hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
車いす障害者の交通事故防止に向けた高視認性安全服・防護具の開発

本研究は、ユーザの嗜好性と高視認性素材が有する視認効果の両面において優れた特性を有する車いす障害者向けの高視認性安全服・防護具の試作開発を行なう事を目的としている。平成23年度は、高視認性安全服・防護具に用いる蛍光染布の候補色を選定するため、PANTONE社製蛍光色見本に収録された蛍光染布21色(黄系統2色、オレンジ系統3色、赤系統3色、ピンク系統4色、紫系統4色、青系統3色、黄緑系統2色)を対象に、14尺度のSD法を用いたカラーイメージの測定を行った。また、順位法を用いて、これら21色の蛍光染布に対する色系統ごとの嗜好度ならびに目立ち感についても調査を行った。カラーイメージ調査より、21色のイメージプロフィールを作成し、因子分析を行った。その結果、第1因子として「活動性」、第2因子として「力量性」、第3因子として「評価性」の3因子が抽出された。また、「目立ち感」の尺度は「力量性」因子に集約された。カラーイメージの相違や嗜好度と目立ち感とのバランスなどを考慮して、被服に用いる蛍光染布の候補として11色(黄系統1色、オレンジ系統1色、赤系統2色、ピンク系統2色、紫系統2色、青系統2色、黄緑系統1色)選定した。今後、この結果に基づき、車いす障害者とその介護者を対象として、蛍光染布の二色配色及び単色に対する嗜好性調査を実施する予定である。蛍光色と再帰性反射材を用いて視認性を高めた高視認性衣服は、危険作業従事者のユニフォームとして近年国際的に普及が進んでおり、車いす障がい者の交通安全にも応用可能である。しかし、高い視認効果により障がいが強調されることで、着用に対する利用者の心理的抵抗が強くなることが問題視される。故に、車いす障がい者向けの高視認性衣服の色彩設計には、一定の視認効果を維持しながら、配色嗜好を考慮することにより利用者の情緒的満足感を高める工夫が必要である。本研究では、1.車いす利用者における交通ヒヤリハット経験と高視認性衣服のニーズに関する調査、2.車いす用高視認性衣服に用いる二色配色の嗜好度と目立ち感の評価、3.車いす用高視認性衣服(レインウェア)の試作開発、4.試作品に対するユーザの視覚的評価を実施した。車いす利用者200名を対象に実施したニーズ調査の結果から、対象者の過半数は車いす利用時の交通事故ないしヒヤリハット経験を有し、かつ事故・ヒヤリハット経験者は非経験者よりも高視認性衣服の利用意思が高い傾向が見受けられた。車いす利用者及び非利用者400名を対象に実施した配色嗜好調査の結果からは、高視認性衣服使用色の黄に対して、ビビッド・ライトトーンの赤・緑・青を組み合わせた配色が、嗜好度、目立ち感共に評価が高いことが明らかになった。配色嗜好調査の結果を踏まえ、企業(株式会社アトリエロングハウス)との協同により、同社製作の既存品の形状を基に、配色の異なる車いす用高視認性レインウェア3種の試作開発を行った。さらに、試作品と既存品の配色・デザインについて一対比較法を用いた視覚的評価を実施した。色彩心理学、人間工学平成24年度は、車いす利用の障害者および介護者を対象とした高視認性安全服・防護具のニーズ調査と高視認性安全服・防護具に用いる蛍光色に対する嗜好性調査の両方を実施する予定であったが、病気のため年度途中に体調が悪化し、平成24年9月より現在に至るまで、病気療養のため休職中であり、研究の進捗が調査の実施までの段階に至らなかった。病気療養で2013年12月末まで約1年間休職していたため、その間研究を進めることができなかった。
深層学習による個人特性を反映した生体データの自動生成

ヒトから得られる生体データは,思考や身体動作・健康状態といった情報を直接的に含んでおり,機械学習手法等を用いて前者から後者を推定する研究が行われているが,個人差の影響が大きいことが知られている.生体データの計測には多くの時間・手間が必要であり,一般には個人に合わせたモデルの作成が難しい.本研究では,写真に対して絵画の画風という個人特性を反映させる深層学習手法にヒントを得て,筋電位を対象として,動作判定用のCNNと個人特性ベクトル化用のCNNを組み合わせることで,被験者の特性(筋電位の場合,筋量,皮下脂肪量等)を考慮した生体データを自動生成する手法の開発を目指す.ヒトから得られる生体データは,思考や身体動作・健康状態といった情報を直接的に含んでおり,機械学習手法等を用いて前者から後者を推定する研究が行われているが,個人差の影響が大きいことが知られている.生体データの計測には多くの時間・手間が必要であり,一般には個人に合わせたモデルの作成が難しい.本研究では,写真に対して絵画の画風という個人特性を反映させる深層学習手法にヒントを得て,筋電位を対象として,動作判定用のCNNと個人特性ベクトル化用のCNNを組み合わせることで,被験者の特性(筋電位の場合,筋量,皮下脂肪量等)を考慮した生体データを自動生成する手法の開発を目指す.
てんかんのモデル動物スナネズミの発作形成過程に関する研究

てんかんの遺伝性モデル動物スナネズミの発作は、ヒトにみられるような年齢依存的な発作形成過程を持つ。われわれは、スナネズミの発作形成初期に、発作誘因である床換えにより耳介のリズミカルな運動が出現し、その後、発作部位が拡大することを見出し、遺伝素因の上に加えられた外部刺激、前庭刺激後の後発射による耳介の動きの出現が、全身発作に至る発作形成の初期過程であるという仮説をたて、以下の実験を行った。耳介のリズミカルな運動の原因部位として、電気刺激により耳介の運動を誘発しうる大脳皮質部位を調べたところ、冠状縫合の側後方に存在した。一方、前庭刺激に応答する大脳皮質部位、前庭皮質の存在およびその位置を調べるため、前庭装置の解剖学的特徴を調べ、前庭刺激としての電気刺激を行うための手術手技を開発した。見出された前庭皮質の位置は、耳介の運動を誘発する大脳皮質部位と位置的に重なった。また、耳介の運動を誘発しうる大脳皮質部位の刺激条件を検討したところ、特定範囲内の刺激間隔で最低3発の低電流の矩形波で運動が誘発された。これらの結果は、上に述べたわれわれの仮説の可能性を空間的な、また電気生理学的な意味で支持する結果と考えられる。また、耳介の動きを誘発しうる大脳皮質部位へ投射している可能性のある細胞群が視床に見出されたが、その部位が、他の動物種で前庭皮質へ投射していると報告されている部位に対応していたことから、前庭反応と耳介運動誘発の二つの現象が、視床内で関連している可能性も考えられた。さらに、遺伝素因の可能性のある物質として、実験的なてんかん発作形成に関与しているP70蛋白について調べた結果、抗P70抗体と反応し、P70と等電点と分子量の似た蛋白が、神経細胞の主として核、およびゴルジ装置に存在することがわかった。これらの結果をもとに、スナネズミの発作の初期過程から抵闘値部位の拡大に至る発作形成機序、また、ヒトにみられる闘値の固体差についてさらに検討を進めうると考えられる。てんかんのモデル動物スナネズミには、ヒトにみられるような年齢依存性発作過程がみられる。我々はこの発作形成過程には、遺伝素因存在下での外部刺激の反復による、低閾値部域の拡大の可能性があると考えている。我々が発作形成初期に見出した、外部からの刺激による一定頻度の耳介のミオクローヌス様動きをてがかりとし、刺激受容から耳介の反応に至る経路を調べ、そこに存在しうる遺伝素因および発作形成に関与する電気生理学的変化を調べるのが本研究の目的である。以下に、得られた結果と今後の研究方向を述べる。1.前庭刺激は反復される外部刺激のひとつであるが、前庭核に、発作初発に先立ち異常な形態学的現象が出現すること、その現象とほぼ同様の経時的経過をたどって熱ショック蛋白が出現、増加することがわかった。現在、それらの超微形態を調べている(当研究所・竹内博士、岐阜医技短大・竹内博士の援助による)。さらに、今年度の科学研究費で購入した刺激装置を用い、前庭核の形態学的変化が、発作に関与しうる電気生理学的な変化を伴なうか否かを調べる実験を開始した(新生児用開瞼器を用いた術式に関し、阪大・堀井博士の指導を得た)。

2.上丘は、発作誘因となる予期せぬ新しい環境への反応に関わり得る脳部位と考えられるが、そこに形態学的異常を見出し(1993年度北米神経科学学会発表)、生化学的および、電気生理学的な検討をはじめた。3.耳介の動きに関わる部位を含む大脳皮質の抑制系の発達を調べ(9993年度日本組織細胞化学学会発表)ラットの同部位での発達(当研究所、平岩助手との共同研究、1993年度日本神経学学会発表)と比較した。スナネズミにみられる発達と遅れと発作との関係の有無を、形態学的および電気生理学的に検討する準備を始めている。4.耳介の動きに関わる神経経路の形態学的検索を続行中である。てんかんのモデル動物スナネズミの発作には、ヒトにみられるような、年齢依存的な発作形成過程が存在する。われわれは、この発作が遺伝素因に加え、外部刺激の反復により低閾値部位が拡大する、キンドリング様現象で形成されていくのではないかと考えている。今年度は、発作誘因である床換え時の体位変換により発作形成初期に、誘発される耳介のリズミカルな動きと刺激との関係、および遺伝素因の可能性のある物質について調べた。(1)耳介のリズミカルな動きに関して、耳介の運動を誘発しうる大脳皮質部位の電気生理学的性質を調べた。調べた条件下では、特定の範囲の刺激間隔で最低3発の電気刺激で耳介の運動が誘発されたが、この必要刺激数は、幼若時に外部刺激によって後発射が生じるようになることによって耳介の動きがみられるようになると仮定しても可能な程度に十分小さいと考えられた。(2)床換え時の体位変換による前庭刺激を受ける前庭装置の解剖学的特徴を調べ、その電気刺激のための手術手技を開発した。刺激実験により、スナネズミの大脳皮質にも、前庭刺激により誘発電位を示す前庭皮質が存在すること、その部位は、耳介の運動を誘発しうる部位と位置的に重なり、位置からは、前庭刺激後、後発射が生じることにより、耳介の動きが出現する可能性があることがわかった。(1994年度神経科学学会発表)(3)遺伝素因の可能性のある物質として、実験的なてんかん発作形成に関与しているP70蛋白について調べた結果、抗P70抗体と反応し、P70と等電点と分子量が似た蛋白が、神経細胞の主として核、およびゴルジ装置に存在することがわった。(1994年度日本動物学会、日本神経科学学会発表、論文投稿中)これらの結果は、上に述べたわれわれの仮説の妥当性に一歩近づくものと考えられる。この結果をもとに、さらに、検討を続けていく予定である。
雌雄マウスの養育行動における脳の性差形成メカニズムの解明

養育行動は子の生存可能性を高める、動物の基本的な本能行動として位置づけられる。養育行動には、性差があり雌特有の行動と考えられている。我々は雄における養育行動が、社会性を反映する環境因子によって容易に促進されることを明らかにしている。雌も社会環境を変えることで仔に対する無視の行動が現れる。成熟後も環境変化に応じて現れるこれらの行動変化は、我々がこれまで明らかにしてきたような、性ステロイドによる不可逆的な脳神経系回路網による性分化という観点では説明することができないと考える。成熟期に達しても可塑性を示す養育行動の神経回路形成のメカニズムについて研究を推し進める。
溶存有機物と光学特性から探る亜寒帯海域の水塊構造と生物生産環境

親潮と黒潮はそれぞれ異なる特徴を持つ海水である(水塊)。三陸沖はこれらが複雑に混合することで豊かな生物生産力を生み出し、水産業にとっても重要な海域である。今後の海洋生物資源の動態を知る上で、水塊構造と生物資源の基盤となる基礎生産力を理解することが必要であるが、水塊の同一性と起源を、水温・塩分のみで判断することは困難である。そこで溶存有機物の吸光・蛍光特性を新たなトレーサーとして活用し、新しい水塊構造の解析方法を提案し、海洋循環・物質循環と生物生産力との関係を解明する。さらに、センサー観測や衛星リモートセンシングによる広範囲・多次元・連続観測研究へと発展させる。
水ジェットによる海中ロボット誘導制御の基礎研究

海洋資源の探査や海洋環境の保全、あるいは海洋構造物や海中の水産施設の保守管理など、海中ロボットの活用は今後とも期待が高い。本研究では、イカの推進方法にヒントを得て、水ジェットによってロボットを推進・誘導・制御することとし、この制御システムの有効性を調査・検討した。その結果、以下の成果が得られた。1.供試体の設計と製作海中ロボット供試体(ビークル)の主要目として、実験設備等を考慮して、長さ:1.2m、幅と高さ:0.3m、排水量:約60kgの回転楕円体を主船体とする模型船をFRPで製作し、直進安定性を考慮して、船尾に安定フィン4枚を設けた。このビークル内部に、市販の小型軽量の水中ポンプを搭載し、これを駆動して水ジェットを噴出する構造とした。噴出孔は船首・船尾に数カ所設けた。水の取り入れ口(インレット)は運動による影響の少ない、模型中央に数カ所設けた。2.流体力計測実験上記の海中ロボットの操縦運動中の流体力特性を明らかにするため、(1)斜航実験、CMTなどの拘束模型実験を実施し、解析を行った。その際、流体力特性の数学モデルにはcloss-flowモデルを開発し、その有効性を確認した。また、水ジェットによる噴出実験は、停止状態から、種々の運動の局面において、適切な推力が発生可能かについて実験で確認した。その結果、速力に応じた水ジェットを噴射すれば、適切な制御力が得られることがわかった。なお、前述のビークルの流体力特性の数学モデルは水上の船舶にも適用できることが判明し、船舶の操縦運動の新しい数学モデルとして、別途、研究論文を作成した。3.制御方式の検討水中ロボットの運動特性は、上記の流体力計測結果を基に、コンピュータシミュレーションを行い、その性能を確認した。その結果、複数のウォータージェットを制御することによってビークルを自在に操縦制御できることが確認できた。以上の基礎的な研究成果から、水ジェット推進・制御方式による水中ロボットが可能なことがわかり、今後は改めて研究計画を作成して、実際にビークルを自走させる実用的な研究を進める予定である。海洋資源の探査や海洋環境の保全、あるいは海洋構造物や海中の水産施設の保守管理など、海中ロボットの活用は今後とも期待が寄せられている。本研究では、イカの推進方法にヒントを得て、水ジェットによってロボットを誘導・制御することとし、この制御システムの有効性を調査することを開始した。本年度は以下の研究を行った。1.供試体要目の決定と模型船の製作海中ロボットの主要目として、実験設備等を考慮して、長さ:1.2m、幅0.3mの回転楕円体を主船体とする模型船をFRPで製作した。この供試体には、直径13mmの水ジェット噴出孔を船首・船尾に4ヵ所設けた。また、ロボットの直進安定性を考慮して、船尾に安定フィン4枚を設けた。2.模型実験上記の海中ロボットの供試模型船の流体力を明らかにするため、以下の水槽実験を実施し、理論的検討を行った。(1)斜航実験(2)ジェット噴出実験斜航実験から、航走中の流体力特性が明らかになり、安定に前進するには設計どおり船尾にフィンが必要なことが確認できた。また、水ジェット噴出試験の結果から、噴出水の管路抵抗が大きく、所定の推力を得るには、噴出孔の増大、もしくは水圧の増加が必要なことが判明した。3.制御方式の検討操作量を制御する従来の方式と異なる方法が必要で、一定量操作で時間制御を行う場合の制御方法の基本について調査検討を行った。次年度はこれらの結果を基に、装置に改良を加えて実験を行い、また数値シミュレーションなどを行って海中ロボット可能性の研究を進め、成果を発表する予定である。

その結果、複数のウォータージェットを制御することによってビークルを自在に操縦制御できることが確認できた。以上の基礎的な研究成果から、水ジェット推進・制御方式による水中ロボットが可能なことがわかり、今後は改めて研究計画を作成して、実際にビークルを自走させる実用的な研究を進める予定である。
イオン性溶媒のクラスター構造と反応場特性

イオン液体は分子構造が複雑であり、その結果、分子内と分子間相互作用が3-7オングストロームの距離で重なっている。本研究では、溶液X線回折、DFT計算およびMDシミュレーションを用いてこの相互作用を分離して捉えることに成功し、カチオンとアニオンの近距離相互作用だけでなく、イオン液体の20オングストロームに及ぶ長距離液体構造を明らかにした。この結果は、世界でも始めて得られたもので、様々なイオン液体の液体構造解析に適用できる。実際、様々な鎖長のアルキル基を有するイミダゾリウムカチオン系やピロリジニウムカチオン系イオン液体へ適用し、有機カチオン周りのアニオン分子の分布、原子配向の違いや特徴を見出すことができた。一方、カチオンが解離しうるプロトンを含むアルキルアンモニウム系プロトン性イオン液体では、一部がカチオンからアニオンにプロトン移動し、この結果、イオンに加えて中性の塩基と酸分子が共存するようになる。その割合は生成する塩基と酸分子のプロトン親和性に依存する。本研究では、プロトン移動の割合を直接ポテンショメトリーで見積もることを世界で始めて成功し、様々なプロトン性イオン液体の自己解離定数を決定した。この結果、超強酸、強酸、弱酸のアニオンでは、カチオンとの水素結合が大きくことなり、これがイオン液体の自己解離能を左右することがわかってきた。エチルメチルイミダゾリウム(EMI^+)イオンとビストリフロロスルホニル(TFSI^-)イオンからなる電解質は常温で液体であり、水や有機溶媒のような分子液体に対してイオン液体と呼ばれ、EMI^+TFSI^-は代表的なイオン液体である。この他にも、多様な有機カチオンとフッ素系アニオンからなるイオン液体が存在する。本研究では、イオン液体中でEMI^+,TFSI^-イオンがそれぞれ分子コンフォメーションの異なる2つの構造異性体からなっていることをラマンスペクトルから明らかにし、その異性化エンタルピーを決定した。この値は、理論計算から予測した値に近い。ブチルメチルピロリジニウム(P_<14>^+)イオンも同様に、2つの構造異性体からなることを明らかにし、異性化エンタルピーを決定した。このような構造異性化平衡の存在が、分子の運動の自由度、すなわちエントロピーの増大をもたらし、電解質でありながら常温で液体状態を作り出しているものと考えられる。これらの疎水的イオン液体の他に、アルキルアンモニウムやヒドロキシアルキルアンモニウムイオンと強酸物質から、親水性のイオン液体が合成された。この中で、エチルアンモニウム(EtNH_2)と硝酸から合成されたイオン液体EtNH_3^+NO_3^-は水と全組成で混合する。この混合液体の構造と溶媒としての酸塩基性を調べた。混合溶媒を用いて、酸(H^+FSI^-)溶液と塩基(EtNH_2)溶液を作製し、酸塩基反応により、混合溶媒の自己解離定数を決定し、その溶媒組成依存性を調べた。分子液体とイオン液体の酸塩基性には、著しい相違があることが見出され、構造との関連を現在、調査中である。エチルメチルイミダゾリウム(EMI^+)イオンとビストリフロロスルホニル(TFSI^-)またはテトラフルオロボレート(BF_4^-)イオンからなる電解質は常温で液体であり、水や有機溶媒のような分子液体に対してイオン液体と呼ばれ、これらは代表的なイオン液体である。いずれのイオンも分子コンフォメーションの異なる2つの構造異性体からなっている。本研究では、溶液X線散乱、NMR、分子動力学シミュレーション等の手段で液体構造を研究した。液体構造は、イオン液体の粘性や電導性に直接関係するイオン集合体の物性である。イオン液体は粘性が比較的高くが高く、電導性を弱めていると考えられるが、具体的な情報はまだない。EMI^+TFSI^-

イオン液体に関しては、X線散乱から分子内相互作用を差し引いて得られたイオンの動径分布関数から、EMI^+とTFSI^-イオンがいずれも同種イオンで直線的に配列していること、また、各イオンは同種イオンが配列した軸の直角方向で4つの異種イオンに囲まれた構造を有していることが示された。コンフォメーションによる構造の違いは殆どなく、結晶構造と大きな違いが認められた。分子動力学シムレーションでもこの構造が再現された。各イオンの運動軌跡を調べた結果、イオン液体は局所的に疑似格子を形成しており、格子点周りの狭い領域での運動が主で、格子点を越えた並進運動は余り起こらないことが示された。一方、エチルアンモニウム(EtNH_2)とその誘導体と様々なアニオンからなるイオン液体を合成し、それらの構造と溶媒としての酸塩基性を調べた。酸塩基反応により溶媒としての自己解離定数を決定した。さらに様々な金属イオンの溶媒和構造を決定した。TFSI^-は2つの>SO_2基をもち、その塩基性は弱く、水溶液中での配位性はないが、イオン液体中では、2座配位した溶媒和イオンを形成することが示された。イオン液体は分子構造が複雑であり、その結果、分子内と分子間相互作用が3-7オングストロームの距離で重なっている。本研究では、溶液X線回折、DFT計算およびMDシミュレーションを用いてこの相互作用を分離して捉えることに成功し、カチオンとアニオンの近距離相互作用だけでなく、イオン液体の20オングストロームに及ぶ長距離液体構造を明らかにした。この結果は、世界でも始めて得られたもので、様々なイオン液体の液体構造解析に適用できる。実際、様々な鎖長のアルキル基を有するイミダゾリウムカチオン系やピロリジニウムカチオン系イオン液体へ適用し、有機カチオン周りのアニオン分子の分布、原子配向の違いや特徴を見出すことができた。一方、カチオンが解離しうるプロトンを含むアルキルアンモニウム系プロトン性イオン液体では、一部がカチオンからアニオンにプロトン移動し、この結果、イオンに加えて中性の塩基と酸分子が共存するようになる。その割合は生成する塩基と酸分子のプロトン親和性に依存する。本研究では、プロトン移動の割合を直接ポテンショメトリーで見積もることを世界で始めて成功し、様々なプロトン性イオン液体の自己解離定数を決定した。この結果、超強酸、強酸、弱酸のアニオンでは、カチオンとの水素結合が大きくことなり、これがイオン液体の自己解離能を左右することがわかってきた。
森林土壌における物質循環機構の研究

森林生態系における土壌分解者の生態機能群の働きから、土壌の有機物蓄積の機構を明らかにすることを以下め仮説の検証から進めた。土壌の分解系は、有機物の蓄積様式により、大きく3つの型に分けられる。1型.熟帯林において一般的な菌体蓄積型(この型では土壌の養分蓄積の能は少なく、養分はおもに植物体と粘土に吸着蓄積されている)、2型.温帯林で鉱物質の土壌蓄積型(炭素/窒素比=12の鉱物質土壌の蓄積)、3型.土壌堆積腐食蓄積型(炭素/窒素比=20の有機物蓄積)に分けられる。これら3つの土壌分解系での有機物蓄積・循環機構についての仮説を、土壌分解系での分解者の生態機能群から検証することを目的として実行された。1.熱帯季節林の山地林と温帯の冷温帯林の斜面の上部に成立する2型の土壌堆積腐食型の土壌、熱帯降雨林では、窒素の無機化はおもにアンモニア態で生じていることが明らかとなった。一方、斜面の下部に位置する1型の鉱物質土壌堆積型の土壌での、窒素代謝はおもに硝酸態で行われていることが明らかとなった。また、平地の熱帯雨林や季節林ではアンモニア型の養分代謝が主体となっていた。この原因として、熱帯の低地林では、落葉分解の過程において、微生物の活動が高く、有機成分の利用効率が高い結果、リグニン物質の残差が生じないことが明らかとなった。2.有機物の分解過程を、炭素(エネルギー源)から解析した。有機物の分解過程を、養分物質(窒素、リンなど)とエネルギー源となる炭素の動態を調査した。温帯林の落葉分解実験では、分解過程に伴って、初期の炭素/窒素比に関わらず、炭素/窒素比=20-30に収束する事が現らかとなった。一方、熱帯林では、温帯のような腐食形成の過程が欠落することが明らかとなった。このように、熱帯の低地季節林では、担子菌類を中心とした徴生物の分解活性が高く、「有機物の食い残し現象」を生じているという,研究の仮説を実証するものであった。高い炭素/窒素比の状態において窒素の無機化が生じることが明らかとなった。森林生態系での物質循環の研究では、土壌の有機物蓄積量と循環量との関係が研究されてきている。土壌における物質の蓄積や循環量は、有機物の質と密接に関係している。この研究では、森林生態系における土壌分解者の生態機能群の働きから、土壌の有機物蓄積の機構を明らかにすることを以下の仮説の検証から進めた。1型.熱帯林において一般的な菌体蓄積型(この型では土壌の養分蓄積の能は少なく、養分はおもに植物体に蓄積されている)、2型.温帯林で鉱物質の土壌蓄積型(炭素/窒素比=12の有機物蓄積)、3型.土壌堆積腐食蓄積型(炭素/窒素比=20の有機物蓄積)に分けられる。これらの3つの土壌分解系について物質循環の概念モデルを提案した。この研究では、これら3つの土壌分解系での有機物蓄積・循環機構についての仮説を、日本の冷温帯林、熱帯林で検証することを目的として物質循環についての研究を実行した。森林における物質循環の研究においては、次の森林生態系における物質循環の仮説を熱帯林と温帯森林を査地として検討している。温帯林の土壌においては、有機物の分解効率が低く、有機物残査が形成されるが熱帯林においては、有機物分解の効率が高いので有機物残査が形成されない。こうした分解過程の特徴に対応して、森林生態系は、3つのタイプに区別される。1タイプは、養分物質が鉱物質の腐植に蓄積されている。2タイプは、養分物質が粗腐食有機物に蓄積、3タイプでは、土壌の養分は粘土鉱物に蓄積温帯林において、落葉分解過程の調査を実行し、分解に伴ってリグニンが残留し、難分解になることを明らかにした。一方、熱帯林の落葉分解においては、有機物の分解速度が速いだけでなく、微生物による有機物利用効率が高い結果、難分解性の腐食物質が形成されない。こうした熱帯と温帯における落葉分解の効率の違いは、分解速度だけでなく、土壌の腐植形成とも密接に関係していることを明らかにした。熱帯と温帯林の土壌系における窒素の無機化、養分の分布などを調査した。同時に、土壌からの養分の溶脱量についての測定を行った。以上の調査から3つのタイプの森林生態系の物質循環の特性を明らかにした。

一方、斜面の下部に位置する1型の鉱物質土壌堆積型の土壌での、窒素代謝はおもに硝酸態で行われていることが明らかとなった。また、平地の熱帯雨林や季節林ではアンモニア型の養分代謝が主体となっていた。この原因として、熱帯の低地林では、落葉分解の過程において、微生物の活動が高く、有機成分の利用効率が高い結果、リグニン物質の残差が生じないことが明らかとなった。2.有機物の分解過程を、炭素(エネルギー源)から解析した。有機物の分解過程を、養分物質(窒素、リンなど)とエネルギー源となる炭素の動態を調査した。温帯林の落葉分解実験では、分解過程に伴って、初期の炭素/窒素比に関わらず、炭素/窒素比=20-30に収束する事が現らかとなった。一方、熱帯林では、温帯のような腐食形成の過程が欠落することが明らかとなった。このように、熱帯の低地季節林では、担子菌類を中心とした徴生物の分解活性が高く、「有機物の食い残し現象」を生じているという,研究の仮説を実証するものであった。高い炭素/窒素比の状態において窒素の無機化が生じることが明らかとなった。
土地担保制約にある経済における、人口減少のマクロ経済への影響

担保制約にある経済では、人口の減少は資産価格チャネルを通じてマクロ経済変数に影響を及ぼすと考えられる。この研究では、資金調達の際に土地が担保として用いられるモデルを構築し、人口減少の影響を分析する。分析の結果、影響は、生産技術によって異なることが示された。生産技術において物的資本と土地が代替的である場合、資本と産出の下落はそれほどではないが、物的資本と土地が補完的である場合、資産価格チャネルが強く働き、資本と産出が大きく下落することになる。日本経済において土地担保の果たした役割は大きい。Kiyot kid and Moore(1997, JPE)が示すように、土地を担保に借入を行うという制約がある場合、地価の変動が経済の変動をもたらすという関係が生じる。土地の量は固定的であるため、人口の変化は、直接的に人々の効用や一人当たり生産量に影響を及ぼす。固定的な要素である土地が担保として使用されると、人口の変化は、こういった直接的な効果だけではなく、担保制約を経由してマクロ経済に影響を及ぼすことが考えられる。土地担保制約を考慮したマクロモデルでの人口変化の影響に関する分析は十分になされているとはいえず、人口減少が始まった日本経済への影響や、さらには人口爆発をしている国々の経済での、今後の金融システムのあり方やマクロ経済への長期的帰結を理解するうえで重要な情報を提供する。家計部門と借入制約に直面する企業部門の2部門が、それぞれ土地を利用するという設定で、モデルを構築した。人口数のショックに対する反応を分析するために、モデルを定常状態の近傍で対数線形近似を行い、カリブレーションを行った。分析の結果、人口の予期せざる増加は家計部門の住宅需要の増加をもたらし地価を上昇させる。企業家は、消費を減らして投資と土地の購入を行なおうとするが、企業家の土地の保有量は減少せざるをえない。保有する土地の時価総額への影響は、土地の保有量の減少の効果が地価の上昇の効果よりも大きいため、企業家は借り入れ制約がより厳しくなり、結果、長期的に土地の購入も投資も抑えられることになる。したがって、人口の増加は、長期的に、企業家が利用する土地の量を減らし、資本蓄積を遅らせ、一人当たりの産出量を減らすことになる。Kiyotaki and Moore(1997,JPE)が示すように、土地を担保に借入を行うという制約がある場合、地価の変動が経済の変動をもたらすという関係が生じる。固定的な要素である土地が担保として使用されると、人口の変化は、効用や一人当たり生産量への直接的な効果だけではなく、担保制約を経由してマクロ経済に影響を及ぼすことが考えられる。土地担保制約を考慮したマクロモデルでの人口変化の影響に関する分析は十分になされているとはいえず、この研究によって、人口減少の経済への影響や、今後の金融システムのあり方やマクロ経済への長期的帰結を理解するうえで重要な情報を提供することになると考えられる。土地担保制約に直面している経済での一般均衡モデルは、Iacoviello(2007,AER)のモデルをもとに、家計部門と土地担保制約に直面している企業家部門があり、家計は住宅として、企業家は生産要素と担保として、それぞれ土地を保有する、という設定とした。借入制約のある経済は、借入制約のない経済に比べ、定常状態において、生産に利用される土地の量、資本量、生産量のいずれにおいてもその値が小さくなることが示された。また、資本/生産に利用される土地や地価総額の対GDP比の値は、借入制約のある経済でのほうが小さい。人口の減少が生じたときのマクロ経済変数の短期的な反応は、生産技術の形状によって大きく異なることが示された。コブダグラス型の生産関数では、借入制約にある経済は、借入制約のない経済に比べ、生産に用いられる土地の量は増え、資本と生産の落ち込みは緩やかである。それに対して、土地と資本に関して補完的であるとした準CES型生産関数では、生産に用いられる土地の総量は減少し、総資本量が大きく減少する。
計算機によるパーリ・ティピタカ・テキストの語彙索引作成

本研究は、オックスフォードの「パーリ文献協会」(Pali Text Society=PTS)から刊行されている全パーリ文献の正順・逆順語彙索引の作成及びそのソフトウェアを開発することを目的としている。この研究目的を達成するため、韻文作品の代表として『ダンマパダ』(Dhammapada 423詩節)を、また、散文作品として膨大な分量を持つ『ヴィナヤ』(Vinaya全5巻・総ページ数1,588)を選び、パーソナルコンピュータを用いて、これらの完璧な正順と逆順の語彙索引を作成・完成させることを目指して遂行した。初年度は、ノーマン教授とヒニューバー教授により校訂・出版された『ダンマパダ』(PTS 1994)の語彙索引を作成した。ノーマン教授から、教授自身の作成によるパーリ語フォント(ノ-ミンフォント)を使用して入力された『ダンマパダ』を受け取り、われわれが作成したパーリ語フォントに書き換え、語彙(Word)の「正順索引」と「逆順索引」を作成した。さらに、これまでに開発したプラークリット語の詩脚索引作成プログラムを一部改良することによって、詩脚(Pada)の「正順索引」と「逆順索引」をも作成した。このことによって、韻文作品の語彙と詩脚の索引印作成するプログラムの妥当性が確認された。これら4種類の索引、すなわち語彙の「正順索引」と「逆順索引」、それに詩脚の「正順索引」と「逆順索引」は、いずれも写真製版出版が可能な索引であり、これらの索引を、「パーリ文献協会」に投稿した。そして、それらは同協会の評議委員会による査読を受け、1995年にIndexes to the Dhammapadaと題され、単行本として出版された。この書物は、世界中のパーリ文献学者及び仏教学者の研究に稗益することであろう。次に、オルデンベルクによって編纂された『ヴィナヤ』の研究にとりかかった。『ダンマパダ』と同様、語彙索引作成のためのノ-ミンフォントで打ち込まれたフロッピ-を、われわれのフォントに書き変えて解析処理をしたのであるが、このテキストには大量の省略文字があり、さらに明らかなミスプリントも多数存在しており、これらの問題点を解消することが先決事項となった。このため、逢坂の作成したプログラムを走らせることによって、まずプレリミナルな語彙索引を作成した。この出力結果をノーマン教授に送り、ノーマン教授がチェックしたものを、こちらのチェック結果と比較照合する。お互いにミスを見い出すことができなくなるまで何度もこのようなやり取りを繰り返し、コンピュータ上に正確なテキストを形成することを目指した。しかし、この作業が進むにつれて、PTS版『ヴィナヤ』の読みの訂正をどのようにするかの問題も起こり、ケンブリッジで直接討議することによってこの種の問題解決の基本方針を確認した。さらに、教授の来日中に、得られた結果を時間をかけて慎重に吟味し、パーリ語の語順(Word Order)プログラムの確認、同一語彙の異表記の取り扱い、研究者が最も使用しやすい形態にするためのレイアウト等についての共同討議を行った。また、これまでの一連の研究によって開発された、韻文用プログラムと散文用プログラムを使用して、膨大な量の全パーリ・テキストの完全な語彙索引と詩脚索引作成の実現に向けて、解決すべき問題点を建設的に討議した。このようにして、『ヴィナヤ』のテキスト・データベース構築上に横たわる種々の問題を解決し、省略文字の全文字化を行い、コンピュータ上に『ヴィナヤ』の完全なテキストを作成した。そして、このテキスト・データベースに基づいた語彙索引を作成し、独自に開発された語彙プログラムが3.5メガバイトもの大量な散文テキストでも処理できるプログラムであることを確認した。この語彙索引は、『ダンマパダ』と同様の手続きを踏み、「パーリ文献協会」からIndex to the Vinaya-Pitakaと題して出版され、コーン博士の辞書(New Pali-English Dictionary)編纂にも使用されており、その有用性が実証されている。現在、『ディーガ・ニカーヤ』(Digha-nikaya)の語彙索引作成に向けて、このテキストのテキスト・データベースを構築する作業に取りかかっている。

これら4種類の索引、すなわち語彙の「正順索引」と「逆順索引」、それに詩脚の「正順索引」と「逆順索引」は、いずれも写真製版出版が可能な索引であり、これらの索引を、「パーリ文献協会」に投稿した。そして、それらは同協会の評議委員会による査読を受け、1995年にIndexes to the Dhammapadaと題され、単行本として出版された。この書物は、世界中のパーリ文献学者及び仏教学者の研究に稗益することであろう。次に、オルデンベルクによって編纂された『ヴィナヤ』の研究にとりかかった。『ダンマパダ』と同様、語彙索引作成のためのノ-ミンフォントで打ち込まれたフロッピ-を、われわれのフォントに書き変えて解析処理をしたのであるが、このテキストには大量の省略文字があり、さらに明らかなミスプリントも多数存在しており、これらの問題点を解消することが先決事項となった。このため、逢坂の作成したプログラムを走らせることによって、まずプレリミナルな語彙索引を作成した。この出力結果をノーマン教授に送り、ノーマン教授がチェックしたものを、こちらのチェック結果と比較照合する。お互いにミスを見い出すことができなくなるまで何度もこのようなやり取りを繰り返し、コンピュータ上に正確なテキストを形成することを目指した。しかし、この作業が進むにつれて、PTS版『ヴィナヤ』の読みの訂正をどのようにするかの問題も起こり、ケンブリッジで直接討議することによってこの種の問題解決の基本方針を確認した。さらに、教授の来日中に、得られた結果を時間をかけて慎重に吟味し、パーリ語の語順(Word Order)プログラムの確認、同一語彙の異表記の取り扱い、研究者が最も使用しやすい形態にするためのレイアウト等についての共同討議を行った。また、これまでの一連の研究によって開発された、韻文用プログラムと散文用プログラムを使用して、膨大な量の全パーリ・テキストの完全な語彙索引と詩脚索引作成の実現に向けて、解決すべき問題点を建設的に討議した。このようにして、『ヴィナヤ』のテキスト・データベース構築上に横たわる種々の問題を解決し、省略文字の全文字化を行い、コンピュータ上に『ヴィナヤ』の完全なテキストを作成した。そして、このテキスト・データベースに基づいた語彙索引を作成し、独自に開発された語彙プログラムが3.5メガバイトもの大量な散文テキストでも処理できるプログラムであることを確認した。この語彙索引は、『ダンマパダ』と同様の手続きを踏み、「パーリ文献協会」からIndex to the Vinaya-Pitakaと題して出版され、コーン博士の辞書(New Pali-English Dictionary)編纂にも使用されており、その有用性が実証されている。現在、『ディーガ・ニカーヤ』(Digha-nikaya)の語彙索引作成に向けて、このテキストのテキスト・データベースを構築する作業に取りかかっている。本研究は、全パーリ文献の正順・逆順語彙索引を作成するためのソフトウェアを開発することを目的としている。この研究目的を達成するため、韻文作品の代表として『ダンマパダ』(Dhammapada 423詩節)を、また、散文作品として膨大な分量を持つ『ヴィナヤ』(Vinaya全5巻・総
イチゴのポリフェノール代謝制御を利用した耐病性の付与に関する研究

イチゴの病害感染防御機構の化学的解明をめざし、イチゴ(麗紅)根の成分精査を行い、感染防御物質(ファイトアレキシン)と推定される数種のポリフェノール類を単離、構造決定した。その中で、新規フラボノイド化合物である(+)-taxifolin3-O-α-L-arabinofranosideは根部において特に高含量であり、重要な感染防御物質であると期待される。また、イチゴの各種培養系(毛状根、カルスおよび茎葉培養体)を確立し、培養条件(培地成分、各種ストレス等)により、ポリフェノール成分の生産パターンが変化することも確認した。特に、疑似感染ストレス(菌抽出物添加)を与えた場合、新しく生産性が向上する化合物を数種検出した。それらの化合物は、新しい抗菌物質の可能性が高く、今度精製および構造解明をする予定である。現在、イチゴ根より単離したポリフェノール類をマーカーとして用い、高速液体クロマト(HPLC)分析におけるポリフェノール類の含量パターンと耐病性(抗菌性)の相関を解析し、HPLC分析システムの、新しい耐病性イチゴ系統選抜技術への活用について検討中である。また、組織培養技術を利用することにより、新規抗菌性物質の検索と単離を試みている。将来は、ポリフェノール生合成に関連した酵素、遺伝子の同定を行い、それら関連遺伝子の調製と導入による新しいタイプの病害抵抗性イチゴ(ポリフェノール生産パターンが最適に抗菌性を示す様に代謝制御された系統)の作製を考えている。
TDP-43のシード能獲得過程の解析による神経変性疾患治療標的の同定

多くの筋萎縮性側索硬化症及び半数近くの前頭側頭葉変性症では、核タンパク質TDP-43が細胞質に蓄積することが病気の進行と密接に関係している。プリオン病の異常プリオンのように、正常なTDP-43を異常型へと変換するシード能のあるTDP-43が原因となり、これらのシード依存的なTDP-43の蓄積が引き起こされると考えられている。本研究では、まずハイスループットなシード依存的TDP-43細胞質内蓄積検出システムを構築する。さらには、シード能獲得過程でsiRNAライブラリーを用いたスクリーニングを行うことで、TDP-43のシード能獲得過程を制御する因子を同定する。
金属インプラントの生体活性を司る表面階層構造の厳密な構築とin vivo評価

インプラント表面階層構造制御の深化を目指して,種々のインプラント材料の表面改質を行った.Nb,Ta,Ti-Nb-Ta-Zrなどをラット脛骨に2週間埋植し,表面への硬組織生成量から骨伝導能を評価した.材質には依存せず,水滴接触角によって整理できることがわかった.65度の水滴接触角を界として,より親水性あるいは疎水性になるほど骨伝導性が向上した.タンパク質吸着量も,骨伝導性と同様に表面親水性に強く依存した.一方,各種プラスチックを表面改質することにより親水化することに成功した.ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を超親水化させると高い骨伝導性を示すことが明らかとなった.生体内では,材料表面へのタンパク質吸着や細胞接着が,骨伝導性などに強い影響をおよぼす.したがって,材料表面の階層構造を厳密に制御することこそが,生体活性をコントロールする最重要因子である.本研究では,表面修飾した材料の物理的因子と生化学的因子の関係をin vitro,in vivoの両面から調査し,硬組織・軟組織生成能を左右するインプラント表面の階層構造制御の深化を目指した.Ti,Zr,Nb,Taの単体金属およびTi-Nb-Ta-Zr, Ti-Mo,Ti-Mn-Sn,Zr-Nbなど種々のチタン合金を水熱処理することで骨電導性の向上を図った.処理後の親水性がタンパク質の吸着性,骨芽細胞の付着,新生骨の生成能のメイン因子となる.リン酸溶液中の陽極酸化によっても親水化に成功した.親水化処理後,空気中保持では親水性が劣化するが,濃縮した緩衝生理水溶液中に保持することで親水化を長期にわたって維持ができた.水滴接触角がほぼゼロ度の超親水性を作製し保持する技術が確立した.チタンインプラント周囲の骨再生および安定性についてイヌの大腿骨に埋入した試料では,タンパク質,骨髄細胞の付着,新生骨の異常な程速い成長が明らかとなり,歯科インプラント周りの骨再生を促す効果に繋がる.チタン合金を高温焼成し,表面にTiO2膜をつけると水滴接触角が大きい疎水性表面が作製できることを見出した.骨伝導性は,水滴接触角60度で最も低く,それより親水性でも疎水性でも高くなることを見出した.細胞接着性タンパク質であるI型コラーゲン,フィブロネクチンについて,親水性とタンパク質吸着性の関係を導いた.骨伝導性と同様,タンパク質吸着量は,水滴接触角60度を最低値とするV字関係にあることが判明した.表面親水性は,180°C蒸留水中水熱処理,紫外線照射あるいは大気圧プラズマ照射でコントロールできることが判明し,それぞれの手法の特徴を検討した.計画通り研究を遂行している金属・合金,セラミックス,ポリマーなどさまざまな素材からなるインプラント材料が開発され,疾病などの治療のために体内に埋植して使用されている.これまでに,Tiなどの金属や合金をはじめとして,TiO2や水酸アパタイト,チタン酸化合物などのセラミックス,PLGAやPEEKなどのポリマーの表面状態を,主として湿式法により変化・維持させて,材料の生体活性を制御する試みを行った.材料の表面状態は,多種多様なパラメーターを用いて表現することができるが,複数の因子が複雑に影響をおよぼし合い,評価が極めて難しい.マクロ評価法としてインプラント材料表面の親水性・疎水性に着目し,主として動物埋植評価により研究を進めた.Ti,Zr,Nb,Taの単体金属およびTi-Nb-Ta-Zr, Ti-Mo,Ti-Mn-Sn,Zr-Nbなどをラット脛骨に2週間埋植し,表面への硬組織生成量から求めたインプラントの骨伝導能を調べたところ,インプラント材料の材質には依存せず,その水滴接触角によって整理できることがわかった.65度の水滴接触角を界として,より親水性あるいは疎水性になるほど骨伝導性が向上した.インプラントを生体内に埋植した場合,各種タンパク質が吸着する.そこで,表面の親水性・疎水性を制御したTiチタンへのアルブミン,フィブロネクチンの吸着性について調べた.タンパク質吸着量は,タンパク質種に依存せず,骨伝導性と同様に表面親水性に強く依存することが判明した.インプラント表面への物質吸着によって表面のみの(階層)構造を厳密にコントロールすれば,硬組織適合性だけでなく,種々の機能を有するインプラントが作製できるものと考えられる.さらにPEEKなどのポリマーの表面親水化と骨伝導性向上についても検討を行っている.計画通り研究を遂行している新生骨生成は表面に吸着するタンパク質の種類・量に依存し,骨芽細胞はタンパク質を足場として接着する.細胞接着に効果のあるフィブロネクチン,デコリンと,効果のないアルブミンをそれぞれ溶かした蒸留水に,水的接触角(WCA)を制御したTiを浸漬し,表面吸着量を検出した.どのタンパク質も吸着性はWCAにより変化し,親水性側でも疎水性側でも吸着しやすくなるV字型カーブとなった.タンパク質吸着後のWCAは,それぞれ特有の値に収束した.WCA=0度の超親水性表面にフィブロネクチンを吸着させWCA=48度の収束値になった試料は,骨伝導性は高い値を示した.すなわち,超親水性表面は,タンパク質吸着を促しタンパク質吸着後にWCAが増加しても細胞接着は滞りなく進行することが判明した.

タンパク質は,極性を持ち親水性部分となじみやすいペプチド結合部分と,疎水性のアルキル部分が帯状に連なっており,これが表面の親水部と疎水部にそれぞれ接着した結果,骨伝導性とWCAはV字型カーブを呈したものと考えられる.一方,各種スーパーエンジニアリングプラスチックを強酸などを用いた水溶液浸漬処理と紫外線照射処理を組み合わせて表面改質することにより,平滑性を維持したまま親水化することに成功した.ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を超親水化させると高い骨伝導性を示すことが明らかとなった.酸浸漬はポリマーの結合を切るためであり,紫外線照射は切られた結合部に親水基を付けるプロセスになる.これまでのTi合金の成果と同様,ポリアミド,ポリオキシメチレン,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポリカーボネートなど多くのポリマーを適正な表面改質を施すことでWCAを減少させ,タンパク質吸着能を向上させることが可能であった.インプラント表面階層構造制御の深化を目指して,種々のインプラント材料の表面改質を行った.Nb,Ta,Ti-Nb-Ta-Zrなどをラット脛骨に2週間埋植し,表面への硬組織生成量から骨伝導能を評価した.材質には依存せず,水滴接触角によって整理できることがわかった.65度の水滴接触角を界として,より親水性あるいは疎水性になるほど骨伝導性が向上した.タンパク質吸着量も,骨伝導性と同様に表面親水性に強く依存した.一方,各種プラスチックを表面改質することにより親水化することに成功した.ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を超親水化させると高い骨伝導性を示すことが明らかとなった.計画通り研究を進める計画通り研究を進める29年度が最終年度であるため、記入しない。材料工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
損傷船舶の転覆リスク評価に関する研究

損傷船舶の浸水過程について水槽実験を行った結果、隣接区画への浸水は、船内滞留水は直ちに区画内に広がり、常に水平面を形成するとしたモデル化が適切であることなどの知見を得た。また、船内滞留水と船体との連成運動の数値シミュレーションコードを開発し、滞留水の連成影響が横揺振幅に及ぼす影響を調査した結果、計算を行った船では波周期と横揺固有周期の比が0.91.5の範囲で、滞留水の運動が減揺効果を示し滞留水量の増加に伴い横揺振幅が小さくなることなどを確認した。1.概要船側破口形状及び波浪条件と船内への浸水・滞留水量との関連を船体運動の影響も含めて定量的に把握することを目的に水槽実験を実施し、破口からの浸水過程モデルに関する検討を行った。2.水槽実験舷側に開口を設け、内部に仕切りを設けることで破口及び浸水区画を模擬した2次元模型を対象に、破口形状(台形等5種類)及び波浪条件(波周期、波高)をパラメータとして、船体運動、船内滞留水量、破口位置における流出入速度等を計測する水槽実験を実施した。3.破口からの浸水過程モデル水槽実験結果から、破口からの浸水過程モデルの主要な構成要素は、船体平均姿勢、船側相対水位、滞留水の平均水位・水面形状であることが明確になった。更に、破口からの浸水過程の適切なモデルは、以下の事項を考慮して作成する必要がある。(1)船内への浸水の発生状況は、比較的大振幅の横揺を伴うすくい込み型と横揺を伴わない打ち込み型に大別される。また、打ち込み型の浸水では、船内への滞留水量の増加に伴い、船体は波上側へ定常傾斜する。(2)すくい込み型の浸水における船内滞留水の水面形状は、波周期と滞留水量によって、自由表面影響として近似される水平面を保持する形状になる場合と、段波に近い形状となる場合がある。(3)滞留水量の時間変化等から推定される、破口からの流量係数は流出方向、流入方向で異なった値をとると考えられるが、今回変化させた破口形状では、大きな差異は見られない。1.概要船内滞留水量の時間変化と船内区画間の開口形状及び船体姿勢変化との関連を定量的に把握することを目的に水槽実験を実施し、船内滞留水の隣接区画への浸水過程モデルの検討を行った。2.水槽実験舷側に開口(損傷開口)を設けるとともに内部に仕切り及び開口を設けることで損傷区画(船尾・中央右区画)や損傷区画に隣接した非損傷区画(中央中・中央左・船首区画)を簡易な形状で模擬した模型船を用い、平水中で損傷開口を没水させて各区画浸水量、船体姿勢等を計測する水槽実験を実施し、区画間の開口形状や船体姿勢変化が船内滞留水の隣接区画への浸水過程モデルを構成する諸量(区画間の水位差、区画内の滞留水の進展速度等)に及ぼす影響を検討した。3.隣接区画への浸水過程モデル水槽実験結果から、(1)区画間の水位差は船体姿勢により大きく変化するため、隣接区画への浸水量の時間変化を推定するためには、時々刻々の船体姿勢の正確な推定が重要であること、(2)有意な滞留水が発生する状況では浸水は一気に進展するので、滞留水は区画内に直ちに広がるとした取り扱いは妥当であることなど、隣接区画への浸水過程の適切なモデルに関する知見が得られた。また、今回の水槽実験では、区画間の開口形状によっては平衡状態に至るまでの過渡応答で損傷区画から離れた舷側区画への浸水により船体姿勢が急激に変化する状況や浸水後の平衡状態が複数存在する状況が確認され、来年度の検討で留意すべき事象として考えられる。1.概要損傷船舶の転覆につながる波浪中の挙動に大きな影響を及ぼす船内滞留水と船体との連成運動の数値シミュレーションコードを開発するとともに、船内滞留水の隣接区画への浸水過程モデルの多層区画船への拡張を検討するため水槽実験を実施した。2.船内滞留水と船体との連成運動シミュレーション浸水区画の左右非対称性のため船内滞留水により定常傾斜が発生するとともに、滞留水の運動が船体の横揺運動と連成した状態について、規則波中のシミュレーション計算コードを開発し、漁船を対象に滞留水の連成影響が横揺振幅に及ぼす影響を調査した。その結果、(1)波周期と横揺固有周期の比が0.91.5の範囲で、滞留水の運動が減揺効果を示し滞留水量の増加に伴い横揺振幅が小さくなること、(2)滞留水量の増加に伴い、応答がピークとなる波周期と横揺固有周期比が小さくなることなどが明らかになった。

3.多層区画船の船内滞留水の浸水過程モデル舷側に開口(損傷開口)を設けるとともに内部に仕切り及び開口を設けることで損傷区画(船尾・船首右区画)や損傷区画に隣接した2層の非損傷区画(船首左区画、下層区画)を簡易な形状で模擬した模型船を用い、平水中及び波浪中で各区画の浸水量、船体姿勢等を計測する水槽実験を実施し、船体姿勢変化や滞留水の運動が多層区画船の船内滞留水の下層区画への浸水過程モデルを構成する諸量(下層区画への開口位置の水位、下層区画の滞留水の進展速度等)に及ぼす影響を検討した。その結果、(1)下層区画への開口がある区画の水位は船体姿勢及び滞留水の運動により大きく変化するため、時々刻々の船体及び滞留水の連成運動の正確な推定が重要であること、(2)有意な滞留水が下層区画へ流下する状況では、浸水は一気に進展するので、滞留水は区画内に直ちに広がるとした取り扱いは妥当であることなど、多層区画の場合の浸水過程の適切なモデルに関する知見が得られた。
形式的意味論による概念形成モデル

石黒が専門とする言語為論、可能世界意味論、西山が専門とする自然言語意味論、生成文法意味論、西脇が専門とするモデル論的意味論、岡田が専門とするモンターギュ意味論、プログラム言語意味論の最近の成果を用いて、言語と概念把握との関係についての論理的意味論モデルを形成することを平成4年度の目標とした。我々の方法論の特微は、概念把握、概念形成を言語の意味理解という観点から考察する点にある。特に、論理的意味論、言語分析哲学の基本的研究課題である「指示と指示対象」、「外延的意味と内包的意味」、「命題的態度」、「志向的意味」「modalityとmood」等の問題を通して、我々の概念把握の本質が論理的側面から考察された。特に、我々の概念把握は伝統的なタルスキー・カルナップ流の外延的モデル論的意味論ではとらえられないことがよく知られているが、上記の各問題の分析をとおして我々は外延的意味論にかわる内包論理を基本とする意味論体系を構築した。この意味論体系においては、我々の概念は内包的意味として表現されることとなった。より具体的には、伝統的モデル論的意味論をベースにして、各種の内包性、様相を多世界モデル意味論の手法を用いて導入し、外延的意味論の上に概念形成物の場を与えた。知識表現の枠組としては、一階論理式による通常の論理表現をモンターギュ文法論の手法を用いて高階の論理式表現に拡張した。平成4年度に形成された我々の意味論体系は、次年度(平成5年度)にUNOXワークステーション上で実装される。特に平成4年度において、この実装のための準備が行なわれた。又各言語表現に対応する可能世界を用いた概念表現から、特定の状況下での概念内容(内包的意味)を導出するための可能世界の選択理論を言語行為論を用いて構成中であり、これも次年度に実装化される予定である。