hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オーバレイネットワークによるモバイルマルチキャスト基盤アーキテクチャの研究

昨年度までの研究で,複数のモバイル端末に情報を配信するモバイルマルチキャストをオーバレイネットワーク上で実現するための基盤アーキテクチャについて,複数の要素課題を解決した.しかし,情報通信分野は技術進歩やユーザ要求の変化が速く,それに伴い当該研究課題を解決するための新たな要素課題が浮かび上がってきた.本年度は,新たに生じた要素課題の解決および,本研究の成果を実現するための方策について検討を行った.情報ネットワークにおいて取り扱うデータの多様性と瞬時性から,情報配信ネットワークを可能な限り早く構築することが望まれる.そこで,ユーザの要求を,ユーザの行動履歴や現在の状況などから予測する技術について,類似の嗜好を持ったユーザや,ユーザの中期的な移動履歴を活用する方式を開発した.ITSの整備が進む現在では,車で移動するモバイル端末への情報配信についても検討を行う必要がある.本研究では,幹線道路を走行する複数の車両に対し路側に存在する基地局がデータを配信するネットワークを構築し,配信効率を高める方式を開発した.申請段階では,以上の要素課題を,端末同士が論理的なネットワークを構築するオーバレイネットワーク上で実現することを検討していたが,近年物理的なネットワーク資源を仮想化し,仮想化資源を必要に応じてサービスに割り当てるネットワーク仮想化の技術が急激に発達した.ネットワーク仮想化を実現する技術であるOpen flowについて研究が盛んに行われているアメリカ西海岸にあるDocomo Innovations Inc,に行き,Open flowについての検討と情報収集を行った.Open flowは現状でも研究段階の技術であり,今後の進歩が期待されるものであるが,その基礎設計として実現可能な技術において本研究課題で検討したような要素技術を盛り込むことが可能であることを確認した.本研究課題において解決すべき要素課題についてはおおむね解決できている。さらに、当該研究課題において新たに生じた課題の解決も行うことが出来ている。他方で、要素技術を組み合わせた統合アーキテクチャの作成については、アーキテクチャの対象となる新たな技術が現在進行形で議論されている段階であり、それに適用することが出来るかの検討は行うことが出来たが、アーキテクチャの構築までは達成することが出来なかった。本研究課題で開発した要素技術は、目的とするサービスを有効に行うことが出来る。次段階としては、具体的なサービスを検討し、現在関連分野で開発途中である通信アーキテクチャに適用したサービスを展開し、その性能評価等を行っていく必要がある。本研究課題では,モバイル端末中心の情報プラットホームの構築をオーバレイネットワークにより実現することを目標にしている.本年度は,研究計画に記した要素課題の解決を行った.オーバレイネットワークでは,参加端末がリソースを拠出し,サービスネットワークを構築する.そのため,通信性能やデバイス制限などの強いモバイル環境では,リソース拠出を効率的に行うための検討が必要である.まず,モバイル端末の物理的なリソース拠出能力を推定する手法を検討した.モバイル端末の通信性能は,電波強度だけでなく移動状況や電池残量など,さまざまな要因に左右される.それらの要因を,逐次的統計解析によりサービス実行時にリアルタイムに単一の指標にまとめる方式を提案し,それを元にしてサービスネットワークトポロジが構築できることをシミュレーションにより評価した.本検討課題について,論文誌への投稿を行い採録された.また,国際会議と国内研究会への発表も行った.次に,バッテリ残量や受信品質などの制限が,ユーザのリソース拠出意思に影響を及ぼすことに注目し,その中継の心理コストを削減する方式を提案した.ユーザがリソースを拠出する際,そのリソースを使用する相手が自身の友人である場合にその心理コストを削減できることをエミュレータ実験により示した。そして,ユーザの友人関係のネットワークであるSocial Networkを元にサービスネットワークを構築することでユーザの心理コストを削減しサービス品質を高める方式を提案し,シミュレーションにより評価した.本検討課題について,論文誌への投稿を行い採録された.また,国際会議と国内研究会への発表も行った.以上の課題をまとめ,博士論文を作成し,平成23年3月23日に学位を取得した.昨年度までの研究で,複数のモバイル端末に情報を配信するモバイルマルチキャストをオーバレイネットワーク上で実現するための基盤アーキテクチャについて,複数の要素課題を解決した.しかし,情報通信分野は技術進歩やユーザ要求の変化が速く,それに伴い当該研究課題を解決するための新たな要素課題が浮かび上がってきた.本年度は,新たに生じた要素課題の解決および,本研究の成果を実現するための方策について検討を行った.情報ネットワークにおいて取り扱うデータの多様性と瞬時性から,情報配信ネットワークを可能な限り早く構築することが望まれる.そこで,ユーザの要求を,ユーザの行動履歴や現在の状況などから予測する技術について,類似の嗜好を持ったユーザや,ユーザの中期的な移動履歴を活用する方式を開発した.ITSの整備が進む現在では,車で移動するモバイル端末への情報配信についても検討を行う必要がある.本研究では,幹線道路を走行する複数の車両に対し路側に存在する基地局がデータを配信するネットワークを構築し,配信効率を高める方式を開発した.申請段階では,以上の要素課題を,端末同士が論理的なネットワークを構築するオーバレイネットワーク上で実現することを検討していたが,近年物理的なネットワーク資源を仮想化し,仮想化資源を必要に応じてサービスに割り当てるネットワーク仮想化の技術が急激に発達した.ネットワーク仮想化を実現する技術であるOpen flowについて研究が盛んに行われているアメリカ西海岸にあるDocomo Innovations Inc,に行き,Open flowについての検討と情報収集を行った.Open flowは現状でも研究段階の技術であり,今後の進歩が期待されるものであるが,その基礎設計として実現可能な技術において本研究課題で検討したような要素技術を盛り込むことが可能であることを確認した.本研究課題において解決すべき要素課題についてはおおむね解決できている。

さらに、当該研究課題において新たに生じた課題の解決も行うことが出来ている。他方で、要素技術を組み合わせた統合アーキテクチャの作成については、アーキテクチャの対象となる新たな技術が現在進行形で議論されている段階であり、それに適用することが出来るかの検討は行うことが出来たが、アーキテクチャの構築までは達成することが出来なかった。本研究課題で開発した要素技術は、目的とするサービスを有効に行うことが出来る。次段階としては、具体的なサービスを検討し、現在関連分野で開発途中である通信アーキテクチャに適用したサービスを展開し、その性能評価等を行っていく必要がある。
経時的データの重ね合わせを可能とする顔面骨格表面形状に基づく空間基準座標系の構築

本研究では,顎変形症患者に対し,三次元基準座標系の構築を高い再現性で行える手法を確立することを目的とした.まず表面形状基準法により正中矢状平面の抽出を行い,これを作業平面と規定して2つの特徴点を同定した.これにより三次元基準座標系を設定することが可能となった.この三次元基準座標系はCT撮像間誤差において高い再現性を示すことから,顎変形症治療前後の形態分析に応用できることが示唆された.申請者は顎顔面における奇形,変形および損傷において,三次元的に顎・顔面形態の術前後の診断,成長や治療による解剖学的変化の観察や標準化した患者モデルとの形態学的比較,定量的分析を行うため,空間的基準座標系の設定方法を研究している.前年度までの研究結果から人体における表面形状を参考に正中矢状平面を抽出する方法(表面形状基準法)は再現性が高いことが示された.本年度は顎矯正手術の術前シミュレーションに用いてきた三次元仮想患者モデルを対象に,表面形状基準法に標点設定法を追加した方法で空間的基準座標系を設定し,検者内誤差と検者間誤差,検者内誤差の対象間変動を検討した.本研究では空間的基準座標系の設定に先立ち,仮想患者モデルに6か所の参照点を配置し,その座標値から各誤差を計算した.結果:1体の仮想患者モデルを対象に申請者が10回設定した検者内誤差は,各参照点における座標値の誤差は95%信頼限界において平均0.20mm,10人の設定者による検者間誤差は95%信頼限界において平均0.22mmであった.5体の仮想患者モデルに対し申請者が10回ずつ設定した検者内誤差の対象間変動は95%信頼限界において平均0.18mm0.22mmであった.これら3つの誤差の大きさから,本研究における空間的基準座標系の再現性は高いことが示された.次年度は,成長や治療による解剖学的変化の観察に本研究の空間的基準座標系が用いられることを確認するため,CT撮像時期による空間的基準座標系の再現性を評価する.本研究では,顎変形症患者に対し,三次元基準座標系の構築を高い再現性で行える手法を確立することを目的とした.まず表面形状基準法により正中矢状平面の抽出を行い,これを作業平面と規定して2つの特徴点を同定した.これにより三次元基準座標系を設定することが可能となった.この三次元基準座標系はCT撮像間誤差において高い再現性を示すことから,顎変形症治療前後の形態分析に応用できることが示唆された.申請者は顎顔面における奇形,変形および損傷において,三次元的に顎・顔面形態の術前後の診断,成長や治療による解剖学的変化の観察や標準化した患者モデルとの形態学的比較,定量的分析を行うため,空間的基準座標系の設定方法を研究している.本研究の基になる正中矢状平面設定法では,人体に設けられた任意の基準点(ランドマーク)を用いることなく,人体における表面形状を参考に正中矢状平面を設定する.本年度では12体の三次元患者モデルを対象に表面形状基準法を用いて正中矢状平面の抽出を行い,その際の検者内誤差,検者間誤差,および検者内誤差の対象間変動を評価した.検者内誤差は二面角が0.142±0.091°,法線距離が0.104±0.093 mmであった.検者間誤差の95%信頼区間は,二面角が0.1380.315°,法線距離が0.018 0.084 mmであった.検者内誤差の対象間変動は,最も大きかった二面角の平均値が0.257±0.145°であり,その法線距離の平均値は0.079±0.078 mmであった.最も大きかった法線距離の平均値は0.155±0.073 mmであり,その二面角の平均値は0.198±0.066°であった.これら3つの誤差の大きさから,本研究の正中矢状平面抽出法による正中矢状平面の再現性は高いことが示された.次年度は,空間的基準座標系の再現性を評価する.そのための準備として本年度は,参照点とするセラミックボールを配置した乾燥頭蓋骨を用いたファントムモデルの作製,顎矯正患者の術前術後にみたてた2つの顎位においてCTおよび3Dスキャナからの情報取得,この情報を用いた三次元仮想患者モデルの生成を行った.申請者は顎顔面における奇形,変形および損傷において,三次元的に顎・顔面形態の術前後の診断,成長や治療による解剖学的変化の観察や標準化した患者モデルとの形態学的比較,定量的分析を行うため,空間的基準座標系の設定方法を研究している.前年度までの研究結果から,人体における表面形状に基づき正中矢状面を設定し,これに幾何学的に解剖学的標点を2点追加設定することで,空間的基準座標系を構築する方法(表面形状基準法)は再現性が高いことが示された.本年度は乾燥頭蓋骨を対象に,時期を異にしてCT撮像を繰り返し,表面形状基準法による空間的基準座標系のCT撮像間誤差を検討した.本研究では一人の検者がCT撮像から仮想患者モデルの生成を行い,表面形状基準法による空間的基準座標系の設定を10回繰り返し,乾燥頭蓋骨に配置した6か所の参照点の座標値から各誤差を計算した.結果:本研究におけるCT撮像間誤差を示す各参照点の95%棄却楕円体の体積は,6か所の参照点を平均して0.40mm3であった.

検者内誤差は,CT撮像1回目は各参照点の平均で0.02mm3,CT撮像2回目は0.03mm3であった.CT撮像間誤差には検者内誤差が含まれ,本研究に用いたX線CT画像の空間分解能(0.50×0.50×0.50mm)を考慮すると,CT撮像間誤差は高い再現性を示したと考えられた.CT撮像間誤差は,検者内誤差に加え,CT撮像条件,CT-DICOMデータ二値化時の誤差,サーフェスモデル作成時の接点数などに依存すると考えられた.これらの問題は,画像処理システムの向上によりさらなる精度向上が得られると考える.本研究により表面形状基準法による座標系は,顎変形症治療前後等の形態分析に応用できることが示唆された.医歯薬学昨年の研究結果より、空間的基準座標系の設定方法の検者内誤差の対象間変動を検討するため,対象を顎矯正手術の術前シミュレーションに用いてきた三次元仮想患者モデルとしたことで, CT撮像回数を増やすための乾燥頭蓋骨を用いたファントムモデルを対象とする実験が遅延することになった.本研究における空間的基準座標系の設定法の基になる表面形状基準法を用いた正中矢状平面の再現性についての報告を日本顎変形症学会雑誌,北海道医療大学歯学会雑誌に投稿,掲載済みである.また本学現有設備にて空間的基準座標系の再現性を検討するため,参照点とするセラミックボールを配置した乾燥頭蓋骨を,顎矯正患者の術前術後にみたてた2つの顎位でCTおよび3Dスキャナからの情報を取得するところまでは既に終了しているため,おおむね順調に進展していると考えている.ファントムモデルを対象とすることでCT撮像回数を増やす.これにより各参照点をゴールドスタンダードとすることが可能となった三次元仮想モデルを対象に再現性の検討を行う.また今年度は座標値の再現性の検討に95%棄却楕円体の体積を計算することが可能となったことから,より客観的な数値による再現性の検証を行う.仮想モデルの空間的基準座標系から参照点の座標値を計測し,空間的基準座標系の誤差からその再現性を検討する.セファログラムや三次元データを用いた基準座標を設定する際にはランドマークを同定する方法が広く用いられており,このランドマークの再現性の評価には95%棄却楕円が信頼できる評価方法とされている.申請者は各参照点の座標値から95%棄却`楕円球'を求めることで三次元座標値の統計学的処理を行う.研究成果発表の遅れによる。研究成果発表に伴う学会発表の旅費、外国語論文の校閲,印刷費として使用予定研究成果発表のため,第58回口腔外科学会総会(福岡),第23回日本顎変形症学会(大阪),第91回IADR(Seattle)における旅費,研究成果報告のため外国語論文の校閲,印刷費,顎顔面骨格三次元CADデータ保管のための記録メディア,接触式三次元測定器(FARO Gage4ft),三次元測定検証ソフトウェア(CAM2 Gage:FARO)およびワークステーションを購入予定である.
高度交通システム(ITS)における安全運転度評価

自動車の事故発生のメカニズムに基づいた安全運転の管理教育や安全運転度の評価を行う方法がこれまではなかったため、安全運転管理教育システムASSISTの開発を行っている。本研究では、OSにLinuxを用いた組み込みPCによるASSISTの車載システムを開発し、長距離トラックの運転行動データの記録を行い、追突事故についての安全運転度評価を行った。また、一時停止についての安全運転度評価についても研究を行った。安全運転管理教育システムASSISTのこれまでの車載システムは、OSにWindowsを用いたノート型PCを中心として構成したシステムであった。ところが実際にトラックにASSISTの車載システムを組み込んだところ設置スペースが少なく、また発熱やメンテナンスの面でも長期の動作には問題が起こっていた。そこで、車載システムを小型かつ低消費電力にして車載を容易にするため、OSにLinuxを用いた組み込みPCによるASSISTの車載システムの開発を行った。まず、車載するスペースに応じて3種類の車載用のハードウェアの製作を行った。また、C言語を用いた車載用のソフトウェアを開発した。記録ソフトウェアとして、シリアルポートから車間距離や速度を取得し、NTSCカメラからの画像を取得するプログラムを開発した。また、遠隔地からの指導や動作状況の確認のために通信ソフトウェアも開発した。記録データや通信プロトコルは、既に開発しているWindows版と互換性を持たせ、記録データの再生ソフトウェアといった開発済みのソフトウェアとの連携を可能とした。追突事故防止に重要な車間距離の測定にレーザレーダ距離計を用いているが、取り付けが困難な場合もあるため、ステレオカメラによる距離計測ソフトウェアの開発も行った。開発した車載システムを、運送会社の商用車に設置し運転行動の記録を行ったところ、データを記憶するコンパクトフラッシュが満杯になるまでの3ケ月間の長期間、メンテナンスなしで順調に動作することを確認した。安全運転管理教育システムASSISTは、車両にセンサとコンピュータを搭載し運転行動を記録するとともに、データ通信カードによってサーバに運転行動データを送信し、遠隔地からの安全管理を行うシステムである。本年度は、長距離の走行を行う運送会社の大型トラックに搭載したASSIST用の車載システムを用いて、運転行動データを蓄積し、そのデータ解析や管理用ソフトウェアの開発を行った。また、一方で普通乗用車を用いて追突事故防止に加えて出会い頭事故防止についてのソフトウェア開発を行った。大型トラックへの搭載では、長期間の運転行動データを蓄積することができた。主に3人の運転者が運転しており、それぞれの不安全の度合いの違いが不安全割合で指摘できた。また同じ運転者でも日によって不安全割合が違うことや、一乗務中でも不安全割合の値に大きな変化があることがわかった。個々の不安全な状態についてさらに解析したところ、追い越し時の車間距離のとり方が人によって異なり、危険な状態で追い越しをしている状況の指摘や、自動判別をする際の方法が明らかになった。普通乗用車にて、一時停止すべき場所での不安全行動を車載コンピュータで識別し通報するソフトウェアを開発し、追突事故防止と出会い頭事故防止の両面からの安全運転度の評価が可能となった。
振動台実験と数値実験による墓石の最適な耐震補強工法の策定に関する研究

墓石の耐震性向上を図るため,採用実績の多い墓石の耐震補強工法に着目し,実験的,解析的研究を通して,その力学特性,経年劣化特性を把握するとともに,最適な寸法や配置の検討を行い,効果的な補強のための基礎的なデータを得た.墓石の耐震性向上を図るため,採用実績の多い墓石の耐震補強工法に着目し,実験的,解析的研究を通して,その力学特性,経年劣化特性を把握するとともに,最適な寸法や配置の検討を行い,効果的な補強のための基礎的なデータを得た.地震による墓石の転倒は,単に墓石の破損・損壊という物的被害に収まらず,参拝者の人的被害にもつながる非常に深刻な問題である.しかし,地震工学の分野における墓石に関する既往の研究は,いずれも,「墓石の転倒現象から地震動強さを推定する」というものであり,現状では,墓石の耐震設計という概念は全く存在していない.本課題では,来たる大地震に備えるために,墓石の有効な耐震補強工法について,採用実績の多い耐震補強工法に着目し,実験的,解析的研究を通して,補強冷具の力学特注経年劣化特注を把握するとともに,補強冶具の最適な寸法の検討を行う.さらに補強冶具の力学モデルを提案し,補強墓石の耐震解析手法の開発も行う.平成19年度の主な研究成果は,以下の通りである.(1)振動台実験による連結工法の改良策の検討金具を墓石間に挿入する連結工法について,連結冶具の寸法や配置を様々に変えた振動台実験を実施した.震度6弱,震度6強,震度7相当の地震動を作用させ,連結工法の効果について検討を行った.(2)補強墓石の地震時挙動再現のための個別要素法プログラムの開発と連結工法への適用(1)の振動台実験で得られた成果を援用して,開発済の無補強墓石を解析するための個別要素法プログラムに,補強冶具を表現するコードを追加した.連結工法に適用し,振動台実験の結果とあわせて,連結工法における最適な配置や寸法についての検討を実施した.(3)接着工法の接着剤の強度・劣化特性の解明接着工法については,接着当初は効果を発揮するものの,経年劣化が懸念されるため,接着剤の経年劣化を検討する実験の準備を行った.既往の接着工法を調べ,採用実績の多い接着剤である変性シリコン接着剤を選び,強度劣化を調べるため,引張試験,せん断試験用の供試体を作成した.次年度にウェザーメータによる劣化促進試験を実施する予定である.地震による墓石の転倒は,墓石の破損・損壊という物的被害に収まらず,参拝者の人的被害にもつながる非常に深刻な問題である.しかし,現状では,墓石の耐震設計という概念は存在していない.本課題では,採用実績の多い墓石の耐震補強工法に着目し,実験的,解析的研究を通して,その力学特性,経年劣化特性を把握するとともに,最適な寸法や配置の検討を行う.(1)接着工法の接着剤の強度・劣化特性の解明:接着工法は,補強効果の高い工法であるが,接着面の劣化の可能性があるため,経年劣化特性を把握する必要がある.そこで,耐候の促進養生を行い,数年から数十年経過した供試体を作成し,それを用いて,引張試験を行い,接着効果の低下特性や,接着剤の塗布量の影響を検討した.接着剤には,最も多く用いられている変性シリコン接着剤を用いた.平成21年度も継続する.(2)補強墓石の地震時挙動再現のための個別要素法プログラムの開発:様々な墓石の地震時挙動を解析するため,補強治具を組み込んだ個別要素法プログラムの解析精度の向上を行った.(3)振動台実験・数値実験による耐震補強工法の効果の検証:心棒を用いた補強工法について,振動台実験の結果の分析,および個別要素法による数値実験を行うことでその寸法や本数が墓石の耐震性に及ぼす影響を検討した.和型墓石および洋型墓石に関して心棒の本数や寸法について効果に関する一定の知見を得た.また,墓石の地震時挙動の検討から,墓石の転倒基準の提案を行った.(4)墓地全体の被害推定:広域避難場所に指定されているような墓地の地震時挙動を検討するため,東京青山墓地の墓石調査を実施し,その解析を行った.地震による墓石の転倒は,墓石の破損・損壊という物的被害に収まらず,参拝者の人的被害にもつながる非常に深刻な問題である.しかし,現状では,墓石の耐震設計という概念は存在していない.本課題では,採用実績の多い墓石の耐震補強工法に着目し,実験的,解析的研究を通して,その力学特性,経年劣化特性を把握するとともに,最適な寸法や配置の検討を行った.(1)接着工法の接着剤の強度・劣化特性の解明:接着工法は,補強効果の高い工法であるが,接着面の劣化の可能性があるため,経年劣化特性を把握する必要がある.そこで,耐候の促進養生を行い,数年から数十年経過した供試体を作成し,それを用いて,引張試験,繰返しせん断試験を行った.接着剤には,最も多く用いられている変性シリコン接着剤を用い,接着剤の厚さをパラメータとした.引張試験,せん断試験の結果から,経過年数による接着効果の低下特性を検討した.

(2)補強墓石の地震時挙動再現のための個別要素法プログラムの開発:様々な墓石の地震時挙動を解析するため,3次元の応力ひずみ関係からばね定数を理論的に決定することが出来るようにし,補強治具を組み込んだ個別要素法プログラムの解析精度の飛躍的な向上を行った.(3)接着剤の実験結果をもとに,改良した個別要素法プログラムを用いて,いくつかの補強方法で補強後50年までの墓石の地震時挙動シミュレーションを行い,接着剤の効果の低下が墓石の地震時挙動に及ぼす影響を検討した.
有機多孔材料による特異ナノ空間の構築と選択的CO2分離・回収機能の開拓

本年度は多孔性高分子を対象に、骨格及び細孔をテーラーメードでつくることを念頭に、分子設計指針を確立することを目指した。具体的に、二酸化炭素を吸蔵するため、どのような骨格構造が必要かについて検討した。そのため、二酸化炭素と相互作用を有するトリフェニルアミンをビルディングブロックとして用いて、重縮合反応を行い、一連のトリフェニルアミン含量が異なる結晶性有機多孔骨格構造体を構築した。結晶構造はx線構造解析と大規模計算による構造シミュレーションを用いて同定した。窒素ガスを用いて等温吸着曲線を測定した。これらのデータに基づいて、表面積、多孔容積および細孔サイズを算出した。さらに、二酸化炭素の吸着特性について検討し、構造との関連について考察した。トリフェニルアミンユニットの含量が増えるに連れて、二酸化炭素の吸着量も次第に増大したことを見い出した。個々のトリフェニルアミンユニットでは二酸化炭素との相互作用が限られているが、結晶性有機多孔骨格構造体ではトリフェニルアミンユニットが高密度で配列されているため、集合的な相互作用が生まれ,二酸化炭素の吸着量を3倍も向上できることを突き止めた。このことから、トリフェニルアミンユニットが極めて有効であることを示した。さらに、細孔容積との相関を検討した。そに結果、細孔容積が大きくになるにつれて、二酸化炭素の吸蔵量が向上することを示唆した。すなわち、二酸化炭素の吸蔵は骨格構造に左右され、また細孔容積にも大きく影響されることを明らかにした。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
陽子線CT画像取得システムと体内レンジ計算精度に関する研究

本研究では、陽子線CT画像取得法の研究とその計測システムを開発し、陽子線から見た場合の患者体内情報を把握することで高精度の陽子線治療を実現する。陽子線CT画像を取得するためのシンチレーション光計測機能、また、陽子線CT画像再構成アルゴリズム機能及び陽子線CT画像活用線量計算機能を開発した。それらの機能を統合させることで、陽子線CT画像取得システムを構築した。陽子線CT画像取得システムにより、様々な種類の被写体に対する陽子線照射実験及びデータ取得と解析を行った。3次元陽子線CT画像を得ることに成功し、被写体内での陽子線多重散乱効果などによる画質への影響を評価した。現在の陽子線治療では、実際の患者体内での陽子線レンジや線量計算においてX線CT画像データ由来の計算精度の悪化が問題にあり、大きなレンジマージンを付加した高い線量集中性を十分に活かし切れていない治療になっている。そのため、治療で利用する陽子線を利用した陽子線CT画像の取得とその画像を考慮した治療計画による陽子線レンジの計算精度検証の研究は高品質な陽子線治療を患者へ提供する上で非常に重要である。本研究では陽子線CT画像取得法を確立するために、陽子線CT画像を取得するための陽子線照射位置と残余エネルギーを計測するシステムの製作、得られた計測データから陽子線CT画像を作成する画像再構成アルゴリズムの研究開発、撮影された陽子線CT画像を用いた物理及び臨床的観点での線量分布及びレンジ検証によりX線CT画像に起因する陽子線レンジの計算精度を比較評価を行うことである。本年度の研究では、「陽子線CT画像取得システムの基本設計・構築」、「陽子線CT画像を作成する画像再構成アルゴリズムの研究開発」、「陽子線CT画像活用線量・レンジ計算及び比較検証機能の研究開発」及び「陽子線CT画像を用いた物理及び臨床的線量分布・陽子線レンジ計算精度検証」を実施した。計測システムの基本設計と基本製作、それを用いた陽子線照射実験を実施した。実験より得られたデータより開発したプロトタイプの画像再構成アルゴリズムを検証した。簡易的レンジ比較検証機能を用いることで、陽子線CT画像を活用することでレンジ計算を実施した。本年度の研究開発を予定通りに実施することができた。陽子線CT画像取得システムの基本設計・構築:陽子線照射位置及びエネルギーを計測するシステムにプラスチックシンチレーター(PL)検出器と冷却CCDカメラ用いて構築した。シミュレーション計算と実測結果から、本計測システムのPL検出器を厚みを5cm、大きさ20cm×20cmの板状の物を選定した。PL検出器、冷却CCDカメラ、シンチレーション光の反射鏡等のレイアウト、タイムスタンプ付きシンチレーション光量画像データ、被写体回転角度データ及び陽子線照射モニターデータ収集系を含め陽子線CT画像取得システムの基本設計を決定した。陽子線CT画像を作成する画像再構成アルゴリズムの研究開発:陽子線CT画像取得システムにより、被写体の通過前後の陽子線照射位置及びエネルギーの計測データを用いた画像再構成アルゴリズムの考案を行った。被写体へ通過前後の陽子線照射位置とエネルギー計測データ、被写体回転位置データの情報から、空間位置情報ごとの陽子線阻止能分布データを計測し、水に対する阻止能計算データを組み込んだ逐次近似法の一つであるML-EM法をベースとする画像再構成法による陽子線CT画像の導出法を考案し、陽子線CT画像再構成アルゴリズムのソフトウェア開発に着手した。陽子線CT画像活用線量・レンジ計算及び比較検証機能の研究開発:陽子線線量計算で扱えるように国産治療計画装置:jPRAPsのプラグイン機能上で整備、X線CT画像と陽子線CT画像における陽子線線量分布・レンジ比較機能の研究とソフトウェア開発に着手した。陽子線CT画像を用いた物理及び臨床的線量分布・陽子線レンジ計算精度検証:陽子線治療において代表的な対象部位である、頭頸部、肺、肝臓、前立腺の腫瘍に対して、X線CT画像を用いた場合の陽子線線量計算結果の傾向を検証した。現在の陽子線治療では、X線CT画像のX線CT値から患者体内中の陽子線レンジ計算を実施しているが、その計算精度は3%と云われている。そのため、例えば前立腺など30cmほどのレンジが必要な陽子線治療においては10mm近くの大きなマージンを陽子線レンジに付加した治療計画が国内外の陽子線治療施設で実施されている。これでは、腫瘍位置へ正確に陽子線のブラッグピークの位置を配置した照射になっておらず、腫瘍の奥側の領域に余分な高線量を照射してしまうことになる。現在の陽子線治療は、高い線量集中性を持つ陽子線の物理特性を活かした高精度治療を実施できていない状況にある。その問題の解決のため、陽子線CT画像取得法の研究とその計測システムを開発し、陽子線から見た場合の患者体内情報を把握することで高精度の陽子線治療を実現する。患者などの被写体を通過可能なエネルギーを持つ陽子線を利用し、陽子線の被写体入射前及び通過後の入射位置とエネルギー減衰量を観測することで陽子線を用いたCT画像の取得が可能となり、陽子線治療における患者体内中でのレンジ位置を正確に見積もることができる。本年度の研究では、「陽子線CT画像取得システムの改良」、「簡易型陽子線画像取得システムを用いた陽子線照射実験とデータ解析」、「陽子線CT画像を作成する画像再構成アルゴリズムの検証試験」及び「陽子線CT画像利用線量計算法と陽子線CT画像を用いた物理及び臨床的線量分布検証」を実施した。本年度の研究及びシステム等の開発を予定通りに実施することができた。

陽子線CT画像取得法の研究とその計測システムを開発し、陽子線から見た場合の患者体内情報を把握することで高精度の陽子線治療の実現を目指している。本研究では、陽子線治療で活用可能な簡易性と利便性を兼ね備え、精度良く陽子線CT画像を取得するための計測手法の考案と計測システムを開発し、また、得られた計測データからの陽子線CT画像を構築する画像再構成アルゴリズムの研究開発及び陽子線治療計画機能の研究開発が目的である。臨床に用いる200MeVの高エネルギー陽子線に対応できるように簡易型陽子線画像取得システムを改良した。プラスチックシンチレーターより高密度な物質である7cm厚のBGO結晶検出器が利用可能なシステムを構築した。構築したシステムにより、被写体への陽子線のエネルギー及び強度、CCDカメラの撮影条件、被写体材質と大きさ、被写体回転速度を変更することで照射実験を実施した。陽子線照射条件と計測条件による取得データの傾向を解析することで陽子線CT画像取得法の実現性と妥当性を評価した。ML-EM法ベースの陽子線CT画像再構成アルゴリズムを利用することで、簡易型陽子線画像取得システムによる様々な陽子線照射実験条件から得られる、被写体の照射位置に対するエネルギー損失データから画像化を行い、被写体の材質や厚みに応じた画質や画素値の性能試験を行った。DICOM-RTIon規格化済みX線CT画像と陽子線CT画像利用線量計算法を搭載したシステムによる、線量分布検証を実施した。陽子線照射実験によって陽子線CT画像化された被写体について、X線CT画像と陽子線CT画像による線量分布の相違を物理的及び臨床的に評価し、陽子線CT画像利用の場合の優位性を判断できた。現在の陽子線治療では、X線CT画像のX線CT値から患者体内中の陽子線レンジ計算を実施しているが、その計算精度は3%と云われている。そのため、例えば前立腺など30cmほどのレンジが必要な陽子線治療においては10mm近くの大きなマージンを陽子線レンジに付加した治療計画が国内外の陽子線治療施設で実施されている。これでは、腫瘍位置へ正確に陽子線のブラッグピークの位置を配置した照射になっておらず、腫瘍の奥側の領域に余分な高線量を照射してしまうことになる。現在の陽子線治療は、高い線量集中性を持つ陽子線の物理特性を活かした高精度治療を実施できていない状況にある。その問題の解決のため、陽子線CT画像取得法の研究とその計測システムを開発し、陽子線から見た場合の患者体内情報を把握することで高精度の陽子線治療を実現する。患者などの被写体を通過可能なエネルギーを持つ陽子線を利用し、陽子線の被写体入射前及び通過後の入射位置とエネルギー減衰量を観測することで陽子線を用いたCT画像の取得が可能となり、陽子線治療における患者体内中でのレンジ位置を正確に見積もることができる。研究の最終年度である本年度の研究では、「陽子線CT画像取得システムの統合化」、「簡易型陽子線画像取得システムを用いた陽子線照射実験とデータ解析」、「陽子線CT画像を作成する画像再構成アルゴリズムの検証試験」、「陽子線CT画像を作成する画像再構成アルゴリズムの検証試験」及び「陽子線CT画像利用線量計算法と陽子線CT画像を用いた物理及び臨床的線量分布検証」を行った。
ヒト膝半月板細胞におけるプロテオグリカン遺伝子の形質発現

我々は、これまでに、ヒト膝半月板組織に存在するプロテオグリカンは、関節軟骨のプロテオグリカンと同一のものであることを証明している。そこで、今回は、ヒト膝半月板細胞ならびに関節軟骨細胞を分離し、その機能を維持する培養系を用いて、プロテオグリカン遺伝子の発現状況について検索した。すなわち、ヒト膝内側半月板と関節軟骨を採取し、0.8%プロナーゼおよび0.4%コラゲナーゼ処理を行って細胞を分離し、単層培養を行った。培養後、1週が経過した細胞に軟骨細胞の基質合成量を増加させるTGF-β(trans forming growth factor-β)を種々の濃度で加えた後、培養液中に^<35>Sを添加して、タンパク質レベルでのプロテオグリカン合成能を測定し、細胞成分からRNAを抽出してnorthern blot解析を行った。その結果、単層培養系における半月板細胞の軟骨型プロテオグリカン、すなわちアグリカン遺伝子の発現は、関節軟骨細胞の約30%であった。また、単層培養を長期間行うと、両者の細胞ともにアグリカン遺伝子の発現は減少した。次に、培養液にTGF-βを添加すると両者の細胞ともに加えた濃度に比例してアグリカン遺伝子の発現は増加した。以上のことから、ヒト膝半月板細胞は、関節軟骨細胞と同様にアグリカン遺伝子を発現し、さらにTGF-βによってその合成能が増加することが判明した。また、長期間の単層培養により半月板細胞の基質合成能は低下し、軟骨細胞における脱分化と同様の現像が認められた。こうした結果から、ヒト膝半月板細胞は、関節軟骨細胞と類似した性質を有するものと考える。
高帯域半導体レーザカオス秘匿通信ジェネレータに関する研究

半導体レーザに外部から高レベルのレーザ光を注入すると、注入されたレーザの変調帯域が著しく高帯域化することが最近明らかにされた。しかし、その詳しい特性や理論的背景については不明な点が多い。カオス通信においては、カオス振動をメッセージ埋め込みのためのキャリアとするため、高帯域変調特性を持つカオスジェネレータの開発が重要である。本研究においては、半導体レーザの変調高帯域化についての詳細な特性を調べ、その理論的な背景を確立することを一つの目的とする。さらに、本研究のもう一つの目的として、カオス秘匿通信に適した高帯域半導体レーザカオスジェネレータの開発を行う。強光注入のある戻り光半導体レーザのレート方程式を用いたカオスジェネレータのモデルを提案し、理論的解析を行った。この結果、強光注入がないときに2.7GHzであったカオス搬送波の帯域が、強光注入により7GHzまで拡大できることが示された。実際に量子井戸構造の半導体レーザを用いたカオスジェネレータ実験おいて、3GHzのカオス搬送波を、強光注入により9GHzの帯域拡大でき、ほぼ理論どおりお帯域拡大ができることが確認できた。さらに、DFBレーザを用いた実験では、3GHzのカオス搬送波を強光注入により、14GHzまで拡大できることがわかった。DFBレーザと量子井戸レーザでは、モデルとしては同じレート方程式が使えるはずであるが、パラメータの値が異なることが考えられ、今後検討を要することがわかった。さらに、本システムを用いた数値シミュレーションにより、帯域拡大された半導体レーザカオスジェネレータを使ったカオス同期が可能であることが示された。また、このモデルを使い、強光注入がない場合のカオス搬送波のカットオフ周波数より高い信号に対して、強光注入を行ったモデルでカオス同期通信が行えることが確認された。今後の課題としては、このような帯域拡大されたカオスジェネレータを用いたカオス同期通信を実験により確かめることがあげられる。半導体レーザに外部から高レベルのレーザ光を注入すると、注入されたレーザの変調帯域が著しく高帯域化することが最近明らかになっている。外部注入光による半導体レーザの変調特性については、レーザレート方程式モデルによる予備的な数値解析を行い、変調帯域拡大できることを理論的に明らかにした。また、帯域拡大の程度については、光注入による単純な緩和振動周波数の拡大というモデルだけは十分な説明ができなかったが、光注入レーザとスレーブレーザ間の離調による干渉効果のモデルによって周波数拡大の可能性を示すことができた。しかし、周波数拡大された領域がフラットな特性を持つことなど詳細については問題点も残り、今後の課題となった。これらの課題と並行して、外部レーザからカオス半導体レーザへの注入同期により帯域拡大されたレーザのカオスについて予備実験を行い、高帯域半導体レーザカオスジェネレータの特性を調べた。具体的には、周波数拡大する半導体レーザにチューナブルレーザによる適当な周波数ロッキングを行い、戻り光によるカオスを発生させ、カオス変動周波数の拡大がどの程度、実験的にできるのかについて検討を行った。まだ光学系の設定が十分ではなく、帯域拡大が十分ではないが、2倍近い周波数拡大が可能となった。今後、レーザパラメータによる周波数拡大の依存性について調べる。

半導体レーザに外部から高レベルのレーザ光を注入すると、注入されたレーザの変調帯域が著しく高帯域化することが最近明らかにされた。しかし、その詳しい特性や理論的背景については不明な点が多い。カオス通信においては、カオス振動をメッセージ埋め込みのためのキャリアとするため、高帯域変調特性を持つカオスジェネレータの開発が重要である。本研究においては、半導体レーザの変調高帯域化についての詳細な特性を調べ、その理論的な背景を確立することを一つの目的とする。さらに、本研究のもう一つの目的として、カオス秘匿通信に適した高帯域半導体レーザカオスジェネレータの開発を行う。過年度において、レーザレート方程式を用いた戻り光半導体レーザモデルのシミュレーションにより、カオス搬送波の帯域が23倍程度に拡大できることが示された。また、これらの結果は、理論的な検討結果ともほぼ一致した。本年度は、強光注入された半導体レーザの変調帯域が拡大されることを実験により確かめた。実際、2.7GHzのカオス搬送波の帯域が6GHzくらいまで拡大できることが示された。実験では、光注入するレーザとの周波数離調、光注入量などのパラメータによって、カオス搬送波の帯域拡大依存性がどのように変わるかについて検討した。さらに、シミュレーションにより、このシステムを用いたカオス同期が可能かどうかについて検討を行い、カオス同期を数値計算により確かめた。次年度は、光注入によるカオス搬送波の帯域拡大についてまとめる。さらに、理論、実験面からカオス搬送波のより高い帯域拡大を目指すとともに、カオス同期に適したシステムの条件出しについて検討を行う。これらの結果を総合して、カオス同期通信に適したカオスジェネレータの効率的設計方法を確立する。強光注入のある戻り光半導体レーザのレート方程式を用いたカオスジェネレータのモデルを提案し、理論的解析を行った。この結果、強光注入がないときに2.7GHzであったカオス搬送波の帯域が、強光注入により7GHzまで拡大できることが示された。
骨格筋のミトコンドリア呼吸活性を修飾する酸素輸送担体の新たな分子相互作用

本研究では筋細胞に特異的に存在するミオグロビン(Mb)がミトコンドリア(Mit)に及ぼす相互作用について、生理学・細胞生物学的解析を実施した。Mb発現ベクターを導入した筋芽細胞では、Mit呼吸活性や呼吸鎖複合体IVの酵素活性が上昇した。また、siRNAによってMb発現を抑制した細胞では、過剰発現細胞で生じた表現型が消去された。また、段階遠心法によってMitの分画を行いMbの検出を行った。その結果、Mbは膜間腔に検出された。本研究の結果は、細胞質内の酸素貯蔵役と考えられてきたMbに対して、その一部がMit内部に存在し、呼吸機能に影響を与えているとする新たな可能性を示唆するものである。筋細胞内のMb量の多寡がミトコンドリアの呼吸活性に及ぼす影響については明らかにされていない。さらに、ミトコンドリアに内在するMbによる呼吸活性への貢献については全く検証が及んでいない。そこで平成26年度では、Mb単独の影響を確認するために、Mbを安定的に過剰発現する培養細胞の樹立を進めた。Flagタグ付きMb発現ベクターを構築後、C2C12細胞にトランスフェクションした。この発現ベクターにはIRES配列を介してGFPも発現させることができるので、GFPを遺伝子導入の成否を判断する可視的なレポータとして観察した。また、遺伝子導入によって発現するFlagエピトープタグを融合させたMbも生化学的に確認した。分化誘導して得られた筋管細胞を回収し、ホモジナイズした。そのサンプルからFlag抗体によって特異的にMb-Flagを免疫沈降し、沈降サンプルを電気泳動によって分離し、ImmunoblottingによってMbやミトコンドリア構成タンパク質を検出した。分析の結果、Flagの免疫沈降サンプルからCOX-IVが検出された。COX-IVはミトコンドリアの複合体4を形成するサブユニットの1つであるので、C2C12細胞で強制発現させたMbがミトコンドリアにも局在していることが示された。また、Mbのミトコンドリアの相互作用の機能的意義を検証するため、高感度酸素電極を搭載した細胞代謝計測機を用いて、筋細胞のミトコンドリア呼吸活性(酸素消費速度)を計測する方法の確立を図った。ミトコンドリア呼吸活性の測定には培養筋芽細胞(C2C12)を対象とし、添加基質を変えることによってミトコンドリア呼吸鎖複合体毎に活性を評価した。樹立したFlag-Mb過剰発現細胞では呼吸活性が亢進する結果が得られた。次年度では、呼吸活性や酵素活性を含める表現型の変化について詳細に検証する予定である。平成27年度では、Mb単独の影響を確認するために構築したFlagタグ付きMbを発現するC2C12細胞を用いて、その細胞のミトコンドリア呼吸機能特性を検証することに重点を置いた。高感度酸素電極を搭載した細胞代謝計測機を用いて、Mbを過剰発現した筋細胞のミトコンドリア呼吸活性(酸素消費速度)を計測したところ、呼吸活性が亢進する結果が得られた。これらの呼吸活性の亢進は基質に依存することなく(つまりは複合体には非特異的に)生じていた。また、酵素タンパク質の検証から、Mbを過剰発現した筋細胞のミトコンドリアの複合体が増えていることは確認できなかったため、呼吸活性の亢進はMbが増加したことによる相互作用の可能性が考えられた。また、Mbの発現を抑制(shRNAの導入による)したC2C12では呼吸活性が抑制される傾向が観察されたため、次年度では更に呼吸活性を含めた表現型の詳細な検証を通じて、ミトコンドリアへのMbの相互作用機序を明らかにする予定である。予定としていたMbを過剰発現した筋細胞のミトコンドリア特性(呼吸活性や酵素タンパク質量、各種酵素活性)を検証することができた。さらに、Mbの発現抑制をした筋細胞の呼吸特性についても付加的に検証することができた。Mb過剰発現によって複合体の酵素タンパク質の量に変化を生じずに呼吸活性が亢進する現象は非常に興味深く、本研究課題のミトコンドリアに対するMbの相互作用を示す重要な知見と思われる。次年度では引き続き検証結果を再確認しながら、分析の積み上げを進める予定である。平成27年度までの研究内容を継続しつつ、新たにMbの局在場所について検証を試みた。ミトコンドリアを単離したサンプルを段階遠心法とショ糖勾配分離法の組み合わせによって、ミトコンドリアを外膜/膜間腔/内膜/マトリックスに分画を行った。その上で各画分におけるMbの存在をウエスタンブロット法によって検討した。その結果、Mbが膜間腔とマトリックスに検出された。マトリックスに検出されたことは仮説に反していたため再検証の必要性があるものの、Mbの一部がミトコンドリアの内部に取り込まれている可能性が示唆された。また、今回の段階遠心法によるミトコンドリア分画実験は、これまでの種々の実験結果を通じて認められてきたMbとミトコンドリアの特定タンパク質との相互作用を支持する状況証拠として重要な意味を持つと考えられた。さらに、Mbの発現調節機構についても検証を実施した。

ラット骨格筋培養細胞株(L6)細胞を用いて、24時間/日×5日間のAICAR刺激とカフェイン刺激を施し、ミトコンドリアタンパク質やMbタンパク質の発現変化を検証した。カフェイン刺激はカルシウムシグナルを亢進させ、ミトコンドリア生合成およびMbを上昇させた。一方、AICAR刺激では想定されたAMPKが活性化させず、その下流のミトコンドリア生合成やMbを亢進させなかった。したがって、Mbはカルシウムシグナルに応答して発現を亢進させることが明らかになったが、カフェイン刺激によるタンパク質分解亢進の可能性が推察されたため、今後、運動模倣薬としてのAICARやカフェインの使用条件を精査しながら細胞内シグナルの賦活化とタンパク質発現を評価する必要がある。最後に、本研究の3カ年の成果を取りまとめ、成果報告を作成した。本研究では筋細胞に特異的に存在するミオグロビン(Mb)がミトコンドリア(Mit)に及ぼす相互作用について、生理学・細胞生物学的解析を実施した。Mb発現ベクターを導入した筋芽細胞では、Mit呼吸活性や呼吸鎖複合体IVの酵素活性が上昇した。また、siRNAによってMb発現を抑制した細胞では、過剰発現細胞で生じた表現型が消去された。また、段階遠心法によってMitの分画を行いMbの検出を行った。その結果、Mbは膜間腔に検出された。本研究の結果は、細胞質内の酸素貯蔵役と考えられてきたMbに対して、その一部がMit内部に存在し、呼吸機能に影響を与えているとする新たな可能性を示唆するものである。本年ではMbを安定的に過剰発現する筋細胞を確立することができた。また、その細胞のミトコンドリアタンパク質やMb量など、遺伝子改変細胞の特性も確認することができた。さらに、機能的変化を検証するシステム(高感度代謝測定機)を導入し、その稼働と分析方法の確立を進めつつ、培養細胞を用いてMbの多寡による細胞呼吸機能の変化を検証することができた。これらの推進事項は当初予定していた推進項目であり、次年度にさらに分析の積み上げを行うつもりである。平成27年度の研究内容を継続しつつ、Mbの局在場所を探る。ミトコンドリアを単離したサンプルを膜透過処理し、段階的に分画を行いながらMbの存在場所を検討する。また、Mbの発現調節機構についても検証を行う。ミトコンドリア生合成を促進/抑制する転写因子がMbの発現に影響を及ぼす可能性がある。例えば、持久的トレーニングによる筋の有酸素性代謝能力の向上にはミトコンドリア生合成の亢進が強く影響しており、そこにはCa2+経路やPGC-1α経路、AMPK経路など複数の合成経路が関与すると想定されている。Mbも持久的トレーニングによって増加するが、Ca2+経路に依存している可能性が高い。Ca2+に依存しない経路によってミトコンドリア生合成が亢進する可能性があることから、刺激因子によってはMb発現もCa2+に依存しない経路によって一部惹起されている可能性が推測される。ミトコンドリア生合成にはフリーラジカル、脂肪酸やポリフェノール、カロテノイド等の基質も想定される。加えて近年、エリスロポエチン(Epo)が骨格筋のミトコンドリア呼吸機能を改善するという報告がある。こうした種々の刺激因子によるMb生合成の機序の詳細とミトコンドリア生合成機序との共通性は明らかにされていない。
英語の語用力(アドバイスの与え方)習得に留学プログラムが与える効果について

本研究では、様々な社会的地位にある人々に適切な表現(丁寧表現)を用いて英語で「アドバイス」を与えるという語用力に焦点を絞り、その習得過程と英語学習環境との関連性について考察した。カナダあるいはアメリカに1年間留学する日本人大学生約150人(実験群)と、留学せずに日本の大学で英語を学習し続ける学生約150人(対照群)を被験者とすることで、留学の影響をより明確にすることを試みた。平成16年度は、平成15年度に収集し残した対照群からのデータ収集(主にインタビューによる聞き取り調査)、また、英語のネイティブスピーカーからのデータ収集(アンケート調査、およびインタビューによる聞き取り調査)を行った。実験群、対照群から集めたデータを共分散方程式モデルを使って比較分析したところ、さまざまな点が明らかになったが、ここでは主な2点について簡単に述べる。第1点は、留学前に英語にさらされる量が、留学後の語用力の伸びに最も影響を及ぼす要因のひとつだという点である。留学に過度に頼り、留学により英語力が伸びると思い込み、留学前の努力を怠った学生においては、語用力の伸びは見られなかったということである。第2点は、さらされている英語の質、すなわち学生がどのような形で英語に触れてきたか(たとえば、授業、テレビドラマ、友達との会話)が、語用力の幅に影響を与えている点である。つまり、留学前に外国人教員と英語で接していた学生は、留学後も目上の者に対して適切な表現を用いてアドバイスを与えることができるものの、クラスメイトのような社会的地位が同等の者に対しては、適切な表現を用いてアドバイスを与えることができなかったということが明らかになった。以上のことを考え合わせると、留学が語用力習得に与える効果は、学習者が留学前にどれだけ英語に触れ、また語用に注意を払っているかに影響されるようである。したがって、留学前の段階で明示的に語用について教えることは、留学を控えた学生に有益だと言えそうである。尚、結果の詳細については、Language Learning,51(4)および、Applied Linguistics,24(4)に報告しているので参照されたい。最後に、今後の研究課題として、第1に、ほぼ同じ量で質的にも類似した英語に触れながら、語用力に個人差がでるのはなぜか、第2に、語用力の評価を標準化し、テストを作ることは可能か、また、その方法と手順はどうあるべきか、という2点を考察する必要があると思われる。本研究は、様々な社会的地位にある人々に適切な表現(丁寧表現)を用いて英語で「アドバイス」を与えるという語用力に焦点を絞り、その習得過程と英語学習環境との関連性について考察するものである。カナダあるいはアメリカに1年間留学する日本人大学生約150人(実験群)と、留学せずに日本で英語を学習し続ける学生約150人(統制群)を被験者とすることで留学の影響をより明確にすることを試みている。平成14年度は、各被験者の語用力レベルに関するデータを以下の手順で収集した。(1)実験群が留学する3ヶ月前(4月末)と直前(7月末)の2回、語用力を調べるために作成されたアンケートを使ってデータを収集した。さらに、実験群の学生の中から20人を対象に彼らの日常生活における英語使用の実状について聞き取り調査を行った。(2)実験群からデータを集めるのと同時期に、統制群からも同じ調査方法を用いてデータを2回収集した。(3)実験群が留学して3ヶ月および6ヶ月経った時点(11月末、2月末)に、海外の被験者に郵送でアンケートを送付し、記入後、返信してもらった。また、ほぼ同時期に、統制群からも同じ調査方法を用いてデータを収集した。平成14年度に予定していたデータ収集は順調に進み、当初予想していた以上のアンケート回答率を両群から得ることができた。集められたデータのコンピューターへの入力は適宜行っているが、分析はデータ収集が完了する平成15年10月以降に行う予定である。また、平成14年12月に行われた国際応用言語学会(於:シンガポール)の発表で用いたデータは、日本人の英語の語用力レベルを測るテストをコンピューターベース化できないかを探る上で重要な資料になると思われる。本研究は、様々な社会的地位にある人々に適切な表現(丁寧表現)を用いて英語でアドバイスを与えるという語用力に焦点を絞り、その習得過程と英語学習環境との関連性について考察するものである。カナダあるいはアメリカに1年間留学する日本人大学生約150人(実験群)と、留学せずに日本で英語を学習し続ける学生約150人(対照群)を被験者とすることで留学の影響をより明確にしようと試みている。平成15年度は、前年度からの継続で、各被験者の語用力レベルに関するデータを以下の手順で収集した。1.実験群が留学して9ヶ月経った5月に、前年度と同じ要領で、案験群と対照群の両方からアンケート方式のデータ収集を行った。2.実験群が帰国後も、アンケートによるデータ収集を継続した。また、実験群の学生26人および対照群の学生32人を対象に、語用力を向上させるために彼らが日頃取り組んでいる学習について、インタビュー方式で聞き取り調査を行った。また、これまでに集めたデータの一部を共分散構造方程式モデルで分析し、その結果をApplied Linguistics (Oxford University Press)に報告した。日本人大学生の語用力を評価する際に基準となる英語のネイティブスピーカーからのデータは、今年度中に収集完了する予定であった。