hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バングラデシュの児童労働とその対策に関する実態調査

平成14年8月、平成15年8月、平成16年3月、平成16年12月から平成17年1月までの計4回バングラデシュに滞在し、現地での調査を実施した。訪問先は、ユニセフ・バングラデシュ、BGMEA(Bangladesh Garment Manufacturers and exports Association)、Garment Factory、現地NGO、Ministry of Finance、LGED(Local Government Engineering Department)、Bangladesh Bureau of StatisticsとBBSの統計資料・刊行物販売所、University Press Limited、ブック・センター、アガルガオン地区スラム跡地(以上ダッカ市内)、BARD(Bangladesh Academy for Rural Development)とBARD付属図書館、KTCCA(Kotowali Thana Central Co-operative Association)、BRDB(Bangladesh Rural Development Board)、ダウドゥカンディ郡の郡長・統計局、ゴーリプールユニオンと同評議会の前ユーオン評議会議長宅、ショルポペンナイ村の貧困層宅とスラム・スラム跡地、ノゴルパール村と同村のTCCAメンバー宅(以上クミッラ県)である。調査方法は、農村に居住する貧困層やスラムを追われた貧困層、各関係機関のスタッフからの聴き取り調査による。バングラデシュの首都ダッカでは、「子どもの労働」(特に子どものメイドや衣類縫製工場で労働する子ども)や路上での生活を余儀なくされる「ストリートチルドレン」の問題が深刻化しており、子どもたちは多くの困難を余儀なくされている。そして、それらが生み出される要因を考察・分析すると、そのいずれもが「農村の貧困」と連動している。つまり、「農村に居住する貧困層が抱える問題」が解決されなければ、これらの根本的な解決はあり得ない。それゆえ、今回の現地調査では、子どもの労働の現状と現地NGOによる活動のみならずクミッラ県の農村に滞在し、これまで実施されてきた援助や開発が農村居住者に及ぼしている影響について、貧困層や各関係機関スタッフから聴き取り調査を実施した。また、BARD付属図書館で関係資料・文献収集に努めた。クミッラ県は、コミラモデルによって「緑の革命」が他県に先がけて実施され、また日本のODAによる「モデル農村開発計画」が供与された地域である。こうした援助・開発が農村居柱者に及ぼす影響については、必ずしも明らかにされてこなかった。現在、調査結果を研究成果として執筆中である。平成14年8月8日より9月6日までバングラデシュ人民共和国(以下バングラデシュと称す)に滞在し、現地での調査を実施した。調査の方法は、現地NGOのスタッフや政府関係者、貧困層やスラムを追われた人々からの聴き取り調査による。訪問先は、BRDB事務所、S村のユニオン評議会議長と貧困層(30世帯)、N村の富裕層と貧困層(以上コミラ県ダゥドゥカンディ郡)、SHOISHAB BANGLADESH(現地NGO)、GRAM BANGLA(現地NGO)、スラム跡地、JICA UNICEF BANGLADESH、ダッカ大学、バングラデシュ工科大学(以上ダッカ市内)である。バングラデシュでは、5歳から14歳までの子どもの約20%(658万4000人)が家庭外での労働を余儀なくされている。このうち、約8割は農村、約2割は都市で労働する子どもたちである。そして、近年農村の親元を離れ都市で労働する子どもたちが急増している。

こうした子どもたちの多くは、農村の絶対的貧困層の出身であり、児童労働の発生は特に農村の貧困と深く関連している。それゆえ、第1に農村の貧困層30世帯を訪問し、農村開発の現状と貧困層の生活状態を調査した。その結果、貧困層を対象とした社会福祉制度や施策の不在、あるいはODAによる援助が農村の最貧困層に行き届いていないということが明らかになった。次に、農村の親元を離れ、首都ダッカの他人の家に住み込み、半ば奴隷のような状態でメイドの労働を強要されている子どもたちの実態とそれらの問題解決に取り組むSHOISHABBANGLADESH(現地NGO)の支援状況を調査した。SHOISHABBANGLADESHでは、子どものメイドに識字教室を提供するのみでなく、貧困と子どもの労働撲滅に向けたキャンペーン・アドヴォカシーをメイドの保護者の他、顧主を含む都市中間層並びに富裕層を対象に展開している。これらの状況については、次項(11)に記載した論文にまとめた。農村の貧困層の生活状態については、現在執筆中である。バングラデシュの社会開発を考えるうえで、都市スラムの形成・スラム居住者、子どもの労働(特に子どものメイドと衣類縫製工場での労働)、ストリートチルドレシの問題は、重要である。そのため、今年度は、これらの問題に焦点をあて調査を実施した。衣類縫製工場で労働していた子どもたちは、2度のハーキン法案提出により解雇(保護)され、そのうちの何割かはNGOの識字教室で学ぶ機会を得ているが、全ての子どもたちをカバーするには至っていない。この問題について、次項(11)に記載した論文にまとめた。また、都市で増大する貧困の最たる犠牲者となっているストリートチルドレンの形成過程を次項(11)に記載した論文で分析している。さらに、近年ダッカでは、政府・警察官によってスラム撤去が強行されているが、これらの実態と貧困層の生活状態を平成16年3月に再度調査し、それらの調査結果を執筆中である。上述した問題の背景には、農村の貧困がある。都市偏重の開発によって農村の工業開発は遅れ、諸外国からの援助も一部のNGOによる活動を除いて貧困層には届きにくい構造になっている。そのため、貧困層の雇用機会は極めて限定されており、しかも不安定である。それゆえ、農村の貧しさから逃れようと、多くの貧困層(子どもを含む)が、首都ダッカを始めとした大都市へと移動している。
TGF-βシグナル伝達を中心としたハムスター精巣の機能・大きさの変化の機構解明

まず、精巣がその大きさを著しく増大させる前精子発生期(胎生後期生後初期)における、マウスの初期精細胞(gonocyte)の増殖と基底膜定着について、BrdU法、電顕により検討した。移動過程の精細胞は胎齢17.5日から観察され、胎齢18.5日では基底膜に完全に定着した精細胞が認められた。一方、BrdU標識精細胞は生後1.5日齢から確認され、生後2.5日齢で急激に増加し、その後も日齢の進行に伴って増加した。次に、体の大きさの著しく異なる(従って精巣の大きさも著しく異なる)2種のコウモリ(ジャワオオコウモリ:平均体重567g、コキクガシラコウモリ:7.0g)について、精巣の組織構造、レクチン染色性について検討した。精巣の組織学的特徴、精細管径等において両者に相違は認められず、レクチンも一部を除いて極めて類似した染色性を示した。引き続いてTGF-βの細胞内シグナル伝達因子であるSmadファミリーのうち、マウスSmad3のcDNA open reading frameをRACE法を用いてcloningした。塩基配列より予想されるアミノ酸配列において、ヒトSmad3とは99.3%、マウスSmad2とは85.4%のホモロジーを示した。各臓器における分布をnorthern blot法により解析した結果、特に脳と卵巣においてSmad3の強い発現が認められた。続いてin situ hybridization法により、脳と卵巣におけるSmad3 mRNAの局在を調べたところ、脳では海馬歯状回錐体細胞、大脳皮質顆粒層細胞、卵巣では卵胞上皮細胞において高い発現が確認された。さらに、ハムスターの日照条件を変化させ、精巣におけるSmad2とSmad3の発現と局在をin situ hybridization法により検討した。その結果、長日条件(正常な精巣)と短日条件(萎縮精巣)のいずれにおいても、Smad2,Smad3のmRNAの発現は、ともに精祖細胞、精母細胞に認められた。また、northern blot法において、Smad2 mRNAは発現量に変化はなかったが、Smad3 mRNAは萎縮精巣において高い発現量を示した。本年度はまず、細胞増殖の制御、動物体の大きさに関与するとされるTGF-βスーパーファミリーの新規のシグナル伝達因子であるSmadファミリーのうち、Smad3のクローニングとその発現部位をマウスにおいて行った。その結果、塩基配列より予想されるアミノ酸配列において、マウスSmad3はヒトSmad3と99.3%、またマウスSmad2とは85.4%のホモロジーを示した。各臓器におけるマウスSmad3の分布をノーザンブロット法により解析した結果、精巣ではそれほど高い発現は認められず、脳と卵巣において高い発現が確認された。さらにin situ hybridization法を用いて脳と卵巣におけるSmad3 mRNAの局在を検討した。その結果、脳では海馬歯状回の錐体細胞、大脳皮質の顆粒層細胞、卵巣では卵胞上皮細胞において強い発現が観察された。これらの成果はJ.Vet.Med.Sci(Kano et al.,61:213-219,1999)に公表した。次に短日飼育条件下で精巣が著しく退縮し、精子発生不全となるハムスターを用いて、正常な精子発生が行われている長日飼育条件下の精巣をコントロールとして、Smadファミリーの発現を検討した。

その結果、短日条件下のハムスター精巣において、Smad2,3,4とも精祖細胞および精母細胞において発現が見られた。コントロールとの比較においては、発現量はSmad2についてはほぼ変わらず、Smad3はかなりの上昇を示し、またSmad4は徐々に上昇していた。特にSmad3はコントロールでは発現が確認できないほど微弱だが、短日条件下精巣においては発現の上昇が著明で、Smad3は精細胞の制御に関して重要な機能を有することが示唆された。Smad2とSmad3は、その予想されるアミノ酸配列からその機能の類似性が推測されていたが、今回の発現パターンの違いから精巣での機能に差異があることが示された。まず、精巣がその大きさを著しく増大させる前精子発生期(胎生後期生後初期)における、マウスの初期精細胞(gonocyte)の増殖と基底膜定着について、BrdU法、電顕により検討した。移動過程の精細胞は胎齢17.5日から観察され、胎齢18.5日では基底膜に完全に定着した精細胞が認められた。一方、BrdU標識精細胞は生後1.5日齢から確認され、生後2.5日齢で急激に増加し、その後も日齢の進行に伴って増加した。次に、体の大きさの著しく異なる(従って精巣の大きさも著しく異なる)2種のコウモリ(ジャワオオコウモリ:平均体重567g、コキクガシラコウモリ:7.0g)について、精巣の組織構造、レクチン染色性について検討した。精巣の組織学的特徴、精細管径等において両者に相違は認められず、レクチンも一部を除いて極めて類似した染色性を示した。引き続いてTGF-βの細胞内シグナル伝達因子であるSmadファミリーのうち、マウスSmad3のcDNA openreading frameをRACEを用いてcloningした。塩基配列より予想されるアミノ酸配列において、ヒトSmad3とは99.3%、マウスSmad2とは85.4%のホモロジーを示した。各臓器における分布をnorthern blot法により解析した結果、特に脳と卵巣においてSmad3の強い発現が認められた。続いてin situ hybridization法により、脳と卵巣におけるSmad3 mRNAの局在を調べたところ、脳では海馬歯状回錐体細胞、大脳皮質顆粒層細胞、卵巣では卵胞上皮細胞において高い発現が確認された。さらに、ハムスターの日照条件を変化させ、精巣におけるSmad2とSmad3の発現と局在をin situ hybridization法により検討した。その結果、長日条件(正常な精巣)と短日条件(萎縮精巣)のいずれにおいても、Smad2,Smad3のmRNAの発現は、ともに精祖細胞、精母細胞に認められた。また、northern blot法において、Smad2 mRNAは発現量に変化はなかったが、Smad3 mRNAは萎縮精巣において高い発現量を示した。
凸計画問題に基づくメモリ量の少ないディジタルフィルタの設計法の開発

最大許容誤差の更新を考慮した逐次射影法を用いたフィルタの設計法の開発を目的とし研究を行った.これまでに提案してきた逐次射影法による様々なフィルタの設計法に対して許容誤差の更新を行うことを可能とし,計算に必要なメモリ量が少なく,設計者が容易にフィルタの設計を行えるような設計法の確立を目指し研究を行った.先行して前年度行った複素近似問題において振幅と位相の同時近似を行う複素係数FIRフィルタの設計法の開発では,設計問題と最大許容誤差を求める際に,複素領域から実領域へ変換する方法が異なっていた.そこで,その問題点を解決するために,設計問題を最大許容誤差の算出の際と同様な手法により複素領域から実領域へ変換を行う逐次射影法の開発を行った.その結果,異なる方法で複素領域から実領域へ変換を行うという点を解決した最大許容誤差の更新を行う逐次射影法を用いた複素係数FIRフィルタの設計法を開発することによって,アルゴリズムを効率化することができ,目標を達成したと考えられる.しかしながら,IIRフィルタ及び周波数と時間の同時近似を行う高精度計測のためのフィルタの設計法の開発では,最大許容誤差の算出法を導くまでに至らなかった.これまでに我々が用いてきた交番定理を用い最大許容誤差を算出する方法では,フィルタの特性から正しく最大許容誤差を算出することが困難であると考えられ,今後も引き続き研究を行っていく必要があると考えられる.最大許容誤差の更薪を考慮した逐次射影法を用いたフィルタの設計法の開発を目的とし研究を行った.これまでに提案してきた逐次射影法による様々なフィルタの設計法に対して許容誤差の更新を行うことを可能とし,計算に必要なメモリ量が少なく,設計者が容易にフィルタの設計を行えるような設計法の確立を目指し研究を行った.まず本年度の研究計画に基づき,複素近似問題において,振幅と位相の同時近似を行うFIRフィルタの設計法の開発及び,高精度計測のための周波数と時間領域の同時近似を行う,高精度計測のためのフィルタの設計法の開発を行った.その結果,振幅と位相の同時近似を行う複素近似問題におけるフィルタ設計においては設計法を開発することができた.さらに,来年度に行う予定であった,複素近似問題において振幅と位相の同時近似を行う,複素係数FIRフィルタの設計法の開発まで行うことができ,それぞれある程度の目標を達成できたと考えられる.また,周波数と時間の同時近似を行う高精度計測のためのフィルタの設計法の開発では,基本となるフィルタの設計法までは開発を行うことができた.しかしながら,これまでに我々が用いてきた交番定理を用い最大許容誤差を算出する方法では,フィルタの特性から正しく最大許容誤差を算出することができていないので,来年度も引き続き研究を行う必要がある.さらに,来年度の先行研究として最大許容誤差の更新を行うIIRフィルタの設計法の確立のために,基本となる逐次射影法を用いた可変IIRフィルタの設計法の開発を行った.最大許容誤差の更新を考慮した逐次射影法を用いたフィルタの設計法の開発を目的とし研究を行った.これまでに提案してきた逐次射影法による様々なフィルタの設計法に対して許容誤差の更新を行うことを可能とし,計算に必要なメモリ量が少なく,設計者が容易にフィルタの設計を行えるような設計法の確立を目指し研究を行った.先行して前年度行った複素近似問題において振幅と位相の同時近似を行う複素係数FIRフィルタの設計法の開発では,設計問題と最大許容誤差を求める際に,複素領域から実領域へ変換する方法が異なっていた.そこで,その問題点を解決するために,設計問題を最大許容誤差の算出の際と同様な手法により複素領域から実領域へ変換を行う逐次射影法の開発を行った.その結果,異なる方法で複素領域から実領域へ変換を行うという点を解決した最大許容誤差の更新を行う逐次射影法を用いた複素係数FIRフィルタの設計法を開発することによって,アルゴリズムを効率化することができ,目標を達成したと考えられる.しかしながら,IIRフィルタ及び周波数と時間の同時近似を行う高精度計測のためのフィルタの設計法の開発では,最大許容誤差の算出法を導くまでに至らなかった.これまでに我々が用いてきた交番定理を用い最大許容誤差を算出する方法では,フィルタの特性から正しく最大許容誤差を算出することが困難であると考えられ,今後も引き続き研究を行っていく必要があると考えられる.複素近似問題となる振幅と位相の同時近似及び,複素係数を有するFIRディジタルフィルタの複素近似問題における設計法に関しては,おおむね目的を達成できたと考えられる.しかし,周波数と時間の同時近似を行うフィルタの設計については,最大許容誤差の更新まで組み込むことができておらず,この点を解決する必要がある.今年度達成出来なかった,周波数と時間の同時近似を行うための最大許容誤差の算出方法の確立を進めいていき,周波数と時間の同時近似を行う,高速高精度計測のためのディジタルフィルタの設計法の開発を行う.さらに来年度は,最大許容誤差の更新を行うIIRフィルタの設計法についても開発を行う.
ツイスター空間の研究

数理物理ないしリーマン幾何的な理論的背景をもつ空間の構造を研究した。この空間はツイスター空間とよばれ、複素数を用いて記述される3次元の幾何的な対象である。本研究ではツイスター空間の幾何学的な構造を研究した。その際に主要な道具となるのは、ツイスター空間上の有理型関数である。有理型関数が豊富に存在することを示すことができれば、それらを用いてツイスター空間の構造が詳しくわかることになる。最終的には、ツイスター空間を、定義式を具体的に書き下すということを行った。ツイスター空間は、上記のように独特の理論的背景を持つことから、その詳しい構造を調べることは数学・数理物理の両面から興味が持たれる。以下の3つの研究を行った。1.複素射影直線上のアファイン直線束上のスカラー平坦なケーラー計量について研究を行い、アファイン直線束の次数(直線束の次数の自然な一般化として定義される)が負の時はいつでもALEスカラー平坦ケーラー計量が存在することを示した。証明は、次数が負の直線束上に定義される自然なスカラー平坦ケーラー計量(いわゆるLeBrun計量)を、計量と複素構造混みで変形させることにより得られる。その際にツイスター空間に複素構造の変形理論を適用する。2.以前から行っている研究の自然な延長として、単純な構造をもったある有理多様体上の二重被覆の構造を持つツイスター空間の研究を行い、その詳細な構造(特に分岐因子の定義方程式)を決定した。証明の鍵となったのは、多重半反標準形に関する可約元の存在を示すことであった。3. 5つ以上の複素射影平面の連結和に対し、その上のツイスター空間の代数次元について研究を行い、基本系の次元が1の時にはツイスター空間の代数次元は2にはなり得ないことを示した。この問題は見かけよりも微妙な問題であり、証明の詳細は検討中である。証明の基本方針は、多重半反標準形の固定点集合でツイスター空間をブローアップして、その上で交点数を計算し、固定点集合(曲線)を次々と引っ張り出すというものであり、オーソドックスな方法である。一方で、この証明からは、コンパクト複素多様対の代数次元に関する一般的な評価式が成立するとは限らないことが示唆されるため、慎重に検討する必要がある。当該年度の研究実施計画の通り、代数的なツイスター空間のうち、double solid型と呼ばれるものについて構造解析を行った。これらは2008年に出版された研究代表者による論文の中で見いだされたツイスター空間の、群作用がない場合への一般化になっている。これらに対しては、2008年に出版された論文において使われた構造解析の方法はまったく通用しない。もっとも困難な点は、ツイスター空間上の多重半反標準因子で半反標準因子たちの和になっていないものが存在することを証明することであった。この部分を当初の予定通りクリアし、最終的に問題としていたツイスター空間の構造定理を得た。証明の基本的なアイデアは、半反標準因子で非特異なものを複数個とっておき、多重半反標準系をこれらの因子上に制限するという単純なものであるが、実行にはかなりの計算が必要であった。またこれとは独立に、複素射影平面の連結和上のJoyce計量の、自己双対計量としての変形空間へのトーラス作用を計算した。結果は、Joyce計量を定めるトーリックデータを使って簡潔な形で述べることができる。証明にはツイスター空間内のトーラス不変なトーリック曲面を用いる。さらに、上記Joyce計量が、特別な場合にはLeBrun計量(これも複素射影平面の連結和上の自己双対計量で、Joyceによるものよりも先に構成されていたものである)と一致することを証明した。このことはJoyceの論文で述べられてはいたが証明は与えられていなかった。これはJeff Viaclovsky (Wisconsin大)との共同研究である。昨年度に引き続き、複素射影平面の連結和の上の自己双対計量に付随するツイスター空間の性質を調べた。本年度は主に非代数的なコンパクトツイスター空間について研究を行った。まず上記のツイスター空間について、基本系(反標準束の半分に付随する完備線形系)がペンシルになっているとき、ツイスター空間の代数次元は2にはなり得ないことを示した。証明の基本的な道具は、代数曲面上の因子に対するのいわゆるザリスキ分解である。次に、代数次元が2のツイスター空間を見いだすべく、その候補となる空間の代数次元を計算したが、残念ながら代数次元が2となる空間を見つけることはできなかった。しかしその副産物として、代数次元が1であるツイスター空間で、代数簡約の一般ファイバーが楕円曲線上の線織曲面になっているもの、およびK3曲面になっているものを見いだすことができた。底空間は、前者は5つ以上の複素射影平面の連結和、また後者は5つの複素射影平面の連結和である。今まで見つかっていた代数次元が1のツイスター空間(ただし底空間は複素射影平面の連結和)の代数簡約の一般ファイバーは有理曲面であった。これらの新しい空間の反標準系はペンシルであり、代数簡約はそれにによって引き起こさる。一般ファイバーとして楕円曲線上の線織曲面が出る場合、特殊ファイバーとしてVII型曲面が現れる。このVII型曲面はHopf曲面または楕円型井上曲面であり、実際に前者が起こる例が存在することはほぼ確からしい。後者が出る例が存在するかどうかは非常に興味深い問題である。

4次元多様体上の反自己双対計量の研究、および付随するツイスター空間に関する研究を行った。前者に関しては、スカラー倍による巡回商特異点の最小特異点解消上で定義される標準計量(LeBrun計量)について、その変形を考察した。標準計量自体はスカラー平坦ケーラー計量であり、特に反自己双対計量である。この標準計量の、反自己双対構造としての半普遍変形空間、およびスカラー平坦ケーラー計量としての半普遍変形空間を、ユニタリー群による表現空間として具体的に決定した。特に、上記最小特異点解消の任意の小変形に対して、スカラー平坦ケーラー計量が保たれることを示した。その結果、複素射影直線上の任意のアファインC束がスカラー平坦ケーラー計量を許容することがわかった。後者に関しては、まず4CP2 (= 4つの複素射影平面の連結和)上の代数的なツイスター空間の分類を行った。4CP2を特別に扱うのは、ツイスター空間の第一チャーン類の3乗が0になることによる。ツイスター空間の構造は反標準写像の構造により、次のように3種類に分類されることがわかった:像の上に双有理(双有理型)、像の上に2対1(二重被覆型)、像が2次元(conic束型)。いずれの場合も像をほとんど完全な形で記述した。続いて、nCP2 (nは5以上)上の代数的なツイスター空間の研究を行った。これらに関しては分類には至らず、上記4CP^2の場合の二重被覆型ツイスター空間の、自然な一般化と見なせるような系列を見出し、それの詳細な構造解析を行った。その結果、これらのツイスター空間は、単独の4次超曲面を用いて記述できることがわかった。数理物理ないしリーマン幾何的な理論的背景をもつ空間の構造を研究した。この空間はツイスター空間とよばれ、複素数を用いて記述される3次元の幾何的な対象である。本研究ではツイスター空間の幾何学的な構造を研究した。その際に主要な道具となるのは、ツイスター空間上の有理型関数である。有理型関数が豊富に存在することを示すことができれば、それらを用いてツイスター空間の構造が詳しくわかることになる。最終的には、ツイスター空間を、定義式を具体的に書き下すということを行った。ツイスター空間は、上記のように独特の理論的背景を持つことから、その詳しい構造を調べることは数学・数理物理の両面から興味が持たれる。当初予定していたものとは方向性がややずれる研究内容となってはいるが、予想外の結果が得られたため。複素幾何学研究内容を当初予定していた方向に補正し、代数的なツイスター空間の研究を行う。これについては昨年度までの研究により、ある程度の見通しが立っている。すなわち、ある単純な構造を持った3次元有理多様体(正規有理曲線上の平面束)へ二対一写像をもつような代数的ツイスター空間の研究を行う。研究の主要部のうち残されているのは、二対一写像の分岐因子の定義式の決定である。この分岐因子は上記の3次元有理多様体の、4次超曲面によるカットになっている。また、これらのツイスター空間が、代数的なツイスター空間全体の中で占める部分がどのくらいであるかについても追求する。
局所麻酔薬の光学性と神経毒性に関する研究

新しく開発された局所麻酔薬であるレボブピバカインの神経毒性に関する研究報告はない。ブピバカインの光学異性体間の神経毒性を比較し,光学性と神経障害に関連性があるかどうかを明らかにすることを目的とした。ラットの脊椎麻酔モデルを使い,ブピバカインのラセミ体,S(-)体(レボブピバカイン),R(+)体の神経毒性を感覚機能障害・組織学的障害の面から比較した。セボフルラン麻酔下に,ラットのくも膜下腔に32-gaugeポリウレタンカテーテルを後頭骨・第1頸椎間膜から尾側に約11cm挿入した。24時間後に,1%ブピバカインのラセミ体,S(-)体,R(+)体のいずれか1溶液を,マイクロシリンジポンプを用いて1μl/minの速度で2時間持続投与した。薬物投与4日後にtail-flick試験を行い,%maximal possibble effect(%MPE)で感覚機能障害の程度を評価した。さらに致死量のペントバルビタールを腹腔内投与し,パラフォルムアルデヒドで灌流固定したのち脊髄を取り出し,脊髄円錐から1cm尾側に離れた部分の馬尾神経を包埋し,1μmの厚さで組織を切り出し,光学顕微鏡を用いて組織学的変化を観察した。1%ブピバカインのラセミ体,S(-)体,R(+)体と生食コントロール群との比較の結果,感覚機能については有意な障害は見られなかった。しかし,組織学的障害はどのブピバカインでも強く見られ,特に,ラセミ体とS(-)体は,R(+)体より有意に障害の程度が大きかった。ブピバカインの神経毒性は,光学性により程度に違いが見られた。新しく臨床で使われるようになったレボブピバカインの神経毒性については,注意が必要である。新しく開発された局所麻酔薬であるレボブピバカインおよびロピバカインの神経毒性を,既存の局所麻酔薬と比較検討し,それらの安全性を検証すること,さらに,レボブピバカインとR(+)ブピバカイン及びS(-)ロピバカインとR(+)ロピバカインの神経毒性をそれぞれ比較することにより,光学性と神経障害に関連性があるかどうかを明らかにすることを目的とした。平成12年度は,レボブピバカインの神経毒性を機能的・組織学的障害の面から調べた。セボフルラン麻酔下に体重200250gの雄性S-Dラットのくも膜下腔に,1%または2%のレボブピバカインを投与した。薬物投与4日後にtail-flick試験を行い,%maximal possibble effectで感覚機能障害の程度を評価した。さらに致死量のペントバルビタールを腹腔内投与し,パラフォルムアルデヒドで灌流固定したのち脊髄を取り出し,脊髄円錐から1cm尾側に離れた部分の馬尾神経を包埋し,1μmの厚さで組織を切り出し,光学顕微鏡を用いて組織学的検査を行った。レボブピバカインをくも膜下腔投与後,すべてのラットで可逆的な麻痺を認めたが,4日後に機能障害を残したものはいなかった。また,いずれのラットにも浮腫,脱髄,変性などの病理組織学的異常を認めなかった。レボブピバカインのくも膜下腔投与は,この実験モデルでは,神経毒性を示さないことが明らかになった。新しく開発された局所麻酔薬であるレボブピバカインの神経毒性を,既存の局所麻酔薬と比較検討しそれらの安全性を検証すること,さらに,ブピバカインの光学異性体間の神経毒性を比較し,光学性と神経障害に関連性があるかどうかを明らかにすることを目的とした。

まず,代表的な局所麻酔薬であるリドカインとレボブピバカインの神経毒性を機能的・組織学的障害の面から比較した。セボフルラン麻酔下に,ラットのくも膜下腔に32-gaugeポリウレタンカテーテルを後頭骨・第1頸椎間膜から尾側に約11cm挿入した。24時間後に,1%レボブピバカインまたは2%リドカインを,マイクロシリンジポンプを用いて1μl/minの速度で2時間持続投与した。薬物投与4日後にtail-flick試験を行い,% maximal possibble effect(%MPE)で感覚機能障害の程度を評価した。さらに致死量のペントバルビタールを腹腔内投与し,パラフォルムアルデヒドで灌流固定したのち脊髄を取り出し,脊髄円錐から1cm尾側に離れた部分の馬尾神経を包埋し,1μmの厚さで組織を切り出し,光学顕微鏡を用いて組織学的変化を観察した。レボブピパカインをくも膜下腔投与後,すべてのラットで可逆的な麻痺を認めたが,4日後に機能障害を残したものはいなかった。リドカインに比べ有意に%MPEが低かった。病理組織学的異常もリドカインに比べ程度が軽かった。レポブピバカインはリドカインに比べ,神経毒性が低いことが分かった。同様の方法で,1%ブピバカインのラセミ体,S(-)体(レボブピバカイン),R(+)体の比較を行った。%MPEは3者間に差はなかったが,組織学的障害はR(+)体が有意に小さかった。
慢性筋痛の病態解析と運動療法の効果検証

本研究では1慢性痛の病態の責任要因を探り、臨床における評価・治療に繋げること、さらに2これらの指標をもとに理学療法の効果検証を進めることを目的とした。これまで、東京慈恵会医科大学病院ペインクリニックに通院する慢性的な非特異的慢性背部痛患者を対象に以下の調査を行ってきた。対象者は一年以上続く背部痛を有し、痛みの原因と考えられる明らかな器質的要因が認められない20歳から70歳の男女とした。調査1)基本情報、痛み関連情報(程度、増悪緩和因子など)、抑うつ不安尺度、(HADS:Hospital Anxiety and Depression scale)QOL評価尺度(SF-36)、強迫性傾向評価尺度、疼痛生活障害尺度(PDAS:Pain Disability Assessment Scale)調査2)理学的評価:疼痛部位(筋)の確認、疼痛の出現様式(運動時痛の有無とその出現様式)、筋柔軟性、関節可動域調査3)安静および外乱負荷(不安定立位)時の筋活動、姿勢および自律神経活動変化:筋活動変化として傍脊柱起立筋、外腹斜筋、上部僧帽筋の表面筋電図を測定した。姿勢は前額面および矢状面のアライメントならびに骨盤の傾斜角度から評価した。また、自律神経指標として心電図、容積脈圧、末梢皮膚温、皮膚コンダクタンスの変化を測定した。解析は1)から3)の関連性に着目して行った。これまでに10名の慢性背部痛患者、12名の健常者の測定を行い、データ解析を進めた。本研究では慢性筋痛の病態の責任要因を探り、臨床における評価・治療に繋げる。さらに、これらの指標をもとに理学療法の効果検証を進めることを目的としている。初年度は、慢性筋痛患者の病態解析を進めるため、東京慈恵会医科大学附属病院ペインクリニック外来へ通院する慢性的な非特異的背部痛患者を対象に以下の調査を開始した。対象者は1年以上続く慢性的な背部痛を有し、痛みの原因と考えられる明らかな器質的要因が認められない20歳から70歳の男女とした。1)理学的評価:疼痛部位(筋)の確認、疼痛の出現様式(運動時痛の有無とその詳細)、筋柔軟性、関節可動域を調査する。2)安静および外乱負荷(不安定立位)時の筋活動、姿勢および自律神経活動変化:筋活動変化として傍脊柱起立筋、外腹斜筋、上部僧帽筋の表面筋電図を計測する。姿勢は前額面および矢状面アライメントならびに骨盤の傾斜角度から評価する。また、自律神経指標として心電図、容積脈圧、末梢皮膚温、皮膚コンダクタンスの変化を測定する。解析は、1)と2)の関連性に着目して行う。これまでに4名の慢性筋痛患者、2名の健常者の測定を行った。これらのデータの解析を進めながら、2カ月以内に両群とも15名ずつの症例データを収集できるよう計画している。以上の調査によって、慢性筋痛患者としての病態特徴を抽出し、今後行う予定であるより掘り下げた筋痛の病態探索および理学療法の効果検証へ繋げたい。今年度も次年度に引き続き、慢性筋痛患者の病態解析を進めるため、東京慈恵会医科大学附属病院ペインクリニック外来へ通院する慢性的な非特異的背部痛患者を対象に以下の調査を継続した。2)安静および外乱負荷(不安的立位)時の筋活動、姿勢および自律神経活動変化:筋活動変化として傍脊柱起立筋、外腹斜筋、上部僧帽筋の表面筋電図を計測する。解析は1)、2)の関連性に着目して行う。これまでに10名の慢性筋痛患者、12名の健常者の測定を行った。現在は出産育児のために研究を中断しているが、復帰後はデータ解析を進めている。本研究では1慢性痛の病態の責任要因を探り、臨床における評価・治療に繋げること、さらに2これらの指標をもとに理学療法の効果検証を進めることを目的としている。調査1)理学的評価:疼痛部位(筋)筋の確認、疼痛の出現様式(運動時痛の有無とその出現様式)、筋柔軟性、関節可動域調査2)安静および外乱負荷(不安定立位)時の筋活動、姿勢および自律神経活動変化:筋活動変化として傍脊柱起立筋、外腹斜筋、上部僧帽筋の表面筋電図を測定する。

解析は1)、2)の関連性に着目して行う。これまでに10名の慢性筋痛患者、12名の健常者の測定を行った。産後休暇から研究復帰した後はデータ解析を進めていて行く予定である。2014年6月以降、出産育児により一時研究活動を中断しているため本研究では1慢性痛の病態の責任要因を探り、臨床における評価・治療に繋げること、さらに2これらの指標をもとに理学療法の効果検証を進めることを目的としている。これまで、東京慈恵会医科大学病院ペインクリニックに通院する慢性的な非特異的慢性背部痛患者を対象に以下の調査を行ってきた。対象者は一年以上続く背部痛を有し、痛みの原因と考えられる明らかな器質的要因が認められない20歳から70歳の男女とした。調査2)理学的評価:疼痛部位(筋)筋の確認、疼痛の出現様式(運動時痛の有無とその出現様式)、筋柔軟性、関節可動域調査3)安静および外乱負荷(不安定立位)時の筋活動、姿勢および自律神経活動変化:筋活動変化として傍脊柱起立筋、外腹斜筋、上部僧帽筋の表面筋電図を測定する。姿勢は前額面および矢状面アライメントならびに骨盤の傾斜角度から評価する。また、自律神経指標として心電図、容積脈圧、末梢皮膚温、皮膚コンダクタンスの変化を測定する。解析は1)3)の関連性に着目して行う。産後復帰の後はデータ解析を進めていて行く予定である。2014年6月以降、出産育児により研究活動を中断しているため本研究では1慢性痛の病態の責任要因を探り、臨床における評価・治療に繋げること、さらに2これらの指標をもとに理学療法の効果検証を進めることを目的とした。調査1)基本情報、痛み関連情報(程度、増悪緩和因子など)、抑うつ不安尺度、(HADS:Hospital Anxiety and Depression scale)QOL評価尺度(SF-36)、強迫性傾向評価尺度、疼痛生活障害尺度(PDAS:Pain Disability Assessment Scale)調査2)理学的評価:疼痛部位(筋)の確認、疼痛の出現様式(運動時痛の有無とその出現様式)、筋柔軟性、関節可動域調査3)安静および外乱負荷(不安定立位)時の筋活動、姿勢および自律神経活動変化:筋活動変化として傍脊柱起立筋、外腹斜筋、上部僧帽筋の表面筋電図を測定した。姿勢は前額面および矢状面のアライメントならびに骨盤の傾斜角度から評価した。また、自律神経指標として心電図、容積脈圧、末梢皮膚温、皮膚コンダクタンスの変化を測定した。解析は1)から3)の関連性に着目して行った。これまでに10名の慢性背部痛患者、12名の健常者の測定を行い、データ解析を進めた。2014年6月以降、出産育児より研究活動を中断しているため産後休暇より研究復帰した後は、慢性筋痛患者を対象とした臨床実験を継続し、データ解析・学会発表等を行う。さらに慢性筋痛患者に対する理学療法介入を開始し、その効果検証を行う。産後休暇より復帰した際は、慢性筋痛患者を対象に臨床実験を継続し、データ解析・学会発表等を行う。
意味という観点からのフッサール現象学の統一的解釈－意識と世界の問題への一視角

平成26年度は、E・フッサールの現象学の持つ意識と世界の問題への意義を意味概念という観点から吟味・確定するという本研究課題の目標を達成するために、研究実施計画に基づき、彼の意味概念の基礎となる彼の知覚論の内実の明確化、および彼の意味概念の分析に基づく合理性概念の明確化に努めた。詳しくは、平成26年度の研究成果は大きく次の二つに分けられる。第一に、フッサール知覚論の内実を明確化するために以下の作業を遂行した。まず、ヘルシンキ大学で開催された第12回北欧現象学会年次大会における口頭発表"What Is It to Ascribe Content to Perception?"において、現代の知覚論において「概念主義・非概念主義論争」と呼ばれる論争の混乱の元となっている一定の概念的混同を指摘しそれを取り除いた。そして、日本現象学会での口頭発表「フッサールと知覚の内容」において、『論理学研究』におけるフッサールの知覚論が、その論争におけるある立場を説得的なものとして動機付けるものであることを示した。第二に、現代の言語哲学における、意味概念の分析という観点から合理性を解明しうるという洞察を背景とした合理性に関する議論を整理した上で、フッサール現象学がその議論に対して積極的な意義をもつということを、主に彼の『論理学研究』、『イデーンI』、『イデーンII』におけるテキストを解釈する中で明らかにした。この作業の一部は、全南大学・東京大学大学院生学術交流シンポジウムでの口頭発表「理性的主体に対する他者の必要性」において日本および韓国の研究者に対して発信された。第一の成果は、フッサール現象学が意識の問題に対して持つ意義を明確化するものであり、第二の成果はフッサール現象学が世界の問題に対して持つ意義を明確化するものである。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、E.フッサールの現象学のもつ形而上学的含意を意味概念という観点から吟味-確定するという本研究課題の目標を達成するために、研究実施計画に基づき、彼の議論の基礎を成す彼の意味概念を充実化条件として解釈することの正当化およびそのような解釈のもつ意義の明確化に努めた。詳しくは、平成24年度の研究成果は大きく次の三つに分けられる。第一に、「『論理学研究』の志向性理論における「意味」と「充実化」」(『フッサール研究』第10号)において『論理学研究』におけるフッサールの意味概念を充実化条件として解釈できることを文献的に裏付けるとともに、このような解釈によって『論理学研究』におけるフッサールのプロジェクトに対して指摘されていた懸念を払拭できることを示した。第二に、フレーゲ研究者として知られる分析哲学者M.ダメットのフッサールへの批判を精査し、フッサールの意味概念が充実化概念として解釈できることを踏まえるならばダメットの批判に答えることができるということを、日本現象学会において口頭で発表した。第三に、「『論理学研究』における知覚論の二つの解釈」(『論集』第31号)において、現代知覚論における議論を参照することで、フッサールの充実化概念を理解する上で重要だと思われる彼の知覚概念に対して指摘されうる懸念を払拭した。この成果の一部は、大韓民国・ソウル国立大学における第七回BESETO国際会議において英語による口頭発表の形で、海外の研究者に対しても発信された。第一、第二の成果は、フッサールの意味概念を充実化条件として解釈することの正当性を確認するとともに、その解釈から引き出しうる意義を明確化するものであり、第三の成果はその解釈で用いられる充実化という概念それ自体に対する一定の懸念を払拭するものである。平成25年度は、E.フッサールの現象学が意識と世界の問題に対してもつ意義を、彼の意味概念とその形而上学的含意を明確化することで吟味・確定するという本研究課題の目標を達成するために、研究実施計画に基づき次の二つの作業を遂行した。詳しくは、本年度の研究成果は大きく以下の二つに分けられる。(1)平成24年度に明確化・正当化した、フッサールの意味概念を充実化条件として解釈するという立場の更なる含意を引き出すため、「『論理学研究』と意味の神話」(『論集』第32号)において、彼の意味概念の一見特異に見える特徴付けの持つ意味を明らかにした。(2)平成24年度にその意義を明確化した、フッサール初期の主著『論理学研究』における彼の知覚論を、現代の知覚論において「選言説」と呼ばれる立場として解釈するという立場を更に具体化するため、平成25年度は、『論理学研究』以降の彼の知覚論を研究し、彼の立場を具体的にどのような選言説として解釈すべきなのかを示した。これは、平成26年度に実施予定である彼の意味概念の形而上学的含意の明確化の作業につながるものであり、この成果の一部は、デンマーク・コペンハーゲン大学における「現象学と心の哲学に関するコペンハーゲン・サマースクール」において、英語による口頭発表の形で、海外の研究者に対して発信された。第一の成果は、フッサールの意味概念を充実化条件として解釈することの意義の明確化を前進させたということであり、第二の成果は、彼の知覚論の内実の具体化を前進させることで、当の解釈の要である充実化概念の内実を明確化したということである。

平成26年度は、E・フッサールの現象学の持つ意識と世界の問題への意義を意味概念という観点から吟味・確定するという本研究課題の目標を達成するために、研究実施計画に基づき、彼の意味概念の基礎となる彼の知覚論の内実の明確化、および彼の意味概念の分析に基づく合理性概念の明確化に努めた。詳しくは、平成26年度の研究成果は大きく次の二つに分けられる。第一に、フッサール知覚論の内実を明確化するために以下の作業を遂行した。まず、ヘルシンキ大学で開催された第12回北欧現象学会年次大会における口頭発表"What Is It to Ascribe Content to Perception?"において、現代の知覚論において「概念主義・非概念主義論争」と呼ばれる論争の混乱の元となっている一定の概念的混同を指摘しそれを取り除いた。そして、日本現象学会での口頭発表「フッサールと知覚の内容」において、『論理学研究』におけるフッサールの知覚論が、その論争におけるある立場を説得的なものとして動機付けるものであることを示した。第二に、現代の言語哲学における、意味概念の分析という観点から合理性を解明しうるという洞察を背景とした合理性に関する議論を整理した上で、フッサール現象学がその議論に対して積極的な意義をもつということを、主に彼の『論理学研究』、『イデーンI』、『イデーンII』におけるテキストを解釈する中で明らかにした。この作業の一部は、全南大学・東京大学大学院生学術交流シンポジウムでの口頭発表「理性的主体に対する他者の必要性」において日本および韓国の研究者に対して発信された。第一の成果は、フッサール現象学が意識の問題に対して持つ意義を明確化するものであり、第二の成果はフッサール現象学が世界の問題に対して持つ意義を明確化するものである。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究実施計画において現時点までに遂行することとされていた、フッサールの意味概念を充実化条件としての解釈することによってその意味概念を明確化するという作業、またそのような解釈によってもたらされる意義がいかなるものかを明確化するという作業を実際に遂行し、またそれらの成果を口頭発表や論文の形で順次発表したため。研究実施計画において現時点までの遂行が予定されていた、フッサールの意味概念を充実化条件としての解釈することの正当化およびその意義の明確化、またその解釈において重要な役割を持つ彼の知覚概念の具体化を実際に遂行し、またそれらの成果を口頭発表や論文の形で発表したため。研究実施計画の遂行に対する困難は今のところ見当たらないため、今後も引き続き、研究実施計画において予定されていた作業を順次遂行していくという形で研究を進めていく。研究実施計画の遂行に関する困難は今のところ見当たらないため、今後も引き続き、研究実施計画において予定されていた作業を順次遂行していくという形で研究を進めていく。
マイクロ波メタマテリアルに関する研究

本研究において以下の基礎データが得られた。1.右手/左手系複合(CRLH)媒質の漏洩現象と損失の関係の解明提案している1次元CRLH媒質の漏洩現象の原因と損失の関係を調べ、単位セルの構造と放射電力および損失との関係を解析的・数値的に明らかにした。単位セル当たりの放射電力および損失は単位セルを流れる電流にほぼ比例するという結果を得た。しかしこれを理論的に一般化するには未だデータが不十分で、これらの量に対する構造パラメータ依存性の更なるデータの取得と分析は今後の課題となった。2.CRLH媒質の漏洩現象の応用A)2次元ビーム走査漏洩波アンテナCRLH媒質の漏洩現象の応用例として、2次元ビーム走査漏洩波アンテナを構成しその放射特性を実験により検証した。4素子CRLH漏波アンテナをアレイ化しバトラーマトリクス回路により給電することで劇的に単純な構成で2次元ビーム走査が可能となることを理論的に示し、10GHz帯においてその動作を実験的に確認する基礎データを得た。B)ストリップ線路型CRLHビーム走査漏洩波アンテナ単位セル当たりの放射電力をより自在にコントロールする目的でストリップ線路型CRLH線路を提案し更にそれにスリットを付加したビーム走査アンテナを構成しその動作を検証した。一例として単位セルからの放射電力をコントロールすることでサイドローブレベルを一定とするチェビシェフ型放射パターンを持つビーム走査アンテナを構成し10GHz帯においてその動作を実験的に確認する基礎データを得た。1.非共振型左手系媒質の解析非共振型左手系媒質を、シリーズにC、シャントにLを持つLC回路を単位セルとする2次元回路網モデルで表現し、このモデルに基づき線路の基本特性を明らかにし、線路中のバックワードウェーブの存在を示すと共に動作原理を理論的に確認した。さらに同モデルにパラシティックの素子を考慮したより現実的なモデルを導入することで、解析精度が大幅に向上した。2.左手系平面導波路構造の開発上記の非共振型回路モデルに基づき動作するマイクロストリップ型1次元および2次元LH平面回路構造を考案した。3次元電磁界解析シミュレーションにより、周期構造中の波動伝播理論に基づき本構造に対する正確な分散曲線を求め、この構造中のバックワードウェーブの存在を理論的に明らかにした。右手系モードと左手系モードの間のバンドギャップを確認すると同時に、このバンドギャップをコントロールし、バンドギャップを持たない周期構造平面型左手系導波路の実現に成功した。3.マイクロ波帯平面型分布定数漏波アンテナおよび負屈折レンズの実験マイクロ波帯において1次元左手系線路を実現し、そのバックワード波伝播動作を実験的に確認した。また、これを用いて漏波アンテナを実現し、従来の漏波アンテナでは困難であった前方から後方へのシームレスな指向性走査を実現した。更に、2次元分布定数方平面負屈折率レンズを試作しその動作を近傍電磁界測定装置により実験的に確認した。この媒質中のバックワードウェーブの存在、負の屈折率、レンズ効果を実験的に確認することに成功した。本年度の研究において、以下の二つの応用に関する基礎データが得られた。デュアルバンドハイブリッド/カプラまず左手系線路の分散特性を、右手/左手系複合線路モデルにBloch-Floquetの周期境界条件を与えることで求めた。また、周期構造中のBloch波に対するインピーダンスの理論式を求めた。これらの関係から、任意の二つの周波数f_1およびf_2においてインピーダンスがそれぞれ50.0Ωおよび35.4Ω、電気長がそれぞれ±90度なる右手/左手系複合線路の設計式を導出し、これらを用いたデュアルバンド3dBハイブリッドの設計法を確立した。本ハイブリッドの動作と実現性を検証するために、まず電磁界シミュレーションに基づく単位セルに対する散乱行列解析から寄生インダクタンスを考慮した等価回路素子値の高精度な抽出法を確立し、この方法を用いて0.8/1.8GHzで動作する3dBブランチラインカプラを設計・試作し、その動作を数値シミュレーションおよび実験的に検証することで、本ハイブリッドの実現性を実証することができた。全方向走査漏波アンテナ平面型マイクロストリップ線路型で簡単な構造で安価に構成できる左手系媒質の実現とアンテナ応用例を実証するため、伝送帯域内でバンドギャップを持たないバランス型右手/左手系複合線路の構成法について考察した。バンドギャップが消失しブロードサイド方向に放射するための理論的条件を満足する単位セルの物理構造を電磁界シミュレーションにより求め、それを並べた周期構造に対して、反射特性、伝送特性、放射特性を理論的、数値解析的、実験的に求めた。試作した漏波アンテナに対する指向性特性測定により、10GHz帯で10%程度のわずかな周波数の変化に対して、放射ビームがブロードサイドを含む前方および後方へと約±30度以上の広角度に変化することを実験的に検証した。

4素子CRLH漏波アンテナをアレイ化しバトラーマトリクス回路により給電することで劇的に単純な構成で2次元ビーム走査が可能となることを理論的に示し、10GHz帯においてその動作を実験的に確認する基礎データを得た。B)ストリップ線路型CRLHビーム走査漏洩波アンテナ単位セル当たりの放射電力をより自在にコントロールする目的でストリップ線路型CRLH線路を提案し更にそれにスリットを付加したビーム走査アンテナを構成しその動作を検証した。一例として単位セルからの放射電力をコントロールすることでサイドローブレベルを一定とするチェビシェフ型放射パターンを持つビーム走査アンテナを構成し10GHz帯においてその動作を実験的に確認する基礎データを得た。
ライフサイクルコストを考えた社会基盤システムの整備・復旧の最適化に関する研究

平成1011年度までは、ライフサイクルコストの定義とその概念の社会基盤システムへの適用法について研究を行ってきた。そして、ライフサイクルコストを考慮した最適維持管理法を遺伝的アルゴリズムに基づいて開発した。さらに、実データを用いてその実用化を図り、信頼性理論の導入を試み、耐用期間中の不確定性を合理的にライフサイクルコストの算定に反映さすことを試みた。平成12年度は、本システムの完成を目指し、各構造物の安全性、機能性を保証し、種々の点検法、補強、補修法の中から最適な方法を選定することを可能とした。そのために、種々の不確実性を考慮できる遺伝的アルゴリズムの開発と、構造要素ごとの維持管理を独自に行うとともに構造物全体の維持管理を統合的に実施できる協調型の維持管理システムの構築を行った。さらに、個々の構造物の維持管理だけでなく、地域あるいは道路網全体としての構造物群の合理的な維持管理法とシステムの完成を試みた。研究の続行中にライフサイクルコストの算定には、ユーザーコストの算定が重要になることが判明したので、道路橋の補修中のユーザーコストの算定法について研究を行い、北海道の道路網について開発した方法の有用性を確かめた。本年度は,本共同研究の初年度に当たるので,まず,ライフサイクルコストの定義とその概念の社会基盤システムへの適用法について研究を行った.そのために,まず既存構造物の維持管理法について,日本,アメリカ合衆国,両国について実態調査を行った.その結果,両国ともライフサイクルコストの重要性は認識されているものの,実際にライフサクルコストの考え方を明確に取り入れた設計法あるいは維持管理法は確立されていないことが判明した.そこで,本年度の当面の課題として,ライフサイクルコストの考え方の定義の確立,その維持管理法への導入法について研究を行うとともに,ライフサイクルコストを考慮した構造物の設計法と維持管理の枠組みついて検討した.この考え方を基に最適整備法について研究を進め,そのプログラミング化を行い,プロトタイプシステムの開発を行った.具体的には,最適化手法として現在注目を浴びている遺伝的アルゴリズムを用い,C言語を用いて構造物の最適整備プログラムを構築した.その成果は1994年4月に米国ニューオリンズで開催されるアメリカ土木学会Structure Cungressにおいて発表する予定である.本システムを用いれば,既存,新設構造物を問わず,各構造物のライフサイクルにおける最小費用の実現が可能である.もちろん,将来予測が不可欠となるので,構造信頼性理論を援用して不確定性への配慮を行っている.当然のことながら,各構造物の安全性,機能性を保証し,種々の点検法,補強,補修法の選定も行える.従来,このような複雑・大規模なスケジューリング問題を解くことは難しかったが,遺伝的アルゴリズムの導入により,これらの問題点の解決がはかられた.本年度は、ライフサイクルコストを考慮した維持管理システムの基本的枠組みの検討とプロトタイプの構築を行った.ライフサイクルコストの算定には耐久性劣化曲線を求める必要があるが、本年度はこの曲線については仮定をし、その後の耐用年数間の劣化を予測することにより、新たな遺伝的アルゴリズムを用いた最適維持管理手法を開発し、そのプログラム化を行った.具体的には、まず確定論を用いて遺伝的アルゴリズムの最適維持管理問題への適用について検討し、様々な場合について数値計算を行うことにより、遺伝的アルゴリズムが有効であることを確認した.次に、耐久性あるいは環境予測にかかわる種々の不確実性を考慮するために、確率論を用いた最適維持管理システムについて検討し、米国コロラド大学のダン・フランゴポール教授の開発した方法に遺伝的アルゴリズムを適用し、本研究で開発したシステムを用いると20パーセント程度解の改善がなされることを明らかとした.この成果はアメリカ土木学会主催のStructure Congress'99で発表している。さらに、遺伝的アルゴリズムに関する改良を行うために、不確実性を考慮できる遺伝的アルゴリズムの導入、さらにはヴィールス進化型遺伝的アルゴリズムの適用についても検討を加えた.プロトタイプシステムの開発と同時に、ライフサイクルコストの定義についても検討を重ね、リスクとベネフィットの両方を考慮した新たなライフサイクルコストの評価法を提案した.この成果は、平成12年度土木学会関西支部年次学術講演会で発表する予定である。昨年までは、ライフサイクルコストの定義とその概念の社会基盤システムへの適用法について研究を行ってきた。