hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テラヘルツ帯集積化高安定発振器の基礎研究

本研究の目的は利用周波数が飽和している昨今、電波と光波の谷間でその利用技術の確立が急がれているテラヘルツ波電磁波帯において、これまで我々が研究してきたNRDガイドミリ波集積回路技術を用い、レーダなどのテラヘルツ波帯フロントエンドを念頭に置いた低雑音かつ実用に供し得る出力電力を有し、常温で動作する連続波高安定発振器が、大掛かりな試作プロセスによらず、一般の町工場であっても試作できる技術を提供することにあり、ガンダイオードの高調波発振を利用した逓倍型ミリ波発振器を試作した。またその高安定化を目的として、ハーモニックミクサ、とサーキュレータを装荷したPLL発振器の構成法に関しても検討した。本研究の目的はテラヘルツ波電磁波帯において、これまでNRDガイドミリ波集積回路技術を用い、レーダなどのテラヘルツ波帯フロントエンドを念頭に置いた低雑音かつ実用に供し得る出力電力を有し、常温で動作する連続波高安定発振器が、大掛かりな試作プロセス(ファンドリー)によらず、一般の町工場であっても試作できる技術を提供することにあり、平成27年度は以下の成果を得た。(2)NRDガイドを用いた35 GHz帯ガン発振器の発振出力を、マイクロストリップ線路逓倍回路で三逓倍することによりW帯ミリ波信号を得る方式を考案した。今年度はまずそのための35 GHz帯NRDガイド&#8211;低域フィルタ装荷同軸線路変換器を設計した。NRDガイドと同軸線路との接続部を最適化した、同軸線路中心導体の挿入長、イメージNRDガイド端部と中心導体との間隔、中心導体とLSEモードサプレッサとの間隔などを最適化した。同軸線路形LPFは外導体内径1.6 mmの空間に、69.7オーム線路(中心導体外径:0.5 mm)と8.0オーム線路(中心導体外径:1.4 mm)との4分の一波長線路@ 105 GHzステップインピーダンスフィルタで構成される。フリンジングキャパシタンスを考慮したLPFの各エレメント長を設計し、変換器に組み込んだモデルで設計を行なった結果、基本波の透過および逓倍後された信号の阻止が期待できる結果が得られた。テラヘルツ帯低損失伝送線路が考案できたこと、及び逓倍型105GHz帯発振器の基本方式が考案できたことによる。本研究の目的は周波数利用が錯綜している昨今、電波と光波の谷間でその利用技術の確立が急がれているテラヘルツ波電磁波帯において、これまで我々が研究してきたNRDガイドミリ波集積回路技術を用い、レーダなどのテラヘルツ波帯フロントエンドを念頭に置いた低雑音かつ実用に供し得る出力電力を有し、常温で動作する連続波高安定発振器が、大掛かりな試作プロセス(ファンドリー)によらず、一般の町工場であっても試作できる技術を提供することにあり、平成28年度は以下の成果を得た。(1)逓倍型105GHz帯発振器:35GHz帯NRDガイドガン発振器を3逓倍し、105GHz帯発振器を実現するためには逓倍波とスプリアス波を選別するためのフィルタ回路が必要となり、そのためのミリ波帯簡易同軸ーマイクロストリップ線路変換器を設計試作した。この変換器は中心導体を突出させたセミリジッドケーブルをL字型の金属マウントに格納し、中心導体はマイクロストリップ線路の中心導体端部に接続された小形ソケットに挿入される構造である。セミリジッドケーブルの外導体にはねじ切りが施されており、かつその中心導体とソケットは圧着接触させるためこの部分は着脱が容易にできる利点がある。その特性を評価した結果、所望の帯域において20dB以上のリターンロスを得ることが出来た。(2)汎用パッケージ型ガンダイオードを用いたNRDガイド発振器:最大直径3mm程度のパッケージに封入された市販のガンダイオード素子を平行平板間隔2mm程度のNRDガイドハウジングに実装する技術を検討した。テラヘルツ波を考慮し、工作精度50μm程度でも発振条件が確認できる構造を提案し、実験的にその性能を評価した結果、100kHzオフセットで-100dBc/Hz以下の低位相雑音性能を達成できた。逓倍器に必要なフィルタ回路を考案できたこと、及び100kHzオフセットで-100dBc/Hz以下の低位相雑音性能を達成できたことによる。本研究の目的は周波数利用が錯綜している昨今、電波と光波の谷間でその利用技術の確立が急がれているテラヘルツ波電磁波帯において、これまで我々が研究してきた非放射性誘電体線路(Non Radiative Dielectric Waveguide;以下本文ではNRDガイドと略称する)ミリ波集積回路技術を用い、レーダなどのテラヘルツ波帯フロントエンドを念頭に置いた低雑音かつ実用に供し得る出力電力を有し、常温で動作する連続波高安定発振器が、大掛かりな試作プロセス(ファンドリー)によらず、一般の町工場であっても試作できる技術を提供することにあり、平成29年度は以下の成果を得た。(1)市販、汎用パッケージタイプ60GHz帯ガンダイオードを特殊ハウジングに組み込み、NRDガイド技術で発振させたところ、110GHz帯で発振する逓倍発振動作を確認した。まだ発振出力は低く、ガンダイオード素子と負荷回路の整合が十分なされていな状況であり、これを改善する研究を継続している。(2)(1)の発振器を安定化するため、低価格な金属ロッドを用い、自己注入同期発振器を構成、その温度特性を評価した。

発振周波数温度特性においては周波数ジャンプやヒステリシス特性などの問題が見られ、その課題を抽出した。(3)(2)の問題点を克服するため、105GHz帯PLL発振器の研究をスタートさせた。回路設計にあって、具体的にはハーモニックミクサがその中心的回路素子になり、本研究では高誘電率基板を利用したショットキーバリアダイオード実装マウントの構造を、その導波理論をもとに考案した。その結果、理論と実験の傾向は一致し、現在そのフィードバック回路検討を継続している。本研究の目的は利用周波数が飽和している昨今、電波と光波の谷間でその利用技術の確立が急がれているテラヘルツ波電磁波帯において、これまで我々が研究してきたNRDガイドミリ波集積回路技術を用い、レーダなどのテラヘルツ波帯フロントエンドを念頭に置いた低雑音かつ実用に供し得る出力電力を有し、常温で動作する連続波高安定発振器が、大掛かりな試作プロセスによらず、一般の町工場であっても試作できる技術を提供することにあり、ガンダイオードの高調波発振を利用した逓倍型ミリ波発振器を試作した。またその高安定化を目的として、ハーモニックミクサ、とサーキュレータを装荷したPLL発振器の構成法に関しても検討した。平成28年度は実際に105GHz帯発振器を試作し、その特性評価を行うとともに、さらに5逓倍する方式を検討する。平成29年度は105GHz帯発振器の温度試験などを通じてその実用性を高める。電磁波工学物品費(消耗品)の使用金額に端数が発生したため。同軸部品の購入を予定していたが、当該部品の利用を次年度に計画したため。物品費(消耗品)として使用する。同軸部品を購入する。
radiomics解析による定位放射線治療simulation modelの開発

radiomicsは比較的新しい研究手法であるが、ガンマナイフ治療の反応性予測に関するものは未だ無い。本研究が世界に先駆けた唯一のものである。本研究では医用画像の持つ高次元の定量的かつ膨大な特徴を機械学習の手法を用いて解析し脳腫瘍におけるガンマナイフ治療の反応性を予測するsimulation modelを確立する。アウトカム予測が可能となれば『大規模なデータに裏打ちされた客観的かつ頑健なdecision making』が行え、脳腫瘍医療におけるprecision medicine実現に向けた大きな一歩となる。
微視的手法によるdmit系金属錯体競合電子相の研究

平成10年度本特定領域研究の助成を受け,常圧下におけるPd(dmit)_2塩の系統的なESR,^1H-NVR実験を行い,反強磁性転移温度と結晶構造との対応を調べ,以下の知見を得ることができた.強い二量体構造を示すPd(dmit)_2系においては,EPRのg主値は単純なPd(dmit)_2アニオンラジカルのそれでは説明できず,強い二量体化の影響を受けている.g主値の値には顕著な試料依存性はみられない.試料間の二量体化の程度の差は小さい.反強磁性転移温度T_Nには顕著な差がみられ,T_Nは,二量体間のtransfer積分の大きさにより系統的に変化している.分子研米満グループ(A03班)の理論計算によれば,T_Nの系統的変化は実験結果と良い一致を示す.このことは,Pd(dmit)_2の常圧での基底状態が,強い二量体化に起因するという当初の予想を支持していると思われる.また,測定温度範囲内で反強磁性転移が観測されていない塩が1つあるが,その系では理論的にもフラストレーションにより長距離秩序が抑制されることが期待されている.以上のように,平成10年度の課題研究により,Pd(dmit)_2系の常圧絶縁状態について理解が深まったと考えている.以上の成果をふまえ,今後は,常圧絶縁相の電荷局在状態・反強磁性相磁気構造の理解,高圧金属相ならびに高圧第二絶縁相の電子状態の研究,二量体化の弱いNi(dmit)_2系の理解・Pd(dmit)_2塩との対比を行う.常圧に関しては,残された課題である常磁性相の電荷局在状態の詳細を調べ,また反強磁性相に関しては,実験的に反強磁性波数ベクトルの決定を試みる.圧力下における金属相安定化の機構,超伝導発現機構,第二絶縁相の電子状態についても言及したい.平成10年度本特定領域研究の助成を受け,常圧下におけるPd(dmit)_2塩の系統的なESR,^1H-NVR実験を行い,反強磁性転移温度と結晶構造との対応を調べ,以下の知見を得ることができた.強い二量体構造を示すPd(dmit)_2系においては,EPRのg主値は単純なPd(dmit)_2アニオンラジカルのそれでは説明できず,強い二量体化の影響を受けている.g主値の値には顕著な試料依存性はみられない.試料間の二量体化の程度の差は小さい.反強磁性転移温度T_Nには顕著な差がみられ,T_Nは,二量体間のtransfer積分の大きさにより系統的に変化している.分子研米満グループ(A03班)の理論計算によれば,T_Nの系統的変化は実験結果と良い一致を示す.このことは,Pd(dmit)_2の常圧での基底状態が,強い二量体化に起因するという当初の予想を支持していると思われる.また,測定温度範囲内で反強磁性転移が観測されていない塩が1つあるが,その系では理論的にもフラストレーションにより長距離秩序が抑制されることが期待されている.以上のように,平成10年度の課題研究により,Pd(dmit)_2系の常圧絶縁状態について理解が深まったと考えている.以上の成果をふまえ,今後は,常圧絶縁相の電荷局在状態・反強磁性相磁気構造の理解,高圧金属相ならびに高圧第二絶縁相の電子状態の研究,二量体化の弱いNi(dmit)_2系の理解・Pd(dmit)_2塩との対比を行う.常圧に関しては,残された課題である常磁性相の電荷局在状態の詳細を調べ,また反強磁性相に関しては,実験的に反強磁性波数ベクトルの決定を試みる.圧力下における金属相安定化の機構,超伝導発現機構,第二絶縁相の電子状態についても言及したい.
胃未分化癌の発生と増殖機構

1.癌遺伝子、増殖因子について:未分化胃癌スキルス由来の培養株細胞からDNA renaturationingel法によって増殖しているDNA断片を分離し、増幅している遺伝子のDNAを分離同定し、sam遺伝子と命名した。この遺伝子は蛋白質リン酸化活性を有し、細胞膜にあるレセプターをコードし、染色対11番長腕のHSRに依存することがわかった。sam遺伝子は、現在迄の所胃未分化癌のみに認められる特異性のある遺伝子である。胃癌細胞はEGFおよびEGFレセプターが存在し、antocrine増殖を示すことがそれぞれのmRNAの同定などから明らかにされた。また、胃癌細胞からTGF-βが生産され線維芽細胞のコラーゲン合成を促進した。これはTGF-βもスキルス形成の一役を担っていることを示した。2.胃未分化癌の発生初期:微小胃未分化癌(最大径2mm以下)を収集し検索した。これらの大部分は腺頸部近傍に限局していた。また実験的に大に胃癌を作製しその微小癌を調べると腺頸部増殖帯細胞を中心に存在していた。これらのことから、胃未分化癌は増殖帯細胞から発生することが強く示唆された。3.胃未分化癌の特性:胃癌の深達度とDNAploidyパターンとの関係では、未分化癌では深達度が進むにつれてaneuploidの頻度が高くなったが、分化癌では一定を保った。またDNAploidyパターンとEGF発現との関連性を調べると、一般に胃癌はheteroploidから成るものはEGFを発現している率が高かった。これは、未分化スキルス癌に限っても同様であった。
小児期神経変性疾患の新しい治療法の確立

リソゾーム内の加水分解酵素の遺伝的欠陥によってリソゾーム内に糖脂質が蓄積して発症する遺伝性病の1つであるαガラクトシダーゼ欠損症のファブリ病について、1993年鈴木義之博士らは、分解される基質の糖に類似体した化合物の存在下で、変異した酵素が安定化する現象を見出した。その後、1999年ファブリ病患者の変異酵素がガラクトース類似化合物存在下で安定化し、治療に応用できることを発表し分子シャペロン療法と命名した。われわれは、鈴木博士らと共同で、ゴーシェ病の欠損酵素であるβグルコシダーゼの分子シャペロンをスクリーニングし、N-octyl-β-valienamineがある特定の変異(F2131)を持った酵素を安定化し、活性をあげることを発表し(Lin H, et al., 2004)、F213IだけでなくN370S、N188S、G202Rの変異を持つ患者細胞のβグルコシダーゼ活性をあげることを見出した(Lei K, et al., 2007)。この化合物は血液脳関門を通過し、中枢神経症状に対する治療法として期待ができ、今後動物個体を用いた実験を行い、臨床応用を目指す。ニーマン・ピック病C型(NPC)は、リソゾーム病の1つであるが、細胞内脂質輸送小胞に存在する蛋白質NPC1の欠陥で、リソゾーム内にコレステロールと糖脂質が蓄積する疾患である。患者細胞と正常細胞の遺伝子発現を比較する中で、JAK/STAT系シグナルの恒常的活性化がおこり、この活性化は培養細胞だけでなく、NPC欠損マウスの脳でも見られ、この原因はコレステロールを蓄積したニーマン・ピック病C型細胞がIL-6/IL-8およびIFN-βを産生するためにおこることを明らかにした。さらに、この背景について、細胞内にコレステロールが蓄積すると、細菌内毒素の受容体であるToll-like受容体4(TLR4)が増加し、siRNAによってTLR4を抑制するとサイトカインの産生が抑制されることを明らかにした。NPCモデルマウスにTLR4受容体ノックアウトを導入するとIL-6の産生は抑制されたが、STATのレベルおよび脳内のグリア細胞の活性化には変化がなかった。一方、IL-6ノックアウトを導入したNPCモデルマウスではSTATは抑制され、脳内のグリア細胞の活性化が抑制され、生存期間が延長することを明らかにした。NPC細胞ではTLR4の蓄積により、サイトカインの分泌によるSTATのシグナルの活性化がおこり、この結果脳内のグリアの活性化を引き起こすと考えた(Suzuki M, et al., 2007)。この経路の抑制で中枢神経症状の軽減の可能性がある。

ライソゾーム病の多くはライソゾーム内の糖脂質加水分解酵素の欠損によっておこる、Suzukiらは、Fabry病の変異酵素αガラクトシダーゼが、ガラクトースおよびその類似体によって活性化されることを見いだした。このことはある種の変異を持つ酵素蛋白質は、酵素蛋白質が合成される中性の環境である小胞体やゴルジ装置で極めて不安定で、酸性の環境であるライソゾームに運ばれるまでに分解されてしまう可能性を示し、ガラクトース類似体を用いると、酵素と結合し中性の環境で分解される酵素蛋白質を安定化し、酸性のオルガネラであるライソゾームに運ばれる可能性を示している。Suzukiらはこの理論を分子シャペロン療法と命名している。この理論に基づきグルコース類似体によるゴーシェ病の変異酵素βグルコシダーゼの活性化による治療法の樹立を目的とする。昨年までに、ゴーシェ病の変異酵素のうち、F213I変異を活性化するグルコース類似体N-octyl-valienamime(NOV)を見出し、この類似体は変異F213I酵素のリソゾーム内濃度を高め、酵素活性を上昇させることを明らかにした【論文発表(4)Lin H, et al., Biochem Biophys Acta 2004】。NOV類似の阻害剤13種類を合成し、F213Iの活性を上昇させる阻害剤をスクリーニングしたが、NOV以上に活性を上昇させる阻害剤は見いだせなかった。またゴーシェ病患者細胞をスクリーニングし、NOVで活性が上昇する変異のスクリーニングを行い、N188S/G193Wを持つ患者細胞の活性が4倍に上昇することを見いだした。βグルコシダーゼノックアウトマウスは致死的であるが、このマウスにF213I変異を導入したマウスの作成の準備を行い、マウスでの治療実験の準備をしている。神経変性疾患の新しい治療法の開発を目的として、変異酵素を活性化する分子シャペロン療法の開発を目指し、ゴーシェ病の原因酵素βグルコシダーゼを活性化するグルコース類似体N-octyl-valienamine(NOV)を見出した。NOVを培地に添加することによって、F2131変異の酵素蛋白量と活性が上昇し、酵素蛋白の局在が小胞体からライソゾームに移行し、グルコセレブロシッドのクリアランスが改善することを明らかにした【Lin H, et al.,Biochem Biophys Acta 2004】。NOVは進行性ミオクローヌスてんかんを示すN188S/G193Wを持つ患者細胞の活性が4倍に上昇することを見いだした。N188S変異を持つ日本人患者は3例あったが、培養線維芽細胞はなく、リンパ芽球での確認は出来なかった。そこで、N188SおよびG193W変異をFlag標識したpGCCIベクターに組み込み、COSへ導入後、抗Flag抗体で免疫沈降した酵素蛋白を抽出し、NOV存在下での活性をみたところ、N188S変異が活性化されることを明らかにした。これらの結果から動物個体での有効性の検討が緊急の課題となった。この目的のため米国ジャクソン研究所からβグルコシダーゼノックアウトマウス(β-GluKO)を購入した。このマウスのホモは48時間で死亡する。F213I変異を持つβグルコシダーゼを導入したトランスゲニックマウスを作成し、β-GluKOマウスにF213I変異を持つマウスを作成することを課題として、F213I変異をpGCCIベクターに組み込み、COS細胞での発現を検討し、β-GluKO w/human F213Iβ-Gluマウスの作成を準備している。また、ニーマン・ピック病C型については、患者細胞がIL-6やIL-8などのサイトカインを放出し、サイトカインがSTAT系のシグナルを亢進させていることを見出した。
陽極酸化セルフアライン室温動作単電子トランジスタ

本研究では、アルミニウムの陽極酸化過程とフォトリソグラフィ技術などのトップダウンプロセスとを組み合わせたハイブリッドプロセスを開発し、それを用いてセルフアライン室温動作単電子トランジスタ(SET)を作製した。さらに、バルブメタルの1つであるチタン(Ti)の陽極酸化過程を制御することにより、酸化チタン(TiO_2)ナノチューブ膜を基板上へ直接形成し、それを微小ガスセンサやDSCなどのデバイスへ応用した。分子デバイスやナノデバイスのような新しいデバイスを集積化するためのプロセス技術の開発が急務となっている。ナノデバイスの集積化のためには、決められた位置にナノ構造体を作製する必要がある。そのためには、位置制御を得意とするトップダウンプロセスと自己組織的にナノ構造を作製するボトムアッププロセスとを組み合わせた新しい微細加工技術の開発が欠かせない。本研究は、ボトムアッププロセスとしての固液界面反応場を利用したバルブメタルの陽極酸化過程とフォトリソグラフィ技術とを融合させ、任意の位置にナノ構造を自己組織的に作製できるセルフアラインナノ加工技術を開発することを目標とする。この目標を達成するために本年度は、Alマイクロ電極作製プロセスを確立し、ゲート、ソース及びトレイン電極を同時に形成するためのT字型Alマイクロワイヤにおけるナノドットの形成過程を調べた。その結果、ナノドット形成過程は、それぞれの電極の幅及び陽極酸化領域を制限するためのマスクの形状に大きく依存することがわかった。また、ゲート電極を付加したT字型マイクロワイヤの陽極酸化の過程は、ゲート電極の無い場合と異なるため、最適なAlマクロワイヤの厚さが異なる可能性がある。これらの結果は、T字型電極でのAlナノドット形成過程は、フォトリングラフィによるマクロレベルの制御によって制御できることを示しており、今後の更なるAlナノドット形成過程の解明により、Alの局所陽極酸化を制御できると考えられる。この目標を達成するために本年度は、FIBを用いて作製した数百nm四方程度の微細領域における陽極酸化の過程を調べた。その結果、微細領域においても陽極酸化によってポーラスアルミナが形成できることがわかった。これは、より現実的なサイズの電子デバイスを陽極酸化によって作製できることを示唆している。さらに、DCマグネトロンスパッタ装置を用いてチタン膜を多孔質から緻密な膜まで堆積できることを示し、多孔質チタン膜は、色素増感太陽電池の対極材料として有望な材料であることを示した。また、緻密なチタン薄膜をフッ化アンモニウムと水とを溶質とする有機電解液を用いて陽極酸化することにより、導電性及び絶縁性基板上に酸化チタンナノチューブ膜を形成することに成功した。これは、アルミニウムだけでなく、チタンの陽極酸化によっても電子デバイスを作製できる可能性を示唆している。これまで開発してきたボトムアッププロセスとしての固液界面反応場を利用したバルブメタルの陽極酸化過程とフォトリソグラフィ技術とを融合させた任意の位置にナノ構造を自己組織的に作製できるセルフアラインナノ加工技術を実際のデバイスへと応用した。前年度、DCマグネトロンスパッタを用いることにより堆積に成功した緻密チタン膜をパターニングし、単電子トランジスタの作製手法を応用し、その一部を居所的に陽極酸化することにより、その陽極酸化TiO_2ナノチューブを用いたガスセンサへの応用を試みた。その結果、数μmのチャネル長のガスセンサを作成することに成功し、窒素希釈の10%水素に対して二十数倍の抵抗変化を示した。また、mA程度の検出電流が観測され、安価な電流計で十分測定できる検出電流の大きさであった。これらは、陽極酸化TiO_2ナノチューブは、ガスセンサの材料として有望であることを示唆している。一方、これまで開発してきた単電子トランジスタを作製するためのFIBを用いたプロセスは、被災のためFIBが使用できなくなり、単電子トランジスタは作製することはできなかった。しかしながら、本研究結果は、トップダウンプロセスとボトムアッププロセスとを組み合わせたプロセスを用いることにより、ナノ構造体の位置を制御することができることが示されており、ナノ構造体を用いたデバイスの集積化が可能であることを示唆している。
双曲的トーション多項式と絡み目のDFJ予想に関する研究

本研究の目的は、双曲絡み目のホロノミー表現に付随して定まる双曲的トーション多項式の基本的性質を明らかにし、そこから得られる代数的性質を用いて、絡み目の幾何学的性質を特徴付ける枠組みを与えることである。より具体的には、双曲結び目のファイバー性と種数に関するDunfield-Friedl-Jackson(DFJ予想)を双曲絡み目に対して拡張し、絡み目群のSL(2,C)-指標代数多様体の適当なスライス(ホロノミー表現のリフトを含む断面)の情報から、絡み目のファイバー性とサーストンノルムを決定することを目標としている。本課題は、大別すると次の2点1.双曲絡み目に対する双曲的トーション多項式の明示公式2.得られた多項式の性質と双曲絡み目のファイバー性およびサーストンノルムの関係を明らかにすることが目標となる。上記の研究目標に対して、今年度は1.と2.の橋渡しに関わる部分に焦点を絞って研究を行った。より具体的には、平成29年度に行った、双曲絡み目のDFJ予想を支持する絡み目の無限系列の構成の適用範囲をさらに広げるために、これまで結び目の範疇でもDFJ予想が示されていなかった3橋結び目の無限系列に対してDFJ予想を証明した。この成果は、米国テキサス大学・ダラス校のAnh T. Tran氏との共同研究に基づいている。また、奈良女子大学での国際研究集会を平成30年10月に主催し、本研究課題に近い領域を専門とする研究者をフランスから2名招聘した。そこで行った活発な議論が、上記研究成果を得るための強力な推進力となった。本研究の重要な第一ステップである絡み目に対するDFJ予想の定式化が既に完了し、これを支持する豊富な具体例を構成する準備が整いつつあるため。平成30年度に得られた研究成果を基にして、次年度は「5.研究実績の概要」欄で述べた2つの目標のうち、2.に焦点を絞って研究を行うことにする。より具体的には、絡み目群の表現を変形した際に、サーストンノルムの情報がどのように変化するのかを代数的な枠組みで捉えることを目標とする。対象としては、昨年度中に扱った3橋結び目の無限系列に対応する絡み目を考察することが課題となる。本研究の目的は,双曲絡み目群のホロノミー表現に付随して定まる双曲的トーション多項式の基本的性質を明らかにし,そこから得られる代数的性質を用いて,絡み目の幾何学的性質を特徴付ける枠組みを与えることである.より具体的には,双曲結び目のファイバー性と種数に関するDunfield-Friedl-Jacskson予想(DFJ予想)を双曲絡み目に拡張し,絡み目群のSL(2,C)-指標代数多様体の適当なスライス(ホロノミー表現のリフトを含む断面)の情報から,絡み目のファイバー性とサーストンノルムを決定することを目標とする.大別すると,次の2点1.双曲絡み目に対する双曲的トーション多項式の明示公式2.得られた多項式の性質と双曲絡み目のファイバー性およびサーストンノルムとの関係を明らかにすることが目標となる.上述の研究目標に対して,今年度は主として1.に焦点を絞って研究を行った.より具体的には,DFJ予想を3次元球面内の絡み目の場合に拡張して厳密に定式化し,特に,双曲的2橋絡み目と呼ばれる広範な絡み目のクラスのある無限系列に対して,一般化されたDFJ予想が正しいことを証明した.また,奈良女子大学での国際研究集会,ならびに,フランス・マルセイユのCIRMにおける国際研究集会をそれぞれ10月と1月に主催し,本研究課題に近い領域を専門とする研究者をフランス人を中心に招聘した.そこで行なった活発な議論が,上記研究成果を得るための強力な推進力となった.本研究の重要な第一ステップであるDFJ予想の一般化が,数学的に厳密な形で定式化できたため.また,一般化された予想をサポートする豊富な例を発見することができたので,今後の研究を推進する上で良い指針を与えると考えられるため.本研究の目的は、双曲絡み目のホロノミー表現に付随して定まる双曲的トーション多項式の基本的性質を明らかにし、そこから得られる代数的性質を用いて、絡み目の幾何学的性質を特徴付ける枠組みを与えることである。

本研究の重要な第一ステップである絡み目に対するDFJ予想の定式化が既に完了し、これを支持する豊富な具体例を構成する準備が整いつつあるため。平成29年度に得られた結果を基にして,次年度は「9.研究実績の概要」欄で述べた2つの目標のうち,1.と2.の橋渡しに係る部分に焦点を絞って研究を行うことにする.より具体的には,双曲的2橋絡み目のSL(2,C)-離散忠実表現を含むパラボリック表現による指標代数多様体のスライスの考察を行なう。特に,ファイバー性とサーストンノルムに関する幾何学的情報がどのような仕組みで抽出できるかを解明し,小さい絡み目と呼ばれる,より広範な絡み目のクラスの研究へと発展させることが課題となる.平成30年度に得られた研究成果を基にして、次年度は「5.研究実績の概要」欄で述べた2つの目標のうち、2.に焦点を絞って研究を行うことにする。より具体的には、絡み目群の表現を変形した際に、サーストンノルムの情報がどのように変化するのかを代数的な枠組みで捉えることを目標とする。対象としては、昨年度中に扱った3橋結び目の無限系列に対応する絡み目を考察することが課題となる。当該年度の研究を推進する過程で当初計画よりも早く理論的側面が進展していたため,計算機と数式処理ソフトを使用した計算機実験を行なうに至らず,これらの物品購入を先送りしたため.次年度の早い段階でこれらの物品を購入して計算機実験を行なうことで,本研究課題の推進に役立てたい.当該年度の研究を推進する過程で当初計画よりも早く理論的側面が進展していたため、計算機実験を行うためのソフトウェアおよび計算機の購入を先送りしたため。次年度の早い段階でこれらの物品を購入して計算機実験を行うことで、本研究課題の推進に役立てたい。
目立つ音を目立たせずに創る－トップダウン聴覚情景分析で音環境に優しいサイン音－

本研究では,音環境に対して悪影響を及ぼさずに注意を引くような音の特性を時空間的な側面から明らかにすることを目的としている。前年度の研究によって,音源方向に対して向けられる空間的注意が音声の聴き取りの精度を向上させ,その影響は比較的広範囲に及んでいることが示された。今年度は,聴覚の空間的注意の時間特性と,注意対象の属性の不同について検討を行った。空間的注意の時間的特性を調べた実験では,短音で標的音声の提示位置を聴取者に教示し,注意が標的音声提示位置に常に向けられるよう仕向けた。この時,短音提示から標的音声提示までの時間間隔を変化させ,注意を向けてから標的音聴取までの聴覚的注意の時間特性を調べた。実験の結果,短音提示から500ミリ秒までは注意効果が上昇するが,それ以降は注意効果が持続,そして減少することが明らかになった。これは,空間的注意効果が長時間持続せず,注意を適宜向け直しているという可能性を示唆する。注意対象の属性の不同による影響については,空間的に離れた位置に設置した複数のスピーカから中心周波数の異なる雑音を同時提示される聴取環境で,特定の中心周波数を持つ雑音が聞こえたか否かを判断する実験を実施した。このとき,標的雑音が出現する方向に対して注意を向けるよう教示した条件と,標的が呈示される方向とは関係なく正面に対して注意を向けるよう教示した条件の2条件を比較することで,音源に向けられた注意がどれほど聴き取りを向上させ,その注意がどれほどの空間的広がりを持つのかを検討できる。実験の結果,音声に対する効果とは異なり,両条件間に差は見られなかった。この結果は,方向によらず一様に注意が向けられていることを意味しており,空間的注意効果が対象の属性に応じて柔軟に変容することを示唆する。以上の結果は聴覚的注意に関する重大な発見であり,順調に進展していると言える。今年度は,聴覚の空間的注意の時間的特性と,注意対象が言語音かそれとも非言語かという注意対象の属性の不同による影響について検討を行った。その結果,注意の時間的効果は500ミリ秒までは上昇するが,それ以降は持続,そして減少するという興味深い現象を明らかにした。これは,空間的注意効果が長時間持続せず,注意を適宜向け直している可能性を示唆するものであり,世界に先駆けてカクテルパーティ効果の時間特性を示す結果である。また,注意対象の属性の影響については,空間的注意効果が対象の属性に応じて柔軟に変容することを示唆する,挑戦的研究にふさわしいインパクトの高い成果を得ている。更に,聴覚情報処理の脳神経基盤,高次聴覚情報処理過程の解明で有数の成果をあげている世界的な研究者であるユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのChait Maria氏や,聴覚情景分析と聴覚分凝を始めとする最新の基礎聴覚特性解明と聴力評価法への応用分野で世界を先導する研究者であるケンブリッジ大学のGockel Hedwig氏と共同研究を実施して研究成果の共有とディスカッションを実施するなど,計画通り順調に進展していると判断する。本年度は,ダイナミックに変化する聴取環境での注意について,空間的特性と時間的特性について検討していく。また,新たな検討課題として,注意を向けた音源と聴取者との距離が聴き取りの精度に及ぼす影響についても検証する。過去の研究では,ヒトの近傍に対する知覚は,遠方に対する知覚に比べて鋭敏であることが知られているため,注意の効果による距離依存性の変化,および時空間特性が受ける影響について検討する。更に,注意が特定の音に対して成長していく時間特性,空間特性等に関する聴取実験を進める。これらの成果に基づいて,音環境に対して悪影響を及ぼさずに注意を引くような音の特性の体系化を目指した検討を進める。本年度は,より高い成果を目指し,研究の一部を国際共同研究としても推進することとし,研究者を招へいして共同実験などを進めていく。注意喚起音は様々な場面で活用されている。本研究では,音環境に対して悪影響を及ぼさずに注意を引くような音の特性を,時空間的な側面から明らかにすることを目的としている.初年度は,聴取者が注意を向けた際の知覚的な特性を明らかにすることに注力した。とりわけ,特定の音の音源方向に対して注意を向けた際,注意が向いている場所と向いていない場所でどのような知覚的差異が生じているのかを心理物理学実験によって検討した。具体的には,既存の実験装置を有効に活用しながら,聴取者が特定の音源に注意を向けた場合,向けていない場合に比べてどれほど聴き取りを向上させうるか,また,その注意がどれほどの広さをもって向けられているのかを心理物理学的な手法により測定した。実験では,空間的に配置した複数のラウドスピーカから,それぞれ別の単語を話す複数の話者の声を呈示し,特定の話者の話す単語のみを聴き取るよう聴取者に求めた.このとき,標的となる音声が出現する方向に対して注意を向けるよう教示した条件(カクテルパーティ効果が常に最高のパフォーマンスで生じる条件)と,標的が呈示される方向とは関係なく正面に対して注意を向けるよう教示した条件(カクテルパーティ効果が正面方向で最高のパフォーマンスが得られる条件)の2条件を実施し,結果を比較することで,音源に向けられた注意が,どれほど聴き取りを向上させ,その注意がどれほどの空間的広がりを持つのかを検討した.その結果,標的が呈示される方向に対して注意が向けられた位置では,注意が向けられていない位置と比べて最大15%もの聴き取りの精度の向上が見られることが示された。

また,注意の広がりについて検討すべく2条件の結果を比較したところ,正面における注意効果が最大で,そこから離れるに従って緩やかな注意効果の減衰が見られることが示された。初年度は,音環境に対して悪影響を及ぼさずに注意を引くような音の特性を,時空間的な側面から明らかにすることを目的とし,聴取者が特定の音源に注意を向けた場合と向けていない場合のカクテルパーティ効果の差異を,聴き取りの向上度と,その注意の空間的広がりを心理物理学的な手法により測定した。その結果,標的が呈示される方向に対して注意が向けられた位置では,注意が向けられていない位置と比べて最大15%もの聴き取りの精度の向上が見られる,すなわちカクテルパーティ効果が強まることを世界に先駆けて示すことができた。これは挑戦的研究にふさわしいインパクトの高い成果であり,計画通り順調に進展していると判断する。本研究では,音環境に対して悪影響を及ぼさずに注意を引くような音の特性を時空間的な側面から明らかにすることを目的としている。前年度の研究によって,音源方向に対して向けられる空間的注意が音声の聴き取りの精度を向上させ,その影響は比較的広範囲に及んでいることが示された。今年度は,聴覚の空間的注意の時間特性と,注意対象の属性の不同について検討を行った。空間的注意の時間的特性を調べた実験では,短音で標的音声の提示位置を聴取者に教示し,注意が標的音声提示位置に常に向けられるよう仕向けた。この時,短音提示から標的音声提示までの時間間隔を変化させ,注意を向けてから標的音聴取までの聴覚的注意の時間特性を調べた。実験の結果,短音提示から500ミリ秒までは注意効果が上昇するが,それ以降は注意効果が持続,そして減少することが明らかになった。これは,空間的注意効果が長時間持続せず,注意を適宜向け直しているという可能性を示唆する。注意対象の属性の不同による影響については,空間的に離れた位置に設置した複数のスピーカから中心周波数の異なる雑音を同時提示される聴取環境で,特定の中心周波数を持つ雑音が聞こえたか否かを判断する実験を実施した。このとき,標的雑音が出現する方向に対して注意を向けるよう教示した条件と,標的が呈示される方向とは関係なく正面に対して注意を向けるよう教示した条件の2条件を比較することで,音源に向けられた注意がどれほど聴き取りを向上させ,その注意がどれほどの空間的広がりを持つのかを検討できる。実験の結果,音声に対する効果とは異なり,両条件間に差は見られなかった。この結果は,方向によらず一様に注意が向けられていることを意味しており,空間的注意効果が対象の属性に応じて柔軟に変容することを示唆する。以上の結果は聴覚的注意に関する重大な発見であり,順調に進展していると言える。今年度は,聴覚の空間的注意の時間的特性と,注意対象が言語音かそれとも非言語かという注意対象の属性の不同による影響について検討を行った。その結果,注意の時間的効果は500ミリ秒までは上昇するが,それ以降は持続,そして減少するという興味深い現象を明らかにした。これは,空間的注意効果が長時間持続せず,注意を適宜向け直している可能性を示唆するものであり,世界に先駆けてカクテルパーティ効果の時間特性を示す結果である。
軍事郵便がもたらした体験の共有化と大衆化に関する研究

本研究では、軍事郵便を戦時期の民衆意識を分析するための資料としてとらえ、各地に所蔵される軍事郵便の調査をおこなった。東海地方・関西地方・中国地方・東北地方の調査を中心におこない、各地に所蔵される軍事郵便の一端を明らかにした。また、調査のなかで軍事郵便だけではなく静岡連隊の従軍カメラマンの写真資料からは戦争体験の共有化について分析し、さらに銃後における紙芝居やカルタ、人形、逓信省の雑誌などを分析することで、戦争の大衆化が大人から子どもまで拡大・浸透していたことを明らかにした。本研究の成果は論文のほかに、郵政資料館や専修大学において展示をおこなうことで広く公開した。今年度は研究会議を2回開催した。2011年7月8日には南山大学宗教文化研究所にて、今回の科研全体および今年度の調査計画を議論し、確認した。2012年3月10日には小野寺拓也氏による「野戦郵便からみる「ふつうのドイツ兵」-戦友意識と「男らしさ」-」のタイトルで研究報告を受けて議論を行い、ドイツ兵士の手紙から読みとれる兵士の体験や意識だけでなく、ドイツにおける野戦郵便の研究の現状についても見識を深めることができた。また、郵便研究の拠点ともいえる逓信総合博物館(郵政資料館)とも連携し、同館所蔵の資料である『逓信の知識』『大逓信』を調査・研究し、その成果が『郵政資料館研究紀要』第3号に掲載された。次に、今年度は以下の調査地にて調査を行った。1.2011年7月8日10日名古屋・各務原調査。ピースあいち、横井庄一記念館では、戦争展示調査と聞き取り調査を行った。木曽川文化史料館では、当資料館の所蔵する軍事郵便や軍事郵便を扱った紙芝居、カルタなどの資料を調査・撮影した。なお、当館での調査の模様は、2011年8月17日にMBC(南日本放送)の情報番組「どーんと鹿児島」において、特集「戦地からの手紙軍事郵便が伝えるメッセージ」として放送された。岐阜県陸軍墓地・手力雄神社・愛知県護国神社では、戦争記念碑の調査・撮影を行った。2.2011年9月18日国立歴史民俗博物館調査。国立歴史民俗博物館の近代と現代の展示から、日本のナショナル・ミュージアムにおいて、戦争やその体験がどのように伝えられているのか、軍事郵便が展示資料として活用されているのかを調査した。3.2012年1月22・23日明石・神戸調査。明石市の軍事郵便保存会にて同会所蔵の軍事郵便関係資料の撮影・聞き取り調査を行い、保存会の所蔵する軍事郵便の状況や分類の仕方、また保存会の活動などについての情報を得た。兵庫県神戸護国神社では、境内の戦争記念碑の調査・撮影を行った。2013年度は、本研究プロジェクトの最終年度だった。これまでに収集した資料やその分析から得た知見を公開する上で展示をおこなった。展示は2013年11月に専修大学サテライトキャンパスにて「柳田芙美緒写真展戦地発・写真でつなぐメッセージ」というタイトルでおこなった。柳田は、詩人・文筆家としても活躍したが、陸軍静岡連隊付き写真師として静岡34連隊に同行し戦地で数多くの写真を撮った。写真の特徴としては庶民の視線で、戦場での兵士の日常や戦争が撮られているといえる。展示では軍事郵便や写真を展示したが、戦場における写真は帰還後には戦地の情報を伝えるものとして大きな意味をもつことがわかった。調査としては、2014年3月にこれまでに行かなかった東北へ調査した。調査先は人形の蔵(宮城県白石市城北町)、宮城県護国神社(宮城県仙台市青葉区川内)、仙台市歴史民俗資料館(宮城県仙台市宮城野区五輪)である。人形の蔵には、軍事郵便もあるが、それだけではなく、戦時下における子どもの遊ぶ兵隊や従軍看護師の人形が数多くある。時期も日清戦争、日露戦争、日中・アジア太平洋戦争期のものがそれぞれある。その撮影・調査をおこなった。宮城県護国神社では、戦争記念碑の調査・撮影をおこなった。また、仙台市歴史民俗資料館では、戦争やその体験がどのように伝えられているのか、軍事郵便が展示資料としてどのように活用されているのかを調査した。今年度は、これまでの研究成果の発表を行った。『専修史学』第53号において「軍事郵便特集」が組まれ、論文3点、史料紹介2点が掲載された。また、郵便研究の拠点ともいえる逓信総合博物館とも連携し、研究を進めた。8月1日から31日にかけて行われた同館主催の企画展「軍事郵便展ー戦地からの便り」では、11日から31日の第二期展示において、これまでに蒐集した軍事郵便関係資料を出展し、その模様は読売新聞(8月29日朝刊)の記事にて紹介された。

さらに、同館が戦時下に展示活動で軍事郵便とどのように関わったのかについても調査を行い、その成果が『郵政資料館研究紀要』第4号に掲載された。次に、今年度は以下の調査地にて調査を行った。1.2012年5月27日28日広島調査広島平和記念資料館においては、当館での戦争展示を見学した。さらに、竹本真希子氏(広島市立大学広島平和研究所専任研究員)による案内のもと、資料館周辺の戦争関連遺跡や記念碑などを調査した。広島市立大学広島平和研究所と広島県立図書館においては、所蔵している軍事郵便関係資料の調査・写真撮影、複写などを行った。さらに、調査後には竹本氏から広島在住の郵便資料収集家である秋信隆氏にコンタクトをとってもらい、秋信氏より貴重な軍事郵便関係資料を寄贈していただいた。2.2013年3月25日27日出雲・松江調査『戦場ヨリ父ノ便リ』を自費出版にて発行した周藤征一氏を訪問し、同氏が所蔵している軍事郵便関係資料の撮影とあわせて聞き取り調査も行った。硫黄島の戦いで戦死した父の軍事郵便を翻刻し・出版した経緯や動機、さらに慰霊への取り組みなど、同氏の意見も含め貴重な証言を得ることができた。島根県立図書館においては、当館の所蔵する軍事郵便関係文献と資料の複写を行った。また、松江護国神社においては、境内の戦争祈念碑の調査・撮影を行った。木曽川文化史料館や軍事郵便保存会などでの調査によって、東海地方や関西地方における軍事郵便の実態解明については一定の進度を見た。さらに、軍事郵便を読み進めると同時に、軍事郵便を登場させた同時期の紙芝居やカルタ、逓信省の雑誌などを分析することで、戦地と銃後の体験の共有化の一端を見ることが出来た。また、戦後軍事郵便が翻刻・刊行された意味については、軍事郵便保存会へのインタビューから、蒐集の動機などを知ることが出来た。25年度が最終年度であるため、記入しない。広島平和研究所、広島県立図書館、出雲の周藤征一氏や島根県立図書館などでの調査によって、中国地方における軍事郵便の実態解明について一定の進度を見た。さらに、周藤征一氏への聞き取り調査により、次の二点の目的に関して達成したと考えられる。まず、当時の証言や軍事郵便そのものの戦時期の扱われ方を、資料も用いて紹介してもらったことにより、軍事郵便を巡る戦地と銃後の記憶の共有化の一端を伺うことができた。また、戦後に軍事郵便が翻刻・刊行される意味についても、その動機などをインタビューから伺うことができた。そして、研究成果の発表も活発に行い、『専修史学』第53号において「軍事郵便特集」が組まれたほか、『郵政資料館研究紀要』第4号(2013年3月発行)において軍事郵便関係の論文が掲載された。今後は、昨年度に引き続き、全国各地に残る軍事郵便の実態調査を行う。まず、多数の軍事郵便を収集・保存している軍事郵便保存会とのコンタクトを継続し、情報の共有を深める。さらに、戦後に軍事郵便が翻刻・刊行されている意味を探るため、軍事郵便を翻刻・刊行した個人および団体の数、所在、刊行物の詳細について調査し、著作者へもコンタクトをとり、聞き取り調査等によって軍事郵便を翻刻・刊行した動機を明らかにする。また、研究会を開き、外部の研究者による報告を依頼することにより、軍事郵便研究の視野を広める。成果の公表も積極的に行う。具体的には『専修史学』第53号(2012年11月発行予定)にて「軍事郵便特集号」を組むことがすでに決定している。
非線形最適化手法を利用した軟弱地盤の長期残留沈下予測と適用性

早期における実測値に基づく地盤の圧密沈下予測手法の構築を目的として,非線形最適化手法の一つであるニューラルネットワークを用いた地盤の沈下予測手法について検討した.提案する3種の学習パターンの中で,沈下速度の収束に着目した学習パターンを使用した予測値が実測値と良い一致を示したことから,適切な規則性を有するデータを学習させることにより,早期の地盤沈下予測が可能であることが分かった.早期における実測値に基づく地盤の圧密沈下予測手法の構築を目的として,非線形最適化手法の一つであるニューラルネットワークを用いた地盤の沈下予測手法について検討した.提案する3種の学習パターンの中で,沈下速度の収束に着目した学習パターンを使用した予測値が実測値と良い一致を示したことから,適切な規則性を有するデータを学習させることにより,早期の地盤沈下予測が可能であることが分かった.土の圧密係数決定法に関する一考察Robinson and Allamによるlog t法に基づいた修正log t法,Mesri et al.による対数時間表示した圧密曲線における変曲点を評価する変曲点法,Feng and Leeによる√<t>法を単純化した簡略,√<t>法および√<t>法から求まる圧密係数,一次圧密量,初期補正値について比較検討した結果を報告した.その結果,簡略,√<t>法は,√<t>法による値とほぼ一致した.また,修正log t法や変曲点法を使用して各値を求める場合,初期補正値の決定方法に留意する必要があることが分かった.非線形最小二乗法を用いた土の圧密係数決定法非線形最小二乗法を用い一次元圧密理論式を圧密量一時間曲線にフィッティングすることによって同定されたパラメータから求まる圧密係数について検討した.この方法は,従来の方法と同様に初期補正値,一次圧密量も算定することができ,圧密理論曲線と実験曲線との分離点を明確に決定できるとともに,従来法と比較して自動処理化に適している.本方法から求まる圧密係数は,log t法による圧密係数より大きく,√<t>法による圧密係数と同程度の値を示した.また,一次圧密量および初期補正値も,√<t>法と同等の値を示したことから,提案方法は従来の方法に比肩する精度を有していることが認められた.実測値に基づく長期残留沈下予測現場計測に基づく将来沈下予測手法として,非線形最小二乗法(Levenberg-Marquadt法)を用いて数式モデルのパラメータを同定し,室内長期圧密試験データの沈下予測を行った.パラメータ同定に使用するデータにおいて,二次圧密挙動に関して十分な情報がある場合,沈下予測値は実測値と比較的良い一致を示したが,二次圧密の情報が不十分である場合,大きめの沈下量を算出する結果となった.また,同定されたパラメータは同定区間の違いによって増減し,過圧密,正規圧密領域によってその変動が異なることが分かった.実測値に基づいた地盤沈下予測手法の検討-ニューラルネットワークを利用した沈下予測手法-短期間の少ない実測値に基づく地盤沈下予測法として,非線形性の強い種々の予測問題に多用されているニューラルネットワーク手法を用いた地盤の沈下予測手法について検討した.沈下速度に基づいた学習方法をニューラルネットワークに採用することにより,比較的早期のデータ(圧密度約40%に相当)で比較的精度の高い沈下予測を行うことができた.このことから,適切な規則性を有するデータを学習させることにより,早期の地盤沈下予測を可能とすることが分かった.砂-粘土混合土の圧密沈下特性とその構造観察混合士の圧密定数や二次圧密速度を検討するとともに圧密や砂分含有量に起因する間隙構造の変化と圧縮性や二次圧密速度との関係について検討した.砂分含有率の違いにより,混合土の間隙径分布は大きく異なった.有明粘土は団粒構造を有しており,間隙は団粒間間隙と団粒内部間隙に分けられる.圧密によって崩壊するのは団粒間間隙であり,団粒内部間隙は圧密の影響を受けず,圧密による間隙の崩壊は大きな間隙から起こる.このことから,体積圧縮や圧密速度等の粘土の圧縮性を示すパラメータと崩壊する間隙の大きさの間に相関があることを認めた.不撹乱海成粘土の二次圧密係数不撹乱海成粘土の二次圧密係数Cαeは,圧密降伏応力pc以下においては圧力の増加に対して増大し,pc近傍の圧力において最大値を示したが,それ以降の圧力の増加に対しては減少を示した.また,Cαeと圧縮指数Ccの比であるCαe/Ccはpcより大きいpに対してはほぼ一定であり,Cαe/Ccの分布の95%信頼区間は0.0290.049となり,Laddらの指摘の範囲内であった.再載荷過程におけるCαeは,載荷過程のそれと比較して1/2以下の値となった.また,過圧密・正規圧密領域におけるCαe/Ccは,圧密降伏応力または除荷前の最大圧密圧力と圧密圧力の比である応力比を用いて評価することができた。ニューラルネットワークを利用した実測値に基づく沈下予測本研究は,早期における実測値に基づく圧密沈下予測手法の構築を目的として,ニューラルネットワークを用いた圧密沈下の予測手法について検討した.本研究で使用した3通りの学習パターンの中で,沈下速度の収束に着目したパターンの予測結果が最も精度が高かった.

その予測法を使用することにより,沈下量比40%時点のデータで比較的精度の高い沈下予測を行うことができた.このことから,適切な規則性を有する教師データを学習させることにより,早期の圧密沈下予測を可能とすることが分かった.また,本研究では,教師データとしてスプライン補間処理による等時間間隔のデータを使用した.予測結果は教師データの元となる実測値の測定精度に大きく影響を受けることから,現場におけるデータの測定およびデータの処理には細心の注意が必要である.本研究で採用したパラメータ(gain : 1.0,学習率: 1.0,中間素子数: 10,学習回数:10万回)を用いることによって,概ね良好な予測結果が得られることを確認した.さらに,スプライン補間におけるデータ分割数は20で十分精度の良い沈下予測結果が得られた.圧密による砂-粘土混合土の微視的構造の変化地盤を構成する土粒子および間隙の微視的な挙動(移動・閉塞)が集積した結果,地盤の巨視的な挙動(圧縮・変形)として現れる.土粒子の形状,大きさおよび種類が多岐にわたること,粘土粒子の電荷・化学的作用,またその間隙分布構造は不均質であること等の理由から,結果として地盤の圧縮・変形は複合的な挙動となっている.本研究は,練返し状態の有明粘土に豊浦標準砂を種々の割合で混合した粒度組成の異なる試料を用いて段階載荷圧密試験を行い,得られた圧密試験結果を基に水銀圧入型ポロシメーターと走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて試料の微視的構造を観察し,混合土の圧密や砂分含有量に起因する間隙構造の変化について検討した.その結果,圧密によって破壊されるのは団粒間間隙であり,団粒内部間隙は圧密の影響を受けないこと,圧密の進行にともなう間隙の崩壊は大きな間隙から起こることが分かった.