hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子特異的元素を指標としたタンパク質・核酸の高感度分析法の開発

元素選択的な検出が出来る誘導結合プラズマ(ICP)質量分析装置に低流速で試料を効率よく導入するためのインターフェースを開発し、キャピラリー液体クロマトグラフィー(LC)やキャピラリー電気泳動(CE)とICP質量分析装置を直接接続することを可能にした。この分析システムを用いて、核酸分子を分子種ごとに分離し、リンを検出することで、高感度かつ選択的に検出できることを確認し、生体分子のスクリーニング法としての応用の可能性を明らかにした。本研究では、"分子特異的元素を指標とする計測"を可能とすることで、対象分子そのものから得られる測定データを単純化し、タンパク質・核酸の分析の高感度、高精度及び高確度化を実現することを目的とする。平成21年度は、本研究の最大の技術的課題であるキャピラリー液体クロマトグラフィーやキャピラリー電気泳動(CE)といったナノ・マイクロ分離技術と誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)を結合するための全量消費型高効率フォーカス試料導入インターフェースの設計開発を行った。これまでのインターフェースを改良したテーパー型試料導入キャピラリーを新規作成することで、フォーカススプレーを可能にし、キャビティ内壁での衝突ロスやプラズマ内拡散を抑制し、効率の良い試料導入ができるようになった。さらに、開発したインターフェースを用いてキャピラリー液体クロマトグラフィーとICP-MSとを接続したシステムの構築を行った。開発したインターフェースを用いることでキャピラリー液体クロマトグラフィーからの低流量の溶出液をICP-MSに効率よく導入することができた。試料としてDNAを酵素消化して得られたヌクレオチドの混合溶液を用いたところ、それぞれのヌクレオチドを分離し、リンイオンを用いて検出・定量することができた。その際、水素をプラズマモディファイヤーに用いる分子ガス混合プラズマでリンの検出限界を1桁下げることにも成功した。平成22年度は、前年度に引き続き、キャピラリー液体クロマトグラフィーやキャピラリー電気泳動(CE)などのナノ・マイクロ分離技術と誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)を結合するための全量消費型高効率フォーカス試料導入インターフェースの開発を進めた。ネブライザー先端のテーパー部分の構造などをさらに最適化することにより、試料導入効率を高めることが可能であることがわかり、分析感度も向上させることができた。また、本インターフェースを利用してCEとICP-MSを接続した分析システムを構築し、リンを指標とする核酸の高精度定量に応用した。本インターフェースを用いることにより、ゾーン電気泳動やミセル動電クロマトグラフィーに加えて、ゲル充填キャピラリー電気泳動とICP-MSの接続も可能であった。本分析システムを用いて、DNAの分子量マーカーを測定したところ、高分子である核酸分子を分子構造を維持したまま分離し、分子量ごとにリンイオンを用いて検出・定量することに成功した。これまでに、ゲル電気泳動とICP-MSによるDNA分析は報告されているが、キャピラリー電気泳動で実現した例は無く、新規手法として国際学会で報告し、注目を集めた。本研究では、"分子特異的元素を指標とする計測"を可能とすることで、対象分子そのものから得られる測定データを単純化し、タンパク質・核酸の分析の高感度、高精度及び高確度化を実現することを目的として研究を実施した。平成22年度までに、全量消費型高効率フォーカス試料導入インターフェースを新規に開発し、キャピラリー液体クロマトグラフィー(キャピラリーLC)やキャピラリー電気泳動(CE)などのナノ・マイクロ分離技術と誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)の高効率な結合を可能とした。平成23年度はさらなる高効率化と感度向上を図るために、本インターフェースの気化室形状、特に、試料の壁面衝突を抑制した気化室の形状について検討を行った。具体的には、シースガス導入手法を検討するため、異なる形状・容積の気化室を試作し、高速度カメラによる液滴動態観察とICP-MSに接続した際に得られる感度及び信号安定性に基づいて評価し、最適な気化室形状を選択することにより、高効率試料導入を可能とした。さらに、本インターフェースを利用してCEやキャピラリーLCとICP-MSを接続した分析システムを構築し、生体分子である核酸の選択的検出に応用した。本法を適用することで、極微少量の試料を分離するクロマトグラフィー技術においても、ICP-MSによる分子特異的元素を指標とした分析を実現することが可能となった。本法は、キャピラリーLCやCEを用いた分離と元素を指標とした分析を行うことから選択性が高く、かつICP-MSを用いた検出を行うことから高感度な分析を実現できる。また、生体試料分析などに有効な極微少試料分析を可能とすることから、今後、ゲノム解析における高確度ファーストスクリーニングメソッドとしての応用が期待される。
Competency-based 感染制御看護教育プログラムの開発とその効果

感染対策の先進国である諸外国では、感染制御チームの中核となる感染対策担当看護師に求められるコンピテンシーモデルを発表し、各看護師のキャリア開発を支援している。しかしながら日本では感染対策担当看護師に求められるコンピテンシーについては明確になっておらず、応募者らは「感染管理認定看護師のためのコンピテンシーモデルの開発」に着手した。感染対策担当看護師のキャリア開発のための教育支援は喫緊の課題である。そこで、コンピテンシーの行動特性から到達すべき学習成果を明らかにし、その達成を目的としたCompetency-based感染制御看護教育プログラムの開発とその効果について検討することを目的とする。
グルタミン酸とノルアドレナリンの協調的作用によるグリア細胞の脳血管制御機構の解明

本研究は神経伝達物質のグルタミン酸とノルアドレナリンが、脳を構成する最も主要なグリア細胞であるアストロサイトの生理学的な応答を介して協調的に働き、脳血流制御を担っているのではないかという仮説を検証することを試みた。平成26年度としては、グルタミン酸とノルアドレナリンがアストロサイトの生理学的な変化に対して協調的に働くかどうかについて2光子顕微鏡イメージング法とマウス急性脳スライス法を用いたin vitroの実験系で検討を進めた。その結果、グルタミン酸とノルアドレナリンがアストロサイトの生理学的な変化に対し、アドレナリン受容体のサブタイプ依存的な協調作用を示すことが示唆された。一方、ここ数年で急性脳スライス法による実験は血流がないために脳血管の反応を十分に調べられない可能性が示唆され始めており、in vivoの実験系を導入することが急務であると考えられた。そこで、平成27年度としては実験手法として新たに覚醒動物を用いたin vivoの研究手法を導入することで更なる研究の発展を試みた。in vivoの研究手法を導入するに当たり運動学習中の大脳皮質一次運動野(M1)に着目し、マウス右前肢レバー引き学習試験中のM1での2光子顕微鏡イメージングと薬物の局所投与を組み合わせる実験系の開発に取り組んだ。薬物をM1に限定的に投与するために、M1にガイドカニューラを設置したマイクロポンプによる薬物投与を導入した。この時の脳血管の変化を2光子顕微鏡で観察するための開頭手術を行い、ガラスを設置した。カニューラから蛍光物質のAlexa 594をマイクロポンプによって投与した結果、ポンプから排出された蛍光物質の拡散が観察されたことから、M1に対する限定的な薬物処理を行いつつ脳血管の変化の変化をin vivoでリアルタイムに観察することができる可能性を示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。脳を構成するグリア細胞の中で最も主要なアストロサイトは、神経活動と脳血流の変化の橋渡しをする役割を担っていると考えられている。本研究は脳血流の変化に影響する神経伝達物質であるグルタミン酸とノルアドレナリンが、アストロサイトの生理学的な応答に対して協調的に働くことで脳血管を制御するのではないかという仮説を検証する。本年度は、マウス急性脳スライスでの2光子顕微鏡イメージング法によって、グルタミン酸とノルアドレナリンによるアストロサイトの細胞内カルシウム動態への影響について検討した。まず、ノルアドレナリン存在下または非存在下の条件でグルタミン酸を脳組織内の局所において放出し、それによって生じるアストロサイトの細胞内カルシウム動態の変化について調べた。その結果、ノルアドレナリン存在下でグルタミン酸によって生じるアストロサイト細胞内でのカルシウム濃度の上昇は有意に減弱した。次に、ノルアドレナリン受容体のサブタイプごとの減弱作用に対する影響を調べた。アストロサイトに発現するノルアドレナリン受容体のうち、α1受容体とβ受容体の2つの受容体サブタイプに関して細胞内カルシウム動態との関係性が示唆されている。そこで、これら2つのサブタイプに対する特異的な刺激薬を用いた検討を行った。その結果、α1受容体刺激薬存在下では、ノルアドレナリン存在下のときと同様に、グルタミン酸によって生じるアストロサイト細胞内でのカルシウム上昇は減弱した。その一方で、β1受容体刺激薬の存在下では逆に、グルタミン酸によって生じるアストロサイト細胞内のカルシウム濃度の上昇が一過性に増強された。以上から、ノルアドレナリン存在下でのグルタミン酸による刺激に対するアストロサイト細胞内カルシウム濃度の上昇が減弱するときの機序として、ノルアドレナリンα1受容体が関与していることが示唆された。2光子顕微鏡を用いた急性脳スライス中でのアストロサイトの細胞内

カルシウムイメージングによって、ノルアドレナリン存在下でグルタミン酸への応答が減弱するという作用を明らかにした。この知見は、グルタミン酸とノルアドレナリンがアストロサイトの生理学的な変化に対して協調的に作用している可能性を示している。これまでに同じような知見として、分散培養アストロサイトを用いた報告があるが、脳組織内での神経細胞や脳血管との相互作用が維持された条件での知見としては初めてのものである。さらに、アストロサイトに発現するノルアドレナリン受容体のサブタイプによって影響に違いがあることを見出した。α1受容体の刺激薬存在下ではノルアドレナリンと同様にグルタミン酸への応答は減弱する。その一方で、β受容体の刺激薬存在下では逆に、グルタミン酸への応答は増強された。以上の結果はノルアドレナリンとグルタミン酸はアストロサイトに対して複雑な協調関係を有していることを示唆している。これらは本研究の鍵となる知見であると考えられ、次年度以降の解析の方針を与えるものとなった。一方で、血管径の評価は行ったものの十分な成果は上げられなかった。この理由として、アストロサイトの細胞内カルシウム濃度の変化が生じてから血管径の変化が生じるまでに数秒の時間差があることに加え、血管の収縮・拡張反応が数分程度持続することがあげられる。グルタミン酸とノルアドレナリンによるアストロサイトの細胞内カルシウム濃度の変化に対する減弱作用が生じる時間枠が短いため、アストロサイトの細胞内カルシウム濃度の変化と血管径の変化の因果関係を明確にすることが困難であった。さらに、血管調節因子として代表的なプロスタグランジンE2をELISA法で定量的に測定し、グルタミン酸とノルアドレナリンの協調的な減弱作用を捉えようと試みたが、有意な差は見られなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究では、急性脳スライスを用いてアストロサイトと脳血管の生理学的な解析を行ってきた。しかしながら、急性脳スライスを用いた実験系は脳実質内の神経細胞やグリア細胞、脳血管の構造を維持しており、かつ、薬理学的な検討が容易であるという優れた利点を有しているものの、血流がないことを始めとしたいくつかの点でin vivoと生理学的に異なっており、脳血管の反応を含めた実際の生体内での反応を十分に調べられているかについて疑問が残る。そこで今後は、これまでに急性脳スライスの実験系で得られた知見を基にして、in vivoでの2光子顕微鏡イメージングをもちいた検討によって検証する予定である。さらに、これまではアストロサイトと脳血管について注目してきたが、両者の反応の間の時間差、及び血管の応答の時間枠が数分間持続することでアストロサイトの応答による影響を十分に評価できていないと考えられる。これに加えて、最新の知見では、アストロサイトの細胞内カルシウムの変化と、血管の収縮・拡張反応の間の因果関係に疑問が投げかけられている。
X線およびシンクロトロン放射光による薄膜の高温挙動その場観察

通常の研究室用のX線回折装置および(財)高輝度光科学研究センターのSPring-8のシンクロトロン放射光を用いて,Cu薄膜およびTiN,TiAlN薄膜の残留応力測定を行った。第1の目的は,まず研究室用のX線装置およびシンクロトロン放射光で測定可能な膜厚の限界を調べることである。研究室用X線装置の場合Cu膜では100nm,TiN膜では800nmが限界であったが,シンクロトロン放射光を使えばCu膜で10nm,またTiN膜では100nm以下の膜の測定が可能であることがわかった。第2の目的は,Cu膜の加熱冷却に伴う膜の内部熱応力の変化挙動を調べることである。Si基板上に膜厚の異なる膜,さらにCu膜の上にAlNの保護膜を置いた膜を作製し,試料とした。3000nmの厚さの膜の場合,保護膜のない膜の熱応力変化挙動は加熱時,冷却時ともに塑性変形による効果が大きいが,保護膜付きの場合は明瞭なヒステリシスループを描いた。さらに,100nmと80nmの膜厚の保護膜付きCu膜については,ヒステリシスのない線形な応力変化挙動を示すことが明らかにになった。LSIの配線材料として使用されるAlやCuの高温特性を調べるために,X線回折を利用して加熱状態での格子ひずみの測定を行っている。配線の微細化に伴って通常の実験室タイプのX線回折装置による測定は限界があると考えられるので,高輝度光科学研究センターのSPring-8から出るシンクロトロン放射光による測定も併せて実施している。基本的な実験として,薄膜の内部応力測定を行い,通常のX線装置による測定限界の調査,さらにシンクロトロン放射光での極薄膜の応力測定への挑戦が本研究の大きな課題であり、まずCu膜に対する測定を行った。スパッタリング生成したC、薄膜に対して,実験室用のX線装置では100nmまでの厚さについての測定が限界であったが,シンクロトロン放射光を用い、また低角入射によりX線の侵入深さを稼ぐことによって10nmの厚さの応力測定が可能であることを明らかにした。次に,加熱冷却に伴う膜の内部熱応力の変化挙動を調べるためにSi基板上に成膜した各種膜厚のCu膜、さらにその表面にAlNの保護膜をつけた試料を用意し,室温から300°Cの範囲で加熱冷却を加え,実験室のX線およびシンクロトロン放射光による応力測定を開始している。上記の新しい測定方法を応用して極薄膜の加熱冷却過程における熱応力挙動を観察することにより,薄膜とバルク材の挙動の違いを明らかにする予定である。加熱冷却に伴う熱応力その場測定では,保護膜の有無,Cu膜の厚さにより熱応力の変化挙動が異なることが明らかになっている。通常の研究室用のX線回折装置および(財)高輝度光科学研究センターのSPring-8のシンクロトロン放射光を用いて,加熱冷却サイクル中のCu薄膜の熱応力挙動およびAl配線の電流負荷時における配線中のその場応力測定を行った。Cu膜の加熱冷却に伴う膜の内部熱応力の変化挙動の実験では,Si基板上に膜厚の異なる膜,さらにCu膜の上にAlNの保護膜を置いた膜を作製し,試料とした。3000nm厚の膜の場合,保護膜のない膜の熱応力変化挙動は加熱時,冷却時ともに塑性変形による効果が大きいが,保護膜付きの場合は明瞭なヒステリシスループを描いた。さらに,100nmと80nmの膜厚の保護膜付きCu膜については,ヒステリシスのない線形な応力変化挙動を示すことが明らかになった。さらに,Al配線のエレクトロマイグレーションの前駆挙動を観察するため,電流負荷による配線内部の応力測定を試みている。配線サイズは長さ1000μm,幅10μm,高さ0.5μmである。まず,シンクロトロン放射光によりこの配線の指定した場所のひずみ測定を行なう技術を確実にした。次に,電流負荷による格子ひずみ挙動の測定の実験では,電流負荷によりひずみが発生し電流の停止とともに元の状態に戻る変化が新しい知見として明らかになった。
中国文化大革命の集合的暴力に関する研究

本研究は、中国文化大革命(以下、文革と省略)の集合的暴力に関する個別の事例研究を比較・統合し、体系的理解に到達することを目的としている。前年度(H29)に研究協力者との分析概念・枠組みの共有化のための作業を行ったことを受け、H30年度は事例研究の比較分析を通じて、文革の集合的暴力の分析枠組みの再構築に向けての作業を行った。本年度を通じて研究協力者とのメールを通じた意見交換を行った。とりわけ有意義であったのは、研究協力者のアンドリュー・ウォルダー(スタンフォード大学)が現在執筆中の地方誌データを用いた文革のマクロ動態についての著書の原稿を通読し、コメントを行うなったことである。同書は、新たなデータを用いた画期的な文革研究であり、本研究とも密接に関係していることから、本研究に進展に大いに役立つであろう。一つ残念であったことは、同書についてさらに意見交換を行うために3月に米国スタンフォード大学を訪問する予定であったのが、事情によりキャンセルせざるを得なかったことである。これに関しては、引き続きウォルダー氏とのメールでの意見交換を行い、令和元年の夏に改めて渡米して意見交換を行いたい。合わせて、同氏との共著論文執筆に向けての研究協力も進めていきたい。本研究課題に関連する研究成果としては、H29年7月に京都大学人文科学研究所共同研究班「毛沢東に関する人文学的研究」で文革の集合的暴力の思想的起源についての研究報告(「毛沢東の継続革命論再考」)を行った。またそれに関連して、H30年3月に単著論文(「『毛沢東独自路線』再考試論」『近代』第119号、2019年3月)に公表した。H2930年度までの計画であった研究協力者との分析概念の共有化、事例研究の比較分析を通じた文革の集合的暴力の分析枠組みの再構築に向けての作業が概ね計画通りに進展していることによる。具体的には、文化大革命の集合的暴力の発生・拡散のパターン、行為主体、プロセスとメカニズムなど、従来の研究では明らかにされていなかった新たな知見が明らかになりつつある。加えて、集合的暴力の思想的背景についての考察にも一定の進展が見られた。これまでに、査読付き英文ジャーナルに論文が掲載されるなど研究成果の公表にも成果が得られている。本課題の最終年度に当たる本年度の計画は以下の通りである。H29から30年度までに、研究協力者との分析概念の共有化、事例研究の比較分析を通じた文化大革命の集合的暴力の分析枠組みの再構築に向けての作業を行なったことを受け、本年度はその分析枠組みを用いた論文を公表する。具体的には、陝西省における文革の抑圧的暴力についての英文共著論文を研究協力者と取りまとめ、主要な査読付き英文ジャーナルに投稿する。この論文は、文革研究のみならず、集合的暴力の社会科学的研究に理論的に・方法論的に寄与するものとしたい。また、文革の集合的暴力の思想的起源に関しては、単著論文を京都大学人文科学研究所共同研究班「毛沢東に関する人文学的研究」の共著書に発表する予定である。本研究は、中国文化大革命(以下、文革)の集合的暴力に関する個別の事例研究を比較・統合し、体系的理解に到達することを目的としている。H29年度は、2名の研究協力者をはじめとする国内外の研究者との意見交換を通じて、分析概念・枠組みの共有化の作業を推し進めた。数ヶ月間のメールを通じた意見交換を受け、11月下旬に北京で研究協力者のアンドリュー・ウォルダー(スタンフォード大学)と面談し、分析概念・枠組みについて詰めの議論を行った。その場ではまた、1)文革の暴力についての共同論文の執筆、2)同氏が現在執筆中の地方誌データを用いた文革のマクロ動態についての著書の原稿を研究代表者が事前に読み、コメントを行うこと、3)地方誌データのなかから内モンゴル自治区に関する部分の使用の承諾、について合意した。次に2月6に、中国国内では文革研究の第1人者として知られる北京大学の印紅標氏を神戸大学に招き、「1966年の紅衛兵暴力と政策責任」と題する講演を行っていただいた。同講演の内容もさることながら、文革の集合的暴力に関する貴重な意見交換を行うことができた。加えて、文革の資料面での協力についても話し合うことができた。H29年度の目標であった、研究協力者との分析概念・枠組みの共有化におおむねめどがついたことがその理由である。研究協力者との共同論文の執筆計画の具体化や、査読付き英文ジャーナルへの論文掲載など、研究計画の遂行と成果の公表の両面で、着実な進展があったといえる。加えて、当初計画にはなかった北京大学の印紅標氏との研究協力や、内モンゴルの文革についての地方誌データを用いた論文執筆など新たな可能性も開拓できた実りある1年であった。

とりわけ有意義であったのは、研究協力者のアンドリュー・ウォルダー(スタンフォード大学)が現在執筆中の地方誌データを用いた文革のマクロ動態についての著書の原稿を通読し、コメントを行うなったことである。同書は、新たなデータを用いた画期的な文革研究であり、本研究とも密接に関係していることから、本研究に進展に大いに役立つであろう。一つ残念であったことは、同書についてさらに意見交換を行うために3月に米国スタンフォード大学を訪問する予定であったのが、事情によりキャンセルせざるを得なかったことである。これに関しては、引き続きウォルダー氏とのメールでの意見交換を行い、令和元年の夏に改めて渡米して意見交換を行いたい。合わせて、同氏との共著論文執筆に向けての研究協力も進めていきたい。本研究課題に関連する研究成果としては、H29年7月に京都大学人文科学研究所共同研究班「毛沢東に関する人文学的研究」で文革の集合的暴力の思想的起源についての研究報告(「毛沢東の継続革命論再考」)を行った。またそれに関連して、H30年3月に単著論文(「『毛沢東独自路線』再考試論」『近代』第119号、2019年3月)に公表した。H2930年度までの計画であった研究協力者との分析概念の共有化、事例研究の比較分析を通じた文革の集合的暴力の分析枠組みの再構築に向けての作業が概ね計画通りに進展していることによる。具体的には、文化大革命の集合的暴力の発生・拡散のパターン、行為主体、プロセスとメカニズムなど、従来の研究では明らかにされていなかった新たな知見が明らかになりつつある。加えて、集合的暴力の思想的背景についての考察にも一定の進展が見られた。これまでに、査読付き英文ジャーナルに論文が掲載されるなど研究成果の公表にも成果が得られている。今後の計画は以下の通りである。H30年度は、各事例の比較分析を通じた類似点・相違点の洗い出しを行う。この作業には、さらにインテンシブな研究者間の対話と議論が必要になることから、国内外での研究協力者との交流を進めていきたい。本課題の最終年度であるH31年度は、文革の集合的暴力に関する知見の体系的な統合を図る。個別の事例の比較検証を受け、ここでは研究成果の公表のための執筆・編集作業を通じて、それらの知見の体系化を図りたい。具体的には、1)研究協力者のアンドリュー・ウォルダーとの文革の集合的暴力に関する共同論文の執筆と主要な英文ジャーナルへの投稿、2)地方誌データを用いた内モンゴルの文革についての論文を研究代表者が指導する博士学生と共同執筆することを通じて、文革の集合的暴力についての事例研究をさらに推し進めたい。そのうえで最終的には、文革の集合的暴力についての知見を集合的暴力研究への理論的・方法論的貢献へと結びつける試みを行い、公表論文として発表する。本課題の最終年度に当たる本年度の計画は以下の通りである。H29から30年度までに、研究協力者との分析概念の共有化、事例研究の比較分析を通じた文化大革命の集合的暴力の分析枠組みの再構築に向けての作業を行なったことを受け、本年度はその分析枠組みを用いた論文を公表する。具体的には、陝西省における文革の抑圧的暴力についての英文共著論文を研究協力者と取りまとめ、主要な査読付き英文ジャーナルに投稿する。この論文は、文革研究のみならず、集合的暴力の社会科学的研究に理論的に・方法論的に寄与するものとしたい。また、文革の集合的暴力の思想的起源に関しては、単著論文を京都大学人文科学研究所共同研究班「毛沢東に関する人文学的研究」の共著書に発表する予定である。
ペン入力を活用したオンライン学習システムの開発と学習行動のミクロデータ解析

オンラインテストで自動採点されるものの多くは,多肢選択式,正誤判定式,数値入力形式などであるが,解答として数式を入力する形式のシステムが注目され,数式自動採点が可能となってきた。しかし,従来の解答形式と同様に,オンラインテストシステムで自動採点の対象となるのは,学生が思考した結果としての解答のみであり,その解答が誤答であった場合,どこで躓いているかを十分に把握することは困難であった。そこで,本研究では解答だけでなく,計算過程など,解答に至る思考過程を記述した手書きノートを提出する仕組みを構築すること,そして,手書きノートを詳細に解析し,教師の「経験知」を活かしながら,誤答とその原因となった思考過程の躓きを明確にするための解析手法の提案を目的としている。我々はすでに手書きノートを写真撮影,あるいはタブレット上での手書きで提出する仕組みを構築しているが,いずれも,ノートは画像として保存されており,解析を行うには不十分である。そこで,二年度目は,詳細な手書きノートの解析のために,ノートの筆記ログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積することのできる仕組みを構築し,その試行を行うことができた。以前はSTACKの解答タイプの一つとして開発していたため,手書きノートはSTACK以外の問題タイプでは利用できなかった。今回は,LMSの一つであるMoodleのquestion behaviorプラグインとして開発することにより,STACK問題タイプだけではなく,多肢選択式の問題にもノートを添付して提出することが可能となった。また,ノートの添削機能はクイズモジュールのレポートタイププラグインとして開発し,これも汎用性が担保されている。詳細な手書きノートの解析のために,ノートの筆記ログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積することのできる仕組みを構築し,その試行を行うことができたが,今年度の終盤であったため,ログデータの解析までには至っていない。我々はすでに手書きノートを写真撮影,あるいはタブレット上での手書きで提出する仕組みを構築しているが,いずれも,ノートは画像として保存されており,解析を行うには不十分であった。二年度目は,詳細な手書きノートの解析のために,ノートの筆記ログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積することのできる仕組みを構築し,その試行を行うことができた。今後は,手書きノートデータの解析を行うことにより,例えば,消去回数,全消去回数による解答にたいする自信度の分類,筆記データが記録されていない時間(空白の時間)が長いことによる,理解不足の推定を行っていくことを計画している。オンラインテストで自動採点されるものの多くは,多肢選択式,正誤判定,数値入力形式などであるが,解答として数式を入力する形式のシステムが注目され,数式自動採点が可能となってきた。しかし,従来の解答形式と同様に,オンラインテストシステムで自動採点の対象となるのは,学生が思考した結果としての解答のみであり,その解答が誤答であった場合,どこでつまづいているかを十分に把握することは困難であった。そこで,本研究では解答だけでなく,計算過程など,解答に至る思考過程を記述した手書きノートを提出する仕組みを構築すること,そして,手書きノートを詳細に解析し,教師の「経験知」を活かしながら,誤答とその原因となった思考過程のつまづきを明確にするための解析手法の提案を目的としている。今年度は,主に手書きノートの解析のために,どのようなデジタルデータが重要であるか,また,手書きノートの作成の仕様について検討を行った。我々はすでに手書きノートを写真撮影あるいはタブレット上での手書きで提出するしくみを構築しているが,いずれも,ノートは画像として保存されており,解析を行うには不十分である。そこで,詳細な手書きノートの解析を行うためには,ノート筆記のログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積することが重要であると考えた。具体的には,そのログを元に,例えば消去回数,全消去回数による解答に対するう自信度の分類,筆記データが記録されていない時間(空白の時間)が長いことによる,理解不足の推定が可能であるとの予測をたてている。そのためにも,タブレット上でのデジタルペンによるノート作成が必要であり,ログの解析とともに,タブレットの画面収録機能を活用したノート作成の様子の記録を合わせて活用することが重要であるという方向性を明確にすることができた。手書き入力のシステムについては既存のものを活用することができるが,その改良が必要であることが明確になったことによる,システム構築の遅れ,および,本来ならば今年度後半から開始する予定であった動的幾何ソフトウェアを効果的に活用した問題の作成が遅れていることが原因である。

オンラインテストで自動採点されるものの多くは,多肢選択式,正誤判定式,数値入力形式などであるが,解答として数式を入力する形式のシステムが注目され,数式自動採点が可能となってきた。しかし,従来の解答形式と同様に,オンラインテストシステムで自動採点の対象となるのは,学生が思考した結果としての解答のみであり,その解答が誤答であった場合,どこで躓いているかを十分に把握することは困難であった。そこで,本研究では解答だけでなく,計算過程など,解答に至る思考過程を記述した手書きノートを提出する仕組みを構築すること,そして,手書きノートを詳細に解析し,教師の「経験知」を活かしながら,誤答とその原因となった思考過程の躓きを明確にするための解析手法の提案を目的としている。我々はすでに手書きノートを写真撮影,あるいはタブレット上での手書きで提出する仕組みを構築しているが,いずれも,ノートは画像として保存されており,解析を行うには不十分である。そこで,二年度目は,詳細な手書きノートの解析のために,ノートの筆記ログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積することのできる仕組みを構築し,その試行を行うことができた。以前はSTACKの解答タイプの一つとして開発していたため,手書きノートはSTACK以外の問題タイプでは利用できなかった。今回は,LMSの一つであるMoodleのquestion behaviorプラグインとして開発することにより,STACK問題タイプだけではなく,多肢選択式の問題にもノートを添付して提出することが可能となった。また,ノートの添削機能はクイズモジュールのレポートタイププラグインとして開発し,これも汎用性が担保されている。詳細な手書きノートの解析のために,ノートの筆記ログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積することのできる仕組みを構築し,その試行を行うことができたが,今年度の終盤であったため,ログデータの解析までには至っていない。本研究ではオンラインテストのおいて,解答だけでなく,計算過程など,解答に至る思考過程を記述した手書きノートを提出する仕組みを構築し,それを利用して,例えば,解答が誤答であった場合,どこでつまづいているかを把握するために,手書きノートを詳細に解析し,教師の「経験知」を活かしながら,誤答とその原因となった思考過程のつまづきを明確にするための解析手法の提案を目的としているが,既存の画像保存形式のノートではなく,ノート筆記のログ(タイムスタンプとともに保存される,筆記データ,消去行動データ)を蓄積する仕組みを構築することを今年度の最初の目標としている。そして,前年度の検討にもとづき,そのノート筆記のログの解析手法を確立していく。その際,教師の経験知をいかに活用するかを明確にする。さらに,動的幾何ソフトウェアを効果的に活用した問題作成を行う。動的幾何ソフトウェアの操作を行うことによって,問題を解き,解答を提出するわけであるが,動的幾何ソフトウェアをどのように操作することにより学生は思考を重ねたのか,また,その思考がどのようにノート記述に現れているかを検討する。
精神神経疾患における微量アミンレセプター異常-生物学的マーカーとしての可能性-

近年、内在性微量アミンが中枢神経系において神経伝達物質あるいは神経調節物質として重要な役割を果たしていることが示唆されているにもかかわらず、著しく微量で存在しているため、微量アミンの研究はあまり進展していない。内在性微量アミンの一つであるbeta-フェニルエチルアミン(PEA)は、その化学構造や行動薬理学的作用が、精神分裂病様症状を引き起こす覚醒剤の一つであるアンフェタミンにきわめて類似しており、精神神経疾患との関連が注目されている。我々は中枢神経系におけるPEA代謝の研究を行ってきたが、代謝面のみならず、PEAの結合部位についても同時に検討することが必須であると考え、GTP結合蛋白質関連レセプター群において保存された核酸の配列を利用してPEAレセプターのcDNAをクローンニングし、培養細胞に発現させてその性質について検討を加えることとした。1.ヒトの脳よりmRNAを抽出し、逆転写酵素で合成されたcDNAをテンプレートとし、遺伝子増幅(PCR)を行なった。2.GTP結合蛋白質関連レセプター群において保存された核酸の配列、第2膜通過部分および第5膜通過部分または第3膜通過部分および第6膜通過部分をもとに混合オリゴヌクレオチドを合成し、PCRのプライマーとした。3.1.で得たcDNAを鋳型とし、2.で得たオリゴヌクレオチドをプライマーとして遺伝子増幅を行ったところ、目的のGTP結合蛋白質関連レセプターのDNA断片と同様の長さの断片を得た。塩基配列を検討したところ、ヒトのヒスタミンH_2レセプターおよびドパミンD_1レセプターの塩基配列と一致したDNA断片を得た。さらに他の候補DNA断片の塩基配列を検討し、GTP結合蛋白質関連レセプターの検索を行なう予定である。
実環境におけるロボットの振る舞いによるDouble-Contingencyの解決

実環境におけるロボットの振る舞いによるDouble-Contingencyの解決に向けて,ロボットシステムを用いた街中におけるフィールド運用の観察と,人同士でどのように解決しようとするのかに関しての被験者実験を行った.本研究期間においては検証実施までにいたらなかったが提案手法として,Double-Contingencyは視線を用いてロボットの方からインタラクションの意思があるかないかを示す.もしくは人の視線方向を観測し,それに応じて行動することで解決するということがわかった.ロボットで実現するに辺り,人同士でDouble-Contingencyを再現し,その解決までをモデル化する事を考える.例えば人位置計測可能な環境で,被験者に通路をあるルートで歩行するよう指示.被験者には通行人が通り掛かるかもしれない程度を含ませておき,向こう側から実験者(サクラ)が指示ルートを塞ぐように歩行させる.その際Double-Contingencyが発生するものと期待する.または,被験者にただ歩いてもらうと言うことだけを指示し,実験者(サクラ)が被験者のルートを潰すように歩行する方法もある.しかし,後者では人が察して避けてしまい,Double-Contingencyが成立しないことが予備実験で明らかになった.予め目的とルートが定まった状態でDouble-Contingencyは発生するのではないかという予想である.まず,Double-Contingency発生の定義であるが,歩行者側がもう一人の歩行者と相対する。この時,相対する歩行者が回避するものという期待を持つ.この期待に対して現実における危機回避予測がしきい値を超えた時、お互い相手の動きを待つDouble-Contingencyが発生する.予備実験より得られた結果は,上記Double-Contingency発生の定義と,Double-Contingency発生を観測するためには,位置情報に加えて歩行者の視線情報を取得する必要が有ることを示すことができた.実環境におけるロボットの振る舞いによるDouble-Contingencyの解決に向けて,ロボットシステムを用いた街中におけるフィールド実験と,人同士でどのように解決しようとするのかに関しての被験者実験を行った.結果として,Double-Contingencyを解決するには二つの方向からのアプローチが存在することがわかった.一つはロボットの方からインタラクションの意思があるかないかを示すアプローチである.人同士ではインタラクションの意思がない場合,視線をそらす.意思がある場合は合わせ続ける.視線を合わせているだけではそれ以上の意図を伝えることが出来ないため,再びDouble-Contingencyが発生する.この段階で言葉による意思疎通を試みる人が見られた.非言語的に意思疎通を試みる場合,人同士では笑顔や困っているという表情変化を起こす.その際に重要なのが必ずしも正確に表情を作ることではなく,「表情が変わった」事を示すことであり,ロボットではまぶたを閉じる,眼球による注視先を変えず首を動かす「探っているような動き」という簡単な変化でDouble-Contingencyを解決できるという仮説を得た.つまり,本研究においては検証の実施までにいたらなかったが,視線を向ける,外すという行動で,簡易的な表情変化を可能にすることでロボットがDouble-Contingencyを解決する事ができるということがわかった.もう一つは,人の視線方向を観測することである.人同士では起きたDouble-Contingencyを解決する場合,上述の通り多くの人が自分にインタラクションの意思が存在する場合は対象となる人に対して視線を向け,意思がない場合視線をそらす.これを観測することによって,人のインタラクションをする意思を観測することができることがわかった.この観測は,Double-Contingencyがおおよそholeの社会的距離(1.23.6m)の範囲内で起きるため,ロボット自身のカメラによって視線向きを計測する事ができる.実環境におけるロボットの振る舞いによるDouble-Contingencyの解決に向けて,ロボットシステムを用いた街中におけるフィールド運用の観察と,人同士でどのように解決しようとするのかに関しての被験者実験を行った.本研究期間においては検証実施までにいたらなかったが提案手法として,Double-Contingencyは視線を用いてロボットの方からインタラクションの意思があるかないかを示す.もしくは人の視線方向を観測し,それに応じて行動することで解決するということがわかった.当初の研究計画では,代表者が既存の人位置計測システムを利用し,モデル化までスムーズに行う予定であったが,所属先研究機関の変更により研究に重大な遅延が生じ,まるまる研究と実験が半年程まったく出来なかったため,全体の研究計画の進捗が遅れてしまった.知能ロボティクスこれまで得られた結果を元にして,次の課題をクリアして研究を推進していく.・変更後の所属先研究機関において,人位置計測システムと,人視線計測システムを構築する・予備実験で得られた結果が正しいか,上記システムを利用して人同士の被験者実験で確認し,モデル化する・モデルをロボットに実装し,被験者実験によりその効果を検証する被験者実験にはそれぞれ男女半々で約16人実施する予定.人同士の実験とロボットによる実験の被験者は別にする事により,より一般的な結果が得られるようにする.
インテグリンを介したドパミンニューロンによる線条体神経支配の再生と機序解明

インテグリンα5β1の神経支配における関与、そして中脳黒質から線条体へのドパミン(DA)ニューロンの軸索誘導ならびに線条体神経支配を促進させる補助因子の解明を試みた。DAニューロンに存在するインテグリンα5β1の神経支配における関与は、免疫染色による観察およびα5サブユニットのノックアウトによる神経支配め阻害により明らかとした。インテグリンα5β1を発現したDAニューロンの細胞移植を視野に入れ、マウスES細胞への遺伝子導入を試みたが、サイレンシングのためタンパク発現は観察されなかった。一方で、線条体神経支配を促進させるための補助因子の解明を試みた。コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CSPG)は、発達過程で線条体に存在することや、インテグリンβ1のシグナル伝達への関与が報告されている。しかし、コンドロイチン硫酸を分解するコンドロイチナーゼはDAニューロンによる線条体神経支配を阻害せず、CSPGの神経支配における関与は小さいことが示唆された。しかし、新たなDAニューロンの軸索伸長促進因子としてAMP依存性プロテインキナーゼ(AMPK)/mTOR経路を、非特異的なプロテインキナーゼ阻害薬であるスタウロスポリンの突起伸長に対する影響とその機序を解明することにより見出した。本年度中の検討により、DAニューロンに存在するインテグリンα5β1が線条体神経支配において重要であることを明らかとした。そして、中脳黒質に移植したDAニューロンの軸索誘導ならびに線条体神経支配を促進するために有用な因子として、AMPK/mTOR経路を見出した。得られた結果は細胞治療の実現に対して重要であると共に、発達過程の脳における軸索誘導のメカニズムの解明や、パーキンソン病における新たな治療ターゲットとしても応用することができる有用な知見である。
空間拡散モデルを用いた地価変動の空間波及に関する研究

本研究は、昭和60年代初頭以降、東京都心部に端を発した地価の急騰が、首都圏から全国の大都市圏、そして地方圏へと順に遅れを伴いながら波及し、また下落も同様に波及した現象に着目し、この時期において観察された地価の時空間波及構造のモデルによる実証を試みたものである。はじめに、昭和58年以降の公示地価に基づく都道府県別の住居系および商業系の地価の対前年変動率(以下、地価変動率)を用いて様々な分析を行い、この時期の地価が観察された現象通り、東京都から地方圏へと最大約3年の遅れを伴って順に波及したことを明らかにした。次に、この分析によって得られた知見をもとに、昭和58年以降の地価変動率を尺度とする多次元尺度構成法を用途別に適用し、地価変動の波及構造を2次元空間に図式化するとともに、この波及構造の解釈を極座標系において試み、原点からの距離が地価変動率の標準偏差、原点と東京都を結ぶ軸からの回転角が東京都からの地価の空間波及の時間遅れで説明できることを明らかにした。当初の研究計画では、この空間波及構造に対して熱伝導の空間拡散モデルを適用して地価変動の時空間波及構造を解明する予定であったが、2次元空間におけるこの構造の記述では隣接する地域からの地価波及しか考慮することができないという問題が生じた。実際には、ある地域の地価変動は、先行して地価変動が生じている複数の地域から同時に様々な影響を受けているため、先の多次元尺度構成法による空間構造を直接用いることを断念した。このため本研究では、新たに産業連関分析で用いられる投入産出表の考え方を応用し、投入係数を地域間の地価変動の影響係数とみなす地価変動の空間連関構造モデルを提案し、この影響係数を社会・経済・地理的要因を用いて推定することによって一定の成果を得た。今後は、より高精度のモデルの推定とシミュレーションを行う予定である。本年度は、昭和60年頃から東京都心部に端を発し、周辺の首都圏から大都市圏、地方圏へと、遅れを伴いながら空間的に波及した地価の急騰、及びその後の地価下落のメカニズムを空間拡散問題としてとらえることによって明らかにすることを目的として、以下の分析を行い、新たな知見が得ることができた。まず、都道府県別用途別の地価変動率を用いて、ある都道府県とその他全ての都道府県それぞれとの間の相関係数を相互に時間をずらしながら求めることにより、最大の相関係数を得る時間のずれ(タイムラグ)を算出した。このタイムラグの先に求めた最大相関係数による加重平均値を算出し、ある都道府県がどの程度全国の地価変動に対して先行していたかを示す平均先行年という指標を提案した。この平均先行年は、東京及び首都圏が約2年、近畿圏、中部圏が01年、その他の地方圏が0-1年の値を示しており、東京・首都圏を発端として、地価変動が順に地方へと波及したことがわかる。次に、データの潜在的構造を明らかにするのに有用な多次元尺度構成法(MDS)を、都道府県別用途別の地価変動率に適用し、東京及び首都圏が右端に位置し、順に大都市圏、地方中枢都市圏、地方圏が左に位置するといった新しい地価変動波及空間配置を得ることができた。さらに地価変動波及空間配置の解釈を試みたところ、この空間配置は、地方圏の右上部に原点を持ち、原点からの距離が地価変動の標準偏差で、基準となる東京都からの回転角が地価変動の波及における時間遅れとなる極座標系として解釈することができた。最後に、社会科学分野で、勢力圏の分析等に用いられるボロノイ分割と相対関係にある、デロ-ニ-三角要素分割法をこの空間配置に適用し、地価変動波及空間配置における三角要素の分割を得た。今後は、この要素分割構造に対して空間拡散モデルを適用し、地価変動の時空間波及メカニズムを明らかにする予定である。
協働的コンサルテーションによるスクールカウンセラーの全校型支援の展開方法

【研究1】日本型の協働的コンサルテーションのプロセスと必要な力量の検討については、国内外の文献からコンサルテーション・プロセスの理論モデルを整理し、面接調査を準備した。平成30年度は、CCI事例の整理について重点的に行うこととし、教師の学級経営方策とその効果についてCCI事例を元に検討した。令和元年7月には、国際学会で発表予定。また、ソーシャル・エモーショナル・サーベイについては、連携研究者飯田氏を筆頭に、小学校版について、国際学校心理学会での発表を行った。コンサルテーション方法に関する既存事例の整理や、2019年以降の計画実施に関わるインタービュー調査の準備等は概ね計画通り行えた。ただ、30年度に実施予定であったスクールカウンセラー対象の質問紙調査については、内容の検討および他の計画に時間を要したため行えなかった。現時点で質問紙調査についての準備等を再開しており、すみやかに計画を進めると共に、31年以降の計画については、あらかじめ余裕をもたせてあるので、2019年から2020年前半において調整をはかる。質問紙調査に使用する諸経費が未使用であったため、次年度使用額が生じた。
紫外線硬化樹脂による新しい塞栓術の開発

一般に400nmから280nmまでの波長域の光線が紫外線と呼ばれ、A(320400nm)、B(280320nm)、C(200280nm)の3つの部分にわけられている。われわれは最もエネルギーは低いものの、光源として安全性が高く、使い易いA領域の紫外線を用いて、昨年はカテーテル実験を行った。この実験結果により、365nmにピークを持つ紫外線光源が紫外線硬化樹脂塞栓療法に最適であることが分かった。樹脂素材としてはアクリロイル基を複数持っ多官能アレリレートがPII (primary irritation index:皮膚一次刺激性指数)も低く、良いと考えられた。しかし問題はカテーテルを樹脂が出たところで、瞬時に樹脂が硬化するようにすることであり、このためにはより速硬性のある樹脂の開発と、十分な紫外線光量を照射出来るカテーテルの開発が必要と思われた。そこでいままでのカテーテル内のファイバー数を90から120に増やした、新たなカテーテルを開発し実験を行った。このカテーテルの製作には時間と費用がかかり、1回使用したカテーテルは樹脂が硬化して、その後は使用できないため、今年度は10本特注して製作し、実験を行った。これより従来のものと比べて明らかに早い時間で硬化することが確認された。また、先端に紫外線が十分に行き渡る時間をかせぐため5mmほどの長さの樹脂が溜まるスペースをカテーテル先に作ることより、より効率的に硬化することが判明した。また、波及性の樹脂素材を用いることにより、重合が開始すれば光の当たってない部分でも硬化が始まる樹脂を用いることより、より早く効率的に硬化させられることが分かった。一般に400nmから280nmまでの波長域の光線が紫外線と呼ばれ、A(320400nm)、B(280320nm)、C(200280nm)の3つの部分にわけられているが、われわれは最もエネルギーは低いものの、光源として安全性が高く、使い易いA領域の紫外線を用いて実験を行った。この結果、365nmにピークを持つ紫外線光源がIVRに最適であることが分かった。樹脂素材としてはアクリロイル基を複数持つ多官能アレリレートがPII(primary irritation index:皮膚一次刺激性指数)も低く、良いと考えられた。硬化までの時間は光量を増大させることで容易に対処が可能であることが分かった。波及性の樹脂素材を用いることにより、重合が開始すれば光の当たってない部分でも硬化が始まることが分かった。また紫外線を配光する器材としては、新たに考案したファイバーガイドワイヤーがより効率よく紫外線を配分出来ることが判明した。一般に400nmから280mmまでの波長域の光線が紫外線と呼ばれ、A(320400nm)、B(280320nm)、C(200280nm)の3つの部分にわけられている。このカテーテルの製作には時間と費用がかかり、1回使用したカテーテルは樹脂が硬化して、その後は使用できないため、まだ数本でしか実験は行ってないが、従来のものと比べて明らかに早い時間で硬化することが確認された。

また、先端に紫外線が十分に行き渡る時間をかせぐため5mmほどの長さの樹脂が溜まるスペースをカテーテル先に作ることより、より効率的に硬化することが判明した。また、波及性の樹脂素材を用いることにより、重合が開始すれば光の当たってない部分でも硬化が始まる樹脂を用いることより、より早く効率的に硬化させられることが分かった。
原子層物質の内包による新規ナノリボン・ナノチューブの創製と機能開拓

本研究課題を始めてから停止まで一ヶ月余りと期日が限られていたため、実質の研究の進展はほとんど無いが、以下にこれまでの進展をまとめる。単層カーボンナノチューブ(SWCNT)内部で原子層物質で最も代表的なグラフェン・ナノリボンの合成実験を開始した。グラフェン・ナノリボンの合成はジブロモ・ビアントラセンを用いた。これは、SWCNTの内部直径とジブロモ・ビアントラセンの幅は丁度フィットするためである。SWCNTへの内包は昇華法を用いた。透過型電子顕微鏡(TEM)観察では、SWCNT内部に内包されたジブロモ・ビアントラセンを確認することが出来た。今後は、これを高温熱処理をして実際にSWCNT内部でグラフェン・ナノリボンが生成されるかをTEM観察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
硬化初期のコンクリ-トのクリ-プ特性のモデル化

本研究では、硬化初期コンクリ-トのクリ-プ特性の把握とそのモデル化に必要な基礎的事項を検討するために、既往の研究の調査に続き、以下のような実験および数値解析を行った。1.コンクリ-トをモルタルと粗骨材からなる複合材料と考え、クリ-プ変形をするモルタル部分の特性を明らかにするために、硬化初期のモルタル供試体について一軸圧縮クリ-プ実験を行い、乾燥クリ-プひずみと基本クリ-プひずみを測定した。載布時材令は24時間以内とし、材令、応力比および水セメント比をパラメ-タとしてクリ-プ変形を測定した結果、それらの要因の影響を把握することができた。なお、供試体周囲の温度と湿度は恒温恒湿装置により、20°C、70%に一定に保った。2.コンクリ-トのクリ-プに含まれる大きな統計的変動を扱うためのモデル化に関する検討を行った。このような統計的変動を含む力学特性のモデル化には確率モデルの概念が有効であることを、実際の設計式を構成モデルの一部に用いた数値シミュレ-ションにより確認することができた。3.コンクリ-トを複合材料として粗骨材レベルの構造でモデル化し、粗骨材の寸法や空間的配置がクリ-プあるいは乾燥収縮におよぼす影響等を把握するために、コンクリ-ト要素と呼ばれる有限要素法に基づく一種の複合要素モデルを考案した。コンクリ-トの変形挙動に関する種々の数値シミュレ-ションを通して、コンクリ-ト要素の概念が粗骨材レベルの内部構造の数値解析を行う場合に有効であることを確認した。今後の研究の展開として、上記の基礎的成果に基づくコンクリ-ト供試体のクリ-プ実験および実構造物のコンクリ-トのクリ-プ特性の把握が考えられる。本研究は、硬化初期のコンクリ-トのクリ-プ特性に関する構成関係をモデル化することを最終的な目標として2年間にわたり行われる予定である。初年度では、コンクリ-トの粗骨材レベルの内部構造がクリ-プ特性におよぼす影響を中心に以下の検討を行った。1.通常の外部環境におかれた普通コンクリ-トを想定し、硬化初期の状態から乾燥によるコンクリ-ト中の水分移動と長さ変化(乾燥収縮)を有限要素法に基づく数値シミュレ-ションで検討した。この際、コンクリ-トはモルタルと粗骨材から構成される複合材料としてモデル化した。このモデル化ではモルタルと粗骨材の界面領域の特性も考慮できるようにした。数値シミュレ-ションの結果、コンクリ-トの粗骨材レベルの構造の統計的変動が乾燥による水分移動や乾燥収縮におよぼす影響の時間変化が明らかになった。2.乾燥状態にある硬化初期のコンクリ-トが一軸圧縮持続荷重を受ける場合のクリ-プ変形について、1.と同様なコンクリ-トのモデル化に基づく数値シミュレ-ションを行った。解析の結果、乾燥の有無がクリ-プ変形やそれにともない発生する応力におよぼす影響の傾向を、粗骨材レベルの内部構造の統計的変動の影響を含めて明らかにすることができた。3.上記の数値シミュレ-ションによる検討のほかに、コンクリ-トの周囲の湿度や温度のクリ-プ変形に対する影響を調べるために必要な実験装置の検討と導入およびその評価を行った。硬化初期のコンクリ-トのクリ-プ特性を把握しそれをモデル化するために、以下のような実験および数値解析を行った。1.コンクリ-トをモルタルと粗骨材からなる複合材料と考え、クリ-プ変形をするモルタル部分の特性を明らかにするために、硬化初期のモルタル供試体について一軸圧縮クリ-プ

実験を行い、乾燥クリ-プひずみと基本クリ-プひずみを測定した。載荷時材令は24時間以内とし、材令、応力比および水セメント比をパラメ-タとしてクリ-プ変形を測定した結果、それらの要因の影響を把握することができた。なお、供試体周囲の温度と湿度は恒温恒湿装置により、20°C、70%に一定に保った。2.コンクリ-トのクリ-プに含まれる大きな統計的変動を扱うためのモデル化に関する検討を行った。このような統計的変動を含む力学特性のモデル化には確率モデルの概念が有効であることを、実際の設計式を構成モデルの一部に用いた数値シミュレ-ションにより確認することができた。3.コンクリ-ト供試体内の粗骨材の寸法や空間的配置がクリ-プあるいは乾燥収縮の測定値におよぼす影響等を把握するために、コンクリ-ト要素と呼ばれる有限要素法に基づく一種の複合要素モデルを考案した。種々の数値シミュレ-ションをとおしてコンクリ-ト要素の概念が2次元あるいは3次元の数値解析を行う場合に有効であることを確認した。今後の研究の展開として、上記の基礎的成果に基づくコンクリ-ト供試体のクリ-プ実験および実構造物のコンクリ-トのクリ-プ特性の把握が考えられる。