hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
戦後ドイツ社会政策の理論と実際に関する研究-社会的市場経済との関連から-

戦後ドイツ社会政策の基本原則である社会的市場経済概念のもとで望ましいとされる社会政策には、(1)一次分配を重視し、二次分配を最小限に抑えようとするオイケン型、(2)二次分配を重視するミュラー=アルマック型、(3)二次分配と一次分配を重視しつつも、前者から後者へと力点を移すことを主張するエアハルト型の3つの型が存在するとし、公的年金保険制度と最低生活保障制度の考察を通じて、昨今のドイツ社会政策にはエアハルト型の影響が色濃くみられると結論づけた。本研究の目的は、(1)戦後ドイツの経済政策・社会政策の基本原則及び理念である「社会的市場経済」概念の影響下での社会政策論の展開の整理、(2)実際の社会政策が、社会政策論の展開及び時代状況の変化をどのように受けたかを考察すること、である。1年目の本年度は、戦後ドイツ社会政策論の変化を、社会的平衡(社会的市場経済で是とされる社会政策)に関する3つの見解に着目して整理した。ここでは、3つの見解を、それぞれの主要な論者の名をとって、オイケン型、ミュラー=アルマック型、エアハルト型と称する。オイケン型は社会政策=経済政策(秩序政策)と捉え、ミュラー=アルマック型は社会政策=経済政策+再分配政策(経過政策)と捉え、二次分配を重視する。エアハルト型は社会政策=経済政策+再分配政策+自助促進のためのインフラ整備と捉え、二次分配よりも一次分配を重視し、前者から後者へと力点を移すことを主張する。戦後ドイツ社会政策論の主流は、1970年代半ば以降、ミュラー=アルマック型からエアハルト型へと移行した。近年では一次分配重視(ワークフェア)が顕著であり、就労支援が推進されている。だが他方で、二次分配重視のミュラー=アルマック型の要素も残存しており、またエアハルト型自身も二次分配を尊重している。ゆえに、戦後ドイツ社会政策論は、二次分配重視と一次分配重視を同時並行的に追求するという特徴を有する。また、社会的市場経済と関連する4つの思想(オルド自由主義、キリスト教社会論、新社会主義、Gesellschaftspolitik論)が戦後ドイツ社会政策論に与えた影響も考察した。その結果、前三者が3つ巴となって大きな影響を与えてきたのに対し、後-者は、1970年代までの時期に、狭義(労働者対象)から広義(全国民対象)への社会政策理解の転換を定着させるという役割に留まり、現在ではその影響は限定的であることが明らかとなった。ドイツの最低生活保障制度について、特に2005年1月施行のハルツIV法によって新設された、稼得能力を有する者への最低生活保障制度である「求職者基礎保障」制度の特徴について考察した。ここにおいて、この制度は、就労への努力と引き換えに給付を実施する、というワークフェア的発想のみに基づくものではなく、その就労が必ずしもそれ自体で生活に足る十分な所得を得られるものであることを前提とせず、所得の不足分は公的給付で補うという、ベーシック・インカム的発想をも兼ね備えた制度であると結論づけた。また、上記のような具体的な制度に関する考察と並行して、ドイツ社会政策・経済政策の重要な思想的基盤である「社会的市場経済」概念についても、戦後におけるその展開を考察した。社会的市場経済の本質である「市場的効率性と社会的公正の両立」に関する、両者の両立のバランスをめぐる解釈について、主要な論者の名前を冠して、オイケン型(市場的効率性を重視)、ミュラー=アルマック型(社会的公正を重視)、エアハルト型(両者を重視するものの、社会的公正を市場的効率性によって実現すべく、再分配型の社会政策から、自助を重視し、一次分配への参加を推進する社会政策への移行を推進)の三つが区分されうるとした。そして、これらのうち、昨今においてはエアハルト型が政治的にも支持され、それに則った政策(2001年年金改革、ハルツ改革など)が実施されている、と主張した。まず、ドイツの最低生活保障制度について、特に2005年のハルツIV法による改革以降の展開に着目して研究を行った。特に、上乗せ受給者(働いていながら、所得の不足分を補うために失業手当IIを受給する者。ワーキングプアとほぼ同義)の存在に着目し、上乗せ受給者を減少させようとするのか、あるいは上乗せ受給者の存在を容認していくのかは、政策立案者が、十分な所得を得られる職を求職者全てに保障できると考えているか否かによって異なる、と主張した。また、2005年1月より新設された、稼得能力を有する者への最低生活保障制度である「求職者基礎保障」制度の特徴についても考察した。

次に、ドイツの公的年金保険制度についても、特に女性と低賃金労働者の年金に焦点を当てて研究を行った。そして、彼らの年金額が低額になることを防ぐための方策として、日本の基礎年金のような最低保障年金の導入ではなく、彼らが一定の収入を得たものとみなして年金算定式を調整し、一定の年金額を得られるようにする、「最低所得に基づく年金」という仕組みがかつて存在し、現在それを復活させようとする動きがみられることを指摘した。これらの制度の考察を通じて、所得の不足が例外的な事態ではなく常態化しつつあることを所与として捉え、所得を増加させるための努力と並行しながら、所得の不足分を公的給付によって補填していくという、今後の新たな社会保障のあり方が展望されえた。また、日本の最低生活保障制度、および公的年金のあり方を考える上での示唆をも得ることができた。本年度は、ドイツの最低生活保障制度について、現役世代に対する制度(求職者基礎保障と社会扶助)と高齢世代に対する制度(公的年金保険と「高齢期および稼得能力減少時における基礎保障(困窮した高齢者への扶助)」)に区分して考察した。まず、求職者基礎保障(稼働能力を持つ困窮者への扶助)に関しては、2013年冬にドイツでの現地調査を実施した。その結果、求職者基礎保障の受給者を削減するには、失業者に対するきめ細かな就労支援と並んで、「上乗せ受給者」(就労しながら求職者基礎保障を受給する者)への適切な対応(住宅手当・所得控除などの拡充、受給者の家族構成に応じた柔軟な給付形態の検討)が必要であることを知った。次に、公的年金保険については、国民皆年金ではなく、しかも所得比例年金であることから生じうる低年金者・無年金者への保障がどのように構想されているかを調べた。その結果、一定以上の保険加入期間を有する者に対し、年金の算定要素の一つである「報酬点数」の値を一定程度引き上げる、という形での改革が志向されていることが明らかになった。そして、これらの最低生活保障制度の内容が、(2008年度に整理した)社会的市場経済における望ましい社会政策の3つの型(オイケン型、ミュラー=アルマック型、エアハルト型)のうちどの型の影響を受けているかを考察した。そして、稼働能力を持たない者への再分配は十分に行いつつも、稼働能力を持つ現役世代に対しては就労促進による「再分配への依存」から「一次分配への参加」への移行を重視し、老齢世代に対しては、長期的に一次分配に参加していた者への相応の再分配の保障が企図されていることから、エアハルト型(一次分配と再分配を重視するものの、再分配の対象者を一次分配に参加させる手段としての社会政策を志向する)が影響していると結論付けた。当初の予定では2011年度に戦後ドイツの年金保険・医療保険について、特に2000年代における改革動向に着目しながら考察する、としていたが、年金保険、および2010年度に従事していた最低生活保障政策の考察に時間を費やしたことから、医療保険に関しては未だ手つかずとなってしまった。また、「研究の概要」でも記した「今後の新たな社会保障のあり方」を、社会的市場経済概念と関連付けて考察するまでに至らなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定では最終年度である本年度にはドイツの公的扶助に関する考察を行うとしていたが、2010年度・2011年度と、最低生活保障政策の研究に従事するなかで考察がほぼ完了した。そこで、今年度は、2011年度に着手する予定であったが手をつけられなかった医療保険制度について考察を加えることとする。
非接触超音波法による先端複合材料の健全性診断

本研の目的は,非接触超音波共振法を用いて,複合材料の微小領域の非破壊検査を行うことである.SiC繊維強化複合材料を中心として,その内部の局所領域の損傷状況を非接触超音波共振法によって評価する.圧電振動子の自由振動の共振周波数が他の物質と接触することにより変化する原理を用いた.ソレノイドこいるによって圧電振動子の振動を非接触で励起して共振周波数を測定し,その先端を複合材料の表面にチップを介して接触させる.チップと複合材料の間の接触は,非線形のヘルツばねと仮定し,その接触剛性を理論的に計算することにより共振周波数の変化量から接触物質の弾性定数を測定する手法を確立した.これにより,SiC繊維強化チタン合金複合材料のSiC繊維部とTi合金マトリクス部における剥離損傷を評価することが可能となった。さらに,Cu/NbTi超伝導ワイヤーにこの手法を適用し,それぞれの要素間において低い弾性定数を検出することができた.これはすなわち,剥離などの損傷によって付加的な変形が加わり,見た目の弾性定数が低下したことを意味する.このように,本研究において開発した手法により,複合材料の内部の局所的な領域の弾性定数を評価することが可能となり,これにより,その材料の健全性の非破壊検査が可能となった.本研の目的は,非接触超音波共振法を用いて,複合材料の微小領域の非破壊検査を行うことである.SiC繊維強化複合材料を中心として,その内部の局所領域の損傷状況を非接触超音波共振法によって評価する.圧電振動子の自由振動の共振周波数が他の物質と接触することにより変化する原理を用いた.ソレノイドこいるによって圧電振動子の振動を非接触で励起して共振周波数を測定し,その先端を複合材料の表面にチップを介して接触させる.チップと複合材料の間の接触は,非線形のヘルツばねと仮定し,その接触剛性を理論的に計算することにより共振周波数の変化量から接触物質の弾性定数を測定する手法を確立した.これにより,SiC繊維強化チタン合金複合材料のSiC繊維部とTi合金マトリクス部における剥離損傷を評価することが可能となった。さらに,Cu/NbTi超伝導ワイヤーにこの手法を適用し,それぞれの要素間において低い弾性定数を検出することができた.これはすなわち,剥離などの損傷によって付加的な変形が加わり,見た目の弾性定数が低下したことを意味する.このように,本研究において開発した手法により,複合材料の内部の局所的な領域の弾性定数を評価することが可能となり,これにより,その材料の健全性の非破壊検査が可能となった.
葉緑体におけるNADP光還元系の分子構築機構

葉緑体チラコイド膜には高分子量型フェレドキシン-NADP還元酵素(FNR-L)と低分子量型FNR(FNR-S)とが存在する。低塩条件で1時間の抽出をすると、全量の3分の1のFNRが抽出され、また、FNR-Lのほとんどが除去される。したがって、FNR-Lは膜表面に存在するFNRであると考えられる。チラコイド膜の1時間抽出処理によってFNR-Lを除去するとNADP光還元活性が減少するがFNR-Lを再結合すると活性は著しく回復した。しかし、FNR-Sを再結合しても、わずかしか回復せず、このFNRは膜表面のNADP光還元には関与しないと考えられる。後述するFNR-Sの実験結果と合せ考察すると、チラコイド膜表面にあってNADP光還元に関与するFNRはFNR-Lであり、このFNRは膜表面に想定されるベ-ス蛋白質に結合し、NADP還元酵素複合体と呼ぶべき蛋白質集団を形成していると結論できる。次に、チラコイド膜内部に存在するFNR-Sについて調べた。ホウレンソウチラコイド膜ではFNR-Lの抽出後もNADP光還元活性が観察されるので、膜内に結合するFNR-Sもまた、NADP光還元に関与しているように思われるが、オオムギ芽生えの緑化途上のチラコイド膜では膜内に結合するFNR-SはNADP光還元に関与しないことを見出した。ホウレンソウチラコイド膜におけるFNR-SによるNADP光還元はチラコイド膜の損傷によってNADPが膜内に侵入し、FNRと接触できるようになったことによるものと考えられる。FNR-Sの局在場所は光化学系I粒子であることをつきとめたが、現在の知見では、このFNRは循環的電子伝達系を構成し、プラストキノンの還元に関与している可能性が強い。ホウレンソウ葉緑体から、NADP光還元系の存在するチラコイド膜を単離し、これをさらにトリトンX-100の界面活性作用を利用して破壊し、光化学系I粒子を抽出液中に遊離させた。DEAE-トヨパールを用いるカラムクロマトグラフィーによって、遊離した光化学系I粒子を吸着して集め、さらに精製した。この精製法の特徴の一つは、葉緑体の調製からDEAE-トヨパールに至るまでの工程で使用するすべての溶液に1mMのフェリシアン化カリを加えたことである。この試薬の効果について検討した結果、葉緑体に存在するすべての還元性物質を酸化することによって、光合成電子伝達系における電子の移動を不可能にし、電子移動の結果引き起こされる光化学反応系の光失活現象を未然に防ぐことにあることを明らかにした。もう一つの特徴は、従来の精製法では多用されていた超遠心機による密度勾配遠心分画法を排除し、一般の蛋白質の精製におけるようにカラムクロマトグラフィーを用いて光化学系I粒子を精製したことである。これによって能率的で且つ経済的な精製が可能となった。この新しい精製法で精製した光化学系I粒子はいままでに精製されたものと違って、高いNADP光還元活性を示した。その構成ペプチドをSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって調べたところ、従来の方法による光化学系I粒子と比較して、数本の余分のポリペプチドが存在した。余分に存在するポリペプチドの一つは葉緑体におけるNADP光還元作用の最終反応を掌るフェレドキシン-NADP還元酵素であった。

いままでの知見ではこの酵素はコネクテインとよぶ蛋白質によってチラコイド膜表面に結合して存在することがわかっているから、この酵素の光化学系I粒子における存在が事実であるとすると、葉緑体のNADP光還元作用の解明に新しい問題をなげかけるものとなる。葉緑体チラコイド膜には高分子量型フェレドキシンーNADP還元酵素(FNRーL)と低分子量型FNR(FNRーS)とが存在する。低塩条件で1時間の抽出をすると、全量の3分の1のFNRが抽出され、また、FNRーLのほどんどが除去される。したがって、FNRーLは膜表面に存在するFNRであると考えられる。チラコイド膜の1時間抽出処理によってFNRーLを除去するNADP光還元活性が減少するがFNRーLを再結合すると活性は著しく回復した。しかし、FNRーSを再結合しても、わずかしか回復せず、このFNRは膜表面のNADP光還元には関与しないと考えられる。後述するFNRーSの実験結果と合せ考察すると、チラコイド膜表面にあってNADP光還元に関与するFNRはFNRーLであり、このFNRは膜表面に想定されるベ-ス蛋白質に結合し。NADP還元酵素複合体と呼ぶべき蛋白質集団を形成していると結論できる。次に、チラコイド膜内部に存在するFNRーSについて調べた。ホウレンソウチラコイド膜ではFNRーLの抽出後もNADP光還元活性が観察されるので、膜内に結合するFNRーSもまた、NADP光還元に関与しているように思われるが、オオムギ芽生えの緑化途上のチラコイド膜では膜内に結合するFNRーSはNADP光還元に関与しないことを見出した。ホウレンソウチラコイド膜におけるFNRーSによるNADP光還元はチコライド膜の損傷によってNADPが膜内に侵入し、FNRと接触できるようになったことによるものと考えられる。FNRーSの局在場所は光化学系I粒子であることをつきとめたが、現在の知見では、このFNRは循環的電子伝達系を構成し、プラストキノンの還元に関与している可能性が強い。
フランス私法における権限濫用法理の生成と展開

平成30年度は、フランス公法における権限濫用法理生成過程における黎明期から、権限濫用法理の私法への初期の波及の態様についての研究に注力した。そのなかで、初期においては、むしろ公法における権限濫用が、私法上の権利濫用論を参照する、あるいは相互比較研究が隆盛であった点、当初、権限濫用と権利濫用が類似する法理とみられていた傾向から、徐々に権限濫用法理の特殊性が認識されていく過程が明らかになった。このような過程を経て、20世紀初頭に、私法分野で権限濫用法理を独自のものとして、応用する研究が現れ始めた。とりわけ、労働法分野、会社法分野におけるテーズにおいて、かかる視点が明確に打ち出されていることが確認できた。しかし、これらテーズの問題意識は、当時、権限濫用法理を権利濫用法理に包摂するジョスランの多大な影響力を持った(権利の相対性に関する)研究に覆い隠され、少なくとも20世紀前半期まで私法分野において定着することはなかったものと分析される。このほか、平行して、現在の公法における権限濫用法理の衰退減少についても調査を進め、権限濫用法理の今日的意義を模索した。そのなかで、裁量統制のなかでの権限濫用法理の位置付けに関する関心を、私法理論に応用すべく、注意義務違反と内部的権限濫用の機能分担研究の基礎づけのため、善管注意義務違反の研究に着手した。この点は、当初の研究構想をやや拡げたものに位置づけられる。そのなかで、無償寄託契約における「自己の財産と同一の注意」から照射することにより、合意と善管注意義務の連関や、義務違反の判断プロセスの枠づけの可能性について分析を行った。平成30年度の研究は、主に行政法分野、そして民法のみならず会社法や労働法を含む私法分野における資料収集および調査、分析に充てられた。また、研究遂行上、善管注意義務や内部的義務との関連にまで対象を拡張することができ、当初の予見に反して、権限濫用法理を多角的に分析する視角を得ることができた。平成30年度はフランスへの渡航を予定していたところであるが、想定以上に国内で収集・調査すべき資料が拡大したため、より実のあるフランスでの調査を期すべく、次年度に行うこととした。これにより、本研究において限られたフランスでの調査において行うべき課題がより明確になり、集中的な調査・資料収集が可能になったものと思われる。平成30年度は、まずフランスでの調査を遂行することが予定されている。そこでは、フランス私法における権限濫用法理の今日的位置付け、公法と私法における一般理論をめぐる対話の位置付け、以上の点に焦点を絞って調査を行うこととする。その際、フランス在外研究中の民法学者の協力を得て、複数のフランス民法学者からの回答を確保することを予定している。また、本研究の開始の後、浮かび上がった課題として、フランス債務法改正における代理権濫用規定新設(より広くは代理法の制定)の分析と評価の問題がある。この点についても、可及的に資料収集・分析を行い、現在の権限濫用研究に接続を行うことを予定している。本年度は、関連するこれまでの研究を総合し、次年度以降の研究遂行の礎石を確たるする作業に注力した。また、フランスにおける民法総論ないし法学概論(Introduction au droit)の議論状況を総括することで、権限濫用の理論の到達点の把握に注力した。そのなかで、フランスの権限濫用理論の概観を提示するとともに、日本の議論との接合点を探った。具体的には、フランスの権限濫用法理が、権限行使者の動機に着目した特殊な規制であること、権限授与規範の目的との相関で適用のあり方が決まる一般法理であることを明らかにした(権限濫用規制は、それ自体で要件効果が定まった個別的規範ではない)。そして、日本法においてみられる代理権濫用規制の背景にも、権限濫用法理を見て取ることができ、いくつかの問題群を権限濫用法理の観点から整序しうる可能性を提示した。親権の濫用、受託者の権限違反行為、日常家事代理権がその例として挙げられる。加えて、これまでとの研究と総合するなかで、財産管理制度のなかでの権限濫用を定位することも試みた。すなわち、権限濫用は財産法の領域にとどまるものではないが、その特徴は財産管理における他者の法的領域の介入において顕著に現れる。ここで、財産管理者の裁量統制のために種々の義務が課せられるが、権限濫用規制は、個々の内部的義務とは一線を画される本質的なものであり、必ずしも忠実義務違反の効果ではないと捉える方向性を提示した。権限は規範設定権能の一つと理解され、他人の利益を目的とすることがその要素となる。権限授与のプロセスにおいて、目的が設定されることに例外はない、とい。他人の財産の管理の現実態における目的的拘束を捉まえるならば、個々の規定や合意により課される財産管理人の内部的義務を待つまでもなく、第一次的に権限濫用法理に服するという形で現れるものである。本年度は当初、フランスにおける権限濫用法理の到達点を見極めることを主な目標としていたが、これまでの財産管理研究および日本法との接合点に関する一定の分析を提示することが可能となった。また、これら成果は日本私法学会の報告を通じて、広く公表することができた。さらに、本研究の重要部分を商業誌を通じて公表することも実現した。以上の理由から、当初の計画以上に進展しているものと評価した。

平成30年度は、フランス公法における権限濫用法理生成過程における黎明期から、権限濫用法理の私法への初期の波及の態様についての研究に注力した。そのなかで、初期においては、むしろ公法における権限濫用が、私法上の権利濫用論を参照する、あるいは相互比較研究が隆盛であった点、当初、権限濫用と権利濫用が類似する法理とみられていた傾向から、徐々に権限濫用法理の特殊性が認識されていく過程が明らかになった。このような過程を経て、20世紀初頭に、私法分野で権限濫用法理を独自のものとして、応用する研究が現れ始めた。とりわけ、労働法分野、会社法分野におけるテーズにおいて、かかる視点が明確に打ち出されていることが確認できた。しかし、これらテーズの問題意識は、当時、権限濫用法理を権利濫用法理に包摂するジョスランの多大な影響力を持った(権利の相対性に関する)研究に覆い隠され、少なくとも20世紀前半期まで私法分野において定着することはなかったものと分析される。このほか、平行して、現在の公法における権限濫用法理の衰退減少についても調査を進め、権限濫用法理の今日的意義を模索した。そのなかで、裁量統制のなかでの権限濫用法理の位置付けに関する関心を、私法理論に応用すべく、注意義務違反と内部的権限濫用の機能分担研究の基礎づけのため、善管注意義務違反の研究に着手した。この点は、当初の研究構想をやや拡げたものに位置づけられる。そのなかで、無償寄託契約における「自己の財産と同一の注意」から照射することにより、合意と善管注意義務の連関や、義務違反の判断プロセスの枠づけの可能性について分析を行った。平成30年度の研究は、主に行政法分野、そして民法のみならず会社法や労働法を含む私法分野における資料収集および調査、分析に充てられた。また、研究遂行上、善管注意義務や内部的義務との関連にまで対象を拡張することができ、当初の予見に反して、権限濫用法理を多角的に分析する視角を得ることができた。平成30年度はフランスへの渡航を予定していたところであるが、想定以上に国内で収集・調査すべき資料が拡大したため、より実のあるフランスでの調査を期すべく、次年度に行うこととした。これにより、本研究において限られたフランスでの調査において行うべき課題がより明確になり、集中的な調査・資料収集が可能になったものと思われる。次年度は、フランスの権限濫用法理が展開した19世紀中葉からの文献や、公刊されていない専門論文などを入手することにより、フランスの権限濫用法理の生成および展開過程を、時代区分に応じて辿ることとする。これと並行して、様々な法領域における権限濫用法理の現れ方や、法哲学との関連について研究を進めることを目標とする。これら研究を遂行するべく、フランスでの研究調査を予定している。フランスでは、これら研究資料の入手することが第一目的となる。平行して、日本から在外研究に出ている民法学者にフランスの研究状況について知見を得るとともに、同民法学者の協力のもと、フランスの民法学者へのインタヴューなどを予定している。平成30年度は、まずフランスでの調査を遂行することが予定されている。そこでは、フランス私法における権限濫用法理の今日的位置付け、公法と私法における一般理論をめぐる対話の位置付け、以上の点に焦点を絞って調査を行うこととする。その際、フランス在外研究中の民法学者の協力を得て、複数のフランス民法学者からの回答を確保することを予定している。
転写因子NF-κBによるアポトーシス抑制機構と発がん促進作用

NF-κBサブユニット遺伝子の増幅および遺伝子変異がリンパ腫や胃癌などで報告され、またHTLV-1やEBVなどのウイルス発がんにNF-κBが関与するなど、両者の因果関係が多くの事実から示唆される。また、がん転移に関わる細胞接着因子(E-selectin,ICAM-1,など)がNF-κBによって転写制御を受ける。本研究では、ヒトゲノム計画の成果のひとつとして新たに見つかったBlyS/BAFF/TALL-1および同じシグナル伝達系を使用してNF-κBを活性化するLTシグナルの詳細を調べた。今年度の本研究で以下の事実を明らかにした。(1)LTbRシグナリングでのNF-kB活性化はIkBリン酸化およびp65の核移行に依存しない。(2)様々のNF-kB活性化因子とそれらのdominant negative変異体を導入し、Luciferase assayでその作用を解析した結果、TNFシグナリングは主にIKKb、すなわちIkBリシ酸化cascadeを使うが、LTbRシグナリングは主にNIK、IKKa cascadeを使っていることがわかった。(3)NIK-IKKaの作用機構をさらに確認するため、p65wild-typeと様々の変異体のGal4融合蛋白の発現プラスミドを作成してNIKにより誘導される転写活性を比較した結果、p65のTA1領域とりわけTA1領域の536番セリンが必須であることがわかった。(4)実際にLTbRシグナリングにおけるp65の536番セリンのリン酸化を証明した。これらの成果は、発がんおよびがん進展におけるNF-κBの役割とその分子機構についての理解を一歩すすめ、新たな治療法開発に重要な情報を提供した。
圧縮索引と文字列圧縮の組合せによる大規模データ高速情報処理技術

巨大なデータを予め圧縮して小さくしてから処理することで計算時間や計算資源の劇的な削減を実現する圧縮表現上での計算技術の開発を目的とし以下のような研究を行った.特に系列二分決定グラフというデータ構造を主要な対象とする.系列二分決定グラフは指数的な数の文字列を圧縮して表現可能で,文字列集合同士の多様な演算をサポートするデータ構造である.論理関数を表現する二分決定グラフの一般化である項分岐二分決定グラフの技法を系列二分決定グラフに適用することで,文字列集合を表す項分岐二分決定グラフという新しいデータ構造を提案した.項分岐二分決定グラフは決定性有限オートマトンと同様のデータ構造である系列二分決定グラフを一般化したデータ構造であるが,同じ文字列集合を系列二分決定グラフよりも指数的に小さく表現できる場合がある.さらに,項分岐二分決定グラフによって表される文字列集合を操作するためのアルゴリズムも提案した.これらのアルゴリズムにより項分岐二分決定グラフによって圧縮表現された文字列表現を展開することなく和集合,積集合,連接を計算することができる.また,提案アルゴリズムの空間計算量と時間計算量の解析を行った.組合せ集合を効率良く表現するゼロサプレス型二分決定グラフ,それを更新するための演算が必要ない場合により簡潔な表現を実現する密集ゼロサプレス型二分決定グラフに対する新たなアルゴリズムを提案した.これにより組合せ集合からランダムに組合せを取り出すランダムサンプリングを従来のゼロサプレス型二分決定グラフより高速に行うことが可能になった.また,密集ゼロサプレス型二分決定グラフの有効性を実験により示した.この技法は系列二分決定グラフにも適用できる.上記の成果により,系列二分決定グラフより更にコンパクトなサイズで大規模な文字列集合を圧縮したまま,かつより高速に処理することが可能なデータ構造を実現した.現在までの成果として,系列二分決定グラフの一般化として項分岐系列決定グラフを提案することができた.このデータ構造はある種の文字列集合を系列二分決定グラフよりも指数的に小さく表現できる.既存研究であるゼロサプレス型項分岐決定グラフから継承した基本的な集合演算に加え,文字列集合ならではの連接演算も備えている.さらに,項分岐系列決定グラフは系列二分決定グラフと比べて最良の場合で指数倍小さくなるが,最悪の場合でも多項式倍しか大きくならないことを証明した.また,以前に提案した密集ゼロサプレス型二分決定グラフ上での新たなアルゴリズムを提案しその有用性を高めることができた.本研究の目的は巨大なデータを予め圧縮して小さくしてから処理することで計算時間や計算資源の劇的な削減を実現する圧縮表現上での計算技術の開発であり,上記の成果はそれを実現するものであるため本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する.引き続き既存の文字列圧縮に関する情報を収集し,系列二分決定グラフを圧縮するのに適当な手法を模索する.系列二分決定グラフは検索速度に難があるため,調査した手法の中でも特に圧縮後の索引上での検索を高速化できそうなものに注目する.系列二分決定グラフは有向非巡回グラフであるが,有向非巡回グラフを対象とする既存のアルゴリズムのうち,圧縮後のグラフ上でも従来以上の性能で実行可能なものが存在するかどうか,そのための条件は何かを調査する.項分岐系列決定グラフを改良しさらなる省空間化を目指す.項分岐系列決定グラフをさらに圧縮するために適用できる文字列圧縮の技法も並行して調査する.基本的な文字列集合演算だけではなくより高度な演算を項分岐系列決定グラフ上で実現するアルゴリズムを開発する.また,密集ゼロサプレス型二分決定グラフの空間使用量削減技術及び検索高速化技術を項分岐系列決定グラフに導入可能かどうか検討する.巨大なデータを予め圧縮して小さくしてから処理することで計算時間や計算資源の劇的な削減を実現する圧縮表現上での計算技術の開発を目的とし以下のような研究を行った.特に系列二分決定グラフというデータ構造を主要な対象とする.系列二分決定グラフは指数的な数の文字列を圧縮して表現可能で,文字列集合同士の多様な演算をサポートするデータ構造である.論理関数を表現する二分決定グラフの一般化である項分岐二分決定グラフの技法を系列二分決定グラフに適用することで,文字列集合を表す項分岐二分決定グラフという新しいデータ構造を提案した.項分岐二分決定グラフは決定性有限オートマトンと同様のデータ構造である系列二分決定グラフを一般化したデータ構造であるが,同じ文字列集合を系列二分決定グラフよりも指数的に小さく表現できる場合がある.さらに,項分岐二分決定グラフによって表される文字列集合を操作するためのアルゴリズムも提案した.これらのアルゴリズムにより項分岐二分決定グラフによって圧縮表現された文字列表現を展開することなく和集合,積集合,連接を計算することができる.また,提案アルゴリズムの空間計算量と時間計算量の解析を行った.組合せ集合を効率良く表現するゼロサプレス型二分決定グラフ,それを更新するための演算が必要ない場合により簡潔な表現を実現する密集ゼロサプレス型二分決定グラフに対する新たなアルゴリズムを提案した.これにより組合せ集合からランダムに組合せを取り出すランダムサンプリングを従来のゼロサプレス型二分決定グラフより高速に行うことが可能になった.また,密集ゼロサプレス型二分決定グラフの有効性を実験により示した.この技法は系列二分決定グラフにも適用できる.上記の成果により,系列二分決定グラフより更にコンパクトなサイズで大規模な文字列集合を圧縮したまま,かつより高速に処理することが可能なデータ構造を実現した.現在までの成果として,系列二分決定グラフの一般化として項分岐系列決定グラフを提案することができた.

このデータ構造はある種の文字列集合を系列二分決定グラフよりも指数的に小さく表現できる.既存研究であるゼロサプレス型項分岐決定グラフから継承した基本的な集合演算に加え,文字列集合ならではの連接演算も備えている.さらに,項分岐系列決定グラフは系列二分決定グラフと比べて最良の場合で指数倍小さくなるが,最悪の場合でも多項式倍しか大きくならないことを証明した.また,以前に提案した密集ゼロサプレス型二分決定グラフ上での新たなアルゴリズムを提案しその有用性を高めることができた.本研究の目的は巨大なデータを予め圧縮して小さくしてから処理することで計算時間や計算資源の劇的な削減を実現する圧縮表現上での計算技術の開発であり,上記の成果はそれを実現するものであるため本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する.引き続き既存の文字列圧縮に関する情報を収集し,系列二分決定グラフを圧縮するのに適当な手法を模索する.系列二分決定グラフは検索速度に難があるため,調査した手法の中でも特に圧縮後の索引上での検索を高速化できそうなものに注目する.系列二分決定グラフは有向非巡回グラフであるが,有向非巡回グラフを対象とする既存のアルゴリズムのうち,圧縮後のグラフ上でも従来以上の性能で実行可能なものが存在するかどうか,そのための条件は何かを調査する.項分岐系列決定グラフを改良しさらなる省空間化を目指す.項分岐系列決定グラフをさらに圧縮するために適用できる文字列圧縮の技法も並行して調査する.基本的な文字列集合演算だけではなくより高度な演算を項分岐系列決定グラフ上で実現するアルゴリズムを開発する.また,密集ゼロサプレス型二分決定グラフの空間使用量削減技術及び検索高速化技術を項分岐系列決定グラフに導入可能かどうか検討する.
熱帯アジア・アフリカにおける生産生態資源管理モデルによる気候変動適応型農業の創出

本研究を通して,地質・地形・気候などの土壌生成因子,土壌中の炭素・窒素・鉱質成分フラックス,およびこれら生産生態基盤に対する適応としての各地農耕における営農管理法の連関が明らかとなった。気候変動に連動した農業の持続性に関する問題は,その多くが農耕地からの溶存成分や土壌粒子の過剰な損失によって発生する。具体的には,1)下層土からの溶存成分の流出,2)土壌表層からのガス成分としての放出,3)土壌侵食を通した土壌粒子・有機物の物理的損失,の3点が挙げられる。これら3経路による物質等の移動・流出を抑制し,生産生態基盤の劣化を回避する技術的対応を確立することが,農業の持続性確保のために重要である。本研究では、主たる研究対象地域をインドネシア、カメルーン、タイ、タンザニアに設定する。主要な研究課題は、1)農耕地生態系における炭素・窒素・鉱質資源フラックスの同時管理、2)土壌微生物の戦略的利用、3)土壌鉱物性対応型侵食抑止技術の確立、4)低肥料適応型品種の作出、5) 1)4)の持続性対応要素を構造化した生産生態資源管理モデルの開発、6) 1)4)の栽培技術的要素を構造化した可変的作付システムの開発から成る。平成24年度における研究実績の概要は以下の通りである。1)広域調査。カメルーン・タンザニアにおいて広域予備調査を行った。2)課題1)に関わる現地圃場実験の実施。各国調査地点のうち、特にカメルーン、・ンザニアの実験圃場において、気象モニタリングと並行し、特に有機資材・化学肥料の投入量を違えた圃場を設定し作物生育および土壌有機物・無機元素フラックスを実測した。またタイ国圃場において、モニタリングを開始した。3)課題2)に関わる現地圃場実験およびシミュレーション実験の実施。課題1)で設定した圃場において、フィールド条件下における正味の炭素・窒素動態を解析した。特にカメルーン補強では、微生物バイオマス動態を中心に炭素・窒素・リン動態を追跡し、微生物による一時的な基質の取り込みと放出、作物による窒素吸収を経時的に調査した。4)課題3)に関わる圃場実験と詳細な土壌鉱物組成の解析。土壌の鉱物学的特性が異なる各国傾斜畑作圃場のうちカメルーン・タンザニアの調査圃場において、土壌水分モニタリングシステムを用いて、降雨強度が表面流去水発生/土壌侵食発生の臨界条件に与える影響を定量評価するための圃場データを収集した。5)課題4)に関わるイネの交配試験を、京大圃場において行った。6)課題6)に関するデータを収集した。本研究では、主たる研究対象地域をインドネシア、カメルーン、タイ、タンザニアなどの熱帯諸国に設定する。なお平成25年度からは、タイ国と条件が類似するラオス国北部山間地に調査地を広げている。平成25年度における研究実績の概要は、以下の通りである。1)課題1)に関わる現地圃場実験の実施。前年度に引き続き、カメルーン、タンザニアの実験圃場において、投入・管理条件の異なる圃場を設定し、作物生育および土壌有機物・無機元素フラックスを実測を継続した。またラオス国およびインドネシア国圃場における圃場実験の開始準備が整った。2)課題2)に関わる現地圃場実験およびシミュレーション実験の実施。課題1)で設定した圃場において、フィールド条件下における正味の炭素・窒素および無機成分動態を解析した。各国において、新たに条件を設定あるいは変更して前年度からの試験を継続するとともに、タンザニア圃場においては、窒素安定同位体を用いたトレーサー実験を開始した。3)課題3)に関わる圃場実験と詳細な土壌鉱物組成の解析。前年度に引き続き、カメルーン・タンザニアの調査圃場において、土壌水分モニタリングシステムを用いて、降雨強度が表面流去水発生/土壌侵食発生の臨界条件に与える影響を定量評価するための圃場データを収集した。また本実験を、ラオス国圃場において開始した。4)課題4)に関わるイネの交配試験を、京大圃場において行った。5)課題5), 6)に関するデータを収集した。特に今年度得られた重要な成果について述べる。1)タンザニア各地の農耕地における養分フラックスを観測した結果,年降水量が700800 mm以下程度の地域では,そもそも作土層からの土壌水流出がほとんどみられなかったこと(モロゴロ州各調査地),それ以上の地域(イリンガ州砂質土壌,ムベヤ州粘土質土壌)においては,水・養分の下方流出に関して土性の影響がきわめて大きいことが明らかとなった。2)カメルーン東部州の森林・サバンナ境界帯においては,特に森林および森林を開墾した耕地双方において,強い酸性条件下であるにもかかわらず,硝酸化成が活発で,硝酸イオンの下方流出が森林でさえも大きくなることが明らかとなった。これは生態学的にかなり珍しい事例であるといえ,この背景にある微生物プロセスの解明が,現在重要なテーマとなっている。

3)他の温帯半乾燥地(カザフスタン,ハンガリー)で行った同種の圃場実験の結果とあわせて解析したところ,1回の降雨イベントにおける土壌有機物の分解率は,熱帯半乾燥地の中・細粒質土壌(タイ,タンザニア)の方で大きいこと,また可分解性有機物が過剰に存在する条件下では,後者において微生物バイオマスがより迅速に応答し増加することが明らかとなった。すなわち,ここで想定しているエフェメラル・ニッチの形成・作出は,熱帯地域においてこそより有効なアプローチとなりうることが示された。一方土壌有機物蓄積量のきわめて小さい熱帯砂質土壌においては,降水などによる土壌微生物の応答が些少なことも判明し,温帯・熱帯を問わず,砂質土壌における土壌有機物・微生物動態の管理は困難であることが示唆された。4)インドネシア・カリマンタン島における土壌鉱物分布を,母材特性(けい長質か苦鉄質か)と温度条件という2つの生成条件から統一的に記述した。本研究のこれまでの研究経過に関し,特に今年度得られた重要な成果について述べる。1)タンザニア各地の農耕地における養分フラックスを観測した結果,年降水量が700800 mm以下程度の地域では,そもそも作土層からの土壌水流出がほとんどみられなかったこと(モロゴロ州,ドドマ州調査地),それ以上の地域(イリンガ州砂質土壌,ムベヤ州粘土質土壌)においては,水・養分の下方流出に関して土性の影響がきわめて大きいことが明らかとなった。また2015年度よりこれら耕地からの脱窒による窒素損失を計測中である。2)タンザニア北部キリマンジャロ山腹・山麓地および同国北西部ブコバ州台地上のバナナ/コーヒー農地における物質動態の計測を開始した。これらの地域における農業は,有機資材の農園外からの投入を強く意識した農法が使われており,熱帯における伝統的農法と近代農業を橋渡しする貴重な知見が得られると期待される。3)カメルーン東部州の森林地帯において,森林開墾後キャッサバ等単年度作物主体に連作する場合と,カカオ等を混植しアグロフォレストリー的な土地利用に遷移させる場合について,土壌中の養分動態の比較検討を開始した。現在採取試料の分析を進めているが,後者において明らかに硝酸化成が抑制され,陽イオン成分の損失が減少するという中間結果が得られている。4)湿潤アジア地域では,これまで調査を行ったタイ国北部,インドネシア・カリマンタン島に加え,ベトナム,ラオスにおける土壌試料採取を進め,課題3)における土壌の鉱物性に関する広域的情報収集を進めている。本研究のロードマップは大きく前期・後期の2期に分けて考えることができる。すなわち,1)課題2)課題4)の個別成果を課題1)に統合し,元素動態モデルをより強化することに力点が置かれる前期。2) 1)で構築したモデルと,課題5)および課題6)の個別成果を統合し,気候変動に対する持続性対応,技術的対応を可視化することを中心課題とする後期。ここまで見てきたように,前期に重点的に取り組まれた課題群に関しこれまで一定の成果を得ていること,後期に中心課題となる課題5),課題
二酸化チタン含有漂白剤の漂白効果について

今回我々は、光源の差異による二酸化チタン含有低濃度過酸化水素漂白剤の漂白効果を調べた。ヒト抜去歯を用いて試料を作製し、ヒト抜去歯に対するピレーネの漂白効果について、測色法を用いて調べた。その結果、ピレーネは漂白剤として高いポテンシャルを持つことが示唆された。現在臨床で応用され始めている二酸化チタン含有漂白剤について、我々はまず測色計による色の測定、顕微鏡による表層への影響や表面さへの影響について検討した。その結果、歯質への影響はほとんどなく、漂白効果も比較的大きく現れた。しかも、低濃度過酸化氷素水含有であるため、安全面においてもかなり改善されたオフィスブリーチング剤であるといえる。しかし、現段階で漂白効果に関して、本当に患者の求める効果を現わすには今後更なる研究が必要であると考えられた。そこで、安全性の万全な状態を維持したまま、漂白効果をさらに引き出す方法や補助剤、前処理剤などの検討を行ってきた。まず、二酸化チタン含有漂白剤が色と表層に及ぼす影響についての検討をin vitroで行った。ヒト抜去歯を用いて試料を作製し、二酸化チタン含有漂白剤をメーカーの指示に従い応用する。光源は、高出力ハロゲンランプを用いる。処置前後の歯の色を微小面分光色差計にて測色し、漂白効果の評価を行った。さらに、Shede eye NCC(松風)による測色(ヒト歯)も行い、シェードの評価も行ったこれらの測色により得られた試料の分析を、走査電子顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡(超深度形状測定顕微鏡VK8500)、FTIRフーリエ変換赤外分光光度計にて行った。前処理剤の検討は、クエン酸を用いて行った。前処理剤にて処理後漂白を行ったものと、前処理を行わず漂白を行ったものとで効果に変化が見られるか、処理前後の測色を前述した測色計を用いて行い、評価を行った。近年臨床において多くの症例で応用されている二酸化チタン含有漂白剤について、前年度で行った研究により、歯質への影響はほとんどなく、漂白効果も比較的大きく現れることが分かった。しかも、低濃度過酸化水素水含有であるため、安全面においてもかなり改善されたオフィスブリーチング剤であることがわかってきた。このように、生活歯への漂白効果や影響は研究されつつある。しかしながら同様に変色し、漂白を必要とする無髄歯において、応用した際の漂白効果は、可否に始まり試みられておらず、まだ不明な点が多い。そこで、髄腔に漂白剤を応用した際の漂白効果や歯質への影響について検討を行ってきた。まず、二酸化チタン含有漂白剤が色に及ぼす影響についての検討をin vitroで行った。ヒト抜去歯を用いて試料を作製し、二酸化チタン含有漂白剤をメーカーの指示に従い混和し、髄腔内に応用する。また、髄腔と表両側から応用した際の効果の違いについても検討した。
遺伝子異常により産生されるSOD1の構造と機能

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は運動神経の選択的傷害をきたす進行性変性疾患で、ほとんどの症例が発症後5年以内に死亡し、早急な病態解明と治療法の開発が待たれている。この疾患は遺伝性で、家族性ALS(FALS)は第21染色体に存在する銅・亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(SOD1)の遺伝子異常によることが明らかにされている。現在までに40種類以上の遺伝子上の点突然変異による単アミノ酸置換が報告されており、SOD1分子の多様な変異が同一の病態を発現するという点で極めてまれな遺伝病である。山陰地方で発見されたFALSは、SOD1遺伝子上に2塩基欠損が存在し、結果としてフレームシフトによるその後の翻訳過程の誤りと、さらには終始コドンの出現により、本来のタンパク質よりも23アミノ酸分が欠如した短いタンパクが生成してしまう。本研究において、この種の変異SOD1を大腸薗で大量に発現させて、酵素化学的、物理化学的な観点から解析し、同時に発現させた正常SOD1との性質を比較検証することによって、山陰地方で発見されたFALSの発症メカニズムを明らかにすることと、治療法を開発するための基礎的な知見を得ることを目的とした。変異SOD1は大抵の場合活性が低く、不安定であり、さらに最近の知見によれば、大腸菌にも銅・亜鉛・SODが存在するので、SOD1をマルトース結合タンパク質との融合タンパクとして発現できるプラスミッドを構築した。融合タンパク状態でSOD1タンパク部分が安定化されることと、アフィニティクロマト法によって、ホストのSODと区別できる利点がある。正常SOD1、変異SOD1ともに融合タンパク状態で活性を示した。アフィニティカラムから溶出された正常画分はSDS-PAGE上で、SOD1に相当する位置に活性バンドを示した。変異SOD1の発現は融合タンパク部位の発現で確認された。しかし変異SOD1のタンパク部分はその後の精製過程において容易に分解され、バンドとして検出されるに至らなかった。構造モデルの解析から変異SOD1は二量体形成部分が欠如しており、活性を発現できる構造が取りにくいこと、また構造上極めて不安定なことが想定された。従って、変異SOD1の生成は銅イオンの結合能力の低下、不安定なSOD1からの銅の解離により、細胞内銅濃度が上昇し、フェントン反応によるヒドロキシルラジカル増産が病態に関係すると結論された。第21染色体に存在する銅・亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(SOD1)の遺伝子異常は、運動神経の選択的障害を来す進行性変性疾患である筋萎縮性側策硬化症(ALS)の原因となる。山陰の家族性ALS(FALS)ではSOD1遺伝子に2塩基欠損があることをすでに明らかにしている。本年度の研究において、2塩基欠損SOD1遺伝子を、pMAL-cRIを発現ベクターとして用い、マルトース-SOD1融合タンパク質として大腸菌内で発現させることに成功した。イムノブロット法で確認された融合タンパク質をアフィニティクロマトグラフィーで精製した。Factar Xaで切断後の異常SOD1タンパクは、電気泳動後の所定のバンドがインキュベーション時間とともに消失し、正常遺伝子由来のタンパクと比較して、極めて不安定であることが判明した。

しかしながら、高濃度のチオール還元物を共存させることによりこの不安定性を克服できることから、プロテアーゼに対する高い感受性を持つことが予想され、患者の体内で発現されるが、充分な機能を発揮する前に分解されてしまうことが発病を導くと考察される。今後異常SOD1タンパクを大量に取得して、活性、銅・亜鉛の結合定数、立体構造の特徴などを検証する。一方、大腸菌の銅・亜鉛SODは最近発見され、ペリプラズマに局在することが明らかとなった。この大腸菌のSODをヒト酵素のモデルとして、タンパク質工学的に2塩基欠損を導入し、変異大腸菌SODを発現させた。精製後のタンパクは弱いながらも活性を示し、金属含量が低下していること、さらに二次構造の形成が正常タンパクと比較して大きく抑制されていることが明らかになった。今後このモデルタンパクの酵素化学的性質の検討とともに、ペルオキシナイトライトによるチロシン残基のニトロ化、過酸化水素によるヒドロキシラジカル由来の非特異的酸化活性などについて、解析する。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は運動神経の選択的傷害をきたす進行性変性疾患で、ほとんどの症例が発症後5年以内に死亡し、早急な病態解明と治療法の開発が待たれている。この疾患は遺伝性で、家族性ALS(FALS)は第21染色体に存在する銅・亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(SOD1)の遺伝子異常によることが明らかにされている。山陰地方で発見されたFALSは、SOD1遺伝子上に2塩基欠損が存在し、結果としてフレームシフトによるその後の翻訳過程の誤りと、さらには終始コドンの出現により、本来のタンパク質よりも23アミノ酸分が欠如した短いタンパクが生成してしまう。変異SOD1は大抵の場合活性が低く、不安定であり、さらに最近の知見によれば、大腸菌にも銅・亜鉛SODが存在するので、SOD1をマルトース結合タンパク質との融合タンパクとして発現できるプラスミッドを構築した。融合タンパク状態でSOD1タンパク部分が安定化されることと、アフィニティクロマト法によって、ホストのSODと区別できる利点がある。正常SOD1、変異SOD1ともに融合タンパク状態で活性を示した。アフィニティカラムから溶出された正常画分はSDS-PAGE上で、SOD1に相当する位置に活性バンドを示した。変異SOD1の発現は融合タンパク部位の発現で確認された。しかし変異SOD1のタンパク部分はその後の精製過程において容易に分解され、バンドとして検出されるに至らなかった。構造モデルの解析から変異SOD1は二量体形成部分が欠如しており、活性を発現できる構造が取りにくいこと、また構造上極めて不安定なことが想定された。従って、変異SOD1の生成は銅イオンの結合能力の低下、不安定なSOD1からの銅の解離により、細胞内銅濃度が上昇し、フェントン反応によるヒドロキシルラジカル増産が病態に関係すると結論された。
自律型ロボット教材とシーケンス制御を結合したＦＡ一貫教材の開発

メカトロニクス教材は、学習すべき多様さから、学習項目を絞って開発されている。本研究は、自律型ロボットとFAシステム構築のためのシーケンス制御の両方を学習するメカトロニクス教材を開発することを目的とする。申請者はFA用の拡張機器として、組み込みマイコンで動作する自動倉庫やロボットアームを開発した。さらにラダー図からC言語コードを生成する制御ツールC-ladderを開発し、FA疑似運転を可能とした。本研究は、自律型ロボット教材のノウハウを活かしてFA(Factory Automation)を学習することができる一貫した教材を構築することを目的としている。平成24年度は、組込マイコンを用いた制御プログラムの作成、作成したプログラムを用いての周辺機器の動作確認、昨年度製作が完了しなかったロボットハンドの製作をおこなった。ラダー図によって表記されたシーケンス制御を組込システム上で実行可能なC言語プログラムに変換出力する機能が要求される。ラダー図の作成はマウスを使った直観的な入力操作によりラダー図が構成できるように機能設計した。また、変換出力は制御プログラムの実行環境としてダイセン電子工業製のe-Gadget-Coreを想定し、そこで実行可能なC言語プログラムを出力できるように仕様を決定した。以上の機能設計に基づき、.NET Framework上で実行可能なウィンドウアプリケーションとしてプログラムの開発をおこなった。プログラムは現在まで8割程度完成しており、実際にシーケンス制御のためのラダー図とウィンドウ上で作成し、それをe-Gadget-Coreで実行可能なC言語プログラムとして変換出力できる段階にある。またラダー図の構成要素として接点およびコイルに加えて、オンディレイタイマー、カウンタにも対応しており、一般的なシーケンス制御は問題なく扱うことができるようになっている。また、e-Gadget-CoreとFAの周辺機器を使って、変換出力されたプログラムによって意図した制御が実行可能かどうかの検証とデバックに着手している。昨年度製作が完了しなかったロボットハンドは、1軸ユニットを複数組み合わせることで、直交座標型ロボットハンドが組み立てられるものを完成した。また、円筒座標型ロボットハンドに変更するためのサーボモータユニットも作成した。本研究は、自律型ロボット教材のノウハウを活かしてFAを学習することができる一貫した教材を構築することを目的としている。平成25年度は、学生対象のモニターテスト通じてC-Ladderプログラムの不具合の修正、機能の強化(ラダー図編集機能の強化と画像出力機能の追加など)をおこなった。また、C-LadderプログラムによるFAのシーケンス制御実験をおこない機能性と信頼性について検証し、想定する学習教材として問題がないことを確認した。また、プログラムのインストール方法と操作方法を示したマニュアル、本教材の使用を想定した学生実験指導書の作成を行なった。研究期間全体を通して、以下の成果が得られた。まずFA用教材として使用頻度が高いベルトコンベア、自動倉庫、ロボットハンドを製作した。特にロボットハンドは、1軸ユニットの組み合わせあるいはサーボモータユニットを利用して、直交座標型と円筒座標型ロボットハンドを組み立てることができる。組込マイコンを用いたシーケンス制御プログラム作成の準備のための制御プログラム開発用コンピュータを購入し、プログラム作成のための設計をおこなった。ラダー図が描けることとC言語などに変換できるプログラムが必須となることがわかった。次に組込マイコンを用いた制御プログラムの作成とプログラムによる周辺機器の動作確認をおこなった。ラダー図の作成はマウスを使った直観的な入力操作により構成できるように機能設計した。実際にシーケンス制御のためのラダー図をウィンドウ上で作成し、e-Gadget-coreで実行可能なC言語プログラムに変換出力できることを確認した。さらに開発したC-Ladderプログラムを使用してFAシステムの制御実験を行ない機能性と信頼性についての検証を行なった。また、プログラムの操作方法を示したマニュアルと、本教材を使用した学生実験計画を作成した。平成23年度は、(1)FA用教材として利用価値が高い各種機器の調査、(2)FA用各種機器の製作、(3)組み込みマイコンを用いたシーケンス制御プログラム作成のための設計をおこなった。(1)においては、使用頻度が高いベルトコンベア、自動倉庫、自動搬送車、ハンドロボットを製作することにした。(2)においては自動搬送車については自律型ロボットをベースに改良することで利用できるために、特に製作することはしなかった。ハンドロボットについては時間の関係で製作が途中となった。自動倉庫についてはステッピングモーターを利用して製作をおこなった。ベルトコンベアについてはパトライトやカウンタなど生産ラインを想定して利用できるFAシステム教材として開発した。(3)については組込マイコンを用いたシーケンス制御プログラム作成の準備のために制御プログラム開発用コンピュータを購入し、プログラム作成のための設計をおこなった。成果報告としては自律型ロボット教材で利用している組み込みマイコンをベースとしたベルトコンベアなどを制御できるFAシステム教材について、学術論文として発表した。