hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
積雪寒冷地域における冬季の運動阻害要因と身体活動量の減少が健康を阻害するプロセス

身体活動量の季節変動に影響する心理的・生理的背景を検討するため、年間を通した身体活動量の測定を行ったが、個人差が大きく身体活動量の増減に関して一定の傾向をつかむことができなかった。そこで身体活動量を目的変数、気温や降水量、日照時間、食事、睡眠、健康感、健康意識、ストレスなどを説明変数とした重回帰分析を行い、身体活動量や歩数に影響を及ぼす要因について検討した。全体としては有意な影響因子を認めなかったが、個人ごとの検討では、健康感や健康意識、日照時間、平均気温などの要因が抽出された。夏季から冬季にかけての身体活動量減少に関する研究では、除雪によって12月から1月にかけて身体活動量が増加する被験者もみられたため、それ以前の9月から11月にかけての変化を検討した。この間、気温の低下や日照時間の短縮により季節性気分障害が多く認められる時期でもある。本研究においては、17名中12名においてこの期間での身体活動量減少が認められ、併せてストレス得点の有意な悪化が認められた。以上の結果から、冬季への移行期における身体活動量の減少は、環境要因やそれに伴う気分の低下が影響していることが考えられた。積雪寒冷地域である北海道の2自治体における調査の結果、冬季の寒冷気候や積雪に伴う運動場所の制限が決定的な運動阻害要因になるのは冬季以外に運動習慣のある人に限定され、年間を通じて運動習慣のない人では時間のなさなどが決定的な運動阻害要因であることが明らかとなった。年間を通じた身体活動量測定の結果、急激に気温が低下し、日照時間の減少する9月から11月にかけて身体活動量の減少が認められ、身体活動量の減少が認められた被験者では、併せてストレス得点の有意な悪化が認められた。調査結果の分析作業に時間を要し、安平町の分析が完了しなかった。このため、当初予定していた地域による比較を行うに至らなかった。平成28年度は、まず研究Iの論文公表を行う予定である。併せて、平成27年度の引き続き、研究IIを進める。運動習慣者のデータを8月まで収集し、同時に分析を進める。さらに、運動習慣のない高齢者を対象としたデータ収集を行う。地域の老人クラブ等との連携を活用し、被験者の募集にあたる予定である。健康科学研究IIにおいては、冬季に身体活動量が減少する群と維持する群を対象に短期のコホート研究を実施し、身体活動量の減少に先行する心理・生理的変化や身体活動量の減少が健康に悪影響を及ぼすプロセスについて検討する予定であった。しかしながら研究Iの結果、冬季における身体活動量の減少が、主観的な健康観や気分障害、睡眠障害といった明確な健康面への悪影響につながるケースは少ないことが明らかとなった。一方では、特に農業従事者において冬季に体重が激増するという深刻な問題がある状況が明らかとなった。併せて研究Iにおいても、冬季における農業従事者の身体活動量減少や過剰な食事量といった体重増につながる生活習慣の変化が示唆された。以上のことから研究IIは、1農業従事者にターゲットを絞り、2エンドポイントである健康面の悪影響を体重増に着目する形で短期のコホート研究を実施することを考えている。年間を通じた身体活動量の測定や健康調査等を行うというおよその流れは踏襲し、測定項目については若干の見直しを行う予定である。以上より、冬季における身体活動量の減少が他の危険因子とどのように関連しながら肥満(体重増)に結びついているのかについて時系列的に検討する。
富士山森林限界におけるイタドリの生理生態学的研究

富士山南東斜面の森林限界付近には、イタドリ、オンタデの多年生草本群落が広く分布している。イタドリはオンタデとともに、ここでは優占種であり、大小様々なパッチを形成している。イタドリのパッチは、大型に生長すると、中央部が枯死して、いわゆるデッドセンタ-を作る。このデッドセンタ-は、ド-ナツ化現象として古くから知られている。本研究は、いかなる理由でデッドセンタ-が生じるかを、生理生態学的な側面から明らかにしようとしたものである。測定は、2年間にわたり、水ポテンシャル、光合成、根茎の呼吸速度、忌避物質の測定等の項目について行った。水ポテンシャルおよび光合成の速度の測定は、ド-ナツ化現象がみられる大型パッチについて、中央部と周辺部に分けて行った。水ポテンシャルは中央部と周辺部でほとんど差異はみられなかったが、光合成速度は周辺部が高く、中央部のデッドセンタ-のシュ-トでは著しく低い値を示した。このことから、イタドリのパッチについて水条件は、ほぼどの部分においても一定であり、光合成能力は生産量の高い周辺部で高い現象がみられることが明らかになった。根茎の呼吸は、各部分により顕著な差異がみられた。すなわちデッドセンタ-部分の根茎は、呼吸量が少なく活性が低い状態であった。また、アレロパシ-の現象はイタドリパッチ内ではみられなかった。上記の結果は、パッチが生長するに従い、地下茎の密度が増加することと、枯死部が増加することにより、中心部の活性が低下することを意味している。ド-ナツ化が起こる過程では、まず中央部分の地下部の活性が低下し、その結果として、地上部のシュ-トの光合成速度も低下し、ド-ナツ化現象へと発展することが明らかになった。富士山南東斜面の森林限界付近に成立するイタドリ群落は、282年前の宝永の噴火以後に形成されたものである。パッチが大型になると中央部が枯死し、いわゆるデッドセンタ-を作る。本研究では、なぜデッドセンタ-が生じるのかをパッチ中央部と周辺部において1.水ポテンシャル・光合成、2.根系の呼吸速度、3.栄養塩類の吸収の3つの側面から明らかにしようとしたものである。調査区は、50m×50mとして、その中に分布するイタドリパッチ内から、大、中、小の3パッチを選定し、それらの構造調査を行った。ド-ナツ化現象が生じている大型バッチにおいて、中央部と周辺部からシュ-トを採集し、水ポテンシャルと光合成の測定を行った。水ポテンシャルは、中央部と周辺部とではほとんど同様な変化をしていた。また、水条件の厳しい夏期の日変化においては、太陽光の変動に伴って水ポテンシャルも変化したが、これらの値もパッチの中央部と周辺部とではほとんど差異がなかった。したがって、パッチ内の水分状態は中央部と周辺部ではほとんど同様な条件であることが明らかとなった。しかし、光合成と地下茎の呼吸には明瞭な差があった。夏期にパッチの周辺部と中央部のシュ-トにおいて、光合成能力のアクティビティ-の測定を行なった結果、周辺部のシュ-トは高いアクティビティ-を持っていた。また、地下茎の呼吸速度は、中央部において低い値が得られたが、これは中央部の地下茎の密度が高く、かつ令も高い古い地下茎が多いためであろうと予測された。中央部と周辺部における土壌中の栄養塩類については、中央部において高い値を示した。これにより、中央部の土壌が富栄養化されていることが証明された。富士山宝永山付近(標高2400m)に生育するイタドリ群落は、1707年の噴火以後に形成されたものである。イタドリは大小様々なパッチを形成して分布しているが、そのパッチ面積の大小は、ほぼ令構成と一致しているものと予測されている。

これらのパッチのうち直径が約4m^2以上のものは、その中央部のシュ-トの密度が減少し、いわゆるド-ナツか現象がみられる。平成三年度は、中央部にド-ナツ化現象が明瞭にみられるパッチについて、水条件に対する生理的反応(水ポテンシャル、光合成速度)の測定を行った。水ポテンシャルの測定は、大型パッチの中央部、中間部、周辺部について行った。測定は、春、夏、秋期の早朝から正午にかけて数回行った。その結果、各部分において水ポテンシャルの違いはほとんど認められなかった。このことから、イタドリが、多年生植物で栄養繁殖を行っているため、水は、地下茎全体に同条件で供給されていると予測される。したがってド-ナツか現象が引き起こされる原因は、中央部のシュ-トが、水条件の悪化により枯死するものでないことが明らかになった。また、PVカ-ブにおいても、パッチ内の各部で同様の結果がみられた。シュ-トの光合成能力は各部分において顕著な差異がみられた。すなわちパッチ周辺部のシュ-トは高い光合成能力を持ち周辺部に移るにしたがいその能力は低く変化した。水本植物であるカラマツが侵入した大型パッチを対象にカラマツの現存量の測定を行った。その結果カラマツの侵入によってパッチが崩壊する直前の状態では、カラマツとイタドリの現存量がほぼ同量であった。
水中ウイルス制御技術のためのバクテリオファージを用いた新指標の開発

1.RNAファージとDNAファージの増殖特性に関する検討ファージの基準株およびファージ検出用の宿主菌を用いた実験的検討により、ファージ増殖の要件を明らかにした。すなわち、ファージ、宿主菌がともに存在し、しかも宿主菌の増殖が活発であるための基質が必要であった。RNAファージの増殖においては、そのうえ水温が27.5°C以上であることが必要であり、河川、湖沼、地下水等の環境水中で増殖することはまずありえないと結論された。2.オゾンによるRNAファージの不活化RNAファージQβのオゾンによる不活化速度式を求め、その不活化挙動を明らかにした。3.膜濾過におけるバクテリオファージの除去特性浄水場の原水を中空糸型精密濾過膜で濾過を行い、バクテリオファージの除去特性を調べた。その結果、原水中のファージは、DNAファージとRNAファージがほぼ半々であったが、DNAファージが処理水から検出できない膜の処理水から、RNAファージのみが検出されることが明らかになった。これは、膜の阻止率の増大による膜の細孔径分布の変化を、野生のファージを用いて評価できたことを意味する。4.バクテリオファージの、ウイルス指標としての利用上記で示されたように、DNAファージとRNAファージの特性に様々な相違点があるため、水処理手法の指標として用いる場合には、制御を行う対象範囲などの条件に応じて、両者の適用方法を十分考慮しなければならないことが明らかとなった。病原ウイルスを制御するための技術を開発するためには、病原ウイルスの定量・評価指標が必要であるが、病原ウイルスの検出には多くの手間と時間を要し、指標としての使用に限界がある。このため、ヒトを宿主とする病原ウイルスの代わりに、バクテリオファージ(細菌ウイルス)がウイルスの指標として有望である。本年度は、バクテリオファージを水中病原ウイルスの指標に適用することを目的として、指標の定量性を検討するとともに、自然水系及び生物学的処理におけるバクテリオファージの挙動を調べた。(1)浄化槽(嫌気-好気法)における野生のバクテリオファージの定量化を行ない、また、その消長を液相部分と固相部分に分けて明らかとした。汚泥中のバクテリオファージの評価が重要であることが明らかとなった。(2)新しい処理方法として使用されはじめている膜処理法について、バクテリオファージの除去特性を実験的に調査検討し、MF膜におけるケーキ層の形成と伴う除去特性の変化を明らかにした。(3)越流水(合流式下水道)に含まれるバクテリオファージを調べその環境への負荷の程度を評価を試みた。2.膜濾過におけるバクテリオファージの除去特性浄水場の原水を中空糸型精密濾過膜で濾過を行い、バクテリオファージの除去特性を調べた。実験に用いた膜の公称孔径は0.2μm、0.1μm、0.03μmである。その結果、公称孔径がウイルスより大きい場合でも、ケーキ層の形成と共に、野生のファージの除去率が増加すると実験的に示すことができた。また、原水中のファージは、DNAファージとRNAファージがほぼ半々であったのに、DNAファージが処理水から検出できないほど阻止率の上がった膜の処理水から、RNAファージのみが検出された。そのため、膜の阻止率の増大による膜の細孔径分布の変化を、野生のファージを用いて評価できたことになる。

3.バクテリオファージの、ウイルス指標としての利用上記1、2で示されたように、DNAファージとRNAファージの特性に様々な相違点があるため、水処理手法の指標として用いる場合には、制御を行う対象範囲などの条件に応じて、両者の適用方法を十分考慮しなければならないことが明らかとなった。
ワイヤ懸架機構による6自由度ダイレクトマニピュレーションアシストシステムの研究

本研究では,垂直一自由度・水平二自由度に加え,ロール角,ピッチ角,ヨー角の姿勢制御を可能とするワイヤ懸架機構によるパワーアシストシステムを構築した.このシステムは通常の3軸移動可能なクレーンシステムに対し,サーボモータで駆動される2本の直動シリンダと,ワイヤ張力を計測する三つのロードセルを追加することで実現された.成果として,わずか20N程度の力で直接荷物を把持して30kgの荷物を任意の位置・姿勢に制御することができた.本研究では,垂直一自由度・水平二自由度に加え,ロール角,ピッチ角,ヨー角の姿勢制御を可能とするワイヤ懸架機構によるパワーアシストシステムを構築した.このシステムは通常の3軸移動可能なクレーンシステムに対し,サーボモータで駆動される2本の直動シリンダと,ワイヤ張力を計測する三つのロードセルを追加することで実現された.成果として,わずか20N程度の力で直接荷物を把持して30kgの荷物を任意の位置・姿勢に制御することができた.本研究では,作業者ガ重量物を直接把持しながら,わずかな力で自由自在に操ることのできる,ワイヤ懸架機構による6自由度ダイレクトマニピュレーションアシストシステムの開発を行う.パワーアシストシステムの従来の研究は,制御対象が剛体あるいは共振を持たない機構であるのに比して,我々の方法は,1次、高次モードの共振を抑えるコントローラが必要となり,設計の難易度および学術的価値は高い.研究実施計画に基づいて,平成19年度は以下の研究内容を達成した.(1)ロール,ピッチの2軸回転機構の製作産業用組み立て現場での応用を考えた場合,重量部品を様々な角度から斜めに差し込む,あるいは回転させながらべース部品にはめ込む,などの用途が考えられる.このため平成19年度は,ロール、ピッチ角制御機構を製作した.パワーアシストの対象物は1本のメインロープとそこから分岐した3本のロープで吊るされ,そのうち2本のロープに直動シリンダが取り付けられている.直動シリンダに内蔵されたサーボモータでロープを伸縮することで,荷物はロール,ピッチの方向に姿勢が制御される.(2)6軸機構のモデル化本研究では,作業者が対象物のどの場所にどの程度の操作力を加えたときに,どのように対象物が運動するべきか,を非線形な6DOFモデルとして定式化する必要がある.そこで,平成19年度は製作したロール、ピッチ角制御機構のモデル式を導出した.平成20年度は当該モデル式を用いて,パワーアシストの検証実験を行う.本研究で達成しようとした目標は以下の通りであった.1.低剛性の従来設備を(産業分野:天井クレーン,福祉分野:ワイヤ吊り具など)ベースに,2.100[kg]以内の搬送対象物を.3.直接手に持って.4.残留振動無く,また安定に,5.新開発のせん断力センサを用いて,6.任意の位置,姿勢(6自由度)を操ることのできる,7.操作性の良いパワーアシストシステムの研究・開発.このうち,1,2,3,4,6,については十分に達成できた.また,5.においても,基本デバイスの作成を行った.具体的には,垂直一自由度・水平二自由度のパワーアシストを,天井クレーンに取り付けた力覚センサにより人の操作力を検知し,それぞれのモータを駆動することで実現した.また,ロール角,ピッチ角の姿勢制御を,サーボモータで駆動される2本の直動シリンダと,ワイヤ張力を計測する三つのロードセルを用いて,ヤコビアンに基づいて人の操作力を推定し,逆ヤコビアンから姿勢制御を行うことで実現した.ヨー角については,本機構はワイヤ1本で荷物を懸架する方式であるため,ワイヤを捻ることにより容易に実現できた.さらに,せん断力センサは,シリコン基板上にウィスカーを生成し,ピエゾ抵抗効果による抵抗値の変化を計測する事で実現した.以上の研究成果として,わずか20N程度の力で直接荷物を把持して30kgの荷物を任意の位置・姿勢に制御することができた.ワイヤ懸架方式によるパワーアシストは世界に例がなく,画期的なシステムと言える.
デュアルセンシングFBG計測システムを用いた複合材料の健全性評価

本研究ではFBGによるひずみ、および超音波計測システムを構築し、システムの有効性を検証するため直交積層繊維強化プラスティクスを供試材として、衝撃ひずみの検出、ならびにそれに伴う衝撃損傷の超音波検査を一つのFBGセンサを用いて行った。そして下記のような成果を得た。1.FBGの動的ひずみ計測能衝撃エネルギ2.7Jを供試材に与えたとき、衝撃点から50mm離れた箇所にFBGセンサならびに抵抗式ひずみゲージを貼り付けて衝撃負荷における動的ひずみをサンプリング速度100kHzで収録した。抵抗式ひずみゲージ、およびFBGセンサのひずみ計測におけるS/N比はそれぞれ8dB、および40dBであった。またひずみ分解能はそれぞれ8.1με、および1.2μεとなりFBGセンサはひずみゲージよりも精度高く動的ひずみを計測できることを実証した2.超音波を利用した複合材料の衝撃損傷検出衝撃エネルギ2.7Jを与えた複合材料には6.3mm×9.Omm四方の損傷が形成された。この衝撃損傷を超音波を利用して検出することを試みた。FBGを超音波センサとして、圧電素子から発振された超音波を供試材に伝搬させ、健全部と衝撃損傷部を通過した超音波に対するセンサ応答信号を比較した。衝撃損傷部を通過した場合、超音波応答は0.2μs速くなり、また応答周期が長くなることがわかった。これらの応答信号変化は損傷による供試材の力学特性変化から理論的に予想される応答挙動の変化と一致する。FBGが健全性評価に用いる超音波センサとして機能することを実証した。以上、本研究ではFBGでひずみと超音波を計測するデュアルセンシングにより複合材料の健全性を従来技術よりも高い精度、かつシンプルなセンサ構成で評価できることを実証した。1.FBGセンサによる超音波検出の基礎的特性評価FBGセンサによる超音波検出においては超音波波長、およびFBG自身の光学特性が超音波検出に大きな影響を与える。超音波波長がFBGのグレーティングの長さよりも短い場合、FBGセンサが検出する応答波形は超音波原波形を忠実に再現することは出来ない。FBGセンサのグレーティング部が短くなるほど、超音波応答は原波形に忠実になってくるが、感度は低下する。これはグレーティング部が短くなるほど、反射率-波長関係は緩やかになり、反射率も低下することに起因している。一方、グレーティング長を長くすると超音波の原波形忠実性は低下するが、感度は向上する。FBGセンサにおいて超音波検出感度と原波形の忠実性はトレードオフ関係にある。2.デュアルセンシングFBG計測システムによるひずみ計測と超音波非破壊検査サンプリング速度5kHzのFBGひずみ計測システムの構築し、その実証試験を行った。従来ひずみ計測に利用されているひずみゲージと良く一致する計測結果を得ることが出来た。また衝撃負荷により損傷を与えたCFRPに対して、FBGをセンサとした超音波非破壊検査を行った。超音波は衝撃損傷部を通過することで次の三つの特徴が現れることが分かった。一つは層間はく離により健全材とは異なる音速で超音波が伝播する。二つは大きな分散が現れ、応答周期が長くなる。三つは損傷部では超音波減衰が生じ、応答強度が低下する。損傷部を通過した超音波に対してFBGセンサは上記した三つの特徴を持つ応答が現れた。一方、従来超音波非破壊検査に多用されてきた圧電素子ではこれらの特徴をすべて有する応答が現れなかった。これよりFBGは従来多用されてきた圧電素子よりも非破壊検査において欠陥検出能の優れた超音波センサとして機能することが実証された。本研究では直交積層繊維強化プラスティクスを供試材として、衝撃負荷の検出、ならびにそれに伴う衝撃損傷の検出を行った。

衝撃負荷はひずみ計測から、損傷検出は超音波を利用して行った。この際のひずみ計測、ならびに超音波検出用センサとしてFBGを用いた。以下にひずみ計測、ならびに損傷検出に関する結果の詳細を記す。1.複合材料の落錘衝撃負荷中における動的ひずみ計測衝撃エネルギ2.7Jを供試材に与えたとき、衝撃点から50mm離れた箇所にFBGセンサならびに抵抗式ひずみゲージを貼り付けて衝撃負荷における動的ひずみをサンプリング速度100kHzで収録した。従来型の抵抗式ひずみゲージによる計測結果と比較して、FBGセンサから評価されたひずみ応答はS/N比が高く、ひずみゲージでの計測では現れていたスパイクノイズがFBGセンサ応答には現れなかった。実験結果からFBGセンサはひずみゲージよりも精度高く動的ひずみを計測できることが実証された。2.超音波を利用した複合材料の衝撃損傷検出衝撃エネルギ2.7Jを与えた複合材料には6.3mm×9.0mm四方の損傷が形成された。この衝撃損傷を超音波を利用して検出することを試みた。FBGを超音波センサとして、圧電素子から発振された超音波を供試材に伝搬させ、健全部と衝撃損傷部を通過した超音波に対するセンサ応答信号を比較した。衝撃損傷部を通過した場合、超音波応答は速くなり、また応答周期が長くなることがわかった。損傷による供試材の力学特性変化からこれらの応答挙動の変化を説明することができ、FBGが健全性評価に用いる超音波センサとして機能することを実証した。以上、本研究ではFBGでひずみと超音波を計測するデュアルセンシングにより複合材料の健全性を従来技術よりも高い精度、かつシンプルなセンサ構成で評価できることを実証した。
枯草菌のホメオスタシスにおけるアルカリカチオン輸送系の役割

枯草菌のホメオスタシスに関与するアルカリカチオン輸送系の研究は、全ゲノムが明らかになったことがきっかけとなり解明が進んでいる。大腸菌などのグラム陰性菌と枯草菌とでは、細胞のホメオスタシスに関わるアルカリカチオンの循環機構に関与する既知遺伝子同士に相同性は見られない。よって枯草菌においては、新規な機構の発見が期待される。枯草菌のデータベースを調べると少なくともあと6つのNa^+の排出に関わる候補と4つのK^+の取り込みに関与する候補と2つのK^+の排出に関与する候補が存在する。本研究では、これらの機能未同定タンパク質の機能を明らかにすることにより、ポストゲノム研究における基軸生物として位置づけられている枯草菌のアルカリカチオン循環機構の全貌を解明することを目的とする。2003年度の成果としては、生理機能解明を始めている機能未同定遺伝子のうち以下の知見を得た。1.Na^+/H^+アンチポーターと相同性のあるyhaUを含むyhaSTUオペロンが、高アルカリ性pHや高塩濃度で転写が促進されること。2.YhaUによるK^+排出は、同じオペロンにコードされたYhaSのC-末端側とYhaTによって調節されること。3.KtrA-KtrBが高親和性のK^+取込み機構であり、KtrC-KtrDが低親和性のK^+取込み機構として働くこと。4.これら2種類のK+取り込み系を欠損した変異株は、低K^+濃度でも生育が可能なことからこれら以外にK+取り込みを行うシステムが存在することが示唆された。5.YvgPが、アルカリ性に至適pHを持つNa^+/H^+アンチポーターであること。6.新たにyrvCDオペロンの遺伝子産物がK^+取り込みに関与すること。7.YfkEは、Ca^<2+>/H^+アンチポーターとして機能し、Na^+/H^+アンチポーター活性を持たないこと。8.yfkEDオペロンは、SigBおよびSigG依存であること。
高齢難聴者の日常生活における聞こえの補償方法と教育支援プログラムに関する研究

1)高齢難聴者が日常生活においてどのような聞こえの不自由さを持っているか自己評価することにより障害認識し、補聴器等の聴覚補償機器の選択と活用の意欲を高めさせるための簡易チェックリスト、「きこえにくさの自己評価チェックリスト」及び「テレビ聞こえの不満度チェックリスト」を作成した。2)上記1)のチェックリストを使用して高齢者の聴覚情報補償に関する全国規模の意識調査(アンケート調査対象600名)を実施した。3)その結果、60歳以上の者の3.1%が現在補聴器を利用し、性別では、男性が4.1%、女性が2.1%であった。年代別では、60代前半では1.0%と低いのに比べ、60代後半で4.0%に、70代前半で4.4%と、60代後半から70代前半にかけて補聴器の利用率が高くなる傾向が見られた。また、聞こえの自己評価の結果から、60歳以上の者全体のうち7.7%が聞こえに問題を持ち、70代前半では、補聴器の装用あるいは補聴相談の対象とすべき候補者と思われながら、まだ適切な聴覚補償の支援を受けていない高齢者が10%以上存在すると推定された。4)補聴用狭指向性スピーカシステムを開発し、高齢難聴者が同居する家族と一緒の部屋でも音量の大きさで迷惑をかけずにテレビの音声聴取の不満を軽減する聴覚情報補償の対応策を考案した。5)高齢難聴者の日常生活における聞こえの補償手段として補聴器が適応される場合の条件を、難聴の程度と使用場面について整理し、補聴器の機種選択と音響特性の処方について、耳穴形補聴器、耳掛け形補聴器、ポケット形補聴器、デジタル式補聴器、FM式補聴器のフィッティング方法を検討した。6)単音節の受聴明瞭度を指標にした従来の成人用語音聴力検査法が適応しにくい高齢難聴者のための人名等を用いた簡易語音聴力検査リストを作成し、補聴器の装用効果か評価しやすい語音聴力検査法を開発した。7)高齢難聴者の聞こえの特徴を最も顕わす3つの場面(高周波成分を含む子音の聞き誤り、周囲の騒音による聞き難さ、早口の話しの理解し難さ)を中心に難聴の聞こえを擬似体験できるシミュレーションプログラムとシステムを開発し、シニア・シミュレーションとして公開した。高齢難聴者の日常生活における聞こえの補償方法を検討し、次の研究成果が得られた。1.中・高年齢の難聴者を対象とした「聞こえにくさの自己評価チェックリスト」及び「テレビ聞こえの不満度チェックリスト」を作成した。2.上記のチェックリストを用いた調査を実施し、年齢と日常生活における聞こえの不満度との関係を考察する資料を収集した。3.高齢難聴者のために開発された補聴用狭指向性スピーカシステムの効果を実際の住居環境の中で評価し、特に音声の受聴明瞭度の改善が得られることを確認した。4.高齢難聴者のもつテレビの音声聴取の不便さを軽減するためにとられている多様な手段について整理し、それらにみられる共通の不満の一つに、音質の悪さが伴うことが挙げられることが判明した。5.補聴用狭指向性スピーカシステムの音声受聴

明瞭度を損なわずに同時に音質の改善を実現するためには、高齢難聴者の聴力が高域の周波数で減退するのに対して、その周波数範囲のみを増幅補償するのではなく、低・中音域の増幅を適度に加えるとよいことが明らかになった。6.聾学校などの聴覚障害教育機関における聴覚補償の実践と課題解決方法に、高齢難聴者の支援プログラムの作成に有用な内容が多いことが確認された。1)最新式のディジタル補聴器が高齢難聴者に適応できるかどうか、また、その特性処方の手順とフィッティング方法はどうあるべきかについて検討した。コンピュータ制御機能が組み込まれたフル・デジタル補聴器には、不要なノイズが入ってくると瞬時にそれだけを選び分けて減衰させる処理機能や、使用者の聴力では小さすぎて聞こえない音が入ってきた場合にはより強い音に、あるいは大きすぎてうるさい音に対してはより弱くといった自動調節機能が付加された。しかし、補聴器の装用効果を音場聴力検査で測定評価する場合に、コンピュータが検査音を雑音と認識してしまうことにより、補聴器の周波数特性と補聴器装用時の閾値データが従来の測定環境では得にくいという問題が生じることが判明した。2)デジタル補聴器により、一人一人の難聴の特徴に合わせて細かな調整を補聴器に加える手順は格段に簡単に、しかも正確にできるようになった。しかし、コンピュータにいかに的確な聞こえのデータを入力しておくかでより重要な意味を持ち、従来のアナログ補聴器以上にフィッティングのための綿密な聴力検査が必要であることが判明した。3)これまでアナログ補聴器を十分に使いこなしてきた難聴者ほど、急にデジタル補聴器に代えたとき、音量が物足りない、音の世界が何だか静かすぎるといった違和感を訴える症例が多かった。いわゆるアナログ型の耳をデジタル型の耳に変更させていく聴能訓練のプログラムが必要であることが示唆された。4)人工内耳が高齢難聴者に適応される可能性があるかどうか、また、高性能の補聴器に代えて人工内耳手術を受けることのメリットは何か、適応条件は何かについて検討した。5)高齢難聴者のテレビ音声受聴明瞭度の改善方法の一つとして、狭指向性エンハンスピーカの利用を検討しその評価を実施した。6)難聴者の聞こえの特徴、心理状況、聴覚補償手段などを分かりやすく解説した啓発教育用テキストを作成し、その成果をタイ国の障害者のための高等教育機関、マヒドール大学・ラチャスダ校で開催されたセミナーで報告した。1)高齢難聴者が日常生活においてどのような聞こえの不自由さを持っているか自己評価することにより障害認識し、補聴器等の聴覚補償機器の選択と活用の意欲を高めさせるための簡易チェックリストを作成した。2)上記1)のチェックリストを使用して高齢者の聴覚情報補償に関する全国規模の意識調査(アンケート調査対象600名)を実施し、高齢者の聞こえの自己評価による補聴相談対象の決定方法、相談対象者の情報補償に関する要望などについての新しい知見と資料が得られた。また、高齢難聴者の日常生活における聴覚情報補償の対応策について試案を得た。3)単音節の受聴明瞭度を指標にした従来の成人用語音聴力検査法が適応しにくい高齢難聴者のための人名等を用いた簡易語音聴力検査リストを作成し、補聴器の装用効果が評価しやすい語音聴力検査法を検討した。4)高齢難聴者の聞こえの特徴を最も顕わす3つの場面(高周波成分を含む子音の聞き誤り、周囲の騒音による聞き難さ、早口の話しの理解し難さ)を中心に難聴の聞こえを擬似体験できるシミュレーションプログラムとシステムを開発し、シニア・シミュレーションとして公開した(東京ガス展示場)。
昆虫脳高次中枢における情報統合と行動決断の神経機構

本研究は、昆虫の脳高次中枢における行動決断の神経機構とその神経回路の進化の解明を目的としている。さらにカイコガ脳には性行動の神経回路を規定する新規な分子機構が存在すると予想されるので、この分子経路および関与する新規な遺伝子の同定も目的としている。本研究により、動物の脳に共通に認められる、様々な感覚情報を手掛かりに行動を決断する神経機構とその進化的基盤について、その一端を解明する。
存在論に立脚した教育学の可能性と限界-ボルノウ教育学の再考を軸に-

従来の教育/教育学は、人間を取り巻くあらゆる現象を、成長発達の役に立つ手段となるか否かを基準として評価してきた。この結果現代社会は、諸々の事物だけでなく人間自身も役に立つか否かを基準として評価されるという、有用性と価値の桎梏に囚われた社会となっている。しかし、教育を含めた人間の生の営みは、このように有用性や価値に還元することのできない別な位相を含んでいる。有用性や価値の桎梏に囚われることのない、教育を含めた人間の生の「奥行き」を探求し、この「奥行き」に相応しい知の在り方を明らかにした点に、本研究の最も重要な成果がある。本研究は、有用性の原理に囚われた伝統的な教育観の問題点を解明すると同時に、それを克服する方途を提示することを目的としている。平成20年度の研究は、研究実施計画に沿って円滑に進められ、充実した成果を上げることができた。本年度の研究成果は主に以下の2点に集約できる。1)ボルノウ教育学の中心概念である「新しい庇護性」を、ハイデガー哲学との関係の許で問い直すことで、その意義と問題点を明らかにした点、及び2)ハイデガーの存在論に依拠した既存の教育学研究を比較検討することで、同じくその意義と問題点を明らかにした点である。1)に関しては、a)有用性の原理に囚われた教育観の問題が、ボルノウ教育学の全体に関わる深刻な問題であること、b)ボルノウが等閑視してきたハイデガーの存在論に、その問題を克服する可能性が垣間見られること、という二つの点が明らかにされた点に、その意義を認めることができる。2)に関しては、c)有用性の原理に囚われた世界観・人間観・教育観の克服こそが、存在論に立脚した教育理論に共通の課題であったこと、d)ところが既存の教育理論は存在論の射程を矮小化しており、結局はそれ自体も有用性の原理に絡め取られていること、という二つの点が明らかにされた点に、その意義を認めることができる。これらのa) b) c) d)四つの研究成果からは、さらにe)有用性に囚われた教育観は、現代社会の諸問題にまで通じる根深い問題であること、f)しかし有用性の原理はそれを克服しようとする企図それ自体をも絡め取る構造を持っていること、という帰結が導かれた。これらの帰結は、有用性の原理に囚われた教育観を克服するためには、伝統的な教育学とは異なる思考の枠組みが要請される、ということを示唆している点に、その重要性を有している。計画最終年度である平成21年度には、ハイデガーの存在論に立脚しながら、有用性や価値の桎梏に囚われることのない教育/教育学の在り方を探求することが試みられた。これにより、教育/教育学は、人間の主体性を基軸とする有用性や価値に依拠した次元と、その有用性や価値の枠組みを抜け去った次元という、二つの次元の緊張関係のなかで捉え返された。その成果・意義は主に以下の二点に集約される。1.人間の生と世界の二重性に即した知識/伝達の在り方「存在の真理」に関わるハイデガーの論考から導きだされたのは、学び知ることを差し控えることによって学び知る「予感」と、教え伝えることを差し控えることによって教え伝える「合図」という、風変わりな知識/伝達の在り方である。客観性・確実性を重要視してきた形而上学の伝統が、現代のニヒリズムの根底にあることを明らかにすると同時に、人間の生と世界の二重性に関わる予感/合図という新たな知の在り方を提起したところに、本研究の第一の成果・意義がある。2.予感/合図としての知識/伝達から導かれる教育学の研究方法予感/合図としての知識/伝達の在り方に関する洞察は、形而上学の伝統に基づいた従来の教育学の研究方法を問い直すことを許してくれる。ボルノウが生の成熟の機会として提示した「危機」「出会い」「覚醒」などの出来事を出来事として探求するには、予感/合図としての知識/伝達の在り方を教育学に取り入れることが求められる。このことを明らかにした点に、本研究の第二の成果・意義がある。知識の伝達こそが教育の中心課題であるという考え方に一定の権利を認めるとすれば、以上のように人間の生と世界の二重性のほうから学び知ること/教え伝えることの在り方を捉え直した本研究は、従来の教育/教育学の根幹を問い直すことによって両者を改めて活性化しようとする、極めて重要な探求であったということができる。
日本の大学における「内なる国際化」発展に向けての基礎研究

2018年度は、国内の大学における単独ケーススタディを実施した。計画より少し早く、年度のはじめに、2018年度に調査のターゲットとしていた大学において4つのステークホルダーのグループに属する計40名のステークホルダー(国際化に関わる大学執行部と大学教員、国内学生、留学性)に対して個別インタビューを実施した。本インタビュー調査は、これまで国内大学が推進してきた大学の国際化に対する大学ステークホルダーの捉え方について探るもので、予め作成しておいた質問項目をもとに半構造化インタビューとして進めた。その中で、各ステークホルダーが大学の国際化に対してどのような影響を与えているかについても検討した。これまで、大学の教職員や執行部に対する調査は行われてきたものの、学生に対する調査はほとんど行われてこなかったため、本調査はこれまでの研究に対して新たな検知を与えられるものだと考える。調査の結果、各ステークホルダーグループにおける国際化に対する捉え方に違いが見られ、この違いが大学の国際化の推進に影響を与えていることを確認し、さらなる調査に向けて現在準備している。年度後半には、研究計画の前半部分の研究成果報告として、国際学会(クアラルンプール・マレーシア)における2件の口頭発表(単独と共同1件ずつ)を行い、アジアを中心とする世界各国の研究者や実践者からもらったフィードバックを今後の調査や分析の際に生かしたい。また、関連学会が刊行した書籍においても本研究に関連した成果について一部記述した。さらに、大学紀要にも関連調査について報告を投稿した。来年度については、今年度得た研究結果について国内外のジャーナルへの投稿を予定している。本年度は、予定通り国内大学において、大学の複数のステークホルダーグループとのインタビュー調査を行なうことができた。具体的には、4ヶ月間で40名のステークホルダー(国際化に関わる大学執行部と大学教員、国内学生、留学性)と個別の半構造化インタビューを実施した。インタビュー実施後は、データの整理・分析を3ヶ月程度かけて行った。年度後半にかけては、本調査結果について報告する目的で国際学会での口頭発表(査読あり)に申請した。全3件に採択されたが、学内業務との予定重複のため、APAIE(マレーシア・クアラルンプール)における2件の発表のみとなった。口頭発表の際には、世界各国の研究者や実践者からのフィードバックを受け、本研究についての方向性がさらに具体的に見え、また本研究の意義について多角的に再確認する貴重な機会となり、大きな収穫を得ることができた。また、関連学会が刊行した書籍においても本研究に関連した成果について執筆し、大学紀要にも報告を投稿することができた。さらに、研究計画にはなかったこととして、米国・ペンシルベニア州立大学(PSU)の研究チームとの国際共同研究を開始した。「内なる国際化」の新たな可能性としてオンライン環境を活用した学生のグローバルマインドの醸成するための方策の検討を、オンラインツールの開発と併せて進めている。こちらのチームとは米国・教育工学会(AECT)における活動を中心に行っている。2年目にあたる2019年度は、次のような研究計画を立てている。1) 2018年度に収集したデータについて、更に分析を進め、単独ケーススタディとして国内外の学術論文誌に投稿をする。特に、ステークホルダーごとの比較を実施し、考察を深める。2)国内外の研究者や実践家から多角的なフィードバックを受ける目的で、調査結果について随時、関連分野の国際会議、国内会議等で発表する。3)「内なる国際化」の国内の大学における実態を把握するために、今回調査した大学とは別の国内大学、特に大規模私立大学におけるインタビュー調査を進める。そこでステークホルダー(大学教員や大学)とのインタビューからデータをさらに収集し、分析を進める。また、1つ目の大学での経験を生かして、大学の国際化関連部署で働く職員も含めてインタビューを行うことで、教員と職員との国際化に対する捉え方の相違点・共通点など、比較研究のためのデータ収集をする。4) PSUとのオンラインツール開発を進めるために、授業内等で使用していく。10月にはAECTにおける口頭発表も決定しているため、そちらに向けて調査・分析を進めていく。

本年度は、予定通り国内大学において、大学の複数のステークホルダーグループとのインタビュー調査を行なうことができた。具体的には、4ヶ月間で40名のステークホルダー(国際化に関わる大学執行部と大学教員、国内学生、留学性)と個別の半構造化インタビューを実施した。インタビュー実施後は、データの整理・分析を3ヶ月程度かけて行った。年度後半にかけては、本調査結果について報告する目的で国際学会での口頭発表(査読あり)に申請した。全3件に採択されたが、学内業務との予定重複のため、APAIE(マレーシア・クアラルンプール)における2件の発表のみとなった。口頭発表の際には、世界各国の研究者や実践者からのフィードバックを受け、本研究についての方向性がさらに具体的に見え、また本研究の意義について多角的に再確認する貴重な機会となり、大きな収穫を得ることができた。また、関連学会が刊行した書籍においても本研究に関連した成果について執筆し、大学紀要にも報告を投稿することができた。さらに、研究計画にはなかったこととして、米国・ペンシルベニア州立大学(PSU)の研究チームとの国際共同研究を開始した。「内なる国際化」の新たな可能性としてオンライン環境を活用した学生のグローバルマインドの醸成するための方策の検討を、オンラインツールの開発と併せて進めている。こちらのチームとは米国・教育工学会(AECT)における活動を中心に行っている。2年目にあたる2019年度は、次のような研究計画を立てている。1) 2018年度に収集したデータについて、更に分析を進め、単独ケーススタディとして国内外の学術論文誌に投稿をする。特に、ステークホルダーごとの比較を実施し、考察を深める。2)国内外の研究者や実践家から多角的なフィードバックを受ける目的で、調査結果について随時、関連分野の国際会議、国内会議等で発表する。3)「内なる国際化」の国内の大学における実態を把握するために、今回調査した大学とは別の国内大学、特に大規模私立大学におけるインタビュー調査を進める。そこでステークホルダー(大学教員や大学)とのインタビューからデータをさらに収集し、分析を進める。また、1つ目の大学での経験を生かして、大学の国際化関連部署で働く職員も含めてインタビューを行うことで、教員と職員との国際化に対する捉え方の相違点・共通点など、比較研究のためのデータ収集をする。4) PSUとのオンラインツール開発を進めるために、授業内等で使用していく。10月にはAECTにおける口頭発表も決定しているため、そちらに向けて調査・分析を進めていく。今年度開催予定だった国際学会(3月)が4月に開催されることになったため、来年度の国際学会参加費・旅費が予定より多くかかる予定である。
中堅介護職員における相談対応力向上のための支援プログラムの開発

中堅介護職が同僚や上司との関係構築に必要な相談対応力として、「問題解決力」「共感と傾聴力」「自己統制力」「社交性」「気づく力」が必要であることを明らかにした。介入的アプローチを行った結果、中堅介護職の同僚やスタッフの疲労感や睡眠の質に効果が認められた。しかし、中堅介護職はスタッフに比べて心理的緊張が高いままリーダーの役割を担っており、精神的緊張が緩和できるプログラムを加える必要が示唆された。同僚との関係構築に必要な相談対応力尺度の開発と妥当性・信頼性の検証を行った。尺度作成の手順として、平成24年度の面接調査で得られた9のカテゴリから54の質問項目を抽出し、現役の中堅介護職員,相談業務に従事している通所介護の生活相談員により、相談対応力を測定できる質問項目であるかを確認した。中堅介護職464票配布中280票回収(60.3%)、生活相談員772票配布中341票(44.1%)が回収された。全項目に欠損値のない中堅介護職252(男性70人、女性182人)、生活相談員295(男性131人、女性161人)を対象とした。分析手順として、抽出した54項目の項目分析を行い、探索的因子分析、確認的因子分析、基準関連妥当性、信頼性の確認を行った。基準関連妥当性は積極的傾聴態度評価尺度(20項目短縮版;三島1999)、土肥らが開発した共同性・作動性尺度を用いた。結果、相談対応力尺度として5因子が抽出され、第1因子は「問題解決力」第2因子は「共感と傾聴力」、第3因子は「自己統制力」、第4因子は「社交性」、第5因子は「気づく力」と命名した。内的一貫性をみるためにα係数は順に.874、.872、.811、.808、.790であり、高い内的一貫性が示された。探索的因子分析の結果に基づく24項目5因子モデルによる確認的因子分析を実施した。χ2値=623.533、df=242、CFI=0.942、GFI=0.911、AGFI=0.890、RMSEA=0.054で、5因子モデルの適合度は良好であった。問題解決力、共感と傾聴力、自己統制力、社交性、気づく力共に、傾聴態度、聴き方、肯定的作動性と肯定的共同性に有意な正の相関係数を示した。否定的共同性、否定的作動性とは有意な負の相関があった。平成26年度は得られた因子を元に、相談力向上プログラムを作成し、実施を予定している。中堅管理職の立場にある介護職の上司・同僚・部下との対人関係における困難感を面接で得られた逐語禄から「介護に対する経験がまったくない職員への指導」「職員間同士,性格が合わない理由で,介護に取り組もうとしない」「指導しても,「そんなのできない」と取り組もうとしない」等、53の質問項目を抽出できた。この質問項目の体験を全然なかったからよくあった、その体験に対し、「全然いやでない」から「非常にいやだ」の4段階で質問し、体験頻度およびその体験に対する感じ方の相関を求め、53項目中32項目に有意な相関が認められた(p<.05)。体験項目の特徴を明らかにするために、質問項目の類似性に着目して分類し、意味・内容を損なわないように要約しカテゴリ化した。<感情が先行する職員との対応><介護職員間の人間関係調整><他部署と介護職員との板挟み><丁寧に説明しても内容が伝わらない><指導内容に対し反発される><介護の視点に立てない職員とのかかわり><年上や主婦層の職員に対する対応><感覚や常識の捉え方が異なる職員への対応>と<忙しいのでゆとりを持って,新人と向き合うことができない>に分類できた。介護職チームの良い人間関係や仕事の充実感・モチベーションアップには介護リーダーの存在や役割は大きいことは報告されている。リーダーの役割を担っている中堅介護職は介護チームメンバーへの対応にさまざまな困難感を抱いていることがわかった。これらの困難感は、身体的・精神的な疲労の誘因となることがわかっている。平成25年度は相談力向上プログラム作成・実施を予定している。A県の1カ所の老人保健施設、B県の2カ所の介護老人福祉施設で研修プログラムを実施した。中堅介護職は「入職後35年程度で、担当業務の独力遂行が可能なレベルの職員」とし、施設長に中堅介護職の選出を依頼した。研修プログラムの実施日程は施設業務に支障のない時間帯に行う事とした。研修プログラムの実施前後3週間には中堅介護職の同僚・部下(スタッフ)に記名式の質問紙調査を求め、調査票を回収できた2施設を分析対象とした。

調査項目は、フェイスシート、心身の健康状態、ワーク・エンゲイジメント、職業性ストレス、ワーカホリズム、離職意向、対人関係、組織公平性で構成される。中堅介護職員は研修前に質問紙調査を求めた。調査項目はスタッフを対象とした質問項目の組織公正を外し、相談対応力を測定した。2回共調査票に記入し全ての項目に欠損値のない中堅介護職員36名、スタッフ75名を対象とした。平均就業年数は中堅介護職員8.8年、スタッフ6.5年で、中堅介護職員の方が長い傾向であった。また、中堅介護職員は高デマンド、低コントロールの高ストレイン群が41.7%であり、スタッフよりで心理的緊張度が高かった。今回の研修目的は、部下や同僚からの相談に対する自信をつけることとし、相談対応や日頃のコミュニケーション活性化のために「相談対応」の態度や技術を習得することとした。研修は90分で1回のみ実施したが、上司として求められる、共感と傾聴力、自己統制力、気づく力、社交性に関しては一定の効果が得られたと考えられる。しかし、仕事に関連するポジティブで充実した心理状態を示すワーク・エンゲイジメント得点は低くなっていた。介護福祉の現場は人員配置に余裕がない上に、心理的緊張度が高いまま、リーダーの役割を担わなければならない実状もある。今後は今回の研修プログラムに、精神的緊張が緩和できるようなプログラムも加える必要が示唆された。介護福祉学当初の計画である、相談対応力の支援プログラムの作成ができていない。当初の計画である、相談対応力向上のための支援プログラムの文献整理及びプログラムの作成ができていない。中堅介護職の相談対応力を構成する因子を抽出できたので、その因子を軸に、プロクラムを作成し、介入を行う予定である。平成24年度に得られたデータを元に、中堅介護職の相談対応力尺度を作成後、相談対応の多い、デイサービスセンターの相談職(介護職対応)を対象に、調査後、支援プログラムを完成し、介入を実施する予定である。データ収集が送れ、相談対応力確認のための解析が遅れたため。最終年度であるため、相談対応力向上用のパンフレット作成及び介入を行い、その成果を確認する予定である。最終年度になるため、相談対応力向上プログラム介入後のフォローアップとまとめを行う予定である。
IoT機器向き低消費電力量情報センシングに関する研究

IoT時代にはセンシングデバイスにより様々なデータが取得され、それらデータがクラウド上へと集積され、ビッグデータを構築する。このような時代には、あらゆる情報の効率的な取得とともに、情報取得に係る消費電力量を減らすことが必須であり。本研究では、情報を構築する取得データに適したデータ圧縮処理をセンシングデバイス内で行うことにより、無線通信時に消費されるエネルギーを削減すると同時に、圧縮処理自身で必要とされる消費エネルギーを削減することを検討している。これまでに、センシング対象の生体データ心電(ECG)についてその圧縮手法の検討と、生体情報センシングデバイス・プラットフォームの策定を進めている。圧縮手法としては、心電データの波形そのものに着目し、心電データを窓関数により切り出し、切り出されたデータを代表する形に分類する自動クラスタ分割手法を採用し、これまでに提案されてきた圧縮法とほぼ同程度の圧縮率を示すことが分かった。また、RISC-Vをそのプラットフォームとして検討し、RISC-Vが命令拡張の仕組みが整っていると同時に、ソフトウェア環境が整備されており、RISC-Vをベースとして情報センシングデバイス・プラットフォームとして適当であるとの知見を得ている。しかしながら、RISC-Vの命令を拡張し、アプリケーションに適した命令セットのプロセッサにすることは必ずしも容易ではないため、RISC-Vのハードウェア、ソフトウェアを効率良く生成するための研究も進めている。本研究では、生体データの性質の解析、オンライン生体データ圧縮アルゴリズムの開発、情報センシングデバイスのプラットフォームの策定、生体情報センシングシステムの消費電力量最適化を行うことが目標である。平成30年度は、この中の生体データの性質の解析および情報センシングデバイスのプラットフォームの検討を進めた。H29年度に提案した新たな心電データ圧縮手法の評価を進めた。具体的には、PhysionetからMIT-BIH Arrhythmiaの波形データを取得し、そのデータについての解析を進めた。これまで、心電データは形状から、周期性を活かした圧縮手法、Wavelet変換を行い周波数成分により共通的な性質を見出して圧縮を行う手法が提案されていたが、本研究では、心電データの波形そのものに着目し、心電データを窓関数により切り出し、切り出されたデータを代表する形に分類する自動クラスタ分割手法を用いた圧縮手法を検討している。また、プラットフォームとしては、命令拡張ができ、同時にIoT機器で使用できる規模のプロセッサを使用することが重要であるため、RISC-Vをそのプラットフォームとして検討を続けている。RISC-Vは命令拡張の仕組みが整っていると同時に、ソフトウェア環境が整備されている。しかしながら、RISC-Vにおいて、ターゲットアプリケーションに適した命令拡張を行うことは、必ずしも容易ではないため、RISC-Bの命令拡張を自由に行える環境の構築を進めた。生体データの圧縮手法は予定どおり進んでおり、プラットフォームの構築は、拡張命令の選定と全体の消費電力のモデル化が遅れている。しかしながら、全体としてはおおむね順調に進んでいるといえる。2019年度は、平成30年度までに研究を行った生体データ圧縮アルゴリズムをプラットフォーム上で評価を行えるようにすることと、その評価を行い、目標に対して十分な結果が得られるかを確認する。もし圧縮率、圧縮精度等が不十分である場合には、圧縮のための新たなパラメタ(圧縮手法)を検討する。また、提案する圧縮アルゴリズムを策定した情報センシングプラットフォーム上で動作させたときのシステムの消費電力量を試算するためのモデルを策定する。その後、ターゲットアルゴリズムを提案プラットフォーム上で動作させ、データを無線通信により伝送した場合に消費される電力が見積もり可能な環境を構築する。もし、性能が不十分である場合には、プロセッサに実装すべき拡張命令を再度検討するとともに、圧縮処理の実装方式の改善を行う。さらに、生体データ圧縮アルゴリズム、実行プラットフォームの双方からの改良をすすめる。これまでに、センシング対象の生体データ心電(ECG)についてその圧縮手法の検討と、生体情報センシングデバイス・プラットフォームの策定を進めた。また、RISC-Vをそのプラットフォームとして検討し、RISC-Vが命令拡張の仕組みが整っていると同時に、ソフトウェア環境が整備されており、RISC-Vをベースとして情報センシングデバイス・プラットフォームとして適当であるとの知見を得た。平成29年度は、この中の生体データの性質の解析および情報センシングデバイスのプラットフォームの策定を進めた。生体データとしては、主に心電データ(ECG)を対象とし、その特徴から新たな心電データ圧縮手法を検討した。対象としては、PhysionetからMIT-BIH Arrhythmiaの波形データを取得し、そのデータについて性質を解析した。これまで、心電データは形状から、周期性を活かした圧縮手法、Wavelet変換を行い周波数成分により共通的な性質を見出して圧縮を行う手法が提案されていた。

本研究では、心電データの波形そのものに着目し、心電データを窓関数により切り出し、切り出されたデータを代表する形に分類する自動クラスタ分割手法を採用した。提案する圧縮手法ではこれまでに提案されてきた圧縮法とほぼ同程度の圧縮率を示すことが分かった。また、プラットフォームとしては、命令拡張の行え、同時にIoT機器で使用できる規模のプロセッサであることが重要であるため、RISC-Vをそのプラットフォームとして検討した。RISC-Vは命令拡張の仕組みが整っていると同時に、ソフトウェア環境が整備されており、RISC-Vをベースとして情報センシングデバイス・プラットフォームの検討を進めることとした。生体データの圧縮手法は予定よりも前倒しで進んでおり、プラットフォームの構築は消費電力のモデル化が遅れいる。しかしながら、全体としてはおおむね順調に進んでいるといえる。IoT時代にはセンシングデバイスにより様々なデータが取得され、それらデータがクラウド上へと集積され、ビッグデータを構築する。このような時代には、あらゆる情報の効率的な取得とともに、情報取得に係る消費電力量を減らすことが必須であり。本研究では、情報を構築する取得データに適したデータ圧縮処理をセンシングデバイス内で行うことにより、無線通信時に消費されるエネルギーを削減すると同時に、圧縮処理自身で必要とされる消費エネルギーを削減することを検討している。これまでに、センシング対象の生体データ心電(ECG)についてその圧縮手法の検討と、生体情報センシングデバイス・プラットフォームの策定を進めている。圧縮手法としては、心電データの波形そのものに着目し、心電データを窓関数により切り出し、切り出されたデータを代表する形に分類する自動クラスタ分割手法を採用し、これまでに提案されてきた圧縮法とほぼ同程度の圧縮率を示すことが分かった。また、RISC-Vをそのプラットフォームとして検討し、RISC-Vが命令拡張の仕組みが整っていると同時に、ソフトウェア環境が整備されており、RISC-Vをベースとして情報センシングデバイス・プラットフォームとして適当であるとの知見を得ている。しかしながら、RISC-Vの命令を拡張し、アプリケーションに適した命令セットのプロセッサにすることは必ずしも容易ではないため、RISC-Vのハードウェア、ソフトウェアを効率良く生成するための研究も進めている。本研究では、生体データの性質の解析、オンライン生体データ圧縮アルゴリズムの開発、情報センシングデバイスのプラットフォームの策定、生体情報センシングシステムの消費電力量最適化を行うことが目標である。