hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インターネットにおけるＦＰＧＡを用いた音楽電子指紋の大規模検索

GPGPUによる検索では,一つ一つの検索速度はFPGAよりも低速だが,一度に多量の電子指紋を検索する場合には,複数の検索を同時実行できるメリットがあり,バッチ処理に向いていることが分かった.さらに複数のGPGPUを用いることによって,線形に処理性能が向上することが確かめられた.この成果も国際会議で採択・発表されている.1.2)音楽CDによる研究基盤の整備に関して,基本的なスキームが完成し,翌年度実施予定であるMIDIでの楽曲出力が得られている.規模の拡大については,今後取り組む予定である.本研究では,インターネット上の音楽ファイルから電子指紋をリアルタイムに検出し,音楽情報DB(データベース)を検索しながら,電子ファイルの流通をコントロールするための要素技術を解明する.先立つ基盤研究(B)では,FPGA(Field rogrammable Gate Array)を用いて電子指紋の超高速計算に取り組んだ.本研究では次の段階として,電子指紋のデータベース検索に取り組む.特に実用化のために必須な検索規模の拡大(数千万曲規模)に挑戦する.検索大規模化の方針として,1. FPGAを用いてハミング距離計算専用回路による高速照合を試みる.2.少ないFPGAチップ内メモリを利用するため,クラスタリングを用いた二段階検索を試みる.音楽電子指紋の実用規模検索の最適なソリューションを解明するのが本研究の目的である.2018年度はMIDI音源による擬似楽曲の作成アルゴリズムの開発を行った.乱数等によって,音程や音調をMIDI信号として生成し,この楽曲をピアノやギター等の楽器で電子的に演奏する.その音出力をデジタル型式でWAVEファイルに書き込むスキームである.これまでに開発したハードウェア向き電子指紋検出アルゴリズムHiFP2.0にて検出実験を行ったところ,グランドピアノとクラッシックピアノの区別は難しいが,ピアノとギターでの演奏は区別可能,また当然であるが異なるMIDIファイルから得られた演奏は区別可能という結果が得られた.昨年に引き続き,データベース検索方法としてStaged LSH法に基づくFPGA実装およびGPGPUでの実装を改良した.この他に,このようなシステムをチップ上に効率良く収容するための階層型相互結合網についても幅広く研究を行い,成果を得た.予定していた2018年度以降の実施内容は次の通りである.1周波数成分を用いたクラスタリング手法の開発・改良.低周波成分と高周波成分の2段階によるクラスタリング法の開発.2 MIDI音源による擬似楽曲の作成およびリッピング.3検索の速度と精度の両面からの評価.4近傍クラスタの検索方法の解明および検索高速化に取り組む.
インシュリン生産におけるファジィ制御の方法論的検討

本研究の目的はインシュリン生産に適したファジィ制御法を検討し、我が国における醗酵技術を取り入れ、競争力のあるインシュリン生産方式を確立することにある。インシュリン生産はほとんど海外に頼っており、現在はノボ社の酵母を用いた生産方法が主流である。しかし一般に酵母はアルコールを生産するなど此を用いた遺伝子組換え産物の生産は、かなりの技術的困難が想定される。そのため酵母を用いた培養をおこない、培養実験データを蓄積し、その結果に基づいてファジィ制御アルゴリズムおよびそれに基づくオンライン制御システムを作成した。このオンライン制御システムが酵母の培養に有効に働くことを確認するため、試験的にアルコール生産にこのファジィ制御システムが有効に働くかを検討した。その結果アルコールを短時間で高密度生産できる糖の流加が成功し、これまで清酒醸造などで試みられてきたファジィ制御に比べて比較的簡単なルールで酵母の培養に適用できることがわかった。またファジィ制御の大きな問題として、これまでメンバーシップ関数のチューニング方法がいろいろと考案されてきたが決め手がなく、ほとんど手動でおこなっているのが現状であった。この問題を解決すべく、ファジィ推論結果が最適操作条件と異なる場合の原因となっている、プロダクションルールとメンバーシッブ関数を抽出するプログラムを作成し、その結果に基づいて、メンバーシップ関数のチューニングやプロダクションルールの修正を自動的におこなうプログラムを試験的に作成した。しかしその結果は当初思ったほど効果が得られないことがわかった。なぜならチューニングや修正はその時点の制御はうまくいくが、別の局面でかえって最適操作条件からの誤差を広げてしまう場合も生じてきたからである。此についてはチューニング方法は遺伝的アルゴリズムやニューラルネットワークの導入を検討している。さらに菌体内部の反応を見て、生化学的視点からファジィ制御を改善する方法を、試みるため、二次元電気泳動マップから生体内反応の状況を観察する方法を検討した。本年度は、これまでリジン生産等で培われてきたファジィ制御技術をもとにチューニングの可能なファジィ制御システムを作成し、制御のための基礎実験を行った。特に、ファジィ推論をさかのぼって、結論を導き出すのに最も影響のある、メンバーシップ関数やプロダクションルールの割り出しが行えるようにしたところは、バイオプロセス分野では新規な試みである。しかしこの割り出しからチューニングを確実に手際よく行うには、推論全体への影響を分かりやすく表示させなくてはならず、その方法についてはまだ確定していない。またこれまでに遺伝子組み換え酵母によるタンパク質生産菌で得られた培養データを参考にして、上述のファジィ制御システムの動作状況を検証している。また以上の研究と同時にインシュリン生産のできる遺伝子組み換え酵母の作成を試みている。さらに二次元電気泳動を用いたプロテオーム解析技術を、このチューニングに利用することを検討中であり、これまでに酵母から多量のタンパク質のスポットが判別できるようになった。またそれらスポットの画像解析方法についても検討中であり、今後インターネットを通じ、酵母のタンパク質データベースを検索し、各スポットの同定と対応するタンパク質の量を測定したいと考えている。これらの情報は菌体内の状況を把握するのに強力な武器であり、チューニングに活用できれば、バイオプロセス分野におけるファジィ制御の方法論的発展に大きく貢献できるものと期待される。前年度作成したファジィ制御アルゴリズムにおいてメンバーシップ関数やプロダクションルールを決定するため、酵母からのインシュリン生産の培養を繰り返し行って基礎データを蓄積してきた。また前年度までのアルゴリズム作成結果はJounal of Molecular Catalysisに投稿し、アクセプトされている。

なお最近プロテオーム解析技術を応用することが菌体内の生理活性を把握する上で非常に有効であることがわかってきたので、2次元電気泳動データを活用して、ファジー制御において特にメンバーシップ関数のチューニングに役立てる方法を検討することにした。これまでに2次元電気泳動を用いることにより菌体内の蛋白スポットを300個以上得ることに成功しており、培養状態を詳細に認識する上で非常に有用な情報源となりうると思われる。各スポットの同定も試み始めているが、現在までの所はっきりと同定することはできず、どのように二次元電気泳動のデータをファジー制御に用いるかは今後の検討課題である。またメンバーシップ関数のチューニングに関するアルゴリズムも現在作成中であり、これまでに誤動作に起因するプロダクションルールやメンバーシップ関数を割り出すプログラムを完成しており、最適チューニングシステムを完成すれば、二次元電気泳動のデータや、培養実験データを蓄積することにより、バイオプロセスでのファジィ制御システムに飛躍的な進展があると確信している。これまでに遺伝子組換え酵母の培養の制御に用いるファジィ制御システムを作成した。そのシステムのモデル実験系である、酵母によるアルコール生産に適用した。その結果、プロダクションルールやメンバーシップ関数も容易に作成でき、そのシステムを用いてアルコール生産に適用したところファジィ制御が有効に作用することを確認した。さらにメンバーシップ関数のチューニングに関するアルゴリズムも検討していったが、相互作用が複雑に絡みあっている場合には単締に誤差の傾向からチューニングすることは効果が少ないことが判明した。次に遺伝子組換え酵母ATCC 20745を用いてインシュリン生産を行い、ウェスタンブロット、Elisa法等でインシュリン生産を測定したところ、生産量がかなり低く、かつ不安定であった。そのデータには一見再現性がなくそれに基づいてプロダクションルールやメンバーシップ関数の作成が容易でないことが判明した。それで菌体内の情報をメンバーシップ関数やプロダクションルールの作成に役立てられないだろうか検討することにし、2次元電気泳動に基づく菌体内蛋白質情報の利用を検討した。これまでに菌体内タンパクを示す二次元電気泳動状のスポットは300から500個程度得られるようになってきたので、培地成分の影響を検討したところ、ニューラルネットワークと組み合わせることにより培養状況を80%程度推定できることがわかってきた。
歯周病原性細菌のquorum sensingに関する研究

一般的に細菌には,自己周囲の細胞密度を把握するシステムがある。これをquorum sensingという。このシステムについて明らかになっている点として,グラム陰性細菌においてN-acyl homoserine lactone(AHL)が非常に重要な役割を担っているといわれている。これらのことより,グラム陰性細菌が多数を占める歯周疾患に関連性のある細菌についてもこのquorum sensingが関与している可能性が高い。前年度の報告において,quorum sensingのシステムの存在を認めた。しかし,関連物質については不明であった。Frias et al(Infect.Immun.,2001)は,歯周病原性細菌のquorum sensingには前述のAHLが関連している可能性は低く,Autoinducer-2(AI-2)が関連していると推察した。しかし,彼等はこれらの物質の歯周病原性細菌に対する影響はみていない。そこで,AI-2を培養上清中に産生するVibrio harveyi ATCC700104株の上清(Sup)もしくは部分精製したAHLを歯周病原性細菌であるPorphyromonas gingivalis FDC381株の培養系に添加し,その成長曲線におよぼす影響,またその主要なタンパク分解酵素であるArg-gingipain(RGP)およびLys-gingipain(KGP)に対する影響,さらにluxSの遺伝子発現に対する影響をRT-PCR法を用いて検討した。成長曲線において,Sup添加群では,AHL添加群,無添加群と比較して,培養開始より9時間以内では有意に成長が早かった。それ以降には有意差を認めなかった。つまり,Supを添加することにより増殖期への移行が早まったと推察できる。RGPとKGPの産生については,Sup添加群とAHL添加群,無添加群の間に有意差を認めなかった。また,luxSの発現は全ての群に認められたがその量には差が認められなかった。結論として,主な歯周病原性細菌でのquorum sensingシステムの存在が明らかとなった。また,そのシステムに関与する物質は,N-acyl homoserine lactoneではなく,Autoinducer-2であると示唆された。一般的に細菌は細菌自体の周りの環境を察知しつつ,様々な代謝を経て増殖していく。とくに,細菌の濃度,つまり,どれだけの細菌が増殖する部位に集まっているかによって,増殖程度が異なる。このシステムをquorum sensingという。このシステムについて明らかになっている点として,グラム陰性細菌においてN-acyl homoserine lactoneが非常に重要な役割を担っているといわれている。また,biofilm形成にも関与している可能性があると考える。しかし,歯周病学領域だけでなく,歯学領域でこの研究は皆無である。
磁気シールドルームを必要としない自由空間型生体磁気計測用SQUID磁束計の開発

平成19年度までに、デジタルFLL回路を高スルーレート、広ダイナミックレンジ化するための回路設計方法に関する検討を行い、低温超伝導SQUIDを用いて磁気シールドルーム外での心磁図計測に成功した。一方、低温超伝導SQUIDを冷却するための液体ヘリウムの価格急騰及び世界的備蓄量の減少により、液体ヘリウムを用いないSQUIDを用いる心磁計の開発を同時に進行してきた。本年度は液体窒素や冷凍機を用いた冷却方法に着目し、より実用性の高い生体磁気計測用SQUID磁束計の開発を行った。冷凍機冷却による方法に関しては、受け入れ研究者が参加している共同研究において開発した冷凍機及び新しい超伝導材料MgB_2によるSQUIDを利用する心磁計の開発を行った。近年注目されている新しい超伝導材料を用いたシステムとしては、世界で初めて心磁図計測に成功した。液体窒素を用いる方法に関しては、高温超伝導SQUIDを用いたシステムによる磁気シールドルーム外での心磁図計測に成功した。更に、より空間的自由度の高いSQUID磁束計を実現するため、高温超伝導SQUIDを手に持って操作することが可能なSQUID磁束計を実現した。この場合、センサを保持する手の震えや移動によって心磁図に比べて大きな磁場変動を感知してしまい、一般的なシステムではオーバーレンジになってしまう。これに対し、本システムでは広いダイナミックレンジを持っており、手に持った状態での計測が可能である。磁気シールドルームが必要でなく、かつ、手に持った操作が可能な、空間的に自由度の高いSQUID磁束計を開発した。本研究ではSQUIDを制御する回路(FLL回路)をデジタル化し、高性能かつ廉価なSQUID磁束計を開発している。本研究では12bitの安価なA/D変換器と16bitのD/A変換器及び汎用ワンチップマイクロコントローラを組み合わせることによって、これまで200Φ_о/s程度だったデジタルFLLシステムのスルーレートを1.4kΦ_о/sまで向上(7倍)させ、磁気シールドルーム外での心磁図計測を実現した。また、回路設計のために必要なデジタルフィードバック系のモデルを一般化し、系のスルーレートやダイナミックレンジ、周波数特性を解析する方法を確立した。現在、これらの成果を踏まえて、より高性能な回路製作を行っている。平成19年度に行う予定であったシステムのマルチチャンネル化も並行して行った。本研究で開発したデジタルFLLシステムは回路とホストコンピュータにデジタル処理を分散させているため、その間のデータ通信には特殊な方式が必要となる。このため、複数のデジタルFLL回路を同時に制御する回路を製作した。この制御回路とそれぞれのデジタルFLL回路はRS485によってデータ通信を行う。これによって、複数のデジタルFLL回路を同時に制御することが可能となる。また、制御回路とホストコンピュータ間の通信にはUSB2.0を用いることによって、生体磁気計測に必要とされる高速(2kHz)のデータ記録を実現した。平成19年度は、今年度に開発した基本的な制御方法を応用し、実用型心磁計を完成させる。また、計測したデータから心磁図を取り出すための信号処理方法の検討も進める。本研究はSQUIDを制御する回路(FLL回路)をデジタル化し、高性能かつ廉価なSQUID磁束計の開発を行っている。平成18年度の研究では、低周波領域において高ダイナミックレンジが得られ、磁気シールドルームの外での心磁図計測に成功した。しかし、回路に用いたワンチップマイクロコントローラの動作速度の制約により、高い周波数特性を得られることができず、高周波の磁気ノイズによってシステムが不安定になることがしばしばあった。この問題を解決するために、デジタル・アナログ両方を用いた制御方法を提案した。低周波は平成18年度までに開発しているデジタルFLL回路を用いて高ダイナミックレンジを確保し、同時に、高速動作可能なアナログ回路によって広帯域を実現する。従来型では直流から1kHz程度であった動作領域が30kHz程度まで拡大された。同時に、磁気シールドルーム外の磁気ノイズ除去に関する信号処理の研究も進行させている。また、これまでは液体ヘリウムを用いて冷却する低温超伝導SQUIDを用いていた。しかし、液体ヘリウムは、現在価格が急騰中であり、更に備蓄量の減少が懸念されている。将来的な実用性を考慮し、本研究では液体窒素で冷却可能な高温超伝導SQUIDや新しい超伝導体であるMgB_2 SQUIDに関する検討も行っている。制御回路の動作原理は低温超伝導SQUIDを用いた場合と同じであるが、これらのSQUIDは一般的に低温超伝導SQUIDより出力電圧が小さく、電磁波ノイズの影響を受けやすい。このため、制御回路のより精密な調整が必要となる。本研究ではデジタルFLL回路の調整方法について考察し、高温超伝導SQUIDやMgB_2 SQUIDを用いた場合でも高ダイナミックレンジが得られる方法を確立した。平成20年度は本研究の最終年度であり、磁気シールドルームを必要としない自由空間型生体磁気計測用SQUID磁束計を完成させる予定である。

近年注目されている新しい超伝導材料を用いたシステムとしては、世界で初めて心磁図計測に成功した。液体窒素を用いる方法に関しては、高温超伝導SQUIDを用いたシステムによる磁気シールドルーム外での心磁図計測に成功した。更に、より空間的自由度の高いSQUID磁束計を実現するため、高温超伝導SQUIDを手に持って操作することが可能なSQUID磁束計を実現した。この場合、センサを保持する手の震えや移動によって心磁図に比べて大きな磁場変動を感知してしまい、一般的なシステムではオーバーレンジになってしまう。これに対し、本システムでは広いダイナミックレンジを持っており、手に持った状態での計測が可能である。磁気シールドルームが必要でなく、かつ、手に持った操作が可能な、空間的に自由度の高いSQUID磁束計を開発した。
メトホルミンを用いたがんの化学予防実現のための分子基盤の確立

悪性新生物(がん)の罹患率は、我が国においても年々増加傾向にあり、がんの効果的な予防法の開発が急務である。本研究課題では、がんの予防効果が強く期待されている糖尿病治療薬メトホルミンに着目している。メトホルミンは昔から臨床で使われてきた安全で健常人への投与も許容されている医薬品であるが、どのような分子メカニズムにより、がんの予防効果を発揮しているかについては、まだ不明な点が多い。本研究課題は、ケミカルバイオロジーの手法(ナノ磁性ビーズ)を用いて、メトホルミンが直接結合し作用するヒト細胞内のタンパク質(メトホルミン結合タンパク質)を同定し、メトホルミンによるがんの予防効果の分子基盤を解明することを目的としている。平成30年度では、ナノ磁性ビーズを用いたメトホルミン結合タンパク質の同定を目標として、始めにナノ磁性ビーズに対するメトホルミンの共有結合による固定化を試みた。ナノ磁性ビーズへの化合物の固定化は、化合物を有機溶媒に溶解した後に、有機溶媒中で固定化反応を行うのが常法であるが、通常使用している有機溶媒であるN,N-ジメチルホルムアミドに対してメトホルミンは、ほとんど溶解しなかった。そこで複数の有機溶媒を試し、20 mMでメトホルミンを溶解できる有機溶媒を見出した。この有機溶媒中で触媒を用いて、ナノ磁性ビーズに対するメトホルミンの固定化を行い、作製したメトホルミン固定化ビーズを用いてメトホルミン結合タンパク質を精製した。しかし、ビーズへのメトホルミンの固定化量が少なかったため、質量分析計で同定できるほどの結合タンパク質は精製されてこなかった。現在、京都府立医科大学化学教室の伊藤幸裕先生に相談し、複数の触媒や反応系を試して、ビーズへのメトホルミン固定化の改善に努めている。当初の研究計画では、平成30年度でメトホルミン結合タンパク質を同定し終える予定であった。しかし、メトホルミンの有機溶媒に対する溶解性やナノ磁性ビーズとの反応性の低さが原因で、まだメトホルミン結合タンパク質を質量分析計を用いて同定することができていない。伊藤先生より教えていただいた複数の触媒や反応系を試し、ナノ磁性ビーズに対する効率的なメトホルミンの固定化方法を確立する。そして、メトホルミン結合タンパク質を同定し、その結合タンパク質とメトホルミンの関係を精査することで、メトホルミンによるがんの予防効果の分子メカニズムを解析する。
日本企業における新素材の開発プロセスに関する理論的、実証的研究

本研究の目的は、日本企業における新素材の開発プロセスの組織的特徴を、(1)素材ないしは装置産業における既存研究との比較を通じて、あるいはかかる産業と対置される組立産業における既存研究との比較を通じて明らかにし、(2)新たに複数の事例分析を行うことによって、新素材開発プロセスの組織的特徴やその成功要因を抽出し、そのプロセスの概念的モデルを構築することにある。我々はかかる目的を遂行すべく、日米欧における新製品・新技術の開発に関する既存文献の考察、および新素材開発に関する新たな事例分析を行った。その研究成果は、本報告書の研究発表欄に記載されている論文として結実している。論文「根本特殊化学における夜光塗料「N夜光」の開発」では、我々が新たに行った根本特殊化学における新しい夜光塗料の開発事例を取り上げた。そこでは、素材ないしは装置産業における新製品開発プロセスの先行研究を吟味・考察し、かつ我々がこれまでに展開した事例研究をもとに、かかる産業における新製品・新技術開発プロセスの概念的モデルを構築し、そのモデルを用いて、根本特殊化学における新しい夜光塗料の開発プロセスを分析した。それを通じて、我々がこれまでに提示してきた概念的モデルの精緻化がなされたと思われる。現時点では論文というかたちでは結実していないが、本年度の科研費支援のもとで発光体製造企業の日亜化学工業(本社徳島)の事例研究の若干ではあるが行えた。この研究成果は、次年度以降に論文という形でまとめたいと考えている。本研究の目的は、日本企業における新素材の開発プロセスの組織的特徴を、(1)素材ないしは装置産業における既存研究との比較を通じて、あるいはかかる産業と対置される組立産業における既存研究との比較を通じて明らかにし、(2)新たに複数の事例分析を行うことによって、新素材開発プロセスの組織的特徴やその成功要因を抽出し、かかるプロセスのモデルを構築することにある。我々はかかる目的を遂行すべく、日米欧における新製品・新技術の開発に関する既存文献の考察を行った。その研究成果は、本報告書の研究発表欄に記載されている2本の論文として結実している。第一論文「新素材開発プロセスの特徴」では、我々がこれまでに進めてきた東レにおける人工皮革と炭素繊維の開発事例と、文献研究において考察した組立産業における新製品開発プロセスとの比較を通じて、新素材開発プロセスそれ自体やマネジメント要因の特徴を分析した。第二論文「装置産業におけるイノベーション・プロセスの比較研究」では、文献研究から得られた石油精製や石油化学、製薬などの新製品および新製造工程の開発プロセスの特徴とそのマネジメント要因を明らかにした上で、それらと上述した2つの新素材開発の事例とを比較し、新素材開発プロセスそれ自体とマネジメント要因の特質・差異を分析・検討した。また我々は、新素材開発の新たな事例分析も現在進めている。現時点では論文というかたちでは結実していないが、本年度の科研費支援のもとで、夜光塗料製造企業の根本特殊科学(本社東京)の事例研究を行った。その研究成果は次年度の実績報告書の中でまとめたいと考えている。さらに、次年度には発光体製造企業の日亜化学工業(本社徳島)の事例研究も進める予定である。いずれの企業も中堅・中小規模の企業であり、企業規模という基準で、我々がこれまでに展開してきた大企業における新素材開発との比較分析が可能になると考えている。
高分子絶縁材料のトリー劣化抑制に関する研究

3種類の金属水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト)及び炭酸カルシウムのトリーイング劣化抑制剤としての効果をエポキシ樹脂に充填することにより確かめた。複合体の課電寿命はエポキシ樹脂単体での寿命に比べて100倍を示した。トリー進展に対する抑制効果に影響を及ぼす要因について実験的に確認するとともに得られた結果の分析から抑制効果の機構について検討を進めた。トリーに曝された充填剤の形態変化は大変大きいものの、水酸化物あるいは炭酸塩から酸化物へと変化しているのは充填剤の表面から0.2μm程度のごく薄い層に留まっていることが、TEMを利用した電子線回折分析から分かった。金属水酸化物のトリーイング劣化抑制剤としての効果をエポキシ樹脂に3種類の金属水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト)を充填剤として加えた複合体で確かめたので、トリー進展に対する抑制効果に影響を及ぼす要因について実験的に確認するとともに得られた結果の分析から抑制効果の機構について検討を進めた。トリーに曝された水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムともに形態変化は大変大きいものの、水酸化物から酸化物へと変化しているのは充填剤の表面から0.2μm程度のごく薄い層に留まっていることが、TEMを利用した電子線回折分析から分かり、充填剤全体がトリー進展の抑制に効く訳ではないことが明らかになった。当初計画にはあげていなかった充填剤であるが、高温になると脱二酸化炭素・吸熱反応を生じる炭酸カルシウムについてもトリー抑制効果を持つことが確かめられた。ただ、その効果は水酸化マグネシウムや水酸化アルミニウムに比べると小さかった。これには、反応温度がエポキシの熱分解が生じる温度よりも高いことと界面の接着性の良否のどちらが関係しているのかは現在検討中であるが、トリー抑制剤として金属水酸化物以外にも金属炭酸塩も使えることが明らかになり、母材となる樹脂の分解温度と充填剤の分解温度の最適化の可能性が広がったものと考えられる。得られた結果は電気学会の研究会などで発表するとともに、水酸化マグネシウムに関して得られた結果は電気学会論文誌に掲載された。金属水酸化物のトリーイング劣化抑制剤としての効果について検証するため、エポキシ樹脂に3種類の金属水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト)を充填剤として加えた複合体のトリー劣化特性を評価した。その結果、いずれもトリー進展をエポキシ樹脂単体の比較試料に比べて抑えることができ、電圧印加後の絶縁破壊までの寿命を伸ばすことができた。その効果は、粒径が約1μmのものを30重量部充填した複合体で、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイトの順に小さくなり、脱水分解反応が生じる際の吸熱エネルギーの大きさだけでなく、それが生じる温度と樹脂の分解温度も効果の大きさに影響を及ぼす要因であることが分かった。また、充填剤と樹脂の密着性も寿命に影響を及ぼす大きな要因で、密着性が悪いと寿命を短くなる方向に作用することが分かり、金属水酸化物の効果を効率よく生かすためには樹脂との密着性を確保した複合体とする必要があることも分かった。金属水酸化物がトリー進展を抑える機構はトリーが進展して金属水酸化物に達するとトリー細管内で生じる部分放電によって金属水酸化物が脱水・吸熱反応を起こして酸化物に変化し、そのために消費された部分放電のエネルギーがエポキシ樹脂の分解・トリー進展に寄与しなくなることによりトリーの進展が遅くなるものと考えられる。このことを検証するため、試料の断面観察および分析を行った。その結果、トリーに曝された金属水酸化物はその形態を大きく変え、変質した部分をTEMによる観察と電子線回折による分析を行った結果、水酸化マグネシウム粒子の表面層が酸化マグネシウムに一部変化し、水酸化マグネシウムが吸熱・脱水反応を起こしていることが裏付けられた。この結果は電気学会の研究会などで発表するとともに、論文誌に投稿中である。高電圧機器に用いられる絶縁材料の多くはトリー劣化を経て絶縁破壊に至っており、トリーの進展に対して抑制効果を持つ充填剤として水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイトの3種類の金属水酸化物をエポキシ樹脂に充填して、その効果を確認するとともに得られた結果の分析から抑制効果の機構について検討を進めた。トリーに曝された水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムともに形態変化は大変大きいものの、水酸化物から酸化物へと変化しているのは充填剤の表面から0.2μm程度のごく薄い層に留まっていることが、TEMを利用した電子線回折分析から分かり、充填剤全体がトリー進展の抑制に効く訳ではないことが明らかになり、水酸化マグネシウムに関して得られた結果は2014年5月の電気学会論文誌に、水酸化アルミニウムに関して得られた結果は2015年1月の電気学会論文誌に掲載された。当初計画にはあげていなかった充填剤であるが、高温になると脱二酸化炭素・吸熱反応を生じる炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムの2つの金属炭酸塩についてもトリー抑制効果を持つことが確かめられた。

金属炭酸塩の熱分解温度は水金属酸化物よりも高く、トリー抑制剤として金属水酸化物以外にも金属炭酸塩も使えることから、母材となる樹脂の分解温度と充填剤の分解温度の最適化の可能性が広がったものと考えられる。金属炭酸塩のトリー劣化抑制効果について得られた結果は電気学会論文誌に投稿し、掲載が決定している。電気電子材料第1の目的である金属水酸化物がトリーに曝されたときに吸熱・脱水反応を起こしてトリー進展を抑えるトリー劣化抑制剤として機能することは確かめられた。また、その抑制機構の根幹を構成する現象である吸熱・脱水反応が起こっていることを、充填した水酸化マグネシウムの一部が反応生成物である酸化マグネシウムの検出したこと、絶縁破壊直の部分放電による試料温度上昇もエポキシ樹脂単独試料よりも低いことなどから証明することができた。金属水酸化物のトリー劣化抑制効果には脱水・吸熱反応の際の吸熱エネルギーの大きさ、反応が起こる温度と母材樹脂の分解温度の関係、金属水酸化物と樹脂との密着性が大きな影響を及ぼすことが分かった。金属水酸化物以外にも高温になると吸熱反応を伴いながら分解する金属炭酸塩もトリー抑制剤としての機能を発揮すること見いだしたのは当初計画以上の進展である。第1の目的である金属水酸化物がトリーに曝されたときに吸熱・脱水反応を起こしてトリー進展を抑えるトリー劣化抑制剤として機能することは確かめられた。また、形状が異なる3種類の水酸化マグネシウム、2種類の水酸化アルミニウムを用いて実験を行ったが、形状の影響は小さいことも分かった。金属水酸化物あるいは金属炭酸塩を充填した高分子複合体のトリー劣化を通じた耐電圧寿命に大きな影響を及ぼす要因として、1.充填剤の吸熱・脱水反応の際の吸熱エネルギーの大きさ、2.反応が起こる温度と母材樹脂の分解温度の関係、3.金属水酸化物と樹脂との密着性の3つがあることが分かった。今後は耐電圧寿命に影響を及ぼす要因と考えられることを一つ一つ実験により確認を行いながら、まずはエポキシ樹脂に対して最適な充填剤の種類、粒径、表面処理方法、分散状態を明らかにし、その他の樹脂へと展開する。金属水酸化物充填高分子複合体のトリー劣化を通じた耐電圧寿命に大きな影響を及ぼす要因として、1.金属水酸化物の吸熱・脱水反応の際の吸熱エネルギーの大きさ、2.反応が起こる温度と母材樹脂の分解温度の関係、3.金属水酸化物と樹脂との密着性の3つがあることが分かった。
主要幹線道路周辺から住宅域へ流入する高密度浮遊粉塵の流れの可視化に関する研究

自動車通行に伴う、粉塵や排気ガス等の発生、移流、拡散現象に関する動的挙動を調査評価するための手法が検討された。本研究では、高時空間分解能を有し、一台のシステムで広領域観測が可能な、レーザリモートセンシングシステムを試作して用いた。試作システムは、YAGレーザ光を水平方向に掃引して、大気中に存在する浮遊粉塵からの後方散乱光を検出することにより、その挙動パターンの調査評価を可能にした。浮遊粉塵と、特に自動車通行との関係を調査するための観測が行われた。水平方向掃引観測結果は、主要幹線道路である国道18号線と406号線とに囲まれた地域での、高密度分布パターンを示した。これらに隣接する住宅域への、高密度浮遊粉塵の流入が懸念された。鉛直方向観測結果も行われ、大気混合層の沈降に伴う、地表面付近における浮遊粉塵の高密度長時間帯留が確認された。日中における自動車通行に伴う多量の粉塵が、夜間に凝縮された形で発生する可能性のあることが示された。さらに、これらの現象をより明確に可視化して表示するための、新解析手法が検討されプログラム化された。特に、浮遊粉塵と大気分子とを分離して解析することの可能な、Fernaldの方法が検討された。信頼性のあるFernaldの解を得るため条件として、観測のSN比が重要であり、その値が10以上であることが要求された。同解析プログラムの鉛直方向観測結果への適応を試み、夜間における高密度浮遊粉塵のみを独立に分離し、明確に可視化して表現することができた。今後の研究計画として、異なる環境条件下での観測データの収集を行い、都市大気環境保全のための浮遊粉塵動画像情報(VTR化)データベースの確立を目指す。都市衛生および都市大気環境保全の立場から、大気中浮遊粉塵の動的実態(発生から移流・拡散・漂着まで)を把握することを目的として、特に主要幹線道路付近から住宅域へ流入する浮遊粉塵の流れを“可視化"し、動画像情報として再現させるための基礎研究を行っている(平成5年度継続予定課題)。まず、大気浮遊粉塵観測用レーザ・リモートセンシングシステムの開発および製作を行った。システムは、レーザエネルギー2.5mJ、パルス時間幅20ns、繰り返し10ppsのレーザ光源、干渉フィルター付45cmφ受信望遠鏡、高感度光検出器、50nsサンプリングトランジェントレコーダ、およびLAN化された計算機システムより成る。本システムを用いた場合の最大観測可能距離の理論解析を行った結果、S/N=10の条件で水平方向距離5kmまでの観測が可能であることが示された。掃引型にすることで10km周辺の大気観測を行うことができる。システムを用いて実際に観測を行った。レーザー光を水平方向に射出し、大気中エアロゾルより散乱された受信信号より、粉塵濃度を“可視化"するための実験が行われた。可視化用プログラムの開発も並行して行われ、受信信号(距離-角度座標)を座標変換し、二次元マッピングとして新たに展開して再表現可能なプログラムが作製された。解析結果より、交通量の多い国道19号線と市内主要幹線道路に沿った領域で、高濃度のエアロゾルが存在していることが明らかになった。この現象は、特に冬季に顕著であり、高海抜盆地(長野市)に特徴的な現象と予測された。大気浮遊粉塵“可視化"のためのハード及びソフト技術は、ほぼ完成した。今後は観測回数を増し、種々の大気(気象)条件下においてデータの蓄積化を計り、大気保全のためのデータベース化を検討していく。自動車通行に伴う、粉麈や排気ガス等の発生、移流、拡散現象に関する動的挙動を調査評価するための手法が検討された。

本研究では、高時空間分解能を有し、一台のシステムで広領域観測が可能な、レーザリモートセンシングシステムを試作して用いた。試作システムは、YAGレーザ光を水平方向に掃引して、大気中に存在する浮遊粉麈からの後方散乱光を検出することにより、その挙動パターンの調査評価を可能にした。浮遊粉麈と、特に自動車通行との関係を調査するための観測が行われた。水平方向掃引観測結果は、主要幹線道路である国道18号線と406号線に囲まれた地域での、高密度分布パターンを示した。これらに隣接する住宅域への、高密度浮遊粉麈の流入が懸念された。鉛直方向観測結果も行われ、大気混合層の沈降に伴う、地表面付近における浮遊粉麈の高密度長時間帯留が確認された。日中における自動車通行に伴う多量の粉麈が、夜間に凝縮された形で発生する可能性のあることが示された。さらに、これらの現象をより明確に可視化して表示するための、新解析手法が検討されプログラム化された。特に、浮遊粉麈と大気分子とを分離して解析することの可能な、Fernaldの方法が検討された。信頼性のあるFernaldの解を得るための条件として、観測のSN比が重要であり、その値が10以上であることが要求された。同解析プログラムの鉛直方向観測結果への適応を試み、夜間における高密度浮遊粉麈のみを独立に分離し、明確に可視化して表現することができた。今後の研究計画として、異なる環境条件下での観測データの収集を行い、都市大気環境保全のための浮遊粉麈動画像情報(VTR化)データベースの確立を目指す。
MR画像の自動判別法ならびに特定部位の筋・脂肪量からの運動能力推定法の開発

2-PointDixon法を用いてMR画像の筋肉と皮下脂肪の自動判別が可能となることが示されたが、筋肉内の脂肪はT1強調画像やProton MR Spectroscopy法では高齢者や肥満者において判別困難なケースがあった。現時点ではT2値の活用がコホート研究のMR画像自動処理に必須であることが示唆された。本研究でMR画像による大腿部筋・皮下脂肪断面積、腹部の皮下脂肪断面積、DEXA測定による全身の骨量・骨密度・脂肪量・軟部組織量、超音波断層法による全身9箇所(上腕前部・後部、前腕、背部、腹部、大腿前部・後部、下腿前部・後部)の筋厚・脂肪量の被験者1227名分の横断的なデータベースを構築した。研究1:MRI画像自動判別法の開発のため,被験者1名の頭蓋部,腹部,上肢,下肢部の横断画像をT1強調画像法,T2強調画像法,T2Map,拡散強調画像法,2-point Dixon法等の撮像法を駆使して詳細に取得した。従来のCHESS法や脂肪選択IR法と比較して大幅に脂肪抑制の精度が向上した2-pointDixon法を利用すると水・脂肪分離が正確,かつ,高空間分解能で取得できることが確認された。拡散強調画像法では,ADC値(水分の拡散係数)を求め,輝度値やT2値との関係を確認し,脂肪組織と筋組織の明確な違いが確認された。T2Map法では,被験者62名に対して大腿部の横断画像を取得し,大腿四頭筋内のT2値をボクセル数256×128で二次元平面上に画像化した。T1強調画像やT2強調画像では画像内の輝度値にムラが見られることもあるが,Proton-MR-Spectroscopy(1H-MRS)で別に取得した大腿四頭筋内の筋内脂肪量の値とT2値の間にゆるやかな相関があることが確認でき,このことから筋内に存在する脂肪組織がMR画像の輝度値に多少なりとも影響を与える可能性が示唆された。さらに頭蓋部において,T1横断画像の取得にあたり,ボクセル数(512×512,384×384,256×256)やスライス幅(1cm,5mm,2mm,1mm)を変えて撮像し,得られた画像間の画質の違いを確認した。スライス間距離(ギャップ)を変えた画像をデジタル画像処理することによりギャップ中間部の画像が再構築できるかを検討し,一定以上の精度が得られることが確認された。研究2:大学学部生・大学院生から被験者を募り,また,地域在住の高齢者向けの運動教室の参加者から同意を得られた被験者を対象にして,若年層・中高齢者層のコホートデータを取得した。測定項目は,1血液検査,2体組成,3MRIおよびMRS,4動脈硬化指標,血圧,心電図検査,5筋力,6柔軟性,7最大酸素摂取量,8踵骨超音波速度,9栄養調査,10日常生活身体活動量,11ロコモティブシンドロームチェックであった。研究1:T1強調画像やT2強調画像では画像内の輝度値にムラが見られることもあるため,T1強調画像法,T2強調画像法,T2Map,拡散強調画像法,2-point Dixon法,Proton-MR-Spectroscopy法(1H-MRS)などの撮像法を用いて検討を行った。設定したボクセル内におけるT2Mapにより取得したT2値は,そのボクセルに対して1H-MRSで測定したスペクトル内の1.3ppmに位置する筋線維内脂肪とは相関がみられず,1.5ppmに位置する筋線維外脂肪との間に有意な相関が認められた。このことから,筋内に存在する脂肪組織がMR画像の輝度値に影響を与える可能性が示唆された。また,筋線維外脂肪は筋力や筋量と負の相関関係にあり,腹部内臓脂肪との間に有意な正の相関が認められた。別の研究で,筋線維外脂肪と脈波伝搬速度に有意な負の相関関係が認められ,T2値および輝度値はメタボリックリスクなどにも影響することが考えられた。研究2:大学学部生・大学院生から被験者を募り,また,地域の病院でメタボ外来に通院している患者に説明をし,同意を得られた者を対象にして,コホートデータを取得した。測定項目は,1血液検査,2体組成,3MRI,MRS,およびT2Map 4動脈硬化指標,血圧,心電図検査,5筋力,6柔軟性,(7最大酸素摂取量),8踵骨超音波速度,9栄養調査,10日常生活身体活動量,11ロコモティブシンドロームチェック,であった。取得したデータはすべてデータベースとして,まとめている。研究1について,T2Mapで得られたT2値では,筋肉成分と脂肪成分の選別ができる可能性があることは示されたが,被験者によって筋肉のT2値が微妙に異なるため,閾値を被験者毎に設定する必要があり,全自動処理によって筋断面積および筋内脂肪断面積を識別するのは難しく,結局のところ,半自動処理となる。したがって,2-Point Dixon法を有効に利用することが全自動処理可能な高空間分解能で画像を取得するために必要であることが確認された。研究2のコホートデータは現在246名に達し,1881歳と幅広い年代からのデータが蓄積された。

しかしながら,10代(男性59名,女性30名),20代(男性40名,女性20名)と比べて30代が4名のみ(全て男性)と少なく,また,40代(男性5名,女性23名),50代(男性4名,女性28名),60代(男性4名,女性19名)では,男女比が著しく異なっている。したがって,被験者数が少ない30代の被験者および4060代の男性被験者を募る必要がある。MRI解析の自動化は上述の通り,あまり進んではいないが,マニュアル解析で92名分の計測は終了している。研究1:T1Mapの測定を試みたが、撮像時間がT2Mapと比較して長かったため(T2Map=約5分,T1Map=約30分)、T1Mapをコホート研究に用いることを断念。636名において取得した大腿部50%部位の大腿四頭筋のT2値は26.856.5と幅広い値域を持ったが、T2値と大腿四頭筋筋線維外脂肪量(r=0.68)、体脂肪率(r=0.54)および大腿部50%部位皮下脂肪量(r=0.40)の間には高い相関関係が示された。一方、2-Point Dixon法で得られた脂肪画像と水分画像の画像強度はT2値と関係があり、またそれにより切り分けられた筋肉・脂肪の面積とMR解析の熟練者が別個に解析した筋肉・脂肪の面積が一致した(ICC=0.91)。MR撮像時間短縮のための圧縮センシングによる高精度高速撮像法は現在開発中であるが、その代用としてT2MapとProton MR Spectroscopy(1H-MRS)法を併用することで、個人別のT2閾値を決定することが可能となり、MR画像自動処理のために必要なデータが取得可能であることが示唆された。研究2:現在までに被験者1227名において、以下の測定項目について横断的なデータを得てデータベース化している(測定項目:年齢、身長、体重、体脂肪率、大腿部50%部位筋断面積および皮下脂肪断面積、大腿四頭筋内外脂肪量、腹部L4-L5間皮下脂肪断面積および内臓脂肪断面積)。また、一部の被験者からは血液中の中性脂肪量、ヘモグロビンHbA1c、HDLコレステロール量(490名)、ならびに等尺性および等速性の膝関節伸展・屈曲筋力(486名)を測定した。なお、筋横断面積は1227名全員分をマニュアル解析で行っている。2016年度の測定からは、筋線維外脂肪測定とT2値測定をコホート測定の測定項目に組み込んでいる。研究協力者や連携研究者が他研究機関に異動となり、研究計画の修正を余儀なくされた。データ取得は、研究1・研究2ともに、ある程度終了はしているものの、その後の解析が滞っている。現在は、2016年度より新しく赴任した研究者の協力を得て、順調に進行しているが、研究3:大規模データベースの構築から新たな判断基準の作成には至っていない。研究1:昨年度、2-Point Dixon法によるMR画像の自動判別によって筋肉・脂肪断面積の自動定量が可能であることが示されたが、本年度はT1強調画像によって得られた画像の自動判別を試み、2-PointDixon法との比較を行った。その結果、T1強調画像の信号強度の分布によって筋肉と皮下脂肪の判別は可能であったが、筋肉内の脂肪を取り分けて判別することは困難であり、一致度は悪かった(r=0.28)。Proton MR Spectroscopy(1H-MRS)法を用いた筋肉内脂肪の解析は、大腿部50%部位の外側広筋についてはどの被験者でも解析が可能であったが、高齢者や体脂肪量が多い被験者に関しては大腿部50%部位の大腿二頭筋や大腿直筋では信号のノイズが大きくなり解析が困難なケースがあることが認められた。現状では、比較的信号ノイズが抑えられ、短時間で測定が可能であるT2MapによるT2閾値の活用が大規模コホート研究のMR画像自動処理には必須であることが示唆された。研究2:2014年度から2017年度にかけて測定した被験者
線管分離法を用いた大腸癌の腫瘍内heterogeneityの解析

大腸癌の癌化過程では家族性大腸腺腫症に代表される、APC遺伝子やK-ras遺伝子変異を伴う過程と、遺伝性非腺腫症性大腸癌(HNPCC)に代表されるミスマッチ修復(MMR)遺伝子変異により癌化が起る過程が存在する。MMR遺伝子異常が腫瘍全体の遺伝異常とどの様に関わっているかを解析した報告は現在までになされていない。そこでMMR遺伝子の異常と腫瘍内heterogeneityとの関係について評価した。散発性大腸癌46例の腺管分離材料を用い以下の如くDNA解析を行った。1.MMR遺伝子(MSH2,MLH1)の点突然変異と遺伝子欠失(LOH)2.癌抑制遺伝子p53遺伝子のLOH4.MMR遺伝子の2ヒット症例では単一腺管ごとにDNAを抽出し、上記の遺伝子解析を行った。その結果は以下の如くであった。1.MMR遺伝子のLOHはRER陽性癌で多く検出された。2.MMR遺伝子は腫瘍内でheterogeneityを示した。これはp53遺伝子のLOHとは対照的であった。3.MMR遺伝子の2ヒット症例の癌腺管は点突然変異のみを有する腺管群(1ビット)とLOHを伴う腺管群(2ヒット)とに分類され、腫瘍内heterogeneityの存在が腺管単位で証明された。異常なMMR遺伝子の不活性化は抑制遺伝子のそれとは異なり、腫瘍内でheterogeneityを誘導するユニークな機構で癌化に寄与する可能性が考えられた。腺管分離法を用い、大腸癌の腫瘍内heterogeneityの解析を行った。1.ミスマッチ修復(MMR)遺伝子の異常が原因とされるDNA複製エラー(RER)陽性癌では、固有の癌化様式が存在する。MMR遺伝子の異常と腫瘍内heterogeneityとの関係を評価した。散発性大腸癌46例の腺管分離材料を対象とし、(1)MMR遺伝子(MSH2,MLH1)の点突然変異と遺伝子欠失(LOH)、(2)癌抑制遺伝子p53遺伝子のLOH、(3)RERを調べた。MMR遺伝子の2ヒット症例では単一癌腺管ごとにDNAを抽出し、同様の解析を行った。現在までに以下の結果を得た。(1)MMR遺伝子のLOHはRER陽性癌で多く検出された。(2)そのLOHはp53遺伝子のLOHとは異なり腫瘍内でheterogeneityを示した。(3)MMR遺伝子の2ヒット症例の癌腺管は点突然変異のみを有する腺管群(1ヒット)とLOHを伴う腺管群(2ヒット)とに分類され、腫瘍内heterogeneityの存在が腺管単位で証明された。(4)MMR遺伝子の不活性化は抑制遺伝子のそれとは異なり、腫瘍内でheterogeneityを誘導するユニークな機構で癌化に寄与する可能性が考えられた。(Oncogene,16,1259,1998)2. diploidおよびaneuploidを示す腫瘍細胞の分子生物学的特性を明らかにするために、同一腫瘍内で両細胞群を有する24例の大腸癌を対象とした。各腺管分離法材料よりフローサイトメータを用い、diploidとaneuploidの腫瘍細胞群(各10^4 cell以上)を分離回収した。抽出DNAについては、PCRによる遺伝子増幅が可能であった。(現在解析中)腺管分離法を大腸癌の遺伝子解析に応用し、正確な腫瘍内heterogeneityの評価ができることを証明してきた(平成10年度報告書)。腺管分離法は変異遺伝子の検出感度についても従来法より優れることから、細胞質内にheterogeneousに多数(10^210^3個/細胞)存在するミトコンドリアDNA(mtDNA)の解析にも有用であると考えられた。そこで散発性大腸癌の腺管分離材料を対象に、1)mtDNA非コード領域内の(C)n(7≦n≦9)

配列におけるmicrosatellite instability(MSI)、2)mtDNAコード領域内のミトコンドリア遺伝子変異を検索した。その結果、45症例中20例(44%)においてmtDNAのMSIが検出され、そのうち3例においてはコード領域内のミトコンドリア遺伝子の変異(いずれもマイクロサテライト変異によるtruncated proteinの合成が予想された)が認められた(Oncogene17,1931,1998)。以上の結果はミトコンドリアゲノムの不安定化が腫瘍の発生・進展に関与する可能性を示唆しており、現在詳細な検討を行っている。
ユーザーインタラクションに基づく情報検索に関する研究

本研究では,直感的で分かりやすい検索意図伝達のためのインタフェースの実現,および,ユーザの情報検索時の検索行動に関する知見を得ることを目的とする.本年度は,(1)ユーザインタラクションに基づく検索結果の統一的な再ランキングインタフェースの構築,(2)ユーザを検索プロセスに積極的に関与させるためのクエリ推薦に取り組んだ。(1)に関しては,昨年度に引き続き,ウェブサービス非依存の検索結果再ランキングインタフェースの実現に取り組み,本年度は提案システムを利用することでユーザの検索結果閲覧行為にどのような影響をあたえるのかを分析するための被験者実験をおこなった。その結果,提案システムを利用することで,既存のインタフェースとくらべて,ユーザはより多くの観点から検索結果を閲覧するようになること,また,元々下位にある検索結果からも適合情報を発見することができるようになるという知見を得ることができた,また,研究課題(2)に関しては,コミュニティ型のQ&Aコンテンツの質問・回答情報を利用し,主観的ファセットを抽出することで,ウェブ検索ユーザのクエリ修正を支援する手法を実現した.提案手法ではQ&Aコンテンツに出現する「有名な寺社」や「美味しい和菓子」といった主観的ファセット情報に焦点を当て,質問・回答情報からそうしたファセットを動的に抽出し,ウェブ検索ユーザに対して推薦する.本年度はファセット抽出におけるランキングアルゴリズムを,CoHITSアルゴリズムを適用することでより改善し,それにもとづきユーザ実験を行いシステムの有用性を示した.本研究では,直感的で分かりやすい検索意図の伝達のためのインタフェースの実現,および,ユーザの情報検索時の検索行動に関する知見を得ることを目的とする.本研究の目的の実現のため,本年度は特に(1)ユーザを検索プロセスに積極的に関与させるためのインタフェース,(2)ユーザインタラクションに基づく検索結果の統一的な再ランキングインタフェースの構築に取り組んだ.(1)に関しては,ユーザの潜在的な検索意図を引き出し,検索行為を手軽に繰り返すことが可能な仕組として,ウェブ検索において関連語をタグクラウド形式でユーザに提示するインタフェースの提案を行った.タグクラウド中に表示する単語の品詞情報(名詞,動詞,形容詞,形容動詞など)に着目し,どのような種類のクエリに対してどのような種類の品詞が,ユーザの興味を引くのかというユーザ調査を行い,ユーザを検索により関与させるための知見を得た.(2)に関しては,ウェブ検索エンジンやeコマースサイトといった検索サービスにとらわれることなく,ユーザが自由に検索結果を再ランキング可能なシステムを実現した.実際に提案システムをWebブラウザの拡張機能「RerankEverything」として実現し,広く一般のユーザに公開を行った.また,ユーザ実験を行い,本システムを利用することで,ユーザは通常のブラウジング時よりも多様な検索結果を閲覧し,また,元々下位にあった検索結果をより多く閲覧するようになることを確認した.本研究では,直感的で分かりやすい検索意図伝達のためのインタフェースの実現および,ユーザの情報検索時の検索行動に関する知見を得ることを目的とする.本年度は,(1)ユーザインタラクションに基づく検索結果の統一的な再ランキングインタフェースの構築,(2)ユーザを検索プロセスに積極的に関与させるためのクエリ推薦に取り組んだ.(1)に関しては,昨年度に引き続き,ウェブサービス非依存の検索結果再ランキングインタフェースの実現に取り組み,システムを「RerankEverything」として一般のユーザに広く公開した.提案システムを利用することで,ユーザは既存の検索システムの機能やランキングに関わらず,ユーザ側の興味に従って検索結果を再ランキングすることが可能となる.ユーザ実験を行うことで,本システムを利用することでユーザは通常の検索エンジンを利用するよりも元々下位に存在する検索結果を閲覧する可能性が高くなり,さらに,より多くの観点から検索結果を閲覧するようになることを確認した.研究課題(2)に関しては,コミュニティ型のQ&Aコンテンツの質問・回答情報を利用し,主観的ファセットを抽出することで,ウェブ検索ユーザのクエリ修正を支援する手法を実現した.提案手法ではQ&Aコンテンツに出現する「有名な寺社」や「美味しい和菓子」といった主観的ファセット情報に焦点を当て,質問・回答情報からそうしたファセットを動的に抽出し,ウェブ検索ユーザに対して推薦する.提案システムを利用することで,「京都観光」,「インド料理」といった曖昧な検索クエリに対して効果的にクエリを推薦することが可能となることを実験により確認した.本研究では,直感的で分かりやすい検索意図伝達のためのインタフェースの実現,および,ユーザの情報検索時の検索行動に関する知見を得ることを目的とする.本年度は,(1)ユーザインタラクションに基づく検索結果の統一的な再ランキングインタフェースの構築,(2)ユーザを検索プロセスに積極的に関与させるためのクエリ推薦に取り組んだ。その結果,提案システムを利用することで,既存のインタフェースとくらべて,ユーザはより多くの観点から検索結果を閲覧するようになること,また,元々下位にある検索結果からも適合情報を発見することができるようになるという知見を得ることができた,また,研究課題(2)に関しては,コミュニティ型のQ&Aコンテンツの質問・回答情報を利用し,主観的ファセットを抽出することで,ウェブ検索ユーザのクエリ修正を支援する手法を実現した.提案手法ではQ&Aコンテンツに出現する「有名な寺社」や「美味しい和菓子」といった主観的ファセット情報に焦点を当て,質問・回答情報からそうしたファセットを動的に抽出し,ウェブ検索ユーザに対して推薦する.本年度はファセット抽出におけるランキングアルゴリズムを,CoHITSアルゴリズムを適用することでより改善し,それにもとづきユーザ実験を行いシステムの有用性を示した.