hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液晶ドロップレットを用いた無定形マイクロアクチュエータの開発

薄膜からなるソフトケーシング中に液晶が充填されたアクチュエータは,駆動中に周囲環境に応じて形状を自在に変え得るので,如何様な形状の間隙でも駆動できる.このような無定形アクチュエータの実現は,血管内を自律走行する医療ロボットや,密閉微小空間で自在な操作が可能なデバイスの開発に繋がる.液晶滴の移動量は電場強度の増加とともに増加することを明らかにした.櫛形電極を用いて液晶滴の連続駆動実験を行った結果,液晶滴の初期重心位置から電極間中心位置までの距離が移動量に大きな影響を及ぼすことがわかった.液晶は,結晶特有の異方性を持ちつつ,巨視的には液体のように振る舞うので,任意形状のケーシングに適合する.この形状適合性をさらに進化発展させ,例えば薄膜からなるソフトケーシング中に液晶が充填されたアクチュエータは,駆動中に周囲環境に応じて自在に形状が変化するので,如何様な形状の間隙でも駆動が可能であり,究極の形状適合性アクチュエータといえる.本研究が一定の成功を収めれば,血管内を自律走行する医療ロボットや,細胞やDNAなどの生体試料を輸送するデバイスなど,密閉微小空間で自在な操作が可能なアクチュエータの開発に繋がる.平成25年度の実施内容と得られた成果を以下に示す.実験に使用した液晶は4-cyano-4'-pentyl biphenyl(5CB)である.ガラス基板上に,一定間隔を隔てて一対の矩形電極を蒸着し,その上から垂直配向膜を成膜した.直径約50μmの液晶滴を,液晶滴が一方の電極端と接するように基板上に滴下した.電場印加後の液晶滴の挙動を真上と真横から動画撮影し,これを画像解析することで液晶滴の形状変化と移動量を調べた.その結果,電場印加によって液晶滴が駆動することを実験的に確認するとともに,移動量は電場強度の増加とともに増加することを明らかにした.液晶滴が駆動するメカニズムを解明するため,液晶滴内流れの計算プログラムを作成し,電場印加直後に液晶滴内に発生する加速度分布を見積もった.その結果,液晶滴の端面近傍で斜め下方の加速度が生じており,これが液晶滴の駆動力であることがわかった.得られた結果は日本機械学会年次大会(岡山),日本流体力学会年会(東京),日本機械学会流体工学部門講演会(福岡),日本機械学会中四国支部研究発表会(鳥取)で発表した.液晶は巨視的には液体のように振る舞うので,任意形状のケーシングに適合する.この形状適合性をさらに進化発展させ,例えば薄膜からなるソフトケーシング中に液晶が充填されたアクチュエータは,駆動中に周囲環境に応じて自在に形状が変化するので,如何様な形状の間隙でも駆動が可能であり,究極の形状適合性アクチュエータといえる.本研究ではこのような無定形アクチュエータの開発を目指す.本年度の実施内容と得られた成果を以下に示す.用いた液晶は4-cyano-4'-pentyl biphenyl (5CB)であり,電場印加時の液晶滴の変形状態と移動量を偏光顕微鏡観察した.パラメータは電極間隔,電圧,周波数,液晶滴の量,液晶滴と電極との相対初期位置である.電場印加直後に液晶分子は電場方向に回転して流動が発生する.液晶滴において,電極間中心位置の左右領域で分子の回転方向が逆となり,発生する流れの方向も逆であるが,それらの大きさの違いにより液晶滴は結果的に移動する.電場印加により液晶滴の後端はほとんど移動しないが前端が前方向に移動しており,液晶滴は前後方向に伸びた形状になる.その後電場を解放すると後端が前方向に移動してほぼ初期形状に戻り,移動を完了する.移動量は電圧と電極間隔に依存し,電圧が大きいほど,また電極間隔が小さいほど大きい.ただし電極間隔が異なっても,電場強度(電圧/電極間隔)でデータを整理するとほぼ一本の曲線にのる.液晶は巨視的には液体のように振る舞うので,任意形状のケーシングに適合する.この形状適合性をさらに進化発展させ,例えば薄膜からなるソフトケーシング中に液晶が充填されたアクチュエータは,駆動中に周囲環境に応じて自在に形状が変化するので,如何様な形状の間隙でも駆動が可能であり,究極の形状適合性アクチュエータといえる.本研究ではこのような無定形アクチュエータの開発を目指す.本年度は研究期間の最終年度として,以下の成果を得た.実験に用いた液晶は4-Cyano-4'-pentylbiphenylである.櫛型電極を製作して液晶滴の連続駆動実験を行った結果,液晶滴の初期重心位置から電極間中心位置までの距離が移動量に大きな影響を及ぼすことがわかった.従って無定形アクチュエータの開発に際しては,電極間距離を基準に設計する必要がある.棒状分子の回転によって発生する背流を基本原理として,これまで液晶アクチュエータを開発してきたが,今回,液晶滴にDC電圧を印加する実験も併せて行った結果,駆動に成功した.従って背流原理と異なるメカニズムでも液晶アクチュエータの開発が可能であることを示唆した.この点については更なる実験が必要である.得られた結果を電磁力関連のダイナミクスシンポジウム(長崎),混相流シンポジウム(高知),日本機械学会年次大会(札幌),日本流体力学会年会(東京),日本レオロジー討論会(神戸),日本機械学会流体工学部門講演会(東京),日本機械学会中四国支部講演会(愛媛)で発表した.薄膜からなるソフトケーシング中に液晶が充填されたアクチュエータは,駆動中に周囲環境に応じて形状を自在に変え得るので,如何様な形状の間隙でも駆動できる.

このような無定形アクチュエータの実現は,血管内を自律走行する医療ロボットや,密閉微小空間で自在な操作が可能なデバイスの開発に繋がる.液晶滴の移動量は電場強度の増加とともに増加することを明らかにした.櫛形電極を用いて液晶滴の連続駆動実験を行った結果,液晶滴の初期重心位置から電極間中心位置までの距離が移動量に大きな影響を及ぼすことがわかった.液晶滴の駆動原理が解明され,さらに各種パラメータの影響についても実験的に定量化された.従って順調に進展している.27年度が最終年度であるため、記入しない。非ニュートン流体力学次年度は研究期間の最終年度として,櫛形電極上に滴下された液晶滴の連続駆動を実験的に解析する.櫛形電極の間隔,液晶滴の大きさ等をパラメータとして,液晶滴の運動を詳細に調べる.また液晶滴内の流動を数値計算によって解析し,推進力を見積もる.さらに,新規液晶の合成とブレンド調製も継続する.得られた結果を,展示会出展を含む国内発表会(電磁力関連のシンポジウム,日本機械学会年次大会,日本機械学会流体工学部門講演会,日本レオロジー討論会)および国際会議(ASME-JSME-KSME Fkuids Engineering Conference 2015)で発表する.さらに論文投稿と報告書の作成を行う.今年度の研究計画の中で,力学特性に優れた液晶の新規合成については期待通りに進展しなかった.その代わり,液晶滴の駆動実験は,パラメータが駆動特性に及ぼす影響を詳細に調べるなど計画以上に進んだ.総合的には,おおむね順調に進展していると判断した.27年度が最終年度であるため、記入しない。費目別にみると,「旅費」,「人件費」,「その他」に関してはほぼ計画通りに使用しているが,「物品費」が計画を下回っている.これは,電極を蒸着した液晶セルの実験結果に基づいて次の電極の設計を行ったため,製作(外注)したセルの数が予定よりも少なくなったためである.27年度が最終年度であるため、記入しない。ガラス平板上に矩形電極を複数個製作することで,液晶滴の連続駆動を試みる.また,液晶滴を柔軟性薄膜で密閉したものを製作する.昨年度計画しながら満足な成果が得られなかった液晶の新規合成については,再度試みる予定である.平成26年度の経験から,より効率的な実験が見込めるため,適切に,且つ,システマティックに物品費を使用する.27年度が最終年度であるため、記入しない。力学特性に優れた液晶の新規合成を試みたが,既存液晶の特性を上回る液晶を合成できなかった.駆動実験を計画通り進めるために,とりあえず市販の液晶1種類を購入した.合成用の試薬や消耗品等を当初の計画通り購入しなかったため,次年度使用額が生じた.平成25年度,駆動実験については当初の計画以上に進展したので,その分,平成26年度は液晶の新規合成とその粘弾性測定に時間を割く予定である.従って繰り越し額については平成26年度に適切に使用する.
他者とのインタラクションを考慮したモデル予測型知能の創出と自動運転車両への実装

本応募課題では、説明可能、かつデータによりアップデート可能な他者モデルとそれに基づく予測、さらには予測に基づいた制約付き最適化ベースの行動決定手法を統合した知能をモデル予測型知能と呼び、自動車運転を対象としてその有用性を検証する。モデル予測型知能の中に、自己との因果関係を明記した周辺他者の行動モデルを持つことで周辺他者とのインタラクションを考慮することが可能となる。特に他者の判断モデルに焦点を当て、他者が判断しやすい状況を作り出すよう自己の行動を決定する制御手法を創出する。本応募課題は、深層学習型AIとも知識型AIとも異なる第三極のAIの枠組み構築を目指すものと言える。人間と共生できる説明可能な知能をもつ機械の実現を目指して「モデル予測型知能」という概念を提案する。モデル予測型知能とは、自己との関係が因果的に表現された他者モデルを組み込み、モデルを機械学習によってアップデートするとともにモデルを用いた予測と最適化を通して行動を決定する知能である。提案する知能を自動運転車両に実装し、その有用性を検証する。モデル予測制御と機械学習を融合させた新しいタイプの人工知能(AI)の実現を目指す独自性の高い研究である。自己との関係を因果的に表現した他者モデルを組み込み、他者とのインタラクションを考慮した知能を実現しようとしている。このような知能は、深層学習型AIとは異なる「説明可能なAI」に発展し得るものである。安全性や他者との協調性に優れた自動運転制御への適用を狙っており、成果が期待される。
乱流場の予測可能性

巨大自由度が強く非線形相互作用する系である乱流においては、初期条件、境界条件、外力などの制御できない小さな誤差が時間とともに増大するため、長時間発展の予測は困難である、と考えられてきた。ところが、近年の低レイノルズ数乱流の数値実験において、大スケールの正確な情報が時々刻々与えれれば、小スケールの誤差がむしろ減少し、予測可能な時間が増えることが示唆された。そこで、本研究では、この数値実験を推し進め、前年(平成14年)度は、大規模直接数値シミュレーション(DNS)により、慣性小領域を持つ高レイノルズ数3次元乱流場の大スケールのデータ同化の実験を行い、小スケールの誤差を抑制するために必要なデータ同化量のレイノルズ数に依存しない定量的評価を得た。本年(平成15年)度は、前年度の数値実験の解析により、データ同化を行う最小スケールと誤差の減衰率との間の関係が、エネルギー散逸率と動粘性係数で決まる特徴的空間スケールと時間スケールによる規格化で、レイノルズ数に依存しなくなることを見出した。このことは、誤差の抑制機構がエネルギー散逸スケールの量で決まっていることを意味している。また、地球規模の流体運動は、鉛直方向のスケールが水平方向のスケールに比べて十分に小さいため、2次元流体の運動で近似される。本研究では、本年度2次元乱流においてもデータ同化の実験を行った。その結果、3次元乱流とは異なり、2次元乱流においては、(エンストロフィーの)散逸スケールではなくもっと大きいスケールのデータ同化だけで誤差が抑制されることが明らかになった。本結果は、地球規模流体運動の長時間予測においての、大スケールデータ同化の有効性を示唆するものである。巨大な自由度を含む強い非線の現象である乱流においては初期条件や境界条件、外力などの制御できない小さな誤差による影響が不可避的に増大し、系の発展の予測は難しいと、これまで考えられてきた。本研究ではこのような考えとは逆に、ある条件下では、誤差の影響はむしろ減少しうるという可能性を「乱流の大規模な直接数値シミュレーション(DNS)」と「乱流の統計理論」に基づいて追求するものである。低レイノルズ数の一様等方性乱流における数値実験では、大規模渦のデータ同化の時間的頻度および、どの大きさの渦まで同化するかを示す特徴スケール次第では、小さな渦は初期に誤差があっても、その誤差の影響は自然に減少し、むしろ予測可能時間が増えることが示唆されていた。平成14年度は、この数値実験をさらに推し進め、乱流場の予測可能性について定量的な評価を行うとともに、乱流研究で重要なコルモゴロフの慣性領域をもつ程度の高いレイノルズ数の乱流場において、データ同化の影響を調べた。その結果、レイノルズ数に依らずエンストロフィー(渦度の2乗平均の2分の1)の35%に相当する規模の渦を同化すれば誤差の発展が抑制されることを発見した。このことは、波数空間においては、例えば、テーラーマイクロスケールに基づくレイノルズ数が200程度の時、乱流場の全エネルギーの90%程度のエネルギーをもつ、わずか1%にも満たないモード(自由度)を同化させれば誤差が抑制されることを意味している。我々はまた、壁のある乱流場として基本的な平面ポアズイユ乱流のDNSコードを用いた予備的な実験を行い、壁乱流においては壁からの距離に応じて誤差の増幅の仕方が異なり、緩和層と呼ばれる、乱流エネルギーが最大となる層で誤差の増大が大きいという知見を得た。より大規模な数値実験と定量的な解析は平成15年度に行う予定である。
無腫瘤性乳頭異常分泌症の診断学的研究:乳管内視鏡による組織形態の診断

無腫瘤性乳頭異常分泌症における術前診断の向上を目的とし,潜血反応陽性を示した108例121乳管に対し分泌物細胞診,乳管洗浄細胞診,乳管造影,乳管内視鏡検査を行い,組織診断が確定した58例60乳管において各検査所見を対比検討した。また乳管内視鏡の改良を試みた。研究成果:1).外径0.45mmの石英系内視鏡を改良し、通気機能をもたせた外径0.60mm,さらに耐久性に優れた0.65mmの乳管内視鏡を作製した。これによって約57cmの末梢乳管まで観察可能となった。2).分泌物細胞診に乳管洗浄細胞診を併用することによって,癌の術前確診率はやや向上した。乳管造影は病変の部位診断のみならず多くの例で質的診断が可能で,癌は乳管径の不規則性変化を特徴とするものが多く認められた。3).乳管内視鏡所見上,癌は乳管内腔壁に沿う表層進展型病変を形成することが特徴的であり,組織学的には乳管内進展に併う癌細胞の不整な隆起性増殖に対応していた。また,乳管内乳頭腫は内視鏡上、主乳管もしくは比較的乳頭に近い乳管内に充実性腫瘤を形成することが特徴的で,組織学的には乳管内腔へのポリ-プ状隆起形態に対応していた。4).乳管内腔に進展する癌の内視鏡所見を把握し,内視鏡直視下に行われる微小検体採取法としてはチューブキュレット法が最も的確かつ容易な方法である。この手技の習熟によって,癌の術前確診率は大きく向上するものと考えられる。以上の研究成果より,無腫瘤性乳頭異常分泌症例において分泌物細胞診,乳管洗浄細胞診,乳管造影と共に乳管内視鏡検査と内視鏡下チューブキュレット細胞診を行うことは、乳頭異常分泌の原因を診断すると共に乳癌の早期診断上重要な意義を有するものである。無腫瘤性乳頭異常分泌を呈し分泌物潜血反応陽性の90乳管に対し,分泌物細胞診,マンモグラフィ-,乳管洗浄細胞診,乳管造影,乳管内視,鏡検査を施行し各検査所見を組織診断の結果と対比検討した。分泌物細胞診,マンモグラフィ-での診断率は低く,洗浄細胞診を加えることによって診断率は向上するも,部位診断・質的診断が困難であった。乳管造影は多くの例で部位診断可能であったが,乳管内微小病変の診断や確定診断が容易ではなかった。そこで,乳管内微小病変の内視鏡的診断法を確立することを目的として,乳管内視鏡所見と乳管造影所見および組織所見を対比検討した。内視鏡は外径0.45mmのsilicafiberscopeを用い,組織標本は切除検体を10%formalin固定後,幅5mm間隔のparaffin包埋ブロックに全割した。その結果,1.乳癌の特徴的内視鏡所見は乳管壁表層に沿って進展する不整な隆起性病変であり,しばしば乳管内腔面に点状出血な易出血性変化を伴う。2.それらの内視鏡所見は乳管熱影上乳管壁の不規則な変化や多発性陰影欠損像に対応していた。3.乳管内乳頭腫の特徴的内視鏡所見は主乳管もしくは比較的乳頭に近い乳管内に存在する充実性腫瘤であり,黄色,赤色あるいは混在する病変である。

4.乳管内乳頭腫は乳管造影上,陰影欠損像としてみられる。内視鏡操作の熟練によって末梢乳管まで観察可能となり,今後その内視鏡所見を解析する必要がある。乳管内視鏡については外径0.45mmの内視鏡に通気機能をもたせて,総外径0.60mmの内視鏡を作製することが可能であることが判明し,現在製作段階である。また,確定診断法としての内視鏡下微小検体採取法についてはスプ-ン型キュレット細胞診を行っていたが,適確な採取にはむしろチュ-ブ型キュレット細胞診を行うのがよいことが判明した。前年度にひき続き無腫瘤性乳頭異常分泌を呈する分泌物潜血反応陽性例に対し、分泌物細胞診、マンモグラフィー、乳管洗浄細胞診、乳管造影、乳管内視鏡検査を施行し、各検査所見を組織診断の結果と対比検討した。また乳管内視鏡の改良と内視鏡による微小検体採取法を検討した。組織標本は切除検体を10%formalin固定後、幅5mmのparaffin包埋ブロックに全割した。その結果、1.当初われわれは乳管造影所見と組織診断結果を対比し、乳管造影所見の分類を行ったが、詳細な組織学的所見をさらに追求し対比した結果、良・悪性の特徴的乳管造影所見とこの造影所見分類の妥当性が示された。このことは乳管内視鏡所見によっても裏づけされ、乳頭異常分泌を示す無腫瘤性病変の乳管内における組織学的特微は乳管造影所見として反映されることが示された。2.外径0.45mmの石英系内視鏡を改良し、通気機能をもたせた外径0.60mmの乳管内視鏡を作成した。これにより、乳管内視鏡の手技の習熟化と共に末梢乳管の内腔観察が容易となった。観察可能な末梢乳管は乳管開口部により約56cm、最長7.5cmとなった。3.各種乳管内病変の内視鏡形態と組織所見、乳管造影所見と内視鏡的肉眼所見および組織所見の比較対比を行い、病変の乳管内進展様式や進展度など内視鏡検査の臨床診断的意義が解明されつつある。4.乳管内腔に進展する癌の内視鏡的形態の特微を検討し、内視鏡下微小検体採取法としてチューブキュレット細胞診が癌の確定診断法として最良の方法であることが確認された。従来の診断法で術前確定診断しえない4症例で確定診断され、5症例で正診されいずれも一期的に根治術可能であった。現在、症例を追加し臨床的に検討中である。
傍脊柱筋の髄節性神経支配の解明と、診断学への応用に関する電気生理学的研究

1.対象と方法(1)傍脊柱筋の伸張反射の記録:健常男性13名を対象とし、被験者を腹臥位とし、表面電極(直径11mm)をT5/6L4/5の合計8か所の棘突起間レベルで正中から右側へ3.5cm(関電極)と9cm(不関電極)の部位に設置した。随意的に躯幹を背屈させる際、今回作成した背筋張力測定及びデジタル表示装置を用い、最大張力の約20%に維持させた。この状態で棘突起間正中をreflex hummerにて用手的に叩打(TAP)し、12対の記録電極から得られるresponseを50回のaveragingの後に記録した。(2)死体解剖における神経根長の計測:2体において、T1からL5までの各後根の長さ(神経根糸後根神経節)を測定した。2.結果(1)1か所の棘突起間をTAPすることにより、全ての棘突起間レベルから2種類のresponse(R1とR2)が記録された。(2)R1は、TAPレベルが記録レベルから離れるほど、R2はTAPレベルが尾側であるほど潜時が延長する。(3)TAPレベルと同一レベルからの記録では、R1、R2ともに、尾側レベルほど潜時は延長し、しかも、その延長の程度はR2でより著名であった。(4)後根長の計測では、下位胸髄根、腰髄根においては尾側レベルほど長く、下位腰髄根は中位胸髄根の3.54倍の長さであった。3.考察R1をsegmental reflex、R2をmore rostral reflexと考えると、上記のほとんどの結果は確明できる。ただ、下位腰椎(L3/4やL4/5)レベルでの潜時を中位胸椎(T5/6やT6/7)レベルでのそれと比較すると、R1は約1.5倍、R2は約1.8倍であり、後根長の計測結果に矛盾する。このdiscrepancyの原因として、傍脊柱筋浅層の髄節支配のoverlappingや棘突起高位との間のずれ、などが考えられる。この点を解明するために、今後、同芯型針電極による記録が必要である。これが解明された後、motor cortex刺激による傍脊柱筋の活動電位を記録し検討する予定である。
起業者活動におけるビジネスモデルの創造と普及-組織学習と組織認知の視点から-

本研究は,組織学習理論および組織認知論を基礎にして,起業者が設定するビジネスモデルを自らの将来のビジネスのあり方やその後の展開を決める要諦として捉え,それがなによって創造され,およびどのようにして作りあげられるのを主に理論的に解明することを目的としていた.これまでの起業者論では,起業アイデアの源になると考えられている要素を列挙することや,生み出されたアイデアの評価ということには言及するが,アイデアがどのように生み出されるのか,あるいはアイデアとはどのようなもので構成されているかということをあまり論じていなかった.そこで,本研究は,研究がほとんどなされてなかった起業アイデアの創出に的を絞って理論的な分析および事例研究を行った.その結果,認知地図(cognitive map)という概念および組織学習理論を基にして,起業者のアイデアの構築プロセスを理論的に解き明かし,さらにそのプロセスがどのように進展していくのかを明らかにした.この研究を通じて,アイデア創出の理論化によって,起業者活動において最も重要であるが理論的な根拠が希薄であった部分を埋めることができたと考えられる.ついで,この研究は,理論の創造だけではなく,実務界では頻繁に使用されるにも関わらず定義が曖昧であったビジネスモデルという概念を明確化にし,その結果,ビジネスモデルの構築が,創業において非常に重要な活動であるということを指摘できたと考えている.本研究は,組織学習理論および組織認知論を基礎にして,起業者が設定するビジネスモデルを自らの将来のビジネスのあり方やその後の展開を決める要諦として捉え,それがなによって創造され,およびどのようにして作りあげられるのを主に理論的に解明することを目的としていた.これまでの起業者論では,起業アイデアの源になると考えられている要素を列挙することや,生み出されたアイデアの評価ということには言及するが,アイデアがどのように生み出されるのか,あるいはアイデアとはどのようなもので構成されているかということをあまり論じていなかった.そこで,本研究は,研究がほとんどなされてなかった起業アイデアの創出に的を絞って理論的な分析および事例研究を行った.その結果,認知地図(cognitive map)という概念および組織学習理論を基にして,起業者のアイデアの構築プロセスを理論的に解き明かし,さらにそのプロセスがどのように進展していくのかを明らかにした.この研究を通じて,アイデア創出の理論化によって,起業者活動において最も重要であるが理論的な根拠が希薄であった部分を埋めることができたと考えられる.ついで,この研究は,理論の創造だけではなく,実務界では頻繁に使用されるにも関わらず定義が曖昧であったビジネスモデルという概念を明確化にし,その結果,ビジネスモデルの構築が,創業において非常に重要な活動であるということを指摘できたと考えている.本年度においては,第一に,起業者のビジネスモデルを議論する前段階として,ビジネスモデル一般に関する定義を概観した.その中でもっとも優れているHamel(2000)の議論を詳細に検討した.第二に,起業者活動が伴う不確実性および多義性について論述し,特に多義的な状況では,起業者活動は認知活動となることを指摘した.第三に,認知活動の基盤となる認知地図の定義および構成要素と地図の性質を議論した後,認知地図の変革方法として,以下の二つのアプローチを検討した.一つ目が,よく理解され慣れ親しんだビジネスモデルをベースにして,それを比較的不慣れな状況や領域(ターゲット)に転移して適合するモデルを創造する方法(ベース・ターゲットアプローチ)である.明確な基礎理論がない要素連結アプローチとは異なり,本アプローチには,アナロジー理論という基盤理論(Holyoak and Thagard,1995)がある.まず,アナロジーおよびその理論の検討,ついでそれを基にしての事例の分析を行った.最後に,この分析を踏まえ,ビジネスモデル策定のための基礎理論となるために,ホリオーク/サガートのアナロジー理論にどのような変更を加えるべきかを論じた.二つ目のアプローチは,ベースとなるビジネスモデル内にある要素の間の関係をあえて変更してターゲットを組み立てようとするものである.これは,Davis(1971)の議論に依拠しながら考察を行った.第四に,来年度以降の実証的な研究につなぐために,国内外のベンチャービジネス関連施設の訪問を行った.本年度は,前年度から理論的な研究を引き続き行うとともに,それを踏まえて実態調査を進めた.理論研究では,起業者のビジネスモデルを顧客など外部の人々に受け入れてもらうために対話(ダイアローグ)を進めなければならないこと,および起業者活動を活発化するためには地域において優れた起業者の活動に関する物語を伝承しなければならないということに関して研究を行った.日本での実態調査では,起業者活動を支援するインキュベーション施設のインキュベーションマネジャー(IM)に対して,どのようにして入居起業者を選択するのか,そして入居後ビジネスモデルをどのように精緻化し,変化させていくのかを中心に聞き取りを行った.その結果は,入居起業者の多くは,既存技術の改良あるいはこれまでとは異なる新たな技術を基にして,それを活かすためのビジネスモデルの構築を行っていること,さらに構築後の変化はあまり行われていないことが分かった.調査対象も非常に少ない上に入居期間も短い起業者を対象としたため,一般的なことは言えないが,技術主導型起業者では,技術に対する資源の投入量に比べてビジネスモデルの策定や改良に対してあまり投入がなされていないことが想定された.これから生じる問題は,技術的なものよりも,モデルの実現可能性をどのように高めていくかということである.

特に,既存モデルとの類似性が低い場合モデル構築後の他企業との激しい競争は免れるが,顧客などからモデルに対する抵抗が生じるという問題があるが,それをどのようにして乗り越えるようとするのかに関してIMもあまり明確に認識していないようであった.海外の実態調査では,日本よりももう少しモデル自身への配慮が高かったが,やはり技術への関心が強いことが見いだされた.本研究は,組織学習理論および組織認知論を基礎にして,起業者が設定するビジネスモデルを起業者自らの将来のビジネスのあり方やその後の展開の要諦として捉え,それがどのようにして創造されるのか,およびそのプロセスを主として理論的に解明することを目的とした。これまでの起業者論では,起業アイデアの源になると考えられている種々の要素を列挙することや,生み出されたアイデアの評価ということには言及するが,アイデアがどのように生み出されるのか,あるいはアイデアがどのようなもので構成されるかということを詳細には論じてこなかった。そこで,本研究は,あまり研究されてこなかった起業アイデアの創造と形成に的を絞り理論的な分析および事例分析を行った。その結果,アナロジーおよび認知地図(cognitive map)という概念,および組織学習理論を基にして,起業のアイデアの創造・構築プロセスを理論的に解き明かし,さらにそのプロセスがどのように進展していくのかを明らかにした。この研究を通じてのアイデア創出の理論化によって,起業者活動において最も重要であるが理論的な根拠が希薄であった部分を埋めることができたと考えられる。ついで,この研究は,理論の創造だけではなく,実務界では頻繁に使用されるにも関わらず定義が曖昧であったビジネスモデルという概念を明確化にし,その結果,ビジネスモデルの構築が,創業において非常に重要な活動であるということを指摘できたと考えている。さらに,ビジネスモデル創出だけではなく,それが社会的に普及するプロセスを,起業者と起業関係者との間での物語り(story telling)として見ることにより,その普及をより現実に即して捉えられることを指摘した。
諸種血液疾患特に白血病における血液細胞の分化増殖の調節の病態生理学的治療的意義

白血病においても他の悪性腫瘍の場合と同様に活性化された癌遺伝子、すなわちtransforming geneが存在することが証明されている。transforming geneの証明には、通常、培養NIH3T3細胞を用いるtransfection assayが行われているが、われわれはその方法を用いて32例の白血病症例を対象にして患者白血病細胞DNA中のtransforming geneの有無を検索し、4例でその存在を確認、この中の2例(慢性骨髄性白血病ならびに急性リンパ性白血病各1例)で遺伝子のクローニングを行って、いずれもN-ras oncogeneの34番目のヌクレオチドがguanineからthymineに変わっており、この点突然変異がN-ras oncogeneの活性化すなわちtransforming geneの存在にむすびついていることを明らかにした。また、腫瘍細胞由来のDNAをtransfectしたNIH3T3細胞をヌードマウスに移植して、腫瘍の形成によるtransforming geneの検索をも行い、前白血病状態と呼ばれる病態でも、その半数でtransforming geneを証明した。各種の分化、増殖因子やレセプターと癌遺伝子との密接な関係が注目され、癌遺伝子の質的、量的変化が各種疾患の病態の発現に重要な役割を演じていることが明らかになってきているが、われわれの行った血液細胞における分化・増殖因子とレセプター、癌遺伝子ならびにレトロウイルスなどを中心とする研究は今後、白血病の病態の解明に大きく寄与するものである。ヒトの造血細胞を対象として正常ならびに白血病状態における血液細胞の分化と増殖の調節の機序を造血細胞自体の性質ならびに分化や増殖を調節している体液性の因子の両面から検索し、その成果を臨床的に各種の疾患にみられる造血の異常ならびに白血病の病態の解明および治療に応用することを目的として研究を行った。1.分化誘導物質による白血病細胞の分化ビタミンA類縁物質のヒト白血病由来細胞株HL60に対する影響をin vitroの培養法ならびに組織化学的方法を用いて検討した。ビタミンA類縁物質にはHL60細胞を分化誘導する作用を有することが形態学的に確認されたが、分化誘導作用はretinoic acidの方が強かった。2.白血病細胞における癌遺伝子の検索新鮮ヒト白血病患者の骨髄細胞のDNAを材料として、NIH/3T3細胞を用いる活性化形質転換遺伝子の存在について検索した。その結果、4例の慢性骨髄性白血病のうち2例,1例の急性リンパ性白血病において、活性化N-ras遺伝子が検出された。また、トランスフォーマントよりヒト由来N-ras遺伝子をクローニングし、その活性化部位を解析した結果、N-ras産物の12番目のアミノ酸コドンがGGTからTGTに変化していることが確認された。3.前白血病状態における癌遺伝子不応性貧血などを含む前白血病状態の患者骨髄を採取し、NIH/3T3細胞を用いて活性化形質転換遺伝子の存在について検索した。今まで検索した範囲内では、前白血病状態では白血病が顕在化する以前には活性化癌遺伝子は検出されなかった。
発電用風車タワーの制振に関する研究

本研究では,発電用風車における振動解析,および振動抑制に関する研究を行った.風車はタワーと翼の連成系としてモデル化され,高さに依存して変化する風圧を受けて翼が回転する陸上風車の場合,風と波を受ける洋上風車の場合,それぞれの風車に現れる振動現象について,数値計算により明らかにした.さらに,陸上風車において,タワー,または翼自身に動吸振器を取り付け,風車に生じる振動が抑制可能であることを明らかにした.また,洋上風車において,風車土台に生じる振動現象をジャイロを用いることで,抑制可能であることを明らかにした.平成24年度には,発電用風車の非線形振動解析,および洋上発電用風車の土台(海に浮かべた構造物)の制振に関する研究を行った.(1)風車の非線形振動解析において,二枚,および三枚翼風車を考え,翼を風車の回転軸に取り付け,風車タワーとの連成を考慮したモデル化を行い,固有振動数,および応答曲線を計算し,以下の結果を得た.(a)振曲線の形状は,翼の回転支持による復元モーメントの非線形性に起因して漸軟形となる.(b)翼の振動には,回転速度の整数倍の複数の振動数が含まれる.(c)翼の質量と寸法が同一の場合でも,翼の復元モーメントの非線形性に起因して,各翼が異なった振幅で振動する局在化現象が発生する.従って,翼の振動を監視する際には,すべての翼の振動を計測する必要がある.(2)洋上風力発電用風車の制振を目指し,ジャイロ利用して風車の土台である浮体構造物の制振解析を行った.浮体が液面から受ける浮力と減衰力をばねとダッシュポットに置き換え,波浪により正弦励振を受ける浮体にジャイロを取り付けた系を考え,固有振動数,応答曲線を計算し,以下の結果を得た.(a)浮体の鉛直方向の固有振動数は一定であるが,浮体のローリングとピッチング,およびジャイロの傾きに対する固有振動数は,ジャイロの回転速度に依存して,それぞれ増加,減少する.(b)ジャイロの設置パラメータの値を適切に選択することにより,制振効果を高めることができる.(c)二個のジャイロを浮体に取り付けることにより,浮体のロール角とピッチ角の振動を同時に抑制することができる.(1)の結果は風車に発生の可能性がある振動を明らかにしており,風車設計において考慮することで,故障の回避や制振装置の設計に生かすことができる.(2)の結果は,洋上発電用風車の波による振動の低減を行っており,洋上発電用風車のへ利用が期待される.平成25年度には,風車ブレード単体における振動抑制,洋上発電用風車の土台の制振,および洋上発電用風車の振動解析に関する研究を行った.(1)地面からの高さに依存して直線的に変化する風を受け回転する風車ブレード単体に動吸振器,および振子型動吸振器を取り付け,制振解析を行い,以下の結果を得た.(a)風の影響と,ブレードの回転による係数励振作用の相乗効果により,複数の回転速度領域において,共振ピークが発生する.(b)一つの動吸振器で複数の共振ピークをすべて低減できる.(c)振子型動吸振器は,ブレードの回転速度が小さい場合は機能しない.(2)洋上風力発電用風車の土台である浮体構造物に波の変位と傾きが正弦的に変化すると仮定した系にジャイロを取り付けた場合,固有振動数,応答曲線を求め,以下の結果を得た.(a)ローリングに対する固有振動数のみ,ジャイロの回転速度に依存して変化する.(b)浮体に作用する浮力に含まれる非線形性により,共振曲線は漸硬形となる.(c)ジャイロを回転させることにより,共振ピークの大きさが低減される.(3)洋上発電用風車において,土台と風車タワーを一つの剛体とし,三枚のブレードが取り付けられた構造物が,(1)の風,および(2)の波を受ける系を考え,応答曲線を求め,以下の結果を得た.(a)ブレードの回転速度を変化させた場合,複数の共振ピークが現れる.(b)波の周波数を変化させた場合,複数の共振ピークが現れる.研究期間全体を通じて,陸上・洋上発電用風車に生じる振動解析,およびその制振に関する研究を行った.風車ブレードはその回転に起因して多くの共振現象が現れること,風車タワーやブレードに現れる振動を抑制するためには,それぞれ別に動吸振器を取り付ける必要があることなどを明らかにした.これらの結果を風車の設計に利用することにより,風車に生じる振動問題の解決が期待される.本研究では,発電用風車における振動解析,および振動抑制に関する研究を行った.風車はタワーと翼の連成系としてモデル化され,高さに依存して変化する風圧を受けて翼が回転する陸上風車の場合,風と波を受ける洋上風車の場合,それぞれの風車に現れる振動現象について,数値計算により明らかにした.さらに,陸上風車において,タワー,または翼自身に動吸振器を取り付け,風車に生じる振動が抑制可能であることを明らかにした.また,洋上風車において,風車土台に生じる振動現象をジャイロを用いることで,抑制可能であることを明らかにした.平成23年度には,発電用風車の振動解析,および風車タワーの制振に関する研究を行った.

(1)風車の振動解析では,二枚翼風車を考え,翼を風車の回転軸に剛に取り付け,風車タワーとの連成を考慮したモデル化を行い,系の振動数方程式を近似的に求め,固有振動数を計算し,以下の結果を得た.(a)二枚翼の慣性モーメントの非対称性に起因する係数励振作用により不安定振動が発生する.(b)不安定振動の主成分が翼の回転速度と同じである1モードタイプ,および主成分が翼の回転速度のからずれて発生する2モードタイプの2種類の不安定領域が存在する.(c)系のパラメータの値に依存して,不安定領域の位置と幅は変化する.(2)風車タワーの制振では,風車タワーを質量・ばね・ダッシュポットで近似し,剛体翼が回転軸に回転ばねで支持されたモデルに,翼に高さに依存して風圧が線形に変化する風が作用する系を考え,制振装置として動吸振器,および液体ダンパーを用いた.この系の運動方程式を導き,風車の固有振動数を解析的の求め,数値シミュレーションにより共振曲線および定常波形を求め,以下の結果を得た.(a)翼の静不釣合いに起因して,タワーの風向き方向,および風向きに対して垂直な方向に,翼の回転速度と同じ振動数で共振が起こる.(b)タワーが翼によって励振されることにより,タワーの水平二方向に振動の共振が起こり,翼には翼の係数励振作用により不安定振動が発生する.(c)翼には翼の係数励振作用と風圧による強制外力との相乗効果により,回転速度の整数倍の振動数で共振が起こる.(d)動吸振器,液体容器を用いることにより,風車のタワーに発生する振動のうち,複数の共振ピーク同時に抑えることが可能である.(1)(2)の結果は振動の発生しにくい風車の設計,風車の回転角速度の調整,および風車タワーの振動抑制への応用が期待される.翼の制振効果を高めるため,非線形解析を行った結果,同一の翼を用いたにもかかわらず,翼の振動が異なる局在化現象が発生することが確認された.このため,風車の実験装置を作成する前に局在化現象について詳しく調べることが必要となった.さらに,浮体式洋上発電用風車に関しては,波を線形ばねによりモデル化したが,そのモデル化の妥当性に疑問を生じ,波や浮力の影響を新たにモデル化し,解析を行った.このため,実験装置の設計,製作に後れを生じている.当初の計画では,発電機などが設置されているナセル質量を用いて動吸振器を設計し,発電用風車の制振を行う予定であったが,実際にモデル化を行い解析したところ,見込まれた制振効果が得られなかった.このため,より一般的な動吸振器に切り替え解析を行った.また,実験装置を作製し,解析結果との比較を行う予定であったが,実機の製作ができておらず,実機実験の結果と解析結果の比較が行えていない.一方で,風車の振動解析,計画には書いていなかった一般的な動吸振器による制振,24年度に計画していた液体ダンパーを用いた制振に関して研究を進めており,風車タワーが制振可能であるという結果が得られている.まず,平成24年度に予定していた浮体構造物の実機の作製を行う.現在,実験機の設計を終え,実験機の発注を行っている段階である.さらに,実験環境を整えるため,波の発生装置などを設計・製作する予定である.学会でも発表を考えており,実験機ができ次第,実験を行うよう準備を整えている.風車の設計についても,非線形モデルによる数値計算結果によりすべての翼の振動を測定する必要ができたため,測定方法を含めた,設計のやり直しを行い,早急に実験を行う予定である.また,24年度は非線形モデルを用いた数値計算により,振動特性や制振効果を調べたが,25年度は非線形モデルに対する近似解析を行う予定である.まず,平成23年度に予定していた実機の作製を行う.現在,CADにより実機の概略図は完成している.
ファノ多様体の組合せ論に基づいたツイスター理論の再構築

2次元ファノ多様体をデルペッツォ曲面と言う.その例外因子の交叉の組合せ論は表現論とも関係が深い.射影曲面の4点ブローアップの場合,曲面は射影直線上の5点の配位空間でもあるので,5次対称群が作用している.その例外因子の交叉はべテルセン・グラフによって記述される.ペテルセン・グラフは6つの相補的5角形対を含む.なお,相補的5角形対は多重ゼータ値に関連していることが知られている.こうして5次対称群のペテルセン・グラフへの作用は,6点集合への固定点のない作用を誘導する.この作用は6点集合のある構造を保っているはずだが,それが双二十面体構造である.双二十面体構造は,グ・タンデイークが定義を与えたものである.今回,「双二十面体構造のモジュライは『6点集合の双対』である」という観点から,双二十面体の基礎理論を捉え,これを散在型有限単純群であるマチウ群の構成に応用した.すなわち,5つのマチウ群を自己同型群とする,デザインとよばれる構造が,双二十面体によって自然に構成できることを明らかにした.たがいに双対な2つの6点集合の和である12点集合には,シンプレクテイック構造の類似である,5-(12,6,1)デザインの構造が自然に入る.その自己同型群が12次マチウ群である.5-(12,6,1)デザインも双対をもつ.たがいに双対な2つの5-(12,6,1)デザインの和である24点集合には,5-(24,8,1)デザインの構造が自然に入る.その自己同型群が24次マチウ群である.2次元ファノ多様体をデルペッツォ曲面と言う.その例外因子の交叉の組合せ論は表現論とも関係が深い.射影曲面の4点ブローアップの場合,曲面は射影直線上の5点の配位空間でもあるので,5次対称群が作用している.その例外因子の交叉はべテルセン・グラフによって記述される.ペテルセン・グラフは6つの相補的5角形対を含む.なお,相補的5角形対は多重ゼータ値に関連していることが知られている.こうして5次対称群のペテルセン・グラフへの作用は,6点集合への固定点のない作用を誘導する.この作用は6点集合のある構造を保っているはずだが,それが双二十面体構造である.双二十面体構造は,グ・タンデイークが定義を与えたものである.今回,「双二十面体構造のモジュライは『6点集合の双対』である」という観点から,双二十面体の基礎理論を捉え,これを散在型有限単純群であるマチウ群の構成に応用した.すなわち,5つのマチウ群を自己同型群とする,デザインとよばれる構造が,双二十面体によって自然に構成できることを明らかにした.たがいに双対な2つの6点集合の和である12点集合には,シンプレクテイック構造の類似である,5-(12,6,1)デザインの構造が自然に入る.その自己同型群が12次マチウ群である.5-(12,6,1)デザインも双対をもつ.たがいに双対な2つの5-(12,6,1)デザインの和である24点集合には,5-(24,8,1)デザインの構造が自然に入る.その自己同型群が24次マチウ群である.われわれは,新しいコンパクト・アインシュタイン多様体を構成した.具体的には,2次元球面上の,n次元球面をファイバーとするファイバー束の上にアインシュタイン計量を構成した.方法は,1978年にD.Pageが,初めて等質的でない宇宙定数正のコンパクト・アインシュタイン多様体を構成したときのやり方にならっている.この方法は,なぜかPageの仕事以来,用いられていなかったものである.これは,まずカー・ドジッター・ブラックホールという,宇宙定数正のアインシュタイン方程式の,回転するブラックホール解から出発する.そのうち2枚の事象の地平線にはさまれた領域を選び,これをウィック回転によってリーマン計量に直し,さらにスケール変換しながら2枚の地平線が限りなく近づく極限を取る.こうしてコンパクト・アインシュタイン多様体が得られる.そのうちのいくつかの例は,ファノ多様体上の円周束の構造をもつ.このようにして得られるコンパクト・アインシュタイン多様体のうち,佐々木計量をもつものが特に重要である.これは,弦理論における,ADS-CFT対応という,重力場とゲージ場の等価性を導く予想に関連して,近年注目されている対象である.カー・ドジッター・ブラックホールも佐々木計量も,キリング・ベクトル場をもつアインシュタイン計量である.われわれは,カー・ドジッター・ブラックホールから構成される佐々木計量に対し,双方のキリング・ベクトル場の対応も明らかにした.2次元ファノ多様体をデルペッツォ曲面と言う.その例外因子の交叉の組合せ論は表現論とも関係が深い.射影曲面の4点ブローアップの場合,曲面は射影直線上の5点の配位空間でもあるので,5次対称群が作用している.その例外因子の交叉はペテルセン・グラフによって記述される.ペテルセン・グラフは6つの相補的5角形対を含む.なお,相補的5角形対は多重ゼータ値に関連していることが知られている.こうして5次対称群のペテルセン・グラフへの作用は,6点集合への固定点のない作用を誘導する.

この作用は6点集合のある構造を保っているはずだが,それが双二十面体構造である.双二十面体構造は,グロタンディークが定義を与えたものである.今回,「双二十面体構造のモジュライは『6点集合の双対』である」という観点から,双二十面体の基礎理論を捉え,これを散在型有限単純群であるマチウ群の構成に応用した.すなわち,5つのマチウ群を自己同型群とする,テザインとよばれる構造が,双二十面体によって自然に構成できることを明らかにした.たがいに双対な2つの6点集合の和である12点集合には,シンプレクティック構造の類似である,5-(12,6,1)デザインの構造が自然に入る.その自己同型群が12次マチウ群である.5-(12,6,1)デザインも双対をもつ.たがいに双対な2つの5-(12,6,1)デザインの和である24点集合には,5-(24,8,1)デザインの構造が自然に入る.その自己同型群が24次マチウ群である.
地球観測データの相対校正手法に関する基礎研究 (温暖化予測制度向上を目指して)

人工衛星による長期地球観測を実現するためには複数の衛星センサを用いて観測されたデータを統融合する必要がある.しかし,設計仕様がセンサー間で異なるため,観測データに系統的な差が生じ,データの一貫性を損なうことが問題とされている.本研究では,解析的手法により相互校正における諸問題について検討した.解像度等の違いが引き起こす観測データ間の系統誤差について研究を進め,一貫性向上に資する研究成果を得た.人工衛星による長期地球観測を実現するためには複数の衛星センサを用いて観測されたデータを統融合する必要がある.しかし,設計仕様がセンサー間で異なるため,観測データに系統的な差が生じ,データの一貫性を損なうことが問題とされている.本研究では,解析的手法により相互校正における諸問題について検討した.解像度等の違いが引き起こす観測データ間の系統誤差について研究を進め,一貫性向上に資する研究成果を得た.衛星データプロダクトのセンサー間相対校正手法に関する理論的枠組みの構築を目的とし,頻繁に標準プロダクト化されている植生指数を中心に研究を進める.4年計画の初年度であるH21年度は衛星観測データから導出される地球観測データプロダクトの解像度依存性に関する特徴的な性質を理論的に解明し,数値実験により検証を行った.また,植生指数のセンサー間相対校正に影響をおよぼす土壌反射率変化の影響の解明を試みた.解像度依存性に関しては,これまでに示されている領域平均値の単調性(解像度が高まるに従い植生指数などの領域平均値が単調に変化するという観測結果)の理論的根拠を明らかにした.さらに,提案者が独自に開発している解像度遷移モデルを利用し,解像度依存性の単調性(Monotonicity)について,領域平均値を解像度の関数として解析的に表現し,その特性について解析した.さらに,理論的に解明した領域平均値の解像度依存性を,線形混合モデルにもとづく数値実験により検証した.解像度依存性の発生メカニズムを解明することはその依存性解消手法の開発へとつながる重要な課題の1つであり,本研究の成果は解像度依存性を理解する手掛かりとしての意義がある.土壌反射率の影響に関しては,反射率間の関係を記述する解析的表現(Vegetation Isoline Equation)を利用し,土壌反射率の変化量と植生指数の変化量の関係を導出した.さらに,放射伝達モデルにもとづく数値実験を行い,導出結果の妥当性を検証した.これらの成果によって土壌反射率の影響の把握が容易になる可能性がある.これらの成果は,センサー間の相対校正手法を確立するうえで意義のあるものと考えられる.衛星データプロダクトのセンサー間相対校正手法に関する理論的枠組み構築を目指す本研究は,4年計画の2年目(H22年度)として,当初の計画通り,波長応答関数の違いに起因するデータギャップの補正に関する基礎研究を中心課題に設定した.また,昨年度に引き続き,地上解像度の違いがもたらす領域平均値の不確定性についても合せて研究を進めた.まずは観測結果の観測波長帯依存性について,解析的手法による依存性の解明を試みた.具体的には,植生アイソライン方程式を用いて植生指数間関係式の導出を進め,植生キャノピー中の放射伝達モデルにもとづく数値実験を実施し導出結果の精度検証を行った.波長応答関数が異なるセンサー間の植生指数プロダクトを相対的に校正するためには,指数間の関係を近似することが必要となるが,これまでの研究では理論的根拠が示されないまま多項式が用いられていたうえ,これら多項式の係数がピクセル内(観測領域内)の植生変数(葉面積指数,緑被率,樹種等)に依存するという問題点が示されていた.本研究では,関係式を解析的に導出することで近似に適した関数形を明らかにし,係数が植生変数に依存することの理論的根拠を示した.さらに,数値実験により導出結果を検証したところ,係数の数が同じである場合,多項式による近似に比べ,導出された関数形を仮定した方が高い精度で近似できることが明らかとなった.解像度依存性に関する課題では,正規化植生指数の単調性に関する基礎理論に汎用性を持たせるため,有理多項式で表される植生指数の一般形に対しても適応可能な理論の展開を試みた.また,緑被率の解像度依存性についてもその発生メカニズムの解明を進めた.これらの成果は,センサー間の相対校正手法における理論的枠組み構築に必要な基礎理論として意義のあるものと考えられる.衛星データプロダクトのセンサー間相対校正手法に関する理論的枠組み構築を目指す本研究は,4年計画の3年目(H23年度)として,これまでの研究成果の論文作成作業および国際会議での発表を進めると同時に,幾何的条件依存性に関する特徴的な性質を明らかにするための基礎研究を中心課題に設定した.植生アイソライン方程式にもとづき導出した植生指数間関係式に含まれる係数は,幾何的条件(センサー天頂角,太陽天頂角,相対方位角)の変化に伴って変動するが,まずはその変動パターンの把握を試みた.具体的には,植生キャノピー中の放射伝達モデルを用いて植生層上端での分光反射スペクトルをシミュレーションし,幾何的変数および植生変数の変化が関係式中の係数に及ぼす影響について数値実験により明らかにした.さらに,観測幾何条件および植生量を変数とする関数として関係式中の係数を離散的に表し,センサー天頂角を変数とする直交多項式(ルジャンドル多項式)で展開することで,各項の寄与について調査した.その結果,どの係数も3次以上の項による寄与は小さく,2次までの項により十分な近似精度を保てる可能性があるとの知見を得た.

また,波長依存性に関しては,正規化植生指数以外の関数形も考慮したセンサー間の関係式を解析的に導出した.さらに,これまでの研究で明らかとなった地上解像度の違いがもたらす領域平均値の不確定性についても,緑被率および植生指数の一般形を対象に研究を進め,様々な関数形や複数の植生変数を含む包括的な理論の構築に向け着実に進捗している.センサー間の相対校正手法における理論的枠組み構築に向けた基礎理論の1つとして,これらの研究成果は意義のあるものと考えられる.衛星データプロダクトのセンサー間相対校正手法に関する理論的枠組みの構築を目的とし,頻繁に標準プロダクト化されている植生指数を中心に研究を進めた.まず,最初に地上解像度の違いがもたらす領域平均値の不確定性の発生メカニズムに関する調査,解析,および理論化を試みた.有理多項式で表現される植生指数の一般形を仮定し,その一般形で表現されるあらゆる植生指数の単調性を解析し,その増減に関する決定因子を明らかにした.増減決定因子の解析的表現を導出し,査読つき論文(2件)および国際会議論文(2件)として発表した.また,これらの理論を実テータ(AVNIR2)を用いて検証したところ,単調性に対してエンドメンバースペクトルが及ぼす影響のメカニズムが実証・検証できた.次に,反射率間関係式にもとづく,波長応答関数の違いに起因するデータギャップの相対校正に関する研究を進めた.植生アイソライン方程式にもとづくVI間関係式の導出を進め,上述の植生指数一般形を仮定した場合の関係式について,査読つき論文(1件)として発表した.また,これと対をなす考えとして,土壌アイソライン方程式を利用した導出を試みた.後者の導出過程では,土壌アイソライン方程式の理論的根拠(妥当性)についても考察を加えている.また,導出の際に利用するアイソライン方程式の精度(高次項の影響)がVI間関係式の精度にどの程度影響するかを明らかにするため,放射伝達数値モデルを用いたシミュレーションを実行し高次項の影響評価を行った.さらに,幾何条件の違いに起因する相対校正上の問題点を明らかにするために,衛星天頂角および相対方位角の影響について研究を進めた.衛星天頂角が比較的小さい場合,VI間の関係式の本質的な特徴として,関係式中の係数は変化しにくいという性質があることを突き止めた.最後に,諸理論を統合し相対校正を行うための基礎理論について検討を行った.研究実施計画に示した通り,数値実験による幾何的条件依存性の解明が進み,関係式中の係数を,幾何条件を表す変数とする関数で近似するところまで研究が進捗したため.24年度が最終年度であるため、記入しない。4年計画の4年目にあたるH24年度は,これまでの成果を踏まえて植生指数等の相対校正に関する包括的な基礎理論の構築を進め,地球観測衛星による植生データプロダクトに関する相対校正理論の体系化を試みる.それと同時に,本研究による到達点と未到達な点をまとめることで,データプロダクト間の相対校正に関する基礎理論の発展に必要となることを明らかにしていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。