hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日米金融危機の比較政治経済学

そこで、この作業を継続し、25年度中には完成させようと考えている。本年度中にアメリカの金融政策、金融危機に関する文献を一通り読み終える予定であったのだが、手元に集めた文献すべてを読み通すことはできなかった。学内外で仕事が増え、時間が足りなかったことが原因である。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、本年度の遅れを取り戻すべく、まずはアメリカの金融政策、金融危機に関する文献の精読に努める。それから、これまで検討してきた分析枠組みを用いて、日米両国の比較分析を完成させる方針である。
可視光－近赤外光反射画像を利用した新たな樹木細根動態評価手法の確立

本研究では、可視光ー近赤外光反射画像を利用することにより、35年生ヒノキの生細根、枯死細根の判別を行った。異なる根の分枝位置を教師データとして使用した結果、1次根と高次根を合わせて使用した場合に最も判別精度が高かった。また、異なる波長の画像の解析結果を比較すると、可視ー近赤外4波長の反射画像を使用した場合に、判別精度が最も高かった。また、この35年生ヒノキ林において細根生産量、ターンオーバー速度を解析した結果、細根生産量は約45 g m-2 y-1、細根ターンオーバー速度は、約0.34 yr-1であった。本研究は、樹木細根の持つ可視光ー近赤外光反射特性を利用して細根(直径2 mm以下の根)の生死判別を行い、細根生産速度、枯死速度、分解速度を評価することを目的としている。本年度は、昨年度より継続調査しているヒノキ人工林において、新たに生じた細根量の経時変動について検討した。6月上旬に表層土壌(深さ10 cm)に根を除いた土壌コアを埋設し、9月、12月、翌年2月にサンプリングした。採取した土壌コア中の細根量(1平方メートルあたり)は、9月には約15グラム、12月および翌年2月には約40グラムであった。これらの細根試料について、色や弾性などを指標とした従来の方法により生細根と枯死根に分別した結果、約10%が枯死細根であった。また、一部試料について、マルチバンドイメージスキャナ(アイメジャー社)を利用して、波長560 nm、660 nm、840 nm、910 nmにおける反射画像(可視光ー近赤外光反射画像)を取得した。得られた画像を多重分光画像解析ソフトウェア(Multispec、Purdue大学)により解析した。この際、7月に同じヒノキ人工林から採取して従来の方法で分別した生細根、枯死細根の可視光ー近赤外光反射特性を生死判別の基準として利用した。これらの基準試料の生死判別の精度は、枯死根で95%以上、生根で約80%であった。前述の土壌コアから採取したヒノキ細根については、従来法では約9割が生細根と考えられたが、可視光ー近赤外光反射画像を利用した解析では、枯死細根と判断された細根の量が20%を超える場合があった。本年度は、ヒノキ細根の可視光ー近赤外光反射特性を解析し、細根の生死判別を行うための手法について検討した。高知県の35年生ヒノキ人工林の表層土壌から細根試料を採取し、細根の色や弾性などを指標とした従来の方法により生細根と枯死根に分別した。これらの細根試料をマルチバンドイメージスキャナ(アイメジャー)によりスキャンし、波長600 nm、700 nm、800 nm、905 nmにおける生細根および枯死細根の反射画像を得た。得られた細根の画像を多重分光画像解析ソフトウェア(Multispec、Purdue大学)により解析した。画像の中から、あらかじめ従来の方法で分別した生細根、枯死細根の領域を選んで生死判別の基準とし、これらの細根について生死の自動判別を行った。その結果、生細根の7割が生細根として記録されたが、残りの3割は枯死細根として記録された。枯死細根については、9割が枯死細根として記録された。生細根の判別エラーは齢が進んだと思われる2次根およびそれよりも基部に近い高次根で見られ、先端部分である1次根は概ね正しく認識されていた。また、根圏の分光画像計測に関する既存研究を調査し、植物科学の最前線(BSJ-Review)に総説として発表した。樹木細根(直径2 mm以下の根)の生産量は、森林の純一次生産量の数十%を占めるとされ、枯死細根は森林の地下部への主要な有機物供給源の一つと考えられている。そのため、生細根および枯死細根の現存量や細根の生産速度を精度よく推定することは、森林の炭素・養分動態を明らかにするために必要不可欠なことである。本研究は、この樹木細根の持つ可視光ー近赤外光反射特性を利用して細根の生死判別を行い、細根動態の解析、評価を行うことを目的としている。

本研究では、マルチバンドイメージスキャナ(アイメジャー社)を用いて波長560 nm、660 nm、840 nm、910 nmのヒノキ細根の反射画像を取得し、リモートセンシング用の画像解析ソフトウェア(Multispec、Purdue大学)により、その生死判別を行った。この際、1使用する波長の数を2波長から3波長、4波長に増やしていくと判別精度が向上する、21次根(根端)のみ、または2次以上の高次根のみを教師データとして使用するよりも、1次根、高次根の両者を同時に教師データとして使用した方が、判別精度が全体として向上することが明らかになった。また、高知県の35年生ヒノキ林において平成25年6月に設置したイングロースコア(根無し土壌コア)を平成26年12月にかけて繰り返しサンプリングして求めた細根生産速度は約45 g m-2 y-1であった。同じ林分でコアサンプリング法により求めた細根現存量が約128 g m-2であり、両者を併せて推定した細根ターンオーバー速度は約0.34 yr-1であった。根圏生態学ヒノキ人工林において試験地を設置するとともに、昨年度、確立した可視光ー近赤外光反射特性を利用した生細根量、枯死細根量の解析をおおむね順調に進めることができた。今年度の検討課題であった、マルチバンドイメージスキャナ、多重分光画像解析ソフトウェアを利用した生細根、枯死細根の解析手法は、今後、生細根量、枯死細根量の評価に利用できる。生細根の判別に改善の余地があるため、その点については、今後も精度の向上に向けた研究を続ける。当初の予定通り、今年度、進めてきた可視光ー近赤外光反射特性を利用した生細根量、枯死細根量の解析を継続し、細根生産速度、細根ターンオーバー速度の解析を進める。5月に開催される根研究学会等において、研究成果を公表する。当初の予定通り、平成24年度に確立した可視光ー近赤外光反射特性を利用した細根の生死判別技術を利用して、35年生ヒノキ人工林における生細根、枯死細根の経時変動パターンを明らかにする。また、これにより得られたデータから、細根生産速度と細根ターンオーバー速度を算出する。マルチバンドイメージスキャナのレンタル回数が当初の予定よりも少なくすみ、実験補助員を使わずに解析を進めることができたため。マルチバンドイメージスキャナのレンタル回数を増やすための費用、実験補助員の賃金、および成果公表のための費用として使用する。使用したバンドパスフィルタの一部をレンタルとしたことなどにより次年度使用額が生じたが、これについては、今後、成果発表やバンドパスフィルタの追加購入などで使用する。
シロイヌナズナの胚および地上部の形能形成に関与する遺伝子群の研究

A.発現解析:CUC2遺伝子の発現をin situハイブリダイゼーションで調べ、胚発生以後も頂芽分裂組織から葉や花の原基が生じる時にその境目に発現すること、花の各器官の間に発現することさらに、雌しべの隔壁と胚珠に発現することを示した。CUC2遺伝子のプロモーターとマーカー遺伝子をつなげたキメラ遺伝子を植物体に導入し、その発現を調べたところ、胚発生以降の発現がin situハイブリダイゼーションで調べた結果と一致する個体が得られた。SGR1/SCR遺伝子の地上部における発現解析は現在進行中である。B.機能解析:cuc突然変異株とstm変異株を用いた解析から茎頂分裂組織が胚発生過程で形成されるにはCUCによるSTMの発現が必須であり、逆に胚発生後期にSTMによりCUC2の発現領域が正確に決められることが子葉の分離に重要であることが明らかになった。他の胚発生異常変異株、地上部形態形成変異株、花の形態異常変異株との掛け合わせは現在進行中である。2. CUCl遺伝子および形態形成に関係する遺伝子のクローニング; a.CUC2遺伝子とホモロジーの高い遺伝子AtNAC1をクローニングし、それもCUC2と同じ発現をすることを明らかにした。b.CUC1遺伝子を単離するための遺伝子座の詳しい解析は順調に進み、現在約200Kb以内の領域にまで狭めることが出来た。3.新しい形態形成異常突然変異株の分離:シロイヌナズナにT-DNAを挿入した株およびシロイヌナズナのトランスポゾンTagが転移した株を多量に作製している。この中から、胚発生および地上部の形態形成に以上を示す変異株をいくつか単離しており、現在遺伝学的解析を行っている。
フォスフォリパーゼCを抑制するGタンパク質の特性

本研究の目的は、受容体刺激を介してイノシトールリン脂質代謝を制御するGタンパク質の制御機構を解明することである。この目的のためアフリカツメガエル卵母細胞の系を用い、この細胞に特異的mRNAを注入することで受容体を発現させ、受容体刺激によって生ずるイノシトールリン脂質代謝反応を解析した。受容体とともに各種Gタンパク質のabetagammaサブユニットを発現させ、それらのサブユニットがイノシトールリン脂質代謝反応に及ぼす影響を解析することで、Gタンパク質による制御のメカニズムを検討した。その結果、次のような結論を得た。(1)いわゆるGqサブグループのメンバーのうち、GL2とよばれるGタンパク質(マウスG11に相当)は卵母細胞においてPLCを活性化し、イノシトールリン脂質代謝反応を促進する。(2)外来性Gタンパク質alphaサブユニットの発現によってイノシトールリン脂質代謝反応が抑制される場合があるが、その抑制のメカニズムには少なくとも2つのものがある。(3)一つは、外来性Gタンパク質alphaサブユニットが内在性Gタンパク質betagammaサブユニットを吸収結合し、間接的に内在性の三量体Gタンパク質の機能を阻害するというメカニズムで、例えばGcalphaサブユニットを発現した場合に見られた。(4)他の一つは、外来性Gタンパク質alphaサブユニットが受容体によって活性化され、より直接的にPLC(またはその活性化)を阻害するというメカニズムで、Gqサブグループのメンバーの一つでGL1とよばれるもの(マウスG14相当)を発現した場合に見られた。すなわち、このGタンパク質はイノシトールリン脂質代謝反応を抑制する形で情報伝達を行っている可能性があると考えられる。
経口摂取に替わる栄養管理の導入を検討する患者・家族の意思決定支援ガイドの開発

<ガイドの開発>認知症などで意思決定できない高齢患者に代わり胃瘻造設するか否かを決断する家族を支援するための小冊子が、カナダでMitchellら(2001)により開発され、有用性が報告されている。小冊子「Making Choices: Long Term Feeding Tube Placement in Elderly Patients」を作成者の許諾を得て日本語に翻訳した。内容は「代理意思決定について」、「胃瘻とは何か」、「胃瘻での栄養管理の長所と短所」、「意思決定のためのステップ」でありA4判縦16ページとした。<ガイドの評価>国内の6病院にて患者(65歳以上)に代わって胃瘻造設するか否かを検討する家族13組を対象に、開発したガイドを用いて意思決定支援を行なった。意思決定支援を行なう前後で患者の家族を対象に質問紙調査を行ない、胃瘻造設に関する理解度と意思決定する上での葛藤のレベルを測定した。意思決定支援を行なう前と比較し後では、胃瘻造設に関する理解度は向上し(P<.001)、葛藤レベルは減少した(P<.001)。ガイド自体の評価として、12人が「役に立った」と回答した。今年度は、「意思決定」に関する文献検討を行い、それをもとに患者・家族の意思決定支援ガイドライン(胃瘻造設による経腸栄養管理版)を試作した。はじめに、「胃瘻」に関する国内外の文献検討を行い、胃瘻造設の適応と禁忌、胃瘻造設後の生存率、胃瘻造設後の患者のQOL、胃瘻造設を検討するうえでの患者・家族の意思決定支援に関する文献を抽出し、検討した。次に、患者・家族の意思決定を専門に研究しているOttawa Health Research Instituteのホームページに公開されている「長期に渡り胃瘻を留置する高齢患者のための意思決定支援ガイドライン」を日本語に翻訳した。一旦翻訳した後、難解な医療用語を避けて患者・家族が読んで分かる平易な言葉に変えた。それに加え、胃瘻造設後の患者生存率のデータを日本人を対象とした研究から導き出されたものへと変更し、胃瘻造設後の患者の生活の質に焦点を当てた研究結果をガイドラインの中に加えた。試作したガイドラインについて、臨床現場で胃瘻造設を検討する患者・家族の意思決定を支援する立場にある医師2名に検討を依頼し、臨床で活用するための改善点について助言を得た。医師より「患者・家族が胃瘻造設をするか否か検討する場面において活用できる」という意見を得た。また、本研究を紹介する論文を朝日新聞に投稿し掲載されたところ、記事を読んだ市民数名から「ガイドラインの早期完成を望む」という意見があった。本年度の研究成果は、胃瘻造設をするか否か決断を迫られる患者・家族の意思決定を支援するガイドライン開発の基礎として、重要であったと考える。来年度は、ガイドラインのレイアウトを整えて読みやすいものとする。医療提供者だけでなく高齢患者やその家族にも検討を依頼し、ガイドラインを精練し完成する予定である。昨年度作成した胃瘻造設を検討する患者の家族のための意思決定支援ガイドライン「ご本人に代わって意思決定を行う方のための小冊子-高齢者が栄養チューブをつけて長期的に使うこと-」を、臨床医2名の意見をもとに改訂し製本した。今年5月に聖路加看護大学研究倫理審査委員会に申請し、本研究の研究計画が承認された。その後、調査を予定している関東近辺の2病院の倫理委員会にて承認された。改訂版のガイドラインを用いて、臨床医3名に臨床現場で活用するにあたり、改善した方がよい点についてインタビュー調査を実施した。その結果「ガイドラインを使用することで、自分が家族に説明するべき内容を漏れなく伝えることができる点はよい。一方、ボリュームが多いので、家族には事前に読んでいただいたうえで(医師からの)胃瘻に関する説明を聞いてもらう、または医療者が家族と一緒に読むという方法が望ましい」と意見があった。さらに、胃瘻造設を検討する患者の家族1組に対して、改訂版のガイドラインを用いて意思決定支援を行った。

その結果「ガイドラインをしっかり読まないと内容を理解することが難しいが、知らないことが少し分かり、疑問点を整理できた」と意見があった。また、意思決定後の「患者にとって何が重要かを考えて、決定をくだした」「自分がくだした決定を変えることはないと思う」という質問に対して「そう思う」を回答していた。以上の結果から、改訂版のガイドラインは、患者の家族の意思決定を支援するうえで有効となりうるが、医師や患者の家族から指摘された点を改善していく必要がある。本年9月までに意思決定の支援をできた患者の家族は1組のみであったので、今後、在宅医等にも協力を求め、研究協力者(患者の家族)を増やしていき、ガイドラインを完成させていきたいと考える。昨年度開発した「胃瘻造設を検討する患者の家族の意思決定支援ガイド」の効果を検証するための調査を行った。胃瘻造設を検討する患者の家族(6病院合計13組)を対象とした。患者の家族に意思決定支援ガイドを用いた意思決定支援を行い、その前後に質問紙調査を行った。質問紙では、胃瘻に関する知識レベルと意思決定するうえでの葛藤レベルを測定した。13組の回答結果を分析したところ、意思決定支援を行う前と比べて後では、知識レベルは上がり、葛藤レベルは下がるという結果が得られた。ガイド自体の評価について、回答が得られた12組中12組の家族が「役に立った」としていた。ガイドの長さについて4組の家族から「若干長過ぎる」という回答があった。意思決定支援に携わった医療者2名へのインタビュー調査から、「ガイドがあることで、胃瘻造設のメリットとデメリットについて家族が客観的に考えることに役立った」、「患者本人の意思を考慮することに役立った」という意見があった。改善点として、「胃瘻以外の人工的水分・栄養法についても少し取り上げるとよい」や、普及に向けて「低栄養の患者で栄養サポートチームが介入する際に、チームから主治医にガイドを渡してもらうことも一つの方法」との意見があった。質問紙調査の結果は、2013年日本老年医学会学術集会にて発表予定である。今後は、ガイドの内容を精選し、患者の家族向けの簡易版と医療者向けの詳細版を作成し、改訂したガイドの普及につとめる予定である。また、ガイドを使用して意思決定した患者の家族を対象に長期的に決定に関する満足度を調査をする予定である。本年9月までに、胃瘻造設を検討する患者・家族の意思決定を支援している医師を対象としたインタビュー調査を実施し、「患者・家族の意思決定支援ガイドライン」の修正と精錬を行う計画であり、これは達成することができた。加えて、胃瘻造設を検討する患者の家族の意思決定支援ガイドラインを使用した患者の家族1組にインタビュー調査を行うことができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、「胃瘻造設を検討する患者の家族の意思決定支援ガイドライン」を使用した患者の家族へのインタビュー調査を継続して行い、意思決定支援ガイドラインを完成させる。患者の家族へのインタビュー調査は、30組を予定しているが、現在まで1組のみにしか行えていない。そのため、対象病院を現在の2病院から広げ、研究協力者(患者の家族)のリクルートに努力していきたいと考える。
精神遅滞児の仲間との相互交渉と教師の働きかけに関する研究

本研究の目的は、精神遅滞児と仲間との相互交渉とそれへの教師の働きかけを分析することであった。対象児は、肢体不自由を併せもつ中度の精神遅滞児(10歳)であり、平成6年度より養護学校から地域の小学校の特殊学級に転校し、新しく仲間との相互交渉を始めた児童であった。著者は、月に1度から2度の割合で対象児の学校を訪問し(計13回)、特殊学級での様子や、休み時間の様子、交流先の学級での様子を観察した。「仲間の本児への働きかけ」は、毎回ビデオで撮影した20分間の休み時間(中休み)での本児と仲間との相互交渉の様子であった。その中から1学期と2学期を代表するものを分析の対象とした。また、担任の教師に本児の様子の記述と、教師自身の働きかけや留意点の記述を求めた。分析の結果、以下の点が明らかとなった。(1)仲間の働きかけは、1学期と比べて2学期では一方的な身体接触(くすぐりやなでる)が減少し(17.0%→2.0%)、話しかけ(20.2%→37.3%)やパラレルト-ク(本児の行為や気持ちの言語化)(5.3%→19.6%)の頻度が増加した。(2)教師のとらえた相互交渉の様子は、仲間が本児を1学期には特別扱いしていたものが、2学期には自然に子どもたち同士で会話するように変わっていった。(3)教師の働きかけは、1学期は対象児と仲間との間に入り、通訳したり、促したりする役割であったが、2学期では教師が入らなくても会話ができるようになり、教師はそれを見守るという役割であった。結果(1)は、相互交渉する中で仲間が対象児の気持ちを理解できるようになり、本児の視点からものを見るという視点の交換が出来るようになったと考察された。教師の働きかけは、直接的なものではなく、むしろ相互交渉を起こしやすい場面を設定する(例えば、対象児の学級のように特殊学級にパソコンを設置する)ことの重要性の観点から論じられた。
電気化学的エッチング法によるシリコンウエハー表面の原子レベルの平坦化

本研究は全反射赤外(ATR-FTIR)分光測定により、種々の湿式エッチング法で得た水素終端化したH-Si(100)表面構造を調べ、Si(100)表面の平坦化の可能性について議論した。(1)HF溶液のpHと濃度の依存性:エッチング用のHF溶液pHの減少により、(111)方向の異方性エッチングが抑制され、平坦な(100)表面の形成が可能だとSTM測定による研究成果が報告された。種々の低pHのエッチング溶液にSi(100)を所定時間浸漬した後、ex situ ATR-IR測定により、Si(100)表面の水素終端化の状態を観察した。ブロードなdehydride(SiH_2)とmonohydride(Si-H)のピークが観測され、溶液pH及び濃度の違いによるATR-IRスペクトル形状に大きな変化は認められなかった。STM測定で観察する表面の範囲は非常に小さいため、本分光測定結果により、低pHでエッチングする場合、平坦なSi(100)ドメンサイズは極めて小さいと推測した。(2)電気化学的制御による効果:Siの電極電位を制御することにより、Si(100)のエッチング速度の制御を試みた。N-Si(100)の電位をSiのフラットバンド電位より負の電位領域で制御しながらSi-H/SiH_2の赤外バンドの強度、ピーク位置及び半値幅をエッチング時間及び電極電位の関数としてin situ及びex situ ATR-FTIR測定により調べた。水素発生領域まで電位を制御することにより、Si(100)表面の平坦さの増加は確認されたが、H-Si(111)ほどの平坦な表面はまだ実現されていない。また、実際工業プロセスへの応用には問題がまだ多くある。(3)Si表面に金属薄膜の成長:上記のATR-IR測定を行う際、より強い表面増強赤外吸収の効果を出すために、Si表面に金属の超薄膜の成長の可能性についても同時に検討した。これまでに実現したCuの他に、Si電極の表面にAu,Pt,Pd及びその合金の成長をエッチング溶液中に無電解法によって試みた。これらの超薄膜を表面増強赤外分光法(SEIRAS)の測定に適用し、PtやPdなどの貴金属の超薄膜のSEIRAS測定に初めて成功した。本研究は湿式エッチング法により、原子レベル平坦なSi(100)表面の露出を目指す。その第一歩として、原子レベル平坦な水素終端化(H-)したSi(111)表面の全反射スペクトル(ATR-IR)の形状と比較し、H-Si(100)表面のATR-IRスペクトルのピークを帰属を決めた上、従来に報告しされたSTMによる研究例を分光学的な手法により追跡してみた:(1)HF溶液濃度のpH依存性:エッチング溶液pHの減少により、(111)方向の異方性エッチングが抑制され、平坦な(100)表面の形成が可能だとSTM測定による研究成果が報告された。種々の低pHのエッチング溶液にSi(100)を所定時間浸漬した後、ATR-IR測定により、Si(100)表面の水素終端化の状態を観察した。ブロードなdehydride(SiH_2)とmonohydride(Si-H)のピークが観測され、溶液pHの違いによるATR-IRスペクトルの大きな変化は認められなかった。実際にSTM測定で観察する表面の範囲は非常に小さいため、本赤外分光測定結果により、低pHでエッチングする場合、平坦なSi(100)ドメンがあっても、そのドメンサイズは極めて小さいと推測した。(2)HF溶液濃度依存性:シリコン酸化膜のエッチング速度が速く、調べられた範囲内ではHFエッチング溶液の濃度によるスペクトル形状の変化は認められなかった。そこで、電気化学的制御により、HF溶液中におけるSi(100)のエッチング速度の制御を試みた。n-Si(100)の電位をSiのフラットバンド電位より負の電位領域で制御しながらSi-H/SiH_2の赤外バンドの強度、ピーク位置及び半値幅をエッチング時間及び電極電位の関数としてin situ及びex situ ATR-FTIR測定により調べた。その結果によると、水素発生領域まで電位を制御することにより、Si(100)表面のラフネスの減少が確認された。その詳細について、他の測定手法により、追試中です。

N-Si(100)の電位をSiのフラットバンド電位より負の電位領域で制御しながらSi-H/SiH_2の赤外バンドの強度、ピーク位置及び半値幅をエッチング時間及び電極電位の関数としてin situ及びex situ ATR-FTIR測定により調べた。水素発生領域まで電位を制御することにより、Si(100)表面の平坦さの増加は確認されたが、H-Si(111)ほどの平坦な表面はまだ実現されていない。また、実際工業プロセスへの応用には問題がまだ多くある。(3)Si表面に金属薄膜の成長:上記のATR-IR測定を行う際、より強い表面増強赤外吸収の効果を出すために、Si表面に金属の超薄膜の成長の可能性についても同時に検討した。これまでに実現したCuの他に、Si電極の表面にAu,Pt,Pd及びその合金の成長をエッチング溶液中に無電解法によって試みた。これらの超薄膜を表面増強赤外分光法(SEIRAS)の測定に適用し、PtやPdなどの貴金属の超薄膜のSEIRAS測定に初めて成功した。
湿式法による次世代微細配線形成技術の構築およびデバイス応用

近年のULSIには銅配線が用いられているが、通常は銅の基板への拡散を防止するために拡散バリア層が形成されている。我々は均一成膜性に優れるウェットプロセスに注目し,有機分子膜と無電解めっき法を併用する新規バリア層形成プロセスを開発した.さらに,近年のウェハサイズの大型化に伴い,電気銅めっきにおける電流密度分布の不均一化が懸念されるために,無電解めっき法による拡散バリア層の形成後,無電解銅めっきにより直接拡散バリア層上に銅を埋め込むオール無電解プロセスを提案している.以前の検討において,高い拡散防止特性を有する無電解NiBめっき膜(>20nm)を種々の基板上に成膜することを可能としたが,配線サイズの極微細化に伴い,バリア層には更なる薄膜化が要求されており,その膜厚は10nm以下とされているのに対して、無電解NiB膜では10nm以下での膜厚制御が困難であった.本研究では,微細なULSI配線に要求される薄膜バリア膜を実現するため,無電解NiBめっきと,高い拡散防止特性を有し,ナノレベルでの膜厚制御が容易な無電解CoWPめっきを組み合わせたCoWP/NiBバリア膜プロセスの開発を行った.有機分子膜形成,触媒化処理および活性化処理を施した基板上に,無電解NiBめっきにより初期析出核を形成した後,無電解CoWPめっきを行う2段階プロセスを用いる手法により,基板上に均一なCoWP膜の形成が可能になった.さらに、この無電解バリア層を形成したトレンチパターン基板を無電解銅めっきにより埋め込むことにも成功した。この無電解銅めっき浴はポリエチレングリコールを添加剤として用いることで、トレンチ上部と底部での析出速度に大きな差を与え、ボトムアップの埋め込みを可能としためっき浴である。本研究の成果により,拡散バリア層および配線銅埋め込みの両者を無電解めっきにより行うことが可能となった。我々は、これまでに自己組織化単分子膜(SAM)を形成した絶縁体基板上に、Pd触媒を付与することにより成膜した無電解NiBめっき膜が優れた銅拡散耐性を有していることを示したが、本検討では高融点金属であるMoの添加による熱安定性向上と、銅拡散防止特性の向上を期待し,無電解NiMoBめっき膜の作製および物性評価を行った.以前の検討で用いた無電解NiBめっき浴に,MoO3を0-0.01mol・dm-3の範囲で添加することにより,金属光沢に優れた無電解NiMoBめっき膜の作製が可能になった.得られた無電解NiMoBめっき膜は、良好な密着性を示した.MoO3濃度が無電解NiMoB膜の析出速度に及ぼす影響について調査したところ,MoO3濃度が0.002mol・dm-3までの範囲においては,MoO3濃度の増加に伴い,析出速度,比抵抗値ともに増加した.一方,0.002mol・dm-3以上の濃度においては,両者ともに減少する傾向が見られた.またMoO3濃度0.01mol・dm-3においては,無電解めっき反応が完全に抑制された.これらの無電解NiMoBめっき膜表面をFE-SEMにより観察したところ,MoO3が低濃度である場合には,核発生が優先的であるのに対し,高濃度では,核成長が優先的であることが示唆された.得られた無電解NiMoBめっき膜は,以前までの無電解NiBめっき膜と比較し,結晶構造の熱安定性向上が確認された.本手法により得られた無電解MMoBめっき膜の膜厚40nmにおける拡散防止特性を評価したところ,アニール温度400°CにおいてもCuの拡散を防ぐ結果が得られ,優れた拡散防止特性を有していることが確認された.以上より,本手法により作製された無電解NiMoBめっき膜は,将来の配線の微細化に対応し得る,拡散バリア層として優良な候補材料であることが示唆された.近年のULSIには銅配線が用いられているが、通常は銅の基板への拡散を防止するために拡散バリア層が形成されている。我々は均一成膜性に優れるウェットプロセスに注目し,有機分子膜と無電解めっき法を併用する新規バリア層形成プロセスを開発した.さらに,近年のウェハサイズの大型化に伴い,電気銅めっきにおける電流密度分布の不均一化が懸念されるために,無電解めっき法による拡散バリア層の形成後,無電解銅めっきにより直接拡散バリア層上に銅を埋め込むオール無電解プロセスを提案している.以前の検討において,高い拡散防止特性を有する無電解NiBめっき膜(>20nm)を種々の基板上に成膜することを可能としたが,配線サイズの極微細化に伴い,バリア層には更なる薄膜化が要求されており,その膜厚は10nm以下とされているのに対して、無電解NiB膜では10nm以下での膜厚制御が困難であった.本研究では,微細なULSI配線に要求される薄膜バリア膜を実現するため,無電解NiBめっきと,高い拡散防止特性を有し,ナノレベルでの膜厚制御が容易な無電解CoWPめっきを組み合わせたCoWP/NiBバリア膜プロセスの開発を行った.有機分子膜形成,触媒化処理および活性化処理を施した基板上に,無電解NiBめっきにより初期析出核を形成した後,無電解CoWPめっきを行う2段階プロセスを用いる手法により,基板上に均一なCoWP膜の形成が可能になった.

さらに、この無電解バリア層を形成したトレンチパターン基板を無電解銅めっきにより埋め込むことにも成功した。この無電解銅めっき浴はポリエチレングリコールを添加剤として用いることで、トレンチ上部と底部での析出速度に大きな差を与え、ボトムアップの埋め込みを可能としためっき浴である。本研究の成果により,拡散バリア層および配線銅埋め込みの両者を無電解めっきにより行うことが可能となった。
タンデムロータ型インテリジェント風力発電ユニットの研究開発

前年度の成果から得られた全く新しい形のブレードからなる前段風車ロータ(Front Blade J)と,前段風車ロータ後流を流入条件として設計されたブレードからなる後段風車ロータ(Rear Blade J)について性能を実験的に確認した.従前のブレードと比較して出力は向上するものの満足できる値が得られなかった.この原因を特定するため,タンデム風車ロータまわりの流れの詳細を測定し,かつ数値シミュレーションを行った.その結果,後段に流入する流れは予想以上に減速しており,その減速は前段風車ロータの運転状態によって左右されることを実験的に確認した.この結果を踏まえ,後段に流入する流れの減速を加味した新しい設計指針を示し,その指針に沿った新しい後段風車用ブレード形状を提案した.また,タンデム風車ロータの低騒音化を目的として,タンデム風車ロータからの空力騒音源の特定を試みた.従前のブレードであるFront/Rear Blade Gを用い,熱線流速計を用いたタンデム風車ロータ周りの流れの測定結果から得られた速度分布とそれを用いて算出した渦度分布から評価した結果,タンデム風車ロータでは,流れの剥離による乱流発生や随伴渦の発生など翼の腹部で発生する渦が騒音を支配していると考えられることを実験的に見出した.タンデム風車ロータの低騒音化には,流れの剥離によって発生した渦と前後段風車ロータの干渉を伴う乱流騒音と,半径方向の渦度の分布に特に注意する必要があることを示した.風車ロータの開発:従来通りの設計法で設計した風車ロータ(Front Blade G)を前段に,その風車ロータを単段風車ロータとした場合の風車ロータ周りの流れの測定結果を参考に最適な迎角を得るよう設計した風車ブレード(Rear Blade G)を後段に採用し性能試験を行った結果,当然ではあるが前後段にひねりを有さない二次元翼を用いた場合よりも格段の性能の向上が認められた.また,5孔ピトー管を用いて風車ロータ周りの流れの測定結果から角運動量保存則と翼素運動量理論を用いて算出した風車ロータの発生トルクは双方ともに実験結果とよく一致していた.この計算結果によると,前段風車ロータのハブ側(直径の50%以下)が最高出力点付近で発生するトルクはティップ側の約10%程度と極めて小さいことが分かった.その結果を踏まえて,前段ブレードのハブ側50%では極力抗力の小さい翼素を用いて設計点において無負荷を実現し,後段に流入する風のエネルギーを増加させる新しい翼(Front Blade H)の実証を行った.このブレードと,前述の後段用ブレード(Rear Blade G)を用いたタンデム風車ロータの性能試験を行ったところ性能の向上が実験的に確認できた.また,この時の風車ロータまわりの流れの測定結果から,Front Blade Hの設計思想通り前段風車ロータハブ側でのトルクの発生が抑えられ後段に流入する流れのエネルギーの増大が確認できた.更なる性能向上のためには,前後段風車ロータ間の流れを考慮したブレードのマッチングが欠かせない.その一案として,Front Blade Hの流れの測定結果を用いて,ハブ側とティップ側で異なる設計思想を用いて新たな後段用ブレードの設計を行った.前年度の成果から得られた全く新しい形のブレードからなる前段風車ロータ(Front Blade J)と,前段風車ロータ後流を流入条件として設計されたブレードからなる後段風車ロータ(Rear Blade J)について性能を実験的に確認した.従前のブレードと比較して出力は向上するものの満足できる値が得られなかった.この原因を特定するため,タンデム風車ロータまわりの流れの詳細を測定し,かつ数値シミュレーションを行った.その結果,後段に流入する流れは予想以上に減速しており,その減速は前段風車ロータの運転状態によって左右されることを実験的に確認した.この結果を踏まえ,後段に流入する流れの減速を加味した新しい設計指針を示し,その指針に沿った新しい後段風車用ブレード形状を提案した.また,タンデム風車ロータの低騒音化を目的として,タンデム風車ロータからの空力騒音源の特定を試みた.従前のブレードであるFront/Rear Blade Gを用い,熱線流速計を用いたタンデム風車ロータ周りの流れの測定結果から得られた速度分布とそれを用いて算出した渦度分布から評価した結果,タンデム風車ロータでは,流れの剥離による乱流発生や随伴渦の発生など翼の腹部で発生する渦が騒音を支配していると考えられることを実験的に見出した.タンデム風車ロータの低騒音化には,流れの剥離によって発生した渦と前後段風車ロータの干渉を伴う乱流騒音と,半径方向の渦度の分布に特に注意する必要があることを示した.
20世紀東アジア文学史における村上春樹の研究

東アジアの20世紀とは一世紀遅れで欧州の国民国家形成を追うものであり、21世紀の今日における20世紀東アジア文学史の構想は、東アジア・アイデンティティ形成に対し大きな意義を有する.20世紀東アジアに巨大な影響を与えた現地作家を二人挙げるとしたら、それは魯迅と村上春樹であろう。本研究は東アジア・アメリカの八地域・国家の合計12名の比較文学研究者が結集して共同研究を行い、現代東アジア文学史に村上を位置づけたことが、主な成果である.東アジアの20世紀とは一世紀遅れで欧州の国民国家形成を追うものであり、21世紀の今日における20世紀東アジア文学史の構想は、東アジア・アイデンティティ形成に対し大きな意義を有する.20世紀東アジアに巨大な影響を与えた現地作家を二人挙げるとしたら、それは魯迅と村上春樹であろう。本研究は東アジア・アメリカの八地域・国家の合計12名の比較文学研究者が結集して共同研究を行い、現代東アジア文学史に村上を位置づけたことが、主な成果である.本年度は第1年目にあたり、研究代表者は中国・香港・台湾・シンガポール・韓国・オーストラリア・米国の主要な研究機関に所属する現代東アジア文学研究者を研究協力者に依頼して研究チームを組織し、E-Mailを活用して『ニュースレター・東アジアと村上文学』を定期発行するいっぽうで、中国香港台湾シンガポールオーストラリアに出張し、研究交流・資料収集・講演活動を行った。また研究協力者のうち米国よりFaye Kleeman・コロラド大学東アジア文学系助教授を学術振興会を通じて東大文学部外国人研究員として受け入れ、韓国より金良守・東国大学助教授を東大教養学部外国人研究員として受け入れるよう助力した。また研究代表者は国際交流基金主催の国際シンポ&ワークショップ「春樹をめぐる冒険-世界は村上文学をどう読むか」(2006年3月25、26日東京、29日札幌)にもアドバイザーとして協力した。研究代表者による主な講演は以下の通りである。「二、三十年代文學中東京、上海、香港、台北四城的關係」香港・嶺南大學中文文學研究與創作系列講座、2005年4月4日「中国人眼中的村上春樹」(中国語)中国・吉林大学文学院、2005年10月17日「中国人が読む村上春樹」哈尓濱工業大学外国語学院、2005年10月19日「中国行きの村上ボート」北京師範大学外語系日語科、2005年10月24日「村上春樹の中国を読む--「中国行きのスロウ・ボート」論」台北・中国文化大学日文系、2006年3月14日/「中国人が読む村上春樹」台湾大学日文系、2006年3月14日「《東亜文學史》構思與台湾文學」台湾大學台湾文學研究所、2006年3月14日本年度は第2年目にあたり、研究代表者は中国・香港・台湾・シンガポール・韓国・米国の主要な研究機関に所属する現代東アジア文学研究者を研究協力者から構成される研究チームを率いて、E-Mailも活用して『ニュースレター・東アジアと村上文学』を定期発行するいっぽうで、中国台湾に出張し、研究交流・資料収集・講演活動を行った。また研究協力者のうち米国よりFaye Kleeman・コロラド大学東アジア文学系助教授を学術振興会を通じて東大文学部外国人研究員として受け入れ、さらに韓国より金良守・東国六学助教授を東大教養学部外国人研究員として受け入れるよう助力した。また研究代表者は東大中文・台湾大学台湾文学研究所共催の現代文学研究国際ワークショップ(2006年6月28日7月3日、台北・台湾大学)、東大中文・韓国中国現代文学学会共催の東京-ソウル中国現代文学国際ワークショップ(7月1418日、東京大学)を開催した。そのほか研究代表者による主な講演は以下の通りである。「村上春樹裡面的中國:以<雪梨的緑街><開往中國的慢船>《聽風的歌》三篇小説為主」、「台灣文學藝術與東亞現代性」國際學術研討會・台北・政治大学・2006年11月12日「日本に越境した同時代の中国文学」日中青年作家会議、北京・中国社会科学院、2006年12月23日「村上春樹のなかの中国ー魯迅の阿Qと村上のQ氏」国際交流基金第12回『遠近』サロン、2006年9月4日「魯迅与村上春樹・王家衛ー東亜文学・映画中"阿Q"形象的系譜」北京国際関係学院、2006年12月22日本年度は第3年目にあたり,研究代表者は日本,中国,香港,台湾,シンガポール,韓国,米国の主要な研究機関に所属する現代東アジア文学研究者かち構成される研究チームを率いて,E-Mai1を活用して『ニュースレター,東アジァと村上文学』を定期発行するいっぽうで,アメリカ,台湾,香港,中国に出張し,研究交流,資料収集,講演活動を行った。/研究協力者の許金龍(中国社会科学院,教授),葉惠(マレーシアの翻訳家)を国際交流基金を通じて,于桂玲(ハルビン工業大学,副教授)を黒竜江政府を通じて東大文学部外国人研究員として迎えた。

/研究代表者は葉,于両氏のほか研究協力者の楊炳菁(北京外国語大学日語系,専任講師),呉耀宗(香港城市大学,中文系,助教授),関詩珮(シンガポール,南洋理工大学,中文系,助教授),張明敏(台湾,清雲科技大學,應用外語系,兼任講師),金良守(韓国,東国大学,中文系),任明信(ソウル大学,中文系,講師),Faye Kleeman(コロラド大学,東アジア文学系,助教授),島村輝(日本,女子美術大学,芸術表像系,教授)の協力を得て10月に東大文学部において3日間のワークショップを開催した。/9月8日には台湾,亜東関係協会主催のシンポ「2007年台日國際學術研討會」で報告「台湾人「新感覚派」作家劉吶鴎における1927年の政治と"性事"-日本短篇小説集『色情文化』の中国語訳をめぐって」を,12月21日には香港嶺南大学中文系主催のシンポ「香港文學的定位」で報告「香港人心目中的村上春樹」を,3月18日には北京師範大学日本語系主催のシンポ「村上春樹の中国語訳-日中(中日)外国文学研究者による共同研究」で基調報告「日本文化の土着化と中国本土の変革」を行った。中間的報告書として『村上春樹のなかの中国』を朝日新聞社より刊行した。本年度は最終第4年目こあたり、研究代表者は日本・中国・香港・台湾・シンガポール・韓国・米国の研究機関の現代文学研究者から構成される研究チームを率いて四種の活動を行った。(1)レンポジウム開催:研究協力者の許金龍・中国社会科学院教授、于桂玲・ハルビン士業大学副教授、楊炳菁・北京外国語大学専任講師、Gabriel WU(呉耀宗)香港城市大学助教授、関詩珮(Uganda KWAN)シンガポール・南洋理工大学助教授、張明敏・台湾清雲科技大學兼任講師、金良守・韓国・東国大学副教授、任明信・ソクル大学専任講1師、Faye Kleeman・コロラド大学副教授、島村輝・女子美術大学教授、葉恵氏(マレーシア翻訳家)及び中国語圏の村上二大翻訳家の頼明珠氏と林少華氏を招聘して、11月1日に東京大学山上会館でシンポ「東アジアと村上春樹」を開催した。その模様は『毎白新聞』11月12日タ刑やNHKラジオ国際放送11月16日「波短情長」等でも紹介され『文學界』にシンポ報告を発表した。(2)研究報告論文集刊行のための編集作業を行い、MURAKAMI Haruki STUDYBOOKS,の版元の若草書房より平成21年6月に総368頁の論文集『東アジアが読む村上春樹』を刊行する。(3)中国の日本文学学会誌として最も著名な『日語学習与研究』に論文「村上春樹の中国語訳」(日本語)を発表し、台湾の村上作品シリーズの版元の時報出版より昨年度刊行の拙著『村上春樹のなかの中国』の中国語版(張明敏訳)を刊行した。(4)韓国・梨花女子大学、アメリカ・コロラド大学、中国・復旦大学で学術講演を行なった。以上四種の活動により、20世紀東アジア文学史における村上春樹の位置づけを行い、村上と夏目漱石・魯迅との系譜的関係を明らかにすることができた。
学校施設開放に対する住民ニーズに関する調査研究

生涯学習社会と呼ばれる今日、多様な生涯学習活動が行なわれている。活動場所も様々であり、既存の公共施設では不足している地域も見受けられる。行政の限られた予算の中で地域住民の多様なニーズに応え、活動場所の整備を進めるためには、既存の学校施設の有効活用や改修によって施設そのものの価値を高め、学校を地域社会で共有していく必要がある。本研究では、学校施設開放に対する住民のニーズを把握するため、三つの自治体の住民を対象にアンケート用紙を郵送にて2000通配布し、616通(30.8%)の有効回答を得た。なお、調査紙には個人情報の記載欄を設けないものとするとともに、調査趣旨等の文書を同封し、調査回答の返信をもって同意したものとした。その結果、地域住民の身近な立地にある学校の体育館やグラウンド、図書室を利用したいという地域住民が多いことが明らかになった。また、学校は地域住民の生涯学習活動の場所として活用できる多くの施設や備品を備えていることから、対象地では開放していなかった音楽室等を利用したい地域住民も少なからず存在することが明らかになった。一方、公共施設が充実している自治体では学校施設を利用する必要がないため、学校施設を開放することに対するニーズが低いことが明らかになった。また、平日昼間に学校施設を地域に開放することについては学校教育への影響を懸念する声が多い中で、乳幼児や小学生の子どもを持つ母親に「平日昼間に学校施設を利用して趣味の活動を行いながら子どもたちが学校で学んでいる姿を見たい」といった理由から学校施設の開放を希望する意見が多いことが明らかになった。
新規核酸医薬を用いたアネキシンＡ４阻害による卵巣癌プラチナ耐性克服へのアプローチ

卵巣癌治療においてプラチナ製剤は最も有効な抗癌剤であり、その耐性は克服すべき課題である。我々はこれまでにプラチナ耐性を与える分子としてアネキシンA4 (以下Anx A4)を同定した。Anx A4は細胞質に局在する蛋白質であるため薬剤が阻害効果を発揮するためには細胞膜を透過する必要がある。したがって生体内でのAnx A4機能を阻害し臨床応用するための手段としてアンチセンスオリゴ(ASO)による核酸医療が最も適切な方法であると考え研究を開始した。本研究ではまず卵巣癌細胞株の親株、プラチナ耐性株を作成し、本研究の研究協力者大阪大学大学院薬学研究科生物有機化学分野小比賀教授研究室の協力のもと作製したAnx A4 ASOによるプラチナ感受性改善効果をin vitro実験系で解析する。16種類のAnx A4アンチセンスオリゴを作製し、そのうち5種類のAnx A4 ASOはAnx A4の発現を抑制することをRT-PCRおよびウエスタンブロッティングで確認した。さらにin vitroの実験系において卵巣癌細胞株のプラチナ感受性を改善することを確認した。in vivoの実験系では、ヌードマウス(n=7)を用いて皮下移植された明細胞癌細胞株由来腫瘍に対してAnx A4 ASOの前投与(局注)によりシスプラチン(3mg/kg)の腫瘍縮小効果の改善が認められた。この結果は第70回日本産科婦人科学会学術講演において発表した。アネキシンアンチセンスオリゴの作製、In vitro実験系においての阻害効果の確認までは順調に進んだ。しかしIn vivo実験系における阻害効果を確認する過程において、マウスXenografted TumorにおいてもAnxA4ASOはプラチナ感受性を改善することを証明するに十分な結果が得られたが、マウスXenografted tumorの増殖スピードが一定せずアネキシンASOの投与に関して最適な条件を検討することに時間を消費したことが進捗を遅らせる原因となった。また、一部の腫瘍ではANXA4の発現抑制効果が不十分であった。これらの原因としてASOの不安定性、投与経路の不安定性が考えられた。ASOの不安定性を改善するために、架橋構造の修飾期を変更し、アミノ基を導入した、改変型のASOを作成し、効果を検証した。また、投与経路については経静脈経路など、局所投与以外の経路について薬効の検討を行っている。Anx A4のプラチナ感受性改善効果はIn vitroにおいて確かめられている。より臨床応用に近づくためには患者由来の腫瘍における効果を確認することが求められる。発現レベルがヘテロな卵巣癌に対してASOが臨床で薬効を発揮することを検証するためにはPatient-Derived tumor Xenografts (PDX)マウスを用いた実験系が必要である。具体的には卵巣癌の手術検体を超免疫不全マウス(NOGマウス)の皮下に移植する。PDXマウスは卵巣癌患者15症例程度を樹立することを目指す。PDXマウスが樹立された際には、腫瘍組織をP0からP1に移植・継代する際に組織の一部を用いて免疫組織化学染色法により、Anx A4の発現レベルを調べる。発現レベルは卵巣癌細胞株由来のxenograftモデルと比較する。P0からP1へのNOGマウス数匹に移植すると同時に、PDX腫瘍の凍結保存も行う。PDXマウスにおける癌細胞の増殖速度は症例により様々であるが、平成30年度以降にAnx A4 ASOのPDXマウスにおける治療効果の検討を行なえる体制を整えておく。

ASOの不安定性を改善するために、架橋構造の修飾期を変更し、アミノ基を導入した、改変型のASOを作成し、効果を検証した。また、投与経路については経静脈経路など、局所投与以外の経路について薬効の検討を行っている。Anx A4のプラチナ感受性改善効果はIn vitroにおいて確かめられている。より臨床応用に近づくためには患者由来の腫瘍における効果を確認することが求められる。発現レベルがヘテロな卵巣癌に対してASOが臨床で薬効を発揮することを検証するためにはPatient-Derived tumor Xenografts (PDX)マウスを用いた実験系が必要である。具体的には卵巣癌の手術検体を超免疫不全マウス(NOGマウス)の皮下に移植する。PDXマウスは卵巣癌患者15症例程度を樹立することを目指す。PDXマウスが樹立された際には、腫瘍組織をP0からP1に移植・継代する際に組織の一部を用いて免疫組織化学染色法により、Anx A4の発現レベルを調べる。発現レベルは卵巣癌細胞株由来のxenograftモデルと比較する。P0からP1へのNOGマウス数匹に移植すると同時に、PDX腫瘍の凍結保存も行う。PDXマウスにおける癌細胞の増殖速度は症例により様々であるが、平成30年度以降にAnx A4 ASOのPDXマウスにおける治療効果の検討を行なえる体制を整えておく。予定していた段階まで実験が進まなかったため、試薬等の購入費が少なくなり未使用額が生じた。次年度に必要用物品を購入する予定である。
時間分解構造解析を補完する精密顕微分光計測

私たちの体の中では多くの分子が働いており、エネルギー変換、物質輸送、物質代謝などの生命活動を担っています。それらの生体分子は、形を巧みに変えながら働く、謂わば、小さな分子機械です。最近、生体分子が働く様子を動画として観測できる「時間分解X線構造解析」という手法が開発されました。私たちは、紫外光、可視光、赤外光などさまざまな光を道具に、時間分解X線構造解析では原理的に観測が難しい、電子レベルの細かな解析を精密に行ないます。時間分解X線構造解析と相補的に研究を進めながら、生体分子が働くしくみを物理化学的に解明します。
複眼動画像立体視認識による自律型水中ロボットの誘導嵌合制御の確立と実海域実証実験

【気中での両眼転導複眼立体視によるロボット制御実現】申請者らは実時間3次元空間認識に基づくロボットの運動制御について研究を続け,(a)ステレオビジョンを用いビデオレート(30画面/s,1画面当たり33ms)の映像通信速度で供給される動画像速度に時間的に遅れることなく3次元位置姿勢を実時間で計測できる空間認識方法を確立し,(b)上記計測結果をフィードバック情報としてハンドアイロボットの位置姿勢を制御し安定した実時間ビジュアルサーボ制御が可能であることを気中で実証した.上記制御に加え,両眼転導機能を実現し精度を向上させたビジュアルサーボ系を構築した.ハンドアイロボットの両眼転導複眼立体視によるビジュアルサーボ制御はユニークな制御方法である.両眼転導は,対象物を常に画面中央に撮像できるためレンズひずみによる収差の影響が少なく高精度の制御が可能である.以上の成果により複眼動画像立体視を用いた空間認識に基づく制御技術の気中での機能及び実用性について実証を終え,複眼空間認識を水中ロボットへ応用する段階に進んだ.【科学研究費による研究活動】ROVを用いてプールや瀬戸内海牛窓の実海域での連続勘合実験を行い,(1)海水濁度レベルが低い(5FTU以下),(2)昼間の光環境,(3)海流方向に対し模擬充電ステーションの嵌合穴方向の平行を維持,が満足されれば最大90回程度(約1時間)の連続嵌合(嵌合ストローク600mm)が可能であることを実証した.さらに嵌合穴とROVの相対位置・姿勢を測定する3次元マーカーを発光型に改良し,(a)濁度レベルが12FTU程度,(b)深夜の光環境,という深海模擬環境において連続勘合が可能であることを実証した[2017年12月].以上の研究成果より,基盤研究一般(C),課題番号16K06183の研究目標を達成した.九州工業大学、東京大学の協力を得て、自律型水中ロボットAUV(Autonomous Underwater Vehicle)を用いた水中嵌合実験に成功した。見浪研究室が開発した実時間複眼3次元立体認識を九工大所有の自律型水中ロボットAUV「ツナサンド2」に搭載し、東京大の実験水槽を用いて実験を行った。AUVを複眼カメラによる空間立体認識によって嵌合穴にドッキングさせる試みは世界初で、ビジュアルサーボ技術(動画像を用いた画像認識によってロボットの運動制御を行う技術)の有効性を実証した。AUVの自動嵌合はロボットのエネルギー源であるバッテリーの海底での自動充電につながり、深海底での自律型知能ロボットの長時間の自律連続運転や作業を行うことが可能になり、この技術は、長期間連続航行を要する海底資源探査・回収や海中未確認生物の生態調査等への利用が期待される。見浪研究室は2016年9月29日から6日間、九州工業大学西田祐也特任助教、東京大学生産技術研究所巻俊宏准教授の協力を得て、実時間複眼3次元立体認識を搭載したAUV「ツナサンド2」を用い、実験水槽(水深8m)での嵌合実験を実施し、AUVに取り付けた嵌合棒を水中に設置した円筒形嵌合穴に嵌合させる充電模擬実験に成功した。(理由)[水中実験系の構築を完了]簡易プール(右図、縦×横×高さ、3 m×5 m×1.0m)を準備実験用プールとして購入し実験可能な状態とした。電源・画像送信用テザーケーブル(50m)を介してROVへの給電ならびに実験槽脇に設置したPCを介して対象物の画像情報ならびに制御信号等の通信を行う。PC側ではROV搭載の2台のカメラから送られる対象物の立体像情報を基に、実時間遺伝的認識法による3Dモデルベーストマッチングを行い3Dマーカーと水中ロボットの相対的位置姿勢を計測する。さらに、認識結果と相対的目標位置・姿勢との誤差に基づくPD制御によって計算された指令電圧値を水中ロボットのスラスタに与えることで、推力を発生させ安定化させる。以上の制御を行うコンピュータは、圧力容器に内包可能な大きさで計算機能力の十分なもの(Interface, Corei7 3517UE 1.7GHz)を選定し圧力容器を作成し水中で制御可能な装置を製作した。さらに写真中央のドッキングステーションを製作した。このドッキングステーションを海中にセットして、海中模擬充電実証実験を始める予定である。平成28年度九州工業大学、東京大学の協力を得て、プール環境で自律型水中ロボットAUV(Autonomous Underwater Vehicle)を用いた水中模擬充電実験(模擬水中充電ステーションに水中ロボットに装着した棒を嵌合させる実験)に成功した。提案手法は複眼空間認識によるビジュアルサーボによる自動嵌合である。平成29年度は、瀬戸内海実海域での模擬充電実験を行った。実海域では潮の干満や河川濁水の影響により海水が混濁するため、混濁環境下での自動嵌合能力が重要となる。これは、深海自律型ロボットが海底泥を巻き上げる状況に相当し、深海ロボットの充電技術に必須な嵌合技術である。そこで、岡山大学理学部附属牛窓臨海実験所の実海域において模擬充電実験を行い、昼環境下での勘合実験に成功した。