hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己形成システムとそのシステム同定・制御への応用

自己形成システムは,観測データに基づいて自動的に構築あるいは改変されるシステムである.まず,非数量現象を対象として,観測データの概念への一般化と,観測データに矛盾する概念の特殊化という二つの処理の流れを適宜制御することによって,ルールセット型の一般的なシステムモデルを自動的に構成し,さらにデータに含まれる変化を検出する手法を開発した.また,事例レベルから概念レベルまでを段階的に表現できるニューラルネットワーク,および人力部にゲートを持ち,より明示的に概念レベルを表現できるニューラルネットワークを構成し,その自己形成手法を開発した.さらに,データの変化への対応が容易なニューラルネットワーク構造の決定法を提案した他,ニューラルネットワークの学習のみならず,創造的な新機能の獲得に向けた新しい機能の探索も可能な最適化法を考案した.また,自己形成システムのより一般的な表現手段として,変数が実数値をとる連続系に対して一般化学習ネットワーク,変数が離散値をとる離散(事象)系に対してオートマトン学習ネットワーク,と呼ぶ共にネットワーク型の枠組みを提案した.いずれも学習によって自己を構成・改変する能力を持っており,このための効率的な学習の方法も考案した.また,ネットワークの構成の自動決定法も開発している.自己形成システムの目的は,状況の変化に対応して,自己を変化させることによって良好な制御を行うシステムを開発することである.そこで,一般化学習ネットワークの枠組みを用いて,クレーンの制御を例題とし,荷の重量,荷の初期位置や目標位置,システムに加わる外乱などが変化した場合においても良好な制御を行うロバスト制御系を開発した.自己形成システムは,観測データに基づいて自動的に構築あるいは改変されるシステムである.まず,非数量現象を対象として,観測データの概念への一般化と,観測データに矛盾する概念の特殊化という二つの処理の流れを適宜制御することによって,ルールセット型の一般的なシステムモデルを自動的に構成し,さらにデータに含まれる変化を検出する手法を開発した.また,事例レベルから概念レベルまでを段階的に表現できるニューラルネットワーク,および人力部にゲートを持ち,より明示的に概念レベルを表現できるニューラルネットワークを構成し,その自己形成手法を開発した.さらに,データの変化への対応が容易なニューラルネットワーク構造の決定法を提案した他,ニューラルネットワークの学習のみならず,創造的な新機能の獲得に向けた新しい機能の探索も可能な最適化法を考案した.また,自己形成システムのより一般的な表現手段として,変数が実数値をとる連続系に対して一般化学習ネットワーク,変数が離散値をとる離散(事象)系に対してオートマトン学習ネットワーク,と呼ぶ共にネットワーク型の枠組みを提案した.いずれも学習によって自己を構成・改変する能力を持っており,このための効率的な学習の方法も考案した.また,ネットワークの構成の自動決定法も開発している.自己形成システムの目的は,状況の変化に対応して,自己を変化させることによって良好な制御を行うシステムを開発することである.そこで,一般化学習ネットワークの枠組みを用いて,クレーンの制御を例題とし,荷の重量,荷の初期位置や目標位置,システムに加わる外乱などが変化した場合においても良好な制御を行うロバスト制御系を開発した.同定・認識問題を扱う自己形成システムは,観測データや事例などに基づいて構築される.そこで,2値論理で表現できる例題を対象として,ルールセットでシステムを構成することとし,システム内に,データや事例に直接対応する事例レベルと,これを抽象化・一般化した概念レベルの2階層を設け,これらそれぞれを表現するシステム構成要素を開発した.また,同じ例題に対して,事例レベルから概念レベルまで段階的にシステムを表現するニューラルネットワークを構成した.次に,ルールセット型システム・ニューラルネットワーク型システムのそれぞれに対して,事例レベルから始めて概念レベルへ向けてシステムを一般化する方向と,一般性の高いシステムから出発して事例レベルでの変更を行ないデータや事例との矛盾・乖離をなくす方向の2方向のシステム形成の流れを制御し,システムを自己形成する手法を開発した.また,最適なシステム構成を得るための方法として,最適構成を探索する際に,探索を禁止する領域や探索を奨励する領域を発見的に設定・解除することにより,探索領域を階層的に制御して,最適なシステム構成を効率的に探索することができる手法を開発した.上記で開発した自己形成手順を基に,既に開発済みの一般化学習ネットワークをベースとして,一般の数量表現可能なシステムの表現法および自己形成手法を開発した.さらに,数量表現できない離散事象システムへの拡張の基礎的検討も行った.自己形成システムは,観測データに基づいて自動的に構築あるいは改変されるシステムである.まず,非数量現象を対象として.ルールセット型のシステムモデルを用いて,データに含まれる変化を検出する手法を開発した.また,ニューラルネットワークの入力を自動選定して適切な入力ノードのみを持つネットワークを構成する手法,および,入力部にゲートを持ち,より明示的に抽象概念を表現できるニューラルネットワークとその自己形成手法を開発した.さらに,ニューラルネットワークの学習のみならず,創造的な新機能の獲得に向けた新しい機能の探索も可能な最適化法を考案した.また,自己形成システムのより一般的な表現手段として,システムを記述する変数が離散値をとる離散(事象)系に対して,オートマトン学習ネットワークと呼ぶネットワーク型の枠組みを提案した.これは学習によって自己を構成・改変する能力を持っており,このための効率的な学習の方法も考案した.また,連続系に対して開発した一般化学習ネットワークの接続構造の自動決定法も開発している.自己形成システムの目的は,状況の変化に対応して,自己を変化させることによって良好な制御を行うシステムを開発することである.

そこで,一般化学習ネットワークの枠組みを用いて,クレーンの制御を例題とし,荷の重量,荷の初期位置や目標位置,システムに加わる外乱などが変化した場合においても良好な制御を行うロバスト制御系を開発した.
農業における「個と集団」の変還過程に関する歴史的経済的研究-近現代の日本における-

1)農家小組合は、これまでその「古さ」が強調されがちであったが、それは都市の形成に伴って発生した農業労働力不足や農産物需要に対する集団的・自生的対応策として成立したものであり、近代以前の集落組織とは異なる新しい機能集団であった。本研究では、近代日本が直面した新しい経済・社会状況に対して、農業と農村が「個と集団」関係の再編(具体的には農家小組合の形成)を通じて対処したことに着目し、その機能を具体的に明らかにしようとした。2)注目すべきは以下の諸点である。(1)府県レベルの多くの指導者は「生産と経済」を接合させるキーを「労働能率の向上」だと認識しており、端緒的ではあれ自家労働評価(個の自立)意識の前進をある程度反映した新しい地縁集団の形成という意味を帯びていた。その影響を受けて、(2)「共同作業」の存立条件は「農業環境のよさ」だとする見解が多く出されている。事実、近代日本における集落営農(農家小組合)は、2度にわたりこの波を経験したのであるが、それは、不況下にあっては、経済困窮に耐えるという論理と農業経営を改善するという論理は、整合する必然性と余裕を喪失するからである。(3)またその技術的諸条件についても一定の整理がなされている。面的強制力をもつ作業=第1類、施設を伴う作業=第3類、それ以外の作業=第2類、に農作業を分類すると、第2類こそがネックであり、しかもかかる作業が現実の農作業の中枢部分を占めているところに、この時代特有の困難があった。(4)しかしそれとても、作業ユニットとしての合理性を確実に追求するならば、ある程度の安定効果を生み出しえたのであり、「技術段階」という外在的条件(=与件)のみならず、「具体的・科学的な問題処理能力」という主体的力量の関数でもあったのである。初年度はとくに以下の3点について中間的な整理を行った。(1)土地管理主体について。大正期に全国で200を超える土地管理組合の設立が報告されており、1938年の農地調整法原案にも産業組合による土地管理構想がもられているが、それは結局ひの目をみることなく葬り去られた。かわって、農地委員会(農地委員会)による土地移動等の監督が行われるが、それはどの点において先の構想を継承し、どの点において断絶したものであるか。戦後農地法とは異なる別の農地管理構想はありえたのか。ありえたとすれば、如何なる形態が考えられるか。(2)共同組合構成員と活動内容について。戦前期産業組合の組織率が昭和初期に急上昇したのは、個人加入とともに法人加入の道を認め、自然発生的に組織されつつあった種々の農家小組合を農事実行組合として法人化して、いわば集落丸ごとの加入を実現したからである。かかる前史を背景に持つ戦後農協法制定時における農事実行組合加入構想を如何に評価するか、あるいはこのことが、戦後日本農業の形態をどのように規定する事になったか。(3)技術の発達にともなって、個と集団の関係はどのように変質し再編されるか。この点については、宍道湖周辺農業兼業漁家について聞き取り調査を行い、農業技術の発達と漁業技術の発達が、先の論点に具体的にどのような影響を与えるのかを具体的に分析した。また『小作慣行調査』を整理し、大正期の農業技術の特徴と「個と集団」との関連について一定の整理を行った。初年度の成果をふまえ、次年度はとくに以下の4点をおこなった。当年は主に資料調査に力点をおいたので、具体的分析の過半は98年度の課題である。

(1)初年度におこなった戦前期の土地管理組合および土地管理主体に関する政策構想の整理をふまえ、戦後農地改革=農地法における土地管理システムとの違いという点からそれを位置づけ、1997年度農業法学会において「農地改革・農地法の現代的意義-歴史研究の視点から-」と題する報告をおこなった。土地管理(土地政策)に限らず、戦後改革とその前史との農政思想の大きな違いは「集団」に対する政策的位置づけであると考えるに至った。(2)引き続き、島根県穴道湖周辺農家および宮城県柴田郡にける資料調査をおこない、主に技術関係資料の収集・整理をおこなった。また、滋賀県農会の機関誌『滋賀県農会報』『滋賀農報』の分析を通じ、滋賀県における農家小組合の推移・規模と共同作業の性格等についてとりまとめをおこなった。(3)『帝国農会報』全巻の掲載記事について、農業生産手段(品種・肥料・農機具)・稲作技術・労働力・共同作業・むら機能・農家小組合等の諸指標と北海道・東北・関東・北陸・中部・近畿・中国四国・九州および満州・朝鮮という地域にもとづいて分類をおこない、全国的動向を整理しつつある。(2)の事例調査もこの全国的分析のなかに位置づけておこなう予定である。1)農家小組合は、これまでその「古さ」が強調されがちであったが、それは都市の形成に伴って発生した農業労働力不足や農産物需要に対する集団的・自生的対応策として成立したものであり、近代以前の集落組織とは異なる新しい機能集団であった。本研究では、近代日本が直面した新しい経済・社会状況に対して、農業と農村が「個と集団」関係の再編(具体的には農家小組合の形成)を通じて対処したことに着目し、その機能を具体的に明らかにしようとした。2)注目すべきは以下の諸点である。(1)府県レベルの多くの指導者は「生産と経済」を接合させるキーを「労働能率の向上」だと認識しており、端緒的ではあれ自家労働評価(個の自立)意識の前進をある程度反映した新しい地縁集団の形成という意味を帯びていた。その影響を受けて、(2)「共同作業」の存立条件は「農業環境のよさ」だとする見解が多く出されている。事実、近代日本における集落営農(農家小組合)は、2度にわたりこの波を経験したのであるが、それは、不況下にあっては、経済困窮に耐えるという論理と農業経営を改善するという論理は、整合する必然性と余裕を喪失するからである。(3)またその技術的諸条件についても一定の整理がなされている。面的強制力をもつ作業=第1類、施設を伴う作業=第3類、それ以外の作業=第2類、に農作業を分類すると、第2類こそがネックであり、しかもかかる作業が現実の農作業の中枢部分を占めているところに、この時代特有の困難があった。(4)しかしそれとても、作業ユニットとしての合理性を確実に追求するならば、ある程度の安定効果を生み出しえたのであり、「技術段階」という外在的条件(=与件)のみならず、「具体的・科学的な問題処理能力」という主体的力量の関数でもあったのである。
北米産ネバダオオシロアリの日本への侵入に伴う社会生態及び遺伝的変異性の変化

本研究は、最近アメリカ合衆国から侵入し、我が国の一部に定着しているネバダオオシロアリ(Zootermopsis nevadensis)らを対象にして下記の研究を行った。平成16年5月上旬および平成17年5月下旬に、鹿児島県屋久島に出かけ、比較のためにオオシロアリ類の創巣期および成熟コロニーの生息状況調査を、チームを組んで行った。そして、このコロニー間の遺伝的多様性に関して、DNAマーカーを使用して分析を進めた。オオシロアリ類では、生活史とその発生過程の特性として、創巣期においてワーカーの中から1匹のみ兵隊カーストが出現する。そこで、この兵蟻分化の際、ある特有の遺伝子が発現しているはずだが、それはどのようなものか、その遺伝子産物はどこで働き、その際、どのような作用があるのかを調べた。また、ネバダオオシロアリ、オオシロアリ、ヒマラヤオオシロアリの系統関係について、ミトコンドリアDNAの分析で調べた。また、平成16年7月下旬から8月上旬にネバダオオシロアリの原産地のアメリカ合衆国に出かけ、現地研究者であるメリータンド州大学のDr. B. Thorne及びノースカロライナ大学のDr. C. Nalepaを訪れ研究連絡を行った。この成果に関しては、代表者の松本は平成17年8月上旬に富士吉田市で開催された日本アリ類研究会で中間発表した。また、分担者の三浦は9月下旬に放送大学を訪問し、松本は11月中旬に富山大学でミトコンドリアDNA分析および器官・組織分析を行った。さらに、全員が平成18年3月上旬に米国ハワイ大学のDr. K. Graceを訪問し、シロアリ類の侵入種に関する研究連絡を行い、本研究の取りまとめに関する作業を行った。研究成果のいくつかは逐次、海外の学術誌に論文として公表しており、また、現在は本研究計画の全体を冊子報告書としてまとめた。本研究は、最近アメリカ合衆国から侵入し、我が国の兵庫県川西市一帯の雑木林に完全に定着しているネバダオオシロアリ(Zootermopsis nevadensis)を対象にして下記の研究を行った。まず、平成16年5月上旬に、川西市に出かけ、創巣期および成熟コロニーの生息状況調査を、チームを組んで行った。そして、この川西市産のコロニー間の遺伝的多様性に関して、すでに我々によって開発された日本在来種であるオオシロアリのDNAマーカーを使用して分析を進めた。そこでは、この兵蟻分化の際、ある特有の遺伝子が発現しているはずだが、それはどのようなものか、その遺伝子産物はどこで働き、その際、どの様な作用があるのかを調べた。兵隊の除去、追加などの操作により、兵隊の存在が、他の個体の兵隊への分化を抑制しているかどうかを検証した。また、平成16年7月下旬から8月上旬にネバダオオシロアリの原産地のアメリカ合衆国に出かけ、現地研究者であるメリーランド州立大学のDr.B.Thorneおよびノースカロライナ大学のDr.C.Nalepaを訪れ研究連絡を行った。また、カナダのトロント大学のDr.T.Mylesも訪問し、研究連絡を行った。そして、DNA分析および器官・組織分析に供する個体の提供をうけた。それぞれの個体は、アルコール、アセトンおよびFAA液中にそれぞれ固定して本邦に持ち帰り、本計画の諸実験に供した。まず、平成17年5月下旬に、鹿児島県屋久島に出かけ、比較のためにオオシロアリ類の創巣期および成熟コロニーの生息状況調査を、チームを組んで行った。

オオシロアリ類では、生活史とその発生過程の特性として、創巣期においてワーカーの中から1匹のみ兵隊カーストが出現する。そこで、この兵蟻分化の際、ある特有の遺伝子が発現しているはずだが、それはどのようなものか、その遺伝子産物はどこで働き、その際、どの様な作用があるのかを調べた。また、ネバダオオシロアリ、オオシロアリ、ヒマラヤオオシロアリの系統関係について、ミトコンドリアDNAの分析で調べた。この成果に関しては、代表者の松本は平成17年8月上旬に富士吉田市で開催された日本アリ類研究会で中間発表した。また、分担者の三浦は9月下旬に放送大学を訪問し、松本は11月中旬に富山大学でミトコンドリアDNA分析および器官・組織分析を行った。さらに、全員が平成18年の3月上旬に米国のハワイ大学のDr.K.Graceを訪問し、シロアリ類の侵入種に関する研究連絡を行い、本研究の取りまとめに関する作業を行った。研究成果のいくつかは逐次、海外の学術誌に論文として公表しており、また、現在は本研究計画の全体を冊子報告書としてまとめつつある。
マレーシアの沿岸海潮流の研究

マレーシア東岸の流速と水温の観測に関しては、1993年9月1日にクアラトレンガヌ市の沖合い8kmに設置した流速計の回収が最大の課題であった。5月13日に用船により、現地に出かけ海上から音響切離装置を作動させるために音響信号を送ったが反応がなかった。人口衛星位置検出装置(GPS)で位置を確かめながら、500m四方で試みた。本係留系を設置した後に購入した船上局を使用したので、仕様変更が懸念された。帰国後、製造社に問い合わせたが問題はないとのことであった。共同研究者のナシール博士に依頼して潜水調査による探査を行ったが、河川水の濁りで視界が悪く発見できなかった。そこで旧型の船上局を借用して、6月13日に再度回収を試みた。マレーシア農科大学の調査船ユニパータマ3号を利用した。設置点の1km四方で音響信号を発したが、浮上しなかった。設置点付近は漁礁が置かれ底引き網の操業は考えられないので、生物付着でフックが固着している可能性があり、荒天後に浮上する見込みが高いので、付近の漁民に発見の通報を依頼した。6月24日に漁業者が設置点付近で漂流しているのを発見してマレーシア農科大学水産海洋科学センターに届けてくれた。予想通りフジツボとカキがフックが動かない程付着していた。解析の結果、1993年9月1日から1994年5月24日までの266日分の記録が得られたことが分かった。1年間を想定して記録間隔を2時間とした。調和解析で潮流成分を調べたが、最初の30日間でも20日以降は前半の10日に比べて潮流振幅が1/4程度に減衰していた。電磁流速計の受感部に生物が付着したための感度の劣化と思われる。しかし、流速の変動は大きく北東モンスーン終期の1994年3月12日に北北西32cm/sを記録している。平均流速は0.6cm/sと小さかった。水温計測に対する生物付着の影響は小さいと考えられる。流速計の設置深度は16mであったが、北東モンスーン季には4°Cも水温が低下した。観測期間の風向風速、潮位の観測データをマレーシア政府官署から入手して合わせて解析したが、日平均風速が約5m/sと小さいにも拘わらず、沿岸水位は50cmも高まり、波高も大きく海上活動が制約されている理由が明らかであった。マレーシアでは冬季の海洋観測が困難で、私たちの係留観測が冬季の初めての長期連続データの獲得であった。この成果は11月にインドネシアのバリ島で開催されたIOC/WESTPAC(ユネスコ政府間海洋学委員会西太平洋委員会)海洋科学シンポジウムで発表した。マレーシア沿岸の潮位記録の解析が進められ、西太平洋の潮汐モデルが作成された。また、南シナ海上の北東モンスーンによってマレーシア東岸の水位が高まることもモデルによって示されている。現在、IOC(ユネスコ政府間海洋学委員会)が構築を推進している世界海洋観測システムでは、海流の実時間がモニタリンクが大きな役割を果たす。海峡を横断して設置されている通信用ケーブルを利用して、両岸の地電位差を測定すれば、海流の流量が評価できる。通常、電話ケーブルには中間の中継器のために1000ボルト近い高電圧が付加されるが、高精度のデジタル電圧計でミリボルト単位の地電位差が測定できる。NTTのご協力で、津軽海峡の海底電線による計測が弘前大学理学部によって実施されることになった。平成5年度に研究分担者、力石国男が大西洋で実験中のジム・ラ-センを訪問して打ち合わせた。研究分担者となったラ-セン博士が、2月から計測を開始した青森海岸局を訪問し力石ならびに平が参加して現地で種々の検討を行った。計測は6月から10月までケーブル切断事故で中断したが、現在も継続されている。海峡の両岸の水位データとの比較により、地電位差が海流変動を示していることが確認されたが、水位に反映されない変動を含み海流の直接モニタリングの可能性が高いことが示されている。直接測流による更正実験の結果が期待されている。世界海洋観測システムの効果を示すための地域プロジェクトが企画されているが、日本海を中心にしたロシア、中国、韓国、日本、他による海洋観測資料の実時間交換と海洋マッピングの計画が中国国家海洋局で専門家会議で検討された。本研究の目的の1つであるので平啓介が出席し、乞われて議長を勤めた。北東地域GOOS計画(NEAR-GOOS)としてその実現がはかられることになっている。

設置点の1km四方で音響信号を発したが、浮上しなかった。設置点付近は漁礁が置かれ底引き網の操業は考えられないので、生物付着でフックが固着している可能性があり、荒天後に浮上する見込みが高いので、付近の漁民に発見の通報を依頼した。6月24日に漁業者が設置点付近で漂流しているのを発見してマレーシア農科大学水産海洋科学センターに届けてくれた。予想通りフジツボとカキがフックが動かない程付着していた。解析の結果、1993年9月1日から1994年5月24日までの266日分の記録が得られたことが分かった。1年間を想定して記録間隔を2時間とした。調和解析で潮流成分を調べたが、最初の30日間でも20日以降は前半の10日に比べて潮流振幅が1/4程度に減衰していた。電磁流速計の受感部に生物が付着したための感度の劣化と思われる。しかし、流速の変動は大きく北東モンスーン終期の1994年3月12日に北北西32cm/sを記録している。平均流速は0.6cm/sと小さかった。水温計測に対する生物付着の影響は小さいと考えられる。流速計の設置深度は16mであったが、北東モンスーン季には4°Cも水温が低下した。観測期間の風向風速、潮位の観測データをマレーシア政府官署から入手して合わせて解析したが、日平均風速が約5m/sと小さいにも拘わらず、沿岸水位は50cmも高まり、波高も大きく海上活動が制約されている理由が明らかであった。マレーシアでは冬季の海洋観測が困難で、私たちの係留観測が冬季の初めての長期連続データの獲得であった。この成果は11月にインドネシアのバリ島で開催されたIOC/WESTPAC(ユネスコ政府間海洋学委員会西太平洋委員会)海洋科学シンポジウムで発表した。マレーシア沿岸の潮位記録の解析が進められ、西太平洋の潮汐モデルが作成された。また、南シナ海上の北東モンスーンによってマレーシア東岸の水位が高まることもモデルによって示されている。現在、IOC(ユネスコ政府間海洋学委員会)が構築を推進している世界海洋観測システムでは、海流の実時間がモニタリンクが大きな役割を果たす。海峡を横断して設置されている通信用ケーブルを利用して、両岸の地電位差を測定すれば、海流の流量が評価できる。通常、電話ケーブルには中間の中継器のために1000ボルト近い高電圧が付加されるが、高精度のデジタル電圧計でミリボルト単位の地電位差が測定できる。NTTのご協力で、津軽海峡の海底電線による計測が弘前大学理学部によって実施されることになった。平成5年度に研究分担者、力石国男が大西洋で実験中のジム・ラ-センを訪問して打ち合わせた。研究分担者となったラ-セン博士が、2月から計測を開始した青森海岸局を訪問し力石ならびに平が参加して現地で種々の検討を行った。計測は6月から10月までケーブル切断事故で中断したが、現在も継続されている。海峡の両岸の水位データとの比較により、地電位差が海流変動を示していることが確認されたが、水位に反映されない変動を含み海流の直接モニタリングの可能性が高いことが示されている。直接測流による更正実験の結果が期待されている。世界海洋観測システムの効果を示すための地域プロジェクトが企画されているが、日本海を中心にしたロシア、中国、韓国、日本、他による海洋観測資料の実時間交換と海洋マッピングの計画が中国国家海洋局で専門家会議で検討された。本研究の目的の1つであるので平啓介が出席し、乞われて議長を勤めた。
機能性食品の安全性議論にみられる科学的知識の社会的構成

機能性食品/健康食品の不適切な利用により健康被害などの実害が生じているものの、この問題は社会であまり注目されていない。社会科学の領域においても研究の蓄積が少ない。このような背景を踏まえ、本課題は、機能性食品/健康食品の社会的諸側面(利用環境などの)を幅広く検討し、科学的エビデンスを根拠とする区分の社会的再構成のプロセスを示すことをその目的とした。主な論点として、(1)科学的エビデンスの質と量の違いを基軸とした食薬区分の考え方にはグレーゾーンが存在すること、(2)食薬区分は、社会のさまざまな場面において多義的にとらえられ、任意に運用されているということがあげられる。平成21年度には、(1)先行研究と背景的な情報の収集と取りまとめ、(2)テキスト資料の収集、を主な活動とした。以下、その具体的な内容を示す。先行研究の探索においては「機能性食品」「食品安全性」などキーワードとし、機能性食品、健康食品に関わる、科学技術的、制度的側面を明らかにするための資料を集めるとともに、STS研究の主要な学会誌(Science,Technology,and Human Values,Science Communication,Public Understanding of Science、など)を検索し、科学技術を社会構築的な立場から捉える研究の取りまとめをおこなった。それらの研究を通して、食品技術と社会の関係性を取り上げる研究の蓄積がSTS研究において少ないという点、他領域、例えば「食品の社会学」の領域における理論、概念の融合が重要であることが判明した。基礎データの収集において、当初は新聞記事を主だったデータとして活用する予定であったが、機能性食品、健康食品の論点を規定する社会的な影響力(マスメディアのアジェンダセッティング、フレーミング)という観点から、一般雑誌の社会における影響力を無視する事ができないという事が明らかになり、新聞記事に加え、一般雑誌の記事の収集と整理にあたった。以上、22年度以降の実証研究が依拠する研究領域と概念が明らかになったという点、2種類のテキスト資料の収集を通しデータベース(コーパス)の構築を完了したという点で、本課題にとって21年の研究は重要な位置づけを占める。初年度の研究成果は、国際シンポジウムでの発表(国際農林水産業研究センター主催)および『フードナノテクノロジー』への投稿と出版を通し、普及を図った。これまでに作り上げた暫定的な概念モデルと食品技術を取り巻く社会背景に関し、予備的な研究成果として公表を行った。前年度に作成したコーパス((1)機能性食品についての新聞報道・雑誌報道、(2)食品安全委員会、内閣府消費者委員会の当該の議案に関する審議の記録などのテキストを集積した物を指す)を使い、機能性食品の安全性に関わる主要な言説を抽出した。平成22年度前半には、スエーデン・イエテボリで開催された国際社会学会世界大会で、本課題の概念モデル(食品安全性をめぐる議論を象徴的現実と客観的現実という観点からどのように分析できるのを具体的に示すモデル)を発表すると共に、国際科学技術社会論学会(4S)年次大会においては、機能性食品の安全性を巡る議論にその概念モデルを援用した分析結果を発表した。平成22年度後半からは、客員研究員として在籍した米国コーネル大学(Department of Science and Technology Studies)に於いて、食品安全性についての社会的な像(Social Imaginary)の分析に取り組み、現地にてその成果を発表した。また、現地にて科学社会学、科学史領域の研究者との意見交換を行い、研究成果のとりまとめの方向性について考察をした。以上、平成22年度には、予備的な研究成果をさまざまな場で発表し、フィードバックを得る事を主な活動とした。その活動を通し、今後の課題さらには新たな論点が明らかになって来たという観点から、22年度の活動は、23年度の研究プロジェクト推進にあたって重要な意味があったと考える。本研究は機能性食品を事例とし、科学的知識の社会構成を明らかにする事をその目的とした。すなわち、科学的エビデンスの有無を根拠とし制度上は食品と医薬品の区分が存在するものの、区分があいまいになってしまうような社会環境(利用環境)が存在するため、健康被害などのさまざまな弊害が生じているのではないかという問題意識である。この問題を明らかにするために、制度、マスメディアのフレーミング、機能性食品に対する消費者の認知などの情報を探索した。研究を遂行する途上において、当初、中心的概念として取り上げた「機能性食品」を「健康食品」に捉えなおす必要が有る事が判明したが、そうした修正点を踏まえつつ、平成23年度は研究成果のとりまとめと情報の発信を中心に課題を遂行した。結果、科学的なエビデンスの質と量の違いを基軸とした食薬区分が存在するものの、流通場面において区分を混乱させるような宣伝・販売が散見している事が明らかになった、また消費者の健康食品に対する過剰な期待の結果、不適切な利用方法といったケースも見られ、制度上の食薬区分とは別の次元でさまざまな社会的状況が明らかとなった。

上述の研究結果は、科学技術社会論学会年次大会、Society for Social Studies of Science(科学技術社会論学会国際大会)で発表すると共に、論文を執筆し国際学会誌に投稿、現在査読を受けている。すでに掲載が決定した論文として書籍に所収される論文と課題申請者が編集をした学会誌の特別号が挙げられるが、それらは平成24年度中に出版される予定である。健康食品に関する雑誌記事と分析の結果は、現在、本務校で開講しているクラス(社会学特別研究)で活用している。社会への情報発信は、マスメディアなどの取材などに応じる形で実施した。健康食品を巡る問題は、健康被害などの実態のある問題が生じている社会問題である。それにも関わらず、社会的にあまり注目されずまた社会科学の領域でもほとんど取り上げられてこなかった。そうした背景を踏まえ、今後も本課題から得られた情報を幅広く社会に還元してゆきたい。
視覚情報と歩行情報を融合するロボット

人間は主として視覚からの情報を用いて環境理解を行っている。さらに、歩行を行っている時には足の動きから自らが移動した距離、速度、方向の情報を検出し、視覚情報との融合を無意識のうちに行っている。人間を模倣することが最終目的の自律移動ロボットでも、歩行に関する情報を利用することは有効なことである。従来からもこのような点に着目した研究が行われてきた。しかし、それらの研究では歩行情報の抽出に使用されたセンサは、車輪に取り付けられたエンコーダであった。車輪は非常によい条件でない限り空転するため、正確な歩行情報を抽出することはできない。そこで、非接触で移動速度を計測することができる超音波センサを利用して精度の高い歩行情報を獲得し、それと視覚情報処理により得られる情報と融合を行い、環境理解を実現することが本研究の目的である。本研究では以下のように研究を行った。1.歩行情報獲得法の検討歩行情報を獲得するため、超音波センサを用いることを検討した。その結果、ロボットが移動する際に発生する振動のために超音波センサでは誤差が大きいことが判明した。そこでロボットの移動量を視覚情報から求めることとし、ロボットに装着されているステレオカメラシステムを用いて歩行情報を獲得した。この方法では、基準になる環境内の物体を決める必要があり、また計算時間を多量に要するため実用上は困難が発生する。2.視覚情報の獲得視覚情報を獲得するため、能動的視覚の考え方を導入することとした。ロボットに装着されているカメラシステムはステレオカメラである。このカメラシステムで注視点を設定し、注視させることを行った。従来は単眼カメラで注視制御が行われていたがステレオカメラシステムでは行われていなかった。以上、本研究で行ったことの概要であるが、今後の課題として歩行情報と視覚情報を精度よく融合することがあげられる。
量子マクスウェルの悪魔とその光格子上の冷却原子気体への応用

系の状態が非平衡の場合でも情報論的な量を取り入れることで、非平衡な状態に対する熱力学が進展してきた。特に、一般に非平衡な場合に対して散逸を小さくする方法が熱力学第二法則やゆらぎの定理、Jarzynski等式を用いて研究されてきたり、系から取り出せる仕事のゆらぎをできるだけ抑える方法が量子情報のテクニックを熱力学へと応用して議論されてきた。熱機関や熱力学的タスクといった非平衡なダイナミクスを制御し、効率的に操作したい場合、系から取り出せる仕事と熱浴へと散逸してしまう散逸仕事(散逸)の二つの熱力学的な物理量が重要な鍵を握る。仕事は系から“自由に取り出せるエネルギー"といった操作論的な意味を持ち、散逸はプロセスの不可逆性を表す。熱ゆらぎが無視できない微小系では熱力学的な量はゆらいでいて、系のトラジェクトリーに依存して仕事と散逸はそれぞれが異なった関数形をとる。本研究では、この仕事と散逸といった二つの重要な物理量が系の初期状態・終状態の非平衡の度合いによってどのような制約を受けるかについて研究を行った。そして、仕事と散逸それぞれの標準偏差の和は非平衡自由エネルギーの標準偏差によって下から抑えられるという仕事ゆらぎ-散逸ゆらぎの間のトレードオフ関係を導出した。また、仕事ゆらぎと散逸を同時に最小化することはできず、それらの間にトレードオフ関係があることも見出した。さらに、詳細ゆらぎの定理を使うことによって、トレードオフの下限を達成する具体的なプロトコルの導出を行い、そのプロトコルがハミルトニアンのクエンチ、熱平衡化、準静的過程の組み合わせで構成されることを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、量子版マクスウェルの悪魔、つまり量子フィードバック制御でシステムから取り出せる仕事などの一般的な関係式を構築することである。特に、非平衡の分野では、取り出せる仕事やエントロピー生成といった物理量に対して厳密に成り立つ等号関係として、ゆらぎの定理やJarzynski等式といったものが知られている。そこで今年度はまず量子版マクスウェルの悪魔があるときにゆらぎの定理やJarzynskiを導出することで一般的な関係式を確立し、その関係式から量子ゆらぎ、量子相関の効果を抜き出す、またはその効果をとらえる形に一般化することを目指した。具体的には、操作したい量子系と測定を行う測定装置の二つのシステムを考え、測定でそれらのシステムの間でやり取りされる情報量とそれぞれのシステムから取り出せる仕事(もしくは注入しなければならない仕事)を定量化し、それぞれのシステムで情報量や仕事が満たす等式(ゆらぎの定理やJarzynski等式)を導出した。この結果は量子系を操作したいときに必要な熱力学的コストを与えると同時に、測定を行うことでどの程度までシステムを操作できるかの限界を与えるので、量子計算等の量子情報処理を実験で行う上での熱力学的な制約に対する理解が期待される。さらに、得られた等式からすでに知られている測定やフィードバックを含めた場合の熱力学第二法則を再導出することができ、量子系でフィードバック操作を行うときのモデルによらない統一的な式が得られた。さらに、超伝導量子qubitなどの、簡単なqubit系においてフィードバックを含めたJarzynski等式を計算し、実験的検証の提案を考えている。特に、詳細ゆらぎの定理によって、プロセスの不可逆性と時間発展によって起きる散逸が結び付けられ、RNAヘアピンなどのゆらぎが大きい微小な系に対する熱力学の理解が大きく進んだ。このように非平衡等式は幅広く適用でき、実験的にも検証されてきた。しかし、ガスの自由膨張という基本的な熱力学プロセスに対して、Jarzynski等式が成立しないことが指摘され、その物理的な理由は明確でなかった。自由膨張では、初期状態が空間の一部に局在し、時間発展によって空間全体に状態が広がると自由エネルギーを失うにもかかわらず仕事を得ることができず、散逸がおきる。我々はこのような状況を絶対不可逆な過程と名付け、それに伴う散逸を与えた。特に、私は量子系で自由膨張のように、絶対不可逆性がある場合でも非平衡等式が成立するように拡張し、そのプロセスで起きる不可避な散逸について特徴づけた。私は、同様の問題がフィードバック制御でもおきることに注目し、フィードバック制御で絶対不可逆性がある場合にJarzynski等式を導いた。特に絶対不可逆性がある場合、その不可逆性に伴う散逸の分だけ、フィードバックの効率が落ちることを明らかにした。また、測定過程に絶対不可逆性がある場合、測定に伴うコヒーレンスの破壊によって散逸がおきることを指摘した。さらに、システムの制御効率を上げるために、絶対不可逆な過程が小さくなるような制御プロトコルの条件を求めた。

熱機関や熱力学的タスクといった非平衡なダイナミクスを制御し、効率的に操作したい場合、系から取り出せる仕事と熱浴へと散逸してしまう散逸仕事(散逸)の二つの熱力学的な物理量が重要な鍵を握る。仕事は系から“自由に取り出せるエネルギー"といった操作論的な意味を持ち、散逸はプロセスの不可逆性を表す。熱ゆらぎが無視できない微小系では熱力学的な量はゆらいでいて、系のトラジェクトリーに依存して仕事と散逸はそれぞれが異なった関数形をとる。本研究では、この仕事と散逸といった二つの重要な物理量が系の初期状態・終状態の非平衡の度合いによってどのような制約を受けるかについて研究を行った。そして、仕事と散逸それぞれの標準偏差の和は非平衡自由エネルギーの標準偏差によって下から抑えられるという仕事ゆらぎ-散逸ゆらぎの間のトレードオフ関係を導出した。また、仕事ゆらぎと散逸を同時に最小化することはできず、それらの間にトレードオフ関係があることも見出した。さらに、詳細ゆらぎの定理を使うことによって、トレードオフの下限を達成する具体的なプロトコルの導出を行い、そのプロトコルがハミルトニアンのクエンチ、熱平衡化、準静的過程の組み合わせで構成されることを明らかにした。当初は量子版揺らぎの定理を構築した後、相互作用がある多体量子系におけるフィードバック制御を解析し、マクスウェルの悪魔に対する量子ゆらぎの効果を特定する予定であった。しかし、自由膨張等の現象がゆらぎの定理、Jarzynski等式を定式化する上で問題となることが分かった。このような非常に強い不可逆性があるような現象の場合にも測定とフィードバックのもとで成り立つ量子版揺らぎの定理が拡張できることが分かり、その拡張と量子系特有の効果を探っていた。本研究の目的は、量子版マクスウェルの悪魔、つまり量子フィードバック制御でシステムから取り出せる仕事などの一般的な関係式を構築することである。その際、測定やフィードバックの効率を考える際、絶対不可逆性の特徴づけと、それに伴う散逸の理解は重要な役割を果たす。本研究ではこのような状況でも成立する非平衡等式を構築し、不可逆性の物理的な意味を明らかにした。また、散逸を抑えるためのプロトコルを与える指針について議論した。以上より、量子フィードバック制御に対して熱力学的な限界の定量化ができたといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。測定とフィードバックで量子系を操作するときに、量子系特有のエンタングルメントや量子ゆらぎを活用して仕事が取り出せることを定量的に示す。特に、多体量子系の基底状態はエンタングルメントや量子ゆらぎによって特徴づけられているが、それらに量子的な操作を行うときに従う熱力学的な関係式を導出し、どのようなエンタングルメント、量子ゆらぎの尺度が現れるのかを特定する。この解析には、今年度定式化した量子ゆらぎの定理、Jarzynski等式の枠組みを活用する。現在までの研究では、フィードバック制御を理想的に行う場合、操作を準静的に行う必要があった。実際に量子マクスウェルの悪魔を実験で実現させるためには、有限の時間で制御を行う必要がある。
日本自動車メーカーにおける部品調達戦略と情報化の影響についての実証研究

近年、電子調達(あるいは企業間電子商取引)の普及により、開放的な企業間分業構造の有効性が注目されている。とりわけ、情報化の進展は企業内における業務の組織化や柔軟な生産体制の構築を可能にし、産業構造の再編を促している。今年度は、これまでの研究のブラッシュアップと新たな文献の収集に目的を絞って研究を行った。日本自動車メーカーにおける部品調達システムにおけるICTの活用や企業間分業構造の変化について再調査を行うとともに、その成果の一部をThe 21st Century COE Program, The 5^<th> Annual International Symposiumで報告した。これにより、次年度以降に行うアンケート調査および海外フィールドワークのための素地を整えることができた。
コンパクト型位相群の代数的構造と収束性に関する研究

Xを位相群Gの部分空間とする。Xを含むGの最小部分群はGで稠密であるとき、XはGを位相的に生成するという。位相群Gを位相的に生成するGの閉部分空間Xのうち、最小なweight w(X)をもつXが存在し、そのときの基数w(X)をGの位相的生成weightと呼ぶ。コンパクト可換位相群の位相的生成weightを調べ、次の結果を得た。定理1. 0次元のコンパクト可換位相群Gの位相的生成weightはGのweightに一致する。定理2.連結コンパクト可換位相群Gの位相的生成weightはGのweightのomegarootである。(ここで基数kのomegarootとはsのomega乗がkを越えるような最小のsである。)定理3.可換位相群Gの位相的生成weightはGの連結成分c(G)の位相的生成weightとG/c(G)のweightの積である。可算コンパクト位相群の代数的構造を研究した。濃度2^c以下の可換群に可算コンパクト群位相を導入できるか否かを調べた。(ここで、cが連続体の濃度を表す。)特に、forcingを用いて以下の定理4が成り立つZermelo-Frankelの集合論公理形のmodel Mを構成した。定理4.可換群Gに対して次の条件が同値である。(ii)Gは可算コンパクトhereditarilyseparable群位相をもつ、(iii)Gに無限コンパクト部分集合をもたない可算コンパクトhereditarilyseparable群位相を導入できる、(iv)Gの濃度が2^c以下でGは条件PsとCCをみたす。定理5.無限可換群Gに対して次の条件が同値である。(ii)Gの濃度がc以上かつ2^c以下でGは条件Psをみたす。)特に、forcingを用いて以下の定理14が成り立つZermelo-Frankelの集合論公理形のmodel Mを構成した。定理1可換群Gに対して次の条件が同値である。(i)Gは可算コンパクト可分群位相をもつ、(ii)Gは可算コンパクトhereditarilyseparable群位相をもつ、(iii)Gに無限コンパクト部分集合をもたない可算コンパクトhereditarilyseparable群位相を導入できる、(iv)Gの濃度が2^c以下でGは条件PsとCCをみたす。定理2 Torsion可換群Gに対して次の条件が同値である。(i)Gはpseudocompact可分群位相をもつ、(ii)Gに無限コンパクト部分集合をもたない可算コンパクトhereditarily separable群位相を導入できる、(iii)Gの濃度が2^c以下でGは条件CCをみたすbounded torsion群である。定理3 Torsionでない可換群Gに対して次の条件が同値である。(i)Gはpseudocompact可分群位相をもつ、(ii)Gに無限コンパクト部分集合をもたない可算コンパクトhereditarily separable連結及び局所連結群位相を導入できる、(iii)Gの濃度が2^c以下でGは条件Psをみたす。(i)Gはpseudocompact可分群位相をもつ、(ii)Gに無限コンパクト部分集合をもたない可算コンパクトhereditarily separable群位相を導入できる、(iii)Gの濃度がc以上かつ2^c以下である。定理5。

無限可換群Gに対して次の条件が同値である。(i)Gはpseudocompact可分群位相をもつ、(ii)Gの濃度がc以上かつ2^c以下でGは条件Psをみたす。可換群に強S空間及び強L空間となる群位相を導入できるか否かを調べ、次の結果を得た。定理1.非可算基数kに対して、次の条件が同値である。(i)k以下の濃度をもつ0次元強s空間(強L空間)が存在する。(ii)k以下の非可算濃度をもつ可換群Gに強S空間(強L空間)となるprecompact群位相を導入できる。特に、CHが成り立つ揚合は、可換群Gに強S空間(強L空間)となる群位相を導入できるための必要十分条件はGが連続体濃度もつ事である。Xを位相群Gの部分空間とする。Xを含むGの最小部分群はGで稠密であるとき、XはGを位相的に生成するという。位相群Gを位相的に生成するGの閉部分空間Xのうち、最小なweight w(X)をもつXが存在し、そのときの基数w(X)をGの位相的生成weightと呼ぶ。コンパクト可換位相群の位相的生成weightを調べ、次の結果を得た。定理2.0次元のコンパクト可換位相群Gの位相的生成weightはGのweightに一致する。定理3.連結コンパクト可換位相群Gの位相的生成weightはGのweightのomegarootである。(ここで基数kのomegarootとはsのomega乗がkを越えるような最小のsである。)定理4.可換位相群Gの位相的生成weightはGの連結成分c(G)の位相的生成weightとG/c(G)のweightの積である。位相群GはあるコンパクトHausdorff位相群の部分群であるとき、Gはprecompact群であると言う。Gを可換群とする。AをGの部分集合とする。G上のすべての(precompact)Hausdorff群位相に対してAは閉集合であるとき、Aを(precompact)絶対的閉集合と呼ぶ。Gの(precompact)全体的閉集合全体の族はG上のある位相の閉集合全体の族になり、その位相をG上の(precompact)Markov位相と呼ぶ。自然数nに対して、方程式nx=0を満たすGの元xの集まりをnGで表す。Gの元gと自然数nに対して、集合g+nGをGの基本代数的集合と呼ぶ。有限個の基本代数的集合の和集合をGの代数的集合と呼ぶ。Gのすべての代数的集合は閉集合になるようなG上の最も弱い位相をZariski位相と呼ぶ。定理1.任意の可換群Gに対して次の3つの位相は一致する。(1)GのZariski位相、(2)GのMarkov位相、(3)Gのprecompact Markov位相。上の位相をGのMarkov-Zariski位相と言う。Markov-Zariski位相はT1であるが(Gは無限の場合)Hausdorffではない。
生活習慣病予防のための食事、運動指導の具体的効果の解明とその科学的根拠の確立

経口ブドウ糖負荷を併用したグルコースクランプ法、1H-MRSによる脂肪肝定量評価法、上下腹部CTスキャンによる全腹腔内臓脂肪体積評価法を用いて、メタボリックシンドロームを呈する肥満例への2528kcalの食事指導と150170の運動指導の効果を検討すると、内臓脂肪量が変化する前に脂肪肝が減少すること、その時点で脂肪細胞由来の液性因子には有意な変動がないこと、脂肪肝が減少すれば有意な内臓脂肪減少がなくても肝臓のインスリン抵抗性は著明に改善することが明らかになった。従って、生活習慣改善の直接的な効果は脂肪肝減少にあり、それは現体重の36%程度の体重減少をもたらす食事と運動の指導でも効果があると考えられ、今後は脂肪肝減少に焦点を当てた生活指導の方法確立が必要と思われる。1.メタボリックシンドロームの診断基準に該当する30-40歳代で体格指数(BMI)が30kg/m2以上を呈する男性19例を対象として、週1回の定期的な来院スケジュールで栄養指導(2528kcal/kg)と運動指導(150200kcal/day)を3ヶ月間継続した。この介入前後で、経口ブドウ糖負荷試験(75g-OGTT)による耐糖能とインスリン分泌量、1H-MRSによる骨格筋と肝臓の細胞内脂肪量、ガス希釈法による体脂肪率、腹部MRIによる内臓脂肪量、栄養士の聞き取り法による栄養バランスと栄養摂取量、メモリー付加速度計による日内身体活動度をそれぞれ評価した。またインスリン抵抗性はグルコースクランプ法に経口ブドイウ糖負荷を併用した生理学的検査法により評価した。3ヶ月間の介入により、平均68%の体重が減少したが運動量には変化はなかった。また糖・脂質代謝、血圧などの動脈硬化のリスクファクターはいずれも有意な改善を認めた。また75g-OGTTとグルコースクランプ法によるインスリン抵抗性も明らかな改善を認めた。2.低線量CTを用いた腹部内臓脂肪量の新しい定量評価法の開発に着手した。従来はMRIを用いた方法で測定していたが、より短時間により詳細に評価すべくシステムを構築中である。3.メタボリックシンドロームの感受性遺伝子の探索目的で、メタボリックシンドローム該当例、非肥満糖尿病例、非肥満健常例を中心に遺伝子解析用血液検体を採取中である。これまで約300例の検体採取とDNA抽出を終了した。1.本年度は肝臓上縁からダグラス窩まで腹腔全域の低線量CTスキャン(スライス幅最小0.5mm、スライス合計最大800スライス)の画像情報を解析し、腹部全域の内臓脂肪体積と皮下脂肪体積を自動計測すると同時に、両脂肪組織を3次元画像構築する解析ソフトを制作した。本ソフトはPCにインストール可能で、CTのワークステーションからダウンロードしたCT画像ファイルをPC上で短時間に腹部全域にわたる内臓脂肪体積と皮下脂肪体積を正確に評価することが可能となった。現在、特許申請の準備中である。2.従来から肝細胞と骨格筋細胞における細胞内脂肪量の定量的評価法として我々は1H-MRS(proton magnetic resonance spectroscopy)による解析システムを構築し、実用化してきた。本システムをさらに改良し、実際に得られた細胞内中性脂肪のメチレン基を構成する水素原子の核磁気共鳴スペクトル曲線から近似曲線を構成する専用ソフトを使用し、変動曲線下面積を自動計算する解析システムを確立した。これにより、従来法に比してより短時間で信頼度の高い解析が可能となった。3.上記の新しい解析システムに加えて経ロブドウ糖を併用したグルコースクランプ法(clamp OGL法)による臓器別インスリン抵抗性評価法も併用して、メタボリックシンドローム、およびその予備軍と診断された例に対して生活習慣改善効果の前向き検討を開始した。1.昨年度に新規開発したダグラス窩から肝臓上縁までの腹腔全域の低線量CTスキャン(スライス幅0.5mm、スライス合計最大800スライス)の画像解析システムを用いて、180例の腹部内臓脂肪体積と腹部皮下脂肪体積を評価し、他の臨床因子との関連性を検討した。その結果、これまで臍部で計測されていた平面的な内臓脂肪や皮下脂肪の面積と立体的な総体積との相関係数はともに0.9以上と良好な相関関係であること、しかしBMIが25kg/m2以上の集団に限定すると相関係数が0.7程度に低下すること、内臓脂肪面積が最大となる解剖学的な位置は臍部ではなく、さらに11.5椎体上方であるが肥満の程度によりその位置は異なることが明らかとなった。これらの結果は同一例の経時的な内臓脂肪の変動を評価するには臍部の平面CTのみでは不正確であることを示唆しており、総体積による評価の必要性が改めて確認された。2.人工膵臓によるグルコースクランプに経ロブドウ糖負荷試験を併用した骨格

筋と肝臓の臓器別インスリン抵抗性測定、1H-MRSによる骨格筋と肝臓の細胞内脂肪量測定による評価から、メタボリックシンドローム例の耐糖能には肝臓の細胞内脂肪(脂肪肝)が深く関与していることが明らかとなった。また最短23週間の生活指導で、内臓脂肪体積は有意な減少を認めないにもかかわらず、脂肪肝量は平均25%の減少を示し、耐糖能は明らかに改善することが判明した。以上からメタボリックシンドロームのインスリン抵抗性に最も関与する因子は内臓脂肪量ではなく、肝臓内脂肪量であることが示唆された。3.メタボリックシンドロームに関する遣伝子多型の探索は平成21年度も引き続き、一次スクリーニングを継続中である。
姿勢及び循環生理情報の在宅収集装置を用いた高齢者の生活リズム解析

1.生体情報の宅宅収集壮置の試作:既に開発済みの心拍出量と血圧の無拘束同時計測システムに被測定者の姿勢状態を記録する簡易行動シナリオ計測を組み合わせたシステム(生体情報の在宅収集装置)を試作した。姿勢計測の角度分解能は約3゚、測定間隔は0.1,0.2,0.5秒で静止画表示・アニメーション表示・ヒストグラム解析などのが可能である。循環生理情報に関しては血圧・心拍出量と共に末梢循環抵抗、心拍数、一回拍出量が演算処理され24時間分のデータがトレンド表示される。健常成人を対象としたフィールド試用の結果、無拘束下で得られた循環動態の24時間計測値と被験者の各種行動・姿勢変化との詳細な対応付が可能であることが確認された。2.スペクトル析による循環生理機能の日内変動の解析:健常成人を対象に1日目は通常の日常生活、2日目は終日ベッド安静という条件下で連続48時間の無拘束循環生理機能計測実験を行い、日常生活における行動様式が各パラメータに及ぼす影響を検討した。その結果、各パラメータともに概ね12時間及び24時間を主な周期とする日内変動が存在し、行動様式の違いは12時間周期に対してはあまり影響を及ぼさないものの概日周期に対しては大きく影響することが確認された。3.高齢者を対象とした日常生活下における姿勢解析:生活環境の異なる高齢者を対象とし日中約10時間の無拘束姿勢計測を行った。対象者は年齢7183歳の女性8名で、日常生活下における行動や活動性というものが客観的に評価可能であることが確認されるとともに、生活環境の違い、すなわち在宅か施設や病院で生活しているか、さらには同じ在宅でも単身か家族と同居かといった違いで、日常取る姿勢の種類や頻度、活動性に大きな差が見られることが客観的に示された。これらの結果から、何らかの障害を持つ高齢者の治療に際して「寝たきり」状態を惹起させないためには、障害の快復状況に応じて患者の生活環境をも考慮すべきであることが確認され、機能面の評価に加え、生活スタイル、生活信条をも把握したリハビリテーションプログラムの必要性が示された。1.生体情報の在宅収集装置の試作:既に開発済みの心拍出量と血圧の無拘束同時計測システムに被測定者の姿勢状態を記録する簡易行動シナリオ計測を組み合わせたシステム(生体情報の在宅収集装置)を試作した。姿勢計測の角度分解能は約3°、測定間隔は0.1,0.2,0.5秒に設定可能で、得られた姿勢データに対して制止画表示・アニメーション表示・ヒストグラム解析などの解析が可能である。純な生理情報に関しては測定間隔は3分または5分で、得られたデータから最高・平均・最低血圧及び心拍出量と共に末梢循環抵抗、心拍数、一回拍出量が演算処理され、24時間分の全データがコンピュータ画面上にトレンド表示される。2.健常成人を対象とした試作装置の性能評価:試作装置を用いて健常成人を対象とした姿勢及び循環生理情報の長時間無拘束計測を行った。その結果、無拘束下で得られた循環動態の24時間計測値と被検者の各種行動・姿勢変換との詳細な対応付が可能であることが確認された。