hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポリピリジン錯体修飾電極を用いた触媒反応

本研究では、電極/溶液界面において機能する電界触媒系を、ポリピリジン錯体の自己組織化膜、高分子膜、ポリアニリンなどの導電性高分子膜等を用いて設計、二酸化炭素や窒素酸化物の還元反応、硫黄系化合物の酸化還元反応に適用し、さらに各種の電気化学的および分光学的方法を用いて評価することを目的とした。まず、オズミウムビピリジン錯体誘導体の自己組織化膜について、その吸着プロセスを電気化学的手法および水晶動子法を用いて観測した。その結果、サブモノレイヤーが形成されるものの、錯体の固定化量が不十分であることがわかった。また、オズミウムビピリジン錯体をカチオン交換膜であるナフィオンに静電的に取り込ませる過程についても同様に観察でした。また、コバルトタ-ピリジン錯体にアミノフェニル基を導入し、電解重合により製膜した場合、得られた膜が二酸化炭素電解還元触媒能を持つことがわかった。しかし、やはり十分な錯体量が得られないため、アニリンとの共重合を行ったところ固定化量を増加させることができた。これは、錯体同士の立体障害がアニリンをはさむことによって緩和されたためであると考えられる。この膜も二酸化炭素電解還元触媒能を持つことがわかった。また、ポリアニリンが各種の芳香族・脂肪族チオール、ジスルフィドと可逆な電子授受が可能であることがわかった。また、一部のチオールとポリアニリンとの間に何らかの相互作用が存在していることを振動分光法により確認した。
高頻度広視野観測でつなぐ大質量星最期の姿と超新星爆発

口径1.05m木曽シュミット望遠鏡の広視野カメラTomo-e Gozenは,高度40度以上の空を約2時間でサーベイ可能な望遠鏡及びカメラの制御ソフトウエアを構築した.H29年度に完成したカメラを望遠鏡に搭載して高頻度広域観測の試験を実施し,設計性能を満たす感度とサーベイ効率を実現することを確認した.H31年3月には,他研究費の寄与により本研究当初計画を上回る63チップのCMOSセンサを搭載した視野15平方度のカメラに拡張した.H30年11月より,探査観測を開始し,複数の超新星を他のプロジェクトと独立に発見した.これに先立ち,超新星発見専用計算機の整備を行い,データベース構築や機械学習による発見最適化を行った.また,本カメラを用いた広視野探査観測,特に超新星爆発の超初期の検出に最適化したシミュレーションを,統計学の専門家と共同で開始した.最適化の余地を残した段階で,データを効率的に取得する解が得られた.高速電波バースト(FRB)は電波で数ミリ秒という非常に短い時間光る,起源が未だ不明な天体であり,多種多様な観測を用いた研究が求められている.FRB150418は,検出後,到来方向誤差領域内で電波強度の変動が見られ,その位置が銀河と一致していたため,母銀河の同定が成功したと考えられた.しかし,その後,その電波変動はその銀河に存在する活動銀河核(AGN)によるものでFRBとの因果関係はないと考えられた.我々は,FRB150418から約1年後のGemini望遠鏡撮像データを解析し,その母銀河で可視光変動が見られないことを明らかにし,母銀河内のAGNやFRB150418の可視光残光に対する制限を与えることが可能となった.30mm望遠鏡で目指す後世に残る近赤外測光カタログを作成するためには,測光値の較正が非常に重要である.本年,較正方法を確立し,カタログ公開の準備をしている.観測装置の開発も計画どおり進んでいる.カメラの開発は当初計画より遅延したが視野が15平方度に拡張したため本研究の科学目的への影響はない.天候や月の位置を考慮してインテリジェントに観測天域を選定するスケジューラシステムを開発し観測効率を向上させる.年間100晩の超新星高頻度探査観測を行い,100個を超える超新星の発見,うち数個に対しては爆発初期の発見を実現する.これまでに開発してきた理論モデルとあわせて観測データを解釈することで,超新星爆発のメカニズム,親星の性質に迫る.高速電波バーストは,特カナダのCHIMEと呼ばれる観測装置によって多数の近傍高速電波バーストの発見が期待されている.高速電波バーストの起源を探るため,Tomo-e GozenカメラのCMOSセンサの高速読み出し性能を生かし,可視光望遠鏡では実現不可能であった高速撮像広視野探査観測を行うための電波望遠鏡との同時観測の実現に向けた検討を行う.30mm望遠鏡で取得した近赤外線モニター観測データを用いて作成した測光カタログを用いた最初の成果を得る.具体的にはレッドクランプ星の絶対光度を導出する.その他,明るさが時間変動する天体の変動の様子をとらえる観測を継続する.口径1.05m木曽シュミット望遠鏡に取り付ける広視野カメラTomo-e Gozenについては,CMOSセンサ読み出し回路の設計と試作を実施した.その後,開発した読み出し回路を用いてCMOSセンサの駆動試験を実施した.試験の結果,本読み出し回路が,カメラ部が要求する性能を実現することを確認した.これらの結果を国際研究会SPIEや日本天文学会等で発表した.また,本カメラを用いた広視野探査観測,特に超新星爆発の超初期の検出に最適化したシミュレーションを行い,研究会において他の研究者とともに行なった議論を元に,現実的な探査観測パラメータの洗い出しを行い,当初の予定通り,およそ10,000平方度を1晩の間に3回程度の観測を行えることが確認できた.これにより,当初の目的であった超新星ショックブレイクアウト現象の探査が今後実際に行う価値があることがわかった.これに並行して,多波長輻射流体計算コードSTELLAを用いて複数の超新星爆発について理論モデルを構築している.これらの理論モデルは,上記の大規模探査観測をシミュレートする際のベースとなるものである.また,得られた研究成果について,チリ共和国で行われた国際研究会「The Supernovae Through the Ages Conference」にて発表を行った.明るい天体の近赤外線時系列データを取得するために立ち上げたIR-TMTシステムは,リモート制御システムを完成させ,どこからでもインターネット越しに観測を行うことが可能になった.また,新しいKsフィルタを購入し,交換作業を行った.観測装置の開発は計画通り進んでいる.CMOSセンサの調達が平成29年度に遅延したものの,その後のセンサ駆動試験が順調に進んだため,当初の開発計画に対して影響は出ていない.口径1.05m木曽シュミット望遠鏡の広視野カメラTomo-e Gozenは,高度40度以上の空を約2時間でサーベイ可能な望遠鏡及びカメラの制御ソフトウエアを構築した.H29年度に完成したカメラを望遠鏡に搭載して高頻度広域観測の試験を実施し,設計性能を満たす感度とサーベイ効率を実現することを確認した.H31年3月には,他研究費の寄与により本研究当初計画を上回る63チップのCMOSセンサを搭載した視野15平方度のカメラに拡張した.H30年11月より,探査観測を開始し,複数の超新星を他のプロジェクトと独立に発見した.これに先立ち,超新星発見専用計算機の整備を行い,データベース構築や機械学習による発見最適化を行った.

また,本カメラを用いた広視野探査観測,特に超新星爆発の超初期の検出に最適化したシミュレーションを,統計学の専門家と共同で開始した.最適化の余地を残した段階で,データを効率的に取得する解が得られた.高速電波バースト(FRB)は電波で数ミリ秒という非常に短い時間光る,起源が未だ不明な天体であり,多種多様な観測を用いた研究が求められている.FRB150418は,検出後,到来方向誤差領域内で電波強度の変動が見られ,その位置が銀河と一致していたため,母銀河の同定が成功したと考えられた.しかし,その後,その電波変動はその銀河に存在する活動銀河核(AGN)によるものでFRBとの因果関係はないと考えられた.我々は,FRB150418から約1年後のGemini望遠鏡撮像データを解析し,その母銀河で可視光変動が見られないことを明らかにし,母銀河内のAGNやFRB150418の可視光残光に対する制限を与えることが可能となった.30mm望遠鏡で目指す後世に残る近赤外測光カタログを作成するためには,測光値の較正が非常に重要である.本年,較正方法を確立し,カタログ公開の準備をしている.観測装置の開発も計画どおり進んでいる.カメラの開発は当初計画より遅延したが視野が15平方度に拡張したため本研究の科学目的への影響はない.口径1.05m東京大学木曽シュミット望遠鏡に取り付ける広視野カメラTomo-e GozenのCMOSセンサの読み出しエレクトロニクスの再設計と製作を実施した.また,予定していた全個数のCMOSセンサの調達を完了した.センサを位置決定するための高精度固定ブロックの製作を実施した.H30年2月に,CMOSセンサを21チップ搭載したTomo-eカメラユニットを木曽シュミット望遠鏡に設置してファーストライト観測に成功した.本カメラを用いた広視野探査観測,特に超新星爆発の超初期の検出に最適化したシミュレーションを行った.複数の研究会において行なった議論を元に,現実的な探査観測パラメータの洗い出しを行い,当初の予定通り,およそ10,000平方度を1晩の間に3回程度の反復観測を行えることが確認できた.これにより,当初の目的であった超新星ショックブレイクアウト現象の探査が今後実際に行う価値があることが確実となった.超新星理論モデル構築については,伴星との相互作用によって外層を激しく剥ぎ取られた超新星の光度曲線・スペクトルを元素合成計算に基づいて計算し,そのような超新星爆発がどのように観測可能なのかを予言した.さらに,これまでに観測された超新星とも比較を行い,Caギャップトランジェントと呼ばれる超新星の一部や超新星2010Xの観測的特徴と一致していることを示した.また,このような近接連星系は将来中性子星合体を起こす可能性も指摘した.近赤外精密測光カタログ作成のため,口径30mmモニター専用近赤外線望遠鏡で取得してきた観測データを全て処理した.クオリティの均一性チェックを行った所,いくつかの領域について観測条件が悪い時にとったデータであることが判明した.それらの箇所について再観測を行い,そのデータの処理も終えた.H29年度前半に読み出しエレクトロニクスのデジタル部のデータ転送エラーが頻発する問題が明らかになった.
歩行能力をエコノミーから数値指標化する試みと走・歩の相転移機序解明

心疾患や脳疾患を患うと、罹患箇所の機能不全に加えて自立歩行能力が著しく減弱する。さて、歩行能力の低下は疾患や加齢に限った話であろうか?実は健常者の歩行機能や能力を評価する方法自体が確定されておらず、我々は知らないだけなのかもしれない。加齢や疾患で見られる歩容調整能低下は、運動不足や筋力低下、肥満等によって若年者でも潜在的に進行する可能性が高い。そこで本研究では、既存の体力指標で説明しきれない歩行能力の数値評価を試みるため、免荷装置を用いた歩行・走行時の代謝特性比較や、速度/傾斜を正弦波状に制御した時(連続的に過渡状態にした時)の歩容調節能の年齢比較や運動習慣比較を試みる。
農地公的管理に関する実証的研究

今後の農地管理の方法として、農地法制における行政的管理と集落主体の自主的管理との間をどのように調整するか、また両者でも達成できない部分を誰が、どこで財政負担して管理するのかという大きな課題がある。「土地と人」のミスマッチ、地域的欠落と公的主体が農地の所有・利用にいかに、どこまで関わるのか。市町村公社等や農地管理型第三セクターなど各地域ではさまざまな動きがすすみはじめている。今後は、個別農家や地域ごとの自助努力とともに、集落や農用地利用改善団体による農地の斡旋調整機能、市町村農業公社等による賃貸借・作業受委託、さらには都道府県公社などの保有合理化事業、市町村による町有農地や公共草地の創設など、公的機関による重層的農地保有・管理機能の総合力を最大限に活用して「土地と人」とを地域から支援・強化すべき段階にきている。ただし、そうした農地公的管理もあくまで個別経営を支援し補完する主体としての位置づけから遊離することなく、そのための重層的農地保有と公的管理方式を想定しなければならない。今後の農地管理の方法として、農地法制における行政的管理と集落主体の自主的管理との間をどのように調整するか、また両者で達成できない部分をどこが管理するかにある。第三セクター、市町村公社さらには法人経営など多様な主体の動きのなかに農地管理の新たな一つの方向性のヒントが潜んでいるとおもわれる。平成7年度の研究実績としては資料収集と個別農家の実態把握に終始したことから、そうした収集作業達成度においては一定の成果があり、当初の計画は満たされつつある。ただし、全国的な農地公的管理の実態が把握されているわけでは必ずしもなく、北海道や東北などの地域に偏っていることは否定できない。地域的に多様性が大きく、兼業化・都市化による農地転用需要とそれへの強い期待、担い手の賦存状況、農協や農地保有合理化法人の事業展開能力・企画推進能力の方向性を地域農業展開の違いのなかで整理・統合しつつある。北海道・東北地方の農地管理の実態からいくつかの類型に分けて分析を試みているところである。現実的に地域的差異を認識できたことから、次のステップとしてはその現実を踏まえて社会科学的に解明する段階に来ているものとおもわれる。各地の農地公的管理の方策を農業経営の専業的地帯が抱える現状と問題点にヒントに、その解決策を公的責任としてどのように評価するかにあろう。「土地の人」のミスマッチ,地域的欠落を公的主体が所有権,利用権にいかに関わるのか。市町村農業公社等や農地管理型第三セクターなど各地域でさまざまな動きがすすみはじめている。平成7年,8年の各地での公的機関の動きと直面している課題の把握には一定の成果をみた。個別農家の自助努力とともに集落や利用改善団体による斡旋・調整機能,市町村農業公社等による賃貸借・作業受委託,さらには開発公社などの保有合理化事業,町有農地や公共草地の創設など公的機関による重層的土地保有・管理機能の総合力を最大限に活用して「土地と人」とを地域から支援・強化すべき段階にきている。ただし,そうした農地公的管理もあくまで個別経営支援し補完する主体としての位置づけから遊離することなく,そのための重層的農地公的管理方式を想定しなければならない。と同時に,総合的農地の保有ストック機能を活かしている間に地域担い手の取得能力の養成と取得可能となるような農地条件整備とその付加価値化もまた公的管理の責任なのである。
乾燥地・不毛地の緑化に関する生態生理学的研究

(1)乾燥ストレス耐性、適応性発現と順化水耕栽培法を用いて培地の水ポテンシャルを調節することによりトベラ、ミズメ2樹種の成長、ストレス耐性の変化、およびABA量の変化を調べた。ストレスに対する成長低下やABAの生成はトベラが速やかであった。さらにトベラのストレス前歴個体は急激な水欠差に対して速やかな内生ABA量の増加を示し、蒸散量を急速に低下させた。また重量法で土壌の水分を調節することにより、中国やアラビア半島に乾燥地に生育する数種の乾燥耐性変化を調べた。この結果、乾燥地の植物は長期間の乾燥ストレス処理を行ってもほとんど耐性が変化しないことがわかった。これに対してニセアカシアは高い順化能を示した。(2)耐乾燥性植物の葉の組織構造中国の内陸乾燥地原産の木本植物の葉の組織構造からみた乾燥耐性機構を調べた。この結果、乾燥地の植物はほとんど葉の両面に気孔を持ち、多くが多毛でクチクラ層が発達し、ワックスが多いことを認めた。しかし気孔密度や大きさは耐乾性とは関連性がないことがわかった。(3)感想耐性にける菌根菌の生理的役割in vitro実験系を用いてクロマツ芽生えに担子菌数種の菌根を形成させ、乾燥耐性に及ぼす影響を検討した。この結果、芽生えの生存率は菌根の形成によって上昇し、バイオマスも増加することが確認された。また褐変壊死などの比率は菌根形成区で軽減された。菌糸束を分断は急激に光合成量を低下させた。(4)生理的特性を基準としたヒノキの耐乾性固体選抜。10系統のヒノキクローン林から耐乾性固体を生理的基準に基づいて選抜した。成長の良好な系統ではABA生成能が高く、Ψ_<tlp>の値が低い傾向を示した。また成長の良好な系統は飽水時の葉内ABAが少なかった。本研究では樹木の乾燥ストレス耐性の生理機構を中心に以下の課題についての検討を行った。(1)樹木の乾燥ストレス耐性、適応性発現におけるアブサイシン酸の生理的役割。(2)海浜の乾燥地に生育するクロマツの乾燥適応能と菌根菌の生理的役割。(1)水耕栽培法を用いて培地の水ポテンシャルを調節することによりトベラ、ミズメ、イチョウの3樹種の成長、ストレス耐性の変化、およびABA量の変化を調べた。トベラ、ミズメの伸長及び肥大成長は水ポテンシャルの低下とともに顕著に低下した。これに対しイチョウの伸長成長、肥大成長はストレス下で促進される傾向を示した。バイオマスは特にトベラの新葉、新条量の低下が認められた。イチョウでは新葉、新条量に差がなかったが、根量はストレス下で顕著に増加した。遊離型のABA量はいずれの樹種もストレスの増加とともに高い値を示した。この結果、ストレスに対する成長低下やABAの生成はトベラが最も速やかであった。さらに上記の実験によってストレス前歴を与えたトベラ、ミズメの乾燥耐性変化をABA生成との関連から検討した。この結果トベラの前歴個体は急激な水欠差に対して速やかな内生ABA量の増加を示し、蒸散量を急速に低下させた。しかしミズメではストレス前歴の影響はほとんど認められなかった。(2)in vitro実験系を用いてクロマツの芽生えにアミタケ及びヌメリイグチの菌根を形成させ、乾燥耐性に及ぼす影響を検討した。この結果、クロマツ芽生えの生存率は菌根の形成によって上昇し、バイオマス成長もまた増加することが確認された。乾燥ストレスにさらされたクロマツ芽生えについては、菌根の有無によるバイオマスの差は認められなかったが、針葉の褐変や壊死などの比率は菌根形成区で軽減されていた。10系統のヒノキ

クローン林から耐乾性固体を生理的基準に基づいて選抜した。成長の良好な系統ではABA生成能が高く、Ψ_<tlp>の値が低い傾向を示した。また成長の良好な系統は飽水時の葉内ABAが少なかった。本研究では樹木の乾燥ストレス耐性の生理機構を中心に以下の課題についての研究を行った。(1)乾燥地に生育する木本植物の乾燥適応能と菌根菌の生理的役割、(2)乾燥耐性向上におけるアブシジン酸の生理的役割、(3)ヒノキの耐乾性個体選抜のための基礎調査。(1)in vitro実験系を用いて、コツブタケにより形成させたクロマツ有菌根芽生えの光合成に及ぼす乾燥ストレスの影響を検討した。有菌根芽生えの光合成は無菌芽生え(対照区)に比べて光合成活性がやや高いようであったが、有意な差は得られなかった。また根圏の浸透ポテンシャルを-8 MPaにおいたのち0 Mpaにもどしたとき、有菌根芽生えの光合成の回復は無菌芽生えよりもやや大きいようであったが、これも有意な差が得られていない。さらにアミタケを用いた有菌根苗では太い菌糸束を切断することによる菌糸の分離が光合成に及ぼす影響を調べたところ、急激な光合成量の低下が測定された。(2)水耕栽培法を用いて培地の水ポテンシャルを調節することにより、イチョウの成長、ストレス耐性の変化、およびABA量の変化を調べた。成長はストレス区では顕著に低下したが、ストレスの解除によって速やかな成長回復が認められた。またイチョウは前歴処理によるPSI_<tlp>の低下が認められず、ストレスによる耐乾性の向上は起こらないようであった。葉内のアブシジン酸もストレス前歴による生成能の変化は認められなかった。(3)ヒノキ耐痩せ地性候補木8系統、精英樹2系統について植栽後の生存率を調査したのちP-V曲線を求め、さらに切り枝を用いてストレス下での蒸散量の変化及びABA生成パターンを調べた。この結果、生存率が高い系統ではABA生成能が高く、PSI_<tlp>の値が低い傾向を示した。平成4、5年度で行った研究結果を基に、以下の3課題についての研究を行った。(1)樹木の乾燥耐性獲得における菌根菌の生理的役割クロマツの菌根接種苗木の根系を走査型電子顕微鏡、及び位相差顕微鏡により観察し、菌根内部に多量の油適が存在することを確認した。また菌根の成熟にともない、菌鞘内層菌糸が粘着物を分泌して菌根表面を覆うことが確認された。この特徴は水欠乏ストレスによっても変化するようである。これらの観察から、菌根菌が宿主植物の耐乾性向上に何らかの機能を果たしていることが推察された。(2)乾燥耐性植物の組織構造中国内陸やアラビア半島などの乾燥地原産植物の葉の組織構造からみた乾燥耐性機構を調べた。この結果、乾燥地の植物はほとんど葉の両面に気孔を持ち、多くが多毛でクチクラ層が発達し、ワックスが多いことを認めた。しかし気孔密度や気孔の大きさは耐乾性とは関連性がないことがわかった。(3)乾燥地に生育する樹種の乾燥耐性中国乾燥地の植物Ammopitanthus
早期腎不全における心血管疾患の誘導因子の検討

背景:慢性腎障害において心血管疾患の発症率が高いということが報告されている..一酸化窒素(NO)の産生障害やasymmetric dimethylarginine(ADMA}は血管内皮機能障害を引き起こすが慢性腎障害における冠動脈内皮機能障害に対する直接的な証拠はない,方法・結果:成犬を1/2腎摘あるいは5/6腎摘により慢性腎障害モデルを作成した.モデル作成4週間後、部分腎摘により糸球体濾過率は低下し(コントロール;71±6ml/min,1/2腎摘;39±3ml/min,5/6腎摘;21±6ml/min),血漿ADMA値は上昇した(コントロール;2.6土0.2μmol/L,1/2腎摘;3.1±0.5μmol/L,5/6腎摘;3.5±0.3μmol/L).冠血流量で評価したアセチルコリンに対する冠血管拡張反応はコントロール群(83±17% increment)に比べて1/2腎摘群(34±8%increment),5/6腎摘(20±4%increment)で低下していた.CCD(charge-coupled device)カメラにより計測した(心外膜側)冠血管細動脈の血管径のアセチルコリンに対する変化も同様の結果が得られた.一方,ニトロプルシッドに対する血管拡張反応には3群間において有意差を認めなかった。アセチルコリンによる冠血流量の増加率は血漿ADMA値と相関したが(r^2=0.26),糸球体濾過率とは相関を示さなかった.1/2腎摘群および5/6腎摘群において血漿NOx(nitrite+nitrate}は低下し,ADMAの分解酵素であるdimethylarginine dimethylaminohydrolase〔DDAH)-IIおよびendothelial NO synthase(eNOS)の冠動脈でのmRNA発現も低下を認めた.4週間のall-transretinoic acid(atRA)投与によりeNOS発現は改善したが,DDAHには影響を認めなかった.結論:慢性腎障害の早期の段階で冠動脈の血管内皮機能は障害されていた.その原因として冠動脈におけるeNOS発現の低下およびDDAH-II発現低下に起因するADMAの上昇が示唆された.更にNO代謝を調整することが慢性腎障害における冠動脈内皮機能障害の予防に対する治療戦略になる可能性が考えられた.背景:慢性腎障害において心血管疾患の発症率が高いということが報告されている..一酸化窒素(NO)の産生障害やasymmetric dimethylarginine(ADMA}は血管内皮機能障害を引き起こすが慢性腎障害における冠動脈内皮機能障害に対する直接的な証拠はない,方法・結果:成犬を1/2腎摘あるいは5/6腎摘により慢性腎障害モデルを作成した.モデル作成4週間後、部分腎摘により糸球体濾過率は低下し(コントロール;71±6ml/min,1/2腎摘;39±3ml/min,5/6腎摘;21±6ml/min),血漿ADMA値は上昇した(コントロール;2.6土0.2μmol/L,1/2腎摘;3.1±0.5μmol/L,5/6腎摘;3.5±0.3μmol/L).冠血流量で評価したアセチルコリンに対する冠血管拡張反応はコントロール群(83±17% increment)に比べて1/2腎摘群(34±8%increment),5/6腎摘(20±4%increment)で低下していた.CCD(charge-coupled device)カメラにより計測した(心外膜側)冠血管細動脈の血管径のアセチルコリンに対する変化も同様の結果が得られた.一方,ニトロプルシッドに対する血管拡張反応には3群間において有意差を認めなかった。アセチルコリンによる冠血流量の増加率は血漿ADMA値と相関したが(r^2=0.26),糸球体濾過率とは相関を示さなかった.1/2腎摘群および5/6腎摘群において血漿NOx(nitrite+nitrate}は低下し,ADMAの分解酵素であるdimethylarginine dimethylaminohydrolase〔DDAH)-IIおよびendothelial NO synthase(eNOS)の冠動脈でのmRNA発現も低下を認めた.4週間のall-transretinoic acid(atRA)投与によりeNOS発現は改善したが,DDAHには影響を認めなかった.結論:慢性腎障害の早期の段階で冠動脈の血管内皮機能は障害されていた.その原因として冠動脈におけるeNOS発現の低下およびDDAH-II発現低下に起因するADMAの上昇が示唆された.更にNO代謝を調整することが慢性腎障害における冠動脈内皮機能障害の予防に対する治療戦略になる可能性が考えられた.慢性腎不全(CRF)では心血管イベントの独立した危険因子となっており,さらに微量アルブミン尿の段階でも冠血管疾患リスクを上昇させることが報告されているが,それに対する効果的な治療手段は明らかではない.本年度の研究では腎障害に伴う冠動脈内皮機能に対するATRA (all-transretinoic acid)の治療効果の検討を行った.成犬を用い,5/6腎摘によりCRFモデルを作成した.モデル作成4週間後に開胸し,左回旋枝に超音波プローブをかけて,その中枢側よりアセチルコリン(ACh)及びニトロプルシッド(SNP)を投与し,冠血流量を観察した.冠血管疾患の危険因子(ADMA (asymmetrical dimethylarginine)等)を測定し,冠循環異常への関与を検討した.冠動脈におけるeNOS, ADMAの分解酵素であるDDAH (dimethylarginine dimethylaminohydrolase)の発現をReal-time PCRにより検討した.

更にCRF犬へのATRAの経口投与(CRFモデル作成後より4週間,2mg/kg/日投与)による冠動脈内皮機能への効果を検討した.CRF群では正常群に比し,糸球体濾過率は低値(21±3vs.68±4ml/min)を示した.血清ADMAは正常群と比し,CRF群で高値を示した.覚醒時平均血圧はCRF群において有意な変化を認めなかった.冠血流量増加の反応はACh投与時,正常群に比しCRF群では低下していたが,SNP投与時は両群間で有意差を認めなかった.冠動脈におけるeNOS mRNA・DDAH-I mRNAの発現はCRF群において低下傾向を,DDAH-II mRNAは有意な低下を認めた.ATRA投与により血圧の変動を認めなかったが,血清ADMAの低下,eNOS mRNAの発現増加が認められ,冠血管拡張反応の有意な改善が示された.背景:慢性腎障害において心血管疾患の発症率が高いということが報告されている.一酸化窒素(NO)の産生障害やasymmetric dimethylarginine (ADMA)は血管内皮機能障害を引き起こすが慢性腎障害における冠動脈内皮機能障害に対する直接的な証拠はない.方法・結果:成犬を1/2腎摘あるいは5/6腎摘により慢性腎障害モデルを作成した.モデル作成4週間後、部分腎摘により糸球体濾過率は低下し(コントロール;71±6ml/min,1/2腎摘;39±3ml/min,5/6腎摘;21±6ml/min),血漿ADMA値は上昇した(コントロール;2.6±0.2μmol/L,1/2腎摘;3.1±0.5μmol/L,5/6腎摘;3.5±0.3μmol/L).冠血流量で評価したアセチルコリンに対する冠血管拡張反応はコントロール群(83±17% increment)に比べて1/2腎摘群(34±8% increment),5/6腎摘(20±4% increment)で低下していた.CCD (charge-coupled device)カメラにより計測した(心外膜側)冠血管細動脈の血管径のアセチルコリンに対する変化も同様の結果が得られた.一方,ニトロプルシッドに対する血管拡張反応には3群間において有意差を認めなかった.アセチルコリンによる冠血流量の増加率は血漿ADMA値と相関したが(r^2=0.26),糸球体濾過率とは相関を示さなかった.1/2腎摘群および5/6腎摘群において血漿NOx (nitrite + nitrate)は低下し,ADMAの分解酵素であるdimethylarginine dimethylaminohydrolase (DDAH)-IIおよびendothelial NO synthase (eNOS)の冠動脈でのmRNA発現も低下を認めた.4週間のall-trans retinoic acid (atRA)投与によりeNOS発現は改善したが,DDAHには影響を認めなかった.結論:慢性腎障害の早期の段階で冠動脈の血管内皮機能は障害されていた.その原因として冠動脈におけるeNOS発現の低下およびDDAH-II発現低下に起因するADMAの上昇が示唆された.
舌痛症治療指標としての味覚受容体遺伝子発現の解析

舌痛症患者21人(男性3人、女性18人)の味覚閾値と舌味覚受容体(T2R)の遺伝子発現レベルを観察した。初診時、味覚閾値の上昇を認めたものは14人でこのうち11人に味覚受容体遺伝子発現レベルの低下を認めた。味覚閾値が正常範囲内にあったものは7人でうち味覚受容体遺伝子発現レベルの低下を認めたものは5人であった。21人中5人は味覚受容体遺伝子発現レベルが比較的良好であった。治療により舌痛が消失または改善したのは19人でうち12人で味覚受容体遺伝子発現レベルの上昇がみられた。7人は変化が乏しかったがうち5人は初診時から味覚受容体遺伝子発現レベルが比較的良好な症例であった。2人は初診時から舌痛改善時まで味覚受容体遺伝子発現がほとんど認められず舌痛の改善は著しいものではなかった。また舌痛の改善がまったく見られなかった2人も味覚受容体遺伝子発現がほとんど認められなかった。(結果と考察)舌痛症患者の多くに味覚閾値の上昇と味覚受容体遺伝子発現レベルの低下を認めた。これらは舌痛の改善とともに改善する傾向にあり舌痛症と味覚障害が関連することが多いことを示した。治療は、患者に舌に重大な異常の無いことを説明し、口腔粘膜上皮の再生を促進する薬物の投与を行い概ね有効であった。このことは舌痛症が痛覚受容体、味覚受容体の損傷を伴う局所の外傷に起因することを示唆している。舌痛の改善が良好でなかった4症例はいずれも不安やストレスの強い患者であり治療により味覚受容体遺伝子発現レベルが上昇しない症例であった。味覚受容体遺伝子発現レベルは変動しやすいが精神的ストレスは発現レベルの低下に関与しているものと考えられた。不安やストレスが強い患者においては従来用いられてきた抗不安薬が有効であるかもしれない。また検査結果と臨床症状に乖離がある症例ではより中枢に原因を求める必要がある。舌痛症の治療には明確な診断が要求されそのため味覚受容体遺伝子発現の観察は有用である。舌痛症と味覚障害の関連を明らかにするため味覚障害を有する舌痛症患者の舌味覚受容体の遺伝子発現レベルの変化を治療前後で比較した。対象はろ紙ディスク法による味覚障害の検査で味覚閾値の上昇がみられた舌痛症患者計10人で治療経過を追って舌痛の度合い、ろ紙ディスク法検査、舌味覚受容体の遺伝子発現レベル観察を行いその結果を比較検討した。舌痛の度合いは11段階数値的評価スケールを用い、ろ紙ディスク法による味覚障害検査は鼓索神経領域、舌咽神経領域でテーストディスク(三和化学研究所)を用いて15段階の濃度で4種類の味覚認知域を調べその値を平均した。舌味覚受容体の遺伝子発現レベルは舌縁部後方で舌を非観血的に擦過することにより得られた材料にRT-PCR法を用いてT2R受容体の遺伝子発現レベルを観察した。結果初診時8例で味覚受容体遺伝子発現レベルの低下が見られた。舌痛の改善とともに舌味覚受容体遺伝子発現レベルが上昇した症例は6例であった。舌味覚受容体遺伝子発現レベルが変化しなかった症例は4例でうち2例は治療効果が見られないものであった。考察味覚障害を有する舌痛症患者では味覚受容体の遺伝子発現レベルが低いものが多い。舌味覚受容体の遺伝子発現レベルの改善は舌痛症の治療効果を反映する傾向が見られた。このことは舌痛症と味覚障害の間に関連があることを示し舌味覚受容体の遺伝子発現レベルの観察が舌痛症の診断に役立つことを示唆している。舌味覚受容体の遺伝子発現レベルの低下は局所の外傷のみならずストレスが原因である可能性が考えられた。ストレスが強い症例やうつ病と診断された病悩期間が長い患者では治療に難渋し味覚受容体の遺伝子発現レベルにも変化がなかった。舌の痛みは局所的な侵襲、ニューロパシー、心因的なものが複雑に絡み合って発症しているものと考えられそれぞれの病状に合わせた治療法が求められる。

このことは舌痛症が痛覚受容体、味覚受容体の損傷を伴う局所の外傷に起因することを示唆している。舌痛の改善が良好でなかった4症例はいずれも不安やストレスの強い患者であり治療により味覚受容体遺伝子発現レベルが上昇しない症例であった。味覚受容体遺伝子発現レベルは変動しやすいが精神的ストレスは発現レベルの低下に関与しているものと考えられた。不安やストレスが強い患者においては従来用いられてきた抗不安薬が有効であるかもしれない。また検査結果と臨床症状に乖離がある症例ではより中枢に原因を求める必要がある。舌痛症の治療には明確な診断が要求されそのため味覚受容体遺伝子発現の観察は有用である。
異質な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルの構築と政策分析

異質な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルを構築した.個人の意思決定は時間非整合性を持つことが示された.したがって,同じ個人でも異なる時点の個人は別々の個人(これをセルフと呼ぶ)として扱わなければならないことになる.本研究で,すべての個人(セルフ)の厚生を最大にする消費税率が存在することが示された.さらに,成長モデルにおいても同様の結果を得ることができた.異質な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルを構築した.個人の意思決定は時間非整合性を持つことが示された.したがって,同じ個人でも異なる時点の個人は別々の個人(これをセルフと呼ぶ)として扱わなければならないことになる.本研究で,すべての個人(セルフ)の厚生を最大にする消費税率が存在することが示された.さらに,成長モデルにおいても同様の結果を得ることができた.本年度は異質な時間選好率をもつ個人を含むマクロモデルを構築し,Intra-personal gameの均衡を導出することに成功した.まず資本蓄積がないマクロモデルにおいて2つの政策,消費税と貨幣供給の変化について分析を行った.まず消費税については以下の結論を得た.通常の同質的な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルにおいては消費税の最適な課税率は0になるが,本研究のような異質な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルにおいては最適な消費税率が0にならないことを示すことができた.第2に,貨幣供給に関しては次に結論を得た.通常の同質的な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルにおいてはフリードマン・ルール(名目金利がゼロ)が最適になるが,本研究のような異質な時間選好率を持つ個人から構成されるマクロモデルにおいてはフリードマン・ルールが最適にはならないを示すことができた次に資本蓄積をマクロモデルに導入することができた.現在は数値計算によりマクロモデルの動学分析を行い消費経路,資本の蓄積経路の動態について分析を行っているまた,便益とコストが同時に発生する場合について便益とコストにて移用する割引率が異なる場合のミクロ的な分析を行い個人の決定に関して新しい結果を得ている異質な時間選好率を持つ個人を含むマクロモデルにおいて所得の変動と消費の変動の関係を調べることができた.その結果,同質的な時間選好率を持つ個人の場合は消費を完全にスムージングするが,本研究のような異質な時間選好率を持つ個人は所得の変動に対して正に消費を反応させることが分かった.この結果は,流動性制約などの条件を課すことなく得られているところに価値がある.また,この結論は消費の効用を労働供給の不効用よりも低く割り引く場合に得られた.このことは,サイン効果(不効用=損失の方を低く割り引く)の存在を前提とするとより現実に近いケースに対応しており,現実のデータを説明する有力な理論仮説であるといえる.資本蓄積を考慮に入れた異質な時間選好率を持つ個人を含むマクロモデルを構築することができた.このモデルは唯一の定常状態が存在し,定常状態に収束する一意の経路が存在することも示された.今年度には,このモデルを用いて経済成長と貯蓄率の変動について試験的なシミュレーションを行った.その結果,経済成長が進展するとそれに伴い貯蓄率も上昇するという関係を得た.通常の経済成長モデルでは経済成長は貯蓄によって促進されるという関係をベースにしているが,本研究ではそれとは逆の因果関係が存在する可能性を示すことができた.この点は,実証研究の結果とも整合的である.さらに,内生的な成長モデルを構築して定常状態に初期時点でジャンプするモデルにより,経済厚生の評価を行う準備ができた.今年度には異質な時間選好率を持つ個人を含む資本蓄積を考慮に入れた内生的成長モデルを構築することができた.成長の原動力は資本の限界生産性が逓減しないことにある,シンプルなローマー型を想定した.また,以下でいう個人は同一人物ではあるが,時間非整合性が存在するので各時点において個性が異なることに注意が必要である.まず以下のことを示したこのモデルは唯一の定常状態が存在し,定常状態に初期時点でジャンプする.このために時間を通じて異質な個性が存在するにもかかわらず,経済厚生の評価を行うことが可能になった.消費に適用する割引率が労働の不効用に適用する割引率よりも低い場合,個人は消費を先延ばしにしてしまうので,それを防ぐために消費や利子所得に対して補助金を出すことで厚生を改善できることが示された.逆のケース(消費に適用する割引率が労働の不効用に適用する割引率よりも高い場合)では,消費と利子所得に対して課税することで厚生が改善することが示された.さらに,十分先の将来に存在する個人は消費や利子所得に対して補助金を出すことで厚生が改善することが示された.さらに,消費に適用する割引率が労働の不効用に適用する割引率よりも高い場合には消費に対しては課税し,利子所得に対しては補助を出すことによりすべての個人の経済厚生を最大化できることを示すことができた.時間非整合性が存在する経済モデルにおいては経済厚生の評価は非常に複雑になることが多いので,これは非常に興味深い結果である.モデルビルディングは順調であり,当初の予定通り「資本を考慮しないモデル」をまず構築し,次に「資本を考慮したモデル」も構築できた.それらのモデルの解析もできている.

それに加えて,モデルの解析を通じて所得の変動と消費の変動の関係が現実のデータと同様の動きを示すことが言えた.通常のモデルでは決して得られない結論であり,非常に重要な結果であるといえる.24年度が最終年度であるため、記入しない。第1に,資本蓄積を考慮したマクロモデルを用いて経済成長(資本の蓄積)が貯蓄を促進することを現実的なパラメーターのもとで示す.このことにより実証分析の結果と整合的な結果を理論モデルが動くことを示すことができる.また,異質な時間選好率を持つ個人を含むマクロモデルは異時点間の非効率性と同じ個人内での非効率性を持っている.そこで2番目の課題は,資本を考慮したマクロモデルにおいて異質な時間選好率を持つ個人の経済厚生を改善する課税政策を見つけることを目指す.24年度が最終年度であるため、記入しない。
人工衛星デ-タ解析による地球大気変動解明

地球大気環境の変動解明のため、人工衛星「大空」(EXOS-C)に搭載された大気周縁赤外分光観測装置LASによって測定されたデ-タを解析し、地球模様的視野に立って研究する事が、本研究の目的である。本年度に行った事として、以下にまとめる。1.デ-タ解析をル-チン化し、大規模のデ-タ量を処理して地球規模の解析を進めるために、解析手順及びデ-タベ-ス等の整備を行う事が出来た。具体的には、今まで個々に行っていた処理をル-チン化するために統合する作業が大幅に進んだ事、分光デ-タベ-スとしてFASCOD2を導入し、本研究に適合する様、プログラムを大幅に改造した事等が挙げられる。このデ-タベ-スは、現在、倍精度の範囲で正しい結果が確認され、当初の目的を十分に果たすために、4倍精度まで拡張する作業を進めている。2.解析手順等の改良作業を受けて、オゾンを中心とした解析を行った。特に春季の北半球低緯度のオゾンの分布に関して以下の知見を得た。(1)春季の北半球低緯度の全オゾンの経度分布は、0°を中心とした半円が180°を中心とした半円の地域に比べて多く、特に90°付近に全オゾン濃停の高い地域がある。この結果はDutchの結果やWMOの報告と一致する。更にLASのデ-タを用いている本研究では、各高度で、この様な地図を得た事で、他に比較するデ-タが無い。(2)これらの地域に対応した高度分布を求め、上記の経度分布を解釈をする上での貴重な情報を得た。従来の様に、TOMS等による地表付近までの全オゾン量の地図だけでなく、高度分布の情報を含んだ三次元的地図を得つつあるのが本研究の最大の特徴である。
環境調和を指向する有用アミノ酸類の実用的不斉合成プロセスの開発

地球環境に優しいクリーンな有機合成化学という観点から金属を使わない反応触媒、すなわち第四級アンモニウム塩由来のキラル相間移動触媒をデザインして、有用物質の触媒的不斉合成、特に有用アミノ酸の実用的な大規模入手プロセスの確立を目指した。これまでキラル相間移動触媒として有効なもののほとんどすべてが天然由来のシンコナアルカロイド誘導体に限られており、それが様々な不斉反応の開発を指向した触媒の設計、及び実際の修飾において大きな壁となっていた。本研究では光学活性な有機分子を独自の発想でデザインすることによる言わば人工のキラル相間移動触媒の創製を基盤とするため、無限の適用範囲を有する。具体的には、C2対称軸を有する、市販の光学活性ビナフトールを基軸として第四級スピロアンモニウム塩をデザインしてキラル相間移動触媒を創り上げ、グリシン誘導体の触媒的不斉アルキル化反応による光学活性アミノ酸の不斉合成プロセスを確立できた。当初は入手容易な光学活性源としてのビナフトールから容易に得られるビナフチルアミンを基本骨格としてジアルキル化によるアンモニウム塩をキラル相間移動触媒として用い研究を推し進めてきたが、なかなか満足な結果が得られなかった。そのため、更に光学活性ビナフチル基を導入したスピロアンモニウム塩をデザインすることによって初めて活路を見いだせるようになった。すなわち、C2対称軸を有する、市販の光学活性ビナフトールを基軸とした第四級スピロアンモニウム塩をキラル相間移動触媒として用い、グリシン誘導体の触媒的不斉アルキル化反応による光学活性アミノ酸の不斉合成に関する基礎研究を推進させることにより、天然型および非天然型アミノ酸の不斉合成手法を開発することに成功した。
高品位白色ＬＥＤの実現に向けた極性面フリー３次元ＬＥＤの開発

本研究では,独自に見出した窒化物半導体のマイクロ構造を基礎として,高効率な多色発光LEDの開発を目指す.本構造は,異なる結晶面から成るマイクロオーダーの微細構造を活用して多色発光特性が実現され,蛍光体フリーな白色LEDとしても期待される.しかし.従来構造は,格子歪に起因したピエゾ分極によって発光効率が著しく低下する(0001)極性面を有している.申請者はこれまで,このピエゾ分極の問題を回避できる(0001)極性面フリーな微細構造の作製方法を独自に見出してきた.本研究では,この新規構造のLEDデバイス完成を目標に,結晶成長,光物性評価,構造評価,さらにはデバイスプロセス技術の検討を行う.本研究では,独自に見出した窒化物半導体のマイクロ構造を基礎として,高効率な多色発光LEDの開発を目指す.本構造は,異なる結晶面から成るマイクロオーダーの微細構造を活用して多色発光特性が実現され,蛍光体フリーな白色LEDとしても期待される.しかし.従来構造は,格子歪に起因したピエゾ分極によって発光効率が著しく低下する(0001)極性面を有している.申請者はこれまで,このピエゾ分極の問題を回避できる(0001)極性面フリーな微細構造の作製方法を独自に見出してきた.本研究では,この新規構造のLEDデバイス完成を目標に,結晶成長,光物性評価,構造評価,さらにはデバイスプロセス技術の検討を行う.
様々な美しい曲面の定量的性質の解明とその性質の直感的制御による曲面創成手法の開発

本研究は,デザイナがVRシステム上で製品デザインを行う際,工芸品や自然造形物などの曲線(面)アーカイブを参照しながら,美しい空間曲線を創成し,またそれらを用いて美しい曲面も創成するシステムの開発を目的とした.まず,美しい曲面がどのようなパラメータ値から構成されているかを調べるシステムを構築した.次に,そのシステムを使って人の顔形状含む自然造形物,工芸品における曲面を計測し,パラメータ値の同定を行い,それを基に曲面を分類した.さらに,分類結果を利用し,曲面を直感的に創成するインタフェースを開発した.そのシステムを実際に製品や形成外科における人の顔の部位の曲面デザインに応用し,有効性を検証した.平成25年度の研究計画と研究実績を下記に示す.下記のように平成25年度の研究計画はほぼ予定通りに進捗している.研究目的は,事例分析から曲面を構成するパラメータ値を同定することである.【既存曲面分析段階】研究計画1)曲面がどのようなパラメータ値から構成されているかを調べるシステムを構築する.→曲面の性質の分析システムを開発し,実際に複数のサンプル曲面を分析し,性質が同定されることを確かめた.研究計画2)200300種の自然造形物,工芸品における曲面を計測し,パラメータ値を同定する.→自然造形物のひとつとして,人の顔の曲面データを数十人分計測し,曲面の性質の分析システムを用いて分析を始めたところである.現段階では主要な断面線を主に分析を行っている.将来的には,分析結果を形成外科手術への応用することも考えている.また,某自動車メーカーの協力を得て,市販されている複数の自動車の曲面の入手し,分析を行っている.研究計画1,2の研究成果は論文としてまとめている段階である.研究計画3)同定されたパラメータ値の組み合わせにより,計測した曲面を分類する.→研究計画2の現段階の結果から,美しい曲面特有のパラメータの組み合わせがあることが推察されている.逆に,あるパラメータの組み合わせにおいては,ハイライト曲線が乱れる不具合が生じる曲面となることも発見できた.平成26年度中までは,サンプル数を増やし,分析を進めていく予定である.一般に,自動車におけるデザイン工程では,意図する映りこみ形状やハイライトを生じる曲面をCADシステム上で直接,創成することは難しく,デザイナは実際のモデルを利用し,勘や経験によりその曲面形状を創成し,それを計測して3Dデータを作るなど,試行錯誤を繰り返して意図する曲面形状を得ている.そこで,本年度の研究では,ジェスチャ操作によって,高品質な曲面である対数美的曲面を創成・制御可能かつ,現実空間における光源環境を再現し,映りこみ形状を再現・評価できるシステムを開発することを目的とした.具体的には,非接触式のモーションキャプチャセンサを用い,画面上に表示された対数美的曲面を,現実の薄い鉄板を曲げ,捩じるような自然な動作で対数美的曲面の制御パラメータを制御するシステムの開発を行った.また,全天球画像を球面調和解析した結果を用い,映りこみ形状のシミュレーションを行った.最後に,本システムを用いたユーザインタフェース,ユーザがどの程度の精度で曲面を制御できるのかの評価実験を行った.その結果,制御パラメータ値の曲率半径,捩率半径が200以上である場合,映りこみ形状を意図した曲面制御が高い精度で行え,ジェスチャによる曲面形状の制御が有効であることが確認された.また,同時に,曲面創成システムをコントロール画面に応用するための,アイコン(ピクトグラム)の研究も行っている.本年度の研究では,分かりやすさに関する色彩表現を用いたピクトグラムにおける視覚言語の抽出とその評価を行った.具体的には,代表的カラーピクトグラム7語の分かりやすさの評価を行い,その結果を用いた実験計画法とクラスター分析からその特徴を考察した.さらに,それらの分析結果をもとに6つの視覚言語を抽出し,その評価を行った.その結果,視覚言語を適用した多くのピクトグラムの分かりやすさの評価が向上し,それらの視覚言語の有用性を示した.平成27年度は,以下の2つの研究を実施した.1.まず,美しい曲線(面)の事例収集として,人の上眼瞼形状をサンプルとした.人の顔の中でも眼という身体部位には様々な情報が掲示されていることから相手に与える印象の中でも大きな役割を果たしているからである.しかし,上眼瞼形状を含んだ人の眼の形に関する印象を明確にしている研究は未だ少ない.そこで,上眼瞼形状の曲線の分析・体系化を行い,形状の特徴を明らかにすることを目的とした.具体的には,日本人100名の眼の2次元画像データを取得し,曲線の性質分析を行った結果,男性は5タイプ,女性は6タイプに分類した.また,3次元形状特徴である眼瞼突出量の計測を行い,眼瞼突出形状の曲線の分析・体系化を行った結果,男性,女性それぞれ3タイプに分類できた.この結果を用いて,3次元形状特徴と上眼瞼形状との関係を検証した.2.また,曲面創成を直感的に可能とするインタフェースの中核をなす,ピクトグラムデザインの研究を継続した.近年のタブレット端末の普及により,多種多様なアイコンを目にする機会が増えてきている.しかし,ユーザの認知過程や嗜好性の違いにより理解度や魅力度が異なっている.

そこで,ラフ集合理論を用いたアイコンの分かりやすさおよび魅力の分析とそのデザイン指針の提案を目的とした.具体的には,アイコンの分かりやすさと魅力度について調査実験を行い,その結果から,どの属性が魅力度や分かりやすさに影響しているかを明らかにするため,ラフ集合理論を用いて各被験者の決定ルールを求めた.また,求められた決定ルールより全被験者間の距離を算出し,クラスター分析を用いて被験者を分類した.最後に,以上の結果をデザイン指針としてまとめ,その有用性の検証を行った.平成27年度は美しい曲線・面のアーカイブとして,人の顔の中でも特に注目度が高い眼に焦点を当てて研究を行った.その分析結果も有用なものが得られたからである.また,システム化の際に直感的に制御を可能とするアイコン(ピクトグラム)のデザインに関する研究も順調に進んでいると考える.平成28年度は以下の2つの研究を実施した.1)動物の頭部形状をケーススタディにした曲線(面)の性質の分析:ニホンオオカミの剥製は世界に6体しか存在しておらず,そのうち1体は和歌山大学が所蔵している.しかしながら,その頭部形状には不自然な点が見られる.そこで,本研究ではニホンオオカミの頭蓋骨と剥製の形状に現れる曲線の比較・分析を行い,本来の頭部形状を推定することを目的とした.具体的には,まずニホンオオカミをはじめとした8種の動物の頭蓋骨と頭部形状に現れる曲線の比較・分析を行った.次に,その結果に基づいて和歌山大学が所蔵するニホンオオカミの頭蓋骨から本来の剥製の頭部形状を推定した.さらにCGでニホンオオカミの剥製を3Dモデル化し頭部形状を推定できた本来の形状に復元した.2)人の顔面形状をケーススタディにした曲線(面)の性質の分析:3次元上で顔の特徴分析を行い,顔の部位ごとの相関関係を導き出すことを目的とした.具体的には,女子大学生50名分の顔面形状データを取得し,顔の部位に特徴点を設定した.次に特徴点座標値を用いて主成分分析を行うことで5つの主成分を得ることができた.さらに主成分得点を使用したクラスター分析を行い,50名分の顔面形状データを4つのクラスターに分類できた.さらに50名分の顔面形状データから3次元平均顔モデルを作成した.以上の研究を通して,工芸品などだけでなく,動物の形状や人の顔面形状における曲線(面)の性質の定量化,それによる分類が可能であることが証明された.また,これらの知見は新たな曲面創成のための基礎的データとなると考えられた.本研究は,デザイナがVRシステム上で製品デザインを行う際,工芸品や自然造形物などの曲線(面)アーカイブを参照しながら,美しい空間曲線を創成し,またそれらを用いて美しい曲面も創成するシステムの開発を目的とした.まず,美しい曲面がどのようなパラメータ値から構成されているかを調べるシステムを構築した.次に,そのシステムを使って人の顔形状含む自然造形物,工芸品における曲面を計測し,パラメータ値の同定を行い,それを基に曲面を分類した.さらに,分類結果を利用し,曲面を直感的に創成するインタフェースを開発した.そのシステムを実際に製品や形成外科における人の顔の部位の曲面デザインに応用し,有効性を検証した.当初,難関と思われていた,ジェスチャ操作によって,高品質な曲面である対数美的曲面を創成・制御可能かつ,現実空間における光源環境を再現し,映りこみ形状を再現・評価できるシステムが開発されたからである.また,形成外科手術への適用を考えて,人の顔の曲面計測も順調に進行している.昨年度だけで100人を超える人の顔の計測を行った.