hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
広帯域・高精度のＸ線分光で探る中間質量ブラックホール

中間質量ブラックホールの候補であるUltra-Luminous X-ray source (ULX)のX線衛星を用いた観測的研究を行った。ULXで知られている3つのスペクトル状態が、いかなる光度でそれぞれ出現し、その出現光度が異なるULX間でいかに分布するかを調べるため、「すざく」、XMM-Newton、NuSTARの3つの衛星のアーカイブデータを解析し、近傍の銀河に付随する10個のULXについて、60個のX線スペクトルを解析した。その結果、3状態がそれぞれ出現する光度は、ULX間で1桁の幅でばらついた。ブラックホール連星では、特定のスペクトル状態は、その天体の光度が自身の質量に比例する光度であるエディントン光度のある決まった割合に達すると出現することがわかっている。これがULXにも適応できると仮定すると、ある特定のスペクトル状態が異なる光度で出現するこの観測事実は、ULXの質量にも同等のばらつきがあることを意味している。よってULXの質量の下端が恒星質量の10太陽質量だとしても、最大のものは太陽質量の100倍と、中間質量に達する。この結果は、ある特定のモデルに依存せずに、ULXが中間質量ブラックホールを含むことを示唆するものである。私はこの結果を出す過程で、この内の1つのULXについての解析結果をPASJに掲載した。またこの結果を現在は科学誌に投稿する予定である。以上の研究結果の積極的に行った。本年度は国内・国外の研究会でそれぞれ2回ずつ口頭発表した。そのうちの国内の1つは、私自身がLOC兼SOCとして主催したもので、国内・外の観測的研究から理論を専門とする研究者を招待し、自分自身も招待講演として今回得られた結果を発表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、次期X線衛星ASTRO-Hに搭載される硬X線撮像検出器(HXI)の、打ち上げ前に地上で行える最終試験が実施された。これは衛星に搭載する実機の検出器が、設計時に立てられた科学目標を達成するために十分な性能を持っているか、また打ち上げの厳しい環境に耐えられるかを確認する、プロジェクトにとって大きな節目となる試験である。これらは限られた時間内で効率よく項目を達成する必要があり、私はそれらの進行計画の立案に深く関わった。それだけでなく実際にHXIを動作させてデータを取得し、当初の目標である、5-80 keVにおける分解能1 keVでのX線撮像を実現しており、衛星搭載品としても宇宙を模擬した環境で問題なく動作することを自ら確認した。一方で、中間質量ブラックホール候補であるUltra Luminous X-ray source(ULX)の観測的研究も平行して遂行した。昨年度に提出したX線天文衛星「すざく」の観測提案がこの度採択され、2014年の5月に代表的なULXであるNGC1313 X-1の2.5日間という長期の観測が行われた。得られたデータを解析したところ、複数回にわたりX線強度が2倍以上の変動を繰り返していた。ところがこれだけ激しく変動しているにも拘らず、ブラックホールの周りに形成されている降着円盤の多温度黒体放射成分はほとんど変化せず、それらを部分的に覆いコンプトン散乱している電子雲の光学的厚みが、激しく増加・減少を繰り返していることがわかった。これは長らく謎であった、ULXにおける降着系を解明する上で大きな手がかりになると考えれる結果である。これを2015年の3月に大阪大学で行われた日本天文学会で口頭発表し、現在論文に取りまとめ中である。次期X線衛星ASTRO-Hは、全系を組み立てて接続した状態で行う、打ち上げ前の最終動作確認に臨んだ。これは衛星全体を、宇宙の真空・低温を模擬した環境や、打ち上げ時と同等レベルの振動下にさらすものである。私が開発を行ってきた硬X線撮像検出器(HXI)は、衛星搭載前と同等の性能を発揮し、他の搭載検出器と合わせて、打ち上げに問題がないことが確認された。その後2月17日にASTRO-Hは無事に打ち上げられ、「ひとみ」衛星として運用を開始した。私は自ら運用現場に赴いてHXIの立ち上げ運用を行い、HXIは地上試験で得られていた性能通りに、天体からのX線信号を取得することに成功した。この瞬間、本研究課題で必要不可欠であった広帯域・高精度でのX線観測が実現された。平行して、中間質量ブラックホール(BH)候補であるUltra Luminous X-ray source (ULX)の観測的研究を昨年度から継続して行った。ULXのX線スペクトルの変動が、降着円盤の温度とそれを覆うコロナ中の電子の温度との比、およびコロナが円盤を覆う面積の割合という、2つの新しいパラメタで統一的に描像できることを示した。また、2つの特徴的なスペクトル状態間を遷移するときの臨界光度が、複数のULXで1桁近くばらついていることに着目し、より知見が進んでいる恒星質量ブラックホールとの比較から、ULXの質量分布も同等の幅をもっている可能性を指摘した。以上の結果をスペインで行われた国際学会で発表し、査読付きの収録としてとりまとめて、Astronomische Nachrichtenへ掲載した。ASTRO-H衛星が無事に宇宙空間に打ち上げられ、「ひとみ」衛星として運用を開始した。私が開発を行ってきたHXIも大きな問題もなく正常に立ち上がり、当初計画していた性能通りに天体の観測を開始できた。

これは本研究において必要不可欠な、広帯域・高精度観測が実現された瞬間であり、研究進捗において非常に大きな意味をもつ。残念ながら、3月26日に「ひとみ」衛星からの通信が途絶して以来、観測は滞っているが、今後衛星を復旧できる可能性は十分ある上、すでに運用されている他の衛星からのデータを複数もちいることで、「ひとみ」衛星で得られるはずであったデータを一部補完することも可能である。実際、「すざく」衛星やXMM-Newton、Nu-Starといった他の衛星のデータを複合的に用いることで、広帯域で見たULXのスペクトル変動の統一的な描像を構築し、これと恒星質量BHで得られていた知見との類推から得られたULXの質量分布の推定を、国際学会で発表して査読付き収録として掲載することができた。この結果が評価され、6月にフランスのストラスブールで行われるULXの研究会に、口頭発表者として招待されており、国外の研究者への研究結果の発信も順調に行えている。中間質量ブラックホールの候補であるUltra-Luminous X-ray source (ULX)のX線衛星を用いた観測的研究を行った。ULXで知られている3つのスペクトル状態が、いかなる光度でそれぞれ出現し、その出現光度が異なるULX間でいかに分布するかを調べるため、「すざく」、XMM-Newton、NuSTARの3つの衛星のアーカイブデータを解析し、近傍の銀河に付随する10個のULXについて、60個のX線スペクトルを解析した。その結果、3状態がそれぞれ出現する光度は、ULX間で1桁の幅でばらついた。ブラックホール連星では、特定のスペクトル状態は、その天体の光度が自身の質量に比例する光度であるエディントン光度のある決まった割合に達すると出現することがわかっている。これがULXにも適応できると仮定すると、ある特定のスペクトル状態が異なる光度で出現するこの観測事実は、ULXの質量にも同等のばらつきがあることを意味している。よってULXの質量の下端が恒星質量の10太陽質量だとしても、最大のものは太陽質量の100倍と、中間質量に達する。この結果は、ある特定のモデルに依存せずに、ULXが中間質量ブラックホールを含むことを示唆するものである。私はこの結果を出す過程で、この内の1つのULXについての解析結果をPASJに掲載した。またこの結果を現在は科学誌に投稿する予定である。以上の研究結果の積極的に行った。本年度は国内・国外の研究会でそれぞれ2回ずつ口頭発表した。そのうちの国内の1つは、私自身がLOC兼SOCとして主催したもので、国内・外の観測的研究から理論を専門とする研究者を招待し、自分自身も招待講演として今回得られた結果を発表した。この度、競争率が激しい中「すざく」の観測提案が採択され、長期観測データを手に入れることができた。このデータは情報に富んだ貴重なものであった上に、自らが観測提案者なため、1年間の占有権を有しており、科学的成果を出す上で非常に有利と言える。また、これまで行ってきた他のデータに対する解析結果も、審査員に高く評価され、2015年度の6月にスペインで行われる国際会議で口頭発表が内定している。ASTRO-Hに搭載されるHXIの開発も順調に進んでおり、本研究課題で必須である広帯域・高分解能での観測が実現されていることが確認された。現在は地上で行われた確認
平滑筋細胞におけるムスカリン受容体作動性非選択的陽イオンチャネルの制御機構

モルモット回腸の単一平滑筋細胞において、ムスカリン受容体作動性非選択的陽イオンチャネルが細胞内Caによってどのような制御を受けているかをパッチクランプ法とCa濃度測定法(Fura-2法)を併用して検討した。その結果、Caによる制御機構はムスカリン受容体刺激の強さで異なることが明らかになった。即ち、弱い受容体刺激では、活動電位の放電が引き金とならて細胞内CaストアからCaが放出され、そしてその放出されたCaが陽イオンチャネルの活性化を促進して膜の脱分極反応を増強する。一方、受容体刺激が強いと、そのような引き金を必要としないでCa放出が律動的に起こり、そのたびに陽イオンチャネルの活性化が促進されて律動性脱分極反応が生じる。これらの研究成果は、本研究が参画している特定領域研究「生体機能と設計分子」秋期シンポジュウム(班会議)で発表した。また、専門誌のJournal of Physiologyにも公表した。プロテインキナーゼC阻害薬(スタウロスポリン、H7)はムスカリン受容体作動性陽イオンチャネルを流れる電流(Icat)に影響を及ぼさなかった。現在、低分子量G蛋白質(Rho)を阻害するボツリヌス菌体外毒素(C3)及び三量体G蛋白質(Gi、Gqなど)の抗体が及ぼす影響について検討中である。
水素およびその混合噴射気流の着火限界に関する研究

1.衝撃波圧縮による着火の実験では、今年度は燃料ガスとして水素・酸素の混合ガスを用いて同様の実験を試みた。その結果、(【i】)当量比の水素・空気の混合ガスの場合の方が、水素のみを噴射する場合よりも1000K以下の領域で着火しやすい、(【ii】)1000K以上では両者の差は小さいが、混合ガスを噴射した場合の方が着火時間はわずがながら小さくなっている、ことがわかった。2.ピストン圧縮の実験では、測定部の側壁にグロー・プラグを固定し、実験開始前の直前にこのプラグを点火した。その結果、着火時期に関して前年度までのデータでは測定部内の圧力変化がピーク値に達した後に着火した場合が多かったが、本年度には圧力がピーク値を示す直前に、即ち圧縮期の終わり近くに着火したデータガ多かった。着火遅れ時間に関しても、プラグを挿入した方が10分の1程度に短くるることがわかった。3.非定常噴流の実験では、大気中に噴射される非定常空気噴流の拡散について、熱線風速計によりその速度を求め、多数回の噴射によりアンサンブル平均し統計処理した。その結果、噴流の上流部分では定常値に達しており、この領域は定常噴流と同様な性質を持っていると考えられ、先端の部分は、噴流の非定常領域と思われる。4.反応と伴う非定常噴流の数値シミュレーションでは、陽的なMc-Cormack-FCT汚を用いて、計算した。数値モデルとしては、現象が乱流であることから、古典的モデルと、さらに乱流効果を陽に付加するためにk-εモデルを考慮したものを用いた。PR-εモデルを考慮したものでは、着火位置が噴流の大きく膨らんだ所であり、火炎が半径方向にも伝播していることがわかり、実験結果をよく説明している。
海洋生物資源の定量的迅速評価のための音響計測手法を用いたGISの開発

本研究において,計量魚群探知機あるいは他の音響計測機器を用いて今まで測定されてこなかった中深層性魚類および海藻・海草分布を測定するとともに,資源量の迅速評価のためにGISシステムを用いる手法を開発することにした.個体のターゲットストレングス,群体の後方散乱強度を直接測定できるスプリットビーム型計量魚群探知機を用いて,我が国沿岸の重要魚類で中深層に分布するキンメダイの分布量を把握するとともに,マルチビームソナーにより詳細な海底地形データを取得し,それらの定量的分布と環境との関係を,地理情報システムを用いて迅速に把握できるようなシステムを,また,海草藻場については計量魚群探知機の出力あるいはマルチビームソナーとDifferential GPSからの出力を直接PC上に取り込み,ニューラルネットワークを用いて海底を判別しながらPC上にその位置を表示する迅速評価システムを構築した.後者の研究にあたって,藻場のリモートセンシングについてレビューした.藻場については,三陸岩手県と神奈川県三浦半島の藻場,地中海のPosidonia藻場において音響調査およびSea truthを行なった.特に三陸ではSea truthの一環として海草タチアマモZostera caulescensの生態と分布量についても調査した.さらに,地理情報システムの水産資源分野および水産海洋学分野への応用に関する研究としてナホトカ号重油汚染による潮間帯生態系の変化や沿岸域保全や管理についてGISを用いた解析も行なった.非常に高度の専門的な知識が必要とされ,取り扱うデータ量が膨大であるためにその処理が大変であった漁業に依存しない資源量の推定方法である音響計測により得られた各種情報を,迅速にかつ地理的情報を含めて統合的に評価するシステムを本研究により開発することができた.これらの研究をさらに深め,多様な生活形態をもつ海洋生物を対象にした資源量・分布量の迅速評価に関する研究を展開する予定である.本研究において,計量魚群探知機あるいは他の音響計測機器を用いて今まで測定されてこなかった中深層性魚類および海藻・海草分布を測定するとともに,資源量の迅速評価のためにGISシステムを用いる手法を開発することにした.個体のターゲットストレングス,群体の後方散乱強度を直接測定できるスプリットビーム型計量魚群探知機を用いて,我が国沿岸の重要魚類で中深層に分布するキンメダイの分布量を把握するとともに,マルチビームソナーにより詳細な海底地形データを取得し,それらの定量的分布と環境との関係を,地理情報システムを用いて迅速に把握できるようなシステムを,また,海草藻場については計量魚群探知機の出力あるいはマルチビームソナーとDifferential GPSからの出力を直接PC上に取り込み,ニューラルネットワークを用いて海底を判別しながらPC上にその位置を表示する迅速評価システムを構築した.後者の研究にあたって,藻場のリモートセンシングについてレビューした.藻場については,三陸岩手県と神奈川県三浦半島の藻場,地中海のPosidonia藻場において音響調査およびSea truthを行なった.特に三陸ではSea truthの一環として海草タチアマモZostera caulescensの生態と分布量についても調査した.さらに,地理情報システムの水産資源分野および水産海洋学分野への応用に関する研究としてナホトカ号重油汚染による潮間帯生態系の変化や沿岸域保全や管理についてGISを用いた解析も行なった.非常に高度の専門的な知識が必要とされ,取り扱うデータ量が膨大であるためにその処理が大変であった漁業に依存しない資源量の推定方法である音響計測により得られた各種情報を,迅速にかつ地理的情報を含めて統合的に評価するシステムを本研究により開発することができた.これらの研究をさらに深め,多様な生活形態をもつ海洋生物を対象にした資源量・分布量の迅速評価に関する研究を展開する予定である.漁業に依存しない浮魚類,中深層性魚類の資源量の推定は我が国における持続的な漁業生産維持のために,また,資源量のモニタリングの上で重要である.研究対象である海洋生物のうち中深層性の魚については,海山の周辺に分布するキンメダイを対象として,それらの分布量を計測するために神奈川県水産総合研究所の調査船江ノ島丸を傭船し,三宅島西方にある"ホンバ"海山で現場調査を2回行った.調査には海洋研究所行動生態計測分野にある可搬型スプリットビーム計量魚群探知機を曳航し走査するとともに,船の位置を高精度で確認できるディファレンシャルGPSを用いて位置情報を取得した.魚群反応のあった場所では釣りによる魚種の確認のための釣獲試験を行い,そのほとんどがキンメダイであることが明らかとなった.ホンバ海山は三宅島の西側にあり,三宅島の火山活動による降灰などの影響があったが,1Km^2当りキンメダイ分布量は約14万尾生息すると推定され,2回の調査とも大きな変化はなかった.研究対象である海洋生物資源のうち,藻場については岩礁域に分布するカジメ藻場を対象として研究を行った.スプリットビーム計量魚群探知機および高精度で確認できるディファレンシャルGPSを用いて,宮城県女川近くの泊村地先のボーダ浜で調査を行った.音響によるグリッド調査と調査定線上を潜水による現存量の確認を行った.また,今年度は取得したデータを用いて直ちに船上で迅速処理できるように本研究費で高性能ノートパソコン(DELL社製,INSPRON8000)を購入した.本年度は,平成13年5月に表層の浮魚資源であるキビナゴ資源の分布を音響を用いて計測するために,神奈川県水産総合研究所所属調査船江ノ島丸を用いて和歌山県串本周辺海域において調査を実施した.しかし,調査期間中ずっと天候が悪く,1回の分布調査を実施することしかできなかった.

調査を実施したときには,魚種確認のために集魚灯を用いてキビナゴを採集した.平成13年7月,10月および11月に伊豆諸島海域の海山に分布するキンメダイ資源を音響を用いて調査した.魚種確認のための釣りによる魚種確認調査を実施し,ほぼキンメダイしか分布していないことを確かめた.この結果,代表的な海山であるナカンバでは約300トンのキンメダイが分布することを明らかにすることができた.これらの結果は、速報として神奈川県水産総合研究所を通じて水産経済新聞に発表した.海草および海藻分布については,計量魚群探知機を用いて得られる波形から海藻,海草,砂地,岩盤を区別し,推定する人工知能を用いたアルゴリズムを開発した.そして,開発したソフトウエアを用いて東京大学理学部附属臨海実験所で現地調査を行ない60-70%の精度で推定できることが確認された.さらに,平成13年12月に音響を用いて広域に藻場を推定することができるサイドスキャンソナーを使用し,小網代湾に分布するタチアマモ藻場の水平分布を推定する調査を行ない,速やかにGIS上に取り込むことができるか確認するための実験を行ない,可能であることが明らかとなった.以上,本研究計画で予定していた,浮魚,中深層性魚類のキンメダイ、浅海の海草、海藻などの分布について一応の成果を得ることができた.来年度は,取得したデータをオンラインあるいはほぼリアルタイムでGIS上に取り込みを行なうためのソフトウエアの開発を行なう予定である本年度は,計量魚群探知機を用いて,海底からの反射の波形について1回の反射ごとにウェーブレット解析を行い,波形の特徴を圧縮し,人口知能の手法の一つであるニューラルネットワークを用いて海底判別を行なうシステムを構築するとともに,海藻や海草などについては,草丈や密度の情報を取り込むことができるようにするための開発を行なった.このようにして開発した装置の現場海域における実証試験を,海藻,海草,砂地,岩盤の分布する神奈川県三浦半島油壷湾にある東京大学理学部附属臨海実験所地先において行なった.その結果,海底を判別しながら,同時にDifferential GPSからの信号を取り込み,パーソナルコンピュータ上に船位と海底の種類を表示することに成功した.判別した結果を向上させるため,さらに学習させて未学習の海底地形について判別させたところ,ほぼ90%程度の正解を得ることができた.今後は,装置の小型化に取り組む必要がある.伊豆諸島海域の海山に分布する底層魚類であるキンメダイ資源を音響を用いて調査した結果を用いて,海底地形をリアルタイムで地理情報システム(GIS)上に表示するための開発を行なった.さらに,音響を用いて広域に藻場を推定することができるサイドスキャンソナーを使用し,岩手県山田湾のスゲアマモ場を対象に調査を行ない,GIS上に取り込むための実験を行なった.また,東京大学海洋研究所研究船白鳳丸を用いて東シナ海におけるマイクロネクトンや大型動物プランクトンの分布について計量魚群探知機により調査するとともに,各種ネットによる生物種の確認を行なったが,本年度に導入した新しい計量魚群探知機のソフト上のトラブルのため,データ解析は終了していない.
超伝導電極を用いたLiNbO_3光変調器に関する研究

光通信・光情報処理の分解では、光変調器の高速化・低電力化が再重要課題の1つとなっている。LiNbO_3を用いた高速光変調器は半導体レーザの直接変調に代る次世代の超高速光変調器として最も期待されている。本変調器では信号電極の損失によりその性能を極限まで実現することが阻れている。本研究は、この性能限界を打破するため、世界に先駆けて信号電極として低損失・低分散の特長を有する超伝導電極を導入することを目的とする。本年度は、以下の研究を行った。1)コンピュータシミュレーションによる性能の評価2)光源としてHe-Neレーザから実用デバイスである半導体レーザへの変換3)電極材料として高品質のNbの導入4)実験データの取得にGP-IBによる自動計測を導入した。5)基板長を15mmから30mmに拡大し、性能を向上した。光通信・光情報処理の分野では,光変調器の高速化・低電力化が最重要課題の一つとなっている。LiNbO_3を用いた高速光変調器は,半導体レーザの直接変調に代る次世代の超高速光変調器として最も期待されている。本変調器において,LiNbO_3自体は数百GHzまでの高速応答が予想されているが、変調用信号電極の測矢により,その性能を極限まで実現することが阻まれている。本研究は,本変調器の性能限界を打破するため,世界に先駆けてLiNbO_3光変調器の信号用電極として低損失・低分散の特長を有する超伝導電極を導入することを目的とする。本年度は以下の研究を行った。1)低温光計測技術の確立2)光変調器の低温特性の測定3)超伝導電極のマイクロ波特性の測定4)光変調器のマイクロ波特性の測定光通信・光情報処理の分野では、光変調器の高速化・低電力化が最重要課題の1つとなっている。本変調器では信号電極の損失によりその性能を極限まで実現することが阻されている。1)コンピュータシミュレーションによる性能の評価2)光源としてHe-Neレーザから実用デバイスである半導体レーザへの変換3)電極材料として高品質のNbの導入4)実験データの取得にGP-IBによる自動計測を導入した.5)基板長を15mmから30mmに拡大し、性能を向上した.
自己位置推定と環境地図の同時作成に基づく視覚障害者のための誘導システムの研究開発

本研究の目的は白杖を使用して単独歩行ができる視覚障害者の方々を対象として、目的地まで安全に誘導するシステムの研究開発である。白杖に装着したマルチスポットレーザ光を画像処理することで、動的な障害物や階段、段差を検出し使用者に通知することを実現した。眼鏡に装着した小型ビデオカメラにより周囲の画像を取得して、マップマッチングを行い、使用者の現在位置の推定を行った。さらに、地図の同時作成を行なった。屋内、屋外の限られた狭い環境であったが実験でその有効性を示した。外部要求仕様の作成山梨大学大学院医工学総合教育部博士課程人間医工学専攻所属の戸澤清茂氏が、平成17年8月に全国各県立盲学校宛に、視覚障害者の単独歩行、誘導、歩行支援に関するアンケート調査依頼を行っており、そのアンケート結果の詳細分析を行った。その詳細分析結果を基に、外部要求仕様の作成を行い、特に、マンマシンインターフェース部分の要求仕様を詳細に検討した。さらに、複数の視覚障害者の方に協力を依頼し、山梨県甲府駅構内において、実際に歩行実験を行い、有効なマンマシンインターフェースの検討を行なった。Intelligent Guide Caneの設計、ハードウエア・ソフトウエア開発、単体テストa)設計(システム構成、シミュレーション)b)ハードウエア設計・開発、c)ソフトウエア研究開発d)単体機能テスト小型カラービデオカメラと帯域通過フィルタ、及び、マルチスポットレーザを白杖に装着し、現有品である傾斜計、画像処理装置を利用して、Local Navigation Systemのプロトタイプの研究開発・試作を行なった。マルチスポットレーザ光を画像処理することにより、白杖周辺の高さのある障害物、下り段差の検出を実現した。平成18年度に単体機能テストの終了している、Intelligent Guide CaneとGlobal Navigation Systemの結合テストを行った。XML-based Map Systemはプロトタイプを作成し、結合テストを行った。結合テストでは、それぞれの実際の操作の他に、シミュレーションデータでもシステム全体が動作する枠組みを構築して、さまざまな状況を想定した事態に対応できるようにした。平成20年度の評価のフェーズにおいては、システムの知識のないユーザが使用するので、エラー処理には細心の注意を払い、システムが誤動作、誤停止しないようにした。さらに、ダイアグ機能、ロギング機能を充実させ、システムの状態、環境の状態、センサの状態を時系列的にグラフィカルに表示できる機能のプロトタイプを実現した。平成20年度は、結合テスト、総合テスト、評価のフェーズである。前年度までに研究開発した要素研究を結合し、総合テストを行った。Global Navigation System部においては、携帯型歩行記録システムを作成し、歩行情報、歩行環境の推定を行い、歩数情報(デッドレコニング)による自己位置推定を実現し、歩行環境の推定により、地図情報とのマップマッチングが行えることを示し、Google Map上に自己位置と歩行環境をグラフィカルに表示するアプリケーションプログラムを作成し、複数の被験者による評価実験を行った。県立盲学校の教諭と複数回の意見交換を行い、研究開発したシステムの改良を行った。実際に視覚障害を有する方での実験を行うことは出来なかったが、歩行訓練士および教諭からは有効なシステムになるであろうとの好意的なコメントを得た。
SDN構築演習のための正誤判定法と誤り絞り込み法の開発とその実践評価

本申請では,SDN構築演習のための,設定の正誤判定手法,設定の誤り箇所の絞り込み手法の考案を目的としている.前者は,演習問題に基づいてネットワークの動作テストを計画・実施する仕組みの具体化であり,後者はSDN設定に対するプログラムデバッグ手法の開発である.そして,それらをソフトウェアパッケージ化することで,SDN構築演習のe-learningシステムに搭載可能にすることを目的とする.その後,搭載済のシステムを授業で運用することで,提案手法を実践にて評価する.平成30年度の研究では,次の特徴を持つ通信動作の依存関係分析システムを提案し,一部の特徴を実装したプロトタイプシステムを開発した.特徴1)SDNコントローラからのOpenFlowメッセージ(FlowMod)を記録し,そこからスイッチのフローテーブルを時系列に再現する.特徴2)各機器へ入力された通信データ,SDNコントローラからのOpenFlowメッセージ(PacketOut)を記録する.これらと特徴1から伝達経路を推定する.特徴3)特徴1と特徴2の記録から伝達経路の構成に影響したスイッチの動作を求める.特徴4)SDNコントローラのプログラムの文の実行を記録し,特徴3とあわせてスイッチの動作に影響したコントローラの実行を求める特徴1と2により,学習者のネットワークにおける通信データの伝達経路を求められるため,その伝達経路を演習問題と比較することで学習者は設定を正誤判定できる.特徴1,2,3により,学習者は伝達の誤りに影響したスイッチおよびスイッチの動作を絞り込み,その後特徴4により,誤りのあるスイッチの動作を決定したコントローラの実行文を絞り込める.平成30年度の予定では,手法を提案し,その後にシステムへの実装を進めるものであった.実装は平成31年度半ばまでの予定でありある.現状は,提案手法に基づいて一部の特徴が実装されているため,予定通りと言える.引き続きシステム実装を進める.また,平行して評価実験のための準備として,演習問題の作成やアンケート作成などを行う.SDN構築演習に直接的に関するテーマの研究および将来的に組み込まれると考えられるテーマの研究を実施した.1)SDNの通信可視化の研究:ネットワーク構築演習において,学習者のネットワークが演習問題通りに動作しないとき,その救援として教師はネットワークの振る舞いを学習者に説明する.この研究では,SDN構築演習において,ネットワークの振舞いを手がかりとして可視化するシステムを開発した.開発に当たり,手がかりの素となるデータの自動収集法,そのデータから手がかりへの変換方法,誤りの絞り込みに効果的な手がかりの表現を提案した.2)ペア演習環境の研究:遠隔演習は時間と場所の制約が緩和されるため,そのための環境構築の研究が盛んに行われてきている.また,協調学習やペアプログラミングといった複数人で教え合って学習を進める学習手法の効果も確認されてきた.この研究では,ペアのメンバーが遠隔でネットワーク構築演習を実施するための環境を開発した.開発に当たり,ペア演習のためのネットワークを実現する環境とユーザインタフェースを提案した.3)セキュリティ演習の研究:近年の多発するサイバー攻撃に対処するネットワーク技術者の育成は重要である.ネットワーク構築演習にネットワークセキュリティ演習を組み入れることは十分に考えられる.学習者に設定されたファイアウォールの正誤を判定する手法,および誤っている設定を絞り込む手法を考案した.4)演習状況可視化の研究:演習中に教師は全体の進捗状況を把握したり,躓いている学習者を検出し救援する必要がある.この研究では,共同研究者らの開発した演習システムを用いて演習している学習者の状況を収集し可視化するシステムを開発した.開発に当たり,学習履歴の時系列に沿った表示と,時系列表示上での作業進度の提示を行う可視化手法を提案した.本研究の目的は,SDN構築演習のための,設定の正誤判定手法,設定の誤り箇所の絞り込み手法の考案である.今年度は,演習問題の形式化,答案評価手法,SDNの内部状態保存手法,誤り潜在域の絞り込み手法の考案であった.研究実績の概要の第1,3,4項はこれらに関する研究で,第2項は再来年度分の計画に関する研究である.研究の進めやすさから順序が前後してしまったが,各成果は国際会議発表および国内研究会にて発表する程度になったとこから,区分2とした.本申請では,SDN構築演習のための,設定の正誤判定手法,設定の誤り箇所の絞り込み手法の考案を目的としている.前者は,演習問題に基づいてネットワークの動作テストを計画・実施する仕組みの具体化であり,後者はSDN設定に対するプログラムデバッグ手法の開発である.そして,それらをソフトウェアパッケージ化することで,SDN構築演習のe-learningシステムに搭載可能にすることを目的とする.その後,搭載済のシステムを授業で運用することで,提案手法を実践にて評価する.平成30年度の研究では,次の特徴を持つ通信動作の依存関係分析システムを提案し,一部の特徴を実装したプロトタイプシステムを開発した.特徴1)SDNコントローラからのOpenFlowメッセージ(FlowMod)を記録し,そこからスイッチのフローテーブルを時系列に再現する.特徴2)各機器へ入力された通信データ,SDNコントローラからのOpenFlowメッセージ(PacketOut)を記録する.これらと特徴1から伝達経路を推定する.特徴3)特徴1と特徴2の記録から伝達経路の構成に影響したスイッチの動作を求める.特徴

4)SDNコントローラのプログラムの文の実行を記録し,特徴3とあわせてスイッチの動作に影響したコントローラの実行を求める特徴1と2により,学習者のネットワークにおける通信データの伝達経路を求められるため,その伝達経路を演習問題と比較することで学習者は設定を正誤判定できる.特徴1,2,3により,学習者は伝達の誤りに影響したスイッチおよびスイッチの動作を絞り込み,その後特徴4により,誤りのあるスイッチの動作を決定したコントローラの実行文を絞り込める.平成30年度の予定では,手法を提案し,その後にシステムへの実装を進めるものであった.実装は平成31年度半ばまでの予定でありある.現状は,提案手法に基づいて一部の特徴が実装されているため,予定通りと言える.一部の内容が研究計画上の順序と前後してしまっているが,研究の効率を考えてこのまま進める.引き続きシステム実装を進める.また,平行して評価実験のための準備として,演習問題の作成やアンケート作成などを行う.手持ちの機材などで一時的に間に合わせることができたため,それらの購入を先送りした.共同研究者との研究打ち合わせの一部を,別件に合わせて実施できたことがあるため,交通費に余剰が生じた.国際会議への投稿において,より丁寧な英文校閲を受けるために使用する.
カイラルスメクチック液晶の層構造ダイナミクスを用いた空間光変調素子に関する研究

平成13年度は、スメクチック層回転現象の温度依存性を用いた光書込み型の実験を主に行った。しかし、温度依存性を利用する場合、試料に部分的な温度上昇を誘起するために高出力のレーザ照射を必要とする。また、レーザ照射による温度上昇を効率良く行うために、液晶材料に色素を添加する必要があった。そこで、平成14年度はガラス基板にアモルファスシリコン光伝導膜を利用した光書込みについて主に研究を行った。試料としては、カイラルスメクチック液晶の一種である強誘電性液晶を用い、市販されているチッソ株式会社CS-1024を選択した。透明電極付きガラス基板2枚で液晶材料を挟むが、片側の基板表面にはアモルファスシリコンを蒸着した。アモルファスシリコンの抵抗は通常では高い値を示すため、透明電極間に電圧を印加しても液晶には電圧がかからない状態となる。しかし、光を照射するとアモルファスシリコンの抵抗値が減少するため、光照射された領域では液晶に電圧が印加されることとなる。つまり、スメクチック層回転を誘起する非対称波形を印加しても、実際に光照射された領域のみの液晶にしか印加されず、結果的に、照射領域のみスメクチック層が回転する。実際に実験を行った結果、光照射領域のみスメクチック層回転が生じることが分かった。更に、解像度を詳細に調べたところ、スメクチック層に垂直な方向と、水平な方向とで書込み解像度に差が生じることが分かった。これはスメクチック層構造の弾性率等の物性値を反映しているものと考えられ、基礎科学的にも興味深い実験結果である。スメクチック層回転現象を用いた光書込み型の基礎的実験を行った。空間光変調素子への応用を考えた場合、部分的にスメクチック層構造の回転を生じさせることが重要である。部分的な層回転現象の誘起方法としては、マトリックス電極により液晶素子の一部のみに電界を印加する方法も考えられるが、本実験では光書込み型での実現を目指した。光書込み方式の実現にあたり、まず、スメクチック層回転の温度依存性について調べた。その結果、カイラルスメクチックC(SmC*)相から温度を上昇させスメクチックA(SmA)相にすると、急激に層の回転率(非対称電圧波形を1パルス印加したときの層の回転角)が減少することがわかった。そこで、素子温度は液晶がSmC*相を示す値とし、素子の一部にレーザ照射を行い、部分的にSmA相へと転移させる方法を提案した。レーザ照射中に非対称電圧波形を印加すると、SmC*相を示している領域(非照射領域)のスメクチック層構造は大きく回転し、SmA相であるレーザ照射領域は層の回転は生じないこととなる。その結果、レーザの照射パターンが、スメクチック層構造の配列パターンとして素子に記録される。上記の提案した方法を試みるため、試料としては、レーザの吸収効率を増加させる目的で色素を混合したCS-1024を用いた。非対称波形としてはノコギリ波を用いた。実験を行った結果、実際に照射パターンに対応したスメクチック層配列パターンが記録できることが見い出された。また、スメクチック層の回転方向は、印加する非対称波形の極性を反転させると逆転する。そこで、パターン記録時とは極性が逆の非対称波形を用いることにより、書込みパターンの消去が可能であることも実証した。
エネルギー代謝補酵素による炭素及び窒素代謝制御の分子機構の解明

エネルギー代謝補酵素(NAD(P)(H))は、生物の様々な代謝過程を制御する重要な補酵素である。本研究では、炭素及び窒素代謝に注目し、NAD(P)(H)による代謝制御機構の解明を試みた。初めに、葉緑体内でNADPを合成する葉緑体局在型NADリン酸化酵素(NADK2)を高発現させ、NADP量を増加させた形質転換体を解析した。代謝解析の結果、高発現体ではカルビンサイクルに属する代謝物がルビスコ活性と共に増加していた。さらに、グルタミンとグルタミン酸の蓄積量及び合成速度が増加しており、窒素代謝も促進されていることが明らかになった。また十分な窒素条件下では、野生型よりも良い生長が観察された。本高発現体では総NAD(P)(H)量と酸化還元比は変化していないことから、NADPの絶対量が植物代謝の制御に重要であることが示唆された。エネルギー代謝補酵素NAD(P)(H)は、生体内で様々な酸化還元反応に関わる補酵素である。これまでの研究から、NAD(P)(H)が炭素及び窒素代謝に影響を与えることが見出されている。これらの代謝は植物の生産力に深く関わっており、その増強は植物のバイオマス資源としての価値を高める重要な課題である。NAD(P)(H)による代謝調節理論を構築するには、NAD(P)(H)量を変動させた植物体の解析が必須である。本年度は、NAD合成酵素である、ニコチンアミドモノヌクレオチドアデニルトランスフェラーゼ(NMNAT)と葉緑体局在型NADリン酸化酵素(NADK2)の発現量を改変したシロイヌナズナ形質転換体を作成した。具体的には、NMNAT高発現体(NMNAT-OX)、NADK2高発現体(NADK2-OX)、共高発現体(NMNAT-OX/NADK2-OX)を作成し、NAD(P)(H)量の異なる植物体のシリーズを確立した。キャピラリー電気泳動質量分析装置(CE/MS)を使用しNAD(P)(H)を定量した結果、全ての形質転換体でNAD(P)(H)量の変動が確認された。特にNADK2-OXは同一系統内であってもNAD(P)(H)量が異なっていたため、得られた全ての形質転換体をその後の解析に用いた。NADP(H)量の増加が確認されているNADK2-OXを使用し、炭素固定及び窒素同化能力をCE/MSで判定した。その結果、カルビンサイクルの代謝物とグルタミン酸を中心としたアミノ酸が有意に増加していた。また、カルビンサイクルに属する酵素の一部が活性化していることが明らかになった。これらの変化はNADP(H)量と平行して起きていることから、NADP(H)は炭素及び窒素代謝を制御している可能性が見出された。ニコチンアミドヌクレオチド(NAD(P)(H))は、数百に及ぶ酸化還元反応に用いられる補酵素である。本研究は、植物におけるNAD(P)(H)の代謝制御機構の解明を目的としている。これまで、NADK2遺伝子の改変によってNAD(P)(H)量を変動させた植物体では、炭素代謝と窒素代謝の主要代謝物量がNADP量に比例して変動していることが示された。その機構を明らかにするため、炭素代謝の鍵であるカルビンサイクルの酵素群を調査した結果、ルビスコ活性がNADP量と共に変動しており、代謝物量変動の原因であることが示唆された。窒素代謝の重要経路である硝酸還元の代謝物を調べると、変異体では硝酸イオンが蓄積し、アンモニウムイオンが減少していたことから、NADPは硝酸還元に影響していることが推測された。硝酸還元に関わる遺伝子の発現解析では明らかな結果は得られなかったため、硝酸還元の開始直後からのGlnとGluの経時変化を調査した。Gln及びGluの合成量と合成速度は、変異体では減少し高発現体では増加していたことから、NADPは硝酸還元を活性レベルで制御している可能性が示された。さらに硝酸との関係を調べるため、低硝酸条件(1mM)と高硝酸条件(30mM)での生育を比較したところ、低硝酸条件下では生育に差は見られなかったが、高硝酸条件下では高発現体の生育が促進されることが示された。さらに高硝酸条件ではGln量もNADP量に比例して変動したことから、NADPは窒素同化能に関わることが示された。以上の結果から、NADPは炭素・窒素代謝の制御因子であることが明らかになった。

現在まで、NAD(P)(H)によって植物代謝そのものを制御する試みは全く行われていない。本研究の成果から、NADPを増加させることで炭素・窒素代謝を促進させ、植物のバイオマスを上昇させる技術への発展が期待できる。
マングローブ水域環境の定量評価

マングローブ自然環境の劣化は加速的である。従って、歴史の浅いマングローブ研究の現状では、研究の進展を待っている間に自然環境は回復不能となってしまう。先ず、地域社会に対し、自然環境の実態を、定性的ではあっても、科学的に示し、さらに、環境劣化の加速を抑えるためにはその定量的評価が必要であることを認識させることが複合領域としての本研究の緊急課題である。その一方で、研究の加速的な進展を図らねばならない。助成を受けた4年の期間に以下の2テーマの研究を実施した。1)マングローブ域における定量的環境評価の必要性と課題の提示マングローブ域の環境劣化を抑え、また回復させるためには現地環境の評価が定量的になされねばならないことを、既往の研究成果に基いて、科学的な観点から示した。一方、地域社会を啓蒙するために、既往の知見を主として物理環境の観点から整理し、その結果を公開し、恒久展示した。さらに、この整理の過程で、定量的評価に必要とされる素過程を抽出し、今後の課題を提示した。2)マングローブ自然環境を形成する機構の定式化マングローブ域の環境を定量的に評価するための基礎知見として、以下の2つの機構および素過程を、西表島、ベトナム、エクアドルでの現地観測および現地実験に基いて解明し、それらの定式化を進めた。(1)マングローブ樹林内で潮汐流動と樹木群の相互作用がつくる特異な渦粘性の機構(2)樹林内で溶存酸素を大きく変動させる生物、化学、物理過程とそれらの共存作用の機構マングローブ自然環境の劣化は加速的である。(1)マングローブ樹林内で潮汐流動と樹木群の相互作用がつくる特異な渦粘性の機構(2)樹林内で溶存酸素を大きく変動させる生物、化学、物理過程とそれらの共存作用の機構本年度(1999年度)は、当初の計画に従って、R型とF型のマングローブ域での現地調査と数値実験を実施し、以下の定量的知見を得た。R型のマングローブ域における潮汐周期の海水流動に関して、以下のカ学的特性が明らかとなった。(1)swampの潮汐流速はcreekに比べて1桁小さい;(2)swampでは、運動方程式を構成する圧力勾配項は加速度項、移流項に比べて2桁以上大きい;(3)swampにおける圧力勾配項はcreekでの圧力勾配項に比べて2桁以上大きい:(4)creekでは圧力勾配項、加速度項、移流項の値の間にほとんど差が見られない。上記の結果は、swamp内の潮汐スケールの海水運動に関しては、圧力勾配と流体抵抗が準静的に釣り合っていることを示しており、これはさらにswamp内の樹木や地上根による流体抵抗係数の重要性を意味している。一方、F型のマングローブ域においては、樹林内の溶存酸素は、(1)潮汐による外海からの供給;(2)光合成による生成;(3)底泥等による消費;(4)樹林内の水面の乱れによる供給;(5)降雨による供給で大きく変動することが確認できた。特に、底泥上の微細藻類による光合成速度は底泥の酸素消費速度(26mgO_2/m^2/h)に比べてはるかに小さいことがわかった。地上根の付着藻類による光合成速度は、W=nl/(1+ml)(W:光合成速度;単位はmg O_2/m^2/h,l:光量子量;単位はW/m^2)においてm=0.06、n=6.52(単位は省略)となった。これによると、樹林内の平均光量子量(10W/m^2)では光合成速度は41mgO_2/m^2/hとなる。一方、地上根の付着藻類による呼吸速度は、この値の1/2ほどとなり、無視できないことがわかった。樹林内の溶存酸素の変動要因を潮汐、太陽放射等の物理過程を考慮して定量的に分離する数理モデルに上記の知見を組み込み、実用化のために精度の向上をはかることが来年度以降の課題である。

昨年度までの研究により、R型のマングローブ域では、swamp内の海水流動は潮汐に起因するcreek-swamp間の水面勾配とマングローブ樹木の流体抵抗との準静的釣り合いで生じることが示された。本年度の西表島・相良川マングローブ域での現地調査および数値シミュレーションにより、さらに以下の知見が加えられた。swampのcreekに近い部分では、上記の機構に加えて、creekを遡上・流下する潮汐流に引きずられる流速成分は、swampとcreekの境界から指数関数的に減衰し、境界から15mほどでみられなくなる。さらに、creekの潮流が影響する範囲はマングローブ樹木の植生(樹種、分布密度など)に依存することが示唆されたが、その定量化、定式化は次年度以降の課題である。一方、昨年度に引き続いて、西表島・前良川南のF型マングローブ域を対象として、樹林内の溶存酸素量を変動させる要因の特定と各要因の酸素生成・消費機能の定量化を進め、以下の知見が得られた。樹林内の溶存酸素量を変動させる最大の要因は潮汐による外海水の流入・流出であり、これはまた外海での太陽放射による光合成に依存している。樹林内で酸素を変動させる要因としては、底泥面での酸素消費(有機物の分解と藻類の呼吸を含む)が最大である。一方、マングローブ地上根の付着藻類、植物プランクトンの光合成による酸素生成量は太陽放射だけでなく潮汐の大きさ(浸水高さ)にも依存し、呼吸による酸素消費量も潮汐の大きさに依存する。太陽放射、潮汐の大きさによっては、地上根の付着藻類による酸素生成・消費量は上記の底泥面での酸素消費量に匹敵する値となり、植物プランクトンによる酸素生成・消費量はこれに比べて小さいが無視できない値となる。樹林内での水面の乱れ、降雨による酸素供給の定量化は次年度以降の課題である。沖縄県西表島のマングローブ域において、2001年8月15日から27日まで現地調査を実施し、1)、2)の定量的知見が得られた。1)相良川に沿ったR型マンガルのcreekとswampの境界付近で水位、流速、樹木の植生密度および樹木形状を測定し、creekに沿う方向の流れの力学機構が以下のように得られた。(1)swamp内のcreekに沿った方向での海水の運動方程式は、樹木による形状抵抗力と樹木の存在効果を含めたみかけの渦粘性力とでバランスしている。(2)みかけの渦動粘性係数の値は10^4cm^2/sのオーダーとなった。これは既往の知見から類推できない大きな値であり、海水流動に対するマングローブ樹木の摩擦効果の大きいことを示唆する。2)前良川に隣接するF型マンガルにおける水位、流速、水質、日射量の連続測定と現地実験により、溶存酸素の生成、消費と物理過程の関係が以下のように得られた。swamp内では、溶存酸素量は夜間に大きく減少し、日中は増加傾向がみられた。これらは、マングローブ樹林内の底泥(有機物)による酸素消費の大きいこと、また、日射を遮る樹冠の存在にも拘わらず、地上根の付着藻類による光合成が大きいためと推論された。特に、藻類が付着している地上根は立体構造をもつので、水面下の藻類の付着面積が潮汐と共に増大し、水中に放出する酸素量を増大させる効果をもつことが指摘された。一方、底泥上の酸素消費速度は静水状態では20mgO_2/m^2/h程と小さいが、外海から侵入する波浪(34秒周期)の強さとともに増大し、波浪の強さ(2乗平均流速)が5cm/sでは静水時の50倍ほどになることが示された。平成1113年度の研究結果に基づき、最終年度である本年度は以下の研究を実施した。1)西表島
位相シフトを利用した天体の高解像再生の研究

地上からの天体観測では、大気の影響は避けられず、このため空間分解能は著しく制限される。この大気ゆらぎ効果による空間分解能の劣化を位相シフト法を利用して克服するのを本研究の目的とした。本研究は、大気ゆらぎによって生じるスペックル像と、可変形鏡などにより既知の位相シフトを与えた際に観測されるスペックル像を同時に測定し、一組のスペックル像と位相シフト量の情報を基に高空間分解能再生像を得るものである。ここで、位相シフトとしてデフォーカスなどの光学系に複雑さをほとんど要求しないものを導入すると、簡便なシステムで高空間分解能像が得られることになる。我々は、位相シフト像再生法として逐次型像再生アルゴリズムを開発した。本研究で開発したアルゴリズムは、ブラインドデコンボリューションの技法と位相回復とを組み入れている。被観測天体として、2重星ディスク状物体および太陽のような撮像フレームからあふれる物体を想定し、像再生シミュレーション実験を行った。位相シフトには、単なるデフォーカスと可変形鏡による位相変調とを考えた。また、スペックル像には雑音を加えて実際的状況に近いようにした。2重星やディスク状物体の像再生は、ほぼ満足できる結果が得られることがわかった。撮像フレームからあふれるような物体に対しては、スペックル像にアポディゼーションフィルターを施すことによって、大気ゆらぎによる像劣化を改善できることを示した。昨夏、京大飛騨天文台のドームレス太陽望遠鏡を使って、太陽の粒状斑の観測をデフォーカスによる位相シフト法で試みたが、シ-イングが悪く像再生までには至らなかった。地上からの太陽の高解像法として位相シフト法は非常に有望であり今後更なる研究が必要であろう。地上からの天体観測では大気の影響は避けられず、このため、空間分解能は著しく制限される。この大気ゆらぎ効果による空間分解能の劣化を、位相シフト法を利用して克服するのが本研究の目的である。本研究では、通常のスペック像と可変形鏡などにより既知の位相シフトを与えた際に観測されるスペック像を同時に測定し、一組のスペックル像と位相シフト量の情報をもとに高空間分解能再生像を得るものである。本年度は、提案した方法の計算機シミュレーションを主として行った。像再生アルゴリズムとしては、雑音に対する適応性という観点から逐次的方法に基づいたアルゴリズムを開発した。ここでは、近年盛んに研究されているブラインドデコンボリューション法的アイデアを取り入れた。また、2枚のスペック像では物体関数が共通であるという拘束を組み入れた。先ず、シミュレーションの天体として、多重星およびある程度拡がった物体を想定した。位相シフトには、単なるデフォーカスと、簡単な補償光学系による波面補正との2つのケースを考えて与えた。この場合、スペックル像が撮像フレームからあふれることはない。データフレームに雑音を加えて像再生を行った結果、SN比が10dB程度であっても再生像が得られることがわかった。ただし、SNが悪い場合には、複数組からの再生像を平均化することが肝要であることもわかった。次に、太陽像のように、スペック像がデータフレームからあふれる場合についてもシミュレーションを行った。このときには、位相シフトとしてはデフォーカスのみを想定した。このようなとき、逐次的アルゴリズムに画像データを入れる前に、適切なアポディゼイションをデータフレームに施さねば良好な結果が得られないことが判明した。本研究の最終年度として、昨年度からの引き続きの課題であった、太陽のようなフレームからあふれる物体の像再生を行った。計算機シミュレーション用物体として、太陽の粒状斑を想定した。位相シフトには単なる焦点外しとした。これは、実際の観測において最も簡単に実現できるためである。ここでの問題は、合焦の太陽スペックル像と焦点外れ

太陽スペックル像を同時に観測し、これらのスペックル像と既知の焦点ずれ量(シミュレーションでは0.3波長のデフォーカスとした)とから、大気ゆらぎの無い状態で観測されるような像を再生することである。太陽粒状班のスペックル像は、撮像フレーム外にも広がっているため、アポディゼーションフィルターを施すことにした。アポディゼーションフィルターとして、ハニング、偽ハニング、ガウシアン窓関数を試したが、最も良好な像再生結果を与えたのは、ガウシアンであった。像再生のために、点像分布関数をできるだけ正確に再現するように、逐次近似型アルゴリズムを運用した。点像分布関数の推定後に、物体像再生を偽逆フィルターを用いて行った。このようにして再生された像は、観測されるスペックル像に比べ、コントラストと解像力に改善が見られた。最終年度の大きな目標として、実際に太陽を位相シフト法により観測し、像再生することがあげられていた。このため、昨年の夏に京大飛騨天文台に我々の観測装置を持ち込み数日間観測を行った。しかし、シ-イングが悪くデータ解析に耐え得るようなデータは残念ながら得られなかった。実際の太陽像の高解像再生は今後の課題である。