hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近代都市計画が高松の都市空間形成に果たした役割とその遺産的価値の探究

本研究の目的は、近代期の地方都市・高松を対象として、法定都市計画が高松の都市空間形成にどのような役割を果たしてきたのかを詳細に位置づけ、これまで顧みられることが少なかった近代期の都市計画がつくりあげた都市空間の歴史的・遺産的価値を探求することである。本研究では、近代都市計画によって形成された都市空間を「都市計画遺産」というキー概念で示し、そうした空間の現代的・保全的活用について考察を行った。本研究では、近代都市計画によって形成された都市空間を「都市計画遺産」というキー概念で示し、そうした空間の現代的・保全的活用について考察することも視野に入れている。初年度は、明治以降戦災復興期までの高松の法定都市計画事業をリスト化し、それぞれの計画内容や計画主体、事業間の関連性など、法定都市計画で事業化された地区の具体的内容を把握した。次年度は、前年度に明らかとなった事業史・計画史から、より詳細な空間的レベルへと踏み込み、法定都市計画によって創出された都市空間(道路・広場・公園・港湾といった都市施設単体および複合的な関連性)の形成史を把握し、歴史的・空間的・技術的な視点からそれぞれの遺産的価値を考察した。戦災により高松市街地には戦前の建物がほとんど残っておらず、城下町の町割りも大きく改変されたことから、高松の戦災復興都市計画は能率重視で碁盤目状のつまらない都市に変貌してしまったと、マイナスに捉えられることが一般的であった。しかし、高松駅および高松港を起点として南に延びる高松港栗林線(現在の中央通り)は、中央に楠の一列植樹を配した美しい広幅員街路(幅員36m)となっており、この街路は戦災という未曽有の災害をバネとしてつくられた、いわば戦災復興遺産とも呼べる近代都市高松を象徴する街路といえるのである。また、旧来の城下町にはなかった、新しい時代の能率美を表現する所産ともいえる。今後の検討課題としては、こうした遺産的価値を有する都市空間の価値を再認識し、それらを市民に伝える方法あるいは活動を検討していきたい。初年度は、明治以降戦災復興期までの高松の法定都市計画事業をリスト化し、それぞれの計画内容や計画主体、事業間の関連性など、法定都市計画で事業化された地区の具体的内容を把握することを目標とした。具体的には、以下の点に注力した。・明治以降戦災復興期までの史料(文書、行政資料、図面、写真)収集およびリスト化当初は主要な史料として『高松市戦災復興誌』『高松復興都市計画図』『焼失地域図』『高松空襲戦災誌』などを確認しているが、戦時中あるいは戦後直後の史料は県の公文書館に保存されている可能性があるため、公文書館の協力を仰ぎ、復興当時の史料を発掘した。また、戦前の史料として『高松港修築工事施行概要』『高松都市計画街路事業概要』などが確認できており、これらに類する史料を発掘した。戦前高松の史料は、その多くが戦災で焼けており、収集には困難をきたしたが、全国の古書店を調査し、高松の都市計画史に関連する史料を収集した。また、国立公文書館での史料収集も行った。県内の図書館や国会図書館、全国の古書店にて広く高松都市計画史に関連する史料を収集し、おおむね順調に進展していると考えているが、以下の点が初年度計画より遅れているため、収集した史料を読み込み、分析するスピードを上げる必要があると考えている。・明治以降戦災復興期までの法定都市計画事業のリスト化および事業内容の解明史料収集と同調して、高松で行われた法定都市計画事業のリスト化を進めていく。そのうえで、それぞれの計画内容や計画主体、事業間の関連性など、法定都市計画で事業化された地区の具体的内容を把握する。特に、戦前は内務省の都市計画委員会技師が計画の骨子を作成しており、中央および全国の内務省都市計画委員会の組織との比較から、高松都市計画の特徴を浮き彫りとしていく。戦災復興計画では、全国規模で計画の大幅縮小が行われており、高松戦災復興計画において計画変更がどのように行われたのか、その変更点や予算、組織に着目して事業内容の解明を行う。

今年度の目標は、昨年度に把握した高松都市計画史の内容をもとに、特筆すべき都市空間(道路・広場・公園・港湾および複合施設)の形成史を明らかとし、日常に埋没しがちなパブリックスペースの価値を歴史的、空間的、技術的な視点で再評価していく。具体的には以下の3点を考えている。(1)特筆すべき都市空間の形成史を把握/都市計画事業によって創出された都市空間のなかでも、高松都市計画史から俯瞰して、特に重要と判断できる(現在の高松を象徴するような)都市空間を採り上げ、それらの都市空間が当初の都市計画事業からどのような過程を経て実現し、その後どのような経緯を経て現在に至っているかを把握する。(2)歴史的、空間的、技術的な視点で遺産的価値を評価/特筆すべき都市空間の形成過程を踏まえた上で、まず、歴史的な価値を定性的に把握していく。続いて、都市空間のデザイン・人々の利用という視点(空間的視点)から評価し、事業化から都市空間として形成するまでの技術・予算措置・体制(技術的視点)といった視点からその価値を相対化していく。(3)都市空間の計画遺産的価値の伝え方に関する事例調査/本研究で明らかとなった都市空間の計画遺産的価値に対して、これをどのような方法で市民や来訪者に伝えることができるのか、国内や海外の歴史資料館や都市空間での展示方法について事例調査を行い、それらの知見を高松でのケーススタディに活かしていく。研究費の使用計画に関して、主に以下の3点で考えている。(1)消耗品(書籍・物品)/高松の都市計画史を明らかにするうえで必要な書籍や地図・写真・絵葉書を購入していく。また、全国で進められる都市計画事業とも関わりがあるため、都市計画やまちづくりをテーマとした書籍についても購入していく。(2)旅費/昨年度は主に国立公文書館への出張で旅費を使用したが、今年度は都市空間の遺産的価値の展示方法を事例調査するため、国内の歴史資料館や海外(特にイギリス・ドイツ・北欧諸国)の計画遺産の展示方法について事例調査を行う予定である。(3)謝金/史料を収集し、データを入力分析する補助員を雇い、分析を進めるスピードを上げる予定である。
氷期－間氷期サイクルの誕生と初期進化：北大西洋深層水の役割に関する新仮説の検証

研究プロジェクトの目的は、「アイスランド南方のガーダードリフトで掘削されたIODP Site U1314コア試料の超高分解能マルチプロキシー分析によって、大陸氷床の成長と崩壊、海洋表層の環境(水温・塩分・海流)変化、および海洋深層の環境(流れの強度)変化の歴史を各々明らかにし、それらのリンケージの検証から、約270万年前以降の北半球の氷床化と氷期ー間氷期サイクルの強化の原因の解明に迫る」ことである。2018年度は、当初の研究計画案通りに(1)サンプリング・ふるいがけ等の前処理作業、(2)大陸氷床の崩壊記録の復元を目的としたIce rafted debrisの同定・計数、(3)北大西洋深層水の強度変動記録の復元を目的とした全岩試料の等温残留磁化付加実験とその成分分離に着手した。これらの分析から、290240万年前の古気候・古海洋記録を復元することに成功し、MIS G4氷期以降に北大西洋深層水が強化され、それに伴って環北大西洋地域の大陸氷床が大きく成長と崩壊を繰り返していたことが分かった。また、2018年度には、(4)大陸氷床の成長記録の復元を目的とした底生有孔虫化石の酸素同位体分析、(5)上述3の北大西洋深層水の強度変動記録と比較する目的で同様な指標である底生有孔虫化石の炭素同位体分析、(6)海洋表層の水温・塩分記録の復元を目的とした浮遊性有孔虫化石のMg/Ca分析に着手し始めた。さらに、2019年度に開始予定の(7)海流の復元を目的とした微化石群集の同定と、その分析方法の確立を、新たに導入した走査型電子顕微鏡を用いて進めた。これらの研究成果の一部は、学会において積極的に公表した。分析試料の前処理作業と各分析には、想定していた通り膨大な時間を要したが、本年度に予定していたほぼ全ての作業を終えることができた。また、次年度以降の分析の予備調査を行った結果、研究目的にアプローチするためには、幾つかの点で研究計画の微修正を行った方がより効果・効率的であることが分かった(次の「今後の研究の推進方策」)。今後の研究では、北半球の気候が大きく変わった約270万年前の前後の高緯度北大西洋地域における高精度な古気候・古海洋記録の復元を目指して、2018年度に引き続きIce rafted debris分析、全岩試料の等温残留磁化付加実験・成分分離分析、底生有孔虫化石の酸素・炭素同位体分析、浮遊性有孔虫化石のMg/Ca分析を進める。また、2019年度には新たに珪藻化石の群集解析に着手する。当初の計画では、20192020年度に全ての微化石の群集解析を行い、海洋表層付近の環境を復元する予定であった。しかし、2018年度にその予備調査を行った結果、多くの海洋環境変化は珪藻化石群集に効率的に記録されていることが分かった。そのため、2019年度以降は、微化石の中でも珪藻化石に的を絞って分析を行うことで、分析の精度や復元する時間分解能の向上を図る。また、2019年度以降には、最終的な研究目的を遂行するために分析区間を見直し、例えば、MIS G6G4(274268万年前)やMIS 10098(250240万年前)などの古気候の転換期に相当する特に重要な時期については、時間分解能を上げて重点的に分析を行う予定である。

分析試料の前処理作業と各分析には、想定していた通り膨大な時間を要したが、本年度に予定していたほぼ全ての作業を終えることができた。また、次年度以降の分析の予備調査を行った結果、研究目的にアプローチするためには、幾つかの点で研究計画の微修正を行った方がより効果・効率的であることが分かった(次の「今後の研究の推進方策」)。今後の研究では、北半球の気候が大きく変わった約270万年前の前後の高緯度北大西洋地域における高精度な古気候・古海洋記録の復元を目指して、2018年度に引き続きIce rafted debris分析、全岩試料の等温残留磁化付加実験・成分分離分析、底生有孔虫化石の酸素・炭素同位体分析、浮遊性有孔虫化石のMg/Ca分析を進める。また、2019年度には新たに珪藻化石の群集解析に着手する。当初の計画では、20192020年度に全ての微化石の群集解析を行い、海洋表層付近の環境を復元する予定であった。しかし、2018年度にその予備調査を行った結果、多くの海洋環境変化は珪藻化石群集に効率的に記録されていることが分かった。そのため、2019年度以降は、微化石の中でも珪藻化石に的を絞って分析を行うことで、分析の精度や復元する時間分解能の向上を図る。また、2019年度以降には、最終的な研究目的を遂行するために分析区間を見直し、例えば、MIS G6G4(274268万年前)やMIS 10098(250240万年前)などの古気候の転換期に相当する特に重要な時期については、時間分解能を上げて重点的に分析を行う予定である。
東海地震を想定した海岸構造物の安定性に関する研究

駿河湾沿岸域、伊豆半島東海岸、遠州灘海岸は、過去の遠州灘沖で発生した地震によって大きな津波被害を受けた。近い将来に予想される東海地震にともなう津波の高さを、上記の各地域において推算した地震の規模および震源地は、1854年の安政大地震(M=8.4)と同じものと仮定し、都司喜宣(1979)および羽鳥徳太郎(1977)による安政大地震の津波そ上高さを基礎とした。今回の新しい手法は、1集落について一つの最大津波高さを求めるのではなく、集落の細かな地形により津波そ上高さが増幅や減衰を受けることを明らかにしたことである伊豆半島から遠州灘にかけて25集落(都市を含む)において、最高津波そ上高さをかなり正確に推定することができた。結果は従来考えられていた最高値よりもさらに高い津波を考慮しなければならないことを示した。最大値は南伊豆南端、南伊豆町人間の16.5mであった。このような局所的な津波の増幅は、海岸線前面の海底地形および後背地の地形に依存している。とくに海岸線前面に発達する谷地形は、津波だけでなく海岸部の構造物の安定性に対しても大きな影響を与える。本研究においては、蒲原海岸沖水深20m付近、および安部川沖水深50m付近から発達する谷地形に注目し、その成因を柱状採泥およびドレッジ試料、3.5kHz音波探査によって検討した。その結果このような地形は、海底地すべりによって形成されたものであろうと推察された。沿岸部の海洋構造物は、海底堆積物あるいはかつての海底堆積物の上に作られる。これらの堆積物は、海底表層付近数cmの低密度層とそれ以深の層とに分けられ、圧縮過程は異なるが、圧縮の表現形式は、同じであることを明らかにした。焼津沖の観測塔における観測によれば、沿岸構造物が地震動から受ける影響は、地盤の高さが増すほど小さくなるが、杭等の末端付近における振動は、構造物の固有振動に支配される。
核スピンの違いを利用したレーザー同位体分離における選択性

原子法レーザー同位体分離において、同位体による吸収波長にわずかな違い(同位体シフト)を利用する方法が一般的である。しかしながら,同位体シフトが極めて小さい場合や標的同位体の超微細構造によるスペクトル広がりが同位体シフトよりも大きい場合には、核スピンの違いを利用した分離法が有効である。本研究では、特に原子力分野で期待されているガドリニウム(Gd)およびジルコニウム(Zr)の同位体分離に本手法を適用することを考え、外部磁場による選択性の低下に関して研究を実施した。主な実績は以下の通りである。1.励起・電離ダイナミックスコードの作成磁場中における原子の励起ダイナミックスコードを作成した。選択性の低下は磁気副順位間の分布密度の移動によって起こる。本解析コードは原子系の磁気副準位までを考慮した。また、原子系のレーザー励起はレート方程式、あるいはコヒーレント相互作用を考えた密度行列の運動方程式により表した。2.磁場の選択性に及ぼす影響(計算結果)上記計算コードを用い磁場の選択性に及ぼす影響を解析した。レーザー強度は選択性にはほとんど影響しないこと、選択性はレーザーの偏光方向と磁場の方向のなす角度に依存し、特に90度の場合には影響がもっとも大きく、Gdの場合には、パルス幅50nsのレーザーを用いた場合、約3ガウスの磁場で選択性が得られなくなることがわかった。3.Zrの分離実験3台のパルス色素レーザーを用い、^<91>Zrの分離実験を試み、約9倍の濃縮比が得られた。今後,ヘルムホルツコイルによる磁場印加により、計算結果の妥当性を検証していく予定である。原子法レーザー同位体分離において、同位体による吸収波長のわずかな違い(同位体シフト)を利用する方法が一般的である。しかしながら、同位体シフトが極めて小さい場合や標的同位体の超微細構造によるスペクトル広がりが同位体シフトよりも大きい場合には、核スピンの違いを利用した分離法が有効である。本研究ではガドリニウム(Gd)およびジルコニウム(Zr)の同位体分離に本手法を適用することを考え、本年度は、外部磁場による選択性の低下に関して計算機シュミレーションによる評価を試みた。本年度の実績は以下の通りである。1.励起・電離ダイナミックスの解析コードの作成レーザー励起ならびに磁場などの影響を考慮した解析コードを作成した。原子系のエネルギーレベルは磁気副準位まで考慮し、レーザー励起はインコヒーレント励起を仮定し、レート方程式により記述した。GdやZrの同位体分離に関して、レーザー強度や磁場強度を変化させて、選択性が評価できる形とした。2.選択性に対する磁場の影響本同位体分離手法においては、磁場の影響がかなり大きいことが、予備的な計算の結果明らかとなった。この影響は、とくにGdに対して大きい。具体的な計算の結果、たとえば、パルス幅50nsの励起用レーザーを用いる場合、3ガウス程度の磁場により、選択性が完全に失われてしまうことになる。実験的な検証が望まれる。選択性の低下は磁気福順位間の分布密度の移動によって起こる。本解析コードは原子系の磁気副準位までを考した。

また、原子系のレーザー励起はレート方程式、あるいはコヒーレント相互作用を考えた密度行列の運動方程式により表した。2.磁場の選択性に及ぼす影響(計算結果)上記計算コードを用い磁場の選択性に及ぼす影響を解析した。レーザー強度は選択性にはほとんど影響しないこと、選択性はレーザーの偏光方向と磁場の方向のなす角度に依存し、特に90度の場合には影響がもっとも大きく、Gdの場合には、パルス幅50nsのレーザーを用いた場合、約3ガウスの磁場で選択性が得られなくなることがわかった。3.Zrの分離実験3台のパルス色素レーザーを用い、^<91>Zrの分離実験を試み、約9倍の濃縮比が得られた。今後,ヘルムホルツコイルによる磁場印加により、計算結果の妥当性を検証していく予定である。
航空宇宙における構造動力学の研究

航空宇宙における構造動力学の広範囲の諸問題について研究を行なった.研究報告書に記載した研究題目を以下に羅列する.1.液体ロケット構造模型の縦振動試験. 2.柔軟宇宙飛翔体の構造/制御系の同時最適化. 3.屈折した梁の振動解析と実験. 4.二次元適応トラス構造物とその振動特性. 5.先端質量を有するブームの熱誘起曲げ振動. 6.初期たわみを有する送風管のフラッタ実験. 7.ACT用高熱高速非定常空気力のモデル化について.8.複合材料の二段階疲労と微視的内部損傷. 9.剥離を有する複合材料板の振動特性. 10.CFRP表板矩形サンドイッチ板の曲げと振動. 11.弾性支持された回転リングの振動.12.液体の入った円筒殻の軸方向加振に対する振動応答特性(第2報)有限要素法を用いた非線形解析.13.柔軟構造物の振動制御における離散時間化の影響. 14.両端自由梁の振動制御におけるセンサとアクチュエータの配置. 15.剛塑性円弧梁の大変形. 16.横衝撃を受けるCFRP積層板の変形と損傷.17.回転ファン翼の衝撃変形の力学. 18.熱衝撃に対する円板の応答. 19.液体をみたした円筒殻の壁面振動. 20.金属複合材料のシミュレート疲労荷重による力学特性低下と相関した微視的内部損傷. 21.層間剥離を有する複合材パネルの振動特性に関する研究(第2報). 22.フラッタ限界近くで空気の撹乱による二次元翼の応答特性の再検討. 23.非平面揚力面理論における積分方程式核関数のラプラス領域での厳密な計算式.24.航空機地上振動試験データに関する調査.25.不確定性を考慮した宇宙飛翔体の構造/制御系の同時最適化.26.大気密度傾斜に因るテザード副衛星の不安定運動とその制御. 27.ふく射加熱を受ける薄肉ブームの熱誘起曲げ振動. 28.内部空気流による初期たわみを有するパイプの大変形挙動. 29.柔軟構造要素の大変形実験と解析. 30.梁および板からなる二つの系の振動. 31.伸展トラスビーム構造模型. 32.テンショントラスアンテナの概念と研究.航空宇宙における構造動力学の広範囲の諸問題について研究を行なった.研究報告書に記載した研究題目を以下に羅列する.1.液体ロケット構造模型の縦振動試験. 2.柔軟宇宙飛翔体の構造/制御系の同時最適化. 3.屈折した梁の振動解析と実験. 4.二次元適応トラス構造物とその振動特性. 5.先端質量を有するブームの熱誘起曲げ振動. 6.初期たわみを有する送風管のフラッタ実験. 7.ACT用高熱高速非定常空気力のモデル化について.8.複合材料の二段階疲労と微視的内部損傷. 9.剥離を有する複合材料板の振動特性. 10.CFRP表板矩形サンドイッチ板の曲げと振動. 11.弾性支持された回転リングの振動.12.液体の入った円筒殻の軸方向加振に対する振動応答特性(第2報)有限要素法を用いた非線形解析.13.柔軟構造物の振動制御における離散時間化の影響. 14.両端自由梁の振動制御におけるセンサとアクチュエータの配置. 15.剛塑性円弧梁の大変形. 16.横衝撃を受けるCFRP積層板の変形と損傷.17.回転ファン翼の衝撃変形の力学. 18.熱衝撃に対する円板の応答. 19.液体をみたした円筒殻の壁面振動. 20.金属複合材料のシミュレート疲労荷重による力学特性低下と相関した微視的内部損傷. 21.層間剥離を有する複合材パネルの振動特性に関する研究(第2報). 22.フラッタ限界近くで空気の撹乱による二次元翼の応答特性の再検討. 23.非平面揚力面理論における積分方程式核関数のラプラス領域での厳密な計算式.24.航空機地上振動試験データに関する調査.25.不確定性を考慮した宇宙飛翔体の構造/制御系の同時最適化.26.大気密度傾斜に因るテザード副衛星の不安定運動とその制御. 27.ふく射加熱を受ける薄肉ブームの熱誘起曲げ振動. 28.内部空気流による初期たわみを有するパイプの大変形挙動. 29.柔軟構造要素の大変形実験と解析. 30.梁および板からなる二つの系の振動. 31.伸展トラスビーム構造模型. 32.テンショントラスアンテナの概念と研究.1.各分担研究者は役割分担に記した課題について研究を行ない、初年度として以下のような具体的研究内容について成果を挙げた。(1)液体燃料ロケットのポゴの基礎研究として、液体をみたした円筒タンクの軸方向加振に対する振動応答。(2)柔軟宇宙構造物の振動制御。(3)弾性支持された回転リングの振動。(4)横衝撃を受ける梁の動的挙動。(5)回転ファン翼の鳥などの異物衝突による変形破壊。(6)衝撃的に加熱又は冷却された場合の円板の動的応答。(7)CFRPを素板とするサンドイッチ平板の振動特性。(8)液体をみたした円筒殻の各種境界条件下での固有振動特性。

(9)引張荷重下での種層板の初期破損後の破損進展現象。(10)CFRPの二段階負荷疲労下での微視的内部損傷の測定。(11)複合材料板での層間剥離による共振々動数の変化。(12)翼の超音速サブクリティカルフラッタ試験。(13)テーラリングを行った複合材翼の空力弾性相似模型の設計。(14)弾性翼のACT制御則設計用の高亜音速非定常空気力のモデル化。(15)H-【II】ロケットの1/5構造模型の縦振動試験とモーダル解析。(16)柔軟宇宙飛翔体の構造と姿勢制御系を要求条件の下で同時に最適化する手法。(17)人工衛星ブームの輻射加熱下での熱誘起曲げ振動。(18)初期撓みをもつ片持ち送風管の従動力により発生する大変形とフラッタ。(19)太陽輻射圧をうけるソーラセイルの回転翼の不安定現象。(20)宇宙用2次元適応トラス構造物とその振動持性。(21)張力膜構造物振動の基礎研究として、屈折した梁の振動特性(22)テンションストランド型宇宙トラス模型の振動特性。(23)トラス型の適応構造物の精度の予測理論。2.研究集会を4回開き、研究発表と付儀、研究連絡と情報交換を行ない、総合研究としての成果を挙げるよう努めた、研究成果の中でまとまりのよい一部をCAS研究報告No.30にまとめて印刷公表した。
通信制約を考慮したハプティックネットワークの研究

触力覚情報を伝達するハプティクスシステムをネットワーク化したハプティックネットワークの実現を目的とし、ネットワークで生じる通信制約に起因する諸問題を、ネットワーク化制御技術を用いて解決してきた。具体的には、対象システムを「制御システム」「システム結合体」「通信システム」という3つの観点から捉えることで、それぞれの観点における通信制約に起因する問題の解決を図ると同時に、システム全体の総合的な評価も行った。本年度の研究実績は、主として次の二つに集約される。一つ目は、時変むだ時間が制御システムに及ぼす影響についての詳細な解析とそれに基づく時変むだ時間システムのモデリングである。この研究では、時変むだ時間が制御システムおよびむだ時間補償法の性能にどのような影響を及ぼすかについて、さまざまなタイプの時変むだ時間を用いて解析・検証した。その結果、時変むだ時間の動的特性に依存してシステムの出力に現れる影響が異なることが明らかになった。また、それらの結果および規則性に着目し、時変むだ時間が存在する場合のシステムのモデリングについて検討を行った。このモデリングに基づいて適切な制御系設計を行うことができれば、さまざまな時変むだ時間が存在するネットワーク化制御システムにおいて有効な制御手法を確立することが可能となる。次に、二つ目の研究実績はシステム結合体の表現方法の確立とそれに基づいた結合構造の変化についての解析である。この研究では、多数のサブシステムがネットワークを介して結合しているシステム結合体において、その結合構造のみならず、結合で生じるむだ時間を同時に表現することが可能な表現方法を確立した。また、その表現方法に基づき、結合構造の変化や結合におけるむだ時間がシステム結合体の特性にどのような影響を及ぼすかについて解析した。この結果を用いることで、良好な通信および制御性能を維持するための適切な結合構造変化を実現するアルゴリズムを構築することが可能となる。上記二つの研究実績以外にも、ハプティックネットワークの安定運用を実現するための通信システムのモデル化に取り組んだ。さらに、ハプティックネットワーク全体の性能評価指標の確立にも取り組み、前述の各研究成果がハプティックネットワーク全体の性能をどのように向上させるかについて解析・検討した。本年度は、通信制約を考慮したハプティックネットワークの構築に必要となる要素技術の中で、従来から提案しているむだ時間補償法を実装したむだ時間システムにおけるモデル化誤差についての研究、同様のシステムにおけるむだ時間の有限次元近似を用いた極配置に基づく制御系設計の研究に主として取り組んだ。また、通信遅延を有するバイラテラル制御システムの新しい安定解析法に関する研究にも取り組んできた。まず、モデル化誤差についての研究では、システム内の状態観測器のパラメータ設計による定常偏差抑制手法を提案した。この手法により、簡易なパラメータ設計を行うことで定常偏差を効果的に抑制することが可能となった。次に、むだ時間の有限次元近似を用いた制御系設計についての研究では、むだ時間要素の有限次元近似を用いて閉ループ伝達関数を有限次元化し、近似極計算を行う制御系設計法を提案した。この設計法により、提案しているむだ時間補償法を実装したむだ時間システムにおいて、制御性能を詳細かつ簡易に設計することが可能となった。最後に、通信遅延を有するバイラテラル制御システムの新しい安定解析法に関する研究では、従来はあまり考慮されていなかった通信遅延存在下におけるバイラテラル制御システムの閉ループ安定性を、近似極計算により詳細に解析することが可能な安定解析法を提案した。この解析法により、バイラテラル制御システムの閉ループ安定性に基づく制御系設計を簡易に行うことが可能となった。以上の成果により、ハプティックネットワーク構築において最も深刻な通信制約である通信遅延(むだ時間)を陽に考慮した安定解析法、制御系設計法、定常偏差抑制手法が確立された。これらの成果と前年度に得た成果を統合したハプティックネットワークの総合的な性能検証についても既に取り組んでおり、良好な結果が得られている。
長時間他動運動による前頭前野の活性化について

研究目的:平成17年度科学研究費補助金(奨励研究)において、テーマ「下肢他動運動が脳賦活に与える影響について」の研究を実施した。その結果、下肢他動運動が脳賦活刺激となる可能性が示唆された。脳血管障害や脳外傷などにより前頭前野の機能が低下すると、意欲や注意力低下などの精神機能症状が出現することがある。今回の研究では、下肢他動運動を長い時間実施し、運動中における前頭前野の血流変化を調べた。研究方法:健常成人5名を対象とした。被験者は背臥位となり、ベッドサイド型下肢運動療法装置TEM LX2(株式会社安川電機製)を使用して15分間の下肢連続他動運動(下肢屈伸運動あるいは足関節底背屈運動)を実施し、その間の脳血流変化を測定した。脳血流測定には脳酸素モニタOMM-2001(株式会社島津製作所製)を使用した。加えて、長い時間他動運動を実施することによるストレス度(唾液アミラーゼ活性値)を調べるためにココロメータ(ニプロ社製)を使用した。研究成果:頭頂葉で測定したこれまでの研究と異なり、多くの被験者において、他動運動中の脳血流にはほとんど変化が認められなかった。しかしながら、一部の被験者において、前頭前野の血流変化が15分間衰えることなく認められた。また、対象者のうち2名を対象としてストレス度評価を実施したが、著明な変化が認められず、今回実施した15分間の連続下肢他動運動では大きなストレスになっていないと考えた。今回の結果から、下肢他動運動は個人差があるものの、精神機能の活性化が期待され、長時間実施してもストレスはそれほど大きくないことが示唆された。
成長ホルモン分泌に関わる分子間相互作用を標的とした創薬へのアプローチ

本研究は、独自のYeast Two Hybrid法により、新たに見出したヒト成長ホルモン(hGH)と酵素タンパク質(以下、Xと称する)間の相互作用を基盤とする。最終的には、この相互作用を制御し得るペプチドの創出を出発点として、成長ホルモン産生腫瘍の新たな分子標的治療へと展開することを目指している。当該年度は、1.前年度で明らかにした相互作用領域の更なる絞り込み、及び、2.酵素Xの一時的、恒常的発現抑制時におけるhGHの相互作用領域(約300アミノ酸)を出発点として、さらなる部分欠損を導入したタンパクを大腸菌にて発現・精製し、hGHとの相互作用を検討したところ、hGHとの相互作用に必要・十分な領域を約90アミノ酸に絞り込んだ。また、酵素XとhGH間の相互作用に必須のアミノ酸残基を特定するために、アミノ酸置換による相互作用の消失等を現在確認中である。2については、既に、siRNAを用いた酵素Xの一過性発現抑制の結果、hGH(一過性に発現)の分泌が抑制されることを確認している。ここで観察された抑制効果の詳細をより容易に解析し得る系の確立を目的として、前年度に樹立したhGH恒常的発現株を基に、Xに対するsiRNAも恒常的に発現させることによって、酵素Xの発現が恒常的に抑制された細胞株を新たに樹立した。同細胞株を用いて、酵素Xの発現低下が、hGHの細胞外分泌(通常培養条件下、無血清状態、及び、cAMPをはじめとする各種分泌刺激剤添加時等の条件下)に及ぼす影響について、ウエスタンブロット法、ELISA法を用いた定量的解析を進行中である。本研究は、我々が見出したヒト成長ホルモン(hGH)と酵素タンパク質(以下Protein Xと称する)間の相互作用を基盤として、ホルモン分泌を制御することが可能な相互作用抑制ペプチドを創出することによって、特に成長ホルモン産生腫瘍の新たな分子標的治療への創薬シーズを確立することを最終目標とする。当該年度は(i)相互作用表面の同定とマッピング、及び(ii) Protein XのhGH分泌に対する役割の解明、の2点に重点を置いて実験を行った。(i)については、まずhGHとProtein Xを大腸菌内で発現し、精製タンパク質間での相互作用を検討したところ、特異的な相互作用が検出され、hGHとProtein Xは直接相互作用することが示された。さらに相互作用領域のマッピングの結果、Protein Xの中央領域(約300 a.a.)がhGHとの相互作用に十分であことが判明している。相互作用領域の更なる絞込みと、相互作用に必須のアミノ酸残基の特定を現在進行中である。(ii)については、培養細胞株における外来性遺伝子の一過性発現は、発現レベルが不均一であることなどの問題があるため、安定的に蛍光タンパク融合型hGHを発現するマウスAtT-20細胞株を作製した。FACS解析の結果、樹立された細胞株のhGH融合型蛍光タンパクの発現強度はほぼ均一であり、各種分泌刺激に対する応答(細胞内局在の変化、hGHの細胞外への分泌)も確認されたため、hGH分泌実験に有用な細胞株であることが明らかとなった。この細胞株を用いて、siRNAによるProtein X発現抑制下におけるhGHの細胞内輸送、細胞外への分泌に及ぼす効果を検討したところ、hGHの細胞外分泌への影響が認められた。従って、Protein Xとの相互作用はhGHの分泌に重要であり、この相互作用の抑制はhGH分泌の抑制に繋がることが期待される。本研究は、我々独自の酵母Two Hybrid法により見出したヒト成長ホルモン(hGH)と酵素タンパク質(以下酵素Xと称する)間の相互作用を基盤として、ホルモン分泌を制御することが可能な相互作用抑制ペプチドを創出することにより、特に成長ホルモン産生腫瘍の新たな分子標的治療への創薬シーズを確立することを最終目標としている。平成26年度では、1.酵素XのhGH分泌における役割を、酵素Xの発現を一過性、もしくは、恒常的に抑制(ノックダウン)することによって検討するとともに、2.hGHと酵素X間の相互作用に関与する構造の詳細な解析を行った。1については、内在性酵素Xの発現をsiRNAを用いて一過性に抑制したところ、hGHの分泌が顕著に低下した。一方、酵素Xを恒常的に抑制した場合には、hGH分泌に対する顕著な効果は観察されなかった。これらの結果より、恒常的に酵素X発現を抑制した場合、何らかのhGH分泌補償経路が発動している可能性が考えられる。しかし、酵素Xの一過性、及び、恒常的抑制の結果を厳密に比較することは困難であり、決定的な結論を得るには、より厳格な実験系の構築が必要である。さらに、本実験の過程で、低濃度血清存在下におけるhGH分泌が、単に「構成的分泌経路」によるものではないことを見出した。2の相互作用解析については、前年度までに同定した「hGHとの相互作用に必要・十分な酵素Xの約90アミノ酸領域」内に、酵素Xと他のホルモンとの相互作用に必須な部位が含まれていることから、酵素XとhGHの相互作用が、既に良く解析されている他のホルモンとの相互作用に類似したものであることが示唆された。そこで、酵素Xのアミノ酸置換派生体等を用いたより詳細な相互作用の解析を行なったところ、hGHは、他のホルモンとは異なった、ユニークな相互作用表面を通じて酵素Xと相互作用することが明らかになった。機能性下垂体腫瘍、中でも成長ホルモン(GH)や副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)

産生下垂体腫瘍に対する治療法は、ホルモン産生を抑制することが主眼とされている。本研究は、我々独自の酵母Two Hybrid法により見出したヒト成長ホルモン(hGH)と酵素タンパク質"X"(以下酵素Xと称する)間の相互作用に焦点をあて、相互作用表面の詳細な解析と、さらにその結果に基づいた「相互作用抑制ペプチド」を創出することによって、機能性下垂体腫瘍、特に成長ホルモン産生腫瘍の新たな分子標的治療への創薬シーズを確立することを目標とした。平成26年度までに、1.hGHと酵素Xの直接的相互作用の有無、2.蛍光タンパク融合型hGH、酵素XのAtT-20細胞における局在、3.hGH安定的に発現可能な細胞株の樹立、同細胞株を用いた酵素Xの一過性、恒常的発現抑制条件下におけるhGHの細胞外分泌への影響の検討、4.酵素XがhGHとの相互作用に必要な領域の絞込み、5.アミノ酸置換によるhGHと酵素X間の相互作用に必須のアミノ酸残基の特定等を中心に研究を進めてきた。平成27年度では、上記3に示す酵素XのAtT-20細胞における発現抑制用法の相違によるhGH分泌への影響を詳細に解析すべく、CRISPRを用いた酵素Xのノックアウトに基づく実験系の確立を目指した。また、上記4、5に関しては、酵素XとhGH間の特異的相互作用表面を標的とする創薬への展開を念頭に、酵素Xとの直接的相互作用が従来示唆されてきたホルモン前駆体POMCの大量発現精製系を確立し、hGHの場合と同様の、精製タンパクによる相互作用解析系を新たに確立した。このin vitro相互作用解析系を用い、hGH、及び、POMCと酵素X間の相互作用の詳細な比較検討を行い、hGHに特異的な、酵素Xの相互作用表面の特定を進めた。前年度の実験より、hGH分泌における酵素Xの役割に関して、一部予想外の結果を得たことにより、発現抑制実験のより詳細な検討に加え、一過的発現抑制時と恒常的発現抑制時の比較実験等、当初想定していた以上の検討が必要になった。また、相互作用領域のマッピングに関しては、hGHと酵素Xとの相互作用は他のホルモンとは異なる領域を使用している可能性が示唆された。この結果自体は興味深いものの、相互作用領域を、他のホルモンの例に倣うことなく独自に詳細にマッピングする必要性が生じており、当初予定していた以上の解析が必要な状況である。分子生物学酵素XのhGH分泌への関与の検証に関しては、酵素Xの発現抑制実験(ノックダウン)を数多く行い一定の結論を得ている。しかし、決定的な検証には、ノックアウトも用いたより厳格な実験系が必要であり、CRISPRを利用した「条件依存性ノックアウト系」等を用いて、酵素Xの関与についての最終的な結論を得たい。また、酵素XとhGHの相互作用表面のマッピングについては、相互作用をより効率的に阻害するペプチドのデザインが可能になるように、酵素Xの部分欠損体や、点突然変異体に加え、hGHのアイソフォーム等も用いたより詳細な定量的解析を行った後に、ペプチドによるhGHと酵素Xの相互作用阻害実験、hGHの分泌抑制実験へと移行する計画である。hGHと酵素X間の相互作用領域のマッピングは順調に推移しており、既にペプチドを用いた相互作用抑制の試みを開始できる段階にある。
セントラルコマンドと運動習慣の定着率：環境・遺伝因子の解明

我々は、これまでの研究で、運動習慣さえ定着すれば、それに比例して、体力向上・生活習慣病改善効果が得られることを明らかにした。そこで、定着率を左右する因子を重回帰分析した結果、従来からの因子の他に、「vasopressin V1a受容体の多型の一つを有するヒトは不精で運動習慣が定着しにくい」ことを発見した。さらに、そのメカニズムについて、「V1a受容体欠損マウスでは運動開始時の血圧上昇が起きず、自発運動が阻害されている」ことを明らかにした。そこで本研究では、1)このマウスで得られた結果がヒトにも当てはまるか、2)運動+サプリメント摂取により自発運動開始時の昇圧応答が改善するか、を検証した。我々は最近、1「vasopressin V1a受容体の多型の一つを有するヒトは不精で運動習慣が定着しにくい」ことを発見した。さらに、そのメカニズムについて、2「V1a受容体欠損マウスでは運動開始時の血圧上昇が起きず、自発運動が阻害されている」ことを明らかにした。そこで本研究の第1の目的は、このマウスで得られた結果が、運動習慣が定着しにくいヒトにも当てはまるか、を検証することであった。平成27年度は、ヒト自発運動開始時の筋血流調節における脳内バゾプレシンの役割について検討した。若年健常男性を無作為にAVP群(N=18)、CNT群(N=14)に分け、測定1時間前にデスモプレシン(10 micro g/0.1ml)または生理食塩水(0.1ml)を二重盲検で点鼻投与した。その後、最大酸素摂取量の50%相当の自転車運動を3分間負荷し、その際の脳血流(超音波ドップラー)、心拍数(ECG)、血圧(Finometer)、大腿部筋組織血流量(近赤外分光法)、呼気ガスをそれぞれ連続測定し、血圧波形より心拍出量、末梢血管抵抗を算出した。この測定を運動開始30秒前からのカウントダウン(CD)「あり」、「なし」の2条件で無作為に各4回ずつ計8回行った。その結果、CD「あり」では、実際の運動開始に先行して、脳血流量、心拍数、血圧、酸素摂取量の上昇、末梢血管抵抗の低下、筋血流量上昇が、この順序で起こったが、「なし」では起こらなかった。また、その際の筋血流量の増加度はAVP群でCNT群に比べ有意に高かった。以上から、運動開始前のCDで実際の運動に先立って呼吸循環反応が開始されること、それが大脳皮質から効果器に順次起こること、この反応に脳内AVPが一部関与していることが示唆された。我々は、これまでに、マウスにおいてV1a受容体が運動開始時の血圧上昇に関与していることを報告した。しかし、ヒトにおいては不明であった。そこで、平成27年度は、まず若年者を対象に実験を行い、ヒト自発運動開始時の筋血流調節における脳内バゾプレシンの役割を初めて明らかにした。このようにおおむね順調に進展している。我々は最近、「V1a受容体欠損マウスでは運動開始時の血圧上昇が起きず、自発運動が阻害されている」ことを明らかにした。そこで本研究の目的は、1)このマウスで得られた結果が、ヒトにも当てはまるか、2)運動+サプリメント摂取により自発運動開始時の昇圧応答は改善するか、を検証することであった。若年男性を対象に、半臥位で、片足自転車運動を1分間負荷し、その際反対足の腓骨神経からMSNA(microneurography)を記録した。また、心拍数(ECG)、血圧(Finometer)、大腿部筋組織酸素飽和度(近赤外分光法)、をそれぞれ連続測定した。また、同プロトコールを臥位でも行った。その結果、CD「あり」条件においてのみ、運動開始前30秒間の心拍数、心拍出量、大腿部筋組織酸素飽和度が増加し、血圧、総末梢血管抵抗は低下した。この際、MSNAの低下を認めた。一方、半臥位から臥位に姿勢変換すると、これらの反応は消滅した。以上から、ヒト自発運動開始時にCDをかけると、MSNAは低下し、筋血管が拡張し、筋血流が増加すること、しかし、この反応は臥位では消滅することが示唆された。男性20名(77歳)を無作為に2群に分け、インターバル速歩トレーニング(IWT)を1ヶ月間実施させ、その間、乳蛋白質強化(10.5g)乳飲料(M条件)、または、等カロリーの糖質電解質溶液(E条件)を毎日の運動直後にそれぞれ200ml摂取させた。その前後で、自発運動開始時の昇圧応答を測定した。その結果、IWT後のM条件でのみ、運動開始時のCDを受けて、脳血管コンダクタンスが上昇した。以上から、運動後の乳製品摂取は、運動開始時に脳血管を拡張させ、運動を開始しやすいように働くことを示唆された。我々は、これまでに、マウスにおいてV1a受容体が自発運動開始時の昇圧応答に関与していることを報告した。そこで、平成28年度は当初計画通り、ヒトにおいて、1)自発運動開始時の大腿部筋組織酸素飽和度と筋交感神経活動、2)運動+サプリメント摂取と自発運動開始時の昇圧応答について検討した。

我々はこれまでの研究で、1「vasopressin V1a受容体の多型の一つを有するヒトは不精で運動習慣が定着しにくい」ことを発見した。さらに、そのメカニズムについて、2「V1a受容体欠損マウスでは運動開始時の血圧上昇が起きず、自発運動が阻害されている」ことを明らかにした。そこで本研究の目的は、このマウスで得られた結果が、運動習慣が定着しにくいヒトにも当てはまるか、を検証することであった。1)ヒトにおいてもV1a受容体は自発運動開始時の昇圧反応に関与しているか:サンプル数を増やすため、昨年に引き続き今年度も、若年者において、運動を予測するカウントダウンの合図で自転車運動を開始した際の血圧反射抑制⇒筋交感神経活動抑制⇒筋血流上昇⇒血圧上昇⇒自転車運動の一連の反応を臥位と半臥位で比較した。その結果、臥位では半臥位と比較して、血中バゾプレッシン濃度が有意に低下していることを確認した。この際、自発運動開始時の一連の反応は、臥位において半臥位と比較して減弱していることを示唆する結果を得た。2)運動習慣が定着しにくいヒトにおける検討:上記の手技を、熟年体育大学事業に参加している中高年者に応用した。すなわち、vasopressin V1a受容体の多型の一つを有する者について、運動を予測するカウントダウンの合図で自転車運動を開始した際の脳血流(超音波ドップラー)、血圧(連続血圧測定装置)、心拍数、大腿部OxyHb、DeoxyHb(筋血流の指標、近赤外分光法)を連続測定し、一連の反応を同多型の非保有者と比較した。現在、この反応について解析中である。我々は、これまでの研究で、運動習慣さえ定着すれば、それに比例して、体力向上・生活習慣病改善効果が得られることを明らかにした。そこで、定着率を左右する因子を重回帰分析した結果、従来からの因子の他に、「vasopressin V1a受容体の多型の一つを有するヒトは不精で運動習慣が定着しにくい」ことを発見した。さらに、そのメカニズムについて、「V1a受容体欠損マウスでは運動開始時の血圧上昇が起きず、自発運動が阻害されている」ことを明らかにした。そこで本研究では、1)このマウスで得られた結果がヒトにも当てはまるか、2)運動+サプリメント摂取により自発運動開始時の昇圧応答が改善するか、を検証した。平成27年度の結果より、脳内バゾプレシンは運動開始時の筋血流の増加に関与していることが示唆された。そこで、そのメカニズムを明らかにするため、今後、運動開始時の筋血流と筋交感神経活動反応に焦点をあて、実験を進める。さらに、運動習慣の定着率が低い中高年者では、運動開始時の昇圧反応が阻害されているかについても検討する。平成28年度の結果を踏まえて、ヒトにおいて、1)V1a受容体は自発運動開始時の昇圧反応に関与しているか?2)サプリメント摂取により運動開始時の昇圧反応は改善するのか?について、引き続き検討する。さらに、3) V1a受容体遺伝子多型と昇圧応答についても研究を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。運動生理学29年度が最終年度であるため、記入しない。
国内外の大規模データベースを用いた脳出血の包括的研究

日本脳卒中データバンクに登録された急性期脳卒中110,051例(脳出血22,073例、脳梗塞87,978例)のデータを用い、以下の検討を行い、結果を公表した。1.発症時の年齢、入院時重症度(National Institutes of Health Stroke Scale)、入院期間、退院時機能障害(modified Rankin Scale)/入院中死亡の経年変化を脳梗塞症例と比較、検討した。脳出血、脳梗塞とも発症年齢は経年的に上昇していた。多変量解析では、入院時重症度は、脳梗塞で低下、脳出血では有意な傾向を認めなかった。退院時機能障害/入院中死亡の割合は、脳梗塞では有意な傾向を認めなかったが、脳出血では上昇していた。この結果から、わが国においては、過去15年間にわたって、脳梗塞に比べ、脳出血の予後が改善していないことが示され、脳出血に対する効果的な治療法の開発とその普及が、わが国における喫緊の課題であることが示された。2.脳出血全体に対する、抗血栓薬(抗血小板薬,抗凝固薬)関連脳出血の割合とその経年変化、種類別の入院時重症度、転帰を検討した。抗血栓薬関連脳出血は、過去15年間に10%から30%まで増加していた。このうち、抗血小板薬関連脳出血は、8%から15%、抗凝固薬関連脳出血は、3%から15%に増加していた。直接作用型経口抗凝固薬(DOAC)関連脳出血は、全体の2%であったが、増加傾向であった。多変量解析の結果、抗血栓薬関連脳出血患者は、それ以外の脳出血患者よりも入院時の重症度が高く、退院時機能障害/入院中死亡とも多かった。この結果は、Asia Pacific Stroke Conference 2017のシンポジウムで口演発表した。
文書解析・認識オープンソースOCRopusへの数式認識モジュールの組込み

本研究は学術雑誌等の科学技術文献を対象として,数式を含めた全文を読取るOCR(光学的文字読取り装置)の開発に寄与することを目的とし,ドイツ人工知能研究所(DFKI)が開発を行なっているオープンソースソフトOCRopusへの数式認識モジュールの組込みを行った.組込みに際しては,組込み位置の検討を行い,既存モジュールの機能を活用することでシステムとの親和性を高めた.数式が単独の行で出現するディスプレイ数式については,自動的に数式位置の判別および切出しを行い,モジュール化した数式認識によりMath-MLやLaTexでの出力を得ることに成功した.本研究は学術雑誌等の科学技術文献を対象として,数式を含めた全文を読取るOCR(光学的文字読取り装置)の開発に寄与することを目的とし,ドイツ人工知能研究所(DFKI)が開発を行なっているオープンソースソフトOCRopusへの数式認識モジュールの組込みを行った.組込みに際しては,組込み位置の検討を行い,既存モジュールの機能を活用することでシステムとの親和性を高めた.数式が単独の行で出現するディスプレイ数式については,自動的に数式位置の判別および切出しを行い,モジュール化した数式認識によりMath-MLやLaTexでの出力を得ることに成功した.本研究の目的は、文字読取ソフトウェアであるOCRopusに対しての数式認識システムの組み込みであり、数式認識の各処理のモジュール化が必要となる。21年度においては、(1)OCRopusの仕様とソースコードの調査、(2)数式構造解析部分のモジュール化、(3)認識結果のLateX/MathML出力部のモジュール化を行った。(1)OCRopusの仕様とソースコードの調査では、OCRopusの認識処理は各フェーズごとに独立して実行できること、および、どのような出力結果が得られるかを把握した。既存の処理の中に新しいモジュールを組み込むためには、インターフェイス部の一致が必須となる。数式認識を組み込む位置は、レイアウト解析、および、文書ライン認識のモジュールの後ろとなり、直前の処理より得られた結果を元に、数式部分の識別と切出しを行う。(2)数式構造解析部分のモジュール化、および、(3)認識結果のLateX/MathML出力部のモジュール化では、旧Unix用に開発されていた数式認識システムを、OCRopusの開発プラットフォームであるUbuntu Linuxへと移植し、一部手動とはなるが上述した(1)の直前の処理の出力結果を読み込み、数式認識結果を出力できる状態とした。現在は直後のモジュールとの入出力の一致を行っており、数式認識プログラムの出力であるMathMLとOCRopusの入力形式であるHTMLとの整合性を図っている。その他、認識対象となる数式部分を切り出すために、独立した行で現れるディスプレイ数式と、文章行中に現れるインライン数式に対する手法の文献調査を行った。数式の切り出しでは特にインライン数式の識別は困難となる。先行研究を元にインライン数式を識別するクラス分けアルゴリズムの改良を進めている。文字読取りソフトウェアであるOCRopusに対しての数式認識システムの組込みを目的とし,22年度においては,(1)数式認識システムのモジュール化の検討,(2)認識対象となる数式位置の自動推定と切出しの検討,を行った.(1)数式認識システムのモジュール化:昨年度までで,大きく分けて4つのモジュールの後半処理の二つ,(c)数式構造解析,(d)認識結果のLaTeX/MathMLでの出力,がモジュール化できたため,今年度は前半処理の二つ,(a)数式中の文字・記号切出し(接触文字分離機能を含む),(b)文字・記号認識,のモジュール化を行った.(2)認識対象となる数式位置の自動推定と切出し:独立した行として現れるディスプレイ数式と,文章行中に現れるインライン数式に対する手法を検討した.(i)ディスプレイ数式では,切出し自動判別プログラムの開発と性能実験を行った.前処理の文書ラインの切り出しも重要となるため,OCRopusに用意されている複数の切り出しアルゴリズムの評価もあわせて行った.(ii)インライン数式は未だ検討段階であるが,OCRopusの機能を利用しての文章の単語ごとの切出し,および文字らしさの尤度を用いた判別法の開発を予定している.光学的文字読取りソフトウェアであるOCRopusに対して数式認識システムの組込みを目的とし,23年度においては,(1)認識対象となる数式位置の自動推定プログラムの検討及び改善,(2)数式を含む文書画像全体の一括認識処理システムの実装を行った.またその成果を国際会議で発表するとともに,試作システムをWEB上で公開した.本システムの公開は今後,科学技術文献を電子化するためのOCR開発に重要な寄与ができるものと考えている.今年度の具体的な成果について以下に述べる.1.認識対象となる数式位置の自動推定プログラムの検討及び改善:独立した行として現れるディスプレイ数式に対する手法の開発及び改善と,文章行中に現れるインライン数式に対する手法の検討を行った。(1)ディスプレイ数式では,昨年度に数式位置の自動推定プログラムを開発したが,本年度はプログラムの改善を行った.具体的には,推定に使用したいくつかの特徴量について,文書の性質にかかわらず一定の結果が出力されるよう改善を図り,入力文書画像への柔軟な対応が可能な手法を構築した.

(2)インライン数式については,行の自動切出しプログラムにより得られた行単位の画像に対して,単語らしさの尤度によって数式位置を判定する手法を検討した.2.認識対象数式を含む文書画像の一括認識処理システムの実装:ディスプレイ数式を対象として,1段組の文書画像の一括認識処理システムを実装した.文書のレイアウト解析処理後に数式位置自動判別機能を組込み,数式部分については当研究室で開発した認識エンジンを組み込むことで一括処理を実現している.また,認識結果は、文字と数式それぞれの認識結果を統合し,文字部分についてはHTML,数式部分についてはLaTeX/MathMLの形式で出力している.