hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語形式名詞の統語論的・意味論的研究

本研究の目的は、(1)基本的な形式名詞の用法に対し、それらの用例が、基本的な辞書的意味と統語的位置との相関で説明できることを示すこと、(2)基本的な辞書的意味とその比喩的な拡張の仕方に法則性があること、その拡張と統語的性質に相関があることを示し、いわゆる「文法化」の概念をより精密化することである。初年度は語彙部門と統語部門とのインターフェイスを整備する作業を主に行った。特に「ところ」に関して、その辞書的意味をスケール上の「位置」とし、場所化・部分化・系列化・時系列・反事実的条件文の帰結という用法が、この辞書的意味と問題となるスケールの同定、統語的環境からどのように導けるかをメンタルスペース理論におけるスペース間マッピングとスペース融合を応用することで示した。次年度はこの研究に関して「ところ」の辞書的意味を「AのBである部分」という二項述語として再定式化することで、この形式名詞のすべての用法が説明できることを示した。最終年度は、形式名詞「コト」が「名詞のコト」という表現形式をとった場合の用法を統一的に説明することを試みた。名詞に後続する「のコト」に関しては、動詞との共起関係が義務的なものと随意的なものがあり、それぞれの意味的特徴をもつ。その意味的特徴は「名詞」「の」「コト」の意味から構成的に導出されることを示した。「の」は属格「コト」は「事実」「出来事」を意味し、「名詞のコト」は「名詞が指示するものに関するある出来事あるいはすべての出来事」という構成的意味が導かれる。そして「名詞」が指示的である場合は「のコト」はその指示名詞の属性の集合と等価となり、これは結果としてgeneralized quantifierと同じタイプとなる。「のコト」をこのように捉え、さらにmodel theoretic semanticsの理論的枠組みに従うことにより、随意的な「のコト」の意味的/統語的特徴を説明できることを示した。本年度は、来年度以降の準備として、理論の整備、および基礎的データの収集、実験の準備を行った。それと並行して、語彙部門と統語部門とのインターフェイスを整備する作業を行った。具体的な作業としては、いわゆる形式名詞と分類される単語「こと、もの、ところ」などに関して、網羅的な用例を収集し、いくつかのものに関して、それらの用例が、基本的な意味構造と統語的位置との相関で説明できることを示した。また、基本的な意味とその比喩的な拡張の仕方に法則性があること、その拡張と統語的性質に相関があることを示した。このうち「ところ」に関して、その基本的意味をスケール上の「位置」とし、場所化、部分化、系列化、時系列、反事実的条件文の帰結という用法が、この基本的意味と、問題となるスケールの同定、統語的環境からどのように導けるかをメンタルスペース理論におけるスペース間マッピングとスペース融合を応用することで示した。同様の研究を他の形式名詞に関しても行なった。この結果、いわゆる「文法化」の概念をより精密化することに寄与した。これらの成果をICLC(International Cognitive Linguistics Conference)等で発表し、アメリカ言語学会夏期講座、ソウル大学言語学科、アリゾナ大学東アジア学科、カリフォルニア大学ロスアンジェルス校東アジア学科で講演した。昨年度は、基本的な形式名詞の網羅的な用例を収集し、それらの用例が、基本的な意味構造と統語的位置との相関で説明できることを示した。

また、基本的な意味とその比喩的な拡張の仕方に法則性があること、その拡張と統語的性質に相関があることを示し、いわゆる「文法化」の概念をより精密化した。本年度はその継続として、語彙部門と統語部門とのインターフェイスを理論的に整備する作業を行った。昨年度収集した形式名詞の用例の整理に基づいて行った記述によってこれまでの理論を修正し、基本的な意味構造の再設定を行った。特に、「ところ」の基本的意味を「AのBである部分」という二項述語として最定式化することで、この形式名詞のすべての用法が説明できることを示した。この修正にもとづいた条件文の論文をカリフォルニア大学サンタバーバラ校で開催されたWEAL (Workshop on East Asian Linguistics)で発表した。さらにこの修正によって、形式名詞の用法に関する比喩的拡張に関する理論的修正を行った。この修正に基づいて、統語部門と意味、語用論部門との関係に関して提案を行い、それを韓国日本語学会、カリフォルニア大学ロスアンジェルス校での日本語言語学ワークショップで発表した。本研究の目的は、(1)基本的な形式名詞の用法に対し、それらの用法が、基本的な辞書的意味とその統語的位置との相関で説明できることを示すこと、(2)基本的な辞書的意味とその比喩的な拡張の仕方に法則性があること、その拡張と統語的性質に相関があることを示し、いわゆる「文法化」の概念をより精密化することである。本年度は語彙部門と統語部門とのインターフェイスを理論的に整備する作業を継続して行い、形式名詞「コト」が名詞の「コト」という表現形式をとった場合の用法を統一的に説明することを試みた。名詞に後続する「のコト」に関しては、動詞との共起関係が義務的なものと随意的なものがあり、それぞれの意味的特徴をもつ。その意味的特徴は「名詞」「の」「コト」の意味から構成的に導出されることを示した。「の」は属格「コト」は「事実」「出来事」を意味し、「名詞のコト」は「名詞が指示するものに関するある出来事あるいはすべての出来事」という構成的意味が導かれる。そして「名詞」が指示的である場合は「のコト」はその指示名詞の属性の集合と等価となり、結果として、「定名詞+のコト」はgeneralized quantifierと同じタイプになる。すなわち、「こと」は定名詞句をgeneralized quantifierにする役目を果たす。「のコト」をこのように捉えることにより、随意的な「のコト」の意味的/統語的特徴を説明できることを示した。
多波長宇宙論データを用いた究極的物理解析ツールの開発

H30年度の目標は、これまでの研究で開発・実装してきた方法論とソフトウエアを用い、宇宙マイクロ波背景放射(CMB)と銀河分布の相互相関の測定を行うこと(小松・真喜屋)、および重力レンズ効果と21cm輝線やライマン・アルファ(LyA)輝線分布のシミュレーションツールを拡張すること(加用・高橋・斎藤)であった。目標は全て達成され、それをはるかに上回る科学的成果が得られた。小松と真喜屋は、プランク衛星によって得られたCMBの熱的スニヤエフ-ゼルドビッチ(SZ)効果の全天マップと、2MASSサーベイから得られた銀河分布の全天マップとの相互相関を測定し、科学的解釈を世界で初めて与えた。小松はさらに、熱的SZ効果のパワースペクトルから暗黒エネルギーの状態方程式に新しい制限をつけると共に、B01の研究者と協力し、ライトバード計画から得られるCMBの偏光データを用いれば、原始重力波のパワースペクトルを再構築できることを示した。そのためには銀河系内の物質による放射を除去する必要があるので、前景放射除去の新しい方法論(デルタ・マップ法)を開発した。斎藤は、高解像度のLyA輝線分布のシミュレーションを用い、先行研究で指摘されていた、輝線銀河の相関関数が輻射輸送によって見かけ上歪められる効果は、以前のシミュレーションの解像度が足りないためであると結論した。高橋は、MWAから得られた既存の21cm輝線の実データとCMBとの相互相関の測定に伴う系統誤差を調べた。小松はさらに、将来的にSKAから得られる21cm輝線のマップとCMBとの相互相関、および21cm輝線のバイスペクトルを用いれば、宇宙の再電離の時期の物理に新たな制限を与えられることを示した。高橋は、再電離時期の21cm輝線とLyA輝線との相互相関を測定する際の方法論を詳しく調べた。これらの結果は全て、査読付きの学術誌に発表された。H30年度は、これまで積み上げてきた基礎的な研究の成果が大きく花開いた年度であった。特に、シミュレーションツールの開発・実装を超えて、実データの解析を行って論文を発表できたのは大きな成果である。宇宙マイクロ波背景放射(CMB)、銀河分布、21cm輝線、ライマン・アルファ輝線のデータの相互相関の測定は本研究の主要な目的である。前年度までは、予定通り銀河分布と重力レンズ効果との相互相関に集中していたが、今年度はそれを大きく超えて、CMB-銀河、CMB-21cm輝線、21cm-ライマン・アルファ輝線の相互相関の研究に取り組み、成果をあげることができた。研究は計画以上に進展し、新たな展開を見せている。H31年度は、これまで開発してきた方法論・シミュレーションツールの実データへの適用をさらに推し進める。具体的には、CMBの熱的スニヤエフ-ゼルドビッチ効果と銀河分布の相互相関の測定を、2MASSだけでなく既存の全ての銀河カタログに対して行う(小松・真喜屋)。これにより、宇宙の熱的な圧力分布のトモグラフィー(時間発展の測定)が世界で初めて可能となる。そして、既存の21cm輝線とCMBのデータとの相互相関の測定を行い(高橋)、HETDEXサーベイから得られるライマン・アルファ輝線のデータと銀河分布との相互相関の測定を行う(斎藤)。重力レンズ効果に関しては、前年度までの対数正規分布シミュレーションツールの開発から見えてきた、数々の系統誤差を調べ上げてまとめ、論文として発表する(加用)。H27年度の目標は、確率分布が対数正規分布に従う物質密度場をランダムに生成する「対数正規分布シミュレーション」を完成させ、それを用いて生成した宇宙の物質密度場から重力レンズ効果のシミュレーションデータと銀河分布のシミュレーションデータを100個程度作成することであった。また、宇宙初期のインフレーション起源の原始重力波による宇宙マイクロ波背景放射の温度異方性と偏光の異方性に、重力レンズ効果と、銀河系シンクロトロン放射とダスト放射を加えたシミュレーションデータも100個程度作成する。これらはおおむね達成できた。関連して、研究分担者の高橋はこれらのシミュレーションを応用できるサーベイ観測の一つである21cm線を用いることで、宇宙の再電離や銀河間磁場、そして宇宙初期のインフレーションについて何が学べるかを研究し、論文を5編発表した。また、原始重力波ではなく、ブラックホールの連星系からどのように重力波が放出されるかの計算を行い、昨年に初めての直接検出が報告された重力波源GW150914との関係を議論する論文を2編発表した。H27年度の目標であった重力レンズ効果のシミュレーションデータ、銀河分布のシミュレーションデータ、および宇宙マイクロ波背景放射のシミュレーションデータの作成のうち、後者2つは完成したが、重力レンズのシミュレーションデータはまだ計算精度が十分でないため、精度を向上させた計算を行う。これはそれほど時間のかかる問題ではないので、研究はおおむね順調に進展している。H28年度の目標は、対数正規分布に従う物質密度場を生成するシミュレーションコード(H27年度に開発済み)を用いて生成した、B02(HSC)で得られる重力レンズ効果のシミュレーションデータ、およびB03(PFS)で得られる銀河分布のシミュレーションデータから、ダークエネルギーの状態方程式wとニュートリノ質量和∑mνの事後確率分布を求めるソフトウエアを書くことであった。これは達成できた。この結果より、もし暗黒エネルギーが宇宙定数(w=-1)であるならば、HSCとPFSから期待される∑mνへの上限値は95%の信頼度で∑mν<0.1電子ボルト(eV)であることがわかった。

これは、ニュートリノ質量の構造が、いわゆる通常の階層構造(normal hierarchy)なのか、反転した階層構造(inverted hierarchy)なのかを見極めるのに適した精度である。もしこれらのデータから∑mν<0.1eVが得られればinverted hierarchyを棄却できる。逆に、∑mν>0.1eVであれば、初めてニュートリノ質量の絶対値を観測的に決定できる。どちらの結果も、素粒子物理学の理解を大きく進展させるから、この結論を得られたことは、すばる望遠鏡の主力装置であるHSCとPFSを用いた重力レンズと銀河のサーベイ観測の科学的価値の高さを確認した重要な成果であった。研究分担者の加用と、本科研費で雇用した真喜屋は、これらの成果を2017年3月に開催した新学術領域のシンポジウムで発表した。また、H29年度の課題の一つであるライマン・アルファ輝線の「intensity mapping」のシミュレーションプログラムの開発状況を、研究協力者の斎藤が同シンポジウムで発表した。研究分担者の高橋は、もう一つの課題である21cm線のintensity mappingを用いた宇宙論研究の可能性に関して2つの国内学会で発表し、論文を3編発表した。本研究課題で予定していたソフトウエアの開発は、当初の計画以上のペースで進み、ほぼ完成した。今後はそれらを応用して科学的成果を挙げる。H29年度に、本研究の柱となる対数正規分布プログラム(log-normal simulation)の論文を出版した(研究代表者小松、本科研費で雇用する真喜屋、研究協力者の斎藤)。H29年度の目標は、このプログラムを用い、宇宙の物質密度場を測定する新しい手法である「intensity mapping」のシミュレーションデータを作成することであった。想定するデータは、将来計画である大規模電波望遠鏡アレイSquare Kilometer Array(SKA)の21cm輝線のデータと、ホビー・エバリー望遠鏡暗黒エネルギー実験(HETDEX)のライマン・アルファ輝線のデータである。HETDEXのシミュレーションデータを生成するプログラムは完成した。これを用いれば、SKAのシミュレーションデータも作成できる。intensity mappingのシミュレーションは世界的に見ても例が少なく、このプログラムをH29年度内に完成できたのは重要なマイルストーンであった。斎藤はこの成果を2つの国際学会で発表した。研究分担者の高橋は、SKAのデータを用いたサイエンスに関する論文を5編発表し、日本物理学会のシンポジウムで招待講演を行った。小松は、B01チームとの議論を通じて、B01の計画であるライトバード衛星のデータを用いれば、原始重力波から初期宇宙のパリティ対称性を破る物理を探ることが可能であることを示す論文を発表した。小松は、H30年度の研究課題の一つである、熱的スニヤエフ-ゼルドヴィッチ効果と2MASS銀河サーベイの相互相関の研究の準備として、2MASS銀河サーベイの相関関数の測定と解釈の論文を発表した。それと類似して、日本の赤外線衛星「あかり」のデータの相関関数の解釈論文を発表した。
超音波を用いた動脈硬化症の早期診断装置

動脈硬化は30代以前から進行し、発病前の早期段階での無症候性動脈硬化の診断技術や、個人個人の動脈硬化の経時変化の計測技術の開発が、早期治療や循環器疾患の予防制圧に必要不可欠となる。しかし、広く普及している超音波診断装置や日本が世界で最も進んでいるとされる従来の超音波計測技術を用いても,大動脈壁や心臓壁上の微小振動を,数拍にわたって連続計測することはできなかった。そこで本研究では、新しい超音波計測・診断法のための装置を作製し、机上では得られない問題点の検討と、実際に多くの患者に関する適用・評価を行って、従来にはない全く新しい循環器系の定量的精密計測・早期診断法を確立を目指して次の研究を行った。今年度の本研究では、まず、平成5年度に作製した臓器内微小振動計測装置のプロトタイプを用いて、多くの正常者と動脈硬化症の患者の動脈壁の振動を抽出した。多種多様な多くのデータを解析する上で新たに生じる問題点を検討し、診断装置を工学的に改良しながら、得られた振動信号に対して、得られた脈波伝搬特性(速度など)の分析結果を正常な人の処理結果と比較した。さらに、これらの結果を平成5年度に実施している水槽モデル実験と対照させ、循環器疾患に伴う動脈壁組織の力学的特性における変化の定量化を行った。本研究の成果により、従来の超音波診断装置では計測できなかった、心臓・大動脈などの臓器内の生体組織の振動や弾性的特性など、全く新しい情報が非観血的に体表から簡単に決定出来るようになったと言える。これらの成果は今後,内臓各種疾患の診断・治療・進行予防の分野に大きな意義を持つものと考えられ,さらに,組織診断に関する新しい生命科学の領域へ発展できるものと期待している。高齢化社会の到来とともに、心筋梗塞等の循環器疾患や、脳梗塞等の脳疾患の増加が大問題になりつつあるが、その主因の動脈硬化の早期無症候性段階の診断技術や、個人個人の硬化経時変化の計測技術の開発が、早期治療や循環器疾患の予防制圧に必要不可欠である。本研究では、新しい超音波計測・診断法のための装置を作製し、机上では得られない問題点の検討と、実際の多くの患者に関する適用・評価を行って、大動脈上の微小振動の計測法とその振動の詳細な解析法を開発し、従来にはない全く新しい循環器系の定量的精密計測・早期診断法として確立させると共に、各種心動脈疾患に関する新しい診断・治療の分野、組織診断に関する新しい生命科学の領域を開拓にする。そのため、本年度は次の研究を行った。1.新しい超音波計測装置プロトタイプを作製し、心臓壁も含め大動脈壁上の数十μmの振幅の微小振動の高精度計測を可能とした。さらに、水槽実験・人体に対する実験からその有効性を検討し、十分な精度が得られることを示した。この装置では、患者のデータを計測後、直ちに処理結果を得ることができる。2.動脈壁の弾性特性を評価するための信号解析法を開発し、動脈壁上の離れた2点上で同時に計測された微小振動の計測結果に対し適用して、心周期各相ごとの壁における波動伝搬特性や弾性特性が得られるよう改良した。3.動脈上の脈波伝搬特性を模擬したモデルを水槽内に構成し、水槽実験による壁の波動伝搬特性計測の精度評価を行った。これによって、1.と2.で作製した超音波計測専用装置に関する処理細部にわたる検討を行い、満足できる結果が得られることを示した。同時に、水槽内モデル上で、内圧や壁材料の弾性的特性を変化させた場合の波動伝搬特性などの違いを基礎的に評価した。以上、次年度に本装置を多くの患者へ適用できる準備が整った。

動脈硬化は30代以前から進行し、発病前の早期段階での無症候性動脈硬化の診断技術や、個人個人の動脈硬化の経時変化の計測技術の開発が、早期治療や循環器疾患の予防制圧に必要不可欠となる。しかし、広く普及している超音波診断装置や日本が世界で最も進んでいるとされる従来の超音波計測技術を用いても,大動脈壁や心臓壁上の微小振動を,数拍にわたって連続計測することはできなかった。そこで本研究では、新しい超音波計測・診断法のための装置を作製し、机上では得られない問題点の検討と、実際に多くの患者に関する適用・評価を行って、従来にはない全く新しい循環器系の定量的精密計測・早期診断法を確立を目指して次の研究を行った。今年度の本研究では、まず、平成5年度に作製した臓器内微小振動計測装置のプロトタイプを用いて、多くの正常者と動脈硬化症の患者の動脈壁の振動を抽出した。多種多様な多くのデータを解析する上で新たに生じる問題点を検討し、診断装置を工学的に改良しながら、得られた振動信号に対して、得られた脈波伝搬特性(速度など)の分析結果を正常な人の処理結果と比較した。さらに、これらの結果を平成5年度に実施している水槽モデル実験と対照させ、循環器疾患に伴う動脈壁組織の力学的特性における変化の定量化を行った。本研究の成果により、従来の超音波診断装置では計測できなかった、心臓・大動脈などの臓器内の生体組織の振動や弾性的特性など、全く新しい情報が非観血的に体表から簡単に決定出来るようになったと言える。これらの成果は今後,内蔵各種疾患の診断・治療・進行予防の分野に大きな意義を持つものと考えられ,さらに,組織診断に関する新しい生命科学の領域へ発展できるものと期待している。
高分子/ナノフィラー材料におけるフィラーの三次元配置解明

本年度は、(i)平成18年度に行った透過像コントラストの最適化を基礎とする3D TEMによる定量的な三次元画像の取得を継続して行い、同時に、(ii)諸物性計測の基礎となる画像処理アルゴリズムの開発も行った。具体的には、ゴム中に2種類のナノフィラーを分散させたナノコンポジットの三次元構造観察と解析を行った。ナノフィラーとしては、カーボンブラック(CB)とシリカナノ粒子(Si粒子)を用いた。この系は実用的にはタイヤのトレッドゴムのモデル系である。前年度に寝室電子エネルギー分光法(EELS)を用いて2種類のフィラーの識別と三次元観察を行っているため、本年度は、より得られた三次元画像に対して、モンテカルロ計算を用いることにより、CBやシリカ粒子の一次粒子の位置を推定する計算アルゴリズムの開発を行った。この結果、"仮想的な"一次粒子の空間存在位置を推定できるようになった。この結果を、H.Jinnai, et. al.,Macromolecules,40,6758(2007)として発表した。本年度は、高分子/ナノフィラー系について、三次元電子顕微鏡(3D TEM)による三次元観察の基礎を確立することに注目した。まず、粘土鉱物・カーボンブラック・カーボンナノチューブなどを高分子にナノ分散させた試料の電子顕微鏡における撮影条件の最適化を行った。電子線トモグラフィー法における電子線ダメージの低減のため、1枚の透過像を撮影するために必要な最小の時間を試料毎に決定し、トータルの撮影時間を最小限に留めるための最適化を行った。また、高分子中にカーボンブラックとシリカナノ粒子の両方を含んだナノコンポジットに対して、損失電子エネルギー分光法(EELS)を用いることで、2種類のフィラーの識別を可能とし、同時に三次元再構成を組み合わせることで元素識別三次元イメージングを初めて行った。三次元画像の解析面では、高分子/ナノフィラー材料の諸物性と関係深い(と考えられている)構造パラメーターを求めるアルゴリズムの開発を行った。今年度は、ナノフィラーの一つ一つの形態・異方性、材料内でのナノフィラーの配向を三次元画像から計測することに成功した。また、高分子ナノ構造にパラジウムナノ粒子を担持した材料に対する検討も行い、パラジウムナノ粒子の粒径分布・担持体への埋没度を計測するアルゴリズムも考案した。この結果は、学術論文として、H.Jinnai et al., The Chemical Record, 6, 267 (2006)に発表した。本年度は、(i)平成18年度に検討した透過像コントラストの最適化法を基に、3D TEMによる定量的な三次元画像の取得を継続して行い、同時に、(ii)諸物性計測の基礎となる画像処理アルゴリズムの開発も行った。三次元構造観察および解析の対象としては、ゴム中にカーボンブラック(CB)とシリカナノ粒子(Si粒子)の2種類のナノフィラーを分散させたナノコンポジットを用いた。この系は、実用的にはタイヤのトレッドゴムのモデル系である。我々は、前年度には電子エネルギー損失分光法(EELS)を用いて2種類のフィラーの識別と三次元観察を実現している。本年度は、これらナノフィラーの一次粒子の位置を推定できるようにするため、モンテカルロ計算を用いた三次元計測アルゴリズムを開発した。この計算アルゴリズムを使って前年度成果により得られた三次元画像を解析することにより、CBやシリカの一次粒子の仮想的空間存在位置を推定できた。この結果を、H. Jinnai., Macromolecules,40,6758(2007)として発表した。
細胞内共生現象の分子生物学的・細胞生物学的研究

1.シンビオニンは高エネルギーリン酸化合物を基質として自らをリン酸化する活性をもち、また、そのリン酸基を他の受容体に渡すリン酸基転移活性をもつ、一種のエネルギー共役タンパク質である。この意味では、シンビオニンは大腸菌等のシグナル伝達機構におけるtwo-component-systemを構成するヒスチジン・タンパク質キナーゼを想起させるが、今のところ両者にタンパク質としての相同性は認められない。2.シンビオニンのリン酸化部位はHis-133と推定された。この部位はGroELではAla残基であり、きわめて保存度の高い周囲の配列とは対照的に、シンビオニンでは3連続塩基の置換によってこの部位にHisが創出されている。このことは、シンビオニンが少なくともこの部位においてはポジティブな選択によって新たな機能を獲得したことを示唆し、分子レベルの適応進化の可能性をうかがわせる。3.大腸菌においてgroEオペロンのGroES,GroELの発現量はたがいに等しいが、共生体ではシンビオニンに比べ前者に当るタンパク質の発現量は非常に少ない。4.共生体はグルタミンを利用して、ホストの不可欠アミノ酸を合成するが、その前段階としてグルタミンはまず菌細胞によってグルタミン酸とアンモニアに変えられてから共生体に吸収される。5.アブラムシのもつ腸内細菌の1つは大腸菌と似ているが、より低温に適応している。また、いくつかの遺伝子構造の比較から、この細菌の方が大腸菌より共生体に近い性質をもつことが明かになった。1.アブラムシ共生体が細胞内で、唯一大量に合成しているタンパク質、シンビオニンの遺伝子を単離し、その上流および下流域を含めて、全塩基配列を決定した。その結果、シンビオニンは大腸菌groEオペロン同様に、groES相同遺伝子(symS)とともに1つのオペロンを形成して存在することがわかった。シンビオニン・コ-ド領域(symL)のgroEL遺伝子との相同性はアミノ酸レベルで約85%、塩基レベルで75%であった。また、groEに比べたときsymオペロンにはA/T塩基の蓄積が顕著であった。2.大腸菌のgroELおよびgroESの高温感受性突然変異はおのおのsymSおよびsymLと組換えたプラスミドによってコンプリメントされた。また、紅色イオウ細菌より得た二量体RubisCOの変性サブユニットは、symSおよびMg・ATPの存在下で活性のある二量体へ復帰した。これらの結果によって、シンビオニンがin vivoおよびin vitroにおいて、シンビオニンがGroELタンパク質同様に分子シャペロンとして機能できることが示唆された。3.精製シンビオニンはATPとインキュベ-トすることによりリン酸化され、熱ショック下と同様にリン酸化シンビオニンを生じた。この結果はシンビオニンのリン酸化が自己触媒活性に基づくことを強く示すとともに、分子シャペロンとしてのシンビオニンの作用機構を考える上で1つの示唆となった。4.さまざまなアミノ酸組成の人工飼料を用いたトレ-サ-実験の結果から、共生体はグルタミンを窒素運搬体に利用しつつ有機窒素化合物を再循環させて、ホストのアミノ酸代謝を助けていることが示唆された。1.アブラムシ共生体が細胞内で選択的に合成する、シャベロニンの一種であるシンビオニンの性質を詳しく調べた。その結果、このタンパク質はATPの存在下で自らをリン酸化する活性をもつとともに、そのリン酸基を他の基質へ渡す、エネルギー共役タンパク質であることが明らかになった。また、リン酸化シンビオニンはリン酸化前に比べて高いシャベロン活性をもつことが示唆された。2.アブラムシは自らの代謝系を通じて窒素老廃物をグルタミンおよびアスパラギンのかたちに換える。細胞内共生体をもたないと、これらのアミノ酸を甘露中に排出するが、それが存在すると、これらのアミノ酸は必須アミノ酸を含む、利用可能な窒素化合物へ転換されることが明らかになった。この系は同じく細胞内共生体を利用するゴキブリの窒素再循環系が、昆虫の通常の窒素排出物である尿酸を出発物質としているのに比べ、より効率が高いものと思われる。

3.アブラムシは細胞内共生体の他に、消化管内に2種の腸内細菌をもっている。これらは培養が可能で、rDNAの構造比較からこのうちの1つは大腸菌と細胞内共生体の中間の性質をもつことが示唆された。また、この腸内細菌の最適成育温度は大腸菌に比べて役10°C低く、宿主の成育温度への適応がうかがわれた。これらの結果は、細胞内共生が消化共生に進化的起原をもつという従来の見解に、初めて分子生物学的根拠を与えたものと言えよう。1.シンビオニンは高エネルギーリン酸化合物を基質として自らをリン酸化する活性をもち、また、そのリン酸基を他の受容体に渡すリン酸基転移活性をもつ、一種のエネルギー共役タンパク質である。この意味では、シンビオニンは大腸菌等のシグナル伝達機構におけるtwo-component-systemを構成するヒスチジン・タンパク質キナーゼを想起させるが、今のところ両者にタンパク質としての相同性は認められない。2.シンビオニンのリン酸化部位はHis-133と推定された。この部位はGroELではAla残基であり、きわめて保存度の高い周囲の配列とは対照的に、シンビオニンでは3連続塩基の置換によってこの部分にHisが創出されている。このことは、シンビオニンが少なくともこの部位においてはポジティブな選択によって新たな機能を獲得したことを示唆し、分子レベルの適応進化の可能性をうかがわせる。3.共生体はグルタミンを利用して、ホストの不可欠アミノ酸を合成するが、その前段階としてグルタミンはまず菌細胞によってグルタミン酸とアンモニアに変えられてから共生体に吸収される。4.アブラムシ科の昆虫のもつ共生体は単系統群に属し、代々垂直感染のみをくり返すことによって、ホストの多様化と平行して自らも多様化した証拠がある。しかし、ツノアブラ族のアブラムシだけは細胞内共生体をもたず、替りに脂肪体の細胞間に酵母様の真核性共生体をもつことが明かになった。この結果は、この族の多様化に先立って共生体の置換がおこったことを示すものと思われる。
スポーツイベントの居心地を規定する要因に関する実証的研究

本研究の目的は、スポーツイベントの居心地を規定する要因を明らかにすることであった。主な結果として、「プロゴルフトーナメント観戦ならではの特徴」は観戦者の居心地を強く規定することが明らかとなり、居心地が観戦者の再来場意図に強く影響を及ぼすことが明らかとなった。また、「選手」や「コース」、「飲食やイベントなどのサービス」は会場内の居心地を媒介して再来場意図に影響を及ぼす可能性が示唆された。さらに、対象となるチームや種目などの「心理的な結びつき」が観戦者の居心地に影響を及ぼす効果よりも、居心地が「心理的な結びつき」を醸成する可能性が示唆された。本研究の目的は、スポーツイベントの居心地を規定する要因を明らかにすることである。具体的にはプロゴルフトーナメント観戦者のトーナメント会場内の居心地を規定する要因を明らかにすることを目的とし、対象としたトーナメントのマネジメント方策を提案することである。研究1年目は、当初の研究計画どおり、先行研究の検討および専門家へのインタビュー調査から、プロゴルフトーナメントにおける観戦行動モデルの理論的枠組みを構築した。具体的には、プロゴルフトーナメント観戦における居心地は、イベントの「観戦需要」が強く影響するのか、周辺サービス(物理的環境)が強く影響するのか、その他要因(e.g.,来場回数、同伴者数、愛着など)が強く影響するのかに焦点をあて、理論的枠組みを構築した。また、プロゴルフトーナメント観戦者(レギュラーツアーのうち2トーナメント)を対象に、会場内での直接配布直接回収による質問紙調査およびインタビュー調査を実施した。調査では、主に性別、年齢、年間ゴルフラウンド回数、観戦パターン、会場内滞留時間などの特性を明らかにした。具体的には、男性が「7割」、年齢は「40歳以上」、年間ラウンド回数は「平均14ラウンド」、会場内を「あちこち歩き回る」観戦パターン、会場内滞留時間は「平均5.3時間」といった特性である。これらの結果は、トーナメント主催者に対してマネジメント方策を含めた報告書としてフィードバックしている。本研究の目的は,スポーツイベントの居心地を規定する要因を明らかにすることである.本年度は,昨年度の構築したプロゴルフトーナメント観戦行動の理論的枠組みにデータをあてはめることで,居心地に影響を及ぼす要因の因果を明らかにした.データの収集は,2014年のプロゴルフトーナメントのレギュラーツアーにおいて,調査協力の意思を持つ観戦者に対して直接配布,直接回収の質問紙調査を実施した(N=602).調査項目はHansen and Gauthier (1993), Wakefield and Slone (1995), Watanabe, Matsumoto, and Nogawa (2013)を参考に開発された尺度を用いた.分析は,確認的因子分析による項目の妥当性及び信頼性を検討したのちに,共分散構造分析を用いてモデルの妥当性及び要因の因果関係を明らかにした.分析の結果,尺度の妥当性及び信頼性は担保され,モデルの妥当性および要因の因果関係を確認することができた.要点として,「プロゴルフトーナメント観戦ならではの特徴」は観戦者の居心地を強く規定することが明らかとなり,居心地が観戦者の再来場意図に強く影響を及ぼすことが明らかとなった.また,「選手」や「コース」,「飲食やイベントなどのサービス」は会場内の居心地を媒介して再来場意図に影響を及ぼす主な要因であることが明らかとなった.さらに,対象となるチームや種目などの「心理的な結びつき」が観戦者の居心地に影響を及ぼす効果よりも,居心地が「心理的な結びつき」を醸成する可能性が示唆された.スポーツマネジメント本研究の目的はおおむね順調に進展している。平成25年度は、「本研究における理論的枠組みの構築」、「プロゴルフ観戦者の特性を明らかにする」ことを目的としてきた。これら目的について順調に研究を進めることができた。平成26年度も同様の手順により研究を進めていく予定である。研究2年目の平成26年度は、1年目と同様にプロゴルフトーナメント観戦者を対象とした調査を実施する予定である。特に、前年度調査との比較による観戦者の特性を把握するとともに、尺度の妥当性と信頼性の検証を行ったうえで、スポーツイベントにおける居心地を規定する要因を明らかにすることを試みる。物品費、人件費・謝金について当初の予定より、少額で済んだために差額が応じている。特に、物品費にかかる費用が研究を進めていくうちにそれほど必要ではなくなったことが理由である。平成26年度の研究費は主に、国内外学会での研究成果発表に使用するほか、調査に関わる旅費、調査員への謝礼、調査備品購入等に使用する予定である。
宇宙背景輻射を通じて高次曲率修正重力の可能性を探る手法の開発

前年度までの進捗を受け、研究代表者の着目する高次曲率修正重力理論の下でインフレーション膨張期に生成される原始背景重力波を初期値ないし源泉とし、後期宇宙における観測可能量の計算に取り組んだ。ここで当初計画で想定されていなかった問題として、一般相対論以外の重力理論では背景重力波のようなストカスティックな重力波の存在量を測る物理量の理論的な定義が確立されておらず、新規の定式化が必要になることが認識された。重力波の存在量は宇宙膨張則の変更や、重力波が2次的に誘起する宇宙マイクロ波背景放射の偏光の大きさを計算する際に必要になる。そこで、高次曲率修正重力理論における重力波密度の一般論とその定式化を進めた。また、インフレーション直後のスカラー揺らぎから2次的に生成される背景重力波スペクトルの計算を行った。ただしここでは重力法則として一般相対論を仮定した。成果として、将来の衛星観測等によってインフレーションのモデルの弁別、および、インフレーション終了後の宇宙の再加熱温度を推定ないし制限する可能性を提示した。また、アーベル型ヒッグス模型で生成されるI型宇宙弦のネットワーク構造の形成と時間進化を調べた。さらに、宇宙弦が起こす重力レンズと積分ザックス・ヴォルフェ効果の高次相関によって宇宙マイクロ波背景放射に誘起される非ガウス性のバイスペクトルを計算し、とくに宇宙弦の一種である宇宙超弦の検出に有用であることを主張した。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は当初の計画に沿い、Weyl曲率テンソルの形の補正がLagrange函数に含まれる重力理論での宇宙論的摂動の生成と進化を解析する手法の構築に取り組んだ。まず、もっとも基本的な型であるWeylテンソル2次の補正項を取り上げ、その場合の重力摂動の発展方程式を導出し、de Sitterインフレーション背景でテンソル摂動の量子論的真空期待値を計算した。このとき、補正項が純粋なWeylテンソルの縮約の場合と、Lorentz共変性を自発的に破るスカラー場と結合した場合の二通りを検討した。前者では計量の他に新たなテンソル自由度が生じるが、通常の手続きに従って個々の量子化を行なうことに支障はなく、一般相対論と同様にスケール不変な初期スペクトルが得られることが分かった。ただし一般相対論との差異は振幅の大きさとして現われ、Weyl項の相対的影響が増すにつれて振幅が減衰することが分かった。一方、後者ではLorentz共変性の破れのために新たな動的自由度の発生が抑制される利点があるものの、量子論的な真空の選定基準の変更を余儀なくされることが分かり、Weyl項の補正の大きさに応じて真空期待値が増減する可能性があることが分かった。次に、純Weyl2次項の場合に集中し、インフレーション後の減速膨張宇宙でHubble半径内に再進入したテンソル摂動の時間発展の計算を行なった。現在までの部分的な成果として、Weyl項のエネルギースケールがインフレーションのそれに比べて低い場合、再進入後に振幅が増幅する可能性があることを見出した。本研究計画全体の目標は一般的な高次Weyl曲率重力理論における宇宙論的摂動論を構築した上で理論の観測的検証を行なうことであり、当初計画では先に定式化を完了し、その後で検証を行なうこととしていた。現状ではWeylテンソル2次項を持つ重力理論における摂動論の定式化に目処が立ち、またその場合に集中して観測的検証をある程度まで進めている。部分的な順序の入れ替えが生じてはいるが、全体的な目標に対してはおおむね順調に進展していると自己評価する。当初の計画通り、一般的な高次Weyl曲率重力の宇宙論的摂動を通じた観測的検証を目として研究を推進する。これまで得られた知見から、スカラー・ベクトル・テンソル型摂動のうちテンソルへの影響がもっとも顕著であることが示唆されるため、観測量としてもテンソルと関連付けられるものを優先的に検討するようにしたい。

現在までに、Weylテンソル2次の補正項の場合におけるインフレーション起源のテンソル摂動の初期スペクトル計算が可能となったため、観測可能量である背景重力波の現在値を計算する。また、CMB偏光の計算を試みる。さらに、スカラーおよびベクトル型摂動についても初期値と現在値の計算法を確立し、それらが誘起する観測可能量を見出す。それらを現在の観測データと比較し、理論の妥当性を検討する。Weylテンソル2次の補正項の場合の方法論を確立し、より高次の一般的な曲率補正を持つ理論への拡張を試みる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
難聴児の言語学習に影響を与える高次脳機能障害の評価とその対策に関する研究

言語習得期前難聴児が示す言語発達の経過は非常に多様であり、聴能訓練が順調に推移した症例が必ずしも良好な経過をたどるとは限らない。難聴児における学習障害の合併率は10%前後と報告されており、その中核症状である発達性dyslexiaが存在すると、難聴児の言語発達には大きな影響を受ける。しかし学齢期の前にスクリーニングすることはきわめて困難であり、難聴要因を加味して検討することはさらに困難である。よって今回(1)健聴就学全児を対象として発達性dyslexiaのリスク要因となりうる認知能力の標準値の作成(2)健聴5歳児音読力の標準値の作成と人工内耳装用児との比較検討(3)日本語において特に「読み書き」に関与する認知能力である視覚認知について5歳児の標準値の作成、の3点について検討を加えた。研究(1)では、知的に問題の無い学齢前児37名を対象とした。読み書きに必要な認知能力の精査として実施した検査はレイベン色彩マトリックス検査SetA(RCPM)、言語発達遅滞検査(S-S法)、ベントン視覚記銘力検査、音韻認識処理課題、かな-文字の書字及び読字課題を実施した。結果、1、S-SやRCPMはカットオフの指標として有用である。2、かな読字は月齢と相関しないが書字は月齢60ヶ月を境に急速に達成可能となる傾向が明らかとなった。研究(2)では、対象とした人工内耳装用児では健聴児に比して音読時間が有意に短い反面、条件変更のあと誤反応数の増加を認めた。研究(3)では健聴5歳児105名を対象とし、視覚認知課題としてベントン視覚記銘力検査の遅延再生課題を実施した。対象年齢に併せて歪みは無視し各設問のピースの位置と形態の誤りで1点ずつ加点を加えた。結果36.95±5.31であり、現在この妥当性について検証を加えている。研究(2)、(3)については今後論文投稿を予定している。【目的】近年、難聴児の発見が低年齢化し、言語発達への介入方法の選択にもより高い客観性が求められるようになってきている。難聴児が示す言語発達の経過と様相は非常に多様であり、聴能訓練が順調に推移した症例が必ずしも良好な言語発達の経過をたどるとは限らない。ところで、難聴児における学習障害の合併率は10%前後と報告されており、こうした学習に対する困難が存在すると、難聴児の言語発達には大きな影響を受ける。学習障害と総称されるものの中核症状である発達性読み書き障害などに対する知見は、近年非常に深まってきており、特異的な対策も存在する。にも関わらず、発達性読み書き障害の問題を学齢期の前にスクリーニングすることはきわめて困難であり、難聴要因を加味して検討することはさらに困難である。そこで今回就学前児が文字の習得にあたって、まず一般児がどういった認知特性の変化をたどるかを検討し、障害例との比較から就学前介入のあり方についても検討を加えたので報告する。【方法】コントロール群としてA市私立保育園に在籍する4歳3ヶ月から6歳2ヶ月までの就学前児37名を対象とした。実施した検査はレイベン色彩マトリックス検査(setA)、ベントン視覚記銘力検査、かな音読書字検査(宇野2002に準拠)、さらに音韻分解抽出能力と音声言語の長期記憶の評価バッテリーを作成し実施した。障害群では就学前に書字困難の検出が可能であった2症例を対象とした。【結果】音韻分解抽出能力は比較的ばらつきが大きく、標準誤差が大きかった。ベントン視覚記銘力検査では平均値が低下したが、評価方法を工夫することによって視覚認知能力の評定が可能であった。音読及び書字未獲得症例では、音韻分解抽出課題の得点低下を認めたが、音韻分解抽出課題の得点の低い児であっても文字習得できている症例も存在した。

研究(2)では、対象とした人工内耳装用児では健聴児に比して音読時間が有意に短い反面、条件変更のあと誤反応数の増加を認めた。研究(3)では健聴5歳児105名を対象とし、視覚認知課題としてベントン視覚記銘力検査の遅延再生課題を実施した。対象年齢に併せて歪みは無視し各設問のピースの位置と形態の誤りで1点ずつ加点を加えた。結果36.95±5.31であり、現在この妥当性について検証を加えている。研究(2)、(3)については今後論文投稿を予定している。
非晶質酸化物のｐｎ制御とデバイスへの応用

本研究はAl-NクラスターをInGaZnO4にドープすることによりp型InGaZnO4を得ることを目的としている。InGaZnO4とAlNの混合紛体をターゲットとし、スパッタリング法により薄膜を作製した。高真空2x10-3 Torrではp型薄膜は得られなかった。これに対して低い真空2x10-2 Torrでは、7% AlNターゲットで0.6% O2では500 MΩの抵抗を示すp型InGaZnO4薄膜が得られた。このp型InGaZnO4薄膜の抵抗率210Ωcm、正孔の濃度7.5×1017 cm-3易動度0.4 cm2/Vsを得た。InGaZnO4のpn接合は明確な整流特性を示した。Al,Nのクラスタードーピングによりp型の非晶質InGaZnO4の作製を実施した。これまでは、InGaZnO4粉末にAlN粉末を添加したものをターゲットとして、RFスパッタリングにより薄膜作製を行ってきたが、InGaZnO4とAlNのスパッタ速度や酸素分圧依存性が異なっているため、p型薄膜の低抵抗化に困難を生じてきた。そこで、今年度は、InGaZnO4ターゲットとAlNターゲットを独立にスパッタできるように装置を改造し、p型薄膜の作製を行った。RFpowerを一定にし、堆積真空のみを変化させたところ、堆積圧力の増加と共に抵抗が上昇した。また、ゼーベック効果測定でpn伝導を調べたところ、1×10-2 Torr付近でp型伝導を示した。堆積雰囲気での酸素分圧を変化させたところ、酸素比率が0%から0.5%に増やすと、抵抗は減少し、p型を示さなくなった。この原因は、酸素によりAlNの窒素が失活し、窒素ドープ量が減ったためであると考えらる。こうした結果から堆積真空9.5×10-3 Torr、酸素量0-0.3%の条件で、最もp型IGZOになりやすいことが分かった。良好なpnデバイスを作成するため、n型IGZOの表面形態と作製条件との関係を調べた。基板とターゲットの距離が短く加えて高真空の場合に、1nm以下の平滑さを持つ薄膜が得られた。これは、スパッタされた粒子の散乱が少ない状態では斜め入射効果が抑制されるためと考えられる。得られたp型IGZOとn型IGZOを用いてpn接合のデバイスを作製し、I-V測定を行った。その結果、良好な整流性が得られた。このI-V測定の結果からも、作製された薄膜がp型であることが判明した。非晶質InGaZnO4のpn制御を行い、LEDの構成要素として導入し、その特性を評価した。p型InGaZnO4薄膜はAl,N同時ドーピング法を用い、Ar雰囲気下でスパッタリング法によって作製した。最初にIn-Zn-O / n-型InGaZnO4 / Q-ZnO / n型InGaZnO4 / In-Zn-Oからなる多層構造デバイスを作製し、その電気的特性を測定した。その結果、量子ドット薄膜Q-ZnOのうえに非晶質InGAZnO4を堆積させると、表面の平滑性や緻密性が向上し、上下のIn-Zn-O電極間の物理的接触が抑制されることが分かった。これにより、非晶質InGaZnO4薄膜は多層構造デバイス作製に大変有効であることが分かった。次に、In-Zn-O / n-型InGaZnO4 / Q-ZnO /p型InGaZnO4 / Auからなる多層構造デバイスを作製した。ここで、Q-ZnOは量子ドットZnO薄膜で、酢酸亜鉛とH2Oとの化学気相堆積法によって基板温度125°Cで作製した。このデバイスは明確な整流特性を示したが、5V以上の順バイアスを印加しても電界発光は観測されなかった。この原因として、p型InGaZnO4のホールの移動度が低いこと、p型InGaZnO4の価電子帯のトップの位置が量子ドットZnOに比べて浅い可能性が考えられた。量子ドットZnOの価電子帯エネルギー位置を浅くするために量子ドットの粒子径を大きめにする必要があることが分かった。非晶質InGaZnO4薄膜のp型化を窒化アルミニウムAlNをドープすることより試みた。また、hーBNをMg-Oクラスターをドープすることによりn型化させることを検討した。

RFマグネトロンスパッタリング法を用いて薄膜作製を行った。スパッタに用いるターゲットとしてAlN粉体を混合させたIGZO粉体ターゲットを用いた。また、MgOを添加したhーBN粉体をターゲットとして使用した。IGZO薄膜のXRDより膜の構造はアモルファスであることを確認した。またEDSの結果、アンドープIGZO薄膜の組成は約In:Ga:Zn=1:1:1であった。膜の表面形態を、AFMを用いて調査したところ、低真空(2.0×10-2 Torr)で作製した膜は比較的表面が粗く、高真空(5×10-3 Torr)で作製した膜はラフネスが2 nm程度と平坦な膜であった。堆積真空1.5×10ー2 Torrの条件では、酸素濃度0.3 %の雰囲気で抵抗300 MΩのp型IGZO薄膜を得た。また、n型IGZO薄膜とp型IGZO薄膜を用いてデバイスを作製し、IV測定を行ったところ、良好な整流性を得た。非晶質hーBNは、N2雰囲気では酸素を添加することは出来なかったが、Ar雰囲気ではOならびにMg-O添加が可能となった。Mg-O添加のhーBN薄膜は、低い電界で電子放出を示し、更にFNプロットから仕事関数が小さくなっていることが確認できた。単一ターゲットを用いたスパッタリング法では、p型InGaZnO4の作製される条件、たとえば、堆積真空、酸素分圧、高周波出力の最適範囲がきわめて狭く、再現性よくp型薄膜を作製することが困難であった。これに対して、2つの独立したターゲットを用いることによりp型薄膜を作製する条件が緩和され、高い再現性でp型薄膜を作製できるようになった。この点は、当初の目標をクリアしている。非晶質の特徴である平滑な表面を有する薄膜を作製させる条件を明らかにできた点は、実際に多層構造を持つデバイス作製の上で大変重要であり大きな進展であった。Al-Nクラスターを添加したInGaZnO4薄膜をp型化する最適な条件を種々検討した結果、1-2x10-2Torr, 0.3-035%の酸素分圧、高周波出力70W,の条件でp型が得られることが明らかになった。これは、当初の目標の80%程度に相当している。一方、非晶質hーBN薄膜のn型化については、電子線放出特性から電子ドーピングが実現できていることが確認でき、初年度の目標は十分に達成することができた。第1は、理論計算ではInGaZnO4のホールの易動度がきわめて低いことが予想されているが、実際にはある程度の値が得られている。この原因が、高濃度のAl,Nのドープに関係していることが推測され、この点を実験的に解明する必要がある。そこで、高濃度にドープされて出現する窒素関連の不純物バンドを光学的に検出する。第2は、低い易動度を持つp型InGaZnO4を積極的に利用するため、縦型のJFETを試作する。予備実験から、p型InGaZnO4薄膜における粒子径が大きすぎて電場の効果が十分に働かないことが示唆された。そこで、量子ドットをテンプレートとして用いることを検討する。p型InGaZnO4の表面形態を改善するために、より高い真空下でかつ低い高周波出力で薄膜堆積を行う必要がある。この目的を実行するため、従来ターゲットとしてInGaZnO4粉末とAlN粉末を混合したものを用いていたが、独立のターゲットに装置を改良する。hーBN薄膜はn型化は見られたが、劇的な抵抗の低下は確認できなかった。この原因として不純物炭素が推測される。そこで、薄膜堆積プロセスでの炭素の混入を防ぐため、排気系と基板加熱系に改良を加えて、低抵抗のn型非晶質hーBN薄膜の作製を目指す。該当なし新たなターゲットシステムの構築のための真空部品を購入する。
各種廃棄物を複合利用した固化処理土の力学特性に関する研究

各種廃棄物(短繊維)を複合利用した固化処理土の力学特性を明らかにするために,一連の圧密排水・非排水三軸圧縮試験を実施した.これらの結果から,短繊維を混ぜ合わせることによって,一定の強度発現効果が認められた.しかしながら,短繊維を必要以上に混入すると,かえって強度低下を招く恐れがあることも分かった.また一方で,短繊維を必要以上に混入して石灰系固化材による強度発現を妨げているようにも見えるが,ピーク強度を過ぎた後のひずみ軟化の抑制に対しては,非常に高い効果があることを確かめた.拘束圧の高低によっては,ひずみ軟化が全く起こらない場合もある.短繊維混入による靭性効果が存分に発揮されていると思われる.東北地方太平洋沖地震(2011.3.11)において道路や河川堤防,造成地といった多くの土構造物が軒並み崩壊したように,土の強度発現のみの追求では,大きな外力に対しての安定性・耐久性は担保できない.そこで本研究では,筆者らがこれまで開発してきた廃棄物由来の石灰系固化材に,同じく廃棄物である短繊維(ポリエステル)を組み合わせた“短繊維混合固化処理工法"を検討することにした.この工法の特徴は,土や安定処理土に長さ数十数百mm程度の短繊維を混ぜ合わせることによって,短繊維と土粒子もしくは短繊維同士を複雑に絡み合わせて土そのものに“引張力"を持たせるところにある.強度(strength)に加え,靱性(toughness)という“粘り強さ"を土の素材として新たに組み込むことによって,地盤材料としての力学的な向上が期待できる.当該年度に実施した一連の室内実験の結果から,以下のような知見を得た.(1)固化材を使用しない短繊維のみの混合は,顕著なひずみ硬化挙動を示すものの,大きな強度発現効果は得られない.この要因の1つとして,短繊維による過剰間隙水圧減少の抑制が挙げられる.(2)藤森土のようなシルト質土を処理対象土とし,かつ本研究の配合条件の範囲内(固化材混合率812%,短繊維混合率1%以下)であれば,短繊維と本固化材との組み合わせは非常に良好で,強度と靱性の両者を併せ持つ材料の性質へと改良が期待できる.また,限界状態においても,短繊維と石灰系固化材を組み合わせることにより,土粒子間の摩擦抵抗はより一層大きくなる.(3)短繊維と石灰系固化材の組み合わせによって圧縮タフネス(JCI規準)は増大し,靱性に富んだ材料の性質へと変化していく.室内実験はほとんど成功し、当初予定していた以上の成果を得ることができた。これらの成果は学会(土木学会、地盤工学会)等で発表する予定である。東日本大震災(2011.3.11)では,力学的な指標をもとに設計し,かつ適正に地盤改良を施したにも関わらず,道路や河川堤防,造成地,谷埋め盛土など,多くの土構造物が変状・崩壊した.この大震災を契機に,各種土構造物の安定性・耐久性に対する再評価,更なる検討・対策が必要になってきた.そこで申請者は,これまでに受けた科学研究費で開発してきた廃棄物由来の石灰系固化材に,同じく廃棄物である短繊維を組み合わせた短繊維混合補強土工法を検討することにした.この工法の特徴は,土や安定処理土に長さ数十数百mm程度の短繊維を混ぜ合わせ,短繊維と土粒子,もしくは短繊維同士を複雑に絡み合わせて土そのものに“引張力"を持たせるところにある.これによって,固化材混合のみの強度発現だけに留まらず,タフネス(靭性,粘り強さ)や耐浸食性など,土の地盤材料としての力学的な向上が期待できる.本年度は,短繊維混合固化処理土の強度やタフネス,さらには繰返し載荷に伴う残留変形(累積変形)の抑制効果を一連の室内実験から検証した.以下に,得られた知見をまとめる.(1)短繊維混合率の増加に伴って緩やかではあるが,土の一軸圧縮強度は増大し,かつピーク強度を過ぎてからのひずみ軟化が抑制される.(2)一軸圧縮試験の結果から圧縮タフネスを求めて比較してみると,短繊維と石灰系固化材を組み合わせることによって,靭性に富んだ材料の性質へと変化していく.(3)短繊維を混ぜ合わせることによって,石灰安定処理土の繰返し載荷に伴う残留変形を抑制できる.当初予定した室内実験およびデータ整理は順調に進んでいる.短繊維混合補強土工法の特徴は,土や安定処理土に長さ数十数百mmの短繊維を混ぜ合わせ,短繊維と土粒子,もしくは短繊維同士を複雑に絡み合わせて土そのものに引張力を持たせるところにある.強度(strength)に加え,引張力から生み出される靭性(toughness)という「粘り強さ」を新たに土の素材として組み込むことによって,地盤材料としての力学的な向上が期待できる.強度と靭性の両者を併せ持つ地盤材料は,せん断強度や残留強度の増加に留まらず,法面被覆材などの耐浸食性にも優れていることで知られる.申請者は,これまで開発してきた廃棄物由来の石灰系固化材と,同じく廃棄物である短繊維を組み合わせて土質改良を施した固化処理土(以後,短繊維混合固化処理土と呼ぶ)に対して,圧密非排水・排水三軸圧縮試験を実施した.この結果,短繊維を混ぜ合わせることによって,一定の強度発現効果が認められた.しかしながら,短繊維を必要以上に混入すると,かえって強度低下を招く恐れがあることも分かった.