hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近代日本の都市地域社会と市政-大阪・京都・神戸の比較研究-

そこでは、学区単位の方面委員を中心とする地域秩序と社会事業施設の配置の相互補完的関係(前稿参照)が、1930年代にまで継続することを明らかにした。また、こうした仕組みは、1931年に京都市に編入された周辺部学区にも適応されていく。さらに、この時期の学区会議員選挙の動向にも検討を加え、普選施行という政治構造の激変にもかかわらず、区議選では無産政党の進出が低調であったことを述べた。その要因は、以上のような地域有力者による支配秩序が機能を発揮し、低所得層の生活上の不満を吸収していたからであると論じた。ただし、崇仁学区で1930年代に展開した水平社支部による方面委員・区議への闘争は、地域変革の可能性を内在したものとして注目される。以上で京都市研究は終えたので、今後は続いて神戸市研究のまとめを行いたい。基礎資料となる『神戸又新日報』と『神戸新聞』における該当記事の検索と収集は終えている。それに加えて大阪市研究の見直しも行い、3市の比較検討という最終的な課題に迫っていきたい。醸大阪・京都・神戸3市の比較検討を目的とした当該研究において、京都市の分析は、昨年度に「都市社会事業の展開と地域社会」(『神女大史学』28号)を発表したことで終了した。そこでは、近代における都市社会構造が、大阪市と京都市できわめて近似していることが明らかにできた。小学校を維持するための学区が行政補完的機能を有し、米騒動後は方面委員制度がそれに接合されて新たな支配構造が構築されていく点で共通する特質を見出した。続けて、それらとの比較を意識しながら神戸市の研究に進んだ。神戸市に関しては基礎的資料が乏しく、まずはその体系的な収集が必要であった。兵庫県社会課の機関誌『方面』は断片的であるが神戸市立中央図書館・神戸市文書館に所蔵されている。個別方面に関しては、『兵庫県湊川方面委員会誌』や『兵庫県神戸市林田方面委員会史』があるほか、須磨方面委員会史は七年分にわたって刊行されており、国立国会図書館などで収集した。神戸市に置かれた学区は比較的規模が大きく、政治構造の基底となっていたことは、大阪・京都とかわりないが、早くから市政の党派の対立が区議選にも持ち込まれ、党弊が指摘されていた。その学区制度は、地域間の不均衡が顕著になり、神戸市ではいち早く1918年に廃止が決まった。米騒動後には、貧民救済にあたるために救護視察員が置かれたが、神戸市では学区が既にないため、警察管区ごとに設けられ、しかも有給吏員である点で大阪・京都両市とは大きく性格が異なる。1927年には兵庫県にも方面委員制度がとられたが、学区とは無関係で、むしろ町や丁目を単位に置かれた衛生組合の役員が方面委員に多く就いていることが認められた。この点でも大きく性格を異にしている。以上のような比較の上に立って、神戸市の地域秩序について論稿をまとめていきたい。京都市関係の史料の収集を終え、論文の形でまとめることができた点は順調であると言える。また、神戸市研究に関しては、基礎資料となる『神戸又新日報』と『神戸新聞』の該当記事の検索と収集はすべて終えている。残る『大阪朝日新聞神戸付録』の閲覧と収集が、最終年度に持ち越された点は不安が残るが、既に収集した記事等を読みこむ作業を並行させて、神戸市における地域社会と市政の関連についての見通しを立てていきたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
2段式ダイヤモンドアンビル装置によるテラパスカル超高圧実験技術の開発

本研究は現在静的な超高圧実験で最も圧力範囲が広いダイヤモンドアンビル装置の試料室中に、集束イオンビーム加工装置を利用して製作したミクロンサイズのナノ多結晶ダイヤモンド製アンビルを装着して2段式加圧にすることにより、従来の高圧実験の限界となっている400GPa以上の超高圧力を発生する、新しい実験技術を開発しようとするものである。H18年度はそれまでの実験結果を踏まえて改良を加えたマイクロアンビルをいくつか製作し、それらをSPring-8に持ち込んでミクロンサイズに絞った細いX線ビームを照射し、発生圧力を測定しながら加圧実験を繰り返した。4回のマシンタイムで様々な試みを行ったものの、残念ながらまだ400GPa以上の発生には成功していない。しかし、マイクロアンビルを製作したナノ多結晶ダイヤモンドの性質を始め、超高圧下におけるアンビル変形の問題や、試料空間内における圧力分布など技術的問題に関する様々な新しい知見を得ることができたので、それらに関する実験データの詳細な解析を進めるとともに、それらの結果をまとめた論文を現在執筆中である。また、米国カーネギー研究所で開かれたワークショップとロシアで開かれた研究会、愛媛大地球深部ダイナミクスセンターで開かれた高圧科学のシンポジウムに参加してキーノートレクチャーや講演を行ったほか、秋に岡山で開かれた高圧討論会にも参加して、同じような超高圧実験技術の開発を進めている研究者たちと議論を重ねた。それらで得られた情報を総合してさらに改良を加えた新しいマイクロアンビルを設計し、それを用いた新しい実験の準備を進めている。本研究計画は元々3年間を想定して立てられたが、最終年度に実験を行うつもりで設計製作を進めていた2段目となるマイクロアンビルの製作が技術的困難から予定より大幅に遅れ、最終年度内にそれを用いた実験を行うことができなかった。製作そのものは多少の設計変更により何とかできたので、研究期間を1年間延長して予定した実験を行うべく、現在種々の関連した準備を行っている。昨年度に設計製作を始めた新しいマイクロアンビルがほぼ完成しつつあるので、それを1段目のダイヤモンドアンビルに装着し、超高圧発生部となる先端キュレット形状の加工を集束イオンビーム加工装置で行い、SPring-8に持ち込んで最終テストを行う予定である。また今までの各実験の詳細をまとめた論文の執筆と、世界におけるこの分野での最近の研究を概観したレビュー論文の執筆も依頼され、それらの準備も進めている。平成28年度は、さまざまな形状のマイクロアンビルを愛媛大地球深部ダイナミクス研究センター(GRC)の収束イオンビーム加工機を用いて作製し、SPring-8の高輝度X線ビームを用いて発生圧力を測定しながら高圧発生実験を繰り返した。SPring-8での実験は5月から11月にかけて4回行い、試料室中心部の圧力だけでなく、試料室内の圧力分布や1段目アンビルにおける圧力分布なども測定しながら、試料室中心部では300GPaを越す超高圧力の発生を確認することができた。それと同時に、レニウムをマーカーとして決めた圧力スケールの問題点や、大きな圧力分布が存在する場合のX線測定法に関する種々の問題点が明らかになり、それらを考慮しながらさらに研究を進めている。また、8月にはマイクロアンビルの素材として用いたナノ多結晶ダイヤモンドの作成法、評価法に関して、協力して研究を進めているGRCの入舩、大藤、國本の各氏と境、八木の5名が松山のGRCに集まり、検討会を行った。その結果、より硬いナノ多結晶ダイヤモンドを合成するために、合成温度圧力や、出発素材に関してさらなる改良を加えることが決まった。また9月にドイツのバイロイトで開催されたヨーロッパ高圧力会議の「2段式アンビルによる超高圧発生」に関する特別セッションに招待され、我々の実験結果について報告すると共に、他グループとの研究討論を行い、他グループでの実験技術や研究の進捗状況に関して情報交換を行うと共に、今後の研究の進め方に関する知見も得ることができた。本研究は実験技術的に従来の超高圧実験とは全く異なる要素が多く、さまざまな新しい問題への対応が必要となることが当初から予想されていた。何回かの実験を繰り返す中で、そのような問題点が明らかになると共に、300GPa以上の発生も確認できたので、初年度としては当初の予定通りの進捗具合があったと判断される。従来の静的超高圧発生実験の限界を超す500GPa以上の圧力発生技術を確立するため、初年度に引き続き2段式ダイヤモンドアンビル実験技術を用いてマイクロアンビルの加工方法やデザイン、種々のパラメータを変えながら実験を繰り返した。マイクロアンビルの加工は愛媛大GRCにおいて行い、実験は西播磨のSPring-8において平成29年度中にマシンタイムを3回確保して行った。いずれの実験でも100 GPa以上の安定した高圧発生が確認されたが、500GPaに達する前にすべてのアンビルが破壊してしまい、まだ当初の目的を達するには至っていない。マイクロアンビルはその形状だけでなく、素材として用いるナノ多結晶ダイヤモンドの作製方法によっても強度が大きく変化することが次第に明らかになり、ナノ多結晶ダイヤの作成法に関する検討も重ねている。前年度の実験では、キュレットサイズに比してX線で観察する領域がかなり大きく、試料内に生じている大きな圧力勾配のため、超高圧部の試料のX線回折パターンを明瞭に観測するのは難しかった。そこで、観察に用いるX線ビームをより細くする光学系の改良を行うと共に、超高圧発生を行うキュレットのサイズを3ミクロンから5ミクロンに拡大することにより、ずっと明瞭な回折線を得ることが可能になった。それを用いて、2種類の試料を同時に加圧して圧力スケールそのものの問題を検討する実験や、試料室内の詳細な圧力分布の観察なども行った。

それらの知見を論文としてまとめ、High Pressure Research誌に発表した。またそれと共に、フランスで開かれたHign Pressure Mineral Physics Seminarにおいて現時点までにおける研究成果を発表し、海外の競合する研究グループとの意見交換や情報交換などを行った。当初からきわめて困難を伴う実験技術の開発であることは承知をしており、まだ当初の目的とした圧力領域には達していないものの、他グループが行っている実験方法に較べ格段に安定した高圧発生を行える技術は確立された。さらなる超高圧の発生には、マイクロアンビルの素材となる多結晶ダイヤ焼結体の作成方法とその強度の関係や、マイクロアンビルを力学的に支持する機構に関連したさまざまな問題に対する知見が不可欠であるが、それらの情報は確実に蓄積されてきており、これらの知見を反映させた改良を繰り返すことにより、さらなる超高圧発生の可能性が期待されている。本研究は現在静的な超高圧実験で最も圧力範囲が広いダイヤモンドアンビル装置の試料室中に、集束イオンビーム加工装置を利用して製作したミクロンサイズのナノ多結晶ダイヤモンド製アンビルを装着して2段式加圧にすることにより、従来の高圧実験の限界となっている400GPa以上の超高圧力を発生する、新しい実験技術を開発しようとするものである。H18年度はそれまでの実験結果を踏まえて改良を加えたマイクロアンビルをいくつか製作し、それらをSPring-8に持ち込んでミクロンサイズに絞った細いX線ビームを照射し、発生圧力を測定しながら加圧実験を繰り返した。4回のマシンタイムで様々な試みを行ったものの、残念ながらまだ400GPa以上の発生には成功していない。しかし、マイクロアンビルを製作したナノ多結晶ダイヤモンドの性質を始め、超高圧下におけるアンビル変形の問題や、試料空間内における圧力分布など技術的問題に関する様々な新しい知見を得ることができたので、それらに関する実験データの詳細な解析を進めるとともに、それらの結果をまとめた論文を現在執筆中である。また、米国カーネギー研究所で開かれたワークショップとロシアで開かれた研究会、愛媛大地球深部ダイナミクスセンターで開かれた高圧科学のシンポジウムに参加してキーノートレクチャーや講演を行ったほか、秋に岡山で開かれた高圧討論会にも参加して、同じような超高圧実験技術の開発を進めている研究者たちと議論を重ねた。それらで得られた情報を総合してさらに改良を加えた新しいマイクロアンビルを設計し、それを用いた新しい実験の準備を進めている。本研究計画は元々3年間を想定して立てられたが、最終年度に実験を行うつもりで設計製作を進めていた2段目となるマイクロアンビルの製作が技術的困難から予定より大幅に遅れ、最終年度内にそれを用いた実験を行うことができなかった。製作そのものは多少の設計変更により何とかできたので、研究期間を1年間延長して予定した実験を行うべく、現在種々の関連した準備を行っている。
イソブタンの新規脱水素触媒の開発によるイソブテン製造

メチルターシャリーブチルエーテルは、ガソリン添加剤として排気ガスによる大気汚染防止に有用である。その原料のイソブテンの新しい製造法の開発を目的として、炭素質に担持した鉄触媒を用いイソブテンの脱水素反応を検討した。この反応で二酸化炭素をイソブタンと1:1の割合で供給すると、イソブテンの収率は二酸化炭素の代わりに不活性ガスを用いた時より高くなった。さらに様々な触媒について検討し、酸化クロム、酸化バナジウム触媒の高い活性を見いだし、触媒特性を詳細に検討した。これらの触媒で活性炭担持バナジウムのみが、二酸化炭素存在下でイソブテンの収率と選択性が高くなった。他の金属酸化物や、酸化バナジウムをアルミナやシリカに担持したときは、イソブテンの収率も低く、二酸化炭素の存在は逆に反応を阻害する傾向を示した。活性炭担持酸化バナジウム触媒の触媒活性をさらに向上させる目的で、アルカリ、またはアルカリ金属を少量共担持した触媒を用いたところ、Ca,Ba,Srなどの炭酸塩の分解温度の高いアルカリ土類に活性向上の効果が認められた。共担持量は酸化バナジウムに対して10モル%程度最大の活性向上効果が見られ、担持量を1:1程度まで増加させると、逆に触媒活性は酸化バナジウム単味の時より低下した。反応の経過に伴い活性が低下する傾向は2元系触媒を用いても改善されなかった。芳香族化合物に代わるオクタン価の高い添加剤としてメチルターシャリーブチルエーテルが用いられている。その原料のイソブテンは比較的少なく、イソブテンの不足が予測され、イソブテンの新しい製造法の開発が必要である。本研究ではより豊富に存在するイソブテタンの脱水素または酸化的脱水素によりイソブテンを製造するための高活性・高選択性触媒開発を行った。炭素質に担持した酸化鉄(Fe3O4)触媒を用いる二酸化炭素気流化のイソブタンの脱水素反応について、詳細な検討を行い、二酸化炭素は脱水素反応の進行に伴いFe3O4が還元され金属鉄や鉄炭化物に転化されるのを抑制し、Fe3O4の形態を保ち活性を持続させる働きをすることを見いだした。鉄以外の金属酸化物の活性を検討し酸化バナジウムが鉄以上の活性を示すことを明らかにした。このとき二酸化炭素の存在は触媒活性の向上に極めて有用で不活性ガスあるいはイソブタン単独の時に比較して、イソブタンの転化率は2倍程度に向上した。酸素存在下の脱水素では、活性炭担持酸化クロム触媒が活性を示し、400°Cで転化率6.4%、イソブテン収率5.6%を与えたが、これ以上反応温度を上昇させると選択率が低下するのみで、収率はほとんど向上しなかった。繊維状活性炭を用いた場合、酸化クロム触媒では粒状活性炭と同程度の活性を発揮できることを明らかにした。いずれの場合も、活性の劣化が起こり、これは脱水素によりイソブテンの一部が重合したり、さらに脱水素が進み炭素質が触媒上に析出することが、触媒表面積の反応中の減少から推察された。メチルタ-シャリ-ブチルエーテルは、ガソリン添加剤として排気ガスによる大気汚染防止に有用である。この反応で二酸化炭素をイソブタンと1:1の割合で供給すると、イソブテンの収率は二酸化炭素の代わりに不活性ガスを用いて時より高くなった。

共担持量は酸化バナジウムに対して10モル%程度最大の活性向上効果が見られ、担持量を1:1程度まで増加させると、逆に触媒活性は酸化バナジウム単味の時より低下した。反応の経過に伴い活性が低下する傾向は2元系触媒を用いても改善されなかった。
古典和歌データベースにおける表現技法の歴史的研究

本研究の目的は,古典和歌における表現技法の授受関係を把握することである。『新編国歌大観』に収められた45万首の和歌データを,計算機上に実現したプログラムによって処理し,その結果を吟味するという手順をとる。プログラム作成を情報科学の研究者が担当し,結果の評価を国語学・国文学の研究者が行うという連携で研究を進めた。まず,日本初の勅撰和歌集『古今和歌集』の表現を後世の歌人たちがいかに受容しているか,その様相を史的に把握するため,『古今集』歌と後世の私家集(個人歌集)の歌との表現の類似性の数値化を試みた。その結果,『古今集』の和歌の表現を,そっくりそのまま利用して歌作りをする歌人と,そうでない歌人のいることが,具体的に把握できた。そして,従来言われてきたような,時代性による差が看取される一方,歌人の個性に帰すべき要素も指摘できることがわかった。そこで,このデータの中から,特に『古今集』歌との類似性の高い,恵慶法師の私家集に着目し,彼の『古今集』の表現摂取のあり方を考察した。恵慶は,まだほとんど研究の手が付けられていない,平安中期の歌僧である。先のデータは,このように,個々の歌人論への発展が予想される,注目すべきものであった。次に,ふたつの歌集間において,一方に比較的よく表れるが他方には表れにくい表現を,その歌集の表現特徴として抽出することを試みた。これは,冒頭に述べた本研究の目的を達成する上で,先の類似歌抽出と表裏一体をなすものである。特に,西行『山家集』と慈円『拾玉集』,藤原定家『拾遺愚草』とその息為家『為家集』の比較では,従来,それぞれ前者が後者に多大なる影響を与えたと考えられてきただけに,その差異の明確な把握に成功したことは,古典和歌の表現研究に寄与するところ大である。本研究は、古典和歌における表現技法の系譜を明らかにすることを目指している。『新編国歌大観』に収められた和歌は、45万首にものぼるため、人手だけに頼っていたのでは限界がある。そこで、この大量の和歌データを計算機上に実現したプログラムによって処理し、そこで得られた結果を人手で評価するというスタイルで研究を進める。和歌の表現技法の影響関係は、表現の類似性に表れる。そこで、計算機処理の際には、一首の和歌を単なる仮名文字列と見なし、共通する部分列を多く含むという観点から類似性を捉えた。そして、和歌間の類似性指標を独自に定め、歌集間において類似度の高い歌の対を自動抽出するという手法をとった。これによって、今まで見過ごされてきた表現の影響関係をいくつか見出すことができた。たとえば、親心の率直な吐露とのみ評価されてきた藤原兼輔の歌(後撰集1102番)が、清原深養父の歌(古今集585番)の骨組みを利用した、いわば「替え歌」であることを発見した。これにより、古歌を踏まえた歌作りの一面が明らかになった。また『為忠集』の成立年代について、これまで鎌倉中期頃かといわれてきたが、表現の授受関係から、実は室町期であることを実証した。表現研究が歌集の成立年代推定にまで発展した例である。次に、さまざまな類似性に対応するため、使用する類似性指標の変更を試みた。その結果、ある特定の詠歌状況下で用いられる表現や、伝来の過程で本文異同が生じた異伝歌、掛詞などの表現技巧が共通する歌などが抽出された。とくに、共通文字列の生起頻度を考慮した指標を用いた場合は、以前の指標では類似度が下位になっていた歌の対を拾うことができ、既知の常套表現を排除した、より緊密な類似性を持つ歌の対が得られた。特に,西行『山家集』と慈円『拾玉集』,藤原定家『拾遺愚草』とその息

為家『為家集』の比較では,従来,それぞれ前者が後者に多大なる影響を与えたと考えられてきただけに,その差異の明確な把握に成功したことは,古典和歌の表現研究に寄与するところ大である。
足底圧分布の定量評価による末梢神経障害の影響軽減に関する研究

抗がん剤の副作用による足部の抹消神経障害軽減のために、足圧測定と足趾筋力測定、足の動態測定が有用であるか否かを検討した。足圧や重心動揺測定結果を抗がん剤服用前後で比較することで、副作用による二次障害の発生を防ぎ、生活の質を保つことができることがわかった。足趾筋力の強化が足趾圧の増加にはそれほど影響を与えない結果となったが、さらなる立位時の身体保持の要因の検討を追求していきたい。足は人のもっとも特徴的な姿である直立二足歩行を支え、また、自分の力で自分の身体を動かし、移動するために必要なものであり、近年、健康な生活を維持するために、また、運動の質を高めるために医療やスポーツの分野で足に関する研究が増えているが口頭発表がほとんどである。本研究では本年度購入したフィンガルリンク社のウインポッド平衡機能測定・足圧分布測定装置を用い、足底圧を測定した。足幅や足角は任意としてできるだけ自然な立位を保持し、眼位と水平の前方2メートルに設置した指標を注視して開眼・静止立位を30秒保持した際の静的測定と、通常歩行で左右一歩ずつの繰り返し画像収集による動的測定を行い、評価した。左右あるいは全体の圧のバランスが立位の身体保持や歩行に重要であるが、動揺に対する身体保持や身体を動かすための足の蹴り、さらには運動能力の向上にも足趾力が関係するので、足趾圧の解析を試みた。末梢神経障害により片側の外反母趾がはっきりと示された被験者の足圧を測定した。前足部と踵部に大きな圧力がかかり、左右異なる位置で最大圧を示し、身体全体のバランスがとられていた。足趾の圧力は前足部や踵部に比べ小さく、特に外反母趾となった左足の母趾は右足の母趾に比べ小さな値を示した。全体的に左の趾の圧力は右に比べて小さく、特に左の第二趾は母趾の傾きとその圧力で趾が浮き、結果として圧力が小さくなったといえる。第五趾は接地が見られない測定もあった。足趾圧の評価の重要性を訴えていきたいが、本装置の画像解析能力が十分ではなく、画像の読み取り力を高め、他の測定等と組み合わせて今後のより詳細な評価に繋げたい。18歳から20歳の青年男性10人と女性20名の足底圧と足趾筋力の測定を行った。足底面積は30秒間立位時の男性の左右平均は88.1cm_2、女性は66.9cm_2、歩行時の男性119cm_2、女性94.9cm_2となり、安静立位時は足趾に圧があまりかからず立っているのに対し、歩行時は足底全体を使って移動するために接地面積は広く、身長と体重の勝る男性被験者のほうが足底面積は広かった。足底の形は1954年、1992年のフットプリント実験の結果と本実験の足底圧の形と比較した。踵の後端と土踏まずの最凹部を結ぶ線の延長が通過する足趾の位置に基づいたものである。いずれもIII型を中心としたほぼ正規分布曲線を示し、約60年の社会変化と履きものの変化の影響は本実験の少ない被験者数では現れなかった。最大圧は安静時の男性1406.5g/cm_2、女性は1627.7gcm_2、歩行時は男性2566.0g/cm_2、女性は2690.8g/cm_2であった。安静時の重心動揺幅を左右と前後で計測した。男性被験者では左右で15mm、前後で17.5mm、女性は左右で11.2mm、前後で16mmであった。咄嵯のつまずきなどによるその後の歩行困難を未然に防ぐためには、足趾で踏ん張る必要がある。そこで足趾筋力と歩行時の最大足趾圧との関係を検討した。足趾筋力が強いと足趾の最大圧も大きくなる傾向がみられ、咄嵯のつまずきなどによる骨折や体力の低下などを防ぐためには、足趾筋力を鍛えることによって足趾最大圧も高まり、歩行における身体保持力が大きくなることが示唆された。抗がん剤治療は、がん細胞を攻撃する抗がん剤を注射や点滴、内服薬などによって全身にいきわたらせる治療法で、がん細胞の分裂を妨げたり、がん細胞の成長に必要な物質の生成を抑えたりして、増殖を抑える。しかし、正常細胞にもダメージを与えるため、副作用は避けられない。特に多い副作用が、吐き気、脱毛、白血球減少等であるが、ある特定の抗がん剤の副作用で起こる「手足のしびれ」は生活上、様々な影響を及ぼし、「抹消神経障害」と呼ばれている。見逃しがちになる足趾は特に注意が必要である。健康な足の指は靴のなかで無意識に圧迫を防ぐために動いているが、しびれているとそれができないため爪のあたりが圧迫され、爪の内部出血や爪が浮いたりして初めて痛みを感じる。抹消神経障害によるしびれは、極めて主観的な感覚であり体験するまで分かりにくい。

足趾筋力と最大足趾圧との関係を被験者43名で比較した結果、足趾筋力が強いと足趾の最大圧も大きくなることが確認された。高齢者9人と青年9人による足趾端の動きの比較では、歩行中のつま先高さの変化に差がみられた。足の筋肉の衰えにより、踵で着地した後のあおりのきいた歩き方が難しくなってきたことによる差であり、しびれによる障害でも同様の歩行変化が考えられる。抹消神経障害による足趾の感覚の減少は無意識のうちに2次障害を引き起こすので、足趾圧の測定および足趾の運動測定による観察が、こうした障害への注意喚起として、役立つ。また、抹消神経障害の程度はひとによって大きく異なるが、その対策はまだ見つかっていないので、かかってしまった症状改善のためにも、足趾を開閉したり、足趾を回転する、またタオルなどをたぐる運動をすることによって症状の改善を促し、足趾の圧力と筋力の測定を繰り返すことにより、生活の質を高める評価手法として有効利用できるといえる。被験者群を健康な青年と高齢者として実験を進めており、青年での測定が終了した。高齢者群の被験者の予定も立っている。さらに外反母趾患者の被験者も得られそうである。24年度が最終年度であるため、記入しない。高齢者を対象に足の疾病や足底感覚のアンケート調査を行って日常多用する履物や歩行量についてのデータを収集するとともに、足底圧の測定を行う。また、病院の協力を得て外反母趾のように足趾に疾病のある被験者群についても同様の測定を予定している。青年の実験、アンケート調査との相互比較から、足部の運動能力や運動能力の低下に及ぼす因子を検討し、足部の健康維持についてまとめる。
地震学的手法によるグリーンランド氷床の底部融解の準リアルタイム検出

H30年度は当初計画通り,既存の3成分連続地震波形データを用いて地震波干渉法解析を行い,レイリー波とラブ波両方の位相速度変化の検出を行った.使用したデータは2011年9月2017年3月の5.5年分であり,テスト計算のため3つの地震観測点ペアにしぼって解析した.1観測点ペアについて,各観測点で得られた微動記録3成分(鉛直Z,ラディアルR,トランスバースT)を総当たりで相互相関関数を計算するので,9成分の相互相関波形が得られる.結果として3ペア全てで,ZZ,ZR,RZ,RR成分にはレイリー波,TT成分にはラブ波が明瞭に現われた.位相速度の季節・経年変化を調べたところ,同一ペアについては変化のパターンが同じで,速度変化は成分によらず安定していた.またZZ成分のみを用いた先行研究と同じく,氷床底部の融解・凍結の別により,速度変化のパターンが逆転する現象も確認された.この成果は日本地球惑星科学連合2018年大会で発表した.さらに,地震波干渉法で得られた相互相関波形が,理論グリーン関数と一致することを確認するため,現実的な3次元モデルを用いた理論地震波形計算を行った.計算には地球の曲率,地下の3次元密度・地震波速度・減衰構造,地形,海水を考慮できるプログラム(Takenaka et al., 2017)を用い,スーパーコンピュータを使った並列計算で理論波形を得た.結果として,相互相関波形は,グリーン関数に十分よく近似されていることが確かめられた.さらに,氷床内部のQ値を変えて複数回計算を行った結果,P波とS波のQ値の組み合わせについて(QP, QS)=(20,20)が最もよく観測波形を説明することが明らかとなった.この成果は日本地震学会2018年度秋季大会で発表した.また,5/296/14に米国隊と共同で氷床上の3地震観測点の保守を行い,1年分の連続地震波形データを無事回収した.H30年度の成果で特筆すべきことは,当初計画にはなかった3次元理論地震波形計算を導入したことである.課題代表者らの先行研究では,地震波干渉法を用いて観測点間を伝播するレイリー波の波形を抽出し,その位相速度変化を調べた.しかし地震波干渉法は,「観測点間の常時微動記録の相互相関波形は,長期的に平均するとグリーン関数に近似される」という仮定に基づいた手法である.グリーンランドにおける相互相関波形に,この仮定が成り立つかどうかの保証はなく,今回の理論地震波形計算で,初めてそれが実証されたと言える.さらに,シミュレーションではパラメータを様々に変えて複数回の計算を行うことが出来るので,相互相関波形の特徴を最もよく説明する氷床のQ値を求めることができた.氷床が高減衰であることは,末端の氷河等で行われたローカルな観測で示した研究例が散見されるだけであり,伝播距離数100 kmを超えるような長距離の伝播で確認した例はこれまでになかった.以上の成果から,H30年度の進捗状況は,当初の計画以上に進展していると言える.H31年度以降は,H30年度の結果を元にプログラムを高速化したうえで,専用の計算機を用いて,データ期間を延長させながら,全観測点ペアについて解析を試みる予定である.測線はトータルで300本程度になる.本課題4年間のデータを加えると,トータル10年以上のデータ長を確保できるため,位相速度の経年変化の検出精度は,倍以上に改善すると見込まれる.地震波干渉法で表面波の情報を抽出するには,ある程度長期間(数ヶ月程度)の平均化が必要であるが,最新のデータを逐次加えて平均化を行うと,タイムラグ10日程度の準リアルタイムで氷床底部の情報を抽出できる.こうした研究によって,従来のリモートセンシング技術よりも直接的かつ高い時間分解能で,氷床底部における融解モニタリングが可能になると期待される.本課題の対象領域は,雪氷・地殻・海洋という多圏融合型の領域であるため,上記の解析に加え,以下のような解析も行い,多角的な検討を行う予定である.(1)GLISN観測網で得られた地震波走時データを用いて,地震波トモグラフィー解析を行い,グリーンランド下の地殻・マントルの3次元地震波速度不均質構造を得る.(2)氷床上の単観測点で得られた地震波形の自己相関解析から,ローカルな氷床内部状態の時間変化を検出する.(3)連続波形データから地震イベントの波形・走時データを抽出し,レシーバー関数解析や地震波トモグラフィー法によるインバージョン解析を行うことで,上部マントルを含む氷床下の3次元地震波速度構造を明らかにする.H30年度は当初計画通り,既存の3成分連続地震波形データを用いて地震波干渉法解析を行い,レイリー波とラブ波両方の位相速度変化の検出を行った.使用したデータは2011年9月2017年3月の5.5年分であり,テスト計算のため3つの地震観測点ペアにしぼって解析した.1観測点ペアについて,各観測点で得られた微動記録3成分(鉛直Z,ラディアルR,トランスバースT)を総当たりで相互相関関数を計算するので,9成分の相互相関波形が得られる.結果として3ペア全てで,ZZ,ZR,RZ,RR成分にはレイリー波,TT成分にはラブ波が明瞭に現われた.位相速度の季節・経年変化を調べたところ,同一ペアについては変化のパターンが同じで,速度変化は成分によらず安定していた.

またZZ成分のみを用いた先行研究と同じく,氷床底部の融解・凍結の別により,速度変化のパターンが逆転する現象も確認された.この成果は日本地球惑星科学連合2018年大会で発表した.さらに,地震波干渉法で得られた相互相関波形が,理論グリーン関数と一致することを確認するため,現実的な3次元モデルを用いた理論地震波形計算を行った.計算には地球の曲率,地下の3次元密度・地震波速度・減衰構造,地形,海水を考慮できるプログラム(Takenaka et al., 2017)を用い,スーパーコンピュータを使った並列計算で理論波形を得た.結果として,相互相関波形は,グリーン関数に十分よく近似されていることが確かめられた.さらに,氷床内部のQ値を変えて複数回計算を行った結果,P波とS波のQ値の組み合わせについて(QP, QS)=(20,20)が最もよく観測波形を説明することが明らかとなった.この成果は日本地震学会2018年度秋季大会で発表した.また,5/296/14に米国隊と共同で氷床上の3地震観測点の保守を行い,1年分の連続地震波形データを無事回収した.H30年度の成果で特筆すべきことは,当初計画にはなかった3次元理論地震波形計算を導入したことである.課題代表者らの先行研究では,地震波干渉法を用いて観測点間を伝播するレイリー波の波形を抽出し,その位相速度変化を調べた.しかし地震波干渉法は,「観測点間の常時微動記録の相互相関波形は,長期的に平均するとグリーン関数に近似される」という仮定に基づいた手法である.グリーンランドにおける相互相関波形に,この仮定が成り立つかどうかの保証はなく,今回の理論地震波形計算で,初めてそれが実証されたと言える.さらに,シミュレーションではパラメータを様々に変えて複数回の計算を行うことが出来るので,相互相関波形の特徴を最もよく説明する氷床のQ値を求めることができた.氷床が高減衰であることは,末端の氷河等で行われたローカルな観測で示した研究例が散見されるだけであり,伝播距離数100 kmを超えるような長距離の伝播で確認した例はこれまでになかった.以上の成果から,H30年度の進捗状況は,当初の計画以上に進展していると言える.H31年度以降は,H30年度の結果を元にプログラムを高速化したうえで,専用の計算機を用いて,データ期間を延長させながら,全観測点ペアについて解析を試みる予定である.測線はトータルで300本程度になる.本課題4年間のデータを加えると,トータル10年以上のデータ長を確保できるため,位相速度の経年変化の検出精度は,倍以上に改善すると見込まれる.地震波干渉法で表面波の情報を抽出するには,ある程度長期間(数ヶ月程度)の平均化が必要であるが,最新のデータを逐次加えて平均化を行うと,タイムラグ10日程度の準リアルタイムで氷床底部の情報を抽出できる.こうした研究によって,従来のリモートセンシング技術よりも直接的かつ高い時間分解能で,氷床底部における融解モニタリングが可能になると期待される.本課題の対象領域は,雪氷・地殻・海洋という多圏融合型の領域であるため,上記の解析に加え,以下のような解析も行い,多角的な検討を行う予定である.(1)GLISN観測網で得られた地震波走時データを用いて,地震波トモグラフィー解析を行い,グリーンランド下の地殻・マントルの3次元地震波速度不均質構造を得る.(2)氷床上の単観測点で得られた地震波形の自己相関解析から,ローカルな氷床内部状態の時間変化を検出する.
ヘルペスウイルスを介した慢性疲労の発症機構の解明とその制御因子の検索

慢性疲労症候群は原因不明の激しい慢性疲労のために日常生活、社会生活に支障をきたしている病態と定義されており、その原因は不明な点が多いが、ヘルペスウルスの再活性化の関与が示唆されている。ヘルペスの再活性化は主に宿主の免疫力の低下によるものと考えられている。本研究では、遺伝子改変マウスを用いて、ストレスががEBウイルスを直接再活性化する可能性を検討し、これらストレスによるEBウイルス活性化を制御する食品成分を検索する。さらにウイルス遺伝子を神経細胞に強制発現させることにより、細胞から産生される因子について検索を行い、EBウイルスが慢性疲労症候群の病態形成どの様に関わるかについて検討する。
ナノエレクトロニクスデバイス設計Web Hubシステムに関する研究

平成13年度および14年度に以下の研究を行い、それぞれ目標に掲げた以上の成果を得ている。1.強束縛近似による半導体バンド構造シミュレーションプログラムの開発III-V化合物半導体の原子的強束縛近似ハミルトニアンの自動生成が可能となった。具体的には,最近接相互作用,第二近接相互作用の範囲内で,ダイヤモンド,閃亜鉛鉱構造,立方晶系,六方晶系の結晶系に対する強結合近似ハミルトニアンを第一原理密度汎関数法によるバンド構造計算結果を遺伝的アルゴリズム(GA)を援用してパラメータ化する手法を確立した。その結果強束縛近似パラメータを簡便に生成し,あらゆる結晶半導体ナノ構造の電子状態の解析に使うことができるバンド構造シミュレーションツールを作成した。現在、神戸大学のWeb Hub(下記)に移植中である。2.ナノ構造MOSFETの非平衡Green関数モデルによる量子輸送解析ナノ構造MOS FETにおいて素子長がデカナノサイズの場合に有極性光学フォノン散乱界面ラフネス散乱,不純物散乱,離散的不純物分布がもたらす効果と現実の半導体バンド構造(例えばSiの場合は6つの伝導帯谷)の効果を非平衡Green関数表式に取り入れ非平衡量子輸送デバイスモデリングを2次元モデルに拡張を行い、ナノ構造Si MOSFETの量子力学的デバイスシミュレータを開発した。Si-SiO_2界面でのキャリアの量子化やソースから供給される電子の波動性が反映された電流電圧特性が得られている。今後さらに、キャリアの散乱効果を含んだ形でのシミュレーションとデバイス微細化に伴う状態の離散化やトンネル現象等の量子現象の軽減法の探索とその効果を積極的に利用できるデバイス構造の探索を行う。平成13年度に以下の研究を行い、それぞれ目標に掲げた以上の成果を得ている。1.強束縛近似による半導体バンド構造シミュレーションプログラムの開発原子的強束縛近似ハミルトニアンの自動生成が可能となった。その結果京束縛近似パラメータを簡便に生成し,あらゆる結晶半導体ナノ構造の電子状態の解析に使うことができるバンド構造シミュレーションツールを作成した。今後,神戸大学のWebHubに掲載してゆく予定である。2.ナノサイズデバイス構造中の散乱機構を考慮した非平衡量子輸送デバイスモデリングMOS FETにおいて素子長が100nm以下の場合に有極性光学フォノン散乱,界面ラフネス散乱,不純物散乱,離散的不純物分布がもたらす効果と現実の半導体バンド構造(例えばSiの場合は6つの伝導帯谷)の効果を非平衡Green関数表式に取り入れ,現在1次元で行っている非平衡量子輸送デバイスモデリングを2次元モデルに拡張した。平成14年度に以下の研究を行い、それぞれ目標に掲げた以上の成果を得ている。今後,神戸大学のWeb、Hubに掲載してゆく予定である。

2.ナノサイズデバイス構造中の散乱機構を考慮した非平衡量子輸送デバイスモデリングMOS FET(金属酸化膜半導体電界効果型トランジスタ)において素子長が50nm以下の場合に有極性光学フォノン散乱,界面ラフネス散乱,不純物散乱,離散的不純物分布がもたらす効果と現実の半導体バンド構造(Siの場合は6つの伝導帯谷)の効果を非平衡Green関数表式に取り入れ,非平衡量子輸送デバイスモデリングを2次元モデルに拡張した。半導体酸化膜(Si-SiO_2)界面でのキャリアの量子化やソースから供給される電子の波動性が反映された電流電圧特性が得られ定量的な量子輸送モデリングが可能となっている。今後さらに、キャリアの散乱効果を含んだ形でのシミュレーションとデバイス微細化に伴う状態の離散化やトンネル現象等の量子現象の軽減法の探索とその効果を積極的に利用できるデバイス構造の探索を行う。
網膜微小循環障害に対する白血球抗接着療法の応用に向けての実験的研究

ヒト網膜血管内皮細胞(HREC)を用いてインスリンによる好中球接着および接着分子の発現作用の有無を検討した。HRECをインスリンを含むおよび含まない培地で培養し、好中球もしくは抗接着分子抗体を加えた。HRECに対する好中球の接着率は培地のみでは14.1±0.2%、インスリン50μU/mlでは15.6±0.4%(P<0.05)、100μU/mlでは17.0±0.2%(P<0.001)とインスリンにより有意に増加した。接着分子は100μU/mlのインスリンによりICAM-1の発現がコントロールに比べ有意に亢進した(0.242±0.008,コントロール0.198±0.012;P<0.05)。VCAM-1、P-セレクチンおよびE-セレクチンでは有意差がみられなかった。インスリンにより白血球-網膜血管内皮細胞の接着およびICAM-1の発現が亢進した。網膜に捕捉された白血球は、急激なインスリン療法後の糖尿病網膜症の早期悪化に関与している可能性がある。網膜光凝固後の黄斑浮腫に対するトリアムシノロンの治療効果の機序を解明する目的で、ラットを用いて実験を行った。ラット網膜にレーザーにより半周に網膜光凝固を行い、治療直後にトリアムシノロンをテノン嚢下に2mg投与した。対照群として生理食塩水を同様にレーザー治療直後にテノン嚢下に投与した。その後アクリジンオレンジを用いて、網膜微小循環における白血球動態を経時的に観察した。また、光干渉断層計を用いて、網膜浮腫を定量評価した。対照群では光凝固後に白血球ローリングおよび網膜内白血球集積が有意に増加したが、トリアムシノロンの投与はそれらの白血球異常を有意に抑制した。また、対照群では光凝固後1日、3日で光干渉断層計による網膜厚が有意に増加し、光凝固による浮腫が推察された。しかし、トリアムシノロンの投与はこの網膜浮腫も有意に抑制した。この結果より、トリアムシノロンは網膜微小循環での白血球の接着を抑制することにより、網膜光凝固後の黄斑浮腫を改善するものと推察された。糖尿病網膜症発症における白血球の網膜血管内皮への接着の意義が明らかになりつつあるが、本研究では培養ヒト網膜血管内皮細胞を用いて高グルコース濃度環境下での好中球の血管内皮細胞への接着に関して種々の検討を行った。また、種々の薬剤の好中球の接着阻害効果に関して検討した。【方法】ヒト網膜血管内皮細胞を48時間種々の濃度のグルコースを含む培地で培養した後、健常人から採取した好中球を30分間混合培養した。遊離の好中球をwashoutした後、血管内皮細胞に接着した好中球をmyeloperoxidase assayにて定量化した。また、血管内皮細胞への好中球接着に対する高浸透圧、インスリン、Protein kinase (PKC)の影響も検討した。【結果】血管内皮細胞への好中球の接着率は、培地のみでは9.35+0.78%であったが、30mM

グルコース濃度下では18.11+3.29%と有意に増加した(P<0.01)。高浸透圧は好中球接着には影響を与えなかった。50μU/mlのインスリン添加は、血管内皮細胞への好中球接着を有意に増加させた。高濃度グルコースおよびインスリンにより、血管内皮細胞のICAM-1発現は亢進した。抗ICAM-1抗体およびPKC阻害剤は、血管内皮細胞への好中球接着を減弱させた。【結論】以上の実験結果より、グルコースは網膜血管内皮細胞において、PKCの活性化を介してICAM-1の発現を亢進させ、好中球接着をきたすものと推察された。この血管内皮細胞への好中球接着を薬剤により阻害可能であることが示唆された。汎網膜光凝固の合併症である黄斑浮腫の原因として血液網膜関門の破壊が示唆されており、我々は白血球の網膜集積がその成因に関与している可能性を報告してきた。近年、黄斑浮腫の治療にトリアムシノロンアセトニド(TA)のテノン嚢下注入が行われ、良好な成績を上げている。我々はラット網膜に汎網膜光凝固を施行し、白血球の網膜微小循環障害に対するTAの効果を検討した。【方法】雄有色ラットの耳側半周網膜に汎網膜光凝固を行い(100μm、0.05秒、50mW、400発)、TA2mgをテノン嚢下注入した。生理食塩水50μlをテノン嚢下注入したものを生食群、光凝固をしない未処置のものを未処置群とした。光凝固後1日目にアクリジンオレンジデジタルフルオログラフィーを用いて、白血球の網膜細静脈におけるローリング数、網膜内集積数、硝子体内集積数および網膜細動静脈径を比較した。また、光凝固後1および3日目に光干渉断層計(OCT)を用いて網膜厚を測定した。【結果】TA注入群では白血球のローリング数、網膜内集積数、硝子体内集積数、動静脈血管径はすべて生食群と比べ有意に減少した。未処置群と比べ生食群では網膜厚が有意に増加した。TA注入群では光凝固後1日目、3日目とも網膜厚増加を有意に抑制した。【結論】TAは汎網膜光凝固による白血球の網膜微小循環障害および炎症性反応を有意に抑制した。網膜浮腫に対するTAの抑制効果には、白血球循環障害の改善が一因として考えられた。
半導体中の衝突電離過程に基づくカオス発生機構の研究

単結晶半導体中のドナー不純物に低温において束縛されている電子は外部から印加された電圧により伝導電子の衝突を受け束縛状態から励起される。敷居電圧においてこれが雪崩的に起こり大きな伝導度の変化を生じる。この良く知られた衝突電離過程は比較的低電圧のもとで電流-電圧特性に負性抵抗領域を生じる。この領域ではドナー電子の生成-消滅機構により振動を示しカオス的な振舞いを示す。このことはこれ迄に青木等により精力的に研究されてきた。我々は高純度多結晶InPにおいて電流-電圧特性に自発振動を観測し電圧とともにカオス的な振舞いを示すことを見いだした。しかしながらこのカオス的振舞いが多結晶固有のものなのか上に述べた単結晶半導体と同一の機構によるものかは明かではなかった。そこで最初にこのカオス的振舞いを生じる非線形抵抗の原因を探るため伝導電子の密度,状態分布を磁場中でのフォトルミネッセンスと電流-電圧特性測定により調べた。結果次の様なことが分かった。1)電子分布を反映する電子温度の電圧依存性は単結晶試料とは異なり特徴的な2個のTAフォノン散乱による電子温度上昇の抑制がみられない。2)これは多結晶試料においては結晶性の悪い粒界領域に電圧が印加されるためと考えられる。この領域の幅は一般に10nm程度でありこの領域内ではフォノンの長波長成分は存在出来ないために電子-フォノン散乱が単結晶領域とは異なる。また電流-電圧特性測定からは用いた試料の粒界の障壁の高さが10meVと小さくドナーの束縛エネルギーと同程度であることが分かりこの試料の特殊性がうかがえた。以上より多結晶InPでは単結晶試料と異なり粒界領域が電流-電圧特性測定に大きな影響を及ぼしていることが分かった。
マイクロ流体技術を用いた新規なタンパク質結晶構造解析ツールの開発

今年度は、マイクロ流体技術を用いた結晶化制御方法の確立に取り組んだ。タンパク質結晶化は、これまでは熟練者の勘や経験に大きく依存していた。結晶化制御は経験則に基づくことが多く、系内で複数の単結晶が合体や密集すると構造解析が困難になる。そこで、マイクロ流体制御技術と種結晶法を組み合わせたタンパク質結晶化制御方法の確立を試みた。まず、共同研究者から提供を受けた南極産好冷細菌由来のグルコキナーゼ(PsGK)の結晶化制御を行った。PsGKは、従来の結晶化方法(ハンギングドロップ蒸気拡散法)では、結晶同士が集積して良質な単結晶を作製することが困難であった。しかしながら、結晶化空間を精密に制御したマイクロ流体デバイスを用いることで、結晶化の制御が可能であった。また、結晶化空間のサイズ(深さ)によって、結晶化挙動が大きく変化することが明らかになった。具体的には、深さが50μmの結晶化空間ではロッド状の結晶が析出したが、深さが10μmの結晶化空間ではプレート状の結晶が析出した。この現象の普遍性を確認するために、リゾチーム、およびNADPH-シトクロムP450還元酵素-ヘムオキシゲナーゼ(CPR-HO)複合体の結晶化挙動の解析と制御に取り組んだ。CPR-HO複合体の結晶も従来の結晶化方法(ハンギングドロップ蒸気拡散法)では、結晶同士の集積が確認された。一方で、マイクロ流体デバイスでは、1個の単結晶のみを析出させることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。
人間に心理的脅威を与えないロボットの運動計画法

本研究は人間に心理的脅威を与えないロボットの運動計画法を開発するため,以下のように研究を進めた.1.タイミングベルトを用いた簡易的な一自由度移動ロボットを試作し,台形速度パターンにより運動できるようにした.台形速度パターンはロボットを動作させる最も基本的なもので,加速度,最大速度を変更することで様々な動きが可能となる.2.ロボットの動きを心理的に評価する方法として,心理実験にてよく用いられる聞き取り調査があるが,主観的な方法であるため客観性に乏しい.そこで,生体信号の一つである皮膚電気反射を計測及び評価することにより客観的に運動を評価することを試みた.皮膚電気反射は手のひらの電気信号を計測するもので,汗腺活動を読みとることができ,それは情動と深い関係があることが知られている.本研究では,電気信号をコンピュータに取り込みデータ解析をできるようにした.3.ロボットが様々な速度パターンで移動したときの動きを人間に見させ,聞き取り調査及び皮膚電気反射から心理的評価を行った.聞き取り調査は,恐れ,驚き,嫌悪の3項目について5段階評価をしてもらった.その結果,加速度が大きいときに驚きを感じており,速度が大きいときに恐れを感じていることがわかった.嫌悪については特に感じていなかった.皮膚電気反射は先の恐れ,驚きについて反応があることがわかった.4.先の実験は男性について行ったが,女性についての同様の実験及び評価を行った.その結果,皮膚電気反射は男性と同様に恐れ,驚きについて反応があったが,聞き取り調査には現れなかった.これは,主観評価のみでは精神的な負担を評価することのできないよい例を表しているといえる.以上より,本研究では移動ロボットの動きを主観的及び客観的に評価し,心理的脅威を与えない運動計画の基本方針を示した.本研究は人間に心理的脅威を与えないロボットの運動計画法を開発するため,以下のように研究を進めた.1.タイミングベルトを用いた簡易的な一自由度移動ロボットを試作し,台形速度パターンにより運動できるようにした.台形速度パターンはロボットを動作させる最も基本的なもので,加速度,最大速度を変更することで様々な動きが可能となる.2.ロボットの動きを心理的に評価する方法として,心理実験にてよく用いられる聞き取り調査があるが,主観的な方法であるため客観性に乏しい.そこで,生体信号の一つである皮膚電気反射を計測及び評価することにより客観的に運動を評価することを試みた.皮膚電気反射は手のひらの電気信号を計測するもので,汗腺活動を読みとることができ,それは情動と深い関係があることが知られている.本研究では,電気信号をコンピュータに取り込みデータ解析をできるようにした.3.ロボットが様々な速度パターンで移動したときの動きを人間に見させ,聞き取り調査及び皮膚電気反射から心理的評価を行った.聞き取り調査は,恐れ,驚き,嫌悪の3項目について5段階評価をしてもらった.その結果,加速度が大きいときに驚きを感じており,速度が大きいときに恐れを感じていることがわかった.嫌悪については特に感じていなかった.皮膚電気反射は先の恐れ,驚きについて反応があることがわかった.4.先の実験は男性について行ったが,女性についての同様の実験及び評価を行った.その結果,皮膚電気反射は男性と同様に恐れ,驚きについて反応があったが,聞き取り調査には現れなかった.これは,主観評価のみでは精神的な負担を評価することのできないよい例を表しているといえる.以上より,本研究では移動ロボットの動きを主観的及び客観的に評価し,心理的脅威を与えない運動計画の基本方針を示した.
多人数会話活性化ロボットのための活性化戦略

多人数が参加する会話に自然に参加し,その場を活性化させ自己目的的に会話が楽しまれている状況を創る手助けをするロボットシステムの開発を行った.多人数会話においては進行中の会話についていけなかったり発話を躊躇しているような「置いてけぼり」となっている会話参加者が存在することがある.彼らは自ら発話する意欲を持ちながらも何らかの要因によって発話できないでいたり,そもそも進行中の会話に興味を失っている場合などが考えられる.本研究課題では,各参加者・参加者間の状態に応じて発話行動を変え「置いてけぼり」となっている参加者を救いながら最大多数の最大参加を促す活性化戦略やスキルを有するロボットの開発を行った.多人数が参加する会話に自然に参加し,その場を活性化させ自己目的的に会話が楽しまれている状況を創る手助けをするロボットシステムの開発を行った.多人数会話においては進行中の会話についていけなかったり発話を躊躇しているような「置いてけぼり」となっている会話参加者が存在することがある.彼らは自ら発話する意欲を持ちながらも何らかの要因によって発話できないでいたり,そもそも進行中の会話に興味を失っている場合などが考えられる.本研究課題では,各参加者・参加者間の状態に応じて発話行動を変え「置いてけぼり」となっている参加者を救いながら最大多数の最大参加を促す活性化戦略やスキルを有するロボットの開発を行った.多人数が参加する会話に自然に参加し,その場を活性化させ自己目的的に会話が楽しまれている状況を創る手助けをするロボットシステムの開発を行っている.特に発話機会を思うように与えられない「置いてけぼり」状態になっておいる参加者を救いながら「最大多数の最大参加」を促す活性化戦略を有するロボットの開発を行うことを目的としている.平成25年度は,研究課題として挙げた(1)高精度な参与役割推定,(2)会話活性化を目的とした質問応答,(3)会話活性化を目的とした自発的質問,(4)トピック推定,(5)トピック興味度判定のモデル化,実装・実験を達成した上で,課題(2)と(3)についてモデルの高度化を図った.(2)については,ロボット自身の表現豊かな意見文を自動生成するため,Web上の大量のレビュー記事から意見を抽出し,意外性の基準などから発話文候補をランキングするようなアルゴリズムを提案した.さらに被験者実験を通して,自動生成された文の文法的受容度の確認や,そのような表現豊かな意見文が会話の楽しさなどに如何に寄与するかなどについて確認した.(3)については,会話を制御するための主導権の奪取手続きについて検討した.具体的には,「置いてけぼり」状態の参加者(以下,ターゲット)が検出された際に,現在主導的に進行している会話にロボットが一度積極的に参加し段階的に主導権を奪取し,その上でロボットが自らターゲットにアプローチしていくという,多段の手続きを発動させる.この一連の手続きを強化学習(部分観測マルコフ決定過程:POMDP)の枠組みでモデル化し,被験者実験およびシミュレーション実験を通して,手続きを用いることの有用性とPOMDP手法の有利性を示した.多人数が参加する会話に自然に参加し,その場を活性化させ自己目的的に会話が楽しまれている状況を創る手助けをするロボットシステムの開発を行った.特に本課題では,発話機会を思うように与えられない「置いてけぼり」状態になっておいる参加者を救いながら「最大多数の最大参加」を促す活性化戦略を有するロボットの開発を行うことを目的としている.25年度には,会話を制御するための主導権の奪取手続きについて検討を行った.具体的には,「置いてけぼり」状態の参加者が検出された際に,現在主導的に進行している会話にロボットが一度積極的に参加し段階的に主導権を奪取し,その上でロボットが自らターゲットにアプローチしていくという,多段の手続きを発動させる.この一連の手続きを強化学習(部分観測マルコフ決定過程:POMDP)の枠組みでモデル化し,被験者実験およびシミュレーション実験を通して,手続きを用いることの有用性とPOMDP手法の有利性を示した.26年度は,ロボットが手続きを発動させるタイミングを詳細に検討した.ここでは発動させるタイミングを,他の参加者同士の「ひと続きの会話」が終わった時点とした(ひと続きの会話の途中で割り込むと会話の場を壊してしまうため).このひと続きの単位を,会話分析で用いられる「隣接ペア」の概念を導入して定義し,隣接ペアの認識を系列ラベリングの問題として定式化した.知能ロボット平成25年度の研究課題として挙げた課題は,大きく分けて(1)高精度な参与役割推定,(2)会話活性化を目的とした質問応答,(3)会話活性化を目的とした自発的質問,(4)トピック推定,(5)トピック興味度判定のモデル化であった.これらはすべて実装・実験が完了し,十分に動作する会話ロボットシステムを構築済である.その上で,課題(2)と(3)についてモデルの高度化を図っており,当初の計画以上に進展していると言える.なお,(2)についてはIEEE/ACM Transaction on Transactions on Audio, Speech ,and Language Processingに掲載が決定しており,(3)の成果についても現在論文誌に投稿中である.平成26年度は,前年で完成したシステムをより高精度なものにし,かつ広範な話題について自由に会話を行えるようにする.質問応答については,より深い文章・談話理解の枠組みについて検討する.