hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高効率OTECプラントの動特性と拘束条件を考慮した制御システム構築

近年再生可能エネルギーの有効利用促進が求められているが,その有効なエネルギー源のひとつに海洋温度差発電(OTEC)がある.OTECは一般的に熱効率が低いことが大きな課題であるが,本研究は,近年超高効率化を目指して研究が進められている2段(多段)ランキンサイクルについて,その動特性などを解明しつつその制御問題について検討するという観点から,OTEC技術の本質的発展を試みるものである.平成30年度は,OTECプラントの温冷海水・作動流体の複数ある流量を同時に調節して発電量を制御する方法,むだ時間を考慮した動的モデルの構築方法,気液分離器を考慮した動的モデルの構築方法,作動流体ポンプの動特性を考慮した動的モデルの構築方法についてそれぞれ検討した.また,OTECプラントはその発電原理から海洋上や僻地が設置場所として考えられることからその遠隔監視・操作を実現するための研究として,2段ランキンサイクルを用いたOTECプラントの実時間遠隔操作のためのwebアプリケーションの開発やシミュレータの遠隔制御システムの開発も実施した.さらに,OTECプラントとの複合利用のためのプラントとして開発されているスプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化プラントについて,確率過程を用いた補助凝縮器モデルに基づく水位制御システム,流量制限を考慮した水位制御のためのアンチワインドアップ補償,真空ポンプを考慮したモデルの構築方法についても開発を進めた.以上の研究成果を,査読付雑誌論文1編,学会発表11件(国際学会3件)によって発表した.平成30年度は,2段ランキンサイクルを用いた海洋温度差発電プラントの,熱力学的非平衡状態(過渡状態)の動特性を捉えたモデルを,超高効率な発電状態を維持するという観点から構築する方法について検討した.検討の過程において新たに見出された問題の解決を図りつつ,新たな動特性を捉えたモデルの構築を進展させることができたことから,おおむね順調に進展していると考えられる.平成30年度の研究によってむだ時間等の拘束条件をモデルの中でどのように表現するかということについての知見が得られたことから,平成31年度は,実際の制御において必要となる,むだ時間・飽和特性・タンクの容量等の拘束条件がどの程度のものかということについて,発電プラントとしての設計および実際の実験設備での実装の両面から解明する.むだ時間や飽和特性などの拘束条件については,プラントの使用機器の仕様や,必要に応じて実機による特性実験を行ってその特性を把握する.また,制御に必要な制御器設計用計算環境を準備する.動特性や拘束条件を踏まえた制御システムの設計手法としてはどのようなものが適切かについて,数値シミュレーション・実機による実験の両面から明らかにする.それが完了次第,制御システム設計についての検討に着手する.近年再生可能エネルギーの有効利用促進が求められているが,その有効なエネルギー源のひとつに海洋温度差発電(OTEC)がある.OTECは一般的に熱効率が低いことが大きな課題であるが,本研究は,近年超高効率化を目指して研究が進められている2段(多段)ランキンサイクルについて,その動特性などを解明しつつその制御問題について検討するという観点から,OTEC技術の本質的発展を試みるものである.平成30年度は,OTECプラントの温冷海水・作動流体の複数ある流量を同時に調節して発電量を制御する方法,むだ時間を考慮した動的モデルの構築方法,気液分離器を考慮した動的モデルの構築方法,作動流体ポンプの動特性を考慮した動的モデルの構築方法についてそれぞれ検討した.また,OTECプラントはその発電原理から海洋上や僻地が設置場所として考えられることからその遠隔監視・操作を実現するための研究として,2段ランキンサイクルを用いたOTECプラントの実時間遠隔操作のためのwebアプリケーションの開発やシミュレータの遠隔制御システムの開発も実施した.さらに,OTECプラントとの複合利用のためのプラントとして開発されているスプレーフラッシュ蒸発式海水淡水化プラントについて,確率過程を用いた補助凝縮器モデルに基づく水位制御システム,流量制限を考慮した水位制御のためのアンチワインドアップ補償,真空ポンプを考慮したモデルの構築方法についても開発を進めた.以上の研究成果を,査読付雑誌論文1編,学会発表11件(国際学会3件)によって発表した.平成30年度は,2段ランキンサイクルを用いた海洋温度差発電プラントの,熱力学的非平衡状態(過渡状態)の動特性を捉えたモデルを,超高効率な発電状態を維持するという観点から構築する方法について検討した.検討の過程において新たに見出された問題の解決を図りつつ,新たな動特性を捉えたモデルの構築を進展させることができたことから,おおむね順調に進展していると考えられる.平成30年度の研究によってむだ時間等の拘束条件をモデルの中でどのように表現するかということについての知見が得られたことから,平成31年度は,実際の制御において必要となる,むだ時間・飽和特性・タンクの容量等の拘束条件がどの程度のものかということについて,発電プラントとしての設計および実際の実験設備での実装の両面から解明する.むだ時間や飽和特性などの拘束条件については,プラントの使用機器の仕様や,必要に応じて実機による特性実験を行ってその特性を把握する.また,制御に必要な制御器設計用計算環境を準備する.動特性や拘束条件を踏まえた制御システムの設計手法としてはどのようなものが適切かについて,数値シミュレーション・実機による実験の両面から明らかにする.それが完了次第,制御システム設計についての検討に着手する.
技術者倫理教育における教材および教授法の開発とオンライン教材提供のための基礎研究

本研究においては、全国の大学・高専を対象として技術者倫理教育のカリキュラム、内容、担当者のバックグラウンド、教材などについての聞き取り調査を行い、データを蓄積した。また、Pei-Fen Chang氏をはじめとする台湾の研究者と共同で研究を行い、二度にわたる日台合同カンファレンスを開催して、台湾における技術者倫理教育プログラムの実態について聞き取り調査を行うとともに、アジアの文化的地域的特性に配慮した技術者倫理のあり方について討論を行った。生涯教育としての技術者倫理の展開に関しては現場の技術者との共同作業が不可欠であると考え、技術者倫理教育について技術者の意見を聴取するとともに、中部技術士会と連携しての研究をすすめた。中部技術士会と連携して技術者倫理の研究会であるETの会を発足させ、年4回の例会と毎月の勉強会を行ってきた。こうした活動を通じて、日本の企業人としての在り方に即した技術者倫理教育の方向性や技術者の社会的地位の向上と技術者倫理との関係についてかなり突っ込んだ意見交換を行うことができた。また、本研究のアウトプットとして、科学技術倫理教育教材の提供ポータルとしての科学技術倫理オンラインセンターの拡充を行った。ケースウェスタンリザーブ大学のオンラインエシックスセンターから用語集や教材モジュールを翻訳するとともに、技術者倫理の授業で使われた教材を収集して掲載した。また、従来の教材提供において双方向性が欠けていたことの反省をふまえ、既存のサイトと別にwikiベースのサイトを導入し、用語集や事例集についてユーザーからの情報提供を容易に得られるようにした。平成16年度は、全国のいくつかの大学・高専を対象とした技術者倫理教育のカリキュラム、内容、担当者のバックグラウンド、教材などについての聞き取り調査を行い、データを蓄積した。また、先行して同種の調査(質問紙調査)を行った、東京工業大学、調助教授からデータの提供を受けるとともに意見交換を行った。また、海外の技術者倫理教育プログラムの動向調査の一環として、台湾におけるJABEEに相当するInstitute of Engineering Education, Taiwanにおける技術者倫理教育プログラム認定のシステム作りに中心的役割を果たした、Pei-Fen Chang、Dau-Chung Wang両氏を招聘し、台湾における技術者倫理教育プログラムの実態について聞き取り調査を行うとともに、アジアの文化的地域的特性に配慮した技術者倫理のあり方について、意見交換を行った。教材および教科書の妥当性検討に関しては、現場の若い層の技術者から生の声を聴取するのが適切であると考え、中部技術士会、デンソー、アイシン精機、トヨタなどの企業に勤める技術者との交流の場を設け、我々が作成した教科書『誇り高い技術者になろう』(名古屋大学出版会)を1つの題材として、技術者倫理教育の「教科書」はいかにあるべきかについての意見を聴取するとともに、意見交換を行った。これらに平行して、技術者倫理教育に役立つ日本における具体的事例の収集のための作業、内部告発者の保護制度のあり方の検討、技術者の倫理的に適切な行動を促す企業風土のあり方についての社会心理学者の知見の吸収、既存の教材の電子化などの作業を適宜進め、成果のいくつかは、科学技術社会論学会などで口頭発表した。平成17年度は、平成16年度に蓄積したデータをもとに逐次教材開発を進めた。また、技術者倫理の授業開発に役立つと思われる資料・教材等をオンラインで提供する、「科学技術倫理オンラインセンター」の内容を適宜アップロードし、充実を図った。海外における倫理教育プログラムの動向調査と連携構築の一環として、12月に、平成16年度に引き続き、Pei-Fen Chang、Shi-Chuen Lee(ともに台湾国立中央大学)Dau-Chung Wang(Yunlin科学技術大学)の3氏を招聘し、Taiwan-Japan Bilateral Conference on Professional Ethics in Science and Technologyを開催した。ここでは、台湾と日本からそれぞれ3本ずつの発表を行い、東アジアの文化的地域的特性に配慮した技術者倫理のあり方等について、討論を行った。生涯教育としての技術者倫理の展開に関しては、現場の技術者との共同作業が不可欠である。このため、中部技術士会との連携を強めた。

中部技術士会と共同で、技術者倫理を考えるためのフォーラムとして「ETの会」を立ち上げ、月1回の例会には、研究代表者および分担者が積極的に参加することを心がけ、いくつかの報告も行った。こうした活動を通じて、日本の企業人としての技術者のあり方に即した技術者倫理教育の方向性や、技術者の社会的地位の向上と技術者倫理との関係について、かなり突っ込んだ意見交換を行うことができた。また、技術者倫理教育の成果をどのように評価するかという視点の重要性が浮かび上がってきたことから、戸田山、横山、藤本は、中部大学高等学術研究所が主催する「高等教育アウトカムズ評価研究フォーラム」に参加し、このうち戸田山、藤本は、定例会において技術者倫理教育の現状について包括的な報告を行うとともに、望ましい評価法のあり方について提言を行った。本年度は本研究の最終的な目標であった、科学技術倫理教育教材の提供ポータルとしての科学技術倫理オンラインセンターの拡充を行った。ケースウェスタンリザーブ大学のオンラインエシックスセンターから用語集や教材モジュールを翻訳するとともに、技術者倫理の授業で使われたパワーポイントを収集して掲載した。また、従来の教材提供において双方向性が欠けていたことの反省をふまえ、既存のサイトと別にwikiベースのサイトを導入し、用語集や事例集についてユーザーからの情報提供を容易に得られるようにした。教材開発については、本年度は特に内部告発やリスクといった個別課題の教材開発が進められた。本年度は、また、関係するさまざまな団体と連携しての研究会活動を行った。日本技術士会中部支部の技術倫理研究グループ「ETの会」とは10月に共同での例会を行うとともに、11月の科学技術社会論学会においてETの会メンバーと共同でのワークショップを開催し、専門職倫理としての技術者倫理教育の諸問題について考察した。二つの会合を通じて、技術者の専門職としての性格を日本の技術者倫理教育で強調するのが妥当かどうかという問題が多面的に検討された。12月には、昨年度に引き続いて台湾の技術者倫理研究グループと合同で技術者倫理に関する台日合同研究集会を開催し、両国において技術者の置かれる状況と技術者倫理教育の進むべき道について共同討論を行った。2月には関西工学倫理研究会の協力を得て、さまざまな技術者倫理教科書の著者を集めて、技術者倫理教科書の比較検討を行った。立場によって「倫理」という言葉の捉え方のレベルで意見が違い、「技術者倫理」という言葉をまったく異なる意味で使っている現状が討論の中で明らかになった。
日本語教育・学習支援システムの開発

本研究の目的である,(1)教材データベースの整備と,(2)利用ソフトウェアの開発を予定通り終えた。本年度は,本研究の最終年度であるため,研究発表会を開催し,本研究の成果報告と開発したシステムのデモンストーションを行った。また,研究成果報告書を作成し,本研究の成果をとりまとめた。具体的な研究実績は,以下のとおりである。(1)教材データベースの整備教材データベースに格納する日本語教育データの質的,量的拡充,及び,特に外国での日本語教育で必要と考えられる教材のデータベース化を中心に,教材データベースの整備を行った。作成した教材データベースは,漢子辞書データベース(JIS第一水準・第二水準,約7000字),漢字筆順データベース(JIS第一水準,約4,000字)単語データベース(基礎日本語学習辞典より約3,000単語,学術用語集より約100,000単語),用例データベース(基礎日本語学習辞典より約7,000用例),リーディング用テキストデータベース(教科書・小説・論文・単行本約10冊),台本テキストデータベース((株)松竹「男はつらいよ」シリーズ約40作)である。教材データベースに収録した各教材データを総合的に利用できるように,各データの索引付けと整備,および評価のための統計資料お一覧表の資料作成を行った。なお,教材データベースを整備するにあたり,国内の分担者が,日本語教育が盛んな外国(ニュージランド,シンガポール,タイ)に出掛け,日本語教育事情について調査を実施した。また,現在開発中のシステムは補助言語として英語を使用しているが,非英語圏(タイ,イタリア)での学習者の英語能力についても調査した。(2)利用ソフトウェアの開発システム開発の面では,全体的なシステムの設計仕様書に基づき,教材データベース利用ソフトウェアの開発を終えた。利用者のための操作マニュアルも作成した。このシステムの特徹は,教材データベースの検索機能(漢字辞書検索機能,単語辞訓検索機能,用例辞書検索機能,特殊辞書検索,テキスト検索機能)であり,この検索機能を利用した学習ソフトウェア(リーディング学習,映画学習)も開発し,システムの実用化を図った。システム評価の面では,以前に開発したプロトタイプのシステムを海外(米国,イギリス,カナダ,イタリア)の分担者に利用してもらい,利用面の評価を実施し,システムの改良を試みた。また,開発したシステムが,各国の教育機関の環境・施設下で利用可能であるかを調査した(米国,カナダ,イギリス,イタリア,ニュージーランド,シンガポール,タイ)。ニュージーランド,シンガポール,タイについては,国内の分担者が国外に出掛け,現在開発中のシステムが利用可能な環境・施設条件を整えているかどうかについては調査した。本研究の研究発表会を開催し,「日本語教育とコンピュータ」に関心のある国内外の研究者と日本語教育実践者に,本研究の成果を報告すると同時に,参加者から,開発したシステムの評価及び本研究についての貴重な意見を収集した。利用者からの評価によると,本システムは,日本語教育の初級から上級の学習を支援するシステムで,日本国内だけではなく,国外での利用にも耐えられることが明らかになった。また,今後,このシステムをより一層拡張し発展させ,世界の日本語教育に役立たせて欲しいという期待が強く寄せられた。

ニュージーランド,シンガポール,タイについては,国内の分担者が国外に出掛け,現在開発中のシステムが利用可能な環境・施設条件を整えているかどうかについては調査した。本研究の研究発表会を開催し,「日本語教育とコンピュータ」に関心のある国内外の研究者と日本語教育実践者に,本研究の成果を報告すると同時に,参加者から,開発したシステムの評価及び本研究についての貴重な意見を収集した。利用者からの評価によると,本システムは,日本語教育の初級から上級の学習を支援するシステムで,日本国内だけではなく,国外での利用にも耐えられることが明らかになった。また,今後,このシステムをより一層拡張し発展させ,世界の日本語教育に役立たせて欲しいという期待が強く寄せられた。全体的なシステムの設計を行うとともに、これまでに試験的に作成した教材デ-タベ-スの質的、量的拡充、および、特に外国での日本語教育で必要と考えられる教材のデ-タベ-ス化を中心に研究を進めた。具体的には、以下のとおりである。1)全体的なシステムの概念設計、およびそれに基づいた教材デ-タベ-スおよび利用ソフトウェアについての具体的な分析・設計を行った。2)「基礎日本語学習辞典」「外国人のための基本語用例辞典」「漢字属性辞書」「漢字筆順フォント」「専門用語」「英和・和英辞典」などを材料とし、日本語教育用辞書デ-タベ-ス作成のための編集作業を進めている。3)反意語、同義語の情報を付加すべく、デ-タの入力を行っている。4)映画学習プログラムを拡充すべく、台本デ-タの入力を行っている。5)日本語教育における初級・中級の文法事項のデ-タベ-スを作成すべく資料の整理を行っている。現在、米国アップル社のマッキントッシュコンピュ-タで動くシステムの開発にむけて準備作業を進めている。システム開発の面では、全体的なシステムの設計を行い、最終的な仕様書を作成した。また、教材デ-タベ-スの質的、量的拡充、および、特に外国での日本語教育で必要と考えられる教材のデ-タベ-ス化を中心に研究を進めた。さらに、国内の分担者が国外に出掛け、現在開発中のシステムが利用可能な環境・施設条件を整えているかどうかについて調査した。1)システムの概念設計に基づき、最終的なソフトウェアの仕様をまとめ、教材デ-タベ-スおよび利用ソフトウェアについての具体的な開発に着手した。2)教材デ-タベ-スとして作成を進めている各教材を総合的に利用できるように、相互参照のための索引づけ等の整備、および評価のための統計資料や一覧表の資料作成を行った。3)「基礎日本語学習辞典」「漢字属性辞書」「漢字筆順フォント」「専門用語」「英和・和英辞典」などを材料とし、日本語教育用辞書デ-タベ-ス作成のための編集作業を進めている。
キラーT細胞により認識される肺癌拒絶抗原遺伝子の同定と癌ワクチンの開発

肺癌細胞株11-18より作製したcDNAライブラリーよりHLA-A2402拘束性CTL株GK-CTLを用いてgene expression cloning法によりHLA-A24拘束性肺腺癌拒絶抗原遺伝子のクローニングを行い、7個の遺伝子クローンを得た。これらのクローンについてHLA-A2402拘束性が確認されたので、全塩基配列を決定した。その結果、3個は既知の遺伝子であり、4個は新規遺伝子であった。さらに、Northern blottingによりメッセージサイズを決定した。これら7個の遺伝子のうちの一つ、抗癌剤に対する多剤耐性(MDR)に関連したタンパクであるmultidrug resistanceas sociated protein 3(MRP3)をコードする遺伝子については前年度に癌抗原ペプチドの同定を行った。そこで、本年度は他の遺伝子について詳細な検討を加えた。HLA-A24結合性ペプチドのモチーフはすでに決定されているので、HLA-A24結合モチーフを有する9ないし10アミノ酸からなるペプチドを選別し、これらの合成ペプチドをHLA-A2402安定形質転換細胞株C1R-A2402にパルスし、GK-CTLとの反応性をIFN-・産生で検討した。その結果6個の遺伝子由来の計13個のHLA-A24拘束性癌拒絶抗原ペプチドを同定した。さらに、これらのペプチドによるHLA-A24陽性の健常人もしくは肺癌患者末梢血リンパ球からのペプチド特異的CTLの誘導を試みた。その結果、肺癌患者の末梢血からHLA-A24拘束性ペプチド特異的CTLが誘導され、細胞傷害活性も確認された。これら遺伝子の各種癌細胞におけるmRNA発現を調べたところ、肺癌細胞株全例(n=10)に発現が認められ、癌組織においても発現が確認された。肺癌細胞株11-18より作製したcDNAライブラリーよりHLA-A2402拘束性CTL株GK一CTLを用いてgene expression cloning法によりHLA-A24拘束性肺腺癌拒絶抗原遺伝子のクローニングを行い、7個の遺伝子クローンを得た。これら7個の遺伝子のうちの一つ、クローン5について詳細な検討を行った。クローン5は種々の抗癌剤に対する多剤耐性(MDR)に関連したタンパクであるmultidrug resistance associated protein 3(MRP3)をコードする遺伝子であった。次にHLA-A24拘束性CTLにより認識されるMRP3由来癌抗原ペプチドの同定を行った。HLA-A24結合性ペプチドのモチーフはすでに決定されているので、HLA-A24結合モチーフを有する9ないし10アミノ酸からなるペプチド31個を選別し、これらの合成ペプチドをHLA-A2402安定形質転換細胞株C1R-A2402にパルスし、GK-CTLとの反応性をIFN-γ産生で検討した。その結果4個の癌拒絶抗原ペプチドを同定した。さらに、これらのMRP3由来ペプチドによるHLA-A24陽性の健常人もしくは癌患者末梢血リンパ球からのペプチド特異的CTLの誘導を試みた。その結果、肺癌1例、腎細胞癌3例、大腸癌2例および健常人1例の末梢血からHLA-A24拘束性ペプチド特異的CTLが誘導され、細胞傷害活性も確認された。MRP3の各種癌細胞におけるmRNA発現を調べたところ、肺癌細胞株全例(n=10)に発現が認められた。肺癌細胞株11-18より作製したcDNAライブラリーよりHLA-A2402

拘束性CTL株GK-CTLを用いてgene expression cloning法によりHLA-A24拘束性肺腺癌拒絶抗原遺伝子のクローニングを行い、7個の遺伝子クローンを得た。これらのクローンについてHLA-A2402拘束性が確認されたので、全塩基配列を決定した。その結果、3個は既知の遺伝子であり、4個は新規遺伝子であった。さらに、Northern blottingによりメッセージサイズを決定した。これら7個の遺伝子のうちの一つ、抗癌剤に対する多剤耐性(MDR)に関連したタンパクであるmultidrug resistance associated protein 3(MRP3)をコードする遺伝子については前年度に癌抗原ペプチドの同定を行った。そこで、本年度は他の遺伝子について詳細な検討を加えた。HLA-A24結合性ペプチドのモチーフはすでに決定されているので、HLA-A24結合モチーフを有する9ないし10アミノ酸からなるペプチドを選別し、これらの合成ペプチドをHLA-A2402安定形質転換細胞株C1R-A2402にパルスし、GK-CTLとの反応性をIFN-γ産生で検討した。その結果6個の遺伝子由来の計13個のHLA-A24拘束性癌拒絶抗原ペプチドを同定した。さらに、これらのペプチドによるHLA-A24陽性の健常人もしくは肺癌患者末梢血リンパ球からのペプチド特異的CTLの誘導を試みた。その結果、肺癌患者の末梢血からHLA-A24拘束性ペプチド特異的CTLが誘導され、細胞傷害活性も確認された。これら遺伝子の各種癌細胞におけるmRNA発現を調べたところ、肺癌細胞株全例(n=10)に発現が認められ、癌組織においても発現が確認された。肺癌細胞株11-18より作製したcDNAライブラリーよりHLA-A2402拘束性CTL株GK-CTLを用いてgene expression cloning法によりHLA-A24拘束性肺腺癌拒絶抗原遺伝子のクローニングを行い、7個の遺伝子クローンを得た。これら7個の遺伝子のうちの一つ、抗癌剤に対する多剤耐性(MDR)に関連したタンパクであるmultidrug resistance associated protein 3 (MRP3)をコードする遺伝子については前年度に癌抗原ペプチドの同定を行った。
微生物の代謝する生物活性物質の合成

BSF-A(1)の全合成を試みたが、その部分構造にα-ヒドロオキシフェニルプロピオン酸を含み、この構造はエーテル結合の形成の際にOH基の離脱を起しやすく、満足すべき結果は得られていない。そこで、エーテル結合の形成反応について更に検討を加えることとし、その過程でエーテル結合形成のためのモデル実験として2-メトオキシカルボニル-エチル-プロピル-2-エーテル(2)、1-メトオキシカルボニル-1-置換フェニル-メチル-プロピル-2-エーテル(3)、置換フェノキシ酢酸(4)を合成し、これらの化合物についてレタス幼苗について生長テストを試み、ハロゲン置換体では茎、根とも阻害作用が、メチル置換体では根の伸長作用のあることを認めた。現在、BSF-Aの合成と合わせて、アナログ合成を行っており、随時、生物活性をテストしている。また、AK-ToxiNの合成に関連して、アミノ酸合成、ペプチド合成に用いられるCbz-保護基はH_2-PdC/の系で行うのが普通であったが、従来のH_2/PdC系に変えてギ酸塩/PdC/水系によるCbz-基の脱離の一般化のためにスチレン、ニトロベンゼン、P-トリルアルデヒド、Cbz-アラニンをモデルとして適用し、高収率ではないが、所期の還元生成物の得られることが判ったので今後更に収率を上げられる様条件設定について検討することにしている。ちなみに、PdC触媒存在下におけるHCOOM1のH_2とM1HCO_3への分離反応は可逆的であり、水素ガスの貯蔵法としても重要な側面をもっている。
甲状腺ホルモンのノンゲノミック作用の分子基盤とその生理的意義

最近我々は甲状腺ホルモン(T3)がPI3K→Aktキナーゼカスケードを活性化することを報告した。このT3作用が受容体(TR)を介するが、TRによる遺伝子発現調節を伴わない、いわゆるノンゲノミック(non-genomic)作用である。本研究はT3がTR/Src/p85の複合体の形成を促進することににより、Src及びその下流のp85をリン酸化し、PI3K→Aktカスケードを活性化する分子機序を明らかにした。また、こうしたシグナルカスケードの活性化は神経細胞に対するT3の抗アポとシース作用に重要であることも証明した。1) TRα1とp85αとの細胞内での相互作用の検討: HEK293細胞にpcDNA/His-TRα1プラズミドを導入し、His-tag TRα1蛋白を発現させました。24時間後にT3で5分間細胞を処理し、細胞内蛋白を抽出したのち共免疫沈澱を行いました。T3非存在下にはTRα1とp85αとの結合を認められなかったが、T3処理5分後に両者の結合を観察された。一方、我々はin vitroで精製されたTRα1とp85αをインキュベートし、T3非存在下でも両者の結合を観察された。以上の結果からin vivoで第三者蛋白の参与を強く示唆された。それで、Srcの参与可能性を検討した。上述のように共免疫沈澱の後、Src抗体を用い、T3存在下で、TRα1とp85αの複合体にSrcも検出された。また、T3非存在下では、複合体が形成できませんでした。以上の結果より、T3はPI3Kを活性化するにはTRα1/p85α/Src複合体の形成が必要であることを明らかにした。2)Srcを介するT3依存的なPI3K活性化する機序の検討:まず、TRα1が恒常発現するN2aTRα1細胞で、T3によるSrc活性の調節を検討した。T3の添加によって、Srcの活性化に必需であるtyrosine 416が短時間に(5分からで、20分ピークに)リン酸化された。次に、Src阻害剤PP1とSrc siRNAを用いて実験を行いました。両者ともSrcの活性だけではなくて、PI3K-Aktの活性も阻害した。さらに、抗p85α抗体で免疫沈澱したあと、リン酸化tyrosine抗体を用い、p85αのリン酸化を検討した。T3はp85αのtyrosineをリン酸化し、そのリン酸化はSrc阻害剤により遮断された。以上の結果はT3がTRα1/p85α/Src複合体の形成を促進し、この複合体の形成によりSrc→p85αの順番で一連のリン酸化を起こって、シグナル伝達を促進することを明らかにした。1)神経細胞の生存に対するT3ノンゲノミック作用に関する研究:マウス胎児(E18)由来の大脳皮質スライスをT3を含まない培養液に1日培養し、T3添加後30分と1日に、蛋白を抽出し、Western Blotting法でAkt(Ser473)、Src(Tyr416)、Bad(Ser126)のリン酸化を検討した。これらの蛋白はT3添加後30分でリン酸化が認められることから、T3のノンゲノミック作用が関与していることを示唆された。同時に、培養したスライスをNeuN、caspase3 (Asp175)に対する抗体や蛍光Nissl染色(Neuro-Trace)を用いて組織染色を行った。caspase3 (Asp175)はアポトーシスのマーカー、NeuNとNeuro-Traceは神経細胞のマーカーとして使われた。その結果、T3非存在下でアポトーシスの神経細胞が著明に増加した。更に、マウス大脳より調製した初代神経細胞培養を用いた実験も行いました。上述のように、Akt、SrcとBadが短時間でリン酸化された。また、神経細胞のviabilityやアポトーシスをフローサイトメトリやTUNEL法を用いて検討すると、T3の添加により、神経細胞のアポトーシスが抑えられた。以上の研究より、神経細胞の生存に対するT3のノンゲノミック作用を示唆された。2) T3ノンゲノミック作用の分子基盤に関する研究:T3が細胞内Ca上昇を介してAMPKを活性化することが示されたが、この作用にTRが必要か否か不明である。そこで、Neuro2a細胞にTRα1やTRβ1を構成的に発現させた細胞株N2aTRαやN2aTRβを用いて、TRの発現が細胞内Ca動員を促進するか否かを検討した。細胞内Caの変動は蛍光Ca指示薬Fluo-3を用いて測定した。T3がTRを発現している細胞だけに細胞内Caを増加することが証明された。

また、TRα1やTRβ1の発現をsiRNAで抑制されると、T3によるCaの増加を認められなかった。TRを介して、細胞内Caの調節の詳細の分子機序は更なるの実験が必要だと考えられる。
古代東アジアの壁画墳に関する基礎的研究

東アジア(中国大陸・朝鮮半島・日本列島)における壁画噴に関して基礎資料を集成した。その成果に基づき、墳墓の変遷を明らかにし、壁画の発展段階をとらえた。高句麗の壁画は、4世紀中頃に当時の都であった集安と安缶地方で出現し、前者は遼東半島の地域、後者は遼陽地域の墓制・壁画内容の影響をうけていることを明らかにした。そして高句麗壁画は、墓主図像から四神図像に変化し、周辺の地域にも伝播した。日本の高松塚古墳の壁画も、四神図像はその高句麗の影響を受け、さらに唐の変化の影響のあることを論証することができた。高句麗壁画の百済・新羅への伝播も、高句麗の政治的領域の拡大過程と密接な関係があることが知られた。百済においては、高句麗と同時に中国南郭の壁画の影響のあることを、壁画の表現、墓制の構造などからとらえた。唐代の壁画は、高松塚古墳の影響を及ぼしたが、一方で渤海壁画にも系統関係がみられる。高松塚壁画と渤海壁画を比較検討することによって明瞭となった。「朝鮮三国時代における横穴式〓墳の出現と展開」(『国立歴史民俗博物館研究報告』47,1993年3月)の論文を基礎として,次の論文を発表した。「遼東と高句麗壁画-墓主図像の系譜」(『朝鮮学報』149,1993年10月)「装飾古墳の源流-東アジアの装飾墓」(『装飾古墳の世界図録』国立歴史民俗博物館,1993年10月)中国東北地方の魏晋代の壁画墳と高句麗壁画の比較研究をおこなうなかで,高句麗壁画墳の源流と壁画の展開過程を明らかにした。とくに壁画における墓主図像の特性について論じた。また日本の装飾古墳と古代朝鮮の古墳壁画との比較,装飾古墳の源流について概観した。平成5年10月には,吉林省集安及び遼寧省桓仁の高句麗古墳群を踏査し,壁画の調査をおこなったが,そうした成果をもとに,四神図などの壁画の題材についてまとめるつもりである。なお6年度にも,渤海などの古墳壁画の調査を実施する予定であり、高句麗・渤海・唐の壁画墳と高松塚壁画墳の比較研究をおこなう。中国・朝鮮(北朝鮮・韓国)・日本における壁画関係の文献・資料の収集をおこなった。そうした資料をもとに東アジアにおける壁画の変遷を追究した。南朝・北朝と高句麗壁画との関係、隋唐壁画と日本(高松塚)・渤海(貞孝公主墓)との関係を具体的に比較研究をおこなった。日本の装飾古墳との関係は、壁画題材にみられる思想(世界観、昇仙思想)は流入しているが、たとえば高句麗壁画の直接的影響関係などは否定することが論証しえた。
ある1:1共鳴振動子系の分岐現象の量子古典対応に関する幾何学的研究

3パラメータを含む4次のBirkhoff-Gustauson標準形ハミルトン関数を持つ力学系の周期軌道分岐の量子古典対応について研究した。この系をトーラス量子化した際、見出されるエネルギー準位縮退の分岐集合は、古典極限において古典系の周期軌道分岐中の分岐集合に一致することがわかった。この結果は、口頭発表され、現在論文を準備中である。なお、この結果は、従来、申請者が得ていた2パラメーター系の結果を含む意味で、一般化となっている。多重ケプラー系に関連して得られる、一般化Tanb-NUT計量の測地流系についても研究した。この系は、古典論では有界軌道の周期性に、量子論ではエネルギー準位縮退に顕著なパラメータ依存性を示す。この系に適用された量子化法の妥当性をまずトーラス量子化法による結果との比較で確認した。これは、ロシア共和国Joint Institute for Nuclear Researchにおける国際会議で発表され、Proceedingsに掲載される。また一部は、Journal of Mathematical Physics誌の論文で発表された。
岩盤内空洞の安定性評価の時間依存特性に関する研究

本年度における研究実績の概要は次のようである。1.岩石不連続面の一面せん断クリープ試験により、岩石不連続面が持つ時間依存特性を検討し、そのモデル化を行った。その結果、乱されていない不連続面ではせん断強度にピークを持つ特性を示すが、そのピーク強度に達する以前では、殆ど時間特性を有さないことがわかった。また、ピーク強度以後では時間特性を有し、その特性はバーガースモデルで近似できること、せん断変位が進むと大きな時間特性を有することなどがわかった。2.地下空洞周辺の緩み域を含む領域の時間依存特性として、緩み域はせん断試験のピーク強度以後の特性が対応し、緩み域の外側の領域はピーク以前の特性が対応するものとかんがえることができる。したがって、時間依存特性は緩み域のみについて考えることとした。また、その時間依存特性として、上のせん断クリープ試験の結果から得られたモデル化の結果を用いることとした。3.上の結果を簡単な円形空洞モデルにあてはめ、緩み域の進展や空洞安定に及ぼす時間依存特性について、解析的および数値解析的な検討を行った。また、さきに得られている古い坑道周りの実測結果等との比較検討を行いその妥当性を検証した。1.開削されてから約300年経過していると思われる坑道を対象とし、ボーリングにより坑道周辺から採取された岩石試料について、弾性波伝播速度、ヤング率、1軸圧縮強度などについて計測を行い、時間経過によってこれらの特性が空洞周辺でどの様に変化しているかについて検討を行った。この結果、測定地点毎にかなりのばらつきがあるものの、強度などの低下は必ずしも空洞壁面近くが最大になるわけではなく、少し奥部の方が強度低下が大きくなる傾向があることや、300年間での強度低下などの影響域、強度低下量などについておおよその値を明かする事ができた。2.また、採取された岩石試料の不連続面の先端近傍の顕微鏡観察を行った結果、クラック周辺の風化とクラック進展が段階的に発生していることが明かとなり、クラック進展と風化の進行に関する有用な試料を得た。3.クラックの表面近傍の風化の進行は、クラック表面の表面特性の変化やクラックの間隙幅の増大と捉えることができ、これによって新たなクラック進展が生じると考えられる。したがって、このようなメカニズムで時間特性をモデル化することとし、表面特性と力学特性との関連性に関する研究成果やクラック進展に関する理論を組み込んだモデル化を検討した。4.1次支保の強度低下は岩盤に比べ相当早く生じることが予想された。したがって、ロックボルトや吹付けコンクリートなどの支保効果は時間特性の検討からは除外することとした。
「特定の親密な友達」の形成が行動制御困難な幼児に与える影響についての実証的研究

本研究では、行動制御が困難な幼児に焦点をあてて保育園での参与観察を行い、親密な友達関係の形成と行動の変化との関連について検討した。研究1では、A児に関して収集されたエピソードを分類し、月別割合についてχ2検定を行い、「トラブル」が減少し始めた時期にA児が「対等で親密」な友達関係を形成していたことが判った。研究2では行動問題が目立った4名に関わるエピソード記録の分析を行い、対象児が関心をもてる遊びが展開された時期には行動上の問題が減少したが、その間に親密な友達ができなかった2名には再び行動問題が現れ、グループ活動や小集団での遊びを通して親密な友達ができた1名は問題行動が激減したことが判った。保育場面で他の子どもへの乱暴な行為が目立ち、注意力の面で指導が困難な子どもに焦点をあてて、「特定の親密な友達関係」を形成する有効な指導方法と、そうした関係が形成される前後における行動面、及び、発達検査上の変化を明らかにすることを目的として、7か月間1名につき月に2回、3か園で年中児1名(発達の遅れなし)、年長児3名(発達の遅れあり2名、なし1名)の保育観察と保育者とのカンファレンスによる事例研究を行った。・A児:4歳9か月5歳2か月。発達検査上のアンバランスさはなく通過状況も年齢相応で「問題」はみえないが、保育場面では少しでも気に入らないことがあると「キレた」状態になり大きなモノでも放り投げるなど、乱暴や暴言が目立った。「特定の親密な友達」がいるが、相手の男児が「いいなり」になることで親密さが維持されていた。保育者との1対1との関係で「受け止める」だけでなく、友達のなかで「認めてもらう」「共感」する心地よさが実感できるように具体的なアドバイスを行った。A児の友達関係と行動が大きく変化したのは、12月の「劇発表」に向けてA児を含む3名が同じ役になり、「ここはどうするか」を一緒に考えて見せ合い、「やってみてどうだったか」を互いに言い合うような取り組みであった。・B児:5歳11か月6歳6か月。発達年齢は3歳後半で、時折「キレた」ように暴れる。観察当初は友達よりも担任への要求が強かったが、変身してごっこ遊びをする友達関係が形成されてくるとともに、乱暴な行動がみられなくなった。・C児:6歳2か月6歳9か月。発達年齢は3歳後半で衝動的な問題行動を多発。憧れの同年齢男児がいたがその児から拒否的な態度をとられるようになり、年少児に支配的に関わるようになった。C児が遊べそうなことに誘っても最初に抜けてしまい持続できない。ふざけたり年少時を威嚇したりする行動は卒園時までおさまらなかった。〔研究1〕衝動的な行動問題が顕著な発達障がい児を対象として、親密な友達関係と保育場面での行動制御との関連を検討することを目的として、4,5歳児混合クラスで週12回午前中と夕方に参与観察で収集されたエピソード記録の分析を行った。得られたエピソードを、「トラブル」「良好な関係」「その他」の3つに分類して月別に割合を算出しχ2検定を行ったところ有意差が認められ(χ2=41.23,df=10,p<.001)、残差分析の結果、5%水準で6,7月に多かった「トラブル」は10,11月に少なくなり、「良好な関係」「その他」が多くなったことがわかった。A児との関わりが多かった3名に着目して関係の変化をみたところ、互いに思いを出し合い、認め合うという「対等」な関係の形成と行動制御上の変化との関連が示唆された。〔研究2〕要支援児が多い4歳児クラスでとりわけ指導が困難な男児4名に焦点をあてて、参与観察、及び、担任とのカンファレンスを行った。対象児の一人(Y男)の関心に焦点をあてた「虫」プロジェクト活動の展開期はY男の衝動的な問題行動は観察記録上激減した。この間に親密な友達関係を形成できた男児2名はその後もトラブルが減少し続けたが、友達関係が深まらず行事が苦手なY男、K男は再び行動上の問題が顕著になった。そこで、グループ活動と小集団での遊びを工夫したところ、Y男は特定の親密な友達関係を形成することができ、再び乱暴な行動が激減した。そこで、行動上の問題が継続していたK男と、保育者から「K男と離れてほしい」と考えられていた男児2名を含む小集団での遊びを保障したところ、ふざけやトラブルではない関わりが増え、1月には初めて友達からの言葉かけで自らの行動を調整しグループを意識した行動が観察された。

以上の結果から、「よくない」と見える関係の中にも遊びを介して親密性を形成していくことの重要性が示唆された。発達心理学、保育学申請書に記載した研究目的は、先に概要を記した<研究1>と、これまでの10年間に保育園2カ園で保護者同席のもとで行ってきた4歳児クラスの全員の発達検査、及び、育児・保育上の悩みなどを聴取したデータの分析を行う<研究2>によって達成される。<研究1>はフィールドとの調整の関係で保育観察の開始時期が若干遅れたが、おおむね順調にすすめることができた。<研究2>では、保育場面での問題行動と保護者の主訴、発達検査の項目別通過状況との関連を分析する予定であるが、入力作業に時間を要している。<研究1>では、今年度年中児で事例研究を行ったA児を継続して対象児とし、現在は目立たなくなった乱暴な行動がこのままおさまるのか、「いいなり」にさせるのではない対等で親密な友達関係を形成・維持できるかどうかを追跡する。一方、親密な友達関係を形成することが困難で問題行動の軽減ができなかったC児のような子ども(発達上の遅れがある年長児で周りの子どもから拒否される傾向にある)を対象児として選定し、親密な友達関係を形成する保育指導上の工夫について再検討を行いたい。これらの事例からは、衝動的な問題行動が目立つ子どもには、親密な友達関係が形成しにくいケースと、「いいなりになる」相手を選んで「親密」な友達関係を形成しているケースがあると考えられる。さらに事例を収集して精緻な観察を行っていきたい。<研究2>については、入力作業を行う人員を増やし、早急に分析を進める。資料400枚のコピー代を計上していたが、すでにコピーされた資料があったため不要となった。入力作業に要する謝金費用に充てる。
精神分裂病とドパミン受容体遺伝子の多型との関連の分子遺伝学的研究

平成5、6年度に引き続きさらに症例を増やし、最終的に精神分裂病67名、気分障害11名、各種神経疾患41名、対照正常者29名から採血を行い、血球からDNAを抽出し、PCRにてそれぞれの多型部分を検討した。調べた多型は、D_2の311番目のセリンがシステインに置換している変異部分、D_3のBalI多型部分、D_4の48塩基の繰り返し部分、ドパミントランスポーターの40塩基の繰り返し部分である。その結果、それぞれの多型の頻度は、D_2では検討したうち7例にセリン/システインのヘテロ接合体を持つものがあり、ホモのものはなかった。7例中2例はともに家族歴を持つ分裂症であった。D_3では、野性型21例、ヘテロ変異型5例、ホモ変異型2例であった。ホモの2例はともに初発症状が昏迷であった。D_4では繰り返し回数が4回のもの以外に、2回のものもみられた。ドパミントランスポーターでは、繰り返し回数が10回のものが最も多く、9回や7回のものもわずかにみられた。しかし、性、発症年齢、家族歴、ICD-LDによる診断名、臨床経過型、罹病期間、再発回数、初発時の状態像、採血時BPRSによる症状評価、薬物の治療反応性、採血前の治療歴、副作用の種類と程度とこれらの多型との間に有意な関連は見いだされなかった。また、多発家系からの症例や遅発性ジストニアなどの特殊な副作用を呈した症例を特にとりあげて検討したがこれらの多型との有意な関連はみられなかった。このことから、本研究で調べたドパミン受容体ならびにトランスポーターの多型は、分裂病の罹患性や薬物反応性との関連は少ないと考えられた。ただし、D_2の多型と分裂病の家族歴、D_3の多型と昏迷状態での発症例の関係は、今后さらに検討する必要があると思われる。健常者18名および精神分裂病者32名から、研究の主旨を充分に説明し、同意を得たうえで採血を行った。精神分裂病者に関しては、詳細な臨床上の特徴(性、発症年齢、家族歴、DSM-III-RまたはICD-10による診断名、臨床経過型、〓病期間、再発回数、初発時の状態像、採血時brief psychiatric rating scaleによる症状評価、)や薬物の治療反応性(採血前の治療歴、プロラクチン濃度、副作用の種類と程度)に関するデータを集めた。採血した白血球からDNAエキストラクターWBキットによってゲノムDNAを抽出し、これを鋳型にして、ドパミン受容体亜型(D_2、D_3、D_4)遺伝子の多型部分を合成プライマーを用いてPCR法で増幅し、ゲルに流して多型の存在を確認した。これによって、日本人にも従来報告されている多型が存在することを確認できた。現在、D_4受容体遺伝子の第3細胞内ループ部分に相当する遺伝子配列にみられる48塩基対の繰り返し回数と相関する臨床上の指標を検討しているが、まだ有意な結果は得られていない。D_2受容体遺伝子に関しては、当初非蛋白コード部分の2塩基対の繰り返し回数を検討していたが、最近、D_2遺伝子の蛋白コード部分に点変異があり、抗精神病薬に対する反応性が比較的良い患者にこの変異型のD_2受容体をを有するものが多いことが報告されたため、この点について今後検討する予定である。また、D_3受容体に関しては、最近いくつかの異型体が脳やリンパ球に存在することが報告されたため、今後この点を考慮する必要がある。

対象は、ICD-10にて精神分裂病61名(妄想型8名、破瓜型26名、鑑別不能型14名、残遺型5名、分裂感情障害4名、不明4名)、気分障害10名(双極性7名、その他3名)、神経疾患40名、対照正常者29名で、研究の主旨を充分説明し、書面にて了解の得られた者に面接を行って臨床データを収集した。ドパミン受容体遺伝子のうち、D_2ではコドン311のセリンからシステインへの変異型を検出した。D_3では5 ́末端の点変異による多型(制限酵素Bal1にて切断)を検出した。D_4は3番目の細胞内ループの48塩基対の繰り返しの数の違いによる多型、トランスポーターは40塩基対の繰り返しの数の違いによる多型を検出した。PCRにて各多型部分を増幅した後、2%のアガロースゲルに検体を電気泳動してエチジウムブロマイド染色し、多型を確認した。その結果、D_2では、ヘテロが7名にみられ、その内訳は、分裂病(破瓜型、遺伝歴有り)2名、気分障害1名、神経疾患3名、対照正常者1名であったが、ホモの者はまだ検出されていない。D_3では、遺伝子型で約17%に変異型がみられ、うち2名(いずれも分裂病、昏迷状態で発症)がホモであった。D_4では、繰り返しが4回のものが最も多く、この他に2回(約25%)のものも見られた。トランスポーターでは、繰り返しが10回が最も多く、この他に9回(約3%)や7回(約1%)のものも見られた。現在までのところこれらの多型と臨床データとの関連を検討中である。平成5、6年度に引き続きさらに症例を増やし、最終的に精神分裂病67名、気分障害11名、各種神経疾患41名、対照正常者29名から採血を行い、血球からDNAを抽出し、PCRにてそれぞれの多型部分を検討した。調べた多型は、D_2の311番目のセリンがシステインに置換している変異部分、D_3のBall多型部分、D_4の48塩基の繰り返し部分、ドパミントランスポーターの40塩基の繰り返し部分である。その結果、それぞれの多型の頻度は、D_2では検討したうち7例にセリン/システインのヘテロ接合体を持つものがあり、ホモのものはなかった。7例中2例はともに家族歴を持つ分裂病であった。D_3では、野生型21例、ヘテロ変異型5例、ホモ変異型2例であった。ホモの2例はともに初発症状が昏迷であった。D_4では繰り返し回数が4回のもの以外に、2回のものもみられた。ドパミントランスポーターでは、繰り返し回数が10回のものが最も多く、9回や7回のものもわずかにみられた。しかし、性、発症年齢、家族歴、ICD-10による診断名、臨床経過型、罹病期間、再発回数、初発時の状態像、採血時brief psychiatric rating scaleによる症状評価、薬物の治療反応性、採血前の治療歴、副作用の種類と程度とこれらの多型との間に有意な関連は見いだされなかった。また、多発家系からの症例や遅発性ジストニアなどの特殊な副作用を呈した症例を特にとりあげて検討したが、これらの多型との有意な関連はみられなかった。このことから、本研究で調べたドパミン受容体ならびにトランスポーターの多型は、精神分裂病の罹患性や薬物反応性との関連は少ないと考えられた。ただし、D_2の多型と分裂病の家族歴、D_3の多型と昏迷状態での発症例の関係は、今後さらに検討する必要があると思われる。
光空間通信型三次元センサネットワークによるユビキタス情報環境

小型カメラと無線ネットワークを装備した複数のプリント基板モジュール化されたセンサノードを試作により、様々な接続方式に基づくカメラ内蔵型無線センサネットワークを構築して、それらの動作特性を明らかにした。実スケール計測原理、三次元光到来方向センサ、蛍光灯特殊照明、遠隔インタフェースなど、要素技術とアプリケーション提案を研究し、建屋内のユビキタス情報環境の技術基盤である三次元位置同定の実装論を確立した。平成18年度の研究成果は、光投影と画像処理を利用した三次元計測アルゴリズムを小型マイクロプロセサとCMOSイメージセンサモジュール(浅草ギ研CMOS EYE)にZigBee無線モジュールを一体化し、アドホックセンサネットワークに自律的な位置計測機能を備えた一体型の試作センサモジュールを1種、さらに、GHz帯のBSテレビ電波を利用したCCDイメージセンサ無線送信モジュールとLED光源制御を微弱無線モジュールで行うプリント基板で一体化センサモジュールを1種、合計2種のセンサネットワークとそれぞれのノード制御プログラムを開発した。三次元復元アルゴリズムを試作センサモジュールに適用し、10m先のセンサノードに対して数%以下の精度で位置同定できることを確認した。次に、LEDをオフセット配置することにより画像計測におけるスケール問題を解決した三次元復元アルゴリズムを新規提案し、その性能をシミュレーション評価した。無線通信方式を行わず光通信方式によるセンサIDの取得法の開発に関しては、撮像面移動法の原理を開発し、撮像素子をボイスコイル型アクチュエータで微小円形運動させる模擬装置を試作し、中間調IDスイッチングLED光源ノードの製作から、光通信方式ID取得の実証実験を行った。CRCチェック方式、輝円環の画素トレーズ方式の組み込みで安定に動作することを確認した。同時に、三次元位置姿勢が自由運動できるマルチストライプレーザースリット光源に基づく三次元復元アリゴリズムを体系化し、さらにユビキタス情報環境システムとしてプロジェクション型複合現実感を用いたインタラクションシステムを複数開発した。平成19年度研究成果は、平成18年度のブレッドボードによる第一次試作を受け、CMOSカメラと無線ネットワークモジュール、無線カメラモジュールを導入し、前年度までに実証した三次元推定アルゴリズム、パケット通信コードを実装し、第二次試作を画像処理サーバー型、画像処理分散型の2種をオリジナルプリント基板上に実機実装した。画像処理サーバー型第二次試作センサノードを用いて、1)LEDの2進符号化変調により、ノード数nに対してノードIDをログnオーダーで高速に同定する手法、2)3次元復元誤差をセンサネットワーク全体に分散化する手法を、実験で実証した。画像処理分散型第二次試作センサノードを用いて、3)カメラとLEDのオフセット配置により従来画像計測型3次元復元アルゴリズムでは不定であった実スケール計測を可能にする手法、4)ノード間相互撮影可能部分センサネットワークを重複を手がかりに統合化する手法を、実験で実証した。これら2種のノードにそれぞれ搭載した温度センサを用いて、一般オフィス室内でノードの3次元位置とその位置で気温の計測機能を実験で実証した。発光変調素子と受光センサを組み合わせた受光光量計測による光入射方向計測による基本原理を定式化し、ブレッドボードレベルでの動作確認を行った。平行して、5)掌をリモコンにする家電機器のユビキタス制御のシステム設計、6)ユーザーの手の接触動作の画像認識に指先画像の爪色変化を主成分分析により、上下方向に静止力を加えるた指先接触をNN法で認識可能であることを、基礎実験により明らかにした。平成20年度研究成果は、平成19年度の、CMOSカメラと無線ネットワークモジュール、無線カメラモジュール導入のプリント基板化センサーノードの第二次試作を受け、計算量の多く消費電力が伴うカメラ搭載をなくすべく、省電力の光到達方向センサの開発とそれを組み合わせたマルチホップ無線機能を有する通信小型USBスティック型のセンサノードの第三次試作を行った。投光LEDにベースキャリア変調を施した上で指数関数に従った強度変調を施し、それを3方向2値型ホトダイオードアレイで受光し、その受光パルス幅から光到達方向を得るアルゴリズムを考案し、テストベッド実験からその計測精度とコンピュータ処理量を明らかにした。次に、空間中に自由移動しつつスリット光投影から対象物体の立体形状を復元するアルゴリズムを開発し、移動体に搭載するセンサノードを想定して、小型1次元レンジファインダの用いたハンディ型3次元形状計測装置を実装し、その精度検証を行った。平行して、掌のシルエットを実対象やパソコンのデスクトップ画面上に投影・重畳することで制御を行うシルエット投影型インタフェースシステム、ヘラ等の道具型をして握りのセンシングにより、インタフェース機能が動的に切り替えられる機能適応型インタフェースデバイス、ユーザーの指先が接触しつつ面方向に応力を加える際の押圧方向の取得を爪の色変化の画像計測から主成分分析を用いて認識する指押圧方向認識システム他、多数のユビキタス情報環境の要素技術を開発した。これらには、光投影インタフェースの実装に不可欠な基盤技術である色再現において、物体面上のハイライトを複数プロジェクタで解消できる補完アルゴリズム、近接光学シースルー複合現実感ディスプレイで補正アルゴリズムの開発が含まれる。