hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温熱環境労働者の体調管理に向けた各種生体情報イヤーモニターシステムの開発研究

去年度の研究は,熱中症予防及び体調管理に利用できる耳部における脈拍数と深部体温を同時計測できるイヤホンシステムを日常生活でも使えるように小型化改良研究を行った.その方法として,3Dプリンターを用いて柔軟性が高いナイロン樹脂で試作されたイヤーピースに,脈拍数を計測するための緑発光ダイオード(LED)と良い感度を持つ小型フォトトランジスタ(PT),耳部温を計測するための超薄膜型サーミスターセンサ(厚さ0.5 mm)を埋め込み,重量8gの「イヤーピースセンサモジュール」を試作した.計測実験を行った結果,歩行時における脈拍数の誤差は3.95 bpmと高精度であり,耳部における温度が1 °C内の誤差で体温の変動を反映していることが確認された.しかし,走行などの大きな動作中に検出した脈拍は未・誤検出が多く,耳部温も風や環境温の変動に対して敏感に反応することが確認された.それで本年度は,試作したイヤホンシステムから得られる脈拍数と体温の信頼性を向上させる方法に関する基礎研究を目的とした.まず,脈拍の検出信頼性を向上させる方法として,今まで検討されてこなかった光検出器の特性に着目した.特に,脈波計測によく使われている光検出器であるPTとフォトダイオード(PD)を用いて,光検出器の受光面積及び光検出器の感度による脈波信号成分の特性について検討を行い,動作中における脈波計測において適切な光検出器の特性について明らかにした.さらに,サーミスタを用いて計測した耳部の温度から正確な深部体温を算出するために,ヒーターなどで加温しない校正方法である双熱流法(K. Kitamura et al., Med. Eng. Phys., 2010)に着目した.耳部における温度に適用するために耳部の熱流に対してモデルを設計し,環境温の変動に対する外耳道内の各部位における温度変動及び温度差について検討を行った.緑光を用いて計測した光電容積脈波(PPG)において,受光センサの感度及び受光面積による「脈拍検出精度」と「信号対雑音比(SNR)」について検討実験を行った.被験者10名に対して,4つの光検出センサ(一つのPD,面積を2倍:二つのPDを並列接続,感度を倍数:PT)を組み込んで試作したセンサモジュールを装着し,手を振る動作を実施した.受光面積が増えることによってPPG信号成分が増えるが,雑音成分も比例して増えることで,SNRに有意な差が確認できなかった.しかし,感度が増えることによって,雑音が多くなってSNRに有意な差が確認された.一方,面積が増えることによってPPG振幅が大きくなり,脈拍数を検出しやすいことが確認された.すなわち,PPG計測において感度が低くても,受光面積が大きい光検出器がより有用であると考えられる.加温しないで二つのサーミスタセンサを用いて計測した皮膚温の差から深部体温を算出できる校正法である双熱流法を試作したイヤホンシステムに適用するために,外部温度変化による「外耳道内温(空間温)」と「外耳道内表面温(皮膚表面温)」の変動について検討実験を行った.被験者10名に対して,38,28,18 °Cの一定な環境温が維持される生体情報計測室で計測を行った.環境温度が下がることによって,深部体温の基準である赤外線体温計(IRT6520)を用いて計測した鼓膜温は0.33 °C下降,外耳道内温は0.67 °C下降,外耳道内表面温は0.51 °C下降が確認された.一方,38 °C環境温の下では外耳道の内温が表面温より0.05 °C高く,18 °Cでは内温が表面温より0.11 °C低いことが確認された.すなわち,外耳道内の空気は皮膚より環境から影響を受けやすいことである.また,外耳道の内で熱の流れをモデル化し,各計測部位における差を双熱流法に適用して深部体温の算出が可能であると考えられる.本年度に得られた基礎的な研究成果を基に,試作したシステムを改良し,様々な環境下で有用性・信頼性を検証する実験を行う予定である.また,耳部における脈波から得られる生理指標である脈拍数と規準化脈波容積を用いた血圧推定(K. Matsumura et al., Sci. Rep. Nature, 2018)の可能性について検討する予定である.特に,システムの改良には,二つのオリジナリティがある.一つ目のオリジナリティは,二つの異なる波長のLEDを使っていることである.一つのLEDは動作の影響が少ない波長(525 nm)であり,もう一つのLEDは動作に敏感な波長(880 nm)である.すなわち,動作時には動作に敏感な波長から動きを計測して動作による雑音を除去することに利用することである.従来の加速度センサを用いた動作雑音除去法と比べて異なる特徴であり,LEDを用いることによってシステムの小型化及び酸素飽和度の算出が可能だと考えられる.二つ目のオリジナリティは,加温しない双熱流法を外耳道の内における温度に適用して正確な深部体温を算出可能な新たな深部体温計測法の提案である.

従来の双熱流法が皮膚表面温を用いたことに比べて異なる特徴であり,外耳道温は他の皮膚音と違って外部環境から影響も1 °C以下であるため,より正確な深部体温が算出できると考えられる.また,本年度の研究成果は,PPG計測及び体温計測に検討されてこなかった関連研究分野の基盤的な成果であるため,論文化及び国内・外の学会での積極的な発表を行い,研究結果をより広く発信する予定である.近年社会問題化している熱中症は,体調不良により自律性体温調節反応が環境に十分に対応できないことで発生し,その死傷者数は年々増え続けている.そこで本研究では「熱中症予防」を目指して,実用的なウェアラブル生体情報計測システムの開発研究を行うことを目的とした.具体的な取り組みとして,当年度には耳部から自律性体温調節反応と関係がある生体情報として光電容積脈波と鼓膜温をリアルタイムで計測できるシステムを開発し,日常生活における耳部の容積脈波と鼓膜温の連続計測法に挙げられている課題点を実験的に明らかにし,解決方法について検討を行った.先ず,耳部から計測する光電容積脈波における解決すべき課題点として,体動アーティファクトや電磁波ノイズが混入された場合,光電容積脈波から得られる情報の信頼性減少が挙げられている.このような2つの課題点を検証するため,3Dプリンターとフレキシブルフィラメントを用いて小型光電容積脈波計測イヤホンを製作し,運動中及び電磁波を遮断する電磁シールドにおける計測を行った.課題に対する対策を立てるため,周波数分析など定量的な分析を行い,原因について検討を行った.鼓膜温の計測における解決すべき課題点としては,外部環境からの影響が挙げられている.例えば,外部環境の温度変動による顔の皮膚温が変動し,特に,耳周辺の皮膚温変動が鼓膜温に影響を与えることが報告されている.さらに,外部環境からの影響については,研究者ごとに異なる意見を持っている.このような課題点を検証するため,耳用シリコン粘土を用いて,接触式・非接触式温度センサを組み込んだ「個人適合耳型イヤーピース」を製作し,寒冷環境の室外で鼓膜温の計測実験を行った.また,鼓膜温の基準として,市販されている耳体温計を用いて同時計測を実施し,風や保温材がある環境における鼓膜温の変動について比較検討を行った.緑光を用いた耳部における光電容積脈波計測法は歩行中で高精度の脈拍数モニタリングが可能であり,日常生活における実用的光電容積脈波計測法として利用可能性が示唆された.また,電磁波は光電容積脈波計測の精度に影響を与えないことが判った.10名の参加者に対して0,2,4 km/hの歩行課題を実施し,心電図から得た心拍数と,緑光(波長525 nm)を用いた右の耳珠前における光電容積脈波から得た脈拍数の関係性について調べた.脈拍数と心電図から得た心拍数の誤差は,3.95 bpmであり,これらの間におけるピアソンの相関係数は,0.99で強い相関関係が認められた.また,光電容積脈波計測時における,電磁シールド(減衰性能40 dB)有無での信号対雑音比の比較検討を行った.その結果,電磁シールド有りと無しでの信号対雑音比に有意差が無いことを確認した.鼓膜温はその計測方法によって外部温度から影響を受けるが,外部の温度も計測し,鼓膜温と外部温度を用いた温度計算式の修正(校正)によって改善できると考えられる.5名の参加者に対して「個人適合耳型イヤーピース」(接触式サーミスター温度センサ,非接触式サーモパイル温度センサ)を製作し,寒冷環境の室外(約10°C)で鼓膜温の計測実験を行った.比較基準として市販されている耳体温計(ThermoScan IRT6520, BRAUN)を用いた.実験の結果,比較基準である鼓膜温の変動値は0.287°Cであり,顔の皮膚温の変動による鼓膜温の影響は無く,鼓膜温は深部体温として用いられることが分かった.
アメリカにおける移民の教育上の地位及び教育施策に関する研究

本研究によって得られた成果は以下のようである.イ. ́86年新移民法(PL-603)に関して得た立法資料及び研究等によれば,近年の新移民に対する連邦制作はhalf open doorからより制限的となりつつあることが明らかである.しかるに,国内外の主に経済的要因によって不法・違法移民の流入,残留さえ,なお不可避と見られる.(イ)本研究ではテキサス州を中心にメキシコから(系)の移民の実態に触れる報告及びその先行研究例を募集・整理した.(2)次に ́68年教育法(PL90-247)により定礎された新移民・マイノリティーに対するバイリンガル教育(費援助)政策の変遷を議会資料と教育省バイリンガル教育局等の若干の資料でその概観を得た.(3)他方,旧移民に対して人種・民族が夫々に自己のアイデンティティーを主張する新移民の時代への変化に対応し,州レベルでも30余州がバイリンガル教育を政策としていることが州教育法の分析により明らかになったが,連邦政策の変化と関連して,その実施上には言語問題も絡んで,種々の問題点の噴出が見られる.これらの解明にはなお新たな検討を要する.2.次にバイリンガル教育を支える教育制度理念を解明すべく,(1)移民に対する教育の歴史を基本文献等により把握するとともに,(2)テキサス州 ́75年法(EDu・CODE・ANN・§21・03イ)に端を発する違法外国人(移民)児童の公立無償学校からの排除策とこれに伴う一連の訴訟事件の整序を試みた. (3)次に ́82年連邦最高裁判決により決着したPlylerケースを中心に判決例とそのケート・ノートの分析を通して移民の教育上の地位の確定を試みた.違法外国人児童に公立無償教育を承認する判例法の安定度の高さはなお検討の余地があるにせよ,我国の実情から見てその将来に示唆的な結論が得られた.本研究によって得られた成果は以下のようである.イ. ́86年新移民法(PL-603)に関して得た立法資料及び研究等によれば,近年の新移民に対する連邦制作はhalf open doorからより制限的となりつつあることが明らかである.しかるに,国内外の主に経済的要因によって不法・違法移民の流入,残留さえ,なお不可避と見られる.(イ)本研究ではテキサス州を中心にメキシコから(系)の移民の実態に触れる報告及びその先行研究例を募集・整理した.(2)次に ́68年教育法(PL90-247)により定礎された新移民・マイノリティーに対するバイリンガル教育(費援助)政策の変遷を議会資料と教育省バイリンガル教育局等の若干の資料でその概観を得た.(3)他方,旧移民に対して人種・民族が夫々に自己のアイデンティティーを主張する新移民の時代への変化に対応し,州レベルでも30余州がバイリンガル教育を政策としていることが州教育法の分析により明らかになったが,連邦政策の変化と関連して,その実施上には言語問題も絡んで,種々の問題点の噴出が見られる.これらの解明にはなお新たな検討を要する.2.次にバイリンガル教育を支える教育制度理念を解明すべく,(1)移民に対する教育の歴史を基本文献等により把握するとともに,(2)テキサス州 ́75年法(EDu・CODE・ANN・§21・03イ)に端を発する違法外国人(移民)児童の公立無償学校からの排除策とこれに伴う一連の訴訟事件の整序を試みた. (3)次に ́82年連邦最高裁判決により決着したPlylerケースを中心に判決例とそのケート・ノートの分析を通して移民の教育上の地位の確定を試みた.違法外国人児童に公立無償教育を承認する判例法の安定度の高さはなお検討の余地があるにせよ,我国の実情から見てその将来に示唆的な結論が得られた.
電子軌道立体効果という新立体効果に対する一般則

オレフィンとケトンの応用に限らずπ面を含む有機反応は数多く知られている。その中でも多数の立体化学を一義的に構築するDieles-Alder反応におけるπ面選択の一般則は基本的な知識となるはずである。しかしながら単純化された反応系における非古典的立体効果によるπ面選択現象の例は数が少ない。本研究者らは、立体障害に因らない遠隔置換基によるDieles-Alderπ面選択の例を見い出した。この選択性をすでに行ないつつあるオレフィンおよびケトンの面選択性の知見と比較を行なった。
銀河系ガンマ線源Al-26 の天体起源の解明

人工衛星に搭載されたガンマ線検出器による観測により、半減期72万年の<26>^Alの崩壊に由来するガンマ線が天の川銀河方向から飛来している事が観測された。この<26>^Alの生成量を正確に知る為には、この原子核を生成する核反応のバイパス経路に位置する<26>^Siの原子核構造の情報が非常に重要である。そこで、我々はこの<26>^Siの原子核構造をガンマ線分光法を用いて調べ、元素合成に関連すると予想される状態として、5889keVに新たな準位を見出した。この準位はガンマ線角度相関の測定から0^+状態である事が判明した。宇宙元素合成において非常に重要なAl-26は半減期72万年でガンマ線を放出する原子核である。このガンマ線は、ガンマ線観測衛星により観測され、銀河の中心方向から飛来する事が知られている。このAl-26の生成は大質量星の超新星爆発やWolf Rayet星に由来するといわれており、その存在量から、超新星爆発の頻度が百年あたり1.9回と推定されている。この様にAl-26は非常に重要であるが、その生成量の計算には、Si-26を経由するバイパス過程に由来する不確定さがある。そこで、Si-26の原子核構造をゲルマニウム検出器を便用して詳細にしらべ、ガンマ線分光実験を行った。Si-26の励起状態は、10MeVのHe-3ビームをマグネシウムターゲットに照射し24Mg(3He,n)26Si反応で生成した。放出されるガンマ線はゴニオメータに設置したゲルマニウム検出器を用いて、測定角度を90度と135度に変化させて測定した。ガンマ線同時測を行い、2台の検出器で90度-90度と90度-135度のガンマ線角度相関を測定した。今回の測定では、ゴニオメータを使用した事により、検出器の立体角を一定に保ったまま測定が可能になった。実験の結果、これまでに既に得られている角相関の結果と良く一致した。半減期72万年の26Al(アルミニウム26)からの1.8MeVのガンマ線は、人口衛星に搭載されたガンマ線検出器により観測され、天の川銀河の中心方向から飛来している。この26Alは、超新星爆発によって生成されたと考えられており、宇宙空間にばら撒かれている。26Alの生成率をより正確に求める為に、その生成過程のバイパス経路にある26Siの原子核構造を詳細に研究した。26Alは25Al(β+)25Mg(p,γ)26Al反応で生成されるが、天体の温度が高いと25Alがベータ崩壊する前に反応を起こし、25Al(p,γ)26si(β+)26mAlの様に崩壊し、ガンマ線を出さないアイソマー状態を生成する。筑波大学にて実験を行い、タンデム加速器により加速された10MeVの3Heビームをマグネシウムターゲットに照射し、26Siの励起状態を生成した。ここから脱励起する際に放出される1797keVのガンマ線の角分布を測定した。実験の結果、ガンマ線の放出は等方的に近く、励起状態のスピン整列が、摂動などによって損なわれている事が判明した。この結果、26Siの励起状態の5672.1keVの状態がスピン1+である事が確認された。また、既存のデータと我々の結果を比較検討したところ、我々が観測した5885.7keVはこれまでに見出されていない新たな準位である事が結論づけられた。宇宙における元素合成は、ビッグバン元素合成、恒星内の燃焼、および、超新星内での爆発的な燃焼に大別される。初期宇宙のビッグバンから3分後の頃、ヘリウム4が生成され、また、これより重い原子核は、その後の恒星内の燃焼で生成されたと推定されている。特に、安定核から飛び離れた位置にあるトリウムやウラニウムの存在は、超新星内で爆発的に核燃焼が起きた事の証拠と考えられている。一方、人口衛星に搭載したガンマ検出器による観測において、半減期72万年のアルミニウム26(26Al)に由来する1.809MeVのガンマ線が観測された。これは、現在でも銀河内で元素合成が活発に行われており、宇宙空間に26Alが放出されている事を示唆する。ここで問題になるのは、26Alの生成量である。ネットワーク計算によれば60Feも同様に生成されると;期待されたが、実際の観測では、60Feは26A1に比べ数倍小さく、計算と観測値が食い違う事が判った。この原因のひとつとして、ネットワーク計算に用いた原子核反応の反応率のあいまいさがあげられる。

そこで、我々は、この26Alの生成に非常に重要な、バイパス反応経路に位置する26Siに関して、原子核構造を詳細に観測する研究を行った。26Siを生成する原子核反応は25Al(p,gamma)26Si反応であるが、この反応の反応率は26Siの励起状態の陽子閾値のすぐ上の準位構造に大きく左右される。そこでこの26Siを24Mg(3He,n)26Si反応により実験室内生成し、元素合成に関与すると考えられる励起状態から放出されるガンマ線を観測した。高分解能ゲルマニウム検出器(検出効率140%)を用いてガンマ線同時計測実験を行った結果、励起エネルギー5.886MeVに新たな状態を見出した。この状態のスピン・パリティはガンマ線角度相関測定の結果から0+と推定された。この状態の発見により26Siの生成量が増大すると考えられる。すなわち26Alは減少すると推定される。
人間中心設計を用いた視覚障がい者のための空間デザインツールの開発

本研究では、人間中心設計を用いて視覚障がい者が不便を感じることなく、快適に生活を送るための空間をデザインするツールを開発することを最終目的とする。昨年度までは、文字情報を得ることで空間歩行時のメンタルモデル形成にどのような効果が期待できるかについて実空間での調査を行った。その結果、文字情報が空間のメンタルモデル構築に与える影響としては、視覚情報の有無で差が生じる可能性が挙げられ、また、文字情報の読み上げによるサポートの際には、文字情報のある位置の情報も同時に求められることがわかった。このように、歩行様態におけるメンタルモデル構築に影響を及ぼす要素について明らかにすることができた。今年度は、これらの成果をもとに効果的な文字情報の空間への配置について検討し、実ユーザへのインタビューを含め、エクスペリエンスマップを作成した。視覚障がい者として、ロービジョン者、全盲者を含め、4名のユーザへのディープインタビューを行い、質的分析から歩行時のエクスペリエンスに関わる事象、場所・環境、思考、感情、他者との関わりについてエクスペリエンスマップを製作した。これらのエクスペリエンスマップを活用するための評価実験を行い、空間に必要なデザイン要件の選定を行い、以下のような視点でデザイン要件を検討することが重要であることを明らかにした。1)位置把握、Wayfinding、2)情報共有、3)出来事の記録、4)多様な文字情報の取得、5)テクノロジーへの還元などの社会向上のためのデータの2次活用、6)視覚情報から音声情報への変換機能向上のための工夫、7)文字以外の環境情報の取得、の7項目である。申請時の研究計画に基づき、これらの成果をもとに効果的な文字情報の空間への配置について検討し、実ユーザへのインタビューを含め、エクスペリエンスマップを作成した。これらのエクスペリエンスマップを活用するための評価実験を行い、空間に必要なデザイン要件の選定を行い、以下のような7つの視点でデザイン要件を検討することが重要であることを明らかにすることができた。次年度は、これらの視点を考慮した空間をデザインするためのプロトタイピングの検証を行う。最終年度として、これまでの成果を学会にて発表し、空間をデザインするためのプロトタイピングの検証を行う。歩行時のエクスペリエンスマップを作成したことにより、心理的側面として心の動きが明らかになり、ロービジョン者が歩行する際のサポートとなる要因を提案できる。このツールの応用可能性としては、空間デザインだけではなくプロダクトデザインのデザインプロセスで活用することにより、視覚障がい者が快適に使用できるプロダクトの開発に寄与することが期待できる。今後開催が予定されているオリンピック・パラリンピックの会場でのサイン計画やロービジョンケアの施設の空間デザインに活用することができ、空間の移動において視覚障がい者の不便さを低減した空間の提供が可能となる。そのため、まずは、視覚障がい者の空間把握、空間認知における特性をこれまでに明らかになっている知見を分析し、分類している。この結果を先行研究の最新情報資料としてファイリングしており、分類された知見の関係性を把握しやすいようマッピングしている。視覚障がい者が生活の中で不便を感じるのは、移動時の歩行に関する行動が空間において重要となるため、本研究では歩行様態に着目する。歩行の際に取得している情報、手がかりとしている情報、注視状況を明らかにし、メンタルモデルを調査する。そのための環境条件について検討している段階である。実験室における条件として、照度、色、グレア条件を設定するため、予備実験として、壁の色、グレア、照度の組み合わせで、健常者による視認性の調査を行った。その結果、2面のコントラスト、壁と壁の境界線が視認性に影響を与えることが示唆された。視認性の低い照射状況においては壁の色による違いが見られたことから、境界線による見え方の差では反射率という要素も視認性に影響することがわかった。今後は、バーチャルリアリティ空間を用いて模擬空間を構築し、照度、色、グレアを変化させた際の空間の歩きやすさについて評価する。これらの結果をもとに、実空間において、歩行する際に手がかりとしている要因を調査する。また、これらの要因から、ロービジョン者の空間認知におけるメンタルモデル調査を行い、そのモデルを構築していく予定である。研究費交付が行われたのが、2016年12月であったため、当初の申請書を提出した際の計画より若干の遅れが認められる。遅れを取り戻せるよう尽力している。今年度は、文献調査からの特性の分析を終了させる予定である。この文献資料は、必要に応じて逐次追加できるようにしておく。また、実験では、実験室において歩行できる環境を整備し、実験を行い遅れを取り戻す予定である。

そのため、昨年度より引き続き、視覚障がい者の空間把握、空間認知における特性をこれまでに明らかになっている知見を分析し、先行研究の最新情報資料としてファイリングしており、分類された知見の関係性を把握しやすいようマッピングした。視覚障がい者が生活の中で不便を感じるのは、移動時の歩行に関する行動が空間において重要となるため、本研究では歩行様態に着目する。歩行の際に取得している情報、手がかりとしている情報、注視状況を明らかにし、メンタルモデルを調査する。今年度は、文字情報を得ることで空間歩行時のメンタルモデル形成にどのような効果が期待できるかについて調査を行った。フィールド調査としてロービジョンの方に協力していただき、歩行中の様子とヒアリングから歩行様態の調査を行った。歩行をサポートするツールとして、文字情報を音声に変換してサポートするスマートグラスを装着した。また課題としては、歩行ルートに文字を配置し、その文字情報を獲得してもらった。その結果、文字情報が空間のメンタルモデル構築に与える影響としては、視覚情報の有無で差が生じる可能性が挙げられ、また、文字情報の読み上げによるサポートの際には、文字情報のある位置(方向や距離)の情報も同時に求められることがわかった。実空間での歩行様態の調査を実施し、歩行様態におけるメンタルモデル構築に影響を及ぼす要素について明らかにすることができ、効果的な文字情報の空間への配置について検討している。また空間をデザインするためのツールのプロトタイプについて検討を進めている。本研究では、人間中心設計を用いて視覚障がい者が不便を感じることなく、快適に生活を送るための空間をデザインするツールを開発することを最終目的とする。昨年度までは、文字情報を得ることで空間歩行時のメンタルモデル形成にどのような効果が期待できるかについて実空間での調査を行った。その結果、文字情報が空間のメンタルモデル構築に与える影響としては、視覚情報の有無で差が生じる可能性が挙げられ、また、文字情報の読み上げによるサポートの際には、文字情報のある位置の情報も同時に求められることがわかった。このように、歩行様態におけるメンタルモデル構築に影響を及ぼす要素について明らかにすることができた。今年度は、これらの成果をもとに効果的な文字情報の空間への配置について検討し、実ユーザへのインタビューを含め、エクスペリエンスマップを作成した。視覚障がい者として、ロービジョン者、全盲者を含め、4名のユーザへのディープインタビューを行い、質的分析から歩行時のエクスペリエンスに関わる事象、場所・環境、思考、感情、他者との関わりについてエクスペリエンスマップを製作した。これらのエクスペリエンスマップを活用するための評価実験を行い、空間に必要なデザイン要件の選定を行い、以下のような視点でデザイン要件を検討することが重要であることを明らかにした。1)位置把握、Wayfinding、2)情報共有、3)出来事の記録、4)多様な文字情報の取得、
形質細胞様樹状細胞特異的遺伝子改変マウスによる樹状細胞の動態制御機構の解明

我々は形質細胞様樹状細胞に優位に発現するSiglecH遺伝子座に、蛍光タンパク質遺伝子あるいはcreレコンビナーゼ遺伝子を挿入することで生理的条件下の細胞標識を行い、本細胞の生体内での動態解析を試みた。樹立した遺伝子改変マウス系統の蛍光タンパク質発現およびcreレコンビナーゼ発現は、形質細胞様樹状細胞に限定されず、他の樹状細胞サブセットにも見られた。故に、この方法による形質細胞様樹状細胞の特異的な標識は不可能であることが示めされた。形質細胞様樹状細胞を標識するためには、他の遺伝子座を対象とすべきである。樹状細胞サブセットにおける遺伝子発現を比較した結果、膜タンパク質のSiglecHがpDC優位に発現している事が明らかとなった。pDC特異的な遺伝子改変マウスを作るため、SiglecH遺伝子座に、蛍光タンパク質(Kikume Green-Red,KikGR)を挿入する方法で、ノックインマウスを作成した。このマウスのpDCは、すべてKikGRを発現していた。しかしながら、通常樹状細胞の一部にもKikGRの発現が認められた。それ故、このマウスではpDCのみにKikGR標識を行う事が、不可能である事が明らかとなった。pDC特異的遺伝子欠損システムを作成するために、SiglecH遺伝子座にcreレコンビナーゼ遺伝子を挿入したノックインマウスを作成し、cre発現の特異性を解析した。Rosa-LoxP-STOP-LoxP-tdRFPノックインマウス(creを発現する細胞のみが、赤色蛍光タンパク質を発現する)と交配し、仔マウスについて解析を行った結果、pDC特異的な赤色蛍光タンパク質発現は、観察されなかった。個体発生あるいは樹状細胞の発生分化過程において、cre発現が誘導されると考えられた。対策として、SiglecH遺伝子座にタモキシフェン誘導性Creリコンビナーゼ遺伝子を挿入した遺伝子改変マウスを作成している。特異性の確認のために、上記と同じ交配を行い、タモキシフェン投与に依存したpDCの赤色蛍光タンパク質発現について検討を計画している。SiglecHホモ変異マウスのpDCは、野生型と同様に発生・分化した。ホモ変異マウスの脾臓pDCは、ex vivoでCpG DNA刺激によるI型IFN産生が亢進していたが、炎症性サイトカイン産生は野生型と変わらなかった。一方、1本鎖RNA刺激によるI型IFN産生と炎症性サイトカイン産生は、野生型と同様に見られた。詳細について解析中である。形質細胞様樹状細胞(pDC)をマーキングし、その動きを明らかにするために、マウスpDCに優位に発現しているSiglecH遺伝子プロモーター下流に蛍光タンパク質Kikume Green-Red(KikGR)遺伝子をノックインする方法で、遺伝子改変マウス系統を樹立した。pDCにおけるKikGRの発現を解析したが、pDC以外の樹状細胞にもKikGR発現が僅かに見られる結果を得た。さらに、同様の方法でSiglecH遺伝子座にcreリコンビナーゼ遺伝子をノックインしたマウス(cre-KI)を作成し、cre発現の特異性を確認したが、pDCにおける発現の特異性は観察されなかった。個体発生あるいは、樹状細胞の発生・分化過程において、creが発現していると考えられた。その対策として、新たにSiglecH遺伝子座にタモキシフェン誘導性cre(creレコンビナーゼ-改変型ヒトエストロゲン受容体融合タンパク質、creERT2)遺伝子をノックインしたマウス(creERT2-KI)系統を樹立した。今後は、タモキシフェン投与によるcre発現の特異性について検討し、pDCマーキングについて検討する。また、SiglecH以外にも、pDC特異的に高発現する遺伝子A、Bを見出している。遺伝子Aについては、そのプロモーター下流にKik-GR遺伝子をノックインしたマウス系統を樹立した。今後は、pDCにおけるKik-GR発現の特異性を検討する。さらに、遺伝子Aホモ変異マウスの表現形について解析を行う。遺伝子Bについても、同様の方法により、蛍光タンパク質をノックインしたマウス系統を作製中である。形質細胞様樹状細胞(pDC)の動態と機能を明らかにするために、pDC優位に発現するSiglecH遺伝子のプロモーター下流に、蛍光タンパク質Kikume Green-Red (KikGR)遺伝子をノックインしたマウス系統を樹立した。この系統の樹状細胞を解析した結果、脾臓のpDC、およびCD8陽性樹状細胞の一部で蛍光色が見られた。また、骨髄細胞をFlt3 ligandと共に培養して得た樹状細胞も、pDCとCD24陽性樹状細胞(脾臓のCD8陽性樹状細胞に相当)の一部が光った。この光るCD8陽性樹状細胞分画は、pDC特異的な膜タンパク質(SiglecH、CCR9、Ly49Q)の発現が陰性であり、なぜ光るのか解らない。故に、この系統でpDCのみを標識できないと考えた。

pDC特異的な遺伝子欠損系を作るために、SiglecH遺伝子座にcreレコンビナーゼ遺伝子をノックイン系統も樹立した。この系統とROSA-loxP-STOP-loxP-tdRFPノックインマウスを交配し、cre発現の特異性を調べたが、血球細胞が全て光ってしまい、pDCにおける発現特異性は見られない。個体発生、あるいは血球細胞の発生時に、creが発現していると考えられ、この系は実現不能と結論した。代替案として、個体発生時のcre活性を無視するために、タモキシフェン誘導性cre遺伝子(creERT2)ノックイン系統を樹立した。タモキシフェン投与によるCreの効果を確認するために、この系統とROSA-loxP-STOP-loxP-tdRFPノックインマウスを交配し仔マウスを得た。pDCの蛍光発現について検討を行っている。SiglecH以外に、CCR9についてもKikGR遺伝子ノックイン系統を樹立した。この系統ではpDCが明るく光るが、他の樹状細胞サブセットの一部も光ってしまうので、pDCのみを標識できないと結論した。マウスSiglecH遺伝子座に、蛍光タンパク質遺伝子やcreをノックインする方法では、pDCのみをマーキングする事ができない事が明らかとなったから。その対策を既に講じている。また、人事異動により、研究を実施する所属機関が変わったために、特にマウスを使用する実験に遅れが出ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。対策として、新たにSiglecH遺伝子座にタモキシフェン誘導性cre遺伝子をノックインしたマウス系統を樹立している。今後は、タモキシフェン投与に依存したcre発現を検討し、pDCマーキングの特異性について検討する。また、SiglecH以外にも、pDC特異的に高発現する遺伝子A、Bを見出している。遺伝子Aのプロモーター下流にKik-GR遺伝子をノックインしたマウス系統を樹立した。今後は、pDCにおけるKik-GR発現の特異性を検討する。さらに、遺伝子Aホモ変異マウスの表現形について解析を行うことを計画している。遺伝子Bについても、同様の方法により、蛍光タンパク質をノックインしたマウス系統を作製中である24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本上代における仏像の荘厳

本研究は日本上代(飛鳥奈良時代)の仏像彫刻に対し、「荘厳」という観点から包括的に再検討を加えることを目的として行われた。研究活動を進めるにあたり、将来の研究の基礎となりうるような信頼度の高い資料の整備と、隣接する様々な研究領域にまたがる広い視野からの問題提起に最大の重点をおいた。以下に三年間の成果の概要を記す。(a)基礎資料の整備に関しては、上代彫刻の荘厳にまつわる遺品のうち、特に奈良時代の光背を重点的な対象に選び、組織的な共同作業をとおして、従来の研究にない精度と体系性を誇る、画期的な研究成果を得た。具体的には、(1)現在断片となっている聖林寺十一面観音立像光背の精査(実測図作成、光学的調査なども含む)、およびそれに基づく想定復元図案の検討と作成。(2)東大寺二月堂十一面観音像光背の、原寸大の正確な現状トレース図面の作成。(3)法隆寺伝法堂光背(3面)の、構造理解を中心とした精査(光学的調査を含む)。などを遂行し、研究過程で得た種々の写真資料や図面に、調査記録及び解題を加えて、当該研究成果報告書に「調査研究篇」として収録した。(b)研究分担者は3年間各自、日本上代の仏像荘厳に関わる諸問題について考究してきたが、その成果として、彫刻史のみならず絵画史・建築史・考古学・歴史学など、多彩な分野の専門家の執筆による9篇の論文が提出された。これらは研究成果報告書に「論考篇」として掲載した。(c)各年度末に三度にわたり、国内外から第一線の研究者を招聘して関連テーマで研究発表を行っていただき、研究分担者との間で討論する「国際研究集会」を開催した。そのうち初年度と第二年度分の記録を、研究成果報告書に付載した。(d)なお本研究の成果は、奈良国立博物館のホームページ上でも公開する。平成12年度に進められた研究の概要は以下の通りである。まず7月17日に研究分担者が集合し、日本上代仏像彫刻における荘厳の様相を考える上で最も重要な資料の一つである聖林寺十一面観音像光背の、想定復元図の作成に向けた作品精査ならびに基礎資料の整備に、本年度の活動の最大の重点をおくことで合意をみた。この合意に沿って、研究分担者のうち彫刻を専門とする者を中心に、同光背の裏面及び部分も含めた写真撮影、X線写真の撮影、原寸大実測図の作成、復元案作成に際して参照すべき関連作品についての資料の収集・整理などの作業が行われた。中でも今回初めて行われた裏面の調査で、裏面の文様が表面の欠失部の復元に資する情報を含んでいることが判明した点は、大きな新知見といえる。次年度は同光背のデジタルマイクロスコープによる材質分析、復元案の検討などを行う一方、調査対象を他作品にもひろげて資料を拡充し、本研究のさらなる進展をめざす予定である。3月10日には研究分担者が再度集合し、午前に研究打合せを実施し、本年度の総括を行うとともに、実測図を前に聖林寺光背の復元案についての意見交換が行われた。午後には研究討論会を開催し、韓国より姜友邦氏(梨花女子大学教授)及び鄭于澤氏(韓国美術研究所副所長)の両名を招聘して関連テーマで研究発表を行っていただき、研究分担者との間で、日韓古代の仏教美術における荘厳の様相について活発な討論が行われた。

また一年間を通して研究分担者は各自、研究計画調書に記した分担に沿って、当館を拠点に各地で作品調査ならびに資料収集にあたり、当該テーマについての検討を行った。平成13年度に進められた研究の概要は以下の通りである。まず研究分担者のうち彫刻を専門とする者が中心となって、聖林寺十一面観音像光背の復元案作成に向けた方針を決定し、昨年度製作した同光背の原寸大実測図をもとに、試案となる図面の作成を行った。11月4日に研究分担者が集合して同図に検討を加え、補正すべき点などを確認し、最終案の作成作業に着手した。また東大寺二月堂本尊光背の図様を、原品を参照しつつ拓本からトレースした上で描きおこす作業を進め、原寸大実測図が完成した。これをもとに来年度、同作品の復元図案の作成を行う。2月23日に研究分担者が集合し、午前に研究打合せを実施して本年度の総括を行うとともに、招聘した神戸大学助教授・黒田龍二氏に建築史的観点から大御輪寺本堂に関する報告を行っていただき、聖林寺像および光背との関係について討論しつつ、完成した光背復元図案に最終的なチェックを加えた。午後には昨年度同様、研究討論会を開催し、中国から馬世長氏(北京大学教授)、国内から浅井和春氏(青山学院大学教授)、加島勝氏(東京国立博物館金工室長)の三氏を招聘して関連テーマで研究発表を行っていただき、討論参加者として韓国から招聘した金理那氏(弘益大学校教授)、鄭于澤氏(韓国美術研究所副所長)を交えて、中韓日三国の古代仏教美術における荘厳の様相について活発な討論が行われた。平成14年度に進められた研究の概要は以下の通りである。まず9月初旬に研究分担者が集合して打ち合わせを行い、年度内の方針が決定された。9月以降、法隆寺にて伝法堂光背(三面)を調査、さらに奈良国立博物館に搬入してエックス線撮影を行うなど、関連遺品の調査研究を行った。またこれと併行して、12年度以来作成を進めてきた聖林寺十一面観音像光背の原寸復原図案を、聖林寺現地で像にあてた上で修正を加え、最終的な確定案を完成させた。また昨年度、東大寺二月堂本尊光背の原寸トレース図を拓本から作成したが、図にややゆがみが生じる点に鑑み、改めて原品から直接トレースの上、これを描き起こす作業を行って、従来にない高精度の図面を最終的に完成することができた。3月8日には研究分担者が再度集合し、3年間の研究を総括するとともに、韓国より閔丙贊氏(国立中央博物館)、金有植氏(同)の両名を招聘して国際研究集会を開催し、日韓両国における仏像荘厳の様相について、活発な討論が行われた。また一年をとおして研究分担者は各自当該テーマについての調査研究にあたり、論考の執筆を行った。3月31日には過去3年間の成果をとりまとめ、「調査研究篇」「論考篇」「国際研究集会報告」の三部からなる研究成果報告書(200頁、聖林寺光背の復原図案と二月堂光背のトレース図の、大判の別刷を付す)を刊行した。
水晶振動子を用いる有機結晶環境下での分子認識の定量的評価

本研究では、マイクロバランスとして知られる水晶振動子上に有機結晶を固定し、有機結晶表面や内部に特異的に取り込まれる分子の結合量や吸着や脱着の速度を振動数の経時変化から求め、これまで分子認識場として定量的な評価の困難であった有機結晶下での反応を定量的に評価する一般的な方法論を確立することを目的として研究を行い、以下の成果を得た。1)R-フェニルグリシル-R-フェニルグリシンの微結晶を9MHz,ATcutの水晶振動子の電極上にキャストした。キャスト量は振動数変化(重量変化)から容易に定量できた。2)気相中あるいは水溶液中でジペプチド固定化振動子への各種不斉化合物の吸着量および吸着速度を振動数の経時変化から求めた。吸着平衡に達した後で、振動子を空気中あるいは新しい水溶液中に移しかえることにより脱着速度を求めた。その結果、R-フェニルグリシルグリシン結晶には、L-ロイシンやD-アラニン等のアミノ酸が不斉選択的に結合することがわかった。3)ゲスト化合物であるアミノ酸の不斉性や形状などを系統的に変化させ、結合や脱着過程の動力学に与える効果を検討した結果、分子認識は結合過程ではなく脱着過程で発現されていることが明らかになった。
再生核適応フィルタの解析と高性能アルゴリズム開発

本科研費プロジェクトで実施した研究内容を学術論文2編と国際会議論文6編にまとめて発表した。以下、主な成果を簡潔にまとめる。1.多カーネル適応フィルタにおける「カーネル化された入力ベクトル」の白色化を実現する計量を実現する、L2空間射影に基づく非線形適応アルゴリズムを構築し、実データ(GPSデータ、電気回路出力)を用いて有効性を実証した。入力ベクトルの確率測度を用いてL2計量を定義する必要があり、本研究では、入力ベクトルが多変量ガウス分布に従う場合と全領域で等確率で生成される(noninformative prior)場合について計量を計算する手法を導出した。また、グラム行列(カーネル行列)に基づく計量も検討した。本成果は、IEEE Trans. Signal Processing2018年8月号に掲載されている。2.多カーネル適応フィルタを分散型に拡張し、理論解析を与えるとともに、実データ(地形の高度データ)を用いて有効性を実証した。瞬時誤差をゼロにする超平面を使用する代わりに、同集合を緩和した凸集合(hyperslab)を用いることで、深刻な誤差の増加を招くことなく更新頻度が大幅に削減されることを示した。時間変化するシステムへの適応性も検証した。さらに、分散型最適化で広く用いられるADMMに基づく手法に対する優位性を示したことは意義深いと考えられる。本成果は、ブレーメン大学(独国)との共同研究成果であり、IEEE Trans. Signal Processing2018年11月号に掲載されている。本論文では、センサーネットワークへの応用をメインで議論しており、広い分野への貢献が期待できる。本年度は、複数の成分を含む非線形関数の適応推定を目的として、複数の再生核ヒルベルト空間の直積空間における適応学習の枠組みを提案し、その有効性を検証した。ここで、複数の成分として、具体的には(i)低周波と高周波、(ii)線形成分と(滑らかな)非線形成分を想定している。直積空間の利用によって非線形関数の局所的な特徴を適切な基底ベクトルによって表現することが可能となり、その結果、低次元部分空間で非線形関数を表現することが可能となる。提案法は、推定に用いる再生核ヒルベルト空間が互いに素である(原点のみで交わる)場合に限り、「和空間」における逐次射影アルゴリズムとして解釈することができる。線形カーネル(または多項式カーネル)とガウス核を用いた場合、入力空間が内点を持つ限り、再生核ヒルベルト空間は互いに素であることが示せる。一方、複数のガウス核を用いた場合、再生核ヒルベルト空間は巣構造を持つため、互いに素にはならない。本研究で提案する枠組みは、両方の場合に適用することができる。直積空間の計量を用いることにより、収束速度を決める要因となる自己相関行列の固有値広がりを低減できるため、ユークリッド計量を用いた場合と比べて高速な収束特性が得られる。人工データと実データを用いた数値シミュレーションによって、提案法の有効性を実証した。本成果は,信号処理分野のトップジャーナルIEEE Transactions on Signal Processing2015年11月号に掲載されている。第2年次に実施予定であった直積空間上の凸射影に基づく関数空間多核適応フィルタの構築が完了し、学術雑誌に掲載済みである(業績欄をご参照).既存のカーネル適応アルゴリズムは、関数空間における射影に基づく手法(アプローチ1)とユークリッド空間における射影に基づく手法(アプローチ2)に大別される。経験的に、アプローチ1の方が速い収束を示すことが分かっていたが、その理由は未解明だった。本研究では、入力データに対応する特徴ベクトルの自己相関作用素が、辞書データのサンプル平均で近似できるという仮定をおき、2つのアプローチの収束速度の違いを理由づける近似式を得ることに成功した。具体的には、収束速度に影響する自己相関行列の固有値広がりを比較すると、アプローチ1の固有値広がりがアプローチ2の固有値広がりの平方根で近似できることを明らかにした。このことは、アプローチ2の固有値広がりが実用上、極めて大きい(10の10乗オーダー程度)ことから、アプローチ1の固有値広がりの方が遥かに小さいことを示す。したがって、アプローチ1の方が超球に近い誤差曲面を利用して適応学習していることが分かり、良好な収束特性の理由付けが得られる。さらに同条件の下、平均2乗誤差関数の最小解が、関数空間における最良近似(探索する部分空間の中で真の非線形関数を最も良く近似する点)と近似的に一致することを示した。本研究成果は、アプローチ1が特に有効である状況を明らかにするとともに、適応アルゴリズムによって良好な関数近似が達成され得る条件を明らかにしている。アプローチ1は、グラム行列で決まる計量を入れたユークリッド空間で射影する手法として解釈可能である。前述の知見に基づいて、収束速度をさらに改善する計量の導出にも成功している。この成果は、2016年8・9月に開催された国際会議European Signal Processing Conference 2016で発表した。平成28年度に実施する予定だった「直積空間上の凸射影に基づく関数空間多核適応フィルタの開発」が、平成27年度に完了したため、平成27年度にやり残した「関数空間アプローチとユークリッド空間アプローチの関係性」を深く研究した。また、平成29年度に実施予定の「関数空間多核適応フィルタのための高性能アルゴリズム」の検討まで進めてあり、初期成果をEuropean Signal Processing Conference 2017に投稿済みである。当初予定しなかった分散型アルゴリズムへの拡張まで進めることができた。辞書をオンラインで学習する手法を構築することが今後の課題として残されている。

本科研費プロジェクトで実施した研究内容を学術論文2編と国際会議論文6編にまとめて発表した。以下、主な成果を簡潔にまとめる。1.多カーネル適応フィルタにおける「カーネル化された入力ベクトル」の白色化を実現する計量を実現する、L2空間射影に基づく非線形適応アルゴリズムを構築し、実データ(GPSデータ、電気回路出力)を用いて有効性を実証した。入力ベクトルの確率測度を用いてL2計量を定義する必要があり、本研究では、入力ベクトルが多変量ガウス分布に従う場合と全領域で等確率で生成される(noninformative prior)場合について計量を計算する手法を導出した。また、グラム行列(カーネル行列)に基づく計量も検討した。本成果は、IEEE Trans. Signal Processing2018年8月号に掲載されている。2.多カーネル適応フィルタを分散型に拡張し、理論解析を与えるとともに、実データ(地形の高度データ)を用いて有効性を実証した。瞬時誤差をゼロにする超平面を使用する代わりに、同集合を緩和した凸集合(hyperslab)を用いることで、深刻な誤差の増加を招くことなく更新頻度が大幅に削減されることを示した。時間変化するシステムへの適応性も検証した。さらに、分散型最適化で広く用いられるADMMに基づく手法に対する優位性を示したことは意義深いと考えられる。本成果は、ブレーメン大学(独国)との共同研究成果であり、IEEE Trans. Signal Processing2018年11月号に掲載されている。本論文では、センサーネットワークへの応用をメインで議論しており、広い分野への貢献が期待できる。本年度は,研究協力者のMuller教授、Richard教授との共同研究を中心に実施する予定である。また、再生核適応フィルタにおけるパラメータ空間アプローチと関数空間アプローチの関係性を明らかにするとともに、自己相関行列の詳細な解析も行なう。次年度も研究協力者のMuller教授と連携して研究を進める方針である。Bremen大学(ドイツ)の共同研究者と定期的にskypeを使ってディスカッションを行ない、分散型アルゴリズムの研究を継続している。研究室の学生とも月に2回程度のミーティングを実施しながら、辞書学習の方針を固め、シミュレーションで有効性を検証している。順調にいけば、今年度中に目標を達成可能であると考えている。シミュレーション用計算機、ノートパソコン、Mathematicaライセンスは他のプロジェクトで使用するものを併用できた。また、研究の進行に合わせて28年度に研究会発表・国際会議発表・研究セミナーを行なうことにしたため、それにかかる費用は28年度に繰り越すことになった。シミュレーション用計算機、ノートパソコンは他の研究プロジェクトで使用するものを併用できた。
大規模固体-流体連成シミュレーションのための数値解析アルゴリズムの開発

固体と流体が混ざった流れである混相流は工業的に非常に重要な装置であり、解析には数値解析が広く用いられている。大規模な固体-流体連成問題の数値解析は近年活発に研究がなされているが、流体抗力による計算の不安定性や薄板の解像が困難であるという問題により、未だ計算を安定して行うことが困難である。そこで本研究では、流体抗力に起因する計算不安定性が生じるメカニズムを明らかにし、この計算不安定性を克服する新しいアルゴリズムを開発する。次に、薄板の解像を可能にするため、壁面付近で流体の計算格子を細かくする手法を導入する。これらの研究により、最終的に大規模固体-流体連成問題を解析できる数値解析手法の開発を行う。
都市一般廃棄物地盤の変形力学およびその改良と固化技術の研究

都市一般廃棄物の力学的性質を調べるため、従来から実際の処分場でゴミを採取し、材料強度や地盤沈下の再現実験を行ってきた。しかし実験に使用した装置が、通常は土の実験に使われる小型の装置であり、都市廃棄物、特に不燃性廃棄物に含まれるような数センチ程度の混在物があると、試験体の寸法に匹敵する程度の大きさとなり、実験の信頼性に疑問が生じざるを得なかった。そこで本研究では、直径30cm、高さ60cmの大型試験体を使用できる三軸せん断装置を製作した。その特徴は、試験体の大きさだけではない。ポアソン比のような材料定数をも測定するため、試験体の体積変化を正確に測れるよう、試験体全体を水浸させて体積変化を水位変化に反映させ、水位の変化を水圧として計測するようにしたことが重要である。なぜなら、廃棄物中の大径粒子のために試験体の側面には凹凸があるため、側面の変位を直接レーザー変位計などで精密に測定しても、凹凸のためにエラーとならざるを得なかった。しかし水位の変位を測ることにより、局所的な凹凸には影響されない大局的な体積変化が測定できるようになった。実験では、せん断剛性やせん断強度の他に、地震荷重、一次元圧縮と地盤沈下、プレローディングによる地盤沈下抑制技術の立証、などを調べた。その結果、廃棄物は外見こそ異なるものの土(地盤材料)と振る舞いに共通するところが多く、地盤工学、土質力学の知識や技術を適用できる材料であることが、示された。このように成果は満足すべきものであり、現在、学術雑誌や国際会議での発表の準備をしている。都市の一般廃棄物の力学特性を実験的に調べ、廃棄物地盤の最大の問題と考えられている地盤の長期沈下現象の対策を研究した。最初に断っておかねばならないが、近年普及の進んでいる焼却灰の処分場地盤は力学的に十分安定しており、地盤沈下の問題は存在しない。そこで本研究は、不燃ごみの投棄からなる地盤を対象としている。不燃ごみは破砕を経ているとはいえ、構成粒子(ビニール片など)の寸法が最大数センチある。従って本研究のように大型実験装置を用いることが、きわめて望ましい。本研究で製作した装置は直径30cmの試験体を用いるもので、操作性も考慮すれば、十分な大きさである。この装置に試験体を設置し、せん断実験、繰り返し載荷実験、および長期圧密実験を行った。その結果によれば、そのままの状態では不燃性ゴミ地盤はきわめて軟弱であること、しかしプレローディングと呼ばれる伝統的な地盤改良技術を用いてあらかじめ圧縮を起こさせておくと、その後は沈下の少ない安定した状況を作り出せることがわかった。さらに、ゴミ地盤上の建築物を安全に支えるための杭基礎の実験を実施した。実地盤中における深さ方向の応力変化を考慮するために、模型地盤に空気圧で上載圧力を作用させ、その中で杭と地盤の間に作用する摩擦抵抗を測定した。これらの成果を利用してゴミ地盤上の建築物の沈下解析をなったところ、ブレローディングとパイルドラフト形式の基礎を組み合わせることにより、沈下を9割削減できることが判った。