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近世中後期における油・種物の流通構造

1泉州北部から大坂に油を出荷する際、油方仕法では荷の継ぎ立てのみ許された堺の荷次が、樽の詰め替えに伴う決済も担う商慣行があったことを指摘し、法的位置づけとは関係なく、産地と大坂の取引において重要な役割を果たし続けたことを明らかにした。また、天保5(1834)年に認可された堺油市場の設立過程に注目し、実現を図った幕府官僚の動向だけでなく、取引を担う生産者や商人の利潤追求も含めて、その実現過程や、設立後に生まれた新たな矛盾を明らかにした。219世紀の村掟を分析し、地域の若者と奉公人、絞油業の出稼ぎ人がもたらす問題を検討したほか、共通する関心から、弘化3(1846)年の和泉における若者の密通と堕胎の取締りにも注目した。なお、2018年3月より2019年1月まで国際的な活躍が期待できる研究者の育成事業「周縁的社会集団と近代-日本と欧米におけるアジア史研究の架橋」(代表:大阪市立大学・塚田孝)で海外派遣されており、明治維新150年をテーマにした国際シンポジウムで口頭発表も行った。従来の油生産・流通に関する研究では、幕府による油方仕法や政策議論を中心に取り上げてきたが、今年度の研究では、とくに仕法と取引慣行との相剋や矛盾を、実際の油生産・流通の担い手に即して解明し、論文発表できた。また、新たに今年度は、絞油業に不可欠な労働者層に着目した。都市大坂と比較して、村方では出稼ぎ労働者より地域の部屋住み層の需要が高く、部屋住み層も雇用機会を独占しようとするなど、地域における労使関係の一端がみえてきた。とくに絞油業の拠点である一つの村に即して19世紀の若者問題を検討し、当時の地域社会の抱えた課題や矛盾を、村政はもちろん、村落下層の実態を含めて捉えることが可能となった。ここでは若者問題や堕胎取締を介して、絞油業という〈生産・労働〉の側面だけでなく、人口・婚姻・出産といった〈生活〉の側面へも視野を広げ、当該地域の社会構造を全体史的に把握することも目指している。絞油業には留まらない、19世紀の地域社会論を展開する可能性もみえてきた。さらに今年度中には、イエール大学やシンガポール国立大学に派遣され、一次史料の読解と英訳を行う共同研究に参加し、国際学会・シンポジウムで発表できた。またそれらの成果を基に2本の英語論文を執筆した。アメリカの歴史研究から刺激をうけ研究の視野を広げると共に、今後アメリカの若手研究者と交流を重ねる土台づくりができたことを、今後の共同研究と成果の発信に活かしていきたい。1)基礎史料調査(A)と(B)の研究計画の推進に必要な史料調査と分析を引き続き実施する。具体的には、(A)企業所蔵の大坂油問屋の文書、(B)畿内の在郷町である平野郷町、播磨国の大庄屋の家文書などの調査を予定している。2)西国諸国の先行研究収集(B)西国諸地域での油の生産・流通構造の解明を進めるにあたって、各自治体史から関係史料の収集をすすめる。3)和泉における19世紀の地域社会論初年度の成果である「史料紹介:泉州泉郡池田下村慶応3年正月村中規定連印帳」を継続し、村掟の各箇条で言及されるテーマについて池田下村の庄屋家文書である高橋家文書や森内家文書と掛け合わせた分析を進め、学会発表および論文として発表する準備を進める。
リチウム-6の高濃縮を目的とした溶融塩の向流電気泳動

リチウム-6は天然に約7.5%存在し、92.5%存在するリチウム-7とは核的性質が全く異なり、これを濃縮することは核融合などの目的に必要である。しかしながら我が国においては実験室規模においても、リチウム-6を高度に濃縮する方法は確立していない。溶融塩の向流電気泳動法はアルカリ金属などの同位体濃縮に有用な方法であるが、陽極付近で重い同位体を濃縮することは容易であるが、陽極付近で軽い同位体を高度に濃縮することはそう容易ではなかった。我々は融点が低い硝酸リチウム(261°C)を用いて陰極側に硝酸アンモニウム(融点:170°C)を配し、その境界面が長時間の泳動にもかかわらず安定に保たれることを利用し、リチウム-6を陰極ではなくこの境界面で濃縮する方法を以前に考案した。この方法を応用する横型の電気泳動セルを新たに考案し、電気泳動を行ないリチウム-6を最高82%まで濃縮することができた。すなわち内径4mmの分離管にアルミナ粉を充填し、ほぼ水平に配置し、約300°Cに保ち、硝酸アンモニウムを入れた陰極室につながる付近に両塩の境界ができるようにした。この境界は31日間の泳動でもシャープに保つことができた。泳動セルは透明シリカまたはVycorで作製したが、腐食の問題は起らなかった。リチウムイオンの移動度の同位体効果を純粋硝酸リチウム,硝酸リチウム-硝酸アンモニウム混合塩及び硝酸リチウム-硝酸カリウム混合塩の各融体について調べた。混合による同位体効果の変化は小さかったが、温度が上昇するにつれて同位体効果の値は大きくなることが分った。その理由を分子動力学法によりミクロ的に解釈することができた。今後の問題点は硝酸リチウムと硝酸アンモニウムの境界面を外部から観察できる方法を見出すことと、陰極中の多量の硝酸アンモニウム中からリチウムイオンを抽出する方法を見出すことで、これらが解釈されれば更に効率良く濃縮できよう。
広範囲トリチウム圧の非破壊測定に対する制動X線計測法の適用性

高濃度かつ大量のトリチウムが操作される核融合炉燃料サイクルでのトリチウム計測に対応するために、高濃度トリチウムの"その場"測定法の1つとして、β線と材料との相互作用により発生する制動X線の利用を検討した。制動X線計測法を実用に供するためには、効率的に制動X線を発生させ、これを材料中で減衰させることなく有効に取り出し検出する必要がある。このような観点より、制動X線の検出効率の向上、制動X線の発生・取り出し窓材料の選択及びトリチウムガスによる窓材料の性能試験を行い、ほぼ当初の目標が達成された。その成果の概要は以下の通りである。1.制動X線の検出器としては小型かつ維持の容易な室温作動型のシリコン製電子雪崩型光ダイオ-ド(SiーAPD)を採用し、最も有望な制動X線発生・取り出し窓材料を探索するために、制動X線が発生してから検出器に入射するまでの過程を種々の材料に対して計算し、ベリリウムが最も有効であることが分かった。2.ベリリウムを窓材として用い、トリチウムガスによる性能試験を行った結果、制動X線計数率は10^<ー6>Cl/Cm^3以上のトリチウム濃度に対して比例することが確認された。これにより、従来よりも2桁程度の低濃度の測定が可能となることが分かった。また、トリチウムガスの圧力変化に伴う計数率変化は、β線の自己吸収を考慮した計算式により、実測値を±6%以内で再現可能であることが分かった。3.以上より、1)制動X線検出器の小型化、2)検出効率の向上、3)最適な制動X線発生・取り出し窓材料の探索及び4)トリチウムガスのその場測定に対する感度向上並びに5)圧力依存性の解析がなされ、本法が高濃度かつ大量トリチウムの"その場"かつ"実時間"測定に対して極めて有望であることが結論された。重水炉及び核燃料再処理を初めとして核融合反応実験装置などにおける高濃度トリチウムのinーsitu且つ非破壊測定法の開発という観点より、制動X線計測法の適用性を検討するために、肉厚の異なるガラス及びアルミニウム合金製計測管材料を用いて、主としてトリチウム量と制動X線計数率との関係について実験的に調べ、制動X線スペクトルの測定も一部行った結果、以下のような知見が得られた。(1)0.5から2.0mmの範囲で厚みの異なるガラス製計測管を製作し、制動X線計数率を測定した結果、何れの計測管でも制動X線計数率はトリチウム量に比例するが、計測管材料の厚みの増加と共に計数率は著しく減少し、その減少傾向は厚みの-2.4乗に比例することが知られた。更に、ガラス表面におけるβ線の制動X線への転換効率は、1.7x10^<-5>(photons/βーparticle)であることが知られた。(2)計測管材料をガラスより20%程度密度の大きいアルミニウムに変えた場合、得られる制動X線計数率は約1/8に減少し、計測管材料の僅かな密度変化が制動X線の吸収過程に大きく影響することが知られた。(3)厚みが1.0mmのガラス製計測管から放出される制動X線スペクトルは、11.2keVにピ-クを持ち、計測管内表面で発生する光子数の大部分が計測管材料中でほとんど吸収されており、これを解消するためには計測管材料を薄くすると同時に低原子番号材料で製作することが必要であることが知られた。(4)従って、より高感度の実用的な計測管を製作するためには、計測管材料として低原子番号材料でかつ薄いものを用い、更にトリチウムが接触する計測管の内表面には極めて薄い高原子番号材料を密着させたような複合材料製計測管が適当であるという指針が得られた。3.以上より、1)制動X線検出器の小型化、2)検出効率の向上、3)最適な制動X線発生・取り出し窓材料の探索及び4)トリチウムガスのその場測定に対する感度向上

並びに5)圧力依存性の解析がなされ、本法が高濃度かつ大量トリチウムの"その場"かつ"実時間"測定に対して極めて有望であることが結論された。高濃度かつ大量のトリチウムが操作される核融合炉燃料サイクルでのトリチウム計測に対応するために、高濃度トリチウムの"その場"測定法の1つとして、β線と材料との相互作用により発生する制動X線の利用を検討した。制動X線計測法を実用に供するためには、効率的に制動X線を発生させ、これを材料中で減衰させることなく有効に取り出し検出する必要がある。このような観点より、制動X線の検出効率の向上、制動X線の発生・取り出し窓材料の選択及びトリチウムガスによる窓材料の性能試験を行い、ほぼ当初の目標が達成された。その成果の概要は以下の通りである。1.制動X線の検出器としては小型かつ維持の容易な室温作動型のシリコン型電子雪崩型光ダイオ-ド(SiーAPD)を採用し、最も有望な制動X線発生・取り出し窓材料を探索するために、制動X線が発生してから検出器に入射するまでの過程を種々の材料に対して計算し、ベリリウムが最も有効であることが分かった。2.ベリリウムを窓材として用い、トリチウムガスによる性能試験を行った結果、制動X線計数率は10^<ー6>Ci/cm^3以上のトリチウム濃度に対して比例することが確認された。これにより、従来よりも2桁程度の低濃度の測定が可能となることが分かった。また、トリチウムガスの圧力変化に伴う計数率変化は、β線の自己吸収を考慮した計算式により、実測値を±6%以内で再現可能であることが分かった。3.以上より、1)制動X線検出器の小型化、2)検出効率の向上、3)最適な制動X線発生・取り出し窓材料の探索及び4)トリチウムガスのその場測定に対する感度向上並びに5)圧力依存性の解析がなされ、本法が高濃度かつ大量トリチウムの"その場"かつ"実時間"測定に対して極めて有望であることが結論された。
高時空間分解能気象レーダを用いたマイクロバーストの観測的研究

雷放電から放射されるLF帯電磁波を受信し詳細な三次元標定を可能とする観測器(BOLT)の開発を行った。北陸地方を含む関西地方を中心にBOLTによる観測を行った。BOLTとフェーズドアレイレーダーによる観測の結果、雷放電に関する重要な知見を得ることができた。雷放電とダウンバーストの因果関係について観測データを取得し、解析を継続している。ダウンバースト(DB)とは,発達した積乱雲の衰退期に発生する水平スケール数キロの局所的な強い下降気流で,その風速は最大70m/sに達する.航空機の離発着時にDBが発生すると最悪の場合墜落に至ることもあり、航空機安全運航に多大な影響を及ぼす。防災の観点からダウンバーストのメカニズムの解明および予測は不可欠である。本申請は雷放電が発生時に積乱雲内の電荷領域が消滅することから、DBが発生するという仮説に基づき、雷放電がDBに先行して起こることを観測から証明し、雷放電観測によるDB予測を目指す。滋賀県長浜市において冬季の干渉計観測・レーダ観測を実施している。冬季積乱雲内の電荷構造を干渉計により推定可能であることを示すために、冬季で特徴的なupward lightningの標定精度を検証した。正極性リーダは、高度約1km、負極性リーダは一般的な正極性電荷領域(温度高度で-10°Cから-20°Cの間)で、それぞれ標定されていることが分かっている。これは一般的な冬季積乱雲の電荷高度に対応しいているため、LF帯干渉計による冬季積乱雲内の電荷構造の把握は可能であることを示した。さらにDBによる地表ドップラー速度の変化を正確にとらえるために、冬季特有の局所的なドップラー速度も求められるアルゴリズムを開発した。これによりマイクロバースト観測のめどが立っている。今までのところマイクロバーストと考えられる事例の観測には成功していない。2013年度も観測を続けマイクロバーストと雷放電の関係を観測により明らかにする。Narrow Bipolar Pulse(NBE)に関する発生高度と積乱雲の内部構造の事例解析が挙げられる。NBEとは雷放電とは独立した放電現象でこれまでその存在は知られていたが、発生条件や発生高度等、その発生メカニズムに関することは不明点が多かった。今回BOLTによりNBEの観測および三次元標定に成功し、大阪大学キャンパス屋上に設置しているフェーズドアレイレーダーとのデータ比較により、NBEは積乱雲のエコー頂付近で発生するという事実を突き止めた。さらに負極性のNBEは積乱雲が非常に発達した時のみ発生することを観測により示した。このことはNBEの観測を用いることにより積乱雲の成熟度を監視可能であることを示しており、局所的大雨などの予測にも利用できる可能性を示している。平成23年度では高分解能気象レーダであるKu帯広帯域レーダと、雷放電三次元位置標定装置であるVLF帯およびLF帯広帯域干渉計による観測体制を、冬季雷の発生地域に築くことを最大の目標として研究を遂行した。当初の予定通り、平成23年度中に滋賀県北部の長浜市近郊にKu帯広帯域レーダとVHF帯干渉計による観測体制を築いた。さらに北陸沿岸から、長浜周辺までの広域の雷活動をカバーするために兵庫県から奈良県にかけてLF帯干渉計を設置した。Ku帯広帯域レーダの電波免許交付が震災の影響もあり遅れたが、2月に仮免許が交付された。冬季雷雲の試験観測を実施し南側の一部にクラッタ(看板)が観測されるもののおおむね良好であることを確認した。また昨年12月に先行して設置していたVHF帯広帯域干渉計、LF帯広帯域干渉計は詳細に雷放電を捕らえることに成功した。また、今後の観測やデータ解析がより容易になるように環境を整えた。つまり、観測状態のウェブ監視、データの自動ダウンロード、データのウェブ上の自動表示である。これにより大阪大学の研究室からからインターネット経由で観測状態を監視することも可能であり、今後の観測や解析が容易に進むと思われる。以上より観測体制の構築は予定通り進んだと考えている。平成23年度の試験観測期間中にはマイクロバーストの発生は確認されていない。平成24年度以降は平成23年度で構築したKu帯レーダと両広帯域干渉計による観測を続け、マイクロバーストを捕らえることを目標として続ける。当初の予定通り観測体制を整えることができ、さらに観測を長期間にわたり実施することができた。さらに申請段階では予定していなかった事として、LF帯干渉計の観測範囲が予想以上に広いことも判明し今後の新たな展開を考えている。観測を実施したもののマイクロバーストが発生しなかったため、マイクロバーストと雷放電の因果関係は未解明である。しかしながら、観測体制を完成させられたことから、当初の予定を十分に達成したと考えている。当初の予定通り観測体制を整えることができた。さらに申請段階では予定していなかったインターネットを介した観測状況の把握なども可能となった。当初の予定を十分に達成したと考えている。研究計画書の予定通り、来年度も滋賀県長浜市の観測体制を運用し、マイクロバーストを捕らえることに注力する。またLF帯広帯域干渉計の観測器を増設し、高精度化および広域化を目指す。なお、今年度から来年度に少額(5,781円)だけ繰り越した。

この少額では研究実行に必要な物品が購入できないためにこれを繰り越した。研究計画書の予定通り、来年度は今年度に作り上げた観測体制を運用し、マイクロバーストを捕らえることに注力する。またVHF帯広帯域干渉計及びLF帯広帯域干渉計の観測器を増設し、高精度化および広域化を目指す。なお、今年度から来年度に少額(1,311円)だけ繰り越した。平成25年度では干渉計の増設をおこなう。それに伴う、A/Dコンバータ、パソコン、およびケーブル、コネクタ、抵抗などの電子部品を購入する。観測現地への旅費、および国内学会へ出席するためにその旅費も計上する。平成24年度では干渉計の増設をおこなう。また新設した観測サイトをインターネット経由でモニタリングするためにWiMAXの年間契約を行う。
人の認知・判断特性を踏まえたシステム安全のための技術的支援と法理論

本研究は,人の認知・判断・操作の特性と交通移動体の特徴を踏まえた多層リスク制御技術の開発と過失に関わる新しい法理論の提案を目的とするものである。そのために,(1)ヒューマンファクター,(2)権限と責任,(3)技術的支援の三つの研究アスペクトを設け,高度技術システムへの過信と過度の依存を解析・表現する基盤理論の構築,システム設計のあり方に関する刑事法学的検討,多層リスク制御機構の基盤要素技術開発を行った。本研究は,人の認知・判断特性と交通移動体の特徴を踏まえた多層リスク制御技術の開発と過失に関わる新しい法理論の提案を目指すものである。「結果予測」の前提となる状況認識には3つのレベルを区別するのがふつうであるが,どのレベルの確保が人に過大な負担となるかは交通移動体によって異なり,「結果回避」に利用可能な時間も交通移動体の動的特性に依存する。本研究では,領域依存性を検討するうえで必要最小限な交通移動体として航空機,鉄道,自動車を取り上げ,結果の予測と回避に必要なリスク制御要素技術を開発する。特に高度技術システムの本格導入が目前に迫っている自動車については,人の認知・判断・操作の能力とその限界を踏まえ,情報提示,注意喚起,警報提示,制御介入の4層からなる多層リスク制御技術を構築し,有効性評価を行う。同時に,人の認知・判断特性ならびに背景にある技術システムの諸問題と関連させながら,交通移動体の事故における過失の認定に関する旧過失論,新過失論,新・新過失論の問題点をシミュレータ実験の併用によって定性的かっ定量的に明らかにし,高度技術を背景とするシステム性事故の特質を考慮した刑事法的過失論とそれを具現化する機能的安全法制を提案する。人の認知・判断特性と交通移動体の特徴を踏まえた多層リスク制御技術の開発と過失に関する新しい法理論の提案を目指し,(1)ヒューマンファクター,(2)権限と責任,(3)技術的支援の3つの研究アスペクトを設けて研究を実施した。平成20年度の研究成果は以下のとおりである。(1)ヒューマンファクター研究アスペクトでは,状況認識の難しさを,交通移動体(航空機、自動車、鉄道)の特性,高度自動化システム,運転者の認知。判断特性を対比させながら明らかにした。また,自動車についてはドライバーへの情報支援。判断支援がリスク補償行動に及ぼす影響を実験的に検証した。(2)権限と責任研究アスペクトでは,システム性事故の刑事責任を問う根拠を明確にするため,従来の刑事過失理論の学説史を整理し,結果予見可能性を責任判断の対象とすることの意義を検討した。さらに,運転者が直面した状況において,不可欠な行為,禁止行為,そのいずれでもない行為に分類し,交通環境と運転者の行動の双方をモニタリングできる技術システムがあった場合を想定し,人と機械の間での安全確保に関わる権限の所在に関する理論的考察を行った。(3)技術的支援研究アスペクトでは,運転者を撮影し,た動画像から運転者の動作を認識する手法の開発を目指して動画像からモーションヒストリー画像を構成し,それらから高次局所自己相関特徴を抽出して動作を認識する手法を検討した。また,自動車の車線変更等を例に,行動データに基づく運転者の心的状態実時間推定技術を開発し,シミュレータ実験で有効性を確認した。さらに,交通環境に潜むリスク表示のためのインタフェース技術開発として,3次元ヘッドマウントディスプレイによる視覚刺激提示装置と聴覚刺激提示装置を構築し,実験データの収集。蓄積を行った。人の認知・判断特性と交通移動体の特徴を踏まえた多層リスク制御技術の開発と過失に関する新しい法理論の提案を目指し、(1)ヒューマンファクター、(2)権限と責任、(3)技術的支援の3つの研究アスペクトを設けて研究を実施した。平成21年度の研究成果は以下のとおりである。(1)ヒューマンファクター研究アスペクトでは、状況認識の3つのレベルの交通移動体依存性を記述するための分類法、高度技術に基盤を置く運転支援システムへの運転者・操縦者の「過信」と「過度の依存」を解析・表現するための基盤理論を開発した。また、情報提示の方式とリスク補償現象の関連を認知心理学実験によって明らかにした。(2)権限と責任研究アスペクトでは、システム性事故における刑事過失責任を問う根拠について、過失の構成要素である予見可能性と結果回避可能性の関係を分析した。また、ヒューマンエラー事故における調査と操作の問題、過失論、責任者の処罰等に関する問題を、「公正な文化(Just culture)」の観点から考察した。(3)技術的支援研究アスペクトでは、動画像から行動を認識するための立体高次局所自己相関特徴を局所的な動き属性を扱えるように拡張した立体相互相関特徴を提案し、行動認識のための評価用動画像データを用いて認識性能の改善を確認するとともに、顔画像からディストラクション状態での車線変更意図推定手法を開発し、着座接触圧からディストラクションにつながる運転者の姿勢・動作を高信頼度で推定する技術を開発した。

また、交通環境に潜むリスク出現の不確かさを含むリスク警報による注意感度向上の手段として、視覚的閾下刺激、聴覚的閾下刺激を用いる方法を検討し、その特性を解析・評価した。人の認知・判断特性と交通移動体の特徴を踏まえた多層リスク制御技術の開発と過失に関する新しい法理論の提案を目指し、(1)ヒューマンファクター、(2)権限と責任、(3)技術的支援の3つの研究アスペクトを設けて研究を実施した。平成22年度の研究成果は以下のとおりである。(1)ヒューマンファクター研究アスペクトでは、運転支援システムへの運転者の「過信」および「過度の依存」のシステム依存性と認知心理学的特性を明らかにした。また、わずらわしさを惹起しない注意誘導情報提示のあり方と、安全に関わる情報を音声で与えたときの視覚的注意に及ぼす影響などをシミュレーション実験によって評価した。(2)権限と責任研究アスペクトでは、交通移動体の事故事例をもとに、システム性事故における刑事過失責任の根拠を「状況認識の不適切」に求める問題について、従来の責任要件では不十分であることを明らかにし、責任根拠の明確化を試みた。特に、高度技術に基盤をおく運転支援システムを例にとり、システム設計のあり方について、刑事法学的な論点整理を行った。(3)技術的支援研究アスペクトでは、運転者のリスク知覚・解釈、判断、操作の一連の仮定を多重防護的に支援する多層リスク制御機構の基盤要素技術として、着座接触圧から低覚醒状態を検出する技術、視行動にもとづく車線変更意図検出技術、歩行者への衝突を回避する自律的安全制御技術、動画像から人の行動を認識する技術を開発し、それらの有効性をシミュレーション実験によって確認した。ヒューマンファクター,権限と責任,技術的支援の3つの研究アスペクトを設けて研究推進を図った.ヒューマンファクター研究アスペクトでは,高度技術を用いた運転支援システムと運転者・操縦者との相互作用としての「過信」ならびに「過度の依存」を抑制・防止するための支援システム設計の要件を明らかにした.また,運転支援が運転者に及ぼす影響を明らかにすべく,リスク・ホメオスタシス説とワークロード・ホメオスタシス説の比較検討を行った.権限と責任研究アスペクトでは,交通移動体の運転支援システムと運転者・操縦者との相互作用の文脈のなかでの過失認定をめぐる現行法理論の問題点と課題を明らかにし,人と高度技術システムが複雑に絡み合うシステム性事故における人間のエラーを法的な側面から検討する際に,英米法や大陸法など法思想の異なる国との比較を通して我が国の刑事責任のあり方について考察を進め,システム性事故を真に適切に扱うことができる新しい法理論を検討した.技術的支援研究アスペクトでは,着座接触圧から低覚醒状態と注意転導を検出する手法の高精度化,動画像から行動を認識するための手法の認識性能の向上,視覚的および聴覚的な閾下刺激による注意誘導手法を利用した多層リスク制御機構の機能評価を行った.本研究成果の社会還元のひとつとして,「システム安全における人と技術と法」と題するシンポジウムを企画・開催(2011年10月6日)し,交通移動体の高機能化がもたらす特徴を踏まえた技術的支援としての多層リスク制御技術と,人の認知・判断・操作の特性に配慮した法理論とそれを具現する機能的安全法制の必要性
被食ー捕食ー超捕食系における進化的軍拡競争の微生物実験進化系による解析

被食者(大腸菌)、捕食者(Bdellovibrio bacteriovorus)、超捕食者(B. bacteriovorus感染性ウイルス)の3種を用いた二者および三者混合培養系の確立を目指し、継代培養の実施・評価と連続培養システムの構築およびその評価をおこなった。小スケール(200uL、96ウェルプレート)での継代培養実験(二者系)の結果、それぞれの個体数(被食者はコロニー計数法、捕食者はプラーク計数法で評価)は変動しつつも安定的に被食者と捕食者が共存可能な培養条件を見出した。連続培養システムについては中スケール(20mL、試験管)での培養系を設計し、被食者と捕食者の二者培養を実施したところ、それぞれの個体数が振動しつつ共存する典型的な捕食者-被食者ダイナミクスを観察することができた。また、培養期間中いくつかの時点で捕食者および被食者を系から単離し、祖先株および単離株間の競合・捕食実験(タイムシフト実験)等によって捕食能とそれに対する防衛能の変化を定量的に解析した。被食者の個体数(濁度)減少速度を指標として導入し捕食能および防衛能の変化を評価したところ、2週間程度の培養期間中において得られた各種単離株では目立った表現型の変化は見られなかった。また、上記二者に超捕食者を加えた三者混合培養系を連続培養システムで実施し、各者の残存性を評価したところ、捕食者の存在量が著しく低下した。その他に、当該ウイルスの全ゲノム解析を実施しその完全長ゲノムを取得した。データベースとの照合によって当該ウイルスは既知のウイルス種と非常に近縁であることを明らかにした。本年度の主な目標であった混合培養系の構築を済ませ、タイムシフト実験による捕食能・防衛能の評価手法も考案・適用していることから、引き続き円滑に研究を進めていくための素地ができている。三者系の培養条件についてはさらなる検討が必要であるが、二者系に比べ安定共存可能な条件がシビアであることは実験計画の段階から予想されており、条件検討の進捗は概ね当初予想の範囲内である。独自に構築した培養システムを用いて共培養・混合培養実験を繰り返し実施し、個体数データを短いスパンで細かく取得していくことでより詳細に群集動態を把握していく。特に長期間の培養実験をおこない、各種進化株の取得および特徴づけ(表現型、ゲノム)を進める。一方、培養システムに関しては稀に発生するコンタミネーションを防除するための改良も進めていく。培養システムが比較的安価なマテリアルで構築できたこと、システムの構築および安定的運転に時間がかかったため培養実験の試行回数が想定より少なかったことが理由として挙げられる。現在は安定的運転が可能になったので翌年度は当初の計画どおりに培養実験を進める。生じた次年度使用額の大部分は、比較的多く経費を計上している塩基配列の外注分析にさらに積み増しすることで、より多数のサンプルを解析する予定である。
作業中の筋力推定と疲労評価を実現する職場環境設計用デジタルヒューマンモデルの開発

作業者に優しい無理のない作業環境を設計するための革新的評価ツールの開発が本研究の目的である。身体の制御機能に大きく関与している二関節筋や拮抗筋の働きを考慮できる筋骨格モデルを開発した。垂直跳び動作の解析に適用し,各筋に表面筋電計を取り付けて検証を行い,動作解析による筋力推定結果の妥当性を示した。また,作業の繰り返しによる疲労進展を定量評価する筋肉の疲労モデルを新たに提案した。腕の屈曲・伸展による疲労実験を行って測定値と推定値を比較し,評価結果の妥当性を示した。本研究の目的は,作業者に優しい無理のない作業環境を提供するための革新的評価ツールの開発である.高齢化社会を迎えたわが国では,作業者の高齢化が進んでおり,作業者の身体的な負担が大きくなっている.そこで,作業者に優しい作業環境を提供するためには,作業時の人の作業負荷や作業による疲労の影響を事前に評価する必要がある.しかし,市販されているデジタルヒューマンモデルでは筋肉の働きを十分に検討できないことから,身体の制御機能に大きく関与している2関節筋や拮抗筋の働きを考慮できる筋骨格モデルを開発するとともに筋肉の疲労モデルを新たに提案して,モーションキャプチャした作業動作の解析から,作業負荷の程度や疲労の大小を予測することを目指している.平成23年度は,人の下腿部に存在する代表的な9つの筋肉において,モーションキャプチャした動作から各筋の筋力を推定する手法を提案した.また,提案した手法を垂直跳びのような動的な動作に適応して,各筋に表面筋電計を取り付けて検証を行った結果,提案した手法によって推定される結果の妥当性を示した.平成24年度は,Liuらによって提案され,生理学の観点から明らかになりつつある筋肉の疲労と筋力の関係をモデル化した筋肉の疲労モデルを参考に,人によって異なる最大筋力や疲労速度といった身体特性を加味した上で,任意の大きさの出力を発揮する場合の疲労進展の評価手法を提案し,上肢の筋力を例に出力を持続することが可能な時間を推定した.また,休憩を挟んだ場合の疲労回復の程度を予測する手法を提案し,休憩を挟んで任意の大きさの出力を持続する場合に,その動作を繰り返すことのできる回数を推定した.さらに,休憩を挟んで動的に変化する出力を発揮する場合に,その動作を繰り返すことのできる回数を推定した.最後に,腕を屈曲・伸展する実験を行って測定結果と推定結果を比較し,提案手法の妥当性を検証した.作業者に優しい無理のない作業環境を設計するための革新的評価ツールの開発が本研究の目的である。本研究は,作業者に優しい無理のない作業環境を提供するための革新的評価ツールを開発することを目的としている.高齢化社会を迎えたわが国では,作業者の高齢化が進んでおり,作業者の身体的な負担が大きくなっている.そこで,作業者に優しい作業環境を提供する必要があるが,そのためには作業時の人の作業負荷や作業による疲労の影響を事前に評価する必要がある.そこで本研究では市販されているデジタルヒューマンモデルで不足している機能として,人間特有の筋肉であり,身体の制御機能に大きく関与している2関節筋や拮抗筋の働きを考慮できる筋骨格モデルを開発するとともに筋肉の疲労モデルを新たに提案して,モーションキャプチャした作業動作の解析から,作業負荷の程度や疲労の大小を予測することを目指している.本年度の成果としては,人の下腿部に存在する代表的な9つの筋肉において,モーションキャプチャした動作から各筋の筋力を推定する手法を提案した.また,提案した手法を垂直跳びのような動的な動作に適応して,各筋に表面筋電計を取り付けて検証を行った結果,提案した手法によって推定される結果の妥当性を示した.従来の各筋の筋力推定手法では,関節トルクから各筋が発揮する筋力の総和もしくは消費エネルギーを最小とするように,各筋の筋力が求められていた.

しかし,従来の手法では人は無駄な力を発揮していないという前提の下,最適化手法によって各筋の筋力が決定されるため,人の身体制御に大きく関与している2関節筋および拮抗筋の働きを考慮することができなかった.本研究で提案した手法ではこれらの人間特有の筋肉の働きを考慮することができるような筋力推定手法を提案し,有効性を示すことができた.本研究では市販されているデジタルヒューマンモデルで不足している機能として,人間特有の筋肉であり,身体の制御機能に大きく関与している2関節筋や拮抗筋の働きを考慮できる筋骨格モデルを開発するとともに筋肉の疲労モデルを新たに提案して,モーションキャプチャした作業動作の解析から,作業負荷の程度や疲労の大小を予測することを目指している.本研究の目的は大きく3点にまとめられる.1つ目は,筋骨格モデルの作成に際し,人間特有の動作生成に関わる筋肉である2関節筋および拮抗筋の働きを考慮して,新しい筋力推定法を提案することである.2つ目は,生理学的に明らかになりつつある筋線維の働きを考慮して,新しい筋肉の疲労および回復モデルを提案することである.3つ目は,これまで提案した筋骨格モデル,筋肉の疲労および回復モデルを用いて,作業者の動作から筋肉の負荷や筋肉の疲労の大小を定量的に予測し,作業性の良否を評価することである.本年度は,主に1つ目で述べた,人間特有の筋肉であり,身体制御に大きく関与している2関節筋および拮抗筋の働きを考慮した筋力推定手法を提案し,さらに実際の動作に適応し,提案手法の有効性を示すことができた.こうした進捗状況から,達成度を決定した.来年度は,2つ目にあげた筋肉の疲労および回復モデルを提案し,検証を行うとともに,本年度で得られた成果と組み合わせることによって,疲労の影響を評価することが可能なデジタルヒューマンモデルを開発する.特に,モーションキャプチャした作業動作の解析から疲労の大小を評価することで,作業者に優しい無理のない作業環境,つまり作業性のよい環境を設計していく上で,非常に革新的な評価ツールとなる.次年度は,筋肉の疲労及び回復のモデルを用いた筋疲労のシミュレーションに挑戦する.筋肉の疲労モデルは,Liuらによって提案されている.この疲労モデルでは,筋肉を小さなモータユニットの集合とし,そのモータユニットが3種類の状態(待機状態,活性化状態,疲労状態)に変化すると考えている.また,待機状態から活性化状態へ,活性化状態から疲労状態へ,疲労状態から回復して活性化状態へと遷移するモータユニットの数(時間当たり)が一定であると考える.そうすると,時間の経過とともに3種類の状態にあるモータユニットの数が変化し,それぞれの状態にあるモータユニットの割合から筋肉の疲労状態や筋肉が発揮することのできる筋力を推定することができる.しかし,Liuらは筋肉の疲労により,上肢や下肢の先端出力が低下する現象の検証しか行っていない.そこで,本研究ではLiuらの疲労モデルを,上肢を構成する主要な6筋に適用する。昨年度の研究成果を利用すれば,推定される筋力の時間変化から,個々の筋肉の疲労状況を予測する事が可能となる.これによりモーションキャプチャした作業動作の解析結果から,個々の筋肉の疲労状況を評価することが可能となる.最終的には,作業負荷の大小や繰り返し作業の時間間隔,休憩の有無による疲労状況の変化を把握することで,作業者に優しい無理のない作業環境,つまり作業性のよい作業環境を設計するための評価ツールの構築を最終目標とする.次年度は,モーションキャプチャによる動作解析と,Liuらの疲労モデルに基づいた上肢の筋疲労モデルの構築と筋疲労のシミュレーションが,研究の中心となることから,これに使用するワークステーションを購入する。また,種々の作業動作についてモーションキャプチャを実施する実験補助,データ解析を行って筋力を推定する研究補助の謝金を見込んでいる。さらに,昨年度の研究成果を公表するための学会発表や論文投稿を予定しており,そのための国内旅費と論文の投稿料や印刷費を見込んでいる。
学習者の学びを促進させる教師の単元展開の実践的思考の研究

本研究は、単元計画と実際の展開との差異に着目し、教師自ら開発した単元の意味や特徴、子供の関心事やこだわりを適切に捉えて単元展開に生かそうとする実践上の意思決定の姿を明らかにすることを目的としており、教師自ら開発し実践している単元の意味や特徴、なおかつ子供の実質的な学びを客観的に捉えて単元展開の改善に生かそうとする教師の実践的な意思決定の姿を明らかにする。本研究の成果をもとに、「教育の内容等を教科横断的な視点で組み立てていく」カリキュラム・マネジメントの実質化へ発展させることが可能となる。
新規ポリアミン誘導体の合成とそれらの金属との相互作用

本研究の目的は新しい機能を持つポリアミン誘導体の合成とそれらの金属との相互作用に関する基礎的な知見を得ることにある。1.ポリアミン誘導体としてポリ(オキサゾリン)(POZO)類のアクリル型マクロモノマーを合成した。このような2-オキサゾリン類をモノマーとする親電子開環重合の大きな特徴は、ポリマー生長末端にリビング種であるオキサゾリニウム塩が安定に存在することである。マクロモノマーは上述の重合反応を水で停止させ水酸基を導いた後、塩化アクリロイルあるいは塩化メタクリロイルを作用させることにより合成した。生成マクロモノマーの分子量分布は1.21.4と分布の狭いポリマーであった。生成物の構造を^1H-NMR、IRにより確認した結果、マクロモノマーの生成はほぼ定量的に起っていることが分かった。マクロモノマーは活性リビング種にカルボキシラートを直接反応させることによっても収率良く合成することができる。2.両末端にリビング生長種を持つPOZOを種々の求核試薬と作用させると、POZOのテレケリックポリマーを得ることができる。テレケリックポリマーは、ビスオイサゾリンからビスオキサゾリニウム塩をつくり、続いてリビングPOZOを合成し、ここに水、アンモニア、およびアミン類を反応させ合成した。3.POZOグリコールよりポリウレタンを合成した。このポリウレタンはN-アシルエチレンイミン連鎖の特性より類推すると例えば金属との親和性に優れることが予想される。ポリマーは、1モルのPOZOと2モルのジイソシアナートよりプレポリマーを合成し、これを1.4-ブタンジオール(BD)、ヘキサメチレンジアミン(HMDA)、ヒドラジン(Hy)で鎖延長して合成した。鎖延長剤がBDの場合は、触媒としてジブチルスズラウラートを用いて7075°Cで反応させ〔n〕:0.33dl/gのポリウレタンが得られた。
好白蟻性ハネカクシの多様性と寄主シロアリ社会利用の実態解明

オオシロアリを寄主とする好白蟻性ハネカクシの新属Hodotermopsiphilaを記載し、屋久島から2種、台湾から1種、台湾及びラオスから1種の合計4新種を記載した。また、モロッコよりヤマトシロアリ属シロアリを寄主とするTrichopsenius属ハネカクシを得て、アフリカから得られた本属初めての種として新種記載論文を執筆した。マレーシア連邦サラワク州で実施した野外調査では、これまでの調査で複数の未記載種が得られているアシナガシロアリの巣から更なる未記載種を発見した。ヒゲブトハネカクシ亜科の15族に属する好白蟻性ハネカクシ74種について、6遺伝領域から合計5,279bpの情報を得て、先行研究でDNA情報が得られている155種とともに系統解析を実施した。その結果、ヒゲブトハネカクシ亜科において好白蟻性種は少なくとも独立に12回も進化していることが明らかとなり、好白蟻性種に見られるカブトガニ型および腹部肥大型という特殊な外部形態が明らかな収斂形態であることが示された。また、系統樹上ではアリの巣に住む好蟻性種と好白蟻性種が姉妹群として復元されているものがあり、社会性昆虫の巣への適応によって種や形態の多様化が促された進化的背景が推察された。寄主シロアリの巣仲間認識を欺く戦略の一つと考えられる好白蟻性ハネカクシの化学擬態を検証するため、異なるシロアリを寄主とする複数の好白蟻性ハネカクシについて、体表炭化水素の分析を行った。その結果、ハネカクシは寄主シロアリと共通の炭化水素を有していることが確認された。本研究では、寄主シロアリとハネカクシ双方において分類群が大きく異なる種を対象としたため、好白蟻性ハネカクシは普遍的に化学擬態を行っている可能性が示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。好白蟻性ハネカクシの種多様性の解明を目的として、マレーシアとコスタリカにおいて野外調査を行った。マレーシアでは、これまで2個体しか得られていなかった種を複数採集し、コスタリカでは3未記載種を含む新熱帯区に特有な種を採集した。これに加えて、シミ目、ハチ目、ハエ目などからも未記載種を含む多数の好白蟻性種を採集した。分類学的研究では、これまで好白蟻性昆虫の記録が全くなかったカンボジアより、好白蟻性Discoxenus属ハネカクシ8種を新種記載した。Discoxenus属には、これまでOdontotermes属シロアリを寄主とする9種の既知種が知られていが、本研究で記載した8種のうち6種は、Hypotermes属シロアリを寄主とすることが分かった。未調査国・地域が残される東南アジアにおいて、今後も継続した種多様性調査が必要である。系統学的研究では、好白蟻性ハネカクシの種間比較とヒゲブトハネカクシ亜科内における好白蟻性分類群の系統的位置の推定にむけ、上述の野外調査で得られた標本を中心にDNA実験を行った。これまでにDNA情報が全く得られていないものや採集地が異なる合計48種63個体からDNAを抽出し、すべての個体においてミトコンドリアCOI・COIIを、上位系統関係の推定に用いる43個体についてはさらにミトコンドリア16Sおよび核18S・28S領域の配列を対象に実験を行った。生態学的研究として、アシナガシロアリを寄主とするハネカクシを対象に行った行動実験の成果の論文執筆を進めている。本実験では、寄主シロアリが、同じコロニーから得られたハネカクシに対しては全く攻撃を示さなかったにも関わらず、他コロニーのハネカクシに対しては激しい攻撃行動をとる傾向がみられた。このことから、ハネカクシが寄主コロニーと特異的に関わっていることが示唆された。コスタリカにおいて野外調査を実施したことで、対象とするコウチュウ目ハネカクシ科ヒゲブトハネカクシ亜科の新熱帯区に特有な分類群を得ることができた。これらを今後の解析に用いることで、系統関係の推定はより信頼性を増し、混乱する亜科体系の改善に大きく貢献すると考えられる。また、ハネカクシ以外の好白蟻性昆虫が得られたことは、分類群間の進化史の比較などを可能するため、今後の研究の発展にとって大きな成果である。分類学的研究では、これまでの野外調査で得た複数の未記載種その中から、Discoxenus属ハネカクシ8種を新種記載した。これまでに好白蟻性昆虫の記録が全くなかったカンボジアより記載したことは、好白蟻性昆虫種の多様性解明に向け大きな意義がある。現在は、さらにオオシロアリを寄主とするハネカクシ1新属5新種の記載も進めている。系統学的研究では、新熱帯区特有の分類群や希少な分類群を用いてDNA実験を実施し、来年度に実施する系統解析に向けて重要なDNA情報を蓄積することができた。これらに加えて、来年度にアフリカで野外調査を行い、よりDNA情報を充実させることで、汎世界的に種を網羅した系統関係の推定が可能になる。生態学的研究では、予定していた好白蟻性ハネカクシの化学擬態の検証において、予備的に行ったGCMS分析で予期せぬ物質が検出された。来年度はこの特殊性を説明するため、比較対象として複数の分類群を用いて分析を進める。

また、その他の生態学的研究として予定していたハネカクシの食性分析については、共同研究者の都合により来年度5月に実施することになった。これらに加えて、生態がほとんど分かっていない好白蟻性ハネカクシの、飼育観察を行っており、これまでにいくつかの新知見を得た。以上より、本研究はおおむね順調に進展している。マレーシア・サラワク州(Lambir Hills国立公園、Kubah国立公園、Gunung Gading国立公園)、ケニア(KakamegaとMarigat)、およびニュージーランド(オークランド周辺の保護公園)において合計86日の野外調査を実施した。初めてのアフリカ調査となったケニアでは、好白蟻性Termitopaediini族の貴重な標本を得たほか、マレーシアサラワク州では、好白蟻性Feldini族に属する明らかな2未記載種を得た。分類学的研究として、屋久島、台湾、ラオスより得られたオオシロアリを寄主とする好白蟻性ハネカクシについて、新属Hodotermopsiphilaを創設し、屋久島よりH. maruyamaiとH. nitens、台湾よりH. longisetosa、台湾およびラオスよりH. sugayaiの4種を記載した(現在投稿中)。系統学的研究として、野外調査で得た12族21属33種について、COI・COII・16SrRNA・18SrRNA・28SrRNAを対象にしたDNA実験を行った。これらの標本には、これまでにDNA情報が得られていなかった好白蟻性分類群が含まれており、来年度に実施する系統解析に向けて充実したデータを得ることができた。現在はDNA情報のアライメント作業を行っている。生態学的研究では、昨年度に引き続き、Lambir Hills国立公園において、GC/MS分析と安定同位体分析に用いる標本を収集した。また、日本のヤマトシロアリとこれを寄主とするハネカクシTrichopsenius japonicusについてもGC/MS分析を行った。Trichopsenius japonicusとヤマトシロアリの飼育では、T. japonicusの交尾行動と採餌行動の観察に成功した。分類学的研究では、新属新種の記載に加えて、野外調査によって更なる未記載種を得ることができ、好白蟻性ハネカクシの種多様性解明に貢献した。また、自由生活性Myllaenini族の下位同物異名であると考えられているTermitohospitini族の模式標本を米国シカゴのフィールド自然史博物館より借用し、族の再検討に着手した。系統学的研究では、アフリカ(ケニア)から貴重なサンプルを入手できたことに加え、マレーシアよりこれまで得られていなかった好白蟻性分類群のサンプルを得たことより、系統解析に含める分類群が非常に充実した。これにより、ヒゲブトハネカクシ亜科において好白蟻性種で構成される分類群のほとんどを網羅した系統解析の実施が可能になった。対象となるハネカクシのDNA実験は、平成28年度中に終わらせることができた。生態学的研究として、当初よりGC/MS分析を行う予定だった、東南アジアに分布しアシナガシロアリを寄主とする好白蟻性ハネカクシに加えて、日本に分布しヤマトシロアリを寄主とするハネカクシについても分析を実施することができた。安定同位体分析に使用するサンプルも、順調に集まっている。さらに、T. japonicusとヤマトシロアリの飼育では、T. japonicusの交尾行動と採餌行動を世界で初めて観察した。T. japonicusの交尾は、寄主シロアリが密集した場所で行われ、交尾時間は1時間以上に及ぶこともあった。
準線型常微分方程式の漸近解析とそれに基づく楕円型偏微分方程式の漸近解析

(1)2階準線型常微分方程式の解の漸近形を導出することができた.特に方程式の係数関数や解を正則変動関数に制限した場合には,かなり緩い仮定の下でも,一般的な結果が得られた.またこのような方程式の正値解のうち,特に「中間オーダー」と呼ばれるものの存在定理を確立した.最後に2点境界値問題の解の状況から非線形項を定めるという,逆問題に取り組むことができた.(2)外力・摩擦項等のついた線型波動方程式をフーリエ解析に基づいて考察した.また,反応拡散系偏微分方程式の解の挙動を調べるためにLanchester型常微分方程式系の解析を行った.古典的な場合と同様な結果が一般的な場合にも成立することが証明できた.常微分方程式の理論を援用して楕円型方程式の漸近解析を行った.具体的には以下のテーマを扱った:1.楕円型方程式の重要なクラスの解である「弱減少解」の存在定理をいくつか確立した.2.準線型楕円型方程式の球対称解の振動解がどういうときに「長さ有限振動」になり,どういうときに「長さ無限振動」になるかを解明した.3.原子物理学等に現れるトーマス=フェルミ方程式の解の漸近挙動を解析した.4.準線型方程式の境界値問題に対する逆問題の解の存在を解明した.偏微分方程式の解析を常微分方程式等を援用して行った.具体的には以下である.1.楕円型方程式の解の爆発現象に関係して,常微分方程式の爆発時刻に関する逆問題を解析した.2.非斉次項や摩擦項等をも含む一般的な波動方程式の漸近解析ををフーリエ級数を用いて行った.つまり,その一意解をある種のパラメータ付き常微分方程式族の解の族の無限個の重ねあわせで表現することに取り組んだ.3.2階常微分方程式の漸近解析に取り組んだ.特に,半分線形常微分方程式は同次性を持つ非線形固有値問題の解の性質に密接にかかわってくることが分かった.また,通常の解のクラスとは少し異なり,Karamata関数というクラスで方程式を解析することも行った.このクラスの関数を用いると,既存の結果が分かりやすく統一的に取り扱えると思われる.(1)2階準線型常微分方程式の解の漸近形を導出することができた.特に方程式の係数関数や解を正則変動関数に制限した場合には,かなり緩い仮定の下でも,一般的な結果が得られた.またこのような方程式の正値解のうち,特に「中間オーダー」と呼ばれるものの存在定理を確立した.最後に2点境界値問題の解の状況から非線形項を定めるという,逆問題に取り組むことができた.(2)外力・摩擦項等のついた線型波動方程式をフーリエ解析に基づいて考察した.また,反応拡散系偏微分方程式の解の挙動を調べるためにLanchester型常微分方程式系の解析を行った.古典的な場合と同様な結果が一般的な場合にも成立することが証明できた.1.球対称な係数関数を持つ高階半線型楕円型方程式の球対称な正値解の存在性と非存在性を考察した.特に係数関数がほぼ原点からの距離の累乗になるような場合を考えた.この結果と比較定理を用いて非対称な係数を持つ方程式の研究が進められると思われる.その結果は既存の結果の本質的改良を与えている.2.1次元退化プラス方程式の境界値問題の解の振幅に関する逆問題を考察した.ここで得た知見ー特に関数空間と分数回微分に関するものーを元にして高次元の同種の楕円型逆問題解析の足がかりができたといえる.3.非自励2種ロトカ=ヴォルテラ競争系の解の大域的漸近安定性を考察した.通常は自励系で無ければこういう問題は難しい.しかし,かなり一般的な状況でも「漸近的な等傾斜線」のような曲線を考えることにより,使いやすい大域的漸近安定のための十分条件を導出することができた.もちろん,古典的な結果の実質的な改良を与えている.手法は既存のものとは全く異なり比較定理の無限回の適用である.4.準線型常微分方程式のいわゆる中間オーダーの解(緩減衰解とも言う)の存在,非存在性,及び漸近形を考察した.またそれに関連して,全く一般の非線型項を持つ常微分方程式の強減衰解の存在定理を確立した.通常このようなも問題では非線型項を単調な関数で押さえ込んで評価していくのだが,それでは余りにも粗っぽい評価になる場合がある.本研究では非線型項の原始関数を用いてそのような無駄を回避する計算法を提案した.常微分方程式の漸近解析を通じて偏微分方程式の研究を行った.常微分方程式の理論を偏微分方程式の援用する際には比較定理やフーリエ級数,フーリエ変換等を用いた.具体的には以下の研究成果が上がった:1.エネルギー関数を駆使した手法により線形常微分方程式の解が時刻無限大で有限値に収束するための十分条件を与えた.その結果とフーリエ解析を通じて,摩擦項等の付いた線形波動方程式の解が時刻無限大においてある関数に収束するための十分条件を与えた.2.Emden-Fowler型方程式の一般化である2階準線形常微分方程式のいわゆる中間オーダー正値解(弱増加解正値解)の漸近形を導出した.同様に,いわゆる緩減衰正値解の漸近形を導出した.この結果を援用してある種の退化楕円型偏微分方程式の正値解の漸近形を見出すことができた.3.反応拡散型偏微分方程式系に関連した常微分

方程式系として一般化されたLanchester型連立方程式の解の漸近挙動を考察した.古典的Lanchesterモデルと同様に,初期値の関係に臨界的な場合が存在することが証明できた.この結果は反応拡散系の解の漸近論の確立に援用することができるであろう.4.準線形常微分方程式をKaramata関数のクラスで考察した.多くの方程式で,すべてのKaramata関数の形の解の漸近挙動を見出すことができた.初等関数にはKaramata関数に属するものが多いので,本質的な成果である.微分方程式1.楕円型方程式の「弱減少解」の存在理論がまだまだ十分に確立できているとはいえない.2.連携研究者・谷川が提唱した,カラマタ関数のクラスにおける楕円型方程式の解析がまだ不十分である.3.準線型方程式の境界値問題に関する逆問題も「爆発型境界条件」の場合には既存の結果があまり役立たない.全く新しいアプローチが必要である.1.爆発時刻に関する常微分方程式の逆問題の解析は先行研究が全くなく,まだ基礎的研究のレベルにとどまっている.2.波動方程式のフーリエ解析に現れるパラメータ付き常微分方程式族の解の族の研究も先行研究がほとんどなく,まだ基礎的な研究からの積み重ねが必要である.1.高階楕円型偏微分方程式の球対称解の解析は予定どおりに進んでいる.2.準線型楕円型偏微分方程式の解析も予定どおりに進んでいる.1.楕円型方程式の弱減少解の存在には今までと異なるアプローチを試す必要がある.変分法や新しいタイプのアプリオリ評価がその候補である.2.カラマタ関数族は非常に広い関数のクラスでありながら,分かりやすい計算が遂行できる扱いやすい関数のクラスである.このクラスの研究を進め,その応用として楕円型方程式の解析が推進できると考える.3.準線型方程式の「爆発型境界条件」に対する逆問題の解析には分数階微積分の理論が有効と思われる.その研究を進めて,この問題に再度挑戦するべきである.1.爆発時刻に関する常微分方程式の逆問題の基礎研究に鋭意取り組んでいく.そのためには逆問題のう一般論や分数回微分の研究も必要と思われる.2.パラメータ付き常微分方程式族の解の族の研究にも鋭意取り組んでいく.先行研究が少ないので基礎的な研究からの積み重ねが必要である.3.楕円型方程式の解をある程度制御できる2階常微分方程式の漸近解析に取り組んでいく.通常の解のクラスとは少し異なり,Karamata関数というクラスで方程式を解析することを考えたい.1.必ずしも球対称性を有さない高階楕円型偏微分方程式の正値解の存在・非存在性,及び解の漸近的性質を解明する.2.多次元退化プラス方程式の境界値問題の解の振幅に関する逆問題を考察する.そのためには特に関数空間と分数回微分に関する研究も必要である.3.拡散項を含んだ非自励2種ロトカ=ヴォルテラ競争系の解の大域的漸近安定性を考察する.4.準線型退化ラプラス方程式のいわゆる中間オーダーの解(緩減衰解とも言う)の存在,非存在性,及び漸近形を考察する.またそれに関連して,全く一般の非線型項を持つ退化ラプラス方程式の強減衰解の解析も行う.・8月下旬にプラハで開催される微分方程式の国際研究集会「Equadiff 2013」に参加し,今までの研究成果を報告しそれに関して討論を行う.その旅費として使用する.・9月頃に本研究のテーマに関連した話題で岡山市で研究集会を開催する.研究成果の報告と,連携研究者等と意見交換を行う.
麻酔覚醒過程の咳反射：高炭酸ガス血症下のリドカイン静脈内投与のランダム化比較試験

本研究の目的は、『全身麻酔覚醒時高炭酸ガス血症に維持された患者では、リドカイン静脈内投与が覚醒前咳反射を抑制する』という研究仮説を、二重盲検によるランダム化比較試験で科学的に検証することである。高炭酸ガス血症もリドカインも気道反射抑制作用が報告されているが、それぞれ単独では抜管直前の咳反射抑制効果は臨床的に求められるレベルではない。両者の相乗効果を抜管時の咳反射抑制効果として活用する。咳反射は、より重篤な呼吸循環合併症や再出血などの手術治療への悪影響を及ぼす。本研究は今後の抜管ガイドラインの科学的エビデンスを提供し、全身麻酔覚醒時の安全性向上のために大きく貢献することが期待できる。