hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
製品開発のコンセプト策定における産学連携の意義についての調査研究

企業の製品開発において、開発前の段階で製品の本質的な特性を端的に伝達し、競合他社との差別化を際立たせる基本思想である製品コンセプトの策定が重要な役割を果たすようになっていた。また開発にあたって、大学等の科学的知識を戦略的に活用する産学連携が注目される中で、新たな価値や意味づけをもたらす製品コンセプトの策定段階からの産学連携による製品開発の意義と課題を体系的に明らかにし、その開発マネジメントのあり方について考察した。本申請研究は、企業の製品開発において開発前段階の製品コンセプトの策定が重要な役割を果たすようになり、かつ開発に当たって科学的知識との接近が進む中で、開発コンセプトの策定における産学連携の果たす意義と課題を、先行研究のサーベイおよび実態調査等を通して体系的に明らかにすることを目的としている。本年では、開発前段階で策定される製品コンセプトについて先行研究を踏まえて改めて規定し、その基本要件などから、製品開発におけるコンセプト策定の意義を明らかにした。さらに製品開発のプロセスにおいて、なかでも製品コンセプトの策定において不確実性をもつ市場ニーズと技術シーズを統合していくことが重要となることを、その背景を踏まえて整理し、現在ではユーザーに新しい価値を提供するような企業の主体的なビジョンに基づく独自の製品コンセプトの策定が重要となっていることを明らかにした。他方で、産学連携については、とくに中小企業の経営革新に焦点を当て、外部開発資源を活用する連携形態として、異業種交流をはじめ、産学連携および新連携支援制度を比較考察した。その中で、他の連携形態と比較して、産学連携の意義および課題、対応策について現状分析を踏まえながら拙稿「中小企業の経営革新に対する連携形態の比較考察(上)(下)」『千葉大学経済研究』2010隼6月・9月において明らかにした。このように本年度は、製品コンセプトの策定および産学連携の視点からそれぞれの基礎的な意義を整理し、今後の体系的な分析にあたっての基礎固めを行った点で意義がある。本年では、開発前段階で策定される製品コンセプトの意義を、なかでもユーザーに新しい価値を提供する企業のビジョンに基づく「ビジョン主導型」のコンセプトが重要となり、それに基づく開発マネジメントのあり方について事例を踏まえて、拙稿「製品開発におけるコンセプト策定」『千葉大学経済研究』2011年9月において明らかにした。また産学連携については、とくに産学共同研究に焦点をあて、大学の研究成果を企業が持ち帰り、活用する分担型の共同関係の他に、新たな価値をもたらす開発コンセプトを実現するため、研究ポテンシャルを戦略的に相互活用していく統合型の共同関係の特質を明らかにした上で、新製品の開発や新事業の創出に向けて産学共同研究をスムースに推進していく開発マネジメントのあり方について、事例を踏まえて、拙稿「先行開発段階からの産学共同研究のマネジメント」『千葉大学経済研究』2012年3月において明らかにした。本年度は、製品開発におけるコンセプト策定の意義および産学共同研究の特質を明確にした上で、本申請研究の目的である開発コンセプトの策定における産学連携の果たす意義と課題を分析する基礎固めを行った点で意義がある。本研究は、製品開発における製品コンセプトの策定段階からの産学連携の意義と課題を体系的に明らかにすることを目的とし、最終年度では、製品コンセプトを開発活動へ具体的に進めていく上で不可避の開発テーマの策定にまで掘り下げ、産学共同研究における開発テーマの策定を対象に、その意義や課題について明らかにすることを目的とし、以下の研究成果が得られた。まずは、研究開発のテーマが、1将来の持続的な企業成長へ導く道筋として、2開発資源の配分などで意思を統一しながら研究開発や事業化を図る役割を果たすことを明らかにした。また開発テーマを策定していくことは、大学サイドでの、1外部研究資金の調達をはじめ、2研究活動の活性化、3企業家精神豊かな人材を育成していく意義が、他方で企業サイドでの、4研究のリードタイムやリスクを節減して研究成果を効率的に入手し、5開発関係者の間で合意を形成していく点での意義が確認された。さらに企業の開発・事業戦略にとって産学共同研究を実効性ある開発テーマとして策定していくためにも、1共同研究の目的を明確にし、共有することをはじめ、2異部門間の知を融合し、製品開発へ結びつけていくリーダーの存在、3パートナーを探索、評価、マッチングし、かつ相互信頼によりテーマを策定していくよう社会へ広く情報を発信し、収集すること、4課題の解決に向けて双方の研究ポテンシャルを吸収し、事業化へ結びつけていく技術対応力や研究ポテンシャルの保持と向上、5産学それぞれのもつ固有の使命や役割を認識し、責任ある役割を分担し、研究管理のあり方や研究成果の取り扱いなどを明確に取り決めていくなどのマネジメントが不可欠となることを、京都大学とアステラス製薬による共同研究「AKプロジェクト」、東京大学産学連携本部のProprius21での共同研究のテーマ策定の事例を通して提言した。

現段階では、製品コンセプトの策定および産学共同研究の基本的な意義を先行研究のサーベイおよび事例研究等を通して整理するなど、開発コンセプトの策定における産学連携の果たす意義と課題を体系的に明らかにすることを目的とした本申請研究において一応の基礎固めが行われたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。開発コンセプトの策定における産学連携の果たす意義と課題を分析していく上で、本来質問紙調査を予定していたが、開発コンセプトを開発活動へつなげていくには、開発テーマへ具体的に落とし込んでいくことが不可避となる。したがって次年度以降、産学共同研究における開発テーマ策定の意義について探求していくことを新たに付け加え、本申請研究の目的である開発コンセプトの策定における産学連携の果たす意義と課題についてより充実した分析を行う。
手話を用いる聴覚障害女性の生活構造に関する文献調査・実証研究

本研究の目的は、聴覚障害のある女性個人の生活構造に焦点を当てて、彼女たちの社会参加における聴覚障害の側面、手話言語の側面、ジェンダー(女性)の側面それぞれの課題を索出し、聴覚障害のある女性が置かれている状況を改善するための条件を明確にすることである。昨年度は、国内外における聴覚障害のある女性を取り巻く研究動向を把握することを目的として、国内外の現状を調査した。具体的には、文献資料をはじめ報告書や文書などの収集と分析を行った。また、世界ろう連盟主催の3rd International Conference of the World Federation of the Deafに出席し、世界各国から集まってきた聴覚障害のある女性の専門家および活動家へのヒアリングおよび情報収集を行い、最近の各国における動向把握を行った。本年度は、まず昨年度に引き続き、国内外における文献資料をはじめ報告書や文書などの収集と分析を行い、データベース化を図った。次に、国内における聴覚障害のある女性が置かれている実態を明らかにするために、聴覚障害のある女性へのヒアリング(面接)調査を行い、聴覚障害のある女性を取り巻く様々な問題(家庭、教育、キャリア、地域社会参加など)および心理的状態について聞き出しを行った。また、世界で唯一の聴覚障害者のための大学であるギャローデット大学で開催された、デフスタディーズカンファレンス(ろう者学国際会議)をはじめ、国内の障害関連学会において、研究成果を発表した。当初の予定通り、昨年度以降実施してきた国内外の文献調査で得られた情報を軸に、国内における聴覚障害のある女性への面接調査を行い、彼女たちが置かれている境遇や日常生活について聞き出しを行うことができた。また、これらの調査で得たデータの分析や解釈の結果を学会等で発表し、一般公開することで学内外における情報発信ならびに啓発活動に結びつけることができた。今後は、本年度までに実施した文献調査ならびに面談調査で得られたデータを分析して、聴覚障害のある女性の生活構造の類型化を行い、文献調査データと照合して分析し、聴覚障害のある女性が置かれている状況を改善するべく今後望まれる要求条件の明確化を行う。また、分析と解釈の結果を学会等で発表し、学内外における情報発信および啓発活動を行う。今年度は、国内外における聴覚障害のある女性を取り巻く研究動向を把握することを目的として、国内外の現状を調査した。当初の目標通り、国内調査ならびに欧米の聴覚障害のある女性に関する活動や研究動向のヒアリングを行うことができた。国内では、聴覚障害のある女性と歴史的、社会的、経済的な状況に関する情報の収集を行うことができた。欧米でのヒアリングは、3rd International Conference of the World Federation of theDeafへの出席を通して、米国をはじめ、欧州、そしてアジアなど世界各国の聴覚障害のある女性と接点を持つことができ、それぞれの国における聴覚障害のある女性が置かれている境遇や活動、研究動向などを伺うことができた。今後は、平成29年度の実施した国内調査ならびに欧米の関係者からのヒアリング結果を分析し、聴覚障害のある女性が直面している問題点の把握と整理を行う。調査結果は、国内外における障害関係もしくはジェンダー関係の学会にて問題提起を行い、広く障害者に関する研究に携わる研究者からの知見を得るように努めるとともに国際的な研究交流を行う。

今後は、本年度までに実施した文献調査ならびに面談調査で得られたデータを分析して、聴覚障害のある女性の生活構造の類型化を行い、文献調査データと照合して分析し、聴覚障害のある女性が置かれている状況を改善するべく今後望まれる要求条件の明確化を行う。また、分析と解釈の結果を学会等で発表し、学内外における情報発信および啓発活動を行う。平成29年度に予定していた米国へのヒアリングの実施の必要性がなくなった代わりに、次年度に米国での学会発表ならびに平行して現地でのヒアリング調査を行うことにしたため物品費と研究補助費の支出が少なかったことに加えて、聴覚障害のある女性へのヒアリング調査における謝金の支払がなくなったために次年度使用が生じた。次年度は、パソコン関連用品を含む物品費をはじめ、研究成果発表にかかる諸経費(国際学会、国内会議)、研究補助費、研究成果投稿等にかかる諸経費にあてることを予定している。
多系統動物モデルを用いた尿路上皮癌の発癌進展における腫瘍微小環境の解明

モルモットにワラビを経口摂取させ膀胱癌が発癌するという過去の報告に従い再検した。1.ワラビ膀胱癌のHEと免疫染色、2.ワラビ膀胱癌から樹立した細胞のMorphologyを確認し、3.細胞株の増殖能(in vitro)、4.ワラビ膀胱癌の免疫染色した結果、モルモット膀胱癌と確認できた。樹立した細胞株は100回以上継代できているため、筋層非浸潤癌のモルモット膀胱癌が完成したと考えられた。モルモットは脂質免疫に関して、ヒトと同じCD1bを持っている。CD1bはミコール酸のレセプターであり、今後この膀胱癌細胞株を用いることで、脂質免疫とT細胞性免疫の関与の解明につながると考える。1.膀胱癌正所性モデルの作成C57BL6マウスの膀胱をpoly-L-lysine 100mlで前処理したのち、ルシフェラーゼ遺伝子をtransfectionしたMB49膀胱癌細胞1×105cell/ml細胞懸濁液50μを投与することで、腫瘍細胞膀胱内へ移植した。経時変化をIvis imagingsystemで観察し、最終的に膀胱を摘出し、組織学的に腫瘍形成を確認した。同様にC3H/HENマウスへMBT2膀胱癌細胞を移植した。2.新規モルモット尿路上皮細胞株の樹立Strain13モルモットに5週齢より乾燥わらびを30%含有した飼料を自由経口摂取させている。(現在30日程度経過)今後は150日経過したところで通常飼料へ切り替える。膀胱を小動物用の超音波で観察し、腫瘍形成を確認したところで屠殺し、モルモット尿路上皮癌細胞株を樹立する。3.肺転移モデルでの抗腫瘍効果の検討1で作成した、ルシフェラーゼを導入したMBT2細胞を5×106cell/mlの細胞懸濁液とし、これをC3H/HENマウスに100μl尾静注した。経時変化をIvis imagingsystemで観察し、最終的に肺を摘出し、組織学的に肺転移の形成を確認した。1.昨年度は、Strain13のモルモット2匹を用いて、週齢5週より乾燥ワラビを30%含有した飼料を100日間自由摂取させた。通常飼料に切り替えて、1年間経過観察した。1匹に血尿が出現し、超音波の観察にて、腫瘍形成がみられた。膀胱を摘出し、過去の報告と同様にヒトの免疫系に近いとされるモルモットの膀胱発癌を誘導することが確認できた。膀胱癌細胞株樹立のため、新たに2匹のモルモットにワラビ含有飼料を同様に摂取させ、通常飼料に切り替えて、定期的に超音波で観察をしながら経過観察を続けている。2.開発中のBCG細胞壁成分を用いた新規がんワクチンにおいては、脂質成分を抽出し、リポソーム化を行った。リン脂質1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン、コレステロール、デンドロン脂質などリポソームの構成材料の選定し、リポソームの最適化を行った。その結果、粒子径を150nm前後まで縮小させ、表面膜電荷を陽性(カチオニックリポソーム)を作成することが可能となった。マイナスに荷電している膀胱尿路上皮癌細胞への取り込みを、蛍光顕微鏡、Flow cytometoryで確認した。細胞への取り込みに必要な時間の検討を行い、4時間の接触にて、ほぼすべての細胞に取り込まれていることもわかった。マウスおよびヒト膀胱尿路上皮癌細胞の細胞増殖への影響をWST8 assayにて検討したところ、作成したリポソームとPBS間で差はみられなかった。モルモットにおいて膀胱癌を予定通り作成できた。新規BCG成分のリポソーム化も予定通り進行している。1モルモット尿路上皮癌モデルの作成モルモットに乾燥ワラビを投与して得られた膀胱癌を用いて、プライマリーカルチャーを行った。現在30継代を超えている。顕微鏡所見からは、3種類の細胞が得られており、それぞれモルモット背部に接種し、腫瘍形成実験を試みた。安定した腫瘍形成が得られるよう接種細胞数、マトリゲルとの同時投与など検討を行っている。2脂質免疫関連BCG細胞壁脂質成分であるミコール酸をリポソーム化し、in vivo実験を行った。C57BL/6マウスをPBS、コントロールリポソーム、ミコール酸リポソームの3群にわけ、混合投与および追加投与を行う系で、抗腫瘍活性を検証した。ミコール酸リポソームで抗腫瘍効果が見られた。NK活性の欠如したbeigeマウスを用いて同様の実験を行ったところ、ミコール酸リポソームの抗腫瘍活性がみられた。免疫染色により腫瘍へのリンパ球浸潤を評価した。CD8陽性リンパ球の腫瘍への浸潤が、ミコール酸リポソーム投与群においてコントロールリポソーム群よりも優位に高かった。3遺伝子改変マウスを用いたBBN膀胱発癌モデルによる発癌メカニズムの解明脂質代謝酵素Pld(Pld1、Pld2)に着目した。68週齢のPld-WT、Pld1-KO、Pld2-KOマウスに対して0.025%BBNを自由飲水にて投与し、12週後および20週後における膀胱癌発生の有無、浸潤度の評価を行った。20週の上皮内癌の発生はPld-WT 0/3匹、Pld1-KO 3/3匹、Pld2-KO 1/3匹であった。浸潤癌の発生はPld-WT 3/3匹、Pld1-KO 0/3匹、Pld2-KO 2/3匹であった。

以上の結果から、Pld1が膀胱発癌において重要な役割を有している可能性が示唆された。モルモットの膀胱発がんモデルから予定通りに細胞株を樹立できた。現在得られた膀胱癌細胞のプライマリーカルチャーを行い、継代を続けている。次年度はモルモット膀胱癌細胞株と、それを用いたモルモットのsyngeneic腫瘍モデルの確立を目指す。BCG細胞壁成分を用いた新規がんワクチンについては、BCG細胞壁脂質成分の抗腫瘍効果において獲得免疫が関与することを明らかにした。遺伝子改変マウスを用いたBBN膀胱発癌モデルによる発癌メカニズムの解明については、新たに腫瘍微小環境に関わる分子であるPLD1,PLD2のノックアウトマウスを用いて発がんに違いがあることを明らかにした。我々は、以前から、BCGから細胞壁成分であるミコール酸を抽出しリポソーム化することで、抗腫瘍活性があることを確認し特許化している。これら、ミコール酸を2分子もつ糖脂質であるTDM (trehalose 6,6′-dimycolate)もリポソーム化することに成功した。TDMをリガンドとするレセプターとしてMincleレセプターがある。我々は、TDMの抗腫瘍活性を評価するために、Mincleノックアウトマウスも実験室に完備することができた。ミコール酸リポソームの中では、とくにケトミコール酸に抗腫瘍活性を認めた。BCGの作用機序に関しては不明な点が多いが、おそらくT細胞を介したメカニズムが関与しているとされる。我々は、ケトミコール酸の抗腫瘍活性を評価するため、校章効果がみられている腫瘍底において、リンパ球の免疫染色を行った。その結果CD8リンパ球の有意な浸潤を認め、ミコール酸の抗腫瘍効果にはTリンパ球が関与していることが示唆された。また、モルモットにワラビを経口摂取させ膀胱癌が発癌するという過去の報告に従い、当実験室でも再検した。1.ワラビ膀胱癌のHEと免疫染色(上皮系と間質系マーカーを染色)、2.ワラビ膀胱癌から樹立した細胞のMorphologyを確認し(GPUC-1と名付けた)、3.細胞株の増殖能(in vitro)、4.ワラビ膀胱癌の免疫染色した結果、モルモット膀胱癌と確認できた。しかし腫瘍形成能がin vivoで証明できていない点が問題ではあるものの、樹立した細胞株は100回以上継代できているため、筋層非浸潤癌のモルモット膀胱癌が完成したと考えられた。モルモットは脂質免疫に関して、ヒトと同じCD1bを持っている。CD1bはミコール酸のレセプターであり、今後この膀胱癌細胞株を用いることで、脂質免疫とT細胞性免疫の関与の解明につながると考える。モルモットにワラビを経口摂取させ膀胱癌が発癌するという過去の報告に従い再検した。1.ワラビ膀胱癌のHEと免疫染色、2.ワラビ膀胱癌から樹立した細胞のMorphologyを確認し、3.細胞株の増殖能(in vitro)、4.ワラビ膀胱癌の免疫染色した結果、モルモット膀胱癌と確認できた。樹立した細胞株は100回以上継代できているため、筋層非浸潤癌のモルモット膀胱癌が完成したと考えられた。
光反応によるテロメア４本鎖構造の安定性およびテロメラーゼへの影響の解析

DNA塩基のうち、グアニンは最も容易に1電子酸化損傷を受ける。またテロメア配列や、がん原遺伝子c-MYCのプロモーター配列をはじめとするいくつかのグアニン豊富な配列はグアニン4重鎖を形成できると考えられている。1年度目の研究において我々は、Tetrahymena/Oxytrichaのテロメア配列、d(TGGGGT)4を作成して1電子酸化を行い、4本鎖DNAの酸化生成物は1本鎖、2本鎖どちらの酸化生成物とも異なり、3'側のグアニンが特異的に酸化されることをはじめて明らかにした[RSC Adv. 2013, 3, 25694. Biomolecules2014,4, 140.]。一方、Fleming, A. M.らの報告ではヒトテロメア配列d(TAGGGT)4Tを用いて1電子酸化を行った場合にはd(TGGGGT)4とは異なり5'側のグアニンが酸化された[Chem. Res. Toxicol. 2013, 26, 593.]。我々は当初、4本鎖に特有の損傷配列を合成しテロメラーゼのDNA伸長能力への影響を測定しようと計画していたが、d(TGGGGT)4とd(TAGGGT)4Tの酸化生成物が異なる点に関して解析を行うことがまず必要だと考えた。そのため我々はd(TGGGGT)4、およびd(TAGGGT)4TのHOMOを計算し、Tetrahymena/Oxytrichaのテロメア配列とヒトテロメア配列のHOMOを比較することで、前者は5'-capping cationをもつ4本鎖d(TGGGGT)4+4K+、後者は5'-capping cationをもたないd(TAGGGT)4T+3K+のHOMOが実験結果と一致することを明らかにした。このことからTetrahymena/Oxytrichaのテロメア配列は溶液中で5'-capping cationをもつと予想される。さらに、カチオンが直接隣接したG-quartet planeにはHOMOの局在が起こりにくいことを明らかにした。その成果を現在peer review誌に投稿中である。このようなカリウムの配置に影響を受ける4本鎖DNAに特有の損傷は4本鎖構造の安定性に影響し、ひいてはテロメラーゼによるテロメア伸長への影響を与えると予想される。26年度が最終年度であるため、記入しない。グアニンは4つのDNA塩基のなかで最も容易に酸化損傷を受ける。グアニンを豊富に含む配列のうち、テロメア配列や、がん原遺伝子c-MYCのプロモーター配列をはじめとするいくつかのグアニン豊富な配列はグアニン4重鎖を形成できると考えられている。光増感反応による酸化の場合、1本鎖構造と比べて4本鎖構造中のグアニンは光増感剤との接触面積が減少するため、酸化損傷による生成物の種類や生成量に変化があるのではないかと考え、4本鎖中のグアニンと1本鎖中のグアニンの光反応の違いを明らかにしようと考えた。まず、6 mer DNA d (TGGGGT)を用いて1本鎖、および4本鎖DNAをHPLCによって分離した上で、リボフラビン(RF)存在下光酸化反応を行い、HPLCにより解析を行った。その結果、1本鎖DNAによる光反応によりイミダゾロン(Iz)が主生成物として得られた。一方、4本鎖DNAによる光反応では1本鎖の反応と異なり、オキソグアニジノヒダントイン(Ghox)と8-オキソグアニン(8oxoG)が主生成物として得られることを明らかにした。またこのとき、1本鎖d (TGGGGT)の光反応において、損傷は過去の報告にあった通り4つのグアニンに均等に損傷を生じることを確かめたが、一方で4本鎖d (TGGGGT) 4の光反応では、1本鎖と異なり3'末端に最も近いグアニンにおいて特に損傷の生成量が増加することが明らかになった。この損傷生成の偏りはHOMOの局在化によるものであることを量子化学計算により明らかにした。さらに、2本鎖DNAであるd (TGGGGT)/d (ACCCCA)の光反応を解析したところ、Ghox、8oxoG、Izが主に生成した。以上の結果と過去の文献から考察した結果、グアニンの1位の脱プロトンのしやすさにより、生成する損傷の種類が制御されている可能性を示唆した。

我々は当初、4本鎖に特有の損傷配列を合成しテロメラーゼのDNA伸長能力への影響を測定しようと計画していたが、d(TGGGGT)4とd(TAGGGT)4Tの酸化生成物が異なる点に関して解析を行うことがまず必要だと考えた。そのため我々はd(TGGGGT)4、およびd(TAGGGT)4TのHOMOを計算し、Tetrahymena/Oxytrichaのテロメア配列とヒトテロメア配列のHOMOを比較することで、前者は5'-capping cationをもつ4本鎖d(TGGGGT)4+4K+、後者は5'-capping cationをもたないd(TAGGGT)4T+3K+のHOMOが実験結果と一致することを明らかにした。このことからTetrahymena/Oxytrichaのテロメア配列は溶液中で5'-capping cationをもつと予想される。さらに、カチオンが直接隣接したG-quartet planeにはHOMOの局在が起こりにくいことを明らかにした。その成果を現在peer review誌に投稿中である。このようなカリウムの配置に影響を受ける4本鎖DNAに特有の損傷は4本鎖構造の安定性に影響し、ひいてはテロメラーゼによるテロメア伸長への影響を与えると予想される。26年度が最終年度であるため、記入しない。1本鎖、2本鎖、4本鎖DNAにおける生成した損傷の種類は、脱プロトンの容易さにより制御されていることを発見した。さらに、4本鎖DNAにおける3,側グアニンでの優先的な酸化が、HOMOの局在化に起因することを発見した。その成果をpeer review誌に2報アクセプトされた。以上の取り組みにより、予定どおり博士(薬学)を取得した。先述のように4本鎖DNAにおける酸化生成物が1本鎖、および2本鎖と異なることを明らかにしたため、さらにこの結果を参考に、生体内で見られる4本鎖形成可能な配列であるテロメアは4本鎖形成時、どのような種類の損傷がどの位置に形成するのかを明らかにする。またその上で4本鎖の安定性やテロメラーゼのDNA伸長にどのような影響を与えるかを考察する。
高圧珪酸塩鉱物の熱測定による相平衡図の精密化とマントル構造への応用

本研究の期間に行なわれた研究の内、主要な成果について以下に要点を述べる。1.Mg_2Sio_4-Fe_2Sio_4系のオリビン、変形スピネル及びスピネルに関して、それらの間の転移のエンタルピ-を測定した。そのデ-タを基にしてこの系の相平衡図を熱力学的手法で計算し、高圧実験による相平衡図と比較検討した。この計算による相手衡図は、従来よく使用されてきたRi-ngwood & Major(1970)及びKawada(1977)の高圧実験による相平衡図とは変形スピネルとスピネルの領域に大きな違いがあり、最近精密な相平衡実験によって決められたKatsura & Ito(1989)の結果とよい一致を示した。その結果、マントルでのオリビン一変形スピネル転移は深さ約390410kmで、変形スピル-スピネル転移は約490540kmで起こること、深さ390、650kmの温度は1400、1600°Cと見積られた。2.Mg_4Si_4O_<12>-Mg_3Al_2Si_3O_<12>系の輝石-ザクロ石転移に関する転移エンタルピ-が測定され、相平衡図が計算された。その結果は高圧実験に基づく相平衡図とほぼ一致した。また輝石-ザクロ石転移は深さ約300500kmで徐々に進行し、鋭い地震波速度不連続を与えないことが確立された。3.焼結ダイヤモンドを超硬合金アンビルの中央に埋め込んだ新型ブリジマンアンビルを使用して、最高18GPaまでの高温高圧実験が行われた。先端径26mmのブリジマンアンビルとしては最高の圧力が発生できたと考えられる。このアンビルを用いて、Zn_2SiO_4変形スピネル→ZnSiO_3イルメナイト+ZnOの高圧相境界線が決定された。4.ZnSiO_3、Ni_2Sio_4の高圧相転移のエンタルピ-測定が行われ、輝石-イルメナイト転移(ZnSiO_3)とスピネル分解反応(Ni_2SiO_4)の相境界線が熱学力計算により決定された。昭和62年度には,高圧装置に組み込んで使用する超硬合金アンビル(焼結ダイヤモンドを埋め込む)を設訂し,東芝タンガロイ(株)に製作を依頼し納入された.このアンビルを用いて圧力発生実験が行われ, 20GPa程度の圧力が安定に発生できることを確認した.また圧力と同時に高温を発生させる実験も終了した.現在この装置を用いてMg_2Sio_4-Fe_2Sio_4系高圧相(スピネル型,変形スピネル型)の合成実験が行われている.この試料は63年度に溶解熱測定やX線構造解析のために用いられる.また今年度には東京大学物〓研究所との共同研究として行われてきたMg_4Si_4O_<12>-Mg_3Al_2Si_3O_<12>系ザクロ石固溶体の高圧合成を終了し,その溶解熱を測定した.このデータを用い理想溶液モデルに基づいてこの系の転移(輝石→ザクロ石→変形スピネル+スティショバイト→スピネル+スティショバイト)の相平衡図を熱力学的計算によって作製した.

この結果1000°Cでは圧力と共に輝石がザクロ石相に約1016GPaで急速に固溶し,この圧力を越えると固溶量が減少し徐々にスピネル(または変形スピネル)+スティショバイトに分解することが明らかになった. 1000°Cにおける輝石の最大固溶量は約80mol%である.この計算結果は地球のマントルにおいて,約470kmまでは深さと共に輝石がザクロ石に固溶してゆき,その深さから約570kmまではザクロ石一相の固溶体が安定に存在すること,またそれ以深では徐々にスピネル(変形スピネル)+スティショバイトに分解してゆくことを示している.昭和63年度には超硬合金製アンピル(焼結ダイヤモンドをアンピル中央に埋め込む)を用いて、高圧実験が続けられ、Mg_2SiO_4-Fe_2SiO_4系オリピンの高圧相(変形スピネル、スピネル)の合成が行われた。Calvet型高温微少熱量計を用いて、これらの相の溶解測定がなされた。試料合成は、岡山大学地球内部研究センターとの共同研究として、分割球体一軸圧縮装置を併用して行われた。Mg_2SiO_4のオリピン-スピネル、変形スピネル-スピネル転移のエンタルピーとFe_2SiO_4のオリピン-スピネル転移のエンタルピーが測定された。今回得られた測定値は従来の値よりも高精度に決められた。またMg_2SiO_4-Fe_2SiO_4系スピネル固溶体が正の混合エンタルピーを持つことも示された。これらの結果を用いて相平衡図の熱力学計算がなされた。Mg_2SiO_4のオリビン-変形スピネル-スピネル転移の相境界線は最近精密な実験によって決められたKatsura and Ito(1988)とよく一致する。またFe_2SiO_4のオリビン-スピネル転移の相境界線は高圧×線実験の結果(Yagietal.,19879と矛盾しない。Fe_2SiO_4のオリビン-変形スピネル転移(仮想的な相転移)の熱力学的諸見を見積もった上で、Mg_2SiO_4-Fe_2SiO_4系のオリビン-変形スピネル-スピネル転移の相平衡図を計算した。この結果は従来の相平衡図(Ringwood and Majar,1970;Kawada,1977)よりも変形スピネル及びそれを含む二相領域が広くなり、最近のKatsura a nd Ito(1988)とよく一致した。以上の他にNi_2SiO_4のオリビン-スピネル-N〓O+スティショバイト転移、ZuSio_3の輝石-イルメナイト転移についても実験を行った。高温高圧実験においては、室温で較正された圧力値と高温(10001500°C)での圧力値が異なることが多い。そのため、高温における圧力較正が正確な相平衡の作成には不可欠となる。平成元年度には、ZnSiO_3、NiSiO_4、SiO_2の高圧相転移に伴う熱量測定実験の若干又は前年度から継続し完成させた。まず、ZnSiO_3は11GPaで輝石型からイルメナイト型へ転移する。この転移に伴うエンタルピ-を測定した。また両相の熱容量も同様に測定した。これらの熱力学デ-タと高温高圧X線回析実験の結果(Akimoto et al 1977)と組合せて、相境界線をP(GPa)=8.9+1.7×10^<-3>T(K)と決定した。次にNi_2SiO_4のスビネル型→光塩型+スティシュバイトの高圧分解反応のエンタルピ-を同様な方法で測定した。このデ-タから計算された相境界線はP(GPa)=17.6-6.3×10^<-4>T(K)である。さらにSiO_2組成の石英、コ-サイト、スティショバイトの熱容量を173733Kの温度範囲で測定した。その結果、Watanabe(1982)によって報告されていたデ-タと比べてコ-サイトの熱容量が大きく異なることが見出された。コ-サイトの熱含量の測定からも今回の熱容量デ-タの正確さが支持された。
自然言語における態交替現象に関する語彙意味論的研究

今年度は、平成14年度に実施した語レベルのヴォイス交替現象についての諸研究、ならびに、平成15年度に実施した動詞の語彙情報の一部としての意味記述において、被影響の関係概念をあらわす関数AFFECTED(できごとと、そのできごとから物理的、身体的、精神的な影響を被る個体の関係を個体の視点から規定する関数)が句レベル・文レベルで果たす役割についての研究の成果を踏まえ、これまでの研究成果の総括として、理論的な自然言語研究において形式的な語彙意味論研究が果たす役割と今後の展望についての考察をすすめた。具体的には、平成16年11月に日本英語学会にて開催予定のシンポジウム"On the Roles and Formal Properties of the Lexicon in Generative Grammar"において、語レベルでの態交替現象に統一的な分析を与える形式的な語彙意味論研究の実例を示しつつ、自然言語の理論的研究において語彙が果たす役割についての研究発表を行った。また、分析対象を動詞の態交替から、態交替現象と同一線上にあると思われる再帰、使役現象、視点のかかわる形容詞表現等に拡張し、形式的な語彙表示を展開する制約に基づく語彙研究の有効性を記述力、説明力両面から検証するための研究準備、文学作品等の実例分析に立脚した今後の語彙研究の可能性を探るための資料収集、研究打ち合わせ等を行ったほか、初学者向けのテキスト作成のための研究、準備をすすめた。なお、収集した資料が当初の予定以上に多岐に渡ったことと、語彙(意味)論における形式的アプローチに主眼を置いた入門書が必要とされている現状を鑑み、報告書作成は見合わせることとし、本研究の成果を活用した入門書の執筆準備を開始、現在鋭意執筆中である。日本語では、能動文の他動詞に接辞「-られ(-a)re」を付加することにより、規則的につくられる受動文だけでなく、動詞の自他交替(例:自動化接辞-arの付加など)をはじめとするさまざまなかたちで、態交替に相当する意味関係があらわされることがある。前者が統語レベルで起こる文法現象の一例だとすると、後者は語彙レベルでの態交替と捉えることができる。今年度の研究では、まず、こういった語彙レベルの態交替のなかでも、特に、着点主語や被影響者主語をとる表現、身体部位を目的語にとる再帰表現、種々の慣用表現にあらわれる動詞の特徴的なふるまいを観察、記述し、これらの動詞の語彙レベルでの意味構造を統一的なかたちで形式化する研究を行った。今年度の主な成果は、動詞の意味構造において、あるできごととそのできごとから影響を被る対象との間の関係を規定する被影響の意味関数AFFECTEDを仮定することにより、動詞の概念構造において「使役・受動・再帰」という3つの意味関係が相互に果たす役割を明らかにし、従来にはなかった語彙レベルのヴォイス体系を整然としたかたちで提示したという点である。こういった概念構造による動詞の意味記述の有効性を明らかにしていくことが次年度以降の課題となるが、本年度はその準備的な研究のひとつとして、実験的に文学作品から収集した実例をつかった分析を行い、論文にまとめた。さらに、本研究の成果を生かした語彙的複合語の意味構造研究を、国際学会(AILA2002:於シンガポール)において発表した。国際学会での発表は、研究成果の公表と共に、理論的研究成果を、教育をはじめとする隣接分野といかに共有していくかという新たな問題意識を得たという点でも有意義であり、今後の語彙意味論研究のあり方についての考察を、「域際交流」をキーワードとした小論文に発表し、今年度のまとめとした。今年度は、平成14年度に実施した語レベルのヴォイス交替現象についての諸研究を基礎とし、それらの研究で得られた成果を句レベル・文レベルに拡張すること、さらに、語彙意味論研究が理論的な言語研究において果たす役割と今後の可能性を考察すること、以上の2点を主目的として研究をすすめた。特に、動詞の語彙情報の一部を成す意味記述において、「被影響」の意味関係をあらわす関数として仮定したAFFECTEDの理論的有効性を検証し、「被影響」の概念をより精微に形式化することによって、従来、例外的な文法現象としてとらえられがちであった、一見すると不規則的に見える「を」格の出現や、着点主語・経験者主語を選ぶ他動詞文、二重主格構文等に対して、統一的な分析可能性を提示した。また、昨年度から今年度前半を使って積み重ねてきた広範囲のデータ(インターネットによるデータ収集のほか、文学作品における言語使用を分析対象としてとりあげた)に基づく観察・記述研究を基に、今年度の後半は、語彙意味論研究そのもののあり方、とりわけ「強い語彙主義」の立場に立つ形式的な語彙研究が今後の理論言語学の発展にいかに寄与するかを論点として、柔軟な記述力と包括的な説明力を併せ持った語彙研究の将来的な展望に議論を拡張することができた。今年度の後半の成果の一部は「日本語動詞の分類にもとづく統語論-カタチとイミから見えてくるもの」として『日本語学』に発表した。現在の日本語学研究のなかで、特に形式的なアプローチをとる語彙研究は「動詞の分類に基づく統語論」であるとの位置づけから、形式的な語彙研究の成立背景と現在、そして、今後の発展可能性について、具体例を使って概観したもので、初学者にも馴弛みやすい論文となるよう配慮した。さらに、今年度の成果は平成16年11月に予定されているシンポジウムにおいて発表する予定である。

今年度は、平成14年度に実施した語レベルのヴォイス交替現象についての諸研究、ならびに、平成15年度に実施した動詞の語彙情報の一部としての意味記述において、被影響の関係概念をあらわす関数AFFECTED(できごとと、そのできごとから物理的、身体的、精神的な影響を被る個体の関係を個体の視点から規定する関数)が句レベル・文レベルで果たす役割についての研究の成果を踏まえ、これまでの研究成果の総括として、理論的な自然言語研究において形式的な語彙意味論研究が果たす役割と今後の展望についての考察をすすめた。具体的には、平成16年11月に日本英語学会にて開催予定のシンポジウム"On the Roles and Formal Properties of the Lexicon in Generative Grammar"において、語レベルでの態交替現象に統一的な分析を与える形式的な語彙意味論研究の実例を示しつつ、自然言語の理論的研究において語彙が果たす役割についての研究発表を行った。また、分析対象を動詞の態交替から、態交替現象と同一線上にあると思われる再帰、使役現象、視点のかかわる形容詞表現等に拡張し、形式的な語彙表示を展開する制約に基づく語彙研究の有効性を記述力、説明力両面から検証するための研究準備、文学作品等の実例分析に立脚した今後の語彙研究の可能性を探るための資料収集、研究打ち合わせ等を行ったほか、初学者向けのテキスト作成のための研究、準備をすすめた。なお、収集した資料が当初の予定以上に多岐に渡ったことと、語彙(意味)論における形式的アプローチに主眼を置いた入門書が必要とされている現状を鑑み、報告書作成は見合わせることとし、本研究の成果を活用した入門書の執筆準備を開始、現在鋭意執筆中である。
分子内ヘテロ・ディールス・アルダー反応による天然物のホモキラル合成

L-酒石酸をキラル源とする不飽和置換基を持つキラルグリセルアルデヒド誘導体の高選択的一般合成手法を確立した。ついでこれに対してメルドラム酸を縮合させると反応条件下に立体特異的な逆電子要請型の分子内ヘテロディールス・アルダー反応が起こり、オレフィン配置に依存する立体配置を持つ環化付加体が形成されることを見出した。この発見に基づき3連続および4連続キラル中心を持つ多様にわたる生理活性天然物の合成法を確立した。すなわち、抗ウィルス性を示すコイリドイド型モノテルペン,methyl elenolate(1)、血圧降下作用を持つヘテロヨヒンビン型インドールアルカロイド、ajmalicine(2)、およびその4種のエピマー構造を持つ各ヘテロヨヒンビン型インドールアルカロイド類、抗酸化性および抗止血性を示すフロフラン型リグナン、sesamin(3)およびそれに関連する2種のフロフラン型リグナン類、acuminatolideおよびsesamolin、および駆虫性および中枢神経作用を持つカイノイド型アミノ酸、kainic acid(4)の高エナンチオおよびジアステレオ選択的合成を達成し、計画年度における目標を達成した。
前頭前野による柔軟な判断の制御メカニズムの解明

環境に応じて柔軟に判断を切り替えるタスクスイッチの能力はヒトを含む霊長類で特に発達した認知機能である。本研究では、認知制御に重要な前頭連合野が、判断に必要な情報を収集する過程を、環境に応じてダイナミックに制御することで判断の切り替えを実現しているという仮説を検証する。2018年度では、サル前頭連合野の広い領域のどこでタスクスイッチに関連した神経活動が記録できるかを探索した。このために背外側・内側・眼窩面といった広範な領域を覆うECoG電極を開発、1頭のサルの前頭連合野に留置し、タスクスイッチ課題遂行中の神経活動を計測した。この課題では、サルは試行ごとに運動方向判断と奥行き判断の2つをランダムに切り替えなければならない。前頭連合野の広い範囲で視覚刺激に対する反応や眼球運動に関連する反応が記録された。どちらの判断を行うべきかという課題ルールを事象関連電位から解読できるかを線形サポートベクターマシンを用いて検討した。その結果、すべての領域で課題ルールを解読できることが分かった。時間経過をみると、眼窩前頭皮質での課題ルール信号が最も早くピークに到達した。眼窩前頭皮質で最初に課題ルール信号が生成され、それが前頭連合野の広い領域に伝播する可能性が示唆される。前頭連合野で課題関連活動が記録されたこと、および眼窩前頭皮質で最初に課題ルール信号が生成される可能性を見出したため。引き続き、前頭連合野での神経活動の解析を続ける。今後は時間周波数解析等を用い、どの周波数帯域にどのような課題関連信号が含まれるかを検討する。また、計算機上に多層人工神経回路を構築・訓練し、その素子との比較も行う。広い前頭連合野のどの領域に多点電極を留置するかを検討することがまず必要であると考え、留置手術のためのインサーターの購入をしなかったために次年度使用額が生じた。引き続きECoG信号の解析を行い、さらに詳しく調べる領域を同定した上でインサーター購入を行う予定である。
視覚的伝達方法で有効な相互交渉を持つための視線、注意、情報の調節方略の検討

本研究は、聴覚障害幼児に豊かな相互交渉を視覚的方法で効果的に保証するため、視線や注意の調節と、視覚的情報の提示方法を探ることを目的として、当初は、1.視覚的伝達に長じている聴覚障害親子間の伝達の方略や技能を観察し、その特性を抽出する。2.ろう学校幼稚部での健聴教師と幼児群、聴覚障害教師と幼児群の相互交渉の様相の差について検討する。3.1・2から、聴覚障害幼児に豊かな相互交渉を保証するための条件を検討するの3計画、さらに追加として、4.複数視覚情報の提示条件、の4研究計画を実施した。その結果、(1)聴覚障害の親子は、相互に不断の視覚的モニターを行っており、相手の視覚的注意確認のルールを有する。(2)聴覚障害幼児間の自発的やりとりは5歳代から急激に増え、(3)幼児同士の伝達は手話中心、健聴教師や健聴の親とは「対応手話+指文字(+音声)」と明確な使い分けがあり、合議でルールを決めての協同遊びが成立する。自発的交渉は短く素早いやりとりである。(4)聴覚障害教師の授業を中心に、集団で自分の考えを発表し討議する活動がなされ、二次的ことば習得のためにも重要な役割を果たしている。(5)幼稚部の手話から「かな」への指導には、一文字毎の確認と文字の順序への注意誘導と記憶の媒体として、指文字が有効である。(6)小1以降の手話併用の日本語指導に向けて、動詞の活用と助詞の用法に一層の工夫の必要がある。(7)台湾の口話中心の聴覚障害小学生の絵本理解は、挿絵の解釈の範囲をあまり超えず、集団相互交渉が充分に機能していない。などが判った。追加4の視覚情報の提示実験では(1)要約筆記とOHP、VTR、パワーポイントなど視覚教材の併用では、媒体のコピーや音声部分の記述を手元に配布すると効果が上がり、事前配布ならば効果はさらに高い。(2)図表と文の同時提示条件では、音声解説の有無で視線の動きに系統的な差が生じる、の結果を得た。などが判った。視覚的伝達手段の記述は、視線の向きや動き、表情、身体の構えや動き、手指や腕の(手話・指文字以外の)細かなリズム、間(ま)、強弱、動作の表情などを細かに正確に記述することで、それらが幼児の伝達意図とどう関わり、どう機能分化していくのか、さらにはその幼児に関わる親や教師が幼児の注意を誘導・保持し、如何に情報を伝えるかを検討する基礎的資料として重要な作業である。初年度の平成14年度は、まずこの動作記述の方法論と、その具体的実施方法について、各研究者間の調整と統一を目指してVTRの記述作業を行い、各資料の相互比較を可能にすることから始めた。すなわち、研究代表者・分担者が各々の対象児群について、家庭・学校での相互交渉のVTR記録を継続的に行うのと並行して、視覚的伝達手段を主とする相互行動の記述方法について、複数の観察・記述者の作業で記述法の試案を各研究グループで作成し、2月にはこの記述法の相互調整のための研究打ち合わせを行った。現在、各研究者が、その折りの方針に沿って、相互連絡を行いつつ、本研究課題としての記述法のまとめを急いでいる。

坂本は、対象児の聾家庭内での相互交渉のVTR記録を行い、その記述法を検討すると共に、同児の聾学校幼稚部での教師および他の幼児との間の相互交渉について記録し、記述を進めつつある。松下は、坂本と同様の作業を、松下の対象児達について、進めている。また、坂本・松下の共同作業として、試験的に手話コミュニケーションを取り入れている聾学校幼稚部の一つである三重聾学校の授業について継続的にVTR記録を行い、各研究協力者らと合同で相互伝達の記述と、授業分析を始めている。朱は、台湾での聾学校の授業のVTR記録・記述と、個人臨床指導の記録・記述を行い、その特徴についてまとめており、平成15年度の特殊教育学会大会で発表の予定である。前年度から検討してきている視覚的伝達手段の記述方法を試用しつつ、幼児期から日本語と手話の両方の獲得を目指して指導を行っているろう学校幼稚部の授業と自由遊び場面を継続的にVTR記録した。現在、これら4期の記録、計28時間分について、共同で記述と分析を行っている。詳細についてはまだ充分明確になってはいないが、聴覚障害幼児達の自発的な相互コミュニケーションが3期以降、急激に増えつつあること、幼児同士のコミュニケーションは手話が中心で、授業で試用している「対応手話+指文字」の形式は、健聴教師や健聴の親にたいして使用されるというように、使い分けがなされていること、文字を書くことの指導は特にされていないが、読みと指文字つづりや文字カード並べの指導の成果として、自然に文を書くようになり、また、漢字や、漢字らしきものを遊びの中で書く行動が見られ始めたこと、相互交渉的な指導が可能になってきたこと、聴覚障害教師の授業を中心に、クラスの全員に自分の行動や考えを発表したり、それに対して質問したりする活動が活発になってきていることが判ってきた。今後は、幼児の反応に差が見られる、健聴教師と聴覚障害教師の授業について、幼児の反応の細かな記述による差の検討と、教師の子どもへの働きかけ方の差の分析を進め、視線の誘導方法や、注意引きつけ、それを保持する方略の違い、自覚情報を中心とする教育教材や情報の提示の方法の差などについて、それぞれの特徴を抽出する予定である。これとは別に、松下の所属する大学において、アイカメラによる情報提示方略についての実験を、同じく共同で始めている。映像と字幕、手話、視覚教材などへの注意の様子、それらの時間的・空間的配置やズレの効果について実験の予備的検討を始めている。1.共同研究1:幼児期から日本語と手話の両方を使用しているろう学校幼稚部小学部1年の授業と自由遊び場面の縦断的VTR記録、3年分計51時間の共同合議による記述と分析を行った。定量的特性の詳細はまだ分析中であるが、聴覚障害幼児達の自発的な相互コミュニケーションは5歳代で急激に増えている。幼児同士のコミュニケーションは手話中心、健聴教師や健聴の親には「対応手話+指文字」と相手によって明確な使い分けがあり、自由遊びでは合議でルールを決めての協同遊びが成立している。しかし、自発的交渉での表現はいずれも短く素早いやりとりであり、小1までに日常的な文の読み書きは獲得されているが、以後の二次的ことばへの継続的指導の必要と、手話を基本にした日本語指導における動詞の活用形や助詞の用法の指導法の検討の必要が示唆された。幼稚部の手話から「かな」文字への指導では、絵や手話と単語のマッチングだけでは不十分で、幼児の一文字毎の確認と文字のつづり順への注意誘導の媒体、および記憶媒体として、指文字が有効であることが確認できた。2.共同研究2:幼稚部では聴覚障害教師の授業を中心に、集団で自分の考えを発表し討議する活動がなされているが、この活動の継続は二次的ことば習得のためにも必要と思われる。
建築工事における破損箇所の補修のためのデジタル・ファブリケーション工法の開発

建築物は日常的な利用でも、壁に穴が開いたり、床材がはがれるなど、小さな破損や劣化が進行していく。これら日常的に発生する破損は、すぐに補修をしなくても建築物の利用者が困らないことも多いが、小さな破損や劣化が長期間修理されずに放置されると、いずれより大きな破損や劣化の原因となるため、可能な限り小まめに補修することが望ましい。ただ、建築物の些細な補修でも、建物利用者が実施することは難しいことが多く、その都度に専門業者を呼び修理を実施する必要があるため、費用と建物の利用上の問題により、現実には小まめに補修を行うことは困難である。建物の長寿命化を考える場合、些細な破損の補修を気軽に行える技術が必要とされている。本研究では、スマートフォンなどで破損箇所を撮影し、その画像データから破損箇所の3Dモデルを作成し、3D空間上で補修工法を検討し、補修パーツは3Dプリンタなどで作成する手法を考案し、より手軽に補修・修繕を行える技術を実現することを目的としている。建物の利用により破損した箇所を元の形状に復元する技術を開発することで、建物の補修を容易に行う手法を提案することを目的としている。従来の専門の工事業者が手作業により補修する方法に代わり、3次元スキャナや3Dプリンタを駆使したデジタル・ファブリケーションにより実施することで、破損箇所の補修を速やかに実施できる新工法の考案を意図している。本手法では、「破損箇所を3次元計測技術によりコンピュータ上に取込む計測技術」と、「破損箇所と新築時の設計CADデータの比較により補修部材の形状を設計する技術」により構成される。本研究における研究項目としては、[1]破損箇所の3Dモデルを作成する技術、[2]設計CADデータと計測データの比較による補修部位の認識技術、[3]破損箇所の補修工法の整理と体系化となる。写真測量技術の進歩に伴い、スマートフォンやデジタルカメラで習得した動画や写真から精緻な3Dモデルを作製することが可能となっている。また、コンピュータ上で設計した3Dモデルや加工図に従って、部品の作成や加工を行う、3DプリンタやNC加工機、レーザーカッターが入手しやすくなっている。このような背景を基に、3次元計測、3次元設計、3次元加工を一気通貫で行う新工法の検討が建築分野においても必要になる。最近よく聞かれる“デジタル・ファブリケーション"という技術は、欧米を中心に、ものづくり産業の振興策として、重点施策化する動きが活発化している。さらに3Dプリンタなどの登場により、低コストと短時間でものづくりが手軽にできるようになった。基本的にはデジタル・ファブリケーション技術を用いて要求するものの製作に活用しているのが現状である。特に、損傷箇所に対する補修技術としてデジタル・ファブリケーション技術の適用と、その適用可能性などについて、今後、建物のメンテナンス分野での新技術としての整備も必要とされる。申請者は、損傷した鋼部材の修復工法に関する研究に取り組んでおり、特に、補修工法の作業分析などを行い、作業手順や作業時間などの検討に関する研究を行ってきた。この一連の研究によって、修復性に関わる補修工法などのノウハウを蓄積してきた。これに対して本研究では、構造材に限らず、建築物の外装・内装材も対象として、補修に関わる研究を行い、補修工法の提案と実証的な検討を目的としている。研究初年度においては、計測技術としては写真測量ソフトを使用し、3次元モデルを現実世界に出力する方法としては、3Dプリンタ(石膏型)とレーザーカッターの2通りを検討した。具体的には、写真データから3Dモデルを作製する方法の確認や、3D-CADで作成したデータを基にレーザーカッターを用いて、部品を作成し、作成した部品の作成精度を写真測量技術によって再度、確認するための実施手順の考案を行った。2016年度の実施として、3Dプリンタ(石膏型)とレーザーカッターによる、設計・加工・検査を行った。また、4X4X4mmの立方体モデルを製作し、真ん中のブロックをへこましてそこから生じる穴の深さと大きさ(体積)を確認し、穴を埋める体積を3Dモデルで把握した。さらに、鋼材などの曲がっている状態(座屈)を確認し、元の状態からの変形を3Dモデルから把握できた。

本手法では、「破損箇所を3次元計測技術によりコンピュータ上に取込む計測技術」と、「破損箇所と新築時の設計CADデータの比較により補修部材の形状を設計する技術」により構成される。本研究における研究項目としては、[1]破損箇所の3Dモデルを作成する技術、[2]設計CADデータと計測データの比較による補修部位の認識技術、[3]破損箇所の補修工法の整理と体系化となる。研究初年度には、破損箇所の3Dモデルを作成する技術について研究を行い、破損個所の再現などを3Dモデル上で把握できた。引き続き、今後の研究の推進方策として以下となる。[2-1]破損箇所の3Dモデルと設計CADモデルとの重ねあわせ手法[2-2]3Dモデルから破損部位と形状を正確に求める手法[2-3]補修部材が嵌合可能であるか検討する手法初年度の研究から損傷個所を補修するための技術として上記の3つの項目について研究を進める予定である。昨年度の予算から備品(PC)を購入する際、安く購入ができ、その分使用額が残る結果となりました。使用計画としては、PCをもう一台購入し、シミュレーション(3Dモデル化するのにかなり時間が所要する)に力を入れ、研究の進捗に役に立てたいと考えております。