hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会経済環境の変容と国際文化摩擦下の統計のあり方と高度活用体制の開発

社会経済の実態分析と政策立案にとって統計データは不可欠の武器である。しかし、現代日本は高度技術情報化社会と呼ばれているにもかかわらず、この統計データが十分に活用されているとはいい難い。研究者一般に開かれたデータ蓄積を行うための実験の総合的重点領域研究の準備を次のような手順で行った。重点領域研究としては、現在の社会経済の実態と統計データの乖離について広範囲に検討し、既存の統計データを活用するための方法と研究組織の確立が必要である。特に【.encircled1.】既存の指定統計では統計法の「目的外使用」による個票使用が認められており、その経験者との使用経験の交流とそこから共用データベース化の可能性を検討した。【.encircled2.】これらの「目的外使用」の処理方法と欧米における実態との差をどのように掘り下げるか、各国、特にアメリカ対日要求に対処するための現行法の問題点と各国のプライバシー保護法とデータ法との関連を検討した。【.encircled3.】さらに、このような実態的・制度的検討と並行して、統計的技法の検討と欧米における官学交流の実態を調べ、さらに欧米からの実験テープの入手可能性についても検討し将来の活動準備を行った。【.encircled4.】実際に個票データを活用するには汎用計算機による大量情報の処理が必要であるし、それをデータベース化してのオンライン利用は、スーパー・コンピュータの活用が必要である。そのための問題点の洗い直しを行った。これらの四種類の課題の研究のために、全体で5つの主要項目の下に、15の計画研究班、73名および総括班24名、全体で79名の研究者を組織した。
中国―南太平洋島嶼国関係の変化と「オセアニアン・チャイニーズ」像の表出

1978年12月に中国で改革開放政策が実施されて以降、中国と南太平洋島嶼国との交流が増加した。本研究は、こうした状況のもと、第一に、中国から南太平洋島嶼国への移住が現地社会にもたらしたインパクトについて調査する。そのうえで第二に、現地の華人が自身をオセアニア住民の一構成要素として位置づけ、「オセアニアン・チャイニーズ」としての自己像を提示してきた過程を明らかにする。具体的には、タヒチ、ヴァヌアツおよびその近隣諸国を対象とする。
軽度下肢障碍者の一般トイレ利用を可能にする新しい移動システムの開発

本研究では,比較的軽度の下肢障がい者(麻痺レベル=L4:腕には障がいがなく,脚の大腿は自らの意思で動かせる)が一般トイレを使用するための新しい補助具の開発を行った.利用者は杖による歩行により,一般トイレの狭いドアの通り抜けを行う.この杖はガススプリングを用いた伸縮機能を持ち,車椅子から立ち上がる際には杖を短くし,歩行時には杖を伸ばす.杖はロッキングチェアと類似した底面を持つので,座位・立位を連続的に行うことができ,折りたたみ構造としたので車椅子に携帯可能であるという特長を持つ.本研究では,比較的軽度の下肢障がい者(麻痺レベル=L4:腕には障がいがなく,脚の大腿は自らの意思で動かせる)が一般トイレを使用するための新しい補助具の開発を行った.利用者は杖による歩行により,一般トイレの狭いドアの通り抜けを行う.この杖はガススプリングを用いた伸縮機能を持ち,車椅子から立ち上がる際には杖を短くし,歩行時には杖を伸ばす.杖はロッキングチェアと類似した底面を持つので,座位・立位を連続的に行うことができ,折りたたみ構造としたので車椅子に携帯可能であるという特長を持つ.本年度における主な研究課題は,3つの基本モジュールである「伸縮ロフストランドクラッチ」,「膝関節駆動機」および「受動足首機構」の設計・製作であった.以下に本年度行った成果の具体的内容を示す.1.伸縮ロフストランドクラッチについて:バネやモータなどのアクチュエータを持たず,簡単なレバー操作で即座に杖の長さの長・短が切り替わることを特長とする伸縮杖を設計・製作した.なお,杖長さ・伸縮量については,実験協力者である脊髄損傷者(60歳代,男性,麻痺レベル=L3)の方に合わせた.今後,レバー操作をマイコンによるスイッチ操作に変更することにより,軽量化・デザイン性の向上を図ることを検討している.2.下肢関節駆動機について:マッキベン型空気圧アクチュエータを試験的に用いることにより,電気モータと比較し,(a)速い動作が実現可能であり,(b)ボンベを含めても,より軽量である,(c)柔軟性に富み,電気を切ると完全にフリーになるため使用者への負担が軽いという長所をもつモジュールを開発した.しかしながら,(d)携帯用ボンベは断熱膨張時に温度が下がり,圧力が低下するため,立ち上がり・着座時のパワーアシストには利用できるが,歩行のサポートは難しいこと,また(e)立ち上がり動作において,杖のサポートとしての役割を担うが,ややパワー不足であることが分かった.したがって,次年度は,アクチュエータの選定を含めた検討が必要である.3.受動足首機構について:足首関節にバネ要素を取り付ける予定であったが,立ち上がり動作時において,バネ要素は脚を引き寄せることを困難にすることが実験を通して分かった.そこで,次年度は,双方向ではなく,片方向のみにバネ要素を入れる,または受動ではなく,能動関節とするなどの検討を行う予定である.本年度における主な研究課題は,「システムの実現可能性の検証」,ならびに「健常者・下肢障がい者の特性やデータに基づいた各モジュールの最適化」であった.しかしながら,研究を進める中で,下肢関節駆動機のアクチュエータとして,研究当初の電気モータよりも,研究課程で想起したガススプリングの方がシンプルなシステムの開発が可能であることが分かったので,実用的なシステムの開発のために,機器の再設計を行った.ガススプリングは,立位動作時において身体を持ち上げることを補助するバネの要素と,着座動作時において緩やかに着座できるダンパの要素を持ち合わせている.そして立位態での位置エネルギーと,座位状態での位置エネルギーの差をガススプリングに補充し,座位状態から立つ瞬間に,ガススプリングに回収されたエネルギーを放出する.すなわち,利用者自身の位置エネルギーを回収し再利用する仕組みである.本研究では,着座時において脚が戻らないようにブレーキ付きのガススプリングを使用し,杖に設置したレバーでブレーキを解除できる機構とした.大腿の筋電位を計測したところ,補装具の使用により,平均値では通常の起立動作より筋負担の27.8%を軽減し,また,最大値では83.7%の筋負担の軽減を実現した.なお,本システムの力学解析には,3D-動力学ソフトMSC.ADAMSを用いて行った.その他,膝関節については,関節軸がわずかな範囲だけ自由に移動できるように工夫することにより,ロック時においても約15 degの屈曲を実現し,これにより,利用者は拘束の少ない歩行移動が実現できた.またこの工夫により,着座動作時に必要な体重によるトルクを発生しやすくなった.本課題では,軽度下肢障がい者が独りで一般用トイレを利用できるようになる機器の開発をめざした.開発当初,「伸縮ロフストランドクラッチ」,「膝関節駆動機」,および「受動足首機構」から構成されるシステムを想定していた.しかしながら,研究を進めていく中で,「受動足首関節」は必ずしも必要ではないこと,「膝関節駆動機」については,“電動モータ"を“ガススプリング"に置き換えることが有効であることが分かった.その結果,健常者による実験では,大腿の筋電位は,通常の起立動作より平均値で27.8%,最大値では83.7%の筋負担の軽減を実現できた.しかしながら,軽度下肢障がい者による実験では,立位姿勢に移行する動作が困難であることが分かった.そこで,最終的に「伸縮ロフストランドクラッチ」と「膝関節駆動機」を一つにまとめるアイディアとして,“ロッキングチェア"を応用した「伸縮ロッキングクラッチ」の開発に至った.

この杖は,伸縮ロフストランドクラッチの後方にもう一本,杖を付加し,下方で2本の杖を円弧状の木製の板で接続したものである.利用者はまず後方の杖で体を車椅子から起こし,ロッキングチェアに座っている場合と同様に,連続的に体重を後方から前方へかけていくことにより,前方に杖を配置した歩行姿勢に移行する.本杖は伸縮動作にはガススプリングを用い,携帯性を考慮し,折りたためる構造とした.健常者ならびに軽度下肢障がい者による実験では,着座姿勢から立位動作へ移行後,杖を伸ばし前方へ歩行,その後,後方へ歩行し,杖を縮めて着座するという一連の動作ができることが確認できた.下肢障がい者の立位時の膝および上腕の筋電位は平均で0.78 mVおよび1.9 mVとなった.また一般トイレで使用できることも確認できた.今後,機器の軽量を行い,被験者を増やした実験をとおして機器の最適化を図っていく予定である.申請当初の計画では,システムの基本モジュールの一つである下肢関節駆動機の動力機構に電気モータを使用する予定であったが,実験過程において動力機構をガススプリングに変更することでシンプルな機器が低コストで作製できることが判明したため,繰越申請を行い,6月まで期間延長を行ったため.24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度は,ガススプリングを下肢関節駆動機に用い,「伸縮ロフストランドクラッチ」と「下肢関節駆動機」の組み合わせによるシステムを構築したが,「伸縮ロフストランドクラッチ」に“ロッキングチェア"の機構を取り入れることで,「下肢関節駆動機」をなくすことができる可能性がある.そこで今年度は新しいシステムの製作,および実験を行う予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
疾患特異的iPS細胞を用いたモザイシズムによるシンギュラリティ現象の解析

遺伝性パーキンソン病(PD)原因遺伝子のひとつであるLeucine-Rich Repeat Kinase 2(LRRK2)の遺伝子変異では、認知症を併発するPD患者が多い傾向にあり、認知症の発症にも何らかの影響を及ぼすことが考えられる。本研究では、in vitro解析を軸とし、遺伝性PD患者iPS細胞細胞由来神経細胞における変異LRRK2遺伝子のモザイシズム発現およびオリゴマーTauの細胞間伝播を検証する。また、iPSC由来神経前駆細胞移植マウスにおけるin vivoの解析から、オリゴマーTauの細胞間伝播と炎症惹起を証明してシンギュラリティ現象による病態解明を目指す。
低侵襲高周波磁界計測のための新たな計測方式

従来手法では測定できなかったGHz帯域の高周波近傍磁界分布を正確に測定するための新たな計測方法を提案するとともに、実証実験により提案の正当性を示すことを目的として2年間の研究を実施し、以下の実績を得た。第一に、テーブルトップタイプの実験装置を用いた基礎実験を行ない、研究実施計画に記載した提案手法を用いることで高周波近傍磁界を低侵襲に計測可能であることを実験的に明らかにした。本研究では、初年度に180度位相の異なる2点の測定を行い、それらの差分を信号として利用する方法、第2年度には、パルスレーザの発光トリガ信号として位相の異なる二つの信号を用意しそれらを切り替えることによりバースト変調させる方法について検討を行い、高感度測定を実現した。第二に、磁気光学結晶材料の探索を実施し、最適化を図った。GHz帯域の磁界を高感度に計測するためには、高品質な磁気光学結晶の利用が必須である。ここで言う高品質とは、光透過率が高く、ファラデー回転角が大きく、面内に磁気異方性を有し、できるだけ厚いことである。これらの条件に加えて、用いる光波長の依存性も踏まえ、最適な磁気光学結晶材料がBi置換ガーネット材料であることを見出した。この材料を使った計測により1[mOe]、6[GHz]の高周波磁界計測が可能であることが実証できた。第三に、これらの基礎検討を踏まえ、実用化を視野に入れたハンディータイプの計測器のプロトタイプを試作しその性能を評価した。現在このプロトタイプを基にした市場調査を行なっており、近い将来の市販化に向けて計測器メーカーとの検討を行なっている。以上まとめると、計画書に記した提案手法をもとに研究を遂行し、その提案が正しいことを実証するとともに高感度計測のために必要な条件を明確化できたこと、そしてそれを踏まえた測定器の実用化に目処がついたことから、当初計画以上の成果を挙げて終了した。従来手法では測定できなかったGHz帯域の高周波近傍磁界分布を正確に測定するための新たな計測方法を提案するとともに、実証実験により提案の正当性を示すことを目的として平成29年度は初年度の研究を実施し、以下の実績を得た。第一に、テーブルトップタイプの実験装置を用いた基礎実験を行ない、研究実施計画に記載の通りの提案手法で高周波近傍磁界を低侵襲に計測可能であることを実験的に明らかにした。具体的には、磁気光学結晶材料を透過した光の偏光面が、材料の磁化状態によって変化することを利用して材料周辺の磁界を計測するものである。被測定磁界周辺に金属がないため場を乱さずに計測できる。特に本研究では、180度位相の異なる2点の測定を行うことを提案している。それらの差分を信号として利用することで、ファイバー曲げや周辺温度変化に伴う測定誤差を排した高感度計測ができることを明確にした。加えて、発光位相を変化させることにより、被測定磁界の波形を測定することが可能であることも明らかにした。提案した方式を用いて、想定通りの低侵襲高周波磁界計測が可能であることを明らかにしたため、進捗は予定通りである。

以上まとめると、計画書に記した提案手法をもとに研究を遂行し、その提案が正しいことを実証するとともに高感度計測のために必要な条件を明確化できたこと、そしてそれを踏まえた測定器の実用化に目処がついたことから、当初計画以上の成果を挙げて終了した。基本原理の正当性が明らかになったことから、第2年度である平成30年度は、テーブルトップタイプの基本測定装置をもとにして、コンパクトで可搬型の小型測定装置プロトタイプを試作する。さらにそのプロトタイプを種々の展示会に出展し、広く周知を図る。
人工種苗マダイにおける行動特性の形成メカニズムと実用的訓練技術の開発

平成29年度は、ストレス経験による訓練効果の検討、ストレス訓練効果の生理学的検証およびストレス訓練成立機構の検討を行った。ストレス経験による訓練効果の検討として、マダイを用いたストレス負荷訓練を行った。実験では、1日2回の30秒空中暴露ストレスを10日間継続して行い、翌日に行動テストを行った。行動テストでは、環境移行ストレスおよび狭環境ストレスを与えた直後に給餌を行い、摂餌までの時間からストレスからの立ち直りやすさを評価した。環境移行ストレスでは訓練区と対照区で摂餌速度に差はなかったが、狭環境ストレスでは訓練個体の摂餌速度が早かった。このことから、日常的な空中暴露ストレス経験によって、質的に異なる狭環境ストレスに対しても耐性が備えられることが示された。ストレス訓練効果の生理学的検証では、キンギョを用いて1日2試行の手網追尾ストレスを3週間与えた翌々日にストレス負荷テストを行った。ストレス負荷では飼育水温を急激に加温し、負荷90分後の血中グルコース量を測定した。訓練個体の血中グルコース量は対照個体よりも有意に低く、訓練個体のストレス耐性が向上している可能性が示された。ストレス訓練成立機構の検討として、マダイを対象にストレスホルモン添加による行動改善効果を調べた。コルチゾール配合飼料を10日間継続して与えて、翌日に行動テストを行った。テストでは、警戒反応テストと環境移行摂餌テストを行った。警戒反応テストでは処理間に行動の違いはみられなかったが、摂餌テストではコルチゾール処理個体の摂餌速度が対照区よりも早かった。このことは、日常的にコルチゾールを経験することでストレス耐性が向上していることを示唆しており、ストレス耐性の獲得はストレスホルモンの日常的な経験によって成立していると考えられた。以上の成果より、種苗の行動改善技術としてストレス負荷訓練が効果的である可能性が示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、マダイ人工種苗を用いて手網追尾訓練による行動特性の形成過程、形成要因および持続性について検討し、行動特性が形成されるメカニズムの解明を目的とした。形成過程については、隠れ家を設置した水槽内で1日2試行の手網追尾処理を行い、追尾時における隠れ家逃避行動が発現するまでの期間から検討した。その結果。マダイ人工種苗は手網追尾訓練を開始後13日頃から隠れ家への逃避行動が発現することが明らかになった。このことは、手網追尾による行動特性の変化は極めて少ない訓練回数で効果が得られることを示唆している。形成要因の検討では、手網追尾処理を行う際に隠れ家に隠れられる「逃避可条件」と隠れ家に隠れられない「逃避不可条件」を設けて2週間の手網追尾処理(1日2試行)を施した。2週間の手網追尾処理後に各訓練魚1尾を新規環境であるテスト水槽(水槽内には隠れ家として人工海草を設置)に投下し、各個体の活動性(新規環境導入時の挙動)および人工海草の利用行動(新規構造物への逃避行動)を観察した。活動性は、逃避可条件および逃避不可条件で対照区の魚より低下していた。人工海草の利用行動は逃避可条件の魚では多く確認されたが、逃避不可条件では対照区との差はみられなかった。これより、手網によって追いかけられる経験は個体の警戒心を高めるが、追尾時に構造物への逃避経験がないと隠れ家へと逃避する行動が形成されないことが示された。形成された行動特性の持続性について、2週間の追尾訓練(隠れ家あり条件)を施した翌日および7日後の訓練効果(テスト水槽での人工海草利用行動)を検討した。訓練翌日では人工海草への逃避行動は対照区よりも多かったが、7日後では処理区と対照区間で差はみられず、手網追尾訓練の効果は長期間持続しない可能性が示された。平成27年度においては、主に飼育実験施設の設営と実験を行った。飼育設備の設営では、多量の実験魚を飼育可能な環境を作るために大型水槽および濾過装置を設置したが、設営初期は飼育魚の斃死がしばしばみられ、飼育設備が安定するまでに当初の予定よりも大幅に遅れた。最終的に、200尾のマダイ人工種苗を飼育可能な設備が完成し、今後の研究を進めていく上で重要な基盤を立ち上げることに成功した。研究についての目立った成果としては、手網追尾処理による行動特性形成要因の解明が挙げられる。過去に、経験に伴う行動特性の形成についての研究はあったが、これを引き起こす至近要因について明らかにした例は、特に魚類ではほとんどみられない。行動を改善する上で、効果的な訓練方法が明らかにされたことは、実用的な訓練技術の開発においても重要な情報といえる。また、予備実験として大型水槽での訓練効果および多魚種での訓練効果について検討した。大型水槽での訓練効果については、訓練による生残の向上効果は確認されなかったが、これは放流方法に問題があったことが予備的な実験により明らかにされている。今後は、効果的な放流方法についてさらなる検討が必要といえる。多魚種での訓練効果については、天然から採集したメジナ、カゴカキダイおよびトウゴロウイワシの稚魚に手網追尾処理を施して処理水槽内での行動を観察し、多様な魚種において手網追尾訓練の効果がみられた。また、メジナにおいては生活環境の選択行動に違いがみられたことから、日常的な恐怖経験が本種の生活史特性に影響する可能性が示唆された。

平成28年度は、メジナおよびトラフグを用いて手網追尾訓練による行動特性の形成に関する実験を行い、学習による魚類の行動特性改善の一般性について検討した。その結果、メジナについてはマダイと同様に日常的な手網追尾処理を施すことで警戒心が向上することが確認された。このことは、本研究で計画していた多魚種での訓練効果の検証において、マダイ以外の魚でも訓練として適用できる可能性を示唆している。一方で、トラフグを用いた実験では、豪雨による水害の影響で実験を中断することや、病気の発生によって実験魚の大量斃死が起きたため、十分なサンプル数での検証はできなかった。しかし、生き残った少数個体の行動を測定したところ、マダイやメジナでみられるような行動特性の変化は確認されなかった。この理由として、トラフグは追尾処理時に隠れ家への逃避行動を示さなかったため、逃避行動に関する行動特性が変化しなかったことがあげられる。以上の実験結果から、手網追尾訓練は多魚で適用できる可能性はあるが、必ずしも全ての魚種に適用できない可能性があるため、訓練を適用する際は魚種の生態を考慮すべきだと考えられた。また、魚類以外の動物において学習による行動特性の形成が成立するかどうかを検討するため、シナヌマエビおよびイソスジエビを対象とした実験を行った。その結果、どちらのエビ類についても警戒心の向上を示唆する行動特性に変化がみられたことから、手網追尾訓練は甲殻類の行動改善にも適用できる可能性が示唆された。甲殻類について学習による行動特性の形成を示した研究はこれまでにみられないことから、行動特性改善技術として新たな研究への発展性が期待される。平成28年度においては、主に手網追尾訓練の適用性の検証を行った。飼育実験施設の設営と実験を行った。研究についての目立った成果としては、メジナでの行動特性の変化とエビ類での行動特性の変化が確認されたことがあげられる。メジナでマダイと同様の行動特性の変化が見られたことから、本研究で提案する訓練手法は多くの魚種に適用できる可能性が高い。また、エビ類での学習による行動特性の変化はこれまでに報告がないことから新たな知見だといえる。一方で、本年度は豪雨による水害や実験魚の病死のために実験を中断する問題がしばしば発生した。そのため、当初計画していた実験を十分に行うことができなかった。また、行動特性の形成メカニズム解明について、グルコースを用いた分析によって手網追尾処理がストレスとして機能しているかどうかの予備実験を行った。追尾処理の90分後に血中グルコースを測定したところ、対照区と比べて追尾区で高い数値を示した。このことから、追尾処理はマダイにとってストレス刺激であることが示された。先行研究から、追尾ストレス処理の継続的な経験によってストレス耐性が向上することが示されている。平成29年度は、ストレス経験による訓練効果の検討、ストレス訓練効果の生理学的検証およびストレス訓練成立機構の検討を行った。ストレス経験による訓練効果の検討として、マダイを用いたストレス負荷訓練を行った。実験では、1日2回の30秒空中暴露ストレスを10日間継続して行い、翌日に行動テストを行った。行動テストでは、環境移行ストレスおよび狭環境ストレスを与えた直後に給餌を行い、摂餌までの時間からストレスからの立ち直りやすさを評価した。
スピン三重項超伝導と磁場の新奇相互作用

本研究を通し、ルテニウム酸化物Sr2RuO4がスピン三重項超伝導体であることを支持する新たな実験結果を得ることができた。また、この物質の上部臨界磁場での新奇な一次相転移についても重要な知見が得られた。一方、スピン三重項超伝導体と考えられる新たな物質(CuxBi2Se3)において、ネマティック超伝導というこれまでに知られていない超伝導状態を発見し、強磁性超伝導体UCoGeにおいては超伝導の引力に関係している磁気励起を同定することができた。このように、幅広いスピン三重項超伝導体について研究を展開し、スピン三重項超伝導やそれに関係するトポロジカル超伝導に関する重要な知見を得ることができた。本年度は、以下の測定から、Sr2RuO4および関連物質のスピン三重項超伝導に関する新たな現象を見出した。(1)まず、Sr2RuO4の比熱・磁化のふるまいからも、高磁場で超伝導転移が一次相転移になっていることを確認した。(2)また、Sr2RuO4の磁場回転下での比熱の異常が、磁場方向の回転によって超伝導秩序変数がフリップするという新しい現象で説明できることを見出した。これは、Sr2RuO4で長年議論されてきた非カイラル超伝導相を発見したことにも相当する。また、この現象と超伝導一次相転移が強く関連していることも示唆した。(3)次に、核磁気共鳴(NMR)法の実験により、Sr2RuO4のスピン磁化率が超伝導相内ではわずかに増加傾向を持つことを明らかにした。(4)さらに、スピン-スピン緩和率が超伝導相内で顕著に増加することを見出した。これはc軸方向スピン揺らぎの増大を示しており、スピン三重項超伝導秩序変数の協奏的な運動が生じている可能性を示唆している。(5)さらにほかのスピン三重項超伝導体や関連物質の比熱測定やNMR測定を行い、スピン三重項超伝導に関する有用な知見を得た。また、以下のように今後の研究の基盤となる研究も行った。(6)Sr2RuO4の交流磁化率を詳細に調べることで、Sr2RuO4の渦糸相図を明らかにした。(7)加えて、Sr2RuO4の単結晶試料の迅速な評価方法を新しく開発し、これまでに準備だけで一晩かかっていた試料評価が、試料ひとつ当たり最短5時間程度で測定できるようになった。本年度は以下の研究から、Sr2RuO4および関連物質に関する新たな現象の知見の理解を進めた。(1)まず、Sr2RuO4の超伝導状態の比熱について、非カイラル状態を示唆する実験結果の解析を進めた。(2)Ru核の核磁気共鳴(NMR)によって、Sr2RuO4のスピン磁化率が超伝導状態内でわずかに上昇するという新しい現象を見出した。(3)O核のNMRでもスピン三重項性を確認した。(4)Ru核の各四重極共鳴(NQR)を用いた、ゼロ磁場でのスピン・スピン緩和率1/T2の測定から、Sr2RuO4の超伝導相内でのスピン揺らぎの存在を明にした。(5)スピン三重項超伝導の新しい候補物質であるCuxBi2Se3について、比熱の磁場方向依存性から、ネマティック超伝導というこれまでに知られていない現象が実現していることを明らかにした。(6)Sr2RuO4と強磁性体SrRuO3のハイブリッド系の電気伝導特性から、スピン三重項超伝導が強磁性体に直接侵入していることを明らかにした。(7)交流磁化率を簡便に0.1Kの極低温まで測定できる装置を立ち上げ、Sr2RuO4の結晶の評価だけでなく、新超伝導体の発見やほかの超伝導物質の性質の研究に貢献した。(8)Sr2RuO4の超伝導一次相転移の起源を多角的に探るための国際共同研究に着手した。(9)その他、スピン一重項超伝導体の性質との比較研究を行い、代表者が長く研究している有機超伝導体に関しては国際的な第一人者との共著のレビュー論文を執筆・出版した。Sr2RuO4をはじめとするスピン三重項超伝導と磁場の新奇な相互作用の解明に向けて、比熱やNMR測定を中心に、積極的な研究を行い多くの知見が得られている。また、強磁性体とスピン三重項超伝導体のハイブリッド系の研究や、交流帯磁率測定装置の開発とそれを応用した研究など、当初は計画していなかった新しい方向性での研究も結実しつつある。また、新しい国際共同研究にも着手した。これらの成果について、Keynote講演や招待講演を含む多くの学会発表を行うとともに、論文発表も5件行った。これらの状況から、「おおむね順調に進展している」と判断した。本年度は下記の成果を得た。(1)スピン三重項超伝導が実現していると考えられているCuxBi2Se3の比熱の磁場方向依存性が、結晶の持つ回転対称性を破った180度周期の振動を示すことを見出し、「ネマティック超伝導状態」の初めての熱力学的な証拠を示すことに成功した。(2)同じくスピン三重項超伝導が実現していると考えられているSr2RuO4に関しては、この超伝導が強磁性体SrRuO3に直接染み出すことができることを明らかにした。これはスピン三重項超伝導実現の強い証拠であるだけでなく、超伝導の持つスピン自由度をコントロールできる可能性を拓くものでもある。

(3)また、Sr2RuO4の核磁気共鳴実験を行なった。特にSr2RuO4の酸素サイトのナイトシフトを超伝導上部臨界磁場近傍で詳細に測定した。磁場中の超伝導転移はマイスナー信号の観測や1/T1の測定から確認できたが、ナイトシフトの変化は観測されず、これまでに提唱されているスピン三重項超伝導性をより詳細に確認できた。特に、異なるサイトのナイトシフトの測定より、少なくともγバンドが関係する磁化率は超伝導転移に伴って変化していないことを示した。(4)また、Ru核の核四重極共鳴による核スピン-スピン緩和率(1/T2)の測定を行い、超伝導転移後に1/T2が増大することを示した。この結果は超伝導状態でc軸方向にゆらぎが存在することを示しており、超伝導状態で内部自由度が存在していることを示す結果と考えられる。(5)また、Sr2RuO4の圧力下での実験を目指した国際共同研究を進めている。(6)他に、スピン三重項超伝導と強く関連しているトポロジカル超伝導について、レビュー記事を執筆した。また、スピン三重項超伝導が実現していると考えられるウラン系物質、スピン一重項超伝導の対照物質等の研究も行った。本研究を通し、ルテニウム酸化物Sr2RuO4がスピン三重項超伝導体であることを支持する新たな実験結果を得ることができた。また、この物質の上部臨界磁場での新奇な一次相転移についても重要な知見が得られた。一方、スピン三重項超伝導体と考えられる新たな物質(CuxBi2Se3)において、ネマティック超伝導というこれまでに知られていない超伝導状態を発見し、強磁性超伝導体UCoGeにおいては超伝導の引力に関係している磁気励起を同定することができた。このように、幅広いスピン三重項超伝導体について研究を展開し、スピン三重項超伝導やそれに関係するトポロジカル超伝導に関する重要な知見を得ることができた。Sr2RuO4におけるスピン三重項超伝導と磁場の新奇な相互作用の解明に向けて、計画していた比熱測定やNMR測定だけでなく、共同研究の磁化測定などによって、新たな知見が得られた。また、Sr2RuO4以外のスピン三重項超伝導候補物質や、Ru系関連物質に関しても研究を進めることができた。これらの情報はSr2RuO4の超伝導を理解する上でも重要になる。また、試料評価の高効率化など、来年度以降の実験に役に立つ技術開発にも成功した。これらの結果について、招待講演を含む多くの学会発表を行うとともに、論文発表も6件行えた。一方、計画していたネルンスト効果や熱ホール効果の測定は、他の研究展開があったためにまだ進展していない。これは来年度以降の課題である。これらの理由により、本年度の研究は「おおむね順調に進展している」と自己評価できる。計画通り、Sr2RuO4に関する熱力学測定とNMR測定およびデータ解析を継続し、早期の論文出版を目指す。Sr2RuO4とSrRuO3のハイブリッド系についても研究を継続しながら論文出版を目指す。また、国際共同研究も積極的に行う。また、スピン三重項超伝導の候補物質であるCuxBi2Se3やUCoGeなどについても研究を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。低温物性実験計画通り、Sr2RuO4に対する、熱力学測定とNMR測定を継続し、データの解析も積極的に行うとともに早期の論文出版も目指す。また、高磁場での渦糸状態に関して、ミューオンスピン回転を用いた実験を共同研究で行う。ネルンスト効果や熱ホール効果の測定は、共同研究も視野に入れて取り組む。純良単結晶試料の育成と評価も積極的に取り組み、試料評価技術に関しては論文化を目指す。
データベース利用による自律学習のためのアラカルト方式のドイツ語課題作成システム

158種類の文法項目と主語等の情報により分類された3800題の文法問題データベースを基に、学習者のニーズにあった指標を持つ問題だけをデータベース中から選び出し、音声や日本語訳も付け、自動採点型オンラインテストや多彩なフィードバック機能を持つオンライン練習課題を自由に作成できる自学自習システムDGSGを開発し、WWW上で公開した。これにより日本におけるドイツ語学習者の自律学習支援に貢献できるようになった。本研究の目的は、文法項目、語彙、主語等の指標によって分類された数千題の問題アイテムからなるドイツ語文法問題データベースを作成し、それを基に、教員あるいは学習者のニーズに応じて、アラカルト方式で学習目的にあった指標を持つ問題だけをデータベースの中から一定数選び出し自動採点型のオンラインテストや課題を、オーダーメイドで作成できるシステムを構築し、これに、各種の自律学習支援機能を付けて誰もが利用できるようにWWW上で公開することで、日本におけるドイツ語学習者の語彙・文法課題の分野における自律学習支援(=学習自身による目的設定と学習過程全体の自己評価を含む自学自習)に広く役立てることである。初年度においては、ドイツ語文法の学習内容を175個の項目に分類した出題用の枠組みを作り、各枠組みごとに重要度や出現頻度を考慮し、各々20題から80題程度の問題アイテムを、計2500題作成した。またこれらをマルチプルチョイスと書き込み形式の2つの形でデータベースに登録する作業を進めている。他方、オンライン学習のための問題作成システムについても、その基本的な機能をほぼ完成させ、「テストモード」については、一部試験運用を開始している。なお、来年度は、問題数をさらに増やすとともに、「練習モード」で必要となるヒントや「誤答アドバイス」等のフィードバック情報などを引き続き登録し、全般的な試験運用を目指すとともに、教育工学的な観点からインターフェースや各種レイアウトの改善に努める予定である。本研究の目的は、文法項目、語彙等の指標によって分類された数千題の問題アイテムからなるドイツ語文法問題データベースを作成し、それを基に、教員あるいは学習者のニーズに応じて、学習目的にあった指標を持つ問題だけをデータベースの中からアラカルト方式で一定数選び出し、自動採点型のオンラインテストや課題をオーダーメイドで作成できるシステムを構築することである。また、そのシステムに各種の支援機能を付けて、それらを誰もが利用できるようにWWW上で公開することで、日本におけるドイツ語学習者の自律学習支援(=学習自身による目的設定と学習過程全体の自己評価を含む自学自習)に資することである。初年度であるH20年度には、問題アイテムを、計2500題作成し、それらをマルチプルチョイスと書き込み形式の2つの形でデータベースに登録したが、計画の2年目であるH21年度は、教育工学的な観点からインターフェースや各種レイアウトの改善に努め、「テストモード」については、ほぼ完成するとともに、マルチプルチョイスの「練習モード」についても本格運用が可能な段階に達した。また、各問題の正解例文の音声ファイル(MP3)を別途作成し、データベース化する作業を開始するとともに、それらを利用した聴き取りのための機能をインターフェースへの組み込みを行った。今後は、自律学習支援部門を構築すると共にモニターを利用した評価も行いつつ、「練習モード」で必要となるヒントや「誤答アドバイス」等のフィードバック情報などの改善に努める。本研究の目的は、文法項目、問題数、主語等の指標によって分類された数千題の問題アイテムからなるドイツ語文法問題データベースを作成し、それを基に、教員あるいは学習者のニーズに応じて、学習目的にあった指標を持つ問題だけをデータベースの中からアラカルト方式で一定数選び出し、自分が指定する学習形式による自動採点型のオンラインテストや課題を、オーダーメイドで作成できるシステムを構築することである。計画の最終年度であるH22年度には、登録問題数を2500題から3800題に増やすと共に、各問題に正解例文の音声ファイル(MP3)を付与した。また、実験的な運用から得られたデータを基に、「練習モード」で必要となるヒントや「誤答アドバイス」等のフィードバック情報の改善に引き続き努めた。その結果、「練習モード」、「テストモード」、「問題別確認モード」「学習履歴に基づく再テストモード」という4つのモードと「四択」と「筆記」という2つの提示形式を組み合わせた計8種類のメニューで問題を提供できるシステムを構築し、実際の運用段階にこぎ着けることができた。なお、残された課題であるが、自律学習支援機能の一環であるポートフォリオ機能の組み込みについては、計画年度内に全て終了させることができなかった。これについては、研究期間終了後も引き続き行う予定である。
施設畑における水利用の実態と用水計画

本研究の目的は,施設畑における水利用の実態を明らかにし施設畑の用水計画を検討することである。そこで用水利用実態を明らかにするために,施設畑及び施設畑を営む普通畑地帯の用水利用実態を調査した。またハウス内外で微気象と土壌水分動態を測定し,用水量を気象データから推定する可能性を探った。実施した調査と測定及び成果は以下の通りである。1.施設畑(ビニールハウス)として,岡山県総社市(ナス)と鳥取県大栄町(スイカ)のビニールハウスにおいて,ハウス内外の微気象,土壌水分量の変動,潅水量などの測定を実施した。その結果,ビニールハウスでは露地に比べ高温,日射の減少等が定量的に確認された。ハウス内気象データからペンマン式により計算した蒸発散位と,水収支式により求めた蒸発散量とがほぼつり合い,ペンマン式をハウス内蒸発散量の推定に適用できる可能性が高いと考えられる。2.施設畑と隣接する露地畑(鳥取県東伯町の芝畑と大栄町のブロッコリ畑)において,施設畑と露地畑の対比のもと,微気象と土壌水分動態の測定を行った。3.東伯農業水利事業の受益地(施設畑を含む普通畑地帯,鳥取県東伯町,大栄町)において,時間あたりの幹線水路流量とファームポンドへの揚水量のデータを整理して,地区レベルの用水利用実態を,またアンケートを実施し作物別に使用水量の実態を明らかにした。用水利用時間が朝夕に集中していること,その時間あたりの使用水量の変動をファームポンドが用水計画通りに巧く吸収している様子が確認できた。また,降雨の状況により使用水量が変動し,とくに干天が続くと使用水量が増加すること,作物により1回あたりの潅水量,潅水頻度,潅水時刻が異なることも分かった。本研究の目的は,施設畑における水利用の実態を明らかにし用水計画を検討すること,その中でもとりわけハウス内の蒸発散量ひいては用水量を気象データから推定する可能性を探求することである。そのために、ハウス内外で微気象を,ハウス内では土壌水分の変動を,また潅水量も併せて測定することにしている。平成6年度は研究初年度として下記のことを実施した。1.調査測定対象のビニールハウスとして岡山県総社市(ナス)と鳥取県大栄町(スイカ)の2カ所を選定した。2.測定のためのシステムを作成した。データロガーを新規に備品購入し,対象のハウスにあうように微気象測定機器の調整を行った。通風乾湿計は自作し,土壌水分変動量を測定するためのテンシオメーターを自記できるように工夫した。3.総社市では平成6年8月から測定を開始した。大栄町での平成7年3月からの測定にむけ準備中である。現在,調査,測定の体制が整ったところである。測定結果の評価はこれからであるが,現時点で明らかになったことは,ビニールハウスでは屋外に比べ高温,多湿,微風であることが定量的に確認された。また,ハウス内気象データからペンマン式により計算した蒸発散位と,潅水量と上向き補給量から水収支式により求めた蒸発散量とがほぼつり合っていることとが分かり,ペンマン式をハウス内蒸発散量の推定に適用できる可能性が高まったと考えている。そのために,ハウス内外で微気象を,ハウス内では土壌水分の変動を,また潅水量も併せて測定した。平成7年度は下記のことを実施した。

1.施設畑(ビニールハウス)として,岡山県総社市(ナス)と鳥取県大栄町(スイカ)のビニールハウスにおいて,ハウス内外の微気象,土壌水分量の変動,潅水量などの測定を実施した。2.露地畑として,鳥取県東伯町の芝畑と大栄町のブロッコリ畑において,微気象と土壌水分量の測定を行った。3.東伯農業水利事業の受益地(鳥取県東伯町,大栄町)において,時間あたりの幹線水路流量とファームポンドへの揚水量のデータを整理して,地区レベルの用水利用実態を明らかにした。以上より,ビニールハウスでは露地に比べ高温,日射の減少等が定量的に確認された。ハウス内気象データからペンマン式により計算した蒸発散位と,潅水量と上向き補給量から水収支式により求めた蒸発散量とがほぼつり合っていることが分かり,ペンマン式をハウス内蒸発散量の推定に適用できる可能性が高まったと考えている。また用水利用時間が朝夕に集中していること,降雨の状況により使用水量が変動し,とくに干天が続くと使用水量が増加すること等が分かった。
電鋳金属の臨床応用に関する研究-テレスコープクラウンにおける内冠・外冠の作製-

補綴臨床においてテレスコープ冠を用いることは、部分床義歯の維持および支台歯と残存歯の保護を図る上で優れた維持装置である。また、長期にわたり使用する場合、着脱による維持力の現象は不可欠であり、特に、その維持力は主に内冠と外冠の金属摩擦、すなわち適合性が大きく関与してくる。したがって、支歯台に対して適合の良好な内冠、外冠作製することは義歯を口腔内に長期にわたり安定させることになる。また、現在の鋳造法では製作工程が複雑なため外冠の形状変化は避けられない。そこで、適合精度の優れた電鋳加工法に着目し以下の結論を得た。支台歯模型の作製には6度のテ-パ-を有する金型支台歯模型に各個トレーを用いて印象採得しダイエポキシレジンを流し込み支台歯とし、内冠作製には支台に酸化還元反応を用いた銀鏡を付与し模型に電導性を与え、スルファミン酸ニッケル液を主成分とする歯冠用電鋳装置を用いそれぞれの条件において、0.5Aの電流量にて約0.3mmの厚みに電着を行った。次に外冠作製のために内冠についてミリングマシーンを用いてシャンファー形態のカ-バイトバにル-ジュを付け研磨を行った。また、予備実験より、外冠作製のために前処理なしで電着を行うと一体化し離脱が不可能であったため、分離のための表面処理及び表面改質を目的に銀鏡と酸化皮膜が厚いTiNをスパッタリング処理した。さらにその処理した表面に内冠作製時と同条件にて外冠作製を行い、それらについて理工学的検討を行った。以後結果についてまとめる。1、銀鏡とTiNスパッタリング処理により内冠と外冠は分離し、適合精度の優れたテレスコープ冠が作製可能になった。2、分離の役目を有した表面処理(銀鏡、TiNスパッタリング)についてケイ光X線を用いて膜厚(面密度)を測定した結果、平均値はそれぞれ咬合面、側面で0.85、0.60um及び2.55、0.55umの値で各面において均一な膜厚であった。3、非接触型粗さ測定器により内冠研磨面及び内冠上に処理した銀鏡、TiNスパッタリングについてRaを測定した結果、0.13、0.13、0.81umであった。4、内冠上に処理した銀鏡は粗さにおいて数値的には近似していたが、SEM観察では銀鏡面には一面に細かい粒子が存在しそれが分離後、銀鏡は外冠内面に密着していた原因と考えられた。以上のことから電鋳加工法により、表面性状の優れた内冠と適合精度の優れた外冠の製作が可能になった。
シジミチョウ類における日周期活動スケジュールの進化

蝶の成虫の一日の行動スケジュールを戦略としてとらえ、ベニシジミを対象に蝶が一日の時間をどのように活用しているかを明らかにする研究を行った。まず、一日の活動パターンを一個体追跡によって明らかにした。本種のオスは8時台15時台に主に活動し、ほぼ終日花などにとまって交尾するためにメスを待伏せていた。花の蜜を吸う行動は一日の後半に多く見られる傾向があった。メスはオスに比べて活動の開始が遅れて10時台15時台に活動した。前半は主に産卵行動が、後半にはオス同様に吸蜜が見られた。メスの活動開始が遅れるという現象は蝶ではしばしば観察されている。これまでの説明では、メスの体重がオスに比べてやや重いため飛ぶには比較的高い体温が必要であり、気温が上がるまでメスの活動開始が遅れるとされて来た。しかし、本種が飛行することのできる最低の体温を測定したところ雌雄間で差がなかった。一方、野外での体温を測定すると午前中は同時刻ではメスの体温が低い傾向が見られた。従って、本種では午前中のメスの体温上昇が遅れるために活動開始に差が生じていると考えられた。雌雄両方の行動を詳細に検討した結果、午前中の体温上昇の違いはメスがオスのセクシャルハラスメントを回避する行動を進化させているためであることがわかった。本種のメスは生涯で一回しか交尾をしないため、一度交尾をした後ではオスに求愛されても産卵などの行動の邪魔になるだけで利益は全くない。そのため、同種が接近して来たら翅を閉じる。こうするとオスに発見される割合が有意に低下しセクシャルハラスメントを避けることができるが、一方で日光浴が中断し体温調節に悪影響が出てしまう。特に朝8時台から10時台にかけては他個体の接近によって日光浴をしている時間が顕著に減少していることが分かった。このため、この時間帯にはメスの体温がオスより低くなってしまい活動開始が遅れるのだと考えられた。更に、他種の接近に対しても同種かどうか区別が付かずに反応して翅を閉じてしまうことが70%ほどの確率で見られた。他種の接近回数は同種の接近回数の4倍ほどもあるので、その体温調節への影響も甚大であると考えられた。蝶の成虫の寿命は短い。そのため、上手く繁殖できるように短い成虫期間を有効に活用する時間の使い方を進化の過程で獲得して来たと考えられる。蝶が配偶・産卵・吸蜜などに時間をどのように配分し、一日の時間をどのように活用しているかを明らかにするため、本研究ではベニシジミを対象に個体追跡を徹底して行い、本年度はまず一日の行動の日周パターンを把握した。本種のオスは8時台16時台に飛行または歩行が見られ、その頻度は気温に影響されていた。しかし、全般に草や花にとまっている時間が90%以上を占めており、明確な日周パターンは見られなかった。低温では歩行を、高温では飛行をする傾向があった。花にとまっている時間がメスに比べて長かったが、花上では口吻を伸ばしている吸蜜行動と口吻を伸ばさないメスを待伏せる行動の二種類が見られた。この二種類の訪花行動ではメスを待伏せる方がやや早い時刻に行われる傾向があった。メスは10時台15時台にオスより盛んな飛行・歩行の活動が見られた。活動頻度は照度の影響を受けたが、時刻も重要な要因になっており、日周期活動スケジュールを進化させていることが示唆された。オス同様、低温では歩行を、高温では飛行をする傾向があった。前半の10時台13時台には主に食草のスイバやギシギシを探して飛び回り、食草を見つけると根本まで歩いて行き産卵した。後半の14時台15時台には訪花をしていた。メスは花の上にいる間はほぼ常に口吻を伸ばしており、吸蜜のためだけに訪花していると考えられた。蝶は短い成虫期間に効率良く繁殖できるように、時間を有効に活用できるような一日のスケジュールを進化の過程で獲得して来ていると考えられる。本研究では一日の行動スケジュールを戦略としてとらえ、蝶が一日の時間をどのように活用しているかを明らかにするため、ベニシジミを対象に綿密な個体追跡調査を行った。本種のオスは8時台16時台に主に活動し、ほぼ終日花などにとまって交尾するためにメスを待伏せていた。しかし、本極ではメスの活動開始は二時間も遅れており、気温の変化だけではその遅れは説明できなかった。雌雄両方の行動を詳細に検討した結果、本極の雌雄間では日光浴の仕方に違いがあることが分かった。メスはオスに比べて低温の時に翅を閉じてしまって日光浴を行わないことが多く体温の上昇が遅くなるため、活動の開始も遅れるのだと考えられる。

本種のメスは生涯で一回しか交尾をしないため、一度交尾をした後ではオスに求愛されても産卵などの行動の邪魔になるだけで利益は全くない。そのため、同種が接近して来たら見つからないように翅を閉じる。こうすると日光浴が中断し体温調節に悪影響が出てしまう。特に朝8時台から10時台にかけては他個体の接近によって日光浴をしている時間が顕著に減少していることが分かった。更に、他種の接近に対しても同種かどうか区別が付かずに反応して翅を閉じてしまうことが70%ほどの確率で見られた。他種の接近回数は同種の接近回数の4倍ほどもあるので、その体温調節への影響も甚大であると考えられた。蝶の成虫の一日の行動スケジュールを戦略としてとらえ、ベニシジミを対象に蝶が一日の時間をどのように活用しているかを明らかにする研究を行った。まず、一日の活動パターンを一個体追跡によって明らかにした。本種のオスは8時台15時台に主に活動し、ほぼ終日花などにとまって交尾するためにメスを待伏せていた。花の蜜を吸う行動は一日の後半に多く見られる傾向があった。メスはオスに比べて活動の開始が遅れて10時台15時台に活動した。前半は主に産卵行動が、後半にはオス同様に吸蜜が見られた。メスの活動開始が遅れるという現象は蝶ではしばしば観察されている。これまでの説明では、メスの体重がオスに比べてやや重いため飛ぶには比較的高い体温が必要であり、気温が上がるまでメスの活動開始が遅れるとされて来た。しかし、本種が飛行することのできる最低の体温を測定したところ雌雄間で差がなかった。一方、野外での体温を測定すると午前中は同時刻ではメスの体温が低い傾向が見られた。従って、本種では午前中のメスの体温上昇が遅れるために活動開始に差が生じていると考えられた。雌雄両方の行動を詳細に検討した結果、午前中の体温上昇の違いはメスがオスのセクシャルハラスメントを回避する行動を進化させているためであることがわかった。そのため、同種が接近して来たら翅を閉じる。こうするとオスに発見される割合が有意に低下しセクシャルハラスメントを避けることができるが、一方で日光浴が中断し体温調節に悪影響が出てしまう。このため、この時間帯にはメスの体温がオスより低くなってしまい活動開始が遅れるのだと考えられた。
呼吸取得による伝統舞踊学習システムの研究

我々は、無形文化財の継承、学習を目的とした「呼吸取得による伝統舞踊学習システム」を提案する。我々は椅子から立ち上がる時には息を吸いながら立ち上がり、椅子に座るときには息を吐いている。空を見上げるときには息を吸い、下を見下ろすときには息を吐いている。このように我々が意識していないが、無意識のうちに呼吸と動作は一体となって行われている。本研究では、この呼吸を用いることで、基本動作の分割と、呼吸を用いた舞踊学習システムについて研究を行った。我々は、無形文化財の継承、学習を目的とした「伝統舞踊学習システム」を提案している。身体動作の記録手法としてモーションキヤプチャを用いて基本動作に分割する手法が開発されているが、分割手法として大きく以下の2つに分類される。・目視による分割手法、・加速度の変化をもとに分割点を求める手法目視による分割手法では、経験と時間が必要になる。また、加速度の変換による分割手法では、絶えず動き続けている動作については対応することができない。基本動作の分割に従来のような手法を用いるのではなく、呼吸を用いることで基本動作に分割できるのではないかと考えた。今年度は、呼吸データを取得できる呼吸センサの開発を行った。呼吸センサには熱式のエアフロセンサを用いた。エアフロセンサでは風量を計測することは可能であるが、方向性(吸う/吐く)を取得することはできない。そこで温度センサを併用して用いることで呼吸の方向性を取得することを可能とした。エアフロセンは白金線に一定の電流を流し、触れた空気によって発熱した白金線がどれだけ冷やされたかを吸入空気量に変換する性質を持っている。その性質上、呼吸取得する度にセンサ周りの温度が上昇し計測から数分で呼吸データを正しく取得することが困難になるという実験結果になった。センサ周りの冷却をどのようにするか課題が残る。また、作成した呼吸センサを用い環境風を三次元計測できる風覚カメラを作成し、没入型三次元風覚ディスプレイ内で環境風を再生させるシステムの開発も行った。昨年度に引き続き、呼吸データを取得できる呼吸センサの開発を行った。昨年度、完成させた呼吸センサは、頭部装着型イヤホンを改造したものであるが、実際に舞踊を行った際に、センサ位置がずれたり外れたりという問題が生じた。昨年度のセンサでは鼻呼吸と口呼吸の中間点をセンサ位置としている為、センサ位置にずれが生じると正しく呼吸を取得できない。そこで、今年度は頭部装着型イヤホンから、鼻、口を覆うマスク型呼吸センサへの改良を行った。マスク型にすることにより激しい動作によってずれが生じても正しく呼吸を取得することを可能とした。しかし、マスクをすることによりユーザが息苦しいや拘束感を与えるなどの問題点も生じる結果となった。また、昨年度に引き続き、呼吸センサを用い環境風を三次元計測できる風覚カメラを作成し、没入型三次元風覚ディスプレイ内で環境風を再生させるシステムの開発も行った。そして人間がどれだけ風を感じることができるかの知覚実験を行った。ドーム状の骨組に配置した25個のブロアファンのうち、どこから風が出力されているかを問う正答率と、風が来たことを知覚する反応時間について、3種類の風速を用いて計測している。その結果、左右に比べて前後の正答率が低く、仰角が45度以上のところでは反応時間が遅いなど、空間方位的に不均一な知覚が行われていることが明らかになった。この研究で、平成19年度情報処理学会山下記念研究賞を受賞した。研究計画に基づき、MRを用いた舞踊学習システムを作成した。ユーザに磁気センサとカメラ付きヘッド・マウント・ディスプレイ(HMD)を装着し、カメラで得られた実画像に3DCGの師匠画像をリアルタイムに合成する。ユーザの身体動作に合わせて「スケルトンマーカ」(提案手法)の表示を行い、スケルトンマーカに沿って身体を動かすことで学習するシステムを製作した。また、昨年度に開発を行った呼吸センサをとりいれ、舞踊中の呼吸についてグラフと音声で提示することで、舞踊においての呼吸法を学習することを可能とした。本研究では、身体動作と密接な完成のある呼吸情報を取得することで舞踊を学習するシステムを提案した。本システムを用いることにより舞踊だけでなく様々な動作(ダンスやゴルフのスイング)にも応用することが可能になる。しかし、カメラとHMDの視野角が狭く、スケルトンマーカの位置を確認するのが困難という問題や、HMDや磁気センサのケーブルが重く、学習者に大きな負担を強いることとなった。広視野のHMDや光学式のモーションキャプチャを用いることでこの問題を解決することができる。また、開発した呼吸センサとニオイセンサを用いた吹き矢型デバイスの開発を行った。

公衆とは飲食する我々にとって避けては通れない問題であり、指摘し難いなどタブーの容易記である。我々はタブーの領域である口臭を入力として用いるインタラクティブシステムを提案した。提案システムを平成20年9月1213日の2日間、日本未来科学館で展示を行った。体験した子供たちの中には、口臭を臭くするために、普段好き嫌いで食べなかった豆やトマトジュースなどのなどを食べる姿も見られた。このように口臭を用いることで好き嫌いを矯正できるようなシステムの可能性を示すことができた。