hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クォーク力学に基づく原子核構造

4.中性子過剰領域での酸素同位体における3体力の効果の重要性を明らかにした。5.モンテカルロ殻模型の新しい数値計算コードとアルゴリズムを開発し、従来に比べて2倍の高速化を達成した。6.時間依存密度汎関数理論の有限振幅法を用いて、広範囲の原子核の電気双極子応答の数値計算を展開した。7.高密度QCDを扱う上でのカノ二カル分配関数の方法をウィルソンフェルミオンの場合に定式化し、テスト計算を行った。本計画研究の主要目的は、素粒子物理学と原子核物理学の研究者が連携をとりながら、格子QCDを用いた核力研究を進展させ、フルQCD計算により、核力やバリオン間相互作用の全解明を目指すとともに、その結果に基いた大規模数値計算により原子核構造論、ハイパー核構造論、中性子星内部の高密度物質の構造論を系統的に展開することである。H22年度は、1.クォークの真空偏極を取り入れたフルQCD計算により、SU(3)極限でのバリオンーバリオン相互作用を導いた。2.核力の短距離部分に関する理解を深めるために、フレーバーSU(3)での演算子展開を持いた解析的研究を行い、数値シミュレーションで得られている斥力芯の構造との比較を行った。3.モンテカルロ殻模型の新しい数値計算コードとアルゴリズムを開発し、特に誤差評価と外挿に関してエネルギー期待値の偏差を用いる新しい方法を提唱した。4.ααnΛΛの5体系の厳密計算を、基底状態と励起状態に関して、ガウス展開法を用いて実行した。5.TDHFB方程式のカノニカル基底形式を開発することで、計算時間を大幅に削減することを可能にした。さらに、H23年度に繰り越した経費により、有限密度格子QCDのフェルミオン行列の圧縮公式を開発し、それによる有限密度QCDの相構造を調べた。前年度より引き続き継続している格子QCDにおけるハドロン間相互作用の研究においては、ハドロン間ポテンシャルを引き出す上での大きな障害であった基底状態への射影の問題を、時間依存の南部-ベーテ-サルペーター波動関数とそれが従う線形方程式を導入することで回避する手法を開発し、その有効性を実証した。また、3核子に働く純粋な3体力を格子QCD計算から導出することを可能にした。ハイペロン力については、フレーバーSU(3)極限でのNNおよびYN相互作用を格子上でのチャネル結合法により可能にした。少数量子系計算においては、Λ粒子を含む4体系の厳密計算により、ΛN相互作用のスピン依存性および荷電対称性の破れに関する制限をつけた。原子核構造の研究においては、核力のテンソル力や3体力がシェル構造の変化やドリップラインの与える影響についての定量的研究を遂行した。有限化学ポテンシャルがある場合の格子QCD計算においては、フェルミオン行列式に対する新しい簡約公式を導出し、それを用いたフュガシティであらわされたフェルミオン行列式をウィルソンフェルミオンの場合に導いた。さらに、高密度核物質の変分法計算を進展させ、中心力とテンソル力のみを含む場合には、すべての3体クラスターを考慮した計算を実行し、他のアプローチとの定量的整合性を確認した。今年度は、各研究テーマについて以下のような進展があった。1.格子QCDによる核力研究では、虚時間方向の基底状態飽和に到達せずとも核力ポテンシャルを構築できる新しい方法を開発し実装した。
欧州における地域間協力の多様化と都市ガバナンスの変容に関する研究

本研究は欧州における地域間協力の動態を俯瞰的に把握するとともに地域間協力が都市ガバナンスやマネジメント手法にもたらしている影響を考察したものである。その結果、各々の都市では状況に応じて自治体等ネットワークやEUのプロジェクトを活用し、それらを通してガバナンスにインパクトをもたらしている実態を明らかにすることができた。欧州における継続的で多様な地域間協力の「環」が都市の持続可能性を支えるコミュニティに進展している。平成21年度は、文献調査をベースに、EU地域政策、及び都市ネットワークの動向を把握した。まず、EU地域政策について、2007年以降の地域間協力の位置づけについて、予算、重要項目、実施制度、プログラム内容等に分けて整理し特徴を分析した、その結果、インフラ整備等から地域イノベーション等に重点がおかれていること、経済発展やイノベーションの創出を支える人材の育成や、魅力的な環境、生活の質の向上などが重視される傾向がみられることを明らかにした。また、都市ネットワークについて、おもにバルト海沿岸地域を対象として現状を把握し、地域間協力が複層的に実践されていることで、地域としての魅力を高める試みが数多く行われ、こうした蓄積がまた豊富な予算の獲得を可能にしていることを明らかにした。さらに欧州における自治体レベルのCO2削減を軸とする温暖化対策への取り組みについて実施した調査の分析を行った。その結果、欧州における都市ネットワークは自治体相互の情報交換の場-プラットフォームとなっており、自治体がCO2削減に試行錯誤を重ねるプロセスにおいて、CO2削減を達成しつつより豊かな社会の実現、すなわち低炭素型社会を模索する動きを創出する役割を担っているという示唆が得られた。平成22年度は、欧州における自治体レベルの地域間協力について、文献調査を継続するとともに現地調査を実施し事例分析を行った。事例として、EUが主導するプロジェクト型の都市ネットワーク、及びアルプス地域を中心に環境負荷低減と観光の両立を目指す自発的都市ネットワークの2つのタイプの地域間協力について実態を調査した。まず、EUが主導するプロジェクト型の都市ネットワークでは、地域間の格差是正を目的とし、地域間協力の戦略的な枠組みをボトムアップで構築し実践していることがわかった。こうした事業プロセスは、ネットワークに参画する都市におけるステークホルダーの新しい対話の契機を生み出し、またガバナンス形成のトレーニングの機会としても機能していることがわかった。しかし事業展開は硬直的でシステマティックであるため、各都市の状況に応じた冗長性がないという点で課題が残されていることがわかった。他方、環境負荷低減と観光の両立を目指す自発的都市ネットワークは、参加都市が目的を共有しゆるやかなつながりを形成している。効果的なマーケティングを行うなどマネジメントに注力することで、観光地として包括的かつ広域的な地域ブランディングを可能にしていることがわかった。しかし環境負荷低減へのインパクトは精査されていないなど、ネットワーク化することによって得られる効果については引き続き分析が必要である。以上の事例研究より、欧州において多様な目的のもとに広がる大小様々な地域間協力の輪が、地域の課題の克服を支援しまた涵養する役割を担いつつあることを示唆した。
心筋虚血時の細胞内Ca^<2+>代謝の異常に関する研究

平成11年度:Digitalis中毒、虚血/再灌流障害における細胞膜Na/Ca交換(NCX)を介するCa流入の関与虚血心筋の再灌流障害において心筋細胞のCa過負荷が報告されており、Ca流入経路としてNCXが注目されている。NCXは、細胞膜の膜電位とNa勾配の変化によりCa排出、流入の両方向性に働く。我々は、(1)ラットの心室筋細胞を用いて、indo-1により細胞収縮とCa transientを同時測定し、最近開発されたNCXのCa流入モードの選択的阻害薬であるKB-R7943が、単離心筋細胞の正常収縮とdigitalis剤による細胞収縮,Ca transientの上昇を抑制しないが、自動収縮能をきたした細胞での拡張期Ca濃度を低下し自動能を消失させる、(2)モルモット右室乳頭筋標本において、低酸素後の再酸素化時に発生する不整脈を予防し、収縮能を改善させる、という結果を得た。NCXを介するCa流入は正常収縮への関与は少ないが、Na負荷時のCa過負荷には重要であり、虚血/再灌流時の不整脈と細胞障害の原因となることが示された。平成12年度:細胞内acidosisの細胞収縮、Ca transientへの影響細胞内acidosisは、心筋虚血の一要素であり、細胞のCa代謝に大きく影響すると報告されている。我々は、ラット心室筋細胞において、(1)細胞内acidosisは、収縮蛋白のCa感受性を低下させて収縮力を減弱する、(2)acidosis初期にはSRへのCa取り込み、細胞膜を介するCa排出はともに低下する、(3)acidosisが持続すると、拡張期Ca濃度上昇とCa/calmodulin kinase IIを介するphospholambanのリン酸によりSRへのCa取り込が再活性化し、Ca transientの振幅が増加して収縮は回復する、という結果を得た。Acidosis中のSRへのCa取り込の再活性化は、虚血中の収縮障害への代償機転であるとともに再灌流時の急速なpH回復による細胞障害の一因となりうることが示された。今後は、共焦点レーザー顕微鏡によるCa sparkの解析によりSRのCa放出channel活性を評価する。また、虚血/再灌流障害に対するKB-R7943、mitochondria保護薬(diazoxideなど)による治療の可能性を探る予定である。1.ジギタリス中毒、虚血/再灌流障害における細胞膜Na/Ca交換(NCX)を介するCa流入の関与虚血心筋の再灌流障害において心筋細胞のCa過負荷が報告されており、Ca流入経路としてNCXが注目されている。NCXは、膜電位と細胞内外のNa勾配の変化によりCa排出、流入の両方向性に働く。我々は、最近開発されたCa流入モードの選択的阻害薬であるKB-R7943(KBR)が、(1)単離心筋細胞の正常収縮とジギタリス剤による細胞収縮,Ca transient(CaT)の上昇を抑制しないが、自動収縮能をきたした細胞での拡張期Ca濃度を低下し自動能を消失させる、(2)右室乳頭筋標本において、低酸素後の再酸素化時に発生する不整脈を予防し、収縮能を改善させる、という結果を得た。

NCXを介するCa流入は正常収縮への関与は少ないが、Na負荷時のCa過負荷には重要であり、虚血/再灌流時の不整脈と細胞障害の原因となることが示された。2.細胞内acidosisの細胞収縮、CaTへの影響細胞内acidosis(AC)は虚血時の細胞障害の一因であり、収縮蛋白のCa感受性を低下させて収縮力を減弱する。我々は、ラット単離心室細胞を用い、AC初期には筋小胞体(SR)へのCa取り込み、細胞膜を介するCa排出はともに低下するが、SRへのCa取り込みはその後再活性化され、CaTの振幅を増加させて収縮力を回復させるとともに、再灌流時の急速なpH回復による細胞障害の一因となりうる、という結果を得た。今後は、単離心筋細胞においてmitochondriaの酸化的リン酸化阻害/回復により虚血/再灌流モデルを作成し、Ca電流、CaT、SRのCa含量を測定するとともに、共焦点レーザー顕微鏡によるCa sparkの解析によりSRのCa放出チャンネル活性を評価する。また、虚血/再灌流障害に対するKBR、mitochondria保護薬(diazoxideなど)の可能性を探る予定である。平成11年度:Digitalis中毒、虚血/再灌流障害における細胞膜Na/Ca交換(NCX)を介するCa流入の関与虚血心筋の再灌流障害において心筋細胞のCa過負荷が報告されており、Ca流入経路としてNCXが注目されている。NCXは、細胞膜の膜電位とNa勾配の変化によりCa排出、流入の両方向性に働く。我々は、(1)ラットの心室筋細胞を用いて、indo-1により細胞収縮とCa transientを同時測定し、最近開発されたNCXのCa流入モードの選択的阻害薬であるKB-R7943が、単離心筋細胞の正常収縮とdigitalis剤による細胞収縮,Ca transientの上昇を抑制しないが、自動収縮能をきたした細胞での拡張期Ca濃度を低下し自動能を消失させる、(2)モルモット右室乳頭筋標本において、低酸素後の再酸素化時に発生する不整脈を予防し、収縮能を改善させる、という結果を得た。平成12年度:細胞内acidosisの細胞収縮、Ca transientへの影響細胞内acidosisは、心筋虚血の一要素であり、細胞のCa代謝に大きく影響すると報告されている。我々は、ラット心室筋細胞において、(1)細胞内acidosisは、収縮蛋白のCa感受性を低下させて収縮力を減弱する、(2)acidosis初期にはSRへのCa取り込み、細胞膜を介するCa排出はともに低下する、(3)acidosisが持続すると、拡張期Ca濃度上昇とCa/Calmodulin kinase IIを介するphospholambanのリン酸によりSRへのCa取り込が再活性化し、Ca transientの振幅が増加して収縮は回復する、という結果を得た。Acidosis中のSRへのCa取り込の再活性化は、虚血中の収縮障害への代償機転であるとともに再灌流時の急速なpH回復による細胞障害の一因となりうることが示された。今後は、共焦点レーザー顕微鏡によるCa sparkの解析によりSRのCa放出channel活性を評価する。
超高精度信号解析法を利用した次世代符号化技術に関する研究

本研究では、主として2次元NHAのスペクトル分布と画像の効率的表現についての検討を行う。一般に、正弦波1本で構成される信号をDFT(FFTや離散コサイン変換DCTなども本質的に同じ)で変換すると、そのスペクトルは分析窓の影響で、2次元周波数空間では本来存在しないスペクトルが複数群れて現れる(側帯波)。一方、NHAでは、側帯波が全くでないため、画像信号を表現するスペクトル数が、格段に減る。一般の符号化技術では、信号を周波数変換し、その上で量子化し、さらにハフマンなどの符号化処理が行われる。ここで、NHAでスペクトル自体を正確に推定すれば、事前にスペクトル数を大幅に削減でき、その後の符号化技術によって、さらにデータ量を飛躍的に減少させる可能性がある。また、NHAでは、側帯波が出ないため、微小な信号でも正確に検波できることがわかる。このように、本質的に信号を正確に解析できれば、符号化の前処理の周波数変換部の改善で、大きな恩恵を与えることができる。特に画像解析でよく利用されているWaveletでは、空間分解能に優れるが周波数分解能が悪い。コサイン変換は、スペクトルの集約性が良いといわれるが偶関数展開しているため、偶関数化による空間の非連続性によって、側帯波が多く発生する。申請者は、既にNHAによる画像応用の可能性を、スペクトル数という観点から、従来法と比較して実験的に調べている。より少ない効率的なスペクトル表現ができれば、前述したように極限的なデータ圧縮につながる。また、申請者は挑戦的萌芽研究(2015-2016)において局所領域でのマルチブロックでのノイズ除去で高い復元精度を確認した。そこで本申請研究では、非局所的なNonLocal手法に応用しマクロブロック以外の画像を参照することで、さらに広範囲な復元技術の実現の検討を行った。概ね当初の計画通りに進んでいるが、非局所的なNonLocal手法に応用しするためのパラメータの最適化の検討がまだ十分ではない。非局所的なNonLocal手法に応用するためのパラメータの最適化の検討を早急に行う。組込みボードのソフトウェア開発で最新版に対応するため、購入に遅延が生じた。
後胚発生の内分泌調節に関わる還元酵素

昆虫の変態の内分泌調節の研究によく用いられる昆虫15種の前胸腺を培養し、その産生エクジステロイドを同定した結果、前胸腺は3カテゴリ-に分れることが判明した。すなわち、主としてエクジソンを分泌するもの(カイコ、ハエ、バッタ)、3-デヒドロエクジソンを主とするもの(タバコスズメが、アゲハ、モンシロチョウ等)、この中間のもの(オオハチミツが、ワモンゴキブリ等)である。これには目特異性はなく、種により異なるといえる。又体液中のデヒドロエクジソン還元酵素(3β-リダクタ-ゼ)活性を、5目19種について検討した結果、鱗翅目(10種)では例外なく3β-リダクタ-ゼ活性が強いのに比べ、他の4目ではいずれも相当に低い値であった。しかし、低い活性とはいえ、前胸腺が産生する3-デヒドロエクジソンを全てエクジソンに還元するに十分であることも明らかとなった。この結果、3-デヒドロエクジソン→エクジソンの系は昆虫で普遍的なものであると証明された。リダクタ-ゼの精製は現在進行中である。体液中には分子量約20000のリダクタ-ゼが少くとも2種類あり、一方はNADPHを、他方はNADPHとNADHを補酵素とする。これらは硫酸アンモニウムの飽和度を変えた塩析でかなりよく分離できる。いずれの活性も2,6-ジクロロフェノ-ル-インドフェノ-ルを用いた呈色反応で検出できるので、3-デヒドロエクジソンを用いた差次的ラジオイムノアッセイを用いなくともよく、クロマトグラフィ-による精製が促進された。現在、DEAEセルロ-ス及びブル-セファロ-スによるカラムクロマトグラフィ-が終ったところであり、近い将来、β-リダクタ-ゼが抗体作成に十分量単離できるものと期待される。
不良タンパク質の微小管輸送およびアグリソーム形成を標的とする転移性乳癌の新規治療

細胞内の不良タンパク質はユビキチン化され,プロテアソーム/オートファジーで分解される。この分解処理能を越えて蓄積する不良タンパク質は,微小管に沿って核近傍の中心体に逆行輸送されて凝集塊(アグリソーム)が形成される。そこで研究代表者らは,乳癌細胞において1アグリソーム形成が小胞体(ER)ストレスの緩和に寄与すること,2二大タンパク質分解系に加えてアグリソーム形成を同時阻害することでERストレス負荷を介した乳癌細胞死が強力に誘導される,との仮説を立てた。これを検証するため,pEZ-F-XBP1-venusを転移性乳癌細胞株MDA-MB231に導入し,ERストレス応答で活性化されるIRE1スプライシング能に応じてXBP1-Venusが発現誘導されるMDA-MB231細胞安定導入株を樹立した。XBP1-Venusの蛍光強度をIncuCyteライブセル・イメージングシステムで経時的に測定し,各時点での細胞密度で補正することでERストレスの定量解析を試みた。本解析法を用いることで,ERストレス負荷に応じて殺細胞効果が誘導されることが明らかとなった。また,検討した薬剤中で,プロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブ(BZ),オートファジー阻害活性を有するクラリスロマイシン(CAZ), HDAC6阻害活性を有するボリノスタット(SAHA)の3剤の組み合わせが最も強力にERストレス負荷を誘導し,かつ,最も強力な細胞死誘導能を発揮した。また,微小管重合阻害剤であるビノレルビン(VNR)+BZが,微小管脱重合阻害剤パクリタキセル(PTX)+BZに比べてERストレス負荷が強力で,かつ,殺細胞効果も強いことも明らかとなった。以上より,細胞内不良タンパク質の微小管輸送によるアグリソーム形成を含めた分解・処理を計画的かつ包括的に阻害することでERストレス負荷を介した乳癌細胞死が強力に誘導できることが明らかとなった。本研究は,転移・再発乳癌に対してアグリソーム形成を標的とする新規治療法の開発を目的とするものであり,平成28年度は概ね計画通りに遂行できた。転移性乳癌細胞株MDA-MB231細胞にプロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブ(BZ)を作用させると,抗ビメンチン抗体で強陽性に染色されるアグリソームが微小管形成中心に形成された。微小管重合阻害剤であるビノレルビン(VNR)または脱重合阻害剤であるパクリタキセル(PTX)をBZと同時に作用させると,このアグリソーム形成が阻害され,小胞体(ER)ストレス負荷を介した殺細胞効果が増強した。興味深いことに,この殺細胞増強効果はVNRの方がPTXよりはるかに強かった。また,BZとVNRとのコンビネーションの優位性は他の転移性乳癌細胞でも再現された。この現象を時系列で詳細に解析するために,1)アグリソーム形成の定量解析法としてEGFP-vimentin安定導入株(MB231-EGFP-vimentin)の樹立を,また,2)ERストレス定量解析法としてMB231-ERAI-venus安定導入株(ERストレスに応じてXBP1のスプライシングが誘導され蛍光venusが誘導されるシステム)を作成した。この安定導入株とIncuCyte生細胞解析システムも用いることで,アグルソーム形成能ならびにERストレス負荷が経時的に簡便かつ安定して評価可能となった。今後は,各種薬剤によるアグリソーム形成阻害能とERストレス負荷の相関性を検証し,最も効率的な薬剤の組合せの抽出を行い,さらに,乳癌細胞株移植マウスを用いてin vivoの薬理効果を検証する予定である。アグリソーム形成およびERストレス負荷の独自の定量解析法が確立したため,今後の研究進展の加速が期待できる。平成29年度は前年度の研究実績を基盤として,ほぼ計画通り遂行できたと考える。本研究の主たる目的は,細胞内の二大タンパク質分解系であるユビキチン・プロテアソーム系とオートファジー・リソソーム系の両阻害剤に加えて,アグリソーム形成阻害作用を有する薬剤を組み合わせることで,ERストレス負荷を介した強力な乳癌の細胞死誘導を試みることである。そこで,平成29年度は,ERストレスの定量的モニタリング法を確立することで有効なアグリソーム阻害薬の絞り込みを目指した。転移性乳癌細胞株MDA-MB-231細胞にERAI-Venusベクターを導入することにより、ERストレス関連遺伝子であるXBP1スプライシングシグナルを発現する安定導入株を樹立した。この細胞株を用いて生細胞イメージングシステムIncuCyteによりVenus蛍光強度を測定することで,ERストレスの経時的なモニタリングに成功した。この測定系を用いて,プロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブ(BZ)とオートファジー阻害活性を有するマクロライド抗生剤(CAM,AZM)との併用、もしくはBZと微小管形成阻害剤(VNR,PTX)の併用によるERストレス負荷の比較を行った。BZ+CAMおよびBZ+VNRとの併用において高い蛍光強度を示し、強力なERストレス負荷が確認された。このERストレス負荷はMDA-MB-231細胞に対する殺細胞効果と強い相関性を認めた。また,BZ+CAMに,微小管輸送を阻害することでアグリシーム形成を阻害するHDAC6阻害剤であるSAHAを併用することで,ERストレス負荷は一段と増強し,これと連動してさらに強力な殺細胞効果が得られた。アグリソームの定量解析に加えて,平成29年度はERストレスの独自の定量解析法が確立できた。

今後の研究の加速化が期待できる。細胞内の不良タンパク質はユビキチン化され,プロテアソーム/オートファジーで分解される。この分解処理能を越えて蓄積する不良タンパク質は,微小管に沿って核近傍の中心体に逆行輸送されて凝集塊(アグリソーム)が形成される。そこで研究代表者らは,乳癌細胞において1アグリソーム形成が小胞体(ER)ストレスの緩和に寄与すること,2二大タンパク質分解系に加えてアグリソーム形成を同時阻害することでERストレス負荷を介した乳癌細胞死が強力に誘導される,との仮説を立てた。これを検証するため,pEZ-F-XBP1-venusを転移性乳癌細胞株MDA-MB231に導入し,ERストレス応答で活性化されるIRE1スプライシング能に応じてXBP1-Venusが発現誘導されるMDA-MB231細胞安定導入株を樹立した。XBP1-Venusの蛍光強度をIncuCyteライブセル・イメージングシステムで経時的に測定し,各時点での細胞密度で補正することでERストレスの定量解析を試みた。本解析法を用いることで,ERストレス負荷に応じて殺細胞効果が誘導されることが明らかとなった。また,検討した薬剤中で,プロテアソーム阻害剤であるボルテゾミブ(BZ),オートファジー阻害活性を有するクラリスロマイシン(CAZ), HDAC6阻害活性を有するボリノスタット(SAHA)の3剤の組み合わせが最も強力にERストレス負荷を誘導し,かつ,最も強力な細胞死誘導能を発揮した。また,微小管重合阻害剤であるビノレルビン(VNR)+BZが,微小管脱重合阻害剤パクリタキセル(PTX)+BZに比べてERストレス負荷が強力で,かつ,殺細胞効果も強いことも明らかとなった。以上より,細胞内不良タンパク質の微小管輸送によるアグリソーム形成を含めた分解・処理を計画的かつ包括的に阻害することでERストレス負荷を介した乳癌細胞死が強力に誘導できることが明らかとなった。アグリソーム形成能およびERストレスの定量的生細胞イメージング法がほぼ確立した。今後はこの解析方法を駆使してアグリソーム形成を阻害するための有効な薬剤の組合せを抽出し,動物実験により薬理効果を検証していく。平成29年度までは転移性乳癌細胞株を用いたin vitroの検討が中心であった。平成30年度はゼブラフィッシュあるいはマウスを用いた移植実験によりin vivoの薬理効果の検証を進めて行きたい。物品費(消耗費)が少額(6,047円)繰り越された。次年度で全額使用する予定である。
成人女性の性周期が防衛体力と行動体力に影響する機構の解明

女性では思春期の発来とともに、女性ホルモン分泌動態の周期性変動が生じる。この変動は、性機能に影響するだけでなく、さまざまな心身の機能に影響することが示唆されているので、10代から60代の女性を対象に「女性の性周期と健康・生活に関するアンケート」調査と基礎体温の測定を行って、実態把握を試みた。アンケート内容は、「性周期」を月経期、月経前期(黄体期、高温相)、月経後期(卵胞期、低温相)の3ステージに分けて、各期で感じる心身の自覚症状などである。合計971名の回答から、10代-20代では、月経期に月経前期よりも心身の自覚症状「疲労感」「いらいら感」「能率低下」などの出現頻度が高かった。一方、30-40代では月経前期に訴えの頻度が高く、年代による違いが示唆され。月経後期には、どの年代でも訴えが少なかった。アンケート回答者の一部の人たち(170名)に基礎体温の毎日の測定を依頼した。早朝覚醒時に仰臥位で、実測式テルモ電子体温計(型式-C57)によって、舌下温を測定し、記録してもらった。月経周期の2回の測定を依頼した。基礎体温周期の規則性と変動巾に着目して、周期性の良い方から2、1、0とした。10代では2の人が少なかったが、20代後半から30、40代では2の人が多いなど、年代によって、性周期の心身影響は異なる傾向が示された。基礎体温を測定した一部の女性12名(21-48歳)に依頼して、性周期の高温相と低温相の中頃の日を目処として、防衛体力の指標として血液NK細胞活性を、行動体力の指標としてコンピューターにデータを入力する作業時の生理機能、疲労感などの気分を測定・評価した。血中女性ホルモン濃度が、黄体期と卵胞期の環境であった6名(22-40歳)では、血液NK細胞活性値が高温相に低温柏より高く、行動体力も高温相でいくぶん高い傾向であった。しかし、低温相ではリラックスしていることが示唆された。平成7年度は、基本的に本年度研究実施計画に基づいて研究を行った。「女性の性周期と健康・生活に関するアンケート」を作成し、調査を実施したが、その内容は以下の5パートから成る。(1)プロフィル、(2)初潮の年齢、閉経の年齢など月経に関することがら、(3)「性周期」を月経期、月経前期、月経後期の3ステージに分けて、各期で感じる心身の自覚症状、(4)性周期の3ステージにおけるライフスタイルの変化、(5)性周期の3ステージにおける健康自覚症状と健康感の変化である。10代(中学生、高校生、高専生、短大生と大学生の一部)、20代(短大生と大学生の一部、主婦)、30代、40代、50代、60代の主婦の方たちの協力によって、合計971名から回答を得た。現在、データを計算機に入力し終わり、集計作業の最中である。結果は各年代の女性ごとに一部得られている。基礎体温測定も、10代90名、20代23名、30代11名、40代13名、50代12名、60代3名という広範な年齢層の女性の結果が得られたことから、個人差と年代による変化という観点で分析する作業を鋭意進めている最中である。

以上の解析によって、過去に実施した研究で示唆された傾向、即ち「性周期」を月経期、月経前期、月経後期の3ステージに分けた時の行動体力と防衛体力の変動の様相が、年齢の影響を受けるのではないかという仮説を、質問紙による自覚的感じと基礎体温から検討できる直前の段階まで来ている。鋭意解析を進める予定である。平成8年度は、基礎体温を測定した若い女性(10-20代)6名と中高年の女性(30-40代)6名の2グループに被験者を依頼した。基礎体温と性周期に伴う体内女性ホルモン(エストラジオールとプロゲステロン濃度)環境の変化を測定しながら、防衛体力の指標として血液NK細胞活性を、また行動体力の指標としてコンピューターにデータを入力する作業を行ったときの生理機能(心電図R-R間隔変動係数、フリッカー値など)と疲労感などの気分の変化の程度を測定・評価した。測定は性周期の低温相と高温相の中間の日を目処として、各被験者について2回行った。基礎体温の周期性変動と血中エストラジオール(E2)とプロゲステロン(P)濃度から判断した高温相と低温相を比べると、P濃度は高温相で有意に低温相より高かった。一方、E2濃度も同様の傾向を示したが、有意差は認められなかった。血液NK細胞活性は、高温相で低温相より有為に高かった。性周期の高温相と低温相に50分間、コンピューターに同一データを同じスピードで入力する作業を行った時の、心電図R-R間隔変動係数(CV_<R-R>)は作業中は高温相と低温相で有意差は認められなかったが、作業後の休憩10分間の回復において高温相の方が低温相より高い値を示し、回復の早いことが示唆された。高温相と低温相のフリッカー値には、コンピューター作業前、作業後、休憩後ともに有意差は認められなかった。従って本実験の結果から、行動体力は性周期の高温相と低温相で差異を持つとは結論しにくいが、高温相が幾分高い傾向であったと考えられる。
暴力的紛争の勃発を予知するシステムを開発する国際的・学際的共同研究

本研究は、暴力的紛争(暴動・民族浄化・集団虐殺・内戦など)の勃発を予知するシステムを構築するために、1理論的な枠組みの整理、2リアルタイムで分析可能なイベント・データ・システムの構築、3イベント・データを分析し、紛争の予知に役立てる統計モデルの開発、の3つの作業を実施している。今年度の研究実績は以下の通りである。「1理論的な枠組みの整理」については、学術支援職員1名を中心に作業を進めた。「2リアルタイムで分析可能なイベント・データ・システムの作成」については、スペイン在住のスペイン語自然言語処理の専門家と共同研究の形で作業を進めた。同時に、"Big Data and Natural Language Processing in the Social Sciences & Humanities"と名付けたワークショップを4回実施した。国内外から講師を迎え、人文社会科学の研究者や学生を対象に自然言語処理の様々な側面についての講義・訓練を行った。さらに、リアルタイムで自動的に作成されるイベント・データの質や精度を検証するために、メキシコの学生5名が人力でコード化を行うパラレル・データの作成作業も継続した。「3イベント・データの分析と統計モデルの開発」作業に関しては、分析作業を継続して行い、5月のLatin American Studies Associationにて国際共同研究チームを結成して、イベント分析の成果報告を行った。また、7月から8月にハンガリーで開催されたEuropean Consortium for Political Researchの方法論ワークショップに参加し、先端的な分析方法を習得した。9月にはメキシコ国立自治大学のJorge Cadena-Roa教授を招聘し、メキシコの政治イベントに関する研究成果の報告を受けた。平成30年度には、国際共同研究を国内外で実施することができたことと、この研究の中核部分である自然言語処理技術を用いたイベント・データベース構築作業が、順調に進展したことが理由である。スペイン語自然言語処理の専門家が昨年度までよりも多くの時間をこのプロジェクトにあてることができるようになったことが、その大きな要因である。最終年となる2019年度は、3つの主要な研究活動(1理論的な枠組みの整理、2リアルタイムで分析可能なイベント・データ・システムの構築、3イベント・データの分析と統計モデルの開発)それぞれを推進させるとともに、これら123を一つに統合させることも目標とする。1暴力的な紛争の発生過程を整理する理論化作業に関しては、これまで通りに進めていく。特に、9月から12月にかけて、社会運動研究の一大拠点であるカリフォルニア大学アーバイン校に赴き、理論的な精緻化を図る。3暴力的紛争の勃発を予測する統計モデルの開発作業も継続する。5月にボストンで開催されるLatin American StudiesAssociationの年次大会に参加して、イベント・データの分析手法に関するワークショップを開催し、アルゼンチンやチリからの先端的な研究者や日本やメキシコの若手研究者とともに、手法を洗練させる。2リアルタイムで世界中の政治活動の情報をプロセスしてイベント・データを構築する作業も継続して進めていく。スペインの自然言語処理の専門家を中心に、テキスト情報のイベント・コードのタグ付け機能の精緻化を図る。このため、7月にはメキシコの学生を中心に教師データを作成する作業を実施し、自動コード化の精度を計測できるようにする。また、1月には国際共同研究会議を実施し、本研究課題の総括と今後の課題について検討する機会をもつ。本研究は、暴動・民族浄化・集団虐殺・内戦などの暴力的紛争の勃発を予知するシステムを構築することを目的としている。1世界各地の様々な紛争の事例を比較検討し、非暴力の争いが暴力的紛争にエスカレートしていくメカニズムの理論化作業を実施した。大学院生5名を含む作業チームが、4回の研究会(9月18日、9月25日、12月3日、12月26日)にて発表を行い、それぞれの研究成果を共有した。これらの成果を用いた論文を、国際社会学会(International Sociological Association)に投稿し、2016年度の学会発表論文として採択された。2暴力的紛争を予測するために不可欠な、世界中の政治・経済・社会的事件をリアルタイムで分析可能にするデータベースを構築するための各種作業を行った。10月7日には、自然言語処理の専門家2名を招聘して、研究会を開催し、この研究の具体的な方針について助言を得た。また、自然言語処理技術を用いた論文をLatin American Studies AssociationやAsociacion Asiatica de Hispanistasなどの国際学会に投稿し、学会発表論文として採択された。3上記1で解明する紛争発生のメカニズム理論を、2で構築するデータベースに適用して、暴力的紛争勃発を予測する統計モデルの開発に努め、その最初のモデルを作成した。この成果を国際社会学会(International Sociological Association)に投稿し、2016年度の学会発表論文として採択された。この研究の概要を広く共有するため、日本学術振興会主催の特設分野研究・研究代表者交流会(9月16日)に参加し、研究内容の発表を行った。この研究の柱のひとつとして、自然言語処理技術を用いることで、スペイン語の記事からリアルタイムでデータベースを構築する作業がある。これを実施するためには、スペイン語を理解することができ、かつ、自然言語処理技術を扱う能力のある人材が必須である。当初この作業の中心となる予定だった人材が、就職により離れてしまったことにより、プロジェクトのこの作業の進捗状況が遅れることとなった。1:世界各地の様々な紛争の事例を比較検討し、非暴力の争いが暴力的紛争にエスカレートしていくメカニズムの理論化作業を実施した。

その研究成果を、大学院生5名を含む作業チームがオーストリアのウィーンで開催された国際社会学会(International Sociological Association)世界フォーラムにて英語で発表した。2:暴力的紛争を予測するために不可欠な、世界中の政治・経済・社会的事件をリアルタイムで分析可能にするデータベースを構築するための各種作業を行った。自然言語処理の専門家を雇用し、そのソフトウエア開発を継続して行った。また、セミナーシリーズ『人文社会科学分野におけるビッグデータと自然言語処理の活用』を定期的に4回開催し、文系研究者が最新の方法論を学べる機会を設けた。また、自然言語処理技術を用いた論文を2016年Latin American Studies Association等の国際学会にて発表した。3:上記1で解明する紛争発生のメカニズム理論を、2で構築するデータベースに適用して、暴力的紛争勃発を予測する統計モデルの開発に努めた。この成果を2016年国際社会学会(International Sociological Association)の国際フォーラムで英語で発表した。さらに、第1回メキシコ社会運動研究全国大会における招待講演で、ネットワーク分析手法を用いた紛争解析の成果を報告した。この研究の要のひとつとして、自然言語処理技術を用いることで、スペイン語の記事からリアルタイムでデータベースを構築する作業がある。この作業を担当できるスペイン語自然言語処理の専門家を確保できたのが10月であったため、プロジェクトのその側面については進捗状況が遅れることとなった。本研究は、暴力的紛争(暴動・民族浄化・集団虐殺・内戦など)の勃発を予知するシステムを構築するために、1理論的な枠組みの整理、2リアルタイムで分析可能なイベント・データ・システムの構築、3イベント・データを分析し、紛争の予知に役立てる統計モデルの開発、の3つの作業を同時に進めている。今年度の研究実績は以下の通りである。「1理論的な枠組みの整理」については、大学院生を含む作業チームがこれまで同様に作業を進めた。2017年11月には、社会運動や紛争に関する大学院生の研究発表をメキシコにて実施した。「2リアルタイムで分析可能なイベント・データ・システムの作成」については、その作業を継続した。スペイン在住のスペイン語自然言語処理の専門家と共同研究の形で作業を進めた。同時に、自然言語処理の専門家以外の研究者もこの手法を理解し応用できるようにするため、ワークショップを開催した。
伝統医学的ヘルスプロモーションプログラムに関する研究

本研究では、伝統医学的なヘルスプロモーションプログラムによる健康レベルの判定の妥当性とその評価に基づいたツボ健康法による、一時予防法の効果を客観的に検証した。今回用いた健康評価は、一般的に用いられている従来の健康調査票(SF-36、生活習慣、生活満足度、ストレス尺度、うつ尺度)と日常感じている苦痛についての調査、東洋医学的健康調査票(MOS)を併せたものを使用した。その結果、従来の健康調査票の結果は、SF-36、生活習慣、生活満足度、ストレス尺度、うつ尺度すべてにおいて、95%以上が健康領域に分布し、健康障害はほとんど認められなかった。SF-36では、7項目(は国民平均値を上回り、身体的痛みの項目のみがやや国民平均を下回る結果であった。日常感じる苦痛に関する調査では、慢性的な疲労の蓄積によるこりや痛み、疲労感といった訴えが特徴的に認められた。一方、東洋医学的健康調査票(MOS)では、約40%が陽虚証(冷え症体質)、約20%が陰虚証(熱っぽい症状)と判断され、従来の健康調査票では認められない健康障害の存在が明らかとなった。健康法として、東洋医学的健康調査票に基づいた処方経穴(ツボ)および身体的苦痛部位に対し、円皮鍼(0.6mm)貼付を2ヶ月間行った。こりや痛み、疲労感といった身体的苦痛は軽減する傾向が認められた。しかしながら、東洋医学的健康評価(証)は治療前後での有意な変化は認めらなかったことから、更に長期間のツボ療法が必要であることが示唆された。健康評価として、ブレスローの7つの健康習慣、森本の8つの健康習慣などが存在するが、いずれも評価のみで健康法とは一体となっていない。本研究において伝統医学的な手法を取り入れた健康評価と健康法との一体化したヘルスプロモーションプログラムを試みたところ、その有効性が示唆された。本研究の目的は、東洋医学的な健康評価による健康レベルの判定の妥当性と、その評価に基づいたツボ健康法による一次予防の効果を客観的に検証するところにある。まず研究が円滑に進めることができるかどうかを検討するために3名を対象にパイロット研究を実施した。その結果、ツボ健康法として採用した円皮鍼(直径0.16mm、長さ0.6mmの画鋲のような形状をした鍼を絆創膏で貼る鍼)の貼り替えに問題が発生することが判明した。それは、円皮鍼を3日目に貼り替える指示が守られなかったといった内容であった。このことから、当初計画した対象者に円皮鍼を送付してツボに円皮鍼を貼り替えるといったツボ健康法を実施することは、変更せざるを得なくなった。すなわち、過誤の予防も含めて的確にツボ健康法を実施するには、施術者が直接、対象者に行うことが適切だと判断し、研究計画の一部変更を余儀なくされた。そこで研究対象者を人間ドックの受診者から企業で働く労働者に変更し、計画を立て直すことにした。ついで本研究の主旨を理解し、研究協力をしてくれる企業を探すことからはじめた。協力企業を探すことに予想したよりも時間を要し、平成15年11月にようやく京都市内の某企業の協力が得られることになった。企業との調整では、幹部役員、産業医師、労務課等への説明と了解を得るために、2ヶ月を要し、研究開始を平成16年2月としたが、社内の事情により4月に延期となったため、現在、準備中である。なお、研究対象は当初計画と同様に200名以上としている。調査期間は平成16年4月から平成17年3月末の1年間とし、調査内容は生活習慣、弁証スコア、日常いらだち事、生活満足度、SDS、EuroQOLとしている。

ツボ健康法は2ヶ月間とし、上記の評価票にてツボ健康法の効果を判定することとした。本研究の目的は、東洋医学的な健康評価による健康レベルの判定の妥当性と、その評価に基づいたツボ健康法による一時予防の効果を客観的に検証するところにある。平成16年度は、実際に企業労働者を対象に東洋医学的観点に基づいた健康増進プログラムの有用性について、円皮鍼療法を用いて検討を行った。調査の実施に当たっては企業と入念に打ち合わせを行いRCTが困難なことから、対象者を円皮鍼群(希望者(97名)と対照群(非希望者202名)に分け比較検討した。健康状態の評価は、身体的愁訴の有無および、健康評価(健康関連QOL尺度、生活習慣、日常いらだち事、生活満足度、SDS、東洋医学弁証スコア)により行い、基本的な健康レベルおよび就労による症状の変化について調査した。調査の後、ツボ健康法として円皮鍼療法を実施した。円皮鍼療法は、治療開始前の愁訴および東洋医学的健康評価の結果より各自にあった経穴を処方し、1週間サイクルの円皮鍼貼付を2ヶ月間継続した。愁訴の評価は1週間おきにVASおよびFace Scaleにて行った。円皮鍼療法終了後、再度身体的愁訴の有無および健康評価を行った。健康調査の結果、事務やOA作業者では頭痛や肩こりの訴えが多く、仕分けや梱包、配送作業では腰下肢痛や腕の痛みの訴えが多くみられ、業務内容による愁訴の特徴が見出された。円皮鍼療法の実施によりどの業務内容においても症状は軽減する傾向が見られた。しかし仕事量が増加した場合には愁訴が増悪した。円皮鍼貼付療法による副作用や事故は一切認められなかった。通常の業務時に自覚する愁訴は円皮鍼療法により改善する傾向を示したことから、東洋医学的健康増進プログラムによる円皮鍼療法は健康管理法として有用であることが示唆された。しかし、仕事量が増加する状況下では円皮鍼療法を行っても愁訴は増悪し本法の限界を示した。このことから、本法による健康管理は普段の労働状況下で実施することが妥当であると考えられた。伝統医学的ヘルスプロモーションプログラムによる健康レベルの判定の妥当性と、その評価に基づいたツボ健康法の効果について検討した。調査対象は、流通企業の全従業員299名(男性49名、女性250名、平均年齢;44±21歳)とし、その内希望のあった95名(男性20名、女性75名、平均年齢;45±19歳)にはツボ健康法も実施した。使用した健康評価は、一般に用いられている健康調査票(SF-36、生活習慣、生活満足度、ストレス尺度、うつ尺度)と日常感じる苦痛の調査、東洋医学的健康調査票(MOS)を併せたものを使用した。その結果、一般の健康調査票の結果では、SF-36、生活習慣、生活満足度、ストレス尺度、うつ尺度の全てにおいて、95%以上が健康領域に分布し、健康障害はほとんど認められなかった。SF-36では、全8項目のうち7項目は全国平均値を上回り、身体的痛みの項目のみがやや全国平均を下回る結果であった。日常感じる苦痛の調査では、慢性的な疲労の蓄積による凝りや痛み、疲労感といった訴えが特徴的に認められた。一方、東洋医学的健康調査票(MOS)では、約40%が陽虚証、約20%が陰虚証と判断され、一般の健康調査票では検出できない健康障害の存在が明らかとなった。健康法は、東洋医学的健康調査票に基づき、円皮鍼(0.6mm)貼付療法(ツボ療法)を2ヶ月間行った。
着床における子宮内膜の硫酸化脂質の機能の解析

われわれは、着床における妊卵と子宮内膜の相互作用に関与する因子を解析する研究の一環として、子宮内膜の細胞膜脂質の組成を分析した結果、家兎子宮内膜においては着床期に一致して一過性にコレステロール硫酸の含有量が20倍程度増加することを見いだした。さらに、この急激な発現は、合成酵素であるコレステロールスルホトランスフェラーゼ活性の上昇と分解酵素であるコレステロール硫酸スルファターゼ活性の抑制の結果であることも明らかにした。そこで今年度は、これらの現象の生物学的意義を検討する目的で、家兎子宮内膜上皮細胞の不死化細胞株を用いたコレステロール硫酸の機能解析を計画した。これまで、この樹立細胞株において、各種ホルモン、成長因子の添加実験を行い、プロゲステロンの添加によりコレステロール硫酸合成が増加することを確認した。したがって、本細胞株がコレステロール硫酸の機能解析に利用できると判断された。現在、各種細胞外マトリックス上でのこの内膜上皮細胞培養を行い、細胞外マトリックスとコレステロール硫酸の関連の分析を行っている。また、本培養系を着床モデルとして家兎妊卵との相互作用についての実験が進行中である。
ヒューマノイドをインタフェースとする領域横断的科学学習システムの開発

知識構造を骨格とするTopic Map駆動学習システムを構築し、これに接続して発話するヒューマノイド・ロボットNAOの対話システムを開発した。NAOが直接学習システムと通信して対話生成する3-stepモデルを提案した。Topic間の関連型ごとに接続モジュールを作成し、関連型を指定するキーフレーズを用いて問い合わせした。またNAOの効率的一時記憶構築のための注目-関心モデルを提案した。さらに、対話をデモンストレーションする対話フレームを検討し、協働型のactivation-core-feedback構成の対話フレームを設計した。本システムは、大学や小学校の授業での実践に試用した。1.研究目的申請者はこれまでに、情報を整理し体系化するためのTopic Maps規格に基づく総合的理科学習web e-Learningシステムを構築してきている。このシステムの仮想的代理者をエージェントと呼ぶ。学習者は、エージェントと対話する形式で利用するようシステム開発を進めている。本研究では特に、Aldebaran社のヒューマノイド(人型)・ロボットNAOを実体化したエージェントとし、このエージェントをパートナーとして、創造的な発想や疑問をもつことを促す新しい学習形態の可能性を検証する。2.研究方法平成27年度では、ヒューマノイドNAOとTopic Mapsサーバーの連携方法の確立を試みた。ヒューマノイドNAOのプログラミングにはCHOREGRAPHEを用いた。Topic Mapsサーバー側は、topic mapの開発実行環境であるOntopiaを用い、ヒューマノイド側からのリクエストへの応答にTopic Maps Remote Access Protocol (TMRAP)を用いた。これにより、ヒューマノイド側からトピックマップのクエリであるtologクエリをURLリクエストして、サーバーからtopic mapの要素を取得した。3.研究成果ヒューマノイドNAOの音声認識では、あらかじめ与えられた言葉のリストから該当するものを識別する能力は十分であった。TMRAPにより得られた情報はXML文字列データなので、これを読み上げ文に組み込むことにより、明瞭な発話が実現された。話を展開するためには、対話のステップごとにヒューマノイドが音声認識可能な言葉を人間の側が知ることが必要である。そこで、ヒューマノイド内部のOSに置かれているwebページに言葉リストを書き出し、ヘッドマウント・ディスプレイ等を用いてそれを閲覧し、言葉を選択して発話することで対話を継続できるようにした。ヒューマノイド・ロボットの音声認識および発話能力に関しては、実機での様々な使用を通じての検討が必要であり、またどのように検討するかについても試行錯誤が必要であった。このため、ヒューマノイドと学習システムとの連携方法について見通しができるまでに時間を要した。その後、ヒューマノイドの学習システムへの接続、および情報リクエスト方法については円滑に確立できた。しかし実際にヒューマノイドと人間が対話する中で、自然に情報取得したり発想を変えて話したりすることを可能にするためには、対話の形式自体にも検討が必要であることが理解されてきた。人間が自然に行っていることについて、あらためて形式を分類考察することが必要であり、当初はあまり想定されなかった興味深い課題を見出している。これらのことから、当初の計画よりもやや遅れていると判断される。本研究はアバター-エージェント方式により、学習者が、学習システムや教授者との対話関係を持つ形式のe-Learningシステムの開発を背景としている。本研究の目的は、この学習システムのインタフェースとしてヒューマノイド・ロボットを導入し、ヒューマノイドをパートナーとした学習、授業形態を開発することにある。当該年度は教授者とヒューマノイドとの対話を授業等に導入する方法の検討を行った。学生を対象として行った意識調査から、学びの過程で、音声情報である長時間のモノローグに集中を維持することへの困難が指摘された。人が知識を尋ね、ヒューマノイドが解答する基本形は、情報は得られてもインスピレーションへの刺激が不足する。そこで演芸等のシナリオに見られる基本構造を検討して、ヒューマノイドとの対話生成を試みた。これに学習システムの情報リソースを活用するために、単純なオントロジーを設計し、トピックマップ遠隔接続プロトコルによってヒューマノイドの発話生成を試みた。対話の形式としては、漫才におけるフリ・ボケ・ツッコミの流れ、映画等のシナリオでの導入・展開・結末の流れによるおもしろさや意外性を印象に残す構造を総合し、惹起・核・フィードバックの対話フレームを構築してオントロジーを設定した。また新規の知識の認知にあたり、既有概念にマッピングして理解のバリアを下げるため比喩的表現を用いる場合がある。謎かけは、この比喩の構造を活用して印象づける手法である。オントロジーを用いて学習システムから謎かけ対話構造を生成する方法を試作した。さらに、主題の階層や関連構造を利用して、発想をリフレッシュする連想の対話実装を行った。これらはヒューマノイドと人間が連携することで可能になるもので、聞き手の興味や注意を高める作用のある対話フレームとしての可能性が示唆された。ロボット実機の故障、不具合などが生じており実験が遅れている。また特に対話構造の検討および実装は当初発想がなかったもので、興味ある展開と考えるが、当初の計画とは変更が生じている。ヒューマノイド・ロボットは、知的・心理的な面で人間を支える情報インタフェースとなることが予想される。本研究では、音声認識するヒューマノイドと人との会話を、学習システムのインタフェースとして開発する試みを行った。学習システムには、情報を主題とその結びつきにより整理するindexing技術であるトピックマップを用いて、知識構造からwebデザインに至る構造を設計した。そして、トピックマップ遠隔クエリを用いて、インターネット経由でトピックマップ情報を系統的に取り出せるようにした。

さらに、ドリル問題や学習履歴などのリレーショナル・データベースに保存した情報検索は、トピックマップクエリで読み出したコンテンツのパラメータをもとに、SQLクエリによってデータベースからデータを読み出す手続きをとった。本研究では、この学習システムに、人との対話の中で情報検索する形態をとった。実践的には、主として教室において講義者がヒューマノイドをパートナー情報検索装置として用いることを想定した。トピックマップクエリにより、関連した知識を話題の用語などの集合体として取得する。話題の遷移に伴い、集合の構成がトピックマップ内で遷移する。話題の集合を音声認識の候補として動的に定義することで、認識すべき語彙の数を関連事項の範囲に限定し、音声の類似する語の誤認識を低減した。人はヒューマノイドの発声に興味を持ち注意を向ける傾向があり、対話の形に特徴を持たせることで、この傾向をより活かすことができると考えた。そこで、各種のエンターティメントに見られる対話形式の基本的特徴を検討し、共通的特徴を見出した。この共通的形式を適用して、人の発話でヒューマノイドの語りを引き出し、その意味を人が明らかにする、というサイクルの形を設計した。さらに、システムのオントロジーを補うことにより、類推、連想の論理を対話で構成できるようにした。知識構造を骨格とするTopic Map駆動学習システムを構築し、これに接続して発話するヒューマノイド・ロボットNAOの対話システムを開発した。NAOが直接学習システムと通信して対話生成する3-stepモデルを提案した。Topic間の関連型ごとに接続モジュールを作成し、関連型を指定するキーフレーズを用いて問い合わせした。またNAOの効率的一時記憶構築のための注目-関心モデルを提案した。さらに、対話をデモンストレーションする対話フレームを検討し、協働型のactivation-core-feedback構成の対話フレームを設計した。本システムは、大学や小学校の授業での実践に試用した。ヒューマノイドをパートナーとして用いることを前提として、ヒューマノイドと人間の対話の形式について分類考察する。特に、緊張と緩和によって笑い・ユーモアを生み出す人間の高度な言語的創造性に着目し、これを生み出すプラットフォームとなる対話の枠組み形式を検討する。さらに、その枠組みの上で、どのように情報提供することによって、創造的な、課題発見的な対話が可能になるかを検討する。この成果をヒューマノイド・ロボットとの対話プログラムに実装する。対話フレームの研究として、主題を浮き彫りにして収斂する手法が伝統芸能の対話の形に見出されることがわかった。