hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティング基盤技術の創生

超小型飛行ロボット技術とサイバー・リアルコンピューティング技術の高度な融合により、斬新な人間・環境調和型の情報環境を実現する「超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティング基盤技術」を研究開発した。具体的には、同コンピューティング基盤のアーキテクチャの策定と、それに基づく超小型飛行ロボットの開発、および自律飛行型センサネットワークやナビゲーションシステムへの応用を通じ、本基盤技術の実現可能性と有効性を示した。本研究課題では、超小型飛行ロボット技術と先進ネットワーク技術、サイバー・リアルコンピューティング技術の高度な融合により、斬新な人間・環境調和型コンピューティング環境を実現する「超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティング基盤技術」を研究開発する。平成27年度は、以下の(1)(4)の研究項目のうち、主に(1)、(2)に重点を置き、本基盤技術のモデルとなる基本アーキテクチャと、最重要機能である超小型飛行ロボットの設計・開発を行った。(1)超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティングアーキテクチャの開発(担当:菅沼、千葉)ー提案基盤技術の基本モデル、アーキテクチャ、フレームワークについて研究開発を行った。具体的には以下の2項目について研究開発を行った。i)基本アーキテクチャの開発、ii)システムアーキテクチャの開発(2)超小型飛行ロボットの開発(担当:千葉)ー本研究課題では、(1)の基本アーキテクチャ、システムアーキテクチャに基づき、超小型飛行ロボットを設計・開発した。具体的には以下の2項目を実施した。i)超小型飛行ロボットの基本構成の設計、ii)超小型飛行ロボットのセンサ、通信機能の設計・開発(3)自律飛行型センサネットワークの開発(担当:菅沼)ー同様の最新研究動向調査を実施し、利用可能なセンサネットワークの選別や、既存技術の検証と、それに基づく本システムのフィジビリティ評価を行った。(4)リアル空間ナビゲーションシステムの開発(担当:菅沼)ー同様の最新研究動向調査を実施し、利用可能な既存技術の検証と、それに基づく本システムのフィジビリティ評価を行った。全体的に概ね順調に、当初計画通りに研究開発が進捗している。特に、(3)自律飛行型センサネットワークの開発においては、最新研究動向調査、利用可能なセンサネットワークの選別、既存技術の検証、フィジビリティ評価を行う予定であったが、それに加えて、次年度に予定していたセンサネットワークの状況把握のための自律飛行アルゴリズムの設計を先行的に実施した。以上から、部分的には計画以上に進展しており、全体としては概ね順調に研究が進展しているといえる。平成28年度は、以下の(1)(4)の研究項目のうち、主に(3)、(4)に重点を置き、提案システムの設計・実装を重点的に推進した。(1)超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティングアーキテクチャの開発(担当:菅沼)ー平成27年度の設計・実装実績を踏まえ、基本アーキテクチャおよびシステムアーキテクチャの再検討を行い、モデルの精緻化を実施した。(2)超小型飛行ロボットの開発(担当:千葉)ーi)超小型飛行ロボットのハードウェア試作、ii)超小型飛行ロボットの姿勢制御機構設計・開発を行った。(3)自律飛行型センサネットワークの開発(担当:菅沼)ーi)センサネットワークトポロジ変更アルゴリズムの設計・実装:センサネットワークの稼働状況から、より効率的なネットワークへとトポロジを変更するためのアルゴリズムを設計・実装した。ii)自律飛行トポロジ変更機能の設計・実装:i)によって指定されたより効果的なネットワークトポロジに変更するように、センサノードが超小型飛行ロボットによって自律飛行して移動する機能を設計・実装した。(4)リアル空間ナビゲーションシステムの開発(担当:菅沼)ーi)システムの開発:平成27年度に行った概念設計に基づき、本システムの全体設計、詳細設計を行った。特に、(3)自律飛行型センサネットワークの開発においては、当初予定になかった、センサネットワークの状況把握のための自律飛行アルゴリズムの実装と、計算機シミュレーションによる、障害物のある環境での評価実験を実施し、その有効性を検証した。一方で、(4)リアル空間ナビゲーションシステムの開発においては、全体設計、詳細設計の実施に留まり、予定していた実装までは至っていない。平成29年度は、以下の(1)(3)の研究項目のうち、主に(1)、(3)に重点を置き、提案システムの設計・実装を重点的に推進した。(1)超小型飛行ロボットの開発(担当:千葉)ーi)超小型飛行ロボットのセンサ、通信機能の設計:平成27年度に実施した設計に基づくセンサ、通信機能の実装を行った。具体的には、タクトの動きでドローンの操作を行うインターフェイスを提案し、簡単なタクトの振り方で直感的なドローン操作を行えるシステムを開発した。またドローンを使用した通信範囲の拡張として、IEEE802.15.4に準拠した無線通信を行うウェアラブルセンサ(MONOWIRELESS社TWELITE2525A)の情報をLoRaWANの無線通信に変換する中継器を開発し、ドローンに実装した。(2)自律飛行型センサネットワークの開発(担当:菅沼)ーi)システムの動作実験:平成28年度に開発した機能をプロトタイプシステムに導入しシミュレーションにて検証実験を行った。

ii)提案技術の総合評価:実験の結果を分析・整理し、本提案手法の有効性、フィジビリティ、適用範囲、実用性等の検証を行うとともに、今後に向け研究課題を整理した。(3)リアル空間ナビゲーションシステムの開発(担当:菅沼)ーi)基礎実験環境の構築と実験:同システムのための情報流通基盤として、スマートフォン等の小型情報端末間でアドホックネットワークを構成するプラットフォームを開発し、小規模実験環境を設置して、基礎実験を実施した。超小型飛行ロボット技術とサイバー・リアルコンピューティング技術の高度な融合により、斬新な人間・環境調和型の情報環境を実現する「超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティング基盤技術」を研究開発した。具体的には、同コンピューティング基盤のアーキテクチャの策定と、それに基づく超小型飛行ロボットの開発、および自律飛行型センサネットワークやナビゲーションシステムへの応用を通じ、本基盤技術の実現可能性と有効性を示した。平成28年度は、以下の(1)(4)の研究項目のうち、主に(3)、(4)に重点を置き、提案システムの設計・実装を重点的に推進する。(1)超小型飛行ロボットを利用したサイバー・リアルコンピューティングアーキテクチャの開発(担当:菅沼)ー平成27年度の設計・実装実績を踏まえ、基本アーキテクチャおよびシステムアーキテクチャの再検討を行い、モデルの精緻化を実施する。(2)超小型飛行ロボットの開発(担当:千葉)ーi)超小型飛行ロボットのハードウェア試作、ii)超小型飛行ロボットの姿勢制御機構設計・開発。(3)自律飛行型センサネットワークの開発(担当:菅沼)ーi)センサネットワークトポロジ変更アルゴリズムの設計・実装:センサネットワークの稼働状況から、より効率的なネットワークへとトポロジを変更するためのアルゴリズムを設計・実装する。ii)自律飛行トポロジ変更機能の設計・実装:i)によって指定されたより効果的なネットワークトポロジに変更するように、センサノードが超小型飛行ロボットによって自律飛行して移動する機能を設計・実装する。(4)リアル空間ナビゲーションシステムの開発(担当:菅沼)ーi)システムの開発:平成27年度に行った概念設計に基づき、本システムの全体設計、詳細設計、および実装を行う。平成29年度は、以下の(1)(4)の研究項目のうち、主に(3)、(4)に重点を置き、提案システムの設計・実装を重点的に推進する。
プラズマ照射の効果に基づく住血性原虫の新制御法の確立

平成28年度では主に以下の研究成果を得た。トリパノソーマ病はヒトや家畜動物に深刻な病害(発熱、貧血、神経症状等)をもたらす難治性の原虫病である。昨年度は、宿主動物の血液中で増殖するトリパノソーマ原虫に対してプラズマ照射がどのような効果を示すかについて調べた。その結果、原虫の試験管内培養物を直接プラズマ処理に供したとき、または原虫をプラズマ処理培地で間接的に培養したとき、トリパノソーマの増殖は有意に阻害されることが明らかとなった。本年度では、抗酸化酵素であるカタラーゼを原虫の培養液に添加すると、プラズマ処理培地による増殖阻害効果が消失することが明らかとなった。これらの結果は、プラズマ処理によって引き起こされる酸化ストレス状態が試験管内培養におけるトリパノソーマの増殖を阻害していることを意味している。したがって、プラズマ処理と同様な酸化的ストレス状態を再現できる薬物こそが、トリパノソーマに対する新規治療薬候補となりうる可能性を示唆している。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度では主に以下の研究成果を得た。本年度は、宿主動物の血液中で増殖するトリパノソーマ原虫に対してプラズマ照射がどのような効果を示すかについて調べた。また、プラズマ処理培地中での培養開始から36時間以内に原虫が動きを停止し、死滅することが観察された。プラズマ処理はトリパノソーマ病に対する新制御法を確立する上で、有効な技術シーズとなることが示された。原虫の試験管内培養系を用いて、プラズマ照射がトリパノソーマの増殖を有意に阻害できる新たな知見を得ることができたことから、おおむね順調に研究は進展していると考える。平成28年度では、得られた“トリパノソーマに対するプラズマ照射の抑制効果"を足がかりに、生化学的及び形態学的手法を用いてその作用機序を推定し、トリパノソーマ病に対する新たな制御法を考案する。
日本人及び米国人の子宮体癌でのMicrosatelliteの遺伝子不安定性検索

Microsatelliteに関しては、既に多くの論文が出てきていたため、今回はDNA Topoisomerase II(TopeII)の検索を子宮体癌で行った。TopoIIは、環状二本鎖DNAを同時に切断および再結合する酵素であり、S期後半よりG2/M期に急速に発現し分裂終了に伴い急減するとされる。今回、ヒト子宮内膜癌におけるTopoIIの発現を免疫組織学的に検討し、in situでの細胞増殖動態を検討した。また一部の症例では隣接切片でKi67との比較点灯を試みた。(方法)正常子宮内膜12例(増殖期7例、分泌期5例)、増殖症14例、内膜癌30例のパラフィン包埋標本を使用した。一次抗体として8D2(抗αtype)モノクローナル抗体(三菱化成生命科学研究所)を用い、autoclave処理後ABC法にて免疫染色を施行した。(成績)TopoIIの発現は核内に認められた。Labelling Indexは増殖期内膜24.0%、分泌期内膜2.1%、(腺腫性増殖症25.7%、異型増殖症47.1%、内膜癌60.7%(G1 60.8%、G2 55.8%、G3 66.8%)であり、異型増殖症および内膜癌は、増殖期内膜および腺腫性増殖症に比して有意に陽性率が高かった。Ki67との比較では増殖期内膜・腺腫性増殖症においてKi67の陽性率はTopoIIに比して高い傾向にあったが、異型増殖症および内膜癌での陽性率の増加は同程度であった。(結論)1、TopoIIの免疫組織学的検討によりS期後半からG2/M期に相当すると考えられる増殖細胞を病理組織切片上で同定できる事が示唆された。2.TopoIIの陽性率が、異型内膜増殖症において腺腫性増殖症よりも有意に高いことより、両者はTopoIIで検索した細胞増殖能および生物学的悪性度に相違があるとも考えられた。
幼児・高齢者対象タブレット端末によるインタラクティブ英語ストーリー開発

平成23年の文科省による国際共通語としての英語力向上のための提言以降、学校教育現場で英語教育のためのICT活用が活発化していることを受け、幼児・児童が家庭において日常的に英語に接触できる機会を増やしていこうと考えた。初年度は、英語絵本作成協力者(411歳)自身で作画・作話した手書き絵本を研究者らがデジタル化した絵本読取り画面の使用実験を実施し、使い易さなどの意見聴取後、改良した。2年度目は、追加した新たな絵本の作成画面についても、異なる協力者を加えインタビュー後、読取り・作画の両画面に改良を加えた。国内外の情報処理および教育学会での論文報告を行い、一定の評価を受けた。文部科学省が平成23年「国際共通語としての英語力向上のための5つの提言と具体的方策」に基づき、各地の学校教育現場で英語教育のためのICT活用が活発化していることを受け、幼児・児童が家庭において日常的に英語に接触できる機会を増やしていこうと考えた。そこで、当年度は、乳児から児童および高齢者を対象とする日常的な運用力養成への自然な流れを導き出すことを可能とするインターフェースについての試作から開始した。グローバル人材を求められる21世紀においては、日常生活レベルでの自然な流れの中で、外国語としての英語に慣れ親しむ習慣が必須となる。このような習慣づけのため、座ってタブレット端末に触れる操作が可能になる乳児から低学年児童を対象とし、同時にこの対象年齢者が孫年齢に当たる高齢者との集いの場や家庭も想定して、対話の中に自然に英語表現が流れる環境を目指している。子どもの発達に関する研究で、新生児の段階から眼前の図形の見分けや音声に対する選択的注意力を保持していることが示されており、乳児を対象に含んで、全対象者への心理的影響等も検証することも目指している。このような英語環境を導くため、Web経由でのタブレット端末活用によるコンテンツ、児童作話・作画によるストーリーのデジタル絵本化とWeb上で簡易なストーリーが作成できる作画画面のプロトタイプを作成した。これらの工程と現段階での結果について、情報処理学会コンピュータと教育研究会において「子どもを対象としたタブレット端末によるインタラクティブ英語ストーリーシステムの試作」と題し、論文での報告をした(情報処理学会研究報告Vol.2017-CE138, No. 7, pp.1-5)。なお、本研究において協力した学生が当学会の学生奨励賞を得た。当初計画に従い、幼児・児童が家庭においての日常的な英語への接触の機会を増やし,運用力養成への自然な流れを導き出すことを可能とする幼児・児童向けのインターフェースについての試作から開始した。幼児・児童による絵本をHTML5をサポートしたWebブラウザが稼働するクライアントを対象とし、Web経由で実行するWebアプリケーションとして組み込んだ。現段階でiOS,Androidそれぞれのネイティブアプリを作成する負荷が大きいこと,iOSでもAndroidでも動作する,といった汎用性を考慮し,Webアプリでプロトタイプを作成している.実験をスムーズに進めるため,協力者(幼児・児童)が日頃からWebブラウザやゲームアプリを差し支えなく利用している,iPadをプロトタイプ開発のターゲットとして採用した.使用するWebブラウザについては,iPadに標準Webブラウザとして搭載されているSafariを採用した.英文ストーリーと挿絵作成は幼児・児童自身が自由に行い、英文および英語発話については研究者が行った。児童が作成した1話をまずデジタル絵本化し、さらにWEB上で簡易な絵本が作成できる作画画面も試作した。第1回目の試作版を協力者ら自身に3時間試用してもらい、全工程をビデオ録画した。事前に利用中に自由に意見・感想,改善希望点などを述べるように指示し,利用後にもインタビューを行った。協力者らの意見などに従い、バージョン2のデジタル絵本と作画画面も同様に協力者らに3時間試用してもらい、意見・感想・インタビュー内容に従い、さらなる改善・改良を行った。これらの工程と現段階での結果について、情報処理学会研究会において「子どもを対象としたタブレット端末によるインタラクティブ英語ストーリーシステムの試作」と題し発表した。平成23年の文部科学省による国際共通語としての英語力向上のための提言以降、学校教育現場で英語教育のためのICT活用が活発化していることを受け、幼児・児童が家庭において日常的に英語に接触できる機会を増やしていこうと考えた。初年度は、英語絵本作成協力者の411歳の子ども5名による子どもら自身で作画・作話した手書き絵本に研究者が英訳をつけ、研究者グループにより手書き絵本をデジタル化した。児童および高齢者も含めた家庭環境における日常的な英語の運用力養成への自然な流れを導き出すことを可能とするインターフェースを目指した。初版のデジタル絵本について、作成協力者の子どもらに使用実験を依頼し、インタビューによりインターフェースの使いやすさなどについて質問した後、第1フェーズの改良を加えた。2年度目には、読み取り専用のデジタル絵本インターフェースの第2フェーズの改良のため、初年度とは異なる実験協力者として1012歳の子ども4名による使用実験で、インタビューによる意見聴取を実施した。さらに、初年度途中から開発を始めた絵本作成画面についても、両グループ(初年度協力グループ5名の当該年度年齢は512歳)でのインタビューを合わせ、両画面での第2フェーズ改良を加えた。通年で、国内外の情報処理および教育学会での論文報告を行い、一定の評価を受けた。グローバル人材を求められる21世紀において、日常生活レベルでの自然な流れの中で、外国語としての英語に慣れ親しむ習慣づけを行うことが望まれる。

タブレット端末に触れる操作が可能になる幼児から児童を対象とし、同時にこの対象年齢者が孫年齢に当たる高齢者との集いの場や家庭で、自ら作成した英語絵本を英語音声と同時に日英の文字切り替えによる文字情報の二重確認ができるシステムは有用なアプリケーションとなると考える。平成23年の文科省による国際共通語としての英語力向上のための提言以降、学校教育現場で英語教育のためのICT活用が活発化していることを受け、幼児・児童が家庭において日常的に英語に接触できる機会を増やしていこうと考えた。初年度は、英語絵本作成協力者(411歳)自身で作画・作話した手書き絵本を研究者らがデジタル化した絵本読取り画面の使用実験を実施し、使い易さなどの意見聴取後、改良した。2年度目は、追加した新たな絵本の作成画面についても、異なる協力者を加えインタビュー後、読取り・作画の両画面に改良を加えた。国内外の情報処理および教育学会での論文報告を行い、一定の評価を受けた。デジタル絵本化の閲覧画面では、オリジナル作品のWebへの書き込み、アニメーション付加、音声、日英文章切り替えなどについて、児童らの意見を取り入れ、当初の予定通りプロトタイプとしては一段落しているが、児童が作成済みのストーリーを閲覧画面に追加していく予定である。初年度に実現化していない多言語化については新年度の取り組みとなる。当初の計画で明確な取り組みとしていなかった作成画面については、児童の製作意欲が高まるような機能、例えば選択できるキャラクタや吹き出しのセリフを追加するなど、を充実させ、本システムを使う時間を増やすよう導くことで、生活の流れの中で英語に自然に触れるような工夫をする。また、幼児から高齢者までを含む協力者による試用とインタビュー調査についても新年度に取り組み、より親しみを持てるインターフェースの開発を行う。英語教育・ICT初年度実施できなかった視線追跡のための機器購入と遠方の協力者を対象とする出張を伴う調査費用に充てるため、持越しをした。新年度に予定する視線追跡測定器の購入および出張を伴う児童・高齢者対象の試用調査費、記録媒体の購入に使用予定である。
外国語における形態素知識・語彙力・読解力の関係

本研究は英語を外国語として学ぶ大学生を対象に、英語の形態素知識と読解力、語彙力との関係をモデル化することを最終目的としている。初年度の今年は、関連研究を概観して次のような点を整理、理解することを目的とした:形態素知識(形態素認識、形態素処理を含んでとらえる)の概念、形態素知識の習得、形態素知識と読解力、語彙力の関係を支持する理論的根拠と実証研究、形態素知識の測定方法と測定上の注意点。まず形態素知識はよく引用されるKu & Anderson (2006)で「意味伝達の文脈がない状況において(in the absence of communicative context)、形態素に意識を向け(reflect upon)、操作し、語形成規則を使える能力」(p.163)と定義される。その他、形態素知識は、抽象的・汎用的なメタ言語知識であり(Kieffer & Lesax, 2012)、多次元的である(Goodwin et al., 2017)というのも概念上重要な特徴である。英語の形態論には屈折、派生、複合があり、一般的に母語話者の子供では、屈折形態素の習得が最も早く、次に複合語、派生形態素と続く(Ku & Anderson, 2006)。形態素知識と読解力、語彙力の関係についての実証研究は急速に増えているが、読み手の年齢、発達段階、言語背景、学習環境などにより、結果が異なっており、まだこれからの研究が必要である。形態素知識を測るタスクは多数あり、本年度は、形態素知識をより純粋に測定する示唆を得るため、34のタスクを集めその特徴を吟味した。そして、次の点が浮かび上がった:語彙力と区別するため、疑似語・形態素そのものを使う、実在語を使用する場合は既知語を基本語とする、文脈の使用は必要最低限にする、可能な限り複数のタスクを使う。これらの点は来年度以降の測定タスク作成に生かされる。初年度は、関連文献をレビューしてこの分野の研究の進展を理解し、今後の進み方への方針を立てることを目指した。特に形態素は意味の最小単位といわれるものの、音韻、統語情報も内包しており、必然的に言語の様々な側面との関連が強いことから、形態素知識の測定に語彙や文法など形態素知識以外の言語知識が影響することが十分に予測できた。そのため、形態素知識の測定法について概観し、測定法からくみ取れる研究上の構成概念を探り、よりよい測定について知見を得るとともに、できれば、本番のデータ収集で使うテストの原形を作成できればよいと思っていた。しかし、上に述べたように知見を得ることはできたが、テストの原形を作成するところまではいかなかった。その点では遅れているといえる。しかし、測定法についての考察が、世界的な第二言語の語彙学会(Vocab@Leuven)で発表採択を受けたことは、当初の予定にはない成果であった。これらをプラスマイナスで考えると、初年度の進展は、ほぼ予定通りか、多少遅れているといえるのではないかと思う。研究の中心となる3変数の関連性について調べるために、測定方法を確定し、テストを作って予備調査することが次の一歩である。読解力と語彙知識については、いくつかのテスト候補が思い当たるので、それらをまず予備調査する。形態素知識については、上にまとめたような測定上の知見を踏まえるものの、多次元的知識のどの側面を含むのか、さらなる理論的考察を行った上で決定して予備調査に望みたいと思う。近年発表された、コンピュータ適応型の派生形態素知識テスト(Mizumoto et al., 2019)の使用の可能性も探る。英語の3種類の形態素知識のうち、派生形態素は屈折形態素より読解に関係していること(Kahn-Horwitz & Saba, 2018)、日本人英語学習者の大学生レベルでは屈折形態素の習得は高いが派生形態素の習得は低く(McLean, 2018)個人差が予測されることなどを鑑みて、研究の中心は派生形態素になると思うが、複合語(compound words)の習得については、日本人を対象にした実証研究を知らない。まず、実態を調べてみて、個人差が大きいようであれば、複合語も形態素知識の変数として入れる。

形態素知識と読解力、語彙力の関係についての実証研究は急速に増えているが、読み手の年齢、発達段階、言語背景、学習環境などにより、結果が異なっており、まだこれからの研究が必要である。形態素知識を測るタスクは多数あり、本年度は、形態素知識をより純粋に測定する示唆を得るため、34のタスクを集めその特徴を吟味した。そして、次の点が浮かび上がった:語彙力と区別するため、疑似語・形態素そのものを使う、実在語を使用する場合は既知語を基本語とする、文脈の使用は必要最低限にする、可能な限り複数のタスクを使う。これらの点は来年度以降の測定タスク作成に生かされる。初年度は、関連文献をレビューしてこの分野の研究の進展を理解し、今後の進み方への方針を立てることを目指した。特に形態素は意味の最小単位といわれるものの、音韻、統語情報も内包しており、必然的に言語の様々な側面との関連が強いことから、形態素知識の測定に語彙や文法など形態素知識以外の言語知識が影響することが十分に予測できた。そのため、形態素知識の測定法について概観し、測定法からくみ取れる研究上の構成概念を探り、よりよい測定について知見を得るとともに、できれば、本番のデータ収集で使うテストの原形を作成できればよいと思っていた。しかし、上に述べたように知見を得ることはできたが、テストの原形を作成するところまではいかなかった。その点では遅れているといえる。しかし、測定法についての考察が、世界的な第二言語の語彙学会(Vocab@Leuven)で発表採択を受けたことは、当初の予定にはない成果であった。これらをプラスマイナスで考えると、初年度の進展は、ほぼ予定通りか、多少遅れているといえるのではないかと思う。研究の中心となる3変数の関連性について調べるために、測定方法を確定し、テストを作って予備調査することが次の一歩である。読解力と語彙知識については、いくつかのテスト候補が思い当たるので、それらをまず予備調査する。形態素知識については、上にまとめたような測定上の知見を踏まえるものの、多次元的知識のどの側面を含むのか、さらなる理論的考察を行った上で決定して予備調査に望みたいと思う。近年発表された、コンピュータ適応型の派生形態素知識テスト(Mizumoto et al., 2019)の使用の可能性も探る。英語の3種類の形態素知識のうち、派生形態素は屈折形態素より読解に関係していること(Kahn-Horwitz & Saba, 2018)、日本人英語学習者の大学生レベルでは屈折形態素の習得は高いが派生形態素の習得は低く(McLean, 2018)個人差が予測されることなどを鑑みて、研究の中心は派生形態素になると思うが、複合語(compound words)の習得については、日本人を対象にした実証研究を知らない。まず、実態を調べてみて、個人差が大きいようであれば、複合語も形態素知識の変数として入れる。次年度使用額発生の理由は主として2つある。1つは、予定していた国際学会への参加を見合わせたことである。極めて多忙であったことと、発表が採択されなかったためである。2つ目は、パソコンの買替を少し延期したことである。新しいパソコンの導入は、設定、ソフトやデータの移行などかなりの時間と労力の投資が必要になるため、近いうちに更新・入替が必要になる統計ソフトの管理に合わせて新しくする方が効率的と判断したためである。
多角的なアプローチを用いた次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面の研究

今年度に得られた主な成果は以下の通りである.1. 3次元ユークリッド空間内の離散化された離散曲面,3次元ミンコフスキー空間内の離散化された曲面の曲率理論を,研究協力者Wai Yeung Lam氏と共同で発見した頂点法方向の概念を用いて再整備しなおした.これは,頂点法方向の概念が,我々の意味での次数3の空間グラフの曲率理論を含む,より広いクラスに展開する際に極めて有用であることを示唆している.2.離散化された曲面の構造解析の手法開発の一環として,現れる特異点の構造解析を行った.次数3の空間グラフの極大曲面の場合については,以前に得られていたので,このアイデアをより一般の離散化された曲面に対しても適用し,開発した理論をより深化させた.3.海外研究協力者のChristian Mueller氏によって示された,3次元ユークリッド空間内の離散平均曲率一定曲面のガウス写像の振る舞いと,従来のラックス対によって記述される離散平均曲率一定曲面のガウス写像の振る舞いとの比較を行い,離散調和写像の解析的特徴付けについての共同研究を開始した.これらの研究実績に加えて,関連研究者を招いて研究集会を数回に亘って開催し,離散曲面の微分幾何的研究および関連諸分野の研究者の方々と情報交換および研究打ち合わせを行った.また,研究代表者によって得られた成果とは独立して,各々の国内研究者協力者も本研究課題に関わる着実に成果を挙げている.これらの研究を有機的に結びつけることが今後の課題である.当初の予定では,3次元ユークリッド空間内の次数3の空間グラフの離散曲面論のみに焦点を当てて研究を遂行する予定であったが,我々の提唱する理論の検証作業を行うためにはより多くの研究サンプルが必要となる.そのため,より一般の3次元空間内の離散化された曲面および次数3の空間グラフの離散曲面論にまで議論を拡張する必要性が生じた.一方,研究協力者Wai Yeung Lam氏と共同で発見した頂点法方向の概念は,今のところより広いクラスの離散化された曲面の曲率理論を展開するために有用であることが明らかとなってきている.さらに,動的ネットワークの数理構造の研究と曲面の特異点・離散曲面・変分問題の数学研究の協働について議論を開始することが出来た.これは当初の計画にはない望外の収穫であり,実験と数学の協働・共創を加速させることに繋がる期待される.一方で,次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面に対するラックス対については議論を開始しているものの,まだ満足のいく結果が得られてはいない.以上より,着手が遅れているプロジェクトがあるものの,研究課題により厚みが増しより充実したことから,研究はおおむね順調に進展していると判断した.前年度の研究の進捗状況を鑑みて,今後は,現在着手が遅れている次数3の空間グラフの離散極小曲面,離散平均曲率一定曲面の研究に取り組む.離散極小曲面に作用するダルブー変換とその可積分性,離散平均曲率一定曲面のガウス写像の解析的特徴付けについては既に前年度に研究打ち合わせを開始しているので,これを基に,まずは以下の問題に取り組む.1.次数3の空間グラフの離散極小曲面に対するダルブー変換を施し,新たな離散極小曲面を構成法について考察する.なめらかな場合,新たな極小曲面のダルブー変換を施して得られる曲面は,対応する正則関数のデータに関する微分方程式で明示的に与えられることが知られている.この事実を参照し,新たな次数3の空間グラフの極小曲面を構成する手法を確立する.2.次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面のガウス写像の振る舞いについて考察する.前年度の研究打ち合わせによって,離散平均曲率一定曲面のガウス写像の解析的特徴付けについては既に議論を開始しているので,今年度はこの結果を次数3の空間グラフの場合にも適用できるように理論を整備する.3.前年度に引き続き,次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面に対するラックス対についての研究に取り組む.また,研究代表者等によって得られている,行列分解を応用した,離散平均曲率一定曲面の強力な構成法を次数3の空間グラフの場合にも導出し,新たな例の構成および曲面の構造解析についての研究を遂行する.これとは独立して,前年度からの継続課題として,実験によって観察されている磁気ビーズによる格子形成の問題を,サークルパッキングやサークルパターンを始めとする離散幾何の視点から数学的に定式化し,厳密な理論の展開を試みる.今年度に得られた主な成果は以下の通りである.1. 3次元ユークリッド空間内の離散化された離散曲面,3次元ミンコフスキー空間内の離散化された曲面の曲率理論を,研究協力者Wai Yeung Lam氏と共同で発見した頂点法方向の概念を用いて再整備しなおした.これは,頂点法方向の概念が,我々の意味での次数3の空間グラフの曲率理論を含む,より広いクラスに展開する際に極めて有用であることを示唆している.2.離散化された曲面の構造解析の手法開発の一環として,現れる特異点の構造解析を行った.次数3の空間グラフの極大曲面の場合については,以前に得られていたので,このアイデアをより一般の離散化された曲面に対しても適用し,開発した理論をより深化させた.3.海外研究協力者のChristian Mueller氏によって示された,3次元ユークリッド空間内の離散平均曲率一定曲面のガウス写像の振る舞いと,従来のラックス対によって記述される離散平均曲率一定曲面のガウス写像の振る舞いとの比較を行い,離散調和写像の解析的特徴付けについての共同研究を開始した.

これらの研究実績に加えて,関連研究者を招いて研究集会を数回に亘って開催し,離散曲面の微分幾何的研究および関連諸分野の研究者の方々と情報交換および研究打ち合わせを行った.また,研究代表者によって得られた成果とは独立して,各々の国内研究者協力者も本研究課題に関わる着実に成果を挙げている.これらの研究を有機的に結びつけることが今後の課題である.当初の予定では,3次元ユークリッド空間内の次数3の空間グラフの離散曲面論のみに焦点を当てて研究を遂行する予定であったが,我々の提唱する理論の検証作業を行うためにはより多くの研究サンプルが必要となる.そのため,より一般の3次元空間内の離散化された曲面および次数3の空間グラフの離散曲面論にまで議論を拡張する必要性が生じた.一方,研究協力者Wai Yeung Lam氏と共同で発見した頂点法方向の概念は,今のところより広いクラスの離散化された曲面の曲率理論を展開するために有用であることが明らかとなってきている.さらに,動的ネットワークの数理構造の研究と曲面の特異点・離散曲面・変分問題の数学研究の協働について議論を開始することが出来た.これは当初の計画にはない望外の収穫であり,実験と数学の協働・共創を加速させることに繋がる期待される.一方で,次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面に対するラックス対については議論を開始しているものの,まだ満足のいく結果が得られてはいない.以上より,着手が遅れているプロジェクトがあるものの,研究課題により厚みが増しより充実したことから,研究はおおむね順調に進展していると判断した.前年度の研究の進捗状況を鑑みて,今後は,現在着手が遅れている次数3の空間グラフの離散極小曲面,離散平均曲率一定曲面の研究に取り組む.離散極小曲面に作用するダルブー変換とその可積分性,離散平均曲率一定曲面のガウス写像の解析的特徴付けについては既に前年度に研究打ち合わせを開始しているので,これを基に,まずは以下の問題に取り組む.1.次数3の空間グラフの離散極小曲面に対するダルブー変換を施し,新たな離散極小曲面を構成法について考察する.なめらかな場合,新たな極小曲面のダルブー変換を施して得られる曲面は,対応する正則関数のデータに関する微分方程式で明示的に与えられることが知られている.この事実を参照し,新たな次数3の空間グラフの極小曲面を構成する手法を確立する.2.次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面のガウス写像の振る舞いについて考察する.前年度の研究打ち合わせによって,離散平均曲率一定曲面のガウス写像の解析的特徴付けについては既に議論を開始しているので,今年度はこの結果を次数3の空間グラフの場合にも適用できるように理論を整備する.3.前年度に引き続き,次数3の空間グラフの離散平均曲率一定曲面に対するラックス対についての研究に取り組む.また,研究代表者等によって得られている,行列分解を応用した,離散平均曲率一定曲面の強力な構成法を次数3の空間グラフの場合にも導出し,新たな例の構成および曲面の構造解析についての研究を遂行する.これとは独立して,前年度からの継続課題として,実験によって観察されている磁気ビーズによる格子形成の問題を,サークルパッキングやサークルパターンを始めとする離散幾何の視点から数学的に定式化し,厳密な理論の展開を試みる.
日本古代貨幣制度の変容・崩壊過程に関する基礎的研究

研究最終年度の今年度の成果は以下の四点である。第一点は日本古代貨幣論構築に向け、メソポタミヤや西洋古代との比較の中で東洋古代貨幣としての日本古代貨幣の特質を究明することである。メソポタミヤに関してはカール・ポランニーの提起した支払い手段説の問題点を、2019年の奈良文化財研究所における研究会での口頭発表および報告要旨集において指摘した。また西洋古代貨幣に関してはイングランド貨幣に焦点を当て、2019年の3月に英国ワーブルク研究所等での調査および研究者との対話を行ないイングランド古代貨幣史同様、日本古代貨幣研究においても古泉学が重要であるとのを認識を得た。第二点は、和銅五年十月乙丑条が通説のような銭貨の全国流通政策の一つではなく、すべて国家に回収され流通過程に入るものではないことを解明し、奈良文化財研究所における研究集会において報告を行った。第三は、平安時代における貨幣制度変容崩壊の一大要因となった当十貨幣発行の端緒となった奈良三銭の行使時期における借銭事業を検討し、その全体像の解明を目指したことである。この中で、『大日本古文書』および従来の研究が誤っていた一点の史料の日時を特定することによって、写経所における借銭事業の具体的在り方を描くことができた。第四は、内蔵寮木簡と屋代遺跡布手木簡の再検討を行う中で、高級織物である紵=苧(テヅクリ)の官による払い下げおよび、紵=苧(カラムシ)や葛を原材料としての織成形態を明らかにした。第三の成果とともにそれぞれ学会誌への投稿を準備している。本年度の研究成果は以下の二点に集約できる。まず第一に、本年度最大の成果として『日本古代貨幣制度史の研究』を刊行したことが挙げられる。当著は森が一九八一年以来行ってきた日本古代初期貨幣研究の集大成を行なったものである。その刊行に至る過程で、本研究は平安時代における貨幣の厭勝法的用法と古代初期貨幣制度の変遷過程の第V段階第十三期の叙述に資するところ大であった。具体的には、産湯儀礼における貨幣の役割が、貨幣そのものではなく擬似経済的な贈与に基づいていたことを解明したことがひとつであり、もうひとつには奈良時代の貨幣から平安時代貨幣への移り変わりの過程を解明したことである。第二には、平安時代における貨幣制度の変容・崩壊過程を解明する前提作業の一つとして、地方における平安時代貨幣の存在形態の解明に取り組んだことである。具体的には、東海地方と関東地方における平安時代の銭貨が出土した遺跡を訪れ、そこにおける特色の解明に取り組んだことである。なお、この過程において駿河国志太郡における調の海苔の採集・貢納に関する研究動向に対する問題点が明らかとなった。この点に関しては、近々その成果を学界に論文として問う予定である。上記の評価を行ったのは、研究成果の項で述べたように、二点の重要な成果を挙げ得たことと、当初予定していた鋳造実験に関してその実施を延期したことを勘案したからである。本年度は、1982年に発表した奈良朝末期の新旧銭の存在形態の研究以来取り組んできた7,8世紀の貨幣制度の研究に関する著作『日本古代貨幣制度史の研究』を塙書房から刊行したことを受け、それに続く9世紀10世紀代の貨幣制度の変容過程と正倉院文書を考察の中心として8世紀中期から末期の貨幣の存在形態を明らかにする作業をおこなった。主たる研究は以下の二点に集約出来る。第一は、9世紀における調庸制および力役の変容が貨幣および市にとっていかなる意味を持つことになったかを解明するため、畿内・畿内周辺、外国そして鋳銭司それぞれにおいて生じるであろう問題の抽出を行った。28年度の段階では論点が個別的段階にとどまっているが、仁明朝における富壽神寳の小型化との関係を解明する上で、これらの問題を統一的に捉える作業は不可欠であり、平成29年度において全体像をまとめ上げていく予定である。第二は、正倉院文書を用いた貨幣使用の具体的在り方の研究である。前述した著書では主として律令や各法令によって制度史を叙述することに目的があったため、一部を除いて8世紀における貨幣使用の具体的在り方を叙述していない。9世紀における変容過程を見る上で、8世紀における貨幣使用の具体像の叙述は必須の事に属している。本年度は天平宝字年間の写経所における銭用帳の分析と宝亀年間の借銭文書の分析に取り組んだ。このうち借銭文書による月借銭と宝亀年間の写経所財政に関しては、平成29年度中に学術雑誌に論文を投稿する予定である。理由は、以下の4点である。第一は、8世紀における銭貨の具体的在り方に関して、天平宝字期と宝亀年間における在り方に関する研究が成果のところで述べたように、特に宝亀年間の文書に関してかなり進んだことである。第二は、富壽神寳の小型化に関する仮説の検証のために必要な二つの分野の研究のうちの一つ(もう一点は、純粋に貨幣理論的考察であり、この点に関しては一応の見通しを出している)、すなわち9世紀における調庸制の変容が貨幣鋳造に及ぼした影響に関する考察に大きな進展があったことである。第三は、鋳造実験に関してである。鋳造実験に関しては昨年度、本年度とも行っていない。当初の予定では27年度、28年度においても鋳造実験を行う予定であった。ただし、これは研究が遅れたことを意味するものではない。小規模な実験を繰り返すよりも、課題を明確にして集中的に実験を行うことの方が合理的であると判断した為である。

第四は、大英博物館付属貨幣博物館との間で研究会をもつ準備の為に、昨年刊行した著書『日本古代貨幣制度史の研究』(塙書房刊)の概要の英訳を始めており、近日中に交渉を行なう段階に至っていることである。1東大寺写経所文書に関しては、天平宝字年間の財政関連文書のトレースを行ったことである。当該期の研究は、福山敏男・岡藤良敬・山本幸男の三氏の基礎的場文書整理の成果を充分に弁えておく必要がある。きわめて地道な作業であり、多くの時間を要する作業であるが、かって行った天平宝字四年発行の萬年通寳の流通状況に関する研究に再検討を加えるための作業と位置づけている。また宝亀年間の借銭解に関しては、研究史の整理と、関連資料に関する従前の研究の不十分点を究明した。これにより、宝亀三年のおよそ三ヶ月間における借銭事業の全体像を明らかにしえたと考えている。成果はできる限り早くまとめて学会誌に投稿したい。2平安時代の貨幣制度に関しても、この間進められてきた王朝国家期ないし後期律令国家期に関する研究成果の吸収に努めた。前著において明らかにしたように、貨幣の性格を究明するためには、貨幣が使用されている場だけの研究では十分ではなく、「貨幣の不在」に対する研究が必要となる。本年度は主に、祭祀・儀礼関係の文献収集をおこない、いかなる祭祀・儀礼に於いて貨幣が必要とされ、あるいは「貨幣の不在」が必要とされるかについての予備的考察を行っ。研究の進行が若干遅れた理由は次の二点による。1研究の対象時期である貨幣流通が無くなる平安時代との比較のために、中世貨幣史の研究論文の消化に若干の時間を要し、その分が平安時代の研究に関する時間を割くことになったことである。2白内障が進行し、史料や論文を読む速度が若干遅くなっている。以上の二点の問題が生じていたが、正倉院文書の研究が進展したこと、遅れは研究の幅が広がった結果である事を考量して進捗状況の評価とした。研究最終年度の今年度の成果は以下の四点である。第一点は日本古代貨幣論構築に向け、メソポタミヤや西洋古代との比較の中で東洋古代貨幣としての日本古代貨幣の特質を究明することである。メソポタミヤに関してはカール・ポランニーの提起した支払い手段説の問題点を、2019年の奈良文化財研究所における研究会での口頭発表および報告要旨集において指摘した。また西洋古代貨幣に関してはイングランド貨幣に焦点を当て、2019年の3月に英国ワーブルク研究所等での調査および研究者との対話を行ないイングランド古代貨幣史同様、日本古代貨幣研究においても古泉学が重要であるとのを認識を得た。第二点は、和銅五年十月乙丑条が通説のような銭貨の全国流通政策の一つではなく、すべて国家に回収され流通過程に入るものではないことを解明し、奈良文化財研究所における研究集会において報告を行った。第三は、平安時代における貨幣制度変容崩壊の一大要因となった当十貨幣発行の端緒となった奈良三銭の行使時期における借銭事業を検討し、その全体像の解明を目指したことである。この中で、『大日本古文書』および従来の研究が誤っていた一点の史料の日時を特定することによって、写経所における借銭事業の具体的在り方を描くことができた。第四は、内蔵寮木簡と屋代遺跡布手木簡の再検討を行う中で、高級織物である紵=苧(テヅクリ)の官による払い下げおよび、紵=苧(カラムシ)や葛を原材料としての織成形態を明らかにした。
土壌ガススパージング法等における短絡流と汚濁物質の液相拡散距離の解析

地下水のエアースパージングや土壌ガス吸引法などの気相を通じて地下水・土壌汚染物質を回収する技術においては、低濃度の汚染物物質が長期間にわたって流出するtailingという現象が生ずることが知られている。従来、この原因については、土壌のミクロ孔における拡散速度に著しい分布があるためであると解釈されてきた。しかしながら、当研究グループでは、土壌気相と液相の分布(configuration)の不均一性がこれを生ずるのではないか、と考え、検討を進めてきた。内径0.3m、深さ0.5mのカラムに、粒径0.52.0mmの川砂を充填し、ある水位まで水を入れる。ここにエアースパージングを模した形でカラム底から0.1mのところから窒素を吹き込む。窒素ガスに炭酸ガスとヘリウムの2つのトレーサーを導入し、カラム中の水が炭酸ガスでほぼ飽和した後に、流通ガスを純窒素に切り替える。その濃度変化からカラム内の液-気間の物質移動速度の解析を進めた。結果として、溶解した炭酸ガスの回収速度は、両対数に時間と濃度をプロットした場合に、ほぼ直線的に現象する、というtailingの現象が観察された。砂の層は、ミクロ孔を多量に含んでいるとは考えられないため、我々の予測どおり、土壌中の気相と液相のconfigurationの不均一性により、tailingが生じたと考えられる。また、回収速度の分布より、土壌中の拡散距離の分布を算出した。本研究は、水に可溶なトレーサーとして炭酸ガスを用い、土壌液相から気相への汚濁物質回収機構を解析する基礎的研究である。本年度は装置を作成し、その破過曲線を測定した。装置としては、内径30cm、深さ1m程度の装置を作成したが、まずは、分析系の調整のために、小型カラムを用いて、トレーサーの応答について検討した。大型の装置を動かす前にまずは,内径5cm,長さ20cm程度の大きさのカラムを作成し,砂質土壌を充填し,トレーサー実験を行っった。流量制御のためにマスフローコントローラーを,長時間サンプリングのために自動ガスサンプラー(自動コックとタイマーで自作する)を設置した。このカラムに種々のトレーサーを導入し,その出口での濃度をGCで測定した。GCデータをADコンバーターを介してコンピューターに採取した。この研究においては,濃度低下時におけるGCの感度が問題となるが,試験の結果では,おおむね,目的とする濃度までの測定が可能であることが明らかとなった。また, partitioning tracerに先立って, inert tracerとしてのヘリウム,adsorption tracerとしてのpentaneを導入,土壌層内の気相容積および界面積を測定する方法について検討し,気相容積については充分な精度で測定でること,界面積については,精確度は不充分なものの,相対的な大きさが比較できるまでに至った。また,partitioning tracerとしての炭酸ガスを流通させ,ガス吸収による時間遅れが予想どおりに生ずることを確認した。今後,大型の装置でトレーサー回収実験を行う予定である。地下水のエアースパージングや土壌ガス吸引法などの気相を通じて地下水・土壌汚染物質を回収する技術においては、低濃度の汚染物物質が長期間にわたって流出するprolonged tailingという現象が生ずることが知られている。その濃度変化からカラム内の液一気間の物質移動速度の解析を進めた。

結果として、溶解した炭酸ガスの回収速度は、両対数に時間と濃度をプロットした場合に、ほぼ直線的に現象する、というprolonged tailingの現象が観察された。砂の層は、ミクロ孔を多量に含んでいるとは考えられないため、我々の予測どおり、土壌中の気相と液相のconfigurationの不均一性により、prolonged tailingが生じたと考えられる。また、回収速度の分布より、土壌中の拡散距離の分布を算出した。
統計的推測理論の新たな展開とその応用に関する研究

分散成分模型や線形校正問題などの推測問題においては、しばしば通常の推測方法が不合理になり何らかの修正が必要とされる。この修正量を明示的に求めるために、本課題では筆者と竹内啓氏が最近提案したIERD(Integral Expression of Risk Difference)法を用いて、応用上重要な以下の推測問題に適用し、優れた合理的な推測方式の導出を行った。1.多変量線形校正問題において古典的推定量の非許容性とBayes推定量(1次元のときの逆回帰推定量)の許容性を示し、統計的制御問題との関係を明らかにした。統計的制御問題における解析手法とIERD法を用いて、古典的推定量を改良する合理的で簡便な推定量を導出し、実際どの程度優れているかを数値的に比較検討した。2.2つの分散成分をもった一般化混合線形模型において、分散成分の点推定の問題を考察し、IERD法を用いてブロック間成分に対して一致性と正値性を備えしかも通常のANOVA推定量を改良する合理的な推定量の導出を行った。またどの程度の改善を与えているのかを数値的に比較検討した。3.品質管理工学において登場するSN比の推定というのは非心度の推定になっていることが知られている。非心度の推定についても通常の推定量が(2)と同様な問題をもっており、IERD法の使用により合理的な縮小推定量の導出を行った。4.分散比の二重縮小推定量を求める問題は理論家の間でopen problemとされてきたが、IERD法を適用することにより一つの解答を与えることに成功した。
モノマー超薄膜の光重合とナノスケールでの力学物性の均一化

1)リフトオフ用犠牲層の開発独自のレーザー加工孔版印刷と光ナノインプリント成形を組合せたprint-and-imprint法に適する光硬化性液体(NL-SU1FL)の硬化薄膜の残膜除去を行う酸素反応性イオンエッチングの条件において、水溶性のポリビニルアルコールと有機溶媒に可溶なポリメタクリル酸メチルが硬化薄膜に比べてエッチング速度が大きいことを示し、各々を水系と有機系犠牲層に選定した。2)金のリング共振器配列体の作製シリカ基板に、有機系犠牲層、ハードマスクのシリカ層、レジスト成形層の順に配置することで、リフトオフにより負の屈折率材料の金の二分割リング共振器配列体の作製に成功した。既往のアルゴンイオンミリングによる金薄膜の選択エッチングに比べ、線幅とギャップ幅が理論設計に近いナノ構造体の作製が可能である特筆すべき結果が得られた。3)光誘起起電力を発生するアルミニウム薄膜ナノ構造体の作製の実践シリカ基板に水系犠牲層、レジスト成形層の順に配置してリフトオフを施すことで、二等辺三角形の孔が配列したアルミニウム薄膜の作製に成功した。一部に三角形孔の未形成箇所が観察され、犠牲層の溶解を促進する方策が不可欠であることもわかった。成形レジストマスクを用いた選択的原子層堆積法が可能であることがわかり、ナノギャップの作製に有効な手段となることがわかった。4)Print-and-imprint法による単電子トランジスタを志向したナノギャップ白金電極の作製の実践水系犠牲層と光硬化性液体NL-SU1FLを使用する実験系で線幅45nmのリード白金電極の作製を調べた結果、水系犠牲層溶解時の膨潤や金属蒸着過程における成形レジストのリフローにより設計通りのナノギャップ電極の作製が困難であることがわかり、ナノインプリント技術によるナノギャップ作製のための新たなレジスト材料の実践仕様が見出された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。易凝縮性ガス雰囲気下で液状光硬化性組成物をモールドで成形する光ナノインプリント法では、気泡のかみ込みを防ぐことができるので未充填の成形欠陥の発生を抑制できる。申請者は、溶解度パラメータが26.0(J cm-3)0.5であり。粘度が12,800mPa sと高いジアクリレートモノマーが、易凝縮性ガスの吸収が小さく、硬化成形樹脂の形状忠実性に優れること見出している。本年度は、この光硬化性組成物に関し、シリコン基板等の上で膜厚が任意に制御できる薄膜の作製方法の確立を行った。スピン塗布では、30nm以上の膜厚で形状が平滑な硬化膜の作製が可能であった。30nm未満では脱濡れにより薄膜の形状が崩壊することがわかり、新たにポリイミド版を用いた孔版印刷法で薄膜の作製を進めることとした。原子間力顕微鏡によりナノスケールで硬化樹脂薄膜のヤング率のマッピング測定を行った結果、2種類のヤング率の異なる高いドメインと低いドメインの存在を明らかにした。膜厚が異なっても同様のヤング率の不均一性が存在した。モノマーの反応性基消費率をPM-RASフーリエ変換赤外分光測定で調べられることを示した。本方法では、金/クロム/シリコン基板の使用が必要であるため、同基板上でも同様に硬化樹脂薄膜のヤング率のマッピング測定を行った結果、同様にヤング率の不均一性が確認された。さらに膜厚が減少するとヤング率が低下する、一方でモノマーの反応性基消費率は膜厚に依存しないという新たな知見を得た。他のモノマーで一般性を引き続き検討することとした。共振擦り測定に適する表面粗さRaが約0.2nmである平滑なシリカ表面および離型剤分子修飾表面を作製できるようになり、共振擦り測定が可能となった。フルオロアルキル基の長さが短くなるにつれ、界面粘度の増加が抑えられる傾向を確認した。モノマー含有水酸基に着目し、界面粘度との関係を今後詳細に調べることとした。計画当初は、硬化樹脂薄膜内のモノマーの反応性基消費率をガスクロマトグラフィで検討することを企画したが、再現性と定量性に問題があることがわかり、PM-RAS-FTIR法を採用し、モノマーの反応消費率を定量的に扱えるようになった。その他は計画通り進んでいる。シリコン基板上のアルミニウムを陽極酸化して得られる多孔質アルミナ薄膜に、アセチレンガスの熱分解により炭素被膜を形成させて、平均孔径21nm、高さ50nmのホール形状を有するモールドを作製した。疎水性や親水性の各種アクリレートモノマーの充填挙動を調べた結果、充填挙動はモノマー粘度に支配されず、ヒドロキシ基の数の多い高粘性モノマーの方が充填しやすい新たな知見を得た。モールドの孔径分布が10-40nmであることに着目し、成形された硬化樹脂ピラーの直径を計測した結果、ヒドロキシ基の数の多い高粘性モノマーの方がより小さなサイズまで成形できることを見出した。共振ずり測定によりナノギャップでのモノマーの粘度を解析した結果、親油性モノマーでは、清浄なシリカ表面では7nmから著しいモノマー粘度の上昇が認められたのに対し、長さフルオロアルキル基で修飾された撥油性表面では、約8nmで疎水性モノマーをはじき出す現象が起こることを見出した。