hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオミメティック筋電義手の開発

本装置は,2チャンネルの筋電位信号を制御信号とし,CGデ表示された義手の開閉角度を仮想的に操作するもので,現在ソフトウェアを開発中である.試作した義手の評価研究段階において,健常者および切断者を用いた義手の制御実験を行い,本研究で開発したヒトの手の運動制御機構の動特性を取り入れた筋電義手の有用性を示した.また,感覚フィードバック装置を用い,健常者による物体把握実験を行い,本研究で開発した感覚フィードバックが義手の物体把握動作に効果があることを確認した.本研究では,ヒトの手の運動制御機構の動特性を取り入れ、かつ感覚フィードバックの機能を備えた指開閉1自由度のバイオミメティック筋電義手を開発し,その有用性と限界を示すとともに,実用化の可能性を明らかにすることを目的とした。具体的には,本義手の実用化を目指し,バッテリ駆動で携帯可能な義手制御システムを試作した.本システムでは小型かつ軽量化を図り、バッテリにより駆動することで,使用者が常に携帯することができる.本システムでは,外部信号により義手の連続開閉動作が6時間可能であることを確認した.さらに,皮膚の持つ粘弾性を備え物体把握時の柔らかさを発揮し,機構部の保護と装飾性を備えた筋電義手グローブを試作した.グローブは,脱タンパク天然ゴムを用いたものであり,従来の市販品と比べ柔軟性に優れている.これにより,義手の負荷になりにくく,本義手が持つ優れた機能を損なわず動作することを示した.また,筋電義手の試用,体験が可能な筋電義手シミュレータを構築した.シミュレータは入力信号である筋電図に応じて,ワクステーションに3次元CGで表示された義手が開閉するものである.健常者が本シミュレータを用いて,仮想的に物体把握が可能であることを示した.
ナチュラルユーザインタフェースを用いた重度重複障害児（者）の視覚認知発達支援

本研究は、重度重複障害児(者)の視覚認知発達支援のため、アイトラッカー(視線計測装置)を用いたナチュラルユーザインタフェース(NUI)主体の情報システムの活用について検討し、教育の場で検証を行うことを目的とした。主に、ユーザの評価に関する教育心理学的検討、およびシステムの構成とプログラムに関する教育工学的検討の2点に着目している。本年度は、一昨年度および昨年度の成果を踏まえ、下記のような検討を行った。1)ユーザの評価に関する教育心理学的検討:システム・プログラムの教育場面での活用において、今までに検討してきた3つの観点による評価手法(チェックシート方式、観察方式、測定方式)を採用してユーザ評価を行い、実践の効果に関する検討を行った。本年度においては研究協力校を増やすことを想定していたが、研究当初からの協力校(2校)においてシステムを活用した教育実践の希望者が増えたため、結果的にこの2校の協力のもとに研究を実施した。2)システムの構成とプログラムに関する教育工学的検討:ローコストのNUIを用いたシステムと、より精度の高いハードウェアを活用したシステムの2種類の教材システムについて検討を行った。前者のローコストのシステムについては、昨年度の実践をもとに教育上の有効性や課題について整理し、研究発表を行った。後者のより精度の高いハードウェアの活用については、昨年度に検討したプロトタイプの機能改善を行い、改善したシステムを教育実践に活用して検証を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、重度重複障害児(者)の視覚認知発達支援のため、アイトラッカー(視線計測装置)を用いたナチュラルユーザインタフェース(NUI)主体の情報システムの活用について検討し、教育の場での検証を行うことを目的としている。主に、ユーザの評価に関する教育心理学的検討と、システムの構成とプログラムに関する教育工学的検討の2点が具体的な課題事項である。本年度は研究初年度であり、以下のような内容に関する検討を行った。1)ユーザの評価に関する教育心理学的検討事前事後アセスメントの手法の検討として、システムの活用評価との関連から、従来用いられている評価手法を整理した。特に、NUI活用の評価手法として、生理的指標の導入についても計画していたため、近赤外光による脳機能計測について検討するとともに、研究協力機関の関係者との協議において、測定方法に関する検討や留意点の確認等を行った。2)システムの構成とプログラムに関する教育工学的検討既存のアイトラッカーを活用した教育的支援のシステムを整理したうえで、本研究で目的とするシステムの要求仕様についての整理を行った。近年、ローコストのアイトラッカーを用いた障害者支援システムが一部の教育関係者の注目を集めているが、視覚認知発達支援の見地から取り組みが容易な教材パッケージの作成ができれば便利である。一方で、より精度の高いハードウェアを活用した教材に関する検討も必要と考えられる。これらの検討を中心に、システムの機能についての整理を行った。ユーザの評価に関する検討、およびシステムの構成とプログラムに関する検討のどちらも予定通りに検討が行われ、平成29年度以降に予定している研究の準備が実施できた。ユーザの評価に関する検討においては、当初の想定より多くの関係機関の協力が得られている。本研究は、重度重複障害児(者)の視覚認知発達支援のため、アイトラッカー(視線計測装置)を用いたナチュラルユーザインタフェース(NUI)主体の情報システムの活用について検討し、教育の場で検証を行うことを目的としている。ユーザの評価に関する教育心理学的検討、およびシステムの構成とプログラムに関する教育工学的検討の2点を主な課題事項としている。本年度は、前年度に実施してきた内容を踏まえ、下記のような検討を行った。1)ユーザの評価に関する教育心理学的検討事前事後アセスメントの評価手法について、従来用いられている評価手法を3つの観点(チェックシート方式、観察方式、測定方式)から整理し、研究協力機関の関係者の協力のもとに、これらの評価手法の適用を行った。2)システムの構成とプログラムに関する教育工学的検討本年度は、ローコストのアイトラッカーを用いたパッケージ教材の作成と、より精度の高いハードウェアを活用した教材の検討の2点について取り組む計画であった。前者のローコストのアイトラッカーについては、パッケージ教材の構成の検討を行ったうえで実際に教材を作成し、実際に教育現場での適用を行い、その有効性や課題についての確認を行った。後者のより精度の高いハードウェアの活用については、市販の高度な測定が可能なアイトラッキングシステムを視覚認知発達支援に活用できるようにするための技術的検討を行い、プロトタイプの開発と動作確認を行った。年度当初の計画の内容について予定通り実施することができた。より精度の高いハードウェアに関しては、当初はシステム構成の検討までの計画であったが、プロトタイプの開発や動作確認まで進んでおり、最終年度の研究に向けて順調に進展しているといえる。

本年度においては研究協力校を増やすことを想定していたが、研究当初からの協力校(2校)においてシステムを活用した教育実践の希望者が増えたため、結果的にこの2校の協力のもとに研究を実施した。2)システムの構成とプログラムに関する教育工学的検討:ローコストのNUIを用いたシステムと、より精度の高いハードウェアを活用したシステムの2種類の教材システムについて検討を行った。前者のローコストのシステムについては、昨年度の実践をもとに教育上の有効性や課題について整理し、研究発表を行った。後者のより精度の高いハードウェアの活用については、昨年度に検討したプロトタイプの機能改善を行い、改善したシステムを教育実践に活用して検証を行った。ユーザの評価に関する検討では、実際にアセスメントを実施するとともに、システム活用における測定・分析手法について詳しく検討する。システムの構成とプログラムに関する検討では、ローコストの教材パッケージの作成や、より精度の高いハードウェアを活用した教材に関する検討を実施する。ユーザの評価に関する検討では、新規の対象者を含め、アセスメントの実施を進めていく。システムの構成とプログラムに関する検討では、現在までの検討を踏まえて機能の改善や修正等を加え、最終的なシステムのまとめを行う。研究成果の発表については、ローコストのアイトラッカーを用いたパッケージ教材について国際会議で発表することが決定しており、その他の内容についても国内の学会や国際会議で発表する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
複合知覚支援を伴うバイラテラル遠隔操作システムの開発

本研究では、マスタ・スレーブ型ロボットを用いた力覚フィードバック機能を有する遠隔操作システム(バイラテラル遠隔操作システム)の性能向上に成功した。具体的にはACに挙げる3つの機能をバイラテラル遠隔操作システムに付加した。A)バイラテラル遠隔操作のための符号化/復号化器、遅延補償器、通信プロトコルを開発し、鮮明な触覚情報と高精細な視覚情報の伝達を可能にした。B)視覚情報と触覚情報に基づき、操作者や操作対象の状態を推定する手法を開発した。C)状態推定値に基づき操作者の動作を機械的に補助する手法を開発した。本研究は、課題A課題Cから成り、複合知覚支援機能をバイラテラル遠隔操作システムに付加することを目的としている。25年度は課題B『視覚情報と触覚情報に基づく操作者と操作対象の状態推定』に取り組んだ。課題BはB1とB2のサブテーマで構成される。また、研究が予定よりも進展したため、課題C『状態推定値に基づく操作者の動作の機械的補助』にも着手した。課題CはC1とC2のサブテーマで構成されており、25年度はサブテーマC1に取り組んだ。さらに下記の研究成果を、査読付き原著論文(5件)、招待講演(3件)、査読付き国際会議論文(13件)などを通じて、国内外に広く発信した。■B1.操作対象の状態推定:バイラテラル遠隔操作の利点の1つとして、操作者と操作対象の触覚情報を抽出できることが挙げられる。触覚情報に加えて操作対象の位置・姿勢を変位センサを用いて計測することで、操作対象の硬さ、位置、形状などの状態をリアルタイムに推定する手法を提案した。また、有効性を検証するために、『バイラテラル遠隔操作システム試作機』を用いて、3次元空間上に置かれたプレートの硬さ、位置、傾きをオンライン推定する実験をおこなった。■B2.操作者の状態推定:上記のB1と類似した方法で操作者の動作特徴などの状態を推定した。まず、技能が必要になる具体的な動作(今回は鉛筆による紙面に対する筆記動作)の触覚情報を『バイラテラル遠隔操作システム試作機』を用いて電子データとして抽出した。■C1.単純動作の自動化:課題Bで保存した電子データを任意の時間に『バイラテラル遠隔操作システム試作機』を用いて自動再生することに成功した。保存時に人の手で筆記した字体と自動再生した字体が一致したことから、動作特徴が適切に抽出できたことが示された。24年度は、通信制約下で鮮明な触覚情報と高精細な視覚情報を伝送するために、課題A『視触覚通信のための量子化器、遅延補償器、通信プロトコルの開発』に取り組んだ。課題Aは下記に示すA1、A2、A3のサブテーマで構成される。■A1.量子化器の開発:無線通信などの通信帯域制限が厳しいネットワーク下で触覚情報を伝送する場合には、触覚情報の量子化が必要になる。そこで、ロボット制御系の量子化の影響を低減化する効果がある最適分散動的量子化器を開発した。また、『触覚通信システム』を試作し、実験をおこなうことで最適分散動的量子化器の有効性を検証した。■A2.遅延補償器の開発:マスタ・スレーブ間の通信遅延が大きいほど触覚通信の安定性や性能は劣化する。そこで、位置制御のための遅延補償器を『触覚通信システム』に実装し、実験的に有用性を検証した。具体的には、10000km程度の超遠距離間(三重大学工学部ーイタリア・パドバ大学間)にマスタロボットとスレーブロボットを設置し、バイラテラル遠隔操作の実験をおこなった。■A3.通信プロトコルの開発:バイラテラル遠隔操作では、視覚通信が触覚通信に干渉し、システムの不安定化の要因である遅延やジッタを増大させる。そこで、視触覚データの伝送レートを動的に調整する『レート制御器』と、1フレーム分の画像データを複数のブロックに分割して伝送する『符号化器』を開発し、『触覚通信システム』にカメラとディスプレイを追加することで構成される『バイラテラル遠隔操作システム試作機』を用いた実験により、有用性を検証した。上記の研究成果は、原著論文(4件)、招待講演(1件)、国内会議発表(5件)などを通じて、国内外に広く発信した。本研究は、課題A課題Cから成り、複合知覚支援機能をバイラテラル遠隔操作システム(力覚フィードバック機能を持つマスタ・スレーブ型遠隔操作システム)に付加することを目的としている。26年度は課題C『状態推定値に基づく操作者の動作の機械的補助』に取り組んだ。課題Cは下記に示すC1とC2のサブテーマで構成される。■C1.単純動作の自動化:課題Bで作成したデータベースに基づき、単純な繰り返し動作をバイラテラル遠隔操作システムで自動的に実行させる実験をおこなった。

データベースから被験者の熟練動作に関するパラメータを抽出し、『バイラテラル遠隔操作システム試作機』に再現させた。具体的には被験者のアルファベット26文字の筆跡・筆圧をデータベースに保存し、任意の英単語を自動生成することに成功した。開発システムは紙面の位置・姿勢も自動推定できるために、保存時と再現時に筆記紙面の位置・姿勢が変化しても筆記動作の再現することができる。■C2.ロボットと操作対象の同期:操作対象が速度を持つ場合、スレーブロボットの速度を操作対象に同期させることで、操作者はあたかも静止物体を扱うように操作することが可能になる。カメラを用いて操作対象の位置とロボットの位置の相対距離を計測することで、移動する物体に対する単純動作を自動化するシステムを開発した。上記の研究成果は、査読付き原著論文(3件)、査読付き国際会議論文(9件)などを通じて、国内外に広く発信した。工学24年度に引き続き25年度も予想以上に研究が進展したため、26年度研究の一部である、課題C『状態推定値に基づく操作者の動作の機械的補助』のサブテーマC1に着手した。課題Aと課題Bに関して多くの成果を挙げただけでなく、C1に関しても既に、国内会議発表(1件)などの成果を発表しており、本研究は当初の計画以上に進展していると判断できる。25年度は予想以上に研究が進展したため、本年度中に前倒し支払い請求をおこない、25年度に計画していた『バイラテラル遠隔操作システム試作機』を製作することで、25年度研究の一部である、課題A『視触覚通信のための量子化器、遅延補償器、通信プロトコルの開発』のサブテーマA3に着手した。A1とA2に関して多くの成果を挙げただけでなく、A3に関しても既に、国内会議発表(3件)などの成果を発表しており、本研究は当初の計画以上に進展していると判断できる。25年度の研究成果を基にして、引き続き、課題C『状態推定値に基づく操作者の動作の機械的補助』に取り組む。サブテーマC2『ロボットと操作対象の同期』では、操作対象の運動の再現性を確保するために『擬似操作対象』を試作する。また、『バイラテラル遠隔操作システム試作機』の駆動のために必要な消耗品類である『アクチュエータ』、『エンコーダ』、『モータドライバ』『制御回路用電子部品』、『機械部品』を購入する。さらに、研究成果を国内会議、学会誌を通じて発信するために『国内会議旅費・交通費』、『会議費』、『学会誌投稿料』を使用する。25年度は、24年度に実施した課題A『視触覚通信のための量子化器、遅延補償器、通信プロトコルの開発』を継続する。また、課題Aの研究によって得られた結果を基に、課題B『視覚情報と触覚情報に基づく操作者と操作対象の状態推定』の研究を開始する。課題Bはサブテーマ『B1.操作対象の状態推定』と『B2.操作者の状態推定』から構成される。サブテーマB2では、状態推定した操作者の特性を検索するための『データベース』を試作する。26年度以降は、課題Aと課題Bの研究によって得られた結果を基にして、課題C『状態推定値に基づく操作者の動作の機械的補助』の研究を開始する。課題Cはサブテーマ『C1.単純動作の自動化』と『C2.ロボットと操作対象の同期』から構成される。
原始ブラックホール形成の精細解析とそれを用いたインフレーション宇宙の探査

宇宙には、星や銀河のように物質密度の高い領域と、星などが殆ど存在しない物質密度の低い領域とがある。宇宙論ではこの密度の濃淡を密度ゆらぎと呼ぶ。このゆらぎを様々な波長の成分に分解すると便利である。宇宙には星のスケール、銀河スケール、銀河団スケールなどの様々な波長のゆらぎがある。原始ゆらぎのパワースペクトルのうち、長波長側のごく一部は宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Background, CMB)や宇宙大規模構造の観測から精細に決められている。一方、短波長の原始ゆらぎを調べることでも初期宇宙のゆらぎ生成機構に対する示唆が得られる。そのためには短波長原始ゆらぎが引き起こす宇宙論的な効果に着目する必要がある。例えば、短波長成分がある程度大きいと、星などができるよりはるか昔の初期宇宙で、宇宙を満たしている放射の密度ゆらぎが重力崩壊を起こし、原始ブラックホール(Primordial Black Holes, PBH)が多数形成する。PBH形成を解析するためには、まず超ホライズンスケールの非線形なゆらぎの時間発展を解く必要があるが、その近似解を複数の座標系で定式化し、それらを用いて先行研究のPHB形成シミュレーション結果を統一的に理解した。また、PBH形成の環境効果についても調べ、これらの結果をPhysical Review D誌に発表した。PBHを用いて短波長原始重力波を調べる新たな手法に関する研究もした。短波長原始の振幅が大きいと、テンソルゆらぎの二次の効果で振幅の大きいスカラー型摂動が誘起され、PBHが形成する。観測と矛盾するほどPBHが形成してはいけないという要請から、テンソルゆらぎの振幅に上限を与え、デルタ関数的な原始重力波のパワースペクトルに対しては宇宙マイクロ波背景放射やレーザー干渉計などから得られる制限よりも強い制限が得られた。27年度が最終年度であるため、記入しない。大質量星がその一生を終えるとき、自らの重力によってつぶれてブラックホールが形成される。一方で、星などの構造ができるはるか前の初期宇宙でもブラックホールが形成した可能性があり、このようなブラックホールを原始ブラックホールと呼ぶ(Primordial Black Hole,以下PBH)。PBH形成のためには、初期宇宙でゆらぎの振幅が1のオーダーと非常に大きい必要があるが、PBH形成を引き起こす初期宇宙のモデルも提唱されている。PBHは発見されておらず、宇宙線、重力レンズ、重力波などの多くの観測実験からその存在量に上限が得られている。PBHを研究する意義としては例えば以下の2つがあげられる。1、超巨大ブラックホールの種の候補としてのPBH :多くの銀河の中心には超巨大ブラックホールが存在すると考えられているが、その起源はわかっていない。PBHはその起源を説明し得る。2、ダークマターの候補としてのPBH :宇宙には正体不明の重力源が存在することが知られているが、PBHはそれらダークマター(の一部)である可能性がある。このようにPBHはその存在自体が魅力的であるが、それだけでなく、PBHを研究することで初期宇宙に対する示唆が得られる。PBHを観測と矛盾するほど作りすぎてしまう初期宇宙のモデルを棄却できるためである。私は特別研究員の3年の採用期間の間に、PBH形成過程などを詳しく調べることで初期宇宙を調べる計画であった。13.研究発表、[雑誌論文]の1の論文では、様々な初期ゆらぎプロファイルに対するPBH形成条件を調べた。初期条件としての様々なゆらぎのプロファイルを与え、数値シミュレーションを何万回と繰り返し、PBHが形成されるための初期条件に対する条件を得た。これは申請時に述べた計画の一年目での計画に沿った研究である。この研究においては、数値計算、執筆に至るまで全て私が行った。一方で、星などの構造ができるはるか前の初期宇宙でもブラックホールが形成し得ることが知られており、このようなブラックホールを原始ブラックホールと呼ぶ(Primordial Black Hole,以下PBH)。PBHは発見されておらず、様々な観測実験からその存在量に上限が得られている。PBHはその存在自体が興味深いが、それだけでなく、PBHを研究することで初期宇宙に対する示唆が得られる。これに関連して、PBHの二重形成という現象を初めて数値計算により示した。この現象は、短波長の大振幅な揺らぎが長波長の大振幅な揺らぎに重なって存在しているときに、まず短波長の揺らぎが崩壊して小質量のPBHを形成し、その後大振幅な揺らぎも崩壊し、最初にできた小質量のPBHを飲み込みつつ大質量のPBHが形成するという、非常に興味深い現象である。また、PBHが超巨大ブラックホールを説明し得るかという問題に関しても重要な発見をした。初期揺らぎの統計性がガウシアンだと仮定し、かつPBHが超巨大ブラックホールの起源だとすると、小質量のダークマターミニハローも同時に大量に形成することを指摘した。仮にダークマターが標準的なWIMPであるとすると、それらのミニハローは大量のガンマ線を放射しているはずであるが、そのようなガンマ線は観測されていない。つまり、標準的なWIMPモデルが正しいことが将来的に判明すると、PBHが超巨大ブラックホールであるという可能性は厳しく制限されることになる。

また、これもPBHに関連した研究だが、初期宇宙における音波振動の散逸による小スケールの初期揺らぎの調査についても調べた。宇宙には、星や銀河のように物質密度の高い領域と、星などが殆ど存在しない物質密度の低い領域とがある。宇宙論ではこの密度の濃淡を密度ゆらぎと呼ぶ。このゆらぎを様々な波長の成分に分解すると便利である。宇宙には星のスケール、銀河スケール、銀河団スケールなどの様々な波長のゆらぎがある。原始ゆらぎのパワースペクトルのうち、長波長側のごく一部は宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Background, CMB)や宇宙大規模構造の観測から精細に決められている。一方、短波長の原始ゆらぎを調べることでも初期宇宙のゆらぎ生成機構に対する示唆が得られる。そのためには短波長原始ゆらぎが引き起こす宇宙論的な効果に着目する必要がある。例えば、短波長成分がある程度大きいと、星などができるよりはるか昔の初期宇宙で、宇宙を満たしている放射の密度ゆらぎが重力崩壊を起こし、原始ブラックホール(Primordial Black Holes, PBH)が多数形成する。PBH形成を解析するためには、まず超ホライズンスケールの非線形なゆらぎの時間発展を解く必要があるが、その近似解を複数の座標系で定式化し、それらを用いて先行研究のPHB形成シミュレーション結果を統一的に理解した。また、PBH形成の環境効果についても調べ、これらの結果をPhysical Review D誌に発表した。PBHを用いて短波長原始重力波を調べる新たな手法に関する研究もした。短波長原始の振幅が大きいと、テンソルゆらぎの二次の効果で振幅の大きいスカラー型摂動が誘起され、PBHが形成する。観測と矛盾するほどPBHが形成してはいけないという要請から、テンソルゆらぎの振幅に上限を与え、デルタ関数的な原始重力波のパワースペクトルに対しては宇宙マイクロ波背景放射やレーザー干渉計などから得られる制限よりも強い制限が得られた。本研究課題では、原始ブラックホール(以下PBH)形成条件を精細に決定することが第一の課題であったが、これは達成することができた。様々なゆらぎの実空間でのプロファイルを与える5つのパラメータを含む関数を考案することで、先行研究で得られていたものより一般的な形成条件を探ることを可能にした。その関数の様々なパラメータの組に対応する初期ゆらぎのプロファイルを初期条件として数値シミュレーションを実行し、どのようなプロファイルのゆらぎからPBHが形成するのかを明らかにした。5つのパラメータで特徴付けられる非常に広範な範囲のゆらぎを調べたのにも関わらず、PBH形成条件がプロファイルを特徴付ける2つの量だけでよく記述できることを明らかにした。また、この研究に関連してPBH二重形成についても調べた。この現象はインフレーションで生成されるゆらぎをPBHの生成数を結びつける際に考慮する必要があるため、PBHを用いて初期宇宙を調べる上で重要である。
絨毛細胞における細胞接着因子の発現制御機構の解析

絨毛細胞の機能的分化の重要な指標として、その子宮壁への浸潤能が挙げられる。本研究課題においては、上皮成長因子(EGF)がその接着分子の発現とその浸潤能がいかなる影響を与えるのかをヒト絨毛癌細胞株であるBeWo細胞を用いて研究した。研究方法と得られた結論は以下の通りであった。1)EGFにより、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)分泌は増加を示し、EGFにより絨毛細胞の分化が促進された。2)種々の接着分子インテグリンの発現の変化をノザンブロツトとフローサイトメトリーで観察したところ、EGFによりα2インテグリンのmRNAと蛋白が特異的に増加する。3)EGFによるBeWo細胞の浸潤能、遊走能、接着能の変化をそれぞれマトリゲルを用いた浸潤アッセイBoyden chamberを用いた遊走能アッセイ、コラーゲンを用いた接着アッセイにて検討したところ、浸潤能、遊走能はEGFにより有意に亢進することが観察された。さらにこれらの現象は抗α2インテグリン抗体によって阻害され、α2インテグリンが特異的に関与していることが示唆された。しかし、接着能はEGFにより変化しなかった。以上より、EGFによる絨毛細胞の機能的分化に横着分子α2インテグリンが関与しており、これは、浸潤能と遊走能の亢進に寄与している可能性が示唆された。さらに、α5インテグリンのEGFによる転写制御につき研究を行った。得られた結果は以下の通りである。1)EGF添加後発現量の増加が観察された。2)α5インテグリン遺伝子をBeWo細胞に導入しα5インテグリン遺伝子の転写制御機構を検討したところ、EGFは、a5 integrinの転写活性を対照に比して約5倍増加させた。3)この転写活性化はMEK inhibitor (PD98059)で抑制されず、この転写促進はMAPキナーゼ以外の細胞内シグナル経路が関与することが示唆された。トロホブラスト細胞が母体の子宮内膜に浸潤することで着床が成立するが、これは妊娠に必須であるばかりでなく、トロホブラスト細胞が癌細胞にも匹敵する強い浸潤能を有し、しかもこの浸潤能が厳密に制御されていることは生物学的に興味深い現象である。このトロホブラストの浸潤能には細胞外マトリクスとそれらをリガンドとするインテグリン特にa5およびa1インテグリンが重要な役割を果たしている。一方増殖因子の一つである上皮成長因子(EGF)やサイトカインのうちleukemia inhibitory factor(LIF)やIL-6など、さらにそれらの細胞内情報伝達因子であるMAP kinase系、JAK-STAT系が着床に重要な役割を演じていることも知られている。これらのデータから増殖因子やサイトカインなどが、トロホブラスト細胞に存在する上記の情報伝達系を通じてa5-、a1-インテグリンの発現を制御する可能性が考えられる。これまでに本課題に関連し、ヒト絨毛癌細胞株BeWoを用いて、以下に述べるテーマで研究を行った。EGFによるα5インテグリンの転写活性化のメカニズムの解析a)α5インテグリンはEGFによってBeWo細胞上の発現量の増加が認められた。b)転写開始点より上流923bpまでを含むヒトα5インテグリンプロモータを用い、ルシフェラーゼアッセイにより、EGFによる転写活性化を確認した。

この923bpを順次欠失させ検討したところ、EGFによる活性化は-55/-48に存在するAP-1様配列を含む-84/-36の部分を責任領域としていることが明らかとなった。c)このEGFの作用はMAPキナーゼの阻害剤、dominant negative STAT3の共発現のいずれかによってもで抑制されずPKC阻害剤のH7、Stauroporinによって抑制された。従って、主としてPKC経路依存性のAP-1転写因子の活性化が関与していることが示唆された。ヒト絨毛癌細胞株BeWoをEGFにより刺激すると、すでに報告されているように、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)の分泌が促進される。このことは絨毛細胞の機能的分化の指標とされるが、細胞表面に発現される各種インテグリン分子のEGF刺激下における経時的変化を観察したところ、1)刺激前後でほとんど発現の観察されないもの(α3、α4)、2)刺激の有無に関わらず恒常的に発現されているもの(α1、α6、β1)、3)EGFの刺激により誘導を受け発現の増加が観察されるもの(α2、α5)に大別された。特に、3)に属するインテグリンの中で、α2インテグリンが最も顕著な動向を示していた。さらに、ノザンブロット法により、このα2インテグリンの発現がmRNAレベルで誘導されていることも明らかとした。絨毛細胞の機能的分化のもう一つの指標として、浸潤能の獲得があげられる。我々は、EGFによるBeWo細胞の浸潤能の変化をマトリゲルを用いたinvasion assayで検討した。その結果、浸潤能はEGFにより増加を示し、また、α2インテグリンの機能阻害抗体により、この現象が部分的に抑制された。浸潤が接着とケモタキシスの影響下にあることから、コラーゲンマトリックスに対するadhesion assayおよびBoyden chamberを用いたchemokinetion assayにより検討を加えた結果、EGFは細胞接着性には影響を与えなかったが、浸潤能と同様にケモタキシスを増加させた。この現象は同じくα2インテグリンの機能阻害抗体によって抑制された。以上から、EGFによる絨毛細胞における浸潤能の獲得には、α2インテグリンの発現増加とそれによるケモタキシスの亢進が関与している可能性が示唆された。絨毛細胞の機能的分化の重要な指標として、その子宮壁への浸潤能が挙げられる。本研究課題においては、上皮成長因子(EGF)がその接着分子の発現とその浸潤能がいかなる影響を与えるのかをヒト絨毛癌細胞株であるBeWo細胞を用いて研究した。研究方法と得られた結論は以下の通りであった。1)EGFにより、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)分泌は増加を示し、EGFにより絨毛細胞の分化が促進された。2)種々の接着分子インテグリンの発現の変化をノザンブロットとフローサイトメトリーで観察したところ、EGFによりα2インテグリンのmRNAと蛋白が特異的に増加する。3)EGFによるBeWo細胞の浸潤能、遊走能、接着能の変化をそれぞれマトリゲルを用いた浸潤アッセイ、Boyden chamberを用いた遊走能アッセイ、コラーゲンを用いた接着アッセイにて検討したところ、浸潤能、遊走能はEGFにより有意に亢進することが観察された。さらにこれらの現象は抗α2インテグリン抗体によって阻害され、α2インテグリンが特異的に関与していることが示唆された。しかし、接着能はEGFにより変化しなかった。
岡松参太郎を起点とする帝国と植民地における法実務と学知の交錯

本年度は、1Darryl E. Flaherty, Public Law, Private Practice : Politics, Profit, and the Legal Profession in Nineteenth-Century Japan, (Cambridge, Massachusetts : Harvard University Asia Center, 2013)の全訳を浅古弘監訳『近代法の形成と実践ー19世紀日本における在野法曹の世界(早稲田大学比較法研究所叢書46)』として刊行した。2日本統治時代の花蓮地方法院刑事判決原本仮目録(8冊2,067件)の点検を行い、公開用目録を完成した。2「岡松参太郎文書」のうち台湾関係の文書の翻刻作業に取りかかった。3岡松家関係資料調査のため、岡松家墓所・岡松代官屋敷跡・県立先哲資料館(大分県大分市)日出町歴史資料館・帆足萬里記念館・致道館・松屋寺・西エン<山偏に奄>精舎跡(大分県日出町)及び旧岡松代官屋敷(「良聞居」)(大分県別府市)の見学・調査・資料収集を行った〔「大分合同新聞」2018年12月29日朝刊に記事が載る〕。4第16回「帝国と植民地法制」研究会(2018年6月30日早稲田大学)を開催し、江永博「領有初期の植民地台湾における司法処分と行政処分問題ー林イ<土偏に巳>埔撫墾署管内蕃地殺人事件を事例にー」の報告があった。5第17回「帝国と植民地法制」研究会(2018年11月17日早稲田大学)を開催し、岡本真希子「植民地統治初期台湾における法院通訳ー多言語社会と司法通訳の人材ー」、山中至「『旧刑法』謀殺罪・故殺罪の源流について」の報告があった。1『近代法の形成と実践ー19世紀日本における在野法曹の世界(早稲田大学比較法研究所叢書46)』を刊行することができた。2「花蓮地方法院刑事判決原本」の公開用目録が完成した。3「岡松参太郎文書」の翻刻作業の進捗が順調である。4「帝国と植民地法制」研究会の開催が当初予定より少なく2回であった。平成31(令和元)年度には、1「岡松参太郎文書」のうち台湾関係文書の翻刻作業を継続する。2岡松参太郎をはじめ植民地統治に関係した法学者の研究を進める。3「台中地方法院刑事判決原本」(複製本)及び「花蓮地方法院刑事判決原本」(複製本)の公開を行うための準備を進める。4國立台湾大学の「日治期法院档案」資料庫DBに収載されていない日本統治時代の裁判記録につき、実地調査を行う。5研究会を年4回程度行い、各自の研究成果を論文集にまとめ公刊を目指すことを研究計画の中心としたい。4國立台湾大学の「日治期法院档案」

資料庫DBに収載されていない日本統治時代の裁判記録につき、実地調査を行う。5研究会を年4回程度行い、各自の研究成果を論文集にまとめ公刊を目指すことを研究計画の中心としたい。
多様な人物属性の事前学習に基づく深層特徴を用いた人物画像の照合と検索

カメラ間人物照合への応用を目指し,多様な人物属性(服装,所持物体など)を反映した深層特徴を開発した.畳込ニューラルネットワーク(CNN)の学習を人物属性ラベルの付与された歩行者画像データベースを用いて行い,中間層の特徴を取得し,カメラ間人物照合へ転用した.人物の判別性のより高い特徴をCNNに生成するため,人物属性の組み合わせを用いてCNNを学習する手法を提案した.この手法では,上半身の服装,下半身の服装,それらの色などの属性グループ間の組み合わせに着目し, CNNの学習するラベルの詳細化を行う.ベンチマークデータベースを用いた評価実験により,提案手法の有効性を定量的に確認した.本研究の目的は,カメラ間人物照合と人物画像検索の実用化を目指し,多様な人物属性(服装,所持物体等)を反映した深層特徴を開発することである.平成27年度は,主に以下の研究を遂行した.畳込ニューラルネットワーク(CNN)の学習を人物属性データベースを用いて行った.この人物属性推定CNNから中間層の特徴を取得し,対象カメラ間人物照合データベースを用いて,距離計量学習を適用し,人物照合の評価実験を行った.その結果,人物属性データを用いた事前学習の結果,汎用的なCNN特徴の大幅な性能向上が行えることを確認した.更に,赤いシャツとジーンズなどの多数の属性の組み合わせを持つ人物に共通する人物の見え情報を特徴量として抽出するため,人物属性の組み合わせに基づきCNNを学習する方法を考案した.この属性組み合わせに基づく推定属性の詳細化がカメラ間の人物照合のためのCNN特徴の性能を向上させることを確認した.本研究の主目的である,カメラ間人物照合への人物属性の事前学習を用いたCNN特徴の開発を重視して研究を行っている. GPUによる実装,並びに他の高速な特徴と併用することで,本研究の数値目標であるVIPeRデータベースにおける50%以上の1位認証率を0.5秒/枚の特徴抽出時間で達成することは出来ており,研究成果は国際会議に投稿中である.本研究の目的は,カメラ間人物照合と人物画像検索の実用化を目指し,多様な人物属性(服装,所持物体など)を反映した深層特徴を開発することである.この目的のため,畳込ニューラルネットワーク(CNN)の学習を人物属性ラベルの付与された歩行者画像データベースを用いて行う.学習されたCNNから中間層の特徴を取得し,カメラ間人物照合データベースへ転用する.平成28年度は,前年度に開発した人物属性の組み合わせを用いて学習するCNN特徴の成果を国際会議において発表した.この手法では,上半身の服装,下半身の服装,それらの色などの属性グループ間の組み合わせに着目し, CNNの学習するラベルの詳細化を行う.これにより,人物の判別性の高い特徴をCNNの中間層に生成し,カメラ間人物照合の照合精度を向上させている.さらに本年度は,人物照合に有効な人物属性グループの組み合わせの解析を行い,人物照合に有効な属性グループの組み合わせは組み合わせラベルの持つ情報量が大きいことを明らかにした.また,カメラ間人物照合における高精度な特徴量として開発していた階層的ガウシアン記述子を国際会議で発表した.本研究課題で開発した人物属性の組み合わせに基づくCNN特徴と階層的ガウシアン記述子は相補的に機能し,これら特徴の融合は人物照合の精度を更に高めることを確認した.カメラ間人物照合への応用を目指し,多様な人物属性(服装,所持物体など)を反映した深層特徴を開発した.畳込ニューラルネットワーク(CNN)の学習を人物属性ラベルの付与された歩行者画像データベースを用いて行い,中間層の特徴を取得し,カメラ間人物照合へ転用した.人物の判別性のより高い特徴をCNNに生成するため,人物属性の組み合わせを用いてCNNを学習する手法を提案した.この手法では,上半身の服装,下半身の服装,それらの色などの属性グループ間の組み合わせに着目し, CNNの学習するラベルの詳細化を行う.ベンチマークデータベースを用いた評価実験により,提案手法の有効性を定量的に確認した.今後は,CNN特徴の学習データ規模の増加や学習法の工夫により,CNN特徴の精度向上を行う.また,もう一つの目的である人物属性記述をクエリとした人物画像検索の研究開発にも取り組みたい.パターン認識
３次元電子顕微鏡による光触媒反応における正孔と電子の拡散過程の研究

2012年度は、金ナノ粒子表面の触媒反応場としての可能性を探索した。デカヘドラル金多重双晶粒子{111}表面の局所歪みとCO吸着特性に関する論文を刊行した。また、高分解能電子顕微鏡その場観察を金多重双晶粒子および白金クラスターに応用し、金{111}表面の結晶成長と白金単原子の熱拡散をリアルタイムで視覚化することに成功した。得られた成果は、Nano Lett., Vol.12, pp.2027(2012)、J. Electron Microsc., Vol.61, pp.99(2012)およびChem. Cat. Chem., Vol.4, pp.1638(2012)等として公刊した。2013年度は、金属ナノ粒子の触媒反応場としてカーボン担体表面の可能性を探索した。立方晶白金粒子{111}表面および{200}表面の局所歪みや吸着単原子が水素、酸素、一酸化炭素分子吸着によって変化する過程のその場観察について論文を刊行した。2013年度では、(一社)日本粉体工業技術協会晶析分科会で招待講演をした。アナターゼ型二酸化チタン(石原産業;anataseTiO2, 150nmφ)粒子上に鉛、銀、金ナノ粒子を光電析した。反応溶液には、1wt%に調製したPb[NO3]2水溶液、Ag[NO3]水溶液およびH[AuCl4]水溶液を用いた。これにイオン液体およびCH3COOHなどの有機溶媒を加え、固体-液体界面近傍での金属イオンの拡散速度と濃度を制御した。H24度は、逐時的電析プロセスについて、(i)紫外光を照射する前の試料、(ii)Pb粒子の析出後の試料、(iii)Ag粒子の析出後の試料、(iv)Au粒子の析出後の試料中のある単一の二酸化チタン粒子を顕微鏡観察した。これにより、これまでに報告されている{101}面上のAu析出や{001}面上のPb析出など、析出金属種のTiO2結晶面依存性を視覚化することに成功した。また、既に析出した金属ナノ粒子が、その後の電析過程にどのように影響するかを定量し、電子・正孔の電荷分離に寄与する助触媒の効果解明に一歩近づいた。本成果は、生理研研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用」(平成24年10月24日,岡崎)などにおいて報告した。試料合成と逐次的な観察を主軸としたH24年度においては、予定通りの種類・分量の触媒試料を合成できた。次年度は、光電析過程の顕微鏡内その場観察に挑戦する。まずは金および白金の2元素に注目し、逐時・同時光電析した試料の3次元定量解析を行う。イオン液体中の光電析を電子顕微鏡観察した前例はこれまでに無く、予想外の困難が生じる可能性もある。その場合は、適時、研究方法を修正し、本研究の目的である光誘起されたキャリアの拡散過程についての知見獲得を目指す。8月にヨーク大学に1ヶ月間滞在し、マクロスコピックな物性評価を行う。本研究費から航空券および宿泊施設利用費を工面したい。H24年度の研究成果は、学術論文誌への投稿準備中であり、論文掲載費と別刷費を支払う。
「文検図画科」の研究

本研究の成果は、これまで「文検」研究において空白部分であった「図画科」の検討を行い、「文検」研究の進展に寄与したことである。「文検図画科」について、(1)「文検図画科」の制度(2)検定委員(3)試験問題の分析(4)「文検図画科」の受験者像、四つの観点から検討した。(1)の制度について、法令の変遷による制度変更の過程、免許状取得の枠組み、統計的な特徴を明らかにした。(2)の検定委員は、東京美術学校、東京高等師範学校において図画教員養成に関わっていた人たちが担当していたことを明らかにした。(3)の試験問題について、検定委員と教授要目との関連から分析した。試験問題は、検定委員の交代による内容の変更は見いだせたが委員の専門性に偏らず、教授要目に沿う内容であり、正確にものを描く技術が求められていたことを明らかにした。(4)の受験者像について、受験体験記をもとに修学歴と職歴、志望動機、受験勉強の実際、合格後の進路などを検討した。代表的な受験者像は、絵が好きな師範学校卒業の男性小学校教員で、絵を描く自由を求めて受験を志していた。受験勉強の際に参加した学習サークルの一つ「緑陰社」は、検定委員から直接指導が受けられるというもので、他の学科目では類を見ない形態のものであった。受験者のライフヒストリー研究として、版画家としても著名な大分県師範学校教諭の武藤完一に着目してその足跡を追い、彼にとって「文検図画科」とは何かを検討した。上述のとおり、本研究では制度史的な側面にとどまらず、受験者にも着目したことで社会史的な側面も明らかにしたことも特色である。本研究の意義は、一つは「文検」研究を進展させ、戦前期中等教員養成制度の全体像の解明に貢献できたこと、いま一つは図画教員の力量形成の過程やキャリアを明らかにしたことで、戦前期の中等図画教育の実態を解明するための知見を提供できたことである。本研究では「文検図画科」の全体像を明らかにすることを目的とし、制度の開始(1885=明治18年)から終焉(1949年=昭和24)年までの全期間を対象に、次の五つの作業課題を設定した。(1)制度史の解明(2)検定委員の分析(3)試験問題の分析(4)受験者の分析(5)中等図画の実態の解明。研究計画では研究期間の前半(2年間)は資料収集と整理を主な作業とし、後半(2年間)は課題の分析を中心に行うとした。今年度は主として資料集の作成を中心に作業を遂行した。該当年度の『官報』、「文検」受験専門雑誌(『文検世界』『文検受験生』ほか)など、すでにある程度蓄積された資料の整理を行い、並行して作業課題の分析とあらたな資料の調査も順次遂行中である。資料集に収録すべき内容は次のように設定した。1「文検図画科」の制度史(試験実施に関する法令、試験日程、受験者統計と合格者氏名の一覧)2「文検図画科」検定委員(検定委員の変遷および経歴一覧検定委員の主要著作・作品一覧)3「文検図画科」試験問題の復元4「文検図画科」受験体験記収録資料一覧とした。現在までに収集した資料においては1の全期間、2については検定委員の変遷に関連する事項のみ、4については全期間を通して一覧化し、3についてはほぼ復元が終了している。「文検」関連の資料は膨大な量が残されているが、先行研究において一覧表を公表しなかったため、後進の研究者が研究を行う場合にもう一度すべての出典を自身で調査しなければならないという事態が生じている。そのような事態を避けるため、整理された資料集を公表することが肝要な作業であり、一学科目(「図画科」)の実態解明にとどまらず、今後の「文検」の全体像解明に寄与するものであるといえる。今年度はこれまでの研究蓄積を踏まえ、それぞれの作業課題のうち、手元にある関連資料を整理することが中心的な作業であり、作業課題(1)(3)(4)に関連する資料整理についてはほぼ終了している。ただし、より精密な資料集の作成を目指すため、もうしばらく資料の調査・収集を継続したい。作業課題(2)については、検定委員の著作・作品リストの作成とし、美術関係の雑誌論文などを渉猟する必要があるため、計画当初から時間を要することが見込まれた。現状では年代と委員によって資料の情報量に差があるため、調査を継続したい。作業課題(5)については関連資料の調査・収集に着手しているが、なかには非常に有用と思われるが散逸が激しく、断片的にしか発見できていないものもあるため、(2)と同様に引き続き調査を進めたい。(5)の作業は(3)(4)の分析にも関連するため、重要な作業と考える。これらについては資料の調査とともに整理を継続して行う。本研究は、「文部省師範学校中学校高等女学校教員検定試験」の「図画科」(以下「文検図画科」と略称する)の全体像を明らかにすることを目的とする。具体的には、制度の開始(1885=明治18年)から終焉(1949年=昭和24)年までの全期間を対象に、「文検図画科」の制度、検定委員、試験問題、受験者などの実態や、多様な立場から当該制度に関わった人たちにどのような影響を与えたのかについて解明しようとするものである。

本研究の作業課題として(1)制度史の解明(2)検定委員の分析(3)試験問題の分析(4)受験者の分析(5)中等図画の実態の解明の5つを設定した。申請者の博士論文の作業において、資料の蓄積および分析がある程度進んでいるが、資料の追加調査を行って補強し、より詳細な資料集の作成と分析を行う。研究期間の前半は資料収集と整理を中心に行い資料集の作成につとめ、後半は課題の分析を中心に行うものとする。28年度は資料収集・整理と並行して作業課題(4)を中心に遂行した。資料収集・整理については、一部の資料の散逸が激しく、調査を継続しているが、収集が困難となっているものがある。作業課題(4)については、「文検」受験雑誌に掲載された受験体験記の記述から、受験者、受験動機、受験勉強の様子と学習サークルの内実、試験当日の様子、合格後の実態について、「文検」全体や他の学科目を分析した先行研究と照らし合わせながら、図画科の受験者について検討を行った。この成果は大学美術教育学会誌『美術教育学研究』第49号において発表することができた。作業課題のうち資料の分析や検討については概ね予定通りに進行している。作業課題(4)に設定した「文検図画科」の受験者について、受験体験記をもとに分析を行い、その実態を明らかにした。期間前半の作業として設定していた資料収集・整理のうち、一部の資料については散逸が著しく、調査を行っているが収集や発見が困難な状態ものが見受けられる。全体の作業課題のうち、今後の作業において資料収集・整理の割合は削減せざるを得ないが、引き続き並行して調査を継続したい。本研究は、「文部省師範学校中学校高等女学校教員検定試験」の「図画科」(以下、「文検図画科」と略称する)の全体像を明らかにすることを目的とする。具体的には、制度の開始(1885=明治18年)から終焉(1949年=昭和24)年までの全期間を対象に、「文検図画科」の制度、検定委員、試験問題、受験者などの実態について解明しようとするものである。上記の解明にあたって、本研究では次の5点の作業を想定した。(1)制度史の解明(2)検定委員の分析(3)試験問題の分析(4)受験者の分析(5)中等図画教育の実態の解明。資料については申請者の博士論文執過程において一定程度の蓄積と分析は進んでいるが、調査を継続して行い、より詳細な資料集の作成をめざす。作業課題の進行について、研究期間の前半(2年間)で解明すべき事柄は次の4点である。(1)「文検図画科」の制度史的分析。(2検定委員の学問(言説)と試験問題の相関に関する研究。(3)受験者の受験動機、属性、受験勉強の内容に関する研究。(4)受験者の合格後のライフヒストリー研究。研究期間の後半(2年間)で解明すべき事柄は次の2点である。(1)試験問題の歴史的変遷および各時期の性質の検討。(2)試験問題の内容や難易度の実態について、図画教科書、中等図画に携わった教員、学習者の言説から分析する。平成29年度は前年度から継続して資料の調査収集を行い、そのうち新発見の資料について目録の作成および研究論文の作成を行った。試験問題の分析については、収集した資料の範囲内での復元は終了している。試験問題は、とくに未着手の科目である「図案」「教授法」の分析を継続している。資料収集を継続し、目録の作成と資料の検討を行った。これらをまとめて論文を作成したが、学会および学会誌への発表には至っていない。
粘性揺動に起因する界面の不安定化と高分子球晶の分岐発生機構

本研究課題は、古くから知られていながらそのメカニズムが全く明らかになっていない高分子球晶の形成過程に関し、分岐発生過程をその場観察によって捕らえ、その実験事実にもとづき実体を解明していこうとするものである。既往の研究から、分岐発生直前に分子成長端の形状が不定形化することが確認されており、界面での何らかの不安定化要因がかかわっていることがわかっている。高分子球晶の分岐発生に関する研究は、これまで折り畳み部分の過剰なエネルギーの蓄積など、結晶側にその要因を求められることが多かったが、本研究課題では上述の実験事実にもとづきこの要因を融液相側に求めた。融液側要因による分岐発生の説明については"不純物"拡散に基礎を置くKeithらの古典的な理論があるが、我々の研究によればKeithらのモデルをあてはめてみると拡散係数が温度に対して負の依存性を示すという物理的に受け入れがたい結果となり、また、"不純物"の実体も不明瞭であるため、粘性液体でみられるヴィスカス・フィンガリングのような粘性にかかわる不安定化と考えた。このような問題意識にたち今年度は引き続きその場観察を継続するとともに、球晶構造変化を数値的に把握する目的で、ウェーブレット変換による解析を行ない、構造の温度による依存性を研究した。球晶のテクスチャーが温度の上昇と共に粗くなっていくことはよく知られており、これは、構造単位である板状結晶の厚さの温度依存性によるものと漠然と考えられてきたが、ウェーブレット変換の結果ではわずかに温度依存性が認められるものの、定数項部分の割合が非常に高く通常考えられているラメら厚の変化とは直接の関係は認めがたい結果となった。このことは、球晶の分岐発生要因が結晶側にないことを傍証していると考えられる。また、その場観察の結果からは、最も遠い場合で球晶成長端から80μmという遠方で薄膜融液部分に空孔の発生が認められた。これは成長界面における手繰り込みの効果が予想以上に広い範囲に及んでいることを示している。このことから融液相が通常の状態と異なっており、粘性に揺らぎが生じ界面の不安定化の要因になった可能性が認められる。本研究費により購入した偏光顕微鏡(NIKON)のセットアップを行い、薄膜中で成長するポリ-p-フェニレンスルフィド(PPS)球晶のin-situ観察により球晶中の分岐発生機構を明らかにする目的で研究を行った。球晶半径は時間とともに線形に増加し、拡散律速型の時間依存性は認められなかった。球晶中の各分枝は時間とともにその幅の増加が認められ、分岐が発生する前段階には、球晶最外部の液相との界面コントラストが低下すること、常態ではほぼ半円状をなす各分枝の先端形状が分岐直前に不定形となることがしばしば観察された。分岐の発生はその直後におこり、多くの場合2本の分枝に分岐した。各事例ごとに、分岐直前の分枝の幅はほぼ一定しており、その値から分枝の安定限界幅δを見積もることができる。古典的拡散律速モデルによればδは成長速度Gと拡散係数Dとの間にδD/Gの関係があることが知られており、実測されたδとGから拡散係数Dを見積もることができる。その結果、見積もられた拡散係数の値そのものは極端な異常値を示すということはなかったが、成長速度の大きな温度依存性に比べてδの温度依存性がわずかであるため、拡散係数は温度の減少関数となった。拡散という物理現象の性格を考えた場合、この結果は考えにくいものものであり、成長速度が拡散律速型の温度依存性を示さない点も考慮すれば、球晶内での分岐発生機構は古典的拡散律速型のモデルで説明するのは適当ではなく、別の機構によるものであると考えられる。前年度セットアップした偏光観察システムにより、ポリ-p-フェニレンスルフィド(PPS)球晶の薄膜中での成長過程のin-situ観察を継続して行なった。今年度は、さらなるデータの蓄積をはかるとともに、結晶化温度を昨年度よりもさらに低温側に広げ、温度域の全域は220°C265°Cとなった。当初、270°C、275°Cというさらに高温での実験を計画していたが、この領域では結晶加速度が急速に低下するため、十分な実験時間がとれずデータを得るに至っていない。研究結果を信頼性のあるものとするには更なるデータの蓄積が必要であるが、1)球晶中の各分枝は球晶の成長とともにその幅が増加し、2)ある安定限界に到達すると界面が不安定化をおこし分岐する、という昨年度までのデータによる予測を追認するとともに、一部、説明困難なデータが存在するものの、3)その安定限界は温度とともにゆるやかに増加することが確認された。ただし、成長速度の温度変化が極めて大きいために、古典モデルでは4)拡散係数が温度とともに急速に減少することになり、これが物理的に理解困難であることから、やはり古典モデルがこの場合に適切ではないことを強く示唆している。今年度は上記に加え、球晶の偏光顕微鏡像のウェーブレット解析を行ない、別の視点からの分析を試みた。こちらも今だ確定的なことを言う段階にはないが、現在までのところ、230°C260°Cの結晶化温度範囲で、1)5μm付近を中心とする構造が結晶化温度かかわらずほぼ同様に確認され、2)10μm以上のより大きな構造は温度とともに高サイズ側にシフトしていくことが確認された。