hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ジェンダーとスポーツからみた女子ラグビーをめぐる文化人類学的研究

(2)調査ルーマニア、ブカレストにおいて男子イメージのスポーツと女子イメージのスポーツに関するアンケート調査をおこなった。また比較のため、岩手県において、同様のアンケート調査をおこなった。昨年度にひきつづき、国際学術会議での発表をおこなった。また研究成果の一部を英語で発表した。国際会議での発表にあたっては、勤務大学からの支援費があり、旅費の支出が、研究計画作成時に予定していたほどはかからなかった。これまでの研究期間をとおして得られた研究成果をまとめながら、国際学術会議等での発表をとおして、海外への情報発信をおこなう。また、引き続き、調査等をおこない、国内外の資料収集をおこなう。本研究は、近代スポーツとして発達してきたラグビーにおいて、女子のラグビーをジェンダーの視点からとらえる研究をおこなうことを目的としている。本研究では女子ラグビーに焦点をあてているが、それは男子のラグビーの動向とも密接にかかわっているため、ラグビー界全体の動向も考慮しなければならない。そうした点からみて、平成26年度は、日本のラグビー界でおおきな出来事があった。2019年に日本で開催されるラグビーワールドカップの開催地が、平成27年3月に発表されたことであった。これにより、2019年の日本でのラグビーワールドカップ開催地は12箇所が選定された。このことは、男子、女子にかかわらずラグビーをする人、みる人(応援する人)にとって大きな出来事である。今後、開催地に決定した各都市や、その周辺地域の動向が注目されるところである。本研究では、日本ラグビー界のこうしたおおきな動きにともない、研究代表者の居住地にもっとも近い岩手県釜石市を中心に、ラグビー開催地へむけた動きをみてきた。平成26年度は、開催地決定までの釜石市の動きを把握することにつとめた。それとともに、ラグビー選手やラグビーの試合観戦者、一般市民などへ、インタヴュー調査をおこなった。調査では、本研究のテーマである女子ラグビーとともに、男子のラグビー実践者ならびに応援者への質問もおこなった。ラグビーにかかわる女性としては、子どもをラグビースクールへ通わせている母親、娘をラグビースクールにいれている家庭、かつて女子でラグビースクールへ通っていたスクール出身者などへ、インタヴュー調査をおこなった。女子ラグビーの組織化についての社会的背景について考えるため、女子の社会進出に関する関連資料を収集することに努めた。また、女子ラグビーの大会等(東北地区)で、参加者や大会関係者、女子ラグビーをしている選手の母親や父親、高校の指導者等にインタヴュー調査をおこない、ラグビーや女子ラグビーに関する経験や考えについてきいた。また、女子ラグビーに関する海外での動きを知るために、イギリスを中心に現地で調査をおこなった。また、女子がラグビーを始めるきっかけについて考えるため、台湾でラグビーをしている小学生に対しておこなったアンケート調査結果をまとめ、以前釜石で行なったラグビーの継承に関するアンケート調査結果と同様の質問をしており、比較をおこなった。これまでの研究成果の一部をつかって、「いわて女性研究者☆研究・交流フェア」でポスターによる発表をおこなった。(原英子2015「スポーツを文化人類学から考える「ラグビーワールドカップの開催と女子ラグビー釜石・岩手のラグビーからみえるものー」)また台湾でのアンケート調査結果をまとめた(原英子2016「子どもがラグビーを始めるときー台湾台北市でラグビーをする小学生へのアンケート調査結果ー」(岩手県立大学盛岡短期大学部研究論集第18号73-78頁)。ラグビーをおこなっている台湾の小学生と岩手釜石でラグビーをしている小学生・中学生へアンケートをおこなった結果、岩手では小学校入学前、あるいは入学時からラグビーをしている子どもが多いのに比べ台湾では開始時期が遅いことがわかった。また、ラグビーをしている女子は、事例数が少ないが、そのなかでの傾向として家族や親戚の人たちにラグビーに取組んでいる者が多い、いわばラグビー一家であった。台湾でも岩手釜石でも、女子がラグビーをはじめるのには、家族環境が大きな要因となる傾向にあることがわかった。ラグビーの海外の状況について、フランスでの現地調査を予定していたが、治安が不安定になったので、現地におもむかずに、できる限り文字化された資料を収集する方向に転換した。イギリスについては、現地にいき調査をおこなった。また、アジア、特に台湾とのラグビーチームと交流をおこなっているチーム等に関わる機会があったので、そうした方向から海外のラグビーチームについて調査をおこなっている。2016年8月にリオデジャネイロで開催されたオリンピック、それに10月に岩手県で開催された国民体育大会で、ラグビーフットボールの女子種目がはじめて正式種目として導入された。そこでラグビーフットボールのはじめての大会にむけて選手を集める各地域の状況や女子選手や関係者へのインタヴューをおこなった。現地調査は、第一に国体予選にむけて練習していた女子ラグビーチームへのインタヴュー調査、第二に岩手国体での女子ラグビーチーム、ならびに関係者へのインタヴュー調査をおこなった。予選前の調査は、8月初旬に九州の女子ラグビーチームを訪問した。九州の女子ラグビーは、第69回長崎での国民体育大会で、九州各県の女子代表選手によるエキシビションマッチをおこなっている。調査は先の熊本地震の被災地であり、なおかつ2019年に日本で開催されるラグビーワールドカップの開催県である熊本県熊本市の女子ラグビーチームと大分県大分市の女子ラグビーチームの2都市、2チームで調査をおこなった。第二の第71回岩手国体は、10月1日から11日までの11日間開かれたが、そのうちラグビーの試合期間は、3日から7日までの5日間おこなわれた。会場は八幡平市と釜石市の2箇所に分かれていた。

15人制少年男子の八幡平市と7人制成年男子と7人制女子の釜石市であった。女子の試合は10月6日と7日の2日間おこなわれ、参加都道府県は10であった。この大会で集まった女子ラグビーの高校生選手や大学生選手、それに社会人選手、ならびに監督や女子審判などへインタヴュー調査をおこなった。岩手県での国民体育大会へむけ、予選への練習をしていた女子ラグビーチーム、ならびに国体に参加した選手や関係者等へのインタヴューをおこなった。(1)調査:2017年度は、以下の調査をおこなった。1岩手県釜石市にある釜石シーウェイブスのジュニアチームのラグビースクールで、スクールの校長やコーチ、家族にインタヴュー調査をおこなった。2ルーマニアブカレストにあるラグビー協会で、ラグビーや女子ラグビーについてインタヴュー調査をおこなった。3熊本で女子ラグビー指導者へ、インタヴューをおこなった。32017年の国体で、女子ラグビーに初出場を決めた石川県代表の石川撫子のメンバー、ならびに、同県の小学生チームの、のみこまラグビースクールでインタヴュー等の調査をおこなった。52017年度の愛媛国体の女子ラグビーの大会で、関係者へインタヴュー調査をおこなった。(2)研究成果の一部を使った発表2017年度は、国内外で調査をすることができた。また、国際学術会議で話をすることができ、それについての論文を書くことができた。また、一般への公開講座などでの報告もおこなうことができた。一方、研究費の使用については、調査期間の長さが、予定していた期間がとれなかったこと、交通費等が、予定ほどかからなかったことなどにより、予定より余裕をもった支出となった。(2)調査ルーマニア、ブカレストにおいて男子イメージのスポーツと女子イメージのスポーツに関するアンケート調査をおこなった。また比較のため、岩手県において、同様のアンケート調査をおこなった。昨年度にひきつづき、国際学術会議での発表をおこなった。また研究成果の一部を英語で発表した。国際会議での発表にあたっては、勤務大学からの支援費があり、旅費の支出が、研究計画作成時に予定していたほどはかからなかった。ラグビー関係者や応援者とインタヴュー調査による資料収集をおこなっている。イギリス、フランスで調査予定であったが、フランスについては、現地の治安のことを考え、現地調査については延期し文献やデジタル化された資料を収集することに努める。また、台湾のラグビーについて調査をすすめることにした。これまで集めた資料を整理し、分析、考察をおこないながら、さらなる資料の収集をおこなっていく。特に今年は女子ラグビーワールドカップがおこなわれるので、関連資料を収集したい。
弧立環境に依存したハブ毒腺アイソザイム遺伝子変異の進化学的研究

毒蛇ハブは奄美大島、徳之島、沖縄、久米島などの南西諸島に棲息する。これらの島々は100-200万年前に水面の上昇に伴い、沖縄古陸が水面下に没したときに、水面上にとり残された陸地の部分である。沖縄古陸のハブの祖先はこれらの島々にわかれ、孤立した状態で現在に至っている。本研究は孤立環境とハブ毒腺ホスホリパーゼA_2(PLA_2)アイソザイムの遺伝子変異の関係を進化学的に調べることを目的とする。奄美大島、徳之島、沖縄のハブ毒をクロマトグラフィーにかけたとき、奄美大島、徳之島ハブ毒に多量に含まれる[Lys^<49>]PLA_2型アイソザイムであるBPI及びBPIIが沖縄ハブ毒には存在しなかった。Northern blot解析及びsingle stranded conformattional polymorphism-polymerase chain reactionから沖縄ハブ毒腺にBPI及びBPII mRNAが存在しないことが明らかとなった。種々のプライマーを用いた沖縄ハブゲノムDNAに対するPCR増幅反応及びBPIとBPII遺伝子の上流と下流に存在するポリモルフィズムを含む部分のPCRと配列解析から、BPI遺伝子の上流部分とBPII遺伝子の下流部分とが介在配列を介して結合し、偽遺伝子となっていることがわかった。BPIとBPIIは強い筋壊死作用を示し、これらを欠く沖縄ハブは生存に不利と考えられる。しかし沖縄ハブは正常に生きている。沖縄北部の山原地域は太古の環境を残すと考えられるが、ここのハブはホルストガエル(Rana holsti,沖縄県指定天然記念動物)を90%以上餌としていることが観察されている。沖縄古陸のハブはBPI及びBPII遺伝子をもっていたが、沖縄ハブはカエルを餌とするために、強い毒性を必要とせず、適応的にBPIとBPII遺伝子を不活性化したものと考えられる。沖縄ハブ毒のPLA_2アイソザイムであるPL-Yは、浮腫活性をもつ徳之島ハブ毒のPLA-Bと3残基の違いであるが、腫れを起こすことができなかった。これも孤立環境によりもたらされた進化の違いに基づくものと考えられる。これらの島々は100200万年前に水面の上昇に伴い、沖縄古陸が水面下に没したときに、水面上にとり残された陸地の部分である。沖縄古陸のハブの祖先はこれらの島々に分かれ、孤立した状態で現在に至っている。本研究は、孤立環境とハブ毒腺ホスホリパーゼA_2(PLA_2)アイソザイムの遺伝子変異の関係を進化学的に調べることを目的とする。奄美大島、徳之島、沖縄のハブ粗毒をクロマトグラフィーにかけたとき、奄美大島及び徳之島ハブ毒に多量に含まれる[Lys^<49>]PLA_2型アイソザイムであるBPI及びBPIIが沖縄ハブ毒には存在しないことがわかった。ノーザンブロット解析及びsingle stranded conformational polymorphismpolymerase chain reactionから沖縄ハブ毒腺にBPI及びBPII mRNAが存在しないことが明らかとなった。しかし種々のプライマーを用いたPCR反応から、BPI或いはBPII遺伝子の上流及び下流部分が存在し、BPI及びBPII遺伝子が偽遺伝子となっていることがわかった。BPIとBPII遺伝子の間の上流と下流に存在するポリモルフィズムを含む

配列のPCRと配列解析から、BPI遺伝子の上流部分とBPII遺伝子の下流部分とが介在配列を介して結合したかたちとなっていることがわかった。BPIとBPIIには強い筋壊死作用があり、これらを欠く沖縄ハブは生存に不利と考えられる。しかし沖縄ハブは正常に生存している。沖縄北部の山原は太古の環境を残すと考えられるが、ここのハブはホルストガエル(Rana holsti、沖縄の天然記念動物)を90%以上餌としていることが観察されている。沖縄古陸のハブはBPI及びBPII遺伝子をもっていたが、沖縄へきたハブはホルストガエルを餌とし、強い毒性を必要とせず、適応的にBPIとBPII遺伝子を不活性化したものと考えられる。毒蛇ハブは奄美大島、徳之島、沖縄、久米島などの南西諸島に棲息する。これらの島々は100-200万年前に水面の上昇に伴い、沖縄古陸が水面下に没したときに、水面上にとり残された陸地の部分である。沖縄古陸のハブの祖先はこれらの島々にわかれ、孤立した状態で現在に至っている。本研究は孤立環境とハブ毒腺ホスホリパーゼA_2(PLA_2)アイソザイムの遺伝子変異の関係を進化学的に調べることを目的とする。奄美大島、徳之島、沖縄のハブ毒をクロマトグラフィーにかけたとき、奄美大島、徳之島ハブ毒に多量に含まれる[Lys^<49>]PLA_2型アイソザイムであるBPI及びBPIIが沖縄ハブ毒には存在しなかった。Northern blot解析及びsingle stranded conformattional polymorphism-polymerase chain reactionから沖縄ハブ毒腺にBPI及びBPII mRNAが存在しないことが明らかとなった。種々のプライマーを用いた沖縄ハブゲノムDNAに対するPCR増幅反応及びBPIとBPII遺伝子の上流と下流に存在するポリモルフィズムを含む部分のPCRと配列解析から、BPI遺伝子の上流部分とBPII遺伝子の下流部分とが介在配列を介して結合し、偽遺伝子となっていることがわかった。BPIとBPIIは強い筋壊死作用を示し、これらを欠く沖縄ハブは生存に不利と考えられる。しかし沖縄ハブは正常に生きている。沖縄北部の山原地域は太古の環境を残すと考えられるが、ここのハブはホルストガエル(Rana Holsti,沖縄県指定天然記念動物)を90%以上餌としていることが観察されている。沖縄古陸のハブはBPI及びBPII遺伝子をもっていたが、沖縄ハブはカエルを餌とするために、強い毒性を必要とせず、適応的にBPIとBPII遺伝子を不活性化したものと考えられる。沖縄ハブ毒のPLA_2アイソザイムであるPL-Yは、浮腫活性をもつ徳之島ハブ毒のPLA-Bと3残基の違いであるが、腫れを起こすことができなかった。これも孤立環境によりもたらされた進化の違いに基づくものと考えられる。
一万年までの若い火山岩のK-Ar年代測定のための基礎研究

本研究では火山岩より分離した斑晶鉱物の単結晶或いは石基の微少量試料からのアルゴンを主とした希ガス脱ガスとその同位体比分析を行う.そのために主要な設備品として連続レーザー発信装置を購入した.レーザー発信装置と既に準備した赤外放射温度計及び関連装置を合わせ用いて、段階加熱による脱ガス実験とアルゴン同位体分析の基礎実験を行った.火山地質層序学が詳細に研究されている代表的火山体から系統的にかつ様々な火山岩類を採集した.歴史上噴火が記録されている溶岩類の採集も行った.対象とした火山体は浅間山,赤城山,三宅島,桜島,薩摩硫黄島,伊豆大島の三原山と九州阿蘇であった.火山岩試料について岩石記載学的に検討し,溶岩は石基と斑晶を分離した.石基と斑晶の単粒子又は単結晶(大きさは約1ミリ)を用いてアルゴン同位体測定を実施した.ガス量が極めて少なく,^<40>Ar/^<36>Ar比の測定誤差は約40%であり,^<38>Ar/^<36>Ar比の誤差は50%を越えた.一方,既存の抵抗炉を使った石基濃集バルク試料(約1グラム)のアルゴン測定も実施した.この場合の誤差は1%以下であり,一部の試料に同位体異常(質量分別作用に関する異常)を発見した.既存のガス抽出精製系全体を大改造した.それに伴い,信号計測系やバルブ制御系をコンピューターによる自動制御を行うことを実施した.将来の動向を鑑みて,Windows上でHP-VEEを用いたプログラム作成を行った.そのプログラムはほぼ完成し,新しい抽出精製系の制御が可能となった.アルゴン分析には感度法を用いることから新たな分析プログラムも開発した.一連の作業は全てコンピューターからの制御である.希ガス用質量分析装置をHP-VEEを用いたプログラムで操作する例はないと思われるので,その特徴を公表するつもりである.本来の研究計画である火山岩のK-Ar年代測定までは至らなかったが,本研究を進める上での基礎が充実したと言える.既存の質量分析装置を用いた火山岩の年代学的な研究成果は公表された.本研究では火山岩より分離した斑晶鉱物の単結晶或いは石基の微少量試料からのアルゴンを主とした希ガス脱ガスとその同位体比分析を行う.そのために主要な設備品として連続レーザー発信装置を購入した.レーザー発信装置と既に準備した赤外放射温度計及び関連装置を合わせ用いて、段階加熱による脱ガス実験とアルゴン同位体分析の基礎実験を行った.火山地質層序学が詳細に研究されている代表的火山体から系統的にかつ様々な火山岩類を採集した.歴史上噴火が記録されている溶岩類の採集も行った.対象とした火山体は浅間山,赤城山,三宅島,桜島,薩摩硫黄島,伊豆大島の三原山と九州阿蘇であった.火山岩試料について岩石記載学的に検討し,溶岩は石基と斑晶を分離した.石基と斑晶の単粒子又は単結晶(大きさは約1ミリ)を用いてアルゴン同位体測定を実施した.ガス量が極めて少なく,^<40>Ar/^<36>Ar比の測定誤差は約40%であり,^<38>Ar/^<36>Ar比の誤差は50%を越えた.一方,既存の抵抗炉を使った石基濃集バルク試料(約1グラム)のアルゴン測定も実施した.この場合の誤差は1%以下であり,一部の試料に同位体異常(質量分別作用に関する異常)を発見した.既存のガス抽出精製系全体を大改造した.それに伴い,信号計測系やバルブ制御系をコンピューターによる自動制御を行うことを実施した.将来の動向を鑑みて,Windows上でHP-VEEを用いたプログラム作成を行った.そのプログラムはほぼ完成し,新しい抽出精製系の制御が可能となった.アルゴン分析には感度法を用いることから新たな分析プログラムも開発した.一連の作業は全てコンピューターからの制御である.希ガス用質量分析装置をHP-VEEを用いたプログラムで操作する例はないと思われるので,その特徴を公表するつもりである.本来の研究計画である火山岩のK-Ar年代測定までは至らなかったが,本研究を進める上での基礎が充実したと言える.既存の質量分析装置を用いた火山岩の年代学的な研究成果は公表された.本研究では火山岩より分離した斑晶鉱物の単結晶或いは石基の微少量試料からのアルゴンを主とした希ガス脱ガスとその同位体比分析を行うために、温度制御可能なレーザー段階加熱装置が不可欠である.そのために主要な設備品として連続レーザー発信装置を購入した.レーザー発信装置が納入された段階で、既に準備した赤外放射温度計及び関連装置を合わせ用いて、段階加熱による脱ガス実験とアルゴン同位体分析の基礎実験を行った.火山体の地質層序学が詳細に研究されている代表的火山体から本年度は浅間山,赤城山,三宅島,桜島を選び,それぞれの火山体から歴史上噴火が記録されている溶岩類の採集を行った.薩摩硫黄島へも調査に入ったが,台風接近のため試料採集できなかった.採集した試料を岩石記載学的に検討し,石基と斑晶を分離した.石基と斑晶の単粒子又は単結晶(大きさは約1ミリ)のレーザー加熱実験を行い,十分に融解する事を確認した.また,一部の粒子について,アルゴン同位体測定を実施した.

ガス量が極めて少なく,^<40>Ar/^<36>Ar比の測定誤差は約40%であり,^<38>Ar/^<36>Ar比の誤差は50%を越えた.従って,現在のところ単結晶サイズでのアルゴン同位体異常を正確に識別できなかった.一方,既存の抵抗炉を使った石基濃集バルク試料(約1グラム)のアルゴン測定も実施した.この場合の誤差は1%以下であり,一部の試料に同位体異常を発見した.一つの火山体(桜島)の過去数百年間に噴火した溶岩においても,一様な同位体異常を持つ.それは,当初に期待した大気アルゴン同位体比組成から重い同位体が減る方向に質量分別作用をしている異常であった.既存の質量分析計とガス抽出装置を用いた火山岩の年代学的な研究も同時に実施してきており,その成果の一部は公表されている.昨年に続き,火山地質層序学が詳細に研究されている代表的火山体から系統的にかつ様々な火山岩類を採集した.歴史上噴火が記録されている溶岩類の採集も行った.昨年台風接近のため断念した薩摩硫黄島へ再度調査に入った.その後,伊豆大島の三原火山と九州阿蘇火山の調査と試料採集を実施した.火山岩試料について岩石記載学的に検討し,溶岩は石基と斑晶を分離した.昨年度購入した可視光連続レーザー発信装置と既存の赤外放射温度計及び関連装置を合わせ用いた基礎実験は成功した.しかし,単結晶或いは石基部分の微少量を用いたアルゴン分析では十分な精度が得られなかった.そこで,質量分析計の感度の向上を試みた.その過程で,ガス抽出精製系に問題が発生し,アルゴン測定ができなくなった.中途半端な修理をせず,既存のガス抽出精製系全体を大改造する決心をした.それに伴い,信号計測系やバルブ制御系をコンピューターによる自動制御を行うことを実施した.この時,既存のコンピュータープログラムはHP basicであったが,将来の動向を鑑みて,Windows上でHP-VEEを用いたプログラム作成を行った.これはプルグラムをビジュアル形式で行うものである.操作性も視覚的でわかりやすく分析ユーザーの便宜を考えたからである.そのプログラムはほぼ完成し,新しい抽出精製系の制御が可能となった.アルゴン分析には感度法を用いることから新たな分析プログラムも開発した.一連の作業は全てコンピューターでの制御である.本来の研究計画である火山岩のK-Ar年代測定までは至らなかったが,本研究を進める上での基礎が充実したと言える.希ガス用質量分析装置をHP-VEEを用いたプログラムで操作する例はないと思われるので,その特徴を今後公表するつもりである.
数学的活動のバランスを重視した中学校数学科カリキュラムの開発

数学的活動のバランスといったとき、活動の種類のバランス、活動と知識獲得とのバランスの2点が考えられる。前者に関しては、実世界の問題を数学の世界へと数学化して解決・解釈・検討していく活動と、数学の世界で生じた問題を発展・統合して体系化していく活動とのバランスが重要となる。後者に関しては、活動と知識獲得を分離するのではなく、活動を通して知識が獲得される過程に焦点を当てる必要がある。数学科カリキュラムは、革命的な知識獲得が節目になって要所要所に位置づけられ、その節目と節目の間で累積的な知識獲得がなされる。本研究の目的は、生徒が数学的概念を創り上げていくために、日常生活からの数学化、数学の中での数学化等の数学的活動をいかにバランスよくカリキュラムに位置づけていけばよいかを明らかにすることである。そのためには、数学的活動の性格を考察し、その性格を十分に配慮した教材開発、並びに、その指導系列の開発が必要である。小・中学校の関連性を考慮に入れながら、数学的概念が日常生活からいかに構成され、さらに数学の中でいかに抽象化・一般化されていくのかを、文献研究、歴史的考察、事例的研究を通して明らかにすることを意図している。本年度は、数学的活動の中で、特に、数学的モデリングに焦点を当て、その授業における共同思考のあり方について考察した。数学的モデリングはオープンな活動であるため、生徒の考えをいかに手助けしてよりよい方向へと導いていくかという教師の評価と手だてがポイントとなる。また、その際、生徒同士で討論する機会を設け、共同思考を積極的に取り入れていくことが、生徒の考えをよりよく促進する上で奨励される。そこで、数学的モデリングの指導において共同思考を取り入れていく際の論点として,「生徒が一人で考える場と集団で考える場の組織」,「共同思考における数学的モデリングの全過程と特定の段階だけの取り扱い」,「生徒同士の話し合いの組織」の3つを取り上げ,各々の論点について,指導への示唆と今後の課題についてまとめた。これらの論点は、共同思考において、教師がどのように関わっていけばよいかを考える上で参考となる。特に,3つ目の論点に関しては,教師が見分けるべき生徒同士の討論の状態を「期待される方向とは異なる方向へ討論が進展している状態」,「議論されるべきことが議論されずに,討論が進展している状態」,「多様な論点が出されているが,それらが整理されず混沌としている状態」,「現状を打開する考えが浮かばずに,討論が停滞している状態」の4点にまとめ,各々において,数学的モデリングにおける特定の考え方との関連性を考察した。上記4つの類型は,教師が生徒同士の討論にどのように介入していけばよいかを考察する上で参考になる視点である。本年度は、まず、数学の知識獲得を促す活動を2つの類型に分けた。これまで獲得していた数学的知識が根底から覆され拡張されたり統合されたりしていく活動と、これまで獲得した数学的知識を総動員して用いることで解決可能な問題場面を広げていく活動である。そして、数学科カリキュラムは、革命的な知識獲得が節目となって要所要所に位置づけられ、その節目と節目の間では、累積的な知識獲得がなされていると解釈した。革命的な知識獲得は、生徒にとっては大きなギャップになるが、このギャップは数学の本質を理解する上でなくてはならないものである。このギャップを超えていくためには、具体の中での意味ある活動、すなわち、数学的活動が重要な役割を果たしているわけである。次に、革命的な知識獲得に焦点を当て、そこには、少なくても2つの類型があることを同定した。一つ目は、理解の仕方に関することで、帰納的な理解と演繹的な理解である。数学的な性質や定理の理解には、学年進行に伴い、帰納的な理解から演繹的な理解へと変わっていく内容が多い。演繹的理解に入る前に、これまでの理解が帰納的な理解であったことを振り返ることで演繹のよさが見えてくる。二つ目は、定義や定理の意味が拡張されていく点である。算数・数学で学習した最初の定義や定理は、永久不変のものではない。児童・生徒がその定義の曖昧さに気づくことによって、あるいは、新たな問題場面に遭遇しこれまでの定義では通用しないことに気づくことによって、修正されたり、拡張されたりしていくものである。「先生がいったから正しいよ」、「辞書に書いてあったから正しいよ」といった他者からの受け売りの知識ではなく、「現段階ではこれでいこう」といった知識の成長を前提とした知識観がもてるような指導が期待される。次年度は、これらのことを踏まえ、革命的な知識獲得に焦点を当て、どのような内容があるのかを探る。数学的活動の基本的な性格として、「主体性」、「社会性」があること、並びに、その質を高めていくための観点を明確にして指導に臨むことが肝要である。

「主体性」に関しては、どのような数学的な問いかけに焦点を当てるのか、「社会性」に関しては、自分なりの表現から他者を意識した表現方法へと移行する中で、いかに普遍的な理解へと繋げていくかが論点となる。そして、数学的活動と数学的知識の獲得に関して、次の注目すべき数学的活動の性格を考察した。(1)数学的構造を内包した具体の中での豊富な活動を行い、背後にある構造をみとり表現することで抽象化が促進される。(2)数学的活動にはこれまで獲得した数学的知識が根底から覆され拡張されたり統合されたりする活動と、これまでの獲得した数学的知識を総動員して用いることで解決可能な問題場面を広げていく活動がある。そして、数学科カリキュラムは、革命的な知識獲得が節目となって要所要所に位置づけられ、その節目と節目の間では、累積的な知識獲得がなされると解釈できる。革命的知識獲得は累積的知識獲得の延長線上に位置づけられる。(3)どんな数学的活動においてもその所産として数学的知識が成長している。それゆえ、概念形成と応用といった二分法で授業をわけるのではなく、数学的活動を振り返り、これまでの数学的知識がいかに変容したかを明確にした指導が期待される。(4)数学的活動により次の学習に関わりのある新たな目的や問いが生成される。ただし、意図しないものも同時に生成される。「なぜ今これを学習しているのか」という学習の意義を明確にして学習に臨めるように教材や指導系列を工夫すると共に、教師も学び手である点に留意する必要がある。数学的活動と概念形成とを関連づけるために、問題を解決することだけで終始することなく、児童・生徒の内的な世界に数学をつくりあげていくことを目標とする。具体的な世界(主に現実世界)で生じた問題を解決することが目的か、抽象的な世界で生じた問題を解決することが目的かを見きわめ、「互いが互いを成長させる」をモデル主義の核心とする。具体的な世界の問題を解決するために、児童・生徒の内的な世界に抽象化モデル(数学的モデル)がつくられ、つくられた抽象化モデルの適用範囲を広げたり、部分(構成要素)としての抽象化モデル同士の関係を明らかにしたりすることで、抽象的な世界に数学というシステムを構築していくことになる。モデル主義に基づく数学教育の特徴として、下記の3点をあげることが出来る。1.現在の数学教育では、児童・生徒にとって「現実→算数・数学」という流れを中心に、数学概念の構成を意図している傾向にある。しかし、モデル主義では、「現実→算数・数学」と「算数・数学→現実」といった流れを相互に関連されながら、児童・生徒の内的な世界に数学を構築していくことを意図している。2.モデル主義における数学教育の展開では、拡張、統合のプロセス、単純化、特殊化のプロセスが、当然のプロセスとして学習展開に組み込まれる。数学的知識は、直線的累積的に成長していくのではなく、ある時は急激な変化で革命的に変化することが当然の帰結として強調される。3.抽象化モデルは、当初対象としていた内容以外の、未だ気づいていない内容を具体的な世界に内包していることを暗示している。また逆に、抽象的な世界での考察を、具体的な世界で意味づける行為は、2つの世界の関連性を構築していることであり、両方の世界をいったりきたりすることで、その本質を明らかにすることができる。
強化学習によるロボットの諸機能の自律的、調和的、合目的的獲得と知能形成

本研究は,センサ信号を直接入力とし,モータコマンドを出力とするニューラルネットを,強化学習に基づいて求められた教師信号を用いて学習させることで,必要に応じて諸機能がニユーラルネット内部に創発するとともに,それとわれわれ生物の知能形成との関係を示していくことを目的とした。そして,以下のような大きな成果が得られた。・シンボル処理が苦手とされるニューラルネットを用いて,2エージェント間のコミュニケーションを,単に個々のエージェントが強化学習で学習するだけで,コミュニケーション信号にノイズをのせると,ニューラルネットの出力が二値表現をするようになることを示した。また,シーケンシャルな2つの信号の場合でも表現の二値化を確認した。・実ロボットを使って,視覚センサ信号をニューラルネットへの入力として,画像処理,画像認識,タスクの情報を一切教えないで,箱押し行動を強化学習によって獲得させることができた。また,同じく実ロボットを使った実験で,背景にさまざまなものを置いた疑似実環境で物体到達行動を学習させ,疑似実環境でもある程度の学習ができることを示した。・ニューラルネットを用いて強化学習を行なうことで,同一タスクを2つのセンサ,2つのモータの4個の組み合わせのうちの3個の組み合わせで学習させたところ,選択されたセンサによらない中間層表現を獲得し,未知のセンサーモータの組み合わせの場合に,学習しなくても適切な行動ができた。空間的抽象化と関わるこの機能は,予測信号を使って抽象化させる方法では獲得できないことを指摘した。・リカレントニューラルネットを使って,知的な探索を学習によって獲得することを提案し,2つのゴール候補がある場合,まず近い方に行って,だめならもう一方に行くという行動が獲得された。.獲得された知識は,さらに大きな問題を解く際にも有効に使用され,時間的抽象化との関わりを指摘した。【1】強化学習に基づく会話の学習におけるノイズ付加によるシンボルの発現ニューラルネットを用いてコミュニケーション信号を生成するエージェントとそれを受信して行動するエージェントを仮定し、両者を強化学習に基づいて独立に学習を行ったところ、学習可能な範囲において、コミュニケーション信号に付加するノイズが大きくなるほど、コミュニケーション信号が離散化され、受信者も離散化された信号として受け取るようになり、さらに、系全体がノイズに対して強くなることがわかった。さらに、リカレントネットを用いることで、信号の離散化が促進されることがわかった。このことは、従来シンボル処理が苦手とされてきたニューラルネットがシンボル(離散化された信号)の処理を行う能力を有することを示すとともに、シンボルグラウンディング問題の解決につながる大きな一歩と考えている。【2】強化学習によるカラー情報処理と位置と色の情報表現ニューラルネットにセンサ信号を入力し、動作信号を出力する移動ロボットが、カラー視覚信号を入力として物体到達を強化学習に基づいて学習させるタスクをシミューレーションで行い、報酬をもらえる物体に到達する行動を学習できることを確認した。そして、中間層ニューロンの出力を観察したところ、色によらない物体の大域的位置の情報を表現するニューロンが存在することを示した。これは、生体の脳において、物体の位置や速度を処理する経路と形や色を処理する経路に分離されていることが学習に基づいて行われている可能性を示唆していると考えている。【3】成長型ニューラルネットの基礎研究ニューロンの軸索の成長を、バックプロパゲーション法による学習の拡張としてとらえ、誤差信号を上位のニューロンが物質として拡散し、下位のニューロンがその濃度勾配にしたがって軸索を伸長させるという手法を提案してきた。さらに、隠れニューロンに対応できるように、隠れニューロンが誤差信号に関係なく下位のニューロンの成長を促す物質を拡散させる(1)成長促進物質拡散法、および最初に入力ニューロンと出力ニューロンが結合し、その後隠れニューロンを分離し、誤差信号に基づいて入力

-隠れニューロン間を結合させる(2)隠れニューロン分離法を提案し、隠れニューロン一つの場合に適用し、非線形分離問題の学習を確認した。【1】会話の学習におけるシンボルの発現リカレントニューラルネットを用い、単に強化学習によってコミュニケーションを必要とするタスクの学習を行うだけで、ノイズを付加すると学習によって獲得されたコミュニケーション信号が時系列のものでも離散化し、ノイズに強いコミュニケーションが実現できることを示した。さらに、2エージェント間コミュニケーションの学習において、送信側エージェントの出力に微小な確率的要素を付加し、受信側エージェントは確率的要素を排除したグリーディな行動選択をすると学習成功率が向上することを示した。【2】疑似実環境下での物体到達タスクの強化学習今まで用いていた白い壁、白い床を取り除き、まわりに目標物以外の物体やカラフルな広告を置くことで疑似実環境を実現し、カラーの視覚センサ信号をそのままニューラルネットに入力して、ロボットに3種類の色をつけた目標物への到達タスクの学習を行わせた。そして、目標物への到達を学習できることを示した。ただし、目標物と同じ色を含む物体を並べて置くと、必ずしも目標物に到達できないという問題点が残った。【3】成長型ニューラルネットによる多層構造の形成の研究→研究項目【5】に変更【4】リカレントニューラルネットの実用的学習アルゴリズムの研究従来連続時間を前提に定式化していたものを、解析を容易にするため、離散時間を前提とした定式化を行い、簡単な短期記憶を必要とするEXOR問題を解かせ、学習できることを確認した。【5】報酬期待ニューロンの強化学習による発現モデルサルに複数回の試行をくり返した後に報酬がもらえるタスクをさせた際に、報酬試行以外で反応する前部帯状皮質のニューロンに着目した。そして、リカレントニューラルネットと強化学習による発現モデルを学習させた結果から、単一試行から複数試行への移行時に、適切な状態評価を実現するために一時的に現れるものである可能性を示した。1.高次レベルの探索と決定論的探索従来の強化学習では、乱数を用いた確率的行動選択のことを探索と呼び、強化学習における重要なファクターとされてきた。これに対し、人間のように、各モータ単位ではなく、分かれ道のどちらを進むかといった高次のレベルでの探索、さらに、こちらがだめなら次はこちらといった文脈を利用した決定論的な知的探索を、リカレントニューラルネットを用いた強化学習によって獲得できることを示した。さらに、通常のランダム探索では、外力がかかると一様な探索ができないが、強化学習において、状態評価値を微少量ずつ逐次増加させることにより、外力がかかるような状況でも、一様に探索ができ、かつ、環境変化に対しても適応能力があることを、パワー不十分なロボットが重力に逆らって腕を上げるという簡単なタスクで確認した。
計量経済学におけるコンピュータ・インテンシブな統計手法の開発とその実証研究

経済時系列分野で用いられる統計的手法を用いて,株価変動の推定を行った。同時に,経済構造の変化を検定する方法を考案した。また,シェア変数などのような被説明変数が0と1の間にある場合に,ブートストラップ法を用いて,推定・検定の方法も考案した。さらに,いくつかの応用例として,提案された計量経済の手法を用いて,様々な実証分析を示した。それぞれの研究代表者・分担者の今年度の研究成果を簡単に記す。谷崎(研究の総括と統計的手法の開発の担当)は,株価・外国為替・金利の日次データを用いて,レベル変数値とそのボラティリティについて,休日効果・曜日効果・それぞれの変数間の波及効果を調べた。それぞれ変数のレベル値・ボラティリティ共に相互に密接に依存しあっていることが確認された。福重(コンピュータ・インテンシブな統計手法による実証分析の担当)は,投資関数の実証分析に関する研究,税収予測の不偏性に関する実証分析,風評被害の関連食物への影響に関する検証方法及び医学部教育の付加価値の計測に関する論文を雑誌論文として公刊した。黒住(時系列分析に関する統計手法の開発の担当)は,線形トレンドを説明変数に含む複数の構造変化の検定方法を開発した。そこでは,構造変化の数に依存せずに,より計算量の低くなる検定方法を考案し,効率的な計算アルゴリズムの開発に成功した。川崎(コンピュータ・インテンシブな時系列分析と統計的手法の開発の担当)は,離散型変数の選択・併合を主目的とした,凸最適化を要しない計算効率的な方法を提案した。さらに,値幅制限のある商品先物市場での応用を念頭に,打ち切りのある時系列データに対する計算機集約型の推定方法を提案し,マージンコールの発生リスクを適切に評価する方法について研究を行った。難波(コンピュータ・インテンシブな統計手法に関するシミュレーション分析の担当)は,分布関数に対する推定量の平均自乗誤差の積分値を最小にするようなバンド幅を利用した場合,平滑化ブートストラップ法を用いた信頼区間は非常に優れた性質を持つ事を,コンピューター・シミュレーションの結果により示した。谷﨑(研究の総括と統計的手法の開発の担当)は,Almost Ideal Demand Systemでの推定・検定を行うために,Pairs bootstrapとMoving blocks bootstrapを同時に用いた。その結果,誤差項の分布を仮定せずに,様々な需要関数の性質が成り立つかどうかを検定することが可能となった。福重(コンピュータ・インテンシブな統計手法による実証分析の担当)は,2013年度において,quantile regressionの中国の地方財政支出の決定要因の分析を例として,その応用方法について研究を行った。さらに,計量経済学的なdisequilibrium modelを台湾の電力需要による経済成長抑制効果を計測する方法へと応用し,実証分析を行った。黒住(時系列分析に関する統計手法の開発の担当)は,新たなパネル共和分検定の方法を開発した。検定統計量の作成方法を比較的シンプルに設計したため,大規模パネル・データの場合にも,コンピュータ計算時間を短縮することに成功した。さらに,2012年度に開発した共変量単位根検定における,共変量の選択方法の精緻化を行った。川崎(コンピュータ・インテンシブな時系列分析と統計的手法の開発の担当)は,多変量金融時系列に基づく市場リスク管理への応用を念頭に,データが正規混合接合関数に従う場合を考え,べき射影エントロピーから導かれるγ推定量による相関行列推定法を提案した。難波(コンピュータ・インテンシブな統計手法に関するシミュレーション分析の担当)は,平均に関する検定に関して,2段階のブートストラップ法(ダブル・ブートストラップ法)とファスト・ダブル・ブートストラップ法を応用し,その効果をシミュレーションにより分析した。谷﨑(研究の総括と統計的手法の開発の担当)は,株価・外国為替レート・金利のレベル水準値とそのボラティリティの変動要因をSVモデルによって分析を行った。レベル,ボラティリティの両方について,株価・外国為替レート・金利は,どちらか一方的に影響を及ぼしているのではなく,相互に密接に影響を及ぼしあっていることを確認した。福重(コンピュータ・インテンシブな統計手法による実証分析の担当)は,マクロ経済政策の影響を考慮した地価の変化について研究し,個々の地域の政策(観光振興,景観条例や道路の緑化)が地価及び地域の経済全体に与える影響についての研究を発表した。その他に医療支出の格差に関する新たな指標を提案した。黒住(時系列分析に関する統計手法の開発の担当)は,共変量単位根検定における,共変量の選択方法を開発した。共変量の選択は,その候補がN個ある場合には,N個からj個(j=1,...,N)を選ぶすべての組み合わせに対しての計算が必要であり,近年のコンピュータの計算速度を必要とする手法である。川崎(コンピュータ・インテンシブな時系列分析と統計的手法の開発の担当)は,サーキットブレーカー制度導入後の商品先物市場で,価格変動の非対称性をモデル化し定式化を探索するための,MCMCに基づく計算機集約型の方法を研究し,リスク管理(VaR, CVaR)への応用を行いその有効性を確認した。難波(コンピュータ・インテンシブな統計手法に関するシミュレーション分析の担当)は,個別の回帰係数が0であるという帰無仮説と,全ての回帰係数が0であるという帰無仮説を予備検定とする2種類の縮小推定量を考え,その小標本特性を数値計算により分析した。

谷﨑(研究の総括と統計的手法の開発の担当)は,Almost Ideal Demand Systemでの推定・検定を行うために,Pairs bootstrapとMoving blocks bootstrapを同時に用いた。その結果,誤差項の分布を仮定せずに,様々な需要関数の性質が成り立つかどうかを検定することが可能となった。福重(コンピュータ・インテンシブな統計手法による実証分析の担当)は,誤差項に系列相関がある不均衡モデルに関して,従来の潜在的な系列相関を持った誤差項の仮定を外し,レジームのスイッチに際して誤差分散が変化するモデルを提案した。黒住(時系列分析に関する統計手法の開発の担当)は,構造変化のあるモデルにおいて変化点を推定した場合の信頼区間の新たな構築方法を開発した。さらに,自己相関係数を利用したパネル共和分検定において,局所対立仮説下における検定統計量の漸近的性質を導出した。川崎(コンピュータ・インテンシブな時系列分析と統計的手法の開発の担当)は,スパース正則化に基づく現代的な変数選択法であるLASSO, SCAD, MCPに円滑閾値型推定方程式(STEE)法を加えて,電話による銀行定期預金の販売促進データを素材にモンテカルロ実験により予測能力の比較を数値的に行った。難波(コンピュータ・インテンシブな統計手法に関するシミュレーション分析の担当)は,構造変化の有無に対する検定であるチョウ検定にダブル・ブートストラップ法を応用し,そのパフォーマンスをコンピュータ・シミュレーションにより分析した。当初に予定していた4つの統計手法の開発も順調に進んでいる。さらに,以上の統計手法の開発と同時に,応用例として,上記の統計手法を用いて,実証分析も行っている。それぞれの研究代表者・分担者の今年度の研究成果を簡単に記す。谷﨑(研究の総括と統計的手法の開発の担当)は,東日本大震災の震源から遠く離れた大阪市において,東日本大震災が住宅価格(特に,中古マンション価格)に与えた影響を分析した。その結果,活断層が住宅価格に負の影響を与えることがわかった。さらに,東日本大震災以降,液状化も住宅価格に負の影響を与えるという結果が得られた。難波(コンピュータ・インテンシブな統計手法に関するシミュレーション分析の担当)は,構造変化を含む可能性のある回帰モデルを考え、構造変化時点の前後に撹乱項分散が変化する可能性がある場合には、ブートストラップ法を用いることにより、通常の検定の精度を大幅に改善できることをシミュレーションにより示した。黒住(時系列分析に関する統計手法の開発の担当)は,非斉次な説明変数をもつ線形モデルにおいて,構造変化を伴う場合の変化点の信頼区間の構築方法を開発した。さらに,平均のシフトを検定するsupワルド検定及びCUSUM検定の有限標本特性を向上させるため,長期分散推定量のバイアス修正方法を導出した。福重(コンピュータ・インテンシブな統計手法による実証分析の担当)は,合理的消費者,高齢者における住居環境,中国経済などに関する様々な実証分析を行った。
新規低酸素環境応答性プロドラッグの構造最適化

本研究機関ではこれまでに開発した低酸素環境応答性プロドラッグシステムのIC50値を下げる事を試みた。具体的には従来のプロドラッグは薬剤がアミド結合を介してプロドラッグ化されアミド結合の開裂により薬剤がリリースされていたが、新たに開発したシステムはアミド結合を介したプロドラッグ化であるが、エステル結合の開裂をトリガーとする分子システムである。新たに開発したシステムをin vitroで評価したところIC50値が一桁低下していた。申請者らはこれまでに既存の毒性の高い抗がん剤をプロドラッグ化する事で毒性を下げるとともに、悪性腫瘍が存在するとされている腫瘍の低酸素部位に集積させて薬剤をリリースするシステムの開発を行ってきた。これまでにゲムシタビン及びドキソルビシンをプロドラッグ化し、in vitroおよびin vivoによりその効果を示してきた。In vitroにおいては低酸素環境下での薬剤の放出及び細胞障害性の回復が確認できた。In vivoにおける評価では毒性の劇的な低下や生存率の向上、さらに、従来の抗がん剤は腫瘍深部の低酸素部位には全く到達していないのに対し、開発した抗がん剤プロドラッグは腫瘍深部の低酸素部位にまで到達していることが確認できた。本研究ではこれまでに開発した低酸素環境応答性プロドラッグのシステムをより広く展開するために様々ながん治療で用いられているプラチナ系の抗がん剤に展開させた。具体的にはシスプラチンをプロドラッグ化し、低酸素環境応答性とした。シスプラチンに対し、これまでに開発した2ーニトロイミダゾール誘導体を反応させ、新たな低酸素環境応答性シスプラチン誘導体を合成した。合成したプロドラッグをin vitroにおいて評価したところ、低酸素環境下において細胞障害性が回復していた。本研究ではさらにこれまでに開発したプロドラッグのIC50値を下げる試みを行った。新たに開発したシステムをin vitroで評価したところ、IC50値が1桁低下していた。ドラッグデリバリー
乱流予混合火炎における乱れの増幅作用の解明

乱流火炎帯における局所的なガス流速はレーザ流速計により、火炎面の挙動は三つの受感部を有する静電探針により計測することができ、これらを組み合わせて使用することにより、火炎面の前後で局所的なガス流速が変化するようすを計測することが可能となる。さらに、速度変動のパワースペクトル密度関数を調べることにより、火炎面の前後で乱れが変化するようすを明らかにすることができる。その結果、(1)火炎面における発熱による熱膨張のために、燃焼ガス流中の乱れは、approach flow中と比べると、火炎面の変動周波数と同じ周波数領域の運動エネルギが増加し、それよりも高周波数領域の運動エネルギが減少すること、(2)局所的なガス流速は火炎面に垂直方向に増加するために、approach flow中ではほぼ等方性の乱れが燃焼ガス流中では非等方性の乱れになること、さらに、(3)このようすは乱流火炎帯の場所によって異なること、などを明らかにした。本研究では、reaction-sheet regimeの乱流予混合火炎における乱れの増幅作用を明らかにすることを目的として、火炎面前後において局所的なガス流速のバーナ軸方向および半径方向成分が変化するようすを計測することを試みた。このような計測を実現するために、2波長・4ビーム方式のレーザ流速計と静電探針を組み合わせて使用した。この手法により、局所的なガス流速のバーナ軸方向および半径方向の速度変動はレーザ流速計により、また、レーザ流速計の計測点の近傍における火炎面の挙動は静電探針により計測することができる。したがって、火炎面の前後における速度変動のパワースペクトル密度関数を調べることにより、乱流予混合火炎における乱れの増幅作用を明らかにすることができる。その結果、approach flow中の乱れは、非燃焼時のそれと等しく、ほぼ等方性の乱れであること、バーナ軸方向よりも、バーナ半径方向の乱れ強さが著しく増加し、乱れは非等方性になること、乱流火炎帯において火炎面が変動する波数領域の乱れの運動エネルギが増加することを明らかにした。本研究では、reaction-sheet regimeの乱流予混合火炎における乱れの増幅作用を明らかにすることを目的として、火炎面の前後において局所的なガス流速が変化するようすを計測することを試みた。このような計測を実現するために、レーザ流速計と静電探針を組み合わせて使用した。その結果、局所的なガス流速は火炎面に垂直方向に増加すること;approach flow中ではほぼ当方性の乱れが燃焼ガス流中では非等方性の乱れになること;approach flow中の乱れに比べて、燃焼ガス流中では、低周波数領域の運動エネルギが大きく、高周波数領域の運動エネルギが小さいこと;さらに、このようすは乱流火炎帯の場所により異なること、などを明らかにした。

その結果、(1)火炎面における発熱による熱膨張のために、燃焼ガス流中の乱れは、approach flow中と比べると、火炎面の変動周波数と同じ周波数領域の運動エネルギが増加し、それよりも高周波数領域の運動エネルギが減少すること、(2)局所的なガス流速は火炎面に垂直方向に増加するために、approach flow中ではほぼ等方性の乱れが燃焼ガス流中では非等方性の乱れになること、さらに、(3)このようすは乱流火炎帯の場所によって異なること、などを明らかにした。