hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋収縮を模した力学的伸縮刺激が内皮細胞の血管新生活性に及ぼす影響

身体運動に伴う骨格筋の毛細血管増加のメカニズムを明らかにするために、筋収縮様力学刺激が内皮細胞の管腔形成にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることを本研究の目的とした。ヒト大動脈由来内皮細胞をコラーゲンコートしたシリコン膜上に培養し付着させ、内皮細胞をそのシリコン膜とともに伸縮させながら培養した(フレクサ-セル、岩城硝子)。シリコン膜を13kPaの陰圧で約20%伸展させる刺激を毎日2時間ずつ、30回/分(3600回/日)の頻度で加えた。この伸縮刺激を加えながら培養した場合と通常の環境で培養した場合とで、細胞の遊走能、細胞骨格形態、プロテアーゼ活性を比較した。伸展刺激は遊走能を高め細胞内アクチンフィラメントの形態を変化させたが、プロテアーゼ活性には有意な影響を及ぼさなかった。このことから、伸展刺激により内皮細胞の血管基底膜分解能は影響を受けないが、内皮細胞骨格を変化させ遊走能を高めることが示された。従来、内皮細胞血管形成活性は線維芽細胞増殖因子(FGF)などによる化学的刺激によって促進・誘発されると考えられてきたが、本実験の結果は筋収縮のような力学的伸縮刺激も血管形成活性を部分的に促進することを示唆している。また、内皮細胞に力学的刺激を感受する仕組みが存在することが推測される。本法を応用して、力学的刺激の細胞内伝達や管腔形成と遺伝情報の関連を調べることによって、身体運動に伴う骨格筋の毛細血管増加のメカニズムを明らかにすることができると考えられる。
認知症ドライバーの運転中止プログラムの開発:心理的抵抗を緩和する手法に関する研究

認知症を理由に医療者や家族が運転中止を求めた際,本人から激しい抵抗を受ける場合が少なくない.医療者や家族が運転中止の必要を勧告するだけでは中止を選択するに至らない「運転中止困難事例」が生じる背景には,認知症者に特有の心理社会的問題が存在する.しかし,「いかなる条件が満たされたとき認知症ドライバーは運転中止を選び取りやすいのか」に関する検討は限られており,エビデンスは不足している.そこで,認知症ドライバーの運転中断決定因子の探索を目的として,2種類の方法で研究を行った.第一に,大学病院老年科「もの忘れ検査外来」を受診する高齢者を対象とした交通利用調査を行い,多変量解析を用いて運転中断決定因子を探索した.第二に,医療者の中止勧告にも関わらず運転を継続している認知症ドライバーを対象として行ったインタビュー・データをもとに,「運転中止できない理由」について質的研究法を用いて検討した.検討の結果,認知症ドライバーの運転中止プログラムを開発する上での指針となる2種類の成果を得た.第一に,認知症のある高齢者では,認知症のない高齢者の場合と異なり,過去に自動車の運転経験のあることが公共交通機関の利用を妨げていることを確認した.第二に,運転免許を保持する高齢者において,その運転継続意思の強さは,本人が運転を必要だと考えている程度に依存していることを確認した.特に,医療者の中止勧告にも関わらず運転を継続している認知症ドライバーでは,「運転中止できない理由」として運転の必要性を過度に強調する一方で,自身の能力変化を過小評価する言い回しが多用される傾向が見出された.以上から,認知症ドライバーの運転中止時の抵抗を緩和するひとつの方法として,「生活を営む上で運転が必要だと感じる心理」への介入が示唆され,その際,公共交通機関の代替利用を提案することは良い補償の手段となりにくい可能性が示唆された.認知症を理由に医療者や家族が運転中止を求めた際,本人から激しい抵抗を受ける場合が少なくない.医療者や家族が運転中止の必要を勧告するだけでは中止を選択するに至らない「運転中止困難事例」が生じる背景には,認知症者に特有の心理社会的問題が存在する.しかし,「いかなる条件が満たされたとき認知症ドライバーは運転中止を選び取りやすいのか」に関する検討は限られており,エビデンスは不足している.そこで,認知症ドライバーの運転中断決定因子の探索を目的として,2種類の方法で研究を行った.第一に,大学病院老年科「もの忘れ検査外来」を受診する高齢者を対象とした交通利用調査を行い,多変量解析を用いて運転中断決定因子を探索した.第二に,医療者の中止勧告にも関わらず運転を継続している認知症ドライバーを対象として行ったインタビュー・データをもとに,「運転中止できない理由」について質的研究法を用いて検討した.検討の結果,認知症ドライバーの運転中止プログラムを開発する上での指針となる2種類の成果を得た.第一に,認知症のある高齢者では,認知症のない高齢者の場合と異なり,過去に自動車の運転経験のあることが公共交通機関の利用を妨げていることを確認した.第二に,運転免許を保持する高齢者において,その運転継続意思の強さは,本人が運転を必要だと考えている程度に依存していることを確認した.特に,医療者の中止勧告にも関わらず運転を継続している認知症ドライバーでは,「運転中止できない理由」として運転の必要性を過度に強調する一方で,自身の能力変化を過小評価する言い回しが多用される傾向が見出された.以上から,認知症ドライバーの運転中止時の抵抗を緩和するひとつの方法として,「生活を営む上で運転が必要だと感じる心理」への介入が示唆され,その際,公共交通機関の代替利用を提案することは良い補償の手段となりにくい可能性が示唆された.
確率ゆらぎと相互作用し機能する制御系の設計論：不変測度解析と応用

「確率揺らぎと相互作用し機能するメカニズム」の解明を目指した理論・応用研究を実施した。理論研究においては、環境ゆらぎの有効性の定量化を可能にする不変確率測度に関するいくつかの数学的結果を導いた。さらに、副産物として、可制御性と機械学習に関する新たな理論結果も明らかにした。また、応用研究として、1.通信ネットワーク設計、2.薬物代謝メカニズム解析、3.風力連係時の電力ネットワークの評価手法の構築への適用を行った。初年度では,フィードバック系における雑音を有効活用する枠組みに関する理論研究を中心に実施した.具体的には,システムに意図的に印加する雑音を,量子化誤差軽減やシステム同定精度向上に用いる手法を提案し,不変測度の近似計算によりその効果を定量的に評価する方法を与えた.また,通信ネットワークを介した制御を想定した侵入検知問題にも同様の手法が利用可能であることを示し,論文として採択された.並行して,薬学研究科での共同研究者グループにおいては,代謝に関する化学反応の基礎実験も実施した.不変測度の解析の工学応用に関する理論研究では、非ガウス性雑音に駆動されるシステムの近似解析手法を開発し、風力発電連系可能量評価への応用を通じてその有効性を検証した。さらに、雑音環境下における可制御性と統計物理の間に非自明な関係を副産物的に見出した。通信ネットワークへの応用課題においては、モデル低次元化やデータ駆動型の時系列解析手法をトラフィックエンジニアリングに応用した。薬学応用に関しては、当初の計画に基づき、シトクロムP450の精製を行い、P450とP420の定量的測定を行い、いくつかのパラメータを得ることに成功した。理論研究・情報通信ネットワーク・薬学応用、それぞれ計画通りに進捗している。薬学応用において、定量的測定の精度を高めるために、微量での測定装置が必要となり、当初のタンパク質精製装置から微量測定装置であるNanoDropを購入することへと計画を変更したが、想定の範囲内である。不変測度の解析の工学応用に関する理論研究においては、前年度に導出した雑音環境下における可制御性に関する理論結果とデータドリブンモデル縮約手法の関連を明らかにした。この結果は、制御工学における最も古い概念の1つである可制御性グラミアンを矛盾のないかたちで非線形システムへと拡張できることを意味し、この成果はScientific Reportsに掲載された。さらに、従来は実用的であるが理論的な保証が得られないとされていた手法が、理論的にも最適であることが証明された。これは、モデルベースド手法とデータドリブン手法の橋渡しとも言える結果であり、さらに深層学習などの学習理論的手法を制御工学における問題に活用する研究を進めている。また、継続的に非ガウス性雑音下におけるシステムの解析・制御に対しても新たな理論結果を導出するとともに、それらを電力ネットワークの実システムに応用する研究を推進し、国際論文誌などに発表した。通信ネットワークにおける応用課題においては、ネットワークトラフィックの確率的モデリングや予測・推定、Effective leadership modelを用いたポテンシャルルーティングに関する研究をすすめた。薬学応用に関しては、昨年度に掲げた研究計画に基づき、シトクロムP450およびその還元酵素を用いて、タンパク質間の電子伝達速度の測定を行った。また、電子伝達へ影響が考えられるシトクロムP450の変異体数種についても同様の測定を行った。情報通信ネットワークに関する研究課題は当初の予定どおりに進捗しており、理論研究は学習理論との融合という新たな方向性が生まれたため、当初の予定に加え研究を進めている。薬学応用に関しては、シトクロムP450の還元酵素から電子が伝達されることでシトクロムP450に含まれる鉄が還元される変化をモニタリングし、モデルを構築して解析することに成功している。現在は構築したモデルと実測データの整合性を得るために、条件を変更しながらデータの集積に努めている。不変測度の解析の工学応用に関する理論研究においては、前年度までに導出した雑音環境下における可制御性に関する理論結果とデータドリブンモデル縮約手法の関連にもとづき、深層学習などの学習理論的手法を制御工学における問題に活用する研究を進めた。具体的には、雑音除去自己符号化器と呼ばれる非線形の特徴量抽出手法を援用し、計算誤差などに対してロバストなモデル低次元化手法の提案をおこなった。継続的に非ガウス性雑音下におけるシステムの解析・制御に対しても新たな理論結果を導出するとともに、それらを電力ネットワークの実システムに応用する研究を推進している。本年度は、レアイベントの影響を定量的に評価する新しい枠組みを構築し、非モンテカルロ法的な理論誤差解析をおこなった結果が、国際論文誌に採択された。通信ネットワークにおける応用課題においては、ネットワークトラフィックの確率的モデリングや予測・推定、Effective leadership modelを用いたポテンシャルルーティングに関する研究をすすめつつ、グラフ信号処理の考え方にもとづいた、新しい時空間プロファイルのモデリング手法を提案した。薬学応用に関しては、継続してシトクロムP450およびその還元酵素を用いて、タンパク質間の電子伝達速度の測定を行った。実験データを説明するパラメータの同定に部分的には成功したものの、得られた結果は可解釈性に乏しく、さらに検討が必要である。

理論研究に関しては,順調に成果が得られ,順次論文等により公開が進められている.通信ネットワークに関する応用研究においても同様に想定していた結果が得られており,現在,論文が査読中である.代謝に関する実験においては,シトクロムP450およびその還元酵素であるCPRを大腸菌を用いて大量発現させ,イミプラミンの代謝に関する種々の条件検討を行った.その中で,脂質膜の存在下での影響に着目し,脂質膜によるシトクロムP450の安定と,それによってもたらされるイミプラミンの代謝産物であるデシプラミンの測定に関して,450とP420の存在比の変化と,それに伴う種々条件の変更を検討しながら測定を行い,データの収集を行った.理論研究においては、昨年度導出した可制御性と統計力学の関係を発展させ、学習理論とさらなる融合をおこなう。通信ネットワークへの応用課題においては、ベイズ的考え方による新しいトラフィックエンジニアリング手法を開発する。薬学応用においては、昨年度のシトクロムP450の計画に加え、さらに多くの事象に関する測定データを得るため、同じシトクロムP450と、その還元酵素を用いて、タンパク質間の電子伝達速度、さらに結合速度と解離速度という3つのデータについてパラメータを得る。本法には昨年度に購入しNanoDropと、共同研究者の所属機関の機器を用いるため、新たに計上する機器などは存在せず、速やかに計画を進行できると考えている。理論研究においては、学習理論を併用した確率システムの同定・解析・制御手法を開発するとともに、それらの産業応用も視野に入れる。通信ネットワークへの応用課題においては、トラフィックエンジニアリングに対する制御工学的アプローチを継続的に取り組む。薬学応用に関する課題においては、昨年度に得られた還元速度に関するデータを基に、更なるデータの集積によって、シトクロムP450およびその還元酵素に関して解析を行うことで、生体内での酵素に関する挙動を検証する。29年度が最終年度であるため、記入しない。制御工学前年度に構築した不変測度の近似計算法にもとづく各種手法をさらに発展させる.このために,まず,低解像度信号に対するディザの確率性の白色化効果・非再現性・非減衰性などを有効活用する手法を整備する.また非ガウス性雑音に対しても同様の枠組みを構築し,外れ値を陽に考慮したシステムの設計論の基盤とする.通信情報に携わる研究者グループにおいては,ルーティング制御に加え,遠隔監視制御・情報取得(SCADA)システムへの応用を念頭において,リプレイアタック検出に対して理論結果を応用する.また,複数レイヤーにわたるネットワーク上のシステム制御に対する数理的手法・実問題における需要の調査を実施する.
細胞内μ撹拌子の創製と細胞応答の調節

細胞親和性を有し、外部磁場に応答する細胞内磁気攪拌子の創製を行った。まず真球形の酸化鉄ナノ粒子内包型ポリスチレン(PSt)粒子を得た。得られた磁性コア粒子を含むPVAフィルムを作製し、PStおよびPVAのガラス転移温度以上で加熱・延伸することで、磁性コア粒子の形状に異方性を与えた。磁気ピンセットを用いた回転磁場の印加により、作製した異形磁性コア粒子は水中において回転運動を示した。すなわち、世界最小の磁気攪拌子の創製に成功した。粒子の回転速度は外部磁場の回転速度を5Hz, 2Hzと変化させるとその回転に追随ししたことから、作製した異形磁性ナノ粒子は良好な磁気応答性を有することがわかった。細胞を数十μmオーダーの化学反応容器として捕え、この内部で生じる化学反応に対して撹拌効果を与えると、細胞応答に摂動を与えられると仮説をたてた。本研究ではこれを実証することを主たる目的とし、細胞内で利用できるμ撹拌子を、ポリマー化学とバイオ界面科学により創製した。ポリスチレンを核ポリマーとして選択し、スチレンのソープフリー重合で核粒子を製造する際に酸化鉄磁性微粒子を内包させた。また、ソープフリー重合の際に、表面を被覆するためのポリマー鎖を結合できる反応性官能基を導入した。ソープフリー重合の条件を変化させて、粒経を300nm程度とした。これを基盤に、外部の磁場に速やかに応答する酸化鉄磁性微粒子の導入量の調節を行ない、重量分率で25%程度まで酸化鉄を導入することができた。粒子の異形化に際して、ここでは、新たに、物理的な方法を提案した。すなわち水溶性ポリマー、例えばポリビニルアルコール(PVA)の水溶液に、通常のシード重合で調製した酸化鉄微粒子内包磁性コア粒子(ポリスチレン製)の水分散液を混合した。この分散液とガラス基板に展開し、溶媒を蒸発させることでナノ粒子を含んだPVAフィルムを作製した。得られたPVAフィルムをポリスチレンの軟化温度以上に維持し、延伸することで内部に存在するナノ粒子の異形化を行った。その結果、長辺が300nm、短辺が100nmの楕円形の粒子とすることができた。その後、マトリックスであるPVAを溶解し、磁気でナノ粒子を回収することで、異型化ナノ粒子(細胞内μ撹拌子)を精製した。この粒子に回転磁場をかけることで、μ攪拌子の回転を確認した。酸化鉄ナノ粒子内包型リン脂質ポリマー被覆異形ナノ粒子を設計した。超常磁性を有する酸化鉄ナノ粒子をデバイス内に内包させることで、外部磁場による回転特性を獲得した。特に、物理的な作用による攪拌効率を向上させるため、粒子形状を異形とし、細胞膜構造を模倣したリン脂質ポリマーおよびカチオン性分子により表面改質を行うことで、細胞親和性および細胞内移行性をデバイスに搭載した。このようなナノデバイスの回転運動を解析することで、化学的パラメーターとして細胞内の粘性を定量的に導出する。さらには、この物理的な攪拌により細胞内化学反応に関する分子のダイナミクスを制御することで、細胞機能を劇的に変化させることも可能となる。ミニエマルション重合を用いて作製した真球形の磁性コア粒子(粒径: 130 nm)は、物理的延伸を行うことで長軸が約210 nmに伸長し、短軸は約100 nmに減少した。物理的延伸法により、球形粒子に形状の異方性を与えることができた。粒子の回転速度が外部磁場の回転速度とほぼ一致したことから、作製した異形磁性ナノ粒子は良好な磁気応答性を有することがわかった。ブラシ構造を構築する前の磁性コア粒子の表面電位が約-37 mVであったのに対し、PMPC-Br磁性ナノ粒子は約-1.0 mVの、PMPC-PAEMA磁性ナノ粒子は約+4.5 mVの表面電位であった。PMPC-PAEMA磁性ナノ粒子は細胞取り込みの際に膜障害性を示さず、取り込み後の細胞増殖率にも影響を与えなかった。これらは粒子表面に存在するPMPC鎖の高い細胞親和性に由来すると考えられる。つまり、PMPC-PAEMA構造により細胞内移行性と細胞親和性を兼備する表面を実現することができた。ポリマー合成と界面化学的手法を組み合わせ、さらにマテリアルの熱特性を考慮したプロセッシングにより、内部に25%程度の酸化鉄磁気粒子を内包した、異形化ナノ粒子の作成に成功した。これは世界最小の磁気攪拌子である。

さらに、水溶液中であるが、磁気ピンセットを利用して磁場を制御することで、攪拌子の回転運動の確認ができた。このことは、細胞内で利用につながる大きな進展である。一方、細胞内に磁気攪拌子を取り込むことに関しても、表面からリビングラジカル重合によりポリマーブラシ構造体を、その分子密度と分子鎖長を制御して構築することに成功している。さらにこの表面にカチオン性官能基を集約すると容易に細胞質内に取り込めることも明らかにした。これらのことから、研究成果の進捗が計画以上に進行していると判断した。バイオマテリアル工学μ攪拌子により、細胞での化学反応を加速することができれば、これに連動した細胞応答に対して効率的に摂動を与えることができるとの仮説をたてた。さらに細胞内化学反応の変動を観察することは、細胞内での特定の分子の運動や反応を理解するために重要な知見を与えると考えられる。細胞内においてμ撹拌子を回転させるために、細胞を個々に捕捉できるチャンバーを有する細胞接着プレートと、磁気ピンセットを改良した回転磁場デバイス作製する。細胞接着プレートは、マイクロ加工技術を利用してディンプル構造を作成し、これを鋳型としてシリコーン樹脂を加工する。細胞をディンプル構造の底部のみに捕捉できるようにするために、表面の平面部分を細胞非接着特性に優れたMPCポリマーで処理を行う。このMPCポリマーは、酸素プラズマ処理を行ったシリコーン樹脂表面に反応可能なシランカップリング基を有する。一方、各ディンプル構造の最底部には、細胞接着性を有するオリゴペプチド(例えば細胞接着性のRGDSシークエンスを有するオリゴペプチド)や、細胞外マトリックスとして作用しているタンパク質を固定化する。このバイオ機能を有する分子種を種々に変更することで、細胞内に伝達されるシグナルを選択できる。細胞培養液に分散された細胞を、この細胞接着プレートに播種すると、細胞は平面部分からディンプル構造の底面に自然に移動し、そこで接着分子により固定化される。この状態で細胞培養液に細胞内μ撹拌子を分散させて、細胞内移行を実行する。回転磁気デバイスは、チャンバーの周囲に4個8個の電磁石を配列し、これに順次電流を流すことで回転磁場を生じさせる。細胞の観察は、細胞の入ったチャンバーの上部より蛍光位相差顕微鏡、レーザー共焦点顕微鏡、底面より全反射蛍光顕微鏡により実施する。平成26年度は、μ粒子の作成を中心として行ったが、磁性粒子は購入したが、比較的安価な試薬を利用することでナノ粒子を作成できた。また、反応スケールも比較的小スケールであったために、物品費の支出が抑制できた。さらに、磁気攪拌のための装置を試作する予定であったが、研究室にある磁気ピンセットでの予備実験で、効果が確認できたために、この部分の支出も行っていない。今後、細胞内での効果を見るために、蛍光標識した磁気攪拌子を多量に必要とすることが予想される。平成27年度は、細部内での挙動を確認することが主たる目的となるために、この装置を構築するための費用が必要となる。さらに、これまでの製造プロセスを確立するための条件検討や、多量に作成するために試薬類も不可欠となる。特に、細胞親和性を付与するためのポリマー合成試薬は比較的高価で有り、物品費として必要となる。磁気ピンセットの改良や顕微鏡ユニットとの組み合わせなどに費用もかかる。このように、平成26年度に使用しなかった予算を、効率よく使用することを予定している。
Contemplation in Philosophy and Literature: developing Coleridge's influence

この研究は、英国の詩人、哲学者であるSamuel Taylor Coleridgeのロマン主義の哲学と、英国と日本を中心とした想像力、教育、熟考に対する彼のアイデアの継続的な影響と重要性に関する国際的な研究に基づいています。。この研究は最近編集されたColeridgeの後の作品に基づいており、私は理性と熟考の観点から彼の哲学の新しい解釈を提案する。(これはGoogle翻訳によって行われます。)この研究は、英国の詩人、哲学者であるSamuel Taylor Coleridgeのロマン主義の哲学と、英国と日本を中心とした想像力、教育、熟考に対する彼のアイデアの継続的な影響と重要性に関する国際的な研究に基づいています。。)
成人軟部肉腫における微小核形成及び細胞質内DNA感知機構の解析と病理診断への応用

複雑核型を示す成人軟部肉腫の実際の病理診断に応用可能なマーカーの確立を目指して、研究を進める。微小核の免疫組織化学的マーカーを確立し、複雑核型を示す成人軟部肉腫群と単純核型で融合遺伝子を有する肉腫群を比較しながら微小核の出現状態とcGASやSTINGの発現状態、細胞増殖能を統合的に解析し、腫瘍群、組織型間の相違点を明らかにする。また化学療法前後の変化や転移巣と原発巣の比較により成人軟部肉腫における染色体不安定性、微小核、cGAS-STING経路の相互関係を知り、微小核及び細胞内DNA関連分子の診断・予後マーカーとしての有用性について考察する。
微小ヒーターによる非定常高速マランゴニ熱流動に関する基礎的研究

固体面上の液膜を、面に設けた微小なヒータにより背面からパルス状に加熱すると、マランゴニ効果により急速に流動が開始し、液膜が大きく変形する。この現象は学問的にも興味深いだけでなく、マイクロアクチュエータの新しい駆動原理となる可能性をもつなどの特徴を有している。本研究は、このような非定常マランゴニ現象の基本的な挙動を明らかにすることを目的として行った。先ず、石英ガラス面上に高沸点液体(セバシン酸ジブチル)の厚さ最大100ミクロン程度の薄膜を形成し、石英ガラス面に蒸着した大きさ0.1mm×0.25mmの白金薄膜ヒータをパルス加熱した際の液膜の流動を実験的に調べ、比較的低加熱速度(発熱量0.10.4W,加熱時間数ミリ秒程度)で、マランゴニ効果によると考えられるヒータ面からの液膜の急速な後退運動のほか、液膜表面からの急速蒸発と急速凝縮によるとみられる噴霧の発生などその特徴的な現象を明らかにした。次に、設備備品費で購入したレーザーフォーカス変位計を用い、主に1mm×40mmの蒸着膜ヒータ上のパルス加熱における液膜厚さの時間変化や厚さの分布を調べた。容器の側壁、初期液膜形状、不純物による液膜汚染等の影響がないことを確かめて行った結果、液膜の急速くぼみ変形により排除された液の流入により側部が盛り上がるハ二次元的なM字型分布となること、液膜厚さの減少量や減少速度はパルス発熱量の増加又は初期液膜厚さの減少とともに増加して液膜が破断するようになること、ヒータ面上の液膜厚さの減少量は、流動を引き起こすマランゴニ力の代表値に対応すると考えられるヒータ直上の液膜部分の平均温度上昇によって統一的に整理することができることなどを示した。本研究では、微小なヒータを設置した固体面上に形成した液体の薄膜に対し、ヒータをパルス状に急速加熱した際のマランゴニ効果によって起こる高速な熱流動挙動を基礎的に明らかにすることを目的としている。マランゴニ効果による非定常熱流動現象は、学問的にも興味深い一方、マイクロアクチュエータの新しい駆動原理となる可能性をもつなどの特徴を有している。本年度の研究内容及び成果は以下の通りである。1.石英ガラス面上に高沸点液体(セバシン酸ジブチル)の厚さ最大100ミクロン程度の薄膜を形成し、石英ガラス面に蒸着した大きさ0.1mmx0.25mmの白金薄膜ヒータをパルス加熱した際の液膜の流動を中心に実験的に調べた。比較的低加熱速度(発熱量0.10.4W,加熱時間数ミリ秒程度)では、マランゴニ効果によると考えられるヒータ面からの液膜の急速な後退運動のほか、液膜表面からの急速蒸発と急速凝縮によるとみられる噴霧の発生などその特徴的な熱流体挙動について明らかにした。2.プリント基板上のセバシン酸ジブチル(厚さ0.3mm)の液膜に対し、幅1mm、長さ10mmの銅箔ヒータをパルス加熱(最大5W、加熱時間0.5秒)した際の液膜の流動を実験的に調べた。このとき、液膜の変形挙動を測定するために設備備品費で購入したレーザーフォーカス変位計を使用した。ヒータ中央付近直上の液膜は加熱開始後熱膨張により厚さを増し、その後減少に転じた後、急激に厚さが約3分の1近くまで減少するといった非定常加熱時の温度差マランゴニ効果による特徴的な液膜変形挙動を明らかにした。

固体面上の液膜を、面に設けた微小なヒータにより背面からパルス状に加熱すると、マランゴニ効果により急速に流動が開始し、液膜が大きく変形する。この現象は学問的にも興味深いだけでなく、マイクロアクチュエータの新しい駆動原理となる可能性をもつなどの特徴を有している。本研究は、このような非定常マランゴニ現象の基本的な挙動を明らかにすることを目的として行った。本年度は、縦横比が1:40と大きい白金蒸着薄膜ヒータを用い、昨年度と同じ油状の高沸点液をパルス加熱して、ヒータ温度変化を計測しつつ、液膜の二次元形の実現と流動による非定常変形・回復挙動に与える側壁の影響を中心に実験的に調べた。液膜の変形挙動を測定するために昨年度設備備品費で購入したレーザフォーカス変位計を使用した。本年度の研究成果は以下の通りである。1.石英ガラス面上に、高沸点液体(セバシン酸ジブチル)の厚さ最大300ミクロン程度の薄膜を形成し、同ガラス面に蒸着した大きさ1mmx40mmの白金薄膜ヒータをパルス加熱した際の液膜の変形挙動について、油膜を保持するためにガラス面の縁に設けた側壁までの距離を種々変化させその影響を調べた。側壁材料に濡れ性の低いテフロンを用いた結果から、ヒータから幅方向に片側約50.100mm離れた位置に側壁を設けた場合には、ヒータ上の液膜変形挙動には側壁の影響はほとんどみられず、ヒータ幅方向に二次元的な液膜変形が実現されることを確認した。2.側壁材料をシリコンゴムに交換したところ、液膜の変形挙動に大きな変化が見られた。すなわち、テフロンを用いた場合と同程度の液膜厚さ変化を起こすには約5倍のパルス発熱量が必要となり、また液膜変形速度も大幅に増加した。検討により、この変化はシリコンゴムから何らかの成分が急速に溶け出し、液膜表面を覆うため、表面張力及びその温度依存性が大きく変化したためと推察されたが、いったん表面が同溶出成分で汚染されると変形挙動には高い再現性があることも判明した。固体面上の液膜を背面に設けた微小なヒータによりパルス状に加熱すると、マランゴニ効果により急速に流動が開始し、液膜は大きくくぼみ変形する。本研究の目的は、このような非定常マランゴニ現象の基本的な挙動を明らかにすることである。本年度は、昨年度に引き続き、石英ガラス面に蒸着した大きさ1mmx40mm白金蒸着薄膜ヒータを、側壁の流動への影響が無視できるほどの大きさの容器の中央に設置し、その上に形成した油状の高沸点液体(セバシン酸ジブチル)をパルス加熱した際の、液膜の二次元変形・回復挙動に与える初期液膜厚さやヒータ発熱量などの影響を、レーザーフォーカス変位計を用いて調べた。実験にあたっては、容器の水平度、ヒータから壁面までの距離、壁面材料の濡れ性、初期液膜形状、初期液膜形状に埋設した電極・リード部、不純物による液膜汚染等の測定結果への影響がないことを注意深く確認して行った。1.矩形パルス発熱量の増加又は初期液膜厚さの減少とともに、より速やかに変形が開始し、ヒータ面上の液膜厚さの減少量並びに減少速度は増加すること、大きな発熱量では液膜は一時破断するようになること、発熱量と加熱時間の積すなわち加熱エネルギー量を一定にすると、変形量は発熱量や加熱時間によらずほぼ一定となる傾向があることなどを明らかにした。2.ヒータ面上の液膜厚さの減少量は、流動を引き起こすマランゴニ力の代表値に対応すると考えられるヒータ直上の液膜部分の平均温度上昇(加熱エネルギー量から算出)によって統一的に整理することができることを示した。
政治的オポジションのアリーナ分節による統合的把握

本研究は、いわゆる「政治的オポジション」を中心に、その供給側(政治家・政党)ならびに需要側(有権者・活動家)の相互作用を念頭に置き、研究対象国における新たな政治的オポジションの形式やその因果関係について主として分析を進めた。この過程では、政党制のアリーナ、有権者市場のアリーナ、そしてその結果として生じた政治的・政策上の変化のアリーナが特定された。その結果、こうした現象は、過去約30年間に渡る有権者市場の脱編成や組織的統合の弛緩の結果として表象しているものであり、現在進行している政党制の流動化の主要因であることを概ね突き止めることができた。もっとも、その政治的・政策上のアリーナでの変化については、明確な指標による変化を必ずしも特定できず、オポジションの多様化は、測定可能な政策変化を自動的に生み出すわけではないことも了解された。そこでは、有権者市場の断片化と脱編成によって、政党ー社会運動の基礎的関係が崩壊し、その結果として、それまで伝統的なオポジションが果たしてきた機能そのものが変容し、アリーナの比重や相互関係がこれまでとは異なった形で展開することが判明した。政党制の変容、有権者の再編成、伝統的組織の形骸化など、先進国の多くは、これまでの政治学的分析の対象となってきた基礎的・理論的土台の変容を大きく見せている。本研究は、民主政治の理念的な前提となってきたこれらの要素が、とりわけ新たな政治的オポジションの台頭を通じて、再検討を迫られていることを示すことができた。このことは、これまでの政治学上の伝統的なコンセプトや概念の応用が難しくなってきていることを指し示しており、日本を含む、先進民主主義国の政治システムについての知見をアップデートすることを示唆している。今年度は、研究課題のうち、各国のオポジションと野党の組織的側面と構成原理を中心に比較検討し、調査ならびに理論的な枠組み作りのための基礎的研究とした。そのため補助金は主としてこの作業を進めるための文献の購入に当てた。その中において「ポピュリズムとは何かー『民の声は神の声(Vox Populi, Vox Dei??』」杉田敦編『岩波講座現代グローバル化のなかの政治』(岩波書店、2016年)では、近年先進国で支持を伸張させているとされる極右・極左のポピュリズム政党・運動を対象に分析を施し、それがどのような意味合いにおいてオポジションとして位置づけられ、それらが現代民主政治にいかなる含意を有するのかということについて、事例および理論の両方から考察を行った。また分担執筆した「大統領化の中のフランス憲法改正」駒村圭吾・待鳥聡史編『「憲法改正」の比較政治学』(弘文堂、2016年)では、フランス政治史の中で憲法改正という争点において、与野党ならびに社会のオポジション勢力が時代と争点に応じて、どのような関係を構築し、さらにポジションの変化がなぜ導かれたのかという点を論じた。さらに『「野党」論』(ちくま新書、2016年)では「野党性」をキーワードとして、統治機構の分類に応じて、野党性がどのように機能・運営されるのかを、また相互間の作用の差異はいかなる変数から生じるのかという点について、議会内外の制度・アクターを対象として、多国間比較を行った。初年度は文献購入を主として、実態分析と理論的側面の検討を計画しており、両者の作業を行い、統合的な形で研究成果を公開できたため。本年度は当初の計画通りオポジションの競争次元及び議会での政策形成の次元を対象に、それまでに特定した政治的オポジションの選挙パフォーマンスとアウトプットのデータ収集と、政策形成に実際に関与する政治的オポジションを特定する作業を中心的に行った。とりわけ競争次元においては2017年度に行われたオランダ、フランス、オーストリア、ドイツ、イタリア各国の選挙をケースとして考察し、そのため分析の情報収集に中心に補助金を支出した。これら一連の研究は、日本政治学会2017年度研究大会・総会「EU統合への「信頼性」の揺らぎーポピュリズムと欧州政治の動態」(分科会C6)での報告「EUはいかに信頼せれずに至ったかー2017年フランス大統領選から」、また「フランスにおけるポピュリズムとその含意ー<アノマリー>の連鎖と帰結」日本国際問題研究所「『自由で開かれた国際秩序』の強靭性ー米国、中国、欧州をめぐる情勢とインパクト」事業サブプロジェクトIII「混迷する欧州と国際秩序」研究会報告などに結実している。また、研究課題で掲げている統一的な理論枠組みに関するものとしては、具体的には「選挙と分極化の中のアメリカ政党」(『レヴァイアサン』第61号)において、昨年度からの研究課題であるオポジションの組織的次元と動員戦略についての考察を行い、さらに分析対象を変えて組織的次元と競争的次元とを統合して分析視角を展開した「フランス国民戦線の変容」(『国際問題』no.660)を公刊した。研究課題における主要3つの分析次元(組織、競争、議会)の最初の2つの次元における検討を進めることができた。また、H30年度に開始予定だった海外研究者との共同作業を前倒しで実現することができた。他方ではH29年度に開始するとしたオポジションの議会次元については、分析対象各国での政権発足の遅れといった外在的な要因から情報や関連事例の収集に遅れが生じている。

この過程では、政党制のアリーナ、有権者市場のアリーナ、そしてその結果として生じた政治的・政策上の変化のアリーナが特定された。その結果、こうした現象は、過去約30年間に渡る有権者市場の脱編成や組織的統合の弛緩の結果として表象しているものであり、現在進行している政党制の流動化の主要因であることを概ね突き止めることができた。もっとも、その政治的・政策上のアリーナでの変化については、明確な指標による変化を必ずしも特定できず、オポジションの多様化は、測定可能な政策変化を自動的に生み出すわけではないことも了解された。そこでは、有権者市場の断片化と脱編成によって、政党ー社会運動の基礎的関係が崩壊し、その結果として、それまで伝統的なオポジションが果たしてきた機能そのものが変容し、アリーナの比重や相互関係がこれまでとは異なった形で展開することが判明した。政党制の変容、有権者の再編成、伝統的組織の形骸化など、先進国の多くは、これまでの政治学的分析の対象となってきた基礎的・理論的土台の変容を大きく見せている。本研究は、民主政治の理念的な前提となってきたこれらの要素が、とりわけ新たな政治的オポジションの台頭を通じて、再検討を迫られていることを示すことができた。このことは、これまでの政治学上の伝統的なコンセプトや概念の応用が難しくなってきていることを指し示しており、日本を含む、先進民主主義国の政治システムについての知見をアップデートすることを示唆している。H29年度前期は、H28年度の勢力組織の分析に加え、政党競合競争の次元及び院内での政策形成の過程を分析に加え、特定した政治的オポジションの選挙パフォーマンスとアウトプットのデータ収集と、政策形成に実際に関与する政治的オポジションを特定する。そのため、具体的な選挙結果だけではなく、これを支持する他の政治的オポジションとの連携や関係性から計られる体制順応性や政策適応性の強弱が加味されたデータ整理を進める。このため、利益代表選挙や地方議会選挙結果、選挙公約、パンフレットを収集するが、基本的な情報以外は、現地での資料の入手を検討する。そのため1週間程度の現地調査のための旅費を計上している。H29年度後期では、以上のデータと情報が整備された後、それまでに得られた理論的検討を行い、そのための関連図書を購入する。また、日本における議会資料ならびに政治的オポジションに数えられる政党・組織の情報とこれらを突合せ、整合性を整えるための資料収集を予定する。H30年度では、院内での政策形成過程を視野に入れて政治的オポジションの形成や機能を分析することを目標としているが、議会資料等での情報の整備が不完全であることも多く、また連立政権の形式などによって統一的な解釈が難しいケースも散見される。そのため、議会でのオポジション形成に留まらず、オポジションの競争的次元が院内においてどのように再現されるのかといった視点を加え、一般的データからの分析によって政治的オポジションの統合的把握に努めることとする。また、引き続き細かな事例については専門の海外研究者の協力を仰ぐこととし、そのための協力費の支出を本年度には予定する。H28年度は、各国にまたがる形で図書を発注し、中には入手困難な歴史的文献・資料も含まれていたため、購入と納入がH29年度に結果としてずれ込む形となり、研究費に余剰が生じた。
レアアース材料不使用で低風速対応可能な風力用誘導発電システムの高効率低コスト化

永久磁石式同期機は低風速でも発電可能であるが、系統連系用の周波数変換器が必要となり、さらに永久磁石はネオジウムなどの高価なレアアース材料を使用しており、永久磁石式同期機そのものが高価格である。そこで安価な、かご型誘導機に対して小容量の電圧形変換器を用いて励磁を行うことにより低風速での発電と最大出力追従制御を可能にする。有効電力は電圧形変換器より安価な高力率コンバータで吸収する。電圧形変換器の容量は無効電力供給のみとなり、定格出力の17%で運転可能であることを確認した。安価な、かご型誘導機に対して電圧形変換器を用いて励磁を行うことにより同期速度を自由に制御し、低風速での発電を可能にするシステムの実現可能性をシミュレーションと実験により探究した。安価な誘導発電システムとしては、巻線形誘導機に対して、2次側を交流励磁する2重給電誘導発電システムが検討されている。そこで、比較検討のため、2重給電誘導発電システムにおいて、2次側励磁用変換器システムを間接形マトリクスコンバータシステムで構築することを検討した。整流器側を同期整流動作とすることにより、一定の効率改善が見込めることを示した。一方、高調波の発生が大きくなり、改善が必要であることも判明した。この検討内容については、国際会議「EPE-PEMC-2010(Sep.6-8,2010)」において、Paper No.597として、成果発表を行った。低風速での発電出力を最大にするため、最大出力追従制御系の構築とシミュレーションによる特性の検討を行った。また、高効率化のために誘導機の無効電力消費を最小化する電圧とすべりの設定を行う「無効電力最小化制御(MinQ control)」についても検討を行った。その結果、無効電力最小点が存在することと、電圧とすべりの決定式を導出した。この検討結果については、国際会議「TENCON-2010-Fukuoka (Nov.21-24,2010)」において、講演番号T1-18.3として、成果発表を行った。安価な、かご形誘導機に対して電圧形変換器を用いて励磁を行うことにより同期速度を自由に制御し、低風速での発電を可能にするシステムの実現可能性をシミュレーションと実験により探究した。高効率化のために誘導機の無効電力消費を最小化する電圧とすべりの設定を行う「無効電力最小化制御(Minimum Q control)」についても検討を行った。この最適設計に基づき、誘導発電システム実験装置のAD変換、DA変換およびPIO入出力系による電圧・電流・回転数のセンシングと電圧形変換器の電圧・すべり周波数制御プログラムおよび高力率変換器の電力制御プログラムを作成した。これらを既に製作済みの風車模擬装置に組み込み、「かご形誘導機の実験装置製作」を行い、基本的な動作確認を行った。これと並行して「かご形誘導機の実験機レベルのシミュレーション」を進め、電気学会・論文誌B No.2、Vol.132、2012.において、「風力用電圧形変換器励磁誘導発電システムの電力制御特性解析」として、発電システムの構成法と制御法について発表した。さらに、比較的損失の大きい誘導機の高効率化を目指し、「誘導機出力の最大力率制御の開発」をシミュレーションと実験の両面から行った。特に電圧・電流の計測とその演算処理が重要課題と考え、ソフト面での開発を行った。この検討内容については、国際会議「IEMDC-2011 (May. 17、2011)」において、Paper No. PS. 02.10として、成果発表を行った。2012年度においては、前年度までに製作した誘導発電システム実験装置およびシミュレーションモデルを用いて、「変換器容量の最小化制御」を検証した。提案誘導発電システムの高力率コンバータ(PFC Converter)部分におけるスイッチの電流定格低減のため、電流連続モードでの運転での高効率化を目指して、結合インダクタを用いたソフトスイッチング方式昇圧チョッパ回路の検討を行い、スイッチ電圧・電流のdV/dt, di/dtの低減効果を確認し、電流ピーク値を低減し、ソフトスイッチングが可能であることを示した。この成果を順次、2012年9月6日開催の平成24年電気学会産業応用部門大会において実験結果を、2012年10月22日開催の国際会議ICEMS-2012ならびに2012年11月13日開催の国際会議ICRERA 2012においてシミュレーションと解析結果の発表を行った。環流電流による交流側の高調波発生のために電圧形変換器のピーク電流が増大し、変換器容量が大きくなるため、インバータにおけるアクティブフィルタ方式を取り入れた。今年度はその問題点である、基本波成分の増減を避ける方式として3次調波注入変調を導入し、ピーク電流抑制効果と同時に直流電圧低減効果が有効なことをシミュレーションおよび実験にて検証した。

この成果を順次、2012年6月12日開催の国際会議IEEECOMPEL 2012においてアクティブフィルタ方式のシミュレーションと解析結果を発表し、2012年10月22日開催の国際会議ICEMS-2012において3次調波注入変調のシミュレーションおよび実験結果の発表を行った。平成23年度においては、最適設計に基づき、誘導発電システム実験装置を作成した。前年度製作の風車模擬装置を用いて、「最大出力制御の追従性」を実験的に検証するため、「かご形誘導機の実験装置製作」を行い、基本的な動作検証を行った。また、実験装置での電圧・電流の計測とその演算処理の基本部分での開発が完了している。さらに、比較的損失の大きい誘導機の高効率化を目指し、「誘導機出力の最大力率制御の開発」をシミュレーションで行い学会等への発表を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、実験およびシミュレーションでシステム全体のパフォーマンスを確認する。特に回転数の変動に対しての追従性能と出力の最大化についての検証を行う。コスト面での利点を拡大するため、変換器の回路構成や制御方法についても検討を進める。
道路付属物を対象とした簡易・定量的な健全性評価手法の開発と実証試験

道路付属物を対象とした異常検知システムの開発を試みた.安価なMEMS加速度無線センサを開発し,キャンパス内に設置した道路標識に固定して,半年以上に渡るモニタリグ実験を行った.実験の途中で,損傷に見立てて根元部分の肉厚を削ったところ,固有振動数の変化として異常を検出することができた.また,異常検知においてはノイズとなる日常的な変動の原因を特定するため,精密小型加振機を用いた強制加振実験を行い,周波数伝達関数を高精度に同定した.さらに,平均的な周波数伝達関数を説明する有限要素モデルを構築した.日常的な変動の原因については,現在も調査を継続している.本研究の目的は,申請者が開発を進めてき精密小型加振機を用いた構造センシング手法を,道路標識柱などの道路付属物に適用し,簡易・定量的に健全性を把握するための検査技術を開発することである.また,同時にMEMS加速度計による応答モニタリングを行い,ビッグデータ解析による異常検知技術の開発にも取り組むことを目的とする.H27年度の研究計画では以下の3つの課題に取り組むことになっていた.1.道路標識柱の設置:本学キャンパス内に実際の道路に設置されているものと同じ道路標識を設置し,振動実験を行った.実際には,H26年度に同じ道路標識を設置して,実験を先行させていた.新たに科研費で建て替えが可能となったことから,以前の道路標識に意図的に損傷を与え,振動実験を行うことができた.2.精密小型加振機を用いた加振実験と,有限要素モデルの構築:道路標識を有限要素モデルで表現した.片持ち梁に調和点加振が作用する場合のグリーン関数の解析解を求め,有限要素モデルの解と比較したところ,良好な結果が得られた.また,設置した道路標識に対して,精密小型加振機を用いた振動実験を実施し,グリーン関数を推定した.この実験で得られたグリーン関数を説明するような有限要素モデルのパラメータは求めることができなかった.3.常時微動による振動の連続モニタリング:道路標識は気象条件によって振動特性が変化するため,常時でどの程度応答が変化するかを把握するため,定期的に常時微動を計測した.H28年度の計画ではMEMS加速度計を用いたモニタリングシステムを開発することを予定しているため,この実験では候補となるMEMS加速度計と同じものを使用して,1日2分程度の連続データを数か月に渡って収録した.汎用のデータロガーを用いたマニュアル計測であったため,休日や雨天時にはデータが欠損しているものの,十分なデータが得られたものと考えている.上記の1.の3.の研究項目について,進捗状況をまとめる.項目1.の道路標識の設置は当初予定よりも進んでおり,追加の実験も行えているため,順調に進展していると言える.項目2.の有限要素モデルの構築は,当初予定よりも遅れており,今だ有限要素モデルの構築は完了していない.一方で,H28年度に開始する予定だった逆解析手法の検討を前倒しでH27年度中に開始している.有限要素モデルの完成を待っていると,研究計画に影響を及ぼすと考えたための措置で,H28年度中も上記のモデルの構築と逆解析手法の開発を同時並行で進める予定である.よって,おおむね順調に進展していると考えた.項目3.の常時微動のモニタリングは,当初予定通りに進み,当初予想した通りの知見も得られている.このお陰で,予定通りにH28年度のモニタリングシステムの開発を進めることができる.以上のことから,おおむね順調に進展していると判断した.本研究は,道路標識等の道路付属物の健全性評価手法を開発することを目的とするものである.H28年度は,1)道路標識の損傷・加振実験,2)有限要素法を用いた損傷逆解析,3)実現場に放置し続けることが可能な加速度無線センサの開発と長期振動計測実験,を実施する計画であった.それぞれの項目について得られた成果を以下にまとめる.1)学内に設置した実験用の道路標識の振動を1日に1回180秒間だけ計測し,その固有振動数をモニタリングした.これにより,日常的にどの程度固有振動数の推定値が変化するかを定量的に示すことができた.また,損傷実験においては,頻度を高めて計測を行いつつ,道路標識根本の鋼管の肉厚を減少させた.この実験により,実現場とは条件は多少異なるものの,肉厚減少に伴う固有振動数の低下が確認できた.2)また,道路標識を精密小型加振機で加振させ,その応答を計測することで道路標識のGreen関数を推定した.さらに,このGreen関数を説明する有限要素モデルを開発した.H27年度は一致率が低かったものの,本年度の成果により,2%弱の精度で観測データを説明できる数値モデルが得られた.H29年度はこのモデルを用いて損傷の逆解析を行う予定である.3)小さな太陽電池パネルをセンサケース内に接着した小型の加速度無線センサを開発し,道路標識の振動を計測している.1日に1回180秒のデータを100Hzで計測し,そのデータを無線でPCに送信する実験であるが,既に3か月以上に渡って電池交換なしで計測が行えている.今後もデータを取得し続ける予定であるが,小さな太陽電池パネルでも連続使用が可能な低消費電力センサの試作機としては十分な性能を保持していると言える.損傷の定量評価に関する逆解析以外は,ほぼ申請書に記載した研究計画通りか,それ以上に進展している.主な点として,加速度無線センサの試作機は完成しており,道路標識の振動データの常時モニタリングを継続している.

3か月以上に渡り順調に振動データが増えていることから,今後も予定通り,異常検知のためのデータが蓄積されると予想される.また,道路標識の損傷実験も行っており,健全時と損傷時のデータが蓄積されている.この様に,ハード部分や振動実験という部分は研究計画通りに順調に進んでいる.一方で,逆解析については,当初はH27年度中に有限要素モデルを完成させる予定であったが,実際には,精密小型加振機で計測されたGreen関数を精度よく説明する有限要素モデルの構築に苦戦していた.H28年度の研究により,精密小型加振機が故障していたこと,データ取得方法に問題があったことが判明し,計測方法を一から見直すことで,Green関数を再取得した.これにより,従来から構築していた有限要素モデルにより,Green関数を2%弱の精度で表現できることが明らかとなった.今後はモデルの精度を高めるとともに,遅れていた逆解析に関する研究を進めて行く.ただし,逆解析に必要なツールであるMCMC法などの手法は既にプログラム化しており,損傷個所の定量化の問題などにはすぐに取り組める状態にある.以上のことから,おおむね順調に進展していると判断した.本研究は,道路標識などの道路付属物の健全性を評価する手法を開発することを目的として実施したものである.まず,本学キャンパス内に単柱型道路標識を2本設置し,精密小型加振機を用いた強制加振実験を行った.その応答をサーボ型加速度計で計測し,変位の時系列波形に変換した後にARX法を用いて周波数伝達関数を推定した.この強制加振実験を320回以上(1日4回以上を80日程度)実施し,周波数伝達関数の推定精度の検証や,実験毎の振動特性の変化を確認した.上記の周波数伝達関数から平均値を計算し,振動特性解析プログラムを開発した.道路標識は,梁要素を用いて片持ち梁でモデル化した.ただし,実験で得られた周波数伝達関数を説明するためには,根元の固定端において,回転と水平移動を許容するモデルを導入する必要があり,境界条件はスウェイーロッキングモデルとした.このモデルを用いて,平均的な周波数伝達関数を説明するモデルパラメータを逆推定した.また,基礎部の運動や,損傷を与えた場合の固有振動数の変化量,質量を付加した場合の振動特性の変化を計測し,モデルを用いた計算と比較した.その結果,本研究で開発した数値計算モデルは,妥当であることが確認できた.さらに,強制加振実験と並行して,無線加速度センサを用いた常時モニタリング実験を行った.まず,実現場の使用に耐えるセンサを試作した.当初は夏季において,バッテリ不足により計測が中断する現象が多発したが,これは太陽電池パネルによる充電の失敗が原因であった.バッテリを安全に充電するためには,温度が40度以下である必要があるが,充電を開始した途端に電子部品が発熱する問題を考慮しておらず,気温40度未満でも充電できない問題が発生していた.この問題を解決し,現状では常時モニタリングが可能となっている.そして,固有振動数等の変化を連続的に取得できるようになっている.道路付属物を対象とした異常検知システムの開発を試みた.安価なMEMS加速度無線センサを開発し,キャンパス内に設置した道路標識に固定して,半年以上に渡るモニタリグ実験を行った.実験の途中で,損傷に見立てて根元部分の肉厚を削ったところ,固有振動数の変化として異常を検出することができた.