hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然の物質への知的好奇心、探究心を高める観察実験とパソコンを活用する教材開発

自然の創造物である鉱物結晶は多様で、それらの形、色の美しさに多くの関心が集まる。また、金属・セラミクス、エレクトロニクス材料、生体が形成する鉱物など身の回りの物質にも関わりが深い。その理解には、物理、化学、生物など広く自然科学と密接に関係しており、理科全般への好奇心・探究心を深めることが期待できる。本プロジェクトでは、自然が創る物質について、子どもたちを指導する側に立つ現職教師、教師志望学生等が関心と理解を深め、結果として、子どもたちに理科好きを持続・発展させる教育へとつながることに期待を込め、多様な鉱物・岩石、岩石薄片の観察像のデータベース化と解説資料の作成を行った。その主な内容は次のとおりである。(1)主な鉱物約50種、火成岩(火山岩、深成岩)、堆積岩、変成岩に代表される岩石約130種について、それらの標本および薄片の観察像の収録(2)身近にある鉱物結晶の観察として、浜辺、湖岸、川などいろいろな自然環境で形成される砂、生物が創る鉱物についての観察(3)簡便な岩石薄片作成の方法とその観察法。偏光顕微鏡観察の原理理解としての偏光の性質、光の干渉と複屈折、多色性の理解のための解説。本プロジェクトは、これらの成果を核として、今後継続して補強と改善を行うものである。また、実施期間では、主として、資料の集成を中心に行ってきたが、これらを活用するツールとしてのソフトウエアの改善もまた今後の課題であり、(4)鉱物結晶のもつ巨視的性質としてのシンメトリ(対称)、微視的性質としての原子配列など、指導する側の鉱物に対する知見を深めるための資料の提供も合わせて増強する計画である。本プロジェクトの遂行に、弘前大学教育学部附属中学校の理科担当教員(工藤昭彦教頭ならびに相馬浩治、大湯由香利、戸澤裕香子の各教諭)が研究協力者として加わった。大学での教師志望の学生を対象とした理科の実験教育を通して感じられることは,岩石や鉱物など自然の物質に対する理解が極めて乏しいことである。鉱物は地球や月,惑星の固体部分を構成する基本的な物質で,極めて身近にある物質である。また,日常生活に利用される多くの無機素材にも密接に関係している。子どもたちや学生は鉱物に関心はあるが,学校では分類や名称の学習が中心となり,その奥に潜む不思議ないろいろな性質や特徴について触れることが少ないので,興味関心が発展しない。これは,教師自身の鉱物への理解が乏しいことや,教育現場に適切な教材が少ないことにもよる。本研究は,代表者がこれまで培ってきた学生実験での経験と専門の結晶学の蓄積を活かし,鉱物という物質に対して,中学校の生徒から大学生,学校での理科教師が,その興味と目的に応じて活用できる教材の開発を目的としている。内容は,鉱物結晶の肉眼観察による分類,薄片による岩石の鉱物組織の顕微鏡観察,偏光の理解,結晶の構造の理解,結晶と回折現象,結晶外形と原子配列の示す対称など,鉱物結晶の理解に関連する物理的化学的な要素,数学的な要素などをできるだけ平易にした総合的な教材を目標としている。これによって,教師・教師志望学生に鉱物という自然の創造した物質への興味関心を深め,物理,化学,数学等との関連の理解を深め,結果として,こどもたちに理数科好きを持続させることを念願としている。本年度は,主として(1)これら教材作成の骨格について検討,(2)顕微鏡観察のための薄片試料について,どこでもだれでも作れる方法の考察と提示,(3)身近な鉱物結晶標本の視覚資料の作成をすすめた。偏光,回折現象,結晶構造など基礎的概念の理解のための教材作成が今後の課題となる。
モジュラーアプローチによる語彙部門と統語部門の相互関係についての研究

まず文法における語彙部門の位置付けを明らかにしておくために,先行研究のサーベイを行ったところ次の3つのアプローチに集約されることがわかった。1.全ての語形成を語彙部門で行う極端な語彙論の立場(cf.Di Sciullo & Williams(1987)),2.語は統語部門で句とパラレルに派生され,語彙部門は語彙目録のリストに過ぎないとする立場(cf.Sproat(1985)),3.語形成は基本的に語彙部門で行われるが統語部門や音韻部門でも可能であるとする立場(cf.Anderson(1982))。当初は第2のアプローチ,特にLieber(1992)を修正,発展さえようと試みたが,語形成特有の制約を認めない方向性にはかなりの無理があった。そこで,上記3つのアプローチを比較検討した結果,第3のそれに属する影山(1993)のモジュール形態論を採ることにした。これは,語彙部門だけでなく統語部門にも語形成を認め,それぞれに共通の形態理論が適用されるものである。このモデルを採用する理由は次の2点である,1.統合型言語のデータに基ずく他のアプローチの知見も踏まえ,膠着型言語である日本語の語形成データも詳細に観察した上で組立てられている点で優れている,2.語彙部門と統語彙構造が隔絶しておらずD構造で接触することを許すので,基本的な区別を保持しつつ両者における語形成の共通性を捉えられる。このことによって項構造の継承問題も自然なかたちで論じることができる。また,同一言語の語彙的語形成と統語的語形成とを体系的に比較できる点でもバランスのとれた分析が可能となる。今後は,膠着型言語のデータを基に形態構造と統語構造の両方に適用可能な(或いはパラメータ化された)形態理論が構築できるかどうかを検討する。その際,Xバ-等既存理論の中心概念である主要部を見直す。語彙部門で生成される句は存在するのか?,内項/外項の区別や主題役割(階層)を項構造の情報として規定すべきか?といった問題も考察してゆく。
ナノ磁区構造を利用した磁気トラップ型光触媒デバイス

膜面垂直に磁化したCo/Pt多層膜などに形成される迷路磁区構造の表面に生じている非常に大きな磁界勾配に磁性微粒子を吸着させる実験を行った。また,垂直磁化膜として,Co-Pt系以外にCr-Pt,Fe-Pd系などの規則合金の成膜と特性の評価も行った。磁性微粒子としては,分子中にFe原子1個を含むヘミンを水に溶かしたものを利用した。この水溶液にCo/Pt多層膜を浸して乾燥後に表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察したところ,表面平坦性が大幅に増加し,常磁性のヘミンが吸着したものと考えられた。2次イオン質量分析(SIMS)により,表面の元素分析を行ったところ,Fe原子が観察され,ヘミンの吸着が確認された。ヘミンの吸着をより視覚的に示すために微細な磁気パターンをもつ表面への吸着を試みた。具体的には,Co/Pt膜上に10μm前後のレジストパターンを形成後にKrイオンを注入することで,イオン注入部の垂直磁気異方性を消失させ,面内磁化膜中に垂直磁化の正方形パターンの配列をもつ構造を作製した。この表面にヘミンを吸着させ,表面モルフォロジーをAFMで観察したところ,垂直磁化を持つ部分の平坦性の劣化が見られ,ヘミンの吸着が示唆された。しかし,面内磁化部分との違いは,予想したよりは小さく,現在,その理由を調査している。さらに,ヘミン以外の常磁性分子として,Pt原子1個を内包するカルボプラチンについても,Co/Pt膜への吸着をAFMにより調べたが,表面モルフォロジーの明瞭な変化が観察されなかったため,Co/PtをCo/Pdに代え,SIMSによる表面分析の準備を進めている。また,トラップした分子を分解するための光触媒TiO_2膜についてもスパッタ成膜と成膜後の熱処理を行い,メチレンブルーに対する光触媒効果を確認した。本年は,ナノ磁区構造をもつ磁性薄膜への常磁性分子の吸着について検討を行った。ナノ磁区構造をもつ磁性薄膜として,まず,Co/Pt多層膜を3元スパッタリング装置で作製した。作製したCo/Pt膜を磁気力顕微鏡で観察したところ,磁区幅200400nmの迷路磁区構造をもっていることが確認できた。Co/Pt膜は,1000emu/cc前後の飽和磁化を持つため,表面には非常に大きな磁界勾配が生じていることが分かる。この磁界勾配ももつ表面に吸着させる分子として,ヘミンを選んだ。ヘミンは,分子量652で,分子の中心にFeイオン1個を包含している。ヘミンの粉末を振動試料型磁力計で,測定したところ,常磁性を示すことが確認された。ヘミンを希釈したアンモニア水に溶解して,この溶液にCo/Pt膜を浸して,乾燥後に,原子間力顕微鏡で表面観察を行った。その結果,成膜直後のCo/Pt表面の凹凸が,0.3nm程度であるのに対して,ヘミン溶液に浸した後の表面には,1nm以上の凹凸があり,ヘミンが吸着しているものと考えられた。このヘミンの吸着が,磁力に因るものか,単に表面に付着したものかを判別するために,迷路磁区構造をもつ成膜状態のCo/Pt膜を電磁石中で磁界を加えて,磁化を飽和させた状態として,ヘミン溶液に浸して,表面を観察したところ,表面の凹凸の増加は,わずかであり,迷路磁区構造をもつCo/Ptの場合とは,有意の差が認められた。ヘミンが,磁界勾配の大きい磁壁に沿って付着するとすれば,磁区構造とよく似た表面形状が観察されるべきであるが,これに関しては,今のところ不確かであり,今後,Co/Pt膜の磁化の大きさと,表面の関係などを評価する必要がある。
CAIにおける知識獲得

知的CAIにおける知識獲得には、CAIの利用者が知識を獲得する教育問題と、CAIシステム自身が実行過程において指導上の知識を経験的に獲得する機械学習の二面性がある。この二面性は高度個別化と発見的学習と言う2つの方法によって整合させることができる。われわれはこのような基本的な立場にたって、高度個別化のための学習者のモデル化と誤り原因の同定法、および発見的学習の指導方略について研究し、次のような成果を得た。(1)ILEとITSの構成原理と相補性に関する研究を行ない、発見的学習支援のための新しい教育パラダイム“Bi-Modus CAI"を提案し、具体的な環境に応用し、成果を発表した。(2)教授戦略の構築に関わる意思決定のモデルを提案した。また、学習者モデルを構築する際の矛盾を分類し、高度な学習者モデルの構築方法を定式化した。(3)EBLを応用して、システムが領域知識を自動的に獲得する方法、および学習者モデルを構築する方法を提案し、汎用性の高い知的CAIシステムの構築に貢献した。(4)構成主義的教育観とメディアメタファに基づく問題提起と解決支援をおこなう開発環境を実現し、文章題、幾何学、電磁気学、プログラミング、日本語学習の支援に応用した。(5)既知知識の伝達と未知知識の発見について、電磁気学の学習と生態モデルにおける学習者の理解状態を測定し、誤り原因となった学習行動を特定しファジー学習者モデルを構築する方法を提案した。(6)環境型CAIシステムのモデル化を行ない、外国人向け漢字学習システム(漢字工房)と英会話学習システム(hyper English)に適用し、成果を得た。このように本研究では、高度に個別化した学習環境を設定し、深い学習を支援するシステムを体系づけた。(1)発見的学習のための新しい教育パラダイム“Bi-Modus CAI"を提案した。(2)4値に拡張たprologを用いて非単調帰納推論型学習者モデルの構築方式を安式化した。(3)EBLを応用して、システムが教育のノウハウを自動的に獲得する方法を提案した。(4)メンタルモデルの外在化に関する研究を行った。(5)学習効果を測定し、教授方略や知識表現の有効性を評価する方法を提案し、実現した。(6)上に述べた基本的な立場に立って作成した具体的な教材は、次のとおりである。☆外国人向け漢字学習システム(漢字工房):漢字の意味や発音を部首との関係で系統立てて学習するためのシステムで、常用漢字約2000文字が学習できる。☆滑車、おもり、積み木等を自分で操作して構成した環境で微分方程式を導出したり、系に働く力や物体の運動を予想して、画面上で行う実験結果と照合するシステム。上記のように、われわれは本研究において、高度に個別化した学習環境を設定し、発見的な学習を支援するためのシステムを体系づけることができた。このように、学習者の主体的な発見応力を助長するというわれわれの方法は、今後誤概念の発生を予防して、本質的な理解を獲得するシステムへ発展することが予想される。
解像度が異なる衛星画像の統計手法による重ね合わせ

地球観測衛星ランドサット5号から送信されるTMデータでは6つのバンドの地表面解像度が30m四方であるのに対し、バンド6が観測する熱画像では120m四方と画質が劣る,そこで、我々の研究グループは熱画像の値に高解像度バンドの線形結合を加えることにより熱画像を改良する手法を提案し、視覚的には画質を改良することが出来た。ところが真の画像と改良画像との2乗誤差で評価すると、必ずしも元の低解像度画像との2乗誤差と比較して小さくなっていないことが判明した。この原因は1)画像間の距離として2乗和は適当ではない。2)すべてのバンドを用いた補正は良くない。という2つの可能性がある。また、3)線形結合の係数を推定するために用いる近傍の大きさも補正結果に大きく影響する。ことも分かった。1)は今後の研究課題とすることにし、2)についてNishii,Kusanobu and Nakaoka(1999)で情報量基準に基づいて画像選択を行なうことを提案し、その有効性を確認した。同時にこの手法は3)の問題についてもある程度の示唆を与えることが分かった。さらに、本手法を高解像度画像や、熱画像を平均化して得られる疑似低解像度画像に適応することによって、本手法の有効性を確認した。衛星データの解析に関連した研究として以下の成果を得た。・土地被覆の種々の判別手法を評価する基準として、カッパ統計量が広く用いられているが、これを比較基準として用いることは不適当であることを示した。さらにエントロピーに基づいた基準を提案し、その検定統計量をえた。また、判別によるロスの考え方も紹介した。(Nishii and Tanaka,1999)・森林と人口との関係についてすでに導出していた理論モデルに、各メッシュの標高差も取り入れた空間モデルは、広い適応範囲を持つことを示した。また広島県の実データに適応し、空間モデルの良さが検証出来た。(Tanaka and Nishii,1997)・市区町村ごとの肺ガンによる死亡率を、海岸線からの距離、人口海岸の方向を説明変数として空間モデルを適応すると海岸線からの距離は有意に影響することが分かった。気化した海水の影響が示唆される。(発表準備中)・時系列データをウェーブレット関数により展開し、その係数をベイズモデルによって縮小させると高周波ノイズの低減に有効であることを示した。(発表準備中)地球観測衛星ランドサット5号から送信されるTMデータでは6つのバンドの地表面解像度が30m四方であるのに対し、バンド6が観測する熱画像では120m四方と画質が劣る,そこで、我々の研究グループは熱画像の値に高解像度バンドの線形結合を加えることにより熱画像を改良する手法を提案し、視覚的には画質を改良することが出来た。ことも分かった。(発表準備中)地球観測衛星ランドサット5号から送信されるTMデータでは6つのバンドの地表面解像度は30m四方であるのに対し、熱画像では120m四方と画質が劣る.そこで、我々の研究グループは熱画像の値に高解像度バンドの線形結合を加えることにより熱画像を改良する手法を提案した。ところが、6つの高解像度バンドの中から本当に有効なバンドのみを選び出さないと最小2乗誤差の意味では改悪する現象があることがわかった。そこで情報量基準に基づいて画像選択を行うことを提案した。同時にこの手法は線形結合の係数を推定するための近傍の大きさをどのように選べばよいかも有用であることを示した。

さらに、本手法を高解像度画像や熱画像を平均化して得られる疑似低解像度画像に適応することによって、本手法の有効性を確認した。衛星データの解析に関連した研究として以下の成果を得た。・衛星画像では、衛星の進行方向に垂直な帯状で観測するために、横縞のノイズがあらわれる。このノイズを低減させるためにベイズ線形回帰モデルを用いた。モノクロの画像では従来手法と比較し、有効性を確認した。本手法はカラー画像にも応用が可能であり、従来手法には無い特長を持つ。・スペクトルデータから土地利用の判別を行なうには、高速な手法が求められる。そこで高速な3分木による判別法と、高精度な一次(二次)判別を組み合わせる手法を提案した。本手法は複数の土地利用が混ざっているミクセルの検出に有効であることが示された.・森林と人口との関係を定量的に捉えるため,両者間に微分方程式モデルを仮定し,理論モデルを導出した.広島県の実データに種々のモデルを仮定した際,理論モデルが情報量基準より選ばれる事がわかった.地球観測衛星ランドサット5号から送信されるTMデータでは6つのバンドの地表面解像度が30m四方であるのに対し、バンド6が観測する熱画像では120m四方と画質が劣る.そこで、我々の研究グループは熱画像の値に高解像度バンドの線形結合を加えることにより熱画像を改良する手法を提案し、視覚的には画質を改良することが出来た。ところが真の画像と改良画像との2乗誤差で評価すると、必ずしも元の低解像度画像との2乗誤差と比較して小さくなっていないことが判明した。この原因は1)画像間の距離として2乗和は適当ではない。2)すべてのバンドを用いた補正は良くない。という2つの可能性がある。また、3)線形結合の係数を推定するために用いる近傍の大きさも補正結果に大きく影響する。ことも分かった。1)は今後の研究課題とすることにし、2)について情報量基準に基づいて画像選択を行なうことを提案し、その有効性を確認した。同時にこの手法は3)の問題についてもある程度の示唆を与えることが分かった。さらに、本手法を高解像度画像や、熱画像を平均化して得られる疑似低解像度画像に適応することによって、本手法の有効性を確認した。●土地被覆の種々の判別手法を評価する基準として、カッパ統計量が広く用いられているが、これを比較基準として用いることは不適当であることを示した。さらにエントロピーに基づいた基準を提案し、その検定統計量をえた。また、判別によるロスの考え方も紹介した。●森林と人口との関係についてすでに導出していた理論モデルに、各メッシュの標高差も取り入れた空間モデルは、広い適応範囲を持つことを示した。また広島県の実データに適応し、空間モデルの良さが検証出来た。(発表準備中)●市区町村ごとの肺ガンによる死亡率を、海岸線からの距離、人口海岸の方向を説明変数として空間モデルを適応すると海岸線からの距離は有意に影響することが分かった。気化した海水の影響が示唆される。(発表準備中)●時系列データをウェーブ
状況・機能手掛かりを持つ対話データベースと誤り解析パーザに基づいて日本語の学習を支援するシステム

本研究は,第二言語としての日本語学習のための知的支援システムとして,文法教育とコミュニケーションの能力の教育の融合を目指したものである,システムは,表現の使い分け方としての学習項目のインデックスをつけた例文集を用意し,的確な例文中の目標とする学習項目を含む部分について,読解支援で文脈を解らせた上で,穴埋め作文を行わせ,システムがそれを診断し,その結果再現性があり,表現として表層で近いものがある誤りについては,正しくないあるいは正しい学習項目に該当し,適切な水準の語彙を含む例文をシステムが検索して提示して誤りに気づ付かせ,修正を促す.このような学習支援システムの実現のために,まずLexcalied Tree Adjoining Grammar (LTAG)とスタックを利用し,実質上前面的にユニフィケーションと線形なバックトラックだけで進行する診断処理系を開発し,語彙リストと意味的かかり関系を,学習者と共有するという前提のもとに,余分なかかり,かかりの不足,接読辞の誤りや欠如,活用の誤り,かかりの障害,交叉かかり,状況依存の不適切さ等を検出することが可能となった.また,学習項目のインデックス付けを支援するために,文例の表層的特徴から学習項目ヘマッピングを行うルール群を試作し,形態素解析の結果を利用した形態素のパターンだけだ再現率90%適合率84%程を得,構文解析結果の一階層のかかりだけを利用して再現率96%適合率80%を得た.適合率の低下は,形態素解析の複数候補の利用,2階層のかかりの考慮,部分マッチングの禁止の導入等によって防げよう.また,共起情報を利用してあるていどの意味的曖昧さの除去ができれば,概念辞書の利用によって,大幅な適合率の改善が見込まれることを確かめた.本研究は,第二言語としての日本語学習のための知的支援システムとして,文法教育とコミュニケーションの能力の教育の融合を目指したものである,システムは,表現の使い分け方としての学習項目のインデックスをつけた例文集を用意し,的確な例文中の目標とする学習項目を含む部分について,読解支援で文脈を解らせた上で,穴埋め作文を行わせ,システムがそれを診断し,その結果再現性があり,表現として表層で近いものがある誤りについては,正しくないあるいは正しい学習項目に該当し,適切な水準の語彙を含む例文をシステムが検索して提示して誤りに気づ付かせ,修正を促す.このような学習支援システムの実現のために,まずLexcalied Tree Adjoining Grammar (LTAG)とスタックを利用し,実質上前面的にユニフィケーションと線形なバックトラックだけで進行する診断処理系を開発し,語彙リストと意味的かかり関系を,学習者と共有するという前提のもとに,余分なかかり,かかりの不足,接読辞の誤りや欠如,活用の誤り,かかりの障害,交叉かかり,状況依存の不適切さ等を検出することが可能となった.また,学習項目のインデックス付けを支援するために,文例の表層的特徴から学習項目ヘマッピングを行うルール群を試作し,形態素解析の結果を利用した形態素のパターンだけだ再現率90%適合率84%程を得,構文解析結果の一階層のかかりだけを利用して再現率96%適合率80%を得た.適合率の低下は,形態素解析の複数候補の利用,2階層のかかりの考慮,部分マッチングの禁止の導入等によって防げよう.また,共起情報を利用してあるていどの意味的曖昧さの除去ができれば,概念辞書の利用によって,大幅な適合率の改善が見込まれることを確かめた.本年度は、目標とするシステムの基礎固めとして以下の成果が得られた。(1)既にブラウザのCGIを用いて作られてインターフェイスを、JAVAによるものに置き換えるための試作を行った。(2)リレーショナルデータベースソフトウエアを用いて、対話例と、発話ごとの状況・機能記述を登録して、表層と状況機能の両方から高速な検索ができる仕組みを開発した。(3)日本語教育の指導書と教科書をもとにして、日本語の主要な機能的表現-学習項目-の一覧を作成した。(4)テキストを形態素解析にかけて得られた情報を基にして、テキストが含む学習項目の抽出を支援する試みを行った。教師や学習者が、たとえば、新しい少数の学習項目以外は、既得の学習項目だけを含むようなテキストを拾いだすために利用することができる。(5)標的文の状況機能記述が与えられたとき、学習者の入力した文を、それに照らして診断するために、スタックを利用したLTAG(Lexicalized Tree Adjoining Grammar)によるアルゴリズムを開発し、基礎的な部分を実装した。特に、(5)について、LTAGでは、語彙情報に、意味制約と構文制約をすべて書き込むことができるので、ローカルな正解の生成や、スタックからのかかりの可能性のチェック、かかり結果の諸制約の表現の生成が、ユニフィケーションだけで行えること、かかりの曖昧さの除去のための語の配置の非決定性と接続辞や活用の解釈の非決定性を、語彙レベルのバックトラックで扱えること、などのために、極めて効率的であり、保守性が良いことが分かった。インターフェースのマルチメディア化による充実は、来年度のテーマとした。学習者には,作るべき文の意味的なかかり関係を,画像や母国語で学習者に伝えた上で作文を行わせるものとし,システムは,その意味表現を持って,学習者の作文を解析し,局所的に表層表現を生成しながら,余分なかかりの可能性,かかりの不足や障害,交差かかり,活用や接続辞の誤りなどを指摘することができた.

もう一つの構成要素として,教師あるいはコンピュータによるこうした誤りの指摘や発話の状況に応じた学習項目(日語教育である程度合意されている)を手がかりとして,例文を検索するシステムを開発した.まず,各学習項目に該当する例文が持つ特徴として形態素解析の結果が与える語と形態素種を用いる手法を試みた.その結果,自立語の概念に依存する学習項目については.検索の精度が低いという問題点が見いだされた.そこで,次に概念辞書を用いて,形態素情報と概念情報を組みあわせた抽出手法の有効性を検証するために,実際にコーパスを用いた抽出実験を行ない,概念辞書における概念の多価性に基づく曖昧性の解決を人手で行いながら,教師つきの確率的学習を行わせ,確率に基づいた帰属判定を行い,精度が向上することを確認した.このあいまい性の解決の自動化が,最近研究が盛んな何らかの方法で実現されればこの方法は極めて有効であることが明らかとなった.今回,インターフェイスについては,十分な検討を行う余裕がなかったが,2つの構成要素の開発が大幅に進展したので,以後,インターフェイスの研究にも力点をおいて開発を継続する.
日米開戦と情報戦-政策決定システムとの関係を中心に-

18年度は、研究代表者・分担者ともに主として海外ではアメリカ・ナショナルアーカイヴズ関係の資料調査を中心に活動した。今年度の成果の主なものは下記の通りである。(1)アメリカが傍受した日本外交電報(Magic);SRDJシリーズの撮影(研究代表者、分担者)17年度に1940年前半と1941年の部分は撮影をほぼ終了していたので、1940年分後半と撮り洩れの史料を撮影した。(2)SRDJシリーズのデータベース化(研究代表者、分担者)1941年の部分はほぼ完成した(研究成果報告書を参照)(3)アメリカ国務省文書;アメリカ・ナショナルアーカイヴズ(研究代表者)国務省と駐日大使との往復電報(1941年)の撮影は、閲覧可能なものはほぼ終了し、目録を作成した。また、下記のアメリカ在外公館の発着電状況をソースカードからデータベース化した。重慶(1941年112月初)、マニラ(1941年1月7月)、南京(1941年112月初)、上海(1941年1月7月)、北京(1941年112月初)、サイゴン(1941年1月7月)(4)訊問史料;アメリカ・ナショナルアーカイヴズ(研究代表者)占領期に実施された情報関係者に対する訊問史料を収集した。(5)ナショナル・アーカイヴのマイクロフィルム焼き付け(研究分担者)購入済みのマイクロフィルムの焼き付け作業を実施した。(6)国内の史料調査と関連文献の収集(研究代表者、分担者)防衛研究所・国立国会図書館等で史料調査をおこなった。これら及び昨年度調査の成果は、研究成果報告書の論文等に反映された。17年度は、研究代表者・分担者ともにアメリカ・ナショナルアーカイヴズ関係の資料調査を中心に活動した。今年度の成果の主なものは、下記の通りである。1アメリカが傍受した日本外交電報(Magic);SRDJシリーズの撮影(研究代表者、分担者)当初は代表者がSRDJシリーズ、分担者がSpecial Collectionと「赤」という分担予定だったが、分担者による予備調査の結果、SRDJシリーズの量が膨大なことが判明したため、その撮影に集中して実施することとした。撮影には時間と手間を要するため、ともに学内資金や学外資金も導入して調査にあたった。その結果、分担者は1940年の1月6月(002889-005384、1月6月)。代表者は1941年のほぼ全て(008875-028650)を撮影することが出来た。2 SRDJシリーズのデータベース化(研究代表者、分担者)撮影済みの部分について進行中。18年度には完成させる予定である。3アメリカ国務省文書;アメリカ・ナショナルアーカイヴズ(研究代表者)国務省と駐日大使との往復電報の所在は、閲覧可能なものは9割以上終了した(1941年)。今後は追加調査と集計・分析の作業に移る。また、上海等の日本周辺に位置した米大使館についてもソースカードの撮影等で材料を収集中である。4ナショナル・アーカイヴ所蔵の暗号関係文書(研究代表者)アメリカが自国の暗号の強度を試験している報告書や日本陸軍によるソ連暗号の解読状況をアメリカが傍受した史料等が発見された。18年度はこれらの分析に移る。5ナショナル・アーカイヴのマイクロフィルム焼き付け(研究分担者)購入済みのマイクロフィルムの焼き付け作業を実施した。6国内の史料調査と関連文献の収集(研究代表者、分担者)防衛研究所・国立国会図書館等で史料調査をおこなった。

(1)アメリカが傍受した日本外交電報(Magic);SRDJシリーズの撮影(研究代表者、分担者)17年度に1940年前半と1941年の部分は撮影をほぼ終了していたので、1940年分後半と撮り洩れの史料を撮影した。(2)SRDJシリーズのデータベース化(研究代表者、分担者)1941年の部分はほぼ完成した(研究成果報告書を参照)(3)アメリカ国務省文書;アメリカ・ナショナルアーカイヴズ(研究代表者)国務省と駐日大使との往復電報(1941年)の撮影は、閲覧可能なものはほぼ終了し、目録を作成した。また、下記のアメリカ在外公館の発着電状況をソースカードからデータベース化した。重慶(1941年112月初)、マニラ(1941年1月7月)、南京(1941年112月初)、上海(1941年1月7月)、北京(1941年112月初)、サイゴン(1941年1月7月)(4)訊問史料;アメリカ・ナショナルアーカイヴズ(研究代表者)占領期に実施された情報関係者に対する訊問史料を収集した。(5)ナショナル・アーカイヴのマイクロフィルム焼き付け(研究分担者)購入済みのマイクロフィルムの焼き付け作業を実施した。(6)国内の史料調査と関連文献の収集(研究代表者、分担者)防衛研究所・国立国会図書館等で史料調査をおこなった。これら及び昨年度調査の成果は、研究成果報告書の論文等に反映された。
行列拡大と二乗和多項式による数値最適化とゲインスケジューリング制御系設計

本研究では,まず,アーム型倒立振子を対象とし,二乗和多項式(SOS)に基づくゲインスケジューリング(GS)制御の性能が,状態依存リカッチ方程式(SDRE)法と比較して良好であることを示した.つぎに,パラメータ変動領域を箱型ではなく,スーパー楕円や二次曲線で囲まれた領域に選ぶことにより,SOSを利用したGS制御系設計の保守性が軽減できることを示した.また,パラメータの適切な変動領域を設定するために,ディスクリプタ非多項式システムの吸収領域解析を行うことを検討した.最後に,差分進化(DE)を利用し,簡単な形式のGSコントローラを設計することを提案した.研究代表者の川田は,提案法(二乗和多項式に基づいた線形パラメータ変動(LPV)系に対するゲインスケジューリング(GS)制御系設計法)の有効性を検証するために,ソフトウェアやインタフェースの実験環境を整えるとともに,各種の倒立振子の製作や改良を行った.製作した倒立振子実験装置の構成やモデリングの方法については,システム制御情報学会の学会誌における特集号「初学者のための図解でわかる制御工学」で解説した.また,LEGO MINDSTORMS NXTを利用して回転型倒立振子を製作することを検討し,線形行列不等式(LMI)に基づくロバスト制御や量子化制御,サンプル値制御などといった様々なアドバンストな制御手法の有効性検証に利用可能であることを確認した.さらに,提案法と比較するための設計法として,メタヒューリスティック手法のなかで代表的な粒子群最適化(PSO)や差分進化(DE)を利用したGSコントローラの設計を検討した.特に,DEを利用した設計法では,解の収束性や一意性の観点から実用的な結果が得られるが,提案法の方がよい結果が得られることがわかった.一方,研究分担者の市原は,非線形系をLPV系としてモデル化し,二乗和多項式を利用した安定解析手法に基づいて,もとの非線形系の吸収領域を推定することを検討した.そこでは,LPV系の安定解析結果より得られるリアプノフ関数のレベル集合をパラメータ領域と接するまで最大化することで推定領域を得た.また,リアプノフ関数が大域的に単調増加であればReal N-satzで判定し,局所的に単調増加であればStengle's P-satzで判定すればよいことを示すことができた.研究代表者の川田は,製作したアーム型倒立振子のゲインスケジューリング(GS)制御を実現するために,線形最適レギュレータに非線形項を付加することを検討した.具体的には,進化型計算で代表的な粒子群最適化(PSO)および差分進化(DE)により,与えられた評価関数が最小となるように,非線形項の係数を調整した.評価関数は,二種類の目標軌道を与えることで,コントローラゲインが一意に定まるように工夫した.その結果,制御工学の分野で従来,よく用いられてきたPSOと比べて,DEの方が解の収束性や一意性の観点で,実用的であることが確認できた.また,実機実験により得られたGSコントローラの有効性を実証した.同時に,川田は他の実験装置の製作にも着手した.GSコントローラの設計には至らなかったが,二軸車輪型倒立振子の製作を完了し,基本的な線形コントローラで二次元平面状の目標軌道に追従させることに成功した.今後,二軸車輪型倒立振子のGS制御系設計も検討していく予定である.また,パラメータ依存LMIの解をDEにより探索することも検討課題である.一方,研究分担者の市原は,入力飽和を有する多項式非線形システムに対して,状態フィードバックによる制御系設計法を提案した.飽和関数をポリトープ表現とすることで,数値最適化手法で設計が可能となる.設計は2段階で最適化問題を解けばよく,繰り返しは必要ない.まず,第一段階で,行列二乗緩和を直接問題に適用する.つぎに,第二段階で,零化多項式行列を導入し,第一段階で設計した制御器の保守性を改善する.得られた方法は,入力飽和を有する線形システムに対する設計手法の多項式非線形システムへの一つの拡張となっている.数値計算で,提案した設計手法の有効性を検証することができた.本研究では,まず,アーム型倒立振子を対象とし,二乗和多項式(SOS)に基づくゲインスケジューリング(GS)制御の性能が,状態依存リカッチ方程式(SDRE)法と比較して良好であることを示した.つぎに,パラメータ変動領域を箱型ではなく,スーパー楕円や二次曲線で囲まれた領域に選ぶことにより,SOSを利用したGS制御系設計の保守性が軽減できることを示した.また,パラメータの適切な変動領域を設定するために,ディスクリプタ非多項式システムの吸収領域解析を行うことを検討した.最後に,差分進化(DE)を利用し,簡単な形式のGSコントローラを設計することを提案した.平成23年度は,主として,二乗和多項式に基づくGS(ゲインスケジューリング)制御系設計法の有効性を検証するため,アーム型倒立振子への応用を検討した.アーム型倒立振子は,アームを駆動することによりその先端に取り付けられた振子の倒立姿勢を維持することを目的とした実験装置であるが,アームの角度に応じて,振子に伝わる力が非線形的に変化するため,その制御は困難である.そこで,アーム角度に関する非線形性を考慮したLPV(線形パラメータ変動)モデルを導出し,複数の設計仕様を満足させるための条件をPDLMI(パラメータ依存線形行列不等式)で記述した. PDLMIの保守性の低い数値解を得ることは,困難であることが知られているが,本研究では,この問題に対処するため,二乗和多項式に基づく方法を利用することを検討した.

この方法は保守性を低くできることが期待される反面,計算量が多いので,多項式の選び方に工夫を施すことで,計算量の軽減を図った.設計されたGSコントローラの有効性は,実用的な非線形制御法として知られているSDRE(状態依存リカッチ方程式)法と比較した実機実験により検証した.その結果,制御性能を厳密な意味では保証できていないSDRE法と比べて,制御性能の向上が確認できた.つぎに,パラメータの変動領域の選び方を検討した.従来,二乗和多項式に基づく方法では,変動領域を箱型に選ぶことが多かった.しかし,実際のパラメータの軌跡との整合性を考えると,箱型が保守性が高いものである場合も少なくない.そこで,パラメータの変動領域をスーパー楕円領域や二次曲線領域に選ぶことを提案した.また,数値例により従来法と比べて保守性が軽減できることを確認した.本申請研究では,非線形システムに対する制御性能の向上を目指し,パラメータ依存線形行列不等式(PDLMI)に基づく実用的なゲインスケジューリング(GS)制御の設計を検討してきた.二乗和多項式によるPDLMIの数値解法の検討については,パラメータ変動領域を一般に用いられている箱型以外に選ぶことで,その数値解の保守性を低くすることができることがわかった.さらに,行列拡大との組み合わせで数値解の保守性や計算時間を軽減できると考えていたが,予想していたほどの効果は表れなかった.これは,二乗和多項式による方法が強力なツールであり,これ以上の改善が困難であったためだと考えられる.そこで,メタヒューリスティックな手法を利用したGS制御系設計法,二乗和多項式により非線形系の吸収領域を推定することによるGS制御系設計法について,現在,検討を進めている.検証用実験装置の製作についてであるが,これまでに,いくつかの種類の倒立振子を製作または改良した.そのなかで,アーム型倒立振子については,その線形パラメータ変動(LPV)モデルの導出や,既存の制御系設計法による制御性能の限界を確認している.また,提案する二乗和多項式に基づくGS制御系設計法や,粒子群最適化(PSO)や差分進化(DE)に基づくGS制御系設計法の有効性検証に利用している.しかし,2軸車輪型倒立振子や難易度の高いシーソー型倒立振子については,十分な成果を得ることができていないので,今後も検討を進めていく.研究成果の発信については,倒立振子の実験装置の概要,モデリング,各種のコントローラ設計法について,システム制御情報学会の学会誌で特集号を企画した.また,これと連動して,web上でもプログラムソースファイルを公開した.検証用実験装置についてであるが,数値計算ソフトウェアMATLAB/Simulinkや制御用インタフェースボードに関連した周辺設備等をWindows Xp対応のものからWindows 7対応のものに更新した.また,PDLMIの数値解を得るために必要な計算機パワーをもつ64bit OS搭載のパソコンを導入し,実験機の周辺環境を整えた.実験装置自体については,新たに車輪型倒立振子とリモート駆動型アクロボットを製作した.車輪型倒立振子は,前後方向のサーボ制御を実現することができた.
紫外―赤外二重共鳴分光からのアプローチによるカルバゾールの光化学反応機構の解明

カルバゾールは溶液中で紫外光を照射すると種々の反応を起こし、反応の種類は溶媒によって劇的に変化することが知られている。即ち、極性溶媒中ではイオン化が主たる反応経路であるが、無極性溶媒中では水素原子解離反応のみが起き、イオン化は全く観測されない。溶液中で観測されるカルバゾールの特異な光化学反応を理解するには、カルバゾール分子に溶媒がどのように配向し、作用するのかを明らかにすることが必要不可欠であると考えられる。申請者は、溶液の部分系であるカルバゾール溶媒和クラスターに着目し、紫外-赤外二重共鳴分光法を適用した振動構造解析からのアプローチによるカルバゾールの光化学反応機構の解明を試みた。申請者は既に2001年度に、カルバゾール・(水)_nクラスター(n=0-3)の基底状態S_0において紫外-赤外二重共鳴分光による赤外スペクトル測定と理論計算との比較からクラスター内の分子配向の詳細な構造決定を行い、学術論文(J. Phys. Chem. A, 105(38), 8651-8657 (2001))として発表した。2002年度では、光化学反応において直接的な役割を担うと考えられる電子励起分子の振動構造に取り組んだ。カルバゾール・(水)_1クラスターのS_1状態およびカチオン状態の赤外吸収スペクトルの測定に成功し、その結果から、NH伸縮振動がS_0に対してS_1、カチオン共に低波数シフトおよびブロードニングすることが明らかとなった。低波数シフトとブロードニングはS_1よりもカチオンにおいて著しく顕著であり、カチオンが水素原子解離反応に関わっている可能性も考えられるが、詳細については今尚検討中である。また、実験結果の一部については、学術論文(Bull. Chem. Soc. Jpn., 76, 509-514 (2003))において報告した。溶液中で観測されるカルバゾールの特異な光化学反応を理解するにはカルバゾール分子に溶媒がどのように配向し、作用するのかを明らかにすることが必要不可欠であると考えられる。申請者は、溶液の部分系であるカルバゾール溶媒和クラスターに着目し、紫外-赤外二重共鳴分光法を適用した振動構造解析からのアプローチによるカルバゾールの光化学反応機構の解明を試みている。光化学反応機構の理解には、紫外光照射後に生成するS_1状態およびカチオンにおける分子構造を明らかにすることが重要であるが、その解析の基礎情報としてS_0状態の構造決定が、必要不可欠である。申請者はカルバゾール・(水)_nクラスターにおいてはn=0-3において紫外-赤外二重共鳴分光による赤外スペクトル測定と理論計算との比較からクラスター内の分子配向の詳細な構造決定を行い、本年度学術論文(J. Phys. Chem. A,105(38),8651-8657(2001))として発表した。さらに、光化学反応において直接的な役割を担うと考えられる電子励起分子の振動構造解析の足がかりとして、カルバゾール・(水)_1クラスターのみではあるが、S_1状態およびカチオン状態の赤外吸収スペクトルの測定にも成功した。実験結果については、国内学会(分子構造総合討論会,札幌)および国際会議(The 10th International Conference on Time-resolved Vibrational Spectroscopy, Okazaki)において報告した。
放射線によるEGF受容体活性化の原因解明とDNA損傷修復系への影響

放射線によりepidermal growthfactor(EGF)受容体が活性化し、それにより細胞は放射線抵抗性になることが報告されているが、機序に関する報告はない。申請者による実験の結果では、放射線照射した後抗EGF抗体で免疫沈降した後抗チロシン抗体を用いて調べるとリン酸化は亢進しているが、活性化に重要な部位に特異的な抗チロシン抗体を用いると幾つかの部位でリン酸化は亢進していない。このことは、放射線によるEGF受容体の活性化はtrans-activationによるもので、他に最初に活性化している部位があることが示唆される。EGF受容体を活性化するprotein tyrosine phosphataseであるSHP-2が放射線で活性化するかどうかを調べた結果、照射によるERK1/2活性化とほぼ同じタイムコースでSHP-2が活性化することが明らかとなった。SHP-2はSrcにより活性化するため、Srcの阻害剤PP2がSHP-2とERK1/2の活性化に及ぼす影響を検討した。その結果、PP2は放射線照射によるSHP-2とERK1/2の活性化を抑制した。このことから、放射線こよるSHP-2とERK1/2の活性化はSrcに由来すると考えられた。Srcとその上流に位置するPTPαが放射線により活性化するかどうかをリン酸化部位特異的抗体を用いて調べた結果、SrcとPTPαは照射1時間後以降活性化するが照射直後には活性化しないことが明らかとなった。この結果はSrc阻害剤PP2が照射直後に観察されるSHP-2とERK1/2の活性化を抑制する事実と矛盾する。その原因としてはSrcはリン酸化非依存性に活性化することも報告されていることから、放射線照射後のSrc活性化もリン酸化非依存性であることが考えられた。このためSrc活性を直接測定することが必要であると考えられた。放射線照射によりepidermal growthfactor(EGF)受容体が活性化することにより細胞が放射線抵抗性になる原因として、DNA2重鎖切断修復の効率が変化する可能性が考えられた。このため、DNA2重鎖切断修復経路のうち、ヒトの細胞で重要と考えられるnon-homologous end-joining(NHEJ)に重要な役割を果たすDNA依存性プロテインキナーゼ(DNA-dependent protein kinase; DNA-PK)を構成する3つの蛋白質、DNA-PKcs、Ku70、Ku80蛋白質量に及ぼすEGF投与の影響を検討した。その結果、EGF投与はそれらの蛋白質の発現に影響を与えなかった。次にEGF受容体の選択的阻害剤であるTyrphostin AG1478を用いて同様にDNA-PK構成蛋白質量に対する影響を検討した。その結果、EGF受容体の阻害はそれらに影響を与えなかった。これらのことから、EGF受容体の活性化による放射線抵抗性の原因はDNA-PK転写を介したものではないことが明らかになった。また、EGF受容体の活性化に重要なリン酸化部位に対する特異的な抗チロシン抗体を用いて放射線照射の影響を検討すると、一部の部位ではリン酸化が放射線照射によって低下していることを明らかにした。この可能性として、phosphataseが放射線により活性化していることが考えられた。そこでphosphataseの活性をpNPPアッセイにより測定した結果、2Gy照射直後に活性が亢進し照射6時間後に低下する傾向が認められた。このことから、放射線照射によりphosphatase活性が変化しそれがEGF受容体の活性化に影響を及ぼしている可能性が考えられた。
レーダー観測とシミュレーションによる北極域下部熱圏-中間圏結合の解明

極域熱圏は、太陽風エネルギーが流入する特異な領域である。流入した太陽風エネルギーがどのように熱圏大気にて散逸するのか、どのような影響が中低緯度領域へ伝わるのか、どのような影響が中層・下層大気へ伝わるのか、どのようなフィードバッグが磁気圏へ伝わるのか等については、未だ十分な理解が得られていない。本研究においては、北欧に設置されたEISCATレーダーを主に用い、各種レーダーや光学観測機器を補完的に用いて、北極域における下部熱圏-中間圏結合の解明を目指した。同時に、モデルシミュレーションによる理論的考察研究を実施した。主な成果として次の4つを挙げることができる。(1)2003年11月において実施した8日間EISCAT連続観測キャンペーンデータを解析して、イオンドラッグが下部熱圏大気ダイナミクスに重要な役割を果たしていることを示すとともに、圧力勾配力(及び移流)も重要であることを示唆した。(2)1999年7月に取得されたEISCATデータを解析し、イオンドラッグ加速度を導出した。その結果、イオンドラッグにより、一日潮汐波振幅強度の増幅の約60%まで説明できた。(3)オーロラ活動の下部熱圏大気への影響を調べるため、DELTAロケットキャンペーンが2004年12月に実施された。この期間に実施したトロムソEISCATレーダーデータを解析して、下部熱圏における半日潮汐波の日々変動を調べた。(4)EISCATレーダーデータの解析から、下部熱圏でのジュール加熱率、乱流エネルギー散逸率の同時推定に初めて成功し、それらの時間・空間変動について調べた。また、上部熱圏における加熱現象を、EISCATレーダーとSuperDARNレーダーにて同時に観測し、磁気圏前面での太陽風との相互作用の結果と考えられる熱圏・電離圏へのエネルギー流入量(加熱率)を推定した。本研究課題の目的は、北極域における下部熱圏-中間圏結合の解明である。さらにこの結合過程に焦点をあて、この解明を通して、磁気圏-電離圏-熱圏-中間圏結合過程の理解を大幅に深めることである。特に、大気波動に代表される中間圏から下部熱圏へのエネルギー・運動量輸送をレーダー観測に基づき定量的に吟味・評価を行う。一方で、磁気圏から注入される電磁エネルギーがどのように熱圏において力学的エネルギーに変換されるか、そしてその影響が中間圏に伝わるのか否かを明らかにすることである。北極域に設置された多種の観測装置を用いた観測研究、それと共に大気シミュレーションモデルを用いた理論的考察研究を実施し、観測・モデル両面からこの結合過程に伴って中間圏・下部熱圏に生起する現象の物理素過程の解明を目指す。今年度は、どのような観測が必要から、どのようにシミュレーションを開発するかについて議論を進めるとともに、これまで取得されたEISCATレーダーデータ等を用いて研究を進めた。さらに2004年12月には、宇宙科学研究所のロケット実験に呼応して、キャンペーン観測を行なった。その中で、特に、2003年11月11-19日に行なったEISCAT特別キャンペーンデータを用いた研究を成果について、ここでは報告する。この観測データに基づき、次のことが明らかになった。(1)トロムソ(北緯69.6度)およびロングイアビン(北緯78.2度)では、この期間連続的な風系が存在する。(2)準2日波は下部熱圏高度では観測されなかった。(3)イオンドラッグを評価したところ、トロムソでは高度107km以上、ロングイアビンでは高度118km以上で重要になる。(4)NCARTIME-GCM計算値と比較を行なった。これらの結果をまとめ、JGR-Space Physicsに投稿した。

磁気圏-電離圏-熱圏結合過程の理解を進めるため、キャンペーン観測データを用いて研究を進めた。2003年11月にトロムソ(北緯69.6度、東経19.2度)UHFレーダーとEISCATスヴァールヴァルレーダー(ESR)を用いて行った8日間連続観測キャンペーンデータを解析し、平均風、大気潮汐波、プラネタリー波(準2日波)の様相を調べた[Nozawa et al.,2005]。その結果、(1)半日潮汐波がロングイアビン(北緯78.2度、東経16.0度)でも下部熱圏(高度107km)にて強い強度をもつこと、(2)準2日波は中間圏高度で散逸し、下部熱圏には伝搬していないこと、(3)イオンドラッグの影響は、トロムソでは高度107km以上、ロングイアビンでは高度118km以上で顕著になること、などを示した。この冬期による結果を踏まえて、1999年7月にESRにて取得されたデータを解析して、夏期における磁気圏対流電場によるイオンドラッグの下部熱圏風に関する影響を調べた[Tsuda et al.,投稿準備中]。その結果、高度107km以上で、下部熱圏風がイオンドラッグの効果を受けていることを示した。2004年12月に行ったDELTAロケットキャンペーン中にトロムソにて取得されたデータを用いて、下部熱圏風の研究を行った[Nozawa et al., submitted to EPS, 2006]。その結果、12月9日から12日にかけて、半日潮汐波が日々変動したことを示した。さらに、EISCATレーダーにより観測(導出)されたイオン(中性)温度と電子温度を、ロケットにより観測された中性温度と電子温度と比較した。中性温度について、比較的良い一致が得られた。その一方で、電子温度に関して一致せず、その原因を議論した。DELTAキャンペーン中に、トロムソEISCAT UHFレーダーにて取得された計74時間分の観測データを解析して、高度110km以下の下部熱圏中性風の半日潮汐波の日々変動を調べた。その結果、この期間半日潮汐波の強度の日々変動は大きいことが分かった。一方で、その位相プロファイルは、ほとんど変化していなかった。ロケットにより観測された中性大気温度と電子温度を、EISCATから観測(導出)されたイオン温度(中性大気温度)と電子温度、それぞれと比較した。中性大気については、比較的良い一致を示した。一方で、電子温度については、一致は得られなかった。ロケットの観測値とEISCATレーダーの観測値は、空間的に異なる(100km)ところを見ていることを考えると、中性大気温度は割と大きな構造を持っているが、電子温度が局所的な構造を持つことを示唆すると考えられる。トロムソのEISCATレーダーとロングイアビンのEISCATスヴァールバルレーダー(ESR)の6日間連続同時観測データ(1999年7月1-7日)を用いて、下部熱圏(高度100120km)の中性風へのイオンドラッグの影響を定量的に評価した。ESRで観測された電場は、前半3日間は安定した一日変動が見られたが、後半3日間では顕著な一日変動は見られず比較的静穏であった。