hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人から適切な情報量の指示行動を引き込む指示物体認識ロボットシステムの実現

本研究では、人が物体を指示する際、物体特定のための情報量が不足した指示行動を行うことがあり、それが指示物体認識精度を低下させるという問題に対し、指示物体認識精度を向上するための研究を行った。人-ロボット間の引き込み現象の知見から、ロボットの確認行動によって人から適切な情報量の指示行動を暗黙的に引き込む手法を構築し、実際に指示物体認識精度が向上することを示した。当該年度では研究実施計画に基づいて,指示物体認識技術の確立と確認行動生成アルゴリズムの構築に取り組んだ.また,上記技術を導入した指示物体認識システムの開発と評価実験も進めつつある.具体的には,指示物体認識技術について,環境中に設置されたマイクロフォンと三次元距離センサから,音声・指さし方向・顔向きを認識し,その結果から各物体について指示された可能性を示す確率(確信度)を算出するシステムを構築した.このシステムの新規性は,ユーザの指示行動に指さし動作がなくても,顔向きから指示対象となっている物体の存在する範囲を限定することによって,指示物体推定の精度を向上させる点にある.確認行動生成アルゴリズムの構築について,指示物体推定の結果と物体の名前や色,位置などの環境情報から,適切な情報量で構成される確認行動を生成するアルゴリズムを構築した.従来の研究では,適切な情報量で構成される発話内容を生成するアルゴリズムに限られていたが,本研究では発話内容に指示動作も含めた確認行動を生成するアルゴリズムを構築した点が新しい.上記,指示物体推定技術および確認行動生成アルゴリズムを導入した指示物体認識システムのプロトタイプを開発し,確認行動生成アルゴリズムにより指示物体推定の精度が向上するかどうかを検証する実験を行った.そして,確認行動生成アルゴリズムによりユーザから適切な情報量の指示行動が引きだされ,指示物体認識の精度が向上することを明らかにした.本研究成果は,実環境で活動する社会的なロボットとの自然なマルチモーダルインタラクションの設計に役立つ重要な知見である.この結果は,人とロボットのインタラクションに関する総合的な国際シンポジウムRoMAN2015で採択された.指示物体認識技術の確立および確認行動生成アルゴリズムの構築はすでに達成した.これは当初の研究計画に記載したスケジュールのとおりである.また,指示物体認識システムの開発と評価実験を進めつつある.すでにいくつかの予備実験を実施しており,今後の詳細な実験を実施するための準備は整っている.以上の事から,研究はおおむね順調に進展していると考える.人はロボットに物体を指示する際,物体を特定するための情報量が不足した指示行動を行うことがあるが,これは指示物体認識の誤認識を増大させるという点で問題である.本研究では,人間とロボットの物体指示対話における言葉と指差し動作の引き込み現象に着目し,ロボットが物体の特定に必要な情報量を考慮した確認行動を行い,人から適切な情報量の指示行動を引き込むことで、情報量の不足にロバストな指示物体認識システムを構築した.当該年度では,前年度に構築した音声・指さし方向・顔向きから指示対象物をロバストに推定する技術と,その推定結果と物体の置かれた環境情報から適切な情報量で構成される発話内容と指示動作を生成するアルゴリズムを実装したプロトタイプシステムを開発し,明示的な指示方法の依頼をする場合と暗黙的に指示方法を引き込む場合との比較実験を行った.その結果,両者のアプローチで指示物体認識性能に有意な差は認められなかった.しかしながら,暗黙的に指示方法を引き込む場合,人は,明示的な指示方法を依頼する場合に比べ,面倒さやわずらわしさに関する評価が有意に下がり,自然さに関する評価や総合的な印象が有意に上がっていた.これは,本研究で提唱する暗黙的に指示方法を引き込むアプローチが,明示的な指示方法の依頼と同程度の認識性能を出しつつ,物体指示対話においてロボットに対する印象をより向上させられるという点で,有用であることを示している.本研究成果は人とエージェントに関する査読付き国際会議HAI2016に採択され,Best Student Award Candidatesを受賞し,国際的に高い評価を得ている.また,実験結果の精緻な分析から,女性の方が男性よりロボットの行動に引き込まれる度合いが高いという性差を新たに見出した.これは指示物体認識性能向上のための対話戦略をより効果的に用いるために有用な知見である.本研究では、人が物体を指示する際、物体特定のための情報量が不足した指示行動を行うことがあり、それが指示物体認識精度を低下させるという問題に対し、指示物体認識精度を向上するための研究を行った。現在,本研究は当初の研究計画に示した通りに順調に進展しているため,研究計画の変更はない.今後,構築された指示物体認識システムを用いて,確認行動生成アルゴリズムの有効性を評価する実験を実施する.具体的には,ロボットの確認行動とユーザの指示行動の関係性に関する精緻な分析や,明示的な指示方法の依頼をする場合と暗黙的に指示方法を引き込む場合との比較などを行う予定である.ロボットの確認行動とユーザの指示行動の関係性に関する精緻な分析では,それぞれの対のデータを収集し,その共起関係についての分析を進めることによって,確認行動生成アルゴリズムの有効性について検証する.また,明示的な指示方法の依頼と暗黙的な指示方法の引き込みの比較では,指示物体認識誤りの発生回数,人の指示発話の情報量,人のロボットに対する印象などを評価することによって,引き込みを利用した指示物体認識システムの有効性を明らかにする.知能ロボティクス
微分積分法による高レイノルズ数の三次元流れのシミュレーション

微分積分法を迎角のある翼形まわりの流れに適合するように、新しい境界条件の設定方法の研究を行い、NACA0012翼に沿うレイノルズ数10^5、迎角15°および30°、レイノルズ数10^4迎角5°の流れの解析に成功した。本方法を3次元流れに適用する際に重要となるベクトルポテンシャルの導入を行い、3次元立空洞内流れの計算を逐行したところ、現在最も正確な数値計算方法とされている擬スペクトル法と良好な一致を示した。また、工学的に重要な矩形断面の管内流れの計算も逐行出来た。次に、高レイノルズ数の流れの計算の際には、高い計算精度のスキームを用いる必要がある。このため、8次精度の高精度差分の開発を行い、チャネル内のポアズイユ流の3次元安定性の直接シミュレーションを行ったところ、擬スペクトル法を用いた正確な結果と良好な一致を示し、数値計算方法の有効性が示された。また、一般座標系表示のベクトルポテンシャル法の計算コードを開発し、球のまわりの3次元流れの計算を行い、軸対称を仮定した従来の正確な結果と良好な一致を示し、この方法を基礎に微分積分法で計算を行い、正確な計算結果の得られることを確認した。なお、チャネル内の3次元乱流遷移の計算も行ったが、これらは全て雑誌に投稿中である。また、これらの計算は、主として京都大学大型計算機センターのVP-400を駆使して行い、ベクトル計算機に適した計算コードの開発を行うことができ、また3次元流れの表示において重要な3次元グラフィックス、カラーグラフィックスにおいても顕著な実績をあげることが出来た。
DNA修復蛋白XPAの新しい機能と神経症状発症機構の究明

本研究ではA群XP(XPA)に着目し、子宮内エレクトロポレーション法を用いて、XPAノックダウン神経細胞を可視化し、表現型の解析を行った。XPAノックダウン神経細胞移動を停止し、分化マーカーであるMAP2が陰性にて、分裂細胞のマーカーであるKi-67とM期のマーカーであるリン酸化ヒストンH3の両方が陽性であることを見いだした。一方、XPAノックアウトマウスの胎生期大脳皮質において皮質板形成の異常を認めている。これらより、XPAはDNA修復のみならず神経細胞の移動、分裂、分化に関与していることが示唆された。個体レベルでXPAの神経細胞における機能を解析するために、子宮内エレクトロポレーション法を用いて、マウスXPA遺伝子をターゲットとしたshRNAiベクターをEGFP遺伝子とともに導入することによりXPAノックダウン神経細胞を可視化し、表現型の解析を行った。(1) XPAノックダウン神経細胞の大脳皮質法線方向における移動の解析子宮内でマウス胎生期14日目の胎児大脳の側脳室にXpaをターゲットとしたshRNAiベクターをEGFP遺伝子とともに導入し、3日後の胎生期17日目において大脳の組織切片を共焦点レーザー顕微鏡で観察した。コントロールでは、多数のGFP陽性細胞が皮質板に到達しているのに対し、XPAをノックダウンしたものでは、ほとんどのGFP陽性細胞が皮質板の脳室側、特に中間帯(Intermediate Zone: IZ)に蓄積しているのが認められた。(2) XPAノックダウン神経細胞の細胞周期および分化に関する解析XPAが神経前駆細胞の分裂、分化に関与しているかどうか調べるため、分裂細胞のマーカーであるKi-67とM期のマーカーであるリン酸化ヒストンH3に対する抗体を用いて、免疫組織染色を行った。胎生期14日目にRNAiベクターを導入して3日後のIZに停止しているXPAノックダウン細胞のほとんどすべてがKi-67陽性、リン酸化ヒストンH3陽性であることを見いだした。これらの結果は、XPAノックダウン細胞は、IZに行く過程で後分裂細胞になっていないことを示す。さらにBrdUで細胞をラベルした後のXPAノックダウン細胞はBrdU陰性細胞数がコントロールと比較しても、違いがないことより、分裂頻度に違いがあるのではなく、後分裂細胞に移行する前に細胞周期が停止を起こしていることが示唆された。さらにノックダウン細胞のIZでの停止は皮質板での神経細胞分化に影響を与えるが、停止した細胞はMAP2陰性であり、ノックダウンにより分化異常も引き起こすことが認められた。以上の結果より、XPAはDNA修復のみならず神経細胞の移動、分裂、分化に関与していることが示唆された。XPAの神経細胞における機能を解析するために、子宮内エレクトロポレーション法を用いて、マウスXPA遺伝子をターゲットとしたshRNAiベクターをEGFP遺伝子とともに胎生期マウス大脳皮質に導入することによりXPAノックダウン神経細胞を可視化し、表現型の解析を行った。さらに、XPAノックアウトマウスの胎生期終脳における組織学的検討を行った。1.XPAノックダウン神経細胞の大脳皮質法線方向における移動の解析コントロールでは、多数のGFP陽性細胞が皮質板に到達しているのに対し、XPAをノックダウンしたものでは、ほとんどのGFP陽性細胞が皮質板の脳室側、特に中間帯に蓄積しているのが認められた。2、XPAノックダウン神経細胞の細胞周期および分化に関する解析XPAが神経前駆細胞の分裂に関与しているかどうか調べるため、分裂細胞のマーカーであるKi-67とM期のマーカーであるリン酸化ピストンH3に対する抗体を用いて、免疫組織染色を行った。中間帯に停止しているXPAノックダウン細胞のほとんどすべてがKi-67陽性であることが認められ、さらに、これらの細胞のほとんどすべてがリン酸化ヒストンH3陽性であることを見いだした。さらに、停止したノックダウン細胞はMAP2陰性であり、分化異常も引き起こすことが認められた。3、XPAノックアウトマウスの大脳における組織学的検討XPAノックアウトマウスがXPA患者の神経症状発症モデルになるかどうか検討するため、E17の大脳皮質において、発達段階である皮質板の厚さがXPAノックアウトマウスにおいて薄く、皮質板下部の細胞数が少ない事が観察されている。XPAノックダウン細胞の解析結果と考え合わせると、これらの組織学的異常は神経前駆細胞の移動あるいは後分裂細胞への移行の異常に起因するものかもしれないと推察された。
ミトコンドリア型アルデヒド脱水素酵素欠損による神経障害、痴呆発症機序の解明

ミトコンドリア型アルデヒド脱水素酵素(ALDH2)欠損(ALDH2^*2アレルキャリヤー)は高齢発症型アルツハイマー病(発症年齢65歳以上、以下LOAD)の遺伝的リスクであることはすでに報告した。今回、患者127名、非痴呆281名を対象として、LOADのライフタイムリスク(平均寿命におけるLOAD発症リスク)を推定したところ、アポリポ蛋白E-ε4アレルは10,9倍(P<0.0001)、ALDH2^*2アレルは2.1倍(P=0.0016)のリスクとなった。発現ベクターpCAGGSを用いたドミナントネガティブALDH2欠損マウスはF1に継代することができず、欠損マウス系統の保持は成功しなかった。さらに発現ベクターpF1BOSを用いて同様に欠損マウスの作成を試みたが、欠損マウスの出生は得られなかった。したがって、マウスにおけるミトコンドリアでのアルデヒド毒性増大は発生生育過程への影響がヒトよりも重大であると考えられた。培養神経細胞においてALDH2欠損の影響を評価したところ、フリーラジカル産生が増大し、神経細胞死が惹起される傾向を認めた。以上の実験的事実より、次のように考察された。すなわち、ALDH2欠損により、ミトコンドリア内部でのアルデヒド代謝が遅延し、アルデヒド蓄積さらにそれに附随するフリーラジカル産生の増大が生じる。フリーラジカルの蓄積はミトコンドリア膜およびDNA損傷を生じ、アポトーシスシグナルすなわちチトクロムCの遊離をもたらす。神経細胞は多量のエネルギーを要求するため、この過剰なフリーラジカル産生をおこしやすい状態であり、相対的に細胞死に到りやすいと考えられる。一方、アポリポ蛋白E-ε4アレルはフリーラジカル処理能力が低下していることが知られている。結論として、アポリポ蛋白E-ε4アレル/ALDH2^*2アレルキャリヤーは神経細胞死さらに中枢神経障害がおこりやすいため、LOADすなわち痴呆を惹起すると考えられ、LOADとフリーラジカル産生との関係が支持された。ミトコンドリア型アルデヒド脱水素酵素(ALDH2)欠損のアルツハイマー型老年痴呆(発症年齢65歳以上)に対する関与を検討するため、患者群133名、非痴呆対照群285名についてゲノタイプを決定した。その結果、ALDH2^*2キャリヤーすなわちALDH2欠損者は患者群に有意に高頻度に認められ、相対危険率1.9(p=0.003)を得た。確認のため、患者447名、性年齢マッチング対照447名を対象として検討したところ、ALDH2欠損者は患者で48.1%、対照では37.4%であり、相対危険率1.6(p=0.001)、95%信頼限界1.19-2.03を得た。ALDH2^*2キャリヤーのアルツハイマー型老年痴呆に対する相対危険率は性差にかかわらず有意なリスクであり、多変量解析によりアポリポ蛋白E4対立遺伝子(APOE4)とは独立したリスクであり(p=0.002)、またAPOE4キャリヤーはALDH2^*2キャリヤーと協同的なリスクであることがあきらかとなった。一方、マウス脳cDNAライブラリーよりマウスALDH2cDNAをクローニングした。さらにPCRにてヒトALDH2^*2対立遺伝子に相当するコドン506:Glu(gaa)->Lys(aaa)となる変異を導入後pCAGGSに挿入し、ドミナントネガティブマウスALDH2cDNA発現ベクターを作成した。

現在このベクターを用いてALDH2欠損トランスジェニックマウスを作成中である。さらにヒトALDH2cDNAもクローニングしており、現在ALDH2^*2対立遺伝子ALDH2発現ベクター及び正常ALDH2発現ベクターを作成中である。また、ALDH2^*2ヘテロ接合体の飲酒者ではALDH2^*2mRNAは全ALDH2mRNAの約20%に低下しており、飲酒によりALDH2mRNAの選択的発現誘導がみられることが示唆された.ミトコンドリア型アルデヒド脱水素酵素(ALDH2)欠損型(ALDH2*2対立遺伝子キャリヤー)はアルツハイマー型老年痴呆(発症年齢65歳以上)の遺伝的発症リスクであり、このリスクはアポリポ蛋白E-ε4対立遺伝子と協同的に作用することを我々は報告している。さらに多変量解析により、アポリポ蛋白E-ε4キャリヤーにおけるアルツハイマー型老年痴呆の発症は、アポリポ蛋白E-ε4ホモ接合体(p=0.0001)、ALDH2欠損型(p=0.0002)、女性であること(p=0.007)はいずれも有意なリスクであり、全発症リスクに対するこれらのリスクの発症効果は、それぞれ20%、14%、20%であると推定された。この結果、ALDH2欠損型がアポリポ蛋白E-ε4キャリヤーにおけるアルツハイマー型老年痴呆の早期診断に利用できる可能性が示唆された。一方、マウスALDH2cDNAにヒトALDH2*2対立遺伝子に相当するコドン506:Glu(gaa)->Lys(aaa)となる変異を導入後発現ベクターpCAGGSに挿入し、ドミナントネガティブマウスALDH2cDNA発現ベクターを作成した。このベクターをマウス胚へ導入し、トランスジェニックマウスの作成をおこなった。合計3回インジェクションを試み、合計70匹中3匹(雄1匹、雌2匹)のドミナントネガティブALDH2cDNA遺伝子導入マウスが得られた。F1の作成に関しては、雌では22中5交配で妊娠したが、各例の出産数は24匹と少なく、さらに授乳などの養育に問題があるため、F1はすべて死亡している。そのためホモ接合体は得られないが、雄の生殖機能は正常であり、ヘテロ接合体のみが得られている。また、遺伝子導入マウスは離乳期以降では有意に小さい(p<0.001)が、胎児期(19days)では逆に大きい傾向があった。ミトコンドリア型アルデヒド脱水素酵素(ALDH2)欠損(ALDH2*2アレルキャリヤー)は高齢発症型アルツハイマー病(発症年齢65歳以上、以下LOAD)の遺伝的リスクであることはすでに報告した。今回、患者127名、非痴呆281名を対象として、LOADのライフタイムリスク(平均寿命におけるLOAD発症リスク)を推定したところ、アポリポ蛋白E-ε4アレルは10.9倍(p<0.0001)、ALDH2*2アレルは2.1倍(p=0.0016)のリスクとなった。今後さらに症例数を追加し、発症予測への応用を検討する。発現ベクターpCAGGSを用いたドミナントネガティブALDH2欠損マウスはF1に継代することができず、欠損マウス系統の保持は成功しなかった。
ヒトの中硬膜動静脈の系統発生を記述・解明するための評価枠組みの確立

本研究の目的は、骨標本で観察可能な中硬膜動静脈に関する変異に関して、現生人類と化石人類の形態を比較するうえで有効な評価方法を確立すること、またそれをホモ・エレクトスの化石標本に適用することによって、ヒトにおける中硬膜動静脈の進化の一端を理解することである。平成30年度は、原始的または派生的形質と報告されている特徴に焦点を当てて、頭蓋冠を分離した日本人頭骨57個体分(左右各57例)を対象に調査を行い、以下の2形質について、定性的分類方法の試案を作成した。一つは、中硬膜動脈ブレグマ枝の起始動脈が眼窩と棘孔のどちらにより密接に関連しているかに着目した分類である。参照した日本人頭骨標本にこれを適用すると、ブレグマ枝の起始動脈が眼窩か棘孔のどちらか一方のみを経由している例は稀だが、眼窩経由の動脈の寄与は観察例の6割近くにおいて限定的であり、眼窩経由の動脈の寄与が相対的に大きいと見なせる例は全体の1%である、という結果が得られた。もう一つは、アブミ骨動脈の上枝前部と上枝後部の分岐点の位置による分類である。分岐位置が棘孔とほぼ一致している例は派生的と見なされるが、日本人頭骨標本ではこれが全体の5割を占め、分岐点が後関節窩孔付近に位置する例は原始的と見なされるが、日本人標本でこれが観察された例は3%以下であった。ホモ・エレクトスに属するサンブンマチャン4号の三次元プリンタ造形では、眼窩経由の動脈とブレグマ枝の関連が明瞭、かつアブミ骨動脈上枝の分岐点がかなり外側に位置しており、これらの点に限れば原始的であることが示唆される。ただし、これは一観察例に過ぎず、また分類方法自体も改良の余地がある。以上の成果の意義は、化石資料と現生人類を比較するための基準が一部整理されたことにある。東京大学総合研究博物館が所蔵する近代日本人頭骨資料を調査し、頭蓋腔の観察に適した開頭済みの頭骨が180点あることを確認した。左右あわせて360例の観察が可能で、これは定性的分類方法を作成するために必要な数を満たしている。平成30年度に観察した標本はそのうち57個体分で、効率的な記録・観察方法を模索しながら、定性的分類を行う形態特徴の選定と分類方法の検討を行なった。肉眼観察に基づく描画を主たる記録手段としたが、必要に応じて写真記録を取った。骨表面形状を肉眼で把握しにくい箇所については、印象採取を併用した。また、観察方向と反対側から高輝度可視光を骨に照射することによって頭骨を貫通する血管の経路の可視化を試み、この簡便な手法が一部の観察例で有効であることを確認した。調査の結果、平成31年度以降詳細に分析すべき形質として、ブレグマ枝に続く近位動脈の起始に関する変異、アブミ骨動脈の上枝前部と上枝後部の分岐点に関する変異、および頭頂骨後部の上下それぞれに至る硬膜枝の起始に関する変異の三点を選定するに至った。これらはヒトの進化の過程でその割合が変化したことが予測され、かつ定性的に分類可能と見込まれる変異である。これら三点のうち、前二点については、定性的分類の試案を作成し、57個体分のデータを予備的に収集した。一方で、実際の形態変異は千差万別で、分類に適合しないケースや、評価の難しいケースが少なからずあることがわかり、方法の要改善点や限界が明確になった。以上の進展があったことから、おおむね順調に進行しているといえる。当初計画では2019年度以降に古人骨の調査も行なう予定であったが、以下の理由によりこの計画を修正する。観察可能な日本人標本について必要最小限の記録(描画、写真、印象)を取るだけでも相当な時間を要することが判明したこと、一度観察した個体についても日を改めて観察することで分類結果の再現性を検証する必要があること、十分なサンプルサイズを確保できる近代日本人集団の変異について信頼性の高い記載を行うことが化石との比較群を作成するという目的に適うと考えられることから、2019年度も引き続き日本人頭骨を対象とした定性的分類の改良とデータ収集を進める。2019年度は、観察項目に選定した三点それぞれについて、再現性のある分類基準を作成することが最重要の課題となる。そのため、各分類に典型的に当てはまる事例、境界的な事例、分類に適合しにくい事例について、豊富な写真記録と描画記録を作成し、分類の定義を明確化する。また観察対象となる形態は変則的な事例を多数含んでいるため、より多くの観察を行うことが重要である。そこで、2019年度は、東京大学総合研究博物館が所蔵する頭蓋腔の観察に適した開頭済みの日本人頭骨全標本の観察を完了させる。

参照した日本人頭骨標本にこれを適用すると、ブレグマ枝の起始動脈が眼窩か棘孔のどちらか一方のみを経由している例は稀だが、眼窩経由の動脈の寄与は観察例の6割近くにおいて限定的であり、眼窩経由の動脈の寄与が相対的に大きいと見なせる例は全体の1%である、という結果が得られた。もう一つは、アブミ骨動脈の上枝前部と上枝後部の分岐点の位置による分類である。分岐位置が棘孔とほぼ一致している例は派生的と見なされるが、日本人頭骨標本ではこれが全体の5割を占め、分岐点が後関節窩孔付近に位置する例は原始的と見なされるが、日本人標本でこれが観察された例は3%以下であった。ホモ・エレクトスに属するサンブンマチャン4号の三次元プリンタ造形では、眼窩経由の動脈とブレグマ枝の関連が明瞭、かつアブミ骨動脈上枝の分岐点がかなり外側に位置しており、これらの点に限れば原始的であることが示唆される。ただし、これは一観察例に過ぎず、また分類方法自体も改良の余地がある。以上の成果の意義は、化石資料と現生人類を比較するための基準が一部整理されたことにある。東京大学総合研究博物館が所蔵する近代日本人頭骨資料を調査し、頭蓋腔の観察に適した開頭済みの頭骨が180点あることを確認した。左右あわせて360例の観察が可能で、これは定性的分類方法を作成するために必要な数を満たしている。平成30年度に観察した標本はそのうち57個体分で、効率的な記録・観察方法を模索しながら、定性的分類を行う形態特徴の選定と分類方法の検討を行なった。肉眼観察に基づく描画を主たる記録手段としたが、必要に応じて写真記録を取った。骨表面形状を肉眼で把握しにくい箇所については、印象採取を併用した。また、観察方向と反対側から高輝度可視光を骨に照射することによって頭骨を貫通する血管の経路の可視化を試み、この簡便な手法が一部の観察例で有効であることを確認した。調査の結果、平成31年度以降詳細に分析すべき形質として、ブレグマ枝に続く近位動脈の起始に関する変異、アブミ骨動脈の上枝前部と上枝後部の分岐点に関する変異、および頭頂骨後部の上下それぞれに至る硬膜枝の起始に関する変異の三点を選定するに至った。これらはヒトの進化の過程でその割合が変化したことが予測され、かつ定性的に分類可能と見込まれる変異である。これら三点のうち、前二点については、定性的分類の試案を作成し、57個体分のデータを予備的に収集した。一方で、実際の形態変異は千差万別で、分類に適合しないケースや、評価の難しいケースが少なからずあることがわかり、方法の要改善点や限界が明確になった。以上の進展があったことから、おおむね順調に進行しているといえる。当初計画では2019年度以降に古人骨の調査も行なう予定であったが、以下の理由によりこの計画を修正する。観察可能な日本人標本について必要最小限の記録(描画、写真、印象)を取るだけでも相当な時間を要することが判明したこと、一度観察した個体についても日を改めて観察することで分類結果の再現性を検証する必要があること、十分なサンプルサイズを確保できる近代日本人集団の変異について信頼性の高い記載を行うことが化石との比較群を作成するという目的に適うと考えられることから、2019年度も引き続き日本人頭骨を対象とした定性的分類の改良とデータ収集を進める。2019年度は、観察項目に選定した三点それぞれについて、再現性のある分類基準を作成することが最重要の課題となる。そのため、各分類に典型的に当てはまる事例、境界的な事例、分類に適合しにくい事例について、豊富な写真記録と描画記録を作成し、分類の定義を明確化する。
味覚センサーの空間的、時間的、種間的モーダルシフトによる細胞応答、個体応答の変化

味覚セルセンサーのモーダルシフトによる細胞応答・個体応答の変化を検索し、甘味センサーは食欲調節物質のレプチンとエンドカンナビノイドによって相互拮抗的な感度調節を受けること、マウスの甘味抑制ペプチド(ヒトに無効)・グルマリンはその甘味受容体T1r3の細胞外ドメイン(一部T1r2)に働くこと、塩味センサーはENaCチャネルの3種のサブユニットの内、αサブユニットのアミノ酸変異がモーダルシフトをもたらすことが判明した。本研究は、味覚センサーの種間的、空間的、時間的モーダルシフトについて追求するため、1)甘味セルセンサーの、レプチン受容体やTRPM5チャネルなどセンサー群との相互作用による感受性変化を調べ、また、あらたな修飾物質の探索と、そのセンサーと既知のセンサーとの相互連関を解析する。次に、2)塩味セルセンサーENaCチャネルの機能発現動態について、マウス系統差に関与するENaCサブユニットのアミノ酸変異について調べ、その塩味応答との連関、さらにはENaCサブユニットの発現の舌部位特性や、量的差異や、それに伴う「嗜好」から「忌避」への行動変化に至るモーダルシフトの詳細を細胞から個体レベルで解析するものである。本研究は、味覚センサーの種間的、空間的、時間的モーダルシフトについて追求するため、1)甘味センサー受容体の、レプチン受容体やTRPM5チャネルなどセンサー群との相互作用による感受性変化を調べ、次に、2)塩味センサーチャネルENaCの機能発現動態について、マウス系統差に関与するENaCサブユニットのアミノ酸変異について調べ、その塩味応答との連関について解析する。それに伴う「嗜好」から「忌避」への行動変化に至るモーダルシフトの詳細を細胞から個体レベルで解析する。その結果、1)においては、マウスの単離味蕾標本を作成し、受容膜側に与えた各種味刺激に対する味細胞の応答をルースパッチ法により、活動電位として捉え、基底外側膜側に与えたレプチンによる応答変化を測定したところ、甘味に特異的に応答する細胞群の内、その約半数が10ng/mlのレプチンにより有意の抑制効果を示した。この事実は、甘味感受性細胞にはその半数にレプチン受容能があること、さらには甘味感受性細胞はレプチン感受性で2群に分類されることが分かった。また、2)においては、129マウスはENaCアルファサブユニットにB6マウスと異なるアミノ酸変異があり(ベータおよびガンマサブユニットには変異はなかった)、両者のF2世代の遺伝子型と塩味応答のアミロライド感受性が連関することが分かった。すなわち、F2世代の129/129型の鼓索神経NaCl応答のアミロライドによる抑制率は約15%と、B6型もしくはB6/129ヘテロ型の示す約40%に比べ有意に低いことが明らかになった。そのアミノ酸変異により実際の味細胞でどのような変化がもたらされているのかを今後の研究で明らかにする予定である。本研究は、味覚センサーの種間的、空間的、時間的モーダルシフトについて追求するため、1)甘味センサー受容体の、レプチン受容体やTRPM5チャネルなどセンサー群との相互作用による感受性変化を調べ、また、あらたな修飾物質の探索と、そのセンサーと既知の修飾物質センサーとの相互連関を解析する。次に、2)塩味センサーチャネルENaCの機能発現動態について、マウス系統差に関与するENaCサブユニットのアミノ酸変異について調べ、その塩味応答との連関について解析する。また、ENaCサブユニットの味細胞における発現の舌部位特性や、量的差異や、それに伴う「嗜好」から「忌避」への行動変化に至るモーダルシフトの詳細を細胞から個体レベルで解析する。本年度は、1)においては、昨年度樹立したマウスの単離味蕾標本による味細胞甘味応答の修飾物質候補の探索系と、鼓索神経の味応答や短時間リック測定による行動応答変化の計測系を用い、新規修飾物質候補について検索したところ、内因性カンナビノイドであるアナンダミドや2-AGが甘味応答を増強することを示唆する結果を得た。しかし、味細胞応答の解析では、コントロールの30%程度の増強を示したが、統計解析には、まだ例数が不足し、濃度応答などを含めさらなる探索が必要である。同様に、神経応答や行動応答についても、甘味応答の増大が認められるものの、投与後の時間経過などが十分に検討されていない。また、受容体の発現解析はまだ不明である。いずれも今後の解析により明らかにする必要がある。また、2)においては、昨年度ENaC-alphaサブユニットのアミノ酸変異とマウス塩味応答のアミロライド感受性が連関することを示した。本年度は、ENaCの各サブユニット間の発現と、その舌部位について検討し、その結果、アミノ酸変異は受容膜表面における発現量との関連があり、各サブユニットのアセンブリ形成から膜輸送に至る過程に関連する可能性が示唆された。アミロライド感受性の舌部位差との関連では、非感受性の舌後部ではbeta、gammaサブユニットの顕著な低下が認められ、サブユニット間の機能的アセンブリの形成に問題がある可能性が示唆された。

本研究は、味覚センサーの種間的、空間的、時間的モーダルシフトについて追求するため、1)甘味セルセンサーの、レプチン受容体やTRPM5チャネルなどセンサー群との相互作用による感受性変化を調べ、また、あらたな修飾物質の探索と、そのセンサーと既知のセンサーとの相互連関を解析する。次に、2)塩味セルセンサーENaCチャネルの機能発現動態について、マウス系統差に関与するENaCサブユニットのアミノ酸変異について調べ、その塩味応答との連関、さらにはENaCサブユニットの発現の舌部位特性や、量的差異や、それに伴う「嗜好」から「忌避」への行動変化に至るモーダルシフトの詳細を細胞から個体レベルで解析する。本年度は特に、アミロライド感受性味細胞の同定を行う。また、本年度から、3)新たなエネルギーセンサーの探索を課題に加え、味細胞における脂肪酸受容体の検索を行う。その結果、1)においては、マウスの単離味蕾標本による味細胞甘味応答の修飾物質候補の探索系と、鼓索神経の味応答や短時間リック測定による行動応答変化の計測系を用いた解析により、内因性カンナビノイドであるアナンダミドや2-AGが甘味応答を増強することを示唆する結果を得た。すなわち、サッカリン応答II型味細胞の活動電位頻度がアナンダミドおよび2-AGの処理により、平均でコントロールの30%増大を示し、味神経応答でも、甘味応答が有意に増大し、その効果は塩味、酸味、苦味応答にはなく、甘味特異的であることが判明した。カンナビノイドは行動実験においても甘味物質に対するリック数を増大、嗜好性を増大させ、行動のモーダルシフトをもたらすことが示唆された。また、2)においては、ENaC-alphaサブユニットのアミノ酸変異とENaCサブユニット間の機能的アセンブリの形成能がアミロライド感受性と連関する可能性が味神経応答の解析で示唆され、また、塩味応答味細胞の約50%がアミロライド感受性も示し、活動電位を発生させるが、シナプス保有III型細胞はアミロライド非感受性であることが判明した。3)では、味神経は各種脂肪酸に対し応答を示し、その応答は鼓索神経と比ベ舌咽神経の方が大きいことが判明した。その脂肪酸の応答プロファイルから舌における脂肪酸受容体候補として少なくともGPR40の関与が推定された。本研究は、味覚センサーの空間的、時間的、種間的モーダルシフトについて追求するため、1)甘味セルセンサーの、レプチン受容体やカンナビノイド受容体との相互作用による感受性変化を調べ、それらの相互連関を解析する。次に、2)塩味セルセンサーの機能発現動態について、マウス系統差に関与するENaCのアミノ酸変異と塩味応答との連関、さらには味細胞応答とENaCサブユニットの発現特性との連関を検索する。また、3)新たなエネルギーセンサーとして、味細胞における脂肪酸受容体の発現と機能の検索を行う。その結果、1)においては、カンナビノイド受容体遺伝子ノックアウト(CB1-KO)
肺血管標的及び透過型DDSを目的としたナノ粒子のインビボ細胞内動態制御法の確立

多重パッケージング法の確立に関して、内膜の膜枚数制御を行うために、遺伝子とポリカチオンの凝集体コアをテトラエチレングリコール修飾コレステロール(TEG-Col)含有脂質膜でコーティングした。また、本MENDを2枚目で封入する際には、1枚膜MENDの空リポソームからの精製と長期保存を行うための凍結乾燥技術を確立することが重要である。スクロース密度勾配遠心を行うことにより、遺伝子封入ナノ粒子の精製を行い、さらに本MZNDを凍結乾燥する上で至適なバッファー条件を見出すことに成功した。また、本精製後のMENDは、1枚膜で覆われていることは、電子顕微鏡観察により明らかとした。また、2段階目の封入法の確立についても検討を行った。内膜にビオチン修飾を施し、2段階目のパッケージングに伴うアビジンの内膜への結合阻害効果を指標にパッケージングを評価する方法論を確立した。また、外膜の検討として、肺血管内皮を標的化可能な新規リガンドを探索した。本リガンド修飾リポソームに遺伝子を封入しても、初期の検討においては遺伝子発現がほとんど認められなかったが、細胞内動態(特にエンドソーム脱出)の改良により、in vivo静脈内投与によって効率的な遺伝子発現を示すナノ粒子を構築することに成功した。さらに、本粒子に対して、siRNAを封入することにより、肺血管内皮細胞における効率的な血管投与型遺伝子ノックダウンシステムを構築することに成功した。さらに、新たに脳への標的化リガンドについても探索し、レプチン由来ペプチドが脳毛細血管内皮細胞標的化に有用である事を見出した。細胞内動態の観点からは、リアルタイムイメージングシステムにより、ナノ粒子の細胞質輸送過程を定量的に評価する技術を確立した。
東南アジアにおける日系企業を通じた産業集積の発展と本国への波及効果に関する研究

ASEANにおける日系自動車部品企業のデータベースを作成した上で、進出国・年度、製品・技術等で分類して、進出パターンを検討する。次に、各分担者が日本本社と海外子会社を訪問して、34年間で必要なデータを収集する。海外調査はタイとインドネシアが中心であるが、ベトナム、マレーシア、フィリピン、カンボジアも含まれる。海外調査では、企業訪問による質問票調査を行い、データを収集する。現地訪問が困難な場合は、本社に対する質問票調査とインタビュー調査で補う。そして、その結果をもとにデータ解析を行う。また、一部では詳細な事例研究を加えることで、海外拠点での取引関係が日本のマザー工場に与える影響を検討する。
野生ピグミーチンパンジーの地域社会の構造と個体の生活史に関する研究

平成2年から4年度にかけてのこの研究は,ピグミーチンパンジー(ボノボ)の地域社会の構造と,その中での個体の役割を明らかにすることを目的としていた。この目的の達成のために主要調査地であるザイール国ワンバにおいて,当初,ピグミーチンパンジーの母子間関係,群間関係,メスの生活史,遊び,性行動,音声,道具使用行動の研究が計画された。地域社会の構造を発現させる器である生息地の栄養学的分析も計画された。比較のためのナミチンパンジーの研究として,タンザニア国マハレで,ワカオスの社会成熟の研究が計画された。平成2年度の調査において,母親の老齢死亡に伴って,成年に達した息子達の社会的地位と活動の急激な低下が観察され,母親と息子の心理的・社会的絆が,ピグミーチンパンジーの社会のおいては重要な役割をはたしているという予想を裏付けることとなった。また,未成体の社会的・性的発達について組織的なデータが収集された。母・息子間の関係(加納・橋本)と未成体の性行動(橋本・古市)については,1991年12月にシカゴで開かれたチンパンジーシンポジウムで発表された。また同年度の調査において,メスの生活史の一端を明らかいする目的で,攻撃行動に焦点を当てた観察も行われ,その結果,攻撃行動の質,頻度,発育に伴う発現機序に性差があることが発見された。その結果は,ピグミーチンパンジーの順位システムについての論文としてまとめられ,1992年8月ストラスブルグで開催された第14回国際霊長類学会で発表された(古市・五百部)。ピグミーチンパンジーの群間関係は,状況によって時にはきわめて相互寛容的であり,人類の社会進化を考える上で興味深い材料を提供する。従来に引き続き平成2,3年度を通じて,観察資料が収集され,その一部は発表された(伊谷,加納)。ピグミーチンパンジーの音声の研究は端緒のついたばかりである。音声の分類と社会的機能についての予備的研究結果はいくつか発表された(岡安・加納)が,より詳細な研究が引き続き必要である。マハレではM群のチンパンジーのオスの近接関係を個体対跡法により分析した結果,1.ワカモノ前・後期,2.少荘期,3.壮年-老年期の3階級に分類できることが判明した(川中).この研究を通じてワカオスの社会成熟について,ピグミーチンパンジーとの貴重な比較資料が得られた。平成3年度には,群間関係,メス間の関係,非音声的伝達の研究(伊谷)が進行中であったが,同年9月にザイールの首都キンシャサで一部住民及び兵士による暴動が勃発し,調査は中断のやむなきに至った。そのため同年度に予定していた遊び・性行動の研究(榎本),生息地の栄養学的研究(安里)は断念せざるをえなかった。自主参加したJ.Mitani(ミシガン大学助教授)と共同で更に発展させる予定であった音声研究も頓挫した。ザイールでの政情急変は,このように,本研究の隊行に大きな打撃を与えたが,一方では,コンゴ国とウガンダ国への調査変更が認められたため,ナミチンパンジーとの比較部分を膨らませることができた。コンゴ国では,南西部のリクム州で広域にわたってチンパンジーの直接観察,巣・食痕等の間接的証拠の記録,聞き込みが行われ,チンパンジーの密度は一般に狩猟圧の影響を大きく受けていることが発見された。調査結果は第29回日本アフリカ学会で発表された(伊谷)。同年度にウガンダ国で同様な広域調査が行われた。ウガンダのチンパンジーは西部大地溝帯に沿った孤立したいくつかの森林ブロックに分かれて生息している。それぞれの森林は特徴のある一次植生を持っており,いずれもチンパンジーの密度はきわめて低い。しかし狩猟圧を受けないウガンダのチンパンジーは,むしろ二次林で密度が高くなることがある(加納)。平成4年度の調査は,引き続きウガンダ国とコンゴ国で行われた(概要は「様式3」参照)。コンゴでは,チンパンジーの密度と狩猟圧の関係について興味ある資料が得られたが,社会学的研究の場としてはウガンダのカリンズ森林の方が有望である。

また同年度の調査において,メスの生活史の一端を明らかいする目的で,攻撃行動に焦点を当てた観察も行われ,その結果,攻撃行動の質,頻度,発育に伴う発現機序に性差があることが発見された。その結果は,ピグミーチンパンジーの順位システムについての論文としてまとめられ,1992年8月ストラスブルグで開催された第14回国際霊長類学会で発表された(古市・五百部)。ピグミーチンパンジーの群間関係は,状況によって時にはきわめて相互寛容的であり,人類の社会進化を考える上で興味深い材料を提供する。従来に引き続き平成2,3年度を通じて,観察資料が収集され,その一部は発表された(伊谷,加納)。ピグミーチンパンジーの音声の研究は端緒のついたばかりである。音声の分類と社会的機能についての予備的研究結果はいくつか発表された(岡安・加納)が,より詳細な研究が引き続き必要である。マハレではM群のチンパンジーのオスの近接関係を個体対跡法により分析した結果,1.ワカモノ前・後期,2.少荘期,3.壮年-老年期の3階級に分類できることが判明した(川中).この研究を通じてワカオスの社会成熟について,ピグミーチンパンジーとの貴重な比較資料が得られた。平成3年度には,群間関係,メス間の関係,非音声的伝達の研究(伊谷)が進行中であったが,同年9月にザイールの首都キンシャサで一部住民及び兵士による暴動が勃発し,調査は中断のやむなきに至った。そのため同年度に予定していた遊び・性行動の研究(榎本),生息地の栄養学的研究(安里)は断念せざるをえなかった。自主参加したJ.Mitani(ミシガン大学助教授)と共同で更に発展させる予定であった音声研究も頓挫した。ザイールでの政情急変は,このように,本研究の隊行に大きな打撃を与えたが,一方では,コンゴ国とウガンダ国への調査変更が認められたため,ナミチンパンジーとの比較部分を膨らませることができた。コンゴ国では,南西部のリクム州で広域にわたってチンパンジーの直接観察,巣・食痕等の間接的証拠の記録,聞き込みが行われ,チンパンジーの密度は一般に狩猟圧の影響を大きく受けていることが発見された。調査結果は第29回日本アフリカ学会で発表された(伊谷)。同年度にウガンダ国で同様な広域調査が行われた。ウガンダのチンパンジーは西部大地溝帯に沿った孤立したいくつかの森林ブロックに分かれて生息している。それぞれの森林は特徴のある一次植生を持っており,いずれもチンパンジーの密度はきわめて低い。しかし狩猟圧を受けないウガンダのチンパンジーは,むしろ二次林で密度が高くなることがある(加納)。平成4年度の調査は,引き続きウガンダ国とコンゴ国で行われた(概要は「様式3」参照)。コンゴでは,チンパンジーの密度と狩猟圧の関係について興味ある資料が得られたが,社会学的研究の場としてはウガンダのカリンズ森林の方が有望である。ザイ-ル共和国ワンバにおけるピグミ-チンパンジ-(ボノボ)の研究:1.母子間関係:1990年9月E1集団の老齢メスが死亡した。残された3頭の子の個体追跡では、彼らの社会的地位の急激な下落がみられた。これはボノボらおける母親の役割の重要性を明瞭に示す観察である。また橋本がE1集団の12頭の未成熟個体の発達について観察を行った。2.集団間関係:ボノボの地域社会の講造を明らかにするために、集団間関係の観察が継続して行われている。今年度は例年とは異なる集団間の交渉がみられた。その原因として各集団の社会変化と森林の食物生産量の年変動の二つが考えられる。3.利き手:霊長類の進化における利き手の重要性が最近調されている。
パートナーロボットとの共感コミュニケーションに向けた感情分化の構成的アプローチ

本研究の目的はロボットに感情を実装することを通して,人の感情のメカニズムを明らかにすることである.これはロボットと人がコミュニケーションをとるためという意味でも,ロボットが人を理解するという意味でも重要である.まず,感情メカニズムの全体像を心理学や神経科学の文献を参考に感情モデルを作成した.この感情モデルは3層に分かれており,一層目では刺激を受け反射的な身体反応を行う生得的な層が存在している.そして,こうした反応を抑制強化する層が二層目として存在する.この1,2層目の出力として得られる身体反応,これを次元圧縮したものが情動である.この情動を受け,現在の状況を正しく判断するために原因推論,未来予測を行い,その情報を使って行動を出力する.この行動の価値による刺激のカテゴライズが認知に上ることによって,感情を認知しているというものである.この感情モデルを提案した上で,深層学習を用いてモデルの実装を行った.そして,行動の学習として用いたDeep Deterministic PolicyGradientのPolicy Networkの中間層を可視化した.その結果,学習が進むごとにラッセル円環モデルに近いカテゴリごとに分化した空間が観察された.これは即ち人の感情構造に近い構造をエージェントが学習したことを意味する.加えて,身体反応が行動決定を効率的にするかのシミュレーションを行った.具体的には1,2層目の出力が3層目の報酬を上昇させるかを調査した.結果として,上昇させることがわかり,身体反応が行動決定に重要な役割を果たしていることがわかった.採用期間中筆頭著者で11件の研究発表を行っており,特許1件,メディア掲載3件,賞6件を受賞している.また国際会議のワークショップでオーガナイザを務めたり,招待講演も行った.現在も学術雑誌に論文を投稿中である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的はロボットに感情を実装することを通して人の感情のメカニズムを明らかにすることである.これはロボットと人がコミュニケーションを取るためという意味でも,ロボットが人を理解するという意味でも重要である.本年度はまず,感情メカニズムの全体像を心理学や神経学側面からの文献を基に感情モデルとしてまとめ基本的感情の実現を行った.本モデルは3層に分かれており,1層目では,刺激を受け,反射的に反応する生得的な層が存在している.そして,こうした反応を抑制,強化する層として2層目が存在する.これら1,2層目の出力として得られる身体反応,これが記号接地したものが情動である.この情動を受け,現在の状況を正しく判断するために原因推論,未来予測を行う.その結果,我々は感情としてその予測結果を認識し,行動選択を効率的に行うということをしている.3層目はエラーは少ないが時間がかかり,1層目はエラーは多いが時間的に最も早く刺激に対応することが出来る.次に構築したモデルに基づく実装を行った.提案した感情モデルを実現する最初のステップとして,Recurrent Attention Model(RAM)を利用した視覚刺激による情動生成を検討した.本研究では,International Affective Picture System (IAPS)を入力として深層学習による評価関数の教師あり学習を行った.このとき,教師としてIAPSを人に対して見せ,印象を覚醒度と快不快度で評価した結果を用いる.その結果,人と同じような基本的感情を出力するネットワークが得られた.この1年で招待講演1件,国際学会1件,国内学会2件の発表を行い,2件の賞を受賞した.現在論文誌投稿に向けて執筆中である.また,国際学会のワークショップを主催し,General Chairを務めた.本研究の目的は上記でも記載した通り,ロボットに感情を実装することを通して人の感情のメカニズムを明らかにすることである.本年度はまず,感情メカニズムの全体像を心理学や神経学側面からの文献を基に感情モデルとしてまとめ基本的感情の実現を行った.これは,提出した計画書の通りであり,順調に進んでいるといえる.また,2017年度を迎える上で既に,計画書にも記載している,社会的感情の実現に向けて現在研究を推進しており,2017年度も成果が見込まれる.研究成果としては,この1年で招待講演1件,国際学会1件,国内学会2件の発表を行い,2件の賞を受賞した.現在論文誌投稿に向けて執筆中である.また,国際学会のワークショップを主催し,General Chairを務めた.研究だけでなくアウトリーチ活動も行い,人脈によって,研究の幅も広がっており,順調に進展しているといえる.本研究の目的はロボットに感情を実装することを通して,人の感情のメカニズムを明らかにすることである.これはロボットと人がコミュニケーションをとるためという意味でも,ロボットが人を理解するという意味でも重要である.昨年度は感情メカニズムの全体像を心理学や神経科学の文献を参考に感情モデルを作成した.この感情モデルは3層に分かれており,一層目では刺激を受け反射的な身体反応を行う生得的な層が存在している.そして,こうした反応を抑制強化する層が二層目として存在する.この1,2層目の出力として得られる身体反応,これを次元圧縮したものが情動である.この情動を受け,現在の状況を正しく判断するために原因推論,未来予測を行い,その情報を使って行動を出力する.この行動の価値による刺激のカテゴライズが認知に上ることによって,感情を認知しているというものである.

この感情モデルを提案した上で,一層目の実装を行った.本年度は上記までで説明した感情モデルと一層目の実装を用い,二層目と三層目の実装を行い,全体モデルの実装を行った.二層目にはsmoothing systemを導入し,三層目にはConvolutional LSTMとDeep Deterministic Policy Gradientを用い,時系列の予測と行動の価値学習を行った.そして,Deep Deterministic PolicyGradientのPolicy Networkの中間層を感情として可視化した.その結果,学習が進むごとに感情空間がカテゴリごとに分化している様子が観察された.また,smoothingによって,よりカテゴリが綺麗に分かれていることがわかった.採用期間中14件の研究発表を行っており,特許1件,メディア掲載3件,賞6件を受賞している.また国際会議のワークショップでオーガナイザを務めたり,招待講演も行った.上記の実績の概要でも説明した通り,採用期間中14件の研究発表を行っており,特許1件,メディア掲載3件,賞6件を受賞している.また国際会議のワークショップでオーガナイザを務めたり,招待講演も行った.以上の通り,多数の実績を残しており,研究の成果も全体の実装を行え,予想以上に良い結果を得られるなど進捗は十分である.ただし,論文誌への投稿が遅れていることから,概ねと言わざるを得ない.論文誌への投稿も行えていた場合は,予想以上の進捗と言えただろう.今後は論文誌を投稿し,さらなる進展を目指す.本研究の目的はロボットに感情を実装することを通して,人の感情のメカニズムを明らかにすることである.これはロボットと人がコミュニケーションをとるためという意味でも,ロボットが人を理解するという意味でも重要である.まず,感情メカニズムの全体像を心理学や神経科学の文献を参考に感情モデルを作成した.この感情モデルは3層に分かれており,一層目では刺激を受け反射的な身体反応を行う生得的な層が存在している.そして,こうした反応を抑制強化する層が二層目として存在する.この1,2層目の出力として得られる身体反応,これを次元圧縮したものが情動である.この情動を受け,現在の状況を正しく判断するために原因推論,未来予測を行い,その情報を使って行動を出力する.この行動の価値による刺激のカテゴライズが認知に上ることによって,感情を認知しているというものである.この感情モデルを提案した上で,深層学習を用いてモデルの実装を行った.そして,行動の学習として用いたDeep Deterministic PolicyGradientのPolicy Networkの中間層を可視化した.その結果,学習が進むごとにラッセル円環モデルに近いカテゴリごとに分化した空間が観察された.これは即ち人の感情構造に近い構造をエージェントが学習したことを意味する.加えて,身体反応が行動決定を効率的にするかのシミュレーションを行った.
強磁場ESRによる磁気誘起超伝導体のπ-d結合の評価とミクロ相制御

まず最初に行った事はλ=(BETS)_2Fe_xGa_<1-x>Cl_4(x=01)の系統的な耳SEの測定である。この物質の基底状態はx=1塩で反強磁性絶縁体、x=0塩では超伝導体であると輸送測定や帯磁率のマクロな測定からわかっているが、今回のESRの測定よりx=0.4,0.5塩で反強磁性相と常磁性相が共存していることがわかった。これはESRという微視的な電子状態を調べる手法をとったために初めてわかった事である。またどの塩でも吸収が1個しか観測されてなかった事から、Feイオンの濃度に関係なく、π電子とd電子が非常に強い交換相互作用で結びついている事がわかった。さらに、サブミリ波領域でESR測定を行ったところ、π電子とd電子の短距離秩序化が起因のEPRシフトを初めて観測した。約40Kでこのシフトがはじまることから、π-d間の相互作用は約20Kであることが考えられる。次にサブミリ波による磁場誘起超伝導体の相制御である。この物質の磁場誘起超伝導状態はd電子がπ電子に作る内部磁場を外部磁場が補償する事によって起こる。このときサブミリ汲を用いてESR遷移を起こすと磁気量子数が変化するため超伝導状態が壊れると考えられる。これを実証するために、磁場誘起超伝導相にてESRの測定を行いながら伝導度測定を同時に試みた。磁場を伝導面方向に印加して、磁場誘起超伝導状態でESR測定を行ったところ、電気抵抗に何の変化も起こらなかった。サブミリ波光源の安定性という問題もあったが、これは光で部分的に超伝導状態が壊れてもESR遷移が緩和し超伝導状態が復活するため、伝導度は変化しなかったと考えている。本研究における本年度の目的は、強磁場ESRを用いることによるπ-d相互作用の機構の微視的解明である。そのため先ず最初に、強磁場ESR測定装置の開発を行った。今回開発した強磁場ESR測定プローブは、試料の角度を磁場中で微細に制御することが可能であるピエゾ駆動ローテーターをいつでも組み込めるように設計してある。尚、強磁場及び極低温で使用できるチタン製のピエゾ駆動ローテーターとそのコントローラーを備品として購入した。次にこの強磁場ESR測定プローブのテストを標準試料であるDPPHで行い、正常に動作する事を確認した後に、代表的なπ-d系有機伝導体での測定を試みた。まずλ-(BETS)2FeCl4の常磁性相で測定を行ったところ、1つのESR信号が得られた。これはこの系のπ電子とd電子に無視できない交換相互作用が存在することを意味し、これまでの測定より、この系のπ-d相互作用は少なくとも15Kであることが見積もられている。また、ESR信号の周波数依存性より、スピンが磁気異方性を持っていることが判明した。このような特徴的な振る舞いを持つために、この系は強磁場中で磁場誘起超伝導となると考えられる。次にβ-(BDA-TTP)2FeCl4のESR測定を行った。この系は120Kで金属絶縁体転移を起こすのだが、不思議なことに金属相で低次元磁性体のような振る舞いを示す事がESRの測定よりわかった。この振る舞いは絶縁相で消失することから、この系にも伝導性を担うπ電子と磁性を担つd電子の間には無視できない相互作用が存在することが判明した。また反強磁性相の詳細なESR測定よりこの系は9K以下で2軸異方性の反強磁性体となる事がわかった。このように代的なπ-d系有機伝導体でESR測定を行うことにより、いままで得られなかった電子状態などのミクロな情報が本研究で得られた。