hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
交差グラフにおける離散最適化問題を解く効率的アルゴリズムの開発

交差グラフの一種である台形グラフにおけるFeedback節点集合問題を解くための計算量O(n2)+α時間の効率的アルゴリズムを開発した.また,環状型置換グラフにおける関節点問題および要節点問題を解くための計算量O(n2)の最適並列アルゴリズムを開発した.交差グラフの一種である台形グラフにおけるFeedback節点集合問題を解くための計算量O(n2)+α時間の効率的アルゴリズムを開発した.また,環状型置換グラフにおける関節点問題および要節点問題を解くための計算量O(n2)の最適並列アルゴリズムを開発した.本研究は交差グラフにおける離散最適化問題のための効率的アルゴリズムの構築を目的とし,以下の二つの課題を扱う.第二に同じく交差グラフの一種であるCircular permutation graphにおける関節点問題および要節点問題の最適並列アルゴリズムの開発を行う.その手法としてCircular permutation modelの展開拡張モデルを構築し,既存の並列アルゴリズムを応用・適合させる方法によって,仕事量O(n^2)の最適並列アルゴリズム実現を目指す.これらのアルゴリズムは大規模ネットワーク構造を有するシステム上の信頼性,安定性,頑健性の向上などに応用可能である.また,これらの離散最適化問題は大規模なグラフに対しては膨大な計算時間を要する問題であるが,対象グラフを交差グラフに限定することで計算時間を抑える研究が精力的に行われてきている.よって,本研究はグラフ理論分野での計算量理論からの視点でも興味深いテーマであり,実践的な応用と計算理論上の進展の両面から意義がある.平成22年度は,Circular permutation graphの全要節点を導出する効率的アルゴリズムの構築に注力した.これまで知られていたPemutation graphの科豆節点問題アルゴリズムの不備を指摘し適切な修正を行った.この成果はInformation ProcessingLetters誌に投稿し,我々の見解が正しいものと認定され採録が内定した.本研究は交差グラフにおける離散最適化問題のための効率的アルゴリズムの構築を目的とし,以下の二つの課題を扱う.第一に交差グラフの一種であるTrapezoid graphにおけるFeedback節点集合問題の効率的アルゴリズムの開発を行った.その手法としてTrapezoid graphを極大クリークの集合と長さ4の閉路に分割し,各極大クリークから閉路を構成する最小の節点を削除する方法を用いることで,計算量O(n2)+α時間の効率的アルゴリズムを実現した.この成果は電子情報通信学会誌に掲載された.第二に同じく交差グラフの一種であるCircular permutation graphにおける関節点問題および要節点問題の最適並列アルゴリズムの開発を行う.その手法としてCircular permutation modelの展開拡張モデルを構築し,既存の並列アルゴリズムを応用・適合させる方法によって,仕事量O(n2)の最適並列アルゴリズム実現を目指した.この研究にあたって,これまでに公表されていたPermutation Graphの要節点問題を解くアルゴリズムに矛盾点があることを指摘し,その修正を行った.この成果はInformation ProcessingLetters誌に掲載された.これらのアルゴリズムは大規模ネットワーク構造を有するシステム上の信頼性,安定性,頑健性の向上などに応用可能である.また,これらの離散最適化問題は大規模なグラフに対しては膨大な計算時間を要する問題であるが,対象グラフを交差グラフに限定することで計算時間を抑える研究が精力的に行われてきている.よって,本研究はグラフ理論分野での計算量理論からの視点でも興味深いテーマであり,実践的な応用と計算理論上の進展の両面から意義がある.本研究は交差グラフにおける離散最適化問題のための効率的アルゴリズムの構築を目的とし,以下の二つの課題を扱った.第一に交差グラフの一種であるTrapezoid graphにおけるFeedback節点集合問題の効率的アルゴリズムの開発を行った.その手法としてTrapezoid graphを極大クリークと長さ4の閉路の集合にそれぞれに分割し,各極大クリークから閉路を構成する最小の節点を削除する方法を用いることで,計算量O(n2)+α時間の効率的アルゴリズムを実現した.この成果は電子情報通信学会誌に掲載された.第二に同じく交差グラフの一種であるCircular permutation graphにおける関節点問題および要節点問題の最適並列アルゴリズムの開発を行った.その手法としてCircular permutation modelの展開拡張モデルを構築し,既存の並列アルゴリズムを応用・適合させる方法によって,仕事量O(n2)の最適並列アルゴリズムを実現した.この成果は電子情報通信学会誌に掲載された.また,この研究にあたって,これまでに公表されていたPermutation Graphの要節点問題を解くアルゴリズムに矛盾点があることを指摘し,その修正を行った.この成果はInformation ProcessingLetters誌に掲載された.これらのアルゴリズムは大規模ネットワーク構造を有するシステム上の信頼性,安定性,頑健性の向上などに応用可能である.また,これらの離散最適化問題は大規模なグラフに対しては膨大な計算時間を要する問題であるが,対象グラフを交差グラフに限定することで計算時間を抑える研究が精力的に行われてきている.よって,本研究はグラフ理論分野での計算量理論からの視点でも興味深いテーマであり,実践的な応用と計算理論上の進展の両面から意義がある.当初の計画通り,1年間に1テーマの割合で研究課題に成果が出されている.学術論文にも2つの題目で掲載された.24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は残りの研究課題であるCircular permutation graphの全間接節点および全要節点を導出する効率的アルゴリズムの構築に注力する予定である.この課題はPermutation Graphのこれらの問題に対するアルゴリズムを拡張,適合させるアプローチをとる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
学習困難児における実行機能評価と個別指導に関する研究：shiftingに着目して

学習につまずきのある児童生徒に対して個の認知特性に即した教育実践を実現するために,認知機能のアセスメントの開発と活用に関する研究を進める必要がある。学習困難児によくみられる認知特性の一つとして,実行機能の弱さがある。本研究では,この実行機能に焦点をあて,実行機能の評価とそれに基づく支援方法を開発することを目的とする。具体的には,1基礎研究として、実行機能の評価方法に関する基礎研究を行うことで検査が反映する認知機能を詳細に分析する。2実践研究として、学習困難児を対象として実行機能評価に基づく支援方法のあり方について個別指導による事例研究を行い,教育指導における教育実践的な有効性について検証する。2018年度は基礎研究を中心とした。実行機能のなかでも「転換shifting」について検証する本実験を行うための予備実験を実施した。実行機能を反映する語想起課題の遂行中,時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象が頻繁に出現する。この現象と課題遂行中の前頭前野の活性化との関連について検討した。前頭前野の活性化についてはNIRSによる脳酸素代謝変化を指標とした。その結果,時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象の安定した出現を確認するとともに,それに随伴して時間経過に伴うOxyHb濃度変化量の増加を認めた。さらに行動指標とNIRS指標の関連性を分析するため,参加者を課題遂行成績の高低で二分して比較した。その結果,遂行成績の高低に関わらず時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象は出現すること,低成績者よりも高成績者のOxyHb濃度変化量が多く,その差は課題遂行の冒頭よりも中盤および後半で拡大した。以上より,時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象の背後で,検索困難状態から脱するために実行機能が活動し,前頭前野の賦活に繋がっていることが示唆された。成果の一部を論文発表した。本研究では、生理指標として近赤外分光法による脳血流測定を行う。新たな実験の実施に当たり、本学医学部に設置されている倫理審査委員会に申請手続きを行った。研究代表者が所属する教育学部には倫理審査委員会がなく、立地的にも離れた医学部での倫理審査申請となり、認可を得るために数か月を要している。以上の理由で、計画がやや遅れているが、研究目的の達成を阻害するほどの遅れではない。2019年度については基礎研究を継続する。以下の2つの実験を行う計画である。基礎研究1:実行機能検査として採用する語想起課題では,前回科学研究費補助金研究で実施した検査手続きを基本的に継承する。この手続きは,小学生や軽・中度知的障害児でも実施可能であり,対象範囲を比較的限定しない手続きである。語想起課題とは,共通属性を有する単語を限定された時間内で可能な限り報告する単語検索課題である。通常,報告された単語の総数が指標となる。課題遂行中の反応特徴として,時間経過に伴い再生数が急速に低下する現象がある。この検索効率の減衰現象は,検索方略の使用すなわち実行機能の関与が時間経過により変動することを示唆する。本研究では,語想起課題に手がかりを切り替えて実行する条件を加えることで,実行機能の諸要因のなかでも「転換shifting」に該当する要因について検証する。行動指標として総再生数と時間経過による減衰率の2つの行動指標とする。反応とともに課題の前頭葉活動を近赤外分光法により測定することで,行動指標と前頭葉活動の関連性を解明する。近赤外分光法による計測・解析については,この領域で研究実績のある研究分担者と共同して実施する。基礎研究2:基礎研究2では,標準化検査との関連性を検証することを目的とする。学習困難児の心理アセスメントでは複数検査を組み合わせることが重要であり,実行機能に関わる他検査との関連性を把握しておくことの臨床的意義は高い。そこで計画尺度を含む日本語版KABC-IIとの関連性について検討する。

その結果,遂行成績の高低に関わらず時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象は出現すること,低成績者よりも高成績者のOxyHb濃度変化量が多く,その差は課題遂行の冒頭よりも中盤および後半で拡大した。以上より,時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象の背後で,検索困難状態から脱するために実行機能が活動し,前頭前野の賦活に繋がっていることが示唆された。成果の一部を論文発表した。本研究では、生理指標として近赤外分光法による脳血流測定を行う。新たな実験の実施に当たり、本学医学部に設置されている倫理審査委員会に申請手続きを行った。研究代表者が所属する教育学部には倫理審査委員会がなく、立地的にも離れた医学部での倫理審査申請となり、認可を得るために数か月を要している。以上の理由で、計画がやや遅れているが、研究目的の達成を阻害するほどの遅れではない。2019年度については基礎研究を継続する。以下の2つの実験を行う計画である。基礎研究1:実行機能検査として採用する語想起課題では,前回科学研究費補助金研究で実施した検査手続きを基本的に継承する。この手続きは,小学生や軽・中度知的障害児でも実施可能であり,対象範囲を比較的限定しない手続きである。語想起課題とは,共通属性を有する単語を限定された時間内で可能な限り報告する単語検索課題である。通常,報告された単語の総数が指標となる。課題遂行中の反応特徴として,時間経過に伴い再生数が急速に低下する現象がある。この検索効率の減衰現象は,検索方略の使用すなわち実行機能の関与が時間経過により変動することを示唆する。本研究では,語想起課題に手がかりを切り替えて実行する条件を加えることで,実行機能の諸要因のなかでも「転換shifting」に該当する要因について検証する。行動指標として総再生数と時間経過による減衰率の2つの行動指標とする。反応とともに課題の前頭葉活動を近赤外分光法により測定することで,行動指標と前頭葉活動の関連性を解明する。近赤外分光法による計測・解析については,この領域で研究実績のある研究分担者と共同して実施する。基礎研究2:基礎研究2では,標準化検査との関連性を検証することを目的とする。学習困難児の心理アセスメントでは複数検査を組み合わせることが重要であり,実行機能に関わる他検査との関連性を把握しておくことの臨床的意義は高い。そこで計画尺度を含む日本語版KABC-IIとの関連性について検討する。当初予定していた実験計画に遅れがあり、それに伴って消耗品の購入が少なくなった。次年度には実験の不足分を行うので、本年度の残額はその消耗品費として活用する。
消費者教育の内容構成に関する基礎的研究-北海道における子どもの消費者被害の実態分析-

北海道における若年齢者層の消費者被害の実態を次の2つの調査より明らかにした。1.北海道消費者センターと、札幌市消費者センター発行の消費生活相談の年間集計結果より、被害者層の経年変化を追ったところ、若年齢層と高年齢層に二極分化する傾向が進行しつつあることがわかった。また、消費者被害の実例を分析したところ、高額のクレジットに関わっては、若年齢者層の場合は、モノやサービスの使用価値への過剰な期待が背景にあり、この年齢の若者がおかれた社会状況と密接に関わっていた。2.北海道の都市部に住む子どもの消費生活の実態を明らかにするため、札幌市に居住する中学性と高校生を対象に、特に通信販売に関する意識と実態を調査した。通信販売の利用経験は30%前後であるが、特に高校生女子は利用率が高かった。また、購入金額も加齢とともに高額になっていった。これらの情報源は主に雑誌であるが、ほぼ100%の子どもが何等かの雑誌を定期的に見ており、男子は漫画誌、女子は占い誌やファッション誌が比較的多かった。また、中学生と高校生には講読雑誌の違いはほとんど無かった。これらの雑誌に共通して掲載されている通信販売広告の信頼度は、低いとはいえず、誇大広告に対する批判的な判断がされにくい状況にあることがわかった。
クラウドコンピューティング環境でも高い安全性・信頼性を持つ公開鍵暗号技術の研究

本研究課題では、クラウド環境でも高い安全性・信頼性を持つ公開鍵暗号技術の構成が目的である。2年目となる本年度は、本研究の具体的目標の一つであるクラウドサービス提供者に高い"信頼"の仮定置くことを不要とすることの手助けとなる暗号技術についての研究を推し進めた。クラウドの様な不特定多数の利用者における柔軟なデータのアクセス制御を可能とする暗号技術「関数型暗号」の一例である「範囲暗号」の汎用的かつ効率的な構成法を示し、査読有り国際会議SCN 2012において発表した。また、範囲暗号の拡張・一般化である「多次元範囲暗号」(Multi-Dimensional Range Encryption)の概念の提案及び証明可能安全性を持つ具体的な方式の構成を示し、査読有り国際会議ICISC2012において発表した。そして、前年度得られた「鍵付き準同型暗号」の成果をさらに発展させ、新たな安全性モデルの提唱及び証明可能安全な構成を示した。これら関数型暗号には、匿名認証などへの応用が可能である。また、本年度の研究成果のもう一つに、「鍵付き準同型暗号」がる。準同型暗号とは、暗号化された状態で平文に対し(平文を知らないまま)事前に決められた演算を行うことが可能な暗号方式である。(例えば、加法準同型暗号では、平文Mの暗号文Cと平文M'の暗号文C'から、MやM'を知らなくともM+M'の暗号文を計算できる)。この性質は便利な反面、暗号文を入手できる者は誰でも暗号文が改変できてしまうという問題も孕んでおり、目的や用途によっては注意が必要である。本研究では、この暗号文の"準同型計算"を、誰でも演算可能なのではなく、特定の秘密情報を持つ者のみが行うことができる「鍵付き準同型暗号」を定式化・構成法を示し、公開鍵暗号に関するトップレベルの会議PKC 2013において発表した。本年度は、具体的目標の一つであるクラウドサービス提供者に置く必要がある信頼を低減することの手助けとなる暗号技術である「代理人再暗号化方式」、及び「準同型性暗号方式」に関し成果を挙げた。これらの要素技術は国内外の暗号理論の研究分野で近年盛んに研究されている。代理人再暗号化方式とは、あるユーザA宛ての暗号文を、Aが委託を許した「代理人」が別のユーザB宛ての暗号文へと再暗号化できる要素技術である。しかもこの再暗号化時の操作では、代理人に平文の情報は漏れない。代理人再暗号化方式についてこれまでは、暗号技術には必須である「選択暗号文攻撃に対する安全性」(以下、CCA安全性)を達成する方法は知られていなかった。本研究では、代理人再暗号化方式のCCA安全性の厳密な定義、及びそれを満たす構成法を示した。この成果は、査読有り国際会議CT-RSA 2012で発表した。また、暗号文のみから平文に関する様々な演算を行うことが可能な「準同型暗号」について、従来暗号文にアクセス制御が不可であった準同型計算の実行を、特定の秘密情報を持つ者のみができるように制限した「鍵付き準同型暗号」を提案し、安全性定義や実用的な効率を持つ構成法を複数示した。本成果は、査読無し国内会議SCIS 2012において発表した。本年度は、研究開始年度にも関わらず上記二種の成果それ以外にも多数の成果が得られている(13.研究発表を参照)。今後も研究計画に沿い成果を発展させ、代理人再暗号化方式や準同型暗号に関し、さらなる効率化及びその理論的限界の導出、高度な安全性・機能の達成に向け、研究計画に沿って研究を遂行していくほか、本年度の査読無し国内会議の成果は、内容をさらに発展させ、今後査読付き国際会議や英文論文誌へと投稿することを検討する。

本研究では、この暗号文の"準同型計算"を、誰でも演算可能なのではなく、特定の秘密情報を持つ者のみが行うことができる「鍵付き準同型暗号」を定式化・構成法を示し、公開鍵暗号に関するトップレベルの会議PKC 2013において発表した。クラウド環境でも高い安全性・信頼性を持つ公開鍵暗号技術、クラウドサービス提供者に置く必要がある信頼のレベルの低減を助ける暗号技術という目標に対し、順調に成果に繋がっているため。具体的には、近年国内外のクラウドサービスに目を向けている企業の注目を集めている「代理人再暗号化技術」について、公開鍵暗号技術については権威ある会議のCT-RSA 2012での採録されるなど、査読付き国際会議での成果へとつながっている。また、準同型暗号を始めとし複数が査読無し国内会議での成果を挙げているが、これらはその内容を発展させ、査読付き国際会議や英文論文誌へと投稿を検討中であり、さらなる成果につながるであろう感触を得ている。今後も研究計画に沿って、現在得られている「代理人再暗号化方式」や「準同型暗号」はもちろん他の機能を持つ公開鍵暗号技術について、クラウド環境に特有の状況を考慮した安全性を提供できる公開鍵暗号技術を検討し、それらの安全性についての理論的な検討、実際に安全性を満たす方式の設計を推し進める。特に、暗号化したまま平文に関し"任意の"計算を行うことができる、準同型暗号の中でも最も"高機能"な「完全準同型性」と呼ばれる性質を持つ方式について着目したい。完全準同型性を持つ公開鍵暗号方式については、2009年に初めて実現が可能(しかし非現実的な効率性)であることが示されて以来、これまで様々なパラメータの効率化、及び安全性の根拠とする仮定を弱めるという研究が行われてきていたが、今年度の等研究分野における発展は非常に目覚ましいものであった。この完全準同型暗号について、効率な構成法や、理論的な効率の限界(下界)の導出、高機能化などを検討する。
中国内モンゴル自治区モリンダワ地域におけるダグル語の社会言語学的研究

本研究は、1社会言語学の視点からダグル語の調査を行い、言語接触、言語変異のプロセス及びそのメカニズムを解明。2ダグル人の異なる年齢層の言語使用の実態、言語意識を解明。3会話データ、物語を収集し、ダグル語のテキスト、民話集を作成し、ダグル語の学習に役立たせ、研究成果を地域社会に還元する。4当地域のダグル語が中・満・蒙などの多言語との接触があるため、他地域(チチハル梅里斯)と異なるか否かを考察し、その特徴を解明。5Bakker(1994)らが提唱する混合言語(Mixed Language)の理論が当地域のダグル語に適応するか否かを検証し、理論的枠組の構築を目指す。
非破壊的分光計測による野菜の硬度・糖度・機能性成分の見える化

消費者の野菜などの内部品質に関する強い関心及び要望に応えるだけでなく,品質向上のための生産管理技術の確立のためにも,本研究は,それらの内部品質にかかわる硬度,糖度,機能性成分の見える化について,分光計測による非破壊的な評価方法を確立することを目的に行った。その結果,以下のような基礎知見を得た。ハイパースペクトルカメラによる分光計測データを基に,非破壊的に野菜等(ニンジン,アスパラガス,タマネギ,リンゴ)の硬度や機能性成分(粗繊維,カロテン,リコピン,アントシアニン)などを推定することの可能性が示唆され,その分布の見える化については,更なる精度向上のための検討が必要であることを確認した。本研究は,野菜の内部品質にかかわる硬度,糖度,機能性成分の見える化について,分光計測による非破壊的な評価方法を確立することを目的とした。平成26年度は以下のことを実施した。1ニンジン及びアスパラガスの硬度や糖度,機能性成分の計測既往の研究を参考しながら,デジタルフォースという加圧装置を用いてそれらの硬度,及び化学分析によってそれらの糖度や機能性成分の評価方法を検討して,実際の測定なども行った。2ニンジン及びアスパラガスの分光反射または分光透過率の取得研究室現有の紫外・可視・近赤外分光光度計,及び新たに購入した分光計測装置を用いて,測定対象となるニンジンやアスパラガス全体の分光反射,分光透過率を計測・記録した。3分光計測データと硬度や糖度,機能性成分との多変量統計解析無料統計解析ソフトRのPLS(Partial Least Squares Regression,偏最小二乗法回帰)を用いて,分光反射または分光透過率の測定データによる測定対象の硬度や糖度,機能性成分の統計予測モデルを構築し,可視近赤外領域の各分光波長の影響度,またはモデルの予測精度などについて詳細に検討した。4ニンジンやアスパラガスの硬度や糖度,機能性成分の空間分布の見える化上記に構築した硬度や糖度,機能性成分の統計予測モデルを利用して,研究室保有の2次元ハイパースペクトルカメラによる分光反射率の測定データから,それらサンプル全体の硬度や糖度,機能性成分の空間分布を見える化できるソフトの開発を試みた。平成27年度は,主に前年度の実験結果などを参考に,ニンジンやアスパラガスの硬度や機能性成分を推測する波長の特定について検討した。1.分光データによるニンジンやアスパラガスの硬度予測に関する前年度の実験結果について,サンプル数を増やして検証・追認実験を行った。その結果,ほぼ同様な知見を得た。2.ニンジンについては,作成したPLS予測モデルの回帰係数を詳細に検討して,380nm,650nm,950nm付近の複数の波長に基づく重回帰解析を行った結果,総カロテン,α-カロテン,β-カロテンの予測精度を向上させる可能性を確かめた。3.アスパラガスについては,500650nmの分光データに相違がみられ、その付近の波長が予測モデルに強く関与している結果を得た。4.来年度は,今までの成果を検証しながら,各種成分の分布などについて検討していく予定である。各種成分の分析と分光データの取得や解析は予定通り実施した。空間分布の見える化については,更なる検討を要する。アスパラガス硬度の非破壊予測法及び可視化手法の構築アスパラガスの分光反射情報を計測後、同所の硬度を計測し、それらのデータを基にPLS回帰分析予測モデルを作成した。さらに2波長による重回帰分析を行い、可視化する可能性についても検討した。その結果、予測モデルによって算出された予測値と実測値に相関があることが確認できた。硬度分布の可視化では、硬度の違いを確認することができた。これにより、計測した分光情報から硬度を予測し、硬度分布の可視化もできる可能性があると考えられた。アスパラガス内部品質の非破壊予測法及び可視化手法の構築アスパラガスの分光情報計測後、乾燥粉末状にしたサンプルを用いて、HPLCによるルチンの定量分析を行った。それらのデータを基にPLS回帰分析を行い、予測モデルを作成した。ルチン含有量分布の可視化では、ルチン含有量の違いを明確に表現することができなかった。以上の結果から、今回使用した波長域で非破壊的にルチン含有量を予測できたが、ルチン含有量分布の可視化に至らなかった。計画した測定や化学分析及びデータ解析などは,予定通り実施した。空間分布の見える化については,一定の成果を得たものの,更なる検討が必要である。各種成分の見える化について,予測に寄与している波長を探索するとともに,回帰分析精度の向上を検討する予定です。

農業機械学硬度,糖度,機能性成分の見える化については,前年度の結果を踏まえ,より相関の高い波長の探索を行いながら進めていく予定である。成分分析のための標準試薬等の追加購入の必要がなかった。機能性成分の化学分析に用いる予定のサンプルを大量に確保できなかったことが主な理由である。次年度,標準試薬の追加購入,分光計測機器の再校正が予定している。所要の供試サンプルは春先に生産されるため,今年度は問題なく確保できる予定である。
高度デジタル画像相関法による先進超高張力鋼の切欠疲労予測に関する研究

デジタル画像相関法に対して2次元デジタル画像相関法の高速化よらびに高精度化を行った.高速化の手法としては主として高速フーリエ変換法の利用を計った.これにより粗探索時間を1/1000程度まで短縮させた.一方、高精度化についてはFFT処理による2重探索により同一点探索の判定ミスを避ける工夫を施すとともに,サブピクセル単位までの計測に対しては、デジタル画像の曲線補間法ならびに特異ひずみ場表現を導入することにより、精度向上・高速化を可能とした.一方切欠底のひずみ計測に対応するべくデジタル画像相関法による多軸ひずみ計測手法の開発を行った.多軸ひずみ計測では計測対象に対して左右に配置したカメラによるステレオ観察手法の開発を行った.この際、左右カメラ画像における同一視点の同定ならびに変形前画像における任意視点の変形後画像内における移動先同定といった処理が必要になるが、この探索手法には基本的には2次元デジタル画像相関法の改良で対応させた.開発した多軸ひずみ計測手法で得られる微小変形量やひずみ量の精度検定を行ったが,1/1000mmオーダーまでの計測が可能であることを確認した.続いて3mm厚の超高張力鋼2種類について応力集中率2から5までの切欠材を作成し、切欠底の多軸ひずみ分布を計測した.疲労試験によりき裂発生寿命を求めると共にこの材料の切欠感受性を評価した.本研究で得られた疲労試験結果は菊川のK/c-N曲線のほぼ破断確率の範囲内に収まり,停留き裂の発生条件を満たしていなければ,K/c-N曲線による深く鋭い切欠きを持つ切欠材のS-Nデータの整理は,切欠き付き丸棒の回転曲げ疲労試験だけでなく,切欠き付き板状試験片の引張圧縮疲労試験に対しても有効であることがわかった.デジタル画像相関法に対して2次元デジタル画像相関法の高速化よらびに高精度化を行った.高速化の手法としては主として高速フーリエ変換法の利用を計った.これにより粗探索時間を1/1000程度まで短縮させた.一方、高精度化についてはFFT処理による2重探索により同一点探索の判定ミスを避ける工夫を施すとともに,サブピクセル単位までの計測に対しては、デジタル画像の曲線補間法ならびに特異ひずみ場表現を導入することにより、精度向上・高速化を可能とした.一方切欠底のひずみ計測に対応するべくデジタル画像相関法による多軸ひずみ計測手法の開発を行った.多軸ひずみ計測では計測対象に対して左右に配置したカメラによるステレオ観察手法の開発を行った.この際、左右カメラ画像における同一視点の同定ならびに変形前画像における任意視点の変形後画像内における移動先同定といった処理が必要になるが、この探索手法には基本的には2次元デジタル画像相関法の改良で対応させた.開発した多軸ひずみ計測手法で得られる微小変形量やひずみ量の精度検定を行ったが,1/1000mmオーダーまでの計測が可能であることを確認した.続いて3mm厚の超高張力鋼2種類について応力集中率2から5までの切欠材を作成し、切欠底の多軸ひずみ分布を計測した.疲労試験によりき裂発生寿命を求めると共にこの材料の切欠感受性を評価した.本研究で得られた疲労試験結果は菊川のK/c-N曲線のほぼ破断確率の範囲内に収まり,停留き裂の発生条件を満たしていなければ,K/c-N曲線による深く鋭い切欠きを持つ切欠材のS-Nデータの整理は,切欠き付き丸棒の回転曲げ疲労試験だけでなく,切欠き付き板状試験片の引張圧縮疲労試験に対しても有効であることがわかった.実際の機械や構造物には構造上避けることのできない穴,段,溝などの形状不連続部が存在する.負荷応力のもとでこれらの形状不連続部には応力集中により大きな応力,ひずみが発生し,このため疲労破壊のほとんどがこの形状不連続部より発生する.このような切欠材の疲労き裂発生寿命については平滑材のそれと同様のひずみ損傷累積過程が関与していると考えられる.そこで切欠底の正確なひずみ評価が必要となるが,精度の良いひずみ実測法はない.これに対して,レーザースペックルゲージひずみ計測法やデジタル画像相関法では小さな標点で計測が可能であるので切欠底の弾塑性ひずみの計測には有力な手法と考えられる.本年度はまず非接触で高精度の微小ひずみ計測が可能であるレーザースペックルゲージひずみ計測法を用いて切欠底の正確なひずみを計測するとともに,計測値に基づき切欠材の切欠底局所ひずみ挙動とき裂発生寿命ならびに切欠底ひずみの簡便推定法であるNeuber則の成立条件を明らかにした.まず種々の応力集中率を有する炭素鋼SPCCの応力集中部における局所ひずみを計測することにより,疲労き裂発生までの切欠底ひずみ挙動を正確に把握した.実験結果より常温下における炭素鋼SPCCでは応力繰返しにともない全ひずみが増加する加工硬化挙動を見いだした.またこの傾向は応力集中率が小さいほど顕著となることがわかった.次いで切欠底の全ひずみ量や塑性ひずみ量と疲労き裂発生寿命の関係を明らかにした.疲労き裂の寿命発生は切欠底のひずみ値に支配される,すなわち切欠底全ひずみ幅あるいは塑性ひずみ幅を正確に評価できれば切欠材の疲労き裂発生寿命を予測することが可能であることが明らかになった.最後に切欠底ひずみの推定に広く用いられているNeuber則の成立条件について計測した切欠底ひずみをもとに検討を行った.Neuber則による推定値は応力集中率が小さく負荷応力が高い場合にはほぼ成立するが,このような成立条件は材料の違いによって異なっていることを明らかにした.

デジタル画像相関法に対して本年度行った改良は2次元デジタル画像相関法の高速化ならびに高精度化である.高速化の手法としては主として高速フーリエ変換法の利用を計った.これにより粗探索時間を1/1000程度まで短縮させた.一方、高精度化についてはFFT処理による2重探索により同一点探索の判定ミスを避ける工夫を施すとともに,サブピクセル単位までの計測に対しては、デジタル画像の曲線補間法ならびに特異ひずみ場表現を導入することにより、精度向上・高速化を可能とした.一方切欠底のひずみ計測に対応するべくデジタル画像相関法による多軸ひずみ計測手法の開発を行った.多軸ひずみ計測では計測対象に対して左右に配置したカメラによるステレオ観察手法の開発を行った.この際、左右カメラ画像における同一視点の同定ならびに変形前画像における任意視点の変形後画像内における移動先同定といった処理が必要になるが、この探索手法には基本的には2次元デジタル画像相関法の改良で対応させた.開発した多軸ひずみ計測手法で得られる微小変形量やひずみ量の精度検定を行ったが、1/1000mmオーダーまでの計測が可能であることを確認した.続いて3mm厚の超高張力鋼2種類について応力集中率2から5までの切欠材を作成し、切欠底の多軸ひずみ分布を計測した.疲労試験によりき裂発生寿命を求めると共にこの材料の切欠感受性を評価した.本研究で得られた疲労試験結果は菊川のK/c-N曲線のほほ破断確率の範囲内に収まり,停留き裂の発生条件を満たしていなければ,K/c-N曲線による深く鋭い切欠きを持つ切欠材のS-Nデータの整理は,切欠き付き丸棒の回転曲げ疲労試験だけでなく,切欠き付き板状試験片の引張圧縮疲労試験に対しても有効であることがわかった.
地域社会関係資本研究における文脈問題の解明―「場所」をとるか「空間」をとるか

本研究は社会系資本のどの要素が、どのような空間的・地理的文脈で、どのようなアウトカムと関連しているかについて調べることを目的として、実際に地域データを得るための調査を実施し、かつ過去に行った調査データとも関連付けながら、地域特性なども加味した文脈的要素に注目しつつ新たな分析手法の開発と検証を行おうとするものである。平成30年度の前半でまず、昨年度末に実施した調査データの入力作業等を行った。具体的には、長野県A市役所のご協力を仰いで「多世代が安心して暮らせる地域づくりに向けた調査」という題名で同市69町会毎に無作為抽出4000票送付で調査を実施したが、その調査票の整理、入力、データクリーニング等の作業を行った。研究班会議については、貴重なデータを広く活用していただくことを目的として分担者だけでなく協力研究者を新たに募り年度内に合計2回の本科研費会議を実施し、昨年度に実施され得られた郵送調査データの活用と分析について議論を行った。また会議では過去に研究分担者稲葉によって行われた5つの調査のローデータにおける地域ビッグデータの利用可能性とその適用方法、空間分析手法の本調査データへの応用方法についても議論を行った。本研究費によって実施された郵送調査データによって、町丁目・生活空間レベルについて新たなデータを補完することができたため、過去の全国の市町村レベルのデータと関連付けた分析が可能となり、都道府県・市町村レベルについては5つの既存調査ローデータを計画通り活用し、研究班会議参加の研究者が各自で分析手法を模索しつつ、分析結果を共有していくこととなった。また今回郵送調査を行った地域の文化・歴史的側面について、インタビューや現地視察・文献研究を含む質的研究も同時並行的に行われた。その結果は研究分担者が論文形式で執筆して雑誌掲載された。平成30年度前半では、昨年度中に実施された郵送調査データの整理作業と、その分析作業、研究成果発表が行われた。また、データ整理作業が終わった段階と年度後半に計2回の本科研費会議を実施し、研究方針に関する会議を分担者だけでなく新たに広くデータ活用をしてもらうことを目的に新規の協力研究者も含めて行った。メンバー中、代表者・分担者は分担者の他の科研費会議でも顔を合わせる機会があるため、情報交換や進捗状況の共有は昨年度に引き続き良好である。この科研費に基づいて行われた郵送調査については、既存調査データの活用を主とし追加データベース購入をするとしていた当初の研究計画とは異なる展開であるが、対象自治体市役所に標本抽出を委託し調査実施主体となっていただくなど多大なるご協力を仰ぐことができ、同市69町会毎に無作為抽出で調査票を送付するという詳細な手法で調査を実施することができたため、個人情報に配慮しつつより踏み込んだデータを入手することができた。これは研究計画と比較してむしろより良い状況で進展している。昨年度末頃に郵送調査の実査を行ったが、これに引き続き今年度に入って行われた調査票の整理、データの入力やクリーニング作業も科研費支出によって順調に実施することができ、貴重な調査データを入手することができた。また、また今回郵送調査を行った地域に研究班のメンバーが現地調査に赴き、インタビューや文献収集を含む質的研究も同時並行的に行われた。平成30年度後半では、新たに得られた郵送調査データについて、研究班グループが各自分析を試行的に行い、いくつかの学会における研究発表と論文誌掲載という成果に結びついている。上記のように三年計画の二年目までの成果として、調査の実施と分析データの整理が終わり、分析にも取りかかり、学会発表や論文誌掲載にも結びついているため、進捗状況は基本的に良好であるといえる。今後はまず、過去の年度で行われた実査のデータについてさらなる分析を行い、学会報告や論文誌投稿を目指す。その際、調査票作成でご協力いただいた東京都健康長寿医療センター研究所の先生方や過去に須坂市にて調査を実施されるなど現地の事情と健康関連指標の分析に詳しい東邦大学今村晴彦先生にも議論に参加していただくことができたため、健康やQOLの側面のアウトカム指標との関連もさらに議論を進める予定である。これと平行して、過去に研究分担者稲葉によって行われた5つの調査ローデータにおける地域に関連するデータを付加していくことで、ビッグデータの利用可能性とその適用方法、空間分析手法の本調査データへの応用方法について検討を進めていく。データについては、当初の計画通り既存のデータを組み合わせつつ、都道府県、市町村、町会などいくつかのレベルで分析と比較を行う予定である。新たに調査データが得られたため、都道府県、市町村レベルについては5つの既存調査ローデータを活用し、町丁目・生活空間レベルについては新規調査データに当該地域に関する外部データの追加作業に関する検討と議論を行う。対象自治体に関しては、小学校区レベル、旧村、消防団担当地区などいくつかの地域集団単位と町会指標を関連付けつつ分析を行うことを検討している。その際、補足的に質的調査を実施し、統計的手法における分析レベルの問題と、現地住民の生活空間や社会的つながりと地域の歴史・文化的な成り立ちについての側面の関連付けを意識しつつ、研究を進める予定である。科研費研究会議について、5月、9月に実施を予定するとともに、今年度内にメンバー各分野の関連学会にて研究報告と雑誌投稿を行うことを予定している。またこれらの研究成果を、今年度末に科研費研究成果報告書としてとりまとめる予定である。社会関係資本測定の単位となる「地域」「コミュニティ」には、近隣や学校区や市町村など様々な選択肢がある。どの範囲が最も有効な分析単位や政策的な介入となるのだろうか。

本研究は社会系資本のどの要素が、どのような空間的・地理的文脈で、どのようなアウトカムと関連しているかについて調べることを目的として、過去に行った調査データとも関連付けながら、地域特性なども加味した文脈的要素に注目しつつ新たな分析手法の開発と検証を行い、政策的なインプリケーションを得ようとするものである。平成29年度はまず、研究費採択直後に研究方針に関する会議を全員で行うなど、これを含め年度内に合計3回の本科研費会議を実施し、過去に研究分担者稲葉によって行われた5つの調査のローデータにおける地域ビッグデータの利用可能性とその適用方法、空間分析手法の本調査データへの応用方法、および新たな調査データ入手のための郵送調査に関する議論を行った。議論の結果、都道府県、市町村、レベルについては5つの既存調査ローデータを計画通り活用し、町丁目・生活空間レベルについては新たな調査を行いデータを補完することとなった。具体的には、長野県須坂市役所のご協力を仰ぐことができたため、「多世代が安心して暮らせる地域づくりに向けた調査」という題名で同市69町会毎に無作為抽出4000票送付で調査を実施した。同調査に関して平成30年1月末までに実施の細部を詰める議論と作業をし、実査は平成30年2月3月の約1ヶ月間で行った。結果、50%を上回る(詳細は未確定)良好な回収率を得ることができた。今後は、調査票作成でご協力いただいた先生方や過去に須坂市にて調査を実施された先生方にも議論に参加していただきつつ、新たに得られた調査データを既存のデータを組み合わせつつ、都道府県、市町村、町会などいくつかのレベルで分析と比較を行う予定である。平成29年度はまず、研究費採択直後に研究方針に関する会議を全員で行うなど、これを含め年度内に合計3回の本科研費会議を実施した。メンバー中、代表者・分担者は分担者の他の科研費会議でも顔を合わせる機会があるため、情報交換、小規模の議論の進捗状況は良好である。その中で、過去に研究分担者稲葉によって行われた5つの調査のローデータにおける地域ビッグデータの利用可能性とその適用方法、空間分析手法の本調査データへの応用方法、および新たな調査データ入手のための郵送調査に関する議論を行ったが、議論の結果、都道府県、市町村、レベルについては5つの既存調査ローデータを計画通り活用し、町丁目・生活空間レベルについては新たな調査を行いデータを補完することとなった。この追加調査実施については、既存調査データの活用を主とし追加データベース購入をすることを主眼としていた当初の研究計画とは異なる展開であるが、長野県須坂市役所に標本抽出を委託し調査実施主体となっていただくなど多大なるご協力を仰ぐことができ、同市69町会毎に無作為抽出で4000票を送付するという具体的かつ重要な調査を実施することができることとなったため、個人情報に配慮しつつより踏み込んだデータを入手することができた。これは研究計画と比較してむしろより良い状況で進展しているといえる。同調査に関して平成30年1月末までにメンバー間で実施の細部を詰める議論と作業をし、実査は平成30年2月3月の約1ヶ月間で行い、50%を上回る(詳細は未確定)良好な回収率を得ることができた。
ピエゾ電気・抵抗材料と柔軟構造で構成されるアクチュエータ・センサの構造創成設計法

ピエゾ電気材料は,構造的な力学現象と電気的な現象問に連成効果を生じる材料である.すなわち,材料に表面力を負荷すれば電位が生じ,逆に電荷を与えれば弾性変形する.他方,ピエゾ抵抗材料は,同様に,構造的・電気間の連成効果を生じる材料であるが,材料に応力を負荷した場合に抵抗値が変化する効果を生じる点が異なる.これらの材料をアクチュエータやセンサとして利用する場合には,通常他の比較的弾性係数の小さい柔軟な弾性構造物と連結し,アクチュエータとして必要な所要の変形機構の形成,変形量の拡大を図ったり,センサとして必要な荷重方向の選定や,感度の向上を図る.本研究では,このような柔軟な弾性構造物で構成されるアクチュエータやセンサの高性能化・多機能を目的に,トポロジー最適化と多目的最適設計の考え方のもと,ピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を創成可能な設計法を以下のように開発した.まず第一段階として,ピエゾ電気材料を用いたアクチュエータの構造創成設計法の開発した.すなわち,最初にアクチュエータ設計のための目的関数の設定と,最適化問題の定式化を行った.そしてその定式化に基づき,最適化アルゴリズムを開発するとともに,簡単なアクチュエータ構造の設計問題に適用することにより,提案する方法の有効性を検証した.さらに,その方法論を,複数のアクチュエータ機能を持つ場合に展開するとともに,試作品を用いた実験により,創成されたアクチュエータが設定通りの機能を持つことを確認した.次に第二段階として,ピエゾ抵抗材料を用いたセンサの構造創成設計法の確立を行った.すなわち,センサ設計のための目的関数の設定と,最適化問題の定式化を行った.そしてその定式化に基づき,最適化アルゴリズムを開発し,この場合にも,簡単なセンサ構造の設計問題に適用することにより,提案する方法の有効性を検証した.ピエゾ電気材料は,構造的な力学現象と電気的な現象問に連成効果を生じる材料である.すなわち,材料に表面力を負荷すれば電位が生じ,逆に電荷を与えれば弾性変形する.他方,ピエゾ抵抗材料は,同様に,構造的・電気間の連成効果を生じる材料であるが,材料に応力を負荷した場合に抵抗値が変化する効果を生じる点が異なる.これらの材料をアクチュエータやセンサとして利用する場合には,通常他の比較的弾性係数の小さい柔軟な弾性構造物と連結し,アクチュエータとして必要な所要の変形機構の形成,変形量の拡大を図ったり,センサとして必要な荷重方向の選定や,感度の向上を図る.本研究では,このような柔軟な弾性構造物で構成されるアクチュエータやセンサの高性能化・多機能を目的に,トポロジー最適化と多目的最適設計の考え方のもと,ピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を創成可能な設計法を以下のように開発した.まず第一段階として,ピエゾ電気材料を用いたアクチュエータの構造創成設計法の開発した.すなわち,最初にアクチュエータ設計のための目的関数の設定と,最適化問題の定式化を行った.そしてその定式化に基づき,最適化アルゴリズムを開発するとともに,簡単なアクチュエータ構造の設計問題に適用することにより,提案する方法の有効性を検証した.さらに,その方法論を,複数のアクチュエータ機能を持つ場合に展開するとともに,試作品を用いた実験により,創成されたアクチュエータが設定通りの機能を持つことを確認した.次に第二段階として,ピエゾ抵抗材料を用いたセンサの構造創成設計法の確立を行った.すなわち,センサ設計のための目的関数の設定と,最適化問題の定式化を行った.そしてその定式化に基づき,最適化アルゴリズムを開発し,この場合にも,簡単なセンサ構造の設計問題に適用することにより,提案する方法の有効性を検証した.ピエゾ電気材料は,構造的な力学現象と電気的な現象間に連成効果を生じる材料である.代表的な材料として,PZTセラミクスや圧電性ポリマーあり,これらはアクチュエータやセンサとして多用されている.他方,ピエゾ抵抗材料は,同様に,構造的・電気間の連成効果を生じる材料であるが,材料に応力を負荷した揚合に抵抗値が変化する効果を生じる点が異なる.この材料もやはり圧力センサ等として広く利用されている.これらの材料をアクチュエータやセンサとして利用する場合には,通常他の比較的弾性係数の小さい柔軟な弾性構造物と連結し,アクチュエータとして必要な所要の変形機構の形成,変形量の拡大を図ったり,センサとして必要な荷重方向の選定や,感度の向上を図る.本研究では,このようなアクチュエータやセンサの高性能化や多機能化を図るために,トポロジー最適化と多目的最適設計の考え方のもと,最適なピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を創成可能な設計法を開発する.本年度は,その開発の一環として,代表的な柔軟構造であるコンプライアントメカニズムの形態・形状を創成可能な最適設計法を構築し,その方法をもとに統合的最適設計システムを開発した.併せて,このシステムを用いて,医療用・機械部品用を対象に,実用的なコンプライアン,トメカニズムを設計・開発を行った.他方,アクチュエータやセンサ設計法に必要な数値解析システムを開発する第1段階として,ピエゾ電気効果とピエゾ抵抗効果を解析可能な方法の構築を行うとともに,それに基づき解析プログラムを開発した.さらに,そのプログラムとコンプライアントメカニズムの創成設計プログラムを統合化し・最適なピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を創成可能とする基本プログラムを開発した.

このプログラムのもと,簡単な創成設計問題を対象に最適設計を行いながら,多目的最適設計の目標関数などの妥当性について検討を行った.ピエゾ電気材料は,構造的な力学現象と電気的な現象間に連成効果を生じる材料である.代表的な材料として,PZTセラミクスや圧電性ポリマーあり,これらはアクチュエータやセンサとして多用されている.他方,ピエゾ抵抗材料は,同様に,構造的・電気間の連成効果を生じる材料であるが,材料に応力を負荷した場合に抵抗値が変化する効果を生じる点が異なる.この材料もやはり圧力センサ等として広く利用されている.これらの材料をアクチュエータやセンサとして利用する場合には,通常他の比較的弾性係数の小さい柔軟な弾性構造物と連結し,アクチュエータとして必要な所要の変形機構の形成,変形量の拡大を図ったり,センサとして必要な荷重方向の選定や,感度の向上を図る.本研究では,このようなアクチュエータやセンサの高性能化や多機能化を図るために,トポロジー最適化と多目的最適設計の考え方のもと,最適なピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を創成可能な設計法を開発する.本年度は,その開発の一環として,前年度に引き続き,代表的な柔軟構造であるコンプライアントメカニズムと動的な柔軟性をもつレゾネータの形状創成可能な最適設計法を構築した.さらに,設計者の創造性を支援する方法と最適設計法を統合化し,従来の最適設計では創出することが難しいより高度なコンプライアントメカニズムの創成することが可能となった.他方,アクチュエータやセンサの創成設計法については,開発の第2段階として,前年度に開発したコンプライアントメカニズムの最適設計法とピエゾ電気およびピエゾ抵抗に関する数値解析システムを用いて,ピエゾ電気デバイスの分極方向を考慮可能なピエゾアクチュエータの最適設計法と,ピエゾ抵抗センサの最適設計法を構築した.また,構築した最適設計法により得られた最適構造の性能を検証するため,簡単な創成設計例について実験検証の初期検討を行った.ピエゾ電気材料は,構造的な力学現象と電気的な現象問に連成効果を生じる材料である.すなわち,材料に応力を負荷すれば電荷が生じ,逆に電荷を与えれば弾性変形する.他方,ピエゾ抵抗材料は,同様に,構造的・電気間の連成効果を生じる材料であるが,材料に応力を負荷した場合に抵抗値が変化する効果を生じる点が異なる.これらの材料をアクチュエータやセンサとして利用する場合には,通常他の比較的弾性係数の小さい柔軟な弾性構造物と連結し,アクチュエータとして必要な所要の変形機構の形成,変形量の拡大を図ったり,センサとして必要な荷重方向の選定や,感度の向上を図る.しかし,ピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を力学的理論に基づき設計する方法論は未だ開発されておらず,このようなアクチュエータやセンサを開発する際には,設計者の勘と経験に基づく試行錯誤的設計と試作による評価を数十回以上繰り返し行わざるを得ない状況にある.本研究では,このような問題を抜本的に解決し,高性能で多機能なアクチュエータやセンサを開発するために,トポロジー最適化と多目的最適設計の考え方のもと,ピエゾ材料と柔軟構造の形態・形状を創成可能な設計法を開発してきた.本年度は,主にピエゾ抵抗材料を用いたセンサ構造の設計法の開発に重点を置き,その方法論の確立を行った.さらに,簡単なセンサ構造の設計問題に適用することにより,構築した方法論によりピエゾ抵抗材料を用いたセンサ構造が設計可能であることを検証した.
エマルションを利用した独特な物性を有するゲル状食品の創成に関する研究

エマルションは連続相中に異なる極性を有している液滴が分散した系となっていることから、それらに親水性成分と親油性成分のいずれをも内在させることが可能である。そのため、エマルションからのフレーバー成分のリリース挙動は単純な系とは異なることが知られている。またこのようなエマルションをゲル化させることで、従来とは異なる物性を有したゲルを作成可能となる。本申請では連続相にゲル化可能な成分を選択することで、独特な物性ならびにフレーバーリリース能を有した新規エマルションゲルの作成を目的とする。平成30年度はエマルションからのフレーバーリリースに及ぼす温度の影響、ゲル化剤として寒天を用いた時の物性変化に関する基礎的な検討を行った。まず、キャノーラ油を分散相として含むエマルションからの15、25、及び36°C温度条件下におけるフレーバーリリースを調査した。その結果、いずれの温度においてもエマルションからの香気成分の放出速度及び平衡時濃度と香気成分の水-空気間の分配係数及びオクタノール-空気間の分配係数との間に相関があることが示された。また、これらの香気成分放出挙動には温度依存性があり、温度上昇に伴う香気成分の放出速度及び平衡時濃度の上昇率もまたこれらの分配係数と相関があることが示された。次に、寒天をゲル化剤として、連続相にデンプンを添加した時のエマルションゲルの物性について調査した。まず、寒天ゾルにデンプンを添加しゲル化させたところ、硬さはデンプンの添加により低下したのに対し、凝集性及び付着性は増加することを確認した。そこでキャノーラ油を分散相とした寒天エマルションゾルにデンプンを添加しゲル化させたところ、硬さの低下が認められたが、寒天ゾルに添加した時よりも低下しなかった。一方凝集性及び付着性は同様に増加したことから、連続相の物性変化がエマルションゲルにも影響を及ぼすことが明らかとなった。平成29年度にはエマルション中の分散相の濃度ならびに液滴径分布がエマルションゾルの物性に大きく影響を与えること、分散相濃度の異なるエマルションをゲル化させることによってもその物性に影響を与えることがわかった。また、香気成分の疎水度とフレーバーリリースについての相関に関して知見を得た。平成30年度は、さらにエマルションゾルからのフレーバーリリースについて、温度の影響について検討を行った結果、温度上昇に伴う香気成分の放出速度及び平衡時濃度の上昇率が香気成分の分配係数と相関があることが認められた。また、ゲル化剤としてタンパク質だけでなく多糖類を用いた時のエマルションゲルの物性に関する検討を行い、寒天エマルションゲルの物性変化に関する情報も得ることができた。以上のことより、平成29年度から30年度にかけて、エマルションゲルの物性評価やフレーバーリリース測定についての基礎など多くの知見が得られ、概ね順調に進んでいると考えられる。平成31年度は、平成30年度に引き続き、連続相としてタンパク質や多糖類を用い、様々な組成や液滴径分布を有するエマルションを作成し、そのゲル物性とゲルからのフレーバーリリースについての相関について検討を進める。さらに、様々な組成を有するエマルションゲルについてモデルゲル食品を作成し、物性やフレーバーリリースなどの機器測定と官能評価との相関について検討を進める。平成29年度は異なる分散相含有率のエマルションならびにエマルションゲルの物性、及びエマルションからのフレーバーリリースについて検討を行った。まず、水溶液中にキャノーラ油を含むエマルションの液滴径分布と流動性について検討を行い、分散相含有率の増加に伴い、そのエマルションゾルの粘度が増加し、さらに液滴径が小さくなるに従いその粘度上昇率が増加することを明らかにした。次いで、連続相として、10%のオボアルブミンを用い、分散相として大豆油を用いたエマルションゲルの物性について検討を行った結果、分散相含有率が高くなるにしたがって、ゲルのかたさは増加する傾向が認められた。一方、凝集率にはあまり影響は及ぼさなかったが、付着性に関しては低下する傾向が認められた。最後に、エマルションゲルからのフレーバーリリース測定の予備実験として、エマルションからのフレーバーリリースについても検討を行った。その結果エマルションの分散相増加に伴い、フレーバーリリース量は減少し、その減少率は香気成分の疎水度が高いほど小さくなる傾向が認められた。以上のことから、エマルションゾルの物性はその液滴径分布に影響を受けることから、そのゲルの物性も変化すること、またフレーバーリリース挙動も影響を受けるであろうことが示唆された。エマルション中の分散相の濃度ならびに液滴径分布がエマルションゾルの物性に大きく影響を与えることが今回の検討で明らかにすることができた。また分散相濃度の異なるエマルションをゲル化させることによってもその物性に影響を与えることがわかった。今年度、エマルションゾルについては詳細に検討が進んだが、エマルションゲルについてはまだ多くの結果を得られていない。今後さらに検討を進める必要がある。