hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アセチル基転移酵素によるアミン類から高付加価値のあるアセチルアミド類の生産

フェニレンジアミンを代謝するBacillus cereus Pda-1および10-L-2株由来のアリルアミンN-アミノアセチルトランスフェラーゼを用いてアミン類からアセチルアミド類への変換反応の検討、同酵素の精製と特性解析、同酵素のクローニングおよび解析、大腸菌形質転換株による同酵素遺伝子の発現を行った。同酵素の類縁酵素はこれまでに生体内での役割について詳細に解析されてきたが、物質生産を目指した研究報告はなかった。生産特性、酵素の特性解析、形質転換株での発現などを試みた。本酵素は、単環式アミン類だけでなく多環式アミン類に対して幅広く活性を示した。また、フェニレンジアミン類については、同化合物の2つのアミノ基のうち片方のみを位置選択的にアセチル化した。つづいて、大腸菌形質転換株にて同遺伝子を発現させ、親株由来の同酵素と基質特異性を含めて特性を比較し、安定性当は似通っていたが、基質特異性について相違を見出した。形質転換株を利用して、アミン類からアセチルアミド類への変換反応の検討をおこなった。さらに、変換反応に要するアセチル基供与体を検索し、アセチルCoAの代わりにアセトアニリド類を代替物として利用可能であると出した。本研究では、「アセチル基転位酵素によるアミン類から高付加価値のあるアセチルアミド類の生産」を最終目標とする。本年度は、芳香族アミン類からアセトアニリド類へ変換する微生物を分離し、分離株の中から芳香族アミン類だけでなく脂肪族アミン類に対して幅広い基質特異性を示すアリルアミンN-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)生産菌を選抜する。平成18年度は以下に示すような結果を得て、その研究成果(1)および2))を発表した。1)アリルアミンN-アセチルトランスフェラーゼ生産菌の選抜研究室保有株および土壌より新たに分離したNAT生産菌から、同アセチルトランスフェラーゼ生産株(Bacillus cereus PDa-1、Bacillus cereus 10-L-2)を選抜した。2)NATの精製と特性解析PDa-1および10-L-2株を培養し、得られた菌体から調製した無細胞抽出液中にアセチル-CoA存在下でフェニレンジアミンをアミノアセトアニリドへ変換する酵素活性を見いだした。さらに、それぞれの菌株から酵素を精製し、特性解析した。特に、10-L-2株は性質の異なる二種類のNATを生産していた。3)生菌体および休止菌体を用いた芳香族アミン類からアセトアニリド類への変換単環式芳香族アミンとしてアニリンおよびそのアミノ、カルボキシル、クロロ、ニトロ、ハイドロキシル、メチル誘導体を基質とし、休止菌体(PDa-1株)または生育菌体(10-L-2株)を用いてアセチル化反応を行った。両菌株とも置換基の位置や大きさに関係なく基質のアミノ基をアセチル化した。また、アミノサリチル酸などの多置換体やアミノナフタレンやアミノフルオレンなどの多環式芳香族アミンのアミノ基もアセチル化した。よって、本酵素の基質特異性は非常に広いと結論した。本年度は、芳香族アミン類からアセトアニリド類へ変換する4-フェニレンジアミン分解菌Bacillus cereus 10-L-2由来のアリルアミンN-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)遺伝子のクローニング、遺伝子解析、大腸菌における発現を検討した。平成19年度は以下に示すような結果を得て、その研究成果を発表した。1)NAT遺伝子の検索B.cereus 10-L-2は二つのNATを生合成する。精製酵素を部分分解し、得られたペプチド断片から内部アミノ酸配列を決定した。決定したアミノ酸配列よりPCR用のプライマーを設計した。本菌のゲノムDNAを鋳型としてPCRを行い、増幅断片を得た。同増幅断片の塩基配列は既報のNAT遺伝子の1塩基配列と高い類似性を示した。つづいて、本菌のゲノムDNA上にも2つの同酵素遺伝子が存在するかサザンハイブリダイゼーションにて検討し、本菌は1つの遺伝子を有すると結論した。2)NAT遺伝子の解析増幅した断片の塩基配列を基に設計したプライマーを用いてインバースPCR法にて同遺伝子をクローニングした。同遺伝子はBacillus属由来のNAT遺伝子とアミノ酸レベルで高い類似性を示した。

3)大腸菌によるNAT遺伝子の発現同遺伝子を大腸菌にて発現させたところ、その細胞抽出液は4-フェニレンジアミンに対して高い活性を示した。発現酵素を用いて、アセチル供与体としてアセトアニリド類を使用した結果、4-ニトロアセトアニリド存在下で4-PDがアセチル化されることを見いだした。本研究では、「アセチル基転位酵素によるアミン類から高付加価値のあるアセチルアミド類の生産」を最終目標とする。本年度は、芳香族アミン類からアセトアニリド類へ変換する4-フェニレンジアミン分解菌Bacillus cereus 10-L-2由来のアリルアミンN-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)遺伝子の遺伝子解析、大腸菌における発現を検討した。平成20年度は以下に示すような結果を得て、その研究成果を発表した。1) NAT遺伝子の解析10-L-2株のゲノムDNAからクローニングした同遺伝子はBacillus属由来のNAT遺伝子とアミノ酸レベルで高い類似性を示した。2)大腸菌によるNAT遺伝子の発現同遺伝子を大腸菌にて発現させたところ、その細胞抽出液は4-フェニレンジアミンに対して高い活性を示した。3)発現株由来NATの精製と特性解析形質転換株によりNATを生合成させ、精製後、同NATの特性を親株由来同酵素と比較した。アニリンおよびその誘導体について基質特異性試験をした結果、親株由来同酵素とは変換率が異なっていた。また、温度やpH安定性についても両酵素は異なっていた。
膜蛋白質メチル化反応からの精神神経疾患の病態へのアプローチ

蛋白質のリン酸化は膜や酵素蛋白の機能調節にとって不可欠の現象であることが立証されているが,同様に活発に行なわれている膜,細胞骨格蛋白のメチル化の意義については不明である.本研究では先づ生体の機能調節に広く関与するカルモジュリンのメチル化酵素をはじめて明らかにし,精製し,その特異性を明らかにした.脳のシナプス膜もメチル化を受けることを明らかにして,このメチル化がトランスミッターやシナプスに作用する薬物で変化するか否かを検討した.多くのトランスミッターや薬物は影響を与えないが, S-アデノシルホモシスティンやホモシスティンは強い抑制物質であることを示した.ホモシスティンは膜に結合したアデノシン結合型S-アデノシルホモシスティン水解酵素によってS-アデノシルホモシスティンとなり,膜のカルボキシメチル化を抑える.精神神経疾患患者における蛋白質メチル化をしらべるため,赤血球中の蛋白カルボキシメチル化酵素2種の活性と,膜の基質活性を多くの精神疾患や神経疾患の患者で測定した.多くの疾患では差異はなかったが,跪病や,陽性症状を呈する急性期の精神分裂病の患者で膜の基質としての活性が高く,症状の改善に伴って減少することを示した.また脳内でのメチル化の動態を知るためには,メチル化蛋白のみならず,その分解で生ずるメチルアミノ酸の動態を知る必要がある.そこで脳からイオン交換クロマトを重ねてメチルアミノ酸6種を分離,糖製し同定することができた.現在,それらの定量法を確立したので,その変化,体内分布をしらべつつある.蛋白質のリン酸化は膜や酵素蛋白の機能調節にとって不可欠の現象であることが立証されているが,同様に活発に行なわれている膜,細胞骨格蛋白のメチル化の意義については不明である.本研究では先づ生体の機能調節に広く関与するカルモジュリンのメチル化酵素をはじめて明らかにし,精製し,その特異性を明らかにした.脳のシナプス膜もメチル化を受けることを明らかにして,このメチル化がトランスミッターやシナプスに作用する薬物で変化するか否かを検討した.多くのトランスミッターや薬物は影響を与えないが, S-アデノシルホモシスティンやホモシスティンは強い抑制物質であることを示した.ホモシスティンは膜に結合したアデノシン結合型S-アデノシルホモシスティン水解酵素によってS-アデノシルホモシスティンとなり,膜のカルボキシメチル化を抑える.精神神経疾患患者における蛋白質メチル化をしらべるため,赤血球中の蛋白カルボキシメチル化酵素2種の活性と,膜の基質活性を多くの精神疾患や神経疾患の患者で測定した.多くの疾患では差異はなかったが,跪病や,陽性症状を呈する急性期の精神分裂病の患者で膜の基質としての活性が高く,症状の改善に伴って減少することを示した.また脳内でのメチル化の動態を知るためには,メチル化蛋白のみならず,その分解で生ずるメチルアミノ酸の動態を知る必要がある.そこで脳からイオン交換クロマトを重ねてメチルアミノ酸6種を分離,糖製し同定することができた.現在,それらの定量法を確立したので,その変化,体内分布をしらべつつある.1.精神・神経疾患患者の赤血球の蛋白カルボキシメチル化反応最近脳のペプチドや蛋白質がカルボキシメチル化されることが報告されている。一方蛋白質のカルボキシメチル化はホルモンの反応,分泌や化学走性など機能調節に関与するといわれている。本研究では患者細胞膜の1つとして赤血球膜をカルボキシメチル化基質として用いた。また、赤血球細胞質中の2種の蛋白カルボキシメチル化酵素をミエリン塩基性蛋白質を基質として定量した。対象は精神分裂病47,うつ病10,躁うつ病8,神経症7,てんかん10,パーキシン病および脊髄小脳変性症7,その他の神経疾患10,健康人30名であった。膜の基質活性,細胞質の酵素活性2種いづれでも、患者と健康人との間に有意差を見出せなかった。これらの患者の治療に用いられている薬物と酵素や基質活性との間にも差を見出さなかった。種々の向精神薬物を酵素反応液中に添加したがカルボキシメチル化反応はわづかに抑制されるのみで、薬物による特異な変化は認められなかった。2.カルモジュリンに特異的に作用するリシンメチル化酵素本酵素は昨年度ラット脳から精製(X7,O80)し、性質を報告した。本年度はメチル化されたカルモジュリンの分析を行なった。その結果トリプシン消化物で107-126のペプチドにメチル化が限定し、しかもリシン残基の特異的トチル化であることから、115のリシン残基がメチル化され、モノ,ジ,およびトリメチルリシンとなっていることを明らかにした。この部位のメチル化の意義は検索中である。3.ハイプシン含有蛋白の精製この反応は蛋白のポリアミンによる修飾で合成される。これをラット肝から精製中である。この蛋白は1種類であるようでポリアミンそのものも含まれている。
バイリンガルの記憶表象モデルの構築

海外在住の英語ー日本語バイリンガルについて、自伝的記憶のような長期記憶が二言語に依存して貯蔵されているかどうかを調べた。その結果、手がかり単語の言語によって再生される記憶の言語の種類が異なることがわかった。このことは、自伝的記憶のような長期記憶では比較的ふたつの言語システムが独立している可能性を示している。しかし、個人差があり、記憶の内容によってはふたつの言語システムで記憶を共有している可能性もうかがえた。本研究では、日本語を使用しているバイリンガルの記憶表象モデルを構築することが目的である。そのために、これまで別々の文脈で行われてきた自伝的記憶のような長期記憶に関わる実験と、ストループや翻訳課題のような作動記憶や注意が関わる実験とを同時に行い、それぞれの実験結果を統合することを考えている。これまでは、欧州や北米などのバイリンガル国家で行われてきた研究をもとにしたモデルが多いが、日本語を前提としていないこと、二言語に熟達したバイリンガルに適用されることなどの問題点があり、日本で行った日本語と外国語のバイリンガルの実験結果をすぐ適用できるわけではない。日本語で行った実験結果によるバイリンガルの総合的なモデルの構築が求められており、本研究のめざすところである。まずは、日本語ー英語バイリンガル者を対象として、彼らの自伝的記憶や知識がそれらを獲得したときに使用していた言語に依存して貯蔵されているかどうかを検討することにした。その前提としてバイリンガルの人たちの実態を調査することにし、昨年度は、カナダに住む日本人の方達にその言語使用についてインタビューを行った。その結果、個人差はあるものの二言語の言語能力が不均衡なバイリンガルの多いことがわかった。今年度はそれをもとに、二言語にほぼ同等の言語能力を持っている参加者のみを対象とするのではなく、二言語の能力が不均衡なバイリンガルの人たちも広く参加者として加えるために、モデルの再構築を検討することにした。そのために、まずは先行研究を見直してその詳細な検討をし、専門家からの意見も聴取してそれらを論文にまとめた。論文では、質問紙等で参加者の言語的背景を細かくチェックすることが必要であることを指摘した。本研究では、日本語を使用しているバイリンガルの記憶表象モデルを構築することを最終目的としている。そのためには、これまで別々の文脈で行われてきた自伝的記憶のように長期記憶に関わる実験と、ストループや翻訳課題のように作動記憶や注意が関わる実験とを同時に行うことで、それぞれの実験で出ていた結果を統合することができ、それによって日本語を使用しているバイリンガルの総合的なモデルの構築ができると考えている。まずは、日本語ー英語バイリンガル者を対象として、彼らの自伝的記憶や知識がそれらを経験したときに使用していた言語に依存して貯蔵されているかどうかを検討することにした。先行研究であるロシア語ー英語バイリンガルを用いた研究を参考に、日本語ー英語のバイリンガルを対象に、二言語の手がかり単語を用いて、その単語から再生される自伝的記憶がどのようなものかを検討することにした。本年度は、自伝的記憶の研究方法についての資料収集を行い、妥当な研究方法や手がかり単語の精査を行った。さらに、実験参加者として、カナダに住む日本人の方達に参加をお願いすることにし、その方達の言語使用についてインタビューを行った。カナダでのインタビューでは、以下のことがわかった。カナダに移住した初代の人達は、英語が主の人と日本語が主の人に分かれる。その子ども達の世代は第一言語が英語になり、日本語は使用するものの家族や限られたコミュニティでの使用となる。先行研究では、二言語についてほぼ同等の言語能力を持っている参加者が対象であったので、同様の実験を行うことはできないことになるが、手がかり語の再検討などの修正を加えて、二言語の言語能力が不均衡なバイリンガルを対象とした実験も行い、それを含めたモデルの構築を考えることにした。そのために、これまで別々の文脈で行われてきた自伝的記憶のように長期記憶に関わる実験と、ストループや翻訳課題のように作動記憶や注意が関わる実験とを同時に行うことを試みた。しかし、これまでバイリンガルの自伝的記憶や知識に関してはあまり研究がないため、まずは日本語ー英語バイリンガル者を対象として、彼らの自伝的記憶や知識が、それらを経験したときに使用していた言語に依存して貯蔵されているかどうかを検討した。先行研究であるロシア語ー英語バイリンガルを用いた研究を参考に、二言語の手がかり単語を用いて、その単語から再生される自伝的記憶がどのようなものかを検討した。対象者は英語圏に在住する日本人バイリンガルであった。英語と日本語で意味が対応する単語をそれぞれ提示して、思い浮かぶ記憶を挙げてもらい、その記憶が日本語による記憶か英語による記憶かとどちらの国での記憶かを判断してもらった。個人の言語的背景として、渡航時の年齢、滞在年数、自己評価による英語の聞く・話す・読む・書く能力などを聞いた。

その結果、滞在年数に関わらず英語の単語は英語による記憶を思い出させ、出来事が起こった国も現在住んでいる国であることが多かった。しかし日本語単語が手がかりになると、日本語の記憶であっても起こった国は必ずしも日本ではなかったり、両方で起こった出来事であったりした。自伝的記憶の検討方法は、現在の時点から過去を振り返るという手法であるため、現在どの国に居住しているのかが思い出す記憶に影響する可能性が考えられた。瞬時に判断を迫られるような課題からの予測では、熟達したバイリンガルは、それぞれの言語で経験した記憶が比較的独立して貯蔵されていると考えられたが、独立している部分と融合している部分のある可能性が伺えた。実験心理学本年度は、昨年度に行ったカナダに住む日本人の方達のインタビューにもとづき、モデルの再構築を検討した。昨年度の結果では、カナダに移住をした人たちには個人差はあるものの二言語の能力が不均衡な人もみられた。世代によっては、日本語か英語のみを主として使用している場合もあった。モデルの再構築を検討するために、まずは先行研究を見直してその詳細な検討をし、専門家からの意見も聴取してそれらを論文にまとめた。先行研究においても必ずしも二言語に対等な言語能力をもつ参加者ばかりではなかった。その場合は、二言語の能力について質問紙で細かく調べることがされていた。しかし個人差が大きいこともあり、その言語的背景と実験の結果が適切に対応させられているとはいえず、言語的背景の十分な活用はみられなかった。したがって、今後研究を進めていくためには、個人の言語的背景をおさえたうえで実験を行うことが求められるといえる。本年度は、自伝的記憶の研究方法についての資料収集を行い、妥当な研究方法や手がかり単語の精査を行った。さらに、実験参加者として、カナダに住む日本人の方達に参加をお願いすることにし、その方達の言語使用についてインタビューを行った。カナダでのインタビューでは、以下のことがわかった。カナダに移住した初代の人達は、英語が主の人と日本語が主の人に分かれる。日本語を主として使用してきた人たちは、居住年数の長短に関わらず英語を使う頻度が少ない。その子ども達の世代は第一言語が英語になり、日本語は使用するものの家族や限られたコミュニティでの使用となる。先行研究では、二言語についてほぼ同等の言語能力を持っている参加者が対象であったので、同様の実験を行うことはできないことになるが、手がかり語の再検討などの修正を加えて、不均衡なバイリンガルを対象とした実験も行うことにした。二言語の能力が均衡なバイリンガルは、なかなか日本人では見つけにくいので、海外での居住者を対象に考えたのだが、その程度に差はあるものの海外在住者でも不均衡なバイリンガルが多いことがわかった。そこで、不均衡なバイリンガルをも含められるようにモデルの修正をおこなうことの可能性を探ることにした。日本語ー英語バイリンガルの自伝的記憶や知識がどのように貯蔵されているか、また素早い反応を必要とされる課題では、どのように二言語が活性化されるかについて検討する。
マイクロエマルションを利用する超微粒酸化物の分散に関する研究

水中油滴型(O/W)エマルションは乳化剤の存在下で非常に安定な分散系となる。この性質を利用してO/Wエマルション粒子(油滴)あるいはさらに粒子が微細化されたO/Wマイクロエマルション粒子中に、ヘマタイト微粒子(メディアン径0.47μm)を入れ、酸化物微粒子の水中における分散安定化を検討した。実験は2つの部分から成る。(1):ヘマタイト粒子を油相n-デカン中へ安定分散させること(2):油滴下にヘマタイト粒子を含有したO/Wエマルションを作ることである。ヘマタイト粒子の安定なn-デカン懸濁液を作る場合、2つの方法を用いた。(A)水中でヘマタイト粒子表面にオレイン酸ナトリウム(NaOl)の単分子吸着膜を作りヘマタイト表面を疏水化し、脱水、乾燥後粒子をn-デカン中へ分散させる。(B)油溶性界面活性剤Aerosol OTを用い、ヘマタイト粒子を直接n-デカン中へ分散させる方法である。方法(A)すなわち水中でNaOlによりヘマタイト粒子表面を疏水化する最適条件は固体濃度1%の懸濁液に対し、pH6、NaOl1×10^<-3>Mであった。疏水化ヘマタイトを用いて作製したn-デカン懸濁液2mlを1×10^<-3>MのSDS水溶液へ加え超音波照射によって目的とする安定なヘマタイト含有O/Wエマルションを得ることができた。方法(B)すなわちAerosol OT法によって作製したn-デカン懸濁液は方法(A)に比較して安定性は優れていた。しかしヘマタイト含有O/Wエマルションの安定性はかえって低下した。マイクロエマルションは0.5MSDSを含むn-デカンの通常のO/Wエマルションにn-ブタノール(5-7ml/20ml)を添加して作製した。上述の方法と同様の操作によってヘマタイト含有マイクロエマルションを作製したが、マイクロエマルション中へヘマタイトを含有させることはできなかった。粒径10nm程度のマグネタイト超微粒子を用いた場合も、安定分散は困難であった。前年度に引続きαーヘマタイト(メディアン径=0.47μm、BET比表面積=5.3m^2/g)について、複合エマルション作製のキイポイントとなるn-デカンサスペンションの分散安定化について検討を行った結果、油溶性界面活性剤Aerosol OT5×10^<-2>-1×10^<-1>において、良好な分散状態の得られることがわかった。1×10^<-1>M以上の添加においてヘマタイト粒子が凝集を起すが、恐らくイオン強度の増加によるものと思われる。Aerosol OTによる分散は、ヘマタイトを水中でオレイン酸ナトリウム(NaOl)で疏水化処理、乾燥の後デカン中に分散した物よりはるかに安定であった。Aerorol OTで分散したデカンサスペンションを用い、SDSを乳化剤としてヘマタイト含有O/Wエマルションを作製してヘマタイトの複合安定化を調べた。通常サイズのO/WエマルションはNaOL法の場合と同様安定化したが長時間(7日間)放置後の安定性は、NaOL法による場合に比較して劣る結果を示した。

この理由はNaOlがヘマタイトに化学吸着して安定な疏水皮膜を作っているのに対し、Aerosol OTは物理吸着によってデカン中に分散されており、疏水皮膜が不安定のためではないかと考えている。しかしデカン中の安定度が優れているAerosol OT法が、粒子複合O/Wエマルションの安定性でNaOL法より劣っている理由は今後の検討課題として残される。SDSを乳化剤としたエマルションにブタノールを添加してマイクロエマルションにするとヘマタイトが析出分離する挙動はNaOl法、Aerosol OT法共に同様であった。この理由を検討するため、湿式法で作製した、より粒径の小さなマグネタイト(粒径〓100〓)を用いて同様の検討を行ったが、エマルションがマイクロエマルション化するとやはり器底に分離沈降し複合化はできなかった。この理由は現在のところ明らかでなく今後の検討課題として残される。
反応断面積によるアイソマー状態の核半径測定法開発とその宇宙物理学への応用

原子核の基底状態と大きく違う性質を持つアイソマー状態は、原子核物理学として大いに興味深い研究対象であるだけでなく、いくつかの場合は宇宙物理学の観点からもその重要性が指摘されている。そこで、原子核衝突の確率である反応断面積という物理量を用いてアイソマー状態の核半径を測定する手法を確立するため、新しい粒子検出器をいくつか開発した。その一つとして上げられるのが、重イオン用リング・イメージング・チェレンコフ検出器であり、これにより粒子速度の超高分解能測定を目指した。そのため、位置感応型光電子増倍管6台をチェレンコフ光センサーとして用い、チェレンコフ光リングの半径をこの6台のセンサーにより計測するシステムを開発した。そして、放射線医学総合研究所HIMAC重イオンシンクロトロン施設のビームを利用してテストした結果、132Xe 420A MeVのビームに対して、速度分解能δβ/β= 0.05 %という極めて良い値を達成することに成功した。ただし、全体のシステムに問題を発見し、そのため、センサーとして多重ピクセル光子検出器(MPPC)のアレイを複数台用いる構成で解決を試みた。その結果、システムの問題は解決され、速度分解能もMPPCわずか3台で光電子増倍管6台のシステムに匹敵する性能を達成できた。アイソマーの核半径測定の最初の候補である16N(0-)状態についても平行して実験を行った。入射核破砕反応など高エネルギー重イオン反応により生成されるときの、アイソマーと基底状態の割合(アイソマー比)が違う2種類の生成方法(反応の種類)を用いて生成した16Nについてそれぞれ反応断面積を測定し、その結果、アイソマー状態と基底状態の間で核半径が有意に異なるという予備的な結果を得た。粒子速度の高分解能検出器として開発してきているリング・イメージング・チェレンコフ検出器に関して、光子センサーとして位置感応型光電子増倍管を用いたシステムのテストを行った結果、分解能自体は極めて良い値を記録したが、信号処理系・データ収集系に問題があることが発覚した。そのため、その後この検出器の実用化を検討するに当たり、光子センサーとしては最新の検出素子であるMPPC (Multi-Pixel Photon Counter)アレイを用いることにより、その問題を克服できることが判明した。また、この素子を用いることで検出器システム全体の基本性能が向上できる見通しも持てた。そのため、まずは、このMPPCアレイ3台を用いたシステムを製作し、放射線医学総合研究所HIMACにてテスト実験を行った。その結果は良好で、MPPCアレイ3台で既に光電子増倍管6台に匹敵する速度分解能δβ/β= 0.05 % for 420AMeV 132Xeの達成に成功した。そして、MPPCアレイ6台のシステムを整備して、粒子速度検出器系の完成を見ることができた。以上のような経緯で、光子センサーとして光電子増倍管の代わりに、MPPCアレイを利用することになり、そのシステム入れ替えのために研究計画に遅れが出た。完成したシステムを用いて、放射線医学総合研究所などの加速器施設において順次質量数の大きなアイソマーの核半径測定を進めていく。それと同時に、既に測定を行った16N(0-)アイソマー状態についてのデータ解析を進め、最終的な結果を得る。そこで、原子核衝突の確率である反応断面積という物理量を用いてアイソマー状態の核半径を測定する手法を確立するため、新しい粒子検出器を開発中である。その一つとして、重イオン用リング・イメージング・チェレンコフ検出器を開発し、粒子速度の超高分解能測定を目指した。そして、放射線医学総合研究所HIMAC重イオンシンクロトロン施設のビームを利用してテストを行った。その結果、132Xe 420A MeVのビームに対して、速度分解能δβ/β= 0.05 %という極めて良い値を達成することに成功した。ただし、全体のシステムに問題を発見したので、センサーの種類を含むシステム全体の構成に見直しを迫られている。アイソマーの核半径測定の最初の候補である16N(0-)状態についても平行して予備実験をしてきている。入射核破砕反応など高エネルギー重イオン反応により生成されるときの、アイソマーと基底状態の割合(アイソマー比)を生成方法(反応の種類)や生成された16Nの縦・横方向運動量の関数として調べた。その結果、アイソマー比の大きく違う条件を発見し、本測定のためのめぼしい条件が候補としてあげられるに至っている。そのため、その後この検出器の実用化を検討するに当たり、光子センサーとしては最新の検出素子であるMPPC (Multi-Pixel Photon Counter)アレイを用いることにより、その問題を克服できそうなことが判明した。

その結果は良好で、MPPCアレイ3台で既に光電子増倍管6台に匹敵する速度分解能δβ/β= 0.05 % for 420AMeV 132Xeの達成に成功した。以上のような経緯で、光子センサーとして光電子増倍管の代わりに、MPPCアレイが利用できる見通しが立った。原子核の基底状態と大きく違う性質を持つアイソマー状態は、原子核物理学として大いに興味深い研究対象であるだけでなく、いくつかの場合は宇宙物理学の観点からもその重要性が指摘されている。そこで、原子核衝突の確率である反応断面積という物理量を用いてアイソマー状態の核半径を測定する手法を確立するため、新しい粒子検出器をいくつか開発した。その一つとして上げられるのが、重イオン用リング・イメージング・チェレンコフ検出器であり、これにより粒子速度の超高分解能測定を目指した。そのため、位置感応型光電子増倍管6台をチェレンコフ光センサーとして用い、チェレンコフ光リングの半径をこの6台のセンサーにより計測するシステムを開発した。そして、放射線医学総合研究所HIMAC重イオンシンクロトロン施設のビームを利用してテストした結果、132Xe 420A MeVのビームに対して、速度分解能δβ/β= 0.05 %という極めて良い値を達成することに成功した。ただし、全体のシステムに問題を発見し、そのため、センサーとして多重ピクセル光子検出器(MPPC)のアレイを複数台用いる構成で解決を試みた。その結果、システムの問題は解決され、速度分解能もMPPCわずか3台で光電子増倍管6台のシステムに匹敵する性能を達成できた。アイソマーの核半径測定の最初の候補である16N(0-)状態についても平行して実験を行った。入射核破砕反応など高エネルギー重イオン反応により生成されるときの、アイソマーと基底状態の割合(アイソマー比)が違う2種類の生成方法(反応の種類)を用いて生成した16Nについてそれぞれ反応断面積を測定し、その結果、アイソマー状態と基底状態の間で核半径が有意に異なるという予備的な結果を得た。粒子速度の高分解能検出器として開発してきているリング・イメージング・チェレンコフ検出器に関して、光子センサーとして位置感応型光電子増倍管を用いたシステムのテストを行った結果、分解能自体は極めて良い値を記録したが、信号処理系・データ収集系に問題があることが発覚した。そのため、その後この検出器の実用化を検討するに当たり、光子センサーとしては最新の検出素子であるMPPC (Multi-Pixel Photon Counter)アレイを用いることにより、その問題を克服できることが判明した。また、この素子を用いることで検出器システム全体の基本性能が向上できる見通しも持てた。そのため、まずは、このMPPCアレイ3台を用いたシステムを製作し、放射線医学総合研究所HIMACにてテスト実験を行った。
法的知識の一般的構造の解明

本年度はもっとも制度化された知的職業である裁判官の制度化されていない専門的知識はどのような形で存在しているか、そのような知識はエキスパートシステムとどのように関わってくるかが探求された。松村、太田は裁判官のキャリアパターンと質問票の仮設的事例に対する彼らの反応との関係から、裁判官の職業的社会化は強力で基本的には斉一的パターンを示すこと、それにもかかわらず、訟務検事経験者、家裁経験の長い者などは、事案処理の変数のみならず事案認知の変数に対しても特異な反応を示すことを明らかにした。波多野、高橋は社会心理学的な手法で、逸失利益の算定において、被害者が大学を卒業して就業したと想定しうるか、その蓋然性の評価条件を実験的に確かめた。熟達者でも条件の重みづけには個人差があったが、それぞれが一貫し、しかもいくつかの条件を組み合わせた基準を用いていたのに対し、初心者では基準が単純になったり一貫しなかったりした。しかし、どの群の判断でも、被害者の年齢、「名門校」に在籍しているか、親の学歴がこの順に考慮されていた。西脇は、素朴心理学の観点から専門家の知識を整理し、合理的人間と信念-欲求-行動パターンによる人間理解、これが法的なシステムで人間を扱う場合の暗黙の仮定となっていること、この仮定を遡ってみると、そこには私たちが日常生活で前提している常識心理学と人間の歴史が見えてくるが、法的なシステムは多くの素朴心理学的な概念に支えられていることを示した。長谷川は、専門家の知識を法哲学的に整理し、法的推論の深層構造と正義観念の関連性を検討した。そして、法的推論はその深層に存在する価値評価の判断構造の産物であり、それに相対的に構成されるものであること、また、このような深層構造において重要なのは、対立する価値観の調整であり、そのための規準として正義観念が存在していることを示した。(1)法的知識を1階の言語の拡張によって,どのように形式的に表現できるかという技術的な問題と,その背後にある哲学的論理学的問題を考察した.前者については対象を一般名詞によって指示する記法を加えることで,また時制を示す操作子を導入することで表現可能であることが分かった.後者については,指示詞と時制に共通する言語哲学的構造,つまり指標性に着目し,その翻訳を考察した(西脇).(2)法的知識についてのオートポイエーシス理論を参考にした分析,法的推論の社会学的分析ならびに法的世界についてのダイナミクスについての進化論的モデルによる再構築を試み,そのような作業が法律エキスパートシステムの基礎作業として重要であることを見いだした(太田).(3)法律専門家が法的知識を用いる方法を,不法行為を題材にして法律的言説と日常の言説のかかわり合いを分析し,法律専門家が一般人の法的知識に自分達の法的知識をどのように翻訳していくかについての基本的な枠組みを見いだした(松浦).(4)システムとしての知識という観点から知識の問題を捉えなおし,法律エキスパートシステムが扱うべき知識の性質として,このシステムは閉じたものではないから,必要な知識を全て備えることは不可能であり,推論に必要な知識を問題に応じてインプットするインターフェースが必要であること,また推論エンジンも暗黙知といわれる,推論の前提となる知識を推論の条件として取り込むことができなければならないことを示した(森際).(5)推論についての法的推論について心理学的立場から考察し,ファーナムに始まるレイ・セオリーの観点に従えば,専門家の法的推論は専門家の(科学の世界の)推論のように専門性は高くなく,素人の推論様式に近いこと,また法律の世界で重要な帰責についての推論の分析には帰属理論の枠組みが重要であることを見いだした(松村).(1)一般名詞とソ-ト,ID記号の間には本質的な違いはないこと,論理流れ図の背後には複数言語の複雑なシステムが隠れており,従って法的推論にとって知識表現の核をなすものであること,法律体系が理論というよりモデルとしての役割を持っていることを明らかにした(西脇)(2)契約の成立,消滅をフェミニズム法理論の観点から考察し,この点を法律要件の充足→法律効果の発生という形でコンピュータ上で知識表現を行うことは現実の社会関係に即さないこと,他の形式の知識表現がありうることを示した.(3)法律エキスパートシステムは社会的な文脈から推論の前提となる知識を抽出しつつ自ら蓄えた知識を用いるものでなくてはならないこと,従ってシステム外から推論に必要な知識を問題に応じてインプットできるようにする対話型インターフェースが必要であること,また、推論エンジンは「暗黙知」と呼ばれる、推論の前提となる知識をも取り込み、操作できねばならないことを示した(森際)(4)裁判官の持つエキスパーティスの理解においてスジという彼らの用いるジャーゴンは重要であるという認識のもとに裁判官経験者に対する面接調査を行った.その結果,スジの善し悪しは当事者の属性と関連する場合が多いこと,事件の表層ではなく深層の理解とスジとが関連があることなどいくつかの暫定的知見をえた.現在,裁判官経験者を対象とするシナリオ研究の手法による調査を準備中である(松村,太田).(1)今年度は法哲学班(森際,松浦,西脇)は「場としての法的知識」を明らかにした.多様な解釈が正しく行われる状況の中で,その場にふさわしい推論が選ばれ,「場としての法的知識」が形成される.道具としての法的知識と異なり,それは自分のおかれている場を定義する要素となる.さらに,それはそのような場としての知識のみにあるアイデンティティー形成機能を持つ.

現実に一つの解釈と推論を選ぶということは,単に一つの効率的な選択を行っただけではなく,自己決定を通した自己形成を行ったことも意味する.(2)法社会学・心理学班(松村,太田)は昨年度策定したリサーチデザインに基づき,裁判官の判断にとってのキーワードであるスジを明らかにするために,裁判官経験者を被験者として,仮想的な事例を題材としてシナリオ実験を行った(郵送法.調査票送付数1120.有効回答率40%弱).重回帰分析の結果によると,スジの良さの判断に効いているのは原告主張事実の妥当さ,証拠の確かさ,背景事情の分かりやすさ,原告主張の法律構成が事実にそくしているなどである.また,被告の人柄イメージ冷たい,原告の人柄イメージ暖かいなど人柄イメージもスジのよさの判断に効いている.つまり,スジのよさは原告中心の概念である.これに対し,判決のスワリのよさの判断はスジのよさとは余り関係がない.分散分析の結果によると,法律構成の違い,証拠の強弱のみならず背景事情(間接事実)も事案のスジのよさをはじめ事案の評価にかかわる心理学的判断尺度に対する反応に大きな影響を与えている.以上の知見を手がかりに,裁判官の判断構造の認知モデルを作成することができると思われる.法哲学班は、第1に重点研究の対象としている統一動産売買法(条約)について、信義誠実条項のようないわゆる一般条項をどのようにエキスパートシステムの中に組み込むのが適切であるかを中心に検討を進めた。さしあたり、当該条項を適用する場合に日本の裁判が民法1条をどのような表現(常套表現)を用いているかを判例を用いて検討した。第2に、認知科学的モデルとの関係で、心の機能主義的な説明を明らかにすることに努めた。そこでは、より自然主義的な傾向の強まる中で知識を扱う心の振る舞いをどのような構図のもとに捉えることが最適かという問題に焦点を絞って研究してきた。エキスパートシステムとなじむ心の構図は機能主義と表象説によって説明できるという予想のもとにさまざまな可能性を哲学、認知科学を射程に入れながら考察し、心振る舞いの計算的な側面を生物的な理由によって説明する可能性も考察した。第3に、手段としての知識と区別された「場」ないし「環境」としての知識がもつ特質について考察を進めた。環境としての知識は、ちょうど故郷の山河が自己形成の環境となると同時に自己のアンデンティティの一部となるように、二重の意味で自己形成機能がある。同じ情報が目的実現のための手段として働くと同時に自己形成を行いうる機序について、自己知概念を軸に考慮すれば、統合的なシステムとして知識活動を捉える可能性が出てくる。このことから得られる知見がエキスパート・システムのもつべき性能決定の際に標準を与えうることを示唆した。法社会学班は前年度の行った裁判官経験者に対する郵送調査の分析を継続し、裁判官は認知の枠組みを非常に強い職業的社会化のもとで形成していることを示した。本年度はもっとも制度化された知的職業である裁判官の制度化されていない専門的知識はどのような形で存在しているか、そのような知識はエキスパートシステムとどのように関わってくるかが探求された。
或る代数曲線符号の復号2次元シストリックアレイのFPGA実装とその解析

次世代の誤り訂正方式として注目されている代数曲線符号を実用化するために,高速性に優れたシストリックアレイを組み込んだ符号化から復号化までの一連のFPGAを想定したモデルを構築した.1.符号の構成に適した代数曲線を得るために,多数のコンピュータを用いて探索した結果,(1)将来の磁気記録装置への応用に適する情報長4096バイト・240シンボル訂正以上を実現するために,位数256の体上の代数曲線を探索した結果,Hermitian曲線が最も高能率であることが判明した.(2)近い将来の応用に適する情報長512バイト・20シンボル訂正以上を実現するためには,位数512の体上の楕円曲線符号を2インターリーブにより用いるのが効果的であることが判明した.2.研究目的で解説した誤り位置多項式の並列計算のための2次元シストリックアレイについて,MATLAB/Simulinkによって回路シミュレーションを構築した.将来の高セクタ長を考慮した誤り個数が240以上の場合は約200倍の処理速度となり,注目すべき結果が得られた.3.誤り値評価方式について,O'Sullivanによる公式を用いる手法は,設計距離を超えた復号についても適用できることを示した.4.シストリックアレイをシステムの処理速度に応じた小さな回路規模で構成できる手法を開発した.これはシストリックアレイを構成するプロセッサの数を減らし,一定回数繰り返しデータを通すことにより処理するものである.これにより,回路規模や高速性などの用途に応じてアーキテクチャを選択できるようになった.今後の研究の展開としては,Sudanのリスト復号法に対しシストリックアレイを応用すること,および楕円曲線符号に特化し現在のところRS符号のほぼ2倍である回路規模を縮小すること,等を計画している.既存の誤り訂正符号よりも高性能である代数曲線符号について,高速性に優れたシストリックアレイを組み込んだ符号化から復号化までの一連のモデルを構築した.1.符号に適した代数曲線を得るために,複数のコンピュータを用いて探索した結果,(1)現在の磁気記録装置への応用に最も適する情報長512バイト・30シンボル訂正以上を実現するための位数256の体上の代数曲線として,種数11以上で有理点を数多く持つものを探索した結果,いくつかの有用な曲線を得た.(2)近い将来の磁気記録装置への応用に適する情報長4096バイト・240シンボル訂正以上を実現するための位数256の体上の代数曲線を探索した結果,現在までのところ,よく知られたHermite曲線が最も高能率であることが判明した.2.符号化方式特に有理点の生成方式及び効率的な組織符号化の検討を行った.これらにはFermat符号に対する近藤昌晴氏によるものを特にHermite曲線に応用したものが効果的であることがわかった.3.研究目的で解説した誤り位置多項式の並列計算のための2次元シストリックアレイについて,未知シンドローム決定を含めて,MATLABによってシミュレーションを構築した.本モデルで示した誤り個数が3の場合,シストリックアレイは既存のKoetterアーキテクチャに対して処理速度は2.4倍,また今後の高セクタ長を考慮した誤り個数が300の場合は約220倍の処理速度となり,注目すべき結果が得られた.4.誤り値評価方式の選択を行った.BMSアルゴリズムの出力をそのまま利用することができるO'Sullivanによる公式を用いるものが最も適当であると結論した.研究目的を達成するための今後の研究計画・方法としては,FPGAチップへの実装,及びその解析・性能評価を予定している.次世代の誤り訂正方式として注目されている代数曲線符号を実用化するために,高速性に優れたシストリックアレイを組み込んだ符号化から復号化までの一連のFPGAを想定したモデルを構築した.1.符号の構成に適した代数曲線を得るために,多数のコンピュータを用いて探索した結果,(1)将来の磁気記録装置への応用に適する情報長4096バイト・240シンボル訂正以上を実現するために,位数256の体上の代数曲線を探索した結果,Hermitian曲線が最も高能率であることが判明した.(2)近い将来の応用に適する情報長512バイト・20シンボル訂正以上を実現するためには,位数512の体上の楕円曲線符号を2インターリーブにより用いるのが効果的であることが判明した.2.研究目的で解説した誤り位置多項式の並列計算のための2次元シストリックアレイについて,MATLAB/Simulinkによって回路シミュレーションを構築した.将来の高セクタ長を考慮した誤り個数が240以上の場合は約200倍の処理速度となり,注目すべき結果が得られた.3.誤り値評価方式について,O'Sullivanによる公式を用いる手法は,設計距離を超えた復号についても適用できることを示した.4.シストリックアレイをシステムの処理速度に応じた小さな回路規模で構成できる手法を開発した.これはシストリックアレイを構成するプロセッサの数を減らし,一定回数繰り返しデータを通すことにより処理するものである.これにより,回路規模や高速性などの用途に応じてアーキテクチャを選択できるようになった.今後の研究の展開としては,Sudanのリスト復号法に対しシストリックアレイを応用すること,および楕円曲線符号に特化し現在のところRS符号のほぼ2倍である回路規模を縮小すること,等を計画している.
単純アルケンならびにアルカンと二酸化炭素からの触媒的飽和カルボン酸合成法の開発

前年度に見出したPd(II)触媒による2-ヒドロキシスチレン類のアルケニル炭素-水素結合の直接的カルボキシル化反応を単純炭化水素へ適用するべく研究を行った。これをアルカン類に適用することができれば,当初想定していた単純アルカンの連続的脱水素-ヒドロカルボキシル化反応に比べ、より直截的な飽和カルボン酸合成法となることが期待できる。そこで、その足掛かりとして2-ヒドロキシスチレン類のアルケニル炭素一水素結合の直接カルボキシル化反応における反応機構の解明を目指し検討を行った。その結果、2-ヒドロキシスチレンのアルケニル炭素一水素結合の切断が進行した6員環パラダサイクルに対し、もう1分子の基質がセシウム塩として配位したアルケニルパラジウム錯体がカルボキシル化の活性種であることを明らかとした。また、生じたアルケニルパラジウム錯体による二酸化炭素への求核付加は可逆的に進行し、これによって平衡的に生成したパラジウムカルボキシラート錯体に対し、3分子目の基質がセシウムフェノキシドとして作用し、触媒サイクルからセシウムカルボキシラートを放出することで反応が円滑に進行することを見出した。加えて、触媒反応条件下、反応速度解析を行い、このパラジウムカルボキシラート錯体とセシウムフェノキシドが交換する段階が本反応の律速段階であることを明らかとした。以上の知見は、パラジウム触媒を用いた炭素-水素結合の直接的カルボキシル化反応をより単純な基質に適用するうえで、重要な指針を与えるものである。(抄録なし)本年度の研究実施計画に記した単純アルケン類のカルボキシル化反応に関する検討の過程において新規な炭素・水素結合の直接カルポキシル化反応を見出だした。すなわち、2-ヒドロキシスチレン誘導体に対し、二酸化炭素雰囲気下、炭酸セシウムとともに触媒量の酢酸パラジウム(II)をジグリム中、100°Cで作用させることで、アルケン部位の炭素-水素結合の直接カルボキシル化が進行し、対応するクマリン誘導体が収率良く得られることを見出だした。本反応は高い官能基許容性を有し、様々なα-置換2-ヒドロキシスチレンに対して適用可能である。また、申請者は本反応における反応中間体の単離にも成功しており、単結晶X線構造解析により炭素-パラジウム結合を有するメタラサイクル中間体の構造を明らかとした。本反応はアルケニル炭素-水素結合の切断、続く二酸化炭素への求核付加を触媒的に実現した初めての例として極めて重要な成果である。加えて、本反応は従来のロジウム触媒を用いた炭素-水素結合直接カルボキシル化反応とは異なり、高反応性の還元剤を用いる必要がなく、より実用的な二酸化炭素固定化反応への展開が期待できる。また、本反応をアルカン類に適用する事ができれば、本研究の最終目標である単純アルカン類と二酸化炭素を原料とした飽和カルボン酸の合成法へと展開できるものと考えられる。これは当初想定していた単純アルカンの連続的脱水素-ヒドロカルボキシル化反応に比べ、より直裁的な分子変換であり、アルカンの直接カルボキシル化反応開発の有望なアプローチであると考えている。本年度見出だした新規な炭素・水素結合の直接カルボキシル化反応は当初、想定したアルケン類のヒドロカルボキシル化反応とは異なるが、今後、単純炭化水素類への展開が期待できる。また上述の通り、アルカン類に適用することで、本研究の最終目標である単純アルカン類と二酸化炭素を原料とした飽和カルボン酸の合成法に対するアプローチとなると期待できる。当初想定したアルケン類のヒドロカルポキシル化反応ならびアルカン類の連続的脱水素・ヒドロカルボキシル化反応に加えて、単純炭化水素の炭素一水素結合の直接的カルボキシル化反応の実現を目指す。上述の炭素・水素結合直接カルボキシル化反応を他の基質、特にアルカン類に適用するには、「炭素・水素結合の切断」ならびに「二酸化炭素への求核付加」のいずれもが困難となることが予想される。

これについては配位子の徹底的なチューニングにより解決を図り、実用的な触媒的飽和カルボン酸合成法の確立を目指す。(抄録なし)
北アメリカの外国語高等教育機関の機構・機能・学術成果の調査研究

本研究は、広島大学外国語教育研究センターにおいて充実した外国語の教養的・実践的教育を確立するために、現在、外国語教育と第2言語習得の研究分野で最も高度なレベルに達している研究機関を調査の対象とした。研究者は、2組に分かれ、J.ラウア-と山田は、トロント大学オンタリオ教育研究所およびミシガン州立大学英語センターを、P.スケア-と吉田は、カリフォルニア大学ロスアンジェルス校およびハワイ大学を調査した。前者では、(1)研究分野のバランス・分布、共同プロジェクトの構成、個人研究の内容・評価、研究の一般的アプローチ・特色、関連諸科学との学際性などの内容を面接調査によって、検討した。また、大学院レベルの教育内容・教育条件を中心とした調査を加えた。さらに、施設・設備の見学、自己点検にかかわる資料の収集を行い、面接調査結果の補助材料とした。後者では、(1)プログラムの運営、(2)評価とテスト、(3)研究・開発・カリキュラム、(4)スタッフ構成、(5)施設・設備、(6)予算という6点の調査項目を設けて面接調査を実施した。とくに、UCLAの正規の学生以外を対象にした外国語トレーニングプログラムとUHの正規の学生を対象にしたプログラムを比較検討し、広島大学における理想的な外国語教育研究のあり方を考察した。
乗算出力と多入力型ΔΣ変調を用いた超多チャンネル駆動法による音波面の再生

本研究は乗算出力トランスデューサと,自らが提案している多入力型ΔΣ変調器(MIDS)を併用した新しい多チャンネル駆動法に関するものである。本年度は実装に向けた検討を中心に進めた。・多入力型ΔΣ変調器の雑音伝達関数及び安定性に関する検討前年度までの検討課題を元に提案手法のキーテクノロジである多入力型ΔΣ変調器について,具体的には雑音伝達関数と駆動点数の関係および系の安定性に関して理論計算とシミュレーションを行った。その結果,1次変調器では常に安定動作するものの量子化器で発生する量子化誤差は特性を持つこと,通常のΔΣ変調器と異なり安定動作には2次変調器以上でループフィルタの極シフトを要すること,また高次の変調器では量子化雑音は概ね一様乱数とみなせることが確認された。また,それらに応じて変調器をチャンネル単位で等価的に考えた場合に量子化器の持つゲインが1次変調器では駆動点数の逆数,高次な変調器では駆動点数の平方根の逆数に近似されることが明らかとなった。これらの知見から量子化器入力の総エネルギーがシステムの安定性に関連していることが示され,それらを元に実験的な曲線を求めることで提案法における最適な極位置を概算できることを明らかにした。・ダイナミック型構造による高密度駆動実験提案法の実用上での課題である乗算出力スピーカに関して,前年度までに得られた知見をもとに実装実験を行った。振動膜上にプリントパタンとダイオードを用いてex-or構造を構成しダイナミック型の駆動を行う手法に関して波面合成実験を行った。20cm四方の範囲ではあるが1cm刻みという極めて高密度に400chの駆動点を40本の制御線で制御する実験を行い,可聴域全般の任意の音波面が合成できている様子,すなわち提案法の利点である駆動線の二乗の点数をマトリクス構造かつ同時に制御できている点を実装実験からも確認することができた。本年度は提案する多入力型ΔΣ変調器を用いた多チャンネル駆動法に関して実装上の検討を加えた。多入力型ΔΣ変調器に関しては前年度までの知見に加えて安定性に関する検証が成され,また雑音伝達関数に関して次数に応じて特異な特性となることが明らかになった。これにより本研究における主たるテーマである超多チャンネル駆動に向けた変調器の設計に向けて,条件に応じた構成が具体的に可能となった。また,ハードウェア上の課題であった乗算出力スピーカの検討に関しては,ダイナミック型,コンデンサ型の検討を進めた。特にダイナミック型では高密度配置の試作を行い波面合成実験により有用性が確認されたものの,スイッチング駆動時のダイオードの非線形特性が理想的でないことに起因するノイズへの対応という実用上の課題が残されているのが現状である。総じて研究執行上の位置づけとしては,今年度までの基礎検討段階から次年度の実験段階に向けて理論面では駆動点数に応じた設計法を確立し,ハードウェア面では手法の有用性と課題が明確になった。実験システム構築への指針に関する判断材料が整ってきたことから上記のように達成度に関して評価した。本研究の目的は駆動線が共通でありながら各点を独立に制御する新しいアレイ駆動法を用いて,空間の標本化定理を満たすシームレスな音場再生を実現することにある。2018年までの検討から理論面では特性に応じた変調器の設計を行うことが可能となった。そこで2019年度以降はこれらの信号を用いた再生実験を進めていく。ハードウェア面ではこれまでの検討からダイナミック構造,コンデンサ構造を用いることで極めて簡潔に乗算出力スピーカを構成できることを確認しているが,ノイズ面で課題を残していた。そこで2019年度はそれら構成の検討を継続する一方で,原理的なコスト面でデメリットがあるものの精度に確実性がある既存のスピーカとディジタル素子の組み合わせにより提案する高密度スピーカアレイを試作し,提案法自体の評価実験を行う。具体的には30×30cm程度を目標に1cm刻みのスピーカアレイを既存スピーカと提案法により作成し,出力波面を観察・評価する。またそれら再生波面の心理評価に向けた基礎検討を進めていく。加えて,提案法を用いた3次元音場の収録・再生も試みていく。提案法を収録系として用いる際にはチャンネル数に応じた変調器を構成する必要がある。高密度かつ1000chを超えるオーダの構成を想定していることからFPGAによる実装が考えられるが,演算器のコストを考慮する必要がある。そこで具体的な検討内容としては多入力型ΔΣ変調器について,ハードウェアにインプリメント可能な構成に関して検討する。提案法が多チャンネル構造であることに着目し,演算ビット数の少ない変調器を組み合わせて多チャンネル構造とする変調器など検討をすすめ,リアルタイム伝送の実験を進めていく。本研究は乗算出力型トランスデューサとΔΣ変調を併用した新しい多チャンネル駆動法により,3次元音波面そのものを制御する,いわば“超多チャンネル"スピーカシステムを現実的な規模で構築するものである。本年度は基礎的検討として,理論・実装両面から以下の検討を行った。・多入力型ΔΣ変調器の高次化に関する研究本研究のキーテクノロジーであり,自らが提案している多入力型ΔΣ変調器に関して,伝達関数の計算とシミュレーションによりチャンネルあたりの量子化雑音のエネルギーが総チャンネル数に比例していること,それらを加味することにより従来型で論じられた高次化手法へと応用することが可能であることを示した。