hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近接ジオメトリ型超高解像度CTの開発

本研究の目的は,コンピュータ断層撮影(computed tomography: CT)装置の解像度を飛躍的に改善するため,近接ジオメトリと高精細検出器を既存のCT装置に搭載した新たなコンセプトの超高解像度CTシステムの基礎的技術を開発することである.昨年度は,従来のCT装置に取り付けられている検出器の上に,開発した高精細COMS型検出器(0.1 mmピッチ,1536チャンネル,68列)を含むシステムを取り付け,無線ネットワーク経由で遠隔操作しこのシステムを起動する設備を整えた.これにより,検出器に入ってきたX線のデータを投影データとして取り出すことに成功し,高解像度CT画像の再構成が可能となった.このCT画像の空間分解能やノイズ特性などの物理的画質特性をファントムを使って測定した.また同様の条件下において,臨床で使用されている従来型のCTの評価も行い,比較した.その結果,空間分解能の指標であるMTFは3倍程度に増加し,解像度は0.164mmであったことから0.2 mm程度の大きさである骨梁構造を十分に描出できる可能性が示された.また人体の微細な構造を表現するために必要なシステムの感度も十分に高いことが確認された.人体を模擬した足や頭部のファントムでも撮像を行い,視覚的に評価を行ったところ,これまで描出できなかった骨梁や内耳の構造が明瞭に描出されていた.近年CT装置メーカーから販売されている高解像度CTの画質特性についても,同じように評価を行った.最新の高解像度CT装置は非常に優れた画質特性を示していたが,検出器と被写体が離れている拡大ジオメトリであるために,使用できる焦点サイズが限られることや高解像度化に伴う検出感度の劣化が認められた.これより開発中の高解像度CT装置の有用性は高いと考えられた.従来のCT装置に取り付けられている検出器の上に,開発した高精細検出器を含むシステムを取り付け,超高解像度CTの取得に成功した.取得された高解像度CT画像の評価を物理的な画質評価実験およびファントム撮像により評価した.その結果,これまでのCT画像に比べ明らかに微細な構造の描出に優れていることが確認できた.またCT装置メーカーが販売している高解像度CT装置についても評価を行い,我々の開発しているシステムの優位性を確認できた.臨床で使用されているCT装置は,X線の散乱による画質劣化の影響が限りなく小さくなるように設計されている.散乱線を多く含むCT画像は,CT値差の少ない軟部組織等の描出が悪くなることや正確なCT値が得られないことが考えられる.現状の開発した高解像度CTには,それらを防ぐデバイス等が無く,十分な対処がなされていない.そこで,この問題を解決すべく,専用の散乱線除去システムを開発し,さらなる画質向上を試みる.現在の高解像度システムはファントムのみを撮像するため,新しく取り付けた検出器等のシステムはカバーなど無く,そのままの状態で遠心運動を行っている.そこで,将来的に臨床評価を行うことも考慮し,システムの安全性を担保できるように専用のガントリ(装置のカバー)を作成する.ここまでの研究成果を国内および国際学会で発表し,研究に対する評価やニーズに関する意見を得る.本研究の目的は,四肢の微細な構造を明瞭に描出し「変形性疾患や骨折の治癒過程を骨髄レベルで評価・解析すること」や「遊離皮弁移植の手術前に吻合可能な穿通枝を確実に描出すること」を実現するために,コンピュータ断層撮影(computed tomography: CT)装置の解像度を向上させることである.そこで,近接ジオメトリと高精細検出器を既存のCT装置に搭載した超高解像度CTシステムの基礎的技術を開発する.これにより四肢の高解像なイメージングが実現され,画像診断に変革をもたらす可能性がある.現在,医療に用いられているCT装置の解像度は,約0.310.35 mmであり,骨梁(0.10.2 mm)のような微細な構造の描出は困難である.また近年では臨床で使用可能な汎用型CT装置にも高精細撮影のモードが搭載されてきており,それら装置の画質特性の評価を昨年度に行った.しかし,これらを用いても画像診断に変革をもたらすほどの高解像度化は実現されていない.我々の実験システムではより小さな開口幅の検出器を使用し,X線の焦点に起因するボケを低減した近接ジオメトリを採用することで,さらなる画質向上・高解像度化が実現できると考える.現在,本研究では超高精細検出器(ピクセルピッチ0.1 mm)による画像データを取得および画像出力が可能となった.このシステムは1秒間に300フレームの画像データを処理する可能である.今年度には,この検出器を用いて,実験システムによるCT画像再構成を実現し,開発した超高解像度CTの特性(解像度・ノイズ特性・被ばく線量)を評価するとともに,これまでに描出できなかった骨梁や軟骨,皮下の穿通枝を描出できる可能性について検討する.高精細検出器(ピクセルピッチ0.1 mm)によるX線動画像の撮像が可能となり,1秒間に300フレームの画像データを収集することができた.この画像データを読み取るためのソフト開発に時間を要した.次年度は,この検出器を用いてCT画像の再構成を行う予定である.

本研究の目的は,コンピュータ断層撮影(computed tomography: CT)装置の解像度を飛躍的に改善するため,近接ジオメトリと高精細検出器を既存のCT装置に搭載した新たなコンセプトの超高解像度CTシステムの基礎的技術を開発することである.昨年度は,従来のCT装置に取り付けられている検出器の上に,開発した高精細COMS型検出器(0.1 mmピッチ,1536チャンネル,68列)を含むシステムを取り付け,無線ネットワーク経由で遠隔操作しこのシステムを起動する設備を整えた.これにより,検出器に入ってきたX線のデータを投影データとして取り出すことに成功し,高解像度CT画像の再構成が可能となった.このCT画像の空間分解能やノイズ特性などの物理的画質特性をファントムを使って測定した.また同様の条件下において,臨床で使用されている従来型のCTの評価も行い,比較した.その結果,空間分解能の指標であるMTFは3倍程度に増加し,解像度は0.164mmであったことから0.2 mm程度の大きさである骨梁構造を十分に描出できる可能性が示された.また人体の微細な構造を表現するために必要なシステムの感度も十分に高いことが確認された.人体を模擬した足や頭部のファントムでも撮像を行い,視覚的に評価を行ったところ,これまで描出できなかった骨梁や内耳の構造が明瞭に描出されていた.近年CT装置メーカーから販売されている高解像度CTの画質特性についても,同じように評価を行った.最新の高解像度CT装置は非常に優れた画質特性を示していたが,検出器と被写体が離れている拡大ジオメトリであるために,使用できる焦点サイズが限られることや高解像度化に伴う検出感度の劣化が認められた.これより開発中の高解像度CT装置の有用性は高いと考えられた.従来のCT装置に取り付けられている検出器の上に,開発した高精細検出器を含むシステムを取り付け,超高解像度CTの取得に成功した.取得された高解像度CT画像の評価を物理的な画質評価実験およびファントム撮像により評価した.その結果,これまでのCT画像に比べ明らかに微細な構造の描出に優れていることが確認できた.またCT装置メーカーが販売している高解像度CT装置についても評価を行い,我々の開発しているシステムの優位性を確認できた.本研究では,超高解像度のCTを実現するために,高精細検出器を極力人体に近い位置に配置して,画像を取得することが必要である.そのためには,CT装置の検出器に基台を設置する必要があるが,その搭載は容易ではなく,特殊な技術を要するため,本研究では実験システムによる安定した画像形成が可能となってから行うこととする.そのため次年度では,一般撮影用のX線撮影装置と自作のファントム回転台を用いて被写体を回転させることにより,画像データを収集する予定である.収集された画像データから,CT画像を再構成し,その画像特性を評価する.実際のCT装置に実験システムを配置したものとは異なるが,今回の実験システムにおける画像の圧倒的な高分解能画像の有用性を示すことは可能である.この超高解像度CT画像の物理特性(解像度・ノイズ特性・被ばく線量)を測定し,既存のCT装置との比較を行う.また最適な撮影条件を検討するため,再構成アルゴリズムの使用や被ばく線量との関係も明らかにする.超高解像度CT画像に対して,逐次近似再構成によるノイズ低減技術を適応し,被ばく低減が可能か検討することで,撮影条件の最適化を行う.なお現在,臨床で利用可能な高解像度CT装置の性能は昨年度,実測し,すでに測定データを取得済みである.
免疫細胞捕集デバイスの開発

近年、がん免疫治療や自己免疫疾患治療では、免疫抑制性の制御性T細胞や自己反応性の活性化T細胞を選択的に体内から物理的に除去することや新たに注入することが効果的であると考えられている。例えば、がん免疫療法に対してはTregを、自己免疫疾患に対してはTeffを体内から物理的に除去することが効果的と言える。しかしながら、これらを実現するための体内から有効に選択的な細胞除去デバイスは未だにない。申請者らは、標的細胞を選択的に捕獲・回収する細胞捕集デバイスの開発を目的とし、(1)細胞捕集フィルターの合成、(2)細胞の捕獲・回収、(3)担がんモデル動物での評価法の確立を研究課題の大項目として研究を実施した。細胞の捕集フィルターとして、昨年までの線維性フィルターに加え連通多孔質体への展開を図った。孔径の異なる多孔質体を用い、細孔の表面に細胞非接着性ポリマーをグラフト重合し、その側鎖に解離性分子で修飾した抗体を導入して、細胞捕集フィルターを得た。孔径の調節にて内部における均一な高分子グラフト化、抗体固定化が達成できた。抗体固定化量の調節により細胞捕獲率の至適化が可能となった。細胞捕獲率は、線維性フィルターに比べ多孔質フィルターにて高値を示した。捕獲した細胞の回収においては、解離反応の調節により高効率な捕獲細胞の回収が可能であった。これらより、開発した細胞捕獲フィルターの基本的な設計原理が実証できた。また、モデル流路系を用いた細胞捕獲デバイスによる細胞捕獲においては、条件の至適化により細胞捕獲効率が向上し、細胞捕獲デバイスとして機能性が示された。さらに、実験動物を用いた安全性評価を実施中、細胞捕獲フィルターに固定化された抗体を介した細胞捕獲とそれによる免疫系シフトが示され、新たな免疫調節マテリアルとしての可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らは、標的細胞を選択的に捕獲・回収する細胞捕集デバイスの開発を目的とし、(1)細胞捕集フィルターの合成、(2)細胞の捕獲・回収、(3)担がんモデル動物の作出と評価法の確立を研究課題の大項目として研究を実施した。フィルター表面に細胞非接着性ポリマーをグラフト重合し、その側鎖に解離性分子で修飾した抗体を導入して、細胞捕集フィルターを得た。モデル細胞を用いて、表面に標的細胞の特異的抗体を固定化することで、選択的な細胞捕獲が可能であった。また、細胞非接着性のポリマーグラフト鎖の導入による非特異的な細胞接着が抑制できた。抗体固定化量の増加に伴う細胞捕獲率の上昇が示された。フィルター表面への抗体固定化の際に解離性分子を導入することで捕獲細胞を回収できた。回収効率は抗体固定化量に依存し、高効率の回収のためには条件の至適化が必要とわかった。以上の結果の一部は、本研究の標的細胞であるTreg細胞でも同様の結果を示した。担がんモデルマウスの作出と、血液中のTreg変化などの一部の動物実験評価系を確立した。標的細胞を選択的に捕獲・回収する細胞捕集デバイスの開発を目的とし、(1)細胞捕集フィルターの合成、(2)細胞の捕獲・回収、(3)担がんモデル動物の作出と評価法の確立について検討を行った。おおむね順調に進行している理由を項目ごとに以下に記す。(1)材料表面に、細胞非接着性ポリマーをグラフト重合し、その側鎖に解離性分子で修飾した抗体を導入して、細胞捕集フィルター合成を行った。種々のグラフト量・鎖長の表面が得られ、抗体固定化の制御も可能であり、細胞捕集の至適化を検討するための表面調製に関する基盤的な手法を確立できた。(2)モデル細胞を用いて、開発表面での非特異的な細胞接着の抑制と標的細胞の選択的な捕獲が可能であった。また、解離性分子と解離方法の検討を行い、捕獲細胞の解離が可能であった。さらに、本研究課題の標的細胞であるTreg細胞においても、選択的な捕集が可能であり、本年度の目的は概ね達成された。以上の研究の成果について学術論文として発表した。一方で、細胞の捕集実験においては、静置下で行っているが、細胞捕集デバイスとしての応用にあたっては、送液中での細胞の捕獲・回収が必要となる。これについてプレリミナリーな実験では、静置条件と動的条件では細胞の捕獲効率が異なることが明らかとなり、次年度以降では、モデル流路系での細胞捕集に関する詳細な研究が必要と考えられた。(3)担がんモデルマウスの作出と、血液中のTreg変化などの一部の動物実験評価系を確立できた。

例えば、がん免疫療法に対してはTregを、自己免疫疾患に対してはTeffを体内から物理的に除去することが効果的と言える。しかしながら、これらを実現するための体内から有効に選択的な細胞除去デバイスは未だにない。申請者らは、標的細胞を選択的に捕獲・回収する細胞捕集デバイスの開発を目的とし、(1)細胞捕集フィルターの合成、(2)細胞の捕獲・回収、(3)担がんモデル動物での評価法の確立を研究課題の大項目として研究を実施した。繊維径・開口径の異なるフィルターを用い、フィルター表面に細胞非接着性ポリマーをグラフト重合し、その側鎖に解離性分子で修飾した抗体を導入して、細胞捕集フィルターを得た。フィルター種類の至適化おより抗体固定化量の調節により細胞捕獲率の至適化が可能となった。細胞捕集フィルターにて捕獲した細胞の回収においては、解離反応の調節により高効率な捕獲細胞の回収が可能であった。捕獲細胞の細胞機能発現は、捕獲前後で有意な差異は認められず、開発した細胞捕獲フィルターの基本的な設計原理が実証できた。また、実験動物を用いた評価のための細胞捕獲デバイスを作製した。モデル流路系を用いた細胞捕獲デバイスによる細胞捕獲においては、静置条件に比べ捕獲率の低下が示され、さらなる研究・改良が必要と考えられた。標的細胞を選択的に捕獲・回収する細胞捕集デバイスの開発を目的とし、(1)細胞捕集フィルターの合成、(2)細胞の捕獲・回収、(3)担がんモデル動物での評価法の確立について検討を行った。おおむね順調に進行している理由を項目ごとに以下に記す。(1)フィルター材料表面に、細胞非接着性ポリマーをグラフト重合し、その側鎖に解離性分子で修飾した抗体を導入して、細胞捕集フィルター合成を行った。異なる繊維径・開口径のフィルターにおいても、グラフト量・鎖長および抗体固定化の制御も可能であり、細胞回収のための解離反応が調節可能な基盤的な手法を確立した。(2)標的とするTregおよびTeff細胞において、細胞捕集フィルターによる選択的かつ高効率な細胞捕獲が可能であった。また、解離反応のチューニングにより、捕獲細胞の効率的な回収が可能であった。さらに、捕獲細胞の機能維持が確認され、本年度の目的は概ね達成された。以上の研究の成果について学術論文として発表した。また、細胞捕集デバイスのプロトタイプを作製し、モデル流路系での細胞捕集についても実施した。静置条件に比して捕獲効率の低下が示され、さらなる詳細な研究と改良が必要と考えられた。(3)細胞捕集デバイスの用いた動物実験評価系を試行した。近年、がん免疫治療や自己免疫疾患治療では、免疫抑制性の制御性T細胞や自己反応性の活性化T細胞を選択的に体内から物理的に除去することや新たに注入することが効果的であると考えられている。細胞の捕集フィルターとして、昨年までの線維性フィルターに加え連通多孔質体への展開を図った。
量子最適制御シミュレーション法の大幅な拡張と実用化に向けた基盤研究への展開

分子とレーザーパルスの非線形な分極相互作用を扱える最適制御シミュレーション・アルゴリズムを開発した.(1)直線偏光パルスによる整列制御の例では,電場の二乗の強度スペクトルが回転ラマン遷移条件を満たすようにネットワーク構造を構成することを明らかにし,従来の種々の制御機構を統一的に理解した.(2)CO分子の配向制御においては,整列+配向の2段階制御機構の有効性を提案した.(3)偏光も最適化した振動回転同時制御では,直線偏光では生成できない振動回転波束の生成機構を数値的に示した.分子とレーザーパルスの非線形な分極相互作用を扱える最適制御シミュレーション・アルゴリズムを開発した.(1)直線偏光パルスによる整列制御の例では,電場の二乗の強度スペクトルが回転ラマン遷移条件を満たすようにネットワーク構造を構成することを明らかにし,従来の種々の制御機構を統一的に理解した.(2)CO分子の配向制御においては,整列+配向の2段階制御機構の有効性を提案した.(3)偏光も最適化した振動回転同時制御では,直線偏光では生成できない振動回転波束の生成機構を数値的に示した.2008年度は分子整列制御による,巨視的な非等方媒質の生成を中心に研究を行った.その結果,直線偏光を仮定したマイクロ波領域において,誘導ラマンポンピングと2光子吸収過程間の強めあう干渉を利用した制御機構が最適解であることを明らかにした.暫定的ではあるが,トンネリング波束を局在化する方法として提案されていた「Coherent Destruction of Tunneling(以下CDTと記す)」が誘起双極子モーメント保持法としても有効であることが新規最適シミュレーション法により強く示唆された.以上の成果は雑誌Journal of Chemical Physicsに投稿・掲載された.同様の結果は,パルス整形が実験技術として最も進んでいる中心周波数800nm付近でも成り立つことを確認した.偏光条件については「偏光条件固定型」と「偏光条件も含めた最適化」の2通りのアプローチを進めている.後者に関しては,既にシミュレーションにより有効性を確認している.非マルコフ緩和に関しては,散逸由来の積分核を高速に計算するアルゴリズムの開発に成功した.振動・回転両自由度を取り入れ,かっ緩和効果を含めたシミュレーションを行い,回転1周期程度の短時間で整列制御を達成することで,デコヒーレンスを抑制できることを明らかにした.以上をまとめることで,計画の第1ステップである種々の条件下での整列制御を達成することができる.次のステップである多光子遷移制御に関しては,光子数選択的に遷移を誘起するアルゴリズムを既に開発し,準備評価を完了した.これと上記非マルコフ緩和計算アルゴリズムを組み合わせれば,凝縮相中に分散ドープされた試料分子に対する多光子遷移制御機構を明らかにできると期待される.超短パルスを使った高価な光子源(コヒーレントなX線)の生成のための基盤技術として,分子の整列・配向を制御し,アンサンブルとしての巨大な誘起双極子モーメントを生成する。平成21年度の成果は,(1)偏光条件も最適化しつつ振動・回転状態の同時制御シミュレーションを行った,(2)3次の分極相互作用まで取り入れた800nm+400nm領域における配向制御をシミュレーションした,(3)強散逸系に対する(非マルコフ)マスター方程式解法のための高速シミュレーション開発したことである。(1)においては,時間に依存する偏光条件の下,のベクトル和として制御電場を実質的に強め,制御達成度を高める機構が存在することを数値的に示すことができた。(2)に関しては,研究代表者が知る限り,3次の分極相互作用まで取り入れた初めての最適シミュレーション報告である。また,整列制御と比較して,配向制御はレーザーパルスの位相に非常に大きく依存し,その結果,配向制御の困難さが浮き彫りになってきた。(1)と(2)に関しては機構解析を更に進め,平成22年度前半には論文として成果発表を行う予定である。(3)に関しては,緩和の記憶項を数値計算するには,従来,単なる数値積分が使われてきた。計算量が膨大となるために,応用は極めて単純なモデル系に限られてきた。今回,ある種の積分核に対しては,計算の漸化式が存在することを証明することができた。これを使えばマルコフマスター方程式とほぼ同じ計算量で非マルコフマスター方程式を解くことができる。これを参考に,平成22年度は確率的シュレーディンガー方程式を用いた最適制御シミュレーションへと展開していく予定である。超短パルスを使ったコヒーレントなX線光子源生成に向けた基盤技術として,分子の整列・配向制御機構を最適制御シミュレーションを用い数値解析した.平成22年度の成果として,(1)二原子分子の整列制御機構を統一的に理解する,振動数ネットワーク機構を導くことができた(成果は雑誌Physical Review Aに受理された).従来,パルス列を利用するさまざまな整列機構が提案されてきた.例えば,整列度合いが高いタイミングで照射,回転波束の運動エネルギーが最大になるタイミングで照射,古典回転周期に合わせた等間隔照射など,照射タイミングやパルス数に関して大きな意見の隔たりがあった.我々はオリジナル開発したシミュレーション法を用い,まず,最適な整列制御パルスを数値的に求めた.その結果,パルスは回転ラマン遷移に関する共鳴条件を満たす多数の周波数成分からなりかつ,それらが互いにネットワークを構成していることを明らかにした.近似ネットワークのバリエーションが,従来の種々の制御機構を説明できることを示した.

(2)方法論的には,瞬間強度を抑制する新たなペナルティ法の開発に成功した。(3)偏光も含めた最適制御では,制御目的により一定の偏光をもつパルスや,時間に依存した偏光条件をもつパルスが得られた.2方向の同時整列制御では互いに直行する直線偏光パルスを交互に照射することで高確率で達成できることが分かった.一方,(4)配向制御では,整列制御と密接に関連していることを最適制御シミュレーションにより明らかにできた.まず最初のパルスは分子を整列させる.2つ目のパルスが作る分極ポテンシャルにより目的の方向を向いた分子は安定化され,逆方向を向いた分子は不安定化され運動が駆動される.両成分の強めあう干渉により,高い配向度合いを達成できる.以上から,非等方的な分子アンサンブルを生成するための基盤を構築できた.
ノルウェ-・リグフォ-ンにおける実物大雪崩実験と煙型表層雪崩の動力学の研究

雪崩は乾雪雪崩と湿雪雪崩に大別できる。このうち湿雪雪崩は、一般に形は単純でその動的特徴の多くは斜面を流下する濡れた雪塊として理解できる。しかし、乾雪雪崩、特に煙り型乾雪表層雪崩は、昭和61年に13人の死者を出した新潟県能生町の柵口雪崩のように、極めて高速かつ大規模になり、大きな被害を起こしやすい。それにもかかわらず、その内部構造と動的特性について詳しい情報が得られていない。本研究は、そのような大規模な乾雪表層雪崩を実際の山地斜面に発生させ、その動的特性を詳しく観測することを目的の一つとして実施された。研究の柱は、実際の雪崩の内部構造観測であるが、自然発生の雪崩に関しては黒部峡谷志合谷において実施された。これは雪崩走路上に設置されている2基のマウンドに雪崩観測用のカメラ、衝撃圧センサ-、超音波風速計等を取り付け、雪崩の自然発生を待つ方法である。一方、人工雪崩の観測に関しては、ノルウェ-・オスロの北西約250kmのリグフォン斜面において、ノルウェ-地球工学研究の協力を得て実施された。この場合も、雪崩走路(標高差910m、平均斜度38度)上に設置されているタワ-とマウンドに測定器具を取り付け、雪崩の内部構造、速度、衝撃圧等の測定を行った。黒部峻谷志合谷で観測された数個の雪崩では、雪崩風が観測された。雪崩風は雪崩の実体の前面あるいは側方に発生する局部的な強風であり、その存在やそれによる災害がしばしば報告されているが、これまで定量的な観測はなかった。今回観測された雪崩風は、雪崩自身の規模があまり大きくなかったが、雪崩の実質部よりもはっきりと先行しており、その速度は雪崩前面の速度にほぼ等しかった。雪崩風を雪崩実質部と区別して検出することは超音波風速計を使用して初めて成功した。リグフォンにおける人工雪崩は今冬も実施中であるが、これまでに3個の雪崩が確認された。この内の一つは走路上部では乾雪表層雪崩であったが、標高を下るにつれて湿雪雪崩に変化した。雪崩の平均速度は22m/sで、走路の斜度や積雪状況の影響を受けて18.4m/sから26.1m/sの範囲で変化した。雪崩堆積物(デブリ)は最深5m体積2万立米で、400m以上の範囲に及んだ。デブリを構成する雪塊の粒径の測定を実施した結果、雪崩先端部に相対的に大きな雪塊が存在することが示され、土石流の場合と同じような粒子衝突メカニズムの作用していることが示唆された。測定された衝撃圧の深さ分布、および衝撃圧の時系列デ-タから求めた速度の時間変化からは、雪崩の内部構造が水平方向にもまた鉛直方向にも不均一で、しかも時間的にも激しく変化することが示された。雪崩の内部構造と運動メカニズムを調べるために、大型低温実験室における氷球を用いたシュ-ト実験が実施された。多数の氷球(平均粒径2.9mm)がシュ-ト(長さ5.4m、幅8cm)を流下する様子が高速ビデオで撮影され、速度と密度が求められた。シュ-トの角度は30度から、40度、実験温度は0°Cからー30°Cの範囲で変えられた。得られた氷粒子速度と密度の鉛直分布からは、流れの最下部に低密度層が見出され、この層が生成する理由は粒子間衝突の結果と結論された。また、雪崩運動に対する摩擦抵抗の基本である雪摩擦についての考察が行われた。これまでに実施された雪と雪との間の摩擦係数の測定デ-タ解析から、雪のク-ロン摩擦係数の温度依存性と荷重依存性について新しい考えが示唆された。

今回観測された雪崩風は、雪崩自身の規模があまり大きくなかったが、雪崩の実質部よりもはっきりと先行しており、その速度は雪崩前面の速度にほぼ等しかった。雪崩風を雪崩実質部と区別して検出することは超音波風速計を使用して初めて成功した。リグフォンにおける人工雪崩は今冬も実施中であるが、これまでに3個の雪崩が確認された。この内の一つは走路上部では乾雪表層雪崩であったが、標高を下るにつれて湿雪雪崩に変化した。雪崩の平均速度は22m/sで、走路の斜度や積雪状況の影響を受けて18.4m/sから26.1m/sの範囲で変化した。雪崩堆積物(デブリ)は最深5m体積2万立米で、400m以上の範囲に及んだ。デブリを構成する雪塊の粒径の測定を実施した結果、雪崩先端部に相対的に大きな雪塊が存在することが示され、土石流の場合と同じような粒子衝突メカニズムの作用していることが示唆された。測定された衝撃圧の深さ分布、および衝撃圧の時系列デ-タから求めた速度の時間変化からは、雪崩の内部構造が水平方向にもまた鉛直方向にも不均一で、しかも時間的にも激しく変化することが示された。雪崩の内部構造と運動メカニズムを調べるために、大型低温実験室における氷球を用いたシュ-ト実験が実施された。多数の氷球(平均粒径2.9mm)がシュ-ト(長さ5.4m、幅8cm)を流下する様子が高速ビデオで撮影され、速度と密度が求められた。シュ-トの角度は30度から、40度、実験温度は0°Cからー30°Cの範囲で変えられた。得られた氷粒子速度と密度の鉛直分布からは、流れの最下部に低密度層が見出され、この層が生成する理由は粒子間衝突の結果と結論された。また、雪崩運動に対する摩擦抵抗の基本である雪摩擦についての考察が行われた。これまでに実施された雪と雪との間の摩擦係数の測定デ-タ解析から、雪のク-ロン摩擦係数の温度依存性と荷重依存性について新しい考えが示唆された。1991年10月に現地観測とプロジェクト実施にあたっての打ち合せがノルウェ-で行われ、日本側からは研究代表者の前野と西村の2名が参加した。そこで、平成3年度に実施される大規模人工雪崩実験の手法・測定項目について詳細な検討が行われた。また日本の室内実験で得られた流動雪の動的特性に関するデ-タを、ノルウェ-側で開発された雪崩の連続体モデルに適用する可能性と問題点および今後の展開について議論が行われた。1991年3月にはノルウェ-で実施されている人工雪崩実験に日本から3名の研究者が参加した。そして次年度の本実験に向けて冬期の現地状況の予察を行なうとともに、人工雪崩実験の際には、これまで現地で測定されていた衝撃圧等に加えてビデオカメラ、マイクロフォン、超音波風向風速形、気圧計、地震計等を新たに設置した。この結果、雪崩の形態と先端部の速度変化、雪崩の発生から停止までの音響学的特性、雪崩通過に伴う気圧変化、雪崩前面に発生するとされる雪崩風、地震動に関するデ-タが取得される。今回のデ-タは、翌年(平成3年度)に展開される大規模な人工雪崩実験の結果とともに、内部速度などこれまであきらかになっていなかった煙型表層雪崩の内部構造の解明に重要な手がかりを与えるものである。一方、国内では大型低温室内で、樋の上を天然の雪や氷球を流下させる実験が進行しており、流れ内部の粒子の速度分布と変動、密度分布、底面に作用するせん断応力等のデ-タの集積と解析が進められている。さらにこの結果をもとに、雪崩の運動を記述するための粒状体モデルの構築が行われている。黒部峡谷志合谷で観測された数個の雪崩では、雪崩風が観測された。雪崩風は雪崩の実体の前面あるいは側方に発生する局部的な強風であり、その存在やそれによる災害がしばしば報告されているが、これまで定量的な観測はなかった。
イネの標的形質のみを改変できるシス配列探索法の開発

多くの遺伝子が複数の器官で共通に発現するため、遺伝子領域中のDNA変異の利用では対象とする器官のみに特化した品種改良が困難である。本研究では、狙った器官の発現パターンのみの改変を可能にする新たなシス配列探索法の開発・検証を試みる。まず、既にゲノムワイドにDNA型が決定されているイネの組換え型自殖系統群を用い、RNA-Seq解析等を通して各遺伝子座の発現量に影響を及ぼすゲノム領域(eQTL)の検出を試みる。これにより、自分自身の遺伝子座の発現量を制御するeQTLを見出し、次に異なる器官間における本遺伝子の発現性を親品種間で精査すること等を通して、器官間での発現制御に関わるシス配列の同定を試みる。
位相共役波を用いた三次元フォトリソグラフィに関する研究

本研究は,従来のフォトリッグラフィ技術と位相共役波を用いた実時間ホログラフィ技術を複合することにより,三次元微細構造を平面の積層を伴わずに一括して創成する手法の確立を目的とした基礎研究である.本年度は,一括創成データを実時間ホログラムへ書き込む手法として,液晶一括変調方式を提案し,高分子分散型液晶パネル(PDLC)を採用した樹脂硬化基本特性実験を行なった結果,下記のような研究成果が得られた.なお,液晶プ括変調方式はラスタースキャン法と比較して,高速性・PC制御性等の点で優れているという特徴を有している.1.液晶画像め実時間書き込み・読み出し実験ここでは,液晶として,光透過性に優れ,高強度での画像伝搬が可能な高分子分散型液晶パネル(PDLC)を採用し,自己励起型配置で構成された実時間ホログラム(チタン酸バリウム;BT)への液晶画像書き込み,位相共役像読み出し実験を試みた.その結果,上記構成を採用することで,PCから入力された液晶画像のBT内への書き込み,および,位相共役光波としての読み出しが可能であることが分かった.2.液晶の強度変調による硬化深さ制御実験ここでは,非積層立体形状創成の基礎実験として,液晶の強度変調と樹脂硬化深さの関係について,実験的検討を行った.その結果;樹脂硬化深さは照射エネルギの対数に比例し,液晶の階調を変化させることで,任意に硬化深さを制御可能なことが分かった.以上の実験的知見から,所望の立体形状に応じた階調を液晶に入力し,その強度変調光波を精度良く伝搬する位相共役波として,樹脂に照射することで,ビームスポット内において,微細な三次元構造を一括して創成できる可能性を示唆した.本研究は,従来のフォトリソグラフィ技術と位相共役波を用いた実時間ホログラフィ技術を複合することにより,3次元微細構造を平面の積層を伴わずに一括して創成する手法の確立を目的とした基礎研究である.平成9年度は,ウレタンアクリレート系の可視光感光性樹脂を用いて,非積層立体形状創成基礎実験を行い,以下のような成果を得た.1.波長488.0nmのレーザ光に対するBT(チタン酸バリウム)結晶の高効率位相共役光発振実験および最適BT結晶の選定:BT結晶を位相共役素子として用いる際,入射光の波長は結晶の光吸収の関係から,一般に,500nmより長い波長の光を用いる.しかし,本研究では,樹脂感度の波長依存性も考慮して,通常は用いられない波長488.0nmのレーザ光を用いることにした.そこで,まず,初めに波長488.0nmのレーザ光に対するBT結晶の位相共役光発振特性を調べた.その結果,波長514.5nmのレーザ光を用いる場合に比べて,約10%程度の効率の低下が認められたものの,樹脂を硬化させるのに十分な強度の位相共役光を発振可能(入射角度を最適化することにより,28.4%の発振効率を確認)なこと,また,スループットの点で重要なパラメータである立ち上がり時間は短縮できること,が実験的に確認された.次に,ドープ量,吸収率の異なる3種類のBT結晶を実験的に比較・検討して,本研究目的最適なBT結晶の選定を行った.2.自己励起型配置を用いた非積層硬化深さ制御基礎実験:元の波面を再現しながら伝搬する位相共役波の特性を活かして,従来のような積層を行わずに,樹脂の硬化深さを制御することが可能な自己励起型光造形光学系を構築し,樹脂の非積層硬化深さ制御実験を行った.その結果,0.5mmから1.5mmの範囲での非積層硬化深さ制御が可能であることを確認した.本研究は,従来のフォトリッグラフィ技術と位相共役波を用いた実時間ホログラフィ技術を複合することにより,三次元微細構造を平面の積層を伴わずに一括して創成する手法の確立を目的とした基礎研究である.本年度は,一括創成データを実時間ホログラムへ書き込む手法として,液晶一括変調方式を提案し,高分子分散型液晶パネル(PDLC)を採用した樹脂硬化基本特性実験を行なった結果,下記のような研究成果が得られた.なお,液晶プ括変調方式はラスタースキャン法と比較して,高速性・PC制御性等の点で優れているという特徴を有している.1.液晶画像め実時間書き込み・読み出し実験ここでは,液晶として,光透過性に優れ,高強度での画像伝搬が可能な高分子分散型液晶パネル(PDLC)を採用し,自己励起型配置で構成された実時間ホログラム(チタン酸バリウム;BT)への液晶画像書き込み,位相共役像読み出し実験を試みた.その結果,上記構成を採用することで,PCから入力された液晶画像のBT内への書き込み,および,位相共役光波としての読み出しが可能であることが分かった.2.液晶の強度変調による硬化深さ制御実験ここでは,非積層立体形状創成の基礎実験として,液晶の強度変調と樹脂硬化深さの関係について,実験的検討を行った.その結果;樹脂硬化深さは照射エネルギの対数に比例し,液晶の階調を変化させることで,任意に硬化深さを制御可能なことが分かった.以上の実験的知見から,所望の立体形状に応じた階調を液晶に入力し,その強度変調光波を精度良く伝搬する位相共役波として,樹脂に照射することで,ビームスポット内において,微細な三次元構造を一括して創成できる可能性を示唆した.
水産資源生物の繁殖・被食・加入過程への環境DNAによるアプローチ

環境DNAは生物が水中に放出するDNAの総称であり,生物は平常時にも一定量を放出するとともに,繁殖行動に際しては,ミトコンドリアDNAに比べて多量の核DNAを放出する.また,被食個体は大量の体液を放出し,ここには長鎖のDNA断片が相対的に多いと予想される.そこで本研究では,主要な水産生物の飼育実験により,核DNAとミトコンドリアDNAの比で繁殖を,また長鎖と短鎖ミトコンドリアDNAの比で被食を,それぞれ検知できる可能性を探る.続いて沿岸から沖合までおよび河川の定点で採水し,環境DNA分析を行うとともに,卵や仔魚の採集も試み,環境DNA分析と従来の手法の結果を照合する.環境DNAは生物が水中に放出するDNAの総称であり,生物は平常時にも一定量を放出するとともに,繁殖行動に際しては,ミトコンドリアDNAに比べて多量の核DNAを放出する.また,被食個体は大量の体液を放出し,ここには長鎖のDNA断片が相対的に多いと予想される.そこで本研究では,主要な水産生物の飼育実験により,核DNAとミトコンドリアDNAの比で繁殖を,また長鎖と短鎖ミトコンドリアDNAの比で被食を,それぞれ検知できる可能性を探る.続いて沿岸から沖合までおよび河川の定点で採水し,環境DNA分析を行うとともに,卵や仔魚の採集も試み,環境DNA分析と従来の手法の結果を照合する.
建築という概念における諸理論に関する日欧比較研究

・文献資料のデータ・ベースを完成した。今後の研究の展開に備えるために、研究を通じて入手、あるいは参照した文献資料をデータ・ベース化した。また、画像資料もモニュメント毎にナンバリングを施し、地図情報、概要等を付してデジタル・アーカイブ化した。・日本の伝統的な建築のあり方を西欧流の概念で把握する事への批判と反省、及び日欧の建築諸概念を言葉とそのメンタリティーのレベルから比較検討して問い直し、「様式」、「文化財」、「保存」、「修理」、「再建」、「細部」、「造り」などの諸概念の日本性を、西欧の対応する概念との比較しつつ考察したもので、文書資料、史料、遺構、技術の検討を通して実施した。・昨年4月に京都で行われた「伝える人・建てる人」のシンポジウムに企画の段階から参画し、シンポジウムにおいて研究発表を行った。皇居・御所を巡って日本建築の文化財、モニュメントとしての特性を考える論考を発表し、論文集の出版に向けて、その内容を学術論文に纏めた。・昨年12月に京都で行われた「東アジア国際建築文化会議」の論文集に、三仏寺投入堂をめぐる建築論的考察を通しての日本建築と時間の関わりに関する論文を投稿し、出版された。・パリ近郊ブローニュの県立アルベール・カーン博物館の日本庭園にある二棟の日本家屋についての建築調査と歴史調査を行った。博物館館長、学芸員と意見交換を行い、二棟の日本家屋の歴史に関する論考を纏めた。また調査報告書の作成に携わり、日本人大工の手で現地に建てられた事、日本に建っていた家屋の一部を移築したものである事、日本の伝統的な建築技術の細部にフランス人の手の痕跡が混入する事を明らかにし、20世紀初頭から今日に至るまでのこの二棟の家屋を巡る日仏の交流をこの家屋の具体的な形の中に指摘した。・京都御所の再建の歴史的経緯を検討した。20世紀に出版されたいくつかの総合的研究者の重要論考を仏語翻訳、また裏松光世の「大内裏図考証」を読解、関係重要部分を仏語翻訳し、共著論文「日本の記念的建造物における記憶の正当性と修復」と題した論文を執筆した。執筆論文はフランスの学術誌『空間と社会』に投稿しており、査読の結果、掲載が決定している。伊勢神宮を例に顕著に見られる物質性を排した形式の保存・継承を儀礼という人間活動に託する心性が京都御所の建築の歴史にも見られることを明らかにし、日本建築文化における「技術」と「意味」の乖離を指摘した。・ロサンジェルスのゲッティセンター、カリフォルニア大学サンディエゴ校他に重要関係研究者を訪ね、研究のレヴューを行ってもらい、関係セミナーに参加し、意見交換を行った。・『匠明』ほか、歴史的建築書の読解作業は継続中。・2006年4月下旬に京都で行われる日仏セミナー「伝える人建てる人」での発表講演のために、京都御所と日本建築における記憶の継承術に関する考察を実施中。記憶の修復と形式の問題を考察中である。・太田博太郎の著作をはじめとする戦後日本建築史研究の成果、到達点を示す重要な建築史研究書を調査し、収集した。これらを通じて日本建築、あるいは日本建築史における、特に通史という概念、および通史における主導概念としての時間、様式の問題の検討を始めた。・遺構の実地見学とその写真撮影、画像・データーのデーターベース化は継続中。
ソフトウェアの相互作用に起因するハザード原因の複数の安全解析手法の連携による解析

工業製品は高い機能と性能を実現するため,Embedded Software(EBSW)による動作制御が行われており,ハードウェアとソフトウェアの構成とその要素は複雑になってきた.その結果,開発時に想定していなかった要素間の相互作用によるハザードが生じ,アクシデントに至る事例が頻発した.本研究では要素の相互作用により生じるハザードを解析するSystem-Theoretic ProcessAnalysis (STPA)をEBSWに適用して,ソフトウェア機能の相互作用に起因するハザードを分析する方法を研究する.工業製品は高い機能と性能を実現するため,Embedded Software(EBSW)による動作制御が行われており,ハードウェアとソフトウェアの構成とその要素は複雑になってきた.その結果,開発時に想定していなかった要素間の相互作用によるハザードが生じ,アクシデントに至る事例が頻発した.本研究では要素の相互作用により生じるハザードを解析するSystem-Theoretic ProcessAnalysis (STPA)をEBSWに適用して,ソフトウェア機能の相互作用に起因するハザードを分析する方法を研究する.
知的障害・発達障害のある人を対象としたホスピタリティー旅行に関する研究

知的障害・発達障害のある人は,苦手なことに出くわしたり不安になったりすると,混乱してしまう。また,自分の気持ちを伝えるなどのコミュニケーションを苦手とする人が多い。知的障害・発達障害のある人が旅行する際に,こうした「バリア」を解消するためには,1事前に情報を伝える,2個室や専用スペースを準備する,3不安を取り除いておく,4支援者などの人的体制をとる,といった「安心の担保」が必要になる。障害のある人の旅行は「バリアフリーツアー」「バリアフリー旅行」などと銘打たれている。そこで「バリアフリー」と冠のついた旅行には一般の旅行とは異なり具体的にどんな支援が提供されているのかを明らかにするため,2013年9月,観光庁が発表している「平成24年度主要旅行業者旅行取扱状況」で取扱額の多い旅行会社上位6社の障害のある人向けの旅行のパンフレット又は障害のある人に提供されている支援が分かる資料を分析した。依頼した6社のうち,3社の資料を入手することができた。その支援内容については,車いすや杖を使っている人に向けてリフト付きバスやイス・テーブル席,洋室・和洋室の利用などが前面に打ち出されており,知的障害・発達障害のある人を対象とした支援についてはほとんど触れられていない。つまり,現在の「バリアフリー」の旅行は,「車いす使用者など身体障害のある人や高齢者を対象とした『物理的なバリア』を解消した旅行」と言える。また,2014年4月5日には,静岡県発達障害者支援センターの協力を得て,合同会社太陽ホスピタリティー主催の2014年世界自閉症啓発デー・発達障害啓発週間関連イベント「天竜浜名湖鉄道貸切車両『僕らのA列車』に乗ろう!」を実施した。ボランティアスタッフを交えた3回の事前打合せ及び現地下見を通して,自閉症・発達障害のある人にとって必要な支援内容を考えた。当日は,自閉症・発達障害のある人14名が同伴者と一緒に参加した。現在,参加者を対象に実施した調査を分析しており,その結果をバリアフリー観光全国フォーラム及び日本特殊教育学会第52回大会で報告する予定である。世界自閉症啓発デー(4月2日)と発達障害啓発週間(4月2日8日)に合わせ,静岡県発達障害者支援センターの協力を得て,2014年4月5日、2014年世界自閉症啓発デー・発達障害啓発週間関連イベント「“ぼくらのA列車"に乗ろう!」を企画し,合同会社太陽ホスピタリティーの主催で実施した。1事前に参加者の特性を尋ね必要な配慮,2事前の下見と写真入りの行程表,3貸切車両を用意,4クールダウンエリアの設置,5選べるお弁当,6写真を示しながらの誘導,7東海道線の車内(一般客あり)での見守り,8ツアー中に見守り・付添い,という自閉症・発達障害のある人にとって有効と思われる工夫や配慮をし,参加者(本人または同伴者)14名に対して帰りの車内で質問紙調査を行い,工夫や配慮の有効性を検証したところ,全ての内容で「有効」「どちらとも言えない」を合わせた回答者数が85%を超えた。今後,バスや鉄道など利用する交通機関にかかわらずこうしたツアーに参加する際にこれらの配慮や工夫が必要かを尋ねたところ「参加者の特性を尋ね,必要な配慮」「写真入り行程表の用意」は全員が「必要」と回答しており,見通しをもって安心してツアーに参加するための必須条件であると言える。2014年12月7日には,知的障害のある人の余暇活動支援などに取り組む特定非営利活動法人「で・ら・しえん」の協力を得て,知的障害のある人の「当事者主体」を大切にした日帰りバス旅行「そば打ち体験に行こう!」を実施した。知的障害のある参加者23名,支援者19名の合計44名が参加した。参加者へのアンケートやインタビューの結果,仲間同士,また支援者との間のあたたかい人間関係を基盤として知的障害のある人への配慮や知的障害のある人自身が活躍できる場が今回の旅行の大きな特徴であり,知的障害・発達障害のある人の旅行支援の在り方を考える際の貴重な実践例となった。任意団体ハッピー・クローバーが主催し,障害のある子どもとその家族を対象とした映画上映会を,これまでに4回実施した。実施した。参加する子どもも保護者も安心して映画を楽しめるように,以下のような工夫や配慮をした。1事前申込・座席指定:当日,満席で断ることのないように,事前申込制とした。苦手なことや配慮事項をあらかじめ尋ね,座席指定の参考にした。2照明や音量の調節:上映中真っ暗にならないように,照明を少し残した。また,音量を抑えめにした。3上映中の出入り:上映中,トイレやカームダウンのための出入りは自由とし,劇場入口に椅子を置いてそこで休むことができるようにした。この取組を通して,障害のある子どもの余暇支援における具体的な配慮事項の有効性が明らかになった。静岡県自閉症協会静岡支部からの依頼を受け,2016年11月22日に本人7名,家族11名,ボランティア11名が参加し,大井川鐵道のSL急行乗車と日帰り温泉施設での昼食を組み込んだ日帰りツアーを実施した。知的障害・発達障害のある人が旅行する際の配慮として,以下のような「安心の担保」が必要になる。1安心を伝える:事前情報(顔合わせなど)や見通し情報(行程表など)を,言葉よりも実際の写真や実物を提示して伝える。2安心を確保する:あらかじめ個室や貸切車両の専用スペース,隅の一角などのスペースを確保する。3不安を取り除いておく:

旅行申込の際に本人の特性や苦手なことを尋ね,あらかじめ座席などを配慮する。また,本人のペースを乱さなくても済むように,余裕ある行程にするとともに多目的トイレなど必要施設の有無を事前に確認しておく。4別行動への対応:本人とツアー本隊とが別行動できる人的体制(支援者など)をとることができるようにする。これらをまとめたリーフレット『知的障がい・発達障がいのある人が安心して旅行に出かけられるように』を作成した。知的障害・発達障害のある人は,苦手なことに出くわしたり不安になったりすると,混乱してしまう。また,自分の気持ちを伝えるなどのコミュニケーションを苦手とする人が多い。知的障害・発達障害のある人が旅行する際に,こうした「バリア」を解消するためには,1事前に情報を伝える,2個室や専用スペースを準備する,3不安を取り除いておく,4支援者などの人的体制をとる,といった「安心の担保」が必要になる。宿泊を伴う旅行がまだ実施できていない。平成27年度に実施し,支援内容や支援方法について検証する予定である。リーフレット『知的障がい・発達障がいのある人が安心して旅行に出かけられるように』を作成した。特別支援教育今後は,知的障害・発達障害のある人を対象とした宿泊を伴う旅行を実施する予定である。そして,これまでの日帰り旅行,宿泊を伴う旅行の実践により明らかになった有効な支援内容や支援方法についてまとめた「ホスピタリティー旅行の手引き(仮称)」を作成し,関係諸機関に配布する予定である。自閉症・発達障害のある人を対象とした,鉄道を利用した日帰り旅行を実施することができた。支援内容や支援方法が適切であったかは,現在調査結果の分析中である。平成26年度中に宿泊を伴う旅行が実施できず,それにかかる費用の支出ができていないため。今後は,知的障害・発達障害のある人を対象とした,宿泊を伴う旅行を実施する予定である。そして,公共交通機関だけでなく,観光施設や宿泊施設における知的障害・発達障害のある人に対する望ましい支援の在り方を検証したい。宿泊を伴う旅行を平成27年度に実施予定であり,その際に予算を執行する。鉄道を利用した日帰り旅行「2014年世界自閉症啓発デー・発達障害啓発週間関連イベント天竜浜名湖鉄道貸切車両『ぼくらのA列車』に乗ろう!」を2014年4月5日に実施することになり,この旅行の実施にかかわる予算執行が平成26年度になったため。上記の鉄道を利用した日帰り旅行にかかわって,すでに使用済みとなっている。
ファジィ推論とその経営工学への応用

経営工学の問題には,人間による意思決定や評価・判断などに伴う不確実さを含めため,従来の最適化手法の直接的な適用が困難なものが多い.このような問題に対して,本研究では,可能性分布およびファジィ数による不確実さを表現するというアプローチを採用することにより,数理的な取り扱いを可能にした.不確実さを含む状況でのポートフォリオ選択問題やパターン識別問題,スケジューリング問題に対する数理的な解決の提案を目的に研究を進め,以下の成果が得られた.1.ポートフォリオ問題において,各投資先から将来得られるであろう不確定な利得を可能性分布を用いて表現することにより,可能性ポートフォリオ選択問題を定式化し,その解析を行った.さらに,専門家により与えられた重みを導入することにより,重み付きの可能性ポートフォリオ問題に拡張した.また,このような定式化を行うために基礎として,数値データから可能性分布を同定する方法の提案を行った.2.パターン識別問題に対して,各属性の特徴を表す言語値をファジィ数で表現することにより,学習用パターンから言語的な意味を持つファジィ識別ルールを自動生成する方法を提案した.さらに,生成された多数のファジィ識別ルールから少数の重要なルールのみを選択するために,遺伝的アルゴリズムに基づくルール選択手法を提案した.また,多数の属性を持つ多次元パターン識別問題に対してファジィ識別ルールを自動生成するために,遺伝的機械学習の代表的な手法であるクラシファイアシステムを,条件部に言語値を持つルールの取り扱いが可能なように拡張した.3.言語地の取り扱いが可能なニューラルネットワークの構造を提案し,言語的な知識を用いたニューラルネットワークの学習アルゴリズムを導出した.また,パターン識別問題に対して学習を行ったニューラルネトワークから言語的な識別ルールを抽出する方法の提案を行った.本研究で提案したニューラルネットワークでは,結合強度や入力値,教師信号などがファジィ数で表現されている.このようなニューラルネットワークは,言語的な情報と数値的な情報を同時に取り扱うことが可能であるため,専門家による知識と数値データとの融合に基づく高度な知識情報処理システムの構築に用いることができる.4.各ジョブの加工終了時間に対する意思決定者の満足度を表現するためにファジィ納期という概念を導入し,総満足度最大化問題および最小満足度最大化問題という2種類のファジィスケジューリング問題を定式化した.このようなファジィスケジューリング問題に対して,遺伝的アルゴリズムや局所探索法,遺伝的局所探索法の適用を行い,遺伝的局所探索法が最も効率的であることを明らかにした.また,総処理時間最小化問題や最大納期遅れ最小化問題,総滞留時間最小化問題,納期遅れジョブ数最小化問題などの多くのスケジューリング問題がファジィスケジューリング問題の枠組みで再定式化できることを明らかにし,複数の目的を持つ多目的スケジューリング問題をファジィ納期により統合する方法を提案した.5.各ジョブの加工時間が不確定な場合に対して,加工時間をファジィ数により表現したファジィスケージューリング問題を定式化し,拡張原理を用いて各ジョブの加工終了時間を求める方法を提案した.加工時間ファジィ数の場合では,各ジョブの加工終了時間もファジィ数となり,総処理時間や納期遅れ,滞留時間などのスケジューリング評価基準の値もファジイ数として計算される.そこで,ファジイ数の大小関係に基づき,ファジィスケジューリング問題の非劣解集合を定義し,多目的遺伝的アルゴリズムにより非劣解集合に含まれるスケジュールを全て求める方法を提案した.経営工学の問題には,人間による意思決定や評価・判断などに伴う不確実さを含めため,従来の最適化手法の直接的な適用が困難なものが多い.このような問題に対して,本研究では,可能性分布およびファジィ数による不確実さを表現するというアプローチを採用することにより,数理的な取り扱いを可能にした.不確実さを含む状況でのポートフォリオ選択問題やパターン識別問題,スケジューリング問題に対する数理的な解決の提案を目的に研究を進め,以下の成果が得られた.1.ポートフォリオ問題において,各投資先から将来得られるであろう不確定な利得を可能性分布を用いて表現することにより,可能性ポートフォリオ選択問題を定式化し,その解析を行った.さらに,専門家により与えられた重みを導入することにより,重み付きの可能性ポートフォリオ問題に拡張した.また,このような定式化を行うために基礎として,数値データから可能性分布を同定する方法の提案を行った.2.パターン識別問題に対して,各属性の特徴を表す言語値をファジィ数で表現することにより,学習用パターンから言語的な意味を持つファジィ識別ルールを自動生成する方法を提案した.さらに,生成された多数のファジィ識別ルールから少数の重要なルールのみを選択するために,遺伝的アルゴリズムに基づくルール選択手法を提案した.また,多数の属性を持つ多次元パターン識別問題に対してファジィ識別ルールを自動生成するために,遺伝的機械学習の代表的な手法であるクラシファイアシステムを,条件部に言語値を持つルールの取り扱いが可能なように拡張した.3.言語地の取り扱いが可能なニューラルネットワークの構造を提案し,言語的な知識を用いたニューラルネットワークの学習アルゴリズムを導出した.また,パターン識別問題に対して学習を行ったニューラルネトワークから言語的な識別ルールを抽出する方法の提案を行った.本研究で提案したニューラルネットワークでは,結合強度や入力値,教師信号などがファジィ数で表現されている.このようなニューラルネットワークは,言語的な情報と数値的な情報を同時に取り扱うことが可能であるため,専門家による知識と数値データとの融合に基づく高度な知識情報処理システムの構築に用いることができる.4.各ジョブの加工