hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
根来寺史の総合的研究に基づく中世後期寺院社会像の再構築

根来寺のあらゆる史料を総合的に把握することにより根来寺史を解明すること、それを踏まえて中世後期の寺院社会の特質を解明するという本研究の目的の下に、下記の調査を継続して行った。1根来寺所蔵近世文書の史料調査と写真撮影、根来寺所蔵の彫刻作品及び絵画作品の網羅的調査、本調査により新発見となった根来寺所蔵大日如来像納入品3000点の調査と撮影、近世根来版版木400枚弱の調査と撮影2智積院所蔵聖教の根来関係史料の調査と撮影(智積院の寛大な措置を受けることができ、27年度より実施が可能となった史料調査の継続である)3東京大学史料編纂所・和歌山県立博物館所蔵史料の調査と写真版購入(中世末から近世の根来寺と周辺社会の関係を探る史料である)5年間の調査史料を集成し、根来寺編年史料集稿を作成し、またそのデーベース化を図った。これは今回の科研の研究の基礎となっているだけでなく、今後の継続的な研究の基礎ともなるものである。以上の史料を踏まえ、課題の分析に取り組み、平成27年3月に実施した中間シンポジウムの成果を、その後の研究の進展を踏まえて原稿化し、『根来寺史をめぐる新たな視角(仮称)』として公刊することとして、校正段階まで進んでおり近々に刊行となる予定である。本研究は多面的な文化財の包括的把握を通じて、根来寺史を構築し、そのことを踏まえて、中世後期の寺院社会の宗教的特質、寺院と世俗社会がとの関わり、その場合の寺院の役割等を、具体的事例に即して理解することを目的とした。このため根来寺・智積院・金剛寺・醍醐寺など関連寺院と、東大史料編纂所・和歌山県立博物館など諸機関の所蔵史料と校刊史料を網羅的に収集した。その上で根来寺編年史料集稿を作成したことはこの研究課題の研究推進のための基本的史料として重要な成果となった。それを踏まえて中世後期の寺院と世俗権力の関係、寺院内部での知的活動である教学・修学活動の実態とその周辺社会への普及について考察した。寺院所蔵史料については、高野山について所蔵者の都合により、調査が先送りになっているが、他の史料調査を先行実施し、研究期間内に一定の成果を挙げることは可能である。最終年度であるので、智積院・高野山正智院・寺辺在地社会の史料調査に重点を置く。また編年史料目録を完成させる予定であり、これらを踏まえて5年間の研究成果をまとめる。28年度が最終年度であるため、記入しない。建築史計画に従って、史料調査・史料分析を継続実施する。26年度中間シンポジウムでの議論も踏まえて、最終成果の取り纏め目標を設定しつつ、研究を続けて行く。24年度は研究環境の整備と、史料調査ための所蔵者との調整に手間をとった。調査のための出張可能な時期と、所蔵者側の調査可能な時期が合致しなかったためである。24年度で調整ができたので、今後は調査の進展が見込むことができる。このことと連動して収集史料の検討を踏まえた研究会も遅れ気味であったが、これも、25年度は推進する予定である。本年は文書・聖教・美術・建築など諸種の調査が実施でき、初年度の遅れを取り戻している。しかしなお、関連史料調査の未着手のものも一部ある。それらについては収集方法について準備が整い、26年度に推進が可能な状態になっているが、なお一層の推進の予定である。25年度分としては概ね順調に実施できたと認識している。智積院調査の了解が年度末になって得られたため、1回しか調査ができなかった。また高野山の聖教調査の了解を得るのが難渋し、実施できなかった。
「母性Cas9」による多遺伝子編集マウス開発と多因子性疾患の解明

「母性Cas9ゲノム編集法」を考案し多因子性疾患モデルマウス作製を目指した。同方法のゲノム編集能は、従来法と遜色無く高率で、かつ同時多遺伝子変異マウス産出数は有意に多く、個体あたりの同時変異遺伝子数は増える事を見出した。多因子性高血圧ヒト候補遺伝子を5種選び、同時15遺伝子変異マウス群を作製した。その結果、対象群に比べ収縮期血圧が高い傾向あるいは低い傾向を示す個体群が観察でき、これらは5種内で特定の遺伝子変異を伴う傾向を認めた。我々は「母性Cas9ゲノム編集法」による同時多遺伝子改変F0マウス作製法を構築し、これが多因子性疾患モデルマウス作製に有用となる事を提示した。多機能アトドレノメデュリン(AM)とその受容体活性調節タンパクRAMP(R)の機能異常の主要病態は多因子性疾患の高血圧である。AM研究をより臨床応用へ近づけるため、我々は最近、論文発表した母性型Cas9を活用する同時多遺伝子編集を用いて多因子性を反映した疾患マウス開発と解析を開始した。高血圧のGWAS解析で変異報告のあるAMを含めたヒト9遺伝子について、その相同域のマウスゲノム配列を解析した。多くはヒト配列と高い相同性は認められなかった。相同性が認められた遺伝子ではマウスでのその変異領域を、無いものは相同のマウス遺伝子自身のタンパク質翻訳配列にgRNA配列を設定・合成した。これら9種のgRNA群は母性型Cas9を含む受精卵に同時導入した。同受精卵は偽妊娠マウスに移植、その仔を得ることに成功し、これらオスを多因子性高血圧症候補マウス群とした。仔マウスは(1)対象遺伝子の変異がそれぞれ異なっており、かつ(2)殆どはヘテロ型変異であり、事前の想定通りスクリーニングに適していると考えた。本年度は4回実施し、現在、5回目を継続している。これら候補マウスは8週齢-15週齢にかけて血圧(脈拍数、収縮期、拡張期、平均値)を測定し、その数値と各々の遺伝子変異との関係を探っている。一方で、同時多遺伝子編集ための高率ノックイン(KI)技術の開発も試みた。HDR活性によるKI効率改良を目指したため、マウス受精卵のDNA複製期(受精後5ー8h)に注目し、CRISPR/Cas9因子(対象遺伝子gRNA、KI用断片、Cas9(母性Cas9を活用する場合は含めず)の導入法検討、および既報のNHEJ活性の阻害剤添加の併用などを実施した。その結果、KI高効率(90%)の場合も得たが安定性に欠けていた。高効率KIの安定取得のための要因解明を含め、マウス初期胚におけるKI最適化条件を探っている。母性Cas9による同時遺伝子変異マウス作製法が期待通り活用でき、多因子性高血圧症候補マウス群の作製に成功した。また同時多遺伝子編集ための高率ノックインKI技術の開発の過程で、母性Cas9によるゲノム編集法に関する新規データが得られた(投稿中)。CRISPR/Cas9ゲノム編集技術は同時多遺伝子改変を可能とする。我々はこの技術を同時多遺伝子改変疾患マウス作製に活かそうと考え、母性因子としてCas9を一過的に含有する受精卵を介した「母性Cas9ゲノム編集法」を考案した。従来法は、gRNAと共にCas9 mRNAあるいはCas9 proteinを受精卵に導入するものであるが、多遺伝子加工を念頭に置いた場合、導入するゲノム編集成分の種類や量の増加が必要となるが、その容量には上限がある。母性Cas9を含む受精卵は、外部からのCas9供給は不要なため、その分、胚へ導入するgRNA種類や量を増やすことができる。事実、我々は本研究で母性Cas9胚ゲノム編集は、従来法の塩基配列変異および導入能と比較しても遜色無い事、むしろ同時多遺伝子変異マウス産出数は有意に多い事、個体あたりの同時変異遺伝子数が増える事を見出した。実際に3および9遺伝子同時変異マウス作製にも高率で成功した。次ぎに同条件を元に多因子性高血圧に対する疾患マウス作製を開始した。高血圧のGWAS解析で変異報告のあるヒト遺伝子について、その相同域のマウスゲノム配列を解析した。両者の相同性が高い5遺伝子を選び、母性Cas9ゲノム編集法により同時遺伝子改変の多因子性高血圧症候補マウス群(5遺伝子の変異が各個体で異なっており、多くがヘテロ変異)を作製した。同マウスは8-15週齢にかけて血圧中心に各遺伝子変異との関係を探ったところ、未処理の対象群に比べ収縮期血圧が高い傾向あるいは低い傾向を示す個体群が観察でき、これらは特定の遺伝子変異を伴う傾向を認めた。以上、本研究で、我々は「母性Cas9ゲノム編集法」による同時多遺伝子改変F0マウス作製法を構築し、これが多因子性疾患モデルマウス作製とその病態解析に有用となる事を提示した。

母性Cas9含受精卵を用いる多因子性高血圧症候補マウス作製は継続し、多因子性高血圧候補遺伝子変異と高血圧との相関性を詳細に明らかとする。さらに先行解析中のAMを含む9遺伝子群に対しては、次候補の高血圧候補遺伝子群から一部の交換による組み合わせ変更も検討する。そして多因子性高血圧症候補マウスの治療の検討を実施する。発生工学
脳転移指向性乳癌細胞株を用いた脳転移予測マーカー探索

(1) MDA-MB231細胞および231BR細胞について、約2万種類の全ヒト遺伝子発現解析が終了している。MDA-MB231細胞で高発現していた遺伝子、および231BR細胞で高発現していた遺伝子、各9種類ずつ計18遺伝子が抽出されている。(2)遺伝子変異に伴うmorphology changeの可能性を考慮し、2細胞間のゲノムシーケンスを行い、幾つかの遺伝子変異が存在することを確認している。初年度の研究活動において、多臓器転移性乳癌細胞株(MDA-MB231)と、MDA-MB231細胞株を親株として樹立された脳転移指向性細胞株(231BR)の2細胞株について、約2万のヒト遺伝子発現解析を行い、2細胞間の発現差が大きい上位18遺伝子(MDA-MB231高発現の9遺伝子、および231BR高発現の9遺伝子)が同定された。これらの中には、膀胱癌の新規腫瘍マーカー候補蛋白をコードする遺伝子などが含まれていたが、乳癌や脳転移との関連が報告されているものは無く、次年度の研究進展によって脳転移との関連を検証していく。多臓器転移性乳癌細胞株であるMDA-MB231細胞株、および脳転移指向性乳癌細胞株である231BR細胞株の分子生物学的相違を検討するため、約2万のヒトゲノムについて遺伝子発現解析を行った。結果、同一のoriginである2細胞間において、有意に発現差を生じる複数の遺伝子が認められた。MDA-MB231に高発現する遺伝子としてその差が最も大きかったCHRLD1は77.66倍のfold change(p<0.01)、231BRに高発現する遺伝子として最も差の大きかったSLC14A1は137.46倍のfold change(p<0.01)を認め、その他上位遺伝子の多くが、脳転移に関わる文献的報告を認めない集団であった。さらに、遺伝子変異に伴うmorphology changeの可能性も考慮し、2細胞間のゲノムシーケンスを行い、複数の遺伝子変異を確認している。研究計画にされていた分子生物学的解析は完遂されたが、実際に切除されたヒト乳癌組織を用いた検証実験には学内倫理委員会の裁定が必要であり、事務的スケジュールの都合上、最終年度内に完遂することができなかった。分子生物学次に予定している臨床検体を用いたtranslational researchにおいて、症例の抽出ならびにパラフィンブロックの確保が遅れている。今後は臨床検体を用いて組織マイクロアレイを作成し、本年度研究で抽出された候補遺伝子と脳転移の相関を検討する。臨床業務内容の変動が研究活動とのエフォート配分に影響しやすいため、他業種スタッフとのコラボレーションも必要になると考える。初年度の予定研究の遅れによって、予定されていた物品の購入が遅延しているため。初年度に購入予定されていた抗体等の研究試薬は、次年度の進展に伴い購入予定。
曲率が上または下に有界な空間の幾何学

前年度に小澤龍ノ介氏(大阪大学)との共同研究で得られていた、測度距離空間の列が集中したときのリーマン的曲率次元(RCD)条件の安定性に関する定理の証明を完成させ、論文を雑誌に投稿した。この定理は、曲率次元(CD)条件を満たす測度距離空間におけるCheegerエネルギーの幾何学的表示を用いて、CD条件を満たす測度距離空間の列が集中したときのCheegerエネルギーのΓ収束を示すことで証明した。これらは、より強い収束の場合のGigli-Mondino-Savareらによる結果の拡張でもある。また、RCD条件を満たす測度距離空間の列が集中したときのCheegerエネルギーのMosco収束も証明した。Mosco収束はΓ収束よりも強い収束である。証明にはRCD空間で成り立つ熱流の性質を用いた。このMosco収束を用いて、RCD空間のラプラシアンのスペクトルが離散的になるような適当な仮定のもとで、RCD空間の列が集中したときのラプラシアンの固有値の連続性も証明した。適当な仮定のもとで、RCD空間が集中したときのラプラシアンの固有値の収束など、幾つかの成り立つべき定理が証明できた。今後も引き続き、主に測度距離空間の収束・集中など、(測度)距離空間の幾何学について研究していく。
道徳教育における環境教育の実践に関する研究-「生命に対する畏敬の念」に基づく環境倫理の育成

1.環境倫理に関する比較思想的・文化論的考察自然と将来の世代への責任をテーマにした環境倫理学は、現代倫理学の主要な研究課題の一つに位置づけられる。本年度の研究では、A.K.トレメル、P.W.タイラーなど、従来の人間中心の倫理学を越えて、自然と人間の関わりを倫理の根本に据えた思想を中心的に研究し、東洋的自然観との接点を比較思想的に考察した。また、現代アメリカの倫理学、とくにR.N.ベラー、A.マッキンタイヤーらのコミュニタリズムにおける共同体の倫理形成能力に関する研究を参照しながら、日本文化の伝統的的倫理・道徳の今日的意義について考察した。これらの研究成果をふまえ、「生命に対する畏敬の念」という日本の伝統的な自然観が、現代の環境倫理の文脈のなかで、新しい役割を果たしうる可能性をもつことを明らかにした。2.環境倫理に関する教材・資料の収集と分析『ベオグラード憲章』、『トビシリ勧告』、国連人間環境会議勧告等、環境教育の推進に関わる資料を分析し、環境倫理に関わる教材を作成するための指導原理を抽出した。その際、とくに、環境に関わる態度として、どのような価値観の育成が道徳教育において求められているかを明らかにした。また、全国の小・中学校の環境教育の実践事例を収集し、これらの実践のなかで道徳教育がどのような役割を果たしているかを具体的に分析した。3.環境倫理育成のための教材開発小学校2校・中学校2校の協力校において、環境倫理を題材とした「道徳の時間」の研究授業を行い、教材の在り方、授業の方法などについて検討を進めた。また、環境教育をテーマとした道徳教育の全体計画のモデルプランを作成し、学校の様々な教育活動を活用した道徳教育の指導方法の開発を試みた。なお、今後は、この研究で開発した教材、指導計画を実践しながら、それらを改善していくために必要な、道徳教育の評価方法の確立を行うことが課題である。
気流阻止法による声帯粘膜移動性の研究

良い音声には適切な声帯粘膜の移動性が不可欠である。しかし、その定量的評価はない。申請者は声帯の粘膜移動性の大きさを単位声門下圧あたりの音声基本周波数の変動の大きさ(dF/dP)で表せるかについて成犬9匹を用いて検討した。実験方法:声帯の粘膜移動性の変化を声帯の緊張度を変化させることで行った。緊張度の変化は、声帯の伸展度(輪状・甲状軟骨間距離を短縮させること)、及び声帯筋の電気刺激で行った。声門下圧の変動は喉頭吹鳴の最中に送気管の途中に設けたValveを急速に閉じることで行った。その結果以下のことが判明した。dF/dPの値は声帯の伸展度で決まる。声帯筋活動はdF/dP値に影響を及ぼさない。伸展度がゼロの時のdF/dPは平均10.7Hz/cmH_2Oである。伸展度が増加するほどdF/dP値は減少を示す。声帯の伸展は、粘膜の移動性を減少させるから、dF/dPの値で粘膜の移動性の変化を追跡できると結論される。ただし、dF/dPの値は個体により差があるので、単一のdF/dPの値でもって粘膜移動性の絶対的評価は出来ない。声帯の伸展度とそれに対応したdF/dPの値の変化を表す関連図において、粘膜移動性の相対的評価が可能と言える。声帯の伸展度は、地声の範囲内においては、ピッチと密接な関連があるから臨床応用の際は声のピッチとdF/dP値の関連を検討すればよい。声帯筋はdF/dP値に関連がないので、声の大きさに注意を払う必要はない。
生細胞のRNAイメージングを志向した膜透過プローブの開発

RNAは細胞内の遺伝子発現とその調整を担っている。また、作られるRNAの種類、量は個々の細胞で異なり、これが細胞の機能や組織の分化を担っている。すでにqPCRやマイクロアレイなど、細胞集団からRNAを抽出し、作られているRNAの種類、量を調べる方法が確立されているが、この方法では個々の細胞のRNAを解析することができない。そこで本研究では、特異的にRNAが検出できる核酸プローブに、膜透過性が報告されている修飾を導入することで自発的に細胞内に局在し、RNAを検出するプローブを開発し、個々の生細胞中のRNAを特異的にイメージングする技術の実現を目指す。
通信帯フェムト秒表面プラズモン波束の顕微映像化と非線形増幅

表面プラズモンポラリトンを情報伝達の媒体に用いる「プラズモニックデバイス」の実装には、実用化が先行するフォトニックデバイスの波長域(光通信波長帯:λ= 1.55 μm)との整合が求められる。加えて、デバイスの超広帯域な動作を実現するには、超高速時間領域におけるプラズモン信号の測定・評価が必要となる。本研究は新しい時間分解顕微鏡法の開発により、波長1.55 μm帯の表面プラズモンの伝搬の様子をフェムト秒の時間分解能で映像化したものである。1.フェムト秒通信波長帯ポンプ-プローブ時間分解顕微鏡光学系の建設:波長1.55μmの通信帯フェムト秒レーザー光源、およびポンプ-プローブ時間分解顕微鏡光学系の建設を行った。通信帯フェムト秒レーザー光源としてはまずファイバーレーザーを候補とし機種の調査・検討(メーカーへの特注やレーザーの自作を含む)を行ったが、平均出力>200mWクラスのレーザーにおいては、オシレーターからの出力を目的のパワーまで増幅する過程における光ファイバー内での強い非線形効果のため、レーザーのスペクトル形状に多数のピーク、ディップが生じ、またパルスも強いチャープを受けた状態で出力され、フーリエリミットまで理想的に圧縮されたパルスとは相当に乖離した状態にあるため、パルスのフリンジ分解自己相関波形の裾部分にうねりを伴う強いバックグラウンドが不可避的に残留する、という結論に至った。このため、パルスの出力が高く、スペクトル形状が滑らかである事を基準に光源の再検討を行い、レーザーシステムとしては大掛かりになってしまうが、チタンサファイア再生増幅(パルス幅:100フェムト秒)で励起する光パラメトリック増幅器(OPA)のシグナル光を用いる事にした。H26年度はレーザーシステムの整備を行うとともに、1.55μmレーザーパルスの波長帯域に合わせた光学素子類を揃え、ポンプ-プローブ光学遅延を製作し、時間分解計測に必要な光学系を建設した。2.表面プラズモンの二光子蛍光観察:上記1の光学系を用い、蛍光膜層を形成したAu薄膜試料に1.55μmフェムト秒パルスを照射し、表面プラズモンの励起により発せられる二光子蛍光像と解釈される顕微像を取得した。3.全反射減衰測定の構築:光ポンピングされた利得媒質による表面プラズモンの増幅(SPASER)効果の定量的な評価を行うため、ナノ秒波長可変レーザーを用いた全反射減衰測定装置を構築した。1.1.55μm通信波長帯フェムト秒ポンプ-プローブ顕微鏡法による表面プラズモン波束の映像化:H26年度に開発した波長1.55μmフェムト秒レーザー(パルス幅100 fs)を光源とするポンプ-プローブ時間分解蛍光顕微鏡装置を用い、ストライプ型の表面プラズモン導波路に励起される表面プラズモン波束の伝搬の様子をフェムト秒の時間分解能で映像化することに成功した。リソグラフィー法と集束イオンビーム法を複合的に使用することにより、幅1μm数100μm、長さ数100μmのストライプ型Au導波路構造を作製し、それらを伝搬する表面プラズモン波束を顕微的に観察した。測定結果からプラズモン波束の伝搬速度やプラズモン波長を決定し、それらの値が理論的な予測値と合致する事を確認した。2.表面プラズモンの非線形増強現象の観察:H26年度に構築したクレッチマン型全反射減衰測定装置を用い、まず可視光域(波長約600 nm)でSPASER機構(Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation)による反射率変調の計測を行った。利得媒質層への光ポンピングに伴い表面プラズモンが増強され、これに伴いプローブ光の反射率が変調される現象が確認され、当測定手法が表面プラズモン増強度の定量的評価や、高い増強度をもたらす利得物質の選定、適切な光ポンプ強度の評価などに用いられることを確認した。加えて、波長1.55μm帯レーザーをプローブ光とする同様の計測装置も構築し、通信波長帯表面プラズモンの非線形増強の評価システムを構築した。本研究課題は主に以下の3つの項目:1通信帯フェムト秒レーザーを光源にした時間分解蛍光顕微鏡法の開発、2ナノスケールプラズモニック素子の製作、3プラズモン波束の非線形増幅、を実施する計画である。年次毎のマイルストーンは、1をH26年度、2をH27年度、3をH2829年度に行うというものであった。現在、1は到達、2はストライプ型のプラズモニック導波路で実施、3は計画を一部前倒しして実施中であり、テストケースとなる可視光域でSPASER機構による表面プラズモンの増強現象を確認しており、3つの項目とも進展している。・H27年度に、波長1.55μm、100フェムト秒レーザーパルスを用いた時間分解二光子蛍光顕微鏡法により、Au導波路を伝搬する表面プラズモン波束の時間分解映像化に初めて成功した。しかし、レーザー照射による試料構造の破壊、蛍光物質の劣化、レーザー出力の不安定性などの問題により、計測の安定性が不十分であった。H28年度は、試料へのレーザー照射方法、導波路構造、蛍光物質、蛍光膜の作成条件等の最適化を行い、加えてレーザー出力安定化のための対策を行い、表面プラズモン波束の動的な物理パラメーターを十分精密に決定するに足る安定的な時間分解映像計測の方法論を確立した。

その結果として、レーザーパルスによる表面プラズモン波束励起後、1 psの伝搬時間に渡る時間分解映像を取得し、波束が約300μmの距離に渡り直線型導波路を伝搬する様子の可視化に成功した。近赤外表面プラズモンの特徴である、包絡線形状の変化が小さく、比較的長距離を伝搬する波束の特徴が精密に計測できた。この結果を元に、分岐型導波路やマッハ-ツェンダー型変調素子等、より実際的な光デバイス回路の要素となる構造を伝搬する波束の映像化に取り組んだ。・表面プラズモン増幅に関しては、参考となる研究例が豊富な可視光帯(波長600nm)でSPASER機構による表面プラズモン増幅の実証実験を進めると同時に、1.55μm帯で機能する利得媒質のテストを継続して行った。その結果、色素(Dye)をドープした利得層をAg薄膜上に形成した積層膜構造において、光ポンプに伴う明瞭な表面プラズモンの自然放出増強(ASE)を観測することに成功し、まず600nm帯においてSPASERの発現を実証した。本研究課題は主に以下の3つの項目:1通信帯フェムト秒レーザーを光源にした時間分解蛍光顕微鏡法の開発、2ナノスケールプラズモニック素子の製作、3プラズモン波束の非線形増幅、を実施する計画である。年次毎のマイルストーンの設定は、1をH26年度、2をH27年度、3をH2829年度に実施、である。現在の進捗状況は、1は到達、2はSP分岐路、MZI変調素子、プラズモニック結晶等を試作済みであり到達、3は600nm帯でSPASER機構による明瞭な表面プラズモン増幅を実現しており一部到達、である。表面プラズモンポラリトンを情報伝達の媒体に用いる「プラズモニックデバイス」の実装には、実用化が先行するフォトニックデバイスの波長域(光通信波長帯:λ= 1.55 μm)との整合が求められる。加えて、デバイスの超広帯域な動作を実現するには、超高速時間領域におけるプラズモン信号の測定・評価が必要となる。本研究は新しい時間分解顕微鏡法の開発により、波長1.55 μm帯の表面プラズモンの伝搬の様子をフェムト秒の時間分解能で映像化したものである。1.55μm通信帯フェムト秒レーザーを光源とした表面プラズモンの二光子蛍光顕微鏡の建設がほぼ完了し、当初の計画である1.55μm帯表面プラズモン波束の顕微観察が可能である事の実証を得た。また、SPASER機構を用いた表面プラズモンの非線形増幅における利得の定量的評価を行い易くするため、全反射減衰測定装置を新たに構築し、SP増幅に関する研究を一部前倒しして行った。H28年度は、H27年度までの研究の進展を踏まえ、1リソグラフィー法など微細加工技術を駆使したプラズモニック素子の製作、ならびに素子内における表面プラズモン波束の時空間的発展の様子の映像化、2通信波長帯におけるSPASER機構による表面プラズモン増幅の実施、ならびにプラズモン増幅部位を実装化したプラズモニック素子の開発、を行う。1ロバストな表面プラズモンの伝搬特性を有する表面プラズモン素子構造の製作:表面プラズモンのロジック回路を組むために、プラズモン信号の「分岐路構造」が必須である。H28年度中に試作した素子構造は、分岐部分での表面プラズモン散乱による損失が大きく、この低減が必要である。プラズモン信号の導波空間がより厳重に金属材料でガードされた、ロバストなプラズモニック素子構造の研究開発を進める。21.55
小学校通知表所見と「よいとこみつけ」の言語分析による教師の評価力量形成の研究

児童の学習や生活の評価に関する観点と,教員が表現する語彙は一体的と考え,所見や「よいこと見つけ」から抽出した特徴単語を用いて,評価観点の偏りとその解消への気づきを促す支援の実現可能性を検討することで、教員の評価についての力量形成がなされると考えた.所見から効率的で簡明に特徴単語が抽出できる提案手法について比較検証し、提案手法が既存手法と遜色ない特徴単語を抽出できることがわかった.また,提案手法による特徴単語を教員に提示することで,所見記述の固定化を避けられるだけでなく,記述の語彙のレパートリを増やす可能性が示唆された.このことで,評価項目の固定化が解消され,教員の評価力量形成が期待される.複数教員の小学校通知表の所見データから当該教員の特徴単語と当該教員以外の教員が多用する特徴単語を独自手法を用いて抽出し、その特徴単語を当該教員に提示することで通知表所見の記述支援の可能性を試みた。これについては日本教育情報学会・日本教育工学会・教育システム情報学会にて報告しただけでなく、日本教育情報学会の学会誌に投稿し、採録された。今回、テキストマイニングの手法を用いた独自手法にて特徴単語を抽出したが、他の既存の手法と比較してどのような特性があるかについての検討はできていなかった。そこで、既存の9つの統計的手法と今回使った独自手法を比較検討したところ、有効とされる既存の手法と同じような特徴単語を抽出できることが分かった。特に独自手法は既存の手法と比較し、計算が簡単で現場の教員にも理解しやすいため、独自手法での特徴単語抽出は意義があると考えられる。これらの成果はすでに論文としてのまとめは最終段階にあり、近日中に学会誌に投稿する予定である。さらに、独自手法によって抽出された特徴単語を使い、当該教員に所見記述支援として提示する方法を検討し、ノートパソコン等で提示できるようなソフトウエアを表計算ソフトウエアを用いて試作した。この試作したソフトウエアを使って、実際に小学校教員3名に対し提示を行った。小学校通知表の所見データについて、テキストマイニングの手法を用いた独自手法によって特徴単語を抽出し、その特徴単語を当該教員に提示することで、その教員が多用する単語を見つけ出したり、逆に自分はあまり使用しないが他の教員が多用する単語を提示することで語のレパートリを広げたりする支援を試みた。その結果、特徴単語を用いた所見記述支援の可能性が示唆され、その結果を学会で報告しただけでなく日本教育情報学会の学会誌に投稿し、掲載された。しかし、今回使用した特徴単語を抽出する独自手法の特性が明らかになっていなかった。そこで、有効とされる既存の9つの手法と今回使用した独自手法を比較したところ、他の手法を遜色ない結果が得られた。特に独自手法は計算が簡単で教育現場でも理解されやすい。この結果を学会で報告しただけでなく、日本教育情報学会の学会誌に投稿し、掲載された。これらの研究成果は、平成27年度末に博士論文としてまとめ、公開した。さらに、独自手法によって抽出された特徴単語をノートパソコン等で教員に提示するための表計算ソフトウエアを開発し、それを日本教育情報学会にて発表した。今後、やや遅れていた実証実験小学校で実施されている「よいとこみつけ」の分析の見通しが整ったため、その分析を実施し、学会発表を行う予定である。小学校通知表所見の記述支援に関してはほぼ予定通りに研究は進展し、その成果を2本の論文としてまとめて、学会誌に掲載されただけでなく、博士論文にもまとめて公表することができた。しかし、実証実験小学校で実施されている「よいとこみつけ」のデータ入手がなかなか思うようにいかなかったが、やっと入手のめどが立ち入手できるようになった。そこで、平成28年度には早急に「よいとこみつけ」のデータ分析を行い、通知表の所見と併せて教員の評価力量についてまとめたい。最終年度は、平成27年度に全国の教員対象に実施した通知表所見に対する意識調査(WEBアンケート)をまとめ、日本教育情報学会と教育システム情報学会にて発表した。その結果、自他の書いた所見を半数以上の教員が参考にしておらず、半数程度の教員は教員同士で点検し合うことはないことがわかった。さらに、所見で自他の特徴単語を教えてくれるシステムを約57%の教員が利用したいと回答した。これらより、本研究で進めてきた通知表所見の言語分析による所見記述支援の有用性が改めて示唆された。本研究全体を通して得られた成果は、ほとんど研究の対象とされてこなかった通知表所見について、1つ目は、分かりやすい独自手法による特徴単語抽出によって記述支援に適する特徴単語が抽出することができたこと。2つ目は、その独自手法によって抽出された特徴単語を提示することにとり、経験のある教員に対して、所見記述支援になり得ることが示唆されたことである。なお、「よいとこみつけ」については、実証実験校で入手することができたが、分析に値するデータ数が揃わず、今回は見送らざるを得なかった。しかし、通知表所見における分析だけでも教員による多面的な評価を支援することの可能性は示唆できた。今後は、今までの学習や生活の所見だけでなく、「特別な教科道徳」も文章による評価(所見)がされることになる。このことからも教員による児童を多面的に評価する能力はさらに求められる。また、大量退職時代により、新任教員の指導が難しくなっている状況の中で、新任教員の所見記述支援も求められる。

本研究の成果をより発展させ、新任教員を含めた教員の、児童を評価する力量形成に向けて所見記述支援を進めていきたい。児童の学習や生活の評価に関する観点と,教員が表現する語彙は一体的と考え,所見や「よいこと見つけ」から抽出した特徴単語を用いて,評価観点の偏りとその解消への気づきを促す支援の実現可能性を検討することで、教員の評価についての力量形成がなされると考えた.所見から効率的で簡明に特徴単語が抽出できる提案手法について比較検証し、提案手法が既存手法と遜色ない特徴単語を抽出できることがわかった.また,提案手法による特徴単語を教員に提示することで,所見記述の固定化を避けられるだけでなく,記述の語彙のレパートリを増やす可能性が示唆された.このことで,評価項目の固定化が解消され,教員の評価力量形成が期待される.通知表所見の記述支援については、特徴単語抽出によって、実際に小学校教員に提示すでき、ほぼ予定通り研究は進展した。そして、成果を論文にまとめるところまでできた。しかし、「よいとこみつけ」についてはデータの入手が遅れているため、分析ができていない。しかし、通知表の所見と「よいとこみつけ」は同じように分析できるため、データを入手できれば分析はそれほど時間はかからない。実証実験校の「よいとこみつけ」のデータ入手については入手許可は出ている。ただ、実証実験校の「よいとこみつけ」の実践が始まって2年ほどしか経っていないため、より多くのデータを入手するためにデータ入手時期を遅らせている。また、「よいとこみつけ」は通知表の所見に比べ、機密情報としての性格がやや弱いため、通知表所見と比較すると割合入手しやすく、実証実験校以外からも入手しやすい。以上のことより、「よいとこみつけ」の分析等は出来ていない点では当初の計画より遅れているものの、通知表所見の分析・記述支援がある程度順調に進んでいるため、「おおむね順調に進展している」とした。実証実験小学校の「よいとこみつけ」を早急に入手し、そのデータを分析する。その結果と通知表の所見分析との結果を併せて、教員の評価力量についてまとめる。また、平成27年度に全国の小学校教員対象に実施した通知表所見に関するアンケート調査の結果もまとめ、学会で発表する。さらに、通知表の所見記述支援については、これまでの論文にまとめた以上に支援教員を増やし、記述支援の可能性を確かなものにしていきたい。教育工学通知表所見の記述支援については、特徴単語を使った記述支援によってどのように通知表所見が変化したかを調べ、記述支援の効果を検証すると共に、支援対象者の数を増やすことで、効果の妥当性を高めたい。ある程度、通知表所見の記述支援の検証が進んだ段階で、「よいとこみつけ」についても分析を行っていきたい。そして、これらの研究から、教師はどのような視点で児童を評価するかについて分析し、評価の視点を広げることを通して、教師が児童を評価する力量形成について総合的に分析してまとめていきたい。なお、課題としては、今まで依頼していた実証実験校の校長が退職や移動等で所見の記述支援の対象教員を確保が難しいことなどが問題となる。そこで、現在の実証実験校以外にも新たに実証実験校を依頼しているところである。
ゲーム理論のヒルベルト空間における定式化

ゲーム理論の量子的拡張である量子ゲームの研究を行った。古典戦略に比したときの量子戦略の利点が明確になるような量子ゲームの定式化を試みて、次の二点の成果を得た。1)量子ゲームを、ヒルベルトベクトルを直接用いずに、確率分布の用語のみを使って表現する手法を開拓した。この場合に鍵となったのは、非分離型の連合確率(nonfactorizable jointy probability)である。これによって量子戦略というものの物理的内容が明確になるとともに、量子ゲーム的設定をどのようにして実現できるか、また量子戦略によってナッシュ均衡の変化がいかに起きるかに、についても示唆を得ることができた。2)量子的戦略のうちで真に量子的な部分が、ハーサニーの不完備情報ゲームの設定を持ってくる事で、ベル定理の破れ分として嫌疑の余地なく同定できることを示した。これは量子的戦略を導入することによって得られる利得の余剰分は、実は古典的なゲームの拡張だという、かなり広く行き渡った主張に対する明確な反論ともなる。従来のゲーム理論の量子論的拡張である「量子ゲーム理論」をゲーム理論の側面、量子情報理論の側面の両方探った。量子ゲームについては、これまで様々なアプローチがバラバラに存在し、それらの間の関係も明確でなく、それらの物理的意義も不明であった。本年度の研究では量子的な設定のもとで辻棲のあったゲーム理論を作る一般的な原理について考察し、それを数学的に具体化する手法の考案を試みた。そしてその結果次のような結果を得た。(1)量子ヒルベルト空間に戦略空間を一対一に対応させるためのいくつかの手法について考え、とくに全=筒井の定式化とシュミット分解にもとづく定式化について詳しく調べた。シュミット分解を用いたものが、多戦略の一般的な場合の拡張が可能な事をを発見した(2)全=筒井の定式化を用いて、囚人のディレンマ、チキンゲーム、スタグハント・ゲームの三つのに戦略ゲームについてナッシュ平衡の量子化による変化を詳しく調べた。(3)従来のアイザートの手法、マリナットの手法、ナワズの手法等を、統一的観点から位置づけ、どのような場合にどの手法が有効でありうるかを明確にした。特にアイザート法の批判を行った。(4)ナッシュ均衡点に与える量子化の効果を考え、それを「擬古典的」な成分と「量子干渉」成分に分割して、物理的意義が夫々明確になる事を解明した。擬古典的な項について詳細に調べそれが古典的ゲームのパラメタ的拡張族である事を明確にした。
情報検索における検索語の選択と結果評価の脳活動データの解析

検索語を考える過程を対象に2種類の脳活動計測実験を実施した.検索語を考える過程は,それなしでは情報を検索することができず,さらには得られる情報検索結果の質に影響するため,複数ある情報検索行動の過程の中でも,重要性が高い過程である.2種類の実験の違いは,被験者へ提示する文章量と,被験者が提示された文章から検索語を考える方法である.これらのfMRI実験データの解析を進めた結果,情報検索するメディアが文章の場合において,検索語を考える際の核となる脳内活動ネットワークと,条件によって起動する活動ネットワークが明らかになった.切り分けが曖昧な過程を本研究によって明らかにできた.検索語を考える過程を対象に2種類の脳活動計測実験を実施した.検索語を考える過程は,それなしでは情報を検索することができず,さらには得られる情報検索結果の質に影響するため,複数ある情報検索行動の過程の中でも,重要性が高い過程である.2種類の実験の違いは,被験者へ提示する文章量と,被験者が提示された文章から検索語を考える方法である.これらのfMRI実験データの解析を進めた結果,情報検索するメディアが文章の場合において,検索語を考える際の核となる脳内活動ネットワークと,条件によって起動する活動ネットワークが明らかになった.切り分けが曖昧な過程を本研究によって明らかにできた.8人の被験者を対象に,脳活動データ実験を実施した.これらは予備実験として位置付けられ,研究開始時に計画していた被験者実験の手順を確認し,問題点を明らかにし,改善した.まず,被験者がfMRI装置内で画面に表示される文章を読んでいる状態や,注視点を見ている状態の把握と,データ解析で判断情報として使うことを目的とし,被験者の目の状態や動きをビデオ撮影するための治具を制作した.この治具は,fMRI内に設置するために非磁性体の材料が使われている.予備実験で撮影した動画で,目の状態が取得できていることを確認した.次に,被験者実験の手順であるが,以下の点を検討した.検索実験と対照実験の実施順序について,複数のパターンを試行し,実験時間の制限を含めた制約内で最良の順序を決定した.また,検索結果を表示する際に,見やすさや内容の把握のしやすさを考慮し,これについても複数の表示パターンを試行し,最終的な表示内容およびレイアウトを決定した.さらに,残存時間の表示も組み込んだことで,被験者が必要とする情報を提示することができる.被験者実験で用いる検索システムについては,本研究の実験条件に最適化したシステムを構築した.文章データコレクションの選択,文章データの整形およびインデクスの生成,検索インタフェースの構築,検索結果の生成プログラムを作成した.この検索システムが出力する検索結果を表示するため,fMRI装置と連動して動作する刺激提示プログラムを開発した.このプログラムは,予備実験で確定した実験の実施手順を実行する.さらには,刺激提示プログラムの実行と,検索システムの実行の両者の同期についても複数のパターンを試行し,最適な手法を決定した.これまでに,文章を検索する際のfMRI実験を行ない,2種類の条件で,それぞれ20人の被験者を対象に脳活動を計測した.これらのfMRI実験データの解析を進めた結果,情報検索するメディアが文章の場合において,検索語を考える際の核となる脳内活動ネットワークと,条件によって起動する活動ネットワークが明らかになった.検索語を考える過程は,それなしでは情報を検索することができず,さらには得られる情報検索結果の質に影響するため,複数ある情報検索行動の過程の中でも,重要性が高い過程である.従って,この過程の詳細が明らかになれば,情報検索に関して価値のある知見が得られ,多くの人が日々活用している情報検索サービスの向上に役立つ.この解析結果は,空間分解能が高いデータであるfMRI実験データから得たものである.このデータを補完するため,時間分解能が高いデータが得られるMEG装置を使った実験をデザインした.実験に用いた情報検索の対象メディアは,fMRI実験の場合と同じく,文章である.また,実験データおよび解析結果の統合のため,実験で用いる検索対象の文章コレクションも,fMRI実験で用いたものと同一である.このMEG実験データと,これまでに得たfMRI実験データを統合することで,文章を検索する際の,特に検索語を考える過程における時間分解能と空間分解能がどちらも高い脳活動データが得られる.デザインしたMEG実験の予備実験を行ない実験手順を調整した後,本実験を実施し,実験データの解析を進めた.また,検索データコレクションの構築と,脳活動実験のデザインおよび展開に必要な情報検索の行動実験についても研究を進めた.昨年度の8人の被験者を対象とした予備実験の結果から得られた実験条件や検索実験と対照実験の実施順序,表示内容およびレイアウトを実験条件とし,本実験を行なった.検索対象となる文章コレクションは,昨年度構築した文章群を基に,適合率の判定やインデクシングしたものである.実験時に使用する実験システムのインタフェースも,予備実験の実施後に改良し,実験者の負担を軽減でき,より効率的にfMRI実験を実施できるようになった.この実験システムは,同様の条件の思考実験にも利用できる.52人の被験者に対し,脳活動データ実験を実施した.実験時に,脳活動イメージデータの他に,目の状態や動きのデータも取得した.これは,被験者がfMRI装置内で画面に表示される文章を読んでいる状態や,注視点を見ている状態の把握と,データ解析のためである.2通りの異なる実験条件で脳活動データを計測した.

2実験の違いは,提示する文章量と,被験者が提示された文章から検索語を考える方法であり,文章を対象とした情報検索時に検索語を考える方法に対応して条件設定をしたものである.これらの2通りの実験条件により,情報検索時の基本的な脳活動パターンが得られ,2通りの実験結果を比較することで,脳活動パターンがより明確に判ると考えられる.今年度実施した52人の被験者毎に,脳活動パターンデータの解析を行なった.また,今後の検索実験で利用できるように,検索対象とする文章コレクションの文章数を増やした.被験者8人の脳活動データ実験によって,実験手法の問題点の抽出および改善を行なった.また,検索対象とする文章コレクションについても問題点の改善について検討し,解決策を見出した.25年度が最終年度であるため、記入しない。本実験の実験条件を確定し,実験システムのインタフェースの改良によって実験効率が向上した.さらには,計画していた被験者数を対象とした実験を実施したためである.構築している検索文章コレクションを対象として,改善した実験手法を用いて,予定している被験者数の脳活動データ実験を実施し,解析を行なう.25年度が最終年度であるため、記入しない。前年度から実施している情報検索時における検索語の生成時の脳活動データの計測を行う.また,実験結果の解析を行う.・本研究の情報検索実験に適した文章データセットの構築を継続し,トピック毎の分類や適合性の判定情報を整理する.・これまでに実施した実験の解析結果に基づき,実験条件の検証を行ない,より精度の高い実験のための条件について検討し,行動実験および脳活動イメージング実験の実施について検討する.
神経振動子を組み込んだアクティブ動吸振器群による分散型制振ネットワークシステム

動物の歩行や羽ばたき運動に深く関連するとされる神経振動子の数学モデルをアクティブ動吸振器の制御に組み込む方法について検討した.これまでに神経振動子と位置制御器を組み込むことで動吸振器が有する問題,補助質量のストローク制約を考慮して制振する方法を提案したが,本研究ではさらに位置制御器のゲインを設計する方法および滑らかな補助質量の目標変位の生成方法について検討した.また,構造物の複数の振動モードを制振するための制御方法についても提案を行った.そして,対故障性やロバスト性能を満足するシステムを開発するため,神経振動子群から構成されるネットワーク構造についての基礎検討を行った.動物の歩行運動に関連した神経振動子をアクティブ動吸振器の制御方法に組み込むことで,生物の移動様式を模擬して動吸振器の可動範囲を考慮でき,かつ,構造物のパラメータ変化に対してロバストな制振装置ユニットを開発すること,さらに,開発した複数の制振ユニットの制御器を無線通信で結合し,分散型制振ネットワークシステムを構築することで耐故障性に優れた次世代のアクティブ制振システムを提案し,その基礎的な設計方法や有効性の検証及び発展的な応用を行うことを目的としている.これまでの研究により次の結果を得た.平成27年度は,神経振動子から出力された動吸振器補助質量の目標変位まで質量を移動させるために位置制御器としてPD制御器を利用しているが,この制御器のゲインを決定する方法について提案を行った.具体的には構造物の振動エネルギーの消散が効率的に行える理想的な経路を設定し,その経路に沿って補助質量が動作するように評価指標を準備し,指標の最大化を行うことでゲインを決定する方法を提案した.この方法によって,従来の設計法と比較して制振性能が大幅に改善された.また,PID制御器の導入も行い,同様の設計法によってゲインの決定し,数値計算によってその制振効果を評価した.PD,PID制御器の制振効果を比較した結果,PD制御器が制振には有用であることが明らかとなった.どちらの制御器を用いても動吸振器補助質量に対してストローク制約を課すことが簡単に行えることも示すことができた.さらに,小型アクティブ動吸振器制振ユニットの開発を目的として,3軸切削加工機とインクジェットヘッドを組み合わせた導電性インク用の印刷機を開発し,アクティブ動吸振器用の電気回路の印刷を試みたところ,歪みセンサに相当する回路の印刷が可能であることが明らかとなった.神経振動子と位置制御器によって構成されるアクティブ動吸振器制御システムにおいて,通常の位置制御器の設計とは目的が異なり,構造物の制振を目的として位置制御器を設計する方法についてはこれまで検討がなされていなかった.地震入力を受ける構造物が,その固有振動数が励起されて振動していることを考えた場合,主となる振動成分は固有振動数となる.その仮定した動作に対して最大のエネルギー消散の効果を発揮する理想的な補助質量の移動経路と,補助質量の解析的な変位応答を位置制御器のゲインを含めた形式で導出して比較することで,簡便に制御ゲインを計算できることを示すことができた.この手法を用いることで,仮定した条件下でPD・PID制御のゲインを設計が完了し,神経振動子を利用したアクティブ動吸振器システム全体の設計が可能となった.また,開発したシステムはアクティブ動吸振器の問題であった大地震時のストローク制約の問題を解決できる方法であることを示すことができたことから,十分な成果を得られたと言える.また,小型アクティブ動吸振器制振ユニットの開発の一環として製作した3軸印刷機は,簡易なセンサの印刷には成功したが,インクジェットヘッドのノズルが詰まりやすく,印刷した回路の再現性には能力が乏しく,印刷ヘッドの改良が必要であることがわかった.しかしながら,複雑な三次元形状の表面上に直接,回路の印刷が可能となるプリンターは制振システムのみならず,様々なヘルスモニタリングシステムに応用できることが期待できるため,今後も開発を継続していく.動物の歩行運動に関連した神経振動子をアクティブ動吸振器の制御方法に組み込むことで,生物の移動様式を模擬して動吸振器の可動範囲を考慮でき,かつ,構造物のパラメータ変化に対してロバストな制振装置ユニットを開発すること,さらに,開発した複数の制振ユニットの制御器を無線通信で結合し,分散型制振ネットワークシステムを構築することで耐故障性に優れた次世代のアクティブ制振システムを提案し,その基礎的な設計方法や有効性の検証及び発展的な応用を行うことを目的としている.これまでの研究により次の結果を得た.平成28年度は,提案した神経振動子と位置制御器を利用した補助質量の制御アルゴリズムを組み込んだアクティブ動吸振器による高層ビルの振動制御において,複数モードの制振とロバスト性能の向上を目指して神経系から出力される補助質量の目標変位の生成方法の改善に取り組んだ.従来のシステムにおいて生成された動吸振器補助質量の目標値は矩形波状であり,その目標値が切り替わった際にアクチュエータから発生する制御力にスパイク状の力が含まれることから,その影響で構造物の加速度応答にも鋭い波形が現れていた.1自由度系の制振対象では問題にならなかったが,この波形の影響を受けて他自由度系では構造物の高次モードが刺激され,スピルオーバーが発生する恐れがあったため,目標変位を正弦波状に発生できるように改善した.また,この目標値生成の修正に対して,これまでの位置制御ゲインの設計が利用できなくなったため,補助質量が構造物と適切な位相関係で動作することを考慮に入れた新しいゲイン設計法の提案も行った.

また,構造物側の損傷等によって変化する固有振動数に神経振動子の固有振動数を追従させるため,適応型振動子と振動子ネットワークに関する基礎的な研究を行った.さらに小型制振ユニットの開発に向けてレーザー焼結型の回路印刷機の開発も行った.昨年度の研究では制振対象となる構造物は1自由度の振動系であると仮定して神経振動子を組み込んだシステムの構築を目指してきた.そのシステムの改善を図るために,今年度は当初の研究計画に盛り込んでいた多自由度構造物の振動制御において,複数の振動モードを同時に制振する,もしくは高次のモードを刺激せずにスピルオーバが発生しないシステムの開発を研究目的としていた.この目的に対して,まずは構造物の応答を入力とした神経系によって出力された動吸振器の目標値が矩形波状であったものを,正弦波をつなぎ合わせて行くことで目標値が生成できるようにしたことで,補助質量がより滑らかに動作することが可能となった.その結果としてこれまでのシステムと比較して,構造物にスパイク状の加速度が発生しなくなったことに加え,制振性能が改善されることになった.これらの結果に踏まえ,さらに現在は2自由度の構造物モデルを対象に,開発したシステムによる制振性能を確認しており,当初の予定通りに研究が進んでいると言える.また,昨年度の研究結果から,動吸振器の目標変位を定めるために利用することを予定していた振幅位相マップを必要としないシステムに変更したため,今年度に予定していた振幅位相マップの数学的考察を行う必要がなくなった.そこで計画変更に伴って,当初は次年度に行う予定であった構造物の損傷によるパラメータ変動に対するロバスト性を発揮するための神経振動子ネットワークに関する研究をスタートさせている.この研究では固有振動数や入力ゲインの異なる神経振動子群が入力に対してどのような反応を示すか明らかにし,入力に対して同期を起こしているグループの抽出方法を提案した.さらに同じシステムのロバスト性能を向上させる目的として構造物の変化に合わせて自身の固有振動数を変化させる適応型振動子も提案し,次年度につながる研究が行えた.動物の歩行運動に関連した神経振動子をアクティブ動吸振器の制御方法に組み込むことで,生物の移動様式を模擬して動吸振器の可動範囲を考慮でき,かつ,構造物のパラメータ変化に対してロバストな制振装置ユニットを開発すること,さらに,開発した複数の制振ユニットの制御器を無線通信で結合し,分散型制振ネットワークシステムを構築することで耐故障性に優れた次世代のアクティブ制振システムを提案し,その基礎的な設計方法や有効性の検証及び発展的な応用を行うことを目的としている.これまでの研究により次の結果を得た.平成29年度では,はじめに単一制振ユニットによるマルチ振動モード制御法の開発に取り組んだ.ここでは構造物の1次・2次固有振動数に合わせた2つの神経振動子を用意し,地震外乱を受けた構造物のそれぞれの振動成分に同期させた.そして1次モード制振用にはこれまでの位置制御器を利用して補助質量のストローク制約を考慮する方法,2次モード制振用は必要となる変位量が抑えられるため力制御器を利用して制振を行うアルゴリズムを開発した.続いて,神経振動子群のネットワークを構成し,制御システムのロバスト性能と対故障性能を向上させるための基礎研究に取り組んだ.
細胞周期におけるsrcがん原遺伝子産物の役割に関する研究

がん原遺伝子srcの蛋白質産物(Src)はチロシンキナーゼ活性を有し、情報伝達系で一種のトランスデューサーとして機能すると考えられているが、その本来の機能は未だに明確ではない。一方でSrcは、細胞周期の進行に伴ってM期に活性化することが知られているが、その生理的意義も不明のままである。本研究は、SrcのM期における活性化の意義およびその活性化機構を解析することによって、Srcの本来の機能を明らかにすることを目的として行い、以下の結果を得た。1)繊維芽細胞においてM期に同調した細胞でSrcの活性が3倍程度上昇することを確認した。2)Srcの活性制御因子であるチロシンキナーゼCskを過剰に発現した細胞では、Srcの活性化が抑制された。3)その抑制効果は、N末にミリスチル化シグナルを導入したCskによって増強された。4)逆に、SH2あるいはSH3領域を欠失したCskでは効果は減弱した。5)Srcの活性化に伴ってコルタクチンと呼ばれる細胞骨格系蛋白質のリン酸化が認められるが、Cskの発現によってそのリン酸化も抑制された。6)Cskを欠損した細胞では、細胞周期を通してのSrcの構成的な活性化が認められた。以上の結果から、Srcが確かに細胞周期に伴って活性変動すること、その変動はCskの介在するチロシンリン酸化、脱リン酸化によることが明らかになった。また、Cskの作用がSH2あるいはSH3領域を介して制御される可能性が示唆された。今後は、Srcの活性化に伴ってリン酸化される基質蛋白の同定、活性化を行うホスファターゼの同定を行う予定である。
スピン共役電子系の理論計算

本研究の目的はスピン共役電子系における磁性・導電性・超伝導性発現の可能性を理論的に探ることである。本年度は有機分子性結晶の外場誘導超伝導についての理論的研究を行った。電界効果トランジスタ構造にした有機分子性結晶において、電場をかけると分子性結晶中の化学ポテンシャルが変化し、結果的に結晶中の電子あるいはホール濃度が変化する。このような物理的ホールドープを起こすことによって様々な物性が発現する。例えば、フラーレンC_<60>やアントラセンなどでは超伝導が発現する。本研究では2バンド理論を用いて酸化物超伝導体や有機物結晶系の電場誘導超伝導の可能性を理論的に予測し、酸化物超伝導体についての計算を行った。具体的にBi_2Sr_2Ca_<1-x>Y_xCu_2O_8におけるホール濃度に対する相図と電場依存性を得た。超伝導転移温度は電場に対して敏感に変化することがわかった。このような電場あるいは光による高温超伝導体の発現には2あるいは多重バンドの状態密度の重なりが重要な役割をはたし、有機物結晶系でも2バンドモデルで記述される系が適していることがわかった。特に、有機ラジカル分子性結晶や有機スピン共役分子の結晶では高温超伝導発現の可能性があることが示された。