hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリアATP感受性K^+チャネルによる心筋細胞死抑制のメカニズム

ミトコンドリアATP感受性K^+(mitoK_<ATP>)チャネルによる虚血心筋保護のメカニズムをミトコンドリアCa^<2+>過負荷軽減とアポトーシス抑制の両面から検討し,以下の実験結果を得た。(1)単離したラット心室筋細胞にCa^<2+>感受性蛍光色素であるrhod-2-AMと膜電位感受性色素であるJC-1をそれぞれloadingし,ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度と膜電位を測定した。心筋細胞にouabainを作用させると,ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度は増加した。MitoK_<ATP>チャネル開口薬であるdiazoxide存在下にouabainを作用させた場合,ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度の増加が有意に抑制された。このdiazoxideの効果はmitoK_<ATP>チャネル遮断薬である5-hydroxydecanoate(5-HD)により完全に消失した。一方,ouabain存在下にdiazoxideを作用させるとミトコンドリア内膜電位が脱分極し,JC-1の蛍光強度は投与前の89%まで有意に減少した。この変化は5-HDにより消失した。(2)MitoK_<ATP>チャネル開口薬であるニコランジルとミノキシジルを使って同様の実験を行なったところ,ニコランジル,ミノキシジルともにouabainによるミトコンドリアCa^<2+>過負荷を軽減した。(3)細胞膜ATP感受性K^+チャネルの構成サブユニットであるKir6.2のノックアウトマウスでは,プレコンディショニングによる心筋保護効果が消失することを明らかにした。しかしながら,Kir6.2またはKir6.1ノックアウトマウスともにmitoK_<ATP>チャネル機能は保持されており,diazoxideはミトコンドリアCa^<2+>過負荷を軽減した。(4)H_2O_2により惹起された心筋細胞アポトーシスがdiazoxideの前投与にて抑制された。このdiazoxideの効果は5-HDにより消失した。以上より,mitoK_<ATP>チャネルが活性化されるとミトコンドリア内膜電位が脱分極し,ミトコンドリア内へのCa^<2+>流入が抑制されて心筋保護作用を発揮することが示唆された。また,mitoK_<ATP>チャネルがアポトーシス抑制のtriggerとして機能することが示唆された。ミトコンドリアATP感受性K^+(mitoK_<ATP>)チャネルによる虚血心筋保護のメカニズムを解明するため,mitoK_<ATP>チャネルの活性化がミトコンドリア内Ca^<2+>過負荷を軽減するか否か検討した。ラット心室筋細胞をコラゲナーゼ処理により単離し実験に供した。ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度を測定するためにCa^<2+>感受性蛍光色素であるRhod-2-AMを,ミトコンドリア内膜電位の変化を測定するために膜電位感受性色素であるJC-1をそれぞれ心筋細胞にloadingした。

蛍光強度は共焦点レーザー顕微鏡を用いて測定した。心筋細胞にouabain(1mM)を作用させると,ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度は時間経過とともに増加し30分後には投与前の173±16%に達した。MitoK_<ATP>チャネル開口薬であるdiazoxide(100μM)存在下にouabainを作用させた場合,30分後のミトコンドリア内Ca^<2+>濃度は投与前の131±10%まで有意に抑制された。このdiazoxideの効果はmitoK_<ATP>チャネル遮断薬である5-hydroxydecanoate(5-HD,500μM)により完全に消失した。一方,ouabain存在下にdiazoxideを作用させた場合,ミトコンドリア内膜電位が投与前の89±2%まで有意に減少した。この変化は5-HDにより消失した。すなわち,mitoK_<ATP>チャネルの活性化によりミトコンドリア内膜電位が脱分極することが明らかとなった。以上より,mitoK_<ATP>チャネルが活性化されるとミトコンドリア内膜電位が脱分極し,ミトコンドリア内へのCa^<2+>流入が抑制されて心筋保護作用を発揮することが示唆された。共同研究者の中谷は,細胞膜ATP感受性K^+(surfaceK_<ATP>)チャネルの構成サブユニットであるKir6.2をノックアウトマウスでは,mitoK_<ATP>チャネルが存在しているにも拘らずプレコンディショニングによる心筋保護効果が消失することを明らかにした。そこで,Kir6.2ノックアウトマウスの心室筋細胞を使ってミトコンドリア内Ca^<2+>濃度を測定した結果,diazoxideがミトコンドリア内Ca^<2+>過負荷を軽減することが明らかとなった。これらの異なる結果は,心拍数が多いKir6.2ノックアウトマウスでは,surfaceK_<ATP>チャネルが機能せずに活動電位持続時間が短縮しないと細胞外からのCa^<2+>流入によるCa^<2+>過負荷が惹起されてしまうため,mitoK_<ATP>チャネル活性化によるミトコンドリア内Ca^<2+>過負荷軽減だけでは心筋保護作用を発揮できないことが原因であると考えられる。ミトコンドリアATP感受性K^+(mitoK_<ATP>)チャネルによる虚血心筋保護のメカニズムをミトコンドリアCa^<2+>過負荷軽減とアポトーシス抑制の両面から検討し,以下の実験結果を得た。(1)単離したラット心室筋細胞にCa^<2+>感受性蛍光色素であるrhod-2-AMと膜電位感受性色素であるJC-1をそれぞれloadingし,ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度と膜電位を測定した。心筋細胞にouabainを作用させると,ミトコンドリア内Ca^<2+>濃度は増加した。MitoK_<ATP>チャネル開口薬であるdiazoxide存在下にouabainを作用させた場合,ミトコンドリア内Ca^<2+
唐代道教関係石刻史料の研究

科学研究費補助金の交付を受けた3年間に、3つのテーマについて研究を行った。第1は唐代道教造像の研究、第2は唐代巴蜀地方の道教関係石刻史料の研究、第3は司馬承禎に関連する石刻史料の研究である。まず、これらの3つのテーマについての基礎史料の収集を行い、研究を進めた。この3つのうち、特に大きな成果を得ることができたのは、唐代道教造像の研究である。唐代道教造像については、これまで中国美術史・道教史の方面から断片的な研究はなされてきているが、総合的な研究はなされていない。本研究では、現在知りうる唐代道教像の全体を見通すために、先行研究による調査・報告を整理し、日本国内に所蔵する唐代道教像については実地調査・写真撮影を行った。研究成果報告書には、唐代の道教像として95の像例を製作年代順に並べ、銘文・参考文献・図像写真を掲載した。あわせて、唐代道教像の概要と特徴についてまとめた文章を載せた。95の像例の中には、道教史上、注目すべき重要なものも含んでいる。それらについては、今後、研究を深めたいと考えている。この間、唐代道教像の史料収集とあわせて、隋代の道教像についても史料収集を行い、その研究成果として、18年3月に論文「隋代の道教造像」を発表した。また、唐代には天尊像・元始天尊像を道教の主神とすることが定着するが、その源である六朝時代の霊宝経の思想における天尊・元始天尊の問題については、17年11月に「天尊像・元始天尊像の成立と霊宝経」と題する口頭発表を行った。唐代道教関係石刻史料の研究の一端として、今年度は、唐代に作られた天尊像(元始天尊像)・老君像(太上老君像)の銘文のデータ入力を行った。唐代に作られた天尊像(元始天尊像)・老君像(太上老君像)の銘文研究の対象となるのは、像が現存するもの、拓本だけが残っているもの、金石関係の文献に銘文だけが残っているものに分かれる。今年度は先行研究を参考にするとともに、近年の調査報告にも目を配って、できる限り網羅的に銘文の収集・整理を行い、そのデータをパソコン入力した。銘文研究の目的は、思想的分析を行うことにある。像が造られた状況に応じて銘文はどう変化するのか、地域的な違いは存在するのか、あるいは、像の種類(天尊像か老君像)は銘文の内容とどう関わっているのか、六朝時代の道教像と比べてどのような違いがあるのかなどの分析的研究を行うための基礎作業を今年度は重点的に行った。唐代道教関係の石刻史料としては、墓誌銘も当然重要な対象となる。これについては史料の網羅的な収集・整理は行っていないが、女性の道教信仰を示す墓誌銘の記述がいくつか見えることについては、近年、中国の研究者による興味深い研究が出た。私もこれについては関心を持っており、若干の調査を行った。来年度は、今年度の研究を土台にして、唐代の天尊像・老君像の銘文についての思想的分析を行う。また、玄宗期の道教界の領袖で『坐忘論』など著して思想史的にも重要な業績を残した司馬承禎に関する石刻史料の収集・整理を行う予定である。

唐代道教関係石刻史料の研究の2年目にあたる今年度は、昨年度におこなった唐代の天尊像・老君像の銘文のデータ入力を受けて、その制作年代順による整理、各像についての先行研究の綿密な検討をおこなった。あわせて、唐代道教造像の特徴を考察するためのひとつの材料として、隋代の天尊像・老君像についての整理・検討をおこなった。隋代の道教造像についての宗教史的考察については、近日中に論文の形でまとめることを予定しているが、隋は三十数年という短い期間であったにもかかわらず、比較的多くの道教像が造られており、南北朝期の道教像と同様、死者供養のために造られた家単位のものが多くを占めている。それに対して、唐代になると、死者供養のためのものに加えて、道観の内部に置く天尊像・老君像を造ったことを示す碑文や、天子の勅命を受けて道士が道教儀礼をおこない、その儀式の一環として道教像が造られたことを示す碑文などが見られるようになる。これは、道教を重視した唐代の時代状況をうかがうことのできる興味深いものである。今年度の研究実績としては、もう一つ、玄宗期の道教界において大きな力を持っていた道士司馬承禎に関連する石刻史料を収集し、データ入力をおこなったことが挙げられる。司馬承禎に関連する石刻史料として、「賜白雲先生書詩並禁山勅碑」「天台山桐柏観碑」「貞一先生廟碣」その他がある。これらは従来ほとんど注目されていないようであるが、文献資料だけでは知り得ない司馬承禎の姿、ひいては、唐代社会における道教の実態を解明する手がかりとなるものと思われる。その内容分析については来年度に期することにしたい。唐代道教関係石刻史料の研究の最終年度にあたる今年度は、研究成果報告書の作成に向けて、3年間の研究の整理を行った。この3年間には、唐代道教造像、唐代巴蜀地方の道教関係石刻史料、司馬承禎に関連する石刻史料の3つのテーマについて、基礎史料の収集と研究を行ったが、研究成果報告書では、このうち、唐代道教造像の研究のための基礎的な作業として行った史料収集の結果をまとめることとした。現在知りうる唐代道教像全般についての、銘文・参考文献・図像を備えた資料集は、管見の限り、まだ公表されてはおらず、こういう形での報告書作成が有意義なものと考えたからである。そのため、先行研究による調査・報告を整理する一方、日本国内に所蔵する唐代道教像については、すべて実地調査・写真撮影を行い、所蔵者の許可を得て、研究成果報告書に掲載することとした。この間、唐代道教像の史料収集とあわせて、隋代の道教像についても史料収集と検討を行ったが、それについては、18年3月に研究論文「隋代の道教造像」を発表した。また、唐代には天尊像・元始天尊像を道教の主神とすることが定着するが、その源である六朝時代の霊宝経の思想における天尊・元始天尊の問題については、17年11月に「天尊像・元始天尊像の成立と霊宝経」と題する口頭発表を行った。研究成果報告書は、第1部「隋代の道教造像」、第2部「唐代の道教造像」、付録「『太上洞玄霊宝業報因縁経』『三洞奉道科戒営始』に見える道教像関連の記述」から成る。隋代・唐代それぞれの道教造像の概要と特徴をまとめ、各像の銘文・参考文献・図像を収録した。則天武后期のものには則天文字が多数含まれていて、時代の生の姿を伝えていたり、また、道教儀礼の一環として道教像が造られたことを示すものがあるなど、道教像の史料は、時代の変遷による道教の変化をも映し出している。
原発性骨髄線維症に対する脂肪由来間葉系幹細胞を用いた細胞療法

造血組織支持能力の破綻は、抗腫瘍剤、放射線照射、免疫学的な機序等によって発生しときに致死的となり得る。破綻した造血微小環境を脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)を用いて再生させることを目的としてADSCの造血支持能力を骨髄由来間葉系幹細胞(BMSC)と比較検討した。マウスADSCはマウスBMSCの約2倍の速度で増殖し、造血支持能力は優位に高かった。マウスを使った移植実験でも、ADSCはBMSCよりも速やかに造血を回復させることが判明した。以上の結果は、ヒトADSCとヒトBMSCでも確認された。本研究の最終目標は、原発性骨髄繊維症における破綻した造血微小環境を脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)を用いて再生させることであるが、病的状況下での応用を検討する前に正常状態下でADSCが造血微小環境を構築できるかを確認する必要がある。そこでADSCの造血支持能力を骨髄由来間葉系幹細胞(BMSC)とin vitro, in vivoで比較した。ADSCは、C57/BL6マウスのinguinal fatから単離し、BMSCは骨髄有核細胞から樹立した。増殖能を比較したところ、ADSCはBMSCの約2倍の速度で増殖することが確認された。次に分化誘導能を共培養により検討した。ADSCは、BMSCと同じくCD34+PBSCを顆粒球に分化させたが,その細胞数は著増していた。メチルセルロース法によりprogenitorに対する影響を調べたところ、ADSCはBMSCよりも有意にCFU数が増加させた。分子学的な機序を解明するために造血に必須なケモカインであるstromal derived factor (SDF)-1に注目し、その分泌量を測定したところADSCは、BMSCの約8倍量を産生していることが判明した。そこでSDF-1-CXCR4 (SDF-1の特異的レセプター)の阻害薬を加えて共培養を行ったところ分化誘導能は有意に抑制されその重要性が確認された。マウスを使った移植実験では、ADSCはBMSCよりも速やかに造血を回復させることが判明した。生着に必要な血液幹細胞よりも少ない量を投与した場合でもレスキューすることが確認された。これはBMSCを投与した場合には認められなかった。long-term hematopoietic stem cellへの影響を検討した2次移植実験では、有害事象は認められなかった。以上よりADSCは、BMSCよりも骨髄微小環境を再構築するために望ましい細胞ソースであることが確認された。前年度にマウスADSCの造血支持能力は、マウス骨髄由来間葉系幹細胞(BMSC)と比較してin vitro, in vivoともに優れていることを確認した。そこで本年度は、その安全性について確認した。投与時の安全性については、造血支持能力を保持する細胞数(5x10の5乗)を投与しても急性毒性は、認められなかった。腫瘍形成に対する検討においては、マウスADSCを骨髄内に移植後6ヶ月を過ぎても腫瘤の形成は認められなかった。次に、ヒトADSCとヒトBMSCを樹立し、血液幹細胞支持能力を比較した。In vitro coculture assayでは、ヒトADSCは、ヒトBMSCよりも有意にCD33およびCD13の表面抗原形質をもつ顆粒球を増加させることが、確認された。またsemisolidメチルセルロースを用いたprogenitor assayでも、ヒトADSCは、ヒトBMSCよりも有意にコロニー数を増加させることが明らかとなった。しかしながら両群間でCFU-G,CFU-M,BFU-Eの比率に相違は、なかった。以上のことより、ヒトADSCは、ヒトBMSCと代替となるばかりでなく、造血支持という観点からは優れた細胞ソースであると考えられた。その安全性(急性毒性、腫瘍形成能)についても確認した。以上の成果は、Am J Pathol (2010, 177(2) : 547-54)に掲載された。次にヒトADSCとヒトBMSCを複数のボランティアから樹立し血液幹細胞支持能力を比較した。

In vitro coculture assayでは、ヒトADSCは、ヒトBMSCよりも有意にCD33およびCD13の表面抗原形質をもつ顆粒球を増加させることが確認された。またsemisolidメチルセルロースを用いたprogenitor assayでも、ヒトADSCは、ヒトBMSCよりも有意にコロニー数を増加させた。NOD/SCIDマウスの脛骨にヒト佃SCおよびヒトBMSCを注入し安全性を確認したが、臓器障害は生じず腫瘍形成も認められなかった。ヒトADSCは、ヒトBMSCよりも増殖能が高いことを確認した。以上の成果は、Biochemical and Biophysical Research Communicationに投稿中である。上記によりヒトADSCは、ヒトBMSCと代替となるばかりでなく造血支持という観点からは優れた細胞ソースであると考えられた。
日本における外国籍生徒の高校教育支援に関する研究

本研究は、社会的・文化的背景を異にする外国人生徒の受け入れが進む日本の学校に関心を寄せ、とりわけ教師の対応に注目し研究を進めてきた。先行研究を概観すると、教育のディマンドサイドである生徒の立場に立った分析が多くを占め、そこから学校や教師のネガティブな面が析出されてきた。その一方で、サプライサイドである学校や教師の取り組みを、彼らの立場に立って捉えようとする研究は限られてきた傾向にある。そのことによって教師の置かれた現状や、受け入れに対する教師なりの論理が埋没させられてきた。こうした反省に立ち、本研究は学校や教師のネガティブな面に注目しすぎるのではなく、教師の声に耳を傾け、外国人生徒の受け入れに対する教師なりの論理を彼らの立場から捉えることを目的に進めてきた。その第一段階として、特別な入学試験によって日本語指導が必要な生徒を受け入れる高校に着目し、その制度的機能を分析した。その成果である「在日外国人生徒に対する高校特別入学枠の機能に関する研究」は『比較教育学研究』第57号に掲載されている。その成果を踏まえ、第二段階では知識社会学の立場から「外国人生徒の受け入れに対する教師の解釈枠組みとその要因」を分析し、教師の間主観的な日常世界のあり様を描き出した。第三段階では、構築主義の観点から「従来の研究で産出されてきた学校・教師のネガティブな言説に対する教師の語り」を分析し、批判的な言説と教師の現実の狭間で葛藤する教師の姿を描き出した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。現在日本では、外国籍生徒および日本国籍であっても外国にルーツのある生徒の高校教育機会が、日本人生徒に比べて依然として不平等な状況にある。本研究は、こうした高校教育機会の不平等を問題意識にもち、外国籍および外国にルーツのある日本国籍の生徒に対する高校教育支援の現状と課題を明らかにすることを目的に進めてきた。今年度はまず、以上のような高校教育機会の不平等を縮小することを目的に、いくつかの自治体の公立高校で実施されている特別入学枠に焦点を絞り研究を展開した。特別入学枠は、一般の入学試験とは異なる方法で外国籍生徒もしくは外国にルーツのある日本国籍の生徒を選抜し、入学後も必要な教育支援を提供するものである。本研究では、特別入学枠を実施している関西地方A県の公立高校を事例にして、特別入学枠の運用状況について教師および特別枠入学の生徒へのインタビュー調査を実施した。運用状況については、具体的に1入学者選抜の状況、2入学後の校内教育支援の状況の2点から検討をおこなった。1については、受験者数と合格者数について各高校の状況を把握した。また2については、カリキュラムや評価方法等の調査に加え、一部の高校では授業観察も実施しデータを収集・記録した。調査の結果、どの高校でも行政の指導のもと校内支援制度が構築されてはいるものの、しかし十分な人材やノウハウが提供されているわけではないことが浮き彫りになった。本研究は、特別入学枠を導入して間もない自治体を対象にして、2年間にわたる継続的調査を実施することで、制度の課題とその改善プロセスを解明するという点においてこれまでなかったものである。今後、高校へ進学を希望する外国籍および外国にルーツのある日本国籍の生徒がいっそう増加していくことが予想されるなかで、本研究は高校での教育支援のあり方を考察するための重要な知見を提供するものとなる。今年度は、外国籍生徒に対して実施されている特別入学枠の機能の検討を中心に研究を進めてきた。具体的には、本研究が事例とするA県の公立高校で実施されている特別入学枠について、導入背景と構造を調査した上で、特別入学枠をもつ全ての高校で教員へインタビュー調査を実施し、入学者選抜の状況と入学後の校内教育支援の状況を調査した。さらに実際に教室に入り込み、授業観察を実施することで教授法などのより詳細なデータ収集にも努めた。同時に、特別枠入学の生徒へのインタビュー調査もおこない、基礎的な属性情報と学校生活や提供される校内教育支援についての感想や意見も収集・記録した。そのなかで入学者選抜に関しては、制度を導入してまだ日が浅いこともあり、高校によって受験者数が偏っていることが確認できた。そのため人気校になると、来日間もなく日本語能力が乏しくても不合格になってしまう生徒がいる現状を把握できたことは有益であった。一方、入学後の校内教育支援に関しては、行政の指導のもと「日本語」の授業、母語サポーターを活用している授業、通常のクラスでは理解が難しい教科・科目のために個別的に別室でおこなわれる「取り出し授業」などの支援をどの高校も展開していることが確認できた。しかし実際としては、制度そのものが発展途上にあるため、高校側に人材やノウハウが十分に提供されているわけではなく、こうした状況のもとで校内教育支援が展開され、生徒の学校適応や学習状況に影響を与えている現状を観察できたことは意義深い。以上の研究成果は、申請者が所属する学会で発表しており、研究はおおむね順調に進んでいると考える。

こうした反省に立ち、本研究は学校や教師のネガティブな面に注目しすぎるのではなく、教師の声に耳を傾け、外国人生徒の受け入れに対する教師なりの論理を彼らの立場から捉えることを目的に進めてきた。その第一段階として、特別な入学試験によって日本語指導が必要な生徒を受け入れる高校に着目し、その制度的機能を分析した。その成果である「在日外国人生徒に対する高校特別入学枠の機能に関する研究」は『比較教育学研究』第57号に掲載されている。その成果を踏まえ、第二段階では知識社会学の立場から「外国人生徒の受け入れに対する教師の解釈枠組みとその要因」を分析し、教師の間主観的な日常世界のあり様を描き出した。第三段階では、構築主義の観点から「従来の研究で産出されてきた学校・教師のネガティブな言説に対する教師の語り」を分析し、批判的な言説と教師の現実の狭間で葛藤する教師の姿を描き出した。今後の研究では、1特別入学枠に関する調査の継続、2外国籍生徒および外国にルーツのある生徒が在籍する一般の高校での調査の2点を検討していく。具体的な作業として、1については特別枠入学の生徒の学校適応や学習状況に関するデータを前年度に引き続き収集し、支援の課題とその改善プロセスについて考察していく。また前年度の調査のなかで、特別入学枠のあり方に対する教師の意識に、高校間および教師間で大きな差異があることが明らかになったため、あらためて特別入学枠に対する教師の意識をアンケートで調査し、その規定要因を統計分析によって明らかにする。最後に、2018年度に高校3年生となる特別枠入学の生徒を対象に、高校卒業後の進路希望に関する調査をおこなう。とくにこれまで、高校卒業後の進路に関する研究はほとんど蓄積されていないため、本研究において高校から労働市場あるいは高等教育機関への接続問題を考察することは重要な取り組みになる。2については、外国籍生徒あるいは外国にルーツのある日本国籍の生徒が在籍する高校のなかで、特別入学枠実施校の位置付けを明確にすることを目的に調査を実施する。具体的には、A県のなかでも国際科をもつ高校や定時制高校には外国籍生徒あるいは外国にルーツのある生徒が多く在籍している傾向があるため、これらから調査校を選定し、主として教員および生徒へのインタビュー調査から支援状況や課題を明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
知識構築型学習の促進を目指した形成的評価手法の開発とその実証的検討

学習に対する認識が,「知識創造」へシフトすることで,創造を捉える評価手法の開発が急務となっている.本研究では,社会ネットワーク分析を用いて,共同体の知識創造実践を捉える新しい指標を開発するとともに,その具体的な分析手法を示す. CSCL上で異なる支援を受けて知識創造実践を展開した二つの高校のクラスを識別するために,提案した指標を用いた分析を行った.その結果,内容分析で導き出された違いを再現でき,共同体の知識発展の観点から新しい知見を示唆することもできた.学習に対する認識が,「知識創造」へシフトすることで,創造を捉える評価手法の開発が急務となっている.本研究では,社会ネットワーク分析を用いて,共同体の知識創造実践を捉える新しい指標を開発するとともに,その具体的な分析手法を示す. CSCL上で異なる支援を受けて知識創造実践を展開した二つの高校のクラスを識別するために,提案した指標を用いた分析を行った.その結果,内容分析で導き出された違いを再現でき,共同体の知識発展の観点から新しい知見を示唆することもできた.本研究の目的は,教育実践の「デザイン研究(design-based research)」において,形成的評価をこれまで以上に有益なものにするための統合的な評価手法を開発し,その実証的検討を行うことである.今回開発するものは,コンピュータを用いた協調学習支援環境において学習者自らが自分自身の学習進捗状況を的確にモニタし,次の学習へと進めるための形成的評価ツールである.このツールは,(1)学習者が自分が参加しているネットワーク上の対話においてどのような知識発展が認められるかを自己評価するための「知識構築ポートフォリオ」と,(2)そのシステム全体として社会的知識がどのように発展しつつあるかを捉えようとする知識のネットワーク分析の2つから構成される.こうした異なるレベルの知識発展を学習者自らが統合的に評価することによって,自己学習能力の更なる進展が期待される.本研究では,こうした学習者のための評価ツールが後の学習成績に与える影響を実証的に検討していく.本年度は特に「知識構築ポートフォリオ」に関連する文献のレビューと,複雑系ネットワーク科学における知識発展評価のための分析アルゴリズムの検討を行った.ポートフォリオに関しては,知識構築の必須条件の抽出と,それを展開する組織の持つべき活動の様相を形成的に評価するための理論的な背景を確立するに至った.また,知識発展評価のための分析アルゴリズムは,CSCL環境下の具体的な学習活動の記録を事例的および数量的に分析することによって,補完的な関係性が見いだされた.本研究の目的は,教育実践の「デザイン研究(design-based research)」において,形成的評価をこれまで以上に有益なものにするための統合的な評価手法を開発し,その実証的検討を行うことである.今回開発するものは,コンピュータを用いた協調学習支援環境において学習者自らが自分自身の学習進捗状況を的確にモニタし,次の学習へと進めるための形成的評価ツールである,このツールは,(1)学習者が自分が参加しているネットワーク上の対話においてどのような知識発展が認められるかを自己評価するための「知識構築ポートフォリオ」と,(2)そのシステム全体として社会的知識がどのように発展しつつあるかを捉えようとする知識のネットワーク分析の2つから構成される,こうした異なるレベルの知識発展を学習者自らが統合的に評価することによって,自己学習能力の更なる進展が期待される,本研究では,こうした学習者のための評価ツールが後の学習成績に与える影響を実証的に検討していく.本年度は,(1)協調学習活動中の学習者の対話のネットワーク分析ツール「Knowledge Building Discourse Explorer(KBDeX)」の開発と,(2)それを利用して知識構築ポートフォリオを支援する知識構築活動の指標化を試みた.香港,あるいは北米の国際共同研究者から提供される対話データを分析することによって,KBDeXに装備すべき必要な機能の洗い出しと,追加を行った.また,知識構築型学習の指標をポートフォリオの側面から検討し,いくつかの側面についてはその妥当性について検証することができた.本研究の目的は,教育実践の「デザイン研究(design-based research)」において,形成的評価をこれまで以上に有益なものにするための統合的な評価手法を開発し,その実証的検討を行うことである.今回開発するものは,コンピュータを用いた協調学習支援環境において学習者自らが自分自身の学習進捗状況を的確にモニタし,次の学習へと進めるための形成的評価ツールである,このツールは,(1)学習者自身が参加しているネットワーク上の対話においてどのような知識発展が認められるかを自己評価するための「知識構築ポートフォリオ」と,(2)そのシステム全体として社会的知識がどのように発展しつつあるかを捉えようとする知識のネットワーク分析の2つから構成される.こうした異なるレベルの知識発展を学習者自らが統合的に評価することによって,自己学習能力の更なる進展が期待される.本研究では,こうした学習者のための評価ツールが後の学習成績に与える影響を実証的に検討していく.本年度は,(1)協調学習活動中の学習者の対話のネットワーク分析ツール「Knowledge Building Discourse Explorer (KBDeX)」の精緻化と,(2)それを利用して知識構築ポートフォリオを支援する知識構築活動の指標化の実証的検討を行った.昨年度と同様に,指標の妥当性を検討するために既に通常の分析が終了しているオリジナルデータをもとに,Blind testの方法で再度ネットワーク分析を行い,その結果を比較検討することで妥当性を確認した,ネットワーク分析における伝統的な指標をそのまま利用するだけでなく,新たな測度を提案し,その妥当性の一部確認することができた.システム自体もユーザの使いやすさと,知識発展を評価するための改善が施され,各々国際学会での成果発表も行った.
エチレンを主成分とするバイオマスガスの特性

本研究では,全長5534 mm,内径50 mmのデトネーション管を用いて,エチレン/メタン,エチレン/エタン,メタン/エタンおよびエチレン/メタン/エタン混合燃料のデトネーション特性を実験的に調べた.デトネーションの伝播速度はCJ速度とよく一致した.デトネーションのセル幅は燃料の混合割合により変化した.また,数値計算によって得られた反応誘導距離とセル幅の比較を行った.本研究では,理論熱効率が高く次世代の内燃機関として期待されるパルスデトネーションエンジン(Pulse Detonation Engin, PDE)へのバイオ燃料の応用を目指し,混合燃料の燃料組成がデトネーション特性に与える影響を明らかにすることを目的としている.本年度は,昨年度構築されたデトネーション管に圧力測定部およびジェット着火部の追加を行った.そして,当量比1のメタン/酸素混合気のデトネーション特性に及ぼす圧力の影響を計測することで実験装置の性能評価を行った.初期圧力は635 kPaで変化させ,初期温度は室温とした.C-Jデトネーションの伝播速度,圧力,温度などの計算を行った.また,反応モデルにKonnovのモデルRelease 0.4を用いてメタン/酸素混合気の一次元ZNDデトネーションの波面構造の数値計算を行った.そして,数値計算により得られた反応誘導距離とNgらによって提案された式を用いてセル幅の予測を行い,実験値との比較を行った.得られた結果は次の通りである.1.ジェット着火部を追加することにより,実験可能な初期圧力の範囲が広がった.2.全ての条件においてデトネーションへの遷移が確認された.初期圧力が15 kPa以上の条件では,初期圧力の増加とともにセル幅の減少が見られ,その値はKnystautasらやVasil'evらの結果とほぼ一致した.3.実験の結果と同様に,数値計算により予測されたセル幅も初期圧力の増加とともに減少した.これらの成果は,平成26年3月に行われた日本機械学会関西支部第89期定時総会講演会において発表された.本研究では,全長5534 mm,内径50 mmのデトネーション管を用いて,エチレン/メタン,エチレン/エタン,メタン/エタンおよびエチレン/メタン/エタン混合燃料のデトネーション特性を実験的に調べた.デトネーションの伝播速度はCJ速度とよく一致した.デトネーションのセル幅は燃料の混合割合により変化した.また,数値計算によって得られた反応誘導距離とセル幅の比較を行った.バイオマス由来の燃料は再生可能エネルギの一つとして期待されている.本研究では,理論熱効率が高く次世代の内燃機関として期待されるパルスデトネーションエンジン(Pulse Detonation Engin, PDE)への応用が容易であると考えられるエチレンを主成分とするバイオマス由来の燃料を模擬した混合燃料において,燃料組成がデトネーション特性に与える影響を明らかにし,最適設計の指針を示すことを目的としている.本年度は,イオンプローブによるデトネーション伝播速度の計測とすす膜計測が可能である直径50 mm,長さ4909 mmのデトネーション管を構築し,エチレン/メタン/酸素/アルゴン混合気のデトネーション特性を取得した.燃料中のエチレンの体積割合は0 1まで変化させた.初期圧力,初期温度,当量比および混合気中のアルゴンの体積割合は,それぞれ30 kPa,293 K,1,75 %で固定した.その結果,デトネーションの伝播速度はCJ速度とほぼ一致することがわかった.また,デトネーションのセル幅は燃料中のエチレンの体積割合が増加するにつれて小さくなる傾向であり,その変化は直線的ではなかった.さらなる詳細なデトネーション特性の取得には圧力測定が必要となったため,圧力測定部の検討を行った.さらに,前述の実験と同条件で,反応モデルにKonnovのモデルRelease 0.4を用いた1次元ZNDデトネーションの波面構造の計算を行った.計算の結果,反応誘導距離の変化割合はセルサイズに比べ小さいことがわかった.昨年度までに構築された内径50 mm,全長5534 mmのデトネーション管を用いて,混合燃料において燃料の混合割合がデトネーション特性に及ぼす影響を実験的に調べた.ピエゾ型圧力変換器,イオンプローブおよびすす膜により計測を行った.燃料/酸素/アルゴン混合気で実験を行った.エチレン,メタンおよびエタンを任意の割合で混合させたものを燃料として用いた.当量比および混合気中のアルゴンの体積割合は,それぞれ1.0と75 %に固定した.初期圧力は60 kPa,初期温度は室温とした.各条件において2回以上実験を行い,その平均値を用いて評価した.また,各実験条件におけるCJデトネーションの伝播速度,圧力,温度などの計算を行った.さらに,反応モデルにKonnovのモデルRelease 0.4を用いて各実験条件において一次元ZNDデトネーションの波面構造の数値計算を行った.得られた結果は次の通りである.1.全ての条件においてデトネーションへの遷移が確認された.その伝播速度はCJ速度とよく一致していた.2.エチレン/メタンおよびエタン/メタン混合燃料において,メタンの混合割合が減少するにつれ,デトネーションのセル幅は単調に減少した.3.エチレン/エタン混合気において,デトネーションのセル幅の変化は単調ではなかった.4.数値計算により導出した反応誘導距離とセル幅を比較した.

これらの成果は,平成27年3月に行われた日本機械学会関西支部第90期定時総会講演会において発表された.燃焼工学実験装置の作製,単体燃料のデトネーション特性の取得までできているが,今年度の予定であった2成分混合燃料のデトネーション特性の取得が完了できていないため.本年度の実施計画の内容は,デトネーション管を作成すること,混合燃料のデトネーション特性を取得すること,1次元ZNDデトネーションの数値計算を行うことであった.これに対してデトネーション管を構築することができていること,エチレン/メタン/酸素/アルゴン混合気のデトネーション特性を取得することができたこと,反応モデルにKonnovのモデルRelease 0.4を用いた1次元ZNDデトネーションの波面構造の計算結果が得られていることから,おおむね順調に進展していると考えられる.平成26年度は,2成分および3成分の混合燃料のデトネーション特性の取得を行う.また,引き続き数値計算により反応誘導距離の導出を行う.平成24年度の実験結果から,さらなる詳細な解析には圧力履歴の取得が必要不可欠であることがわかった.そのため同年度中に圧力測定部の検討を行った.平成25年度は圧力計測および光学計測が可能な試験部を新たに設け,これまでよりパラメータを増やし,実験を行っていく予定である.また,平成25年7月に開催される第24回ICDERSにおいて研究発表するとともに情報収集を行う予定である.数値計算の信頼性を向上できるように反応モデル等について精査し,その後数値計算を行う予定である.1,000円未満であり,適正な使用であると思います.今年度の研究費と合算して使用します.新たな試験部の作成費用,光学計測装置費用,燃料等の消耗品費,研究成果発表,情報収集および研究協力者との打合せのための旅費等に使用する予定です.
Erdeni tunumal neretu sudur orusibaの研究

平成5年度に“Erdeni tunumal neretu sudur orusiba"(通称『アルタン=ハーン伝』)の本文テキストの校訂とラテン文字転写(ローマナイズ)、および和訳の一部の作成を行い、平成6年度には和訳文の検討と難解語句の解釈を重点的に行ったことを受けて、平成7年度は和訳および注の草稿をほぼ完成した。この間に、研究成果を学術図書として刊行する方針が固まったので、平成8年度に至って科学研究費補助金(研究成果公開促進費)を別途申請すると共に、引き続きラテン文字転写・和訳・注の全面的な再検討を行い、年度末までに原稿をほぼ完成した。次いで平成9年度には研究成果公開促進費(申請番号91052)の交付を受けて、序文・索引・年表・参考文献一覧表等の作成、原稿の校正等の作業を行い、平成10年3月に『『アルタン=ハーン伝』訳注』として風間書房から刊行した。なお、検討の過程で、『アルタン=ハーン伝』の本来の題名は“Erdeni tunumal neretu sudur orusiba"ではなく、“Altan quγan u tuγuji"と見るべきであるとの結論に達したので、英文タイトルではそのように表記した。本研究を通じて、『アルタン=ハーン伝』のテキスト校訂および難解語句(特に仏教関連語句)の解釈については、従来の研究水準を抜くことができたと信ずる。同時に、17世紀以降の多くのモンゴル文史書とは異なって伝説的要素をあまり含まず、前半では対外遠征を中心とするアルタン=ハーンの事績を、後半ではダライ=ラマの招請による仏教導入の経緯を、事実に即して記述していくという同書の特徴を、より明確にすることができた。このことはまた、16世紀におけるモンゴル-明関係の推移や、チベット仏教のモンゴルにおける普及の過程といったモンゴル史上の重要な諸問題に対しても、新たな光を投ずるものである。平成5年度は、研究代表者・分担者による研究会を定期的に開き、“Erdeni tunumal neret〓sudur orusiba"(アルタン=ハーン伝)の本文テキストの確定とローマナイズ作成の作業を重点的に行い、現時点でほぼ完了した。ローマナイズの適否については、モンゴル語話者による校正を経た。また和訳及び注釈の草稿の作成も並行して進め、一部を完成した。この作業に当たっては、本書を文学的立場から研究しているモンゴル人専門家(賀希克陶克陶氏)他2名のモンゴル語話者に随時研究会への出席を願い、本文の節の分け方や難解な語の解釈について助言を仰いだ。その結果、例えば、本書の4行1節として頭韻を踏む韻文形式は、ごく僅かの例外を除いて厳格に守られているが、先行する諸訳注には、この原則に従わず、恣意的に節を分けた箇所が見られるので、改める必要があること、本文各行の冒頭の1語は頭韻を踏むために語順が入れ替えられたり、意味のない語が挿入されている場合があるので、語釈上重視する必要がないこと、等の点が明らかになった。これによって、より正確な和訳への展望が開けたと言える。一方、上記各作業に必要な資料・研究文献を、日本での他、一部は中国(内蒙古及び北京)において購入した他、パソコンへの入力に必要な機器のうち、主要なものを購入し、使用を開始した。また、原写本の良好な写真若しくは複写の入手についても、原写本を所蔵する内蒙古社会科学院との間で交渉を開始した。

平成6年度は、前年度に引き続いて研究代表者・分担者による研究会を定期的に開き、モンゴル人研究者(賀希格陶克陶氏)の助言を仰ぎつつ、“Erdeni tunumal neretu sudur orusiba"(アルタン=ハーン伝)の本文中に見られる難解語句の解釈と、和訳文の検討を重点的に進めた。その結果、本書の特に仏教に関連する部分には、通常のモンゴル語としては解釈が困難な語句が多数含まれているが、それはチベット語の仏教術語からの直訳と見られること、またこうした直訳体は16世紀18世紀にかけてチベット語からモンゴル語に翻訳された仏教典籍(大蔵経等)中にも共通するものが多く認められること、一方、仏教関連以外の難解語句については、『モンゴル秘史』をはじめとするモンゴル古典文献中に、共通するものが相当数見出せることが明らかとなった。以上の知見に基づいて、(1)チベット語からの直訳語句については、漢訳仏典を通じて日本でも一般に普及している対応語句が存在する場合はそれを利用し、そうでない場合は新たに適当な訳語を考案した上、付注において説明を加えること:(2)仏教関連以外の難解語句の解釈に当たっては、『モンゴル秘史』等他の文献中に見られる用例との比較検討の結果を可能な限り生かすこと;との基本方針のもとに、和訳の草稿の大部分を完成し、引き続き付注作業に着手した。また、上記各作業に必要な資料・研究文献を、前年度に引き続き、日本での他、一部は中国(内蒙古及び北京)において購入した他、原写本の良好な写真若しくは複写の入手についても、原写本を所蔵する内蒙古社会科学院との間で交渉を継続中である。本年度は、前年度に引き続いて研究代表者・分担者による研究会を定期的に開き、"Erdenitunumal neretu sudur orusiba" (アルタン=ハーン伝)のテキストの確定とローマナイズの作成を完了するとともに、さらに翻訳と付注作業を進めた。このうち、テキストの翻訳に関しては、前年度までに大部分完成した草稿を再検討し、難解語句の解釈を確定した。その際、テキストの中に頻出する仏教関係の語句については、チベット語の仏教述語からの直訳と見られることから、漢訳仏典を通じて日本でも一般に普及している対応語句が存在する場合はそれを使用し、そうでない場合は新たに適当な訳語を考案した。また仏教関係以外の難解語句については、『モンゴル秘史』をはじめとするモンゴル古典文献中に、共通するものが相当数見出せるので、それらの用例との比較検討の結果を可能な限り生かすようにした。付注作業は、これまでに収集したモンゴル語、チベット語、漢語その他の資料及び研究文献を十分に利用しつつ、主として(1)難解語句の解釈に関するもの;(2)テキストの叙述に現れる事件・人物の比定とその歴史的位置づけに関するもの;について、研究代表者・分担者がそれぞれの専門分野に応じて分担して行なうこととし、現在までに各人においてその草稿を作成した。上記の翻訳・付注作業に関して、不明の点は適宜モンゴル人研究者の助言を仰いだ。また、ローマナイズしたテキストと和訳文のパソコンへの入力を完了した。原写本の良好な写真若しくは複写の入手については、原写本を所蔵する内蒙古社会科学院等の機関との間でなお交渉を継続中である。
血管観察トランスジェニックメダカを用いた非アルコール性脂肪性肝炎の病態解析

メダカにハイファットダイエット(HFD)食投与することでまずNASHモデルを作成した。HFD食投与後2週目にはメダカ肝細胞内にFli脂肪滴を認め、4、8週目には脂肪沈着は著明となり、肝細胞の風船様変化等ヒトNASHに類似した組織像を認めた。D-PAS染色の解析では、時間経過とともにD-PAS陽性細胞は増加し、時間経過とともにNASH score(NAS)の上昇を認めた。またメダカの採血方法を昨年度で確立させたので,肝機能・脂質など様々な項目を測定し,このモデルにおいて肝機能障害,血糖値の上昇,中性脂肪・総コレステロール等の上昇を確認できた。今回、出生後3ヶ月のcabメダカにHFD32を4週間与えて作成したメダカ脂肪肝モデルを作成し、AT2拮抗剤であるテルミサルタンの投与を開始し、HFD+テルミサルタン(Tel投与)群とHFD投与群で様々な比較検討を行った。また血管観察モデルのFLi-GFP TGメダカも用いて解析するとともに、Tilling法にてTGF-betaの下流の分子のMaidのゼブラフィッシュの変異体のスクリーニングも実施した。(結果)テルミサルタン(Tel)群では脂肪化、炎症細胞浸潤のいずれにおいても、HFD群を比較して抑制効果を認め、NASについてもscoreを減少させた。血液検査データ(ALT、TG)については、HFD群とTel群両群で、差を認めなかった。CD68免疫染色ではHFD群において、風船様変化を呈した組織に陽性細胞を観察した。同組織におけるTUNEL染色ではapoptosis細胞は優位ではなかった。8OHDG免疫染色ではHFD群で陽性細胞を認め、Tel群では抑制されていた。TUNEL染色では脈管周囲に陽性となる細胞を認めた。Tel群ではHFD群と比較し、apoptosisは抑制されていた。RT-PCR解析では、Tel群でPPAR-γの発現が増加していた。DNA-chip解析では、酸化ストレスやERストレスに関連した遺伝子の増減変化を確認した。RT-PCR解析では、GRP78あるいはGRP94についてはHFD群、Tel群でその発現に差はなく、splicing-XBP1についても両群で2週目にその発現が増加していた。脂肪酸合成系酵素であるACCの発現は両群で低下していた。一方、β酸化系酵素であるCPT1・ACO1についてはHFD群と比較しTel群で増加していた。今回の解析ではテルミサルタン投与によってNASHの病態を抑制する可能性が示唆された。一方でNASH病態の進行に伴い肝血管系の変化を確認した。Cabメダカに高脂肪食(High Fat Diet,HFD)を投与しメダカ肝臓の変化を評価したところ,投与開始後約2週間より,経時的な肝細胞への脂肪蓄積増加と肝細胞変性や風船様変化等のヒトNASHに類似した組織像を認めた。またメダカの採血方法を確立させ,肝機能・脂質など様々な項目を測定し,このモデルにおいて肝機能障害,血糖値の上昇,中性脂肪・総コレステロール等の上昇を確認できた。次に出生後3ヶ月のcabメダカにHFD32を4週間与えて作成したメダカ脂肪肝モデルにテルミサルタンの投与を開始した。2リットルの水にテルミサルタン投与群では10ppm、lppm、0.5ppmの濃度でテルミサルタンを溶解する。それぞれ20匹程度を飼育し、投与開始後2、4、6、8週目にsacrificeを行い、組織学的な観察(肝線維化、脂肪化の改善の有無)を行った。結果はテルミサルタン投与群の方が有意に脂肪肝改善を認めた。また血清の肝障害、耐糖能等についても有意に改善傾向を認めた。現在も解析継続中で,どのような因子に変化があるかをDNA-Chip等で解析している。過去にメダカにてコリン欠乏食置換食を投与したメダカのNASH様変化についてDNA-Chipによる遺伝子発現解析を行い,Fatty acid binding protein (FABP)、CYP450、Acetyl-CoA carboxylase (ACC)やその他さまざまな遺伝子の発現変化を確認している。これらの結果を比較し,どのような違いがあるのかを検討し,肝組織によるRT-PCRで実際の発現の確認を継続している。またすでに開発している血管観察モデルFli-GFPメダカを用いて脂肪肝メダカを作製し,肝脂肪化による血管系の評価を蛍光実体顕微鏡を用いて評価した。今後もこのメダカモデルを使用してNASH病態における血管系の変化を検討する。

また血管観察モデルのFLi-GFP TGメダカも用いて解析するとともに、Tilling法にてTGF-betaの下流の分子のMaidのゼブラフィッシュの変異体のスクリーニングも実施した。(結果)テルミサルタン(Tel)群では脂肪化、炎症細胞浸潤のいずれにおいても、HFD群を比較して抑制効果を認め、NASについてもscoreを減少させた。血液検査データ(ALT、TG)については、HFD群とTel群両群で、差を認めなかった。CD68免疫染色ではHFD群において、風船様変化を呈した組織に陽性細胞を観察した。同組織におけるTUNEL染色ではapoptosis細胞は優位ではなかった。8OHDG免疫染色ではHFD群で陽性細胞を認め、Tel群では抑制されていた。TUNEL染色では脈管周囲に陽性となる細胞を認めた。Tel群ではHFD群と比較し、apoptosisは抑制されていた。RT-PCR解析では、Tel群でPPAR-γの発現が増加していた。DNA-chip解析では、酸化ストレスやERストレスに関連した遺伝子の増減変化を確認した。RT-PCR解析では、GRP78あるいはGRP94についてはHFD群、Tel群でその発現に差はなく、splicing-XBP1についても両群で2週目にその発現が増加していた。脂肪酸合成系酵素であるACCの発現は両群で低下していた。一方、β酸化系酵素であるCPT1・ACO1についてはHFD群と比較しTel群で増加していた。今回の解析ではテルミサルタン投与によってNASHの病態を抑制する可能性が示唆された。一方でNASH病態の進行に伴い肝血管系の変化を確認した。
複数機風車搭載の洋上風力発電浮体の最適化設計に関する解析手法の開発

セミサブ型浮体1基に風車数機が設置される中型洋上風力発電システムの最適化設計に必要である浮体動揺と風車間干渉を一体的に解析できるCFD手法及びポテンシャル理論手法に関する研究開発を行った。CFD手法の開発について、風車のブレードから放出された渦の高精度計算にAMR法のコードを開発し、風車の相互干渉に関する計算精度を向上させた。ポテンシャル理論手法の開発について、浮体動揺計算の境界要素法に対して計算効率が向上するスキームを提案し、トラス構造浮体の粘性流体力評価に異なる計算手法の有効性を調査した。また、風車解析のBEMTモデルについてレンズ風車の対応及び風車後流のモデル化に関する拡張を行った。平成27年度は本研究の初年度であり、風車間干渉を高精度シミュレーションするCFDの開発とレンズ風車及び複数機風車干渉に関するBEMモデルの拡張開発を行った。得られた主な研究成果は以下である。(2)浮体の波浪中性能評価にポテンシャル理論による方法、風車空力特性計算にBEM(Blade Element Momentum)モデルが使用される実用的な設計ツールに対して、レンズ風車のディフューザーの影響の評価方法を検討し、一般化されたBEMモデルを適用した。また、複数風車の相互干渉の評価について風車の後流モデルを導入して関連の研究を行った。当初計画された研究項目に対して、CFDによる風車計算法(ACLモデル)の高精度化について、AMRの導入と関連の並列化開発について成果が上げられた。また、BEMモデルに関するディフューザー影響と後流モデルの開発について予定通り完了した。平成28年度の研究では、重点的にCFD手法の改良を行った。(1)複数機風車間の相互干渉をCFDで解析するにはACLモデルが有効であるが、計算精度を上げるために風車後流域に高解像度格子を集中させ,格子点数の増大が必要である。そのために、本研究では解適合格子法(AMR)法を導入し、開発されたCFDコードに実装した。さらに、数値計算の効率を上げるためにAMR法を導入したCFDコードの並列化開発を行った。(2)直交格子を使って複雑な形状を有する浮体構造物の計算にImmersed Boundary法を採用している。境界の計算精度を上げるために、2次精度のImmersed Boundary法の適用に関する研究を行い、計算の安定性と計算精度を確認した。(3)複数機風車搭載洋上風力発電システムの発電効率を向上させるために、風車間の干渉を最小化にする浮体のヨー制御について、一点係留方式と多点係留方式について初期検討を行い、一点係留方式のほうが実現性が高いことが分かった。ポテンシャル理論の計算法に関するレンズ風車モデル及び風車間の干渉モデルの開発はすでに完了したため、H28年度の研究の重点はCFDモデルの改良に置くことにした。解適合格子法(AMR)の成功導入により、風車の後流解析領域の格子解像度を高め、複数機風車間相互干渉の解析精度を向上させることができた。平成29年度は本研究の最終年度であり、得られた主な研究成果は以下である。(1)研究室が過去に実施した3機レンズ風車搭載の3角形セミサブ浮体の風波両存環境での水槽実験に対して、本研究で開発・改良した並列化CFDコードを使って数値シミュレーションを行った。風車は改良されたACLモデルを使用した。数値シミュレーションは本研究室が所有するPCクラスター(64計算ノード)で行われ、総格子数は1億まで効率よく計算できることを確認した。(2)九州大学の産学連携プロジェクトで開発された複数機風車搭載の中型風力発電浮体に対して、開発されたポテンシャル理論の解析手法およびCFDの解析手法を使って浮体の流体力学性能評価に関する研究を行った。ポテンシャル理論の解析では、浮体に設置した風車の計算に対して、一般化したBEMTを適用してレンズ風車のディフューザーの影響を考慮するとともに、風車の後流模型を使用して複数風車の干渉を評価し、複数レンズ風車を搭載した浮体の数値計算について合理的な結果が得られた。一方CFD手法の解析は、ポテンシャル理論の解析と比べて計算時間が格段に増えたが、現実な風と波浪の条件に対応でき、より詳細な風車間相互干渉現象を再現できた。(3)これまでの研究成果を取りまとめ、特にCFDに関する研究で得られた解適合格子法の開発、高次埋込境界法の応用、およびCFDコードの並列化開発などの成果を公表するために国際学術雑誌に論文を投稿した。来年度以降はCFD手法及びポテンシャル理論手法に対して更なる改良・拡張を行い、同時に精度検証、応用計算を実施する予定である。来年度は本研究テーマの最終年度であり、これまで開発・改良されたCFDツールを使って複数基搭載のセミサブ浮体に対する大規模並列計算を実施し、性能評価を行う予定である。