hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
在宅末期がん患者の家族に対する在宅療養支援システムの構築

終末期医療について、厚生労働省は、「(看取りについて)自宅を希望している国民が約6割」という調査結果をもとに、「患者の意思を尊重した適切な終末期医療を提供する」として、2025年までに自宅等での死亡割合を現在の2割から4割に引き上げることを目標に掲げた。末期がん患者や家族が在宅で安心・安楽に療養することができるためにはがん患者を支える家族への支援と地域での他職種間の連携・情報提供が必要である。そこで本研究では在宅末期がん患者の家族を対象とした在宅末期がん患者を抱える家族への在宅療養支援システムを構築した。本システムは介護内容や情報提供、疼痛表をシステムに組み入れた。また在宅と訪問看護ステーション、他職種、施設間との連携には申請者らがこれまでにおこなってきた電話回線やインターネットを用い、バイタルサインを始めとした映像情報や文字情報の患者情報を双方向で伝送可能とし、遠隔看護実践可能なリアルタイム在宅看護支援実験システムや外来がん患者の化学療法における遠隔看護支援教育システムを利活用し、在宅末期がん患者の家族に対する在宅療養支援システムを構築した。在宅療養を希望する患者や家族の在宅での療養生活の質の維持向上を図るためには、家族への継続的なケア技術の指導やこころの支えが必要となる。そこで本研究では在宅末期がん患者の家族を対象とした在宅末期がん患者を抱える家族への在宅療養支援シスチムを構築することを目的に、本年度はシステムの相談・教育指導内容として、酒井ら(在宅末期がん患者の家族に対する教育支援プログラムの適切性の検討、日本看護科学学会誌、24(1)、37-44、2004.)を参考に「日常生活(食事・排泄・清潔)のケア方法」「出現する症状とその症状へのケア方法」「医療処置法」「患者・家族のための心理的対処法」「死ぬまでの経過と死の看取り法」「ストレス対処法」「医療者とのコミュニケーションのとり方」に関する情報や介入などを組込んだシステム設計・構築をおこなった。さらに施設間の情報交換・連携が図れるようデジタル回線を利用した医療情報の送受信実験システムを構築した。次年度は、相談・教育指導内容について調査を行い、これらの調査結果からシステムの再構築を行う。在宅療養における家族を支援するための相談や教育指導内容をシステム構築した。その平成21年度に構築した在宅療養支援システムを用いて相談・教育指導、情報提供などの介入効果の試行をした。在宅末期がん患者の家族を対象に在宅療養支援システムを適用し、介入を実施した。またシステムの設計・構築の妥当性と信頼性の調査のため、構築した在宅療養支援システム内容に関する「日常生活(食事・排泄・清潔)のケア方法」、「出現する症状とその症状へのケア方法」、「医療処置法」、「患者・家族のための心理的対処法」、「死ぬまでの経過と死の看取り法」、「ストレス対処法」「医療者とのコミュニケーションのとり方」について質問紙調査を行った。結果、「日常生活(食事・排泄・清潔)のケア方法」、「出現する症状とその症状へのケア方法」の情報は理解しやすく、わかりやすかった。「医療処置法」に関する技術については理解することや技術習得が困難であった。「患者・家族のための心理的対処法」、「死ぬまでの経過と死の看取り法」、「ストレス対処法」「医療者とのコミュニケーションのとり方」については、インターネットでつながっていることから医療者へ相談しやすかった。したがって、在宅で過ごすためには症状管理・緩和ができ、家族の介護負担が軽減でき、いつでも相談・支援可能で安心した在宅医療につながったと考えられる。一方、技術習得は家族にとって難しく、数回にわたる指導が必要である。また説明だけでなく視覚的な方法や実技も必要であると考えられる。【はじめに】在宅における療養生活の質の維持向上を図るためには家族への継続的なケア技術の指導やこころの支えることができるため、在宅療養における末期がん患者の家族を支援するための相談や教育指導内容をシステム構築した。【具体的内容】その平成22年度に構築した在宅療養支援システム本構築システムのメニュー画面の身体状態項目に「疼痛コントロール」ボタンを設けた。患者・家族は在宅システムでこのボタンから、訪問看護師はペインスケールを数値で入力できた。またペインスケールは家族も入力することができ、訪問看護ステーションへ転送可能であり、その訪問看護ステーションでは入力結果をグラフ表示できた。これらからは、限られた時間の訪問看護だけでは患者の痛みに関する情報を十分把握できなかったが、本支援システムを利活用することで訪問看護時以外の疼痛状態をも経時的に把握することができた。

家族も痛みの記録をすることで患者の痛みの程度を知ることができた。以上のことから、終末期がん患者の疼痛コントロールのための情報収集やリアルタイム情報が得られ、早急な援助が期待できる。【結論】本構築システムは在宅療養における終末期がん患者の疼痛に関する情報を経時的・リアルタイムに把握できるため、疼痛コントロール支援につながる在宅療養支援システムが構築できた。在宅療養では身近にいる家族に負担が大きいため、家族を支援できるシステムは重要である。
深在性腫瘍の温熱療法における亜侵襲的測温方法に関する研究

本年度は,昨年度に開発した水晶振動子を感温素子とする組織内埋込み式温度測定(測温)システムの改良の研究を行った.改良点は以下のごとくであるー(i)温度センサの小型化:水晶振動子と超音波振動部をチタンケースに内蔵した温度センサは,従来の2.5mmφ×20.0mm長から2.0mm×6.0mm長と大幅に小型化された,(ii)超音波結合無線式測温システム:バッテリーとリード線を不要とするこのシステムは昨年度の原理と同様であるが,本年度は検出精度,指向性の改良を目的として,従来の電磁波送信→水晶温度計→超音波受信のシステムから,超音波送信→水晶温度計→超音波受信の方法に変えた.このシステムを用いて,in vitro,in vivo測温実験を行った結果はー(1)水ファントムを10ー60°Cに加温し,水銀温度計を対照として比較したところ,読み取り誤差は0.05°C以下,本温度計の系統的誤差を考慮した精度は±0.1°Cであった,(2)温度一定の寒天フアントムを用いて,水晶温度センサと検出器の距離による温度検出能を検討した.距離525cmまで測温した結果,誤差0.04°C以下,精度±0.1°Cであった.25cmでも10dBの感度があり,理論的には30cmでも検出可能と考えられる,(3)寒天ファントム内での温度センサの指向性を検討した.とくに感度のよい部分が90°幅で対称的に2か所あり,検出可能範囲は360°であった.従来の約40°に比較して大幅に改善された,(4)指向性の改善にともない,センサと検出器の間の空気層(3cmφ)または骨(3cm幅)の影響はほとんどなくなった,(5)家兎の肝,腎にセンサを植込み熱電対温度計を対照として測温した結果,誤差は0.05°C以下で,また指向性の改良によって測温がより容易になった,(6)3か月間の植込みによる家兎肝,腎の組織変化は,センサに接する部分の軽度の線維化のみであった.以上の結果から,臨床応用への可能性は十分に期待しうるものと考える.本年度は,昨年度に開発した水晶振動子を感温素子とする組織内埋込み式温度測定(測温)システムの改良の研究を行った.改良点は以下のごとくであるー(i)温度センサの小型化:水晶振動子と超音波振動部をチタンケースに内蔵した温度センサは,従来の2.5mmφ×20.0mm長から2.0mm×6.0mm長と大幅に小型化された,(ii)超音波結合無線式測温システム:バッテリーとリード線を不要とするこのシステムは昨年度の原理と同様であるが,本年度は検出精度,指向性の改良を目的として,従来の電磁波送信→水晶温度計→超音波受信のシステムから,超音波送信→水晶温度計→超音波受信の方法に変えた.このシステムを用いて,in vitro,in vivo測温実験を行った結果はー(1)水ファントムを10ー60°Cに加温し,水銀温度計を対照として比較したところ,読み取り誤差は0.05°C以下,本温度計の系統的誤差を考慮した精度は±0.1°Cであった,(2)温度一定の寒天フアントムを用いて,水晶温度センサと検出器の距離による温度検出能を検討した.距離525cmまで測温した結果,誤差0.04°C以下,精度±0.1°Cであった.25cmでも10dBの感度があり,理論的には30cmでも検出可能と考えられる,(3)寒天ファントム内での温度センサの指向性を検討した.とくに感度のよい部分が90°幅で対称的に2か所あり,検出可能範囲は360°であった.従来の約40°に比較して大幅に改善された,(4)指向性の改善にともない,センサと検出器の間の空気層(3cmφ)または骨(3cm幅)の影響はほとんどなくなった,(5)家兎の肝,腎にセンサを植込み熱電対温度計を対照として測温した結果,誤差は0.05°C以下で,また指向性の改良によって測温がより容易になった,(6)3か月間の植込みによる家兎肝,腎の組織変化は,センサに接する部分の軽度の線維化のみであった.以上の結果から,臨床応用への可能性は十分に期待しうるものと考える.
大都市圏における土地利用と景観の変容のデ-タベ-ス化

平成3年度における主な研究実績は以下の通りである。1万分の1縮尺の「20世紀初頭の東京の都市的土地利用図」を,1万分の1地形図10枚分の範囲について作成した。都市的土地利用は13種目に分類し,可能な限り詳細に,陸測1万分の1地形図上に色鉛筆で彩色した。その結果は,1万分の1および2万分の1でカラ-コピ-し,全体像の把握を容易にするとともに,今後の計量・定性分析の基礎資料とした。現在,10枚分の範囲の外側の地域に対しても同様な方法による都市的土地利用図を作成中である。農業的土地利用については,外周部の土地利用別彩色を終り,目下,修正ウィ-バ-法による分析を行いつつあるが,部分的には作業を終えている。農業的土地利用と都市的土地利用の接点である市街地周辺の「荒地・空地」の取扱いについては,両土地利用分担者間で協議を進めてきたが,客観的に正確な区分は至難の業であるとの暫定的結論に達した。都市的・農業的土地利用と自然的基礎との関連についての研究も続行した。本調査地域は,地形的には台地面・台地斜面・谷底低地・低地に4大別されるほか,水文環境としての川・人工水路・池・湿地・海・干潟等も,土地利用に影響を与える種目として考慮した。地下水に関するデ-タも集収中であり,土地利用との関連で調査を進めている。これらの調査結果を合わせたカラ-土地利用図の印刷を進める方向で,最終的な原図作成を行っており,次年度中には,その印刷が実現する段階にまで達している。メッシュ分析も逐次進めており,計量的なデ-タを取得できる目途がついた。
高齢者における適応的な依存の在り方の検討

本研究の目的は、加齢に伴う心身機能の低下のため、日常生活を自身の力のみでは維持することが困難となった高齢者における適応的な依存の在り方を明らかにすることであった。まず、特にホーム・ヘルパーへの依存に焦点を当てた面接調査を行い、その依存構造に関する仮説的モデルを作成した。次に、このモデルを基に、依存の規定因(ホーム・ヘルパーの介護態度、高齢者の対人特性)および依存と高齢者の介護満足度・主観的幸福感との関連を質問紙調査によって検討した。さらに面接調査を行い、依存と自立のバランスに焦点を当て、加齢に伴う依存の増加への適応過程についても検討を行った。年齢を経るにつれ、加齢に伴う心身機能の低下や特定疾患の罹患等のため、日常生活を自身の力のみで維持することが困難となりやすい。このような高齢者においては、他者に依存することが必要となり、より適応的に他者に依存できることが重要となると考えられる。本研究では、そのような高齢者における適応的な依存の在り方、さらにそれらを規定する要因を明らかにすることが目的である。高齢者といっても、心身機能の状態等によって様々に状況が異なり、依存の在り方も状況によって質的に異なることが考えられる。そこで、まず本研究では、在宅で訪問介護を受けている高齢者を対象とし、介護専門職への依存に焦点を当てることとした。まず初年度である2008年度は、より適応的な依存の在り方、それを取り巻く規定因等も含めた仮説的なモデルを得ることが目的であった。そのため、在宅でのホーム・ヘルパー(以下、ヘルパー)利用によく適応している高齢者は適応的な依存の在り方を実践していることを前提に、ヘルパー利用に良く適応している高齢者を対象とした面接調査を実施した。続く20092010年度にかけて、主に以下の2つの点について初年度で得られたモデルを数量的研究によって実証することが目的であった。一つは、依存の規定因の検討である。初年度の知見をもとに、依存対象者であるヘルパー側の要因である「ヘルパーの介護態度」および高齢者の対人関係に関する特性について検討した。もう一つは、初年度で見出した高齢者の適応的な依存が、果たして本当に適応的と言えるのかを実証するために、介護にかかわる様々な満足感にどのような違いをもたらすのかを検討することであった。さらに、これらの2点について質問紙調査によって実証するために、2008年度の面接調査で得られた知見をもとに在宅要介護高齢者のヘルパーへの依存を測定する尺度の作成も行った。【目的】本研究の目的は,加齢に伴う心身機能の低下や特定疾患の罹患などのため日常生活を自身の力でのみ維持することが困難となった高齢者における適応的な依存のあり方を検討することである。本年度は,要介護(または支援)認定を受けた高齢者のホーム・ヘルパーへの依存構造を検討することを目的として面接調査を実施した。【方法】調査対象は,ヘルパーを利用して在宅で介護を受けており,担当ケア・マネージャーがヘルパー利用に順応していると思われる高齢者のうち,面接調査への協力を了承した10名(6690歳)(要支援12または要介護13)であった。対象者に対して半構造化面接を実施した後,逐語録を作成し,分析を行った。面接所要時間は概ね6090分であった。分析方法は修正版グランデッド・セオリー・アプローチ(M-GTA :木下,2003)を用いた。【結果・考察】高齢者のヘルパーへの依存には主体的能動的な依存と,ヘルパーからの提案による受動的選択的な依存の2種類が見出され,能動的な依存の不足部分に対して受動的選択的依存が補足的に機能していると考えられた。さらに,ヘルパー制度による制限や家族の介護への関与など複数の要因が高齢者の依存を規定しており,それらのうち依存行動に対して抑制的な影響を与える要因は,「できるところは自分でやる」といった自立的行動の促進につながることが見出された。また,高齢者がヘルパーへの依存やヘルパーとの関係性をより機能的なものとするために,自身の希望をはっきりと主張したり,ヘルパーが援助しやすいようにあらかじめ準備をしたり,ヘルパーの提供する援助を受け入れるといった工夫をしていることが見出された。さらに,高齢者は,これまでの経験からヘルパーを利用する際の態度についての信念を形成しており,それに基づいて自身の依存行動を調整していることが見出された。本研究の目的は,加齢に伴う心身機能の低下や特定疾患の罹患などのため,日常生活を自身の力でのみ維持することが困難となった高齢者における適応的な依存のあり方を検討することである。本年度は,昨年度実施した面接調査の結果を学会で発表し(日本健康心理学会第22回大会),論文としてまとめて投稿した。

さらに,昨年度の面接調査で得られた知見をもとに在宅要介護高齢者のヘルパーへの依存と自立を測定する尺度およびヘルパーを利用する際の高齢者の行っている工夫を測定する尺度を作成し,その規定因としてのヘルパーの介護態度との関連を検討するために質問紙調査を実施した。対象者は在宅でヘルパーを利用している高齢者129名であった。分析の結果,高齢者への言葉遣いや配慮,秘密の保持などの基本的な態度がより出来ているヘルパー,高齢者の要望やニーズに沿い,柔軟で臨機応変な対応ができるヘルパーを利用している高齢者は,必要な時には主体的に依存することができる「能動的依存」,ヘルパーからの適切な援助提供があり,必要な時にそれに依存することができる「受動的依存」のどちらも高く,自身の意向をはっきりと言葉で意思表示する傾向が高かった。逆に,基本的な態度ができていないヘルパーを利用している高齢者は,「能動的依存」,「受動的依存」どちらも低く,自身の意向を言い出しにくく,妥協したり,ヘルパーに気を使う傾向が高かった。高齢者の自立的行動については,ヘルパーの介護態度と関連が見られなかった。以上より,高齢者が必要な時にヘルパーに依存することができるためには,ヘルパーの高齢者への配慮といった基本的な態度や高齢者の意向をくみ取り柔軟に対応する姿勢が必要であると考えられた。本研究の目的は,加齢に伴う心身機能の低下や特定疾患の罹患などのため,日常生活を自身の力のみでは維持することが困難となった高齢者における適応的な依存のあり方を検討することである。本年度は、昨年度に実施した質問紙調査の結果を2つの学会において発表し、それらをまとめて本学紀要に投稿した。さらに、ヘルパーへの依存と自立を規定する高齢者側の要因として対人関係に関する特性の検討、および依存の程度による介護全体への満足感やヘルパーとの関係性に対する満足感における違いを検討するために、新たに質問紙調査を行った。その結果、人に対して心を閉ざす傾向にあったり、傷つきを恐れて人前で自分の意見をいうことを避けようとする傾向の高い人は能動的依存を行いにくく、また人の世話をすることを楽しいと感じたり、相手のよい所も悪い所もありのままに受け入れられる傾向の高い人は能動的依存を行いやすいことが明らかとなったが、自立については違いが見られなかった。また、統計的には有意傾向であるため更なる検討を要するが、ヘルパーに対してより積極的に依存行動を表出している人は介護全体に対する満足感が高い傾向にあり、ヘルパーとの関係性にもより満足感を感じやすい傾向がみられた。さらに、よりヘルパーから必要十分な援助の提案がなされていると感じている人は、介護全体に対する満足感およびヘルパーとの関係性に対する満足感をより高く感じていた。以上より、高齢者の対人関係に関する特性によって依存のしやすさが異なってくること、高齢者がより積極的にヘルパーに依存でき、ヘルパーからも十分な援助提供がなされていると感じることによって高齢者の介護に関する満足感が高まる可能性が明らかとなった。本研究の目的は,加齢に伴う心身機能の低下や特定疾患の罹患などのため,目常生活を自身の力のみでは維持することが困難となった高齢者における適応的な依存のあり方を検討することである。本年度は、要介護(または支援)認定を受け、在宅でホーム・ヘルパーを利用している高齢者を対象として、増大する依存への適応過程を検討することを目的とした。
幾何計算アプローチによる計算困難な最適化問題の求解：理論的基盤と実装

本研究計画の目的は、申請者が2010年に設立した幾何計算研究室の研究目的を遂行することである。理工学の分野で高いインパクトを与えるものの、これまで計算困難であった問題を解く革新的なアルゴリズムを与えるため、高次元幾何の独創的な活用を主として取り扱う。典型的な応用分野としては、ナッシュ均衡の計算、ページランク最適化、教師付き機械学習とマイニング最適化などがある。理論的成果に加えて、産学官で広く利用でき、実用的な問題サイズが解けるような革新的な並列化ソフトウェアを実装する。研究計画の通り、我々の2012年度の目標は以下の通りであった。(1)頂点列挙プログラムlrsの64-コア実験(2)Cunninghamのピボットルールの指数的下界(3)Extensioncomplexityの指数的下界(1)2013年2月18日に、逆探索木を切り取る新しいコードなどいくつかの改良点を含むplrs 5.0をリリースした。計算機実験のための64コアLinux計算機を購入した。通常ならば解くのに1年かそれ以上に要する問題に対して、10倍から30倍の速度向上を達成した。(2)Oliver Friedmannを4月8日から4日29日まで招聘し、Cunninghamのピボットルールに関して共同研究を行った。その結果、パリティゲーム、マルコフ決定過程、単体法、そしてAUSOsに対する指数下界を得ることができた。これに関する論文は現在執筆中である。(3)Hans Tiwaryを10月1日から11月30日まで招聘し、Extension complexityに関して共同研究を行った。その結果、平面キュービックグラフのサスペンションへの最大カット、部分和問題、そして3次元マッチングを含む多くの問題に対するExtension Complexityの指数下界を証明することができた。これに関する論文を執筆し、ICALP2013に採択された。以上に加えて、2012年度における共同研究のための訪問研究者招聘と出張を以下の通り行った。(招聘研究者)氏名:William Cook(Georgia Tech),期間:2012年6月16日26日(海外出張)氏名:David Avis(研究代表者)用務先:GERAD,モントリオール(カナダ),研究計画の通り、我々の2013年度の目標は以下の通りであった。(1)三角分割プログラムの64-コア実験(2)Cunninghamのピボットルールの指数的下界(3)Extensioncomplexityの指数的下界(1) 2014年1月31日に、三角分割を列挙するために逆探索木を切り取る新しいコードを完成した。コードは石川雄二と一緒に発達した。計算機実験のために去年に買った64コアLinux計算機を使った。(2) OliverFriedmannといっしょにCunninghamのピボットルールに関して共同研究を行った。これに関する論文を完成してMathematical Programmingを提出した。(3) Hans Tiwaryと一緒にExtension complexityに関して共同研究を行った。これに関する論文を執筆し、Mathematical Programmingに採択された。以上に加えて、2013年度における共同研究のための訪問研究者招聘と出張を以下の通り行った。(招聘研究者)氏名:William Cook, (Georgia Tech),期間:2013年6月12日20日(海外出張)氏名:David Avis(研究代表者)用務先:GERAD,モントリオール(カナダ),(1) 2015年1月mplrsのコードは北海道大学のSkip Jordanと一緒に実現した。計算機実験のために去年に買った20コアLinux計算機を使った。(2)Conor MeagherといっしょにDirected Cutの多面体の面(facet)に関して共同研究を行った。その結果、鉱業の最適化の応用がたくさんある。これに関する論文を完成してJournal of Combinatorial Optimizationを提出した。これに関する論文を執筆し、Information Processing Lettersに採択された。以上に加えて、2014年度における共同研究のための訪問研究者招聘と出張を以下の通り行った。研究実績の概要で述べた3つの結果は、プロジェクトのゴールへ向けて重要な進展となっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。情報学1.既に発見した方法を使ってマッチング多面体を直接作ってみる。2.逆探索のmplrsコードは1000コーアのスーパーコンピューターで実験を行う。

3.並列処理アプリケーションをさらに開発するとともに、履歴ベースのピボットルールをさらに研究し指数下界を与えることを試みる予定である。研究実績の概要で述べた3つの結果は、ブロジェクトのゴールへ向けて重要な進展となっている。研究実績の概要で述べた3つの結果は、プロジェクトのゴールへ向けて重要な進展となっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。招聘を予定していた研究者と日程調整がつかず、招聘ができなかった。また、コンピュータの購入を予定していたが希望メーカーのモデルが見つけられなかった。並列処理アプリケーションをさらに開発するとともに、履歴ベースのピボットルールをさらに研究し指数下界を与えることを試みる予定である。マッチング多面体のために多項式サイズの構築を作ってみる。逆探索のlrsコードはGPUの実行について考える。並列処理アプリケーションをさらに開発しするとともに、履歴ベースのピボットルールをさらに研究し指数下界を与えることを試みる予定である。次年度においては、引き続き招聘と物品の購入を計画している。研究費は海外研究者との連携に使用される予定である。特に,David Rapport(Queens University)が4/1から5/31まで訪問する予定となっている。
音読とシャドーイングに音声情報処理技術を活用した外国語評定システムの開発

パソコン上で最新の音声情報技術の一つであるGoodness of pronunciation (GOP)を使って英語学習者のシャドーイングを自動評価できるシステムを開発した。英語熟達度の異なる学習者が初見でシャドーイングした音声データについて,自動評価得点とベテラン英語教員による手動採点の相関係数は0.85となり、本システムの有効性が明らかになった。さらに,自動評価得点とTOEIC得点の相関も0.82となり、シャドーイングとTOEICの得点を回帰分析することによって、シャドーイングの出来具合から学習者の総合的英語力をTOEIC得点として予測できることもわかった。シャドーイングは近年外国語教育の現場で注目され,中学・高校から大学の授業まで広く実践されるようになっている。シャドーイングの出来を評価する方法として,ネイティブ・スピーカーやベテラン教員が全体的印象で評価する方法は,客観性に問題がある。提示文に含まれる単語の何割を正確に再生できたかに基づいて計算する方法は,客観性はあるが作業に多大な時間とエネルギーを要するという問題がある。そこで,本研究では,英語教育と音声情報処理技術の専門家が共同で,パソコン上で音声情報処理技術(GOP : Goodness of Pronunciation)を駆使して自動的に測定・評価するシステムを構築した。英語熟達度の異なる日本人英語学習者(TOEIC得点で200点台から900点台)が,発話速度140wpmで提示された331語のまとまりのある英文を初見でシャドーイングした音声データを,コンピュータとベテラン日本人英語教員が評価を行った。両者の得点を比較し,自動評価点の有効性を検証した。日本人英語学習者のシャドーイングについて、GOPによる自動採点と手動採点の相関係数は0.85となり、コンピュータによる自動採点がシャドーイングの測定・評価システムとして有効であることが明らかになった。また、自動採点による得点とTOEICによる総合的英語熟達力の相関も0.82となり、自動評価システムが外的妥当性も十分備えていることがわかった。さらに、シャドーイングとTOEICの得点を回帰分析することにより、シャドーイングの出来具合から学習者の総合的英語力をTOEIC得点として予測・算出することができる。そこで、このシャドーイング自動評価システムに、TOEIC得点自動予測機能も搭載した。シャドーイングは,外国語の発音やリズムやイントネーションを習得でき,言語処理の高速化・自動化が促進され,聞く・話す技能も伸ばせる効果的な練習法として注目されている。一方,シャドーイングを,妥当性・信頼性・実行可能性をともなって評価するのは容易ではない。教員が全体的印象で評価する方法は,客観性に問題が残る。客観的な評価法として,シャドーイングに使用した原文中の何割の音節や単語を再生できたかを計算する再生率法が提唱されてきた(門田2007,山内・峯松・羅・川村2009)。本研究プロジェクトでは,シャドーイングを,音響モデルに基づいたGOP(Goodness of Pronunciation)という客観的な指標を使って,自動的に分析・評価するシステムを開発し,自動評価得点は,ベテラン英語教師による手動評価得点と高い相関をもつことが確認された。ただし,これらの客観的な評価方法にも課題がある。音節や単語の再生率に基づく方法は,韻律面を直接測定していない。GOPによる自動評価法も,音素単位の音響モデルとの類似度に基づく評価であり,韻律面は直接測定していない。そこで,再生率に基づく評価や音響モデルによる自動評価が,韻律面をどのくらい反映できるかについて明らかにするための実験を実施した。TOEIC得点に基づく異なる総合的熟達度の学習者に,英語特有のリズムやイントネーションを要求する強調構文や付加疑問文が含まれる英語パッセージをシャドーイング録音してもらった。この録音音声について,ベテラン英語教員による単語の再生率に基づく得点,と韻律に基づく得点,GOPに基づいた自動評価得点を算出した。この3得点を分析した結果,再生率と韻律評価との相関係数は0.578にとどまったのに対し,GOPによる自動評価法は,韻律評価と0.772という高い相関係数を示した。この結果から,GOPに基づく自動評価は,韻律面もある程度カバーできており,韻律面まで含めた評価指標としての妥当性が確認された(山内・峯松・羅・川村2010)。音響モデルを基にしたGOP (Goodness of Pronunciation)による自動評価の妥当性をより精緻に探求するため6つの観点を設定し,これらの相互関係と自動評価に強い影響を与えている要因を調査した。英語熟達度の異なる日本人英語学習者36名(TOEIC得点で200点台から900点台)が同一の英文パッセージをシャドーイングした音声を自動評価し,続いて,同じ音声データを英語教育のベテラン教員が,次の6つの観点ごとに採点した。15段階による全体的印象評価2英文パッセージに含まれる総単語数に対して,シャドーイングで正しく再生された単語は何語あったかを数える全単語再生率に基づく評価3英文パッセージ全体に対する5段階の発音評価

4英文パッセージの中でポイントになる単語や語句をいくつか事前に選定し,それらができているかどうかに基づく発音評価5英文パッセージ全体に対するリズム・イントネーションの5段階評価6英文パッセージの中でポイントになる単語や語句のリズム・イントネーション評価。教員による手動評価得点を観点ごとに平均し,GOPを基にした自動評価に対する各観点とのPearsonの相関係数を算出した。全体的印象とは0.843,全単語再生率とは0.733,ポイントになる単語の発音とは0.750,全体的発音とは0.781,ポイントになる語句のリズム・イントネーションとは0.435,全体的リズム・イントネーションとは0.391,TOEICスコアに基づく総合的熟達度とは0.895という結果が得られた(p<0.01)。自動評価との相関が高く,自動評価に与える影響が強いと考えられる要因は,全体的印象評価,発音評価,全単語再生率,総合的熟達度であり,韻律面は比較的弱く,今後は韻律面をより精巧に評価する機能を本システムに搭載していくことが重要であることが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。
中性子による天体核物理の研究

銀河史の解明に鉄以上の重元素は遺跡として重要なため初期宇宙に近い恒星の重元素観測が現在精力的に行われている。ところでこれら恒星は軽原子核(A<30)に比し鉄の量が極めて少ない低金属星でありそこでは軽原子核が中性子毒として作用し重元素合成を阻害する可能性がある。そこで低金属星での重元素合成模型を構築する上でこれら軽原子核の恒星内温度に相当するkeV中性子による中性子捕獲反応断面積の測定が不可欠である。本研究の目的は特に重要なD,^6Li,^7Li,^<13>C,^<16>O,^<18>O,^<20>Ne,^<22>Neの中性子捕獲反応断面積を恒星内温度(10-500keV)にわたり高精度で測定する点にある。研究計画としては我々が独自に開発した即発不連続γ線検出法を更に発展させる事とし、そのため高感度・高効率の円筒型NaI(T1)検出器系及びNe等の気体標的を高S/N比で測定できる液化装置を製作した。その結果従来に比しS/N比が4倍以上、検出効率2倍の測定器系が整備でき、又中性子実験に適した高S/Nを持つ液化装置が製作でき上記核種の捕獲断面積測定は成功した。その結果、^7Li,^<13>C,^<16>O,^<18>O,^<20>Ne,^<22>Neは低金属星中で中性子毒として重要な働きをする事が初めて指摘できた。又Dについては現在大問題になっている初期宇宙でのD問題におけるD破砕反応評価に重要な寄与をした。更に^6Liについては通常のs-波中性子捕獲から予想される断面積のエネルギー依存性と異なる振る舞いが初めて得られた。これは中性子捕獲後の連続状態にs-粒子状態が存在する可能性を示唆し天体核・原子核両面で重要な結果である。^7Liについては^8B太陽ニュートリノ問題に関連して従来の^7Be(p,γ)^8B反応実験の問題点を解明できた。またKEKの核破砕反応で得られるkeV中性子束を初めて測定する事に成功、これら中性子が天体核物理研究に極めて有効である事を明らかにした。そしてこの結果をもとにセルンのn_TOF計画を推進天体核物理研究を更に展開できる目途が立った。研究計画書に従い以下の開発製作を行った。1)円筒型反同時計数用NaI(Tl)検出器の製作:*中性子捕獲反応からのガンマ線を高い信号対雑音比で測定するため中心NaI(Tl)検出器(既存)の外周部に配置する円筒型NaI(Tl)検出器{直径13.54インチ,厚さ2インチ,長さ14.5インチ}を製作した。*ガンマ線検出効率を上げ且つ試料などでの散乱中性子が検出器に入り込まない様にガンマ線入射部周辺の遮蔽材の構成を工夫した。*NaI(Tl)検出器外部からのガンマ線バックグランドを減ずるためにその主原因となっていた検出器橿体の材を鉄から強化プラスチックに換えた。これにより信号対雑音比が5倍以上改良できる。

*検出器系架台も鉄から中性子捕獲断面積のより小さいアルミ製に換えた。2)気体標的液化装置の製作:軽原子核の捕獲断面積測定には数モルの試料を必要とするので、酸素、ネオン等の気体標的を液化できる装置を製作した。この装置では標的を気体から液化のサイクルが何度でも可能なように製作されている。又液化された試料を入れる容器はバックグランドになるので中性子捕獲断面積の小さい炭素等を主成分とするポリカーボネイトで作製した。3)中性子発生用薄膜蒸着装置:中性子を発生する標的であるLi薄膜を一様厚で蒸着可能な装置を購入した。4)重陽子,13C,及び180の中性子捕獲反応断面積の測定実験を行った。その結果、これらの原子核について星の温度に対応する10keVから100keVで初めて有意な値を得た。重陽子の結果は、従来理論的に予言されていた値に比し低エネルギーでは大きく高エネルギーでは小さい。又13C及び180については簡単な計算値より約10倍大きい結果を得た。これらの結果が元素合成に及ぼす影響は現在検討中である。5)ビーム同期型レーザーによる検出器系等の性能試験をメタンガスを用い行った。研究計画書に従い以下の研究を行った。1)新型Nal(Tl)検出器の性能テスト:*標準γ線源及び^<27>Al(p,γ)^<28>Si反応によるγ線を用い検出器の検出効率、応答関数を求めた。検出効率は従来の2倍であった。*^<12>C資料につきKeV中性子を用いオンライン測定した結果、検出器橿体の材を強化プラスチックに、検出器系架台も中性子捕獲断面積のより小さいアルミ製に換えたため高いS/N比の測定ができる事が解った。2)気体標的液化装置の性能テスト:液化装置のオフラインテストを天然ネオンを用い行った結果以下の事が判明。(1)標的部内の液化は11時間で終了し長期間安定にその状態を保持する事,(2)ドライポンプの導入により使用する気体量を少なくできる事及び(3)液化装置よるγ線バックグランドは資料による信号に比し十分少なく問題無い。上記実験の最適化を図るため開発したNaI(Tl)検出器を用い中性子遮蔽材の厚さを変化させる等のオンライン実験を行った。パルスHeビーム及び強力な中性子遮蔽を具備した測定器系での研究は未だ世界でやられていないが我々のテスト実験の結果既にかなり高感度の測定系である事が解った。4)スパレーション反応による中性子のエネルギー分布及びNi等による即発γ線測定:KEKの中性子実験施設では、eVからMeVまでの連続エネルギーを持つ中性子を供給しているが、そのエネルギー分布は測定された事が無く、又原子核による捕獲γ線測定実験も行われた事がない。我々は測定システムを組み上げ上記2点の測定を行った結果、初めて中性子エネルギー分布が得られその強度は、十分強いこと及びγ線測定上の問題点及び解決策が明らかにできた。5)^6Li及び^7Liについて開発した検出器で有意義な捕獲反応断面積の測定が行えた。(A)装置◆気体標的液化装置の性能試験:世界初の(n,γ)実験用装置でμbの断面積測定が可能である事を立証。◆^<12>C(α,γ)^<16>O反応実験測定系:高強度Heパルスビーム,高感度NaI(TI)検出器系を完成しその優れた性能を立証。(B)研究成果◆^6Li,^7LiのkeV中性子捕獲反応断面積を^8B太陽ニュートリノ反応との関連で測定。^6Liは初めての測定で従来の予想値を覆す結果を得た。この結果はその後の熱中性子による我々の測定結果により支持された。
近世建築生産史における「大工棟梁」の組織と技術に関する研究

研究全体における次年度の位置付けは、最終年度で研究を総括するための準備期間である。福島県を範囲として大工棟梁のデータベースを構築し、可能な限り当時の状況の全体像を把握することを目的として、主に文献を用いて職人の肩書きや氏名などの情報収集を行った。更に、石川町や古殿町などの社寺に残された棟札の現地調査を実施し、これまで未確認もしくは公開されていなかったため、広く知られていなかったであろう大工の存在も明らかにさせてきた。そのような中で、棚倉町の大工を重点的に調査・研究することの可能性を見出し、本研究課題とは異なる新たなテーマの発掘にも繋がっている。以上のような作業を経て、特に注目したのが伊達市霊山町の霊山寺である。同寺には、棟札の記録が多く現在までに伝えられており、中世から近世に至る過程を詳細に検討することができた。特に、全国的にみてもあまり多くない中世の棟札が見られ、当時の様子を知ることができる。その結果、大工の多くで法名を有していたようであり、始め大工技術の担い手は仏僧であるらしいことが判明した。その後、在地の有力者に技術が伝播し普及し、特定の大工家が成立して代々の大工棟梁が技術の担い手になっていった。このように、長い時間が経過する中で、どのように大工技術が継承・蓄積されていったのかという問題を具体的に考察することができた。最終年度に実施する研究の総括に向けて、作成したデータベースを更に充実させつつ、より適当な分析対象を選定することを行う。次年度は、福島県を範囲として大工棟梁のデータベースを構築し、全体像を俯瞰するとともに、研究に耐えうる史料の発掘を行うことが目的であった。主要な文献から情報の収集は完了し、結果的に霊山寺や棚倉町を見出すことができたことは、研究計画に照らして満足できる成果であり、おおむね順調に進展していると評価できる。今後は、初年度に構築した大工棟梁のモデルを比較対象の基軸に据え、次年度で収集したデータベースから検討に値する具体的な事例を抽出し、モデルと具体例を対照させて研究の有効性や妥当性を検証する作業を行う。その後、大工棟梁という歴史的事象を相対化・一般化することを試みる。研究全体における初年度の位置付けは、二つ設定した課題の一つ目である<大工棟梁モデルの構築>を達成することにある。これまでに相模国・武蔵国を中心とする東国に注目し、各地域を代表する大工棟梁を個別に取り上げ、組織や技術に関する研究を実施してきた。それら研究の成果を改めて見直し総合することで、大工棟梁の存在を相対化・一般化することが可能であり、モデルとして構築することを目指している。その指標として、鷲宮神社の普請を辿ることが適当な手掛かりになるという見解に至った。鷲宮神社は関東地方のほぼ中央に位置し、歴史は古く古代にまで遡る。繰り返し行われてきた社殿の造営に関する史料が今に遺されており、中世以後の内容を具体的に知ることができる。各時代における普請に携わった職人などの変遷を追い、相互に比較することで地域性や時代性といった観点から特徴を明瞭に把握することができる。更に、鷲宮神社の普請に携わった古河町の職人を比較の対象に加える。古河町は古河藩の城下町として計画的な移住・居住がみられ、多くの大工が生活していた。一方で、職人の数や技術は一定してはおらず、盛衰を経ていることが明らかとなった。必ずしも都市域の職人が優位にあるのではなく、農村域の職人が大工棟梁として仕事をこなす場合もあり得る。大工棟梁という個人の役割が大きいことを指摘することができた。鷲宮神社の事例を時間軸に、古河町の事例を空間軸に、それぞれ設定することで大工棟梁のモデルを立体的に構築することが可能となった。初年度は、これまでの研究で蓄積したデータを改めて見直し、個別に検討してきた大工棟梁の存在を相対化・一般化することにある。そのために必要な視点を時間軸と空間軸の双方から得ることができ、今後の研究に繋がる成果となった。大工棟梁のモデルを構築する上で、客観視することのできる視点を獲得することが最も重要であったため、おおむね順調に進展していると評価できる。

その後、在地の有力者に技術が伝播し普及し、特定の大工家が成立して代々の大工棟梁が技術の担い手になっていった。このように、長い時間が経過する中で、どのように大工技術が継承・蓄積されていったのかという問題を具体的に考察することができた。最終年度に実施する研究の総括に向けて、作成したデータベースを更に充実させつつ、より適当な分析対象を選定することを行う。次年度は、福島県を範囲として大工棟梁のデータベースを構築し、全体像を俯瞰するとともに、研究に耐えうる史料の発掘を行うことが目的であった。主要な文献から情報の収集は完了し、結果的に霊山寺や棚倉町を見出すことができたことは、研究計画に照らして満足できる成果であり、おおむね順調に進展していると評価できる。今後は、構築したモデルを検証する作業を実施する。東国の大工棟梁を相対化・一般化する試みの当否を検証するために、具体的な事例と比較する。これまでの研究成果を踏まえ関東地方の大工棟梁を取り上げる他、南東北地方まで視野を広げ、個々の大工棟梁の内容や特徴を把握する。その後、モデルと対照させることで、その有効性や妥当性を分析する。今後は、初年度に構築した大工棟梁のモデルを比較対象の基軸に据え、次年度で収集したデータベースから検討に値する具体的な事例を抽出し、モデルと具体例を対照させて研究の有効性や妥当性を検証する作業を行う。その後、大工棟梁という歴史的事象を相対化・一般化することを試みる。必要なデータが想定以上に充実し、分析・考察に多くの時間を割くことができた分、調査回数が減少したために経費がかからず、次年度使用額が生じた。一方で、分析・考察の結果を検証するために必要な新たなデータを収集するために調査が必要であり、次年度以降に予算を使用する計画である。
論理結合子の適切さに基づく有益な情報の導出に関する研究

本年度は、リアクティブシステムシステム仕様からプログラムを合成する方法と各種性質を判定する方法の提案を行い、その方法の正当性の証明を行った。このプログラムを合成する方法においては、仕様に含まれる論理結合子の適切さ、具体的には、古典論理における論理結合子である含意、否定、論理和、論理関に関する出現の適切さを利用することにより、合成される可能性のある多くのプログラムから利用者にとって有効であると予想されるプログラムを合成することが可能である。また、プログラムを合成するためには、その仕様からプログラムが合成可能であるかどうかを検証することが必要であるが、そのための検証方法においても仕様に含まれる論理結合子の適切さを考慮することによる検証方法の構築を行った。論理結合子の適切さを考慮することは現時点では、適切さを判定するための計算量などの問題があるため実用的であるとは言い難い。つまり、適切さを考慮せずに仕様のプログラム合成の可能性を判定するほうが効率的である。しかしながら、何らかの工夫を導入することにより判定を高速に行うことが可能であると思われる。また、プログラム合成に関しては、合成に関する方向性が与えられるので、プログラム合成を効率的に行うことが可能となる。しかしながら、からなずしも、最適なプログラムが与えられるわけではないので、改善が必要である。また、本研究における論理結合子の適切さを利用することにより、移動体通信のシミュレーションプログラムや、防犯カメラシステムなどのシステムの検証を手動で行い、その有効性を確認した。今後は、これらの自動的な検証システムの構築を行うことが重要となる。また、本研究で提案した各種の方法の実装や高速化が今後の課題としてあげられる。本年度の研究実績の概要として、第一に、論理和、論理積、含意、否定の論理において基本となる論理結合子の出現に、適切さを定義した。さらに、その適切さを反映した論理LRCを提案した。この適切さは、証明図の構造や推論に利用された知識によって決定される。この論理では、このように定義された論理結合子の適切さを満たす式だけが推論されるという特徴を持つ。このことは、この論理の健全性と完全性を証明することにより言える。つまり、LRCで推論される式は、論理結合子の出現がすべて適切さであり、論理結合子の出現がすべて適切であり推論可能である式は、LRCにより推論されることを証明した。また、LRCと古典論理や適切さの論理の推論の違いを具体例を用いて示し、その有益さを確認した。さらに、LRCの論理学的な特徴を明らかにし、LRCが論理結合子の出現の適切さを反映した論理となっているが、それと引換に、いくつかの典型的な特徴を満たさないことがわかった。また、研究実績の第二として、リアクティブシステム仕様の検証方法を提案した。この方法では、時間論理で記述されたリアクティブシステム仕様が実現可能であるかどうかを検証し、実現可能でなければ、どの程度、実現可能性から掛け離れているかを調べる。この方法では、仕様の実現可能性の程度は明らかになるが、仕様が実現可能ではない原因を見つけることが出来ない。このような仕様を実現可能なものに変更するために、仕様の修正すべき個所を提示することが必要になる。今回提案した方法は、そのための基礎となる方法であり、前述したLRCなどを利用することにより、仕様の中から修正すべき点を導出する方法を提案することが今後の課題となる。他の研究実績として、ネットワークを利用した防犯システムの構築があげられる。この研究では、防犯カメラにより撮影された画像データから犯人を見つけることを目的としている。この研究は、本研究課題とは直接は関係しないが、得られた画像データから有益な情報を得るという視点から見ると、本研究とのつながりがあり、今後は、上記2つの実績を利用して、この研究も進める予定である。昨年度に行った論理結合子の適切さの概念の定義を利用目的の1つとして、ソフトウェアやシステム仕様の検証がある。本年度は、世の中の様々な場面で利用されているシステムとして、リアクティブシステムの仕様に対する検証手続きや修正方法、そして、使用からのプログラム合成の方法についての提案を行った。論理結合子の適切さは、これらの形式的手法へ応用することにより、形式的方法では検出できないような仕様の不備を指摘することが可能となる。本年度は、リアクティブシステムシステム仕様の性質の1つである段階的充足可能性の判定手続きを構築し、その完全性と健全性を証明した。この性質に関してはこれまでに判定手続きが示されていたが、その手続きに誤りがあること、誤りのない手続きを提案した。また、リアクティブシステム仕様に欠陥がある場合の検出方法と、それを修正するための方法を提案した。この検出はタブロー法に基づいており、また、修正方法については、自動的に仕様修正の候補をいくつか示す機能を持っている。リアクティブシステム仕様からのプログラム合成の方法では、プログラムに欠陥があってもプロトタイプを生成することが可能となっており、実際に生成されたプログラムを見て仕様の欠陥を修正することが可能となる。また、生成されるプログラムは複数個考えられるので、何種類かの方針を選んで、プログラムを合成することが可能となっている。これらの方法は、いずれも形式的な意味論などに基づいて行われているので、仕様が仕様記述者の意図通りに記述されているならば、プログラムの問題点の抽出や修正、また、プログラム合成も有効である。よって、今後は、仕様記述者の意図通り仕様が記述されているかを検証する方法が重要となる。

このプログラムを合成する方法においては、仕様に含まれる論理結合子の適切さ、具体的には、古典論理における論理結合子である含意、否定、論理和、論理関に関する出現の適切さを利用することにより、合成される可能性のある多くのプログラムから利用者にとって有効であると予想されるプログラムを合成することが可能である。また、プログラムを合成するためには、その仕様からプログラムが合成可能であるかどうかを検証することが必要であるが、そのための検証方法においても仕様に含まれる論理結合子の適切さを考慮することによる検証方法の構築を行った。論理結合子の適切さを考慮することは現時点では、適切さを判定するための計算量などの問題があるため実用的であるとは言い難い。つまり、適切さを考慮せずに仕様のプログラム合成の可能性を判定するほうが効率的である。しかしながら、何らかの工夫を導入することにより判定を高速に行うことが可能であると思われる。また、プログラム合成に関しては、合成に関する方向性が与えられるので、プログラム合成を効率的に行うことが可能となる。しかしながら、からなずしも、最適なプログラムが与えられるわけではないので、改善が必要である。また、本研究における論理結合子の適切さを利用することにより、移動体通信のシミュレーションプログラムや、防犯カメラシステムなどのシステムの検証を手動で行い、その有効性を確認した。今後は、これらの自動的な検証システムの構築を行うことが重要となる。また、本研究で提案した各種の方法の実装や高速化が今後の課題としてあげられる。
廃棄ガラス繊維強化プラスチックをリサイクルした水質浄化セラミックスの開発

○研究目的年間約40万トンの廃棄ガラス繊維強化プラスチック(GFRP)が埋立て処分され、そのリサイクル技術の確立が課題である。また、畜産・生活排水等による河川や湖沼の水質汚染も早急に解決すべき課題である。本研究は、廃棄GFRPのリサイクル利用のため、粉砕したGFRPを粘土と混合・焼成し、ガラス繊維強化多孔質セラミックスを作製し、高い水質浄化機能を有するセラミックろ過材を開発することを目的とする。○研究方法GFRPの粒径(0.5mm以下、0.51mm)、GFRPの粘土への混合率(060 mass%)及び焼成温度(1000°C、1100°C)を変えて数種類のセラミックスを作製した。セラミックス物性測定では、透水性、細孔分布、曲げ強度を求めた。模擬濁水を用いた濁度除去試験では濁度100度の濁水をろ過し、濁度除去率と細孔分布の関係を求めた。水質浄化試験では八重川の河川水をろ過し、濁度、SS及びTOC除去率を求めた。○研究成果試験片A(粒径0.5mm以下、混合率60%、焼成1000°C)を例にとると、セラミックスの透水係数は0. 01cm/sであり、粒径を変えることで0.1cm/sまで調整できた。曲げ強度は310N/mm2程度を有し、混合率を高くするにつれて強度が低下した。模擬濁水を用いたろ過では、試験片Aの除去率は85%であり、除去率の低いもの(試験片B)で10%であった。濁水中の粒子径分布が1.520μmに対し、試験片Aの細孔分布は5100μm、試験片Bは20300μmの範囲であり、セラミックスの細孔分布をろ過対象水中の粒子径分布に合わせることで効率的なろ過が可能となることが明らかになった。河川水(濁度34度、SS9.0mg/L、T0C2.2mg/L、粒子径分布20200μm)を用いたろ過では、試験片Aの濁度除去率は84%、SS除去率は100%であった。TOCは溶解性のため殆ど除去できなかった。河川水中の粒子径分布を下回る細孔分布を有するセラミックスが高い除去率を示した。以上より、汚染水中の粒子径分布に合わせたセラミックスを作製することで水質浄化が可能である。