hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語従属節の、意味論・語用論的研究

具体的には、概観的な観察の中で例外とみられる現象の諸特徴を探索・検討し、例外例がほとんど「進行あるいは疑似進行のル形節」「「繰り返しのル形節」「近接過去的なル形節」のいずれかの特徴をもつことを明らかにした。また、単文(主節)における基本的テンスシステムとの対応を見ることにより、これらの例外をも処理できる記述モデルとして、相対テンス現象をすべてアスペクト化として扱おうとする「アスペクト節」よりも、「アスペクト化」を限定的なものとし、相対テンス現象をテンス現象とアスペクト現象の2種に峻別するモデルの方が、いわゆる過不足のない(予測性の高い、かつ強すぎない)モデルであることを明らかにした。具体的には、上記例外のうち、「進行ないし疑似進行のル形節」のみをアスペクト化の問題とし、「繰り返し型」「近接過去型」についてはテンスからの解放・不定形化・派生的テンスシステムの問題として扱うことにより、適切な記述モデルとなることが明らかになった。2文、文章における情報提示の順序について、主として日本語連体修飾節と、英語関係節を比較し、節のタイプによる順序の異同を検討した。3前年度までの発達研究についてデータ拡充を行い、「「1文あたりの形容詞数」よりも「1文あたりの動詞数」のほうが年齢進行およびリーダビリティ値の増加との相関が高い」ということの確からしさを強化した。ここから強く予測されるのは、形容詞の名詞修飾の多くが、節としての充分な資格をそなえていない、ということである。4抽詞句の指示・叙述特性について、述部名詞句の叙述性をテストするフレームとして、「Aは何ですか」というテストの適用限界を検討し、当該テストがモノ名詞句には適用できない(モノ名詞句については叙述名詞句においても成立するケースがある)ことを明らかにした。1研究の進行に伴い、日本語従属節のテンス研究に関し、三原(1992)「視点の原理」を中心とした先行研究のモデルの、意味論的・語用論的理解が大幅に進んだ。三原(1992)の視点の原理は、統語的メカニズムを背景に持っており、意味論的なアウトプットをどのように評価すべきかが十分に明確でなかったが、本年度の研究によって、以下のような重要な点が明らかになった。(a)引用節においては、直接引用タイプも間接引用タイプも、視点の原理の適用外であること。(b)連体修飾節のうち、相対補充修飾節と、内容補充修飾節の少なくとも一部に、視点の原理の適用外になる現象が存在すること(c)視点の原理への批判として挙げられる現象のうち、「特定の環境では、ル形・タ形のいずれかに固定される」という現象は、その現象自体だけでは充分な反例にならないこと。(d)内の関係の連体修飾節においては、「内の関係、かつ動作主ガ格が出現している(あるいは潜在的に修験可能である)」にもかかわらず不定形であるとすべき節が存在すること。(e)主節時基準の存在、あるいは「基準時」という概念そのものを否定する先行研究のアイディアに対し、一部は不定形への誤解によるものであるという理由、一部は基準時概念の代替モデルが構築できないという理由から、記述・説明装置としての「基準時」が有効であることを示すことができた。これらの成果は、本研究が目的としていた、従属節の意味論的・語用論的解明の中で、非常に大きな、中心的な意義を持つものであり、順調な解明を果たしたと考える。2他、「英語関係節と日本語連体修飾節の出現位置の相違」「形容詞修飾の発達研究」「コト的な抽象名詞を含む文の叙述性」についても、当初の目的のなかで重要な意味を持つ論点であるが、概ね、目標にかなった成果を得た。
リアルタイムスケジューリングシステム評価のための分散型生産システムシミュレータ

分散型リアルタイムスケジューリングにおいては,納期の遵守,稼働率改善などのスケジューリング目的の達成とともに,特急ジョブの処理,デッドロックの回避,工程間の時間間隔などの制約が存在する.しかし,分散型リアルタイムスケジューリングでは,短い期間のスケジュールを逐次生成していくため,「スケジュールの先読み」が困難であり,特急ジョブの処理や納期の遵守などのスケジューリング目的を取り扱いにくいという問題点がある.また,大規模な分散型システムでは,システム全体の情報を得るのに大きなコストがかかるため,システム全体の稼働率を上昇させるなどのグローバルなスケジューリング目的を達成することは容易でない.本研究では,分散型リアルタイムスケジューリングシステムの構成について述べた後,分散型リアルタイムスケジューリングシステムのための通信プロトコルおよびディスパッチングアルゴリズムを提案した.今後は,シミュレーションを用いて性能の評価を行なうとともに,通信プロトコルの検証および改良を行なう必要がある.また,今回は通信プロトコル内にデッドロック回避,特急ジョブの処理を埋め込んだ形の実装としたが,実際規模の生産システムに分散型リアルタイムスケジューリングシステムを適用する場合,通信プロトコル内に埋め込むことが必要な機能についての考察を行なう必要がある.分散型リアルタイムスケジューリングにおいては,納期の遵守,稼働率改善などのスケジューリング目的の達成とともに,特急ジョブの処理,デッドロックの回避,工程間の時間間隔などの制約が存在する.しかし,分散型リアルタイムスケジューリングでは,短い期間のスケジュールを逐次生成していくため,「スケジュールの先読み」が困難であり,特急ジョブの処理や納期の遵守などのスケジューリング目的を取り扱いにくいという問題点がある.また,大規模な分散型システムでは,システム全体の情報を得るのに大きなコストがかかるため,システム全体の稼働率を上昇させるなどのグローバルなスケジューリング目的を達成することは容易でない.本研究では,分散型リアルタイムスケジューリングシステムの構成について述べた後,分散型リアルタイムスケジューリングシステムのための通信プロトコルおよびディスパッチングアルゴリズムを提案した.今後は,シミュレーションを用いて性能の評価を行なうとともに,通信プロトコルの検証および改良を行なう必要がある.また,今回は通信プロトコル内にデッドロック回避,特急ジョブの処理を埋め込んだ形の実装としたが,実際規模の生産システムに分散型リアルタイムスケジューリングシステムを適用する場合,通信プロトコル内に埋め込むことが必要な機能についての考察を行なう必要がある.
高難度手術の教育システム開発～いかに安全に職人技を継承させるか～

解剖学的特性を備えた実体モデルを用いた手術操作訓練のためのシミュレーターの開発のため、健常者の頸椎CT画像データから骨モデル(塩造形モデル)を作製した。昨年度の研究結果から、椎間板の改良が必要と考えられたため、骨モデルのデザインを変更し、椎間板腔を空虚となるように塩造形したのち、椎間板腔を充填剤で充填することで、椎間板郭清手技が行える頚椎モデルに改良した。続いて、改良した頚椎モデルに対し、頚椎前方手術に熟練した研究者2名が椎体切削の模擬手術操作を実施し、その使用感を調査した。その結果、鋭匙による椎間板郭清手技はおおむね良好に実施可能であり、新たに作製した頚椎モデルは、頚椎前方手術トレーニングの実体モデルとして使用可能と考えられた。高難度手術である頚椎後縦靱帯骨化症(OPLL)に対する前方骨化浮上術に内在するリスクの網羅的な解析のため、当該手術のエキスパートである研究者3名を対象として実施した危険因子分析(医用HAZOP)の結果に基づき、手術施行時の安全管理能力の評価法の開発を試みた。その結果、1)手術野の展開、2)椎間板の郭清、3)椎体の切削、4)後縦靱帯骨化巣の菲薄化、5)スペーサーの移植、6)頸椎プレートの設置の工程のうち、2)から4)において、実体モデルの模擬手術を実施しながら、食道損傷、神経損傷、血管損傷、出血等のリスクに対する具体的な予防策を口述および行動できているかを観察評価する方法を考案した。トラブルシューティング訓練するためのシミュレーション教育について、上記の危険因子分析で抽出された出血の原因の1つである椎骨動脈損傷への対処に必要な横突孔開放手技が重要と判断された。そこで、開発した実体モデルに対し頚椎前方手術に熟練した研究者2名が横突孔開放を実施しその使用感を調査したところ、トラブルシューティング訓練するための実体モデルとしても使用可能と考えられた。患者データを用いた実体モデルの開発には至っていないが、昨年度改良が必要とされた部分については改良が図られ、当初の計画通り、手術施行時の安全管理能力の評価法の開発およびトラブルシューティング訓練するためのシミュレーション教育の開発に着手できたため。患者データを用いなくても、手術施行時の安全管理能力の評価法の開発およびトラブルシューティング訓練するためのシミュレーション教育の開発が可能な見通しであり、今年度開発した実体モデルを使用して、次年度の上記開発を推進する。解剖学的特性を備えた実体モデルを用いた手術操作訓練のためのシミュレーターの開発のため、まず、健常者の頸椎CT画像データから骨モデル(塩造形モデル)を作製した。続いて、作製した頚椎モデルに対し、頚椎前方手術に熟練した研究者2名が椎体切削の模擬手術操作を実施し、その使用感を調査した。その結果、1)塩造形モデルの形状は実際の頚椎と同等であった、2)椎間板の硬度が高く、鋭匙による椎間板郭清手技が困難であった、3)ドリルでの椎体切削手技はおおむね良好に実施できたが、皮質骨、海綿骨の硬度差がより大きい方が、実際の手術において術者が手に感じる感触をより再現できると思われた。結論として、塩造形モデルは、頚椎前方手術トレーニングの実体モデルとして使用可能と思われたが、精緻な手術操作の獲得のためには、椎間板および皮質骨、海綿骨の硬度の改良が必要と考えられた。平行して、高難度手術である頚椎後縦靱帯骨化症(OPLL)に対する前方骨化浮上術に内在するリスクの網羅的な解析のため、当該手術のエキスパートである研究者3名を対象として、危険因子分析法(医用HAZOPなど)を実施した。その結果、1)手術野の展開、2)椎間板の郭清、3)椎体の切削、4)後縦靱帯骨化巣の菲薄化、5)スペーサーの移植、6)頸椎プレートの設置の各手術手技において、食道損傷、神経損傷、血管損傷、出血等のリスクが抽出された。結論として、上述の頚椎モデルは、椎間板の郭清、椎体の切削、後縦靱帯骨化巣の菲薄化の各手術手技の訓練に使用可能と思われた。当初計画の「解剖学的特性を備えた実体モデルを用いた手術操作訓練のためのシミュレーターの開発」については、塩造形モデルの使用可能性は明らかになったが、改良すべき点が明らかとなり、患者データでのモデル作製に到達していないが、「高難度手術に内在するリスクの網羅的な解析」については、ほぼ目標を達成しているため。

高難度手術である頚椎後縦靱帯骨化症(OPLL)に対する前方骨化浮上術に内在するリスクの網羅的な解析のため、当該手術のエキスパートである研究者3名を対象として実施した危険因子分析(医用HAZOP)の結果に基づき、手術施行時の安全管理能力の評価法の開発を試みた。その結果、1)手術野の展開、2)椎間板の郭清、3)椎体の切削、4)後縦靱帯骨化巣の菲薄化、5)スペーサーの移植、6)頸椎プレートの設置の工程のうち、2)から4)において、実体モデルの模擬手術を実施しながら、食道損傷、神経損傷、血管損傷、出血等のリスクに対する具体的な予防策を口述および行動できているかを観察評価する方法を考案した。トラブルシューティング訓練するためのシミュレーション教育について、上記の危険因子分析で抽出された出血の原因の1つである椎骨動脈損傷への対処に必要な横突孔開放手技が重要と判断された。そこで、開発した実体モデルに対し頚椎前方手術に熟練した研究者2名が横突孔開放を実施しその使用感を調査したところ、トラブルシューティング訓練するための実体モデルとしても使用可能と考えられた。患者データを用いた実体モデルの開発には至っていないが、昨年度改良が必要とされた部分については改良が図られ、当初の計画通り、手術施行時の安全管理能力の評価法の開発およびトラブルシューティング訓練するためのシミュレーション教育の開発に着手できたため。頸椎塩造形モデルの改良を図り、患者データでのモデル作製を行う。また、それを使用して模擬手術を行い、トラブルシューティングの実施訓練プログラムを開発する。患者データを用いなくても、手術施行時の安全管理能力の評価法の開発およびトラブルシューティング訓練するためのシミュレーション教育の開発が可能な見通しであり、今年度開発した実体モデルを使用して、次年度の上記開発を推進する。試作した頸椎塩造形モデルに改良が必要となり、当初計画していた数の塩造形モデルが発注出来なかったため、次年度使用額が生じた。次年度、改良を図った塩造形モデルの作製費に使用する計画である。当初予定していた患者データを用いた実体モデルの作製なしで研究遂行可能な見込みとなったため、次年度使用額が生じた。次年度、模擬手術、データ解析、成果発表等に使用する計画である。
北海道南西沖地震による津波とその防災手法に関する研究

近地長周期表面波(周期2050秒)を使用し、北海道南西沖地震における震源断層上のすべり量の時空間分布を求めた。総地震モーメントは6.5×10^<20>Nm。3カ所(震源近傍の浅い場所、北断層南端の深い場所、南断層全体)で大きかった。特に、南断層のすべり量は全モーメント解放量の約3分の一を占めた。これを基に地殻変動を計算すると、奥尻島の近くで、大きな隆起が見られた。過渡的な波形を持つ津波が島に襲来したときの津波増幅率を評価するため、線形理論モデルと3次元数地モデルとを開発し、水理模型実験結果と比較し、適用限界を示した。線形理論を、島嶼の発達した伊豆・小笠原諸島に適用し、これらの島にとってどのような周期の津波が危険であるかを検討した。周期10分以下の中小規模の津波が、共振現象のため、著しく増幅される可能性があることが判った。島周りでの津波捕捉は、島の特性毎に大きく変化するのである。奥尻島西岸で発生した最高打ち上げ高31mの数値計算による再現を試みた。人口幅50mの谷の奥で発生したものであるから、最小格子5mとし、ほぼ良好な結果を得た。こうして、奥尻島周りの津波に関しては、その全貌が殆ど解明された。この津波では、漂流物が破壊力を発揮した。これの推定の為、流木の諸元、衝突速度、降伏応力、衝突角度からなる衝突力評価式を導いた。この式は理論的考察から関数系を定め、必要な係数を実験値より決定したもので、被衝突体にとっては危険側の値を与える実用的な式となっている。また、実測値に基づき、浸水深、流速、流体力と家屋被害程度との関係をも明らかにした。浸水深-流速の関係より流木漂流速度を評価し、上式により衝突力に換算し、結果として、浸水深-家屋被害程度の関係という従来の推定手法に、物理的な根拠を与えることが出来た。ハザード・マップの一例を作成した。まず、地震発生確率の経年変化、その時の地震マグニチュードの推定方法を見いだす。ついで、電源位置の分布を想定して津波数値計算を実行し、対象地点に於ける最大波高の来襲確率を定める。これから、死亡リスクの経年変化を示すと共に、これを用いてハザード・マップを作成する。この方法を南海地震に応用した。北海道南西沖地震で発生した津波の問題点の解明と対策に努めている。最大の被害を生じた奥尻島では、津波が島に捕捉された模様である。理想化した円錐形の島と津波の相互作用につき、理論解を求め、捕捉の影響により打ち上げ高が増大する条件などを求めた。本理論を北海道南西沖地震津波に適用し、藻内付近と初松前付近を除けば、奥尻島の打ち上げ分布がほぼ説明できることを示した。この理論で説明できない部分の内、津波波源に対し島影となる初松前での大きな打ち上げ高については、数値計算で詳細な検討を行なった。

波源の走向と奥尻海脚の位置関係が重要なことが判り、50mの空間格子を用いることにより、打ち上げ高を、ほぼ完全に説明できた。この津波では、数の増えた漂流物が家屋破壊に大きな役割を果たした。流木の衝撃力についての実験、弾塑性理論に基づく理論展開を行なった。実規模に近い実験により、流木の降伏応力、反発係数、衝撃力立ち上がり時間、最大衝撃力について検討し、弾塑性理論に基づいた流木衝撃力評価式と一致することを確かめた。南西沖地震津波の際には、奥尻島では地震直後の津波来襲であったから、避難勧告は間に合わなかった。ただし、北海道西岸では若干の時間的余裕はあった。たまたま、1994年に北海道東方沖地震で津波が発生し、これと似通った状況が生じた。この北海道東方沖地震災害の現地調査から、津波警報の発令から津波来襲までにかなりの時間的余裕があったにも関わらず、各地で色々な問題が発生した事を明らかにした。避難勧告発令の判断とタイミング、避難場所の適切さと避難経路の整備、車を用いた避難の採用と困難さ、津波水門の開閉、国と地方自治体の間の危機管理の一元化などであり、津波避難マニュアルに盛り込む内容として、今後どの様にすればよいかを示した。近地長周期表面波(周期2050秒)を使用し、北海道南西沖地震における震源断層上のすべり量の時空間分布を求めた。総地震モーメントは6.5×10^<20>Nm。3カ所(震源近傍の浅い場所、北断層南端の深い場所、南断層全体)で大きかった。特に、南断層のすべり量は全モーメント解放量の約3分の一を占めた。これを基に地殻変動を計算すると、奥尻島の近くで、大きな隆起が見られた。過渡的な波形を持つ津波が島に来襲したときの津波増幅率を評価するため、線形理論モデルと3次元数値モデルとを開発し、水理模型実験結果と比較し、適用限界を示した。線形理論を、島嶼の発達した伊豆・小笠原諸島に適用し、これらの島にとってどのような周期の津波が危険であるかを検討した。周期10分以下の中小規模の津波が、共振現象のため、著しく増幅される可能性があることが判った。島周りでの津波捕捉は、島の特性毎に大きく変化するのである。奥尻島西岸で発生した最高打ち上げ高31mの数値計算による再現を試みた。入口幅50mの谷の奥で発生したものであるから、最小格子5mとし、ほぼ良好な結果を得た。こうして、奥尻島周りの津波に関しては、その全貌が殆ど解明された。この津波では、漂流物が破壊力を発揮した。これの推定の為、流木の諸元、衝突速度、降伏応力、衝突角度からなる衝突力評価式を導いた。この式は理論的考察から関数形を定め、必要な計数を実験値より決定したもので、被衝突体にとっては危険側の値を与える実用的な式となっている。また、実測値に基づき、浸水深、流速、流体力と家屋被害程度との関係をも明らかにした。浸水深-流速の関係より流木漂流速度を評価し、上式により衝突力に換算し、結果として、浸水深-家屋被害程度の関係という従来の推定手法に、物理的な根拠を与えることが出来た。ハザード・マップの一例を作成した。まず、地震発生確率の経年変化、その時の地震マグニチュードの推定方法を見いだす。ついで、地震位置の分布を想定して津波数値計算を実行し、対象地点に於ける最大波高の来襲確率を定める。これから、死亡リスクの経年変化を示すと共に、これを用いてハザード・マップを作成する。この手法を南海地震に応用した。
未熟児・新生児貧血に対する脳循環酸素代謝状態に基づく輸血基準の作成を目指して

本研究により、未熟児貧血の児における、輸血時の脳血液量、脳内酸素飽和度の変化を示すことができた。特に脳血液量の絶対値の変化を示したのは、本報告が初めてである。脳血液量、脳内酸素飽和度は近赤外光時間分解測定装置を使用することで、ベッドサイドにおいて簡便に測定でき、新生児医療における脳モニターとして有用である。今後早期産児について、非貧血時から貧血の進行による変化も測定し、更に週数などの臨床背景による適正値を明らかにすることができれば、特に輸血療法の要否の判断が難しい血液ヘモグロビン濃度が10g/dL前後の児について、脳血液量、脳内酸素飽和度は輸血基準となりうる。NICUベッドサイドにおいて、研究計画の通り未熟児新生児の輸血療法時における脳血液量、脳内酸素飽和度及び血圧、心拍数、動脈血酸素飽和度及び前大脳動脈血流抵抗係数の変化を輸血の前後で測定した。その結果、以下のような点について明らかとすることが出来た。1.輸血療法により血圧、心拍数、動脈血酸素飽和度及び前大脳動脈血流抵抗係数に結いな変化は生じない。2.輸血により脳内酸素飽和度は有意に上昇するが、変化は小さい。3.輸血により脳血液量は有意に減少しており、輸血前の脳血液量の多さ及び変化の度合いの大きさは、貧血の程度及び輸血前の貧血症状(無呼吸発作等)と比例する。よって、輸血前の脳血液量は、今後の検討により輸血の必要性の有無を判断するパラメーターになりうることが明らかとなった。この結果について、雑誌「Transfusion」において報告を行っている。前年度に引き続きNICUベッドサイドにおいて未熟児貧血の児に対する輸血療法時の脳循環の変化についての測定を行った。また、輸血前後での貧血症状の改善と輸血前の脳血液量の関係について注目し、輸血前脳血液量が高い児ほど輸血後の貧血症状の改善率が高い傾向にあること確認した。また、新たに血中ヘモグロビン濃度の変化による脳内の光学特性(吸光係数(μa)及び散乱係数(μ's))への影響を検討すると共に、μa値及びμ's値の発達的変化を検討した。その結果、新生児頭部の測定において、測定波長域において血中ヘモグロビン濃度は光吸収に影響を及ぼすが、光散乱には有意な影響を生じないことが確認された。一方で修正週数が進むことによりμ'sが上昇することから、脳の発達的構造変化が測定波長域における光拡散乱を増加させていることが推測された。μ'sは赤血球、細胞核、ミトコンドリアの密度により影響を受けると考えられているが、今回の検討より、赤血球の影響が少ないことが示唆された。今後検討を進めることで、μ'sの測定により、脳の発達段階を定量的に計測できる可能性があると考えられた。ブタ新生仔急性貧血モデルによる貧血時の脳内循環動態、酸素消費の変化及び電気的活動の変化についての検討は、予定頭数の1/3程度の実施にとどまっている。しかし次年度において予定頭数を実施できるよう準備ができている。次年度より開始予定であったNICUベットサイドにおける測定、研究は予定より1年早く開始することが出来ており、これまでに10名程度での測定、結果解析を終えることが出来ている。この結果については現在論文にまとめ、提出中である。これまでの研究により、未熟児貧血児における輸血適応を検討する上で脳内循環動態を指標とすることが出来る可能性がすでに示されており、今後も検討を進める予定である。当初研究計画で予定していたヒト新生児における輸血療法時の循環動態の変化についての研究は、おおむね予定通り進捗している。また、ブタ新生仔を用いた急性貧血モデルによる研究では、急性貧血時の脳血液量、脳内酸素飽和度の変化についての検討はほぼ予定通り実施出来ており、今後脳血液量変化の原因、脳血液量自己調整における動脈-静脈成分の変化を検討すために新たな実験系の構築を進めているところである。ブタ新生仔急性貧血モデルを用いた実験は予定頭数へ達していないものの、平成24年度より開始予定であったNICUベットサイドでのヒト未熟児貧血患児での測定を順調に行うことが出来ており、研究計画により、合わせておおむね順調に進捗している。ヒト新生児における測定は、1.貧血の進行に伴う変化の測定、2.輸血による貧血症状改善と輸血前脳血流動態の関係により焦点を当てながら継続する予定である。ブタ急性貧血モデルにおける研究では、実験系を発展させ、貧血による脳循環動態の変化をより詳細に検討する予定である。研究計画に基づき、引き続きNICUベットサイドでの測定を進めるとともに、別記するようにブタ新生仔貧血モデルにおける検討を進めていく。新生仔ブタの購入、及び麻酔薬、人工呼吸管理における使用ガス、実験管理費用として。

またヒト新生児での脳循環動態測定における必要物品(TRSプローベ、固定用アタッチメント等)の購入費として、研究成果の発表の必要経費として使用する予定である。ブタ新生仔貧血モデルにおいて、等用量性貧血における脳血液量、脳内酸素飽和度の測定に合わせて脳の電気的活動、脳酸素消費率、動脈、静脈血液比率を測定し、各種パラメーターの変化及びその相関を明らかにする。会わせてヒト未熟児貧血児におおいて、輸血による各パラメーターの変化を測定するだけでなく、貧血の進行による変化、輸血による貧血症状の変化と各パラメーター変化との相関等についても新たに検討していく。
電圧負荷式冷蔵庫（氷感庫）における組織保存の検討

氷点下非凍結保存ができる冷蔵庫をもちいて組織保存を検討した。ラット大腿動脈を採取後4°C0Vと-2°C1000Vの条件下にて保存した。透過電子顕微鏡にて血管内皮細胞の状態を確認した。3日間で4°C条件下の内皮細胞の剥離が認められた。細胞生存率を測定できるCCKを用いて3日間保存したラット大動脈の血管の生存率を評価した。-2°C1000Vの条件下のほうが有意に生存していた。3日間保存したラット血管を同系統ラットにバイパス移植を行った。-2°C1000Vの条件下での保存が良い傾向がでた。マイクロサージャリーの技術を用いて切断四肢(指趾)の血管吻合を行い、血行再開させることで再接着を行っている。再接着までの間、断端四肢(指趾)は低温保存24°Cされる。再接着可能時間は24時間以内とされ大きな制約があるが、マイナス温度で凍結しない保存庫として新規開発された電圧負荷式冷蔵庫(氷感庫)(電圧を負荷することにより分子を振動させ、組織内の水分を凝結させずに過冷却することにより、氷点下でも凍結しない保存庫として新規開発された機器)を用いることにより、組織の代謝を下げ保存時間の延長ができる可能性がある。切断指などの大きい組織の生着には血流の維持が重要であるため、本機器を用い近交系F344ラット雄10週齢をもちいて大腿血管の保存、評価を行った。電圧負荷における血管の氷点下非凍結保存をおこない血管内皮細胞をVon Willebrand Factorにて染色し構造を検討した。-4°C1000v 5dayでは動脈の血管内皮細胞の構造が4°C下での保存に比べ保たれていた。5日前後で血管の状態に差異が出てくる可能性が示唆された。近交系F344ラット雄10週齢大腿動脈-2°C1000V 3日間保存後マイクロサージャリーの技術を用いてバイパスを行った、移植3日後検体を取出し評価したところ中枢で閉塞しており検討を要する結果となった。以前の結果より同条件でのバイパス移植は成功しているためテクニカルエラー、組織の状態を検討していく必要があると考える。近年、マイクロサージャリーの技術を用いて切断四肢(指趾)の血管吻合を行い、血行再開させることで再接着を行っている。再接着可能時間は24時間以内とされ大きな制約があるが、マイナス温度で凍結しない保存庫として新規開発された電圧負荷式冷蔵庫を用いることにより、組織の代謝を下げ保存時間の延長ができる可能性がある。本研究は電圧負荷式冷蔵庫による切断四肢(指趾)保存の可能性を検討するため立案した。また組織の保存ができれば期限切れなどで廃棄されていた血液や、医療材料などにも応用できると考えられる。組織の生着には血流が重要であり供給する血管に着目し研究を行った。近交系F344ラットの大腿動脈を4°C0Vと-4°C1000V下での保存を行い透過型電子顕微鏡にて血管内皮の構造の観察を行った1日目では血管内皮細胞の形態に差はなく、3日目で4°C0V下での保存の血管内皮細胞は膨大化したが-4°C1000V下での保存では血管内皮細胞の形態が保たれていた。7日目ではともに血管壁から剥離しており生存しないものと考えられた。血管のviabilityを検討した、大動脈をφ2mmに打ち抜き採取を行い、-2°C1000Vと4°C0Vの条件下でDMEM培地にて保存後、生存をcell counting kitを用いてMTTアッセイをおこないviabilityを検討した。1日目で-2°C1000V下での保存の方が有意に生存していた。血管は氷点下におくことで生存が延長する可能性が示唆された。近交系F344ラットの大腿動脈を4°C0Vと-2°C1000V下での保存を行い透過型電子顕微鏡にて血管内皮の構造の観察を行った、1日目では血管内皮細胞の形態に差はなく、3日目で4°C0V下での保存の血管内皮細胞は膨大化したが-2°C1000V下での保存では血管内皮細胞の形態が保たれていた。近交系F344ラット大動脈をφ2mmに打ち抜き-2°C1000Vと4°C0V条件下に保存後cell counting kitを用いてMTTアッセイをおこない生存率を検討した。3日目で-2°C1000Vでの保存の方が有意に生存していた。近交系F344ラットを4°C0Vと-2°C1000

V下での保存後同系統ラットの大腿動脈にバイパス移植を行い、開存率を検討した。移植前後で血管の組織学的検査を行った、4°C0V保存下で血管内皮の剥離が見られた。バイパスの結果は-2°C1000V保存下では7例中6例で一週間後の血管の開存を認めた、閉塞した1例は血管吻合中より血栓を形成していた。4°C0V保存下では7例中1例が術中に死亡した、4例は一週間後に開存を認めた、2例は術直後の開存を認めていたが1週間後には閉塞していた。統計学的な有意差は出なかったが血管の保存期間の延長効果が示唆できる結果となった。氷点下非凍結保存ができる冷蔵庫をもちいて組織保存を検討した。ラット大腿動脈を採取後4°C0Vと-2°C1000Vの条件下にて保存した。透過電子顕微鏡にて血管内皮細胞の状態を確認した。3日間で4°C条件下の内皮細胞の剥離が認められた。細胞生存率を測定できるCCKを用いて3日間保存したラット大動脈の血管の生存率を評価した。-2°C1000Vの条件下のほうが有意に生存していた。3日間保存したラット血管を同系統ラットにバイパス移植を行った。-2°C1000Vの条件下での保存が良い傾向がでた。血管における氷点下非凍結保存での組織保存の方がviabirityが高いと有意に差が出ている、今後の追加実験により期間の延長に最適な条件が絞り込めると予想できる。血管のバイパスを行い差が出てくる保存時期の検討がまだ行われていない。形成外科一回の組織採取数を増やし、組織保存期間の延長限界をMTTアッセイでのviabilityの検討で行う。実際のバイパス血管や組織の大きさを拡大し保存が可能かを検討する。血管内皮の構造を操作型電子顕微鏡で比較検討を行う。血管以外の組織、血液、筋肉、骨、皮膚などの保存を行い評価していく、複合組織と単組織での違いなども検討していく。血管のバイパスを行ない差が出てくる保存時期の検討を行う。この検討によるテクニカルエラーを最小限にする組織保存した血管の評価の結果、氷感庫で保存できる限界の境界が5日前後であると示唆されている。この範囲を中心とした検討を行っていくことができる、移植血管の閉塞については検体を増やしてさらなる検討を要する。データの蓄積のみで成果発表を行っていない、そのためそれに関連する旅費や論文校閲などの費用が発生しなかった。消耗品の物品が現在当研究施設にあるもので代用可能なものがあり使用したため物品費を削減できた。組織保存後の組織検討の評価方法を追加する、電子顕微鏡を用いた血管内皮細胞、血管内皮の構造変化を検討する。組織採取を行いMTTアッセイを行ないviabilityの検討を行う。バイパス血管を保存する溶液の検討を行う。血管以外の組織、血液、筋肉、骨、皮膚などの保存を行い評価をしていく。組織と細胞での状態は異なると考えられるため細胞の低温での生存率を検討していく。今後検査における消耗品が追加で必要となってくるため購入を検討している、成果発表のための旅費や論文校閲に経費を使用する
無線通信機能付き手腕振動計測器を用いた個人振動ばく露管理システムの構築

厚生労働省の通達(2009)により、手持ち振動工具の周波数補正加速度実効値3軸合成値(振動値)とばく露時間から規定される日振動ばく露量、A(8)を用いた管理が導入されたが、作業現場での振動値を反映させたA(8)による作業管理を行う方法が示されていない。そこで、振動作業現場で簡易に振動値を測定し、遠隔作業でも対応可能なシステムを次の手順で開発した。1:クラウドサーバーシステムの構築、2:計測データを送信できる画面設計とソフト開発、3:クラウドサーバー経由による計測振動値と許容時間結果転送ソフトの開発。このシステムにより現場作業での振動値を反映させた許容時間を作業者に伝達することが可能となった。本年度は簡易振動ばく露計測器に携帯電話端末モジュールを付加し、測定値が電話無線回線を経由して、パーソナルコンピュータにリアルタイムに転送することが可能な機器の改良を行うと同時に、作業者個人のID(社員番号、組合員番号など)を入力し、振動工具の種類、使用予定時間などを簡易測定器から簡単に入力できる機能を付加する。具体的には、簡易振動計測器、携帯端末、コンピュータを用い、無線通信部にあたるハードウェアやソフトウェアおよび、コンピュータにおけるデータ管理システムソフトウェアの製作などの一連の開発を行なった。作業項目としては、1.簡易振動計測器の計測データ無線送信ユニットの製作、2.携帯端末の無線送受信ソフトウェア製作、3.データ収集システムのソフトウェア製作を行うことである。作業項目の各設計内容としては、1)無線送信ユニットの製作:改良した簡易振動計測器に接続し、振動データを無線通信により携帯端末へ送信する小型無線ユニット、2)無線通信方式:Bluetooth Class2(通信距離10m)、3)通信タイミング:簡易振動計測器の計測終了後の自動送信、4)振動計測器の改良を行い、接続コネクタを経由し、無線送信ユニットに接続、などである。上記の予定のうち、簡易振動測定器による測定値を読み取り、その値を携帯端末に入力送信するために、システム全体の設計変更に時間を要したため、今年度は作業項目1を完成し、作業項目2のクラウドサーバーシステムの構築中であり、次年度当初に同システムの完成、3)データ収集システムのソフトウェア製作を完成させる見込である。初年度(平成26年度)は、システム全体の設計変更に大半の時間を費やした。平成27年度は、初年度の設計に基づいて、次の4段階の開発を行った。1)簡易振動計の改良:計測を作業者が1人で出来るようにし、簡単に計測が出来るよう機器(無線用通信ユニット(TVHP-001))を改良した。2)前記の機種の測定データを携帯やスマホからのデータの送受信が可能になるクラウドサーバーシステムを構築した。3)前記クラウドサーバーシステムを介して、計測データを携帯端末(携帯やスマホ)から計測データを容易に送信できるような画面設計とそのソフトを開発した。4)前記のシステムにより携帯から送られた振動計測データをクラウドサーバーを経由して基地局でのノートパソコンで受信後、振動値から得られる許容作業時間を計算し、その結果を携帯端末に転送するための、携帯で受信するときの画面とソフトを開発した。また、このシステムが伐木現場で作動するかを現地で検証を行った。平成28年度は、このシステムでの問題点を検証し、システムの改良を行うとともに、複数の振動工具使用現場での作動確認を行うとともに、本システムによる工具管理の有効性を検証する。得られた成果を国内外の学会等で発表するとともに、論文としてこの知見を発表する予定である。平成27年度は、初年度の遅れを取り戻すべく、初年度のシステム改良に基づいて効率的に研究を進めることができた。システムの稼働についても、一箇所(山林の伐木現場)において検証することができた。平成27年度は簡易計測器の改良、測定値をスマホ端末から送信、受信できるようにクラウドサーバーの構築、その送受信のためのソフトの開発、基地局のノートパソコン上で計測値を受信後、その工具の使用可能な時間をA(8)に基づき算出し、作業者サイドのスマホ端末に送信できるシステムを開発した。さらに、林業伐採現場で実際に稼働することを確認した。平成28年度は、前年度に引き継いで、現場での検証として、コンクリート製品製造業の屋内作業場において、インパクトレンチを使用時の振動計測、スマホ端末での計測値の送信、工場事務所での計測値の受診、ノートパソコンでのA(8)算出による作業許容時間の算出を行い、算出結果を作業現場に送信した。現場でのインパクトレンチ作業で生じる振動値を反映した作業管理が可能であることを確認した。一方、簡易計測機の精度評価に関する検討を行った。近畿大学工学部次世代基盤技術研究所内の車両実験室にて、各種振動工具を実際の使用条件に近い状況で駆動しながら、改良した個人振動ばく露計測装置と、近畿大学工学部次世代基盤技術研究所に納入設置されているデンマーク国のB&K社のPULSEという精密振動計測分析装置の両方で振動工具の振動計測を実施した。その結果、改良した個人振動ばく露計測装置の計測結果の精度に関しては、問題がないことが証明できた。本年度の研究結果として、構築した本システムの有用性、計測装置の信頼性を検証することができた。全体的にはほぼ当初の予定通り研究が進められた。本システムの有効性の検証のうち、簡易計測計の精度の検証を本年度追加したことを受けて、全体の研究のまとめ、および学会、学術誌への発表等の広報が次年度にずれ込んだため。

わが国では、手持ち振動工具の周波数補正加速度実効値3軸合成値(振動値)とばく露時間から規定される1日8時間の等価振動加速度実効値(日振動ばく露量A(8))を用いた管理を導入することとなり、その具体的な内容が2009年に厚生労働省から通達されたが、振動工具が使用される現場での振動を簡易に計測して日振動ばく露量A(8)による作業管理を具体的に行う方法が示されていない。そこで、本研究では振動作業現場で簡易に工具振動値を測定し、遠隔作業でも使用できるシステムを以下の手順で開発した。1:クラウドサーバーシステムの構築:測定データを携帯やスマホからのデータの送受信が可能になるクラウドサーバーシステムの開発2:計測データを容易に送信できる画面設計とそのソフトの開発:クラウドサーバーシステムを介して、計測データを携帯端末(携帯やスマホ)から計測データを容易に送信できるような画面設計とそのソフトの開発今回のソフトでは、周波数補正振動加速後実効値の3軸合成値と計測時間をxx分yy秒で送れるようにした。3:クラウドサーバー経由での計測振動値と基地局での許容時間結果転送ソフトの開発:携帯から送られた振動計測データ(周波数補正振動加速後実効値の3軸合成値ahvと計測時間Tv)をクラウドサーバーを経由して基地局でのノートパソコンで受信後、振動値から得られる許容作業時間とA(8)を計算し、その結果を携帯端末に転送するための、携帯で受信するときの画面とソフトの開発この開発されたシステムで、振動現場で生じる振動値を測定し、許容される使用時間を即時計算し、作業者に伝達することが可能となった。このシステムを、山間部で行われるチェンソーなどの振動作業に有効であることを確認した。厚生労働省の通達(2009)により、手持ち振動工具の周波数補正加速度実効値3軸合成値(振動値)とばく露時間から規定される日振動ばく露量、A(8)を用いた管理が導入されたが、作業現場での振動値を反映させたA(8)による作業管理を行う方法が示されていない。そこで、振動作業現場で簡易に振動値を測定し、遠隔作業でも対応可能なシステムを次の手順で開発した。1:クラウドサーバーシステムの構築、2:計測データを送信できる画面設計とソフト開発、3:クラウドサーバー経由による計測振動値と許容時間結果転送ソフトの開発。このシステムにより現場作業での振動値を反映させた許容時間を作業者に伝達することが可能となった。当初、本年度研究計画を次の4段階に分けて、開発研究を予定していた。1:簡易振動計の改良:計測を作業者が1人で出来るようにし、簡単に計測が出来るような機器を改良する。簡易振動計(TVHP-001)に増設する無線用通信ユニットの開発。2:上記の機種の測定データを携帯やスマホからのデータの送受信が可能になるクラウドサーバーシステム構築の開発。3:上記クラウドサーバーシステムを介して、計測データを携帯端末(携帯やスマホ)から計測データを容易に送信できるような画面設計とそのソフトの開発。4:上記のシステムにより携帯から送られた振動計測データをクラウドサーバーを経由して基地局でのノートパソコンで受信後、振動値から得られる許容作業時間を計算し、その結果を携帯端末に転送するための、携帯で受信するときの画面とソフトの開発。
膵β細胞lipotoxicityの糖尿病発症における役割とその分子機構

肥満糖尿病モデルOLETFおよびZDFラットで,経口血糖負荷試験、SSPG+SSPI(steady state p1asma glucose+insulin)を行ない,著明なインスリン抵抗性が存在することを確認した.同時にangiotensin受容体阻害薬およびPDE(phosphodiesterase)阻害薬がこれを改善することを確認した.マイクロスフェア法による局所血流測定の結果より,PDE阻害薬によるインスリン抵抗性改善の機序として,脂肪,骨格筋での血流増加の関与が示唆された.今後はこれらの系を用いて,インスリン分泌障害と脂肪との関係を検討中である.また,脂肪毒性の機序を探るため,Ins-1およびprimary cultureの系を用いて,NFkBの発現レベルを検討中である.臨床的には,糖尿病発症に関わる地域住民調査で,250名のボランティアで,経口血糖負荷試験,インスリン,レプチンの測定をおこなった.肥満と高中性脂肪血症,高インスリン血症,レプチンの関係を明らかにした.どのようにして遊離脂肪酸が血中に上昇し組織内に蓄積するかを個体レベル、細胞レベルで明らかにするため、脂肪酸酸化あるいは脂肪合成に関与する各種酵素について、RT-PCRによるmRNAの発現レベル、immuno blottingによる蛋白発現レベル、組織免疫蛍光染色による組織内分布、各種酵素活性をZDF rat、他の2型糖尿病modelであるOLETF ratを用いて検討した.続いてこのようなin vivoで得られた知見を、in vivoで再現できる系を構築した.具体的には膵ラ氏島を単離しprimary cultureの系を用いて遊離脂肪酸による上記の再現性を確認した.また膵β細胞由来株であるIns-1,MIN-6 cell lineを用いて膵β細胞lipotoxicityを再現する系を構築中である.肥満糖尿病モデルOLETFおよびZDFラットで,経口血糖負荷試験、SSPG+SSPI(steady state p1asma glucose+insulin)を行ない,著明なインスリン抵抗性が存在することを確認した.同時にangiotensin受容体阻害薬およびPDE(phosphodiesterase)阻害薬がこれを改善することを確認した.マイクロスフェア法による局所血流測定の結果より,PDE阻害薬によるインスリン抵抗性改善の機序として,脂肪,骨格筋での血流増加の関与が示唆された.今後はこれらの系を用いて,インスリン分泌障害と脂肪との関係を検討中である.また,脂肪毒性の機序を探るため,Ins-1およびprimary cultureの系を用いて,NFkBの発現レベルを検討中である.臨床的には,糖尿病発症に関わる地域住民調査で,250名のボランティアで,経口血糖負荷試験,インスリン,レプチンの測定をおこなった.肥満と高中性脂肪血症,高インスリン血症,レプチンの関係を明らかにした.
自己駆動粒子系における情報伝播に関する研究

本研究の目的は、群れの平均化と個体間相互作用の両立による「情報伝播波機構」の分野横断的な実装である。昨年度において、完成させた理論モデルについて、国内の学会にて研究発表を行った。本モデルは、群れの平均化相互作用をベースとした従来モデルを基礎モデルとして、そこに閾値をこえた挙動をした個体が周囲に存在する場合に反応して、個体間相互作用に切り替えるメタモデルを導入した。通常は、従来どおりに周りと協調しながら運動するが、捕食者などの環境に大きな変化が生じた場合には周りの個体の動きを無視する動きに切り替わるモデルである。このモデルは動物の群れの観察経験とよく合致しているため、アルゴリズムは直感的に受け入れやすいものであり、聴講者は一様に理解を示していた。そして、聴講者とともに、深い議論を行い、有意義な知見と示唆をえた。さらに、共同研究者らとともに、研究会を企画し、そこにおいても、理論モデルの発表と議論を行った。それらをふまえ、海外の科学雑誌への投稿のために論文を執筆した。ただ、スケジュールがおしたため、投稿は次年度初頭に行う予定である。また、「動物の心」というテーマで共同研究者とともに、論文執筆を行った。研究代表者は、章の1つを担当し、「群れの意識」について執筆した。幾度もの改訂を行ったため、本年度中には論文投稿を行えなかったが、次年度に投稿する予定である。また、発展的な内容を国内の学会で新たに発表する予定である。2つの学術論文の執筆を行ったが、未投稿になり、研究実績に反映できなかったから。論文執筆を優先しつつも、研究発表は行った。共同研究であるため、他の研究者の進捗やスケジュールの共有が難しく、思ったような進捗がえられなかった。また、エフォートとしては当初予定していたものよりも時間配分がとれなかったが、今年度はこの点を重点的に改善していきたい。執筆している論文を確実に海外雑誌に投稿し、採択を獲得したい。執筆も最終段階に入っているため、共同研究者とともに投稿先の海外誌の選別も行っている。また、エフォートの調整を行い、国際会議(SWARM2019)において研究発表も行っていきたい。また、共同研究者らとともに予定している国内学会(日本認知科学会)への参加も計画している。本年度はまず、本研究のキッカケとなった理論モデルについて完成させた。従来の群れ行動の理論では、誘引・整列化・忌避などの規則は全て平均化相互作用を暗黙的前提としている。これはノイズの拡散が抑えられるため、群れの維持や安定性が非常に高くなる利点がある。しかしながら、群れ行動に本質的で重要な情報伝播が遅くなる。一方で、本研究が導入する個体間相互作用は平均化と相反する側面をもち、ノイズに弱い部分もあるが、速い伝播が可能である。本研究のモデルは、その相反する「平均化相互作用」と「個体間相互作用」を両立し、動物の群れにおいて観測される高速情報伝搬を実現させた。このモデルについて、論文執筆を行い、海外雑誌に論文投稿をした。しかしながら、査読プロセスが難航した結果、不採択となった。この論文については、次年度において再投稿をする予定である。さらに、共同研究者らとともに、「動物の心」というテーマで論文執筆を開始した。研究者は、章の1つを担当し、「群れの意識」について執筆している。動物の群れの動きは古来より人々の関心を引きつけており、たとえば、何万羽のムクドリの群はさながら「1つの意識をもった生き物のようだ」と表現される。研究者は、独自に構築した理論モデルから「なぜ群れが意識をもったように感得されるのか」を平易な言葉をもちいて考察した。本論文は、動物行動学の長年のテーマとされた「動物の心」に対して、実験的な論証を示しながら、挑戦的な考察を行ったものである。論文はほぼ完成していたが、本年度中には論文投稿を行えなかったため、次年度に投稿を予定している。2つの学術論文の執筆を行ったが、不採択や未投稿であるため、研究実績に反映できなかったため。年間計画として、論文執筆を優先したため、研究発表が後回しになっていた点が本年度の最大の反省点である。また、エフォートとしては当初予定していたとおりであったが、本研究課題のサブ課題を並行して進めることができなかった点を次年度以降に改善したい。

それらをふまえ、海外の科学雑誌への投稿のために論文を執筆した。ただ、スケジュールがおしたため、投稿は次年度初頭に行う予定である。また、「動物の心」というテーマで共同研究者とともに、論文執筆を行った。研究代表者は、章の1つを担当し、「群れの意識」について執筆した。幾度もの改訂を行ったため、本年度中には論文投稿を行えなかったが、次年度に投稿する予定である。また、発展的な内容を国内の学会で新たに発表する予定である。2つの学術論文の執筆を行ったが、未投稿になり、研究実績に反映できなかったから。論文執筆を優先しつつも、研究発表は行った。共同研究であるため、他の研究者の進捗やスケジュールの共有が難しく、思ったような進捗がえられなかった。また、エフォートとしては当初予定していたものよりも時間配分がとれなかったが、今年度はこの点を重点的に改善していきたい。すでに執筆している複数の論文について、海外雑誌に投稿し、採択までに至る予定である。また、それと並行して、研究成果に関する発表を積極的に行っていきたい。小さい成果でも、国内の学会で発表しながら、フィードバックをもらうというサイクルをつくっていきたい。さらに、すでに構築されている2つめの理論モデルについて、シミュレーションと解析を完成させ、発表したいと考えている。なお、本年度の論文投稿の際に得られた「教訓」は、査読者との「科学的な思想の違い」と思えるものを感じた点である。本研究の理論モデルは、おもに動物の知覚のあり方から着想したもので、いわば心理学を背景としている。しかしながら、査読者はおそらく物理学者であったため、丁寧な議論を行っても、議論が並行してしまった。「コミュニケーションの問題」なのか、「査読者の選択の問題」なのかも検討が必要である。また、本研究の領域が複合領域でもあり、この問題は常にあるため、研究発表における戦略も検討していく。執筆している論文を確実に海外雑誌に投稿し、採択を獲得したい。執筆も最終段階に入っているため、共同研究者とともに投稿先の海外誌の選別も行っている。また、エフォートの調整を行い、国際会議(SWARM2019)において研究発表も行っていきたい。また、共同研究者らとともに予定している国内学会(日本認知科学会)への参加も計画している。本年度は、当初の計画と変更して、2つの論文執筆を優先させたため、当初の助成金の使用計画に変更が生じた。次年度は、本年度に行えなかった国内学会の発表や情報収集のための旅費やシミュレーションのデータ解析の人件費に支出する予定である。論文投稿のスケジュールが遅れたため、全体の計画が遅れた。そのため、論文投稿のための関連費が必要である。また、動物の群れの動きを実測するために購入する予定であった画像解析ソフトや解析用PC、カメラなども購入する予定である。研究発表や研究会などのための旅費も使用する。
高速in situ観察・AE計測によるブレーキ摩擦材料のトライボロジー特性評価

本研究は,摩擦界面で実際に何が起こっているかを可視化(in situ観察:その場観察)し,同時にアコースティックエミッション(AE:材料の変形・破壊時に生じる弾性応力波)信号を計測することで,複雑なブレーキ摩擦材料のトライボロジー現象を解明し,その特性を定量的に評価する技術を確立させることを目的としている.人為的に特性の違いを持たせたブレーキパッド単純配合材(実用されているパッド材料から主成分のみを残したシンプルな材料)を用いて摩擦実験を実施し,各トライボロジー特性で発現するAE信号波形の特徴(振幅値や周波数スペクトルなど)を明らかにし,ブレーキ摩擦材料の摩擦特性(摩擦係数への温度や水の影響など)や摩耗特性(表面粗さや摩耗量など)との定量的な対応関係を見いだす.平成30年度は,昨年度に引き続き,摩擦条件変化の影響を調査するとともに,実機を想定した長摩擦距離での高速in situ観察・AE計測実験を遂行した.特に高温環境下での実験に着手し,摩擦面の温度変化によって摩擦係数の大きさに差異が現れにくい場合でも,摩耗の進行に伴う差異をAE計測によって認識できることがわかった.摩擦条件変化の違いによる影響の再現性を確認し,異なる配合のブレーキパッド材種の摩擦・摩耗特性をAE計測によって評価できる可能を提示できた.また,摩擦界面の潤滑状態によって,鋳鉄内部の黒鉛粒子や摩耗粒子の挙動が変化し,摩擦・摩耗特性を大きく変化させることを明らかにした.これらの知見を活用することによって,将来的にトライボロジー特性に対する最適な配合比が見いだせると考える.さらに,最終年度の総括として,得られたin situ観察映像とAE信号の関係を整理し,AE信号-トライボロジー特性マップを構築することができた.本研究は,摩擦界面で実際に何が起こっているかを可視化(in situ観察:その場観察)し,同時にアコースティックエミッション(AE:材料の変形・破壊時に生じる弾性応力波)信号を計測することで,複雑なブレーキ摩擦材料のトライボロジー現象を解明し,その特性を定量的に評価する技術を確立させることを目的としている.人為的に特性の違いを持たせたブレーキパッド単純配合材(実用されているパッド材料から主成分のみを残したシンプルな材料)を用いて摩擦実験を実施し,各トライボロジー特性で発現するAE信号波形の特徴(振幅値や周波数スペクトルなど)を明らかにし,ブレーキ摩擦材料の摩擦特性(摩擦係数への温度や水の影響など)や摩耗特性(表面粗さや摩耗量など)との定量的な対応関係を見いだす.平成28年度は,デジタル光学式顕微鏡に摩擦駆動系(ピン・オン・ブロック型)とAE計測系を組み込んだin situ観察・AE計測実験装置に,小型圧縮型ロードセルを組み込み垂直力計測部を追加するとともに,顕微鏡用高速度カメラ(ディテクト製)を搭載して,実機に近い摩擦速度での現象観察ができるように高速in situ観察・AE計測実験装置の構築(改良)を実施した.当初の計画通り,7種類のブレーキパッド単純配合材を製作した.構築した実験装置を用いて予備実験を実施し,計測系の調整,ノイズ対策や摩擦条件の設定を行い,摩擦界面のトライボロジー現象を高速in situ観察しながらAE信号が問題なく計測できることを確認した.結果として,硬質粒子や金属繊維などを配合したことによって現れるブレーキパッド材料特有のトライボロジー現象(掘り起こし摩擦や凝着摩擦)を確認することができ,AE信号波形変化にもその違いが現れることがわかった.さらに,ブレーキロータ材料である鋳鉄のトライボロジー過程を可視化することができた.平成28年度の計画として掲げていた「計画1)高速in situ観察・AE計測実験装置の構築(改良)」は達成することができた.次年度以降の計画へと円滑に移行できるよう,ピン・オン・ディスク摩擦・摩耗試験機による実験準備や運動解析の準備も併せて進めており,当初の計画を概ね順調に進展できている.本研究は,摩擦界面で実際に何が起こっているかを可視化(in situ観察:その場観察)し,同時にアコースティックエミッション(AE:材料の変形・破壊時に生じる弾性応力波)信号を計測することで,複雑なブレーキ摩擦材料のトライボロジー現象を解明し,その特性を定量的に評価する技術を確立させることを目的としている.人為的に特性の違いを持たせたブレーキパッド単純配合材(実用されているパッド材料から主成分のみを残したシンプルな材料)を用いて摩擦実験を実施し,各トライボロジー特性で発現するAE信号波形の特徴(振幅値や周波数スペクトルなど)を明らかにし,ブレーキ摩擦材料の摩擦特性(摩擦係数への温度や水の影響など)や摩耗特性(表面粗さや摩耗量など)との定量的な対応関係を見いだす.平成29年度は,昨年度に構築(改良)したin situ観察・AE計測実験装置を用いて,実機に近い環境を想定した水や固体潤滑剤の影響を可視化する実験を遂行した.その結果,水や固体潤滑剤が摩擦界面に介在した場合のブレーキパッド表層部で起こる変形・破壊過程を可視化することができた.この摩擦界面の潤滑状態によって,ブレーキパッド材料表層部の硬質粒子や金属繊維などの摩擦特性が変化し,AE信号振幅値の変化にもその違いが現れることがわかった.さらに,実機を想定した長摩擦距離での摩擦実験では,ブレーキパッド材種に関係なく,AE平均値と摩擦力の間に相関が得られ,AE計測によるブレーキパッド材料の摩擦特性評価の可能性を提示できた.平成2830年度の計画として掲げている「計画2)現象解明のための高速in situ観察・AE計測実験」は順調に進められており,平成2930年度の計画として掲げている「計画3)摩擦条件変化の影響を調査」および「計画