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ドイツ中世末期の政治と政治思想の研究

中世末期(14世紀末から15世紀末:公会議運動の優勢な前半期と,教皇権側の巻き返しが奏功した後半期)における,「ドイツ帝国」化した神聖ローマ帝国と,皇帝=ドイツ王の理念と現実の政治情勢を検証した。研究成果として,(1)帝国統治改革,新国王選挙の動向に関わった帝国官僚達の動向と事績,(2)早期人文主義者でもある法曹家たちの,政治思想と実務実践,(3)中世末期のドイツの政治と政治思想の広範な接触を解明した。平成21年度の研究は,ルクセンブルク朝後期の時代(14世紀夫から15世紀前半)の政治情勢研究を中心に行った。選帝侯会議や,国王ヴェンツェルの廃位,新国王ループレヒト・フォン・デア・プファルツの選出と苦闘,そしてジギスムントの登場による皇帝権の実体的復興への努力,そしてその後を継ぐハプスブルク家のアルブレヒト2世の選挙という約50年間のタイムスパンの中での一連の政治過程を,参考文献・史料の確定を行いつつ,見通しを立てることができた。特にアルブレヒト2世の選挙については,当時の西欧情勢との密接な関連を観るために,ブルゴーニュ公のドイツ国王位への野心との関連で,ブルゴーニュ,ドイツ両勢力に大きく利害を有する中間介在勢力(独仏境界地域の在地貴族・諸侯)の関与・仲介という政治行動を,文献の読解を通じて検証することができた。その成果は平戌22年度に論文として発表する予定である(現在は原稿の段階)。その他に既執筆の著書原稿『神聖ローマ帝国』については部分改訂を行い,次年度の刊行の最終準備を行った。また,中世末期(14末から15世紀末)のドイツ帝国化した神聖ローマとドイツ王=皇帝権の理念と現実の相克を究明することとなる次年度への準備として,バーゼル公会議時代の教会側論客であったニコラウス・クザーヌスの教会と帝国の改革への提言及びその根底にある彼の政冶思想・法的権力論へのアプローチに着手し,彼の『カトリック調和論』における権力論の読解を始めた。これにより,コンスタンツ公会議により紅葉した公会議主義を,帝国の下からの改革につなげようとする『ジギスムントの改革』(1438年頃)に関するさらなる検討の必要性を生じさせた。平成22年度の研究は,ルクセンブルク朝末期からハプスブルク朝初期の時代(1430年代末)の政治情勢研究を中心に行った。バーゼル公会議の時代,選帝侯会議,皇帝ジギスムントの末年,新国王アルブレヒト2世(在位1438-1439年)の選出と帝国改革への助走,そして皇帝による帝国統治の実体的復興への努力,という短期間のタイムスパンの中での一連の政治過程を,参考文献・史料の確定を行いつつ,見通しを立てることができた。特にこの時代を代表する帝国小諸侯であるコンラート・フォン・ヴァインスベルクが帝国財務官として活動しつつ,自らも領国建設を図った努力を検証し,彼と都市門閥出身の帝国書記局長カスパール・シュリックが,アルブレヒト2世の志向した帝国行財政改革に果たした役割と所属身分層による政策基盤の違いを検証した。前年の研究実績であるアルブレヒト2世の選挙を巡る情勢の推移については,更なる検証を行うことができた。(現在は原稿の段階)。その他に既執筆の著書原稿『神聖ローマ帝国』については更に部分改訂を行い,刊行の最終準備を行った。また,中世末期(14世紀末から15世紀末)のドイツ帝国化した神聖ローマ帝国とドイツ王=皇帝権の理念と現実の相克を究明することとなる次年度への準備として,バーゼル公会議時代の教会側論客であったニコラウス・クザーヌースの教会と帝国の改革への提言及びその根底ある彼の政治思想・法的権力論へのアプローチに着手し,彼の『カトリック調和論』における権力論の読解を始めた。平成23年度の研究は,中世末期(14世紀末頃から15世紀末頃)における,「ドイツ帝国」化した神聖ローマ帝国と,皇帝=ドイツ王の理念と現実の相克の解明を進めることを継続した。バーゼル公会議(14311449年)時代の教会側論客であったニコラウス=クザーヌスの教会と帝国の改革への提言及びその根底にある彼の政治思想,法権力論を,彼と関わりのあった人文主義者でありかつ法学者・政治顧問も勤めた二人の人物,グレゴール・ハイムブルクとマルティン・マイアの事蹟を追うなかで,対立関係の中で検証する試みを進めた。この3人と密な関係を持ち,自らも人文主義者であり,皇帝フリードリヒ3世の書記局長を務めた前身を経験したが,教皇座に就く過程以後は2人の人文主義者ハイムブルク,マイアと対立する姿勢と行程を持した教皇ピウス2世(エネア・シルヴィオ・デ・ピッコローミニ)の政治的行動にも視野を広げた。ピウス2世の場合には,その基本姿勢の変化について,公会議運動最盛期における様々な思潮との関連で検証を進めた。特に彼が出した,公会議禁止ともとれる教勅についての分析を進めている。

ハイムブルクとマイアの事蹟の検証を進める過程で,この二人の法律家・政治家としての軌跡をたどりつつ,邂逅・接近・協働と対立・乖離を繰り返しつつ辿られた両者の人生の営みを跡づける作業を進めている。平成22年度に行った,市民階層と小領主階層に属する法律家・実務家の帝国政治への関わり,帝国改革への貢献についての研究と,本年度のやはり広い意味での市民階層に属する人文主義者・法律家の帝国政治や教会政治への関わりの検証を通して,中世末期のドイツ帝国の現実の政治状況を究明する上での見通しを立てることができた。研究最終年度である24年度には,23年度の研究により得られた知見及び成果を含み研究集成を行えると思われる。平成24年度の研究では,中世末期(14世紀末から15世紀末頃まで)における,「ドイツ帝国」化した神聖ローマ帝国と,皇帝=ドイツ王の理念と現実の政治情勢との相克を具体的に検証した。14世紀末から,コンスタンツ公会議(14141418年)及びバーゼル公会議(14311438年)を経て,1470年代初めに至る80余年間の時期は,公会議運動の優勢な前期と,教皇権側の巻き返しが奏功した後期に分けられるが,西欧地域において「国民教会」確立への志向と・実践が進んだ時期でもあった。フランスのブールジュの『国事詔書』はもとより,フス戦争の成果である『プラハ協約』,ハプスブルク家と教皇庁の『ウィーン協約』等がこの時期に成立する。一方,ドイツ(神聖ローマ帝国)においては「帝国改革」の動きが,即効的効果は伴わないが一貫して深まりつつある時期でもあった。これらの状況の下で,教皇ピウス2世の教会政治活動と,これに対する皇帝=ドイツ王,世俗諸侯側の反応や対抗関係の渦中で,反教皇的姿勢を貫き,現実に破門され,財産没収を被った法曹家グレゴール・ハイムブルクの論著を分析することにより,ドイツにおける教会との関わりを解明した。加えて,彼と同じく早期人文主義者であり,やはり都市民出身の法曹家マルティン・マイアのボヘミア王イジー・ポディエブラドとの関わり,彼を担いでの新国王選出活動,帝国改革がらみでの諸侯側の新国王選出への動きを追いつつ,教会・帝国双方での改革の流れを検証した(論文「15世紀教会改革と帝国改革の一側面」)。以上に本研究課題による研究期間に発表した論文「Konrad von Weinsberg考」を補訂して合わせて,研究成果報告書冊子『ドイツ中世末期の政治と政治思想の研究』(約80,000字)を作成した。平成22年度の市民層及び小領主層出身の2名の法律家・実務政治家の帝国政治への関与を検証したが,23年度は,それを承けて,広く市民層出身の法律家,実務政治家かつ人文主義者である2名の事蹟を並立的・交差的に検証することができた。教会改革者側でない人物研究により,中世末期の政治と政治思想に関する深化した研究を遂行することができている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は,23年度の研究に続けて,教皇ピウス2世及び枢機螂司教ニコラウス・クザーヌスの政治的活動と世俗諸侯側のこれに対する反応や対抗関係を,諸侯側の論客であり反教皇的姿勢の強い,現実に破門をされてもいる,グレゴール・ハイムブルクの論著を分析することにより,明らかにして行く。
変動金利の確率過程モデルと金利商品価格の実証研究

本研究の目的は金利モデルとして近年研究が始まった確率偏微分方程式モデルについて理論的研究及び実証的研究を行うことにあった。当初の研究計画では国債やLIBORといったリスクのない金利のみを対象とする事を考えていた。しかし、倒産の可能性のある会社の社債などに関連したいわゆるクレジットデリバティブに対する関心が近年高まり、当初の計画を若干変更して倒産確率を含むモデルの構築も研究の対象としていった。まず金利に関連した確率偏微分方程式の研究に関してはある適当な境界条件・係数に対する条件の下で、解の存在と一意性を示した。また解が正の範囲にとどまる条件も与えた。次にdefaultのある債券の価格の理論的研究を行った。ここでは、従来信じられていた、hazard rate processとdefaultの条件付き確率との関係を与える公式が一般には成立しないことをファイナンスとして意味のある例の下で示した。また連続観測のフィルターリングモデルにおけるHazard rate processに対する公式を与えた。数理ファイナンスにおいてはモデルから決まる実務的に重要な価格公式は期待値の形で表示される。統計パラメータの推定等においても、この期待値を精度よく高速に計算することは重要である。拡散モデルという特別な、しかし一般的に用いられているモデルにおいて、従来とは全く違う数値計算法を考案し、理論的には非常に効率がよいことを証明した。ヘッジング戦略等はさらに複雑な期待値の計算が必要であり、その点は将来の問題として残された。数理ファイナンスにおいては確率過程モデルにおける統計学が今後重要になっていくと考えられる。その理論の構築も今回の研究テーマの一つであった。今回の研究では、準楕円性をもつ拡散過程について、その加法的汎関数の分布の収束に関する漸近展開公式を得たにとどまった。本研究の目的は金利モデルとして近年研究が始まった確率編微分方程式モデルについて理論的研究及び実証的研究を行うことにある。当初の研究計画では国際やLIBORといったリスクのない金利のみを対象とする事を考えていた。しかし、倒産の可能性のある会社の社債などに関連したいわゆるに対する関心が近年高まり、当初計画を若干変更して倒産確率を含むモデルの構築も研究の対象として考えていくことにした。本年度の研究の主な成果は以下の通りである。先ず、複数の会社の倒産時刻を考慮したモデルにおいて、リスク中立確率の下で社債の価格に対する公式を導いた。我々の研究したモデルはきわめて一般的で、得た公式もきわめて一般的なものである。従来、Diffie-Singletonの公式が知られていたが、我々の研究により彼らの公式は一般的には成り立たないことを示した。我々のモデルはあまりにも一般的であるので、市場の債券価格からパラメータを定めることは困難である。そこで、少数のパラメータを持つモデルとしてどのようなものが考えられるか研究した。この研究は現時点ではまだ完成していないが、ハザードレートトシテ、アファインモデルやオルシュタイン-ウーレンベック過程のモデルを現在考察中で有る。これらがどの程度の扱い易いか、またどの程度現実を説明するか実証研究は次年度の課題となった。また金利モデルとして確率偏微分方程式モデルを考えたとき、これらのモデルとの整合的なものが作れるかどうかも次年度の課題である。本年度の研究では、金利モデルの構築が目標であったが、それについては余りよい結果が得られなかった。一方、モデルが確定した後にパラメータの推定を行う場合に、高速に数値計算を行う必要がある。数理ファイナンスに現れる数値計算の問題は高次元積分を含む。効率のよい計算方法に関する研究が世界中で行われているが、今年度の研究で新手法を与えることができた。まだプログラムを組み実際に動かす段階までには行っていないが、従来とは全く違ったアイデアに基づくもので、理論上はかなり効率のよいものであると期待できる。以下その成果について述べていく。数理ファイナンスのモデルのうち実用的なもののほとんどは拡散過程モデルで、マルコフ型の確率微分方程式で記述されている。

その係数はなめらかであることが多い。しかし、その生成作用素は一様楕円型にならないばかりか、ヘルマンダー条件すら満たさない。確率微分方程式の近似解法としてオイラー・丸山近似やその高次近似が知られているが、オイラー・丸山近似は収束のスピードが遅く、高次近似はあまり実用的でない。さらに数理ファイナンスにおいては期待値をとる関数がリブシッツ連続だが微分可能でない場合がほとんどである(ノックアウトオプションのように連続ですらない場合もある)。今回考え出した新手法は、確率テイラー展開を本質的に用いるという点ではオイラー・丸山近似と発想が同じであるが、近似の段階で有限状態しかとらない離散分布の確率変数を用いる。このため乱数発生のビット数が大幅に節約できるので、計算の効率が飛躍的に上がると思われる。このようなことが可能になるのは、リー環論に基づき確率テイラー展開を緻密に行うためである。またそのようなことがよい精度をもたらすという根拠はマリアバンカリキュラスに基づく評価が与える。実はへルマンダー条件を満たさないような場合にもマリアバンカリキュラスが有効に用いることができるということは数学的にも全く新しい結果である。現在の理論・手法はノックアウトオプションのような関数が不連続な場合には適用できないが、この場合にも最近P.L.Lionsらによって与えられたアイデアを援用してできないか、研究を継続中である。本研究の目的は金利モデルとして近年研究が始まった確率偏微分方程式モデルについて理論的研究及ぴ実証的研究を行うことにあった。当初の研究計画では国債やLlBORといったリスクのない金利のみを対象とする事を考えていた。しかし、倒産の可能性のある会社の社債などに関連したいわゆるクレジットデリバティブに対する関心が近年高まり、当初の計画を若干変更して倒産確率を含むモデルの構築も研究の対象としていった。まず金利に関連した確率偏微分方程式の研究に関してはある適当な境界条件・係数に対する条件の下で、解の存在と一意性を示した。また解が正の範囲にとどまる条件も与えた。次にdefaultのある債券の価格の理論的研究を行った。ここでは、従来信じられていた、hazadrate processとdefaultの条件付き確率との関係を与える公式が一般には成立しないことをファイナンスとして意味のある例の下で示した。また連続観測のフィルターリングモデルにおけるHazard rate processに対する公式を与えた。数理ファイナンスにおいてはモデルから決まる実務的に重要な価格公式は期待値の形で表示される。
ルイス酸を活用する新しい高立体選択的HWE反応の開発研究

本研究期間においては、新しい方法論としてスズ(II)やマグネシウム(II)を活用する高立体選択的HWE反応を検討した。目的としたのは、アリールアルキルケトンを基質とした3置換あるいは4置換アルケンの高立体選択的(E体/Z体)合成法の開発ならびにプロキラルなケトンを基質とする不斉HWE反応の開発である。その結果、スズ(II)トリフラート-N-エチルピペリジン条件下に行なう種々のアリールアルキルケトンのHWE反応は、ビス(トリフルオロエチル)ホスホノ酢酸メチルを用いた場合はZ選択的に、2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸エチルを用いた場合はE選択的に、いずれも高い立体選択性で進行することが明らかとなった。さらに、各種アリールアルキルケトンを基質とした2-アルキル-2-ビス(トリフルオロエチル)ホスホノ酢酸メチルのHWE反応においては、スズ(II)トリフラート-N-エチルピペリジン条件下、目的とするα,β-不飽和エステル(4置換アルケン)が高立体選択的に生成した。また、2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸のジアニオンと種々のアルデヒドとのHWE反応においては、良好なZ選択性でα-フルオロ-α,β-不飽和カルボン酸(3置換アルケン)が生成することを見いだした。次に、不斉配位子としてキラルジアミンを用い、スズ(II)トリフラート-N-エチルピペリジン条件下にアキラルな2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸エステルとプロキラルな2-置換-1,3-ジオキサン-5-オン誘導体との不斉HWE反応を行うと良好なエナンチオ選択性(80%ee)で反応が進行した。2-置換-1,3-ジオキサン-5-オン誘導体より得られた軸性キラリティー化合物は、不斉転移反応による中心性キラリティー化合物への変換が可能であることから、本反応は不斉HWE反応の新たな方向を示すものと言える。種々のアリールアルキルケトンとビス(トリフルオロエチル)ホスホノ酢酸メチルあるいは2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸エチルのHWE反応をスズ(II)トリフラート-N-エチルピペリジン条件下に実施した。その結果、フェニルアルキルケトンのみならず、o-トリルメチルケトンや3,5-キシリルメチルケトン、p-メトキシフェニルメチルケトン、p-(トリフルオロメチル)フェニルメチルケトン、p-ニトロフェニルメチルケトンの場合も反応は立体選択的に進行した。すなわち、ビス(トリフルオロエチル)ホスホノ酢酸メチルとのHWE反応はZ選択的(17:832:98)であり、2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸エチルとのHWE反応はE選択的(97:3>99:<1)であった。各種アリールアルキルケトンを基質とした2-アルキル-2-ビス(トリフルオロエチル)ホスホノ酢酸メチルのHWE反応においては、スズ(II)トリフラート-N-エチルピペリジン条件下、目的とするα,β-不飽和エステル(四置換オレフィン)が高立体選択的に生成した。例えば、2-メチル-2-ビス(トリフルオロエチル)ホスホノ酢酸メチルとフェニルエチルケトンのHWE反応ではZ体の四置換オレフィンがE:Z=7:93の高い立体選択性で得られた。次年度は1,3-ジオキサンを基本骨格とした種々のプロキラルケトンについての不斉HWE反応を実施しするとともに、それに続く軸性キラリティー化合物から中心性キラリティー化合物への不斉転位反応の詳細な検討を計画している。

安価で入手容易な不斉源であるイソマンニドの各種誘導体を不斉補助基とするキラルな2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸エステルを合成し、n-ブチルリチウムあるいはイソプロピルマグネシウムブロミド条件下に、プロキラルなケトンとの不斉HWE反応を実施した。プロキラルなケトンとしては、4-tert-ブチルシクロヘキサノンに加え4-フェニルシクロヘキサノンや2-置換-1,3-ジオキサン-5-オン誘導体についても検討を加えた。その結果、いずれのプロキラルケトンにおいても、含フッ素軸性キラリテイー化合物がジアステレオ選択的に生成した。2-置換-1,3-ジオキサン-5-オン誘導体より得られた軸性キラリティー化合物は、不斉転移反応による中心性キラリティー化合物への変換が可能であることから、本反応は不斉HWE反応の新たな方向を示すものと言える。さらに、不斉配位子としてキラルジアミンを用い、スズ(II)トリフラート-N-エチルピペリジン条件下にアキラルな2-フルオロ-2-ジエチルホスホノ酢酸エステルとプロキラルなケトンとの不斉HWE反応を実施した。その結果、いずれのプロキラルケトンにおいても、良好なエナンチオ選択性(80%ee)で反応が進行した。
歩行支援型ロボット（単脚・局所型）の臨床的・脳科学的有効性の検討と機器の分類化

本研究では、単脚・局所型歩行支援ロボットの臨床的介入効果と神経学的側面からの検討を行う。具体的には、以下の3つの内容で構成する。第1研究は、脳卒中片麻痺患者を対象に、ロボット型長下肢装具、ロボット型短下肢装具の各々のランダム化比較試験を実施する。第2研究では、脳卒中後遺症者を対象に上記ロボット使用での歩行時の脳活動を測定する。脳機能の測定には、携帯型機能的近赤外分光法装置を使用する。第3研究では、本邦で市場化されている単脚・局所タイプの歩行支援型ロボットについて、システマティックレビューと様々な機器を使用した症例検討を行い、機器の機能別・患者の適応症例別に分類する。
マラリア感染・増殖過程におけるビタミンEの機能

我々はこれまでに、マラリア感染にともなって血中のビタミンE量が低下するという事実から、「マラリア感染→ビタミンE輸送蛋白質レベルの低下→血中ビタミンEレベルの低下→マラリア耐性の獲得」といった一種の生体防御系が存在するのではないかと考えている。そこで、ビタミンE欠乏状態におけるマラリア感染についての検討を加えた。通常食およびビタミンE欠乏食で飼育したマウスにPlasmodium yoeliiを接種したところ、通常食では原虫の接種後7日目にほぼ8割以上の虫血率であったのに対し、ビタミンE欠乏食で飼育した群については全く感染が認められなかった。なお、この時の血中ビタミンE値は通常値の約20分の1に低下していた。以上、血中ビタミンEレベルの低下がマラリア感染に対して防御的に作用すると解釈される結果が得られた。今後はビタミンE欠乏食で飼育したことによってなぜマラリア耐性になったのか、その機構を物質レベルで明らかにしていきたいと考えている。このようなユニークなアプローチから、マラリアを克服するための新たなストラテージが生まれてくることを期待している。
超多重並列計算機による核融合プラズマシミュレーション

平成3年-5年の3年間に、延べ14名を米国・ヨーロッパに派遣し、米国から2名を招聘する事によって、現時点での超多重並列計算機の開発状況の調査、ハードウェア・ソフトウェア両面にわたる計算機アーキテクチャについての調査・検討、及び、様々なアーキテクチャのもとでの実際のプログラムのアルゴリズム構成に関する共同研究、並列計算機を用いた核融合プラズマシミュレーションコードの開発・実行に関する共同研究を行った。また、現在、国際基準化を模索しつつある並列計算機を念頭においたプログラム言語、FORTRAN90についての調査も同時に行った。以下に主な成果を列記する。(1)これまで様々なアーキテクチャによる並列計算機が開発され、発表されてきた。その代表的な分類方式として、記憶方式によるもの、演算素子の結合方式によるもの、及び演算命令方式によるものの3種類がある。前者の2つはハードウェアの面から見た分類で、後者はソフトウェアの面から見た分類である。記憶方式による分類としては、各演算素子に専用の記憶素子を割り当てて記憶させる分散型と、どの演算素子からもアクセスできるように記憶素子を配した共有型がある。情報交換のための各演算素子間の結合方式として、格子型、蝶型、超立方体型がある。また、演算命令方式として、全演算素子に同一の命令を与え演算を実行させる単一命令型と、各演算素子が必ずしも同じ形の命令による演算を行わない複数命令型がある。(2)並列計算機のアーキテクチャは、演算素子の演算性能、各演算素子間のデータ転送性能、データ周期性能、及び負荷分散性能等の並列処理性能に深く関わっている。大規模シミュレーションの中でも、近接のデータのみを必要とする磁気流体計算は、並列性が高く、分散記憶-複数命令型の並列計算機を用いることにより、並列性能を引き出せるものと考えられる。(3)また、最近開発された並列計算機においては、演算素子間のデータ転送速度が、これまでに比べ1040倍に向上されており、しかも各演算素子が入出力専用のcpuを備えることによって、演算素子間のデータ転送速度が必ずしも深刻な問題とはならなくなった。このため、演算素子の結合方式として、これまでのデータ転送速度を意識した複雑な方式をとる必要がなくなり、単純な格子型が工学的にみて有効であることが判明した。(4)一方、粒子シミュレーションにおいては、1ステップの計算で全ての記憶素子からの粒子データ集積と集積したデータの各演算素子への割付が必要であること、粒子と場の性質の全く異なる2種類のデータが存在し、別々に演算素子へ割付する必要があること等の理由により、これまでのアーキテクチャの下では有効な並列処理性能を引き出すことが困難となっている。また、これらの各演算素子への割付方式の指示等の作業の多くは、データの位置、負荷分散やデータ周期を意識しながら、ユーザー個人が手作業で行う必要があるなど、実際の核融合プラズマシミュレーションに用いるには、解決すべき多くの問題がある。(5)上記の問題に対する1つのアプローチとして、最近、物理的には分散型であるが、論理的には共有型として扱うことのできる記憶素子を配した並列計算機が開発されてきている。この方式では、ユーザーが並列計算機特有のデータの位置やデータの境界を意識しなくて良くなり、より汎用性の高いものとなっている。大規模シミュレーションの実行には、今後、この方式を取り入れた超多重並列計算機の開発が望まれる。(6)新しいプログラム言語であるFORTRAN90については、境界が重要な役割を果たす核融合プラズマシミュレーションでは、文法上の例外的表現が多すぎること、並列計算機のアーキテクチャに依存した言語を多く含んでおり、FORTRAN77等を用いて開発してきた既存のプログラム資源の移植を困難にしていること等、今後、改良すべき多くの問題を含んでいる。なお、超多重並列計算機の開発と並行して、高速データネットワークシステム、大量データを格納するための大容量ストレージシステム、ワークステーション級の計算サーバを数10台を接続し並列処理を行う高効率コンピュータHPC及びそのための並列プログラム言語HPFの開発も進められてきていることを付記する。

大規模シミュレーションの中でも、近接のデータのみを必要とする磁気流体計算は、並列性が高く、分散記憶-複数命令型の並列計算機を用いることにより、並列性能を引き出せるものと考えられる。(3)また、最近開発された並列計算機においては、演算素子間のデータ転送速度が、これまでに比べ1040倍に向上されており、しかも各演算素子が入出力専用のcpuを備えることによって、演算素子間のデータ転送速度が必ずしも深刻な問題とはならなくなった。このため、演算素子の結合方式として、これまでのデータ転送速度を意識した複雑な方式をとる必要がなくなり、単純な格子型が工学的にみて有効であることが判明した。(4)一方、粒子シミュレーションにおいては、1ステップの計算で全ての記憶素子からの粒子データ集積と集積したデータの各演算素子への割付が必要であること、粒子と場の性質の全く異なる2種類のデータが存在し、別々に演算素子へ割付する必要があること等の理由により、これまでのアーキテクチャの下では有効な並列処理性能を引き出すことが困難となっている。また、これらの各演算素子への割付方式の指示等の作業の多くは、データの位置、負荷分散やデータ周期を意識しながら、ユーザー個人が手作業で行う必要があるなど、実際の核融合プラズマシミュレーションに用いるには、解決すべき多くの問題がある。(5)上記の問題に対する1つのアプローチとして、最近、物理的には分散型であるが、論理的には共有型として扱うことのできる記憶素子を配した並列計算機が開発されてきている。この方式では、ユーザーが並列計算機特有のデータの位置やデータの境界を意識しなくて良くなり、より汎用性の高いものとなっている。大規模シミュレーションの実行には、今後、この方式を取り入れた超多重並列計算機の開発が望まれる。(6)新しいプログラム言語であるFORTRAN90については、境界が重要な役割を果たす核融合プラズマシミュレーションでは、文法上の例外的表現が多すぎること、並列計算機のアーキテクチャに依存した言語を多く含んでおり、FORTRAN77等を用いて開発してきた既存のプログラム資源の移植を困難にしていること等、今後、改良すべき多くの問題を含んでいる。なお、超多重並列計算機の開発と並行して、高速データネットワークシステム、大量データを格納するための大容量ストレージシステム、ワークステーション級の計算サーバを数10台を接続し並列処理を行う高効率コンピュータHPC及びそのための並列プログラム言語HPFの開発も進められてきていることを付記する。1名をヨ-ロッパに派遣し、1名を核融合科学研究所に招聘する事によって、現時点での国内外の並列計算機のハ-ドウェア・ソフトウェア両面にわたる計算機ア-キテクチャについての調査・検討を行った。さらに、2名を米国に派遣し、実際に並列計算機を用いたテストプログラムの実行を行う事によって、並列計算機の有効性の共同研究を行った。
中空状β-SiC粉末分散による微細構造変換と熱電物性の向上

中空状微粒子をβ-SiC内に分散させて微細構造変化を求め、熱電物性の向上を試みた。1)中空状β-SiC粉末の合成と微細構造変化H_2-SiH_4-CH_4系混合ガスのCVD法により、H_2/(SiH_4+CH_4)=50,SiH_4/(SiH_4+CH_4)=0.3,総流量850ml/minとして1430°Cの温度で平均粒径56nm、殻の厚み11nmを、持つ中空状β-SiC微粉末を合成した。中空状粉末をそのまま熱処理すると、一定温度以上で中空状粒子の殻は破れ、球状または角形の中実粒子が粒成長し、積層欠陥は急激に減少した。中空状粒子の消滅が始まる温度は、N_2中で1650°C、Ar中で1550°Cであった。中空状粒子と市販の高純度粉末の混合系では、焼結中に中空状微粒子が、表面拡散によって破れ中空状より小さい中実粒子を形成し、また、その粒子は更に粒成長し、SiCマトリックス内の大きな粒子に取り込まれ気孔を生成した。焼結体の微細構造は大きな粒子と小さい粒子が均一に混ざっているbimodal分布を示している。SiCマトリックスに添加する中空状粉末の割合によって二つの粒子の大きさも調節が可能であった。熱電物性2000°C一定温度で焼結した熱電素子の相対密度は中空状粉末のvo1%が増加するに従って減少し、最高70vol%添加で32.9%の相対密度を持つことが可能であった。vo1%増加によって導電率は減少するが、熱電導率も同時に減少しているため、性能指数には影響がなかった。しかし、ゼ-ベック係数は相対密度の減少と共に増加し、微細構造を制御しなかった試料にくらべ、2倍近く性能指数の増加が現れた。導電率データを導電体一絶縁体系のpercolation式に適用して見た場合、係数tの値は1.95としてその式によく一致した。この特殊構造を持つ焼結体の熱電物性の向上はi)密度低下による熱伝導度の低下ii)欠陥が少ない結晶の生成に起因するゼ-ベック係数の絶対値の増加の二つの理由と解釈した。
サルコペニアにおけるレニン・アンジオテンシン系の作用およびメカニズムの解明

若年(12週齢)と中年(12ヶ月齢)、老年(24ヶ月齢)のコントロールマウスとアンジオテンシンIIレセプター1ノックアウトマウス(AT1aR KO)の骨格筋の変化について検討した。コントロールマウスでは、中年と老年では若年に比較して筋力が低下していた。一方で、AT1aR KOマウスでは、中年・老年において、筋力は保たれていた。腓腹筋重量については、コントロールマウス、AT1aR KOマウスにおいて、有意な差を認めなかった。長期的にレニン・アンジオテンシン系を抑制することにより、筋肉量の差を認めなかったものの、筋力低下を予防できることが示唆された。C57BL/6マウスおよびアンジオテンシンIIレセプタータイプ1aノックアウトマウスを用い、3ヶ月齢の若年マウスと24ヶ月齢の高齢マウスを飼育・繁殖しているが、高齢マウスの繁殖に時間を要している。現在までに飼育を行っていたマウスを用いて、パイロット研究を行っているが、研究報告に十分な結果を得られていない。今後も、引き続き繁殖を行ない、生理学的検査(筋力測定、代謝能の評価など)、生化学的評価(ウェスタンブロット、遺伝子検査、ELISAなど)を行う準備を行っている。C57BL/6マウスおよびアンジオテンシンIIレセプタータイプ1aノックアウトを用い、3ヶ月齢の若年マウスと24ヶ月齢の高齢マウスを飼育繁殖している。若年マウスに比較して、高齢マウスでは筋萎縮を認め、筋力の低下を認めた。アンジオテンシンIIレセプタータイプ1aノックアウトでは、筋萎縮は認めるものの、有意差は認めず、筋力も高齢C57BL/6マウスに比較すると、減弱を認めなかった。今後は、生化学的解析:アンギオテンシンIIが、筋肉の増殖・萎縮因子(Akt、TGFβなど)に与える影響、また萎縮系因子(atrogin-1、MuRF1など)について与える影響について、またAT1aRノックアウトによる、AT2R、Masレセプターなどに対する影響についてウェスタンブロットを用いて解析する。また肝臓・脂肪組織における脂肪産生系、解糖系遺伝子発現をqRT-PCRで比較検討する。アンギオテンシンは酸化ストレス増加に関与すると言われているため、酸化ストレスマーカー(gp91phox、NADPH oxidase活性)について検討する。蛋白活性は蛋白を筋肉(腓腹筋)から抽出した後、ウェスタンブロットを行う。全ての蛋白発現の程度は、デンシトメトリー法で数値化し、比較検討する。AT1aRノックアウトによる影響について、in vitro実験によるシグナル解析を行う。骨格筋培養細胞C2C12細胞を用い、siRNAによりAT1aRをノックアウトし、そこへアンジオテンシンIIを投与することで、細胞内シグナルについて考察する。高齢マウス特にAT1aノックアウトマウスの飼育に時間がかかり、生理学的検査が遅れている。それに伴い、生化学的検査・解析に遅れが生じており、現在解析中である。長期的にアンジオテンシン受容体拮抗作用が骨格筋に与える影響を検討するために、若年(12週齢)と中年(12ヶ月齢)、老年(24ヶ月齢)のコントロールマウスとアンジオテンシンIIレセプター1ノックアウトマウス(AT1aR KO)の骨格筋について検討を行った。若年では両群間に筋力の差は無かったが、中年と老年ではコントロールマウスでは若年に比較して筋力が低下していた。一方で、AT1aR KOマウスでは、若年に比較して、筋力は保たれていた。次に、コントロールおよびAT1aR KOマウスにおいて、若年・中年・老年マウスの骨格筋(腓腹筋)重量を検討した。コントロールマウスにおいて、加齢により筋肉量は減少傾向を認めたものの、有意な差を認めなかった。またAT1aR KOマウスでも同様の結果であった。したがって、コントロールとAT1aR KOマウスでの加齢による筋力の減少を認めるものの、骨格筋における筋肉量減少の差を認めなかった。C57BL6マウスの加齢モデルによる、24ヶ月齢では筋肉量の減少が認められない可能性が示唆された。マウスの種類の違いによる影響や、C57BL6マウスでは24ヶ月齢ではサルコペニア研究に十分な年齢でない可能性があり、今後更に30週齢などに延長して実験を行うことやマウスの種類を変更、または他の種類の加齢モデルマウスを検討する必要があると考えられた。高齢マウスの確保に時間を要している。特にアンジオテンシンIIレセプタータイプ1aノックアウトマウスの繁殖に時間を要している。C57BL/6マウスの解析から生化学的評価を検討していく。AT1aマウスについては、現在、生化学的解析を行っている。医歯薬学今後も、随時、研究に供給できるように繁殖を繰り返して行っていく。C57BL/6マウスは、アンジオテンシンIIレセプタータイプ1

aノックアウトマウスに比較して、繁殖が容易であり、C57BL/6マウスの解析を優先して行なって行く予定である。動物実験結果が遅延したため、生化学的解析に使用する物品の購入が滞ったため。動物実験が終了後に、試薬購入などの物品購入を行う予定
小売企業の革新を促す戦略的在庫管理に関する理論モデルの構築と分析

本研究では、小売企業の革新を促すような戦略的在庫管理について、産業組織論的アプローチに基づいて、収益分配契約、二部料金、製品差別化、株式相互保有、研究開発などの各理論的視点から考察を行い、戦略的在庫管理に関する経済理論モデルの構築と分析を行った。経済学的な数理モデル分析のノウハウを戦略的在庫管理モデルに適用することで、様々な産業・企業での戦略的在庫の有効性を検討するとともに、どのような要因が各企業の利潤向上に繋がるのかを明らかにすることで、現実の経営課題への処方箋を提供する。本研究の目的は、小売企業の革新を促すような戦略的在庫管理に関する理論モデルを構築・分析することにある。具体的には、ショッピングセンターにおける小売企業に関する理論モデルの分析や、株式保有を伴った戦略的在庫管理などの理論モデルの分析を行っている。さらに、同時進行で、小売企業における戦略的在庫管理に関するさらなるモデルの拡張を行い、順調に新たな理論モデルを構築できたため、2018年度中に論文執筆作業を開始した。2019年度現在、論文が完成間近であり、海外の国際査読付雑誌への投稿が可能な見通しとなっている。この論文は、株式保有を伴った戦略的在庫管理モデルを用いて、各企業の利潤向上の要因を明らかにした経済理論研究であり、本研究課題の主要な研究の一つである。本論文が完成次第、海外の国際査読付雑誌への投稿を行う。本年度の研究では、2018年度中に本研究課題の主要な結果が得られた小売企業における戦略的在庫管理に関する論文が完成間近であるため、完成次第、海外の国際査読付雑誌への投稿を行う。また、2019年度の研究では、分析の結果が得られ次第、論文として完成させ、さらなる議論の深耕を行う。順調に完成した論文は、全て国際査読付雑誌への投稿・掲載を目指す。以上の研究推進方策により、本年度はさらなる研究成果の実現に向け、モデルの精緻化と研究の深耕を図る。
肝臓を標的とした「臓器再生」に向けた基礎的研究

単離した肝細胞集団の中から、多能性を持つ肝幹細胞をFACS(Fluorescence activated cell sorter)とモノクローナル抗体を用いた細胞分離法により濃縮・純化し、それらの機能解析を行うことを目的として研究を行った。昨年度までの研究により、c-Kit-CD49f+CD29+ CD45-TER119-細胞中に限定して増殖能の高いコロニー形成能を有した細胞が存在し、肝細胞と胆管細胞という異なる細胞系列へと分化し得ることを明らかにした(Hepatology 32(6):1230-1239,2000.)。今年度は、c-Kit-CD49f+CD29+CD45-TER119-細胞の画分化を段階的にすすめ、自己増殖能をも備えた幹細胞画分を明らかにすることを試みた。その結果、c-Met+c-Kit-CD49f+/lowCD29+CD45-TER119-細胞中に限定して増殖能、多分化能、自己複製能、組織再構築能を兼ね備えた肝幹細胞(hepatic stem cell)が高頻度に存在することが判明した。また、この肝幹細胞の少なくとも増殖にhepatocyte growthfactor(HGF)が必須の因子であることを明らかにした。今後、さらに、純化した肝幹細胞の分化・増殖・自己複製機構を培養系を用いて解析し、「臓器再生」の基盤となる知見および技術を確立する予定である。まず、in vitro肝幹細胞機能解析系の確立を目的として、マウス胎仔肝細胞の培養系を検討し、1個の細胞を始点とするクローン性コロニーを効率よく誘導可能な培養条件を決定した。そして、このコロニー形成能を指標として、FACSとモノクローナル抗体により画分化したマウス胎仔肝から単離した細胞群の解析を行った。その結果、胎仔肝中の非血球画分であるCD45^-TER119^-細胞から段階的に画分化を進め、最終的にc-Kit^-CD49f^+CD29^+ CD45^-TER119^-細胞中に限定的、かつ、高頻度に増殖能の高いコロニー形成能を有した細胞が存在することが判明した。さらに、それらのクローン性コロニーを拾い上げRT-PCRおよび免疫染色法による細胞系列マーカーの発現の検討を行った。その結果、肝細胞マーカーと胆管細胞マーカーの発現を共に確認した。すなわち、1個のc-Kit^-CD49f^+CD29^+ CD45^-TER119^-細胞から肝細胞と胆管細胞という異なる系列の細胞が分化し得ることを明確に証明した。また、FACSにより分離したc-Kit^-CD49f^+CD29^+CD45^-TER119^-細胞は、in vivoにおいても肝組織再構築能を有することを細胞移植により確認した。これらの結果は、マウス胎仔肝臓中のc-Kit^-CD49f^+CD29^+ CD45^-TER119^-細胞は、高い増殖能、多分化能、組織再構築能を兼ね備えた肝幹細胞(hepatic stem cell)であることを示唆する。今後、この肝幹細胞の分化・増殖機構を培養系を用いて解析し、「臓器再生」の基盤となる知見および技術を確立する予定である。
抗精神病薬に依存しない認知症高齢者ケアを促進するためのケア・プロトコールの作成

日本では認知症高齢者に対して抗精神病薬を使用する現状があり、重篤な副作用を合併しやすく、結果として医療費や介護負担を増大させていると考えられる。本研究では、認知症ケアに携わる医療・介護職者を対象にインタビューと質問紙調査(Mixed Method)を実施し、認知症高齢者に対して抗精神病薬を使用する要因を明らかにした。さらに、その結果に基づいて現場の声を生かした認知症高齢者のための非薬物的ケアプロトコールを作成した。認知症高齢者に対する抗精神病薬の投与については,現在,適応外処方とされているものの,我が国を含め多くの国で投与が行われている実情が報告されている。本研究では認知症高齢者の治療・ケアに従事する医師,看護師,介護福祉士,ヘルパーの計25名に対し半構造化インタビューを実施し,1.認知症高齢者に対する抗精神病薬投与の意思決定への関連要因および,2.看護・介護職員が実践するBPSDに対する非薬物的介入の実態について質的記述的研究を行った。1.については各職種に共通して抽出されたカテゴリーは<症状緩和><周囲との関係維持><介護負担><人員・時間不足>の4つであった。また医師は介護・看護職員からの依頼、介護・看護職員は医師の価値観を投与要因のひとつと捉えていることが分かった。認知症高齢者に対する抗精神病薬投与要因に職種によるとらえ方の違いがあることが分かった。抗精神病薬の過剰投与を避けるためには、異職種間のコミュニケーションが重要かつ不可欠である。2.非薬物的介入として<ニーズ・アセスメント><BPSDに対応したケア><環境調整><家族看護>の4つのカテゴリーと<生活背景に基づく分析><そばに寄りそう><安全のための環境調整>など13のサブカテゴリーが抽出された。積極的傾聴、安心感を与え否定しない声かけ、目線を合わせた対応など認知症高齢者を尊重した対応がなされていた。そしてこのようなケアを効果的に行うには、スタッフ教育、職種間の連携、マンパワーの不足などが繰り返し訴えられた。BPSDに対する非薬物的介入では、対象者のニーズに基づく状況判断が求められる。ケア提供者はニーズ・アセスメントに基づき臨機応変に対応していく能力が必要となる。BPSDに対する直接的ケアを効果的に実施するには、環境調整やスタッフ教育、マンパワーの充足など、管理的側面からの間接的ケアも重要であると考える。2012及び13年度に実施した質的研究の結果をもとに質問紙を作成し,認知症高齢者対する抗精神病薬の使用に関する質問紙調査を、全国の精神病院における認知症ケア病棟に勤務する医師、看護師、介護職員を対象に郵送法(回収率71.8%)にて実施した。析因子分析した結果、7因子が抽出されたが、質問項目の偏り等が影響していることが考えられるため,今後さらに分析を進めていく予定である。分析結果から、認知症における行動症状の改善以外の目的で抗精神病薬が使用されている実態が明らかになれば、抗精神病薬の使用が減少または中止されることとなり、糖代謝不全や錐体外路症状などの重篤な副作用が防止できると考える。また、非薬物的なケアの開発の促進にもつながると思われる。さらに、質的研究と本調査で得られた知見をもとに、本研究の最終目的である抗精神病薬に依存しない認知症高齢者のためのケア・プロトコールを作成する予定である。認知症高齢者の行動症状の治療・ケアに対するプロトコールは、すでに米国では老年精神科医らのグループや看護領域(例えばKovach et al. 2005)で開発されている。しかし、これらのプロトコールは、主に研究者の手によって開発されたもので、認知症ケアの第一線で働く臨床家(臨床医、臨床看護師、介護職)の生の声を十分に取り入れたものとはいえない。また、日本においては、プロトコールの存在すらない。プロトコールは、一般に研究知見による根拠を実践に取り入れる目的で作成される。本研究の調査で得られた臨床の実態をプロトコールに取り入れることによって、根拠をより実践に近づけることが可能になると考える。本研究では認知症高齢者の治療・ケアに従事する医師,看護師,介護福祉士,ヘルパーの計25名に対し半構造化インタビューを実施し,認知症高齢者に対する抗精神病薬投与の意思決定への関連要因および,スタッフが認識する抗精神病薬投与のメリットとデメリットについて質的内容分析を行った。内容分析の結果,抗精神病薬投与の意思決定要因については,主因となる高齢者の症状として<激しい行動症状の出現>が挙げられた。行動症状の中でも,特に暴言・暴力などの攻撃的行動がサブテーマとして抽出された。次に,行動症状による<本人の苦痛>を軽減するという治療目的が明らかになった。一方で,<集団生活への悪影響><ケア提供側の困難感>など周囲への配慮のために鎮静目的で処方されている実態も明らかになった。

さらに,<ケア提供側の知識不足>と<ケア提供側の価値観>という,ケア提供者自身の課題となるテーマも抽出された。次いで,認知症高齢者に対する抗精神病薬投与のメリットとして,<症状の緩和>といった治療的メリット以外に,<事故防止><介護負担の軽減><集団生活の維持>などケア提供側のメリットも明らかになった。一方で,スタッフは,認知症高齢者が受ける副作用によるデメリットを強く認識していた。抗精神病薬による多様な副作用は認知症高齢者自身のQOL低下だけでなく,あらたな医療行為やケアを必要とする。しかし,スタッフは,抗精神病薬に依存せざるを得ない現状があることも訴えており,認知症高齢者の行動症状への適切な介入に向けて合理的かつ一貫性のある意思決定を行うために,患者要因以外の意思決定要因の検討が必要であると示唆された。研究目的:認知症高齢者に対して抗精神病薬を使用する要因を明らかにし、薬物に依存しないケアを促進するためのケア・プロトコロールを作成する。1.質的アプローチによるデータ収集・分析:(1)認知症高齢者に対する抗精神病薬投与の功罪、(2)認知症高齢者に対する抗精神病薬投与の意志決定要因、(3)高齢者のBPSDに対する非薬物的介入の実際、(4)認知症高齢者に対する抗精神病薬使用の実態、これら4回の質的分析を行い、抗精神病薬には治療的メリットとケア提供側のメリットもあることが明らかとなった。抗精神病薬投与は副作用が薬効に勝るという先行研究を支持する結果となった。抗精神病薬投与の意思決定主因は「激しい行動症状の出現」であり、周囲囲への配慮が目的で処方されている実態も認められた。非薬物的介入では認知症高齢者を尊重し、経験知に基づく多様な方法を併用していた。また、認知症高齢者の行動症状の鎮静や安全と安寧のために抗精神病薬が使用されている実態や、ケアだけでは対処できない状況に直面し、[薬に頼らざるを得ない現実への葛藤」に苦悩する実情も明らかとなった。2.量的アプローチによるデータ収集・分析:質的データの分析から抽出されたカテゴリーにもとづき、質問紙を作成した。全国の認知症ケア病棟の医療・福祉職員927名を対象に抗精神病薬の使用状況と理由と抗精神病薬使用に関する質問紙調査を行った。その結果、質的分析と同様に薬物投与の問題性は認識しながらも状況の応じて使用せざるを得ない実態が明らかになった。3.ケアプロトコールの作成:以上の研究成果に基づき、ケアプロトコールを作成した。既存のケアプロトコールと比して大きな相違はない。日本では非薬物的ケアの重要性は十分に認識されているが、抗精神病薬使用の必要性も容認されており、非薬物的なケアの促進には多角的な介入が必要と考える。4.調査報告書の作成と配布(郵送)地域・老年看護学調査結果の分析が大幅に遅れており,プロトコールの作成に至っていない。現在,質的研究のデータ分析がほぼ終了しつつあり,実施計画以上に調査が進展している。1)調査票の作成と予備調査:質的研究によって抽出されたテーマに基づき調査票を作成し予備調査を行う。
伝統技能の保存継承のための技能素の解明と技能教授用の匠伯楽システムの開発

高度熟練技能者に共通する特徴として,リーダータイプの性格であること,作業時に力を入れるときと力を抜くときとが明確に区別できること,同じ動作を繰り返す場合の周期は0. 3Hz1Hzであること,そして繰り返す動作の再現性が極めて高いことが挙げられることがわかった.また,技能学習者の前面に学習者自身の鏡像と教師映像,さらには両映像の差分をリアルタイムで表示する仮想鏡システムを構築し,動作学習における有用性を評価した.高度熟練技能者に共通する特徴として,リーダータイプの性格であること,作業時に力を入れるときと力を抜くときとが明確に区別できること,同じ動作を繰り返す場合の周期は0. 3Hz1Hzであること,そして繰り返す動作の再現性が極めて高いことが挙げられることがわかった.また,技能学習者の前面に学習者自身の鏡像と教師映像,さらには両映像の差分をリアルタイムで表示する仮想鏡システムを構築し,動作学習における有用性を評価した.技能素の解明班:「一人親方」と称する様々な伝統産業職人の匠の技について,筋電図やビデオ分析から得られた身体動作の特徴と動作時の使用筋肉,および運動強度や注視点(眼球運動)の蓄積データを使用して動作・眼球運動・使用筋肉・強度等を軸とする多次元空間内にマッピングを行った。その結果,「茶道」における「お手前」の動作について,高度熟練者の注視点は一点に集中することなく道具と主要動作部位を広範囲で注視し、さらに動作よりも視線の動きが先行する傾向が認められた。しかし非熟練者の視線は一点に集中し、動作が不安定であった。これらの比較結果から茶道お手前における匠の技「こつ」を成立させている技能素は、視線と動きのタイミングに存在する可能性が示唆された。匠伯楽システム開発班:本年度は,「仮想鏡」システムの実用的拡張にかかるインタフェースを検討した.動作を学習するためのシステムである「仮想鏡」においては,ユーザには直接それが動作している計算機を操作することができない.そこで,1)音声入力,2)ジェスチャ入力,3)その融合手法,の3種類のモーダルを用いてインタフェースを実現し,学習の際のユーザ行動に影響が少なく,より効率的に学習が実現できるインタフェースを比較検討した.モーションの再生・停止・早送りなど,学習のための基本機能に対して実験的に評価を行った結果,操作が即時フィードバックされるために学習への影響が強く現れると考えられる「再生」「一時停止」などの操作にのみ音声入力を用い,それら以外の操作には操作系の理解が容易なジェスチャ入力を用いる融合手法が有効であることが示された.以下に示す各項目を実施し、技能素の解明とそのデータベース構築ならびに匠伯楽システムの開発に取り組んだ。1.漆や土壁塗りおよび包丁操作等の熟練職人による作業形態を非熟練者と比較し、熟練者の作業に一定リズムによる動作の繰り返しを認め、熟練動作と技能素との関連を示した。2.使用される道具にRFIDタグを付与し身体装着型のタグリーダを用いて道具とのインタラクション情報を取得し、身体装着型の3軸加速度センサを用いた行動計測と併用する手法を検討・評価した。その結果、数秒から数十秒で一連の動作がなされる行動の識別率が、加速度データのみでは70%程度であったのに対して、95%程度にまで向上した。3. 24自由度の人型ロボットを用いた実験プラットフォームを構築し、茶道の動作における技能素を構成的に解明することを目指した。その結果、比較的抽象度が低い抽象的な言葉と動作特徴の対応づけはある程度できることを確認したが、もてなしの心を持った動作のような高い抽象度の言葉との結びつけはまだ十分に実現できていない。4.作業前のモチベーション特性を評価する主観的項目と量的な作業成績との相関関係を、習熟の状態を考慮して評価した。主観的評価項目の「やる気・自己効力感」「エネルギー覚醒(EA)」と「作業成績」との相関関係は、16日間の作業習熟過程において、日数が進めば進むほど、一日の中で作業回数を重ねれば重ねるほど、また被験者の作業に対する習熟度合いが高ければ高いほど、強いことが示唆された。5.仮想鏡システムを用いたインタラクティブプレゼンテーションにおけるユーザの興味や習得レベルを判定し、シナリオの動的制御を行うためのユーザモデリング手法を検討した。また、そのユーザモデリング機能を抽象化し、マルチモーダル対話システムの標準アーキテクチャの一部として提案した。茶道、土壁・京瓦、包丁、金網、調べ緒の縄綯、京菓子の包餡等の様々な匠の技「こつ」の技能素について、高度熟練技能者に共通する特徴を調べた。その結果、1)YG検査からみた性格特徴は「リーダータイプ」が多い、2)作業時の筋力発揮には収縮期(力を入れる)と弛緩期(力を抜く)が明確に区別される、3)一定の作業を繰り返す反復動作の周期は0.31.0Hzである、4)反復動作の再現性が極めて良い等の特徴が抽出できた。また、一般実務を想定した作業時のモチベーション変動を反映する生体信号指標を検討した。さらに、連続して負荷の高い作業を実施した際に警告を出し、作業者の身体を傷害から守るアプリケーションを想定し、身体装着型の3軸加速度センサを用いた同一作業における作業負荷の軽重を識別する手法を検討した。仮想鏡システムを用いたインタラクティブプレゼンテーションをマルチモーダル対話システムの標準アーキテクチャを用いて実装するにあたり、(1)動作入力および評価入力を行うためのモジュールインタフェースの設計、(2)動作手本提示のためのバーチャルエージェント表示モジュールの実装を行った。また、前年度に引き続き、人型ロボットを用いて、茶道の動作における技能素を構成的に解明することを目指した。

「なめらかに」「しとやかに」などのような比較的抽象度の高い言葉で動作を指示する場合と、動作の速さや大きさを具体的に指示する場合の印象評価を行い、お手本の動画に合わせた動作を指示する場合には、後者の方が教えやすいが、前者の方がロボットがより生き物らしく感じられるという、技能素の根幹に関わると考えられる興味深い結果が得られた。さらに、身体動作情報から知識まで多種の情報が存在する技能素情報を格納するために、マルチメディアデータの表現のために開発したデータモデルである再帰有向超グラフデータモデルの適用について検討した。