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古ウイグル手紙文書集成

本研究は,9世紀後半14世紀のウイグル人によって,古ウイグル語(古代トルコ語の一種)で紙に書かれた手紙文書の訳註を目指している。ほとんどが中国のトゥルファン盆地と敦煌莫高窟のいずれかで,20世紀に発見されたものである。現在はベルリン・パリ・ロンドン・サンクトペテルブルグ・京都・北京などの図書館ないし研究機関に保存されているものであり,現時点で私が把握しているのは,実物並びに内容的に取るべき部分のある草稿を合わせて,約200件である。ほぼ全てについて原物を調査し,古文書学的情報と合わせてテキスト・英訳・訳註を提供する。本研究の対象となる中央アジア出土の古代ウイグル語手紙文書は,1014世紀の中央アジア東部で活躍した古代ウイグル人が残した生の史料である。その原物は,現在はベルリンのベルリン・ブランデンブルグ科学アカデミートゥルファン研究所,パリのフランス国立図書館,ロンドンの大英図書館,サンクトペテルスブルグのロシア科学アカデミー東方文献研究所,京都の龍谷大学大宮図書館,ウルムチの新疆維吾尓自治区博物館,トゥルファンの吐魯番博物院,敦煌の敦煌研究院などに分かれて所蔵されている。歴史学者である私自身は,これらの手紙文書をシルクロード地域の歴史を復元するための史料として使うために,30年以上の長きに亘って原物調査とテキスト作成を積み重ね,ライフワークとして『古ウイグル手紙文書集成』を出版することを目指してきた。しかしながら,同時にこの集成は,ユーラシア各地に分散したトルコ系諸民族の言語を研究するトルコ言語学の専門家にとっても,比較の材料として貴重である。古代語の解読作業にはこれで完成ということはない。古代ウイグル語手紙文書全体に関していえば,我々の30年以上に及ぶ研究によって,ようやく90パーセント程度は解明できたと言える段階に達したが,100パーセントにはほど遠いのである。まことに偶然ながら,世界最高の古代トルコ文献学者であるP.ツィーメ教授が約6年間,日本に滞在することになった僥倖を捉え,その協力を仰いで念願の『古ウイグル手紙文書集成』を完成させるのが,本科研の目的である。平成25年度は,夏休みを利用して東京在住のP.ツィーメ教授を京都に招き,約2週間,龍谷大学大宮図書館所蔵のトゥルファン出土ウイグル文書を入念に調査することができた。その結果,これまで私一人では解読できなかった単語を約10個,新たに解明することができた。古文書の研究には原物調査が必須であるが,現在のように各所蔵機関の努力により,原物のカラー写真がインターネットで公開されるようになりつつある現状を踏まえるならば,原物を実見した上での詳細な古文書学的情報の提供とローマ字転写テキストの作成・公開が,学界を裨益する最良の方法であると認識する。初年度は京都の龍谷大学大宮図書館所蔵のウイグル文書を,P.ツィーメ教授と共に調査したが,2年目に当たる本年度は,現在はベルリンのベルリン・ブランデンブルグ科学アカデミートゥルファン研究所,並びにサンクトペテルスブルグのロシア科学アカデミー東方文献研究所をツィーメ教授と共に訪問して,それぞれに所蔵されるウイグル文書を調査した。具体的には以下の通りである。まず8月11日から29日まで,ベルリン・ブランデンブルグ科学アカデミーにおいて,中央アジア・トゥルファン盆地出土のウイグル文手紙文書のうち,Ch/UとUの分類番号をもつものを調査。森安が古文書学的情報のチェックをした後,森安・ツィーメ両名で古代ウイグル語原文を読み直し,難解な用語については,古代ウイグル語・ソグド語・サンスクリット語・ペルシア語の辞書のみならず,ツィーメがパソコンに集積している膨大な量の近現代トルコ語諸方言辞典のデータベースを駆使しながら議論を進めた。次いでロシアに移動し,9月1日から5日まで,ロシア科学アカデミー東方文献研究所において,トゥルファン盆地及び敦煌から出土したと思われるウイグル文手紙文書のうち,SIとDxの分類番号のものを調査した。具体的にはベルリンでツィーメ教授と行なったのと同じ作業をここでも繰り返した。1014世紀の中央アジア東部で活躍した古代ウイグル人が残した古ウイグル語手紙文書についての研究は,報告者のライフワークであり,これまでに幾度も科学研究費その他を獲得して,ベルリン・パリ・ロンドン・ペテルブルク・イスタンブル・トゥルファン・敦煌・北京・京都など世界各地の図書館・研究所に散在する原物調査を繰り返してきた。今回はその最終仕上げの段階であり,文書数の多いベルリン・ペテルブルク・京都の3所蔵機関における再調査に重点を置いた。しかも今回の3年間は,世界最高のトルコ文献学者であるP.ツィーメ博士が偶然にも日本に滞在する時期と重なり,ローマ字転写テキスト作成に全面的協力を得ることが出来た。3年計画の初年度と最終年度は京都の龍谷大学大宮図書館で,2年度はベルリン=ブランデンブルク科学アカデミー並びにペテルブルクのロシア科学アカデミー東方文献研究所において,ツィーメ博士と共に原物調査を実施しただけでなく,国内出張を繰り返して古ウイグル語テキストを読み直し,難解な用語については,古代トルコ語・ソグド語・サンスクリット語・ペルシア語の辞書のみならず,ツィーメ博士がパソコンに集積している膨大な量の近現代トルコ語諸方言辞典のデータベースを駆使しながら議論を進めた。最終目標は長年の念願であった『古ウイグル手紙文書集成』を完成させ,それをBerliner Turfantexteシリーズにおいて英文で発表することである。そのために申請段階から原稿の翻訳費用を多く計上してあったが,私の勘違いで翻訳料を「人件費・謝金」の項目に分類していた。

然るに業者による翻訳費用は「その他」の項目に入ったため,予算額と執行額にとてつもなく大きな齟齬が生じてしまった。その点は御容赦を願う次第である。本研究は,9世紀後半14世紀のウイグル人によって,古ウイグル語(古代トルコ語の一種)で紙に書かれた手紙文書の訳註を目指している。ほとんどが中国のトゥルファン盆地と敦煌莫高窟のいずれかで,20世紀に発見されたものである。現在はベルリン・パリ・ロンドン・サンクトペテルブルグ・京都・北京などの図書館ないし研究機関に保存されているものであり,現時点で私が把握しているのは,実物並びに内容的に取るべき部分のある草稿を合わせて,約200件である。ほぼ全てについて原物を調査し,古文書学的情報と合わせてテキスト・英訳・訳註を提供する。ツィーメ教授と共に行なった昨年夏のベルリンとサンクトペテルブルグへの出張により,ベルリン・ブランデンブルグ科学アカデミートゥルファン研究所,及びロシア科学アカデミー東方文献研究所所蔵の古代ウイグル手紙文書については,古文書学的情報についてもローマ字テキストについても,もはやこれ以上は望めないという程度まで調査・研究をやり終えた。もちろんそれで当該ウイグル文書のテキストに不明箇所がゼロになったわけではないが,95パーセント以上は確実なテキストが作成できたと思われる。ただし解読作業に終わりはないので,一語でも多く解読をするためのおさらい読み合わせのため,帰国後も森安が東京に出張し,ツィーメ教授の自宅である品川区のドイツ語福音教会もしくは駒込にある(財)東洋文庫に赴き,議論を重ねると共に,来年度の調査予定について相談をした。東洋史学いよいよ最終年度なので,長年の念願であった『古ウイグル手紙文書集成』を完成させ,しかもそれを世界的に有名なBerliner Turfantexteシリーズにおいて英文で発表できるまでの原稿に仕上げることを目的とする。そのために,ツィーメ教授との読み合わせが未完のパリのフランス国立図書館,ロンドンの大英図書館,中国の新疆維吾尓自治区博物館・吐魯番博物院・敦煌研究院・北京図書館,トルコのイスタンブル大学所蔵のウイグル語手紙文書につき,主に写真を使っての再解読作業を行なうため,森安が東京に出張し,ツィーメ教授が大阪もしくは京都に出張する。パリのフランス国立図書館,ロンドンの大英図書館所蔵のウイグル手紙文書については,本科研以前に取得した科研費により調査を終え,古文書学的情報の収集はほぼ完了し,良好な写真も入手しているので問題はない。然るに,初年度の交付申請書にも記したように,最近の中国情勢を見ていると外国人学者への根本史料の開放度が落ちてきていて,新疆維吾尓自治区博物館・吐魯番博物院・敦煌研究院・北京図書館所蔵へ文書調査に赴いても,その成果が危ぶまれる。それゆえ中国への出張は断念して,むしろ初年度と同じ京都の龍谷大学大宮図書館所蔵のウイクグル手紙文書の再調査を優先したい。
枯草薗グルコン酸オペロンのリプレッサー蛋白質の構造と機能

分子遺伝学的方法でGntR蛋白の機能ドメインの解析では、前年度に4種のDNA結合能に影響する点変異の同定に成功している。Leu-43変異はGntRのDNAへの結合能を完全に欠失させ、他の点変異(Thr-66,Lys-74とGln-75)は、DNA結合能を野生型に比して低下させた。これらの変異はすべてGntRファミリーの保存領域に存在する事が明らかになった。さらにエフェクターであるグルコン酸の結合ドメインを同定するため、レポーターであるクロラムフェニコール耐性をグルコン酸で誘導可能とした系で、ヒドロキシルアミン処理により多数の誘導不能GntR変異を得た。これらの変異GntR蛋白質遺伝子の塩基配列を決定し、2種類の点変異(Ile-209とLeu-230)とC末端から23アミノ酸の欠失変異の同定した。これらの変異はすべてGntRファミリーの非保存領域にあたるC末端側に存在するので、この領域にGntRファミリーの制御蛋白質のエフエクターとの結合ドメインが存在すると考えられるた。Brennan博士との共同研究のGntR蛋白の結晶化では、最近PEG溶液からかなリ大型の結晶(約100-クロン)が得られたが、さらにX線解析に耐える結晶を得るベく努力している。
トランスポーター創薬を指向した化学伝達制御法の新戦略

神経因性疼痛と炎症性疼痛は、様々な疾患により引き起こされる耐え難い慢性疼痛であり、グルタミン酸とプリン作動性化学伝達が制御する。疼痛管理はQuality of Lifeの観点から重要であるが、副作用の少ない、効果的な鎮痛薬はこれまでにない。本研究課題は、化学伝達の開始点と種類を決定する小胞型神経伝達物質トランスポーターに着目し、鎮痛薬の開発を目指した新しい化学伝達制御法を確立することを目的とする。本年度は新たな慢性疼痛モデルマウスの評価系を構築し、小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤がこの疼痛モデル動物において強力な鎮痛効果を発揮することを見出した。これにより、小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤は幅広い慢性疼痛に有効であることが強く示唆された。また、既存医薬品との薬効を比較したが、他の疼痛モデルマウスと同様に、この阻害剤は神経障害性疼痛治療薬のプレガバリンや非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)のジクロフェナクよりも有効であった。さらに、新しい小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤を探索したところ、新たに強力な阻害剤の同定に成功した。これはタンパク質レベルだけでなく細胞レベルでも有効であった。これら小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤は新たな創薬シーズになり、トランスポーターを標的とした世界初の鎮痛薬の開発に繋がると期待される。複数の慢性疼痛モデルマウスの評価系を構築し、これらの評価系に対して小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤の有効性を示すことができた。そのため、おおむね順調に進展していると判断した。新たに見出した小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤が個体レベルでも有効か検証する。また、引き続き新たな小胞型神経伝達物質トランスポーターの阻害剤の探索を続ける。これまでに、(1)小胞型ヌクレオチドトランスポーター(VNUT)は神経因性疼痛と炎症性疼痛の発症に関与すること、(2)VNUT特異的阻害剤としてクロドロン酸の同定、(3)クロドロン酸はアロステリック薬剤であること(VNUTにある塩素イオンとケトン体の代謝スイッチを制御する)、(4)低濃度のクロドロン酸は神経・グリア細胞や免疫細胞からのATPの開口放出を完全に阻害すること、(5)低用量のクロドロン酸はVNUTを標的として強力な鎮痛効果、さらに、抗炎症効果を発揮すること、(6)この効果は既存薬よりも強力な薬効を示し、副作用は少ないことを見いだした。以上の結果から、ケミカルバイオロジーによるプリン作動性化学伝達の新しい制御法を確立することができたと結論した。クロドロン酸はすでに骨粗鬆症治療薬として承認されており、そのVNUT阻害効果は骨粗鬆症治療効果よりも低濃度で観察されたため、ドラッグリポジショニングによる新しい創薬展開が期待される。医薬品開発されれば、鎮痛・抗炎症薬では世界で初めてのトランスポーター創薬となる。プリン作動性化学伝達の新しい制御法を確立し、論文報告することができた。そのため、当初の研究計画以上に進展していると判断した。小胞型神経伝達物質トランスポーターの新しい阻害剤を探索し、鎮痛薬の新たなリード化合物の同定を目指す。
セラミックスのポアフリー鏡面加工技術の開発

本研究では、摩擦支援による微細粒子の焼結現象を利用したセラミックスのポアフリー鏡面を形成する新しい技術を確立することを目的とした。昨年は、セラミックス同士のすベり摩擦を利用したポアフリー鏡面加工のための加工条件のひとつとして、アルミナ同士のすベり摩擦によるマイルド摩耗面の形成条件を明らかにした。これは、すベり摩擦により、表面を平滑化さらに鏡面化するための必要条件である。本年度は、ポアフリーの鏡面を実現するためのもう一つの加工条件として、摩耗粒子の摩擦過程中のその場焼結のための必要条件を検討するために、以下の2つの実験を新たに導入した。(1) 1軸方向の静的圧縮力及び温度を変化させたアルミナの微細粒子の超高圧焼結実験(2)接触圧力と温度を変化させた接触面内に意図的にセラミック粉体を介在させた後にセラミック粉体にすベりを負荷するモデル実験これら2つのモデル実験の結果以下の結論を得た。(1)静的な状態におけるアルミナの焼結可能条件(接触圧力と温度)を満たす摩擦条件下において、接触面下に存在するアルミナの微細粒子は焼結される。(2)サブミクロンオーダのアルミナ粒子に900°Cかつ2GPa以上の接触圧力条件下でのすべり摩擦を負荷することにより硬度4GPa以上相対密度94%以上の焼結体が形成される。(3)マイルド摩耗の発生条件及び静的な状態におけるアルミナの焼結可能条件を同時に満たすとき、無潤滑下のすベり摩擦によって最大高さ500m程度のポアフリー鏡面が形成される。セラミックスのすべり摩耗機構の解析を行い、セラミックス同士の無潤滑すべりを利用したポアフリー鏡面加工のための加工条件に関し以下の結論を得た.1.無潤滑すべりにおけるセラミックスの摩耗形態は、新たに導入した摩耗面の幾何的表面状態を表すパラメータR/Dg(平均粒子サイズDgに対する最大高さRの割合)の値及び比摩耗量Ws(=V/WL)(V:摩耗体積,W:荷重,L:すべり距離)に基づき,次のようにマイルド摩耗とシビア摩耗の2種類に分類できる.ここに,マイルド摩耗形態は,ポアフリー鏡面加工のための必要条件である.(l)マイルド摩耗Ry/Dg<0.2, Ws<10^<-6>mm^3/Nm (ll)シビア摩耗Ry/Dg<0.5, Ws<10^<-6>mm^3/Nm2.マイルド摩耗及びシビア摩耗の摩耗形態間の遷移機構を理論的に解析し,これら2つの摩耗形態の遷移を支配する2つの無次元パラメータSc,m(機械的な接触の過酷さを表すパラメータ)及びSc,t(機械的な接触の過酷さを表すパラメータ)を新たに導入した.これらは,摩擦係数,最大ヘルツ応力,き裂長さ,平均粒子径,破壊じん性値,熱分配率,熱衝撃抵抗値,すべり速度,荷重,ビッカース硬度,熱伝導率,密度,比熱の加工条件と材料条件により構成される無次元数である.これら2つのパラメータが同時に次式を満たすことが,ポアフリー鏡面加工のための必要条件であることを明らかにした.Sc,m<6 Sc,t<0.04本研究では、摩擦支援による微細粒子の焼結現象を利用したセラミックスのポアフリー鏡面を形成する新しい技術を確立することを目的とした。
平滑筋特異的に発現する新しいカルパイン分子種の構造と機能に関する研究

カルパインはCa^<2+>依存性細胞内システインプロテアーゼであり、直接細胞内タンパク質と相互作用する細胞内モジュレーターと考えられる。従来から研究されているmu-,m-カルパインは普遍的に発現し、細胞の基本的かつ重要な機能を担うと予想されるのに対し、我々は骨格筋特異的に発現する第3の分子種を見いだした。組織特異的カルパインは、組織の機能と関連した解析、構造比較が可能なため非常に有用である。そこで我々は、さらに組織特異的カルパインを探索し、胃特異的に発現する分子種を発見した。本研究ではまずこの構造を完全に決定し、全長をコードするmRNAに加え、alternative splicingによってC-末端のCa^<2+>結合領域を欠損する構造も存在することを明らかにした。すなわち、一つはアミノ酸703残基から成り全長にわたってmu-,m-カルパイン大サブユニットに相同性を持っていたのに対して、一方は381残基から成り、ほぼプロテアーゼドメインのみを含んでおり、それぞれnCL-2,nCL-2'と名付けた。Ca^<2+>結合領域の欠損は、カルパインが元来Ca^<2+>を要求しないプロテアーゼであることを示唆するため、活性制御機構や分子進化を解析する上でも非常に興味深い。そこで、これらの転写調節機構を解析するためにnCL-2,-2'の遺伝子を解析した結果、両者が同一の遺伝子座に存在することが確認され、遺伝子も1コピーであることが明らかとなった。現在、上流領域の解析などを進めているところである。また、nCL-2,nCL-2'をCOS細胞に発現し、これらの発現様式を解析したところ、特にnCL-2は、浮き上がってきた細胞に多く発現していることが明らかとなった。このことが細胞のアポトーシスなどと関係している可能性もあり、現在さらなる解析を進めているところである。
レーザーブレイクダウンを引き起こすラッキーな衝突に対する統計モデルの構築

通常,レーザー光の光子エネルギーは希ガスや空気の電離エネルギーに比べて十分小さい.このとき,絶縁破壊(ブレイクダウン)は,多光子吸収で発生した電子が逆制動輻射でエネルギーを吸収,電子衝突電離を繰り返し,電子なだれに至ることが原因と定性的には理解されている.しかし,現在でも定量的な実験結果の予測には至っていない.本研究では,レーザーブレイクダウンでは,電子は光子エネルギーを単位として光を吸収し,重い粒子との多数回の衝突でエネルギーを失う前に,再び光子を吸収するラッキーな衝突を繰り返した電子の寄与が重要と考え,電子なだれ過程を再構築し,しきい値がゆらぐ原因になるラッキーな衝突の発生確率を求める.通常,レーザー光の光子エネルギーは希ガスや空気の電離エネルギーに比べて十分小さい.このとき,絶縁破壊(ブレイクダウン)は,多光子吸収で発生した電子が逆制動輻射でエネルギーを吸収,電子衝突電離を繰り返し,電子なだれに至ることが原因と定性的には理解されている.しかし,現在でも定量的な実験結果の予測には至っていない.本研究では,レーザーブレイクダウンでは,電子は光子エネルギーを単位として光を吸収し,重い粒子との多数回の衝突でエネルギーを失う前に,再び光子を吸収するラッキーな衝突を繰り返した電子の寄与が重要と考え,電子なだれ過程を再構築し,しきい値がゆらぐ原因になるラッキーな衝突の発生確率を求める.
UWBのための異なる周波数特性の要素アンテナで構成したアレーアンテナ

前年度に引き続き,電磁界解析手法の1つであるモーメント法を利用して広帯域信号用のアレーアンテナの解析を行った.アレーの素子アンテナには解析の行ないやすい線状アンテナであるダイポールアンテナを使用した.まず,前年度に提案した素子間相互結合を取り除く自己校正法を広帯域信号に適用し評価を行った.評価は校正後のアンテナパターンと到来方向推定誤差を利用した.結果として,提案するアレー校正法は従来の自己校正法に比べて高精度のアレー校正が実現できていることを示した.次に,前年度までの検討では等間隔のリニアアレーアンテナを研究対象に取り上げていたが,本年度は任意のアレー素子配置の校正について検討を行った.具体的には不等間隔のリニアアレーアンテナや素子アンテナを円状配置したアレーアンテナについて校正法を提案した.アレーアンテナを構成する前に事前にアンテナ素子単体の入カインピーダンスの値を測定しておくことで任意のアンテナ素子配置に対して精度の良い校正行列を算出することが可能であることを明らかにした.更に,アレー校正を行なった後の広帯域信号に対する空間信号処理について研究を行った.これまでのアレーアンテナにおける拘束条件付ビームフォーミング法では,一つの角度に対して二つ以上の拘束を掛けることができなかった.そこで階層型アレーアンテナの概念を利用して,複数の階層で同一方向に複数の拘束を掛けることを提案した.具体的な利用方法としては,ヌルの拘束を多重に掛けることで広帯域・広角のヌルが形成されることを明らかにした.UWBに適応するアレーアンテナの検討として,従来のアレーアンテナの技術を応用することに重点を置いた研究を進めた.具体的には,各アンテナ素子が全て同じ特性かつ素子間相互結合を無視として研究を進めた.まず等間隔線形アレーアンテナ(Uniform Linear Array : ULA)にチェビシェフ指向性合成法を適用した場合の超広帯域特性を検討した結果,ULAにおいて超広帯域に渡ってサイドローブレベルの低いビームパターンを与えること,波形全体のビームパターンではサイドローブのないビームを形成することを計算機シミュレーション及び理論解析によって示した.次の研究段階として,対象のアレー構造を360度全てに同等の幅や形のビームを生成することが可能な等間隔円形アレー(Uniform Circular Array : UCA)に着目し,それに応じたサブバンド指向性合成法の検討を行った.UCAで指向性合成する場合,いったん仮想的にULAのアレー応答ベクトルを生成し,そのベクトルに対して指向性合成の重みづけを行う。しかし,この方法ではある特定の周波数でしか所望の性能を得ることができない.そこで本年度の研究ではサブバンド分割を行い,それぞれの周波数において指向性合成をすることで広帯域にわたって所望のビームパターンを合成できることを計算機シミュレーションによって示した.また,これらの研究成果を国内の学会にて2件の研究発表を行った.UWBに適応するアレーアンテナの検討として,モーメント法を利用した電磁界解析を用いてアレーアンテナの解析を行った.検討の第一段階として,狭帯域信号の素子間相互結合を対象とした研究を進めた.実際のアレーアンテナシステムにおいてはアレーアンテナの性能を十分に発揮させるため相互素子間結合の影響を取り除くアレー校正を行う必要がある.そこで本研究では,まず,各アンテナ素子が全て同じ特性を持つ場合のリニアアレーアンテナ(Linear Array : LA)において,アレーアンテナのインピーダンス行列表現を再定義することによって素子間相互結合の影響を従来の校正法に比べて非常に高い精度で校正する方法を研究した.また,LA以外のアレーアンテナに対しても上記提案校正法が高い精度を持つことを示した.次の研究段階として,広帯域信号に対する校正法について検討した.具体的には,各周波数において結合係数を求めることで全帯域の結合の状態を記述し,それに基づいて校正を行うことで所望のビームパターンを形成することを目標にした.本研究で用いた校正法は一般に知られているOpen-circuited voltage法を利用した.素子間相互結合はアレービームパターンのビーム方向に対しての劣化量は少ないが,ヌル方向に対しての劣化(深いヌルが得られない)が大きい.今年度の検討ではビーム方向に対するビームフォーミングを対象にして行ったため,簡易な校正法で十分であったが,次年度では,第一段階で研究した精度の高い校正法を広帯域アレーアンテナに適用して,広帯域信号のヌルステアリングの検討を進める予定である.また,これらの研究成果を国内の学会にて3件の研究発表を行った.前年度に引き続き,電磁界解析手法の1つであるモーメント法を利用して広帯域信号用のアレーアンテナの解析を行った.アレーの素子アンテナには解析の行ないやすい線状アンテナであるダイポールアンテナを使用した.まず,前年度に提案した素子間相互結合を取り除く自己校正法を広帯域信号に適用し評価を行った.評価は校正後のアンテナパターンと到来方向推定誤差を利用した.結果として,提案するアレー校正法は従来の自己校正法に比べて高精度のアレー校正が実現できていることを示した.次に,前年度までの検討では等間隔のリニアアレーアンテナを研究対象に取り上げていたが,本年度は任意のアレー素子配置の校正について検討を行った.具体的には不等間隔のリニアアレーアンテナや素子アンテナを円状配置したアレーアンテナについて校正法を提案した.アレーアンテナを構成する前に事前にアンテナ素子単体の入カインピーダンスの値を測定しておくことで任意のアンテナ素子配置に対して精度の良い校正行列を算出することが可能であることを明らかにした.更に,アレー校正を行なった後の広帯域信号に対する空間信号処理について研究を行った.これまでのアレーアンテナにおける拘束条件付ビームフォーミング法では,一つの角度に対して二つ以上の拘束を掛けることができなかった.

そこで階層型アレーアンテナの概念を利用して,複数の階層で同一方向に複数の拘束を掛けることを提案した.具体的な利用方法としては,ヌルの拘束を多重に掛けることで広帯域・広角のヌルが形成されることを明らかにした.
ベイジアン・ネットワークを用いた知的eラーニングシステムの研究

近年,e-Learningの学校教育への適応に関する研究・実践が盛んに行われている.しかし,現在のe-Learningシステムは,教師と学習者,または,学習者同士の相互作用を通して教師が学習者らの学習状態等を把握し,学習者に応じた適応的な学習活動や評価活動に誘導しながら,学習者の自律的な学習の生起を目指す学校教育において最も多く実施されている授業には不向きである.そこで,本研究は,上記問題点を解決する基盤的な枠組みを有するeラーニングシステムの検討と開発を行うことを目的とする.具体的には,ベイジアン・ネットワークを用いたeラーニングシステムの現状を調査し,ベイジアン・ネットワークの授業モデルをシステム内に組み込むためのフレームワークを有するeラーニングシステムの開発を目指す.このシステムを開発することによって,急激に進化するベイジアン・ネットワークの研究成果を直接eラーニングシステムに組み込むことが可能となり,知的eラーニングシステムの発展に貢献できると考えらえる.近年,e-Learningの学校教育への適応に関する研究・実践が盛んに行われている.しかし,現在のe-Learningシステムは,教師と学習者,または,学習者同士の相互作用を通して教師が学習者らの学習状態等を把握し,学習者に応じた適応的な学習活動や評価活動に誘導しながら,学習者の自律的な学習の生起を目指す学校教育において最も多く実施されている授業には不向きである.そこで,本研究は,上記問題点を解決する基盤的な枠組みを有するeラーニングシステムの検討と開発を行うことを目的とする.具体的には,ベイジアン・ネットワークを用いたeラーニングシステムの現状を調査し,ベイジアン・ネットワークの授業モデルをシステム内に組み込むためのフレームワークを有するeラーニングシステムの開発を目指す.このシステムを開発することによって,急激に進化するベイジアン・ネットワークの研究成果を直接eラーニングシステムに組み込むことが可能となり,知的eラーニングシステムの発展に貢献できると考えらえる.本年度は,以下の内容について行い成果を得た。(1)教師と学習者の相互作用と教師の意思決定による授業を構成する要素項目の抽出・論文,指導事例,授業見学などを参考に授業を構成する要素項目群を抽出した.・既存メタモデル(SCORM,IMS LDなど)や標準化動向を分析した.・抽出した要素項目の関係構造を分析した.(2)既存システムへの実装および授業実践・(1)の結果を既存eラーニング及びeポートフォリオシステムに実装した.・上記システムを用いて授業実践を行い履歴等のデータを蓄積した.(3)ベイジアン・ネットワークモデルの検討・(1),(2)を受け,授業を構成する各要素項目の接続順序や隣接可能性を考慮して,変数の順序化と小ノードごとの親ノード候補の絞り込みを行った.・上記から,スケルトンモデルを構築し,これを制約条件としてベイジアン・ネットワークのモデルの検討を行った.本年度は,以下の内容について行い成果を得た.(1)授業プロセスモデルの構築・内省的学習と評価活動で構成される授業プロセスのモデル化を行った.・上記モデル構築のための準備として,eポートフォリオの理論と実際についてまとめた.(2)内省的学習支援システムの開発・構築したモデルに基づいた内省的学習支援システムの開発を行った.(3)内省的学習支援システムの実践・評価・開発した内省的学習支援システムを用いた実践を行い,データを収集した.・システムとして有効的に動作するかのシステム試験と,システムによる内省的学習支援が有用かどうかの評価を行った.(4)ベイジアン・ネットワークモデルの構築・収集したデータからベイジアン・ネットワークの構築を行った.本年度は,以下の内容について行った.(1)ベイジアン・ネットワークの検討前年度開発した内省的学習支援システムによる授業実践から収集した学習・評価活動の履歴データを用いることで,ベイジアン・ネットワークの検討を行った.その際,決定木を用いた場合とベイジアン・ネットワークを用いた場合とで,どちらが現実的な動作と支援が可能なシステムとして実装できるか議論した.(2)内省的学習支援システムへの仮実装単純なベイジアン・ネットワークモデルを内省的学習支援システムに対し仮実装した.その結果,内省的学習支援システムの学習活動と評価活動支援機能の改修の必要性が明らかになった.(3)学習者適応e-Learningシステムのプロトタイプの開発内省学習支援システムの改修し,モデル実装を考慮に入れた学習者適応e-Learningシステムを開発した.このプロトタイプシステムは,学習と評価の一体化の支援を可能にしたeポートフォリオ・システムとしての利用を想定しており,ベイジアンフネットワークを実装する際の基盤システムの役割を担うことが期待できる.(4)研究のまとめと今後の課題の検討本研究を通したまとめと今後の課題について検討を行った.今後,ベイジアン・ネットワークの研究が進むにつれ,それを実装するための学習支援システムが求められるが,その要件となるシステム構成や機能等の実現方式は,本研究の成果が活かされると期待できる.
点字使用者の学習において識別容易性の高い点図作成基準構築のための基礎的研究

凸点で要素を表現する点図において、点字使用者から「線」と認知される点間隔の条件を、実験から検討した。実線と認知された最長点間隔は3.47mm(SD=0.56)、点線と認知された最短点間隔は4.21mm(SD=0.71)であった。また、線と認知される点間隔の限界は8.15mm(SD=2.25)であった。平均値±1標準偏差の範囲を基準と考え、実線の点間隔はおおむね2.9mmまで、点線の点間隔はおおむね4.9mm5.9mm、点間隔おおむね8.2mm以上の線は使用しないことが提案された。さらに、線の本数によって課題の所要時間が異なった結果から先行研究や点字教科書編集資料における配慮が裏付けられた。点字を常用する視覚障害者が触って理解する図である「点図」を作成する際の基礎的要件として、線を触って認知するときに識別容易性の高い線の条件を検討し、明らかにした。具体的には、点図において連続線または点線として認知される点サイズと点間隔の条件を明らかにすることを目的として、点字を常用する視覚障害者15名を対象とした実験を行った。その結果、「実線」と認知される点間隔の最長値は3.46mm3.48mm、「点線」と認知される点間隔の最短値は4.27mm4.15mmであった。線種と点サイズを要因とする2要因参加者内分散分析を行った結果、線種の主効果のみが有意であった。したがって、「実線」「点線」と認知される点間隔には点サイズによる違いはないと考えられた。そして、結果の数値に標準偏差を加味すると、実線を表現するときの点間隔は長くても約3.0mmまで、点線は約4.9mm以上が望ましいと考えられた。点字出版所技術者に調査を行った先行研究(森ら,2013)では、実線について「点のすぐ横に次の点を打つ」という回答があった。本研究の結果と合わせて考えると、「点のすぐ横に次の点を打つ」線と、点間隔3.0mmの線とを用いることにより、1つの図中に2種類の実線(例えば、視覚的な太線と細線)を表現できる可能性が示された。点線の値は、点字出版所技術者へのインタビュー調査(森ら,2013)においては、「点線」とされる点間隔は1.42mm相当5.4mm相当まで幅広く、このことを本研究の結果から考察すると、点図作成者が点線として作成した線の中には、読み手には点線と認識されにくいものがある可能性が示唆された。点字出版所技術者が経験から述べている点間隔5mm(加藤,2007)の指摘と、本研究の結果はほぼ一致している。本研究の結果は、経験則を裏付ける客観性を示せたと考える。平成26年度においては、点図において点字使用者から「線」と認知される点間隔の最長値を明らかにすることを目的とし、点字使用者を対象とした実験を行った。手続きは、点間隔を変化させた点図の1本の直線を触ってもらい、回答を求めるものであった。その結果、「線」と認知される点間隔の最長値の平均値は8.15mm、標準偏差は2.25mmであった。このことから、点図で「線」として認知されるものを示すためには、平均値と1標準偏差の差である点間隔約5.9mmまでが基準となると考えることができる。また、平均値つまり約8.2mmより広い点間隔では、約半数の読者からは「線」と認知されないため、これ以上の点間隔の線は使用を避けた方がよいと考える。これまでは「線」として示すことのできる点間隔の上限は明確にされていなかったが、本研究において上限の基準として約8.2mmという値を示すことができた。そしてこれまでの研究において、おおむね4.9mm以上が点線としての目安であることが明らかになっていたが、本研究の結果と合わせると、点線の点間隔の範囲はおおむね4.9mm5.9mmであることが示された。一方、点サイズ及び指の第一関節の長さ・幅は、点図の線の読みとりやすさに関連しないことも明らかになった。以上の結果から、点図の線の基準として、実線の点間隔はおおむね2.9mmまでとすること、点線の点間隔はおおむね4.9mm5.9mmとすること、点間隔3.5mm4.0mmは実線または点線として意図的に用いる際は使用を避けること、点間隔おおむね8.2mm以上の線は使用を避けることを提案した。さらに、これまでの研究では、凸点の連続が線として認知される条件への点サイズの影響は認められなかった。このことから、点サイズは同じでも点間隔のみを変化させることで異なる種類の線を表すことができることも示された。H27年度は、複数の直線が含まれる点図の線において、分岐数と角度による識別の困難が解消されるような点間隔の条件を検討するために、実験刺激の条件を選択するための情報収集を行った。平面上の触察においては、対象物を触察する範囲が3cm6cmの間にあるときにもっとも触察の時間が短い(坂井・半田・比留間・伊藤・伊福部, 2007)という知見から、対象物を3cm6cmの範囲に配置するときが最も短時間で効率的に触察できると考えられた。

その条件の中で協力者が負担なく判断できる線の長さを検討し、基準となる線は3cmとし、比較する線は2.5cmとした。点間隔の要件についてはH26年度の研究成果から、2線の場合は点間隔2.9mmまでの実線、4.9mm5.9mmの点線、3線の場合はさらに実線の点間隔の1.67倍の点間隔を組み合わせを使用することが適当であると考えられた。2015年8月31日より、産前産後休暇及び育児休業を取得しているため。これまでの研究に関連して、視覚障害者のwebアクセシビリティに関して共同研究を行い、「筑波大学附属図書館におけるウェブページのアクセシビリティー視覚に障害のある利用者のためのアクセシビリティ向上の取り組み」として全国高等教育障害学生支援協議会第2回大会で発表を行った。さらに台湾の研究者と、視覚障害学生の高等教育支援に関する国際共同研究を行い、「高等教育における視覚障害学生の支援体制ー台湾の各大学内と全国規模の支援に着目してー」として、日本特殊教育学会第54回大会において発表を行った。産前産後休暇・育児休業で研究遂行を休業していたため。分岐数と角度による識別の困難が解消されるような点間隔及び触察(触り方)の方略の検討を目的とし、分岐の数および点間隔を変化させた実験結果の分析を行った。対数変換した所要時間について、角度(8水準)及び分岐数(2水準)の2要因参加者内計画の分散分析を行った。角度の水準別に分岐の単純主効果を検定したところ、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度の水準においては有意であった。また分岐の水準別に角度の単純主効果を検定したところ、2分岐、3分岐の両水準において有意であり、多重比較の結果2分岐においては10度の平均所要時間が20度80度の水準よりも有意に長かった。3分岐においては、10度及び80度の平均所要時間は20度70度より有意に長かった、さらに、2分岐の刺激(2線の比較)においては主に片手で触察して進んでいるが、3分岐で3線の比較では両手を使って触察する方略が使われる傾向にあった。3分岐の方が2分岐課題より有意に所要時間が長かったことから、3分岐は2分岐よりも読みとりに時間がかかることが定量的に確認され、触察の方略からも裏付けられた。比較する本数が増えれば読み取りに時間がかかるという結果から、先行研究(森・小林・青松,2013)や点字教科書編集資料(文部科学省,2015)において指摘されている、点図に含まれる線の種類数への配慮を支持することができると考える。また、線どうしが分岐する角度は、2分岐では10度、3分岐では10度と80度が、他の角度よりも読みとりにくいこと、20度70度の間の角度は読みとりやすさに差はないことが示された。したがって、図を作成する際に10度・80度の交差が含まれる場合は、角度以外の変化をつけて読みとりやすくするような対応が求められることが明らかとなった。凸点で要素を表現する点図において、点字使用者から「線」と認知される点間隔の条件を、実験から検討した。実線と認知された最長点間隔は3.47mm(SD=0.56)、点線と認知された最短点間隔は4.21mm(SD=0.71)であった。また、線と認知される点間隔の限界は8.15mm(SD=2.25)であった。平均値±1標準偏差の範囲を基準と考え、実線の点間隔はおおむね2.9mmまで、点線の点間隔はおおむね4.9mm5.9mm、点間隔おおむね8.2mm以上の線は使用しないことが提案された。さらに、線の本数によって課題の所要時間が異なった結果から先行研究や点字教科書編集資料における配慮が裏付けられた。研究遂行にあたり、さらに、点図の線の点間隔の最長値について基礎的・詳細な研究が必要と判断し、計画を修正したため。
計算知能を用いた多目的モデル予測制御とそのプラント運用問題への応用

計算知能の手法を用いて、少ない実験(あるいは解析)回数で精度の高い近似関数を求め、さらに進化的最適化手法によって効率よく近似最適解を求めるという逐次近似最適化法をプラント運転のような動的な問題に拡張し、さらに複数の目的をもつ意思決定問題に対しても意思決定者の価値判断に対し柔軟に解を求められるように工夫を施した。これにより、環境の変化にも迅速に意思決定を行える意思決定支援システムとして構築することができた。実際の工学問題では目的関数が設計変数の陽な関数として表すことができず、設計変数の値を決めたとき、コンピュータシミュレーションや実際の実験によって初めて目的関数の値が求まることが多い。このようなとき、関数形を予測しながら最適解を求めようとするモデル予測最適化の技法がいくつか考えられている。中でも、本研究代表者はRBF(Radial Basis Function)ネットワークやSVM(Support Vector Machine)等の計算知能を用いて少ないシミュレーションや実験回数で実用的な解を得る方法を提案している。本研究ではもともと静的な問題に対し開発されたこれらの手法を動的な問題に拡張し、とくにシステムダイナミクスを表す微分方程式が分からず、システム入出力関係からそのモデルを予測しながら制御を定める手法について新たな提案を行った。具体的には本研究代表者が開発したμ-γ-SVMにもとづく関数近似μ-v-SVRを用い、少ない実験回数で近似の効率・精度を向上させた。また、実問題では目的関数が起動時間や消費エネルギー等、複数個ある場合が多く、このような複数個ある目的間のバランスをとりながら最適な運転方策を定めるという多目的最適化の観点も取り入れ、本研究代表者が提案した満足化トレードオフ法を融合させた新しい多目的モデル予測制御の手法を提案した。これらの手法に対するコンピュータプログラムを作成し、テスト問題でその有効性を確認している。本研究の目的は動的および静的な数学的モデルが未知の問題に対し、できる限り少ない実験回数によってそのモデルを予測しながら最適化を行うことである。本年度は、昨年度に引き続き手法の洗練と、その理論的裏付けを行ったが、これまでの単一目的の逐次近似最適化と異なり、より少ない実験点で多目的最適化におけるParetoフロンティアの近似精度をあげるための追加実験点の取り方に工夫した。具体的には、対話型多目的最適化手法の一つである満足化トレードオフ法を用い、与えられた希求水準に最も近いPareto解を逐次近似最適化によって求め、局所情報を与える追加サンプルとしてその近傍に1点を追加し、同時にParetoフロンティア全体の近似精度を上げるためにランキング法におけるランク関数がなるべく小さくなる点を追加する。さらにもう一つの大局情報を与える追加サンプルとして既存のサンプル点が疎な場所に1点を追加する。この方法によって、単に一つのPareto解とその近傍のフロンティアを提示するだけでなく、Paretoフロンティア全体の概観を把握することによって意思決定者のトレードオフ分析が行いやすくなるようになった。以上の手法のコンピュータプログラムを作成し、テスト問題でその有効性を検証し、さらに実用性の観点からも検討を加えた。本年度は本研究の最終年度としてこれまでに開発してきた理論や手法をさらに洗練し、実用化に向けてさらに工夫を施した。具体的には多目的最適化に対する逐次近似最適化において、1)少ない実験回数でより精度の高い解を得るためにどのように追加実験点をとればよいか、2)少ない実験点でより精度の高い近似モデルを構成する方法、3)少ない実験回数で満足のいく解を得るための多目的最適化手法、の観点から考察を加えた。1)については近年注目を集めているKriging法との比較を行い、多目的最適化に対し効率の良い手法の提案を行った。2)についてはこれまでに本研究申請者が開発してきたSVR(Support Vector Regression)にパラメータ決定法等について工夫を施した。3)については多目的最適化において重要な役割を果たすParetoフロンティアの生成について、近年のいくつかのメタヒューリスティック法の適用を試み、対話型解法として確立されている本研究申請者の開発になる満足化トレードオフ法との連携を行った。さらに、コンピュータプログラムを洗練させ、なるべく結果を視覚化してユーザーが意思決定しやすいように工夫を行い、いくつかのテスト問題でその有効性を検証した。
三次元リンパ管ネットワークの構築と蠕動収縮刺激による機能制御

本研究が解決すべき課題は,脈管系の重要な構成要素である大小のリンパ管を生体外で構築し,蠕動・収縮といった複雑で動的な細胞周囲の微小環境を忠実に再現することで,培養細胞に本来の組織・器官特異的性質を発揮させ,リンパ浮腫等の根本的治療を目指した人工血管・リンパ管を有する組織構造体の構築である.1三次元組織構造体の構築三次元組織構造体は,全長:18.8 mm,狭窄部幅;1.0 mm,厚み:1.0 mmのダンベル形状とした.三次元細胞構造体の外形はモールディング法により,形状安定性を図った.その後,ゼラチンメタクリロイルを主剤としたGelMA-A(CELLINK Co.)ハイドロゲルにマウス筋芽細胞C2C12を導入し,モールド内部にバイオプリンティングして三次元細胞構造体を作製した.これにより,細胞内部の組織化を促し,組織構造体への誘導をかける.2力学(伸展・煽動収縮)刺激印加培養システムの構築作製した三次元細胞構造体は,固定冶具を介して,CO2インキュベータ内部に設置した伸展刺激印加培養システムのチャンバー内に搭載する.筋芽細胞は,伸展方向に配向することが知られている.繰り返し伸展ひずみを印加することにより,筋芽細胞の分化調節を行う.伸展刺激印加培養システムでは,伸展機構と対峙して力センサを搭載した.本研究で作製した伸展刺激印加培養デバイスを用いて,ハイドロゲル(GelMA-A)三次元構造体に対して伸展刺激を印加し,その際にゲルに生じる張力の計測を行った.その結果,リン酸緩衝生理食塩溶液(PBS)中で,周期1 Hz,振幅1 mmの伸展刺激を印加した際,三次元構造体の最大張力は約70 mNであることが確認できた.当初の計画にあった三次元構造体の作製方法の検討を行ったこと.さらに,力学刺激印加培養システムの作製に前倒して着手し,印加培養まで予備実験を終了する実施することができた.H30年度までに毛細血管を組み込んだ三次元構造体の作製には至らなかった,毛細血管を含む三次元構造体の作製を早急に進め,毛細血管を組み込んだ三次元構造体の作製に努める,また,力学的刺激による組織の機能化にむけて,至適なメカニカルストレスパラメータを探索する.本研究が解決すべき課題は,脈管系の重要な構成要素である大小のリンパ管を生体外で構築し,蠕動・収縮といった複雑で動的な細胞周囲の微小環境を忠実に再現することで,培養細胞に本来の組織・器官特異的性質を発揮させ,リンパ浮腫等の根本的治療を目指した人工血管・リンパ管を有する組織構造体の構築である.1三次元組織構造体の構築三次元組織構造体は,全長:18.8 mm,狭窄部幅;1.0 mm,厚み:1.0 mmのダンベル形状とした.三次元細胞構造体の外形はモールディング法により,形状安定性を図った.その後,ゼラチンメタクリロイルを主剤としたGelMA-A(CELLINK Co.)ハイドロゲルにマウス筋芽細胞C2C12を導入し,モールド内部にバイオプリンティングして三次元細胞構造体を作製した.これにより,細胞内部の組織化を促し,組織構造体への誘導をかける.2力学(伸展・煽動収縮)刺激印加培養システムの構築作製した三次元細胞構造体は,固定冶具を介して,CO2インキュベータ内部に設置した伸展刺激印加培養システムのチャンバー内に搭載する.筋芽細胞は,伸展方向に配向することが知られている.繰り返し伸展ひずみを印加することにより,筋芽細胞の分化調節を行う.伸展刺激印加培養システムでは,伸展機構と対峙して力センサを搭載した.本研究で作製した伸展刺激印加培養デバイスを用いて,ハイドロゲル(GelMA-A)三次元構造体に対して伸展刺激を印加し,その際にゲルに生じる張力の計測を行った.その結果,リン酸緩衝生理食塩溶液(PBS)中で,周期1 Hz,振幅1 mmの伸展刺激を印加した際,三次元構造体の最大張力は約70 mNであることが確認できた.当初の計画にあった三次元構造体の作製方法の検討を行ったこと.さらに,力学刺激印加培養システムの作製に前倒して着手し,印加培養まで予備実験を終了する実施することができた.H30年度までに毛細血管を組み込んだ三次元構造体の作製には至らなかった,毛細血管を含む三次元構造体の作製を早急に進め,毛細血管を組み込んだ三次元構造体の作製に努める,また,力学的刺激による組織の機能化にむけて,至適なメカニカルストレスパラメータを探索する.
雑音にうもれたAE波の時系列解析による検出

岩盤が不安定になっておおきな崩落にいたるときには,かならずそれに先行する準備段階(マイクロクラッキングの加速と局所化)があることがしられている.マイクロクラッキングによって発生するAEは地震ときわめてにているから,地震計をはりめぐらせて,刻々とおこる微小地震をマップしてゆくように.監視したい岩盤にAEセンサーのネットワークを設置してAEをモニターすれば,岩盤の状態を判別できるはずである。しかし,このような理想的な監視が可能なケースはかぎられており,これにかわる現実的方法は,岩盤に聴診器をつけるように,簡単なAE波のブロービングをおこない,AEの発生頻度がある経験的な閾値をこえたり,ある加速トレンドをもつにいたると警報をだす岩盤監視システムをできるだけ安価に実用化することであろう.このようなシステムは,現在のエレクトロニクスの流れをかんがえれば,コンピューターの機能と信号処理の機能をもつデジタル信号処理システム〔DSP〕で構成するのが主流になると考えられる.このようなシステムを採用したときには,現場のノイズに汚染された環境で,AEセンサーにうかった波が,正真正銘AEだと認識・判断するフィルターまたはアルゴリズムが不可欠である.そこで,DSPに簡単にインストールできて,高速な演算が可能なアルゴリズムをいくつか検討した結果,∫√Edtを計算しその2度微分から,システムのエネルギー状態の変化を検出する方法がもつとも有効なひとつであることがわかった。しかも,このアルゴリズムは,現場で予想されるAE波の周波数レンジ〔100kHz〕に対してリアル・タイムで検出情報をだせるとかんがえられる.岩盤が不安定になっておおきな崩落にいたるときには,かならずそれに先行する準備段階(マイクロクラッキングの加速と局所化)があることがしられている.マイクロクラッキングによって発生するAEは地震ときわめてにているから,地震計をはりめぐらせて,刻々とおこる微小地震をマップしてゆくように.監視したい岩盤にAEセンサーのネットワークを設置してAEをモニターすれば,岩盤の状態を判別できるはずである。しかも,このアルゴリズムは,現場で予想されるAE波の周波数レンジ〔100kHz〕に対してリアル・タイムで検出情報をだせるとかんがえられる.当年度は、現場環境を模擬できるような室内実験を中心に研究を進めた.まず,機械振動などを重畳させた人為的な高雑音環境下で岩石試料を破壊させ,マイクロクラックの発生によって生じたAEを広帯域で広ダイナミック・レンジをもつ計測系をつかって観測した.このとき,あとで行う様々な時系列の計算が可能になるように記録時間を長くとった.つぎに採録した波形をもちいて解析を行った.本研究では,雑音下におけるAEの発生が,雑音のみの場合の時系列モデル(たとえばARモデル)からの逸脱として,波形上の時間軸に特定できるかどうかを検討した.つまり静かな環境下でのAEと雑音のみの波形をそれぞれのARモデルで記述し,現実の雑音が重畳したAEが両者の単純な加算モデルで表現できるかどうかを調べそれが可能であることがわかった.また適用を意図している岩盤破壊や地すべりなどの実際の状況とあわせるため,AEのみの時間スケールをかえた合成記録を作成し,時系列モデルによるAEの識別別性がスケールによってどのように変化するかを調べた。本年度も、さまざまな発生源をもつ雑音にひどく汚染された現場環境を模擬できるような室内の実験環境を作りだし、その環境のなかで岩石を主破壊に導き、主破壊に先立つマイクロクラックの発生に伴って放出されるアコースティック・エミッション(以下AEと呼ぶ)を広帯域(DC5MHz;すべてのノイズも記録するため、通常は使われるアナログ・フィルターを除去している)で広ダイナミック・レンジ(0.05mV50V)で長時間(0.4s)サンプリングして解析データとした。同時に、通常は多用される接地も故意に用いず、考えられるかぎりノイジ-な信号をAE信号に重畳させた。このようにして得られた信号には、通常のAEの信号の20dBから40dBも大きい、サーボ・バルブからの機会振動が混入して、AE信号のSN比をさげることがわかった。室内実験で観測されるAEの卓越周波数が100kHzのオーダーであるの対して機械振動の卓越周波数は1kHz程度であった。したがって、このような信号とノイズの周波数が大きくことなる条件では、依然としてアナログ・フィルターの使用が効率的であることがわかった。

先年度の研究では、静かな環境下で、AEと雑音だけの信号をそれぞれARモデルで記述し、現実の雑音が混入したAE信号が両者の単純な加算モデルで表現できることを示したが、今年度はより複雑な環境を作り出し、その波形を解析した結果、たとえば、雑音とAEの信号レベルが拮抗し、周波数レベルが類似する場合には、このような方法ではAEの検出はできず、なんらかべつの方法、弾性波の波動伝播の特徴を抽出できるようなフィルターが不可欠であることがあきらかになり,そのようなフィルター構築法について研究をすすめた。
再生胸腺移植を併用した新しい骨髄移植法による癌治療

miPS細胞は継代をしながら使用しているが、途中から分化が不安定になってきた。未分化状態が維持できなくなってきた可能性があり、初期の継代細胞からまた実験を開始した。するとまた分化が上手く行くようになったが、その間に時間を要した。今後はTECの機能を上げる為に3次元化する事、或いはHSCの増殖を上げる為にサイトカイン添加等を行う事が必要であると考えている。次に胸腺上皮細胞の機能分子の発現を、フローサイトメトリー、或は免疫染色にて蛋白レベルで調べて行く。これらが確認できれば、実際に本細胞が造血幹細胞からT細胞を誘導するか調べて行く。同様の事をin vivoでも行う。またT細胞以外の細胞も誘導されるか調べる。病理学、免疫学まず各種転写因子の発現を時系列に調べて行く。これらが確認できれば、実際に本細胞が造血幹細胞からT細胞を誘導するかどうかをin vitroで調べる。一時期miPS細胞からの分化誘導実験が上手くいかず、継代培養を最初から行った。その為に、次の実験の試薬を買わなかった。全部使う予定であったが、計算が合わずわずかに残ってしまった(140円)。分化誘導実験が上手く行くようになったので、次の年に使用して試薬を購入する。物品費の一部として使用する。