hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオンビーム照射を用いた原子炉炉内材料の保全技術の開発

使用した試料は、SUS304鋼の溶体化処理材(粒径約20μmと120μm)で、鋭敏化処理をしたものとしていないものについて、結晶粒径と試験片サイズの再活性化率に及ぼす影響を調べた。またイオン照射材への適用として東北大学工学部ダイナミトロン加速器を用いて、1MeVの水素イオンを照射したSUS304鋼について、1dpaまでの照射を行って、EPR特性を評価した。試験片のサイズ効果については、熱鋭敏化が大きくなり、かつ結晶粒径の大きなものでは粒界の単位長さあたりの侵食量が多くなり、試験片の寸法効果が現れた。一方、試験片の結晶粒径の小さな場合、熱鋭敏化が大きくても再活性化率に寸法効果が現れてこないことが明らかとなった。この結果から、イオン照射によって粒界が鋭敏化した試験片においても再活性化率が測定できる可能性が示唆された。これをもとに、加速器照射材として結晶粒径の小さな試験片を用いて、水素イオン照射材の再活性化率の測定を行った。照射条件は300°Cで最高1dpaまで行った。その結果、再活性化率のデータのばらつきが大きいものの1dpaの損傷量に相当するイオン照射に伴うSUS304鋼において再活性化率の増加が得られた。軽水炉炉内構造材料であるSUS304オーステナイトステンレス鋼では中性子照射下において粒界およびその近傍においてCrやNiの偏析が起こることが知られている。このような局部的な化学組成の変化によって表面腐食が起こり、その局部腐食により粒界き裂発生につながり、ひいては応力腐食割れを引き起こす可能性がある。しかし粒界近傍のこのような非常に狭い領域の粒界偏析は粒子線照射下でしか発生しないために、その腐食の挙動への影響については十分明かにはされていなかった。本研究では、金属中において表面から数ミクロンから30ミクロン程度の深さにまで均一に照射損傷を導入可能な13MeVの水素イオンをSUS304に照射することで、粒界において偏析量・偏析幅の異なる試料を作製し、さらにその試料に対して電気化学的再活性化法により表面腐食の程度を定量的に評価することにより、原子炉内でおこる照射誘起偏析によると考えられている照射誘起応力腐食割れにおけるき裂発生のメカニズムを考察する手法を開発することを目的として行った。照射温度として300,400および500°Cを選び、東北大学ダイナミトロン加速器を用いて照射量として0.1,0.5および1.0dpaの水素イオン照射を行った。これらの試料における粒界偏析の挙動をFE-TEMを用いて評価し、さらに電気化学的再活性化率の測定とその後の表面観察により、粒界近傍の腐食の挙動について検討を行った。その結果、300°Cおよび400°C照射においては、照射表面の化学的特性の変化により粒内孔食が起こりやすくなることで、照射誘起粒界偏析がおこっているにも関わらず粒界腐食が起こりにくくなること、この表面を2ミクロン程度除去することで粒内孔食が抑制され、結晶粒界および結晶粒界内の腐食特性を定量的に評価出来ることを示した。一方、500°C照射においては粒内の孔食が1dpa照射材においても見られず、結晶粒界近傍の粒界偏析が原因となっておこると見られる粒界腐食が照射表面においても明瞭に見られた。これらの腐食の条件を総合的に考察することで、軽イオン照射により粒界近傍で幅10nmから70nm程度のCrの希薄帯を作製できることを示した。またこれらの実験を通して、照射誘起の粒界偏析がもたらす表面の腐食挙動評価の方法を確立することが出来た。これにより、炉内材料保全のために開発された代替材料と従来材料であるSUS304との腐食挙動を比較することで、炉内構造材料の保全技術開発の効率化が図られると期待される。
東アジアのシオン属における倍数体形成による種分化の分子系統学的解析

高等植物の種分化には多様なモードがある。その中で倍数体形成による種分化は高等植物では重要な種分化のモードの1つである。倍数体形成による種分化が起きている植物群はしばしば複雑な構造をもつ倍数体複合体を形成し、その分類も困難な場合が多く見られる。キク科シオン属に属するシロヨメナ群Aster ageratoides complexは東アジア地域において同質および異質倍数体形成の両者を伴う種分化を起こしており、また,各地域で固有の分類群に分化しているので倍数体形成による種分化の研究のモデルケースとして最適である。これらの植物は東アジア地域に広く分布しており、日本列島の植物相の成立過程を解明するのにも適した研究対象である。本研究はシロヨメナ群の倍数体形成を伴う種分化の過程を解析し、高等植物の倍数体形成による種分化の機構およびシロヨメナ群の分化過程を通しての大陸の植物からの分化による日本列島の植物相の成立過程を明らかにすることが目的とし,韓国産のシロヨメナ群植物の調査を行なった。本研究では平成6年度の9月と10月に2度の韓国における調査を行なった.調査地点は江原道,京畿道,忠清北道,忠清南道,慶尚北道,慶尚南道,全羅北道,全羅南道と韓国のすべての道にわたる35集団から各集団について1020個体をサンプリングし,合計約500個体のシロヨメナ群に属する植物を採集した.採集した植物は地上部は標本にし,根茎は細胞学的および分子系統学的解析に用いるために日本に持ち帰った.また各生育地の環境,生育状況なども併せて記録した.シロヨメナ群植物は韓国北部には平野部から山地までに普通に見られるが,南部では生育地は少なくなり山地部に生育するのみであった.本州北部から九州南部まで比較的普通にみられる日本とは異なる分布パターンを示している.各集団の植物の形態の比較研究の結果,韓国産のシロヨメナ群植物は2タイプに分類できることが明らかになった.すなわち1つは韓国南東部に分布する卵形葉を持つ植物で地中にストロンを活発に伸ばす.もう1つはその他の地域に分布するもので披針形の葉を持つ植物である.両者は異所的に分布し,同一地域に混在はしていない.披針形葉をもつ植物はシロヨメナA.ageratoidesのタイプの記載とよく一致しA.ageratoidesと判断される.また,卵形葉を持つ植物は日本に分布するタマバシロヨメナA.ageratoides var.ovarifoliusと類似している.細胞分類学的研究をこれらの植物集団で行なった結果,両タイプの植物ともに2倍体であることが明らかになった.日本のタマバシロヨメナは4倍体であるので韓国の卵形葉を持つ植物とタマバシロヨメナとは直接的な関係はないことになる.両タイプの植物と日本に分布する各変種との関係を明らかにするために葉緑体DNAの変異をマーカーにした分子系統学的解析を行なった.方法は採集株の生葉から全DNAを抽出し,各種の制限酵素で切断した後アガロースゲル電気泳動法で断片のサイズにより分離した.その後,ナイロンメンブレンに転写しタバコ葉緑体DNAのクローンバンクのDNAをラベル後プローブにして膜に転写したDNAとハイプリダイゼーションさせ,フィルムに感光させた.制限酵素サイトの有無の変化により突然変異の有無を判断した.その結果,韓国の2タイプ間には違いが検出されなかった.これまでの研究で調査された日本産のシロヨメナ群の各分類群の分析結果と比較すると韓国産の植物は日本の分類群のどれとも異なっている.以上の情報に基づいて最節約法を用いて系統樹を作成した.得られた系統樹では韓国産の植物がもっとも先に分岐し,その後に日本の各分類群が分岐するというトポロジーを有している.このこのは日本の各分類群は祖先種が日本に侵入後分化したことを示唆している.日本の各分類群が韓国の植物群から直接起源してきたかどうかを明らかにするためには台湾などの地域の植物の調査が必要である.高等植物の種分化には多様なモードがある。本研究では平成6年度の9月と10月に2度の韓国における調査を行なった.調査地点は江原道,京畿道,忠清北道,忠清南道,慶尚北道,慶尚南道,全羅北道,全羅南道と韓国のすべての道にわたる35集団から各集団について1020個体をサンプリングし,合計約500個体のシロヨメナ群に属する植物を採集した.

採集した植物は地上部は標本にし,根茎は細胞学的および分子系統学的解析に用いるために日本に持ち帰った.また各生育地の環境,生育状況なども併せて記録した.シロヨメナ群植物は韓国北部には平野部から山地までに普通に見られるが,南部では生育地は少なくなり山地部に生育するのみであった.本州北部から九州南部まで比較的普通にみられる日本とは異なる分布パターンを示している.各集団の植物の形態の比較研究の結果,韓国産のシロヨメナ群植物は2タイプに分類できることが明らかになった.すなわち1つは韓国南東部に分布する卵形葉を持つ植物で地中にストロンを活発に伸ばす.もう1つはその他の地域に分布するもので披針形の葉を持つ植物である.両者は異所的に分布し,同一地域に混在はしていない.披針形葉をもつ植物はシロヨメナA.ageratoidesのタイプの記載とよく一致しA.ageratoidesと判断される.また,卵形葉を持つ植物は日本に分布するタマバシロヨメナA.ageratoides var.ovarifoliusと類似している.細胞分類学的研究をこれらの植物集団で行なった結果,両タイプの植物ともに2倍体であることが明らかになった.日本のタマバシロヨメナは4倍体であるので韓国の卵形葉を持つ植物とタマバシロヨメナとは直接的な関係はないことになる.両タイプの植物と日本に分布する各変種との関係を明らかにするために葉緑体DNAの変異をマーカーにした分子系統学的解析を行なった.方法は採集株の生葉から全DNAを抽出し,各種の制限酵素で切断した後アガロースゲル電気泳動法で断片のサイズにより分離した.その後,ナイロンメンブレンに転写しタバコ葉緑体DNAのクローンバンクのDNAをラベル後プローブにして膜に転写したDNAとハイプリダイゼーションさせ,フィルムに感光させた.制限酵素サイトの有無の変化により突然変異の有無を判断した.その結果,韓国の2タイプ間には違いが検出されなかった.これまでの研究で調査された日本産のシロヨメナ群の各分類群の分析結果と比較すると韓国産の植物は日本の分類群のどれとも異なっている.以上の情報に基づいて最節約法を用いて系統樹を作成した.得られた系統樹では韓国産の植物がもっとも先に分岐し,その後に日本の各分類群が分岐するというトポロジーを有している.このこのは日本の各分類群は祖先種が日本に侵入後分化したことを示唆している.日本の各分類群が韓国の植物群から直接起源してきたかどうかを明らかにするためには台湾などの地域の植物の調査が必要である.
ヴァーチャル・リアリティ・モデルによるカッパドキア岩窟聖堂の編年構築の試み

世界遺産のカッパドキアには1500以上(壁画が残る聖堂は内250強)の岩窟聖堂が残り、ビザンティン様式の確立期にあたるポスト・イコノクラスム期の作例を多数擁する類まれな地域である。これまで同地の聖堂の編年は専ら絵画様式による年代比定に依り、編年の精度は半世紀が限界であった。他方、聖堂の残存数に対して建築史的研究は些少であり、建築史による編年は未だ構築されていない。また現時点までに絵画様式による年代比定以上に精度の高い科学的分析の結果は出ていない。筆者はカッパドキア岩窟聖堂の文化資源的な活用法を模索してきた。写真測量法によるヴァーチャル・リアリティ・モデル(以下VR)では聖堂の構造、各部の形状、図柄、図像の配置、色彩が正確に再現される。そのため、VRはこれまで有効な研究成果の発表手段や未公開・修復中の聖堂の代替公開手段のみならず文化財保護に対する教育普及への寄与も期待されてきた。しかし、VRの長所に着目して研究手段として活用した研究はなされていない。本研究はVRモデルを介して考古学・建築史・美術史の研究手法を駆使し、多角的な視点からカッパドキアの編年の精度を高めることを目的とする。本研究の編年構築法は、年代の特定が困難だった全てのモニュメントに応用可能なだけでなく、美術史・建築史・考古学・文化財科学を学際的に融合させた好例となる。さらに、VRは可視的な写真データの集積であり、最新の研究成果を随時反映できるため、遠からずVRモデルは美術史・建築史・考古学・文化財科学に不可欠の研究資料・手段になる。ゆえに、本研究には来るべき研究環境の変化を見据えた3Dドキュメンテーションという意義もある。本研究では当初、10世紀後半の単廊式バシリカ、あるいは単廊式を南北に平行に並べた二廊式バシリカを対象とし、岩窟聖堂の編年を検討する予定であった。というのも、両者ともに構造がシンプルであり、VRモデルを構築しやすいという利点があったからである。また、その編年構築には、従来の美術史的な絵画様式の検討に加えて、建築部位・意匠のセリエーション構築という考古学的な手法、聖堂各部の比率からカノンの有無を探る建築史的な手法を導入した。しかしながら、セリエーションの構築には多数の作例を要し、また聖堂各部の比率も一定ではないため、当初計画していたように編年を構築するには依然として至っていない。しかしながら、写真測量法によるVRモデルは写真を複数枚組み合わせて作成されるため、原理的に壁画と壁面は厳密な意味で一致している。さらにVRモデルでは壁画というテクスチャを除去して、壁面の形状を観察することが可能である。このVRモデルの特性を利用し、壁面に残された手斧や鑿による掘削痕のパターン分析により編年構築の補助的手段が得られるのではないかとの考えた。そこで、ギョレメとオルタヒサルに残る11世紀後半と目される聖堂を対象として掘削痕のパターン分析を試みた。具体的には、ギョレメに残る「ユランル・グループ」と総称される3聖堂、オルタヒサルに残る2聖堂が分析対象である。その結果、次のことが判明した。掘削痕のパターンは近隣の聖堂で酷似し、地域が異なればパターンも異なる。このことから、工匠集団は工房内で独自の技法を継承した。おそらく工匠たちは聖堂のある地域に工房を構えていたようにも思われる。さらに工匠と画家との協働体制も浮かび上がってきた。ユランル・グループを担当した工匠は壁画を描く壁面のみを平らにならした。これは写本制作における写字生と挿絵画家のように、壁画を描くべきかを予め計画していた結果と考えられる。これまでカッパドキアの岩窟聖堂の編年は、建築史的な観点からはなされず、もっぱら絵画様式による年代比定に基づき、精度も半世紀が限界であった。しかし、上述の掘削痕のパターン分析を加味することで、以下のように岩窟聖堂の編年は複眼的な検討が可能になる。上述の5聖堂は全てこれまで絵画様式に基づいて大まかに11世紀後半と位置付けられてきた。絵画様式からオルタヒサルの2聖堂は11世紀中葉に、ユランル・グループは11世紀後半に位置づけられ得る。それぞれの掘削痕のパターンをみると、オルタヒサルのジャンバズルでは全ての面が平ノミ等によって均等に整形されたのに対し、近接するアリ・レイスでは一部ツルハシなどによる掘削痕がそのままにされている。両者とも壁画制作が中断されたことも踏まえると、ジャンバズルが先に着手された後にアリ・レイスも着手されたと考えられる。ついでユランル・グループの3聖堂では、全面をノミで仕上げて壁画も全面に描かれたサクル、壁画の描かれる部分のみノミで仕上げられたユランル、壁画の描かれる部分でも一部はノミによる仕上げが成されなかったアギオス・バシリオスの順となる。以上のことから、マンツィケルトの敗戦(1071年)以前の寄進者には、壁面を丁寧に仕上げてもらうだけの経済的・心理的な余裕があり、敗戦後には壁画を描く部分だけをならして満足せざるをえなかったと考えられる。このように掘削痕のパターン分析を加味することで、岩窟聖堂の編年は複眼的な検討が可能になる。今後はギョレメ周辺域を中心にさらに掘削痕のパターンを収集・分類し、分析し、この地域の聖堂の聖堂の編年を精緻化して編年構築のモデルケースとする。

高解像度の掘削痕VRモデルの作成に必要な写真の撮影法には試行錯誤を要するが、これについては本年度6月に実施する調査において実地で模索するものとする。カッパドキアには1500以上の岩窟聖堂が残り、ビザンティン美術史を辿るには不可欠な地域である。これまで同地の聖堂の編年は専ら壁画の様式判断に依り、編年の精度は半世紀が限界であった。他方、聖堂の残存数に対して建築史的研究は些少であり、建築による編年は未だ構築されていない。また現時点までに絵画様式による年代比定以上に精度の高い科学的分析の結果は出ていない。応募者は2017年からヴァーチャル・リアリティ(以下VR)・モデルによるカッパドキア岩窟聖堂の文化資源的な活用法を模索してきた。VRでは聖堂の構造、各部の形状、測量値、図柄、図像の配置、色彩が正確に再現される。そのため、VRはこれまで有効な研究成果の発表手段や未公開・修復中の聖堂の代替公開手段のみならず文化財保護に対する教育普及への寄与も期待されてきた。しかし、VRの長所に着目して研究手段として活用した研究はなされていない。本研究ではVRモデルを介して考古学・建築史・美術史の研究手法を駆使し、多角的な視点からカッパドキアの編年の精度を10年単位にまで高めることに挑戦する。本研究の編年構築法は、年代の特定が困難だった全てのモニュメントに応用可能なだけでなく、美術史・建築史・考古学・文化財科学を学際的に融合させた好例となる。VRは可視的なデータの集積であり、最新の研究成果を随時反映できるため、遠からずVRモデルは美術史・建築史・考古学・文化財科学に不可欠の研究資料・手段になる。ゆえに本研究には来るべき研究環境の変化を見据えた3Dドキュメンテーションという意義もある。VRモデルは将来的に複数の学問領域に跨る地理情報システム(以下GIS)で一括管理し、広く共有する。視覚的データベースたるGISは使用者次第で可能性が無限に広がるため、カッパドキアGISは美術史に隣接領域の研究手法を導入し、新たな研究の地平を拓く契機になる。当該年度は9月中旬にカッパドキアでの10日ほどの現地調査を実施し、90聖堂において資料写真の撮影を行った。内7聖堂においてヴァーチャル・リアリティー・モデルを作成するために14mmの超広角レンズで撮影した。当該年度は、ヴァーチャル・リアリティ・モデルを用いて、カッパドキアの新たな統一的な編年を構築するために、計画書に記した通り、インスクリプションにより年代が判別できる4聖堂にプライオリティーをもたせた。すなわち、アルカイック期に属するアイヴァル・キリセ(913-920年、ギュリュ・デレ)、過渡期に属する大鳩小屋(964/65年、チャヴシン、現在製作中)、11世紀初頭のアギア・バルバラ聖堂(1005年もしくは1021年、ソアンル)、カッパドキアがセルジューク=トルコにより陥落する直前の11世紀中葉のカラバシュ・キリセ(1060/61年)が基準作例となる聖堂である。いずれも単廊式バシリカの聖堂である。これらはカッパドキアの新たなクロノロジーを構築するための基礎となるタイムラインとなる。世界遺産のカッパドキアには1500以上(壁画が残る聖堂は内250強)の岩窟聖堂が残り、ビザンティン様式の確立期にあたるポスト・イコノクラスム期の作例を多数擁する類まれな地域である。これまで同地の聖堂の編年は専ら絵画様式による年代比定に依り、編年の精度は半世紀が限界であった。
tRNAアイデンティティーの進化

遺伝暗号の発現にかかわるtRNAは暗号とアミノ酸を直接結びつける鍵となる分子種である。細胞内に存在する数十種類のtRNA分子は、みな類似のクロバー葉二次構造、L字型三次元構造を有しているが、アミノアシルーtRNA合成酵素(ARS)はそれぞれに対応するtRNAとアミノ酸を厳密に認識し、アミノ酸を活性化している。このとき、ARSは同時に他のtRNAとアミノ酸を厳密に認識している。大腸菌の系では多くのアミノ酸種tRNAについては識別位塩基とアンチコドンの両方を主な認識部位としているが、トレオニンtRNAは認識位塩基は認識されていない。大腸菌以外のtRNAについては、ARSによる認識部位が解明された例は多いとは言えず、そのためARSによる認識部位の進化的な研究はあまり行われていない。そこで、tRNAアイデンティティーの進化について研究を行い考察した。グリシルーtRNA合成酵素は大腸菌ではα_2β_2のサブユニット構成であり、高度好熱菌と酵母はα_2タイプのサブユニットからなり、認識の差異に注目した。グリシンtRNAはアクセプターステムの2番目の塩基対、アンチコドンの2文字目、3文字目は大腸菌、高度好熱菌、酵母共に共通の認識部位として保存されていた。識別位塩基はバクテリアではU73、酵母でA73と異なっているが、共に認識部位となっていた。その他にはバクテリアではアクセプターステムの1番目の塩基対が認識されていたのに対して、酵母ではアクセプターステムの3番目の塩基対が認識されている違いが見られたが、基本的には異なるサブユニットを持つ酵素系でも認識部位の共通性が見られた。大腸菌のトレオニンtRNAの識別位塩基AはトレオニルーtRNA合成酵素(ThrRS)により認識されていない。古細菌のトレオニンtRNAは、知られている限りすべて識別粒塩基としてU(T)を持っている。そこで、好塩古細菌であるHaloferax volcanii、超好熱好気性古細菌であるAeropyrum pernixおよび大腸菌由来のThrRSを用いての各生物種由来のトレオニンtRNAのトレオニル化反応を検討した。その結果は、大腸菌ThrRSは古細菌、T.thermophilus、酵母いずれのトレオニンtRNAもトレオニル化した。ところがH.volcaniiおよびA.pernixThrRSは大腸菌と酵母のトレオニンtRNAを共にトレオニル化できなかったが、T.thermophilusのトレオニンtRNAをトレオニル化することができた。更に、大腸菌のトレオニンtRNAの識別位塩基AをG、C、Uに変換したin vitro転写物を用いて検討したところ、H.volcaniiのThrRSは、AをUに変換した変異体のみトレオニル化活性を示した。これらの結果は、古細菌ではトレオニンtRNAはThrRSにより識別位塩基が強く認識されており、生物進化の過程で認識機構が変化してきたことを強く示唆している。

更に、大腸菌のトレオニンtRNAの識別位塩基AをG、C、Uに変換したin vitro転写物を用いて検討したところ、H.volcaniiのThrRSは、AをUに変換した変異体のみトレオニル化活性を示した。これらの結果は、古細菌ではトレオニンtRNAはThrRSにより識別位塩基が強く認識されており、生物進化の過程で認識機構が変化してきたことを強く示唆している。大腸菌のプロリンtRNAとはプロリル-tRNA合成酵素による認識部位が異なっていると思われる古細菌の一種、Haloferax volcaniiのプロリンtRNAについて、この遺伝子の上流にT7プロモーターを持つDNA断片を化学合成し、ライゲーション後pUC19プラスミドにクローニングした。クローンを選別後、塩基配列の確認を行った。識別位塩基およびアミノ酸受容ステム部分への変異の導入はプライマーに依存したPCR増幅反応で行った。アンチコドンとジヒドロアームへの変異の導入はそれぞれ合成DNAを用いて行った。これらのプラスミドあるいはプラスミド断片を鋳型として、精製したファージT7RNAポリメラーゼによる試験管内転写反応で、各種の変異体RNAを作成した。現在、Haloferax volcaniiからのプロリンtRNAとプロリル-tRNA合成酵素の精製をしており、近くプロリン受容活性の酵素反応速度論的実験(KmおよびVmaxの測定)を開始できる見通しである。また、大腸菌のイシンtRNAについてのSELEX法を導入したロイシル-tRNA合成酵素による試験管内進化の研究はほぼ終了し、その結果は先にT7RNAポリメラーゼによる試験管内転写反応で得た各種のロイシン変異体RNAによる研究の結果と一致し、その成果を現在論文としてまとめ、発表する準備を進めている。大腸菌のロイシル-tRNA合成酵素がロイシンtRNAをいかに認識し、他アミノ酸種tRNAを識別している分子機構についてはすでに明らかにした(Asahara et al.,J.Mol.Biol.,231,219-229(1993))が、この結果の妥当性を異なる方法論、試験管内進化法(in vitro selection,SELEX)を用いて検証した。ロイシンtRNA遺伝子内のDループ、可変アーム、Tψループにランダムな配列を導入したDNAライブラリーを作成し、これを鋳型にして転写させたRNAプールをロイシル化した後、ナフトキシアセチル化したRNAを逆相HPLCで分離した。これらのRNAから逆転写-PCRで得られたDNAを鋳型にして、新しいライブラリーを作成した。このサイクルを繰り返し、ロイシル化されるRNAを分離し、その構造の決定とロイシル化活性の酵素反応速度論的解析をおこなった結果、2サイクル後のRNAライブラリーはDループ中のA15、G18、G19、A20A、可変アーム中のU48が良く保存されていた。可変アームにはステム・ループ構造が見られたが、塩基対の組み方は一様でなかった。3サイクル後のRNAライブラリーは、ロイシン受容活性の高いRNAの割合が増加し、Dループの配列は天然のロイシンtRNAに類似のものが多数を占め、先の我々の結論が正しいことを明らかにすることができ、これをまとめてJournal of Molecular Evolutionに発表した。
聴覚特性を考慮した音声信号の高品質補間に関する研究

1.補間方法の評価・検証音声補間の応用の一つである音声モーフィングは、通常、異なる話者間の補間を行うが、話者間の音声特徴量の違いが大きいため、劣化も大きい上、劣化の原因も特定しづらい。そこで、本研究では、異なる話者間に比べて難易度の低い、同一話者・同一発声におけるモーフィングについて検討し、問題点を明らかにしてきた。特に、同じ発声内容でもスペクトルや基本周波数の変化に富む感情音声並びに、テンポや音程が保たれているため話声よりも扱いの容易な歌唱音声の補間・モーフィングについて検討している。今年度は、より広範なデータを用いての補間方法の検討・評価を行った。特徴点の設定方法を検討する中で、我々は声道断面積関数を利用したスペクトルの補間方法に関する手法を開発した。更なる高品質化のためには、より詳細な検討が必要であるが、極めて柔軟な補間が可能な手法となり得ることが確認されている。2.音声補間を利用したシステムの構築デモシステムの構築及び評価を行った。感情モーフィングを利用した中間的な感情を生成するシステム、入力歌唱音声のテンポを変更して合成するシステム、入力した音声のスペクトル及び基本周波数を実時間で変換して高品質な合成を行う実時間声質変換システムなどを構築した。特に、実時間声質変換システムについては、主観評価実験等による評価を行った結果を論文として投稿し、採録が決定している。このシステムに用いられている分析合成部分では、高品質音声分析合成方式であるSTRAIGHTをベースとしたものを用いているが、高速化や様々な工夫の導入により、実時間処理が難しいと言われていたSTRAIGHTの実時間処理を可能としている。この分析合成部分の評価を行った所、元のSTRAIGHTに比べれば劣化するものの、既存の分析合成であるケプストラムボコーダに比べて主観評価値のMOSにおいて1程度の品質向上が見られている。1.スペクトル・基本周波数の変化に関する調査音声モーフィングは、通常、異なる話者間の補間を行うが、話者間の音声特徴量の違いが大きいため、劣化も大きい上、劣化の原因も特定しづらい。そこで、まず、より簡単な、同一話者・同一発声におけるモーフィングについて検討し、問題点を明らかにする。まず、基本周波数のみが異なる音声の収録を行い、基本周波数の制御による劣化要因の調査を行った。ターゲットの基本周波数と原音声の基本周波数との差が大きい場合に劣化が顕著となることが明らかとなった。また、基本周波数を高く変換する場合の品質が、低く変換する場合に比べて高いことも明らかとなった。また、今年度は、別プロジェクトにより収録した感情音声のデータベースを用い、同一話者におけるスペクトルや基本周波数の感情による変化について調査した。感情の違いによるパラメータ変化をモデル化できれば、感情マッピングという、ある話者の感情に関する情報を、他の話者の平静発話に付与する技術の実現が可能となる。本研究では、この感情マッピングについても検討し、分析結果に基づく感情マッピング手法を提案した。また、振幅スペクトルの特徴点の自動設定方法などについても検討した。2.歌唱合成のモーフィング・スペクトル制御歌唱音声は、歌唱音声特有の問題もあるとは言え、基本的にテンポや音程が決まっているため、話声よりも扱いやすい面もあり、検討を進めている。歌唱には、スタッカートやクレッシェンド、ビブラートなど、様々な奏法があり、これらにより印象を変化させることができる。これらの奏法においては、効果の強さを制御することにより、表現力を向上させることが可能となる。本研究では、奏法の強さを制御するために、異なる奏法間を音声モーフィング技術を用いて補間することを考えている。今年度は、歌唱音声の収録を行い、ビブラートやクレッシェンド・デクレッシェンドに関する検討を行った。1.自然な音声モーフィングのためのスペクトル変化のモデル化に関する検討高品質かつ自然なモーフィングの実現のためには、スペクトルをどのように変化させるかが重要となる。しかしながら、モーフィングにおいては、現実には存在しない音を生成することになるため、自然性を実現するのは容易ではない。そこで、本研究では、人間の様々な自然発声における変動をモデル化することを試みた。このモデル化が成功した場合、変動の種類によって傾向が違う可能性があるものの、自然性の高いモーフィング実現への足掛りになると思われる。今回の検討では、歌唱音声における音程の違いによるスペクトルの変動、子音を含む歌唱音声におけるテンポの違いによるスペクトルの変動、感情音声における感情の度合いによるスペクトルの変動について調査した。これらの変動を含む音声を収録してスペクトルの変化を観察し、モデル化の可能性を探った。その結果、ある程度の傾向が見出せ、これらの変動についてモデル化できる可能性があることが分かった。2.スペクトルの自動対応付け及びスペクトルの制御方法に関する検討自動でモーフィングを実行する際には、2つの音声のスペクトルの時間軸及び周波数軸の対応付けを行う必要がある。時間軸の対応付けにはDPマッチングを利用した。周波数軸の対応付けにおいては、スペクトルにおいてホルマントなどに特徴点を設定しておき、その点の間の対応を取る方法や、スペクトルの周波数軸方向のDPマッチングによって対応付けを行う方法について検討した。周波数軸方向のDPマッチングを行う際には、スペクトルを微分したものを利用した場合に、聴感上の自然性が向上することが確認できた。

そこで、本研究では、異なる話者間に比べて難易度の低い、同一話者・同一発声におけるモーフィングについて検討し、問題点を明らかにしてきた。特に、同じ発声内容でもスペクトルや基本周波数の変化に富む感情音声並びに、テンポや音程が保たれているため話声よりも扱いの容易な歌唱音声の補間・モーフィングについて検討している。今年度は、より広範なデータを用いての補間方法の検討・評価を行った。特徴点の設定方法を検討する中で、我々は声道断面積関数を利用したスペクトルの補間方法に関する手法を開発した。更なる高品質化のためには、より詳細な検討が必要であるが、極めて柔軟な補間が可能な手法となり得ることが確認されている。2.音声補間を利用したシステムの構築デモシステムの構築及び評価を行った。感情モーフィングを利用した中間的な感情を生成するシステム、入力歌唱音声のテンポを変更して合成するシステム、入力した音声のスペクトル及び基本周波数を実時間で変換して高品質な合成を行う実時間声質変換システムなどを構築した。特に、実時間声質変換システムについては、主観評価実験等による評価を行った結果を論文として投稿し、採録が決定している。このシステムに用いられている分析合成部分では、高品質音声分析合成方式であるSTRAIGHTをベースとしたものを用いているが、高速化や様々な工夫の導入により、実時間処理が難しいと言われていたSTRAIGHTの実時間処理を可能としている。この分析合成部分の評価を行った所、元のSTRAIGHTに比べれば劣化するものの、既存の分析合成であるケプストラムボコーダに比べて主観評価値のMOSにおいて1程度の品質向上が見られている。
家族性LCAT欠損症の遺伝子解析

患者は著しい低HDLコレステロール血症(2mg/dl)と角膜混濁、貧血、蛋白尿を示した66才の男性で、LCAT活性は正常の17.7%,LCAT蛋白量は正常の7.9%に著減していた。この患者のLCAT遺伝子の5つのエクソンすべてとエクソン-イントロン接合部の塩基配列を解析し、エクソン1にAからTへの点変異を同定した。これは、LCAT蛋白の5番目のアミノ酸をアスパラギン(AAT)からイソロイシン(ATT)に置換するミスセンス変異(Asn^5→lle)であった。これは今まで報告がない新しい変異である。同部位以外は正常の塩基配列に一致した。PCR産物に制限酵素多型(RFLP)が生じるようなミスマッチを導入したプライマーを作製し、これを利用した分析の結果、患者はA→T点変異のホモ接合体であることが判明した。この変異は正常対照には認められなかった。患者の血清LCAT活性は正常の約10%前後に低下しているが、LCAT蛋白量にも同程度の低下が見られた。これはほぼ正常な活性を持つLCATが細胞内で合成され、その分泌過程に障害が存在するためと推測される。したがって、患者の変異部位(Asn^5)はLCAT蛋白の分泌に重要と考えられた。以上の成果は、一部を1996年度日本内科学会総会で発表し、現在英文誌に投稿中である。
補償光学を応用した局所遺伝子発現顕微鏡の高度化

従来の生物学顕微鏡技術開発のコンセプトは、均一な媒質でできた理想的な検体を高解像度で撮影する方向で進められてきた。生物学研究では、生きたままの内部観察が重要になっているが、生体内に存在する屈折率の異なる物質による光の擾乱による深部像の劣化を回避できない。本研究課題では、非理想的な媒質が存在する生きた試料の観察が可能になる「補償光学」系を顕微鏡に導入し、観察と光による細胞操作法の高度化を目指した。近年オプトジェネティクスと呼ばれる光による細胞操作技術が発展しているが、それとは異なる熱ショック応答を利用した光による遺伝子発現顕微鏡技術(IR-LEGO法)に対しても補償光学を適用して高度化を進めた。生体内に存在する屈折率の異なる物質による光の擾乱により生体深部における像の劣化が起こる。生物学研究においては今後、より深部、より高い解像度が要求されるため、「補償光学」を顕微鏡に適用する。さらに、顕微鏡は「観察」が主目的ではあるが、近年発展してきたオプトジェネティクスや、生体内の局所的遺伝子発現法など、光による生体・細胞を「操作」する技術へも発展している。補償光学系はこれらの光操作のための照射系顕微鏡光学系にも適用可能であり、本研究課題では、局所遺伝子発現顕微鏡(IR-LEGO)に補償光学を応用し、生体の深部細胞でも効率良く遺伝子発現が可能な系へと高度化することを目的として研究を進めている。本年度は「広視野1点補償系による観察系強化と、照射系への改造」をまず行った。「ガイドスター(参照輝点)」により出た光は、生体組織・細胞を通過する際のズレによる像ボケ(解像度低下)を起こすが、瞳面で分割し、各分割位置の波面の傾きを「波面センサー」で捉えてこれを元に戻るように分割ミラーデバイス(可変形鏡)で補償することで点像へ戻し、光学限界に近い解像度をもたらす。これまでの研究では「蛍光ビーズ」をガイドスターとして補償を行ってきたが、生体のどこにでもビーズを非侵襲的に配置することは難しい。そこで、可視レーザーを導入して打ち込み、それによって生じる蛍光点を「人工ガイドスター」とするように改造した。この際、波面センサーに入る光量が低下するため、備品として高感度カメラを購入し設置した。またこのカメラを波面センサーとして使用するためのソフトウエアも作成した。また、同時に、今後の赤外レーザー集光改善を評価するための温度プローブを大阪大学の中野雅裕博士らと共同で開発し、主にメダカを使って生体内部に発現させて三次元温度評価(集光評価)を行うためのコンストラクトの作成まで進めた。生物学研究におけるより深部の観察と高解像度の要求は増々大きくなっているが、それに応えるためには現在の顕微鏡開発コンセプト(サンプルは薄く理想的な光学特性を持つ)を根本から変え、生体内部には屈折率(便宜的に屈折率と記載するが、散乱、干渉なども要因)の異なる物質が存在する事を前提にしてそれを「補償」する光学設計が必要となる。また一方で、観察主体の顕微鏡から、生体内部の細胞を「光で操作する」技術も生み出され、今後この方面でも深部操作への要求が高まっている。本研究課題では、光で細胞を操作する技術の1つである局所遺伝子発現顕微鏡(IR-LEGO)法に、補償光学系を導入して、生体深部の細胞操作の効率を改善することを目的に、補償光学導入による入射レーザー光の集光改善光学系と、集光改善を評価する温度計測技術の確立を目指し研究を進めてきた。本年度は、特に集光改善評価用の生体内温度計測法の開発を進めた。大阪大学の中野雅裕博士らと開発した温度計測プローブを発現可能なコンストラクトからmRNAを合成し、実際に生きた個体(メダカ胚)にインジェクションして発現させ、レシオメトリックによる温度計測が可能であることを実証した。この温度プローブは5°Cから50°Cまでの広範囲の温度域で計測が可能であり、哺乳類培養細胞だけでなく、変温動物であるメダカ等でも使用可能である(論文投稿中)。この個体に赤外レーザー集光させて温度上昇も確認しており、今後は3次元温度計測を、補償光学系を導入した赤外レーザー照射顕微鏡の集光評価に使用する。波面センサーの高感度化に関しては外注したソフトの駆動がうまく行えず調整に非常に時間がかかっている。この点では遅れていると考えている。一方で、ソフトの遅れの部分を補完するためにも今年度は温度計測プローブによる赤外光集光評価系の構築に注力した。その結果、実際にメダカ個体(胚)での発現、ならびに、温度計測の実現に至り、論文化(投稿中)まで進めることができ、この点において計画以上に進捗した。これらを総合して「概ね順調に進展している」と評価した。現状の生物学顕微鏡技術は、生体内に存在する屈折率の異なる物質による光の擾乱により生体深部における像の劣化が起こる。生物学研究においては今後、生きたままの生体内での観察がより重要になる。従って、解像度での深部観察性能が要求される。本研究課題では、これを達成するために天文分野において発展してきた「補償光学」を顕微鏡に適用し、補償光学顕微鏡を構築するとともに、「観察」以外にも、近年発展してきたオプトジェネティクスや、生体内の局所的遺伝子発現法など、光による生体・細胞を「操作」する技術への補償光学の応用基盤確立を目的とした。具体的には、本研究課題では、局所遺伝子発現顕微鏡(IR-LEGO)に補償光学を応用し、生体の深部細胞でも効率良く遺伝子発現が可能な系へと高度化することを目的とした。

複数の光学・生物学分野の共同研究者と議論を重ねながら、まずは生体内部の光の擾乱を起こす原因の同定(論文公表)から始め、補償光学顕微鏡の構築を行った。「光操作」系への補償光学導入に関しては、照射用レーザー(可視)を「観察」で使用する波面補正用ミラーデバイスを経る光学系を構築して照射用レーザー光の集光度改善が可能であると予測して実施し、その効果を確かめた(論文投稿準備中)。本研究課題では赤外光による検証が必要となるが、まずは可視による確認を行ったわけであるが、現在は赤外光による集光も確認できている。赤外光の集光度は見えないために温度上昇を指標に評価するために本研究課題では生体内温度計測プローブの開発も共同で開発し、遺伝子にコードされた幅広い温度域をレシオメトリックに計測できるプローブを開発した(論文公表)。今後は実際の生体内部での赤外光の集光改善をこれにより実施していく。従来の生物学顕微鏡技術開発のコンセプトは、均一な媒質でできた理想的な検体を高解像度で撮影する方向で進められてきた。生物学研究では、生きたままの内部観察が重要になっているが、生体内に存在する屈折率の異なる物質による光の擾乱による深部像の劣化を回避できない。本研究課題では、非理想的な媒質が存在する生きた試料の観察が可能になる「補償光学」系を顕微鏡に導入し、観察と光による細胞操作法の高度化を目指した。近年オプトジェネティクスと呼ばれる光による細胞操作技術が発展しているが、それとは異なる熱ショック応答を利用した光による遺伝子発現顕微鏡技術(IR-LEGO法)に対しても補償光学を適用して高度化を進めた。当初の計画では、本年度は主に補償光学系をレーザー入射系に改造し、波面センサーを高感度化することであったが、外注した駆動ソフトに関して予想外に時間を要したため駆動試験程度までしか評価できなかった。一方で、27年度に計画していた温度計測プローブの形質転換体作成を前倒しし、本年度末にトランスジェニック動物を作製するためのコンストラクトまで作成できた。以上のことから、本年度の達成度は総合的に「おおむね順調に進展している」とした。広視野1点補償系は波面センサー駆動ソフトウエアの根本的な改善に関して、これまで以上に共同研究先を広げて連携をとって研究を進める。当初の計画では28年度はスキャンタイプの設計を実施する予定であったが、集中して広視野1点補償系の確立を重点的に行い、論文化を目指す。一方で、集光評価に必要なメダカトランスジェニック系統を確立し、生体内の細胞レベルでの温度計測を進め、同時に植物における温度計測系も開発することで、顕微鏡光学技術と分子生物学技術の融合による新しい顕微鏡技術として多くの生物学研究者に利用して頂ける基盤を確立する。28年度が最終年度であるため、記入しない。イメージング、分子遺伝学広視野1点補償系による観察系強化については、引き続きハード・ソフトウェアの両面から研究を進める。これはこれまで以上に植物での補償光学顕微鏡開発を共同で進めるグループなどの共同研究者との連携をとり、動物だけでなく、先に進めていた植物観察を含めてイメージングの結果をまとめて、論文の執筆・投稿を行う。
凝集系エネルギー移動における過渡的状態の非定常・非平衡ダイナミクスの理論

最終年度である平成13年度は、平成12年度に展開した理論をより一層発展させると共に、開発したプログラムをより現実的なモデル溶液内化学反応系や表面反応系などを対象に適用した。(1)氷表面におけるアンモニア吸着状態の非経験的研究:完全結晶氷の(001)表面上におけるアンモニアの吸着状態を密度汎関数法に基づいた非経験的理論計算によって研究した。その結果、単分子あるいは多分子吸着について、いくつかの最適化構造(すなわち表面束縛状態)を求める事に成功した。こうした理論計算に基づいた特徴付けは、実験的に初めて見出された表面束縛状態に関して、相補的な明確な証拠を示したと言え、本特定領域研究(A)で目指してきた理論と実験の連携した成果と言える。(2)自由エネルギー匂配法による遷移状態最適化:ハイブリツドQM/MM-MD法は溶液化学反応を研究するためには有効な方法である。特にMD法は溶媒系のミクロ構造を考慮できる点で溶媒の微視的エントロピーの寄与を適切に取り入れることができる。本研究では、水溶液中でおこるメンシュトキン反応NH_3+CH_3Cl→H_3NCH_3^++Cl^-に対する遷移状態構造を、一昨年来開発してきた自由エネルギー勾配法を用いて、自由エネルギー面上で求めることに成功した。以上の成果をまとめて以下の11に記載した学術誌に発表した。また成果報告を理論化学討論会(平成13年6月)と分子構造総合討論会(平成13年9月)において公表した。平成12年度は、平成11年度に展開した理論をさらに発展させると共に、開発したプログラムをより現実的なモデル溶液内化学反応系やタンパク質内反応系などを対象に適用した。(1)化学反応分子動力学法による反応エネルギー移動解析:実験との比較検討が可能であるモデル凝集系化学反応系に対して、環境分子群の密度分布に平衡性を仮定して、化学反応分子動力学法を適用する。並行して本理論を数値的に実証するための汎用コンピュータ・プログラムの開発をUNIXコンピュータの支援の下に実行した。(2)タンパク質内反応系におけるエネルギー移動の解明:研究目的欄に述べたように本特定領域研究の最終目標は、北川らにより明らかにされた生体分子内反応での非熱平衡分布の成立機構や、その非平衡性の時空構造を理論的にどう理解すべきかを解明することにある。本年度はこれらの現実問題を化学的普遍性を損なうことなく理論家の立場からアプローチした。年度最後には、生体エネルギー移動の過渡的状態における非定常非平衡過程に関して、その構造的側面と機能的側面の二面からまとめて以下の11に記載した学術誌に発表した。また最終的な報告を分子構造総合討論会(平成12年9月)、日本化学会春季年会(平成13年3月)、CSW2001(平成13年3月)において公表した。
低酸素下の(プロ)レニン受容体による胎盤エネルギー代謝維持と妊娠高血圧発症機構

血中s(P)RR濃度の上昇は妊娠中の血圧上昇と関連する一方、臍帯血中のs(P)RR濃度が高いと低出生体重のリスクは低く、s(P)RRの高値は母体には障害的だが児には保護的に働く可能性がある。網膜で(P)RRはPDHを介して好気的エネルギー産生を維持するが酸化的ストレスも惹起する。本研究では、低酸素状態の胎盤を模した栄養膜細胞や子宮灌流圧減少モデルラットを使用し、低酸素で増加したs(P)RRが胎盤のPDHBの分解を抑制し酸化的エネルギー産生を維持するとの仮説を検証する。妊娠高血圧症候群における(P)RRの役割が明らかとなれば、母体と児の保護に係る新たなメカニズムに繋がる可能性がある。
設計と施工の同時進行型プロジェクト実施方式の開発

本研究の主要な成果は、,以下の3点に要約できる。第1には,コンカレント・エンジニアリングの実現を図るため,建築生産プロセスの構造を論理的に記述する方法の提示を行った。まず,現状プロセスの構造化を行い,従来の直列型モデルの限界を指摘し,解決方法を考察した。次に,その方法によって新たなプロセスモデルを開発し,標準的なプロジェクトにおける記述例を示した。最後に得られたモデルの有効性と位置づけについて,コンカレント・エンジニアリングの目的と手段を整理し,それらをモデルの要素と対応づけて検討した。その結果,カテゴリー分割,記述子,カテゴリーの重ね合わせにより,担当業務プロセスの構造や他の業務との関係を明示的に表現できることを示した。第2には,同時進行型建築生産プロセス上の個々の業務を対象に,これを整合的に実施するための支援ツールの提示を行った。まず,業務実施方法をフローにモデル化し,概要を述べた。次に,フローの項目の支援方法を考察し,支援ツールの要件を検討した。さらに,その中心となるプロセスモデルの基本構造を述べた。最後に,オブジェクト指向言語を用いたプロトタイプ開発例を示した。以上より,一般的なフローからのマネジメント項目と内容を網羅的な明示,支援ツールの構成およびプロセスモデルの仕様の提示,プロトタイプ開発によりプロセスモデルの実現可能性の提示を行った。第3には,設計情報モデルの検討を行った。設計情報モデルとは,担当主体の協調的な業務実施を支援するために各業務の入出力情報を統合的に管理蓄積し,整合性を確保するものである。まず,業務実施支援ツールの構成と設計情報モデルの位置づけを検討した。次に,設計情報のオブジェクト指向分析により,設計情報モデルの構成を確定した。さらに,オブジェクト指向データベースによる設計情報モデルの設計・実装を行い,最後にプロトタイプ開発例を示した。本研究は,設計と施工の同時進行型プロジェクトの整合的な実施方式の開発を目的とした。建築生産組織の統合と情報システムの援用を前提として,本年度は実施の方法論について検討した。主な研究成果を以下に示す。1.設計者は生産情報を必要としており,特に工事費,工期など施工者側からの最新情報を提供する公的なしくみの構築が求められていることを明らかにした。2.施工者は生産情報を設計者に流す意思はあるものの,制度・組織上の制約や実施プロジェクトの情報が系統的に管理されず再利用可能な状態にない,等の理由から実際には情報が流れていないことを明らかにした。3.建築生産プロセスの現状は,最小単位の業務の数理的解析を行った結果として,関連の強い業務群の集団をいくつか含んだ形でネットワーク図に描かれること。つまり,従来考えられていた直列型のモデルでは,現実の情報の流れや業務の進行を表現できていないことを明らかにした。4.設計と施工の同時進行型プロジェクトにおいては,従来の基準,制度,慣例にはない新しい業務内容,組織形態が必要となっていること。また,それを支援するためには,知的な情報システムの構築はもとよりシステムの使われ方,協調関係,プロジェクトの目的の明確化まで含めた検討が求められていることを明らかにした。5.同時進行型プロジェクトの業務を整合的に実施するためには,前述のプロセスのモデル化に加えて,設計結果情報の構造的なモデル化が必要であること。そして,両者の統合化がプロジェクトの整合的,かつ柔軟なマネジメントに不可欠であることを明らかにした。本研究は平成7年度に開始されたところであって,評価を確定できる状況にはないが,次年度以降も引き続き具体的モデルの開発を中心に,研究計画を継続したい。本研究は,建築プロジェクトを整合的,効率的に進めるため,設計と施工の同時進行型の実施方式の提案ならびにその支援システムの開発を目的とした。本年度の主な研究成果は以下の通りである。

1.設計と施工が同時進行しているプロジェクトを調査し,建築生産プロセスの各段階で設計図書の作成に必要な情報,当該設計図書から新たに作成される設計図書,施工図書,情報等について分析した。その結果,プロジェクトにおける意思決定は従来考えられていた直列型でなく直列・同時干渉・反復の組み合わせであること,意思決定の多くは他の業務・担当主体との影響関係を有しているが現状ではその把握が困難であること,プロセスの進行に合わせた設計図書の更新が順調に行われていないこと,等を把握した。2.各種設計(意匠・構造・設備)の接点において,不整合の生じる原因とその解決方法を把握した。解決方法としては,プロジェクトの進行や業務を管理するプロセスモデルと設計図書や情報を管理するプロダクトモデルを備えた支援システムを開発し,担当主体の意思決定支援に用いることが有効であることを示した。3.以上から,建築生産プロセスの個別業務を整合的に管理し,担当主体を支援するサブシステムを開発した。具体的には担当主体の業務実施フローの分析,支援方法の検討によって明らかになった要件仕様をオブジェクト指向モデルで設計し,オブジェクト指向言語によりプロトタイプ開発を行った。4.設計の各段階で必要となるソフトについては既開発の領域が限定的であることを把握した。そこで,本年度は「構造化分析法によるプロセスモデル構築ソフト」および「遺伝的アルゴリズムによる工程計画・管理ソフト」の開発を行い,上記システムのサブシステムに加えた。後者については,引き続き開発を進める。前年度に引き続き,設計と施工が同時進行する建築プロジェクトの実現を目的として,そのようなプロジェクトにおける業務実施を支援するシステムの検討を行うとともに,その成果をとりまとめた。本年度は,この業務実施支援システムのうち,サブシステムである設計情報モデルを中心として検討し,その開発を行った。設計情報モデルの目的は,対照建築物の部材情報と生産情報の総合的検討の支援,プロセスの初期段階から一貫して利用できる履歴成長性,変更への柔軟性である。本研究では,ここにオブジェクト指向データベースのもつ可視性や継承を利用することで,これらを備えた設計情報モデルが具現化されることに着目した。具体的には,以下4つのサブテーマのもので検討を行った。1.産業実施支援システムの基本構造の検討コスト概算やネットワーク計算など,建築生産プロセスの各段階で必要となる個別の技術支援ルーツを統合する全体システムの基本構造を決定した。あわせて,新たなシステムに対応した業務の進め方,組織のあり方,情報共有の方法を検討した。2.業務実施支援システムの要件仕様の検討上記のシステムの要件仕様を,オブジェクト指向分析の手法によって記述することで,明示的なものとして提示した。また,その中での設計情報モデルの位置づけを明確にした。