hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アカデミック日本語能力到達基準の策定とその妥当性の検証

アカデミック日本語能力を示す指標として「アカデミック日本語Can-doリスト(AJ Can-doリスト)」を策定するために、レベル別・技能別のCan-do記述文の妥当性の検証を行った。まず、国内外の日本語教員に対して並べ替え調査を行い、記述文がそのレベルの行動目標及び細目を段階的・連続的に示しているかという一貫性の視点から妥当性を検証した。次に、本学の日本語プログラムの学習者に対して、can-do自己評価を実施し、can-do記述文が学習者の各能力の段階的な向上を示しているかどうかについて統計を用いて検証した。3つ目に学習者の作文などの成果物を収集し、学習成果の目安を可視化できるようにした。平成26年度は本研究の目的と年度計画にもとづき、各研究班では、以下の活動実績をあげている。まず、学習者調査班では、can-doリスト暫定版を用いて、本学日本語プログラム受講学生に対して、学期開始期と学期終了期に日本語を使って何がどのぐらいできるか、自己評価調査を実施した。藤村はウエブ上での調査のシステム管理及び実施を担当した。鈴木と藤森は学生の自己評価結果から日本語レベルと技能との関連性について分析を行い、リュブリアナ国際大会にて研究発表を行った。伊集院は、シドニー国際大会で、アカデミックライティング能力の獲得を目指したcan-doリストの策定のあり方について発表した。鈴木は、拠点シンポジウムにおいて、本can-doリストの開発と実践について読解を中心に具体的な事例を参照しながら、can-do記述のあり方について研究発表を行った。教授者調査班では、can-do記述文の妥当性を検証するため、行動目標及び下位項目について、技能別に「並べかえ調査」を実施した。国内外の大学日本語教員に対して行った。現在も継続してデータを集めている。インタビュー調査班では、藤森と伊東が香港大学の萬氏に交換留学での教育の接続についてのヒアリングを実施した。続いて、ドイツの交流提携大学に、伊集院と工藤が出向き、ドイツにおける日本語教育事情調査及び交換留学に期待される内容等についてヒアリング調査を実施した。芝野は大規模コーパスの研究をすすめており、アカデミックジャパニーズ研究にコーパスの視点から示唆を得ることができる。伊東は、評価とコースデザイン等について講演を行い、評価の重要性について発信した。藤森はcan-do行動目標の具現化としてタスク型教材の開発の理念と実践について発表した。そのほか、学生の産出物については、毎学期同意書を得た上で、技能別レベル別に収集している。平成27年度は本研究の目的と年度計画にもとづき、各研究班では以下の活動実績を挙げている。まず学習者調査班では、Can-doリスト2014暫定版を用いて、本学の全学日本語プログラムの受講学生に対して春・秋学期とも、学期開始期と終了期にウエブ上で、自己評価チェックを実施した。そして、中国東北師範大学赴日予備学校においても初級終了期と中級終了期に同Can-do自己評価チェックを行い、両者をデータ化し、比較分析を行った。また学期開始期と終了期で伸びが有意にみられるかどうかを検定を用いて検証した。ラッシュモデルを利用して、順位付けも行い、難度に応じて記述文が並んでいるかどうかを検証した。次に教授者調査班では、昨年度に続き、国内外の日本語教員に対して「並べ替え調査」を実施し、データを集めた。現在データ化を進めている。インタビュー調査班では、交流協定先である米国サンディエゴ州立大学とメキシコ国立自治大学に出向き、日本語教育事情及び留学生の教育の接続等についてヒアリング調査を実施した。またアセスメント評価とCan-doリストの関連性についても他の研究会での知見を得るよう心がけた。研究代表者は、米国、フランス及びメキシコの研究大会にてCan-doリストに対応したタスク型初級教材の特徴や有用性等について発表した。学生の産出物については、技能別レベル別に収集し、サンプルを抽出した。中間年度にあたり、3月に「外国語教育における能力指標ーCEFRと日本語教育ー」というテーマで国際シンポジウムを開催した。講演者としてオランダ・ライデン大学地域研究科日本研究専科から専門家を招聘し、「欧州の日本語教育におけるCEFRの最新事情」についてご発表いただいた。本科研からは鈴木美加と藤森が「国内外の日本語学習者によるCan-do自己評価の比較分析」というテーマで学習者調査班の研究結果の一部を発表した。研究計画に沿って、国内外の学習者の自己評価データとその分析を行い、Can-do記述文の妥当性の検証を行った。国内外の日本語教員による並べ替え調査のデータも増やすことができ、データ化した。学生の産出物を技能別レベル別に収集し、各技能・レベルのサンプルを抽出することができ、本学の日本語教員に当該サンプルのレベルを推測してもらい、妥当性を検討する調査を行った。また中間年度の総括として、年度末に国際シンポジウムを開催した。これまでの研究成果発表をするとともに、言語行動能力評価指標を持つ「CEFR」の日本語教育への普及状況についてオランダのライデン大学の専門家から最新情報に関するご講演をいただいた。その他、教育の接続、アーティキュレーションについても交流協定大学に出向き、日本語教育担当者及び留学生から直接ヒアリングすることができた。以上の活動実績から、おおむね順調に進展していると判断した。平成28年度は本研究の目的と年度計画に基づき、各研究班では以下のように実績を積み重ねた。まず、学習者調査班では、Can-doリスト暫定版2014を用いて自己評価の分析をしたところ、レベル別・4技能別にみて、習熟度に応じて段階的にできる値が上がっていない箇所があり、その記述文を見直し、修正を行った。

そのCan-doリスト修正版2016を用いて、2016年度春・秋学期に本学の全学日本語プログラム受講学生に対して、同様の自己評価調査を行い、できる値が習熟度に応じて上がっていることを検証した。また、初級学習者には日本語能力試験と対応しているJ-CATテストを実施し、Can-doリストと他の大規模試験との関連性を探る調査を行った。次に教授者調査班では、国内外の日本語教員に対して実施した並べ替え調査の結果を集計し、Can-doリスト暫定版2014との一致度をカッパ係数にて算定し、一致率をみたところ、国内と海外の教員とで相違がみられた技能・レベルがあった。その検証結果をもとにCan-do記述文の修正を行った。これらの妥当性の検証とそれに基づいた記述文の修正を行ったあとに「JLPTUFSアカデミック日本語Can-doリスト(略称AJ Can-doリスト)」を完成し、平成29年3月にウエブ公開するに至った。そして、アカデミック日本語共通評価指標のサンプル・モデル化も試みた。このAJ Can-doリストに基づいた日本語初級教材の開発も進め、この教科書が第二言語習得研究の面からみて、習得が促進されることも検証された。最終年度として、この3年間の研究の取り組みと成果を報告書としてまとめた。アカデミック日本語能力を示す指標として「アカデミック日本語Can-doリスト(AJ Can-doリスト)」を策定するために、レベル別・技能別のCan-do記述文の妥当性の検証を行った。まず、国内外の日本語教員に対して並べ替え調査を行い、記述文がそのレベルの行動目標及び細目を段階的・連続的に示しているかという一貫性の視点から妥当性を検証した。次に、本学の日本語プログラムの学習者に対して、can-do自己評価を実施し、can-do記述文が学習者の各能力の段階的な向上を示しているかどうかについて統計を用いて検証した。3つ目に学習者の作文などの成果物を収集し、学習成果の目安を可視化できるようにした。研究活動の初年度として、教授者調査班、学習者調査班、インタビュー調査班それぞれが活発に活動し、データを収集することができた。しかしながら、データは統計的に妥当性が検証できるよう、データ数を増やすため、今後も国内外での調査を引き続き行う。その他に本科研実績に関わる成果として、国内外での学会発表、シンポジウムでの発表など、現時点での成果の発信をすることができた。交流提携大学へ出向き、本学での日本語学習がどのように継続されているか、単位互換システム等、個別の事例を聞き取り調査により、詳細に調べることができた。以上の活動実績から判断して、おおむね順調に進展していると判断した。今後の研究推進方策として、国内外の日本語教員から収集したCan-doリストの記述文の並べ替え調査のデータを分析することである。その際、統計分析を行うことにより、精緻な検証が行えることを目指す。
剣道の稽古・修行で果たされる「人間形成」について―風景構成法を手掛かりとして―

「剣道」と「人間形成」は、密接に語られてきている。ところが、「人間形成」の想定するところは個人的な主観による表現でしか残されていない。本研究は、「剣道」と「人間形成」との関連を臨床スポーツ心理学的な視点から明らかにしようとする研究である。本研究では、投影法である風景構成法を適用することで、剣道家の精神的な内的世界の特徴(人格像)を検討する。日本の剣道選手の絵と、海外の代表クラスの選手の絵を比較し、日本人特有の精神的特徴、ならびに剣道選手に特化した人間性の特徴を分析する。さらに、現代の剣道家へ半構造化面接を行い、武道の修練によって果たされる「人間形成」のプロセスの全体像を明らかにすることを目的としている。この研究目的の達成に向け、比較的、剣道が盛んで道場が多数存在し、剣道人口の多い国を数か国選択し、その国のナショナルチームメンバーを含む剣道選手、ならびにナショナルチームの指導者に風景構成法を施行した。描かれた風景構成法の中でも、特に山の描き方が特徴的であった。海外の剣道選手の人生の目標や選択に対する自由さと、日本選手の枠を破らない、枠の中で個性を高める精神性が見て取れる。これらは反則ルールの少ない剣道の選手特有の表現とも考えられる。また、海外の選手のクレヨンの彩色が特徴的で、自分を表現することに躊躇がないさまが表れており、これは剣道の稽古過程の中で培われたとも考えられるが、同時にそのような特徴を有する人が剣道を学ぶことを選択する傾向があるとも考えられる。現在、分析を進めている。剣道選手の風景構成法データの収集は、国内外、ともに順調である。当初の予定では、2018年度に終える予定であったデータの分析は、データを追加し、現在行っている。剣道の稽古、修行に関する先行研究や文献の収集と整理検討についてはおおむね順調である。インタビュー調査についても、2018年度に調整できなかったため、2019年度に行うよう準備をすすめている。今後の研究計画は以下の通りである。「剣道」と「人間形成」に関する文献をさらに精査する。また、インタビュー調査によって修行のプロセスを明らかにする質的研究と、剣道選手に対して風景構成法を施行し、その精神的特徴を抽出する量的研究との2種類の異なる研究手法で検討をすすめる。まず、風景構成法のデータの分析をすすめる。さらに、文献資料のみでは把握することが困難な、稽古過程と「人間形成」の関連を明らかにするべく、経験豊富で日本を代表する剣道家を対象者として、半構造的インタビュー調査を行う。インタビュー調査の結果から明らかになった剣道選手の体験世界と、果たされるべき「人格像」に関して、国内外の剣道選手の風景構成法を通じて検討を試みる。剣道の理念に、「剣道は、剣の理法の修錬による人間形成の道である」(財団法人全日本剣道連盟、1975年制定)と掲げられるように、「剣道」と「人間形成」は、密接に語られてきている。本研究では、風景構成法を適用することにより、従来までの質問紙によるパーソナリティ研究では行き届かなかった、剣道家の精神的な内的世界の特徴(人格像)を検討する。この目的の達成に向け、研究初年度である2017年度は、海外のナショナルチームメンバー、ならびにナショナルチームの指導者に風景構成法を施行した。また、海外の選手のクレヨンの彩色が特徴的で、自分を表現することに躊躇がないさまが表れており、これは剣道の稽古過程の中で培われたとも考えられる。今後、さらにデータを精査し、比較分析を行う。剣道の稽古、修行に関する先行研究や文献の収集と整理検討についてもおおむね順調である。

この研究目的の達成に向け、比較的、剣道が盛んで道場が多数存在し、剣道人口の多い国を数か国選択し、その国のナショナルチームメンバーを含む剣道選手、ならびにナショナルチームの指導者に風景構成法を施行した。描かれた風景構成法の中でも、特に山の描き方が特徴的であった。海外の剣道選手の人生の目標や選択に対する自由さと、日本選手の枠を破らない、枠の中で個性を高める精神性が見て取れる。これらは反則ルールの少ない剣道の選手特有の表現とも考えられる。また、海外の選手のクレヨンの彩色が特徴的で、自分を表現することに躊躇がないさまが表れており、これは剣道の稽古過程の中で培われたとも考えられるが、同時にそのような特徴を有する人が剣道を学ぶことを選択する傾向があるとも考えられる。現在、分析を進めている。剣道選手の風景構成法データの収集は、国内外、ともに順調である。当初の予定では、2018年度に終える予定であったデータの分析は、データを追加し、現在行っている。剣道の稽古、修行に関する先行研究や文献の収集と整理検討についてはおおむね順調である。インタビュー調査についても、2018年度に調整できなかったため、2019年度に行うよう準備をすすめている。今後の研究計画は以下の通りである。「剣道」と「人間形成」に関する文献をさらに精査する。また、インタビュー調査によって修行のプロセスを明らかにする質的研究と、剣道選手に対して風景構成法を施行し、その精神的特徴を抽出する量的研究との2種類の異なる研究手法で検討する。文献は幅広く選択し、批判的に検討を加える。その後、文献資料のみでは把握することが困難な稽古過程と「人間形成」の関連を明らかにするべく、経験豊富で日本を代表する剣道家を対象者として、半構造的インタビュー調査を行う。インタビュー調査の結果から明らかになった剣道選手の体験世界と、果たされるべき「人格像」に関して、国内外の剣道選手の風景構成法を通じて検討を試みる。また、インタビュー調査によって修行のプロセスを明らかにする質的研究と、剣道選手に対して風景構成法を施行し、その精神的特徴を抽出する量的研究との2種類の異なる研究手法で検討をすすめる。まず、風景構成法のデータの分析をすすめる。さらに、文献資料のみでは把握することが困難な、稽古過程と「人間形成」の関連を明らかにするべく、経験豊富で日本を代表する剣道家を対象者として、半構造的インタビュー調査を行う。インタビュー調査を次年度に予定したため、初年度の2017年度は使用しなかった。2018年度に使用する予定である。予定していたインタビュー調査の調整がつかず、2019年度に行うことにしたため。
超新星背景ニュートリノ観測による星形成の歴史の研究

スーパーカミオカンデ実験のガドリニウム(Gd)導入計画(SK-Gd)に向け、最重要な目標であった超高純度硫酸ガドリニウム原料の大量生産に向けた1.5トンでの製造でも不純物U、Th、Ra混入が我々の要求0.3mBq/(試料kg)以下であることを確認した。原料中の不純物Ra、Rnの測定は、Ra吸着樹脂でRa濃縮しゲルマニウム検出器で測定することに成功し、結果を論文出版した。さらに200トン装置を使い、原料を純水に導入し、陽イオン交換樹脂を使用して循環試験を行った。そして水の透過率の向上を確認し、本番のSK-Gd検出器の純化装置へ導入することを決定した。また、Gd水溶液中のRn/Ra測定では、mBq/(溶液m^3)精度の測定に成功した。SK-Gd計画では天然Gdの熱中性子捕獲ガンマ線を利用するが、我々は天然Gd、濃縮Gd155、157の中性子捕獲反応のガンマ線エネルギーの分布をJPARC熱中性子ビームと精密Ge検出器を用い高統計で測定した。その測定と我々の開発したGdガンマ線生成モデル(ANNRI-Gdモデル)を論文出版した。そのANNRI-GdモデルはSK-Gd実験のみならず、Gdを使った世界のニュートリノ検出器や暗黒物質実験で使われている。理論班は、中里・鈴木の共同研究として超新星爆発の原始中性子星冷却期に放射されるニュートリノの時間変動について、現象論的なモデルを用いた数値計算によって、系統的な状態方程式依存性を調べた。その結果、ニュートリノ放射の時間スケールは、主に状態方程式の有効質量と、後に残される中性子星半径によって決まることが分かった。理論・実験班の共同研究として、最新の殻模型に基づいて超新星ニュートリノの酸素荷電カレント反応によるエネルギー分布と事象数評価を行い出版した。また、超新星ニュートリノの酸素炭素中性カレント反応のガンマ線事象の評価の論文もまとめている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。実験研究:超新星背景ニュートリノ(SRN)発見のための本研究の要は、ガドリニウム(Gd)水溶液から放射線不純物を高精度に取り除く循環装置の構築である。そのため1)Gd溶液をラジウム(Ra)除去樹脂に通すためのシステムを構築した。システムには真空膜脱気フィルター、イオン交換樹脂、殺菌ランプ等の装置が含まれる。2)Gd溶液に純空気を混合し、溶液中Raが崩壊して生成されたラドン(Rn)を測定するためのガスラインとRn検出器の構築を行った。これには、気液混合装置、高感度ラドン検出器の他、極低レベルのRn濃度を測定するための活性炭を用いたRn濃縮装置が含まれる。3)1)2)のシステムを接続して、全体の試運転を行った後、本番の測定でのバックグラウンドを理解するためシステムの各構成要素からのRn放出量を測定した。4)解析面では、JPARC中性子実験施設において中性子捕獲Gd(n,γ)反応の精密γ線エネルギーデータを取得した。エネルギー分布を2つの計算Geant4(標準版)とGLG4Sim版と比較した。標準版よりGLG4Sim版の方が離散ピークや全体のスペクトルは改良が見られ、全体のスペクトルの形は40%程度の一致であることが分かった。理論研究:銀河の金属量進化などを考慮したSRNのエネルギースペクトルの研究を行った。特にブラックホール形成に起因する成分も含め、SRNに対する金属量進化、星形成率密度、衝撃波復活時間、状態方程式の影響を調べた。その結果,星形成率密度の影響は低エネルギー成分に現れ,衝撃波復活時間と状態方程式の影響は高エネルギー成分に現れることがわかった。Gdを入れたスーパーカミオカンデでは、10-18MeV領域で4-9事象/10年が期待される。SRNの予想スペクトルはデータベースとして公開した。また超新星ニュートリノの数値シミュレーションに必要な状態方程式のデータベースも作成・公開した。H27年度の目標として、昨年度製作した水溶液中のラジウム濃度測定システムを用いて、系のバックグランドの濃度を測定、ガドリニウム除去樹脂からのバックグランド測定、ガドリニウム水溶液中のラジウム濃度を測定、ラジウム除去樹脂を通した後のガドリニウム水溶液のラジウム濃度を測定すると書いた。まず、イオン交換樹脂によるラジウム除去性能評価を行ったところ、ラジウム除去樹脂の候補自身から有意なバックグラウンドを確認した。その原因は、イオン交換樹脂作成時に使用したガドリニウムがラジウムを多く含んでいることが分かった。金沢大学でのゲルマニウム検出器により、イオン交換樹脂がラジウムを多く含んだガドリニウム水溶液中のラジウム量を1/1000以下に削減できることが新たにわかり、イオン交換樹脂によるラジウム削減の原理検証を行うことができた。昨年度JPARC-MLFで取得した高統計・高精度の濃縮ガドリニウム155,157熱中性子反応のデータ解析を行い、Geant4標準のγ線生成モデルを作成し、データとモデルの40%レベルの一致を見た。ニュートリノ中性カレント酸素・炭素でのγ線生成のデータ解析も進めた。理論班活動として、中里が中心に作成した超新星ニュートリノデータベースと観測から星形成率や金属量の進化モデルを考慮し超新星背景ニュートリノエネルギー分布の計算を行った。領域の若手大学院生や博士研究者の育成のため、領域研究会や超新星ニュートリノ研究会でチュウトリアル講演や若手のポスター・口頭発表の機会を増やした。

11月には、日本だけでなく、アジア・ヨーロッパ・米国の若手大学院・博士学生を集め、第2回国際ニュートリノ反応スクール(NuSTEC15)を岡山大学で開催し、42名(内海外30名)の参加者を得た。そこで、本領域の講演(3つ)を行い、領域の成果を海外の若い研究者にも宣伝した。ポストドク1名が常勤職を得た。イオン交換樹脂によるラジウム除去性能評価を行ったところ、ラジウム除去樹脂の候補自身から有意なバックグラウンドを確認した。その原因は、イオン交換樹脂作成時に使用したガドリニウムがラジウムを多く含んでいることが判明した。目標である極低レベルのラジウム濃度を達成するするには高純度イオン交換樹脂が必要であり、そのために必要な高純度硫酸ガドリニウムの開発を行った。サンプル中のウラン、トリウムの極低レベルの不純物濃度を評価するためにICPMSを用いた測定方法を開発し、複数企業のサンプルの評価をし、製造プロセスの見直しをすることで高純度化を行った。ラジウムについては、Ge検出器を用いた高精度な測定と液体中のラジウム濃度測定システムを用いて、候補となるサンプルを純水に溶解し、ラジウム含有量の評価を行った。この液体中のラジウム濃度測定システムは、当初バックグラウンドが多かったが使用する活性炭を、D計画研究班で開発された低放射能活性炭に変更したことで目標感度を達成できた。ガドリニウムの熱中性子捕獲反応で生成されるガンマ線エネルギー分布のデータをまとめ、それを再現する核反応モデルを作成した。超新星爆発ニュートリノの検出に必要な酸素炭素の巨大共鳴からのγ線のデータもまとまった。超新星背景ニュートリノの理論開発では、複数の親星モデルの重ね合わせをさらに改良する方法を検討した。Muellerらによる多次元輻射流体計算の効果を球対称モデルに取り込むアイデアを用いると親星の構造から放出されるニュートリノの全エネルギーを系統的に評価する計算コードの開発を開始した。一方,超新星背景ニュートリノと同じように過去の星の重力崩壊の頻度によって影響を受ける背景重力波の議論も行った。さらに、超新星ニュートリノの放出量を数値シミュレーションを用いて計算する際に必須となる高密度物質の状態方程式についての共同研究も進めた。富樫らと共同で開発してきた、実験的に求められている核力ポテンシャルを使った状態方程式数値テーブルが完成し、公開した。また古澤らと共同して、核密度以下で多核種が混在する核統計平衡を考慮した状態方程式の改良も行った。平成28年8月、4月から実施したイオン交換樹脂評価の追加実験の結果、予想に反して測定に用いる活性炭からバックグランドとなる放射性不純物のラドンが放出されていることが判明した。従って、ラドン放出量の少ない新活性炭に変更し、それからのラドン放出量を測定するための追加実験したところ放射性不純物レベルが少ないことを確認した。その結果、硫酸ガドリニウム溶液中の極低レベルラジウム量を測定できるセットアップが完成した。樹脂を用いたU、Thの濃縮を用いることで、高純度硫酸ガドリニウム中粉末に含まれるU、ThのICPMSによる微量測定方法を確立した。この結果をまとめて、論文で発表した。
ヒト顎下腺細胞におけるアポトーシスシグナルとMAPキナーゼシグナルの解析

浸透圧ストレスによるアポトーシスの分子機構をより詳細に解析するために、まず、浸透圧ストレスに、より感受性の高いHSG細胞亜株、HSG-OC2細胞を分離した。この細胞は、0.8Mソルビトールを含む培地中では12時間で80%が細胞死を起こし、その際、アポトーシスに特徴的な形態学的変化を示した。この死細胞より低分子量DNAを回収しアガロースゲル電気泳動にて解析した結果、ヌクレオソーム単位の繰り返しに相当する、ラダー状の断片化DNAが検出され、断片化の進行は浸透圧依存的であった。またこの断片化は、アポトーシス過程において活性化されるDNaseを阻害する効果があると考えられている亜鉛イオンにより、著しく阻害された。次に、多くのアポトーシスにおいて、関与が示唆されている蛋白質分解酵素の関与について、検索を行った。セリンプロテアーゼ阻害剤であるTLCK、および、CPP32に対するペプチド阻害剤、Ac-DEVD-CHOはアポトーシス様のDNA断片化を効果的に阻害した。一方、ICEに対するペプチド阻害剤、Ac-YVAD-CHOは、阻害効果を示さず、以上のことより浸透圧ストレスの場合には、CPP32は関与するが、ICEは関与しないことが予想された。このことを更に検証するために、細胞内のCPP32およびICEの変化をイムノブロットにより解析したところ、浸透圧ストレス処理により、CPP32のプロエンザイムは2時間以内に活性型に変換されたが、ICEは4時間目までプロエンザイムのままであった。したがって、CPP32は浸透圧ストレスによるアポトーシス誘導において制御的役割を果たしているが、Fasの場合とは異なり、ICEは関与していないことが示唆された。更に、以上のような浸透圧ストレスによるアポトーシスは、1型単純ヘルペスウイルスをあらかじめ感染させることによって抑制されることも見い出した。
ロシア沿海州に生息するアムールヒョウの糞を用いた保全遺伝学的及び保全生態学的研究

平成20年度は、前年度までに確立した方法を用いて、新しい試料の分析に取り組んだ。新たに12頭確認され、合計37頭のアムールヒョウを識別した。しかし過去に確認されたが今回確認できなかった個体も多くいた。この要因として、サンプリングが不十分であったことも考えられるが、近年密猟者により殺された事例が報告されており、この密猟が要因であることも考えられる。また、ロシアと国境を接する中国へ移動した可能性も残されており、今後分布全域から糞を採集することが必要である。遺伝的多様性に関しては、過去に確認された対立遺伝子が検出されないなど、多様性が失われていることが示唆された。現在のような小個体群では避けられないことではあるが、動物園個体の導入の必要性を示す一つの重要な結果であるといえる。研究の総まとめとして、ウラジオストクにあるWWF極東支部において、Workshopを開催し、本研究の成果発表を行った。このWorkshopには、アムールヒョウの保全に関わるWWF、WCSなどの国際的なNGOや、現地のNGOの研究者達が多数参加した。これまで行われていた足跡調査では明らかにできない多くの生態的、遺伝的情報を提供することができ、たくさんの前向きなコメントを得ることができた。発表の後、今後の研究のあり方、本研究で示されたモニタリング方法の有効性について活発な議論が行われた。今後も継続して試料を採集することで一致し、さらに採集地域を拡大することも計画された。本研究で確立した手法が今後も活用されていくことが期待される。平成19年度は、アムールヒョウの糞試料に対する個体識別方法の確立にまず取り組んだ。イエネコで開発されたマイクロサテライトマーカーの中から、多型があり、明瞭な遺伝子型データを生成する遺伝子座を選択し、アムールヒョウの糞試料に対して遺伝子型の決定を行なった。2000年から2003年にかけての三度の冬季に採集されたアムールヒョウの試料126個のうち、79個で遺伝子型の決定が成功し、25頭(14オス、11メス)の個体を識別することに成功した。同一個体の試料の重複から、標識再捕法を用いて個体群サイズを推定したところ、2002-03の冬季の試料から19-38頭と推定され、過去に発表されたカメラトラップでの推定値と類似した結果となった。また、識別した個体の分布から、行動範囲を明らかにすることができ、アムールヒョウがとくに集中して利用している地域を特定することができた。識別個体の遺伝的多様性を、核及びミトコンドリアDNAから調べたところ、アムールヒョウの遺伝的多様性が極めて低いことを示した先行研究と同等か、或いはさらに低い多様性であることが示唆された。以上得られた結果はいずれも、アムールヒョウの野生個体群が現在危機的な状況であることを示しており、早急に何らかの保全対策をとる必要がある。本研究では、動物園個体の野生への再導入を一つの保全対策として提示した。本研究で得られた結果は、従来の生態調査では決して明らかにできないものであり、糞などの非侵襲的遺伝的試料が、絶滅危惧動物の調査研究にとって極めて有効であることを示すことができた。今後は新たに採集した試料を分析し、2000年以降、野生個体群が遺伝的及び生態的にどのように変化したのかを調べたい。また、サンプリングをロシア国境沿いの中国国内にも広げ、中国国内におけるアムールヒョウの現状を明らかにしたい。
新規ヘム分解反応の解明と生体内検出

ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘム分解を触媒する酵素であるが、申請者は新たなHO反応を発見し、従来とは異なるヘム代謝産物が生成することを見いだした。本研究では、新規HO反応のメカニズム解明を目指し、HOの反応および構造を詳細に解析した。また、新規代謝産物を生物試料から検出することに成功し、新規HO反応が生体内でも進行することを示した。本成果により、新規HO反応の生理的意義を解明するための基盤情報が得られた。ヘムオキシゲナーゼ(HO)はヘム分解を触媒する酵素であり、様々な生理機能を有している。最近申請者は、生理的に可能な条件下で従来とは全く異なるHO反応が進行し、新たなヘム代謝産物が生成することを発見した。この新規HO反応は酵素化学的に興味深いだけでなく、生理的にも非常に重要な意味を持つと考えられる。本年度は、主に新規ヘム代謝反応のメカニズムの解明を進め、また、生体内検出の第一歩として、培養細胞からヘム代謝産物を直接検出するシステムの構築を行った。まず、通常のヘム代謝反応の機構解明を目指し、ベルドヘム-HO複合体のアルキル過酸化物との反応解析を行ったところ、Fe-OOH型を活性種とする機構が提案された。この機構はベルドヘム複合体の結晶構造解析からも支持され、活性中心の水分子が重要な役割を果たすことが示された。一方、新規ヘム代謝反応はレドックスを伴わない機構で進行することを明らかにし、酵素の触媒活性・酸素濃度依存性に大きな影響を持つことを示した。また、HOの2つのアイソフォーム(HO-1, HO-2)では濃度依存性が異なるものの、基本的なメカニズムは同じであることが分かったさらに、各種動物細胞株をヘム存在下で培養し、ヘム代謝産物の直接検出を試みた。単球様細胞(U937)ではビリルビン量が極端に少なく、酸化型であるビリベルジンが検出される例もあった。そこで、ビリベルジン還元酵素の高いとされるマクロファージ(HeLa, Raw264.7)での反応を検討したところ、高濃度のビリルビンが検出された。今後、これらの細胞反応系を用いて、新規ヘム代謝産物の検出を目指す。本年度は、主に新規ヘム代謝反応のメカニズムの解明を進め、また、培養細胞からの新規ヘム代謝産物の直接検出を試みた。まず、通常のヘム代謝反応の機構解明を目指し、ベルドヘム-HO複合体と過酸化水素との反応生成物についてMossbauer分光測定を行ったところ、Fe(IV)錯体の生成が明瞭に確認された。さらに、独自に決定したベルドヘム複合体の結晶構造を基に理論計算を行ったところ、O-O結合の開裂の後、OH基が水分子の助けによってα-ピロール位に付加する機構が、エネルギー的に妥当であることが示された。以上の結果は、申請者が従来から提案してきた機構を強く支持している。また、新規ヘム代謝反応のメカニズムについても検討し、酸素濃度依存的に生成物が変化する機構を明らかにした。さらに、各種動物細胞株をヘム存在下で培養し、新規ヘム代謝産物の直接検出を試みた。様々な細胞株・反応条件を検討したところ、大量の細胞数を用いて、反応時間を短くし(14時間)、血清非添加培地で反応を行った際に、新規生成物が明瞭に検出された。この結果は、新規ヘム代謝反応が生体内でも反応しうることを示す初めての結果である。今後、その特性を詳細に検討することにより、新反応が持つ生理的意義を明らかにできると期待される。
肉離れ受傷リスクの個人差を生み出す遺伝要因の解明：遺伝子に着目した新規予防策構築

肉離れの受傷しやすさには個人差が存在し、そこには遺伝要因が関与している。本研究は、肉離れ受傷リスクの個人差を生み出す遺伝要因(遺伝子多型)を明らかにし、その遺伝子多型がどのようなメカニズムで肉離れ受傷リスクに影響を及ぼしているかを解明することで、肉離れ受傷の分子メカニズムを基盤とした新たな肉離れ予防策の構築へとつながる情報を得ることを目指す。平成29年度は肉離れ受傷リスクの個人差を生み出す遺伝子多型を明らかにするため、全ゲノム関連解析を実施した。日本人集団のもつ遺伝子多型を高精度で解析可能なジャポニカアレイを使用し、200名の肉離れ受傷経験のあるアスリート(症例群)と250名の肉離れ受傷経験の無いアスリート(対照群)を対象として約66万多型の解析を行った。解析により得られた66万多型の情報を、日本人約3000名のリファレンス情報と組み合わせることで、アレイでは解析していないヒト全ゲノム約30億塩基対を統計学的な手法により構築した。これまでに行った解析により、肉離れ受傷経験と関連する遺伝子多型がエストロゲン受容体遺伝子やI型コラーゲンα鎖遺伝子上に存在することが明らかとなった。また、これらの遺伝子多型とヒト生体における筋の特性との関連性を検討した。超音波剪断波エラストグラフィーにより安静時の筋の硬さを測定し、これらの遺伝子多型との関連性を検討した結果、肉離れ受傷経験者で頻度が高かった遺伝子型の保有者は、非保有者と比較して筋が硬い傾向を示すことが明らかとなった。計画していた通り、約200名ずつの症例群と対照群で全ゲノム関連解析を実施した。また、肉離れ受傷経験と関連が認められた遺伝子多型について、骨格筋の特性との関連性も検討した。研究成果の一部について現在論文を投稿中(査読中)である。今後は、全ゲノム関連解析により明らかとなった肉離れ受傷経験と遺伝子多型の関連性について、その一般性・普遍性を確認するため、異なる集団において再現性の確認を行う。また、肉離れ受傷経験と遺伝子多型の関連性のメカニズムを解明するため、同定された遺伝子多型が遺伝子の機能にどのような影響を及ぼしているかを検討する。
網膜神経回路網における逆行性信号伝達様式の解明

網膜神経回路網は外界からの光情報を処理して中枢へ伝える順方向性の信号伝達経路に加え、中枢から網膜への逆行性信号伝達経路が存在する。我々はこの逆行性信号伝達経路の機能を調べる目的で、平成4年度から2年間、研究を行なっている。本研究では、我々のこれまでの研究を参考にして(Umino & Dowling,1991)、特に受容野と逆行性信号伝達様式との関係を明らかにすることを試みた。平成4年度は、受容野測定のため、ブラウン管ディスプレイ上の画面を計算機制御して刺激光に使う新しい装置およびプログラムを開発した。平成5年度は、昨年製作した装置を用いて実験および解析を行ない、以下の4点の結果を得た。(1)我々が提案した「双極細胞間の電気的結合は入力信号のばらつきを低下させ、空間ノイズを低下させる」という仮説を検討するため、視細胞の型の同定を行なった。方法としては、視細胞に電極を刺入後、光応答を記録し、ついで電極からルシファ・イエローおよびバイオサイチンを注入し、最後に化学処理を行なうことによりこれらの物質を視覚化した。その結果、緑感受性の視細胞は単一錐体、赤感受性の視細胞は双錐体という結果を得た。(2)CRTディスプレイ上に時間的に変化するランダムパターンを生成し、このパターンと応答との相関計算などから、受容野を時間空間両領域で統一的に記述した。(3)背景光の水平細胞受容野への影響を調べ、背景光照射時間が増大するにしたがい、受容野が縮小することを明らかにした。このことは、明順応下では水平細胞の受容野が縮小することを明らかにしたものである。計算機シミュレーションにより、明暗順応下での水平細胞受容野の変化が、明暗順応下での形状視に有効に機能することを確認した。この変化が網膜だけで生じるとは考えられず、脳からの逆行性信号伝達の作用が示唆される。網膜では6種類の神経細胞が複雑な回路網を形成し、外界からの光情報を処理して、結果を中枢へ伝達している。この信号伝達経路とは逆に、中枢からの神経線維が網膜に到達し、信号が網膜の神経回路網を逆行性に伝達して、網膜機能の調節に関与していることが近年の本研究代表者および他の研究者の研究により明らかにされつつある。本研究は逆行性信号伝達経路の伝達様式を解明するために計画された。そのため、本年度は最初にブラウン管ディスプレイ上の画面をコンピュータ制御して刺激光に使う新しい装置、およびプログラムを開発した。本装置を用いてアマクリン細胞などで受容野を求めたところ、従来の装置と比べて照射部位の再現性、操作性などで本装置が格段に優れていることが確認された。開発した装置では、(1)記録している神経細胞と光信号の座標系を合わせる、(2)スリット光で受容野を測定する、(3)点減スポット光で受容野を測定する、および(4)移動スポット光で受容野を測定することが可能である。また、光強度はプログラムで変更可能である。双極細胞を対象とした研究では、双極細胞同士が電気的に結合していることを明らかにし、その機能として「入力信号のばらつきを双極細胞同士が電気的に結合することにより補正している」という仮説を組織学的、電気生理学的およびモデル的研究にもとづいて提唱した。双極細胞同士の電気的結合で形成された受容野が逆行性信号伝達によってどのように調節されているかを現在調べているが結果はまだ出ていない。神経細胞の受容野を統計的手法を用いて調べるため、2次元の凝似白色雑音を生成し、網膜に照射する装置および方法を開発した。

次年度は本方法を改善した後、解析を行なう予定である。網膜神経回路網は外界からの光情報を処理して中枢へ伝える順方向性の信号伝達経路に加え、中枢から網膜への逆行性信号伝達経路が存在する。我々はこの逆行性信号伝達経路の機能を調べる目的で、平成4年度から2年間、研究を行なっている。最終年度の本年平成5年は、昨年度製作した新しい刺激装置を用いて実験および解析を行なった。本年度の研究により以下の4点の結果を得た。(1)昨年度、双極細胞に関し「入力信号のばらつきを相極細胞同士が電気的に結合することにより補正している」という仮説を提出したが、この継続研究として視細胞の型の同定を行なった。方法としては、視細胞に電極を刺入後、光応答を記録し、ついで電極からルシファ・イエローおよびバイオサイチンを注入し、最後に化学処理を行なうことによりこれらの物質を視覚化した。その結果、緑感受性の視細胞は単一錐体(2例)、赤感受性の視細胞は双錐体(5例)という結果を得た。(2)CRTディスプレイ上に時間的に変化するランダムパターンを生成し、このパターンと応答との相関計算などから、受容野を時間空間両領域で統一的に記述した(3)背景光の水平細胞受容野への影響を調べ、背景光照射時間が増大するにしたがい、受容野が縮小することを明らかにした。このことは、明順応下では水平細胞の受容野が縮小することを明らかにしたものである。計算機シミュレーションにより、明暗順応下での水平細胞受容野の変化が、明暗順応下での形状視に有効に機能することを確認した。この変化が網膜だけで生じるとは考えられず、脳からの逆行性信号伝達の作用が示唆される。
多世代型アプローチによる認知症高齢者支援プログラムの開発

[目的]本研究は、多世代参加型の認知症支援プログラムを開発することを目的としている。[方法]東京近郊の都市において、以下の6つのアクションリサーチを行い、2年後に効果測定を実施した。【認知症の学習活動】【ボランティア集団の創出】【地域医療・介護連携活動】【高齢者団地調査】【小学生を対象とした認知症教育】【マインドフルネスによる介護者支援】[結果] 6つのアクションリサーチは、活動するボランティアを増やす効用はなかったが、「居住する地域で他の人の役に立ちたい」と考えている人は有意に増加した。[結論]ボランティア自身を支援する体制を組み込むことで、住民が実際の支援者となり得ることが示唆された。本研究は、全世代参加型の認知症支援プログラムのプロトコールを開発することを目的としている。この認知症支援プログラムは、実施することにより「支えあい」の意識を地域に醸成するものであり、認知症患者を支援しつつ、地域全体の向上に貢献するという仮説を検証するものである。【ベースライン調査の実施】所沢市の協力を得て、市民意識調査を実施した。対象40歳以上の市民3143名から調査票を回収した。(回収率35%)帰属意識、地域活動参加意識を地域包括支援センタ担当地域ごとに比較し、地域差が無いことを確認した。【認知症の理解促進・学習活動】市民を対象に5回連続学習講座を開催し、参加者延1500名を得た。さらにボランティアを希望する市民を対象に7回連続技術講座を開催した。各講座ごとに活動意欲について、セルフ・エスティームの前後値を測定し、市民を認知症支援の活動に結びつけるための要素を抽出した。【多世代参加型サポート体制の創出】ボランティアを希望する市民を対象に行った7回連続技術講座は、小手指駅前に、拠点として「ボランティア・カフェ」(月1回開催)を設置・運営するための準備と位置付けて開催した。【高齢者団地再生活動】高齢者団地再生活動は高齢化率30%を上回る向陽ハイツを対象に実施し、小島らが市民参加型景観調査法として開発した方法で調査を行った。【小学生を対象とした認知症教育の開発】浅田らは、所沢市立泉小学校の協力を得て小学5年生用の認知症教育用教材の開発を開始した。26年度中に5時間を単位とした認知症教育を実施する準備を行うことができた。【多世代参加型サポート活動】認知症高齢者と家族を支援するボランティア団体「ピアところ」を結成し、月1回活動報告(26年度11回)のための定例会を開催し、研究者がスーパービジョンを行った。中高年の市民が専門的学習を経て、有効な支援者となるための学習と実践のプログラムを開発した。プログラムの効果測定を行うため、参加者の認知症高齢者支援についての意識調査を行った。【理解促進・学習活動】所沢市内の小学校で5単元からなる「認知症教育プログラム」を高齢者ボランティアの参加をもって実施し、効果評価を行った。小学生でも認知症の学習が可能であり、高齢者ボランティアが教える立場となることで、ボランティア自身の学習も促進されることを実証した。小学生の学習効果を測定するための調査を行った。【地域医療と介護の連携】所沢市内の医療機関と定期的に会合を持ち、地域医療と介護の連携モデルを開発している。120名の参加を持って、研究公開シンポジュウムを行った。【高齢者団地再生活動】首都圏のマンション調査を行い、高齢化や老朽化の実態および地域ネットワーク形成に対する取り組みのニーズ調査を行った。【評価検証】ベースライン調査として、無作為抽出の質問紙調査(3142名回収)を行い、統計的分析を行った。市民の多くが健康や介護に不安をもちながらも、近くに相談できる人がいない市民が3割であり、認知症高齢者と関わりのない市民が6割であることがわかった。本研究は、「認知症の人が住み続けられるコミュニティをつくる」という目標にそった4つの問題解決のための具体的活動を「多世代型Interdependenceアプローチ」によって実施し、地域住民の意識変容を実証することをめざすものである。「多世代型Interdependenceアプローチ」として2015年度に実施したアクションリサーチの内容は、以下の通りである。1【市民ボランティアグループ「ピアところ」】を組織し、会員56名が月1回の認知症についての学習会とボランティア活動の実施を継続した。2【認知症学習プログラムの開発】2014年度に開発したプログラムを三ケ島小学校でも実施した。3【団地調査の分析】2014年度に埼玉県、千葉県、東京都、神奈川県で実施したWeb調査の統計的分析を行い、マンション居住者は近隣との信頼関係があると生活の質が高まるが、互酬性の高い近隣環境に窮屈感や煩わしさを感じることもある、という結果を得た。4【心理療法による介護ストレス軽減】マインドフルネスを応用し、認知症の人を介護する家族のストレス軽減に役立つ方法の開発をめざして講演会を開催した。【評価調査の実施】これらのアクションリサーチの総合的な有用性を測定するため、ベースライン調査の回答者のうち、今後も調査に協力することを承諾した1,233人を対象にアンケート調査を行い、合計849名から回答を得た。2012年に比較して「近隣の魅力や、生活の安心・安全を高めるために、ご近所の人達と一緒に活動を行っている。」

「居住する地域で他の人の役に立ちたい。」と思っている人が有意に増加した半面、「アドバイスが必要な時には、ご近所に相談できる人がいる」と思っている人が有意に減少した。[目的]本研究は、多世代参加型の認知症支援プログラムを開発することを目的としている。[方法]東京近郊の都市において、以下の6つのアクションリサーチを行い、2年後に効果測定を実施した。【認知症の学習活動】【ボランティア集団の創出】【地域医療・介護連携活動】【高齢者団地調査】【小学生を対象とした認知症教育】【マインドフルネスによる介護者支援】[結果] 6つのアクションリサーチは、活動するボランティアを増やす効用はなかったが、「居住する地域で他の人の役に立ちたい」と考えている人は有意に増加した。[結論]ボランティア自身を支援する体制を組み込むことで、住民が実際の支援者となり得ることが示唆された。【理解促進・学習活動】【多世代参加型サポート活動】【地域医療と介護の連携】【高齢者団地再生活動】【防災・減災ネットワーク活動】【認知症高齢者と家族のストレス削減】【評価検証】の分野でプログラム開発を行い、その効果を実証する予定であるが、【理解促進・学習活動】【多世代参加型サポート活動】【地域医療と介護の連携】【高齢者団地再生活動】では、予想以上の成果が上がっているにもかかわらず、【防災・減災ネットワーク活動】【認知症高齢者と家族のストレス削減】の分野が未だ構想の段階であり、今年度でのキャッチアップを予定している。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会福祉学【多世代参加型サポート活動研究班】は、認知症高齢者と家族を支援するボランティア団体「ピアところ」を結成し、月1回活動報告のための定例会を開催し、研究者のスーパービジョンを継続する。【理解促進・学習活動研究班】は、5単元からなる「小中学生のための認知症教育プログラム」をパッケージ化することを試みる。【地域医療と介護の連携研究班】は、所沢市内の医療機関と定期的に会合を持ち、地域医療と介護の連携モデル実証のため、調査を試みる。【高齢者団地再生活動研究班】は、高齢化や老朽化の実態および地域ネットワーク形成に対する取り組みのニーズ調査の分析を行う。研究を遂行する上で課題となる3点については、対応策を以下のように講じる。1【防災・減災ネットワーク活動研究班】連携研究者を増員し、大学と地域が連携した防災・減災ネットワーク開発を試みる。2【認知症高齢者と家族のストレス削減研究班】マインドフルネスを活用した認知症高齢者と家族のストレス削減プログラム開発に着手する。3【評価検証研究班】上記のプログラムが地域ネットワークとソーシャル・キャピタルに影響を及ぼす程度を測定する予定であるが、特定地域への介入という当初の計画とは異なり、介入が所沢全市に及んだため、評価を近隣都市との比較で行うこととする。【理解促進・学習活動】【多世代参加型をサポートする活動】【防災防犯・避難活動】【高齢者団地再生活動】
人工知能による過酷事故対応のリアルタイム支援

原子力発電所の過酷事故時に、プラントの機能喪失状態とその時点で活用可能な設備・要員の情報から、それ以降の最適なアクシデントマネジメント手順をリアルタイムで提示できる人工知能システムを開発することを目的としている。2018年度は前年度に構築した人工知能システムの基本モデルをより現実的な問題へと拡張し、さらに、高速化することで実用性を向上した。「(3)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」:2017年度に「(2)確定的なプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」で構築した人工知能システムの基本モデルを拡張して、モニタリング情報の不完全性・不確実性を考慮した最適アクシデントマネジメント手順を導出するモデルを構築した。「(4)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順のリアルタイム導出手法の開発」:上記(3)で構築した人工知能システムのモデルを高速化して、過酷事故時に実用的な時間内にリアルタイムで最適アクシデントマネジメント手順を導出するためのプロトタイプシステムを構築した。さらに、教師データの高品質化・データ拡張の観点から、数理計画法による対応手順の算出について適用性を評価した。ここではまず確定論に基づき、いつ、どの順序で、どの機器でどのような作業を行うかを決定するスケジューリングを数理計画問題として定式化し、手順作成を試行した。また、上記の成果の一部を、国内の学会や海外の国際会議、論文誌にて発表して関連研究者と議論することができ、2019年度以降の研究課題・論点が明確になった。「(3)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」:2017年度に構築した人工知能システムの基本モデルをより現実的な問題へ拡張することが目標であり、モニタリング情報の不完全性・不確実性を考慮した最適アクシデントマネジメント手順を導出するモデルを構築した。「(4)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順のリアルタイム導出手法の開発」:上記(3)で構築した人工知能システムのモデルを高速化して実用性を向上することが目標であり、過酷事故時に実用的な時間内にリアルタイムで最適アクシデントマネジメント手順を導出するためのプロトタイプシステムを構築した。また、上記の成果の一部を、国内の学会や海外の国際会議、論文誌にて発表した。前年度までに構築した人工知能システムの有効性を検証するために、福島事故を模擬したシナリオ等を用いて、人工知能の提示したアクシデントマネジメント手順と既存のアクシデントマネジメント手順とを比較する。その際、リスク、レジリエンス、アクシデントマネジメント設備の整備コスト等の観点から評価する。また、コンピュータ上で様々な事故状態を発生させ、人工知能に仮想的に事故対応させることで、プラントの様々な事故状態とそれらに対する最適なアクシデントマネジメント手順を明らかにする。その上で、事故状態の特徴と、対応する最適アクシデントマネジメント手順の特徴との関係性を抽出する。さらに、現在のアクシデントマネジメント策では対応できず、かつ想定が必要な事象を見出し、新たに機器整備・教育・訓練が必要なアクシデントマネジメント手順を明らかにする。最終的に、人工知能による支援を含めた、最適な過酷事故時対応方針を提案する。原子力発電所の過酷事故時に、プラントの機能喪失状態とその時点で活用可能な設備・要員の情報から、それ以降の最適なアクシデントマネジメント手順をリアルタイムで提示できる人工知能システムを開発することを目的として、平成29年度は主に理論面の研究に焦点を当て、機械学習用データベースを整備するとともに人工知能システムの基本モデルを構築した。「(1)機械学習用最適アクシデントマネジメントデータベースの構築」:人工知能システムの教師データとするため、プラントの安全上重要な機能とそれらの状態(健全/機能喪失、機能喪失からの経過時間など)、活用可能な設備・要員とそれらの状態(使用可否、性能など)、およびそのような局面で実行されるアクシデントマネジメント手順を収集して整理した。「(2)確定的なプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」:機械学習手法により上記(1)で整備したアクシデントマネジメントデータベースを学習し、確定的なプラント状態に対して最適アクシデントマネジメント手順を導出する人工知能システムの基本モデルを構築した。さらに、リスクとレジリエンスの観点から合理的な過酷事故対応を明らかにするために、研究代表者が提案している過酷事故に対するプラントのレジリエンス性の評価指標の適用性を評価した。「(1)機械学習用最適アクシデントマネジメントデータベースの構築」:人工知能システムの教師データとするため、電力事業者による重大事故等対策の有効性評価データなどを参考に、プラントの安全上重要な機能とそれらの状態、活用可能な設備・要員とそれらの状態、およびそのような局面で実行されるアクシデントマネジメント手順を収集して整理した。また、データ高品質化・データ拡張の観点から、数理計画法による教師データの算出についても検討を行った。「(2)確定的なプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」:機械学習手法により上記(1)で整備したデータベースを学習し、確定的なプラント状態に対して最適アクシデントマネジメント手順を導出する人工知能システムの基本モデルを構築した。一つ一つの意思決定がその後の大きなリスクの顕在化に強く寄与する過酷事故対応にあっては科学的根拠に基づく合理的な判断を下す必要があることから、なぜそのような結果が出力されるのか、といった結果の意味解釈・可読性の観点から機械学習手法の検討を行った。リスクとレジリエンスの観点から合理的な過酷事故対応を明らかにするために、過酷事故に対するプラントのレジリエンス性の評価指標の適用性を評価した。

炉型の特性の反映や使用実績の限られる新型炉における知見の抽出の観点から、軽水炉と高速炉に対してレジリエンス試評価を実施・比較することで評価指標の改善点などを明らかにした。また、上記の成果の一部を、国内の学会や海外の国際会議、論文誌にて発表して関連研究者と議論することができ、平成30年度以降の研究課題・論点が明確になった。原子力発電所の過酷事故時に、プラントの機能喪失状態とその時点で活用可能な設備・要員の情報から、それ以降の最適なアクシデントマネジメント手順をリアルタイムで提示できる人工知能システムを開発することを目的としている。2018年度は前年度に構築した人工知能システムの基本モデルをより現実的な問題へと拡張し、さらに、高速化することで実用性を向上した。「(3)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」:2017年度に「(2)確定的なプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」で構築した人工知能システムの基本モデルを拡張して、モニタリング情報の不完全性・不確実性を考慮した最適アクシデントマネジメント手順を導出するモデルを構築した。「(4)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順のリアルタイム導出手法の開発」:上記(3)で構築した人工知能システムのモデルを高速化して、過酷事故時に実用的な時間内にリアルタイムで最適アクシデントマネジメント手順を導出するためのプロトタイプシステムを構築した。さらに、教師データの高品質化・データ拡張の観点から、数理計画法による対応手順の算出について適用性を評価した。ここではまず確定論に基づき、いつ、どの順序で、どの機器でどのような作業を行うかを決定するスケジューリングを数理計画問題として定式化し、手順作成を試行した。また、上記の成果の一部を、国内の学会や海外の国際会議、論文誌にて発表して関連研究者と議論することができ、2019年度以降の研究課題・論点が明確になった。「(3)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順の導出手法の開発」:2017年度に構築した人工知能システムの基本モデルをより現実的な問題へ拡張することが目標であり、モニタリング情報の不完全性・不確実性を考慮した最適アクシデントマネジメント手順を導出するモデルを構築した。「(4)確率論的に推定されるプラント状態に対する最適アクシデントマネジメント手順のリアルタイム