hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自由化されたエネルギー市場のための開放型シミュレーション環境

電力市場の自由化は、すでに欧米で進行中であるが、日本でもある程度の自由市場への移行はやむをえない状況となっていると考えざるを得ない。しかし、どのような電力市場の構築を目指すのか、どのような自由化のルールが望ましいか、については、未だ明確な議論はない。そして、その一方で、自由化の議論のみが進行しつつある。そこで、自由化への移行の前にその望ましい制度のあり方を、是非とも明確にしておく必要がある。しかし、いまだ、現実に存在しない自由化電力市場の特性を議論し、望ましい制度のあり方を検討するためには、従来の最適化型モデルや計量型モデルなどの手法は利用できない。また、従来、このような問題への接近法として、実験経済学の方法が用いられてきたが、被験者の数に制約があり、実験に再現性を求めることができない、などの問題点を避けることはできない。そこで、本研究では、自由化された電力市場を対象として、個々の発電事業者の電力事業にかかわる意思決定を明示的に取り扱ったシミュレーション型モデルを作成した。具体的には、まず、現状の体制からプール型電力市場へと移行した場合の状況に焦点を当て、電源ごとの収益の推移と、電力価格の変動特性とについて検討を行った。そして、複数の種類の発電所をひとつの企業が保有する連結型の決算方式を採用することにより、電力価格の平均値は高くなるが、価格の変動を小さく抑えることができることが示された。そして、さらにシミュレーション環境を拡張し、人間が直接参加し、新たなアルゴリズムを付加できる解法型シミュレーション環境へと発展させた。そして、複数の種類の発電所をひとっの企業が保有する連結型の決算方式を採用することにより、電力価格の平均値は高くなるが、価格の変動を小さく抑えることができることが示された。来年度は、ネットワーク型シミュレーションシステムを構築し、人間をも含むシミュレーションの可能性を検討する計画である。エネルギー市場の目田化について、参加企業の行動モデルを明示的に取り扱えるシミュレーションシステムをネットワーク環境上にJAVA言語を用いて構築した。このシミュレーション環境の特徴は、市場への参加企業の行動を個々の独立したプログラムで実現できること、人間が参加することにより新たなアルゴリズムの探索が可能となること、が挙げられる。具体的なシミュレーションの内容としては、発電事業者の設備投資行動を分析し、この分析をもとに、電力を安定供給することができる適切な設備投資を促す制度設計に対する知見を得ることを目的とした。そのために、電力中央取引所などのような場所で電力価格が決定される電力自由市場と、そこに参加する発電事業者の設備投資行動と電力価格決定をエージェント型計算機シミュレーションモデルとして構築し、その仮想的な市場における各発電事業者の設備投資行動を分析した。

そして、シミュレーションの結果、市場に占める規模の大きな発電事業者は、ピーク用電源として、発電単価の高いプラントを好んで建設し、逆に市場に占める規模の小さな事業者は、ベース用の電源を好んで建設することが示唆された。その結果、市場に占める規模の小さな事業者ばかりの市場では、設備過剰に陥る可能性があり、設備過剰の状態に陥ると、電力の取引価格が低下し、その結果発電事業者の収益悪化、ひいては設備投資の縮小による急激な需給逼迫に陥る可能性が示された。このため、設備過剰に陥らないための制度を検討する必要があるとの結論を得た。
生物に基づく計算システムと可逆コンピューティングの理論

細胞膜計算システム(Pシステム)は、細胞内の物質の結合・解離や細胞間の物質の移動などを抽象化した計算モデルであり、自然計算(Natural computing)の一分野である。昨年度に続きこのシステムの諸性質、特に計算万能性に関する性質を明らかにするとともに、やはり自然計算の分野に属する可逆コンピューティングや保存的コンピューティングとの接点についての研究も行い、以下の結果を得た。1.Pシステム、特に多重集合書換システムと、それに対する可逆性の導入細胞膜が1つであるようなPシステムは、多重集合書換システムとして定式化できる。このようなシステムを計算万能性を保持したままどのように単純化できるかをいくつかの視点から明らかにした。一方、そのようなシステムに対して物理的な可逆性に相当する制約や決定性制約を加えた場合に計算万能となるための十分条件を与えた。2.可逆論理素子の計算万能性昨年度に示した、14種類の2状態3記号可逆論理素子がすべて計算万能になるという成果を大幅に拡張し、k>2の場合にはあらゆる2状態k記号可逆論理素子がすべて計算万能になるという結果を導いた。3.保存的セルオートマトンの近傍半径の縮小物質やエネルギーの保存則に相当する性質を持つセルオートマトンの近傍半径を1/2にまで縮小できることを証明した。これにより、この種のセルオートマトンも計算万能性を有することが結論できる。可逆コンピューティングと細胞膜計算システム(Pシステム)はいずれも自然計算(Natural computing)の一分野である。本年度はそれぞれについての研究を行うとともに、それらの融合を試み、以下の結果を得た。1.可逆チューリング機械、可逆論理素子の計算万能性計算万能性を有するできるだけ単純な可逆計算システムを見出すという視点から研究を行った。まず万能可逆チューリング機械については、これまでに15状態6記号と17状態5記号のものを得ているが、本年度は、4記号の場合に状態数を24まで減らせることを示した。また、2状態3記号可逆論理素子の万能性についても研究した。この種の素子で縮退していないものは14種類あるが、それらが全て非同期モードで計算万能性を有することを統一的かつ簡潔な方法で示した。2.細胞膜計算システムの拡張と可逆性の導入細胞膜計算システム(Pシステム)は細胞膜内での物質の化学反応や、細胞膜を通しての物質の移動を数学的にモデル化したものである。本年度はこのシステムによって、(a)セルオートマトンの一斉射撃問題に相当する同期問題に対するアルゴリズムが存在すること、(b)PP完全問題と#P完全問題が解けること、(c)辞書に相当するようなシステムが構成できることを示した。また、Pシステムに対して強可逆性と弱可逆性を導入し、ある種の弱可逆Pシステムによって可逆2カウンタ機械がシミュレートできるという結果を与えた。さらに、Pシステムのバリエーションと考えられるある種のプロセッサ・ネットワークの万能性も示した。昨年度に続き、それぞれについての研究を行うとともに、それらの融合、特に可逆的細胞膜計算システムの定式化を行い、以下の結果を得た。1.可逆論理素子の計算万能性記憶を有する計算万能な可逆論理素子として従来、ロータリー素子が知られていたが、これよりも単純な素子である2状態3記号可逆論理素子の万能性について研究した。この種の素子で縮退していない14種類が全て非同期モード上および同期モードで計算万能性を有することを証明した。これは、2状態で3以上の記号をもつあらゆる非縮退の可逆論理素子が万能であるという結果につなぐことができる。2.細胞膜計算システムの拡張と決定性・可逆性の導入細胞膜計算システム(Pシステム)は細胞膜内での物質の化学反応や、細胞膜を通しての物質の移動を数学的にモデル化したものである。まず、昨年度までの研究を発展させて次の結果を得た。(a)Pシステムにおける計算の停止性に対する新しい定義を与え、その有用性を示した。(b)自然言語における語形変化の現象をPシステムでモデル化できることを示した。(c)ある種のPシステムの形式言語生成能力を研究し、また単純なPシステムの計算万能性を準いた。次に、Pシステムに対して可逆性と決定性の概念を導入し、ある条件下では、可逆的なPシステムでも計算万能性を持つという結果を与えた。

3.保存的セルオートマトンの近傍半径の縮小物質やエネルギーの保存則に相当する性質を持つセルオートマトンの近傍半径を1/2にまで縮小できることを証明した。これにより、この種のセルオートマトンも計算万能性を有することが結論できる。
新たな前頭葉機能検査を用いたストレス・精神疲労の精神生理学的定量化の試み

新たに考案した前頭葉機能検査は、まず、記憶課題として「色文字(例えば、赤で書かれた緑という漢字)」が2.5秒間提示され作動記憶に取り込まれた後、照合課題の手掛刺激として、「漢字(黒で書かれた)」か「色(四角形に塗った)」の2種類のうち、いずれか一方のカテゴリーが示される。手掛刺激のカテゴリーの種類によって、記憶している「色文字」の「色」か「漢字」のどちらと照合するか決めておき、記憶ターゲットと手掛刺激が一致しているか不一致かを、クリックボタンを押して答えるテストである。つまり、作動記憶パッドの上で記憶課題と、カテゴリー変換がランダムに起きる手掛刺激を照合させるという認知作業課題である。健常者での試行の結果、最適の記憶刺激と手掛刺激の提示間隔として、1500msecに設定することにした。単純反応時間の測定結果の中央値は314msecでばらつきは少ない。カテゴリー変換しない条件などでの測定では、照合反応時間は単純反応時間より平均約20%延長した。一方、分類カテゴリーのランダム変換条件下の照合反応時間は、最短者では610msecかかり、最長者では1032msecであり、ばらつきも大きかった。この照合反応時間は、ストレス負荷や加齢で延長する傾向があり、また、ストレス負荷で誤反応が増加する傾向が認められた。今後この点を、症例を積み重ね検討する。今後、ストレス関連疾患、不安神経症、適応障害をはじめ、うつ病や精神分裂病の患者でも測定し、この検査の意義を検討する。また、前頭葉に限局した病変を持つ患者(脳外科の協力をあおぐ)に本検査を施行し、検査の意味する精神機能を明確にし、前頭葉機能検査としての意義をより明確にする予定である。今回新たに考案した前頭葉機能検査は、まず、記憶ターゲットとして「色文字(例えば、赤で書かれた緑という漢字)」が短時間提示され作動記憶に取り込まれた後、110秒後(可変性を持たせた設定)に照合の手掛刺激として、「漢字(黒で書かれた)」か「色(四角形に塗った)」の2種類のカテゴリーのどちらかが示される。手掛刺激のカテゴリーの種類によって、記憶している「色文字」の「色」か「漢字」のどちらと照合するか決めておき、記憶ターゲットと手掛刺激が一致しているか不一致かをクリックボタンを押して答える。この課題を繰り返す。つまり、作動記憶パッドの上で、記憶ターゲットとカテゴリー変換がランダムに起きる手掛刺激を照合させるという認知作業課題である。単純反応時間の測定や、カテゴリー変換しない条件などでの測定も当然行う。具体的な記憶ターゲットと手掛刺激の組み合わせや提示順序など、全ての検査手順の設計に沿って、検査をプログラム化した。これによって、検査はコンピューター画面上に提示して行い、正誤を右または左クリックで回答できるようにした。検査結果として得られる値は、反応時間(刺激提示から回答までの時間(msec単位))と回答の正誤である。現在、健常者にこの検査を試行し、記憶ターゲットと手掛刺激の提示間隔など、検査の至適条件の設定や方法の細部の改良を行っている。その結果として、刺激間隔は可変式とした。また、より難度の高い記憶ターゲットと手掛刺激の組み合わせを加える必要性が明らかになり、これを加えた。その上で、健常者の検査値の分布を求めている段階である。なお、1人あたりの検査時間は約45分を要する。
曲げせん断を受ける鉄筋コンクリ-ト梁及び柱塑性ヒンヂ部のじん性確保に関する研究

本研究では,曲げせん断を受けるRC部材ヒンヂ部のじん性評価の為の基礎デ-タ入手の為の梁実験と,トラス・ア-チ重ね合わせ理論及び骨材のひびわれ面でのかみ合い作用を取り入れた一様応力場理論(以下Kupfer理論)を用いた詳細な解析を行った。上記基礎実験として,供試体寸法及びせん断補強筋量を同一とし,主筋の降伏強度のみを変化させた梁の曲げせん断実験を実施した。こうすることによって,せん断破壊するものから曲げ降伏後の塑性域でせん断破壊するものまでを統一的に評価できる。実験の結果および解析の結果より以下の結論が得られた。1)トラスア-チ理論(これは日本建築学会論の“鉄筋クンクリ-ト造建物の終局強度型耐震設計指針"に採用されている)では,ヒンヂ部の要求塑性回転角に応じて,有効コンクリ-ト圧縮強度及びトラス角度を変える手法でヒンヂ部のじん性確保が可能であり,有効圧縮強度の基本値としては,Vfc ́=3.68f ́c^<0.667>(kg/cm^2)が有効である事,およびVfc ́の低減方法としては上記指針の方法が適用できることが明らかになった。ただし,トラス角度については決め手がなく今後の課題として残った。2)Kupfer理論では,ヒンヂ部の軸方向ひずみがせん断強度を与える際の重要な1要因となっている。梁部材の繰返し曲げせん断実験では,塑性変形の進行ともなって,軸ひずみが増大していく現象が見られ,これをパラメタ-としたじん性の評価が可能と考えられる。そこで実験で計測されたヒンヂ部の軸ひずみを用いて,潜在的なせん断強度を計算し,実験結果との比較でじん性評価を行った。その結果,軸ひずみをパラメタ-とした,ヒンヂ部のじん性評価が可能であることが判明した。ただし,繰返し曲げせん断応力下での2方向斜めひびわれ状態に対するコンクリ-ト圧縮強度評価が今後の課題である。鉄筋コンクリ-ト梁の繰返し高応力下での曲げせん断実験を実施し,得られたデ-タの分析を行った。分析の手法は,実験時に計測された外力せん断力およびせん断補強筋応力の値より,コンクリ-トに生じている斜め圧縮力を推定し,この大きさとコンクリ-ト圧縮強度および実現された限界塑性変形量とを関連づけるものである。斜め圧縮応力の推定に用いたせん断抵抗機構モデルは,先に日本建築学会より出版された"鉄筋コンクリ-ト造建物の終局強度型耐電設計指針・同解説(1990)"に採用されている,トラスおよびア-チ機構の重ね合わせ原理に基づいたものである。分析によって得られた結果は以下の通りである。1)梁部材の塑性変形が増大するにつれて,コンクリ-トに生じている斜め圧縮応力が減少していく。この減少の度合いは初期曲げ降状時梁たわみをδyとし,塑性変形時のたわみをδで表わした時にμ=δ/δyで定義される塑性率に比例することが判明した。2)塑性変形域での使用限界(鉄筋コンクリ-ト建物が地電荷重を受けた時に梁に許容し得る変形量)を最大耐力時の80%と定義した場合,その時のコンクリ-ト斜め圧縮束応力(この値はコンクリ-ト素材の圧縮強度より小さな値となる)を,梁せん断設計用の有効な圧縮強度とすれば,じん性部材のせん断設計が可能となる。3)大塑性変形域では,梁クリティカル断面において,フルデップスクラックが発生し,そこでのスライディングせん断破壊を引き起こすことがある。これの防止は,1)および2)で述べた方法では行いえず、別途の検討が必要となる。

その結果,軸ひずみをパラメタ-とした,ヒンヂ部のじん性評価が可能であることが判明した。ただし,繰返し曲げせん断応力下での2方向斜めひびわれ状態に対するコンクリ-ト圧縮強度評価が今後の課題である。
高等学校におけるJSL国語の学習ストラテジー獲得のための単元と教材開発

本研究の目的は、増加する帰国生徒や外国人生徒の数に対して、学校現場で即時的に使える体系的なJSL教科学習-指導の方法を開発、公表することにあった。今年度は主として日本語学習者の学習動機の調査、JSLの生徒が実際に受けている授業や学習状況の観察、試験的な授業実践を通しての効果の測定という三段階の活動を、相互にリンクさせながら進めた。香港における外国人の学生/生徒の日本語学習動機の調査においては、その学習動機に日本文化、特に若者のポップカルチャーへの興味や憧憬が強く関連している事が判明した。また、第2、第3の言語の習得動機の向上に関しては社会の要請も必要であることがわかった。この点は我が国のJSLの学習者たち動機付けを考えていく上でも重要な要素である。つまり、日本語を学ぶ事や日本語で学ぶ事の意義を明確にし、社会に要請される能力と目標を明示することが現在の高等学校の学習-指導現場には欠けていることが多いのではなかろうか。その点を明確にすることで、まずは学習への動機を強め、自分のストラテジーを形成していく契機とすることができるように思われる国内の調査においては、特に帰国生を中心としたJSLの学習者がどのような授業や指導によって学習成果を挙げているかを調査した。現段階で言えるのはJSLの生徒たちが在籍する学校ごとに指導の方法や方針が違うということである。個々に合わせた指導が必要なのはもちろんであるが、公立学校のように指導者の移動が考えられる現場では、体系的な指導方法が一つの例として提示されてもよいであろう。そうした意味では、各校で行われている授業の学習指導案や指導記録を集約して公表するような組織づくりが必要であると考えられる。その一つのモデルになるのは国際バカロレアの導入しているオンラインカリキュラムセンターというシステムであろう。今後はこれをモデルとして授業案/授業実践記録データを集約し公表するシステムを考えてみたい。調査を踏まえて行った授業、また学習指導においては、例えば学期ごとのシラバスの具体化と評価項目の明確化を行い、それを生徒に公表する事で、学習のゴールが明らかになり、生徒自身が自分のストラテジーを形成する契機となる事がわかってきた。また、技能的な学習目標に偏らず、明確な理解目標立てる事、それを達成するためには時として外国語教材の力も借りる事が効果を高める事もわかった。今後はその積み重ねがどのような成果を生み出すのかを継続的に追って言う予定である。
超低速分子イオンを用いた極浅不純物ドープ層のサブナノレベル深さ分析

本研究では,超低速イオンと固体表面との相互作用を明らかにするとともに,得られた知見をもとにして,サブナノレベルの深さ分可能での半導体デバイスのスパッタ深さ分析技術の確立を目指している.オージェ電子分光法(AES)スパッタ深さ分析におけるビームアライメントや深さスケールの較正などにSi基板上の膜厚100nmのSiO_2薄膜が標準試料として用いられている.しかしながら,SiO_2薄膜がAES測定中の電子線照射により損傷を受けることから,深さ分析の精度が劣化することが問題となっている.そこで本年度は,このSiO_2の電子線照射損傷現象について調べた.得られた知見は以下の通りである.1.SiO_2試料表面の炭素汚染を200 eVの超低速Ar^+イオン照射により除去して炭素汚染量の異なるSiO_2表面を作製し,炭素汚染量とSiO_2薄膜の電子線照射損傷の相関を調べ,炭素汚染が多い方が損傷が抑えられることを明らかにした.2.酸素雰囲気下でのSiO_2表面への電子線照射を行うことでSiO_2の電子線照射損傷を抑えられ,酸素分圧が高い方が損傷が抑えられること,5×10^<-6>Torrの酸素分圧では損傷が起きないことを明らかにした.3.酸素雰囲気下での電子線照射はSiO_2表面への電子線照射損傷を抑えるだけでなく,損傷を与えることなく表面炭素汚染を完全に除去できることが明らかとなった.4.SiO_2の電子線照射損傷はSiO_2が還元されて酸素が脱離することで起きており,酸素雰囲気下での電子線照射損傷過程は,損傷(還元)過程と回復(酸化)過程の競合過程であることが明らかとなった.本研究では,超低速イオンと固体表面との相互作用を明らかにするとともに,得られた知見をもとにして,サブナノレベルの深さ分解能での半導体デバイスのスパッタ深さ分析技術の確立を目指している。本年度は,スパッタ深さ分析用GaAs/AlAs超格子標準試料へ,従来からスパッタエッチングに用いられているArイオンを超低エネルギーで照射してオージェ電子分光法(AES)スパッタ深さ分析を行い,深さプロファイルを測定して深さ分解能等の入射エネルギー依存性を調べた.得られた知見は以下の通りである.1.イオンの入射角が試料表面垂直方向から約50度の場合,イオンの入射エネルギーを1000eVから200eVへ低下すると,深さ分解能が入射エネルギーの1/2乗に比例して向上する.2.入射エネルギーが100eVの場合,AlAs/GaAs界面において深さ分解能の著しい劣化が起こる.3.100eVで見られる深さ分解能の劣化は,AlAsとGaAsのスパッタリング収率の違いとAlAsにおけるAsの選択スパッタリングという,低速イオン特有のスパッタリング現象により誘起されている.4.入射角度を70度にすることで,入射角50度で見られた100eVでのスパッタリング収率の差と選択スパッタリングが抑制され,深さ分解能が大幅に向上する。5.GaAs/AlAs超格子標準試料を用いた深さ分析における測定条件の最適化においては,特に低速イオンを用いる場合,低速イオン特有のスパッタリング現象を考慮する必要がある.本研究では,超低速イオンと固体表面との相互作用を明らかにするとともに,得られた知見をもとにして,サブナノレベルの深さ分解能での半導体デバイスのスパッタ深さ分析技術の確立を目指している.昨年度は,100-1000eVのAr^+イオンをGaAs/AlAs超格子標準試料へ照射してオージェ電子分光法(AES)深さ分析を行い,入射エネルギーの低下に伴い深さ分解能が入射エネルギーの1/2乗に比例して向上すること,100eVではAlAs層でのAsの選択スパッタリングとGaAs層とAlAs層のエッチングレートの違いによって分解能が劣化することなどを明らかにした.本年度は低速イオン照射において深さ分解能を左右する要因であるエッチングレートに注目し,エッチングレートが深さ分析へ与える影響について750eVのAr^+イオンを用いて調べた.得られた知見は以下の通りである.1.GaAs/AlAs超格子試料の深さ分析ではAlAS層において酸素の吸着が見られる.GaAs層では酸素吸着は見られず,この酸素吸着がAlAs層のエッチングレートがGaAs層より小さい要因の一つと考えられる.2.AESスパッタ深さ分析はイオン照射によるスパッタエッチングとAES測定を交互に行うが,一回のイオン照射時間が短いほどAlAs層での酸素吸着量が多い傾向がある.3.一回のAES測定時間が長いほどAlAs層への酸素吸着量が多く,GaAS層に対するAlAs層のエッチングレートが小さくなる.これはAES測定中の酸素吸着が深さ分析へ影響を与えることを示している.4.750eVのAr^+照射では深さ分析分解能はエッチングレートに依らず一定である.しかしながらスパッタ時間からスパッタ深さへの換算においてエッチングレートの変化は深さスケールの誤差の原因となり,その大きさは30%にも及ぶ.本研究では,超低速イオンと固体表面との相互作用を明らかにするとともに,得られた知見をもとにして,サブナノレベルの深さ分可能での半導体デバイスのスパッタ深さ分析技術の確立を目指している.オージェ電子分光法(AES)スパッタ

深さ分析におけるビームアライメントや深さスケールの較正などにSi基板上の膜厚100nmのSiO_2薄膜が標準試料として用いられている.しかしながら,SiO_2薄膜がAES測定中の電子線照射により損傷を受けることから,深さ分析の精度が劣化することが問題となっている.そこで本年度は,このSiO_2の電子線照射損傷現象について調べた.得られた知見は以下の通りである.1.SiO_2試料表面の炭素汚染を200 eVの超低速Ar^+イオン照射により除去して炭素汚染量の異なるSiO_2表面を作製し,炭素汚染量とSiO_2薄膜の電子線照射損傷の相関を調べ,炭素汚染が多い方が損傷が抑えられることを明らかにした.2.酸素雰囲気下でのSiO_2表面への電子線照射を行うことでSiO_2の電子線照射損傷を抑えられ,酸素分圧が高い方が損傷が抑えられること,5×10^<-6>Torrの酸素分圧では損傷が起きないことを明らかにした.3.酸素雰囲気下での電子線照射はSiO_2表面への電子線照射損傷を抑えるだけでなく,損傷を与えることなく表面炭素汚染を完全に除去できることが明らかとなった.4.SiO_2の電子線照射損傷はSiO_2が還元されて酸素が脱離することで起きており,酸素雰囲気下での電子線照射損傷過程は,損傷(還元)過程と回復(酸化)過程の競合過程であることが明らかとなった.
GeSn膜の低欠陥密度化及びキャリア密度の制御

GeSnデバイス実現に向けて、非ドープで導入される浅い準位の欠陥とデバイス特性劣化を引き起こす深い準位の欠陥を制御する必要がある。本研究では分子線エピタキシー法及び化学気相成長法で成長されたGeSn膜の電気的活性な欠陥の調査と制御を目的とした。GeSn中には価電子帯端近傍の浅い準位の欠陥と深い準位の欠陥の形成が観測された。これらの欠陥はGeへのSnイオン注入の実験との比較からSnが関連する複合欠陥であることが考えられる。深い準位の欠陥密度は成長中に水素を導入することで減少させることが可能であることが分かった。後熱処理によって、さらに深い準位の欠陥を消滅できることがわかった。Ge1-xSnxはSn組成によってエネルギーバンド構造を変調可能であり、8%程度で直接遷移半導体となる材料である。そのため、長波長受発光素子などの光学デバイス、トンネルFETなどの電子デバイスへの応用が期待されている。Ge1-xSnxは欠陥起因の高いキャリア密度を持っており、非ドープでp型である事が知られている。そのため、Ge1-xSnxデバイスの実現に向けて、Ge1-xSnx層のキャリア密度制御及びデバイスの特性を劣化させる深い準位の欠陥制御技術の確立が必要である。初年度は1.Ge1-xSnx中の深い準位の欠陥評価を実施し、さらに並行して28年度に実施も行った。2.Ge1-xSnx層の低キャリア密度化に向けて、成長中の水素の効果についても調べた。1.Ge1-xSnx中の深い準位の欠陥評価:Ge中の空孔欠陥とSnの挙動、Snがドーパントに与える効果を調べるために、Ge基板に意図的にSnをイオン注入し、空孔欠陥とSnに起因した欠陥の挙動を明らかにした。その結果、Sn-VとSb-V欠陥を検出し、さらにSnの注入量が増加するとドーパントと空孔に起因したSb-V欠陥が減少した。この結果は、Snを導入することで、ドーパントの不活性化抑制を示唆している。また、これらの点欠陥は300度の窒素雰囲気熱処理により減少できる事が分かった。2.Ge1-xSnx層の低キャリア密度化:欠陥起因の高いキャリア密度をもつ低温形成Ge1-xSnx層の低キャリア密度化に向けて、結晶性を高めるために、水素を成長中に導入した。水素を導入することで、結晶性が劇的に向上し、キャリア密度を1桁下げることに成功した。GeSnはSn組成によってエネルギーバンド構造を変調可能である。Sn組成8%程度で直接半導体になる。直接遷移化により、光学特性の増強や移動度増大が見込める。そのため、長波長の発受光素子などの光学デバイスやMOSFET、トンネルFETなどの電子デバイスへの応用が期待されている。これまで、分子線エピタキシー法(MBE)によりGeSnの成長メカニズムや欠陥評価などが盛んに行われてきた。初年度は1.Snイオン注入によるSnに起因する欠陥形成やその回復過程について、2.成長中の水素ガス雰囲気や後熱処理による欠陥の挙動について明らかにしてきた。次年度ではMBE中でガス雰囲気を変えその効果を調べた。しかしながら、欠陥に起因したキャリア濃度が10^17cm-3台よりも下げることが困難であった。一般的に結晶成長温度が高い方が結晶性が良いことが知られている。一方、Snの析出のためMBE法では成長温度を上げることが困難であった(成長温度100°C170°C)。そこで、さらに欠陥密度を下げるために、高温での成長が可能な化学気相成長(CVD)法での結晶成長に取り組んだ。一般的に、CVD法ではGeH4やGe2H6ガス原料が使われる。しかしながら、これらの原料は自己分解性が高く爆発の危険がある。そのため、本研究では取り扱いが比較的容易な有機金属(MO)原料を用いた。MOのGeSnの結晶成長は世界的に見てもほとんど例がない。その中で、我々のグループではMOCVD法での成長でもっとも高い6%程度のSn導入に成功している。このMOCVD法での成長により成長温度が270°C350°Cの範囲でGeSnの形成が可能になった。その結晶性はMBEに比べて高く、欠陥に起因したキャリア濃度がさらに低減した。電気的な欠陥についてはGeSn膜では価電子帯近傍の欠陥とミッドギャップ近傍の欠陥が検出された。MBE法では成長雰囲気や後熱処理では更なる高品質化が困難であることが明らかとなり、当初の予定では検討していなかったMOCVD法による結晶成長に取り組んだ。MOCVDは世界的にみてもほとんど研究例がない。しかしながら、我々のグループでは比較的取り扱いが容易なMO原料を用いてMBE法に比べて高温で成長可能なMOCVD法を用いた結晶成長を行った。世界最高水準のSn組成6%程度のGeSn膜の形成に成功した。その膜の結晶性はMBE法と比べ格子の揺らぎや、点欠陥が少なく非常に良好である。これらの膜から価電子帯近傍の欠陥およびミッドギャップ近傍の欠陥が検出された。Ge1-xSnxはSn組成10%程度で直接遷移化する材料である。直接遷移化により、発受光効率向上や移動度の向上が期待でき、光学・電子デバイス応用が期待される。これらのデバイスへの応用に向けて低欠陥密度Ge1-xSnxが要求されている。

これまで、Ge1-xSnx成長中に導入される欠陥により、非ドープで高い正孔キャリア密度が報告されている。また、Ge中のSnーVの欠陥が安定に形成されることが計算と実験から報告されているが、Ge1-xSnx膜中欠陥について知られていない。そこで、本研究では低欠陥密度Ge1-xSnx形成に向けて、膜中に形成される欠陥の検出及びその消滅方法の知見を得ることを目的とし研究を行った。GeへのSnイオン注入実験の結果から、Sn-V複合欠陥に起因する欠陥及び本研究で新たに観測されたミッドギャップ近傍のSn関連欠陥を観測した。更に後処理により、深い準位の欠陥は300°C以上の熱処理で殆ど消滅した。一方、注入ダメージが消滅する500°C熱処理後も浅い準位の欠陥は消滅しない知見を得た。従って、Sn起因の欠陥が浅い準位を形成すると考えられる。MBE法やMOCVD法を用いて成長させたGe1-xSnx膜からは価電子帯端近傍の非常に浅い準位の欠陥とミッドギャップ付近の欠陥を観測した。その浅い準位の欠陥密度はSnの増加に伴って増加した。この欠陥形成を抑制するため、MBE法で成長中に水素を導入した結果、この浅い準位の欠陥密度の減少に成功した。更に400°C以下の水素及び窒素後熱処理は深い欠陥の消滅に有効であることがわかり、400°C以上の高温熱処理では歪緩和を伴って浅い準位の欠陥密度の増加が観測された。転位は価電子帯端近傍に欠陥準位を形成することが報告されている。従って、成長中の水素の導入及び低温後熱処理が高品質Ge1-xSnx成長に有効であることが分かった。GeSnデバイス実現に向けて、非ドープで導入される浅い準位の欠陥とデバイス特性劣化を引き起こす深い準位の欠陥を制御する必要がある。本研究では分子線エピタキシー法及び化学気相成長法で成長されたGeSn膜の電気的活性な欠陥の調査と制御を目的とした。GeSn中には価電子帯端近傍の浅い準位の欠陥と深い準位の欠陥の形成が観測された。これらの欠陥はGeへのSnイオン注入の実験との比較からSnが関連する複合欠陥であることが考えられる。深い準位の欠陥密度は成長中に水素を導入することで減少させることが可能であることが分かった。後熱処理によって、さらに深い準位の欠陥を消滅できることがわかった。Ge1-xSnx中の欠陥評価の基準となる、イオン注入によるGe中のSn関する欠陥評価について順調に研究を遂行している。また、28年度行う予定であった、水素効果によるキャリア密度低減について、並行して行う事ができたため、当初の計画以上に進展することができた。また、28年度予定の結晶成長させたGe1-xSnx膜の電気的評価も一部、合わせて並行して進める事ができた。しかしながら、水素雰囲気成長の結果、欠陥密度の低減はできたが、デバイスに必要な欠陥密度には達成していない。そのため、後処理等の検討が必要である。これについては本年度行う予定である。エピタキシャルGe1-xSnx層とn型Ge基板との接合特性については知見を得る事ができたが、エピタキシャルGe1-xSnx層中の詳細な欠陥評価には至らなかった。そのため、エピタキシャルGe1-xSnx層中の欠陥を正確に評価するためには評価方法の工夫が必要であることが分かった。評価用の構造の最適化を行い、低欠陥密度化した試料で測定を行う必要がある(28年度に実施予定)
中勘助の直筆資料のデジタル化基盤整備に伴う創作方法の解明に関する研究

研究成果報告会として、2018年11月10日に平塚ゆかりの作家中勘助を知る会の協力のもと、平塚駅前(一財)升水記念市民図書館2階ホールにて「詩人・エッセイストとしての中勘助を知るシンポジウム」を開催した。プログラム及びシンポジストは次の通りである。(1)野尻湖内琵琶島を背景とした「島守」について(長野日本大学高等学校国語科教諭宮川厚樹)(2)平塚、浜岳地域を背景とした「しづかな流」より(平塚ゆかりの作家中勘助を知る会飯尾紀彦)(3)中勘助の詩における自然描写(詩人・文芸評論家林浩平)(4)中勘助の自然詩、随筆作品の創作過程(東京都市大学准教授木内英実)。更に研究成果報告書として、『静岡市所蔵中勘助旧蔵書目録(完成版)』を2019年3月1日に100部発行し、国内外の大学・専門図書館約80館、関係者20名に郵送した。これは前年度の「静岡市所蔵中勘助旧蔵書目録について」『(日本女子大学大学院の会)会誌』(2018年3月)において公開した同目録に杓子庵・中勘助文学記念館押し入れに長きに亘り収蔵されていた中勘助遺族からの3期寄贈図書を加えた目録である。目録以外にも、上記研究成果報告会の概要も収録した。配布先からの反響としては、中勘助の読書歴調査の裏付け資料となる、作品の成立調査の上で参考資料となるなどが挙げられる。「『月の兎』伝承における国定教科書及び典型国語教科書の影響」(『総合社会科学研究』第31号)における「月の兎」伝承の一つとして、本研究成果、中勘助ジャータカ及び今昔物語受容結果としての詩「うさぎのおはなし」を紹介した。研究発表も国際啄木学会東京セミナー及び総合社会科学会大会にて行った。初年度の池田美愛氏による『銀の匙』韓国語版の要所日本語翻訳と併せて、最終年度の研究実績は今後の中勘助研究の大きな進展に繋がるものとおこがましくも自負する。平成29年3月末に静岡市中勘助文学記念館敷地内に同市所蔵中勘助関係資料収蔵庫が完成、建物内の化学物質除去を行った後、平成29年10月から平成30年3月にかけて、静岡市埋蔵文化財センターに所蔵される中勘助関係資料が移動する関係上、平成28年4月より現在に至るまで基本的に同資料の貸出・閲覧が中止状況にある。その結果、予定していた同資料内の作家の直筆資料の研究調査を静岡市で行うことができなかった。静岡市から提供された中勘助『銀の匙』韓国語資料の日本語翻訳を池田美愛氏に依頼した。同資料日本語訳から得た新たな知見について平成28年10月国際啄木学会東京支部会にて「中勘助の『銀の匙』の諸点」の題名で研究発表し、更に平成29年2月には世田谷文学館友の会主催講演会にて「『銀の匙』に描かれた童心の背景」との題名で講演を行った。また元国文学研究資料館司書である鈴木一正氏の協力により、国内の文学館が作成した複数の文学資料目録を比較検討することを通して、静岡市所蔵中勘助関係資料目録を研究者にとってより使いやすく整備するための具体的方法を模索した。鈴木氏の提言を受け、書名は叢書名を優先してとるなどの大まかな法則性を定め、国立国会図書館蔵書の書誌情報と比較対照することを通して、同目録の書名・著者名等を修正した。作業を継続し、静岡市所蔵中勘助関係資料目録A書籍に関しては、奥付の確認と日本十進分類法により分類番号の付与を残すところである。静岡市担当課の協力により、平成29年5月には奥付の確認作業を実施する予定であり、平成30年前期には静岡市所蔵中勘助関係資料目録A図書に関し修正を完了する予定である。「研究実績の概要」に記した通り、静岡市側の事情により同市所蔵中勘助関係資料内、中勘助直筆資料のデジタル化ができない状況が平成28年4月より現在に至るまで継続している。平成29年5月時点での静岡市担当課の感触として、図書資料の閲覧について前向きに協力してくださっていることから、今後、閲覧資料を図書資料から作家直筆資料へ拡大する方向性を模索し、現地における中勘助直筆資料デジタル化調査研究が進むことを期待する。静岡市により同市所蔵中勘助関係資料内から提供された外国語資料の日本語翻訳委託や日本語訳から得た新たな知見の公表に関しては、学会発表や講演などを通して円滑に行われた。委託した池田氏が韓国語を母国語とする日本文学研究者であることから、日本文学の専門用語を文脈上、正確に翻訳しそのニュアンスを伝えてくれたことに他ならない。国際啄木学会東京支部会と世田谷文学館友の会が研究発表の場を与えてくださり、研究協力してくれたことに感謝の意を表したい。静岡市所蔵中勘助関係資料目録の整備に関しては、予想通り順調に進捗している。専門家との検討、専門家からの助言に従っての同目録A書籍修正作業は円滑であった。この理由として第一に鈴木氏の目録作成の職能が極めて高いことに加えて研究補助アルバイトの岡崎史氏によるデータ入力が正確であったことなど人的に好条件に恵まれたことが挙げられる。第二に国立国会図書館の蔵書書誌データがオンラインで同時に複数台のPCで確認できる東京都市大学の良好なインターネット環境が挙げられる。

静岡市作成中勘助関係資料目録の内、中勘助旧蔵書及び稲森道三郎旧蔵書書誌データを木内研究室内で国立国会図書館所蔵図書情報等と照合し、誤記等の修正を行った。その上で図書については分類記号を付加し、叢書順に並べ替えるなど、中勘助旧蔵書目録(寄贈1期・2期分)を完成させた。中勘助旧蔵書の分野別割合が明らかになったことに伴い、中勘助の読書志向が示された。その結果は拙著「静岡市所蔵中勘助旧蔵書目録について」『日本女子大学大学院の会会誌』(2018.3)pp.1-42に目録と共に掲載された。2017年2月世田谷文学館友の会講演「中勘助の『銀の匙』に描かれた童心の背景」にて、研究途中経過報告として中勘助旧蔵書「百人一首」和綴じ本(出版時期不明)の内容調査結果を示したが、2017年9月日本女子大学大学院の会研究大会にて同書を紹介したところ、近世文学研究者より同書刷りの状況より出版時期を推定する示唆が与えられ、明治初期の版本である可能性が高まった。研究の前進であると考えられる。平塚市中勘助を知る会編『中勘助の平塚時代』(2018.5)p.18における平塚市中勘助文学碑に関し「冒頭の碑文は中勘助直筆。直筆は東京都市大学の木内英実准教授が、科研費基盤研究の過程において発見されたものです」の通り本研究の過程で発見した中勘助直筆「しづかな流」原稿について静岡市の許可のもと同会に情報提供を行った。旧蔵書の内、書誌データ(タイトルや筆者)に誤記が多く公表が控えられてきた洋書について、第一段階として2017年5月に現物資料確認を行い、誤記の修正に努めた。その結果の一部は拙著「レクラム百科文庫一覧」『神仏に抱かれた作家中勘助』(三弥井書店、2017.12)pp.204-205にて公表された。第二段階としてローマ数字で示されている洋書発行年の確認を2018年6月1日に予定している。昨年度既報であるが、研究初年度に収蔵庫建設(2017年3月完成)に伴い、資料閲覧及び貸し出しが中断され静岡市での資料調査を行うことができなかった。2年目の2017年度、新築収蔵庫内のアルカリ濃度が高かったため、収蔵庫内の環境整備に時間をかけ、埋蔵文化財センターからの資料運搬が2018年2月半ばと遅れた。それにより。埋蔵文化財センターからの資料運搬を伴う現地での資料調査を最小限(2か月に1回)にしていただきたいとの静岡市からの要請により、現地での資料調査を5月7月の2回に留めた。作業の遅れを補完するために、静岡市作成目録と国立国会図書館資料と書誌データを比較しながら木内研究室内で中勘助旧蔵書目録整備に邁進した。その際に現物確認が必要となった資料については2018年6月1日に静岡市に伺い調査、同日担当課と打ち合わせを行い、2018年度の研究調査のタイムスケジュールやプランを確認する予定である。研究成果報告会として、2018年11月10日に平塚ゆかりの作家中勘助を知る会の協力のもと、平塚駅前(一財)升水記念市民図書館2階ホールにて「詩人・エッセイストとしての中勘助を知るシンポジウム」を開催した。プログラム及びシンポジストは次の通りである。(1)野尻湖内琵琶島を背景とした「島守」について(長野日本大学高等学校国語科教諭宮川厚樹)(2)平塚、浜岳地域を背景とした「しづかな流」より(平塚ゆかりの作家中勘助を知る会飯尾紀彦)(3)中勘助の詩における自然描写(詩人・文芸評論家林浩平)
新たな自然保護区デザイン：文化生態系サービスと生物多様性に関する相補性アプローチ

本研究では、環境評価手法等を用いることで、生物多様性および観光レクリエーション・サービスをはじめとする文化生態系サービスの価値を定量的に評価し、マップ化することで効果的な自然保護区を提案することを目的としている。最終年度である2018年度は奄美大島でフィールド調査を実施し、アマミノクロウサギをはじめとする野生動物を対象とする生態調査を実施するとともに、観光客や地域住民が自然環境から享受している便益・サービスの定量化および自然環境に対する認識の解明を試みた。また、新たなデータ・ソースとして、携帯電話ネットワークデータを活用することで奄美群島における人々の行動をより広域・高解像度で同時に把握することに成功し、既存のアンケート調査やインタビュー調査を補完することで、観光レクリエーション・サービスの新たな評価手法として環境評価手法の発展に貢献した。本研究では以上の成果に基づき、主に次の知見を得ることができた。1)自然環境の保全は観光レクリエーション・サービスを通じて、地域社会に金銭的な便益を還元できる可能性がある。自然環境の保護を絶対的なものとする保護区の設計ではなく、持続的な利用を念頭においた保護区の設計へと転換することが求められる。2)自然環境のみならず、それに関連する人々の認識や行動、生態系サービスの享受状況は奄美群島という空間スケールでも大きく異なっている。画一的な保護区ではなく、その特性を活かした保護区をデザインしていく必要である。これらの成果の一部はTourism management, Sustainability Scienceへ原著論文として刊行されるとともに、その解説論文などを通して社会に還元することができた。今後自然環境と人間行動のメカニズム等について詳細に扱った論文を刊行すること等によって、引き続き成果を高めていきたい。本研究では、奄美群島において生物多様性と文化生態系サービスを定量的に評価し、マップ化することで、両者の空間的な関係性を明らかにし、両者の機能を効果的・効率的に発揮する自然保護区デザインを提案することを最終目標としている。本年度は奄美大島を主たる対象として、既存データの整備・収集を行った。特に文化生態系サービスについては、訪問者数や入れ込み数といった既出の観光統計データを整備したことに加え、過去に行われた観光に関するアンケート調査データを新たに解析し、奄美大島においてどのような政策の実施が訪問者の効用を高めるのか、つまり高い生態系サービスの提供を実現するのかを明らかにした。また、それらの過去の経緯および解析結果を踏まえ、奄美大島で観光利用に関する新たなアンケート調査を実施した。予備的な解析の結果、観光客の6割は自然に関するツアー(Nature-based tourism)に参加していることが示された。またツアー参加以外にも海水浴やシュノーケル、ハイキングや森林浴など、奄美大島の訪問者は自然から多岐に渡る恩恵を受けていることが示された。加えて、研究代表者の久保および研究参画者の曽我が連携し、地域住民の自然資源利用の状況について、既存資料をもとに整理を行った。まだ解析を途中ではあるが、地域住民の自然利用は居住地周辺の自然環境に影響を受ける傾向にあることが示唆された。また、研究代表者の久保は奄美大島における行政関係者や観光事業者等に聞き取り調査を実施し、生態系サービスの維持向上における課題の把握を試みた。奄美群島における生物多様性と文化生態系サービスを定量的に評価するための既存資料の収集および整理を行った。またこれまでの知見を踏まえ、新たに観光客を対象としたアンケート調査を実施し、解析に取り組んだ。また地域住民の自然資源利用についても既存データの整理等に取り組み、予備的な解析に着手したほか、関係者へのインタビュー調査を実施した。平成29年度は昨年度に引き続き、主に奄美大島を対象として、生物多様性と文化生態系サービスの評価に取り組んだ。過去に収集したデータに加え、新たに夏季の観光動態データを収集・解析することで、多時点間で観光客を惹きつけている生態系および自然要素の抽出に取り組んだ。その結果、世界自然遺産指定区域外にある沿岸地域が高い観光レクリエーション価値を有することが示唆された。また、選択型実験を用いて、野生動物(アマミノクロウサギ)に関する観光レクリエーション需要を分析した結果、野生動物が観察できる確率と見れなかったときの返金率が人々の効用およびガイドの期待収入に大きく影響することが明らかになった。このことは効果的な自然保護区の設定など、保護施策の有無が地域経済に直接影響することを示唆した。上記の結果の一部は国内学会で発表するとともに、国際誌に原著論文として投稿し、出版された。観光レクリエーションに関するデータを当初予定していた以上に収集・解析することができた一方、生物に関する現地調査は許認可の問題等も重なり若干遅れている。後者の問題解決に向け、既に自然環境保全基礎調査等のデータベースで補完をはじめており、その他地域住民等が享受している生態系サービスの認識と合わせて全体としてはおおむね順調に進展していると言える。

また、新たなデータ・ソースとして、携帯電話ネットワークデータを活用することで奄美群島における人々の行動をより広域・高解像度で同時に把握することに成功し、既存のアンケート調査やインタビュー調査を補完することで、観光レクリエーション・サービスの新たな評価手法として環境評価手法の発展に貢献した。本研究では以上の成果に基づき、主に次の知見を得ることができた。1)自然環境の保全は観光レクリエーション・サービスを通じて、地域社会に金銭的な便益を還元できる可能性がある。自然環境の保護を絶対的なものとする保護区の設計ではなく、持続的な利用を念頭においた保護区の設計へと転換することが求められる。2)自然環境のみならず、それに関連する人々の認識や行動、生態系サービスの享受状況は奄美群島という空間スケールでも大きく異なっている。画一的な保護区ではなく、その特性を活かした保護区をデザインしていく必要である。これらの成果の一部はTourism management, Sustainability Scienceへ原著論文として刊行されるとともに、その解説論文などを通して社会に還元することができた。今後自然環境と人間行動のメカニズム等について詳細に扱った論文を刊行すること等によって、引き続き成果を高めていきたい。本年度で既存資料の収集整備をおおよそ終えることができたため、今後はそれらのデータを用いた統計解析を行う。特に予備的な解析により、観光客のみならず地域住民の自然との関わりについて空間的に解析できる見込みがついたため、次年度は地域住民の自然資源の利用について特に解析を進める。また2017年に奄美群島が国立公園に登録されたことが観光客および地域住民の生態系サービスの享受および認識にどのような影響をあたえるのか、アンケート調査やインタビュー調査等を用いて検討する。観光客および地域住民が享受する文化生態系サービスについては過去2年間の方針を引き継ぎ、アンケート調査やインタビュー調査などから得られたデータの統計解析を進める。一方、生物に関する現地調査は許認可等の問題も含めて困難が予想されることから、既に構築されているデータベース(自然環境保全基礎調査等)を援用することで相補的な解析を進めていく。本年度は文化生態系サービスおよび生物多様性に関して、既存データの収集や整備を行うとともに、アンケート調査を実施した。実際に現地・フィールドでの調査、打ち合わせや情報収集を予定していたが、天候不良や政策動向の変化等により一部実施できない事態が生じた。そのため、次年度再調査に向けて繰り越しを行った。生物多様性調査等に関する許認可に時間を要ししたため、調査の一部を次年度に延期したため。次年度は文化生態系サービスおよび生物多様性に関する今年度取得できなかったデータ等について、関係者等とより積極的に情報交換を図り、収集・整備に努める。
血管平滑筋のアクチン遺伝子発現機構と遊走増殖

血管平滑筋アクチンの発現調領域の解析からプロモーター部位と第一イントロン内部に発現調筋領域を見いだし、この領域に核内因子の結合するDNAエレメントとして3種類の同定した。第1のCArGbox配列(10塩基のCC(A-Trich)_6GG)はアクチン遺伝子群に共通に繰り返し見いだされており、第1イントロンのCArGbox配列が核内因子への強い結合能と転写促進機能を示した。第2はTAATをモチーフにするA/T領域で、非筋肉細胞での発現に関与しているらしい。第3はEbox配列(6塩基のCANNTG)を認識するMyoD1ファミリー遺伝子関連の転写調節系である。この研究ではCArGbox配列に結合する因子のクローニングを行なった。マウスC2筋肉細胞ではin vitroの分化誘導で両平滑筋アクチン遺伝子の発現が一過的に上昇するが、この細胞からcDANライデラリーを作成し、フィルター上の大腸菌で発現させ、血管平滑筋アクチン遺伝子の第一イントロンのCArGbox配列に結合するcDNA得た。このクローンは全長1.6Kbで285アミノ酸(30.8KDa)をコードし、ヒト、マウス、ニワトリで一コピー遺伝子として保存されており、生物的に重要な働きをすると考えられた。大腸菌で作成したこの蛋白質は各種CArGbox配列に特異的であるが弱くしか結合せず、むしろ一本鎖DNAに非特異的に強く結合した。C2細胞で強制発現させると、CArGbox配列の正の転写調節を阻害するように働き。転写のレプレッサーとしての活性を持つことが明らかになった。また、この遺伝子はマウスの各種臓器で発現しているが、骨格筋での発現量が少なくCArGbox配列の組織特異的発現を抑える負の調節を行なう転写調節因である可能性が高い。
剛直主鎖型液晶性-結晶性ジブロック共重合体の相構造特性ならびに制御に関する研究

本研究は、棒状高分子であるポリ(α-グルタミン酸エステル)と、結晶性の良いポリオキシエチレン(POE)とから成るジブロック共重合体について、固体状態における構造特性および構造制御法の解明を目的としている。片末端にアミノ基を有する、分子量分布の狭いPOEを開始剤として用い、L-グルタミン酸ベンジルエステルのN-カルボキシ無水物を重合することにより、目的のジブロック共重合体PBLG-POEを得ることができた。この試料の各成分に対する共通良溶媒の溶液からキャスト法により作成したフィルムのX線回折パターンより、棒状PBLGと結晶性POEの各成分は結晶化していることがわかり、前者はフィルム面に対して垂直方向に配向し、後者は分子鎖軸をフィルム面と平行にして結晶化していることが明らかになった。また小角X線散乱測定を行ったところ、PBLGとPOEとのミクロ相分離に由来するピークを確認することができなかった。そこでゲル浸透クロマトグラム測定を行ったところ、重合した試料の分子量分布は大変広いことがわかった。これらの結果から、PBLG-POEジブロック共重合体では、PBLG鎖は棒状構造を保持しており、各ブロック成分が凝集してドメインを形成し結晶化しているものの、棒状高分子ブロックの多分散性のため規則的なミクロ相分離構造がとれないことが推測される。そこで、得られた試料を溶解度分別することにより分子量分布の狭いポリマーを得ることを試み、この操作は現在も進行中である。今までに得られた分別試料の核磁気共鳴およびX線回折測定を行ったところ、高分子量成分中ではPOE鎖の結晶化は認められなかった。即ち、POE鎖が結晶化するためには、棒状PBLGがある程度短いことが必要であり、ジブロック共重合体の組成比と結晶化度の関係を単分散試料を用いて明らかにできることがわかった。
磁気センサを用いた調音運動計測システムの開発研究

人間の音声に近い自然な音声の合成・連続音声の認識の実現のためには,音声波の分析だけでなく,発話に関与する舌や下顎などの調音器官そのものについて運動計測を行い,その生理的・物理的な特性を把握することが重要である.このためには,安全に多量の調音データを収集・処理できる高精度な計測システムが必要であり,本研究では,磁気センサを用いた計測システムの開発を行なった.まず,舌の運動を詳細に捉えるため,舌面に取り付けた2個の磁石の位置および傾き検出が可能な計測システムを実現した.その結果,1mm程度の検出誤差で磁石位置の推定が可能となった.また,実験では,検査語や計測点の位置の違いにより,その運動様態に非斉時性が見受けられ,舌の柔軟性に富んだ運動が捉えられた.各調音器官は協調運動を行なっているため舌の運動計測だけでは不十分であるので,光半導体位置検出器を併用して下顎・口唇の運動計測も可能なシステム構成とした.このセンサは0.06mmの検出精度を有しており,発話中の頭部の位置変動の補正も可能となっている.磁気センサの検出結果とこのセンサによる結果とを統合することで,各調音器官の協調運動を明瞭に観測することができた.さらに,調音データに同期した音声データの取得が可能なシステム構成とすることで,調音・音響両レベルからの検討を可能にした.本システムはそのセンサの高速応答性から,子音調音時の調音器官の速い動きも捉えることが可能であり,調音運動の時間構造を検討する上で有益なデータを提供するものと考えられる.人間の音声に近い自然な音声の合成・連続音声の認識の実現のためには,音声波の分析だけでなく,発話に関与する舌や下顎などの調音器官そのものについて運動計測を行い,その生理的・物理的な特性を把握することが重要である.このためには,安全に多量の調音データを収集・処理できる高精度な計測システムが必要であり,本研究では,磁気センサを用いた計測システムの開発を行なった.まず,舌の運動を詳細に捉えるため,舌面に取り付けた2個の磁石の位置および傾き検出が可能な計測システムを実現した.その結果,1mm程度の検出誤差で磁石位置の推定が可能となった.また,実験では,検査語や計測点の位置の違いにより,その運動様態に非斉時性が見受けられ,舌の柔軟性に富んだ運動が捉えられた.各調音器官は協調運動を行なっているため舌の運動計測だけでは不十分であるので,光半導体位置検出器を併用して下顎・口唇の運動計測も可能なシステム構成とした.このセンサは0.06mmの検出精度を有しており,発話中の頭部の位置変動の補正も可能となっている.磁気センサの検出結果とこのセンサによる結果とを統合することで,各調音器官の協調運動を明瞭に観測することができた.さらに,調音データに同期した音声データの取得が可能なシステム構成とすることで,調音・音響両レベルからの検討を可能にした.本システムはそのセンサの高速応答性から,子音調音時の調音器官の速い動きも捉えることが可能であり,調音運動の時間構造を検討する上で有益なデータを提供するものと考えられる.