hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
激甚災害からの設備復旧順序に着目した効率的な通信ネットワーク復旧方法

激甚災害の発生により通信ネットワークが想定外の被害を受けたとき、段階的な物理設備の復旧工程を通して、「物理設備のどこから修復すべきか、部分的なネットワークでトラヒックをどのように流すと効果的か」を導き出すための効率的な通信ネットワーク復旧方法を明らかにするために、平成30年度は、【研究2】大規模ネットワークへの適用を可能とするアルゴリズムを明らかにする、【研究3】上記研究と既存研究を統合し激甚災害からの効率的なネットワーク復旧法を確立する、【研究4】実機検証により検討方法の有効性の確認及び実用化する上での課題を明らかにする、の研究を進めた。【研究2】では、平成29年度に検討したネットワーク縮退の考え方を改良し、結果を国内会議(1件)で報告した。例えば、評価ネットワーク(ノード数26、エッジノード数13、リンク数52、故障リンク数10)において、本方法によりノード数16、リンク数29まで縮退化でき、これをもとに導出した復旧順序に従うことにより、厳密解と比べて回復トラヒック量は93%以上を保証、計算時間は90%以上短縮でき、有効な方法の1つであることを明らかにした。【研究3】に関しては、平成29年度に【研究1】で着手した既存研究との方式統合をさらに明確化した。具体的には復旧要件として疎通回復を優先する復旧順序決定方法において、疎通回復とトラヒック回復のそれぞれのフェーズに対して既存方法を適用することで、現実的な計算時間で適切な復旧順序を決定できることを明らかにした。また、これらと【研究2】の方式についても順序性を考慮することで方式統合が可能な見通しを得た。【研究4】については、SDNベース検証環境の構築に予定通り着手した。コントローラ及びスイッチの機能や設定の調査、確認を実施中である。平成30年度で取り組んだ【研究2】【研究3】【研究4】の進捗状況は以下のとおりである。【研究2】については、幾つかの異なるアプローチを試みたことから当初計画より時間を要したが、平成30年度にネットワーク縮退を基本とする方法をアウトプットした。【研究3】は、【研究2】の優先度を上げたため、【研究1】で着手した既存研究との方式統合の評価までとなり、【研究2】まで含む全方式を統合した評価までは至っていない。しかしながら、【研究2】の検討において方式統合を考慮しつつ進めた結果、順序性を考慮することで方式統合が可能な見通しを得た。全方式を統合した評価実施については、平成31年度の優先度や進捗状況を見極めて判断する。【研究4】は、当初計画通りSDNベース検証環境の構築に着手した。コントローラ及びスイッチの機能や設定の調査、確認の状況を踏まえて平成31年度の実施範囲を見極める予定である。【研究2】に関して、昨年度取り組んだ「抽象化ノード」に基づく復旧順序の決定方法のみならず、他の近似方法も視野に入れて、より効果的な方法に取り組む。【研究3】の方式統合化については、【研究1】および【研究2】で明らかにした方式を効果的に組み合わせる統合フローの整理、統合方式から得られた解と厳密解との差分評価、それを受けた改善策の検討に取り組む。進捗状況をふまえて平成31年度の継続検討も念頭に置き取り組む。【研究4】については、平成31年度のフィージビリティ検証に向けて、検証項目を明確化するとともに、検証環境の構築に着手する。平成31年度は【研究4】を最優先課題として取り組む。上期に、2種類のコントローラを候補に、機能や設定、基本的な動作検証を行い、使用するコントローラと検証環境を決定する。下期に、上期の状況を踏まえ検証環境を構築し評価に取り組む。
大規模電子構造計算によるナノ金属系の変形プロセスと電気伝導

ナノ金属系、とくに数nm系、の変形プロセスと電気伝導は、表面(最外殻)領域と内側領域との原子数が比較できる程度となり、バルク系や単原子ワイヤ系と全くことなる多彩な構造と物性を示す。その理解と制御には、電子構造計算に基づく動的(分子動力学)計算が必須である。本研究の本年度の主な研究成果として、多層へリカル金ナノワイヤの形成プロセスについて、2段階モデルを提案し、スレーターコスター型ハミルトニアンによる電子構造を用いた分子動力学シミュレーションによって確認した。多層ヘリカル金ナノワイヤでは、「マジックナンバー」と呼ばれる数で特徴付けられる、限られた多層構造だけが観測されており、その理論的解明は未解決となっていた。我々は、(i)最外シェルが分離し(内側シェル原子との結合が弱くなり)、(ii)最外シェル(ワイヤ表面)において原子列スリップが起こり2次元hexagonal構造が出現する、という2段階モデルを提案し、この理論モデルと動的(電子構造を用いた分子動力学)計算により、マジックナンバーが系統的に理解された。電子構造の解析から、dバンドの大きい5d金属系に特有の現象であることが示された。さらに、10nm以上の長さをもつ系では、原子の内側原子が最外殻に移動する現象がみられ、ヘリカル構造の起点となることを示した。また、電気伝導計算としては、非平衡グリーン関数理論における固有チャネル分解の一般化を用いて、ナノ金属系における減衰伝導モードおよび、d軌道成分系の振る舞いを解析した。本研究の意義として、大規模電子構造計算を用いることで、構造と電子物性とを同時に(同じ理論基盤において)議論することができるようになったことがあげられ、ナノ系における種々の実験と相補的に用いることにより、ナノ科学の発展に大きな寄与をするものと期待できる。本研究の目的は、これまで独自開発してきた電子構造計算プログラムコードを改変し、ナノ金属の変形過程シミュレーションと非平衡グリーン関数計算を用いた電気伝導計算を行うことである。以下、本年度の成果を述べる。1、大規模計算の基礎理論として、これまでは半導体への応用しか行ってこなかったが、本研究では、FCC銅・液体Cなど金属系への応用を行い、手法の汎用性を示した(研究発表欄雑誌論文1件目および2件目。解説記事(依頼原稿)として;星健夫・藤原毅夫、「超大規模電子構造計算と10nmスケール系の物理」日本物理学会誌2006年4月号256-259頁。招待請演として;星健夫「超大規模電子構造計算とナノ構造プロセス」日本物理学会2006年春の年会,シンポジウム「次世代第一原理量子シミュレーションによる量子デザイン手法の展開」)。2、金属系へ通用できる大規模グリーン関数計算手法において、局所的な電子状態が議論できることを示した(研究発表欄雑誌論文3件目)。3、分子動力学計算への応用として、典型的なナノ金属変形プロセスである、ヘリカル金ナノワイヤの生成プロセスシミュレーションに取り組んだ(継続中。プレプリントとして、Y.Iguchi, T.Hoshi, T.Fujiwara, preprint : cond-mat/0611738)。4、非平衡グリーン関数計算は完成したプログラムを用いて、金属ナノワイヤ系の計算を行った。具体的には、LMTO理論から導かれた汎用ハミルトニアンにより、様々な原子種(遷移金属)・径の大きさ・ワイヤ長などについて計算を行い、その系統性を調べた。非平衡電流の固有チャネル分解理論を独自に拡張し、ナノメートルスケール系の特徴である複雑なコンダクタンスの振る舞いの根源を明らかにした(品岡寛,星健夫,藤原毅夫,日本物理学会2006年秋季大会26pYH-5)以上。
次世代型航空ネットワーク設計を基盤とした航空会社の最適戦略モデルの研究

主にアジア地域を対象とした航空ネットワークの最適設計を求めるモデルとして,ゲートウェイ空港配置モデルを2006年に提案し,このモデルをもとに,ディスカウントファクタが変化したときの最適なゲートウェイおよびハブの配置の変化について分析した結果をシアトルで開催されたINFORMS AnnualMeeting 2007で発表した(発表タイトル:A New Modeling of the Gateway Airport Location Problem).現在,投稿論文としてまとめる準備をしている.センサネットワークのトポロジ構築に関する最適化モデルについては,センサから基地局までデータを送信する際のホップ数を固定しないマルチホップ型の問題に対して,多次元ナップサック問題としてモデル化することにより,従来のクラスタ型トポロジ構築よりも寿命を長くすることに成功した.この結果は,8月に開催されたQTNA2007(査読付国際会議)にて発表した(論文名:Multi-round topology construction in wireless sensor networks).現在は,無線通信を行う際に発生する干渉を考慮したスケジューリングの問題への応用に取り組んでいる.さらに,2004年度から研究を続けている競合を考慮したハブアーク配置モデルについて,分枝限定法の下界値の改良を行ってきたが,現在のところ,計算時間の面において十分な結果が出ていない.引き続き,新たな下界値の計算方法を検討中である.これまでの研究成果をハワイで開催されたIFORSで発表した(発表タイトル:Hubarc location problems in a competitive environment withflowthreshold).また,近年,ハブを持たない航空会社が大成功を収めている事例を鑑みて,ハブを設定することを前提としない航空ネットワークデザインモデルについても検討をはじめた.競合を考慮したモデルも含め,複数のモデルを考え,それぞれ定式化を行った.ここまでの成果をスペインで開催されたISOLDEで発表した(発表タイトル:Airline network design model).ハブアーク配置モデルおよび航空ネットワークデザインモデルについては,競合を考慮したモデルとして研究を進めてきたが,実行可能解を見つけることも困難であり,解の性質を見出すことも厳しいことがわかった.現在は,最適なネットワークの性質を分析することを重視し,まずは競合がない場合のネットワークデザインモデルについて検討することが必要であると考えており,これまでに提案してきたモデルの解法の見直しとともに,競合のないモデルについても検討を始めている.主にアジア地域を対象とした航空ネットワークの最適設計を求めるモデルとして,ゲートウェイ空港配置モデルを提案し,The 2006 Air Transport Research Society World Conferenceで発表した(発表タイトル:Where is the optimal gateway hub airport in Asia?).さらに,IATAが発表している2005年度のODデータを用いた実験結果について,日本オペレーションズリサーチ学会秋季研究発表会および都市のORワークショップで発表した(発表タイトル:ゲートウェイ空港の配置モデル).現在も引き続き,モデルの検証および結果の分析を行っている.また,昨年度より取り組んできた階層型施設配置モデルについて,これまで問題の規模が大きいことが理由で厳密解を求めることが困難とされてきたベンチマーク問題にたいして,新しい定式化を用いることにより,すべて厳密解を求めることに成功した.この成果については,テクニカルレポートとしてまとめた(論文名: Exact optimal solutions of the minisum facility and transferpointslocation problemson a network).階層構造を持つ施設配置モデルの応用として,近年,特にアメリカ合衆国で研究が活発になっているセンサネットワーク最適化への応用を検討した.センサをクラスタに分けて基地局までのルーティングを求める最適クラスタリング問題に対して,新しい定式化を提案し,センサネットワークの寿命を長くすることに成功した.この成果は,4月に開催されるWTS2007(査読付国際会議)にて発表する(論文名:A New Cluster Formation Method fbr Sensor Networks Using Facility Location Theory)主にアジア地域を対象とした航空ネットワークの最適設計を求めるモデルとして,ゲートウェイ空港配置モデルを2006年に提案し,このモデルをもとに,ディスカウントファクタが変化したときの最適なゲートウェイおよびハブの配置の変化について分析した結果をシアトルで開催されたINFORMS AnnualMeeting 2007で発表した(発表タイトル:A New Modeling of the Gateway Airport Location Problem).現在,投稿論文としてまとめる準備をしている.センサネットワークのトポロジ構築に関する最適化モデルについては,センサから基地局までデータを送信する際のホップ数を固定しないマルチホップ型の問題に対して,多次元ナップサック問題としてモデル化することにより,従来のクラスタ型トポロジ構築よりも寿命を長くすることに成功した.この結果は,8月に開催されたQTNA2007(査読付国際会議)にて発表した(論文名:Multi-round topology construction in wireless sensor networks).現在は,無線通信を行う際に発生する干渉を考慮したスケジューリングの問題への応用に取り組んでいる.
広域分子量タンパク質群のリン酸化動態を追跡できるリン酸基親和性電気泳動ゲルの開発

本研究では申請者らが開発したリン酸基親和性電気泳動法(フォスタグSDS-PAGE)の原理を基盤として,高分子から低分子にわたる広い分子量範囲のタンパク質のリン酸化状態を解析できる技術の開発を行なった。200kDa以下のタンパク質解析に適切なゲル緩衝液はBis-Tris-HCl(pH6.8),それ以上の分子量ではTris-acetate(pH7.0)が適切であると決定した。広範囲の分子量領域の様々な細胞内タンパク質のリン酸化解析を行ったデータを蓄積し,それをWebで公開できるように準備している。本研究では、筆者らが開発したリン酸基親和性電気泳動法、フォスタグSDS-PAGEの原理を基盤とし、高分子から低分子にわたる広い分子量範囲のタンパク質のリン酸化状態を解析できる技術の開発を目的とする.前年度は、Bis-Tris以外のゲルバッファーとして,Tris-HCl (pH 7.0 )あるいはTris-acetate (pH7.0)をゲルバッファーとして適用することによって、Bis-Trisでは不可能だった100-350kDaの高分子量タンパク質のリン酸化解析も可能にした。当該年度においては、Bis-tris-HClゲルと、Tris-HClあるいはTris-acetateゲルのリン酸化タンパク質分離能に本当に差異がないのかどうかを検討した.市販されている標品タンパク質のリン酸化型、脱リン酸化型の移動度だけを比較するのではなく、様々な細胞内タンパク質の抗体を用いて、広い分子量範囲において、調べた結果、10200 kDaの多くのタンパク質において、Bis-Tris-HClゲルのほうが分離能が優れていることがわかった.このことから、Tris-HClあるいはTris-acetateゲルは、Bis-Tris-HClゲルでは不可能な高分子領域の解析に有効ではあるが、200kDa以下では、Bis-Tris-HClゲルの使用を推奨することにした.さらに、中性で行うフォスタグSDS-PAGEは、多くのタンパク質のリン酸化解析において、アルカリ性で行うSDS-PAGEよりも有効であるとしていたが、アルカリ性条件でしか分離が不可能なタンパク質が存在することを発見した(業績文献5).それは、バクテリアのヒスチジンキナーゼのEvgS, ArcB, BarAなど、ハイブリッドヒスチジンキナーゼと呼ばれるタンパク質のヒスチジンがリン酸化したものに特異的な現象であった.本研究では申請者らが開発したリン酸基親和性電気泳動法(フォスタグSDS-PAGE)の原理を基盤として,高分子から低分子にわたる広い分子量範囲のタンパク質のリン酸化状態を解析できる技術の開発を行なった。本研究では,申請者らが開発したリン酸基親和性電気泳動法、フォスタグSDS-PAGEの原理を基盤とし,高分子から低分子にわたる広い分子量範囲のタンパク質のリン酸化状態を解析できる技術の開発を目的とする。申請者らは、2011年にフォスタグのリン酸基捕捉能力が最大となる中性pHで泳動ができるBis-Tris-HCl (pH6.8)をゲルバッファーとした「中性フォスタグSDS-PAGE」を開発した。これは従来のアルカリ性条件下のフォスタグSDS-PAGEよりも高い分離能を持つ改良法である。しかし、3級アミンであるBis-Trisはアクリルアミドのラジカル重合反応において,過硫酸アンモニウムの存在下でラジカルとなり,アクリルアミドの重合反応を終止させる。この影響は、高分子量タンパク質解析用の低濃度のゲル重合において顕著になり、200 kDaを超える高分子タンパク質のリン酸化解析は不可能だった。そこで、当該年度は、Bis-Tris以外のゲルバッファーを選定し、この問題の解決を図った。その結果、Tris-HCl (pH 7.0)あるいはTris-acetate (pH7.0)をゲルバッファーとして適用することによって、Bis-Trisゲルと同等の分離能を持ちながら、低濃度ゲルを用いた高分子量タンパク質のリン酸化解析を実現した。また、同じ中性条件でも、各バッファー使用時のタンパク質リン酸化状態の分離パターンが異なる例があることを明らかにした。一例として細胞内シグナル伝達分子であるErk1/2がある。また、和光純薬工業株式会社から2012年12月に発売されたプレキャスト中性フォスタグSDS-PAGEゲル「SuperSep Phos-tag」において、比較的低分子量のタンパク質であるヒストンH3 (15 kDa)や10 kDa以下のペプチドのリン酸化状態の解析に有効であることを発表した。本研究では,申請者らが開発したリン酸基親和性電気泳動法の原理を基盤として,高分子から低分子にわたる広い分子量範囲のタンパク質のリン酸化状態を,同一の電気泳動ゲルで解析できる技術の開発を行なうことを目的とした。。申請者らは、2011年にBis-Tris-HCl (pH6.8)をゲルバッファーとした「中性フォスタグSDS-PAGE」を開発し,従来のアルカリ性条件下のフォスタグSDS-PAGEよりも高い分離能でリン酸化タンパク質を解析することに成功した。しかし、3級アミンであるBis-Trisはアクリルアミドのラジカル重合反応に阻害的な反応をおこすため,高分子量タンパク質解析用の低濃度のゲルの作成が困難で、200 kDaを超える高分子タンパク質のリン酸化解析は不可能だった。

H24年度は、Bis-Tris以外のゲルバッファーを選定し、この問題の解決を図った。その結果、Tris-HCl (pH 7.0)あるいはTris-acetate (pH7.0)をゲルバッファーとして適用することによって、Bis-Trisゲルと同等の分離能を持ちながら、低濃度ゲルを用いた高分子量タンパク質のリン酸化解析を実現した。H26年度は,これまでに得た知見を利用して,広域分子量に渡るできるだけ多くのタンパク質についてのフォスタグ電気泳動パターンを収集,データベース化するための準備をおこない,データの蓄積に努めた。物理系薬学Bis-tris-HClゲルと、Tris-HClあるいはTris-acetateゲルのリン酸化タンパク質分離能に本当に差異がないのかどうかを、詳細に検討することで、10200 kDaの多くのタンパク質において、Bis-Tris-HClゲルのほうが分離能が優れていることがわかった.このことから、200kDa以下では、Bis-Tris-HClゲルの使用を推奨することにしたが、多くのゲルバッファーを提案した場合に、目的に合わせて何を選べばよいのかという指針を作ったことに意義がある.また、改良型として発表した中性フォスタグSDS-PAGEでは解析が不可能でも、従来法のフォスタグSDS-PAGEで解析可能なタンパク質を発見して、それを論文として発表できたことにも意義がある.Bis-Trisゲル緩衝液に替わるゲル緩衝液と泳動用緩衝液を選定し,高分子量タンパク質のリン酸化解析もできる中性フォスタグSDS-PAGEに適したゲル緩衝液を決定するという目的は達成できた.本研究では, 1級,2級アミンで,緩衝液として使用するのに見合うコストで入手できるものを選定して検討したが,Tris-HCl (pH 7.0)あるいはTris-acetate (pH7.0)をゲルバッファーとして適用したことは,汎用性も,コストの面でも適しているものである.また,Bis-Trisゲルと比較して分離能が劣らないことも重要な結果である.また,これらのゲルで泳動する際の泳動用緩衝液に関しても,汎用性の高いTris-tricineバッファーを適用することができた.前年度と当該年度において、Tris-HClあるいはTris-acetateゲルを開発したのであるが、これまでの予定では、これを用いて数kDaから数百kDaまでのタンパク質のリン酸化を一網打尽に分析することを目指していた.しかしながら、10200 kDaの多くのタンパク質において、Bis-Tris-HClゲルのほうが分離能が優れていることがわかったので、200 kDaを境界に、ゲルを使い分ける必要がある.この場合、煩雑な濃度勾配ゲル作成の操作を経て広範囲の分子量を網羅できるゲルを作成しなくても、ゲルを使い分けることによって様々な分子量領域のタンパク質を解析することができるので、早急に複数の細胞内タンパク質の同一ゲルによる同時解析の実施例を出していきたい.今後、さらに多くの様々なタンパク質のリン酸化解析を実際に行っていくため生化学的、細胞生物学的手法を多く用いることになる。
細胞骨格制御による腎臓上皮形成機構の解明

腎臓は後腎間葉と尿管芽という2つの組織の相互作用によって発生する。間葉はWnt4の作用によって上皮化して管腔を形成し(間葉上皮転換)、尿管芽由来の管腔と接続して、一続きの機能単位すなわちネフロンを形成する。我々は間葉に発現する転写因子Sall1及びその下流で働く新規キネシンKif26bを同定し、これらの欠失マウスが腎臓を完全に欠損することを示した。さらにKif26bの結合因子として非筋肉型ミオシン重鎖II (Myh9/10)を同定した。本計画では、Myh9/10を欠失させることにより、細胞骨格系が腎臓の管腔上皮形成に果たす役割を解析することを目的とした。後腎間葉特異的なMyh9の欠失で尿細管の拡張が、Myh9/10の欠失で全ネフロンの消失による出生直後の死亡が確認された。特に後者は、上皮のアピカル領域の収縮不全によって管腔形成が維持できないためと考えられた。これに対して、尿管芽特異的なMyh9, Myh10の欠失では明らかな異常が見られなかった。腎臓の管腔形成においては、2つのモードが存在する。すなわち尿管芽では既存の管腔が分岐伸長し、間葉では上皮転換によって新たに管腔が形成される。本研究はミオシンが後者にのみ重要であることを明らかにしたことになる。25年度が最終年度であるため、記入しない。この解析に際して、尿管芽に接する正常な間葉には一種の極性があること、上記変異マウスの間葉ではそれが失われていることを証明した。さらにKif26bの結合因子としてnon muscle myosin heavy chain II (Myh9/10)を同定した。本計画では、より後期にKif26b及びMyh9/10を欠失させることにより、細胞骨格系が腎臓間葉の極性及び間葉上皮転換に果たす役割を解析することを目的とする。24年度はKif26b, Myh9, Myh10のfloxマウスを、後腎間葉でCreリコンビナーゼを発現するSix2Creマウスと交配した。その結果、Myh9の欠失で尿細管の拡張が、Myh9/10の欠失で全ネフロンの消失による出生直後の死亡が確認された。今後、それぞれのマウスの症状の原因を明らかにする。特に上皮の極性及び間葉上皮転換について詳細に検討し、ミオシン欠失による異常の本態を解明する。さらにミオシンとKif26bとの関係性を変異マウス解析によって同定する。また細胞骨格が蛍光発色する各種インディケーターマウスとSix2Creを交配し、発生期腎臓の細胞骨格の経時的変化をモニターできる器官培養系の樹立を試みた。現段階では蛍光が弱いため、感度向上の方法を検討する予定である。複数の遺伝子改変マウスの作成が完了し、腎臓の症状を見いだすことができた。またその発症時期も同定したため。それぞれのマウスの症状の原因を明らかにする。特に、上皮の極性及び間葉上皮転換について詳細に検討し、ミオシン欠失による異常の本態を解明する。また発生期腎臓の細胞骨格の経時的変化をモニターできる器官培養系の樹立を目指す。
軽度発達障害児の在籍する学級における協同学習の効用に関する実証研究

発達障害児の在籍している通常学級に協同学習を導入し、それによって学級の人間関係がより良好なものとなるか、発達障害児の学級満足感は向上するか等を調べた。その結果、効果について数値的に検証できるところまで至らなかったものの、導入後のQ-U(学級風土調査)スコアに改善が見られた。また対象校の校長・教員等への面接調査から、協同学習導入の利点として、児童同士の関係性への肯定的効果等が指摘され、あわせて、協同学習を実施する際の難しい点として教員への負担が大きいこと、と同時にその点が協同学習実施上の工夫にもつながることなどが抽出された。3年間にわたる本研究の骨子は、協同学習が日本における統合教育の指導法としてどの程度有効なのかを心理学的に検証し、実効ある指導法を求める学校現場の強い要請に応えていくことである。その初年度である平成18年度は、以下の事柄に重点を置き、かつ実行していった。1)研究対象校ならびにクラスの選定:・対象児童の障害状況について教員からの聞き取り調査、また、教員への教育相談ならびにコンサルテーションなどを適宜実施し、研究協力校の教員との相互理解を深めた。・学級風土検査(Q-U検査)ならびに道徳1生診断検査(TK式小TMT)を施行し、学級の様子ならびに児童の実態について客観的な把握・検討を試みた。・結果的に、八王子市内の公立小2校を対象校とすることにし、本格的なプログラムの実施を平成19年度から開始できる準備を整えた。2)協同学習に関する、教員へのガイダンスならびに小規模ワークショップの実施・協同学習について、教員に体験的に理解してもらうための試みを随時行った。3)研究主題についての理解を深め、また今後の研究指針を明確化する一助として、この分野で先駆的な試みを行い、かつ成功をおさめている、アメリカ・ニューヨーク、ならびにサンフランシスコ内の小中高、計10校を視察し、校長・特別支援担当教員・コーディネーターなどと意見交換を行った。4)上記3)と同じ目的から、この分野で定評のある以下の本の翻訳を試み始め、出版予定である。その2年目である平成19年度は以下の事柄に重点を置き、かつ実行していった。1)研究対象校ならびにクラスの選定・対象児童の障害状况について教員からの聞き取り調査、また教員への教育相談ならびにコンサルテーションなどを初年度に引き続き、適宜実施し、研究協力校との相互理解をさらに深めた。・学級風土検査(Q-U検査)ならびに道徳性診断検査(TK式小TMT)を施行し学級の様子ならびに各児童の事態について客観的な把握・検討を試みた。・その結果については、各小学校にフィードバックし、問題についての相互理解を深める機会とした。2)協同学習に関する、教員へのガイダンスならびに小規模ワークショップの実施・協同学習やソーシャルスキルトレーニングに関する研修を随時行い、教員が学級・学校で実施しやすいように便宜を図った。・実際の授業を見学に行き、管理職・教員と随時、意見交換を行った。3)協同学習を学校に、特に特別支援教育に導入するには、どのような工夫が実効的か、また難しい点は何かなどの問題把握のために、管理職や教員に向けた面接調査を実施し、その結果の一部を学会発表した(後述)4)わが国における教員に対して、主題についての理解を促し、実践に向けての具体的な示唆が得られるよう、この分野で定評のある以下の本の翻訳を試み、出版予定である。3年間に渡る本研究の骨子は、協同学習が日本における統合教育の指導法としてその程度有効なのかを心理学的に検証し、実効ある指導法を求める学校現場の強い要請に応えていくことであ。その3年目である平成20年度は以下の事柄に重点を置き、かつ実行した。1)研究対象ならびにクラスの選定・対象児童の障害状況について教員からの聞き取り調査、また教員への教員相談ならびにコンサルテーションなどを、1年目、2年目に引き続き、適宜実施し、研究協力校との相互理解を更に深めた。・学級風土検査(Q-U検査)を施行し、学級の様子ならびに各児童の様態について客観的な把握・検討を試みた。昨年度においても本調査を実施しているため、特に変化の大きかった児童、もしくは変化の見られなかった児童などを中心に、研究協力校にフィードバックし、問題についての相互理解を深める機会とした。・実際の授業を随時、見学に行き、管理職・教員と適宜、意見交換を行った。

3)協同学習を学校に、特に特別支援教育に導入するにはどのような工夫が実効的か、また導入時の困難さはどういったところにあるのか、これらの問題を綿密に把握し検討するために、管理職や教員に向けた半構造化面接調査を試み、その結果の一部を国際協同教育学会において発表した。4)わが国の教員に対して、主題についての理解を促し、かつ実践に向けての具体的な示唆が得られるよう、この分野において定評のある以下の著作の翻訳を試み、出版予定である。5)これまでの研究結果について専門的立場からコメントをもらい、さらに発達障害児への教育指導における重要事項を再確認するために、高橋あつ子氏(早稲田大学大学院准教授)を招いて、インテンシブ講演会を開催し、意見交換を行った。
野球投手の投じるボールの回転を決定する上肢・体幹の連動動作の解明

本研究では野球投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにした.その結果,(1)直球との差異という観点からは,変化球は3つのグループに分類されること,(2)3つのグループのうち,直球と同程度の回転スピードのまま回転軸方向を変更する球種群(スライダー,カーブ等)では,リリース直前の肘関節回外角度を増大させることで直球と乖離するような回転軸方向に調節していること,(3)この回外角度の変化およびそれに伴うボール回転軸方向の変化は,同一球種投球時の日間変動としても起こること,が示唆された.これらの結果は,投手のトレーニング,コンディショニングに活用できる可能性がある.野球の投手はボールの飛翔軌道を変化させるため,ボールに様々な回転を与える.申請者はこれまでに,実際に投手が投じる様々な球種の回転速度,回転軸の向きを詳細に検討してきた.その結果,同じ球種であっても個人差や長期的練習による個人内変動が大きいこと,これらが投手の投球パフォーマンスを決定する重要な因子であることが明らかとなった.しかし未だどのような身体動作がボール回転を決定しているのか分かっておらず,ボールの回転を改善し,投球パフォーマンスを効率良く向上させる手段は不明である.本研究ではこれを解決するため,投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにし,個々の理想とするボール飛翔軌道を実現するための一助とすることを目的とした.特に本年度(1年目)は1同じ球種におけるボール回転速度,回転軸の向きの個人差は,上肢・体幹部のどのような動作の個人差によるものか,また2最も基本的な球種である直球と比べ,変化球を投球する際には上肢・体幹部の動作をどのように変更するのか,またその動作調節はボールの回転にどう影響するのか,を明らかにすることを目的として実験1を行った.実験1には当初予定よりも多くの被験者を採用することができ,大学野球投手15名,社会人野球投手8名,プロ野球投手1名の投球時の身体動作,ボール回転を測定した.現在これらの測定データを慎重に分析中である.また本年度後半から2年目にかけては,大学野球投手を対象に,ボール回転の経時的な個人内変動を引き起こす上肢,体幹の動作の変容を縦断的研究(実験2)によって明らかにする予定であったが,これも測定を開始しており,今後3ヶ月おきに同様の測定を行っていく予定である.野球の投手はボールの飛翔軌道を変化させるため,ボールに様々な回転を与える.申請者はこれまでに,実際に投手が投じる様々な球種の回転速度,回転軸の向きを詳細に検討してきた.その結果,同じ球種であっても個人差や長期的練習による個人内変動が大きいこと,これらが投手の投球パフォーマンスを決定する重要な因子であることが明らかとなった.しかし未だどのような身体動作がボール回転を決定しているのか分かっておらず,ボールの回転を改善し,投球パフォーマンスを効率良く向上させる手段は不明である.本研究ではこれを解決するため,投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにし,個々の理想とするボール飛翔軌道を実現するための一助とすることを目的とした.本年度(2年目)は前年度に引き続き,ボール回転の経時的な個人内変動を引き起こす上肢・体幹部の動作の変容を明らかにすることを目的とし,大学野球投手を対象とした縦断的研究(実験2)を行った.縦断的研究は前年度後半から行われており,36ヶ月おきに計6回測定を行い,10名の投手について4回以上データを取得することができた.現在測定データを慎重に分析中であり,この結果はボール回転の改善に向けた動作改善プログラム作成に役立てられるものと考えられる.また昨年度(1年目)に実験1の対象とした7名の社会人野球投手について,本年度も測定を行うことができた.実験2で対象とした大学野球投手とは測定の間隔が異なるものの,これも個人内変動を明らかにする上で重要な知見となるものと考えられる.野球の投手はボールの飛翔軌道を変化させるため,ボールに様々な回転を与える.しかしどのような身体動作がボール回転を決定しているのかは分かっておらず,ボール回転を改善し,投球パフォーマンスを効率良く向上させる手段は不明である.本研究ではこれを解決するため,投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにし,個々の理想とするボール飛翔軌道を実現するための一助とすることを目的とした.最終年度である本年度は,実験2(縦断研究)の追加測定及びデータ分析を行った.84名の投じた10球種364球について,その移動スピード,回転スピード,回転軸の向きを分析したところ,直球と比較して(1)移動,回転スピードが小さく,回転軸の向きが異なる球種,(2)回転スピードは同程度で,移動スピード,回転軸の向きが異なる球種,(3)回転軸の向きや移動スピードは同程度で,回転スピードのみ小さい球種の3種類に分類できた.特に(2)の球種は,直球の回転軸の向きから離れるに従って,カットボール(FC),スライダー(SL),カーブ(CU)と名称が変わるものと説明でき,直球の回転軸との角度差はFCで平均54°,SLで平均85°,CUで平均124°であった.

これら3球種のいずれかを投じた大学投手12名の上肢・体幹部の投球動作を精査したところ,直球の回転軸との乖離が大きい投球ほど,リリース直前の肘関節回外角度が大きいという正の相関関係(r=0.83, p<0.001)にあることが分かった.ただし,回外角度の増加量はFCで平均7°,SLで平均8°,CUで平均23°と,回転軸の向きの変化量に比べて小さいことも明らかとなった.ボール回転に関する研究成果は,査読付き雑誌論文(1件),学会発表(2件)として公表した.その他,ボール回転に関する論文1件を投稿中,身体動作とボール回転の関係に関する論文1件を執筆中である.本研究では野球投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにした.その結果,(1)直球との差異という観点からは,変化球は3つのグループに分類されること,(2)3つのグループのうち,直球と同程度の回転スピードのまま回転軸方向を変更する球種群(スライダー,カーブ等)では,リリース直前の肘関節回外角度を増大させることで直球と乖離するような回転軸方向に調節していること,(3)この回外角度の変化およびそれに伴うボール回転軸方向の変化は,同一球種投球時の日間変動としても起こること,が示唆された.これらの結果は,投手のトレーニング,コンディショニングに活用できる可能性がある.本研究の目的は,野球投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにし,個々の理想とするボール飛翔軌道を実現するための一助とすることであった.この目的を達成するために設定した2つの実験のうち,実験1は昨年度(1年目)に終了した.また縦断的研究である実験2は36ヶ月おきに計6回,大学野球投手10名の測定を行うことができ,現在データを分析中である.またこれまで実験に協力を頂いたチーム,個人から,引き続き今後の協力頂ける確約ができ,より長期に渡る縦断的研究が行うことが可能となり,補助事業期間を延長することとした.これらを総合し,当初目的を達成するための段階としては順調に推移していると言える.スポーツバイオメカニクス当初予定であった2年間の事業期間を3年間に延長した.これは,これまで実験に協力を頂いたチーム,個人から,引き続き今後の協力頂ける確約ができ,より長期に渡る縦断的研究が行うことが可能となったためである.実験実施に必要となる経費,学会発表,論文投稿費用は未使用分として確保しており,これらの実施に支障はない.本研究の目的は,野球投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにし,個々の理想とするボール飛翔軌道を実現するための一助とすることであった.この目的を達成するために設定した2つの実験のうち,実験1は測定が終了した段階である.現在測定データの分析を進めているところであって,その結果の詳細について論じる事ができないが,2カ年の計画から見れば当初の予定通りである.実験2は1年半に及ぶ縦断的研究であるため3ヶ月おきの測定を継続中である.通常練習時に肩や肘等に投球障害が発生し,実験実施時に投球が行えなくなる被験者も存在するものと当初から想定しており,最終測定まで継続して行える被験者を少なくとも10名確保できるよう,初回実験では13名の投手の測定を行う事ができた.2つの実験を総合して「投球時の上肢・体幹部の動作がボールの回転に与える影響を明らかにする」という目的を達成するための段階としては順調に推移している.実験被験者への謝金を予算計上していたが,無償での協力を得ることができた.
専門性の政治的存立要件に関する総合的研究

本研究は、日米欧の先進諸国を対象として、専門性の政治的な存立要件、すなわち、諸分野の専門性・専門家がいかなる条件で政治的に活用されるようになるのかについて、歴史的淵源と現代の諸政策の両者に配慮しつつ検討した。研究の結果、専門性の政治的存立要件については、第一に、専門家対民主主義の二項対立の図式を超えて、政策分野や時代により多様性があること、第二に、現代では専門性の活用のためにさまざまな協働の試みが模索され、専門性の共有ともいうべき状況が生じていること、第三に、政治体制の制度面での個人化(選挙制度・執政制度など)、党派化の度合いとの間に一定の相関関係が存在しうること、などが明らかとなった。本研究課題は、日米欧の先進諸国を対象に、政策過程において諸分野の専門性・専門家がいかなる条件で活用されるようになるのかを、歴史的淵源と現代の諸政策について広く検討するものである。専門性と民主的意思決定を対置する従来の議論が、専門家が専門性のみに基づいて行動するという仮定で分析を進めてきたのに対して、本研究は、官僚や専門職といった政府内外の多様な専門家について、彼らが独自の利害や選好を抱えた主体である点を考慮して分析を進める。また、専門家を活用する政策当事者が、専門家の権威を借りたり、彼らに政策の責任転嫁をしようとする場合がありうることも視野に入れている。このように、本研究は、従来よりも現実的な見方から、専門性の政治的存立要件を明らかにし、専門性の政治的位置づけを再検討し、その生産的な活用に資する議論を提供することを目的としている。平成23年度は、前提となる共同研究の成果を生かしつつ、実証・理論両面での作業を開始した。各自のテーマに関する実証的研究を進めると同時に、専門性をめぐる理論的検討も発展させた。各自の実証研究については、研究代表者である内山融のとりまとめの下、研究分担者及び連携研究者各自が国内外の現地調査を行いながら、推進した。内山融は日英の経済政策について、高橋直樹は英国の政党等について、苅田真司は社会科学の歴史について、牧原出は日本の司法について、伊藤武は西欧の非多数決主義的機関(NMI)について、川嶋周一はEUの専門家委員会について、鹿毛利枝子は目米の市民団体等について、岡山裕は米国の司法について、藤田由紀子は日英の医系技官について、伊藤正次は日本の国税専門官等について、杉之原真子(研究協力者)は国際金融に関わる行政官について、各々研究を進めた。実証的研究と並行して行う理論枠組みの検討においては、内山と苅田が取りまとめを行い検討を進めた。平成25年度は、実証・理論両面での作業を勧めた。内山融は日英の経済政策について、高橋直樹は英国の政党等について、苅田真司は社会科学の歴史について、牧原出は日本の司法について、伊藤武は西欧の非多数決主義的機関(NMI)について、川嶋周一はEUの専門家委員会について、鹿毛利枝子は日米の市民団体等について、岡山裕は米国の司法について、藤田由紀子は日英の医系技官について、伊藤正次は日本の国税専門官等について、杉之原真子は国際金融に関わる行政官について、各々研究を進めた。

専門性と民主的意思決定を対置する従来の議論が、専門家が専門性のみに基づいて行動するという仮定で分析を進めてきたのに対して、本研究は、官僚や専門職といった政府内外の多様な専門家について、彼らが独自の利害や選好を抱えた主体である点を考慮して分析を進める。また、専門家を活用する政策当事者が、専門家の権威を借りたり、彼らに政策の責任転嫁をしようとする場合がありうることも視野に入れている。このように、本研究は、従来よりも現実的な見方から、専門性の政治的存立要件を明らかにし、専門性の政治的位置づけを再検討し、その生産的な活用に資する議論を提供することを目的としている。平成24年度は、実証・理論両面での作業を勧めた。各自のテーマに関する実証的研究を進めると同時に、専門性をめぐる理論的検討も発展させた。各自の実証研究については、研究代表者である内山融のとりまとめの下、研究分担者及び連携研究者各自が国内外の現地調査を行いながら、推進した。内山融は日英の経済政策について、高橋直樹は英国の政党等について、苅田真司は社会科学の歴史について、牧原出は日本の司法について、伊藤武は西欧の非多数決主義的機関(NMI)について、川嶋周一はEUの専門家委員会について、鹿毛利枝子は日米の市民団体等について、岡山裕は米国の司法について、藤田由紀子は日英の医系技官について、伊藤正次は日本の国税専門官等について、杉之原真子(研究協力者)は国際金融に関わる行政官について、各々研究を進めた。実証的研究と並行して行う理論枠組みの検討においては、内山と苅田が取りまとめを行い検討を進めた。平成26年度は、これまでの成果を踏まえ、実証・理論両面での作業を完了した。各自のテーマに関する実証的研究を進めると同時に、専門性をめぐる理論的検討も発展させた上で、両者を統合し、研究目標を完遂した。具体的には、各自対象地域の現地調査とその理論的分析を進めると共に、2ヶ月に一度程度の頻度で研究会を開催し、進捗確認と全体の理論的理解の共有を図った。各国の実証研究については、研究代表者である内山融のとりまとめの下、研究分担者及び連携研究者・研究協力者各自が国内外の現地調査等を行いながら、推進した。内山融は日英の経済政策について、高橋直樹は英国の政党等について、苅田真司は社会科学の歴史について、牧原出は日本の司法について、伊藤武は西欧の非多数決主義的機関(NMI)について、川嶋周一はEUの専門家委員会について、鹿毛利枝子は日米の市民団体等について、岡山裕は米国の司法について、藤田由紀子は日英の技官(プロフェッショナル公務員)について、伊藤正次は日本の国税専門官等について、杉之原真子は国際金融に関わる行政官について、石垣千秋は日英の医療政策について、早川有紀はEUの環境政策について、各々研究を進めた。理論枠組みの検討においては、内山と苅田が検討を進め、定例研究会で報告を行うなどして、メンバー全員の共有を図った。上記を踏まえ、年度終わりに成果物の出版を目指して最終的とりまとめを行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。政治学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画開始の初年度として、研究代表者・研究分担者・連携研究者がそれぞれ各自の担当分野について着実に研究を進めた。研究計画開始の3年度目として、研究代表者・研究分担者・連携研究者がそれぞれ各自の担当分野について着実に研究を進めた。研究計画開始の2年度目として、研究代表者・研究分担者・連携研究者がそれぞれ各自の担当分野について着実に研究を進めた。平成24年度以降は、23年度の成果を踏まえ、実証・理論両面での作業を継続する。
パルスプラズマ法による高分子表面の改質と活性種濃度の関係

高分子表面に新たな機能の付与を目的とする表面改質の手法の一つにプラズマを用いる方法がある。プラズマ中には、電子、イオン、ラジカルといった活性種が存在する。このうち電子、イオンは、分子鎖の切断、エッチングなどの作用を高分子表面に行う。一方、ラジカルは、その高い反応性から高分子鎖に官能基が導入され、分子表面に新たな機能の付与できる。電子、イオン、ラジカルは、プラズマ中に必ず同時に含まれるため必ず官能基導入と共にエッチングが起きる。高分子表面の改質は、いかにして分子鎖の切断、エッチングなどの物理的作用をおさえ、ラジカルによる官能基導入を行うかが鍵となる。ラジカルは、電子、イオンに比べの、寿命が長いことが知られている。このラジカルの長寿命を利用しプラズマ中からラジカルを分ける手法の一つとしてパルスプラズマ法がある。これは、プラズマをパルス状にon, offする方法である。本研究は、パルス法を用いることにより、活性種からラジカルのみを分離し、この化学的活性種から高分子表面を化学反応させ、表面改質を行った。併せて、プラズマ中の活性種濃度のシミュレーションを行い、完成種濃度と表面改質の関係を考察した。本研究で得られた成果は以下の通りである。(1)プラズマ中の活性種濃度計算から、ラジカルは、電子・イオンに比べ長寿命である。(2)パルス法では、電子・イオンの作用が抑えられるため、通常のプラズマ法よりも、分子鎖の切断、エッチングの作用が少ない。(3)ラジカルが寄与する官能基の導入効果は、通常のプラズマ法と匹敵するか、より多くの効果が得られた。(4)高分子の種類により、(3)の効果の程度は異なることが分かった。プラズマを用いたポリマー表面の表面改質では、官能基の生成に加え、低分子分解物の分解が起きる。このポリマー鎖の分解を最小限にするために、プラズマをパルス変調する手法(パルスプラズマ法)検討した。高分子材料としては、基本的な構造を持つポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系のポリマーや、プラズマ中の電子やイオンの影響を受けやすい、ポリアリルエーテルエーテルケトン(PEEK)、さらにポリテトラフルオロエチレンを用いた。今年度に行った研究によって得られた成果は、以下の通りである。1.プラズマに含まれる活性種濃度の数値計算を行った。この結果、プラズマ中のイオン、電子の相対濃度が、ラジカルよりも減少することが分かった。2.パルスプラズマ法は、従来の連続波によるプラズマ法に比べ、ポリマー鎖の分解が抑えられる。この結果は、1.の数値計算を支持している。3.XPS測定や、接触角の測定の結果、パルスプラズマ法は、高分子表面を改質する。4.ポリオレフィン系のポリマーや、ポリアリルエーテルエーテルケトンの場合、表面の化学構造をXPSで測定したところ、パルスプラズマ法と、連続波によるプラズマ法では、表面の化学組成におおきな変化がなかった。このため、表面の濡れ性も変化がない事が予想されるが、水の接触角の測定結果は、この考えを支持している。5.ポリオレフィン系については、表面の官能基の生成量は、パルスプラズマ法の方が、連続波によるプラズマ法によるものよりも多い。
ロボットマニピュレータによる柔軟物体ハンドリングを実現する形状抽象化と操作計画法

我々の身の回りに存在するひもや布,紙といった物体は柔らかく形状が一定に定まりにくいため不定形物体とも呼ばれる.近年,この不定形物体をロボットで操作する需要が増大している.例えば生産ラインでは産業用ロボットによって多くの作業が自動化されているが,柔軟なケーブルの配線作業やバラ積みされた部品のピックアップ等は現在も手作業で行なわれている.少子高齢化に伴う労働力の減少が危惧されている日本の生産現場ではこうした作業の自動化が求められている.人間の生活空間には食品や衣服,紙などの柔軟物が数多く存在するが,ロボットによるこれらの自在な把持操作が可能になれば,近い将来家庭用ロボットが普及するかもしれない.このようにロボットによる不定形物体の操作が実現されれば我々の生活はより豊かで便利になると期待される.しかし不定形物体の自在なマニピュレーションは困難である.その大きな要因は不定形物体の形状が様々に変化する事にあり,ティーチングプレイバック等による画一的な動作では操作することができない.そこで本研究グループでは不定形物体であるひもに着目し,ひもの結びや解きといった形状操作をロボットで実現することを目標として研究を行った.マニピュレータを用いたひも解き操作実験に成功した.本年度の研究では操作の成功率向上のために,目標形状におけるひものセグメント長の比率を考慮したロボット操作軌道の生成法を提案した.目標形状の形状抽象化データ及び計画された操作群をもとに一回操作後の形状におけるセグメント長の比率を算出しロボットの操作軌道を生成する.この手法を8の字結びを目標形状とした実機実験を行い,有効性を検証した.この内容を「第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会」において発表した.申請書において「平成30年度に、提案しているFace-Listによって、ひものどのような形状でも動作計画が生成可能であることを示す。平成31,32年度ロボットマニピュレータを用いた実験によりどのような状況において動作計画通りに操作ができなくなるかを調べて、動作計画に必要な情報、その計算方法を構築する。また、実機マニピュレータによる検証実験をおこなう。」と研究計画を申請した。これまでの研究成果としてP-dataなどの位相情報を基にしてひもの操作計画をツリー構造で表現し,コストを基準として操作計画を選択する手法を提案し,その有効性を検証した.平成30年度に解決すべき問題は,操作計画に基づいて意図した通りにひもを操作できる手法の確立であった.そこで注目したのは,作業終了状態時のひものセグメントの配分を考慮することである.簡単な止め結びでは問題にならないが,最終形状が複雑になると操作の手順が多くなりその過程でセグメントのバランスが崩れ,操作すべきセグメントが短くなり,操作できなくなる問題が発生した.そこで最終形状のセグメント長が等しくなるように,その手前の形状を作る段階で各交点間のセグメント長を決定し,それに基づいて操作する手法を提案する.この中にはFace-Listのアルゴリズムも含まれており,全体の研究は計画通りに進んでいる.これまでの研究成果をASME/IEEE Transaction of Mechatronicsに投稿して新規性を有することを確認し,研究生を公にする予定である.また,双腕マニピュレータと複数の画像距離センサにより複数のオブジェクトが存在する空間においても,アクティブセンシングよる不定形物体の形状認識が可能となるようにアルゴリズムを構築する.我々の身の回りに存在するひもや布,紙といった物体は柔らかく形状が一定に定まりにくいため不定形物体とも呼ばれる.近年,この不定形物体をロボットで操作する需要が増大している.例えば生産ラインでは産業用ロボットによって多くの作業が自動化されているが,柔軟なケーブルの配線作業やバラ積みされた部品のピックアップ等は現在も手作業で行なわれている.少子高齢化に伴う労働力の減少が危惧されている日本の生産現場ではこうした作業の自動化が求められている.人間の生活空間には食品や衣服,紙などの柔軟物が数多く存在するが,ロボットによるこれらの自在な把持操作が可能になれば,近い将来家庭用ロボットが普及するかもしれない.このようにロボットによる不定形物体の操作が実現されれば我々の生活はより豊かで便利になると期待される.しかし不定形物体の自在なマニピュレーションは困難である.その大きな要因は不定形物体の形状が様々に変化する事にあり,ティーチングプレイバック等による画一的な動作では操作することができない.そこで本研究グループでは不定形物体であるひもに着目し,ひもの結びや解きといった形状操作をロボットで実現することを目標として研究を行った.マニピュレータを用いたひも解き操作実験に成功した.本年度の研究では操作の成功率向上のために,目標形状におけるひものセグメント長の比率を考慮したロボット操作軌道の生成法を提案した.目標形状の形状抽象化データ及び計画された操作群をもとに一回操作後の形状におけるセグメント長の比率を算出しロボットの操作軌道を生成する.この手法を8の字結びを目標形状とした実機実験を行い,有効性を検証した.この内容を「第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会」において発表した.申請書において「平成30年度に、提案しているFace-Listによって、ひものどのような形状でも動作計画が生成可能であることを示す。

これまでの研究成果としてP-dataなどの位相情報を基にしてひもの操作計画をツリー構造で表現し,コストを基準として操作計画を選択する手法を提案し,その有効性を検証した.平成30年度に解決すべき問題は,操作計画に基づいて意図した通りにひもを操作できる手法の確立であった.そこで注目したのは,作業終了状態時のひものセグメントの配分を考慮することである.簡単な止め結びでは問題にならないが,最終形状が複雑になると操作の手順が多くなりその過程でセグメントのバランスが崩れ,操作すべきセグメントが短くなり,操作できなくなる問題が発生した.そこで最終形状のセグメント長が等しくなるように,その手前の形状を作る段階で各交点間のセグメント長を決定し,それに基づいて操作する手法を提案する.この中にはFace-Listのアルゴリズムも含まれており,全体の研究は計画通りに進んでいる.これまでの研究成果をASME/IEEE Transaction of Mechatronicsに投稿して新規性を有することを確認し,研究生を公にする予定である.また,双腕マニピュレータと複数の画像距離センサにより複数のオブジェクトが存在する空間においても,アクティブセンシングよる不定形物体の形状認識が可能となるようにアルゴリズムを構築する.