hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小売システムの海外移転プロセス―日系小売企業のグローバル戦略モデル構築を目指して

移転プロセスにおける環境コア要因については、「埋め込み」の観点から、受入国・本国双方における「地理的埋め込み」「社会的埋め込み」「ネットワーク的埋め込み」の有無を確認した。その結果、受入国の埋め込み要因の影響が強い場合、移転なしかまたは機会主義的戦略を取らざるを得ないこと、多くの小売技術において、本国の埋め込みによる影響は、派遣者を通じて生じていること、小売技術の「拡張」戦略は、受入国の埋め込み要因の影響が(少)ない分野で行われることが明らかになった。上記の成果が持つ意義・重要性は、小売技術の移転はこれまで、標準化・適応化あるいはそれらのハイブリッド化として整理されてきたものが、小売技術を分類し、それぞれについて移転プロセスを見ること、また、環境コア変数を「地理的」「社会的」「ネットワーク的」の3つの観点から整理し、その影響度合いを見ることで、現実の複雑なプロセスを反映することができた点にある。今後、「移転の状況」および「環境コア変数の影響度合い」をより精緻化することで、小売技術の海外移転の分析のフレームワークとして活用することができると考える。日系ドラッグストアのアジア進出の進展が遅れていることが大きな理由として挙げられる。上海に進出した日系ドラッグストアのうち、ウエルシアホールディングス1社のみがマイノリティ出資からマジョリティ出資に切り替え、少しずつ出店を続けているが、その他の企業は出店を拡大していない。キリン堂は合弁から独資に切り替え、また常州にも独資で進出したが、両事業を香港の子会社に譲渡している。ココカラファインは独資で出店し、遼寧省ではマイノリティ出資で出店するも、店舗数を増やしていない。富士薬品は独資で進出し、台湾系のドラッグストアを買収するも、自社で出店した店舗を閉鎖しているといった状況である。そのため一部の特にチェーンオペレーションや出店に関わる小売技術については、そもそも利用する機会がないといった状況が見られる。上海に進出した日系ドラッグストアにおいて、日本式ドラッグストアフォーマットを構成する小売技術が、どのようにそしてどのような理由で移転されたのかを明らかにするため、実地調査、インタビュー調査、二次資料による調査を実施した。その結果、各小売技術の移転戦略が明らかになり、またそこに作用した埋め込み要因が明らかになった。具体的には、企業ごとに「埋め込み対象の分類」「被埋め込み領域の分類」「埋め込み要因の分類」を行い、小売技術移転のメカニズムを整理した。さらに、(1)領域(小売技術)ごとに埋め込みの影響力は異なること(制約的要因:Constrain、制定的要因:Constitutive)、(2)埋め込みの影響は企業ごとに異なる(企業ごとに異なる技術移転が行われている)こと、(3)本国への埋め込みの影響は、派遣者を通じて生じていること(したがって進出の初期段階の埋め込み影響が重要)が指摘できた。
行政コストマネジメントシステムの開発研究

平成25年度においては、平成23から24年度にかけて実施してきた米国及び韓国調査、加えて平成24年度に実施したスペイン調査、英国におけるPPPに関する文献研究、東日本大震災の被災地との意見交換(北上市、大船渡市、岩手県庁)、さらに行政経営改革を成果とコストの観点から進めている地方自治体(北上市、荒川区、浜松市、大阪市北区など)の事例調査及び文献研究の結果を集約し、理論スキーム及び実践スキームの構築を行うことを企図して、研究会を精力的に実施した。行政コストマネジメントシステムの理論スキームを構築にあたっては、公民パートナーシップ(PPP)についての研究結果を基礎としながら、多くの資源の可視化、アウトカムを創出するための原価計算対象の識別、予算編成と業績評価との連携プロセスにおけるそれらの情報の組み込み方法を明確化するための議論を重ねた。このため、研究分担者・研究協力者等とのワークショップを行うとともに、7月30日には韓国の政府会計改革をけん引している研究者を招へいするし、スペインの政府会計研究者とともに、政府会計改革に関する意見交換を行った。本研究は、7月末日で終了せざるを得ないため、スキーム及びモデルの完成とその試行実験については、成果の創出を持ち越すこととなったが、各研究分担者は、9月に開催された日本会計研究学会全国大会における研究報告を行うとともに、早稲田大学で開催された第3回国際会議Government Performance Management and Leadershipの折に米国、中国、ベトナム、韓国の研究者と意見交換を行って、さらなる成果創出に向けた研究活動を推進している。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者及び研究分担者は、予算編成と行政評価のリンケージを高めるために、発生主義情報に基づく行政サービスのフルコスト情報の重要性と活用方法について、検討を重ね、さらにこの研究を進めるとともに、米国オレゴン州ポートランド市Office of Management and Budget(OMF)、Office of Neighborhood Involvement(ONI)、Office of City Auditors(OCA)にインタビュー調査を行った。OMFにおいては会計制度及び財務報告と予箪変性制度が統合され、情報のリンケージが確立されている現行のシステムについて確認し、ONIにおいては、市民参加によるコミュニティの課題解決の多様な仕組みとその運営方法を、OCAにおいては、業績評価の機能と会計部門、行政部門との関係を明確に把握し、理解した。これにより、研究課題として次の大きな2つの課題を明らかにした。すなわち、第一に、会計制度と予算制度が分離している日本において両者のリンケージを図る会計システム、情報システム、業績測定システムをいかに構築するか、第二に、公共サービスの提供において存在する様々な課題を市民参加によって解決する仕組みをいかに構築するか、である。この調査に先立って行った、東日本大震災の被災地(北上市及び大船渡市)における意見交換においても、市民や非営利セクターとの協働の促進が行政システムの変革に必要とされる垂要な成功要因であることが明らかにされた。また、韓国調査においても、成果評価と会計システムのリンケージの促進について重要な成功要因が把握され、すべてのリソースを可視化することによる広義の行政コストマネジメントシステムの基本スキームを明らかにすることができた。本研究は、財源の逼迫とサービス・ニーズの増大に直面する日本の地方公共団体が、効率的かつ効果的な資源配分を実現するため重要な機能を果たすコスト情報に焦点を当て、計画設定と業績評価を有機的に連携する行政コストマネジメントシステムを開発することを目的とする。特に公民連携をはじめとして、公共サービスを提供する担い手が拡張し、行政の役割と機能が変容する中で、社会に存在する多様な資源を公共サービスの提供に活用することの重要性に鑑み、これらの資源を可視化し、最適な公共サービスを提供する広義の行政コストマネジメントシステムの理論スキームと実践モデルの構築の探求が焦点である。平成24年度においては、平成23年度に行った米国及び韓国調査、東日本大震災の被災地との意見交換(北上市及び大船渡市)の結果を集約し、公共サービスの担い手が拡張する中で、公共サービスの提供コストを最適化し、費用対効果分析を組み込む行政コストマネジメントシステムをいかに構築するかについて、さらに事例研究、文献研究を行って、検討を進めた。

具体的には、柴がスペイン調査によって行政コストの把握について検討を行うとともに、東日本大震災の被災地との意見交換(北上市、大船渡市、岩手県庁)、行政経営改革を成果とコストの観点から進めている地方自治体(北上市、荒川区、浜松市、大阪市北区など)との研究会、さらに韓国における公会計改革、行政コストと成果の把握について合同研究会を開催して検討を行った。それにより、事例調査及び文献研究の結果を集約し、理論スキーム及び実践スキームの構築へと研究を進展した。その研究成果として、論文発表に加え、平成25年2月に『公共経営と公会計改革』(三和書籍)を出版し、これまで2か年の理論分析と事例研究を総括することができた。23年度の研究目標は広義の行政コストマネジメントシステム構築のために不可欠な要素を明らかにし、その棊本スキームを作成することであったが、実施した国内調査ならびに米国調査、韓国調査により、不可欠な要素と検討すべき課題が明らかになり、広義の資源の可視化を含めた基本スキームを描くことができ、次の研究段階への道筋をつけることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。わが国において機能する行政コストマネジメントシステムを設計・構築するためには、次の3つの研究を今後推進することが不可欠である。第一は、米国調査及び韓国調査から得られた識見の理論化、第二に、国内事例調査、海外事例調査(英国を予定)による会計制度、予算編成、業績評価のリンケージに関する情報収集とその理論化、第三に、前二者の統合によるわが国における広義の行政コストマネジメントシステムの理論フレームワークの作成とその実践モデルの構築、である。調査結果の理論集約を行うに当たっては、海外の研究者・実務家を参集したワークショップやセミナーによる意見交換を行うであり、積極的にその機会を設ける。
病棟看護師による患者の在宅療養選択に向けた看護介入方法の検討

退院後の療養先を患者が自らの状況を踏まえた上で選択し決定するとその後のQOLは向上する。また多くの患者の療養先希望は自宅である事が既に報告されている。しかし医療処置が必要であったりADL低下が著しいと、患者は在宅療養の選択肢を見失う。A病院での昨年の研究では看護師は医療政策の方向が在宅と知りつつ、無理という思い込みで在宅を選択肢にしていなかった。その背景には必要なケアを事前に査定できない、ゴール設定の不足、使える社会資源を知らない等の問題が、看護師を含む医療者側と利用者である患者・家族側の双方にあった。H15年度計画で「患者の意思決定を促す看護介入方法」のチェックリスト化し在宅移行に向けた患者への介入を看護師長推薦の看護師6名の協力を得て介入を試みた。目的は、患者が在宅療養を選択した意志決定のプロセスと患者への看護師のかかわりを明らかにすることだった。その結果を踏まえH16年度は看護師が関わった症例について看護師へインタビューし、また、チェックリストを再検討することで、介入に関する問題点を検討した。その際、看護師長や主任に意見を頂いた。結果、「患者の意思決定を促す看護介入方法」を実践する為の具体的な下位項目を整理した。また病棟看護師は家族に関わっているが、目的を持った介入には至っていないこと、通常業務と並行した内部・外部との調整に十分な時間が費やせずにいることが明らかとなった。これらから、家族看護の研究者である高野順子教授(愛知医科大学)の講義を病院側に提案し、実行してもらった。また具体的な介入方法を明記したチェックリストをアンケートの形式で病棟看護師に紹介し、かつ実践についての意見を伺った。今後は、アンケートの結果を踏まえて実践計画を検討し、病棟看護師が順次行えるフローシートの作成をめざす。(平成17年1月15日から平成17年5月9日まで「育児休業等による研究中断」を申請)退院後の療養先を患者が自らの状況を踏まえた上で選択し決定するとその後のQOLは向上する。しかし医療処置が必要だったりADL低下が著しいと、患者は在宅療養の選択肢を見失う。そこで、今年度はA病院での先行研究の結果である「患者の意思決定を促す看護の基盤としての看護師の姿勢」をチェックリスト化し在宅移行に向けた患者への介入を看護師長推薦の看護師6名の協力を得て介入を試みた。しかし、チェックリストを用いた介入はケース数が十分に確保できなかった。そこでリストの見直しや退院援助の実際について看護師長へインタビューを行った。結果、(1)退院援助の介入を必要とする患者であるという認識が入院初期から持てていない、(2)介入の成功例は初回入院患者ではない。つまり、成功するには前回入院時の情報や、退院時トラブルの経験で介入の必要性を認識する、等が必要なことがわかった。これにより入院時に看護師長がスクリーニングし退院援助必要者の選定を行う、ADLの変化を一覧できるチェックリスト(Barthel Index改変版、IADL)の記載を徹底するなど改善を行った。今後はチェックリストを用いた介入件数を増やし、時期別の介入:情報収集、家族アプローチ、ADL査定、退院後ゴール設定等の手順を明らかにして、病棟看護師でも順次行えるようなフローシートの作成をめざす。

今後は、アンケートの結果を踏まえて実践計画を検討し、病棟看護師が順次行えるフローシートの作成をめざす。(平成17年1月15日から平成17年5月9日まで「育児休業等による研究中断」を申請)
江戸豊後節系浄瑠璃の基礎的研究

初年度は、パ-ソナル・コンピュ-タ-一式、及び歌舞伎関係資料として、正本・稽古本の購入を行った。二年にわたり、歌舞伎関係資料及び、常磐津・富本・清元の正本・稽古本の調査・収集・研究を行った。調査・収集は東京を中心に、国立音楽大学附属図書館竹内道敬寄託文庫・上野学園音楽日本音楽資料室・国立国会図書館・東京大学教養部黒木文庫・東京都立中央図書館加賀文庫・東京芸術大学附属図書館などに収蔵されている資料について行った。収集資料を検討した結果、富本が常磐津から独立した前後の事情を示す具体的な資料は得られなかったが、周辺資料によると、初代富本豊前據と初代常磐津文字太夫には複雑な事情があったらしいこと、それには浄瑠璃所作事の発達が緊密に関わっていたことなどが明かとなった。また、曲節の独立と流派の成立は、必ずしも同一の経過をたどってはいないこと、特に、常磐津・富本・清元成立前後の状況は、太夫の個性と曲節が密接で、分裂や独立を繰り返しており、流派としての形態を確立するには、時間が懸かったことが窺われた。また、現在ほとんど行なわれていない富本の資料はやはり僅かだが、稽古本より正本のほうが遥かに多いこと、特に文化末年以降の資料が少ないことが確認された。これは、富本節の衰退がすでに文化年間から始まっていたことを裏付けている。一方、清元の資料は、正本より稽古本の方が多く、流派の隆盛と出版事情の関連がよく窺われ、文化九年、清元延寿太夫が富本から独立した事情をもよく示していた。富本は上流武家と関わりの深く、歴代が受領し豊前掾を名乗るなどの形で力を保ってきたが、町人が力をつけてきた江戸後半には強力な庇護者を失って衰退したが、清元は、庶民の中に浸透し、時代の変化によく対応したことが確認できた。しかし、両派の資料はこの二年間に収集仕切れなかったので、まだ不明な点が多い。引続き調査・研究を続行したい。初年度に当たる平成2年度は、パ-ソナルコンュ-タ-一式、及び歌舞伎関係資料として、正本・稽古本・その他の参考図書の購入を行った。調査・研究は東京を中心に行い、国立音楽大学附属図書館竹内道敬寄託文庫・東京大学教養学部黒木文庫・東京大学附属図書館・上野学園日本音楽資料室・国立国会図書館・東京都立中央図書館加賀文庫・東京能術大学附属図書館などに所蔵されている資料の調査・収集を行った。これらの内、現在ほとんど行われていない富本節の資料はやはり僅かとなっていること、特に江戸末期の稽古本が少ないことが知られた。このことは、すでに幕末期には富本節は衰退し始めており、購買能力が減退していたので、稽古本の出版も少なくなっていたことを窺わせる状況と見ることができるかもしれない。逆に、本年度の調査では、清元節の資料は古いものが少なかったが、清元節については、忍頂寺務氏のコレクションが大阪大学文学部忍頂寺文庫にあるので、3年度の調査に期待したい。収集資料を検討した結果、富本節が常磐津節から独立誕生した前後の事情については、具体的な資料がほとんどないこと、しかし、周辺資料によると、初代富本豊前掾と初代常磐津文字太夫との間にはかなり複雑な事情があったらしいこと、それには歌舞伎の浄瑠璃所作事の発達が緊密に関わっていたことなどが明かとなってきた。

また、曲節の独立と流派の成立は、必ずしも同一の経過をたどってはいないこと、特に、常磐津・富本・清元成立前後の江戸豊後節系浄瑠璃の状況は、太夫の個性と曲節が密接で、分裂や独立を繰り返しており、流派として伝わっていく形態を確立するには、曲節の固定という状況が必要であり、時間がかかったと思われることなどがわかってきた。こうした点については、本報告書11に挙げた雑誌論文としてまとめて発表、或いは発表する予定である。二年度に当たる平成三年度は、本研究の最終年度であるので初年度に調査・収集できなかった分についての歌舞伎関係資料及び、常磐津・富本・清元の正本・稽古本の調査・収集・研究を行った。本年度も調査・研究は東京を中心に行い、国立音楽大学附属図書館竹内道敬寄託文庫・上野学園音楽日本音楽資料室・国立音楽大学図書館・国立国会図書館・東京都立中央図書館加賀文庫・東京芸術大学附属図書館などに収蔵されている資料の調査・収集を行った。これらの内、現在ほとんど行われていない富本節の資料はやはり僅かであったが、稽古本は僅かで正本のほうが遥かに多いこと、特に江戸後期の稽古本が少ないことが確認された。清元節の資料については、かなりの量が残っているが、こちらは正本より稽古本の方が多く、流派の隆盛と出版事情の連係がよく窺われた。収集資料を検討した結果、富本節の資料は文化末年以降のものが急速に少なくなっており、富本節の衰退がすでに文化年間から始っていたことを裏付けている。文化九年、清元延寿太夫が独立したのもこうした富本節の事情をよく示すものであった。また、文政五年二代目富本豊前掾が没した後、清元延寿太夫が全盛であった文政八年芝居の帰途に刺殺される事件が起こり、これが富本節の者の仕業ではないかとの風聞が流れたこと、初代豊前掾が武家の出であることから、富本節は上級武家と関わりの深く、歴代が受領し豊前掾を名乗るなどの形で力を保ってきた面もあったが、町人が力をつけてきた江戸後半には強力な屁護者を失ったことなど、富本節の衰退の事情もかなり明らかになってきた。これに対して清元節は、庶民の中に浸透し、女性演奏家も見出されるなど、時代の変化によく対応していたことが知られた。しかし、両派の資料はこの二年間に収集仕切れなかったので、まだ不明な点が多い。引続き調査・研究を続行したいと思っている。
超一様分布数列のディオファントス近似とKontsevich-Zagier周期予想

代数的数の自然対数もしくは関連値の代数体上の一次独立性を従えるための十分条件の明示化と先行研究の改良,およびそのときの自然対数の代数的係数一次結合の附値の下からの評価である,いわゆる対数一次形式に関し,先行研究を凌駕する評価を得ることができた.この成果についてはフランスLuminyにあるCIRM数学研究所におけるDiophantine Approximation & Transcendence研究集会において,2018年9月に基調招待講演にて発表した.超一様分布数列に関する近似・Pade近似・超越数論におけるディオファントス近似などの優れた処を取り入れた数論的な近似を駆使して得た成果である.また本成果のp進版については先に結果を得ており,オランダLeiden大学で開催された研究集会において,共同研究者である大阪大学研究員の川島誠氏に,研究代表者に代わり2018年6月に招待講演者として講演してもらった.以上は論文として急ぎ投稿予定である.研究課題に標榜した予想および多くの不定方程式に関する応用についての探求を引き続き進める.上記以外にも数論的近似を用いてG. PolyaおよびCh. Pisotの著名な成果である,自然数で整数値をとるような整関数が多項式に限るための条件の一般化を古津博俊氏との共同研究成果として獲得し,査読付雑誌に1本出版した.また応用数理的な本研究の活用として,多項式写像に基づく暗号原理に関する新しい方式を提案したものを,秋山浩一郎氏,伊藤勝氏,中村周平氏との共著論文として投稿し,査読付雑誌への出版が確定した.これら以外にも一様分布に関する数学教育に対する提案としての講演をまとめたものを京都大学数理解析研究所講究録(査読なし)その他に出版した.サーベイ論文として数論的近似の最近の進展に関する内容も,あわせてアメリカ数学会の雑誌に投稿し,出版予定になっている.超一様数列・一様分布数列とは擬似乱数の発生などにも応用されるような,Discrepancyつまり「くいちがい度」の低い数列のことを指す.これはディオファントス近似における重要な概念である.また数の性質を見極めるために有用な,Pade近似および超越数論における対数一次形式の近似とも深く関連する.これらの全てをいわば組み合わせ,それぞれの良い処を活かせるようなハイブリッド型の数論的近似を考察することによって,数論における重要な問題,たとえば「積分などの意味ある表示を持つ周期は,すべて超越数」という言葉で総括し得るKontsevich-Zagier周期予想の構造を明らかにすることが,本研究課題の主目的である.このうち特にその中心的な問題である対数一次形式を,様々な側面から俯瞰したこと,またいくつかの古典的な手法を詳しく吟味したこと,そして海外共同研究者S. David, Y. Bugeaud,国内共同研究者川島誠氏らとの密な研究討議を繰り返し実施したことによって,新たな成果を得ることができた.2018年度に研究代表者は査読付雑誌への出版確定を含む5本の出版および,海外での研究集会における招待講演・基調講演を含む4回の研究発表,日本数学会秋季総合分科会企画特別講演および海外での研究集会における座長2回,海外の研究所における国際研究集会組織委員などを務めている.これらはすべて,上記の研究活動の成果であると共に,本研究課題の科学研究費補助金のおかげであったことは言うまでもない.今後はまず,得られた成果の素早い投稿およびその拡張を実施する.そして,既に交流のある専門家との研究討議により,さらなる研究推進を実行する.2019年6月にMoscow大学およびMIPTにおいて開催の研究集会「Transcendence and Diophantine Problems, 2019年6月1014日」に研究代表者は招聘されているが,数論的近似のメッカの場での開催であり,また研究課題に非常に近い問題の先進的研究者の集まるこの研究集会において,多くの知見を得ること,自分の成果のアピールを行うこと,そして今後の確実な成果獲得につながるような新しい局面を開拓する研究討議ができるように,講演の周到な準備を行う.この研究集会はN. I. Fel'dmanを記念する研究集会であり,ロシアのみならずヨーロッパの専門家が多く集う予定である.また一方,本研究課題においては入手しにくい古典籍に類するような過去の専門家の論文の解析を進めることも重要であり,国際研究集会への参加旅費のみならず,これらの文献収集に研究費を活用する.さらに様々な近似における数値計算の比較も重要であるため,臨時職員を半年間に雇用して,本質的な寄与を得るための地道な数値実験を実施し,課題名に掲げた「積分など意味ある表示を持つ周期は超越数」という問題の構造に対する本質的な考察をおこなう.代数的数の自然対数もしくは関連値の代数体上の一次独立性を従えるための十分条件の明示化と先行研究の改良,およびそのときの自然対数の代数的係数一次結合の附値の下からの評価である,いわゆる対数一次形式に関し,先行研究を凌駕する評価を得ることができた.この成果についてはフランスLuminyにあるCIRM数学研究所におけるDiophantine Approximation & Transcendence研究集会において,2018年9月に基調招待講演にて発表した.超一様分布数列に関する近似・Pade近似・超越数論におけるディオファントス近似などの優れた処を取り入れた数論的な近似を駆使して得た成果である.また本成果のp進版については先に結果を得ており,オランダLeiden大学で開催された研究集会において,共同研究者である大阪大学研究員の川島誠氏に,研究代表者に代わり2018年6月に招待講演者として講演してもらった.以上は論文として急ぎ投稿予定である.

研究課題に標榜した予想および多くの不定方程式に関する応用についての探求を引き続き進める.上記以外にも数論的近似を用いてG. PolyaおよびCh. Pisotの著名な成果である,自然数で整数値をとるような整関数が多項式に限るための条件の一般化を古津博俊氏との共同研究成果として獲得し,査読付雑誌に1本出版した.また応用数理的な本研究の活用として,多項式写像に基づく暗号原理に関する新しい方式を提案したものを,秋山浩一郎氏,伊藤勝氏,中村周平氏との共著論文として投稿し,査読付雑誌への出版が確定した.これら以外にも一様分布に関する数学教育に対する提案としての講演をまとめたものを京都大学数理解析研究所講究録(査読なし)その他に出版した.サーベイ論文として数論的近似の最近の進展に関する内容も,あわせてアメリカ数学会の雑誌に投稿し,出版予定になっている.超一様数列・一様分布数列とは擬似乱数の発生などにも応用されるような,Discrepancyつまり「くいちがい度」の低い数列のことを指す.これはディオファントス近似における重要な概念である.また数の性質を見極めるために有用な,Pade近似および超越数論における対数一次形式の近似とも深く関連する.これらの全てをいわば組み合わせ,それぞれの良い処を活かせるようなハイブリッド型の数論的近似を考察することによって,数論における重要な問題,たとえば「積分などの意味ある表示を持つ周期は,すべて超越数」という言葉で総括し得るKontsevich-Zagier周期予想の構造を明らかにすることが,本研究課題の主目的である.このうち特にその中心的な問題である対数一次形式を,様々な側面から俯瞰したこと,またいくつかの古典的な手法を詳しく吟味したこと,そして海外共同研究者S. David, Y. Bugeaud,国内共同研究者川島誠氏らとの密な研究討議を繰り返し実施したことによって,新たな成果を得ることができた.2018年度に研究代表者は査読付雑誌への出版確定を含む5本の出版および,海外での研究集会における招待講演・基調講演を含む4回の研究発表,日本数学会秋季総合分科会企画特別講演および海外での研究集会における座長2回,海外の研究所における国際研究集会組織委員などを務めている.これらはすべて,上記の研究活動の成果であると共に,本研究課題の科学研究費補助金のおかげであったことは言うまでもない.今後はまず,得られた成果の素早い投稿およびその拡張を実施する.そして,既に交流のある専門家との研究討議により,さらなる研究推進を実行する.2019年6月にMoscow大学およびMIPTにおいて開催の研究集会「Transcendence and Diophantine Problems, 2019年6月1014日」に研究代表者は招聘されているが,数論的近似のメッカの場での開催であり,また研究課題に非常に近い問題の先進的研究者の集まるこの研究集会において,多くの知見を得ること,自分の成果のアピールを行うこと,そして今後の確実な成果獲得につながるような新しい局面を開拓する研究討議ができるように,講演の周到な準備を行う.この研究集会はN. I. Fel'dmanを記念する研究集会であり,ロシアのみならずヨーロッパの専門家が多く集う予定である.
ゲノム情報を利用した造血器悪性腫瘍の新規治療戦略

白血病類縁疾患の多くにおいて未だなお有効な分子標的療法が存在せず、正確な分子診断さえ困難な例が多い。我々は本研究計画において白血病類縁疾患患者骨髄より芽球分画のみ純化保存するバンク事業を行い、それらに対して網羅的遺伝子発現解析や大規模ゲノムリシークエンスを行うことで、白血病の治療反応性予測法を開発し、さらに実際に白血病の発症原因遺伝子変異を同定することに成功した。造血器悪性腫瘍には急性骨髄性白血病(AML)、骨髄異形成症候群(MDS)、慢性骨髄性白血病(CML)等の白血病類縁疾患だけでなく、不応性貧血、発作性夜間血色素尿症(PNH)など「前白血病」状態と考えられている特発性造血障害も存在する。これら現行の疾患分類法は必ずしも各患者の生命予後、治療反応性を反映しておらず、しかも鑑別診断に有用な信頼に足る分子診断マーカーが存在する例は稀である。DNAマイクロアレイによる網羅的発現解析は新たな診断マーカーの同定のみならず各患者の生命予後予測に有用と考えられるが、患者骨髄単核球を用いた単純なDNAマイクロアレイ解析は、骨髄内の疾患クローンの割合の変化を反映するにすぎない多くの偽陽性データを生じることになる。我々は上述の血液疾患群がいずれも造血幹細胞のクローン性異常に起因することに着目し、様々な特発性造血障害及び白血病類縁疾患患者骨髄より造血幹細胞相当分画のみを純化保存する全国規模の検体収集事業「Blast Bank」を開始した。平成18年1月現在で既に650例を越えるサンプルの収集に成功しており、本バンクはヒト疾患純化細胞を用いたゲノミクスプロジェクトとして世界最大の一つとなっている。また本邦に患者、キャリア共に多い成人T細胞性白血病(ATL)についても疾患責任分画であるCD4陽性フラクションを純化・保存する検体収集事業を行っている。我々は本研究計画において、このように大規模に収集保存した造血器悪性腫瘍臨床検体に関する網羅的遺伝子発現解析を行い、AMLの予後関連遺伝子およびATLの病期関連遺伝子を同定しただけでなく、後者の病期進展機構に直接かかわる遺伝子の同定に成功した。平成19年1月現在で既に800例を越えるサンプルの収集に成功しており、本パンクはヒト疾患純化細胞を用いたゲノミクスプロジェクトとして世界最大の一つとなっている。これら疾患細胞を用いた網羅的発現解析により、遺伝子発現量から長期的な患者予後を予測するアルゴリズムの開発に成功した。

さらにマイクロRNAのプロファイルを可能にする新規技術を開発し、これによる白血病のマイクロRNA発現様式解析も行っている。急性骨髄性白血病を中心とした造血器悪性腫瘍の病態解明・分子予後マーカーの同定を目指して、患者骨髄よりCD133陽性造血幹細胞分画のみを純化保存する大規模バンク事業を行った。これらのサンプルについてDNAチップ解析を行い、遺伝子発現プロファイルから長期予後を予測するアルゴリズムを開発した。さらにタンパクコード遺伝子以外にも病態に関与する機能分子を同定する目的で、マイクロRNAの白血病検体におけるプロファイリングを目指した。マイクロRNAは低分子量のnon-coding RNAであり、標的mRNAの翻訳を制御する機能分子と考えられる。旧来マイクロRNAのクローニングには数十μグラム以上のRNAが必要であったが、我々は数十ngのRNAから同定を可能にする高感度クローニング法microRNA Amplification Profiling (mRAP)を開発し、それを用いて白血病芽球におけるマイクロRNAプロファイリングを行った。更に白血病芽球における体細胞遺伝子変異についても検討し、複数の疾患関連遺伝子が白血病芽球特異的に配列異常を生じ、その結果細胞の悪性化に関与していることを明らかにした。これらのサンプルにおいてタンパクコード遺伝子以外にも病態に関与する機能分子を同定する目的で、マイクロRNAの白血病検体におけるプロファイリングを目指した。マイクロRNAは低分子量のnon-codingRNAであり、標的mRNAの翻訳を制御する機能分子と考えられる。旧来マイクロRNAのクローニングには数十μグラム以上のRNAが必要であったが、我々は十ng程度のRNAから同定を可能にする高感度クローニング法microRNA Amplification Profiling(mRAP)を開発し、さらにそれを次世代シークエンサーで直接解析するmRAP-IGA法を成功させた。それを用いてまずマウスにおける全miRNA同定プロジェクトを行い、さらに白血病芽球におけるマイクロRNAプロファイリングも行った。一方白血病芽球内のがん遺伝子を直接同定する目的で、約900万塩基対を直接配列決定可能な大型シークエンスアレイを開発し、それを用いて白血病芽球における約5400遺伝子のコーディングエクソンの配列決定を行った。その結果約1万種類の遺伝子の配列変異を同定し、さらにそれを同じ患者の健常分画と比較することで後天的変異(体細胞変異)のみに絞り込むことに成功した。こうして得られた配列異常の中には直接がん化能を有する遺伝子異常が存在していた。
アレルギー性疾患の効果相における傷害臓器の決定に関する分子メカニズム

本課題に関連した成績は以下のとおりである。アレルギー性疾患には肥満細胞とIgEを中心とした即時型反応とヘルパーT(Th)細胞と好酸球を中心とした遅発型反応がある。アレルギーの発症には遺伝的素因の他に環境因子の役割が大きく関与している。さらに環境因子の中で、食生活や感染性因子の役割と発症との関連が注目されている。一方、アレルギー性疾患では、感作個体がアレルゲンに暴露された場合、暴露部以外の組織に病態が発現する事が知られているが、そのメカニズムの多くが未解明である。さらに、アレルギー性鼻炎のそれは全く不明である。そこでそれらの点を明らかにした。マウスに卵白アルブミン(OVA)で、遅発性アレルギー性鼻炎のモデルを作製する。この実験系に[1]感作前に自然食品であるクロズもろみ末を投与する。[2]OVAの(1)感作、(2)チャレンジ時に、乳酸脱水素ウイルス(LDV;宿主はマウスのみに持続感染し、標的細胞はマクロファージの亜群で、臨床・病理学的変化を起こさない)を感染させる。[3]Th1反応を誘導するCpG ODNを感作時に処置する。[4]遅延型アレルギー性鼻炎における皮膚病変の発現メカニズムを分子免疫病理学的に解析する。[1][3]の処置により、鼻炎は抑制され、[1]と[3]では、Th1反応の誘導による事が明らかとなった。[2]では、(1)感作時のLDV感染は、本ウイルスが抗原提示細胞機能を低下させ、Th1とTh2反応ともに低下しそれが、病態を軽減する事、チャレンジ時のLDV感染は、既に成立したTh2型の反応をTh1型反応を惹起させる事により、Th2反応を抑制した結果病態が軽減する事が明らかとなった。[4]鼻炎は遅発型であるが、OVA非暴露部の皮膚病変は、接着分子を中心とした即時型反応による事が明らかとなった。以上の成績から、[I]環境因子(細菌・ウイルス・自然食品)がアレルギー性鼻炎の病態を修飾する事、[II]感作個体における、アレルゲン暴露部と非暴露部における病変形成のメカニズムは異なる事が、示唆された。本課題に関連した成績の概要は以下のとおりである。アレルギー性疾患には肥満細胞とIgEを中心とした即時型反応とヘルパーT(Th2)細胞と好酸級を中心とした遅発型反応がある。一方アレルギーの発症には遺伝的素因の他に環境因子の役割が大きく関与している。さらに環境因子の中で、感染性因子の役割が注目されている。しかしながら多くは疫学的研究が中心であり、病態との関連は不明な点が多い。今回は以下の2点を明らかにした。マウスに卵白アルブミン(OVA)で,遅発型のアレルギー性鼻炎を作製する。この実験系にアレルゲンの(1)感作、(2)チャレンジ時に、乳酸脱水素酵素ウイルス(LDV;宿主はマウスのみ、標的細胞はマクロファージのみ、臨床病理学的変化を起こさない)を感染させると、鼻炎の発現が抑制された。(1)感作時のLDV感染は、本ウイルスが抗原提示能を低下させる事により、Th2型の免疫が成立せず、病態を軽減させた。(2)チャレンジ時のLDV感染は、既に成立したTh2型の反応をTh1型反応を惹起させる事により、抑制し、その結果病態が軽減した。以上の結果は、ウイルス感染によって、アレルギー性炎症が抑制される場合その感染の時期により、そのメカニズムは異なる事が明らかとなった。また、本モデルは呼吸上皮に感染せず、病態を修飾している事から、ウイルスの生体の免疫変調によるアレルギー性疾患の解析に優れたモデルとなる事も示唆された。さらに環境因子の中で,食生活や感染性因子の役割が注目されている。しかしながらそれらと,病態との関連はほとんど理解されていない。マウスに卵白アルブミン(OVA)で,遅発性アレルギー性気管支炎・鼻炎を作製する。この実験系に,[1]感作前に自然食品であるクロズもろみ末を投与する。[2]アレルゲンの(1)感作、(2)チャレンジ時に,乳酸脱水素酵素ウイルス(LDV;宿主はマウスのみに持続感染,標的細胞はマクロファージのみ,臨床病理学的変化を起こさない)を感染させる。{1}と{2}の処置により遅発性アレルギー性気管支炎・鼻炎の発現がそれぞれ抑制された。そのメカニズムは[1]では,Th1反応が誘導される。[2]では,(1)感作時のLDV感染は、本ウイルスが抗原提示能を低下させる事により、Th2型の免疫が成立せず,病態を軽減させる。(2)チャレンジ時のLDV感染は,既に成立したTh2型の反応をTh1型反応を惹起させる事により,Th2反応を抑制し,その結果病態を軽減する。以上の成績は,[1]自然食品による病態軽減が可能である事と[2]ウイルス感染によって,アレルギー性炎症が抑制される場合その感染の時期により,そのメカニズムは異なる事,さらに,呼吸器上皮に感染しない持続感染ウイルスの生体の免疫変調によるアレルギー性疾患の抑制のメカニズムの解析に優れたモデルとなる事も示唆された。

本課題に関連した成績は以下のとおりである。アレルギー性疾患には肥満細胞とIgEを中心とした即時型反応とヘルパーT(Th)細胞と好酸球を中心とした遅発型反応がある。アレルギーの発症には遺伝的素因の他に環境因子の役割が大きく関与している。さらに環境因子の中で、食生活や感染性因子の役割と発症との関連が注目されている。一方、アレルギー性疾患では、感作個体がアレルゲンに暴露された場合、暴露部以外の組織に病態が発現する事が知られているが、そのメカニズムの多くが未解明である。さらに、アレルギー性鼻炎のそれは全く不明である。そこでそれらの点を明らかにした。マウスに卵白アルブミン(OVA)で、遅発性アレルギー性鼻炎のモデルを作製する。この実験系に[1]感作前に自然食品であるクロズもろみ末を投与する。[2]OVAの(1)感作、(2)チャレンジ時に、乳酸脱水素ウイルス(LDV;宿主はマウスのみに持続感染し、標的細胞はマクロファージの亜群で、臨床・病理学的変化を起こさない)を感染させる。[3]Th1反応を誘導するCpG ODNを感作時に処置する。[4]遅延型アレルギー性鼻炎における皮膚病変の発現メカニズムを分子免疫病理学的に解析する。[1][3]の処置により、鼻炎は抑制され、[1]と[3]では、Th1反応の誘導による事が明らかとなった。[2]では、(1)感作時のLDV感染は、本ウイルスが抗原提示細胞機能を低下させ、Th1とTh2反応ともに低下しそれが、病態を軽減する事、チャレンジ時のLDV感染は、既に成立したTh2型の反応をTh1型反応を惹起させる事により、Th2反応を抑制した結果病態が軽減する事が明らかとなった。[4]鼻炎は遅発型であるが、OVA非暴露部の皮膚病変は、接着分子を中心とした即時型反応による事が明らかとなった。以上の成績から、[I]環境因子(細菌・ウイルス・自然食品)がアレルギー性鼻炎の病態を修飾する事、[II]感作個体における、アレルゲン暴露部と非暴露部における病変形成のメカニズムは異なる事が、示唆された。
高等教育における社会人の学び直し―その普及定着に向けて

本研究では、日本では立ち後れている成人教育学の実証的研究をすすめるとともに、日本の高等教育における社会人の学び直し(リカレント教育)のあり方と普及定着の道筋を検討する。この目的のため、国内では、内部労働市場の存在にもかかわらずリカレント教育を実施している先進事例などを調査し、国外については、労働市場の差をこえて日本が参照し得る成果主義教育などの事例と、新しい教育課程の開発事例などを調査して考察する。
雄性生殖系列を介して孫世代の脳機能障害を誘発する超微小粒子胎仔期曝露のインパクト

本研究課題では、超微小粒子胎仔期曝露が仔(F1世代)の雄性生殖系に及ぼす影響を明らかにすること、さらに、直接曝露を受けていない孫(F2世代)の脳神経機能に及ぼす影響を明らかにすることを目指し、多世代・経世代影響に関する重要な分子マーカーを探索するべく研究に着手した。妊娠期に超微小粒子を経気道曝露し、産まれた仔(F1世代)を成獣期まで飼育し、別の雌マウスと交配させたのち、解剖し精巣・精子をサンプリングした。次に、F2世代は3週齢時に解剖し、大脳皮質と海馬を摘出した。まず、F1世代雄マウスの精子性状解析を行ったところ、精子の細胞死の割合並びに形態異常が曝露により多く認められた。精巣組織所見では顕著な変化は曝露により認められていないものの、詳細な定量解析を現在進めているところである。一方で、Gene chipを用いて、F2世代雄マウスの大脳皮質と海馬での遺伝子発現変化を解析したところ、海馬では行動異常に関連する遺伝子群の発現変化を網羅的に捉えた。しかし、大脳皮質では曝露による顕著な変化を認めることができなかった。すなわち、脳領域ごとで異なる結果が得られ、雄性生殖細胞系列から次世代の脳領域へのtransgenerational effectの詳細に関しては明らかにする必要がある。現在、生殖細胞のエピゲノム解析を進めており、transgenerational epigenetic inheritanceに関連し得る分子マーカーの同定を試みている。超微小粒子の胎仔期曝露が仔(F1世代)の脳神経や雄性生殖に及ぼす影響について、これまで私たちを含めた多くの研究グループが報告を行っている。しかし、超微小粒子の胎仔期曝露の多世代影響については未解明のままであった。本研究では、F1世代の雄性生殖系への影響については、これまでと同様に再現性あるデータが取れた(精子性状の悪化)ことに加え、F2世代の脳神経系の遺伝子発現の変動が認められたことは、当初の計画通りの結果であるといえる。予想以上の結果としては、変動した遺伝子群の機能解析を行ってみると、行動や神経伝達物質に関連したGene Ontology (GO) termが抽出され、F1世代で認められる脳神経機能への影響とF2世代で認められる影響が類似している可能性が考えられた。研究開始1年で以上の結果を得られたことが、当初の計画以上に進展していると判定した所以である。現在、F1世代生殖細胞のエピゲノム解析(マイクロRNA発現解析)を行っているところであり、抽出された分子マーカーからF2世代脳神経系の経世代影響のキーとなる重要な因子の同定を探索中である。一方で、F1世代精巣組織解析をステージ解析を含め詳細に行い、また、精子形成に関わる遺伝子発現変化を定量的リアルタイムPCRで捉え、F1世代雄性生殖系列のリスク評価を構築する。雄性生殖のリスク評価を確立することは多世代影響に対する予防の観点からも重要と考える。また、F2世代大脳皮質と海馬についてはサンプルの都合上、遺伝子発現解析分しか採取できていないが、定量的リアルタイムPCRによる確証実験を行い、マイクロアレイ解析の妥当性を検証しておく。必要であれば、初代培養系を用いて、エピゲノムを介した獲得形質の遺伝機構の解明を行うことも視野に入れている。本研究では、当初の研究目標の大半を達成しつつあり、予定には書いていないが、時間が許す限り、F2世代の雄性生殖系列の解析も行い、併せて、多世代影響の実体を示したいと考えている。

予想以上の結果としては、変動した遺伝子群の機能解析を行ってみると、行動や神経伝達物質に関連したGene Ontology (GO) termが抽出され、F1世代で認められる脳神経機能への影響とF2世代で認められる影響が類似している可能性が考えられた。研究開始1年で以上の結果を得られたことが、当初の計画以上に進展していると判定した所以である。現在、F1世代生殖細胞のエピゲノム解析(マイクロRNA発現解析)を行っているところであり、抽出された分子マーカーからF2世代脳神経系の経世代影響のキーとなる重要な因子の同定を探索中である。一方で、F1世代精巣組織解析をステージ解析を含め詳細に行い、また、精子形成に関わる遺伝子発現変化を定量的リアルタイムPCRで捉え、F1世代雄性生殖系列のリスク評価を構築する。雄性生殖のリスク評価を確立することは多世代影響に対する予防の観点からも重要と考える。また、F2世代大脳皮質と海馬についてはサンプルの都合上、遺伝子発現解析分しか採取できていないが、定量的リアルタイムPCRによる確証実験を行い、マイクロアレイ解析の妥当性を検証しておく。必要であれば、初代培養系を用いて、エピゲノムを介した獲得形質の遺伝機構の解明を行うことも視野に入れている。本研究では、当初の研究目標の大半を達成しつつあり、予定には書いていないが、時間が許す限り、F2世代の雄性生殖系列の解析も行い、併せて、多世代影響の実体を示したいと考えている。前年度から本年度になるにあたり、私の職場の異動もあり、消耗品の購入を全て行えなかったことが理由であるが、異動後、体制を整え次第、すぐに予定通りの消耗品類を購入していく。
ヘテロシクロファン形成を鍵とするインターロックト分子の戦略的合成

ロタキサンやカテナンのようなインターロックト分子はその「機械的結合」に基づく高い自由度に特徴があり、「機械的結合」からなるインターロックトポリマーには、従来のものには見られなかった特性が現れると予測される。本研究はインターロックトポリマーの中でも最も代表的なポリカテナンをターゲットとし、ヘテロシクロファン形成を鍵反応としてこれを合成することを目標に、特にジエンの関与する協奏的環化反応を利用して検討を行った。2,3-ジメチルブタジエンをスルホレンで保護しラジカル臭素化によってジブロミドとし、これを用いてジエンを環上にもつカテナンの合成を検討した。ジエン構造をそれぞれの環上に有する[2]カテナンの合成を目的に、ジブロミドから誘導された活性エステルと、水素結合によってお互いを認識しあう二級アミド構造を有するビスフェノールとの環化反応を検討したが、カテナンは得られず、単環のヘテロシクロファンが得られた。そこで、このシクロファンを鋳型として第二のヘテロシクロファン形成反応を行い、単官能性[2]カテナンを合成した。このカテナンをジエノフィルとDiels-Alder反応させ、生成する二重結合をオゾン分解したところ、カテナン構造を保ったまま環拡大した[2]カテナンが得られた。そこで、ジエノフィルとしてアセチレン誘導体を用いて同様に反応を行った。アセチレンカルボン酸エステルをジエノフィルとして用いると、Diels-Alder反応は効率良く進行するものの、二重結合の電子密度が低いためオゾン分解がうまく進まなかった。次いで、ジエノフィルとしてアゾジベンゾイル誘導体を用いてDiels-Alder反応を行い、オゾン分解した後ヨウ化サマリウムを用いて炭素-窒素結合の切断を試みた。収率はあまり高くないものの望みの反応が進行し、これら一連の反応がインターロックト構造の変換に有用であることが分かった。
深層学習の特徴点抽出機能に基づく非人工環境下におけるロバストなＳＬＡＭの実現

本研究では農林業が行われているフィールドに代表される非人工環境において高精度な自己位置推定を行うために,深層学習によって自動的に抽出された特徴点を利用したロバストなSLAMの実現を目的とする。これまでの研究で屋内環境におけるSLAMの基礎的研究はほぼ達成されており,現在は自動運転車に代表される屋外におけるSLAM研究が盛んである。しかしながら屋外環境には自動車が走行するような人工環境だけではなく農林業を行うような非人工環境も存在しており,非人工環境を対象としたSLAMに関する研究はほとんど無い。そこで,本提案では深層学習を用いたマルチモーダル認識と熟練者のスキルを深層学習に組み込むという新しい手法によって非人工環境におけるロバストなSLAMを実現することを目的とする。平成29年度は農業・林業環境において深層学習を利用することにより作物・雑草の認識を行い,特徴点を自動的に抽出することを目的に研究を実施した。これを踏まえ,平成30年度は以下の課題について研究を実施した1:従来の深層学習では識別が困難であった,非常に良く似た植物・雑草に対するロバスト画像認識システムの構築。具体的な識別対象として,はと麦とヒエを対象として検出・識別を試みた。深層学習の前処理としてk-means法,あるいはRGB-Dデータ形式の深度情報を利用することによってセグメンテーション処理を行った結果,従来よりも高い精度で識別できることを明らかにした。2:作物検出を目的とした深層学習のためのデータセット自動生成。深層学習を行うに当たって,質の良い教師データを低コストで作製することは大きな問題である。そこで,クラスタリング技術と最大安定領域(MSER)法を利用することによって画像データからデータセットを自動的に作成する手法を提案した。平成30年度の研究目標は,深層学習をよりロバストに実現するために認識が難しい対象に対して性能を向上させること,また深層学習を低コストで実装するためにデータセットを自動生成する手法を構築することである。これらの事項について以下に詳細を示す:1:平成29年度に実施した研究において,ベテラン(初心者には困難である作物・雑草の識別を短時間で精度良く行うことができる)のスキルを深層学習に生かすべく,視線センサやベテラン作業作業者の作業姿勢をセンシングすることによって,データを収集する際のカメラの角度や高さに関する知見を得た。平成30年度においては,これらのデータを解析することよって得た知見を反映し,圃場において深層学習用のデータを収集した。しかしながら,これらのデータをそのまま利用しただけでは識別率を向上させることができず,前処理としてk-means法,あるいはRGB-Dデータ形式の深度情報を利用することによってセグメンテーション処理を適用し評価を行った。その結果,k-means法が深層学習の前処理として効果的であることを明らかにした。2:深層学習を適用するためには,数千数万というオーダーの大量のデータを準備することによって学習の性能を向上させることができる。農作物の認識に深層学習を適用するためには,手作業によって作物のあるところにラベルをつける作業(アノテーション)が必要となるため,一般的には大きなコストがかかる。そこで,物検出ための深層学習のデータセットのコストを減らすため,クラスタリング手法としてk-means法,領域検出法としてMSER法を利用し,これらを組み合わせることによってデータセットを自動で生成する手法を提案した。この手法を評価するために,キャベツを1m間隔で植え,そのキャベツの圃場から得られたデータを用いて提案するアルゴリズムの有効性を検証した。これまでの進捗を受け,平成31年度以降は以下の課題を設定する。課題1:深層学習によって自動抽出された作物を特徴点としSLAMを実現する。動画像または画像群からカメラの位置・姿勢とシーン中の特徴点の3次元位置を復元する手法としてStructure from Motion(SfM)があり,データを一括して入力し高精度な結果を出力するという性質からこれまでは主にオフラインで用いられてきた。近年SfMをリアルタイムSLAMに応用する試みとして,屋外における人工構造物等を対象に学習フェーズでSfMを利用することにより実時間でカメラ位置を推定する手法が提案されている。これらの先行研究を参考にすることにより深層学習によって自動抽出された作物・樹木を特徴点としたSLAMを実現する。課題2:季節や天候,環境の経年変化に対するSLAMのロバスト性を検証する。深層学習で用いられているニューラルネットワークには汎化能力があり,ある程度ロバストな認識が期待できる。しかし季節や植物の成長に起因する大きな環境の変化に対して深層学習の汎化能力のみでは解決が困難であることが予想されるため,以下の2つの観点から研究を推進する:1単なる画像認識ではなく複数のセンサや時系列情報を利用したマルチモーダル認識。課題2における取り組みに加え,人が行っている認識に倣った「ある角度から見て認識できなければ違う角度から見る」戦略を実装することにより高精度な認識を実現する。2農業であれば畝,林業であれば樹幹間隔といったそれぞれのフィールドに特有の事前知識を利用する。相対的な自己位置推定の精度向上が実際の作業では重要であるため,既知情報を利用して自己位置推定の際に用いられるパーティクルフィルタ(FastSLAM)等の収束計算の効率化・高精度化を実現する。

しかしながら屋外環境には自動車が走行するような人工環境だけではなく農林業を行うような非人工環境も存在しており,非人工環境を対象としたSLAMに関する研究はほとんど無い。そこで,本提案では深層学習を用いたマルチモーダル認識と熟練者のスキルを深層学習に組み込むという新しい手法によって非人工環境におけるロバストなSLAMを実現することを目的とする。平成29年度は農業・林業環境において深層学習を利用することにより作物・雑草の認識を行い,特徴点を自動的に抽出することを目的に研究を実施した。単なる画像処理の観点からのみではなく,様々なセンサや定量化された熟練者のスキルを利用したマルチモーダル認識を行うことにより認識精度を向上させる。これらの目的を達成するため,以下に示す2つの課題に分割して研究を実施した。課題1:林業環境における深層学習を用いた作物・雑草の認識。実際の育林環境でデータを取得し深層学習による認識を試みた。課題2:農業環境における深層学習を用いた作物・雑草の認識。林業環境における認識システム開発と同様の手順で研究を推進するが,作物と雑草の科目が同じ場合にはこれまで提案されてきた一般的な深層学習の枠組みだけでは認識が大変困難である。そこで熟練者のスキルを深層学習に組み込むという全く新しい発想で問題解決を図ることを提案し,そのための実験解析を行った。平成29年度の研究目標は,農業・林業環境において深層学習を利用することにより作物・雑草の認識を行い,特徴点を自動的に抽出することである。この目的を達成するために2つの課題に分割して研究を実施したが,それぞれについて詳細に進捗状況を説明する。課題1:林業環境における深層学習を用いた作物・雑草の認識を実現するために実際の育林環境でデータを取得し深層学習による認識を試みた。北海道の育林環境において対象となる樹木は針葉樹がほとんどであり,雑草は笹,あるいは種目の遠い植物であることから画像データが得られれば比較的容易に認識できると考えられる。しかしながら雑草の生長が早い場合にはオクルージョンが発生するため大きな問題となるためGPSやIMUの利用,さらにはロボット自身が動くことによって認識精度を向上させる手法を考案し,実験的に検証を行った。課題2:農業環境における深層学習を用いた作物・雑草の認識を実現するために林業環境における認識システム開発と同様の手順で研究を実施した。ただし作物と雑草の科目が同じ場合には認識が大変困難なことが予想されたため,熟練者のスキルを深層学習に組み込むという全く新しい発想で問題解決を試みた。現在,スマート農業のプロジェクトでは熟練者の視線をアイトラッカーによって計測し,獲得された視線の情報とそのときに熟練者が何を考えているのかという知見を組み合わせることでスキルの伝承を試みる取り組みがなされている。