hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遠隔操作型人道的地雷探査除去ロボットシステムの開発

2006年の11月から2007年の1月の間、我々のロボットは、カンボジアでテストを行った。カンボジアの組織CMACが、シュリムアップ近くの実験場を供給してくれた。ここでは、位置の認識できるところ(キャリブレーション地区)と位置のわかっていない地区(テスト地区)とに地雷が埋められていた。クロアチアとの実験とは異なり、我々自身ではロボットは使用せず、現地作業員に操作方法を教え、我々は技術的問題の補助を行った。トレーニングの期間、我々の部隊は、キャリブレーション地区でテストを行い、ソフトと機構上の調整をおこなった。クロアチアでの実験以降に改良した点は、ペンキとプラスチック円盤を用いたマーキング機構を追加したところであり、両者とも良好に動いた。GPSデータを用いた地図座標の取り入れ機構も導入し、1cmの精度で計測できた。操作者と評価者の為のユーザーインタフェースの改良も行った。言語の違いとコンピュータ操作の不足があったが、現地作業員は、操作手順を早く習得し、簡単な問題点は、自分達で解決することができた。カンボジアでは、2つのロボットを同時に操作させる事も行った。それぞれのロボットは、金属探知機および、GPRを装備した二種類がある。マーキングも別々のものを装備した。第一次実験の結果から、金属探知機のみを装置したロボットが人間作業者よりも早く作業をすることができた。地雷を間違って認識することは特別な状況以外はなかった。金属探知機を、GPR機を装備したロボットはGPRの検出速度の制限からスピードは、はるかに遅かった。また地雷検出能力も高くはなかった。GPRデータは、岩石等と地雷を判別する事ができなかった。我々は現在、核磁気共鳴型装置を用いたセンサーで火薬そのものを検出するセンサーを開発中である。センサーは、今迄のものよりもはるかに重いため、新しいマニュピュレーターを作る必要がある。現在、その実験は大阪大学にて実施している途中である。昨年は,人道的地雷撤去に使用する遠隔操作車両の駆動機構を改良し,屋外環境においても運用できる構成に仕上げた.車両の上部に取り付けたマニピュレータにも改造を施した.具体的には,2自由度を有する手首関節(センサを地形の表面に追従させるため)と金属探知のための地盤貫通レーダ(Ground Penetrating Radar,以下GPRと記す)の追加である.GPRは東北大学にて現在開発中のものである.極限環境下での運用を目的とし,携帯型の制御装置を開発し改良を加えた.この制御装置は屋外に簡単に運び出すことが可能である.それは重量が8.5[kg]であり小さなスーツケースと同程度の大きさのためである.屋外環境において制御装置から送信した制御信号が200[m]以上届くことを実験によって確認済みである.この研究において開発した制御装置は我々の研究室だけではなく日本の他大学や他の研究施設においても実際に標準の制御装置になりつつある.この制御装置には防塵・防水処理を施しているため,屋外環境での実験には理想的であると言える.研究を始めてからこの1年での集大成として,今年の2月にクロアチアで試験を行った.クロアチアは1990年代の前半に起こった戦争により今なお荒廃しており,国の大部分が再建されているにも関わらず地雷が埋設されている地域が未だに残っている.クロアチア政府は地雷撤去を行って土地を整備する政策に熱心に取り組んでおり,クロアチア国内のCROMAC(CROatian Mine Action Center)は現在世界で最高の設備を備えかつ最高の訓練を受けた地雷撤去組織の1つである.試験はベンコバツのCROMACの訓練場の1つを使用して行った.本物の地雷を路地に埋め込み,一般の金属探知機と東北大学で開発されたGPRセンサを使用して我々の車両によりその路地を走査する試験である.試験の結果は4月の初めに追って報告するが,我々はこの実験の関係者が我々のロボットシステムに大変満足してもらったと実感している.そして屋外実験において良好な結果が得られることにより,我々の研究が人道的地雷撤去の分野に強くそして前向きな印象を与えられる機会も増えると予想する.加えて,センサ用のライブラリやロボットの制御ソフトを作成するために,異なる環境で可能な限り多くのデータを取得することもまた重要であると考える.その結果多くの国々に我々の地雷撤去システムが配備され使用されるものと期待できるからである.2006年の11月から2007年の1月の間、我々のロボットは、カンボジアでテストを行った。

第一次実験の結果から、金属探知機のみを装置したロボットが人間作業者よりも早く作業をすることができた。地雷を間違って認識することは特別な状況以外はなかった。金属探知機を、GPR機を装備したロボットはGPRの検出速度の制限からスピードは、はるかに遅かった。また地雷検出能力も高くはなかった。GPRデータは、岩石等と地雷を判別する事ができなかった。我々は現在、核磁気共鳴型装置を用いたセンサーで火薬そのものを検出するセンサーを開発中である。センサーは、今迄のものよりもはるかに重いため、新しいマニュピュレーターを作る必要がある。現在、その実験は大阪大学にて実施している途中である。
レーザー加熱と光電子顕微鏡を組み合わせた微小領域表面相転移の研究

本研究は平成9年度に開始したが、研究代表者が平成10年11月に分子科学研究所より東京大学物性研究所に移動をしたので、分子研と代表者の現在の研究拠点であるつくばの物性研究所分室(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所内の放射光実験施設内)の二ケ所で研究を進めた。分子研においては、レーザー加熱装置をスペクトルも測定可能な光電子顕微鏡装置(マイクロESCA;空間分解スペクトル測定時で20μm、イメージ測定時で21μm)に組み込むとともに、サンプルの温度を低温(約33K)にすることが可能なサンプルマニピュレーター(クライオスタット)を製作し、両者を組み合わせることで、33Kから1500Kの範囲での、光電子スペクトルの測定が行えるほか、表面のクリーニングなども行えるようになったこと確かめた。つくばのほうでは、新たに空間分解能をさらにあげた測定装置を組みあげ、(この装置の主要目的は光電子スペクトルをとることだけでなく、空間分解能をあげた吸収スペクトルの測定やイメージングを行うことである)、そこにもレーザー加熱装置を装着できるようにしている。分子研と筑波分室との間でのレーザーの移動や調整も問題なく行えることも確認した。この新しい光電子顕微鏡装置からのデータはまだ出ておらず、今後引き続いて研究を進めて行く予定である。これまでに、温度によって価数か変わる物質として着目されている、EuNi2(Sil-xGcx)2について、極低温(33K)、低温(83K)、室温(300K)でEu3d-4f及び4d-4f共鳴光電子分光測定を行い、電子状態の温度変化を観測し、各温度での価数の評価と共に、スペクトルの光エネルギー依存性など、理論、実験の双方から検討を行った。また、Si(lll)表面の高温状態での相である、lxl表面について、高分解能内殻光電子スペクトルを測定し、興味深い結果を得た。現在データの解析を進めている。そのほかに、有機伝導体である、DCNQI,DMTSA等でも低温状態のスペクトル。Si表面にレーザーを照射した時に誘起される表面光電位などの研究を行っている。今年度は、我々がこれまでに立ち上げを進めてきた光電子顕微鏡装置にレーザー加熱装置を組み込む準備を行った。設備備品としてNd-YAGレーザー(50W)を購入し、光電子顕微鏡実験を行う分子科学研究所のUVSOR施設に設置した。UVSORでは、真空紫外線からX線領域にわたるまでの広い範囲で光電子顕微鏡実験を行うため、実験ステーションとして2ヵ所のビームラインに装置を接続する必要がある。レーザー光を光電子顕微鏡装置内部に集光するためにレーザー本体を動かすことは、レーザーの性能を常に発揮できなく恐れがあるためにできるだけ避ける必要があった。従って我々は、光ファイバーを用いてレーザー光を光電子顕微鏡まで導く方式をとることとし、実際には35mの光ファイバーを用いて2つのビームラインでの実験を行えるような準備を整えた。1.6μmの波長のレーザー光を光学レンズと石英製の超高真空仕様窓を通して光電子顕微鏡装置のサンプル位置に直径1mmφの大きさで集光できることを確認した。予備的な実験としてSi(111)表面を融点直下(約1200°C)まで加熱し、超高真空下で非常に簡単に7x7清浄表面を得られることが確認された。

光電子分光測定の妨げになる電場や磁場を用いない加熱方法であるために、サンプルホルダーが簡便になるばかりでなく、電子の軌道にも影響を与えない有効な加熱方法であるので、今後の実際の研究への応用が期待できる。そのほか、タングステン結晶などの加熱にも有効であることが確かめられた。サンプルが銀や銅などの貴金属の場合には、レーザー光の反射が強いために、300°C程度までの加熱がやっとであるが、上につける物質によっては十分な温度である場合があるので、さほど問題にはならないであろう。次年度は低温へ冷やせるマニピュレーターと組み合わせて、実際に温度を幅広い範囲で変化させながら光電子顕微鏡測定へと応用していく予定である。今年度は11月1日付けで分子科学研究所より東京大学物性研究所に移動があり、特に移動後は研究を継続発展させるための準備を行っている。分子研における研究では、すでに報告したように、レーザー加熱装置を光電子顕微鏡装置に組み込む作業に引き続いて、サンプルの温度を低温(約33K)にすることが可能なサンプルマニピュレーター(クライオスタット)を製作した。両者を組み合わせることで、33Kから1500Kを超える温度での、光電子スペクトルの測定が行えるほか、表面のクリーニングなども行えるようになった。温度によって価数が変わる物質として着目されている、EuNi2(Sil-xGex)2について、極低温(33K)、低温(83K)、室温(300K)で光電子分光測定を行い、電子状態の温度変化を観測し、各温度での価数の評価と共に、スペクトルの光エネルギー依存性など、理論、実験の双方から検討を行った。成果については、第12回真空紫外線物理国際会議で発表したほか、物理学会でも報告を行った。現在投稿論文として原稿を執筆中である。また、Si(lll)表面をレーザー加熱して7x7清浄表面を得た後、実際に温度変化に伴う光電子スペクトルの変化を観測した。表面に特有の電子状態が温度とともに変化するほか、レーザーの光によって、表面光電位が誘起されて、スペクトル全体がシフトし、さらに高温になると、電気伝導度があがり、表面光電位の降下によって、シフトしたスペクトルが再び戻るという興味深い現象が観測された。又、p型、n型でその振る舞いが違うことを見い出した。現在この現象のさらに詳しい解釈を試みており、3月の物理学会に於いて報告予定である。又物性研では、より位置分解能をあげた光電子顕微鏡装置を立ち上げており、この装置にもレーザー加熱装置を取り付けられるように準備をすすめている。次年度は物性研の装置で実験を開始するほか、分子研の装置も共同利用で使用することで、測定の対象をいろいろ広げて研究の展開をはかる予定である。昨年度は分子科学研究所より東京大学物性研究所に移動をし、特に移動後は研究を継続発展させるための準備を行った。分子研において、レーザー加熱装置を光電子顕微鏡装置に組み込み、サンプルの温度を低温(約33K)にすることが可能なサンプマルニピュレーター(クライオスタット)を製作したが、両者を組み合わせることで、33Kから1500Kを超える温度での、光電子スペクトルの測定が行えるほか、表面のクリーニングなども行えるようになったことが確かめられていたので、今年度前半はSi(111)表面に吸着した、Sb,Biが作る超格子構造表面のsurfacephoto-voltageの研究を引き続いて行った。
マイクロKまでの超低温における角度分解トンネル分光法の開発

超伝導転移温度が極端に低く、その超伝導発現機構が明らかになっていない、エキゾチックな超伝導体上に、薄膜技術によってトンネル接合を作成し、マイクロケルビン領域までの超低温における角度分解トンネル分光を行い、その超伝導対称性を明らかにすることを目的としている。対称性を明らかにすることを通して、その超伝導発現機構の解明のための糸口を得ることが最終的な目標である。
多孔質材料中の二相熱流体挙動の解明とその相似則を用いた高精度数値解析手法の確立

本研究の目的は,新しい地層内原油回収法を開発することである.その基礎研究としてオイルサンドを対象にX線CTスキャナを用いた力学的な試験法と水理学的な試験法および測定法の高精度化および高機能化を目指し,個別要素法を用いてオイルサンドの破壊現象を評価する.また格子ボルツマン法による間隙内二相流動解析を行い,画像解析と間隙内流動解析により,変形ー流動特性に関するミクロレベルの構成則を見出す.最終的に,拡張型有限要素法を用いて破壊したオイルサンド供試体内の流動解析を実施し,新しい地層内原油回収法の提案を目指す.本研究の目的は,新しい地層内原油回収法を開発することである.その基礎研究としてオイルサンドを対象にX線CTスキャナを用いた力学的な試験法と水理学的な試験法および測定法の高精度化および高機能化を目指し,個別要素法を用いてオイルサンドの破壊現象を評価する.また格子ボルツマン法による間隙内二相流動解析を行い,画像解析と間隙内流動解析により,変形ー流動特性に関するミクロレベルの構成則を見出す.最終的に,拡張型有限要素法を用いて破壊したオイルサンド供試体内の流動解析を実施し,新しい地層内原油回収法の提案を目指す.
哺乳動物転移リボ核酸由来超修飾ヌクレオシドとその同位元素標識体の合成研究

1.題記標的化合物の合成における重要工程は,Wittig反応あるいはHeck反応に加えて,1,2-グリコール体からの環状炭酸ジエステルの形成である。これまでに成功していなかったヌクレオシドレベルでのWittig反応はホスホニウム塩を塩化物から分子内塩に変え,ヌクレオシド糖部をシリル基で保護することによって目的物を与えることが分かった。ピペロナールを用いるモデル実験により,このWittig反応が全くラセミ化を伴わないことも証明した。2.同位元素標識体の合成法開発を意識し,窒素置換基を通常の保護基に変えた数種の分子内塩型ホスホニウム塩を合成したところ,Wittig反応において目的物を与えたものはベンジロキシカルボニル化体とtert-ブトキシカルボニル化体だけであり,前者の方がよりよい結果を与えた。同様の比較をHeck反応についても行ったところ,この場合はtert-ブトキシカルボニル-L-ビニルグリシンの方が対応するベンジロキシカルボニル体よりも好成績を与えた。なお,両反応とも立体選択的に進行し(E)-体のみを与えることが判明した。3.塩化オキサリルとの反応による1,2-グリコール体からの環状炭酸ジエステルの収率を改善するために,この反応の機構を解明しようとして種々の1,2-グリコール類との反応を行った。その結果,反応機構を推定することができたので,この反応機構に基づいて環状シュウ酸ジエステルおよび環状炭酸ジエステルの選択的合成法の確立を目指した実験を進めている。1.哺乳動物転移リボ核酸由来の蛍光ヌクレオシドを合成するための重要中間体であるβ,γー不飽和アミノ酸誘導体は,ビニルグリシン誘導体用いるHeck反応生成物の高速液体クロマトグラフィ-精製によって得られているものの,その効率は極めて悪かった.この問題は,Heck反応の条件検討などによっては解決し得ないことが分かった.そこで,本研究担当者らが開発した,アラニン誘導体を構成部分とするホスホニウム塩を用いるWittig反応の利用を再検討した結果,ホスホニウム塩を分子内塩とすることによって収率が向上すると共に,ピペロナ-ルとの反応はラセミ化を伴わず,かつ完全に立体選択的に進行することが判明した.したがって,今後の計画は,このWittig反応を軸として遂行することになろう.2.標的ヌクレオシドの塩基部分の合成は,該当する合成中間体である不飽和アミノ酸誘導体をオスミウム酸酸化に引き続きシュウ酸ジクロリドによって環状炭酸ジエステルに導くことによって達成していた.1,2ージオ-ル類がシュウ酸ジクロリドによって炭酸エステルを与える例は報告されておらず,このような反応は,筆者らが用いた1,2ージオ-ルの構造の特異性によって起こる特殊なものと考えていた.この考えの妥当性を証明するために,最も簡単な構造のエチレンジオ-ルを含む種々の1,2ージオ-ルとシュウ酸ジクロリドとの反応を行ったところ,驚くべきことに,すべてのアルコ-ルから炭酸ジエステルが得られることが判明した.この反応の様相を十分に解明することは,本研究計画の範囲に収まるような狭いものではないと予測している.元来極めて専門色の強かった本研究計画の遂行がこのような基礎的な発見につながったということが本報告の最大のポイントである.1.同位元素で標識した化合物を合成するにはできるだけ最後に近い工程で同位元素を導入する方法が望ましい.標的化合物の塩基部の合成はN-(メトキシカルボニル)-L-ビニルグリシンを用いるHeck反応によって達成されることが分かっているので,このもののメトキシカルボニル基をベンジロキシカルボニル基あるいはtert-ブトキシカルボニル基に変えてHeck反応を行い,生成物を脱保護,メチルエステルとした後にメトキシカルボニル基を導入することを計画した.このHeck反応の収率は窒素上の置換基によって大きく影響され,ベンジロキシカルボニル体では結果が悪く,tert-ブトキシカルボニル体を用いるべきであることが判明した.

2.本研究担当者らがすでに開発しているアラニン誘導体を構成部分とする分子内塩型ホスホニウム塩を用いるWittig反応について同様に窒素上の保護基の影響を検討したところ,ベンジロキシカルボニル基とtert-ブトキシカルボニル基のみがポジティブな結果を与え,これらのうちでは前者の方が優れており,生成物の光学純度も満足すべきものであった.3.1,2-グリコール類と塩化オキサリルによって環状炭酸ジエステルが生成するという反応が広範囲の1,2-グリコールに普遍的なものであることが判明した.この反応で同時に生成するシュウ酸ジエステルとの生成比が,1,2-グリコールの構造に大きく依存することが分かった.この現象は,6員環状のテトラヘドラルな中間体の開裂がステレオエレクトロニックな要因に支配されていると説明することによって理解しえた.
高齢者文化に関する研究:一人暮らし老人と高齢者世帯の相互扶助行動を中心に

本研究は、高齢者密集地区では「高齢者問題は高齢者自身が解決に当たるという高齢者文化」が育成されるという、A・ローズの仮説を、高齢者の相互扶助行為と政治的行動に焦点を当てつつ検証することを目的として企画された。本研究の特色は、A・ローズが提案した「高齢者文化」という概念を再検討し、その行為水準は階層的に配置されており、またその行為も政治的行為以外に種々のタイプが設定されるべきであると主張した、ことにある。本調査においては、高齢者問題を解決するための高齢者文化最高の行為水準は、「行政への直接的働きかけ」であったが、以下、「高齢者を社会的場面で扶助する」「高齢者を個人的場面で扶助する」の計3段階に分かれることが判明した。そして、少なくとも現状で判断する限り、最高段階は他の段階とは直接的相互作用関係にあるというより、それらを促進する要因が共通であるという意味において間接的関係にあった。つまり、高齢者文化を育成する要因は全3段階の行為水準に影響するが、下位2段階は促進要因とは一方が育まれれば他方も進歩し、その逆も成立するという相互関係にある。したがって下位水準の行為を高めていけば、促進要因の機能もより強力になり、それが最高水準の行為を引き起こす、という図式である。そしてその促進要因には社会的にコントロール可能なものとそうでないものがあり、高齢者自身が互いに助け合いながら自分たちの問題を解決するという高齢者文化は、社会的政策のあり方によって育つこともあり得るということが判明した。コントロール可能な要因とは、近隣では高齢者同士の交際が頻繁であるという認識、近所にニーズを満たす援助者がいること、高齢者に関する情報を入手できること(CATVの可能性は大きい)、過去高齢者に手助けをした経験と持つことなどであり、コントロール困難な要因とは、現在地での居住年数が長いこと、外向的性格の持ち主であることであった。高齢者密集地区でこそ高齢者文化が育ちやすいという点については、そのよう地区では一部の行為だけであるがそれが顕著であること、促進要因がそのような地区でこそ容易に実現できること、などで、仮説の持つ意味が検証された。高齢者が積極的に相互扶助行動に酸化するのはそれほど容易ではない。一つに、高齢者自身が自分の生活に閉じ込もりがちであることがあり、他に、それを助成するような社会環境が整っていないことがある。そこで、本研究では、今年度、予備調査として、高齢者本人、および社会環境の充実に重要な責任をもつであろう人の双方にインタビューを実施した。すなわち、高齢者としては、一人暮し老人と夫婦のみで生活している老人、社会環境の整備に関係する人としては、これらの老人の世話をしている民生委員、その市の老人福祉課の職員、およびその地区で最も地域情報を報道するにふさわしいと思われるその地区のCATVの社員である。そのなかで市の福祉担当職員に関していえば、健常である高齢者は余り関心の対象になっていないことが特徴的であった。その理由の一つは、インタビューを実施した市の高齢者福祉水準がそれほど高くなく、寝たきり老人とかの要介護老人への対策に追われていることがあげられる。健常者老人の自助努力を積極的に行政のなかに取り入れていこうとする気迫が感じられなかった。高齢者の自立的行為が高齢者対策の重要なリリースであることからすれば、行政態度に大きな欠陥があるように思えた。また、市長の動きが鈍いことも問題の一つであった。

当該市では、それはまだ実現していないようである。次に、CATV関係者であるが、当該CATVがまだ加入者がすくないこともあってか、非常な関心を示していた。CATVが地域情報の主たるメディアになりえることを思うとき、CATVの潜在可能性が実感できた。CATVと行政、CATVと市民、CATVと各種団体の連係プレイが望まれる。本研究は、アンケート調査を実施することにより、高齢者密集地区では「高齢者問題は高齢者自身が解決に当たるという高齢者文化」が育成されるという、A・ローズの仮説を、高齢者の相互扶助行為と政治的行動に焦点を当てつつ検証することを目的として企画された。本研究の特色は、A・ローズが提案した「高齢者文化」という概念を再検討し、その行為水準は階層的に配置されており、またその行為も政治的行為以外に種々のタイプが設定さるべきであると主張した、ことにある。調査対象は、大都市と地方都市に住む60歳以上の一人暮らし老人と夫婦だけの世帯であり、その他、コントロール群として大都市の高齢者も調査した。回収票は512であった。高齢者文化の育成には情報伝達の重要性を予期していたので、CATVの放送エ-リアであることも調査対象地を選ぶ重要な基準とした(そして調査の結果、情報が大きな意味を持つことがわかった)。調査結果をよると、高齢者文化は、高齢者問題に関心を抱く段階、それについて他者と会話する段階、高齢者に対して何らかの非政治的行動を起こす段階(本研究では相互扶助行為がそれに当たる)、個人的ではあるが政治的行為を起こす段階、そして組織的に政治的行動を起こす段階、と階層化されているようである。そして、第4段階まで達している高齢者さえまだごく少数で、日本では高齢者文化はせいぜい第3段階でしかないことが判明した。なお、第2の段階への促進要因は情報源であり、第3段階へのそれは情報源と生活ニーズ充足者が自分の身近にいるという高齢者自身の認識が効果的であるようだ。そして第4段階にいたるには第3段階の行為自身が有効な促進剤になっているようである。
優美な印像を与えるロボットハンドの動作生成

1.優美さの定量的解析本研究課題は,人と係るロボットのやわらかで優美な動作生成を目指しているため,物体の把持・移動のような「日常動作」を対象として,「優美」と「粗雑」な動作特徴の差異を検討する実験を行なった.その結果加速度に着目しBuytendijkが示した「ゆったりとした」特徴を定量的に示した.また作業を行う際に見られる,指先の動作拘束を含む動作(具体的には,ピアノ演奏動作)に関して,上記の対象的な動作の差異を解析する実験を追加した.その結果,多関節生命物体特有の「しなり」動作や,タスク達成に直接関係しない冗長な動きに要因が含まれるという,新しい知見を示した.2.優美さの要因によるロボットハンド動作変形手法の提案・評価解析結果のうち,(1)しなりや冗長動作による「人間らしさ」「優美さ」に関しては,研究計画時には検討していなかったピアノ演奏動作の解析が,手指運動解析・適用動作として有効である事が確認されたため,ピアノ演奏動作生成シミュレータの作成に着手した(ロボティクス・メカトロニクス講i演会2008で発表予定).(2)物体の把持・移動タスクより得られた,低い速度ピークと低い値で安定した加速度による優美さの,ロボットハンド動作への適用は,手法検討中である.研究計画では我々のグループが開発しているNAIST-HAND2号機を用いる予定であったが,ハードウエアの完成が遅れており,シミュレータやヒューマノイドロボットの上半身動作を併用して,動作変形手法を適用するためにシステムの開発を行っている.学会発表では,多くの研究者・企業からの興味の声があり,論文誌への推薦もあった.本提案のへの期待は大きく優美動作生成手法確立への重要な研究を立ち上げることができた.助成対象期間終了後も,さらに実験・解析等行っており,現在は茶道師範によるお点前時の滑らかな動作の解析を行っている.1.人間の優美な手動作データの取得本研究では,人間の動作データの取得による解析がその基礎となるため,被験者にとって大きな拘束感を与えることなく,また正確な(フレーム落ちや,隠蔽などによる情報の欠落のない)データを取得する必要がある.そのため,今年度は人間の優美な手(腕を含む)動作の計測系構築を中心に研究を進めた.手(指の各関節角度,手首の姿勢)だけや腕(全身の主要な関節位置)の運動をそれぞれ別に取得するシステムはこれまでに多く研究されて来たがこれらを同時に確実に取得するシステムや手法が確立されていなかったため,様々な手法を試してきた.光学式モーションキャプチャシステム単独では,手動作時のオクルージョンが多く発生し簡便にかっ正確に手指と腕部の動作データの取得が困難であることがわかった.次に情報の欠落が発生しにくい機械式モーションキャプチャシステムとデータグローブでのデータ取得の試みも行ったが,計測可能な動作の制限が大きく,目的の動作が計測できないこともわかった.最終的に本研究でのモーションデータ取得システムとして,光学式モーションキャプチャシステムとデータグローブの組み合わせに決定し,それらの取得結果を3DCGキャラクタにマッピングさせ評価を行う環境を整えた.2.優美さの定量的解析動きの解析を行う準備として,3DCGソフトウエアを用いて人間の全身動作を解析する予備実験も行った.全身の自由度を一つ固定して動作を行ったCGを見せ観測者がどのように感じるのかをアンケートにより定性的に評価した.予備実験から印象評価の際には,どのような評価項目が重要なのかがわかった.この予備実験に関しては,5月のROBOMEC2007で発表予定である.1.優美さの定量的解析本研究課題は,人と係るロボットのやわらかで優美な動作生成を目指しているため,物体の把持・移動のような「日常動作」を対象として,「優美」と「粗雑」な動作特徴の差異を検討する実験を行なった.その結果加速度に着目しBuytendijkが示した「ゆったりとした」特徴を定量的に示した.また作業を行う際に見られる,指先の動作拘束を含む動作(具体的には,ピアノ演奏動作)に関して,上記の対象的な動作の差異を解析する実験を追加した.その結果,多関節生命物体特有の「しなり」動作や,タスク達成に直接関係しない冗長な動きに要因が含まれるという,新しい知見を示した.2.優美さの要因によるロボットハンド動作変形手法の提案・評価解析結果のうち,(1)しなりや冗長動作による「人間らしさ」「優美さ」に関しては,研究計画時には検討していなかったピアノ演奏動作の解析が,手指運動解析・適用動作として有効である事が確認されたため,ピアノ演奏動作生成シミュレータの作成に着手した(ロボティクス・メカトロニクス講i演会2008で発表予定).(2)物体の把持・移動タスクより得られた,低い速度ピークと低い値で安定した加速度による優美さの,ロボットハンド動作への適用は,手法検討中である.研究計画では我々のグループが開発しているNAIST-HAND2号機を用いる予定であったが,ハードウエアの完成が遅れており,シミュレータやヒューマノイドロボットの上半身動作を併用して,動作変形手法を適用するためにシステムの開発を行っている.学会発表では,多くの研究者・企業からの興味の声があり,論文誌への推薦もあった.本提案のへの期待は大きく優美動作生成手法確立への重要な研究を立ち上げることができた.助成対象期間終了後も,さらに実験・解析等行っており,現在は茶道師範によるお点前時の滑らかな動作の解析を行っている.
GM-CSFによる細胞増殖制御機構の研究

本研究ではGM-CSFをモデル系に細胞増殖の制御の解明を目的とした研究が行われた。これまで種々のβ鎖の変異体を作製してきたが増殖活性はないが細胞の生存維持の活性はあるユニークな変異体を見いだした。そこで平成9年度にはアポプトーシス制御に必要なGM-CSFのシグナル伝達経路を詳細に検討した。その結果、DNA断片化、カスペース活性化などを指標とした血球細胞のアポプトーシス制御にはチロシンキナーゼ阻害剤のゲニスチンに感受性の有るシグナル伝達経路とMAPキナーゼカスケードの経路のどちらかがあれば充分であることが明らかになった。また、二次元電気泳動用の設備を駆使して、GM-CSFレセプターに会合する分子を生化学的に単離精製することに成功し現在クローニングが進行中である。さらにはデイファレンシャルデスプレイ、サブトラクション法を用いてGM-CSFレセプターの特定の領域によって発現が誘導される遺伝子を複数単離した。トランスジェニックマウスについてはGM-CSFレセプターα、βサブユニットのキメラレセプターを発現したトランスジェニックマウスを作製したので解析を進めている。本研究により興味深いレセプター変異体を得られたこと、これまで成功していなかったレセプター変異体のトランスジェニックマウスを得たことなどが大きな成果が得られた。しかし、クローニングワークに関しては進行が遅く、本来初年度に遺伝子を単離し、次年度以降にそのキャラクタリゼーションを行う予定であったが達成は見込めない。細胞増殖と分化は背反事象であると考えられ、現在まで主に細胞増殖がいかに起こるかという点を中心に増殖、分化の制御についてアプローチを進めている。増殖開始のシグナル伝達については今だ不明の点が多くこの研究姿勢は中心となり今後も進めていく予定である。しかし、より直接的に細胞分化にアプローチすることも必須である。GM-CSFは培養細胞レベルでは分化誘導活性は見いだされたことがなく、さらに我々のトランスジェニックマウスの結果はGM-CSFが分化誘導因子というよりは強い細胞増殖誘導因子であることを示唆している。そこでGM-CSFに代わる系の導入あるいは開発が必須であると考えられる。本年度は、研究の中心となるin vitro系の開発に主眼をおき、成功した。プロB細胞であるBA/F3細胞より細胞膜、細胞質画分をそれぞれ調整し、in vitroでATP再生系とともに反応すると、GM-CSFと、GM-CSFレセプターに依存してSTAT5の活性化が誘導された。この活性化は膜、細胞膜画分の両者とATPが必須であり、抗リン酸化チロシン抗体で阻害される。従ってレセプターの活性化に続いてチロシンキナーゼが活性化され、STAT5の活性に至ることが予測された。実際にin vitroで活性化された反応液からJAK2を免疫沈降するとチロシンリン酸化がGM-CSFによって誘導されていることが明らかになった。我々はこれまでにin vitroのGM-CSFレセプターの変異体の研究からGM-CSFレセプターの下流には増殖/c-mycの誘導に至る経路、MAPKを活性化してc-fos活性化に至る経路がSTATの活性化の経路以外に存在することを明らかにした。in vitro系の検討の結果によれば、Shc、PTPIDなどMAPKの上流のシグナル伝達経路が活性化される。

増殖の機構を検討為にGM-CSFレセプターの膜貫通領域の直下のサイトカインスーパーファミリーで保存されているBOX 1/BOX 2のGST融合タンパク質を使い、相互作用する分子を検索した。これまでに構成的、誘導的にこの領域に結合する複数の分子の存在が明らかになった。この中で、Srcキナーゼの一員であるLyn、HcKを結合することが確認された。現在これらの相互作用と共に他の分子の同定及び遺伝子の単離を進めている。本研究ではGM-CSFをモデル系に細胞増殖の制御の解明を目的とした研究が行われた。これまで種々のβ鎖の変異体を作製してきたが増殖活性はないが細胞の生存維持の活性はあるユニークな変異体を見いだした。そこで平成9年度にはアポプトーシス抑制に必要なGM-CSFのシグナル伝達経路を詳細に検討した。その結果、DNA断片化、カスペース活性化などを指標とした血球細胞のアポプトーシス制御にはチロシンキナーゼ阻害剤のゲニスチンに感受性の有るシグナル伝達経路とMAPキナーゼカスケードの経路のどちらかがあれば充分であることが明らかになった。また、二次元電気泳動用の設備を駆使して、GM-CSFレセプターに会合する分子を生化学的に単離精製することに成功し現在クローニングが進行中である。さらにはデイファレンシャルデスプレイ、サブトラクション法を用いてGM-CSFレセプターの特定の領域によって発現が誘導される遺伝子を複数単離した。トランスジェニックマウスについてはGM-CSFレセプターα、βサブユニットのキメラレセプターを発現したトランスジェニックマウスを作製したので解析を進めている。本研究により興味深いレセプター変異体を得られたこと、これまで成功していなかったレセプター変異体のトランスジェニックマウスを得たことなどが大きな成果が得られた。しかし、クローニングワークに関しては進行が遅く、本来初年度に遺伝子を単離し、次年度以降にそのキャラクタリゼーションを行う予定であったが達成は見込めない。細胞増殖と分化は背反事象であると考えられ、現在まで主に細胞増殖がいかに起こるかという点を中心に増殖、分化の制御についてアプローチを進めている。増殖開始のシグナル伝達については今だ不明の点が多くこの研究姿勢は中心となり今後も進めていく予定である。しかし、より直接的に細胞分化にアプローチすることも必須である。GM-CSFは培養細胞レベルでは分化誘導活性は見いだされたことがなく、さらに我々のトランスジェニックマウスの結果はGM-CSFが分化誘導因子というよりは強い細胞増殖誘導因子であることを示唆している。そこでGM-CSFに代わる系の導入あるいは開発が必須であると考えられる。
ポリマイクロバイアルバイオフィルムモデルを用いた根面齲蝕研究モデルの開発と応用

in vitroで作製した多菌種バイオフィルムの細菌叢が培養期間やスクロース供給の条件によりどのように変化するかを検討した.バイオフィルム形成はExterkateらの方法に従った.刺激唾液をunBuffered McBain(0.2% sucrose含有)培養液に加え10時間培養後,唾液非含有培養液を用いて96時間まで嫌気培養を行った(cont群).その後,sucrose含有培養液(A群),非含有培養液(B群)を用いて192時間まで培養を行った.A群のバイオフィルムはさらにsucrose含有培養液で288時間まで培養を行った(C群).B群のバイオフィルムはsucrose含有培養液(D群)と非含有培養液(E群)を用いてさらに288時間まで培養した.各試料の全細菌数をrealtime-PCR法により分析し,サンプル由来の16S rDNAから次世代シークエンサーを用いてバイオフィルム構造を分析した.C,DおよびA群の全細菌数は他群に比較して高く,E群は顕著に低かった.cont,AおよびC群において,菌叢の90%以上をS. salivariusが占めた.B群ではGranulicatella属、D群ではVeillonella属の割合が顕著に増加し,その他の群ではStreptococcus属が主に菌叢を構成していた.スクロース供給の有無はバイオフィルム菌叢に影響を与え,周辺環境と菌叢の関連性を検討することにより根面齲蝕モデルの培養条件を設定できることが示された.本研究結果はAmerican Journal of Dentistryに投稿中である.また,本モデルを利用した根面齲蝕予防策の一環として,バイオフィルム細菌叢に与える多種イオン徐放性フィラー溶出液の効果も検討し,S-PRGフィラー溶出液がinitialcolonizerである菌属を効果的に抑制することが示された。多菌種から構成されるバイオフィルムを形成することが可能なポリマイクロバイアル(PM)バイオフィルムモデルをベースとして使用し,培養液中のミネラル量,スクロースの添加・非添加により口腔内に極めて近似した環境下における活動性・非活動性根面象牙質齲蝕ならびに再発齲を再現できるモデルの開発を目指している.今回,一連の研究の第一段階として,PMバイオフィルムモデルと抗菌剤による次世代シーケンス・アンプリコン解析を行うとともに,口腔内を模倣した環境下における活動性・非活動性齲蝕病原細菌を形成することを目的とし,糖代謝後のpHの相違と,PMバイオフィルム菌叢の関係について検討を行なった.48時間培養ポリマイクロバイアルバイオフィルムに対し0.2% sucrose含有(A)および非含有(B)のMcBain培養液を用いて96時間まで嫌気培養を行った.測定は培養液のpHと次世代シーケンス・アンプリコン解析を行なうことによるPMバイオフィルムサンプルに由来する菌群の帰属分類群を推定した.また,バイオフィルム中の生菌数も算定した.A群では,菌叢のほとんどがStreptococcus属で構成され,B群ではStreptococcus属のほかVeillonella属の割合が上昇した.またA群の使用済み培養液のpHは4.64.1で推移し,B群のpHは6.46.8で推移した.生菌数は,B群が1.42×10 8,A群は1.77×10 7であり,両群間に顕著な差を認めた.本結果はPMバイオフィルムモデルを用いて,スクロースの有無により異なる細菌叢のバイオフィルムを形成することができたことを意味している.また糖代謝の条件を変えることによりin vitroで,齲蝕活動性を反映するバイオフィルムを形成できることが示された。今後,培養条件を精査し,検討を重ねて,より口腔内に近い齲蝕モデルを開発していく所存である.当初の28年度の研究計画では以下の2項目を挙げていた.すなわち1.一被験者から採取した唾液をMcbain2005液体培地に添加し,ガラス円板または歯根象牙質円板を基質として口腔内多種細菌を含むポリマイクロバイアルバイオフィルムを形成する.2.形成されたバイオフィルムの生菌数,乳酸産生量、構成細菌叢の分析を行う.また,象牙質円板は薄切後,TMR撮影し病巣ミネラルプロファイル形態,病巣深度ならびにミネラル喪失量を測定する.3.一定期間,スクロース非含有のMcbain2005培地で培養を継続し,バイオフィルム中の細菌の増殖状態ならびに酸産生能を生菌数、乳酸産生量測定ならびに構成細菌叢を分析することにより検討する.象牙質円板を用いた場合には,その期間における表層下脱灰病巣の進行停止をTMRで検討する.本年度は象牙質円板を使用した実験結果の取得までには至らなかったが,次世代シークエンサー(MiSeqTM, Illumina, USA)を用いて,各サンプル由来の16S rDNAからシーケンスデータを得て,部分塩基配列を決定し,次世代シーケンス・アンプリコン解析を行なうことにより,PMバイオフィルムサンプルに由来する菌群の帰属分類群を推定したり、サンプル間の比較解析には,主成分分析およびクラスター解析(クラスタリング手法:群平均法,距離関数:ピアソンの相関係数)を用いるなど詳細な検討ができたものと考えている.活動性・非活動性齲蝕病原性バイオフィルムを再現できるモデルを形成することを目的とし,糖代謝後のpHの相違と,ポリマイクロバイアル(PM)バイオフィルム菌叢の関係について検討を行なった.刺激唾液をMcBain培養液(0.2%スクロース,50 mMPIPES

含有,pH 7.0)に混入して10時間嫌気培養後,10時間および14時間ごとに培養液を交換し,96時間あるいは192時間まで嫌気培養を行い,ガラス試片上にPMバイオフィルムを形成した.実験群は(1)96時間培養スクロース含有群(A群),(2)98時間培養スクロース含有+96時間培養スクロース含有群(B群),(3)98時間培養スクロース含有+96時間培養スクロース非含有群(C群)とした.培養液の交換時に使用済み培養液のpHを測定した.培養終了後,各サンプル由来の16S rDNAからシーケンスデータを得て,部分塩基配列を決定し,次世代シーケンス・アンプリコン解析(MiSeqTM, Illumina, USA)を行った.またサンプルを段階希釈後,血液寒天培地に塗抹,4日間嫌気培養後,生菌数を算定した。B群では,S. anginosusの割合が高かった.またC群では,S.godoniiが,他群に比較して多く認められ,生菌数は,他群に比較し, C群が有意に高かった.今回,周囲環境pHや,嫌気度の違いが,細菌叢の多様性に影響を及ぼしたと考える.C群では細菌数は上昇しているが、pHが象牙質の臨界pHを上回っているため非活動性齲蝕のモデルとして使用可能であることが示唆された。口腔内を模倣した環境下における活動性・非活動性齲蝕病原性バイオフィルムを形成することを目的とし,糖代謝後のpHの相違とポリマイクロバイアル(PM)バイオフィルム菌叢の関係について検討を行っている.昨年度の研究では形成初期48時間のバイオフィルムに対するスクロース添加・非添加の影響を検討した.本年度はより実際の口腔内に近似させる目的で96時間培養バイオフィルムに対するスクロースの影響を総培養期間を192時間に延長しバイオフィルムに与える影響を検討することができた.その結果,バイオフィルムの成熟度が増してからのスクロースの有無が,pHのの違いや細菌叢に影響を及ぼし,スクロース非存在下では細菌数が上昇するがpHが象牙質の臨界pHを上回るため非活動性齲蝕のモデルとなりえることが示唆された。in vitroで作製した多菌種バイオフィルムの細菌叢が培養期間やスクロース供給の条件によりどのように変化するかを検討した.バイオフィルム形成はExterkateらの方法に従った.刺激唾液をunBuffered McBain(0.2% sucrose含有)培養液に加え10時間培養後,唾液非含有培養液を用いて96時間まで嫌気培養を行った(cont群).その後,sucrose含有培養液(A群),非含有培養液(B群)を用いて192時間まで培養を行った.A群のバイオフィルムはさらにsucrose含有培養液で288時間まで培養を行った(C群).B群のバイオフィルムはsucrose含有培養液(D群)と非含有培養液(E群)を用いてさらに288時間まで培養した.各試料の全細菌数をrealtime-PCR法により分析し,サンプル由来の16S rDNAから次世代シークエンサーを用いてバイオフィルム構造を分析した.C,DおよびA群の全細菌数は他群に比較して高く,E群は顕著に低かった.cont,AおよびC群において,菌叢の90%以上をS. salivariusが占めた.
狭隘な接合構造に用いる孔あき鋼板ジベルの実用化に向けた研究

橋梁床版や壁高欄の取替え工事あるいは新設工事などに用いられるプレキャストコンクリート部材同士の接合に孔あき鋼板ジベルを適用することによって,接合部の配筋作業などが必要なくなるため,現場の工期短縮や接合部のコンパクト化が期待できる.その場合,孔あき鋼板ジベルが狭隘なスペースに配置されており,周辺に補強鉄筋を配置しないため,流動性や高強度を有する鋼繊維補強モルタルとの併用は合理的である.これらの狭隘な接合構造の設計に向けて鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルの耐力,ずれ挙動や抵抗機構を把握し,それを定量的に評価することは重要である.H30年度の研究では,狭隘な接合構造内の孔あき鋼板ジベルの抵抗挙動を模擬する引抜き試験を実施し,鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルのせん断耐力,ずれ挙動や破壊状態などを調べた.その結果,引抜き試験時の孔あき鋼板ジベルのせん断挙動には,ジベル孔径に加えて,ジベル鋼板を取り囲むモルタルブロックの寸法,ジベル鋼板の幅,鋼繊維補強モルタルの圧縮強度や鋼繊維補強モルタルの鋼繊維の混入率なども影響することがわかった.また,引抜き試験の結果を昨年度に実施した押抜き試験の結果と比較し,引抜き試験時の孔あき鋼板ジベルのせん断力-ずれ変位関係は押抜き試験時の関係と類似なものとなったが,前者のせん断耐力は後者より平均的に2030%小さいことがわかった.上記の結果を土木学会平成30年度全国大会第73年次学術講演会や土木学会関東支部第46回技術研究発表会にて発表した.また,橋梁工学分野で権威な国際会議のThe 2019IABSE Congress in Newyorkにもアブストラクトを投稿済みで,現在その論文を執筆している.H30年度には,本研究で着目している孔あき鋼板ジベルの狭隘な接合構造の適用事例や文献を調査した.これらの適用事例を参考にし,所属機関の所有施設も考慮して,本研究の引抜き試験体の寸法や試験方法を決定した.そして,試験方法の妥当性を確認するための予備試験を実施した後に,ジベル孔径,モルタル強度とモルタルブロック寸法をパラメータとした合計24体の試験体を用いて,引抜き試験を実施した.本年度の試験結果を整理・考察し,有用な知見が得られた.しかし,鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルのせん断挙動を定量的に評価するためには,さらにデータの蓄積は必要である.以上の状況は当初の計画通りに研究を進んでいると考えられる.最終的には,補強鉄筋の無い状態での鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルが押抜き力と引抜き力を受けた時のせん断挙動(せん断耐力,せん断力ーずれ変位関係,せん断耐力後の挙動,破壊状況など)を把握し,それを定量的な評価モデルを構築する.今年度の研究では,これまで蓄積されたデータを分析し,上記のせん断挙動の分析やせん断挙動の評価モデルの構築のために,不足とされるデータを得るための引抜き試験や押抜き試験を実施する.次に,これまでのデータを総括整理し,種々の影響要因を考慮した鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルのせん断挙動を明らかにする.橋梁床版や壁高欄の取替え工事あるいは新設工事などに用いられるプレキャストコンクリート部材同士の接合に孔あき鋼板ジベルを適用することによって,接合部の配筋作業などが必要なくなるため,現場の工期短縮や接合部のコンパクト化が期待できる.その場合,孔あき鋼板ジベルが狭隘なスペースに配置されており,周辺に補強鉄筋を配置しないため,流動性や高強度を有する鋼繊維補強モルタルとの併用は合理的である.これらの狭隘な接合構造の設計に向けて鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルの耐力,ずれ挙動や抵抗機構を把握し,それを定量的に評価することは重要である.H30年度の研究では,狭隘な接合構造内の孔あき鋼板ジベルの抵抗挙動を模擬する引抜き試験を実施し,鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルのせん断耐力,ずれ挙動や破壊状態などを調べた.その結果,引抜き試験時の孔あき鋼板ジベルのせん断挙動には,ジベル孔径に加えて,ジベル鋼板を取り囲むモルタルブロックの寸法,ジベル鋼板の幅,鋼繊維補強モルタルの圧縮強度や鋼繊維補強モルタルの鋼繊維の混入率なども影響することがわかった.また,引抜き試験の結果を昨年度に実施した押抜き試験の結果と比較し,引抜き試験時の孔あき鋼板ジベルのせん断力-ずれ変位関係は押抜き試験時の関係と類似なものとなったが,前者のせん断耐力は後者より平均的に2030%小さいことがわかった.上記の結果を土木学会平成30年度全国大会第73年次学術講演会や土木学会関東支部第46回技術研究発表会にて発表した.また,橋梁工学分野で権威な国際会議のThe 2019IABSE Congress in Newyorkにもアブストラクトを投稿済みで,現在その論文を執筆している.H30年度には,本研究で着目している孔あき鋼板ジベルの狭隘な接合構造の適用事例や文献を調査した.これらの適用事例を参考にし,所属機関の所有施設も考慮して,本研究の引抜き試験体の寸法や試験方法を決定した.そして,試験方法の妥当性を確認するための予備試験を実施した後に,ジベル孔径,モルタル強度とモルタルブロック寸法をパラメータとした合計24体の試験体を用いて,引抜き試験を実施した.本年度の試験結果を整理・考察し,有用な知見が得られた.

しかし,鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルのせん断挙動を定量的に評価するためには,さらにデータの蓄積は必要である.以上の状況は当初の計画通りに研究を進んでいると考えられる.最終的には,補強鉄筋の無い状態での鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルが押抜き力と引抜き力を受けた時のせん断挙動(せん断耐力,せん断力ーずれ変位関係,せん断耐力後の挙動,破壊状況など)を把握し,それを定量的な評価モデルを構築する.今年度の研究では,これまで蓄積されたデータを分析し,上記のせん断挙動の分析やせん断挙動の評価モデルの構築のために,不足とされるデータを得るための引抜き試験や押抜き試験を実施する.次に,これまでのデータを総括整理し,種々の影響要因を考慮した鋼繊維補強モルタルを用いた孔あき鋼板ジベルのせん断挙動を明らかにする.
コミュニケーションの文化進化における騙しの役割:実証的・構成的アプローチ

本研究計画は、計算機モデリングに基づく構成的手法と実験室実験に基づく実証的手法を組み合わせ、コミュニケーションの文化進化における騙しの役割を検討するものである。その際、事前に個人間が協調的なインタラクションを通してコミュニケーションを成立させる場面を設定する。H29年度までに、そのような協調場面が成立する要因を検討する行動実験とシミュレーションを実施してきており、H30年度はその成果を国内誌に論文を発表した。さらに、H30年度は、協調場面におけるコミュニケーションの成立を検討する課題を発展させ、プレイヤー間で協調と裏切りのジレンマが生じる課題を設計した。3 x 3に区切られた部屋の内部に報酬を配置し、報酬を共有して取得する条件と独占して取得することが可能な条件を設定した。この課題の遂行においてプレイヤー間は初めは意味の定まっていない図形の組み合わせをメッセージとして交換することができた。インタラクションを介して図形の意味づけをプレイヤー間で共有することで、プレイヤーは報酬の位置を伝え合うこも、誤った位置に誘導することもできた。H30年度には少人数の実験参加者にこの課題を課し、プレイヤーの振る舞いがどのような要因によって変化するのかを検討した。その結果、独占と共有によって得られる報酬値の設定が変化することで、二者によって得られる利得の割合が変化することが確かめられた。また、独占と共有の行動が拮抗する条件において、生成されるメッセージの意味に多義性が生じることが明らかになった。この結果は、曖昧なメッセージを交換することで、独占の意図を隠蔽する騙しが生起したものとも解釈できる。本研究計画終了後も、計算機シミュレーションを併用し、より網羅的な条件の分析を進める。また、多数のペアによる実験データを取得できる環境を構築することで、より頑健な実証的知見の取得を目指す。本研究計画は,計算機モデリングに基づく構成的手法と実験室実験に基づく実証的手法を組み合わせ,コミュニケーションの文化進化における騙しの役割を検討する.具体的な検討課題として,(1)騙しの発生条件,(2)コミュニケーションシステムの文化進化における騙しの機能,(3)騙しがマクロ社会へ及ぼす影響を掲げる.これらの検討を通し,人間の持つ複雑な言語の起源を探る手がかりを得ることを目指す.上記の目標に対し,協調場面におけるコミュニケーションの文化進化に関わる研究をベースとしてアプローチする.研究代表者はこれまで,単純な協調ゲームにおける新規コミュニケーションの発生を検討する実験課題および認知アーキテクチャをベースとした計算機モデルを構築している(Morita, Konno, Hashimoto, CogSci 2012).H28年度は,これらのシミュレーション/実験環境を,騙しが関与する複雑なコミュニケーション状況に適用するための修正を行なった.具体的に取り組んだ項目は以下の2点である.モデルの単純化:過去に構築したモデルは,ルールベースモデルであり,複雑な制御フローが関与するタスクへの拡張が困難なものであった.このモデルにおけるフローを再検討し,ルールベースによる推論を,抽象的な数理表現に置き換える修正を行なった.実験環境のスケールアップ:多人数授業において,受講生が同時にコミュニケーションゲームに参加する実験を実施した.受講生が端末を介してサーバにアクセスすることで,即時的にペアが形成され,相手が不明な状況で新規なコミュニケーションシステムを形成するゲームがスタートする.受講者数が50名程度の2クラスでこのゲームを施行し,マクロな状況での実験実施の可能性を検討した.従来の研究成果を本研究課題に適用するための環境整備を進めることができた.本研究計画は、計算機モデリングに基づく構成的手法と実験室実験に基づく実証的手法を組み合わせ、コミュニケーションの文化進化における騙しの役割を検討する。この検討の際に、協調場面におけるコミュニケーションの文化進化に関わる研究をベースとしてアプローチする。H29年度は、以下の3つの項目に取り組んだ。コミュニケーション構成における個人差を検討するシミュレーション:昨年度までに構築してきたコミュニケーションゲームを課題としたモデルに対し、記憶検索のパラメータを操作するシミュレーションを実施した。シミュレーションの結果、コミュニケーションの成立に至るまでのパスとして、従来は得られていないパターンが見出された。これにより、自閉傾向を含む多様な個人と合致する振る舞いを検討する糸口が得られた。コミュニケーション実験の大規模化: H28年度から継続し、多人数授業において、受講生が同時にコミュニケーションゲームに参加する実験を実施した。50名以上が参加する実験を3回実施し、実験システムの完成度を高めた。コミュニケーション実験の複雑化:騙しの発生を検討するために、実験課題を複雑化する取り組みを進めた。従来までに扱ってきた課題に対し、状態空間を増加する改定をおこなった(4部屋から9部屋に増加)。改定後の課題を用いて、実験参加者にコミュニケーション実験へ取り組ませたところ、最適なコミュニケーションシステムの形成に要する時間が増大することが示唆された。H29年度の検討のなかで、協調ゲームの状態数を増やすなど、課題を複雑化した。その環境で予備的な実験を実施した結果、実験時間が増加するなど参加者実験のコストが増加することが示された。本研究の焦点である騙しの発生を捉えるためには、実験課題のコストを調整する適切な工夫が必要になる。課題コストの調整方法としては、事前に与える教示量を増やすことや課題の分割などを検討する。