hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
制御工学的アプローチに基づく適応型スマート学習支援システムの構築

本研究は、昨年までに引き続き、「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」の2つに分けて研究を進めた。前者については,昨年度までに考察した学習者モデルに対して,適応的な学習支援を可能とする学習支援システムについて考察した。このとき,制御工学的アプローチに基づき,制御対象を学習者とし,制御器を教育者と考える。学習者モデルに関しては,学習者に相応しくない目標値(たとえば,難易度の高い目標学習到達度など)が設定された場合,学習意欲が低下することを想定する。言い換えれば,非線形性を有するシステムを制御対象とする。非線形系に対する制御系設計としては,システムの特性を正確に知ることは困難であるため,データ駆動型制御法の考えに基づき,システムパラメータT,Kを必要としない学習支援システムを構築し,数値シミュレーションによって,その有効性を検証した。一方,学習者の到達度に基づいて,講義終了時,すなわち将来的な学習者の到達度を予測することができれば,講義終了時に到達度が低くなると予測される学生を抽出でき,早期に対応することができると考えられる.そこで,後者については,学習支援システムのスマート化に向け,ニューラルネットワークを用いた学習者の到達度を予測するシステムの構築に無手家研究を進めた。具体的には,個々の学習者に対応した学習支援を提供するためのシステム構築を目的として,ニューラルネットワークを用いた学習者到達度予測システムを構築した。さらに,ニューラルネットワークを用いた学習者分類手法の妥当性を検証するために,学習者モデルを用いて生成されたデータを用いてニューラルネットワークを学習し,学習に用いていないデータを用いてデータ分類を行う数値シミュレーションを実施した。本研究については,この3年間において,、「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」の2つに分けて研究を進めてきた。いずれも,当初の計画に沿った形で進められており,また,それぞれの考察は,数値例によってその妥当性が検証されている。最終年度に,個々に考察したシステムを統合することで,「適応型スマート学習支援システム」を構築するが,その準備状況も極めて良好である。本研究は,この3年間で考察を重ねてきた「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」を統合し,『適応型スマート学習支援システム』を構築する。本年度は本研究の集大成となるが,本年度10月までを目途に,このシステムの構築を完成させる。統合の際には,初期データベース構築のためのデータ取得が必要となるため,これを特に,林田が行う。また一方で,学習用コンテンツも必要となり,これについては同時に並行して,中本,大野が担当する。さらに,web配信が可能となる形式に変換する。その際,セキュリティ面での対策についても考察を重ねる。これらの準備が整った上で,11月以降に予定されているMBD基礎研修において,本システムを導入し,その有効性を検証する。また,明らかとなった課題に基づいて,可能な範囲でシステムの改修を行い,再検証を行う。高度情報通信社会の急激な発展によって、遠隔学習や家庭学習にもコンピュータ技術や情報通信技術が導入され、個別学習の形態が少しずつ変化してきている。そのような中で、学習支援システムの果たす役割は極めて大きくなってきている。とくに,同じような学習要求をもつ受講者(学習者)を集約し、場所(空間)を確保する必要があることから、移動を含めた時間・経済面で非常にコストがかかる。したがって、時間・空間的制約を受けない個別学習支援システムが必要となる。一方、効率的に学習を進めるためには、試験のスコアのような学習者の能力だけでなく、学習者の生理的情報(学習意欲や気分など)を考慮しながら、学習者固有の学習支援を行う必要がある。本研究では,適応型スマート学習支援システムの構築について,「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」の2つに分けて研究を行っている。前者については、研究代表者のこれまで培ったデータ駆動型アプローチに基づいて、研究を進めている。平成28年度においては,まず,学習者モデルの構築について考察を進めた。具体的には,学習者を「一次遅れ+むだ時間」系として捉え,学習者の特性を,時定数,システムゲイン,むだ時間で近似する方法を与えた。後者については,上述の個々の学習者のデータをデータベースに格納し,複数の学習者のデータに基づいて,いくつかのクラス(クラスタ)に分類する方法について考察した。また,それぞれのクラス(クラスタ)がどのような特徴を有しているか,上述の3つのパラメータ(時定数,システムゲイン,むだ時間)と対応付けることで明らかにした。なお,ここで用いた学習者データ群は,研究代表者が中心となって進めているモデルベース開発(MBD)基礎研修を受講した約150名のデータ(アンケート調査)と,課題として与えたレポートの採点結果から構成されている。先にも述べたように,本研究は,「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」の2つに分けて研究を行っており,それぞれが初期の目標に沿う形で研究成果をあげている。なお,これらの成果は,国内の学会において既に発表している。今後は,双方を統合する段階に入ると考えている。その段階で,整合性などの問題が発生すると考えているが,発生する問題をあらかじめ予測し,現時点においては,それに対する対策は十分に講じられていると考えている。

とくに,同じような学習要求をもつ受講者(学習者)を集約し、場所(空間)を確保する必要があることから、移動を含めた時間・経済面で非常にコストがかかる。したがって、時間・空間的制約を受けない個別学習支援システムが必要となる。一方、効率的に学習を進めるためには、試験のスコアのような学習者の能力だけでなく、学習者の生理的情報(学習意欲や気分など)を考慮しながら、学習者固有の学習支援を行う必要がある。本研究では,適応型スマート学習支援システムの構築について,「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」の2つに分けて研究を行っている。平成29年度においては,まず,「学習支援機構の構築」について,その学習支援システムの核となるデータベース駆動型モデリング(制御)の部分について,より精度の高い学習者モデルの構築のために,クエリ(要求点)に対する近傍データの抽出に,確率密度推定値に基づいて行う新しい方法を提案し,その有効性を数値例により示した。一方,「学習支援システムのスマート化」については,学習者の特徴抽出に用いるためのクラシファイアシステムの改良を行い,学習過程の効率化に成功した。また,継続的な学習者支援のためには計画的な支援の実行が必要があり,連続的な多目的意思決定手法として対話型多目的強化学習手法を開発した。さらに,ニューラルネットワークを用いた一般的なデータ駆動型制御手法を開発した。これまで、「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」について、2つの研究グループで個々に研究を進めてきたが,これらを統合できるところまで研究を進めることができた。この統合については,そもそも当初の研究計画においても次年度(平成30年度)に行うことを予定しており,まさに計画通りに研究が進められていると考えている。本研究は、昨年までに引き続き、「学習支援機構の構築」と「学習支援システムのスマート化」の2つに分けて研究を進めた。前者については,昨年度までに考察した学習者モデルに対して,適応的な学習支援を可能とする学習支援システムについて考察した。このとき,制御工学的アプローチに基づき,制御対象を学習者とし,制御器を教育者と考える。学習者モデルに関しては,学習者に相応しくない目標値(たとえば,難易度の高い目標学習到達度など)が設定された場合,学習意欲が低下することを想定する。言い換えれば,非線形性を有するシステムを制御対象とする。非線形系に対する制御系設計としては,システムの特性を正確に知ることは困難であるため,データ駆動型制御法の考えに基づき,システムパラメータT,Kを必要としない学習支援システムを構築し,数値シミュレーションによって,その有効性を検証した。一方,学習者の到達度に基づいて,講義終了時,すなわち将来的な学習者の到達度を予測することができれば,講義終了時に到達度が低くなると予測される学生を抽出でき,早期に対応することができると考えられる.そこで,後者については,学習支援システムのスマート化に向け,ニューラルネットワークを用いた学習者の到達度を予測するシステムの構築に無手家研究を進めた。
慢性アルコール性膵炎の発生機序に関する実験的研究

慢性アルコール性膵炎の発生機序は不明である。しかし、膵管挟窄と膵の虚血はその病態生理においては重要な因子であると考えられる。そこで、我々は以下の4群の実験モデル犬を作製し、病理組織像、膵機能、膵組織血流を測定し検討した。A群:胃瘻管を作製し、エタノール2.0g/kg/dayを毎日投与した群、O群:小膵管を結紮切離し、大膵管内にポリエチレンチューブを挿入固定することにより、膵管狭窄を作製した群、AO群:A群とO群を組み合わせた群、C群:開腹のみ。いずれの群も3カ月後に再開腹し検討した。肉眼的にはAO群のみ膵全体の硬度が増しヒト慢性膵炎様であった。AO群の病理組織学的所見はヒト慢性アルコール性膵炎の組織像に類似した所見であった。セクレチン負荷による膵外分泌機能ではAO群において膵液量、アミラーゼ量、重炭酸塩量とも対照群に比較して有意に低下していた。水素ガスクリアランス法による膵組織血流量の測定ではAO群において対照群に比較して有意に低下していた。他の群ではいずれも差は認められなかった。以上の結果より、膵管狭窄はアルコールの障害を増強すること、膵の組織血流が低下は慢性アルコール性膵炎病変の増悪因子となるものと推測された。したがって、本モデルはヒト慢性アルコール性膵炎に類似しており有用である。平成6年度にはアルコール投与(2.0g/kg/day)に膵管狭窄を加えた群の3カ月モデル(以下CAPモデル)を主に作製し、以下の結果を得た。1.肉眼的にはCAP3カ月モデルにおいては膵の高硬度は増強していた。膵管造影像所見でも主膵管の拡張、蛇行が認められた。セクレチン負荷試験による膵外分泌機能では膵液量、アミラーゼ量、重炭酸塩量とも低下していた。膵内分泌機能は差は認められなかった。、病理組織学的所見ではヒト慢性アルコール性膵炎の組織像に類似した所見が得られた。2.水素ガスクリアランス法による膵の組織血流量の測定ではCAP3カ月モデルにおいてコントロール群より有意の低下が認められた。3.CAP3カ月モデルの一部においては肉眼的、レ線にて膵石が慢性アルコール性膵炎モデルとしては世界で初めて確認された。本研究における第一の目的である慢性アルコール性膵炎モデルを作製は肉眼的、膵管造影像、膵外分泌機能、病理組織学的所見のいずれにおいても上述のごとく有用なモデルであることが確認された。第二の目的である経時的に形態像、膵機能、組織像を比較検討し、これらの相互関係を明らかにする点は1、2カ月モデル犬の作製数が少ないために、現時点では検討できていない。平成7年度においてはこれらの実験を継続して行い検討を加える予定である。また、計画の時点では予想されていなかった膵石症が確認されたので、可能であればこの発生機序に関しても研究をすすめたい。慢性アルコール性膵炎の臨床的特徴として、膵形態像(膵管造影像)、膵外分泌機能、膵内分泌機能、病理組織像の間にはそれぞれ乖離があることはよく知られているが、その機序は不明である。そこで、アルコール投与(2.0g/kg/day)に膵管狭窄を加えた群の3カ月モデル(以下CAPモデル)を作製し、膵管造影、病理組織像、および膵機能について検討し以下の結果を得た。1.肉眼的にはCAP3ケ月モデルにおいては膵の高硬度は増強していた。セクレチン負荷試験による膵外分泌機能では膵液量、アミラーゼ量、重炭酸塩量とも対照群に比較して低下していた。病理組織学的所見ではヒト慢性アルコール性膵炎の組織像に類似した所見が得られた。2.水素ガスクリアランス法による膵の組織血流量の測定ではCAP3カ月モデルにおいて対照群より有意の低下が認められた。

3.CAP3カ月モデルの一部においては肉眼的、レ線にて膵石が慢性アルコール性膵炎モデルとしては世界で初めて確認された。以上の結果より、膵管狭窄はアルコールの障害を増強すること、慢性膵炎においては膵の組織血流が低下していること、および本モデルにおいて膵石症が作製できることが確認できた。これらのことは慢性アルコール性膵炎の発生機序を解明する上で極めて有意義である。
次世代通信ネットワークの事業化に関する経営シミュレーション分析

本研究は、高速広帯域な光ファイバーによる次世代通信ネットワーク事業について経営的なシミュレーションを加え、次世代通信ネットワーク事業を推進するための諸条件および問題点をより明確にすることが目的である。平成12年度は、平成11年度の研究成果を踏まえ、以下の項目について重点的に研究を進めた。(1)次世代通信ネットワークを利用するユーザーのコスト負担を軽減する施策を具体的にモデルに内包し、施策の予算規模とユーザーコストの軽減との関係を計算できるようにモデルの変更を進めた。具体的には、事業者の資金調達金利の軽減策などを想定したシミュレーションをおこなった。(2)技術革新を考慮した上で次世代通信事業の設備投資額を再度推定し、平成1112年度に構築したモデルにより詳細なシミュレーションとその結果の分析および検討を進めた。(3)技術的に光ファイバーネットワークとは異なるADSLやCATVによる高速通信ネットワークの事業化について調査研究し、光ファイバーネットワークと技術的、経済的観点から比較検討を行い次世代通信事業の構築手法について考究した。以上の研究の結果、以下のような結果が得られた。1.まず、技術革新によって次世代通信ネットワーク事業に関連する光ファイバーやその他設備機器の調達コストが低下すると事業者の金融費用および減価償却費は削減され、結果として大幅な経常利益の増益効果を生み出すことが明確になった。2.同様に本研究の結果から、資金調達金利が事業者に与える影響は極めて大きなものであり、事業の推進のためには設備投資資金の一部を一定期間無利子で融資する政策が有効であることを具体的な数値計算により示した。本研究は今後、ADSLやCATVネットワークと光ファイバーネットワークの関係、加入者線の光ファイバー化と事業者間での共同利用などについて調査研究を進めていく予定である。本研究は、高速広帯域な光ファイバーネットワークによる次世代通信事業について経営的なシミュレーションを加え、次世代通信事業を推進するための諸条件および問題点をより明確にし、問題解決の方向を検討していくことが目的である。平成11年度は、既存の研究で作成した「情報・通信事業の事業採算モデル」を基本型とし、以下の点を精緻に分析可能なモデルに再構築した。(1)技術革新にともなう、設備投資額の変化とそれが次世代通信ネットワークの事業化に与えるインパクトを算出できるようにモデルの変更を進めた。(2)次世代通信事業者の労働生産性の変化が、事業の採算性に与えるインパクトを算出できるようにモデルの変更を進めた。(3)再構築したモデルにより、次世代通信事業の試験的シミュレートを行い、得られたデータから再構築したモデルの妥当性を検証した。(1)の項目では、技術革新によって次世代通信ネットワーク構築のための投資額がどのように変化するのかを定量的に捉えることが必要である。技術革新のペースと主要な機材の価格変化を精緻に推定する必要がある。平成11年度は情報関連技術について専門家などへのヒアリングを実施して調査を進めた。なお平成11年度には、次世代通信ネットワークを利用するユーザーのコスト負担を軽減する施策を具体的にモデルに内包し、施策の予算規模とユーザーコストの軽減との関係を計算できるようにモデルの変更を進めることを目標としていたが、この点については具体的な施策を調査研究中であり、モデルの変更も次年度に行うこととした。ただし、今年度に再構築したモデルによる試験的シミュレーションにおいても、これまでの研究結果と同様に、事業開始から5年間で投資額の三分の一に限定した無利子あるいは低利融資は、その後15年程度にわたって事業者の採算性向上に貢献することが確認できた。
拡張性と簡便性を両立するデータ流通基盤の汎用的フレームワークと複数分野での実証

様々なデータを分野外の人でも簡単に使えることを目指し、本研究では、データ流通基盤の概念的なフレームワークを提案し、複数分野に適用した実装により評価する。これを達成するために、学術情報流通の基本的な仮説を設定し、これを検証する仮説検証型で研究を進める。仮説にあたる(1)フーレムワーク、これを検証するプロトタイプを(2)データと(3)インターフェイスに分け、計3つの大項目を設定する。(1)では、代表者の研究シーズと複数分野の研究者から抽出したニーズとあわせて、概念的なモデル提案を目指す。プロトタイプは、検証に加え、ニーズ抽出の時にも用い、現実的な議論の工夫とする。(2)は、データ自体に加え、その表現となるメタデータの拡充も含む。(2)および(3)で、データの確認や検証が簡単に可能になるようにする。互いの項目は関連しているが、仮のデータやモックアップ等を用いて、可能な限り独立に進め、外注も利用して効率よく研究を進める。(1)のモデル化の一環として、これまでのリポジトリ機能の調査し、歴史的な位置付けを行った。また、(1)(3)の両面にかかわるプロトタイプ構築について、伝統料理に関するアンケートデータを収集するシステムを構築し、国際会議に投稿中である。(2)について、機関リポジトリ等で公開されている論文から、自動的に関連するデータセットを特定するアルゴリズムを構築し、国内研究会で発表し、国際会議に投稿中である。(3)についてはプロトタイプを構築の上、国際学会等で発表を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。検索という簡便な手法でフレームワークを個別化し、分野別のリポジトリが得られる点が独創的で、フレームワークは分野を越えた学術情報流通基盤となることが期待できる。(1)では、代表者の研究成果である「検索によるデータベース操作」と目的で述べた内包表現を用いて、複数分野の研究者から抽出したニーズとあわせて、概念的なモデル提案を目指す。(1)について、データジャーナル等の調査を行い、内包表現を用いたデータの表現に対する準備を行った。(2)については、科学データを扱う国際アライアンスの会合や国内のワークショップに出席するとともに、いくつかの分野の研究者にインタビューを行い、科学データに関する情報収集を行った。その上で、分担者も多く、すでにe-Scienceとしての研究を始めていた超高層大気分野でのデータベース構築の準備を行った。(3)については、分担者がそれぞれ保有していた技術について発表、論文執筆を行った。各項目について、進捗に多少の差はあるもののおおむね順調に進行している。(1)の重要事項であるプロトタイプ構築について、クラウド上で位置とその関連情報を集積する既存システムを調査した。具体的には、複数分野でのリポジトリを、このシステム上に構築できるかシステムの開発者と打ち合せを行い、目指すインフラのプロトタイプとして利用可能であることを確認した。(2)について、機関リポジトリ等で公開されている論文から、自動的に関連するデータセット(ここでは特定のデータセットを仮定)を特定し、論文からメタデータを自動的に抽出するアルゴリズムとプロトタイプを構築した(国際会議発表予定)。(3)について、主に遺跡関連の情報、位置に関連した情報等のリポジトリを検討し、上述のシステム上に構築を開始した。昨年度までは、主にWebのインターフェイスであったが、スマートフォンでも利用できるようにした。

様々なデータを分野外の人でも簡単に使えることを目指し、本研究では、データ流通基盤の概念的なフレームワークを提案し、複数分野に適用した実装により評価する。これを達成するために、学術情報流通の基本的な仮説を設定し、これを検証する仮説検証型で研究を進める。仮説にあたる(1)フーレムワーク、これを検証するプロトタイプを(2)データと(3)インターフェイスに分け、計3つの大項目を設定する。(1)では、代表者の研究シーズと複数分野の研究者から抽出したニーズとあわせて、概念的なモデル提案を目指す。プロトタイプは、検証に加え、ニーズ抽出の時にも用い、現実的な議論の工夫とする。(2)は、データ自体に加え、その表現となるメタデータの拡充も含む。(2)および(3)で、データの確認や検証が簡単に可能になるようにする。互いの項目は関連しているが、仮のデータやモックアップ等を用いて、可能な限り独立に進め、外注も利用して効率よく研究を進める。(1)のモデル化の一環として、これまでのリポジトリ機能の調査し、歴史的な位置付けを行った。また、(1)(3)の両面にかかわるプロトタイプ構築について、前年度調査したクラウド上で主に位置とその関連情報を集積する既存システムを用いて、小規模ながら考古学分野でのニーズを踏まえて、実際にデータを載せるシステムを構築した。また、伝統料理についてのニーズ調査も行い、同じシステム上でデータを載せるシステムを構築中である。(2)について、機関リポジトリ等で公開されている論文から、自動的に関連するデータセットを特定し、論文からメタデータを自動的に抽出するアルゴリズムとプロトタイプを構築し、国際会議で発表した。当初は特定のデータセットを仮定したものだったが、一般のデータセットに拡張したものを実装し国際会議に投稿準備中である。(1)については、実際のシステム構築と歴史的な考察による理論的モデル化の検討を行い、(2)については一般的なデータセットに対する語彙抽出の実装まで行った。また、(3)については前年度までで一定の成果を得た上に、今年度はスマートフォン向けのアプリを構築し、また、(1)のプロトタイプとの連携も行った。
細胞極性に着目したインスリン分泌細胞効率的分化誘導のための新規培養法の研究

細胞における極性は正常な組織発生や生理機能に必須であり、Insulin producingcell (IPC)の培養法として確立されている三次元培養においても、細胞極性が分化誘導に重要であると考えられている。しかしながら、そのメカニズムは依然不明な点が多く、さらに効率的な分化のための培養法の確立が期待される。本研究では、細胞極性維持に着目し、MSCからIPCへ効率的な分化のための培養法を確立することを目的とする。
草原植物群集における種多様性の維持機構

チェコ共和国Krkonose山における山地草原で主要な草本植物種(いずれもクローナル草本)であるAnthoxanthum alpinum,Deschampsia flaxuosa,Nardus stricta,Festuca rubraの生長、死亡、繁殖の動態とその個体(genet)のサイズと空間分布を調査して、クローナル草本植物群集の多様性維持機構を理論モデルにより研究した。7月に調査地で合計約2000の葉のサンプルを採集し(各種約500サンプル)、DNAを抽出し、DNA RAPDによりこれらのサンプルの個体識別を行った。Festuca rubraでは、1m^2当たり約450-750genetsが確認された。genetの平均サイズは約22cm^2であった。地下茎のクローナル生長率は0.2-0.3/yearであった。また、シュートの死亡率も0.2-0.3/yearであった。genetの出生率を調査地で非破壊的に測定するのはほとんど不可能である。そこで、我々が開発したクローナル植物の空間生長モデルにより出生率の推定を行った。その結果、毎年1m^2当たり4-10の新しいgenetが生まれると、Festuca rubraの個体群は安定的に維持されるということが判明した。調査地で得られた地下茎のクローナル生長率とシュートの死亡率はあまり大きな変動を示さなかった。毎年の環境変動の影響を最も強く受けるのはgenetの出生率であると考えられる(芽生えたばかりの個体の死亡率は非常に高いので)。地下茎のクローナル生長率とシュートの死亡率が上記のような値の時、毎年のgenetの出生率が大きく変動しても(4-10)個体群は安定的に維持されるという、個体群の維持機構がFestuca rubraに働いていることが判明した。また、Festuca rubraの生長動態は、その周りにいる植物の種構成や他種の現存量、つまり種間競争にはほとんど影響されず、むしろFestuca rubra自身の遺伝的な変異による生長動態の変異のほうが顕著であった。従って、群集動態を理解する上で集団の遺伝的構造を解明することは非常に重要である。チェコ共和国のKrkonose山における山地草原の種多様性の維持機構を解明するために、植物集団の生長動態などの生態学的特性と集団の遺伝的構造の解析を行った。調査地ではクローナル草本植物が優占しており、主要な種5種についての調査・解析を現在行っている。本年度は最も優占している種であるFestuca rubra(ウシノケグサ)の遺伝的構造と生態学的特性に関するデータ解析を行った。その他の種に関しては来年度に解析を行い、主要5種の植物の種間関係を解析し、山地草原の種多様性維持機構を解明する予定である。1 Festuca rubraの遺伝的特性と生態学的特性の関係。いくつかのFestuca rubraの株をKrkonose山の調査地より採集し、DNA-RAPD法により13の異なるクローンを確認した。それらのクローンの栽培実験の結果、光のred/far red比によって引き起こされる地上部シュートの生長パターンおよび地下茎の分枝パターンと生長率の可塑性などの生態学的特性がクローン間で有意に異なることがわかった。

様々な生態学的特性を示す遺伝的に異なるクローンから構成されているFestuca rubra個体群は、調査地のような不均一な環境条件を十分有効に利用することが可能であり、個体群の維持機構の重要な要因となっている。2 Festuca rubraのシュートの生長動態と個体群統計学。Krkonose山の調査地において、Festuca rubraのシュート約1000本の生長速度、死亡率、開花率を4年間継続調査したデータを解析した。Festuca rubraのシュートの運命はシュート形成時1年目というごく初期に決定され、その時期を生き延びたシュートはそれ以降はシュート間の競争の影響も殆ど無く、同じようなサイズで安定したシュート個体群へと発展してゆくことがわかった。上記1、2で示された機構により、Festuca rubra個体群が維持されていると結論される。(当初計画との変更点)平成8年10月1日から17日にかけてT.Herbenが来日してデータ解析や研究打ち合わせなどを行う予定であったが、彼の所属する研究所および大学での都合(講義、会議など)により来日する時間的余裕が無くなってしまった。その代わりに鈴木準一郎が平成8年11月27日から12月19日までプラハに滞在して研究打ち合わせなどを行った。チェコ共和国Xrkonose山における山地草原で主要な草本植物種(いずれもクローナル草本)であるAnthoxanthum alpinum,Deschampsia flexuosa,Nardus stricta,Festuca rubraの生長、死亡、繁殖の動態とその個体(genet)のサイズと空間分布を調査して、クローナル草本植物群集の多様性維持機構を理論モデルにより研究した。平成9年度は7月に調査地で合計約2000の葉のサンプルを採集し(各種約500サンプル)、8月から12月にかけてDNAを抽出した。現在、DNA RAPDによりこれらサンプルの個体識別を行っているところである。Festuca rubraに関してのみ、ある程度の結果が得られているので報告する。1m^2当たり約450-750 genetsが確認された。genetの平均サイズは約22cm^2であった。地下茎のクローナル生長率は0.2-0.3/yearであった。また、シュートの死亡率も0.2-0.3/yearであった。genetの出生率を調査地で非破壊的に測定するのはほとんど不可能である。そこで、我々が開発したクローナル植物の空間生長モデルにより出生率の推定を行った。その結果、毎年lm^2当たり4-10の新しいgenetが生まれると、Festuca rubraの個体群は安定的に維持されるということか判明した。調査地で得られた地下茎のクローナル生長率とシュートの死亡率はあまり大きな変動を示さなかった。毎年の環境変動の影響を最も強く受けるのはgenetの出生率であると考えられる(芽生えたばかりの個体の死亡率は非常に高いので)。地下茎のクローナル生長率とシュートの死亡率が上記のような値の時、毎年のgenetの出生率か大きく変動しても(4-10)個体群は安定的に維持されるという、個体群の維持機構がFestuca rubraに働いていることが判明した。他の3種についてもDNARAPDによる個体識別が終了したら、同様な理諭モデルによる解析で草原植物群集の多様性の維持機構を解明する予定である。
非線型問題における特異性の伝播について

非線形双曲型方程式に対する初期値問題について研究している。我々の興味はこの初期値問題に対する大域的理論にある。この問題はまだ完全に解決されていない。その理由の一つは『古典解が大域的に存在しない』、即ち『解に特異点が現れる』為である。また特異点が種々の興味深い現象が現れる要因となっている。従って大域的理論を完成させる為には次の2つの問題『(1)古典解が存在する領域を明確に記述すること,(2)特異点を越えて解を延長すること』を解決しなければならない。では特異点をどう処理するか?例えば代数幾何学においてよく用いられている手法を思い出してみよう。それは「特異点を消す」のである。実際、高次元空間に持ち上げれば「代数多様体の特異点を消すことが出来る」というのが有名な「広中の定理」である。解析学においてもこの考え方を応用する。即ち高次元空間に持ち上げて特異点を消す。こうして得られた解を「幾何学的解」とよぶ。その解は滑らかなので古典理論により高次元空間において一意的に解を延長することが出来る。最後に解を元の空間に射影するのである。この過程において接触幾何学の概念や特異点論の結果が必要となる。先ず最初に上記の手法により単独1階非線形偏微分方程式を研究した。この成果を1999年に米国において出版した著書に詳しく解説した。未解決の問題は残っているが原理は理解出来たので、数年前から2階非線型双曲型偏微分方程式について研究を始めた。或る場合には幾何学的解を大域的に構成することが出来た。そしてその解を基空間に射影するとどういう弱解が得られるかを検討した。これらの成果を纏めたのが"Acta Mathematica Vietnamica"に出版される予定の論文である。今後の課題は「2階非線形双曲型方程式に対する幾何学的理論を完全にすること、及び方程式を一般化すること」である。物理学、特に流体力学、電磁気学、相対性理論等に現れる基礎方程式は概ね非線型双曲型偏微分方程式の形に記述される。この方程式に対する初期値問題について研究した。この問題に対する大域的理論はまだ十分に発展していない。その理由の一つは『古典解が大域的に存在しない』、即ち『解に特異点が現れる』ためである。そして特異点が種々の興味深い現象が現れる要因となっていることが多い。我々の主な目的は『(1)古典解が存在する領域を明確に記述すること,(2)特異点を越えて解を延長すること』である。今年度中に得られた主な成果を列挙する。(1)ガウス曲率が負である曲面を記述する2階非線形双曲型方程式がDarboux-Goursatの意味で可積分である為の必要十分条件を与えたこと、そしてその場合に解曲面の特異性を構成した。(1)はHa Tien Ngoan(Hanoi Inst.of Math.)とD.Kongとの共著論文であるが、その内容は辻幹雄の結果(Banach Center Publ.,39(1997),161-170)を拡張したものである。ここで注意をする必要がある点は「Darboux及びGoursatにより導入された積分可能条件は大変強い」ということである。たとえば数理物理学に現れる多くの基礎方程式が彼等の条件を満たさない。

従って必然的にその様な条件を満たさない方程式を考察することになった。その結果得られたのが次の結果である。(2)或る非線形双曲型方程式のクラスに対してcotangent spaceにおいて解を大域的に構成することが出来ることを示した。そしてその目的の為に「幾何学的解」という概念を導入した。我々の手法は先ず方程式をcotangent spaceの中で表現する。次にその方程式を解くと解の特異点が消える。従って解を大域的に延長することが可能となる。現在、この結果をどこまで一般化出来るかを検討している最中である。物理学に現れる基礎方程式は非線形双曲型偏微分方程式の形に記述されることが多い。これらの方程式に対する大域理論はまだ十分に発展していない。その大きな理由の一つは『古典解が大域的に存在しない』、即ち『解に特異点が現れる』為である。そして特異点の発生が種々の興味深い物理的現象の要因となっていることが多い。我々の主な目的は『(1)古典解が存在する領域を明確に記述すること、(2)特異点を越えて解を延長すること』である。解の特異点の代表的な、かつ重要な例は「衝撃波」である。最近は上記の問題を2階非線形偏微分方程式や1階双曲系に対して考察している。しかし以前は1階非線形偏微分方程式に対して上記の問題を研究していた。今年度の一番大きな成果はその際得られた研究成果を著書として米国から出版したことである。この著書の内容、及び粗い原稿は既に出版社に提出し、出版許可を得ていたが、最終原稿が出来上がったのは今年度であった。実際、出版社からの要望等を受け入れて最後の仕上げをするのに相当に時間を費やした。その後、双曲型Monge-Ampere方程式に対して上記の問題(2)について研究した。我々の手法は特異点を含む解を"cotangent space"の中にまでもち上げ、特異点を消去するのである。それを"幾何学的解"と定義する。幾何学的解は特異点を持たないので古典理論に従って延長することが出来る。この様にして先ず幾何学的解を大域的に構成し、次にそれを基空間に射影すると特異点を含んだ弱解が得られるのである。この過程で可微分写像の特異点論が必要となる。この課題について現在、論文原稿を作成中である。1999年度にAnn.Scuola Normale Sup.Pisa、及びFunkcialaj Ekvaciojに出版された論文に関しては昨年度の研究実績報告書の中で言及したので省略する。物理学に現れる多くの基礎方程式は非線型双曲型方程式の形に記述される。これらの方程式に対する大域的理論がまだ十分に発展していない。その理由の一つは『古典解が大域的に存在しない』、即ち『解に特異点が現れる』為である。そして特異点が種々の興味深い現象が現れる要因となっている。我々の目標は『(1)古典解が存在する領域を明確に記述すること,(2)特異点を越えて解を延長すること』である。解の特異点の代表的な例は衝撃波である。では特異点をどう処理するか?特異点という課題は或る視点から見ると数学が発展する為の原点であった。例えばRiemann面や代数曲面論。そこで用いられている手法は「特異点を消す」のである。
ＮＳＡＩＤ潰瘍のなりやすさとは？：ＣＯＸ２　ＤＮＡメチル化へのピロリ菌感染の関与

COX2はプロスタグランジン産生の鍵酵素である。プロモーター領域にCpG islandが存在しepigeneticな発現制御を受ける可能性がある。各種病態における背景胃粘膜COX2メチル化とその意義を検討した。1臨床例での検討ではHP陽性例では陰性例と比べて胃前庭部粘膜のCOX2メチル化が有意に亢進していた。除菌後例ではCOX2メチル化は陽性例と比べて有意に低値であった。2COX2が高度にメチル化したヒト胃癌細胞KATOIII細胞では脱メチル化剤はCOX2発現が回復した。COX-2プロモーター領域はHP感染によりメチル化が亢進していた。HP感染における潰瘍治癒の遷延に関与する可能性がある。[目的]シクロオキシゲナーゼ(以下COX)はPG産生の鍵酵素であり、胃粘膜防御機構や発癌への関与が指摘されている。COX2は実験潰瘍において潰瘍治癒に重要である。COX2のプロモーター領域にはCpG islandが存在しepigeneticな発現制御を受ける可能性がある。潰瘍発症においては恒常的に発現するCOX1は健常時の胃粘膜防御に、刺激によって誘導されるCOX2は潰瘍治癒に関連する。各種病態における背景胃粘膜COX2メチル化とその意義をヒトおよびスナネズミで検討を行う。[方法]1臨床例での検討:COX2のDNAメチル化は内視鏡下に生検鉗子で採取した胃前庭部粘膜組織よりDNAを抽出して、バイサルファイト・パイロシークエンス法で定量的に解析する。各種胃疾患粘膜COX2 DNAメチル化を検討した。2in vitro検討としてCOX-2DNAが高度メチル化したヒト胃癌細胞を用いて、脱メチル化剤の添加や、COX-2発現誘導剤であるPKC刺激剤の作用を検討した。3スナネズミが胃粘膜COX-2メチル化のモデル動物となり得るかを検討した。[結果]1臨床例での検討では、HP陽性例では陰性例と比べてCOX2のDNAメチル化が亢進していた。また除菌後例ではCOX2メチル化は、陽性例と比べて低値であった。COX2は粘膜再生に重要な因子であることから、HP感染と潰瘍のなりやすさに関連する可能性がある。2KATOIII細胞で検討すると、脱メチル化剤5-aza-dCで同細胞はCOX2mRNA発現が回復した。COX2mRNA発現はメチル化によっても制御されていた。3スナネズミCOX-2DNAのプロモーター領域は未知なためDNA walking法でスナネズミCOX-2ゲノムのプロモーター領域をクローニングした。すると興味深いことに、ヒトよりも更に豊富なCpG islandが認められた。[目的]シクロオキシゲナーゼ(以下COX)は胃粘膜防御機構や発癌への関与している。COX2は潰瘍治癒に重要である。COX2のプロモーター領域にはCGIが存在しepigeneticな発現制御を受ける可能性がある。潰瘍治癒における背景胃粘膜COX2メチル化とその意義をヒトおよびピロリ菌(以下HP)感染モデル動物であるスナネズミ(以下MG)で検討した。[方法]1COX2のDNAメチル化は内視鏡下に生検鉗子で採取した胃前庭部粘膜組織よりDNAを抽出して、バイサルファイト・パイロシークエンス法で定量的に解析した。2HP感染モデル動物であるMGを用いて、COX2メチル化と、酢酸潰瘍時のHP感染の有無によるCOX2発現について検討した。[成果]1HP陽性例では陰性例と比べてCOX2のDNAメチル化が有意に亢進していた。除菌例では陽性例と比べて有意に低値であった。2COX2DNAが高度にメチル化したヒト胃癌細胞であるKATOIII細胞で検討すると、脱メチル化剤5-aza-dCで同細胞はCOX2mRNA発現が回復した。3DNA walking法でMGのCOX-2ゲノムのプロモーター領域をクローニングした。MGではヒトよりも豊富なCpG islandを認めた。HP感染MG胃粘膜および、MG由来胃癌細胞MGC1/2細胞を用いてCOX-2プロモーター領域を検索するとCGIにメチル化を認めた。MGC1/2細胞でも5-aza-dC添加でCOX2mRNA発現が著明に増強した。4HP感染・非感染MGに酢酸潰瘍を作成し経時的な治癒過程と潰瘍辺縁でのCOX2mRNAの発現を検討した。HP感染MGでは潰瘍治癒は非感染MGと比べて遷延している一方で、COX2発現は低値であった。

シクロオキシゲナーゼ(以下COX)はプロスタグランジン産生の鍵酵素であり、胃粘膜防御機構や発癌への関与が指摘されている。COX-2は実験潰瘍において潰瘍治癒に重要である。COX-2のプロモーター領域にはCpG islandが存在しepigeneticな発現制御を受ける可能性がある。H.pylori (以下HP)感染は胃粘膜で様々な遺伝子のDNAメチル化を誘導することから、背景胃粘膜のCOX-2のDNAメチル化の程度が潰瘍発症や発癌に影響する可能性がある。COX-2発現がDNAメチル化により発現誘導が抑制されていると粘膜修復不全となり、潰瘍発症に至る可能性がある。23年度は各種病態における背景胃粘膜COX-2メチル化を検討した。【方法】COX-2メチル化は内視鏡下に生検鉗子で採取した胃前庭部粘膜組織よりDNAを抽出して、バイサルファイト・パイロシークエンス法で定量的に解析した。【結果】1. HP陽性例と陰性例での検討(胃癌、除菌例を除く;n= 81):陽性例では陰性例と比べて有意にCOX-2メチル化が亢進していた(8.3 vs 27.6%; p<0.0001)。2.除菌の影響(n=14):除菌例ではHP陽性例と比べて有意にCOX2メチル化は低値であった(16.6 vs 27.6%; p<0.001)。3.胃癌症例での検討(n=16):内視鏡治療が可能な胃癌症例ではHP陽性非胃癌例と比べてCOX-2メチル化は低値であった(17.4 vs 27.6%; p<0.001)。【結論】HP感染例ではCOX2はメチル化しているが、除菌例では低値であった。一方、胃癌症例ではメチル化は低値の傾向があり、胃粘膜萎縮の進展でCOX-2が脱メチル化し易発現となることが発癌に関与する可能性が示唆された。HP感染者のCOX-2メチル化の程度は潰瘍発症や発癌に関与する可能性があると考えられた。臨床例およびin vitroでの検討はほぼ終了した。DNA walking法によるスナネズミCOX-2ゲノムのプロモーター領域をクローニングにより、ヒトより豊富なCpG islandsを認められ、スナネズミはCOX2メチル化とCOX2mRNA発現の影響の検討に優れた系である可能性があることが示された。酢酸潰瘍の条件設定もほぼ終了しており、順調に研究は進行している。ヒト由来の検体のバイサルファイトパイロシークエンス法によるCOX-2メチル化解析は本学施設で施行可能であり、本年度の検討課題は順調に解析が可能であった。次年度のヒト胃癌細胞での解析も本学の実験施設で検討可能である。現在、最終年度に検討予定であるピロリ菌感染スナネズミにおいても、ヒトで認められたようなCOX-2メチル化がみられるかを検討中である。これまでの検討で、スナネズミ胃はHP感染モデルとなるだけでなく、COX2メチル化についても有用な実験動物となる可能性があることが示された。最終年度において、1HP感染によってCOX-2 DNAメチル化がスナネズミ腺胃で起こるのか、また経時的に変化するかを検討する。2腺胃に酢酸による実験潰瘍を作成し、その経時的なCOX-2mRNAおよび蛋白発現を検討し、HP感染の有無で治癒が影響されるかを比較する。本年度の検討でヒト
自動車側面衝突時の子ども乗員の保護

事故データでは側面衝突時の子ども乗員は頭部が客室内と衝突して,重篤な傷害を受ける場合が多い.しかし,この頭部運動の要因は不明であり,チャイルドシートの法規試験にも考慮されていない.そこで,有限要素解析と実験により頭部衝突の要因を検討した.人体FE有限要素モデルを用いた斜め側突シミュレーションを実施した結果,CRSショルダーハーネスにスラックを与えると,頭部とドアの衝突が発生し,頭部傷害値は閾値に達する大きな値となった.これらから,側突事故における頭部とドアとの衝突は,法規試験では考慮されないCRSのミスユースが要因の一つとなっている可能性が示された.さらに,実車実験を行ったところ,子どもの頭部がCRSから外に出て側面ガラス・ドアと衝突し,大きな頭部傷害値となり,重篤な傷害を受けうることが実証された.事故データでは側面衝突時の子ども乗員は頭部が客室内と衝突して,重篤な傷害を受ける場合が多い.しかし,この頭部運動の要因は不明であり,チャイルドシートの法規試験にも考慮されていない.そこで,有限要素解析と実験により頭部衝突の要因を検討した.人体FE有限要素モデルを用いた斜め側突シミュレーションを実施した結果,CRSショルダーハーネスにスラックを与えると,頭部とドアの衝突が発生し,頭部傷害値は閾値に達する大きな値となった.これらから,側突事故における頭部とドアとの衝突は,法規試験では考慮されないCRSのミスユースが要因の一つとなっている可能性が示された.さらに,実車実験を行ったところ,子どもの頭部がCRSから外に出て側面ガラス・ドアと衝突し,大きな頭部傷害値となり,重篤な傷害を受けうることが実証された.チャイルドシート使用中の子ども乗員の自動車側面衝突事故では,子どもの頭部がドアに衝突し,重篤な傷害を受ける頻度が高い.現在,子どもの側突事故時の傷害防止のためにISOや国連ではチャイルドシートの側面衝突試験法が検討されている.しかし,これらの試験では頭部への衝撃負荷が小さく,頭部傷害が評価できない.本研究は側突事故時の子どもの頭部傷害の要因を明確にすることを目的としており,申請者らが考える仮説(側突事故時の子どもの頭部傷害の要因はチャイルドシートの誤使用と子どもの初期姿勢による)を子どもの衝突ダミーと人体モデルを用いた有限要素解析,およびダミーを使った台車実験によって明らかにする.本年度は米国の事故データから,運動量保存則にもとづき衝突時の車両運動を求めた.衝撃時に車両に加わる速度変化や力積をまとめ,斜めの衝突角度が頭部とドアとの衝突の重要な要因であることを特定した.子どもは自然な姿勢のまま衝突していることが多いこともわかった.また,子どもの生体力学にもとづき,子ども(3歳児)の有限要素モデルを作成し,文献データとの検証を行った.ダミーと比較して,子ども有限要素モデルは屈曲方向は柔らかく,側屈方向はやや柔軟性が低いことがわかった.さらにモデルの修正を行う.実車側面衝突シミュレーションモデルと,台車実験モデルを作成し,両者の乗員応答がよく一致していることを示した.チャイルドシート使用中の子ども乗員の自動車側面衝突事故では,子どもの頭部がドアに衝突し,重篤な傷害を受ける頻度が高い.現在,子どもの側突事故時の傷害防止のためにISOや国連ではチャイルドシートの側面衝突試験法が検討されている.しかし,これらの試験では頭部への衝撃負荷が小さく,頭部傷害が評価できない.本研究は側突事故時の子どもの頭部傷害の要因を明確にすることを目的としており,申請者らが考える仮説(側突事故時の子どもの頭部傷害の要因はチャイルドシートの誤使用と子どもの初期姿勢による)を子どもの衝突ダミーと人体モデルを用いた有限要素解析,およびダミーを使った台車実験によって明らかにする.本年度は米国の事故データにもとづく代表的な事故形態をもとに,車対車衝突実験を実施した.前突車を衝突角度45度にて側突車後席ドアに対して衝突させた.後席衝突側に着座させた子どもダミーは,頭部がシェルから外に飛び出し,頭部がサイドウィンドウガラスおよびドアシルに衝突した.その結果,頭部傷害値は基準値である700を超え,子どもが側突時に重篤な傷害を受ける危険性が示された.実車試験のQ3sの挙動を再現するためのスレッド試験の試験条件を得た.インパクトドアをCRSに衝突させる方式とし,スレッドの斜め方向速度成分が,側突車の横方向速度とおおよそ一致するようにスレッド速度を与えた.さらに,側突車のロール運動,ダミー足部でのドア侵入を反映させた.これらの結果,子どもダミーの頭部,体幹,下肢の挙動は実車試験と同様となった.チャイルドシート使用中の子ども乗員の自動車側面衝突事故では,子どもの頭部がドアに衝突し,重篤な傷害を受ける頻度が高い.現在,子どもの側突事故時の傷害防止のためにISOや国連ではチャイルドシートの側面衝突試験法が検討されている.しかし,これらの試験では頭部への衝撃負荷が小さいこと,および衝撃角度が90度であり,頭部がチャイルドシート内に留まるため,頭部傷害が評価できない.本研究は側突事故時の子どもの頭部傷害の要因を明確にすることを目的としており,申請者らが考える仮説(側突事故時の子どもの頭部傷害の要因はチャイルドシートの誤使用と子どもの初期姿勢による)を子どもの衝突ダミーと人体モデルを用いた有限要素解析,およびダミーを使った台車実験によって明らかにすることを目的とする.事故分析から,衝撃時に車両に加わる速度変化や力積をまとめ,斜めの衝突角度が頭部とドアとの衝突の重要な要因であることを特定した.実車有限要素モデルによる大規模構造解析を行い,子ども乗員の運動を求めた.

計算の効率化のため,車両の側面構造のみを取り出し,ドア外板に実車による有限要素解析から求めた強制変位を与え,チャイルドシートを打撃した.子どもの運動が実車有限要素解析と一致することを確認した.この解析からチャイルドシートを取り付ける際の座席シートベルトの弛み,子どもをチャイルドシートに拘束する際のハーネスの弛みが子ども乗員の体幹および頭部移動量に大きな及ぼすこと,子どもの頭部がチャイルドシートから外に出て頭部に衝突することがわかった.実車斜め側突実験を行い,子どもの頭部がチャイルドシートから外に出て,ドアとの衝突が起きることが確認した.さらに,台上実験をおこない,チャイルドシートのハーネスの弛みや,チェストクリップの欠損がダミー頭部の移動量を増加させ,ドアとの衝突を発生させることが示された.本研究の目的は,実際の側突事故において子どもの頭部がチャイルドシートのシェルから外に出て,客室内に衝突して重篤な傷害を受けるメカニズムを明らかにすることにある.実車実験とスレッド試験によって子ども乗員の挙動に影響を及ぼすのは,前方・横方向成分を含めた車両速度の時間変化,およびCRSとドアの接触位置であることが明確となった.24年度が最終年度であるため、記入しない。実車実験とスレッド試験によって,側突事故において子どもの頭部がどのようにチャイルドシートのシェルから外に出て,客室内に衝突するかを示すことができた.今後,シミュレーションや台上試験によって,チャイルドシートのミスユースや子どもの初期姿勢がどのように頭部軌跡や傷害に影響を及ぼすかを明らかにする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
小学校教員の英語発音能力向上プログラムの開発と検証：対面指導と遠隔教育の比較

本研究の目的は、小学校教員の英語発音能力と指導力を向上するためのプログラム開発とその効果の検証を行うことである。具体的には、小学校で必要となる語句や文に重点を置いた発音指導教材を編成し、それを用いて小学校教員に対して継続的な訓練を実施し、その学習プロセスと成果の検証を試みた。当初の計画では、対面指導を実施するグループと、タブレット端末で遠隔指導を行うグループに分けて指導の効果を比較することが目的の一つであったが、多忙を極める現場教員が本務に加えてタブレット端末で指導を受ける時間を捻出することは予想以上に困難であった。そこで、タブレット端末は対面指導の補助的手段や、学習の進捗変化を記録するためのツールとして活用し、研究の主眼を対面指導の実証分析に置くことにした。具体的には、複数のタブレット端末にモデルとなる映像付きの音声モデルを準備しておき、参加者が必要に応じて適宜個人的に参照できるような支援ツールとして活用したり、タブレット端末や指導者に装着したアクションカメラによって指導の様子を記録し、その映像を元に対面指導の詳細な分析を行った。初年度および次年度では、小学校教員向けに考案した発音の問題点を改善するためのプログラムを用いてワークショップを開催し、指導の経過や受講者の変化、また指導前後の受講生の発音に対する認識の変化を質問紙によって調査した。最終年度では、始めの2年間に実施した小学校指導者向けのセミナー等で得られた指導場面のデータを、指導者の助言内容や時間、回数、受講者の発音スキルの変容について分析を行ない、その成果を学会で発表した。また対面での個別指導の過程を可視化する方法を研究し、一定の道筋をつけた。本研究を通じて、小学校教員に対して発音スキルに関する対面指導が短期間でどの程度の効果を生むか、より効果的な指導のためにどのような指導が求められるかがある程度明らかになった。平成28年度は、教材作成や指導セミナーに必要な情報収集を行った。靜は、2016年9月に北星学園大学において開催された大学英語教育学会第55回国際大会および2016年10月にドイツ、アルテンベルクにて開催されたThe English Week 2016において、発音指導に関する多くの知見を得た。淡路は、2016年5月兵庫県姫路市で開催された「リンクス読み書き支援講座(第2回)英語が苦手な生徒への指導の工夫音から文字へつなげる理論と実践」と題するセミナーや、2016年12月に大阪教育大学天王寺キャンパスで開催された「小学校英語教科化に向けた専門性向上のための講習の開発・実施事業:CLIL(内容言語統合型学習)ワークショップーフィンランドの初等英語教育に学ぶ」において、小学校英語活動や発音・読み書き指導に関する情報収集を行なうとともに、2016年12月にはシンガポール国立大学で開催されたSLaSIC国際大会でICT活用について発表した。実験については、一定期間継続的な指導に入る前のプロトタイプとして、平成29年3月5日に早稲田大学で開催された言語教育エキスポにおいて、24名の小学校英語指導者に対して、対面個別指導の実施およびその効果測定を行った。指導に使用した教材は今回の研究のために作成した独自教材を用い、全体を2分割して研究分担者2名がそれぞれの指導に当たった。指導の前後に同一の発音チェック課題を各参加者が読み上げるのをタブレット端末により録画した。指導の過程はすべてウェアラブルカメラにより記録した。参加者には指導の内容や効果に関する質問紙による調査を指導終了後に実施した。現在、これらの変化や指導の効果、参加者自身の発音や発音指導に対する態度や意識の変化などについて、研究分担者で分析を進めている。この成果は、関東甲信越英語教育学会で口頭発表する予定である。同一の参加者について継続的に指導を行う環境の確保と、遠隔教育の実施環境整備に時間がかかっているが、これらは平成29年度中には準備を進め、平成28年度に実施したプロトタイプの検証結果を踏まえ、継続的な指導の効果顕彰に入る予定である。平成29年度は、前年度に言語エキスポにおいて実施した小学校教員対象の発音トレーニング講座を開催し、様々なレベルの小学校教員および小学校の英語指導に携わる関係者の音声スキルの実態を把握し、効果的な指導方法および教材の開発を行った。参加者の指導前後の基本的な発音要素を含む課題文の音読を記録し、その映像を後日採点することにより、講座におけるトレーニングの効果を測定した。指導者と受講者の間の1対1の指導については、指導助言の内容と受講者の反応を記録した。前年度に得られたデータと比較を行い、指導効果を示すデータの信頼性を検証した。なお、同様の講座は次年度も実施する予定である。これまで開発してきた教材や手法をを応用することにより、小学生対象の指導場面における発音データの収集や指導方法の検証も行った。2017年9月には、板橋区立高島第五小学校において、約100名の小学生を対象に英語の歌を使った発音指導の講座を開催し、小学生の音声スキルの実態と、小学校現場での音声指導の課題について調査を行った。2017年11月に、大阪府守口市立さつき学園において、約70名の小学生を対象に英語の歌を同様の内容と方法で指導した。これらの講座においては、教員のモデルに代わる情報として、タブレット端末を活用したモデルの提示を行い、その効果検証を行った。これらの実践結果と成果は、関東甲信越英語教育学会第41回新潟研究大会において発表報告を行った。小学校教員が必要としている音声スキルに関する課題の分析と、それらに対する指導方法及び教材の開発は順調に進んでいる。