hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロテインキナーゼを網羅的に検出する抗体の新しい活用法とその応用研究

さらに、zCaMKIδ-L/Sとは異なる新規zCaMKIδ-LLアイソフォームを見出し、その解析を行った。zCaMKIδ-LLは、ヒレに発現するという特徴を示し、アンチセンスを用いたノックダウンによりヒレの発達異常が見られた。このヒレの異常は、精製zCaMKiδ-LL.を同時にインジェクションするとレスキューされた。これらの結果から、zCaMKIδ-L/SもzCaMKIδ-LLもゼブラフィッシュの胚発生において重要な役割を果たすキナーゼであることが示された。
水素環境誘起ナノ欠陥の材料強度学的評価の体系化と燃料電池の信頼性向上に関する研究

本研究では,固体酸化物燃料電池の構成材料であるセリア,ジルコニア系材料の力学電気化学(Mechano-electro-chemistry(メカノエレクトロケミストリー):MECh)特性に関する研究を中心に遂行した.特に,運転条件である酸化/還元勾配下での電池やスタックの機械的特性を実験・計算科学の両面から予測することに成功した.応力・変形解析では化学誘起膨張による応力を解析することに成功し,破壊の起点を簡便に知ることができた.本研究での目的である力学・電気化学連成効果を正確に予測することに成功し,研究の目的を達成できた.また,アクチュエータをはじめとする分野に応用展開を見いだすことができた.固体酸化物燃料電池(SOFC)をはじめとする固体電池を実用化するための最も重要な課題が,機械的信頼性の確保である.そこでボトルネックとなっているセラミックス構成材料に誘起される酸素欠陥の機械的特性に及ぼす影響を評価するため,本年は,主に以下の2つの課題を遂行した.(1)酸素不定比性およびナノ欠陥密度の酸素濃度依存性の定式化酸素不定比性と酸素欠損濃度すなわち酸素濃度とナノ欠陥密度の関係に関するデータベースを構築した.過去の文献調査を基にして,元素種毎の酸素不定比性と酸素濃度(酸素圧)の相関関係に関するデータを系統的に整備し,酸素欠陥の材料強度学的キャラクタリゼーションならびにSOFCの構成材料選択のための基礎資料を構築した.それらは,オントロジーを基本とする情報処理技術と有機的に連携した.さらに,第一原理計算に基づく酸素欠損に関する解析を行い,上述の調査および実験的研究を支援するとともに低酸素濃度誘起型のナノ欠陥濃度解析モデルを構成することに成功した.(2)ナノ欠陥強度特性のキャラクタリゼーション低酸素濃度下において発生したナノ欠陥がSOFC構成材料の弾性特性ならびに破壊特性に及ぼす影響を明らかにした.このため,セリア系材料を中心に酸素ポテンシャル制御下における材料強度パラメータの実験的評価ならびに第一原理計算に基づくナノ欠陥強度のキャラクタリゼーションに成功した.以上の結果は,学会発表ならびに論文・著書で公開した.本年度は昨年度の酸素欠陥ならび機械的特性の定式化に加え、第一原理計算による強度予測コードを開発した(業績4)。これにより、セリアをベースとした限られた材料ではあるが、低酸素濃度下で酸素欠陥が誘起されるセラミックスの弾性特性や破壊特性を推定するモデルを提案することができた。これにより、低酸素に加えて水分の影響も世界に先駆けて数値シミュレーションでの評価が可能となった。また、本年度はジルコニア系、ランタンガレート系、セリア系等の様々な材料系ならびに発電・ガス環境に対応した電解質内部のポテンシャル分布を数値解析で計算した結果を簡便に可視化することに成功した。これにより、電池研究を行っている企業研究者や今後、応力解析を実施する研究者が簡単に性能ならびに信頼性・耐久性を予測することが可能になる。加えて、前述した酸素ポテンシャル分布を利用して機械・電気化学的因子の相互作用を考慮した応力解析コードを世界に先駆けて構築することに成功した。ただし、電極反応は現段階では未完成のため、来年度に展開する。電極反応も考慮することにより、定量的な応力の議論が可能となる。最後に、アコースティックエミッションを用いた破壊過程の追跡では、これまでの平板型ボタンセルに加えて、円筒形など様々な形状での評価も可能になり、想定以上のデータを取得することに成功した。今後、実験の結果を基に形状なども考慮した解析コードを開発する予定である。本研究では、主に以下の3つで想定以上の極めて大きな成果を上げることができた。まず、大きな酸素不定比性ならびにナノ欠陥密度の酸素濃度依存性の定式化に関しては実験および計算に基づく欠陥濃度解析モデルの構築に世界に先駆けて成功した。本成果についてはSolid State IonicsやJournal of the Electrochemical Society等の一流論文に3件掲載された。また、ナノ欠陥強度特性のキャラクタリゼーションに関してはスモールパンチ試験を中心に実験的手法や第一原理計算を用いた解析的手法で明らかにした。本成果は、JIS規格(固体酸化物燃料電池セル用セラミックス材料の特性試験方法)の策定に大きく貢献することとなり、Journal of Chemical Physicsやセラミックス等で招待論文として掲載された。また、Nanoテクノロジーに関する国際会議や材料学会で招待講演を行った。最後に、発電条件下における機械的・電気的因子の相互作用を考慮した数値解析の開発にも世界に先駆けて構築し、電池内部に発生するポテンシャル分布を推定することに成功した。以上の結果より、最適な運転条件や形状、材料選択等のデザインをある程度予測できる可能性を見いだすことに成功した。本成果は、Solid State Ionicsでの掲載や人工知能学会誌をはじめ3件の招待論文として掲載された。また、人工知能学会や非破壊検査協会にて基調講演および招待講演を行い、当該研究分野に大きく貢献できる成果を数多く出すことができた。2点目は、ナノ欠陥強度特性のキャラクタリゼーションに関してはスモールパンチ試験を中心に実験的手法と計算科学手法で明らかにした。本研究成果は、JIS規格(固体酸化物燃料電池セル用セラミックス材料の特性試験方法)の策定に大きく貢献することとなり、Journal of Chemical Physicsやセラミックス等の学術誌で招待論文として掲載された。また、American Ceramics Society、材料学会等で招待講演を行った。3点目として、発電条件下における機械的・電気的因子の相互作用効果を考慮した数値解析コード開発にも世界に先駆けて成功した。その場観察手法と組み合わせることにより、実験室レベルにとどまらず実機の電池にも応用可能であることが示され、企業への応用展開にも繋げることができた。

本成果は、Solid State Ionic誌への掲載や人工知能学会誌への招待論文として掲載された。加えて、人工知能学会および非破壊検査協会では招待・基調講演を行い、当該分野に大きく貢献できる成果を数多く出すことができた。本研究では,固体酸化物燃料電池の構成材料であるセリア,ジルコニア系材料の力学電気化学(Mechano-electro-chemistry(メカノエレクトロケミストリー):MECh)特性に関する研究を中心に遂行した.特に,運転条件である酸化/還元勾配下での電池やスタックの機械的特性を実験・計算科学の両面から予測することに成功した.応力・変形解析では化学誘起膨張による応力を解析することに成功し,破壊の起点を簡便に知ることができた.本研究での目的である力学・電気化学連成効果を正確に予測することに成功し,研究の目的を達成できた.また,アクチュエータをはじめとする分野に応用展開を見いだすことができた.当初の予定では模擬作動環境下での単セルレベル損傷評価試験を想定して計画を立てていたものの、その試験はクリアし、格段に難しい実機レベルの損傷その場評価試験法の開発に世界に先駆けて成功し、実際の割れメカニズムの解明に向けた検討を行うことができた。また、本研究成果に対し数多くの招待論文や基調講演、招待講演の依頼があり、本成果の重要性を世の中に示すことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。材料力学、無機材料、電気化学固体酸化物燃料電池の酸素欠陥が電池の性能および信頼性に及ぼす影響を検討してきたが、現在、他に開発されている全固体電池もイオンの移動が電池内部であるため、同様にナノ欠陥等の組成揺らぎが電池内部に発生することが考えられる。そうすると、充放電時に電池内部に大きな応力が発生し損傷する可能性が考えられる。本成果で得られた知見を基に他の全固体電池でもその場観察や数値計算を用いての性能・信頼性予測を行うことが今後も必要であると考えられる。申請時の研究計画通りに研究は遂行され,また,その成果を素早く論文や著書にまとめることができた.本年度は第一原理計算を基にした強度予測コードを開発することができ、(業績4)研究計画書通りの成果を見いだすことができた。一方、産業界への応用を考えた時、まだ、限られた材料でのコードであるので、今年度は、使用される可能性のある多くの材料に拡張したい。また、計画書作成段階では計画していなかったイオン伝導体、混合伝導体をベースとした様々な材料系ならびに各種材料系の発電状態を変えた場合の電解質内部のポテンシャル分布を可視化することに成功した。これは、計画以上の成果である。加えて、酸素ポテンシャル分布を活用した応力解析コードを計画通りに世界に先駆けて構築することに成功した。
車椅子のすべりからみた床および舗装路の相対的評価方法

昨年度に官能検査手法を用いて構成した,3種の傾斜角(4°,7°,10°)の斜路を車椅子を用いて走行(上りおよび下り)した際の,すべりの観点からの安全性評価尺度(以降,すべり評価尺度と呼ぶ)に対応する物理量の検討を行った。既往の自転車と路面間のすべりを測定できるすべり試験機をもとに,車椅子用すべり試験機の設計・試作を行った。このすべり試験機は,試料上に水平に設置し,対象とする車椅子のタイヤを切り取って貼付したすべり片を重錘により15kgの鉛直荷重を載荷しながら,所定の牽引速度(5cm/s)で引っ張ったときの引張荷重定常値Pmaxを求め,次式により,基本物理量C.S.R-BIKEを求めるものである。C.S.R-BIKE=Pmax(kgf)/15(kgf)本研究においては,官能検査時の検査員の感想を聞いた結果,すべりはおもに後輪で感じると判断されたことから,車椅子の後輪のタイヤを切り取ってすべり片とし,官能検査時の検査試料を水平に設置してC.S.R-BIKEを測定した。すべり評価尺度とC.S.R-BIKEの対応を検討した結果,上り,下りいずれの場合も,全体としては両者の間に明確な対応はみられないが,傾斜角度ごとにみると,大まかな対応つまりC.S.R-BIKEに比例して安全と判断されている傾向が見受けられたことから,傾斜角度を考慮した次式を検討した。C.S.R-BIKE-α・sinθ種々検討の結果,上りの場合はα=4,下りの場合はα=7で,すべり評価尺度と十分な対応を示すことができた。すなわち,上りの場合,物理量(C.S.R-BIKE-4sinθ),下りの場合,物理量(C.S.R-BIKE-7sinθ)を用いて,車椅子走行時のすべりの観点からの安全性を評価できることことがわかった。以上の検討結果より,すべり評価尺度と物理量の対応図を評価指標とし,物理量の測定方法を含め,車椅子走行時のすべりの観点からの安全性の評価方法として提示した。本年度の成果として車椅子と,斜路を含む床の間のすべりの安全性の程度の尺度化を行った結果を報告する。まず,官能検査手法を用いて,すべりの観点からの走行時の安全性の程度に関する人間の判断を抽出した。具体的には,検査の要領は以下の通りである。幅広いすべりの程度をもつ試料を選定し,傾斜を持たせて設定し,検査試料とした。傾斜角度は建築内外で存在する斜路の程度を含む範囲で水平を含む5段階を設定した。これらの検査試料上を,健常な成人男女に車椅子で走行させ、斜路を上る場合,下る場合のそれぞれについて検査試料が車椅子操作時にどの程度安全かを判断範ちゅうを用いて解答させた。以上の官能検査の結果得られた解答を基礎資料として分散分析を行い,主効果が有意で試料に有意な差があることが明らかとなったこと,個人差は有意であるが,寄与率の値が主効果の場合と比較して極めて小さいため、検査員には共通な判断基準があることが明確で大きな問題はないことから,尺度構成理論に基づき、斜路を上る場合,下る場合のそれぞれについてすべり評価尺度を構成した。さらに,構成したすべり評価尺度について検討を行ったところ,上り,下りの場合とも,傾斜角度が小さいほど安全と判断されていること,下りの場合には安全性の評価の中間領域において同一試料に対して下りの場合に上りの場合と比較してより危険と判断していることが明らかとなった。以上,車椅子と床の間のすべりの安全性の程度の尺度化を行った結果について報告した。
構造用製材の高温乾燥中における割れ発生機構の破壊力学的解析

研究の要素は、(1)高温乾燥過程における木材の力学挙動を再現する破壊力学試験法の開発、(2)実機高温乾燥における乾燥割れの発生の特徴の把握、(3)乾燥中の木材水分傾斜の測定法の改良、(4)破壊力学的手法による割れ発生と進展の機構の解析である。1.ガラスセルと高温耐湿型ロードセルを組み合わせ、高温環境下で乾燥応力によって自ら試験体を破壊に誘導する破壊力学実験装置を試作した。破壊靭性値は常温で約0.8MN/m^<3/2>,高温乾燥では約0.18MN/m^<3/2>に低下し、およそ1/4程度に減少した。常温では割れが晩材を貫通するとこに大きな応力低下を示し、割れの進展と停止を繰り返しながら拡大したが、高温では応力低下はわずかであった。2.模擬実験および実機乾燥による割れ発生の観察から、割れの進展段階は、まず晩材部にミクロな割れが発生し、それが両側の早材部を貫通し複数の年輪に拡張して肉眼的な乾燥割れに発展する、き裂の拡張過程である。わずかにずれたミクロ割れの連結により「稲妻割れ」が生じた。3.高周波容量測定で、電極を試験体の周囲を周回させることにより、木材断面の水分分布を推定する方法を導いた。誘電率の温度依存性が大きいので、乾燥機内への応用には今後改善する必要がある。4.乾燥割れの停止は、乾燥の進行による、き裂進展抵抗の増加(破壊靭性値の増加)によりおこる。木材中に割れが発生する力学環境は、粘弾性要素を介して負荷する粘弾性要素付き変位制御型モデルで表現される。乾燥中のクリープおよびき裂進展抵抗の増加により、実際の乾燥では不安定な終局破壊には至らず、乾燥割れの停止がおこる。高温乾燥における表面割れの抑制は破壊力学的に説明できるが、内部割れが発生しやすくなる機構については、説明できるまでにはいたっていない。1.乾燥応力に基づく破壊靱性試験法の検討試験体の両端の長さを固定すると水分蒸発によって起こる木材の自由収縮が拘束され、木材内部に応力が発生し、この内部応力が固有値に達すると木材の破断が起こる。まず、常温における小型試験装置を試作し、片側き裂試験体による破壊靱性試験法の検討を行った。乾燥中の応力生長と破壊時の限界応力拡大係数K_<IC>を計測できるようにした。高温乾燥過程を加圧水蒸気およびシリコンオイル中で再現するため。ガラスセル(150°C,1MPa)と高温耐湿型のロードセルを組み合わせる装置を設計し、試作した。次年度にこのセルを用い、各種高温条件での実験を実施する。2.実機によるスギ高温乾燥で発生する内部割れの検討実機による高温乾燥を行ったのち、中央部を切断して内部割れの発生を計測した。内部割れが確認される平均含水率は3040%からであり、内部割れ付近の小片含水率は全て30%以下であった。内部割れは年輪の晩材部分から発生し、両側の早材部に進展していた。き裂停止位置は、早材部で年輪界から木表側に年輪幅の3040%の位置であった。木表側への進展のほうがやや早く停止する傾向が見られた。さらに、隣接する年輪における微小き裂が合体し、長い乾燥割れに進展したと考えられる。合体による乾燥割れ長さは、仕上がり含水率と関係していない場合もあった。このことから、微小き裂の発生には局所的な力学条件が支配的であり、年輪境界部における晩材と早材の収縮率の差異に基づく内部応力の発生に原因があると考えられる。

微小き裂の合体による乾燥割れの生長には、木材内部のグローバルな応力生長が関与していると考えられる。き裂の停止には、剛性の小さな早材部における応力の緩和が関与することが推測される。次年度に、き裂の発生および停止の力学パラメータの決定を試みる。15年度は次の三つの課題について検討した。1.高温乾燥過程を再現する破壊靱性試験法の開発高温雰囲気下破壊靱性試験装置を用いて、実用的な高温乾燥温度域(100から120°C)で実験を行った。飽水スギ試験体を用いシリコンオイル中で乾燥応力を計測した。常温付近では、割れが晩材を貫通する時に大きな応力低下を示し、割れが不安定的生長と一時的停止を繰り返したが、高温での応力低下はわずかだった。破壊靱性値は、常温で約0.8MN/m^<3/2>。高温乾燥では約0.18MN/m^<3/2>に低下し、約1/4程度に減少した。2.模擬実験と実機乾燥の比較実機高温中(120°C)の材内部が100°Cを超えることから、材内部は加熱水蒸気状態であることが推測された。実機高温乾燥では割れの抑制が認められ、模擬実験では、破壊靱性値は大きく低下した。高温乾燥では内部割れが大きく、その抑制には表面の高温セット後は90°Cの中温乾燥が効果的であった。3.破壊力学的手法による割れの発生と進展の解析まとめ最初の割れ発生は、晩材に見られる。早・晩材の収縮率差に基づく、晩材内の引張応力が原因と考えられる。割れの進展には、晩材のミクロ割れが両側の年輪に拡張するもの、複数個のミクロ割れが合体して乾燥割れに進展するものがあった。基本的には、割れの進展と停止を繰り返して拡大した。剛性の高い晩材部における不安定割れの貫通の余剰エネルギーで早材部まで進展したのち一時停止し、乾燥の熱エネルギー供給による新たな乾燥ひずみの蓄積を待ち、次の晩材の貫通が繰り返されて、割れが進展する過程が推測された。
株価形成過程におけるキャッシュ・フロー情報の有用性

平成12年度は、(1)キャッシュ・フローの情報特性の検証および(2)株価形成過程におけるキャッシュ・フローの情報内容に関する研究を行った。(1)キャッシュ・フロー情報を会計利益情報と比較して、キャッシュ・フローが会計利益が異なる内容の情報であるのか、またキャッシュ・フローが会計利益と比較して平準化されにくい情報であるのか、という点について検証した。その結果、キャッシュ・フローと会計利益との間の相関関係は、発生主義に影響を受ける度合が強くなるほど希薄になること、キャッシュ・フローの時系列分散は会計利益のそれよりも大きい傾向にあり、キャッシュ・フローが会計利益よりも平準化されないことが明らかになった。また、キャッシュ・フローの時系列特性を検証し投資者の期待形成に適合したモデルを推定した。その結果、従来、有力視されてきたランダム・ウオークモデルにもとづく予測誤差には1階の負の系列相関が観察された。そのため、キャッシュ・フロー時系列の自己相関係数および偏自己相関係数を手がかりにIMA(1,1)モデルが最も現実的なモデルであると結論づけられることを明らかにした。(2)株価形成過程にキャッシュ・フローが影響を与えているか否かを検証するために、資金収支表から得られる営業・投資・財務キャッシュ・フローの期待外部分と異常株式収益率の間にみられる統計的依存関係を回帰分析モデルを用いて分析した。分析の結果、営業キャッシュ・フローについては1997年以降、急速に情報内容が高まっていること、投資キャッシュ・フローおよび財務キャッシュ・フローについては、経済状況や事業環境により株価形成に与える感度が大きく変化すること、キャッシュ・フローの情報内容は業種により大きな差異がみられ、素材産業や機械など業績がよくない業種において特に株価との関係が強いことが明らかになった。本研究の目的は、情報利用者が投資・与信意思決定を行うにあたってそれに当該意-思決定にともなうリターンとリスクの評価にキャッシュ・フロー情報が役立つのか否かについて、実証的証拠にもとづいて分析することにある。平成10年度は、主な研究内容は以下のとおりである。(1) 2000年3月決算期からわが国の証券市場で資金調達を行う企業に対して導入される連結ベースのキャッシュ・フロー計算書が、日本企業の経営のあり方にどのような影響を及ぼすかについて検討し、今後キャッシュ・フローの面からの企業評価が厳しくなる可能性があることを明らかにした。(2)アメリカの証券市場を通じて連結キャッシュ・フロー計算書を公表している日本企業を分析対象として、株価リターンと連結キャッシュ・フロー情報の関連性について分析し、営業活動からのキャッシュ・フローの測定値が投資意思決定に関連していることを示唆する分析結果を提示した。(3)日経平均採用企業の資金収支表から得られるデータを用いて、個別ベースのキャッシュ・フローが株価形成過程において機能しているかどうかを分析した結果、個別ベースのキャッシュ・フロー情報が一定の有用性を備えた情報であること、業種によって有用性の程度が異なることを示めす分析結果が得られた。(4)アメリカおよび日本以外の主要な国際資本市場を有するイギリスにおいて、どの程度キャッシュ・フロー情報が投資意思決定情報として機能しているのかを検討した。その結果、国際的な比較可能性が高いと考えられているキャッシュ・フロー情報の有用性の程度は、国によって相当異なることがありうることを明らかにした。
反射像を利用した触覚センサの研究

はじめに,センサの構成については,硬軟2層の構造にすることにより,シミュレーションおよび実験を通じて角度変位を拡大可能なことを明らかにした.また,センサの高速化のため,他デバイスの組み合わせとしてLED(Light Emission Diode),PD(Photo Diode)を用いたシステムを試作し, LEDを用いたときの光学的特性を実測に基づき解析した. 500 Hz程度の振動の測定ができること,測定対象の粗さと信号の分散と相関があることを明らかにした.そして,微小変位の検出可能性を探るシミュレーションなどを通じて,本センサと人間の皮膚の特性が類似していることを明らかにした.はじめに,センサの構成については,硬軟2層の構造にすることにより,シミュレーションおよび実験を通じて角度変位を拡大可能なことを明らかにした.また,センサの高速化のため,他デバイスの組み合わせとしてLED(Light Emission Diode),PD(Photo Diode)を用いたシステムを試作し, LEDを用いたときの光学的特性を実測に基づき解析した. 500 Hz程度の振動の測定ができること,測定対象の粗さと信号の分散と相関があることを明らかにした.そして,微小変位の検出可能性を探るシミュレーションなどを通じて,本センサと人間の皮膚の特性が類似していることを明らかにした.申請者は,反射像を用いる新たな概念の触覚センサを構築することを目指した.柔軟な反射膜と,光てこの原理を利用することにより,精細かつ分布的に接触と変形を計測するところに,これまでのセンサとは異なる際だった新規性がある.これまでにも分布型の触覚センサは研究されているが,解像度の点において,人間の触覚に及ぶものは実現されていなかった.本センサは光てこの情報拡大により,人間の触覚解像度である0.1[mm]程度の高さ変位を定量化する詳細な接触,変形情報を取得可能なセンサの実現を目標とした.本センサにより計算機への複数ベクトル同時入力機器やロボットに付与可能な精細な触覚センサが実現可能になる.まず,シミュレーションにより,一点接触における変形領域をセンシング面の一部にとどめる柔軟な反射膜の構成を検討した.この結果より,硬軟2層のシリコンゴムを用いることにより,変形を局所化する効果があることがわかった.次に,カメラ画像を利用した静的なセンサを構築し,繰り返し測定における精度のばらつきを検証した.この結果より,繰り返し誤差は5%以内に収まることを確認した.同時に本センシング手法を応用した事例として,毛状突起を有したセンサを構築し,このセンサにより0.001【N】以下の定量化が可能なことを確認した.このときの変位から0.2【mm】程度の定量化が可能なことを示した.さらに,カメラ画像にとらわれない,高速なセンシング手法として,LED, PDと反射膜を組み合わせたシステムを提案した.申請者は"柔軟な反射膜と光てこの原理を利用した,詳細な接触,変形情報を取得可能な触覚センサの開発"を研究目的とした.本センサの構成要素である1.センサ自身の構成, 2.得られる情報の光学的解析, 3.センサ試作に基づく検証を進めることで,センサのもつ特性を最大限に活かせる構成手法について検討した.はじめに,センサ自身の構成として,シミュレーションおよび実験を通じて.硬軟2層のセンサ構造にすることにより,角度変位を拡大可能なことを明らかにした.手順としては,構造の異なるセンサモデルを作成し,有限要素法シミュレーションにより,角度変位の大きさの違いについて定量的に検証した.その結果,上層が下層に比して硬いセンサ構成をとることで,同じ力入力に対して比較的大きな角度変位が得られることがわかった.また,センサの高速化のため,他デバイスの組み合わせとして,パターンとカメラを用いる代わりにLEDとPDを用いる構成を検討した.カメラの代わりにPDを用いることで,高速なセンサ応答が期待されることから, PDを用いたセンサにおける応答特性について実験的に検証した.結果, LEDを用いた反射型触覚センサは50CHz程度の振動を定量化できること,測定対象の表面荒さをPD出力の分散から推定できることを示した.そして,センサの特性を最大限に活かすため,微小変位の検出可能性を探ることを目的とし,普通紙のような極めて薄い対象を計測する際に必要となるセンサ構造の特性についてシミュレーションを通じて検証した.これより,カメラとPD, LEDを併用することで,利用するセンサユニットの時空間分布と,センサの構造の持つ意味が反射型触覚センサと人間の触覚において極めて類似した利用形態を実現できることを示した.
日本語教育における筆記テスト時と会話時の脳活動の近似性・相違性の研究

5年計画のプロジェクトの初年度にあたる2018年度は、主要な実験器具等の調達を済ませ、実験協力者15名を対象に脳実験を行った。この実験は、日本語学習者に数種類の筆記テストタスクと日本語および母語での会話タスクをやってもらい、fNIRS(fNIRS: Functional Near Infrared Spectroscopy,島津製作所FOIRE-3000)を使用して脳活動のデータを収集するというものである。対象者は、初級学習者6名、中級学習者5名、上級学習者1名、超級学習者3名の、合計15名で、協力者の母語は、中国語、韓国語、スペイン語、英語である。過去の実験では通常の日本語の授業でよく使うタイプの筆記テストを用いていたが、今回は、筆記テストの形式の違いに注目した分析を更に進めるため、新たに日本語能力試験で使われている筆記テスト形式を採用した。また、超級の学習者は今回新たに対象としたレベルで、筆記テストには学術論文を書く技術に関する問題を採用した。また、これまで収集したデータの分析に関しては、初級後半の学習者3名(英語が母語)を対象とし、前頭葉の前頭前野部と言語野の脳活動の違いに着目して、前頭前野部7チャンネル、言語野14チャンネルにおいて相関分析を行った。分析の結果、主なものとしては以下の知見が得られた。1.前頭前野部も言語野も、筆記テスト時より会話時の方が脳の賦活度が大きい。2.言語タスクであるため、全般的に前頭前野部よりも言語野の反応の方が大きい。言語野前頭前野はゼロ値付近で上下に振れるという傾向がある。3.右脳・左脳の優位性については個人・タスク別に一概に言えず、習得段階やタスク毎の脳活動の複雑さを反映していると考えられる。4.前頭前野部の反応からすると訳タスクは会話との近似性が低く、言語野の反応からすると三択タスクは会話との近似性が低い。今年度の実験では、15名を対象として脳データを収集することができた。これは当初計画の20名と比べてもおおむね順調な水準である。対象者の日本語レベルも広くカバーしており、実験の内容としても、これまでと違うタイプの筆記テスト形式も採用している。実験対象者の募集、物理的な実験準備、実験補助者募集、実験の練習、実際の実験でのデータ収集まで、特に大きなトラブルなく実施できている。また、データ分析に関しても、今のところ想定していた進捗水準である。今回の5年計画のプロジェクトでは被験者の個人差(母語、日本語力など)、筆記テスト形式、テストの内容と難易度、会話のトピック、脳実験の測定部位などの変数の違いによって脳活動の近似性・相違性がどのように違ってくるのかというところまで、より詳細に把握することを目的としている。そのため、各年度のデータ分析結果を見て、これらの変数の見直しや調整を検討する。各年度の標準的な年間実施計画に関しては、今のところ変更する必要はないと判断している。

今回の5年計画のプロジェクトでは被験者の個人差(母語、日本語力など)、筆記テスト形式、テストの内容と難易度、会話のトピック、脳実験の測定部位などの変数の違いによって脳活動の近似性・相違性がどのように違ってくるのかというところまで、より詳細に把握することを目的としている。そのため、各年度のデータ分析結果を見て、これらの変数の見直しや調整を検討する。各年度の標準的な年間実施計画に関しては、今のところ変更する必要はないと判断している。実験装置の使用可能時期の関係で、2018年度の実験は3月中旬から下旬での実施となった。そのため、実験協力者への謝金、実験補助者へのアルバイト料の支払いなどが、一部、2019年度にずれ込むこととなった。この額は約9万円で、すでに2019年度分として執行済である。2018年度の未使用額との差は約1万円であり、ほぼ、計画通りの使用額となっている。分析作業に使うための事務用品や印刷代などで適切に執行できるものと考えられる。
インビトロモデルを用いた好中球分化とその破綻による白血病化機構の解明

Sykは分子量72KDaの非レセプター型チロシンキナーゼである。Sykは血液造血細胞を含む多くの細胞に発現しておりBリンパ球の成熟に関係することが報告されてきた。我々は顆粒球細胞の白血病化におけるSykの役割について注目した。32D(マウス白血病細胞株)を用いて好中球分化モデルとSyk変異株を作製した。その結果,Syk自体と分化の関連は認めなかったが, SH2ドメインと分化抑制の関連が示唆された。白血病は分子標的療法,造血幹細胞移植が確立された現在においても5年生存率が2040%程度の予後不良な難治疾患である。本疾患の発症機序・白血病化のメカニズムを解明することは白血病患者の予後向上にとって非常に重要な課題である。代表的な発症機序として顆粒球増殖・分化シグナル(G-CSFシグナル)の異常があげられる。G-CSFレセプター(G-CSFR)自体の異常,下流の増殖・分化シグナル,転写因子の異常である。血液細胞は基本的に増殖後,分化に移行すると考えられる。細胞の分化が抑制され増殖のみにシグナルが転じた時,急性白血病が発症する。しかし以前の報告から分かるように,増殖・分化シグナルの住み分けは極めて不明瞭であり増殖から分化に転じる移行起点も明らかではない。Sykは分子量72キロダルトンの非レセプター型チロシンキナーゼであり血液細胞を含む多くの細胞に発現している。血液領域においては,小児急性リンパ性白血病細胞におけるSyk発現欠損から白血病化との関連が指摘されている。今回我々は顆粒球細胞の白血病化におけるSykの役割について注目した。まず,32D(マウス白血病細胞株)を用いて好中球分化モデルを作製した。32D-SykshRNA,32D-SykshRNA/G-CSFR株(Syk発現低下株)を作製したところ,Syk発現低下と顆粒球の分化に関連はなかった。しかし,32D-Syk-SH2ドメイン強発現株(Sykのキナーゼドメインを削除しSH2ドメインのみを発現させた株)では分化の抑制を認めた。以上の事実から,SHドメインと分化抑制の関連が示唆された。現在,Syk発現抑制株にSH2ドメインを強制発現させた変異株を作製中である。今後,SH2ドメイン強発現による腫瘍化の機序を明らかにするため更なる変異株を作製する。その上でSH2の標的遺伝子は何であるのか。既知の増殖・分化経路との関係も明らかにしたい。白血病は分子標的療法,造血幹細胞移植が確立された現在においても5年生存率が2040%程度の予後不良疾患である。本疾患の発症機序・白血病化のメカニズムを解明することは白血病患者の予後向上にとって重要な課題である。32D-SykshRNA, 32D-SykshRNA/G-CSFR株(Syk発現低下株)を作製したところ,Syk発現低下と顆粒球の分化に関連はなかった。次に,Syk発現抑制株にSH2ドメインを強制発現させた変異株を作製した。SH2ドメイン強発現による腫瘍化の機序を明らかにするため更なる変異株を作製中である。今後,SH2の標的遺伝子は何であるのか。
西アジアにおける農耕化・都市化プロセスの研究

本研究は、これまでの申請者が行ってきた西アジアにおける新石器化と都市化の研究成果を取りまとめることにあります。以下各項目の研究実施状況の概要です。シリア:テル・エル・ケルク遺跡:新石器化から集落の複雑化、巨大化の解明を目的に行ってきた調査で、平成30度は最終報告書出版準備をほぼ整え終わり、現在最終報告書Excavations at Tell el-KerkhシリーズのVol.1としてNeolithic Cemeteryを英国の出版社より刊行する最終段階に入っています。イラン:タペ・サンギ・チャハマック遺跡:西アジアから中央アジアへと広がる新石器化の鍵を握る遺跡であり、平成30年度は、1970年代に発掘された遺構の図面や写真の整理・研究を進め、遺構全体と、出土遺物のうち土器や骨角器、石器、土偶、埋葬人骨などの整理を終えることができました。またこれらに加えて、土器や黒曜石製石器、人骨や動物骨に対する自然科学的研究(SEMによる焼成温度推定やpXRFによる産地同定)を実施しており、それぞれに研究が終了しつつあります。現在本報告書Excavations at Tappeh Sang-e Chakhmaq出版に向け最終段階に入っており、最終年度中の出版を目指しています。イラク:カラート・サイド・アハマダン遺跡:肥沃な三日月地帯の東部であるザグロス地域の新石器化の様相を探るために、平成30年度同地域で最も重要で学史的にも大変著名なチャルモ遺跡の調査とチャルモ周辺の環境科学調査を実施しました。また同年度ミュンヘン大学で開催された第11回ICAANEで、カラート・サイド・アハマダンやトゥルカカ、チャルモ遺跡の研究成果をポスター発表しています。イラク・クルディスタン地域政府スレマニ(スレイマニア)文化財局と協力し、すでに発掘調査した遺物の整理研究、補足調査、比較研究を実施しています。本研究の目的の一つである新石器化研究に関して、特に肥沃な三日月地帯東部に当たるザグロス地域での新石器化研究については、カラート・サイド・アハマダン遺跡での研究、トゥルカカ、チャルモ遺跡の発掘調査と環境科学調査を実施することができ、これまでの山麓地帯の天水農耕とはやや異なる、山地前衛丘陵地帯の帯水農耕の可能性を指摘するなど、いくつかの新仮説を提示することができています。この仮説については、これからさらに環境科学調査、土壌調査、試掘調査などを行って、補強していく必要があります。本研究の主体である、シリア北西部での新石器化ー社会の複雑化の鍵を握るテル・エル・ケルク遺跡の発掘報告書に関しては、土器新石器時代の墓地編について、出版のめどが立ち、現在英国の出版社と交渉中ですが、平成30年度中であった当初の刊行予定からはやや遅れています。これは、膨大な資料の整理と図面化に思ったより多くの時間がかかってしまっていることが大きな原因です。デジタルトレースに要する時間に関しても、当初の想定よりも時間がかかりました。また、イラン東北部に位置し、西アジアから中央アジア方面への新石器化の鍵を握るタペ・サンギ・チャハマック遺跡の発掘報告書の刊行については、1970年代の発掘調査時の遺物台帳の一部が存在せず、遺物との照合が不可能なものがあったために、その部分の整理研究が滞り、執筆に想定以上の時間がかかっていて、予定の出版計画通りには進行しなかった現実があります。鋭意整理に努力しており、計画の改善を図っています。肥沃な三日月地帯東部ザグロス地域での新石器化研究に関しては、このまま特に環境科学調査(土壌や水質の調査など)を継続し、山地前衛丘陵地帯での帯水農耕仮説を立証していくべく努めます。これについては、すでに日本語ではいくつかの論考を発表していますが、英文の雑誌論文としても投稿し受理されており、平成31年中に刊行される予定です。トゥルカカ遺跡の調査報告は、すでに英文で出版していますが、最終年度中にはチャルモ遺跡の調査報告も出版する予定です。シリアのテル・エル・ケルク遺跡およびイランのタペ・サンギ・チャハマック遺跡の最終報告書については、最終年度中の出版を目指して、懸命な努力を続けています。出版計画を実現するためには、一にも二にも鋭意努力が必要であり、本出版計画に関わる国内外の研究者群および出版予定の英国の出版社とも密接に連絡を取りあい、進めていきます。平成29年度は、1)テル・エル・ケルク遺跡(シリア)の発掘調査成果のとりまとめ、2)タペ・サンギ・チャハマック遺跡(イラン)の発掘調査成果のとりまとめ、3)カラート・サイド・アハマダン遺跡(イラク)の整理研究補足調査をそれぞれ実施しました。1)テル・エル・ケルク遺跡:テル・エル・ケルク遺跡の土器新石器時代墓地は現在のところ西アジアで最古の屋外型共同墓地であり、240体以上の人骨が検出されています。主に2007年2010年に発掘調査を実施したこの共同墓地の最終報告書刊行に向けて、資料のデジタルデータ化を進め、考古学・形質人類学・年代測定学・アイソトープ学など各研究分野の専門家が研究成果の取りまとめを行いました。この墓地について研究論文を2本出版し、最終報告書刊行について、現在英国の出版社と交渉中です。2)タペ・サンギ・チャハマック遺跡:既に出土遺物や人骨などの整理研究は、各研究者によりほぼ終了しました。また、1970年代に発掘された遺構の図面や写真の整理・研究を進め、土器や黒曜石製石器、人骨・動物骨に対する自然科学的研究(SEMによる焼成温度推定やpXRFによる産地同定、小児人骨の詳細

死亡年齢推定など)を実施するとともに、研究報告書用にこれまで整理した資料のデジタルデータ化を行いました。動物骨や植物遺存体の研究も専門研究者により進行しています。カラート・サイド・アハマダン遺跡:夏季休業期間を利用して、平成26ー27年度に実施した発掘調査成果の整理研究をイラク・クルディスタンのスレマニ(スレイマニア)において実施するとともに、ザグロス地域の新石器化研究深化ため、スレマニ地区のチャルモ(ジャルモ)遺跡、トゥルカカ遺跡で調査研究を実施しました。また遺物サンプルと出土炭化物をスレマニ(スレイマニア)文化財局の許可を得て日本に持ち帰り、年代測定や産地同定を進めました。研究代表者は科学研究費補助金などを得て、30年以上にわたり西アジアのハートランドというべきシリア、イラン、イラクにおいて、遺跡の発掘調査を通じて農耕開始から都市的な巨大集落の出現までの歴史プロセスを研究してきました。その結果、従来の定説とは異なる様々な仮説を提示しています。本研究では、研究代表者が直接調査や整理研究に携わってきた、シリアのテル・エル・ケルク遺跡、イランのタペ・サンギ・チャハマック遺跡、イラクのカラート・サイド・アハマダン遺跡などの調査成果及び出土遺物の整理研究をさらに進めてこれらの遺跡の最終報告書を完成させ、肥沃な三日月地帯東西での農耕化と都市化についての新仮説の根拠となる証拠を具体的に提示することが目的です。したがって、本研究ではこれら3遺跡の最終報告書を刊行することが必須となります。3遺跡の内、テル・エル・ケルク遺跡の共同墓地については、ほぼ研究成果の整理が終わり、最終報告書刊行について英国の出版社と現在話し合いを行っております。タペ・サンギ・チャハマック遺跡遺跡の整理についても、現在研究成果の英文ブラッシュアップが進行中で、近々最終報告書刊行に向けての話し合いに入ります。カラート・サイド・アハマダン遺跡については、現地での整理研究、比較研究を鋭意進めています。本研究は、これまでの申請者が行ってきた西アジアにおける新石器化と都市化の研究成果を取りまとめることにあります。以下各項目の研究実施状況の概要です。シリア:テル・エル・ケルク遺跡:新石器化から集落の複雑化、巨大化の解明を目的に行ってきた調査で、平成30度は最終報告書出版準備をほぼ整え終わり、現在最終報告書Excavations at Tell el-KerkhシリーズのVol.1としてNeolithic Cemeteryを英国の出版社より刊行する最終段階に入っています。イラン:タペ・サンギ・チャハマック遺跡:西アジアから中央アジアへと広がる新石器化の鍵を握る遺跡であり、平成30年度は、1970年代に発掘された遺構の図面や写真の整理・研究を進め、遺構全体と、出土遺物のうち土器や骨角器、石器、土偶、埋葬人骨などの整理を終えることができました。またこれらに加えて、土器や黒曜石製石器、人骨や動物骨に対する自然科学的研究(SEMによる焼成温度推定やpXRFによる産地同定)を実施しており、それぞれに研究が終了しつつあります。現在本報告書Excavations at Tappeh Sang-e Chakhmaq出版に向け最終段階に入っており、最終年度中の出版を目指しています。
Ｂｒａｃｏｎ属寄生蜂（ハチ目：コマユバチ科）の系統分類と進化

本研究では、農林業害虫の天敵寄生蜂を多数含むBraconinae亜科コマユバチについて、日本産属種の分類学的検討を行うと同時に、全世界の主要属間の系統関係を解析して、寄主選択の進化過程を解明することを目的とした。日本列島から新たに3属のBraconinae亜科寄生蜂を見出した。他の新記録属を含めた全22属を同定するための検索表を作成して投稿準備中である。これによって、日本列島およびその周辺地域の本亜科の属レベルの正確な同定が可能になった。種レベルの検討の結果、とくにBracon属に既知の24種を超える遥かに多くの種が含まれることが判明した。また、農業・貯蔵害虫の世界的に重要な天敵資材とされているHabrobracon hebetorが少なくとも2種の生物学的種からなる複合種であることを、形態形質の精査と遺伝子データの解析によって明らかにした。これについては、9月にフロリダで開催される第25回国際昆虫学会議ICE2016において発表予定である。Braconinae亜科の188属のうち、およそ半数を世界各地から収集し、形態形質の状態マトリックスを作成した。また、DNAが抽出可能なサンプルについてミトコンドリアCOIおよび核r28Sの塩基配列を解読した。一部解読が残ったものについては、現在、受入れ研究者が解読を進めている。全データを含めて系統関係を解析して、国際専門誌に投稿すべく準備を行った。本亜科は外部寄生性の殺傷寄生者なので、長期間を宿主の体内で過ごす内部寄生性の飼い殺し寄生者に較べると宿主選択幅が広いとされてきた。しかし、実際に宿主範囲を整理してみると、属・亜属および種レベルで特異な宿主を利用しているものが多いことが分かってきた。これを系統解析の結果と合わせて宿主選択の進化過程の解析を行った。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、多くの農林業害虫の現に重要な天敵あるいは潜在的な防除素材として期待される寄生蜂を多数含みながら、種および高次分類群レベルの系統発生学的な問題が解決されていないために分類が混乱しているBraconinae亜科寄生蜂について、世界規模のサンプル収集を行なって形態形質の詳細な再評価と複数遺伝子の網羅的解析によって、主として属レベルの系統発生学的構造を解明しようとしている。さらに、とくに温帯域において重要種を多く含むBracon属群については、極東産種に焦点を絞って分類学的な再検討を行なおうとしている。Braconinae亜科寄生蜂の形態観察と遺伝子解析に用いるサンプルを各生物地理区から広範に集めるために、11月の来日以降、国内外の多数の研究者・研究機関に協力を依頼し、広範囲に順調に標本収集を進めている。また、2月には神奈川県立の自然史博物館を訪問して標本調査を行ない、3月には西表島に滞在してサンプルの採集を行なった。さらに一部のサンプルについては、ミトコンドリアCOI遺伝子領域および核遺伝子の複数領域についてプライマーを準備して塩基配列の解読と解析に着手している。あわせて他のコマユバチ科寄生蜂についても調査を進め、日本列島からPhanerotomella属などを新たに発見して報告の準備を進めている。また、2月には寄生蜂類の系統分類学の大家であるQuicke教授の来日あわせて神戸大学農学研究科において開催された公開国際シンポジウムに参加して、研究の進展状況を報告した。昨年度中に収集した寄生蜂サンプルについて主要マーカー遺伝子の解読を行ない、解析に必要なデータを取得した。農業環境技術研究所(つくば市)を訪問し、アジア産のBraconinae亜科コマユバチの所蔵標本を調査し、詳細な分析が必要なものについて借出しを行なった。また、昨年度、南西諸島で行なった調査結果を整理して、日本昆虫分類学会の専門誌に投稿した。なお、外国人特別研究員のRebecca Kittelが6月1日から産休・育児休暇に入ったため、研究を一時中断することとした。外国人特別研究員のRebecca Kittelが6月1日から産休・育児休暇に入ったために研究を一時中断している。休暇からの復帰を待って、研究を再開する。

全データを含めて系統関係を解析して、国際専門誌に投稿すべく準備を行った。本亜科は外部寄生性の殺傷寄生者なので、長期間を宿主の体内で過ごす内部寄生性の飼い殺し寄生者に較べると宿主選択幅が広いとされてきた。しかし、実際に宿主範囲を整理してみると、属・亜属および種レベルで特異な宿主を利用しているものが多いことが分かってきた。これを系統解析の結果と合わせて宿主選択の進化過程の解析を行った。形態観察と遺伝子解析に必要なサンプルを国内外の研究者の協力を得て広範に収集する目処がつき、ほぼ順調に研究がスタートしている。外国人特別研究員のRebecca Kittelが6月1日から産休・育児休暇に入ったために研究を一時中断しているが、休暇からの復帰を待って、当初の計画に沿って研究を再開する。28年度が最終年度であるため、記入しない。27年度は収集したサンプルの遺伝子解析を進めるとともに、海外の博物館を訪問して標本調査を行ないたい。ただし、場合によって産休等によって、一時的に研究を中断せざるを得ない事態も想定しておきたい。
ウェーブレットによる時間周波数情報を利用したブラインド信号源分離

パーティ会場のような,複数の音声やノイズの混じった喧噪な環境でも,我々は会話を楽しめる.つまり,入り混じった音声信号から特定の話者の会話を分離できる.この聴覚の能力をカクテルパーティ効果という.カクテルパーティ効果を工学的に解釈すると,複数個のセンサーで捉えた複数の観測信号から信号源の個数と位置を決定し信号源を再構成する逆問題になる.この逆問題をブラインド信号源分離と呼ぶ.これは自動受け答えロボットなどを開発する際には,「だれがどんな質問をしているのか」を特定するために必要な技術である.従来の研究は,独立成分分析という手法を用いて信号源分離を行ってきた.ブラインド信号源分離問題は,信号源と観測信号の間の数理モデルに対して,空間的混合問題,時間的混合問題,時空間的混合問題の3種類に分類される.本研究課題では,ウェーブレット解析という信号を時間と周波数の情報に分離する方法論を用いて信号源分離問題を取り扱った.空間的混合問題と一番簡単な時空間混合問題に対しては,数値シミュレーションを行い,我々の提案した方法の利点が1.信号源の数が最初に推定できること2.推定した信号源の数を用いて,他のパラメータも高精度に推定できること3.再構成した信号源の誤差が小さいことであることを確認したさらに空間的混合問題の場合に,複数種類のウェーブレット関数を用いることでノイズに対して精度良く分離できることも示した.時空間分離問題の場合には,信号の到着時間の時間差から信号源の位置を推定する方法について考察した.また,解析信号とウェーブレット解析・短時間フーリエ変換の関係についても調査した.パーティ会場のような,複数の音声やノイズの混じった喧噪な環境でも,我々は会話を楽しめる.つまり,入り混じった音声信号から特定の話者の会話を分離できる.この聴覚の能力をカクテルパーティ効果という.カクテルパーティ効果を工学的に解釈すると,複数個のセンサーで捉えた複数の観測信号から信号源の個数と位置を決定し信号源を再構成する逆問題になる.この逆問題をブラインド信号源分離と呼ぶ.これは自動受け答えロボットなどを開発する際には,「だれがどんな質問をしているのか」を特定するために必要な技術である.従来の研究は,独立成分分析という手法を用いて信号源分離を行ってきた.ブラインド信号源分離問題は,信号源と観測信号の間の数理モデルに対して,空間的混合問題,時間的混合問題,時空間的混合問題の3種類に分類される.本研究課題では,ウェーブレット解析という信号を時間と周波数の情報に分離する方法論を用いて信号源分離問題を取り扱った.空間的混合問題と一番簡単な時空間混合問題に対しては,数値シミュレーションを行い,我々の提案した方法の利点が1.信号源の数が最初に推定できること2.推定した信号源の数を用いて,他のパラメータも高精度に推定できること3.再構成した信号源の誤差が小さいことであることを確認したさらに空間的混合問題の場合に,複数種類のウェーブレット関数を用いることでノイズに対して精度良く分離できることも示した.時空間分離問題の場合には,信号の到着時間の時間差から信号源の位置を推定する方法について考察した.また,解析信号とウェーブレット解析・短時間フーリエ変換の関係についても調査した.パーティ会場のようないろいろな音源が混じった環境でも,我々は会話ができる.つまり,特定の音源のみを識別することができる.この聴覚系の能力はカクテルパーティ効果と呼ばれ,心理学から工学にわたる広い分野で研究されている.工学的には,複数個の信号源から信号が出力されている状態で,異なる性質や設置位置を持つ複数個のセンサーで捉えた観測信号のみを使って,信号源の個数とそれぞれの信号源の出力を決定する逆問題(ブラインド信号源分離)に帰着できる.本研究課題は,ウェーブレット解析による時間周波数情報を使ってブラインド信号源分離を行うための基礎理論の構築とその工学への応用に関する研究である.今年度は,観測信号が信号源と混合行列の積で記述できる空間的混合問題に的を絞って研究を行った.従来は,観測信号を短時間フーリエ変換して得られる複素数値時間周波数情報の商を利用して,信号源の数の特定および混合行列の推定を行っていた.本年度は,複数種類の実数値ウェーブレット関数で変換した時間周波数情報を並べたベクトル(時間周波数情報横ベクトル)の比を用いることを提案し,信号源の数の特定および混合行列の推定をより精度良く行った.さらに,観測データごとに得られる時間周波数情報横ベクトルを,縦に積み重ねた時間周波数情報行列を用いる方法を提案し,よりよく混合行列の推定ができることを数値実験により確認した.現在,時間遅れが入った空間的混合問題について,コンピュータシミュレーションを行っている.また,観測信号が信号源とインパルスレスポンス行列の合成積で記述できる時空間混合問題への対処法を,ウェーブレット解析をシステム同定に応用した方法を用いて研究中である.パーティ会場のようないろいろな音源が混じった環境でも,我々は会話ができる.つまり,特定の音源のみを識別することができる.この聴覚系の能力はカクテルパーティ効果と呼ばれ,心理学から工学にわたる広い分野で研究されている.工学的には,複数個の信号源から信号が出力されている状態で,異なる性質や設置位置を持つ複数個のセンサーで捉えた観測信号のみを使って,信号源の個数とそれぞれの信号源の出力を決定する逆問題(ブラインド信号源分離)に帰着できる.本研究課題は,ウェーブレット解析による時間周波数情報を使ってブラインド信号源分離を行うための基礎理論の構築とその工学への応用に関する研究である.今年度は,複数の信号源を取り囲む形にセンサーを配置して,時間遅れの入った問題を考えた.その中で,センサーのインパルスレスポンスがデルタ関数になる一番簡単な時空間混合問題に的を絞って研究した.短時間フーリエ変換と違って,時間遅れ作用素と連続ウェーブレット変換は可換なので,時間遅れの入った数理モデルを簡単に時間周波数情報に書き換えられることを示した.

この性質を用いて観測信号の時間遅れの入った商が実数値に近くなる時間周波数位置のヒストグラムを描くことにより,信号源の個数と時間遅れが推定できることを数値実験で確認した.各信号源から観測位置までの時間遅れが決定できた場合の信号源の位置を特定する方法"双曲線の交点の問題"についてもサーベイを行った.また,本年度の研究で使用したウェーブレット関数の多くが実数値ウェーブレットの解析信号であったので,解析ウェーブレット変換に注目して,解析信号と連続ウェーブレット変換・短時間フーリエ変換の取り扱いについて理論的な研究を行った.一部の結果は,平成19年度に雑誌および学会で発表した.それらをもとに現在フルペーパーを作成中である.