hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微細管内部における衝撃波と接触面の伝搬特性に関する実験的研究

新しい作動機構の無隔膜型高圧部を開発・評価した。その結果微細流路内部での衝撃波の発生に適している事がわかった。この高圧部を用いて内径2mm6mmのガラス管内部に衝撃波を伝播させ、管端部のセンサーで圧力を計測した。その結果衝撃波の伝播が確認でき、管内径が小さくなるにつれて理論値と実験値の差が大きくなった。さらに管軸方向の任意の位置で衝撃波を検出するため、非接触計測法の開発を行った。その方法を用い、管軸方向に沿った任意の位置で計測を行った結果、衝撃波の伝播速度及び密度変化を計測でき、パラメトリックな実験に対して有効なことがわかった。微細流路内部において衝撃波を伴うような流れでは、一般的な衝撃波の基礎理論と違った振る舞いをする事がよく知られているが、微細流路内部を伝播する衝撃波に関する実験は流れとセンサーの代表長さの違いから接触計測が困難である。本研究では、微細流路内部を伝播する衝撃波の特性を実験的に解明する事を目指している。1.第一段階として実験効率及び新規性の高い作動機構を有し、1気圧以下から20気圧程度の高圧部初期圧力の範囲において作動可能な2つのピストンを有する無隔膜型高圧部を開発した。開発した無隔膜型高圧部の作動特性を評価した結果、微細流路内部に衝撃波を発生させるのに極めて適している事がわかった。2.第二段階として、微細管内部で実際に衝撃波が伝播するかどうかを確認するため、第一段階で開発・評価した高圧部を用いて内径6mm2mmのガラス管内部に衝撃波を伝播させ、管端部に圧力センサーを設置して管端部における反射衝撃波背後の圧力上昇を計測した。その結果内径6mm2mmの管内で衝撃波の伝播が確認でき、管内径が小さくなるにつれて理論値と実験値の差が大きくなることがわかった。3.第三段階として、衝撃波の伝播特性を実験的に明らかにするため、管の任意の位置で衝撃波を検出できるような、非接触計測法の開発を行った。開発したレーザー差動干渉計システムを用いて、ある任意の位置で計測を行った結果、衝撃波の伝播速度及び密度変化を検出する事ができ、パラメトリックな実験を行う上で極めて有用なことがわかった。
19世紀以降のドイツと日本における近代医療制度の確立過程に関する比較研究

本年度は、第2次大戦後のドイツと日本の動向に焦点をあてて、研究をおこなった。両国の戦後は、まず出発点での制度的前提が大きく異なっていた。ビスマルクの施策によって19世紀後半に医療保険等の社会保険制度を確立し、さらにこれをワイマール期に充実させた、つまり第二次大戦前に福祉国家の枠組みをほぼ完成させていたドイツとは異なり、日本が福祉国家の体制を整え始めるのは大戦中のことである。厚生省の設立、また健康保険加入率が7割にまで達すること、これらは日本の場合いずれも戦時下でなされ、戦後も、この流れをさらにナショナル・ミニマム(日本国憲法第25条)を梃子に発展させることが第一の課題となった。他方、医師会の動向の点でも、両国は大きな違いを見せた。戦後の(西)ドイツでは、ナチスの「強制的同質化(Gleichschaltung)」に対する反省から、医師会にある程度の強い自治権が与えられたのに対し、日本では、GHQの方針も大きく作用して、医師会は任意加入のものにとどまり、その自治権、また医療政策におけるリーダーシップも(西)ドイツのそれに比して弱く、むしろ国(厚生省)が、様々な局面で強力なリーダーシップをとってきたと見てよい。この違いは、昨今の医療倫理(生命倫理)の諸問題に対する対処の仕方においても確認できるが、日本の今後の課題は、医療プロフェションの自立性とリーダーシップを何らかの形で強化していくことにあるだろう。この点については今後も研究・考察を深めていきたい。本年度は、19世紀後半から20世紀初頭における日独の動向に焦点をあてて、研究をおこなった。まずドイツについて見ると、1840年代に各地(都市)で医師組合ができ始める。そして、1871年のドイツ帝国の成立(ドイツ統一)と呼応するように、1873年には各地の医師会を統合すべく第1回「ドイツ医師会議」(今日も存続)が開催された。しかし、これは文字通り「会議」であり、恒常的な全国組織ではなく、ビスマルクの圧力もあって、医師会は1930年代まで各ラント規模のものに止まった。1880年代に社会保険制度が確立されると、医師会は、医療費支出を抑え、また診療行為のあり方にも介入しようとする保険組合と時に激しく対立することになる。1933年以降のナチス時代には、医師会もまた「グライヒシャルトウング」の対象となり(「帝国医師会」の創設)、その職業団体としての自立性を喪失し、国家機構の内部に組み込まれることになる。一方、日本では、1898年に「大日本医会」の設立を始めとして、強制加入を前提に、強い自治権をもつ医師会を確立しようとの試みが何度かなされたが、いずれもその目標を完全な形では実現できなかった。医師の医師会への強制加入原則が確立されたのは、戦時中の「国民医療法」によってだが、しかし、このとき「大日本医師会」は、ナチスにおける「帝国医師会」と同様に、自立性を喪失した国家の下部組織に変貌している。来年度は、戦中、戦後のドイツならびに日本の医師会が各々、歩んだ道程を詳しく調べる予定だが、ドイツでは戦後、国家機構からの強い自立性と、また強制加入による強い組織的凝集力のある医師会の復活に成功したのに比して、日本の医療プロフェションは今日に至るまで、組織としての自立性、凝集力をそこまで確立するに至っていない、という違いが見られる。
13世紀以降のアムール川下流・サハリン地方に関する研究

(1)研究代表者は、満洲語档案と探検記録とによって、清朝の繊維製品がアムール川下流・サハリン地方に流入する過程と、同地域の辺民がそれを衣料その他に受容する過程を明らかにした。またそれらの一部は、この地域の交易のネットワークを通じて、周辺地域に流れたことを解明した。研究代表者はまた、満洲語档案に現れる北方の少数民族の言語をとりあげて、その意義と、それがなぜ満洲語の中に入ったかを考えた。たとえば清の漢文献においては、17世紀のアムール地方に現れたロシア人を「羅刹」と記すが、その語源は、サンスクリット語ではなくて、アムール地方の少数民族が、これらのロシア人をロチャ(ルチャ)と呼んだことに由来することを明らかにした。こうした視点は、北方史の研究に不可欠である。(2)研究分担者は、15世紀以前の北方の少数民族について、研究を行なった。金朝を作った女真は、後に中国本土に移住して、漢族と雑居するようになると、漢姓を名のることが多くなった。ただその理由はさまざまで、それにより民族的なアイデンティティーを失ったという見方は、単純にすぎるということを明らかにした。研究分担者はまた、古林・遼寧省と内蒙古自治区・山西省に分布する、鮮卑族の史跡に関する近年の報告・記事・論文を、日本と中国の学術雑誌などから拾い出して、そのリストを作成した。(3)研究代表者と分担者は、明朝がアムール川の河口に建設した奴児干都司と永寧寺について、従来の学説を再検討した。とくに永寧寺碑文の内容を吟味して、当時の交易のネットワークについて考察した。このことについては、さらに研究を深めてから発表するつもりである。1.アムール川下流・サハリン地方に関して、世界における研究文献目録を作成する計画をもつが、本年度は手始めに韓国の文献目録を作成した。全部で130項目になった。2.(1)研究代表者は、18世紀前半に清の行なったサハリン中・南部進出について研究を行なった。それによると、1727年(雍正5)前半に清とロシアの両国が、北京で開催した会議の席上で、ロシアがホマンの地図(1725)を提出したことが、きっかけであった。その地図には幻の土地エゾを、カムチャツカ半島の先端に置いていたが、清はエゾを領土の一部とみなして、大陸の近くに存在すると想像していた。清は、ロシアの地図に衝撃を受けて、未知の土地であったサハリン南部の調査に乗り出した。その結果、1732年には清の勢力は南端まで達して、アイヌの大多数を辺民に組織した。以上が、明らかとなった。(2)研究代表者はまた、18世紀後半におけるサハリンアイヌとアムール下流の商人との交易に関して、研究を行なった。それによると、1732年に清がサハリンアイヌを辺民に組織したあと、アムール下流から有力な商人たちが、毛皮と中国の繊維製品などと交換するために、しばしばアイヌのもとを訪れるようになった。かれらは毛皮を清に持ち込んで、大きな利益をえていた。当時交易の中心は、東海岸のアイヌであったが、1742年にキジで殺人事件が起こり、東海岸のアイヌが殺害されてからは、東海岸のアイヌは清から離反し、両者の交易は衰えた。それからはアムール商人と西海岸のアイヌとの取り引きが盛大となり、その状況は19世紀の半ばまで続いた。3.研究分担者は、15世紀初めに永楽帝がアムール河口に置いた奴児干都司および永寧寺碑文について、その研究史、碑文の翻訳、それについて記した東西の文献史料の翻訳などを行なった。科研の報告書に掲載する予定である。

(1)研究代表者は、満洲語档案と探検記録とによって、清朝の繊維製品がアムール川下流・サハリン地方に流入する過程と、同地域の辺民がそれを衣料その他に受容する過程を明らかにした。またそれらの一部は、この地域の交易のネットワークを通じて、周辺地域に流れたことを解明した。研究代表者はまた、満洲語档案に現れる北方の少数民族の言語をとりあげて、その意義と、それがなぜ満洲語の中に入ったかを考えた。たとえば清の漢文献においては、17世紀のアムール地方に現れたロシア人を「羅刹」と記すが、その語源は、サンスクリット語ではなくて、アムール地方の少数民族が、これらのロシア人をロチャ(ルチャ)と呼んだことに由来することを明らかにした。こうした視点は、北方史の研究に不可欠である。(2)研究分担者は、15世紀以前の北方の少数民族について、研究を行なった。金朝を作った女真は、後に中国本土に移住して、漢族と雑居するようになると、漢姓を名のることが多くなった。ただその理由はさまざまで、それにより民族的なアイデンティティーを失ったという見方は、単純にすぎるということを明らかにした。研究分担者はまた、吉林・遼寧省と内蒙古自治区・山西省に分布する、鮮卑族の史跡に関する近年の報告・記事・論文を、日本と中国の学術雑誌などから拾い出して、そのリストを作成した。(3)研究代表者と分担者は、明朝がアムール川の河口に建設した奴児干都司と永寧寺について、従来の学説を再検討した。とくに永寧寺碑文の内容を吟味して、当時の交易のネットワークについて考察した。このことについては、さらに研究を深めてから発表するつもりである。
ストレス感受性シグナル伝達路の制御因子としてのプロテインホスファターゼ2C

SAPKシグナル伝達路は、細胞の分化、アポトーシス、ストレス応答などに関わる重要な情報伝達経路である。本研究課題においては、プロテインホスファターゼ2C (PP2C)ファミリーの同経路における機能を解明した。1. PP2CεによるASK1の活性制御機構PP2CβとPP2CεはともにIL-1依存性のTAK1の活性化を抑制しているが、その機構は不明であった。TAK1の活性化には活性化ループに存在するSer192の自己リン酸化と、Thr187のリン酸化が必須である。我々は、リン酸化状態に特異的な抗体を用いて、PP2Cβが前者を、PP2Cεが後者を脱リン酸化してTAK1を不活性化することを明らかにした。さらに、PP2Cεが細胞内でASK1と会合し、その活性化に必要なThr845を脱リン酸化することを明らかにした。また、細胞を過酸化水素処理すると、ASK1とPP2Cεの会合形成が一過性に抑制されることを見出した。これらの結果は、PP2Cεが単にASK1の不活性化状態を維持するというよりも、ASK1の活性化機構の重要な因子であることを示唆している。2. PP2CδによるASK1の活性化亢進の機構我々は、細胞にPP2Cδを過剰発現させると、TNFα依存性のAP-1活性を増強することを明らかにした。このとき、PP2CδはASK1の活性化を特異的に増強していた。また、PP2Cδの細胞内でのASK1との特異的な会合も観察された。TAK1の活性化にはPP2Cδの発現の影響は認められなかった。我々は精巣の生殖細胞に特異的に発現するPP2CζのSer92およびThr205が、細胞内でJNKによりリン酸化されることを見出した。これらのリン酸化がPP2Cζに与える影響を検討した結果、Ser92のリン酸化によりホスファターゼ活性が抑制されることが明らかとなった。目的SAPKシグナル伝達路は、細胞の分化、アポトーシス、ストレス応答に関わる重要な情報伝達経路である。MAP3K, MAP2K, JNK/p38の3段階のプロテインキナーゼにより構成されるSAPKシステムは、各段階におけるリン酸化による活性化とプロテインホスファターゼによる負の制御がうまくバランスを取ることにより精密に調節されている。我々はプロテインホスファターゼ2Cβ(PP2Cβ)がMAP3KのひとつであるTAK1の活性調節に関わることを明らかにしてきた。本研究では、プロテインホスファターゼ2C(PP2C)の同経路における制御因子としての役割を更に詳細に解明することを目的とする。結果(1)PP2CεのIL1依存性のSAPK活性化制御への関与最近我々は、ESTクローニングにより、3種類の新規のPP2Cファミリーメンバー(PP2Cε,PP2Cζ,PP2Cη)をコードするcDNAを単離した。これらの過剰発現がIL-1依存性のSAPKシグナル活性化に影響を与えるかどうか検討したところ、PP2Cεが抑制効果を有することが明らかとなった。293細胞における解析の結果、PP2CεはPP2Cβと同様MAP3KであるTAK1の活性化を抑制していることが判明した。

PP2CεはTAK1およびその下流に位置するMKK4、MKK6と複合体を形成していたが、IL-1の添加に伴い複合体からの遊離が見られ、続いてTAK1の不活性化に伴い、複合体の再形成が観察された。これらの結果は、PP2Cεが単にTAK1の不活性化状態を維持するというよりもむしろIL-1依存性SAPKシグナルの活性化機構の重要な因子であることを示唆している。PP2CβのSAPKシステムの制御因子としての生理的意義を明らかとする目的で同遺伝子のノックアウトマウスの作製を進めてきた。現在までに遺伝子破壊部位をヘテロに持つマウスを得ることができ、現在、遺伝子破壊部位をホモに持つマウスを作製中である。細胞の分化、アポトーシス、ストレス応答に関わる重要な情報伝達経路であるSAPKシグナル伝達路は、MAP3K,MAP2K,JNK/p38の3段階のプロテインキナーゼにより構成されるており、各段階におけるリン酸化による活性化とプロテインホスファターゼによる負の制御がうまくバランスを取ることにより精密に調節されている。本研究では、プロテインホスファターゼ2C(PP2C)の同経路における制御因子としての役割を詳細に解明することを目的としており、本年度は以下の研究実績を得た。(1)PP2CβおよびPP2CεのTAK1不活性化機構の解明われわれはこれまで、PP2CβとPP2Cεがともに、IL-1依存性のTAK1の活性化を抑制していることを明らかにしてきたがその機構は不明であった。TAK1の活性化にはその活性化ループに存在するSer192の自己リン酸化と、その近傍に存在するThr187のリン酸化が必須である。我々は、リン酸化状態に特異的な抗体を用いて、PP2Cβが前者を、PP2Cεが後者を脱リン酸化してTAK1を不活性化していることを明らかにし、両者が異なったメカニズムでTAK1の活性化を制御していることを明らかにした。(2)PP2CεによるASK1の活性制御PP2CεのTAK1以外のMAP3Kの活性制御の可能性を探るため細胞内での相互作用を検討したところPP2CεがASK1と強固に結合することを見出した。この相互作用は内在性のタンパク同志でも観察された。PP2CεはASK1の活性化に必要なthreonine残基(Thr845)を細胞内において脱リン酸化できることからin vivoでASK1の活性制御に関わっていることが考えられる。現在までに遺伝子破壊部位をホモにもつ胚は第1卵割から第3卵割の過程で致死となり出生しないことが明らかとなった。現在、人工授精の手法を用いて詳細に検討中である。(1)PP2CεによるASK1の活性制御機構以前、我々はPP2Cεが細胞内でASK1と会合し、その活性化に必要なthreonine残基(Thr845)を脱リン酸化できることを明らかにした。今回、細胞を過酸化水素処理により、ASK1とPP2Cεの会合形成が一過性に抑制されることを明らかにした。
線虫の成長に伴う神経突起除去における新規転写因子MBR-1の機能の解析

脳の発達過程において、一度形成された神経接続が除去される過程(神経突起の除去)が存在することはよく知られているが、その意義や分子機構に関しては不明な点が多い。本研究では、線虫C.elegansにおいて神経突起除去を初めて見出したことを端緒に、その分子機構の一端を明らかにしてきた。平成20年度は、これまでの成果(新規な転写因子MBR-1が神経突起除去を誘導することの証明)を足がかりに、線虫において神経突起除去の生理的意義と分子機構の解明に取り組んだ。具体的には、昨年度に引き続き、転写因子MBR-1の標的遺伝子の機能解析およびmbr-1変異体の示す行動異常の原因の解析に取り組んだ。まずMBR-1の標的遺伝子に関しては、昨年度に行った野生株とmbr-1変異体の間でのマイクロアレイ法による遺伝子発現の網羅的比較に加え、in vitroでMBR-1に結合するゲノム領域のスクリーニング(ゲノミックSELEX)も行った。これら2つの方法により得られた候補遺伝子に関して、その既知の機能に着目することで、どのようなシグナルカスケードの遺伝子が多く含まれているかを調べた。その結果、アセチルコリン神経伝達に関わるタンパク質(イオンチャネル型アセチルコリン受容体やメタボトロピックアセチルコリン受容体)や、細胞ストレス依存プログラム細胞死に関わるタンパク質(酸性スフィンゴミエリナーゼやPQN-60)をコードする遺伝子が多く得られていることが判明した。そこで、実際にこれらのシグナルカスケードが神経突起除去に関わっているかを検討した。アセチルコリン神経伝達の関与を調べるには、アセチルコリンの分解を担うアセチルコリンエステラーゼに関して、その変異体で神経突起除去が正常に行われているかを検討した(アセチルコリンエステラーゼの変異体ではアセチルコリン神経伝達が亢進していると予想される)。その結果、アセチルコリンエステラーゼ変異体では神経突起除去が正常に起こっていないことが判明した。また、細胞ストレス依存プログラム細胞死のカスケードの関与を調べるには、細胞ストレス依存プログラム細胞死の中心となるタンパク質P53をコードする遺伝子cep-1の変異体を解析した。すると、cep-1変異体自体には異常が見られなかったが、cep-1;mbr-1二重変異体ではmbr-1変異体に見られた神経突起除去の異常が抑圧されていることが判明した。以上の結果は、MBR-1の標的遺伝子を検索した結果候補となったシグナルカスケードが確かに神経突起除去に関わることを強く示唆するものである。また、mbr-1変異体は嗅覚行動の異常を示すが、細胞特異的レスキュー実験により、この異常はRIFと呼ばれるニューロンの機能ことが判明した。そこでさらに、mbr-1変異体のRIFの形態を観察したところ、RIFでも、従来神経突起除去が起こることが知られてい同様に、MBR-1による神経突起除去が起きていることが判明した。したがって、神経突起除去は機能的な嗅覚回路を形成するの担うことが期待される。以上のように、本研究では線虫を用いて神経突起除去の解析を行うことで、その分子機構および生理的ラ関する知見を得ることができた。動物の脳では、発生や成長過程を通じて余分な神経突起が除去されることで、機能的な神経回路が構築されるが、その分子機構には不明な点が多い。私はこれまでに、線虫(C.elegans)においても神経突起除去が起こることを初めて示し、その過程に新規転写因子MBR-1が関わることを報告した。本研究では、神経突起除去の制御機構を解明するために、mbr-1を起点とし、その上流および下流の遺伝子の探索を行った。まず、mbr-1の上流に関しては、POUドメイン転写因子であるUNC-86の発現がMBR-1と大きく重なること、さらに、mbr-1のプロモーター領域にUNC-86の結合配列が存在することから、UNC-86がmbr-1の発現制御に関わる可能性を検討した。まず、mbr-1の発現を野生株とunc-86変異株とで比較した結果、神経突起除去の起こるニューロンにおけるmbr-1の発現がunc-86変異株では著しく低下していることが判明した。このことは、UNC-86がmbr-1の発現制御に関わることを示唆している。次に、unc-86変異株におけるニューロンの形態を調べた結果、mbr-1変異株と同様に神経突起の除去が阻害されていることが判明した。これらの結果は、UNC-86→mbr-1という転写カスケードが神経突起除去に重要であることを示している。POUドメイン転写因子は、多くの動物種において脳の発生過程で重要な役割を担うが、神経突起除去に関わるとの報告例はない。一方、mbr-1の下流の遺伝子に関しては、野生株とmbr-

1変異株とのcDNAマイクロアレイ法による網羅的な遺伝子発現の比較により、複数の候補遺伝子が得られたが、最も発現量に顕著な差の見られた遺伝子に関して、そのノックアウト変異株の作製を行った。現在この変異株の表現型について解析中である。私は、線虫の成長過程で神経突起除去が起こることを初めて報告し、その分子機構及び生理的意義の解析に取り組んでいる。平成17年度までに、この神経回路の再編成の過程に新規転写因子であるMBR-1が関わること、そして、神経回路再編成時のMBR-1遺伝子の発現誘導にホメオドメイン転写因子であるUNC-86が重要であることを報告した。これにより、神経突起除去がどのように時期的あるいは空間的な制御を受けるかの一端が明らかとなった(Hayashi & Kage etal. Current Biology,15,1554-1558,2005)。そこで、平成18年度は、さらに、転写因子であるMBR-1が実際にどのような実働分子の発現を誘導することで神経突起除去を引き起こしているのかを検討するために、MBR-1の標的遺伝子の探索を試みた。以下にその概要を述べる。方法としては、マイクロアレイ法により、野生株とmbr-1変異株との間で遺伝子発現強度の網羅的な比較を行った。マイクロアレイ法は擬陽性の多い系ではあるが、現在までに、20個近い候補遺伝子の発現強度が.mbr-1変異体と野生株とで異なることを、より定量性の高い実験手法である定量的RT-PCRによっても確認している。現在は、神経系におけるRNAiによる遺伝子機能阻害のための条件検討を行っており、今後はマイクロアレイ法で得られた候補遺伝子と神経突起除去の関与についての検討を実施する予定である。脳の発達過程において、一度形成された神経接続が除去される過程(神経突起の除去)が存在することはよく知られているが、その意義や分子機構に関しては不明な点が多い。本研究では、線虫C.elegansにおいて神経突起除去を初めて見出したことを端緒に、その分子機構の一端を明らかにしてきた。平成20年度は、これまでの成果(新規な転写因子MBR-1が神経突起除去を誘導することの証明)を足がかりに、線虫において神経突起除去の生理的意義と分子機構の解明に取り組んだ。具体的には、昨年度に引き続き、転写因子MBR-1の標的遺伝子の機能解析およびmbr-1変異体の示す行動異常の原因の解析に取り組んだ。まずMBR-1の標的遺伝子に関しては、昨年度に行った野生株とmbr-1変異体の間でのマイクロアレイ法による遺伝子発現の網羅的比較に加え、in vitroでMBR-1に結合するゲノム領域のスクリーニング(ゲノミックSELEX)も行った。これら2つの方法により得られた候補遺伝子に関して、その既知の機能に着目することで、どのようなシグナルカスケードの遺伝子が多く含まれているかを調べた。その結果、アセチルコリン神経伝達に関わるタンパク質(イオンチャネル型アセチルコリン受容体やメタボトロピックアセチルコリン受容体)や、細胞ストレス依存プログラム細胞死に関わるタンパク質(酸性スフィンゴミエリナーゼやPQN-60)をコードする遺伝子が多く得られていることが判明した。そこで、実際にこれらのシグナルカスケードが神経突起除去に関わっているかを検討した。
高校におけるGISを活用した地理的課題の探究学習と地理的技能育成プログラムの構築

GIS(地理情報システム)を学習に有機的に取り組むことにより地理的認識の向上を図ることができ、まさに「学び方を学ぶ」教材と成り得る。また、身近な事象を総合的に把握し表現、および分析する手法として、GISを利用した教育が注目されている。地理教育においてGISを活用することにより、空間情報の収集・選択や身近な地域から世界までそれぞれのスケールで地域の類似性や空間的な法則性の考察に大いに役立つと考えられるが、学校現場でのGISの活用は決して十分とはいえない。GISの概念を理解させる授業やGISを活用した探究学習を実践し、その内容や方法を提案し、学校現場へGISの普及を図った。GISの概念を知識だけでなく、実習を通して理解させる方法として、フリーで使用できたり、インターネット上で使用できたりする国土地理院HPのデジタル版地形図「ウオッちず」、「Google Earth」、「カシミール3D」などを用いて実習を行った。既習のカルデラや陸繋島など小地形を断面図・鳥瞰図を作成し、成因、自然災害、人間生活などを考察する。これらの学習で、デジタル地図が位置情報や標高などの属性情報を持っておりそれらを統合したコンピュータ上のシステムであること理解させ、GISの概念を理解させた。また、GISを用いた探究学習として、学校設定科目などの時間に5グループに「火山災害と周辺地域の高齢人口」「閉店したコンビニの空間分析」などのテーマで指導した。フィールドワークにおけるデータ収集方法の一つとして、GPS携帯電話を利用して、位置データと属性情報をメールで送信し、その情報をデータベース化することを試みた。探究学習については、平成22年度地域地理科学会において高校生ポスター発表を行った。これらの活動が評価され、平成22年9月初等中等教育におけるGISを活用した授業にかかわる優良事例表彰地理情報システム学会賞(GISの効果的な活用の観点)、平成23年2月日本国際地図学会第5回(平成23年度)学会賞教育普及賞を受賞した。
GHz帯域対応スピンナノクラスター分散型高性能電子部品材料の開発

磁性ナノ粒子(スピンナノクラスター)の高周波電子部品材料への応用を念頭に、磁性材料をナノサイズ化して発現する超常磁性の磁気共鳴周波数および透磁率について理論的・実験的に検証を行った。結果として、190emu/gの高飽和磁化を有するFeスピンナノクラスターの合成ならびに3nm12nmの粒径制御に成功した。また、超常磁性スピンナノクラスターは熱磁界を有効磁気異方性磁界としたGHz帯域駆動が可能であることを実証した。3d系遷移金属をナノ粒子化(スピンナノクラスター)し、誘電体中にスピンナノクラスターを分散させたスピンナノクラスター/誘電体複合材料を用いてGHz帯域に対応した低損失配線ボード基板材料を実現するためには、1.均一粒径スピンナノクラスターの合成技術の確立、2.スピンナノクラスターを凝集なく均一に誘電体中に分散し、3.結晶軸方位のばらつきを極力低減することが必須となる。本年度は、Feスピンナノクラスターを中心に、熱分解法と還元法を用いて粒径および粒径分散制御を試みた。また、c面配向型のスピンナノクラスターの高周波材料としての優位性を示すため、CoIr-SiO_2グラニュラー薄膜を作製し、その磁気特性を詳細に調べた。Feスピンナノクラスターでは、還元法において界面活性剤量/Fe原材料量比を精密制御することにより、3.512nmまで粒径制御し、粒径分散値を1520%程度とすることに成功した。また、熱分解法においても合成条件の最適化により前記と同程度の粒径範囲が制御可能であり、粒径分散値が510%程度の均一粒径化に成功した。さらに、磁気測定の結果から、飽和磁化は合成方法に依存するものの150190emu/gの高飽和磁化を有するFeスピンナノクラスターであることが分かった。一方、CoIrスピンナノクラスターでは、下地層、ガス圧、膜厚などの成膜条件の最適化によりc軸が揃ったスピンナノクラスター集合体を作製することに成功した。磁気特性の詳細な検討の結果、c軸方向に強磁性的でありかつc面内で超常磁性的である2次元超常磁性状態が実現することを見出した。また、理論計算の結果から、2次元超常磁性集合体の磁化率は、Feスピンナノクラスターなどの3次元超常磁性集合体より1.5倍大きいことを見出しており、c面配向したCoIrスピンナノクラスター集合体が高周波材料の候補となることを見出した。本年度は、粒径制御されたFeスピンナノクラスターに対し、飽和磁化などの磁気物性評価および磁化率などの磁気特性評価を通して、誘電体(溶液あるいはポリマー)中の分散状態の検討を行った。溶液中に希薄分散(体積分率0.00025%)した平均粒径9nm(粒径分散5-11%)のFeスピンナノクラスター集合体では、磁化率はブロッキング温度以上の温度に対し反比例の関係であることが分かった。これは、Feスピンナノクラスター間で働く静磁気的相互作用が無視できる程度に小さいことを示しており、Feスピンナノクラスター同士が凝集しないで磁気的に孤立した状態で誘電体中に均一分散していることを意味する。この指標を用いて、Feスピンナノクラスター分散濃度を系統的に変化させた場合の磁化率の温度依存性を詳細に調べた。その結果、分散濃度0.01%程度以上において、磁化率は温度に対し反比例の関係から大きく外れることが分かった。これは試料冷却時に生じる部分的ナノ粒子凝集により見かけ上のスピンナノクラスター体積が増大するなどの分散が生じたためと考えられる。以上述べた磁化率を中心とした静磁気的評価手法が誘電体中のスピンナノクラスター分散状態を非破壊で評価を行う上で有効な手法であることを見出した。本年度は、鉄スピンナノクラスターにおいて、合成段階における粒子成長過程と飽和磁化値との相関を詳細に検討した。熱分解法における粒子成長過程は、高速な時間スケールで起こる初期核生成とその初期核に対して緩やかな時間スケールで起こる表面析出型成長の二段階であることを突き止めた。

粒径の小さい領域において生じる飽和磁化の低減は、初期核の飽和磁化が非常に小さいことに由来し、今後、原材料の最適化などにより初期核径の低減を図ることで改善できることを見出した。また、自己組織化的に最密充填したスピンナノクラスターを想定し、数値計算手法を用いてスピンナノクラスター粒径および充填率を変化させたとき集合体正味の透磁率について検討した。その結果、スピンナノクラスター粒径ならびに充填率の増大と共に透磁率は増大するものの、スピンナノクラスター問で働く磁気双極子相互作用が強くなるため集合体全体として磁束が閉じた磁気構造となり、透磁率に上限があることを見出した。このとき、磁気的共鳴周波数は磁気双極子相互作用磁界によって決まり、バルクの結晶磁気異方性磁界に比べ大きく、結果として磁気的相互作用を含むスピンナノクラスター集合体がGHz帯域まで動作可能な高周波材料となることを見出した。
強誘電体不整合相における磁気共鳴緩和の測定と相転移機構の研究

現在までに申請者が電子スピン共鳴法やDSCなどを用いて変調構造を調べてきたMg(H_2O)_6Sif_6結晶について、^1Hおよび^<19>F核のNMRスペクトルの温度変化を測定した。JEOL JNM-BE 1型広幅NMR装置で検出したNMR信号を助成金で購入したオートディジタイザによりディジタル信号として記憶させ、マイクロコンピュータへ転送し、自作プログラムにより、ベースライン補正、ピーク位置、面積強度、2次能率などの線形パラメータを決定した。DSCで見出した4段階の逐次相転移温度で、^1Hスペクトルの2次モーメントの複雑な変化が見られ、低温では結晶中での配位水分子に特徴的なスペクトルを示し、高温では配位水のフリッピング運動が激しくなり、ついにはMg(H_2O)_6^<2+>イオン全体の再配向運動にもとずくスペクトルの先鋭化が見られた。特に、整合-不整合相転移点での極端な温度変化は、陽イオンの再配向運動に帰属された。この温度領域での運動の相関時間を磁気緩和時間の理論より求めた結果、56kJ/molの活性化エネルギーを得た。陽イオンの水分子のフリッピングが停止し始める温度で、SiF_6^<2->イオンの再配向運動が停止し始め、両イオンの運動が連動していることがわかった。陰イオンの再配向の活性化エネルギーは11kJ/molであった。広幅NMRの結果を動的側面から調べるため、_1Hおよび^<19>F核のパルスNMR法により磁化の縦緩和時間の測定を行なった。パルス発生器、温度可変プローブ、高周波増幅器、位相検波器などを製作した。シンセサイザー、RFパワーアンプ、およびパルス発生器で発生させたRFパルスをプローブへ送信して生ずるNMR信号をオートディジタイザとアベレージャに記憶させ、マイクロコンピュータへ転送し緩和時間を計算させた。現在データを解析中であるが、本研究の進行に補助金は有効であった。
体験記録情報の可視化による日常行動支援の研究

本研究では,(1)体験記録情報の取得,(2)体験記録情報からの行動推定・文脈生成,(3)体験記録情報による行動・文脈のリアルタイムな可視化手法の構築,(4)行動・文脈に応じた検索手法の開発,(5)行動・文脈に応じた行動支援のための可視化手法の構築,について研究を進めた.その結果,顔情報を利用して過去に会った人を文脈としてライフログ情報を抽出することは会話の促進に役立つこと,数人の位置情報や画像情報をリアルタイムに可視化して体験者に提示する仕組みにより相互間の関係がわかりやすくなること,体験情報からシーンの切り出しを行い,ニューラルネットワークを利用した体験情報の行動推定,心拍と合わせた非日常体験の抽出,同じシーンを文脈として可視化し提示することで,ライフログの構造化・検索が可能となること,体験の中で消費情報に注目しレシートから過去の消費行動を取得し,消費パターンから習性を抽出し未来の消費行動を予測する仕組みから消費予報情報を提示することで消費行動への影響があること,などがわかり,これらを組み合わせることで体験記録情報を可視化することで日常行動支援を行えることがわかった.本研究では,(1)体験記録情報の取得,(2)体験記録情報からの行動推定・文脈生成,(3)体験記録情報による行動・文脈のリアルタイムな可視化手法の構築,(4)行動・文脈に応じた検索手法の開発,(5)行動・文脈に応じた行動支援のための可視化手法の構築,について研究を進めた.その結果,顔情報を利用して過去に会った人を文脈としてライフログ情報を抽出することは会話の促進に役立つこと,数人の位置情報や画像情報をリアルタイムに可視化して体験者に提示する仕組みにより相互間の関係がわかりやすくなること,体験情報からシーンの切り出しを行い,ニューラルネットワークを利用した体験情報の行動推定,心拍と合わせた非日常体験の抽出,同じシーンを文脈として可視化し提示することで,ライフログの構造化・検索が可能となること,体験の中で消費情報に注目しレシートから過去の消費行動を取得し,消費パターンから習性を抽出し未来の消費行動を予測する仕組みから消費予報情報を提示することで消費行動への影響があること,などがわかり,これらを組み合わせることで体験記録情報を可視化することで日常行動支援を行えることがわかった.本研究の目的は,体験記録情報を元に,メディア技術を用いて行動を文脈として再構成し,リアルタイムに可視化し,記録した「体験」を「経験」として提示することで,体験記録者本人の日常行動を支援するための方法論を明らかにすることである.この場合重要なことは,過去を振り返るだけではなく,体験記録者本人の経験となるように行動を構造化することであり,日常的に過去を利用できる形で可視化・情報提示をしなければならないことである.平成20年度は下記の3点について研究を行った.(1)体験記録情報の取得・GPS,カメラ,音声を備えたウェアラブルコンピュータによる体験記録取得装置を作成した.・複数作成した体験記録取得装置を用いて体験記録情報を取得する.客観的な行動を取得するために,一部の体験記録については,外部からビデオカメラでの情報取得も行った.・体験記録情報をリアルタイムにサーバにアップロードして解析可能な仕組みを構築中である.(2)体験記録情報からの行動推定・文脈生成・カメラ画像による場面切り替えの検出・各種センサ情報のクラスタリングでの分節化およびセンサのパラメータごとに行動を抽出・外部カメラ映像からの意味論とクラスタリング結果との意味づけをし,行動を推定・推定された行動同士のクラスタリングおよびネットワーク化し、行動のつながりを抽出・行動のつながりから文脈の生成(3)体験記録情報による行動・文脈のリアルタイムな可視化手法の構築・推定された行動・文脈をリアルタイム可視化を検討した.いわば過去のスケジュール帳ができるについて実装中である.・スケーラブルに行動・文脈を表示できるシームレスなViewerを構集中である.現在,上記について構築中および実装中のものがあり,その後,解析などを加えて結果が出次第,論文などとして公表予定である.本研究の目的は,体験記録情報を元に,メディア技術を用いて行動を文脈として再構成し,リアルタイムに可視化し,記録した「体験」を「経験」として提示することで,体験記録者本人の日常行動を支援するための方法論を明らかにすることである.具体的には、本研究は以下の5つのサブテーマから構成される。(1)体験記録情報の取得(2)体験記録情報からの行動推定・文脈生成(3)体験記録情報による行動・文脈のリアルタイムな可視化手法の構築(4)行動・文脈に応じた検索手法の開発(5)行動・文脈に応じた行動支援のための可視化手法の構築昨年度(1),(2),(3)を中心に研究をすすめたため,当該年度においては、主に(3),(4),(5)を中心に研究を進めた.(3)としては,複数人の位置情報や画像情報をリアルタイムに可視化して,体験者に提示する仕組みの開発を行った.他の人の情報も同時に可視化することで行動の際の参考になり得ることがわかった.(4)としては,体験情報からシーンの切り出しを行い,画像に人が写っているのかの有無情報,加速度の状態,音の状態などをタグ付けし,ニューラルネットワークを利用して学習させ,体験情報の行動推定を行った.また,心拍と合わせた非日常体験の抽出,同じシーンをを文脈として可視化し提示することを行った.(5)としては,体験情報を単にセンサーなどで取るだけでなく,日常生活の中で利用している情報を取得し,それを用いて行動支援を行う試みを行った.

具体的には,体験の中で消費情報に注目し,レシートから過去の消費行動を取得した.その消費パターンから習性を抽出し,未来の消費行動を予測する仕組みの開発を行った.その結果,消費予報情報を提示することで行動支援として影響を与えることがわかった.これらの結果を統合させることで,体験情報を元にした効果的な日常行動支援が可能となると考えられる.
大田南畝の思想史的研究-近代隠逸思想史の展開のなかで-

大田南畝についての従来の研究は彼の文学的な名声と幕臣としての地位の低さとの断絶を「不遇意識」の語を中心に解釈し、天明末年に起こった戯作界からの離脱という伝記的な問題も、彼の処世術において現世的欲求は文学に優先するか否か、ないしは戯作文学が人生を託するに足るものである否か、といった射程から考察されることが多かった。本研究では、南畝が文学的な絶頂の時期から現世的秩序からの離脱、すなわち「隠逸」への志向を強く持っていたという事実を端緒にして、南畝の思想・行動に果たした隠逸概念さらには老荘思想の意義に検討を加えること、また南畝のごとくの発想の江戸期における流れを確認することを研究の課題とし、彼の処世を支える思想の解明にあたった。調査・研究の結果、南畝が属した徂徠学未流の松崎観海の門下にあっては、多様な隠逸概念を駆使することで、隠逸志向と現実世界の秩序への対応を調和的に解釈しようとする思想傾向の強いことを明らかにした。そして、その思想の背景に、老子や荘子の歴史的に置かれた立場をより現実に引きつけ、自己に近いものであると理解する認識論(それは必ずしも老荘思想そのものから直接導かれるものではない)が存在したことをあわせて明らかにした。これらの結論を導き出すに際しては、南畝や彼の周辺の人々が著した多くの著作の入手と、その精査を期した。
自己抗原に依存した未知の調節性T細胞に関する探索的研究

。生体の免疫反応においてCD25^+CD4^+調節性T細胞(Treg)細胞は抑制機能に特化したT細胞群で異常な免疫反応に由来する自己免疫疾患の発症阻止などで重要な働きをしている。生後3日目にマウスの胸腺を摘出するとヒトの臓器特異的自己免疫病と免疫病理学的に相同な諸病変(唾液腺炎、涙腺炎、胃炎など)が自然発症する胸腺摘出自己免疫モデルの解析の結果から、正常な免疫系は異常あるいは過剰な免疫応答を抑制するためにTreg細胞による免疫応答における負の制御機構を備えていることが明らかとなった。しかし、自己抗原特異的Treg細胞に実態についてはいまだ明らかにされていない。Treg細胞の起源については、一部は胸腺で機能的に成熟した形で産生されるが、末梢でもナイーブT細胞からある適切な条件下で自己抗原による刺激を加えればナイーブT細胞から分化する自己抗原特異的Treg細胞の誘導が可能であるものと考えられる。本萌芽研究においては、臓器特異的自己抗原が解明されているNFS/sld(α-フォドリン:シェーグレン症候群)及びBALB/c(プロトンポンプ:自己免疫性胃炎)の2系統による胸腺摘出自己免疫モデルを用いて個体内で自己抗原特異的なTreg細胞の分化誘導法を確立し、さらに、その際に抗原特異的Treg細胞の分化誘導液性因子を同定することを目的としてin vivo, in vitroの実験を実施した。さらに、分化誘導液性因子によって得られた自己抗原特異的Treg細胞をin vitroでクローン化し、in vivoへ移入することにより病態抑制効果が検証された。自己抗原特異的Treg細胞によって臓器特異的な自己反応性T細胞の抑制が可能であることが示唆され、抗原特異的Treg細胞による細胞免疫療法の有効性が確認された。。
日中戦時下の中国語雑誌『女声』研究―フェミニスト作家田村俊子編集長の視点から

『女声』の主要記事を選別し、公刊のために日本語翻訳を行い、その記事の注釈や解説を付し、『女声』の全貌を日本人読者に提供する。また、各研究担当者がそれぞれの視点で論考をまとめ、『女声』とはいかなる雑誌だったのか、その全貌に迫る。これまで中国主体で研究が主導されていた『女声』研究を日本側から見ることで研究の中立性が図られ、従来とは異なる研究結果が予想される。
映像の時空間的関係を知覚可能な検索エンジンの構築

本研究では,映像中の時空間的関係に対する人間の知覚メカニズムをモデル化し,高次の意味に適合する映像を高精度に検索可能なシステムを開発する.具体的には,時空間的に近い物体の位置関係を反映したベクトルを抽出し検索を行う手法,フレーム間の意味的な連続性を考慮しながら情報(記憶)を伝達させて,映像をコンパクトなベクトルに圧縮し検索を行う手法,データから人間が無意識に行っている記憶伝達メカニズムを模倣する関数を学習する手法の開発に取り組む.本研究では,映像中の時空間的関係に対する人間の知覚メカニズムをモデル化し,高次の意味に適合する映像を高精度に検索可能なシステムを開発する.具体的には,時空間的に近い物体の位置関係を反映したベクトルを抽出し検索を行う手法,フレーム間の意味的な連続性を考慮しながら情報(記憶)を伝達させて,映像をコンパクトなベクトルに圧縮し検索を行う手法,データから人間が無意識に行っている記憶伝達メカニズムを模倣する関数を学習する手法の開発に取り組む.
Tight junctionを介した唾液蛋白・水分泌制御と細胞内情報伝達

Tight junction (TJ)は、傍細胞輸送経路(para-cellular pathway)による水および唾液蛋白質の選択的透過機構を制御すると共に、細胞膜の特徴を決定づけるフェンス機構と細胞極性、さらには、TJ構成蛋白を介して細胞膜直下の細胞質内で起こる細胞内情報伝達機構としての鍵を担っていると考えられることから、本研究では、このTJについて超微形態的、機能的、遺伝子発現の面からアプローチするとともに、Aquaporinの唾液腺における細胞内局在と機能解析をおこなっている。1)唾液腺におけるTJ構成蛋白の、ZO-family、Claudin-family、Occludinは、Isoproterenol (IPR)、Carbachol (CCh)刺激にともなう細胞間分泌細管部のTJの不規則な形態変化によって、TJ部から近傍の細胞質内へと移行していた。2)潅流ラット顎下腺による、IPRとCCh刺激時のTJの構造について、未固定新鮮組織の液体ヘリウム急速凍結ディープエッチング・フリーズフラクチャーレプリカ法により検討しており、CChおよびIPR分泌刺激では、分泌顆粒の腺腔側膜への癒合にともない、細胞間分泌細管部のTJを構成する膜内粒子の配列が不規則となり、フリーエンドやターミナルループの増加とともに、基底側に拡散する傾向が認められた。これらの膜内粒子は、細胞膜直下に存在るアクチン線維と、TJ介在蛋白を介して結合しているのが観察され、TJを要として側方膜および腺腔側膜直下のアクチン細胞骨格が緊密な網目状の構造をとって直接連絡している像が観察された。ことから、分泌時の腺腔側膜での顕著なアクチン細胞骨格の構造変化はTJを介して側方膜の細胞骨格系にも強い影響を与え、傍細胞輸送経路の透過性が亢進する可能性が示された。3)腺腔側膜に限局して存在していると考えられていたAquapolin-5が、精製したラット耳下腺の分泌顆粒膜にも明らかに局在することを、Western blottingによる詳細な検証とともに、凍結超薄免疫電顕法により超微形態的な手法を用いて、分泌顆粒膜上での局在をはじめて証明した。Aquapolin-5によるチャンネルの阻害が、分泌顆粒の膨化と崩壊を引き起こすことから、分泌顆粒の浸透圧調節機構に重要な役割を果たすことが明らかとなった。唾液分泌を介した生体制御機構の解明においては、Tight junctionを介して行われていると思われる、細胞間・細胞内経路を介した唾液蛋白質・水分泌機構を明らかにするとともに、膜の特徴を決定づけるフェンス機構と細胞極性、さらには、タイト結合蛋白を介して細胞膜直下の細胞質で起こる細胞内情報伝達機構を明らかにしていくことが極めて重要である。本研究では、唾液分泌の分子機構をTight junctionを「Key」として、形態的、機能的、遺伝子発現の面からアプローチして明らかにしていくことを目的とする。

本年度の研究では、1)唾液腺におけるTight junction構成蛋白の局在とその機能を明らかにするために、ZO-family、Claudin-family、0cculdinを中心にして、ラットの正常顎下腺、耳下腺、舌下腺での局在、Isoproterenol、Carbachol刺激による変化を検討したところ、IPR/CCh刺激下の共焦点レーザー顕微鏡観察では、Tight junctionの形態が変化するとともに、ZOの局在が、分泌刺激後の細胞間分泌細管部のTightjunctionの不規則な形態変化にともない細胞内局在がTightjunction部から膜近傍の細胞質内へと移行しており、これら、Tight junction構成蛋白の細胞膜上あるいは細胞内での動態の変化が示唆された。これらの変化を検討するために、岡崎国立共同研究機構・生理学研究所・微小形態部門との共同研究で、液体ヘリウムを用いた急速凍結試料によるディープエッチング・フリーズフラクチャーレプリカ法を用いて、生きたままの状態の構造を直接、三次元的に観察したところ、細胞間分泌細管部のタイト結合を構成する膜内粒子の配列が不規則となり、フリーエンドやターミナルループの増加とともに、基底側に拡散する傾向が認められた。これらは、細胞膜直下に存在するアクチン線維と結合することから、分泌時の細胞骨格系のダイナミックな改変にともない、タイト結合のストランドを構成する膜蛋白の局在が変化することが示された。ラット耳下腺より分離精製した分泌穎粒を用いた実験系で、分泌顆粒膜および腺腔側あるいは基底側方膜の膜分画を分離し、これらの分画におけるAquaporinの存在を観察、検証し、western blotting上で、Aquaporin-5の分泌顆粒膜分画への局在を証明するとともに、凍結超薄免疫電顕法により超微形態的にも顆粒膜上の局在を証明し、Aquaporin-5が精製したラット耳下腺の分泌顆粒膜に明らかに局在することを見いだし、分泌顆粒の浸透圧調節に重要な役割を果たしている可能性を見いだした。唾液分泌を介した生体制御機構の解明においては、Tight junction(TJ)を介した傍細胞輸送経路(para-cellular pathway)による水および唾液蛋白質の選択的透過の機構に焦点を当てた研究が必要であり、細胞膜の特徴を決定づけるフェンス機構と細胞極性、さらには、TJ構成蛋白を介して細胞膜直下の細胞質内で起こる細胞内情報伝達機構の解明が重要となる。本研究では、唾液分泌の分子機構を、TJを「Key」として、超微形態的、機能的、遺伝子発現の面からアプローチして明らかにすることを目的としている。結果のまとめ:1)唾液腺におけるTJ構成蛋白の局在とその機能を明らかにするために、ZO-family、Claudin-family、Occludinを中心にして、ラットの正常顎下腺、耳下腺、舌下腺での局在、Isoproterenol(IPR)、Carbachol(CCh)刺激による変化を検討したところ、IPR/CCh刺激下の共焦点レーザー顕微鏡観察では、TJの形態が変化するとともに、分泌刺激後の細胞間分泌細管部のTJの不規則な形態変化にともない、ZOの細胞内局在がTJ部から膜近傍の細胞質内へと移行しており、これら、TJ構成蛋白の細胞膜上あるいは細胞内での動態の変化が示唆された。
打込み面から得られる情報に基づくコンクリートの締固め判定評価手法の確立と実装

コンクリートの打込み時における締固め作業はコンクリート構造物の品質確保に極めて大きな影響を及ぼす。土木学会標準示方書においては締固め完了の目安が記述されているものの、定性的な記述にとどまっており、締固め程度の定量的評価が課題となっている。そこで本研究では打込み面から得られる情報に基づくコンクリートの締固め判定手法の確立と実装を目的としている。平成29年度までに、コンクリートの圧縮強度や吸水率を締固め程度の評価指標とし、打込み面の輝度とこれら評価指標との関係について検討し、圧縮強度あるいは吸水率と打込み面の輝度との間には一義的な線形関係が認められ、吸水率が小さいほど、締固め終了時における打ち込み面の輝度は大きくなった。一方、平成29年度までは圧縮強度や吸水率等といった硬化後の物理特性で締固め程度を評価しており、締固め過程での締固め程度と輝度値の関係については未検討であった。そこで平成30年度は、試験体内部に加速度センサを埋設し、締固め中のコンクリート内部の振動加速度から締固めエネルギーを算出し、打込み面の輝度値との関係について検討した。また、これまでは小型の試験体を対象に検討を行ってきたが、平成30年度は比較的大型の試験体を用いて、締固め程度と打込み面の輝度の関係について検討した。その結果、平成30年度は以下の結論が得られた。(1)配合の違いや鉄筋の有無によらず正規化したY値の挙動は多少の変化があるが、最終的には一定値に収束する。(2)締固め固めエネルギーの増加に伴い正規化したY値も増加し、正規化したY値はやがて増加しなくなる傾向にあった。(3)大型試験体において各領域から抽出した正規化したY値と当該領域の締固めエネルギーには場所によらず、一義的な関係が認められた。コンクリートの品質確保において、コンクリート構造物の施工時の締固め作業は、非常に重要な施工管理項目である。コンクリートの締固め完了の目安は目視によるところが大きく、作業員の技能に委ねているのが現状である。このことは材料や配合、環境条件等によって、コンクリートの適切な締固め時間は異なるため、一義的な締固め時間を規程することが困難であることによる。本研究では、締固め中の打込み面の光沢や色相等の特徴量をインプットデータとして、自己組織化マップに適用し、データ間のパターン認識に基づいて、客観的かつ定量的な締固め判定の確立とその実装を目指す。平成28年度では内部振動機を用いた締固め中における打込み面の輝度や色相の変化とコンクリートの締固め程度の関係を明らかにすることを目的として、人間が知覚できるほとんどの色を忠実に取得可能なXYZカメラ用いて振動締固め中の打込み面の色相や反射輝度を計測し、硬化後のコンクリート強度との関連付けを行い、以下の知見を得た。(1)本実験の範囲内では、Y値(反射輝度)の変化は、側枠側で顕著に生じた。また、型枠を介して振動が伝播し、型枠端面に近い箇所のY値が大きくなる場合がある。(2)CIE-XYZ表色系における純粋な色変化であるx値、y値はY値に比べて締固め中の変化は小さい。(3)締固め加振直後のY値で正規化した締固め終了時のY値とコンクリートの圧縮強度には相関性が認められ、正規化したY値の増加とともに圧縮強度が増加する傾向にあった。(4)Y値の増加に伴う圧縮強度の増加割合はスランプ8cmの試験体の方がスランプ12cmの試験体に比べて大きくなる傾向にあった。平成28年度では、打込み面の輝度や色相と締固め程度の関係を明らかにすることを試みるとともに打設表面の気泡状態計測ソフトウェアの開発を試みた。年度当初の計画では、打設面の輝度、色相および表面気泡の密度や径の分布等の多様な特徴量を計測し、締固め中に得られる、これらの特徴量と締固め程度を自己組織化マップを用いたパターン認識により関連付ける予定であったが、内部振動機による締固め中の打込み面の表面気泡を計測することは、非常に困難であった。そこで、着目する特徴量を打込み面の反射輝度や色相といった色情報に限定し、締固め程度との関係性について検討した。その結果、反射輝度Y値とコンクリートの圧縮強度には相関性が認められ、打込み面の反射輝度の時間変化に基づいて締固め程度を判定可能なことが示唆された。当初計画した特徴量すべてに対し、締固め程度との関連性について検討することはできなかったが、上記のように締固め程度の判定に資する特徴量を抽出することができた。また、上記知見をまとめ、1編の学会発表を行うとともに、1偏の査読付き学術論文を投稿し、掲載が確定していることから、研究の達成度は概ね順調に進展しているとした。コンクリートの打込み時における締固め作業は、水密性、耐久性、美観等のコンクリート構造物の品質に大きく影響する。土木学会コンクリート標準示方書において、締固め完了の目安は「コンクリートとせき板との接触面にセメントペーストの線が現れること」や「コンクリートの容積が減っていくのが認められなくなり、表面に光沢が現れてコンクリート全体が均一に溶け合ったように見える」といった定性的な記述にとどまっている。上述したようにコンクリートの締固めは、コンクリート構造物の品質を左右するため、客観的かつ定量的な締固め判断手法の確立が、今後のコンクリート構造物の品質向上に必要不可欠である。