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日本近代木彫における制作技法-星取り法を中心に-

本研究では高村光雲、米原雲海の星取り法について調査研究を行った。初年度は東京藝術大学大学美術館蔵・高村光雲《観音像木型》、個人蔵《聖観音立像》の三次元計測を含む調査を行った。また米原雲海に関する作品研究では東京国立博物館・米原雲海《ジェンナー像》と東京藝術大学大学美術館蔵《善那像木型》の三次元計測を含む調査を行った。高村光雲《観音像木型》と米原雲海《善那像木型》はX線写真撮影を行いその構造を詳しく調べることで高村光雲と米原雲海の木取りと制作工程についての差異を検討した。また本研究中の関連する資料として善光寺仁王門諸像の内、仁王像、三宝荒神立像、三面大黒天立像の調査を行った。そこから米原雲海が善光寺仁王像制作の際に星取り法を応用し小作品から拡大し、制作した方法がどの様なものであったかを明らかにした。今年度の調査研究は、米原雲海の星取法に焦点をあて調査を行った。基礎調査としては、米原雲海《善那木型》東京藝術大学美術館所蔵、高村光雲《観音像木型》同館所蔵の3D計測調査及びX線写真撮影を行うことで、1892年(明治25)前後の高村光雲と米原雲海の作品の構造と技法を調べ、両作家の制作上の相違を探った。また、調査研究の過程では高村光雲と米原雲海の共作《三宝荒神立像》《三面大黒天立像》長野県・善光寺蔵のX線調査を行い、同像が通例の仏像制作とは異なった構造技法によって製作されていることが分かった。さらに、現存する星取機を収集調査し、使用可能な星取機を用いて使用方法の整理を行い、今後の検証制作の一次資料とした。現在、本研究では主要作品の調査が順調に遂行されている。現段階では比較検討と制作研究の準備を行い、資料整理と得られた資料から考察を行っている。また、今年度も継続的に米原雲海作品の調査研究を行い、基礎資料の収集をはかる。また、当初予定していた調査項目の中に平櫛田中の作品群も取り上げる予定であり、平櫛田中彫刻美術館の協力を仰ぎ調査の準備を行っている。今年度の調査研究では東京国立博物館所蔵の《ジェンナー像》を三次元計測調査し、東京芸術大学大学美術館所蔵の《善那像木型》との形状の差異を調べた。また、現存する両像は原型から鋳造する際に収縮していることが確認できた。並行して行っている星取機の調査においては、関野聖雲、北村西望の遺品を観察するにとどまっているが、29年度の調査では米原雲海、平櫛田中の星取機を調べることで1910年代以降の星取機の使用方法の変遷を整理する。29年度は調査研究に加え、制作研究も行う予定である。しかしながら、28年度は調査が当初予定の数量を下回ったため、制作研究の準備が遅れている状況にある。また、今年度も継続的に米原雲海作品の調査研究を行い、最終年度に制作予定のジェンナー像の模刻制作を行う。本研究は近代日本彫刻史の中で用いられた、彫刻制作の技法《星取り法》について調査研究するものである。星取り機(ポインティングマシーン)は、古くは西洋彫刻史の中で古代ローマ時代に石彫制作の模刻をする際に使用されていたことが分っている。日本の彫刻史においては、西洋彫刻の制作法が本格的に工部美術学校で指導されたことによって伝わった技法である。この技法は本来、石彫制作の分野で用いられたものであったが、日本の近代彫刻史においては木彫制作の再隆盛と共に独自に変化したと考えられる。本研究ではその星取り機を実際に調査し、当時の星取機がどの様に制作の過程で使用されていたかを調査研究するものである。資料調査研究の過程では高村光雲、米原雲海、関野聖雲、北村西望、ブールデル、平櫛田中の星取り機の資料調査を行う。初年度の調査研究では東京芸術大学大学美術館蔵・米原雲海《善那木型》と東京国立博物館蔵・米原雲海《ジェンナー像》を三次元計測調査し、ブロンズ像と木型の形状調査を試みた。また、東京芸術大学大学美術館蔵・高村光雲《観音像木型》と《善那木型》は三次元測定調査に加えX線撮影調査を行い、その構造の調査を行った。また、それらと並行して髙村光雲・米原雲海《三宝荒神立像・三面大黒天立像》のX線写真撮影・三次元計測調査を行った。その調査の結果から髙村光雲と米原雲海の制作上の木取り構造が星取り法と連動していることが分かった。予定していた最終年度の調査研究、復元研究は予期しない事案のため研究の遂行が未消化の部分が多く残った。研究期間の延長が認められたため、本年度は当初予定の星取機の調査、使用方法の整理を行う。

また本研究中の関連する資料として善光寺仁王門諸像の内、仁王像、三宝荒神立像、三面大黒天立像の調査を行った。そこから米原雲海が善光寺仁王像制作の際に星取り法を応用し小作品から拡大し、制作した方法がどの様なものであったかを明らかにした。今年度、次年度の研究計画では、当初の予定通り調査研究と制作研究を行う。今年度は調査研究を継続的に行い、基礎資料の収集をはかる。また、制作研究は考察時間の期間をなるべく多くとるため、今年度より制作研究に着手する。最終年度は、昨年度と今年度の調査から得られた結果から、米原雲海の制作方法を精査した上、《善那木型》の縮尺模刻を行う。本研究の最終年度では星取機の使用方法を実際の制作の過程から検証、考察し、雛型の構造と実際の作品との構造に相違が起こりうるか研究を行う。今年度は、これまでの調査から得られた結果から、米原雲海の制作方法を精査した上、《善那木型》の縮尺模刻を行う。本研究の最終年度では星取機の使用方法を実際の制作の過程から検証し、当時の制作状況がどのようなものであったか考察する。今後は高村光雲、平櫛田中の星取り法を中心に星取機による実制作の再現を試みる。次年度使用額は5,495円とわずかながら残ってしまった。その理由としては、物品購入時の消費税等の端数や旅費の交通費の端数処理がスムーズに行かなかったことが主な理由であるものの、残金の多くは次年度の調査研究で使用する消耗品(CD-R、コピー用紙など)に有効に使用したい。前年度は予定した調査の遂行が不十分であったため、前年度の予算を次年度へ繰り越す形となった。最終年度の研究計画が遂行不可能な事態となったため、延長申請を行った。翌年度は最終年度に行う予定であった、実制作による検証研究を行う。次年度使用額は5495円のうち2200円分をデータ記録用デバイス(CD-Rなど)、2000円分をコピー用紙費など、1295円分を筆記用具費に使用する。最終年度は制作研究を含め、昨年度行えなかった調査研究を継続的に遂行する。また、報告書の発行を行う。
次世代望遠鏡群による宇宙背景放射観測の展開～宇宙の暗黒成分とインフレーション～

本研究は、2つの宇宙背景放射(CMB)望遠鏡群プロジェクト、Simons Arrayと将来計画Simons Observatoryを遂行し、最終的に現行実験を大きく上回る制度でCMBの測定を行うこと、特にそのための装置開発およびデータ解析手法を進展させることを目的とする。これらの実験においては、検出器数を増やすことにより統計誤差を大幅に削減するが、それに追従する形で系統誤差や相関のあるノイズを削減するために、本研究では半波長板を用いた偏向変調に焦点を当てて、装置開発およびデータ解析の両面から研究を進めた。装置開発においては、高温超伝導ベアリングを用いたSimons Arrayのための連続回転式低温半波長板が完成し、試験および評価を進めている。また、CMB観測用超伝導検出器を動作・テストさせ、半波長板の磁場による影響を評価するための冷凍機システムの構築を進めた。さらに、Simons Observatoryのための半波長板システムの設計と、特にそれに必要な大口径の超伝導ベアリングの開発が進んでいる。一方、データ解析においては、Simons Arrayのための、次世代ハイパフォーマンスコンピューティングシステムに最適化した解析パイプラインの開発を進めている。また、データ解析分野において、連続回転式半波長板の技術実証実験とも呼べるAtacama B-mode Search(ABS)実験の解析結果をリリースした。Simons Observatory実験を構成する望遠鏡群のうち、インフレーションの測定に特化した小口径望遠鏡群は、特に半波長板システムの光学的な設計においてABS実験を踏襲しており、ABS実験による実証は半波長板を用いた高精度CMB測定を大きく後押しした。Simons Observatory実験のための連続回転式低温半波長板の設計・開発においては、当初の計画以上の進展が見られた。特に、設計を進める上で明らかになった、本システムに不可欠なブレークスルーである大口径の超伝導ベアリング(我々の知る限り世界最大)の開発を大幅に前倒しして進めており、まもなく実証を完了する。設計も前倒しして進んでいる。Simons Arrayのための連続回転式低温半波長板の統合試験も順調に進み、Simons ArrayのみならずSimons Observatoryのために有用なデータを取得した。一方、検出器評価のための冷凍機システムについては、冷凍機納入がやや遅れたためスケジュールの遅れが少しあるが、全体計画に問題はない。また、Simons Array望遠鏡群のうち最初の一台(低温半波長板を使わない)の設置がやや遅れ、それに従ってそのためのデータ解析の準備もやや遅れているが、最終的な研究遂行に問題のあるレベルではない。Simons Arrayのための低温半波は試験を続けた後、受信機への統合を行い試験する。Simons Observatory用の半波長板システムについては、超伝導ベアリングの評価を終了し、システム統合を行う。また、Simons Arrayデータ解析のための準備を進める。年度初頭に使用機材をほとんど揃え、年度一杯十分な試験などが出来るようにする。具体的には、上記の通り5月中に遅れていた冷凍機システムの納入・購入を完了する。大口径ベアリング評価用の機材を4月中に購入し、開発中の大口径ベアリングの購入も5月中に完了する。内定年度:2016本研究は、2つの宇宙背景放射(CMB)望遠鏡群プロジェクト、Simons Arrayと将来計画Simons Observatoryを遂行し、最終的に現行実験を大きく上回る制度でCMBの測定を行うこと、特にそのための装置開発およびデータ解析手法を進展させることを目的とする。

Simons Arrayのための低温半波は試験を続けた後、受信機への統合を行い試験する。Simons Observatory用の半波長板システムについては、超伝導ベアリングの評価を終了し、システム統合を行う。また、Simons Arrayデータ解析のための準備を進める。冷凍機納入が、29年度3月から遅れたため。30年度5月初頭に納入予定となり、遅れは数ヶ月なので研究への影響は少ない。そのほかの部分の研究・購入についてはむしろ大幅に前倒しして進んでいる。年度初頭に使用機材をほとんど揃え、年度一杯十分な試験などが出来るようにする。具体的には、上記の通り5月中に遅れていた冷凍機システムの納入・購入を完了する。大口径ベアリング評価用の機材を4月中に購入し、開発中の大口径ベアリングの購入も5月中に完了する。
初期宇宙における非一様時空の進化とその観測的検証

1.一般相対論的電磁気学方程式の導出とパルサー磁気圏への応用強磁場中における超高エネルギー粒子の生成・加速現象は,宇宙の構造形成及びパルサー等の天体現象を解明する上で本質的である。前年度は,4次元テンソルで書かれた一般相対論的電磁場の方程式を,3+1(ベクトル・スカラー)形式で導出した。今年度は,その基礎方程式をパルサー磁気圏の粒子加速問題に適用し,重力の効果(慣性系の引きずり)により粒子加速が起こりやすくなることを示した。2.初期宇宙の相転移におけるブラックホール形成力の統一理論によると,宇宙初期には真空の相転移が起こり,磁気モノポールが多数生成したと考えられる。私は1996年の論文で,ヒグス場の真空期待値がプランク質量程度のときモノポールは「粒子」として存在できず,膨張して「宇宙」になることを示した。このとき,膨張するモノポールをその側から見るとミクロなブラックホールに見える。今回,ヒグス場が別のスカラー場と結合するハイブリッドモデルでモノポールのダイナミクスを調べた。その結果,膨張するモノポールはやはりブラックホールになるが,モデルパラメーターを適切に選ぶとその質量は天体スケール(例えば太陽質量程度)になることが明らかになった。つまり,現在正体不明の天体MACHOsやその他のブラックホールの起源が,このモデルによって説明される可能性がある。1.拡張重力理論における原始ブラックホールの進化素粒子相互作用の統一理論においては、重力を他の相互作用と統一するためにアインシュタイン理論の拡張(修正)が要請される。拡張された重力理論では一般に、宇宙膨張の効果で重力定数が変化するが、その中でブラックホールがどのように進化するかは興味深い問題であった。この問題について,一様等方な膨張宇宙の中にブラックホールを含む真空領域を埋め込む解を構成し,ブラックホールの質量・サイズが宇宙膨張と共に変化することを示した。2.数値相対論の宇宙論的応用アインシュタイン方程式をコンピュータで解く方法論、いわゆる数値的相対論は、連星系を対象とする重力波研究においては長年の研究により確立しつつある。一方、宇宙全体の大域的時空の進化を考える場合には,重力波研究のように漸近的平坦として扱うことができないため,これまでの方法をそのまま適用することができない。そこで,適切な初期条件・境界条件・座標条件を探求する必要がある。平成13年度は,座標条件や積分方法について解析的な検討を行い,数値解析のアルゴリズムを数通り作成した。次年度は実際にプログラミングを行って比較し,最適な計算法により,原始ブラックホール形成や宇宙の相転移のダイナミクスを研究する。3.一般相対論的電磁気学の定式化とパルサー磁気圏における粒子加速初期宇宙や高密度天体においては,強重力場の中で電磁気学現象が起こる。Landau-Lifshitz及びThorne-Macdonaldは,4次元テンソルで書かれた一般相対論的電磁場の方程式を,3+1(ベクトル・スカラー)形式に書き下したが,実際に使う上でそれぞれに欠点があることから,この3+1形式を再構築した。そして,パルサー磁気圏の粒子加速問題に適用し,粒子加速に対する重力の効果を定量的に明らかにすると共に,私の再構築した3+1形式が実際に役に立つことを示した。
振動子としての細胞周期制御系の特徴とその生理学的性質のリンク

教科書には細胞周期はいくつかのフェーズがステップ・バイ・ステップに進行すると記載されている。ゲノムDNAの複製と分配、それに引き続く細胞質分裂が順序立てて進行しているという意味においてそれは正しい。しかし、アフリカツメガエル卵を遠心分離してゲノムDNAと細胞膜を除去すると可溶性画分でS期とM期の移行が23回繰り返されることが示すように、細胞周期制御系のコアの部分は概日時計のような「振動子」であると考えられる。にもかかわらず、「細胞周期はリズムである」という視点の研究はほぼされていない。本研究では、細胞分裂が環境温度を変えると起こらなくなる現象を入り口とし、細胞周期制御系の振動子としての側面を明らかにする計画である。「分裂が起こらない=リズムがなくなる」現象の理解には、非線形動力学の分野で知られている分岐理論が有効である。分岐理論は分裂停止の原因だけでなく、様々なことを教えてくれる。その知識を利用し、細胞周期制御系の振動子としての特徴と、それに起因すると推測している生理学的性質を明らかにすることを目指している。本年度、研究代表者は特別研究員の採用の中断をしており、本事業も中断しているため進捗していない。研究再開後は、上記のアフリカツメガエル卵の可溶性画分「サイクリング抽出液」の細胞周期制御系の位相を簡便により長い時間計測できるような方法を検討するところから計画を再開する予定としている。平成29年度中頃から研究代表者は特別研究員の採用を中断しており、本事業も中断している。平成32年度での研究完成を目指している。研究代表者の研究中断により時期が遅れることとなったが、再開後は計画の通りに研究を推進する予定である。しかし、アフリカツメガエル卵を遠心分離してゲノムDNAと細胞膜を除去すると可溶性画分でS期とM期の移行が2-3回繰り返されることが示すように、細胞周期制御系のコアの部分は概日時計のような「振動子」であると考えられる。現時点で最もシンプルな細胞周期制御の実験系は、上記のアフリカツメガエル卵の可溶性画分「サイクリング抽出液」である。放射性同位体を用いたkinase活性、あるいは細胞周期関連因子の量やリン酸化状態を用いてリズムが検出されてきた。解析を円滑に進めるため、簡便により長い時間計測できるような方法を模索した。平成29年度中頃から研究代表者は特別研究員の採用の中断をしており、本事業も中断している。事業期間延長の申請を行い、平成32年度での研究完成を目指している。研究代表者の研究の中断により時期が遅れることとなったが、再開後は計画の通りに研究を推進する予定である。平成29年度に行う予定であった研究計画は平成31年度に行うこととする。平成32年度での研究完成を目指す。研究代表者が特別研究員の採用の中断をし、本事業も中断している。実験に遅れが生じているため、その分の物品費等の使用にも遅れが生じている。平成29年度中に遂行できなかったが、研究再開後は計画の通りに使用する予定である。

研究代表者が特別研究員の採用の中断をし、本事業も中断している。実験に遅れが生じているため、その分の物品費等の使用にも遅れが生じている。研究再開後は計画の通りに使用する予定である。
アフリカにおける子どもの「病いの疫学」と統合ケア(IMCI)

本年度(第2年度)は2002年にセットアップしたケニア・沿岸州・クワレ郡・ムワチンガ村の調査地での病気パターンの分析を実施した。人口1500名程の同村で15ヶ月間に33名の死亡が報告され、粗死亡率は人口1000対17.6であった。死因はマラリアあるいは肺炎と思われる発熱が多く、約4割を占めていた。マラリアが疑われる場合、貧血、栄養不良、下痢などの症状を伴っていた。乳幼児では熱性痙攣を伴う現地語でNyuniといわれる症状を伴う死亡が多く報告された。このNyuniに対してはそれを専門に扱う呪医が存在し、Nyuniの時に病院に子どもを連れて行くと子どもが死ぬという言説が多く聞かれた。そのほか栄養不良による浮腫を伴ったクワシオルコルによる死亡、下痢による死亡が多かった。学童期・思春期の死亡は3例報告され、蛇毒による死亡、心臓病、マラリアが疑われる頭痛貧血であった。マラリア死亡は成人、老人にも多く見られた。その他、成人の死因は肝臓肥大、膿瘍、糖尿病などであったが、膿瘍や頻回の下痢などHIV/AIDSが疑われる症状も多かった。同村では現在69名の孤児がおり、その多くは両親または母親がHIV/AIDSが疑われる原因で死亡していた。老人では婦人病、Tegoと呼ばれる慢性腎疾患、尿閉、高血圧などの死亡が報告された。Tegoは性との関連が取りざたされ、自分が浮気をして、その浮気相手の配偶者の呪文によって罹患すると考えられている。この疾患がこの地域で多いのはビルハルツ住血吸虫が多いせいか、あるいは性感染症が多いせいだと考えられている。全体の死亡のうち約20-30%はプライマリヘルスケアレベルの統合ケアによって防ぐことができた可能性があった。診療所での治療をIMCI方式に転換するように看護師への指導を開始した。ケニア沿岸州・クワレ県・ムワチンガ村において、2002年8月に214世帯を訪問し、男性576名、女性693名の健康状態を聞取った。10歳以下の子どもは男子247名、女子231名、計478名であった。全員に対して、下痢、発熱、食欲不振、マラリア、呼吸器症状、腎・尿路系症状を聞取った。10歳以下の子どもに対しては母親からIMCI関連症状21項目と予防接種摂取状況について聞取った。さらに5歳未満の子どもには授乳状況と蚊帳使用の状況について質問した。健康問題を持っていると回答した割合は非常に高く、5歳未満で50%以上、60歳以上では70%以上となっていた。特にマラリアとビルハルツ住血吸中症に関連する症状で有訴率が高く、2歳未満の過去1週間の自覚的マラリア有訴率は女児30%、男児15%であった。2歳以上5歳までの1週間の自覚的マラリア有訴率は女児34%、男児27%であった。これらの症状に対して家庭での対処、医療機関での対処、およびその予後については現在分析中である。一方、ビルハルツ充血吸虫症に関連する自覚的血尿有訴率は11-19歳の男が約40%で最も高く、同年代の女は30%程度であった。集団投薬の1年後としてはかなりの上昇率であった。6-10歳の男女も30%弱の有訴率であった。これらは、同時に実施した川の水との接触行動に関連しており、15-19歳は水浴・洗濯、移動、魚釣り、水遊び等で川の水と頻繁に接触していた。この第1回目の調査以降、定期的に世帯訪問による聞取りと観察を実施しており、より詳細なIMCI関連の症状の出現率が来年度までに分かる予定である。

この疾患がこの地域で多いのはビルハルツ住血吸虫が多いせいか、あるいは性感染症が多いせいだと考えられている。全体の死亡のうち約20-30%はプライマリヘルスケアレベルの統合ケアによって防ぐことができた可能性があった。診療所での治療をIMCI方式に転換するように看護師への指導を開始した。
児童養護場面の参与観察と会話分析によるスーパービジョンモデルの策定

本研究では、まず参与観察をもちいたスーパービジョンの先行研究について確認を行った。この点に関しては、特に児童福祉施設の領域でのソーシャルワークからの先行研究はほとんどみられず、本研究の独自性が明らかになった(この点に関しては、聖徳大学児童学研究所紀要「児童学研究」第5号執筆論文「児童福祉施設における参与観察をもちいたSVモデル策定の意義と課題」2003年3月、で詳細を論じた)。また平成14年度から平成15年度に研究協力を依頼した久良岐乳児院(神奈川県横浜市)およびドルカス・ベビーホーム(神奈川県綾瀬市)の2カ所の乳児院での月各1回の参与観察とスーパービジョンを継続して行うフィールドワークを中心にする調査研究を行ってきた。具体的には、その日の参与観察の対象となる職員(保育士、児童指導員、看護師)の勤務にあわせ、施設を訪問し、研究者も関わりながら職員と子どもとの関係を中心に観察する。また午後の休憩時間に30分から1時間程度、さらに勤務終了後にも30分から1時間程度の振り返りを中心とするスーパービジョンを行ってきた。さらに、食事場面での職員の子どもへの関わりをビデオに撮り、振り返りの素材とした。特に前者の乳児院では若手の職員養成の一環という側面での関係や感情の振り返りを中心に行い、後者の乳児院では経験年数や職歴などを考慮に入れず、全職員を対象に行ってきた。被観察者からの評価も自己覚知につながるなどの効果を引き出すことができ、構造化された場面におけるスーパービジョンとは異なった直接的な場面の共有という手法による、参与観察者であるスーパーバイザーが援助者の実践への振り返りに対して有効に機能することがわかった。(この点に関しては、聖徳大学児童学研究所紀要「児童学研究」第6号執筆論文「児童養護実践における援助の振り返りとスーパービジョン」2004年、で詳細を論じた)。本年度は「参与観察をもちいたスーパービジョン・モデル」を策定するための基本的な調査研究として、神奈川県内の2ヶ所のD乳児院およびK乳児院にそれぞれ月12回程度の割合で訪問した。その具体的な内容としては、非観察者となる職員と同様の勤務時間のなかで職員の動き(子どもとのかかわりを中心とした)などを参与観察し、午後(幼児の午睡時間)と勤務時間終了後にそれぞれ30分から1時間の感情への振り返りを中心とするスーパービジョンを行い、MDに録音し、記録を取った(次年度にはこれらの会話分析を行うため、文字化する予定である)。また、乳児院での食事場面を被観察者の振り返りのための素材として録画したビデオテープを提供し(感じたことについてさらに聴き取りを行う)、また今後食事場面と特化し研究者の行動分析研究に活用するため、DVCに録画記録した(現在その分析方法について検討し、研究継続をしている途中である)。また、その他の施設で行われているスーパービジョンについて調査するため、愛知県内児童養護施設に出張し、参与観察によるスーパービジョンも試みた。その他、当初の予定のように「参与観察」と「スーパービジョン」による社会福祉および他領域を含んだ文献研究を行っており、またこの成果とともに以前までの研究プロセスをまとめた論文を本学児童学研究所紀要「児童学研究」第5号に発表した。
減数分裂第一・第二間における特殊な細胞周期制御機構の解析

減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。本研究では、減数分裂と体細胞分裂の両方の分裂様式を比較して「減数分裂」にのみ見られる現象に注目して、その分子機構を研究する。平成19年度には、(1)減数分裂第一・第二間においてDNAがスキップされる分子機構に関して、まず個々の細胞内におけるDNAの過剰複製の有無を、GFPを用いて顕微鏡下でモニターする系を構築した。また、(2)減数分裂第一・第二間において染色体分配装置が2連続で形成される機構について、リアルタイム顕微鏡による経時観察をおこなった。この目的を遂行するために、微小管、スピンドル極体、染色体の動原体部位がGFP/RFP/CFPなど多色の蛍光タンパク質で標識された分裂酵母細胞を作製し、観察するシステムを構築することで、本研究の基盤を固めて独自性を高めた。観察の結果、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、複製されたスピンドル極体が第二分裂のスピンドル微小管を形成するためには核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。このように、減数分裂第一・第二間において維持されているCDK活性が減数分裂特異的な分裂装置形成のために重要な働きをもつことが明らかとなりつつある。これらの結果は、さらに研究を進めることによって、減数分裂の特異性のみならず、体細胞分裂における分裂装置形成の分子機構の解明にも大きく貢献するものと考えられる。特に、減数分裂第一・第二間において染色体分配装置が2連続で形成される機構について、リアルタイム顕微鏡による経時観察をおこなった。現在は、SPBの核膜への埋め込みに関与するCut11タンパク質の機能解析およびCDKとの関連を追究することで、減数分裂第一・第二間でどのようにSPBの埋め込み制御が起きているのか、解析を試みている。
中等教育向けのクラウド型化学教育コンテンツ提供システムの開発

中等教育における化学教育の充実を目的としたFlashを用いたオンライン型の3次元分子グラフィックス・システムと,これを中心としたクラウド型化学教育コンテンツ提供システムの開発を行った.あらゆるプラットフォームで動作可能なFlashを開発言語として用い,これを中高生の所持率が非常に高いスマートフォンやタブレットPCに対応させ,さらにAR機能を開発・実装した.教員側にも分子のデータを生成できるWebインターフェースを開発し,容易に授業で必要な分子の3次元グラフィクスを生成し,利用することを可能とした.平成26年度は,主として今回開発するシステムの基本となる,Flashによる分子グラフィックス表示システムの開発を行った.研究代表者は過去に分子グラフィックスに関するシステムを多数開発しており,その際開発したモジュールやアルゴリズム,ノウハウ等を,最大限に活用し,開発をスムーズに進めることができた.まず,Flashを用いた分子グラフィックスの表示システムの開発を行った。システムのベースとなる3次元分子グラフィックス表示システムを,Flashで開発した.最低限の機能として,分子の3次元表示と,マウスのドラッグによるリアルタイム回転を実装した.もともとFlashは3次元グラフィックス向けではないため,最適なパフォーマンスが得られるような描画のアルゴリズムの開発と実装を行った.次に分子グラフィックスコンテツ生成システムの開発を行った。本システムの特徴である,分子グラフィックスのFlashコンテツを動的に生成するシステムを開発した.これは,Web上で分子の座標データを読み込ませることにより,サーバ上で分子グラフィックス・コンテンツファイル(SWFファイル)を生成し,ダウンロードさせるシステムである.主にPHPとFlexを用いてシステムの開発を行った.さらにチャネルサービスによる分子グラフィックス・シーン共有システムの開発を行った。Google App Engineの標準APIの一つである,チャネルサービスを利用し,Webブラウザ上の分子グラフィックス・シーンを複数のユーザでリアルタイム共有するシステムを開発した.分子グラフィックスの回転だけでなく,画面中を指示するための3次元仮想ポインタや,選択された部位(原子やアミノ酸残基など),テキスト情報を共有する機能についても実装した.この機能については,既にVRMLで同様のシステムの開発を行っており,それを移植することによって実現した.平成27年度は,学生側のインターフェースとなる,スマートフォン向けの分子グラフィックスアプリケーションの開発を行った.昨年度開発したシステムFlashによる分子グラフィックス表示システムをベースとし,単にスマートフォンへの移植をするのではなく,利用者の分子グラフィックス利用のハードルを下げるため,学生側の主としたインターフェースとするモバイル端末と,AR(Augmented Reality)への対応を行った.まず,PCと比べてハードウェア性能が低いスマートフォンで実用的な表示速度を実現するための改善を行った.一例として,球棒模型の表示や回転の際,すべてのパーツを3次元CGで描画すると,表示速度が著しく低下する.そこで,結合の棒のみを2次元のワイヤーフレームとすることで,表示速度の向上を果たした.次に,AR機能の実装については,Flash用のARライブラリである,Flartoolkitを利用した.これをベースシステムに組み込むことにより,書籍やプリント等に印刷したマーカをWebカメラで写すことにより,実写映像と分子グラフィックスを合成して表示させることを可能とした.これにより,ソフトウェアの操作をすることなく,容易に分子グラフィックスを利用することが可能となった.また,これを様々なスマートフォンやタブレット端末に対応させるため,Windows OSに加え,本アプリケーションのAndroid OSとiOSへの移植を行った.これにより,機種や場所を選ばずに,より身近に分子グラフィックスを利用させることができるようになった.なお,当初の予定では,モバイル端末でのアプリについてもFlashを利用する予定であったが,Flashのモバイル版が開発停止になったことを受け,Adobe AIRを用いて開発した.年度当初に設定した目標は一部達成できていない.理由は,スマートフォンのハードウェア性能により,当初の予想より表示速度が遅く,その改善に多くの時間を要したため.本研究は,今回の研究の目的は,Flashによるオンライン分子グラフィックス表示システムの開発と,それを中心としたクラウド型の化学教育支援システムの構築を行う.これらによって,場所や時間,教員の情報スキル,学校の設備等に捉われない,体験型の化学教育の促進を目指すものである.平成26年にFlashによる分子グラフィックス表示システムの開発を行い,パソコン上での表示と,サーバ上で分子グラフィックスコンテンツを動的生成するシステムの開発をおこなった.平成27年度は,生徒向けのインターフェースとして,スマートフォンやタブレットPCに対応させるための仮想現実感(AR)アプリケーションの開発を行った.平成28年度は,前年度までに開発したFlashアプリケーションを,Webアプリケーションとして移植を行った.ここ数年来,スマートフォンのOSのシェアの殆どを占めるAndroidとiOSが,Flashの非対応化を進めてきた.そのため,当初の予定にはなかったが,学生向けのAR分子グラフィックス表示システムを,Webアプリケーションとして開発した.開発においては,多くのOSに対応すべく,JavaScriptの標準技術を用いた.ARのマーカーの読み取りにおいては,カメラ画像の取得のためにリアルタイムコミュニケーションを可能とするAPIである,WebRTCを用いた.読み込んだマーカーの認識にはOpenCV,分子グラフィックスの3次元表示においては,JavaScript用の3次元CGのAPIであるWebGLを用い,開発を行った.これにより,スマートフォンやタブレットPCのOSに依存することなく,Webブラウザ上での分子グラフィックスのAR表示を可能とした.そして,開発したアプリケーションを用い,大学生を対象にユーザーテストを実施した.中等教育における化学教育の充実を目的としたFlashを用いたオンライン型の3次元分子グラフィックス・システムと,これを中心としたクラウド型化学教育コンテンツ提供システムの開発を行った.

あらゆるプラットフォームで動作可能なFlashを開発言語として用い,これを中高生の所持率が非常に高いスマートフォンやタブレットPCに対応させ,さらにAR機能を開発・実装した.教員側にも分子のデータを生成できるWebインターフェースを開発し,容易に授業で必要な分子の3次元グラフィクスを生成し,利用することを可能とした.年度当初に設定した目標はほぼ達成できた。その理由として,既に研究室で開発していた基本システムやモジュールを最大限に活用できたことが挙げられる。平成28年度は,27年度で開発したスマートフォン向けのAR3次元分子グラフィックス表示システムの表示機能の拡張を行う.現時点では,印刷したマーカを読み取って画面に分子グラフィックを表示するだけの機能しか有しておらず,これに授業や自学習に向けた機能の開発と実装を行っていく.予定しているのは,表示形態の設定機能, 2つ以上の分子を並べて比較する機能,サーバを介したデータの自動アップデート機能などである.特に,2つ以上の分子を並べて比較する機能については,本アプリケーションの特徴を生かした機能として,単に分子の立体構造を閲覧するだけでなく,互いに比較することによって,その違いなどを視覚的に学習するために開発する.また,サーバを介した自動アップデート機能については,ARのマーカデータと,分子のデータをスマートフォン側にダウンロードさせる機能である.これにより,新しいマーカとそれに対応した分子のデータを,利用者に意識させずに利用させることを可能とする.上記の機能の実装が完了すれば,学生を対象としたユーザテスト等を行い,アプリケーション問題点のチェックと,その改善等を行う予定である.マルチメディア応用平成27年度は,26年度で開発したFlashの3次元分子グラフィックス表示システムをベースとし,学生側の主としたインターフェースとするモバイル端末と,ARへの対応を行う.利用者の分子グラフィックス利用のハードルを下げるため,ARとモバイル端末への対応を行う.
長期運動鍛練者における発汗初期の発汗微調整の機序と体温調節

本研究では、温熱負荷による発汗初期の中枢性(発汗波)・末梢性活動を長期運動鍛練者と非鍛練者で比較検討し、皮膚温、皮膚血流量の測定結果とともに解析することで長期運動鍛錬による暑熱順化機序をより詳細に解明することを目的とした。被験者は、鍛練者群として運動部に所属する健康な男子学生5名と非鍛練者群として定期的な運動(最近2年以上)を実施していない健康な男子学生5名とし(但し、本学部の設備等の都合で、実験は本学熱帯医学研究所環境生理学教室の小坂教授のもとで実施した)、自転車運動負荷時(80W強度)の体温調節反応の測定を行った。鼓膜温、皮膚温、局所発汗量(カプセル法)、発汗量(体重法)、心拍、皮膚血流量(以上現有装置)、発汗波(前腕部か右肩背部2箇所)、酸素摂取量の測定を実施し、平均皮膚温、平均体温、汗の拍出頻度、を算出した。運動開始直後に両群とも鼓膜温、皮膚温ともに初期降下傾向を示した。運動中の鼓膜温の変化は両群ともほぼ類似した傾向を示したが、平均皮膚温の変化は非鍛練者に比べ、鍛練者の初期降下が小さい傾向であった。温熱負荷中の発汗潜時は非鍛練者に比べ鍛練者で長く、運動中の発汗量は鍛練者で少ない傾向を示した。また、運動初期の汗拍出頻度は非鍛練者に比べて鍛練者で少ない傾向を示すとともに、平均体温に対する汗拍出頻度の関係は、非鍛練者群では5人中2人だけが有意な相関を示したが回帰係数は低い値(M=3.68,SE=2.35)であった。一方、鍛練者群では全被験者が有意な相関を示し、回帰係数は高い値(M=21.12,SE=3.21)を示した。これらの結果は、鍛練者の汗拍出頻度は非鍛練者より低いが、その範囲で一定の体温の上昇に対して幅広い拍出頻度によって発汗量を微細にコントロールしていると解釈できる。被験者は、Athletes群として運動部に所属する健康な男子学生5名とNon-Atheletes群として定期的な運動(最近2年以上)を実施していない健康な男子学生5名とした(但し、本学部の設備等の都合で、実験は本学熱帯医学研究所環境生理学教室の小坂教授のもとで実施した)。人工気象室内(26°C、40%rh)のAthletesとNon-Athletesに対し温熱負荷(43°C温水への下肢浸水)と運動負荷時(50-60%VO2maxの強度で自転車運動)の体温調節反応の測定を行った。鼓膜温、皮膚温(4点法)、局所発汗量(カプセル法)、発汗量(体重法)、心拍、皮膚血流量(以上現有装置)、発汗波(前腕部か右肩背部2箇所)、酸素摂取量の測定を実施し、深部温、平均皮膚温、平均体温、汗の拍出頻度、を算出した。

運動中の鼓膜温の変化は両群ともほぼ類似した傾向を示したが、平均皮膚温の変化はNon-athletesに比べ、Athletesの初期降下が小さい傾向であった。温熱負荷中の発汗潜時はNon- athletesに比べAthletesで長く、運動中の発汗量はAthletesで少ない傾向を示した。また、運動初期の汗拍出頻度はNon-athletesに比べてAthletesで少ない傾向にあた。Water immersion中の酸素消費量は両群とも上昇傾向にあり、Athletesよりnon-athletesの上昇率が高い(10%,20-50%程度)傾向であった。本年度はまだ研究途中であり、今後、被験者をさらに増やすとともにより詳細な解析を次年度で行う予定である。本研究では、温熱負荷におる発汗初期の中枢性(発汗波)・末梢性活動を長期運動鍛練者と非鍛練者で比較検討し、皮膚温、皮膚血流量の測定結果とともに解析することで長期運動鍛練による暑熱順化機序をより詳細に解明することを目的とした。被験者は、鍛練者群として運動部に所属する健康な男子学生5名と非鍛練者群として定期的な運動(最近2年以上)を実施していない健康な男子学生5名とし(但し、本学部の設備等の都合で、実験は本学熱帯医学研究所環境生理学教室の小坂教授のもとで実施した)、自転車運動負荷時(80W強度)の体温調節反応の測定を行った。鼓膜温、皮膚温、局所発汗量(カプセル法)、発汗量(体重法)、心拍、皮膚血流量(以上現有装置)、発汗波(前腕部か右肩背部2箇所)、酸素摂取量の測定を実施し、平均皮膚温、平均体温、汗の拍出頻度、を算出した。運動開始直後に両群とも鼓膜温、皮膚温ともに初期降下傾向を示した。運動中の鼓膜温の変化は両群ともほぼ類似した傾向を示したが、平均皮膚温の変化は非鍛練者に比べ、鍛練者の初期降下が小さい傾向であった。温熱負荷中の発汗潜時は非鍛練者に比べ鍛練者で長く、運動中の発汗量は鍛練者で少ない傾向を示した。また、運動初期の汗拍出頻度は非鍛練者に比べて鍛練者で少ない傾向を示すとともに、平均体温に対する汗拍出頻度の関係は、非鍛練者群では5人中2人だけが有意な相関を示したが回帰係数は低い値(M=3.68,SE=2.35)であった。一方、鍛練者群では全被験者が有意な相関を示し、回帰係数は高い値(M=21.12,SE=3.21)を示した。これらの結果は、鍛練者の汗拍出頻度は非鍛練者より低いが、その範囲で一定の体温の上昇に対して幅広い拍出頻度によって発汗量を微細にコントロールしていると解釈できる。
コロイドフォトニック結晶の外場による光学特性制御

粒径がサブミクロン程度の単分散コロイド微粒子を周期配列させたコロイド結晶は、フォトニック結晶としての応用が期待できることから注目を集めている。コロイド結晶に、磁場、電場、応力場、化学雰囲気等の外場への応答性を新たに付与することができると、新しい光デバイスへの応用が期待できる。例えば、磁性を有したコロイド結晶が作製できれば、光と磁性とを結ぶ新しいデバイスへの応用が期待できるだろう。特にフォトニック結晶では、フォトニックバンドギャップ付近で群速度遅延による様々な光学現象の増幅効果が起こることが理論的にわかっており、磁性コロイド結晶では、光磁気ディスクの読み出しや反射光が光源に戻るのを防ぐ光アイソレーターに利用されている磁気光学効果を増幅することが期待でき、新しい光デバイスとしての応用が期待できる。本研究では、コロイド結晶中に磁性体を導入することで磁性コロイドフォトニック結晶の作製を行い、磁気光学効果の増幅現象の観察を試みた。磁性コロイドフォトニック結晶の作製は、まず我々のグループで開発した流動誘起単結晶化と高分子ゲルによる粒子配列の固定化を行うことで、大面積で単結晶性の高い光学特性の優れたコロイド結晶ゲル膜を作製した。これに鉄イオンを染み込ませることで常磁性のコロイドフォトニック結晶を作製した。次に、磁気光学効果の増幅現象を観察するため、外部磁場印加による透過光の偏光面の回転角(ファラデー回転角)の波長依存性を測定した。その結果、フォトニックバンド波長付近でファラデー回転角の増加がみられ、磁気光学効果の増幅現象の観察に成功した。今後は、コロイド結晶の格子定数や磁性材料の濃度、種類、入射光の角度変化などの条件を系統的に変えるにとで、観察された磁気光学効果の増幅現象についてさらに詳細な検討を行う予定である。
新規フラボノイド化合物ライブラリーを基盤とする糖尿病網膜症予防薬の創薬研究

糖尿病網膜症の病態において、ミュラー細胞で誘発されるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)の過剰産生およびアポトーシス死のメカニズムを解析し、フラボノイド化合物のミュラー細胞に対する効果について検討した。その結果、ノビレチンはproMMP-9産生を抑制し、内因性のMMP阻害物質であるTIMPs産生を促進した。また、ミュラー細胞のアポトーシス死は小胞体ストレスによって誘導されることを明らかにし、ノビレチンは抗アポトーシス効果を示した。構造活性相関研究を通して、ノビレチンによるミュラー細胞の生存および機能制御に関わる構造特性を明らかにし、MMP阻害活性を有する新規フラボン誘導体を見出した。本研究課題では、糖尿病網膜症に対する内科的治療に適応可能な化合物の探索研究を新たに構築したポリメトキシフラボン類の化合物ライブラリーを用いて行っている。(1)鶏胚硝子体を用いた薬物スクリーニング系の樹立:本研究では、ヒト硝子体と組成成分の点で類似性が高く摘出後の形態保持性に優れている鶏胚硝子体を利用して血管内皮細胞株(b.END3)あるいはミュラー細胞株(MIO-M1)接着後の硝子体収縮動態について硝子体重量を指標として定量的に評価し得る実験モデルを樹立した。本実験系は細胞接着後の硝子体収縮阻害能を指標とした薬物スクリーニングに応用できると考えている。(2)糖尿病網膜症の病態解析:ミュラー細胞の細胞死の新たなメカニズムについて、細胞内での異常タンパク質の蓄積により生じる小胞体ストレスがミュラー細胞の細胞死に関与していることを明らかにした。MIO-M1細胞に小胞体ストレス誘導試薬であるツニカマイシンやタプシガルギンを処理した結果、アポトーシスの指標であるDNA断片化および活性型Caspase-3のフラグメントが検出された。また、このアポトーシス死にアポトーシス促進因子であるCHOPおよびJNKの関与が示唆された。(3)MMP阻害能を指標とするポリメトキシフラボン類の抗網膜症効果の解析:本研究では、網膜MMP産生細胞の一つであるミュラー細胞におけるポリメトキシフラボン類のMMP産生に対する効果について検討した。その結果、ノビレチンがMIO-M1細胞におけるホルボールエステル誘導性proMMP-9産生に対して濃度依存的な抑制効果を示すことが明らかとなった。また、新規合成したフラボノイド化合物の中にノビレチンを凌ぐ強力なMMP産生抑制効果を有する化合物を見出し、フラボン骨格B環に存在するメトキシ基(-OMe)を脱メチル化して水酸基(-OH)とすることで抑制効果が増強することが判明した。1.小胞体ストレス誘導性アポトーシスに対するフラボノイドの効果糖尿病網膜症の病態では、持続する高血糖状態が網膜特異的なグリア細胞であるミュラー細胞に対してアポトーシスに起因する細胞死を誘導することが分かっている。これまでに申請者は、ミュラー細胞のアポトーシス死に変性蛋白質の小胞体蓄積、小胞体ストレスが関与することを明らかにした。この小胞体ストレス誘導性アポトーシスに対するフラボノイドの影響を検討した結果、天然由来フラボノイド化合物のノビレチンに抗アポトーシス効果を見出した。また、新規合成したノビレチン誘導体との比較によって、ノビレチンの抗アポトーシス効果に関わる構造特性を明らかにした。2.新規マトリックスメタロプロテアーゼ阻害薬の探索研究ミュラー細胞が産生する蛋白質分解酵素マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)は、血液網膜関門の破綻や網膜と硝子体腔を隔てる内境界膜の分解に関わり、糖尿病網膜症の病態に関与している。ミュラー細胞を標的としたMMP阻害薬は新たな抗網膜症薬になり得ると考えられる。ミュラー細胞由来のMMP産生を抑制し得る化合物を得るため、申請者らが構築したフラボノイド化合物ライブラリーを駆使してスクリーニングした結果、ノビレチンとその誘導体にMMP産生抑制効果を見出した。また、MMP産生抑制効果の増強に関わる構造特性を明らかにした。薬物治療学硝子体動態を定量的に評価し得る薬物スクリーニング系を初年度に樹立できたことは大きい。また、病態解析も順調に進んでおり、小胞体ストレスのミュラー細胞死への関与を細胞レベルではあるが明らかにすることができた。また、新たに構築したポリメトキシフラボン類の化合物ライブラリーを用いたin vitro解析によって網膜症予防の重要因子と位置づけているMMPの産生抑制効果に関わるフラボン類の構造特性が明らかになりつつある。今後は、ポリメトキシフラボン類の網膜移行性についてRetinal Uptake Index法(RUI法)によって解析する。また、小胞体ストレス誘導性網膜障害モデルにおけるポリメトキシフラボン類の有効性を組織学的に検証する予定である。ポリメトキシフラボン類のMMP産生抑制効果に関する構造活性相関研究を引き続き遂行していく。

動物実験のための設備備品費の主要な支出が次年度となったため。経費の主要な用途は研究計画の遂行に伴う消耗品費と設備備品費である。
時区間ハイブリッドダイナミカルシステムを用いた心の分析とモデル化

本研究では,我々人間がTVコマーシャルといった一般映像を視聴する状況をとりあげ,人間の心的状態および映像・視線ダイナミクス間の構造的・確率的依存関係性を数理的にモデル化し,視線運動の実環境計測に基づく心的状態の推定を行うことを目指している.視線と視対象,心理の関係性は古くより認知心理学分野などで研究されているが,そこで得られた知見の多くは人工的環境におけるものであり,実環境における関係性のモデル化を目指す点に本研究の学術的意義がある.提案モデルの独自性は,ダイナミクス間構造の表現法にある.具体的にはまず,映像・視線ダイナミクスを時区間ハイブリッドダイナミカルシステムとよばれる数理モデルを用いていくつかの要素的変化パターン(モード)により記述する.そして,両ダイナミクス間の時空間的構造をモード同士の関係として簡潔に表現する.これにより,映像や視線といった複雑なダイナミクス間の構造と集中状態との確率的依存関係を統計的に学習できるようになる.本年度は,映像・視線運動の大規模データセットを用いて,両者の間の時空間的構造をあらかじめ統計的に学習しておくことにより,新たに与えられた映像データにおいて注視されうる箇所を予測する手法(注視点予測)に関する研究を行った.具体的には,顕著領域の持つ要素的変化パターンと注視位置の間の時空間的構造を注視点予測のための特徴として積極的に利用するアプローチを提案し,映像視聴状況において高精度の注視点予測が実現できることを確認した.(抄録なし)本研究では,我々人間がTVコマーシャルといった一般映像を視聴する状況をとりあげ,人間の心的状態および映像・視線ダイナミクス間の構造的・確率的依存関係性を数理的にモデル化し,視線運動の実環境計測に基づく心的状態の推定を行うことを目指している.視線と視対象,心理の関係性は古くより認知心理学分野などで研究されているが,そこで得られた知見の多くは人工的環境におけるものであり、実環境における関係性のモデル化を目指す点に本研究の学術的意義がある.提案モデルの独自性は,ダイナミクス間構造の表現法にある.具体的にはまず,映像・視線ダイナミクスを時区間ハイブリッドダイナミカルシステムとよばれる数理モデルを用いていくつかの要素的変化パターン(モード)により記述する.そして,両ダイナミクス間の時空間的構造をモード同士の関係として簡潔に表現する.これにより,映像や視線といった複雑なダイナミクス間の構造と集中状態との確率的依存関係を統計的に学習できるようになる.本年度は,既存データセット(12種類のTVコマーシャル映像,2種類の集中状態に統制された10名の被験者)を用い,「特定の集中状態にある人間がどのような映像ダイナミクス(視覚的注意をひきつける領域の動きパターン;顕著性変動)に視線を向けるか」という映像・視線ダイナミクスが持つ空間的構造のモデル化,および集中状態推定への応用について研究を実施した.視線の向けられる顕著性変動パターンは高集中時.低集中時で異なっており,このような違いの傾向をあらかじめ統計的に学習しておくことによって.新たに得られた視線データからその集中状態を推定することが可能になる.本研究では,我々人間がTVコマーシャルといった一般映像を視聴する状況をとりあげ,人間の心的状態および映像・視線ダイナミクス間の構造的・確率的依存関係性を数理的にモデル化し,視線運動の実環境計測に基づく心的状態の推定を行うことを目指している.視線と視対象,心理の関係性は古くより認知心理学分野などで研究されているが,そこで得られた知見の多くは人工的環境におけるものであり,実環境における関係性のモデル化を目指す点に本研究の学術的意義がある.提案モデルの独自性は,ダイナミクス間構造の表現法にある.具体的にはまず,映像・視線ダイナミクスを時区間ハイブリッドダイナミカルシステムとよばれる数理モデルを用いていくつかの要素的変化パターン(モード)により記述する.そして,両ダイナミクス間の時空間的構造をモード同士の関係として簡潔に表現する.これにより,映像や視線といった複雑なダイナミクス間の構造と集中状態との確率的依存関係を統計的に学習できるようになる.本年度は,映像・視線運動の大規模データセットを用いて,両者の間の時空間的構造をあらかじめ統計的に学習しておくことにより,新たに与えられた映像データにおいて注視されうる箇所を予測する手法(注視点予測)に関する研究を行った.具体的には,顕著領域の持つ要素的変化パターンと注視位置の間の時空間的構造を注視点予測のための特徴として積極的に利用するアプローチを提案し,映像視聴状況において高精度の注視点予測が実現できることを確認した.実験の結果,提案手法によって精度よく集中状態の推定ができることが示された.また本研究ににおける「視線運動解析・心的状態推定のために映像ダイナミクスの解析を行う」というアプローチは対外発表において高く評価されており,その成果は画像認識・理解に関する国内シンポジウムにおいて学生最優秀論文賞を受賞した.また,同発表を拡張した論文が,現在研究会推薦論文として電子情報通信学会論文誌に条件付採録されている.本年度の研究においては,映像の顕著性変動と視線運動間の空間構造を中心にダイナミクス間構造のモデル化および評価を行ってきた.これを受けて次年度は,映像の顕著性変動と視線運動間の時間構造のモデル化を行う.映像視聴中の視線運動は,「顕著領域の出現に対して遅延して反応する」「顕著領域の動きを予測して先回りする」といった,顕著性変動に対する時間的なずれが存在することが明らかになっている.本研究ではこのようなずれの持つ構造を統計的に学習し,視線運動予測や心的状態推定といったタスクによってそのモデルの性能を評価する.(抄録なし)
可換環の表現とホモロジー代数の研究

本研究は、環論特に可換環論における表現論とホモロジー代数を様々な状況で展開して、幾何学、とくに局所的な特異点論、あるいは有限次元多元環の表現論に応用しようとするもので、代数学の幅広い成果が着実に得られたことを、まず報告しておきたい。具体的には、(1)Gorenstein完備局所環上でAuslanderによって定義されたCohen-Macaulay近似が局所環の微分加群と同型である場合というのは、この局所環が斉次特異点を与えるときに限るのではないかという予想(Auslander-Martsinkovskyの予想)の部分的な解決が得られた。この結果は、Publications RIMSに掲載予定である。(2)また、Cohen-Macaulay近似に付随して現われる不変量(Auslanderのデルタ不変量)に関する新しい型の消滅定理が成立することが証明できた。この成果はProceedings of the American Math.Soc.に掲載の予定である。(3)さらにこの様な議論に一貫して現われる加群のliftingの問題に関して、新たな知見が得られた。即ち、これらの議論をすべて加群の圏から複体の圏の導来圏に移行して考えるということによって、Auslanderその他によって得られていたweak liftingに関する理論の透明な解釈と更なる一般化が完成した。この結果は現在Journal of Algebraに投稿中である。