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断熱型超伝導論理回路を用いた超低電力集積回路の研究

断熱型超伝導論理回路を用いた超低電力集積回路実現のため,本年度はセルライブラリの構築と高速インターフェイス回路の実現に取り組んだ.以下にその詳細を示す.断熱型超伝導論理回路を用いてマイクロプロセッサ等の大規模集積回路を実現するためには,ロバストな論理セル,及びセルライブラリが必要となる.特に断熱型超伝導論理回路では,論理セル間の配線インダクタンスが回路動作に大きく影響を与えるという問題があった.そこで私は,回路パラメータ及びレイアウトの最適化により配線インダクタンスの影響を軽減し,論理セルのロバスト化を行った.構築したセルライブラリを用いて全加算器等の小規模論理回路を設計し,低速実験において正常な論理動作と広い動作余裕度を確認した.この結果,構築したセルライブラリの高いロバスト性を示すことに成功した.これらの成果について2014年電子情報通信学会ソサイエティ大会で報告を行った.断熱型超伝導論理回路の高速動作実証のためには,出力レベルを増幅する高速インターフェイス回路が必要となる.そこで私は超伝導ラッチ回路を用いた高速動作テスト回路を提案し,小規模な断熱型超伝導論理回路の1 GHzでの高速動作実証に成功した.ここで,動作周波数は現有の測定系によって制限されており,測定環境の改善によりさらに高い周波数での動作実証が可能である.これらの成果について米国で開催されたASC2014にて口頭発表を行った.また,本結果をまとめた論文はIEEE Transactions on Applied Superconductivityに招待論文として掲載された.以上より,一年度目の目標であったセルライブラリの構築,及び二年度目の目標であった高速インターフェイス回路の実現を完了し,本研究は当初の予定よりも順調に進行した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。
戦国時代における百科全書的文芸の生成と武家故実との相関性に関する総合的研究

当該年度は、『アイ嚢鈔』の新テキストの調査、『アイ嚢鈔』『後素集』の電子化作業、『八幡愚童訓』『後素集』『アイ嚢鈔』の本文分析作業、部屋飾り関係資料の調査などを中心に行ったが、現在、附属学校校長という役職にあり、それに関わる学内業務で時間を取られることが多かったため、すべてを予定通りに進めることは難しかった。それでも、以下の成果を残すことができた。1.「甲類系『八幡愚童訓』諸本の異同から見えるもの承久の乱関係記事の比較を中心に」と題する研究発表を行った。2.学術交流協定校で開催された国際シンポジウムにおいて「武家の部屋飾りと文学」と題する研究発表を行った。3.「『アイ嚢鈔』の〈神護寺縁起〉ー「我邦ハ神国トシテ王種未タ他氏ヲ雑エズ」ー」と題する研究発表を行った。1は後半の承久の乱の記事を中心に、甲類系『八幡愚童訓』諸本を比較分析することで、武家と朝廷との関係についての論理が作品全体を貫いていることを指摘した。また、通説では作品の成立は鎌倉時代と言われてきたが、現存する諸本の成立については、足利将軍が誕生した時期にまで引き下げられる可能性を指摘した。本発表の内容については、すでに論文化して『伝承文学研究』に入稿済みである。また、2は大名家の儀式に関わる問題であるが、室町時代から江戸初期にかけての武家故実と文学との関係について注目したものであり、本研究テーマとも密接に関わる重要なものである。3についてもやはり本研究の対象作品である『アイ嚢鈔』の中に表れた神国意識を中心に調査をした結果を報告したもので、本研究の成果を存分に生かしたものである。〈研究実績の概要〉でも述べたとおり、すべてを予定どおりに進めることはできなかった。とくに『源平盛衰記』に関する調査は全く手つかずの状態である。『アイ嚢鈔』新テキストの奥書に書かれた情報についても、継続した調査が必要である。ただし、『八幡愚童訓』の諸本比較に基づいた本文分析作業はかなり進み、室町から戦国時代にかけての武家と八幡信仰の関係についても、知見が広がった。また、『アイ嚢鈔』の電子化作業と並行して行ってきた本文分析作業から、『アイ嚢鈔』に表れた中世後期の思想的状況や、百科全書的な作品の生成や享受に関わる問題も徐々に見えてきたため、今後の方向性も定まりつつある。その他にも、成果として公表してはいないが、武家故実や部屋飾りと大名家の蔵書との関係についての調査も同時進行で進めており、最終的には成果として公表ができそうな見通しである。その意味でも、全体的には順調に進展しているといえよう。『アイ嚢鈔』や『後素集』の電子化作業を継続して進めるとともに、『アイ嚢鈔』新テキストの書写・享受に関わる調査も継続する。また、『アイ嚢鈔』と関わりが深く、戦国時代以降の武家の文化に大きな影響を与えた『太平記』の享受の問題、武家故実と部屋飾りの関係に関わる調査などを中心に研究を進める予定である。

また、『アイ嚢鈔』の電子化作業と並行して行ってきた本文分析作業から、『アイ嚢鈔』に表れた中世後期の思想的状況や、百科全書的な作品の生成や享受に関わる問題も徐々に見えてきたため、今後の方向性も定まりつつある。その他にも、成果として公表してはいないが、武家故実や部屋飾りと大名家の蔵書との関係についての調査も同時進行で進めており、最終的には成果として公表ができそうな見通しである。その意味でも、全体的には順調に進展しているといえよう。『アイ嚢鈔』や『後素集』の電子化作業を継続して進めるとともに、『アイ嚢鈔』新テキストの書写・享受に関わる調査も継続する。また、『アイ嚢鈔』と関わりが深く、戦国時代以降の武家の文化に大きな影響を与えた『太平記』の享受の問題、武家故実と部屋飾りの関係に関わる調査などを中心に研究を進める予定である。校務のため、予定していた東京方面への出張を2回ほど見送ったことに加え、他の図書の購入を控えて優先的に購入しようと考えていた研究用図書の何冊かが品切れとなっていたため、次年度の図書の購入費用として残すことにした。とくに今年度使用できなかった予算については、今年度使用を控えていた図書の購入に充てる予定である。
実世界に耐えうる高速な機械学習の研究

AIの中で,一度解いた問題と類似した問題は,2度目からはより効率的に解くという学習機能を計算機上で実現する研究分野が,機械学習,特に効率化学習と呼ばれ,近年活発に研究されている.その分野における非現実な仮定のひとつが,「学習は問題解決とは独立して,オフラインで行ってよい」というものである.しかし,実世界ではオンラインで行わなければならず,学習にコストがかかっていたのでは,かえって学習しない方が速く問題を解けてしまう現象がおこっており,「効用問題」と呼ばれる重要課題になっている.この効用問題を解決し,実世界でも有効な学習システムを実現することが,本研究の目的である.この目的を達成するために,マクロ学習において高速な学習アルゴリズムを設計し,実験によりその有効性を検証した.(1)学習アルゴリズムの設計まず,高速な学習アルゴリズムを設計した.新しく得られたマクロオペレータを無選択に全部蓄える単純マクロ学習アルゴリズムを定義する.そしてそれを用いて,高速な学習アルゴリズムを設計した.(2)制約充足問題での実験次に,計算機上で学習システムを実装し,実験を行った.まず,マクロオペレータの生成において説明に基づく一般化法EBGにより,一般化を行うので,システム実装の言語として,Prologを採用する.対象領域として、地図の色分け問題という代表的な制約充足問題を採用した.実験では,学習なしシステムと,本研究で開発した学習システム,そして単純マクロ学習システムの3つに,同じ問題を連続して有限個与え,それらのパフォーマンスの優劣を調べた。
がん細胞がTGF-βの増殖抑制活性に対する応答性を失う責任異常分子の同定

Transforminggrowthfactor-β(TGF-β)は種々の正常細胞の増殖を抑制するが、がん細胞は反応性を消失している場合が多い。本研究は、この増殖抑制シグナルに関与する分子の同定と扁平上皮癌細胞における反応性消失の機序を解明することを目的とし、本年度は以下の点を明らかにした。(1)角化細胞上に発現し増殖抑制に関与するTGF-βレセプターはTβRIとTβRIIである。(2)TGF-β刺激はSmad2とSmad3のリン酸化を誘導する。アクチビンAはTGF-βのファミリー分子だが角化細胞に対する増殖抑制活性は弱い。このアクチビンAでは、主にSamd3がリン酸化され、Smad2のリン酸化の程度は弱く、さらにSmad蛋白の核移行の程度も弱い。(3)大腸癌細胞で見つかったSmad2のミスセンス変異を相同な部位に導入したSmad3D407Eは、増殖抑制シグナルをブロックした。この変異Smad3はTβRIに結合するがリン酸化されずレセプターから解離できないために、共存する野性型のSmad2とSmad3のリン酸化も抑制した。(4)扁平上皮癌細胞株15株でレセプターの欠損株は1株のみであった。また、これらの細胞の多くはSmad2遺伝子にも異常がないことが報告された。しかし、レセプターにもSmad2にも異常が認められない扁平上皮癌細胞株において、TGF-β刺激によるSmad2の核移行が認められず、Smad2の核移行にはレセプターとその直接の基質であるSamd2のみならず、何らかの因子が必要であり、扁平上皮癌においては、この分子に異常をきたしている可能性が示唆された。(5)TGF-βはHaCaTのc-myc遺伝子の発現を抑制したが、この細胞にc-myc遺伝子を強制発現させるとTGF-βによる増殖抑制がかからなくなることから、c-myc発現の低下にいたるシグナル経路が角化細胞の増殖抑制に必須であることが示唆された。(6)角化細胞においてTGF-β刺激で1時間以内に発現が誘導される新規遺伝子を発見した。
超伝導/強磁性電極を有する単一自己形成InAs量子ドットにおける多体スピン相関の制御

本年度、我々は自己形成InAs量子ドットを含む量子ドットジョセフソン接合において、超伝導体/InAs量子ドット界面で起こる超伝導相関と近藤相関の競合の解明を目指して研究を行っている。Al電極を持つInAs量子ドットジョセフソン接合の近傍にサイドゲートを作製し、局所的なドット状態の制御を実現した(図4)。横方向から非対称に結合した局所ゲートはトンネル結合を変え、その結果、近藤効果を電気的に制御することに成功した。さらに近藤温度TKを制御して、超伝導ギャップ・との比を系統的に変えてゆくと、近藤相関が支配的な領域では超伝導電流が増大し、逆に局在モーメントの遮蔽が十分でない磁気的縮退状態ではクーロン相互作用により超伝導電流が強く抑制される。この0-p接合相転移は近藤温度と超伝導ギャップの比が1.1で起こり、理論とも一致する結果を得た。さらに、同じ試料の常伝導状態において、近藤共鳴伝導度ピークの分裂から、スピン軌道相互作用を定量的に成功し、さらにサイドゲートを使い波動関数の空間的な広がりを変化させることにより電気的にスピン軌道相互作用の大きさの制御を実現した。量子ドットにおけるスピン軌道相互作用の電気的制御は世界で初めての成果である。また昨年度達成した超伝導/InAs/常伝導複合構造におけるアンドレーエフ局在状態の検出をもとにして、一つの超伝導電極に2つのInAs量子ドットが並列結合した試料を作製し、現在、非局所量子もつれの検証実験の準備を進めている。また、常伝導電極を持つInAs量子ドットを含む超伝導量子干渉計の作製も完了しており、今年度観測した超伝導と近藤効果の相関を、アンドレーエフ局在状態の分光により、より直接的にとらえる実験も準備中である。自己形成InAs量子ドットは、制御された光学的性質や強いスピン軌道相互作用などの性質を持ち量子情報処理に適したシステムである。我々のグループでは、ナノギャップ電極を用いて単一InAs量子ドットの輸送現象と電気的制御や多体相関現象などを調べている。特に本研究では超伝導体あるいは強磁性体ナノギャップを有するInAs単一自己形成量子ドットを作成し、近藤効果との競合やスピン偏極電流など電気的分光測定を用いて調べている。今年度、超伝導電極試料については、ドットサイズが大きく帯電エネルギーが小さなInAs量子ドット試料を作成し、自己形成ドットしてははじめて超伝導電流を観測することに成功した。電流駆動測定の結果は静電的に短絡されたジョセフソン接合に特有なヒステリシスを伴った振る舞いと10pA程度の臨界電流を示す。また電圧駆動測定では急峻なゼロ電圧異常が現れ、超伝導電流の兆候であると考えられる。臨界電流は共鳴トンネルピーク近傍で最大になり、クーロンブロッケードや近藤領域で顕著に小さくなる。現在はクーロンブロッケードと近藤領域での臨界電流と、近藤温度と超伝導転移温度との比との関係に注目して研究を行なっている。強磁性電極を有する素子では、2つの電極の平行・反平行磁化配置に対応してヒステリシスを伴う50%程度に及ぶ顕著な磁気抵抗効果を観測した。しかし観測された磁気抵抗効果は、電極の磁化が反平行状態ではクーロンピークがゲート電圧の高い側あるいは低い側ヘシフトが支配的な要因であると考えられる。そこでスピン効果の起源、特に量子ドットへのスピン注入を明らかにするためショットノイズの実験を準備している。次年度は、スピン注入効率や臨界電流を増加させるため界面の透明度を向上させるためのプロセスの改善を行うとともに、超伝導/量子ドット/常伝導、超伝導/量子ドット/強磁性体複合構造を作成するための新しい作成法を確立する。本年度は、超伝導電極試料における超伝導電流と近藤効果との相関を系統的に調べるとともに、常伝導/InA量子ドット/超伝導複合接合において、アンドレーエフ束縛状態の検出と基底状態の相転移という新しい知見を見出した。超伝導電流と近藤効果の相関では、近藤領域で、近藤温度が低い領域では超伝導電流は電子間相互作用により抑制されπ接合的に振る舞うが、近藤温度が高い領域では超伝導電流が大きくなり、正常接合的になっていることを示唆する結果となった。今度、近藤温度に対する系統的な測定と理論予測との比較を中心に、クーパ対トンネルと近藤効果との相関を解明する。常伝導/InA量子ドット/超伝導複合接合では超伝導電極とのトンネル結合が常伝導電極とのそれよりも大きく、左右のトンネル結合に非対称性がある領域において、超伝導ギャップエネルギー以下の電圧バイアス下での伝導度の測定を行い、超伝導電極の近接効果によるアンドレーエフ局在励起状態の検出に成功した。このアンドレーエフ束縛状態のゲート電圧依存性から、強い電子間相互作用によりBCS一重項状態から磁気的二重項状態の間で相転移が起こることを実験的に見出した。一連の挙動は数値繰り込み群で予測される理論と定性的によく一致する。一方、左右の電極とのトンネル結合の非対称性が小さい試料では急峻なゼロバイアス異常が観測され、近藤一重項状態が形成されており、かつ超伝導状態では近藤温度が下がるという新しい知見をみいだした。これは超伝導体ではギャップを持つため、局在モーメントの遮蔽に必要な低エネルギー励起が抑制されるためであると考えられる。Hanle効果の実験のために、微小強磁性電極の形状の設計とInAsドットとの界面を改善するため、Co/Ni二層強磁性電極を準備し、来年度測定を開始する。

Al電極を持つInAs量子ドットジョセフソン接合の近傍にサイドゲートを作製し、局所的なドット状態の制御を実現した(図4)。横方向から非対称に結合した局所ゲートはトンネル結合を変え、その結果、近藤効果を電気的に制御することに成功した。さらに近藤温度TKを制御して、超伝導ギャップ・との比を系統的に変えてゆくと、近藤相関が支配的な領域では超伝導電流が増大し、逆に局在モーメントの遮蔽が十分でない磁気的縮退状態ではクーロン相互作用により超伝導電流が強く抑制される。この0-p接合相転移は近藤温度と超伝導ギャップの比が1.1で起こり、理論とも一致する結果を得た。さらに、同じ試料の常伝導状態において、近藤共鳴伝導度ピークの分裂から、スピン軌道相互作用を定量的に成功し、さらにサイドゲートを使い波動関数の空間的な広がりを変化させることにより電気的にスピン軌道相互作用の大きさの制御を実現した。量子ドットにおけるスピン軌道相互作用の電気的制御は世界で初めての成果である。また昨年度達成した超伝導/InAs/常伝導複合構造におけるアンドレーエフ局在状態の検出をもとにして、一つの超伝導電極に2つのInAs量子ドットが並列結合した試料を作製し、現在、非局所量子もつれの検証実験の準備を進めている。また、常伝導電極を持つInAs量子ドットを含む超伝導量子干渉計の作製も完了しており、今年度観測した超伝導と近藤効果の相関を、アンドレーエフ局在状態の分光により、より直接的にとらえる実験も準備中である。
イオン交換クロマトグラフィーによるN-15濃縮法の研究

本研究では高速炉燃料として極めて優れた性質を持つチッ化物燃料に不可欠な窒素同位体N-15の濃縮法について、特にイオン交換樹脂を用いたN-15分離濃縮法の検討を行ない、次の結果を得た。1.多孔質スルフォン酸型強酸性陽イオン交換樹脂(TITEC-H1)を合成した。架橋度:30%、粒径:200400メッシュであった。2.この樹脂を用いてイオン交換樹脂充填塔を作り、アンモニア吸着帯をアルカリ溶液で展開するクロマトグラフィー実験を種々の実験条件の下で行い、溶出液についてアンモニア濃度とN-15の同位体分析を行なった。3.上記実験の結果を分析し、最も基本的な二相間の平衡(一段)の分離係数と理論分離段高さHETPを決定した。その結果、(1)温度の上昇と濃度の上昇で共に分離係数がわずかに低下する傾向が観測され、(2)またHETPは濃度の上昇によって顕著に改善されることが分かった。この結果から12M濃度の溶離液が最適であると言える。4.更に、各種弱酸性陽イオン交換樹脂を入手、あるいは合成し、同位体平衡分離係数を実測した。この結果市販のカルボン酸型イオン交換樹脂が高濃度側でも分離係数が低下せずまた高い交換容量があり適当であることが分かった。しかし膨潤収縮があることが今後の課題である。5.溶離液供給速度の関しては、樹脂塔内液速度が層流から乱流に変わることによって分離効果(HETP)が急激に改善されることが分かった。本研究は高速炉燃料として極めて優れた性質を持つチッ化物燃料に不可欠な窒素同位体N-15の濃縮法について、特にイオン交換樹脂を用いたN-15分離濃縮法の検討を行なうことを目的としたものである。本年度の計画では1多孔質スルフォン酸型強酸性陽イオン交換樹脂(TITEC-H1)を合成した。架橋度:30%、粒径:200400メッシュ2この樹脂を用いてイオン交換樹脂充填塔を作り、アンモニア吸着帯をアルカリ溶液で展開した。溶離展開液の濃度、温度を変えてこのクロマトグラフィー実験を行い、溶出液についてアンモニア濃度とN-15の同位体分析を行なった。3上記実験の結果を分析し、最も基本的な二相間の平衡(一段)の分離係数と理論分離段高さHETPを決定した。その結果、温度の上昇と濃度の上昇で共に分離係数がわずかに低下する傾向が観測され、またHETPは濃度の上昇によって顕著に改善されることが分かった。この結果、12M濃度の溶離液が最適であること言える。1.多孔質スルフォン酸型強酸性陽イオン交換樹脂(TITEC-Hl)を合成した。

この結果市販のカルボン酸型イオン交換樹脂が高濃度側でも分離係数が低下せずまた高い交換容量があり適当であることが分かった。しかし膨潤収縮があることが今後の課題である。5.溶離液供給速度の関しては、樹脂塔内液速度が層流から乱流に変わることによって分離効果(HETP)が急激に改善されることが分かった。
クラスタシステムにおける高信頼化技術の評価および設計法の検討

耐故障性を提供するためにcoordinatedチェックポインティング、ロールバックリカバリ、およびwatch-dog timerを提供するクラスタソフトウェア環境であるSCoreクラスタシステムソフトウェア上に、より高速なチェックポインティング手法を開発し実装を行った。従来のSCoreにおけるチェックポインティングでは、ディスク書き込みが性能のボトルネックとなっていることがこれまでの研究で明らかになっているため、ディスク書き込みのオーバヘッドを削減するために、メモリの更新履歴をノード内の主記憶に、またその主記憶が故障したときにも障害から回復できるよう、定期的に他のノードに主記憶イメージを転送して保存するチェックポインティング手法を開発した。本チェックポインティング手法を解析した結果、SCoreオリジナルのチェックポインティングや、その他のチェックポインティング手法に比べ、高速であることがわかった。また障害回復にかかる時間も抑えることができることもわかった。Dawningは、中国のいくつかの研究機関が共同で開発している高性能計算機であり、その通信コンポーネントを形成するソフトウェアアーキテクチャの中に、BCLと呼ばれる高速通信ライブラリが用意されている。提案するチェックポインティング手法を、BCLをベースとしてソフトウェアアーキテクチャに組み込み、Dawningシステムの可能性を向上させるための検討を行った。
言語の看取りと看取りの言語

本研究課題の2年目にあたる2018年度当初に、研究分担者としてイギリス文学を研究領域とする山内を加えた。主に藤代が取り組む「言語の看取り」に対して、「看取りの言語」の部分を山内が担当することで、本研究課題が掲げる2つの「看取り」について、前年度に増して、より深い分析と考察を進める態勢を整えることができた。藤代は、北方シベリア域の消滅の危機に瀕した言語の使用実態について前年度に現地(ロシア国クラスノヤルスク地方タイムル県ドゥジンカ市)で調査対象としたドルガン語(話者1000人程度)、エネツ語(話者300名未満)の使用状況の情報を整理した。また、来日したこれら小言語の話者等から語彙の変遷について学術討議の機会を持つことができた。山内は、主に文学研究の立場から「母語以外の言語で看取られること」の難しさ、また、文化や言語が共有されても互いの価値観などにズレがあり異文化・他言語の壁を乗り越えて気持ちを通じ合わせることの難しさについて考察を深め、特にブロンテ姉妹ならびにD.H.ロレンスの著作研究を軸におきながら、広く人間の「死」に直面して生じる人間の表現活動に着目した。また、山内は、年度末に英国にてFlorence Nightingale Museum, The Old Operating Theatre Museum, Freud Museum Londonの三カ所を訪れ、18世紀から20世紀初頭にかけての臨床の現場についての情報を収集し、医療の場にみる死と文学に描かれる死について比較しつつ、死に瀕した人間の普遍的感情と個別的感情のあり方について分析を進めた。2018年度からの分担者の当該研究への参加により、研究対象についてアジア的視点に加え、西洋文化圏の視点が加わり、テーマについて普遍性のある結論を見いだせる可能性が高くなった。最終年度である2019年度は、まず、年度の前半には、2種の看取りについてこれまでの研究を代表者、分担者各自がとりまとめる。代表者の藤代は、言語の看取りの部分を担当し、分担者の山内は看取りの言語の部分を主に担当する。藤代はシベリア地域の危機言語について、言語が消滅していく際にどのようなことが起こるのか、過去の小言語が被った言語変容に消滅の危機への段階に至る共通点がみとめられるかについて、主たる研究対象言語のみでなく広くシベリアの諸言語についても見極めていきたい。年度の後半は、2つの看取りについて、日本語使用域でのあり方を含め、言語の「衰退」と人間の「衰退」に臨む観察者の視点をまとめる。言語の看取りの場面については現実的な使用状況の記録を報告するとともに、人間の看取りの場面で使用される言語の特性と言語生態との関連について分析し、現代社会の少なからぬ地域に該当する普遍的性質を提示していきたい。今年度は初年度であるので、まず、既に消滅に瀕している(看取り段階にある)言語の使用についてパイロット的調査を行うことにした。11月末12月初めの極短期間ではあったが、ロシア国クラスノヤルスク地方北部のタイムル県ドゥジンカ市内にて、ドルガン語、ネネツ語、エネツ語、ガナサン語話者等に、各言語の使用状況や次世代への言語継承の難しさについて調査を行った。ソビエト政権下でも、サモエード系のエネツ語、ガナサン語については、既に看取りの段階にあったとも言え、ソビエト連邦崩壊後も依然として話者数は低いままである。一方、チュルク系の言語であるドルガン語の話者の減少は連邦崩壊後のおよそ四半世紀の間に著しい。帝政ロシア時代には比較的産業上も行政上も関係の深かったサハ(ヤクート)語圏とともに、ソビエト政権時代も言語保持率が8割を越えていたドルガン語であるが、ソビエト政権崩壊後の今日、言語保持の状況は衰退の一途であった。今回の調査で、特に伝統産業であるトナカイ飼育の産業形態崩壊による生活様式の変化と集落からの、特に若い世代の人口移動が、筆者の予想以上に言語保持に影響を及ぼしていることが分かった。この調査結果については、ユーラシア言語研究コンソーシアム2017年度年次総会(2018年3月29日、京都)で、「ロシア極北タイムル州の先住民族言語使用状況レポート」として発表した。また、代表者が主に研究対象としているロシア語圏に分布するチュルク系言語の他にスペイン語圏に分布する少数派言語のバスク語や中国語圏に分布する蒙古系小言語についての研究協力者の発表を含め、少数派言語の使用状況について検討する機会を持った。今年度は初年度で、研究開始時期がやや通常の科研課題と比べて遅れたことを年度後半にカバーするまでに届かなかったため。言語の看取りについて、パイロット的な調査は行えたものの、研究報告を文書にまとめるまでは届かなかったため。

山内は、主に文学研究の立場から「母語以外の言語で看取られること」の難しさ、また、文化や言語が共有されても互いの価値観などにズレがあり異文化・他言語の壁を乗り越えて気持ちを通じ合わせることの難しさについて考察を深め、特にブロンテ姉妹ならびにD.H.ロレンスの著作研究を軸におきながら、広く人間の「死」に直面して生じる人間の表現活動に着目した。また、山内は、年度末に英国にてFlorence Nightingale Museum, The Old Operating Theatre Museum, Freud Museum Londonの三カ所を訪れ、18世紀から20世紀初頭にかけての臨床の現場についての情報を収集し、医療の場にみる死と文学に描かれる死について比較しつつ、死に瀕した人間の普遍的感情と個別的感情のあり方について分析を進めた。2018年度からの分担者の当該研究への参加により、研究対象についてアジア的視点に加え、西洋文化圏の視点が加わり、テーマについて普遍性のある結論を見いだせる可能性が高くなった。研究課題の2年目となる2018年度は、引き続き、危機言語の使用状況の調査を進めると同時に、人を看取る、あるいは、看取られる場面での使用言語のあり方についても、視野を広げていきたい。そのため、あらたに研究分担者に英文学者を加え、アジア文化圏と西洋文化圏での看取りの場面での言語行動のあり方を整理していきたい。適宜、看護学分野の研究者にも助言を受けるなど、言語の看取りとともに看取りの言語のあり方についても観察と考察を深めていく。最終年度である2019年度は、まず、年度の前半には、2種の看取りについてこれまでの研究を代表者、分担者各自がとりまとめる。代表者の藤代は、言語の看取りの部分を担当し、分担者の山内は看取りの言語の部分を主に担当する。藤代はシベリア地域の危機言語について、言語が消滅していく際にどのようなことが起こるのか、過去の小言語が被った言語変容に消滅の危機への段階に至る共通点がみとめられるかについて、主たる研究対象言語のみでなく広くシベリアの諸言語についても見極めていきたい。年度の後半は、2つの看取りについて、日本語使用域でのあり方を含め、言語の「衰退」と人間の「衰退」に臨む観察者の視点をまとめる。言語の看取りの場面については現実的な使用状況の記録を報告するとともに、人間の看取りの場面で使用される言語の特性と言語生態との関連について分析し、現代社会の少なからぬ地域に該当する普遍的性質を提示していきたい。言語調査期間が学内業務の都合で短縮せざるを得ず、調査費に残金が生じた。次年度は、分担者も加えて、より対象地域での調査を充実させるために使用し、さらに、冬期には、危機言語話者を招聘し、集中的に言語使用調査も含めて情報収集にあたりたい。当該年度は、本科研費補助金での海外からの招聘が行えなかったため、全体に補助金の残額が大きくなった。2019年度は、研究代表者、研究協力者のそれぞれが、ロシア、英国での学術集会へ参加する予定であるので、その旅費を支出し、また、最終年度であるので、研究成果の紙媒体での出版とウェブ上での公開をめざしたい。そのための補充調査、印刷費、外国語校閲などとして補助金を使用する。研究成果の一端については、公開の研究会の形等で、本研究課題に関心を有するより広い分野の研究者をはじめとする人々とともに討議する場を設定することも目指している。
化学合成を基盤とした細胞毒性オキサスクアレノイドの分子科学的研究

現在の機器分析技術の進歩には目を見張るものがある。生理活性天然有機化合物の構造は多種多様に富んでいるが、高度に発達したNMR技術により構造決定が半ばルーチン化していると言っても過言ではない。しかしながら立体構造の決定に関して、特に非環状系で不斉4級炭素を含むような場合には、最新のNMR技術をもってしても依然として難しい問題となる場合が少なくない。これは現在のNMR技術の技術限界を示している。このような場合には、やはり化学合成により可能な立体異性体を合成して絶対配置も含めた全立体構造を決定するのが有力な手段となりうる。本研究期間においては、高度に酸化された細胞毒性トリテルペンポリエーテル(オキサスクアレノイド)のうち、洋産含臭素オキサスクアレノイドであるオーリロール、イントリカテトラオール、エンシュオールを取り上げ、分子サイエンスの出発点となる全立体構造決定についての問題を化学合成的手法を用いて解決することを第一の目的とした。その結果我々は、(+)-オーリロール、(+)-イントリカテトラオール、(+)-エンシュオールの初めての不斉全合成を達成するとともに、分光学的手法だけでは解明されていなかった立体構造決定についての問題を、合成化学的手法を用いて解決することに成功した。また本合成研究においてBaldwin則に従わない閉環モード(6-endo-tet)で、ビスホモエポキシアルコールからテトラヒドロピラン環を位置選択的に構築する方法も新たに見い出した。これらの研究はオキサスクアレノイドの分子科学の発展に大きく貢献するであろう。しかしながら立体構造の決定に関して、特に非環状系で4級炭素を含むような場合には、最新のNMR技術をもってしても依然として難しい問題となる場合が少なくない。また生理活性物質は一般に微量しか得られないことが多々あることから、化学合成法を開発することは、その後の作用機構の解明や構造活性相関研究に必要な誘導体をも含めた物質供給という観点からも重要であると思われる。本年度においては、高度に酸化された細胞毒性トリテルペンポリエーテル(オキサスクアレノイド)のうち、海洋産含臭素オキサスクアレノイドであるオーリロール、イントリカテトラオール、エンシュオールを取り上げ、分子サイエンスの出発点となる全立体構造決定についての問題を化学合成的手法を用いて解決することを第一の目的とした。その結果我々は、(+)-オーリロールの初めての全合成を達成するとともに、分光学的手法だけでは解明されていなかった立体構造決定についての問題を、合成化学的手法を用いて解決することに成功した。またBaldwin則に従わない閉環モード(6-endo-tet)で、ビスホモエポキシアルコールからテトラヒドロピラン環を位置選択的に構築する方法も新たに見い出した。このような場合には、やはり化学合成により可能な立体異性体を合成して絶対配置も含めた全立体構造を決定するあが有力な手段となりうる。

本年度においては、高度に酸化された細胞毒性トリテルペンポリエーテル(オキサスクアレノイド)のうち、海洋産含ハロゲンオキサスクアレノイドであるイントリカテトラオール、エンシュオールを取り上げ、分子サイエンスの出発点となる全立体構造決定についての問題を化学合成的手法を用いて解決することを第一の目的とした。その結果我々は、(+)-イントリカテトラオールの初めての全合成を達成するとともに、分光学的手法だけでは解明されていなかった立体構造決定についての問題を、合成化学的手法を用いて解決することに成功した。これらの研究はオキサスクアレノイドの分子科学の発展に大きく貢献するであろう。本年度においては、我々が注目しているオキサスクアレノイド分子の中から、立体構造が未解明の海洋産含臭素トリテルペンポリエーテル化合物エンシュオールを中心にその効率的合成ルートの開発と全立体構造の決定を目指した。エンシュオールは、1995年に鈴木らにより紅藻Laurencia omaezakiana Masudaから単離された化合物である。構造解析はNMRを中心に行われ、平面構造、A環の絶対配置、C、D、E環内がtrans配置であることが報告されていた。しかし不斉4級炭素を含むC10-C11、C14-C15、C18-C19位間の相対配置については決定することができなかった。これは現在の立体構造決定におけるNMR技術の限界を示しており、他の手法によるこの問題の解決が切望されていた。当初鈴木らが生合成仮説から推定していた構造式の部分合成を行ったが、間違いであることが推測された。我々の研究室におけるこれまでのオキサスクアレノド分子合成蓄積データから未解明部分の相対配置はerythro、D、E-環内はcis配置であると予測し直し、その立体化学を有する分子を標的として全合成を行った。その結果、(+)-エンシュオールのはじめての不斉全合成を達成するとともに、その全立体構造を明らかにすることに成功した。このように分光学的手法では解決できない立体構造決定の問題を合成化学的手法により解決した。これらの研究はオキサスクアレノイドの分子科学において基盤をなすものであり、この研究分野の発展に大きく貢献するものと思われる。
未利用生物資源を燃料とする酵素電池の開発

近年、食品廃棄物などの未利用生物資源を燃料とする低環境負荷のバイオ燃料電池の開発が注目されている。本研究は未利用生物資源を燃料とし、高出力で且つ、長期安定的に使用できる酸化還元酵素及びその高活性な酵素を有する微生物を素子とする充電型酵素電池の開発を行った。その結果、食品中のタンパク質やその構成成分であるアミノ酸を燃料として耐熱性アミノ酸電池として、L-プロリン脱水素酵素を用いたプロリン燃料電池の基本装置の製作に世界で最初に成功した。さらに、起電力や出力の改良、燃料の多様性を図り、電池セル装置の改善、高活性な酵素の探索と改良、電池用としての高い有用性が期待できる新規酵素の発見に成功した。近年、低環境負荷のエネルギー生産方式として、食品廃棄物などの未利用生物資源を燃料とするバイオ燃料電池の開発が注目されている。本研究では、未利用生物資源を燃料とする高出力、長期安定的に使用できる耐熱性酸化還元酵素を素子とする充電型酵素電池の開発を行うことを主目的とする。まずは、食品中のタンパク質やその構成成分であるアミノ酸を燃料とする酵素電池の開発のために、耐熱性L-プロリン脱水素酵素(PDH)を用いたメディエータ型プロリン燃料電池の製作を進めた。まず、陰極用の超好熱性古細菌由来PDHとして、α_4β_4構造(本来のサブユニット構造)とβ_4構造(脱水素酵素成分のみ)の2種類の酵素の電池としての機能の有効性を評価した。その結果、β_4構造が安定性は僅かに低下するが、酵素の触媒効率がより高いことから、陰極用酵素素子として有効性がより高いことを明らかにした。次にメディエータの性能評価を行い、数種のものからDCIP(ジクロロインドフェノール)が最良であることを見出した。さらに出力の向上のために、酵素の電極への固定化法を検討した。固定化電極基盤としてケッチェンブラックを用いた吸着法による酵素の固定化を行った。その結果、β_4構造のPDHを良好に固定化できることを明らかにした。しかしながら、構築したプロリン燃料電池の起電力は、現在のところ、非常に低い。その原因として、陰極と陽極(白金電極)間のセパレータ膜や電極素材の親水性が低いことが予想されたので、その親水性の改善のための前処理法の検討を開始した。本年度の研究により、安定性に優れた耐熱性のPDHを用いるプロリン電池の基本装置の開発に成功したことから、世界で最初のアミノ酸電池の開発への突破口を開くことができたと考える。しかし、今後装置の改良と酵素の触媒効率の増強を図ることにより、起電力や出力の大幅な改善を達成することが次年度以降必要である。近年、特に東北地方太平洋沖地震以降、低環境負荷のエネルギー生産方式として、食品廃棄物などの未利用生物資源を燃料とするバイオ燃料電池の開発が注目されている。本研究は、未利用生物資源を燃料とし、高出力で且つ、長期安定的に使用できる酸化還元酵素を素子とする充電型酵素電池の開発を行うことを主目的とする。一昨年度は、食品中のタンパク質やその構成成分であるアミノ酸を燃料とする酵素電池の開発を目指し、耐熱性L-プロリン脱水素酵素を用いたメディエータ(ジクロロインドフェノール)型プロリン燃料電池(1m1)の製作に成功したが、起電力(0.2V)、出力とも低く十分でなかった。そこで、昨年度はこれらの問題点の改善と更なる小型化を目指し、溶液循環型の新たな電池セルの開発を行った。容量550μ1で測定可能な電池セルの作製に成功し、起電力も0.6Vと大幅に増大させることに成功した。しかし、出力は2μW/cm^2と依然として十分でないため、次年度は、電極素材、セパレータ膜、メディエータ種類等についての解析を行うとともに、酵素の高出力直接型燃料電池の作製のため高配向性、高密度な酵素の電極への固定化方法の検討を進める。また、高起電力を得るためには、触媒活性の高い酵素が重要であるので、新たな酵素素子の探索を始め、これまでに報告のない基質特異性と高活性を併せ持つ新規脱水素酵素の発見・同定のため、メタ酵素法(純粋培養不可能な生物を含む環境中サンプルから直接酸化還元酵素を単離・同定する方法)研究とゲノム既知生物に存在する機能未知推定上脱水素酵素の機能解析を行った。これまでに、メタ酵素法を用いて新規耐熱性L-ロイシン脱水素酵素の単離・同定に成功し、機能解析を行った。また、酢酸菌Gluconobacter oxydans由来の7種類の推定上PQQ,FAD依存性脱水素酵素の大量発現系の構築に成功し、現在機能解析を行っている。

本研究は未利用生物資源を燃料とし、酸化還元酵素を素子とする高出力で長期間安定的に使用可能な充電型酵素電池の開発を主目的とする。これまでに得られた研究成果は、食品中のタンパク質など由来のアミノ酸を燃料とする酵素電池として耐熱性L-プロリン脱水素酵素を用いたメディエータ型プロリン燃料電池(容量1ml)の製作に成功した。また、その起電力(0.2V)、出力を改良するために、電池セル装置の小型化を進め、溶液循環型の新たな電池セル(容量550μl)の作製に成功し、起電力(0.6V)を大幅に増大させ、2μW/cm2の出力を得た。この成果は論文として投稿準備中である。さらに出力の改善のために、電極素材、セパレータ膜、メディエータ種類等について検討するとともに、酵素の高出力直接型燃料電池の作製のため高配向性、高密度な酵素の電極への固定化法の検討を現在進めている。一方、高起電力を得るためには、触媒能の高い酵素が必要であり、新たな酵素素子を探索するとともに、新規な基質特異性と高触媒能を併せ持つ新規脱水素酵素を発見するため、メタ酵素法(環境中から直接酸化還元酵素を単離・同定する方法)の研究とゲノム既知生物に存在する脱水素酵素と推定できる酵素の機能解析を行った。これまでに、新規耐熱性L-ロイシン脱水素酵素の単離・同定、機能解析と藍藻の新規トリプトファン脱水素酵素の遺伝子クローニング、精製と機能解析に成功し、現在論文に成果を投稿準備中である。一方、酢酸菌Gluconobacter oxydans由来の7種類の推定上PQQ, FAD依存性脱水素酵素の大量発現系の構築に成功したが、不安定であるために、十分な機能解明には至っていない。近年、低環境負荷のエネルギー生産法として、食品廃棄物などの未利用資源を燃料とするバイオ燃料電池の開発が注目されている。本研究は未利用生物資源を燃料とし、酸化還元酵素及びその高活性な酵素を有する微生物を素子とする高出力酵素電池の開発を行うことを主目的とする。平成24度末までに本研究で得られた成果として、食品中のタンパク質やその構成成分であるアミノ酸を燃料とする酵素電池の開発を目指し、耐熱性L-プロリン脱水素酵素を用いたメディエータ(ジクロロインドフェノール)型プロリン燃料電池(容量:1 ml)の基本装置の製作に成功した。25年度ではその起電力(0.2V)、出力の改良を図るために、電池セル装置の小型化を進め、溶液循環型の新たな電池セル(容量550μl)の作製に成功し、起電力も0.6Vを大幅に増大させることに成功し、出力は2μW/cm2を得た。25-26年度では、この成果を論文発表するために、その原稿の作成を行った。さらに出力の改善のために、電極素材、メディエータ種類等についての解析、酵素の電極への固定化法を検討をした。一方、高起電力を得るためには、安定性が高く触媒活性の高い酵素の利用が必要であること、及び中性域ではなく、アルカリや酸性領域での酵素電池や微生物酵素電池の開発の必要性が判明したので、新たな高活性酵素、及び好アルカリや好酸性好熱菌の探索を始め、活性とゲノム情報に基づく新規探索法によって新規耐熱性ロイシン脱水素酵素やアラニン脱水素酵素を見出した。また藍藻の新規トリプトファン脱水素酵素の精製と機能解析に成功した(学術論文に掲載済)。
遠隔・自律融合人支援システムの開発・研究

本研究課題では、人間の代替作業を実現する人支援システム構築のために様々なタスクを実現可能にする遠隔・自律融合人支援システムの開発・研究を行うことを目的とし、研究・開発を遂行した。本課題において得られた成果としては、主として次の三点が挙げられる。(1)道具を用いたタスク実現のための運動制御手法および内界センサと外界センサのセンサフィージョンによる未知道具のパラメータ推定手法を確立した。(2)遠隔・自律融合システムにおける機能分離に基づく異自由度ロボット間バイラテラル制御器設計論を確立した。(3)対象物とシステムとの接触状況に柔軟に対応可能な力ベース可変コンプライアンス制御手法を確立した。本研究は複雑かつ複数のタスクを実現可能にする遠隔・自律融合人支援システムを開発・研究することを目的としており、平成23年度では主に次のような研究実績を得た。1.ロボットシステムによる既知の道具を用いた複雑なタスクの運動制御技術の開発を行った。従来までの研究において、高精度な位置と力のハイブリッド制御手法が確立している。そこで本研究ではシステムと道具との幾何学的関係を考慮し、従来のハイブリッド制御を拡張することにより道具を用いたタスクを実現する運動制御技術手法を提案した。また提案手法に対する検証実験を実施し、有効性を確認した。2.未知の道具に対しても1.で示した運動制御手法を適応するために、外界/内界センサを用いたシステムと道具との幾何学関係推定(道具パラメータ抽出)手法を提案した。提案した幾何学関係推定手法を実時間制御に適応することにより、システムと道具の関係が動的に変化する場合においても、道具を用いたタスクを実現できる。また提案した幾何学関係推定手法を用いて検証実験を実施し、有効性を確認した。3.遠隔・自律融合システムの基盤となる階層化制御器理論として自律動作による「環境認識・適応」および遠隔操作による「タスク実現」を両立する運動制御手法を提案した。結果、接触環境への自律適応機能を有する異自由度・異構造バイラテラル制御を開発した。また、異自由度・異構造のマスタ・スレーブシステムに提案手法を実装し、検証実験を行うことにより、提案手法の有効性を確認した。平成24年度では、これらの研究成果を国内/国際会議において発表し、社会に対しての成果還元を行う。現在、家庭環境下や災害環境下において人の代わりとして働くロボットや知能機械の実現が期待されている。このような背景より、本研究では状況に応じた判断を人が行うことにより、人の代替作業が容易に実現可能な遠隔・自律融合人支援システムを開発・研究することを目的とする。平成24年度においては主に次のような研究成果を得た。1.異自由度システム間における構造の差異を吸収するために、階層化制御にもとづく遠隔・自律制御手法を提案した。提案手法の有効性を確認するため、異自由度システムを用いて対象物に対する把持・操り動作を実施した。結果、対象物形状に対する環境適応および所望タスクが軽操作のみで実現できることを実証した。2.ダイナミクスを有する高精度シミュレータの作成により、人支援システムを用いた複雑なタスク実現のための研究加速が見込まれる。そこで、衝突モデルを有するシミュレータシステムを作成した。作成したシミュレータシステムを用いることにより、従来のシミュレータシステムより高精度なシミュレーション結果を取得できることを確認した。3.パラメータが未知の道具を用いたタスク実現のために、外界センサと内界センサのセンサフィージョンによるパラメータ推定手法を導出した。ここで、外界センサとしてはビジョンセンサを用いた。導出した手法を用いて未知の道具による把持・操り動作試験を行い、提案手法の有効性を確認した。また、上記の研究評価として1)産業計測制御技術委員会優秀論文賞および2)電気学会優秀論文発表賞を受賞した。申請書の平成23年度研究計画の通り、1)既知の道具を用いたタスクの運動制御技術開発、2)外界/内界センサによる道具のパラメータ抽出、3)異構造・異自由度バイラテラルシステムにおける階層化制御器設計理論の確立の3点の開発を実施し、それぞれの提案手法に対する検証実験により有効性を確認した。従って、本研究は申請書記載の研究計画通りに順調に進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度も申請書の計画通り、本研究課題を推進していく予定である。具体的には、1)道具の動力学を考慮した運動制御技術開発、2)異構造・異自由度バイラテラルシステムにおける道具を用いたタスク制御技術開発、3)制御器の動的再構成システムの開発・実装の3点の実現を目指す。さらに平成24年度末には各々の提案手法を統合し、実証実験を実施する予定である。また本研究課題で得た知見・提案された各々の手法は国内/国際会議における発表、学術論文誌への投稿を実施し、広く社会に対して本研究成果の還元を行う予定である。
変容する趣味空間と力学の研究――鉄道に焦点を当てて

本研究の目的は、鉄道趣味とその周縁に存在する様々なモノや領域との相互作用、およびその通時的なダイナミズムを明らかにすることにある。本年度は、鉄道模型趣味のルーツの一つとしても捉えられる雑誌『子供の科学』について、大きく四つの段階を踏んで調査を行った。第一に、1924年から1960年までの表紙と目次の網羅的収集、およびデータベース化である。戦前から戦後にかけての誌面の変容に注目するべく期間を限定し、各地に散在した419号分の表紙と目次を全て収集した。デザインや旧字の問題でOCRの使用が困難であったため、手動でデータ化を行った。第二に、このデータベースを基にした計量テキスト分析である。約10万字におよぶ記事タイトルを対象に、テキストマイニングツールKHCoderを用いて分析を行った。機械処理により恣意性を回避した探索的調査の結果、その資料的特性を把握するとともに、戦後いかなるモノが盛衰してきたのかを数量的に追跡した。当該内容は、ソーシャル・コンピュテーション学会での討論を経て、日本社会学会大会にて合同発表を行った。第三に、記事タイトルにコードを付与した量的内容分析である。記事の意味内容を反映するため、分析視角に基づくコーディングルールを作成。表紙および目次の記事タイトル約15000件の全てに、協力を得て、複数のコードを付与した。この手法は工作記事の抽出にとりわけ効果を発揮した。工作の対象となったモノの通時的変容を記述し、当該内容は、近代日本の手作りとジェンダー研究会にて、段階を踏んで二回の研究報告を行った。第四に、前述の工程より分布を明らかにした本文記事の網羅的収集、および質的内容分析である。特に工作関連、鉄道関連の記事に焦点を定め、その大半を収集している。科学教育や啓蒙など、模型や工作に込められた意味に注目しつつ、その内容の通時的変化を記述しており、今後の発表を計画している。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、関連する雑誌資料の収集および、それを基としたデータベースの作成・分析に注力し、大きく分けて以下の二つの成果を得た。第一には、鉄道趣味の中でも、写真に関する領域についての実証的な知見である。具体的には、代表的な鉄道趣味雑誌である「鉄道ファン」の文書を収集後、1961年から1979年までの読者投稿欄「さろん・かー」の記事全てをデータ化し、計量テキスト分析を行った。これにより、当該期間内の記述を通時的に、かつ遺漏無く押さえることができた。この悉皆調査の利点として、データの不在を数量的に指摘できる点が挙げられる。当該雑誌の資料的特性を把握した上で、中でも写真領域に対象を絞って内容分析を行った結果、カメラの領域における芸術性や写真技術が、鉄道趣味の領域における記録性や鉄道への愛情と結合し、新たに鉄道写真というジャンルを生み出し成熟させると共に、その魅力をカメラ領域へと還元させるという、鉄道趣味領域とカメラ領域との間にある相互作用の姿を示す記述を確認することができた。これは本研究が志す、趣味領域とその外部領域との間にある構造の解明を、一段階進めるものであった。第二には、雑誌資料収集の達成である。複数の鉄道趣味雑誌をはじめ、戦前・戦中の貴重なものを含めて、日本各地から資料を収集することが出来たのは重要であり、来年度に続く分析を充実させるものと期待される。本研究において特に重要な研究対象は、鉄道趣味における写真領域と模型領域であり、後者については模型工作の系譜の中で、鉄道模型がどのように捉えられてきたかを押さえる必要がある。中でも少年雑誌「子供の科学」目次の網羅的収集の達成は、その必要に応えるものであろう。当該雑誌については、1924年から1960年までに期間を限定し、今後は目次のデータベースを作成してテキスト分析を行う予定である。現状では7割ほどのデータ入力を終えている。本年度は、とりわけ雑誌資料の収集およびデータベースの作成に重心を置く結果となった。データ分析にも着手し、一部内容については第88回日本社会学会大会にて口頭発表を行った。また、そこでの議論を基に再構築した論文を以って、博士論文の予備審査を通過している。データのクリーニングをはじめとしたデータベースの精緻化に時間を要したため、当初計画していた発表・報告には遅れが生じているものの、一方で網羅的な資料収集および貴重資料へのアクセスを達成しており、一定の成果を収めていると考えられる。

機械処理により恣意性を回避した探索的調査の結果、その資料的特性を把握するとともに、戦後いかなるモノが盛衰してきたのかを数量的に追跡した。当該内容は、ソーシャル・コンピュテーション学会での討論を経て、日本社会学会大会にて合同発表を行った。第三に、記事タイトルにコードを付与した量的内容分析である。記事の意味内容を反映するため、分析視角に基づくコーディングルールを作成。表紙および目次の記事タイトル約15000件の全てに、協力を得て、複数のコードを付与した。この手法は工作記事の抽出にとりわけ効果を発揮した。工作の対象となったモノの通時的変容を記述し、当該内容は、近代日本の手作りとジェンダー研究会にて、段階を踏んで二回の研究報告を行った。第四に、前述の工程より分布を明らかにした本文記事の網羅的収集、および質的内容分析である。特に工作関連、鉄道関連の記事に焦点を定め、その大半を収集している。科学教育や啓蒙など、模型や工作に込められた意味に注目しつつ、その内容の通時的変化を記述しており、今後の発表を計画している。主として、本年度に作成したデータベースを基に、テキスト分析を進める予定である。必要に応じて、関連雑誌についてもデータ化および、追加の資料収集を行う。また、企業や個人を対象とした聞き取り調査への同行も計画中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
電気化学的ホモ組織と幾何学的ヘテロ組織を兼備える高耐食高強度マグネシウム合金設計

長周期積層(LPSO)構造相が強化相として働くため高い強度を示すものの、そのLPSO相と母相との大きな電位差により腐食しやすいMg/LPSO二相合金展伸材に対して、耐食性を高める電気化学的均質性と、強度と延性という相反する特性を同時発現させる幾何学的不均質性を同時に付与する合金設計手法を確立することで高耐食高強度Mg/LPSO二相合金の開発を目指す。具体的には、「Mg/LPSO二相合金における構成相間電位差制御手法の確立」と「電気化学的均質性を考慮した塑性加工技術の開発」を行い、これら技術を融合することで電気化学的ホモ組織と幾何学的ヘテロ組織を両立する合金成分・プロセス設計手法を確立する。LPSO相が熱処理によって析出するMg-Zn-Gd系合金にAlを添加した際のLPSO相が示すSKPFM表面電位に関する基礎的知見と静的な腐食挙動に関するデータを得た。第四元素として添加するAlの役割がMg-Zn-Y系とMg-Zn-Gd系では異なり,前者ではAlの微量添加は腐食皮膜の改質を促し,後者においてはLPSO相の電位を卑にすることが明らかになりつつある。また、Mg/LPSO二相Mg-Zn-Y合金押出材を作製しその耐食性と耐応力腐食割れ性の評価を行い、押出加工によって発達する結晶方位異方性が腐食挙動に大きな影響を及ぼし、押出方向垂直面が押出方向平行面よりも耐食性が優れていることを明らかにした。さらには、LPSO相およびα-Mg相加工粒の繊維状集合組織が応力腐食割れの進展抑制に大きく寄与していることが明らかになりつつある。ヘテロ組織を有するMg/LPSO二相Mg-Zn-Y系合金押出材をモデル試料として応力腐食割れ挙動に関する基礎的知見が系統的に得られている。特にLPSO相およびα-Mg相加工粒の繊維状集合組織が微細な再結晶粒領域に高分散することで応力腐食割れの進展抑制に大きく寄与していることが明らかになりつつある。合金成分設計においては合金内部組織の相構成成分とその相構造が電気化学的均質性に与える影響の調査を行う。プロセス設計においては幾何学的因子が電気化学的均質性に与える影響の調査を行う。(1)相構成成分と相構造が電気化学的均質性に与える影響の調査:Mg-Zn-RE合金中に形成されるLPSO相を構成する元素種とその濃度を変えた際の表面電位の変化を調査する。(2)表面電位と腐食挙動の相関関係の調査:多結晶における幾何学的不均質性が腐食挙動に及ぼす影響を調査するための基礎研究として、結晶面方位と表面電位の関係を純Mg金属を用いて調査する。(3) Mg/LPSO二相合金展伸材試作とその静的耐食性と耐SCC性評価:高強度を示すMg-Zn-Y合金および耐食性を高めたMg-Zn-Y-Al合金の押出材を試作し、その静的な腐食特性を調査するとともに耐SCC性の評価を行い、SCC挙動に及ぼす金属組織因子の抽出を行う。(4)平成30年度に導入したアコースティックエミッション装置を用いて、塩水浸漬時の合金表面および内部での腐食現象発生をその場計測する手法の確立を目指す。長周期積層(LPSO)構造相が強化相として働くため高い強度を示すものの、そのLPSO相と母相との大きな電位差により腐食しやすいMg/LPSO二相合