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義務教育一貫の外国語教育における複言語・複文化主義導入のための総合的研究

今回は、フランスストラスブールから招聘したクリスティーヌ・エロー氏に加え、同じく研究協力者である奈良女子大学附属中等学校教諭の南美佐江氏を講師として、言語意識、複言語主義に基づくセッションを行った。その内容や方法に興味を持つ教員に対して、実践への協力を打診した。内1名は年度が代わるとともに授業実践を試行的にはじめている。中等教育学校での授業実践が既に始まりその成果報告も可能な状況にあること、小学校教員の協力者として当初予定していた教員が異動で教育委員会に移ったが、ワークショップの参加者の中から協力者候補が現れていることで、当初の予定に沿って今のところ進められると思われる。本研究は、多言語化・多文化化する学校教育現場,特に義務教育課程において児童生徒の複言語・複文化能力を高めることのできる外国語担当教員を育成するための義務教育一環の指標及びその能力開発のための教員研修の開発を最終的には目指している。昨年度は主に児童生徒の複言語能力に焦点を当て、まずは義務教育に限定せず、中等教育学校最高学年(高等学校3年に相当)で実施した複言語・複文化能力に関わる実践の成果を国内外の学会で発表すると共に紀要論文にまとめた。その中で、特に大きな課題は、外国語教育が小中学校を通じて原則英語のみを扱うことになっている政策的な枠組みである。特に中学校以上のレベルでは、英語以外の言語教育が受け入れられる可能性は一部の地域学校を除いてはほぼないため、英語の授業の中でいかに複言語・複文化能力を扱えるのかということに焦点化し、その実践方法や成果を示した。また、本研究の対象範囲である義務教育を見据え、中等教育学校3学年(中学校3年に該当)での授業実践を行い、生徒に育成可能な複言語・複文化能力を検討した。加えて、複言語・複文化教育実践のための教員の資質能力に関わっては、本人の言語運用能力に加え、言語意識すなわち言語そのものに関する知識、言語に関する事象についての理解力、洞察力、感受性が重要な要素になり得ることが見え始めている。さらに言えば、言語だけでなく様々な観点からの多様性への意識、態度を考慮することが必要だと考えられ、4言語を公用語とするスイスの教育養成大学に出向き、教員として求められる資質能力における多様性の扱いについての調査を行った。昨年度、協力教員を募る目的を兼ね、複言語・複文化に関わるワークショップを実施する予定であったが、本務校業務との日程調整がうまくいかず開催できなかった。その結果、教員の資質能力に関わる研究方法として想定していた、教員の振り返りの分析に必要な一定数の協力教員を確保できない状況となった。本研究の目的は,多言語化・多文化化する学校教育現場,特に義務教育課程において児童生徒の複言語・複文化能力を高めることのできる外国語担当教員を育成することである。そのための具体的目標として(1)小中学校の外国語(活動)教育一貫の児童生徒用能力準拠枠の作成(2)小学校・中学校それぞれの教員用資質能力準拠枠の開発(3)教員用準拠枠に基づく教員対象資質能力育成プログラムの計画・実施・評価(4)プログラム受講者の教育活動変容に関する追跡調査を行うことを設定した。以下その進捗状況である。
細胞膜リン脂質非平衡分布と抗リン脂質抗体の血栓原性についての研究

アミノリン脂質トランスロケース(ATP10C)と脂質スクランブレース1(LS1)は細胞膜のリン脂質の不平衡分布を制御する酵素である。すわなちATP10Cが陰性リン脂質を細胞の内側にとどめておく機能をもち、逆にLS1は細胞が活性化されて誘導され陰性リン脂質を能動的に細胞の外側に移動させる機能をもつ。抗リン脂質抗体症候群(APS)は自己抗体由来の血栓傾向を来す疾患であるが、陰性リン脂質は凝固反応のみならず抗リン脂質抗体とその対応抗原との反応にも必須であり、細胞表面の陰性リン脂質の存在はAPSの病態形成に極めて重要である。ATP10Cにはいくつか遺伝子多型が知られており、その多型とATP10C機能との関連が考えられる。すなわちAPSの遺伝要因としてATP10C遺伝子多型に注目し、本年度はまずATP10C遺伝子多型の存在を日本人において検討した。既知の多型(エクソン10と12)をPCR-RFLP法で、未知の多型は候補エクソン(エクソン19)の直接シークエンス法で多型を検出した。現在エクソン19に日本人の多型を検出し、APS患者と健常人とでその頻度を比較検討中である。また、LS1については、その遺伝子発現の動態を検討し、APSの病態との関係を調べている。正常末梢血単核球をLPSで刺激すると凝固関連分子の組織因子が発現するが、それと平行してLS1遺伝子の誘導が観察された。我々はAPS患者の組織因子の過剰発現についてこれまで報告してきたが、次にAPS患者の血清あるいは血漿サンプルを正常末梢血単核球に加えて組織因子とLS1遺伝子の発現を比較検討した。健常人サンプルとくらべてAPS患者サンプルでは組織因子とLS1遺伝子発現の誘導が観察された。この現象は、APS患者では組織因子のみならずLS1が誘導されて陰性リン脂質が凝固反応に利用されやすくなっていることを示唆する一方、誘導されたLS1の機能によって陰性リン脂質と抗リン脂質抗体の対応抗原が細胞表現で複合体をつくり、抗リン脂質抗体のターゲットを細胞上で形成することから、さらなる細胞活性化のひとつの経路をLS1が担うという側面も考えられる。
分散処理環境におけるセグメンテーション技術とページング技術の統合に関する研究

LANやワークステーションを用いて構成された分散処理環境が広く普及しつつある.それに伴い,分散したデータを複数ユーザが共有すると共に,ユーザ同士の処理を協調させながら情報処理を行なうことを支援する分散オペレーティングシステムの開発が重要な研究課題となっている.研究代表者らは,そのような分散オペレーティングシステムの一つとして,分散共有格納庫(Distributed Shared Repository,以下DSR)システムの設計と現実を行なっている.DSRシステムでは,分散処理環境において,仮想記憶上の揮発的情報セグメントと二次元記憶上の永続的情報セグメントの両方を統一的に管理する.DSRの情報管理は,従来の分散ファイナルシステムの概念に,記憶管理とスレッド管理の概念を結合したものになっている.また,従来の集中型OSと対比させた場合,DSRの情報管理は,セグメンテーションによる情報管理技術を分散処理環境に拡張したものになっている.本研究では,DSRシステムにおいて,セグメンテーションによる情報管理とページングによる仮想記憶管理とを結合する研究を行なった.具体的には,サーバ・サイトの二次記憶装置上に保管されているメモリセグメントをクライアント・サイトの仮想記憶空間に遠隔的にメモリマップする技術を開発した.DSRシステムでは,ファイルシステムの記憶空間から仮想記憶空間へのメモリセグメントのロード,および逆方向のアンロードが繰り返し行われるという特徴がある.これを実現するために,メモリセグメントを構成するプログラムコード,ヒ-プ,そしてスタックを繰り返し的に再配置する機能が必要である.この繰り返し的な再配置を遠隔メモリマップの枠組みで効率的に実現する方法について設計と実現を行なった.実現したシステムを用いてメモリセグメントのロードおよびアンロードの性能を調べる実験を行い,設計通り効率的な実装が行われているを確認した.LANやワークステーションを用いて構成された分散処理環境が広く普及しつつある.それに伴い,分散したデータを複数ユーザが共有すると共に,ユーザ同士の処理を協調させながら情報処理を行なうことを支援する分散オペレーティングシステムの開発が重要な研究課題となっている.研究代表者らは,そのような分散オペレーティングシステムの一つとして,分散共有格納庫(Distributed Shared Repository,以下DSR)システムの設計と現実を行なっている.DSRシステムでは,分散処理環境において,仮想記憶上の揮発的情報セグメントと二次元記憶上の永続的情報セグメントの両方を統一的に管理する.DSRの情報管理は,従来の分散ファイナルシステムの概念に,記憶管理とスレッド管理の概念を結合したものになっている.また,従来の集中型OSと対比させた場合,DSRの情報管理は,セグメンテーションによる情報管理技術を分散処理環境に拡張したものになっている.本研究では,DSRシステムにおいて,セグメンテーションによる情報管理とページングによる仮想記憶管理とを結合する研究を行なった.具体的には,サーバ・サイトの二次記憶装置上に保管されているメモリセグメントをクライアント・サイトの仮想記憶空間に遠隔的にメモリマップする技術を開発した.DSRシステムでは,ファイルシステムの記憶空間から仮想記憶空間へのメモリセグメントのロード,および逆方向のアンロードが繰り返し行われるという特徴がある.これを実現するために,メモリセグメントを構成するプログラムコード,ヒ-プ,そしてスタックを繰り返し的に再配置する機能が必要である.この繰り返し的な再配置を遠隔メモリマップの枠組みで効率的に実現する方法について設計と実現を行なった.実現したシステムを用いてメモリセグメントのロードおよびアンロードの性能を調べる実験を行い,設計通り効率的な実装が行われているを確認した.
方向性を示すコラーゲン膜による瘢痕組織内膠原線維の走向の誘導

創の収縮を予防するため、方向性を有するコラーゲン膜を用いて新生膠原線維の走向を一定方向に誘導する方法が検討された。まず家兎背部全層皮膚膚欠損創被覆材としてアテロコラーゲン膜,特殊ナイロン織布でコラーゲン加工,シリコン膜上張りのバイオブレンを使用したが、効果は一時で、結局治癒がおくれ、著明な瘢痕化,拘縮の発生を認めた。次いで家兎背部切開創に、3ケ月間支持力を保持する非尖症性,吸収性ポリ-L-ラクチッド網を挿埋し、機械的拘縮防止をはかったが、結果は逆に、拘縮を増強させた。以上の経験より、方向性を有するコラーゲン膜は、自家表皮で被覆されていて開放されることなく、一定期間体内で機質化することが必要と考えられた。そこでモルモット背部全層皮膚欠損創を用いて、新鮮同種真皮と自家表皮の重ね移植が試みられた。すなわち同種皮片の表皮部分を除き、自家におきかえることにより同種植皮の抗原性を弱め、生着期間の延長をはかったものである。そこで新知見として、かかる条件下で自家植皮が生着得ることが確認された。部分壊死部も12週後には瘢痕治癒した。しかし同種真皮は抗原性を示し、組織反応強く、術後5週前後の短期間に吸収され、拘縮の防止に致らなかった。支持力の不足にも問題がある。次いでガンマー線照射凍結乾燥人硬膜が選択された。このものは生体内で機質化され、徐々に吸収されながら瘢痕組織におき代って、結局は硬膜特有の構築を伝えるものである。生体表層における使用例は粘膜でしかないが、そのポイントは湿潤に保持することと考えられた。そこでモルモット背部の全層皮膚欠損創に本剤を移殖、その上から自家分層植皮あるいはさらに他家全層皮膚による被覆を試みたが結局乾燥人硬膜の機質化は認められず、その下層を表皮が伸びて、術4週前後で脱落、その原因は硬膜の構築が緻密すぎたことにあると考えられ、他の材料の検討がせまられた。
真菌類由来の新規抗真菌剤の開発

本課題では抗真菌薬あるいはそのリード化合物を発見することを目的として主にプラジル産の新規分離株を中心とした菌類を中心に630菌株について病原酵母2菌株及び病原糸状菌2菌株を試験菌として抗真菌活性試験を行った結果、少なくとも1菌株に対して抗真菌活性を示したものが185菌株(29%)であったので、そのうちの数菌株について成分検索を待った。Aspergillus fumigatusに対して特異的に抗菌活性を示したCladosporium属菌IFM49189株から活性成分として新規pentanorlanostane誘導体cladosporide A-Dを単離・構造決定し、A.fumigatusに対する抗真菌活性について論じた。また、未同定菌H557ー3株はピラノン誘導体3種とフラノン誘導体を単離したが、A.fumigatusに対する活性本体として、acetylphomalactoneが推定した。A.fumigatus及びCandida albicansに対して抗菌活性を示したTalaromyces属菌H557ー3株から主成分としてfijiensinを単離し、抗菌性物質としてfuniconeを単離したが、抗菌活性が弱かったので、活性本体の単離を目指している。また、Eupenillium javanicum A579-3株及びA587ー2株から主成分としてcompactin等を単離したが、最終的にその開環体であるカルボン酸がこれらの菌の抗真菌活性の活性本体であろうと結論付けた。Eupenilliumbrefeldinum 165-2株の培養エキスは病原酵母C.albicansに対して抗真菌活性を示し、抗真菌活性本体の一つとしてbrefeldin A(36)を単離した。一方、Malbranchea属菌15種について前述と同様に抗真菌活性を行った結果、3種の菌に抗菌活性が見られた。このうち、Cryptococcus.neoformansに対して抗菌活性を示したMalbranchea filamentosa IFM41300株の成分検索を行い、珍しい特異な新規骨格を有するトリテルペン配糖体malbrancheoside Aを単離し、その構造を決定した。本化合物は抗真菌活性を示さなかったので、引き続き抗菌本体の検索を行っている。ブラジル産菌300株について米培地で培養後、クロロホルム-メタノール抽出エキスを得、それぞれのエキスについて病原真菌4種(糸状菌2種、酵母2種)を被検菌としてディスク法により抗菌活性の有無を調べた結果、約60株の菌に何らかの抗真菌活性が認められた。このうち今回は日和見感染症の一つ、肺アスペルジルス症の原因菌であるAspergillus fumigatusに対する抗真菌剤の開発を目指し、前記菌に特異的な抗菌活性を示すいくつかの菌株の成分検索を試みた。Cladosporium属菌Na-92株(IFM49189株)からは活性成分として新規ペンタノルラノスタン誘導体cladosporide Aを単離した。本化合物は種々のA.fumigatusに対してMICは見られなかったものの、IC_<80>が0.54.0μl/mlと強い静菌活性を有することが確認された。また、本化合物はラノスタン骨格の4位にアルデヒド基を有する化合物であり、同時に単離されたメチル誘導体には全く活性が認められないことから抗菌活性発現には4位のアルデヒドが必須であると考えている。分類上医真菌との関連があるとされているMalbranchea属菌の成分検索にも興味を持ち、15種についてエキスの抗真菌活性を検索した結果、4種に活性が認められた。

Malbranchea filamen tosaのエキスはCandida albicans,Cryptoccocus neoformans等病原酵母に強い抗真菌活性を示したので、その活性本体の解明をめざして分離を行い、新規骨格を右するトリテルペン配糖体malbrancheoside Aの単離・構造決定を行った。本化合物の活性については現在検討中である。その他、抗真菌活性を示した23種の菌株について成分検索を行ってる。本課題では抗真菌薬あるいはそのリード化合物を発見することを目的として主にブラジル産の新規分離株を中心とした菌類を中心に630菌株について病原酵母2菌株及び病原糸状菌2菌株を試験菌として抗真菌活性試験を行った結果、少なくとも1菌株に対して抗真菌活性を示したものが185菌株(29%)であったので、昨年度に引き続いて、数菌株について新たに成分検索を試みた。未同定菌H557-3株はAspergillus fumigatusに対して特異的に抗菌活性を示し、ピラノン誘導体3種とフラノン誘導体を単離したが、活性本体として、acetylphomalactoneが推定した。A.fumigatus及びCandida albicansに対して抗菌活性を示したTalaromyces属菌H557-3株から主成分としてfijiensinを単離し、抗菌性物質としてfuniconeを単離したが、抗菌活性が弱かったので、活性本体の単離を目指している。また、Eupenillium javanicum A579-3株及びA587-2株から主成分としてcompactin等を単離したが、最終的にその開環体であるカルボン酸がこれらの菌の抗真菌活性の活性本体であろうと結論付けた。Eupenilliumbrefeldinum 165-2株の培養エキスは病原酵母C.albicansに対して抗真菌活性を示し、抗真菌活性本体の一つとしてbrefeldin A(36)を単離した。また、昨年度からの続きで,Cladosporium属菌IMF49189株から新規pentanorlanostane誘導体cladosporide A-Dを単離・構造決定し、A.fumigatusに対する抗真菌活性について論じた。一方、Malbranchea属菌15種について前述と同様に抗真菌活性を行った結果、3種の菌に抗菌活性が見られた。このうち、Cryptococcus. neoformansに対して抗菌活性を示したMalbranchea filamentosa IFM41300株の成分検索を行い、珍しい特異な新規骨格を有するトリテルペン配糖体malbrancheoside Aを単離し、その構造を決定した。本化合物は抗真菌活性を示さなかったので、引き続き抗菌本体の検索を行っている。
重力多体専用計算機の並列化による恒星系進化の研究

平成2年度には、重力多体問題専用計算機のプロトタイプGRAPEー1の改良型GRAPEー1Aをボ-ド上につくり、さらにそのボ-ド全体を1個の専用LSIに収めたプロセッサ・チップを設計・製作した。改良点は、粒子の質量の値を変数にしたこと、均された粒子法(SPH)による流体計算を行うために必要な近接粒子のリストと、結果の解析を容易にするのに使うポテンシャルの値をGRAPE側で計算し、ホストに送り返すことである。プロセッサ・チップの設計は、富士ゼロックス株式会社電子技術研究所と密接な分担協力関係を保ちながら行った。その後、プロセッサ・チップを量産して専用計算機GRAPEー3に組み上げ、平成3年度にそのその立ち上げを行った。達成した性能は、20万体問題での実効速度で10Gflopsで、現存の汎用ス-パ-コンピュ-タの性能を凌ぐものである。このGRAPEー3を使って、恒星系の進化についてシミュレ-ションを行った結果、銀河の衝突合体が銀河団の進化に大きい役割を果たしていることが分かった。得られた新しい知見の例を以下に述べる。1)中心に巨大ブラックホ-ルを持つ銀河同士が衝突すると、ブラックホ-ルは銀河の星との力学的摩擦によって、エネルギ-よりもむしろ角運動量を失い、2つのブラックホ-ルは容易に合体する。この現象を取り入れると、合体・融合した銀河について、観測で得られているコアのサイズと銀河全体の質量の間の関係を説明できる2)銀河の衝突において重力場は激しく変化し、それぞれの銀河の中にある星は位相空間で十分に混合を受けるが、エネルギ-空間で見ると混合は最初の間だけしか進まない。そのような過程の結果、衝突前にそれぞれの銀河のコア-(ハロ-)にあった星は、衝突後もコア(ハロ-)にある。したがって、巨大楕円銀河に星の色の規則的な空間分布があるからといって、銀河が合体によって生まれたとが否定されることにはならない。本年度の目標は非衝突系に使われる低精度試作機GRAPEー1を並列化することであった。1.並列化に取り組む前に、試作機を次の諸点で拡張・改良したGRAPEー1Aを手作りした。(1)質量を各粒子ごとに変えられるようにし、いろいろな質量の星からなる重力多体系やク-ロン力の作用する多体系も扱えるようにした。(2)近接粒子のリストをホスト計算機に返すようにし、均された粒子による流体力学(SPH)だけでなく、分子動力学における種々の近距離力にも対応できるようにした。(3)力だけでなくポテンシャルの値もホストに返すようにし、計算結果の解析を容易にした。2.並列化のための回路を設計し、新たに開発した基盤上に自動配線で製作した。GRAPEシステムでそれを利用するためのソフトについては、新たにツリ-構造のアルゴリズムと階層化ア-セス・コ-ドを開発した。3.並列化するパイプラインについては、最初の計画はプリント基盤を用いてGRAPEー1Aを8個つなぎ2Gflopsの性能を出すことであった。しかし、その後山田科学振興財団から奨学寄付金を受けたので、GRAPEー1AをLSI化し、そのLSIを使う方針に切り換えた。性能を一挙に10倍余りを上げられるからである。予算額の関係上LSI設計製作に共同で取り組んでくれるメ-カ-が決まるまでに時間を要し、計画は遅れぎみであったが、富士ゼロックス(株)電子技術研究所の好意で、約10万ゲ-ト、1個につき0.6GflopsのLSIに作り上げることができた。

この科学研究費ではそれを並列接続し、GRAPEー3として組み上げた。その性能は30Gflops相当になる予定であるが、まだ細部にわたる調整とテストの段階にあり、本格的な立ち上げにはさらに数カ月を要する。4.天文学上の問題については、GRAPEー1Aなどのテスト計算を兼ねて、銀河の衝突、激しい緩和などを研究中。平成3年度は、平成2年度に富士ゼロックス(株)電子技術研究所と協力しながら設計した低精度(無衝突系)用GRAPE LSIを量産し、専用計算機GRAPEー3の組み上げとその立ち上げを行った。達成した性能はピ-クで14Gflops、20万体問題での実効速度で10Gflopsであった。これは現存の汎用ス-パ-コンピュ-タの性能を凌ぐものである。このGRAPEー3を使って、恒星系の進化についてシミュレ-ションを行った結果、銀河の衝突合体が銀河団の進化に大きな役割を果たしていることが分かった。そこで得られた新しい知見を以下に述べる。1.中心に巨大ブラックホ-ルを持つ銀河同士が衝突するとき、ブラックホ-ルは銀河の星との学力学摩擦によって、エネルギ-よりもむしろ角運動量を失い、2つのブラックホ-ルは容易に合体する。この場合、合体・融合した銀河では、コアの質量とサイズや星の速度分散などが観測で得られている値によく一致する。2.銀河の衝突において重力場は激しく変化し、それぞれの銀河の中にある星は位相空間で十分に混合を受けるが、エネルギ-空間で見ると混合は最初の間だけしか進まない。これが、これまで「激しい緩和」といわれてきた過程の真の姿なので「激しい緩和」という言葉は現象の適切な表現ではない。3.2.の過程の結果、衝突前にそれぞれの銀河のコア(ハロ-)にあった星は、突衝後もコア(ハロ-)にある。従って、楕円銀河に星の色の規則的な空間分布があるからといって、銀河の合体を否定することはできない。4.銀河の合体は、それぞれの銀河のハロ-にある星を跳ね飛ばし、それと共に角運動量を捨てることによって、効率よく進む。上に述べた事柄も考慮に入れると、銀河の合体は銀河群や銀河団、ならびに宇宙の歴史の中で主要な役割を果たしていることになる。
輝石・かんらん石の微細組織・構造と熱・応力履歴

地球科学で重要な輝石・かんらん石の微細構造から、それらが受けた熱・応力履歴を読みとるためには、それら微細構造の性質を実験で調べる必要があるとの認識のもとに、標記の課題にとりくんだ。具体的には以下の3つのテーマにとりくんだ。1.輝石の離溶ラメラの形状とラメラの生成条件との関係。2.ピジョナイトの反位相分域(以下APDと略す)の形状と熱履歴。3.かんらん石における欠陥構造と高温変形。以下これらのテーマについての研究実績を述べる。1.については、天然の離溶ラメラを800°C1200°Cの温度で106500時間加熱して、離溶ラメラの形状変化をみた。その結果、950°C以上の温度で加熱による新たな界面の形成がみられた。これら新たな界面が加熱温度で安定な界面とすると、ラメラの生成温度は従来計算で推定されていた値より約250°C程高くなった(スケアガード産オージャイトの場合、第1世代のラメラの生成温度は10001100°C)。2.については、今回の研究でAPDの伸長方向が冷却速度と密接な関係にある事がわかった。すなわち、種々の加熱実験から、ピジョナイトのAPDの伸長方向は急冷ではC軸に平行であるのが、冷却速度が遅くなるにつれてC軸と斜交してくる事が明きらかになった。これらのデータに基づき、天然の箱根峠産の輝石の冷却速度を見積ると、約0.01°C/hrとなり、熱伝導の計算から得られる結果と矛盾しない。3.については、最高1400°Cの高温下での三点曲げを行う変形装置付高温炉がようやく出来上がり、現在、その調整と実験での最適条件を得るための試験を行っているところである。
近世から近代にかけての日本の書簡文の研究

本年度も月に二回から三回は、研究代表者所属研究機関において、「近世から近代にかけての日本の書簡文を読む」研究会(『尺璧帖』の会)を開催し、研究代表者、研究分担者、研究協力者、大学院生、リサーチフェロー(留学生、外国人研究者)など常時10名前後の参加を得た。主たる研究対象である東京国立博物館所蔵『尺璧帖』については、全体の通読と釈文作成を終了し、二度目の通読と釈文の厳密な校正、人名・書名を中心とする注釈作業については全体の半ばに達した。また副次的な研究対象として近世から近代にかけての日本人の書簡文を個別に解読しているが、その研究成果として、研究代表者池澤一郎は論文「書画会の盛況に見る大正期漢詩人の雅交ー喜多橘園宛田邊碧堂書簡十八通紹介」(早稲田大学大学院文学研究科紀要第64輯・2018年3月)と「早稲田大学圖書館所蔵・市嶋春城宛坂口五峰・田辺碧堂書簡紹介」(早稲田大学図書館紀要66号・2018年3月)を公刊した。また研究分担者岩田秀行は近代の南画家波多野華涯に関するの書簡全51通を解読して『波多野華涯書簡集ー門人浜口梧洞との報復書簡』(文学通信)として公刊した。いずれも書簡現物の写真と釈文とを併載する業績で、本研究の目的である研究会参加者のみならず、広く学界や一般社会における読書人がくずし字や草書の書簡文を読む力を涵養、向上させる一助とするという所期の目的を果たす形態での公刊となった。また『尺璧帖』釈文、注釈については、所蔵機関である東京国立博物館が、写真撮影、公開について、本研究に協力的な姿勢を示して、撮影料について、本研究の予算内に収まるように考慮して下さったので、写真併載の形で公開する目途が立ち、研究会全体の意欲は高まり、着々と最終年度に、向けて研究が進んでいる。また参加する院生の中には、各種教育機関でくずし字や草書の日本語を読む講座を担当する者も出ている。定期的に研究会を継続開催していて、主たる研究対象である『尺璧帖』(東京国立博物館所蔵)について、通読一回を終え、釈文を作成して、二度目の通読が半ばに達したことが、研究のほぼ順調な進展とみなすことができる。また研究会で扱った資料について、研究代表者、分担者が、写真併載で論文、書籍の形で公刊できたことは、本研究の目的である、研究会参加者、学界、一般社会の読書人におけるくずし字や草書で書かれた書簡文の解読能力の一助たらんとするというものを部分的にではあれ、達成しえたものとみなせるからである。また研究会の教育的効果として、参加している大学院生や留学生が自らの研究成果である論文や学会発表、一般社会における公開講座において、くずし字や草書で書かれた書簡文を資料として引用解釈したり、教材として有意義に講義したりして、社会的貢献を実現しているからでもある。本年度は最終年度となるので、研究会の定期的開催を持続させ、主たる研究対象である『尺璧帖』の二度目の通読、釈文の厳密な校正、人名・書名などへの注釈を完成させ、全体の研究成果を少しでも公刊する状態に近づけたいと計画している。当時に副次的研究対象である「近世近代の日本の書簡文」についても個別の研究を進め、研究代表者、研究分担者、研究会に参加している、外国人大学教授、大学院生、留学生のくずし字、草書の書簡文の解読能力の向上を期している。その結果として、研究会参加の各自において、論文や著書の中に本研究の成果を反映するように、協力、指導する所存である。また『尺璧帖』所蔵機関である東京国立博物館とも連携を保ち、公刊への協力を要請し続ける予定である。本年度は、研究代表者池澤一郎と共同研究者岩田秀行氏、研究協力者田中善信氏の三人と、大学院生や外国人留学生が参加する、近世から近代にかけての草書やくずし字で書かれた書簡文を解読する研究会を月に三、四回の頻度で実施し、東京国立博物館所蔵の近世期の著名な学者文人の書簡三百四通を集成した「尺璧帖」全六巻の解読を一通り終えることが出来た。次年度以降は、完成した全書簡の釈文の校正を進めつつ、書簡に登場する人名、書名に関する注や書簡の書かれた年月日の考証を行い書き添える。また校正終了に前後して、所蔵元と研究成果の刊行について理解と協力を得るための交渉に入る。本年度、従来翻刻のない書簡を如上の研究会で解読する過程で、参加者全員の草書、くずし字の書簡文解読能力の維持向上が認められ、殊に二十代の大学院生の能力は飛躍的に向上した。参加者の中には、その草書、くずし字の高い解読能力が研究会外部でも認められて、美術館に学藝員として奉職した者もいる。研究代表者池澤一郎は、本研究会で、折に触れて、研究費で購入した近世から近代にかけての学者文人の書画や書簡等の資料を披露し、参加者全員で解読した。その成果を吸収して、論文「木下周南の選んだ大沼枕山の漢詩」(『斯文』131号、2017年9月刊)「漢詩を読む楽しみー『枕山詩鈔鈔七言絶句』に即してー」

(『日本文学ジャーナル』第四号、2017年12月刊)、「早稲田大学中央図書館蔵『芝蘭堂新元會圖』上層貼紙「磐水府君絶筆」について附載同図題画記、題画詩釈文訓読」(『早稲田大学中央図書館紀要』、2018年3月刊)、「明治六年十二月一日付大槻文彦宛大槻磐溪書簡について」(『近世文藝研究と評論』、2018年6月刊行予定、印刷中)にまとめて公表している。共同研究者の岩田氏も同様で、近代初期の学者文人の書簡集たる長尾枕水編『名家手簡』を写真付きで近刊する準備を整えた。主たる研究対象である東京国立博物館所蔵の近世の学者文人の三〇四通の書簡集である「尺璧帖」全六巻の解読を当初の計画通り一通り終了し、研究成果出版公開に向けての全体の書簡文翻刻の第一稿を完成することが出来た。この研究対象分析のための研究会も滞りなく、月に三回から四回、定期的に研究代表者の所属機関で開催継続することができた。また参加者の書簡文読解能力の涵養という点では、参加者のひとりである大学院生が外部にその能力の高きを認められて、美術館に学藝員として奉職することが出来た。また「尺璧帖」以外にも、近世から近代にかけての書簡文や関係資料を購入し、その資料の調査研究を研究代表者や共同研究者が進めて、論文四本として、研究成果を公開したり、書簡集を写真付きで公開するための刊行準備を進めている。「おおむね」とせざるを得なかったのは、本研究は書簡文解読の成果である翻刻文を原書簡の写真とともに公刊して、研究会参加者のみならず、学界や一般社会においても草書やくずし字の書簡解読に志を立てる方の役に立つことを大きな目標としているにも関わらず、「尺璧帖」の所蔵元である東京国立博物館が、当初数十万としていた研究成果公刊の際の写真掲載許可料を数百万と変更して提示して来たことによって、原書簡の写真を併載することが難しくなってきたことに拠る。本研究の意義を再度説いて所蔵元の理解を求めて行きたい。その際研究成果の公表が主眼なので、刊行物に研究代表者や共同研究者、研究協力者の名前を表記することを遠慮し、研究成果を公刊を条件に、所蔵元に移譲することも考えている。本年度も月に二回から三回は、研究代表者所属研究機関において、「近世から近代にかけての日本の書簡文を読む」研究会(『尺璧帖』の会)を開催し、研究代表者、研究分担者、研究協力者、大学院生、リサーチフェロー(留学生、外国人研究者)など常時10名前後の参加を得た。主たる研究対象である東京国立博物館所蔵『尺璧帖』については、全体の通読と釈文作成を終了し、二度目の通読と釈文の厳密な校正、人名・書名を中心とする注釈作業については全体の半ばに達した。また副次的な研究対象として近世から近代にかけての日本人の書簡文を個別に解読しているが、その研究成果として、研究代表者池澤一郎は論文「書画会の盛況に見る大正期漢詩人の雅交ー喜多橘園宛田邊碧堂書簡十八通紹介」(早稲田大学大学院文学研究科紀要第64輯・2018年3月)と「早稲田大学圖書館所蔵・市嶋春城宛坂口五峰・田辺碧堂書簡紹介」(早稲田大学図書館紀要66号・2018年3月)を公刊した。また研究分担者岩田秀行は近代の南画家波多野華涯に関するの書簡全51通を解読して『波多野華涯書簡集ー門人浜口梧洞との報復書簡』(文学通信)として公刊した。いずれも書簡現物の写真と釈文とを併載する業績で、本研究の目的である研究会参加者のみならず、広く学界や一般社会における読書人がくずし字や草書の書簡文を読む力を涵養、向上させる一助とするという所期の目的を果たす形態での公刊となった。
通信品質保証システムのための確率ネットワーク算法の確立

入力過程についての条件が入力時点での独立性、定常性、トークンバケットに抑制されているという分布の種類をあまり問わない条件の下でFIFOネットワークのバックログの分布の減衰率についての確率ネットワーク算法について調査した。平成22年度の研究成果は、単一のFIFOマルチプレクサにおいて、注目フローの滞留量の補分布の裾の減衰率を求めた。アイデアは既存研究において優先処理モデルでは出てこなかった演算minと極限対数累積母関数の交換可能性についてである。これによってFIFOモデルであってもこれまでと同じ方法論が適用できることがわかった。また得られた評価式と、token bucketからの入力の累積母関数の上界を組み合わせることで、確率ネットワーク算法の結果は決定論的ネットワーク算法から得られる結果を導くこともわかった。本研究の対象は通信ネットワークであるが、本研究の重要性を理解していただくために東日本震災の言葉で説明しよう。注目フローの滞留量は押し寄せる津波の高さであり、ネットワーク設計者は堤防の高さ(バッファ容量)を決めなければならない。今回の津波の高さを考慮すると40mぐらいが最悪値だとわかる。しかし税金などの関係で40mの堤防は非現実的である。例えば30mの堤防だと何年に一回の大災害まで防げるのだろうか。何年に一回という量は確率で記述され、本研究がしていることはこの確率の簡単な計算方法の確立である。ネットワーク分野の言葉で言うと、統計的多重効果を考慮したバッファ容量を計算できるようになった(正確には裾の減衰率が計算できるのだが)。本研究は、通信品質保証ネットワークの設計のために、性能指標(待ち行列長、遅延)に対する裾確率の上界評価をするための代数計算法則を確立するものである。アプローチはmany flow漸近による大偏差定理の適用とKellyの実効帯域と決定的ネットワーク算法の組み合わせである。当該年度以前の研究では、裾確率の減衰率の上界を与えた。当該年度の研究では、裾確率の非指数項も考慮して精度を上げるということをしたときに、これまで構築した代数計算法則に改良が必要であるかということに着目して研究した。そのために、Kellyの実効帯域を見なおし、それが二つの要因によって構成されていることを確認した。一つめの要因は、入力過程が時間に関する区分的線型な関数で押さえられていることから、テイラー展開を用いて、その一部の項にだけその上界を適用しているということ、二つ目の要因は、入力過程の平均の上界が与えられているということであった。なお、入力過程の分散については何も制約を与えていない。一方、独立なフローの重ねあわせの特徴から入力過程に対してBahadur-Rao定理を適用すること考えた。待ち行列長はこれらの入力の関数であるので、確率論でよく使用される不等式を利用して、上界を求めた。しかしながら、Bahadur-Rao定理の主張では、キュムラント母関数の二階微分の項が必要である。このことは、入力過程に対する情報として、Kellyの実効帯域だけでは不十分であるということを示している。また二階微分は分散に関係していると考えられるので、例えば、分散が既知ならば評価は可能であるかについて考えたところ、丁度そのキュムラント母関数の二階微分は一般的に母関数パラメータが正の範囲で、その分散が下界になることがわかった。このように研究成果は、これまでの設定では、精密化に耐えられないということを明らかにしている。当該研究の重要性は、裾の減衰率のレベルでは呼の受け入れ判定が実現できるが、精度を上げた受け入れ判定では、現状のトークンバケットを改良しなければならないことを示唆している。本研究はリアルタイム性を要する通信アプリケーションのための通信品質保証技術の基礎理論を目的とする。様々なネットワーク要素やネットワークトポロジを考慮して、バックログや遅延の確率的な上界を求める計算方法について調べた。特に本年度では、研究実施計画に述べた、(i)minimum二項演算子と漸近対数母関数演算子の入れ替えにおける値の差の調査、(ii)非フィードフォワード型ネットワークへの応用の二点を行った。(i)については、パラメータαの指数分布に独立同一に従う確率変数のn個の和Xnとパラメータβの指数分布に独立同一に従う確率変数のn個の和Ynに対して数値実験を行い、演算子の入れ替えによって値が変わることが観察された。分布パラメータαとβとの距離や母関数パラメータθと母関数収束境界との距離が大きいほどこの差が小さくなることも観察された。しかしながら、これらの距離を用いて陽に正確な性能評価量を推測するまでには至らなかった。(ii)については、最悪値評価より精密な確率上界評価を与えた。成果は国内学会で発表を行った。本研究成果は、これまで確率評価が難しいとされていた非フィードフォワード型のネットワークに対して、最悪値評価よりは精密な確率評価法を与えた点で、応用上の観点から、非常に重要である。(i)に関しては、数値実験上の観測結果であるので、厳密な確率分布の裾の減衰率を求めるためには数学的に厳密な証明が必要であり、また分布パラメータや母関数パラメータの位置がどのように、影響しているかを明確にする必要がある。当初予定していた裾確率の減衰率の上界の計算法則は完成している。

しかし、係数部も含めた裾確率の上界評価については、上記の成果から、トークンバケットフィルタそのものの見なおしが必要であると考えている。また、予定していた漸近打ち切りの影響による誤差の判定に手をつけられていない。また、論文として、審査性のある雑誌に公開されていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。まずは、これまでの成果を審査性のある雑誌に公表する。本題に関しては、まずはフラクショナルブラウン運動を入力過程として考慮したいと思う。この過程は二次積率までの項で記述され、キュムラント母関数も陽に計算できるためである。このように問題の範囲を限定して、分散が既知である場合についての結果を調べていく。そこから二次積率までの項が既知である入力過程への一般化を行う。一方で、トークンバケットを通る独立なフローの重ねあわせの過程についての調査を、Ward Whitt, Stochastic Process Limits, Springer 8章の観点から行う。
アモルファス磁性細線磁壁駆動スピン発電高出力化への挑戦

FeNi磁性細線上の磁壁を磁界で動かすことにより逆スピントルク効果が生じ、微弱ではあるが発電することが報告された。しかし、この出力は小さく、これを大幅に改善するのが本研究の目的である。そこで、スピン軌道相互作用の大きな希土類元素を含む希土類・遷移金属合金からなるTbFeCo磁性細線を試作した。すると、スピン発電量はFeNiの45倍にもなった。ただし、この磁性細線のカバー層に用いた重金属Ptには、大きなスピン軌道相互作用が生じ、スピンホール効果やジャロシンスキー守谷相互作用などのスピンオービトロニクス効果のスピン発電への影響も考えられ、スピン発電メカニズム解明が今後の課題である。まず初めにTbFeCo磁性細線中の磁壁移動に伴う発生電位測定にチャレンジした。試料作製方法は、Si基板上にレジストを塗布し、線幅1ミクロン、長さ30ミクロンの細線パターンを電子線ビーム露光法で形成し、その上にマグネトロンスパッタ装置でTbFeCo薄膜を成長させた。保護膜にはPtを用いた。これをスパッタ装置から取り出して、リフトオフ法で余分なレジストを除去し、TbFeCo磁性細線を作成した。これに電極を形成した。磁壁移動によるスピン発電の検出にチャレンジするために測定装置を組み立てているが、まずは簡単な方法でスピン発電の味見実験を行った。作成した試料を偏光顕微鏡の電磁石ステージにのせ、細線両端の発生電位を測定する機器類に接続し、試料を着磁したのち外部磁界で磁壁を細線中に注入した。細線両端の電極を帯域1GHzの高速アンプ(増幅率30dB)に接続し、その出力を帯域2GHzの高速デジタルオシロに入力し、発生信号を検出した。再現実験での確認が必要であるが、外部磁界を500Oe引加したとき出力は3μVと大きな値が得られた。これは従来FeNi合金磁性細線で報告されてきた1μVの3倍である。今回のTbFeCo磁性細線の保磁力は2kOeと大きいので更に大きな外部磁界を印加できればその分大きな出力が得られるはずである。今回用いた電磁石ステージは最大10000Oeまで出せるLの大きなコイルであり高速磁界印加できないが、これとは別に組んでいるTMR磁気ヘッド測定系を使えば高速磁界駆動可能になり、安定したスピン発電評価が期待できる。来年度は、理論が示す外部磁界に比例したスピン発電出力の確認、希土類遷移金属のスピン起動相互作用とスピン発電の関係などを明らかにし、磁壁の数とスピン発電の関係も明らかにする。更に、磁壁を複数同時に移動するスピン発電出力増大の検証も行う。昨年度はTbFeCo合金で磁性細線を作成し、この細線上に磁壁を1枚作り、これのパルス磁界駆動により3μVのスピン発電を見出した。これは、既報告発電最大値(FeNi磁性細線)よりも3倍の発電量である。そこで、今年度は磁壁移動と発電の関係をより詳細に調べて更なる発電量増大を目指した。材料としては、保磁力が小さく磁界で磁壁が動きやすいGdFeCo合金、保磁力が大きく磁壁が動きにくいTbFeCo合金およびTbCo合金、Tb/Co多層膜を利用した。また、磁壁の動きは、磁性層と接する非磁性材料とのヘテロ界面により大きく影響を受ける。これは非磁性材料がPtのような重金属の場合、ジャロシンスキー守谷相互作用(DMI)、電流を流すことによるスピンhall効果(SHE)が大きくなり、磁壁移動による伝導電子のスピントルク駆動を妨げる可能性も考えられる。これらはスピンオービタルトルクと呼ばれている。そこで、これらを詳細に調べた。ただし、記録層に用いているGdやTbは重金属であり、これ自身も大きなDMIやSHEの影響を示すため、現象はかなり複雑になる。原研の家田氏のスピントルク発電量理論値は外部磁界3kOeの場合30μV程度であるのに対し、我々はTbFeCo磁性細線の材料改善と測定方法改善により1枚の磁壁で発電量を46μVにまで増大することに成功した。実験結果は理論値より約1.5倍大きな発電量となっており、この差は上記ヘテロ界面から受けるスピンオービタルトルクの影響と考えられる。ただし、磁壁移動速度が遅い場合にはスピン発電がほとんど見られなかった。これは、磁壁移動速度が遅くなると、生成したスピン流を維持することに起因していると考えられる。今後、スピンオービタルトルクとスピントルクの両方をともに増強する手法を見出して、発電量の限界値を明らかにし、磁壁枚数で発電を増量したボルト級の発電実現を目指す。初年度の目標はTbFeCo

磁性細線におけるスピン発電の原理確認であり、まだ1例ではあるがスピン発電出力3μVの結果を得た。この測定に必用なプローブ改良により測定することができた。これは従来報告例FeNi合金の1μVの3倍である。FeNi合金の場合には、何回も磁壁注入、磁壁移動を繰り返し、これを積算しなければ測定できないくらい不安定な信号であったが、今回のTbFeCoの場合には、比較的大きな安定した信号が得られたため、積算することなく1発で信号をとらえることができた。本研究課題の素性の良さを示しているものと考えられる。また、磁壁移動には磁性細線エッジの移動抵抗が問題となる。通常の磁性細線作成法は試料一つ一つをエッチング法で作成するために細線エッジ荒れがひどく、磁壁移動の障害になっている。しかし、我々の発案したナノインプリント磁性細線作成法では、プラスチック基板上に磁性細線パターンを形成し、磁性細線をエッチング加工することなく得ることができるため細線エッジ荒れがほとんどない。その結果、電流磁壁駆動電流を従来よりも一桁低減できた。これは磁壁移動抵抗エネルギ低減になるためスピン発電にも有効であると期待している。このような成果も得られた。来年度は、早期に実験再現性確立し、スピン発電高出力化への取り組みを進めたい。スピントロニクス、光・磁気記録今年度は、まず初めに昨年のTbFeCo磁性細線におけるスピン発電の再現確認を行う。更に、スピン発電力増大のための方策1印加磁界増大による出力増大(理論では出力は磁界に比例)、2磁壁枚数に比例した出力増大、3TbFeCoに隣接する重金属材料(Ptなど)のスピンホール効果やジャリシンスキー守谷効果による磁壁スピン構造を利用した高出力化(スピン発電に有効なスピン運動があるはずで、それを明らかにする)、4平滑で磁壁移動障壁の少ないプラスチック基板を用いたナノインプリント磁性細線作成法による高出力化(本年度の成果利用で磁壁移動抵抗の低減)、5TMR磁気ヘッドを用いた新しいスピン発電出力測定系の確立により磁壁を高周波駆動することによる高周波スピン発電による高出力化(TMR磁気ヘッドは最高1GHzで最大10000Oeの磁界発生が可能。この高周波磁界で磁壁を高速振動させると高周波スピン発電出力が得られる)、6磁性細線内に複数磁壁を作成し、これらを同時に移動させる測定系を確立して、その測定系を利用した高出力化(単に磁界で磁壁を動かすと、磁壁は互いに反対方向に移動して発電出力をキャンセルするため、すべての磁壁を同一方向に移動する必要がある。それを実現できる測定系と試料作製が必要である)などの検討を行う。プローブカードの仕様が当初計画より簡素化できたため新しい機構を盛り込んだプローブカードの製作
生体用セラミック材料の表面強靭化

高齢化社会を迎え加齢による生体機能の低下あるいは損失を補うために、生体材料は今後ますますその必要性を増すことは明らかである。その中でもセラミックス材料は人工骨用の生体材料として注目を集めている。特に、ハイドロキシアパタイト(Ca_<12>(PO_4)_6(OH)_2)は生体との親和性あるいは整合性に優れ人工骨材料としては理想的である。しかし、力学的に弱いのが欠点である。本研究はこのハイドロキシアパタイトの生体親和性を損なうことなく、その力学的特性を向上させることが目的である。このハイドロキシアパタイトに室温でビッカース硬度系で圧痕を印可し、その欠陥構造を透過型電子顕微鏡で観察した。圧痕直下には転位が導入されている証拠を得た。転位の導入による力学特性の向上は延性に富む金属材料では古くから用いられている手法であるが、この手法をハイドロキシアパタイトに適用し、その力学的特性の向上が期待できることを示した。
視覚障害者が自ら作画できる図形情報コミュニケーション支援システムの研究と開発

視覚障害者の能動的作画アプローチの研究開発および実装と実験評価を行った。14年度の分析で判明した、「全盲者は文字情報によるツリー構造などの論理的構造の把握は得意であるが平面的(2次元の)図形のリジッドな配置や相互関係の把握には困難がある。」との結果を踏まえて、座標値(絶対・相対)をできるだけ使わないで、論理的記述(言語命令など)による平面構造、階層構造を用いて図形の記述や変更追加ができるタートルグラフィックを導入し、晴眼者と同じような図形を作画できることを狙った。試作プログラム「turtle」では、音声ガイドを充実した結果、全盲者が自力で様々な幾何学的な図形を描けることが明らかになった。またTurtleの作画結果やデジカメ画像のフィードバック確認を可能とするために(試作段階の)触覚による図形ピンディスプレイ装置(ユニプラン社製AUV3000R)を導入、動作確認と基本機能調査を行った。これは68x48ドットのピンディスプレイであるが、現状ではもっとも安価で分解能が高く、C/P比の高い製品である。細かい図形の提示及びリアルタイム性には困難性が認められたが、提示図形の階層化をソフトウエア機能で補うことにより解決できる可能性が予測された。試作したプログラム「bmp2dot」では作画図形や画像の能動的な触知確認を促進するために、ビットマップ形式の画像から最終的な2値触知画像形式に変換するための画像処理メニューを設け、さらに音声ガイドを充実することによって、全盲者が自力で操作,利用できることを確認評価した。最後に、触覚を使った遊びを通しての触図把握、すなわち2次元空間の構造認知の訓練を行う目的で、迷路遊び(試作プログラム名「maze」)を制作して、実験評価を行った。本プログラムにおいても、全盲者が自力で迷路作成からアウトプットの入手までを行えるように音声ガイドを充実させた。自ら3ランクの難度を選択でき、発見経路を自らレーズライタで再現記述することによって晴眼者とのコミュニケーションも可能となった。1.視覚障害者の作画アプローチの分析を行った。結果、全盲者は文字情報によるツリー構造などの論理的構造の把握は得意であるが、平面的(2次元の)図形の配置や相互関係の把握には困難があった。したがって座標値(絶対・相対)をできるだけ使わないで、論理的記述(言語など)による平面構造、階層構造を用いて図形の記述や変更追加ができるようにして、晴眼者と同じような図形を作画可能とすることにした。2.図形記述言語体系の研究と設計を行った。結果、基本作画機能の設計を行い、図形記述言語の機能、図形記述の制御、文字制御、図形記述言語システムの開発をXML言語体系に基づいて作画命令や自動レイアウト機能などの開発を行うことにした。3.触覚による図形提示装置(AUV3000R)を購入、動作確認と基本機能調査を行った。細かい図形の提示及びリアルタイム性には困難性が認められたが、これは提示図形の階層化をソフトウエア機能で補うことにより解決できる可能性が予測された。4.図形記述言語から中間言語SVG(Scalable Vector Graphics)形式への変換プロセッサの調査検討を行った。図形記述言語で記述された図形ファイルの中間図形ファイル(座標表現指向:SVG)への変換を行うことがポータビリティの上で望ましいことがわかった。

すなわちSVG形式を使う理由は、それがXML形式に準拠しているため、人間にも機械にも視覚障害者にもreadableであること、晴眼者図形作画ソフトの標準サポート形式として広く普及しつつあること、周辺ソフトが今後多く開発され将来性があること、ベクター形式の記述であるため拡大縮小の影響が少ないこと、などが大きな利点であることを明確化できた。最終年度として、視覚障害者の能動的作画アプローチの実装と実験評価を行った。14年度の分析で判明した、「全盲者は文字情報によるツリー構造などの論理的構造の把握は得意であるが、平面的(2次元の)図形のリジッドな配置や相互関係の把握には困難がある。」との結果を踏まえて、座標値(絶対・相対)をできるだけ使わないで、論理的記述(言語命令など)による平面構造、階層構造を用いて図形の記述や変更追加ができるタートルグラフィックを導入し、晴眼者と同じような図形を作画できることを狙った。試作プログラム「turtle」では、音声ガイドを充実した結果、全盲者が自力で様々な幾何学的な図形を描けることが明らかになった。またTurtleの作画結果やデジカメ画像のフィードバック確認を可能とするために(試作段階の)触覚による図形ピンディスプレイ装置(ユニプラン社製AUV3090R)を導入、動作確認と基本機能調査を行った。これは68x48ドットのピンディスプレイであるが、現状ではもっとも安価で分解能が高く、C/P比の高い製品である。細かい図形の提示及びリアルタイム性には困難性が認められたが、提示図形の階層化をソフトウエア機能で補うことにより解決できる可能性が予測された。試作したプログラム「bmp2dot」では作画図形や画像の能動的な触知確認を促進するために、ビットマップ形式の画像から最終的な2値触知画像形式に変換するための画像処理メニューを設け、さらに音声ガイドを充実することによって、全盲者が自力で操作,利用できることを確認評価した。最後に、触覚を使った遊びを通しての触図把握、すなわち2次元空間の構造認知の訓練を行う目的で、迷路遊び(試作プログラム名「maze」)を制作して、実験評価を行った。本プログラムにおいても、全盲者が自力で迷路作成からアウトプットの入手までを行えるように音声ガイドを充実させた。自ら3ランクの難度を選択でき、発見経路を自らレーズライタで再現記述することによって晴眼者とのコミュニケーションも可能となった。
計算論的立場からの神経細胞集団の情報処理の解明

本研究「計算論的立場からの神経細胞集団の情報処理の解明」の目標は、(I)実験解析手法の開発と(II)モデルによる現象の数理的解明の二つの視点から、(a)神経細胞の平均発火頻度に情報がのっているという立場(rate coding)と(b)より微細なスパイク列の構造に情報があるという立場(temporal coding)のそれぞれの立場から研究することにあった。その中で、本年度は特に、(I),(II)の(a)に関して研究を進めた。具体的には、(I)の(a)として神経集団による外部刺激の符号化という観点から研究を進めた。ここでは、フィシャー情報量という統計的な量に基づき、神経細胞の平均発火頻度の集合から外部刺激を復元する際に、どれ位正確に復元できるかということについて理論的解析を行なった。これは理論系の学会誌としては最も良いとされるNeural Computationに既に2本の論文が印刷中となっている。また、大脳基底核における尾状核での実験結果の解析を実際に行なっており、その一部は学会発表をすませ現在論文準備中である。(II)(a)としては、一つは、今述べた尾状核での実験解析に基づき、報酬信号に基づく自己組織化学習モデルの開発を行ない、このモデルが実験的結果を良く予測することを示せた。この研究は既に論文の投稿を終え、現在審査中である。また、大脳皮質-大脳基底核ループの逐次運動の学習・制御のモデルと実験結果の比較を行ない、その結果に関する論文が現在印刷中であり、また優れた論文を集めた権威ある図書に寄稿を行なった。