hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
PWM型状態フィードバック制御則の設計法

本研究は、線形ではあるが3値の離散的な入力したもたないシステムに対し、制御入力をパルス幅変調(PWM)に限定することによって系統的な設計手法を得ることを目的としている。系統的な設計手法を得る方法は、上記のシステムを与えられたサンプリング周期で離散化した非線形離散時間システムに対して、ロバスト制御の手法を用いて安定化補償器を設計するものであった。ただし、そこでは設計の容是さとひきかえに導入されてしまうロバスト制御の保守性(conservatism)によって十分な性能が得られないことが問題であった。平成18年度までの研究によって、非線形性を集合でモデル化する際のモデリング手法を検討することによってこの保守性を低減させることができることをあきらかにした。本年度は、その集合に関するゲインスケジューリングを行うことで、さらに保守性を低減させることを目的としている。この方針に沿ってゲインスケジューリングに基づいた設計を行うことを検討し結果、非線形部が制御入力に依存しているため、スケジューリング補償器の構造が印加される制御入力に関する行列値の陰関数となっており、必ずしもその解となる制御入力値が存在しないことがあきらかとなった.これはノルム有界な集合に基づく方法だけでなく、行列ポリトープに基づく手法においてもやはり同様に起こる問題である.これに対し、制御入力に1サンプルの遅れを導入すれば非線形部は見かけ上、入力ではなく状態に依存したものとなるため、スエジューリングに可能になるとの着想を得た。ただし、遅れによって制御性能は少なからず劣化するので、これによって実際に性能が改善されるか否かはケースバイケースである。後者については多数の例題に基づいて大規模な調査を行う必要があるが、残念ながらこの件については今後の課題とせざるを得ない。また、上記の関連して切換入力を有する制御系として代表的なスライディングモード制御についての調査も行った結果、切換制御系の設計に関してりアプノフ関数値の追従に基づく新たな設計法が得られた。本研究は線形システムであるが制御入力が3値の離散値をとる場合に対し,制御入力をパルス幅変調(PWM)に限定することで系統的かつ安定性や性能を保証する制御系の設計手法を得ることを目的としている。これまでに、この目的を達成するための一手法として、システムをPWMに同期して離散化し、それにより得られる非線型離散時間システムに対してロバスト制御の手法を用いて状態フィードバック安定化補償器を得る手法が申請者によって与えられていた。この手法は入力の切換に起因する非線形項を、それを包含するノルム有界な集合に置き換えて設計を行なうため、この手法によって得られる結果は保守的なものであった。そこで本年度の研究では、非線形項のゲインスケジューリングによって、その保守性を低減することを目的として設計した。設計法を考えるあたり数値例に基づく検討を行った結果、前出の集合の構成そのものを再考することによっても保守性低減の効果があることが明らかとなった。そこで、本年度はそのような集合の新たな構成法について研究を行った。具体的には、上記の集合を導出する際、切換の特性だけでなく、そもそも制御入力が有界であることを陽に考慮して集合の設定を行った。その結果、制御器の構造を複雑にすることなく従来よりも保守性の低い結果が得られることが数値例によって確かめられた。この結果に基づいてゲインスケジューリングを行えば、より保守性の低い設計手法が得られることが期待される。ゲインスケジューリングについては、今後、継続して検討する予定である。
インドシナ半島の豪雨に赤道域季節内変動が影響を及ぼすメカニズムの解明

本研究では現地の地上、高層気象観測、衛星観測及び気象庁長期再解析データ(JRA-55/JCDAS)を用い、赤道域季節内変動(MJO)がインドシナ半島で集中豪雨の発生に与える影響の研究を行った。この地域豪雨の原因と考えられてきた冬期モンスーンと西進熱帯擾乱に加えて、インド洋から発達したMJOの東進が広範囲に持続的豪雨をもたらした要因の一つであることが見いだされた。MJOの対流活発な位相の中心がこの地域に位置している時に、西進擾乱の発達・維持に基本場から順圧エネルギー変換が大きな役割を果たしうることが示された。MJOの東進がインドシナ半島で集中豪雨の発生に大きな役割を果たしていることが示唆された。本年度は赤道域季節内変動(MJO)の変動がこの地域の豪雨に対する影響を中心に研究を行った。JRA-25/JCDAS再解析データより、インドシナ半島域で豪雨が発生した期間を含めた2008年10月11月と、2010年10月11月のエネルギー収支解析を行った。MJOの通過に伴う背景風速場の東西風変動が西進擾乱の強度を強め、MJOの通過が擾乱の発達・維持、豪雨発生に大きな役割を果たしていることが示唆された。1.赤道域季節内変動(MJO)の変動の解析を行った。2010年9月下旬にインド洋では対流活動が活発となり、10月前半にかけてMJOに伴う対流活発域がインド洋からインドネシアを東進し、10月末に西部太平洋へと到達した。MJOの通過に伴う背景風速場の変動が西進擾乱の強度を強め、それにより中部ベトナムに豪雨がもたらされたことが示唆された。2.赤道域季節内変動(MJO)が大気循環場に対する影響の解析を行った。中部ベトナムで豪雨発生時、MJOに伴う対流活発域は西部太平洋にあった。南シナ海(012N)で強い西風が観測され、東西風風速東西方向のシアは小さくなり、南北方向に東西風風速の強いシアが形成された。その結果、西進擾乱と一般場との順圧相互作用により擾乱が発達し、数日間持続する豪雨がもたらされた。エネルギー収支解析の結果から、豪雨発生期間中擾乱の運動エネルギーの供給源としては、基本場からの変換が非断熱加熱とほぼ同程度で、西進擾乱の発達・維持に基本場からエネルギーの変換が大きな役割を果たしていることが見出された。ベトナムにの集中豪雨発生に赤道域季節内変動(MJO)大きな役割を果たしていることが示唆された。本年度は現地の地上気象観測データを収集し、インドシナ半島東岸での豪雨とENSO、MJOとの関連を調べた。また、気象庁長期再解析データ(Japan Reanalysis Data 25years: JRA25)を用い、夏季モンスーン末期と冬季モンスーン期において、熱帯擾乱の発生、発達及び伝播過程などの特徴を調べ、集中豪雨の発生に熱帯擾乱が及ぼす影響の研究を行った。a.北ベトナムのハノイを中心に、中部ベトナムのダナンを中心に、その周辺地域の過去の気象観測データを収集をした。現地気象観測データの収集と、衛星観測データ(QuikSCAT, GMS, TRMM)の解析を行い、インドシナ半島東岸での豪雨とENSO、MJOとの関連を調べ、日本気象学会2012年度秋季大会などで研究成果の発表を行った。b.豪雨時の大気循環場の特徴の解析気象庁長期再解析データの解析と前項で述べたQuikSCAT海上風観測データを併用して、豪雨発生時の大気循環場の特徴を明らかにした。c.熱帯擾乱の発生、発達及び伝播など特徴の解析を気象庁長期再解析データ(JRA25)を用い、冬季モンスーン季において西太平洋で発生する熱帯擾乱(赤道波動を含む)の特徴解析を行った。西進する熱帯擾乱の発生、発達及び伝播過程などの特徴を調べた。平成26年度は赤道域季節内変動(MJO)のインドシナ半島の豪雨に対する影響を中心に研究を行った。降水量観測データから豪雨発生頻度の長期変動を調べ、気象庁長期再解析データJRA-55/JCDASを用いて研究を行い、極端豪雨の最近の増加傾向と熱帯擾乱、MJOとの関連を調べ、MJOの通過が最近の増加傾向に大きな役割を大きく影響していることが示唆された。1.インドシナ半島東岸域のベトナムや、中国海南島で豪雨が発生した2008年10月、2010年10月における大気循環場を調べた。JRA-55/JCDAS再解析データより、豪雨時のエネルギー収支解析を行った。豪雨発生期間中擾乱の運動エネルギーの供給源としては、基本場からの変換が非断熱加熱とほぼ同程度で、西進擾乱の発達・維持に基本場からエネルギーの変換が大きな役割を果たしていることが見出された。2.ベトナム域での南シナ海に面した沿岸観測点降水量データから豪雨発生頻度の長期変動を調べた結果、インドシナ半島東岸域の豪雨発生頻度の最近の増加傾向がみられた。これらの豪雨は数日間局所的に持続するが、台風によるものでなく、熱帯総観規模擾乱が西太平洋から西北進しながら発達し接岸したことが引き起こした。

この非台風豪雨イベントの主原因は熱帯総観規模の通過であり、沿岸域での強い対流活動を伴う擾乱の発達が選択的に起こる原因はMJOの通過や中緯度擾乱の影響等の環境場の状態と擾乱通過のタイミングが関係していると示唆された。本研究では赤道域季節内変動(MJO)と低緯度で発生する熱帯擾乱、中緯度のアジアモンスーンの変動との相互作用に着眼し、MJOがインドシナ半島の豪雨に対する影響を中心に研究を行った。インドシナ半島域で豪雨発生時の大気循環場を調べた結果、MJOに伴う対流活発域の東進に伴い、南シナ海域で強い西風が観測され、南北方向に東西風風速の強いシアが形成された。その結果、西進擾乱と一般場との順圧相互作用により擾乱が発達、持続した。エネルギー収支解析の結果から、豪雨発生期間中擾乱の運動エネルギーの供給源としては、基本場からの変換が非断熱加熱とほぼ同程度で、西進擾乱の発達・維持に基本場からエネルギーの変換が大きな役割を果たしていることが見出された。平成27年度は、タイ南部乾季の豪雨について研究を行った。1.2011年3月に南部タイで広範囲に持続した豪雨発生時の大気循環場を調べた結果、持続した強い冬季モンスーンのコールドサージと、インド洋から発達したMJOの東進に伴う対流活発な位相が西部インドネシア付近で同期したことが2011年3月南部タイの広範囲に持続的豪雨をもたらした要因であることが示唆された。2.タイ南部の降雨観測データを用いて解析を行い、タイ南部で乾季のMJO活動と冬季モンスーンのコールドサージの発生状況を調べた。3月で、インドネシア西部付近で顕著なMJOの東進はおよそ3年に1度である。一方、持続した強い冬季モンスーンの発生はおよそ3.6年に1度である。時期が重なったのは2011年3月下旬だけであった。持続した冬季モンスーンの発生と、MJOの東進が重なったことによりタイ南部での乾季における豪雨発生の頻度はおよそ3060年に1度程度であると推定される。本研究では現地の地上、高層気象観測、衛星観測及び気象庁長期再解析データ(JRA-55/JCDAS)を用い、赤道域季節内変動(MJO)がインドシナ半島で集中豪雨の発生に与える影響の研究を行った。この地域豪雨の原因と考えられてきた冬期モンスーンと西進熱帯擾乱に加えて、インド洋から発達したMJOの東進が広範囲に持続的豪雨をもたらした要因の一つであることが見いだされた。MJOの対流活発な位相の中心がこの地域に位置している時に、西進擾乱の発達・維持に基本場から順圧エネルギー変換が大きな役割を果たしうることが示された。MJOの東進がインドシナ半島で集中豪雨の発生に大きな役割を果たしていることが示唆された。本研究では現地の地上、高層気象観測、衛星観測及び気象庁長期再解析データ(JRA55)を用い、MJOと低緯度で発生する熱帯擾乱、中緯度のアジアモンスーンの変動との相互作用に着眼し、赤道域季節内変動がインドシナ半島で集中豪雨の発生に果たす役割を明らかにすると共に、豪雨発生のメカニズムを解明することが目的である。本年度は気象庁長期再解析データJRA-55/JCDASを用い、ベトナムなどで集中豪雨発生時の大気循環場を調べ、MJOの通過に伴う背景風速場の東西風変動が西進熱帯擾乱の強度を強め、MJOの通過が擾乱の発達・維持、豪雨発生に大きな役割を果たしていることが示唆された。また、降水量観測データからインドシナ半島東岸域の豪雨発生頻度の最近の増加傾向がみられた。豪雨イベントの発生は熱帯総観規模擾乱によるものが多く見られ、沿岸域での強い対流活動を伴う擾乱の発達はMJOの通過や中緯度擾乱の影響等の環境場の状態と擾乱通過のタイミングが関係していると示唆された。
マイクロ波帯磁気デバイス用フェライトの薄膜化技術開発

携帯情報通信機器で使用されている現行の磁気デバイスでは、バルクのフェライト材料が使用されており、このことが磁気デバイス、ひいては携帯情報通信機器の薄型化・小型化を妨げている主要因となっている。本研究では、マイクロ波領域での使用が可能な軟磁気特性をもつフェライト薄膜を、低温で製造する技術を開発し、小型で低背な磁気デバイスへの応用の可能性を検討することを目的とする。以下の研究成果を得て、本研究の目的を達成した。1.電子サイクロトロン共鳴マイクロ波プラズマを利用した反応性スパッタ法を用いて、良好な軟磁性(抗磁力11Oe)を示す高結晶配向性のNi-Znフェライト薄膜を、高い堆積速度(毎分44nm)で製造する技術を開発した。これには、従来の平板型ターゲットに替えて、コーン状のターゲットを導入したことが功を奏した。2.Ni-Znフェライト磁性薄膜を利用した微小インダクタを開発した。空芯インダクタに比べ、1GHzまでにおいて、共振周波数を大幅に低下させることなく、インダクタンスが約25%増加し、Q値は約15%増加することがわかり、Ni-Znフェライト薄膜を磁気コアとして使用することの有効性が実証された。試作品の占有面積は、6×10^4μm^2(250μm×240μm)であり、これまでに報告されている他者による試作品と比較して、面積比で、約50%の小型化に成功した。3.高周波電磁界シミュレーションによって、フェライト薄膜を使用した薄型(高さ1mm以下)のマイクロストリップYジャンクション型のアイソレータを設計した。サーキュレーション(電磁波の非可逆回転)が有効に起こるように、Yジャンクションのセンターサークルの真下の接地面を線路に近づけた新構造を考案した。シミュレーションによって、このモデルは4.8GHzにおいて、アイソレーション25dB、挿入損失1.3dB、比帯域幅2%で動作することを確認した。サーキュレータを製造するプロセスを開発し、実際にサーキュレータを試作し、動作することを確認した。平成13年度には、以下の研究成果を得た。1.電子サイクロトロン共鳴マイクロ波プラズマを利用したスパッタ法を導入すれば、室温から150°C程度の低温で、結晶性の良いスピネルフェライト薄膜を製造できることを見出した。2.電子サイクロトロン共鳴を利用して生成した酸素プラズマをサンプルに昭射すれば、低温・短時間で酸化処理を行えることを見出した。3.本研究課題で購入した電子サイクロトロン共鳴利用のマイクロ波プラズマ源と、電圧印加できるスパッタカソードを組合わせたスパッタ装置を試作した。本装置は、イオンビーム生成機能とスパッタ機能を独立分離制御できる構造であり、通常のスパッタ法よりも広範囲にプロセス条件を設定できる。本スパッタ装置を用いれば通常のスパッタ法よりも、フェライト薄膜の結晶成長および酸化度を高度に制御し得て、良好な軟磁気特性のフェライト薄膜を作製できると期待される。

4.上記の新製造法と比較検討するため、高周波マグネトロンスパッタ法とMn-Znフェライトターゲットを用いた室温での薄膜形成と、その後の大気中アニールによる酸化という二段階プロセスによって、Mn-Znフェライト薄膜の製造を試みた。抗磁力が70Oe程度の軟磁気特性のフェライト薄膜を得るには、アニール温度は少なくとも350°C程度の高温が必要であることが明らかになった。携帯情報通信機器で使用されている現行の磁気デバイスでは、バルクのフェライト材料が使用されており、このことが磁気デバイス、ひいては携帯情報通信機器の薄型化・小型化を妨げている主要因となっている。本研究では、マイクロ波領域での使用が可能な軟磁気特性をもつフェライト薄膜を、低温で製造する技術を開発し、小型で低背な磁気デバイスへの応用の可能性を検討することを目的とする。平成14年度には、以下の研究成果を得た。1.電子サイクロトロン共鳴マイクロ波プラズマを利用した反応性スパッタ法を用いて、良好な軟磁性(初透磁率は約50、抗磁力は15Oe)を示すNi-Znフェライト薄膜を、毎分23nmの高い成膜速度で、200°C以下の低温で製造する技術を開発した。(1)大きなスパッタ率で動作するように金属粉末成型ターゲットを用いること、(2)酸素ガスは基板付近に導入して、ターゲットは酸化しない状態(メタルモード)に保ちつつ、基板表面では、ECRプラズマ照射のアシストを活用して酸化を促進させることなどが、ポイントであった。2.Ni-Zn薄膜を利用した微小インダクタの試作を目指し、(1)電磁界シミュレーションを活用してインダクタの構造を決定するとともに、(2)フェライト薄膜のパターニング方法に目処をつけた。3.高周波電磁界シミュレーションによって、フェライト薄膜を使用した薄型(高さ1mm以下)の新型アイソレータの設計を行った。予備実験として、厚みが0.3mmというYIGフェライト極薄板を用いて厚みが1mm(現行製品の1/2の高さ)のアイソレータを試作し、5GHzで正常に機能することを確認できた。平成15年度には、以下の研究成果を得て、本研究の目的を達成した。1.電子サイクロトロン共鳴マイクロ波プラズマを利用した反応性スパッタ法を用いて、昨年度よりも良好な軟磁性(抗磁力11 Oe)を示す高結晶配向性のNi-Znフェライト薄膜を、昨年度の2倍以上高い堆積速度(毎分44nm)で製造する技術を開発した。これには、従来の平板型ターゲットに替えて、コーン状のターゲットを導入したことが功を奏した。2.Ni-Znフェライト磁性薄膜を利用した微小インダクタを開発した。空芯インダクタに比べ、1GHzまでにおいて、共振周波数を大幅に低下させることなく、インダクタンスが約25%増加し、Q値は約15%増加することがわかり、Ni-Znフェライト薄膜を磁気コアとして使用することの有効性が実証された。
脳波とタブレット端末を用いたシステム制御情報教材の開発

脳波を利用した小中学生向け体験型教材および,高専生向け制御学習教材の開発を行った.小中学生向け体感型教材では,入力として簡易脳波計による脳波に加えて身体や指の動作認識を組み合わせて,画面上のキャラクタやボール型ロボットを動作させるシステムを開発した.外部イベントに出展した際のアンケートは高評価であった.高専生向け教材では,脳波計測,脳波認識,小型マイコンボードによる外部制御アプリケーションの開発の要素を取り入れた1年間の講義項目が完成した.近年新たな入力装置として期待されている脳波を利用し,小中学生の工学への興味・関心向上のための体感型教材の開発および,高専の制御系科目で利用可能な,制御学習教材(脳波計測,脳波認識,外部制御アプリケーション)の開発を行うものである.その中で,脳波を計測するには,容易に計測が可能なヘッドセットタイプの脳波計測器を使用することで,脳波に対するハードルを可能な限り下げて,楽しく触れることを目指している.平成26年度は,簡易脳波計としてNeuroSky社のMindWave Mobile(以下,脳波計)を採用した.ヘッドセットタイプで額と耳のみのセンサーで簡易的に脳波が測定できる.本研究では,脳波計で計測できる集中とリラックスの値をシステム開発に導入することとし,小中学生向けの簡単なプロトタイプのアプリケーションを,Unityを用いて開発した.具体的には,バッティングやPK,フリースローなどの球技の一場面をゲームとしたアプリケーションである.PKの場合,集中時はシュートボールの球速が早くなり,リラックス時は狙った場所への精度が高くなるものである.試作段階のため,今年度以降は機能の充実やグラフィックスの向上など必要と考える.また,高専生向け教材としては,システム内部の処理を学習することが目的のひとつとなる.平成26年度は脳波データセットを用いた脳波認識アルゴリズムの実装教材を中心的に行った.脳波認識アルゴリズムには,理解が容易で実装も難しくない,ナイーブベイズを用いた.講義での使用を想定した内容のスライド作成やサンプルプログラムの開発を行った.脳波を認識した後の外部制御への応用については,現在検討中である.認識した結果をタブレット端末上でグラフィックスの効果として反映させるだけでなく,外部機器として学生自らが考える電子回路やロボットハンドへの応用を検討していく必要がある.近年新たな入力装置として期待されている脳波を利用し,小中学生の工学への興味・関心向上のための体感型教材の開発および,高専制御系科目(特に,システム制御や制御情報など)で利用可能な,制御学習教材(脳波計測,脳波認識,外部制御アプリケーション)の開発を行うものである.その中で,脳波を計測するには,容易に計測が可能なヘッドセットタイプの脳波計測器を使用することで,脳波に対するハードルを可能な限り下げて,楽しく触れることを目指している.平成27年度は,昨年度に引き続き簡易脳波計としてNeuroSky社のMindWave Mobile(以下,脳波計)を用いた脳波アプリケーションの開発を進めた.小中学生向けのアプリケーションには脳波だけでなく,Kinect V2を用いたコンピュータによるユーザの動作認識も取り入れ,キャラクタの空中浮遊には脳波値を,前後左右の移動には手の振りの認識を適用した.これにより,自身の脳波に加えて,手の動作によってアプリケーション内のキャラクタを操作することが可能となり,小中学生により興味を持ってもらうシステムへと近づいたと考える.また,高専生向け教材としては,システムの内部処理を講義を通じて学習することが目的のひとつとなる.平成27年度は脳波認識後の外部制御への応用について検討を行った.外部制御の機器として学生自らが考える電子回路やロボットハンドへの応用を検討し,それらに対応するためにマイコンボード(Raspberry Pi2)の導入を行った.これにより,自作電子回路をRaspberry Pi2に接続して制御することができる.加えて,Raspberry Pi2上で動作するOS(Raspbian)はLinuxであり,Linuxに触れる機会が同時に得られることから,学生への学習効果が高まると考える.簡易脳波計としてNeuroSky社のMindWave Mobile(以下,脳波計)を採用した教材開発を行ってきた.研究計画より遅れている項目は小中学生向け,高専生向け教材どちらにも存在している.小中学生向けの脳波制御ゲームでは2人対戦型エアホッケーゲームやWiiリモコンを使ったアクションゲーム,そしてKinect V2によるジェスチャ認識を取り入れたアクションゲームなどを開発した.視覚的なクオリティはある程度持たせられているが,まだ難しい部分があり,予定が遅れている要因となっている.高専生向け教材については脳波認識後の外部機器への出力において,Raspberry Pi2を導入した.教材として利用するためには,Raspberry Pi2の使用方法(OSインストール,Linuxの基礎的な使い方)の教材開発が必要となる.Linuxに触れる機会がほとんどない学生向けの教材となるため,時間が要している.また,計測した脳波を解析するためのフーリエ解析やパワースペクトルの算出などの教材も開発してきたが,これまでの数学や専門科目で習ってきた内容と整合性確認の工程が残っている.近年新たな入力装置として期待されている脳波を利用し,小中学生の工学への興味・関心向上のための体感型教材の開発および,高専制御系科目(特に,システム制御や制御情報など)で利用可能な,制御学習教材(脳波計測,脳波認識,外部制御アプリケーション)の開発を行うものである.

その中で,脳波を計測するには,容易に計測が可能なヘッドセットタイプの脳波計測器を使用することで,脳波に対するハードルを可能な限り下げて,楽しく触れることを目指している.平成28年度は,昨年度に引き続き簡易脳波計としてNeuroSky社のMindWave Mobile(以下,脳波計)を用いた脳波による機器制御システムの開発を進めた.小中学生向けシステムでは出力先をタブレット端末だけではなく,ボール型ロボットへの制御を検討した.ゲーム性を高めるために2人対戦として,各々に装着した脳波計から脳波を読み取り,その集中(またはリラックス)度の高い方へ,ボール型ロボットを動かすシステムを開発した.地元自治体主催のイベントで本システムを提示したところ,小中学生が楽しくも真剣に取り組む様子を見ることができた.また,そのアンケート調査では「興味を持った」,「科学へのイメージが変わった」,「仕組みを知りたい」といった回答が回答者の約8割から得られた.その様子は地元新聞紙にも取り上げられたことからも本研究の有用性は示されたと考える.高専生向け教材としては,C言語の学習,脳波の周波数解析処理,機械学習の基礎,マイコンボード(Raspberry Pi3)の設定,そして,外部機器制御への応用という一連の講義項目が完成し,平成29年度の講義で実施するための準備が整った.平成29年度は実際に担当科目において,本教材を使用して講義を行う.年度末の授業アンケートを行い,講義を受けた学生からのフィードバックを今後の研究に活かしたい.脳波を利用した小中学生向け体験型教材および,高専生向け制御学習教材の開発を行った.小中学生向け体感型教材では,入力として簡易脳波計による脳波に加えて身体や指の動作認識を組み合わせて,画面上のキャラクタやボール型ロボットを動作させるシステムを開発した.外部イベントに出展した際のアンケートは高評価であった.高専生向け教材では,脳波計測,脳波認識,小型マイコンボードによる外部制御アプリケーションの開発の要素を取り入れた1年間の講義項目が完成した.簡易脳波計としてNeuroSky社のMindWave Mobile(以下,脳波計)を採用した教材開発を行ってきた.研究計画より遅れている項目は小中学生向け,高専生向け教材どちらにも存在している.例えば,小中学生向けの脳波制御ゲームではスポーツ系を取り上げて開発を行っているが,その完成度は低い.脳波計から集中とリラックスのデータを取得することやそれをゲーム動作に反映させることは難しくない.小中学生がゲームとして遊べる視覚的なクオリティを持たせることが非常に困難であり,予定が遅れている要因となっている.高専生向け教材については脳波認識アルゴリズムであるナイーブベイズの理解および実装例の教材は作成したが,認識結果の外部機器への出力については,教材として利用する精度には達していない.加えて,教材として利用するためには,学生にはプログラミングスキルがある程度必要となり,必要なスキルを復習するための教材やこれまでの講義で習っていない新しいスキルを学習するための教材が必要であることが分かり,その作成も併せて行っていた.
脳梗塞における神経新生の課題克服～成長因子による内在性幹細胞増幅療法を基盤として

成長因子脳室内投与による内在性神経幹細胞活性化療法は、有望な神経再生療法の手段の一つであるが、成長因子が神経幹細胞とその系譜群の動態をどのように修飾しているかは明らかでなかった。今回、正常/脳虚血マウス双方の脳内に成長因子を様々な期間投与し以下のことを明らかとした。まず、成長因子投与により可逆的な神経幹細胞/一過性前駆細胞の増殖促進が起こり、投与終了後にはじめて神経細胞の産生亢進が起こること。また、投与期間の違いが神経幹細胞/前駆細胞の増幅、神経細胞の新生の度合いに大きな影響を及ぼすことである。将来の疾患治療に応用する研究を続ける上で、これらの知見が重要な基盤になると思われる。脳虚血モデルにおいて、SVZ neurogenesisに対する脳室内成長因子投与の解析を行ったた。まず研究の第一歩として、予備実験での虚血モデルではないマウスを用いた基礎的なデータを追加収集行い、論文化した(Brain Res. 2016 Apr 1;1636:118-29. doi: 10.1016/j.brainres.2016.01.046)。内容としては、SVZ neureogenesisをenhanceするには、成長因子の投与期間の適切化が必要だということであり、我々のデータでは7日間投与することが最も効果的であった、最も興味深いことは投与を長期化すると、neurogenesisは逆に減弱してしまったということである。現在虚血モデルを用いて、同様の現象が観察されるか検証を行っている。成長因子投与を行うために、浸透圧ポンプをマウスに埋め込む。脳虚血の侵襲を加えたマウスにおいて、そのマニピュレーションを加えることで、全体の死亡率がかなり高まった。その問題を解消するため、マウス脳虚血モデルの適正化と、マニピュレーションのタイミングの検討のパイロット実験が必要で、時間を要した。脳室下帯に恒常的に存在し、神経新生を生涯にわたって続けている内在性神経幹細胞の脳室内成長因子投与(高濃度EGF + FGF2)に対する動態解析を行った。まず、研究の第一歩として、虚血モデルではない正常マウスを用いたデータ収集を行い論文化した(Berain Res. 2016 Apr 1; 1636:118-29. doi: 10.1016/j.brainres.2016.01.046)。内容としては、脳室下帯に存在する神経幹細胞は成長因子投与により増幅するものの分化が抑えられてしまうこと、成長因子投与を終了して初めて神経細胞へと分化を始めること、また、脳室下帯の内在性幹細胞をenhanceするには、成長因子の投与期間の適切化が必要だということを発見した。最後の知見に関しては、われわれの実験では成長因子投与期間が7日が最も有効であり、それ以上投与を継続化するとneurogenesisは減弱してしまうという興味深い結果を得た。そのことを、脳虚血モデルを用いて検証すると、脳室下帯においても海馬歯状回においても侵襲によりenhanceされる内在性幹細胞の活性を、成長因子短期投与でのみさらにboostでき、長期投与では逆にattenuateしてしまうという興味深い同様の現象を確認した。このことは、同様の手法を将来的に臨床応用につなげるために大きな基盤となると確信している。マウス脳虚血モデルにおいて、成長因子投与を行い評価する系は確立した。現在、wild typeのマウスにおいての、データはほぼそろっているためこれを論文化する。その後、トランスジェニックマウスを用いた実験系へ移行する準備を進める。マウス脳虚血モデル実験を前倒しして進めるため、前倒し請求を行った。ただ、試薬等の兼ね合いで、次年度使用額が生じた。引き続き、売僧脳虚血モデルの実験を継続しているので、その実験に使用する。
深層構造としての教育文化解明のための比較教育文化(「モノ」「コト」)史研究

深層構造としての教育文化の概念を仮説的に整理してそれを提唱するとともに、学校建築、教室、学校給食、学校掃除、制服、子ども服、学校行事、博物館、教員教育・学習メディアとしての音声言語・文字言語、黒板などの教具、学習具等のモノ・コトに着目して、いくつかの外国と日本における教育事象の比較考察を行い、それぞれの国における深層構造としての教育文化を明らかにしようとした。教育におけるモノ・コトの着目点を決め、それを手がかりに、教育実態史を把握するための分析を行った。具体的には、イギリスにおけるビジュアル・ヒストリーの研究動向、教授・学習メディアとしての板書等と音声言語使用からみた授業文化比較、小学校建築における「奉安所」一和学校を事例として一、イギリス・日本の教員の職務に関する比較研究、明治前期における礼法の再編と教育、イギリス・ドイツ・日本の博物館と歴史教育、韓国・日本の学校掃除の位置付け、ジェンダー教育に取り組む教師の教室展示研究、ドイツの学校給食、セーラー服普及事情に見る長崎市の外来文化に対する態度、オーストラリアトレス諸島『トレスニュース』の記事分析、ドイツの郷土科の授業、などについて各研究分担者が分析し、研究会で発表を行った。とくに、教授・学習メディアとしての板書等と音声言語使用からみた授業文化比較の分野においては、アメリカ・ヴァーモント州と日本において、中学校2年生(アメリカは8年生)の数学の授業をビデオ撮影し、授業における教師の音声言語使用頻度、教師の文字言語使用頻度、生徒の音声言語使用頻度、生徒の文字言語使用頻度等を分析し、板書や音声言語使用からみた日米の授業文化の比較考察を行った。平成20年21年にかけての中間的な研究成果発表として、科研研究分担者、協力者全員が執筆して『研究談叢比較教育風俗』第11号を刊行し、インターネットでも公開した(http://educa.lit.osaka-cu.ac.jp/soeda/nakami/papers_pdf/papers_pdf.html)。板書等の使用からみた日米授業文化比較、学制期における小学校建築基準の形成、セーラー服の変遷からみた長崎県の外来文化受容、モノとしての地域メディア『トレス・ニュース』(オーストラリア)における学校教育の表象、図表分析を中心にしたオーストリアの教科書の歴史の分析、韓国・米国ハワイ・札幌市における学校給食や食育の現状と課題、歴史博物館・資料館における課外学習の国際比較、学校教職員の職務をめぐる教育文化の比較などをテーマに論文が寄せられたが、3月2426日の研究会において所収論文についての合評会を行った。また、「深層構造」についてブレーンストーミングを行い、それぞれの研究分野における「深層構造」としての教育文化解明について意見交換を行った。これまで行ってきた、板書等の使用からみた日米授業文化比較、学制期における小学校建築基準の形成、セーラー服の変遷からみた長崎県の外来文化受容、モノとしての地域メディア『トレス・ニュース』(オーストラリア)における学校教育の表象、図表分析を中心にしたオーストリアの教科書の歴史の分析、韓国・米国ハワイ・札幌市における学校給食や食育の現状と課題、歴史博物館・資料館における課外学習の国際比較、学校教職員の職務をめぐる教育文化の比較などを手掛かりに、もう一度、「深層構造」「表層構造」の概念について整理を行い、共通理解を得た。その上で、50年数100年の歴史的展開の中におけるモノ・コトに着目して、たとえば質実堅牢主義、学校とファッション、教員の役割、学校教育と食文化などについて、「表層構造」のうち、経年変化とともに急激に変化を遂げる「表層構造」と、時代による変化があまり見られない「表層構造」に着目することにより、それらに通底する「深層構造」としての教育文化の特質を追究した。研究成果の発信としては、まず、日本比較教育学会のラウンドテーブルで、「教育文化における深層構造・表層構造-「モノ」「コト」に着目して-」と題する発表をおこなった。それと並行して、日本比較教育学会および関連学会において、研究分担者が本共同研究の成果の一部について口頭発表を行った。また、1年間の研究成果を研究談叢(冊子体)として刊行し、インターネットで公開した。
表面深さ分解能を有する誘電計測による高分子電気絶縁材料の劣化診断技術の開発

試料としては引き続き,電気学会調査専門委員会で用意した8種類の協同試験試料を用いた。他機関での各種研究結果との比較により,本提案手法の多面的な検討を可能とした。試料の劣化と回復現象を模擬するため,試料は5°C,室温および50°Cの蒸留水中で水浸させ,その後,同温度の大気中で乾燥させた。水浸状態と乾燥状態は,試料重量を精密秤で計測し評価した。各試料の識別が可能な計測系を開発すれば,試料の劣化診断が可能となると考えた。今年度の研究成果を以下に示す。申請者が従来構築してきた動画像解析と誘電計測を併用した高分子材料の表面状態評価技術を用いて,高分子材料の初期劣化過程を,その表面深さ方向への分解能を有する誘電計測により診断するうえで,試料表面温度変化の影響を検討する必要性が示唆された。また,傾斜平板法を用いた水滴の動的挙動の変化を計測する上でも,試料面温度の影響は検討しておくべきと考えられた。今年度新たにサーモグラフィを導入し,試料面の温度変化と撥水性の経時変化との対応が有るか検討した。また,前年度までに導入したレーザ顕微鏡による試料表面のミクロな変化と,誘電計測結果とを比較検討することにより,充填剤界面のミクロな変化が撥水性や誘電特性というマクロな測定結果にどの様に影響するのかを検討した。その結果,STRI法を発展させた撥水画像解析・評価技術と傾斜平板法による撥水性の動画像解析技術,および,深さ方向の分解能を有する高電界誘電特性解析技術とその周波数特性を併用することにより,バルクの効果と表面の効果を分離しつつ,かつ,現地測定も鑑みた劣化診断技術構築への多くの知見を得た。特に,低撥水状態ほど,測定温度の変化が試料の撥水指標同定結果に大きな変化をもたらすことが明らかとなった。これらの詳細は本研究の研究成果報告書にまとめた。研究の初年度である本年度は、シリコーンゴムなどの撥水性高分子電気絶縁材料の、初期表面劣化診断指標として用いられている接触角測定や、STRI法に代表される試料表面全体の撥水画像を観測する手法の、両方の利点をふまえた新しい高分子材料表面の劣化診断手法を開発することを目指した。このため、撥水状態の試料表面画像や水滴の交流電界下における動的挙動の動画像解析と、高電界誘電計測を併用する劣化診断技術を開発し、より信頼性に富む劣化診断・材料評価システムを構築するための、基礎的研究を行った。具体的には、撥水性に関係した交流電界下における水滴の動的挙動を、その動画像解析と誘電特性の計測により解析可能とすることにより、接触角測定の測定位置によるばらつきや、撥水画像の接触角情報の欠落を補った、試料内部への深さ方向の診断能力を有する画期的な高分子材料表面劣化診断技術の開発を進めた。研究代表者が従来構築してきた動画像解析と誘電計測を併用した高分子材料の表面状態評価技術を用いて、高分子材料の初期劣化過程を、その表面深さ方向への分解能を有する誘電計測により診断する上での問題点は、一つの材料に関してはこのマクロな計測技術により定量的にその表面状態を評価可能であったが、今回電気学会調査専門委員会協同実験用共通試料として用いた8種類の試料間の比較評価など、充填剤の界面状態が大きく影響すると考えられる場合には、充填剤界面のミクロな観測が必要不可欠だと考えられたことである。これに関しては本年度購入したレーザ顕微鏡を用いたサブミクロンレベルの立体形状計測により、試料表面から内部に至るミクロな界面状態の変化と、今年度確立した表面

深さ分解能を有する誘電計測による測定結果とを今後比較検討することにより、充填剤界面のミクロな変化が撥水性や誘電特性というマクロな測定結果にどの様に影響するのかを明らかにしていく。研究2年目である本年度は、申請者等が運営する電気学会調査専門委員で用意した8種類の試料を用い、その劣化診断手法を引き続き検討した。まず、試料表面の撥水状態の計測に関しては、前年度までの研究成果を基にその一連の処理の自動化を進めた。その結果、撥水レベルを自動計測することにめどを付けた。この成果に関しては最終年度に論文の形で報告予定である。次に、前年度導入したレーザ顕微鏡によるミクロな試料表面状態の観測については、そのデータ処理に際して、スパイク状ノイズの除去と試料面の傾斜の影響の除去を行う必要性が明らかとなったので、引き続き解決策を検討していく。なお、ミクロ表面形状の計測結果からは、試料の吸水・乾燥過程を、ATHの分量と充填材の表面処理の効果として数値的に確認できた。充填材に表面処理を施してある試料の微小な変化の診断に関しては、上記のノイズ等の除去が不可欠である。また、新たにIECで検討されている傾斜平板法を用いた撥水性評価に関しては、水滴の長さ計測により新たな指標を得られる可能性が見いだせた。次に誘電計測を用いた劣化診断技術については、その改良を引き続き推進し、より信頼性に富む劣化診断・材料評価システムを構築するための研究を行った。その結果、特に試料表面が濡れているなど、そのままでは表面漏れ伝導により試料表面および内部状態の計測が困難となる場合についても、くし形電極前面に絶縁体を挟み高周波までの誘電特性を計測することにより、その状態計測が可能となることが示唆された。ただし、この場合も計測器での試料等価回路設定により、見かけ上全く異なる傾向が検出されるため、そのデータ解析と取り扱いには更なる検討を要することが示唆された。次年度は、今年度新たになった課題を克服し、充填材界面の変化が撥水性や誘電特性というマクロな測定結果にどの様に影響するのか等を引き続き明らかにしていく。電気学会調査専門委員会で用意した協同試験試料を用い,他機関での研究結果との比較を行いながら,本研究で提案する材料評価方法の多面的な検討を行った。その結果,1.高電界誘電特性解析システムの改良を行い,シリコーンゴムシートなどの厚さ数mmの試料を用いても,その誘電率・tanδ・交流損失電流等の高電界誘電特性を計測可能なシステムを構築できた。2.くし形電極系をシート状試料の片側表面に設置して,電極間隔に比例した試料表面からの深さ方向(厚さ方向)分解能を有する誘電計測を可能とし,電極に非接触な部分の誘電特性の違いを検出できた。3.撥水状態の画像解析は,誘電計測結果と対比させることにより,試料表面における劣化状態と試料内部に至る劣化状態の分離計測を可能とする大切な指標を与えることが示唆された。4.シリコーンゴムへのATHなどの充填材の影響は,その表面処理を含めて,誘電計測により明白に区別できた。5.レーザ顕微鏡を用いた試料表面粗さの計測により,上記の充填量やその表面処理の違いなど,試料の区別は可能であった。しかしながら誘電計測では可能であった試料の吸水・乾燥状態の表面粗さによる確認は困難であることが示唆された。
音楽や音楽的サウンドの最適付加による自動運転中の車室内音環境の快適化に関する研究

自動運転車の開発が進められており、ドライバのタスクは運転から監視作業主体に今後変わっていく。しかし、完全自動運転車が実現するまではドライバは居眠り等の状態に陥ることがないよう自分の状態を適切に保つことが必要である。本研究では、眠気防止や活性化といった心身の快適性向上を目指し、音環境の快適性と覚醒(活性化)効果との両立が可能な聴覚への刺激に関する研究を行う。具体的なアプローチとしては、快適感を向上できると考えられる「音楽」や「自然環境音から生成した音楽的サウンド」の有効性を、それらの音のシャープネス値とその変動パターン、車室内騒音のマスキング効果、音の呈示条件といった点に注目して調査する。
スラリー乾燥過程その場計測と物質輸送解析に基づく電極構造の推定手法確立

固体高分子形燃料電池の電極構造形成において,材料を分散したスラリーを塗布・乾燥する過程における物質輸送現象を明らかにし,形成される構造を推定する方法論を確立するための研究を行った.今年度は主に以下の四つの成果が得られた.(I)マイクロ電極チップを用いた抵抗計測とレーザー変位計による液面変位計測を同時に実施可能な計測システムを構築し,粒子挙動と溶媒蒸発の統合的な評価が可能となった.乾燥条件やスラリーの含む粒子種を変えて計測を実施し,これらが乾燥挙動及び粒子挙動に及ぼす影響を明らかにした.特に,密度の異なる粒子を用いた計測では,低密度粒子(触媒非担持カーボンブラック)において粒子が乾燥表面側に片寄る一方,高密度粒子(触媒担持カーボンブラック)では粒子の沈降が乾燥に先行して進む様子を捉えることに成功した.(II)移流拡散方程式に基づくスラリー乾燥過程の粒子分布形成挙動のモデル化を行い,(I)の実験と物性を合わせ込んでシミュレーションを実施した.この結果,実験とシミュレーションで粒子挙動が定性的な一致を示した.以上のように,当該年度において本研究で目的とする電極構造推定に必要となる実験手法とシミュレーション手法の準備を整えることが出来た.更に,計画を前倒し,追加する形で以下の成果を得た.(III)粒径分布,ゼータ電位及びレオロジーの既存計測技術の応用に加えて,インピーダンス計測に基づく電気的応答から評価する方法を提案し,各種計測の統合的解析に向けた基礎的検討を進めた.(IV)電極内の材料階調分布構造を形成するために,スプレー塗布による高分子電解質の多孔質電極への充填手法を開発した.スプレー吐出と乾燥雰囲気を制御することで,多孔質電極内に高分子電解質の階調分布構造を形成することに成功した.本研究で目的とする電極構造推定手法確立のために必要となる実験手法とシミュレーション手法について,当初の計画の通り準備を整えることが出来た.また,計画を前倒しして,電極スラリーの評価・解析を開始した.加えて,当初の計画では予定していなかった発展的内容として,電極構造の積極的な制御に向けて,スプレー法を用いた高分子電解質の多孔質電極内階調構造の形成手法を提案し,実証することが出来た.引き続き,整備した実験手法とシミュレーション手法を用いて電極構造を推定する手法を確立するための研究を行う.用いる電極スラリー及び乾燥プロセスの条件を設定し,実験と解析を進める.また,電極スラリーの評価・解析や電極構造解析と併せて,提案手法の妥当性検証を行っていく.固体高分子形燃料電池の電極構造形成において,材料を分散したスラリーを塗布・乾燥する過程における物質輸送現象を明らかにし,形成される構造を推定する方法論を確立するための研究を行った.今年度は主に以下の四つの成果が得られた.(I)マイクロ電極チップを用いた抵抗計測とレーザー変位計による液面変位計測を同時に実施可能な計測システムを構築し,粒子挙動と溶媒蒸発の統合的な評価が可能となった.乾燥条件やスラリーの含む粒子種を変えて計測を実施し,これらが乾燥挙動及び粒子挙動に及ぼす影響を明らかにした.特に,密度の異なる粒子を用いた計測では,低密度粒子(触媒非担持カーボンブラック)において粒子が乾燥表面側に片寄る一方,高密度粒子(触媒担持カーボンブラック)では粒子の沈降が乾燥に先行して進む様子を捉えることに成功した.(II)移流拡散方程式に基づくスラリー乾燥過程の粒子分布形成挙動のモデル化を行い,(I)の実験と物性を合わせ込んでシミュレーションを実施した.この結果,実験とシミュレーションで粒子挙動が定性的な一致を示した.以上のように,当該年度において本研究で目的とする電極構造推定に必要となる実験手法とシミュレーション手法の準備を整えることが出来た.更に,計画を前倒し,追加する形で以下の成果を得た.(III)粒径分布,ゼータ電位及びレオロジーの既存計測技術の応用に加えて,インピーダンス計測に基づく電気的応答から評価する方法を提案し,各種計測の統合的解析に向けた基礎的検討を進めた.(IV)電極内の材料階調分布構造を形成するために,スプレー塗布による高分子電解質の多孔質電極への充填手法を開発した.スプレー吐出と乾燥雰囲気を制御することで,多孔質電極内に高分子電解質の階調分布構造を形成することに成功した.本研究で目的とする電極構造推定手法確立のために必要となる実験手法とシミュレーション手法について,当初の計画の通り準備を整えることが出来た.また,計画を前倒しして,電極スラリーの評価・解析を開始した.加えて,当初の計画では予定していなかった発展的内容として,電極構造の積極的な制御に向けて,スプレー法を用いた高分子電解質の多孔質電極内階調構造の形成手法を提案し,実証することが出来た.引き続き,整備した実験手法とシミュレーション手法を用いて電極構造を推定する手法を確立するための研究を行う.用いる電極スラリー及び乾燥プロセスの条件を設定し,実験と解析を進める.また,電極スラリーの評価・解析や電極構造解析と併せて,提案手法の妥当性検証を行っていく.共用施設における年度末分の機器使用料の請求が翌年度となるため,確保していた助成金の繰越が生じた.発生した次年度使用額は全て年度末及び次年度の機器使用料に充当する.
進行性核上性麻痺におけるアルツハイマー病関連蛋白の挙動とバイオマーカーへの応用

アルツハイマー病(AD)では脳脊髄液(CSF)内のtauは上昇し、Aβは低下することが知られている。これまでに申請者らは、進行性核上性麻痺(PSP)患者のCSF内では、tauとAβが低下していることを見出した。本研究では、なぜPSP患者のCSF内でtauとAβが低下するのかという問いを明らかにするため、CSF内のtauとAβ断片、および細胞種特異的バイオマーカーを解析する。またin vitroのPSPモデルを構築し、病的tauによる神経活動依存性Aβ放出への影響を解析する。本研究によりPSPの診断バイオマーカーとして確立させることで、PSPに対する疾患修飾薬の開発を推進できるものと考えられる。
来日アメリカ人画家による日本受容とその影響

1,ニューヨーク・パブリック・ライブラリーにて,シオドア・ウォレスおよびロバート・ブルームの一次資料を収集。2,メトロポリタン美術館(ニューヨーク)にて,ブルームの滞日作《飴屋》を実見,調査。3,伊香保にて,ウォレスとブルームが描いた作品のモティーフを実見,当時の地図を閲覧。4,昨年度より収集した資料をもとに,ウォレス,ブルームの滞日作品の分析。ウォレスに関しては,滞日中の活動が徐々に明らかになってきた。まず日本側の資料より,第1回目の来日時には,日本画団体・東洋絵画会と関係を結び,同会主催の展覧会を閲覧していることがわかった。またウォレス自身の記録より,京都の日本画家・鈴木百年との交流も明らかとなった。したがって,ウォレスと日本人画家との交流については,黒田清輝ら白馬会系の洋画家だけではなく,日本画家との関係も重視すべきであろう。さらに滞日作品を分析するうちに,写真を参考にしたと思われる作品が数点あることが確認できた。当初,ロバート・ブルームは,エドウィン・アーノルドの『ジャポニカ』の挿絵を描くために来日した。今回,ニューヨーク・パブリック・ライブラリーで,アーノルドが滞日中にブルームに送った書簡をはじめとする,「アーノルド・ペーパー」を閲覧できたことは,ブルームの日本での足跡をたどる上で,重要な手がかりとなった。ブルームの日本での活動については,ほとんど資料がないが,同図書館の資料から,来日前後のアメリカ美術界におけるブルームの評価を把握することができた。本年度は,セオドア・ウォレスとロバート・ブルームのアメリカでの活動と位置づけを明確にするために,在米資料の収集と在米作品の調査をおこなった。主な訪問先と調査の内容は以下の通りである。1,アメリカ合衆国議会図書館(ワシントンDC),デューク大学図書館(ダーラム)アメリカで開催されたウォレスとブルームの展覧会カタログなど,日本で入手不可能な資料を閲覧・複写。2,フリア美術館(ワシントンDC)ウォレス,ブルームの同時代画家,ホイスラーとアメリカン・トナリズムの画家たち(デューイング,セイヤー等)の作品を調査。3,ロサンゼルス・カウンティ美術館(ロサンゼルス),デ・ヤング美術館(サンフランシスコ)ウォレスと同様にアメリカ西海岸で活躍した画家たちの調査と,ホイスラー作品の調査。当初予定していたメトロポリタン美術館でのブルームの作品調査は実現できなかったが,今回調査した展覧会カタログや当時の資料は,これまでほとんど論じられてこなかった彼らの作品の概要を知る手がかりとなった。また同時代のアメリカ人画家たちを視野に入れることで,両者の作品に見られる日本趣味の類似点,相違点が明確になった。さらに同時代資料から,20世紀初頭,ふたりの画家が日本文化を紹介する窓口になっていたこと,またそれを支える層の厚い雑誌媒体と大衆が存在したことも確認された。このような大衆レベルの日本趣味は,フェノロサや岡倉天心と交際のあったボストンの知識人サークルの日本趣味とは対照的な特徴をもっている。今後はこの点にも着目しながら,彼らの日本での具体的な活動を調査する予定である。
階層冗長構成法による超高集積ロボット制御ニューロプロセッサの構成

(1)非冗長ニューロプロセッサの成形知能ロボットのリアルタイム制御に使用することのできる全ハードウエア形ニューロプロセッサ(すべての演算機能をハードウエアによって実現するニューロプロセッサ)のアーキテクチャ設計・論理設計・レイアウト設計を行い、演算速度、チップ面積、1枚のウエーハに集積できるニューロン数の限界を明らかにした。(2)階層冗長構成法の提案本ニューロプロセッサに適した欠陥救済方法として階層冗長構成法を提案した。本方法は、ニューロン内部の回路レベルの冗長化とニューロンを単位とするシステムレベルの冗長化を組み合わせる方法であり、小さなオーバヘッドで所定の歩留まりを達成できるという特長を有している。(3)冗長化ニューロプロセッサの最適設計階層冗長構成法を適用したニューロプロセッサの歩留まり解析を行い、システム設計上のパラメータと歩留まりの関係を明らかにした。この関係に基づいて最適設計を行った結果、ニューロン500個を搭載した3層フィールドフォワードニューロプロセッサが、1枚のウエーハにオーバーヘッド27%で、かつ、充分な歩留まりで構成できる可能性のあることがわかった。(1)階層冗長構成法によるニューロプロセッサの冗長化設計(2)多次元サブシステム分割法によるVLVSI/WSIの歩留り向上効果の解析これまで検討を行ってきたサブシステム分割による冗長VLSIの歩留り改善問題をまとめて、多次元サブシステム分割法という新しい概念の冗長化手法を提案した。研究成果を、電子情報通信学会論文誌に「多次元サブシステム分割冗長VLSI/WSIの歩留り特性」という題で投稿し、現在、査読中である。(1)階層冗長構成法を適用したシステムの歩留りを解析階層冗長構成法を適用したWSIシステムの歩留り解析を、欠陥が集中する場合について行った。解析的方法は困難なのでモンテカルロ法を用いた。その結果、本システムの場合、擬似乱数の有する僅かな規則性が歩留り計算に大きな誤差を与えることが分かった。この問題に対する対策を検討した結果、慶応大学松本氏の開発した擬似乱数発生関数:メルセンヌツイスタを用いると、乱数の規則性が少なく、良好な計算結果が得られることが分かった。現在、解析を継続中である。(2)多次元サブシステム分割法によるWSIシステムの歩留り向上効果の解析