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懐徳堂学派における中国天文学と西洋天文学の受容-中井履軒の場合-

本研究は、懐徳堂学派を代表する中井履軒の天文学の特色ならびにその根底にある履軒の宇宙観ないしは世界観を明らかにすることを目的としている。まず、今年度は、昨年度に引き続き、履軒の宇宙観を支える経学的根拠を探るため、その膨大な経学研究の中でも、最もすぐれた注釈書の一つとされる『論語逢原』の訳注を行なった。一昨年度は『論語逢原』の序文の訳注を行なったが、今年度は「学而篇」の訳注を行ない、「訳注『論語逢原』(2)」(『京都産業大学論集(人文科学系列)』第35号、2006年3月)として発表した。本研究に対する科研費の交付は今年度で終了するが、この訳注作業は、来年度以降、引き続き行なっていきたいと考えている。また、この訳注作業をふまえて、「学而篇」に見られる履軒の『論語』注釈方法に見られる特色についてまとめた「中井履軒の『論語』注釈方法に関する一考察-『論語逢原』「学而篇」を中心に-」(『加地伸行先生古稀記念論集』、2006年3月刊行予定)を発表。履軒は、朱子の『論語』解釈に対して批判的であったことで知られるが、それが具体的にどのような形での批判であり、履軒の『論語逢原』は朱子の『論語集注』の何を切り捨てたのかについて検討した。そこでまず『論語逢原』「学而篇」に特徴的に見られる『論語集注』批判の語を取りあげ、次いで履軒の批判の論調やその背景にあるものについて考察を加えた。そして、履軒は、朱子のように『論語』ひいては経書全体を束ねる世界観や人間観というものをあらかじめ想定し、それに基づいて『論語』の各章の意味を捉えようとすることが、しばしばその解釈をあやまらせること、そしてそれを防ぐには個々のコンテキストを明らかにすることが何よりも重要であることを主張し、巨視的・体系的視点をもたないという方法によって『論語』を解釈しようとしていると結論づけた。本研究は、懐徳堂学派を代表する中井履軒の天文学の特色とその根底にある履軒の宇宙観を明らかにすることを目的としている。今年度は、まず、中井家伝来の資料を保管する懐徳堂文庫の貴重資料の解題を執筆した。これは湯浅邦弘編「懐徳堂データベース全コンテンツ」(『大阪大学大学院文学研究科紀要』第42巻、2002年3月)および湯浅邦弘編『懐徳堂文庫の研究(共同研究報告書)』(2003年2月)に収められた貴重資料解題の続編に当たる。分担執筆された解題は「懐徳堂文庫貴重資料300点解題」として、現在、公開中の『懐徳堂文庫電子図書目録』(http://kaitokudo.jp/)とリンクさせ、Web上に公開される予定である。次に、履軒の宇宙観を支える経学的根拠を探るため、その膨大な経学研究の中でも、最もすぐれた注釈書の一つとされる『論語逢原』の訳注を行なった。それが「訳注『論語逢原』(1)」(『京都産業大学論集人文科学系列』第31号、2004年3月刊行予定)である。今回は、『論語逢原』の序文の訳注を行なった。さらに、履軒の天文学に影響を与えた清の游芸の『天経或問』について、同書が日本においてどのような形で受け入れられていたかを検討するべく、その現存する版本ならびに注釈書の実見調査を行なった。その調査報告が「日本における『天経或問』の受容(1)-その書誌学的考察-」(『京都産業大学日本文化研究所紀要』第9号、2004年3月刊行予定)である。今年度は、本学附属図書館をはじめ、大阪大学、京都大学、京都大学人文科学研究所、国立公文書館を訪問した。最後に、天文学に関する履軒の研究成果および履軒の天文学に影響を与えた西洋天文学ならびに中国天文学について概説したのが「中井軒の天文学とその背景」(『懐徳堂知識人の学問と生-生きることと知ることと-』所収、大阪大学出版会、2004年3月刊行予定)である。昨年度は、『論語逢原』の序文の訳注を行ない、今年度は「学而篇」の訳注を行なったが、「学而篇」の3分の1ほどを残し、いまだ完成に至っていない。来年度は、ぜひともこれを完成させたい。次に、これも昨年度に引き続き、履軒の天文学に影響を与えた清の游芸の『天経或問』について、同書が江戸時代の日本にどのような形で受け入れられていたかを検討するべく、今年度は国立国会図書館ならびに東北大学を訪問し、現存する『天経或問』の版本ならびに注釈書の実見調査を行なう予定であったが、体調不良のため実現できなかった。訪問予定先の一つであった東北大学の狩野文庫は、あらゆる分野に及ぶ「古典の百科、江戸学の宝庫」として知られ、天文学に関する和漢籍も数多く所蔵されている。

そこで、今年度は、狩野文庫の天文学部門のマイクロフィルムを入手し、来年度に向けての下調べを行った。最後に、昨年度から、Web上に公開されている「懐徳堂文庫貴重資料300点解題」が、湯浅邦弘編「懐徳堂データベース全コンテンツ」(『大阪大学大学院文学研究科紀要』第42巻、2002年3月)および湯浅邦弘編『懐徳堂文庫の研究(共同研究報告書)』(2003年2月)の続編に当たる『懐徳堂文庫の研究2004』として、2005年2月に刊行されることとなった。中井履軒の著述を初め、中井家伝来の資料について執筆した解題が掲載される予定である。本研究は、懐徳堂学派を代表する中井履軒の天文学の特色ならびにその根底にある履軒の宇宙観ないしは世界観を明らかにすることを目的としている。まず、今年度は、昨年度に引き続き、履軒の宇宙観を支える経学的根拠を探るため、その膨大な経学研究の中でも、最もすぐれた注釈書の一つとされる『論語逢原』の訳注を行なった。一昨年度は『論語逢原』の序文の訳注を行なったが、今年度は「学而篇」の訳注を行ない、「訳注『論語逢原』(2)」(『京都産業大学論集(人文科学系列)』第35号、2006年3月)として発表した。本研究に対する科研費の交付は今年度で終了するが、この訳注作業は、来年度以降、引き続き行なっていきたいと考えている。また、この訳注作業をふまえて、「学而篇」に見られる履軒の『論語』注釈方法に見られる特色についてまとめた「中井履軒の『論語』注釈方法に関する一考察-『論語逢原』「学而篇」を中心に-」(『加地伸行先生古稀記念論集』、2006年3月刊行予定)を発表。履軒は、朱子の『論語』解釈に対して批判的であったことで知られるが、それが具体的にどのような形での批判であり、履軒の『論語逢原』は朱子の『論語集注』の何を切り捨てたのかについて検討した。そこでまず『論語逢原』「学而篇」に特徴的に見られる『論語集注』批判の語を取りあげ、次いで履軒の批判の論調やその背景にあるものについて考察を加えた。そして、履軒は、朱子のように『論語』ひいては経書全体を束ねる世界観や人間観というものをあらかじめ想定し、それに基づいて『論語』の各章の意味を捉えようとすることが、しばしばその解釈をあやまらせること、そしてそれを防ぐには個々のコンテキストを明らかにすることが何よりも重要であることを主張し、巨視的・体系的視点をもたないという方法によって『論語』を解釈しようとしていると結論づけた。
ファンによる冷却を行う高密度実装電子機器の簡易高精度熱設計手法に関する研究

本研究は、ファンにより冷却を行う高密度実装電子機器の部品温度を、高い精度でかつ低い計算負荷で予測を行うことのできる方法の確立を目的として遂行した。平成24年度は、特にファン空冷設計の信頼性を維持しつつ設計を効率化するための下記の課題について成果を得ることができた。まず、昨年度に続き、電子機器に実装したファンの性能低下を回避するための設計指針を、直径40mmの軸流ファンについて明らかにした。特に2種類の異なる形状を持つ軸流ファンで検証を行った。ファンを問わず、ファン上流側に部品が実装されるとファン性能そのものが低下するケースがあり、性能低下の度合はファンのハブ形状やケーシング形状によっても左右される可能性があることがわかった。しかし本研究で検証した40mmファンについては、一般的にはファンハブ前方が十分開口していれば性能低下は最小限に抑えられ、さらにファンと部品の距離を20mm以上離せば、ファンの性能低下を考慮しなくてよいことがわかった。またファン性能曲線(P-Q曲線)を適切に熱設計において応用する方法について検証を行い、ファン性能の最適な取り込み方が対象とする熱設計手法や熱流体解析法により異なることがわかった。各手法において適切な取り込み方を提案するために、現在検証を続けている。さらにファンにより生成される流れの旋回が冷却性能に与える影響について追加の結果が得られ、これまでの研究の範囲内では、これらの影響は冷却性能を向上させる方向に働き、電子機器の熱設計に悪影響を与えることはないとわかった。以上から、一般性の高い簡易高精度熱設計手法の提案に向けては一部課題が残っているが、これまでの成果から、特に高密度実装の深刻な小型電子機器のファン空冷設計を行う際に、設計の信頼性を確保しながら設計効率化を達成するための一連の設計指針を獲得することができた。これまで、高密度実装電子機器においてファンの性能低下を回避するための明確な部品実装指針は確立されていなかった。今回明瞭な指針を獲得できたことは、強制空冷電子機器の設計効率化へ向けた大きな成果であり、本研究の目指す熱設計の効率化への貢献が期待できる。昨年度の結果と合わせ、高密度実装電子機器の簡易高精度熱設計のための一連の成果を得ることができたことから、おおむね順調に研究成果を得られたと考えている。本研究の目指した「ファン空冷電子機器の簡易高精度熱設計手法」の開発に向け最重要であった課題(ファン性能の低下に関する議論、手法の幹となる熱流体抵抗網解析の高密度実装機器への適用可能性の検討)は十分な成果を得ることができた。今年度の成果の一部は、まだ論文での公表を行っていないため、作業を急ぎたい。今後の課題は、手法の一般化に向けた機器内部の熱流体現象のデータベースの確立が必須である。電子機器内部の熱流体現象は様々な因子に影響されるため、従来の経験値からは正確な予測が困難である。継続してデータの取得を行い、統計的な手法も取り入れ、汎用性の高いデータベースの獲得を目指したい。本研究は、ファン空冷を行う高密度実装電子機器の部品温度を、高い精度でかつ低い計算負荷で予測を行うための手法の確立を目的とし、平成23年度は下記の課題について検証した。まず、高密度実装機器で動作するファンの送風量が正しく予測できない原因を検証した。通常、送風量はカタログに記載のファン性能曲線(P-Q曲線)から予測する。しかしカタログ性能はファン周囲に部品がない理想状態で計測される。高密度実装機器ではファン直近に部品が実装され、また配置は機器により千差万別である。これにより生ずる次の問題が、ファン送風量予測精度を低下させることがわかった。第一にファン近傍での空気の圧力損失特性がカタログ性能の計測時から変化してしまう。したがってファン近傍の圧力損失の変化を正しく熱設計に反映させなければ、正しい送風量は予測できないといえる。第二に、ファンへの流入流れが変化し、ファン性能そのものが低下する。小型電子機器用の直径40mmの軸流ファンで行った実験から、特にファン上流に部品があると、ファンへの流入流れが乱され、送風性能が低下することがわかった。部品により流入流れが乱される様子は、高速度カメラでの可視化結果から明らかとなった。この性能低下は、ファンハブ正面に部品を実装しなければ抑制できることが判明した。また、機器内部の部品温度を「早く」「正確に」予測するための手法として、本研究では流れ場や温度場を電気回路の形に置き換え解析する熱流体抵抗網法に着目した。しかし同手法が高密度実装の深刻な機器に対し適用可能かは不明であった。そこで高密度実装機器を模擬した薄型筐体を用意し、実装した部品温度の予測を熱流体抵抗網法により試みた。結果、高密度実装の深刻なケースでも、熱流体抵抗網法は即応性と精度を両立できることを確認したが、そのためには適切な熱抵抗網および流体抵抗網の作成が必要であることがわかった。

ファンを問わず、ファン上流側に部品が実装されるとファン性能そのものが低下するケースがあり、性能低下の度合はファンのハブ形状やケーシング形状によっても左右される可能性があることがわかった。しかし本研究で検証した40mmファンについては、一般的にはファンハブ前方が十分開口していれば性能低下は最小限に抑えられ、さらにファンと部品の距離を20mm以上離せば、ファンの性能低下を考慮しなくてよいことがわかった。またファン性能曲線(P-Q曲線)を適切に熱設計において応用する方法について検証を行い、ファン性能の最適な取り込み方が対象とする熱設計手法や熱流体解析法により異なることがわかった。各手法において適切な取り込み方を提案するために、現在検証を続けている。さらにファンにより生成される流れの旋回が冷却性能に与える影響について追加の結果が得られ、これまでの研究の範囲内では、これらの影響は冷却性能を向上させる方向に働き、電子機器の熱設計に悪影響を与えることはないとわかった。以上から、一般性の高い簡易高精度熱設計手法の提案に向けては一部課題が残っているが、これまでの成果から、特に高密度実装の深刻な小型電子機器のファン空冷設計を行う際に、設計の信頼性を確保しながら設計効率化を達成するための一連の設計指針を獲得することができた。温度場予測手法の軸となる熱流体抵抗網法については、高密度実装機器での有効性を確認し、順調に研究が進捗している。一方、ファン性能の把握については、当初目標(ファン送風量の汎用予測式の確立)に到達していないが、実装状態での詳細な性能計測によりデータは出揃い、また可視化計測から現象面での裏付けもとれた。予測式の完成も近く、おおむね順調に進展していると考えている。これまで、高密度実装電子機器においてファンの性能低下を回避するための明確な部品実装指針は確立されていなかった。今回明瞭な指針を獲得できたことは、強制空冷電子機器の設計効率化へ向けた大きな成果であり、本研究の目指す熱設計の効率化への貢献が期待できる。昨年度の結果と合わせ、高密度実装電子機器の簡易高精度熱設計のための一連の成果を得ることができたことから、おおむね順調に研究成果を得られたと考えている。ファン空冷を行う高密度実装機器向けの簡易高精度温度場予測手法の完成に向けた研究を継続する。特に問題となるのは、(1)ファン送風性能の正確な予測手法の確立、(2)機器内部の熱流体現象の適切な抵抗網化のためのノウハウの累積であるということが今年度の成果からわかった。(1)については、今年度蓄積されたデータベースから早急に性能予測式の確立を試みる予定である。(2)については、電子機器に限らず熱交換器などの伝熱機器一般においても火急の課題となっている。モデルケースや実機を用いた実験を継続し、様々なケースでの計測結果を蓄積し、最終的には熱流体抵抗網を得るための簡易的な手法を提案できるように研究を推進する。本研究の目指した「ファン空冷電子機器の簡易高精度熱設計手法」の開発に向け最重要であった課題(ファン性能の低下に関する議論、手法の幹となる熱流体抵抗網解析の高密度実装機器への適用可能性の検討)は十分な成果を得ることができた。今年度の成果の一部は、まだ論文での公表を行っていないため、作業を急ぎたい。
短寿命核の巨大共鳴と核反応

時間に依存するハートリー・フォック理論(TDHF)およびTDHFを拡張した時間に依存する密度行列理論(TDDM)を用いて、中性子過剰核の巨大共鳴と低エネルギー重イオン反応の研究を行った。安定な原子核と比べ、どのような著しい特徴があるかを調べることが研究の目的であった。巨大共鳴については、比較的計算の容易な^<22>Oなどの酸素の同位体を対象に、E1およびE2モードを調べた。中性子過剰核の特徴の一つは、緩く束縛された中性子が存在することであるが、このためにE1およびE2モードに振動数の低い中性子モードが現われることが、TDHF計算によって明らかにされた。巨大共鳴は複雑な状態と結合して崩壊するのであるが、緩く束縛された中性子の存在は、この崩壊過程にも著しい影響を及ぼすことがTDDM計算によって明らかになった。つまり中性子の波動関数が広がっているために、安定核と比べ複雑な状態との結合が弱くなるということである。低エネルギー重イオン反応については、酸素の中性子過剰核を入射核とした核融合反応を主に調べた。中性子過剰核は中性子の波動関数が広がっているために、核融合反応が起こりやすくなると期待されたが、大きな効果は見られなかった。これは核融合を起こす前に中性子過剰核が励起されるためだと考えられる。巨大共鳴に関する研究成果は論文にまとめられた。論文はPHYSICS LETTERSBに受理された。研究成果は日本物理学会や京都大学基礎物理学研究所および理化学研究所で行われた研究会で発表された。
イノベーションを継続的に成し遂げるための組織能力についての実証研究

本研究の目的は,イノベーション・ハブへの投資が当該ハブの能力を高め,その結果としてイノベーション成果が得られるというモデルについて定量的な検証を行うことである。この目的のために,平成30年度は,1)イノベーション・ハブの役割に関する先行研究の検討,2)パイロット調査のデータ分析にもとづく質問票の開発,の2点に取り組んだ。1)では,イノベーション・ハブについての先行研究レビューにより,イノベーション・ハブを設置する主要な目的が,既存事業からの分化,リソースを保有する既存部門との統合,人材の育成,の3点であることを明らかにした。また,それらの知見にもとづき,本研究において検証すべき仮説を導いた。当該研究成果は,宮尾学(2018)「組織機能としてのイノベーション」『国民経済雑誌』218(6), 27-43.として公表した。2)では,イノベーション・ハブへの投資の状況やその能力を測定するための質問票案を国内製造業へ配布し,得られた約80件の回答をもとに,質問項目の検討を行った。探索的因子分析などの分析の結果,質問項目を絞り込んだ新たな質問票を開発した。具体的には,イノベーション・ハブの能力を実務レベルとマネジメントレベルで測定する質問項目や,イノベーション・ハブへの投資を人的資源管理の実践として把握する質問項目を開発した。なお,この新たな質問票の開発では,米国の共同研究者Gina O'Connor教授と,1回の現地での打ち合わせ(平成30年11月)および複数回のオンライン会議を実施した。当初提出した研究計画においては,平成30年度は,予備調査によって本研究の仮説モデルの検証可能性を明らかにすることを目標としていた。また,平成31年度は,過年度に得たデータの分析によって測定指標を改善し,次年度に行う大規模な質問票調査の準備を整えることを目標としていた。これらの目標に対して,平成30年度の実績では,パイロット調査を実施し,そこから得られたデータの分析にもとづいて新たな質問票も完成させるところまで進行した。また,先行研究レビューにもとづいて,定量調査により検証すべき仮説の導出を完了した。以上の2点から,これまでのところ,本研究は当初の計画以上に進展していると考えている。平成31年度(令和元年度)は,当初の計画を前倒しして,大規模質問票調査を実施するところまで研究を進めたいと考えている。すでに,質問票の配布・回収に協力してもらえる団体(日本生産性本部)とも打ち合わせを行い,研究に協力いただけるとの了承を得ている。質問票そのものの準備も完了しており,5月ごろには質問票の配布,回収を行い,年内にはデータ分析に着手したいと考えている。米国現地でのGina O'Connor教授との打ち合わせについて,別途計画した学会参加に合わせて行うことで,海外出張旅費を節約することができた。また,当初計画していた分析用パソコンや分析用

ソフトウエアの購入についても,現時点までの分析作業は現状の設備で行うことができたため,次年度に繰り越した。次年度は,当初予定していた大規模質問票調査を前倒しで実施するため,これらの繰り越し予算をそこに投入する予定である。
電荷移動を伴う吸着脱離過程に関する分子流動モデル

本課題では,分子やイオンの輸送現象と電極表面における電荷移動に着目し,酸化還元反応や水和構造を介した分子やイオンのダイナミクスを扱うための新しい理論モデルおよびシミュレーション手法の開発に着手した.極性有機溶媒におけるリチウムイオンの溶媒和構造と拡散係数の関係に着目し,理論モデルを構築して分子動力学シミュレーションを行った結果,溶媒和構造間の相互作用により流動性に変化がもたらされることが明らかとなった.電荷移動による電流電圧特性の変化を解析するための理論モデルを構築した.プラチナ表面における酸素分子の還元反応を取り上げ,量子力学の不確定性原理に基づく電流電圧特性を評価した.近年,イオンや分子の流動に見られるような微視的スケールの現象を自在に操作することにより,巨視的な出力を最大限に引き出すための技術が注目されている.深刻なエネルギー問題を抱える我が国では特に注力すべき課題と考えられる.本研究課題では,水溶液中の分子やイオンの流れと電極表面における電荷移動を伴う反応のカップリングに着目し,酸素還元反応やアルカリ金属の水和構造を介した分子・イオン流動のダイナミクスを扱うための新しい理論モデルおよびシミュレーション手法を開発する.流体力学,分子動力学および量子力学の各枠組みの中で現象を支配する主要因子を抽出しながら,かつ相補性を保つ接続条件を見出すことが重要な課題となる.その結果,溶媒/原子・分子・イオン/電子に見られるスケールの異なる現象を連成することが可能となり,マルチスケールの分子・イオン流動ダイナミクスシミュレーションが実現される.平成26年度は,極性有機溶媒中のリチウムイオンに注目し,溶媒和構造と塩濃度に依存する拡散係数の関係に対する理論モデルを構築して他者の実験結果に対して検証を行った.その結果,溶媒和殻間の相互作用のためにリチウムイオン間に見かけの引力と摩擦が生じることが考察され,そのために拡散能が減衰することが明らかとなった.また,流路中を移動する長鎖生体高分子の流動現象に対して粗視化モデルを用いたシミュレーションを行い,流路構造に対する分子の大きさと移動度の関係を明らかにした.本課題では,水溶液中の分子やイオンの流れと電極表面における電荷移動を伴う反応のカップリングに着目し,酸化還元反応や水和構造を介した分子・イオン流動のダイナミクスを扱うための新しい理論モデルおよびシミュレーション手法を開発することを目的とする.ここで,流体力学,分子動力学および量子力学の枠組みの中で現象を支配する主要因を抽出しながら,かつ相補性を保つ接続条件を見出すことが重要な課題である.その結果,溶媒/原子・分子・イオン/電子に見られるスケールの異なる現象を連成することが可能となり,マルチスケールの分子・イオンの流動シミュレーションが実現されることで上述の問題を克服するための工学的応用発展が期待される.昨年度には,極性有機溶媒におけるリチウムイオンの溶媒和構造と塩濃度に依存する拡散係数の関係に着目し,理論モデルを構築して分子動力学シミュレーションを行った結果,溶媒和構造間の相互作用により流動性に変化がもたらされることが明らかとなった.他者の実験結果ともよく一致することが示され,現実の系をよく再現していることが確かめられた.さらに本年度は,電極表面における酸化還元反応に着目し,電荷移動による電子状態の変化とそれによる電流電圧特性の変化を解析するための理論モデルを構築して評価した.特に,プラチナ触媒表面における酸素分子の還元反応を取り上げ,両者の相互作用による電子状態の変化を量子力学に基づいて解析し,非定常の電流電圧特性を導出して評価した.酸素分子がプラチナ表面に接近するとき,両者の相互作用により電荷移動が生じるが,外部電場に対して,双極子と電子数に変化が見られ,それらが電流密度の変化につながることが示された.これにより,従来の定常的な化学反応の解析に加えて,非定常場での反応を評価する一方法を提案した.本課題では,分子やイオンの輸送現象と電極表面における電荷移動に着目し,酸化還元反応や水和構造を介した分子やイオンのダイナミクスを扱うための新しい理論モデルおよびシミュレーション手法の開発に着手した.極性有機溶媒におけるリチウムイオンの溶媒和構造と拡散係数の関係に着目し,理論モデルを構築して分子動力学シミュレーションを行った結果,溶媒和構造間の相互作用により流動性に変化がもたらされることが明らかとなった.電荷移動による電流電圧特性の変化を解析するための理論モデルを構築した.プラチナ表面における酸素分子の還元反応を取り上げ,量子力学の不確定性原理に基づく電流電圧特性を評価した.本課題の目標の一つとしている水和構造を介した分子・イオン流のダイナミクスを扱うための新理論の構築とシミュレーション手法の開発を行い,実験結果を良く説明する結果を得ることができた.これらの成果は,専門の論文雑誌に掲載が決定している.分子流体力学現在,平行して電極表面における酸素原子の還元反応について,電荷移動を考慮した分子動力学シミュレーション手法の開発を進めている.独自に開発を進めてきた,電流電圧特性の評価法と融合することにより,電気化学反応を電流電圧特性として捉えることができ,実際の実験系で得られる結果と直接的な比較が可能となることが期待される.さらに,本年度の成果として得られた,溶媒の流動とカップルすることができれば,流体中における電気化学反応を扱うことができるシミュレーション手法が確立される.
遮蔽の定量的評価と場所依存行動モデルによる人物追跡

本課題では,人物計測の際に生じる遮蔽に注目した人物追跡手法の研究を進め,提案手法を用いた人物追跡を用いて人がすれ違う際の行動計測の研究に発展させた.遮蔽の定量化については,様々な遮蔽条件において実施した人物追跡実験の結果により,人物が移動する際の遮蔽率と,人物追跡の失敗率には相関があることを確認し,人物追跡で用いる行動モデルに遮蔽の評価を導入した.さらに,提案する人物追跡手法を用いて,歩行者と自律移動の車いすがすれ違う際の行動解析の研究を進めた.遮蔽が生じる環境でも歩行者の位置を精度良く求めることにより,歩行者の位置に応じて快適にすれ違いを行う移動制御が実現した.H25年度は,現有する設備の測域センサおよびビデオカメラを用い,移動する人物の様子を実験室内で計測した.様々な遮蔽の条件下での人物の様子を計測するため,壁などで遮蔽される部分を含む環境下に,6台の測域センサを設置して計測を行った.環境内に1人のみが移動する場合や,複数人がすれ違うことにより大きく遮蔽が起こる場合等も計測を行い,遮蔽の程度の異なる様々な条件での計測を蓄積した.取得した測域センサの計測を解析し,それぞれの人物の遮蔽の程度を定量化する予備的な解析を行った.解析には,購入したデータ解析用ソフトウェアも併用し,作業の効率化を行った.複数の測域センサで計測された人物の輪郭線を合成し,得られたそれぞれの人物の周囲360度の輪郭の中で,遮蔽されずに計測されている割合を計算した.この割合を遮蔽率と定義し,人物が移動する時の遮蔽率の変化を求めた.同時に,標準的な人物追跡手法に基づき,複数の測域センサによる計測を用いて人物の位置推定を行った.その結果,計算した遮蔽率と人物位置推定手法による人物追跡の失敗率には,多くの場合に正の相関関係が見られることを確認した.この結果より,標準的な人物追跡手法で追跡が失敗する原因は,遮蔽によって観測の信頼度が落ちていることと考えられる.観測の信頼性が低下した条件では,過去に計測されたその場所での典型的な行動などの知識を統合することにより,人物追跡の精度が向上する可能性がある.上記の予備的な解析の結果は,観測の信頼性を実際に評価する方法として,遮蔽率は有望な指標であることを示唆している.本研究の最終的な目標は,複数の人物を計測した際に観測に生じる遮蔽の定量的な評価に基づき,人物の行動モデルなど他の情報源との柔軟な統合を行い,頑強な知覚を実現することである.H26年度は,H25年度に行った予備的な解析に基づき,遮蔽の評価を人物追跡に適用する効果を検証した.比較的歩いている人数が少ない状況で,ショッピングモールで人物が移動している様子を測域センサ(レーザレンジファインダ,LRF)を用いて追跡した際の遮蔽の評価を進めた.遮蔽が生じる条件下では,人物の一貫した追跡が困難になる問題がある.これに対して,人物が身につけた携帯センサの観測を利用して統合することにより,遮蔽が生じる環境内での移動を一貫して追跡することが可能になる.しかし遮蔽が厳しい場合には追跡結果の精度が低下して結びつけが困難になるため,観測の信頼性が低下する際には,結びつけを行わない判断をすることが重要となる.そこで,複数の歩行者が互いに遮ることによる遮蔽を定量的に評価することにより,計測の不確実さを評価し,観測の結びつけを柔軟に行う手法を提案した.本課題では,人物計測の際に生じる遮蔽に注目した人物追跡手法の研究を進め,提案手法を用いた人物追跡を用いて人がすれ違う際の行動計測の研究に発展させた.遮蔽の定量化については,複数のレーザーレンジファインダを用いて人物追跡を行う手法に注目し,それぞれの人物を遮蔽無しに観測可能な程度を評価することにより,人物追跡時のモデルを修正する方針で研究を進めた.様々な遮蔽条件において実施した人物追跡実験の結果により,人物が移動する際の遮蔽率と,人物追跡の失敗率には相関があることを確認し,人物追跡で用いる行動モデルに遮蔽の評価の導入を試みた.さらに,提案する人物追跡手法を用いて,歩行者と自律移動の車いすがすれ違う際の行動解析の研究に発展させた.自律移動の電動車いすが日常生活環境で用いられる場合には,今後の挙動が不明なため,搭乗者や周囲の歩行者が不安に感じる問題点がある.この問題に対し,車いすがこれからの挙動について情報提示を行う実験を行い,遮蔽が生じる環境でも歩行者の位置を精度良く求めることにより,歩行者の移動軌跡を解析した.その結果,情報提示を行うことにより,歩行者の移動軌跡がより安定になり,移動方向の分散が有意に低下することが分かった.実験後に行ったアンケート調査の結果と合わせ,車いすが挙動の情報提供を行うことにより,歩行者がより安心して車いすとすれ違うことができることが示された.論文誌2件,解説論文1件,国際会議1件,国内発表1件の成果を得た.本課題では,人物計測の際に生じる遮蔽に注目した人物追跡手法の研究を進め,提案手法を用いた人物追跡を用いて人がすれ違う際の行動計測の研究に発展させた.遮蔽の定量化については,様々な遮蔽条件において実施した人物追跡実験の結果により,人物が移動する際の遮蔽率と,人物追跡の失敗率には相関があることを確認し,人物追跡で用いる行動モデルに遮蔽の評価を導入した.さらに,提案する人物追跡手法を用いて,歩行者と自律移動の車いすがすれ違う際の行動解析の研究を進めた.

遮蔽が生じる環境でも歩行者の位置を精度良く求めることにより,歩行者の位置に応じて快適にすれ違いを行う移動制御が実現した.複数の人物を計測した際に生じる計測の遮蔽の定量的な評価に基づき,他の情報源との柔軟な統合を行い,頑強な知覚を実現する目的に対して,昨年度の予備的な検討に基づき,今年度は遮蔽の評価に基づく他の情報源との統合を行い,遮蔽の評価を人物追跡に適用する効果を検証した.比較的歩いている人数が少ない状況下で計測したデータを用いて解析を進め,ショッピングモールで人物が移動している様子を測域センサを用いて追跡した際の遮蔽の評価を進めた.測域センサを用いて地上20cmの高さで脚を計測し,複数の人物が近くを移動する際には,互いに測域センサからの計測を遮るため遮蔽が起こる.遮蔽が深刻な場合には歩行者の両方の脚が観測されず,片方のみが観測される状態となる.このような条件下では,歩行者が身につけた携帯センサを利用し,携帯センサの情報とLRFよる計測結果を,遮蔽の評価に基づいて統合する方法を提案した.遮蔽の定量的評価に基づく計測の統合方法を提案できた点で,最終年度までの成果目標の一部を既に達成した.しかし,遮蔽の評価方法が昨年度の予備的な実験に基づく単純な手法であること,また歩行者が身につけたセンサとの統合に利用した限定的な方法であることが課題である.このような課題が残されているとは言え,総合的に判定すると当初の計画通りに研究が進展していると言える.知能ロボティクスこれまでに,遮蔽が生じる条件下で計測した歩行者の移動の計測に対して,歩行者が身につけたセンサの情報を統合する際に,遮蔽の定量的評価に基づく統合を行う手法を提案し,遮蔽の評価を人物追跡に適用する効果を検証した.H26年度は比較的歩いている人数が少ない状況下で計測したデータを用いて解析を行ったが,今後はより遮蔽の厳しい条件で検証を行うことにより,提案した手法の有効性を検証する必要がある.また,H26年度は評価された遮蔽の情報を歩行者が携帯するセンサとの統合に利用する例で検証を行ったが,事前に学習された歩行者の移動モデルなど,他の情報源との統合に適用し有効性の検証を進める.また,遮蔽の定量的評価を用いる研究に関して,これまでに得られた成果を国内および国際会議で発表し,多くの研究者との議論を通じて意見を取り入れ,手法の改良や新しい研究分野への展開を目指す.H25年度は,様々な遮蔽の起こる条件下で,提案する遮蔽の定量化手法を評価する予備的な解析を行った.測域センサで計測されたそれぞれの人物の輪郭の周囲360度の方向の中で,遮蔽されずに計測されている割合を計算し,遮蔽率を求めた.その結果,計算した遮蔽率と標準的な人物追跡手法による追跡の失敗率には,多くの場合に相関関係が見られることを確認した.この結果より,標準的な人物追跡手法で追跡が失敗する場合には,観測のみを過度に信頼せず,過去に計測されたその場所での典型的な行動等の知識を統合することにより,人物追跡の精度向上につながることが期待できる.
触力覚提示装置を用いた運動競技者と神経系疾患者の身体感覚の計測

フォースマッチング課題によって感覚の減衰を評価することで、統合失調症患者や心因性ジストニア患者の特徴抽出が可能なことが知られているが、手の指の感覚の減衰による測定しか行われていない。そこで我々は、足の指も測定できる検査・診断システムの開発し、正常人ならびにサッカー選手の足の指の感覚の減衰を測定し、違いがある事を明らかにした。これらの結果より、足に関する神経疾患の測定などが今後期待される。触力覚・3Dバーチャルシステムを用いることで、一般的な検査で評価が難しい運動競技者の優れた感覚能力や神経系疾患の特徴抽出に対して有用な検査・診断システムを開発することを目的としている。平成25年度は触力覚、視覚、聴覚を提示可能な触力覚・3Dバーチャルシステムを利用した、マルチモーダルな情報処理特性を調べる事の出来る、簡便で非侵襲な検査・診断システムの開発を中心に行った。外部先行研究は、1台のモータからの力出力装置と制御用のジョイスティックを用いたシステムによって、感覚の減衰を評価するという、簡単なシステムであったが、本研究は3Dモニタと触力覚装置(最大7.9N、力分解能0.1N、位置座標分解能0.023mm)を用いる事で、視覚情報と触力覚情報を統合した環境を構築することが出来た。また、正常な被験者を用いて、感覚マッチングシステムの計測を行った。従来の感覚マッチングシステムは、手の指のみの計測しか出来なかったが、足の指なども計測できるシステムに拡張することが出来た。これによって、球技系の運動競技者と心因性ジストニア患者の評価手法を開発・モデル化を行うことが可能となった。正常被験者を用いたコントロール実験の結果、足の指においても手と同様に間隔の減衰を示すことが明らかとなった。ただし、手と足の示す感覚の減衰の傾向が違うことから、さらに研究を推し進めることによって運動感覚、運動制御に関する重要な知見が得られると予想される。運動動競技者は、優れた感覚を有しているため感覚の減衰は強いと予想されるが、特に難しい運動スキルの求められるサッカー選手の足指(細かい足の運動技術は、通常の人には馴染みがない)の感覚の減衰において健常者と異なる傾向を示すことが期待される。さらに、心因性ジストニア患者にも同様の測定を行うことによって、運動感覚、運動制御に重要な知見が得られると予想される。一般的な検査で評価が難しい運動競技者の優れた感覚能力や神経系疾患の特徴抽出に対して有用な検査・診断システムを開発することを目的として研究を行った。平成26年度は、球技系の運動競技者を対象として重要な基礎データを取得することが出来た。運動スキルの求められるサッカー選手の足指(細かい足の運動技術は、通常の人には馴染みがない)の感覚の減衰において健常者と異なる傾向を示すことが明らかとなった。神経科学本研究は、順調に進展している。その理由は以下のとおりである。・触力覚、視覚、聴覚を提示可能な触力覚・3Dバーチャルシステムを利用した、マルチモーダルな情報処理特性を調べる事の出来る、簡便で非侵襲な検査・診断システムの開発であった。上記のシステム構築に成功した。・作成したシステムを用いて、正常健常者を用いたコントロール実験も行うことが出来た。次年度に球技系の運動競技者と心因性ジストニア患者を対象とした実験を行うために重要な基礎データを取得することが出来た。平成26年度は、球技系の運動競技者と心因性ジストニア患者の評価手法を開発・モデル化を行う予定である。具体的には、前年度に作成した感覚マッチングシステムと触力覚・3Dバーチャルシステムを用いて、球技系の運動競技者の感覚の減衰計測とマルチモーダルな情報処理の特徴抽出を行う。

運動競技者は、優れた感覚を有しているため感覚の減衰は強いと予想されるが、特に難しい運動スキルの求められるサッカー選手の足指(細かい足の運動技術は、通常の人には馴染みがない)の感覚の減衰や視覚と運動感覚の相互作用を調査する予定である。対照的に、心因性ジストニア患者にも同様の測定を行い、2群を比較する事で、運動感覚、運動制御に重要な知見が得られると予想される。平成25年度において、手の指と足の指において感覚の減衰に興味深い結果が得られており、研究の進展状況によっては、感覚の減衰や視覚と運動感覚の相互作用よりも、手の指と足の指における感覚の減衰について運動競技者と心因性ジストニア患者の特徴抽出を重点に行う細微の変更もあり得ると予想される。当初予定していた国際学会の出席が26年度になったために、その分の予算に残高が生じた。当初予定していた国際学会の出席が26年度になったために、その分の予算に振り当てる。
活性型ビタミンD3によるセメント芽細胞分化制御に基づく新規歯内療法の基盤構築

根未完成歯において歯髄が失活あるいは不可逆性歯髄炎などにより歯髄を全部除去した場合、緊密な根管充填を行うためには、根尖部に修復セメント質の形成を誘導することにより根尖部を閉鎖する必要がある。現在、水酸化カルシウム系糊材を根管内に、あるいはMineral Trioxide Aggregate(MTA)セメントを根尖部に充填する方法が用いられているが、根尖の閉鎖には限界がある。本研究の目的は、ビタミンD3の局所投与および全身投与による新たなセメント芽細胞分化誘導法を確立し、修復セメント質形成による根尖部の閉鎖を促進する新規歯内治療法の開発に向けた学術基盤を構築することである。現在までの実験から、活性型ビタミンD3でヒト歯根膜細胞を刺激すると、1 nMから1000 nMのすべての濃度で、歯根膜に発現しセメント芽細胞に特異性の高いとされているCementum protein 1 (CEMP1)遺伝子の発現を増強する結果が得られた。さらに100 nMの濃度でセメント芽細胞に特異性の高い遺伝子とされるF-spondinの発現も増強した。また、骨芽細胞、セメント芽細胞の分化にも重要であるOsteocalcinなどの種々の遺伝子の発現も顕著に増強した。このことから、活性型ビタミンD3は歯根膜細胞の分化を促進することが示唆された。次に、活性型ビタミンD3が歯根膜細胞のCEMP1タンパク質発現に及ぼす影響を調べたところ、100 nM濃度の長期刺激でCEMP1を強く発現する細胞の出現がみられた。そこで、100 nM活性型ビタミンD3が不死化マウスセメント芽細胞OCCM-30を用いて石灰化能に及ぼす影響について調べたところ、顕著な石灰化の促進がみられた。採取したヒト歯根膜細胞を通常培地にて継代培養し活性型ビタミンD3にて刺激すると、セメント芽細胞に特異性の高い遺伝子とされているCEMP1およびF-spondinの発現が増強した。さらに長期刺激によるCEMP1タンパク質発現の増強もみられた。また、活性型ビタミンD3は不死化マウスセメント芽細胞の石灰化を顕著に促進することも明らかとなった。これらの結果から、活性型ビタミンD3は歯根膜細胞やセメント芽細胞の分化を促進する可能性があるという重要な知見が得られた。まず、活性型ビタミンD3がヒト歯根膜細胞の硬組織形成能に与える影響について詳細に解析を行う。長期培養タイムコースによるALP活性および石灰化ノジュールの形成を解析する。さらに長期刺激が歯根膜細胞の遺伝子発現に及ぼす影響について解析を行う。セメント芽細胞に特異性の高いと考えられる遺伝子、セメント芽細胞や骨芽細胞の分化に関わる遺伝子およびビタミンD受容体遺伝子等の発現に及ぼす影響について解析を行う。対照としてヒト歯肉線維芽細胞を用いる。さらにセメント芽細胞に特異性の高いタンパク質の発現について、蛍光免疫染色を行う。現在までの実験から、活性型ビタミンD3でヒト歯根膜細胞を刺激すると、1 nMから1000 nMのすべての濃度でセメント芽細胞特異的分化マーカーであるCementum protein 1 (CEMP1)遺伝子の発現を増強する結果が得られた。骨基質タンパク質Osteocalcin (OCN)についてもすべての濃度の活性型ビタミンD3刺激で顕著な遺伝子発現の上昇がみられた。そこで、骨芽細胞の分化に必須の転写因子であり、セメント芽細胞の分化にも重要であると考えられているOsterixおよびRunt-related transcription factor 2 (Runx2)(1000 nM以外のすべての濃度の活性型ビタミンD3刺激で発現増強)、骨芽細胞やセメント芽細胞の分化・硬組織形成に重要であるAlkaline phosphatase (ALPL)およびBone sialoprotein (BSP)遺伝子の発現もすべての濃度の活性型ビタミンD3刺激で有意に増強した。採取したヒト歯根膜細胞を通常培地にて継代培養し活性型ビタミンD3にて刺激すると、1 nMから1000 nMの幅の広い濃度でセメント芽細胞の分化・硬組織形成に重要な遺伝子を顕著に発現増強する結果が得られた。

現在までの実験から、活性型ビタミンD3でヒト歯根膜細胞を刺激すると、1 nMから1000 nMのすべての濃度で、歯根膜に発現しセメント芽細胞に特異性の高いとされているCementum protein 1 (CEMP1)遺伝子の発現を増強する結果が得られた。さらに100 nMの濃度でセメント芽細胞に特異性の高い遺伝子とされるF-spondinの発現も増強した。また、骨芽細胞、セメント芽細胞の分化にも重要であるOsteocalcinなどの種々の遺伝子の発現も顕著に増強した。このことから、活性型ビタミンD3は歯根膜細胞の分化を促進することが示唆された。次に、活性型ビタミンD3が歯根膜細胞のCEMP1タンパク質発現に及ぼす影響を調べたところ、100 nM濃度の長期刺激でCEMP1を強く発現する細胞の出現がみられた。そこで、100 nM活性型ビタミンD3が不死化マウスセメント芽細胞OCCM-30を用いて石灰化能に及ぼす影響について調べたところ、顕著な石灰化の促進がみられた。採取したヒト歯根膜細胞を通常培地にて継代培養し活性型ビタミンD3にて刺激すると、セメント芽細胞に特異性の高い遺伝子とされているCEMP1およびF-spondinの発現が増強した。さらに長期刺激によるCEMP1タンパク質発現の増強もみられた。また、活性型ビタミンD3は不死化マウスセメント芽細胞の石灰化を顕著に促進することも明らかとなった。これらの結果から、活性型ビタミンD3は歯根膜細胞やセメント芽細胞の分化を促進する可能性があるという重要な知見が得られた。活性型ビタミンD3がヒト歯根膜細胞のセメント芽細胞分化マーカータンパク質の発現および硬組織形成能に与える影響について解析を行う。必要に応じて歯根膜幹細胞を分離して活性型ビタミンD3に対する応答を解析する。さらに、セメント芽分化誘導のメカニズムについて解析を行う。まず、活性型ビタミンD3がヒト歯根膜細胞の硬組織形成能に与える影響について詳細に解析を行う。長期培養タイムコースによるALP活性および石灰化ノジュールの形成を解析する。さらに長期刺激が歯根膜細胞の遺伝子発現に及ぼす影響について解析を行う。セメント芽細胞に特異性の高いと考えられる遺伝子、セメント芽細胞や骨芽細胞の分化に関わる遺伝子およびビタミンD受容体遺伝子等の発現に及ぼす影響について解析を行う。対照としてヒト歯肉線維芽細胞を用いる。さらにセメント芽細胞に特異性の高いタンパク質の発現について、蛍光免疫染色を行う。ヒト歯根膜細胞を活性型ビタミンD3で刺激すると、強力にセメント芽細胞様細胞への分化を誘導することが示唆された。そこで、当初はすべての実験について歯根膜幹細胞を分離して行う予定であったが、まず全ヒト歯根膜細胞の活性型ビタミンD3に対する応答について解析を行うこととした。全ヒト歯根膜細胞における活性型ビタミンD3刺激による分化誘導、石灰化誘導について解析を行う。次に、必要に応じて歯根膜幹細胞を分離、あるいは免疫細胞染色を行い、セメント芽細胞への分化誘導への各細胞の役割や関与について検討を行う。(理由)
灌漑水田主体地区における水収支観測に基づいた配水モデルの構築

近年,人口増加,それに伴う食糧増産,さらに気候変動の影響も加わり,水資源の評価とその有効利用が国際的な課題となっている.このような問題を予測するための水循環モデルの開発を目指し,本研究ではその基礎資料となる用水管理と水田管理を詳細に観測し,その実態を明らかにした.さらに,明らかになった管理実態をもとに,開発中の水循環モデルに用水配分過程を考慮した配水モデルを組み込んだ.近年,人口増加,それに伴う食糧増産,さらに気候変動の影響も加わり,水資源の評価とその有効利用が国際的な課題となっている.このような問題を予測するための水循環モデルの開発を目指し,本研究ではその基礎資料となる用水管理と水田管理を詳細に観測し,その実態を明らかにした.さらに,明らかになった管理実態をもとに,開発中の水循環モデルに用水配分過程を考慮した配水モデルを組み込んだ.本研究では,灌漑主体水田地区に適用可能な配水モデルを構築することによって,これまで評価することが困難であった用水の配分や還元を再現することを目的としている.平成21年度は,研究費の交付時(9月)に既に水田の灌漑時期が終了していたため,当初の計画どおり,集中的な現地調査・観測によって灌漑水田地域内での水田の代掻き,植え付け,刈り取りの進行調査を実施した.ただし,当初計画していた中干しの実態把握については,その時期に田面の状況を判断することが極めて困難であったため,実施を断念した.なお,中干し時期については,平成22年度に観測する水位連続観測から別途判断することで対応する.また,必要に応じて,農家への聞き取り調査を実施する.また,平成21年度では,本研究の重要課題の一つである用水配分量を把握するため,対象水田地区内約40ヵ所において週1回程度の集中流量観測を実施し,地区内の地点ごとの配水量変化を連続的に把握することができた(灌濯漑期間中に計16回観測).この観測結果に基づいて,平成22年度には自記水位計を設置し,各地区への配水量を連続的に把握する.さらに,本課題で開発されるモデルの将来的な発展を目指して,エジプト国ナイルデルタ地域に4ヶ月間滞在し,現地の用水配分実態,ならびに,現地の用水管理について現地研究者と検討した.平成22年1月からは,各調査結果をもとにモデルの構築に着手している.既に,モデルの基礎情報であるGISデータ(国土数値情報,日本水上図鑑GIS)は入手済みであるが,モデルの構築,計算,検証には入力値である地域への供給水量とモデルの検証に用いる地区からの排水量が必要である.これらの観測は平成22年4月下旬から観測を実施するため,現在,その準備を進めている.平成21年度に実施した現地流量観測結果に基づき,対象地域内の幹線・支線の用・排水路の主要な地点に自記水位計を設置し,流量を連続観測した.また,平成21年度に継続して,電磁流速計による定期的な流量観測と,水田作業の進行調査も実施した.さらに,国土数値情報,日本水土図鑑のGISデータを用いた配水モデルの構築を進めた.一方,当初は対象地域内の水田数筆を対象に,湛水管理と水田必要水量(減水深)を把握する計画であったが,平成21年度に当グループが別途実施した研究から,既存の減水深測定方法では正確な値を測定できない場合があることが判明した.減水深は計画用水量を決定する際の最も重要な値であり,この測定精度が開発モデルの推定結果に大きく影響する可能性がある.そこで,計画を一部変更し,湛水管理が比較的容易な筑波大学内の実験水田を対象に,既存の減水深測定方法を再検討した.平成21年度の調査結果と合わせて,配水モデルの基礎データとなる対象地域内での用水管理ならびに水田管理の実態が明らかになった.特に,平成21年度は特徴的な気象条件(春と夏がそれぞれ記録的な低温と高温),平成22年度は平年並であったため,この2年を比較することで気象条件(特に気温)が用水管理と水田管理に及ぼす影響が明らかになった.開発モデルでは,気温は消費水量(蒸発散量)の推定にしか用いていなかったが,気温が用水管理や水田管理に及ぼす影響が明らかになったことから,今後開発モデルにこの影響を加える必要がある.一方,水田減水深については,時期によって測定値にバラツキが生じることが明らかになった.開発モデルでは水田必要水量を決定する際に減水深をパラメータとして用いており,この決定方法についても今後検討が必要であることが明らかになった.さらに,開発モデルへの配水モデルの組み込みを完了し,原著論文として公表した.
視覚的選好判断における魅力度の同化効果と対比効果の神経メカニズム

魅力度に基づく選好判断時に、注意を向けた対象の魅力度評価に対して注意を向けていない周辺の対象の魅力度が潜在的に影響を及ぼすことがある。この影響には同化効果と対比効果のふたつがあることが知られているものの、その発生メカニズムは不明である。本研究では、潜在的な価値判断に関与する大脳基底核と顕在的な価値判断に関与する眼窩前頭皮質をはじめとする報酬関連領域の活動と、それらの情報を計算・統合する領域としての前帯状皮質の活動を機能的磁気共鳴画像法(fMRI)で計測し、それぞれの領域の関係性を明らかにすることで、選好判断における魅力度の同化効果と対比効果の発生機序と両効果の切り替わりを制御するしくみを明らかにすることを目的とする。本年度は、これまでに準備したコンピュータ・グラフィックス(CG)で作成した顔画像とフーリエ記述子で作成した幾何学図形を使用し、視野の中心部に配置した提示刺激の魅力度評価に、周辺に配置した刺激の魅力度が及ぼす影響を検討した。その際、視野の周辺部に提示する刺激については網膜上での需要情報量が異なる可能性を加味し、周辺刺激を拡大表示した場合との効果の変化を検討した。その結果、周辺刺激のサイズが大きなほど(中央の刺激と同サイズを提示する場合と比較して)より強い効果を確認した。また、fMRI計測実験に向けた予備的計測を行い、刺激の提示サイズと提示位置(中央画像と周辺画像の距離)の調整を行った。本年度は魅力度の同化効果と対比効果が、より頑健に観測可能な刺激条件を策定することが主要な課題であり、刺激サイズと位置の調整により従来よりも大きな効果を得られる条件を掴むことができた。当初の計画ではfMRI計測を本年度より本格的に実施する予定であったが、前述した刺激条件の策定とスキャナ内での刺激の見え方を調整する作業に時間を要したため、予備的な脳画像計測までに留まってしまったことから進捗はやや遅れていると判断した。最終年度である次年度は、策定したパラメータにもとづくfMRI実験による脳活動計測とデータ解析を早急に実施し、結果のとりまとめと報告を行う。本研究では、潜在的な価値判断に関与する大脳基底核と顕在的な価値判断に関与する眼窩前頭皮質をはじめとする報酬関連領域の活動と、それらの情報を計算・統合する領域としての前帯状皮質の活動をfMRIで計測し、それぞれの領域の関係性を明らかにすることで、選好判断における魅力度の同化効果と対比効果の発生機序と両効果の切り替わりを制御するしくみを明らかにすることを目的とする。本年度は、提示刺激としてコンピュータ・グラフィックス(CG)で作成した顔画像とフーリエ記述子で作成した幾何学図形を準備し、視野の中央部に配置した刺激の魅力度評価に、周辺に配置した刺激の魅力度が及ぼす影響を検討した。その結果、周辺の刺激を顔画像にした場合、評価する中央部の刺激が同属性(顔画像)の場合は対比効果が、異属性(幾何学図形)の場合は同化効果がそれぞれ確認された。しかしfMRI実験でこれらの効果に対応する脳活動変化を計測するためには、より効果が頑健に確認できる条件設定が必要である。そのため視野の周辺部に提示する刺激については網膜上の受容情報量を加味して提示サイズを最適化することをおこなった。また、CG作成手法を再検討し、より魅力度の幅を広くもった顔画像のデータベースの構築を進めている。本年度は魅力度の同化効果と対比効果が起こる刺激条件の最適化が主要な課題であり、統計的には有意な効果を確認できる実験条件を策定することができた。しかし、fMRI実験で充分な脳活動変化を引き起こすためにはより頑健な効果が望ましいことから、刺激の魅力度をより幅広くもたせるために顔画像作成のプロセスを見直し、現在データベースの再構築を進めている。また、周辺部へ提示する刺激の位置とサイズが効果に影響することから、その最適化に向けて先行研究報告にある網膜上における受容情報量を加味した刺激条件の改善を進めた。fMRI実験のデータ収集までは到達できなかったものの、研究の要となる同化・対比の両効果は確認できていることから、概ね順調に進展していると判断する。