hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生態系サービス社会的価値の空間評価に関する実証研究

生態系が人間社会に提供するさまざまな生態系サービスの定量評価はこれまで生態学および経済学の領域において進められてきたが、より社会文化的な視点から評価するための手法開発が求められている。本研究ではこれまで概念的に扱われてきた非市場材としての生態系サービスの社会的価値の定量化を目的として、これまで構築されてきた生態系データベースを活用して環境価値評価に関連する人々の環境意識について実証的な研究を行い、生態系サービスの社会的価値の指標化と空間評価を試みた。これまで生態系サービスの人間社会における受益量を評価するために支払意思額の推定など社会経済的な評価手法が開発されてきた。しかし受益者の地理的分布によってその価値は異なり、地域住民とその他の遠隔地に住む市民では支払意思額が異なることがある。これは、地域住民と遠隔地の住民では受け取る価値の種類が異なることに起因する。本研究では地域住民にとっての生態系サービス価値を空間的に評価することを目的に、具体的な環境変化シナリオを作成し、環境価値評価のための社会調査と分析を行った。1.環境変化シナリオの作成対象地域の時系列の土地利用および植生データを用いて被覆変化解析を行った。詳細な植生データから主要な植生変化を抽出するために、2時期の植生調査データを用いて分類を統合する手法を検討した。環境地理情報および社会経済データを収集し、抽出された植生変化に影響を及ぼす要因の分析を行った。その結果を基に土地利用モデルを用いて環境変化シナリオを作成した。2.環境価値評価のための社会調査対象地域の選定集落において複数の生態系サービスに対する選好評価を行った。郵送アンケート調査を2回実施し、およそ600世帯の回答を得た。評価の方法は評定式を採用した。被験者を属性に分類し、被験者が回答した評価値と環境指数との関係、評価に影響する属性の分析を行った。最大エントロピー法による価値分布の推定を行った結果、生態系サービスの種類によってその価値分布に空間的異質性が認められた。生態系サービスの受益量評価には、受益者の地理的分布や属性および個人の選好が価値認識に影響する事から、より広範な社会指標を用いた定量化が必要である。本研究では地域住民の生態系サービス価値認識に影響する物理的・社会的要因の解明と、その空間的特性を明らかにすることを目的に社会調査に基づいた分析を行った。これまでに被験者の回答値と環境指数との関係および評価に影響する属性の分析、最大エントロピー法による価値分布の推定を行い、生態系サービスの種類によってその価値分布に空間的異質性が認められることを示した。今年度は回答者グループの追加、調整を実施し、価値指数と環境条件の関係から生態系サービスの社会的価値の変動要因の分析とサービス間のトレードオフ関係について考察を行った。1.データサンプリングの調整平成25年度の解析結果に基づき必要なデータサンプリング、回答者グループの追加、調整を行った。また追加調査では生態系保全優先地域の設定に対する選好項目を追加した。2.社会的価値の空間解析社会調査から算出した社会価値指数と評価対象地の景観指数(Landscape metrics:標高など立地,植生分布指数,多様度指数,分断化指数等)の空間回帰分析によって,社会価値の空間的評価を行った。価値指数ー環境条件との関係から、どのような物理的あるいは社会的条件において生態系サービスの社会的価値が変動するのか、サービス間トレードオフに着目して分析を行った。生態系サービス受益量の評価には受益者の地理的分布や個人属性および選好が価値認識に影響することから、評価対象とする集落の社会的環境を考慮した定量化手法を検討する必要がある。本研究では地域住民の生態系サービス価値認識に影響する物理的・社会的要因の解明とその空間特性を明らかにすることを目的に、社会調査に基づいた分析を行った。今年度は複数の回答者グループの選好性とその空間解析の結果に基づいて作成した社会価値分布推定図を作成し、研究成果の取りまとめを行った。1.生態系サービス社会的価値の分布推定図作成前年度までに実施した複数のグループ(ステークホルダー)による複数の環境変化に対する選好性(社会価値評価)解析とその空間解析の結果を地理情報システムにおいて統合し、生態系サービス社会的価値の分布推定図を作成した。また推定において重要な物理的・社会的要因を明らかにした。2.研究成果のとりまとめ研究成果を学術論文として国際誌に投稿し、また成果の一部を国内誌に掲載した。27年度より所属が変更となったことから、研究環境の設定や移行に時間を要し、また予期していなかった業務が発生したため、最終年度に行うべき取りまとめ作業が十分に遂行できなかった。本研究ではこれまで構築されてきた生態系データベースを活用して環境価値評価に関連する人々の環境意識について実証的な研究を行い,価値判断に影響を及ぼす生態学情報を明らかにするとともに,その有効な利用法を提示することを目的とした。特にこれまで概念的に扱われてきた非市場材としての「生態系サービスの社会的価値」を将来の土地利用や自然資源管理に反映することを目的に,生態系サービスの社会的価値の指標化と空間評価を試みた。本研究では国内を対象地域として時系列の社会経済・生態系データをもとに(1)具体的な土地利用・環境変化シナリオを作成し,それに基づいた(2)環境価値評価のための実証的研究としてシナリオ選好性調査を実施した。

環境変化シナリオの作成にあたっては気候変動観測による予測値や生物分布推定モデルを導入し,既存の生態系情報の活用を試みた。科学的知見に基づいたシナリオを用いた社会調査の結果から,複数の社会価値指標を算出し、さらに(3)社会的価値を回答者の社会属性・空間属性毎に標準化し,景観指数を用いた空間解析を行い、最終的には(4)生態系サービス社会的価値の分布推定を行った。最終年度は生態系サービス社会的価値の分布推定図の作成を行った。前年度までに実施した複数の回答者グループによる選好性(社会価値評価)とその空間解析の結果を地理情報システムにおいて分析し,生態系サービス社会的価値の分布推定図を作成した。また推定において重要な生態系情報について考察した。研究成果として学術論文を国際誌に発表した。生態系が人間社会に提供するさまざまな生態系サービスの定量評価はこれまで生態学および経済学の領域において進められてきたが、より社会文化的な視点から評価するための手法開発が求められている。本研究ではこれまで概念的に扱われてきた非市場材としての生態系サービスの社会的価値の定量化を目的として、これまで構築されてきた生態系データベースを活用して環境価値評価に関連する人々の環境意識について実証的な研究を行い、生態系サービスの社会的価値の指標化と空間評価を試みた。前年度に行ったシナリオ作成のためのデータ収集、生態系サービス評価のための社会調査に基づいて追加調査を実施し、空間評価のための分析を進めた。最終年度計画の進捗が上記理由によって遅れたため、補助事業期間延長を申請し受理された。昨年度十分に行えなかった取りまとめ作業を平成28年度に実施する。景観生態学社会調査において抽出した複数の回答者グループによる環境変化に対する選好性と、空間解析の結果を統合し、生態系サービス社会的価値の分布推定図を作成する。また推定において重要な生態系情報について考察し、研究成果のとりまとめを行う。今年度計画していたシナリオ作成のためのデータを収集し、生態系サービス評価のための社会調査を実施した。次年度に追加調査を実施し分析を進める予定である。平成27年度より所属機関が変更となり研究環境の設定や当初予定していなかった業務が発生したため、最終年度に予定していた学会参加および研究成果の取りまとめが行えなかったため。データ購入が遅れたため、資料整理および研究補助のための人件費を次年度に繰り越した。補助事業期間を延長し平成28年度に研究成果の取りまとめと論文の投稿を行う予定である。平成25年度の解析結果に基づき必要なデータサンプリング、回答者グループの追加、調整を実施する。また社会調査から算出した社会価値指数と評価対象地の景観指数の空間回帰分析によって、社会価値の空間的評価を行う。価値-環境条件との関係からどのような条件において生態系サービスの社会的価値が変動するのか、複数の生態系サービス間のトレードオフ解析を行う。次年度に使用する予定である。調査実施が遅れたため、研究打合せおよび成果発表のための旅費を次年度に繰り越した。
軽水炉における燃料被覆管の内面腐食に関する研究

混合酸化物燃料の軽水炉での利用及び高燃焼度化を進めるにあたり、燃料被覆管の内面腐食を研究することは燃料の健全性を考える上で重要である。本研究では、内面腐食の最も基本的な腐食形態である酸化について注目し、酸素分圧の異なる混合ガス雰囲気においてジルカロイ-2被覆管材の酸化実験を行い、その挙動について検討した。酸化実験での試料の重量変化の測定は熱天秤を用いて行った。反応管内の雰囲気の酸素分圧を緩衝ガス混合法により調整した。混合ガスには、CO^2、CO/CO_2、Ar/H_2を用い、ほぼ大気圧で試料上を通過させた。また、雰囲気の酸素分圧は安定化ジルコニアを用いた酸素センサーで測定した。実験条件は、酸化温度450600°C、時間024hに設定した。酸素分圧は1×10^<-30>2×10^<-2> atmであった。ジルカロイ-2の酸化による重量変化は本実験条件の範囲内ではW^3=k・tで表される3乗則に従って増加することが分かった。ここで、W[mg/cm^2]は重量増加、kは速度定数、t[min]は時間である。速度定数と温度の関係から酸化反応の活性化エネルギーを求めると、CO_2、CO/CO_2、Ar/H_2に対して、それぞれ145、171、188kJ/molになった。本研究においては速度定数の酸素分圧依存性は見られかった。これは酸化皮膜の成長が酸素空孔の拡散に支配されているためであると考えられる。走査型電子顕微鏡による断面観察から、600°Cで生成した酸化皮膜と下地ジルカロイの界面付近には試料の表面と平行なクラックの存在が認められた。またX線解析法による構造解析の結果から、酸化皮膜は単斜晶ジルコニアの構造を持つことが分かった。
π電子系二次元柔粘性結晶中の分子運動と結晶格子変形を利用した機能性材料の創出

本研究では,結晶中でも面内回転運動可能な芳香族分子からなる電荷移動(CT)錯体結晶を中心に検討を行った.これらのCT錯体結晶で見られるπ電子系分子の面内回転,配向の秩序ー無秩序化に由来する相転移とそれに伴う結晶格子の対称性変化などに注目し,様々な機能発現へとつなげることを目指した.更に,高温で極性分子の回転により配向が乱れた無極性の構造を持つ結晶が,低温で配向が秩序化した極性構造の結晶へと変化する相転移を誘導することで,分子性強誘電結晶を開発することを試みた.平成30年度は無極性の多環芳香族炭化水素をドナーとし,無水フタル酸誘導体あるいはフタロニトリル誘導体などの極性分子をアクセプターとして用いたCT結晶について検討を行った.これらのCT錯体の結晶を蒸発法により作製した.DSC測定および温度可変X線回折測定により,CT結晶の多くにおいて,構造相転移が起こることが分かった.それらの結晶では,高温相では極性分子の配向に乱れがあり低温相で配向が秩序化する,秩序ー無秩序型の相転移が起こっており,高温相で極性分子の面内回転運動に由来する誘電応答(配向分極)を示すことが明らかとなった.また,いくつかのCT結晶は室温で極性点群に属する結晶構造を持ち,自発分極があることがわかった.また,結晶中で回転運動可能な分子からなる有機イオン結晶を作製した.それらの化合物のいくつは,高温で柔粘性結晶となり,温度低下に伴い相転移して,結晶格子の対称性が変化し,室温では強誘電性および圧電性を示すことを見出した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。電荷移動錯体(CT錯体)とは電子供与性の分子(ドナー)と電子受容性の分子(アクセプター)からなる分子間化合物である.本研究では,極性を持ち,結晶中でも運動可能な芳香族分子をアクセプターとし,無極性の多環芳香族炭化水素をドナーとするCT錯体結晶を作製した.結晶中における極性分子の面回転運動による配向の乱れと,低温での秩序化を利用して結晶の相転移を発現させる.特に,結晶中での分子配向の乱れにより,高温相では二次元的に高対称性の結晶構造をもつ「二次元柔粘性結晶」とも呼べる電荷移動錯体結晶群に注目して検討を行った.これらのCT錯体結晶で見られるπ電子系分子の面内回転,配向の秩序ー無秩序化に由来する相転移とそれに伴う結晶格子の対称性変化などに注目し,様々な機能発現へとつなげることを目指す.更に,高温で極性分子の回転により配向が乱れた無極性の構造を持つ結晶が,低温で配向が秩序化した極性構造の結晶へと変化する相転移を誘導することで,分子性強誘電結晶を開発すること目指した.平成29年度は多環芳香族炭化水素をドナーとし,無水フタル酸誘導体,あるいは,ニトロベンゼン誘導体などの極性分子をアクセプターとして用いたCT結晶について検討を行った.これらのCT錯体の結晶を蒸発法により作製した.DSC測定および温度可変X線回折測定により,CT結晶の多くにおいて,構造相転移が起こることが分かった.それらの結晶では,高温相では極性分子の配向に乱れがあり低温相で配向が秩序化する,秩序ー無秩序型の相転移が起こっており,高温相で極性分子の面内回転運動に由来する誘電応答(配向分極)を示すことが明らかとなった.作製した多くのCT錯体結晶において,極性芳香族分子が面内回転運動を行い,それに由来する誘電応答と相転移を示すことが分かった.従ってこのタイプのCT錯体結晶は極性分子の回転と相転移による分子環境の対称性変化が比較的容易に起こり,強誘電体結晶探索の有望なターゲットであることが明らかとなった.本研究では,結晶中でも面内回転運動可能な芳香族分子からなる電荷移動(CT)錯体結晶を中心に検討を行った.これらのCT錯体結晶で見られるπ電子系分子の面内回転,配向の秩序ー無秩序化に由来する相転移とそれに伴う結晶格子の対称性変化などに注目し,様々な機能発現へとつなげることを目指した.更に,高温で極性分子の回転により配向が乱れた無極性の構造を持つ結晶が,低温で配向が秩序化した極性構造の結晶へと変化する相転移を誘導することで,分子性強誘電結晶を開発することを試みた.平成30年度は無極性の多環芳香族炭化水素をドナーとし,無水フタル酸誘導体あるいはフタロニトリル誘導体などの極性分子をアクセプターとして用いたCT結晶について検討を行った.これらのCT錯体の結晶を蒸発法により作製した.DSC測定および温度可変X線回折測定により,CT結晶の多くにおいて,構造相転移が起こることが分かった.それらの結晶では,高温相では極性分子の配向に乱れがあり低温相で配向が秩序化する,秩序ー無秩序型の相転移が起こっており,高温相で極性分子の面内回転運動に由来する誘電応答(配向分極)を示すことが明らかとなった.また,いくつかのCT結晶は室温で極性点群に属する結晶構造を持ち,自発分極があることがわかった.

また,結晶中で回転運動可能な分子からなる有機イオン結晶を作製した.それらの化合物のいくつは,高温で柔粘性結晶となり,温度低下に伴い相転移して,結晶格子の対称性が変化し,室温では強誘電性および圧電性を示すことを見出した.既にいくつかのCT結晶において,強誘電性あるいは反強誘電性を示すことが期待される相転移が観測されている.そのような結晶について分極ー電場ヒステリシス測定を行う.また,単結晶を作製して室温相の結晶構造と高温相の結晶構造を明らかにする.さらに,様々なドナー分子,アクセプター分子を含む新規CT錯体結晶を作製し検討を行う.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
レーザー駆動超短パルスＸ線マイクロビームを用いた放射線生物影響の解明

超短パルス・超高強度レーザー技術による高輝度X線光源とX線光学素子を組み合わせて細胞程度まで集光可能な軟X線マイクロビーム照射装置を開発し、細胞試料に照射して誘発される放射線生物損傷の生成メカニズムに関する研究を実施した。また、マイクロビーム照射や軟X線顕微鏡へも応用可能な高原子番号金属材料を用いたレーザープラズマ軟X線源の開発や軟X線用フレネルゾーンプレートを用いた軟X線顕微法の開発を行った。近年、X線自由電子レーザーに代表されるような超短パルス・高輝度X線源による応用研究が可能となりつつある。本研究では、超短パルス・高強度レーザー技術による「レーザー駆動超短パルスX線光源」と「X線光源素子」を組み合わせたレーザー駆動超短パルスX線マイクロビーム照射を細胞試料に行い、そこで誘発される放射線生物影響を調べた。さらに、軟X線光源の高輝度化に関する研究を実施した。具体的には、軟X線レーザーを細胞程度の大きさまで集光し、細胞試料に照射することが可能な軟X線マイクロビーム照射装置の開発とそれによる放射線生物影響研究、および水の窓領域の軟X線光源の高輝度化に関する研究を行った。真空中のX線光学素子および軟X線フィルターを電動で操作可能に変更することで、任意の細胞へ任意の光子数により軟X線照射可能な装置へ改良した。軟X線照射による放射線影響(DNA損傷)の生成メカニズムについては、DNA二本鎖切断の修復関連タンパク質の活性化を解析し、修復情報伝達機構へ与える影響や放射線応答について検討した。また、塩基損傷やDNA一本鎖切断の検出を行い、これらにより光子エネルギーの違いによる情報伝達の違いについて解析を行った。水の窓領域の軟X線発生については、時間分解X線分光計測を行い、その発生メカニズムと高輝度化にむけた検討を行った。これらの実験の成果に関して、SPIE Optics+Photonics(X-Ray Lasers and Coherent X-Ray Sources: Development and Applications X)等の国際会議において発表を行った。現在、軟X線照射による放射線生物影響研究に関する成果を投稿中である。本研究では、超短パルス・超高強度レーザー技術による超短パルス高輝度X線光源とX線光学素子を組み合わせたレーザー駆動超短パルスX線マイクロビーム照射装置を開発し、X線照射によって誘発される放射線生物影響に関する研究を実施する。本年度は、軟X線レーザー(90eV)を細胞程度の大きさまで集光し、可視光顕微鏡下で試料(細胞)に照射することが可能な軟X線マイクロビーム照射装置の改造、X線光学素子を用いた顕微法、軟X線光源の開発を行った。90eVの軟X線レーザーは大気を透過しないため、真空中から直接大気中の細胞へX線照射する手法が必要である。真空中のX線光学素子を電動で操作可能に変更し、同様に複数の厚さの軟X線フィルターを電動で変更可能にすることで任意の細胞へ任意の光子数により軟X線照射が可能な装置への改良を行った。軟X線用フレネルゾーンプレートを用いた約80倍の像倍率を持つ軟X線顕微手法の開発を行い、空間分解能で空間垂直方向0.2ミクロン、水平方向0.5ミクロンを達成した。今後、X線の光子エネルギーを高エネルギー化することで生物試料サンプル等へも使用可能な顕微手法へ改良していきたい。また、マイクロビーム照射や軟X線顕微鏡へも応用可能な高原子番号金属材料を用いた200300eVのエネルギー領域の軟X線レーザープラズマX線源の開発を行った。軟X線レーザー照射装置において、X線の照射位置および照射線量を真空容器内の電動ステージで調整するための改造を終了した。照射装置に使用する軟X線多層膜球面鏡において反射、集光性能が劣化するという問題が発生したため、今年度、軟X線細胞照射実験による放射線生物影響確認実験には至らなかった。しかし、原因と考えられる軟X線光学素子基盤の研磨方法を変更した光学素子基盤の準備を完了させ、次年度において新しい軟X線用多層膜コーティングを行った後、照射実験を実施する予定である。また、生物試料観察にも応用可能なフレネルゾーンプレートを用いた軟X線顕微鏡手法を開発し、軟X線による細胞照射と同時に観察が可能な照射・観察手法について装置の検討を行っている。これらとは別に、単一パルスの超短パルスレーザープラズマX線による放射線生物影響の確認を目標としたレーザープラズマX線光源の高効率化・高輝度化発生実験を開始している。今年度において軟X線レーザー照射装置の改造は概ね完了したため、同様にレーザープラズマX線照射装置についても多様な照射条件の照射が可能な照射装置への改造を進める。また軟X線照射装置の重要部分である軟X線集光光学素子の準備を早急に進め、照射性能の確認および照射実験を実施する。また、高輝度レーザープラズマX線源の開発と集光性能評価、高空間分解能軟X線顕微法を軟X線照射装置と組み合わせた装置の高度化について検討を行う。

照射実験実施のための生物試料固定用の窒化シリコン薄膜および消耗物品、軟X線光学素子および調整機構の購入を予定している。また、研究成果についての学会発表及び論文投稿を検討しており、それらの旅費や投稿料として使用を計画している。
ウタリ社会の宗教社会学的研究-様似町の社会調査-

今日のわが国における重要なエスニシティ問題は、アイヌ民族問題である。約百年にわたる北海道開拓事業の進展は、今日、約二万四千人のウタリの人たちの住む各地の地域社会を二重構造化して、気を使う社会を生じさせている。歴史的にみれば、その第一義的問題は、政治的経済的優位にあった民族、すなわち、優位民族が、劣位にあった民族、すなわち、劣位民族を、多年にわたりその社会関係において蔑視し、経済的搾取の対象にしてきたことである。ウタリの人たちの帰属する地域社会とウタリ社会という二つの社会システムはそれぞれいくつかの統合の焦点を持っている。そこには、宗教の二重性とも言うべき事態が見られる。寺院とイチャルパという二重性である。前者は個別の家の祖先に結びつき、後者はそれを含みながらさらに集合的な民族の記憶に結びつく。そして、前者は地域の同じ壇家集団を介して地域社会に結びつき、後者はウタリ協会を通じて宗教的文化的なウタリ社会を実現させる。宗教の二重性は社会の二重性でもある。ウタリ社会の伝統的な宗教儀礼と祭への参加が、ウタリ社会統合への重要な機能を有している。ウタリ社会のシステムは、現実の諸要因によって条件づけられながらも、民族を支える象徴体系によって制御され、導かれている。いまや、ウタリの人たちは、日本国憲法の、その自由と民主主義の理念下で、アイヌ新法運動を実践することにより、即自的民族から対自的民族へと変化しつつある、と言えるのである。
筋電位による個人認証システムの実現への深層学習の適用

筋電位を用いた個人認証システムの開発を目指し、主として認証情報として用いるジェスチャ(ハンドサイン)の選定と選定されたジェスチャの筋電位測定を行うとともに、それらを識別する手法の検討を行ってきた。ジェスチャの選定にあたっては、日本語手話で用いられる指文字を候補として検討を進め、5本の指、および、手首を折り曲げているか否か、という視点から指文字の分類を行った。その上で、ジェスチャとしてどのような形状が適しているのか検討を図った。その結果について、国際会議で発表を行った("Introduction of Fingerspelling for Realizing a User Authentication Method Using s-EMG")。その他、1編の研究報告を宮崎大学工学部紀要に発表している。一方、筋電位を個人認証に用いる上で、予め登録されているジェスチャの波形とシステムに入力された波形を比較し、同一人物による同一のジェスチャであるのか否かを判定する手法が必要である。その実現のため、まず、波形の特徴を表す適切な特徴量の選定と、それを精度よく取り出す方法として相互相関に基づく手法を開発した。その上で、既に検討済みの、サポートベクターマシン、および、Dynamic Data Warping法を利用した2つの方法を用いて、ジェスチャを利用した個人認証を開発を行った。これらのその成果は、国際会議で発表を行った("Evaluation of User Identification Methods for Realizing an Authentication System Using s-EMG")。その他、2編の研究報告を宮崎大学工学部紀要に発表している。平成30年度は、認証情報として用いるジェスチャ(ハンドサイン)選定のための筋電位測定と、それらを識別するための手法の開発を行った。その成果は、国際会議で発表を行った("Introduction of Fingerspelling for Realizing a User Authentication Method Using s-EMG")。一方、筋電位を用いた個人認証の手法(予め登録されているジェスチャの波形とシステムに入力された波形を比較し、同一人物による同一のジェスチャであるのか否かの判定を行うする手法)の開発を行った。具体的には、前年度に行った、筋電位の波形の特徴量の検討、および、それらを精度よく取り出す方法として相互相関に基づく手法を開発・適用するとともに、まずは既に検討済みの、サポートベクターマシン、および、Dynamic Data Warping法を利用した2つの方法を用いて、ジェスチャに基づいて個人認証をのための判定を行う手法をまとめた。その成果は、国際会議で発表を行った("Evaluation of User Identification Methods for Realizing an Authentication System Using s-EMG")。昨年度までの成果に基づき、認証に用いるジェスチャを確定させる。それに先立ち、購入した筋電位計測装置を用いて、必要な追加の測定実験を実施する。現在、学生アルバイトを雇用し、筋電位計の使用方法をのガイダンスを行いつつ、既に計測を始めている。そのために謝金として予算を執行する予定である。同時に、より多くの被験者を確保するため、謝金を用意して被験者を募る。また、計測の際のデータ記録に必要なノート型PCがやや能力不足であるため、状況によってはより高性能なものを購入することを検討している。また、これら学生アルバイトが、測定したデータを用いた解析を行えるよう、環境整備を行う。この作業に必要なPCについては、他の予算で購入したものが使用可能である。ただし、いくつかのソフトウェアをインストールするなどの作業が必要である。一方、深層学習を用いて、似ている波形、似ていない波形を識別する手法の開発を並行して進める。深層学習用の機能を備えた計算機ハードウェアについては、既に、その確保のめどが立っている。そこで、この計算機を用いて、筋電図の波形データから、その元となったジェスチャが登録されたものと同一であるか否かに基づいて認証を行うプログラムを実装する。同一と判定するか否かは、ニューラルネットワークによって学習させた結果を用いる。このプログラムはPC上で開発し、まず、本手法による判定精度を確認する。False positive(本人でないのに、本人である判定される)とFalse negative(本人であるのに、本人でないと判定される)の発生率に基づいて、正当な判定の精度が上がるように、パラメータの調整を行う。筋電位を用いた個人認証システムの開発を目指し、主として認証情報として用いるジェスチャ(ハンドサイン)の選定と選定されたジェスチャの筋電位測定を行うとともに、それらを識別するための特徴量の検討を行ってきた。ジェスチャの選定にあたっては、日本語手話で用いられる指文字を候補として検討を進め、ジェスチャとして採用できるものの選定を図った。実際の指文字の中には、手首から先の形状は同一であり、手全体を動かし方の違いで異なる文字となる組み合わせがあり、それらの区別が可能であるのかどうかについて、筋電位の測定結果をもとに調査を行なった。その結果については、1編の研究報告として宮崎大学工学部紀要に発表している。ただし、測定した被験者数が十分ではなく、認証情報として採用するジェスチャの決定までは至っていない。

平成29年度では、認証情報として用いるジェスチャ(ハンドサイン)の選定を行う予定であり、そのための筋電位測定と、それらを識別するための特徴量の検討を行った。ジェスチャの選定にあたっては、日本語手話で用いられる指文字を候補として検討を進め、ジェスチャとして採用できるものの選定を行なった。実際の指文字の中には、手首から先の形状は同一であり、手全体を動かすことにより異なる文字となる組み合わせがあり、それらの区別が可能であるのかどうかについて、検討を行なった。その成果は、宮崎大学工学部紀要に研究報告として発表している。ただし、測定装置の選定に時間がかかってしまったため、実際に装置を購入して実験を開始するのが遅くなってしまった。そのため測定した被験者数が十分ではなく、認証情報として使用するジェスチャの選定までは至っていない。筋電位を用いた個人認証システムの開発を目指し、主として認証情報として用いるジェスチャ(ハンドサイン)の選定と選定されたジェスチャの筋電位測定を行うとともに、それらを識別する手法の検討を行ってきた。ジェスチャの選定にあたっては、日本語手話で用いられる指文字を候補として検討を進め、5本の指、および、手首を折り曲げているか否か、という視点から指文字の分類を行った。その上で、ジェスチャとしてどのような形状が適しているのか検討を図った。その結果について、国際会議で発表を行った("Introduction of Fingerspelling for Realizing a User Authentication Method Using s-EMG")。その他、1編の研究報告を宮崎大学工学部紀要に発表している。一方、筋電位を個人認証に用いる上で、予め登録されているジェスチャの波形とシステムに入力された波形を比較し、同一人物による同一のジェスチャであるのか否かを判定する手法が必要である。その実現のため、まず、波形の特徴を表す適切な特徴量の選定と、それを精度よく取り出す方法として相互相関に基づく手法を開発した。その上で、既に検討済みの、サポートベクターマシン、および、Dynamic Data Warping法を利用した2つの方法を用いて、ジェスチャを利用した個人認証を開発を行った。これらのその成果は、国際会議で発表を行った("Evaluation of User Identification Methods for Realizing an Authentication System Using s-EMG")。その他、2編の研究報告を宮崎大学工学部紀要に発表している。平成30年度は、認証情報として用いるジェスチャ(ハンドサイン)選定のための筋電位測定と、それらを識別するための手法の開発を行った。
燃料粒子補給のためのコンパクト・トロイド湾曲路輸送・入射法の開発

燃料粒子補給において,CT入射装置の設置位置に制限を受けない入射経路を選択できるCTの湾曲路輸送法の基礎研究を行い,その技術を確立することを目標に研究を行ってきた.輸送管を用いた研究では,湾曲部の半径の異なる輸送管を用いた湾曲型CT輸送実験を行った.その結果,全ての形状でCTの通過が確認された.これは,実験で使用しているCT入射装置が1段電極となっており,湾曲部に入射されるCTプラズマの速度が数十km/sと比較的遅いためと考えられる.また,湾曲部の角度を90°だけでなく閉じたトロイダルリング輸送管への入射も行い,角度が180°以上の湾曲部でもCTプラズマが輸送可能であることが分かった.CT速度が遅い場合はRが200mm以下や角度が180°以上の湾曲部でもCTプラズマ輸送が可能であることが実証され基礎技術は確立したが,湾曲部輸送管の形状と最適なCTパラメータ(輸送限界値の有無等)は明らかになっていない.今後,中型トカマク装置へのCT入射実験で用いられたCT入射装置レベルのCTパラメータ領域で,実験の継続が望まれる.湾曲部にキック磁場コイルを導入した磁気壁によるCT方向制御と余剰ガス流入抑制技術の実験を行い,基礎技術開発に成功した。磁気壁を用いた湾曲部通過前後のCTプラズマにおいて動作ガスである水素と不純物の一つである炭素を対象とした分光計測を行った結果,中性粒子であるHβと不純物イオンCIIIがともに減少していることが明らかとなった.特に,CTプラズマ主部の不純物イオンおよび尾部の中性粒子が減少してことが分かった.この技術により,CT入射法におけるCT方向制御と余剰ガス流入抑制だけでなく,不純物フィルタリングの可能性も示された.当初の計画では,1.湾曲路輸送管によるCT湾曲路輸送の実験においては,(1)湾曲輸送部の設計・製作,(2)計測系の準備,2.バードケージ型輸送管によるCT長距離輸送の実験においては,(1)バードケージ型輸送管の設計・製作を行う予定であった.しかしながら,CT入射実験を行っている日本原子力研究所JFT-2M装置の実験終了が急遽決定され,来年度以降の比較実験が不可能となったことから,JFT-2M装置用CT入射装置を用いた高速CTの湾曲路輸送実験を優先して行った.また,垂直CT入射との比較になる従来からの直線路CT輸送による水平CT入射実験も優先して行った.結果として,湾曲路を通過してフラックスコンサーバ内に入射されたプラズマが典型的なスフェロマック型CTの磁場配位を示していることを確認し,実際のCT入射と同等のCTパラメータ(CT速度:約140km/s,CT密度:約2×10^<21>m^<-3>)における湾曲路高速CT輸送を確認した.しかしながら,輸送過程においてCTの進行とともに速度の減少がみられ,低速CT(約30km/s)での基礎実験では見られなかった影響が考えられる.このことから,今後,湾曲部の形状(特に湾曲部半径R)とCTパラメータの関係によるCT輸送への影響を調べる予定である.また,水平CT入射実験においても,良好なプラズマ応答が観測された.当初の計画に沿ったものとしては,湾曲部のRの異なる湾曲路輸送管の設計を行い,その一部である湾曲管部品を製作した.また,湾曲部CT輸送時において,輸送経路上の2点でHe-Neレーザ干渉計によるプラズマ電子密度計測を行うため,干渉計の改造として音響光学変調器および駆動装置,そして位相比較器の仕様を検討し,その仕様に沿った機器を準備した.湾曲型CT輸送管の形状最適化実験の関連としては,実験装置として,輸送管形状のCTパラメータおよび輸送特性への影響を調べるために湾曲部の半径Rが101.6mm,152.4mm,300mm(管内直径は108.3mmで共通)の3つの異なる湾曲部輸送管(SUS304)を準備した.また,計測系として,対象となるCTプラズマの密度領域が計測可能なHe-Neレーザ干渉計の光学関連機器およびデータ処理系の仕様設計を行い,その仕様に沿った拡張(増設)部の機器を設計または選定し準備した.関連した基礎実験としては,半径Rが一定のトロイダルリング輸送管へのCT入射実験を行い,湾曲路輸送時のCTプラズマの挙動等を明らかにした.湾曲部におけるガストラップによる余剰ガス流入抑制技術の開発として,当初立案していた湾曲部の2重構造を再検討した結果,輸送部構造の単純化が必要との判断から1重構造のままキック磁場コイルを導入する新構造を提案した.そして,これまでの湾曲部を直線方向と湾曲方向の二股に分岐する構造に変更し,その分岐部にキック磁場コイルを導入した装置を用いて基礎実験を行った.実験では,キック磁場を印加することで直進方向の輸送管入口に磁気壁をつくり,これによりCTプラズマを直進方向から湾曲方向へ方向転換することを試み,その方向制御に成功した.また,分岐部において,キック磁場による磁気壁によりCTプラズマと余剰ガスおよび不純物を分離するフィルタリング効果を示唆する結果も得た.そして,このキック磁場コイルを備えた分岐型の輸送管を何台か組み合わせることで,トカマクにおける垂直CT入射時に1台のCT入射装置だけで入射対象装置の任意の主半径位置でCT入射を可能とする方法を提案した.燃料粒子補給において,CT入射装置の設置位置に制限を受けない入射経路を選択できるCTの湾曲路輸送法の基礎研究を行い,その技術を確立することを目標に研究を行ってきた.輸送管を用いた研究では,湾曲部の半径の異なる輸送管を用いた湾曲型CT輸送実験を行った.

その結果,全ての形状でCTの通過が確認された.これは,実験で使用しているCT入射装置が1段電極となっており,湾曲部に入射されるCTプラズマの速度が数十km/sと比較的遅いためと考えられる.また,湾曲部の角度を90°だけでなく閉じたトロイダルリング輸送管への入射も行い,角度が180°以上の湾曲部でもCTプラズマが輸送可能であることが分かった.CT速度が遅い場合はRが200mm以下や角度が180°以上の湾曲部でもCTプラズマ輸送が可能であることが実証され基礎技術は確立したが,湾曲部輸送管の形状と最適なCTパラメータ(輸送限界値の有無等)は明らかになっていない.今後,中型トカマク装置へのCT入射実験で用いられたCT入射装置レベルのCTパラメータ領域で,実験の継続が望まれる.湾曲部にキック磁場コイルを導入した磁気壁によるCT方向制御と余剰ガス流入抑制技術の実験を行い,基礎技術開発に成功した。磁気壁を用いた湾曲部通過前後のCTプラズマにおいて動作ガスである水素と不純物の一つである炭素を対象とした分光計測を行った結果,中性粒子であるHβと不純物イオンCIIIがともに減少していることが明らかとなった.特に,CTプラズマ主部の不純物イオンおよび尾部の中性粒子が減少してことが分かった.この技術により,CT入射法におけるCT方向制御と余剰ガス流入抑制だけでなく,不純物フィルタリングの可能性も示された.
動作系列の記憶構造と学習および実行時の視覚的手がかりに関する心理学的研究

我々は高度な情報機器を日常的に利用するが,その操作は,タッチパネルディスプレイに表示された情報を見て適切なボタンを選択しタッチするという単純な動作の繰り返しである.この単純な動作の繰り返しを誤りなく素早く実行できるかどうかに関わる認知心理学的要因を探求した.結果から,1画面で押すべきボタン数や視覚的手がかりの与え方が,手続き記憶の構造への影響を介して,一連の操作の正確さや速やかさに影響を与えることが明らかになった.我々は高度な情報機器を日常的に利用するが,その操作は,タッチパネルディスプレイに表示された情報を見て適切なボタンを選択しタッチするという単純な動作の繰り返しである.この単純な動作の繰り返しを誤りなく素早く実行できるかどうかに関わる認知心理学的要因を探求した.結果から,1画面で押すべきボタン数や視覚的手がかりの与え方が,手続き記憶の構造への影響を介して,一連の操作の正確さや速やかさに影響を与えることが明らかになった.我々の日常生活は、記憶にある運動系列から、状況に即したものを選択し、適切なタイミングとパラメータで実行することにより成り立っている。課題研究の目的は、運動系列の記憶と視覚情報の関係を調べることである。初年度は、運動系列記憶の基本単位の形成に対する視覚的手がかりの影響について調べた。実験1では、4×5構成で連続ボタン押し系列の学習を行った(4行4列からなるボタン配列中の4個のボタンが点灯するので、これらを押す順序を試行錯誤により学習する。これを5セット分積み重ねて合計20回のボタン押し順序を学習する)ところ、学習中期から一定のボタン押しタイミング(4ボタンからなるセットのうち、第1ボタン押し時間が長く、第2ボタン押し時間から第4ボタン押し時間はそれより短く一定)が現れた。この結果は、4個のボタン押しがひとまとまりの記憶単位として学習され、セットの点灯により一度に想起されることを示す。実験2では、実験1で学習した連続ボタン押し系列を、ボタンの点灯無しに再学習したところ、75%以上の割合で再学習可能であり、点灯しないボタンを次々に押す中で、第1番目、第5番目、第9番目...のボタン押し時間が長く、それ以外のボタン押し時間は一様に短いというタイミングが現れた。この結果から、原学習で形成されたリズムが、想起時にボタン配置パターンを与えなくても現れることがわかる。以上の実験から、4×5構成の連続ボタン押し系列学習において、4個のボタン押しが基本単位(チャンク)となることが示唆される。また、チャンク形成に、視覚的手がかり(ボタン点灯)が大きく影響し、想起の際に視覚的手がかりが無くてもこのチャンク構造に従って実行されることが示された。研究結果は、単純な連続運動の記憶構造を、学習の際の視覚的手がかりの与え方により制御可能であることを意味し、スポーツや楽器演奏の練習方法に脳科学的な根拠を与えることにつながる。我々の日常生活は、記憶されている複数の運動系列から、状況に即したものを選択し、適切なタイミングとパラメータで実行することにより成り立っている。初年度は、運動系列記憶の基本単位の形成に対する視覚的手がかりの影響について、連続ボタン押し課題を用いて調べ、原学習の際に提示した視覚情報に基づいてボタン押し順序がグルーピングされて記憶され、学習後の実行時にはそのグルーピングに基づくタイミングが現れることが分かった。次年度に当たる本年度は、ボタン押し順序の記憶とタイミングの記億の関係について調べるために、両手間転移を調べる実験を行った。その結果、ボタン押し順序は両手間転移するが、タイミングの両手間転移は非対称であり、右手を用いて学習した後、左手で実行することはできるが、そのタイミングや滑らかさが低下することが示唆された。一方、左手を用いて学習した後、右手で実行する場合には学習時のタイミング通りに滑らかに実行できる。さらに、このような非対称性が見られる理由が、(1)左手を用いた学習によりタイミングが両半球に記憶されることによるのか、(2)右手で実行する際に両半球からタイミングを引き出すことができるためなのかを調べたところ、(2)のとおり、右手が両半球からタイミングを引き出すことができるためであることが示唆された。これらの研究結果は、右手を用いて学習した運動系列のタイミングは右手でしか実行できないが、左手を用いて学習した運動系列のタイミングは左手だけでなく右手でも実行できることを示唆することから、情報機器の操作の効率や、タイミングが関係する認証などに関連して応用上の意義があると考えられる。課題研究の目的は、運動系列の記憶・再生と視覚的手がかりの関係を調べることである。次年度には、ボタン押し順序の記憶と再生のタイミングの関係について調べるために、両手間転移を調べる実験を行った。その結果、ボタン押し順序は両手間転移するが、タイミングの両手間転移は非対称であり、右手を用いて学習した後、左手で実行する場合には、そのタイミングや滑らかさが低下することが示唆された。このような非対称性が見られる理由は、右手が両半球からタイミングを引き出すことができるためであることが示唆された。

以上のように、視覚的手がかりが運動系列の記憶のグルーピングを左右し、再生のタイミングに影響していることがわかった。最終年度に当たる本年度は、まとめとして、このグループがどのように引き出されて、運動系列全体が正しく実行されるかを調べた。その結果、運動系列の選択的想起には、視覚的手がかりの他に、前のグループの再生が手がかりとなるチャンク間連合の手がかりと、現在、運動のどの段階にあるかが手がかりとなる、再生ステップの手がかりが用いられることが示唆された。当初の予定とは異なる実験を行ったが、それによって十分な成果が得られたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は、モデル化へ向けての実験を行い、モデル化する。
電気けいれん療法における発作後せん妄状態の脳波・局所脳血流解析

研究同意を得た25名のうつ病患者の電気けいれん療法(ECT)計150回の治療で、ECT後1時間までの脳波測定を行った。ECT後の脳波変動パターンとしては、治療回数が進むほど脳波回復が遅くなること、発作時間が短いほど脳波回復が早くなること、刺激量が増えるほど脳波回復が遅くなることが考えられた。発作後せん妄が起こった患者4名はすべて男性で、一過性低酸素、刺激量増加、浅麻酔が関与すると考えられた。研究申請時の計画に従い、平成24年度内に研究対象となる可能性があるDSM-IV-TRで大うつ病エピソードの診断基準を満たす入院患者6人から研究の同意を得て、ECTを行う際にBISモニタ専用電極を装着し、ECT開始時から終了後1時間まで可能な限りの時間内で脳波を測定した。ECTは日本精神神経学会におけるECT推奨事項に準じた適応基準と手技により、硫酸アトロピン0.2-0.5 mg、サイアミラールナトリウム2.0-3.5 mg/kg、サクシニルコリン0.5-1.0 mg/kgなどを使用し、標準的なパルス波ECT治療器であるThymatron SYSTEMIVで治療を行った。電極配置は両側性および片側性で、初回ECT時に滴定法により発作不発が現れた症例も解析対象とした。必要な患者に対しては1時間以上の脳波測定時間を設けた。合計脳波測定回数はのべ33回であった。ECT後に少なからずせん妄が見られ、薬剤による鎮静などの対処を要した患者は6人中2人だった。測定した脳波データのうち、解析に利用可能と考えられるものを患者ごとにまとめて整理した。データの整理、解析のために記憶媒体と管理用コンピュータソフトを購入した。脳波データの解析を中間的に行ったところ、同一患者のECTクール内で1.ECT回数が進むほどBIS値の回復が遅くなること、2.発作時間が短いほどBIS値の回復が早いこと、3.刺激量を増やしたところ、BIS値の回復が遅くなることなどがBIS値の変動パターンとして予測された。予定していたNIRS(近赤外線分光法)やSPECT(単一光子放射断層撮影)を用いた脳血流測定は関係部署との連携の中で環境が整わず、実施することができなかった。研究申請時の計画に従い、平成25年度も研究対象となる可能性があるDSM-IV-TRで大うつ病エピソードの診断基準を満たす入院患者15人から研究の同意を得て、BISモニタ専用電極を装着し、ECT開始時から終了後1時間まで可能な限りの時間内で脳波を測定した。合計脳波測定回数はのべ72回であった。ECT後に少なからずせん妄が見られ、薬剤による鎮静などの対処を要した患者は15人中2人だった。データの整理、解析のためにBISモニタ専用電極、電子記憶媒体、管理用コンピュータを購入した。脳波データの解析では、同一患者のECTクール内で1 ECT回数が進むほどBIS値の回復が遅くなること、2発作時間が短いほどBIS値の回復が早いこと、3刺激量を増やしたところ、BIS値の回復が遅くなることなどがBIS値の変動パターンとして予測された。研究結果を学術的論文として発表するため、学術集会に参加し関連セッションで有識者の助言を得た。また英文翻訳業者に依頼し原稿の校正を行った。論文は学術雑誌に投稿し、査読中である。申請時の研究計画に従い、BISモニタVeiw A-300、BISモニタ専用電極など研究実施に必要な機器のほか、解析用コンピュータソフト、電子記憶媒体、関連書類などを購入し、研究環境の整備を行った。ECTの治療体制、実施方法などについて、関係職員と相談、検討を重ねて、研究実施により実際の治療に支障が出ないように配慮した。平成23年度内に、研究対象となる可能性があるDSM-IV-TRで大うつ病エピソードの診断基準を満たす入院患者15人から研究の同意を得て、ECTを行う際にBISモニタ専用電極を装着し、ECT開始時から終了後1時間まで可能な限りの時間内で脳波を測定した。

ECTは日本精神神経学会におけるECT推奨事項に準じた適応基準と手技で、硫酸アトロピン0.2-0.5 mg、サイアミラールナトリウム2.0-3.0 mg/kg、サクシニルコリン0.5-1.0 mg/kgなどを使用し、標準的なパルス波ECT治療器であるThymatron SYSTEMIVで治療を行った。電極配置は両側性で、初回ECT時に滴定法により発作不発が現れた症例も解析対象とした。合計脳波測定回数はのべ90回であった。ECT後に少なからずせん妄が見られ、薬剤による鎮静などの対処を要した患者は15人中2人だった。測定した脳波データのうち、解析に利用可能と考えられるものを患者ごとにまとめて整理した。データの詳細な解析はまだ行っていない。研究計画の妥当性や解析方法について考察を深めるため、日本総合病院精神医学会総会(平成23年11月24-26日、福岡)に参加し、当該分野における先進研究者と情報交換を持つ機会を得た。研究環境の整備として、脳波測定のためのBISモニタ専用電極、ECTの機器などを購入し、使用できている一方、脳血流測定としてNIRS(近赤外線分光法)やSPECT(単一光子放射断層撮影)は実施する見通しがついていない。またECTを行う患者が少なかったため、BIS値の解析用データは目標の患者数に達していない。平成25年度に予定する本格的なデータ解析に向けて、予備的検討としてBIS値の変動パターンについて予測を立てることができた。研究環境の整備については、脳波測定に関するBIS関連機器などは概ね順調に購入、使用を進められているが、脳血流測定に関するNIRS(近赤外線分光法)やSPECT(単一光子放射断層撮影)の利用については実施する見通しがついていない。このため平成23年度は脳波測定に関するデータ収集のみを行っており、目標数以上の患者から解析用データを収集することは出来ている。脳波解析について、平成23年度および24年度と同様に患者からのECT脳波BIS値データ収集を行う。脳血流解析について、研究実施が可能になるように関係部署との相談を進め、血流データ収集を行う。先進研究者と議論を行い、解析方法をさらに検討、考察し、学会、論文などの学術的発表を行う。脳波解析について、平成23年度と同様に患者からの同意取得、ECT時の脳波データ収集を行う。脳血流解析について、研究実施が可能になるように関係部署との相談を進め、可能ならば環境整備の上で血流データ収集を行うようにする。先進研究者と議論する機会が得られれば、解析方法の検討、考察について、より深めるようにする。脳波解析に必要なBISモニタ専用電極を適宜購入する。脳血流解析が可能ならばSPECT検査用薬剤などを購入する。研究実施、データ解析、保存に必要な事務用品を適宜購入する。解析方法の検討、考察のため、研究成果の発表のために学術集会へ参加し、論文を作成、投稿する。脳波解析、脳血流解析、データ解析が遅れている分、平成24年度に使用しなかった488,411円分を平成25年度に使用する。脳血流解析が可能ならば、SPECT検査用薬剤を購入する。研究の実施に必要な事務用品を適宜購入する。研究成果の発表や、解析方法の検討に必要であれば、学術集会への参加を行う。次年度使用額26,383円は事務用品の購入分に充てる。
局所体上の概均質ベクトル空間の理論

標数P>0の局所体上の概均質ベクトル空間の基本定理は標数Oからのreductionで得られる場合には証明された。また標数Oの非アルキメデス局所体での基本定理で今まで必要であった“軌道の有限性"は現在はとり除かれている。標数Oのアルキメデス局所体上での岩沢-Tate型の正則単純概均質ベクトル空間の井草ゼータ関数も1つを除いて完全に決定されその応用として、非アルキメデス局所体上での相対不変式の複素巾のフーリエ変換も得ることができた。尚、非自明な三単純概均質ベクトル空間の分類も完成した。
科学者VS市民：理科教育における教師の立ち位置に関する基礎研究

1.科学社会学の成果を検討し、科学と社会とのコミュニケーションの重要性が高まっていることを明らかにした。2.英国の「21世紀科学」コースの理念を検討し、科学・科学者についての理解が重視されていることを指摘した。3.高校理科教師が自らを科学者に近い存在と認識しているか否かによって、彼らの理科教育目的観が影響を受けるかを調査研究した。その際、日常生活人、職業人、民主的社会人、及び文化人という4観点から検討した。その結果、次の点などが明らかとなった。1科学者に近い存在であるという自己認識を持つ者は少ない。2生徒達の将来の日常生活への寄与を主たる目的として理科教育に従事している。理科教師が自らを科学者の側に位置付けるか、それとも市民の側に位置付けるかによって、重視する理科教育の目的や内容など、理科教育の姿がどのように左右されるかを探ることが本研究の課題であった。平成27年度には、次の研究を実施し一定の成果を得た。1.科学論等の文献研究から科学の社会的位置づけ、科学と社会との関係の検討。科学社会学などメタ科学研究の進展とともに、科学・科学者の側が一般市民を啓蒙するという考え方は衰退してきた。例えば、我が国の「科学技術基本計画」でさえ、近年では、科学技術政策の策定や遂行・見直しに国民の参画を求めるようになった。これに応える理科教育であるかが問われる。2.イギリスの義務教育最終段階の科学コース「21世紀科学」における理科教育の目的の検討。科学的リテラシーの育成を目的に掲げ、例えば「科学が関連した問題についてのメディア報道を理解し、批判的に対応することができること」など、科学・技術に批判的な目を持ちつつそれらを活用できる市民像を描いている。そして教授内容は、「自然界の科学的説明」と「科学についての考え方」(Ideas about Science)から構成される。これを指導する教師も当然メタ科学(科学論)を学んでおかざるを得ない。我が国の理科教員養成カリキュラムに、或いは例えば理学部のカリキュラムにメタ科学は位置づけられているのかが問われる。3.理科教師対象調査の質問紙の作成。以上の検討結果を参考にして、理科教師の自己認識(理科教師観)と理科教育の目的・内容との関係を探る質問紙の骨格を作成した平成27年度には理科教師対象調査を実施しなかった。しかし、1現代社会における科学・科学者の位置づけ、科学者と一般市民との関係など関する文献研究、2生徒を「科的活用者」ととらえて、理科教育の目的やカリキュラムの研究者から注目度の高いイギリス「21世紀科学」の分析を行ったことは、調査質問紙の正確さ・適切さを向上させることになったと考えられる。平成27年度には、英国義務教育最終段階における科学コース「21世紀科学」における生徒観(学習者観)の分析と理科教師の役割の解明を行った。このコースは、「科学的リテラシー」の育成を掲げ、生徒達を科学の消費者と捉えていた。つまり、科学に対して批判的な目を持ちつつそれを生活の中で活用できる市民を育成しようとし、理科教師の役割は、その支援者であり、ファシリテーターであった。平成28年度には、高校理科教師の理科教育目的観の調査研究を実施した。その際、理科教師の自己認識との関連に留意した。理科教師が自らを「科学者かそれに近い存在」と認識している否かである。理科教育目的観を、理系「職業人」の育成、「日常生活人」の育成、「民主的社会人」の育成、及び「文化人」の育成、という4側面から捉えた。その結果次の諸点が明らかとなった。1高校理科教師は自らを科学者とか科学者に近接する存在とは捉えていない。2彼らは、生徒たちの将来の職業への寄与よりも将来の日常生活への寄与を意識している。3科学が自然に対する新しい見方を提供すること尊重するが、科学による生命観、地球観、人間観の変革といった大きなスケールの事柄には関心が低い。4科学技術の在り方が将来を大きく左右する時代においても、科学技術政策に関心を向けさせることは理科教育の大事な任務とは考えていない。5科学論的知識が必要だとする教師のほうが民主的社会人育成を重視している。6なお「文化人」を除いて、科学者に近い存在と自認している教師のほうが、全体として各目的観それぞれを強く自覚している傾向にあった。7また女性のほうが全体として、とりわけ日常生活面への寄与を重視していた。このように我国の高校理科教師は、科学者に近いと自認している者であれ、かなり多面的な目的観を保持している。かかる目的観が、理科の内容等の評価にもつながるかどうかは更なる検討を必要とする。次のように研究を進める。1.中高理科教師対象の質問紙を確定し調査を実施する。2.音楽など対照教科の質問

紙調査を行う。3.日本理科教育学会関東支部大会で調査結果を発表する。4.当初の研究課題に立ち返り、「理科教師が自らを科学者の側に位置付けるか、それとも市民の側に位置付けるかによって、重視する理科教育の目的や内容など、理科教育の姿がどのように左右されるか」の考察を深める。理科教育学