hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマ閉じ込め装置におけるプラズマ壁相互作用と周辺プラズマ研究

九州大学のPWI模擬実験装置(APSEDAS)において、円筒のプラズマを照射したタングステン金属試料近傍においてCCDカメラを用いた水素バルマー線の二次元分布計測や、高波長分解能の分光器計測を行なった。水素プラズマにヘリウムを添加したプラズマにおいて、ヘリウムの可視光強度比から、プラズマの電子密度をみつもることに成功した。さらに、本実験で得られたプラズマパラメータを用いて、中性粒子輸送シミュレーションを行い、中性粒子密度から求めたバルマー線強度を実験と比較し、試料からの中性粒子源の定量的な見積もりを行ない、水素リサイクリングについて新たな知見を得ることができた。また、九州大学の球場トカマク装置QUESTにおいて、非誘導型のプラズマ電流駆動を実現することが非常に重要な研究課題であり、高周波を用いた非誘導電流駆動実験時におけるCCDカメラの画像の水素のバルマー線発光強度とプラズマ電流の関係を調べた。その結果、QUEST赤道面中心付近でスラブ状に広がったプラズマが、1015G程度の磁場強度のときに真空容器外側へ広がり、さらに赤道面の中央にシュリンクしたのちに、プラズマ電流が上昇する結果が得られた。また、硬X線の計測においても、スラブ状のプラズマが中心ヘシュリンクしたさいに、X線強度が連動して上昇する結果が得られた。このことから、プラズマが外側ヘシュリンクしたさいに、高速電子の閉じ込めが改善され、プラズマ電流が上昇したことが示唆する結果を得ることができた。九州大学のPWI模擬実験装置(APSEDAS)において、円筒のプラズマを照射した金属試料近傍でCCDカメラを用いた水素バルマー線の二次元分布計測、プローブを用いたプラズマパラメータの計測を行なった。その結果、カメラ画像において試料方向へ二段階で減少する特徴的な発光分布を確認した。この分布は、プラズマ密度を一桁、ガス圧を3倍程度変化させた場合も、試料から40mm以内で、ほぼ同じ分布形状を示すことも確認された。これは、壁表面のシースの効果と、プラズマの流速保存、運動量保存を満たす条件から導きだすことのできるプラズマ密度の分布に起因していることが考えられる。また、装置内のガス圧を変化させた場合において試料から40mm以上離れた位置では分布に違いが見られ、これは試料近傍のプラズマ密度の急激な変化によってもたらされる中性粒子とプラズマの反応率に起因していると考えられる。球状トカマク型のプラズマ閉じ込め装置において、高周波を用いた非誘導型の電流駆動を実現することが非常に重要な研究課題であり、小型PWI実験装置(CPD)において非誘導電流駆動実験時におけるCCDカメラの画像の水素のバルマー線発光強度とプラズマ電流の関係を各ショットで調べた。その結果、電流ジャンプ後に、ショットともに水素のバルマー線発光強度が減少するのに対し、プラズマ電流は上昇する結果が得られ、初めて両者の相関を確認した。これは、水素リサイクリングに伴う中性粒子が減少し、プラズマ電流駆動を担う電子と中性粒子との衝突が減少したためであると考えられる。
衛星と現場観測による、オホーツク海の海氷変動とそれに伴なう熱塩収支過程の研究

オホーツク海冬季の現場での海氷・海洋データは今までほとんど得られていなかった。1996,1997,1998年2月の3年にわたって海上保安庁の砕氷船「そうや」により、オホーツク海南西部において、海氷の諸量及び海洋構造の観測を行った。海氷の厚さは1996,1998年は平均2030cm程度であったが、1997年は60cmあり、年によって大きく異なることがわかった。従って、衛星データから得られる密接度のデータから海氷の量的な評価を行うことは大きな問題がある。また、この氷厚の違いが何によるのかは今後の興味深い課題である。海氷アルベド(日射に対する反射率)は1996,1997年の観測から、オホーツク海では氷状によらずほぼ0.60.65程度であることがわかった。1997年2月の海氷域での海氷観測データから以下のことが明らかになった。オホーツク海では冬季、結氷温度で一様な海洋混合層が300m以上に及ぶ場合がある。これは、海氷生成による鉛直対流だけでなく、南風による岸でのエクマン収束のようなmechanicalな効果によることも示唆される。このような厚い混合層を持つ水塊は東カラフト海流として海底斜面に沿ってカラフト沿岸沿いを南下し、それに伴って厚い海氷も南へ運ばれる。移流された海氷の一部は風で周辺の暖水域へ運ばれ、初めはそこで融解され表層を低塩化するが潜熱を奪うことによって、やがてそこを結氷温度まで下げ、新生氷生成域に転じさせることになる。現在、これらの海氷・海洋データから海氷の生成・移動・融解が熱塩収支過程に及ぼす役割を解析中である。一方、1998年2月の「そうや」の観測では、海氷上とその風下でのゾンデ観測を行い、海氷による大気の変質という観点での解析も現在行っている。
マントルの水マッピング：高温高圧下の地震波減衰特性と電気伝導度からの制約

本研究は地震波減衰を特徴付けるQ値、電気伝導度を水の量の関数として決定し、マントルに存在する水の量と分布を解明を試みた。短周期振動油圧システムの開発、導入を行い、その場X線ラジオグラフィ観察によって高温高圧下の含水物質のQ値の決定が可能となった。上部マントル、マントル遷移層の主要鉱物であるオリビン、ワズレアイト、リングウッダイトの電気伝導度を水の関数として決定するため、単結晶の含水鉱物を合成してHーD相互拡散実験を行った。その結果、今まで測定の難しかった比較的高温の条件での電気伝導度の推定に成功し、マントル遷移層の平均の水の量は0.1wt.%であり、量に多様性があることも分かった。本研究はマントルの水を定量的にマッピングすることを目的とし、少量の水に敏感な物性である地震波の減衰(非弾性効果)を特徴づけるQ値の決定と電気伝導度に基づき、マントルの水の量と分布を地震波減衰および電気伝導度トモグラフィーと照合して決定を試みる。本年度は、昨年度末に本科研費でSPring8のBL04のD-DIA型プレスに導入した短周期振動油圧システムのテストを行なった。1GPa程度の圧力で温度が1000°C以上で、サンカルロスオリビン多結晶体を用いて実験を行なった。周期0.5秒までの周期振動によって試料の微小歪を捉えることができることが確認できた。また、標準試料と試料の間での振動の位相差があり、減衰を特徴付けるQ値の決定ができた。求められたQ値は異なる実験手法を用いて低圧力下で決定された値とほぼ一致することが分かった。電気伝導度を用いた地球内部の水をマッピングするためには、含水鉱物の結晶構造内に存在する水素がどのような移動度(拡散)を持ち、どのような形態の水素がプロトン伝導に寄与しているかについての知識がマントルの定量的な水の量の見積もりに重要である。このために、ワズレアイトの含水単結晶を重水素(D)と軽水素(H)をドープしたものを作成して、D/Hの相互格子拡散実験を行なった。DH相互拡散プロファイルは二次イオンビーム質量分析機(SIMS)で測定され、予察的な結果が得られた。また、本年度はさらにペリドタイト鉱物組み合わせと共存するときマントル遷移層の主要な鉱物であるワズレアイトが、どの程度まで水を固溶できるかの上限の決定を多様な温度、酸素雰囲気下で行なった。ワズレアイト中の水の定量は、SIMSで測定を行なった。酸化的から還元的な環境に変化すると、ワズレアイトの水の固溶量が大きく減少することが分かった。本研究は、マントル内部の水の量と分布を高温高圧実験で決定することを目的とする。電気伝導度は岩石内の水素や水のような少量の導電物質に敏感であることから、水のマッピングに適した物性であると考えられる。電気伝導度に関しては手法がある程度確立されてきているので、水を含む岩石の電気伝導度測定はすでに開始している。地震波の減衰も少量の水に敏感であると考えられている。そこで、実験的にマントル物質のQ値を決定するための手法および装置開発を行った。本年度は、研究課題としてSPring8で採択された周期的変形によるQ値決定を既存のシステムを用いてオリビンの多結晶体について行った。試料にはサンカルロス産のオリビンの合成多結晶体を用い、標準物質にはアルミナの多結晶体、MgOの単結晶を用いて行った。アルミナの多結晶体は歪みが非常に小さく、周期15秒で油圧の吐出量を100%に設定しても、歪みの変動を明瞭に捉えることができなかった。そこで、標準物質をMgOの単結晶に変更したところ、周期15秒まで解析可能な歪み量を検出できることが分かった。既存のシステムでは、周期15秒が測定可能な最短周期である。より短い周期での減衰wを観察するため、SPring-8のBL04B1に敷設されている差動ラムを備えたD-DIAプレスの油圧システムの改良を行った。より短周期振動が可能なソレノイド型電磁弁を組み込んだ短周期振動システムをプレスの直近にビームタイムの終わった今年度末に設置した。ステンレスブロックを用いた試験の結果、短周期においてもDラムのストロークの変化が確認できた。したがって、このシステムを用いると0.015Hzまでの周波数領域がカバーできることが分かった。試料を実測しないと分からないが、少なくとも周期1秒の振動は観測できそうなので、来年度はこのシステムを用いてさらに短周期での測定法を確立する予定である。本研究は水がマントルのどこにどの程度の量存在しているかを定量的にマッピングすることを目的としている。少量の水に敏感な物性である地震波の減衰(非弾性効果)を特徴づけるQ値の決定と電気伝導度に基づき、マントルの水の量と分布を地震波減衰および電気伝導度トモグラフィーと照合して決定を試みる。本年度は、本科研費でSPring8のBL04B1のD-DIA型プレスに導入した短周期振動油圧システムを用いてQ値の測定を本格的に開始した。オリビンの粒内で起こる減衰への水の影響を調査するために、無水のフォルステライト単結晶と天然の含水オリビンの単結晶をそれぞれ直列に配置して、歪の位相差をX線ラジオグラフィでその場観察した。同じ結晶軸方向で無水のフォルステライト単結晶と含水オリビンの単結晶の間での振動の位相差が確認され、含水試料は減衰していることが分かった。

電気伝導度測定は、マントルに相当する温度では試料の脱水を防ぐ事が難しいため、低温で測定を行ってきた。高温での含水試料の電気伝導度を推定するために含水鉱物の結晶構造内に存在する水素がどのような移動度(拡散)を持ち、どのような形態の水素が電気伝導に寄与しているかに関する知識がマントルの定量的な水の量の見積もりに重要である。このため、ワズレアイトとリングウッダイトの含水単結晶を重水素(D)と軽水素(H)をドープしたものを合成し、それぞれの結晶間におけるD/Hの相互拡散実験を行った。拡散プロファイルは二次イオンビーム質量分析機(SIMS)で測定した。ワズレアイトとリングウッダイトのHD相互拡散係数はワズレアイトの方が同じ温度で大きいが、オリビンで報告された値にどちらも近い値であった。この拡散係数からNernst-Einsteinの関係を用いて電気伝導度を計算すると水の寄与は他の伝導メカニズムと比べるとマントル遷移層の条件では小さいことが推定された。マントル中の水の存在は、マントルの物性に大きく影響するため水がマントルのどこに、どれだけの量が存在しているのかを知ることはマントルのダイナミクスを理解するうえで不可欠である。本研究ではマントルの水の量を推定するために、地球物理学的手法で観測可能な水に敏感だと思われる電気伝導度、地震波減衰に着目して、高温高圧下での電気伝導度、地震波減衰を特徴付けるQ値を水の量の関数として決定し、物理観測との結果と照らし合わしてマントルの水の量と分布を推定することを目的としている。本年度は、含水オリビンの電気伝導度を支配するプロトン伝導の調査を行った。高温高圧下での含水鉱物の電気伝導度測定は試料の脱水が起こるため難しいので、プロトン伝導を担っている水素の自己拡散係数の決定を行った。高圧下で軽水素(H)と重水素(D)をそれぞれドープしたオリビン単結晶を合成し、結晶軸を決めて、H-D相互拡散実験を行った。拡散プロファイルはSIMSで解析した。その結果、拡散係数から計算される電気伝導度は少量の水ではアセノスフェアで観測される高電気伝導度を説明できないことがわかった。地震波の減衰への水の影響を調査するため、高輝度放射光施設SPring-8のBL04B1に当該科研費で導入した短周期振動油圧システムを用いて高温高圧下での振動実験によって、上部マントルの主要鉱物であるオリビンの多結晶体と単結晶の減衰を調査した。昇温中に試料の脱水を防ぐために、銀パラジウムの円筒内部に試料を設置して周期0.5秒から100秒の領域で低温からデータの取得を行った。800°C以下の低温では水をほとんどほとんど含まない試料に比較して、100ppm程度の含水試料は顕著な減衰を示したが、それ以上昇温すると、無水と含水試料の間での減衰の差はほとんど無くなる結果となった。これは試料の脱水が十分に防げなかったことを意味する。さらなる改善が求められている。本研究は地震波減衰を特徴付けるQ値、電気伝導度を水の量の関数として決定し、マントルに存在する水の量と分布を解明を試みた。短周期振動油圧システムの開発、導入を行い、その場X線ラジオグラフィ観察によって高温高圧下の含水物質のQ値の決定が可能となった。上部マントル、マントル遷移層の主要鉱物であるオリビン、ワズレアイト、リングウッダイトの電気伝導度を水の関数として決定するため、単結晶の含水鉱物を合成してHーD相互拡散実験を行った。
ハイパーグラフとファジィ積分によるナレッジマネジメント・メディアの提案

昨年度,エコマネーの交換プロセスで起こる非加法的な関係構造記述にショケ積分を導入し,コミュニティが知識交換から知識贈与的関係へと遷移するプロセス可視化を行った.これらプロセス可視化とこれまでのエコマネー研究から,市場通貨交換に準えた等価交換よりはむしろ物々交換のような身体制約に基づいて価値付与可能な非加法的知識継承効果の優位性を示し,この成果は国際会議において報告した.さらに,主体間関係を重視した知識継承の非加法的(相乗的)効果を説明するため,交換そのものをインセンティブとした互酬性をファジィグラフとファジィ推移的閉方を用いた記述について,国際会議で報告した.このようなコミュニティの中で自己創出的に知識継承されるようなナレッジマネジメントの試行のため,京都に本拠地を置く地元NPO協力の下で既存の知識継承ネットワークの構造分析を行った.会員相互のタスク依頼構造,ならびに知識贈与関係に関するソーシャルネットワーク分析を行ったところ,目的達成のための道具的行為に際して利用するネットワークと,連携そのものを目的化する表出的行為に際して利用するネットワークとで,その参照に差異のあることが分かった.NPOのように組織構造が十分でない組織の場合,知識のような無形資産は属人的な活動としてネットワークの中に埋没し,その抽出が難しい.そこで,ヒューマンネットワーク内の知識継承を促進するため,RFIDタグを用いた知識交換の履歴記録システムを構築し,<人-媒介物-人>の三項関係を最小単位とした関心ネットワークの可視化を行った.試作したシステムを本学研究室の組織内知識継承を事例として試行し,様々な検索指標により組織内知識継承関係を把握・維持・創出するためのネットワーク抽出の可能性を示した.この成果は国内学会で報告され,またその展開について次年度の国際会議発表で報告予定である.知識継承を,交換主体の匿名かつ等質な相互関係を必要とする市場通貨交換に準えれば,ナレッジマネジメントが抱える問題点を端的に説明し得る.たとえば物々交換における多者間取引が二者間取引に還元されることや,コスト表示が困難なものを安易に切り捨てるなどは,知識継承を安易に矮小化した顛末である.これに対して本研究では,主体問関係を重視し,知識継承の非加法的(相乗的)効果を説明するため,交換そのものをインセンティブとして関係の重層化を図るエコマネーをアナロジーとしたナレッジマネジメント・メディアを提案する.研究立ち上げの平成16年度の成果は,以下のとおりにまとめられる.エコマネーの交換プロセスで起こる非加法的な関係構造記述にファジィ積分の一つであるショケ積分を導入し,コミュニティが知識交換的関係から知識贈与的関係へと遷移するプロセスを可視化するためのファジィネットワーク分析を行った.一般的,均衡的など相互性の階層が社会的距離の変容に相関があることを踏まえ,エコマネーの交換における互酬性の評価指標を提案した.まずエコマネーの流通履歴を基にファジィグラフを作成し,流通フローの逆向きに贈与論で言う返礼の義務が伝播する連鎖をファジィ推移的閉方でその可到達性を定義する.次に特にやりとりが積極的な社会的距離が近い関係をαカットで類別し,その評価付けに統合性測度を導入する.各αカットレベルの測度をショケ積分したものを,コミュニティ全体の互酬性測度として定義した.この成果については国際会議で報告した.また,このようなコミュニティの中で自己創出的に知識継承されるようなナレッジマネジメントの数学的フレームワーク構築に加え,主体間の相互関係を主体自身に把握可能とするビジュアルメディア研究も必要とされる.本研究では,主体間の概念マッチングを前提としたビジュアルメディアを提案し,その成果を国際会議で報告した.昨年度,エコマネーの交換プロセスで起こる非加法的な関係構造記述にショケ積分を導入し,コミュニティが知識交換から知識贈与的関係へと遷移するプロセス可視化を行った.これらプロセス可視化とこれまでのエコマネー研究から,市場通貨交換に準えた等価交換よりはむしろ物々交換のような身体制約に基づいて価値付与可能な非加法的知識継承効果の優位性を示し,この成果は国際会議において報告した.さらに,主体間関係を重視した知識継承の非加法的(相乗的)効果を説明するため,交換そのものをインセンティブとした互酬性をファジィグラフとファジィ推移的閉方を用いた記述について,国際会議で報告した.このようなコミュニティの中で自己創出的に知識継承されるようなナレッジマネジメントの試行のため,京都に本拠地を置く地元NPO協力の下で既存の知識継承ネットワークの構造分析を行った.会員相互のタスク依頼構造,ならびに知識贈与関係に関するソーシャルネットワーク分析を行ったところ,目的達成のための道具的行為に際して利用するネットワークと,連携そのものを目的化する表出的行為に際して利用するネットワークとで,その参照に差異のあることが分かった.NPOのように組織構造が十分でない組織の場合,知識のような無形資産は属人的な活動としてネットワークの中に埋没し,その抽出が難しい.そこで,ヒューマンネットワーク内の知識継承を促進するため,RFIDタグを用いた知識交換の履歴記録システムを構築し,<人-媒介物-人>の三項関係を最小単位とした関心ネットワークの可視化を行った.試作したシステムを本学研究室の組織内知識継承を事例として試行し,様々な検索指標により組織内知識継承関係を把握・維持・創出するためのネットワーク抽出の可能性を示した.この成果は国内学会で報告され,またその展開について次年度の国際会議発表で報告予定である.
一酸化炭素結合型ヘモグロビン結晶のナノ秒時間分割X線結晶構造解析

申請者は一酸化炭素結合型ヘモグロビン結晶を試料として、結晶にパルスレーザーを照射後、数ナノ秒からマイクロ秒オーダーにわたる結晶中での構造変化を捕らえるための実験を行ってきた。まず、ヘモグロビン結晶の過渡吸収スペクトル測定を行うためのナノ秒レーザー分光システムを設置し、R型ヘモグロビン結晶をナノ秒レーザーで励起した後の吸光度の時間変化測定を行った。このシステム構築のための光学部品費に消耗品費を充てた。この測定により、R型ヘモグロビン結晶中での一酸化炭素再結合反応は約100ナノ秒の時間オーダーで起こっていることがわかった。さらにこの結晶試料を使って、パルスレーザーとナノ秒白色X線パルスを組み合わせたポンプアンドプローブ実験を行い、光励起直後の結晶の回折データ測定を行った。現在データ処理が進行中であり、R型ヘモグロビン結晶の一酸化炭素光解離直後の結晶構造が明らかになることが期待される。申請者はこれまでにシカゴ大学とESRFのグループと共同で、ESRF/ID9において一酸化炭素結合型ミオグロビンのナノ秒時間分割結晶回折実験を行い、結晶にパルスレーザー照射後、数ナノ秒からマイクロ秒オーダーにわたる結晶中での構造変化を捕らえることに成功している。この結果を踏まえて、本申請では一酸化炭素結合型ヘモグロビン結晶を試料として、ナノ秒パルスレーザーで励起後、数ナノ秒から数ミリ秒領域で起こるヘモグロビン分子の構造変化を時間分割的に捉える実験を計画した.本申請では以下の3点を目的課題として設定した。1.ヘモグロビンのR-T構造変化が配位子の結合・解離によって引き起こされる分子論的メカニズムを明らかにする。2. R型とT型における配位子の親和性の違いがどのような構造要因によるのかを明らかにする。3. αとβサブユニットの非等価性が配位子結合とどのような関係にあるのかを明らかにする。以上の課題について、まず課題1については結晶中のCOの解離率をコントロールするためにおもに低温でのR型とT型ヘモグロビンのCO光解離型結晶の構造解析を進めている。この実験に必要な光学部品の購入に消耗品費を充てた。課題2、3についてはESRFでの実験を継続して行なっており、実験打ちあわせ旅費に海外渡航費を充てた。T型ヘモグロビン結晶については、ナノ秒時間分割X線結晶構造解析に成功しており、光解離後数ナノ秒後における中間体構造をとらえることに成功している.現在、投稿論文作成中である。
有毒・有害渦鞭毛藻のペリジニンークロロフィルaー蛋白複合体に関する研究

これまでPCPは多くの場合多成分系であると報告されているが、筆者らは先にこれら多成分系のほとんどはPCPの抽出精製過程で生じたartifactである可能性を示唆した。そこで上記3種について多成分系の生成に及ぼす蛋白分解酵素阻害剤の影響を検討した。その結果、いずれの種においても場合も阻害剤を用いない場合多成分系が観察されたが、存在下ではPCPは単一成分として得られた。この結果は、これらの種においても先に筆者らが示したA.tamarenseと同様に阻害剤の非存在下で生成された多くの成分が蛋白分解酵素の作用により生じたartifactであることを示した。次に、この知見に基づき各渦鞭毛藻からintactなPCPを調製し、それらの諸性状を比較した。各PCPのアポ蛋白は1本鎖のポリペプタイドで、いずれの場合も分子量は35KD前後であった。PCP各成分のstoichiometryはこれまで報告されているPCPとは異なり、蛋白当たりのPer.、Chl.a量が高く、またPer.とChl.aの量比は種による違いが認められた。各PCPのアミノ酸組成は比較的近似していたが、先に報告したA.tamarenseやA.catenellaのそれとはかなり異なっていた。また、A.cohorticulaのPCPではN末端から50残基までのアミノ酸配列を明らかにすることができた。次に種々の照度下で培養した細胞のPCP含量を測定したところ、いずれの場合も照度が低下するほどPCP含量が増加する傾向が認められたが、低照度でもG.mikimotoiiは高いPCP含有量を示さず、本種が他の種に比べ、光量の多い表層に分布することが裏付けられた。また、先に筆者らがA.tamarenseで見いだした会合型のPCPも程度の差はあるもののすべての種に認められた。会合型のPCPは遊離型のそれと比べ光エネルギーの伝達に際し、高い効率を有することが予測されるが、これら渦鞭毛藻では遊離型と会合型の濃度を調節しながら光環境に適応している可能性も示唆された。
数学的リテラシーからみえる数学教育学の課題

本科研は,今日的なリテラシーの視座から数学教育学における新たな課題領域の創出を目指している。研究成果をまとめる意味で,最終年度には日本科学教育学会第37回年会で,5本の研究発表をおこなった。具体的には「目的・目標論領域」から2本,「方法論領域」から1本,「認知論領域」から1本,「教師教育論領域」から1本,数学教育学の課題創出に向けて発表をおこなった。上記以外に研究成果は査読付きの雑誌論文として掲載され,また口頭の形で内外の研究会で発表されている。本科研では,「リテラシー」と「数学教育学」との相互照射のもとで,とくに後期中等教育段階に焦点をあてて理念的・原理的な考察を行い,数学教育学の新たな課題領域を創出することを目指している。そのため平成23年度は科研メンバーで9月と3月に2回の研究者集会を開き,研究のキー・コンセプトの明確化および研究の理論的基盤の整備をおこなった。平成24年度は科研メンバーで9月に研究者集会を開催した。研究集会では,本研究のキー・コンセプトである「数学的リテラシー」の捉え方が議論された。数学的リテラシーは「活用力」といった矮小化された捉え方がなされうるが,このような数学的リテラシーの捉え方を批判的に考察し,数学教育の目的・目標を改めて議論する必要がある。このような課題意識のもと,批判的数学教育学の視点からは,公教育として民主主義社会の形成のためのリテラシーのあり方,そして数学と現実との関わり方について議論した。また,フランスの数学教授学者Chevallarardの論考をもとに,数学教育の目的・目標が数学の有用性に矮小化されることに対する批判的検討,そして,数学的リテラシーとして数学と文化・社会との関係を議論した。これらの議論の成果は,研究代表および研究分担者によって,研究論文または学会研究発表としてまとめており,数学的リテラシーの視座から,数学教育の目的・目標に関する新しい課題領域の可能性が示唆された。本科研では,「リテラシー」と「数学教育学」との相互照射のもとで,とくに後期中等教育段階に焦点をあてて理念的・原理的な考察を行い,数学教育学における新たな課題領域を創出することを目指している。そのため初年度の平成23年度には科研メンバーで9月と3月に2回の研究者集会を開き,研究のキー・コンセプトの明確化および研究の理論的基盤の整備をおこなった。また平成24年度は科研メンバーで9月に研究者集会を開き,本研究のキー・コンセプトである「数学的リテラシー」の捉え方が議論され数学教育の目的・目標に関する新しい課題領域の可能性が示唆された。最終年度である平成25年度は8月に研究者集会を開き,数学的リテラシーという視座から,数学教育学の新たな課題領域の創出について議論された。またこれまでの研究成果を問う意味で,9月の日本科学教育学会第37回年会において,科研メンバーと研究協力者で5本の課題研究発表をおこなった。数学教育の「目的・目標論領域」から2本,「方法論領域」から1本,「認知論領域」から1本,「教師教育論領域」から1本の発表をおこない,リテラシーの視座からそれぞれの領域における新たな課題を明らかにできたと考える。研究の成果は,上記以外に研究代表および研究分担者によって,雑誌論文や学会発表の形で,査読つき論文や内外の研究会で発表され,本科研の研究目的であった「数学教育学の新たな課題領域の創出」に対して,成果を挙げたと考える。平成23年度は初年度にあたるため,研究のキー・コンセプトの明確化および研究の理論的基盤の整備を図るべく計2回の研究者集会を開催した。第1回集会では,本科研の研究課題と近年の数学的リテラシー研究の展開を踏まえ,ディベート方式で議論を進めた。数学的リテラシーを批判的に議論する立場からは,応用指向としての数学的リテラシー時代の難点が構造指向としての数学教育現代化時代とのアナロジーによって提案された。また数学的リテラシーを建設的に議論する立場からは,数学と社会の関係を社会学的に考察する観点として「Math for All」を視野に入れることが提案された。数学的リテラシー論を,これまでのわが国の数学教育と歴史的に比較したり,国際教育協力の文脈のもとで国際的に比較したりすることにより,わが国の知識基盤社会における数学的リテラシーの位置をより明確にすることができた。第2回集会では,数学的リテラシーと教員の質保証の問題が議論された。現代日本の学校教育は,団塊世代教員の大量退職に伴う新人教員の質保証という喫緊の課題を抱えている。

改正学校教育法に示された教科主義から能力主義への理念的移行は,新たな時代の新たな教育を担う教師教育が求められていることを示唆しており,そのための教師教育の組織的開発は不可欠である。とりわけ高等学校教師の職能成長をどう捉えるかとう問題は,これまでの伝統的な授業研究によって解決されるものではなく,新たな方法論を開発する必要があることが議論された。数学的リテラシーの視座から,数学教師教育を数学教育学のゴールとして捉えるとき,新たな課題領域の可能性が示唆された。本研究では,数学教育研究の焦点を後期中等教育の「数学」にあて,これまでの大学進学に向けたhiddenカリキュラムを払拭すべく,社会と数学との関係性をリテラシーという視座から社会学的に検討し,数学教育学の新たな課題領域を創出することを目的としている。そのため平成23年度は科研メンバーで9月と3月に2回の研究者集会を開き,数学的リテラシーを単なる流行の研究テーマにしないための具体的な課題を議論し,数学教育学の視座から課題群の創出をおこなった。初年度においては,研究課題を数学教師教育に焦点化させ,数学教師教育の課題を同定し,さらにその課題解決の方策としての授業研究のあり方を検討した。2年目となる平成24年度は科研メンバーで9月に研究集会を開き,本研究のキー・コンセプトである数学的リテラシーの捉え方に関して,批判的数学教育学の視点,そして,フランスの数学教授学者Chevallarardの視点という2つの視点から考察をおこなった。数学的リテラシーは,ともすれば「活用力」といった矮小化された捉え方がなされうるが,このような数学的リテラシーの捉え方を批判的に考察し,数学教育の目的・目標を改めて議論した。本研究では、数学教育研究の焦点を後期中等教育の「数学」にあて、これまでの大学進学に向けたhiddenカリキュラムを払拭すべく、社会と数学との関係性をリテラシーという視座から社会学的に検討し、数学教育学の新たな課題領域を創出することを目的としている。そのため平成23年度は科研メンバーで9月と3月に2回の研究者集会を開き、数学的リテラシーを単なる流行の研究テーマにしないための具体的な課題を議論し、数学教育学の視座から課題群の創出とプライオリティを検討した。課題群で1位にしたのは高校の数学教師教育であった。まず高校は学校教育の出口に位置づき大学進学に向けたhiddenカリキュラムの実施者であったが、数学教育学的には無批判というよりは、ほとんど関心を持たれていなかった。教師教育は現在の喫緊の課題である。教員の人口動態を見れば、現在を逃せば、数学的リテラシーを視座とする教師教育研究などほとんど現実味のない空言になる恐れがある。こうした状況から高校数学教師教育の在り方に焦点を絞りつつ課題の創出に急いでいる。その成果の一端として、昨年度末に大阪教育大学でミニ研究者集会を持ち、高校数学教師教育をテーマに、日本科学教育学会の「科学教育研究」に投稿することが検討された。研究代表者と研究分担者(真野)と研究協力者(杉野本)の3名で、4月に「デザイン科学からみえる数学教師教育の課題と展望ー中等教育段階における授業研究のための新たな視角ー」を標題とする論考を「科学教育研究」に投稿した。平成23年度には2回の研究者集会を開催したが、残念なことであるが2度とも欠席の研究分担者がいた。今年度についても積極的な参加を見込めないので、配分経費を減額せざるを得なかった。
超並列計算力学に関する研究

「超並列流体解析およびニューラルネットソルバの開発」超並列計算機環境に適した流体解析手法として、Element-by-Element処理に基づく有限要素法流れ解析のデータ並列化を行い、KSR、T3Dなどにおける並列化効率の検討を行った。また、相互結合型ニューラルネットワークのエネルギ最小化過程における各ニューロンの非同期的、自律的状態遷移に注目し、連立1次方程式の解法としてのニューラルネットワークを提案、非圧縮性流れ解析の圧力ポアソン方程式へ適用した。「メッシュレス法の開発」節点情報をベースとした解析手法としてメッシュレス法を提案し、従来のデラウニ-三角分割との比較などを通じてその精度、効率に関する基礎的検討を行った。また、超並列計算機上での効率評価を行った。「メッシュレス有限要素法のアダプティブ法への適用」メッシュレス有限要素法は、要素情報を持たないため、入力データの作成が容易であり、特に並列計算では通信量を小さくするこができるという利点がある。しかしながら、計算に先だって、節点間の関係を求める必要があり、計算量の増大につながっている。一方、アダプティブ法では、有限要素メッシュを改善しながら、再計算を行うため、各再計算毎にリメッシュのコストがかかっている。そこで、これらを組み合わせることにより、両者の欠点を低減できると見込まれる。本研究では、まず、アダプティブ法において要求される節点発生手法について検討し、これをメッシュレス有限要素法へ適用した。その結果、h法、r法への適用性が確認され、計算量の増加もそれほど大きくないことが分かった。「メッシュレス法の二次元流体解析への応用」矢川らにより開発されたメッシュレス法を二次元定常粘性流れ場解析に応用した。定常粘性流れ場解析では、流速に関する補間関数を圧力の補間関数より、1次元高い多項式によらねばならないため、矢川らの手法がそのままでは適用できなくなる。そこで流速に関しては2次多項式を圧力に関しては1次多項式を用いることにすると、初期節点データをもとに、圧力に関する1次三角形要素分割は矢川らの方法で作成が可能であり、これを素分割とする。さらに三角形要素の中間節点を自動作成することによって2次三角形要素分割が比較的容易に準備できる。以上により作成された節点データをもとに、定常流れ場解析を実行した。解析精度は従来の有限要素法と同等であり、節点データのみの入力により、簡易に解析ができることが示された。「エージェントを用いた自律思考型要素自動分割」有限要素法の発展と共に解析対象が複雑化・大規模化し、前処理の負荷が大きくなっている。本研究では、人工生命の概要を取り入れ、理想的メッシュを要素自身に考えさせる自律思考型要素自動分割を試みた。従来の方法では節点間のコネクト情報から要素を作成するのに対し、解析境界内の要素を一種の人工生命であるエージェントとし、節点情報等を持たせ、分裂増殖させることで、要素と節点を同時に派生させ境界内全体を分割する。さらに、FMMに対応すべく、従来のプリ処理とソルバーの境を無くし、要素剛性計算を要素毎で並列計算、全体剛性マトリックスを組み立てる並列ソルバーを構築し、並列計算に伴うシステムコストについて明らかにしたとともに、非並列ソルバーとの計算速度の比較を行った。これにより、並列化に伴うシステムコストが大変高いことが定量的に明らかになったが、本研究で構築した並列化ソルバーはCPU数を増すことで、非並列化ソルバーよりも単位CPUでの計算時間の短縮が行えた。「連続探索空間のための進化的アルゴリズムとその逆問題への応用」非破壊検査やパラメータ同定などの逆解析の分野は,材料の非線形を考慮する上で多大な計算費用を要するため,超並列計算力学の広く応用されなければならない。本研究ではまず第一歩として,非線形逆問題に効率的よく応用できる並列型計算手法である進化的アルゴリズムを提案し,システムとして開発した。さらに,本アルゴリズムを材料物性値同定などの実問題に応用し,従来の手法では不可能であった問題を解くことに成功し,その有効性を確かめた。

「メッシュレス法の二次元流体解析への応用」矢川らにより開発されたメッシュレス法を二次元定常粘性流れ場解析に応用した。定常粘性流れ場解析では、流速に関する補間関数を圧力の補間関数より、1次元高い多項式によらねばならないため、矢川らの手法がそのままでは適用できなくなる。そこで流速に関しては2次多項式を圧力に関しては1次多項式を用いることにすると、初期節点データをもとに、圧力に関する1次三角形要素分割は矢川らの方法で作成が可能であり、これを素分割とする。さらに三角形要素の中間節点を自動作成することによって2次三角形要素分割が比較的容易に準備できる。以上により作成された節点データをもとに、定常流れ場解析を実行した。解析精度は従来の有限要素法と同等であり、節点データのみの入力により、簡易に解析ができることが示された。「エージェントを用いた自律思考型要素自動分割」有限要素法の発展と共に解析対象が複雑化・大規模化し、前処理の負荷が大きくなっている。本研究では、人工生命の概要を取り入れ、理想的メッシュを要素自身に考えさせる自律思考型要素自動分割を試みた。従来の方法では節点間のコネクト情報から要素を作成するのに対し、解析境界内の要素を一種の人工生命であるエージェントとし、節点情報等を持たせ、分裂増殖させることで、要素と節点を同時に派生させ境界内全体を分割する。さらに、FMMに対応すべく、従来のプリ処理とソルバーの境を無くし、要素剛性計算を要素毎で並列計算、全体剛性マトリックスを組み立てる並列ソルバーを構築し、並列計算に伴うシステムコストについて明らかにしたとともに、非並列ソルバーとの計算速度の比較を行った。これにより、並列化に伴うシステムコストが大変高いことが定量的に明らかになったが、本研究で構築した並列化ソルバーはCPU数を増すことで、非並列化ソルバーよりも単位CPUでの計算時間の短縮が行えた。「連続探索空間のための進化的アルゴリズムとその逆問題への応用」非破壊検査やパラメータ同定などの逆解析の分野は,材料の非線形を考慮する上で多大な計算費用を要するため,超並列計算力学の広く応用されなければならない。本研究ではまず第一歩として,非線形逆問題に効率的よく応用できる並列型計算手法である進化的アルゴリズムを提案し,システムとして開発した。さらに,本アルゴリズムを材料物性値同定などの実問題に応用し,従来の手法では不可能であった問題を解くことに成功し,その有効性を確かめた。
温室期の地球システムにおける海洋環境と物質輸送の高精度解析

岡田尚武をリーダとする研究グループは,統合深海掘削計画(IODP)の先駆的研究として,平成1113年度の科学研究費補助金(課題番号11691113)でフランスプロバンス地方に露出するOAE1b層を研究し,エンジンカッターを用いて大型の柱状試料を採取すると共に,RosansのOAE1b最上部層準において試験的なボーリングを実施した。このボーリング試料に関する遺伝子学的解析の結果,地層中のバクテリア群集に関する興味深い新知見を得た(Inagaki, Okada et al., 2005)。フランスに於ける第2弾の国際学術研究となる本研究では,フランスの専門業者を雇ってOAE1aとOAE1bでの本格的ボーリングを実施し,極めて良質な連続コアを採取した。開封後にコアがバラバラになるのを防ぐため樹脂を用いてコア全体を保存する技術と,1mm間隔での試料採取のためのマイクロドリル法を新たに開発し,非破壊法での成分・構造分析に加えて,各種微古生物学的,有機化学的,無機化学的手法を駆使してOAE層の堆積メカニズムと古環境復元の研究を行ってきた。OAE1b層準全体から採取した地表試料の解析から,無酸素水塊が海洋表層まで達しなかった環境下での黒色頁岩と,表層まで到達して表層生物圏に大きな影響を与えた環境下での黒色頁岩のあることが分かった。また,Paquir層を鏡面研磨した結果,強い葉理が発達する部分,要理が擾乱されて不明瞭な部分,葉理のない部分,のセットが4回繰り返していることが分かった。1cm(約250年)間隔での分析結果では,ラミナの明瞭な部分では各種プランクトン,陸源性砕屑物,有機炭素含有量や黄鉄鉱が増加する一方で,底生有孔虫は多様性と個体数が減少する。これらのデータから,陸起源の栄養塩供給増加によって一次生産が増え,その結果として底層に無酸素環境が広がるという環境が4回発生したと考えられる。6月に岡田と坂本が海外共同研究者と一緒に白亜紀無酸素事変を記録しているプロバンス地方で掘削の適地を調査した。この結果,バレム村北方で,OAE-1a相当のゴグエル層掘削適地を見出し,土地の所有者と話し合って掘削は可能との感触を得た。また,そこから数Km離れた道路沿いでOAE-2相当層の露頭を確認したが,地形の関係から掘削が可能かどうかは分からなかった。そこで,フランス国内で高い技術を持つ掘削会社を探しだし,実際にコア採取が可能かどうかの検討をすることを海外共同研究者に依頼した。その結果,Lunelに本社のある大手の掘削会社FORACOが受注に積極的で,ゴグエル層の良好なコア採取に必要な斜め堀りもできるが,OAE-2相当層の方は技術的に掘削不可能なことが分かった。そこで,今年度はゴグエル層からのコア採取を最大目標とし,雨期に入って河川水が復活する10月に掘削する手順を整えた。ところが,2003年夏の南ヨーロッパは記録破りの大熱波におそわれ,秋になっても掘削地点の河川は干上がったままであった。FORACOの機材繰りもあって実際に掘削できるのは12月ということになり,10月末に岡田がFORACO社を訪問して掘削の契約を済ませた。12月に入ると今度は,記録的大雨が降って氾濫や崖崩れが各地で発生したため,掘削地点への到達と機器設置に予定外の数日を要した。

さらに,掘削地点の砂利層が予想以上に厚くて礫の落ち込みが頻発し,何度も作業を中断するなどの困難に直面したが,世界で始めてゴグエル層のコアを採取できた。予定では2本のコア採取であったが,今回の悪条件下で完全なコアを1本採取し,さらに近くの露頭から風化の影響をあまり受けない微化石解析用の試料を多数採取できたことは成功といえる。ラミナ部分の崩れを防ぐため,現在コアを樹脂で固める作業に入っており,3月には各種の分析用に試料採り分けを行う予定である。6月に岡田が共同研究者のBeaufort博土,Fabienne博士,CEREGEの掘削技術者Decobar氏と共にSt.AndreのOAE層を視察し,OAE1bに相当するKillian層準掘削の好適地を確認した。ここは河岸段丘の上に位置し,水利の問題は全くない上に地層が水平で,Killian層までは15m程度の掘削で到達できる。このため,昨年使用した,傾斜掘りが可能であるが経費の高いFORACO社の掘削装置を使わなくても,CEREGE所有の掘削装置でOAE層のコアを採取できることが分かった。そこで,Decobar氏と協議して9月にSt.AndreでのKillian層準掘削を行うこととした。9月に北大の沢田・高島,静岡大の加藤・伊藤,海洋研究開発機構の飯島が現地に入り,CEREGEの掘削装置を使って目的のKilian層準の完全コア3本の採取に成功した。この内の1本はバクテリア研究用に振り分け,掘削直後に現地で必要な処理を行って研究に必要な部分を加藤が日本に持ち帰った。残りの2本のコアは掘削終了直後に海洋研究機構に空輸し,坂本と飯島がコアを半割して樹脂で固め,岩相の記載と非破壊測定を行ってから昨年採取したGoguel層準のコアと一緒に半割コアの片方を1月に北大に輸送した。北大では10月頃からmm間隔での資料採取に必要な技術を検討し,市販のドリルと十字動装置を組み合わせた精密資料採取装置を12月に作り上げた。現在,この資料採取装置を使ってKillian層準とGoguel層準から23mm間隔での石灰質ナノ化石用試料採取を行っている。一方,昨年採取したGoguel層準については各分担者が分析を進めており,有孔虫と石灰質ナノ化石については大体の分析を終わって,研究成果の一部を1月に東大海洋研で開かれた古海洋学シンポジュウム発表した。今年度は,これまで採取したフランスの試料について各種の分析を進めた。まず,OAE1bイベント全体から採取した地表試料を研究して,無酸素水塊が海洋表層にまで達しなかった環境下での黒色頁岩層と,それが表層にまで発達したために表層の生物圏に大きな影響を与えた環境での頁岩層のあることが分かった。これらの堆積環境を精査するため,Paquir層を含む1.7mの区間を,鏡面研磨した結果,強い葉理が発達した部分,葉理が擾乱されて不明瞭になっている部分,そして葉理の見られない部分のセットが4回繰り返していることが分かった.さらに,1cm(約250年)間隔で微化石および堆積物組成を定量した結果,強葉理部では,浮遊性有孔虫,放散虫化石など表層の動物プランクトン,石英・植物片などの陸源砕屑粒子,有機炭素含有量やパイライト結晶が増加する一方で,底生有孔虫化石は多様性・個体数共に大幅に減少・消滅する傾向が認められた。Paquir層堆積時は陸からの栄養塩の供給量の増加によって表層の一次生産が増加し,その結果底層に無酸素環境が拡がったことが明らかになり,このサイクルが4回発生した結果,Paquir層が形成されたと考えられる.高解像度解析については,昨年完成させた精密資料採取装置を用いてGoguel(OAE1a)層コアのうち,ラミナの発達程度が変化する層準と石灰岩から黒色頁岩への変化層
多チャンネル振動計測と数値シミュレーションを併用した人体内の音波伝搬推定

歩行等の運動時の人体内の音波・振動伝搬の分布を定量的な推定をおこなうため,まず,体表面に接触型の多チャンネル振動センサと圧力センサを装用し,深度センサと同期してリアルタイムで計測するシステムを構築した。次に,実験参加者の測定データおよび数値シミュレーション結果の比較検討,および数値モデルの形状を変化させたシミュレーションをおこなった。結果,実測結果とシミュレーション結果との間に興味深い関連性を発見し,体表面での測定から体内を伝搬する音波の振幅を推定できる可能性を示した。これに加え,3次元シミュレーション結果をヘッドマウントディスプレイを用いて効率的・直感的に把握できる可視化システムを開発した。本研究課題は,歩行などの運動時の体内の音波・振動伝搬の分布を定量的に推定することを目的としている。申請者は本研究課題開始以前に試験的に超音波解析用の3次元人体モデルを作成し,簡易的に人体全身の内部の音波伝搬を可視化することに成功していた。しかしながらこのモデルでは実測値との比較検討等は最低限にとどまっており,モデルの妥当性の詳細な確認や可動モデルの作成が課題となっていた。まず平成25年度の前半には,体表面に接触型の加速度(音波)センサを,また,足裏に直流成分まで測定できる圧力センサをそれぞれ複数設置し,歩行時および走行時の体表面の加速度および足裏の圧力の時間変化を測定できるシステムを構築した。歩行や走行の様子は3次元深度センサでも同時に記録している。この測定システムにより,これらの測定装置が正しく動作していることを確認するとともに,測定されたデータがこれまでに3次元シミュレーションによって得られていた知見と矛盾しないものであることも確認した。このような多種のセンサを組み合わせて同時に測定する手法は未知のものであったが,設置部位などについてのノウハウを蓄積することが出来た(一部の内容はIEEE IUS 2013で発表済み)。この後,年度の後半からは,複数の実験参加者を募ってのデータ蓄積を進めるとともに,人体の姿勢を変化させた3次元モデル(歩行や走行などの姿勢を取るもの)を試験的に構築し,妥当性や挙動の確認のためのシミュレーションを試みているところである。(未発表)本研究課題は,歩行などの運動時の体内の音波・振動伝搬の分布を定量的に推定することを目的としている。初年度の平成25年度には,体表面に接触型の多チャンネル振動センサと圧力センサを装用してリアルタイムで計測するシステムを構築した。これらのデータは,同時に設置している深度センサ(奥行きセンサ)からのデータと同期して解析することが可能となっている。2年目の平成26年度には,それまでに被験者を募って測定したデータの解析および数値モデルを用いたシミュレーション結果を比較検討をおこなうとともに,数値モデルの形状を変化させたシミュレーションをおこなった。結果,実測結果とシミュレーション結果との間に興味深い関連性を発見した。また,モデル形状を変化させたモデルであっても,体表面での測定から体内を伝搬する音波の振幅を推定できる可能性を示した。この進捗状況を踏まえ,最終年度である平成27年度にはこれらのデータの解析および実測システムの測定精度向上に取り組むと共に,MRI画像等を用いてより解像度の高いモデル作成を試みる。また,シミュレーション結果を効率的かつ直感的に可視化できるツールの作成も検討する予定である。本研究課題では,前年度までに,体表面に設置した多チャンネルセンサによる実測結果および数値シミュレーション結果の比較検討から得られた知見から,体表面での測定から体内を伝搬する音波の振幅を推定できる可能性を示した。最終年度には,まず,これまでの年度に得られた知見について詳細な検討をおこなった。結果,さらなる正確なシミュレーションの実施にはモデルの高精細化と媒質での吸収減衰の考慮等が必要であることが示唆されたため,これらに取り組んだ。この目的のため,さらなるモデルの高精細化に伴って必要となるシミュレーションプログラムの効率化,高速化に取り組み,不要な計算式を可能な限り除外して計算するアルゴリズムの考案や並列処理部分の効率化などにより,メモリの節約と演算速度の高速化を実現した。なお,媒質の吸収減衰についても取り組みを始めたところであり,実際の現象とシミュレーション結果との整合を確認している段階である。これに加え,3次元シミュレーション結果を効率的・直感的に把握できる可視化システムを開発した。このシステムは,シミュレーションソフトウェアから可視化に適した形式で結果を出力しておく部分と,GUIを介して任意の時刻・任意の面での音場の分布を高速に可視化することができるようになっている部分から成る。このシステムにより,人体のどの部位でどのような音波伝搬現象が生じているのかをこれまで以上に高速・直感的に理解することが可能となった。さらに,3次元ヘッドマウントディスプレイを用いて3次元音場のシミュレーション結果をリアルタイムに立体的に可視化できるシステムも試作した。現在のところワークステーションの処理速度面の制約から人体モデルのような大規模なシミュレーション結果の表示には対応できていないが,将来的に重要な技術になると考えられる。

結果,実測結果とシミュレーション結果との間に興味深い関連性を発見し,体表面での測定から体内を伝搬する音波の振幅を推定できる可能性を示した。これに加え,3次元シミュレーション結果をヘッドマウントディスプレイを用いて効率的・直感的に把握できる可視化システムを開発した。平成25年度の報告書に記した通り,平成26年度は現在の所属と並行して海外で外部研究員としての身分でも研究を進めた。所属した研究室はシミュレーションに多大なノウハウを持つため,本課題申請時に予定していたプランを変更して,モデル作成やシミュレーションなどを優先的に進めた。結果,人体のモデル形状を変更してのシミュレーションに成功し,さらに,モデル形状を様々に変化させたモデルであっても,体表面での測定から体内を伝搬する音波の振幅を推定できる重要な可能性を示した。反面,実際の人体を用いての実測については著しい進展があるとまでは言えず,モデルの高解像度化と並行して,実測精度の向上が必要である。これらの状況を総合し,現在の達成度を「おおむね順調に進展している」と判断する。「FDTD Simulation Movie & Demo」のサイトは個人ページとは独立して運用しており,FDTDシミュレーションのデモ動画の閲覧やウェブブラウザのみを用いたFDTDシミュレーションの体験などが可能となっている。超音波工学前述の通り,研究計画よりも進んでいる部分と遅れている部分がある。最終年度である平成27年度には,これらの進捗状況を鑑み,適切なエフォート配分をおこなう。具体的には,(1)すでに得られているデータの解析(類似モデルを用いた新たなシミュレーションの実施を含む),(2)実測システムの測定精度向上,(3)MRI画像等を用いたより解像度の高いモデル作成,(4)シミュレーション結果を効率的かつ直感的に可視化できるツールの作成の検討,をおこなうが,このうち,(1)と(2)は必須であり,重点的に取り組む。(3)にもできる限り取り組むが,短期的な結果を求めるのではなく,将来的に有用なデータの収集を主眼とする。(4)については,若干優先度は低いが,申請時以降に急速に一般化していた3D可視化デバイスなどを積極的に用いて検討を進める予定である。交付申請書提出時の研究計画の細分の数は,平成25年度は(a)各種センサを用いた計測技術の確立と(b)多数の実験参加者を募ってのデータ蓄積の2つ,平成26年度は(c)シミュレーションモデルの高解像度化と(d)実測とシミュレーションの整合の2つという計画であったが,実際には(a)はほぼ達成したものの,(b)は進行中であり完成には至っていない。これは,当初予定を変更して平成26年度実施予定であった(d)の一部を先にスタートしているためであり,総合的な進捗は概ね順調であると考えている。前日の通り,海外の研究機関にも所属することになったため,研究計画を変更したため。