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楽譜情報をもとにした音楽活動の数理モデル化と音楽情報処理に関する研究

本研究は,人の音楽活動を数理的に理解し,それをもとに音楽情報処理へ応用することを目的とする今年度は,提案している音楽のリズムの認知過程に対するモデルの拡張等を行った.ここでいうリズムとは,音によって区切られた時間長の列のことである,リズムは音楽を構成する主な要素の一つであるが,たとえば等間隔に並ぶ三つの単音の真ん中の音の時刻をずらした時,ずらす方向に対して認知結果に非対称性があることが知られている.この非対称性を考慮して人の感性に合った情報処理を行うためには,時間パターンの認知過程について考察する必要がある.これまでに提案モデルが,先述の三つの音で定まる時間パターンの認知をよく再現することを示したが,今年度はさらに視覚などの別の感覚様相における時間認知に対しても適用できる可能性を示した.これにより,人の脳内に感覚様相に共通の時間認知機構が存在することが示唆され,提案モデルが幅広く応用できることが期待できる.また聴覚は,複数の音源から同時に発せられて混ざり合った音に対して,音源ごとに音をよく聞き分けることができる.どのように同一源性の推定を行っているかは聴覚認知における重要な問題であるが,提案モデルは同一源性の推定を取り入れているため,この問題の考察の助けになると期待でき,たとえば音声情報からのノイズの除去などへの応用が考えられる.さらに,同一源性の知覚は音源位置の推定と深く関わることから,今年度は提案モデルにより音列の時空間パターンの認知の様子を予測し,その予測を確かめるための心理実験の構成方法について検討した.本研究は,人の音楽活動を数理的に理解し,それをもとに音楽情報処理へ応用することを目的とする.今年度は特に,音楽におけるリズムに対する認知過程のモデル化を行った.ここでいうリズムとは,音によって区切られた時間長の列のことである.リズムは音楽を構成する主な要素の一つであるが,たとえば等間隔に並ぶ三つの単音の真ん中の音の時刻をずらした時,ずらす方向に対して認知結果に非対称性があることが知られている.この非対称性を考慮して人の感性に合った情報処理を行うためには,時間パターンの認知過程について考察する必要がある.本研究では,先述の三つの音で定まる時間パターンの認知に対し,人が隣り合う二つの音の同一源性を推定していることを仮定したベイズモデルを提案した.そして,先行研究で行われた心理実験の結果をよく再現できることを示した.提案モデルは聴覚認知に特化したものではないため,視覚などの別の感覚様相における時間認知に対しても適用できることが見込まれている.また聴覚は,複数の音源から同時に発せられて混ざり合った音に対して,音源ごとに音をよく聞き分けることができる.そのため,どのように同一源性の推定を行っているかは聴覚認知における重要な問題であり,提案モデルはこの問題の考察の助けになると期待できる.さらに提案モデルは,先行研究の心理実験を拡張して音源位置の推定なども含めた複雑な心理実験に対しても,結果の予測や考察を与えることができる.本研究は,人の音楽活動を数理的に理解し,それをもとに音楽情報処理へ応用することを目的とする今年度は,提案している音楽のリズムの認知過程に対するモデルの拡張等を行った.ここでいうリズムとは,音によって区切られた時間長の列のことである,リズムは音楽を構成する主な要素の一つであるが,たとえば等間隔に並ぶ三つの単音の真ん中の音の時刻をずらした時,ずらす方向に対して認知結果に非対称性があることが知られている.この非対称性を考慮して人の感性に合った情報処理を行うためには,時間パターンの認知過程について考察する必要がある.これまでに提案モデルが,先述の三つの音で定まる時間パターンの認知をよく再現することを示したが,今年度はさらに視覚などの別の感覚様相における時間認知に対しても適用できる可能性を示した.これにより,人の脳内に感覚様相に共通の時間認知機構が存在することが示唆され,提案モデルが幅広く応用できることが期待できる.また聴覚は,複数の音源から同時に発せられて混ざり合った音に対して,音源ごとに音をよく聞き分けることができる.どのように同一源性の推定を行っているかは聴覚認知における重要な問題であるが,提案モデルは同一源性の推定を取り入れているため,この問題の考察の助けになると期待でき,たとえば音声情報からのノイズの除去などへの応用が考えられる.さらに,同一源性の知覚は音源位置の推定と深く関わることから,今年度は提案モデルにより音列の時空間パターンの認知の様子を予測し,その予測を確かめるための心理実験の構成方法について検討した.
取調録画と裁判員裁判－取調べ過程の可視化をめぐる制度構築と裁判員裁判への影響

2016年6月に成立し3年以内の施行が予定されている我が国の「被疑者取調べ録音・録画制度」に関して、法解釈学や比較法的研究、心理学・社会学等の経験科学の見地から多面的実証的な研究を行った。その結果、被告人の法廷外の自白を記録した録画映像が判断者(裁判官ならびに裁判員)に影響を与える可能性が高く任意性や信用性の判断を歪めてしまうこと、また弁護人の立会いもなく適切な尋問技術を持たない取調官による尋問によって虚偽自白が生み出される危険性が高いこと等が明らかになった。そこで、取調べ映像を裁判員裁判で再生する際には、こうした危険を回避する法的制度的手当が不可欠であることを明らかにした。1ヒアリング調査等の実施:取調べ録画に伴う様々な具体的問題を把握するために、実際に被疑者取調べにおいて録音録画が実施されたケースを担当した弁護士からヒアリングを実施した。また、検察庁において知的障害者等の取調べが可視化されたことに伴い、取調べに協力を開始した心理学者へのヒアリングもおこない、日本に固有の尋問特性やその改革の方向について意見を収集した。2取調録画制度の方向性の検討:研究調査を実施すると同時に、望ましい「可視化」制度について検討をおこなった。特に、録音録画媒体を「実質証拠」として利用することの是非について集中的に議論を深めた。3研究成果の公表ならびに社会還元:それぞれの分担部分に関わり、出版や専門雑誌等において論文公刊等によって研究成果を公表、還元した。また、代表者である指宿が、可視化法案の立法化の準備のため、参議院事務局法務委員会の委嘱により客員調査員として調査研究活動に関与し、社会還元をおこなった。三年目である平成25年度は、被疑者取調べに加え、目撃者(参考人)取調べの問題に研究調査を進めた。わが国においては、未だ目撃供述の採取手続についてその信頼性確保のため十分な措置、担保が取られていないところ、諸外国における目撃証言採取手続の法整備を調査研究し、これを事実誤認を防止するという観点から公表、制度改革の必要を訴えることができた。更に、これまでの取調べの録音録画(可視化)に関する議論の進め方や政策関係アクターの動向を社会政治的な文脈から検討し、政策決定の立案過程に歪みが生じていること、未検討の制度的課題のあることを明らかにした。すなわち、前者については、痴漢えん罪を描いた映画の公開や複数の冤罪事件の影響から広く世論の後押しを受け、私的セクターの運動の盛り上がりと時期を同じくして現実に登場したえん罪被害者に対して市民的共感が合致したにもかかわらず、従来と同じ法制審議会という官主導の方式を選択したことが刑事司法の改革の必要性を認識していないアクターに依存することとなって立法化の筋道を誤ったと総括された。また、後者については、1)参考人取調べや目撃証人の取調べ、2)一部記録化の危険性、3)法廷での記録の利用法であり、とりわけ3については刑事訴訟手続における証拠能力問題ならびに証拠調べ方法と関わって重要な問題であることを明らかにした。加えて、取調べの録音録画(可視化)の制度設計状況を「可視化」するために、可視化概念マップの開発をおこない、これにより諸外国との比較や可視化の特性などを一目瞭然に認識把握することができるようになった。これはNHK視点論点や出版物などを通して一般に供することになり多方面で好評を得られた。二年目となる平成24年度は、主として被疑者取調べの「高度化」をめぐる研究を中心として進めた。警察庁検察庁における被疑者取調べの録画の導入とその運用実態に関する統計ならびにアンケートを手がかりとして国内における動向を調査分析した。同時に、心理学の専門チームと共に、現在わが国で導入されている録画システムに関する問題点を把握するため、同一の効果を持つよう再現実験をおこない、視聴する人間にいかなるバイアスが生じるかを実験し、録音録画の導入が刑事司法過程に与える影響を経験的に明らかにすることに成功した。すなわち、具体的には以下のような実験結果からの具体的示唆が得られた。第一に、映像に関する「錯覚原因(illusory causation)」と呼ばれる影響が自白録画の場合にも現れていて、有益さとはかけ離れた危険性を有していること、第二に、錯覚原因とは映像を観る者に無意識のうちに与えられる偏向(bias)を指すが、それがとりわけ観察対象者(被疑者)だけをクローズアップした撮影方法(被疑者フォーカス(suspect-focus)方式)において最も顕著に現れること、第三に、こうした危険を完全に回避する手段はなく、危険性を減少させる方法として、取調官だけを撮影する(detective-focus)方式か取調官と被疑者の双方を撮影する方法(両者フォーカス(equal-focus)方式)が望ましいということ、である。こうした具体的結果を基に、被疑者取調べについて法的規律のみならず、撮影方法(アングル、距離、明るさ、カメラ台数、音響等々)についても制度設計段階から統制しておく必要があることを明らかにした。(1)国際学術集会の開催2014(平成26)年7月20日、立命館大学朱雀キャンパスにおいて、「取調べと可視化ー新しい時代の取調べ技法・記録化と人間科学ー」を開催した。企画とオーガナイズは当研究グループが担当、新学術領域「法と人間科学」全体の国際シンポジウムとして位置づけられ、立命館大学との共催により実施した。当研究グループ分担者は、各セッションの司会等を分担し、学術集会の成功に向けて貢献した。

内容としては、韓国、オーストラリア、日本の刑訴法学者、心理学者がそれぞれ招待され、各国の取調べ録音録画制度(可視化)の現状や課題について、法学心理学の立場から報告をおこない、実務法曹のコメンテーターと指定討論者によるコメント、フロアとの質疑討議が丸一日をかけて実施され、日本において可視化をめぐって過去最大級の学術イベントとなった。100名以上が参加、マスコミでも報道されるなど大いに注目を集めた。その成果は既に日本語として公表されており、今後、英語での発信を準備中である。(2)研究会開催2014年(平成26)年12月5日、京都弁護士会において「知的障がい者等の取調べと可視化問題」と題して、京明・関西学院大学准教授を招いて研究会を開催し、立法に向けて進められている法制審議会答申において法制化されなかった、知的障がい者や少年といったいわゆる「供述弱者」と呼ばれる人たちの取調べに関わるルールや制度づくりについて討議した。(3)国際発信2014年11月には中国・西南民族大学で開催された被疑者取調べに関する国際研究集会に独英米の専門家と共に招聘され、日本の可視化や取調べ規制の現状について中国全土から集まった若手研究者にレクチャーをおこなった。本研究チームとしては、本年度は第一に、チームとして、現実の裁判員裁判において被疑者取調べ媒体の再生事例が積み重ねられてきたところ、そうした媒体の公判廷での再生に伴う様々な法的問題と事実認定に及ぼす影響を検討した。第二に、個人研究として取調べ録画制度や刑事司法制度の改革に関わる諸問題の調査研究を進めた。指宿は、自白の任意性判断に関する裁判例の分析検討を行い、従来の任意性判断をめぐる自白法則に関する学説の限界を明らかにすると共に、取調べの可視化媒体が今後は事後的に検証できるようになるため、それらの法則の発展的な展開を考究し、取調べの可視化法制の比較法研究の一環として、長い歴史を有する米国の判例ならびに立法の歴史を調査した。中島は、知的障がいのある者による供述の信用性に対する法と心理的学の知見を再審請求における証拠の明白性判断に反映させるための証拠法および手続上の課題について具体的な再審理論の側から検討した。また、人間科学の知見と訴訟手続上の判断が交錯する場面として、訴訟能力の有無および回復可能性の判断方法について、具体的事例を素材に検討した。山田は、ポスト取調べ可視化時代の実務を視野に入れた学会報告および模擬裁判を実施したほか、取調べ記録媒体を含む証拠を開示する手続が上記法案可決後どのように変化するか、またどのように改善されるべきかにつき研究、報告をおこなった。吉井は、主に刑事手続における裁判所の機能論について研究を行った。その際、裁判所侮辱制度との関係についても特に注目した。また、刑事司法の法制史についても引き続き検討を行った。2016年6月に成立し3年以内の施行が予定されている我が国の「被疑者取調べ録音・録画制度」に関して、法解釈学や比較法的研究、心理学・社会学等の経験科学の見地から多面的実証的な研究を行った。その結果、被告人の法廷外の自白を記録した録画映像が判断者(裁判官ならびに裁判員)に影響を与える可能性が高く任意性や信用性の判断を歪めてしまうこと、また弁護人の立会いもなく適切な尋問技術を持たない取調官による尋問によって虚偽自白が生み出される危険性が高いこと等が明らかになった。
アーキア特有の新規核酸・ペントース代謝機構の解明

前年度、超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisを用いた研究において、nucleosideのうちadenosine, guanosine, uridineを分解する経路(ペントースビスリン酸経路)を解明し、その成果を学術雑誌Nature Chemical Biologyにて発表することが出来た。そこで今年度はまず、まだ不明であるcytidineの分解機構を明らかにしようと試みた。Cytidineを添加した条件において転写量が上昇した遺伝子のうち8遺伝子に着目し、これらの遺伝子とcytidine分解との関連性を検討するため、遺伝子破壊株の取得を試みた。その結果、8遺伝子のうち5遺伝子の破壊用プラスミドが構築でき、そのうち3遺伝子の破壊株を取得することができた。またこれまでの研究において、4種のnucleoside 5'-monophosphate (NMP)のうちAMP, CMP, UMPを分解する経路を明らかにしていたが、GMPについてはどのように分解されるのか不明であった。そこでGMPがNMP phosphataseによる脱リン酸化によってguanosineへと変換された後、ペントースビスリン酸経路によって分解される可能性を考え、その検討を行うため、NMP phosphatase推定遺伝子を破壊した株の取得を試みた。その結果、目的遺伝子の破壊株を取得することが出来た。さらに、ペントースビスリン酸経路の普遍性を検討するため、他のアーキアを対象にnucleoside分解に関わるkinaseの探索を試みた。その結果、超好熱性アーキアの一種であるArchaeoglobusfulgidusにおいて、nucleosideの一種であるinosineおよびguanosineをリン酸化するkinaseを同定することが出来た。さらにこのkinaseについて詳細な生化学的解析を行い、その酵素学的諸性質を明らかにした。この成果について、現在論文を執筆中であり、学術雑誌への投稿を予定している。27年度が最終年度であるため、記入しない。細菌・真核生物はペントースリン酸経路を介してヌクレオシドを分解する。一方、多くのアーキアにはペントースリン酸経路を構成する遺伝子の多くが存在せず、アーキアは従来とは異なる機構でヌクレオシドを分解していると予測された。そこで超好熱性アーキアThermococcus kodakarensisを対象に、アーキア特有のヌクレオシド分解機構の解明を目指して研究を行った。これまでに本菌において2種の新規酵素cytidine kinase及びADP-dependent ribose-1-phosphate kinaseを同定し、これらとアーキア特有のヌクレオチド分解経路がヌクレオシド分解経路を構築している可能性を見出していた。そこで当該年度では、まず2種の新規酵素について詳細な酵素学的解析を行い、それぞれの酵素の諸性質を明らかにした。続いて予想されるヌクレオシド分解経路を構成する各遺伝子について遺伝子破壊株を作製し、その細胞抽出液においてヌクレオシドから分解経路の中間産物であるribose 1,5-bisphosphate (R15P)を生成するかを検討した。その結果、野生株においてadenosine, guanosine, uridineといったヌクレオシドについてはR15Pの生成が観察された。さらに遺伝子破壊株を用いた検討の結果、adenosine, guanosine, uridineの分解に関わる遺伝子を同定し、これらのヌクレオシドの分解機構を明らかにした。ペントースリン酸経路ではモノリン酸化合物を介して代謝が進むのに対し、今回発見した経路ではビスリン酸化合物を介して代謝が進むことから、今回発見した経路をペントースビスリン酸経路と名付けた。アーキア特有の新規核酸・ペントース代謝機構の解明を目指して研究を推進している。現在までは主にヌクレオシドの分解機構に焦点を当て、その研究を行った。

ヌクレオシドは細菌・真核生物においてはペントースリン酸経路を介して分解されるのに対し、多くのアーキアにはペントースリン酸経路が存在せず、ヌクレオシドがどのように分解されるのか不明であった。そこでこれまでに同定したヌクレオシドの分解に関わると予想される2種類のkinaseについて詳細な酵素学的解析を進めるとともに、各種遺伝子破壊株を作製し、その細胞抽出液におけるヌクレオシドの変換を検討した。その結果、adenosine, guanosine, uridineについてはアーキアにおける分解機構を明らかにすることが出来た。また、以上の内容について学会発表および論文発表も行うことができた。したがって現在のところ研究は当初の計画以上に進展していると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでにアーキアにおけるadenosine, guanosine, uridine分解機構を明らかにすることができた。一方cytidineについてはその詳細な分解機構は未だ不明である。これまでにT. kodakarensisにおいてcytidineを基質とするcytidine kinaseを同定し、この酵素がcytidineの代謝に関与すると予想していた。しかしこれまでにT. kodakarensisの細胞抽出液においてその活性は観察されなかった。そこでT. kodakarensisにおいてcytidine kinaseが機能する条件を探索し、cytidine kinaseを介したcytidineの分解機構を検討する。またcytidine添加条件においてtranscriptome解析を通じてcytidine添加により誘導される遺伝子を探索し、その解析を通じてcytidine分解機構の解明を目指す。さらにadenosine, guanosine, uridine分解機構を明らかにしたので、これらのヌクレオシドがどのような機構で生成するのかにも興味を持ち、研究を進める。またヌクレオシドのみならず、それに関連した化合物の代謝に未解明な部分が多く興味深いため、研究を行う。
発達障害児のための視覚教材データベースの作成と公開その2

一般に、発達障害児には知的能力に問題のない場合がある。このような障害の特質に応じた教材や指導資料は、特別支援教育の位置づけが高まる中で、まだまだ支援教育の教材は量的に不足している。今回、自閉症やADHDなどの「発達障害のある児童への個別支援」を目的に、小学校支援学級担任として、児童と取り組む中で効果的な視覚教材・資料の作成と、インターネット上のリソースから教材に利用可能な教材収集を行い、発達障害児童のための教材データベースの作成を行った。今回の研究では、先の奨励研究の補助を得て作成したイラスト・画像教材を質・量ともに充実させるとともに、さらに小学校理科を中心に新たな画像教材の作成と教材収集を行った。また、このような教材データベースの作成の他に、有用なデータベースとして一般に提供するため、インターネットのWebページ上での公開と頒布を試みた。今後は、本データベースの視覚教材を用いた授業実践と検討を行う予定である。1.データベースのさらなる充実これまでの学校生活及び家庭生活における生活カードのカラーイラストを約300画像追加し、3倍量に増やした。また、小学校理科の単元で使用する視覚教材を追加した。2.データベースのインターネット上での公開一般に、発達障害児には知的能力に問題のない場合がある。2.データベースのインターネット上での公開
各種心臓病の運動モデルに基づく心臓壁が冠循環に及ぼす力学的影響に関する研究

第一に,心臓一心周期の各時相における複数断面のMRI画像に対して,画像データを積層して作成したボリュームデータをデータ可視化ツールで読み込んで3次元モデルとして可視化した.心拡張期に付された磁気標識の位置の読み取りはマニュアルで行った.2次元画像面内での変形と画像面外への変位を考慮した3次元的変形の評価は作成したプログラムを用いて行える.さらに,位置データの空間的時間的集合体のモデルに対する誤差評価と,心周期後半の位置の読みとり困難なことへの対策として位置データの平滑化手法の提示をした.第二に,従来の心臓・血管壁の構成式の調査と骨格筋・心筋・血管平滑筋の能動的変形挙動に対するモデル化との比較検討を行い,血管壁の能動的変形挙動を記述する非弾性構成式を定式化した.また,血管壁構造の有限要素モデルの構築と壁を構成する受動的要素と能動的要素に対する構成式の定式化を行って有限要素解析を実施した.本モデルは血圧負荷過程の血管壁の収縮挙動を概ね記述した.第三に,心臓壁内に血管壁が存在する場合の有限要素解析と種々の変形形態が血流抵抗に及ぼす影響の定量的評価を行った.この結果を基に肥大心について検討した結果,内壁側への壁の肥大が顕著な場合には,正常心と比較して同一円周上で同じ収縮量が得られても,半径の小さい内壁側ではより大きな収縮およびそれに直交する方向への伸長を生じることと,壁厚の増加は大動脈から冠動脈への入口から心内膜側までの心臓壁内の血管長を増加させることから,冠血流の抵抗が顕著に増加することがわかった.第一に,心臓一心周期の各時相における複数断面のMRI画像に対して,画像データを積層して作成したボリュームデータをデータ可視化ツールで読み込んで3次元モデルとして可視化した.心拡張期に付された磁気標識の位置の読み取りはマニュアルで行った.2次元画像面内での変形と画像面外への変位を考慮した3次元的変形の評価は作成したプログラムを用いて行える.さらに,位置データの空間的時間的集合体のモデルに対する誤差評価と,心周期後半の位置の読みとり困難なことへの対策として位置データの平滑化手法の提示をした.第二に,従来の心臓・血管壁の構成式の調査と骨格筋・心筋・血管平滑筋の能動的変形挙動に対するモデル化との比較検討を行い,血管壁の能動的変形挙動を記述する非弾性構成式を定式化した.また,血管壁構造の有限要素モデルの構築と壁を構成する受動的要素と能動的要素に対する構成式の定式化を行って有限要素解析を実施した.本モデルは血圧負荷過程の血管壁の収縮挙動を概ね記述した.第三に,心臓壁内に血管壁が存在する場合の有限要素解析と種々の変形形態が血流抵抗に及ぼす影響の定量的評価を行った.この結果を基に肥大心について検討した結果,内壁側への壁の肥大が顕著な場合には,正常心と比較して同一円周上で同じ収縮量が得られても,半径の小さい内壁側ではより大きな収縮およびそれに直交する方向への伸長を生じることと,壁厚の増加は大動脈から冠動脈への入口から心内膜側までの心臓壁内の血管長を増加させることから,冠血流の抵抗が顕著に増加することがわかった.まず,正常な心臓の一断面における一心周期に渡る磁気標識付MRI画像を用いて,時間と空間での平滑化近似を試みた.本画像では一心周期は24枚の等しい時間間隔の画像からなる.また,この近似では空間は異なる断面のスライス画像を用いた三次元的近似ではなく,一断面画像に限定した二次元的近似であり,着目する点の近傍の変位を線形近似によって見積もった.時間に関しては,MRI撮像法における欠点のひとつとして,一心周期の後半は画像の明瞭さが失われるため,壁内の標識の追跡が困難なことが多い.そこで,一周期の経過後は元と同じ変形状態に戻るという仮定の下に,簡単な形の周期関数を用いて不明瞭な時相区間の変形を推測した.本手法を一領域に適用して,平滑化近似を行った結果,平滑化した領域においては,元来,評価が困難であった一心周期の後半を含めて,滑らかで妥当な変形を再現することができた.また,これまで心臓の収縮機能を評価するのに主ひずみがよく用いられてきた.主ひずみは心臓のひずみ状態を的確に表せるものの,原画像の精度が問題となる.そこで,画像の精度とひずみの精度の関係を,二次元画像の標識点にあわせた三角形の内部に生じるひずみについて誤差評価を試みた.その結果,計測法に起因したり読み取りの際に生じたりする画素の大きさ程度の誤差と三角形の一辺の長さとの比がひずみの誤差として生じることがわかった.さらに,心臓壁を構成する心筋と血管の力学的挙動に関する構成法則について検討した.特に,筋組織の力の発生とそれに伴う収縮挙動を表現できるモデルの枠組を示した.すなわち,全応力を筋組織が非活性状態にあるときの受動的応力と活性化に伴って生じる能動的応力の和で表現した.また,血管については弾性線維・こう原線維に対応する受動的要素と平滑筋に対応する能動的要素からなる層状モデルを考案した.第一に,心臓一心周期の各時相における複数断面のMRI画像に対して,画像データを積層して作成したボリュームデータをデータ可視化ツールで読み込んで3次元モデルとして可視化した.心拡張期に付された磁気標識の位置の読み取りはマニュアルで行った.2次元画像面内での変形と画像面外への変位を考慮した3次元的変形の評価は作成したプログラムを用いて行える.

さらに,位置データの空間的時間的集合体のモデルに対する誤差評価と,心周期後半の位置の読みとり困難なことへの対策として位置データの平滑化手法の提示をした.第二に,従来の心臓・血管壁の構成式の調査と骨格筋・心筋・血管平滑筋の能動的変形挙動に対するモデル化との比較検討を行い,血管壁の能動的変形挙動を記述する非弾性構成式を定式化した.また,血管壁構造の有限要素モデルの構築と壁を構成する受動的要素と能動的要素に対する構成式の定式化を行って有限要素解析を実施した.本モデルは血圧負荷過程の血管壁の収縮挙動を概ね記述した.第三に,心臓壁内に血管壁が存在する場合の有限要素解析と種々の変形形態が血流抵抗に及ぼす影響の定量的評価を行った.この結果を基に肥大心について検討した結果,内壁側への壁の肥大が顕著な場合には,正常心と比較して同一円周上で同じ収縮量が得られても,半径の小さい内壁側ではより大きな収縮およびそれに直交する方向への伸長を生じることと,壁厚の増加は大動脈から冠動脈への入口から心内膜側までの心臓壁内の血管長を増加させることから,冠血流の抵抗が顕著に増加することがわかった.
オノマトペの音響効果に着目した初等音楽科における指導方法の開発

本研究では、楽曲中に介在することばの音響効果や、指導者と学習者間のオノマトペの効果について整理し、音楽活動に特有な指導方法の開発を行った。平成23年度平成26年度用文部科学省検定教科用図書の初等音楽科教科書(3社)の楽曲中のオノマトペの出現状況は第1学年・第2学年・第4学年・第3学年・第5学年・第6学年の順で多く、教育目的別に整理した結果、楽曲中では歌詞内容の理解を深めるオノマトペや、音響そのものの美的効果を表すオノマトペが見られた他、楽曲外にもリズム感の体得やスキル伝達のためにオノマトペが用いられていることが分かった。一方、音楽スタンダートに美的価値領域の設定があるカリフォルニア州の教科書「Making Music」においては、幼少期においてもオノマトペの使用頻度が稀であり、オノマトペよりも歌詞中の単語に介在する韻に着目した作詞・作曲がなされていることがわかった。言語学の先行研究により、各言語において音韻と意味には、つながりのあるものもあるが、例外も多数確認されており、ユニバーサルかつ普遍的な法則はないとされているため、音楽教育への適用は、音韻と意味のつながりを集約させる方向ではなく、多様かつ全体的知覚・感受へと導いたり、留学生への日本語指導方法に用いられているSGAV方式のように、言語外要素を想起させたり、音声と身体の運動との相互関係を指導に活用したりすることが望ましいという示唆が得られた。これを踏まえて、オノマトペを歌詞に含む楽曲の歌い方の工夫をさせた授業を広島市内小学校で実施した結果、児童のワークシートにオノマトペの音声単位で「重たく」「高く響かせて」などの記述が見られ、オノマトペに着目させることが状況想起を促し、音声としての歌唱表現の工夫につながる題材開発の1提案を行うことができた。
小脳虫部分第一小葉の体部位局在性に関する検討

従来、小脳虫部の第一小葉は、機能局在性の観点から尾の領域として考えられてきた。しかし、第一小葉への頸部、前庭受容器からの求心性投射が確認された。そこで本課題ではこの領域の機能的役割を明らかにするため、ネコを用いて以下の実験・解析を行った。1.入力よりみた第一小葉の体部位局在性:頸・前庭・尾部支配神経を刺激し電場電位を第一小葉で記録したところ、頸と前庭入力は第一小葉で顕著でしかも同一部位で同程度の強さで収束していた。しかし尾部からの入力はほとんど認められず、第二小葉で出現した。2.出力らりみた体部位局在性:第一小葉を刺激し抑制された前庭脊髄路細胞(44/163)は、胸-腰髄にまで投射しており、大部分が頚求心系・前庭神経より興奮性の収束を受けていた。即ち、第一小葉は頸反射と前庭脊髄反射の共通介在細胞に抑制的に影響を及ぼしていることになる。3.固有背筋への作用:姿勢維持に重要な背筋に対し、前庭・頸神経刺激により緊張が亢進した(筋電図記録)。しかも両者同時刺激により促通効果がみられた。しかし、この促通効果は第一小葉刺激を先行させると消失した。この作用は、上記2で得られた神経回路から推定されたものと合致するが、今後、細胞内記録でさらに確認したい。4.第一小葉破壊による影響:カイニン酸で第一小葉を限局的に破壊した後は、姿勢保持が不可能であり、placing reflex,hopping reflexにも異常がみられた。主として伸筋の緊張が亢進していた。これから、第一小葉は固有背筋ばかりでなく、上下肢筋への筋緊張調節にも関与していよう。5.以上から、第一小葉は入力からみて頸の領域あるいは前庭小脳であり、機能的にみて前庭脊髄反射と頸反射の相互作用に影響し、姿勢維持に関与している領域と考えられる。小脳第一小葉は強力な前庭・頚部求心系の投射を受ける.そこで第一小葉は従来からいわれているような"尾"に関連した部位というよりは,姿勢制御に関与する部位ではないか,という考えに基づき,ネコで,第一小葉への各種求心系入力の空間的分布,第一小葉刺激・破壊による姿勢維持への影響を明らかにすることを目的として実験を行った.1.前庭・頚・尾部求心神経に電気刺激を加え,第一・二小葉で誘発される電場電位を記録した.前庭・頚求心系は第一小葉で常に同部位に投射していたが,尾部求心系は第二小葉で優性であった.2.正常ネコで,実験台に設置した四つのロードセルの上に立たせ平衡を維持させたまま前方に置いたLEDを注視させたり,光刺激の移動に追随する頭部運動ができるように訓練し,この時の体重移動を記録したコントロールのデータを得た.3.第一小葉のプルキンエ細胞を微小電極作製器で作製したガラス管微小電極に封入したカイニン酸で破壊したところ,これらの動物では前庭症状に似た平衡異常を呈したひと月以上にわたりロードセルの上ばかりでなく床の上でも直立することが不可能であったため定量的解析は出来なかった.4.第一小葉破壊動物においては,さらに正常動物でみられていた. Placing Refiex Hopping Refiexが消失した.

これと似た症状はManzoni(1979)により頚部求心系切断時にもみられることが報告されている.5.以上のことから,第一小葉の前庭・頚反射へのかかわりが強く示唆された.第一小葉破壊後にみられる異常を更に解析するためには,第一小葉への求心系の解析に加えて,今後出力系の解析が必須のものと考え,特に第一小葉から抑制性影響を受ける前庭神経核細胞の性質について明らかにしたい.前年度、第一小葉への前庭・頸求心系・尾部求心系からの投射の空間的分布を調べ、前庭と頸求心系からパラレルに投射していることを明らかにした。さらに第一小葉破壊により四肢の筋緊張異常のため直立姿勢を保持するのが困難であり、立直り反射など姿勢反射にも異常がみられた。本年度は、第一小葉と関係する前庭脊髄路(VST)細胞の性質、支配筋について麻酔下、あるいは除脳ネコで明らかにした。1.逆行性に固定した163個のVST細胞のうち、神経発射活動が第一小葉刺激により抑制されたのは44個であり、40個は下部胸髄にまで軸索を下降させた。さらに、41個は頸求心系より興奮性の入力を受けており、頸-前庭-脊髄反射の中継細胞であった。このうち33個は前庭性入力をもうけていることから、前庭反射と頸反射共有の介在細胞である。2.第一小葉刺激で抑制されるVST細胞は下部胸髄まで下降していることから、胸髄背筋筋活動への両反射および第一小葉刺激による作用を除脳動物で調べた。前庭神経、頸求心系をそれぞれ閾値下で刺激すると促通効果がみられ背筋緊張は昂進するが、第一小葉刺激を先行させると促通は消失した。(1)の結果とこの現象から、促通は前庭神経核で起きている可能性が示唆されたが、さらに背筋運動細胞での細胞内記録で確認したい。同様の実験を呼吸筋においても遂行中である。3.昨年度、第一小葉刺激で姿勢保持が出来なくなったのも、背筋筋緊張が低下したためによるものと考えられる。4.以上のことから、第一小葉は頸・前庭脊髄反射に関与し特に姿勢維持に関連する骨格筋筋緊張に影響を与えていると考えられ、従来、尾の領域といわれていたが、頸の領域あるいは前庭小脳として位置付けたほうが適当であると思われる。
ＧＥＥにおける新たな推定法とモデル選択法の開発

一般化推定方程式(GEE)におけるモデル選択規準に関する研究と高次元データにおけるモデル選択規準に関する研究を重点的に進めた.GEEは経時データ解析にしばしば用いられる未知パラメータを推定するための方程式であり,周辺分布に一般化線形モデル,個体内相関に作業相関行列を定めることで,同時分布を仮定することなく一致推定量を構築することができる.GEEにおけるモデル選択としては独立を仮定した擬似尤度を基にしたリスクに対する推定量としてQICが導出されており,実データ解析にしばしば用いられている.本研究では,多変量擬似尤度における経路依存性に着目し, QICでのリスクの妥当性を与え,さらにQICの導出で無視されている項の適切な評価を求めることで,修正版QICを導出した.さらに,この規準量が相関パラメータの推定を考慮しても漸近不偏であることを示した.また,作業相関行列の選択に着目し, Steinのロス関数を基にした真の相関行列に対し一致性を持つ規準量を提案した.作業相関行列を選択するための規準量はこれまでにいくつか提案されているが,一致性を持つ規準量を理論的に提案したのは本研究が初めてであると考えられる.一方で,高次元データに対しては,多変量線形回帰モデルにおいて真の平均構造に一致性を持つ選択規準を,また,ランダム効果を持つ成長曲線モデルにおいて真の共分散構造に一致性を持つ選択規準をそれぞれ提案した.これらの研究成果は,国内外の学会・シンポジウム等で発表済みである.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、一般化推定方程式(GEE)における新たなモデル選択法の開発についての基礎研究として以下の通り実施した。GEE法における代表的なモデル選択規準としてQICが知られているが、これは独立モデルにおける擬似尤度を基にしたリスクの推定量として導出される。そのリスクの自然な拡張として多変量擬似尤度を基にリスクの構成し、リスクの不偏推定量としてモデル選択規準を導出した。この研究の過程で多変量擬似尤度の一意性を保つためには、一般化推定方程式によるモデリングの枠組みではQICと同じく独立モデルを仮定することが必要十分条件であることを示し、提案したモデル選択規準はQICを修正したものであることが分かった。さらに提案した規準量はGEE法における相関構造を構成する相関パラメータの推定によるバイアスが生じないという性質があることを示した。しかしながら、修正QICは独立モデルの基で導出されているが、GEEで扱われるデータは経時測定されたものなど目的変数内に相関があることが普通であり、相関構造の影響を十分に反映できていない。そこでCp規準タイプのリスクなどを新たに定義し、より予測を重視し、相関構造を考慮したモデル選択規準を開発した。これらのモデル選択規準の妥当性を測るために、モデル選択規準の一致性や漸近有効性などの妥当性に関する漸近挙動を研究した。先行研究では最も有名なモデル選択規準の一つであるBICやAICについての研究が行われている。本研究ではこれらの研究について高次元への拡張を行い、研究集会等で発表を行った。一般化推定方程式(GEE)は周辺分布が一般化線形モデル(GLM)に従う目的変数とそれに伴って測定された説明変数が経時的に得られたデータに対して、同一個体内の相関を考慮した推定方程式である。GEEは多変量擬似尤度を基にした推定方程式と作業相関行列から構成されている。作業相関行列や説明変数の選択に関する先行研究はこれまでに数多く行われており、様々な選択手法が提案される注目度の高い分野である。本年度はGEEにおける新たな推定法とモデル選択法の開発に関する研究を以下の通り実施した。まず、作業相関行列の選択に関して、正規対数尤度を基に作業相関構造と真の相関構造の差異を測る関数を用いて選択を行うことで、提案手法が真の相関構造に対して一致性を持つことを理論的に示した。また、正規性を持つ経時データに関して有用なモデルとして知られる、ランダム効果を持つ成長曲線モデルにおいて、目的変数の次元がサンプル数よりも大きい場合であっても共分散構造選択に対して選択手法およびそれが一致性を持っための条件を導出した。変数選択の観点からは、予測平均二乗誤差を基にした予測に適した選択規準量を提案した。さらにGLMにおいて、将来と現在の説明変数が異なっている場合を想定した予測的な規準量の導出も行っている。また、近年コンピュータ等の発達により需要が高まっている説明変数が高次元のデータに適応するために、最も基礎的なモデルである正規線形回帰モデルにおいて、選択規準量を最小化することでモデル選択するような従来手法とは異なる新たな変数選択法を提案した。この手法は真の説明変数の組み合わせに対して、その次元がサンプルサイズと同程度であったとしても一致性を持つことが示されている。一般化推定方程式(GEE)におけるモデル選択規準に関する研究と高次元データにおけるモデル選択規準に関する研究を重点的に進めた.GEEは経時データ解析にしばしば用いられる未知パラメータを推定するための方程式であり,周辺分布に一般化線形モデル,個体内相関に作業相関行列を定めることで,同時分布を仮定することなく一致推定量を構築することができる.

GEEにおけるモデル選択としては独立を仮定した擬似尤度を基にしたリスクに対する推定量としてQICが導出されており,実データ解析にしばしば用いられている.本研究では,多変量擬似尤度における経路依存性に着目し, QICでのリスクの妥当性を与え,さらにQICの導出で無視されている項の適切な評価を求めることで,修正版QICを導出した.さらに,この規準量が相関パラメータの推定を考慮しても漸近不偏であることを示した.また,作業相関行列の選択に着目し, Steinのロス関数を基にした真の相関行列に対し一致性を持つ規準量を提案した.作業相関行列を選択するための規準量はこれまでにいくつか提案されているが,一致性を持つ規準量を理論的に提案したのは本研究が初めてであると考えられる.一方で,高次元データに対しては,多変量線形回帰モデルにおいて真の平均構造に一致性を持つ選択規準を,また,ランダム効果を持つ成長曲線モデルにおいて真の共分散構造に一致性を持つ選択規準をそれぞれ提案した.これらの研究成果は,国内外の学会・シンポジウム等で発表済みである.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。モデル選択規準の導出やその性質に関する研究は当初の計画以上に進展しているが、相関パラメータの推定に関する研究が遅れているため、このような評価となった。モデル選択手法やその性質の導出は順調に進展している。またこれらの結果は当初の研究計画に含まれていた相関パラメータの推定量の漸近展開が不要になる可能性を含んでおり、その場合にはこの方向性に関して、本研究は当初の計画以上に進展していると言える。しかしながら、GLMにおける回帰パラメータのMLEの展開式を導出することなど、達成できていない項目もいくつか残っておりこのような評価となった。今後の研究の推進方策として、相関パラメータの推定について端点で最小値をとる場合のパラメータの理論的性質の導出について、重点的に研究を行う。具体的には、基礎的なモデルである多変量線形回帰モデルにおいて、端点で最小値をとる場合の回帰パラメータの漸近挙動を導出し、その結果を一般化推定方程式に拡張する。また、これらの結果を用いて相関パラメータの推定量の漸近展開を行い、一般化推定方程式による推定量の一致性や漸近正規性の条件を吟味する。本研究課題の今後の推進方策について、選択規遡量の挙動解明に関する研究を重点的に行っていく。まずは、基礎的なモデルである正規線形回帰モデルの下で、選択確率の推移やベストモデルの分布等の様々な規準量の漸近性質を解明していく。次にGLMにおける回帰パラメータのMLEが従う分布の漸近展開を行い、その結果を用いることAICやCAICで選択されたベストモデルの分布を導出する。それらの結果を比較することでバイアス補正の効果やその程度を明らかにしていく。最後に、これらの結果をGEEの枠組みに拡張していく。
非自己共役作用素のスペクトル構造の解明と散乱理論および逆問題に関する研究

昨年度同様、物理的にも重要な、Schrodinger方程式や波動方程式の非自己共役摂動を考察し、それらの解の挙動と生成作用素のスペクトル構造についての研究を行った。また研究成果をトルコ共和国で行われたISSAC2007研究集会で発表し、論文としてまとめ、現在投稿中である。具体的には、層状媒質中での摩擦項を伴う波動方程式を考察した。但し、摩擦項の係数関数に対する仮定は、考察している領域のある方向(空間1次元)に関しては、全く効かず、それ以外の(n-1)次元空間においてのみ効果的であるとする。このとき、この発展系の解は時刻無限大で散乱状態になることが、摩擦項の係薮関数及び、空間次元に関するある条件の下で証明されることが判明した。なお、全エネルギーの減衰に関しては、従来と同様の条件の下で成立することが判っているが、この条件と上に述べた散乱状態に対する摩擦項の係数関数に対する条件にはやや隔たりがある。数値実験などの結果から察するに、散乱状態となるのに必要な条件に改善の余地がありそうであるが、これについては現在考察中である。また、先日の日本物理学会では非自己共役作用素に関する特別セッションで、数学サイドから唯一我々が研究結果を発表する機会に恵まれた(発表者は共同研究者の愛媛大学工学部、門脇光輝氏)が、そこでの質疑・応答、特に物理学者が関心を持つ問題などに関して情報交換をすることが出来、非常に有益かつ有意義であった。今後は、数学と物理の垣根を越えて、今もなお未解明の事柄の多い非自己共役作用素のスペクトル解析に関する問題に取り組んでいきたいと思う。またランク1の摩擦項を伴う波動方程式の解の、生成作用素のスペクトルによる特徴づけに関する研究を行い、論文にまとめ現在投稿中である。これは、我々が以前取り扱ったSchrodinger方程式に対する問題よりもやや一般的な摂動項を対象としているが、或る仮定の元ではspectral singularityが1位となることを用いて解析したものであり、一般化されたParsevalの等式を確立して解の分類を行ったものである。物理的にも重要な、Schrodinger方程式や波動方程式の非自己共役摂動を考察し、その場合の解の挙動と生成作用素のスペクトル構造の関連について研究、発表を行った。具体的にはランク1の摩擦項を伴う波動方程式の解の挙動をその生成作用素のスペクトル構造と関連する初期データにより完全に分類することに成功した。但しその際の仮定はやや厳しく、リゾルベントの特異点が一位となるものである。このとき、摂動項がある意味で大きいと、固有値が複素下半平面に唯一つだけ現れ、それに対応する初期データを選ぶと、その時間発展としての解の全エネルギーは指数的に減衰する。一方、摂動項がある意味で小さい場合には固有値は現れず、対応する初期データの時間発展としての解は散乱状態になる。これらの結果の証明は、一般化されたParsevalの等式の確立によりなされる.そのために,定常散乱理論でよく知られている波動作用素の存在、スペクトル表現が必要となる。この結果は論文としてまとめ、現在投稿中である。なおリゾルベントの特異点がもはや一位とはならない場合の考察については波動方程式に限らず、Schrodinger方程式に対しても考察中であり、部分的な結果もいくつか得られてはいるが、その証明は現時点では問題の特殊性に依拠したものといわざるを得ず、より統一的な証明を目指して現在研究中である。今後はこの問題を考察し、更に物理的にも興味深いモデルの数学的な考察を深めていきたい。
円形鋼管立体分岐継手終局挙動の実験的・解析的研究

海洋構造物や大空間を構成する構造に鋼管部材の立体トラス構造を用いることは合理的であることは明白であるが、その接合部形状が複雑となり、未だ適切な接合部の設計式を導くには到っていない。構造物が大型化するに連れて、設計式確立の要求は強くなり、各国の研究も組織的でなく個々にこれに応えようとしている段階である。本研究は鋼管立体分岐継手の終局耐力の評価を行い、設計式を提案することであるが、多数の鋼管部材が接合される立体分岐継手は数多くの種類があるので、これらの全てについて実験を行い、耐力評価をすることは不可能となる。そこで、主な継手については、実験と数値解析の両方を行い、実験で観察される挙動を解析的に再現するのに必要な数値解析モデルを確立し、実験をしない継手の強度を数値計算だけで推定・補間した。実験または数値解析によって得られた十分な数の継手強度のデータを基に継手の形伏変数をパラメーターとする継手設計式のための終局耐力推定式を誘導した。実験を行った継手形状は、KK継手、XX継手およびTX継手と呼ばれる立体分岐継手である。作用外力は対称荷重と逆対称荷重である。実験データの欠如部分については、本研究で確認した数値解析手法によって数多くの数値解析を行い、終局耐力式提案のための解析結果データを供給した。これらの研究成果は、日本建築学会「鋼管構造設計施工指針・同解説」(1999年改訂予定)およびEurocode3に設計式として盛り込まれる予定である。1.円形鋼管分岐継手のすべての実験結果と数値解析結果をデータベースとして収集した。このデータベースは継手の形状をT,X,K,TT,XX,TX,KK継手に分類しており、そのデータ数は2,330である。収録項目は、形状変数(17項目)、材料変数(4項目)、作用荷重(9項目)、変形および破壊形態(5項目)、参照文献、注釈などにより構成されている。なお、このデータベースは著者等のホームページに置いており、常に更新して行くことにした。2.鋼管分岐継手の既存設計式(AWS,API,Cidect,日本建築学会など)は設計者にとって、複雑であり、また、理解が困難であるので、単純な設計式を導く第1段階として、X,T,TT継手の終局耐力式の数式モデルを提案した。この数式モデルには複雑な形状変数は用いないことするとともに、TT継手の終局耐力式は継手の破壊形態に従って、X継手およびT継手からの連続した関数とすることを原則としている。この新しい終局耐力式は鋼管分岐継手の実験と信頼性のある数値解析の結果のデータベースを用いて、多重回帰分析の手法によって誘導した。この終局耐力式は、既存の耐力式より単純な式にも拘わらず、同等の精度を有することを確認した。3.円形鋼管立体トラスに地震力や風荷重がトラスのスパン方向と直交して作用する場合を想定した逆対称荷重を受けるKK継手の実験を行い、実験結果に数値解析の結果を加えて、逆対称荷重を受けるKK継手の耐力式を提案した。この耐力式は実験結果に対してよく耐力を予測しているものの、限られた試験体数により導かれたため、その範囲以外の継手形状に対しては信頼性が低い。また、立体KK継手の挙動についてより理解を深め耐力式の有効性を確認するため、継手形状が立体KK継手と比べて簡単な平面KK継手について9体の逆対称載荷実験を行った。4.鋼管KK継手の有限要素解析モデルを実験結果と比較しながら検討した。鋼管分岐継手の非線形有限要素解析は溶接部分のモデル化などの研究成果によって、亀裂の問題を除けば終局挙動をうまく再現できるまでに至った。厚肉鋼管のKK継手の設計をAWS規準に基づいて行えば、危険側になるという指摘がある。海洋構造物を念頭に入れれば、γ=940程度の範囲をカバーすべきであるが、既存の実験範囲はγ=17.524.5である。

今回γ=13.5の実験を行ったので、この実験結果と有限要素解析結果の調整を行った。結論として、鋼管接合部特有の溶接の残留応力や冷間成形による残留応力の問題は残るが、厚肉鋼管継手についてもγ=17.524.5と同様な精度で終局挙動を再現することができることを確認した。海洋構造物や大空間を構成する構造に鋼管部材の立体トラス構造を用いることは合理的であることは明白であるが、その接合部形状が複雑となり、未だ適切な接合部の設計式を導くには到っていない。構造物が大型化するに連れて、設計式確立の要求は強くなり、各国の研究も組織的でなく個々にこれに応えようとしている段階である。本研究は鋼管立体分岐継手の終局耐力の評価を行い、設計式を提案することであるが、多数の鋼管部材が接合される立体分岐継手は数多くの種類があるので、これらの全てについて実験を行い、耐力評価をすることは不可能となる。そこで、主な継手については、実験と数値解析の両方を行い、実験で観察される挙動を解析的に再現するのに必要な数値解析モデルを確立し、実験をしない継手の強度を数値計算だけで推定・補間した。実験または数値解析によって得られた十分な数の継手強度のデータを基に継手の形状変数をパラメーターとする継手設計式のための終局耐力推定式を誘導した。実験を行った継手形状は、KK継手、XX継手およびTX継手と呼ばれる立体分岐継手である。作用外力は対称荷重と逆対称荷重である。実験データの欠如部分については、本研究で確認した数値解析手法によって数多くの数値解析を行い、終局耐力式提案のための解析結果データを供給した。これらの研究成果は、日本建築学会「鋼管構造設計施工指針・同解説」(1999年改訂予定)およびEurocode3に設計式として盛り込まれる予定である。
森林保全と流域社会ネットワーク:矢作川流域社会ネットワーク形成の事例研究

矢作川流域社会ネットワークは、矢作川流域住民が自らのコスト負担で流域コモンプールを保全しようとする自発的な社会実験である。伝統的な公共財理論と外部性理論のコンセプトを用いて説明するならば、この社会実験は「公共財の自発的供給システムに基づいて外部性の内部化を目指す」試みであると言えるかもしれない。しかし、このような伝統的な概念に基づく論理にはCollective Actionの視点が欠けており、協調行動に伴うフリーライダー問題を克服する論理としては不十分である。140万以上の流域受益者住民のネットワークは、大規模集団であるにもかかわらず、その協調行動の組織化が可能であるためには、その前提条件として「選択的誘引(Mancur Olson,1965)」が与えられていなければならない。本研究はこのようなオルソン命題が「矢作川流域社会ネットワーク」にも成立する事を、現地調査とアンケート調査によって明らかにすることを目的とするものであった。研究プロジェクトの初年度において下記の仮説を確認した:(1)ネットワークが組織されたのは、その母体である「明治用水改良区組合」と「漁業組合」の存在が不可欠であること、(2)各母体組織はそれぞれの「選択誘引」に基づいて組織されたていたこと、そして、これらの組織に依拠して、かれらの集合財である流域コモンプールに対する自発的な保全活動が組織された。この結果に基づいて16年度には、森林の生み出す公益の大小が協調行動に及ぼす影響を明らかした。主要な結果は次の通り:(4)河・海の保全活動に比して、森林保全活動が不十分であるのは、その保全活動の便益が保全コストに比して小さいためである。(5)森林便益の相対的過小を補完するには、エコ商品のような新たな選択的誘引を非営利ビジネスによって起業化することが有効であること。研究結果は、流域森林の保全に対して社会起業家の役割と、その人材教育の重要性を確認するものである。「矢作川流域社会ネットワーク」は、森林便益の受益者が自発的に森林保全のコストを負担しようとする社会実験である。それは、環境経済学や外部性理論の究極的課題である「外部性の内部化問題」を、流域受益者住民が自ら解決しようとする試みである。本研究は、このような我が国の社会実験がオルソン(Mancur Olson)のCollective Actionに関する理論仮説を満たすものであることを現地調査とアンケート調査によって確認、証明した。主に明治用水土地改良区を対象とする本年度の研究によって得た主要な結果は、次の通りである:1.森林保全という集合財を供給するために自発的な協調行動を取った中心的主体は、森林便益の程度が曖昧かつ抽象的な都市住民ではなく、便益が直接的でかつ自らの正業に直結していることを認識している農民や漁民である。(論理1:大きな便益無しには、協調行動はない)2.森林便益を生み出すための協調行動を組織するには、協調的な集団組織の形成を必要とするが、矢作川流域社会ネットワークは流域社会全体を束ねる単一の組織(略称、矢水協)のリーダーシップによって形成された。(論理2:組織的リーダーシップ無しには、協調行動による集合便益の供給はない)3.矢作川流域社会ネットワークは、約140万以上の流域住民を組織するという意味で、量的にも大規模集団に属するが、オルソン命題によれば、このような大規模集団が組織されるための前提条件としてSelective Incentivesが存在しなければならない。矢作川流域ネットワークの場合には、魚業組合や農業組合という利益集団がすでに存在しており、かつこれらの団体はSelective Incentivesを与えるものであるが故に組織された。