hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高校・大学生の発達障害における身体機能障害の評価・支援法の開発とデータベース構築

国際共同研究によりAdult Developmental Co-ordination Disorders/Dyspraxia Checklist日本語版の開発を行った。成人360名による予備的検討の結果、内的信頼性は0.924と非常に高く有用性が示された。その他、DCDの評価や支援方法の開発、他の神経発達障害との関連について詳細な臨床研究を行った。研究代表者の研究機関変更やそれに伴う研究環境の整備などの困難があったが、そのような状況の中でも、国際共同研究により、昨年度開発した青年期・成人用のDCDに関する国際的アセスメントツールであるADC日本語版を用いて日本文化における信頼性など予備的検討を行った。また、当事者の団体からの協力を得て、協調運動と自閉症スペクトラム障害の中核症状や重症度との関連について複数の観点から検討を行い、協調運動と自閉症スペクトラム障害の重症度が相関、特に、微細運動(書字や手指の巧緻性)と社会・コミュニケーションとの強い関連について見出した。また、DCDにおける心理社会的な検討や学習・就業、日常生活での困難さやその支援について検討を開始した。発達行動小児科学青年期・成人用のDCDに関する国際的アセスメントツールであるADC日本語版の標準的データを作成する。また、その他の発達障害のアセスメントとの関連についても解析し、障害のディメンジョナルな理解と支援との関連について検討する。これらの成果から、発達障害支援者はもとより、当事者・保護者自身も気づかなかった協調や感覚など身体機能に関する「困り感」やその解決・支援方法のデータベース構築、高等教育現場や就労支援などにおける客観的評価に基づく「合理的配慮」のあり方や指導方法、国民への理解促進・啓蒙に資する。国際共同研究により、青年期・成人用アセスメントツールであるADC日本語版の開発を国際的アセスメントツールと同様に国際的ガイドラインに則って行った。ある自治体と調査研究を協働、また、発達障害当事者・支援者とで設立されたNPO法人の協力を得て、発達障害児・者の「不器用さ」「協調」の稚拙さ、「感覚の問題」についてアンケート調査を行い、結果、様々な「困り感」を抱えていることが明らかになった。更に、テキストデータマイニング・ソフトウェアを用いて検討した結果、ADCでの質問項目やDSM-5におけるDCDの診断基準や診断的特徴にも記載されている項目が抽出された。研究代表者の所属研究機関の移動に伴い、業務の状況等の諸事情により、今年度の国際学会発表のための海外出張費は翌年度の国際学会での発表に繰り越した。また、移動に伴う研究環境の整備を行ったため、昨年度末に前任地で購入予定であった備品の購入は今年度、新しい研究期間において執行した。協力の得られる自治体と協働し、ADC日本語版を用いた調査を行い、我が国における青年期・成人期の協調の予備的な標準値を作成する。また、感覚プロフィール日本語版やその他の発達障害のアセスメントとの関連についても解析し、障害のディメンジョナルな理解と支援との関連について検討する。これらの結果を受け、申請者や連携研究者が理事を務めるNPO法人など当事者での調査を行う。
報酬獲得過程におけるセロトニンの行動決定制御機構の解明

●マイクロダイアリシス測定アカゲザル1頭(monkey Y)を用いて、背側縫線核における脳内セロトニン濃度のマイクロダイアリシス測定を行った。背側縫線核の位置は、昨年度に行った脳MRI画像と単一ニューロン活動記録のデータを元に推測し、透析プローブの刺入位置(前後左右とプローブの長さ(深さ))を決定した。回収時間は20分に設定した。しかし、安静条件でも測定値は減少を続け、6時間以上経っても減少し続けた。そこで、装置の感度や回収効率など装置側の問題か、生体側の問題かを探るため、in vitroで測定テストを行うことにした。既知濃度のセロトニンとドーパミンが含まれた溶液を作り、その溶液に透析プローブを浸けて回収を行ったところ、装置におけるセロトニンの回収と検出は正常に機能していることがわかった。そのため、おそらく脳内におけるプローブ刺入の物理的な刺激による一時的なセロトニン増加とその後の断続的な減少が起こっているために、測定が安定しないと考えられる。現在のサル頭部の刺入装置では一晩入れたままにしておくことは難しく、また脳内への細菌感染などの恐れがあるため、一旦この実験は保留にすることにした。●セロトニンアンタゴニスト投与実験セロトニン受容体アンタゴニストを全身投与し、サルの行動選択課題における行動変化に及ぼす影響を調べた。セロトニン1A受容体、4受容体のアンタゴニストをmonkey Yに、2A受容体アンタゴニストをmonkey YとHの2頭に投与した。結果はまとめて2017年7月第40回日本神経科学大会で発表する予定である(演題採択済み)。●トレーニング昨年度新たに購入したサル(monkey S)の体重が6kgに達したため、実験のトレーニングを開始した。モンキーチェアに乗るトレーニングが完了し、現在は報酬スケジュール課題をトレーニング中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。脳内セロトニンが行動決定に及ぼす影響を明らかにすることが本研究の目的である。そこでアカゲザルを用いて、行動決定課題実行中の脳内セロトニン活動を測定した。1,課題トレーニング...アカゲザル1頭(monkey Y)に行動決定型報酬スケジュール課題のトレーニングを行った。エラー率20%未満が5日間以上続いた時点で、トレーニングの完了とみなした。2, MRI撮影/手術...単一ニューロン活動記録実験を行うため、monkey Yの頭部に微小電極刺入用のチェンバーを取り付ける手術を行った。まず、産業技術総合研究所にて頭部MRI画像を撮影した。画像を参考に、測定部位である背側縫線核へのアクセス経路を決定し、チェンバー取り付け位置を定めた後、手術を行った。3,単一ニューロン活動記録実験...monkey Yの脳に微小電極を刺入し、背側縫線核における単一ニューロン活動記録を行った。サルの頭部を固定し、覚醒下安静状態で脳に微小電極を刺入した。背側縫線核付近でニューロン活動が安定して観測できたら、行動決定型報酬スケジュール課題を開始し、課題実行中のニューロン活動を測定した。計約20個のニューロン活動を記録した。しかし活動を解析したところノイズが乗ってしまっていた。アンプのフィルター設定の変更、電極の変更、課題の改良、チェアの改良、など様々な方法を試した。また、医学工作室の3Dプリンタを用いて振動吸収装置を製作したが、ノイズは軽減されなかった。4,マイクロダイアリシス測定...単一ニューロン活動記録を中断し、monkey Pでマイクロダイアリシスを用いて脳内セロトニン濃度測定実験を行った。眼窩前頭皮質における40分毎にセロトニン、ドーパミンの濃度変化を現在測定している。単一ニューロン活動記録において、ノイズ除去に時間を取られてしまった。具体的には、アンプのフィルター設定の変更、電極の変更、課題の改良、モンキーチェアの改良、など様々な方法を試したが、あまり効果はなかった。また、医学工作室の3Dプリンタを用いて振動吸収装置を製作したが、ノイズはあまり軽減されなかった。今後もノイズ除去の作業を行い、ニューロン活動を記録する予定である。

●セロトニンアンタゴニスト投与実験セロトニン受容体アンタゴニストを全身投与し、サルの行動選択課題における行動変化に及ぼす影響を調べた。セロトニン1A受容体、4受容体のアンタゴニストをmonkey Yに、2A受容体アンタゴニストをmonkey YとHの2頭に投与した。結果はまとめて2017年7月第40回日本神経科学大会で発表する予定である(演題採択済み)。●トレーニング昨年度新たに購入したサル(monkey S)の体重が6kgに達したため、実験のトレーニングを開始した。モンキーチェアに乗るトレーニングが完了し、現在は報酬スケジュール課題をトレーニング中である。・背側縫線核における単一ニューロン活動記録を行い、行動選択過程でセロトニン神経活動がどのように変化するかを調べる・背側縫線核において、マイクロダイアリシスを用いたセロトニン濃度測定を行い、濃度変化と行動選択の相関を検討する・背側縫線核にセロトニン1A受容体アゴニストとアンタゴニストを投与し、行動選択に及ぼす影響を調べる28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
厚いオリフィスを通過する流れの音波による制御に関する研究

〈目的〉空気回路において厚いオリフィスは、簡単な構造のため減圧や流量調節などの目的で多く用いられている。このオリフィスを通過する空気の流量特性は、オリフィスの上流と下流の圧力比により異なる。この圧力比は臨界圧力比を境に亜臨界圧力比と超臨界圧力比に分けられ、それぞれの流量特性は実験的および解析的に明らかにされている。しかし、これら研究は粒子を求めることが主目的であり、その制御については考えられていない。そこで本研究は、流路内に音波を加えることにより、亜臨界圧力比において厚いオリフィスを通過する空気の流量を制御することを目的とする。〈実験装置及び方法〉実験装置は大別して音波発生部と供試オリフィスを有する流路からなる。信号発生器で作られた純音は、アンプで増幅されたのちに上流側に設置したスピーカーにより流路に放出される。音の周波数と流路の長さを調節することにより流路内に定在波を発生させる。定在波の存在はクントの実験の方法を用い確認する。流路内の流れは真空ポンプにより空気を排気することにより得られる。〈実験結果〉(1)静止した空気中に音波を印加した場合、オリフィス内径dが0.282≦d/D≦1(Dは流路内径)のとき、オリフィスの上流と下流側の流路でともに定在波が発生する。0≦d/D≦0.282のとき、上流側のみで共鳴する。(二)一様流に音波を印加すると、オリフィス上流側の圧力は音波がないときと比べ、d/D=0.113の場合では著しく上昇、d/D=0.282の場合では著しく減少する。しかし、下流側の圧力の変化は小さい。したがって、この圧力変化によりオリフィスを通過する流量が音波によりアクティブコントロールすることが可能である。〈まとめ〉本研究では亜臨界圧力比における厚いオリフィスを通過する空気の流量を制御できることを明らかにした。今後、超臨界圧力比における流量の制御を調べるとともに、音波による流れの制御機構を解明する。
付着劣化する鉄筋コンクリート梁・柱部材の付着特性及び復元力特性の評価法

鉄筋コンクリート梁・柱部材を対象に、鉄筋の異形節形状(節高さ、節間隔)、横補強筋の径および間隔、コンクリートのかぶり厚さ、付着長さを実験変数とした供試体の引き抜き付着試験を行い、各パラメータが割裂ひび割れ発生時および割裂破壊時の付着応力度、すべりに及ぼす影響について検討した。また、パラメタリックな非線形有限要素解析を行い、コンクリートおよび横補強筋の応力度、割裂ひび割れ幅、付着応力度およびすべりに各種パラメータが及ぼす影響について解析的に検討した。引き抜き付着実験および非線形有限要素解析結果から、鉄筋およびコンクリートの応力状態、ひび割れ幅、付着すべり量を定量化し、付着応力伝達機構の力学的モデルを設定し、異形鉄筋の付着割裂強度算定式を導き、付着応力度すべり関係のモデル化を行った。モデル化した主筋の付着応力度すべり関係から、主筋が付着劣化する梁・柱部材の復元力特性について検討した。まず、主筋が付着劣化する部材のせん断耐力を、既往のせん断強度式に用いられているトラス機構およびアーチ機構に基づき評価することを試み、既往の部材実験結果をおおむねよく評価することができた。また、主筋に付着すべりが生じると、部材には曲げ変形およびせん断変形に加えて、主筋が部材端部に抜け出すことから材端部に付加的な曲げ変形が生じ、全体の変形が増大することを示した。さらに、ここでモデル化した付着応力度すべり関係に基づき付着すべりによる付加曲げ変形を評価する方法を提案し、あわせて、曲げ変形およびせん断変形も簡単なマクロモデルにより評価した。これらのモデル化により、鉄筋コンクリート梁・柱部材の耐力・変形を評価することが可能となり、既往の部材実験の復元力特性よく再現できることを示した。
アフリカの小説にみる女同士の親密性

(1)アフリカのセクシュアリティの研究を概観するため、これまでのエイズの表象の研究で集めた資料に加え、新たに資料を収集し、読み込みを行った。その結果は、2019年6月に開催される黒人研究会の全国大会のシンポジウム「性暴力の被害者/サバイバーとしてのアフリカの女を再考するー2010年代の視点から」で「アフリカのフェミニストが語るアフリカの性」を発表する予定でいる。これまで明らかになっていることを簡潔に述べるならば、2000年代に、南アフリカを中心にアフリカ視点でのセクシュアリティ研究が発展した。2010年代には南アフリカ以外の国にも広まった。2000年代の飛躍的な展開の背景には、アパルトヘイト撤廃によって、性の改革の雰囲気が社会全体にあふれていたことが挙げられるが、90年代後半から2000年代前半の細かな流れは明らかになっていない。(2)アフリカ文学の作品を再読するとともに、新しい作品を収集し読んだ。母親と息子の愛情をセクシュアルなイメージで語る作品、義弟との関係を語る作品がある一方で、歴史小説にも性的マイノリティが登場するなど、多様な性の表象がされている。しかし、女性の性表象や同性愛の表象について、アフリカ文学全体の流れや構造はいまだつかめていない。(3)日本でもLGBTにたいする関心は急速に高まっている。日本の資料を収集するとともに、研究者と交流して、情報収集を行った。とくにアフリカの事情は日本では知られておらず、日本の研究者の間で偏見も強い。今後研究交流を進めることで、アフリカ視点からの貢献をし、研究を活性化させたい。南アフリカで資料収集をする予定だったが、まずは国内で入手可能な資料の読み込みを進めた。その結果、アフリカの性に関する全体の流れは整理できた。一方で、国内でのLGBT問題の関心の高まりもあり、セクシュアリティの研究者と研究交流を進めた結果、比較研究の可能性も出てきた。(1)南アフリカでの資料収集を2019年度中に行う。ただし2019年5月に大統領選挙が実施される予定であるため、情勢が安定した9月ごろに訪問を計画している。(2)作品をできる限り収集して読み進め、全体のトレンドを把握する。国や地域を絞るなどが必要かもしれない。(3)日本のセクシュアリティ研究者と交流を進め、セクシュアリティ研究にアフリカの視点から貢献し、研究を活性化させる。南アフリカで資料収集のための出張を行わず、国内で基本的な資料の読み込みを行ったために繰越金が発生した。資料の読み込みにより概念の整理ができたため、2019年度にはその知見をもって南アフリカに出張を予定している。
硬質高ホウ素酸化物の超高圧焼結と焼結体特性の評価

酸化六ホウ素(B_6O)は、ダイヤモンド、c-BNに次ぐ高硬度を有する硬質ホウ素化合物のひとつであり、切削工具やノズル材料への実用が期待されている。しかし、B_6Oは難焼結性であるために緻密な焼結体の作製が困難であり、その機械的・熱的性質はほとんど知られていない。本研究では、易焼結性のB_6O合成粉末を超高圧焼結することによって高密度B_6O焼結体を作製し、その機械的・熱的性質を評価し、さらにB_6O基複合焼結体の工具材料への応用可能性を検討した。市販の酸化ホウ素(B_2O_3)および非晶質ホウ素を1:16のモル比となるように配合し、これを高純度アルゴン気流中、1350゚C、4hの条件で加熱処理を施し、B_6O粉末を合成した。走査型電子顕微鏡観察により、調製粉末の粒子径は1.21.4μmであり、結晶性と分散性のよい均一粉末であることがわかった。2. B_6Oの超高圧焼結と焼結体の機械的・熱的性質B_6O合成粉末をガードル型超高圧発生装置を用いて最適焼結条件を探索した。5GPa、1700°C、20minの高圧高温処理で得られたB_6O単相焼結体の相対密度は97%、ビッカース微小硬度は3400kg/mm^2に達した。焼結体の空気雰囲気中における熱分析(TG-DTA)により、B_6O焼結体はB_4C焼結体に比べて高温耐酸化性に優れ、液相のB_2O_3層が保護膜として機能し、約1000°Cまでは穏やかに酸化されることがわかった。B_6O焼結体の靭性を向上させるために、B_4CまたはcBNとの複合焼結体の作製を試みた。合成B_6O粉末と市販のB_4CまたはcBN混合粉末を真空脱気後3-8 GPa,1500-1800°C、15-30minの条件で高圧高温処理をおこなった。その結果、B_6O-B_4C系およびB_6O-cBN系いずれの場合も、最高微小硬度は4600kg/mm^2に達し、破壊靭性値は11.8MNm^<-3/2>まで改善された。本研究では、易焼結性のB_6O粉末の調製条件を明らかにし、合成粉末を超高圧焼結することによって高密度B_6O焼結体を作製し、焼結体の機械的性質を評価した。

市販の酸化ホウ素(B_2O_3)および非晶質ホウ素を真空脱気処理後、1:16のモル比となるように配合し、エタノール中で湿式混合をおこなった。次に、配合粉末を高純度アルゴンを流通した高温雰囲気炉の磁製ボ-ト内に充填し、1300-1500°C、3-5hの条件で加熱処理を施し、B_6O粉末を合成した。合成したB_6O粉末を洗浄・濾過して得られた粉末のX線回折による評価をおこなった。生成相の同定と格子定数の測定の結果、化学量論組成のB_6O単相粉末を合成するためには、原料粉末の脱気処理と加熱処理の雰囲気制御が重要であることが明らかになった。また、走査型電子顕微鏡観察により、調製粉末の粒子径は1.21.4μmであり、結晶性と分散性のよい均一粉末であることがわかった。上記の方法で調製した微細かつ高純度のB_6O粉末を、1×10^<-5>Torr、600°C,60minの条件で真空脱気処理した。この前処理粉末をガードル型超高圧発生装置を用いて、圧力3-6GPa、処理温度1400-1800°C、処理時間15-30minの条件で高圧高温処理をおこなった。その結果、焼結体の密度および硬度に及ぼす処理圧力の影響は比較的小さく、むしろ処理温度が緻密化に大きな効果を与えることが明らかになった。5GPa、1700°C、20minの高圧高温処理で得られた焼結体はB_6O単相であり、その相対密度は97%、ビッカース微小硬度は3400kg/mm^2に達した。また、B_6O焼結体の破壊様式は粒内破壊であり、その破壊靭性は低く、高靭化のためには他の硬質物質との複合化が必要である。酸化六ホウ素(B_6O)は、ダイヤモンド、c-BNに次ぐ高硬度を有する硬質ホウ素化合物のひとつであり、切削工具やノズル材料への実用が期待されている。しかし、B_6Oは難焼結性であるために緻密な焼結体の作製が困難であり、その機械的・熱的性質はほとんど知られていない。本研究では、昨年度に引き続き易焼結性のB_6O合成粉末を超高圧焼結することによって高密度B_6O焼結体を作製し、その機械的・熱的性質を評価し、さらにB_6O基複合焼結体の工具材料への応用可能性を検討した。1. B_6O焼結体の機械的・熱的性質の評価B_6O合成粉末を、真空脱気処理後、ガードル型超高圧発生装置を用いて、圧力3-6GPa、処理温度1400-1800°C、処理時間15-30minの条件で高圧高温処理をおこなった。5GPa、1700°C、20minの高圧高温処理で得られたB_6O単相焼結体の相対密度は97%、ビッカース微小硬度は3400kg/mm^2に達した。B_6O焼結体の破壊様式は粒内破壊であり、その破壊靭性は低いので高靭化のためには他の硬質物質との複合化が必要である。また、焼結体の空気雰囲気中における熱分析(TG-DTA)により、B_6O焼結体はB_4C焼結体に比べて高温耐酸化性に優れ、初期の酸化生成物であるB_2O_3層が保護膜として機能し、約1000°Cまでは穏やかに酸化されることがわかった。B_6O焼結体の靭性を向上させるために、B_4CまたはcBNとの複合焼結体の作製を試みた。合成B_6O粉末に市販のB_4CまたはcBN粉末を湿式混合し、混合粉末を真空脱気後3-8 GPa、1500-1800°C、15-30minの条件で高圧高温処理をおこなった。その結果、B_6O-B_4C系およびB_6O-cBN系いずれの場合も、最高微小硬度は4600kg/mm^2に達し、破壊靭性値は11.8MNm^<-3/2>まで改善された。以上の結果から、B_6O基複合焼結体は耐酸化性に優れた超硬質焼結体工具への応用を期待できることがわかった。
飛翔体構造の実時間異物衝突監視システムの構築

飛翔体CFRP構造は,小石や鳥等の異物衝突によりはく離等の損傷を生じ構造物の大きな強度低下をもたらす.このため,異物衝突の際に生じる衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターすることができれば,飛翔体構造の信頼性・安全性の大幅な向上を図ることが可能となる.本研究では,飛翔体構造に貼付したひずみセンサの応答より,衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターする異物衝突の実時間監視システムを構築した.1.ひずみセンサ応答を用いた実験的衝撃荷重同定法を構築し, CFRP積層板, CFRP補強パネル, CFRP積層円筒に適用して衝撃荷重位置・履歴の同定を行い,高精度の異物衝突の実時間監視システムを開発した.2.同定した荷重の最大値より,複合材構造に生じる損傷を実時間で予測する手法を開発し,落錘衝撃試験による実験結果とよく一致する結果が得られた.この成果より,異物衝突監視により損傷モニタリングが可能であることが示された.3.雹衝突等の多点荷重が作用する場合の衝撃荷重位置・履歴を同定する手法を開発し, CFRP補強パネルの打撃試験により本手法の有効性を検証した.この結果,多点荷重の場合にも実験的衝撃荷重同定が可能であることが示された.航空機やロケット等の飛翔体は,小石や鳥等の異物衝突によりき裂等の損傷を生じ,この損傷は大きな強度低下をもたらす.このため,異物衝突の際に生じる衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターすることができれば,航空機やロケット構造の信頼性・安全性の大幅な向上を図ることが可能となる.本研究では,飛翔体構造に貼付した加速度センサあるいは構造内に埋込んだ圧電センサの応答より,衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターする異物衝突の実時間監視システムを構築する.本年度得られた主要な成果は以下の通りである.1.加速度センサあるいは圧電センサ応答を用いた実験的衝撃荷重同定法を構築した.本手法では,荷重-加速度,あるいは,荷重一圧電センサ出力間の伝達関数を実験的に求め,この関係を用いて衝撃荷重位置・履歴の同定を行った.本手法をCFRP積層板,CFRP補強パネルに適用して,高精度の衝撃荷重位置・履歴同定が可能であることを明らかにした.2.上記の同定した荷重の最大値より,複合材構造に生じる損傷予測を行う解析法を開発した.本解析法による損傷予測結果は,落錘衝撃試験による実験結果とよく一致しており,異物衝突監視により損傷モニタリングが可能であることが示された.3.電衝突等では1点の集中荷重ではなく多点の衝撃荷重が作用する.この多点荷重が作用する場合の衝撃荷重位置・履歴を同定する手法を開発し,CFRP補強パネルについて,2本のインパルスハンマ打撃による衝撃荷重実験により本手法の有効性を検証した.同定結果は,衝撃荷重位置・履歴とも実験結果とよい一致を示しており,多点荷重の場合にも実験的衝撃荷重同定が可能であることが示された.航空機やロケット等の飛翔体CFRP構造は,小石や鳥等の異物衝突によりはく離等の損傷を生じ構造物の大きな強度低下をもたらす.このため,異物衝突の際に生じる衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターすることができれば,飛翔体構造の信頼性・安全性の大幅な向上を図ることが可能となる.本研究では,飛翔体構造に貼付したひずみセンサの応答より,衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターする異物衝突の実時間監視システムを構築する.本年度得られた主要な成果は以下の通りである.1.ひずみセンサ応答を用いた実験的衝撃荷重同定法を構築した.本手法では,荷重-ひずみ間の伝達関数を実験的に求め,この関係を用いて衝撃荷重位置・履歴の同定を行った.本手法をCFRP積層板,CFRP補強パネルに適用して,高精度の衝撃荷重位置・履歴同定が可能であることを明らかにした.2.上記の同定した荷重の最大値より,複合材構造に生じる損傷予測を行う解析法を開発した.本解析法による損傷予測結果は,落錘衝撃試験による実験結果とよく一致しており,異物衝突監視により損傷モニタリングが可能であることが示された.3.雹衝突等の多点荷重が作用する場合の衝撃荷重位置・履歴を同定する手法を開発し,CFRP補強パネルについて,2本のインパルスハンマ打撃による衝撃荷重実験により本手法の有効性を検証した.衝撃荷重位置・履歴とも実験結果とよい一致を示しており,多点荷重の場合にも実験的衝撃荷重同定が可能であることが示された.飛翔体CFRP構造は,小石や鳥等の異物衝突によりはく離等の損傷を生じ構造物の大きな強度低下をもたらす.このため,異物衝突の際に生じる衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターすることができれば,飛翔体構造の信頼性・安全性の大幅な向上を図ることが可能となる.本研究では,飛翔体構造に貼付したひずみセンサの応答より,衝撃荷重の位置と履歴を実時間でモニターする異物衝突の実時間監視システムを構築した.1.ひずみセンサ応答を用いた実験的衝撃荷重同定法を構築し, CFRP積層板, CFRP補強パネル, CFRP積層円筒に適用して衝撃荷重位置・履歴の同定を行い,高精度の異物衝突の実時間監視システムを開発した.2.同定した荷重の最大値より,複合材構造に生じる損傷を実時間で予測する手法を開発し,落錘衝撃試験による実験結果とよく一致する結果が得られた.この成果より,異物衝突監視により損傷モニタリングが可能であることが示された.

3.雹衝突等の多点荷重が作用する場合の衝撃荷重位置・履歴を同定する手法を開発し, CFRP補強パネルの打撃試験により本手法の有効性を検証した.この結果,多点荷重の場合にも実験的衝撃荷重同定が可能であることが示された.
二酸化テルル振動子を用いた革新的バイオ・ケミカルセンサの開発

本研究の目的は,二酸化テルル(TeO_2)や水晶結晶に振動電場を当て,非接触で振動を励起・検出する振動子センサを開発し,これをバイオケミカルセンサへ適用することである.本年度においては,前年度作成した二酸化テルル振動子と水晶振動子を用いて,リン酸緩衝液中のヒト免疫グロブリンGの検出を試みた.試料表面にプラチナ電極をスパッタリングにより成膜し,その上にシラン・カップリング法によりシラン化処理を行い,さらに,プロテインAを固定化した.IgGのFc部とプロテインAは極めて高い親和を塗示し,結合することを利用し,IgGをプロテインAによって補足させ,振動子表面の質量を増加させて振動子の共振周波数の低下量を測定することによりIgG付着したIgG量を計量するのである.IgGの補足による周波数減少量は微量であるため,温度の影響を軽減する目的で,一定温度で液体が流れるフローセルを開発し,このセル内に振動子を設置して,セルの外部から共振振動を励起・検出した.結果,二酸化テルル振動子により微量のIgGを検出することが可能であることが明らかとなり,その測定感度は水晶振動子を用いた場合と同等あるいは高いことが分かった.しかし,IgGをプロテインAから解離させるための解離剤であるグリシン塩酸緩衝液を注入すると,二酸化テルルが若干溶解され,これによりプロテインAそのものが離脱してしまうという問題が確認された.今後は解離剤の選択が重要な課題となる.本研の目的は,二酸化テルル(TeO_2)や水晶結晶,および強磁性体に電磁波を当て,非接触で振動を励起・検出する振動子センサを開発し,これをバイオセンサへ適用することである.本年度においては,3つの事項を行った.第一に,二酸化テルル振動子の最適化設計である.中央に段を有する直方体型の二酸化テルル振動しを設計し,段の中央部において音響エネルギを閉じ込め,段の外側を保持することにより,振動を妨げることのない振動子形状を考案した.これにより,無線・無電極化を行ったときの音響的な接触は無くなり,高感度センサの実現に近づいたと考えられる.第二に,非接触振動電場振動法の確立である.平面コイルにより振動電場を振動子に印加して振動子を非接触で振動させ,共振周波数を連続的に測定するシステムを構築した.これによって,二酸化テルルと水晶結晶の共振周波数がどの程度のリフトオフまで測定可能かを調べた.また,両者の水中における振動特性も比較し,大気中に置いては二酸化テルルの内部摩擦が極めて小さいことが明らかとなった.ただし,振動電場を印加し続けることにより,振動子の温度が変化するために,恒温環境において測定することが現在のところ必要であると感じられる.第三は,全免疫グロブリンの80%を占めるヒトIgGの検出試験を行ったことである.IgGはプロテインAと特異な結合性を示すことが知られている.作成した振動子センサの腹部にプロテインAを固着化し,そこに吸着したヒトIgG濃度を周波数変化から検出した.IgG溶液を滴下することにより共振周波数が減少し,IgGの検出に成功したといえる.今後さらなる高感度化を行う予定である.本研究の目的は,二酸化テルル(TeO_2)や水晶結晶に振動電場を当て,非接触で振動を励起・検出する振動子センサを開発し,これをバイオケミカルセンサへ適用することである.本年度においては,前年度作成した二酸化テルル振動子と水晶振動子を用いて,リン酸緩衝液中のヒト免疫グロブリンGの検出を試みた.試料表面にプラチナ電極をスパッタリングにより成膜し,その上にシラン・カップリング法によりシラン化処理を行い,さらに,プロテインAを固定化した.IgGのFc部とプロテインAは極めて高い親和を塗示し,結合することを利用し,IgGをプロテインAによって補足させ,振動子表面の質量を増加させて振動子の共振周波数の低下量を測定することによりIgG付着したIgG量を計量するのである.IgGの補足による周波数減少量は微量であるため,温度の影響を軽減する目的で,一定温度で液体が流れるフローセルを開発し,このセル内に振動子を設置して,セルの外部から共振振動を励起・検出した.結果,二酸化テルル振動子により微量のIgGを検出することが可能であることが明らかとなり,その測定感度は水晶振動子を用いた場合と同等あるいは高いことが分かった.しかし,IgGをプロテインAから解離させるための解離剤であるグリシン塩酸緩衝液を注入すると,二酸化テルルが若干溶解され,これによりプロテインAそのものが離脱してしまうという問題が確認された.今後は解離剤の選択が重要な課題となる.
障害者雇用における「統合雇用モデル」の研究：障害者の「できる」に対する理念・政策

2018年度については、カナダ、アメリカ、タイで調査をおこなった。カナダでは、拠出型被用者年金の障害手当(Canada Pension Plan-Disability Benefit, CPP)、雇用保障の傷病手当、州の労災保険制度、障害者向け公的扶助制度とそれらに付随する就労移行支援プログラム、復職支援プログラムについて調査をおこなった。また、オンタリオ州政府の政策と障害者の就労「できる」能力の評価の関係についても調査をおこなった。アメリカでは、87%と全米でも突出して高い就労移行率を誇るワシントン州、一桁台であるテキサス州とハワイ州を調査した。ワシントン州の特徴として、障害児が中学生のときから就労移行への意識づけを家族と共におもなっていること、就労移行への積極的な取組みの歴史が長く、働くことが「できる」という意識が共有されていること、州政府のプログラムにおいてもまず就労させてみるものとなっていること、授産施設を廃止していること、などがあった。一方、テキサス州やハワイ州では、伝統的な手法によるところが大きい印象があったものの、積極的な取組みもみられた。タイでは、授産施設のような施設がない中でどのように障害者に対する職業訓練をおこなっているのか、障害者雇用義務で企業に納付金に代わる措置を設けているのがそれがどうなっているかについて調査をおこなった。調査結果は、2018年度においては、その一部として「台湾における障害者に対する賃金算定方式」『週刊社会保障』2970号に掲載している。平成28年度は、障害者の就労可能性を積極的に評価し、一般就労への移行に取り組んでいるアメリカ・オハイオ州と障害者の就労移行支援の体制が十分に整備されていないタイ・パタヤ市およびバンコク市を訪問し、調査をおこなった。アイオワ州の州政府部局の調査では以下のことがあきらかになった。アイオワ州は、連邦政府の障害者雇用イニシアティブを実践した5つの州のうちの1つであった。これに基づき、2012年から授産施設などの施設型から地域型への移行を実践した。2015年にアイオワ就労支援法(Workforce Innovation and Opportunity Act)が成立し、地域型就労をさらに促進することとなった。旧制度の主な変更点として、従来は医療的判断に基づいた受給権のある個人のみを対象としていたが、潜在的な受給権を有する個人に適用を拡大した。また、24歳以下の個人については州の査定を受けた後でないと施設型(授産施設)にいくことができなくなり、仮にいったとしても6か月、1年など定期的に再査定されることとなった。さらに、障害者施策が多くの部局が担当しているのに対し、共通の目標に基づく計画(unified state plan)により方向性を一定の方向に定めることとした。タイの調査では以下のことがあきらかになった。パタヤ市には若年障害者のための全寮制の職業訓練学校があり、職業教育、能力開発、就職支援などが積極的に行われている。そこでは極めて高い就職率を実現していた。しかし、タイの障害者の多くは都市部ではなく、地方に住んでおり、職業訓練を受けられるような状況ではなかった(ただし、家族、コミュニティのサポートがあるため、衣・食・住には困っているわけではない)。また、バンコク市のような都市部では高い生産性を求められる結果、就労が困難であるという状況が発生していた。平成28年度は、アメリカに2度調査にいくことにしていた。アメリカのワシントンDCの政府機関およびバージニア州の機関を訪問し、「雇用第1主義(Employmet 1st)」の政策の全体像を調査するはずであったが、先方の都合でその機会に恵まれなかった。進捗状況がやや遅れている理由は、この調査が実現できず、平成29年度に持ち越すことになったことを理由としている。平成29年度に関しては、第1にカナダ・トロント市に行き、オンタリオ州における障害者雇用施策に関し、オンタリオ州政府障害者就労局、障害者就労移行支援事業者および研究者に聞き取り調査をおこなった。オンタリオ州では、2019年までに授産施設を廃止し、一般就労をめざす政策を実施することになっているが、州政府障害者就労局を訪問し、その政策動向について確認した。また、所得保障制度が就労移行を妨げる要因になっている可能性があるため、就労インセンティブ付きの障害年金(公的扶助方式)についてその内容を確認した。加えて、就労移行支援事業者には、どのようにスタッフの体制で障害者の「できる」を発見し、養成しているか、どのように職場開拓をおこなっているか、どのように定着支援をおこなっているか、について聞いた。第2に、アメリカにおいてもいくつかの州(メリーランド州、ニューハンプシャー州など)では、授産施設を廃止し、最低賃金が保障される一般就労への移行を実施しようとしているが、連邦政府がどのようなかたちで州政府をバックアップしようとしているかを調査するために、ワシントンDCに赴いた。連邦政府労働省障害者雇用局では、連邦政府の政策方針、特に一般就労移行を促進するために用いられるメディケイドウェイバーの運営方法について確認した。また、全米50州の州政府の障害者雇用局から依頼を受けて、政策提言を行っている機関(National Association for State Directors of Developmental Disabilities (NASDDDS))を訪問し、連邦政府の政策課題や州政府担当部局が懸念していることなどについて確認した。平成28年度は、校務の関係で、2度予定していた調査が1回しかおこなえず、研究の進捗状況はやや遅れていたが、平成29年度にアメリカとカナダに調査にいけたことで、予定していた状況まで回復することができた。

カナダの研究については、オンタリオ州の障害者施策、特に授産施設の発展および縮小を中心とした雇用施策の歴史、就労インセンティブ付き障害年金(公的扶助)の仕組み、就労移行支援事業者の移行実務について研究をおこなった。未だ発表にはいたっていない(平成30年度に発表予定)が、すでに一定の分量(約30000字)をまとめている。アメリカの研究については、平成28年度のアイオワ州で州政府レベルでの障害者の「できる」に着目する障害者施策の研究および障害者就労の実態に関する研究、平成29年度の連邦政府による州政府の政策をバックアップする方法に関する研究をおこなっている。2018年度については、カナダ、アメリカ、タイで調査をおこなった。カナダでは、拠出型被用者年金の障害手当(Canada Pension Plan-Disability Benefit, CPP)、雇用保障の傷病手当、州の労災保険制度、障害者向け公的扶助制度とそれらに付随する就労移行支援プログラム、復職支援プログラムについて調査をおこなった。また、オンタリオ州政府の政策と障害者の就労「できる」能力の評価の関係についても調査をおこなった。アメリカでは、87%と全米でも突出して高い就労移行率を誇るワシントン州、一桁台であるテキサス州とハワイ州を調査した。ワシントン州の特徴として、障害児が中学生のときから就労移行への意識づけを家族と共におもなっていること、就労移行への積極的な取組みの歴史が長く、働くことが「できる」という意識が共有されていること、州政府のプログラムにおいてもまず就労させてみるものとなっていること、授産施設を廃止していること、などがあった。一方、テキサス州やハワイ州では、伝統的な手法によるところが大きい印象があったものの、積極的な取組みもみられた。タイでは、授産施設のような施設がない中でどのように障害者に対する職業訓練をおこなっているのか、障害者雇用義務で企業に納付金に代わる措置を設けているのがそれがどうなっているかについて調査をおこなった。調査結果は、2018年度においては、その一部として「台湾における障害者に対する賃金算定方式」『週刊社会保障』2970号に掲載している。平成29年度については、アメリカのワシントンDCを中心として政府機関を訪問し、「雇用第1主義」の政策の全体像について調査を行う予定である。それに加えて、アメリカで障害者の一般就労移行に対し先進的な取り組みをおこなっている地区(シアトル市を含むワシントン州キング郡およびオレゴン州ポートランド市)を訪問し、その実践内容を調査する予定である。これに加えて、アメリカの「雇用第1主義」の歴史的展開についても文献研究を行う予定である。また、タイの障害者雇用施策の全体像および一般就労移行を抑制している要因の研究にも取り組みたい。平成30年度については、研究の最終年度として、これまでの研究で研究しきれなかった部分を補充したいと考えている。第1にカナダ研究については、障害者雇用政策の改変期にあるため、移り変わりが激しく、まずは政策動向をしっかり理解しておきたい。
アミノ配糖体抗生物質の副腎皮質細胞Ca^<2+>動態に対する影響

(目的)アミノ配糖体抗生物質、特にネオマイシン(Neo)は種々細胞においてイノシトールリン脂質(PI)代謝回転を阻害し、細胞内Ca^<2+>動態に影響を与えると報告されている。我々は初代培養ウシ副腎皮質細胞のステロイドホルモン産出(SG)調節機構をPI代謝が関与しているか否かNeoを用いて実験中、NeoがSG産出促進作用を持つ事が判明したのでその機序を検討した。(結果)1.初代培養ウシ副腎皮質細胞の場合:(1).Neoは濃度依存的にSGを促進した(ED_<50>=0.5mM)。他のアミノ配糖体抗生物質はSGに対して何等影響を与えなかった。(2).NeoのSG促進作用は完全に細胞外Ca^<2+>濃度に依存的であった。(3).Neoの作用は電位作動性カルシウムチャネル(VOC)阻害薬のベラパミル、PY108ー068により阻害された。(4).細胞外にCa^<2+>が存在している時、Neoは細胞内に取り込ませた蛍光性細胞内Ca^<2+>指示薬、Fura2の蛍光強度を増加した。これは細胞内Ca^<2+>濃度が上昇した事を示す。(5).アセチルコリン(Ach)はウシ副腎皮質細胞において、PI代謝回転を賦活し細胞内Ca^<2+>濃度を上昇しSGを促進するが、NeoはAchのSG促進作用を抑制しなかった。これはNeoが細胞膜レベルで作用している事を示す。2.ラット副腎皮質細胞の場合、Neoその他のアミノ配糖体抗生物質はいずれもSG促進作用を示さなかった。(考察)Neoのウシ副腎皮質細胞SG促進作用は、細胞内Ca^<2+>動態に影響を与える事により発現すると考えられる。ウシ副腎皮質細胞にはVOCが存在し、ラットの細胞には存在しない事を示唆する結果を我々は得ているので、Neoがラットではなくウシの場合にのみSG促進的に作用し、その作用がVOC阻害薬で抑制された結果から、Neoは細胞膜と相互作用しVOCを開口する事により細胞内へのCa^<2+>流入を促進し、細胞内Ca^<2+>濃度を高めSGを促進すると考えられる。
緑内障早期個別化医療の実現を見据えた進行速度を予測する血液RNAマーカー探索

緑内障は眼圧依存性に視野障害をきたす眼疾患である。視野障害は不可逆性であるため、失明予防には早期発見、早期治療が必要である。今回我々は末梢血から得られるRNAの転写プロファイルをターゲットとした緑内障を予測する新たなバイオマーカーを探索する研究を行った。本研究では正常眼圧緑内障患者32名とその対照として遺伝的要因が少ないと考えられる眼疾患患者32名を解析した。対象患者から末梢血を採取、RNAを抽出しCAGE法によるプロモーター発現量の網羅的解析を行った。2群のディファレンシャル解析より発現の亢進もしくは減少している遺伝子を選別した。これらは緑内障のバイオマーカーとして活用できる可能性がある。本研究は緑内障診断および病状を反映するマーカー開発に資することを目的にして行われている。正常眼圧緑内障症例のうち進行する症例(進行群)、進行を認めない、もしくはほとんど進行しない症例(非進行群)それぞれ16名ずつ計32名の採血を行い、RNAの抽出を行った。共同研究施設である理化学研究所にサンプルを送付しCAGE解析を行った。初年度の予定通り、CAGEタグの発現において2群を比較することでマーカーとして有望なものの検索を行った。また、進行速度と相関を示すCAGEタグも候補として選択した。CAGEタグより予想される転写開始点のうち、免疫ブロブリンの可変領域などをコードしマーカーとしての活用が見込めないものを除外し6種を選択した。網羅解析による検定力不足は別集団による確認が必須であり、PCRによるCAGEタグの検出法の確立を予定していた。そのためCAGE解析を行った血液でバリデーションをとることを試みた。プライマーはできるだけCAGEタグの検出された転写開始点で設計するように試みた。結果、今回選択した6種は、定量困難であった。プライマーの種類を変更しても同様の結果であった。そのため転写開始点から発現が予想される遺伝子をRT-PCTで定量する計画へと変更した。当初、緑内障患者背景因子の解析を行う予定であったが、平成26年に複数の有力な緑内障感受性遺伝子が他の研究機関から報告された。そのため、緑内障背景として解析予定であった緑内障感受性遺伝子(SNP)の再選別、と解析を行う必要が生じ、研究計画の修正を行った。平成26年に緑内障と関連する有力な感受性遺伝子の報告が複数のグループからからなされた。本研究を遂行する上で、これらの新知見を勘案して対象患者の緑内障遺伝子背景を解析することが有効と考えられた。そのため緑内障遺伝子背景の再解析を行う必要が生じ、計画に遅れが生じた。本研究の目的は血液サンプルよりRNAを抽出し、緑内障の発症、進行に関連するバイオマーカーを見つけ出すことにある。本年度においては、遺伝子背景としてどのような緑内障感受性遺伝子の解析を行うか検討した。まず、近年発表された緑内障関連遺伝子ABCA1、アジア人の視野進行に関連すると報告されたCDC7/TGFBR3等を含めた7つの緑内障感受性遺伝子のSNPを選択した。次に緑内障患者の検体サンプルを用いて、これらの緑内障感受性遺伝子タイピングを行った。当初、対象となる白内障などの疾患に加えて、病状が進行する緑内障患者、および進行のみられない緑内障患者の血液サンプルも追加して、CAGE解析する計画であった。しかし、緑内障感受性遺伝子との関連を統計的に検討することを勘案した結果、緑内障の対照となる非緑内障患者の検体を多く解析した方が妥当と判断し、これらの患者から検体収集をすすめた。対照者として、東北大学に通院する白内障、黄斑円孔、黄斑前膜など遺伝的要因がないと考えられる疾患のみを有し、緑内障を有さない者をデータベースより抽出した。このデータベースより選び出した対象は、東北大学眼科外来に来院した際、もしくは手術のため入院した際に同意書取得を行い、血液サンプルを採取した。血液採取は平成28年の2月に終了した。2月末よりRNAの抽出作業を行い、3月にはCAGE解析委託先で共同研究機関である理化学研究所に検体送付を終了した。本研究ではOPTNやMYOCなど緑内障発症に強い関連をもつ遺伝子を解析する予定であった。しかし、それらの遺伝子の病因変異は頻度が小さく、有益な情報を得るのが困難であった。近年、緑内障のGWAS研究で、ABCA1などの遺伝子近傍に緑内障に関連する有力なSNPが複数報告された。そこで、かわりにGWASで発掘された緑内障関連SNPを解析することにした。そのため研究計画に3ヶ月間の遅れが生じた(平成27年度申告)。本年に関しては3月末までの検体収集、委託先への提出が終了しており、おおむね順調に進行している。これまでの我々は緑内障患者を対象として、緑内障の進行速度に関わるマーカー候補としてRNAをターゲットに調べてきた。しかし緑内障関連の感受性遺伝子(CDKN2B-AS1、ABCA1、CAV2、SIX6、CDC7/TGFBR3、FNDC3B、ATOH7)の発現は多様であり、背景因子をそろえて統計学的に解析するのは症例数不足から困難と判断した。そこで本年度は正常眼圧緑内障患者のコントロールとして、遺伝的要因の少ない白内障、黄斑円孔といった疾患の血液を採取しCAGE法による解析した。コントロール群、緑内障群の全体的になプロモーター発現プロファイルをクラスター分析および多次元尺度構成法を用いて評価した。

これらの解析では緑内障群とコントロール群の発現プロファイルに差異を認めた。次に緑内障群とコントロール群のディファレンシャル解析を行い、緑内障群において、発現が亢進および低下しているプロモーターを抽出した。これらのプロモーターから酸化ストレスや成長、細胞死、細胞間接着分子など関与する遺伝子の発現が緑内障、コントロールで異なることが示唆された。これらの遺伝子はバイオマーカーとして応用できる可能性があり、今後の研究においてさらなる検証が必要と考えられた。また、今回の解析にあたり、緑内障群とコントロール群のCAGE解析において、バッチ間の違いによるデータ変動を見るために緑内障7例を再解析した。新たに解析した緑内障7例において、バッチ間の差は小さく、両群の比較において問題がないことを確認した。緑内障は眼圧依存性に視野障害をきたす眼疾患である。視野障害は不可逆性であるため、失明予防には早期発見、早期治療が必要である。今回我々は末梢血から得られるRNAの転写プロファイルをターゲットとした緑内障を予測する新たなバイオマーカーを探索する研究を行った。本研究では正常眼圧緑内障患者32名とその対照として遺伝的要因が少ないと考えられる眼疾患患者32名を解析した。対象患者から末梢血を採取、RNAを抽出しCAGE法によるプロモーター発現量の網羅的解析を行った。2群のディファレンシャル解析より発現の亢進もしくは減少している遺伝子を選別した。これらは緑内障のバイオマーカーとして活用できる可能性がある。本研究の対象患者の遺伝子背景として解析する緑内障感受性遺伝子として、SNPの再選別を行う。また、緑内障感受性遺伝子との関連を統計的に検討することを勘案した結果、非緑内障患者の検体を多く解析した方が妥当と判断し、白内障、黄斑円孔、黄斑前膜など遺伝的要因がないと考えられる疾患を対象として血液サンプルの収集を行う。サンプルからRNAの抽出作業を行い、共同研究機関である理化学研究所にCAGE法による解析を委託する。平成28年4月1日現在、共同研究を行っている理化学研究所に検体サンプルを送付し、解析を行っている段階にある。今後の見通しとしては5月にはCAGE解析を終了する予定である。その後、臨床データと関連づけて統計的考察を行い、バイオマーカーとしての活用法の可能性を探索する。この臨床データには患者の緑内障感受性遺伝子との関連の解析も含める。8月までに解析結果のバリデーションを行う研究を開始し、年内に研究成果の論文化、文章化を行い国内、国外に向け、研究成果を発信することを目標とする。28年度が最終年度であるため、記入しない。緑内障平成27年度には、書面による同意が得られた対象患者から血液サンプルの収集、これらのサンプルの緑内障感受性遺伝子としてSNPの解析、RNAを抽出し、CAGE法による解析の委託が計画されており、これらの研究には資金を要する。平成28年度計画には、理化学研究所によるCAGE解析結果と臨床データを統合した解析、追加解析(バリデーション)、論文などの文章化を行い発表する予定がある。これらの計画には物品費、旅費、その他の資金の支出を要することが見込まれる。
知的インターフェイスのためのマルチモーダル情報を用いたユーザの意図理解

本研究は、画像と音声、タッチパネルを併用したマルチモーダル情報を利用してユーザの意図を理解することにより、自然で頑健な対話型インターフェイスを実現したものである。ユーザの意図理解は次の3つの段階からなる。(A)システムの周囲で行動する人物等の追尾。(B)システムに接近して来る人物の発見と利用意志の確認。(C)利用中に生ずる対話のためのユーザの意図理解。これまでは(A)および(B)、(C)が個別に研究されており、3つの段階の間を移行する状態を扱った研究はなく、自然なインターフェイスは実現されていない。本研究では、(A)については他の研究の成果を流用するものとし、以下の3点について新たな方式を提案した。(1)(B)の段階で接近するユーザを検知した場合、システムから能動的な情報収集を行い、それに対するユーザの振舞を解析して自然な対話の開始を実現することにより、(B)から(C)への自然な移行を実現した。(2)(C)の段階において、リップリーディングの併用や対話における文脈情報を積極的な利用により発話認識の精度向上を目指し、自然な対話を可能にするための基礎技術を確立した。なお、ユーザとの対話の進行には、対話プランの動的生成モデルを利用した。(3)(B)および(C)の段階において、対話が安定に進まない場合の最終手段としてメニュー画面およびタッチパネルの併用を前提とした上で、可能な限り音声/画像対話を用いるというメディア選択のための制御方式を確立した。本研究では、障害者や老人でも計算機システムを利用できるように、「身振り手振り(ジェスチャ)を交えた自然で頑健なインターフェイス」の実現を目指している。このようなインターフェイスにおいて、カメラから入力したジェスチャ映像を基にして利用者の意図を理解するためには、次の3段階の処理が必要である。(A)システム周辺で行動する人物等の追尾。(B)システムに接近してくる人物の発見と利用意思の確認。(C)利用中に生ずる対話のための利用者の意図理解。ここでの課題は、以下の3点である。(1)(B)の実時間処理を可能にすることにより、特別な端末操作やポーズ(姿勢の静止)を利用者に要求することなく、(A)から(C)へスムースに移行できること。(2)(C)においてリアルタイムに利用者のジェスチャを識別できること。(3)(C)において利用者の単純なジェスチャと意図を正確に結びつけるために、能動的な問いかけによる情報収集と、文脈情報を利用した意図の絞込みが行えること。今年度は、課題の(1)に対して、利用意志をもってシステムに対座した利用者を瞬時に検出して(A)から(B)、(B)から(C)へスムースに移行する方式を提案した。具体的には、ディスプレイ光の利用者への映り込みを解析することによって複雑な背景下でも安定した検出が可能になった。同時に、画像中の利用者の顔領域を特定することができ、(C)で必要な目や唇領域の検出が可能になった。また、課題の(2)に関して、画像情報を用いて利用者のジェスチャを実時間で認識する方式の提案を行った。本方式を「手話による数字表現の読み取り」と「唇の形状による発話の母音の読み取り」に適応し、良好な結果を得た。更に、課題の(3)に関して、対話内容に応じて能動的な問いかけ内容を変更する対話モデルと対話プラン生成法を提案し、プロトタイプを作成した。研究実績の概要は以下のとおり.今日、様々な形で日常生活に計算機が浸透しているため、計算機に不慣れな人でも安心して利用できる自然で頑健なマン・マシンインターフェイスが求められている。そこで、本研究では、画像情報を利用してユーザの意図を理解し、「身ぶり手振りを交えた自然なインターフェイス」や「障害者や老人も利用可能な頑強なインターフェイス」を実現することを目的としている。これに対し、平成14年度に行った研究の概要は以下の通りである。・対話開始処理の実践的評価