hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
就学時における眼科健診の意義についての考察

本研究は、視覚の感受性期にある子どもの弱視を早期に発見し、治療することで視機能の正常発達を促し、健全な学校生活をおくれるよう支援することを目的とした。新潟県内の3校(上越・中越・下越の各1校)の就学時眼科健診に参加した。視力検査の実施について、学校現場で適切な環境が整っていないことや専門医受診勧告の基準が市町村で統一されていないことなど幾つかの問題点が浮かびあがった。就学前に視力不良を指摘されたにも関わらず、専門医を受診しないケースも多いことから、医療機関での眼科健診からの受診状況を調査した.2012年度に新潟大学医歯学総合病院を受診した小児のうち眼科健診で異常を指摘されたのは49例であった。全例が他院からの精査目的またはセカンドオピニオン希望での紹介受診であった。異常を指摘されたのは3か月健診が3例(6.1%)、6か月健診が1例(2.0%)、1歳半健診が3例(6.1%)、3歳時健診が9例(18.4%)、保育園・幼稚園健診が10例(20.4%)、就学時健診が4例(8.2%)、学校健診が19例(38.2%)であった。就学時健診からは4例と少ないが、就学以前の健診で視力不良が指摘されるも放置していた重篤な遠視性不同視弱視や網膜色素変性と診断された症例がみられたことから、専門医受診勧告の徹底が必要と考えられた。就学時健診から受診した遠視性弱視の症例は、早期に発見された弱視よりも治療成績が不良であった。研究成果は、平成25年度の新潟眼科集談会および眼科臨床紀要にて発表予定である。
2ステップ励起による光CVD低温プロセスの研究

超LSIや半導体プロセスにおいて、金属薄膜、絶縁体薄膜、半導体薄膜の低温CVD技術の開発が望まれており、とくに荷電粒子損傷をウエハに与えない技術が必要とされている。本研究は、CVD技術に光エネルギーを導入し、新しい低温CVD技術の確立を目的とした。低温において緻密かつ高品質の膜を形成するためには、原料ガスの気相と表面における反応を分離、制御する必要があるとの観点から、気相励起・反応にプラズマ、表面反応促進に紫外線照射するHybrid-Excitation CVD技術を提案し、以下の3項目について研究を進めた。(1)金属薄膜Alの形成に用いるトリメチルアルミニウム(TMA)の紫外吸収スペクトルを確定した。また、Hybrid-Excitation CVD装置の光源にはXe-Hgランプでなく、Xeランプを用いることとした。(2)原料ガス(トリメチルアルミニウム)の気相分解機構を明らかにした。特に、TMAから炭素フリーのAlを得るためには、雰囲気ガスとして【H_2】が必要なこと、また光分解の様に【C_2】【H_6】を生成する分解過程では【CH_3】ラジカルの生成が抑制されるため、膜中への炭素取り込みが減力することが明らかになった。(3)減圧下でも原料ガスを効率良く気相励起・反応させるプラズマを用い、表面反応促進に紫外線照射をおこなうHybrid-Excitation CVD装置を製作した。原料ガスにTMAと【H_2】を用いて、荷電粒子損傷をウエハに与えることなく、250°Cの低温で炭素フリーの高純度Alを紫外線照射した部分にのみ形成した。以上の結果により、低温CVD技術としてHybrid-Excitation CVD技術が確立し、高純度Al膜が形成できる見通しが立った。今後、膜質評価、成膜条件の最適化により超LSI用配線金属成膜技術として発展させるとともに、絶縁体薄膜形成技術として応用できると確信している。
アーチェリーを通じた視覚障がい者と地域住民のソーシャル・キャピタル構築の試み

地域の一般健常者と視覚障がい者が共に集い、アーチェリー教室を通じて健康・体力、運動機能、社会福祉における参加者の意識変容および参加者の心理的変化を検証した。また、視覚障がい者のアーチェリーを可能にするべく、照準器の開発と得点通知システムの開発を行った。小型カメラを弓に装着して画像によるシステムおよび超音波を用いた機器の開発を試みた。得点通知システムの開発では、画像による検出システムに加えて的中矢の音情報による的中位置の検出システムを試みた。豊かなソーシャル・キャピタルの構築におけるスポーツの役割が認められ、視覚障がい者の照準器および得点通知システムについても一定の成果が得られた。地域住民が視覚障がい者とともにアーチェリーを学ぶスポーツ教室を10回開催した。今年度は、アーチェリーの基本的な知識を学びシューティングの基礎技術習得を中心に教室を実施した。同時に視覚障がい者のための得点通知システムを画像解析による方法とマイクロホンを使用した衝撃音から解析する方法について開発し、一定の成果を得た。また、初めてアーチェリーを体験する人が集まり、健常者と視覚障がい者がアーチェリー教室でともに学ぶことによって、一般参加者のコミュニティにおける障がい者に対する意識・体力の変容およびスポーツによる視覚障がい者の健康・体力・心理的側面の変化を検討した。アーチェリーのパフォーマンスについては、10メートルの射距離における12本(120点)の評価で一般参加者(8名)で平均76.6%、視覚障がい者(6名)で平均61.3%(経験者による後方からの方向助言によって)を示し基本的な技術はある程度身についたことが確認できた。健康・体力については、筋量、筋力(アーチェリーMAX)、背筋力に増加傾向が認められたが、有意な変化は認められず顕著な効果はみとめられなっかった。コミュニケーション・スキル尺度の「自己統制」「自己主張」「他者受容」「関係調整」の因子については,アーチェリー教室への継続的な参加に伴う心理的変化について検討した。コミュニケーション・スキル尺度の「自己統制」「自己主張」「他者受容」「関係調整」は,前期,中期,後期と継続的なアーチェリー教室への参加に伴って高まる可能性を示した。一般参加者の障がい者に対する意識の変容については、障害困難イメージ尺度については、前・後で4ポイントの差が認められ、5%水準で優位な差が認められた。また、不平等認知尺度、障害親近性尺度については2.6ポイント、1.6ポイントの変化がみられたが、有意な差は認められなかった。地域住民(8名)と視覚障がい者(6名)とともにアーチェリーを学ぶスポーツ教室を10回開催することができた。視覚障がい者のための得点通知システムを画像解析による方法とマイクロホンを使用した衝撃音から解析方法について開発し、一定の成果を得ることができた。また、一般参加者の障がい者に対する意識の変容、スポーツによる視覚障がい者の健康・体力・心理的側面から検討した。今年度は、地域の一般健常者と視覚障がい者が共に集い、学生の指導によるアーチェリー教室を引き続き5月から7月に実施した。1)健康・体力測定(参加者の健康・体力測定の実施):形態等;身長、体重、体脂肪量、筋肉量、筋力;握力、背筋力、椅子立ち座り、アーチェリーMAX、KWテスト、運動機能:重心動揺、TUGテスト、柔軟性について検討した。身長、体重、体脂肪率に有意な変化は認められず、筋力、下肢筋量、柔軟性、バランス機能は、概ね向上する傾向を示した。また、立ち座り(30秒)、背筋力に有意な向上が認められた。2)社会福祉における参加者の意識変容:アーチェリー教室参加者の本教室に参加することによる「障がい」及び障がい者」への意識変容について、本教室参加前と参加後にアンケート調査を実施した。障害困難イメージ尺度については、前・後で有意な差が認められ、不平等認知尺度、障害親近性尺度についても変化がみられた。3)参加者の心理的変化を検証するため、実施前、実施中のアンケート調査を実施した。継続的なアーチェリー教室への参加に伴って、コミュニケーション・スキル尺度の「自己統制」「自己主張」「他者受容」「関係調整」は、高まる可能性を示し、一過性運動に伴う感情尺度の「否定的感情」は,前期と後期と比較して中期で高まる可能性を示した。それに対して,「高揚感」「落ち着き感」は,前期と後期と比較して中期で低下する可能性を示した。照準システムおよび得点通知システムの開発:照準器については、小型カメラを弓に装着して画像によるシステムの開発を試みた。また、超音波を用いた照準装置の開発に着手した。得点通一システムの開発では、画像による検出システムに加えて的中矢の音情報による的中位置の検出システムを試みた。これらの成果を、国内・外の学会において発表した。継続してアーチェリー教室を開催し、昨年度、静止画像から開発した得点通知システムを動画から可能にできるか検討する。

ある程度のアーチェリーの体力、技術が備わったので、今年度、照準システムを開発する。合わせて、ソーシャル・キャピタル構築の観点から、アンケート調査による一般参加者の意識の変容について継続して検討する。健康・スポーツ科学今年度の計画を遂行したが、3名の研究分担者に余剰が発生した。次年度の学会発表の研究旅費およびアンケート調査費に充当する。
錯体の蛍光特異性と反応性の差を用いる金属イオンの迅速分別定量システムの開発

生成する錯体の蛍光特異性と速度の差の両面から分析の選択性の向上を図ることを目的とし、蛍光性錯体生成反応を用いる酸化数の異なる金属元素の感度の高い選択あるいは同時定量法を開発するための研究、蛍光検出フローインジェクション分析へその結果を応用するための研究を実施し、以下の成果を得た。1.複数の酸化状態を取り得る金属元素としてスズを選び、スズ(II)及びスズ(IV)とモリン(3,5,7,2'4'-ペンタヒドロキシフラボン)との蛍光性錯体生成反応の平衡と速度とを検討し、硫酸1.5M、モリン8×10^<-4>Mで反応開始後20秒と1分の蛍光強度の差を検量線に用いることにより、検出限界2×10^<-7>Mで1×10^<-5>Mまでのスズ(IV)の選択定量が可能であることを発表した。なお、この研究での速度定数の評価および分別定量条件の最適化には新たに開発したソフトシステムを使用した。2.バッチ法で得た結果を基に、アンチモンとスズの蛍光検出フローインジェクション分析法を設計した。これらの研究に直接関連する研究を並行して実施し、以下の成果を得た。3.アンチモン(III)-3-ヒドロキシ-7-メトキシフラボン錯体の酸化反応を利用するクロム(III)共存下での微量クロム(VI)の蛍光定量法を開発し、発表した。4.ジルコニウム(IV)およびハフニウム(IV)とセミキシレノールオレンジとの錯形成速度を研究して、速度差分析法を開発するのに不可欠な知見である両金属イオンに対する結合配位子の効果を考察し、発表した。5.CDTAによる水銀(II)-PAR錯体の配位子置換反応速度に及ぼす無機陰イオンの触媒効果を研究し、大過剰の硫酸塩共存下での亜硫酸塩あるいはチオ硫酸塩の接触分析法を開発した。選択性を生成する錯体の蛍光特異性と速度の差の両面から向上することを目指し、蛍光性錯体生成反応を用いる酸化数の異なる金属元素の感度の高い選択あるいは同時定量法を設計するための実験研究を行うとともに、蛍光検出フローインジェクション法による分別定量のためのシステムを構成し、機器のオンライン化、分別定量条件最適化及びデータ処理の自動化に必要なソフトシステムを開発することにより、酸化数の異なる金属元素全般に対応できるような分別定量システムを構築することを目的とした研究を実施し、以下の成果を得た。1.複数の酸化状態を取り得る金属元素としてスズを選び、スズ(II)及びスズ(IV)とモリン(3,5,7,2′,4′-ペンタヒドロキシフラボン)との蛍光性錯体生成反応の平衡と速度とを硫酸、塩酸、過塩素酸及びリン酸中で検討し、両スズとも硫酸及び過塩素酸中で蛍光性1:1錯体を生成するとの結果を得た。過塩素酸酸性でのスズ(IV)錯体の蛍光がわずかに強い点を除けば、錯体の蛍光特性に大きな差は見られなかったが、錯形成速度は大きく異なり、スズ(II)の反応はストップトフロー法で、スズ(IV)の反応は二液混合法で速度解析した。これらの結果を基に、直線補外法によるスズ(IV)共存下でのスズ(II)の選択定量のための条件を検討した。2.計上設備備品であるフローインジェクション分析装置を現有の蛍光分光光度計に接続し、10倍モルまでのアンチモン(V)共存下での0.021μMのアンチモン(III)のフローインジェクション分析法を開発した。3.反応曲線シミュレーション及び分別定量条件最適化ソフトシステムを開発し、スズとモリンとの錯形成の速度解析及び直線補外法によるスズ(IV)共存下でのスズ(II)の選択定量の条件設定に応用した。

生成する錯体の蛍光特異性と速度の差の両面から分析の選択性の向上を図ることを目的とし、蛍光性錯体生成反応を用いる酸化数の異なる金属元素の感度の高い選択あるいは同時定量法を開発するための研究、蛍光検出フローインジェクション分析へその結果を応用するための研究を実施し、以下の成果を得た。1.複数の酸化状態を取り得る金属元素としてスズを選び、スズ(II)及びスズ(IV)とモリン(3,5,7,2',4'-ペンタヒドロキシフラボン)との蛍光性錯体生成反応の平衡と速度とを検討し、硫酸1.5M、モリン8×10^<-4>Mで反応開始後20秒と1分の蛍光強度の差を検量線に用いることにより、検出限界2×10^<-7>Mで1×10^<-5>Mまでのスズ(IV)の選択定量が可能であることを発表した。なお、この研究での速度定数の評価および分別定量条件のの最適化には新たに開発したソフトシステムを使用した。2.バッチ法で得た結果を基に、アンチモンとスズの蛍光検出フローインジェクション分析法を設計した。これらの研究に直接関連する研究を並行して実施し、以下の成果を得た。3.アンチモン(III)-3-ヒドロキシ-7-メトキシフラボン錯体の酸化反応を利用するクロム(III)共存下での微量クロム(VI)の蛍光定量法を開発し、発表した。4.ジルコニウム(IV)およびハフニウム(IV)とセミキシレノールオレンジとの錯形成速度を研究して、速度差分析法を開発するのに不可欠な知見である両金属イオンに対する結合配位子の効果を考察し、発表した。5.CDTAによる水銀(II)-PAR錯体の配位子置換反応速度に及ぼす無機陰イオンの触媒効果を研究し、大過剰の硫酸塩共存下での亜硫酸塩あるいはチオ硫酸塩の接触分析法を開発した。
コヒーレントX線回折を用いた時間分解イメージング

私の目標は二酸化バナジウムなどの物質内の超高速結晶構造変化を研究することです。超高速構造変化の深い理解を得ることにより、多くの将来性のある新たなデバイスが発展し得る可能性があります。これらには光学スイッチと新型トランジスタを含みます。これまでの研究成果は想像以上に良いものとなっています。私は今まで、ナノ結晶を合成する高度な合成システムの設計と実装を行い、これを用いて結晶性の良い二酸化バナジウムの合成に成功しました。そしてこのナノ結晶を用いて、理化学研究所播磨研究所にあるX線自由電子レーザー(XFEL)施設、SACLAにおいて材料の分野に関連の高い実験を行ってきました。この施設で時間分解コヒーレント回折法(Time-resolved Imaging using Coherent X-ray diffraction, TRICXD)により二酸化バナジウムに関する研究の先駆けとなる研究を行いました。またこの実験において結晶の温度を0.01度で制御する装置も設計し、これらの成果として、二酸化バナジウムにおいてフェムト秒スケールで起こる未だ解明されていない物理現象の観察を行うことができました。それは二酸化バナジウムナノ結晶を加熱した時、すべての原子禄数フェムト秒で急な結晶構造変化をし、自発的に配列し直すことも見つけ出したことです。これが私の主な成果であり、そしてこの結果は、学術関係者と政府機関から非常に大きな国際的関心を集めることになるでしょう。今後これらの発見を『Science』『Nature Physics』『Nature Materials』といった信頼性のある国際的学術誌で発表をしていきたいと考えています。これからは、どのように物質がフェムト秒という時間規模で構造を変化することが出来るかという理論の発展に焦点を充てていきます。そして今後も、この過程を理解するために、結晶内の原子の数値シミュレーション設計と実験を行っていきます。ナノ結晶の性質の制御に関する研究も続けていくつもりであり、その中でも特に二酸化バナジウムにおけるヒステリシス効果の減少を目指します。計画に見合った予定よりも進捗しており、測定のためのより良い試料作りも順調に進んでいます。今後、TRICXD実験に用いるナノ結晶の改良することを考えており、これにはヒステリシスや温度安定性のような課題の解決も含んでいます。また私はこれまで以上にTRICXD実験を最大限に利用していくつもりでいます。平成24年度の残り予算は、平成25年度以降の備品購入に充てるつもりです。
生産システムに対するロバストな生産計画に関する研究

ジョブショップに対するスケジューリングでは,最大完了時刻を最小にする最適解が複数存在することが多い。このような場合,複数の最適解の中から,処理時間の不確実性の影響を受けにくいものを選ぶという,多目的最適化の考え方を適用することが有益と思われる。そこで,処理時間の不確実性に対する1つの感度情報として,影響度なる評価尺度を新たに提案し,最大完了時刻最小なスケジュールの中から,影響度の和を最小にするものを求める手法を提案した。このとき,膨大な計算が必要となることから,補助金で購入したワークステーションを含む,最大で9台のコンピュータに処理を分散させて計算する方法を開発した。数値計算実験より,分散処理が多量の計算を要する問題に対する1つの有望なアプローチであることを明らかにした。次に,異なる階層間での計画問題の調和方法を,ジョブショップを対象として検討した。比較的長期的な観点からの費用最小化と需要満足化を考慮に入れて生産量を決定するという生産計画問題と,各機械における詳細な加工計画を立てるというスケジューリング問題は,別々に扱うと実行可能な計画を求めにくく,いかにして生産計画問題の中にスケジューリング問題の諸条件を反映させるかが課題となっている。そこで,両計画問題を交互に解きながら,スケジューリングレベルの制約を生産計画レベルに組み込む方法を提案した。数値計算実験より,提案手法が実行可能で低費用な生産計画とスケジュールを見い出すことを明らかにした。このように本年度はジョブショップを対象として, 1.処理時間の不確実性の影響を受けにくいスケジュールの作成方法, 2.スケジューリングレベルの諸条件を生産計画レベルに適切に反映させる方法,という2つの方法を,ロバスト性の観点から検討し,効果的なモデル化ならびに解決の提案を行った。平成9年度においては,生産システム内外のいくつかのパラメータが不確実な場合に対し,それらの実現値にあまり影響を受けないロバストな生産計画をいかにして作成するかについて,特に製品需要予測の不確実性と,スケジューリングにおける処理時間の不確実性を取りあげて研究してきた。需要の不確実性に着目した生産計画の作成方法については,実現するであろう需要量とその実現確率の組をシナリオとして表し,ロバスト最適化の枠組みに沿いつつ確率的計画法により線形計画問題へとモデル化した。また,生産計画作成時点で,ある程度の能力余裕を確保しておき,需要の実現状況に応じてその確保能力を利用する方法が在庫の削減に有効な場合のあることを確認した。数値計算実験においては,補助金で購入したワークステーションにより,シナリオ数5程度までの問題については直接的に最適解を得ることができたが,より規模の大きな問題に対しては,Bendersの分割法により対象問題を小問題に分割して解く方法が有効であることを確かめた。なお,補助金によるソフトウェアならびにハードウェアを利用して,制約条件ならびに決定変数が1万程度の中規模な線形計画問題を直接的に解くプログラムを開発したが,これは関連研究者にも利用できるよう,説明書等が整備できしだい広く公開する。スケジューリング問題においては,同じ評価基準値を達成するスケジュールであっても,処理時間の不確実性への対応力に違いが生じうる場合のあることを明らかにするとともに,意図的な遊休をはさむことで不確実性の影響を和らげる手法について基礎的な考察を行った。
時空間上のデータ制御実行モデルの研究

コンピューティングの高性能化と低消費電力化を妨げる要因は演算や処理を行う部分ではなく、演算処理部と記憶部の間のデータ転送、および記憶部へのデータアクセスにある。この問題を解決すべく、データ移動と処理の「タイミング」、およびデータの「物理的な場所」を陽に制御する、新しい実行モデル「時空間上のデータ制御実行モデル」を提案し、このモデルに基づく実行最適化手法を研究した。多様なコンピューティングシステムに対する有効性を検討するために、提案する手法を、3次元積層VLSIシステム、高性能サーバシステム、ならびにセンサネットワークシステムに対して適用し、その有効性を確認した。データ移動と処理のタイミングとデータの物理的な場所を陽に制御する新しい実行モデルを用いることによって、コンピューティングの飛躍的な高性能化と低消費電力化を目指す研究を実施した。タイミングに関しては、外部からの供給電力に制約がある状況を想定し、蓄電池(バッテリー)を用いて電力を時間方向に融通することで、実行時間を短縮する方式の初期検討を行った。具体的には、処理が軽くシステムの消費電力が少なく余剰電力がある場合にはバッテリーを充電し、逆に外部供給電力が不足する場合には、バッテリーを放電させる。この問題を解くために、全体で許容される消費電力と処理性能の間のモデルを構築し、このモデルを用いて最適解を探索した。モデル自身はアプリケーションとハードウェアプラットフォームに依存するため、CPUとGPUの2つを対象とし、さらに複数のアプリケーションを用いて評価を行い、その有効性を確認した。物理的な場所については、アプリケーションが必要とするメモリ量が多様であることに着目し、不要なメモリは物理的に電源遮断することで、性能を維持しながら電力を削減する手法を提案した。初期実験を実施し、必要な物理メモリ量がわかっている単純な計算を実行した場合の有効性を確認した。さらに、この削減した電力をプロセッサに提供する、すなわちメモリとプロセッサ間の電力融通により、性能を向上できることも確認した。この性能向上はメモリアクセスパターンに依存することも分かった。このことは、一般のアプリケーションに対してもこれらの特徴をモデリングすることで本手法が適用可能であることをも示している。データ移動と処理のタイミング、およびデータの物理的な場所を陽に制御する新しい実行モデルも用いることによって、コンピューティングの飛躍的な高性能化と低消費電力化を目指す研究を実施した。タイミングに関しては、温度や湿度などの環境を測定し集約するセンサネットワークシステムを対象とし、環境データの圧縮によりセンサからの送信回数を削減できる場合に、通信が一定時間内に終了することを保証しつつセンサと中継ノード間の送受信タイミング、すなわちデータ移動のタイミングを最適化する手法を検討した。従来は全てのセンサから送信があることを仮定し、その場合でも確実に受信できるようにノード側の受信待機時間を設定していた。提案手法は、データ圧縮率が高い場合には受信ノード側の受信待機時間を減らすことで、たとえ転送が衝突しても再送信する方が低消費電力化が図れるという着眼に基づくものである。衝突確率で消費電力をモデル化し、提案手法の低電力化効果を確認した。また、データの場所については、3次元集積技術などによりキャッシュメモリが大容量化される場合に、データ自身はキャッシュメモリに配置可能だが、当該データにアクセスするためのアドレス変換表がキャッシュメモリから追い出され、大きな性能低下と電力増加を引き起こす問題を検討した。この問題に対し、データ自身とアドレス変換の管理単位の大きさが異なり、アクセス時の時間的再利用性が異なるという着眼に基づき、アドレス変換表の配置位置をデータの配置位置とは独立に決定する手法を検討した。具体的には、初期参照時と、再参照時の配置位置を、アドレス変換表とデータとで変更するものである。評価によりアドレス変換表がキャッシュメモリから追い出される確率を低減でき、提案手法が有効であることを確認した。計算機アーキテクチャ当初の計画では、タイミングを制御する対象はデータの移動と処理であったが、さらに電力供給に関してもタイミング制御の対象としたため、実施すべき内容が広がった。その中で、実行モデルの検討については予定通りのモデル構築と初期検討ができた。一方で評価環境の構築はやや遅れたが、CPUとGPUの2種類のハードウェアプラットフォームで評価をすることができ、達成度としてはほぼ予定通りである。来年度は最終年度となるので、評価環境のさらなる整備と有効性の検証に重点をおいて研究を進める。タイミングを制御する対象を、データの移動と処理だけではなく、電力供給にも広げたため、実行モデル検討に注力することになり評価環境の構築の一部を次年度に回すことになったため。次年度は最終年度となるため、評価環境の構築に注力することで、当初想定していた有効性評価を行う。また、検討結果を外部へ発信するための学会発表を積極的に進める。
連成解析によるクライオ電顕構造モデリング法の開発

本研究では、クライオ電子顕微鏡によって得られたタンパク質の近原子解像度の電顕像から、精密な全体構造をモデリングするための新しい方法論を開発する。従来のモデリング法を改良することで、これまで困難であったタンパク質中の揺らぎの大きい部分の精密な構造決定を実現し、正確なタンパク質機能の理解へつなげることを目指す。
音の粒子速度計測法の確立と音響現象の解明への適用研究

粒子速度計測に関し、以下の通り熱線型センサを中心としてその基本的な特性把握と応用計測を試み、粒子速度計測が大変有効なことを確認して研究目的を達した。1.音圧マイクロフォンとの同時計測を念頭にセンサの感度校正法を検討した。伝達関数値により相対補正を行う方法が有効でその近似式を適用するのも有用であった。指向性が異なる2種類のセンサの導入がより有効と判断し、応用実験に適用した。2.応用計測として、熱線型粒子速度センサとマイクロフォンを用いるインピーダンス計測法に取り組んだ。大学構内の草地の表面や積雪面にマイクロフォンと粒子速度センサを並置して、直上音感による伝達関数分析からインピーダンス計測が行えることを確認した。北海道の広い草原でも計測を行い、音響インピーダンス計測値を音響伝搬特性の数値計算に適用し、実測との良い対応を確認した。3.建築音響や騒音制御分野で広く知られる孔あき版、スリット構造、ヘルムホルツ型共鳴器の吸音特性についてアドミッタンス計測法を適用し、鋭い共鳴特性が生じていることが計測でき、本計測法の有効性を確認した。4.多孔質排水性舗装の健全度を共鳴現象の観測などで診断する方法に粒子速度センサが有効であり、可搬型検査装置の実現可能性が示唆された。5.軽量2重壁内の遮音性能の向上に多孔質吸音材の挿入が有効で、音波の入射角度依存性の有ることを確認した。挿入効果について挿入密度や厚さの効果、音感入射方向依存性を調べ、さらに効果の根拠を把握するためグラスウール内の音波の伝搬方向を粒子速度センサにより観測し、水平入射に近い60度以上でコインシデンス効果抑制に有効に寄与する特性等が判明した。低音域共鳴透過現象の抑制法についても、ヘルムホルツ共鳴器を中空部に埋め込み内部音圧を低下させる試みで遮音欠損が解消されることを確認した。1.粒子速度計センサーを使用するために粒子速度値と音圧値間とで理論的関係に基づいた校正する方法を試みた。すなわち、音響インピーダンスの基準となる空気中にマイクロフォンと粒子速度センサーを並置して、やや離れた地点からのホワイトノイズ音源からの音波を受信して両者間の伝達関数分析を行って相対的校正する方法を試みた。また、センサー出力に指向性と極性の有ることと風の影響の程度について確認した。2.熱線型粒子速度センサーとマイクロフォンを用いるインピーダンス計測法に取り組んだ。まず、新潟大学構内の草の生えている地表面にマイクロフォンと粒子速度センサーを並置して、直上のホワイトノイズ音源からの音波放射を行い、両者の伝達関数分析からインピーダンスの計測が行えることを確認した。次いで、北海道の広い草原において、音響インピーダンスの計測と音響伝搬特性の計測を行い、音響インピーダンスの計測値による音響伝搬特性の数値計算を行い実測との対応を確認した。さらに、積雪面を対象に同様な検討を行った。3.孔あき版、スリット構造、ヘルムホルツ型共鳴器の吸音特性について(2)のインピーダンス計測法を適用し、鋭い共鳴特性が生じていることが計測でき、本研究の有効性を確認した。4.多孔質排水性舗装の健全度を共鳴現象の観測などで診断する方法に粒子速度センサーの指向性が有効であることも確認できた。2重壁内の音響的振る舞いの解析、すなわち、音圧分布や粒子速度の分布特性の把握が重要で、今後の研究課題としてクローズアップすべきと示唆された。熱線型粒子速度センサ計測に関し、応用計測を試みた。

すなわち、これまで定性的な説明に終始し、実際に検証ができなかった音響現象の解明把握に努めた。主なものを以下に示す1.建築音響や騒音制御の分野で広く知られている細い管に広い空気層を背後に配した構造で音響フィルターや吸音機構に有効とされるヘルムホルツ共鳴器の特性を調べた。ネック部に激しい空気の往復動が生じると定性的説明が行われているが、粒子速度計センサと小形マイクロフォンを並置して粒子速度センサ出力の周波数分析を行うことで、典型的な鋭いスペクトルピークを示す共鳴特性が観測できた。ネック周辺の粒子速度の強度分布を調べた結果、ネック部の前部にはネックと同軸方向の強い空気塊の運動とその周辺への影響が観測でき、この共鳴器にまつわる説明の定量的把握ができた。2.石こうボード2枚を対向させる軽量2重壁内へのグラスウール挿入による遮音性能向上についてグラスウールの密度や挿入厚さを変え、さらに音源入射方向を変えて調べた。また、その効果の根拠を把握するため挿入グラスウール内の音波の伝搬方向を粒子速度センサにより観測した。挿入効果は斜め入射、特に水平入射に近い60度以上の条件で顕著に現れ、コインシデンス効果抑制に有効であること、密度より挿入厚の影響が大きいこと等が判明した。コインシデンス周波数付近では屈折現象と考えられる伝搬方向の変化も観測された。3.軽量2重壁のコインシデンス効果に並ぶ欠点である低音域共鳴透過現象の抑制法を考えた。すなわち、1.に紹介したヘルムホルツ共鳴器をグラスウールに換え中空部に埋め込み内部音圧を低下させる試みである。様々な方法でコントロールが困難であった低音域共鳴透過による遮音欠損が解消されることを確認した。この共鳴器の特性把握に1.の粒子速度センサ計測を応用した。以上の成果は、本研究の目的達成として有効と判断した。
意味と身体化に基づく英語教授法の提案

「意味と身体化に基づく英語教授法の提案」という基本テーマに沿った研究発表をポルトガル応用言語学会(Aprolinguas: University Porto, 2018年9月21-22日)にて行った。内容は、形容詞の同義語の意味の違い、現在完了進行形の使用条件が第二言語学習者には理解が難しいがそれを身体化認知経験に還元して教えると理解が高まることを示したものである。概ね参加者の反応は肯定的であった。英語の結果構文も、日本人の英語学習者にとって読んで理解できるもののどのような因果関係が結果構文として容認されるのかが分りにくい。日本語では容認できない強い結果構文(例She ran herself exhausted,*彼女は疲れて走った)が英語ではなぜ受容されるのかを因果関係の複数性と結果構文との関係で説明した論文を作成した。これに基づいて英語の結果構文と日本語の結果構文の違いを、因果関係の認知の違いから説明する授業を提案した。実際に応用言語学の授業において言語によって因果関係認知に差異があることを説明したところ参加者から本質的な理解が深まったとの好意的な感想を得た。このような否定に関して包括的な専門書であるLaurence Horn著Natural History of Negationの全訳『否定の博物誌』を出版した(河上誓作監訳、濱本秀樹、吉村あき子、加藤泰彦訳(2018)、ひつじ書房)。同書に基づき否定現象について身体化経験に還元して日本人学習者にわかりやすく解説できる分野を抽出中である。年次計画をおおむねクリアーしている。基本テーマである「意味と身体化に基づく英語教授法の提案」については国際学会での発表により一定の評価を得た。結果構文についての論考がやや遅れているがこれは挽回可能である。否定現象を身体化認知においてどのように説明できる可能性があるかという点についても『否定の博物誌』刊行により、大きな足がかりを得た。まず結果構文について英語の3分類と日本語の結果構文、および複合動詞の結果用法とを因果関係そのものとの関係で整理するという作業を早期に完成する。それをジャーナルに投稿する。そこから、結果構文、因果関係などの意味概念を身体化経験としてどのように教授可能な形にし、教授案に取り込むのかという本来のテーマに繋げていく。本研究の目的は身体化認知経験が言語学習にどの程度有効かを検証することである。このテーマで平成29年度に2回国際学会で発表した。11月27日ニュージーランドオークランド市でのALAA(オーストラリア・ニュージーランド応用言語学会)の言語教育部門で"A proposal of methodology of Japanese onomatopoeic expressions based on the soundsymbolic theoryというタイトルで発表した。日本語のようなV言語では動作の様態はオノマトペで表現されることが多い。日本語学習者にとってオノマトペは必須要素であるが音と意味とが恣意的に結合しているのであればこの学習は困難を伴う。音象徴理論では音韻的特徴と意味とにある程度までの有契性を認めている。私は日本語オノマトペを音象徴理論により分類整理しそれを分かりやすくマンガで表現した教材を作成し、外国人日本語学習者に説明した。その後新出のオノマトピア表現の意味をどの程度理解できるのかを検証した。学会発表に向け研究を計画的に進めることができた。また2回の国際学会発表により海外の研究者から好意的、批判的なフィードバックを受け、研究方向の是正、方法論に関して良い形で反映することができた。当初の初年度目標である認知言語学的知見の言語教育適用に関する既存の研究の整理と確認に関してはほぼ予定通り進んだ。しかしまだ理解の完全ではない部分、あるいはごく最近に発表された研究もあり、さらに知識の整理統合に向けて努めていかねばならない。

引き続き海外の研究動向を注視しながら国内外の多くの研究者と意見を交流し自分の見解を偏りのないものにしていく。具体的な成果を、たとえ中間段階でも、学会で発表する予定である。課題として言語実験の結果を解析する際のテクニック(統計論、確率論的処理)がまだ弱い面がありさらに技術的な訓練を重ね、エビデンスとして説得力のある結果提示をするように努めるつもりである。まず結果構文について英語の3分類と日本語の結果構文、および複合動詞の結果用法とを因果関係そのものとの関係で整理するという作業を早期に完成する。それをジャーナルに投稿する。そこから、結果構文、因果関係などの意味概念を身体化経験としてどのように教授可能な形にし、教授案に取り込むのかという本来のテーマに繋げていく。本年度購入予定の書籍が入手できずその分の金額が次年度使用として発生した。今年度に速やかに当該書籍を入手する予定である。当初、英文論文を書き上げて、英文校正会社に校正を委託しようと考えていたところ英文論文の完成が3月末になり英文校正会社に支払時期等でずれが生じる恐れが発生し、次年度にこの論文構成を委託することになった。ここから次年度使用額が発生した。
生理活性ムコ多糖のクッパー細胞における輸送機構:スカベンジャー受容体の関与

分画heparinの取り込みにおける分子量依存性ラット遊離クッパー細胞におけるスカベンジャー受容体による分画ヘパリンの取り込みには顕著な分子量依存性が認められ、分画heparinの分子量を24000から10000 Da.に低下させることにより、解離定数は約10倍に上昇し、見かけの内在化速度定数は約1/2に低下した。以上の結果は、分画heparinの分子量の低下によりスカベンジャー受容体へのbindingaffinityと見かけの内在化速度定数は低下することを示すものであり、分画heparinの分子量が、スカベンジャー受容体による分画heparinの取り込みにおいて、重要な支配要因となっていることが明かとなった。分画heparinの取り込みにおよぼす血漿タンパクの影響分画heparinの血漿中における、主な結合タンパクであるα-グロブリン(8mg/ml)は、分子量23000Da.の分画heparinの表面結合量と内在化量を約30および40%に減少させたが、α-グロブリン(8mg/ml)存在下において、非結合形の分画heparinのみが取り込まれると仮定することにより算出した分画heparinのtotal association量の予測値は、実測値の約1/6および1/4であり、これらの結果は、非結合形に加えてα-グロブリンと結合したHMWFHも取り込まれること(protein-mediated transport)を示すものである。α-グロブリン(8mg/ml)存在下における分画heparinの初期取り込みクリアランス-濃度プロファイルを、遊離形の分画heparinののみが取り込まれることを仮定した速度論モデルにより解析した結果、算出された解離定数、487nMは、in vitro結合実験より得られた値(168nM)より3倍大きく、また結合部位数、0.155はin vitro結合実験より得られた値(0.5)の約1/3であった。これらの結果は、クッパー細胞による取り込み実験において、見かけ上分画heparinの非結合形分率が上昇していることを示すものであり、protein-mediated transportはこの見かけ上の非結合形分率の上昇によるものと考えられた。
不適正廃棄物最終処分場での準好気性構造を利用した安定化促進法に関する研究

本研究では、準好気性構造は持たないが打ち込み型のガス抜き管の新設を行うことで安定化の促進を行っている埋立が終了した最終処分場において、約4年前から設置された89本のガス抜き管を使って内部温度、埋立ガス成分の調査を行った。その結果、一部のガス抜き管において、内部温度が最高60度に達するとともに、埋立ガス成分中のメタンガス濃度が低下し、炭酸ガス濃度が上昇していた。これは活発な好気性反応が進行していたと思われる。その後このガス抜き管内の温度低下並びにガス成分が空気組成になっていた。このことから、ほぼ安定化したものと考えられる。しかしながら、大半のガス抜き管内は温度は25度未満でかつ埋立ガス成分に10%以上のメタンガスが検知され、嫌気性反応が進行している状況であった。したがって、4年にわたった観測の結果でも、打ち込み型のガス抜き管全体で好気性反応が誘発される状況には至っていないが、好気性反応が進行していると思われるガス抜き管は特に処分場内の斜面部に位置しており、水平方向の酸素侵入が影響を与えている可能性があることが示唆された。次に、ガス移動・拡散シミュレーションを行った。その結果、直径20cmのガス抜き管が半径方向に約10mまでの範囲のガスを集める効果があり、廃棄物層内部のガス排除効果が大きいことが確認できた。また、ガス抜き管上部で好気性反応が進行することによる埋立ガス成分中のメタンガス濃度低下と炭酸ガス濃度増加がガス抜き管底部になるにつれて顕著になることが再現できた。海外研究シンポジウムを通じて知見を得た欧米での空気導入による安定化手法に比べ、準好気性構造は動力エネルギーを必要とせず、安定化促進効果は限定的であるものの経済的であることから、不適正廃棄物処分場の多い日本及び東南アジアでの導入のメリットが高いことが示唆された。本研究では、まず埋立中で準好気性構造を持つ最終処分場及び準好気性構造は持たないが、打ち込み型のガス抜き管の新設を行い、安定化の促進を行っている埋立が終了した最終処分場において、設置されたガス抜き管を使って内部温度の実測を行うとともに、処分場に設置されたガス抜き管を使って埋立ガスの成分調査を行った。その結果、準好気性構造を持つ廃棄物最終処分場では、ガス抜き管内部温度が最高40から55度に達し、好気性反応が進行していることが確認できた。また、それらのガス抜き管内部では嫌気性反応を示すメタンガスも検知されており、ガス抜き管近傍で好気性反応領域と嫌気性反応領域が混在していることが推察された。一方、準好気性構造を持たないが、新たなガス抜き管が設置された廃棄物処分場では、ガス抜き管内部温度が最高45度に達し、好気性反応が進行しているものもあったが、大半のガス抜き管内は温度が低く、かつ高濃度のメタンガスが検知され、嫌気性反応が進行している状況であることが確認できた。このことから、打ち込み型のガス抜き管が設置された直後の状況では、好気性反応が誘発される状況には至っていないと予測された。次に、新たなガス抜き管が設置された廃棄物処分場において、ガス抜き管の設置により、内部のガスの排除効果を検討するため、3次元のガス流動モデルによるシミュレーションを行った。その結果、半径20m以内の流動ガスの50%が埋立ガス抜き管を通して排除できることがわかり、さらにその周囲にグリ石を設置して、流動性を高めると、より効果的な埋立ガス排除が行えることがわかった。

上記の成果を通して、準好気性構造を持たない不適正廃棄物最終処分場において、単なる打ち込み型のガス抜き管でなく、ガス抜き管底部が空気が流通しうる集水管と接続され、準好気性構造を再現できるようなガス抜き管の設置が必要であることがわかった。本研究では、準好気性構造を持つ埋立中の最終処分場A、そして準好気性構造は持たないが打ち込み型のガス抜き管の新設を行うことで安定化の促進を行っている埋立が終了した最終処分場Bにおいて、設置されたガス抜き管を使って内部温度、埋立ガス成分、内部水位の調査を行った。その結果、最終処分場Aでは、処分場中心部に位置するガス抜き管内部温度が最高45から58度に達し、平成18年度に引き続き好気性反応が進行していることが確認できた。一方、最終処分場Bでは、一部のガス抜き管において、内部温度が最高60度に達するとともに埋立ガス成分は酸素8%、炭酸ガスが12%、メタンガス3%となり、活発な好気性反応が進行していると思われるものもあったが、大半のガス抜き管内は温度は25度未満でかつ埋立ガス成分に10%以上のメタンガスが検知され、嫌気性反応が進行している状況であることが確認できた。このことから、2年にわたった観測の結果でも、打ち込み型のガス抜き管全体で好気性反応が誘発される状況には至っていないと予測された。好気性反応が進行していると思われるガス抜き管内での深さ方向に10mの範囲の温度及びガス成分分布を測定したところ、深くなるにつれて酸素濃度が減少するとともに、メタンガス濃度が増加していた。このことから、ガス抜き管上部から酸素が侵入し、微生物反応により消費されて、深いところで酸素濃度が減少していると予測された。次に、最終処分場Bにおいて観測された内部温度と埋立ガス成分について、熱移動・拡散シミュレーションを行った。その結果、ガス抜き管上部で好気性反応が進行することによる温度上昇と埋立ガス成分のメタンガスと炭酸ガス濃度がガス抜き管底部になるにつれて大きくなることが再現できた。また、ガス抜き管底部から空気を流動できる構造にすると、好気性反応のエリアが広がり、メタンガス濃度が減少することがわかった。
状況再現シミュレーションを用いたケアデザインの獲得を目的とした教育法の開発

本研究では、急性期看護領域におけるケアデザインの獲得を目的に、状況再現シミュレーションを用いた卒業直前ー卒後教育法を開発検証すること目標とした。ケアデザインは、どのような看護サービスが提供可能かを思考し、ネットワークのハブとして、さまざまな臨床実践能力を組み合わせて看護サービスを組み立て、提供する調整能力である。構成要素は、「模倣」「必要性」「パターン化」「先端技術」があり、「パターン化」は、デザイン力を推進する中心的な要素である。ケアデザイン力の養成プログラムは、人物背景などを組み込んだ詳細なものが適当であった。教育プログラムの評価と振り返りの指針として、クリニカルマップ法が効果的であった。年間目標1:デザイン力の概念探求を行い急性期看護領域におけるケアデザインの概念分析と構造分析に活用するエキスパートがケアデザインを行う際の創造性への示唆を得るために、芸術分野における「デザイン力」の概念探求を行い、本研究に活用した。芸術分野でのデザイン力を推進する要因として「模倣」「必要性」「パターン化」「先端技術」を抽出した。「模倣」は、過去の作家や他分野に影響を受け、創作のきっかけを得るものであった。「必要性」は、作家の内的なものとして創作意図があり、外的なものとしてクライアントからの要求、時代の潮流があった。「パターン化」は、パターンを踏襲することとパターンから逸脱することの2側面から創造性を推進するが、一定のパターンを確立することが必要であった。「先端技術」は、先の3要素に補助的に作用するもので、イメージを具現化する際に作用すると分類した。クリティカルケア看護領域の看護師が持つケアデザインに関して分析を行った昨年の結果との共通する内容として「パターン化」があった。また、看護師のケアデザインを拡大させる方策としては、特に「模倣」が考えられ、単独で登場することが多いフライトナースとしては、他のフライトナースの事例を映像などで振り返る教授法を立案した。また、複数回のシミュレーターでの訓練を行うことで、「パターン化」が促進されると期待できる。年間目標:ドクターヘリを想定した状況再現シミュレーターでの教授方法の確立前年度結果を基にモデル事例の作成を行い、拡張性の視点から、頭部外傷を選出した。当初計画したシナリオの洗練化を中心とした研修プログラム開発から評価表を中心に行う方策へ変換した。評価表のフォームの検討を行い、縦軸にケア項目を列挙し、横軸に時間経過を記述するクリニカルマップ法が適切であると結論付けた。本法は、評価時のみではなく、自習時にも活用できると期待できる。昨年度本年度の研究結果の課題であったケアデザインの獲得へのケアマップ法の効果検証を行った。ケアマップ法は医学モデルに基づき作成されているので、看護学の要素をどのように加え、活用するかを検討するために、基礎教育課程の学生を対象に研究を行ったプログラムは、周手術期看護に関する正規の授業科目内で行った。この科目は、演習中心の授業構成で、以前より本研究を活用し、シミュレーション法、模擬患者法、紙上演習を組み合わせて運用していた背景がある。研究実施に際しては、看護研究倫理審査委員会で承認を得て行った。昨年度までの学習効果の課題として、行動化に関する改善テーマとして「治療内容の理解」、「経時的な視点」、「看護ケアへの応用」を抽出した。知識間、場面間の統合を促進する授業内容が必要であり、この課題に対してケアマップ法を用いた。本研究の昨年度までの結果を基に【パターン化】を促進するために、授業で用いる事例は各クラスとも共通の事例を用いた。事例は、術後1日目の離床リハビリテーション前後とした。全8回の授業の6回目と7回目のクラスにクリニカルマップを用いた内容を実施し、クリニカルマップを理解する工程と上記課題に対する内容とし、後日提出してもらった。測定アウトカムとして、授業1回目と8回目に設定した紙上事例に対するレポート内容を5点満点に得点化し比較した。また、「薬効を経時的な視点で評価できているか」を合格基準に前後比較した。結果、得点の前後比較では、前平均=3.75、後平均=4.19で有意な差を認めた(P<0.001)。また、薬効に関する記述の有無は、前後で有意な差を認めた(P<0.001、Odds Ratio=5.083、95%CI:2.35-10.96)。さらに、全学生の84.9%が課題を達成できており、クリニカルマップは知識間、場面間の統合を促進するケアデザインの獲得で有効だと言える。研究目的1.急性期看護領域におけるケアデザインの概念を分析し、教育プログラムを立案する。年間目標:急性期看護領域におけるケアデザインの概念分析と構造分析クリティカル領域の看護師が持つケアデザインに関して、米国CNS養成と医師の診断思考について分析を行った。その結果、両者に共通する内容として「パターン化」と「マルチタスク」を抽出した。

また、基礎教育課程、新人看護師では、「正常と異常の判別」と「経時的変化」を特異的なものとして抽出した。また、フライトナースに特化した教育プロラムでは、当初評価方法としてリフレクション形式のピア評価が妥当と検討していたが、手技を逐次評価するチェックリストの活用も必要との結論に至った。研究目標2.状況再現シミュレーター法の教授方法の開発と確立を行う。年間目標:状況再現シミュレーターでの教授方法の確立模擬患者法を用いた状況再現シミュレーション、マネキンを用いた状況再現シミュレーション、複合課題状況再現シミュレーションの各課題に対し、ディブリーフィング法の検討、状況再現法の検討、シナリオ検討の各切り口で教授方法の洗練化を図ることを計画し、実施した。教授方法の検討において受講生に状況設定を深く理解してもらう必要性の課題が生じた。このため、映像を用いた状況説明やどのケースも架空の患者を設定し、社会的背景や性格、家族状況などをその都度理解する必要をなくす方策を講じた。また、状況設定のしやすさからフライトナース養成に特化したシミュレーターを検討し、高知医療センターとの包括連携を活用して、ヘリキャビン内の再現したシミュレーターを考案し、「狭さ」と「騒音」を構造的な要件として抽出した。また、この要件と実現可能性を考慮し、キャビン内を再現したシミュレーターを作成した。研究の質を保証するために昨年度実績を基に研究対象をフライトナースに特化して行った。実働するフライトナースの少なさによるデータ数の不足により当初計画していた量的研究手法を用いた構造分析を変更し、質的手法を用いた。変更後は、本年度実施した芸術分野での「デザイン力」の概念探求に計画よりも研究のエフォートを割き、エキスパートがケアデザインを行う際の創造性への示唆を得た。この計画変更により、「デザイン力」を推進する要因がより明確になったと考える。また、フライトナースへの聴き取り結果からも「模倣」と「パターン化」を中心に研修を行う方がよいという同様の結果が得られ、研究結果としても妥当性があると考えている。シミュレーターを用いた教授方法の確立については、懸案であった評価方法に一定の目処がついた。クリティカルケア看護領域は、ER、ICU、手術室など各分野でケアデザインが異であろうことが判明し、全領域を網羅した結果を導くのは、難しいと考えているが、クリティカルケア看護領域のケアデザインに関する主要概念は抽出でき、当初計画していた目的は概ね達成できていると考えている。教授法の開発については、順調に進行していると考えている。昨年度本年度の研究結果を基に高知医療センターとの包括的連携事業を活用し、シミュレーションを用いた研修を継続的に実施し、研究の洗練化を図る。特にケアマップ法を中心に活用し、シナリオの作成、研修の評価、自習に本法がどのように有効であるかを検証する。また、ケアマップ法は医学モデルに基づき作成されているので、看護学の要素をどのように加え、活用するかを検討する。さらに評価表作成は、HEM-Net評価表との整合性を図りつつ行う。