hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光渦励起パラメトリックレーザーに立脚するトポロジカル非線形光学

光渦の軌道角運動量の大きさは、円筒座標系における周期的境界条件に由来するトポロジカルチャージで決まる。水分子間相互作用をはじめ生体活動の指紋領域にあたる中赤外テラヘルツ波帯の任意の波長(周波数)で光渦を発生させる最も有効な方法は1つの光を2つの光に分割する光パラメトリック過程である。「光パラメトリック過程においてトポロジカルチャージが1の光渦を2つの光に分割すると、そのトポロジカルチャージは2つの光にどのように分配されるのだろうか?」研究代表者は光渦パラメトリック発振におけるトポロジカルチャージ分配則を体系づけるこの謎を紐解いた。特に、パラメトリック利得と共振器の回折損失を決める励起光と発振光であるシグナル光の振幅重なり積分(共振器の安定性)を制御することでシグナル光のトポロジカルチャージを自在に制御できること明らかにした。その結果、2-18umの中赤外全域において光渦を発生できるようなった。さらに、発生した光渦のトポロジカルチャージの大きさも自在に制御することが可能になった。本研究で開発した中赤外光渦パラメトリック発振器は生体分子のキラル構造体・高分子結晶の構造的キラリティー制御・超解像テラヘルツ顕微分光などに応用展開できる。さらに、シグナル光とアイドラー光の差周波発生でテラへルツ波帯光渦発生の可能性も見出した。光渦パラメトリックレーザーにおけるシグナル光とアイドラー光の感じるパラメトリック利得を積極的に非対称にすることで、シグナル光のトポロジカルチャージを多値(励起光のトポロジカルチャージが1に対して、0, 1, 2の3値)に変調できることを発見した。また、1オクターブを超える波長可変幅(0.67um - 2.57 um)を持つ光渦の発生を実証した。さらに、シグナル光とアイドラー光の差周波光をZnGeP2結晶もしくはAgGaSe2結晶を用いて発生させることで、6-18umの中赤外域全域で波長可変ができる中赤外光渦レーザーを実現した。パルスエネルギーは0.1-0.4 mJに達した。シグナル光波長が励起光波長に近づいたテラへルツ・パラメトリック発振では、アイドラー光に相当するテラへルツ波はボーズ準粒子である物質中のフォノンポラリトンを介して発生する。差周波光発生の過程では、エネルギー保存則、運動量保存則(位相整合)、トポロジカルチャージ(軌道角運動量)保存則を満足する必要があるが、フォノンポラリトンは周波数と波数の分散関係がライトラインから大きくずれる(物質中での伝播速度が光とは大きく異なる)。光渦に変換したQスイッチNd:YAGレーザーを励起光に、LiNbO3結晶を非線形光学結晶に用いた光渦テラヘルツ・パラメトリックレーザーを開発する。この際、テラヘルツ波のトポロジカルチャージは傾斜集光法を用いて計測し、フォノンポラリトンへのトポロジカルチャージ分配則を明らかにする。励起光であるナノ秒グリーンレーザーをスペクトル狭窄化する。その結果、シグナル光・アイドラー光の発振スペクトル狭窄化が起こり、光渦モード間のコヒーレント状態が効率よく生成できる。また、空間変調器で励起光波面を変調し、高次光渦(トポロジカルチャージ≧2)を励起光に用いる。その結果、許容される光渦モードの次数、コヒーレント状態が多様になり、トポロジカルチャージ分配則がより明確になる。また、広帯域なピコ秒グリーンレーザーを用いて、シンクロナス励起方式によって光渦パラメトリックレーザーを励起する。
多言語に対応できるシャドーイング自動評価システムの開発と外国語教育への応用研究

新しく開発するシステムでは,モデル音声と学習者音声を,ディープラーニング技術を使って,分析対象区間の音声的な特徴を音素クラス事後確率ベクトルに変換した。続いて,長さの異なる2つのベクトルを時系列の対応をとりながら比較できるDTW (Dynamic Time Warping)技術を使って,モデル音声と学習者音声との差異を示す距離を計算して評価した。口頭再生課題がよく出来ているほど,学習者音声はモデル音声に近くなり,距離的差異は小さくなる。したがって,口頭再生課題の出来とDTW距離は反比例して,マイナスの相関をもつことが予想される(予測1)。従来の方法では,学習者とモデル音声を事後確率化するとき,学習対象言語を使用する必要がある。このため,学習対象言語が変わるたびに,各々の学習目標言語に対応する音響モデルを用意する必要がある。一方,新システムでは,音声的な特徴を音素クラス事後確率ベクトルに変換すると,音素をより詳細に定義した約3000の音素クラスの事後確率ベクトルが得られる。音素クラス数が約3000用意できると,さまざまな言語の音素をカバーできる可能性が高くなる。そのため,学習者とモデル音声を事後確率化するとき,学習対象の言語と異なる言語を使用しても,DTWを使った比較と評価ができる可能がある。したがって,学習対象言語が米語である場合,米語を使って事後確率化したDTWによる評価結果は,米語と異なる言語を使って事後確率化したDTWよる評価結果と,大きく異ならないと予想される(予測2)。新システムの妥当性を検証するための実験の結果、上記の2つの予測を確認することができた。新システムの妥当性を検証するために、次のような実験を実施した。125人の大学生が,55個の英文からなる米語発音のモデル文を口頭再生した音声に対して,手動評価と自動評価を実施した。手動評価は,アメリカ人教員が,学習者音声を繰り返し聞き,発音,韻律,語彙アクセスという3つの観点から5尺度で評点した(3-15点)。自動評価では,予測2を検証するため,モデル音声と学習者音声に対して,学習対象言語(米語)と同じ言語(米語)を使って米語DNNによる事後確率化してDTW距離を比較する場合(ケースA)と,学習対象言語(米語)と異なる言語である日本語を使って日本語DNNによる事後確率化してDTWで比較する場合(ケースB)の2通りで計算した。自動評価の結果は,手動評価得点が高いほどDTW距離は小さくなり,両者にマイナスの相関が見られた。さらに,ケースAの相関は-.80,ケースBの相関は-.74となり,両者の相関に有意な差は見られなかった。この結果は,学習対象言語と同じ言語を使っても,学習対象言語と異なる言語を使っても,大きく異ならないことを示している。このように,DNN-based DTWを使った新しい評価システムは,モデル音声と学習者音声を直接比較できるため,学習対象言語が変わるごとに,対応する言語ごとに特定された音響モデルを用意する必要がなく,特定の言語に依存しないので,多言語に対応できる評価システムになると考えられ、多言語対応の自動評価システムの基盤となるアルゴリズムの構築が進んでいるため,おおむね順調に進展していると思われる。今後は、新しく開発した多言語対応のシャドーイング評価システムを使用して、英語以外の言語のシャドーイング評価を実際に実施し、本システムの有効性を検証していく。さらに、事後確率化を実施するときに、学習対象と異なる言語を日本語以外でも同じ結果になるかどうか,さらに、手動評価と自動評価の相関が最も高くなる音素クラス数を特定していくことなどが今後の課題と考えられる。複数言語を網羅できる音素定義がされているコーパスが存在するので,このコーパスを使って,多言語に利用できるシャドーイング評価インフラを構築する。このようなインフラを,外国語コミュニケーション能力を高める相互シャドーイング活動応用し,その効果を実証していく予定である。相互シャドーイング活動では,母語の異なる学習者同志がペアになる。まず,英語を目標言語として学んでいる日本人学習者Aは,ニュースなどの英語のモデル音声をシャドーイングして録音する。日本語を目標言語として学習している英語母語話者の学習者Bは,この日本人英語学習者がシャドーイングした録音音声を,音声モデルとしてシャドーイング録音する。このシャドーイング録音を,日本人英語学習者Aにフィードバックして聞いてもらう。このように,自分が目標言語をシャドーイングした音声を,目標言語の母語話者がシャドーイングした音声を聞くことによって,自分のシャドーイングの正確性をチェックすることができる。引いては,自分の目標言語能力を自覚することができる。次に,学習者Aと学習者Bの役割を逆にして行う。このように,母語の異なる学習者がペアになり,相互にお互いのシャドーイング音声をモデルとしてシャドーイングし,それをフィードバックすることで,互いの口頭音声再生における問題点を意識し,今後何に注意して口頭練習していく必要があるかを自覚することができる。シャドーイングは,外国語の聴解力や口頭再生力を高め,言語処理を高速化させられる有効な練習法の一つだが,手動評価は時間と手間がかかって教員の負担になり平常授業への組入れが難しかった。コンピュータに自動評価させることで,人工知能に従来では不可だった認識や推論をさせられるdeep learningをシャドーイング自動評価技術に取り入れることで,評価精度がどの熟達度グループでどれだけ高まるのか実証的に明らかにした。10文から構成される英文パッセージを,熟達度の異なる日本人英語学習者120名に4回シャドーイング録音してもらった。

学習者が英文パッセージに慣れて,各学習者のパフォーマンスがよりよく現れると考えられる4回目のシャドーイング音声を対象に,手動評価と自動評価を実施した。手動評価では,英語教員が120名のシャドーイング音声を繰り返し聞き,(1)発音(2)韻律(3)心的辞書との結びつきという3つの観点から5尺度法で採点した。自動評価では従来のHMM (Hidden Markov Model)を使った従来の音響モデルに基づくGOP得点のほかに,deep learningによるアルゴリズムを使った新しいGOP得点も算出できるようにした。新しい自動評価得点と手動評価得点の相関係数(r=.815)は,従来の自動評価得点と手動評価得点の相関係数(r=.489)よりも1%の有意水準で高いものとなった。さらに,TOEIC得点に基づく上位,中位,下位の3群に分けた場合の新しい自動評価得点と手動評価得点の相関係数は、各々がr=.795, r=.> 810, r=.797(p<.01)となり,新しい自動評価法は,熟達度に関係なく評価精度を向上できることがわかりdeep learningがシャドーイング自動評価にも有効なことが明らかとなった。英語シャドーイングの自動評価の精度を向上させるため,deep learningに基づく新アルゴリズムを使って自動評価できるシステムを開発し,以下のような結果を得て、自動評価におけるdeep learningの有効性を明らかにできたため。日本人学習者のシャドーイング音声に対して,新しい自動評価得点,従来の自動評価得点,英語教員による手動評価得点を、比較・分析した結果,新しいアルゴリズムの評価精度が高まり,上位・中位・下位のどの熟達度グループに対しても精度向上が見られた。以上のような結果から,現在までの進捗状況について,おおむね順調に進んでいると思われる。新しく開発するシステムでは,モデル音声と学習者音声を,ディープラーニング技術を使って,分析対象区間の音声的な特徴を音素クラス事後確率ベクトルに変換した。続いて,長さの異なる2つのベクトルを時系列の対応をとりながら比較できるDTW (Dynamic Time Warping)技術を使って,モデル音声と学習者音声との差異を示す距離を計算して評価した。口頭再生課題がよく出来ているほど,学習者音声はモデル音声に近くなり,距離的差異は小さくなる。したがって,口頭再生課題の出来とDTW距離は反比例して,マイナスの相関をもつことが予想される(予測1)。従来の方法では,学習者とモデル音声を事後確率化するとき,学習対象言語を使用する必要がある。このため,学習対象言語が変わるたびに,各々の学習目標言語に対応する音響モデルを用意する必要がある。一方,新システムでは,音声的な特徴を音素クラス事後確率ベクトルに変換すると,音素をより詳細に定義した約3000の音素クラスの事後確率ベクトルが得られる。音素クラス数が約3000用意できると,さまざまな言語の音素をカバーできる可能性が高くなる。
断片化した熱帯林におけるフタバガキ雑種稚樹の生育環境と環境順応特性の解明

フタバガキ雑種稚樹(S. leprosula×S. curtisii)の光合成能力や蒸散速度などの特性は、両親種のほぼ中間的な値を示した。両親種の生態特性として、S. leprosulaは、谷筋など斜面下部に分布し成長速度が速いが、S. curtisiiは尾根部を中心に分布し、比較的成長速度が遅いことが知られている。S. leprosulaは光合成速度が大きく、高い成長速度の一因になっていると考えられた。また高い葉内窒素濃度が高い光合成速度の維持に貢献していると考えられた。一方、S. curtisiiは、S. leprosulaや雑種個体に比べ、葉の水利用効率が高く、厚い葉を持つため、尾根部の乾燥した環境に有利であると考えられた。雑種個体の光合成能力や水利用効率などの特性は、両親種とほぼ中間的な特徴を持っていたことから、生育適地や生態特性も両親種とほぼ中間的な位置になったと考えられた。フタバガキ科Shorea属の雑種稚樹の葉の形態特性を明らかにするために、雑種稚樹と両親種の葉の特性を比較検討した。調査はシンガポールのBukit Timah自然保護区(164ha)で行った。林内に生育する稚樹のDNA解析により、Shorea leprosula×S.curtisii間の雑種を確認し、調査対象とした。また、雑種個体の近くで生育していた、両親種のS.leprosulaとS.curtisii稚樹も対象とした。調査には、被陰環境にあった各種57枚の葉を用い、葉脈対数、葉厚、クチクラ厚など葉内形態、葉の硬さ、葉面積あたりの葉重(LMA)、窒素濃度を測定した。葉の厚さ、LMA、硬さはS.curtisiiで高くS.leprosulaで低かった。逆に、葉の窒素濃度はS.leprosulaで高く、S.curtisiiで低くなった。雑種個体の葉は両親種とほぼ中間的な特徴を示した。親種の生態特性として、S.leprosulaは、比較的低地に分布し、成長速度の速い先駆種的な特徴を持つが、S.curtisiiは丘陵林の尾根部を中心に分布し、比較的成長速度が遅いことが知られている。S.curtisiiの葉は、S.leprosulaや雑種個体に比べ、厚く、硬いためしおれにくい特徴を持っており、これらは尾根部の乾燥した環境に有利であると考えられた。一方、S.leprosulaの葉は、薄く柔らかいため乾燥によるしおれには弱いと考えられるが、葉の窒素濃度が高いため、光合成速度も高くなると予測された。この高い光合成速度はS.leprosulaの高い成長速度を実現する要因の一つになっていると考えられた。一方、雑種個体の葉の特性は、両親種とほぼ中間的な特徴を持っていたことから、生育適地や生態特性も両親種とほぼ中間的な位置にあると考えられた。フタバガキ科Shorea属の雑種稚樹の葉の形態特性を明らかにするために、雑種稚樹と両親種の葉の生理生態特性を比較検討した。対象とする稚樹のDNA解析により、Shorea leprosula×S.curtisii間の雑種を確認し、調査した。また、両親種のS.leprosulaとS.curtisii稚樹も対象とした。調査は各種5個体を用い、飽和光合成速度、最大電子伝達速度、窒素濃度などを測定した。葉の飽和光合成速度はS.leprosulaで最も高く、雑種、S.curtisiiの順に低くなった。蒸散速度、気孔コンダクタンスや葉内窒素濃度もS.leprosulaで高く、雑種、S.curtisiiの順に低くなった。一方、葉の水利用効率はS.curtisiiで高く、S.leprosulaに比べ、約2倍の値を示した。葉の厚さの指標となるLMAはS.curtisiiで高く、厚い葉を持つことが分かった。また、雑種個体の水利用効率やLMAなどの特性も、両親種のほぼ中間的な値を示した。両親種の生態特性として、S.leprosulaは、谷筋など斜面下部に分布し成長速度が速いが、S.curtisiiは尾根部を中心に分布し、比較的成長速度が遅いことが知られている。S.leprosulaは光合成速度が大きく、高い成長速度の一因になっていると考えられた。

一方、S.curtisiiは、S.leprosulaや雑種個体に比べ、葉の水利用効率が高く、厚い葉を持つため、尾根部の乾燥した環境に有利であると考えられた。雑種個体の光合成能力や水利用効率などの特性は、両親種とほぼ中間的な特徴を持っていたことから、生育適地や生態特性も両親種とほぼ中間的な位置にあると考えられた。フタバガキ雑種苗の乾燥に対する光合成など生理機能の応答を明らかにするために、雑種と両親種(S.leprosulaとS.curtisii)のポット苗の土壌を乾燥させる操作実験を行った。葉の耐乾性の指標となる夜明け前の水ポテンシャル(φ)やしおれ点での葉の水ポテンシャル(ψwtlp)は、実験前に比べいずれの樹種でも有意に低下し、乾燥に対して耐乾性を向上させていた。光合成能力の指標となる、最大光合成速度や光化学系IIの最大光量子収率(Fv/Fm)は、実験前後でいずれの樹種でも低下が見られたが、特にS.leprosulaで明瞭な機能低下が見られた。水利用特性の指標となる、気孔コンダクタンスや蒸散速度、水利用効率は、S.leprosulaが乾燥に対して水利用効率を変えずに高い蒸散速度を維持していたのに対し、S.curtisiiや雑種は乾燥に対して水利用効率を高めて対応している傾向が見られた。上記の結果は、各樹種の森林内での分布特性を明確に反映していた。つまり、谷部に生育し、成長速度の速いS.leprosulaは、耐乾性が低く、乾燥時に光合成系の機能が低下するものの、高い光合成・蒸散速度を維持し、水利用効率も低いままであり、強度乾燥時には死亡確率が増大する恐れがある。一方、尾根に分布し、成長速度が遅いS.curtisiiや、両親種の中間的な環境に分布し、成長速度も中間程度の雑種は、乾燥時に耐乾性や水利用効率を高め、光合成や蒸散能力の低下の度合いも低く、乾燥に対する適応能力も高いと考えられる。この結果から、今後熱帯雨林の乾燥化や降水パターンが変化すれば、耐乾性の低いS.leprosulaは生存確率が低下する恐れがあり、逆に耐乾性の高いS.curtisiiや雑種はS.leprosulaと置き換わって分布を拡大させる可能性があることが示唆された。
イネ科バイオマスの利用性向上を指向したフラボノイド修飾型リグニンの改変

イネ科植物は、樹木を凌ぐ高いバイオマス生産性と優れた環境適応性を併せ持つ有用植物種を多数含み、経済性の優れた木質バイオリファイナリーシステムを担うバイオマス供給源として世界的に期待されている。本研究では、イネ科植物のバイオマスに特有のフラボノイド修飾型及びアシル修飾型リグニンの生合成機構の解明と代謝工学的特性改変に関する究明を進め、イネ科バイオマスの利用性向上を目指した研究を行う。具体的には、フラボノイド修飾型及びアシル修飾型リグニンの形成に関わるイネ遺伝子群の同定を進め、その量や構造を様々に改変した形質転換イネを作出し、植物体の成長特性やバイオマスの各種利用性の比較評価を行う。これまでに、イネにおけるフラボノイド修飾型リグニンの形成に関わる複数のフラボノイド合成遺伝子の同定とその発現抑制によるフラボノイド修飾型リグニンを欠失した独自の形質転換イネの作出に成功している。またアシル修飾型リグニンの形成に関わると予想されるリグニン前駆体アシル化酵素の解析にも着手した。平成30年度は、昨年度に引き続き、フラボノイド修飾型リグニンを欠失した形質転換イネの更なる特性解析を進めるとともに、アシル修飾型リグニンの形成に関わるとリグニン前駆体アシル化酵素の解析を進めた。前者については、特にフラボノイド芳香核水酸化酵素及び芳香核メチル化酵素の機能欠損変異体の解析を行い、両者においてバイオマス構造の特徴的な変化とともに、バイオマス糖化性の向上が顕著に見られることを明らかにした。一方、後者については、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集により、アシル修飾型リグニンの形成に関わるリグニン前駆体アシル化酵素の機能欠損変異体の作出を進めた。以上の成果の一部を取り纏め、論文発表と学会発表を行った。計画通り、複数のフラボノイド修飾型リグニンを欠失した形質転換イネの特性解析をすすめ、バイオマス構造の変化とともに、バイオマス糖化性の向上が顕著に見られることを明らかにした。これらの結果を取り纏め、2報の論文を投稿し、うち1報はバイオマス科学を含む植物科学研究分野で権威のある国際誌New Phytologist(IF = 7.433)に受理され、もう1報も国際誌で改訂中となっている。さらにアシル修飾型リグニンの形成に関わると予想されるリグニン前駆体アシル化酵素遺伝子の同定とゲノム編集による機能欠損株の作出も順調に進行していることから、当初の計画以上に進展していると判断した。引き続き、イネ科植物におけるフラボノイド修飾型及びアシル修飾型リグニンの合成に関わる遺伝子群の解析とその発現抑制株・機能破壊変異株の作出と特性解析を進める。フラボノイド修飾型とアシル修飾型リグニンを共に欠失した多重変異イネの作出にも着手する。平成29年度は、それらフラボノイド修飾型リグニンを欠失した形質転換イネの更なる特性解析を進めるとともに、アシル修飾型リグニンの形成に関わると予想されるリグニン前駆体アシル化酵素の解析にも着手した。前者については、複数のフラボノイド修飾型リグニンを欠失した形質転換イネにおいて、バイオマス構造の変化とともに、バイオマス糖化性の向上が顕著に見られることを明らかにした。一方、後者については、アシル修飾型リグニンの形成に関わると予想される2つのリグニン前駆体アシル化酵素ホモログ遺伝子を選定し、各遺伝子のシングルノックアウト株の解析を行ったところ、いずれにおいてもアシル修飾型リグニンの形成が顕著に抑制されていることが分かった。現在、両遺伝子の機能を欠損した二重変異体の作出と解析を進めている。さらにアシル修飾型リグニンの形成に関わると予想されるリグニン前駆体アシル化酵素遺伝子の同定にも成功していることから、当初の計画以上に進展していると判断した。

これまでに、イネにおけるフラボノイド修飾型リグニンの形成に関わる複数のフラボノイド合成遺伝子の同定とその発現抑制によるフラボノイド修飾型リグニンを欠失した独自の形質転換イネの作出に成功している。またアシル修飾型リグニンの形成に関わると予想されるリグニン前駆体アシル化酵素の解析にも着手した。平成30年度は、昨年度に引き続き、フラボノイド修飾型リグニンを欠失した形質転換イネの更なる特性解析を進めるとともに、アシル修飾型リグニンの形成に関わるとリグニン前駆体アシル化酵素の解析を進めた。前者については、特にフラボノイド芳香核水酸化酵素及び芳香核メチル化酵素の機能欠損変異体の解析を行い、両者においてバイオマス構造の特徴的な変化とともに、バイオマス糖化性の向上が顕著に見られることを明らかにした。一方、後者については、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集により、アシル修飾型リグニンの形成に関わるリグニン前駆体アシル化酵素の機能欠損変異体の作出を進めた。以上の成果の一部を取り纏め、論文発表と学会発表を行った。計画通り、複数のフラボノイド修飾型リグニンを欠失した形質転換イネの特性解析をすすめ、バイオマス構造の変化とともに、バイオマス糖化性の向上が顕著に見られることを明らかにした。これらの結果を取り纏め、2報の論文を投稿し、うち1報はバイオマス科学を含む植物科学研究分野で権威のある国際誌New Phytologist(IF = 7.433)に受理され、もう1報も国際誌で改訂中となっている。さらにアシル修飾型リグニンの形成に関わると予想されるリグニン前駆体アシル化酵素遺伝子の同定とゲノム編集による機能欠損株の作出も順調に進行していることから、当初の計画以上に進展していると判断した。引き続き、イネ科植物におけるフラボノイド修飾型及びアシル修飾型リグニンの合成に関わる遺伝子群の解析とその発現抑制株・機能破壊変異株の作出と特性解析を進める。次年度は、フラボノイド修飾型とアシル修飾型リグニンを共に欠失した多重変異イネの作出にも着手する。フラボノイド修飾型とアシル修飾型リグニンを共に欠失した多重変異イネの作出にも着手する。
医療・ケアに伴う自由の制約に関する比較法的研究

【課題A】イギリスの改正法案の研究昨年度の研究において、イギリスの法律委員会が2017年3月に刊行した最終報告書の内容を明らかにしたが、今年度は、この報告書に対して2018年3月14日に政府が公表したレスポンスを入手し、中身を検討した。その結果、政府は自由剥奪セーフガードに代わる新しい制度(Liberty Protection Safeguards, LPS)を導入することを決定したことがわかった。LPS導入に当たって、とりわけ大きな改革が必要となるのは、かねてから運用上大きな課題であるとされてきた精神保健法上の強制入院手続きとの関係である。政府は、同意能力を欠くために非自発的なケアが必要となる者に対しては、精神的治療と身体的治療とを問わず、一つのスキームの上で入院の手続きがなされるべきであるという立場を採用した。わが国は、精神治療の場面にしか非自発的入院手続きのためのセーフガードが存在しておらず、患者が身体的なケアを必要とする場面については特に論じられてこなかった。イギリスが当初、治療の性質に応じてセーフガードを分けていたもののうまく機能しなかったという事実は、これから制度構築を目指すわが国にとって非常に示唆的である。【課題B】障碍者権利条約12条に関する研究国連障害者権利委員会に提出された各国のレポートを調査し、特に本研究テーマに関連するところの、障害者の法的能力の平等を保障する条約12条について、締約国の履行状況を分析した。その結果、67の地域または国のうち、58が12条を満たしていないとの判定を受けた。その他の9カ国も完全に条約を満たしているとの評価は受けておらず法改正への姿勢が評価されるにとどまっているが、カナダは本人が法的能力を行使するためのサポートを受けられるような枠組みを構築している点でポジティブな評価を受けていることがわかった。【課題A】イギリスの改正法案の研究2018年度は、研究計画のとおり引き続きイギリスの法改正の動向を追うことができた。9月にはカーディフ大学よりフィリップ・フェネル教授を招待し、2回の講演会にわけてそれぞれ自由剥奪セーフガードについて、および精神保健法の改正について最新の議論を紹介していただいた。その講演内容については、2019年末に刊行予定である。【課題B】障害者権利条約12条に関する研究国連のレポートの中で特に評価の高かったカナダに赴き資料収集を行った。オンタリオ州の法律委員会が2017年3月に「法的能力と後見制度」に関する最終報告書を公表しており、次年度はその中身について明らかにする予定である。【課題C】日本法に関する研究わが国における地域包括ケアと意思決定支援のあり方に関する研究を遂行中である。権利擁護支援の必要な人の発見と、早期の段階からの相談・対応体制の整備、成年後見制度を含む意思決定支援制度への接続がなされるようになるためには、地域連携ネットワークづくりが不可欠である。本年度は、市町村長による成年後見制度の申立ての意義を分析する中で、利用者と後見制度をつなぐ専門職から構成される中間団体の存在の重要性を明らかにした。この研究成果は、雑誌にて公表済みである。1.外国法から得られる示唆の探求【課題A・B】判断能力が不十分な者に対して医療・ケアを提供するために、やむを得ず本人の同意に基づかず、その自由を制約するための法的手続のあり方については、イギリスにおけるDoLSの改正状況から得られた示唆をまとめる(【課題A】)。次に、カナダのオンタリオ州の法制度研究を通して、障害者権利条約が締約国に求める「支援型」制度を導入するための示唆を得る(【課題B】)。2.実行可能性を確保するための研究【課題C】要保護成年者の医療・ケアに対して何らかの決定・変更がなされる際に、現在、行政・司法・民間機関がどのような役割を果たしているのか、その実態を調査し、それを踏まえて、各機関に対して将来どのような内容および範囲の職権を認め、義務を課しうるかを検討する。3.立法モデルの提示・具体的提言【課題D】上記の研究1および2によって得られた成果に基づき、立法モデルの提示および当該立法を実現するために必要な制度改革に関して具体的な提言を検討し、論文にまとめる。本研究は、判断能力が不十分な成年者が、医療やケアを受けるためにその身体の自由に関連する何らかの決定を受ける必要性が生じた場合に、一方でその者の「安全」を最大限に確保しつつ、他方で「自律的な個人として尊重される」という基本的人権に対する侵害を最小限にとどめるためには、どのような法的システムを整備しなければならないかを検討し、提言を行うことを目的とする。そのために、(1)既にそのようなシステムを有するイギリス法(2005年精神能力法)を参考にするとともに、(2)2014年に批准した国連障害者権利条約が、障害者の身体の自由に関して、どのような法的保障を要求しているかを明らかにする。(1)および(2)の研究によって得られた知見を踏まえて、(3)わが国が将来、判断能力が不十分な成年者の身体の自由に関する決定が行われる際に導入すべき適正手続のあり方を検討し、立法モデルを示すことを目的とする。2016年度は、12014年に実施された2005年精神能力法の立法後調査および2それに対する政府意見書を手掛かりに、現行法に対して指摘される問題点を探った。また、障害者権利条約のうち、本研究課題と特に関係のある12条及び14条について調査した。

112条は、判断能力が不十分な成年者の意思決定制度のあり方として、従来の「代行決定型」から「支援型」への転換を求めるものと言われている。本条については、条約が要求する「支援型」の制度とはいかなる特徴を備えたものと考えられているのか、国際法上の議論を踏まえて検討した。214条は、障害者が恣意的に自由を奪われない権利を有することを確認し、国家に対して不当な自由の剥奪から障害者を保護するための法的手続きを用意することを義務付ける。本条についても国際法上の議論を調査し、どのような法的手続きの整備が求められているかを分析した。計画書において予定していた通り、1イギリスにおける2005年精神能力法立法後調査および政府意見書を手掛かりに、イギリス法の抱える問題点を明らかにし、2障害者権利条約12条及び14条についても検討することが出来た。これらの点については、2016年11月に開催された日本家族<社会と法>学会大会若手セッションにおいて報告済である。また、近く刊行予定の同学会誌に原稿を提出している。2017年度は、前年度の調査において明らかにしたイギリスの自由剥奪セーフガード(Deprivation of Liberty Safeguards, DoLS)の問題点を克服するために、現在提案されているいくつかの立法政策を調査し、国内の研究会にて報告を行った。イギリスの法律委員会は、2015年7月7日にDoLS改正の提案のためのコンサルテーションペーパーを公刊、寄せられたパブリックコメントに基づき、2017年3月13日に最終報告書を公刊した。これらの改正作業においては、Cheshire West事件最高裁判決(2014年)後に劇的に増加した自由剥奪の認許の申請に対応するための制度設計が検討された。最終報告書では、DoLSに規定された複雑で形式的な手続きを減らし、保護を必要とする国民が利用しやすい制度を低コストに実現することを目標にDoLSに代わる新しい制度として“Liberty Protection Safeguards"(「自由の保障ためのセーフガード」、LPS)が提案された。2017年10月30日、政府はLPSの導入を前向きに検討する旨の暫定的決定(interim response)を表明し、現在進行中の精神保健法(Mental Health Act, MHA)の改正作業と並行して手続きを進めることを明らかにした。DoLSの運用において問題となっていたMHAとの適用関係について調査することにより、わが国の精神保健福祉法と成年後見法との適用関係についても示唆的な研究となった。また、香港中文大学よりMimi Zou助理教授を招き、近年アメリカの研究者を中心として作成された高齢者の人権に特化した国際文書である「シカゴ宣言」や中国の新しい立法に言及しながら、高齢者保護法の国際的な潮流について紹介をいただいた。2017年度は、計画のとおりイギリスに赴き資料収集を行うことができた。また、2017年3月に公刊された報告書に基づき、イギリスにおける最新の改正案について調査を進め、イギリス法研究会にて報告を行った。さらに、前年度の報告書において「今後の研究の推進方策」に示したとおり、香港中文大学のZou助理教授との共同研究を通じて中国における最新の議論を紹介していただくことができた。その講演内容についても翻訳を行い、公刊済である。
非常時における音声通話収容効率向上を実現する新しい通信受付制御方式

IP技術を基にしたNGN網やインターネットなど,実際のパケットネットワークで用いられる音声通話(VoIP)では,呼はパケット単位で送信されており,パケット単位で考察すると,ある瞬間は有音区間のようにバースト的にパケットが到着したり,ある瞬間には無音区間のように全く到着しなかったりと,パケット到着にばらつきが生じ,微視的に帯域が変動する.そのため,平成29年度に検討してきた受付制御をそのまま実際のネットワークに適用し,到着呼の種類,および収容済帯域と閾値の大小関係のみで制御を行うと,パケット到着間隔のばらつきが影響し,パケットロスの増大につながる可能性がある.その反対に,ある程度のパケットロスを許容すれば,積極的な呼の網への収容により,回線交換に比べてより一層の呼損率低減が可能ともなる.したがって,パケット網で緊急通話の呼損率およびパケットロス率を要求値以下しつつ一般通話の呼損率最小化を実現するためには,収容された呼の通信品質が維持されるよう,パケットレベルでの微視的な帯域変動を考慮した受付制御を行う必要があり,その最適閾値は平成29年度に検討した呼レベルの最適閾値とは若干異なる値をとることが予想される.そこで,このパケット到着間隔のゆらぎによる帯域変動を考慮した最適閾値を導出するために,平成29年度に検討してきた,提案方式による制御の呼レベルでの解析結果をもとに,提案方式のパケット網への適用を目指したパケットレベルでの特性解析を,本年度は実施した.本年度は,当初計画通り,パケットレベルにおける特性解析を実施し,回線帯域に対するVoIP収容本数とパケットロス率の関係を,理論的に導出することに成功した.回線交換モデルを用いた非常時通信の適切な受付制御方式,およびある回線帯域に対する,VoIPセッション収容数とそのときに生じるパケットロス率の関係を,これまでの検討により明らかにしてきている.今後はこれらの結果をもとに,IP技術を基にしたNGN網やインターネットなど,実際のパケットネットワークで用いられる音声通話VoIP)では,呼はパケット単位で送信されており,パケット単位で考察すると,パケット到着にばらつきが生じ,微視的に帯域が変動することに着目し,これまで検討してきた呼制御,パケット到着間隔のばらつきによる統計多重効果を考慮することにより,回線交換モデルに比べてより一層効率的な一般呼の網収容(呼損率低減)を実現する.非常時における緊急通話と一般通話両者の確保を実現する新しい受付制御方式を実現するために,まず,IP技術を基にしたNGN網やインターネットなどパケット網における,同時管理数が有限なSIPサーバでのセッション管理など,呼単位での制御セッション(通話)管理メカニズムを,呼単位に受付・通話時間制御が行われる回線交換としてモデル化を行い,緊急通話と通話時間に制限のある一般通話の二種類の呼が到着する状況において,一般通話到着時の収容済トラヒック状況及び制御パラメータ(閾値)に基づいて一般通話を適切に呼損とする場合(以下,即時モデル),さらに一般通話に多少の接続までの待機を許容する場合(以下,待時モデル),に関して,待ち行列理論を用いた解析を利用して,緊急通話を必要数確保しつつ一般通話の網内収容数最大化を実現する閾値を理論的に導出する.続いて,厳密な各呼への帯域割当管理を行わないパケット網を対象として,VoIPセッションの網内収容数とパケットロスによるVoIP通話品質劣化の関係を考慮しながら,適切な網内収容数を決定する.これまでと同様に緊急通話と通話時間に制限のある一般通話の二種類の呼が存在する状況を対象に,即時・待時両モデルに関するパケットレベルでの理論解析により,両通信の呼損率に加えて,収容された両通信のパケットロス率をそれぞれ導出し,インターネットやNGN網でも効率的に運用可能な,単純な呼損率のみならず収容された各VoIPセッションへの要求パケットロス率を考慮した即時・待時両モデルに関するパケット網における適切な閾値設定法の研究開発を行う.非常時を対象とする本研究では,新規通話到着時に,その時点で網内に収容されている通話の総帯域(以下,収容済帯域)が制御パラメータである閾値より大きく,かつ到着呼が一般通話の場合に,これを受付拒否(呼損)とする.さらに,収容された一般通話には事前に予告する通話時間の制限を設け,網内に収容された一般通話が制限通話時間を超えた場合にはこれを強制切断する制御を提案する.従って,緊急通話の呼損率を要求値以下に抑えつつ一般通話の呼損率を最小にするには,適切な閾値の設定が必要である.これに対し,最も単純なモデルである,緊急通話一般通話ともに即時呼の場合に関して,様々なトラヒック状況に対して数値解析により閾値と呼損率の関係を求め,最適閾値の導出に既に成功している.そこで本年度は,この方式を,到着した一般通話が網内に収容不可の場合に,すぐに棄却して呼損とはせず待機状態とする待時モデルに拡張し,一般通話が待機中に網の混雑が解消した時点で網に収容することで,これまでは呼損としていた一般通話の網への収容可能性を高め,これまで同様緊急通信を必要数確保しつつ,一般通信のさらなる呼損率低減を実現した.この待時モデルでは,即時モデルと同様に定常状態を仮定し,提案方式を待ち行列理論によりM1M2/M1D2/S/S(M,ξ)でモデル化し,様々なトラヒック状況に対して数値解析により閾値と呼損率の関係を求めた.

その結果,緊急呼の呼損率を悪化させることなく一般呼の呼損率改善を実現するためには,一般呼に対して極めて僅かな待時待ち行列を用意するだけで十分であることを,理論的に示した.この研究成果は,本方式を実現する上で,性能を向上させるために若干のコストしか必要としないことを示唆しており,工学上極めて重要な事実が得られたものと確信する.IP技術を基にしたNGN網やインターネットなど,実際のパケットネットワークで用いられる音声通話(VoIP)では,呼はパケット単位で送信されており,パケット単位で考察すると,ある瞬間は有音区間のようにバースト的にパケットが到着したり,ある瞬間には無音区間のように全く到着しなかったりと,パケット到着にばらつきが生じ,微視的に帯域が変動する.そのため,平成29年度に検討してきた受付制御をそのまま実際のネットワークに適用し,到着呼の種類,および収容済帯域と閾値の大小関係のみで制御を行うと,パケット到着間隔のばらつきが影響し,パケットロスの増大につながる可能性がある.その反対に,ある程度のパケットロスを許容すれば,積極的な呼の網への収容により,回線交換に比べてより一層の呼損率低減が可能ともなる.したがって,パケット網で緊急通話の呼損率およびパケットロス率を要求値以下しつつ一般通話の呼損率最小化を実現するためには,収容された呼の通信品質が維持されるよう,パケットレベルでの微視的な帯域変動を考慮した受付制御を行う必要があり,その最適閾値は平成29年度に検討した呼レベルの最適閾値とは若干異なる値をとることが予想される.そこで,このパケット到着間隔のゆらぎによる帯域変動を考慮した最適閾値を導出するために,平成29年度に検討してきた,提案方式による制御の呼レベルでの解析結果をもとに,提案方式のパケット網への適用を目指したパケットレベルでの特性解析を,本年度は実施した.本年度は,当初計画通り,パケットレベルにおける特性解析を実施し,回線帯域に対するVoIP収容本数とパケットロス率の関係を,理論的に導出することに成功した.これまでの研究実施により,緊急通話の呼損率を要求値以下に保ちつつ,一般通話の呼損率を最小化する提案受付制御の有効性を明らかにしてきている.今後は,具体的な制御パラメータである,一般呼受付可否の閾値の,トラヒック状態に応じた決定法を確立していく.さらに,IP技術を基にしたNGN網やインターネットなど,実際のパケットネットワークで用いられる音声通話(VoIP)では,呼はパケット単位で送信されており,パケット単位で考察すると,パケット到着にばらつきが生じ,微視的に帯域が変動することに着目し,これまで検討してきた呼制御を,パケット到着間隔のばらつきによる統計多重効果を考慮することにより,回線交換モデルに比べてより一層効率的な一般呼の網収容(呼損率低減)を実現する.回線交換モデルを用いた非常時通信の適切な受付制御方式,およびある回線帯域に対する,VoIPセッション収容数とそのときに生じるパケットロス率の関係を,これまでの検討により明らかにしてきている.今後はこれらの結果をもとに,IP技術を基にしたNGN網やインターネットなど,実際のパケットネットワークで用いられる音声通話VoIP)では,呼はパケット単位で送信されており,パケット単位で考察すると,パケット到着にばらつきが生じ,微視的に帯域が変動することに着目し,これまで検討してきた呼制御,パケット到着間隔のばらつきによる統計多重効果を考慮することにより,回線交換モデルに比べてより一層効率的な一般呼の網収容(呼損率低減)を実現する.
日常手書き文字の収集と筆者認識への応用

本研究の目的は、筆記者が、記入の制約を受けることなく記入した文字をデータとして多数集め、筆者認識や筆者識別の研究者に提供すると共に、そのデータを用いて筆者認識の研究を行うことを目的としている。上記の目的に従って、以下の研究実績を得た。1.従来、研究に必要な手書き文字データの収集には、名古屋大学大型計算機センターの画像入力装置を利用していたが、研究室で手軽に文字データを収集することを目的として、高性能パソコン、画像入力用スキャナー、大容量磁気ディスク装置を利用して、手書き文字データ収集システムを野澤・竹下研究室に作成した。2.筆記者が、記入の制約を受けることなく書いた文字は、記入枠をはみ出すことがしばしばある。これを画像データから個々の文字データとして切り出し、実験的に利用可能なデータとするためには、多くの困難を伴う。今回の研究で、市販のA4版大の400字詰め原稿用紙に記入された文字を、90%前後の精度で切り出すアルゴリズムの開発、切り出しに利用できるようにした。3.豊田高専の学生が書いた報告書の中から、筆記者10名を選択、各筆記者が約1年の間に亘って書いた10回分の報告書を上記切り出しアルゴリズムを利用してディジタルデータ化した。4.ディジタル化したデータは、A4版大400字×160=64,000文字からなり、主として平仮名と漢字である。ほんの一部カタカナも含まれる。この文字データは文脈のある報告書の中から抽出されたものあり、筆記者が筆記の制約を受けて書いたものではない。従って、これらの文字には筆記者の個人性が損なわれることなく含まれていると考えてよく、筆者認識は筆者識別の研究に有効に利用することができる。
日本周辺北方諸文化に関する比較研究と基本文献デ-タベ-スの作成

1.基本文献デ-タベ-スの作成について本研究班の研究課題の一つは、今までほとんどデ-タベ-ス化されていない学術雑誌および論文集(単行本)に掲載された論文を中心に、北方諸文化研究のための基本文献に関するデ-タベ-スを作成することであった。前年度に設定したデ-タベ-ス作成の基本方針にしたがって、二班に分かれて基本文献の選択と整理、入力の作業等を継続した。一つは「北方文化デ-タベ-ス(NCD)」班であり、名古屋大学教養部で小谷凱宣、斉藤晨二、伊藤紘一らが中心になって文献資料の整理と電算機への入力作業を行なった。もう一つはアイヌ文化に関する「アイヌ・デ-タベ-ス」班で、北海道大学文学部北方文化研究施設において煎本孝、黒田信一郎、煎本(山田)孝子らが中心になって文献資料の整理および電算機への入力作業を継続した。「アイヌ・デ-タベ-ス」の一部は北海道大学大型計算機センタ-を通して既に研究者に公開してあり、電算機によるオン・ライン利用が可能である。「北方文化デ-タベ-ス」は名古屋大学計算機センタ-の大型電算機に入力されており,来年度中には公開する予定である。2.研究成果の刊行昭和63年度と平成元年度の2年間に合計4回の研究会を開催し、研究班メンバ-の研究発表と討論を進めてきた。これらの研究会活動を中心とした共同研究の諸成果をとりまとめた論文集を平成2年3月末までに名古屋大学教養部から刊行する。この論文集の編集は小谷凱宣が担当した。論文執筆者には大林太良、渡辺仁、加藤九祚、斉藤晨二、井上紘一、煎本孝、津曲敏郎、山田(煎本)孝子、斉藤君子、佐々木史郎、庄司博史、小谷凱宣が含まれている。名執筆者の論文名は、本実績報告書の裏面に明記してある。1.昭和63年度に2回の研究会を開催し、主としてシベリアとアラスカの原住民諸文化に関する研究の現状を報告し、議論をした。加藤九祚は「シベリア諸文化研究の問題点」を、渡辺仁は「北方狩猟採集民の世界観」をそれぞれ報告し、環極北地域の民族学研究の現状を概観した。ついで、各分担研究者がそれぞれの研究分野についての研究報告をおこない、現時点における各分野の研究の現状と問題を指摘し、それについて議論を深めた。報告者とそのテーマは以下の通りである。井上紘一「17世紀のシベリア:その実体と研究の進展」、佐々木史郎「アムール川、サハリンの諸民族に関する1719世紀のロシヤ文献について」、同「ネネツ族自治区踏査報告」、黒田信一郎「ギリヤークのコスモロジーと動物たち」、斎藤晨二「居住環境としてみた『寒冷ステップ』」、津曲敏郎「内モンゴルのエウェンキ語調査概要」、伊東一郎「東欧におけるシベリア研究の歴史と現状」、小谷凱宣「アラスカ原住民の潜在的諸権利とその容認」。各報告者はこれらの報告内容に基づいて論文を執筆し、来年度末までに論文集を作成する予定である。2.北方諸文化に関する文献データベースの作成は、アイヌ文化に関する文献については北海道大学文学部附属北方文化研究施設で、そのほかのシベリア・アラスカの諸文化の文献については名古屋大学教養部で、それぞれ作業を進めた。アイヌ文献は北海道大学大型計算機センターのADABASを利用しておこない、各文献について36項目をとりあげ、現在も入力を進めている。

一方、シベリア・アラスカの雑誌論文については、名古屋大学大型計算機センターのFAIRSを利用して作業を進め、各文献について11項目のデータを入力中である。1.基本文献デ-タベ-スの作成について本研究班の研究課題の一つは、今までほとんどデ-タベ-ス化されていない学術雑誌および論文集(単行本)に掲載された論文を中心に、北方諸文化研究のための基本文献に関するデ-タベ-スを作成することであった。前年度に設定したデ-タベ-ス作成の基本方針にしたがって、二班に分かれて基本文献の選択と整理、入力の作業等を継続した。一つは「北方文化デ-タベ-ス(NCD)」班であり、名古屋大学教養部で小谷凱宣、斎藤晨二、井上紘一らが中心になって文献資料の整理と電算機への入力作業を行なった。もう一つはアイヌ文化に関する「アイヌ・デ-タベ-ス」班で、北海道大学文学部北方文化研究施設において煎本孝、黒田信一郎、煎本(山田)孝子らが中心になって文献資料の整理および電算機への入力作業を継続した。「アイヌ・デ-タベ-ス」の一部は北海道大学大型計算機センタ-を通して概に研究者に公開してあり、電算機によるオン・ライン利用が可能である。「北方文化デ-タベ-ス」は名古屋大学計算機センタ-の大型電算機に入力されており、来年度中には公開する予定である。2.研究成果の刊行昭和63年度と平成元年度の2年間に合計4回の研究会を開催し、研究班メンバ-の研究発表と討論を進めてきた。これらの研究会活動を中心とした共同研究の諸成果をとりまとめた論文集を平成2年3月末までに名古屋大学教養部から刊行する。この論文集の編集は小谷凱宣が担当した。論文執筆者には大林太良、渡辺仁、加藤九祚、斎藤晨二、井上紘一、煎本孝、津曲敏郎、山田(煎本)孝子、斎藤君子、佐々木史郎、庄司博史、小谷凱宣が含まれている。名執筆者の論文名は、本実績報告書の裏面に明記してある。
ペレット荷電交換中性粒子計測を利用した新しいプラズマ計測法の開発

大型ヘリカル装置(LHD)のプラズマでは、高エネルギー粒子の空間分布がプラズマの性能に大きく依存する。しかしながら、その空間分布のうち半径方向の分布を測定する方法はほとんどなかった。そこで計測ペレットをプラズマに入射して2重荷電交換を中心付近で起こさせ、発生する中性粒子を観測するペレット荷電交換計測を提案し実施した。ペレットの軌跡を時間分解能の優れたCCDで測定したところ、5cm程度であった。一方測定の時間分解能と速度から導かれる空間分解能も同程度であることから、この手法で十分物理的成果を期待できることが確認できた。イオンサイクロトロン加熱プラズマには共鳴領域が存在し、その場所で選択的に高エネルギー粒子の加速が予想される。ペレット荷電交換計測により半径方向の高エネルギー粒子の空間分布を調べたところ同じく共鳴領域で大きなフラックスが観測された。接線入射のNBIプラズマに対して磁気軸を変化させたとき、高エネルギー粒子は磁気軸を内寄せにしたほうが閉じ込めがよいことがPCXからも明らかになり、その空間分布を得ることができた。また磁場強度が弱いと中心付近に高エネルギー粒子が局在している様子が観測された。これはラーマー半径が大きいため周辺部で捕捉粒子が閉じ込っていないことに起因する。ヘリウムイオンに対して共鳴領域を有するイオンサイクロトロン加熱時のヘリウムイオン計測をペレットを用いて行った。使用している中性粒子分析器がヘリウム計測用のチャンネルを有しないため、再現性のある2つのショットで分析器内の粒子弁別用プレート電圧を水素用、ヘリウム用に変えることによりヘリウムと水素を区別した。分析器中での水素の散乱が無視できないので両者の比を取ることにより分布を求めた。イオンサイクロトロン印加時にはヘリウムイオンが共鳴層付近で特に強く加速されていることを確認できた。以上のようにPCXを用いて各種プラズマ中の高エネルギー粒子分布計測手法を確立できた。LHDにおいて半径方向に空間分布をもっ水素のエネルギー分布データを、ペレット荷電交換方法、計測ペレットと40-チャンネルE||Bコンパクト中性粒子分析器(CNPA)を用いて得ることができた。電流モードのチャンネルエレクトロン増倍器(CEMs)を用いることにより、ヘリカル磁場閉じ込めプラズマのような高いカウントレートにおいてもイオン分布が測定できることを実証した。診断ペレットを入射したとき発生する荷電交換中性粒子が発生する。このエネルギー分布を、電子サイクロトロン、NBIおよびイオンサイクロトロンプラズマにおいて測定した。観測可能なエネルギーは1-170keVで、観測してる粒子のピッチ角は|V||/v|0.25であった。またヘリウムの計測も試みられた。ペレット入射によって形成されるポリスチレン(-C8H8-)nの熔発雲に於けるプロトンの中性化係数FO(E)を計算した。また、高速の水素に対する透過長t(E)を発生からCNPAまでに存在するプラズマ中の不純物による効果を考慮しながら計算した。時間分解を有する粒子のエネルギー分布はCEMのカウンティングモードで測定した。数値計算法によりヘリカルプラズマの磁気面に関数として中性粒子の分布を算出した。CNPAのデータ解析では異なるピッチ角、場所および電場により粒子に対するドリフト軌道の分類が必要である。このため非極性電場コードを開発するとともにLHDに対する准解析的な輸送コードを導入した。中性粒子計測のデータ処理を改善するため経験的な密度予測と平滑化手法を用いた。