hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GPUコンピューティングを用いた船舶のアドバンスト制御に関する研究

本研究では,非線形モデル予測制御手法をGPUコンピューティングによって並列アルゴリズムで実現する方法を検討し,高精度な制御を可能とする実用的アルゴリズムを開発した.具体的には,モデル予測制御のアルゴリズムをGPUの使用を前提として入力の多段予測を行う手法に拡張し,並列化アルゴリズムによって実装した.その性能はシミュレーションおよび実船実験で評価した.提案した並列化アルゴリズムは,実船実験で有効性を確認できた.本研究では,非線形モデル予測制御手法をGPUコンピューティングによって並列アルゴリズムで実現する方法を検討し,高精度な制御を可能とする実用的アルゴリズムを開発した.具体的には,モデル予測制御のアルゴリズムをGPUの使用を前提として入力の多段予測を行う手法に拡張し,並列化アルゴリズムによって実装した.その性能はシミュレーションおよび実船実験で評価した.提案した並列化アルゴリズムは,実船実験で有効性を確認できた.本研究では,これまでに行ってきた研究を基に,最短時間着桟操船制御をGPUコンピューティングを用いて実現するための計算モデュールを作成し,実時間で最適化計算を行うブロックや,非線形フィードバック構造を持ったニューラルネットワークを併用することを前提に,船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュレーションベースト予測制御系のグラフィックハードウェアによる実現法(GPGPU)の実現を目指している.具体的には,研究を「最短時間着桟操船制御解の導出をGPUコンピューティング基づいて実施する計算モデュールの作成」「船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュレーションベストコントロールシステムのグラフィックハードウェアによる実現」,「グラフィックハードウェアによる並列計算の併用による制御系の高性能化」の3つの目標を設定して行う.本年度は,これまで通常のCPUを用いて行っていた詳細な船舶の運動モデルに基づく非線形予測制御アルゴリズムをGPUコンピューティングに基づいて実施するルーチンの作成を行った.具体的には,a)従来,通常のCPUを用いて逐次的に行っていた非線形船体運動モデルによる船体の運動予測計算をGPU(グラフィックプロセッサ)の多数の計算素子(コア)で同時に並列計算し,それらの結果を実時間で評価して最適な制御入力を決定する具体的アルゴリズムを構築しGPUボードを内蔵したコンピュータで評価した.b)上記で開発した制御アルゴリズムの性能をシミュレーションで評価するとともに,GPUボード内臓ノートパソコンに実装し,実船実験を行い,現実的な環境下で制御性能が向上することを確認した.同時に,その問題点を洗い出し,次年度以降の研究で重点を置くべき項目を明確にした.本研究では,これまでに行ってきた研究を基に,最短時間着桟操船制御をGPUコンピューティングを用いて実現するための計算モデュールを作成し,実時間で最適化計算を行うブロックや,非線形フィードバック構造を持ったニューラルネットワークを併用することを前提に,船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュレーションベースト予測制御系のグラフィックハードウェアによる実現法(GPGPU)の実現を目指している.具体的には,研究を「最短時間着桟操船制御解の導出をGPUコンピューティングに基づいて実施する計算モデュールの作成」「船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュレーションベーストコントロールシステムのグラフィックハードウェアによる実現」,「グラフィックハードウェアによる並列計算の併用による制御系の高性能化」の3つの目標を設定して行う.本年度は,並列シミュレーションで用いる船体の非線形運動モデルの精度が制御性に及ぼす影響を評価し,運動モデルのパラメータを実験時の船体運動をより正確に再現するように最適化することで,制御性能の向上を目指した.最適化したモデルの有効性はそのモデルに基づく非線形予測制御による実船実験で評価した.具体的には,a)非線形船体運動モデルに含まれる多くの物理パラメータの中から船体運動の予測に大きな影響を及ぼすと考えられるパラメータを選定し,多目的最適化プログラムを用いてこれまでに行った洋上実験時に記録した操舵やプロペラピッチの制御,船体運動データに一致するようにパラメータチューニングを行った.b)上記手法で最適化された船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュレーションに基づく制御アルゴリズムの性能をシミュレーションで評価するとともに,GPUボード内臓ノートパソコンに実装,実船実験を行い,制御性能が向上することを確認した.同時に,制御アルゴリズムの改良も試み,最終年度のまとめの方向性を決定した.本研究では,これまでに行ってきた研究を基に,最短時間着桟操船制御をGPUコンピューティングを用いて実現するための計算モデュールを作成し,実時間で最適化計算を行うブロックや,非線形フィードバック構造を持ったニューラルネットワークを併用することを前提に,船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュレーションベースト予測制御系のグラフィックハードウェアによる実現法(GPGPU)の実現を目指している.具体的には,研究を「最短時間着桟操船制御解の導出をGPUコンピューティングに基づいて実施する計算モデュールの作成」「船体の非線形運動モデルを用いた並列シミュシーションベーストコントロールシステムのグラフィックハードウェアによる実現」,「グラフィックハードウェアによる並列計算の併用による制御系の高性能化」の3つの目標を設定して行う.本年度は,昨年度までの手法をベースにより高精度な制御を可能とする実用的アルゴリズムを開発した.その評価は実験を主として行い,実用システムとしての性能評価を行った.具体的には,a)モデル予測制御のアルゴリズムをGPUの使用を前提として入力の多段予測を行う手法に拡張し,並列化アルゴリズムで実現した.提案した複数のアルゴリズムを実験によってその性能評価を行った.b)a)で開発したモデル予測制御の性能は,制御に用いる船舶の非線形運動モデルに依存することから,異なる評価関数のもとで最適化したモデルを用いた実験を行い,モデルの有効性の比較を実験時の制御性能で行った.その結果,提案アルゴリズムの性能がモデルに大きくは依存しないことを確認した.c)a),b)の成果を踏まえた実用的実時間制御アルゴリズムを開発し,実船実験で有効性を確認できた.上記より,本研究で提案したGPUを制御用ハードウェアに用いることで,従来,実現困難であった非線形予測
特殊方言アクセントの音響的性質及び音調認知構造が音調変化に及ぼす影響

本研究の目的は、南伊豆方言に見られる特殊アクセントの音響学的な性質を明らかにし、これと話者における意識や音韻論的な型の弁別意識を照らし合わせて音調認識構造を探り、それとアクセント変化の関係を見出すことである。主たる対象を静岡県南伊豆町方言とし、3拍名詞・2拍名詞についての高年層から若年層までの発話データによると、音響学的な特徴として、2拍名詞においても東京語より基本周波数の値に揺れが大きいことや、東京語のように「初頭の基本周波数の高さをどこで下回るか」がアクセントの弁別に必ずしも寄与していないものの、型ごとの傾向が存在し、位置だけでなく、基本周波数の上昇幅や下降幅も関与していた。また、高年層から若年層に向かうにつれて、基本周波数の値の揺れが縮小する傾向があるが、それは即東京語と同様になるものではなく、当該方言独自の基本周波数パタンを形成していくようである。しかし、2拍名詞の「無核型」(平板型)と「語末核型」(尾高型)においてだけは、基本周波数特徴の上で型を区別する差異がいまひとつ明確に見いだしにくい。一方、実験的認知調査のための合成音声を作成し知覚調査を行った。観点は発話初頭の上昇幅および発話初頭高さをどこでどの程度下回るかが、平板型と有核型の区別に関与しているか、その程度が東京語話者とどのように異なるかという点においた。しかし、調査語に同音異義語を用いるため2拍名詞で行ったことで、前述の先の尾高型・平板型の問題にあたり、結果はインフォーマントごに大きくばらついてしまった。同音異義語は作りにくいが3拍名詞で行うか、2拍名詞でも調査方法を工夫して行うべきでであったという反省がある。また、この結果を考えるに、当該方言のアクセントに関わる音調規則が大きな発話単位(フレーズ)に関わるものではないかと思われる。99年度の進行目標は、音響分析に必要な音声の調査と音響分析という基礎作業と、この結果をもとに次年度の実験的認知調査のための合成音声を作成することであった。まず、収集調査と音響分析および聴覚による記述は、主たる対象地域である静岡県南伊豆町を方言を対象としてほぼ終了した。比較対照としての東京語の音声も終了した。そのほか特殊アクセントといわれる他地域の方言音声についてもサンプリング調査を行い、比較できるかどうか検討したが、結果が複雑になり、比較は東京語とのみ行っていくことにする。音響分析は、3拍名詞の一部についてはすでに本研究以前に分析を行っていたが、2拍名詞についても同様に行い、高年層から若年層までのデータが整った。音響学的な特徴として、2拍名詞においても東京語より基本周波数の値に揺れが大きいことや、東京語のように「初頭の基本周波数の高さをどこで下回るか」がアクセントの弁別に必ずしも寄与していないものの、型ごとの傾向が存在し、位置だけでなく、基本周波数の上昇幅や下降幅も関与しているのではないかということがわかった。また、高年層から若年層に向かうにつれて、基本周波数の値の揺れが縮小する傾向があるが、それは即東京語と同様になるものではなく、当核方言独自の基本周波数パタンを形成していくようである。このような点がわかった一方、2拍名詞の「無核型」(平板型)と「語末核型」(小高型)においてだけは、基本周波数特徴の上で型を区別する差異がいまひとつ明確に見いだせず検討事項として残されている。このために、本年度のもう一つの目標である実験的認知調査のための合成音声を作成はまだ進んでいない。2000年度はこの作業を急ぎ、認知実験調査を行いたい。

同音異義語は作りにくいが3拍名詞で行うか、2拍名詞でも調査方法を工夫して行うべきでであったという反省がある。また、この結果を考えるに、当該方言のアクセントに関わる音調規則が大きな発話単位(フレーズ)に関わるものではないかと思われる。
有機分子触媒の活性中心におけるルイス酸性・ルイス塩基性の理論的検討

本年度は、当初研究計画に関連する課題として、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボランB(C6F5)3を触媒として用いたヒドロシランとカルボニル化合物のヒドロシリル化反応に注目して検討をおこない、一定の成果を挙げた。Piersらは、触媒量のB(C6F5)3と1当量のトリフェニルシランを用いた芳香族カルボニル化合物のヒドロシリル化反応を報告し、ルイス酸触媒であるB(C6F5)3がシランの水素原子を活性化して進行する反応機構を提案した。この反応は、その後大きく発展したコンセプトであるfrustrated Lewis pairsの原型と捉えることができるにも関わらず、理論計算からの考察は、現在に至るまでおこなわれてこなかった。そこで、ルイス酸触媒B(C6F5)3によるカルボニル化合物のヒドロシリル化反応に関して、トリメチルシランとアセトンからなるモデル反応系を用いたDFT計算によって検討をおこなった。その結果、ルイス酸B(C6F5)3はカルボニル基に配位するものの、カルボニルを活性化したまま反応が進行するよりも、シランの水素原子を活性化して進行した方が有利であることが、理論計算の立場からも支持された。一方、同様の反応においてBF3を用いた場合には、カルボニルを活性化して反応が進行する経路の方が、有利であることがわかった。この2つの反応系の違いは、(1) BーC結合とBーF結合との安定性の違い、(2) B原子のp軌道の電子受容能の違い、および(3) B(C6F5)3がシラン分子とコンプレックスを形成する際にC6F5基のオルト位F原子とSi原子との間に生じる弱い相互作用に起因することを明らかにした。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、有機分子触媒を用いた触媒反応に対して、量子化学の見地から検討をおこなうものである。触媒サイクル中の反応中間体や遷移状態の立体構造を明らかにすることで、立体選択性を支配する因子を明らかにするとともに、反応中心のルイス酸性やルイス塩基性を軌道相互作用の立場から議論することを目的としている。研究実施計画に基づき、平成24年度は、AlBr3で活性化されたオキサザボロリジンをルイス酸触媒として用いたディールス・アルダー反応に関して検討をおこなった。その結果、本反応系では、従来から提案されてきたCーH...O相互作用は、立体選択性を決める主要因にはなっていないことが示唆された。AlBr3は、オキサザボロリジンの窒素原子に配位することで、BーN結合を分極させ、ホウ素原子中心の電子受容性軌道のエネルギー準位を大きく低下させていることがわかった。その結果、オキサザボロリジンはメタクロレインへの配位が可能になる。しかしながら、一旦オキサザボロリジンがメタクロレインに配位してしまうと、メタクロレインは、主にオキサザボロリジン骨格に影響を受けていることも見いだした。平成24年度の研究実施計画で取り上げた課題については、論文発表(J. Org. Chem. 2013, 78, 3095)を既に済ませた。よって、研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。平成24年度の研究成果をもとに、次に挙げる課題に取り組み、本研究のさらなる発展を目指す。(1)含窒素複素環カルベン(NHC)の触媒活性の検討(2)アミン触媒の求核性に関する検討さらに、研究班実験グループとの積極的な共同研究を進めていく予定である。
組織培養によるホウレンソウ雌性株の栄養繁殖と雌雄性表現の安定性に関する研究

ホウレンソウは雌雄異株植物であり,雌蕊と雄蕊のいずれが分化するかによって雌性株および雄性株に分けられている。一方,栽培において低頻度ながら雌花と雄花を着生する株が出現することがあり,このような株は間性株と呼ばれている。ホウレンンウにおける性分化の遺伝的背景あるいは雌雄性の発現機構については殆ど明らかにされていない。それゆえ,雌性および雄性系統の計画的な作出は現時点では極めて困難である。そこで,組織培養法を利用して,雌雄性が明らかとなったホウレンソウの株から再生個体を増殖させる技術を確立した。1,ホウレンソウの種子由来植物を培養し,通常の組織培養に用いるガラス器のなかで効率良く開花させることに成功した。その結果,発育の比較的早い段階での雌雄性の判定が可能となり,あわせてホウレンソウの生活環を無菌培養環境で完了させることができた。2,既知の植物生長調節物質(IAA,IBA,GA3,BA)は,試みた濃度の範囲内では性を決定する要因とはなりえなかった。3,得られた個体から根組織片を採取し,組織培養によって不定胚を誘導し,植物体に育成した。組織片を採取する親株として,雌株,雄株および間性株を用いたが,親株の性にかかわらず,いずれの組織片からも効率よく植物体させることができた。4,現在,雌性,雄性および間性株由来の組織片を起源とする復元個体が開花時期にあり,それらの性発現について継続して検討しているところである。解剖顕微鏡および走査型電子顕微鏡による比較では,再生個体の花器の形態は組織供与体のそれと異なることはなかった。5,さらに効率良く再分化個体を得るために,培養における植物ホルモン要求性について検討した。その結果,カルス形成の際にエチレンを与え,胚分化の際にエチレン作用を阻害することにより,胚形成頻度が改善されることが明かとなった。ホウレンソウは雌雄異株植物であり,雌蕋と雄蕋のいずれが分化するかによって雌性株および雄性株に分けられている。ホウレンソウにおける性分化の遺伝的背景あるいは雌雄性の発現機構については殆ど明らかにされていない。そのため,雌性および雄性系統の計画的な作出は現時点では極めて困難である。そこで本年度は,組織培養法を利用して,雌雄性が明らかとなったホウレンソウの株から再生個体を増殖させる技術を確立した。1.ホウレンソウの種子由来植物を培養し,無菌条件のもと,通常の組織培養に用いるガラス器のなかで効率良く開花させることに成功した。その結果,発育の比較的早い段階での雌牡性の判定が可能となり、あわせてホウレンソウの生活環を完全な、無菌養環境で完了させることができた。2.既知の植物生長調節物質(IAA,IBA,GA3,BA)は,試みた濃度の範囲内では性を決定する要因とはなりえなかった。3.得られた個体から根組織片を採取し、組織培養によって不定胚を誘導し,植物体に育成した。4.現在,雌性,雄性および間性株由来の組織片を起源とする復元個体が開花時期にあり,それらの性発現について継続して検討しているところである。

その結果,カルス形成の際にエチレンを与え,胚分化の際にエチレン作用を阻害することにより,胚形成頻度が改善されることが明かとなった。ホウレンソウは雌雄異株植物であり,雌蕊と雄蕊のいずれが分化するかによって雌性株および雄性株に分けられている。一方,栽培において低頻度ながら雌花と雄花を着生する株が出現することがあり,このような株は間性株と呼ばれている。ホウレンソウにおける性分化の遺伝的背景あるいは雌雄性の発現機構については殆ど明らかにされていない。それゆえ,雌性および雄性系統の計画的な作出は現時点では極めて困難である。そこで,組織培養法を利用して,雌雄性が明らかとなったホウレンソウの株から再生個体を増殖させる技術を確立した。1,ホウレンソウの種子由来植物を培養し,通常の組織培養に用いるガラス器のなかで効率良く開花させることに成功した。その結果,発育の比較的早い段階での雌雄性の判定が可能となり,あわせてホウレンソウの生活環を無菌培養環境で完了させることができた。2,既知の植物生長調節物質(IAA, IBA,GA3,BA)は,試みた濃度の範囲内では性を決定する要因とはなりえなかった。3,得られた個体から根組織片を採取し,組織培養によって不定胚を誘導し,植物体に育成した。組織片を採取する親株として,雌株,雄株および間性株を用いたが,親株の性にがかわらず,いずれの組織片からも効率よく植物体させることができた。4,現在,雌性,雄性および間性株由来の組織片を起源とする復元個体が開花時期にあり,それらの性発現について継続して検討しているところである。解剖顕微鏡および走査型電子顕微鏡による比較では,再生個体の花器の形態は組織供与体のそれと異なることはなかった。5,さらに効率良く再分化個体を得るために,培養における植物ホルモン要求性について検討した。
超音速噴流の二次不安定性を利用した渦形状制御と騒音抑制

超音速飛行用ジェット・エンジンからは,スクリーチと呼ばれる非常に強い騒音が放出される.スクリーチは,超音速噴流中に形成されるショックセルと,渦との干渉によって生じる.ノズルの幾何学形状を変化させることによるスクリーチ低減の試みは,これまで数多く報告されている.しかしながら,ノズル幾何学形状を変化させた場合,ジェットエンジンの推力低下を招く.本研究では,スクリーチの低減と,ジェットエンジン効率の両立を目論み,気体噴射によるスクリーチ低減を試みる.気体噴射により,流体力学的にノズルの形状を変形させる.この方法では,気体噴射を止めることで損失がゼロとなる.このため,騒音が問題とならない洋上飛行時などは,損失をゼロとすることができる.直径8mmの円形先細ノズルから,マッハ数1.14の不足膨張超音速噴流を形成する.この超音速噴流に対し,質量流量で数%程度の気体を噴射する.これをサイドジェットと呼ぶ.サイドジェットの数は,2本ないし4本とした.本研究では,3種類の計測を行った.(i)超音速噴流からのスクリーチを,ピエゾ式圧力センサで計測した.この結果,サイドジェットを用いることで,スクリーチの音圧レベルが最大で約23dB減少することが確認された.(ii)超音速噴流の渦構造を,ミー散乱法により可視化した.光源には,パルスNd : YAGレーザを用いた.サイドジェットを用いることにより,超音速噴流の渦構造が変化し,渦とショックセルとの干渉が緩和されることが確認された.(iii)超音速噴流の全圧損失を,ピトー管を用いて計測した.この結果,全圧損失は,数%程度であることが確認された.以上から,サイドジェットは,スクリーチ低減に極めて有効であることが示された.超音速飛行用ジェットエンジンからは,スクリーチと呼ばれる非常に強い騒音が放出される.スクリーチは,超音速噴流中に形成されるショックセルと,渦との干渉によって生じる.ノズルの幾何学形状を変化させることによるスクリーチ低減の試みは,これまで数多く報告されている.しかしながら,ノズル幾何学形状を変化させた場合,ジェットエンジンの推力低下を招く.本研究では,スクリーチの低減と,ジェットエンジン効率の両立を目論み,気体噴射によるスクリーチ低減を試みた.気体噴射により,流体力学的にノズルの形状を変形させる.この方法では,気体噴射を止めることで損失がゼロとなる。このため,騒音が問題とならない洋上飛行時などは,損失をゼロとすることができる.直径8mmの円形先細ノズルから,不足膨張噴流を形成する.この超音速噴流に対し,質量流量で数%程度の気体を噴射する.これをサイドジェットと呼ぶ.サイドジェットの数は,2本ないし4本とした.超音速噴流からのスクリーチをピエゾ式圧力センサで計測した.この結果,サイドジェットを用いることで,スクリーチの音圧レベルが最大で約20dB減少することが確認された.これは,サイドジェットを用いることにより,超音速噴流と周囲空気との混合が促進され,ショックセルの減衰が早くなったたのと考えられる.超音速噴流の全圧損失をピトー管を用いて計測した.この結果,全圧損失は,数%程度であることが確認された.以上から,サイドジェットは,スクリーチ低減に極めて有効であることが確認された.超音速飛行用ジェット・エンジンからは,スクリーチと呼ばれる非常に強い騒音が放出される.スクリーチは,超音速噴流中に形成されるショックセルと,渦との干渉によって生じる.ノズルの幾何学形状を変化させることによるスクリーチ低減の試みは,これまで数多く報告されている.しかしながら,ノズル幾何学形状を変化させた場合,ジェットエンジンの推力低下を招く.本研究では,スクリーチの低減と,ジェットエンジン効率の両立を目論み,気体噴射によるスクリーチ低減を試みる.気体噴射により,流体力学的にノズルの形状を変形させる.この方法では,気体噴射を止めることで損失がゼロとなる.このため,騒音が問題とならない洋上飛行時などは,損失をゼロとすることができる.直径8mmの円形先細ノズルから,マッハ数1.14の不足膨張超音速噴流を形成する.この超音速噴流に対し,質量流量で数%程度の気体を噴射する.これをサイドジェットと呼ぶ.サイドジェットの数は,2本ないし4本とした.本研究では,3種類の計測を行った.(i)超音速噴流からのスクリーチを,ピエゾ式圧力センサで計測した.この結果,サイドジェットを用いることで,スクリーチの音圧レベルが最大で約23dB減少することが確認された.(ii)超音速噴流の渦構造を,ミー散乱法により可視化した.光源には,パルスNd : YAGレーザを用いた.サイドジェットを用いることにより,超音速噴流の渦構造が変化し,渦とショックセルとの干渉が緩和されることが確認された.(iii)超音速噴流の全圧損失を,ピトー管を用いて計測した.この結果,全圧損失は,数%程度であることが確認された.以上から,サイドジェットは,スクリーチ低減に極めて有効であることが示された.
密閉セル型金属多孔体の構造と強度

独立気泡から成る密閉セル型アルミニウムフォ-ムは、比強度とエネルギ-吸収能の他、耐熱性や吸音特性に優れるため、輸送機器や防音建築用材料として用途を増しつつある。本研究では、この材料の変形機構について検討することを目的とした。結果は以下の通り。圧縮応力ー歪曲線は以下の3つに分類できる。(1)線形弾性:Hookeの法則σ^*=E^*ε^*に従い、ヤング率E^*は次式で与えられる。ここで、E_sとρ_sはそれぞれセル壁講成材料のヤング率と密度、φはセル壁の全体積に占めるセルエッジ(支柱)部の体積分率。右辺の第1項はセルエッジの曲げ、第2項はセルフェ-スのmembrane stressの寄与である。なお、セル内ガスの影響は無視している。φの正確な評価は難しいので、仮にφ=0.50.8とすると、E^*/E_s=0.040.02と見込まれる。これに対して、応力ー歪曲線の弾性域の直線勾配から求まるヤング率はE^*/E_s=0.0014となり、計算値の1/141/28に留まる。理由は、歪の測定精度が高くないこと、実際の弾性変形は試料の全域で一様に起こらず、最も弱い箇所に集中することにある。(2)塑性崩壊とプラト-段階:この段階では、最初の応力ピ-クで局部的なセル壁の崩壊(エッジの塑性座屈とフェ-スの伸張・引裂き)が起こったあとも、同様の崩壊が場所を変えて断続的に発生するため、変形応力はちょうど軟鋼の下降伏挙動に似た小さな応力振動を繰り返す。セル内ガスの影響を無視すると、塑性崩壊応力σ^*_<p1>は次式で与えられる。右辺第1項はエッジの塑性的曲げ、第2項はフェ-スの塑性的な伸張の寄与を表す。なお、σ_<ys>はセル壁構成材料の降伏応力である。先と同じくφ=0.50.8とすると、式(2)から、σ^*_<ρ1>/σ_<ys>=0.040.02と計算される。実験値(=1.6MPa/80MPa=0.02)もこの範囲に入る。ゆえに、式(2)はアルミニウムフォ-ムにも適用できる。(3)緻密化:試料全域でセル壁の塑性崩壊が完了すると、潰れたセル内でセル壁同士が接触し始め、緻密化が進むため応力も急増する。この緻密化が始まるときの相対密度をα、歪をε_cとすれば、ε_c=1(1/α)(ρ^*/ρ_s)と表せる。ここで、ε_C=0.050.06、よって、α=0.160.20。この値はポリマ-フォ-ムでの実験値(0.3)よりやや小さい。結果は以下の通り。

この緻密化が始まるときの相対密度をα、歪をε_cとすれば、ε_c=1(1/α)(ρ^*/ρ_s)と表せる。ここで、ε_C=0.050.06、よって、α=0.160.20。この値はポリマ-フォ-ムでの実験値(0.3)よりやや小さい。
ヒト精漿中イムノグロブリン結合因子の分子構造および生理機能の解明

主任研究者らが、ヒト精漿中に見い出したイムノグロブリン結合因子(immunoglobulin binding factor,IgBF)は、PWM刺激リンパ球幼若化反応を強く阻害することから、精子に対する抗体産生を抑制していると考えられる。しかし精漿から純化したIgBFは、不活性なhomodimerであり、in vivoでは、作用発現部位における活性化機構の存在が示唆される。そこで本研究では、IgBFの生理機能を明らかにする目的で、局在、分子構造および活性発現の機構を検討し以下の結果を得た。(1)IgBFに対する単クローン性抗体を用いた高感度のELISA法を開発し、IgBFが子宮頸管粘液および気管分泌液に多量に含まれていることが判った。(3)抗IgBF抗体のヒト精子への反応性を検討し、精漿中のIgBFが非活性のhomodimerの形で、精子付着抗原として女性内性器中に運び込まれることを明らかにした。(4)IgBFは、glutathioneの存在など、還元下に活性型のmonomerとなる。しかしカルボキシメチル化IgBFは不活性であり、活性発現にはSH基の存在が必要と考えられた。(5)IgBFを、唾液腺由来のarginilendopeptidaseおよびT細胞由来のtryptase TL1処理することにより、非還元下で活性を示す画分が発現した。すなわち蛋白分解酵素によるarg-Xの加水分解というIgBFの活性化機構が明らかとなった。さらに分子シャペロンの一つであるprotein disulfide isomerase処理により、非還元下で活性型モノマーとなることが判った。以上の成績から、精子付着抗原として持ち込まれる精漿中のIgBFおよび子宮頸管腺から分泌されるIgBFが、局所においてプロテアーゼによる加水分解や還元化あるいは分子シャペロンなどにより活性化されるという、女性内性器内における、精子の同種抗原による感作の抑制メカニズムの一つが明かとなった。主任研究者らが、ヒト精漿中に見い出したイムノグロブリン結合因子(IgBF、immuno-globulin binding factor)は、PWM刺激リンパ球幼若化反応を強く阻害することから、精子に対する抗体産生を抑制していると考えられる。しかし精漿から純化したIgBFは、不活性なhomodimerであり、in vivoでは、作用発現部位における、還元酵素や蛋白分解酵素等による活性化機構の存在が示唆される。そこで本研究では、IgBFの局在、分子構造および活性発現の機構を検討し、以下の結果を得た。(1)IgBFに対する単クローン性抗体を作成し、それを利用して従来のRIA法の約400倍の感度を持つELISA法を開発した。同法および免疫組織学的検討により、IgBFは、前立腺以外にも、子宮頚管腺および気管分泌腺から多量に分泌されることが判った。その他、涙腺や唾液腺からも分泌されると考えられた。(2)ヒト精漿から2つのIgBFサブタイプを精製した。2つのサブタイプは、還元カルボキシメチル化によっても、逆相クロマトグラフィーで異なる溶出パターンを示したが、N末端から39残基のアミノ酸配列およびアミノ酸組成は全く一致していた。すなわちこの2種のサブタイプの差は、分子内S-S結合の差ではなく、ごく一部のアミノ酸残基の差であると考えられた。また還元カルボキシメチル化されたIgBFは、いずれも抗Leu-11b抗体と反応せず、活性発現にはSH基の存在が必要と考えられた。(3)IgBFを、唾液腺由来の酵素であるarginilendopeptidaseおよびT細胞由来の酵素であるtryptaseTL1で分解することにより、非還元下でLeu-11-bと反応する、分子量15kDの活性型IgBFが発現した。

すなわち、蛋白分解酵素によるarg-Xの加水分解というIgBFの活性化機構が明らかとなった。主任研究者らが、ヒト精漿中に見いだしたイムノグロブリン結合因子(IgBF,immunoglobulin binding factor)は、PWM刺激リンパ球幼若化反応を強く阻害することから、精子に対する抗体産性を抑制していると考えられる。またELISA法を用いた定量的検討により、IgBFは、外界との接触部位における局所免疫に関与していることを示唆してきた。さらに唾液腺に含まれるarginilendopeptidaseあるいはリンパ球の産生酵素であるtryptaseTL1による、arg-Xの加水分解というIgBFの活性化機構の存在を明らかにした。本研究では、抗精子抗体産生抑制機序として、精漿中IgBFの、精子による女性内性器への持ち込みおよび局所産生の可能性を検討した。また引き続きIgBFの定量的検討を行い、生理学的および病理学的意義の解明を試みた。1)抗IgBF抗体を用い、ヒト精子との反応性を検討した。homodimerに対する抗体は、精子凝集試験,不動化試験、さらに間接蛍光抗体法により精子との反応性を認めた。しかし、抗Leu-llb抗体を含むmonomerに対する抗体は、反応性を示さなかった。すなわち、精漿中のIgBFは、非活性のhomodimerの形で、精子付着抗原として女性内性器中に運び込まれることが明らかになった。2)RT-PCR法を用いて、子宮頚管内膜、子宮内膜および卵巣における、IgBFmRNAの発現を検討した結果、子宮頚管内膜にmRNAの発現を認め、IgBFが、女性内性器局所においても産生されていることを明らかにした。3)IgBFの遺伝子解析する目的で遺伝子のクローニングをおこなった。まず子宮頸管組織よりmRNAをグアジニン法によって抽出した。ヒトIgBFに特異的なプライマーを合成し、RT-PCR法で増幅したPCR産物をpBluescriptに挿入した。さらにPCR産物の両端部分を切断し、得られた断片のサイズを電気泳動によって確認した。4)ELISA法により、気管分泌液中のIgBF濃度が、非喫煙者に比べ喫煙者では有意に高値であることを明らかにした。すなわち喫煙による化学的刺激や炎症などによりIgBFの産生量が変化することが示唆された。実際、精漿中のIgBFが精子付着抗原として女性内性器内に持ち込まれる他、RT-PCRを用いた検討の結果、子宮頚管にIgBFmRNAを検出し、IgBFが女性内性器内で局所分泌されることも証明している。さらに唾液腺に含まれるarginilendopeptidaseあるいはリンパ球の産生酵素であるtryptase
味覚形成における脂質ミクロドメインの役割

味蕾に発現するTRPM5チャネルをHEK293細胞に発現させ、アラキドン酸によるTRPM5チャネルの修飾をパッチクランプ法ホールセル法を用いて電気生理学的に検討した。膜電位は-60mVに保持し、3秒毎に80mVから-80mVへの320msのNegative rampをかけることで、電流-電圧関係を記録した。電極内液のフリーCa^<2+>濃度を0.3μMに設定しているため、ホールセル法を確立後に細胞内のCa^<2+>濃度が0.3μMに近づき、徐々にチャネルが活性化され外向き整流性のあるTRPC5チャネル活性が記録できた。細胞外のCa^<2+>を除去すると、チャネル活性が著しく低下した。また、昨年報告した10μMのアラキドン酸で惹起されるチャネル活性も著しく低下した。これは細胞膜に非選択的なリーク電流が存在し、細胞内にCa^<2+>を流入させることによりTRPM5チャネルが活性化された可能性を示唆する。従って、細胞外Ca^<2+>を除去した外液中でアラキドン酸を投与し、脂肪酸のTRPM5チャネルの修飾様式を検討し直した。アラキドン酸は外向き整流性を示し、逆転電位が8mV付近のTRPM5チャネル活性を惹起した。更に、食物中の不飽和脂肪酸でも小さいながらTRPM5チャネルを活性化できることが判明した。しかし、不飽和脂肪酸による修飾は細胞内Ca^<2+>濃度がマイクロモル以下になると認められないことから、不飽和脂肪酸はTRPM5チャネル活性を修飾するにすぎない。膜電位はOmVに保持し、3秒毎に100mVから-100mVへの100msのNegative ramp(三角波)をかけることで、電流-電圧関係を記録した。電極内液のフリーCa2^<+>濃度を0.5μMに設定しているため、ホールセル法を確立後に細胞内のCa2^<+>濃度が0.5蝉に近づき、徐々にチャネルが活性化され外向き整流性のあるTRPC5チャネル活性が記録できた。この活性は-過性で、チャネル活性が低下したところで5μMのアラキドン酸を投与すると、一過性の更なるチャネル活性の抑制が認められた後に大きな外向き整流性を示す電流が惹起された。アラキドン酸の濃度-反応関係を求めたところ、1μM程度からTRPM5チャネルは活性化され10μMでほぼ最大応答が得られることが判明した。一方、Ca^<2+>を添加せずEGTAにより細胞内のフリーCa^<2+>濃度を低く設定すると、10μMのアラキドン酸を投与しても外向き整流性のある電流は記録できなかった。以上の結果より、TRPM5チャネルはアラキドン酸により活性化されるが、細胞内のフリーCa^<2+>濃度が高くないとアラキドン酸により活性化されないことが判明した。
フローサイトメトリーと可溶性抗原測定を組み合わせた新しいリンパ球活性化測定法基礎的検討と臨床応用

臨床検査としてリンパ球活性化を捉える手段は、活性化抗原の測定以外は確立していない。我々は(1)フローサイトメトリーを用いた細胞内pH(pHi)の測定、(2)リンパ球の活性化に伴って細胞から遊離し可溶性の形で血中に存在するリンパ球膜抗原の測定、(3)リンパ球のCD45isoform発現の検討を組み合わせ、様々な側面からリンパ球活性化を評価することを検討した。flow cytometryを用いて細胞表面抗原と蛍光pH指示薬BCECFによるpHiの同時測定を行い、リンパ球サブセットごとのpHiを測定する方法を確立した。この方法を用いるとリンパ球サブセットによってpHiの変化が異なる場合にも検出ができ、詳細な解析が可能になる。この方法を用いて伝染性単核球症(IM)のリンパ球のpHiを検討し、CD8^+リンパ球およびCD4^+リンパ球の活性化および他の活性化パラメーターとの関係を解析することができた。血中可溶性抗原(soluble CD8,solubleCD4)もリンパ球活性化の指標になることが示され、伝染性単核球症や種々の血液疾患に臨床応用できた。CD45isoformの発現似ついては、三重染色分析によりCD45RA^+細胞とCD45RO^+細胞、移行途中の細胞であるCD45RA^<dim+>CD45RO^<dim+>リンパ球の3分画を測定することにより活性化を詳細に検討することが可能になった。伝染性単核球症でCD45RO^+細胞およびCD45RA^<dim+>CD45RO^<dim+>リンパ球が増加していることが示され、またnaive Tからmemory Tへの変化に伴う細胞接着分子の発現の変化を解析することができた。以上の3種類のリンパ球活性化測定法を組み合わせると、従来の方法よりも詳細な解析が可能になると思われた。臨床検査としてリンパ球活性化を捉えるための新たなリンパ球活性化測定法として、細胞内pH(pHi)、血中可溶型CD8(sCD8),可溶型CD4(sCD4)の血中濃度とリンパ球数で補正したsCD8 or sCD4/cell、各リンパ球分画のCD45isoform発現について検討した。1.フローサイトメトリーを用いたpHi測定:蛍光pH指示薬BCECFとモノクローナル抗体(CD4,CD19)の二重染色を行いFACScanを用いて、CD4^+細胞、B細胞のpHiを測定する方法を確立した。今後、正常人について基準範囲を求めるとともに、そのサブセットの中で最もactiveなpopulationのpHiとして、HLA-DR^+細胞のpHiを検討する。2.sCD8/cell,sCD4/cellの測定:ELISAを用いて血中sCD8,sCD4値を求め、末梢血中のCD8^+リンパ球数およびCD4^+リンパ球数(/μl)でそれぞれ割ってsCD8/cell,sCD4/cellとした。sCD8/cell,sCD4/cellはリンパ球数の増減を考慮した補正値であり、より正確にリンパ球活性化を反映すると思われる。健常人について測定し基準範囲として0.41±0.05、1.4±0.1×10^<-2>の値を得た。3.CD45isoformの検討:三重染色を行い、CD8^+,CD4^+細胞についてRA^+RO^-,RA^+RO^+,RA^-RO^+各細胞群の比率を求め、正常人について基準範囲を求めた。また各細胞群について比較検討し、リンパ球の活性化過程においてCD45isoformとともに細胞サイズ、活性化抗原や細胞接着分子の発現が変化すること、およびその変化の時期がそれぞれ異なることがわかった。

臨床検査としてリンパ球活性化を捉える手段は、活性化抗原の測定以外は確立していない。我々は(1)フローサイトメトリーを用いた細胞内pH(pHi)の測定、(2)リンパ球の活性化に伴って細胞から遊離し可溶性の形で血中に存在するリンパ球膜抗原の測定、(3)リンパ球のCD45isoform発現の検討を組み合わせ、様々な側面からリンパ球活性化を評価することを検討した。flow cytometryを用いて細胞表面抗原と蛍光pH指示薬BCECFによるpHiの同時測定を行い、リンパ球サブセットごとのpHiを測定する方法を確立した。この方法を用いるとリンパ球サブセットによってpHiの変化が異なる場合にも検出ができ、詳細な解析が可能になる。この方法を用いて伝染性単核球症(IM)のリンパ球のpHiを検討し、CD8^+リンパ球およびCD4^+リンパ球の活性化および他の活性化パラメーターとの関係を解析することができた。血中可溶性抗原(soluble CD8,soluble CD4)もリンパ球活性化の指標になることが示され、伝染性単核球症や種々の血液疾患に臨床応用できた。CD45 isoformの発現については、三重染色分析によりCD45RA^+細胞とCD45RO^+細胞、移行途中の細胞であるCD45RA^<dim+>CD45RO^<dim+>リンパ球の3分画を測定することにより活性化を詳細に検討することが可能になった。伝染性単核球症でCD45RO^+細胞およびCD45RA^<dim+>CD45RO^<dim+>リンパ球が増加していることが示され、またnaiveTからmemoryTへの変化に伴う細胞接着分子の発現の変化を解析することができた。以上の3種類のリンパ球活性化測定法を組み合わせると、従来の方法よりも詳細な解析が可能になると思われた。
保健指導のアウトソーシングによる市町村保健師の他機関との連携・協働に関する研究

特定保健指導のアウトソーシングにおける他機関との連携について検討することを目的に、人口20万人以上の自治体を対象に、横断的質問紙調査を実施した。129自治体に送付し、59自治体から回答を得た(回収率45.7%)。主な結果はつぎのとおりであった。(1)特定保健指導は人口規模にかかわらず、「全面委託」「部分委託」「すべて直営」で実施されている。(2)アウトソーシングを実施している自治体の半数以上の保健師は、同じ部署の事務職員や管理栄養士、他の自治体の保健師と連携をとって実施している。(3)今後は、地域職域連携推進協議会、都道府県保健師、保険者協議会、保健推進協議会、対象となった住民と連携を取り合うことが必要であると感じている。(4)自治体保健師は、コーディネーターとしての調整機能や評価、分析を実施すること、それらを公表し住民に理解と同意を得ながら、よりよい保健事業を実施していくことが求められている。平成20年度からの特定健診・特定保健指導の開始により、自治体の保健衛生部門が担ってきた生活習慣病の健診・保健指導は、国保部門に移される。それに伴い、市町村では、国保部門と衛生部門が連携の下で実施し、対象者の多い地域では、民間事業者と協働した体制が図られることとなる。そこで、保健指導のアウトソーシングによる市町村保健師の他機関との連携・協働を明確にするため、1年目は、資料や文献調査、研究報告会に参加し、進捗状況の把握や情報収集を行った。これまで健診後の保健指導は、付加的なサービスと位置づけられ、保健活動は公共サービスとして直接実施してきたという歴史から、民間事業者の参入はほとんど行われてこなかった。しかし、この度の医療制度改革に伴い、厚生労働省の調査(平成18年)によると、保健指導の実施方法について、78.7%が未定・不明と回答する一方で、部分委託(7.8%)、全面委託(0.2%)を実施予定という自治体もある。また、準備が進んでいる自冶体においては、特定保健指導に関わる実施計画やアウトソーシングにおける管理について、関係機関と連携を図ることを重要な課題としている状況である。市場競争原理や専門家の力を効果的に利用し、アウトソーシングを効果的に進めていくためには、委託業者との連携体制の構築が重要であることが予測された。これらの情報をもとに、次年度は、人口規模の大きな自治体の保健師や、保健指導を受けた住民を対象に、実態調査を行う予定である医療制度改革に伴い、市町村によっては保健指導の一部、または全部のアウトソーシングが行われている。そこで、市町村保健師(特別区を含む)を対象に、保健指導のアウトソーシングによる他機関との連携・協働に焦点をあてた役割・機能について検討を積み重ねている。当初、20年度に、人口がおおむね20万人以上の自治体保健師に対して、質問紙によるアンケート調査を実施する予定であった。しかし、厚生労働省等の調査によると、初年度における特定健診・保健指導は運用の遅れがみられ、保健指導については、年度末から開始する傾向があるとの報告がなされた。したがって、自治体への調査において正確な状況把握を行うためには、21年度の実施を終えてからが望ましいと考えられた。そこで、研究者が所属する近隣自治体の保健師から、アウトソーシングの現状や連携・協働体制について聞き取り調査を行い、国保部門と衛生部門といった自治体内での連携状況や、保険者、民間の事業者、地域の医療機関等、自治体と他機関における連携状況を把握した。また、地域看護学分野の研究者とともに質問紙の内容について検討を重ねてきた。文献や聞き取り調査、カンファレンスなどで検討した質問紙を実際に使用し調査を実施する段階になっており、今後は、分析や課題を抽出して、アウトソーシングによる市町村保健師としての役割・機能について明らかにしていく。特定保健指導のアウトソーシングにおける他機関との連携について、人口20万人以上の自治体を対象に、アンケート調査を実施した。129自治体に送付し、特定保健指導を担当する保健師に回答を依頼した。その結果、特定保健指導アウトソーシング人口規模にかかわらず、「全面委託」「部分委託」「すべて直営」で実施されている。また、同じ所属の事務職や専門職とは連携を図りながら、アウトソーシングを進めており、アウトソーシング先の事務職、専門職とも連携は図れている傾向がみられた。地域・職域連携推進協議会をはじめとする、アウトソーシング先以外の機関とは、積極的に連携を図ることは少なくいが、今後その必要性は感じている。

また、質の確保を図るためにも受講者である住民からのアンケート調査の実施や連絡会議等を実施していくことの必要性を感じている。自治体保健師として、コーディネーターとしての調整機能や評価、分析をすること、それらを公表し住民に理解と同意を得ながら、よりよい保健事業を寒施していくことが求められている。
儒教文化圏における企業者精神と近代化-張謇と渋沢栄一の比較研究-

本研究は,張謇(1853-1926)と渋沢栄一(1840-1931)という近代日中両国の代表的企業家をとりあげ,「企業者史学」の視角から三年計画で比較検討しながら,東アジア儒教文化圏の近代化・工業化において企業者が果たした役割と機能,そこで発揮された企業者精神の在り様,企業者の出自・資質・条件と限界,企業者エートスと儒教思想の関連,等々の問題点を究明し,主体的条件に即しての日中近代化の共通性と相異点を確認して上で,今日の「アジア・ニックス」あるいは日本を含めた「ファイブ・ドラゴン」や近い将来の中国の抬頭を視野に入れた東アジア全体の経済発展にかかわる諸問題解明への含意を引き出すことを目的としている.初年度にあたる本年は,中国の張謇を中心に検討を進め,一方で華語新聞の『時報』を始めとする一次・二次資料の系列的収集とそれらの整理・分析を行う傍ら,他方で1987年8月末中国の南京大学主催の「張謇国際学術研討会」(張謇に関する最初の国際シンポジウム)に参加し,張謇と渋沢栄一両者の比較論を報告した.もとよりこの報告は最終的なものではなく,あくまで張謇の側を中心とした暫定的な中間報告にとどまるが,この報告を機会に中国における張謇研究の現状や資料整理・出版の状況を確認し,また新しい資料をも入手できた.さらに儒教思想・倫理を見直そうとする新しい研究動向にも触れることができたのは幸であった.帰国後には,報告の邦文原稿に手を加えて一橋大学『一橋論叢』12月号(第98巻第6号)に発表(「張謇と渋沢栄一-日中近代企業者比較論-」),併せて中国で触れたり,吸収することの出来た新しい動向や知見を検討・整理しつつある.本研究は,張謇(1853-1926)と渋沢栄一(1840-1931)という近代日中両国の代表的企業家をとりあげ,「企業者史学」の視角から三年計画で比較検討しながら,東アジア儒教文化圏の近代化・工業化において企業者が果たした役割と機能,そこで発揮された企業者精神の在り様,企業者の出自・資質・条件と限界,企業者エートスと儒教思想の関連,等々の問題点を究明し,主体的条件に即しての日中近代化の共通性と相異点を確認して上で,今日の「アジア・ニックス」あるいは日本を含めた「ファイブ・ドラゴン」や近い将来の中国の抬頭を視野に入れた東アジア全体の経済発展にかかわる諸問題解明への含意を引き出すことを目的としている.初年度にあたる本年は,中国の張謇を中心に検討を進め,一方で華語新聞の『時報』を始めとする一次・二次資料の系列的収集とそれらの整理・分析を行う傍ら,他方で1987年8月末中国の南京大学主催の「張謇国際学術研討会」(張謇に関する最初の国際シンポジウム)に参加し,張謇と渋沢栄一両者の比較論を報告した.もとよりこの報告は最終的なものではなく,あくまで張謇の側を中心とした暫定的な中間報告にとどまるが,この報告を機会に中国における張謇研究の現状や資料整理・出版の状況を確認し,また新しい資料をも入手できた.さらに儒教思想・倫理を見直そうとする新しい研究動向にも触れることができたのは幸であった.帰国後には,報告の邦文原稿に手を加えて一橋大学『一橋論叢』12月号(第98巻第6号)に発表(「張謇と渋沢栄一-日中近代企業者比較論-」),併せて中国で触れたり,吸収することの出来た新しい動向や知見を検討・整理しつつある.
聴覚情報を統合した動的景観シミュレ-タの開発とアメニティ空間評価手法の向上

近年、より快適な環境空間創造にむけて、その空間・施設設計支援ツ-ルとして景観シミュレ-タの必要性が広く認識されつつある。しかしながら、既存のシミュレ-タは、その対象が「景観」すなわち視覚情報のみに限られており実際の五感全体を通しての環境認識過程に比べて部分的なシミュレ-トしか行っていないというような問題点を抱えている。そこで本研究では、このような従来の景観シミュレ-タの限界を脱却すべく、視覚情報に聴覚情報も統合した形の、より一般性のあるシミュレ-タの開発を行うことを試みた。具体的には、総合的な環境認識過程を取り扱う上で一つの典型的な空間である海岸空間をシミュレ-トの対象としてシステムを構成した。これは、波の音に代表される聴覚的要素が対象空間のアメニティ的要素の中で重要な役割を演じているという点からだけではなく、それに対応する波の動き(特に砕波)の存在が対象空間中のダイナミックな景観要素として機能しており、視覚上の表現対象としても従来にない新しい課題となっていることによる。このような視・聴覚上の動的な要素を表現するため、本研究では、コンピュ-タグラフィクシステムに音響処理部を組み合わせたハ-ドウェアを構成し、さらにいくつかのソフトウェアを新たに開発することにより、波の動き自体の動的表現も含めて、視点(観測者の位置)の違いによる視覚情報・聴覚情報の動的変化をシミュレ-トすることを試みた。特に、波の動的なグラフィク表現については、できるだけ海岸工学上の力学的知識を取り込み、海岸構造物の配置等に対応した表現が可能になるように留意したが、同時にいくつかのソフト上の工夫によって計算容量や計算速度の面において計算機に負担がかからない方法を開発した。最後に、具体的なケ-ス・スタディとして、香川県津田町海岸整備計画に本シミュレ-タを適用することにより、その有効性を確認した。このような視・聴覚上の動的な要素を表現するため、本研究では、コンピュ-タグラフィクスシステムに音響処理部を組み合わせたハ-ドウェアを構成し、さらにいくつかのソフトウェアを新たに開発することにより、波の動き自体の動的表現も含めて、視点(観測者の位置)の違いによる視覚情報・聴覚情報の動的変化をシミュレ-トすることを試みた。特に、波の動的なグラフィクス表現については、できるだけ海岸工学上の力学的知識を取り込み、海岸構造物の配置等に対応した表現が可能になるように留意したが、同時にいくつかのソフト上の工夫によって計算容量や計算速度の面において計算機に負担がかからない方法を開発した。

最後に、具体的なケ-ススタディを通じて、開発したシステムの海岸空間設計への利用法について検討するとともに、その有効性を確認した。主として視覚情報のみに表現対象が限られている従来の景観シミュレ-タの限界を脱却し、聴覚情報をも有機的に統合した形のより一般性のあるシミュレ-タの開発を目指して、昨年度に引き続き、以下のような検討を行った。1)動的景観シミュレ-タ基本性能の確認:昨年度開発したシミュレ-タの基本性能を確認すべく、本研究で対象としている海岸空間の基本的な構成要素、すなわち、砕波を伴う波の動き、砂浜、樹木などのシミュレ-ションを具体的に行った。その結果、通常の大きさの海岸空間を対象にした場合でも、ワ-クステ-ション・レベルの演算速度や記憶容量を前提として構成されている本シミュレ-タによって、十分量満足できる動的画像表現を実現し得ることが分かった。特に、本シミュレ-タの最大のポイントの一つである砕波の動的表現ソフトは、現実の砕波の特微を反映した形でしかも高速演算可能という、従来にない高い性能を有するものであることを確認した。2)聴覚情報表現統合部の性能確認本シミュレ-タは、もう一つの大きな特微として、音響表現部を連動・統合化することにより、視点(観測者の位置)の違いによる「見え方」と「聞こえ方」の動的変化を表現することを可能としているが、その基本的な性能を確認するため、上記1)項の景観表現と連動する形で、海岸空間内での視点の相対的位置による波の音の変化をシミュレ-トした。そして、そのデモンストレ-ションにより、空間表現における聴覚情報の統合化の持つ重要性を確認した。3)ケ-ス・スタディ:具体的なケ-ス・スタディとして、香川県津田町海岸整備事業計画に本シミュレ-タを適用することにより、その有用性を確認した。