hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロボットとの随伴性と対話関係構築

そこで、対話相手がロボットである場合でも、ロボットからの身体的接触が対話相手であるロボットの印象を向上させるかどうかを、特に身体接触があることによってロボットに対する負の感情(negative feeling)を抑制できるかどうかを、最後通牒ゲームを用いて検討した。具体的には、実験参加者に対してロボットが不公平な分配を提案する際に身体的接触を行う場合と行わない場合とで、不公平感に関連するとされるMFN(Medial Frontal Negativity)と呼ばれる脳波が出るかどうかを検討した。その結果、MFNは身体的接触がある場合よりもない場合で強く出現した。このことは、ロボットによる身体的接触がロボットに対する不公平感を抑制したことを示している。今後、このような身体的接触をロボットによるカウンセリングや教育の場面へ応用することが期待される。【2】生物性・ヒト性認知の発達機構の解明乳児がロボットと人をどのように認知・弁別しているのかについて発達認知神経科学的手法を用いて研究した。動作の滑らかさと見かけの関係を明確にするため、ロボット・アンドロイド・ヒトが同じ動作(把握など)を行っている場面を呈示した場合の、mu-suppressionを分析した結果、ヒトと外見が酷似したアンドロイドで動作が呈示された場合は、外見がヒトと異なるロボットで呈された場合と比較してmu-sppuressionの度合いが大きいことが明らかになった。アンドロイドとロボットの動作は同一であった。この結果は、発達初期から見かけと動作(の認知)が相互作用していることを示唆している。【3】ヒト性認知が知識獲得に与える影響の解明幼児は、質問者の質問に強い肯定バイアスを示すことが報告されている。例えば、赤いリンゴを見せて、「これ青い?」と問うと、「YES」と応えてしまう。今年度は、ヒト以外のエージェントに対しても、こうした肯定バイアスを示すか否かを検討した。ビデオ映像に、ヒトおよびロボットが物に関する質問を発する場面を45歳児に呈示し、それに対する回答を記録した。その結果、4,5歳児は、ロボットの質問に対しても肯定バイアスを示すことがわかった。また、成人を対象に、社会的な応答を返す社会的ロボットと社会的応答を返さない非社会的ロボットを見ているときの脳活動を計測したところ、非社会的ロボット条件に比べて、社会的ロボット条件では、右の島皮質の有意な活動がみられた。まず、刺激の見た目の不気味さの原因と不気味さが有する認知機能を、不気味さの度合いの異なる103種類の魚の各画像を見た直後の、カテゴリー判別、方向判別、空間的注意捕捉、ドット・プローブ検出の各課題の成績により検討した。その結果、カテゴリー化が困難なときに不気味さが生じ、不気味だと感じた時にはその後の知覚的な判断が遅れる可能性が示された。この結果は、ロボットにおける不気味の谷現象に対する新しい解釈の可能性を示唆している。(植田)。
河川における人為的環境改変が回遊性魚類に与える生態的・遺伝的影響

本研究では、河川の急激な人為的改変に伴う水生動物への生態的・遺伝的影響を総合的に評価するためのモデル研究として、河川生態系において食物連鎖の最高位に位置し、また河川の環境変化に最も影響を受け易いと考えられる遡河回遊性魚類を調査対象にして、堰堤やダムの建設によって、その生活史特性や集団の遺伝子組成にその後どのような変化が生じるのかを明らかにすることを目的とした。具体的には、近年に河川の中-上流域に砂防堰堤が設置された河川を選定し、渓流性遊泳魚のアメマスおよび造巣産卵魚のイトヨを対象回遊性魚類として、各種の陸封性個体群の生活史形質、および遺伝的変異性と分化の程度を、近隣に位置する堰堤のない河川個体群と比較することによって、人為工作物建設に伴う生物的撹乱の度合を評価した。その結果、錦多峰川では堰堤の設置に伴い、その上流部に河川で一生を送るイトヨの河川型集団が形成されていることが確認された。この上流部の河川型イトヨ集団は、下流域に生息する遡河回遊性の集団と比較して、遺伝的組成が異なるとともに、その生活史特性においても寿命の延長化、成熟体サイズの小型化、繁殖期の長期化、およびクラッチサイズの減少などの変化が認められた。こうした堰堤建設に伴う遡河回遊性魚類への生態的・遺伝的影響に関しては、アメマスでも認められ、礼文島の河川堰堤上部に形成された陸封集団は小型かつ幼形成塾を示し、また遺伝的変異性が乏しい状態にあることが検証された。以上のように、本研究では河川に人為的工作物が建設されることに伴って、通し回遊性魚類に著しい遺伝的および生態的変化をもららすことが実証されたことから、今後こうした工作物を河川に設置しない方向で河川改修のあり方を再検討する必要がある。研究は当初の実施計画どおり、ほぼ順調に進行した。1)イトヨについては、20数年前に蒸留部に砂防堰堤が建設された錦多峰川において、生活史調査とアロザイム解析による集団遺伝学的解析を行った。その結果、加硫域には遡河回遊型集団が生息するのに対し、堰堤の上流部では陸封された遡河型集団が生活史を変化させ、河川型集団が形成されたことが確認された。この河川型集団は、祖先にあたる遡河型集団と比較して、成熟サイズが小型化し、結果としてクラッチサイズを減少させたが、反面繁殖期間を長期化させることによって、淡水環境に適応した生活史を進化させたと推測される。また、遺伝的集団解析によって、河川型集団は遺伝子型頻度において遡河型集団と差異はなく、この生活2型は同一繁殖集団を維持していることが示された。一方、2)アメマスに関しては、礼文島の起登臼川で調査した。その結果、この川の中流域に20年ほど前に建設された落差工の上流域には、遡河型が隔離され、小型で成熟する河川型の雌雄集団が形成されていることが判明した。この落差工を境にした、下流域の遡河型と、河川型集団の遺伝的異同については、ミニサテライトDNAを用いて現在解析中である。しかし、これまでの解析結果では、河川型集団の遺伝的変異性はきわめて小さく、この集団が過去にボトルネックを被った経歴を持つようだという、興味深い示唆が得られている。

本研究では、河川の急激な人為的改変に伴う水生動物への生態的・遺伝的影響を総合的に評価するためのモデル研究として、河川生態形において食物連鎖の最高位に位置し、また河川の環境変化に最も影響を受け易いと考えられる遡河回遊性魚類を調査対象にして、堰堤やダムの建設によって、その生活史特性や集団の遺伝子組成にその後どのような変化が生じるのかを明らかにすることを目的とした。具体的には、近年に河川の中-上流域に砂防堰堤が設置された河川を選定し、渓流性遊泳魚のアメマスおよび造巣産卵魚のイトヨを対象回遊性魚類として、各種の陸封性個体群の生活史形質、および遺伝的変異性と分化の程度、近隣に位置する堰堤のない河川個体群と比較することによって、人為工作物建設に伴う生物的撹乱の度合を評価した。その結果、錦多峰川では堰堤の設置に伴い、その上流部に河川で一生を送るイトヨの河川型集団が形成されていることが確認された。この上流部の河川型イトヨ集団は、下流域に生息する遡河回遊性の集団と比較して、遺伝的組成が異なるとともに、その生活史特性においても寿命の延長化、成熟体サイズの小型化、繁殖期の長期化、およびクラッチサイズの減少などの変化が認められた。こうした堰堤建設に伴う遡河回遊性魚類への生態的・遺伝的影響に関しては、アメマスでも認められ、堰堤上部に形成された陸封集団は小型かつ幼形成熟を示し、また遺伝的変異性が乏しい状態にあることが検証された。以上のように、本研究では河川に人為的工作物が建設されることに伴って、通し回遊性魚類に著しい遺伝的および生態的変化をもららすことか実証されたことから、今後こうした工作物を河川に設置しない方向で河川改修のあり方を再検討する必要がある。
構造物-地盤-流体系の動的相互作用に着目した防波堤構造物の地震時変状機構の解明

1995年兵庫県南部地震では、神戸港の混成式防波堤において最大2.6mに至る大きな沈下が発生した。本研究では、既往の現地水中音響学的調査や要素試験結果の再検討、および直下地盤内の初期応力解析より、防波堤の地震時沈下にかかわる主メカニズムとして,(1)直下地盤の非排水繰り返し揺れ込み変形、および、(2)マウンド粗粒材の基礎地盤内への埋没、に着目し、遠心力場震動実験によりこれらの発現過程および影響水準を調査した。その結果得られた知見をまとめると次のようである。(1)過剰間隙圧応答より防波堤中央直下地盤浅部では振動載荷中過剰間隙圧が負となるのに対し,下部では振動初期より急激な間隙圧上昇が計測された(ただし、いずれの深度でも液状化には至らない)。地盤およびマウンド内で計測した加速度記録より、地盤下部に比べ地盤上部では地盤剛性が保持されていると考えられる。また高速度CCDカメラ画像より、地盤ひずみは振動載荷中に発達し,地盤上層に比べ中層もしくは下層の方が大きく変形(鉛直方向に圧縮、水平方向に伸張)した。自重応力解析より直下地盤浅部において大きな初期せん断応力が作用する。一方、異方圧密状態からの非排水繰り返しねじりせん断試験結果によると、応力経路が変相線に到達後、軸ひずみ(初期の最大主応力方向である鉛直方向に圧縮、水平方向に伸張)が大きく発達するが、初期せん断応力比が大きい場合に変相時の残留有効拘束圧が小さく軸ひずみの進展も顕著となり、前述の地盤変形分布性状と合致する。(2)マウンド材と基礎地盤材料の粒径コントラストが大きい場合、マウンド巨粒材の基礎地盤中への埋没(物質移動)が生じる。本実験では埋没による沈下寄与分は巨粒材直径程度となった。1995年兵庫県南部地震では、神戸港の混成式防波堤において最大2.5mを超える大きな沈下が発生した。これまでの現地調査及び実験的検討の結果、沈下の主メカニズムとして、応力状態が変相線に到達して後土の剛性が大きく減少する「揺れ込みせん断変形」が挙げられる。一方でレキ材盛土の振動実験結果によると、粗粒材が基礎地盤内に埋没し、盛土が大きく変状することが報告されている。本研究ではまず、通常重力場および30g遠心加速度場における模型振動実験を通して、基礎地盤の揺れ込みせん断変形やマウンド材埋没、すなわち物質移動による防波堤沈下のメカニズムや発達過程の観察、およびそれぞれのメカニズムの影響水準について検討した。通常重力場での振動実験の結果、以下の知見を得た:(1)防波堤本体の沈下は、直下地盤の過剰間隙水圧の急激な変動とともに進行し、加振終了とともに収束する。(2)マウンド直下浅部地盤においては残留間隙水圧が比較的小さな時点より変相が生じている。(3)上記より防波堤沈下の主たるメカニズムとして基礎地盤の「揺れ込みせん断変形」が挙げられる。(4)地盤材とマウンド材の粒径コントラストが大きい場合、振動載荷によりマウンド材が地盤中に埋没する「物質移動」が生じた。本実験結果によると、「物質移動」による沈下寄与分は防波堤天端沈下量に対し数10%に及んだ。次に、より実物に近い応力レベルにおける混成堤一地盤系の変状機構を観察するために30g遠心力場にて振動実験を実施した結果、前述の通常重力場実験で得られた知見が確認できた。特に遠心力場振動実験では、高速度CCDカメラで撮影した模型変形画像よりケーソン直下地盤のひずみの時間経過を読み取ったところ、振動載荷中に地盤水平伸張ひずみが進展・終息し、揺れ込みせん断変形による地盤の変形過程が確認できた。
中心体に局在するセリン・スレオニンキナーゼLD1分子の機能

細胞分裂の調節に関与するタンパク質リン酸化酵素の遺伝子を探索し新しいセリンスレオニンキナーゼLD1のcDNAを得た。まず、この遺伝子産物がセリン・スレオニンキナーゼであるあことをin vitro translation法、免疫沈降法により得られた産物のヒストンリン酸化能により確認した。昨年度の本研究で作成した抗LD1モノクローナル抗体を用いて免疫組織染色の条件を検討し、LD1は細胞質と中心体に局在すること、特に細胞質ではチューブリンに似た繊維状の分布を示した。さらに、キナーゼドメイン以外の配列の重要性を調べるため挿入突然変異を導入したところ、N末の構造がキナーゼの活性に重要であることが示唆された。LD1は我々が独自にクローン化し一連の解析を進めてきた分子であるが全く同じ遺伝子をクローニングしたとの報告が海外の3グループからあいついだ。我々は信頼性のある複数の抗体、細胞内の局在に関する慎重な検討、精製した酵素標品によるキナーゼ活性の確認をめざしていたので残念ながら発見の第一報を掲載する機会は失った。しかしながら活性を保持したリコンビナントLD1の精製、細胞内局在性という点でこの分子の機能の解析では一歩進んだ成果を上げていると考えており、近く成果の一部を出版する予定である。
ケモカインとそのレセプターによる移植片対宿主病の臓器傷害の制御に関する研究

移植片対宿主病(GVHD)の発症機序は、二次リンパ組織内で、ホスト抗原提示細胞により活性化されたドナーT細胞が、標的臓器へ浸潤することによって引きおこされると考えられており、この過程が増幅されることにより、組織傷害が高度になる。この過程にはケモカインの関与が予想され、ケモカインが急性GVHDの臓器傷害の治療標的になりうるかどうかを検討するのが本研究の目的である。まず、1)動物モデルとして、MHC抗原不適合急性GVHDモデルマウス(ドナー:C57BL/6(B6)、ホスト:(C57BL/6 X DBA/2)F1(B6D2F1))を用いた。ホストマウスには13Gyの放射線を全身照射した。2)標的臓器(肝、腸管)の急性GVHDによるケモカインの発現変化を経時的に検討した結果、肝においては、GVHD初期より、Th1ケモカイン(Mig/CXCL9,IP-10/CXCL10)、Th2ケモカイン(TARC, MDC)、MIP-1alpha,-1beta, RANTES, KCの発現増強が認められた。一方、腸管においては、主に、Th1ケモカイン,MIP-1alpha,-1beta, MCP-1,-3,LTNの発現増強がみられた。以上より、肝と腸管の標的臓器の候補ケモカインとして、Th1ケモカインとそのレセプターであるCXCR3に焦点をしぼった。3)GVHD誘導時よりIP-10アンタゴニスト投与群は、コントロール群に比較して、有意に臓器傷害が軽減した。4)CXCR3を発現させたCD4+CD25+抑制T細胞(Treg)を作成し、移入することで、肝、腸管の標的臓器に集積させ、GVHDが軽減するかどうかを検討した。その結果、CXCR3-Treg細胞移入群は、Treg細胞移入群に比較して、臨床的にも有意にGVHD変化は軽減し、病理組織学的にも標的臓器のGVHD変化は著明に軽減した。移植片対宿主病(graft-versus-host disease ; GVHD)の発症機序は、二次リンパ組織内で、ホスト抗原提示細胞により活性化されたドナーT細胞が、標的臓器へ浸潤することによって引きおこされると考えられており、この過程が増幅されることにより、組織傷害が高度になる。まず、1)動物モデルとして、MHC抗原不適合急性GVHDモデルマウス(ドナー:C57BL/6(B6)、ホスト:(C57BL/6 X DBA/2)F1(BDF1))を用いた。2)標的臓器(肝、腸管、皮膚)の急性GVHDによるケモカインの発現変化を経時的(1-5週)に検討した。まず、20種類のケモカインプライマーを用い、リアルタイム定量PCRにて、ケモカインの発現を検討した。肝では、MIP-1alphaをはじめとした数種類のケモカイン、腸管では、MCP-1,RANTESなどのケモカイン、皮膚では、MCP-1などのケモカインの発現増強が認められた。これらの候補ケモカインを免疫組織染色にて、確認した。3)次に、いくつかの候補

ケモカインのN末端を切除したケモカインアンタゴニストを作成し、マウス生体内に遺伝子導入し、また、一方は、ドナー細胞とアンタゴニストを反応させた後にホストマウスに移入し、各臓器の傷害の変化および骨髄への生着やGVT効果を、現在検討している。移植片対宿主病(GVHD)の発症機序は、二次リンパ組織内で、ホスト抗原提示細胞により活性化されたドナーT細胞が、標的臓器へ浸潤することによって引きおこされると考えられており、この過程が増幅されることにより、組織傷害が高度になる。この過程にはケモカインの関与が予想され、ケモカインが急性GVHDの臓器傷害の治療標的になりうるかどうかを検討するのが本研究の目的である。動物モデルとして、MHC抗原不適合急性GVHDモデルマウス、即ち、ドナーにはC57BL/6、ホストには放射線照射したB6D2F1を用いた。平成17年度に、標的臓器(肝、腸管)の急性GVHDによるケモカインの発現変化を経時的に検討した結果、両臓器において、GVHD初期より、それぞれ数種類のケモカインの発現増強が認められ、これらの中で共通にはTh1ケモカイン(Mig/CXCL9,IP-10/CXCL10)の発現増強があった。このため、肝と腸管の標的臓器の候補ケモカインとして、Th1ケモカインとそのレセプターであるCXCR3に焦点をしぼった。平成18年度は、CXCR3を強制発現させたCD4+CD25+抑制T細胞(Treg)を作成し、移入することで、GVHDが軽減するかどうかを検討した。その結果、CXCR3-Treg細胞移入群は、Treg細胞移入群に比較して、臨床的にも有意にGVHD変化は軽減し、病理組織学的にも標的臓器のGVHD変化は著明に軽減した。このことは、多くのCXCR3-Treg細胞がTh1ケモカイン発現標的臓器に集積したためであった。
Forensic DNA Phenotyping（FDP）による身長予測

ボランティア150名において身長に関連したDNAの解析を行った。アジア地域で身長に有意な関連の見られる15 SNPについて解析を行い、多くのSNPで効果アリルに従った結果が得られている。rs3771381(ZNF638近傍)、rs11970475(UBD)、rs2251830(HCG22)、rs3809128(CNPY2)等の因子寄与率の高いSNPでは強い影響力が確認されたが、rs10448080(EXTL3)、rs4733789(MYC)等においては身長との関連性を確認することは出来ず、因子寄与率も比較的高いrs258324(CDK10)においては逆の効果を示す結果となった。原因としてサンプルの不足、アジア地域内での差異の影響も考えられる。身長との関連が確認された9 SNPにおいて、効果Allele保有数をスコアとして身長との相関関係を算出したところ、相関係数は男性=0.303女性=0.293であった。現在までの結果およびGWAS研究から、身長を予測する上では更に多くの身長関連SNPの解析が必要であり、特定人種・民族に利用するには人種特異的なSNPの選択も必要だと考えられる。また同じアジア地域においても差異は存在しており、より日本人において影響力の高いSNPの検討は必要な状況である。今後の予定としてアジア・ヨーロッパの両地域において、共通して身長と関連した報告のある遺伝子領域(ZBTB38、CABLES1、GDF5、HIST1H2BF、HMGA2等のIntronおよび近傍に存在するSNP)と日本人との身長との関連を解析し、SNaPshot Multiplex Systemを用いた簡便迅速なSNP検出法の開発を行う予定である。2017年度における「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」の改定に伴い、倫理委員会の承認を得るのに遅れが生じた。そのため研究において必須となるボランティア募集開始に遅れを生じることとなった。現在、優先度が高いと推測される身長関連SNPを選択し、Primerの設計を行っている。選択にあたって「ヨーロッパ・アジアの両者において高い関連性を有するSNP(または近傍のSNP)」「アジアで高い関連性を有するSNP」を中心に選択している。SNPの選択にあたり、連鎖不平衡に関連して近傍に偏っていないかを考慮すべきである。またヨーロッパでは高い因子寄与率を有するもアジアではその効果が示されない場合が少なからず存在するが、地域・人種によるAllele出現頻度に関連したものも多く[効果Allele出現頻度例:rs4272(CDK6)EU=0.224 ASIA=0.100、rs2638953(CCDC91)EU=0.318、ASIA=0.042]、近傍において関連を示唆される連鎖関係にあるSNPの検討も行うべきである。同様にアジアにおいて効果が示されるも他地域において効果が示されない場合も存在しているが[例:rs10519302(CYP19A1) EU=0.050、ASIA=0.305]、同地域内での身長の差異に関与する可能性も考て扱うべきである。上記を踏まえて選択されたSNPと日本人身長との関連を解析・検討した後、その解析結果からSNaPshot Multiplex Systemを用いた簡便迅速なSNP検出法の開発を行う予定である。DNAからの外的特徴の予測は、法医遺伝学の分野でForensic DNA Phenotyping(FDP)として知られている。現在までに眼色や髪色、髪の形質等の報告がなされているが、外的特徴(髪色、眼色、肌色など)による表現型の差が少ない日本では、FDP研究において後れを取っている現状である。本研究は日本人においても差の見られる身体的特徴として、DNAからの身長(補足的事項として体型)推定を目的に研究を行っており、研究遂行にはボランティアによる試料提供が必要不可欠である。2017年4月における「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」の改定に伴った倫理委員会での承認を得た後に試料提供者の公募を行い、現在までに70人の募集が得られた。試料提供者からはDNA抽出サンプルの採取、身体測定(身長必須、体重は同意の得られた者のみ)および、体型に関連したアンケート調査を行い、得られた試料からのDNA抽出およびデータ整理を完了している。現在は研究施設外での試料提供者の公募体制も確立しており、他施設での施設利用許可によってIC取得場所が確保され、持ち運び型身長測定器を用いる事で、試料提供者の連絡に対してより迅速に対応できる体制が整っている状態である。内定後での倫理委員会申請予定であったが、2017年4月における「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」の改定に伴い、研究の承認を得るのに遅れが生じた。そのため、研究において必須となるボランティア募集の開始に後れを生じることとなった。また身体的特徴という研究内容から、試料提供者の募集状況に性別での偏りが見られることも原因にあげられる。

rs3771381(ZNF638近傍)、rs11970475(UBD)、rs2251830(HCG22)、rs3809128(CNPY2)等の因子寄与率の高いSNPでは強い影響力が確認されたが、rs10448080(EXTL3)、rs4733789(MYC)等においては身長との関連性を確認することは出来ず、因子寄与率も比較的高いrs258324(CDK10)においては逆の効果を示す結果となった。原因としてサンプルの不足、アジア地域内での差異の影響も考えられる。身長との関連が確認された9 SNPにおいて、効果Allele保有数をスコアとして身長との相関関係を算出したところ、相関係数は男性=0.303女性=0.293であった。現在までの結果およびGWAS研究から、身長を予測する上では更に多くの身長関連SNPの解析が必要であり、特定人種・民族に利用するには人種特異的なSNPの選択も必要だと考えられる。また同じアジア地域においても差異は存在しており、より日本人において影響力の高いSNPの検討は必要な状況である。今後の予定としてアジア・ヨーロッパの両地域において、共通して身長と関連した報告のある遺伝子領域(ZBTB38、CABLES1、GDF5、HIST1H2BF、HMGA2等のIntronおよび近傍に存在するSNP)と日本人との身長との関連を解析し、SNaPshot Multiplex Systemを用いた簡便迅速なSNP検出法の開発を行う予定である。2017年度における「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」の改定に伴い、倫理委員会の承認を得るのに遅れが生じた。そのため研究において必須となるボランティア募集開始に遅れを生じることとなった。現在募集を行っている施設以外での試料提供者募集施設を検討することで、募集開始の遅れによる研究の遅れに対応できると考える。また性別的偏りに対しては、各々の募集定員に達した時点で性別を限定した募集に切り替え、定員に達した性別からの解析を開始したいと考えている。これにより極端に偏りが見られた場合でも結果に影響することなく検討が可能であると考えている。現在、優先度が高いと推測される身長関連SNPを選択し、Primerの設計を行っている。選択にあたって「ヨーロッパ・アジアの両者において高い関連性を有するSNP(または近傍のSNP)」「アジアで高い関連性を有するSNP」を中心に選択している。SNPの選択にあたり、連鎖不平衡に関連して近傍に偏っていないかを考慮すべきである。またヨーロッパでは高い因子寄与率を有するもアジアではその効果が示されない場合が少なからず存在するが、地域・人種によるAllele出現頻度に関連したものも多く[効果Allele出現頻度例:rs4272(CDK6)EU=0.224 ASIA=0.100、rs2638953(CCDC91)EU=0.318、ASIA=0.042]、近傍において関連を示唆される連鎖関係にあるSNPの検討も行うべきである。同様にアジアにおいて効果が示されるも他地域において効果が示されない場合も存在しているが[例:rs10519302(CYP19A1) EU=0.050、ASIA=0.305]、同地域内での身長の差異に関与する可能性も考て扱うべきである。上記を踏まえて選択されたSNPと日本人身長との関連を解析・検討した後、その解析結果からSNaPshot Multiplex Systemを用いた簡便迅速なSNP検出法の開発を行う予定である。2017年4月における「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」の改定に伴い、倫理委員会での研究承認を得るのに大幅な遅れが生じた。
障害者就労支援分野におけるスーパーバイザー熟達過程の探索的検討及び促進要因の解明

職業リハビリテーション分野において、高い専門性を有する支援者を育成するためには、職場内におけるスーパービジョンが不可欠であり、スーパービジョンを実施できるスーパーバイザーの育成が必要である。本研究では、職業リハビリテーション分野のスーパーバイザーを育成するための基礎資料の収集を目指す。具体的には、スーパーバイザーとしての熟達過程に関する探索的な検討、スーパーバイザーに求められる資質の明確化、全国の職業リハビリテーション機関で働くスーパーバイザーの資質の習得状況の把握やスーパーバイザーとしての熟達を促進する要因の解明を行う。
再結合般化を支えるメカニズムの基礎的研究

ヒトの言語運用にとって重要な機能である再結合般化の基礎的・段階的なメカニズムについて、実験的に検討した。弁別訓練と逆転学習を組み合わせた実験により、コモンマーモセットにおいて、単語の組み合わせや文章構成の前提能力となる単一・複合要素の弁別が可能であること、その弁別は組み合わせたことのない要素へ般化すること、が示された。この知見を活用することにより、言語運用に困難がある場合や、損傷を受けた場合の習得法開発が期待できる。本研究は、獲得したルールを新しい事例に適用する「応用」の基礎課程としての「再結合般化」という現象について実験的検証を行うことを目的としている。再結合般化は、異なる次元軸をまたいで生じる般化(転移)であり、言語の初歩的機能の応用のために重要であることが知られている。コモンマーモセットを対象とし、ヒトでは検出の難しい段階的な転移過程を詳細に分析し、転移の要件、及び転移に基づいた新たな学習の可能性を検証し、再結合般化の背後にあるメカニズムを明らかにする。本年度は、マーモセットにおいてタッチモニタを用いた装置への反応を形成させ、逆転学習のプロトコルの確立を行った。装置への馴化後、被験体がモニタ上の視覚刺激に対して接触反応を行うようにシェイビングが行われた。その後、試行のスタート反応を行うと、円あるいは四角形で大きさの異なる2つの刺激が同時に提示され、一方の刺激への反応が強化され、もう一方への反応は強化されないという手続きで、正答率が90%以上となるまで訓練された。この基準を満たすと、次のセッションから正解となる刺激が逆転し、再び基準を満たすまで訓練が行われた。この逆転を繰り返すうちに、被験体は視覚刺激の大きさに注意を払うことが期待された。テストでは、訓練で未使用の大きさの刺激対が提示され、反応が訓練刺激の特定の大きさに制御されていたか、あるいは刺激対の相対的な大きさ(より大きい、より小さい)に制御されていたかが調べられた。その結果、被験体は相対的な大きさに従って反応していたことが示された。これにより、適切な訓練を行うことにより、コモンマーモセットは訓練で獲得された刺激の絶対的刺激次元のみならず、刺激の組み合わせに依存した特徴を抽出することが可能であることが照明された。これにより、刺激から構成要素を抽出させる再結合般化の検証にこの動物種を使用する妥当性が示されたと言える。本研究は、ルールを新しい事例に適用する応用の基礎課程としての再結合般化という現象について実験的検証を行った。再結合般化は、異なる次元軸をまたいで生じる般化であり、「赤い帽子」のように、言葉がいくつかの要素によって構成される一方、要素が独立して使用可能なことを理解しなければならず、言語の初歩的機能獲得のために重要と言われている。複数の刺激の特徴を組み合わせた弁別訓練により、コモンマーモセットを用い、段階的な般化過程を詳細に分析し、新たな学習の可能性を検証した。まず複合刺激を構成する個々の要素を抽出するための訓練を行った。2種の図形と2種の大きさを組み合わせて4刺激を作成し、その中の1対の刺激を用いて同時弁別訓練を行った。一方を強化刺激、他方を非強化刺激として高い正解率を示すまで訓練した後、両者の随伴性を繰り返し逆転させる訓練、逆転学習を行った。この逆転学習への順応が速やかになった後、弁別刺激としての機能を獲得したのはどの刺激であったかをテストした。その結果、図形、大きさのどちらを制御刺激とするかには個体差が示された。次に、複合刺激が複数の要素に分解可能なことを理解させる訓練を開始した。要素を大きさ、色、形の3次元が含まれた視覚刺激の可能な組み合わせを作り、そのうちの一部のみを用い、2対x2セット、合計4種類の刺激を用いて同時弁別訓練を行い、残りの刺激はテスト刺激として訓練せずに残しておいた。訓練習得後、テスト刺激への般化を検討した結果、はじめの弁別訓練時よりも多くの組み合わせ刺激への般化が示された。これにより、コモンマーモセットにおいて、段階的な弁別訓練を施すことにより、複合刺激の個別的制御と異次元刺激への般化という、再結合般化の基礎的能力が示されうることがわかった。
身体動作による情動認知の神経基盤

本研究では身体動作による情動認知について、その認知神経基盤を探ることが目的であった。身体動作の認知成績がどのような要因によって左右される家について、情動認知課題と身体動作課題の2種から検討した。情動認知については、パーキンソン病を対象として国際情動刺激を用いてデータを採取し、脳画像との関連を調べた。表情認知、意思決定課題などにおける結果について公表した。身体動作課題については、モーションキャプチャソフトを用いて線と点のみで構成された刺激を作成し、基本的な情動に関する刺激を作成した。また、健常者を対象として基本的な成績データを得、パーキンソン病でもデータを採取した。本研究では身体動作による情動認知について、その認知神経基盤をさぐることが目的である。具体的には、身体動作認知成績がどのような要因によって左右されるかを2種の課題から明らかにする。1種は情動認知課題、もう1種は身体動作認知課題である。本年度はその準備段階として、刺激の作成に着手した。これについては機器の選定及び研究環境の調整といった段階にとどまっているため、本年度内には目に見える実績は公表されていない。次年度以降の研究遂行を速やかに行っていく必要がある。一方で、研究準備段階に伴って、関連する情動認知機能や対象とする変性性疾患における知見について文献的調査や背景的データの採取を行い、関連する学会や雑誌において公表を行った。これにより、後年行う予定である症例研究、脳解析研究を速やかに行っていけるよう準備を整えた。論文報告としては、パーキンソン病例における情動認知機能について行動実験を行った結果を報告した。報告の中では、パーキンソン病例がネガティブな情動の認知に問題がみられることを支持する結果であり、以降の身体動作認知においても仮説的な示唆を与えるものと考えている。また、学会では日本基礎心理学会のシンポジウム講演において発表し、パーキンソン病における情動的コミュニケーションの問題について、申請者らが行った実験的検討の一部を紹介した。その他、同様な観点から情動に関する気質的傾向と行動に関する検討を行い、日本高次脳機能障害学会において成果を公表した。本研究では身体動作による情動認知について、その認知神経基盤を探ることが目的である。具体的には身体動作認知成績がどのような要因によって左右されるかを2種の課題から明らかにする。情動認知課題と身体動作課題を用いて検討を進めていく計画であるが、情動認知課題については、既存の課題を用いてデータを蓄積中である。一方身体動作課題については、昨年度までに機器の選定およびデータ採取環境の設営を進めたため、本年度は課題の開発をさらに進め、データの採取を進めていった。具体的には、身体動作を記録する機器であるKINECTを用い、身体動作データを喜び、悲しみ、怒り、嫌悪、驚き、恐怖といった情動別に作成した。作成した刺激を用いて試験的にデータ採取を進めており、刺激について評定法を用いて情動カテゴリへの当てはまりのよさを評定している。この手法を用いて、パーキンソン病患者や若年健常者についてデータが蓄積されていっている。データは刺激の信頼性を確かめつつ、今後さらに蓄積していく必要があり、検討結果は次年度専門学会にて発表していく予定である。一方、今年度は情動認知全般および対象としている症例であるパーキンソン病に関する文献的調査を進め、その内容についてシンポジウム論文や総説としてまとめた。内容としては、パーキンソン病における行動異常と情動認知の関連性について自験例や文献例を挙げながらレビューし、その背景的な認知基盤を考察したものである。これらの内容は専門雑誌に掲載された。具体的には身体動作認知成績がどのような要因によって左右されるかを、情動認知課題と身体動作課題の2種の課題から検討した。情動認知課題については、昨年度からの継続として、パーキンソン病症例におけるデータを追加して採取していった。それらの背景的な検討結果や理論については、総説や原著論文として専門誌へ掲載された。パーキンソン病を対象とした研究では、その症状と認知機能の関連性について測定する手法について報告した。また、総説では筋強直性ジストロフィーと呼ばれる疾患を対象とした社会的認知障害について概観することで、情動認知とその障害について考察した。また、身体動作課題については、刺激の妥当性と基本的な認知難易度について確認するため、健常者を対象として予備的データを収集した。身体動作は喜び、悲しみ、怒り、嫌悪、驚き、恐怖の6種類の情動を表した動作について、点と線のみで構成された動画を用いて作成を行った。作成した刺激はインターネットを通じた調査法を用いて、若年および高齢健常者合計100名を対象にデータを得た。同様の方法を用いて、パーキンソン病例についてもデータを得ている。データは現在分析中であるが、今後はこれらの身体動作認知データと顔表情やその他情動認知成績との関連について分析をさらに進め、専門学会での発表を行っていく予定である。

また、健常者を対象として基本的な成績データを得、パーキンソン病でもデータを採取した。当初の目的である身体動作刺激の作成およびデータ採取の着手というところまで進められた部分は計画にそっている。刺激の妥当性に関する検討や健常者における情動認知の検討がデータ不足であるが、症例における検討が既に進められている点は計画よりも早く進められており、全体としては大きな遅れとなっていない。神経心理学必要な段階まで研究計画が進んだといえるため、被験者の募集や症例データの蓄積など、計画にそってデータを取り進めていくことが重要と考えられる。また、採取されたデータについて学会や論文などにより公表していくことも視野に入れた研究遂行が必要と考える。平成25年度には身体動作の撮影を行い、その動画刺激を加工して動作刺激を作成するところが最初の計画であった。しかしながら研究体制の構築や動作刺激撮影機器の選定および購入に予定よりも時間がかかり、現時点では撮影の準備中という段階である。すでに機器の入手およびセッティングは進んでいるため、当初の計画内容自体は進行可能な見込みである。一方で、後の年度で行っていく症例研究に対する準備は進んでおり、背景データや研究環境の構築などは順調にすすんでいる。このため、研究の初段階の遅れの影響をなるべく小さく抑えることは可能と考えている。人件費・謝金の仕様が必要な段階まで研究計画が進められていないため。当初の計画どおりに研究を進行していくことが目標である。すなわち、身体動作の撮影を行い、その動画刺激を加工して動作刺激を作成することがまず必要な段取りである。すでに機器の入手およびセッティングは進んでいるため、早急に撮影と標準化を進めていく必要がある。その後は計画の通り、刺激の選定及び標準化を行うことが必要であるが、研究の遅れを考えると、健常者データと症例データを並行して採取してゆくことも必要であると考えられる。これらに留意して進めていく必要がある。次年度以降はすみやかに研究を進め、計画した細目の費用を消費する予定である。人件費・謝金の使用が必要な段階まで研究計画が進んでいないため。次年度以降にはすみやかに研究を進め、計画した細目の費用を使用する予定である。
消化器がんオルガノイドのゲノム薬理学的解析による抗がん剤治療の最適化

近年,患者の遺伝学的背景に基づき治療法を最適化するテーラーメイド医療の実現が期待されているが,遺伝子変異や遺伝子の過剰発現(バイオマーカー)に基づき選択できる抗がん剤の種類は未だ乏しい.本研究では,大腸がん・膵臓がん・胃がん患者由来のオルガノイド約200例を含む消化器がんオルガノイドライブラリーを用いて抗がん剤感受性を網羅的に評価し,取得済みの多階層オミクス情報との統合解析により抗がん剤感受性バイオマーカーを探索することを目的として研究を行なってきた.本年度は,正常大腸上皮および大腸がんオルガノイド25例に対する66化合物の50%成長阻害濃度(IC50)と,膵臓がんオルガノイド35例に対する11化合物のIC50を取得し,その精度評価を行なった.IGF-1とFGF-2を用いた新規オルガノイド培養法を用いることで,スクリーニング実験の精度指標であるZ'-factorが改善することが確認された.大腸がんオルガノイドの抗がん剤感受性と多階層オミクス情報の統合解析により抗がん剤感受性予測モデルを構築し,大腸がんにおけるパクリタキセル感受性バイオマーカー遺伝子を同定した.CRISPR/Cas9システムを用いたバイオマーカー遺伝子のノックアウトにより,パクリタキセル感受性が変化することを確認した.また,本年度は膵臓がんおよび胃がんオルガノイドライブラリーの多階層オミクスデータの解析を行った.大規模がんゲノムプロジェクトにより公開されたデータセット(Pan-Cancer Atlas)との比較解析により,オルガノイドライブラリーが患者集団の遺伝子発現・遺伝子変異・DNAメチル化の多様性を保持していることが明らかとなった.本研究では消化器がんオルガノイドの抗がん剤感受性を網羅的に取得し,多階層オミクスデータとの統合解析により抗がん剤感受性予測のためのバイオマーカーを同定することを目的としている.本年度は大腸がんの抗がん剤感受性予測モデルの構築を行い,同定したバイオマーカー候補の一部について遺伝子改変実験による機能評価を完了した.また,他の消化器がんについてもデータの蓄積と精度評価,データベース化が進行しており,初年度の研究計画を順調に達成している.本年度までに大腸がんの抗がん剤感受性予測モデルの構築を行い,パクリタキセル感受性バイオマーカーの機能を実験的に確認した.今後は他の抗がん剤の予測モデルの精度を確認するために,遺伝子改変実験によるバイオマーカー遺伝子の機能評価および公開されたデータセットとの比較解析を行う.大腸がんオルガノイドに関する結果については次年度中の論文化を目指し,現在投稿準備中である.他の消化器がんについてはデータの取得を継続し,大腸がんオルガノイドのデータを用いて確立した手法を応用して抗がん剤予測モデルの構築とバイオマーカーの探索を行う.近年,患者の遺伝学的背景に基づき治療法を最適化するテーラーメイド医療の実現が期待されているが,遺伝子変異や遺伝子の過剰発現(バイオマーカー)に基づき選択できる抗がん剤の種類は未だ乏しい.本研究では,大腸がん・膵臓がん・胃がん患者由来のオルガノイド約200例を含む消化器がんオルガノイドライブラリーを用いて抗がん剤感受性を網羅的に評価し,取得済みの多階層オミクス情報との統合解析により抗がん剤感受性バイオマーカーを探索することを目的として研究を行なってきた.本年度は,正常大腸上皮および大腸がんオルガノイド25例に対する66化合物の50%成長阻害濃度(IC50)と,膵臓がんオルガノイド35例に対する11化合物のIC50を取得し,その精度評価を行なった.IGF-1とFGF-2を用いた新規オルガノイド培養法を用いることで,スクリーニング実験の精度指標であるZ'-factorが改善することが確認された.大腸がんオルガノイドの抗がん剤感受性と多階層オミクス情報の統合解析により抗がん剤感受性予測モデルを構築し,大腸がんにおけるパクリタキセル感受性バイオマーカー遺伝子を同定した.CRISPR/Cas9システムを用いたバイオマーカー遺伝子のノックアウトにより,パクリタキセル感受性が変化することを確認した.また,本年度は膵臓がんおよび胃がんオルガノイドライブラリーの多階層オミクスデータの解析を行った.大規模がんゲノムプロジェクトにより公開されたデータセット(Pan-Cancer Atlas)との比較解析により,オルガノイドライブラリーが患者集団の遺伝子発現・遺伝子変異・DNAメチル化の多様性を保持していることが明らかとなった.本研究では消化器がんオルガノイドの抗がん剤感受性を網羅的に取得し,多階層オミクスデータとの統合解析により抗がん剤感受性予測のためのバイオマーカーを同定することを目的としている.本年度は大腸がんの抗がん剤感受性予測モデルの構築を行い,同定したバイオマーカー候補の一部について遺伝子改変実験による機能評価を完了した.また,他の消化器がんについてもデータの蓄積と精度評価,データベース化が進行しており,初年度の研究計画を順調に達成している.本年度までに大腸がんの抗がん剤感受性予測モデルの構築を行い,パクリタキセル感受性バイオマーカーの機能を実験的に確認した.今後は他の抗がん剤の予測モデルの精度を確認するために,遺伝子改変実験によるバイオマーカー遺伝子の機能評価および公開されたデータセットとの比較解析を行う.大腸がんオルガノイドに関する結果については次年度中の論文化を目指し,現在投稿準備中である.他の消化器がんについてはデータの取得を継続し,大腸がんオルガノイドのデータを用いて確立した手法を応用して抗がん剤予測モデルの構築とバイオマーカーの探索を行う.
蛋白質結晶解析における高速画像処理法の開発

X線結晶解析法による立体構造解析では、最低限、単結晶からのX線回折強度を測定する必要がある。近年これを、2次元検出器であるイメージングプレートを用いた写真法によって行っている。本研究では、その画像データの高圧縮合方法について検討し、開発を行う。これとともに大容量ファイルの転送方式についても調査を行う。研究開発は、(1)ファイル読み込み、圧縮のアルゴリズムのプログラミング化、(2)実際の回折データ処理とその評価、(3)画像フーリエ変換の係数成分の保存、(4)逆変換、(5)復元データの回折データ処理と評価、に計画に従った。このうち、(3)についてはUNIX既存の方法を用いる。まず、放射光施設あるいは実験室でのイメージングプレート回折画像のデータ書き込みフォーマットの分析を行った。これを効率よく読み込むためのアルゴリズムの開発を行い、そのためのコンピュータハードウェア(メモリーおよびディスク)の改良を行った。得られた画像データを元に結晶解析に必要な構造因子の見積もり、回折データの評価を、実際の蛋白質結晶解析を行いながら評価した。用いた蛋白質結晶は、トリプトファン合成酵素複合体、超分子集合体であるプロテアソーム、サリチル酸水酸化酵素などである。これらの処理と共にフーリエ、あるいはウォルッシュ・アダマ-ル変換アルゴリズムをコーディングしプログラム化する事により実際の画像データ変換に用いた。現在、係数圧縮を効率よく行うためのパラメータの最適化を行っている。また、遠隔地での大量画像データ取得によるデータ伝送についても実験を行った。これには通常用いられるイーサネットケーブルではなく、光ファイバーケーブルを用いることで高速伝送を実現した。X線結晶解析法による蛋白質の立体構造解析では、最低限、単結晶からのX線回折強度を測定する必要がある。最近ではこの反射強度測定を、2次元検出器であるイメージングプレートを用いた写真法によって行っている。しかしながらこの方法では、大容量の画像データそのものの保存が必要である。本研究では、現在のX線解析用イメージングプレートデータ(8.5メガバイト)が、大型イメージングプレートを用いることにより、4倍の64メガバイトになることを想定して、その画像データの高圧縮方法について検討し、開発を行う。方法は2次元フーリェ変換を応用し、画像データのRGB信号の代わりにフーリェ係数のみを保存する。回折画像を圧縮するウォルッシュ・アダマ-ル変換アルゴリズムをプログラミングした。圧縮変換としては他に離散フーリエ変換がある。離散フーリエ変換は高速変換(FFT)が可能であるが、圧縮効率が悪い。予備的なテストの結果では、離散フーリエ変換よりもウォルッシュ・アダマ-ル変換の方が高圧縮であった。そこでコンピユ-タメモリを増強し、ウォルッシュ・アダマ-ル変換にFFTを組み込んだアルゴリズムの開発を行った。現在、計算機の主記憶メモリをさらに増強し、画像データを主記憶上に展開するようにデータの高速読みとり、および変換部分のコア部分を開発中である。また、既存のアルゴリズム等を組み合わせることにより、予備的アルゴリズムルーチンを作り、実際の回折画像データの圧縮、復元を行った。上述のコア部分とこの予備的ルーチンとの接合を現在検討中である。本研究では、現在のX線回折用イメージングプレートデータ(8.5メガバイト)が大型イメージングプレートになることを想定して、その画像データの高圧縮方法について検討し、開発を行う。回折画像を圧縮するプログラムをプログラミングした。圧縮変換として離散フーリエ変換があり、高速変換(FFT)が可能であるが、圧縮効率が悪い。

そこでコンピュータメモリを増強し、ウォルッシュ・アダマ-ル変換にFFTを組み込んだアルゴリズムの開発を行った。また、昨年度のプログラムを拡張して、データ読み込みから圧縮までの一貫プログラムを完成させた。フーリエ変換を行う際、ピクセル数は縦・横が等しくなければならない。放射光施設で得られるデータは2048×4096ピクセルの8ビットデータである。そこで、正方形のデータを仮想的につくりテストを行った結果、係数成分のみを保存するファイルを作ることができた。しかし、このファイル自身の容量が元の画像データの容量程度あり、現在はこれをUNIXの圧縮コマンドを用いて圧縮している。プログラムの動作時間は、まだ最適化を行っていないため、1枚の画像を処理するのに約5分かかっている。圧縮効率は約10分の1である。X線結晶解析による立体構造解析では、最低限、単結晶からのX線回折強度を測定する必要がある。近年これを、2次元検出器であるイメージングプレートを用いた写真法によって行っている。本研究では、その画像データの高圧縮方法について検討し、開発を行う。これとともに大容量ファイルの転送方式についても調査を行う。研究開発は、(1)ファイル読み込み、圧縮アルゴリズムのプログラミング化、(2)実際の回折データ処理とその評価、(3)画像フーリエ変換の係数成分の保存、(4)逆変換、(5)復元データの回折データ処理と評価、に計画に従った。このうち、(3)についてはUNIX既存の方法を用いる。まず、放射光施設あるいは実験室でのイメージングプレート回折画像のデータ書き込みフォーマットの分析を行った。これを効率よく読み込むためのアルゴリズムの開発を行い、そのためのコンピュータハードウェア(メモリーおよびディスク)の改良を行った。得られた画像データを基に結晶解析に必要な構造因子の見積もり、回折データの評価を、実際の蛋白質結晶解析を行いながら評価した。用いた蛋白質結晶は、トリプトファン合成酵素複合体、超分子集合体であるプロテアソーム、サリチル酸水酸化酵素などである。これらの処理と共にフーリエ、あるいはウォルッシュ・アダマ-ル変換アルゴリズムをコーディングしプログラム化する事により実際の画像データ変換に用いた。現在、係数圧縮を効率よく行うためのパラメータの最適化を行っている。また、遠隔地での大量画像データ取得によるデータ伝送についても実験を行った。これには通常用いられるイーサネットケーブルではなく、光ファイバーケーブルを用いることで高速伝送を実現した。
災害救助用群ロボットネットワークシステム

本研究の結果,以下の3点の成果が得られた.なお被災者発見システムとは,研究代表者が提案した災害救助システムであり,アドホックネットワークで接続された群ロボットとモニタ局からなる.各ロボットが自律的パス修復を行ってネットワークの維持を行う点に特長がある.1.被災者発見システムによる遠隔スペース探索方式の検討遠隔スペース探索方式を提案し,その有効性を確認した.提案方式の要点は,遠隔スペース内の目的地に向かってロボットが1台つつ順次に移動を行うこと.および目的地に到達したロボットがその周囲のランダム歩行を行うことにある.シミュレーション実験により,一部のロボットの故障などによって通信リンク切断が生じても,自律的パス修復が機能してこの切断が回復し,モニタ局との通信パスを維持したロボットが遠隔スペース探索を行うことが可能であることを確認した.2.被災者発見システムによる広域探索方式の検討広域探索方式を提案し,その有効性を確認した.同方式は,各ロボットが,ネットワークトポロジー上の自己の位置に応じて探索ロボットと中継ロボットに適宜に役割を分担し,前者は後者の内の一台を主探索ロボットと定めて同ロボットとモニタ局間の通信パスを維持するように行動する方式である.計算機シミュレーションによって本提案方式の有効性を確認した.3.被災者発見システムにおける動画像伝送方式の検討各ロボットが被災者の動画像をモニタ局に伝送する方式として,先に提案された同期QoS方式が適している.しかし,ネットワークトポロジーが高い頻度で変化すれば,無効VCが多数発生して伝送成功率が低下する.この問題に対し,新たな伝送フレーム構造を用いて伝送成功率を改善する方式:高速制御法を提案した.被災者発見システムを用いた遠隔スペース探索に高速制御法を用いた場合のシミュレーションを行い,提案方式の有効性を確認した.本研究の結果,以下の3点の成果が得られた.なお被災者発見システムとは,研究代表者が提案した災害救助システムであり,アドホックネットワークで接続された群ロボットとモニタ局からなる.各ロボットが自律的パス修復を行ってネットワークの維持を行う点に特長がある.1.被災者発見システムによる遠隔スペース探索方式の検討遠隔スペース探索方式を提案し,その有効性を確認した.提案方式の要点は,遠隔スペース内の目的地に向かってロボットが1台つつ順次に移動を行うこと.および目的地に到達したロボットがその周囲のランダム歩行を行うことにある.シミュレーション実験により,一部のロボットの故障などによって通信リンク切断が生じても,自律的パス修復が機能してこの切断が回復し,モニタ局との通信パスを維持したロボットが遠隔スペース探索を行うことが可能であることを確認した.2.被災者発見システムによる広域探索方式の検討広域探索方式を提案し,その有効性を確認した.同方式は,各ロボットが,ネットワークトポロジー上の自己の位置に応じて探索ロボットと中継ロボットに適宜に役割を分担し,前者は後者の内の一台を主探索ロボットと定めて同ロボットとモニタ局間の通信パスを維持するように行動する方式である.計算機シミュレーションによって本提案方式の有効性を確認した.3.被災者発見システムにおける動画像伝送方式の検討各ロボットが被災者の動画像をモニタ局に伝送する方式として,先に提案された同期QoS方式が適している.しかし,ネットワークトポロジーが高い頻度で変化すれば,無効VCが多数発生して伝送成功率が低下する.この問題に対し,新たな伝送フレーム構造を用いて伝送成功率を改善する方式:高速制御法を提案した.被災者発見システムを用いた遠隔スペース探索に高速制御法を用いた場合のシミュレーションを行い,提案方式の有効性を確認した.平成16年度の研究により,以下の2点の実績が得られた.なお被災者発見システムとは,研究代表者が提案した災害救助システムであり,アドホックネットワークで接続された群ロボットとモニタ局からなる.各ロボットが自律的パス修復を行ってネットワークの維持を行う点に特長がある.1.被災者発見システムによる広域探索方式の提案と有効性の確認被災者発見システムによってある広がりを持った災害現場内をくまなく探索して被災者を発見する方式:広域探索法を提案し,その有効性を確認した.広域探索法は,各ロボットが,ネットワークトポロジー上の自己の位置に応じてSR(Search Robot)とRR(Relay Robot)に適宜に役割を分担し,RRはSRの内の一台をMSR(Master SR)と定めてMSRとモニタ局間の通信パスを維持するように行動する方式である.計算機シミュレーションによって本提案方式の有効性を確認した.本成果は計測自動制御学会論文集(Vol.41 No.2)に「アドホックネットワークと自律的パス修復を用いた被災者発見システムによる広域探索」として発表した.2.被災者発見システムにおける動画像伝送方式の検討被災者発見システムにおいて各ロボットが被災者の動画像をモニタ局に伝送する方式として,先に提案された同期QoS方式が適している.しかし,ネットワークトポロジーが高い頻度で変化すれば,無効VC(Virtual Circuit)が多数発生して伝送成功率が低下する.この問題に対し,新たな伝送フレーム構造を用いて伝送成功率を改善する方式:高速制御法を提案した.被災者発見システムを用いた遠隔スペース探索に高速制御法を用いた場合のシミュレーションを行い,提案方式の有効性を確認した.本成果は電子情報通信学会論文誌Bに「高速制御法による同期QoSアドホックネットワークの特性改善」として発表の予定である.平成17年度の研究により,以下の2点の実績が得られた.なお被災者発見システムとは,研究代表者が提案した災害救助システムであり,アドホックネットワークで接続された群ロボットとモニタ局からなる.各ロボットが自律的パス修復を行ってネットワークの維持を行う点に特長がある.