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中世から近代にわたるアジア地域の生糸製糸技術に関する工学的・社会学的研究

本研究は日本の近代化を支えた製糸業を対象とし,製糸技術の変遷と技術の工学的意味について検証することを目的とした.具体的には,日本の輸出生糸の主産地であった諏訪岡谷地方でイタリア式繰糸技術をベースに改良・量産された諏訪式繰糸機に注目し,繰糸鍋,糸道機構の特徴を工学的な見地から解析および機能の検証を行った.その結果,稲妻式撚り掛け技術は生糸の品質を維持しつつ糸切れ発生を低減し,生産効率を優先した技術思想により開発されたこと,また繰糸鍋については,当時の窯業技術を元に給排水や緒数の変化に対応した種々の繰糸鍋が開発されていることが,クラスター分析による特徴別分類から技術的意味づけを行った.本研究は日本の近代化を支えた製糸業を対象とし,製糸技術の変遷と技術の工学的意味について検証することを目的とした.具体的には,日本の輸出生糸の主産地であった諏訪岡谷地方でイタリア式繰糸技術をベースに改良・量産された諏訪式繰糸機に注目し,繰糸鍋,糸道機構の特徴を工学的な見地から解析および機能の検証を行った.その結果,稲妻式撚り掛け技術は生糸の品質を維持しつつ糸切れ発生を低減し,生産効率を優先した技術思想により開発されたこと,また繰糸鍋については,当時の窯業技術を元に給排水や緒数の変化に対応した種々の繰糸鍋が開発されていることが,クラスター分析による特徴別分類から技術的意味づけを行った.本研究では,日本の近代化を支えた蚕糸製糸業を対象とし,特に繰糸技術と経営技術について焦点をあて,工学的な手法によりその特徴を抽出し分析することを研究目的としている.特に日本に当初導入されたイタリア式繰糸技術(前橋藩)とフランス式繰糸技術(富岡製糸場)を起点として,日本人による技術的展開を見せた諏訪式繰糸機を中心に検討を進めている.平成23年度は,諏訪式繰糸機の構造,および個々の部品を対象に調査を行った.具体的には,(1)繰糸糸道経路の幾何学的配置状態,(2)鼓車の分類と特徴,(3)繰糸鍋の画像データ採取と整理の3点である,繰糸糸道経路については,諏訪式繰糸機だけでなく,フランス式繰糸機,多条繰糸機,御法川式繰糸機,自動繰糸機(日産)についても調査し,データ採取を行った.その結果,以下のことが知られた.(1)糸道経路については,日本の繰糸技術がイタリア式のケンネル撚りによる独立した繰糸技術を本流としながら,ケンネルより掛けを構成する集緒器,鼓車等の幾何学的配置が大きく変遷しており,それぞれに作業性や高品質化,高効率化など異なる技術思想があることが明らかになった.(2)鼓車については,回転抵抗を低減するため材質や機構を工夫し,さらに構造を簡略化することでコスト低減を図っていることが知られた.(3)繰糸鍋については,作業性向上のため形状を工夫していることや蒸気・水の節約のため,形状や蒸気口に工夫がされていることが考察された.ただこれらは定性的な考察に止まっていることから,今後は繰糸機形状や幾何学的配置状態を定量的に計測・データ化することが必要である.そのため平成23年度後半では,これら繰糸機の構造をさらに詳細に把握するために,3次元スキャナを導入して繰糸機全体や部品類(鼓車,繰糸鍋等)の形状計測を進めるべく,設定や予備実験を行った.また糸道経路を繰糸時の張力変化を捉えるために,一粒繰りによる剥離張力測定用の実験装置試作を進めた.本年度については,主に生糸繰糸に使われる「繰糸鍋」に関する検討を行った.煮繭・繰糸鍋は,糸道機構と共に製糸機械の重要なプロセス・装置であり,各時代による形態的・機能的な変遷が見られる.岡谷蚕糸博物館で収集・所蔵されている諏訪・岡谷地方の繰糸鍋101個について,形態的特徴の分析を行った.繰糸鍋の形状は多岐にわたるが,各繰糸鍋のタテ幅・高さ・ヨコ幅・内側・緒の長さの5パラメータを元に計測・調査を行い,得られたデータをクラスター分析で解析した結果,丸型,丸型変形,長方形型の3つの形状グループに分類することができた.また当時の繰糸工程を再現した,繰糸張力,繭剥離張力,および繰糸中の繭の繰糸鍋内での拡散範囲に関する実験,および検討も引き続き行った.これらと蒸気口,作業者との位置関係の人間工学的解析などを行った.研究成果については,日本蚕糸学会,およびシルクに関する国際会議(招待講演)で発表を行った.また本研究課題では,日本における近代繰糸技術・装置の解析と共に,中国から中央アジア,欧州に至る繰糸技術の地域的変遷,および歴史的変遷を調査することにより,俯瞰的で国際的な技術の流れを検証する予定であった.昨年度に中国中部,および特徴的な繰糸技術を現在も有しているホータン市(新疆ウイグル自治区)の調査を予定していたが,政治情勢等が不安定であったため断念し.本年度に研究経費(一部)の繰り越し手続きを行った.しかし,中国と日本の政治的情勢や新疆ウイグル自治区における政情不安があり,結果的に渡航・調査することができなかった.

生糸繰糸工程は,繭を煮ることによってセリシンを溶解させ,ほぐれた繭糸を,複数本束ねて一本の糸(生糸)に巻き取って行くという非常にシンプルな工程をとる.しかしこの単純な工程も,繰糸機構や作業者の手続きの違いによって細かい品質上の差異が発現し,結果的に,1糸むら,2繭糸の抱合性,3生糸の力学的物性などの生糸品質,および4生産速度,5作業人員の配置,6歩留まりなどの生産効率・コストの問題に大きな差異をもたらす.中国起源の養蚕・製糸技術はさまざまな繰糸法に発展し,中央アジアや欧州でも異なる手法が開発されてきた.日本の製糸業は,イタリア式,およびフランス式の繰糸技術をベースに発展したが,時代が要求する生糸品質や歩留向上を目途に日本人独自の工夫と改良によって対応してきた.本研究では,諏訪式座繰り繰糸器を中心に繰糸技術に関わる歴史的経緯や先人の工夫を,工学的な手法によって解明することを中心に研究を進めた.一つは,イナズマ式や安東式などケンネルから工夫・改良した繰糸機糸道の幾何学的配置状態を解析し,実験装置を用いた繰糸実験により工程の状態を実証することによって,これらの方式が製品の特性(歩留まりか,品質か)に合わせたより掛け手法を選択していることが,明らかにすることができた.また繰糸機に使われている繰糸鍋の形状は,時代や地域・製作所によって異なり,いくつものパターンが存在する.近代製糸業の中心地であった諏訪・岡谷地域から集められた数多くの繰糸鍋を調査し,これら繰糸鍋の形状,特徴等を3D形状解析すると共に,多変量解析(クラスター分析)を利用して分析を行った.具体的には,1繰糸鍋の上方から撮影された写真をもとに,画像解析等により形態的特長(蒸気口や煮繭部,繰糸部などの位置・形状)を抽出し,2クラスター分析等により分類した.その結果,技術的な変遷や意図,その他の特性について解明することができた.本研究で必要となる国内資料について,網羅的に調査・資料収集ができた.定性的な考察を行い,技術的課題についても整理を行うことができた.まだ予備的実験段階であり,論文投稿や学会発表には至っていないが,平成24年度はこれらの成果を集約して,論文および学会発表を進める予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の申請書時の研究計画では,生糸製糸技術の起源やさまざまな発展を経ている中国での手法・技術や,またシルクロードを通じて技術遷移の重要な経由地である中央アジア(ホータン:現・中華人民共和国新疆ウイグル自治区)などの調査を予定していた.しかし,中国と日本との政治情勢や新疆ウイグル自治区の治安悪化の問題等が発生し,渡航調査を断念せざるを得ない状況になり,研究費の繰り越し申請を行い,時期を待つこととした.今後は,3次元スキャナや3次元CADを用いて現存する繰糸機をデジタル化して取扱が可能にすることで,構造や形態の定量的な解析を進めることが重要と考えている.この方法は,他の繰糸機(海外の繰糸技術)を分析・評価するためにも重要な手法構築と考えている.またバーチャルミュージアムとしてWebサイト等を利用して多くの人々に,見てもらうためにも重要な取組と位置づけている.また張力計測技術により,糸道経路,および鼓車などの張力発生状況を把握し,技術の検証を進める予定である.繰糸鍋等については,形状の人間工学的考察を行う予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。(本研究課題の期間は終了するが)群馬県の富岡製糸場が,平成26年6月第38回世界遺産委員会においてUNESCO世界遺産に正式登録される見通しが出たことなどから,日本の近代化を産業面で支えた蚕糸・製糸業に対する国内外の人々の関心が高まっている.今後,本研究は,富岡製糸場が輸入・導入したフランス式繰糸技術と,実際的に日本の製糸産業を支えた諏訪・岡谷地域において日本人技術者が改良・工夫して構築した諏訪式繰糸技術の差異を比較検証することが重要と考えており,関係機関とも協働して研究を進めたいと考えている.
自閉症スペクトラム児の食に関する行動障がいの重症度を測定する尺度の開発

本研究の目的は、自閉スペクトラム症(ASD)児の食に関する行動障がいを測定する尺度を開発することである。研究は、研究I:仮尺度の作成、研究II:尺度の開発(仮尺度を用いた調査および項目選択)で構成されている。研究Iについては2016年度に報告している。研究IIについては以下の通り2017年度に報告している。対象は318歳のASD児およびその保護者であった。調査内容は基本情報、仮尺度(103項目)、育児負担感指標、ASA旭出式社会適応スキル検査、感覚プロファイル短縮版、日本語版対人コミュニケーション質問紙であり、郵送にて調査を実施した。調査の結果、454名から返送があり、分析対象は384名であった。回答者は母親372名(96.8%)、父親10名(2.6%)、祖母1名(0.3%)、未回答1名(0.3%)で、平均年齢は43.1±5.6歳(範囲2760歳)であった。ASD児の平均年齢は9.8±4.2歳(範囲318歳)、性別は男児301名(78.4%)、女児82名(21.3%)、未回答1名(0. 3%)であった。ダミー項目3項目、行動以外のことを尋ねている4項目、類似の質問や複数の質問が含まれている3項目に加えて、床効果が確認された32項目の合計42項目を除外し61項目で因子分析を行った。因子負荷量が0.4未満、および二重負荷の19項目を除外し、最終的に5因子42項目となった。作成した尺度(ASD-MBQ)の信頼性および妥当性検討のため、当初の研究計画に追加して36歳の定型発達児を対象とした調査を実施したため。それに伴い、調査や分析に時間を要し、論文の投稿時期も遅れたため。作成した尺度(ASD-MBQ)の幼児期におけるカットオフポイントの検討を行い、結果を学術誌へ投稿する。また、論文だけでなく、ASD-MBQを多くの方々に活用してもらうための公表を行っていく。本研究の目的は、自閉スペクトラム症(ASD)児の食に関する行動障がいの重症度を測定する尺度を開発することである。研究I:仮尺度の作成、研究II:尺度の開発(仮尺度を用いた調査及び項目選択)で構成されており、研究Iを終え、研究IIに着手している。研究I(仮尺度の作成)は手順1、2の順で実施した。手順1では、文献研究を行い、先行研究で報告されている「食に関する行動障がい」を抽出した。抽出された「食に関する行動障がい」について専門家会議にて検討を重ね、仮尺度の項目案を作成した。手順2では、手順1で作成された仮尺度の項目案についてアンケート調査を行った。対象はASD児の養育・保育・教育・療育・リハビリテーションに携わっている者とし、1追加項目、2わかりにくい表現が含まれる項目、3その他の3点について回答を求めた。返送されたアンケート結果をもとに専門家会議にて項目の検討を行い、加えて修士課程以上を修了した作業療法士5名以上で仮尺度を構成する質問項目の表現を検討した。最終的に仮尺度を構成する質問項目は103項目となった。研究II(尺度の開発(仮尺度を用いた調査及び項目選択))は研究Iで作成された仮尺度を用いて調査を実施している。対象は318歳のASD児の保護者、データ収集内容は基本情報、仮尺度、育児負担感指標、ASA旭出式社会適応スキル検査、感覚プロファイル短縮版、日本語版対人コミュニケーション質問紙である。現在300名程のデータを回収している。おおむね順調に進展している。計画通りに研究Iを終え、研究IIに着手している。研究I:仮尺度の作成、研究II:尺度の開発(仮尺度を用いた調査および項目選択)で構成されており、研究IIの調査および分析の一部まで終えている。研究IIについて報告する。

因子負荷量が0.4未満、および二重負荷の19項目を除外し、最終的に5因子42項目となった。計画通りに進展できている。本研究の目的は、自閉スペクトラム症(ASD)児の食に関する行動障がいを測定する尺度を開発することである。研究は、研究I:仮尺度の作成、研究II:尺度の開発(仮尺度を用いた調査および項目選択)で構成されている。研究Iについては2016年度に報告している。研究IIについては以下の通り2017年度に報告している。対象は318歳のASD児およびその保護者であった。調査内容は基本情報、仮尺度(103項目)、育児負担感指標、ASA旭出式社会適応スキル検査、感覚プロファイル短縮版、日本語版対人コミュニケーション質問紙であり、郵送にて調査を実施した。調査の結果、454名から返送があり、分析対象は384名であった。回答者は母親372名(96.8%)、父親10名(2.6%)、祖母1名(0.3%)、未回答1名(0.3%)で、平均年齢は43.1±5.6歳(範囲2760歳)であった。ASD児の平均年齢は9.8±4.2歳(範囲318歳)、性別は男児301名(78.4%)、女児82名(21.3%)、未回答1名(0. 3%)であった。ダミー項目3項目、行動以外のことを尋ねている4項目、類似の質問や複数の質問が含まれている3項目に加えて、床効果が確認された32項目の合計42項目を除外し61項目で因子分析を行った。作成した尺度(ASD-MBQ)の信頼性および妥当性検討のため、当初の研究計画に追加して36歳の定型発達児を対象とした調査を実施したため。それに伴い、調査や分析に時間を要し、論文の投稿時期も遅れたため。予定通り2年目の計画を推進する。平成29年度は、研究II(尺度の開発(仮尺度を用いた調査及び項目選択))を継続して実施する。データ収集が終わり次第、データ分析に入る予定である。今後はデータ分析を継続し、学術誌への投稿を行う。作成した尺度(ASD-MBQ)の幼児期におけるカットオフポイントの検討を行い、結果を学術誌へ投稿する。また、論文だけでなく、ASD-MBQを多くの方々に活用してもらうための公表を行っていく。調査を平成28年度から平成29年度にかけて実施する。当初は平成28年度に全ての検査用紙を購入予定であったが、購入を2回に分けることになった。2017年度末に論文投稿費として使用予定であったが、論文投稿が2018年度となった。2018年度に論文投稿費として使用予定である。また、論文投稿費として2018年度に使用予定であったが、論文1の掲載および論文2の投稿が2019年度となったため。検査用紙の購入や郵送費として支出する予定である。
感染性脳症の新規治療法として骨髄間葉系細胞を用いた再生医療の挑戦的研究

骨髄間葉系幹細胞から分離したMutilineage-differenting stress-enduring (Muse)細胞とnon-Muse細胞を、腸管出血性大腸菌を経口感染して脳症を引き起こすマウスモデルに静注してその効果を調べた。その結果、Muse細胞を受注した感染マウスは、脳にMuse細胞が生着しており、no-Muse細胞は生着しなかった。また、脳内のアポトーシス細胞を調べた結果、Muse細胞を静注した感染マウスは、non-Muse細胞に比べ有意に減少していた。Muse細胞を静注した感染マウスでは、アストロサイトの活性化も見られず、aquaporin 4も血管周に存在していた。NOD-SCIDマウスにおいて、精製ベロ毒素2型(Stx2)および腸管出血性大腸菌大腸菌O157 ; E32511株(E32511)の感受性を、ICRマウスと比較した。Stx2 300ng/kgを腹腔内投与(i.p.)したStx2モデルとE32511を10の11乗CFU経口感染(p.o.)させると同時にマイトマイシンCを2.5mg/kg, i.p.したE32511モデルを使用した。NOD-SCIDマウスは、免疫不全マウスにも関わらず、Stx2, E32511に対する感受性は、ICRマウスと変わらなく投与後3日以内に全て死亡した。ヒト型間葉系幹細胞から得られるMuse細胞とnon-Muse細胞(陰性コントロール)をあらかじめ準備し、NOD-SCIDマウスにStx2をi.p.、またはE32511をp.o.した後6時間後に、これら細胞を1.6 x10の4乗個、尾静脈より静注(i.v.)して移植した。その後24時間体制で観察を続け、NOD-SCIDマウスが、四肢麻痺をきたした時点で死亡直前と判断し、4%パラホルムアルデヒドで、灌流固定し、脳と腎臓を取り出した。パラフィン包埋ブロックを作成して免疫染色を行い詳細に調べた。その結果、non-Muse細胞を移植したマウスに比べ、Muse細胞を移植したマウスの脳、腎臓のアポトーシスは有意に低下した。アポトーシスは、抗活性型caspase-3抗体を一次抗体として用いた。さらにMuse細胞を移植したマウスの脳、腎臓には、Muse細胞が定着していることが免疫染色で明らかとなった。non-Muse細胞は、まったく定着していなかった。これらの結果から、Muse細胞はベロ毒素によってダメージを受けた細胞を修復しているか、何らかのメカニズムでベロ毒素によるアポトーシスを抑制していることが考えられた。腸管出血性大腸菌(EHEC) O157をマウスに経口感染させ、同時にマイトマイシンC (MMC)を腹腔内投与することによって、急性脳症を発症するマウスモデルの脳や脊髄を免疫染色法で調べた。その結果、脊髄前角運動神経と延髄網様体神経細胞にアポトーシスを認めた。これらの部分では、アストロサイトが活性化しており、それに伴いaqaporin 4(AQP4)が、脳血管周囲から消失していた。なおミクログリアは活性化は認めなかった。これらの結果から、ベロ毒素によるアストロサイトの直接的な活性化に伴い、血管内皮細胞の機能維持しているAQP4が障害を受け、血液脳関門が破壊されたと考えられた。最終年度ではEHECを経口感染させ、同時にMMCを腹腔内投与するモデルに、ヒト型Muse細胞またはnon-Muse細胞を、EHEC感染6時間後に尾静脈から静注した。マウスはNOD-SCIDマウスを用いた。その結果、Muse細胞は延髄や中脳に生着しており、non-Muse細胞は生着しなかった。脳全体においてアポトーシスを生じた細胞を数えた結果、Muse細網を移植したマウス脳ではnon-Muse細胞を移植したマウスに比べ、アポトーシスの数は有意に減少していた。さらにMuse細網を移植したマウスはnon-Muse細胞を移植したマウスに比べ、アストロサイトの活性は抑制されており、それに伴い、AQP4も脳血管周囲に明確に認められた。non-Muse細胞を移植したマウスでは、アストロサイトが活性化しており、脳血管周囲にAQP4を認めなかった。これらの結果から、Muse細胞は、脳内においてアポトーシスを抑制し、アストロサイトの活性を抑制する免疫抑制効果を示した。その結果、血液脳関門は正常に保たれた。再生医療に用いられるMuse細胞が、EHECによる脳症に効果を認めたことは大きな成果であり、今後、臨床研究を行いたい。東北大学大学院医学系研究科細胞組織学分野人体構造学分野の出澤真理教授と仙台にて今後の研究について打ち合わせを行い、以下の2点について決めた。1)腸管出血性大腸菌を経口感染させる、またはベロ毒素を腹腔内投与するマウスモデルで、病理組織学的に脳病変を確認する。

2)NOD-SCIDマウスに腸管出血性大腸菌を経口感染させ、またはベロ毒素を腹腔内投与した後に、ヒト型間葉系幹細胞(MSCs)または、MSCsの中でも多能性を有するMuse (Multiliniage-differentiating stress enduring)細胞を静注することでマウスに移植し、その効果を生存期間や生存率の観察や細胞組織学的に検証する。腸管出血性大腸菌(EHEC) O157:H-をマウスに経口感染させ、同時にマイトマイシンCを腹腔内投与することによって、急性脳症発症マウスモデルを私達はすでに開発している。このEHEC感染マウスモデルで組織学的脳病変を特定した。まず免疫染色法を用いて、一次抗体に活性型抗caspase-3抗体で検索した結果、脊髄において前角の運動ニューロンが全長に渡ってアポトーシスが起きていることを見出した。よってO157感染マウスはベロ毒素により横隔膜を動かす横隔神経が傷害され呼吸不能となって死亡し、下肢麻痺症状も脊髄前角の運動ニューロンの傷害によると結論づけた。このマウスモデルを使って、ベロ毒素レセプター(Gb3)合成酵素の発現をin situ hybridizationで調べた結果、脊髄神経細胞や血管内皮細胞にGb3合成酵素mRNAが発現していることを確認した。NOD-SCIDマウスに、ベロ毒素2型を腹腔内投与して経過観察した結果、ベロ毒素投与後3日以内にすべて死亡したことからMSCsやMuse細胞の移植時期を検討している。E32511マウスモデルにおいては、ベロ毒素の標的細胞は脊髄全角運動神経細胞であったことを前回報告した。さらに研究を続けた結果、このモデルではアストロサイトの活性化を認め、それに伴って脳血管周囲のaquaporin 4が消失していたことが判明し、血液脳関門の破壊のメカニズムがより詳細に解明できた。またミクログリアの活性は認めなかった。この結果は、本年PLoS Oneにアクセプトされた(Amran MY, Fujii J, et al. Investigation of encephalopathy caused by Shiga toxin 2c-producing Escherichia coliinfection in mice. PLoSOne. 8(3): e58959. 2013)。3日という短期間にMuse細胞がStx2モデルやE32511モデルで、生着し、神経などのアポトーシスを抑制していたことは当初の計画以上に進展している。ヒト型間葉系幹細胞(MSCs)または、Muse細胞を実験動物に移植してその効果を確かめる場合に、まず実験動物の組織学的な病態を詳細に把握する必要がある。初年度は、その病態の把握をほぼ終え、現在論文を執筆している。また本格的に尾静脈から、MSCsやMuse細胞を移植するための実験動物研究計画書の作成、東北大学からの共同研究者の受け入れ体制作りを終え、すぐにでも九州大学動物実験施設P2実験室でこれら細胞を移植できる環境を整えた。またNOD-SCIDマウスに腸管出血性大腸菌を感染させると、wild typeのマウスと全く異なる免疫反応を起こしたため、思わぬ発見も得ることに成功した。
高速かつ安全なオペレーティングシステム発展機構の研究・実装

Unixカーネルとetとは、メタスケジューラによってCPU横取り可能のラウンドロビンスケジューリングを施される。そのため、lkmでは記述できなかった周期的な処理が、etを使ってサーバと同様の方法で記述可能となった。また、etはUnixシステムの外部で動作するため、少ないプローブ効果でUnixシステムの振舞いを観測することができ、etを使って動的にUnixシステムのチューニングを行うことも考えられる。また、本年度はetを活用するために必要なライブラリを整備した。特に・etの制御の放棄や終了のための基本的な関数・Unixのコンソールへの出力用関数・ユーザプロセスとデータの授受をするためのテバイスドライバを作成した。本年度の研究では、etを使ったカーネルの可視化も試みた。システムに存在するプロセスの状態を色を使って動的に表示するプログラムや、指定したプロセスの仮想アドレスのマッピング状態を表示するプログラムを作成した。これらのプログラムは、1)etを使ってカーネルの状態情報を取得する、2)テバイスドライバを通して情報をユーザプロセスに渡す、3)ユーザプロセスがXウィンドに描画する、という手順で可視化を行う。今までの可視化システムの実現法と違い、情報の取得は、ほぼ、実時間で行えるため、より実際の状態に近い断面が可視化できるようになったと考えられる。
ディペンデント型によるディペンダビリティ保証付きデータ構造の理論

信頼性のあるソフトウェアの理論的基礎を確立するために、依存データ型(ディペンデント型)と呼ばれる従来よりも厳密にデータの定義ができるデータ型を用い、信頼性のあるデータ構造とその理論を与えた。本年は、依存型による安全性の保証があるデータ構造の表現と理論の解明を行った。まず、循環共有ポインタを持つ木構造のデータに対して安全な依存型の表現方法を明かにした。ここでの安全性とは、未確定領域を指すポインタがデータ構造上にないことを保証したものである。これを依存型プログラミング言語Agdaを用いて実装し、その有効性を示した。さらにこれを前層の圏における始代数として特徴づけすることに成功した。この結果は、学術論文誌Logical Methodsin Computer Scienceにて出版された。次に、より複雑なデータ構造として、束縛を持つ抽象構文構造を考察した。多相型のシステムをモデル化するために、単純型付き抽象構文のための始代数の構成法を繰返し適用することを行った。この構成の中で、グロタンディーク構成を用いることで適切な多相型の文脈のための圏を構成できることを明らかにした。この始代数は、多項式関手によって与えられるが、これは依存型の表現ともみなせるため、実際にAgda上の依存型を導出し実装し、その有効性を確かめた。この結果は14th International Conference on Foundations of Software Science and Computation Structuresで発表し、論文はSpringer-Verlagから出版された。この二つの結果により、依存型によるデータ構造の表現の基礎理論として、前層上の圏中の始代数が有効であることを明らかにすることができた。本年は、依存型が帰納的に定義される帰納族とよばれる依存データ型の理論の解明を行った。依存性がない場合の帰納型は、集合上の関手として特徴付けできることが知られているが、帰納族については、個別の場合ごとにアドホックに対処されてきた。これに対し、GambinoとHylandによる依存多項式を用いることにより、すべての帰納族が一般的に依存多項式で表すことができることを初めて明らかにした。加えてHaskellの一般化代数データ型も同様に依存多項式で表すことができることも初めて明らかにした。そしてこの一般理論をデータ上のディペンダビリティを保証したプログラミングへ応用した。これは帰納族に対するジェネリックなZipperデータ構造を導出することに成功したものである。これにより、依存型によるデータ構造の表現の基礎理論として、依存多項式が有効であることを明らかにすることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。
経済時系列データのベイズ的分析とその消費関数推定への応用

今回の研究では、比較的短期的な経済時系列データを扱う場合の季節変動成分の処理について検討した。まず、センサス局法などの季節変動調整プログラムによって季節変動を処理した系列からは真のラグ構造を推定できないことを指摘した。一方で通常のダミー変数の利用方法によっては、センサス局法などの移動平均に共通してみられる利点である可変的季節変動成分を表現できず、これも現実の経済時系列データの特徴である可変的季節変動成分の除法には不十分であることを論じた。その上で、ベイジアンの手法によって可変的な季節変動パターンを持つ経済時系列データを扱うための汎用的な手法を導入し、その理論的な構成を論じた。また、提案する手法を従来の手法と比較して、どのような点で本質的な違いが生ずるかという問題を、消費関数の推定について実際的に比較した。その結果、わが国のマクロ消費関数における第一次石油危機の前後の一見構造的な変化は、提案された手法を用いて適切な季節変動パターンの修正を行えば、安定的なラグパターンによる基本的なモデルで説明可能であることが確認された。以上の議論の途中経過は昨年末の「ベイズ統計学の国際シンポジウム」において報告した。完成した論文も、間もなく学会誌に公表される予定である。
IL-23によるマウスB16F10メラノーマに対する免疫遺伝子療法

1)IL-23遺伝子導入B16F10メラノーマの抗腫瘍効果およびそのエフェクター細胞についての解析得られたIL-23産生B16F10メラノーマ細胞(B16/IL23)を同系マウスに皮下接種し、経時的に腫瘍径を計測したところ、腫瘍接種初期は抗腫瘍効果を示さなかったが、後期(接種約20日後)になって腫瘍径の縮小を示すマウスが認められた。この後期の抗腫瘍効果におけるエフェクター細胞を同定するために、抗CD8抗体、抗asialoGM1抗体、抗IFN-γ抗体処理によって各々を欠失あるいは中和させたマウスにおいて同様の計測を行なったところ、全ての処理群において抗腫瘍効果が消失した。腫瘍接種20日後から同様の抗体処理を行うと、抗CD8抗体、抗IFN-γ抗体処理群の2つにおいて抗腫瘍効果が消失した。2)他のサイトカインとの相乗効果についての検討まずrecombinant IL-12(rIL-12)およびrIL-18をマウスに全身投与して皮下接種したB16F10親細胞の腫瘍増殖に影響を及ぼさない最大量を決定した。次にB16/IL23を皮下接種したマウスに、その決定した投与量のrIL-12およびrIL-18全身投与を行い、これらのサイトカインとの相乗効果がないかを確認した。その結果、rIL-12では有意な影響が見られなかったがrIL-18では腫瘍の縮小が確認され相乗効果が認められた。7)癌ワクチンへの応用の可能性の検討マイトマイシンC処理したB16/IL23細胞あるいはコントロールベクター導入B16F10メラノーマ細胞(B16/C)のワクチンを、Day-14とDay-7の2回行い、Day0にB16F10メラノーマ親細胞を皮下接種した。その結果、B16/IL23ワクチン群ではB16/C群に比べて有意にB16F10親細胞の増殖が抑制されていた。さらにDay-15に抗CD25抗体を投与してDay-14にB16/IL23をワクチンしたマウスでは、その約8割においてDay0に接種したB16F10親細胞が拒絶された。1,IL-23遺伝子導入B16F10メラノーマの樹立マウスp19cDNAを、マウスT細胞からRT-PCRを用いてcloningし発現ベクターへ組み込んだ。既にベクターに組み込んであるマウスIL-12p40とともにlipofection法を用いてB16F10メラノーマ細胞に遺伝子導入を施行した。得られたcloneの培養上清に対してELISA assayを行ない、陽性cloneを選択した。2,各種モノクローナル抗体の精製および抗体処理を行ったマウスの解析CD4、CD8、CD25、CD152、IFN-γに対する抗体産生ハイブリドーマを培養し、ヌードマウスに腹腔内投与し、腹水を回収・精製した。精製抗体(CD4、CD8、CD25に対する抗体)をマウスに全身投与後、脾臓を回収し、これらの細胞成分が除去されているかをflowcytometoryを用いて確認した。3,IL-23遺伝子導入B16F10メラノーマの抗腫瘍効果およびそのエフェクター細胞についての解析得られたtransformant、B16F10親細胞を同系マウスに皮下接種し、経時的に腫瘍径を計測した。その結果、腫瘍接種初期は、ほとんど抗腫瘍効果を認めなかったが、後期になって少数のマウスで腫瘍径の縮小がみとめられた。

その結果、B16/IL23ワクチン群ではB16/C群に比べて有意にB16F10親細胞の増殖が抑制されていた。さらにDay-15に抗CD25抗体を投与してDay-14にB16/IL23をワクチンしたマウスでは、その約8割においてDay0に接種したB16F10親細胞が拒絶された。
音声の韻律的特徴の認知に基づいた対話環境の構築

本研究は,他者との対話場面をおいて人が態度や行動を変化させる際の外的な要因として音声の韻律的特徴が与える影響を解明することを目的としている。特に,音声の韻律情報が発話された内容の意味の解釈に対して強力な影響をもつ可能性に注目し,他者との対話場面において発話された音声の韻律的特徴が,聞き手の態度や行動を変化させる要因となることについて心理実験を通して検証することを目指した。心理実験では,「状況」という外的な要因が人の韻律認知に影響を及ぼすのではないかという仮説を検証した。その結果,仮説の妥当性をある程度示唆するような実験結果の傾向が見られた。具体的な結果の一部として,認知的負荷の高い状況においては,人は注意喚起を伴う行動指示を受けた際に韻律的特徴の誇張された音声よりもむしろ落ち着いた印象のある平静的な音声に従いやすいという可能性を示唆していると考えられる。これらの知見をもとに,音声による指示をもとに仮想的に自動車を運転する課題を通して音声の韻律的特徴が実際の人間の行動に対してどのような効果を与えるかを検証した。この際,実験協力者には目隠しをし,音声の指示に従ってハンドル操作を行うように教示が与えられた。提示される音声はこれまでの研究を通して得られた知見をもとに指示語の韻律的特徴を変化させたものを利用した。その結果,音声のピッチや話速が行動(運動)のすばやさや慎重さに対して大きく寄与することが明らかになった。本研究は,他者との対話場面をおいて人が態度や行動を変化させる際の外的な要因として音声の韻律的特徴が与える影響を解明することを目的とする.特に,音声の韻律情報が発話された内容の意味の解釈に対して強力な影響をもつ可能性に注目し,他者との対話場面において発話された音声の韻律的特徴が,聞き手の態度や行動を変化させる要因となることを心理実験を通して検証することを目指す.音声の韻律的特徴によって喚起される人間の注意への影響,生態学的な音声知覚に伴う反応に着目し,発達心理学的知見(マザリーズや養育者の育児行動など)も考慮に入れた検討を行なった.また音声は聴取者にとって比較的対人的な反応を誘発しやすい刺激であるため,音声の知覚に伴う反応が単純に音声刺激によって直接生じた行動であるか,あるいは社会的な要因を聴取者が想定した上で生じた反応であるかが曖昧である.したがってこの問題についても心理実験の結果を分析することを通して検討・考察を行なった.そこで特に,人間の生態学的な音声知覚に伴う反応に焦点をあて,音声の韻律的特徴の違いが人間の認知的反応にどのような影響を及ぼすのかを心理実験を通して検証した.その結果,異なる韻律的特徴をもった2つの音声を同時に提示したとき,被験者はより高いピッチの音声,またはより速い話速の音声に強く影響を受けるという傾向が観察された.さらに,音声の韻律の違いに対する行動選択が,直観的になされていたという可能性も示唆された.このことから,人間は音声の韻律的特徴の異なる2つの音声からの呼びかけに対して,通常よりピッチの高い音声および,より話速の速い音声に誘導されやすいという可能性が示唆された.本研究は,他者との対話場面をおいて人が態度や行動を変化させる際の外的な要因として音声の韻律的特徴が与える影響を解明することを目的としている.特に,音声の韻律情報が発話された内容の意味の解釈に対して強力な影響をもつ可能性に注目し,他者との対話場面において発話された音声の韻律的特徴が,聞き手の態度や行動を変化させる要因となることを心理実験を通して検証することを目指した.心理実験では,「状況」という外的な要因が人の韻律認知に影響を及ぼすのではないかという仮説を検証した.その結果,仮説の妥当性をある程度示唆するような実験結果の傾向が見られた.具体的な結果の一部として,認知的負荷の高い状況においては,人は注意喚起を伴う行動指示を受けた際に韻律的特徴の誇張された音声よりもむしろ落ち着いた印象のある平静的な音声に従いやすいという可能性を示唆していると考えられる.今後本研究から得られる知見は,ユーザの直感的な認知反応を利用し状況に応じた音声誘導を実現する認知的負荷の少ないナビゲーション設計の指針となることが期待される.本研究は,他者との対話場面をおいて人が態度や行動を変化させる際の外的な要因として音声の韻律的特徴が与える影響を解明することを目的としている。

提示される音声はこれまでの研究を通して得られた知見をもとに指示語の韻律的特徴を変化させたものを利用した。その結果,音声のピッチや話速が行動(運動)のすばやさや慎重さに対して大きく寄与することが明らかになった。
進化論的学習論によるオーセンティックなモノ造りを通した視野と志のグローバルな拡張

小・中学生を対象に、2013年から継続しているプログラミングワークショップを開催した。今年度は活動に「デザインする」と言う視点を加えた実践を4回、函館市青年センターでおこなった。プロジェクション・プレイという手法を用いて、映像表現と自分の身体を組み合わせたインタラクティブ表現を活動プログラム化した。未来大生を対象とした絵を描くことの苦手意識を克服し、日常のデザインに生かしていくためのヒントを提供する教材開発を行った。(原田)技術革新によって困難となっている,ビデオアート作品やメディアアート作品を記録,保存,再生することを目的として、筆者が在籍したアーティストグループの作品を記録,保存を試みた。一次資料については昨年度に引き続き,京都市立芸術大学芸術資料研究センターの協力を得て,収集した資料の分析と記録を行なった.(上芝)情報化社会におけるものづくりを身近にするワークショップを企画し、地域の中で実施し、さらに地域の大学、社会教育施設や企業等と協同して、複数のワークショップを協同で、継続的に開催した。実践と分析を通して、子どもたちの学びを支える学習環境および、それを支える人材育成のための学習環境のデザインを明らかにした。(亀井)香港理工大学と中京大学の連携で、里山のオーセンティックな環境で持続可能なもの作りを体験した。豊田市の情報誌「耕Life」に、学生が地域の企業や店舗を取材して制作したARを掲載した。豊田市駅前のイベント「イルミネーションストーリーinとよた」に学生のイルミネーション作品13点を出展した。これらの実践で、社会アージから学習アージが喚起されるパターンが新たに観察された。また、価値観が二種類のアージをつなげることが観察された。(宮田)函館、大阪、福岡で研究会を開催し、これらの成果について考察を深め、日本デザイン学会や国際学会において発表した。函館、豊田、名古屋の各地域での継続的実践が地域に根付きつつあり、連携パートナーとの関係も構築している。それぞれの実践が蓄積されて成果があがり発表している。2014年以降取り組んできた活動「ワークショップ・ギャザリング」は愛知で5回目、また愛知の取り組みから派生した岐阜ワークショップ・ギャザリングも4回目となり、子どもたちや学生、卒業生、そして出展者の学びと交流の場として定着した。単独ワークショップ、継続ワークショップへのサポートや出展を通して、学生たちは情報技術を活用したものづくり支援への理解を深めていることが示唆された。また5年間の活動をリーフレットにまとめて配布した。(亀井)参加者の学びとファシリテーターの学びそれぞれの中の、デザイン的な要素について考察中である。プロジェクション・プレイでは、参加者の学びとファシリテーターの学びそれぞれの中の、デザイン的な要素について考察中である。絵を描く教材開発では、プロトタイプとしてウェブ教材を制作し、自在に利用することによる効果を、これから検証していく。(原田)一次資料についてはスライドや映像の投影,音楽,特殊な照明装置といったメディア芸術のさまざまな要素が独創的なかたちで組み合わされており,それぞれ異なる方法でデジタル化する必要がある。(上芝)今後も引き続き単独及び協同でワークショップを開発・実践するとともに、ICTを活用したワークショップのファシリテータ育成のための要件を検証する。(亀井)豊田市では香港理工大学とのオーセンティックなもの作り実践では森林資源に焦点をあてた活動と、市民への情報提供を行う。台湾中山大学との連携では、よりオーセンティックな体験学習を行いWorld YouthMeetingでの発表につなげる。イルミネーションイベントでは、見る人がより当事者として参加できる仕組みを開発する。World Peace Song Projectでは、参加者は今後も増える見込みであるが、2019年中に完成・発表する予定である。夢農人と連携して新たに農家支援ICTのプロジェクトを開始し、農家と学生の対話による創発的な活動を目指す。エジプトとの連携はZanaty氏と連携しWorld Environment Projectでの教育支援を進める。(宮田)最終年であるので、2回程度研究会を開催し成果のまとめを行い、デザイン学会、教育工学会、認知科学会、関連国際学会などで発表する。日常の暮らしの中で、それを支える自然・社会環境の価値を可視化することにより、グローバルな諸問題に視野を広げ、持続可能なグローバル社会に貢献するような学びをサポートする環境を構築することを目的として、理論と実践を循環させながら進めている。実践面ではICTによる制作に自然・社会環境を背景とするオーセンティックな実体験を加え、地域資源を活かしたグローバルな学習環境を構築しつつある。World Environment Projectでは、香港理工大学等から学生を受け入れて中京大学と連携し、豊田市の里山でのフィールドワークで「知りたい(好奇心)」「やってみたい(挑戦心)」が「もの・こと」に関する学習アージから、「人、コミュニティー」に関する社会アージへ拡張することを確認した。これらの実践を踏まえて、理論面では、構築的マインドセット理論に、進化論からのアージ理論を導入して発展させることができた。これらの成果は日本デザイン学会「当事者デザイン」研究部会や、Scratch 2017 @ Budapestなど国内外の学会で発表した。(宮田)情報化社会におけるものづくりを身近にするワークショップを地域において企画・実施し、さらに地域の大学、社会教育施設や企業等と協同して、複数のワークショップを協同で、継続的に開催する。実践と分析を通して、子どもたちのものづくりを通した学びを支える学習環境デザインを明らかにした。(亀井)「旅するデザイン」をコンセプトに、研究者が具体的なフィールドに出て、そのコミュニティを理解しながら創造的に研究者自身の居場所を作っていくアプローチを進めている。(原田)中京大学と公立はこだて未来大学において数回研究会を開催し、これらの成果について考察を深めた。

World Peace Song Projectでは、2回目のWorld Peace Song制作に向けて新たな参画を加えて世界の約60箇所の学校が協同制作を行うための体勢がほぼ整い、2018年中に完成・発表する予定である。World Environment Projectでは、2回目、3回目の香港理工大学と中京大学の連携授業を実施し、豊田市小原地区、足助地区を含むフィールドワークで、オーセンティックな環境でのもの作り体験が社会アージを喚起することが確認できた。その他、まちさとミライ塾でのワークショップ、とよたイルミネーションストーリー2017参画、農家ARプロジェクトなどで地域貢献活動が社会アージを喚起することが確認された。複数ワークショップの協同開催の場が、愛知県と岐阜県で定着してきた。申請者らが2014年以降取り組んできた活動「ワークショップ・ギャザリング」は愛知で4回目、また愛知の取り組みから派生した岐阜での取り組みも3回目となり、子どもたちや学生、卒業生、そして出展者の学びと交流の場として位置付きはじめた。ヒアリングを通して、定着は出展者の挑戦の場につながっていることも示唆された。(亀井)函館地区では、卒研、修論など、学生の研究を絡めて、函館エリアの様々なコミュニティでもの作りを展開している。具体的な表現物(映像コンテンツ、広報ツール、イベント)をかたちづくり、実用するところまで来ている。(原田)和歌山地区では、スクラッチデイのワークショップを実施し、寺子屋の活動を日常的に実施し、地域の子供達が継続的に参加する学びのコミュニティーが定着しつつある。(上芝)小・中学生を対象に、2013年から継続しているプログラミングワークショップを開催した。今年度は活動に「デザインする」と言う視点を加えた実践を4回、函館市青年センターでおこなった。プロジェクション・プレイという手法を用いて、映像表現と自分の身体を組み合わせたインタラクティブ表現を活動プログラム化した。未来大生を対象とした絵を描くことの苦手意識を克服し、日常のデザインに生かしていくためのヒントを提供する教材開発を行った。(原田)技術革新によって困難となっている,ビデオアート作品やメディアアート作品を記録,保存,再生することを目的として、筆者が在籍したアーティストグループの作品を記録,保存を試みた。
氷海域で構造物と干渉する氷片群に作用する流体力の把握とモデル構築

本研究は氷片群中の個々の氷片に作用する流体力モデルを構築し、船舶等に作用する氷荷重の評価手法構築を目標とする。船体と単独氷片との衝突の模型実験を数値解析で再現でき、数値解析で流体力を評価できる見通しを得た。この解析を実船スケールに適用し、船舶・氷塊衝突時の氷荷重推定方法を提案した。氷片群中の単独氷片に作用する流体力を模型実験で計測し、他氷片の下流にある氷片の流体力は単独氷片の場合より小さいこと、また流体力が流速の1乗に比例する成分が主の場合と、2乗が主になる場合があることを示した。流体力のモデル化において氷片配置を考慮する必要性が示唆された。本研究は、船舶または海洋構造物と多数の氷片とが干渉(衝突、摩擦等)する状況で氷片群が構造物に及ぼす荷重(氷荷重)を推定し、氷海構造物の性能と安全性、必要推進力等を評価する手段を提供することを最終的な目標とし、自由表面に浮遊する氷片群中の個々の氷片に作用する流体力を定量的に把握し、数値解析に利用できる流体力モデルを構築することを本研究の具体的な目的とする。平成26年度は水槽実験装置の改造により氷荷重計測実験に必要な計測精度を確保すること、浮遊する物体に作用する流体力の文献調査を目的として研究を実施した。既設の小型造波曳航水槽を改造し、三分力検出器により模型船舶に作用する力の計測を可能にした。また三分力検出器と氷片の運動を同期観察できるように同期信号出力回路を製作し、これらの装置と模擬氷を用いた予備実験を実施した。改造により船体に作用する力と氷片運動との同期計測が可能になった。また導入した高速度ビデオカメラにより、氷片運動の計測精度の向上が確認された。特に船舶との衝突前後における運動の計測と衝突タイミングの把握が可能となったので、数値解析との比較が容易になった。数値シミュレーションにより単独氷片に船舶が接近する際に作用する流体力と、それに伴う氷片の運動を解析した。解析された運動は模型実験とよく一致し、小規模模型レベルでの解析の妥当性が確認できた。また氷片と模擬船体の衝突シミュレーションを実施し解析手法のノウハウを蓄積した。この他、浮遊する物体に作用する流体力の文献調査を実施した。本研究成果の一部を平成27年度に開催される国際学会にて講演予定である(査読あり・採択決定)。本研究は、船舶または海洋構造物と多数の氷片とが干渉(衝突、摩擦等)する状況で氷片群が構造物に及ぼす荷重(氷荷重)を推定し、氷海構造物の性能と安全性、必要推進力等を評価する手段を提供することを最終的な目的とし、自由表面に浮遊する氷片群中の個々の氷片に作用する流体力を定量的に把握し、数値解析に利用できる流体力モデルを構築することを本研究の具体的な目標とする。平成27年度は26年度に引き続き水槽実験装置を改造した。また浮遊する物体に作用する流体力の数値解析を実施するとともに、船舶との衝突時の氷荷重を評価する手法を検討した。浮遊物体に作用する力を計測するため新たに三分力検出器を導入した。これと既設の小型造波曳航水槽を組み合わせ、船舶が航行する際に浮遊物体に作用する流体力を計測するための手法を検討した。ただし27年度中には計測の実施に至らなかった。数値シミュレーションによる単独氷片に船舶が接近する際に作用する流体力および氷片運動の解析を継続した。27年度は特に実船スケールでの解析を実施した。パナマックススケールの船舶と、船舶レーダーで発見しにくい直径1520 mの氷山片を想定し、衝突直前の氷片の運動を調査した。また浮遊する物体と船舶との衝突時に作用する氷荷重の解析手法を文献調査により見出し、これと上記の数値解析結果と運動量理論に基づくエネルギー消費量の推算とを組み合わせ、氷片と船体との衝突荷重の解析手法を提案した。手法の妥当性の検討は十分とは言えず、28年度の課題である。本研究成果の一部を複数の国際学会にて講演した。平成27年度は模擬氷を用いた水槽実験および少数氷片での数値解析を実施予定であった。水槽実験に関しては、実験装置の改造を実施し計測方法を検討したものの、本実験の実施には至っていないため、この点では計画よりも遅れている。一方、少数氷片での数値解析は実船スケールのレイノルズ数・フルード数での解析を実施でき、氷片に作用する流体力およびそれに起因する運動を評価することができた。また当初予定にはなかったことだが、上記解析結果と運動量理論とを組み合わせることにより衝突時のエネルギー消費を評価し、エネルギー消費から氷荷重を推定する手法と組み合わせることにより、衝突時に船体に作用する氷荷重を推定する手法を提案した。この点ではおおむね順調に進行している。以上を総合し、研究は当初計画と比べるとやや遅れていると判断した。ただし副次的な研究成果を得ている。本研究は、船舶または海洋構造物と多数の氷片とが干渉(衝突、摩擦)する状況で氷片群が構造物に及ぼす荷重(氷荷重)を推定し、氷海構造物の性能と安全性、必要推進力等を評価する手段を提供することを最終的な目的とし、自由表面に浮遊する氷片群中の個々の氷片に作用する流体力を定量的に把握し、数値解析に利用できる流体力モデルを構築することを本研究の具体的な目標とする。

平成28年度は27年度に引き続き水槽実験装置を改善し、電磁流速計を導入して実験装置に対する相対流速の計測精度を向上させるとともに、密集氷片群を固定する装置を作成し、これに27年度に導入した三分力検出器を組み込んで密集氷片群中の氷片に作用する流体力の計測を可能にした。これを用いて複数の模擬氷を用いた水槽実験を実施した。矩形模擬氷板を最大18個用い、氷片群の相対位置を固定して、下流側に位置する氷片に作用する流体力を計測した。そしてその計測結果と曳航速度との関係を、特に曳航速度に線形に比例する成分と2乗に比例する成分とに分けて比較することにより調査した。その結果、密集氷片中の氷片に作用する流体力は単独氷片よりも小さいこと、密接度が上昇すると曳航速度に線形に比例する成分が主になること(2次以上の成分が相対的に小さくなること)、ただしその傾向は氷片配置によって異なり、計測対象氷片の前方に他氷片が存在するか隙間があるかに依存することが分かった。上記の結果に基づいて流体力モデルを作成した。限定された条件下ではあるが、氷片に作用する流体力を定量的に評価することが出来、数値解析に利用できる。本研究の成果の一部を日本船舶海洋工学会講演会で報告する予定である。本研究は氷片群中の個々の氷片に作用する流体力モデルを構築し、船舶等に作用する氷荷重の評価手法構築を目標とする。船体と単独氷片との衝突の模型実験を数値解析で再現でき、数値解析で流体力を評価できる見通しを得た。この解析を実船スケールに適用し、船舶・氷塊衝突時の氷荷重推定方法を提案した。氷片群中の単独氷片に作用する流体力を模型実験で計測し、他氷片の下流にある氷片の流体力は単独氷片の場合より小さいこと、また流体力が流速の1乗に比例する成分が主の場合と、2乗が主になる場合があることを示した。流体力のモデル化において氷片配置を考慮する必要性が示唆された。平成26年度は水槽実験装置の改造、実験用模擬氷の作成及び性質測定、浮遊する物体に作用する流体力の文献調査を実施予定であった。このうち水槽実験装置の改造はおおよそ計画通りに実施でき、予備実験を実施するに至った。文献調査も計画通りに実施した。しかし実験用模擬氷の作成及び性質測定に関しては、実験に供する模擬氷を作成し予備実験に供したが、摩擦係数、反発係数等のデータを取得するには至っていないため、計画よりも遅れている。一方、27年度以降に実施予定だった少数氷片での数値解析を繰り上げて開始し、単独氷片ではあるが、氷片に作用する流体力およびそれに起因する運動を評価することができた。解析結果の妥当性を模型実験により検証した。これに伴い、解析に使用するソフトウェアに関する知見を蓄積できた。この点では当初予定より早く進行している。以上を総合し、研究はおおむね順調に進展していると判断した。平成27年度から着手している水槽実験を実施する。特に氷片に作用する流体力を計測することを目標とする。この結果と数値解析結果に基づき、氷片に作用する流体力のモデル化、定式化を行う。氷片群の密接度、氷片と船体との位置関係、および氷片の移動速度等をパラメータとする関数になることを想定している。最終的には、上記の流体力モデルを研究代表者が所有するシミュレータに組み込み、実験結果を用いてモデルの妥当性や精度を検証する。必要に応じてモデルを改良する。