとってもらいロボットハンドからのインパルス状の運動ノイズに対する被験者の指先力を計測した.計測した指先力と運動変位から指先剛性を求め,それと相関のある筋電位を発生させる筋を推定した.その結果,3つの筋が有意な相関を示し,他の5つの筋には有意な相関は見られなかった.検討項目2:ロボットハンドにおける教示軌道ではロボットハンドの角度や速度軌道に加え,指先力も教示する必要がある.一般的に指先力の教示はノイズの影響を受けやすく,1回の教示動作ではノイズにロバストな教示軌道を生成することができない.

そこで複数回の教示軌道の平均軌道を求めることを考える.教示者の軌道には時間方向のゆらぎがあるため,そのまま平均化することは適切ではない.本研究では動的時間伸縮法を用いて複数の教示軌道を時間的非線形圧縮距離が最小となるように時間方向へ伸縮させ、時間方向のばらつきを小さくする手法を採用した.得られた教示軌道をロボットハンドで再生したところ,10回の試行において10回連続して操りに成功した.教示軌道がノイズに対して脆弱であることが実験的に判明した.これは研究計画には含まれない新たな問題点であった.そのため,ロバストな教示軌道の生成法について検討を行う必要があり,研究計画からやや遅れている.本年度は,学習アルゴリズムの改良を引き続き実施するとともに,人の操作トルク計測装置の実装を行っていく.本年度の2つの検討項目に基づき,指先剛性を考慮した教示アルゴリズムを構築とその有効性について実験的に検討する.次年度使用額が生じた理由は,1)交付額の減額による購入器材の変更,2)資料収集を目的とした国際会議への参加中止の2点である.次年度では,器材変更に伴って新たに必要となった実験器材を購入する.また,情報収集を強化するため,積極的に学会へ参加する.本年度は既存の器材を用いて実験を行っており新たな器材を購入する必要がなかった.一方,次年度では駆動トルクを計測できるようにロボットハンドの改良を実施する予定である.
血液中生体成分の連続監視検査の実用化に関する研究

病態把握を適確に行ううえで臨床検査情報は欠くことのできないものとなっている.なかでも,刻々と変化する生理的・病的生体情報を得て,診断や治療の効果向上を計るためには,連続的な検査情報の採取が必要となる.このような目的のために,循環動態,心肺機能などの生理学的検査項目の連続監視はすでに行われているが,血中成分の化学分析データの連続監視システムは未だ確立されていない.本研究は,生体の連続監視検査について,特に複数項目の総合的監視にその力点を置き,標記システムの実用化についての基本対策を確立することを目的としている.医学・工学・理学・情報科学など多方面にわたる研究分担者の共同作業による検討を行った.各研究分担者はそれぞれの分野での独自の研究を続け.たとえば,バイオリアクター方式による超微量定量,新項目に対するバイオセンサーの開発,オプティカルバイオセンサー,などについて研究成果を得たが,さらに次の合同集会を行い,共通する問題点の把握につとめた.第1回班研究会議昭和60年10月11日東京,第2回61年2月14日京都,第3回61年7月24日東京,第4回62年2月6日東京,第5回62年7月31日京都,および第6回63年2月5日東京.以上の討議により,特に手術中における血液成分(pH,酸素分圧,二酸化炭素分圧,グルコース,カリウム,ナトリウムなど)の連続監視装置については試作研究を実施しうる基礎が確立された.また,種々の計測子を生体内に留置する場合に必要な新しい生体適合材料の設計についても検討課題を抗血栓性にしぼることができた.これらの成果をふまえて,昭和63年2月5日東京において本研究班共催の形で公開シンポジウム「診断における情報構築のハードとソフト」を開催した.病態把握を適確に行ううえで臨床検査情報は欠くことのできないものとなっている.なかでも,刻々と変化する生理的・病的生体情報を得て,診断や治療の効果向上を計るためには,連続的な検査情報の採取が必要となる.このような目的のために,循環動態,心肺機能などの生理学的検査項目の連続監視はすでに行われているが,血中成分の化学分析データの連続監視システムは未だ確立されていない.本研究は,生体の連続監視検査について,特に複数項目の総合的監視にその力点を置き,標記システムの実用化についての基本対策を確立することを目的としている.医学・工学・理学・情報科学など多方面にわたる研究分担者の共同作業による検討を行った.各研究分担者はそれぞれの分野での独自の研究を続け.たとえば,バイオリアクター方式による超微量定量,新項目に対するバイオセンサーの開発,オプティカルバイオセンサー,などについて研究成果を得たが,さらに次の合同集会を行い,共通する問題点の把握につとめた.第1回班研究会議昭和60年10月11日東京,第2回61年2月14日京都,第3回61年7月24日東京,第4回62年2月6日東京,第5回62年7月31日京都,および第6回63年2月5日東京.以上の討議により,特に手術中における血液成分(pH,酸素分圧,二酸化炭素分圧,グルコース,カリウム,ナトリウムなど)の連続監視装置については試作研究を実施しうる基礎が確立された.また,種々の計測子を生体内に留置する場合に必要な新しい生体適合材料の設計についても検討課題を抗血栓性にしぼることができた.これらの成果をふまえて,昭和63年2月5日東京において本研究班共催の形で公開シンポジウム「診断における情報構築のハードとソフト」を開催した.病態把握を適格に行う上で臨床検査情報は欠くことのできないものとなっている。なかでも、刻々と変化する生理的・病的生体情報を得て、診断や治療の効果向上を計るためには、連続的な検査情報の採取が必要となる。このような目的のために、循環動態、心肺機能などの生理学的検査項目の連続的監視はすでに行われているが、血中成分の化学分析データの連続監視システムはまだ確立されていない。本研究は、生体成分の連続監視検査の実用化について、特に複数項目の総合的監視にその力点の1つを置き、標記システムの実用化についての基本対策を確立しようとするものである。(1)検知基礎技術の確立に関する研究:臨床検査におけるセンサー、特にバイオセンサーの現状と展望につき知見を整理するとともに、グルコースセンサーとNa^+及びK^+イオンセンサーを組合わせた連続モニター装置の開発研究を続行した。また、金属電極表面に直接酵素膜を形成し、しかも密着固定しうる新方法の開発が行われた。検出系にアルゴンレーザー技術を応用する試みもなされた。その他、生体内埋込型センサーを目指して、超小型血液ガス濃度モニタシステムの試作も行われた。(2)連続監視測定系の生体親和性の研究:高分子表面の基礎と応用に関する展望がまとめられ、特に生体親和性を目指した高分子の開発研究が行われた。非水系における酵素反応の基礎研究成果をふまえて、固定化酵素担体の生体内適合性が、特に、コラーゲンポリプロピレンメッシュ複合体を材料として詳しく研究された。
蒸発潜熱を利用したアルミ建築構造部材の耐火性能付与

1.アルミ床材に沸騰水冷式を適用した場合の部材温度推定手法の確立、解析による耐火性能付与能力の確認2.アルミ壁材に沸騰水冷式を適用した場合の解析による耐火性能付与能力の確認3.沸騰水冷式を適用した床一壁式アルミ構造における接合部の提案、接合部の伝熱特性の把握、接合部の部材温度推定手法の確立、解析による接合部の耐火性の確認を行った。1では沸騰水冷式を適用した床材の加熱実験から、沸騰水冷式を適用した床材の伝熱特性を確認し、得られた値を用いてパラメトリックな解析を行い、沸騰水冷式を床材に適用した場合の耐火性能付与能力を検証した。2では壁材の加熱実験を行い、得られた値から壁材の耐火性能付与能力を検証した。3では沸騰水冷式を適用した床-壁構造の接合部を提案し、接合部特有の接触による伝熱特性を実験により確認した。その後、パラメトリックな解析を行い接合部の耐火性を検証した。結論としては、1.解析結果から床材は、火災時に部材温度が189234(°C)程度、降伏応力度低減率にしてO.580.65程度となり、十分耐火性能付与能力があることが確認できた。また、必要水量は168(kg/加熱面積m2)となり、十分実現可能性がある値となった。2.壁材の実験から、ある試験体における水沸騰時の壁材の等価熱伝達率を求めた。この形状においては沸騰水冷式を壁に適用した場合、部材温度が310(°C)程度となり、耐火性能付与能力を持たないことが確認された。3.解析結果から、接合部は床材、壁材よりも接合部は部材温度が低くなることが確認された。このことから床材、壁材が耐火性を有していれば接合部も耐火性を有していると考えてよく、簡易に設計する場合は、接合材の降伏応力度低減率は床材、壁材の部材温度の高い方と同じにする事で設計を行うことが出来ることが確認できた。研究目的:アルミニウム合金の特徴を生かしたまま耐火性能を付与するために、部材内部に水を満たし、火災時には水の蒸発潜熱によって耐火性能を付与する「沸騰水冷式」を採用することとする。この「沸騰水冷式」がアルミニウム合金建築に耐火性能を付与する可能性の検討を研究目的とした。研究方法:「沸騰水冷式」がアルミニウム合金建築に耐火性能を付与できるのか検討を行うために、部材温度を推定できるような数理モデルを作成した。この数理モデルが実現象と合うか確認をするために、アルミニウム合金材の加熱試験を行った。この結果を元に数理モデルを修正し、2スパン×3スパン、4層の住宅モデルに対し「沸騰水冷式」を適用し、解析によって「沸騰水冷式」がアルミニウム合金建築に耐火性能を付与できるのか、実現可能性があるかを検討した。研究成果:アルミニウム合金面材の加熱実験により、沸騰における熱伝達率を算出するための加熱温度、部材温度、水温を測定した。また「沸騰水冷式」において部材から蒸発した水量が必要水量となり、その必要水量は建物上部に溜めておくことを想定しているため実現性を考えるとこの水量を正確に推定できる事が望まれる。そのため、加熱実験では蒸発により失われた水量を測定した。この実験から部材温度、蒸発した水量を解析によりおおよそ把握できることを確認した。この数理モデルを用いて2スパン×3スパン、4層の住宅モデルに対し「沸騰水冷式」を適用し、アルミニウム合金建築に対し「沸騰水冷式」が十分耐火性能を付与できる能力があることを確認した。

このことから床材、壁材が耐火性を有していれば接合部も耐火性を有していると考えてよく、簡易に設計する場合は、接合材の降伏応力度低減率は床材、壁材の部材温度の高い方と同じにする事で設計を行うことが出来ることが確認できた。
環琵琶湖地域の歴史的環境の総合研究

琵琶湖の存在によって、人々が歴史的にも、地理的にもさまざまな影響をうけ、規制されてきた環琵琶湖地域の歴史的環境の総体を明らかにすることを目的に、保存上緊急を要する史資料の収集整理、地域文化財の保存修景に留意しながら、多角的・総合的に調査し、研究を進めた。4年間の研究期間を通じて、メンバー全体が集まって適宜研究会を開催し、学際的討論を行うとともに、各グループ・個人の個別のテーマごとにも、調査・研究を進めた。全メンバーによる共同調査としては、豊富な文献史料を遺し、湖底遺跡などの琵琶湖の歴史的環境変化に関わる遺跡を多く残す安曇川流域、やはり多くの文献史料とともに、地域の特徴にあった伝統的かつ合理的な潅漑用水システムを伝える犬上川・愛知川流域、近江を代表する伝統的な正月儀礼オコナイがもっともよく受け継がれているびわ町川道などで総合的に実施した。また個別には、近世の地震によって琵琶湖底に沈んだと考えられている森浜遺跡・三ッ矢千軒遺跡・直江千軒遺跡などの潜水調査を実施し、湖底遺跡の性格・琵琶湖の環境変化に関する調査データを集積した。文献史料については、湖西の葛川明王院文書・北船木区有文書や堅田辻家文書、湖北地域の井口日吉神社文書、湖東地域では野洲郡野口家文書などの中・近世文書の収集・整理・分析を進めるとともに、希望者には広く閲覧できるようにした。それとともに歴史地理学的研究のもっとも基礎的な資料であり、その恒久的な保存が叫ばれている地籍図について、滋賀県下の保存状況を調査した。そして湖北・湖東地域を中心にネガを収集し、PHOTO・CD化して、調査・研究を進めた。なお個別的な研究成果は本報告書とは別に、他の論文をも拡充して思文閣出版より、出版する予定である。(1)現地調査安曇川・琵琶湖水運を通じて京都と結ばれ、古代以来の材木生産地として特異に発達した湖西安曇川流域の共同調査を実施し、現在に至る生活環境の変化を検討した。また近世初期の地震によって水没した湖西地域の湖底遺跡(森浜遺跡・三ツ矢千軒遺跡)の潜水調査を実施し、遺跡の性格に関する新たな調査データを得た。また用水不足の顕著な湖東平野犬上川流域・愛知川流域の灌漑水利の実体に関する共同調査を行い、古代から現代までの開発形態と水利形態のあり方について検討した。(2)資料収集歴史地理学的研究の最も基礎的な資料となる滋賀県下の地籍図のうち、湖東・湖北地区分の写真ネガを集収し、一部をPHOTO・CD化して、今後の調査・研究に利用できるようにした。また湖西の葛川明王院文書(国重要文化財)・朽木家文書(同)、京都久多地区の東本家・岡田家の中世文書および湖北の井口日吉神社文書(県文化財)の写真複製を作成するとともに、滋賀県に関係の深い『福井県史』・『岐阜県史』などを購入して、調査・研究の基礎史料を充実させた。(3)研究報告ほぼ毎月研究会を開催し、共同研究の課題に即した報告と討論を行い、相互の認識を深めた。報告テーマは「環琵琶湖地域の歴史的環境をめぐって」・「安曇川下流域の歴史的環境」・「安曇川流域の史料」・「琵琶湖湖底遺跡の潜水確認調査について」・「沿岸域の利用と保全」・「湖東の風土」・「犬上郡条里の覇流庄絵図」・「近江の村の生活文化」など。(1)現地調査昨年度の湖西地域に引き続き、近世初期の地震によって水没したと推定される湖北地域の湖底遺跡(尚江千軒遺跡・磯千軒遺跡・阿曽津千軒遺跡)の潜水調査を実施し、遺跡の性格に関する新たな調査データを得た。

また近畿地方、特に滋賀県に稠密にに伝わる伝統的正月行事(修正会・修二会)であるオコナイの調査を進め、滋賀県下でも最も大規模な形で行事が維持されているびわ町川道の合同調査を実施した。(2)資料収集歴史地理学的研究の最も基礎的な資料となる滋賀県下の地籍図のうち、滋賀県立図書館所蔵の写真ネガを収集、PHOTO・CD化して、今後の調査・研究に利用できるようにした。また昨年度に引き続き、湖西地区の重要史料である京都大学博物館所蔵葛川文書の写真複製を作成するとともに、新たに湖北地域で最も多く中・近世史料を遺す余呉地域の史料収集を進め、上丹生神社所蔵文書・下丹生神社所蔵文書などの写真複製を作成した。また近江愛智郡志などの、重要活字史料を収集するとともに、近江野洲郡野洲村野口家文書を購入し、文書調査・分析を進めている。(3)研究報告一・二ヶ月に一回、研究会を開催し、共同研究の課題に即した報告と討論を行い、相互の認識を深めた。報告テーマは、「寺内町と城下町」・「城下町と在郷町」・「日本の集住の空間構造」・「琵琶湖湖底遺跡調査ー尚江千軒遺跡・磯千軒遺跡・阿曽津千軒遺跡ー」・「滋賀県北部農山村の茅葺き住宅の特徴その変容」・「おこない:戦後変貌の背景ーびわ町川道地区の事例ー」など。(1)現地調査昨年・一昨年の湖西・湖北地域の湖底遺跡調査を継続し、今年度は近世初期の地震によって水没したと推定される湖西地域の三ツ矢千軒遺跡を中心に潜水調査を実施し、遺跡の性格に関する新たな調査データを得た。また湖西の山門領木津荘域(新旭町)の現況調査を一部実施し、聞き取り調査などを通じて圃場整備の結果失われた伝統的村落景観(田地一筆レベルの俗称地名・水利、用水慣行、墓制など)の記録を作製するとともに、地元に遺された中・近世史料の調査・分析を進めた。(2)資料収集昨年・一昨年に引き続き、歴史地理学的研究の最も基礎的な資料となる滋賀県下の地籍図および絵図類のうち、滋賀県立図書館や彦根市役所などが所蔵する写真ネガを収集、PHOTO・CD化して、今後の調査・研究に利用できるようにした。また同じく湖西・湖北地域の資料収集を継続して進め、特に中・近世の安曇川・琵琶湖の漁業史料として著名な安曇川町若宮神社所蔵の北船木共有文書の写真複製を作成した。また東浅井郡志などの近江関係史料を収集するとともに、滋賀県立大学所蔵の近江堅田辻家文書の調査・分析を進めた。(3)研究報告随時研究会を開催し、共同研究の課題に即した報告と討論を行い、相互の認識を深めた。報告テーマは、「湖東の民家」・「身体の地質学-地域研究以前-」・「近江の近世文書-滋賀県立大学所蔵堅田辻家文書を中心に-」・「ため池のある風景-甲南町の風土-」など。(1)現地調査引き続き琵琶湖の湖底遺跡調査を継続し、今年度は近世初期の地震によって水没したと推定される湖北地域の尚江千軒遺跡や西浜村湖底遺跡・下坂浜湖底遺跡などを中心に潜水調査を実施し、放射性炭素同位体測定による年代決定など、遺跡の性格に関する新たな調査データを得た。また昨年に引き続き新旭町を中心とした湖西地域の現況調査を継続実施し、聞き取り調査などを通じて圃場整備の結果失われた伝統的村落景観(田地-筆レベルの俗称地名・水利、用水慣行、墓制など)の記録を作成するとともに、地元に遺された中・近世史料の調査・分析を進めた。(2)資料収集近江関係史料の収集を継続して進め、今年度は惣村文書として注目を集めつつある湖東竜王町の須恵八幡神社文書の写真複製を作成した。
認知モデルを用いたプラントアラームシステムの評価

視線移動解析実験から得たオペレータの思考プロセスモデルをベースに、異常監視時の認知プロセッサの動作を決定するすべての動作ルールを記述した状態監視知識データベース、突発的に発生する機器の故障などの一覧およびそれによって発生するプロセスの状態変化などのイベントを列挙したイベント知識データベースを作成した。そして、ヒューマンマシーンインタフェースモデルを介して獲得した監視操作画面の情報とイベント知識データベースに記述された知識を用いてプラントの異常原因を特定するオペレータモデルを構築した。構築したモデルはプロセス状態、アラーム情報を入力として、理想的な異常診断プロセスにしたがってプラントの異常を診断する。監視操作画面やアラームシステムの内容によってプラント異常診断終了までに要するステップ数(時間)が変化することから、アラームシステムを評価するための定量的指標を与える。ヒューマンエラーの発生メカニズムを付け加えれば、ヒューマンエラーの発生が危惧される緊急時におけるオペレータの支援を考える場合の基礎データを得ることもできる。ボイラープラントシミュレータと計算機上に構築したオペレータモデルを結合し、異常発生時のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を詳細に分析した結果、構築したモデルがアラームシステムの定量的な評価に有効であることを明らかにした。ボイラープラントシミュレータに含まれる8種類のプラント異常発生シミュレーションを対象に、プラント異常対応時のプラントオペレータの視線移動を視線移動計測装置(アイカメラ)によって測定した。測定したオペレータの視線移動データと各計装点に対するHAZOP解析結果を組み合わせて分析することで、プラントオペレータの異常診断プロセスを推定した。オペレータの異常診断プロセスの推定結果から、異常監視時の認知プロセッサの動作を決定するすべての動作ルールを記述した状態監視知識データベース、突発的に発生する機器の故障などの一覧およびそれによって発生するプロセスの状態変化などのイベントを列挙したイベント知識データベースを作成した。これらのデータベースを組み合わせることで、ヒューマンマシーンインタフェースモデルを介して獲得した監視操作画面の情報からプラントの異常原因を特定するオペレータモデルを構築した。構築したモデルは現実のオペレータの複雑な思考過程を模擬することができるため、より精度の高いアラームシステムの評価が可能である。ボイラープラントシミュレータにコンピュータ上に構築したオペレータモデルを結合し、構築したオペレータモデルの有効性について評価した。真の異常原因を特定するまでに要する監視操作画面上の情報取得回数や所要時間(異常診断に必要でない情報の獲得回数も含む)を計算した結果、これらのデータはアラームシステムの設計・評価のための有効な指標となることを確認した。
状況認識に基づくスポーツ実況放送音声の認識と構造化

本研課題では、スポーツ実況放送の音声認識、及び状況理解を目的としている。状況理解により、スポーツ実況放送のシーンを構造的な単位に分割し、検索のためのメタ情報として利用可能とする。本研究課題では、確率的な枠組みに基づく音声と状況の同時認識、スポーツの進行に伴う状況変化のモデル化、状況に基づく音声認識モテルに特色がある。状況変化モデルは、発話された音声を認識し、発話内容に基づいてイベント推定、及び状況の遷移を行うモデルとなる。ここでは特に発話内容からのイベント推定が重要となる。本研究では、多様な発話を高精度に分類可能なAdaBoostを推定のためのモデルとして用いた。ただし、AdaBoostの出力は確率ではないことから、スコアをsigmoid関数により擬似確率化して用いた。また、AdaBoostを行う際の特徴量として、単語順序を考慮可能な手法であるDTA-Kernel PCAについても研究を行った。状況に基づく音声認識では、状況に応じて変化する言語的・音響的変化に対し、音声認識のモデルを適応する手法について研究を行った。本研究では、それぞれ状況に対応した複数の言語・音響モデルを構築しておき、認識時にモデルを切り替える手法を用いた。状況依存モデルの尤度、及び発話内容からの状況推定の尤度を統合し、最大化することにより、音声認識と状況推定を同時に行った。スポーツ実況放送では、興奮した音声を含む場合があり、興奮音声の認識は通堂の音響モデルでは困難である。研究課題では、さらなる認識性能向上のため、新しい音声認識特徴量、発話スタイルの変動に頑健な音響モデルについても研究を行った。スポーツ実況放送音声を音声認識し、インデックス情報の付与、及びシーンの構造分割を実現するために、スポーツの進行に伴う状況の推定を、音声認識の枠内に組み込む手法の研究を行った。まず、状況の変化に伴って変化する言語モデルについて研究を行った。状況として、(1)野球のルールに従うカウント情報等、(2)実況放送の書き起こしテキストにおける話題をそれぞれ用いた場合について、言語モデルを提案した。(1)を用いた場合、ルール上の矛盾を引き起こすような認識誤りを防ぐことが可能となった。(2)では、話題の遷移が不自然となるような認識誤りや、同一話題中に現れては不自然な単語の認識誤りが低減された。2つを組み合わせて用いることにより両方の効果を得ることができた。次に、状況の変化を推定するモデルについて研究を行った。推定手法として、(1)「投げ」と「ストライク」、「三振」などとの共起による手法、(2)一発話全体の単語を用いた投票による手法、(3)書き起こしテキストにおける話題遷移確率を用いる手法の提案を行った。特に(2)では、87%の精度で状況を正しく推定することができた。また、発話の感情的な変化に頑健な音響モデルを構築するために、(1)状況に応じて音響モデルを切り替える手法、(2)発話スタイルの変動成分を主成分分析により分離する手法、(3)発話の局所的な変化を利用する手法について研究を行った。感情の変化にモデルを追従させることにより頑健に認識を行う手法と、感情の変化がある場合でも言語的には変化しない特徴を用いることで頑健に認識を行う手法の両面について研究を行った。一方、高精度な音声認識のために、正しい発話区間の推定や雑音の除去も、重要な基礎技術である。そのため、これらについても研究を行った。本研究課題では、スポーツ実況放送音声を認識し、インデックス情報の付与、及びシーンの構造分割の実現を目的としている。スポーツの進行に伴う状況の変化をモデル化し、音声認識に組み入れることで認識性能の向上を実現する。状況の変化をモデル化する手法として、Probabilistic Latent Semantic Analysis(pLSA)とHMMにより発話のトピックの遷移を表現する手法を提案した。これは、各発話のトピックベクトルをpLSAによって求め、そのトピックの変化をHMMによって表現したモデルである。これにより、固定された言語モデルによって音声認識を行うのではなく、発話ごとに適した言語モデルを構築して音声認識を行うことが可能となった。本手法においては、明確なトピックを定義するのではなく、pLSAとHMMにより、教師なしで自動的に状況変化モデルを構築している。そのため、スポーツ実況中継に限らず、幅広い範囲での応用が可能と考えられる。また、発話の意図認識について研究を行った。これは、発話が音声認識システムへの問い合わせか、その他、人同士の雑談・独り言などとの識別を目的としている。直接、スポーツをテーマにしたものではないが、スポーツのゲーム進行を説明する発話、解説者との雑談などを区別する目的において応用可能な研究である。これは、言語的な特徴、韻律特徴、それぞれを用いた場合について研究を行った。更に、より認識性能を向上させるため、新しい特徴量の検討、多様な音声を認識するために発話スタイルの変動に頑健な特徴を用いた音響モデル、音声に含まれる突発性雑音の分類と除去についても研究を行った。

本研究では、多様な発話を高精度に分類可能なAdaBoostを推定のためのモデルとして用いた。ただし、AdaBoostの出力は確率ではないことから、スコアをsigmoid関数により擬似確率化して用いた。また、AdaBoostを行う際の特徴量として、単語順序を考慮可能な手法であるDTA-Kernel PCAについても研究を行った。状況に基づく音声認識では、状況に応じて変化する言語的・音響的変化に対し、音声認識のモデルを適応する手法について研究を行った。本研究では、それぞれ状況に対応した複数の言語・音響モデルを構築しておき、認識時にモデルを切り替える手法を用いた。状況依存モデルの尤度、及び発話内容からの状況推定の尤度を統合し、最大化することにより、音声認識と状況推定を同時に行った。スポーツ実況放送では、興奮した音声を含む場合があり、興奮音声の認識は通堂の音響モデルでは困難である。研究課題では、さらなる認識性能向上のため、新しい音声認識特徴量、発話スタイルの変動に頑健な音響モデルについても研究を行った。
音声知覚における読唇情報利用度と外国語習熟度の関係

発話中の口の形の映像と、それとは矛盾する音声を組み合わせて作られたビデオを見ると、音声の聞こえが口の形に影響されるという現象がおこる。この現象がマガ-ク効果と呼ばれ、人間が聴覚と視覚情報をいかに統合して音声を知覚するかを調べるパラダイムとして用いられている。先行研究では、日本人ではアメリカ人ほど強い視覚の効果はみられないが、いずれの被験者群でも、母国語の刺激より外国語の刺激に対してマガ-ク効果が強く生じると報告されている。本研究では、このような被験者の言語的要因が視聴覚統合様式に及ぼす影響を検討した。まず実験1で、中国人被験者におけるマガ-ク効果の強さを、日本語刺激と英語刺激を用いて調べたところ、中国人は日本人と同様、アメリカ人よりもマガ-ク効果が生じにくく、聴覚重視の統合様式がうかがわれた。この実験では、日本に滞在している留学生を被験者としていたが、被験者の日本滞在期間とマガ-ク効果の強さとの間に中程度の正の相関が見いだされた。実験2で、母国語の刺激より外国語の刺激に対してマガ-ク効果が強く生じるという「外国語効果」の有無を、中国人被験者と日本人被験者について、中国語刺激と日本語刺激を用いて検討した。その結果、日本人被験者では外国語効果が再現されたが、中国人被験者では中国語刺激と日本語刺激との間に差はみられなかった。実験3では、外国語習得によって音声知覚における視聴覚統合の様式が変化するかどうかを、中国人の留学生46名(2335歳)を被験者として検討した。マガ-ク効果の強さと、被験者の年齢、日本に来てからの年数、日本語の習熟度などとの関係を調べたところ、日本語の習熟度と滞日年数がマガ-ク効果の強さと関連をもっていることはうかがわれたが、年齢など他の要因の影響も大きく、剰余変数の統制なしに単純な結論は導けないことが明らかとなった。音声知覚は、一般に聴覚的な過程であると考えられがちであるが、対面した人の話し声を聞き取るさいには、唇の動きといった視覚情報(読唇情報)も処理されていることが知られている。このような読唇情報のはたらきを示す有効な方法に、ビデオで話者の音声と映像とを矛盾させて呈示するマガ-ク効果実験がある。申請者らのこれまでの研究によれば、マガ-ク効果、すなわち矛盾した視覚情報によって音声知覚が影響を受ける現象の生起しやすさは,被験者の文化的背景によっても異なり、日本人ではアメリカ人ほど強い視覚の効果はみられない。以上のような比較言語的研究を進めるなかで、外国に暮らしている日本人に、視覚一辺倒の処理様式から視覚情報をも使う処理様式へと移行して行く傾向がうかがわれた。本研究の目的は、音声知覚における視聴覚統合の様式が外国語習得によって変化するという仮説を検証することである。そのために、中国人被験者の日本滞在期間を独立変数とし、マガ-ク効果の強さを従属変数とする実験をおこなうこととし、今年度は、マガ-ク効果実験に用いる中国語の刺激を作成することを第一の目標とした。このため、中国の大学を卒業後に来日した金沢大学の留学生の中から選んだ話者2名を用い、中国語の単音節として/ba/,/pa/,/ma/,/da/,/ta/,/na/,/ga/,/ka/の第一声での発音を録音、録画し、映像と音声に必要な分析・加工をほどこした後、映像と音声が矛盾したペアと一致したペアを作成した。この間、予備的におこなった実験のデータの分析により、中国人被験者の日本滞在期間とマガ-ク効果の強さとの間に中程度の正の相関が見いだされた。