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粒子法・渦法による洋上風力発電設備および海洋浮体構造物の流体ー弾塑性構造連成解析

海洋浮体構造物は,安定性などの浮体挙動の把握が必要であり,さらに非日常的な波浪等による構造物の安全性を確保する必要がある.これらをシミュレーションにより予め把握することは,これらの構造物を設計・設置するうえで非常に重要である.本研究では,粒子法の一つであるSPH法により弾塑性解析を行い検証を行った.また,SPHysicsをδ-SPH法に拡張することにより,流体解析の圧力の安定性の検証を行った.さらにSPH法および渦法により係留された浮体構造物を想定して,挙動の解析をδ-SPH法で行い,流体力相当の入力を行うため,コードの整備を行った.共同研究者は,連節浮体構造物の挙動の評価も行った.洋上風力発電設備をはじめとする海洋浮体構造物は,厳しい気象・海象条件下における浮体動揺の低減化が大きな課題となり,さらに強風や台風等による,非日常的な波浪等による構造物の安定性と安全性を確保する必要がある.これらをシミュレーションにより予め把握することは,これらの構造物を設計・設置するうえで非常に重要である.津波などによる沿岸地域の防災を目的とした分野での流れの解析手法として粒子法を用いた解析が多く行われている.このとき,流体中の構造物は流体からの力を受けており,このような解析を行う,流体ー構造連成解析も粒子法で行われている.構造物が流体から力を受ける場合は,非常に大きな力を受ける事が想定され,そのような場合には,構造の解析においては,材料の弾塑性の性質を考慮して解析を行わなければならない.2015年度において,DpマトリックスおよびMarcalの方法により弾塑性解析の検証を行った.当初,弾塑性構成方程式を二直線近似により,応力ーひずみ曲線の再現と,押しジグによる板押し解析を行い,板に生じる塑性域の分布の解析を行った.その後さらに,多直線近似よる応力ーひずみ関係へ拡張し,プログラムへの実装を行った.これにより二直線近似と多直線近似の応力ーひずみ関係との比較と押しジグ板押し解析での板に生じる塑性域の比較を行い,構造弾塑性解析の検討を行った.粒子法の流体解析においては,SPHYSICSをδ-SPH法に拡張することにより,流体解析の圧力の安定性を増した.これによる流体解析の検証を行い,2次元ダムプレイク解析その他により,流体解析を行い,安定性の検証を行った.また,渦法計算においては,非線形波浪中に係留された没水部に角部を有する矩形および三角浮体の2次元動揺問題にCore-Spreading法に基づく渦法計算を適用した.その結果,実験結果と近い結果得られた.構造関連のSPH法については,弾塑性構成方程式を二直線近似により,応力ーひずみ曲線の再現と,押しジグによる板に生じる塑性域の分布の解析を行い.その後さらに,多直線近似よる応力ーひずみ関係へ拡張し,プログラムへの実装を行うことができた.これにより二直線近似と多直線近似の応力ーひずみ関係との比較と押しジグによる板に生じる塑性域の比較を行い,構造弾塑性解析の検討を行った.粒子法の流体解析においては,SPHYSICSをδ-SPH法に拡張することにより,流体解析の圧力の安定性を増した.また,渦法計算においては,非線形波浪中に係留された没水部に角部を有する矩形および三角浮体の2次元動揺問題にCore-Spreading法に基づく渦法計算を適用した.その結果,非流体において,実験結果と近い結果得られた.洋上風力発電設備をはじめとする海洋浮体構造物は,厳しい気象・海象条件下における浮体動揺の低減化が大きな課題となり,さらに強風や台風等による,非日常的な波浪等による構造物の安定性と安全性を確保する必要がある.これらをシミュレーションにより予め把握することは,これらの構造物を設計・設置するうえで非常に重要である.津波などによる沿岸地域の防災を目的とした分野での流れの解析手法として粒子法を用いた解析が多く行われている.このとき,流体中の構造物は流体からの力を受けており,このような解析を行う,流体ー構造連成解析も粒子法で行われている.構造物が流体から力を受ける場合は,非常に大きな力を受ける事が想定され,そのような場合には,構造の解析においては,材料の弾塑性の性質を考慮して解析を行わなければならない.2016年度においては, Marcalの方法を材料特性に関して,多直線近似に拡張して実装したプログラムにおいて,二直線近似との比較により弾塑性解析の検証を行った.また,平板の押しジグ解析において,応力分布の表示を行い,応力の伝わる状態を表現した.粒子法の流体解析においては,粒子法オープンソースプログラムSPHYSICSのナビアストークス方程式に人工粘性を付加したδ-SPH法へ拡張することにより,流体解析の圧力の安定性が増した.δ-SPH法を用いて2次元ダムブレイク解析その他により,流体解析を行い,安定性の検証と浮体を考慮し,浮体と壁面での圧力の変動をSPH法とδ-SPH法で変動の安定性の比較を行った.OWC-typeの浮体型波力発電設備の流体流れに,渦法による数値解析を適用した.弾塑性SPH法について,弾塑性材料特性を二直線近似から多直線近似することよる応力ーひずみ関係へ拡張し,そして陽解法のプログラムに適したMarcalの方法もプログラムへ実装することができた.また,応力分布をカラーコンター図で表すことにより,応力の伝播の状態を表現することができた.

粒子法の流体解析においては,粒子法オープンソースプログラムSPHYSICSに人工粘性項を加えたδ-SPH法へ拡張することにより,流体解析の圧力の安定性を増し,さらに浮体構造物,壁が受ける圧力の変動を定量的に表し,人工粘性項により,圧力の変動が安定的に変化することを確認した.またOWC-typeの浮体型波力発電設備の流体流れに,渦法による数値解析を適用し,圧力,装置に動き等が,実験結果と良い一致を示した.洋上風力発電設備を始めとする海洋浮体構造物は,可動性や安定性などの浮体挙動の把握が必要であり,さらに強風や台風等による,非日常的な波浪等による構造物の安全性を確保する必要がある.これらをシミュレーションにより予め把握することは,これらの構造物を設計・設置するうえで非常に重要である.津波などによる沿岸地域の防災を目的とした分野での流れの解析手法として粒子法を用いた解析が多く行われている.このとき,流体中の構造物は流体からの力を受けており,このような解析を行う,流体ー構造連成解析も粒子法で行われている.構造物が流体から力を受ける場合は,非常に大きな力を受ける事が想定され,そのような場合には,構造の解析においては,材料の弾塑性の性質を考慮して解析を行わなければならない.平成27年度において,DpマトリックスおよびMarcalの方法により弾塑性解析の検証を行った.構造物に生じる応力分布と塑性域の分布の解析を行った.その後さらに,多直線近似よる応力ーひずみ関係へ拡張し,プログラムへの実装を行った.平成28年度において,粒子法の流体解析においては,SPHYSICSをδ-SPH法に拡張することにより,流体解析の圧力の安定性を増した.これによる流体解析の検証を行い,2次元ダムプレイク解析その他により,流体解析を行い,安定性の検証を行った.また,渦法計算においては,非線形波浪中に係留された没水部に角部を有する矩形および三角浮体の2次元動揺問題にCore-Spreading法に基づく渦法計算を適用した.その結果,実験結果と近い結果得られた.平成29年度においては,係留浮体構造物を想定して,挙動の解析をδ-SPH法で行い,人工粘性による安定性の評価を行った.さらにSPHの構造解析に流体力相当の入力を行うため,コードの整備を行った.共同研究者は,連節浮体構造物の挙動の評価も行った.海洋浮体構造物は,安定性などの浮体挙動の把握が必要であり,さらに非日常的な波浪等による構造物の安全性を確保する必要がある.これらをシミュレーションにより予め把握することは,これらの構造物を設計・設置するうえで非常に重要である.本研究では,粒子法の一つであるSPH法により弾塑性解析を行い検証を行った.また,SPHysicsをδ-SPH法に拡張することにより,流体解析の圧力の安定性の検証を行った.さらにSPH法および渦法により係留された浮体構造物を想定して,挙動の解析をδ-SPH法で行い,流体力相当の入力を行うため,コードの整備を行った.共同研究者は,連節浮体構造物の挙動の評価も行った.SPHYSICSでのSPH法をδ-SPH法に拡張することにより,流体解析の圧力の安定性を検討をさらに検討して行き,静水問題で圧力,ダムブレイク問題の自由表面問題で流体解析の安定化に対する精度の検証を行う.SPH法と渦法のプログラムにおいて同様の例題を解析することにより,プログラムの検証を進めて行く.δ-SPH法により,流体解析の圧力の安定性の検討をさらに進めて行く.自由表面問題で流体解析の安定化に対する精度の検証を行う.
図形推論分析のための論理学と認知科学の統合的証明論研究

近年、図形やグラフなど様々な非言語的表現に基づく推論の重要性が注目され研究が行われている。このような推論研究においては、伝統的な論理学的分析とともに、非言語的な表現の持つ認知的な性質の分析が不可欠となる。しかしながらこれまでの論理学的研究および認知科学的研究では、図形やグラフ表現の静的な性質(表現レベルの性質)についての意味論的研究が中心であり、動的な性質(推論レベル・操作上の性質)についての証明論的研究は行われていない。本研究では、図形表現の動的な性質を分析するための証明論的な枠組みを導入した。またその証明論の枠組みにおいて、free ride(自動表現)と呼ばれる図形の認知的性質を、推論体系間の翻訳手法を用いて証明論的に形式化した。さらにその形式化に基づいて、オイラー図証明、ヴェン図証明と、通常の記号論理学における自然演繹証明との比較分析を行い、図形的証明の構造を証明論的に特徴付けた。近年、図形やグラフなどさまざまな非言語的表現に基づく推論の重要性が注目され研究が行われている。しかしこれまでの論理学的研究では意味論的研究が中心で、証明論的研究は行われていない。また認知科学的研究では諸概念の形式化が不充分なまま様々な概念が乱立している。本研究では、図形推論の分析のための証明論的な枠組みを導入する。またこれまでの認知科学的な諸概念を整理し、本研究の証明論の枠組みの中で形式化する。これらを数学的構造として抽象化し、図形推論を分析するための統合的推論研究の枠組みを確立することを目指す。2.また自然演繹における正規形証明の概念を基に、オイラー図推論体系における正規形図形的証明の概念を導入し、正規化定理を証明した。その帰結として(1)正規形オイラー図証明の構造分析(2)オイラー図推論体系における部分論理式性(3)オイラー図証明構造と自然演繹証明構造の比較を行った。本研究では、図形推論の分析めための証明論的な枠組みを導入する。1.今年度は、前年度に導入したオイラー図を用いた推論の証明論的分析をヴェン図に対しても適用し、ヴェン図を用いた推論の証明論的分析を行った。2.さらに、認知科学の文脈で議論されてきた下嶋のfreerideの概念を証明論的に形式化し、ヴェン図推論体系におけるfree rideを分析した。3.またオイラー図推論とヴェン図推論について以下のような比較・分析を行った。(1)証明論の観点から両推論体系における証明の構造を比較した。(成果は人工知能学会にて発表。またDiagrams 2012国際学会でも発表予定(採択済)。)(2)論理学における計算量分析の手法を応用し、両推論体系の計算の複雑さの比較研究を開始した。とくに、図形から意味を読み取る実際の認知過程を考慮した計算量分析に着手した。(成果はDiagrams 2012国際学会にて発表予定(採択済)。)
核酸を認識する新しい金属モチーフの創製

亜鉛フィンガーは代表的なDNA認識モチーフであるが、亜鉛以外の他の金属を含有した金属モチーフは未だ自然界からは見つかっておらず、また人工的にも創製されていない。そこで、3個の亜鉛フィンガーを有する転写因子Sp1の直接の亜鉛配位アミノ酸であるシステイン残基のヒスチジン残基への置換を試み、新しい蛋白質による金属フィンガー形成能およびDNA結合能について検討した。しかし、システイン→ヒスチジン置換によって期待された他の金属、特に銅(II)フィンガーの形成およびそれによるDNA結合は、明確には認められなかった。次に、Sp1の2番目の亜鉛フィンガーに相当する約30個から成るペプチドを化学合成することを計画した。この際、天然に存在する唯一の銅(II)四面体蛋白質であるブルー銅蛋白質の情報から、1個のシステインをメチオニンに残基に置換したペプチドを設計・合成した。精製後、親規ペプチドを用いて銅(II)錯体を形成させ、そのESRスペクトルを測定したところ、典型的なペプチド-銅(II)錯体ESRパラメーターを与えた。この銅(II)フィンガーはDNA結合能を有することがわかったので、現在、ペプチド配位分子の最適化のための分子設計を行っている。
タングステン酸化物層の構造・組成と水素の吸放出ダイナミクスに関する研究

RFプラズマ法および、レーザーアブレーション法を用いて酸化物薄膜試料を作成し、X線による構造解析、イオンビーム分析法による膜厚、組成のキャラクタリゼーションを行ったのち、膜作成時に取り込まれた水素の吸蔵・放出特性と光学的特性との関係について検討を行った。スパッタリングでは金属ターゲットを用いて酸素とアルゴンガスを導入し、C, Si, SiO_2基板上に室温で200-400nmの膜厚で堆積させた。レーザーアブレーションではArF光源を用い酸化物ターゲットを用いて酸素ガスを導入することで組成を変化させた。吸光度変化は可視-赤外の範囲について測定した。水素ガスによる光吸収特性の変化を調べるためには、酸化タングステン薄膜上に触媒層として10-20nmのPdを蒸着した試料を用いた。酸素分圧を増加させると、ある一定の酸素分圧以上で膜厚方向に均一なWO_3の組成を持つ堆積膜が形成された。堆積膜の酸素濃度がO/W=3.0の組成をしめしたところで、膜中の水素濃度は急増しH/Wの値は約0.8に達する。水素は膜厚方向一様に分布するが、たとえば、酸素濃度の異なる2層構造をもつ堆積膜を作成した場合、水素はWO_3層に蓄積する。酸素および水素濃度のちがいによる構造の違いは、薄膜X線回折図形の変化としても明瞭に観測される。スパッタ堆積膜では、膜中の酸素濃度O/Wが0.3以下の場合には多結晶β-Wが形成されているが、bcc-W(α相)はみられない。酸素濃度がふえるとともにこの長周期構造はくずれてゆき、やがてWO_3の非晶質相があらわれる。PLD法の場合、10^<-5>Pa程度の真空度で作成された堆積膜でもの酸素濃度はO/W2と高い値となり、β-W構造のみが検出される。いずれの作成法でもO/W=3の場合には最大H/W=0.8まで水素を含む堆積膜が形成され、ガスクロミック特性を示し、この際に水素の吸・放出を伴うことが明らかとなった。ArガスとO_2ガスを用いたRFプラズマ中でタングステン酸化物薄膜を作成し、成膜時の酸案分圧および基板温度による堆積膜の構造・組成、水素取り込み特性への影響をしらべ、さらに堆積酸化膜の光学的特性と水素濃度変化の同時測定を行った。酸化タングステン膜は、金属タングステンターゲットを用いたRFマグネトロンスパッタ法により、酸素とアルゴンの混合ガス雰囲気中でシリカガラス基板上に作成した。基板温度は室温から700°Cまで、酸素分圧を080mPa、アルゴン分圧を40280mPaの範囲に設定し製膜を行った。薄膜の結晶構造はX線回折により決定し、タングステンおよび酸素の組成はラザフオード後方散乱法用いて評価した。膜中の水素の深さプロファイルは反跳粒子検出法により定量し、さらに光学的特性変化を試料面からの反射光強度を検出することによりその場測定した。Arガスに対して酸素ガス分圧を変化させた場合、酸案分圧がArに対して15分の1程度で膜中の酸素量が急激に増加し、それ以上の酸素分圧で均一なWO_3組成を持つ膜が形成される。WO_3膜堆積時の基板温度が室温から約400Kでは非晶質の構造を示すが、400K以上では、基板垂直方向に<001>軸が配向するmonoclinic WO_3膜が形成された。

WO_3膜中には水が深さ方向にほぼ一様に分布し、膜堆積時の基板温度が高いほど、堆積後室温で測定した膜中水素濃度は高く、最大H/W=0.8に達する。高温で作成し、配向性が高い酸化タングステン膜にパラジウムを蒸着した試料を水素ガスに暴露した直後、また、空気にさらした直後に反跳粒子検出法によって膜中の水素濃度を調べた結果、それぞれのガス暴露によって水素濃度は増加・減少する様子が観察された。さらに、光吸収特性が膜中水素濃度と連動して変化する様子が見られた。一方、製膜時の基板温度の低いWO_3膜では、水素ガスおよび空気暴露による水素濃度変化および光吸収特性変化は起こりにくいことがわかった。本年度はArガスとO_2ガスを用いたRFプラズマ法に加え、レーザーアブレーション法を用いて酸化物薄膜試料を作成し、X線による構造解析、イオンビーム分析法による膜厚、組成のキャラクタリゼーションを行ったのち、膜作成時に取り込まれた水素の吸蔵・放出特性と光学的特性との関係について検討を行った。スパッタリングでは金属ターゲットを用いて酸素とアルゴンガスを導入し、C,Si,SiO_2基板上に室温で200-400nmの膜厚で堆積させた。レーザーアブレーションではArF光源を用い酸化物ターゲットを用いて酸素ガスを導入することで組成を変化させた。吸光度変化は可視-赤外の範囲について測定した。水素ガスによる光吸収特性の変化を調べるためには、酸化タングステン薄膜上に触媒層として10-20nmのPdを蒸着した試料を用いた。酸素分圧を増加させると、ある一定の酸素分圧以上で膜厚方向に均一なWO_3の組成を持つ堆積膜が形成された。堆積膜の酸素濃度がO/W=3.0の組成をしめしたところで、膜中の水素濃度は急増しH/Wの値は約0.8に達する。水素は膜厚方向一様に分布するが、たとえば、酸素濃度の異なる2層構造をもつ堆積膜を作成した場合、水素はWO_3層に蓄積する。酸素および水素濃度のちがいによる構造の違いは、薄膜X線回折図形の変化としても明瞭に観測される。スパッタ堆積膜では、膜中の酸素濃度O/Wが0.3以下の場合には多結晶β-Wが形成されているが、bcc-W(α相)はみられない。酸素濃度がふえるとともにこの長周期構造はくずれてゆき、やがてWO_3の非晶質相があらわれる。PLD法の場合、10^<-5>Pa程度の真空度で作成された堆積膜でもの酸素濃度はO/W2と高い値となり、β-W構造のみが検出される。いずれの作成法でもO/W=3の場合には最大H/W=0.8まで水素を含む堆積膜が形成され、ガスクロミック特性を示し、この際に水素の吸・放出を伴うことが明らかとなった。
大規模分子動力学計算によるシリコン熱酸化過程の研究

本年度は、これまで開発した手法を総動員し、Si結晶表面の酸化が1原子層毎に進行する現象、および酸化膜に残る周期構造の実体を解明した。また、本研究で最大の目標であった、O_2分子を扱える新Si, O系用ポテンシャル(ダイナミックボンドポテンシャル)も完成させた。Si酸化膜に関する2つの大きな謎の解明、全く新しい分子動力学手法の発案など、計画当初の目標を大きく上回る成果を挙げることができた。以下、主要な実績について概要を述べる。(1)1原子層毎酸化の機構解明当初遠距離クーロン相互作用に注目し、Particle Mesh Ewald法をプログラムに実装して計算したが、1原子層毎酸化は再現できなかった。歪エネルギー、中間酸化状態のSi原子の化学ポテンシャルでも説明できないことがわかり、研究は一時暗礁に乗り上げた。そこで、SiO_2/Si界面で2次元の島状酸化領域が出現するという従来の定説を今一度見直したところ、酸化種がランダムに拡散して界面のSiを酸化する、という描像で1原子層毎酸化が再現できることを発見した。(2)熱酸化膜からのX線回折パターンの再現酸化膜厚10nmという巨大酸化膜模型を作成し、熱酸化膜のX線回折パターンの再現に世界で初めて成功した。酸化膜は単なるアモルファスではなく、元のSi結晶に由来する秩序を残していることが本研究で明らかとなった。(3)ダイナミックボンドポテンシャルの完成結合相手を決定する要素自体の運動を記述する全く新しいラグランジュ関数を考案し、O_2分子の取り扱いを可能にした。極座標系とデカルト座標系が混在する複雑な式となったが、指導教授である北田教授から学んだ数学を活かして、運動方程式・内部ストレステンソルを正確に求め、この系の分子動力学計算を実現した。温度制御、圧力制御法を併用した場合でもハミルトニアンが保存することを確認した。
革新的分子集積デバイスの開発を目指したパイ共役分子材料の組織化と機能探索

持続可能な社会の実現のためには,安価で環境負荷が小さい分子集積デバイスの開発が有効な手段となる。本研究では,革新的な高性能分子集積デバイスの開発を目指して,新規パイ電子共役分子の設計・合成を行うと共に,これら分子に内在する機能を探索するための新たな物性評価技術を開発することにより,いくつかの新規な現象を見出すと同時にその発現機構の詳細を解明することに成功した。本年度は,π共役分子に内在する機能を探索すると共に,コンフォメーション/分子配向制御技術の研究・開発を推進することを目的として,2名の研究分担者と共に以下の4つの観点から研究を実施した。1)高移動度分子材料の創製化学修飾によって分子配列が制御可能な導電性高分子を用い,独自に開発した移動度評価法によって伝導度や移動度の異方性を測定することによって,高分子鎖内・鎖間電荷移動過程の寄与を再評価した。2)導電性分子材料の構造制御/組織化光散乱を抑えて透明性を確保するために,粒径50nm以下の球状導電性微粒子の調整を目指して反応条件(温度,反応時間,濃度等)の検討と,凝集を防ぐ方策を検討した。グラファイト層間へのLi原子のintercalationと,水との反応で発生する水素による層の剥離(exfoliation)を利用した単層グラファイト調製法について検討した。3)コンフォメーション/分子配向制御電位に伴ないポリアニリン薄膜表面でのレーザー光の反射強度の変化は2桁に達する。独自に見出したこのin-situ反射測定法を利用し,高分子鎖のコンフォメーション変化の速さを測定する技術の開発を実施した。また,速度を支配する因子を明らかにすることによって,アクチュエータの高速化に資する。アルカンジチオールや両末端にチオール基を有するオリゴチオフェンを用い,流動と自己組織化を組合わせることによって分子の面内配向制御の可能性を検討した。4)電荷輸送/発光・吸収特性の最適化薄膜内でのラジカル種の存在を直接に確認するための測定技術(変調分光法)の開発を試みた。また,有機EL素子や色素増感太陽電池への応用を目途に,多様な分子設計の可能性を有するベンゾフラノカルバゾール系蛍光色素の分子設計を行い,強い発光を示す蛍光性色素を合成した。2名の研究分担者と共に,以下の観点から研究を実施し,下記の成果を得た。1)光エネルギー変換デバイス(有機薄膜太陽電池,色素増感太陽電池)前年度に合成し,物性評価を行ったベンゾフラノカルバゾールの中から有望な色素を選び,有機薄膜太陽電池を試作し,機能評価を行った。また,色素増感太陽電池用色素としての可能性もあわせて検討した。機能評価の結果を分子設計にフィードバックすることによって高機能色素の開発を行った。2)電気二重層キャパシタグラファイトから単層グラファイト(グラフェン)を作成する手法を検討した。グラファイト酸化物の電気化学還元により,ヒドラジンを用いる従来の化学還元法よりも安全で短時間にグラフェンの凝集体が得られることを見出した。得られた導電性粉末を用いて電気二重層キャパシタを試作した。3)透明導電性材料の開発オリゴチオフェンを有するアルコキシシランを合成し,ガラス表面のOH基との脱水縮合を利用して,可視領域で透明で,導電性を有する薄膜を作成することに成功した。薄膜はガラス基板と化学的に結合しており,機械的な強度を有していることから,ITO電極に代わる透明導電材料として期待される。4)電荷変調分光法の開発分子集積デバイスの駆動時には,分子薄膜中でカチオン種やアニオン種が生成し,電荷輸送を担う。これらの電荷担体の分光学的検出を目途に電荷変調分光法の開発を行った。その結果,有機EL素子のホール輸送層として用いられるTPD分子やNPD分子について,そのカチオン種の吸収スペクトル測定に成功した。また,薄膜中ではIV-CT帯が観測されないことや,絶縁層が厚い場合には光干渉効果と光学的Karr効果によるシグナルが観測されることを見出した。研究分担者と共同して以下の課題について研究を実施し,下記の成果を得た。1)色素増感太陽電池新規な一連のベンゾフロカルバゾール系色素を合成し,色素増感太陽電池用色素としての可能性を検討した。同時に,電荷注入機構の解明を目途に色素の分子設計・合成を行い,高効率有機色素の設計指針を得た。2)透明導電性薄膜の開発ITO電極に代わる透明導電材料の創製を目途に,オリゴチオフェンを有するアルコキシシランを合成し,可視領域で透明で,導電性を有する薄膜を作成することに成功した。薄膜はガラス基板と化学的に結合しており,充分な機械的な強度を有していることを見出した。3)電荷変調分光法の開発分子集積デバイス(有機EL素子,有機FET,有機薄膜太陽電池)の駆動時に生成し,デバイス機能の発現に不可欠な分子薄膜内の電荷担体のキャリクタリゼーションを目途に本手法の開発を試みた。

その結果,有機EL素子のホール輸送層として用いられるTPD分子やNPD分子,TCTA分子について,そのカチオン種の吸収スペクトル測定に成功した。また,薄膜中ではIV-CT帯が観測されないことや,絶縁層が厚い場合には光干渉効果と光学的Karr効果によるシグナルが観測されることを見出した。さらに,ペンタセン分子のカチオンラジカルの吸収スペクトルの測定にも成功した。4)その他グラフェンのEDLCへの応用,導電性マイクロボールの作製,水素原子のPOSSへの包摂技術の開発ESR法によるチタニア粒子表面の活性酸素種の研究,メカノフルオロクロミズムの発見,有機溶媒中の微量水分子の検出法の開発
環オホーツク海地域の後期新生代の古環境変遷

平成7年度の樺太南部地域新生界の試料分析が進み,まず,マカロフ地域の最下部鮮新統産貝類化石のオオマルフミガイ二枚貝(Cyclocardia crebricostata)化石中に大量の幼生化石を含む個体を発見し,さらに同種の歯の転移個体を認め,それらの古生物学的意義について学会講演した。また,関係者の協力を得てオホーツク海拡大に関連する玄武岩類のAr-Ar法等の年代測定を行った結果,チェホフ層の4試料とも22-23Maの間の値に集中する事が判明した.さらに微化石では,渦ベンモウソウと花粉の生層序によってマカロフ地域の中部中新統中に大きな年代ギャップがある事を初めて明らかにし,また中期中新世の最温暖期の層準が特定できた事,加えて中新世と漸新世の境界も明確になった.珪藻化石は続成作用の影響のためか産出状況が悪いが,円山層の下部のKR-11試料がDenticulopsis hyalina帯に対応する事が判明し,貴重な珪藻化石年代決定の一つになった(これらの成果は1996年6月と1997年1月の日本古生物学会で発表).平成8年度は樺太地域の新生界を代表する最北端部のシュミット半島地域新生界を対象に現地調査及び試料最終を実施した.調査地域は無人のため,ロシア側の準備でキャンプ生活一式を調達し,オハからヘルコプターをチャータ-して現地入りした.調査は事前の検討結果を踏まえ,シュミレット半島の北岸(調査前半)と西岸南部(後半)の異なる2つのルートを選択した.前半部ではマリ-イ岬からマチガル湖にいたる約10kmの海岸部に連続的に露出する新生界(マチガルルート)について,100分の1地質柱状図,5000分の1ルートマップを作成しながら,貝類や微化石の系統的な試料最終を行った.また後半部では前半部のキャンプ地から再度ヘリコプターで移動し,前半でカバー出来なかった,より上位層について,ボルドナヤ川河口付近から南の海岸沿い約15kmにわたり露出する中新統一鮮新統(ピルバルート)を,前半と動揺に調査した.平成8年度の日本側全体の採集試料は350産地の約350kg重量に達し,その大半は微化石・地球化学分析用である.試料は分割して有孔虫,珪藻,渦ベンモウソウ,花粉などの分析に当て,さらに重鉱物分析,地球化学的な分析なども実施している.シュミット半島地域のマチガル層の貝類化石は本邦漸新世の浅見動物群と多くの共通した種が認められ,これらは始新世末期の地球規模の寒冷化に対応後の30Ma頃の群集であると判断できる.珪藻化石からはピルバルートのピリ層下部がDenticulopsis hyalina帯(中部中新統)に対比される事が判明した.さらに底世有孔虫化石は平成7年・8年度ともにほぼ分析が終わり,マカロフ地域で4群集,シュミット半島地域のマチガルルートで5群集,ピルバルートで3群集など,多くの特徴的な群集区分が識別された.これに基づいてシュミット半島の2ルート間の対比だけでなく,樺太南部地域や本邦新生界との具体的な対比が議論できる段階になった.地球化学的分析はサハリン南部コルサコフ地域、中部マカロフ地域、北部シュミット半島地域の第三系珪質シルト岩を分析中で,既にこれら珪質岩には珪藻の細胞壁脂質に由来するステロイド炭化水素が含まれている事が判明している.日本の新第三系女川層の珪質シルト岩の一部には現生珪藻に乏しいノルコレスタンを豊富に検出しているが,ノルコレスタンの先駆物質である炭素数26個のステロールは融点が低く,ノルコレスタンの存在度は水温低下時に細胞硬度を調整した珪藻生理を反映したものと考えている.現生珪藻のステロール組成と白亜紀以降の珪質シルト岩のステロイド炭化水素組成比較に基づく珪藻類の進化を生物地球化学的な視点から解明するため、サハリン試料の分析結果は意義深いものになると確信している.これらの生層序や化石群集の特徴と堆積相などに基づき樺太の北部と南部,およびそれらと北海道新生界などとの対比が一層明確になり,オホーツク海地域新生代の古環境変遷とその時間・空間的広がりや古環境変動の要因などがより詳細に把握されつつある.これら日本側の成果は,ロシア側の成果と相互検討して,近年中にその結果を公表する予定である.平成7年度の樺太南部地域新生界の試料分析が進み,まず,マカロフ地域の最下部鮮新統産貝類化石のオオマルフミガイ二枚貝(Cyclocardia crebricostata)化石中に大量の幼生化石を含む個体を発見し,さらに同種の歯の転移個体を認め,それらの古生物学的意義について学会講演した。また,関係者の協力を得てオホーツク海拡大に関連する玄武岩類のAr-Ar法等の年代測定を行った結果,チェホフ層の4試料とも22-23Maの間の値に集中する事が判明した.さらに微化石では,渦ベンモウソウと花粉の生層序によってマカロフ地域の中部中新統中に大きな年代ギャップがある事を初めて明らかにし,また中期中新世の最温暖期の層準が特定できた事,加えて中新世と漸新世の境界も明確になった.珪藻化石は続成作用の影響のためか産出状況が悪いが,円山層の下部のKR-11試料がDenticulopsis hyalina帯に対応する事が判明し,貴重な珪藻化石年代決定の一つになった(これらの成果は1996年6月と1997年1月の日本古生物学会で発表)

.平成8年度は樺太地域の新生界を代表する最北端部のシュミット半島地域新生界を対象に現地調査及び試料最終を実施した.調査地域は無人のため,ロシア側の準備でキャンプ生活一式を調達し,オハからヘルコプターをチャータ-して現地入りした.調査は事前の検討結果を踏まえ,シュミレット半島の北岸(調査前半)と西岸南部(後半)の異なる2つのルートを選択した.前半部ではマリ-イ岬からマチガル湖にいたる約10kmの海岸部に連続的に露出する新生界(マチガルルート)について,100分の1地質柱状図,5000分の1ルートマップを作成しながら,貝類や微化石の系統的な試料最終を行った.また後半部では前半部のキャンプ地から再度ヘリコプターで移動し,前半でカバー出来なかった,より上位層について,ボルドナヤ川河口付近から南の海岸沿い約15kmにわたり露出する中新統一鮮新統(ピルバルート)を,前半と動揺に調査した.平成8年度の日本側全体の採集試料は350産地の約350kg重量に達し,その大半は微化石・地球化学分析用である.試料は分割して有孔虫,珪藻,渦ベンモウソウ,花粉などの分析に当て,さらに重鉱物分析,地球化学的な分析なども実施している.シュミット半島地域のマチガル層の貝類化石は本邦漸新世の浅見動物群と多くの共通した種が認められ,これらは始新世末期の地球規模の寒冷化に対応後の30Ma頃の群集であると判断できる.珪藻化石からはピルバルートのピリ層下部がDenticulopsis hyalina帯(中部中新統)に対比される事が判明した.さらに底世有孔虫化石は平成7年・8年度ともにほぼ分析が終わり,マカロフ地域で4群集,シュミット半島地域のマチガルルートで5群集,ピルバルートで3群集など,多くの特徴的な群集区分が識別された.これに基づいてシュミット半島の2ルート間の対比だけでなく,樺太南部地域や本邦新生界との具体的な対比が議論できる段階になった.地球化学的分析はサハリン南部コルサコフ地域、中部マカロフ地域、北部シュミット半島地域の第三系珪質シルト岩を分析中で,既にこれら珪質岩には珪藻の細胞壁脂質に由来するステロイド炭化水素が含まれている事が判明している.日本の新第三系女川層の珪質シルト岩の一部には現生珪藻に乏しいノルコレスタンを豊富に検出しているが,ノルコレスタンの先駆物質である炭素数26個のステロールは融点が低く,ノルコレスタンの存在度は水温低下時に細胞硬度を調整した珪藻生理を反映したものと考えている.現生珪藻のステロール組成と白亜紀以降の珪質シルト岩のステロイド炭化水素組成比較に基づく珪藻類の進化を生物地球化学的な視点から解明するため、サハリン試料の分析結果は意義深いものになると確信している.これらの生層序や化石群集の特徴と堆積相などに基づき樺太の北部と南部,およびそれらと北海道新生界などとの対比が一層明確になり,オホーツク海地域新生代の古環境変遷とその時間・空間的広がりや古環境変動の要因などがより詳細に把握されつつある.これら日本側の成果は,ロシア側の成果と相互検討して,近年中にその結果を公表する予定である.平成7年度は樺太地域新生界に関する資料集を作成して全員に配布した。調査地域は,樺太北部の地震直後の事もあり,南部のユジノサハリンスク北方200kmに位置するマカロフ地域を中心にして実施した。調査隊は現地研究機関の支援を得て調査補助員2名と運転手付き車を借り上げ,総勢9名で組織した。現地調査は南北約25km内の主要な河川沿い7ルートで踏査を行った。日本とロシアで共通した資料を得るため,各ルートで出来るだけ連続した層序を確認しながら,5千分の1ルートマップ,100分の1地質柱状図を作成し,下部から上部へと新鮮な分析用岩石資料を系統的に採集した。
ライム病ボレリア接着因子,並びにレセプター分子の解析

ライム病では神経症状が見られ,このようなtissue tropismを理解する試みとして,神経細胞に広く存在するガングリオシドを初めとする糖脂質とボレリアとの接着性について調べた.スフィンゴ糖脂質のうち,ガラクトシルセラミド(GalCer),及びグルコシルセラミドに強い結合活性を見いだした.また,継代非病原株の接着性は有意に低下していた.継代非病原株ではOspCの発現が低下,消失する事から,OspCがGalCer接着因子として関与する可能性が考えられた.GalCerアフィニティーカラムクロマトグラフィーにより,ライム病ボレリアから接着因子の分離を試みた.当初の予想に反してOspCは接着因子としては機能せず,41kilodalton (kDa)鞭毛蛋白質,61kDa熱ショック蛋白質,67kDa未知の蛋白質とGalCerが結合することが明らかになった.各種分離株のOspC遺伝子の塩基配列を決定した.同じ種に属す株間でも配列の相同性は80%前後で極めて多様性に富むことを明らかにした.この事実はOspCが接着因子の様な直接的病原因子として機能するのではなく,その多様性を利用して宿主免疫機構から逃避し,感染を持続させるの関与する可能性を示唆した.さらにはこの同種内における遺伝的多様性を逆に利用して,OspC-polymerase chain reaction (PCR)制限酵素断片長多型性解析(RFLP)法に基づく株鑑別法の開発に成功した.本法は同遺伝種に属す株の鑑別を可能とし,新たな分子疫学マーカーとして使用可能である.また,混合培養や多重感染の検出に本法が使用可能であることを明らかにした.重症複合免疫不全症マウス(SCID)を用いた感染実験で,強毒のBorrelia burgdorferi sensu strictoが1週間以内に関節炎を誘導するのに比べ,B. japonicaでは3週間後に弱い関節炎を誘導した.以上の結果よりB. japonicaの病原性は弱いが,非病原性ではないことを明らかにした.ライム病では神経症状が見られ,このようなtissue tropismを理解する試みとして,神経細胞に広く存在するガングリオシドを初めとする糖脂質とボレリアとの接着性について調べた.スフィンゴ糖脂質のうち,ガラクトシルセラミド(GalCer),及びグルコシルセラミドに強い結合活性を見いだした.また,継代非病原株の接着性は有意に低下していた.継代非病原株ではOspCの発現が低下,消失する事から,OspCがGalCer接着因子として関与する可能性が考えられた.GalCerアフィニティーカラムクロマトグラフィーにより,ライム病ボレリアから接着因子の分離を試みた.当初の予想に反してOspCは接着因子としては機能せず,41kilodalton (kDa)鞭毛蛋白質,61kDa熱ショック蛋白質,67kDa未知の蛋白質とGalCerが結合することが明らかになった.各種分離株のOspC遺伝子の塩基配列を決定した.同じ種に属す株間でも配列の相同性は80%前後で極めて多様性に富むことを明らかにした.この事実はOspCが接着因子の様な直接的病原因子として機能するのではなく,その多様性を利用して宿主免疫機構から逃避し,感染を持続させるの関与する可能性を示唆した.さらにはこの同種内における遺伝的多様性を逆に利用して,OspC-polymerase chain reaction (PCR)制限酵素断片長多型性解析(RFLP)法に基づく株鑑別法の開発に成功した.本法は同遺伝種に属す株の鑑別を可能とし,新たな分子疫学マーカーとして使用可能である.また,混合培養や多重感染の検出に本法が使用可能であることを明らかにした.重症複合免疫不全症マウス(SCID)を用いた感染実験で,強毒のBorrelia burgdorferi sensu strictoが1週間以内に関節炎を誘導するのに比べ,B. japonicaでは3週間後に弱い関節炎を誘導した.以上の結果よりB. japonicaの病原性は弱いが,非病原性ではないことを明らかにした.
新規スクリーニング法の開発による、中枢神経構成細胞の量的比率の決定機構の解明

本研究は、異なる大きさの神経管において、その内部に存在する各サブタイプが一定の相似比をもって存在するメカニズムを明らかにしようというものである。2018年度は、ニワトリ胚とウズラ胚を用い、神経管に発現する多数の遺伝子について、定量PCRを用いて発現量を比較し、領域特異的に発現し、なおかつ種間で発現量が異なるような遺伝子を単離した。その結果、サイクリン関連因子や転写因子などが両種間で発現量が異なりながら発現領域は一致して入ることが明らかになった。さらに、その発現量のその強制発現や機能阻害実験を行い、両種間で発現量が異なることが、サイズの違いに対応することを証明することができた。しかし、これらの因子は細胞増殖や分化の制御という点では下流に位置する制御因子であり、上流制御システムが存在する可能性が高い。そこで網羅的遺伝子解析を進め、候補遺伝子を網羅的・体系的に多数単離することにより、最上流の遺伝子を解析することとした。したがって事業年度を延長することとした。種特異的な前駆細胞の増殖と分化の比率の違いを定量的に解析し、さらにサイズ決定の違いを担う遺伝子の候補の1つを単離して解析した。この遺伝子には上流制御因子が存在する可能性があるため、それを同定する解析を残しているが、全体としては順調に進展している。網羅的遺伝子発現解析を用いて種によって発現が異なる遺伝子を単離し、発現領域の同定を行うほか、発現強制発現、機能喪失実験を行うことにより、目的の上流制御遺伝子を明らかにする。さらに、サイズが異なる神経管においても神経前駆細胞の各サブタイプの細胞数がスケーリングの法則を保持するメカニズムを明らかにする。生体の各器官は多くの種類の細胞が一定の量比で存在し、それが個体の大きさに合ったサイズで存在している。本研究の目的は中枢神経系の発生をモデルとして、器官内にある様々な性質の神経細胞が、正確な量的比率をもった特定のサイズに成長する制御機構を解明することである。サイズ決定因子を同定するために、サイズの違う2種類の近縁動物(ニワトリとウズラ)の胚の神経管の発生をモデルとして扱うこととし、これらの間に存在する細胞の増殖または分化の効率の違いを明らかにして、その上流制御系を同定することを目指している。平成29年度は、両動物胚の神経管の発生段階における各領域の細胞数、神経管サイズや胚全体のサイズの変遷を詳細に解析した。様々な発生ステージに成長した胚から神経管の断面を薄切切片として作成し、領域ごとに神経前駆細胞または神経細胞の個数やパターン、神経管断面の形態を解析した。その結果、ニワトリ胚、ウズラ胚の両者は胚発生の一時期までは細胞の増殖効率が変化せず、また神経管断面の形やサイズも変化しなかった。その一方、胚発生の一時期を過ぎると、細胞1つ1つの大きさはほぼ一定に保たれているものの、神経管のサイズが変化し、断面全体に存在する細胞数も異なることが明らかになった。しかし各領域の細胞数の相似関係は神経管発生の全体を通して維持されていることが明らかになった。また、この違いが出始める時期に発現する遺伝子の発現量を調べたところ、ニワトリ胚、ウズラ胚で発現量が異なる遺伝子が複数同定できた。現在これらの強制発現やノックダウンにより、細胞の増殖や分化に対する影響を観察している。サイズが異なる2種類の鳥類(ニワトリ胚、ウズラ胚)の神経前駆細胞の増殖・分化効率について、領域ごとに詳細なプロファイリングを行うことができ、サイズが変化し始める時期を同定することができたため。今後、ニワトリ胚とウズラ胚でサイズが変化し始める時期に発現が変化し始める遺伝子を単離し、その解析を進めていく。当初はmRNAシーケンスによる網羅的解析を予定していたが、候補遺伝子の一部がin situハイブリダイゼーションや抗体染色で同定できたため、その解析を優先させることにした。

候補遺伝子に取りこぼしがないことを確認する目的で、平成30年度に当初予定の網羅的解析を行う予定にしている。種特異的なサイズ制御因子を単離するという当初の目的は達成することができた。しかし、その上流制御系が存在する可能性が高い。そこで、網羅的遺伝子発現解析を用いることによりその上流制御系を含めて体系的に解析することにより、サイズ制御系の本質に迫れる可能性が高い。そこで、その制御系の解析、さらに論文投稿料を2019年度に執行することとした。
非可換解析学と関数解析的群論

本計画では研究代表者が推進する「関数解析的群論」のスローガンのもと様々な研究を行った。まず、Breuillard, Kalantar, Kennedyとの共同研究において、離散群C*環がいつ単純であるかという長年の問題に対して,境界作用を用いる画期的な研究方針を導入し,この方面で得られていたこれまでの成果を一新する大きな成果を得た。さらに、離散群上の調和解析について研究を行い、著名なGromovの多項式増大度定理(1981)に対する極めて簡単な証明を発見した。それに続くErschlerとの共同研究では、この新手法とランダムウォーク理論を融合させることにより、多項式増大度定理の一般化を行った。平成26年度は特に,群作用素環の研究を行った。論文[1]では,離散従順群の左正則表現は全て区分対角的かという30年来の重要未解決問題に取り組み,初等的従順群という大きなクラスに対して肯定的に解決した。これはC*環の分類理論における近年の発展の成果を離散群の研究に応用したものである。論文[2]では,離散群C*環がいつ単純であるかという長年の問題に対して,境界作用を用いる画期的な研究方針を導入し,この方面で得られていたこれまでの成果を一新する大きな成果を得た。論文[3]では,von Neumann両加群の理論を発展させることにより,局所コンパクト量子群とその群von Neumann環の間の関係を明らかにした。平成27年度は、離散群上の調和解析について研究を行った。ほとんどベキ零である群を多項式的増大度により特徴づけるグロモフの定理(1981)は、その画期的な証明とともに、幾何学的群論において非常に重要な役割をはたしてきた金字塔である。論文[1]では、研究代表者が推進する「関数解析的群論」の展望に基づき、この定理の極めて簡単な証明を発見した。新証明を利用した更なる一般化も見込まれる。論文[2]では、最近のウデイエ・磯野の定理を一部拡張する形で、群測度空間フォンノイマン因子環がいつ充足という性質を満たすかを調べた。本研究計画で得られたグロモフの定理の別証明及びその応用は、当該分野で今後書かれる大半の教科書に採用されるであろう極めて基本的なものである。研究代表者の推進する「関数解析的群論」の見方もより広がっていくことが期待される。平成28年度は主に、離散群の代数学的構造の研究に対する関数解析学の応用について研究をした。離散群(あるいは単に群と呼ばれる)は現代数学における最も基本的な研究対象である。離散群の代数学的構造はとてもしっかりとしたもので、摂動などを行う際に大きく影響を受ける可能性がある。離散群はそもそも代数学的な数学対象であるが、ある種の摂動に対して安定的な解析学的構造を見出し、それを梃子として代数学的構造の研究を勧めるのがこの計画の目的であった。具体的にはパリ高等師範学校のエルシュラー教授との共同研究で、与えられた離散群がいつ無限巡回群を因子として持つ有限指数部分群を含むかを考察し、その十分条件をランダム・ウォークの言葉で記述することに成功した。無限巡回群を因子として持つという性質は離散群の構造研究に大きな役割を果たすが、あまり安定的ではない。本研究において、そのような有限指数部分群を含むという性質がランダム・ウォークに関してある意味安定的であるということを示した。この手法は離散群がある意味で小さく、ランダム・ウォークがあまり拡散的でないときに特に有効である。ランダム・ウォークといった解析学的、確率論的手法が離散群の代数学的研究に役立つということは興味深い発見であり、こうした手法の今後の発展が期待される。平成28年度はそのほかにも離散群と測度空間への群作用やそこから構成されるフォンノイマン環の研究、離散群の概表現の研究等を行った。出張先のFields研究所で知り合ったBreuillard、Kalantar及びKennedyとの共同研究が予想外に大きく進展し、群作用素環の研究において数十年来の著名問題に関して特筆すべき成果を挙げた。今後も解析的群論と作用素環論の双方向的研究を推進してゆく。具体的には、ストックホルムMittag-Leffler研究所、ボンHausdorff研究所、ケンブリッジNewton研究所等に出張する予定である。ウェブサイトでは広く研究成果を公開している。これには学術論文、その内容の説明、講演スライド、業績報告、講義ノートなどが含まれる。関数解析的群論今後も解析的群論と作用素環論の双方向的研究を推進していく。具体的には、ミュンスター大学、Vanderbilt大学、Oberwolfachの数学研究所、Mittag-Leffler研究所等に出張する予定である。Mittag-Leffler研究所等に長期滞在したが、交渉の末、滞在費が先方から支援されることとなったため、そのために割り当てていた研究費が使用されなかった。その分は28年度の長期出張に使われる予定である。

共同研究者を招聘して研究を行う予定であったが、先方の都合により、スケジュールを調整できなかったため、招聘を28年度に延期した。パーソナルコンピュータを更新する予定であったが、1年待ったほうがより計画にあうモデルを手に入れられることが判明したため、更新を遅らせた。共同研究者らと執筆中の論文に関して共同研究者を招へいする計画であったが、共同研究者らのスケジュールを調整できなかったため、会合を次年度に延期した。ボンHausdorff研究所に長期出張して研究を行う。共同研究者を招聘して研究を行う。パーソナルコンピュータを更新する。共著論文を完成させるため、4月中に共同研究者らを招へいする。自分のウェブサイトにて、専門家向けに自分の研究業績、関連分野の動向、講義録等を、非専門家向けに自分の研究内容の紹介を公開している。
聴覚障害学生に適したマルチメディアとネットワークの支援による設計製図教育システム

筑波技術短期大学機械工学科では聴覚に障害を持つ学生を指導している。卒業生の60%近くがCADに関わる設計製図関係の職場へ配属になっている現在、聴覚障害者の高等教育の実情に合った高度な専門教育の必要性を考え、マルチメディアとネットワークの支援による設計製図教育システムの実現を図ろうと実践的研究を行ってきた。聴覚障害者への高等教育の現場における実践的な研究の遂行により得られた研究成果は、◎本学の学内LANやインターネットを利用して、CADデータをはじめ、コンピュータデータの送受信やWWWのホームページによるビジュアルデータを用いた教材・資料データの展開・提示ができた。◎本学の学生に適したインターネットを介してのテレコミュニケーションのシステムにより、遠隔からの指導や相互のコミュニケーションの実現が図れた。◎設計製図教育の関係する科目間においてそれぞれの関連をもたせ、設計から加工まで一連の流れの中で、モデリングによる視覚的体感的な教材を用い、マルチメディアによる分かりやすい授業展開を考究し、本学に適した教育システムとして確立し実際に教育効果を高めることができた。関係する教材・資料の展開をWWWを用いて効果的に行い、同様な学習をしている学外の学生へも提示ができ、教材・資料の共有が大学(学校)間で容易に図れるようになった。◎インターネットを介して学外の教育機関との連携がとれるようになり、コラボレーションによる教育が図れ、聴覚障害を持つ学生の社会参加を促しながらの幅広い視野を持つ教育が可能となった。◎本研究の取り組みを関係する学会や国際会議で講演発表することができ、聴覚障害者の高等教育への関心を高め、研究に対する評価と理解が得られた。15EA08:◎インターネットを介して視覚的な細かな内容の情報伝達が容易となり、実践的に本研究を進めることができ、さらに今後の発展が期待される。聴覚障害を持つ学生を指導する筑波技術短期大学機械工学科において、CADを含む設計製図関連の職場への就職の割合が60%近くある中で、聴覚障害者の高等教育の実情に合った設計工学の高度な専門教育を安全に分かりやすく支援する教育システムの一つとして教育実践研究を行い成果をあげることができた。本学の全教室に張り巡られたイーサネットを利用して、ファイル・データの送受信やビジュアルデータを用いた教材・資料データの展開・提示ができ、本学学生に適したテレコミュニケーション手段の利用研究を含む教育実践研究を行った。設計製図教育の中で科目間の関連をもたせ、設計から加工までの一連の流れを持たせモデリングを通して分かりやすい展開による本学に適した教育システムの構築ができた。◎設計製図教育の中で、設計から加工まで一連の流れを持たせた指導を分かりやすく展開するために、設計製図、CAD/CAMおよび機械工作等に関する指導内容の年次進行を考え、モデリングにより理解しやすく安全な取り組みとしての教材の開発研究を行った。◎機械設計製図やCAD/CAM、機械工作に関係する画像、映像、音データの取り込みを行い、マルチメディアデータによる教材・資料のデータベース構築のための準備を行った。これは来年度も継続する。◎学内LANとして張られたイーサネットケーブルを利用し、CAD/CAM・設計製図室と実習工場や講義室を/結びデータの送受信を行うためのシステム作りを行い、学外とはインターネットを用いたマルチメディアデータによる送受信を行いながら、聴覚障害学生に適したマルチメディアとネットワークの教育利用への実践的研究を行った。◎本研究の取り組みの一部をマルチメディアデータとして本学のWWWホームページに掲載し、インターネット上で広く国内外の教育界に向けて公開することができた。

本学の全教室に張り巡らされたイーサネットを利用して、ファイル・データの送受信やWWWのホームページ含むビジュアルデータを用いた教材・資料データの展開・提示ができ、さらに本学学生に適したテレコミュニケーションおよび指導手段を含む遠隔教育の実践研究を行った。設計製図教育の中で科目間の関連をもたせ、設計から加工までの一連の流れを持たせたマルチメディアによるモデリングを通しての分かりやすい展開方法により本学に適した教育システムが完成した。◎設計製図教育の中で、設計から加工まで一連の流れを持たせた指導を分かりやすく展開するために、設計製図、CAD/CAMおよび器械工作等に関する指導内容の年次進行を考え、モデリングを通した取り組みとしての教材の開発研究を行った。◎機械設計製図やCAD/CAM、機械工作に関係したマルチメディアデータによる教材・資料の展開をWWWを用いて効果的な展開が図れた、学外からの評価を受けることもできた。◎学内LANを利用し、教官研究室、CAD/CAM・設計製図室、実習工場や講義室を結び、学外とはインターネットを用いたマルチメディアデータによる送受信を行い、聴覚障害学生に適したマルチメディアとネットワークの教育利用への実践的研究を学生自らの評価を取り入れながら行い、遠隔コミュニケーションとインタラクティブな遠隔指導の実現を図った。◎本研究の取り組みを関係する国際会議で講演発表することができ、聴覚障害者の高等教育への関心を高め、広く研究に対する評価を得ることができた。