hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラジカル連鎖に関連する素反応過程の理論的研究

従来の量子計算によるエネルギー極小構造とマイクロ波実験で得られた構造の見かけ上の違いを、分子間振動と構成分子の同旋・逆旋回転の3自由度を同時に扱って振動解析を行い、逆旋回転のトンネル効果により説明した。これまでの平衡定数計算法を見直し、錯体の解離を正しく考慮して温度上昇に伴う平衡定数の減少を正確に記述できるようにした。その結果、平衡定数は従来の値より2桁小さいことがわかった。同様な計算法を窒素-水錯体にも応用したところ、この錯体では酸素-水に比べ結合エネルギーが大きく、地球大気温度では調和近似の値と平衡定数は大きくずれないこともわかった。これらの結果を用いて錯体の存在量の高度依存性を予測し、また地球規模分布、地球温暖化予測のシミュレーションにデータを提供した。第二に、アロゾル界面での物質移動速度に関する理論的解析およびその大気モデルへの影響について研究した。界面物資移動の理解にとって従来、マクロな濃度変化から得られる現象論的な移動速度と界面分子衝突から決まるミクロな移動速度との関係に不確定さが残されていた。そこで本研究では分子動力学シミュレーションおよび数値流体計算を用いて不均質取り込み実験を解析し、従来の実験解析に伴う不確定さを是正して精密化した。とくに連続液滴実験の解析で、気相拡散抵抗の見積もりを是正することで、従来分子シミュレーションの計算を実験の間の不一致を解明した。さらにHO2ラジカルのエアロゾルへの取り込み係数が、典型的な対流圏境界層大気モデルに及ぼす影響を見積もった。
位相同期解析プログラムの開発と種々の条件下における呼吸循環動態機能評価への応用

1.位相同期プログラムの開発とニワトリの心拍-呼吸における同期現象への応用近年、人をはじめとして心拍と呼吸には同期現象、いわゆる引き込み現象があることが報告されてきた。我々がこれまで行ってきた心拍変動を非線形モデリングする試み同様、位相同期解析も欠かせない研究である。今年度は位相同期解析プログラムを作成し、シミュレーションデータに適用した。今後はこれまで計測してきた心拍-呼吸データに対して解析を行い、呼吸形成と同期現象の発現の時期について詳細に研究を進めていく。2.ニワトリにおける死亡胚と正常孵化胚の心拍ゆらぎ解析呼吸循環動態機能を評価する上で、呼吸形態が変化する鳥類の孵化期は好個の計測モデルである。これまでの研究によりこの時期には何らかの原因で死亡率が上昇することがわかっているので、本年度は死亡胚と正常孵化胚の心拍変動を解析した。肺呼吸移行の失敗に伴う低酸素症においては心拍が1泊動毎に上下する特異なゆらぎが見られることがわかった。また、生理的異常の発生する30分前に、心拍ゆらぎのスペクトルに正常孵化胚では見られない現象が現れた例もあり、リアルタイムでの心拍ゆらぎ解析により、異常診断・異常予知ができる可能性が示唆された。3.ニワトリにおける心拍日内リズムの形成ニワトリには朝鳴きなどをはじめとして、毎日のリズムすなわち日内リズムがあることはよく知られている。本研究は孵化前の胚から孵化後50日令までの心拍数を連続に計測して、心拍日内リズムの発現・発達を詳細に調べた。興味深いことに、孵化直前の卵内では生理的にはすでに雛と変わらないにもかかわらず心拍日内リズムは起きていなかった。孵化後すぐに日内リズムが発現し、孵化後2週間頃には最高-最低の心拍数幅が最大となった。回帰分析の結果、どの日令もほぼ24h周期であることがわかった。平成14年度より継続して行ってきたこれらの成果を論文にまとめ、発表した。生理的条件下における心拍ゆらぎの成因解明1.呼吸性不整脈の確認研究代表者はこれまでの研究においてニワトリ雛の代表的な3パターンの心拍ゆらぎを見いだした。そのうち、ペースライン心拍数が50-80bpmの幅をもつ心拍変動をタイプIゆらぎと定義したが、このベースラインは0.41.2Hz(0.82.5秒)の周期的変動であることがわかった。同時に、この周波数帯はアクセルロッドらの研究以来、呼吸に起因すると言われてきた。ニワトリ雛においてもヒナの呼吸数をカウントして周波数分析によるピーク周波数と一致することを確認している。本研究ではまず呼吸性不整脈の求心路である副交感神経をアトロピンによって遮断した。その結果、薬剤投与後に心拍上昇と共に呼吸性不整脈が消失した。っづいてニワトリ卵で報告されたコンデンサーマイクロフォンを利用した呼吸と心拍数の同時計測法をヒナに試みた。ニワトリヒナは動くために計測の困難が予測されたが、呼吸と心拍数の同時計測に成功した。解析の結果、タイプI心拍ゆらぎと呼吸信号の変動周期は同一であることが確認された。これらの事象よりタイプI心拍ゆらきは呼吸性不整脈であると断定できる。2.低周波心拍ゆらぎの成因解明次に0.040.1Hz(1025秒)周期で50-100bpmの振幅を持つ周期的な変動であるタイプII心拍ゆらぎの成因についての解明を試みた。「体温調節に起因するゆらぎならば低温時に現れ、適温時には現れにくい」という仮説たて、その検証を行った。比較的高い温度環境下(例えば35°C)においてあるヒナの心拍数を2時間計測し、これをコントロールとする。その後、ヒナを低温環境(恒温恒湿器で25、15°C一定)に暴露して2時間の心拍数を計測し、暴露前後と比較・検討する。結果、低温暴露時に低周波ゆらきが発現し、交感神経活動が亢進され逆に適温に戻すとゆらぎは消失した。この周波数帯のゆらきの成因は血圧反射の可能性も残っているために今後詳細な研究を行うニワトリヒナにおける心拍ゆらぎと呼吸との関連これまでの研究により新生児期に相当する孵化のニワトリの瞬時心拍数計測が行われ様々な心拍ゆらぎが発見された。申請者はそれらの心拍ゆらぎをおもに次の3タイプに大別した。すなわち、タイプI;呼吸性不整脈と思われる心拍ゆらぎタイプII;体温調節、あるいは圧反射性と思われる心拍ゆらぎそしてタイプIII;自律神経の亢進および減退に起因すると思われる心拍ゆらぎ、である。その後、それぞれの心拍ゆらぎの成因解明の研究を行ってきたが、本年度は薬剤投与による検証にくわえて呼吸性信号を直接計測することで心拍ゆらぎとの関連をより詳細に調べた。その結果、空気圧センサーとしてのコンデンサマイクロフォンにより呼吸性信号が容易に検出できることがわかり、卵殻をローパスフィルタとして鳴き声等の雑音をカットする簡易呼吸性信号計測システムの構築に成功した。呼吸性信号はタイプIと同期して変動したため、タイプI心拍ゆらぎは呼吸性不整脈であると確証するに至った。

しかしながら、タイプIIおよびIII心拍ゆらぎと呼吸性信号には明確な関連は見られず、すくなくとも呼吸がゆらぎの成因にはかかわっていないことが立証された。さらに、この呼吸性信号を計測しているときに偶発的であったが体動に起因する信号を検出し、体動の検出システムとしても応用できることがわかった。その結果、タイプIII心拍ゆらぎが体動性信号と同期していることが明らかになり、その成因は交感神経の亢進か、何らかの生理的成因による体動による可能性が高いことがわかった。1.位相同期プログラムの開発とニワトリの心拍-呼吸における同期現象への応用近年、人をはじめとして心拍と呼吸には同期現象、いわゆる引き込み現象があることが報告されてきた。我々がこれまで行ってきた心拍変動を非線形モデリングする試み同様、位相同期解析も欠かせない研究である。今年度は位相同期解析プログラムを作成し、シミュレーションデータに適用した。今後はこれまで計測してきた心拍-呼吸データに対して解析を行い、呼吸形成と同期現象の発現の時期について詳細に研究を進めていく。2.ニワトリにおける死亡胚と正常孵化胚の心拍ゆらぎ解析呼吸循環動態機能を評価する上で、呼吸形態が変化する鳥類の孵化期は好個の計測モデルである。これまでの研究によりこの時期には何らかの原因で死亡率が上昇することがわかっているので、本年度は死亡胚と正常孵化胚の心拍変動を解析した。肺呼吸移行の失敗に伴う低酸素症においては心拍が1泊動毎に上下する特異なゆらぎが見られることがわかった。また、生理的異常の発生する30分前に、心拍ゆらぎのスペクトルに正常孵化胚では見られない現象が現れた例もあり、リアルタイムでの心拍ゆらぎ解析により、異常診断・異常予知ができる可能性が示唆された。3.ニワトリにおける心拍日内リズムの形成ニワトリには朝鳴きなどをはじめとして、毎日のリズムすなわち日内リズムがあることはよく知られている。本研究は孵化前の胚から孵化後50日令までの心拍数を連続に計測して、心拍日内リズムの発現・発達を詳細に調べた。興味深いことに、孵化直前の卵内では生理的にはすでに雛と変わらないにもかかわらず心拍日内リズムは起きていなかった。孵化後すぐに日内リズムが発現し、孵化後2週間頃には最高-最低の心拍数幅が最大となった。回帰分析の結果、どの日令もほぼ24h周期であることがわかった。平成14年度より継続して行ってきたこれらの成果を論文にまとめ、発表した。
新低原子価チタン反応剤による炭素-酸素,窒素-硫黄結合解裂反応の開発と合成利用

低原子価チタン反応剤による炭素-酸素,窒素-硫黄結合解裂反応について検討し,エポキシドの(立体選択的)ラジカル還元開環反応やスルホンアミド類のS-N結合解裂反応を見い出した。さらに,この研究の途上で,価数選択的な低原子価チタン種の発生法,オキセタンのラジカル還元開環反応,ニトリルの還元的McMurry型カップリング反応という幾つかの新しい知見を得た。(1)スルホンアミド類のS-N解裂反応種々のスルホンアミド類がTi(O-i-Pr)_4/Me_3SiCl/Mg反応剤を用いることで解裂し,対応するアミン類を収率よく与えることを見いだし,スルホンアミド類の脱保護法として開発できた(論文投稿中)。この際,適当な置換基を有するスルホニル基を用いると,C-S結合解裂が同時に進行し,スルホニル基部分は対応する炭化水素へと変換されることが判明した。このことは,悪臭を伴うチオールを複製しない脱スルホニル化反応として,特に大規模スケールでの反応適用に適している。(2)エポキシドやオキセタンのC-O結合解裂反応エポキシド類やオキセタン類がTi(O-i-Pr)_4/Me_3SiCl/Mg反応剤を用いることでC-O結合をラジカル的に解裂することを見いだした。さらに,生成するラジカルが反応剤由来のチタン上のアルコキシ基の水素を引き抜いて反応が完結していることが判明し,この反応機構を活かして立体選択的なエポキシドの還元反応を実現した(論文投稿準備中)。さらに,用いるチタン化合物をTi(O-i-Pr)4から四座配位型トリオール由来のチタン錯体に変更すると,触媒量のチタン種で反応が進行すること,この際には,チタン上のアルコキシ基上に水素源が無いため,外因性の水素源を必要とすることが明らかとなった。1.エポキシドC-O結合のラジカル解裂反応エポキシド類は,通常求核剤との反応では立体障害を避けてより置換基の少ない側の炭素上で開環(C-O結合解裂)が進行する。求核性還元剤との反応もこの形式に従うので,反応はより高級なアルコールを与える。本研究で見いだした新しい低原子価チタン反応剤Ti(O-i-Pr)_4/Me_3SiCl/Mgは,室温付近の温和な条件下で,エポキシドと反応し,より置換基の多い炭素上でのC-O結合解裂を選択的に進行させることができる。反応は,低原子価チタンからの一電子移動を伴うラジカル的な反応であり,しかも,中間で生成する炭素ラジカル(βチタノキシラジカル)に対するラジカル水素源として,チタン反応剤上のi-PrO基の三級炭素上水素が使われていることを明らかにした。このことを利用することで,環状炭化水素上のエポキシドが立体選択的に多置換側で還元できる手法を開発した。2.オキセタンC-O結合のラジカル解裂反応四員環化合物であるオキセタンは,エポキシドより1段階,あるいはカルボニル化合物からone-pot2段階反応で容易に合成できる。このオキセタン類のC-O結合解裂が多置換側で行えれば,一炭素あるいは二炭素の増炭反応として合成的に結うようである。しかし,これまでオキセタンの多置換側での還元解裂反応はごく限られてきた。知られている三価チタン種Cp_2TiClは,オキセタンを有効に解裂することができない。本研究で用いた新しい低原子価チタン反応剤Ti(O-i-Pr)4/Me3SiCl/Mgは,室温付近の温和な条件下で,種々のオキセタン類を多置換側で効率よく還元できることを見いだした。この成果は,さらなる合成的な展開を含む研究として展開中である。本研究で当初目的とした(i)エポキシドのラジカルC-O解裂による還元法の開発,(ii)エポキシドC-O解裂によるラジカル分子内・分子間C-C結合生成反応の開発,(iii)スルホンアミド(N-SO2R)の還元的N-S解裂反応の開発については,研究が良好な進展をし,昨年度までに研究を完了し,論文発表も行ない,学会報告をした。本年度は,この新しい低原子価チタン反応系を用いるさらなる反応探索・開発を行なってきた。その成果として,以下が挙げられる。(1)従来までのチタン種では反応しないオキセタン類のラジカル還元開環反応を見いだし,カルボニル化合物の二炭素増炭型合成手法として確立した。この成果は,学会発表を行なった。さらに,論文発表準備中である。(2)トリオール型アルコキシ基からなるチタン錯体を用いる事で,三価チタン種を選択的に発生できる反応系を構築できた。(3)幾つかの反応系でチタンについての触媒化が可能である事を明らかにした。

即ち,アリルエーテルやプロパルギルエーテルのC-O解裂反応,トリイン化合物の分子内環化付加三量化による縮環ベンゼン類の合成,エポキシドやオキセタンルインのラジカルC-O解裂反応などの反応で触媒化が可能である事が明らかになった。(4)芳香族ニトリルとの反応で,ニトリルが還元されながらMcMurry型のカップリングを起こし,対応するジアリールエテンが生成するというこれまでに無い反応を見いだした。これら(3)および(4)については,今後継続して研究を行っていく予定である。申請時に計画した,(1)エポキシドー選択的還元,(2)立体選択的還元,(3)スルホンアミドの還元と脱保護法としての確立,(4)エン-エポキシドのラジカル環化反応のうち,(1)(3)をほぼ達成し,いずれも,合成手法として確立し,報告した。さらに,計画していなかった成果として,オキセタンの一選択的ラジカル還元法を見いだした。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の途上で見いだした,上述の"オキセタンのラジカル還元法"に加え,"アミノ基の保護基であるアリルオキシカルボニル(alloc)基の新しい脱保護法"を開発しつつ有る。これらと,研究計画で上げた"エン-エポキシド類のラジカル環化反応"について,合成手法と成りうるレベルの反応として確立をめざす。
地方ノンエリート青年の社会的自立と進路指導・生徒指導の改善に関する研究

人口減少が加速する北海道オホーツク地域で、中等教育とその後の社会的自立に関わる産業・関連機関と、生徒と労働・生活する青年の、地域の「担い手」になることが困難な理由を考察する目的で社会調査を行った。中等教育は「脱地域」的に組織され、生徒に「担い手」としての意識と力量を形成する上で問題を抱えていた。また、第一次産業では、教育とは無関係であったが、生業に結びついた「担い手」としての力量と意識を育むことができていた。しかし第ニ次・第三次産業の労働者は、学校・地域での参加の少なさの影響から、地域の「担い手」としての意識は希薄であった。総じて地域参加と進路指導・生徒指導を結びつける必要が明らかになった。研究の最終目的は中等教育段階の学校における進路指導と生活指導の改善にある。それを地方のノンエリート青年の社会的自立を背景に理解するのが研究方法であった。本年度の実証研究の対象は、北海道の人口約1000名の西興部村である。村の若き担い手の生活と将来志向に踏み込んで、ノンエリート青年の社会的自立を明らかにし、中学校における進路指導や生徒の進路志向の関係を探るのが本年度の研究であった。具体的な内容は次の通りである。1西興部村には高校がないことに考慮して、1校しかない中学校の学校管理職に対する機関聞き取りと中学3年生全員(10名)に対するインタビュー調査を行った。さらに村の若き担い手=青年調査を行った。2村は酪農専業地帯である。これを考慮して、若手酪農家(経営者の場合も、後継者の場合もあった)6名に対するインタビュー調査と村役場の酪農振興を担当する主幹からの機関聞き取りを行った。また村最大の雇用の受け皿は福祉(老人介護施設)である。福祉労働者は村の若き担い手でもある。3村最大の老人介護施設の福祉労働者5名に対するインタビュー調査と施設長・総務課長に対する機関調査を行った。比較のために4総務省主管事業である「地域起こし協力隊」(彼らも青年である)の隊員3名にインタビュー調査を行い、都市から一時期に村にやってきた青年がどのように村における社会関係を育み、村を評価しようとしているのかについて明らかにした。これ以外にも、製造業(木工関係の企業)の社長・生産責任者と若手従業員1名に対するインタビューや役場教育委員会に対する機関聞き取り調査をおこなった。研究成果は、2014年3月に中学校における報告会と村における報告会で発表され還元された。さらに北海道の教育の地域格差の現状を明らかにするために大学進学を事例とした統計分析を行い、拡大を続ける現状を明らかにした。学会発表し、論文化した。研究目的は中等教育における進路指導・キャリア教育と生徒指導・生活指導の改善にある。研究方法はそれを、地方のノンエリート青年の社会的自立を背景に理解する方法である。本年度の実証研究は、西興部村の社会調査の補充と隣接する興部町における社会調査の実施、その分析、結果の報告、そして生徒指導・生活指導に関する理論的・歴史的整理であった。1高校生調査。西興部村においては、昨年度の中学校卒業生9名(今年度の高校1年生)へ、高校進学後(村には高校はない)の生活の変化と村への「愛着」の変化についてインタビュー調査と質問紙調査を行い、とりまとめた。この結果は中学校・村の教育委員会、調査対象の生徒へ報告書を送付する形で還元した。さらに興部高校の3年生3名にパイロット調査を行い、これを元に3年生全員へ「生活と将来指向」についてのアンケート調査を行った。とりまとめは次年度の課題である。2若手酪農家の調査。西興部村については放牧酪農家1名の補充調査、興部町では4名の若手酪農家のインタビュー調査を行った。比較分析を行っている最中である。3酪農の新規就農者のキャリア・ルートであるヘルパーの2地点の比較調査を行った。西興部村3名、興部町1名のインタビュー調査と興部町4名のアンケート調査を行った。この分析についても前者と同様である。4興部町の産業のもうひとつの柱である漁業の若き担い手として沙留漁協青年部の構成員3名からのインタビュー調査を行った。これ以外に、5興部町の産業振興課の担当者や北オホーツク農業協同組合担当者からの聴き取り調査をおこなった。研究成果は、一部が報告書として作成され配布された。また、この調査の結果と昨今の「地方創生」の課題と結びつけた講演会を西興部村で2015年2月に行い、それを元に論文を作成した。生徒指導・生活指導の理論的・歴史的整理は、学会発表をした。本研究の目的は、地域格差の拡大が進む北海道の特定の地方を例に、ノンエリート青年の1「学校から職場への移行」、並びに2学校卒業後の労働と生活を軸とした社会的自立の具体的な動態と、3この両者の関係構造を明らかにすることを土台に、4中学校・高校で原理的転換を伴いつつ進められている進路指導・キャリア教育や生徒指導の実践に必要となる知見を獲得することであった。用いた方法は、地方ノンエリート青年に則して社会的な自立(学校⇒職場・生活)と、中等教育と労働・生活自己形成を支援するローカルネットワークとの結節を分析する方法である。

「地域の若き担い手」の総合研究というテーマを掲げ、オホーツク地域の西興部村を中心に、中学・高校と、地域の主産業(酪農業・介護・林業・漁業)における「若き担い手」(生徒、青年)調査を行ってきた。最終年度は、中学3年生調査、卒業者の追跡調査、林業と若手林業労働者の調査を行った。さらに一昨年度から調査を続けてきた酪農業と「若き担い手」調査の報告書(「興部町酪農調査報告書興部町酪農の若き担い手の仕事と将来志向」)を平成28年3月に作成し、興部町産業振興課と調査対象者に寄贈し意見交換を行った。進路指導・キャリア教育への改善提案は、より抜本的な提案の必要性が明らかとなった。人口急減と学校の統廃合が急速に進む現状で、旧来の受験に焦点化した教育では、生徒の学習の動機付けもできない。さらにローカル・キャリア・トラックで生涯を送る青年を支えることもできない。特に、高校入試時に地域からの家族ごとの離脱する「教育逃散」が頻発し、人口急減を加速させていた。生徒数の減少を後追いする統廃合は論外として、学校機能に手を着けず規模を小さくする対応では、この動向を止められない。日本型中等教育の大きな見直し・生涯学習の仕組みの拡充と創造的な地域・学校アイデンティティ構築が課題となっている。人口減少が加速する北海道オホーツク地域で、中等教育とその後の社会的自立に関わる産業・関連機関と、生徒と労働・生活する青年の、地域の「担い手」になることが困難な理由を考察する目的で社会調査を行った。中等教育は「脱地域」的に組織され、生徒に「担い手」としての意識と力量を形成する上で問題を抱えていた。また、第一次産業では、教育とは無関係であったが、生業に結びついた「担い手」としての力量と意識を育むことができていた。しかし第ニ次・第三次産業の労働者は、学校・地域での参加の少なさの影響から、地域の「担い手」としての意識は希薄であった。総じて地域参加と進路指導・生徒指導を結びつける必要が明らかになった。本年度の研究成果を要約する。1新しく高校1年生となった生徒は、一部は西興部村から興部高校に通い、一部は村を離れ下宿し大学進学を前提とした高校に通うこととなった。通学する生徒は、新しい高校生活に適応するために人間関係を広げ、深くコミットメントすること、また高校が最後の学校となることを覚悟し、高校生活を充実することに前のめりになっていた。大学進学目的で村を離れた生徒は、志通りに生活ができた場合もあるが、新しい生活への適応問題で志が曖昧になる場合もあった。村への「愛着」は変化した生徒、しない生徒が半々で、「した」場合は良いものへ変わっていた。村の生活しか見えていなかったことを相対化することが変化に関係していた。2興部町では酪農家の数が激減し牧草地も余っていた。新規就農者の増加が重要課題であった。しかし、まだ後継者による継承可能性を高める政策を追求し、新規就農者の志向する「放牧酪農・家族経営」には消極的で、受け入れも進んでいなかった。そのため町の若手酪農家の中には、「田園回帰」し新規就農する、あるいは酪農ヘルパー経由の酪農家が極めて少なく、新規就農が難しくなっていた。酪農ヘルパーは、新規就農予備軍という位置づけではなく、農業労働者という位置づけとなっており、西興部村の酪農ヘルパーが新規就農予備軍として扱われていることと違いが際立っていた。3オホーツク地域の漁業は未だかつて無いほどの活況にあった。栽培漁業形式で計画的になされる帆立漁業は成功し、漁業後継者を順調に確保できていた。
「あかり」全天サーベイデータに基づく最詳細黄道光・惑星間塵雲モデルの構築

日本の赤外線天文衛星「あかり」は、2006年5月から2007年8月の1年以上をかけて9、18μm(中間赤外線)、65、90、140、160μm(遠赤外線)の6つの波長バンドで全天のサーベイ観測をおこなった。我々はこの全天画像データを用いて、過去の赤外線衛星データに基づいた黄道光表面輝度分布、および惑星間塵三次元空間分布モデルの検証をおこなった。これまでのモデルでは再現できていない小惑星ダストバンド構造を正確に再現し、また、スムースな大局構造の分布が、現実にはよりコンパクトであることをとらえた。本研究では、赤外線天文衛星「あかり」の全天サーベイ観測データを基に、微細な空間構造まで再現したこれまでで最も詳細な太陽系内惑星間塵雲モデル・黄道光モデルを構築することを目指す。これは現在の標準テンプレートである米国のCOBE/DIRBEのデータを基にした黄道光モデルを15年ぶりに改訂するもので、モデルの精度を上げDIRBEでは再現できていなかった微細構造まで再現することに取り組むものである。観測衛星(地球)の位置によってその輝度が変化する黄道光のモデルを構築するには、まず半年ごとに作成した全天マップ(半年マップ)が必要である。だが、「あかり」チームが準備している公開用の全天データは1年以上の全観測期間中のデータを使用しているため、半年マップに直したものを準備する必要がある。平成25年度は、「あかり」の時系列観測データを基に、まず全期間の全天マップの解析と半年マップの作成をおこなった。遠赤外線の2つの波長帯での全天マップを解析し、有意に小惑星帯起源の塵による構造を確認した。また、地球軌道上の塵(circumsolar ring)による放射も確認することができた。最初のステップとして簡易的なモデルを仮定し、全天マップの観測結果の表面輝度分布の構造を抽出するところまでは達成し、日本天文学会で講演をおこなった。今後は更に精度を上げ、また半年マップでの解析を進めて3次元空間分布モデルの構築へとつなげていく予定である。本研究では、赤外線天文衛星「あかり」の全天サーベイ観測データを基に、微細な空間構造まで再現したこれまでで最も詳細な太陽系内惑星間塵雲モデル・黄道光モデルを構築することを目指している。本年度は、本研究の基となる「あかり」遠赤外線全天イメージデータの一般公開までたどり着き、データの絶対値較正も一旦確定したため、これを基に半年ごとの全天観測マップを再作成し黄道光の微細構造の解析を進めた。観測衛星(地球)の位置によってその輝度が変化する黄道光モデルの構築では、半年ごとのデータで作成したこの全天マップ(半年マップ)が基礎となる。遠赤外線データに関しては、異なる波長バンド間の差分マップを作成することで、銀河系内ダスト起源・銀河系外天体起源の放射の寄与を差し引き、黄道光放射の構造を正確に抽出する作業を進めた。その構造を簡易的なモデルでほぼ再現するところまで完了し、本年度中に論文化の作業に着手することができた。遠赤外線全天イメージから黄道光モデルを正確に差し引くことができれば銀河系内のダスト分布モデルの精度を格段に向上させることができる。現在は黄道光モデル差し引き後のデータ精度の検証を進めている。一方、中間赤外線データに関しては、DIRBRモデルとの比較をおこない「あかり」の観測データはDIRBEモデルでは再現できないことを明らかにした。現在は「あかり」のデータで惑星間塵の3次元空間分布に制限をつけ、ダストの物理的性質について検証をおこなっている。本研究は、日本の赤外線天文衛星「あかり」の中間・遠赤外線全天サーベイ観測データを基に、これまでで最も詳細な黄道光モデル・惑星間ダスト空間分布モデルを構築することを目指した。現在は、米国の衛星COBE/DIRBEのデータを基にした黄道光モデルが標準テンプレートとなっているが、「あかり」のデータに基づくことで、その不完全な部分を補い15年ぶりに大幅に改良することが目的である。最終年度である本年度は、遠赤外線装置FIS、中間赤外線装置IRCの両方で半年ごとの全天画像を作成し、黄道光の空間分布を詳細に調べる作業を進めた。遠赤外線データに関しては、全天画像から銀河系内ダストと銀河系外の赤外放射の寄与を差し引き、黄道光中の小惑星ダストバンド成分と地球軌道上の周太陽リング成分の位置と表面輝度を正確に抽出することに成功した。また、これを基に黄道光の全天モデルを作成し、現在公開されている「あかり」遠赤外線全天画像から差し引くことで、表面輝度が暗い領域においても公開データの精度を大幅に改良することができた。この結果は本年度に論文として投稿し受理された。中間赤外線データに関しては、スムーズな大局構造をとらえることをメインとし、COBE/DIRBEモデルとの詳細な比較をおこなった。その結果、惑星間ダストの太陽からの距離に応じた分布はCOBE/DIRBEのモデルで予想されたよりも10%ほどコンパクトであるなど、太陽系内の空間構造に関して新たなことが明らかになった。この結果も本年度論文として投稿し出版された。本研究の過程で、これまでは見えていなかった微細な構造も見つかってきた。

「あかり」のデータが必要な精度および微細構造を検出する能力を十分持つことが明らかになるなど、今後の惑星間ダストの三次元空間分布モデル構築に向けてはずみをつける意味でも、本研究は重要な意義を持つものであった。日本の赤外線天文衛星「あかり」は、2006年5月から2007年8月の1年以上をかけて9、18μm(中間赤外線)、65、90、140、160μm(遠赤外線)の6つの波長バンドで全天のサーベイ観測をおこなった。我々はこの全天画像データを用いて、過去の赤外線衛星データに基づいた黄道光表面輝度分布、および惑星間塵三次元空間分布モデルの検証をおこなった。これまでのモデルでは再現できていない小惑星ダストバンド構造を正確に再現し、また、スムースな大局構造の分布が、現実にはよりコンパクトであることをとらえた。本年度は「あかり」遠赤外線全天画像データの一般向け公開のための作業に時間がとられたこともあり、作業工程のスケジュールを当初の予定と変更した部分もあるが、「あかり」全天観測イメージデータを基に半年毎の全天マップを作成し、全体として黄道光微細構造を抽出するところまではほぼ予定通りに進んでいる。遠赤外線・中間赤外線ともに、このまま黄道光輝度分布中のダストバンド構造の詳細解析を進め、来年度前半には結果をまとめる予定である。赤外線天文学遠赤外線データ、中間赤外線データともに黄道光輝度分布のモデル化に目処がついてきたので、今後はまずそれぞれのデータを基にした解析結果について論文化を進める。その後、両者の結果を総合し、両波長域の結果の間で矛盾がないかを検証する。幅広い波長域の複数の観測バンドを用いることで黄道光モデルのパラメータの最適化を進め、「あかり」観測データに基づいた惑星間塵の3次元空間分布モデルの構築を目指す。「あかり」データから全天マップを作成し、黄道光微細構造を確認するところは順調に進めることが出来ている。ただし、研究開始前の予定よりも「あかり」データのチーム内公開のスケジュールがずれこんだため、本年度は研究計画の順序を調整し全天マップに対する簡易モデル適用の検証を先に進めた。解析の準備が整ったため来年度には解析専用の計算機を購入し、半年マップの本格的な解析を計画している。最初の計画からは各項目の進展具合が前後するが、全体で見れば研究はおおむね順調に進展しているといえる。本年度内に解析と論文化の打ち合わせのためアメリカ渡航を予定していたが、お互いのスケジュール調整の結果、26年度ではなく27年度に変更した。また論文投稿に関して26年度末ではなく27年度にまとめておこなうことになったため、使用額に変更が生じた。半年マップ解析の準備が整ったため、今後はこのデータを基に本格的な解析を進める。まずは、解析専用の計算機を購入し、小惑星ダストバンドと地球軌道上の塵(circumsolar ring)の構造を分離抽出し、その詳細な空間分布を明らかにすることを目指す。25年度に簡易モデルの検証を先に進めたので、そのモデルを用いてすみやかに解析を進めることを計画している。繰り越した分は27年度前半の打ち合わせ旅費として、また論文投稿費用として使用する。「あかり」チームが準備している「あかり」全天データのチーム内公開のスケジュールがずれこんだため、半年マップを使った、本研究での黄道光の本格的な解析のスタートもスケジュールを調整した。
非線形分散型波動方程式における共鳴相互作用の構造と解の挙動・特異性の研究

本研究では,非線形分散型方程式や関連する方程式について,非線形相互作用(特に共鳴相互作用)の精密な解析を通して解の性質を調べることを主たる目的としている.平成30年度は主として下記の成果が得られた.1.前年度に続きシュレディンガー方程式に高次の分散項と非線形項を付加した方程式の性質を研究した.この方程式はラマン散乱項と呼ばれる特徴的な非線形項の係数が虚部を持つかどうかによって性質を大きく変える.本年度はまず,虚部を持たない場合に非周期的な初期値問題に対して示されていた一様適切性および解の収束(平成28年度の成果)を,周期境界値問題の場合にも自然な仮定の下で示すことに成功した.続いて,係数が虚部を持つ場合に周期境界条件下で示されていたソボレフ空間における解の非存在(平成29年度の成果)が,より性質の良いジュブレクラスでも起こり得ることを示した(堤氏(京都大学)との共同研究).ジュブレクラスの枠組みで否定的な結果を示すことは有限回の微分可能性に対応するソボレフ空間の場合と比べて格段に難しい.本研究ではジュブレクラスを特徴づけるフーリエ係数の減衰度についての評価を工夫することで困難を克服しており,その手法はプラントル境界層方程式など,特定のジュブレクラスでの非適切性が予想されているより複雑かつ重要な方程式への応用が期待される.2.分散型方程式ではないが関連する結果として,非圧縮性オイラー方程式の周期境界条件下での周波数間相互作用を解析し,その応用として3次元の場合に有限個の周波数モードしか持たない解の完全な特徴づけを与えることに成功した(米田氏(東京大学)との共同研究).本成果自体,乱流理論との関連が期待されるなど大変興味深いものであるが,本研究を通して周波数間相互作用を幾何学的に捉える事の有効性を再認識するとともに,分散型方程式研究へも応用しうる多くの新たな知見が得られた.本年度は,現在までの非線形分散型方程式に関する研究で培われた周波数間相互作用の解析のノウハウをもとに,さらなる幾何学的洞察を加えることで流体方程式についての画期的な成果を得ることができた.また,ジュブレクラスの枠組みで平滑化評価を導くためのアイデアも分散型方程式にとどまらず幅広い応用が期待されるものである.このように,当該研究課題に関する研究を進める中で当初の計画では予期していなかった多方面にわたる成果が得られている.研究課題である分散型方程式については,前年度に引き続き比較的簡単な構造をもった方程式の研究を通して共鳴および非共鳴の双方の相互作用の解析に習熟してきてはいるものの,交付申請書に記載した,ベンジャミン・オノ方程式のエネルギー空間における解の無条件一意性,あるいはL2空間における2次元トーラス上の3次非線形シュレディンガー方程式の適切性といった,より困難な問題に手を付けるには至っていない.最終年度は,流体方程式等の関連する問題についても研究を続けるとともに,それによって得られた新たな技術や洞察を総動員し,今一度原点にかえってこれらの問題に対する糸口を掴みたい.本研究は種々の非線形分散型方程式について,非線形項の共鳴相互作用の解析を通して解の性質を調べることを目的とする.平成28年度は主として下記の3つの成果があった.1.回転の影響を受けた非圧縮性粘性流体の方程式であるナヴィエ・ストークス・コリオリ方程式について,これまでの研究で,周期境界条件を課した場合に現れる共鳴相互作用を組合せ論的なアプローチにより精密に評価することができていた.本年度は米田剛氏(東京大学)との共同研究により,これを非共鳴相互作用も含む方程式全体の解析に応用し,粘性散逸の効果が分数階ラプラス作用素という形で弱まった場合にも,速い回転の下での滑らかな時間大域解の存在を示すことに成功した.従来の流体方程式の解析手法に加え,回転による分散効果の評価のために分散型方程式の解析手法を取り入れた新しい研究として,今後の発展が期待される.2.3次の非線形項を加えた時間発展シュレディンガー方程式は非線形分散型方程式の代表例であるが,それに高階の分散項や微分を含む非線形項を摂動として加えた方程式は,非線形光学や渦糸の運動など重要な物理的背景を持っている.これらの高次摂動を含む方程式から元の方程式への極限問題を研究し,解の収束について,初期値の滑らかさや収束の位相に関する自然な条件の下で証明することに成功した.周期境界条件下では共鳴相互作用が方程式の性質を大きく変える可能性があることが指摘されており,今後研究を進める手掛かりとなることが期待される.3.周期境界条件を課した非線形シュレディンガー方程式の解の一意性について,これまでの研究で構築した枠組みが分散項を分数階ラプラス作用素に一般化した場合(共鳴関係が周波数の多項式として表せない)にも有効であることを示し,初期値の滑らかさに対する自然な仮定の下で無条件一意性の結果を得た.本年度は,平成30年度に予定していた回転流体の方程式の研究について,早くもその第一歩となる成果を得ることができ,既に流体方程式の研究をテーマとする国内の研究集会等で招待講演を数件行っている.

一方で,平成28年度の研究として当初計画していた修正ベンジャミン・オノ方程式のエネルギー空間での無条件一意性や極限問題については,より非線形項の微分損失の影響が小さい,高次摂動を含む非線形シュレディンガー方程式の段階でとどまっており,今後の課題としたい.本研究では種々の非線形分散型方程式について,周期境界条件を課した場合などに生じる共鳴相互作用(線形発展に伴う時間振動が相殺されるような非線形相互作用)の解析を通して解の性質を調べることを目的としている.平成29年度は,光ファイバー内の信号伝播のモデルとされる,高階の分散項による摂動を加えた微分型非線形シュレディンガー方程式に関して,堤誉志雄氏(京都大学)との共同研究により以下の興味深い結果を得た.前年度までの回転を伴った流体の方程式に関する研究においては,平滑化が期待できない共鳴相互作用の影響が相対的に小さいことを如何に示すかがポイントであった.これに対し,上記の方程式は周期条件の下で考えると逆に共鳴相互作用が支配的となり,実際に非共鳴相互作用を取り除いたコーシー・リーマン型方程式に近い性質(有限回の微分可能性しか持たない初期値に対する非適切性や,実解析的な初期値に対する局所解の一意存在など)を持つことがわかった.これは分散型方程式に対して通常期待される性質とは異なるものであり,加えて非周期条件下では起こらない現象である.共鳴構造がシンプルなこの問題においては,非共鳴相互作用の影響を精密に評価することが主なタスクであり,ノーマルフォームの手法を用いて内在する平滑化効果を最大限引き出すことによりこれを達成した.研究課題に関連して,国内の若手研究者に加え海外から第一線で活躍する研究者を招聘して合宿形式の研究集会を開催した.異なる分野の研究に対する理解を深め,討論を通して自身の研究との相互作用の可能性を模索する貴重な機会となった.現在までに,共鳴相互作用の影響が小さい場合(回転流体方程式に関する研究)および本質的な場合(微分型非線形シュレディンガー方程式に関する研究)の双方に対して成果が得られており,共鳴相互作用の解析という観点から解の性質を調べるという本研究課題の目標を扱いやすい問題に対しては順調に達成していると同時に,性質の異なる共鳴・非共鳴の両方の相互作用の評価に習熟してきている.本研究では,非線形分散型方程式や関連する方程式について,非線形相互作用(特に共鳴相互作用)の精密な解析を通して解の性質を調べることを主たる目的としている.平成30年度は主として下記の成果が得られた.1.前年度に続きシュレディンガー方程式に高次の分散項と非線形項を付加した方程式の性質を研究した.
原虫感染症における IL-27 の機能解析とワクチンの応用

我々はIL-27がSTAT1、T-betの発現を介してIL-12受容体β鎖の発現を誘導するなど、Th1分化カスケード機構の詳細を解明した。引き続きリーシュマニア原虫の感染モデルにおいて、IL-27の持つ免疫賦活効果を検討した。リーシュマニア原虫に感受性のBALB/cマウスにおいて、1)遺伝子銃を用いIL-27と抗原LACKを発現するプラスミドの共導入を通してワクチン接種を行い、2)IL-27発現プラスミド単独投与による治療効果も検討した。1)においても2)においても防御効果は部分的に留まり、IL-12とのコンビネーション投与によって初めて十分な防御能が付与された。本研究より、IL-27とIL-12が異なる機序で防御免疫を付与し、その作用が相乗的であることが示された。また、免疫制御作用を有するIL-27/WSX-1の機能に焦点を当てながら、細胞外寄生原虫である赤痢アメーバ原虫に対する感染防御におけるIL-27の役割を調べた。抗炎症作用を有するIL-10欠損C57BL/6マウスでは、同原虫の感染が成立するため、同じく抗炎症作用を有するWSX-1欠損C57BL/6マウスにおいて同原虫の感染が成立するかどうかを研究した。IL-10欠損マウスとは異なりWSX-1欠損C57BL/6マウスでは感染が成立せず、C57BL/6マウスで認められる赤痢アメーバ原虫感染の不成立はIL-27に依存しないことが判明した。本研究を通して、当初の目標であったIL-27/WSX-1シグナルによる、1)Th1分化誘導作用、2)免疫制御作用という異なる2つの作用の発現制御機構を解明することができた。新規サイトカインIL-27はそのTh1誘導作用に加えて,過剰免疫応答制御作用を有することが明らかになり、その分子機構の理解に進展があった.同じIL-12サイトカインファミリーメンバーであるIL-23は,その過剰発現により,感染後のWSX-1欠損マウスに類似した,全身性の炎症を引き起こすことが報告されている。IL-27はTh1反応の誘導・維持のみならず,細胞の活性化や広範なサイトカイン産生の制御を通じて,免疫反応の開始から終息までをコントロールしている可能性を示しており興味深い.特に我々が見いだしたIL-27によるIL-23依存性IL-17産生の制御は感染時の病原体に対する適応免疫と過剰な炎症の抑制を理解する上での重要な糸口になると考えられる。IL-12サイトカインファミリーメンバー,特に新規サイトカインとその受容体のシグナル伝達経路には不明な点も数多く残されており,また,リガンド,および受容体のサブユニットに関して図1に示したもの以外の組み合わせが存在する可能性が示唆されている.今後それぞれの分子の役割の解明を通して,感染や自己免疫疾患,あるいは腫瘍や臓器移植などにおいて,病態に応じた免疫反応誘導・制御法が得られることが期待される.我々はIL-27がSTAT1、T-betの発現を介してIL-12受容体β鎖の発現を誘導するなど、Th1分化カスケード機構の詳細を解明した。
子宮内膜（脱落膜）オルガノイドモデルの構築から挑む妊娠高血圧症候群の病態解明

本研究では、ヒト子宮内膜の生体環境を模倣するオルガノイド培養系を確立し、胞胚の着床や胎盤形成に不可欠な子宮内膜の脱落膜化のメカニズムを解明する。さらに、周産期の重要疾患である妊娠高血圧症候群(HDP)の病態発症機構を明らかにするため、このオルガノイド培養系を用いて“母体環境(脱落膜)が与えるHDP発症への影響"という観点から本病態にアプローチし、その予防法や治療法の手がかりを探索する。
直接検波器アレーの空間的冗長性を用いた位相回復型光コヒーレントレシーバ

今日、基幹系光通信網で広く採用される光位相変調信号の同期検波(コヒーレント受信)には、局発光源や光ハイブリッドなど、多数の光学素子からなる複雑な光前処理回路が用いられている。はたしてこれら前処理回路の一切を廃してコヒーレント受信ができないものだろうか?本課題では、光検出器アレーで観測した多数の強度情報の組のみから、信号処理的に失われた光位相情報を回復するという新奇なアプローチで、局発光すら必要としない、簡素で空間的拡張性に優れた次世代のコヒーレント受信方式の確立を目指す。
折り紙技法を活用したフレキシブルディスプレイにおけるインタラクションの実現

本研究では折り紙テセレーション技法を工学的に応用し,独特な折り構造を有する新たなフレキシブルディスプレイ「Origami Tessellation Display」のコンセプト提案した.まず,折り紙テセレーションに適したインタラクション方法についてジェスチャ導出実験にもとづく調査を行った.その結果,折り紙テセレーションの持つ3次元構造が,形状変化による多様な操作を可能にすることが確認された.次にプロトタイプシステムを構築し,調査により得られたジェスチャを用いた地図アプリケーションを実装した.さらにこれを拡張し,協調作業テーブルトップ環境や形状変化デジタルサイネージなどへの応用の可能性を示した.近年、新たなディスプレイの形態として、フレキシブルディスプレイが注目されている。しかし、これまでに行われている研究の多くはシート状のフレキシブルディスプレイの使用を想定したものである。本研究では、紙を折ることによって幾何学的な基本パターンを平面に充填させる「折り紙テセレーション」の技法を工学的に応用した新たなフレキシブルディスプレイを提案する。平成27年度は、Phase 1として、折り紙テセレーションに適したインタラクション方法を明らかにするため、18名の実験協力者を対象としたジェスチャ観察実験を実施した。実験では、A4サイズのフレキシブルディスプレイを想定した30 cm x 21 cmの折り紙テセレーション8種類、紙、布、の計10種類のモックアップを用い、地図ナビゲーションアプリケーションを想定した実験を行った。地図の移動、拡大・縮小、経路検索など、8種類の機能(コマンド)を実験協力者に提示し、協力者はそれぞれの機能を実行するためにふさわしいと思ったジェスチャを各モックアップに対して行った。この様子はビデオに記録した。また、協力者は、ジェスチャを行うごとに自分が行ったジェスチャのふさわしさを7段階の尺度で評価した.実験後、全実験協力者のふさわしさ評価に基づき、各機能ごとに折り紙テセレーションに適したインタラクションを明らかにした。また、それぞれのモックアップについて観察された全ジェスチャを、ジェスチャの種類・特徴ごとにグループ化し比較することで、折り紙テセレーションと既存のフレキシブルディスプレイの間でのインタラクションの違いを明らかにした。さらに、各実験協力者が行ったジェスチャの一致度合い(あるいは,相違度合い)を検討することで、フレキシブルディスプレイ素材としての折り紙テセレーションが、より多彩なジェスチャを実現可能であることを示した。当初の計画であった「Phase1:折り紙テセレーションにおけるインタラクション設計」をほぼ計画通りに実施した。ジェスチャ観察実験の対象としたアプリケーションを地図ナビゲーションのみに限定したものの、使用するフレキシブルディスプレイのモックアップを当初の計画の倍である10種類を使用し、より緻密な調査を行った。また、次年度以降の研究実施計画に関する準備も行った。Phase 2で行う地図アプリケーションを実装について、テセレーション形状認識システムの試作を行うとともに、Phase 3でのテセレーションへのアクチュエータの組み込みについて、テセレーションの最適な形状変化について調査する実験を実施した。近年、新たなディスプレイの形態として、フレキシブルディスプレイが注目されている。平成28年度は、Phase 2として地図ナビゲーションのアプリケーションを実現するため、まず、ディスプレイシステムのプロトタイプを構築した。床から90 cmの高さのテーブルトップに外枠を設置し、その内側にA4サイズの折り紙テセレーションのモックアップを設置した。テセレーションと外枠はバネを使って繋ぎ、ユーザが自由にテセレーションを操作できるようにした。テセレーションの裏側に複数のマーカーを配置し、テーブルトップ下部に設置されたカメラでそれを読み取ることでテセレーションの形状を推定した。推定された形状よってユーザが意図した機能(コマンド)を判別し、それに応じてコンテンツを動的に生成した。コンテンツは上部のプロジェクタから投影した。また、テセレーションの構造を活用した機能として、街並みの雰囲気を可視化し表示する機能を実装した。テセレーションの折り面に地図が表示されている状態で、テセレーションを引っ張ることで折り目に溝が現れる。ここに、地図の位置に対応する街並みの雰囲気(例:伝統的なー現代的な)を色彩とその濃淡で可視化した。これにより地図と街並みの雰囲気といった異なる種類の情報の同時表示を可能とした。アプリケーション実装後、ユーザビリティ/ユーザエクスペリエンスの調査を目的とした評価実験を実施した。8名の評価協力者を対象とした行動観察、インタビュー、質問紙調査の結果からから、折り紙テセレーションの有効性や改善点を明らかにした。当初の計画であった「Phase 2:テセレーションの構造を活用した地図ナビゲーションの実現」をほぼ計画通りに実施した。ユーザビリティ/ユーザエクスペリエンスの調査における評価協力者数を限定したものの、使用する折り紙テセレーションの種類を増やし、より緻密な調査を行った。Phase 3で行う協調作業テーブルトップ環境の実現について、大型の折り紙テセレーションの試作を行うとともに、アクチュエータの組み込みについて、最適な手法調査する予備実験を実施した。

本研究では、紙を折ることによって幾何学的な基本パターンを平面に充填させる「折り紙テセレーション」の技法を工学的に応用した新たなフレキシブルディスプレイを提案する。平成29年度は、昨年度のPhase 2で用いた折り紙テセレーションディスプレイをより大きなサイズに拡張し、協調作業テーブルトップ環境を構築した。協調作業環境においては、共有空間内にいかにシームレスに個人空間を設けるかという点が問題とされている。本研究で使用したWater Bombと呼ばれるテセレーションは、曲げることで中心部が盛り上がり半球の形状をとるため、ユーザの手前部分の領域は折り面に隠れ、他のユーザからは見えない。そこで、ユーザの手前を個人空間、中央を共有空間とし、テセレーションディスプレイ上における共有空間と個人空間の共存を可能とした。ディスプレイへの表示コンテンツは上部のプロジェクタから投影した。また、本ディスプレイの表示面を床に対して垂直に設置することで、本ディスプレイをデジタルサイネージ環境として活用することも検討した。テセレーション内部に複数の空気アクチュエータを組み込み、ディスプレイへの表示コンテンツに応じてその形状を制御することで、デジタルサイネージへの誘目性・インタラクション性の向上を実現とした。両環境の実装後、ユーザビリティ/ユーザエクスペリエンスの調査を目的とした評価実験を実施した。複数の評価協力者を対象とした行動観察、インタビュー、質問紙調査の結果から、折り紙テセレーションの有効性や改善点を明らかにした。本研究では折り紙テセレーション技法を工学的に応用し,独特な折り構造を有する新たなフレキシブルディスプレイ「Origami Tessellation Display」のコンセプト提案した.まず,折り紙テセレーションに適したインタラクション方法についてジェスチャ導出実験にもとづく調査を行った.その結果,折り紙テセレーションの持つ3次元構造が,形状変化による多様な操作を可能にすることが確認された.次にプロトタイプシステムを構築し,調査により得られたジェスチャを用いた地図アプリケーションを実装した.さらにこれを拡張し,協調作業テーブルトップ環境や形状変化デジタルサイネージなどへの応用の可能性を示した.平成27年度の研究成果に基づき、Phase 2として、折り紙テセレーションの折り面の溝を使って、地図と街並みの雰囲気といった異なる種類の情報の同時表示を可能にする地図アプリケーションを実装する。また、Phase 3として、テセレーションを曲げた際の半球状の形状を活かして個人空間を形成する協調作業テーブルトップ環境を構築する。
Twitterにおける個人の情報発信と態度変容の要因に関する研究

本研究では、SNS(Twitter)上で政治的コミュニケーションをおこなっている個人の心理的態度や動機について質問紙調査を行うと同時に、その個人のTwitter上で観察可能なネットワーク構造や発信内容についてログ解析を行い、個人の心理的態度とSNS上での実際の行動との関連性を明らかにした。さらに継続した質問紙調査とログデータの継続的な取得・分析により、その相互作用過程や心理的態度の変容をもたらす要因を明らかにした。本研究課題は、TwitterなどのSNSが政治的議論の場としてどのように利用されているのか、政治的争点に対する個人の情報発信を規定する要因と、心理的態度の変容をもたらす要因を明らかにすることを目的とした研究である。具体的には、自身の意見が多数派と認知した場合には発言し、少数派と認知した場合には発言を控えるといった多数派同調がTwitter上で起こりうるかを検証した。申請者はこれまでに、Twitter利用者に対し、個人の心理的態度や動機について質問紙調査を行うと同時に、その個人のTwitter上で観察可能なネットワーク構造や発信内容についてログ解析・機械学習を行い、実際に多数派認知が発言の規定因となっていることを明らかにした。本研究の目的は、TwitterなどのSNSが政治的議論の場としてどのように利用されているのか、政治的争点に対する個人の情報発信を規定する要因と、心理的態度の変容をもたらす要因を明らかにすることである。本研究では以下3つの課題を実施した。課題1においては、多数派同調の認知が発言に与える影響について「沈黙の螺旋理論」を検証し、既存理論のTwitterへの適用可能性を議論した。具体的には、Twitterユーザを対象とするオンライン調査を行い、多数派同調と発言との間に関連性がみられることを明らかにした。課題2においては、課題1の結果をふまえ情報発信を規定する要因をTwitterでの情報環境(ネットワーク構造)と心理的態度(意見風土認知、先有傾向)を合わせて明らかにした。具体的には、Twitter上での政治的争点に対する発言は、多数派認知、および情報環境(フレンドの同質性、クラスタ係数)が規定要因となっていることが明らかになった。課題3では、2回の質問紙調査の結果から、Twitter上での多数派認知をもたらす意見分布認知の規定要因として、ユーザ周囲のフレンドの発言が影響を与えていることを明らかにした。研究の目的は、TwitterなどのSNSが政治的議論の場としてどのように利用されているのか、1政治的争点に対する個人の情報発信を規定する要因と、2心理的態度の変容をもたらす要因を明らかにすることである。1の課題については「沈黙の螺旋」を理論背景とした質問紙調査とTwitterデータの分析を行い、多数派認知が情報発信の規定要因となっていることを明らかにした。成果については、論文誌への投稿を行い2014年に採択された。ウェブマイニング今後は、もうひとつの課題である「心理的態度の変容をもたらす要因を明らかにする」という課題について研究成果をまとめ、国際会議での発表、論文誌への投稿を行う予定である。進捗については、概ねの分析を終えており、これまでに口頭発表(数理社会学会大会)で成果を報告してきた。さらに、国際会議(IC2S2, WAPOR)へ採択されており、発表後に論文誌への投稿を行う予定である。