hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
長期的競争に関する経済分析と応用

問題の構造が直接に解析的な手法でアプローチすることが適切か否か自明ではなかったため、シミュレーションなどを用いて構造の解明に接近した。その結果、偶数人から2名ずつを選ぶ日程の組み方について一応の成果を得た。研究会・学会等での研究報告ができなかったため、補助事業期間の延長を申請した。前年度に引き続き、動学的競争の枠組みの中で、特に、3名以上の固定されたメンバーを複数回競争させて最終的な成果を競わせるという問題意識において、各回1対1の対戦をして競わせる状況設定、および各回ペアで協力して成果を発表させる状況設定の主に2つについて、動学的なインセンティブの構造やルールの最適設計などについて分析を行った。前者は対戦型のスポーツ競技などに近い問題設定である。中でも「勝ち抜きトーナメントの最適設計」など基本的な問題意識については最近10年程度の間にさまざまな先行研究によっていくつかの特長が明らかにされており、また、オークション理論における全支払入札の基本モデルを援用する形で分析を行う基本モデルの形も共通の理解が形成されている。これらの先行研究の流れに沿って、勝ち抜きトーナメントではなく何度も対戦が行われる設定のもとで、「パフォーマンスの最大化」という目的での対戦相手の最適選抜や日程(対戦順)の最適設計などについて一定の成果を得た。後者は対戦型のスポーツ競技などとは異なり、一度に単一人物(もしくは単一チーム)が成果を発表しその成果の積み重ねによって期末に勝者(もしくは上位者)を表彰するという問題設定である。このような枠組みは共通の基本モデルとよべるものの合意がまだ学界内で形成されておらず、あくまで限定的な設定のもとではあるが、ペアの最適選抜については対戦型のモデルにおける「対戦相手の最適選抜」とはかなり異なる特徴を有することが明らかになった。大別して三つの成果が得られた。3主体以上の総当たり戦で同時はなく順次対戦が組まれる場合、自然な追加的仮定のもとで常に先に対戦日程が回ってくる者が事前の期待利得、期待勝率などいくつかの指標のもとで最も有利であることが明らかになった。4主体以上の勝ち抜きトーナメントで各回戦が同時でなく順次開催される場合、強豪同士を初期の時点で対戦させることが最適であることが明らかになった。成果型のペア間競争でペアの最適な組み合わせを考える問題について、コンピュータシミュレーションの下で一定の成果が得られた。前年度に既に得られている結果を元に追加の研究成果が得られた一方、今年度に新たに着手した観点についても一定の成果が得られている。当初の研究計画で位置づけた一連の問題設定および新たに浮上してきた問題設定につき、前年度までのものを含め今年度までに一通りの成果が揃ってきており、今後は研究会・学会等での研究報告を含めて研究成果としてとりまとめる段階に入っている。ゲーム理論既に固まった成果について取りまとめを急ぐ一方、今年度新たに得られた成果について深化を急ぐ。研究の目的に沿う形の具体的な理論問題の設定を複数行うことができ、そのうちいくつかの分析には既に、研究の目的との関係で重要度の高い成果と目されるものが得られている。
光複合計測によるマイクロスケール三相流のマルチスケール解析

本研究では,微細粒子の比重をパラメータとして,マイクロバブルと微細粒子によって誘起される,マイクロスケール三相流の可視化計測を行った.その結果,三相流の場合の気相平均運動エネルギーが,二相流の場合のそれに比して低くなることがわかった.これは,粒子による気泡プルーム同士の干渉の顕著な抑制に起因する.また,三相流の気相平均運動エネルギーが,粒子の比重に強く依存することが明らかとなった.本研究では,微細粒子の比重をパラメータとして,マイクロバブルと微細粒子によって誘起される,マイクロスケール三相流の可視化計測を行った.その結果,三相流の場合の気相平均運動エネルギーが,二相流の場合のそれに比して低くなることがわかった.これは,粒子による気泡プルーム同士の干渉の顕著な抑制に起因する.また,三相流の気相平均運動エネルギーが,粒子の比重に強く依存することが明らかとなった.一般に,10100μmの径を有する気泡はマイクロバブルと呼ばれ,近年,機械,化学,船舶,そして医療の分野で盛んに利用されている,ここで,対象とする流れ場が,上下水,工場等の排水,海・川・湖等の場合では,マイクロバブルに加え,不純物質としてマイクロ粒子がその流れ場に含まれる.しかしながら,現在のところ,マイクロバブルとマイクロ粒子を同時に含む流れ(以下,マイクロスケール三相流と呼ぶ)に関する研究報告例は知見せず,その流動特性は明らかになっていない.本研究では,マイクロスケール三相流の実験的基礎研究として,マイクロバブルとマイクロ粒子を同時かつ安定的に供給可能な実験装置と,マイクロスケール三相流の計測手法の構築を行った.また,構築した実験装置と計測手法を利用し,鉛直チャネル内マイクロスケール三相流の速度計測を行い,以下の知見を得た.(1)気泡と粒子の速度ベクトルが同時かつ,正確に取得可能な画像処理アルゴリズムを開発した.(2)マイクロ粒子を含む流れでは,マイクロ粒子の濃度が高いほど,粒子間干渉が促進され,流れ場中の粒子運動は活発化する.(3)マイクロバブルを含む流れでは,揚力の影響により,気泡が壁面に多く存在する.また,マイクロバブルを含む流れの流れ方向速度は,流路幅全域にわたって,単相流のそれよりも高くなる.(4)マイクロスケール三相流では,慣性力の異なる分散体同士の相互干渉が顕著となり,それに応じて,平均速度分布が変化する.一般に,10100μmの径を有する気泡はマイクロバブルと呼ばれ,近年,機械,化学,船舶,そして医療の分野で盛んに利用されている.ここで,対象とする流れ場が,上下水,工場等の排水,海・川・湖等の場合では,マイクロバブルに加え,不純物質としてマイクロ粒子がその流れ場に含まれる.しかしながら,現在のところ,マイクロバブルとマイクロ粒子を同時に含む流れ(以下,マイクロスケール三相流と呼ぶ)に関する研究報告例は知見せず,その流動特性は明らかになっていない.本研究では,マイクロスケール三相流の微細流動メカニズムを包括的に明らかにすることを目的として,高精度の画像処理計測法を利用した鉛直チャネル内マイクロスケール三相流の速度計測を行った.その結果,以下の知見を得た.(1)1台のカラーカメラによって取得されるカラー画像のRGB成分(IR:Red画像の輝度値,IG:Green画像の輝度値)をもとに,IR/IG<1となる分散体を気泡として,また,IR/IG>1となる分散体を粒子として,それらの重心位置データを抽出することにより,気相と固相の相分離を正確に行うことに成功した.(2)三相流では,気泡の周囲に気泡よりも慣性力の大きい固体粒子が存在するため,その粒子によって気泡の壁方向への運動が抑制される.その結果,気泡流に比して,壁近傍での気泡の存在頻度が低下し,気泡の主流方向の運動が卓越する.(3)三相流中の気泡の流れ方向平均速度は,比重が1よりも大きい粒子の存在により,気泡流中のそれに比して低くなる.近年,マイクロバブル(超微細気泡)は,機械,化学,船舶,そして医療など,非常に幅広い分野において盛んに利用されている.ここで,マイクロバブルを利用する対象が海・湖・川などの場合や,作動液体として汚染水・下水・工場排水などが利用される場合には,マイクロバブルに加え,微細粒子がその流れ場に含まれる.しかし,これまでにマイクロバブルと微細粒子が共存する密度差対流について,その特徴的な挙動を実験的に見出した研究は知見しない.本研究では,マイクロバブルと微細粒子によって誘起される対向型対流の流動メカニズムを可視化計測によって調査した.特に,異なる比重を有する微細粒子が気相流れに与える影響に注目した.可視化画像計測によって得られた結論を以下に示す.(1)気泡と粒子を含む流れの場合,気泡群中に粒子が存在することにより,液相の運動量拡散が抑制される.これは,気泡群の有する浮力分布の連続性の欠如をもたらし,浮力源を低下させる.浮力源の低下は,液相速度の低下を招くことから,局所的に強い循環流が発生しない.そのため,気泡プルーム同士の干渉の顕著な抑制をもたらす.その結果,気泡と粒子を含む流れの場合の気相平均運動エネルギーが,気泡を含む流れの場合のそれに比して極端に低くなる.(2)粒子分布は,粒子の比重γに強く依存する.

特に,粒子分布の非一様性のため,γ=1.0の粒子よりも,γ=1.2の粒子の方が,気泡と粒子との干渉頻度が低くなる.その結果,粒子の比重が低い場合(γ=1.0)に比して,粒子の比重が高い場合(γ=1.2)の方が,気相平均運動エネルギーが高くなる.マイクロバブルは浮力が極めて小さいことから,実験条件によっては,縮流部や流路内壁面へのマイクロバブルの付着が顕著となる.このため,気泡径の制御が難しくなり,結果として,熱流動機構が複雑化する.24年度が最終年度であるため、記入しない。マイクロバブルの壁面への付着および気泡径の増加を大幅に軽減するために,縮流部および流路内壁面に超親水面を利用する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ＸバンドＭＰレーダーと数値モデルの相互活用による豪雨予測手法の開発

本年度は,開発した数値予測手法に対する同化条件の感度実験を行った.主に,1)レーダーの観測仰角,2)使用データの違い,3)同化期間の違いに対するものである.また,対象降雨は前年に引き続き2014年広島豪雨とした.1)に関して,使用仰角を変更した3ケースを行った結果,下層の2仰角を除いた同化実験では下層風の収束量が減少したことに加えて,雨水混合比の修正が十分に行われなかったことから雨量が低下した.一方で下層2仰角のみを用いた場合には,風の収束量は十分であるものの,上層での水物質混合比の修正が行われず,雨雲の鉛直構造が変化したことから,禹域の移動が見られた.このことは,XRAINの特徴ともいえる「ボリュームスキャン」の有効性について示した成果と言える.2)に関して,全データ(XRAIN+AMeDAS),XRAIN(反射強度+動径風),XRAIN(動径風のみ)の場合において,線状降水帯の予測を適切に行っていた.その一方で,AMeDASデータのみやXRAIN(反射強度のみ)の場合では,線状降水帯が同様に見られたものその位置が東方向へ大幅に移動していた.この理由として,同化を行わず作成した初期値と比較を行うと,同化なしの場合でも下層風の収束位置が東方向へ移動していることが分かった.このことから,線状降水帯の予測に対して反射強度よりも風速場に寄与する動径風のデータが有効であることが分かった.3)に関して,同化期間を3時間,2時間,1時間と系統的に短縮させると,短縮した2ケース(1時間,2時間)では降水帯の発生位置に差異が見られた.これは,同化期間を短くすることで風速場が十分に改善されず,下層風が広島市西部にある山地にぶつかり対流が発生する位置がずれたことによるものであると示した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年,地球温暖化による気候変動に起因する集中豪雨が増加する傾向にあり,豪雨災害の軽減対策の重要性や緊急性が高まっている.そのソフト対策の重要な柱の一つが集中豪雨の数値予測手法の高度化であり,数値モデルの高精度化や高速化に関する研究が進められている.本研究では,数値予測の課題である初期値依存性を克服する手法として,高解像度気象レーダーのデータを同化することが,数値予測性能に及ぼす効果を明らかにすることを目的とした.今年度では,データ同化を用いた数値モデルによる予測システムの開発と精度評価を行った.本研究では,対象事例として2014年に発生した広島豪雨を対象とした.使用データとしては,国土交通省が平成22年から運用しているXRAINと称されるX-band MPレーダーの観測ネットワークのデータ,具体的には,動径風と反射強度を同化データとして使用した.また,同化の設定として,同化と予報を繰り返し行う「解析サイクル」を実施した.さらに,サイクルの時間間隔を1時間,30分,10分と系統的に変化させることにより,観測データの時間的な密度の変化が予測精度に及ぼす影響を確認した.データ同化と組み合わせた数値モデルが,予測初期においてレーダー観測で見られたような線状降水帯を算出すること,さらに,予測2,3時間後においても,雨量や降雨域の幅は観測結果とやや異なるものの,降水帯が停滞する様子を良好に予測することを確認した.また,XRAINの動径風と反射強度のデータを同化することによって,風速場の収束と上空の雨滴分布を改善することに繋がり,予測計算の精度の向上に寄与することを明らかにした.なお,同化を行わなかった予測計算では予測初期において降水帯を算出することはできなかった.さらに,同化間隔を短くすることによって局所的豪雨の予測精度を一層改善できることを示した.1年目の計画通り,XRAINデータを本研究で使用する数値モデルWRFに同化できる状態にし,その同化手法の有効性について検討を行うことが出来た.そして,XRAINデータを同化することで,局地的豪雨の予測精度が大幅に向上する理由を明らかにし,XRAINデータを利用することの優位性を示すことが出来た.しかし,検討は広島豪雨のような局地的豪雨にとどまっており,開発したシステムがより大きなスケールの集中豪雨の予測にどこまで適用できるかについての検討を急ぐ必要がある.本年度は,開発した数値予測手法に対する同化条件の感度実験を行った.主に,1)レーダーの観測仰角,2)使用データの違い,3)同化期間の違いに対するものである.また,対象降雨は前年に引き続き2014年広島豪雨とした.1)に関して,使用仰角を変更した3ケースを行った結果,下層の2仰角を除いた同化実験では下層風の収束量が減少したことに加えて,雨水混合比の修正が十分に行われなかったことから雨量が低下した.一方で下層2仰角のみを用いた場合には,風の収束量は十分であるものの,上層での水物質混合比の修正が行われず,雨雲の鉛直構造が変化したことから,禹域の移動が見られた.このことは,XRAINの特徴ともいえる「ボリュームスキャン」の有効性について示した成果と言える.2)に関して,全データ(XRAIN+AMeDAS),XRAIN(反射強度+動径風),XRAIN(動径風のみ)の場合において,線状降水帯の予測を適切に行っていた.その一方で,AMeDASデータのみやXRAIN(反射強度のみ)の場合では,線状降水帯が同様に見られたものその位置が東方向へ大幅に移動していた.

この理由として,同化を行わず作成した初期値と比較を行うと,同化なしの場合でも下層風の収束位置が東方向へ移動していることが分かった.このことから,線状降水帯の予測に対して反射強度よりも風速場に寄与する動径風のデータが有効であることが分かった.3)に関して,同化期間を3時間,2時間,1時間と系統的に短縮させると,短縮した2ケース(1時間,2時間)では降水帯の発生位置に差異が見られた.これは,同化期間を短くすることで風速場が十分に改善されず,下層風が広島市西部にある山地にぶつかり対流が発生する位置がずれたことによるものであると示した.次年度では,本研究で開発してきた豪雨の予測手法の適用性や同化に用いる気象レーダーの違いが予測性能に及ぼす影響を明らかにする.1)今年度で実施した局地的豪雨よりも大きなスケール(前線性および台風性)の現象に対してXRAINデータを用いた数値予測を実施し,XRAINデータの同化がどのスケールの集中豪雨に対して有効か,なぜ有効かを明らかにする.2)全国各地で順次整備が進められている国土交通省所管のC-band MPレーダーのデータを用いた数値予測を実施する.このデータは従来のX-bandと同等の空間分解能で観測されており,降雨減衰の影響を受けにくく広範囲にわたる観測が可能となっている.様々な集中豪雨イベントに対し,C-band MPレーダーによる同化実験を実施し,同化に有効なデータの分類や同化を行う時間間隔の影響評価を行う.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
グローバルな人材育成のための英語教員養成5年制カリキュラムの開発と妥当性の検証

グローバル人材を育成する英語教員育成を急務と捉え、教職5年制カリキュラム開発を目標に予備調査(1)英語科教員免許6年制カリキュラム(佐野・齋藤・吉田, 2013),(2)教員免許5年制到達目標とその評価(佐野・斎藤・吉田, 2014)を行った。本調査として、平成26年にフィンランドの小中高大で授業参観と聞き取り調査、諸外国のカリキュラム調査、日本で聞き取り調査を行い妥当性を検討確認した。平成27年に5年制・6年制カリキュラムの検討、神奈川県高校英語教員対象の質問紙調査を行い、成果をRELC 2016で発表した。現状では英語教員養成は6年制の実現性が高いが、今後は5年制の実現に向けて探求したい。本研究の予備調査として文献研究(佐野・齋藤・吉田, 2013a)およびその成果に基づいた英語教員育成カリキュラム案(佐野・齋藤・吉田, 2013b)を作成してあったため、本研究初年度H26年はカリキュラム案の修正と完成に向けて以下の探求を行うことができた。また、それぞれに成果を出すことができた。1.教員養成で高い評価を得ているフィンランドのオーボ・アカデミー大学を訪問し、以下3点を調査した。(1)小中高大の授業参観し、教育実習の様子も同時に観察し、説明を受けたので、フィンランドの教師教育はなぜ効果が上がるのか理解できた。(2)実習先である附属校の校長、教職課程担当者、英語担当教員にインタビューし、優れた教員を育てるための教育環境作りと、授業力を育てる教育実習の持ち方を学んだ。(3)5年間で高度な知識と技能を身に着けた教員を輩出する教員養成課程のカリキュラムの入手を試みた。まとまった形では大学のホームページに載っていないとのことで、関連資料を頂戴し、各科目をどう関連づけてカリキュラムを構成しているかについての説明を受けた。(4)フィンランドでの英語教育指導法の実際と成果を学んだ。以上、現地で担当者と直接討議できたので、文献調査では知りえない所まで踏み込んで調査でき理解が深まった。2.フィンランド以外の諸外国でも、教員養成で大きな成果を出している大学・大学院ではどのようなカリキュラムが組まれているか、イギリス、アメリカ、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、日本にある合計11大学院のカリキュラムを調査し、一覧表を作成した。3.日本で英語を教えている現職教員が、大学や大学院で何を学んでおきたかったかについてのニーズを調査する準備として、大学教員2名、中高教員2名に協力を仰ぎ、予備調査を行った。その結果、質問に修正を加えることができた。H27年度に行う本調査の準備が整った。グローバル化が進んでいる中、グローバル人材を育てる英語教師育成を急務と捉え、修士課程を含む英語教員養成5年制カリキュラム開発を目的とした。予備調査として、日本教育大学協会(事務局:東京学芸大学)において佐野が外国語研究部門代表を務めた間に、1フィンランドの教師養成に関する文献研究(佐野・齋藤・吉田, 2013a),2英語科教員免許6年制カリキュラム(佐野・齋藤・吉田, 2013b),3教員免許5年制到達目標とその評価(佐野・斎藤・吉田, 2014)を作成し、23は大学英語教育学会国際大会で発表した。上記の成果を踏まえ、本科研費研究ではカリキュラム案の修正と完成に向け,平成26年度に以下の探求を行い、それぞれに成果を出した。(1)フィンランドのオーボ・アカデミー大学で授業参観と聞き取り調査、(2)諸外国の英語科教員養成カリキュラム調査、(3)日本で聞き取り調査、(4)文献調査。(1)では小中高大の授業を参観し、授業担当者、校長と協議し、深い理解が得られた。(2)では、海外と日本の開講科目の差を見つけることができた。海外ではELT関連の科目が手厚く、第二言語習得論や応用言語学がELTと関連付けて開講されていた。日本ではELTの科目数は多くなく、第二言語習得の開講数は特に少なかった。(3)では指導経験豊富な現職教員から本研究の目的に賛同と、提案するカリキュラムが妥当であるとの意見が得られた。文献調査も進め、次年度の学会発表へと備えた。平成27年度には(5) 5年制,6年制カリキュラム2本立ての検討、(6)文献調査、(7)神奈川県公立高校教員対象の質問紙調査、(8)国際学会(シンガポールで開催されたRELC 2016)にて(5)(6)(7)の結果を発表した。本研究では優秀な人材確保のため5年制を目指したが、日本では英語教員養成は6年制の実現可能性が高いと最終的に判断した。

研究初年度の実施計画は、1)フィンランドにて現地調査、2)世界の主な大学大学院のカリキュラムを調査、3)文献調査として、TKT, J-POSTLEなどの分析、4)グローバルな人材育成を目指す英語科教員の養成プログラムとしてのカリキュラム作成、5)カリキュラムに基づくシラバス執筆の5点であった。しかし、これに加えて、6)来年度に予定しているインタビュー調査の予備調査を行った。これは、シラバスを作成する前に、学会発表済みのカリキュラムにさらに修正を加えて完成度を高めようとしたためで、文献調査範囲を広げ、来年度に予定していたインタビュー調査を前倒して予備調査的に小規模で前倒しして実施した。これにより、本年度のシラバス作成の材料は揃い、文献調査とインタビュー調査については、来年度に計画していたことも、一部今年度に実施することができた。執行した予算を種類別に振り返ると、(1)旅費の使途については、3名でフィンランドのオーボ・アカデミー大学を訪問し、授業参観、教育実習の視察、担当教官とのディスカッション、資料集を行い、現地で担当者と直接協議することで、文献調査やインターネット検索では到底知りえない所まで調査ができた。(2)謝金を使って2つの成果を得た。一つは学生を動員して海外の有名大学院のカリキュラムを収集し、一覧表を作成した。これにより、日本のこれからの教職大学院に必要な科目を検討するうえで、貴重な資料となった。二つ目は、現職中高教員2名と、大学教授で英語科教育法担当者2名にインタビュー調査を行った。これにより、本研究の妥当性の裏付けにもなり、来年度のインタビュー本調査に向けて、質問事項に修正を加えることができた。(3)物品購入費で図書を購入し文献調査をさらに進めた結果、完璧と思われたTKTやJ-POSTLEにもカバーしきれていない領域があることを発見し、本研究の独創性も確認できた。第二言語習得1)5年制カリキュラムの完成:H27年度には、教員養成5年制カリキュラムの実現可能性を確認する作業をさらに進め、検討を重ね、インタビュー調査や文献調査の結果を踏まえ、カリキュラムの実行可能性と精度を高め、完成版を作成する。これからの新しい教職大学院の1つのモデルとして国内外で発表する。2)6年制カリキュラムの完成:5年制カリキュラムと併せて、6年制カリキュラムも作成する。現在の日本の学校制度では学部4年、修士2年であるため、現行制度を変えずにできる改革も提案する。また、6年制であれば、他学部からの編入生にも対応できる。3)インタビュー調査:日本の英語教育学および英語教育実践のエキスパートにインタビュ調査に応じて頂き、5年制カリキュラムについて専門家の意見を集める。予備調査はH26年度に行い、質問項目に改良を加えてあるので、本年度は調査の実施範囲を広げる。インタビュー調査方法については、より大人数を対象として調査するため、直接面談方式と併せて、電話による聞き取り調査も併用する。集めた質的データを量的にも分析する。4)文献調査:本研究の開始前の年度、および、初年度を通して行った文献調査は、H27年度はさらに発展的に深めるとともに広げ、シラバス執筆に向けて、討議を加える。5)シラバス執筆:完成したカリキュラムに組み込まれた各科目のシラバスも3名で分担して執筆する。
骨折治癒過程におけるマクロファージ遊走阻止因子の役割とその制御による効果の解明

骨折治癒過程におけるマクロファージ遊走阻止因子(MIF)の役割をMIF KOマウスを用いて検討した。MIF KOマウスでは骨折治癒過程早期において骨折仮骨の力学的骨強度が低下しており、その機序として,類骨の石灰化の遅れ,破骨細胞数の減少が関与しており、これらはMMP-2, MT1-MMP,カテプシンK、およびアルカリホスファターゼmRNAの発現の低下と関連していると考えられた.骨折治癒過程におけるマクロファージ遊走阻止因子(MIF)の役割をMIF KOマウスを用いて検討した。MIF KOマウスでは骨折治癒過程早期において骨折仮骨の力学的骨強度が低下しており、その機序として,類骨の石灰化の遅れ,破骨細胞数の減少が関与しており、これらはMMP-2, MT1-MMP,カテプシンK、およびアルカリホスファターゼmRNAの発現の低下と関連していると考えられた.【はじめに】マクロファージ遊走阻止因子(Macrophage migration inhibitory factor:以下MIF)は、マクロファージを制御する重要な液性因子として注目されている。しかし、骨折治癒とMIFとの関連については明らかではない。本研究の目的は、MIF-ノックアウト(KO)マウスを用いて、骨折治癒過程におけるMIFの役割を検討することである。【方法】雄10週齢のwild-typeマウス(WT群)16匹とMIF-KOマウス(KO群)16匹を用いた。右脛骨骨幹部中央をsagittal plane sawにて骨折作製後、スパイナル針を用いて髄内釘固定し、骨折モデルとした。左脛骨は骨折を行わずスパイナル針による髄内釘固定のみ行った。骨折作製後6週および12週にて8匹ずつマウスを屠殺し両側の脛骨を採取し、5mm/minの速度で3点曲げ力学試験を行った。得られた荷重-変位曲線から最大破断荷重および線形剛性を求め、対健側比を算出した。統計学的分析にはt-検定を用い、有意水準は5%未満とした。【結果】(1)破断様式:6週および12週における偽関節は、それぞれWT群2例および0例、KO群3例および1例において認められた。(2)術後6週:最大破断荷重はWT群63.2%およびKO群47.6%、線形剛性はWT群96.3%およびMK群55.5%であり、MK群が有意に低値を示した(各p<0.05)。(3)術後12週:最大破断荷重はWT群77.6%およびMK群66.7%、線形剛性はWT群92.7%およびMK群97.5%であり、両群に有意差は認められなかった。【考察】本研究において、骨折作製後6週におけるKO群の最大破断荷重および線形剛性は、WT群のそれと比較し有意に低値を示したが、術後12週ではその差は認められなかった。以上の結果は、骨折治癒過程において、MIFが何らかの役割を果たしていることを示唆した。【はじめに】マクロファージ遊走阻止因子(Macrophage migration inhibitory factor:以下MIF)は、マクロファージを制御する重要な液性因子として注目されている。【方法】雄10週齢のwild-typeマウス(WT群)とMIF-KOマウス(KO群)を用いた。脛骨骨折モデルを作製した。骨折後7,14,21,28日に軟X線撮影を実施し仮骨面積の計測を、骨折後14,28日にVillanueva bone染色を実施し骨形態計測を行なった。また、骨折後3,7,14,21,28日にリアルタイムRT-PCRを施行し骨折治癒に関連する諸因子の遺伝子発現について検討した。統計学的比較にはANOVAおよびt-検定を用い、有意水準は5%とした。【結果】(1)軟X線撮影では、WT群の仮骨面積に比べKO群の仮骨面積は小さく、骨折後14日にて有意差を認めた(p<0.05)。(2)骨形態計測では、類骨量は骨折後14,28日でKO群が有意に高値を示し、骨石灰化速度および破骨細胞数は骨折後14日でKO群が有意に低値を示した。(3)骨折後21日でMMP-2,MT1-MMP,カテプシンK、およびアルカリホスファターゼmRNAの発現がKO群で有意に低値を示した。【考察】KO群では破骨細胞数減少による線維状骨の骨吸収の遅延ならびに骨石灰化に関与する因子の遺伝子発現減少による類骨の石灰化の遅延によって、骨折治癒早期における仮骨の構造特性が低下する結果となったことが推察される。これらの知見を併せMIFが骨折治癒に関与するメカニズムについてはさらに詳細な検討が必要である。【はじめに】マクロファージ遊走阻止因子(以下MIF)の骨折治癒との関連については明らかではない。【方法】(1)8週令

MIFKOおよびwild-typeマウス(WT)各3匹を用い、大腿骨および脛骨を摘出して骨髄細胞を採取し、24wellplate上で28mMアスコルビン酸、10mMβグリセロリン酸および2mMのL-グルタミン酸を含む培地で培養し骨芽細胞に分化誘導した。培養後14,21,28日目でvon Kossa染色を行い石灰化面積を定量した。(2)10週齢WT雄10匹を用い右脛骨骨折を作製し、骨折局所にリコンビナントMIF5μg/PBS10μlを投与した群5匹(MIF群)とPBS10μlを投与した群5匹にわけ、骨折後42日目でマウスを屠殺し両側の脛骨を採取した。3点曲げ力学試験を行い最大破断荷重および線形剛性を求め、対健側比を算出した。統計学的比較にはt-検定を用いた。【結果】(1)石灰化面積は培養後14日目でWT群0.90±0.23mm2、MIFKO群0.97±0.74mm2、培養後21日目でWT群1.15±0.84mm2、MIFKO群8.46±15.51mm2、培養後28日目でWT群29.24±5.82mm2、MIFKO群25.66±2.64mm2となり、いずれも両群間に有意差を認めなかった。(2)骨折の非治癒例はMIF群で5匹中2匹、PBS群で5匹中1匹であった。残りを検討したところ、最大破断荷重および線形剛性の対健側比はMIF群で31.7%および38.7%、PBS群では48.1%および87.2%であった(p=O.31およびp=O.10)。統計学的有意差はないが、MIF群の方が力学強度が低い傾向にあった。【考察】我々はMIFKOマウスの骨折治癒過程における仮骨組織において類骨の石灰化速度が遅延していることを報告したが、in-vitroでの骨髄細胞の石灰化進行に差は認めなかった。しかしin-vitroとin-vivoでは外的環境が異なるため、MIFKO骨折で観察された類骨石灰化遅延が細胞活動の違いによると結論付けることはできない。また、骨折作製直後のMIF投与は骨折治癒を遅らせることが考えられ、炎症と骨折治癒との関係を考えると興味深い。
骨格筋超音波評価を用いた脳卒中者の要介護度進行の予測

本年度は,脳卒中片麻痺者の比較対照としての健常高齢者の測定を行った。対象者のリクルートは,本学が実施する地域在住高齢者の体力測定会にて行い,研究参加の同意が得られ包含基準に合致する34名を測定した。測定した内容は,超音波画像診断装置による筋量・筋内脂肪量(腹直筋,外腹斜筋,内腹斜筋,腹横筋,大腿四頭筋,前脛骨筋,下腿三頭筋),握力,下肢筋力,運動能力(Timed Up and Go test,6分間歩行テスト,4m歩行速度.立ち座りテスト,片脚立位),および生活機能,疼痛,転倒歴,転倒恐怖などのアンケートであった。これらの測定は,研究代表者や協力者,測定補助者が実施した。測定データは研究協力者およびデータ入力補助者がエクセルに入力・整理した。研究代表者が,統計手法を用いて横断解析を行った。解析内容として,麻痺側・非麻痺側の筋量・筋内脂肪量およびその他の計測値を脳卒中片麻痺者と健常高齢者との間で比較した。健常高齢者と比較した結果,脳卒中片麻痺者の麻痺側の大腿四頭筋は筋量低下を認めなかったが,筋内脂肪量の有意な増加を認めた。一方で非麻痺側の大腿四頭筋の筋量は健常高齢者よりも有意に大きかった。また,麻痺側の下腿筋群は,筋量減少と筋内脂肪量増加の両方を示した。体幹筋に関しては,麻痺側・非麻痺側ともに筋量減少・筋内脂肪量増加は認めなかった。これらをの結果をまとめ,学会発表および国際学術雑誌投稿のための準備を行った。また,測定に参加した対象者に対し,個人の測定結果を研究協力者が紙媒体でお渡しし,口頭で説明を行った。当初予定していた目標対象者数によりも少ないが,脳卒中片麻痺の研究参加者とは同数程度の健常高齢者の測定を行うことができた。平成31年度には,2年前(平成29年度)にベースラインの測定を受けた脳卒中片麻痺者に対し,フォローアップ測定として再度同じ測定を受けてもらう。そのうえで,2年間の筋量・筋内脂肪量の変化量を調べ,筋による筋萎縮や筋内脂肪増加の程度の違いを検討する。また,筋量・筋内脂肪量の変化量と生活機能や要介護との変化との関連性を検討する。本年度は,脳卒中片麻痺者を対象とした2年間の縦断研究の,ベースラインデータの測定を行った。測定は,協力施設である複数のデイサービスにて複数の日程に分けて行った。本年度は合計38名の測定を実施した。測定した内容は,超音波筋量・筋内脂肪量(腹直筋,外腹斜筋,内腹斜筋,腹横筋,大腿四頭筋,前脛骨筋,下腿三頭筋),握力,下肢筋力,運動能力(Timed Up and Go test,6分間歩行テスト,4m歩行速度),片麻痺機能(Fugl-Meyer Assessment),感覚,筋緊張(Modified ashworth scale),および生活機能,要介護度,疼痛,転倒歴,転倒恐怖などのアンケートであった。解析内容は,1)麻痺側・非麻痺側の筋量・筋内脂肪量の比較,および2)筋量・筋内脂肪量と運動機能やアンケート項目との関連であった。これらをの結果を英語論文にまとめ,国際学術雑誌への投稿のための準備を行った。本年度の目標対象者数に達することができなかった。また赤外線センサーにより歩幅や歩隔を計測する歩行解析を予定していたが,本対象者である脳卒中片麻痺者には適応できないことが判明した。これは,片麻痺者は歩幅や歩隔が小さく,前額面上および矢状面上で左右の下肢が重なってしまい,結果,左右それぞれの下肢の接地位置が正確に把握できなかったことによる。

また,麻痺側の下腿筋群は,筋量減少と筋内脂肪量増加の両方を示した。体幹筋に関しては,麻痺側・非麻痺側ともに筋量減少・筋内脂肪量増加は認めなかった。これらをの結果をまとめ,学会発表および国際学術雑誌投稿のための準備を行った。また,測定に参加した対象者に対し,個人の測定結果を研究協力者が紙媒体でお渡しし,口頭で説明を行った。当初予定していた目標対象者数によりも少ないが,脳卒中片麻痺の研究参加者とは同数程度の健常高齢者の測定を行うことができた。平成30年度には,脳卒中片麻痺者の対照群としての健常高齢者の測定を行う。健常高齢者のリクルートは,研究代表者が運営にかかわっている複数の高齢者向け体力測定イベントにて行う。測定内容は,脳卒中片麻痺者と同じ内容(片麻痺特有の評価内容を除く,超音波筋量・筋内脂肪量,握力,下肢筋力,運動能力,およびアンケート)とする。また,本年度に脳卒中片麻痺の対象者が目標数に満たなかったため,別の施設に依頼するなど,新規の参加者のリクルートを行い,測定を実施する予定である。平成31年度には,2年前(平成29年度)にベースラインの測定を受けた脳卒中片麻痺者に対し,フォローアップ測定として再度同じ測定を受けてもらう。そのうえで,2年間の筋量・筋内脂肪量の変化量を調べ,筋による筋萎縮や筋内脂肪増加の程度の違いを検討する。また,筋量・筋内脂肪量の変化量と生活機能や要介護との変化との関連性を検討する。
ポストウェストファリア体制の国家像の模索：欧州辺境の未承認国家の比較研究から（国際共同研究強化）

従来の国際政治学では捉えきれないものであるにも拘らず、地域・世界を不安定化してきた「未承認国家」問題を、未承認国家問題とは切り離せない「凍結された紛争」の問題の検討と深めつつ、様々な事例を比較しながら明らかにしてゆくのが本研究の目的であり、その目的達成のためには国際共同研究は極めて有益であった。本研究の主軸をなすのが、フィンランドのヘルシンキ大学アレクサンテリ研究所で2017年度に行った在外研究である。その間、同研究所のハンナ・スミス研究員(後に「欧州ハイブリッド脅威対策センター」に異動)と共同研究を進め、また、ドイツのIOSを拠点にした「サイレント・コンフリクト(凍結された紛争と同じ現象を指すが、参加研究者で議論をした結果、最適な用語だということになった)」に関する共同研究にもスミス研究員と共に参加した。共同研究を通じ、欧州からみた「未承認国家」の捉え方や脅威感を理解できたと共に、「未承認国家」を考える上でのハイブリッド戦争の重要性の理解や「未承認国家」の問題を「安全保障のジレンマ」というロジックで分析するアプローチなど、新たな研究の切り口を得ることができたことは極めて有益であった。2014年のロシアによるクリミア併合以後、欧州ではロシアのハイブリッド戦争やそれと大きく関わる未承認国家問題が深刻な課題となっており、欧州で本問題の研究が重視されていたことも共同研究の成功を支えてくれた。未承認国家を分析する考え方が、ロシアに併合されたクリミアや日本の北方領土問題にも適用可能な部分があることから、分析の対象が拡大したことも大きな進展だと言えるだろう。他方、アジアの未承認国家問題は欧州のそれとはかなり異なる論理で考えなければならないことも明らかになった。アジアでは、歴史認識や歴史背景が特に重要な要素であることから、歴史ベースの分析がより有益となることがわかった。内定年度:2015本研究は、未承認国家問題を文献調査、現地調査、そして研究協力によって深め、学術的に意義ある成果を出すと同時に、政策提言などにより実際の紛争解決や予防に研究を役立てることを目的としている。H28年度は、年度末からの渡航に先駆け、2度フィンランドを訪問し、事前に研究体制を構築するとともに、H28年夏から、渡航前ではあるが研究協力者及び研究協力者の研究仲間であるドイツの研究者と共同プロジェクトを開始した。同プロジェクトは、ドイツ、フィンランド、ルーマニアの多くの専門家とともに、欧州地域の凍結された紛争と未承認国家問題を多面的に検討し、最終的には、最新の研究として出版することを目指している。また、個人的にも単著、共著、論文、学会発表などで多くの成果を発表してきた。特に、アゼルバイジャンの未承認国家である「ナゴルノ・カラバフ」で紛争が再燃したことから、より深い検討が求められたが、その検討結果の一部は単著や論文で示すことができた。また、日本国際政治学会の大会における部会発表では帝国・連邦制を鍵として未承認国家問題を再検討し、多くのコメントや活発な議論で大きな示唆を得ることができた。加えて、未承認国家問題を解決するためのヒントを得るために、北極圏の国際政治や地域政治、そして民族問題にも注目した。ノルウェーの主権下にありながら、ロシア人も自由に活動ができるスヴァールバル諸島の事例や、多くの少数民族が平和裡に権利を高く尊重されながら共栄共存している状況、さらに、ウクライナ危機以降、ロシアは国際政治の論理では問題視されながらも、地域の論理では良きパートナーとみなされていることなど、紛争解決やアクター間の妥協を考えていく上でのヒントが北極には多々あると考え、ノルウェーとフィンランドで現地調査を行い、国際会議で2度発表したほか、地域協力を考える論文も投稿中であり、政策提言の準備も進めている。まず、H28年度末のフィンランドへの渡航に先駆けて、フィンランドに2度訪問して研究協力者と何度もミーティングを行い、フィンランドのみならず、ドイツ、ルーマニアの研究者も交えた形で研究協力の枠組みが構築できたことは、極めて順調なスタートを切ることができたと考えている。また、全く想定外の事件であったが、未承認国家の一つである「ナゴルノ・カラバフ」での戦闘が4日間ながらH28年4月に再燃したことは、新たな検討材料となった。だが、その検討により、未承認国家問題を考える上で、重要な示唆を得ることができただけでなく、その検討結果の一部を発表することもできた。加えて、10年以上続けてきた日本の研究者たちとの黒海地域の国際関係に関する共同研究でも、書籍出版の形で大きな成果を出すことができた。その共同研究では、未承認国家問題も重視されていたため、未承認国家問題の日本国内の議論は全て吸収できたと確信している。このことにより、本研究の立脚点を確立できたと考えている。さらに、未承認国家問題を解決する手段はなかなか見つからず、これまで解決に向けた有望なシナリオを提示できた研究者はいないが、北極圏の国際関係、地域関係、少数民族問題などの事例から、未承認国家問題の解決ないし譲歩を引き出すためのシナリオを構築するヒントが得られた。今後、この点も推敲し、研究や政策提言などに繋げていきたいと考えている。なお、このような観点は当初全く思い浮かばず、これもフィンランドやノルウェーの研究者との交わりを通じて得られたものであるため、国際共同研究の意義を改めて感じている次第である。このように予定していた計画が順調である上に、新たな視点でも研究を進められたことから、本研究は順調に進んでいると言えるだろう。

H29年度にはフィンランド・ヘルシンキ大学のアレクサンテリ研究所に滞在し、同研究所における共同研究を軸としながらも、さらに多くのフィンランド国内の大学や研究所の研究者たち、欧米諸国の研究者たちとも共同研究を行い、極めて充実した研究を行うことができた。未承認国家問題の研究に関しては、第一に、アレクサンテリ研究所において極めて充実した研究を行うことができた。第二に、ドイツのIOS(The Leibniz Institute for East and Southeast European Studies)を拠点に「サイレント・コンフリクト(凍結された紛争と同じ現象を指すが、議論のうえ、より的確な用語だとした)」に関し、ドイツのみならず欧州の多くの研究者たちと共同研究を行った。本共同研究においては、モルドヴァ共和国の沿ドニエストル問題を担当し、「安全保障のジレンマ」という概念を用いてウクライナ危機との関係を明らかにした。本共同研究の成果は、Europe-Asia Studies誌に特集号で発表される予定である。また、未承認国家問題と近接する諸問題についても研究を進めた。具体的には凍結された紛争、領土問題、民族問題である。未承認国家と凍結された紛争はかなり重複する性格を有し、凍結された紛争の結果が未承認国家になるケースが極めて多い。また、未承認国家問題の解決方法を検討したり、今後の発生を予防したりするためにも、これらの問題を検討することは極めて重要だと考えた。他方、領土問題や民族問題を、譲歩を含むあらゆる形で解決した事例は、未承認国家問題に対する政策を検討する上での重要なヒントを提供してくれるとも考えた。そこで、フィンランドのオーランド諸島及びサーミ人の事例、フィンランドとエストニアの対ロシア国境問題の事例などを検討し、北方領土問題の解決についても考察した。ヘルシンキ大学・アレクサンテリ研究所における共同研究はもちろん、その他の研究機関や研究者との研究協力も様々な形で進めることができ、国際共同研究は当初の予定以上に進めることができたと考えている。特に、未承認国家問題のみならず、それに関係する領域の研究についても研究協力ができたことは研究の今後の発展に大きく資すると考えている。成果報告もかなり多く行うことができ、またそれに対して得られたフィードバックも有益なものが多数あり、研究の進展に大きく役立ったし、今後の研究の重要な糧であり続けるであろう。それでも、日本の勤務校の仕事が想定外に多い時期があったり、居住に関する問題が多々生じたりと、様々な事情で、研究の進捗状況が悪かった時期があったり、主な海外共同研究者との共著論文がまだ発表できていなかったりと、予定が遅れ、研究計画通りに進んでいない側面があるのも事実である。それでも、共著論文は着実に進展しているし、出版は今年全体を通してみれば、計画は順調に進んでいると考えられる。従来の国際政治学では捉えきれないものであるにも拘らず、地域・世界を不安定化してきた「未承認国家」問題を、未承認国家問題とは切り離せない「凍結された紛争」の問題の検討と深めつつ、様々な事例を比較しながら明らかにしてゆくのが本研究の目的であり、その目的達成のためには国際共同研究は極めて有益であった。本研究の主軸をなすのが、フィンランドのヘルシンキ大学アレクサンテリ研究所で2017年度に行った在外研究である。
細菌DNAによるMDR1発現調節機構の解明

MDR1の発現について,mRNAレベルをReal-time RT-PCR法により検討した.また,MDR1の輸送活性を蛍光基質であるRhodamine123を用いて検討した.1,10,25μg/mLのEC DNAまたはCT DNAで12,24,48時間インキュベーション後のMDR1 mRNAは,EC DNAでは処理時間および濃度依存的依存的に未処理のコントロールに比べ増加し,最大で23倍となった.一方,CT DNA処理ではコントロールと同程度であった.EC DNAによるMDR1 mRNAの増加は,エンドソームの酸性化を阻害するクロロキンの前処理によりコントロールレベルにまで抑制されたことより,エンドソームの酸性化を介してMDR1 mRNAの増加が誘導されていることが示唆された.また,細菌DNAの免疫賦活化作用はCpGモチーフを含む合成オリゴDNA(CpG-ODN)を用いた実験でよく再現されるため,CpG-ODNを用いて同様に検討したところ,EC DNAと同程度MDR1 mRNAの発現を誘導した.しかしながら,MDR1の輸送活性は,EC DNAおよびCpG-ODNの処理により増加しなかった.CpG-ODNは,腸管においても有用な免疫アジュバントとしても注目されているため,経口アジュバントとして用いる際の小腸におけるmdr1の機能変化について現在,in vivoで検討中である.細菌DNAによるMDR1発現変化について,ヒト結腸がん由来の株化細胞であるHT-29細胞を用いてin vitroで検討した.HT-29細胞には,細菌DNAの認識に関与するTLR(Toll-like receptor)9の発現も認められており,またMDR1の発現も認められているため,本研究の目的にHT-29細胞を使うことは妥当であると考えられる.細菌DNAとしては大腸菌由来のDNA(Escherichia coli DNA : EC DNA)を用い,牛胸腺由来のDNA(calf thymus DNA : CT DNA)を対照として用いて検討した.MDR1の発現について,mRNAレベルをReal-timePCR法により検討した.25μg/mLのEC DNAまたはCT DNAで12,24,48時間インキュベーション後のMDR1 mRNAは,EC DNAでは処理時間依存的に未処理のコントロールに比べ増加した.一方,CT DNA処理ではコントロールと同程度であった.また,MDR1 mRNAはEC DNAの濃度依存的に増加した.EC DNAをDNaseで処理したものではMDR1 mRNAの増加は観察されなかった.EC DNAによるMDR1 mRNAの増加は,エンドソームの酸性化を阻害するクロロキンの前処理によりコントロールレベルにまで抑制されたことより,エンドソームの酸性化を介してMDR1 mRNAの増加が誘導されていることが示唆された.細菌DNAによるMDR1のタンパク質レベルでの発現変化,トランスポート活性変化および詳細な機構に関しては今後検討する.MDR1の発現について,mRNAレベルをReal-time RT-PCR法により検討した.また,MDR1の輸送活性を蛍光基質であるRhodamine123を用いて検討した.1,10,25μg/mLのEC DNAまたはCT DNAで12,24,48時間インキュベーション後のMDR1 mRNAは,EC DNAでは処理時間および濃度依存的依存的に未処理のコントロールに比べ増加し,最大で23倍となった.一方,CT DNA処理ではコントロールと同程度であった.EC DNAによるMDR1 mRNAの増加は,エンドソームの酸性化を阻害するクロロキンの前処理によりコントロールレベルにまで抑制されたことより,エンドソームの酸性化を介してMDR1 mRNAの増加が誘導されていることが示唆された.また,細菌DNAの免疫賦活化作用はCpGモチーフを含む合成オリゴDNA(CpG-ODN)を用いた実験でよく再現されるため,CpG-ODNを用いて同様に検討したところ,EC DNAと同程度MDR1 mRNAの発現を誘導した.しかしながら,MDR1の輸送活性は,EC DNAおよびCpG-ODNの処理により増加しなかった.CpG-ODNは,腸管においても有用な免疫アジュバントとしても注目されているため,経口アジュバントとして用いる際の小腸におけるmdr1の機能変化について現在,in vivoで検討中である.
満洲国軍出身日本人による満洲経験と自己をめぐる記憶・認識

【具体的内容】本年度は主に二つの成果があった。第一に、「歴史学における記憶研究」というテーマを扱ううえでの方法論を検討する基礎研究ができたことである。この成果は、日本植民地研究会編『日本植民地研究の論点』(岩波書店、2018年)に「第22章記憶」として掲載された。第二に、その方法論の実践として、満洲国軍出身日本人団体「蘭星会」が戦後に発行した会報を収集し、その会報を分析することで、拙稿「満洲国軍出身日本人の軍人恩給請願運動と満洲の記憶(仮)」(佐藤量・湯川真樹江・菅野智博編『戦後日本の満洲記憶(仮)』東方書店、2019年11月刊行予定に収録)を執筆することができた。【意義・重要性】これまで歴史学において「記憶」をテーマとする場合、ある特定の時期や出来事の「史実」のみに主な関心が向けられ、「いかに認識され記憶されてきたのか」という視点はほとんどなかった。本研究では、旧植民地のなかでも「満洲」の記憶を抱えた満洲国軍出身日本人が、戦後に「満洲」をどのように認識・記憶してきたかという視点から、彼らの戦後の語りを分析した。なかでも、これまで歴史資料として重要視されてこなかった、満洲国軍出身日本人団体「蘭星会」による会報や回想録集、口述資料(インタビュー)を、彼らが戦後から現在において、満洲国軍での経験をどう記憶・認識し、満洲国軍の日本人軍人であった自己をどう回想し位置づけてきたかという観点から分析し直す。このような作業は、日本人の植民地の記憶・認識からなぜ日本の戦争責任や植民地支配責任の問題が抜け落ちてしまったのかを反省的にとらえ直す手掛かりになると考えられる。上記二つの成果を得ることができたからである。特に、二つ目の拙稿「満洲国軍出身日本人の軍人恩給請願運動と満洲の記憶(仮)」を執筆し終え、来年度の刊行が決まった点は大きな成果であった。来年度は、主に「満洲国軍出身日本人にとっての『五族協和』と日本人」という課題に取り組む。本課題では、満洲国軍出身日本人による他民族についての記憶・認識を戦後の「五族之墓」建墓を事例に分析する。今年度3月に中国で学会発表を予定していたが、主催者側の都合で外国人研究者の参加が急遽認められなくなり、学会に参加することができなかった。今年度発表できなかった内容については、次年度に他の海外の学会で発表を行う計画である。
硬さ測定用高性能圧電振動型触覚センサの研究

本研究の目的は,対象物の硬さ軟らかさを測定するための新しい構造の高性能圧電振動型触覚センサを開発することである。以下に本研究で得られた成果の概要を示す。1.三脚音さ型振動子を用いた新しい構造の触覚センサの研究三脚音さ型振動子を触覚センサとして利用するための振動モード及び支持部振動変位を有限要素法を用いて解析し,支持特性に優れた寸法形状を明らかにした。次に,試作した三脚音さ型振動子の実験的検討及び触覚センサとしての特性の評価を行った。更に,センサ先端の接触子の形状が触覚センサの特性に及ぼす影響を実験的に検証し,半球状接触子が矩形断面形状のものより良好な特性が得られることを明らかにした。2.力センサを一体化した新しい構成の触覚センサの研究周波数変化型力センサを一体化した縦振動子触覚センサの構成の検討を行った。まず,力センサの感度のシミュレーションを行い,振動子の寸法形状を明らかにした。次に,シミュレーション結果に基づいて試作した振動子を用いて力センサ及び触覚センサとしての性能評価を行った。更に,本構成の触覚センサについて小型化の検討を行い,縦振動子触覚センサに関しては以下に述べるように,縦振動子を小型化し高周波数化することで感度を向上できることを実験的に示した。3.縦振動子触覚センサの感度の実験的検討縦振動子触覚センサを分布定数線路モデルを用いて取り扱い,触覚センサの感度に相当する周波数変化率の近似式を算出した。また,共振周波数及び振動モードが異なる縦振動子を試作し,触覚センサとしての実験的考察を行った。振動子の共振周波数が高く低次の振動モードを用いる方が,触覚センサとしての周波数変化量及び周波数変化率をともに大きくでき,小型化にも有利であることが明らかとなった。本研究の目的は,支持特性に優れた新しい構造の高性能圧電振動型触覚センサを開発することである。平成16年度は,特に三脚音さ型振動子を用いた触覚センサ及び力センサ一体化型触覚センサについて検討を行った。以下に本年度の研究実績の概要を示す。1.三脚音さ型振動子を用いた新しい構造の触覚センサの研究コンピュータシミュレーション技術を用いて,三脚音さ型振動子を触覚センサとして利用するための振動モード及び支持部振動変位の解析を行い,最適な寸法形状等を明らかにした。また,試作した三脚音さ振動子を用いて実験的検討を行うとともに,既に開発してあるゴム硬度測定用標準試験片を用いて触覚センサとしての特性の評価を行った。更に,センサ先端の接触子の形状が触覚センサの特性に及ぼす影響を実験的に検討し,半球状接触子が矩形断面形状のものより良好な特性が得られることを明らかにした。2.周波数変化型力センサを一体化した新しい構造の触覚センサの研究周波数変化型力センサを一体化した縦振動子触覚センサの構造の検討を行うとともに,力センサの感度のシミュレーションを行った。力センサは,振動子のアーム幅が0.2mmの場合,6600ppm/Nの感度が得られることが実験的に明らかとなり,触覚センサとしての動作も確認した。平成17年度は,これまでの研究成果を踏まえ,触覚センサの高感度化及び応答特性について検討する。更に,塗装品やメッキ品あるいは人間の皮膚などの2層構造の対象物に触覚センサを適用するための基礎的事項についても研究を展開する予定である。

平成17年度はこれまでの研究成果を踏まえ,特に力センサ一体化型触覚センサの研究及び触覚センサの高感度化について検討を行った。以下に本年度の研究実績の概要を示す。1.周波数変化型力センサを一体化した触覚センサの研究力センサを一体化した縦振動子触覚センサの小型化の検討を行った。触覚センサに関しては,以下に述べるように振動子を小型化し高周波数化することにより感度を向上できることを実験的に示した。力センサについては,コンピュータシミュレーション技術を用いて,力センサの感度及び支持部の振動変位の解析を行った。力センサのアーム長を短くし小型化すると,感度が低下するとともに支持特性も悪くなることがシミュレーションと実験により明らかとなった。2.縦振動子触覚センサの感度の検討縦振動子触覚センサを分布定数線路モデルを用いて取り扱い,触覚センサの感度に相当する周波数変化率の近似式を算出した。また,共振周波数及び振動モードが異なる縦振動子を試作し,触覚センサとしての実験的考察を行った。振動子の共振周波数が高く低次の振動モードを用いる方が,触覚センサとしての周波数変化量及び周波数変化率をともに大きくできることが明らかとなった。本研究で得られた成果は,圧電振動型触覚センサの設計・開発すなわち特性の向上や改良に役立つとともに,圧電単結晶を用いた新しい構造や力センサや変位センサを一体化した新しい構成の触覚センサの開発にも役立つものと期待される。