hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
並列畳み込み処理に基づく複数聴取者のための仮想音空間共有システムの開発

音源から聴取者の鼓膜面上までの音の伝搬を表す頭部伝達関数(head-related transfer function, HRTF)を音源信号に畳み込むことで,聴取者に仮想的な音源を知覚させることができる.本研究では,計算機の描画用プロセッサであるGPU(graphics processing unit)を用いた並列処理によって,複数の聴取者に同じ仮想音空間を共有するシステムについて検討を行った.システムを実現するため,聴取者の位置及び頭部の向きを画像処理によって検出するインタフェースを実装した.聴取者の人数や移動範囲に制限があるものの,同じ仮想音源を知覚させることが可能であることを示した.本研究は,仮想的な音空間を共有するシステムの検討・開発を進めている.システムの原理は,音源から聴取者の鼓膜までの音の伝搬特性である頭部伝達関数を音源信号に畳み込むことで,実音源が存在するときに聴取者の耳に入射される音と同じ音信号を模擬することである.複数の聴取者が存在するとき,各聴取者は異なる位置で音を聴取していることになるので,複数の頭部伝達関数を同時に処理する必要がある.本システムでは,GPUを用いた並列処理によって同時処理を実現している.ただし,各聴取者を基準とした頭部伝達関数を選択することとなるため,聴取者の位置をシステムが把握する必要がある.さらに,聴取者が自由に移動する可能性があるため,実時間で位置を検出し,仮想音源の提示を行うことが望ましい.以上のような問題意識のもと,24年度では,静止状態で聴取者の位置を検出するインタフェースを実装した.25年度は,さらに,聴取者の移動も考慮して,実時間で位置を取得するインタフェースの検討を行った.聴取実験によって,聴取者の移動や頭部運動に追随できていることは示された.しかしながら,検出に用いているKinectの仕様によって,移動範囲が12 m程度に限られていること,頭部の向きの検出が最大でも左右40°であることがシステムの制約となっており,今後の課題である.多数の音源,聴取者に対する実時間処理を実現するために,24年度に引き続き,頭部伝達関数の簡略化についても検討を行った.本システムは,時間領域での畳み込み処理をしているため,時間波形の量子化精度を低下させる簡略化を検討している.24年度は,8 bitまで低下させても仮想音源の方向知覚に影響が見られないことを示した.それを踏まえ,25年度は,音色も含む総合的な影響を聴取実験で検討した結果,同様に8 bitまでであれば影響が見られないことが示された.音源から聴取者の鼓膜面上までの音の伝搬を表す頭部伝達関数(head-related transfer function, HRTF)を音源信号に畳み込むことで,聴取者に仮想的な音源を知覚させることができる.本研究では,計算機の描画用プロセッサであるGPU(graphics processing unit)を用いた並列処理によって,複数の聴取者に同じ仮想音空間を共有するシステムについて検討を行った.システムを実現するため,聴取者の位置及び頭部の向きを画像処理によって検出するインタフェースを実装した.聴取者の人数や移動範囲に制限があるものの,同じ仮想音源を知覚させることが可能であることを示した.本研究では,複数の聴取者が同じ仮想的な音空間を共有するシステムの実現を目的とする.システムの原理は,音源から聴取者の鼓膜までの音の伝搬特性である頭部伝達関数を音源信号に畳み込むことで実音源が存在するときと同じ音信号を模擬することである.複数の聴取者が存在するとき,各聴取者異なる位置で音を聴取していることになるので,複数の頭部伝達関数を同時に処理する必要がある.研究代表者は,科研費(21700140)によって,単独の聴取者に対し,複数の頭部伝達関数を畳み込むことで複数の仮想音源を提示する聴覚ディスプレイシステムを開発した.それを応用すると,複数の聴取者に対する処理も実現可能である.ただし,システムが全聴取者の位置を取得するために,新たなインタフェースが必要である.また,頭部伝達関数は個人性が強いため,聴取者数に比例してシステムが保持する頭部伝津関数の数が多くなる.もし,頭部伝達関数を小さなデータサイズで表現できれば,容量の削減などに効果的であるため,頭部伝達関数の簡略化の検討も重要である.24年度では,簡略化の検討,及びインタフェースの検討に着手した.簡略化については,頭部伝達関数の音源位置の知覚に影響しない程度に量子化精度を低下させることで,データサイズを小さくすることが可能かを,聴取実験によって検証した.その結果,元の量子化精度が16 bitの頭部伝津関数を8 bitまで低下させても知覚に影響しないことが示唆された.ただし,音質については保証していないため,さらなる検討も必要である.一方,インタフェースの検討としては,Kinect (Microsoft)を使用して,カメラによる複数聴取者の位置の同時取得が可能かを検討した.基礎検討として,2人同時に位置を取得するインタフェースを実装し,得られた位置情報を検証した結果,実用上十分な精度で位置が取得できていることを確認した.本研究は,複数の聴取者が同一の仮想的な音空間を共有するシステムの検討・開発を目標としている.仮想的な音空間を再現する原理は,音源から聴取者の鼓膜までの音の伝搬特性である頭部伝達関数を音源信号に畳み込むことで,実音源が存在するときに聴取者の耳に入射される音と同じ音信号を模擬することで,仮想音源を知覚させることである.複数の聴取者が存在するとき,各聴取者は異なる位置で音を聴取していることになるので,それぞれの音源位置に対応した複数の頭部伝達関数を同時に処理する必要がある.本システムでは,GPUを用いた並列処理によって同時処理を実現している.

ただし,各聴取者を基準とした頭部伝達関数を選択することとなるため,聴取者の位置をシステムが把握する必要がある.さらに,聴取者が自由に移動する可能性があるため,実時間で位置を検出し,仮想音源の提示を行うことが望ましい.以上のような問題意識のもと,24年度では,静止状態で聴取者の位置を検出するインタフェースを実装した.25年度は,さらに,聴取者の移動も考慮して,実時間で位置を取得するインタフェースの検討を行った.聴取実験によって,聴取者の移動や頭部運動に追随できていることは示された.しかしながら,検出に用いているKinectの仕様によって,頭部運動の範囲に制限があったため,別の方法を導入することとした.聴取者の位置の検出には,画像処理を用いている.26年度は,画像処理のアルゴリズムをいくつか検討し,特に物体の回転にも頑健な方法を試してみることとした.現状では処理に時間がかかり,実時間処理が実現できておらず,データ量を減らすなど課題が残されている.一方,頭部の動作は水平方向とは限らないため,全周方向の頭部伝達関数が必要である.そこで,これまでに測定した全周方向の伝達関数をデータセットとして公開した.また,仰角方向も提示可能なように,システムの拡張も行った.総合領域聴取者の位置を取得するために,25年度までに画像認識に基づく聴取者の移動,及び頭部の回転に対応したインタフェースを実装した.位置及び回転の取得精度を検証した結果,聴覚ディスプレイとしては十分な精度であることは確認できた.また,処理にかかる時間は,頭部伝達関数の畳み込み処理に要する時間内に終えられていることも確認できたため,聴取者の動きに追随して適切な仮想音源を提示可能であることも示された.一方,用いている画像認識の方式によって,聴取者の移動範囲や頭部運動の範囲に制約があるため,現状で完成したとは言いがたい.画像認識の方法を見直す必要が考えられる.ただし,取得した位置情報をシステムの音響処理部分に受け渡す処理の実装は完成したと考えてよいため,全体としては順調であると考えている.頭部伝達関数の簡略化の方は,新しい簡略化方法の提案及び検証を進めている段階である.時間波形に対して量子化精度を低下させることが提案法の基盤であり,簡略化が聴感に与える影響の検証を行ってきた.聴取実験では,音源信号としてノイズのみしか用いていないため,音楽や音声などへの影響がまだ明らかではないものの,広帯域信号での影響は示せたことからおおむね順調に進められていると考えている.量子化精度が8 bitまで低下させられるということは,16 bitとして処理している本研究のシステムにとって,両耳の信号を同時に扱えるということとなるため,処理の効率化が期待できる.そのような実装が可能かは今後の課題である.当初は,24年度では頭部伝達関数の簡略化のみを行う予定であった.しかしながら,システムの実現に必要なインタフェースの検討も行うことができたため,順調に開始できたと考えている.
細菌DNA CpG motifに対する抑制性塩基配列の効果 ―SIRS治療の基礎的研究―

ほ乳類の免疫担当細胞が細菌DNAに高頻度に存在するCpG motifとよばれる特定の6塩基配列を認識し、これがseptic shockなどの原因物質の1つであることが報告されている。本研究はCpG motifによる炎症反応において、これを抑制する方法について考察し、SIRSを含めCpG motifによる炎症性疾患の新たな治療法を確立しようとするものであった。まず、ほ乳類DNAはCpG motifを含むにも関わらず炎症反応を起こさないことから、ほ乳類DNAにはCpGによる反応を抑制する塩基配列が含まれているのではないかと考えた。ほ乳類DNAは、細菌DNAによる炎症反応、CpG motifを含む合成した短塩基(CpG ODN)による炎症反応を抑制することが確認された。これに基づき、報告されているCpG motifによる炎症反応を抑制する塩基:抑制性塩基配列について検討した。抑制性塩基配列は、ほ乳類DNAと同様に用量依存性にCpG ODNによる炎症反応を抑制した。次にその機序について検討した。RAW264.7cellにおいて抑制性塩基配列は、転写因子NF-κB活性化を抑制し、これによりmRNA誘導が低下した。次に炎症反応カスケードにおいて中心となるTNF-α産生について検討した。抑制性塩基配列は細菌DNAによるTNF-α産生を抑制した。なお、抑制性塩基配列の、細菌DNAによるLPSに対する炎症反応の増強に対する作用、細菌感染に対する作用、副作用については今後検討する必要がある。この研究の進行中にも、遺伝子治療に伴う炎症反応、SLEなどの自己免疫疾患、感染後にみられる無菌性関節炎、無菌性髄膜炎等、細菌感染やSIRS以外の疾患でもCpG motifがその原因となることが明らかになってきた。CpG motifによる炎症反応の抑制/制御は、こうした様々な病気の治療につながる可能性がある。現在までに、細菌の構成成分のうちバクテリアDNAもまたlipopolysaccharide同様炎症反応をおこすこと、哺乳類の免疫担当細胞はバクテリアDNAに高頻度に存在するCpG motifとよばれる特定の6塩基配列を認識すること、バクテリアDNAがseptic shockなどの原因物質の1つであることが報告されている。本研究はCpGmotifによる炎症反応を抑制する方法を見いだし、その特性を検討し、最終的にはSIRSを含めCpG motifによる炎症性疾患の新たな治療法を確立しようとするものである。まず、ほ乳類のDNAも低頻度ではあるがバクテリアDNAと同様にCpG motifをもつにもかかわらず、ほ乳類のDNAは炎症反応を起こさないことから、ほ乳類のDNAにはCpGによる反応を抑制する塩基配列が含まれていると仮定し、研究をはじめた。ほ乳類DNAは、マウスマクロファージcell lineであるRAW cellおよびヒト末血のマクロファージにおいて、バクテリアDNAによるIL-6,IL-12産生を用量依存性に抑制した。ほ乳類DNAは、CpG motifを含む合成した短塩基oligodeoxynucleotide(CpG ODN)による炎症反応も抑制し、ほ乳類DNAがCpG motifによる炎症反応を抑制することが明らかになった。次いでほ乳類DNAに現れるどんな塩基配列がCpG motifによる炎症反応を抑制するのか検討した。数百のoligodeoxynucleotideをテストし、これをほ乳類のDNAのなかでもCpG motifの集まっている場所;CpG islandの上流のシークエンスと比較検討した。これに基づきCpG motifによる炎症反応を抑制する塩基配列suppressiveODN(ODNsup)を設計した。ODNsupは、ほ乳類DNAと同様に用量依存性にバクテリアDNAおよびCpG ODNによるIL-6,IL-12,IFN-gamma産生、表面マーカーの発現を抑制した。

今後ODNsupの作用についてさらに研究を進めていく。近年、遺伝子治療に伴う炎症反応、SLEなどの自己免疫疾患、感染後にみられる無菌性関節炎、無菌性髄膜炎など細菌感染やSIRS以外にもCpG motifが原因となる病態が明らかになってきた。本研究の目的であるCpG motifによる炎症反応の抑制/制御は、こうした様々な病気の治療につながるものとなった。今年度は、昨年度までの結果に基づき、CpG motifによる免疫反応を抑制する抑制性塩基配列を用い、CpG motifに由来する炎症反応の抑制について検討した。まずその機序について検討した。RAW264.7 cellにおいて抑制性塩基配列は、転写因子NF-κB活性化を抑制した。これによりmRNA誘導が低下することが、RT-PCRにて定性的に、またluciferase assayにより定量的に示された。次に、上に述べたいくつかの疾患において、また炎症反応のカスケードにおいて中心となるTNF-α産生について検討した。抑制性塩基配列はbacterial DNAによるTNF-α産生を有意に抑制した。グラム陰性菌感染では、生体は細菌の細胞壁とbacterial DNA、すなはちLPSとCpG motifにより同時に刺激され、これらは相乗効果をもつ。計画では、このCpG motifによるLPSに対する炎症反応の増強に対する抑制性塩基配列の効果について検討する予定であったが、これには至らなかった。また、宿主は細菌DNAをdanger signalとして認識し生体防御反応としての炎症反応を起こしているが、抑制性塩基配列はこの炎症反応の経路の阻害剤であるので、細菌感染を増悪させる可能性もある。今後の臨床応用を視野にいれると、抑制性塩基配列の細菌感染に対する作用、副作用についても検討する必要がある。これらは今後の課題として残る。
高強度テラヘルツパルスによる分子配向とアト秒分子イメージングへの展開

平成25年度までに、高強度テラヘルツパルスを用いた分子配向実験を世界に先駆けて行ってきた。分子の配向度に関しては改善の余地があるが、シミュレーションによる解析との一致は非常に良く、高強度テラヘルツパルスを用いた分子配向技術に関しては、明確な見通しを立てることができた。さらには、二つのテラヘルツパルスを用いることにより、熱分布した分子アンサンブルに対しても制御された回転状態を実現できることも実証した。平成26年度は、オタワ大学のA.Stolow教授の研究グループに滞在し、超短パルスレーザーを用いた光電子角度分解分光法に関して、シミュレーションによる研究を行った。主として、電子基底状態で配向させた分子に対して光子エネルギーの高いレーザーを集光させ、一光子でイオン化させ、生成した光電子を角度分解して測定する実験を想定してシミュレーションを行った。その結果、現在までに提案されている解析手法では、分子回転のコヒーレンスが正確に取り込まれていない可能性があることが分かった。特に、終状態であるイオンの回転状態に関しては、単一の回転状態を想定しており、回転コヒーレンスの影響を取り込めていないという問題点がある。この影響を取り入れることができれば、より正確に分子内の電子ダイナミクスに関する知見を得ることができると考えられる。一方、研究員が協力的に開発に携わっているアト秒軟X線光源に関しても、平成25年度は、水の窓と呼ばれる極めて重要な軟X線領域で光の電場波形(キャリア・エンベロープ位相)に追従したコヒーレント軟X線発生およびその観測に成功し、平成26年度は、赤外光源の高出力化、軟X線の高強度化に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究員は、高強度テラヘルツパルスとアト秒軟X線パルスという二つの最先端光源を用いることにより、分子軌道・分子内部で起こる電子ダイナミクスを時空間的にプローブするための手法を開拓し、アト秒分子科学の実験的基礎を築くことを目的として研究を行なっている。それを実現するためには、最先端の光源および観測装置を独自に開発することが必要となる。平成24年度における進捗状況について以下の通り報告する。分子内の電子ダイナミクスを解明するためには、分子の空間的な方向を制御(配向)する必要がある。研究員は、そのために必要となる高強度テラヘルツパルスの光源開発を主体的に行ない、200kV/cmという世界最高水準の電場強度を得ることに成功した。得られたテラヘルツパルスに関して、分子配向実験に適用可能かどうかを判定するために、シュレディンガー方程式の数値解による分子の回転ダイナミクスのシミュレーションとの比較を行なったところ、HBr分子を配向させるために必要な強度条件を満たしていることが分かった。また、分子配向実験、およびアト秒分子イメージング実験で必要となる、イメージング装置(運動量画像観測装置)を独自に設計、製作した。製作した同装置の性能を評価するために、予備的実験を行なったところ、イメージング装置が期待通りの性能を発揮していることを実証することができた。上記の通り、光源および装置開発ともに大きな進展を得た。平成25年度以降は、分子配向実験へと展開する。さらには、開発中である近赤外シングルサイクルアト秒パルス光源と組み合わせることにより、アト秒分子イメージング実験へと展開する。研究員は、高強度テラヘルツパルス用いて分子を配向させ、それらの分子に対して、アト秒軟X線パルスという最先端光源を適用することによって、分子内部で起こる電子ダイナミクスを実空間、実時間で観測するための手法を開拓することを目的として研究を行なっている。以下にその成果を報告する。平成25年度は、平成24年度に独自に制作したテラヘルツ発生ユニットを内包したイメージング装置を用いて、分子配向実験を行なった。その結果、ジェット冷却された極性分子のテラヘルツパルスによる分子配向、およびそれらの直接観測に世界に先駆けて成功し、得られた実験データから配向度を定量的に評価する手法を確立した。実験データとシュレディンガー方程式の数値解によるシミュレーション結果との比較を行った結果、本手法により、熱分布によるインコヒーレントな効果を含めて、回転励起プロセスを極めて正確に再現することができることが分かった。以上の結果は、平成25年度の研究実施計画で予定されていた内容であり、計画通り順調に成果を上げることができた。次に、さらに精度の高い回転制御の実現を念頭において、二つのテラヘルツパルスを用いた分子配向実験を行なった。その結果、二つのテラヘルツパルスを用いた場合、一つのテラヘルツパルスによる回転励起では得ることができない、極めて特徴的な回転制御状態を実現することに成功した。特に熱分布した分子集団に対して、ある回転エネルギー状態に分布している分子のみを選択的に回転励起することができることが分かった。この結果は、テラヘルツパルスを用いた同位体分離などへ応用できると考えられ、"複数のテラヘルツパルスを用いた回転運動のコヒーレントコントロール"という新しい研究の方向性が示された。

平成26年度は、オタワ大学のA.Stolow教授の研究グループに滞在し、超短パルスレーザーを用いた光電子角度分解分光法に関して、シミュレーションによる研究を行った。主として、電子基底状態で配向させた分子に対して光子エネルギーの高いレーザーを集光させ、一光子でイオン化させ、生成した光電子を角度分解して測定する実験を想定してシミュレーションを行った。その結果、現在までに提案されている解析手法では、分子回転のコヒーレンスが正確に取り込まれていない可能性があることが分かった。特に、終状態であるイオンの回転状態に関しては、単一の回転状態を想定しており、回転コヒーレンスの影響を取り込めていないという問題点がある。この影響を取り入れることができれば、より正確に分子内の電子ダイナミクスに関する知見を得ることができると考えられる。一方、研究員が協力的に開発に携わっているアト秒軟X線光源に関しても、平成25年度は、水の窓と呼ばれる極めて重要な軟X線領域で光の電場波形(キャリア・エンベロープ位相)に追従したコヒーレント軟X線発生およびその観測に成功し、平成26年度は、赤外光源の高出力化、軟X線の高強度化に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。分子配向を十分に達成できるテラヘルツパルス光源の開発に成功した。観測装置は、真空チャンバー中でテラヘルツを発生させるという他に類をみない装置であるにもかかわらず、予備的実験を通じて、高い性能を保持していることが判明した。当初は、テラヘルツパルスを真空チャンバー内で発生、検出することを予定していたが、既に、真空チャンバー中に噴出させた分子線と相互作用させることにも成功しており、計画以上の進展を得た。分子配向実験に関して、当初の計画通り、単一のテラヘルツパルスを用いた実験を行い、期待通りの成果を上げることができた。さらに、二つのテラヘルツパルスによる実験を試みた結果、極めて興味深い結果が得られた。同結果は、複数のテラヘルツパルスを用いることにより、精度の高い分子配向をできることを裏付ける結果であり、新しい展開が開かれた。また、研究員の研究室では、分子配向実験と並行して、アト秒分子イメージング実験に必要な光源開発が行われている。これに関しても、水の窓と呼ばれる極めて重要な軟X線領域で光の電場波形(キャリア・エンベロープ位相)に追従したコヒーレント軟X線発生およびその観測に成功した。平成25年度以降は、イメージング装置内で発生させたテラヘルツパルスをHBr分子に照射することにより分子を配向させる、分子配向実験へと展開する。さらには、開発中である近赤外シングルサイクルアト秒パルス光源と組み合わせることにより、アト秒分子イメージング実験へと展開する。高強度レーザー電場下では、一旦トンネルイオン化した電子が再び交流電場により逆方向に加速され核と再衝突する"再衝突プロセス"が起こることが知られている。世界に先駆けて、異核二原子分子の分子軌道、トンネルイオン化・再衝突プロセスの電子ダイナミクスを明らかにすることが期待できる。平成26年度は、第一に分子配向度の改善を行う。
話し言葉コーパスへの自動タグ付けに関する研究

本研究では、談話タグを話し言葉コーパスに対して半自動に付与する方法の開発およびタグ付きコーパスの応用を目的とし、本年度は以下の成果を得た。1.自動タグ付けアルゴリズムの実装「談話タグワーキンググループ」で標準化がすすめられている発話単位タグ(発話の持つ行為的な側面をとらえたもの)を、形態素解析の結果と、ムードに相当する文末表現のパターンとから自動的に推定するアルゴリズムを実装した。実装方法としては、GUIを用いて、談話タグの付与作業ができるツールjdat(Japanese Di-alogue Annotate Tool)の中で推定を指示すると、自動推定したタグを仮に付与した内部ファイルができあがるものである。2.タグ付きコーバスの応用タグ付きコーバスの応用例として、タグ付きコーパスから対話のやりとりパターンを抽出し、タスクにおけるやりとりの位置付け(対話の副目標)毎に分類してライブラリを作成した。同一の抽象タスクに対しては、このようなライブラリを用いた対話システムの設計が可能であることを、テレホンショッピング対話から作成したライブラリからモバイルバンキング対話を構成することによって示した。本研究では、談話タグを話し言葉コーパスに対して半自動に付与する方法を開発することを目的とし、本年度は以下の成果を得た。1.自動タグ付けアルゴリズムの開発「談話タグワーキンググループ」で標準化がすすめられている発話単位タグ(発話の持つ行為的な側面をとらえたもの)を、形態素解析の結果と、ム-ドに相当する文末表現のパターンとから自動的に推定するアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを用いて、重点領域研究「音声対話」で収集した話し言葉コーパスの中から、スケジュール管理、地理案内、テレフォンショッピング、観光・旅行案内の4種類のタスクの対話を選び、文末表現パターンの学習と評価実験を行った。その結果、発話単位タグに対してclose testで86%、open testでも73%の正解率を得た。2.タグ検証・修正環境の開発GUIを用いて、談話タグの付与作業ができるツールをjdat(Japanese Dialogue Annotate Tool)を開発した。jdatは、欧米のグループで用いられている談話タグ付けツールdatを日本語化し、機能の追加、変更を行なったものである。jdatを利用すると、テキストコーパスをタグ付けに適当な論理単位に分割・統合する、タグ付けの対象とならない部分に印を付ける、基本単位に対してタグ付けを行う、という一連の作業がほとんどマウスによる操作だけで可能になる。また、上記の推定アルゴリズムを組み込み、タグ付与作業者に対して推定タグを提示することもできる。
マクロ経済政策の国際協調にともなう問題点

まずマクロ政策の国際協調をめぐる研究論文を多数収集した。書物の形で出版された論文集はもとより、まダ正式公刊されていないワーキングペーパー、デイスカッションペーパーも入手すべく、東京の研究機関などからも文献の提供を受けた。これらの文献を精読することによって、内外の研究方向を知るとともに、未開拓の問題点をも見出すことに努めた。従来からの研究で浮かびあがった問題の一つは、経済知識の不十分さが協調を困難にすることであり、この点は日本とアメリカのマクロ政策の協整を例にサーベイし、63年秋の理論・計量経済学会年次大会で報告した(裏面参照)。またこの報告の後半では、未開拓の問題にも言及し、とくに各国の狭い国益追求がフリーライダー問題を生せしめる点を強調した。本論文の後半部分はサーベイにとどまらず、私の独自の貢献をなしていると考える。ついで63年度の秋以降、マクロ政策の国際協調の見地から戦後の国際通貨制度を再評価する研究をおこない、年度末までにトーシャ刷の英文論文にまとめた(裏面参照、これはいずれ一冊の書物の中の一章として公刊の予定である)。従来の国際通貨制度の評価は、信認・流動性・調整の三側面からなされてきたが、本研究では経済知識の不十分さとフリーライダー問題の見地からアプローチした。とりわけ指導国であるアメリカが制度的取り決めにフリーライドする問題を重視し、旧IMF体制が崩壊せざるをえなかったと論じた。また現フロートにたいするさまざまな改革案についても、上記二つの見地から否定的大評価を下さざるをえないことを明らかにした。
超高速大容量光スイッチアーキテクチャの研究

21世紀の社会の最重要基盤となる超高速ネットワークにおいては、映像系情報伝送が主流となり、現在より3ケタ以上のネットワークの高速化が必要となる。高速化のためには、光ファイバ上での伝送路容量を拡大させる技術とともに、ノードにおけるスイッチングの大容量化も重要となってくる。このような背景の元、本研究では超高速光スイッチアーキテクチャの研究を行った。本研究では、波長分割と空間分割系を混合した形のアーキテクチャをベースとしてして、そのトラヒック解析を試みると共に、更に時間方向にも分割を試みるおとによる更なる容量の拡大を目指した。ノンブロッキング条件の場合と、ブロッキングを許す場合について、空間分割、波長分割だけではなく、時分割形のスイッチングも導入した場合の、所要ハードウェア・トラヒック処理特性について検討した。その結果、ブロッキングを多少許容すれば、著しく所要ハード量が削減され、経済的にスイッチファブリック・ノードを構成できることを示した。また、単なるスイッチファブリックの改良に留まらず、このスイッチアーキテクチャを用いて構成されるネットワークでの上位レイヤのプロトコルの設計、このようなネットワーク上で、主流となると予想されるマルチキャスト型アプリケーションを効率的に扱うためのネットワークトポロジー、更にはこのようなスイッチアーキテクチャを用いたネットワーク上で伝送されるメディアの品質制御に関する技術など多岐に渡る方面に研究を展開することが出来た。21世紀社会の最重要基盤となる超高速ネットワークにおいては、映像系情報が主流となり、現在より3ケタ以上のネットワークの高速化が必要となる。このような観点から、本研究では超高速大容量光スイッチアーキテクチャのファブリックとしてふさわしい形式を創出することを試みている。本研究では、波長分割と空間分割系を混合した形のアーキテクチャをベースとして、そのトラヒック特性解析を試みると共に、更に時間方向にも分割を試みることによって更なる容量の拡大を目指している。本年度は、基礎的トラヒック特性を捉えるための基礎的検討として、映像系トラヒックのモデル化を行うとともにスイッチアーキテクチャ上を流れる通信トラヒックの上位プロトコルについても検討を行った。また、トラヒックシュミレーションのためのプログラムを既存商用トラヒックシミュレータパッケージ上で開発した。また、このシステムを用いて、波長・空間分割混合形でのトラヒック処理特性を解明しつつある。その結果、極めて大容量のスイッチを仮定した場合には、ノンブロッキングスイッチにおいて必要となるハードウエア量に比べて、かなり小さいハードウエア量で良好なトラヒック特性が得られることが分かった。時間分割形のスイッチングを更に、加味した場合のスイッチ方式とトラヒック特性については、現在検討中である。本研究では、波長分割と空間分割系を混合した形のアーキテクチャをベースとして、そのトラヒック解析を試みると共に、更に時間方向にも分割を試みることによる更なる容量の拡大を目指した。本年度は、ノンブロッキング条件の場合と、ブロッキングを許す場合について、空間分割、波長分割だけではなく、時分割形のスイッチングも導入した場合の、所要ハードウエア・トラヒック処理特性について検討した。
次世代マイクロチップを用いた単一リンパ球機能のハイスループット解析法の開発

本研究は、我々が世界で初めて開発した「リンパ球チップ」をさらにブラッシュアップし、感染症患者の血液から病原菌特異的なヒトBリンパ球を効率良く同定し、そのBリンパ球が産生する抗体遺伝子を迅速に単離し、ヒト型リコンビンナント抗体を1週間以内に作製することで、新興感染症や細菌を用いた生物テロに対する世界最速の感染症治療戦略に貢献することを目指す。平成21年度の研究実績は以下のとおりである。【1】リンパ球チップの改良:マイクロアレイスキャナーを2蛍光対応型に改良し、2つの異なるカルシウム蛍光色素を用い、正確な陽性細胞の検出する系を確立した。また、CCDカメラを用いた新しいマイクロアレイスキャナーの開発を行った。すなわち、抗原刺激後、10mSec毎、3分間、細胞蛍光強度を撮影し、その蛍光強度のデータをコンピューターで解析することが可能となった。このことで、抗原濃度や抗原のエピトープ数さらに抗原受容体の数や親和性等によって規定される細胞刺激の強弱に対するリンパ球クローンの反応差を確認することが可能となり、抗原特異的リンパ球の正確な検出率が大幅に改善した。【2】ヒト型抗体が認識するHBs抗原エピトープの決定:B型肝炎ウイルス(HBV)の感染には、HBVのエンベロープ蛋白が関与するが、ヒト抗体が認識できる部位(抗原エピトープ)についての詳細な検討はなされていない。今回、リンパ球チップで作成した多くのHBVに対するヒト型モノクローナル抗体を用いて、抗原エピトープの解析を行った。HBs抗原は226のアミノ酸からなり、抗原決定基aはアミノ酸配列はすでに報告されているので、ポリペプチド(約15アミノ酸)を新たに合成し、各々のペプチドに結合し得る抗体(競合実験を含む)を調べることで、HBV中和能との連関を明らかにすることができた。本研究は、我々が独自に開発した「リンパ球チップ」という新しい抗体医療戦略を用いて、感染症患者の血液から病原菌特異的なヒトBリンパ球を効率良く同定し、そのBリンパ球の抗体遺伝子を迅速に単離し、ヒト型リコンビンナント抗体を1週間以内に作製するシステムを構築することを目的としている。「リンパ球チップ」とは、独立したマイクロウェルで構成されているアレイ(2cm角に約100万ウェル)を用いて、マイクロウェルに自動的に1つの細胞を播種し、1細胞の遺伝子発現や細胞機能等を解析するデバイスである。本研究では、この革新的なヒト型抗体の迅速な作製法をさらにブラッシュアップして、世界最速の感染症治療戦略に貢献することを目指すものである。H20年度は、抗体分泌細胞の直接検出法(ISSAC法)の開発に注力した。抗原刺激による1細胞内のCad度の変化の検出は、抗原に対する個々のリンパ球応答を検知する有用な手段であるが、リンパ球チップの応用として、マイクロウエル内の抗体分泌細胞の分泌する抗体を直接検出する方法が考えられる。すなわち、リンパ球チップに補足された個別の抗体産生細胞が分泌する抗体を、前もってコートしていた抗ヒトIgG抗体に結合させ、次に目的の抗体を蛍光色素を標識した抗原で検出するシステムを構築し、この細胞を回収することで抗原特異的な抗体遺伝子候補をクローニングする方法である。これまでに、HEL抗体トランスジェニックマウスの脾細胞を用い、抗HEL抗体を分泌するHEL抗体分泌細胞を効率良く検出できるデータを得ている。本年度は、この系をヒトに応用することを目的とし、ヒトBリンパ球分画(CD19+細胞)から抗体産生細胞のマーカーであるCD138を指標に抗体産生細胞を濃縮し、抗体分泌細胞の検出を行うことで、血液中の抗体産生細胞を効率良く同定することが可能になった。
古典アラビア語文法学の現代言語学への貢献

アラビア語の限定名詞句の中でも人称代名詞に焦点を絞り、「事柄の代名詞」と呼ばれる人称代名詞に関する研究を進めることができた。さらに、2020年にThe Foundations of Arabic Linguisticsの第6回会議を東京で開催する予定であるが、その打ち合わせも行なった。8月には、モロッコのムハンマド5世大学で行なわれた、世界アフリカ言語学会議に参加し、アラビア語の能動分詞に関する研究発表(題目:"Contrastive Analysis of bgha in Moroccan Arabic and Caaz/'aHabb in Egyptian Arabic")を行ない、また、アラビア語やそれ以外の諸言語に関する研究発表を聴き、アラビア語学研究および言語学研究への知見を深めることができた。アラビア語の限定名詞句のうち、人称代名詞については、従来あまり言及されてこなかった、あるいは誤解されてきた「事柄の代名詞」の分析を深く行なうことができたが、その他の範疇である、固有名詞、指示詞、関係詞、定冠詞を伴う名詞、またイダーファと呼ばれる複合形に関しては、K. Versteegh ed. (2019)のThe Foundations of Arabic Linguistics IVに掲載された論文において、アラビア語の限定について総合的な考察は行なったものの、限定名詞句の各範疇についての個々の分析が不足していると自覚される。さらに、本研究課題の目的のひとつが、アラビア語古典文法学の現代言語学への貢献である。古典文法学の調査だけに終わらず、その成果を現代言語学の諸理論へ応用していくことが重要である。この点も、上記論文において、アラビア語古典文法で形式面から定められた「限定の度合い」が、認知言語学の観点からも有効であることを明らかにしたが、これ以外にも分析を進めるべき項目は多々あり、残念ながら、計画よりもやや遅れていると言わざるを得ない。次いで、主に関係詞と指示詞を中心に、アラビア語限定名詞句の調査・分析を、古典文法学の立場から行なう。関係詞と指示詞は、古典文法学ではかつて合わせて「曖昧な名詞」と呼ばれていた、互いに関係の深い範疇である。この2つを包括的に扱うことにより、限定名詞句の全体像の把握を試みる。また、日本人研究者、特にアラブ研究の草分け世代のアラビア語文法研究論文の収集も本格的に開始したい。当時の研究者は、一次資料にアクセスして論を展開していることが多く、本研究にも資するところがあるものと考えられる。さらに、来年度に迫った、the Foundations of Arabic Linguistics第6回会議の準備も並行して進める。同会議は2020年度9月に、慶應義塾大学(三田キャンパス)での開催を予定しており、基調講演者への打診、発表要旨の募集、会場の予約等を行なっていく。

2019年3月にカタール大学で行なわれた、アラビア語教科書作成に関するワークショップに参加するため、航空券代として研究費を残しておいたところ、直前になって、カタール大学から旅費(航空券代と滞在費)を支給していただけることがわかり、科研費から旅費を出せなくなってしまった。そのため、次年度へ繰り越すこととなった。2019年度は、英文論文執筆の際の英文校閲、国内学会への参加、エジプトやカタールでの調査や研究者との打ち合わせ、必要な文献の購入などに助成金を使用していく予定である。
ムギネ酸合成分泌の遺伝的制御によるFe欠乏耐性植物の創作

ムギネ酸関連遺伝子のクロ-ニングのために以下のことを行なった。1.ムギネ酸合成系路を確定した。メチオニン→SAM(S-adens Sylmethiorune)→ニコチアナミン(NA)<-NH_2>___→Keto体<+OH>___→2'-deoxymugineic acid(DMA)という一連の経路を得た、結局Xチオニン3分子が縮合してDMAとなることを、in vitro系によって証明した。この際生じるKeto体と思われる中間差物は合成物がないので未同定である。次にDMA<+OH>___→MA(ムギネ酸)<+OH>___→epiHMA又はHMAと考えられるがこの反応のin Vitro系には成功していない。今後はは今回の実験でアッセイ系が確立した。SAM→NAの合成酵素を純粋に單離し、このペプチドのN末端のシ-ケンスからムギネ酸合成関連の遺伝子群をクロ-ニングすることをねらっている。2.鉄欠乏関連遺伝子のクロ-ニング。未だムギネ酸関連遺伝子が何一つ單離されていないために、デファレンシャルハイブリダイゼ-ション法(Df法)により、鉄欠乏関連遺伝子をクロ-ン化した。すなわち、鉄欠乏大麦根のmRNAからcDNAライブラリ-を作成し、このライブラリ-から-Fe CDNAと+FeCDNAの差をとって、7つのFe欠乏に特異的に発現するクロ-ンを單離した。このDNAシ-ケンスと機能については今後の課題である。3.Fe欠乏特異蛋白の單離。Fe欠乏と対照区の大麦根から蛋白を抽出しこの二次元電気泳動上のスポットから、数コのFe欠乏に特異的に誘導されるペプチドを検出した。しかしこれらのペプチドのN末端はことごとくブロックされていた。現在ブロックされたペプチドのN末端分析法を検討している。1.ムギネ酸類生合成経路;(1)ムギネ酸類生合成の部位が根の先端部分であることを特定した.根の細胞内のどこであるかは現在検討中である.(2)主な前駆体アミノ酸がメチオニンであることが, 14C標識アミノ酸投与実験により解明され, 13C標識メチオイン投与実験によりメチオニン3分子から合成されることが証明された.同時に,最初にできるムギネ酸類がデオキシムギネ酸か,アベニン酸Aのどちらかであることが明らかになった.無細胞系ムギネ酸類合成系を確立し,合成酵素を単離すべく現在準備中である.2.ムギネ酸分解菌;Fe欠乏ムギ根表面より,ムギネ酸分解菌を3株単離した.最も分解活性が高いMA1株は,シュードモナス属で,デオキシムギネ酸>ムギネ酸>ハイドロキシムギネ酸の順に速く分解することがわかった.これはムギネ酸類の進化の順序に対応するものと推定される.3.Fe溶解力活性;低PH高PHに調正した土壌を用い,土壌中のFe溶解力活性を,合成キレート剤,微生物のシデロフォア,ムギネ酸類で比較すると,高PH条件下では,ムギネ酸類が最も高い活性を示した.これはアルカリ土壌におけるFe欠乏耐性植物の耐性能の主要因が,ムギネ酸類分泌力であることを強く示唆するものである.4.ムギネ酸分泌の日周性;根からのムギネ酸分泌開始は,根の低温化が第一の条件であり,ひき続く温度上昇が第2条件となる,植物生理上,非常に深遠な現象であることが明らかになった.従来推定されていた明暗の差は必須条件ではないと考えられる.以上のように,ムギネ酸類合成関連遺伝子解明への接近は着実に進行している.一方植物細胞への遺伝子導入と再分化させた植物での発現にも成功しており,ムギネ酸類合成遺伝子の他植物への導入と発現によるFe欠乏耐性植物の創作が具現化しようとしている.1.トウモロコシのムギネ酸類が、デオキシムギネ酸であり、ソルガムはデオキシムギネ酸と未知の化合物であることを明らかにした。これでイネ科(イネ、大麦、小麦、トウモロコシ、ソルガム、アベナ、ライ麦)のすべてのムギネ酸類が枚挙された。アベナの一部の品種を除いてイネ科は、デオキシムギネ酸をすべて含むことから、デオキシムギネ酸が前駆体から形成される最初のムギネ酸類と考えられた。2.AOA(アミノオキシ酢酸)を加えて、アミノ酸転移反応を抑えると、^<14>C-Xチオニンから^<14>C-ニコチアナミンが、鉄欠乏の大麦根において集積した。ニコチアナミンがデオキシムギネ酸の前駆体である可能性が濃厚である。3.鉄欠乏に特有のペプチドを検出した。このペプチドは、ムギネ酸類の放出と高い相関がある。分子量、等電点は(53KD、PI6.6)、(53KD、6.7)(52KD、6.9)(31KD、6.6)(30KD、6.8)である。4.土壌および大麦根からムギネ酸分解菌を分離した。いずれの菌もデオキシムギネ酸>ムギネ酸>エピハイトロキシムギネ酸の順に分解速度が速い。5.ムギネ酸類は、Fe(OH)、ゲルに対して吸着しかつこれをFe-キレートの型で溶解しFeをゲルから放出する。

この活性はpH8.5という石灰質土壌条件下でも、中性領域と同等に存在する。また、ムギネ酸よりもキレート結合定数の高い合成キレーターや微生物由来のFOBなどは、この領域での鉄溶解力活性はムギネ酸よりも低い。6.ムギネ酸合成分泌吸収の関連遺伝子を釣り上げるために必要な、鉄欠乏大麦根のmRNAからのCDNAライブラリーを作成した。ムギネ酸関連遺伝子のクロ-ニングのために以下のことを行なった。1.ムギネ酸合成系路を確定した。メチオニン→SAM(S-adens Sylmethiorune)→ニコチアナミン(NA)<-NH_2>___→Keto体<+OH>___→2'-deoxymugineic acid(DMA)という一連の経路を得た、結局Xチオニン3分子が縮合してDMAとなることを、in vitro系によって証明した。この際生じるKeto体と思われる中間差物は合成物がないので未同定である。次にDMA<+OH>___→MA(ムギネ酸)<+OH>___→epiHMA又はHMAと考えられるがこの反応のin Vitro系には成功していない。今後はは今回の実験でアッセイ系が確立した。SAM→NAの合成酵素を純粋に單離し、このペプチドのN末端のシ-ケンスからムギネ酸合成関連の遺伝子群をクロ-ニングすることをねらっている。2.鉄欠乏関連遺伝子のクロ-ニング。未だムギネ酸関連遺伝子が何一つ單離されていないために、デファレンシャルハイブリダイゼ-ション法(Df法)により、鉄欠乏関連遺伝子をクロ-ン化した。すなわち、鉄欠乏大麦根のmRNAからcDNAライブラリ-を作成し、このライブラリ-から-Fe CDNAと+FeCDNAの差をとって、7つのFe欠乏に特異的に発現するクロ-ンを單離した。このDNAシ-ケンスと機能については今後の課題である。3.Fe欠乏特異蛋白の單離。Fe欠乏と対照区の大麦根から蛋白を抽出しこの二次元電気泳動上のスポットから、数コのFe欠乏に特異的に誘導されるペプチドを検出した。しかしこれらのペプチドのN末端はことごとくブロックされていた。現在ブロックされたペプチドのN末端分析法を検討している。
G蛋白質とカップルする舌上皮レセプターのクローニングおよび味覚伝達機構の解析

味覚の情報伝達はG蛋白質と共役するレセプターが引き金となって始まることが生理学的に示唆されている。このレセプターに共役している可能性のあるG蛋白質としてラットの味細胞にはgustducin(G gust)が発現していることが報告されている。しかしながら味覚のシグナル伝達系にはGsやGqタイプのG蛋白質によるcAMPやIP_3等のセカンドメッセンジャーの存在が確認され、G gust以外のG蛋白質の関与が示唆される。そこでGqタイプのGαqとGα11のアミノ酸配列からGKSTIVKQMおよびKIMYSHLVDに相当するプライマーを作製し、ラット有郭乳頭cDNAを鋳型としてPCRを行いDNAフラグメント(約500b)を得た。これはGqタイプ(Gq),およびGqに似たタイプ(Gq')のG蛋白質のアミノ酸配列を含んでいることが確認されたので、Gq、Gq'をプローブとし、ラット舌cDNAライブラリーからスクリーニングを行い、全長1.5KbのクローンGust g18、19を得た。Gust g18、19のコードするアミノ酸シークエンスには、GTP水解および結合部位が含まれていた。Gust g18はGα15と高い相同性があり、このクローンをG15-likeと命名した。また、Gust g19はGαqと非常に高い相同性があった。ラット舌を用いたin situハイブリダイゼーションの結果、Gust g19、G15-likeは、我々の単離した受容体GUST27 mRNAと同様に味蕾を含む舌上皮に発現していた。よってGust g19およびG15-likeは味覚に関与しているG蛋白質であると考えられた。
超清浄金属表面の触媒作用による高効率水素ラジカル発生プロセスの研究

超清浄金属表面の触媒作用による500°C以下の低温で金属原子等の汚染をいっさい含まない水素フリーラジカル生成反応過程、水素フリーラジカルと半導体表面、半導体・酸化膜界面との相互作用反応過程を明らかにする目的に対して、汚染を発生させない表面研磨処理を行ったステンレス鋼配管中に水素、酸素、アルゴンの混合ガスを流し、ステンレス鋼配管を500°Cに加熱してステンレス鋼配管内表面のニッケルの触媒作用により水分と水素ラジカルを生成し、これらを酸化炉に導入して、Siの熱酸化を行った。酸化炉内で900°Cに加熱されたSiが水分により酸化され、同時に強還元性を有する水素ラジカルとSi酸化膜との反応により、水素ラジカルはSiの酸化反応時に部分的に形成される弱いSi-O結合を取り除く。その結果、高品質のSi酸化膜構造のみが均一に形成されることを明らかにしている。さらに、半導体デバイスの電気的特性評価により、水素フリーラジカルは半導体プロセスの高性能化に有効であること、即ち水素ラジカル処理により超々LSIの信頼性の決め手ともいうべきSi/SiO_2界面特性が向上すること、を実証する目的に対して、水素ラジカル添加水分熱酸化によって形成されたSi酸化膜を有するMOSデバイスを作製し、その電気的特性を評価した。水素ラジカル添加水分熱酸化膜は、絶縁破壊特性に優れ、酸化膜中のキャリアトラップ密度が低く、さらに電流ストレス後のリーク電流が小さいため、超々LSI用ゲート酸化膜の信頼性を向上させることを実証している。このように、水素ラジカルは半導体プロセスの高性能化に有効であることを明らかにしている。
ドイツ語圏の学校教育におけるBewegte Schuleの実情と課題について

本研究では、ドイツとスイスのBewegte Schule(ベベークテシューレ)プロジェクトについて調査をし、その状況と課題を確認してきた。このプロジェクトは、スイスのイリーらによってはじめられ、その後ドイツ語圏に大きく広がったが、その取り組みは地域や学校によって全く異なっていることがわかった。概ね4つのコンセプトに分類されており、運動を学校の中心に位置づけ、健康、児童同士の交流、学校改革など、様々な取り組みが見られていた。平成20年度は3ヶ年計画の1年目であり、本年度(平成21年度)のBewegte Schule(以下、BS)の現地調査に向けて、調査方法・内容及び調査地域の選定などの方針確認を行った。具体的な確認事項は概ね2点ある。1点目としては、BSのコンセプトと登場の背景を探ること。特に80年代から90年代にBSが登場し、広まっていく過程について確認をしていくこと。2点目として、BSの事例研究を行うこと。特に小学校に限定して、様々な地域の典型校を調査対象とする、といった点が確認された。なお、典型校の調査にあたっては、「学校のコンセプト」「児童の一日の学校生活」「座学と体育授業の関連性」「学年別のカリキュラムや実施プログラム」「行事との関連性」「BSの成果検証方法」については共通に確認していくことも確認された。第二に、調査の前提となる理論研究について検討を行った。BSは1980年代にスイスのイリー(U, Illi)によって提唱された考え方であるが、類似したコンセプトとしてドイツのツィマー(R, Zimmer)やクルプシュ・ザールマン(R, Klupsch-Sahlmann)らによっても同様の考え方が推進されていることがわかってきた。しかし、いずれのプロジェクトに対してもその試みの意味を理解する研究者からの記述が見られる一方で、その効果を検証する方法に対する批判的見解も見られており、さらには、コンセプトそのものの問題点を指摘する主張などもあることがわかってきた。本年度(平成21年度)は、上記の確認事項や文献で収集した内容を踏まえて、現地調査を実施していく予定である。平成20年度は3ヶ年計画の2年目であり、5名の研究者が前年度の計画に従い、ドイツ語圏で推進されているBewegte Schule (BS)というプロジェクトの現地調査を行った。調査対象は、小学校を中心とし、「学校のコンセプト」「児童の一日の学校生活」「座学と体育授業の関連性」「学年別のカリキュラムや実施プログラム」「行事との関連性」「BSの成果検証方法」を共通調査項目とした。また、同プロジェクトを推進する学校長・学者・行政官等にもインタビューを行った。研究代表の近藤は、マールブルク・ハンブルク・ブラウンシュバイク・ハノーファーなどの北ドイツを中心とし、岡出は、ライプチッヒなどの東ドイツを中心とし、長谷川は、スイス。田附はマインツ。丸山はビーレフェルトを中心に計十数校の調査を行った。調査の結果、BSという名の下に推進されているプログラムが学校や地域によって多様化している現実があるということがわかり、ドイツやスイス国内の教育改革や地域連携、あるいは健康促進といった社会的・教育的変化の中で、さらに複雑化・多様化している様相を見て取ることができた。また、プロジェクトの検証方法についても、健康と関連しながら実証的に行っていく学校や、保護者を中心として質問紙を多用する学校など、プロジェクトを推進する研究者との関連の中でその方法は全く異なっていた。ただし、BSに関わるドイツ語圏の研究者では、概ね4つの方向に類型化されていくことも分かってきた。平成22年度は、今回の補助金の最終年にあたり、これまでの調査のまとめと総括を行いながら光成果を学会や雑誌等に発表していく予定である。平成22年度は3ヶ年計画の最終年度であり、平成2021年度に行ったBewegte Schule(以下、BSとする)の文献研究と現地調査に関するまとめの年である。各研究者が調査報告を行い、その結果、次の点が明らかになった。1, BSには概ね4つの考え方があり、その理論的な背景も大きく異なっている。具体的には、BSの創設者であるウルス・イリーやウベ・ヒューゼが実践を行っているスイスでは、「健康教育」の理論を踏まえていた。ドイツ・ザクセン州のクリスティーナ・ミュラーらの取り組みでは「運動教育」の理論を踏まえていた。クルプシュ・ザールマンらの取り組みでは、ドイツ・ノルトラインヴェストファーレン州教育省が提唱する「学習の家」(Haus des Lernen)という考え方を基に、「学校は学習空間や生活空間である」といった教育学理論を踏まえていた。さらには、ドイツ・ヘッセン州マールブルクのラギングらは、「学校文化」という教育学理論を踏まえていた。こうした諸理論が、実践の差異を生み出していることが明らかになった。2,上記の理論的な差異を基にしてはいるものの、各実践校では、学校長の裁量によって、プログラムの内容が大きく異なることが明らかになった。たとえば、Sophie-Scholl-Schule in Giessenでは、「学校文化」という理論を踏まえ、障害を持っている児童と障害を持たない児童とが異質集団による協同学習を学校の柱としている。

そこでは協同学習の大きなファクターとして運動を位置づけている。また、Glocksee Schule Hannoverでは、児童の全体性の発達という視点から運動が位置づけられている。このように学校の方針にあわせて運動の位置づけ方が異なっている。今後は、こうした研究成果を踏まえて学会誌並びに各種シンポジウム等で成果を発表し、論議を進めていく予定である。