hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
旧東ドイツ地域における環境破壊、産業崩壊発生地域の再建

本研究は、甚大な環境破壊と産業崩壊が生じた地域の再建をテーマに、旧東ドイツ地域に位置するドイツ中部の都市、ビッターフェルトおよび、その周辺地域を事例として、その政策過程や再建状況に関する調査・分析を行うものである。旧東ドイツ時代から東西ドイツ統一後の時期に深刻な環境破壊と産業崩壊が生じた地域について、これまであまり研究がなされてこなかった地域再生への過程に焦点を当てた点に特色がある。さらにEU環境政策のマルチレベル・ガバナンスに関し、EUレベルや国レベルではなく、自治体レベルの視点から調査・分析を行っている。ビッターフェルト等の地域では1990年の東西ドイツ統一以降、連邦政府および州政府の支援を受け、莫大な資金を投じた地域再生への取り組みが続けられてきた。環境破壊に関しては、大気や土壌、河川の汚染に関する対策、景観の再生では顕著な前進もみられるが、地下水汚染等で、依然として多くの課題が残されている。平成30年度は2月18日3月18日の間、旧東ドイツ地域に位置する都市(ベルリンおよびビッターフェルト)とベルギーのブリュッセルに出張し、現地調査を行った。ビッターフェルトでは東西統一後、地域経済を支える新たな拠点となったケミカルパークや元環境事務所勤務の専門家を訪問し、聞き取り調査や資料収集を行った。また、ベルリンでは旧東ドイツ環境省職員への聞き取り調査のほか、ベルリン自由大学図書館での文献収集を実施した。さらに、旧東ドイツ地域を含むドイツの「エネルギー転換」で注目されるプロジェクトの1つであるWindNODEのプロジェクトリーダーを訪問し、プロジェクトの内容について説明を受けた。このほかブリュッセルでは、欧州委員会図書館における文献収集のほか、EU機関関係者との情報交換も行った。他業務の関係から十分な研究時間の確保は難しい状況が続いているが、上記のように平成29年度および30年度の2月から3月には、本研究の中心となっている現地調査を実施、ビッターフェルトをはじめとする旧東ドイツ地域の複数の都市において聞き取り調査および文献収集を行った。また、本研究の中間的な成果を公表するため、昨年10月には、日中韓およびドイツの研究者や博士課程の学生らが参加する国際会議にて、「Wiederaufbau einer von schwerer Umweltzerstoerung und dem Zusammenbruch der Industrie betroffenen Region in Ost-Deutschland」と題するドイツ語の研究報告を行った。さらに一昨年11月に欧州統合をテーマとするシンポジウム(大阪市立大学で開催)にて、「EUにおける環境政策の発展と近年の動向」と題する研究報告を行ったことから、その報告内容を基に大阪市立大学『經濟学雑誌』への論文執筆を行った(2018年9月発行、第119巻第1号)。昨年度末に実施した現地調査等で収集した文献および聞き取り調査の内容を整理すると共に、収集した文献を読み進める作業を継続していく。また、今年度も昨年度と同様に、2月3月の時期にドイツでの現地調査(聞き取り調査および文献調査)を実施する予定となっている。それ以外の期間には、引き続き、東京大学を拠点とし、国内でも文献収集・調査を実施すると共に、学会等において情報収集や関連分野の研究者との意見交換を行っていく。現地調査に関しては、前年度の調査で計画通り行えなかった部分について、再度、資料収集や聞き取り調査の実施を試みる。現地での聞き取り調査については前回に続き、政策担当者や環境事務所等の専門家、関連分野の大学の研究者、現地進出企業の関係者、市民等を対象に行う予定とする。さらに、これらの調査結果および前年度の調査結果をまとめ、学会報告の作成や論文の執筆を行う方針である。さらに、EU環境政策のマルチレベル・ガバナンスに関し、EUレベルや国レベルではなく、自治体レベルの視点から調査・分析を行っている点に特徴がある。EUにおいて環境政策は「補完性原理」(the principle of subsidiarity)適用の最適分野ともいわれてきたが、自治体レベルの規制の実施段階における調査は、従来の研究ではあまりなされてこなかった。地域レベルの産業振興、企業誘致に関しては、再生可能エネルギー等の領域において興味深い事例が多数存在している。このような中で、ライプツィヒやベルリン等、旧東ドイツ地域の都市部では、人口が増加傾向に転じているが、他の多くの地域では、依然として人口流出に対する有効な手段は見出せていない。今後はさらに、連邦レベルや州レベルからの支援による具体的な効果や、EUレベルで決定された規制の実施状況についても調査を進めていきたい。他業務の関係から十分な研究時間の確保が難しい状況が続いているが、昨年度は2月3月に、本研究の中心となっている現地調査を実施、ビッターフェルトをはじめとする旧東ドイツ地域の複数の都市において聞き取り調査および文献収集・調査を行った。

聞き取り調査はビッターフェルトおよびその周辺地域にあるライプツィヒ、ハレ、そして首都ベルリンにおいて、行政機関や研究者、市民の立場からこれら地域の環境保全や経済活性化に取り組んできた人々に対して行っている。昨年度の聞き取り調査は、具体的には、ビッターフェルト環境事務所元職員、褐炭採掘場跡地等の再生にかかわってきた地質学の研究者、再生可能エネルギーの社会的受容に取り組んでいる研究者、ビッターフェルト・ヴォルフェン市長、旧東ドイツ政府および東西統一後の連邦政府の元環境省職員、および旧東西ドイツ国境付近で環境保全に従事している市民らを対象に行った。文献収集については、国内の大学図書館および、ベルリン自由大学図書館、現地の行政機関において実施している。本研究は、甚大な環境破壊と産業崩壊が生じた地域の再建をテーマに、旧東ドイツ地域に位置するドイツ中部の都市、ビッターフェルトおよび、その周辺地域を事例として、その政策過程や再建状況に関する調査・分析を行うものである。旧東ドイツ時代から東西ドイツ統一後の時期に深刻な環境破壊と産業崩壊が生じた地域について、これまであまり研究がなされてこなかった地域再生への過程に焦点を当てた点に特色がある。さらにEU環境政策のマルチレベル・ガバナンスに関し、EUレベルや国レベルではなく、自治体レベルの視点から調査・分析を行っている。ビッターフェルト等の地域では1990年の東西ドイツ統一以降、連邦政府および州政府の支援を受け、莫大な資金を投じた地域再生への取り組みが続けられてきた。環境破壊に関しては、大気や土壌、河川の汚染に関する対策、景観の再生では顕著な前進もみられるが、地下水汚染等で、依然として多くの課題が残されている。平成30年度は2月18日3月18日の間、旧東ドイツ地域に位置する都市(ベルリンおよびビッターフェルト)とベルギーのブリュッセルに出張し、現地調査を行った。ビッターフェルトでは東西統一後、地域経済を支える新たな拠点となったケミカルパークや元環境事務所勤務の専門家を訪問し、聞き取り調査や資料収集を行った。また、ベルリンでは旧東ドイツ環境省職員への聞き取り調査のほか、ベルリン自由大学図書館での文献収集を実施した。さらに、旧東ドイツ地域を含むドイツの「エネルギー転換」で注目されるプロジェクトの1つであるWindNODEのプロジェクトリーダーを訪問し、プロジェクトの内容について説明を受けた。このほかブリュッセルでは、欧州委員会図書館における文献収集のほか、EU機関関係者との情報交換も行った。他業務の関係から十分な研究時間の確保は難しい状況が続いているが、上記のように平成29年度および30年度の2月から3月には、本研究の中心となっている現地調査を実施、ビッターフェルトをはじめとする旧東ドイツ地域の複数の都市において聞き取り調査および文献収集を行った。
歩行寿命の延伸を目指した足部支援システムの開発

本研究では,日常生活中における足部の状態や歩行動作をモニタリングし,定量評価を行うことにより,足元の機能の観点から考える健康管理に関する仕組みの構築を目的とした.本研究において平成28年度に作製した歩行機能評価デバイスは,ワイヤレスな状態でヒトの歩行中の足底部荷重状況や足部の動作の計測ができ,無線通信によりデバイス制御用のコンピュータやタブレット型情報端末等のアプリケーションソフトウェアに取得データの伝送が可能な仕組みとして構築した.平成29年度は本デバイスを用いて健常者・高齢者を対象とした実験を行い,歩行データの取得を行った.平成30年度はこれまでに実験室環境内で取得した歩行データと,地域在住の健常者・高齢者を対象としたフィールド実験における歩行データのそれぞれの関連性を分析し,被験者の身体機能の特徴ごとに評価点を抽出することで歩行データのパタン分類を行った.さらに,データの自動分析アルゴリズムの構築と,歩行機能評価システムへの実装を目指し,分析アルゴリズムを制御用ソフトウェアの機能に組み込むことで計測データのリアルタイムモニタリングおよび即時フィードバックが可能なようシステムの改良を行った.ここで用いた計測データの評価パラメータは,歩行動作時の足底最大圧力,足圧中心軌跡(COP:Center of Pressure),前足部・後足部の加速度・角速度,足部異常の有無の分類等である.その結果,外反母趾を有する対象者や過去1年間の転倒歴を持つ対象者等の足部・歩行特徴を定量化することができ,計測データの可視化につながる評価方法を確立することができた.加えて,歩行機能評価システム全体の評価のための検証実験を行った.本システムにより,定量的に対象者の足部・歩行状態を可視化することができ,具体的な数値として評価可能なことを確認した.ヒトの歩行は日常生活中において自身の移動手段としての基本動作であり,足部の機能はその歩行動作を行う上で重要な役割を果たす.子供から高齢者までの幅広い年代において足部異常の発生が問題として挙げられ,健康への影響も考えられることから,足部異常の予防が求められる.本研究では,日常生活中の足部の状態や歩行動作を簡便にモニタリングおよび定量評価し,人々の足元からの健康管理へとつなげる仕組みを構築することを目的とした.平成28年度は日常生活現場で活用可能な歩行機能評価デバイスの開発および,足部状態と歩行機能の関連性の分析を行った.歩行機能評価デバイスは圧力センサと加速度・角加速度センサを靴に設置し,各センサから得られる出力値を無線通信により制御用PCやタブレット型情報端末に伝送する仕組みとした.そのため,対象者は無拘束な状態で,リアルタイムに取得データをモニタリングすることが可能である.はじめに,歩行機能評価デバイスの試作機を作製し,センサから得られるデータ無線通信の安定性やデバイスの精度検証を行った.本デバイスは靴に装着し,ユーザが日常生活中において使用することを目的としていることから,試作デバイスの小型・軽量化を図りデバイスの改良を進めた.開発デバイスを用いて健常者20名を対象とした歩行動作計測を行った.実験時には,開発デバイスおよび既存のモーションキャプチャシステム・フォースプレートを使用した三次元動作計測,静止立位時の足底圧分布図計測,足部状態の評価を実施した.本実験結果を基に,ヒトの足部特徴や足底部にかかる圧力分布特徴と歩行時の全身の動作特徴との関連について分析を進めた.結果より,足底圧の荷重傾向と身体動作のパタン分類ができ,個人の足部状態に着目した特徴量の抽出を行うことができた.平成28年度は,ヒトの日常生活中の歩行機能を定量的に評価するためのデバイスとして,歩行機能評価デバイスの開発を行った.ここまでに,試作デバイスの作製を進め,得られる計測データが安定して取得できることを確認した.また,小型・軽量化を目指したデバイスの改良版を作製し,動作検証を行うことで開発デバイスの有用性を検証した.さらに,開発デバイスを用いて健常者20名を対象とした実験を行うことで歩行や足部に関するデータを取得し,データの分析を進めることができた.以上より,本研究課題の進捗に関して大きな問題はなく,おおむね順調に進展していると判断した.本研究では,ヒトの日常生活中の足部状態や歩行動作を簡便にモニタリングし,具体的な定量評価を行うことで,人々の足元からの健康管理へとつなげる仕組みの構築を目的とした.平成28年度に作製した歩行機能評価デバイスは,ワイヤレスな状態でヒトの歩行中の足底部荷重状況や足部の動作の計測ができ,無線通信によりデバイス制御用のPCやタブレット型情報端末のアプリケーションソフトウェアに取得データの伝送が可能な仕組みとして構築した.これにより,日常生活中の歩行に着目した対象者の特徴評価を行うことができる.平成29年度は上記開発デバイスの有用性の検証のため,フィールド実験を実施した.被験者は本研究プロジェクトのターゲットとなる健常者・高齢者52名であり,歩行機能評価デバイス計測データ,足部状態(アンケート,写真撮影),過去1年間の転倒歴の計測パラメータを取得した.フィールド実験の結果を基に,歩行中の足底部にかかる圧力分布や足部形状特徴と足部動作特徴との関連について分析を行った.実験より,開発デバイスが地域の健康教室や介護予防教室等を含めたフィールドにおいて活用可能であることを確認した.本デバイスは軽量で持ち運び可能であることから,実験室環境だけではなく様々な場面での活用が期待できる.さらに取得データの分析により,足底圧の荷重傾向と足部動作のパタン分類ができ,実験参加被験者

個人の足部状態に着目した特徴量の抽出を行うことができた.例として,外反母趾を有する対象者や過去1年間の転倒歴を持つ対象者等の足部・歩行特徴を定量化することができ,計測データの可視化につながる評価方法を見出すことができた.上記の研究成果より,次のステップとして計画している,歩行データ分析アルゴリズム構築のための評価パラメータの抽出を行うことができた.平成29年度は,昨年度開発を進めたヒトの日常生活中の歩行機能を定量的に評価するためのデバイスを用いて実際の研究ターゲットとなる対象者の歩行特徴データを取得した.加えて,足部状態(アンケート,写真撮影),過去1年間の転倒歴の計測パラメータを取得した.実験結果より,歩行中の足底部にかかる圧力分布や足部形状特徴と歩行時の全身の動作特徴との関連について調査することができ,取得データの分析を進めた.特に,外反母趾を有する対象者や過去1年間の転倒歴を持つ対象者等の足部・歩行特徴を定量化することができ,計測データの可視化につながる評価方法を見出すことができた.以上より,本研究課題の進捗に関して大きな問題はなく,おおむね順調に進展していると判断した.本研究では,日常生活中における足部の状態や歩行動作をモニタリングし,定量評価を行うことにより,足元の機能の観点から考える健康管理に関する仕組みの構築を目的とした.本研究において平成28年度に作製した歩行機能評価デバイスは,ワイヤレスな状態でヒトの歩行中の足底部荷重状況や足部の動作の計測ができ,無線通信によりデバイス制御用のコンピュータやタブレット型情報端末等のアプリケーションソフトウェアに取得データの伝送が可能な仕組みとして構築した.平成29年度は本デバイスを用いて健常者・高齢者を対象とした実験を行い,歩行データの取得を行った.平成30年度はこれまでに実験室環境内で取得した歩行データと,地域在住の健常者・高齢者を対象としたフィールド実験における歩行データのそれぞれの関連性を分析し,被験者の身体機能の特徴ごとに評価点を抽出することで歩行データのパタン分類を行った.さらに,データの自動分析アルゴリズムの構築と,歩行機能評価システムへの実装を目指し,分析アルゴリズムを制御用ソフトウェアの機能に組み込むことで計測データのリアルタイムモニタリングおよび即時フィードバックが可能なようシステムの改良を行った.ここで用いた計測データの評価パラメータは,歩行動作時の足底最大圧力,足圧中心軌跡(COP:Center of Pressure),前足部・後足部の加速度・角速度,足部異常の有無の分類等である.その結果,外反母趾を有する対象者や過去1年間の転倒歴を持つ対象者等の足部・歩行特徴を定量化することができ,計測データの可視化につながる評価方法を確立することができた.加えて,歩行機能評価システム全体の評価のための検証実験を行った.本システムにより,定量的に対象者の足部・歩行状態を可視化することができ,具体的な数値として評価可能なことを確認した.平成28年度に実施した歩行機能評価デバイスの開発により,ヒトの日常的な歩行機能の計測手法を確立することができた.今後は健常者・高齢者を対象に歩行動作データを複数取得し,臨床や保健などに関わる現場において活用可能な評価デバイスの発展および,データ分析アルゴリズムの構築を進める予定である.
非局所処理に基づくデジタル画像の画質改善法の開発とその応用についての研究

デジタルカメラ(カメラ搭載デバイスを含む)で撮影した画像には,撮影環境や撮影機器の特性上,本来の被写体には存在しない色(雑音)が発生する.この雑音による劣化は視認性や画像の解析性を低下させてしまう.現在,デジタル画像を利用する機会の増加に伴い,画像処理による雑音除去が望まれている.本研究では,デジタルカメラで撮影した画像に対して後処理を施すことで,雑音による劣化が発生する前の画像に近づける手法(雑音除去法)を開発することを目的とする.当該年度では,非局所処理フィルタをハードウェアへ実装するための足掛かりとして,処理実行時のメモリコスト低減を目的とした研究を行った.非局所処理は,画像内から多数の局所領域(ブロック)を切り出し,ブロック同士の類似度に基づくことで構造保存性の高い雑音除去を実現している.その一方で,大量のブロックの類似度を計算する際に,膨大なメモリコストがかかる.平成27年度に提案したモノクロ画像を対象とした雑音除去手法(Switching non-local median filter)では,一つの画素を処理する際に,約400約1600ブロックの類似度を計算する必要があった.このブロック数は,処理対象画素と各ブロックの距離に依存しており,処理対象画素から離れた位置のブロックを利用しようとすると,その処理に必要なブロック数が増えるという欠点があった.該当年度では,ブロック間の平均値と標準偏差に基づいた統計値マップを導入することで,距離に依存すること無く,一画素を処理する際に必要なブロック数をパラメータとして任意に調整可能な手法を提案した.その結果,処理後の画像の品質を保ったまま,メモリコストを10分の1まで低減することができた.これらの成果は,国内会議論文(1件)としてまとめた.期間全体としては,学会誌論文2件,および国内会議論文2件の研究実績を示した。29年度が最終年度であるため、記入しない。デジタルカメラ等で撮影される画像は,画素と呼ばれる点の集合で画像を表現している.モノクロ画像の場合,各画素は0255の値で明るさを表現している.カラー画像では一つの画素が赤・緑・青の三つの色成分をもち,各成分の0255の値の組み合わせによって約1677万の色を表現できる.画像処理では,本来の被写体には存在しない色のことを雑音と呼ぶ.雑音による劣化は視認性や画像解析の容易性を低下させてしまうため,デジタル画像を利用する機会が増加している現代では,画像処理による雑音除去が望まれている.一方,撮影環境や撮影機器の特性上,雑音の発生そのものを防ぐことは不可能であるといわれている.本研究では,撮影後の画像に対して処理を施すことで,雑音により劣化した画像を劣化前の画像に近づける雑音除去手法を開発することを目的とする.当該年度では,平成27年度に提案したモノクロ画像を対象とした雑音除去手法(Switching non-local median filter: SNL-med)を拡張し,カラー画像を対象とした手法を開発した. SNL-medの処理は,雑音検出処理と雑音除去処理に分けられる.雑音検出処理では画像内から雑音が発生した画素を抽出する.雑音除去処理では雑音の発生する前の情報を推定し,処理対象の画素を推定値で置き換える.雑音除去処理は、雑音検出処理によって抽出された画素にのみ施す.SNL-medをカラー拡張するにあたり,雑音検出処理,雑音除去処理それぞれに改良を加えた.雑音検出処理では,カラー画像の色成分間の画素値の差を用いることでSNL-medよりも高精度な雑音検出を実現した.雑音除去処理では,カラー画像の一画素を三つの色成分からなるベクトル信号として扱うことで,カラー画像を対象とした処理へと拡張した.これらの成果は,学会誌論文2件,および国内会議論文1件としてまとめた.当該年度では,平成27年度までに研究したモノクロ画像を対象とした雑音除去手法(Switching non-local median filter: SNL-med)を拡張し,カラー画像を対象とした雑音除去手法を開発した.さらに処理を見直し,簡潔化することで処理速度の向上を図った.[カラー画像への対応]SNL-medは雑音検出処理部と雑音除去処理部からなるスイッチ型の手法であり,雑音検出処理で雑音であると判定された画素にのみ雑音除去処理を施すことで,原画像の構造を劣化させることなく雑音を除去できる.当該年度は,SNL-medをカラー画像対象の手法へ拡張するために,雑音検出処理,雑音除去処理それぞれに改良を加えた.雑音検出処理では,カラー画像の色情報に基づく色成分間差分画像を用いることで雑音検出性能を向上した.雑音除去処理では,カラー画像の一画素を赤・緑・青成分からなるベクトル信号とみなすベクトル処理として拡張することで,カラー画像へ対応した.定量評価と主観評価により,SNL-medよりも高品質な画像を得られることを確認した(定量評価にて約20%の向上).[処理速度の向上]カラー拡張を行う際,処理が複雑になることを防ぐため,雑音検出器は,カラー画像の色成分の差に基づく孤立画素検出器一つのみとした.さらに,カラー画像を対象とした雑音除去手法の処理を最適化することで処理速度の向上を実現した.処理時間の計測において,カラー画像を対象とした雑音除去手法(当該年度の提案手法)はモノクロ画像を従来のSNL-med(27年度の提案手法)の約5分の1程度の時間で処理できることを確認した.以上のことから,当該年度の目的であったカラー化に対して,処理速度の低下を引き起こすことなく,十分に達成できたといえる.

デジタルカメラ(カメラ搭載デバイスを含む)で撮影した画像には,撮影環境や撮影機器の特性上,本来の被写体には存在しない色(雑音)が発生する.この雑音による劣化は視認性や画像の解析性を低下させてしまう.現在,デジタル画像を利用する機会の増加に伴い,画像処理による雑音除去が望まれている.本研究では,デジタルカメラで撮影した画像に対して後処理を施すことで,雑音による劣化が発生する前の画像に近づける手法(雑音除去法)を開発することを目的とする.当該年度では,非局所処理フィルタをハードウェアへ実装するための足掛かりとして,処理実行時のメモリコスト低減を目的とした研究を行った.非局所処理は,画像内から多数の局所領域(ブロック)を切り出し,ブロック同士の類似度に基づくことで構造保存性の高い雑音除去を実現している.その一方で,大量のブロックの類似度を計算する際に,膨大なメモリコストがかかる.平成27年度に提案したモノクロ画像を対象とした雑音除去手法(Switching non-local median filter)では,一つの画素を処理する際に,約400約1600ブロックの類似度を計算する必要があった.このブロック数は,処理対象画素と各ブロックの距離に依存しており,処理対象画素から離れた位置のブロックを利用しようとすると,その処理に必要なブロック数が増えるという欠点があった.該当年度では,ブロック間の平均値と標準偏差に基づいた統計値マップを導入することで,距離に依存すること無く,一画素を処理する際に必要なブロック数をパラメータとして任意に調整可能な手法を提案した.その結果,処理後の画像の品質を保ったまま,メモリコストを10分の1まで低減することができた.これらの成果は,国内会議論文(1件)としてまとめた.期間全体としては,学会誌論文2件,および国内会議論文2件の研究実績を示した。現在の提案手法は,「現在までの進捗状況」に示すとおり,前年度よりも性能を向上することに成功したが,Photoshop等の市販の画像処理ソフトに実装されている雑音除去処理ソフトとの比較にはいたっていない.今後は,市販ソフトとの比較実験により,処理画像の品質および処理速度の比較実験を行っていきたいと考えている.それらの実験で十分な成果が得られた場合,パソコンやタブレット端末で使用可能なソフトウェアへの組込や動画像処理への応用を実施していきたい.また,ハードウェアに実装することを考え,メモリコストの削減を課題として,研究を進めていく.ソフトウェアへの組込,動画像への応用,ハードウェアへの実装を実現するには,共通して,処理時間のさらなる短縮が重要な課題となる.現在の提案手法では,一つの画素を処理する際に,探索領域の窓幅(約2171個)の二乗の数のブロックに対して類似度を計算している.しかし,最終的には少数(39個)のブロック内の情報で,処理対象がその元の画素値を推定する.申請者はこの処理に処理速度向上およびメモリコスト削減の余地があると考えており,今後は,これまでの提案手法の処理画像の画質を極力低下させることなく,リアルタイム性の高いアルゴリズム開発を目標として研究していく方針である.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい不動点理論と凸解析学を用いた非線形関数解析学の構築と非線形問題の究明

当該年度の研究は、新しい不動点理論と凸解析学を用いた非線形関数解析学の構築と非線形問題を究明することを目的として行い、特にヒルベルト空間やバナッハ空間での不動点の存在や不動点の構造に関する研究を行うとともに、一般化された非線形写像の平均エルゴード定理の研究、さらには凸解析や関数解析、不動点近似法を用いて、数学、医学、工学、経済学等で重要な逆問題の研究を行った。ヒルベルト空間やバナッハ空間での不動点の存在や不動点の構造に関する研究では、不動点を一般化したアトラクティブポイントの研究を行い、写像族の共通アトラクティブポイントに関する定理を証明した。一般化された非線形写像のエルゴード定理の研究では、2つの交換可能な非線形写像の共通不動点を求めるエルゴード定理を証明した。この定理はバイヨンの非線形平均エルゴード定理を大幅に拡張する定理でもある。また、この平均エルゴード定理と関連する定理で、2つの交換可能でない非線形写像の共通不動点を求めるマン型の弱収束定理を証明し、その定理を用いて、幾つかの応用しやすい定理を得た。凸解析や関数解析を用いての逆問題の研究では、ヒルベルト空間とバナッハ空間に対して、スプリット共通零点問題、及びスプリット共通不動点問題の研究を行った。ヒルベルト空間でのスプリット共通零点問題とスプリット共通不動点問題の研究では、マン型の弱収束定理を得ることに成功した。また、ハルパーン型の強収束定理を得ることにも成功した。バナッハ空間での逆問題の研究では、3つのリゾルベントのうち、距離リゾルベントとジェネラライズドリゾルベントのスプリット共通零点問題の解決に成功した。スプリット共通不動点問題の研究では、距離リゾルベントを一般化する非線形写像とジェネラライズドリゾルベントを一般化する非線形写像に対するハイブリッド型の強定理を証明することに成功した。当該年度の研究は、新しい不動点理論と凸解析学を用いた非線形関数解析学の構築と非線形問題を究明することを目的としてなされたが、ヒルベルト空間の逆問題の研究では、増大作用素のリゾルベントよりも一般の非線形写像に対する新しい結果をいくつか得た。まず、ハイブリッド型の点列近似法を用いて、ある線形連続写像で結ばれる2つのヒルベルト空間上で定義された2つの非拡大写像の不動点を同時に求める命題を証明した。この命題はスプリット制約問題を一般に解く命題であるので、多くの応用を持つことが期待される。さらに、マン型の点列近似法による弱収束定理やハルパーン型による点列近似法による強収束定理も得ている。バナッハ空間での逆問題では、極大単調作用素から導入される距離射影、距離リゾルベント、ならびにバナッハ空間の双対写像を使って逆問題を解く命題の定式化に成功し、その命題の証明にも成功した。まず、ハイブリッド型の点列近似法を用いて、2つの異なるバナッハ空間で、2つの極大単調作用素の零点を同時に求める命題を証明した。マン型の点列近似法による弱収束定理やハルパーン型による点列近似法による強収束定理では、1つがヒルベルト空間、もう一方がバナッハ空間の場合で証明している。これらは、ヒルベルト空間の枠組み以外では初めてのものである。研究代表者のこれまでの準備や知識が十分であったことに加え、大量の文献収集やその整理、ならびにこの研究に興味を持っている国内外の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が功を奏したことが、当初の計画が計画以上に進展した理由である。当該年度の研究は、新しい不動点理論と凸解析学を用いた非線形関数解析学の構築と非線形問題を究明することを目的として行い、特に不動点の存在などの存在定理や不動点の構造に関する研究、凸解析学を介しての半群のエルゴード定理の研究、及び関数解析を用いての逆問題の研究とその解を求める近似法の研究を中心に行った。不動点の存在などの存在定理や不動点の構造に関する研究では、距離を一般化した弱距離を用いて、集合値写像の存在定理を証明し、いくつかの有用な不動点定理を得た。またバナッハ空間で、ハイブリッド写像を定義し、その不動点定理を証明した。凸解析学を介しての半群のエルゴード定理の研究では、ハイブリッドの方法を用いて、必ずしも連続でない写像からなる半群の強収束定理を証明することに成功した。関数解析を用いての逆問題の研究とその解を求める近似法の研究では、2つのバナッハ空間に対するスプリット共通零点問題、及びスプリット共通不動点問題の定式化に成功した。バナッハ空間に対するスプリット共通零点問題の研究では、極大単調作用素の3つのリゾルベントの問題があるが、そのうち距離リゾルベントとジェネラライズドリゾルベントのスプリット共通零点問題の解決に成功した。バナッハ空間に対するスプリット共通不動点問題の研究では、距離リゾルベントを一般化する非線形写像を定義することに成功し、そのスプリット共通不動点問題を解いている。さらにジェネラライズドリゾルベントを一般化する非線形写像を定義し、多くの有用な応用を持つハイブリッド型の定理を証明した。これらの定理は、ヒルベルト空間の枠外では初めてのものである。研究代表者のこれまでの準備や知識が十分であったことに加え、大量の文献収集やその整理、ならびにこの研究に興味を持っている国内外の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が功を奏したことが、当初の計画がそれ以上に進展した理由である。

当該年度の研究は、新しい不動点理論と凸解析学を用いた非線形関数解析学の構築と非線形問題を究明することを目的として行い、特にヒルベルト空間やバナッハ空間での不動点の存在や不動点の構造に関する研究、写像の族が半群とならないエルゴード定理の研究、及び凸解析や関数解析を用いての逆問題の研究とその解を求める近似法の研究を行った。ヒルベルト空間やバナッハ空間での不動点の存在や不動点の構造に関する研究では、不動点を一般化したアトラクティブポイントの研究を行い、ヒルベルト空間でアトラクティブポイントに関する2つの定理を得た。またバナッハ空間でもアトラクティブポイントの研究を行い、2つの写像の共通アトラクティブポイントに関する定理を証明した。写像の族が半群とならないエルゴード定理の研究では、一般化された2つのハイブリッド写像を用いて、それらの平均を定義し、平均弱収束定理を証明することに成功した。この定理はバイヨンの非線形平均弱収束定理を大幅に拡張する定理でもある。凸解析や関数解析を用いての逆問題の研究とその解を求める近似法の研究では、2つのバナッハ空間に対するスプリット共通零点問題、及びスプリット共通不動点問題の研究を行い、スプリット共通零点問題の研究では、極大単調作用素の3つのリゾルベントのうち、距離リゾルベントとジェネラライズドリゾルベントのスプリット共通零点問題の解決に成功した。バナッハ空間に対するスプリット共通不動点問題の研究では、距離リゾルベントを一般化する非線形写像やジェネラライズドリゾルベントを一般化する非線形写像に対するハイブリッド型の定理を証明することに成功した。当初の計画がそれ以上に進展した理由は、研究代表者のこれまでの準備や知識が十分であったことに加え、大量の文献収集やその整理、ならびにこの研究に興味を持っている国内外の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が功を奏したことがその理由である。当該年度の研究は、新しい不動点理論と凸解析学を用いた非線形関数解析学の構築と非線形問題を究明することを目的として行い、特にヒルベルト空間やバナッハ空間での不動点の存在や不動点の構造に関する研究を行うとともに、一般化された非線形写像の平均エルゴード定理の研究、さらには凸解析や関数解析、不動点近似法を用いて、数学、医学、工学、経済学等で重要な逆問題の研究を行った。ヒルベルト空間やバナッハ空間での不動点の存在や不動点の構造に関する研究では、不動点を一般化したアトラクティブポイントの研究を行い、写像族の共通アトラクティブポイントに関する定理を証明した。一般化された非線形写像のエルゴード定理の研究では、2つの交換可能な非線形写像の共通不動点を求めるエルゴード定理を証明した。この定理はバイヨンの非線形平均エルゴード定理を大幅に拡張する定理でもある。また、この平均エルゴード定理と関連する定理で、2つの交換可能でない非線形写像の共通不動点を求めるマン型の弱収束定理を証明し、その定理を用いて、幾つかの応用しやすい定理を得た。凸解析や関数解析を用いての逆問題の研究では、ヒルベルト空間とバナッハ空間に対して、スプリット共通零点問題、及びスプリット共通不動点問題の研究を行った。ヒルベルト空間でのスプリット共通零点問題とスプリット共通不動点問題の研究では、マン型の弱収束定理を得ることに成功した。また、ハルパーン型の強収束定理を得ることにも成功した。バナッハ空間での逆問題の研究では、3つのリゾルベントのうち、距離リゾルベントとジェネラライズドリゾルベントのスプリット共通零点問題の解決に成功した。
情報力学の数理的研究とその応用

今年度の研究実績について述べる.物理学,数学,工学,生物学,認知科学などの各々の分野の数理的研究で扱われている"系(システム)"の"力学"は状態という概念によって記述されている.この状態の変化を調べることが自然科学の研究の主な方法の一つであるが,状態の持つ性質の一つとして,系の秩序の裏返しである,系の複雑さを調べることが重要である.エントロピー,フラクタル,カオス,ファジ-,不確定さなどの,いわゆる系の複雑さを表す概念が様々な分野で使われているが,これらはその意味するところが微妙に異なっている.複雑さという概念が様々な分野で個別に扱われているといっても,それが持つ科学的意味はほぼ共通なものであるはずだから,それらを統一的に扱う方法が存在するはずである.こうした立場から,情報と深く関わる複雑さの概念を新たに捕らえなおし,それと状態の変化の力学を融合した"情報力学"を用いて,物理学,工学,遺伝学,認知科学,計算機科学に関わる問題を統一的見地から取り扱うことができる.そして,それらの結果を様々な分野に応用し,新たな知見を得ようとするところが本研究の一つの特色である.具体的には,このような複雑さを包含した状態変化の研究である"情報力学"の観点から,以下のような研究業績を得た.(1)情報力学の代表的な複雑量である量子論的エントロピーについて詳細に論じた.(2)エントロピーの最大化について議論し,その結果をガウス過程へ応用した.(3)光通信過程の代表的な例として,減衰過程を取り上げ,減衰過程をチャネルとして定式化し,チャネルの回数に対する相互エントロピーの変化を調べた.(4)量子光学における開放系のモデルを量子マルコフ過程として捉え直し,その上で,厳密に相互エントロピーを計算し,そのモデルの非可逆性について論じた.(5)以上の結果から,情報力学における複雑量の性質をさらにいくつか調べ,それらを新たに情報力学に組み入れた.今年度の研究実績について述べる.物理学,数学,工学,生物学,認知科学などの各々の分野の数理的研究で扱われている"系(システム)"の"力学"は状態という概念によって記述されている.この状態の変化を調べることが自然科学の研究の主な方法の一つであるが,状態の持つ性質の一つとして,系の秩序の裏返しである,系の複雑さを調べることが重要である.エントロピー,フラクタル,カオス,ファジ-,不確定さなどの,いわゆる系の複雑さを表す概念が様々な分野で使われているが,これらはその意味するところが微妙に異なっている.複雑さという概念が様々な分野で個別に扱われているといっても,それが持つ科学的意味はほぼ共通なものであるはずだから,それらを統一的に扱う方法が存在するはずである.こうした立場から,情報と深く関わる複雑さの概念を新たに捕らえなおし,それと状態の変化の力学を融合した"情報力学"を用いて,物理学,工学,遺伝学,認知科学,計算機科学に関わる問題を統一的見地から取り扱うことができる.そして,それらの結果を様々な分野に応用し,新たな知見を得ようとするところが本研究の一つの特色である.具体的には,このような複雑さを包含した状態変化の研究である"情報力学"の観点から,以下のような研究業績を得た.(1)情報力学の代表的な複雑量である量子論的エントロピーについて詳細に論じた.(2)エントロピーの最大化について議論し,その結果をガウス過程へ応用した.(3)光通信過程の代表的な例として,減衰過程を取り上げ,減衰過程をチャネルとして定式化し,チャネルの回数に対する相互エントロピーの変化を調べた.(4)量子光学における開放系のモデルを量子マルコフ過程として捉え直し,その上で,厳密に相互エントロピーを計算し,そのモデルの非可逆性について論じた.(5)以上の結果から,情報力学における複雑量の性質をさらにいくつか調べ,それらを新たに情報力学に組み入れた.この一年間に亘る研究成果について述べる。情報理論は可換系及び非可換系の確率論を一つの基礎として構築されており、近年はその周辺領域の研究がとみに盛んである。とくに量子情報理論、最適値問題、遺伝情報学等の研究が、情報を核とした共通の土俵の上で進められている。例えば、量子情報理論から得られた結果は通信理論などの情報科学のみならず生命現象や物理現象などへも適用可能であることが最近分かってきた。本研究では、2つの複雑性を包含した力学系である情報力学という観点から様々な分野の問題を統合的に捕らえ、具体的には、以下のような内容の研究を行ってきている。(1)時間の方向性を示す非可逆変化の解明を新たな視点から捕らえる研究を開始した。(2)(1)と同様な方法と相転移の考えを錯視現象の解析などに適用し、認知科学の数理的取り扱いを研究している。(3)光通信過程に対して、情報力学をベースにして誤り確率を厳密に計算する公式を導出し、この研究を用いて、今新しい光量子状態として注目されているスクイズド状態を送った場合の誤り確率を求め、スクイズド光を用いた通信がコヒーレント光を用いた通信よりどれほど有用であるかを厳密に調べる研究を行った。(4)遺伝子配列のアライメントは遺伝子配列の比較の第一歩として不可欠なものであるが、情報力学の研究を通して、情報理論と統計物理学の手法をアニーリングやニューラルネットの手法との関連を調べ、それらを用いることによって、現存するアライメント法の改良を行った。とくに現在熱望されているマルチプルアライメントへの応用を研究している。

(5)epsilon-エントロピーの定式化を情報力学に取り入れ、はるかに一般な系に対するepsilon-エントロピーを定め、それをもとにして状態の複雑さを解析するための新たな指標となるフラクタル次元を導入した。(6)以上の研究を統合する情報力学の数理構造をより精密にする基礎研究を推進している。物理学,数学,工学,生物学,認知科学などの各々の分野の数理的研究で扱われている“系(システム)"の“力学"は状態という概念によって記述されている。この状態の変化を調べることが自然科学の研究の主な方法の一つであるが,状態の持つ性質の一つとして,系の秩序の裏返しである,系の複雑さを調べることが重要である。エントロピー,フラクタル,カオス,ファジ-,不確定さなどの,いわゆる系の複雑さを表す概念が様々な分野で使われているが、これらはその意味するところが微妙に異なっている。複雑さという概念が様々な分野で個別に扱われているといっても,それが持つ科学的意味はほぼ共通なものであるはずだから,それらを統一的に扱う方法が存在するはずである。こうした立場から,情報と深く関わる複雑さの概念を新たに捕らえなおし,それと状態の変化の力学を融合した“情報力学"を用いて,物理学,工学,遺伝学,認知科学,計算機科学に関わる問題を統一的見地から取り扱うことができる。そして,それらの結果を様々な分野に応用し,新たな知見を得ようとするところが本研究の一つの特色である。具体的には,このような複雑さを包含した状態変化の研究である“情報力学"の観点から,以下のような研究業績を得た。(1)情報力学の代表的な複雑量である量子論的エントロピーについて詳細に論じた。(2)エントロピーの最大化について議論し,その結果をガウス過程へ応用した。(3)光通信過程の代表的な例として,減衰過程を取り上げ,減衰過程をチャネルとして定式化し,チャネルの回数に対する相互エントロピーの変化を調べた。(4)量子光学における開放系のモデルを量子マルコフ過程として捉え直し,その上で,厳密に相互エントロピーを計算し,そのモデルの非可逆性について論じた。(5)以上の結果から,情報力学における複雑量のもつ性質をさらにいくつか調べ,それらを新たに情報力学に組み入れた。
蒸発と液化を伴う流体力学の理論的研究

水中では疎水性床上に数十から数百nmの厚さの気泡が存在していることが実験によって観測されている。そして、この気泡の寿命が予想よりも長いことがわかっている。我々は、この現象の説明を最終的な目標として、まず一成分van der Waals流体を用いて、液体中での疎水性床上の気泡の生成・消滅を濡れの観点から調べた。液体中に疎水性の床がある系を考える。このとき、液体バルクでの状態(温度・圧力・密度)もしくは床の濡れ性によって、床上に気泡が生成したり消滅したりする。この生成と消滅の間の相転移は一次であり、これをpredrying転移と呼ぶ。そして、この現象は疎水性床上での気液相転移と捉えることもできる。我々は、この相転移のダイナミクスを動的van der Waalsモデルを用いて調べた。その結果、predrying転移によって気泡が生成(消滅)する瞬間には、蒸発(液化)によって周囲の液体の温度や圧力が変化することを見出した。具体的には、疎水憐の床に気泡(液体)が接しているような平衡の初期状態から系の温度もしくは圧力を上げる(下げる)と、predrying転移が起こり気泡が消滅(生成)する。この際、液化(蒸発)によって潜熱が解放され(奪われ)、predrying転移が起きた周辺の液体の温度が上がる(下がる)。また、これにより圧力の擾乱が生じる。この圧力の擾乱は、実験によって観測が可能ではないかと考えられる。また、この疎水性床上での気泡の生成・消滅は、沸騰の仕方に影響を与えるのではないかと予想する。私は、蒸発と液化を伴った流体力学について理論的、数値的に研究をしている。流体力学は従来、蒸発と液化を考慮していないが、小貫明によって考案されたDynamic van der Waalsモデルを利用すれば、これらの効果を潜熱の流れも含めて考慮することができる。そこで、私はこのモデルを用いて数値計算を行った。まず、液滴が濡れ易くかつ冷たい(または熱い)固体床上に置かれた状況での、系の振る舞いについて調べた。濡れ易い床上に液滴を載せると、液滴は床上を拡がり、最終的には薄く平坦な形に達する。このとき、床の温度と液滴を含めた流体の温度に違いが存在すると、液滴の拡がり方が、温度が均一な場合と異なる。床の温度が冷たい場合では、液滴が固体床上を拡がる際、液滴の接触線(固体・気体・液体が交わる点)付近で特に液化が盛んに起きていることがわかった。この接触線付近で液化が激しく起きることによって、液滴は液化が起こらない場合よりも早く床を濡らすことがわかった。さらに、これは現在も進行している課題であるが、撥水性の固体床上での気泡の挙動(沸騰)について調べた。沸騰は、身近な現象であるが、これを潜熱にまで言及して調べたダイナミクスの研究は少ない。私は、この沸騰現象について数値的に調べている。その結果、沸騰の初期において気泡が成長する際、蒸発が激しく起き、潜熱が奪われることが原因で気泡内の温度が低下することを見出した。その後、気泡内の温度は、床から気泡への熱の流入が蒸発による潜熱の流出を上回ることによって温まっていく。
低温作動SOFC実現に向けたSi欠損ランタンシリケート酸化物イオン伝導特性の向上

十分な機械的強度が確保できる厚み0.3 mmの電解質支持型SOFC単セルにおいて、500°Cで発電出力1 W・cm-2の実現を目的する。そのために、SOFC電解質材料には低中温領域で最も高い酸化物イオン導電率を有するアパタイト酸化物イオン伝導体を用い、研究代表者らが明らかにしたSi欠損型ランタンシリケートの結晶構造および高酸化物イオン伝導機構の知見を基に構成元素の一部を他の元素で置換するにより500°Cでの導電率0.02 S・cm-1を達成、さらに高い酸化物イオン伝導を示す方向に結晶配向制御されたc軸配向ランタンシリケートセラミックスを作製し500°Cでの導電率0.1 S・cm-1を達成する。
フローファントムによるドプラ血流波形の解析および血流量測定に関する研究

1,2,4mmと種々のサイズのシリコンゴムチューブに分岐や狭窄,シャント等を作成しCobe stockert社製拍動流人工循環ポンプで疑似血液を流し,水槽中で超音波ドプラ装置によって測定を行うファントムモデルを製作し,種々の異常血流動態におけるドプラ信号波形の変化についての実験を行った。とくに肝臓をモデルとし拍動流と定常流が併走するファントムモデルにより肝腫瘍において認められる動脈門脈シャント等についての実験的検討を行った。その結果,高速血流信号は狭窄あるいはシャントいずれにおいても認められるが,シャントではPulsatility Indexが低下するのに対して,狭窄では変化が見られないこと,末梢抵抗・圧の変化により狭窄あるいはシャント部の最高流速やPulsatility Indexは変化するといった所見が得られ,日常臨床において肝腫瘍症例等で検出される血流信号の解析に対する裏付けが得られた。血流量測定に関しては,3,5mmのシリコンチューブを用いて同様のファントムによりドプラ装置による計測とフリーフローの実測値とを比較検討した。また,計測部に狭窄等を作成することによって異なった流速波形,周波数スペクトルでの検討を行った。FFT波形のピーク値の手動計測の外に,"% window","mode","mean"等の計測法による計測値や,平均流速測定に対するsample幅の及ぼす影響についても検討を行った。ドプラ法による計測値はいずれの場合も実測値に比べ大きかった。また,チュープ径に比べてsample幅を狭くすればする程,計測流量は過大評価される傾向にあった。結果として,チューブ径を十分カバーできる広さのsample幅で"mean"を用いた計測が最も実測値に近く,層流においても乱流においても再現性は良好であった。平成7年度科学研究費補助金実績報告書1,2,4mmと種々のサイズのシリコンゴムチューブに分岐や狭窄,シャント等を作成しCobe stockert社製拍動流人工循環ポンプで疑似血液を流し,水槽中で超音波ドプラ装置によって測定を行なうファントムモデルを製作し,種々の異常血流動態におけるドプラ信号波形の変化門脈に相当する定常流が併走するファントムモデルにより肝腫瘍において認められる動脈門脈シャント等についての実験的検討を行った。血流量測定に関しては,7,8,9mmのシリコンチューブを用いて同様の拍動流ポンプにより水槽中での超音波ドプラ装置による計測とチューブ出口でのフリーフローの実測値とを比較検討した。また,計測部に狭窄部を作成することによって流速波形,周波数スペクトルの異なった血流での検討を行った。ドプラ装置による計測値はいずれの場合も実測値に比べ大きく何らかの係数による補正が必要と考えられた。これはドプラ法による平均流速値が実際よりも大きいことが主な原因であるが,層流波形に比べ周波数スペクトルが広くなるほどその差が増大することが確認され周波数スペクトルを考慮に入れた補正を行うことが必要であることが確認された。シャントあるいは狭窄についての検討は前年度の実験でほぼ結果が得られたので、本年度は主に血流量計測の問題点についての検討を行った。ファントムモデルとしては前年同様Cobe stockert社製拍動流人工循環ポンプと疑似血液を使用し,水槽中で超音波ドプラ装置によって測定を行った。今回は主に内径3mmおよび5mmのシリコンチューブを用いて水槽中での超音波ドプラ装置による計測とチューブ出口でのフリーフローの実測値とを比較検討した。

前年度の検討でドプラ法による計測では見かけ上の平均流速が実際よりもかなり大きくなることが大きな誤差要因であることが推察されたので、FFT波形でのピーク値をなぞった手動計測の外に,装置に既存の“%window",“mode",“mean"等の計測法による計測値や,平均流速測定に対するwindow幅の及ぼす影響についても検討を行った。手動計測と実測値との検討では計測部に狭窄等を作成することによって流速波形,周波数スペクトルの異なった血流での検討を行った。ドプラ装置による計測値はいずれの場合も実測値に比べ大きかったが,“mean",“mode",“手動計測"の順にその差が大きかった。“%window"は計測範囲が狭くFFT波形の一部しかカバーできないこともあってばらつきが大きかった。また,window幅との関係ではチューブ径に比べてwindow幅を狭くすればする程,計測流量は過大評価される傾向にあった。結果として,チューブ径を十分カバーできる広さのwindow幅で“mean"を用いた計測が最も実測値に近く,層流においても乱流においても再現性は良好であった。
眼科疾患が両眼・単眼立体視に及ぼす影響に関する神経生理学的研究

単眼でも様々な手掛り(陰影、肌理、動き、等)を用いて奥行知覚は可能であり単眼立体視と呼ばれる。単眼・両眼立体視は大脳皮質の異なってはいるが近接した視覚関連領域で情報処理が行われており、3次元形態認知に関連して相互に影響している可能性が考えられる。今回両眼立体視が障害される疾患の一つである斜視患者を対象に3次元形態認知を調べ、これら単眼性、両眼性の手掛りが3次元形態認知に及ぼす影響を検討した。41名の斜視患者、年齢をマッチさせた20名の健常人を被験者とした。斜視患者のなかで21名が両眼立体視を持ち、立体視有群、20名が立体視無群として分類した。被験者には陰影、肌理、動き、両眼視差の要素で構成された3次元形態の中でどの位置が最も手前に飛び出しているか(=頂点)を示してもらう課題を行った。図形の実際の頂点と被験者が示した点とで3次元的なerror vectorを算出した。刺激画像が提示されている平面を基底とした場合のerror vectorの矢状面成分(z成分)及び横断面成分(x-y成分)を別々に検討した。横断面成分は被験者の応答のうち、95%が含まれる楕円を算出し、各群での大きさを比較した。結果、陰影で構成された3次元形態認知で、立体視無群で健常群より矢状面成分の差が大きく、両眼視差で構成された場合では立体視有群で健常群より矢状面成分の差が大きかった。また横断面成分の検討では肌理で構成された場合に立体視有群、立体視無群双方ともに健常群より楕円が大きく、両眼視差で構成された場合に立体視有群で健常群よりも楕円が大きく、分布のバラつきが大きい結果となった。単眼での手掛りがあったとしても両眼立体視の有無により3次元形態認知に差異を認める結果となり、これらの差異は既に明らかになっていた脳内での領域間における機能的情報処理の影響が関与していると考えられた。本研究では正常の生理学的評価のみならず疾患の病態生理の評価も可能であることが示された「陰影・肌理・動き・視差」の各要素で構成された三次元(3D)形態視覚刺激を用いて眼科疾患患者・健常群における両眼・単眼立体視機能を調べることを目標とし、同時に各構成要素成分による3D形態認知への影響を調べるため、各要素の特徴抽出課題も行っている。本年度は斜視患者を中心にデータ収集及び解析を行った。その結果、斜視群と年齢をマッチさせた健常群では「視差」で構成された3D形態認知機能に差を認めた。別途行った特徴抽出課題の結果から、この差は斜視による元々の「視差」を認知する両眼立体視機能の低下に起因すると考えられた。「陰影」で構成された3D形態視覚刺激の認知では3D形態視覚刺激の“奥行"成分で斜視群は健常群より悪い結果となった。「肌理」で構成された場合には3D形態視覚刺激の“前額平行面"成分で斜視群は健常群より悪い結果となった。双方ともに特徴抽出課題では各構成要素である輝度、肌理の認知に差を認めなかった。そのため各構成成分の視覚入力による差ではなく、大脳皮質レベルでの関与が示唆された。一方「動き」で構成された3D形態視覚刺激の認知では、斜視群及び健常群との間で差を認めなかった。さらに両眼立体視機能が正常である斜視群と健常群とを比較したところ、「視差」「陰影」「肌理」「視差」で構成された3D形態認知において、いずれも斜視群および健常群との間で差は認められなかった。両眼立体視機能が3D形態認知に影響を及ぼす可能性が示唆され、既知である3D形態認知での脳内情報処理機構と比較検討することにより、今回の課題結果は物体の認知に中心的な役割を果たす側頭葉系の関与が示唆され、頭頂葉系の関与は比較的少ないことが示唆された。斜視患者に関してのデータを取得し、解析を加え、論文作成中である。本研究では「陰影・肌理・動き・視差」の各要素で構成された三次元(3D)形態視覚刺激を用いて、眼科疾患を有する患者及び健常群を対象に3次元形態認知を調べ、単眼性(陰影・肌理・動き)・両眼性(両眼視差)の要素が3次元形態認知に及ぼす影響を検討した。両眼立体視が長期的に障害される疾患の一つに斜視がある。本年度は斜視患者における三次元形態認知において、両眼立体視の有無によるその認知差異を中心に解析を行い、論文作成を行った。41名の斜視患者(正常弱い両眼立体視を有する被験者および両眼立体視を有さない被験者を含む)、年齢をマッチさせた20名の健常人を被験者とし、被験者には陰影・肌理・動き・両眼視差、の各要素で構成された3次元形態視覚刺激の中でどの位置が最も手前に飛び出しているか(=頂点)を示してもらう課題を行った。結果、健常群と斜視群との間で、陰影および肌理で構成された3次元形態認知において差を認めた。動きで構成された3次元形態認知には差を認めなかった。