hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市内システムにおける時間地図のデイリーリズム

本研究の目的は、都市内システムの一日における短期的・周期的変化、すなわちデイリーリズムを、時間地図に基づいて分析することであった。実際の分析に当たっては、北陸の主要都市域の1つである金沢都市圈を、事例地域として選定した。そこで先ず本研究では、事例地域の位置づけを明確にするため、同地域の特性を他都市と比較しながら、イメージや社会・経済的観点から検討し、あわせて近年における交通条件の変遷についても調査した。時間地図復元のための基本的な資料としては、パーソントリップ調査の未集計データを利用することとし、それらを独自に整理・集計・かつ必要に応じて欠損データの補足を行うことによって、都市圏内各地区間の平均所要時間を時間帯別に求め、さらにプール代数法の適用により最短時間距離行列を導出した。上記データに対して多次元尺度構成法を援用することにより、時間地図を時間帯別に復元することができたが、これら時間地図の広がりを考察した結果、そこには朝夕の拡大と昼・夜の収縮があり、拡大は朝の通勤時間帯が夕方よりも明瞭で、一方で深夜から早朝にかけは最も収縮するものであった。また、シンベル指数により時間地図内の近接性を計測した結果、各時間帯ともほぼ同様に、縁辺部から中心部に向かって近接性の向上する同心円的変化パターンを見せたが、詳細に検討すれば、このパターンは地形や交通条件により歪みが生じており、それは特に朝夕の時間帯に明瞭になるものであった。加えて、通常の地図からの乖離度も分析した結果、上記近接性の場合とほぼ同様に、都市圏内では地形や交通条件が原因と考えられる乖離度の地域的・時間的差異があり、以上の諸点から、時間地図は規模の拡大と収縮、歪曲の増大と減少の繰り返しにより、都市内システムのデイリーリズムを支配しているといえた。
十字型PSDセンサを用いた移動物体への組み付けシステムの研究

従来研究を行ってきた移動物体への組み付けシステムの性能向上を目的とし、振動型エンドエフェクタの開発を行った。このエンドエフェクタは把持した挿入軸を周囲に配置された8つの電磁石によりスパイラル駆動させる方式である。軸挿入の際にPSDセンサによる位置合わせが不十分で軸挿入に失敗した場合に、軸部が対象面より押し返される。その状態を軸受け後部に取り付けられている静電容量センサの容量変化により検知し、把持した挿入軸をスパイラル駆動させる。これにより500μmまでの軸ずれであれば半能動的に軸ずれを補正して軸を正しく穴まで導き軸挿入することが可能となった。従来の組み付けシステムはRCC型エンドエフェクタを使用しており、移動速度40mm/secの移動挿入対象物体に、クリアランス100μmの軸を挿入できた。今回の振動型エンドエフェクタを装着した組み付けシステムは、移動速度80mm/secの移動挿入対象物体に対して、クリアランス50μmの軸挿入が可能となり大幅に性能が向上した。さらに十字型PSDセンサの特徴である挿入対象面が傾斜していた際の傾き角検出特性を計測し、本センサは±5度程度の傾斜面の傾きを検出できる特性があることを確認した。従来は軸と穴面は垂直であるという仮定を行い実験装置を調整していたが、傾き検出特性を利用することでこの仮定を無くし、より現実に近い条件での挿入を可能にするシステム改造を行った。今後、実験などを行い傾斜面に対する挿入システムの有効性を検証する予定である。従来研究を行ってきた移動物体への組み付けシステムの再検討を行った結果、エンドエフェクタ部を工夫することで性能向上が可能であると考え、システム性能向上の為に新しい振動型エンドエフェクタの開発を行った。このエンドエフェクタは把持した挿入軸を周囲に配置された8つの電磁石によりスパイラル駆動させるものである。PSDセンサによる位置合わせが不十分で軸挿入に失敗した場合には、軸部が対象面より押し返される。軸が押し返され挿入が失敗している状態を静電容量センサにより検知することで、把持している挿入軸をスパイラル駆動させる。これにより500μmまでの軸ずれであれば半能動的に軸ずれを補正して挿入することが可能となる。従来の組み付けシステムはRCC型エンドエフェクタを使用しており、移動速度400mm/secの移動挿入対象物体に、クリアランス100μmの軸を挿入することができた。振動型エンドエフェクタを取り付けた組み付けシステムは移動速度80mm/secの移動挿入対象物体に対して、クリアランス50μmの軸を挿入することが可能となり大幅に性能が向上した。新しく開発したこの振動型エンドエフェクタは、挿入対称面が傾斜していた場合にも有効に機能することが期待できる。今後は、まずこのエンドエフェクタ部分に従来のPSDセンサとは別に精密挿入動作用PSDセンサを取り付けを行う。これにより更なる性能の向上を図り、さらに挿入対象面の姿勢を問わず挿入可能なシステムの開発を行っていく予定である。従来研究を行ってきた移動物体への組み付けシステムの性能向上を目的とし振動型エンドエフェクタの開発を行った。このエンドエフェクタは把持した挿入軸を軸の周囲に配置された8つの電磁石によりスパイラル駆動させる方式である。軸挿入の際にPSDセンサによる位置合わせが不十分で軸挿入に失敗した場合に、軸部が対象面より押し返さる。今回の振動型エンドエフェクタを装着した組み付けシステムは移動速度80mm/

secの移動挿入対象物体に対して、クリアランス50μmの軸挿入が可能となり大幅に性能が向上した。さらに十字型PSDセンサの特徴である挿入対称面が傾斜していた際の傾き角検出特性を計測し、本センサは±5度程度の傾斜面の傾きを検出できる特性があることを確認した。従来は軸と穴面は垂直であるという仮定を行い実験装置を調整していたが、傾き検出特性を利用することでこの仮定を無くし、より現実に近い条件での挿入を可能にするシステム改造を行った。今後、実験などを行い傾斜面に対する挿入システムの有効性を検証する予定である。
16-20世紀日記・書簡資料の英語史研究への貢献

英語史研究は長い歴史を有するが、21世紀初頭にあっても、これまで語法分析されていない私的な日記・書簡資料を丹念に調査すると、従来考えられていたよりも早い言語変化の最前線を示す用例や、これまで未発見ないしは稀有な語法を発掘するなど、英語史実の訂正につながる用例に多々出くわす。この点を、8編の論考と2つの国際会議口頭発表、1つの海外におけるゲストレクチャー、1つの国内学会シンポジウムの司会と講師の仕事を通して実証した。英語史研究は、伝統的に文学作品の言語研究が中心であった。これに対し、申請者は、学生時分以来一貫して、1500-1950年に書かれた出版を意図されていない私的な日記・書簡資料の分析を通して英語の文法と語彙の歴史を正すことを研究課題としてきた。これらの資料は、言語変化の最前線を知る、語法の時代的欠落を補う、消滅したはずの語法が存続しているかどうかを探求する、未発見ないしは報告例がまれな語法を発掘する、語法に対する当時の生の証言を収集する上で貴重だからである。そこで、本研究では、(a) InteLex社から頒布されているCD-ROMデータベース(PastMastersシリーズの16-20世紀書簡資料の中から申請者が予算に合わせて精選した資料が、1枚のCDに収められ販売される電子コーパス)から助動詞doと進行形の用例を収集し、書籍の形の日記・書簡150冊に基づいて調査してきたこれまでの研究結果をさらに補強すること、(b)書籍資料と電子コーパスの両面からの比類なき大規模研究により、従来の英語史研究の欠落部分を補うこと、以って、(c)遅れのみられる世界の後期近代英語の研究に、日本発の異彩を放つ研究を顕示すること、これら3点を研究課題に据えた。「研究計画調書」に則り、平成18年5月、近代英語協会第23回大会において、シンポジウム「言語変化と語彙拡散/収束の諸相」の司会と講師を務めた。書籍の形による日記・書簡資料150冊の分析結果を中心に、受動進行形に使われる動詞の拡散の実態とその拡散順序の必然性、doを用いない肯定疑問文は、come, do, go, say, thinkがとる特有の構造に収束し終には19世紀中に消滅したこと、prevent+目的語+from+Verb-ing型構文とその同義構文の、fromを脱落させ始めた動詞の拡散順序には必然性があることを述べた。最初め2つは、研究社刊『英語青年』の平成19年度リレー連載「英語史のなかの語彙拡散と収束」に掲載される。12月、英英辞書の版の異同を根拠に、20世紀英語の変化を執筆した。平成19年3月、否定辞notが-ing形に後置される構造の盛衰を通して、助動詞doの発達の隠れた側面を執筆した。同月、ヘルシンキ大学で、「未知ないしは稀有の語法の発掘」と題し、日記・書簡資料がいかに英語史の新発見に貢献できるかについて、1時間の講演と30分の質疑応答を行った。いずれも、大規模で綿密な未開拓分野の研究であるとして好評である。本研究は、このような研究結果を、最新のコーパス言語学の成果を活用し一層補強するための研究である。初年度の18年度は、「本年度の研究実施計画」に述べたとおり、交付内定通知拝受直後の8月に入手した英語史研究のためのデータ資料(InteLex社のCD-ROMによる書簡データ資料)すべてを、年末までにパソコン利用可能な形にデータベース化し直し、年度末にかけてThe Eighteenth Centuryの時期における助動詞doと進行形の用例収集を行い、用例の電算化・統計処理・用例打ち出しを行った。成果は1年度遅れで順次公刊していく。(スペース含め、791字)「研究計画調書」および「平成19年度科学研究費補助金交付申請書」の研究実施計画に則り、InteLex社Past MasterシリーズのThe Romantic Ageの資料に基づき、助動詞doと進行形の用例収集を行った。特に、動詞haveの進行形の、歴史的に貴重な用例が収集できた点は意義深い。また、近代英語協会大会、日本英文学会大会、日本英語学会大会に出席し、最新の学説の吸収に努めた。さらに、夏期休業期間を利用し、40th Annual Meeting of the Societas Linguistica Europaea(第40回ヨーロッパ言語学会)において、"Uncovering of rare or unknown Usage: a history of seem meaning'to pretend'[未知ないしは稀有の語法の発掘-「ふりをする」意味する動詞seemの歴史]"と題する口頭発表を行った。日記・書簡資料がいかに英語史の新発見に貢献できるかについて証明した。なお、この事業旅費は研究計画調書に盛り込んでいなかったため、学内の競争的資金により実施した。(スベース含め、569字)

「研究計画調書」および平成20年度「研究実施計画」に則り、InteLex社Past MastersシリーズのCD-ROMデータベースThe Modern Era:1800-1950期の資料に基づき、助動詞doと進行形の用例収集を行った。特に、分詞の進行形や受動進行形の使用例が収集できた点が意義深い。また、近代英語協会大会(ここでは、「外国人招へい研究者(短期)」事業の受入研究者として特別講演の司会を務めた)、日本英文学会大会、日本英語学会大会に出席し、最新の学説の吸収に努めた。(スペース含め、658字)
風由来の環境ストレスの実態解明に基づく海岸林の地形・林冠の動態モデルの開発

初年度は、来年度の本格的な観測を実現するための予備観測をメインとした。北海道石狩市(国有林・石狩森林管理署)、秋田県秋田市(県有林)、宮崎県宮崎市(県有林及び一般公共海岸区域)の海岸に野外観測サイトを設置した。海岸林前面に高さ10mのポールを設置し、最上部で風向、異なる4つの高さで風速、海岸林の高さに合わせて海塩付着量を連続測定した。海岸への人の出入りの少ない冬季の観測をメインとし、許認可及び測器準備に時間を費やしたため、石狩サイトでは11月7日、秋田サイトでは1月10日、宮崎サイトでは2月12日に観測を開始した。林冠凹凸を再現する3次元モデルを構築するために、9月に地上LiDARと無人航空機により秋田サイトにおいてレーザー測量と多点空撮を行った。広域気象データ(メソ数値予報モデルGPV、5kmメッシュ、1時間単位)と飛砂発生理論を組み合わせた潜在的飛砂量の予測手法を開発し、各観測サイトで発生しうる飛砂量を推定した。石狩サイト、秋田サイトで主に冬季に内陸方向への飛砂移動が卓越し、特に秋田サイトのほうが多かった。一方で宮崎サイトは年平均では内陸方向への飛砂が極めて少ないが、台風の影響により、1時間最大飛砂量は他に比べて大きくなることが確認された。飛砂動態を測定するために、既存のレーザー雨滴計(Nanko et al. 2006)をベースに改良し、マイコンとレーザーセンサを組み合わせて、レーザーシートを通過する粒子の大きさと速度を測定するバッテリー駆動のシステムを開発した。年度初めの研究計画通り、レーザー飛砂計の開発、3ヶ所の海岸林サイトの設置、林間凹凸の再現ができた。まずは観測を継続しデータを蓄積する。併せて、各サイトの地形測量と森林調査を行う。開発したレーザー飛砂計の精度検証を進める。飛砂風洞による室内実験を行い、現地での飛砂測定を始める。各サイトの過去の風況の再現を行う。過去40年の風況を計算し、それぞれの海岸林の受けた風由来ストレスの経年変化を得る。年輪解析データと比較し、海岸林動態との対応を解析する。林冠凹凸を再現する3次元モデルの生成と風況予測を進める。無人航空機による多点空撮を行い、写真から林冠凹凸を再現する3次元モデルを、石狩サイト、宮崎サイトでも進める。
果菜類の接き木栽培における台木の生理機能と生長制御

果菜類の栽培では、土壌伝染性病害を回避し、低温伸長性を強化する目的で接き木栽培が普及している。接き木植物は養水分吸収が旺盛で、栄養生長過多になりやすいため、台木の養分収特性や接き木植物の光合成、蒸散等の生理機能を解明し、生長制御対策を図ることは重要である。初年度は、キュウリ台木の種類によって光耐性、吸肥反応が異なることを明かにし、フィシフォリア台では弱光による生育の抑制大きく、新土佐台では弱光耐性が認められた。接き木植物は弱光下でN含有率が増加したが、無接き木では逆に低下した。新土佐台でNH_4-N、Mg濃度が高く、無接き木でNH_4-N、P濃度が低かった。生育はフィシフォリアで最も優れ、新土佐、無接き木の順となった。特に低夜温下での生育はフィシフォリア台で新土佐台や無接き木に比べて勝った。乾燥下の生育はいずれも劣り、特にフィシフォリア台ならびに高夜温区でその傾向が顕著であった。第2年度は、強光下では弱光下よりも遙かに、台木の種類、接き木の有無による生育差が大きく現れた。無機成分含有率は、接き木区はフィシフォリア、新土佐台とも、無接き木に比べてNならびにMg含有率が高かく、新土佐1号台でNH_4-NならびにMg濃度が高かった。フィシフォリア台は無接き木や新土佐1号より、低温下での光合成速度、光合成産物の転流速度は高く、気孔の水蒸気拡散抵抗が小さかった。最終年度では低温期と高温期で実際栽培し、それまでに得られた生理的特性と栽培的な生育、収量との関連について検討した。低温期の栽培ではフィシフォリア台の生育・収量が大きく、新土佐台では低地温によって吸肥力が低下した。一方、高温期の試験では逆に新土佐台の生育・収量が優れ、フィシフォリア台の養水分吸収は低下し、生育・収量は激減した。実際栽培でも台木の種類により接き木植物は環境に敏感に反応し、それが台木の生理的特性と極めてよく一致することが判明した。果菜類の接ぎ木栽培における台木の生理機を解明し,生長制御を行ったり,収穫果実の品質の向上に対する栽培学的対策を見いだそうとして,キュウリ,トマトを材料に試験を実施する計画で,本年度についてはキュウリを用いて,大きく2つの試験を行った.1.台木の種類と環境条件が,生体内の各種生理活性物質の挙動に及ぼす影響について材料は,穂木にはキュウリ黄金女神2号を供試し,台木には白根クロダネカボチャ・新土佐1号を用いた.試験は,土耕法,水耕法を用いて,ガラス室及びファイトトロン内で行った.光条件・夜温・窒素施用量・土壌水分含量などの環境条件を変えて栽培して,各種環境条件下における生育・収量・品質,及びいっ泌液中無機成分組成・糖・有機酸組成・濃度について調査した.その結果,いっ泌液中の無機及び各種成分濃度・組成は環境条件により変化するが,台木の種類により,大きく特徴づけられることが判明した.現在,それらのパターンと生育・収量・品質の関係について,より詳細に検討中である.2.台木の種類と環境条件が無機成分及び水分吸収に及ぼす影響について,上記試験と同じ試験設計で,各区におけるいッ泌液中の無機成分,並びに植物体中の無機成分を経時的に分析・測定し無機成分・水分吸収について詳細に検討を加えた.詳細は現在検討中であるが,イオンクロマトアナライザ(主要購入設備)を利用することで,極微量のサンプルから多くのデータを得る手法もほぼ確立した.果菜類の栽培では、土壌伝染性病害を回避し、低温伸長性を強化する目的で接き木栽培が普及している。

低温期の栽培ではフィシフォリア台の生育・収量が大きく、新土佐台では低地温によって吸肥力が低下した。一方、高温期の試験では逆に新土佐台の生育・収量が優れ、フィシフォリア台の養水分吸収は低下し、生育・収量は激減した。実際栽培でも台木の種類により接き木植物は環境に敏感に反応し、それが台木の生理的特性と極めてよく一致することが判明した。1.キュウリ品種「シャープワン」に対して、接ぎ木台木として、クロダネカホチャ、新土佐1号、自根の3種類を行い、光条件と夜温の組合せが、キュウリの生育、生理機能、養水分吸収、光合成特性、呼吸速度等に及ぼす影響を調査した。その結果、強光条件下では、一般に台木間の生育、生理機能、養水分吸収能等に大きな差が認められ、弱光条件下ではその差が小さくなることが明らかになった。また、夜温については低温下で、台木間の生理的特性が明確な差となって現われ、夜温の上昇とともに、その差は小さくなる傾向にあった。台木種類間の特性を詳細にみるとクロダネカボチャ台は低温下における養水分吸収、光合成速度、蒸散速度、光合成産物の転流速度等が、他の台木に接ぎ木したキュウリに比べて高かった。しかし夜温が高くなる従ってそれらの特性は他台木のそれに比べて劣るようになった。一方、新土佐1号台木の場合低夜温でこそクロダネカボチャ台に劣るものの、高夜温になるに従い生理活性が増加し、生長速度に大きな差となって現われた。2.上記3種の台木に接ぎ木したキュウリの泌液量は、日吸水量と正の相関をもつことが明らかになった。また泌液中の無機成分は、培養液中から吸収された無機成分量とも正の相関が認められた。しかし植物体内の無機成分含有率は泌液組成とは一定の傾向がみられなかった。3.トマト「瑞光102」をKNFV、瑞健、自根の三種に接ぎ木して光、温度条件を変えてNFTで養液栽培した。トマトは前連のキュウリよりも光環境に対して敏感に反応し、台木種類間の生理的特性は明らかになった。KNVF台は肥料吸収、特に窒素、カリの吸収が盛んで、夜温が高い条件下ではその傾向はさらに顕著であった。瑞健は養水分吸収光合成速度、呼吸速度等で自根植物と大差ない値となり、これらの生理的特性が栽培上の草勢と深い関連をもつことがわかった。最終年度である本年度は、1.実際栽培において、環境条件を変えて生育、収量を検討し、特に2.高温期における、台木種類と培養液濃度が、キュウリの無機養分吸収ならびに収量に及ぼす影響について検討した。試験1は、2月14日播種の土耕栽培で、穂木に王金女神2号、台木にフィシフォリア、新土佐を用い、施肥量を2水準とした。試験IIは、7月27日播種の土耕栽培で、穂木にシャ-プ1、台木に新土佐、フイシフォリアを用い、潅水量を3水準とした。試験IIIは、7月25日播種のロックウ-ル栽培とし、穂木にシャ-プ1、台木に新土佐、フイシフォリア、輝虎の3種を用い、無継ぎ木も加えて4種類とした。また、定植20日後から培養液濃度を2水準変え、台木種類と組合せ計8区とした。試験1では、フィシフォリア台が、新土佐台より、旺盛な生育、収量を示し、全収量は1/2追肥区で最も高かった。定植が低温期であるため、フィシフォリア台の生育は順調であったが、標準、2倍区では肥料吸収量が過多となり、過繁茂となり、収量が低下したものと推定した。試験IIでは、新土佐台の生育、収量が著しく勝り、潅水量の増加とともに生育量は増加したが、フィシフォリア台では生育が劣り、潅水に対する反応が殆どなかった。本試験は夏季の高温期に行ったため、高温期で生理活性の優れた新土佐台が環境に敏感に反応したものと考えられた。試験IIIでは、フィシフォリア台で著しい生育の遅延がみられ、無接ぎ木、新土佐台の生育が優れ、輝虎台では、中間的な生育を示した。
ゼロエミッションに向けた冷間始動可能な予混合圧縮着火アンモニア燃焼エンジンの開発

低炭素社会の実現に向けて,水素キャリアでのアンモニア(NH3)利用は実用間近だが,NH3を燃料とした自動車用エンジンの実現には至っていない.主たる要因は,NH3は従来の燃料と比較して保炎範囲が狭く燃焼速度が遅いこと,発火点が高いことが挙げられる.NH3単一燃料のエンジンを実現するためには,燃焼方式として副燃焼室付きの予混合圧縮自着火を採用し,冷間始動が可能な燃焼室設計及び定常運転試験による適切な燃焼条件の導出が必要である.本研究では,定容燃焼器及び3次元CFDを用いて主及び副燃焼室設計を行い,定常運転試験にて燃焼条件の最適化により,冷間始動可能なカーボンフリーNH3エンジンを開発する.低炭素社会の実現に向けて,水素キャリアでのアンモニア(NH3)利用は実用間近だが,NH3を燃料とした自動車用エンジンの実現には至っていない.主たる要因は,NH3は従来の燃料と比較して保炎範囲が狭く燃焼速度が遅いこと,発火点が高いことが挙げられる.NH3単一燃料のエンジンを実現するためには,燃焼方式として副燃焼室付きの予混合圧縮自着火を採用し,冷間始動が可能な燃焼室設計及び定常運転試験による適切な燃焼条件の導出が必要である.本研究では,定容燃焼器及び3次元CFDを用いて主及び副燃焼室設計を行い,定常運転試験にて燃焼条件の最適化により,冷間始動可能なカーボンフリーNH3エンジンを開発する.
子ども虐待予防を重視した妊娠期に必要な父親のコンピテンシー構造化と支援プログラム

本研究は、子ども虐待予防を重視した妊娠期に父親が必要なコンピテンシーの包括的な枠組みを明らかにし、その育成のための父親への支援プログラムを開発することである。専門職、父親、母親を対象に量的及び質的アプローチの両面から調査・分析を行った。文献検討に基づき、妊娠期の父親に必要なコンピテンシーを明確にすることを目的とした。今年度までにA県の10市町の自治体を対象にした熟練保健師、妊娠後期の母親、父親のインタビュー調査はすべて終了した。テープ起こし、逐語録を作成し分析を進めた。妊娠期の父親に必要なコンピテンシーは、父親に求められる知識と行動、親役割の認識、共感力、夫婦関係の醸成の4カテゴリーが抽出された。今回の結果である、共感力と夫婦関係は関連が深いと考える。妊娠期に、パートナーに対する共感、夫婦関係を強化する父親の能力を支援するプログラムの必要性が示唆された。また、文献検討による育児期に求められる父親の役割は、「良好な夫婦関係・家族関係を構築する」「夫婦で共にするものという意識をもち積極的に家事・育児をする」「父親としての自覚と子どもへの愛着をもつ」「母親の精神的支えとなり解放する時間がもてるようサポートする」であった。夫婦関係の醸成、家族関係の構築という父親の役割が重要であり、それを醸成するための支援プログラムの構築が必要である。さらに、今年度は、全国の母子保健事業担当者へのアンケート調査を実施した。分析の途中であるが全国の母子保健事業における父親支援の実態を把握できると考える。本研究は、子ども虐待予防を重視した妊娠期に父親が必要なコンピテンシーの包括的な枠組みを明らかにし、その育成のため父親への支援プログラムを開発することである。専門職、父親、母親を対象に量的及び質的アプローチの両面から調査・分析を行う。また、文献検討に基づき、妊娠期の父親に必要なコンピテンシーを明確化する。さらに先駆的地域の視察を加え、子ども虐待予防を重視した妊娠期に必要な父親のコンピテンシーの包括的枠組みを明らかにする。当該年度、研究経過として、国内外の妊娠期の父親支援、支援プログラムに関する文献検討を行った。父親に必要なコンピテンシーと関連する支援内容、方法、地域のケアシステムについて広く文献を収集し整理した。研究班会議を開催し、役割分担を明確にして研究を実施する体制を整えた。また、アメリカのサンフランシスコで開催されたNursing &HealthCare学会に参加し研究課題に関する父親支援、支援内容について情報収集し、研究者と情報交換し、今後の視察へつなげていく。さらに、全国の市町村を対象に母子保健事業の妊娠期における父親支援の実態調査について調査用紙案を作成し、対象者への発送の準備を行った。業務上の都合により倫理研修の受講と倫理委員会への研究計画書申請が遅れたこと、また調査用紙の内容修正に時間を要したことが理由である。しかし、全国調査については慎重かつ正確なデータを収集することで現状の保健活動の検討へと繋がっていくため検討を重ねて確定した内容で調査していく。専門職,父親,母親を対象に量的及び質的アプローチの両面から調査・分析を行う。文献検討に基づき,妊娠期の父親に必要なコンピテンシーを明確化する。さらに先駆的地域の視察を加え,子ども虐待予防を重視した妊娠期に必要な父親のコンピテンシーの包括的な枠組みを明らかにする。最終的に,構造化したコンピテンシーに基づき,支援プログラムを作成することを目指している。今年度は、A県の10市町の母子保健事業担当者に協力依頼した。対象の自治体はA県内の23保健所管内の市町で,児童福祉施設や医療福祉サービス等社会資源が比較的整備された地域を特定し,協力が得られた自治体に依頼した。調査対象は,妊娠期にある母親及び父親,母子保健事業を担当する熟練保健師で子ども虐待支援経験が5年以上とした。熟練保健師、父親、母親を対象に質的アプローチから調査・分析を進めている最中である。熟練保健師へのインタビュー調査はすでに終了しており、テープ起こしをして分析し始めているところである。熟練保健師については、当初の予定よりインタビュー数を確保できた。妊娠期後期の母親、父親へは対象者を紹介してもらうため現在調整中である。研究当初からこれまで、国内外の妊娠期、出産期、育児期の父親に必要な役割、ニーズ、支援について広く文献を収集し検討している。今年度は、全国の母子保健事業担当者へのアンケート調査と先駆的地域の調査を実施し、子ども虐待予防を重視した妊娠期に必要な父親のコンピテンシーを構造的に明らかにしていく。業務上の都合により、倫理研修の受講と研究計画書申請が遅れたため、全国の調査の準備に時間を要している。量的調査と国外の視察以外は順調に進んでいる。さらに先駆的地域の視察を加え、子ども虐待予防を重視した妊娠期に必要な父親のコンピテンシーの包括的な枠組みを明らかにする。

今年度までにA県の10市町の自治体を対象にした熟練保健師、妊娠後期の母親、父親のインタビュー調査はすべて終了した。テープ起こし、逐語録を作成し分析を進めているところである。文献検討については医中誌を用いて過去10年間の文献を検索した。文献データベースを用いて、父親or夫&妊娠or出産or育児の用語で検索した。計208件の内、妊娠期の内容の記載あり37件であった。これらの中から特殊なケース16件を除外した。妊娠期の父親に必要なコンピテンシーは、父親に求められる知識と行動、親役割の認識、共感力、夫婦関係の醸成の4カテゴリーが抽出された。今回の結果である、共感力と夫婦関係は関連が深いと考える。妊娠期に、パートナーに対する共感、夫婦関係を強化する父親の能力を支援するプログラムの必要性が示唆された。最終年度は、全国の母子保健事業担当者へのアンケート調査と先駆的調査が未実施であるため、調査を進めて、妊娠期に必要な父親のコンピテンシーの確定と妊娠期に必要な父親支援プログラムを開発する予定である。業務上の都合により、研究計画書の倫理申請が遅れたことにより、インタビュー調査については熟練保健師、妊娠後期の母親、父親すべて終了することができたが、全国の調査の準備については、当初予定していた父親のコンピテンシーを見直しアンケート項目を再考しているため時間を要している。本研究は、子ども虐待予防を重視した妊娠期に父親が必要なコンピテンシーの包括的な枠組みを明らかにし、その育成のための父親への支援プログラムを開発することである。専門職、父親、母親を対象に量的及び質的アプローチの両面から調査・分析を行った。文献検討に基づき、妊娠期の父親に必要なコンピテンシーを明確にすることを目的とした。テープ起こし、逐語録を作成し分析を進めた。また、文献検討による育児期に求められる父親の役割は、「良好な夫婦関係・家族関係を構築する」「夫婦で共にするものという意識をもち積極的に家事・育児をする」「父親としての自覚と子どもへの愛着をもつ」「母親の精神的支えとなり解放する時間がもてるようサポートする」であった。夫婦関係の醸成、家族関係の構築という父親の役割が重要であり、それを醸成するための支援プログラムの構築が必要である。さらに、今年度は、全国の母子保健事業担当者へのアンケート調査を実施した。分析の途中であるが全国の母子保健事業における父親支援の実態を把握できると考える。初年度に実施予定の全国調査の実施が遅れたため、今後、スムーズに実施できるよう準備している。従って、全国調査と、次年度予定していたインタビュー調査については並行して実施する予定である。研究班会議を定期的に開催し、役割分担を明確にして効率的に運営できるようにする。
耐故障機能を備えたワークスティーリング計算フレームワークの開発

提案している動的負荷分散フレームワークTascellの実用性向上および耐故障実現に関する研究を行った.具体的には,実用的なグラフマイニングアルゴリズムの並列実装を行い,良好な並列性能を得られることを確認した.また,実行中のタスクの安全な中断などの耐故障機能を開発した.Tascellの実行モデルではsingle point of failureの問題が解決困難であると判断したため,全ワーカが同一の計算をそれぞれ任意の順序で実行しつつ,部分結果を保存・交換しあうことで動的負荷分散や耐故障性を実現するという新しい並列計算モデルの提案も行い,その試験実装および予備評価を行った.提案している動的負荷分散フレームワークTascellの耐故障実現に向けた開発を進めた.本年度の研究では,逐次依存性を持つ枝刈りを利用するグラフマイニングアルゴリズムの並列実装を行い,スーパーコンピュータ上での評価により,良好な並列性能を得られることを確認した.またこの開発過程で,Tascellの耐故障機能のために必要となる,全生成タスクへの一意な識別子の付与が実用上可能であることを確認した.また,Tascellの実装基盤として開発中の言語機能L-Closureの実装方式を見直し,その呼び出しコストを削減することに成功した.耐故障性に関する研究として,各ワーカが与えられた計算をそれぞれ任意の順序で実行しつつ,部分結果を保存・交換しあうことで動的負荷分散やノード故障の際の計算の継続を可能にする並列計算モデルの提案,試験実装およびマイクロベンチマークによる予備評価を行った.その結果,簡単なtree-recursive型アルゴリズムに基づくアプリケーションにおいて,少ないオーバーヘッドと良好な負荷均衡,および任意の計算ノードが故障しても計算を継続できる耐故障性を実現できることを確認した.また,提案しているタスク並列言語Tascellの開発および応用に関する研究も進めた.具体的には,逐次依存性を持つ枝刈りを利用するグラフマイニングアルゴリズムの並列実装の改良を行った.具体的には,あるワーカの探索で得た枝刈り情報から,別のワーカが走査中の部分探索木の探索が無駄だと判明した際,その探索を中断させるような実装を行った.また,そのような動作を簡便に記述できるようにするための言語機能として,例外処理機能をTascellに追加した.耐故障性に関する研究として,前年度に提案した,各ワーカが与えられた計算をそれぞれ任意の順序で実行しつつ,部分結果を保存・交換しあうことで動的負荷分散やノード故障の際の計算の継続を可能にする並列計算モデルの開発をすすめた.具体的には,同計算モデルにおける全体の計算の進捗状況を管理する「メッセージ媒介システム」の実装改善を行い,不要となったデータを削除することによるメモリ使用量の削減を達成した.また,同計算モデル上の計算を記述する並列プログラミング言語HOPEの実装を進めた.また,提案しているタスク並列言語Tascellの開発および応用に関する研究も進めた.具体的には,グラフからある条件をみたす部分グラフを全列挙するグラフマイニングアルゴリズムの分散メモリ環境に対応した実装を行った.また,そのような並列探索の高速化に利用できるTascellの言語機能として前年度に提案・実装した例外処理機能の性能改善および論文発表を行った.前年度の研究で,任意の計算ノードが故障しても計算を継続できるレベルの耐故障性はTascellの計算モデルの問題から困難だと判断し,別の計算モデルの開発を進める方向に切り替えたが,その開発は順調に進んでいる.Tascellの応用・開発に関する研究もその成果が論文誌に掲載されるなど順調に進んでいる.提案している動的負荷分散フレームワークTascellの実用性向上および耐故障実現に関する研究を行った.実用性向上の研究としては,逐次依存性を持つ枝刈りを利用するグラフマイニングアルゴリズムの共有メモリ環境および分散メモリ環境での並列実装を行い,スーパーコンピュータ上での評価により,良好な並列性能を得られることを確認した.またこの開発過程で,Tascellの耐故障機能のために必要となる,全生成タスクへの一意な識別子の付与が実用上可能であることを確認した.また,実行中のタスクの一部を安全に中断できるようにするための機能として,例外処理機能をTascellに追加し,分散メモリ環境での実アプリケーションの実行においても効率的に動作することを確認した.ノード間通信のMPIベースの実装やワークスティーリング戦略の改善など,処理系の基本性能の改善に関する研究・開発も行った.この研究過程で,Tascellの実行モデルではSingle Point of Failureの問題が解決困難であると判断したため,各ワーカが与えられた計算をそれぞれ任意の順序で実行しつつ,部分結果を保存・交換しあうことで動的負荷分散やノード故障の際の計算の継続を可能にするという新しい並列計算モデルの提案も行い,その試験実装およびマイクロベンチマークによる予備評価を行った.その結果,簡単なtree-recursive型アルゴリズムに基づくアプリケーションにおいて,少ないオーバーヘッドと良好な負荷均衡,および任意の計算ノードが故障しても計算を継続できる耐故障性を実現できることを確認した.提案している動的負荷分散フレームワークTascellの実用性向上および耐故障実現に関する研究を行った.具体的には,実用的なグラフマイニングアルゴリズムの並列実装を行い,良好な並列性能を得られることを確認した.また,実行中のタスクの安全な中断などの耐故障機能を開発した.Tascellの実行モデルではsingle point of failureの問題が解決困難であると判断したため,全ワーカが同一の計算をそれぞれ任意の順序で実行しつつ,部分結果を保存・交換しあうことで動的負荷分散や耐故障性を実現するという新しい並列計算モデルの提案も行い,その試験実装および予備評価を行った.任意の計算ノードが故障しても計算を継続できるレベルの耐故障性はTascellの計算モデルの問題から困難だと判明したが,別の計算モデルを提案する方向に切り替えた.

その実装・評価の結果は査読つきの国内会議で発表し高評価を得ることができた.また,Tascellの応用・開発に関する研究も同じく査読つき国内会議で研究賞を受賞できた.新しく提案した計算モデルでは,その計算を記述するためのプログラミング言語の実装が完成していないため,その完成を目指す.また,性能評価も単純なベンチマークプログラムでしか行えていないため,Tascellで開発しているグラフマイニングの移植するなどして,実用的なプログラムでの評価も検討する.Tascell自体の応用・開発に関する研究も引き続き進める.計算機科学今年度発表した新しい計算モデルに関する研究は,より現実的なアプリケーションへの適用などさらに発展させ,国際論文等での発表を目指す.Tascellによるグラフマイニングアルゴリズムの並列実装についても,分散環境への対応や枝刈り情報の保存・再利用によるfault resilienceの実現等のさらなる発展を目指す.当初当年度の開発としていた「再計算ベース」の耐故障機能の完成は間に合わなかったが,次年度の開発項目としていた「計算の部分結果の保存」の実現に必要な機能の一部,および評価に必要となる実用アプリケーションの実装が完成したため,全体の進捗として特に問題はない.研究発表を予定していた国際会議が主催者判断で中止となり,研究協力者の同国際会議への参加をとりやめたため.国際会議で発表予定であった研究成果を,いったん今年度の国内会議で発表し,その場での意見を通して発展させた上で来年度の国際会議で発表するように計画変更したため.上記の研究内容は次年度に開催される別の国際会議での発表が採択決定済であり,同国際会議に参加するための参加費・旅費に充てる.当初初年度の開発項目としていた「再計算ベース」の開発を急ぐとともに,今年度の開発項目である「部分結果の保存・取り出し機能」の開発もすすめる.上記の研究成果を国際会議で発表するための旅費・参加費に充てる.
糖尿病骨粗鬆症合併症に対する新規骨再生療法の開発

糖尿病・骨粗鬆症合併症モデル動物を用いて、骨再生部位局所における骨再生に必要な因子を解析し、ドラッグデリバリーシステムによる骨再生療法を開発することを目的として本研究を行った。何れの担体の孔内においても,カルセインおよびアリザリンによる骨組織形成が確認された.Col37Hでは2週後において、骨膜側および既存骨膜側骨表面からの太くて豊富な血管の形成が見られた.そして、ハニカム孔内における骨形成は,37Hに比べCol37Hに多く見られた。歯周病歯槽部歯槽骨におけるBMP-2やVEGFの発現の上昇が観察された。糖尿病・骨粗鬆症合併症患者においては骨梁は極めて乏しく、仮に両疾患が改善し自家骨移植や人口骨により骨再生を行いインプラント治療を行っても、骨代謝の低下により良好な結果が得られない。したがって、同疾患に骨再生を行う際には宿主の骨質の向上を同時に行うことが必要である。これまでに糖尿病単独や骨粗鬆症単独の動物における基礎的研究は多くなされているが、糖尿病・骨粗鬆症合併モデルに対する歯科の基礎的・臨床的研究は内外において報告例が無い。そこで、申請者は糖尿病・骨粗鬆症合併症モデル動物を用いて、骨再生部位局所における骨再生に必要な因子を解析し、ドラッグデリバリーシステムによる骨再生療法を開発することを目的として本研究を企画した。平成22年度は、糖尿病・骨粗鬆症合併症モデル動物を白色家兎にて作成し、骨再生部における骨質およびBMP-2やIGF-1、TNFa、IL-1、IL-6、RANKLなどの因子の発現について免疫組織染色とin situハイブリダイゼーションによる組織遺伝子学的解析中である。その結果、歯周病歯槽部歯槽骨におけるBMP-2やIGF-1、TNFa、IL-1、IL-6、RANKLなどの因子の発現の上昇が観察された。また、AHCCがTNFa、IL-1によるNO産生を抑制し間葉系幹細胞の骨芽細胞への初期分化を維持することが示された。しかしながら、糖尿病動物の作製は個体差が大きく一様なデーターを得るための解析が必要と考えられ、現在のところ組織検査データーとCTデーターを解析中である。平成23年度は、22年度のデーター解析により定量性が得られた因子について、促進もしくは阻害に必要な標的因子のリコンビナント(RP)と抗体を作成し、その上で、平成24年度にむけて標的因子をドラッグデリバリーシステムとして付与したDDS-HB37Hにより糖尿病・骨粗鬆症合併症モデル動物の骨欠損部の再生を行い組織遺伝子学的解析により効果を判定する予定である。平成23年度は、22年度に網羅的に行った,糖尿病・骨粗鬆症合併症モデルによる、骨再生部における骨質およびBMP-2やIGF-1、TNFa、IL-1、IL-6、RANKLなどの因子の発現について免疫組織染色とin situハイブリダイゼーションによる組織遺伝子学的解析した。平成24年度は、22-23年度のデーター解析により定量性が得られた因子について、促進もしくは阻害に必要な標的因子のリコンビナント(RP)と抗体を作成し、その上で、標的因子をドラッグデリバリーシステムとして付与したDDS-HB37Hにより糖尿病・骨粗鬆症合併症モデル動物の骨欠損部の再生を行い組織遺伝子学的解析により効果を判定する予定である。【目的】我々は, in vivoにおけるアテロコラーゲンコートβ-TCP担体の新生骨形成能の評価のため、幾何構造による血管形成と骨形成による効率的な骨再生材料の開発を行ってきた.

そして,37HβTCPが骨形成素材として有効なことを実証してきた(Yagami et al.JBMME, 2012).また,同素材にコラーゲンを被覆すると細胞の増殖率が上がり,アルカリフォスファターゼの活性が高くなることが,in vitroの培養実験で検証されている.従来の骨補填材の研究では、本研究計画のような血管形成能を持ち骨代謝機構を活性化させる機能と機械的強度を併せ持つ研究がなされた報告がない。そこで,今回は,37HβTCPにアテロコラーゲンを被覆した場合の組織反応を検証した.【研究方法】ラット頭頂骨骨膜下へ全身麻酔下にて,直系3mm、高さ1mmの未コート37H-β-TCP(37H),アテロコラーゲンコート37H-β-TCP(Col37H)(高研・パイロット社)を埋入した.埋入当日にカルセインを,1週毎にアリザリンを静脈内投与し、石灰化部位を蛍光ラベルした.埋入後1、2、3、4、6週後にサンプルを周囲組織と共に摘出し、qCT測定および非脱灰硬組織切片にて組織解析を行った.【結果】何れの担体の孔内においても,カルセインおよびアリザリンによる骨組織形成が確認された.Col37Hでは2週後において、骨膜側および既存骨膜側骨表面からの太くて豊富な血管の形成が見られた.そして、ハニカム孔内における骨形成は,37Hに比べCol37Hに多く見られた.骨密度は、1週後において、Col37Hのほうが37Hに比べやや密度が高かった。以上のことより、Col37Hは早期の骨形成を促進することができ、より効率的な骨形成法が行えると思われ,骨再生療法へ貢献できると考えられる.おおむね当初から予想された結果と進行状況であるから.24年度が最終年度であるため、記入しない。現段階までに,殆ど結果が得られているので,今後は縒り信憑性のあるデータをそろえていくために,数値検定等により吟味し,必要に応じて追加実験を行い,公表論文作成に向けて研究していく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
環境変化に伴う土壌凍結層の盛衰と凍結層下の物質循環機構の解明と予測

平成30年度は、土の凍結モデルを考える際の地表面境界条件、水の浸潤にともなう凍土中の水分・温度分布の変化とその際の浸潤水の凍結現象、有機物分解や根の吸収をともなう土中の窒素動態を調べることを主たる目的とした。そこで、まず様々な地表面温度境界条件、初期水分条件の土の一次元カラム凍結実験を行った。そして、見かけの地表面熱交換係数と凍結前の地表の含水率に比例関係があることを発見し、これを改良を進めてきた数値モデルに組み込むことで実測の気温を境界条件として土の凍結現象を解析、予測することを可能とした。また同時に、等量の熱が地表から奪われた場合でも、地表の温度が急激に低下する場合と、徐々に低下する場合で土の凍結する深さが異なることを定量化し、それが氷量分布とそれに応じた潜熱の発生によることを明らかにした。今回完成した凍結モデルや付随して明らかになった地表の冷え方と凍結深の関係は、これまでの凍結研究の知見を、実際の現場に適用するうえで重要な礎といえる。次に、凍結した比較的乾燥した土カラムへの水の浸潤実験を行い、地表に添加する水の速度や温度と、浸潤前線や0°C線の進行速度、土中の氷量分布との関係を整理した。そして、融解過程にある凍土の地温分布に及ぼす選択流(水みちの形成)の重要性や、浸潤が断続的に生じる場合の間隔と土中での浸潤水の凍結量との関係を明らかにした。さらに、アンモニア態窒素の硝化について様々な土壌水分条件においてバッチ試験と、同水分範囲でのカラム蒸発実験を並列して行った。そして、硝化速度定数の含水率依存性を前述の数値モデルに組み込み、蒸発過程にある土中の硝化をともなう窒素移動の解析、予測に成功した。また、有機物分解過程についても同様の試みを行い、有機物分解や硝化の反応速度定数とATP量の関係などを整理した。これらの知見は、凍土環境下の物質循環を理解する上でも重要な知見といえる。室内実験と数値モデルについては、実験により明らかになった見かけの熱交換係数の含水率依存性を数値モデルに組み込み、予定通りにモデルの改良を進めることができた。また、熱交換係数の含水率依存や地表の冷却速度が凍結深の貫入速度に及ぼす影響については、メカニズムの検討が順調に進み、現在論文執筆に向けての整理が進んでいる。凍土への水の浸潤過程については、水分計測や選択流の把握方法を確立するのに労を要したため初期の進行が計画より遅れた。しかしながら、これらの課題は秋口には解決でき、現在では計画通り実験数を積み重ね、数値モデルを併用した解析も進んでいる。また、数値モデルの改良の概ねの完成により、2930年度中に得てきた2次元凍結実験や現場レベルの実験による多くの知見を解析する準備が整った。これらの解析は予定通り次年度に取り組むこととする。窒素動態については、水の浸潤過程と蒸発過程、それぞれに対応するバッチ試験と、未凍結土を対象とした基礎実験が概ね終了し、実験から得られた知見のモデルへの組み込みも進んだ。一方で、有機物分解過程や根の吸収をともなう窒素動態を考える上では、土の微生物活性の指標であるATPと有機物分解や硝化の速度定数との関係が評価できたものの、凍結環境への応用には及んでいない。これらについても、当初計画通り次年度の検討課題とする。一方、凍土下の還元については、その温度環境や微生物活性の測定から、仮定していたようには進行しないことが示唆された。このことから、次年度の凍結実験については、その目的と手法の一部見直しが必要とも考えられる。本年度は、これらの成果を3件の論文として投稿(うち1件が受理、2件は投稿中)するとともに、十数件の学会発表として公開した。土の凍結過程の地表面境界条件の違いとそれにともなう凍結深の貫入速度の違いについて、論文として公表する。そして、提案した凍結モデルを用いて、2930年度に取得した野外観測データの解析を進める。凍土への水の浸潤については、実験を継続し、浸潤にともなう水分・温度分布の形成メカニズムの検討を進めるとともに、浸潤水の凍結量や凍結にともなう水みち形成のモデル化を検討する。次に、温度勾配と水分勾配の方向が様々に異なる土の凍結実験を行い、その際の水分移動やポテンシャル分布を測定することで、これまで得られてきた知見やモデルを3次元へ拡張する。また、凍結にともなう土中の窒素動態の変化を明らかにすべく、新たに実験装置を考案する。そして、凍土下の還元土で脱窒が起こるタイミングやそのために必要な凍結前の土壌への窒素供給と形態変化、浸潤をともなう凍土の融解や土の再凍結過程の窒素各成分の再分布や有機物分解との関係を整理する。また、凍土層が融解し好気条件になった際の、窒素の形態変化をともなう挙動に関しては、特に微生物活性や有機物分解に着目した実験を展開し、これまで開発してきた窒素移動モデルと凍結モデルを連結した解析を試みる。平成29年度は、土の凍結モデルを考える際の地表面境界条件、凍結層の発達・消失時の土中水圧の変化とその際の水分移動、水分移動や還元と窒素の態の変化の関係を調べることを主たる目的にした。そこで、まず地表面が大気により冷却される場合と、地表面の温度が固定される場合の一次元カラム凍結実験の結果を比較した。

そして、地表面の温度境界条件の与え方の違いと、土中の0°C層の停滞や形成される地温・水分分布との関係を整理した。また、大気冷却条件を解析できるよう既存の凍結モデルを改良し、そこで必要となる地表の熱交換係数の与え方を提案した。野外観測と室内実験にみられる土中の0°C停滞層の厚さや停滞時間の違いの理由を明らかにできたことは、実験手法や現場観測データの解析の指針を示す上で意義深い。今回提案したモデルやパラメータ決定法は今後の凍結研究に対し重要な成果といえよう。次に、小型の鏡面冷却露点計測式水ポテンシャル計を土の凍結実験に応用し、凍結過程にある土中の土中水圧変化の実測に成功した。そして、凍結面近傍の土中水圧の変化が凍結・融解速度に依存することを明らかにした。凍土への融雪水の浸潤についてはも予備的実験を行った。さらに、アンモニア態窒素の硝化について様々な温度環境下においてバッチ試験とカラム浸透実験を並列して行った。そして、硝化速度定数の温度と含水率依存性を示した。また、CECや形態変化を考慮した窒素移動モデルの硝化速度定数を温度と水分量の関数で与え、カラム浸透実験の結果を数値解析することで、土中ではアンモニア態窒素の硝化速度は吸着態より溶存態で速く、吸着態の硝化は溶存態が硝化しおえた後に生じる可能性が示唆された。浸潤過程を考える場合は、溶存態と吸着態を分けて考える必要があり、今回得られた知見は凍土環境下の物質循環を理解する上でも重要な知見といえる。室内実験については、土の凍結過程をモデル化するさいの地表面境界条件について整理が順調に進み、凍結モデルの改良を計画より速く完遂できた。また、これらの解析から熱交換係数の含水率依存性が明らかになった。しかし、そのメカニズムの解明については次年度の検討課題とする。凍土の水ポテンシャル測定は計画通り成功し、現在論文執筆に向けて整理を進めている。凍土への融雪浸潤過程についても、実験が数値モデルの検討とともに進んでおり、計画に即した成果が得られているといえる。また、2次元凍結実験や現場レベルの実験・解析については29年度中に多くの実験的知見を得たが、結果は未解析な部分も多く、数値解析との整合もとれていない。これらは当初の予定通り次年度に取り組むべき課題とする。酸化還元や微生物活性、窒素動態に関しては、未凍結土を対象とした基礎実験が概ね終了し、数値計算モデルの改良も進んだ。現在、硝化の温度依存性や吸着態・溶存態の違いについて論文の執筆を進めている。また、硝化速度定数とATP(微生物活性)の関係が得られたことから微生物活性を指標とした測定法の開発を次年度の検討課題とする。今後の凍結を絡めた実験や窒素動態の数値計算モデルのさらなる改良に向けた準備が整いつつあるといえる。本年度は、これらの成果を十件程度、学会発表として公開した。平成30年度は、土の凍結モデルを考える際の地表面境界条件、水の浸潤にともなう凍土中の水分・温度分布の変化とその際の浸潤水の凍結現象、有機物分解や根の吸収をともなう土中の窒素動態を調べることを主たる目的とした。そこで、まず様々な地表面温度境界条件、初期水分条件の土の一次元カラム凍結実験を行った。そして、見かけの地表面熱交換係数と凍結前の地表の含水率に比例関係があることを発見し、これを改良を進めてきた数値モデルに組み込むことで実測の気温を境界条件として土の凍結現象を解析、予測することを可能とした。
光波利用センシング

標記課題の特定研究の最終年度にあたり、まず合計48の分担課題の研究者が集って7月6日に全体会議を開催した。この特定研究は、第1班「高分解能光センシングの基礎」、第2班「機能性光ファイバによる干渉計測」、第3班「光センシング用半導体レーザ」、第4班「光コンポーネント・光回路の一体・集積化」、第5班「新領域光センシングシステム」(おもに生体計測)の五つから成り、各班内で研究とりまとめを相談するとともに、全課題分担者がそれぞれの計画概要を説明した。本年度4回(7月6日、9月14日、10月20日、11月22日)開催した総括班会議、2回(8月1日、8月26日)開催した出版幹事会、1回(10月20日)開催した編集委員会では、研究の円滑な運営と会合、出版、経理の実務、さらに来年度作成予定の本特定研究の成果を集大成した報告書の構成について相談した。各分担者の研究成果は、各班ごとに関連研究をまとめて開催した5回の研究会(昨年からの通算で第10回は第2班担当で10月20日、第11回は第4班担当で10月21日、第12回は第5班担当で11月18日、第13回は第1班担当で11月22日、第14回は第3班担当で12月3日)および全分担者が出席した公開シンポジウム(1月30、31日)で発表され、活発な討論が行われた。出版物としては、研究会資料集(第10回34頁,第11回38頁、第12回52頁、第13回49頁、第14回33頁)、シンポジウム資料集(292頁)、成果報告書(96頁)、関連研究論文集(315頁)の他、研究会、シンポジウムの講演依頼、開催通知、その他を内容とするブレティンを9回発行した。得られた研究成果は、総括班メンバの4名の国立研などの研究者。研究会、シンポジウムに出席の国公私立大学、研究所、企業の研究者などによって広く討議され、本特定研究は所期の目的を達成して終了した。