hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知課題による算数困難児の早期発見スクリーニング法の開発に関する研究

本研究は、算数困難児のスクリーニング法ならびに算数困難児に効果的な指導法を開発することを研究の目的としている。今年度は、幼稚園の年長児から継続して算数スクリーニング調査を実施した。また、昨年度明らかになった数値判断課題反応速度ならびにエラー率を指標とした予備スクリーニングが、他の実験群でも同様の効果があるのか検討した。その結果、学習困難がある児童を予測できることが明らかになった。また、保護者の同意が得られた児童に対してDI (Direct Instruction)とPBI (Process basedinstruction)という2つの指導法で算数トレーニングを行い、その効果の検討を行ったところ、算数成績とともにプランニングスキルが低い児童では、具体的な問題解決方略を教示する方が成績を向上させ、一方、プランニング得点が高い児童では、解いた問題についてふりかえり、どのような問題解決がより効率的であるか主体的に考えるよう教示する方が成績を向上させることが示された。同様の効果は算数困難児でも得られている。算数トレーニングに参加した対象児童等のアンケートでは、高い学習満足度であったことが示され、学習に意欲的になったという効果もあわせて示された。これらの成果は、算数困難児の認知処理過程についての基礎データを提供することになるとともに、算数の困難さがより重篤化する前に、支援を行うことの意義について明らかにするものであり、今後の学習困難児の早期教育の必要性について示唆を与えるものであった。(抄録なし)本研究は、算数困難児のスクリーニング法ならびに算数困難児に効果的な指導法を開発することを研究の目的としている。2011年度は初年度であり、算数困難児の早期発見スクリーニング検査の課題選定を主課題として調査を実施した。具体的には、就学後初期(1年生の1学期)に,数に関する認知課題を複数実施し、就学後後期(1年生の修了時)に,それら2回目ならびに標準化された算数と国語の学力検査(TK式領域別標準学力検査)を実施し,結果から学習面で特異的な困難が生じている児童の就学初期の算数課題の結果を後方視的に分析し,認知課題による早期発見スクリーニング検査の課題選定を行った。これらの調査の成果は、算数困難児の認知処理過程についての基礎データを提供することになるとともに、算数の困難さがより重篤化する前に、支援を行うことの意義について明らかにするものであり、今後の学習困難児の早期教育の必要性について示唆を与えるものである。これまで明らかになったこととして、就学後初期の46月時点に実施した数値判断課題の反応時間ならびにエラー率により、算数困難のリスクが高いとされた児童は、1年生終了時の算数成績が、他の児童(算数困難リスクが高いという指摘をされなかった児童)より低いことが明らかになった。一方で、算数は多領域で構成されており、様々な認知能力が寄与するため、スクリーニング課題の精度を上げるため、テストバッテリーを組む必要が示唆された。今後は、算数困難リスクの高い児童の発達検査等のプロフィールをもとに、より詳細な検討を行う予定である。今年度は、保護者の同意が得られた児童に対してDI(Direct Instruction)とPBI(Process based instruction)という2つの指導法で算数トレーニングを行い、その効果の検討を行った。学習効果を検証する指標としては、算数の計算スキルに加え、算数成績との関連が強いといわれる。プランニングスキルを指標とした。その結果、算数成績とともにプランニングスキルが低い児童では、具体的な問題解決方略を教示する方が成績を向上させ、一方、プランニング得点が高い児童では、解いた問題についてふりかえり、どのような問題解決がより効率的であるか主体的に考えるよう教示する方が成績を向上させることが示された。また、年長児に対する算数スクリーニング調査も実施しており、結果に関しては、小学校に上がってからも継続し、縦断的な分析を行う予定である。また、学習指導の効果が低い児童に応じて支援の質を高めていくRTI(Response to Instruction)など、本研究との関連が強い研究手法についても検討を行う予定である。今度は、これらの研究結果をもとに、さらに縦断的な検討を進めることで、効果的な支援方法について検討していく予定である。

算数トレーニングに参加した対象児童等のアンケートでは、高い学習満足度であったことが示され、学習に意欲的になったという効果もあわせて示された。これらの成果は、算数困難児の認知処理過程についての基礎データを提供することになるとともに、算数の困難さがより重篤化する前に、支援を行うことの意義について明らかにするものであり、今後の学習困難児の早期教育の必要性について示唆を与えるものであった。算数困難児の早期発見につながるスクリーニング課題を選定する上で、就学後初期の児童の実施データが得られたという点では、おおむね計画通り順調に研究が進行していると思われる。一方で、2年生以上の算数困難児に関する数値判断課題等のデータが得られたという点、また、就学前の幼稚園在学後期の児童の参考データが得られたという点では、当初の計画以上に進展しているといえる。算数困難児の早期発見につながるスクリーニング課題を選定する上で、就学後初期の児童の実施データならびに効果的な指導法に関する検討を行ったという点で、おおむね計画通り順調に研究が進行していると思われる。一方で、就学前の幼稚園在学後期の児童の算数スクリーニングデータならびに算数トレーニングの結果が得られたという点では、当初の計画以上に進展しているといえる。算数は多領域で構成されており、様々な認知能力が寄与するといわれている。そのため、スクリーニング課題の精度を上げるため、テストバッテリーを組み、検討する必要がある。これら課題の選定については、算数困難リスクが高い児童の発達検査等の結果から、詳細なプロフィール分析を行い、それらの結果を参考にして、2012年度の調査に活かす予定である。また、2012年度は、算数の基礎となる数量操作についての指導を実施し、それらの知見について明らかにすることに加え、年長児などを対象に算数困難リスクのスクリーニングを実施し、検討課題を明らかにしたいと考えており、その調査依頼を行っているところである。算数のスクリーニングならびに早期支援の効果の検討を行うためには、児童の発達がトレーニングに及ぼす影響について長期的な観点で検討を行う必要があるため、本研究では、保育園ならびに幼稚園に在籍する年長児の算数スクリーニングならびに数に関するトレーニングの結果が、就学後の学習に及ぼす影響について明らかにする予定である。一方で、算数に困難が生じている児童の発達検査等の結果から、詳細なプロフィール分析を行い、算数の困難に関係している認知的な要因を明らかにする予定である。2013年度は、昨年度にスクリーニング検査を行った児童の就学後の算数成績について縦断的に分析するとともに、算数の基礎となる数量操作についての指導を実施し、それらの知見について明らかにしたいと考えており、関連機関からは研究協力の内諾を受けている。(抄録なし)
基底の学習を用いた情報ハイディング技術への展開

情報ハイディング(IH)技術は、コンテンツ保護に役立つ技術である。電子透かしが埋め込まれたステゴ画像に対して、拡大縮小、回転、切り出し等の幾何攻撃や、非可逆圧縮などの非幾何攻撃を加えられたときでも、電子透かしが抽出できることが求められる。我々は、これらの攻撃に対して、ロバストな電子透かし法を検討した。幾何攻撃に強い方法として、(1)画像の特徴点を検出し、特徴点の周辺に透かしを埋め込む手法に取り組んだ。SIFT特徴点は幾何攻撃に対して強く、同じ特徴点が抽出できる。しかしながら、縮小された場合、透かし情報の劣化が大きく、誤りが多かった。そこで、埋め込み時に拡大率を調節することにより、拡大縮小攻撃への耐性の向上を図った。また、特徴点自身に透かし情報を埋め込むと、再検出の妨げになるので、埋め込み領域を工夫した。これらの改善により、従来法よりも誤りを少なくすることが可能になった。この成果は国際会議APSIPA ASC 2018で発表済みである。次に、(2)ニューラルネットワーク(NN)を用いて、幾何攻撃に堅牢な埋め込み手法を検討した。提案手法はNNで学習することにより、非可逆圧縮に強い手法である。この成果は、電子情報通信学会英文誌(2019年1月号)に採録されている。また、回転攻撃に耐性を持たせるために、畳み込みニューラルネット(CNN)を用いたモデルを検討した。このモデルには、回転攻撃を模擬する層が内在しており、様々な回転攻撃を学習することが可能である。この成果はEMM研究会で発表している。また、(2)ニューラルネットワークを用いた電子透かし法については、電子情報通信学会英文誌IEICE Transactions on Information and Systemsの1月号に掲載されている。回転攻撃についても検討を行い、回転角度の推定を行う方法や、CNNを用いた手法を提案し、一定の成果を得ている。これらの成果はEMM研究会で発表済みである。電子透かし法の性能評価を理論的に行うために、レプリカ法を用いてモデルの統計力学的な解析を行った。この成果は日本物理学会で発表済みである。(1)特徴点の周辺に透かしを埋め込む手法については、まだ回転攻撃を受けた場合について、十分な性能が得られていない。1つの埋め込み領域に埋め込む透かし情報の量を減らすなど、さらなる工夫を行なっていく予定である。(2)ニューラルネットワークを用いた電子透かし法については、一定の成果が得られているが、IHC評価基準に基づいて評価を行なっていない。他の攻撃への耐性を評価したい。また、CNNを導入したことで、回転攻撃にロバストになっている。これを(1)の手法と組み合わせることにより、IHC評価基準を満たせるようにしていきたい。(3)誤診につながるので、医療系の診断画像には、透かし情報を埋め込まない方法が求められる。画像から得られた特徴情報と透かし情報の関係を学習することにより、ロバストな非埋め込み型の電子透かし法を構築することができる。新規の方法として、取り組んでいきたい。情報ハイディング(IH)技術は、情報セキュリティ技術や画像処理の技術などを応用し、コンテンツ保護に役立てる技術である。本研究は、画像への回転、拡大・縮小、切り出し、非可逆圧縮などの攻撃に対して、堅牢なIH技術を開発することである。回転や拡大・縮小、及び、切り出しされた画像から透かし情報を抽出するためには、埋め込み領域を検出する同期を取る必要がある。そのため、次の2つの手法を検討した。1.同期符号(マーカ)を用いて、同期を行う手法2.画像の特徴点を用いて同期を行う手法1の手法では、透かし情報とは別に同期を取るためのマーカを埋め込む。圧縮等の攻撃により、誤りを多く含むので、PEGアルゴリズムを用いたLDPC符号を導入した。この符号を用いると、符号長を短くできるので、画質の向上につながる。この成果は、IEICEの論文誌に掲載された。また、符号長をより短くするために、多元LDPC符号を用いる手法も検討した。これはEMM研究会で発表を行った。さらに、印刷した画像をスキャンし、そこから透かしを取り出すために、マーカを離散フーリエ変換し、テンプレートとして埋め込む手法を検討した。この成果は、EMM研究会で発表した。2の手法では、SIFT特徴点とKAZE特徴点を用いることを検討した。いずれも画像の拡大・縮小に堅牢な特徴抽出が行えた。SIFT特徴点は拡大率に比例したスケールが得られるのに対して、KAZEは比例せず、拡大率の推定に向かないことが分かった。これらの成果は、EMM研究会で研究発表している。電子透かしの評価基準であるIHC評価基準は、世界的なコンテスト形式で技術評価を行なっている。2016年度に予定されていたコンテストは、延期され2017年度に開催されることとなった。本研究では、IHC Ver.5を達成することを目標に研究を進めている。マーカとLDPC符号を用いた手法では、IHC Ver.4までは基準を達成できることが分かっている。Ver.5では攻撃パラメータが未知であるので、全探索を行うと計算時間が膨大になることが課題である。しかしながら、同期が行えた場合は、非常に高い誤り訂正能力があり、有望な手法であると言える。今後は同期の高速化に向けた研究を進めていく。

一方、特徴点を用いた手法では、SIFT特徴量を用いた同期により、拡大・縮小、回転、切り出しされた画像からも透かし領域を抽出することができた。多くの特徴点で同期が行えたが、得られるスケールが拡大率に一致していない場合があることや、特徴領域が大きくできず、よい誤り訂正符号を用いられないことが課題である。概ねVer.5の評価基準を達成できているが、複合攻撃の場合が未達成である。今後も誤り訂正能力の改善に取り組む予定である。情報ハイディング(IH)技術は、コンテンツ保護に役立つ技術である。実用化に向けて解決すべき課題は、電子透かしが埋め込まれたステゴ画像に対して、拡大縮小、回転、切り出し等の幾何攻撃や、非可逆圧縮などの非幾何攻撃を加えられたときでも、電子透かしが抽出できることである。この攻撃耐性についての評価基準にIHC評価基準がある。我々は、IHC評価基準に基づいて、攻撃耐性の高い電子透かし法を提案している。本年度は、(1)画像の特徴点を検出し、特徴点の周辺に透かしを埋め込む手法と、(2)ニューラルネットワークを用いて、電子透かしを埋め込む手法を検討した。手法(1)では、拡大縮小に耐性のあるSIFT特徴点を抽出し、その近傍に電子透かしを埋め込む。特徴点は画像の中に多数あるため、切り出し攻撃にも強い。一方で、回転については総当たりで透かしを検出する必要がある。各個別の攻撃に対しては、ほぼ誤り無く電子透かしを抽出できるのに対して、これらの複合攻撃に対しては、まだ誤りが残ってしまった。この成果は国際会議IIH-MSP2017で成果発表を行った。また、今年度は、特徴点の再検出率を向上させる方法を提案し、良い結果が得られている。この方法については、次の電子透かしコンテストで発表する予定である。手法(2)では、階層型のニューラルネットワークにより、画像のDCT係数に透かしを埋め込む手法を提案した。非可逆圧縮に対しては耐性を持つことが分かった。また、ニューラルネットワークがどのような埋め込みを行なっているのかを解析した。この成果はEMM研究会で発表している。IHC委員会は、国際的なコンテスト形式によってIHC評価基準を満たす技術の提案を募集している。2017年度は、The Thirteenth International Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing (IIH-MSP 2017)において、コンテストが行われた。我々もSIFT特徴点に基づく電子透かし法を提案し、IHC Ver.5に対する評価結果を発表した。現在までのところ、IHC Ver.5を達成した手法は提案されておらず、我々の手法も一部の攻撃に対して、未達成の部分があったが、十分に有効な結果を得られており、今後の改良で基準を達成できる見込みである。まだ、幾何攻撃など未対応の攻撃耐性があるが、ニューラルネットワークを用いた埋め込み方法の基礎を構築することができた。
高塩ストレスに対する塩生植物細胞の応答機構の解析

高塩条件下でも生育可能な塩生植物は,通常の中生植物にはない強い耐塩性を持つ.本研究では,塩生植物であるアカザ科Atriplex属の培養細胞を用いて,塩ストレス下において発現するタンパク質に注目して,細胞レベルでの耐塩性機構の解明を目的とした.Atriplex属のlentiformis,halimus,glaucaの3種の培養細胞を0.2M NaClを含む培地で培養し,非平衡pH勾配とSDSとの2次元電気泳動によって塩に特異的に増加するタンパクを調べた.不溶性タンパク画分に,塩処理に特異的な分子量約27 kDaのポリペプチド(SP1)の発現が認められた.強塩基性タンパクであり等重点は8.5以上と推定され,糖タンパクであった.lentiformisを用いその2次元電気泳動のゲルをニトロセルロース膜にブロットし,染色したスポットを切り取り磨砕しマウス腹腔内に注射し,抗体を作成した.3種の培養細胞とも免疫化学的に同じSP1の存在が確認された.さらに,スポットのN末端アミノ酸配列を分析した結果,3種類とも同じタンパクではないかとと考えられた.特に発現の顕著なlentiformisを選び塩処理後のmRNAを精製してλgt11をベクターとしてcDNAライブラリーを作成した.N末端アミノ酸配列から類推したポリヌクレオチドミックスを種々作成しそれをプライマーとしRT-PCRによりSP1の遺伝子を同定した.この増幅遺伝子をプローブとして,cDNAライブラリーから全長をコードするSP1遺伝子をクローニングした.遺伝子から推定したアミノ酸配列から,SP1蛋白は,アミノ酸224からなる24kDaでpI=9.72の塩基性蛋白であった(本遺伝子塩基配列および推定アミノ酸配列をDDBJ/EMBL/GenBank DatabaseにAB024338として登録).このアミノ酸配列と相同性を有する蛋白質として,Germin,蓚酸酸化酵素などが認められた.耐塩性との関連は今後の課題である.高塩条件下でも生育可能な塩生植物は,通常の中生植物にはない強い耐塩性を持つ.本研究では,塩生植物であるアカザ科Atriplex属の培養細胞を用いて,塩ストレス下において発現するタンパク質に注目して,細胞レベルでの耐塩性機構の解明を目的とした.Atriplex属のlentiformis,halimus,glaucaの3種の培養細胞を0.2M NaClを含む培地で培養し,非平衡pH勾配とSDSとの2次元電気泳動によって塩に特異的に増加するタンパクを調べた.不溶性タンパク画分に,塩処理に特異的な分子量約27 kDaのポリペプチド(SP1)の発現が認められた.強塩基性タンパクであり等重点は8.5以上と推定され,糖タンパクであった.lentiformisを用いその2次元電気泳動のゲルをニトロセルロース膜にブロットし,染色したスポットを切り取り磨砕しマウス腹腔内に注射し,抗体を作成した.3種の培養細胞とも免疫化学的に同じSP1の存在が確認された.さらに,スポットのN末端アミノ酸配列を分析した結果,3種類とも同じタンパクではないかとと考えられた.特に発現の顕著なlentiformisを選び塩処理後のmRNAを精製してλgt11をベクターとしてcDNAライブラリーを作成した.N末端アミノ酸配列から類推したポリヌクレオチドミックスを種々作成しそれをプライマーとしRT-PCRによりSP1の遺伝子を同定した.この増幅遺伝子をプローブとして,cDNAライブラリーから全長をコードするSP1遺伝子をクローニングした.遺伝子から推定したアミノ酸配列から,SP1蛋白は,アミノ酸224からなる24kDaでpI=9.72の塩基性蛋白であった(本遺伝子塩基配列および推定アミノ酸配列をDDBJ/EMBL/GenBank DatabaseにAB024338として登録).このアミノ酸配列と相同性を有する蛋白質として,Germin,蓚酸酸化酵素などが認められた.耐塩性との関連は今後の課題である.高塩条件下でも生育可能な塩生植物は,通常の中生植物にはない強い耐塩性を持つ.本研究では,塩生植物であるアカザ科Atriplex属の培養細胞を用いて,塩ストレス下において発現するタンパク質に注目して,細胞レベルでの耐塩性機構の解明を目的としたものである.Atriplex属lentiformis,halimus,glaucaの3種の培養細胞を用い,0.2MNaClを含む培地で培養し,非平衡pH勾配とSDSとの2次元電気泳動によって塩に特異的に増加するタンパクを調べたところ,不溶性タンパク画分に,塩処理に特異的な分子量約27kDaのポリペプチド(SP1)の発現が認められた。強塩基性タンパクであり等電点は8.5以上と推定され,糖タンパクであった。lentiformisを用いその2次元電気泳動のゲルをニトロセルロース膜にブロットし,染色したスポットを切り取り,磨砕し,マウス腹腔内に注射し,抗体を作成した.3種の培養細胞とも免疫化学的に同じSP1の存在が確認された.そのN末端アミノ酸配列を分析した結果、3種類とも同じタンパクと考えられた.固定された20番目までの配列では、既知の塩ストレス関連タンパク質とはホモロジーがなかった。さらに塩処理したlentiformisの培養細胞からmRNAを抽出しcDNAライブラリーを作製した.現在,N末端アミノ酸配列から類推したポリヌクレオチドをプルーブとして抗体を用いて,SP1の遺伝子のクローニングを試みている.また,サブトラクション法による塩に特異的遺伝子ライブラリー作製も試みている.

高塩条件下でも生育可能な塩生植物は,通常の中生植物にはない強い耐塩性を持つ.本研究では.塩生植物であるアカザ科Atriplex属の培養細胞を用いて,塩ストレス下において発現するタンパク質に注目して,細胞レベルでの耐塩性機構の解明を目的とした.Atrlplex属のlentiformis,halimus,glaucaの3種の培養細胞から,0.2M NaClを含む培地で培養し,2次元電気泳動によって塩に特異的な分子量約27kDaのポリペプチド(SP1)の発現が認められた。SP1は,塩基性の糖蛋白であった.そのN末端アミノ酸配列を分析した結果、3種類とも同じタンパクと考えられた.特に発現の顕著なlentiformisを選び塩処理後のmRNAを精製してλgt11をベクターとしてcDNAライブラリーを作成した.N末端アミノ酸配列から類推したポリヌクレオチドミックスを種々作成しそれをプライマーとしRT-PCRによりSP1の遺伝子を同定した.この増幅遺伝子をプローブとして,cDNAライブラリーから全長をコードするSP1遺伝子をクローニングした.遺伝子からの蛋白のアミノ酸配列から,本SP1蛋白は,アミノ酸224からなる24kDaの蛋白であり,アミノ酸配列と相同性を有する蛋白質を検索し,コムギなどのGermin,シュウ酸酸化酵素などと相同性を有することが認められた.また,サブトラクション法でクローニングし,数種の塩特異的発現遺伝子を同定した.ノーザン法でこれらの遺伝子が実際の塩処理に特異的に発現していることを確認した.これらには,ヒストンや細胞壁関連の蛋白が含まれ,今後の耐塩性機構解明への糸口なると考えられた.
放射線誘起表面活性による船舶・海洋構造物の耐食材防食技術開発に関する研究

これまでの一連の科研研究で、主に原子炉プラントの防食技術として検討されている放射線誘起表面活性防食技術の船舶・海洋構造物への応用が調べられてきている.本研究においては、種々の酸化被膜を用いた場合のこの効果の特性及び現象メカニズムを明らかにし、実海水中における効果の確認を行った.以上の実験結果に鑑み、この耐食材すきま腐食抑制技術の船舶・海洋構造物への実用化の可能性が非常に高いことを示した.これまでの一連の科研研究で、主に原子炉プラントの防食技術として検討されている放射線誘起表面活性防食技術の船舶・海洋構造物への応用が調べられてきている.本研究においては、種々の酸化被膜を用いた場合のこの効果の特性及び現象メカニズムを明らかにし、実海水中における効果の確認を行った.以上の実験結果に鑑み、この耐食材すきま腐食抑制技術の船舶・海洋構造物への実用化の可能性が非常に高いことを示した.平成19年度は、チタニア溶射被膜以外の酸化被膜を有する試験片における放射線誘起表面活性(RISA)によるすきま腐食抑制効果を調べた。すきま腐食実験溶液中の酸素および鉄イオン濃度の計測を行い、RISAによるすきま腐食抑制効果のメカニズムの確認を行った。また、この技術の船舶・海洋構造物への実用化の可能性を検討するために実海水中におけるRISAによる腐食抑制効果の確認を行った。以下に結果をまとめる。1.アルミナ溶射被膜、アークプラズマ表面酸化処理SUS304試験片は、アノード溶解電流密度がチタニア溶射に比べると高いが無被膜SUS304鋼試験片に比べると低く、RISAによるすきま腐食抑制効果が確認された。2.電気化学測定中の電解質溶液の溶存酸素の測定、および溶存鉄イオンの計測を行い、RISAによるすきま腐食抑制効果は放射線の照射により生じた正孔により表面電位を維持し防食効果を生じるというメカニズムが妥当であることを、実験的に確認した。3.実海水中においても不動態被膜の破壊と再生を繰り返しながら電位を維持していることから、海洋環境下においてもRISAによるすきま腐食抑制効果を十分に得られることを確認した。以上、RISAによる耐食材のすきま腐食抑制技術は、船舶・海洋構造物への実用化の可能性が高いことを示した。最終年度である平成20年度は、19年度同様、放射線誘起表面活性(RISA)によるすきま腐食抑制効果のメカニズムの確認を行った。また海水による隙間腐食試験片の表面性状計測を行い、隙間構造のイオン流動に関するシミュレーションを行った。以下に主たる結果をまとめる。1.海水中のすきま腐食試験片の水面上側(A-M3)で生成される腐食生成物は、ボルト締め付け部外側で主成分Pb_2(CrO_4)Oと〓-Fe_2O_3であり、ボルト締め付け部内側で主成分Fe_3O_4とZnOであり、海水中のイオンがすきま腐食に強く関係している。2.すきま構造における自然対流(上部からの自然落下)及び強制流動(0.01m/s程度の微速)した場合のイオン粒子の隙間堆積状況を、シミュレーションにより確認した。自然対流、強制対流ともに隙間に粒子が堆積し、バルクとの濃度差により電池形成がなされること、また強制対流時には位置的濃度差が大きく、より強い電池形成がなされることがわかった。
環境インフラストラクチャー：自然、テクノロジー、環境変動に関する民族誌的研究

本プロジェクトは、地球環境の持続的な管理に向けての試みに焦点を当てて、インフラストラクチャーと自然環境の複雑な関係を解き明かすことを目的としている。本研究が取り上げる事例は、インド、カンボジア、日本(東北地方)などの多様な地域におよぶ。これらの事例を通して、本プロジェクトは、物理的なインフラストラクチャー(堤防、コンビナートなど)と情報インフラストラクチャー(データベース、シミュレーションモデルなど)が、いかに現地の自然環境および社会関係と相互作用するのかを明らかにした。その成果は英文論文集、国際ジャーナルの3つの特集号およびおよび多数の個別論文、学会発表として発表された。本年度は、各研究分担者、協力者がそれぞれの担当サブテーマに関するフィールド調査を本格的に開始した。これらの成果は、国内で開催された合計5回の研究会で発表され、比較検討された。また、9月20日22日にかけては、デンマークの研究協力者、Anders Blok、Casper JensenおよびLea Schickを招いた合同研究会、および国際シンポジウムとワークショップを開催した。合同研究会では、研究分担者および協力者が、中間成果報告のための国際ジャーナル投稿原稿を報告した。また、成果発表の方法、とくに国際出版の計画についても議論が行われた。国際シンポジウムとワークショップでは、海外から3名のゲスト(Matei Candea, University of Cambridge; Natasha Myers, York University; Mei Zhan, UC Irvine)を招招聘した。ゲストは、それぞれ本プロジェクトに関連する研究成果を発表したほか、本プロジェクトの現時点での成果および研究方針に対するコメントを行った。年度後半には、11月20日から24日にかけて開催されたアメリカ人類学会において分科会を組織した。また、会議開催期間中には、国際ジャーナルEthnosおよびSocial Analysisの編集者と会談し、それぞれのジャーナルでの特集号の設定について合意にいたった。2月8日から16日にかけては、森田とJensenがマンチェスター大学を訪問し、同様にインフラストラクチャーに焦点を当てたプロジェクトを率いているPenny Harvey教授と会談し、同プロジェクト主催のワークショップにて研究発表を行った。Harvey教授とは成果の合同出版について合意し、Ethnos特集号の共同編集、Routledgeからの共同出版についての準備を行った。本年度は合計4回の研究会(国内での開催3回、海外での開催1回)を開催した。国内での研究会では、研究分担者と日本在住の研究協力者がメンバーとなり、それぞれの調査プロジェクトの構想および進捗状況を報告し、計3回で6名が発表を行った。さらに、海外、コペンハーゲンで開催した研究会では上記メンバーに加えてデンマーク在住の研究協力者4名が参加し、全員がそれぞれの調査の進捗状況を報告するとともに、今後の計画を議論した。これらの研究会をとおして、国内外の研究メンバー全員が互いの調査プロジェクトを詳細に理解することが出来た。このことによって、本プロジェクトは円滑なスタートを切ることができた。さらに、10月のコペンハーゲンでの研究会と同時に同地で開催された国際学会Society for Social Studies ofScienceの年次大会において、Environmental Infrastructuresと題打った分科会を開催した。Open panel方式によって外部からの応募者にも公開される形で組織されたこの分科会には、本プロジェクトのメンバーだけでなく、アメリカ、カナダ、デンマーク、日本、イタリア、ドイツなどから合計で約20名が参加し、活発に議論を交わすした。多数の発表者と聴衆を集めたこの分科会をとおして、本プロジェクトは国際的な認知を確立することができた。国際学会終了後には、これらの研究発表を取りまとめてプロジェクトの中間成果として出版すべく、国際ジャーナル上での特集号の準備を開始した。掲載ジャーナルの策定のために、12月から年度末にかけて交渉を行い、現在1誌と論文執筆予定者を交えた詳細な交渉を継続中である。本年度は、各研究分担者、研究協力者が調査を継続するとともに、これまでの学会発表等の形での成果発表と国際出版の準備を継続して行った。学会発表については、まず5月に日本文化人類学会50周年記念大会/International Union of Anthropological and Ethnological Sciences定期大会において国際分科会を組織し、Marilyn Strathern, Andrew Pikcering, Geoffrey Bowker, Hugh Rafflesら第一線の研究者を招聘した。また、学会と並行して国際ワークショップ、PhDワークショップを開催し、本プロジェクトに参加する研究者、院生の研究成果をゲストとともに討議した。続いて7月に、マンチェスター大学の研究グループとともにヨーロッパ社会人類学会において分科会を組織し、12月には研究代表者の森田がアメリカ人類学会における科学技術論と人類学に関するRoundtable、トロント大学アジア研究所の講演会、シカゴ大学人類学科のセミナーに招待され、本プロジェクトの成果を発表した。最後に、3月にはMario BlaserとHeather Swansonを招聘して国際シンポジウムを開催し、本プロジェクトの研究成果を討議した。この国際シンポでもPhDワークショップを開催し、本プロジェクトに関連する研究を行う院生の研究成果を討議した。出版準備も順調に進んでおり、マンチェスター大学の研究グループとともにRoutledgeから出版するインフラストラクチャーに関するハンドブックの準備が進行中である。また、Ethnos, Social Analysisの特集号の原稿を提出し、Science as Cultureの特集号については査読結果を受けた修正を行っている最中である。最終年度にあたる本年度は、研究成果のとりまとめとその国際的な発信を中心に活動を行った。まず、成果とりまとめにあたっては、前年度から引き続いて国際ジャーナル特集号の編集作業を行った。これらの特集号の内、Ethnos誌の特集

"Infrastructures as Ontological Experiments"と、Science as Culture誌の特集"Infrastructuring Environment"の二つが出版され、残るひとつであるSocial Analysis誌のMultiple Natures, Diverse Anthropologiesも出版が決定した。これらの成果出版作業に加えて、年度の後半には代表者の森田が本プロジェクトの主な海外パートナーであるコペンハーゲン情報技術大学に滞在し、共同研究の総括作業を行った。ヨーロッパ滞在中には、本プロジェクトの成果に関する講演をロンドン大学とストックホルム大学などで行った。本プロジェクトは、地球環境の持続的な管理に向けての試みに焦点を当てて、インフラストラクチャーと自然環境の複雑な関係を解き明かすことを目的としている。本研究が取り上げる事例は、インド、カンボジア、日本(東北地方)などの多様な地域におよぶ。これらの事例を通して、本プロジェクトは、物理的なインフラストラクチャー(堤防、コンビナートなど)と情報インフラストラクチャー(データベース、シミュレーションモデルなど)が、いかに現地の自然環境および社会関係と相互作用するのかを明らかにした。その成果は英文論文集、国際ジャーナルの3つの特集号およびおよび多数の個別論文、学会発表として発表された。本年度は、国際学会分科会を二つ主催し、国際シンポジウムを二件、PhDワークショップを二件開催した。年度当初は国際シンポジウムの開催は一件のみであったが、予想以上に成果が上がったこと、研究協力のネットワークが拡大し、他のプロジェクトとの共同研究が進んだことから、一件の国際シンポジウムを追加開催した。さらに、今年度は研究代表者の森田がトロント大学アジア研究所、シカゴ大学人類学科から招聘を受けて講演を行った他、アメリカ人類学会の科学技術論と人類学に関するRoundtableに招待討論者として参加した。これらの招聘は、本プロジェクトの国際的な認知度が想像以上に高まっていることを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。科学技術の人類学最終年度となる2015年度は、"Infrastructure and Social Complexity"の編集作業を継続し、年内にRoutledge社に第一次入稿を行い、査読を受ける予定である。
気体収束爆轟の特性に関する研究

対称性が良く、また収束性の良い円筒状収束爆轟を得る為に、従来用いてきた爆轟発生装置の収束部の形状を改造し、アセチレン一酸素系の爆轟について実験を行い、以下の知見を得た。1)高速イメ-ジコンバ-タカメラを用いて収束爆轟の発光面を高速コマ撮り写真で撮影し(50ns/コマ)、収束の様子を観測すると共に収束点近傍での爆轟速度の加速性を検討した。円筒状収束容器の仕切り円盤にテ-パをつける事により、従来より高い収束性と再現性が得られた。最小収束半径は0.2mm以下であった。また爆轟速度は収束点の極めて近傍で急速に加速されるのが観測されたが、この収束衝撃波の挙動は爆風理論によりほぼ説明される。2)収束点の発光スペクトルを分光器、イメ-ジ・インテンシファイアフォトダイオ-ドアレイより成る分光システムにより測定し、そのスペクトルの波長分布を求めた。連続スペクトルの上に構造を持った強い輝線が認められ、このうち423nmの長寿命の強い発光線はCa原子共鳴線である事が判明した。連続スペクトルの解析から収束点の温度は700012000K程度である事が結論された。さらに構造を持ったスペクトルの存在は収束点でのイオン種の存在を予測させる。3)収束点に実現された高温・高圧のプラズマを収束点にもうけたピンホ-ルを通じて真空槽中に噴出させ、飛行時間型質量分析計を用いてプラズマ中に存在する化学種を同定し、イオン種の並進エネルギ-を測定するための装置を試作した。この装置では収束点の再現性が最も重要な課題となるが、(1)で述べた仕切り円盤の改良により解決の見とうしが得られた。真空槽中に二個のイオンプロ-ブを設置し、収束点から噴出される高温プラズマ中のイオンの検出とその並進エネルギ-の測定を実施している。
幼年児童期の「表現」形成に関する縦断的研究

本研究は、幼年児童期の「表現」の形成の過程を明らかにしようとしたものである。手続きは、出来る限り自然な状態の中で遊びを観察するために、本大学内プレイルームに、2組の親子に来訪してもらい、その様子を約40分間、4台のVTRで収録した。また、縦断的研究のために、58回程度来訪してもらった。結果、4グループ,計26回分の収録ができた。それらのビデオテープを分析した結果、表現形成としては、1)身体の動きによる表現として「滑り台」を中心に分析したが、そこでは身体の方向性を変化させる動き,イメージを付加したという様々な動きの変化がみられ、また、自分でコントロールできる遊具を共にすべり台で使用する例がみられた。2)音による表現として、数台の楽器を配置したが、彼らは遊具として楽器を取扱っていた。しかしながら、そこには、「音」を媒介として、表現したいという意志が明確にあらわれていた。その結果、音を介した2者間の相互作用がみられた。3)幼年児童期の表現の形成は、音,描画,運動のような既成の教科的捉え方でみるのではなく、「遊び」の中で、表現の萌芽と発展が明らかに見い出せることがわかった。今後の課題としては、幼年児童期の個人における表現形成の過程について、710年期にわたる長期的研究が必要であることを考える。本研究では数値上の、3年弱の表現形成の差違は見い出されなかった。本研究の目的は、表現媒体としての、幼児の「身体の動き」「言葉」「音楽」「描画」「製作」等の表現媒体の複合性に注目し、それらの相互関連性及び、年齢発達による「表現」形成を縦断的に明らかにすることである。このことを明らかにするために、幼児の表現活動は、自然な遊びの中で捉えられるのではないか、という考えから幼児のひとまとまりの生活の流れの中での一場面であるより自然な状況の設定の中で収録を試みた。その基礎的資料を得る為にまず、実験室内で親子2組を観察した。観察対象児は男児4名で、年齢的に近い2名の幼児とその母親を1グループとし、継続的に観察を行った。観察開始時点における年齢は、2歳5ヶ月と2歳4ヵ月(年長グループ)、1歳7ヵ月と1歳2ヵ月(年少グループ)で、観察回数は、4-5回であった。観察方法としては、2組の親子を遊戯室へ案内した後、自由に遊んでもらった。1回の観察時間は、35分から40分間で、室内に設置した4台のビデオカメラによって録画した。母親に対しては、日常接しているように普通の様子で接してもらい、その他の要請は行わなかった。研究の結果、まず、遊びの変化については、その遊びの開始の契機と遊びの終了の契機を分類し、他児の関連した契機、母親に関連した契機、遊具に関連した契機に大別できた。また、これらの遊びの変化についてみると、その頻度は、遊びの契機、終了の契機いずれについてもすべての対象児に共通して、遊具に関する契機が最も多かった。他児に関連する契機では他児の直接的働きかけによる変化は少なく、他児の行動への注目による遊びの変化が最も多かった。しかし、年齢差は有意な差は2グループ間にまだ見られなかった。これは、現在も継続観察している結果の分析をまたなければならない。また、遊具における表現媒体との関わりについても、追跡調査が必要と考え、次年度に向け準備を進めている。本研究の目的は、表現媒体としての、幼児の「身体の働き」「言葉」「音」「描画」「製作」等の表現媒体の複合性に注目し、それらの相互関連性及び、年齢発達による「表現」形成を縦断的に明らかにすることである。昨年の実験に引き続き、収録実験室内で親子2組を観察した。

観察対象児は昨年の継続で男児2名2組と今年度新たに女児4名2グループで、年齢的に近い2名の幼児とその母親を1グループとし、継続的に観察を行った。観察開始時点における年齢は、2歳5ケ月と2歳4ケ月(年長グループ)、1歳7ケ月と1歳2ケ月(年少グループ)で、観察回数は、4-5回であった。観察方法としては、2組の親子を遊戯室へ案内した後、自由に遊んでもらった。1回の観察時間は、35分から40分間で、室内に設置した4台のビデオカメラによって録画した。母親に対しては、日常接しているように普通の様子で接してもらい、その他の要請は行わなかった。研究の結果、まず、表現媒体としての使用頻度は、「音」の出るもの、積み木等の「製作」に関するものが多くみられた。また、幼児相互の関連は、年齢の低いグループは「言語」を介した関わりよりも、相手の行為をとおして交流を行っている、すなわち相手を「見る」「気にする」といった関わりはみられるものの、直接的に声をかける関わりはあまりみられなかった。年齢が高くなるにつれ、「言語」を介した直接的な関わりがみられた。しかし、年齢差の有意な差は2グループ間にまだ見られなかった。これは、現在も継続観察している結果の分析をまたなければならない。また、遊具における表現媒体の特性による幼児相互の関わりについても、追跡調査が必要と考え、現在収録を継続中である。本研究は、幼年児童期の「表現」の形成の過程を明らかにしようとしたものである。手続きとしては、出来る限り自然な状態の中で遊びを観察するために本大学のプレイ・ルームに、2組の親子に来訪してもらい、その様子を、約40分間、4台のVTRで収録した。また、縦断的分析のために、58回程度、来訪してもらった。結果、4グループ計26回分の収録ができた。それらのビデオテープを分析した結果、表現形成として、次のことが明らかとなった。1)身体の動きによる表現として頻繁に使用される「すべり台」を分析したが、様々な身体の動きを用いて、すべり方を工夫していた。また、自分の身体だけではなく、何かコントロール可能な遊具を共に、すべり台で使用する例がみられた。2)音による表現として、数台の楽器を配置していたが、彼らは遊具のひとつとして、楽器を捉えているようであった。しかしながら、そこには「音」を媒介として表現したいという意志が明確にあらわれており、その結果、2者間の相互作用がみられた。3)幼年児童期の表現の形成は、音、描画、運動といった分離した側面でとらえるのではなく、「遊び」の中でその萌芽と発展が明らかに見い出すことがきた。今後の課題として、幼年児童期の個人における表現形成の過程について、710半間にわたる長期的研究が必要であることが言える。本研究では、数値上の3年弱の表現形成の差違は見い出せなかった。
脳のバイオメカニズムのモデリング

[粘弾性モデル](1)脳組織の粘弾性体としての材料特性を知るために,in vivoにおける種々の条件でratの脳の圧縮試験を行ない,クリ-プ曲線を求めた。(2)Voigtモデルに基づいて粘弾性有限要素モデルを作成し,実験により得られたクリ-プ曲線と比較することによって脳の弾性系数,粘性系数の同定を行った.(3)in vivoにおける脳の見かけの材料特性には,血管系の寄与が大きく,血管の状態,血圧の変動によって,クリ-プ曲線に変化が見られた.(4)粘弾性有限要素法によってシミュレ-ションを繰反し行い,動物実験を再現する諸係数を求めると,既に発表されている値に近い数値が得られたが,結果にはポアソン比や境界条件の影響が認められた.[圧密モデル](1)線形圧密理論に基づいた圧密有限要素モデルによって,種々の境界条件・初期条件に対してシミュレ-ションを行った.(2)脳浮腫を想定し,患部の間隙圧と脳室圧・脳表圧を種々変化させてシミュレ-ションを行ない,脳脊髄液の間隙圧,流れ方向および流量を調べた.(3)圧密モデルによる応答として,過渡期での脳内部での間隙圧の上昇が観察された.(4)部位に依存した透水係数などの設定によって,間隙圧の高い脳浮腫の部分から白質部を通過する流れが得られた.これはMRIによる観察と一致するものである.しかし,正確な流量を評価するにはより正確な材料特性の把握が必要である.[粘弾性モデル](1)脳組織の粘弾性体としての材料特性を知るために,in vivoにおける種々の条件でratの脳の圧縮試験を行ない,クリ-プ曲線を求めた。(2)Voigtモデルに基づいて粘弾性有限要素モデルを作成し,実験により得られたクリ-プ曲線と比較することによって脳の弾性系数,粘性系数の同定を行った.(3)in vivoにおける脳の見かけの材料特性には,血管系の寄与が大きく,血管の状態,血圧の変動によって,クリ-プ曲線に変化が見られた.(4)粘弾性有限要素法によってシミュレ-ションを繰反し行い,動物実験を再現する諸係数を求めると,既に発表されている値に近い数値が得られたが,結果にはポアソン比や境界条件の影響が認められた.[圧密モデル](1)線形圧密理論に基づいた圧密有限要素モデルによって,種々の境界条件・初期条件に対してシミュレ-ションを行った.(2)脳浮腫を想定し,患部の間隙圧と脳室圧・脳表圧を種々変化させてシミュレ-ションを行ない,脳脊髄液の間隙圧,流れ方向および流量を調べた.(3)圧密モデルによる応答として,過渡期での脳内部での間隙圧の上昇が観察された.(4)部位に依存した透水係数などの設定によって,間隙圧の高い脳浮腫の部分から白質部を通過する流れが得られた.これはMRIによる観察と一致するものである.しかし,正確な流量を評価するにはより正確な材料特性の把握が必要である.
分散表現と神経力学系のダイナミクスに基づいた腕の運動推定

本研究では,分散表現と神経力学系のダイナミクスだけに基づいて一連の動作を処理する方法を提案する.提案手法の可能性を調べるため,時間連続なダイナミクスを持つリカレントニューラルネットの1つである軌道アトラクタモデルを用いて,実際に手や腕の動作を推定するシステムを構築した.その結果,本システムは,少ないサンプルを学習しただけで,腕の表面筋電位信号から15種類の複雑な運動を平均約86%の精度で推定できるなど優れた性能を持つことがわかった.本研究の目標は,神経力学系のダイナミクスに基づいて複雑な動作を推定する方法を確立することである.具体的には,選択的不感化ニューラルネットを用いてセンサ情報から基本運動を識別し,さらにリカレントニューラルネットの1つである軌道アトラクタモデルを用いて識別した運動の系列から動作全体を推定する.本手法の有用性を示すためには,性能を調べるとともに,未知データにどのように対応しているのかを明らかにすることが重要である.そこで平成25年度では,表面筋電位から上腕の動作を推定する課題に本手法を適用して,その推定過程を詳しく調べた.幾つかの運動を連続的にあるいは同時に行うと筋電位が時間的に重なったり大きく変化したりするため,時々刻々の運動を全て識別することは難しい.これに関して,本手法は全ての情報を高次元パターンとして分散表現するため,複数の運動を表わす中間的なパターンや類似した運動に対応したパターンとして多くの運動が自然に表現されていた.このような情報表現は識別時の揺れをある程度吸収する.その結果,部分的に未知データが与えられた場合でも,学習によって状態空間に形成された複数の軌道アトラクタを乗り継ぐようにモデルの状態が遷移することが分かった.また,モデルの学習方法についても検討した.従来は状態遷移の構造を天下り的に与えていたが,システムに筋電位データを与えるだけで構造が自己組織的に決まることが望ましい.そこで学習信号を生成する方法を改良した.パラメータ設定など課題は残るものの,各動作12サンプルを与えただけで運動系列の構造を学習することができ,未知データを多く含むデータセットに対しても8割近い正答率であった.これまでの研究成果は,従来手法と比べても学習サンプル数や推定精度の点で優れており,大きな可能性があることを示している.本研究では,分散表現と神経力学系のダイナミクスだけに基づいて一連の動作を処理する方法を提案する.提案手法の可能性を調べるため,時間連続なダイナミクスを持つリカレントニューラルネットの1つである軌道アトラクタモデルを用いて,実際に手や腕の動作を推定するシステムを構築した.その結果,本システムは,少ないサンプルを学習しただけで,腕の表面筋電位信号から15種類の複雑な運動を平均約86%の精度で推定できるなど優れた性能を持つことがわかった.本研究では神経力学系のダイナミクスを利用して動作を推定する方法について検討した.具体的には,センサ情報から基本運動を識別し,リカレントニューラルネットの一種である軌道アトラクタモデルのダイナミクスを時々刻々の基本運動情報に応じて変化させながら系列処理を行い,動作を推定する.運動情報は全て高次元2値パターンとして分散的に表現されているため,パターンに基づく類推をうまく利用することで柔軟に動作を推定できると期待される.実際に,提案手法を表面筋電位信号から腕の動作を推定する課題に適用した.まず,8チャンネルの筋電位信号と6種類の基本運動を対応付けて識別器に学習させる.本研究では識別器として,高いパターン認識能力をもつ選択的不感化ニューラルネットを用いた.次に,識別された基本運動の時間的な組み合わせからなる8種類の動作について,各1サンプルだけ軌道アトラクタモデルに与えて学習させた上で,未学習サンプルを含めて様々な腕の動作を推定させる実験を行った.その結果,未学習サンプルから適切に動作を推定できる,一部の基本運動が重複するような動作にも対応できる,運動の伸縮にもある程度対応できるなど,少ない学習回数だけで柔軟に動作を推定できる高い能力を持つことが示された.また,筋電位信号から基本運動を識別する部分はリアルタム処理が十分可能であること,さらにGPGPUワークステーションを用いることで動作推定部分の素子の繰り返し計算を大幅に高速化できることを確認した.これらを踏まえて,動作推定結果を基に実際のアームロボットを制御するデモシステムの製作を行なっている.定量的な分析や従来手法との比較などはこれからの研究内容であり,実験における被験者の数も少ないが,本年度の成果はロボット技術によって腕の運動機能を高度に支援するための基礎技術に繋がる大きな可能性があることを示している.本研究では,リカレントニューラルネットが作り出す自律ダイナミクスを利用して運動を推定する方法を提案する.また,多チャンネルの表面筋電位信号から腕の運動を推定する課題に適用してその性能を調べる.そこで平成26年度は,のべ十数名の被験者の上腕から表面筋電位信号を計測し,提案手法に基づいて運動を推定する実験を行った.その結果,6種類の基本動作の組み合わせからなる15種類の複雑な運動系列に関して,少ないサンプルの学習でも未学習の運動に対応できることがわかった.具体的には,それぞれ1サンプルを学習した場合は未学習の運動に対して平均56.8%,5サンプルで平均88.5%の推定精度であった.また,推定結果に基づいてロボットハンドを動かす方法について検討し,実際に運動推定システムを構築した.機能は限定的であったが,アンケートの結果からタイムラグを気にせずに使えることがわかった.さらに,推定中のダイナミクスの変化について解析を行った.

本手法では,ニューラルネットの高次元状態空間において,運動系列に対応した線状のアトラクタが学習によって形成される.これが時々刻々と識別される基本動作に応じて変化することで複雑な運動を処理できることがわかった.また,すべての情報が高次元2値パターンとして分散表現されているため表現の類似性に基づいて類推することができる.従って,未学習の場合にも線状のアトラクタに状態が引きこまれて処理していくことが可能であった.これまでの研究成果から,本手法は従来手法と比べて多くの特長があり,学習サンプル数と推定精度の関係からも優れている.従って,本手法の大きな可能性を示している.なお,非常に少数ながら,推定精度が低い被験者が存在した.この点についての詳しい解析は今後の課題である.知的情報処理本研究は平成25年度の研究実施計画にほぼ沿って行われた.前年度に引き続いて表面筋電位から上腕の動作を推定する実験およびモデルの解析を行うことで,システムの構成方法やなぜ提案手法がうまくいくのかについて明らかになりつつある.これによって,従来の時系列データ処理の手法である隠れマルコフモデル,ハイブリッドシステム,統計的学習手法などと同一の条件のもとで定量的な性能比較ができるようになった.同時に動作推定に用いる軌道アトラクタモデルの学習方法によってその性能が大きく変わることが判明した.詳しく調べた結果,軌道アトラクタを形成するための学習信号の生成方法によっては汎化能力が著しく低下した.また,学習ではモデルのダイナミクスにオートマトンと同等のものを埋め込む.しかし,効率の良い構造の決定方法は不明であった.そこで,一度実データから離れて,仮想的データを用いた数値実験の結果を基に対応を検討したため,計画していた被験者実験および従来手法との具体的な性能比較の実施が遅れることになった.これらは平成26年度にずれ込むことになる.しかし,今後の研究内容の焦点を絞ること,被験者実験に必要な本学倫理委員会の審査をパスしていること,デモシステムの製作に平成24年度から取り組んでいることなどから,平成26年度において十分対応できると考えられる.平成24年度の研究実施計画に沿って本研究が行われた.具体的には,動作推定システムの構築および表面筋電位から腕の運動を推定する実験によって,具体的な方法の検討と実験的検証が行われ,提案手法の特徴を明らかにした.現在までに問題はなく順調に研究が進んでおり,その成果の一部を研究会において発表した.一方で,被験者の数を増やすことや推定課程におけるモデルの解析を進めていくことが今後の課題として挙げられる.また,将来的な応用へ向けた適用可能性をさぐり,提案手法の有用性を示すために,リアルタイムで動作するデモシステムの製作に取り組んだ.実用的なシステムを構築するためには未だ多くの課題が残されている.しかし,このように平成25年度以降の内容に前倒しで取り組んだことが専門外の研究者へのアピールになり,手法の検討段階において幾つか有益な助言を頂いた.このような実際に簡単なデモシステムを製作する取り組みが間接的ではあるものの良い効果を生じさせている.
ベイズ推定を利用した探究の過程を重視する植物検索教材の開発

植物検索は,探究の過程とよく似ており,様々な資質・能力の育成に役立つ。ただし,生徒や教員の植物に関する知識が希薄であるという現状のもとでは,使いやすい植物検索教材の開発が必須である。本研究は,種々の実態調査,新しい分類法(APG分類体系)への対応,適切なデータの選択などの検討を行い,ベイズ推定(観察事実から植物名を確率的な意味で推論する)を利用することにより,優れた植物検索教材の開発を行う研究である。