hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経回路形成時の軸索成長円錐におけるアクチン細胞骨格の役割

神経信号伝達の構造的基盤は神経回路網であり、発生過程において神経細胞体から伸び出した軸索が遠く離れた目的神経細胞とシナプス結合を選択的に作ることにより形成される。この過程において、軸索先端の成長円錐の形態及び運動機能が障害されると、脳は正しい神経回路網を形成できなくなり、脳機能に異常を生じる。本研究では、成長円錐の形態及び運動機能に直接関与するアクチン細胞骨格の制御機構を解明するために、制御される側のアクチンフィラメントに着目し、その物理的・生化学的性質を決定するアクチン結合蛋白ネットワークの変化を、初代海馬培養神経細胞、及び遺伝子改変動物を用いて明らかにする。胎生18日のマウスの海馬より神経細胞を調整し、バンカー法にて低密度培養(5000/cm^2)を行い、各発生段階で、各種アクチン結合蛋白に対する抗体で免疫蛍光細胞染色を行い、発生過程ステージ2においては、成長円錐のいわゆるアクチン弓に一致してドレブリンが分布していることがわかった。また、Neurabin Iの成長円錐無いにおける分布はドレブリンの分布と類似していることがわかった。ドレブリンA特異的抗体を用いることにより、成長円錐内のドレブリンアイソフォームは非神経系にも発現するドレブリンEであることが明らかとなった。次に、スパインには局在するが成長円錐には局在しないことが明らかとなったドレブリンAをGFP蛋白で標識した蛋白のcDNAをリン酸カルシウム法(培養1週間以内)あるいはマイクロインジェクション法(培養1週間以降)で培養神経細胞核に打ち込み、過剰発現した蛋白により成長円錐に現れる変化を形態学的に解析した。その結果、大型の成長円錐は消失することがわかった。ドレブリンA特異的抗体を用いることにより、成長円錐内のドレブリンアイソフォームは非神経系にも発現するドレブリンEであることが明らかとなつた。
細胞死関連ミトコンドリアタンパク質複合体を超解像度で可視化する新規検出法の開発

動物の体内には傷害を受けたり成長の過程で不要になった細胞が死に,取り除かれる機構が備わっている.この細胞死機構(アポトーシスと呼ばれる)の不調は癌や神経変性疾患,自己免疫疾患などの重篤な疾病を引き起こすため,その機構の解明は基礎研究のみならず臨床的観点からも極めて重要である.これまでに細胞内小器官ミトコンドリア外膜上でBakタンパク質が凝集体を形成することがアポトーシスの引き金となることが知られていたが,凝集体のサイズや分子密度などの定量的情報は不明であった.そこで本研究では, Bak凝集体の定量解析を可能にする新規分析法を開発した.我々は,蛍光タンパク質mEos3で標識したBak(mEos3-Bak)を発現するマウス胚性線維芽細胞を開発した.この細胞株は内在性Bakを欠損しているため,細胞内に発現している全Bak分子を蛍光検出可能である.蛍光免疫染色法により, Bakの分子内構造変化および凝集体形成がmEos3標識によって阻害されないことを確認した.この結果は,開発した細胞株が生理的に意義のある凝集体を観察可能であることを示している.次に,開発した細胞株を用いて凝集体の可視化検出を行った.この可視化検出では,一分子イメージングに基づく超解像顕微鏡法が使われた.その結果,空間分解能20 nmでミトコンドリア上のBak凝集体を観察することに成功した.観察データを詳細に解析した結果,凝集体のほとんどが光学限界以下のサイズであることが明らかとなった.さらに,凝集体間でサイズ(半径および分子数)には大きなばらつきがある一方,凝集体内のBak分子密度は一定であることがわかった.Bak変異体の凝集体を用いた解析でも同様の結果が得られた.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。【研究の背景と目的】動物の体内には傷害を受けたり成長の過程で不要になった細胞が死に,取り除かれる機構が備わっている.この細胞死機構(アポトーシスと呼ばれる)の不調は癌や神経変性疾患,自己免疫疾患などの重篤な疾病を引き起こすため,その機構の解明は基礎研究のみならず臨床的観点からも極めて重要である.これまでに細胞内小器官ミトコンドリア外膜上でBakタンパク質が凝集体を形成することがアポトーシスの引き金となることが知られていたが,凝集体のサイズが光学顕微鏡の分解能の限界(光学限界:約300nm)より小さいことから,これまで正確なサイズや局在の評価が困難だった.そこで本研究では, Bak凝集体の可視化検出およびサイズ評価を可能にする新規分析法の開発を目的とした.【実験結果と総括】(2)凝集体プローブの特異性の検証(3)凝集体の超解像可視化検出(4)凝集体のサイズ評価本研究では,超解像可視化技術と内在性標的遺伝子欠損細胞を用いることでBak凝集体の超解像可視化検出およびサイズ評価を可能にする新規分析法を開発した.本分析法はこれまで詳細が不明だったBak凝集体のサイズ(直径および分子数)を世界に先駆けて明らかにした.タンパク質の凝集体形成は細胞死だけでなくウイルス感染や菌の走性、免疫反応の活性化など多くの細胞内現象で重要な役割を果たしている.本分析法は一般的なタンパク質凝集体評価法として広範に応用可能である.動物の体内には傷害を受けたり成長の過程で不要になった細胞が死に,取り除かれる機構が備わっている.この細胞死機構(アポトーシスと呼ばれる)の不調は癌や神経変性疾患,自己免疫疾患などの重篤な疾病を引き起こすため,その機構の解明は基礎研究のみならず臨床的観点からも極めて重要である.これまでに細胞内小器官ミトコンドリア外膜上でBakタンパク質が凝集体を形成することがアポトーシスの引き金となることが知られていたが,凝集体のサイズや分子密度などの定量的情報は不明であった.そこで本研究では, Bak凝集体の定量解析を可能にする新規分析法を開発した.我々は,蛍光タンパク質mEos3で標識したBak(mEos3-Bak)を発現するマウス胚性線維芽細胞を開発した.この細胞株は内在性Bakを欠損しているため,細胞内に発現している全Bak分子を蛍光検出可能である.蛍光免疫染色法により, Bakの分子内構造変化および凝集体形成がmEos3標識によって阻害されないことを確認した.この結果は,開発した細胞株が生理的に意義のある凝集体を観察可能であることを示している.次に,開発した細胞株を用いて凝集体の可視化検出を行った.この可視化検出では,一分子イメージングに基づく超解像顕微鏡法が使われた.その結果,空間分解能20 nmでミトコンドリア上のBak凝集体を観察することに成功した.観察データを詳細に解析した結果,凝集体のほとんどが光学限界以下のサイズであることが明らかとなった.さらに,凝集体間でサイズ(半径および分子数)には大きなばらつきがある一方,凝集体内のBak分子密度は一定であることがわかった.Bak変異体の凝集体を用いた解析でも同様の結果が得られた.26年度が最終年度であるため、記入しない。

当初の計画では本年度は「凝集体プローブ発現細胞の確立」を行う予定であったが、「凝集体プローブの特異性の検証」「凝集体の超解像可視化検出」「凝集体のサイズ評価」も達成したため。明らかになった凝集体のサイズのデータをもとに、細胞死(アポトーシス)が引き起こされる機構に関するモデルを提唱する。
カリキュラムマネジメントの方法の体系化とガイドブックの開発

本研究では、具体的なカリキュラムマネジメントの方法を明らかにし、それらの方法を体系化した上で、実践のためのハンドブックを開発した。教育目標の設定・共有、評価を核としたマネジメントサイクル、教科横断的なカリキュラム編成と実施、パフォーマンス課題を活用した教科のカリキュラムづくり、集合型の教員研修や校内研修の方法などの具体的な方法を開発し、これらの方法を統合する全体構造を示した。また、構造モデルに基づき学校の実践を評価するツールを提案し、他の手法との比較において特色を明らかにすると共に、カリキュラムマネジメントの実態把握をした。初年度の課題は、1現行学習指導要領実施におけるカリキュラムマネジメントの実態と課題の解明および2課題を克服しカリキュラムマネジメントを効果的かつ円滑な支援を行うための方法の収集・分析であった。1については、カリキュラムマネジメント・モデルを利用した実践分析を集合型教員研修で実施し、そこに記述された質的データを随時収集しデータ入力作業を行っている。また、当該分析手法以外にもチェックリスト方式やアンケート方式のカリキュラムマネジメント評価の方法があるため、それらの方法によって何がどのように評価できるのかという評価ツールの特徴についても検討中であり、これについては日本カリキュラム学会で口頭発表を行った。また、広範なデータとして、全国学力・学習状況調査のデータを利用した分析についても検討している。2については、各メンバーが学校や教育委員会を訪問調査しているだけでなく、学校や教育委員会と共同研究を進め開発的な研究を進めている。たとえば、研究代表者はカリキュラム文書の工夫によるカリキュラムマネジメントの促進の観点から、各地の学校でスコープやシークエンス、あるいは学校としての取組への気づきを促すよう意図的に作成されたカリキュラム文書の収集・分析を行った。その成果は、教員向けの一般書や雑誌、大学紀要論文として発表した。分担者吉冨は学力形成に果たす教育課程の役割を事例研究により明らかにした。なお、本研究は、ガイドブックの開発をゴールのひとつとしている。この点に関しては、2回の研究会議における検討によって、その内容構成がかなり明確になってきており、当初計画より早い段階での執筆と試行、公刊をめざしている。本研究の研究課題は、カリキュラムマネジメントの方法の体系化とそれに基づいたガイドブックの開発である。そのために以下の研究を実施した。(1)カリキュラムマネジメントの実態把握:実態把握のための質問紙を作成し、ある市において調査を実施した。(2)カリキュラムマネジメントの実態を学校が自己評価するための手法についての研究:3つの評価手法を教員研修内で同時に実施し、各手法の利点、問題点、用途、必要な支援方策についての比較検討を行った。(3)ガイドブックの作成:これまで収集してきたカリキュラムマネジメントの方法について精査および体系化し、1冊の書籍にまとめた。(平成28年5月刊行予定)。書籍内容の概要は、以下の通りである。1カリキュラムマネジメントの意義と考え方(概念、意義、次期学習指導要領との関連、システム思考、全体構造)、2カリキュラムマネジメントの方法(目標のマネジメント、マネジメントサイクル、教科横断的カリキュラム編成、教科のカリキュラムづくり、総合的な学習の時間等のカリキュラムづくり)、3カリキュラムマネジメントの組織的な活性化の方策(チームとしての学校、学校文化、教育課程行政の支援と活用、研修の考え方と手法の開発)当初の計画では平成28年度末に完成を予定していたガイドブックが、平成28年度初頭に書籍として刊行されるところまで研究が進んだ。理由は、各研究メンバーが精力的に研究を推進したことが第一である。また、当初はガイドブックを仮にまとめてウエブサイト上で部分公開することを予定していたが、これに代わる手段として、各メンバーが、その内容を研究協力校における実践開発や、研究協力教育委員会における教員研修等の機会に活用し、即時的に検証・改善を加えることにより、研究が能率的に進行したからである。本研究の目的は、1個別具体的なカリキュラムマネジメントの方法を明らかにすること、2それらの方法を体系化すること、3各学校において円滑かつ効果的にカリキュラムマネジメントを実践するためのガイドブックを開発することである。12の研究目的に応じて、まず、次期学習指導要領のめざす理念や育成すべき資質・能力、現代的な課題といった背景要因を明らかにした。そして、個別的な方法として、目標設定、評価を起点としたマネジメントサイクル、教科横断的なカリキュラム編成、「逆向き設計論」に基づく教科のカリキュラムづくり、総合的な学習の時間・道徳・特別活動等のカリキュラムづくり、「チームとしての学校の在り方」を踏まえた条件整備、教育課程行政による支援と学校による行政からの支援の活用方法、集合型の教員研修や校内研修の方法、勤務校のカリキュラムマネジメントを評価するチェックリスト等を開発した。これらの方法を統合するための全体構造を示した。3の目的に応じて、12の内容を書籍『カリキュラムマネジメント・ハンドブック』を刊行した。これらの知見は、独立行政法人教員研修センター「カリキュラム・マネジメント指導者養成研修」の企画に反映された他、同「中央研修」の講義他各地の教員センターや学校における研修に活用された。また、研究代表者のwebページにおいて、カリキュラムマネジメントを評価するためのワークシートやチェックリストを公開した。さらに、チェックリストの縮約版を作成し、4段階尺度の調査票を開発し、教員研修において実施し、カリキュラムマネジメントの実態把握をした。

また、構造モデルに基づき学校の実践を評価するツールを提案し、他の手法との比較において特色を明らかにすると共に、カリキュラムマネジメントの実態把握をした。ガイドブック作成については、当初の計画より進行している。研究メンバー各自のこれまでの研究成果の蓄積があり、これらについて研究会議で整理したところ、適切な役割分担によりガイドブックの内容構成を早期に構想することができた。出版社との交渉も進んでおり、次年度中の書籍公刊をめざしている。実態調査実施については、学校訪問調査は精力的に進行している。一方、質問紙調査については実施を見送ることにした。理由は、既に質的なデータ(カリキュラムマネジメント・モデルを利用した実践分析への質的記述など)の収集が進んだこと、全国学力・学習状況調査のデータが入手できたことなどにより、当面必要なデータは十分であると判断されたためである。データ分析を2年目の課題としているので、今年度は学生アルバイトを雇用し入力作業を進めているが、質的なデータの入力には時間がかかり、学生のスケジュールの関係もあり、作業があまり進展していない。雇用者を増やすことなどを検討したい。最終年度は、刊行した『カリキュラムマネジメント・ハンドブック』の活用と評価を研究課題とする。具体的には以下の5点に取り組む。1『ハンドブック』を活用した教員研修プログラムの開発。2『ハンドブック』に基づいた研修用教材(ワークシート、スライド等)の作成とウェブサイト公開。312を活用した教員研修の実施と、その事例の記録、収集。412を活用した教員研修の効果の評価(評価用具の開発と評価の実施、その結果の分析)。5本研究の3年間の成果についてまとめた紀要論文の執筆。研究代表者(岐阜大学田村知子)のウェブサイト内に設置(謝辞記載)カリキュラムマネジメント、カリキュラム論、学校経営学今後の進行方策は次の3点である。まず、実態調査データの解析を進める。そして、カリキュラムマネジメントの実態の典型例を抽出し、課題への対応策を考察する。また、質的なデータ収集過程は、調査協力者である各学校や教員にとってはカリキュラムマネジメント評価の過程でもある。そこで、学校のカリキュラムマネジメント促進に直結する評価手法についての整理も同時進行で行う。次に、カリキュラムマネジメントの方法を整理し、ガイドブックの執筆を行う。これまでも、各メンバーの開発的研究の知見を交流させてきたので、他メンバーの開発した知見を別のメンバーが実践化および検証するなどしてカリキュラムマネジメントの方法を洗練する。
増殖にホルボルエステルを要求する色素細胞の刺激応答系の解析

本年度は、先に提出した実施計画に従い以下の実績をあげた。1.ニワトリの神経管に由来し、TPAの存在に依存して増殖が可能となった色素細胞を安定して培養する条件を決定した。細胞内のcAMPを高める試薬(たとえば、コレラトキシン)等には、さらに増殖能を高める働きがあったが、TPAを培地中から取ると、増殖は完全に阻害された。2.1で得た色素細胞にニワトリを宿主とするレトロウィルスの感染を行なう為の至適条件を決定中である。現在までの所RSVのSRAstrain.SRBstrainの感染が可能となった。1の色素細胞の純化に、1ケ月以上の期間をとると感染効率が著しく低下するので、1の培養純化法を短期間でおこなうよう系を改良中である。RSV感染色素細胞は、TPAの存在に非依存的に増殖可能となっていて、v-src遺伝子の発現が、TPAによるprotein kinase Cの刺激に置きかえられる事が明確となった。3.RSVのプロウィルス構造中のv-srcの領域を、FBJ-MSVゲノム中のV-fos領域、または、マウス染色体中のC-fos領域にin vitroのDNA組換えにより置きかえた。このDNAをトランスフェクション法でCEFに導入した。回収したレトロウィルスベクターは、共にCEF中で、v-fosまたはc-fosを高レベルで発現し、細胞をトランスフォームする活性を有した。現在このウィルスの性質の詳細を検討中である。
中性子回折法による創薬標的タンパク質のリガンド認識機構の解明

中性子結晶回折法を用いて、リガンドの存在下・非存在下における創薬標的タンパク質の立体構造解析を行った。その結果、創薬標的タンパク質と低分子リガンドの相互作用に深く関与する水素原子を含む立体構造的な相補性、およびリガンド結合に伴って排除される水和水や無機イオンの構造的な特徴を得ることができた。これらの知見はより親和性の高い医薬品候補分子の設計に重要な知見を与える。平成22年度は、下記の2つの課題を重点的に実施した。1.水素原子位置の決定を目的とした解析用タンパク質試料作製i)ガン治療標的となるSer/Thrキナーゼ、ii)強毒性インフルエンザウイルス由来のノイラミニダーゼ、およびiii)薬剤耐性ヒト免疫不全ウイルス由来のプロテアーゼなどの創薬標的タンパク質の発現系構築および精製を試みた。キナーゼおよび薬剤耐性ウイルス由来プロテアーゼ試料は、大腸菌発現によって作製に成功し、さらにX線回折法による結晶構造解析を実施した。強毒性インフルエンザウイルス由来ノイラミニダーゼは、大腸菌およびブレビバチルス発現系を用いて発現を試みたが目的タンパク質を得ることはできなかった。そこで新たにβラクタマーゼを試料として作製し、X線による結晶構造解析を実施した。その結果、中性子解析に適した格子長を有する3種類のタンパク質結晶の取得に成功した。2.大型結晶作製に向けての準備(タンパク質物性の改良)中性子構造解析用の大型結晶試料の作製において、タンパク質分子の溶解度や分子の均一性の向上を目的として物性の改変を試みた。上記の課題のタンパク質について、分子内に存在する遊離型Cys残基を系統的に除去することにより、非特異的なジスルフィド形成の抑制に成功した。また化学的に弱いアミノ酸配列(Asn-Gly)におけるAsnを、Glnへ置換することによって、脱アミド化に伴うイソアスパラギン酸生成を抑制し、良質な大型結晶を得ることができた。平成23年度は、下記の3つの課題を重点的に実施した。1.タンパク質物性の改良による大型結晶の作製必要最小限のアミノ酸置換を導入することによって得た創薬標的蛋白質試料を用いて中性子構造解析を目的とした大型結晶の作製を試みた。結晶化実験に用いるタンパク質試料および沈殿剤の濃度を検討することによって、キナーゼの大型結晶の作製に成功した。また同様の手法を他のタンパク質の大型結晶作製にも応用し、大型結晶を得ることができた。2.試料冷却条件の検討より高い分解能の中性子回折データの取得は、水素原子位置の決定に大きく寄与する。そこで、試料冷却による高分解能中性子回折データの取得を目指して、大型結晶(体積>1mm^3)を再現性良く冷却する条件を探索した。3.創薬標的蛋白質と阻害剤の相互作用解析創薬標的蛋白質と阻害剤の相互作用を熱力学的な手法を用いて解析した。既に化学合成された阻害剤の一部は極めて親和性が高いので、まず速度論的な手法による阻害剤相互作用解析を行い、親和性を評価した。こうして得られた相互作用情報を次年度予定する中性子解析の結果と比較する。創薬標的タンパク質への低分子リガンドの結合に、深く関与することが知られる分子間のvdW接触や静電的な相補性、さらにはリガンド結合に伴って排除される水和水や無機イオンの構造的な知見を得るために、水素原子を含む立体構造情報を効果的に得ることができる中性子結晶回折法を用いて、リガンドの存在下・非存在下における創薬標的タンパク質の立体構造解析を試みた。既に、アミノ酸置換の導入による結晶内パッキングの改善や化学的に不安定な配列の除去により、解析対象となるタンパク質結晶の回折分解能の向上に成功している。そこで、タンパク質の大型結晶を作製するため、結晶化条件の最適化を行った。その結果、大型結晶の作製には、沈殿剤濃度を低く保つとともに比較的高いタンパク質濃度での結晶化が有効であること、さらに結晶核形成の抑制効果を持つ添加剤の利用が効果的であることがわかった。こうして取得した創薬標的タンパク質の阻害剤複合体の大型結晶を用いて、X線および中性子回折実験により取得した回折データを同時に用いて、立体構造解析を実施した。そして創薬標的タンパク質の解離状態を含む触媒基の立体構造や、活性部位に結合した水和水の構造的な特徴を明らかにした。これらの構造的な知見の取得とともに、創薬標的蛋白質と阻害剤の相互作用を速度論的および熱力学的な手法で解析した。化学合成されたいくつかの阻害剤は、親和性が極めて高かったので、触媒残基や基質結合部位に変異が生じた薬剤耐性変異型タンパク質を用いたり、別途、低親和性の阻害剤を競合させることによって、その親和性を正確に評価した。以上の検討結果から、活性部位という特殊な環境下において異常な解離状態を示す触媒基の立体構造や、活性部位に水和する水分子の一部がイオン化し、水酸化物イオン(OH-)として存在することが観測され、リガンドの親和性に大きな影響を与えていることが示唆された。大規模災害に対応するという組織上の役割があり、震災後の一定期間予定した研究を中断した。大型結晶の取得が予想以上に進展したので、全体としては順調に進展している。

24年度が最終年度であるため、記入しない。翌年度計画する中性子回折実験が、研究用原子炉の再稼働に依存するため、現時点では実施の目処が立っていないが、再稼働を想定して計画通り研究を進める。
計算幾何学に基づく高次元データからの知識抽出のための実用的アルゴリズムの研究

本研究では、計算幾何学の技術を基盤として、二次元や三次元以上のデータに対する幾何形状抽出や領域分割問題を対象として、その精度を大きく損なわずに、現実に要請される処理速度の制約を満たす1優れた実用的アルゴリズムを開発することを目的として、理論と応用の面から以下の研究を行った。「基本幾何情報の抽出」、「二次元及び多次元領域分割」アルゴリズムの開発(a)ルートを持つ重み付きピクセル平面矩形領域分割問題を定義し、nをピクセルの総数としたときO(n^<2.5>)時間で領域分割を行うアルゴリズムを開発した。(b)従来のx単調、xy単調および長方形の形状のクラスに限定した最適領域分割問題の厳密アルゴリズムや、代表者が従来開発した高次元数値属性分割のためのピラミッド構築アルゴリズムをベースに、決定木や決定ルールで用いるための2次元もしくは高次元のデータ分割アルゴリズムを開発した。(c)単一の評価尺度ではなく複数の多目的な評価尺度による領域分割を行うために、hand-proving methodに基づくパレート解のパラメトリックな探索アルゴリズムを構築した。実用的側面からの検証(d)(a)で開発したアルゴリズムを実装し、都市の広域避難計画問題を模して検証を行った。(e)(b)で開発したアルゴリズムを基礎に、建築画像認識の例として建築のファサード画像からガラス開口部成分を検出するアルゴリズムなどを開発した。(f)(b)で開発したアルゴリズムを基礎に、建築膜材の画像からその残存強度を推定するアルゴリズムを構築し、精度の検証を行った。(g)(b)で開発したアルゴリズムを基礎に、マンションモデルルーム来場者アンケートからの購買者予測モデルを構築し、その精度の検証および購買者の属性の抽出を行った。(h)(b)で開発したアルゴリズムを基礎に、街頭犯罪がどのような地域で発生しやすいかを抽出するモデルを構築し、精度等の検証を行った。(i)(c)で開発したアルゴリズムを進化的ヒューリスティクスに組み込み、災害時における避難所の割当問題に適用した。本研究では,計算幾何学の技術を基盤に,二次元や三次元以上のデータに対する幾何形状抽出や領域分割問題を対象として,その精度を大きく損なわず,かつ現実に要請される処理速度の制約を満たす優れた実用的アルゴリズムを開発することを目的とする。今年度は,理論面と応用面から以下の研究を行った。1.「基本幾何情報の抽出」,「二次元及び多次元領域分割」アルゴリズムの開発(a)ルートを持つ重み付きピクセル平面矩形領域分割問題を定義し,nをピクセルの総数としたとき,0(n^25)時間で領域分割を行うアルゴリズムを開発した。(b)従来のx単調,xy単調および長方形の形状のクラスに限定した最適領域分割問題の厳密アルゴリズムの一層の高速化を図るヒューリスティックアルゴリズムを開発し,そのアルゴリズムの近似精度を評価した。併せて,メタヒューリスティック解法を開発した。(c)代表者が従来開発した高次元数値属性分割のためのピラミッド構築アルゴリズムを,実用に供するように高速化した。(d) (b)(c)で開発したアルゴリズムをベースに,2次元もしくは高次元データ分割手法を基礎にした,決定木や決定ルールを求めるアルゴリズムを開発した。(e)単一の評価尺度ではなく,複数(3つ)の多目的な評価尺度による領域分割を行うために,hand-proving methodに基づくパレート解のパラメトリックな探索アルゴリズムを構築した。2.実用的側面からの検証(f) (a)で開発したアルゴリズムを実装し,都市の広域避難計画問題を模して検証を行った。(g)

(d)で開発したアルゴリズムを基礎に,建築のファサード画像からガラス開口部成分を検出するアルゴリズムを開発し,精度の検証を行った。(h) (d)で開発したアルゴリズムを基礎に,マンションモデルルーム来揚者アンケートからの購買者予測モデルを構築し,その精度の検証および購買者の属性の抽出を行った。(i) (e)で開発したアルゴリズムを,加藤らが開発したEMO|APヒューリスティクスに組み込み,京都市西京区の災害時における避難所の割当の問題に適用し,実験を行った。昨年度開発した幾何形状検出アルゴリズムや領域分割アルゴリズムを実用規模の問題に適用し、性能が十分向上し実用に耐え得ることを確認した。また、H17年度の研究を通して得られたアルゴリズムの成果をもとに、計算幾何学のアルゴリズムの評価方法、実用的評価尺度の提案をおこなった。また、データマイニング関連のデータ分割アルゴリズムについては、より広範なデータを用いて、一層の実用化へ向けて改良を加えた。1.基本的幾何形状抽出アルゴリズム、「二次元及び多次元領域分割」アルゴリズムの開発現実に現れる画像データはランダムなデータではない。ある種の規則性や偏りを持っていることが多い。そこでそれらを定量化して、それをパラメータとすることにより、計算量をそのパラメータ込みで評価することを提案した。具体的には、たとえば、長方形成分の検出問題では、画像中の線分の角度、長さ、線分どうしの距離など、領域分割問題では、色分布の偏りなどである2.実用的側面からの検証(a)初年度に開発した長方形成分や二次曲線成分検出アルゴリズムと二次元領域分割アルゴリズムをベースにして、建築画像からの幾何形状の特徴抽出システムを構築した。利用可能な建築デジタル画像データベースを利用して、さまざまな観点からその有用性を検証した。(b)初年度に開発した二次元領域分割アルゴリズムを基に、広域避難計画における地域分割問題に適用した。(c)データ分割アルゴリズムを基礎にした決定木、決定ルール抽出では、大量の顧客データをもとに優良顧客発見システムを作りその有用性を不動産販売データを用いて検証した。さらに街頭犯罪発生データから犯罪が発生しやすい空間特徴を抽出し、犯罪の起こりやすさを推定した。(d)建築材料の膜材の劣化診断のために、膜材のマイクロスコープ画像から、膜材のひび割れや劣化度を推定する実験を行い精度を検証した。
CP-263,114の不斉全合成

今年度は、パラジウム触媒を用いたカップリング反応により上部側鎖の構築を行い、CP-263,114の全合成を達成するとともに、誘導体の合成を行った。まず、γ-ラクトンアセタール体の1級アルコールの酸化について検討した結果、Jones酸化を用いた場合のみ生じたカルボン酸のα位のエピマー化を伴うことなく、望みとするカルボン酸を合成することができた。続いて、オギザリルクロリドを用いて酸塩化物とした後、イミダゾール存在下エタンチオールを作用させることによりチオエステルを合成した。得られたチオエステルに対し触媒量のPdCl_2(PPh_3)_2及び過剰量の3-pentenylzinc iodideを作用させたところ、カップリング反応が速やかに進行し、望みとするケトンが良好な収率で得られた。最後に、t-ブチル基をギ酸処理により除去して、CP-263,114の全合成を完了した。また、カップリング反応の際にethylzinc iodideを用いることにより、CP-263,114の誘導体の合成も達成した。さらに、無水マレイン酸部位の構築に関して、新規な方法を開発することができた。まず、Diesl-Alder反応成績体に対し、チオグリコール酸アリルのリチウム塩を作用させてチオエステルとした後、DBUで処理してチオラクトンを構築した。次に、アリル基を除去した後に、得られたヒドロキシカルボン酸を無水酢酸中で加熱することにより、チオブテノライドを合成することができた。このものを、シロキシチオフェンを経て2段階で酸化することにより無水チオマレイン酸へと変換することができた。最後に、水酸化リチウムを作用させることにより無水マレイン酸部位の構築に成功した。
里親養育の広報に関するコミュニティ・リサーチ

本研究のテーマは、日本の里親制度の広報活動である。研究1では、筆者が里親会と協働で実施した里親養育の広報活動をコミュニティ支援の実践事例として検討した。研究2では、広報活動の効果を測定するための尺度として「里親養育に対するイメージを測定する尺度」「里親養育に対する態度を測定する尺度」の二つを作成した。研究3では、マーケティングの専門家と協働で、インフォマーシャルの手法を用いたフォトムービーを制作し、広報効果を調べた。その結果、視聴後は、視聴者の里親養育に対するポジティブなイメージや、親近感、協力的態度が高まることが明らかになった。27年度は、筆者が里親会と協働で実施した広報活動を1)A市の里親養育の特徴を整理、2)A市里親会のニーズの把握、3)ニーズに合わせた本事例の枠組み作り、4)工法を実践する場の設定、5)里親会への依頼の順に整理し、広報活動における司会者と里親との会話(逐語記録)を事例研究の手法で分析し、地域支援実践事例として分析した。この研究について執筆した論文「里親養育の広報活動に関する実践事例研究ー臨床心理学の授業で女子大学生に里親養育体験を伝える試みー」をコミュニティ心理学研究に投稿し、2016年2月発行のコミュニティ心理学研究第19巻第2号に掲載された。また、この広報活動前後の里親に対するイメージの比較を行い、質問紙調査の結果と自由記述のテキストマイニング分析の結果をまとめ、論文を執筆した。これは、「里親による養育体験談が受講者の里親に対するイメージに及ぼす影響について」として、2016年3月発行の日本女子大学心理相談室紀要第14巻に掲載した。ここでは、質問紙に改善の余地があることや、自由記述から里親のイメージ変化を示す多くの言葉がピックアップできたことから、里親に対するイメージを測定するための尺度を作成するための示唆が得られた。さらに、本研究を実施する準備段階で執筆した文献研究や面接調査、そして本研究を含めた里親養育に関する研究をまとめたものから博士論文「里親養育の課題とニーズに合わせたコミュニティ・リサーチー地域に根差した里親養育支援を目指してー」を執筆し、審査を経て、博士号(日本女子大学心理学博士)を取得した。計画通りに論文を執筆し、いずれも雑誌に掲載することができた。また、本研究を実施したことにより博士論文を完成させることができた。27年度末では、量的研究による調査が途中段階であり、28年度は、里親に対するイメージを測定する尺度を修正・作成すること、そして広報活動の成果を量的に調査することが課題であった。尺度の作成では、2016年3月に発行した論文「里親による養育体験談が受講者の里親に対するイメージに及ぼす影響について」で分析した里親養育体験の受講者の自由記述をもとに、里親に対するイメージを測定する尺度項目を作成し、大学生以上の男女300名に調査を実施した。その結果、設定した項目の信頼性・妥当性が確認でき、今後の調査に活用できる尺度が完成した。本研究のもう一つの課題であった広報活動の実施は、2016年2月発行の論文「里親養育の広報活動に関する実践事例研究」において、査読者から「広報の成果が司会者の力量による部分が大きい」と指摘された。確かに、広報の成果は得られたものの、広報の方法が司会者の力量に左右される可能性のあることが示された。そこで28年度は、熟練の司会者とともに里親養育体験を伝える準備をしながら、それとは別に、熟練の司会者に頼らなくても広く実施でき、かつ効果の期待できる広報の方法を探った。その一つは、里親の制作したフォトムービーを使った広報活動であり、もうひとつは、大学生による里子への学習支援活動である。里親の制作したフォトムービーは、29年度の実施に向け、現在準備中である。里子への学習支援では、里親子から要望のあった5名の里子に対し、大学生・大学院生の家庭教師を週1回1時間の派遣し、月1回のケース検討会を実施し、現在支援は終了している。支援終了後に、家庭教師を対象に里親に対するイメージの質問紙調査を実施した。29年度は、家庭教師の回答した里親イメージを一般から集めた300名のデータと比較する。28年度の課題であった量的調査は、尺度の作成は予定通り進めることができ、ここまでは予定通りで順調である。しかし、実際に広報活動の成果を量的に調査する点においては、当初実施予定だった「司会者がインタビューして里親の体験を引き出す」という方法が、「成果が司会者の力量に左右される」という課題につながることが明らかになった。そこで、広報活動の内容を見直すこととなったた。広報活動の別の方法は、里親子のニーズに合わせる形で進め、当初の計画から予期しない形での実現が期待でき、当初の計画以上に進展したととらえることもできる。しかし、まだ量的調査は途中段階にあるため、おおむね順調に進展していると区分した。29年度は、マーケティングの専門家である里親の協力を得て、インフォマーシャルの手法を用いて里親制度の広報に関するフォトムービーを制作し、その広報効果を調べた。フォトムービーは、目標設定、ターゲッティング、方法選択、ストーリー設定、編集という手順で制作した。目標設定では、1里親養育をイメージできる視覚的刺激、2共感を生むメッセージ、3ネガティブなイメージの払拭、4壮絶で色濃い体験談との差別化、5支援行動のトリガになることの5つを設定した。そして里親をよく知らない視聴者をターゲットに、里親子の出会いから家族形成までの映像に、親から子へのメッセージを加え、12分のフォトムービーにまとめた。

そして、心理学を学ぶ1040代の大学生・大学院計122名を対象にフォトムービーの視聴前後の変化を調査した結果、里親に対するイメージが快活で親近感のあるイメージへと変化し、さらに里親養育に対する態度も協力的な方向へ変化することが明らかになった。この成果を29'th Internnational Congress of Applied Psychplpgyにエントリーし、採択されたため、2018年6月にカナダのモントリオールにてポスター発表することとなった。また、この調査で用いた里親に対するイメージを測定する尺度と里親養育に対する態度を測定する尺度について、尺度の信頼性と、二つの尺度の関連について統計的分析を行った。尺度の信頼性については確認ができ、また二つの尺度の関連から里親養育の活用を阻む里親イメージについての示唆が得られた。この成果を日本子ども家庭福祉学会第19回全国大会において、2018年6月に発表を行う。本研究のテーマは、日本の里親制度の広報活動である。研究1では、筆者が里親会と協働で実施した里親養育の広報活動をコミュニティ支援の実践事例として検討した。研究2では、広報活動の効果を測定するための尺度として「里親養育に対するイメージを測定する尺度」「里親養育に対する態度を測定する尺度」の二つを作成した。研究3では、マーケティングの専門家と協働で、インフォマーシャルの手法を用いたフォトムービーを制作し、広報効果を調べた。その結果、視聴後は、視聴者の里親養育に対するポジティブなイメージや、親近感、協力的態度が高まることが明らかになった。里親養育の広報活動のプロセスについては成果を示すことができたが、量的研究による調査が途中段階にある。今後は、項目を修正した質問紙を作成し、広報活動を実施して、その成果を調べる研究をすすめる方針である。28年度に作成した里親に対するイメージを測定する尺度を用いて、里親制度の広報活動を実施し、その成果を量的に調査する。臨床心理学仕事の都合で参加予定だった学会に参加できなかったため、交通費や参加費等がかからず、次年度使用額が生じた。調査協力者との打ち合わせが1回キャンセルになり、交通費がかからなかった分、次年度使用額が生じた。28年度は学会参加を予定しており、参加費や交通費として使用する予定である。量的調査を実施するため、次年度は調査協力者への謝金や打ち合わせの交通費として使用する予定である。
最適レギュレータによる動圧形気体軸受の高剛性化

本研究では、高速回転機器の回転軸を支える気体軸受部の剛性や減衰能を高める目的で、まず軸受すきまの可変機構を有するたて形のスラスト気体軸受試験装置の設計・製作を行った.この軸受試験装置では、回転軸は高周波モータにより連続的に20000(rpm)まで回転可能である.軸受形式は構造が簡単で、他の軸受形式に比べて負荷能力と安定性に勝るステップ軸受形式を採用した.軸受はアタッチメントを介してステ-タ下面に取付られるようになっており、軸受形式の変更が容易にできるように設計されている.ステップ軸受としてステップ高さが固定された固定軸受を3種類とステップ高さを圧電アクチュエータによって任意に変えることのできる可変軸受を試作した.なお、可変形にステップスラスト軸受では軸受のステップ部をその背面に設けた積層形圧電アクチュエータによってスラスト軸方向に駆動することができ、非接触変位計により検出されるステーター変位に基づき最適レギュレーター手法により設計されたコントローラを介して外乱に対して安定なすきな形状を維持出来るようアクティブ制御される.試作した軸受試験装置を用いてまず回転数と荷重をさまざまに変化させた場合のステーター浮上量(軸受すきま)と軸受面に作用する摩擦トルクを測定した.その結果これら静特性に関しては設計どおりの値が得られることを確認した.さらにステーターを加振してその応答特性を測定し、コントローラが正常に作動することを確認した.これらの結果から試験装置はほぼ設計どおりに作動することが確かめられたので、現在さまざまな条件下における特性試験を継続して実施している.本研究では、高速回転機器の回転軸を支える気体軸受部の剛性や減衰能を高める目的で、まず軸受すきまの可変機構を有するたて形のスラスト気体軸受試験装置の設計・製作を行った.この軸受試験装置では、回転軸は高周波モータにより連続的に20000(rpm)まで回転可能である.軸受形式は構造が簡単で、他の軸受形式に比べて負荷能力と安定性に勝るステップ軸受形式を採用した.軸受はアタッチメントを介してステ-タ下面に取付られるようになっており、軸受形式の変更が容易にできるように設計されている.ステップ軸受としてステップ高さが固定された固定軸受を3種類とステップ高さを圧電アクチュエータによって任意に変えることのできる可変軸受を試作した.なお、可変形にステップスラスト軸受では軸受のステップ部をその背面に設けた積層形圧電アクチュエータによってスラスト軸方向に駆動することができ、非接触変位計により検出されるステーター変位に基づき最適レギュレーター手法により設計されたコントローラを介して外乱に対して安定なすきな形状を維持出来るようアクティブ制御される.試作した軸受試験装置を用いてまず回転数と荷重をさまざまに変化させた場合のステーター浮上量(軸受すきま)と軸受面に作用する摩擦トルクを測定した.その結果これら静特性に関しては設計どおりの値が得られることを確認した.さらにステーターを加振してその応答特性を測定し、コントローラが正常に作動することを確認した.これらの結果から試験装置はほぼ設計どおりに作動することが確かめられたので、現在さまざまな条件下における特性試験を継続して実施している.
成層圏パワードバルーンシステムの研究

本研究の最終目的は、上部成層圏に滞空し、飛翔経路を制御可能な飛行体の実現にある。そのため、既存の気球と比べて空気抵抗の少ない俵型スーパープレッシャー気球に、飛翔制御機構および姿勢変更機構を搭載したパワードバルーンの可能性について研究した。俵型気球のスケールモデルを製作し、屋内試験用のシステムを構築し、気球の膨張から飛翔終了過程までの模擬試験を行い、パワードバルーンシステムの実現可能性を高めた。本研究の最終的な目標は,数百kgのペイロードを搭載して上部成層圏に滞空しその飛翔経路を制御可能な新しい飛行体を開発し,上部成層圏における科学観測・実験を運用上の制限や不安定な高層気象条件に拘束されることなく可能にする新しい手段を実現することにある。本研究では,上記目標を推進するため,これまでの研究によって可能となった成層圏用耐圧大型軽量薄膜構造体を飛行母体としたときに,飛行制御を実現するために必要となる要素技術を確立し,搭載可能な飛翔制御システムを飛翔実証試験が可能なレベルで具体化することにある。本年度は,以下ように研究を実施し知見を得た。最終的な飛翔実証試験用飛行体の目標仕様を決定し,放球方法を考慮し安全を確保した飛翔を可能にするための構造や仕様についての検討を行った。同時に飛翔試験の前段階の位置づけとなる地上飛翔試験用システムの構成および仕様を検討した。これらの検討結果をもとに,成層圏用推進装置を保持する機構を放球方法に影響を与えることのないインフレータブル構造によって実現するための手法を立案し,その概念を試験するための試作品を製作した。耐圧試験および静荷重試験を行った結果,この種の構造の実現性が高まった。また,より比強度の高い膜材の検討を開始した。一方,成層圏用推進装置の検討を行い,地上で相似試験が可能となるような実験装置を試作した。本装置を用いた性能取得試験を実施している。本研究の最終的な目標は、数百kgのペイロードを搭載して上部成層圏に長時間滞空し、その飛翔経路の制御を可能にする新しい飛行体を開発し、上部成層圏における科学観測・実験を運用上の制限や不安定な高層気象条件に拘束されることなく可能にする新しい手段を実現することにある。本研究では、上記目標を推進するため、これまでの研究によって可能となった成層圏用耐圧大型軽量薄膜構造体を飛行母体としたときに、飛行制御を実現するために必要となる要素技術を確立し、搭載可能な飛翔制御システム等を飛翔実証試験が可能なレベルで具体化することにある。本年度は、以下に示す研究を実施し知見を得た。最終的な飛翔実証試験用飛行体の仕様に基づき、浮遊高度到達時に満膨張となった通常の気球の形態から推進装置を動作可能な飛行形態に飛行体の姿勢を90度変更するための方法および必要となる装備についての検討・比較を実施し、機構の試作に向けた概念設計および準備を行った。また、成層圏用推進装置を保持する機構について、昨年度試作したインフレータブル構造を発展させ、また、より比強度の高い膜材を用いて、地上での模擬試験が可能なレベルの構造体を製作した。新しい膜材についての耐圧試験を実施し所定の性能は得られたが、今後さらに膜厚の調整を行い性能の向上を行う予定である。一方、昨年度試作した成層圏用推進装置を発展させ、地上で相似試験が実施可能となるような1組の試験用推進実験装置を製作した。あわせて、推進装置を折りたたまれた状態から開くための機構についての予備試験を実施した。また、これらの装置を制御するための搭載装置およびセンサ系の構築および搭載ソフトウエアの開発に着手した。本研究の最終的な目標は、数百kgのペイロードを搭載して高度3035kmの成層圏に長時間滞空し、その飛翔経路を有効的に制御可能な新しい飛行体を開発し、成層圏における科学観測・実験を地理・時間・運用上の制限を受けずに、また、高層気象条件に大きく依存することなく、可能にする新しい飛翔手段を近い将来に低コストで実現することにある。本研究では、上記目標を推進するため、これまでの研究によって可能となった成層圏用耐圧大型軽量薄膜構造体を飛行母体としたときに、空気抵抗を軽減するための細長い形状を実現するための気球の製造手法および飛行制御を実現するために必要となる複数の要素技術について研究を行い、飛翔実証試験の前段階となる地上模擬試験が可能なレベルでシステムを実現することにある。昨年度までに製作した、大きなアスペクト比の俵型スーパープレッシャー気球(直径5.7m、全長15.6m)、気球搭載型の成層圏用推進機とその制御機構の試作品、推進機を保持するためのインフレータブル構造による支持機構、気球の姿勢を通常形態から水平飛行形態に変更するための改修試作機構、飛翔を終了するための模擬破壊動作機構を組み合わせて、屋内における2回目の総合模擬試験を実施した。また、ペイロード吊り下げ構造を中央懸架式から頭尾部懸架式に変更し、荷重と気球本体のたわみの関係をロードセルにより測定し、実機における歪み量を推定するためのデータを取得した。

一連の試験により、気球の放球、膨張、満膨張後の飛行形態への姿勢変更、インフレータブル構造による推進機の保持と動作、飛翔終了時の気球破壊動作までの全過程を模擬することができ、構造と動作概念に問題がないことを確認した。さらに、実証試験の前段階の地上試験を想定した機器構成についての検討を行った。本研究の最終的な目標は、数百kgのペイロードを搭載して高度3035kmの成層圏に長時間滞空し、その飛翔経路を有効的に制御可能な新しい飛行体を開発し、成層圏における科学観測・実験を地理・時間・高層気象・運用上の制限を受けることなく可能にする新しい手段を近い将来に低コストで実現することにある。本研究では、上記目標を推進するため、これまでの研究によって可能となった成層圏用耐圧大型軽量薄膜構造体を飛行母体としたときに、空気抵抗を軽減するための大きなアスペクト比を実現する気球の製造手法および飛行制御を実現するために必要となる複数の要素技術を開発し、飛翔実証試験の前段階となる地上模擬試験が可能なレベルでシステムを実現することにある。本年度は、以下に示す研究を実施し知見を得た。前年度に改善を行った気球搭載型成層圏用推進機を保持するためのインフレータブル構造を用いた構造試験を実施し、使用膜材および構造の評価を行い、実際の使用差圧0.3気圧における形状を測定し安定性を確認した。前年度に製作した地上試験用推進装置を制御するためのソフトウエアの開発に着手し、これを利用して単体での性能取得試験を実施した。インフレータブル構造を取り付けて屋内試験を実施するための母体となる小型・高アスペクト比の俵型気球(直径5.7m、全長15.6m)を設計・製作した。ペイロードを搭載するための懸架機構、気球の姿勢を変更するための機構を設計・製作し、静的動作模擬試験を実施し、問題点を見いだした。また、推進装置搭載部において、模擬荷重による構造体の変形度を測定し、取り付け角度の確認を行った。さらに、飛翔を終了するための破壊機構となる気球引き裂き装置の検討を行い、搭載の目処をつけた。一連の試験結果をもとに、懸架機構および姿勢変更機構の調整を検討し、来年度の改修と再試験に向けた準備を実施した。気球の放球時に作業性および安全性が確保される条件下で成層圏で推進装置を保持する構造をインフレータブル方式により実現しようとしている。これまでの数回の試作および静的試験により目標とする仕様に近づきつつある。したがって、おおむね順調に進んでいると考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。気球の放球時に作業性および安全性が確保される条件下で、成層圏で推進装置を保持する構造をインフレータブル方式により実現しようとしており、所定の圧力差での実現に目処がついた。ペイロードの懸架機構・全体の姿勢変更機構については、一部の試験を実施することができなかったため、若干遅れている。気球搭載型成層圏用地上試験用推進装置とこれを保持するための構造を組み合わせて実際の気球に取り付けて模擬試験を行うため、試験母体となる地上模擬試験用小型気球が必要となる。今年度にこの気球のを製作を行う。また、推進装置等を制御するためのセンサおよびソフトウエアの構築を進める。
胚携帯形成に於けるSox遺伝子群の発現解析

前年度までに、哺乳類精巣決定遺伝子のひとつであるSryと相同性の高いSox遺伝子のcDNA(mdksox2)をメダカ胚から単離し、発現部位を同定解析した。その結果この遺伝子は、神経細胞になりうる細胞系列で発現している事を見出した。今年度はこの遺伝子の機能をアンチセンスDNAを胚に微量注入する事により解析を試みた。注入したメダカ胚の内受精後2日目までに23%までが神経管が細く、然も視蓋が顕著に小さくなっていた。しかし、4日目では、対照群との区別がつかなかった。この事は、mdksox2は未分化細胞が神経細胞になる潜在能力を保つ機能を有し、この機能が抑制されたために神経細胞への増殖文化が抑えられ、結果的に、神経管等の小さな胚が形成されたものと考えられる。しかし、アンチセンスDNAは胚内で分解されたため、4日目には違いが見出されなかったものと考えられる。また本年度はSry類似Sox遺伝子群の全ての単離をメダカゲノムから行い、Sox遺伝子群のRFLPとRAPDによる連鎖群とを組み合わせて染色体上にマッピングを行った。その結果、Sry類似Sox遺伝子群は9つ存在する事がゲノミックサザン解析で明らかとなり、全てが常染色体性である事が判明した。ヒトのSry及びSox遺伝子群を考え合せると、メダカの性染色体がヒトの性染色体とは異なる起源を持つ可能性を示唆している。
多次元入力地震動に対する免震建物の地震応答評価手法の開発

本研究の目的は来たる巨大地震への有力な備えとなる免震構造の一層の普及を目指し、多次元地震入力という免震建物が実際に地震時に生じる応力状態に近い条件の下での免震建物の挙動解明である。初めに免震部材の水平2方向加力試験を実施して力学挙動を把握するともに、水平2方向と軸力変動という3軸連成挙動を再現できる力学モデルを開発した。続いて、この力学モデルをオープンソース構造解析システムOpenSeesに実装して多次元地震入力に対応できる免震建物の応答解析システムを構築した。最後に、この解析システムを用いて多次元地震入力下での免震建物の地震時挙動を解明した。本研究の目的は、免震部材の多次元的力学挙動の解明と免震建物の地震時挙動評価手法の確立である。この目的に沿い、3年間の研究期間内において(1)免震部材の多次元連成力学モデルの作成、(2)多次元地震動入力に対応した免震建物の地震応答解析システムの開発、(3)多次元入力地震動を考慮した免震構造の合理的設計法の構築を目指す。平成23年度は免震部材の多次元連成力学モデルの開発と、免震部材の多方向加力試験を実施した。前者については、研究代表者、研究分担者がそれぞれ独自に提案しているモデルを融和させ、免震積層ゴムに作用する軸力と水平二方向変形の三成分の相互作用を表現できる三軸連成モデルを開発した。この他に、研究協力者が別途提案した変位履歴積分型モデルについても三軸連成モデルの中に取り込む、多彩な選択肢を有する力学モデルが構築できた。後者について、鉛プラグ入り積層ゴムと弾性すべり支承の2種類の免震部材を対象に水平二方向加力試験を実施しデータを収集した。試験にあたっては、新たな水平二方向試験プログラムを提案し、また新たな試験装置を組み従来は得ることのできなかった詳細な変形・荷重データを取得した。また、別種の鉛プラグ入り積層ゴムの水平二方向加力試験データを、米国のメーカーから入手することもできた。最後に、前者で開発した三軸連成モデルを用いて、鉛プラグ入り積層ゴム2種類と弾性すべり支承の試験をシミュレーション解析して、力学挙動を高精度に再現できることを確認した。この目的に沿い、3年間の研究期間において1免震部材の多次元連成力学モデルの作成、2多次元地震動入力に対応した免震建物の地震応答解析システムの開発、3多次元入力地震動を考慮した免震構造の合理的設計法の構築を目指した。平成25年度は前年度に開発した免震部材の多次元連成力学モデルおよび免震建物の地震応答解析システムを用いて、多次元地震動入力を受ける免震建物の地震時挙動の定量的評価と免震構造の合理的設計法について検討した。免震部材の多次元連成力学モデルについては、新たに開発された低弾性タイプの高減衰積層ゴムにも対応できるように改良を加えたことで、国内で使用される履歴減衰型免震支承(高減衰積層ゴム、鉛プラグ入り積層ゴム、弾性すべり資料)をほぼ網羅するに至った。この力学モデルを用いて免震建物の地震応答解析を行った結果、水平2方向入力を受ける免震部材にはねじれモーメントによる付加応力が発生することにより、従来の水平1方向の検討ではそれが把握できずに危険側に評価になってしまうことが明らかになった。その付加応力の増加程度は概ね10%であり、今後、免震建物の設計では水平2方向による応力増を10%程度に設定する必要がある。一連の研究成果のうち、新たに開発した免震部材の多次元連成力学モデルについては、米国UC Berkeleyで開発されているオープンソース構造解析プログラムOpenseesに組み込まれ、運用が開始された。これにより、本研究成果が世界中に展開されることとなった。この目的に沿い、3年間の研究期間において1免震部材の多次元連成力学モデルの作成、2多次元地震動入力に対応した免震建物の地震応答解析システムの開発、3多次元入力地震動を考慮した免震構造の合理的設計法の構築を目指す。平成24年度は免震部材の多次元連成力学モデルの開発、免震部材の多方向加力試験、多次元地震動入力に対応した免震建物の地震応答解析システムの開発の3項目を実施した。免震部材の多次元連成力学モデルの開発については、弾性すべり支承を対象に作用軸力と水平二方向変形の三成分の相互作用を表現できる三軸連成モデルを開発した。免震部材の多方向加力試験については、鉛プラグ入り積層ゴムと弾性すべり支承の2種類の免震部材を対象に水平二方向加力試験を実施しデータを収集した。鉛プラグ入り積層ゴムについては、開発モデルの妥当性を検証するための地震応答変位波形試験を実施した。