hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
旗多様体の組み合わせ的構造と量子変形

当研究課題においては、Weyl群上の非可換微分構造を記述するNichols-Woronowicz代数の表現と楕円Dunkl作用素の関係を明らかにした他、複素鏡映群の余不変式代数のNichols-Woronowicz模型の構成、Fomin-Kirillovの二次代数の拡大を用いた旗多様体のトーラス同変(量子)コホモロジー環に対する新しいPieri型公式の導出を行った。Lefschetz性に関する結果としては、有限次元Gorenstein代数のLefschetz元の特徴付けを対応する多項式のHessianを用いて与え、Lefschetz性を持たないようなGorenstein代数の新しい例を構成した。(1)Bazlovによる有限Coxeter群の余不変式代数のNichols-Worowiczモデルの拡張として、複素鏡映群に対する余不変式代数のNichols-Woronowiczモデルの研究を行った。これは、BazlovとBerensteinにより与えらえた有理Cherednik代数のbraided doubleを用いた構成とも関係している。また、Fomin-Kirillovの二次代数やNichols-Woronowicz代数の拡大を用いて同様のモデルを旗多様体の同変コホモロジー環に対して構成し、その応用として同変コホモロジー環に対するPieri型の公式を証明した。なお、このような構成は量子化されたバージョンにも適用可能である。(math. QA/0712.2580)(2)Nichols-Woronowicz代数はWeyl群の余不変式代数の上に差分商作用素たちとして作用する。我々の研究では、差分商作用素の代ゆりにより一般的な形を持っ作用素を考え、どのようなものが表現として許されるかを決定した。結果として、Bwchstaber-Felde-Veselovによる楕円Dunkl作用素の研究において現れた関数方程式の解が我々の場合にも現れた。彼らの解のWeyl群不変なもののクラスが頂度Nichols-Woronowicz代数の表現に相当する。A型の場合二次代数の適当な変形を考えることで、彼らの解の一般的なもののクラスが得られる。(ある種の楕円関数が現れる。)さらに、このような楕円Dunkl元たちがどのような関係式をみたしているかも決定することができた。平成20年度は主に次の二つのテーマに関して研究を行った。(1)鏡映群から定まるNichols-Woronowicz代数の表現と余不変式環のモデル。(2)鏡映群の余不変式環のLefschetz性。(1)に関しては、一般の複素鏡映群の余不変式環のモデルをNichols-Woronowicz代数を用いて構成した。この結果はBazlovによる有限Coxeter群の余不変式環のモデルの構成の拡張になっている。最近、BazlovとBerensteinは複素鏡映群の有理Cherednik代数をbraided doubleを用いて構成しており、我々の結果は彼らの研究でも言及されている。この方向の研究は複素鏡映群に対するSutherland模型等、可積分系の理論とも関係が深いと思われる。また、ワイル群から定まるNichols-Woronowicz代数に対して差分商型の作用素が定める表現を研究し、ある種の楕円関数が現れることを示した。この研究の動機の一つに楕円Dunkl作用素の理論があるが、我々の研究した二次代数の中でDunkl元が満たす関係式として旗多様体の量子コホモロジー環の定義関係式と非常に近いものが現れる点は興味深い。(2)については等質空間のコホモロジー環や有限Coxeter群の余不変式環に対してLefschetz元の集合を決定した。等質空間のコホモロジー環の場合には、豊富性の判定という幾何的な結果を用いることが出来るが、非結晶的なCoxeter群の場合には旗多様体の幾何を用いることが出来ないためPieri型の公式に基づいて計算機を用いた計算を行った。その後、より一般にArtin的なGorenstein代数に対してLefschetz性の判定条件を得ることが出来たが、その観点からすると鏡映群の余不変式環のLefschetz元の決定の問題は、余不変式環のharmonicsとしての記述や差積のHessian等と密接に関わっていることが分かった。平成21年度においては、旗多様体のコホモロジー環あるいは一般に鏡映群の余不変式環と鏡映群上の非可換微分構造に関して研究を行ったほか、鏡映群の余不変式環を含む有限次元可換Gorenstein代数のLefschetz性に関する結果を得た。まず、鏡映群上の非可換微分構造を記述する代数として対称代数のbraided版であるNichols-Woronowicz代数と呼ばれるHopf代数が知られている。有限Coxeter群に付随して定まるある種のYetter-Drinfeld加群から得られるNichols-Woronowicz代数は、対応する余不変式環を部分代数として含むことがBazlov氏により示されている。Kirillov氏との共同研究により、このBazlov氏の結果を複素鏡映群の場合に拡張することが出来た。

この構成では、Dunkl-Opdamの複素鏡映群に対するDunkl作用素に類似した構造が現れ興味深い。また、このようなモデルの応用としてPieri型の公式があり、A型の旗多様体の(量子)コホモロジー環に対してはFomin-Kirillovにより二次代数を用いた研究がなされた。我々はトーラス同変(量)コホモロジー環にしても二次代数の拡大を用いたモデルを構成し、二重Schubert多項式に対する新しいPieri型公式を得ることが出来た。肩限次元代数のLefschetz性に関しては、渡辺氏との共同研究により多項式のHessianを用いたLefschetz元の判定条件を与え、応用として強Lefschetz性を持たないようなGorenstein代数の新しい例を構成することができた。有限Coxeter群の余不変式環に対するLefschetz性の研究はBruhat順序に関する組み合わせ論、特にSperner性の研究に関連して重要なものである。
顎口腔機能異常の歯牙接触と咀嚼運動との関連に関する研究

平成3年度、4年度に正常者と顎口腔機能異常者を対象として収集した咬合、咀嚼筋活動および咀嚼時下顎運動のそれぞれのデータを分析し、咬合異常による異常な歯牙接触と咀嚼運動の関連性を検討することにより、顎口腔機能異常の発症のメカニズムを考察した。咬合については、臼歯部におけるクロスバイトおよび平衡側干渉、前歯部のクロスバイトあるいあインターロッキングにより下顎が偏位し、顎関節内部障害や咀嚼筋における筋膜疼痛機能障害症侯群に至ったものと考えられる結果が明らかとなった。すなわち、ナソマット咬合器におけるファンクショングラフの分析結果に基づき、歯列模型で下顎運動をシュミレートすることにより、各種咬合異常に起因する機能時の歯牙接触の異常が、顎関節や咀嚼筋に与える影響が3次元的に考察できた。咀嚼筋活動については、顎口腔機能異常者では、正常者にみられるような左右側のバランスあるいは各咀嚼筋における協調性が認められず、異常な歯牙接触による下顎の偏位をコントロールしようとする補正がなされており、これは咀嚼時下顎運動経路上に筋活動量を色表示として同時描記する方法で診断可能であることを、平成5年度日本補綴歯科学会関西支部学術大会で発表した。下顎運動については、約10年間に大阪大学歯学部附属病院第一補綴科に来院した顎口腔機能異常者の咀嚼時下顎、運動の分析により、発症原因となる咬合異常の診断が可能となっているが、3次元的な下顎のトランスレーションのみならず、軸回りのロ-テーションも考慮に入れる必要性があることを、第89回および第90回日本補綴歯科学会学術大会において発表した。今後さらにこれらを統合し、より詳細な顎口腔機能異常診断システムの開発を目指すものである。正常者および顎口腔機能異常者を対象として、咬合、特に歯牙接触状態、咀嚼筋活動、咀嚼運動時の下顎運動についての記録を行った。咬合については、ナソマット咬合器に付属のファンクショグラフによる下顎運動経路の描記を行い、咬合干渉の有無および部位を特定するとともに、咬合器上で咬頭嵌合位のおける歯牙接触点の数および左右対称性について分析した。咀嚼筋活動については、当教室所有の顎口腔機能計測、記録、解析システムを用いて、咬筋、側頭筋前部、側頭筋後部および顎二腹筋前腹のガム咀嚼時筋活動を記録した。下顎運動については、上記システムにより咀嚼時および限界温動時の切歯点部の運動経路を記録した。以上のデ-タは、マッキントッシュII ci 5MB/HD80、アップルキ-ボ-ドM0116J、マッキントッシュ13インチカラ-RGBモニタ-M0401PAよりなるバ-ソナルコンピュ-タシステムを用いて、3.5インチフロッピ-ディスクに収集した。上記のデ-タ収集とは別に、より臨床的な研究として、歯牙接触状態を変化させた際、特に補綴処置を行った際に正常者の顎口腔機能にどの様な変化が表れるかを調べる目的で、咬合時に最も大きな力が加わる第一大臼歯の全部鋳造冠による補綴前後における咀嚼筋電図、咀嚼時下顎運動経路および咀嚼リズムの変化を調べ、結果をWCPにて報告した。

さらに、咬合挙上装置により垂直的ガイダンスを変化させた際の咀嚼運動の変化について、下顎運動経路および咀嚼の終末位の安定性、咀嚼リズムの変化について検討し、結果をJADRにて報告した。平成3年度に引き続き、正常者を対象として、咬合、特に歯牙接触状態、咀嚼筋活動、咀嚼時下顎運動についての記録、分析を行った。咬合については、ナソマット咬合器に付属のファンクショグラフによる下顎運動経路の描記を行い、咬合干渉の有無および部位を特定するとともに、咬合器上で咬頭嵌合位における歯牙接触点の数および左右対称性について分析した。咀嚼筋活動については、咬筋、側頭筋前部、側頭筋後部および顎二膜筋前膜のガム咀嚼時筋活動を、下顎運動については、咀嚼時および限界運動時の下顎切歯点部の運動経路を、それぞれ当教室所有の顎口腔機能計測、記録、解析システムを用いて記録した。以上のデータはマッキントッシュIIci5MB/HD80パーソナルコンピュータシステムを用いて、3.5インチフロッピーディスクに収集保存した。臨床的な研究としては、咀嚼運動における運動パターンと筋活動パターンの同期的関連性を検討する目的で、下顎切歯点運動経路上に筋活動レベルを色表示する方法を開発し、筋活動の開始点および終了点との関係を検討し、結果を日本ME学会専門別研究会顎口腔機能研究会にて報告した。また、咬合干渉を有する被験者の咀嚼運動時の下顎ローテーションについて分析し、咬合干渉と下顎のローテーションとの関係を明らかにし、結果を平成4年度日本補綴歯科学会関西支部学術大会にて報告した。さらに、単一歯冠補綴により咀嚼運動がどのように変化するかを補綴処置前後の咀嚼運動記録をもとに分析し、補綴物装着による変化および補綴部位による違いを検討し、結果を上記学術大会にて報告した。平成3年度、4年度に正常者と顎口腔機能異常者を対象として収集した咬合、咀嚼筋活動および咀嚼時下顎運動のそれぞれのデータを分析し、咬合異常による異常な歯牙接触と咀嚼運動の関連性を検討することにより、顎口腔機能異常の発症のメカニズムを考察した。咬合については、臼歯部におけるクロスバイトおよび平衡側干渉、前歯部のクロスバイトあるいはインターロッキングにより下顎が偏位し、顎関節内部障害や咀嚼筋における筋膜疼痛機能障害症侯群に至ったものと考えられる結果が明らかとなった。すなわち、ナソマット咬合器におけるファンクショングラフの分析結果に基づき、歯列模型で下顎運動をシュミレートすることにより、各種咬合異常に起因する機能時の歯牙接触の異常が、顎関節や咀嚼筋に与える影響が3次元的に考察できた。咀嚼筋活動については、顎口腔機能異常者では、正常者にみられるような左右側のバランスあるいは各咀嚼筋における協調性が認められず、異常な歯牙接触による下顎の偏位をコントロールしようとする補正がなされており、これは咀嚼時下顎運動経路上に筋活動量を色表示として同時描記する方法で診断可能であることを、平成5年度日本補綴歯科学会関西支部学術大会で発表した。下顎運動については、約10年間に大阪大学歯学部附属病院第一補綴科に来院した顎口腔機能異常患者の咀嚼時下顎運動の分析により、発症原因となる咬合異常の診断が可能となっているが、3次元的な下顎のトランスレーションのみならず、軸回りのローテーションも考慮に入れる必要性があることを、第89回および第90回日本補綴歯科学会学術大会において発表した。今後さらにこれらを統合し、より詳細な顎口腔機能異常診断システムの開発を目指すものである。
超分子ヘモグロビンの形成と適応進化

中国大陸の沿岸に広く棲息するアオゴカイ(Perinereis aibuhitensis)と同様に深海3,000m付近の熱水噴出口付近に棲息するハオリムシは分子質量約3,500kDaに達する巨大なヘモグロビン(Hb)を有している。ハオリムシHbほ酸素分子に加えて猛毒の硫化水素を運搬して共生する細菌に届ける。アオゴカイHbには硫化水素運搬の機能はない。この違いを双方の超分子の分子構造を詳細に調べ、硫化水素運搬への適応性とHbの構造の相関を検証することが本研究の目的である。硫黄細菌が硫化水素を利用して化学合成を行い、ハオリムシに栄養物質を提供するので,ハオリムシは一切エサを摂らず,口や肛門さえも退化している。結果:アオゴカイHbは4種類のグロビン鎖(a,A,b,B)と2種類の非ヘム鎖(L1,L2)計約180本から構成されているが、4種類のグロビン鎖と非ヘム鎖L2のア.ミンの酸配列をタンパク質とmRNAを素材にシグルナルペプチドも含めて決定した。また、グロビン鎖間に架橋されている6つのSS結合サイトを確認し、フリーのSH基がないことを明らかにした。一方ハオリムシHbにはフリーのSH基がある。この違いが硫化水素運搬能と深く関わると結論づけた。さらに、巨大Hbのグロビン鎖の系統樹を描き、ハオリムシHbのグロゼン鎖に含まれるCys残基の位置特性を浮き彫りにした。一方で、グロビン鎖の12量体と非グロビン鎖を単離し、非グロビン鎖の役割を明らかにした。非グロビン鎖はグロビン12量体を12個つなぎ合わせて、3,500kDaに達する超分子を形成する特異な活性をもつことが示された。環形動物のヘモグロビン(Hb)は細胞外に存在し、およそ200本のポリペプチド鎖からなる分子質量3.5MDaに及ぶ巨大なタンパク質である。これらのHbは酸素を結合するグロビン鎖とヘムを持たないリンカー鎖の2種類から構成され、4種類のグロビン鎖の12量体がリンカーによってつなぎ合わせられることにより巨大化すると考えられている。今年度は、アオゴカイHbの4種類のグロビン鎖のうち、3本のアミノ酸配列を決定した。それを基礎にこれまでに報告されている類似の巨大Hbのグロビン鎖30本あまりを含めて分子進化の系統樹を作成した。環形動物の他にチューブワーム、有髭類のHbあるいはクロロクルオリンも含めての解析であったが、2つのファミリーに分岐することが確認された。その時期は脊椎動物のHbとミオグロビンとの分岐とほぼ同じ10億年前と推定された。2つのファミリーの存在にCys残基の数とサイトを加えて、4種類のグロビン鎖に対して、種を越えたゲロビン鎖の命名法を新たに提案した。また、構造解析の観点から、TOP-MSによる質量分析を行い、グロビンの最小ユニットである"a/A-b-B"の存在を捉えた。これらの結果は動物単会中国四国支部会(2002.5.18,高松)、比較生理生化学会(2002.8.つくば)、生化学会(シンポジューム、2002.10.17,京都)、徳島生物学会(2002.12.7、徳島)などで発表した。環形動物のヘモグロピン(Hb)は細胞外に存在し、およそ200本のポリペプチド鎖からなる分子質量3.5MDaに及ぶ巨大なタンパク質である。

これらのHbは酸素を結合するグロビン鎖とヘムを持たないリンカー鎖の2種類から構成され、4種類のグロビン鎖の12量体がリンカーによってつなぎ合わせられることにより形成されると推定されている。昨年度は、アオゴカイHbの4種類のグロビン鎖(a, A, b, B)のうち、3本のアミノ酸配列を決定し、本年度は残る第4番目のA鎖のアミノ酸配列決定、グロビン三量体のSS結合のサイト決定、cDNAからの全グロビン鎖の一次構造決定に取り組んだ。A鎖のアミノ酸配列は約80%ほど決定したが、マイクロヘテロジナイティーが存在することと、2M尿素水溶液に対する溶解度が低いなどの理由から配列決定は難航した。三量体のSS結合のサイトは最大で計5カ所あることが予想されるが、そのうち2力所を決めることができたが、A鎖アミノ酸配列が確定していなこともあって、他は未決定である。しかし、三量体の酵素消化物のHPLCパターンは良好であり、直に前進するものと思われる。また、cDNAからの全グロビン鎖の一次構造決定の作業は、先ず、アオゴカイの全RNAを採取した中からmRNAを単離し、そのmRNAより逆転写酵素を用いてcDNAライブラリーを作成した。さらに、ライブラリーのスクリーニングに使う抗体をラットから得ようと免疫を繰り替えしているが、思うように抗体ができず難航している。これらの結果の一部は動物学会中国四国支部会(2003.5.17-18,島根)で発表した。環形動物多毛類アオゴカイの細胞外ヘモグロビン(Hb)は分子質量が約3.5MDaの巨大な血色素で、4種類のグロビン鎖(a,A,B,b)が計144本と36本のリンカー鎖によって構成されている。これまでに、Edman分解によってa鎖(140残基)、B鎖(147残基)、b鎖(147残基)のアミノ酸配列を決定していたが、本年度新たにA鎖(144残基)のアミノ酸配列を決定した。さらに、これらのグロビン鎖のアミノ酸配列の結果に基づいて、それぞれプライマーを設計し、RT-PCR法により各グロビン鎖をコードするcDNAの塩基配列を決定した。また、グロビン三量体(A-b-B)に含まれる5個所のSS結合のサイトを決定した。この巨大なタンパク質は六角二層の構造をとり、各頂点にサブ構造体が位置し、12個のサブ構造はリンカーによってつなぎとめられている。今回、アオゴカイHbからサブ構造体とリンカーを別々に分取して、それらを改めて混合し、巨大Hbが再構築されることを示した。以上の成果は動物学会中国四国支部会(岡山、2005.5.21-22)で発表の予定である。アオゴカイ(Perinereis aibuhitensis)のヘモグロビンは、血液中に浮游しており、分子質量が約3,500kDaに達する超分子で、4種類のグロビン鎖(a,A,b,B)と2種類の非ヘム鎖から構成されている。グロビン鎖のアミノ酸配列については既に報告済みである。今年度は、4種類のグロビン鎖について、シグナルペプチドの領域を含む完全長のcDNAを決定し、それを基にグロビン鎖のmRNAがどの組織で発現しているかを検討した。既知のアミノ酸配列を基にプライマーを設計し、RT-PCR法などにより各グロビン鎖に対応する完全長のcDNAを得た。その配列から推定される4種のグロビン鎖のアミノ酸配列は、既にEdman法によって決定されている配列とよく一致したが、A鎖、b鎖およびB鎖ではC末端のアミノ酸残基がひとつプロテイン・シーケンサでは見落とされていたことが分かった。この配列から算出される分子質量はESI-MSで算出される分子質量と1Daの誤差範囲で一致した。A鎖と12残基異なるA2鎖に対応するmRNAの存在も確認され、さらにA鎖とA2鎖のmRNAが同一個体に存在していることも明らかになった。また、RT-PCR法によりグロビン鎖のmRNAはアオゴカイの全身に渡って存在することが確認された。
地下鉄駅における位置情報とバリアフリー情報を提供する情報環境の検討

本研究では、身体障害者などが地下鉄駅を利用する場合のバリアフリー情報をその場で、いつでもどこでも誰でも入手できる情報環境の構築を行った。駅などの平面図などを含んだイメージ情報も携帯情報端末に送信することが可能となり、身体障害者などの利便性は格段に向上する。本研究では、システム開発を通信事業者の協力を得て行い、実利用を目指すことを目的とした。実証試験は鉄道事業者、ボランティア団体などの協力によって行い、実稼動に向けての課題が明らかになった。本研究では、身体障害者などが地下鉄駅を利用する場合のバリアフリー情報をその場で、いつでもどこでも誰でも入手できる情報環境の構築を行う。駅などの平面図等を含んだイメージ情報も携帯情報端末に送信することが可能となり、障害者などの利便性は格段に向上する。携帯情報端末でリアルタイム性、利便性を重視しており、現在の自宅のPCで事前に確認する方法と一線を画しており、そうした取り組みは先駆性に富んでいる。また、地下鉄駅の閉域空間で自分の位置確認を簡易に行えるシステムの提案を行うことから、本研究は独創性も富んでいる。本研究では、システム開発を通信事業者の協力を得て行い、実利用を目指すことを目的とする。本年度は、地下鉄利用の現状を把握することを目的として、以下の調査研究を実施した。(1)鉄道事業者Webページの調査(10地下鉄事業者)鉄道事業者がPC向けに運用するWebページの中でバリアフリー情報の記述の現状と問題点を整理した。(2)障害者等へのアンケート調査(ニーズと課題の把握)地下鉄を利用する障害者等に向け、バリアフリー情報の利用状況や利用に当たっての問題点を明らかにし、システム構築に反映させる。200名に配付し、有効回収数は51であった。今後、詳細な分析を実施する。(1)情報環境の提案とシステム開発今後のシステムの全国展開を視野に入れ、標準となる情報環境を構築する。通信事業者との協議も行う。(項目)バリアフリー情報の標準化情報環境の標準化プロトタイプIの開発・テスト通信事業者の協力(2)位置確認や案内情報表示等に関連する技術シーズ調査バリアフリー情報を表示する携帯情報端末の技術シーズや地下鉄駅などの閉域空間での位置情報確認に関連する技術シーズを調査し、本事業への適用可能性について検討する。本人の位置確認で使用する技術について、電源も含めて完全に無配線で、情報ネットワークを構築することができるZigbeeなどが有力である。将来、安価となると想定されるアメリカ発の新技術である。1.情報環境の提案とシステム開発今後のシステムの全国展開を視野に入れ、標準となる情報環境を構築した。通信事業者との協議も行った。(項目)バリアフリー情報の標準化情報環境の標準化プロトタイプIの開発・テスト通信事業者の協力2.実証実験によるシステムの成果の把握開発した情報環境を障害者等が利用する実験をボランティア団体の協力を得て行い、成果を把握し、システムにフィードバックすることで、実利用できるレベルにまで精度を上げる。対象とする鉄道事業者を名古屋市営地下鉄とした。
カメラスケジューリングを用いた飛行体制御

カメラの普及とその低価格化により,様々な用途の計測・制御に複数のカメラを利用する例が急増している.計測・制御性能の向上のためには,多数のカメラの使用が有効であるが,カメラから得られる画像の情報量は他のセンサと比較して多いため,情報処理量が膨大になる問題がある.この問題を解決する一つの方策は,各時刻で処理する画像を選択(センサスケジューリング)することである.本研究課題では,複数カメラによる飛行体制御に焦点を当て,カメラネットワークシステムに適用可能なスケジューリングアルゴリズムの構築と関連課題についての検討,及びカメラネットワークシステムを利用して小型飛行体の制御を行った.カメラスケジューリングについて,本年度は下記に記載の理論的・実験的な成果を得た。以下,この2項目について記述する。多数のセンサから構成されるネットワークセンサシステムは観測対象の時空間情報の獲得に有効である。これまでシステムの性能を発揮するためには,多数のセンサの観測時刻の同期が重要であると考えられてきた。特に,多数のカメラから構成されるネットワークセンサシステムでは,撮像時刻を同期させて,対象の状態(位置・姿勢)を推定するアルゴリズムの開発に多大な尽力がなされてきた。しかし,同期には専用のプロトコルや装置を必要とし導入コストは高い。この問題に対して,同期を行わない場合のほうが性能向上につながるケースが存在することを理論的に証明し,その条件をシステムパラメータを使って特徴付けた。本年度はこの理論的成果を現代制御理論の代表的成果の一つであるLQG制御系へと拡張できることを示し,実システムへ適用するための理論的基盤となる成果を上げた。さらに,以上の理論的成果を実験ではじめて確認し,実システム適用への基盤となる実験的データを示すことに成功した。複数のカメラをネットワークで構成し,ネットワークセンサシステムを構築した.制御対象として無線誘導の無人小型ヘリコプタを使用した。小型ヘリコプタは外乱の影響を受けやすいため,センサによる計測・得られた計測データを用いたフィルターによる状態推定が重要となるので,ネットワークセンサシステムの性能評価に適した制御対象である。また,風外乱に対してロバストな制御系の構築を前年度に引き続き実施し,実験によってそのロバスト性を確認した。研究の第一段階として,カメラネットワーク(CN)を構築した。高フレームレートカメラとwebカメラを利用してシステムを構成した。しかし,後に詳述するようにwebカメラのみで構成した非同期カメラネットワークシステムを利用しセンサスケジューリングを行うことで飛行体制御が可能であることが判明したため,最終的にwebカメラのみで飛行体のホバリング制御を達成した。センサスケジューリングについては,主に以下の成果を得た。第一に,同期/非同期センサネットワーク(ASN/SSN)を利用したシステムの制御性能についての理論検証とそれを裏付ける実験結果を得た。ある条件の下で,ASNがSSNより制御性能を向上させることを理論解析によって証明した。CNを利用した飛行体制御実験によって,この解析結果を実証した。理論解析の段階では,2つのカメラから構成されるネットワークを仮定した。最終年度に行ったシミュレーションによって,カメラの台数が増加した場合においても,理論解析の結果と同様の傾向が現れることを確認した。制御対象のモデルが既知の場合と未知の場合の2ケースを想定し,二種類のカメラスケジューリングアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムではシステムパフォーマンスの最適性は理論的には保証できないため,シミュレーションを行った。前者のアルゴリズムを利用した場合には,最適なシステムパフォーマンスに近い性能が得られることを確認した.後者のアルゴリズムのでは,画像ノイズの制御性能に与える影響を低減できていることを確認した.実問題に対しては,システムや環境によって,上記アルゴリズムの使い分けが重要となる.センサネットワークにおいてセンサ配置は重要な問題である。この問題が顕在化する例としてセンサ群による水質モニタリングを取り上げ,このセンサネットワークの効率的な運用について最終年度に検討した。カメラの普及とその低価格化により,様々な用途の計測・制御に複数のカメラを利用する例が急増している.計測・制御性能の向上のためには,多数のカメラの使用が有効であるが,カメラから得られる画像の情報量は他のセンサと比較して多いため,情報処理量が膨大になる問題がある.この問題を解決する一つの方策は,各時刻で処理する画像を選択(センサスケジューリング)することである.本研究課題では,複数カメラによる飛行体制御に焦点を当て,カメラネットワークシステムに適用可能なスケジューリングアルゴリズムの構築と関連課題についての検討,及びカメラネットワークシステムを利用して小型飛行体の制御を行った.ビジョンシステムに適用可能なセンサスケジューリングアルゴリズム構築を下記の三通りのアプローチで行った.まず,現在までに提案したセンサスケジューリングアルゴリズムの理論的な拡張によりカメラスケジューリングアルゴリズムの構築を図った.既存アルゴリズムはセンサの観測モデルが状態について線形であることを仮定している.ビジョンの観測モデルは非線形システムであるため,線形近似によりアルゴリズムの拡張を行いビジョンシステムへの適用を図った.線形近似を使用しているためこのアルゴリズムは,システムパフォーマンスの最適性は保証できない.しかし,どのような観測モデルを有するビジョンにも適用可能であり,広範なシステムに応用可能であり実用性が高い.数値シミュレーションにより,最適なシステムパフォーマンスに近い性能が得られることを確認した.つぎに,カメラの配置に一定の条件を課すことで,提案したセンサスケジューリングアルゴリズムがビジョンシステムに適用可能であることを示した.このアルゴリズムは,カメラ配置に制約を課すが,システムパフォーマンスの最適性を保証することができる.以上の二つのアプローチは,制御対象のモデルが既知であることを前提としている.実問題においては,制御対象のモデル同定が困難であることも多い.そこで,モデルが得られないことを前提としたスケジューリングアルゴリズムの構築を行った.

制御方法として画像ベース制御法を想定した.数値シミュレーションにより画像ノイズの制御性能に与える影響を低減できていることを確認した.以上の三つのアプローチによって,ほぼあらゆる状況に適用可能なスケジューリングアルゴリズムの構築に成功した.実問題に対しては,システムや環境によって,上記の三種類のアルゴリズムを使い分けが重要となる.計画書に記載したとおりビジョンシステムの画像処理ソフトウェアの開発を行った。開発したソフトウェアを実験によって検証した結果,シングルカメラにて小型ヘリコプタの自動飛行が可能であることを確認した。飛行に必要なカメラ台数は画像処理ソフトウェアの性能に依存するため,開発したソフトウェアの性能は必要十分であると結論づけた。平成24年度で課題となっていたビジョンシステムの非同期(観測時刻の不一致)が制御性能に与える影響について理論的に解析し,その解析結果を裏付ける実験データを初めて示すことに成功した。さらに,本年度は予定されていたスケジューリングを伴わない飛行制御実験を予定通り終了した。平成23年度に引き続き,風外乱がある環境での飛行実験を行い,制御系のロバスト性を確認した。構築された一連のアルゴリズム検証のため,計画書に記載の小型ヘリだけでなく,3kg程度のペイロードを有する比較的大型のマルチコプタを用いた実験を次年度に計画することとした。本年度は,そのための準備として,マルチコプタの選定,および基礎的な制御系設計も行なっている。以上の進行状況を総合的に考慮して,おおむね純良に研究が進行していると判断した。飛行空間全体を観測できるように20台のカメラを設置し,それらをネットワークで結合し,ビジョンシステムを構築した.用いたカメラはGrasshopperとwebカメラである.高価な高フレームレートカメラの設置台数を減らすため,アクティブカメラをビジョンシステムに組み込む予定だったが,安価なwebカメラを用いて,飛行体の制御が成功したため,アクティブカメラ導入の必要性が無くなった.
病原細菌が産生する抗菌性ペプチドβ-defensin-2発現誘導物質について

抗菌性ペプチドであるhuman β-defensin-2 (hBD-2)は、病原細菌の感染に伴いその発現が誘導される。これまでにSalmonella enteritidisの産生するhBD-2発現誘導物質がflagellin(FliC)てあることを明らかにした(J.Biol.Chem.,276,30521-30526(2001))。一方Toll-like receptor(TLR)ファミリーに属するTLR5がfragellinの受容体であることが報告されたが、asialoGM1が機能的な受容体であることも近年報告されている。そこで、FliCによるhBD-2発現誘導におけるガングリオシドの関与に関し検討を行った。外因性のガングリオシドがFliCによるhBD-2発現誘導に与える影響について検討したところ、いくつかのガングリオシドが顕著な抑制効果を示した。特にGD1aはFliCのCaco-2細胞への結合を阻害し、トリプシンによるFliCの消化をも濃度依存的に妨げた。次に細胞表層のガングリオシドが活性に関与しているか否かについて検討したところ、Caco-2細胞のFliC感受性は、GD1aの細胞表層への取り込みに伴い増加し、ガングリオシド合成阻害剤で細胞を前処理することにより低下した。更にはガングリオシド欠損且つFliC非感受性細胞であるCHO-K1においては、TLR5を発現させることによりFliC感受性が獲得され、GD1aの取り込みに伴い更なる感受性の亢進が認められた。しかしながら、GD1aの取り込みのみでは、FliC感受性の獲得は認められなかった。以上の結果から、FliCがTLR5を受容体としhBD-2の発現を誘導する際にガングリオシドがco-receptorとして機能することを明らかにした(J.Biol.Chem.,279,12213-12219(2004))。我々は、Caco-2細胞においてS. enteritidisのFliC (flagellin)がNF-κBを活性化することで、抗菌ペプチドhuman β-defensin-2 (hBD-2)の発現を誘導することを報告した(J. Biol. Chem. (2001) 276, 30521-30526)。一方、flagellinの受容体がTLR5であること、ガングリオシドがPseudomonas aeruginosaのflagellinに結合して、そのシグナル伝達に関与していることが最近報告されたが、その機序の詳細は不明である。そこで、FliCによるhBD-2発現誘導におけるガングリオシドの関与について、特にMAPキナーゼに着目して、解析した。外因性のガングリオシドは、FliCによるhBD-2発現誘導を抑制した。FliC感受性は、Caco-2細胞へのガングリオシド(GD1a)の取り込みに伴って増加した。ガンダリオシド合成阻害剤(PPMP)でCaco-2細胞を前処理することにより、FliCによるhBD-2発現誘導は著明に抑制された。また、FliCはp38, JNK, ERKを顕著にリン酸化した。p38の阻害剤(SB203580)とMEK1/2の阻害剤(PD98059)で細胞を前処理すると、FliC刺激に伴うhBD-2発現誘導は阻害された。hBD-2のプロモーター領域にはAP-1の結合サイトが認められ、この部位に変異を導入することにより、FliCによるhBD-2発現誘導は著しく抑制された。以上の結果は、ガングリオシドがFliCのco-receptorとして機能し、MAPキナーゼを介してAP-1の活性化を誘導することによりhBD-2の発現に関与することを示唆していた。

以上の結果から、FliCがTLR5を受容体としhBD-2の発現を誘導する際にガングリオシドがco-receptorとして機能することを明らかにした(J.Biol.Chem.,279,12213-12219(2004))。
6-8世紀東アジア仏教美術と華厳思想

本研究は、6-8世紀の東アジアにおける仏教美術(中国の南北朝後期隋唐時代、韓国の統一新羅時代、日本の奈良時代の彫刻・絵画を主な対象とする)の図像・構成原理・機能等に関わる諸問題を、当時の仏教界の中核を担い、中・韓・日三国にまたがって展開した『華厳経』関係の教学、及び関連する宗教的実践に注目して、包括的な解明をめざすものである。本年度も当該テーマに関連する写真資料・文献資料の収集、及びその整理と体系化に努めるとともに、主要作品の図像解読を中心とする研究を進めた。最も重要な成果は前年度、米国サンフランシスコ・アジア美術館にて開催された「高麗美術展」の出陳作品(特に高麗仏画)調査の成果の一端を発表した論考(「不動院蔵観音菩薩万五千仏図」、『国華』第1313号掲載)である。高麗仏画には東アジアにおける華厳美術の最も発達した形態がみられるが、本研究が対象とする6-8世紀の作品の図像解釈や制作背景の解明を行う上でもきわめて重要な情報を含んでおり、本論は短編ながらも、2年間の研究を踏まえた、報告者の華厳思想と美術・儀礼の相互関係に関する見解を集成したものとなった。なお前年度末に「東大寺二月堂本尊光背図像考-大仏蓮弁線刻図を参照して」と題する長編の論文を完成させ、奈良国立博物館研究紀要『鹿園雑集』第六号に発表したが、この成果の一部を応用して、12月に東大寺で開催された第三回ザ・グレート・ブッダ・シンポジウム「カミとほとけ」において、「中国仏教美術にみる神と仏」と題する研究発表を行った。また3月に中国に調査旅行に赴き、初期華厳経美術の代表的遺構である河南省・安陽地区の宝山霊泉寺及び小南海などの石窟寺院を中心とする遺跡を踏査し、帰国後資料の整理を行うとともに、現地調査の結果がこれまでに発表した研究成果の論旨を補強するものであることを再確認した。さらに2年間にわたる中国の華厳美術に関する研究成果の一部は、2月に国立国際美術館にて行った「中国国宝展」の記念講演(題目『中国の仏教彫刻』)の内容にも盛り込んだ。初年度は当該テーマに関連する写真資料・文献資料の収集、及びその整理と体系化に努めるとともに、主要作品の図像解読を中心とする研究を進めた。特に奈良時代の『華厳経』関連の仏教図像を代表する作品である東大寺大仏蓮弁線刻図と同・二月堂本尊光背に関しては、従来の研究を塗り替える画期的な知見が数多く得られたため、12月4日に東京大学東洋文化研究所(第52回東文研セミナー)、12月13日に京都大学文学部(第2回京都美学美術史学会大会)において、その成果に基づく研究発表を行った。この発表原稿を土台に、大幅な加筆訂正を加えて「東大寺二月堂本尊光背図像考-大仏蓮弁線刻図を参照して」と題する長編の論文を完成させ、奈良国立博物館研究紀要『鹿園雑集』第六号に発表した(印刷中)。また11月には米国サンフランシスコ・アジア美術館に赴き、同館にて開催された「高麗美術展」の出陳作品(特に高麗仏画)の調査を行った。高麗仏画には東アジアにおける華厳美術の最も発達した形態がみられるだけでなく、本研究が対象とする6-8世紀の作品の図像解釈や制作背景の解明を行う上で手掛りとなる重要な情報が大量に含まれている。この調査成果の一端は本年刊行予定の『国華』高麗美術特集号に、『万五千仏図』(広島・不動院蔵)の作品研究として発表する(執筆中)。

なお前年度末に「東大寺二月堂本尊光背図像考-大仏蓮弁線刻図を参照して」と題する長編の論文を完成させ、奈良国立博物館研究紀要『鹿園雑集』第六号に発表したが、この成果の一部を応用して、12月に東大寺で開催された第三回ザ・グレート・ブッダ・シンポジウム「カミとほとけ」において、「中国仏教美術にみる神と仏」と題する研究発表を行った。また3月に中国に調査旅行に赴き、初期華厳経美術の代表的遺構である河南省・安陽地区の宝山霊泉寺及び小南海などの石窟寺院を中心とする遺跡を踏査し、帰国後資料の整理を行うとともに、現地調査の結果がこれまでに発表した研究成果の論旨を補強するものであることを再確認した。さらに2年間にわたる中国の華厳美術に関する研究成果の一部は、2月に国立国際美術館にて行った「中国国宝展」の記念講演(題目『中国の仏教彫刻』)の内容にも盛り込んだ。
リソファジーによる慢性閉塞性肺疾患病態の制御

本年度は、喫煙刺激がリソソーム傷害とリソファジー、さらに細胞機能に与える影響を検討した。正常肺組織から分離培養した気道上皮細胞を用いた。タバコ抽出液(CSE)(2h)で刺激し、リソソームへのガレクチン3の集積でリソソーム膜透過性亢進(LMP)を評価し、陽性コントロールとしてはLeu-Leu methyl ester hydrobromide(LLOMe)を使用した。CSE刺激は、LLOMe刺激と同様にLAMP1へのガレクチン3の集積を誘導した。CSE刺激はpH indicatorであるLysoTracker Red染色で見るリソソーム酸性化能の低下を誘導し、さらに細胞老化とともにリソソーム機能低下指標の一つとなるリポフスチンの蓄積を誘導した。以上よりCSE刺激はリソソーム傷害を誘導する可能性が示された。CSE誘導性リソソーム傷害に対するリソファジーの役割を明らかにするために、siRNAを用いてTRIM16ノックダウンを行った。TRIM16ノックダウンによりCSE刺激によるGFP-LC3のドット形成、つまりオートファゴゾーム形成は明らかに抑制された。つまりTRIM16がCSE刺激によるオートファジー/リソファジー制御に関することが示された。さらにTRIM16ノックダウンにより、p-EGFR分解アッセイや、LysoTracker Red染色で評価するリソソーム機能の低下が示された。つまりリソファジーによる傷害リソソームの分解がリソソーム機能維持に必要であることが示された。TRIM16ノックダウンはCSE刺激によるDNA傷害、細胞死を亢進させることも示された。以上検討から、喫煙刺激がリソソーム膜傷害を誘導すること、TRIM16依存性リソファジーが傷害リソソーム分解によりリソソーム機能と細胞機能の維持に関与する可能性が明らかとなった。本年度は、目標としていたin vitroの系における喫煙刺激とリソソーム傷害、さらにはリソファジーの関与が明らかにできた。さらに詳細なリソファジーの機序や、実際のCOPD病態における役割の解明は来年以降の課題ではるが、初年度の進捗状況としては、おおむね順調であると考えている。来年度以降は、実際のCOPD患者分離気道上皮細胞や、COPD肺検体自体を用いて、リソソーム機能、TRIM16依存性リソファジーの状況を明らかにする必要がある。具体的には正常、喫煙非COPD患者、COPD患者由来の気道上皮細胞および肺ホモジネートを用いて、&#10112;リソソーム機能:リポフスチン、LysoTracker Red染色、p-EGFR分解アッセイ、蛋白凝集体。2リソファジー:ガレクチン3発現、TRIM16発現を評価する。さらにこれらの機能異常と呼吸機能やHRCT所見との関連性を明らかにする。我々のプレリミナリーな検討ではCOPD患者やにおけるガレクチン3発現亢進とTRIM16発現低下が示されており、リソソーム傷害とリソファジー低下が示されている。TRIM16発現低下したCOPD気道上皮細胞に、TRIM16強制発現することにより、リソソーム機能や、細胞死及び細胞老化に与える影響を、特にCSE刺激時に検討することも計画している。マウスモデルを用いた検討も計画しており、野生型マウスで6か月間喫煙暴露モデルを使用する。喫煙暴露によるCOPD病変の検討に加え、リソソーム機能やリソファジーを評価する。

さらに詳細なリソファジーの機序や、実際のCOPD病態における役割の解明は来年以降の課題ではるが、初年度の進捗状況としては、おおむね順調であると考えている。来年度以降は、実際のCOPD患者分離気道上皮細胞や、COPD肺検体自体を用いて、リソソーム機能、TRIM16依存性リソファジーの状況を明らかにする必要がある。具体的には正常、喫煙非COPD患者、COPD患者由来の気道上皮細胞および肺ホモジネートを用いて、&#10112;リソソーム機能:リポフスチン、LysoTracker Red染色、p-EGFR分解アッセイ、蛋白凝集体。2リソファジー:ガレクチン3発現、TRIM16発現を評価する。さらにこれらの機能異常と呼吸機能やHRCT所見との関連性を明らかにする。我々のプレリミナリーな検討ではCOPD患者やにおけるガレクチン3発現亢進とTRIM16発現低下が示されており、リソソーム傷害とリソファジー低下が示されている。TRIM16発現低下したCOPD気道上皮細胞に、TRIM16強制発現することにより、リソソーム機能や、細胞死及び細胞老化に与える影響を、特にCSE刺激時に検討することも計画している。マウスモデルを用いた検討も計画しており、野生型マウスで6か月間喫煙暴露モデルを使用する。喫煙暴露によるCOPD病変の検討に加え、リソソーム機能やリソファジーを評価する。
医師のキャリア形成と医師偏在を解消する医師・病院マッチングシステムの研究開発

本研究は、病院レセプトデータ等の活用により、医師の病院の選択を支援し、同時に医師の地域偏在を解消する医師と病院のマッチングシステムを開発することにより、医師のキャリア形成における問題点を解消し、地域医療を充実させることを目的としている。医師の希望、技術と医療機関レセプトデータのビックデータから抽出した症例数傾向の一致度をコーエンのκ係数を用いて算出し、キャリア形成を可能にする病院選択を支援するシステムを開発した。今後は、順天堂4大学病院の匿名化されたレセプトデータ(DPCデータ)から、マッチングシステムに必要なデータを抽出し、システムに反映させることで医師病院マッチングシステムを完成させる。平成27年度は医師・病院マッチングシステムの試験運用、小規模運用を予定していたが、マッチング項目を、当初予定していた初期研修項目から、後期研修医の意見を反映させ、初期研修病院を選択する際に必要とされる項目の追加、削除を実施した。また、マッチング項目とレセプト項目の対応が難しい項目について、検討が行われ、マッチング項目に対応するレセプト項目を抽出した。これらの検討事項が増加したことにより、当初の想定より時間が必要となった。現在は、試験運用においては、ダミーデータの利用も想定していたが、より実際の状況に近いマッチング項目のデータ作成のため、アンケート調査、レセプト抽出方法の検討を行っており、本年度は、データが揃い次第、5月をめどに試験運用、分析、条件検討を経て、小規模運用につなげていく予定である。マッチングシステムは、タブレット端末での運用も想定している為、HTML+CSSで設計しており、マッチ度検索システム、マッチ度グラフ表示等の開発は順調に進んでいる。平成27年度の補助金は本システム開発に充てられた。データが揃い次第、早急にシステム運用を行う予定である。また、システム運用後に医師偏在、キャリア形成への有効性、妥当性、信頼性、大規模運用へ繋げるための最適な条件を分析し、学会発表を実施する予定である。初は、初期研修医必修項目をマッチング項目として採用する予定としていたが、マッチングに必要な項目について、後期研修医等の意見を反映させ、追加、削除の検討に時間が必要となった。また、マッチング項目とレセプト項目の対応が難しいものについて、現役医師の意見を反映させる為、対応するレセプト項目を検討していたため、想定より時間が必要であった。現在、アンケート調査、レセプトデータ抽出方法の検討によるデータの収集を行っている。同時に、システムはタブレット端末での運用も想定している為、HTML+CSSベースで設計が行われ、マッチ度検索、マッチ度グラフ表示等について、開発が進んでいる。本研究は、病院レセプトデータ等の活用により、医師のキャリア形成可能な病院の選択を支援し、同時に医師の地域偏在を解消する医師と病院のマッチングシステムを開発することにより、新臨床研修医制度以降問題となっている、医師のキャリア形成における問題点を解消し、地域医療を充実させることを目的としている。初めに初期研修病院を選択するマッチングシステムを開発するために、平成27年度は、システム開発に必要な、疾患、手技等のデータ項目を初期研修項目を基に検討を行い、現役医師の意見を反映させ、データ項目を決定した。同時に、マッチ度検索システムとマッチ度グラフ表示機能を備えたマッチングシステムの開発を行った。平成28年度は、マッチングシステムで使用する疾患等データ項目について、病院データ作成の為に、当初、デモシステム開発の段階で予定していたダミーデータを基にした開発から、各病院診療科担当者へのアンケートにより、疾患、手技の症例数等を調査し、より精度の高いマッチングシステムの開発を試みたが、労力の問題等から断念し、他の手法による病院データの作成方法を検討してきた。結果、当初予定していたレセプトデータ(DPCデータ)を用いて、病院データ作成の目途がたったことから、レセプトデータ構造を解析し、病院データを作成することとしている。具体的には、各病院の匿名化されたレセプトデータ(様式1,4,Eデータ、Fデータ、外来Eデータ、外来Fデータ)を抽出することにより、システム開発に必要な病院データ作成する。それをマッチングシステムに反映させることで、精度の高いシステムを開発する。今後は、順天堂大学付属病院(本院、浦安、練馬、静岡)各病院のレセプトデータ(DPCデータ)より、システム開発に必要なデータ項目を作成し、マッチングシステムを開発することとしている。平成27年度に決定したマッチングシステムに必要なデータ項目について、病院ごとのデータ作成方法について検討し、ダミーデータ、または、各病院診療科責任者への症例数等のアンケート調査を行い、システム開発に必要な病院データの作成を試みたが、労力等の問題から断念し、他の方法での病院データ作成を検討してきた。結果、匿名化されたレセプトデータ(DPCデータ)から様式1、4、EFデータを抽出することにより、病院データを作成する目途がたったが、そこに至るまでの病院データ作成方法の検討に、想定より多くの時間が必要となった為、当初の予定より遅れている。

平成28・29年度は、マッチングシステムで使用する疾患等データ項目について、病院データ作成の為に、当初、デモシステム開発の段階で予定していたダミーデータを基にした開発から、各病院診療科担当者へのアンケートにより、疾患、手技の症例数等を調査し、より精度の高いマッチングシステムの開発を試みたが、労力の問題等から断念し、他の手法による病院データの作成方法を検討してきた。結果、当初予定していたレセプトデータ(DPCデータ)を用いて、病院データ作成の目途がたったことから、レセプトデータ構造を解析し、病院データを作成することとしている。具体的には、各病院の匿名化されたレセプトデータ(様式1,4,Eデータ、Fデータ、外来Eデータ、外来Fデータ)を抽出することにより、システム開発に必要な病院データ作成する。それをマッチングシステムに反映させることで、精度の高いシステムを開発する。今後は、順天堂大学付属病院(本院、浦安、練馬、静岡)各病院のレセプトデータ(DPCデータ)より、システム開発に必要なデータ項目を作成し、マッチングシステムを開発することとしている。本研究は、病院レセプトデータ等の活用により、医師の病院の選択を支援し、同時に医師の地域偏在を解消する医師と病院のマッチングシステムを開発することにより、医師のキャリア形成における問題点を解消し、地域医療を充実させることを目的としている。医師の希望、技術と医療機関レセプトデータのビックデータから抽出した症例数傾向の一致度をコーエンのκ係数を用いて算出し、キャリア形成を可能にする病院選択を支援するシステムを開発した。今後は、順天堂4大学病院の匿名化されたレセプトデータ(DPCデータ)から、マッチングシステムに必要なデータを抽出し、システムに反映させることで医師病院マッチングシステムを完成させる。本システムは、使用する症例数等のデータ収集が終わり次第、試験運用、小規模運用に繋げていく予定である。本年度は、システム運用、有効性、妥当性、信頼性の検討、大規模運用に向けての最適な条件の検討、学会発表、論文作成を実施する予定である。今後は、順天堂4大学病院(本院、浦安、練馬、静岡)各病院の匿名化されたレセプトデータ(DPCデータ)から、マッチングシステムに必要なデータを抽出し、システムに反映させることで医師病院マッチングシステムを完成させる。また、本システムの有効性、妥当性、信頼性の検討を行い、本運用に向けて条件を検討する予定である。医学教育平成28年米国総合診療医学会で成果発表を行う予定であったが、データの集計が間に合わず、発表を延期したため未使用額が生じた。システムを利用した学生へのアンケート調査を行い、そのデータを集計する人員を雇う予定であるが、集計が開始できていないためにの未使用額も生じている。平成29年米国総合診療医学会(デンバー)で集計結果の成果発表を行う。各施設から6ヶ月後の学生を利用したアンケート調査が終了した時点で、集計のための人員を雇い、未使用額はその人件費として充てる予定である。
ガス滞留層上の凍結融解地盤の温度依存型透気性評価・試験方法に関する研究

1.凍結時および融解時の不飽和地盤の透気係数を計測・評価するため、凍上性・非凍上性地盤材料(火山灰質土と豊浦砂)の凍結融解不飽和透気試験を室内及び屋外で実施した。その結果、以下のような知見が得られた。(1)試験時の含水比が透気係数に及ぼす影響は土質によって異なり、火山灰質土では、飽和度60%以下では飽和度の上昇に伴い透気係数が高くなるというという豊浦砂と逆の傾向が得られた。これは、締固め時の含水比変化に伴う土の骨格構造の変化に起因すると考えられ、締固め含水比を土質に応じて変えることで、地盤材料の透気性を制御できる可能性がある。(2)凍上性火山灰質土においても、非凍上性の豊浦砂と同様、地温0°C付近で透気係数は大きく変化した。しかしながら、同一飽和度(空気間隙比)で透気係数を比較した場合、豊浦砂では凍土の透気係数は未凍土よりも若干低くなったが、火山灰質土では、地温の低下に伴い透気係数は上昇した。また、凍上時の火山灰質土の透気係数は非凍上時よりも高くなった。これらは、両者の含水比の違いによる未凍結時の土壌水分挙動、土の骨格構造及び間隙水の氷結様式の違いに起因すると考えられる。(3)凍上性火山灰質土では、凍結融解が繰り返され飽和度が一定値以上に増加すると間隙水の増加により空気は透り難くなり、加えた水分の凍結・凍上によりさらに透気係数は低下する傾向が確認された。2.開発した透気試験方法によれば、不飽和状態で繰返し凍結融解作用を受ける凍上・非凍上性地盤材料の温度依存型透気係数の評価が可能であること、および不飽和地盤の透気係数は、温度依存性を示すとともに、地盤材料の凍上性、保水性・透水性、締固め特性の影響を多大に受けることが明らかになった。積雪寒冷地で地盤の透気性を検討する場合、これらの要因を考慮することが精確な挙動予測に重要となる。1.凍結融解履歴載荷型透気試験装置の製作新規開発する凍結融解履歴載荷型透気試験装置の要求性能を明らかにするために、予備試験として一般的な三軸試験装置を改良し凍結・未凍結の三軸供試体の透気試験を実施した。この結果、供試体上下端部の排気経路の面積やメンブレンと供試体の密着性が透気係数に影響を及ぼすことが明らかとなったため、これらの問題点を改善した試験装置を製作した。2.原位置透気試験装置の製作と性能確認試験の実施凍結時および融解時の不飽和地盤の透気係数を計測・評価するため、模型地盤の原位置透気試験が実施可能な試験装置を新たに開発するとともに、その性能確認試験を室内および屋外で実施し、凍結融解作用を受ける不飽和砂質土地盤の透気性評価方法について検討した。(1)地温0°C以上では透気係数の変化はほとんど認められないが、地温0°C以下になると僅かながら低下し、その低下幅は高飽和度ほど増加する。このことは、間隙水が凍結して膨張すると、非凍上性地盤材料の場合でも空気の通り道が狭くなり、透気係数が減少することを示している。(2)凍土・未凍土とも空気間隙比の増加に伴い透気係数も増加しており、土の透気性は、全体積に占める間隙空気の割合に依存する。このため、空気間隙比でデータ整理をした場合、不飽和地盤の透気係数に及ぼす凍結作用や含水状態の影響を統一的に説明できる可能性がある。(3)本研究で得られた未凍土の透気係数は、既往の研究成果と定性・定量的にほぼ一致する。このため、本研究で提案した凍結融解作用を受ける不飽和砂質土地盤の透気試験方法は、不飽和状態にある凍土、未凍土の透気係数を評価可能である。(3)凍上性火山

灰質土では、凍結融解が繰り返され飽和度が一定値以上に増加すると間隙水の増加により空気は透り難くなり、加えた水分の凍結・凍上によりさらに透気係数は低下する傾向が確認された。2.開発した透気試験方法によれば、不飽和状態で繰返し凍結融解作用を受ける凍上・非凍上性地盤材料の温度依存型透気係数の評価が可能であること、および不飽和地盤の透気係数は、温度依存性を示すとともに、地盤材料の凍上性、保水性・透水性、締固め特性の影響を多大に受けることが明らかになった。積雪寒冷地で地盤の透気性を検討する場合、これらの要因を考慮することが精確な挙動予測に重要となる。