hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大域的複素構造の研究

現在の数学の諸分野において複素構造を持つ対象が重要な役を果たしていることが少なくない。古典的には代数曲線のモジュライを記述するタイヒミューラー空間が有名であるが、更に高次元の複素多様体や、特にその間の正則写像や有理型写像のモジュライの解析的、幾何学的構造をしらべることは重要な興味ある研究課題である。分担者である志賀は、タイヒミューラー空間の射影構造について新しい知見を得、今後の研究の成果が期待できる。当該研究代表者、野口の研究課題は主に有理型写像の値分布理論(Nevenlinna Theory)、(小林による)双曲的擬距離を用いて正則写像のモジュライ空間の構造の研究、そしてこれを数論とのアナロジイからデイオファンタス幾何の問題に応用することである。野口のS.Lang予想の解決により関数体上では双曲的複素空間はその有理点に関して有限性の性質を持つことが証明された。これを、踏まえ次の研究課題として、代数体上定義された双曲的多様体をいかに構成するかが次の問題となる。最近野口は増田(東工大・理)とともにその様な多様体を構成するアルゴリズムを発見し、コンピューターを持ちいて今まで知られていなっかた双曲的多様体を構成することに成功した。そして、この双曲的射影超曲面が、関数体上では有理点の有限性の性質を持つことを、Nevanlinna理論を構成適用することにより証明した。一方岡は、射影平面曲線の補集合の位相構造について詳しく調べ、トーリックコンパクト化を用いる手法を更に発展させた。藤田は、ザリスキ分解の近似定理、偏極多様体について、これまでの成果を纏め、今後の問題点を明らかにした。丹野は、リーマン多様体上の変分問題に関し、調和写像・調和形式について新しい成果を得た。辻は、藤田予想に関連して新しいアイデアのもと、ほぼ最良の評価式を得る方法を提示した。これは、種々の関連する成果を伴い、今後の進展が期待される。最後に、代表者が、全体の纏めを行い今後の研究の方向性について具体的指針を出した。
学習漸進的計測系の構成法に関する研究

昨年度までの研究成果として、「囲い込み信号場による位置計測」においてズーム的計測の手法を確立し,その誤差低減の効果を実験的に示した。「学習漸進的計測」の核当初、計測精度の向上、時間短縮等のための感度設定手順に関する考察を進める予定であったが、これに関しては必ずしも十分検討できなかった。これは、新たな測定装置に関して、その実用的な観点から光源を変更したため、実用上有効な点灯関数の考察を優先させたためである。その結果,PWM点灯の有効性を確認し,これは複数点観測にも有効であることを確認した。応用として複数観測点への拡張問題を考察し,それに適した点灯関数を提案しその実現方法を考案するとともに,これを用いた位置計測に関して実験した。線状光源に関して入力電流波形と出力輝度の関係が非線形であっても高精度に位相差を測定できる方式(PWM変調方式)を考案しその有効性を確認した。これまで、精度を議論する上では感度の設定精度が十分でなく、これに対する効果を必ずしも議論できる状態ではなかった。本手法により、感度設定精度を十分高く取れることが確認でき、学習漸進的計測の有効性を確認できる見通しを得られた。本年度は、以前に試作した囲い込み信号場発生・位置姿勢測定装置を利用して、測定精度を決める要因につき、主に実験的に分析した。具体的には、購入したロックインアンプを活用して、種々の状況下における位相測定を、0.01度の分解能で測定した。また、実験装置の制御用計算機としてノートパソコンを利用して実験効率を高めるとともに、また実験結果の解析のためにデスクトップパソコンを使用して膨大な量の実験データを分析した。具体的な検討内容と、その結果は以下の通り。1.点灯関数信号の設定精度測定→輝度比,初期位相ともに0.1%で設定可能2.センサ位置と受信信号位相差との関係測定→理論値からの測定誤差0.5%以内3.雑音の分析と雑音源の特定→ステッピングモータ駆動用電子回路から電磁雑音が発生源4.設計自由度と制御可能性の検討→初期位相と輝度比を組合わせて測定誤差を原理的に最小にするための方法論を確立昨年度までの研究成果として、「囲い込み信号場による位置計測」において位置の測定感度を支配する2つの操作量(初期位相Θと輝度比α)を特定し、これらの制御により任意の位置(注視点)で比較的自由に感度を変更できることがわかっている。今年度は「学習漸進的計測」の核となる2段階計測を学習的操作としてとらえ、この学習を効率的に行う手順を考察し、より一般的な応用状況を想定して、複数の対象についても等価的にこの学習的操作のできる信号の調整方法、処理方法について検討した。具体的には、(1)位置と位相の関係について、初期位相Θの影響の測定(2)位置と位相の関係について、輝度比αの影響の測定(3)観測位置(注視点)を固定したとき、解析的に得られる最適な初期位相Θと輝度比αを設定した場合の位置と位相の関係を実験的に調べた。また、これらの結果をもとに、2段階計測、すなわち、マイクロ・ミクロ計測を行い、設定感度を変えたときの測定誤差分散の変化を計測し、最終的には設定感度8程度まで測定誤差を低減できることを確認した。最後に、測定対象を複数点に拡張するための測定機構・関数発生装置等についてもその実現法を検討し、測定機構については完成させた。昨年度までの研究成果として、「囲い込み信号場による位置計測」においてズーム的計測の手法を確立し、その誤差低減の効果を実験的に示すとともに、これは「学習漸進的計測」になっており、その一構成法として例示することができている。本年度は当初、計測精度の向上、時間短縮等のための感度設定手順に関する考察を進める予定であったが、これに関しては必ずしも十分検討できなかった。その理由は、昨年度新たに試作した測定実験装置は、本計測法の応用面に関する検討を主目的として測定対象を複数にしたために測定実験装置が大型化し、それに伴って大型光源に変更した結果、発光特性に関して非線形性を有する新たな線状光源に適した点灯関数の検討が緊急課題になりこれを優先させたためである。その成果として、線状光源に関して入力電流波形と出力輝度の関係が非線形であっても高精度に位相差を測定できる方式(PWM変調方式)を提案しその有効性を確認できた。

さらに、本PWM点灯方式の応用として複数観測点への拡張問題について検討し、それに適した時分割方式点灯関数を提案しその実現方法について検討するとともに、これを用いた位置計測に関して基礎的な実験をした。それと同時に、従来の測定装置では位置測定精度を議論する上では感度の設定精度が十分でなく、これに対する効果について必ずしも定量的には議論できる状態にはなかったが、本手法を活用することにより、必要十分な精度で感度設定が可能であることが確認でき、これまで検討してきた方法論を組み合わせて「学習漸進的計測系」の有効性として、計測精度向上および測定時間短縮効果を確認できる見通しが得られた。
集団用リハビリ教材における訓練活性化のための支援インターフェースの開発

現在,生活する上で必要な機能の回復訓練ができる教材は限られており,多様な障害を持つ患者が利用できる教材の開発が求められている.一方で,グループ対象のリハビリ訓練は,個人対象の訓練に比べ訓練効果が高くなることが知られている.しかし,その障害の状況によっては達成感が低下するという問題があった.そこで本研究では,達成感を持続させることで動機づけの強化を可能とする,難易度を自動調整できるグループ作業支援用インターフェースの開発を行った.本研究では,グループ用のリハビリ訓練の教材において,障害の状況に左右されずに使用でき,訓練時の動機づけを向上させることで訓練を活性化する支援インターフェースを開発することを目的としている.今年度は平成24年度で実現した入力デバイスモジュール化と自動化のための計測技術の確立の実績を踏まえ,失敗や経験不足による動機づけの低下を改善するための機能として,難易度調整機能の実現を目指した.ここでは従来から開発を続けている電磁石による鉄球加速を行う反射神経訓練教材に対し,訓練を支援する制御モジュールを付加し,習熟度に合わせた補正を自動的に行うために次の調整機能の実装を行った.1.鉄球操作時の操作有効区間の拡大2.鉄球加速用電磁石の自動制御まず,項目1を実現することで,訓練における操作の際にタイミングがとりやすくなることが可能となった.また項目2より訓練者のミスをリカバリーし鉄球を停止させずに訓練が継続させることも実現できた.これにより訓練者の失敗数が大きく減少し,集中力の低下や動機づけを低下させることなく訓練が行うことが可能となった.また常にグループで訓練するのではなく,一人で訓練することも可能にしてほしいとの声もあり,よって今回は自動制御部分の機能を改良することで,グループが揃わなくても一人で訓練できる機能も実現している.なお訓練効果の視覚化として簡易脳波計によるデータ提示についても実施した.現在,生活する上で必要な機能の回復訓練ができる教材は限られており,多様な障害を持つ患者が利用できる教材の開発が求められている.一方で,グループ対象のリハビリ訓練は,個人対象の訓練に比べ訓練効果が高くなることが知られている.しかし,その障害の状況によっては達成感が低下するという問題があった.そこで本研究では,達成感を持続させることで動機づけの強化を可能とする,難易度を自動調整できるグループ作業支援用インターフェースの開発を行った.グループ対象のリハビリ訓練では,他者の役に立つ行動等を通して達成感や満足感を獲得することが訓練を活性化しその継続に繋がる.そのためグループ対象のリハビリ訓練では個人主体の訓練に比べ高い訓練効果が得られることが知られている.反面,障害の状況により訓練教材を使用できない場合や,訓練教材が合わず失敗などを繰り返し達成感が著しく損なわれる問題があった.加えて,個人用のリハビリ教材に比べその種類が圧倒的に少ないこともこの問題に影響を与えている.本研究では,グループ用のリハビリ訓練教材において,障害の状況に左右されずに使用でき,訓練時の動機づけを向上させることで訓練を活性化する支援インターフェースを開発することを目的としている.そこで,平成24年度では各種センサの出力に依存せずに接続可能なモジュール機構と訓練難易度を自動調整可能な教材制御機能の実現をめざし研究を推進した.支援インターフェースでは,まず入力装置として各種センサを用いた場合の出力信号の多様性を吸収するためのプロトコルの設計した上でそれを処理する機能を支援インターフェースに実装した.これによりセンサ出力に依存せずに支援インターフェースへの接続を可能とするモジュール機構を実現することができた.難易度調整機能については,これまで開発してきた集中力・反射神経訓練教材に対して,鉄球の位置速度計測部により鉄球の現時点の位置,速度を計測する機能,得られた速度から電磁石の理想的な操作タイミングを計算機能,および,操作有効区間を拡大して設定し,理想的なタイミングで電磁石を制御する機能の実装を行った.現在,障害を持つ患者が生活する上で必要な機能の回復訓練ができる教材は限られており,多様な障害を持つ患者が利用できる教材の開発が求められている.グループ対象のリハビリ訓練は,他の訓練参加者に貢献していると感じられることで達成感が促進され,個人対象の訓練に比べ訓練効果が高くなることが知られている.しかし,その障害の状況によっては訓練教材が使用できないため参加することができなかったり,また訓練自体の失敗により達成感が低下したりするという問題があった.そこで本研究では,達成感を持続させることで動機づけを強化するために,難易度を自動調整できる支援用インターフェースの開発を行った.ここで用いた集団用リハビリ訓練教材は円形レール上の鉄球を電磁石を使ってタイミングよく加速する装置で多人数がそれぞれ適切なタイミングで電磁石を動作させることで周回運動を継続させる仕組みになっている.この訓練教材を用いた場合,訓練対象者によって操作タイミングのずれなどが生じることで失敗につながり,動機付けが低下することが分かっている.そこで,今回開発した鉄球の運動状態を計測し操作タイミングを調整する支援用インターフェースを用いることで,訓練対象者の動機付けを低下させることなく訓練を継続させるシステムが実現できた.また集中力の向上を評価するために簡易脳波形による訓練計測も行った.さらに今回の集団訓練教材をベースにすることで,動機付けを維持しながら集団学習を行うための理科教育支援ツールの開発という新たな展開も実現することができた.今後はこの理科教育支援ツールの運用と評価も行っていくことを考えている.教育工学ここでは今年度に達成した,訓練の持続に必要な動機づけを向上させるための難易度調整機能等について説明する.これまでの訓練教材では鉄球を加速させる性質上,操作有効区間に到達する時間間隔が周回速度に応じて変化する.

したがって,訓練対象者によってはタイミングが取れない問題点があった.そこで,次の改良を施すことを考える.1.操作有効区間の拡大2.加速用電磁石の自動制御まず,項目1を実現することで,タイミングがとりやすくなることが期待できる.反射神経訓練教材の難易度を補正する機能は,検出用モジュールと,速度検出用モジュールからのデータ処理を行う支援インターフェースから構成される.支援インターフェースに搭載されたマイコンユニットは,鉄球の周回速度から最適な電磁石制御タイミングを計算し,電磁石を操作することで,訓練者に操作有効区間が拡大したと感じさせることができる.また,実際には補正しきれずに鉄球が減速して停止してしまうことがある.このような操作失敗は訓練継続にとって問題となる.そこで項目2に示す自動制御機能を追加することで,訓練者のミスをリカバリーし鉄球を停止させずに訓練が継続できるようにする必要がある.今回は項目1で実現した支援インターフェースを利用することで自動処理を実現する.なお,項目1,および2の実現過程で,習熟度に応じた操作支援量の更新機能が必要となることが明らかになった.この機能は訓練者の操作タイミングの時系列データから,タイミングのばらつきを判定し,その結果をもとに操作有効区間の拡大縮小を実施する必要がある.ただし,現状の機材では能力不足のため実装できないことも明らかになった.これらは次年度の課題となる.平成24年度では各種センサの出力に依存せずに接続可能なモジュール機構と訓練難易度を自動調整可能な教材制御機能の実現,および訓練における難易度調整機能の実現方法を探ることが目的となっていた.前者の支援インターフェースでは,まず入力装置として各種センサを用いた場合の出力信号の多様性を吸収するためのプロトコルの設計した上でそれを処理する機能を支援インターフェースに実装した.これによりセンサ出力に依存せずに支援インターフェースへの接続を可能とするモジュール機構を実現することができた.難易度調整機能については,これまで開発してきた集中力・反射神経訓練教材に対して,鉄球の位置速度計測部により鉄球の現時点の位置,速度を計測する機能,得られた速度から電磁石の理想的な操作タイミングを計算機能,および,操作有効区間を拡大して設定し,理想的なタイミングで電磁石を制御する機能の実装を行った.さらに平成24年度後半から平成25年度にかけては,平成25年度計画にあるリハビリ訓練教材に実装する部分も実現しつつある.したがって,本年度は早いうちに計画の実装と実地試験が行えると考えている.今後の推進方策は次の課題の実装である.1.習熟度に応じた操作支援量の更新機能の実装2.訓練達成度の可視化または評価法の検討3.多様なグループ向け訓練教材への支援
音弾性法による国産早生樹センダンの非破壊応力測定

国産早生樹センダンの音弾性現象の基礎的データとして超音波横波の場合について検討した。これらの結果をもとに,センダン材への非破壊応力測定法として音弾性法の適用の可能性を探り,以下の知見を得ることが出来た。1.センダンの横波音弾性現象前年度と同様の方法により,センダンの横波音弾性現象を検討した。横波音速は負荷初期から圧縮応力の増加とともに減少した。また,引張応力に対しては負荷初期から応力の増加とともに増加し,ある応力レベルを越えると減少に転じる傾向を示した。センダンの横波音弾性定数は0.73×10^<-4>MPa^<-1>(圧縮),0.61×10^<-4>MPa^<-1>(引張)となり,これまでの木材の音弾性定数と同程度の値が得られた。前年度,明らかになった縦波音弾性定数とあわせて,センダンの音弾性定数は金属材料より大きく,応力に対して感度が良いことが明らかになった。以上のように,センダンにおいても音弾性現象が確認できた。2.音弾性法によるセンダン材の応力測定のモデル実験音弾性法を使ってセンダン材の応力分布を評価するために,センダンの板目板(長さ900mm,高さ100mm,厚さ15mm)を用いてモデル実験を試みた。4点負荷法により曲げモーメントを作用させ,板材内部に生じた曲げ応力を音弾性法により測定した。超音波を曲げ応力軸に対して直交する方向(板厚方向)に伝播させ,シングアラウンド法により超音波音速を計測した。予め決定した音弾性定数を用いて音弾性法により推定した曲げ応力値は,ひずみゲージ法による測定値,材料力学による理論計算値と概ね一致した。以上のように,推定した応力値は妥当な値を得ることができ,国産早生樹センダンに対しても非破壊応力測定法として音弾性法適用の可能性がが明らかになった。国産早生樹センダンの音弾性現象について以下の知見を得ることができた。1.センダンの超音波伝播特性及び力学的性質:繊維,半径,接線の3方向の超音波縦波の音速を計測した。縦波音速は3方向で3900m/s(繊維),1900m/s(半径),1500m/s(接線)となり,繊維,半径,接線方向の順に大きい値を示した。また,半径方向に伝播させた超音波横波の音速も計測した。超音波横波の振動方向は繊維方向及び接線方向とした。繊維方向に振動させた横波音速は1700m/sとなり,接線方向に振動させた横波音速760m/sのおよそ2倍の値を示した。2.センダンの力学的性質:センダンの強度試験,特に圧縮試験を行い,弾性率(平均値10.3GPa)および圧縮強度(平均値44MPa)を得た。3.センダンの音弾性現象:センダンの繊維方向に圧縮力を加え,同時に応力軸と直交する方向(半径方向)に超音波縦波を伝播させて,シングアラウンド法により計測し,センダンの音弾性現象を検討した。縦波音速は負荷初期から圧縮応力の増加とともに増加し,ある応力レベルを越えると,減少に転じる傾向を示した。この増加から減少に転じる現象は木材特有の現象として,既往の研究でも報告されている。応力と音速の関係から音弾性定数を決定した。音弾性定数はひずみゲージ法のヤング率に相当し,音弾性法により応力測定を行う際に,非常に重要な定数である。センダンの音弾性定数は,これまでの木材の音弾性定数(例えば,ヒノキやベイヒバ)と同程度の値が得られた。つまりセンダンの音弾性定数は金属材料より大きく,応力に対して感度が良いことがわかり,センダン材の非破壊的な応力測定法として音弾性法を適用する可能性が示された。

予め決定した音弾性定数を用いて音弾性法により推定した曲げ応力値は,ひずみゲージ法による測定値,材料力学による理論計算値と概ね一致した。以上のように,推定した応力値は妥当な値を得ることができ,国産早生樹センダンに対しても非破壊応力測定法として音弾性法適用の可能性がが明らかになった。
受動性に基づく二足歩行ロボットのバランス・歩行制御

従来のほとんどすべての2足歩行ロボットの制御系では、正確な取得が難しい力センサ情報やロボットの動力学モデルが必要とされる。本研究では、ロボットの重心・幾何学情報と姿勢角センサのみから、重心位置および上体の姿勢を直接フィードバックして安定化する新しい制御方法を開発した。この制御系の安定性を理論的に示し、シミュレーションおよび実験により安定なバランス制御と準静的な歩行を実現した。本研究では、2足歩行ロボットのバランスと歩行を制御するための新しい制御方法を開発した。従来のほとんどすべての2足歩行ロボットの制御系では、力センサ情報やロボットの動力学モデルが必要とされる。しかしながら、これらの情報やモデルを正確にとることは難しい。また、足が地面に接地されていないことから生じる劣駆動性のため、制御系の構築が難しくなる。開発手法の特徴は2段階に分けた制御系の実現方法にある。まず、物理的に装着が不可能な上体への直接的な入力を仮定した上で制御系の設計を行う。しかしながら、この制御系はロボットの物理的な制約から実現不可能である。そこで、その制御入力の供給に必要なエネルギーと等価の供給エネルギを実際にロボットが生成可能な関節の制御入力だけで生成できる特殊な物理変換を利用する。この物理変換の発見により、簡単だが実現不可能な状態で制御系を設計し、その後、実現可能な制御入力に変換することで安定なバランス制御を実現する。また、この制御入力と足裏の拘束条件を連続的に切り替えることにより、その場での足踏みや準静的な歩行制御が実現可能である。これらの実装には、上体の姿勢を推定する必要があるが、慣性センサから姿勢推定する方法の開発も行った。これらの手法の有効性を、シミュレーションおよび実機実験により検証した。これにより、提案手法が力センサ等を用いなくても十分バランスの安定化が可能であること、また、地面の傾斜などの変化に足してもロバストであることを確認した。受動性に基づく制御方法により二足歩行ロボットのバランスを制御する方法とその際に必要な上体の姿勢推定法に関する研究を行った。二足歩行ロボットは足の設置部分に駆動力を持たないため、本質的に劣駆動機構となる。そのため、この劣駆動性に対する対処方法が必要となる。そこで、制御系の設計を2段階に分け、劣駆動系であっても安定にバランス制御を実現できる方法を提案した。まず、最初の段階では上体への直接的な制御入力があると仮定することで、系を完全駆動系とみなし、その制御入力を計算する。これにより、通常の受動性に基づく制御方法による知識を使い簡単に制御系を構築することができる。次に、この制御系を劣駆動系に変換する。この時、足裏と地面の接地拘束をうまく利用することで、2足歩行ロボットが劣駆動系であっても受動性を満足することができることを理論的に示した。また、この方法が多点の場合に拡張し、シミュレーションにその有効性を確認した。また、このような2足歩行ロボットのバランスが点接触するような場合において静的には安定化できず、動的に安定化した場合もエネルギ効率が悪くなることをシミュレーションにより示した。この研究成果は国際会議と国内会議にて報告済みである。次に、この制御系を実現するときに重要となる上体の姿勢安定化する方法についての研究を行った。ここでは、姿勢を推定するために加速度センサ、磁気センサにより重力ベクトルと地磁気ベクトルを推定することでロボットの姿勢を推定するが、この姿勢を推定するときに、ロボットが並進するときの加速度が重力ベクトルの推定に及ぼす影響が問題となる。そこで加速度の大きさにより、重力ベクトルの推定法を切り替える方向を提案し、その実験的検証を行った。この成果は国内会議により報告済みである。本研究の初年度の目標は、2足歩行ロボットのための片脚・両脚立ちの両方での実現と2次元平面および3次元空間でのバランス制御系の構築すること、および加速度・磁気センサによる姿勢推定法の開発することにあった。バランス制御方法に関して、空間を動ける歩行ロボットが片脚で安定化できることを理論的に示し、またその方法を多点接触の場合でも適用できるように拡張した制御系を構築した。この制御系の有効性は、ヒューマノイドロボットを用いた3次元のシミュレータにより検証できている。これは、当初の予定通りと言える。実機実験はまだ行われていないが、今後購入した実機によりバランス安定化法の有効性を検証していく予定である。また、姿勢推定に関しても同様で、カルマンフィルターにより姿勢を検出する方法および重力ベクトルの切り替え方法を提案し、これらの方法が推定した重力ベクトルに作用する加速度の影響を軽減し、推定精度を向上することを実験的に検証している。これは、ほぼ目標通りと言える。まず、これまでシミュレーションにより検証してきたバランス制御方法を実機実験にて検証していく。現在、購入したヒューマノイドおよび制作中の平面ロボットの二つの実機により、この制御系の検証を行っていく予定である。次に、バランス制御系をより大きな外乱が作用する場合にもロバストになるように改善していく。

特に、現在のバランス制御は2足歩行ロボットが外部から押されるような大きな外乱が入った場合、この外乱に対応することができない。この外乱が与えられてもロボットのバランスを保つためには脚の踏み換え等の新たな対応策を行う必要がある。そこで、この踏み換えを行うための制御方法を提案する。また、この制御方法の有効性をシミュレーションにより検証を進めていく。上記のバランス制御系の実験と踏み換えのシミュレーションがうまくいった場合、この踏み換え法の実機実験も併せて進めていく。研究費の主要な項目は、国内および国際学会に参加するための旅費、英語論文の校正、関連文献の資料費など、本研究課題の研究成果を発表するため、または発表に必要な準備をするためのもの、および実験に必要な物品である。これまでの進捗状況からバランス制御が外界センサを用いずともうまく動作していたのに対して、踏み換えの場合は外界センサが必要な可能性がでてきた。そのため、物品費の一部は、踏み換えのタイミングを知るのに必要なセンサの購入費用にあてる。
エリスロポイエチンの脳保護効果.遺伝子改変マウスを用いての個体レベルでの検証

【背景および目的】体内の生理活性物質であるエリスロポイエチン(Epo)は赤血球造血に必須のサイトカインである。造血とは一見関係のない中枢神経系にもEpo及びそのレセプター(EpoR)が発現しているが、その役割は明らかではなかった。本研究では、遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの検証を行うことにより、Epoの中枢神経系における薬理的効果について解明する事を目的とした。【方法】今回用いる遺伝子改変マウスはEpoRノックアウトマウスを血球特異的に発現するEpoRcDNAでレスキューしたものである。EpoRノックアウトマウスは成人型(definitive)造血ができないために胎生致死になるが、本研究で用いるマウスは血球特異的に発現するGATA-1プロモーターを使って血液系だけにEpoRを発現させたものである。このマウスは血球系にのみEpoRを発現し、神経系にはEpoRが発現していないことを確認した。マウスの虚血モデルに対し、脳虚血後の脳梗塞面積・アポトーシスの程度・VEGF(vascular endothelial growth factor)の発現を染色法により測定した。まず局所脳虚血モデルにおいて測定し、ついで全脳脳虚血モデルにおいて評価を行った。【結果】局所脳虚血モデルにおいては、虚血導入マウスの死亡率が高く、統計的検討を行うには至らなかった。一方、全脳脳虚血マウスでは、死亡率は高くないものの、従来の報告と同程度の虚血時間では比較群においてもアポトーシスの発現は様々で、統計的検討には至らなかった。しかしながら、個別には遺伝子改変マウスで、脳梗塞巣の縮小・アポトーシス過剰発現・VEGF発現低下の認められるものもった。【考察】エリスロポイエチンには脳保護効果があり、その機序にはアポトーシス・VEGFを介する可能性が示唆された。しかしながら統計的検討には達していないため、安定した確実な虚血モデルの作成を念頭に更に研究を継続すべきと考えている。体内の生理活性物質であるエリスロポイエチン(Epo)は赤血球造血に必須のサイトカインである。今回用いた遺伝子改変マウスは、EpoRノックアウトマウスを血球特異的に発現するEpoRcDNAでレスキューしたものであり、血球特異的に発現するGATA-1プロモーターを使って血液系だけにEpoRを発現させたものである。その作成方法は、まずGATA-1プロモーターにEpoRcDNAを結合させたトランスジーンをマウスの受精卵に注入し、トランスジェニック(Tg)マウスを作成する。次いでTgマウスとEpoR+/-マウス(ヘテロマウス)をかけ合わせ、EpoR+/-::Tg(+)マウスを作成する。そして、EpoR(+/-)::Tg(+)とEpoR+/-をかけ合わせて、EpoR(-/-)::Tg(+)を得た。脳保護効果に関して研究を行うため、初年度はマウスに安定した脳梗塞を導入できるよう手技の確立につとめた。また評価のために過酸化脂質を測定するが、本年度は正常マウス脳でのTBARS(チオバルビツール酸反応物)、やリン脂質過酸化物等を測定した。

いずれも安定して測定できるようになった。【背景および目的】体内の生理活性物質であるエリスロポイエチン(Epo)は赤血球造血に必須のサイトカインである。造血とは一見関係のない中枢神経系にもEpo及びそのレセプター(EpoR)が発現しているが、その役割は明らかではなかった。本研究では、遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの検証を行うことにより、Epoの中枢神経系における薬理的効果について解明する事を目的とした。【方法】今回用いる遺伝子改変マウスはEpoRノックアウトマウスを血球特異的に発現するEpoRcDNAでレスキューしたものである。EpoRノックアウトマウスは成人型(definitive)造血ができないために胎生致死になるが、本研究で用いるマウスは血球特異的に発現するGATA-1プロモーターを使って血液系だけにEpoRを発現させたものである。このマウスは血球系にのみEpoRを発現し、神経系にはEpoRが発現していないことを確認した。マウスの虚血モデルに対し、脳虚血後の脳梗塞面積・アポトーシスの程度・VEGF(vascular endothelial growth factor)の発現を染色法により測定した。まず局所脳虚血モデルにおいて測定し、ついで全脳脳虚血モデルにおいて評価を行った。【結果】局所脳虚血モデルにおいては、虚血導入マウスの死亡率が高く、統計的検討を行うには至らなかった。一方、全脳脳虚血マウスでは、死亡率は高くないものの、従来の報告と同程度の虚血時間では比較群においてもアポトーシスの発現は様々で、統計的検討には至らなかった。しかしながら、個別には遺伝子改変マウスで、脳梗塞巣の縮小・アポトーシス過剰発現・VEGF発現低下の認められるものもあった。【考察】エリスロポイエチンには脳保護効果があり、その機序にはアポトーシス・VEGFを介する可能性が示唆された。しかしながら統計的検討には達していないため、安定した確実な虚血モデルの作成を念頭に更に研究を継続すべきと考えている。
ヒト腰仙骨神経叢の境界領域の移動はなぜ起こるか

ヒト小内転筋は腰神経叢由来の閉鎖神経後枝で支配されるが,ときに仙骨神経叢の由来の大腿方形筋枝との二重支配が観察される.これは腰仙骨神経叢の分節的境界移動の例であり,その原因として平成12年度の調査で神経線維の経路変更は考えにくいことがわかっている.平成13年度には同様の例に加え,腰神経叢における背腹境界移動の例である副閉鎖神経や,恥骨筋および長内転筋の大腿神経と閉鎖神経による二重支配を観察した.一方,平成12年度には,恥骨筋と長内転筋が境界不鮮明な一枚の筋板となっている例を観察し,この筋板には大腿神経と閉鎖神経が分布していたことから,隣接する筋の発生時の分離様式もしくは癒合が神経叢における境界領域移動を説明する鍵と考えた.そこで今年度,神経と筋の発生を観察する目的で,ラット胎児のホールマウント免疫二重染色を行った.神経に対しては抗ニューロフィラメイト抗体を,筋に対しては抗MyoDと抗ミオシン重鎖抗体を用いた.神経染色は特別な処置を必要としないが,筋染色では抗体の浸透に皮膚の処理が必要であることがわかった.前腕伸側ではこの処置が容易で,胎生13.5日でMyoDのみが,14.5日以降にはミオシン重鎖のみが検出された.MyoDに対する染色では個別の筋としての形態は認めなかった.ミオシン重鎖に対する染色では,14.5日で一つ筋の塊が出現,15日で4つに分かれ,16日には成体と同様な形態に分化していた.支配神経は15日には明瞭であった.一方,下肢は胎生15日まで上肢に比べサイズそのものが小さく,皮膚と皮下の接着も強固であり,抗体浸透に必要な皮膚処理が困難であった.16日には皮膚処理は容易になったが,筋の分化が進んでおり,目的とする部位も深部に位置するため観察が困難であった.今後,適切な皮膚処理と目的部位の切り出しにより観察が可能になると考えられた.ヒト下肢内転筋のうち大内転筋の上部が独立したものを小内転筋と呼ぶが、通常は腰神経叢由来の閉鎖神経後枝により支配される.また外旋筋の一つである大腿方形筋は腰仙骨神経叢由来の坐骨神経の最腹側の神経に支配される.時に小内転筋は閉鎖神経後枝と大腿方形筋の支配神経とにより二重支配を受ける.このような二重支配については1.大腿方形筋に支配されるべき筋成分が小内転筋の形態をとった、2.小内転筋を支配する閉鎖神経後枝の成分の一部が経路を変更し大腿方形筋の筋枝を経由した、という2つの可能性がある.そこでどちらが妥当であるのかを調べるために、特に小内転筋上縁には両方の神経が分布していることから、筋の上縁に分布する神経の線維解析を行った.その結果、閉鎖神経後枝からの支配神経の分節は第2と第3腰神経分節であり、大腿方形筋筋枝からの支配神経の分節は第4と第5腰神経分節で両神経の分節は重ならないことがわかった.従って神経線維の経路変更は考えにくい.この例は腰仙骨神経叢における分節的な境界の移動であるが、腰神経叢における背腹境界の移動として副閉鎖神経の存在、恥骨筋や長内転筋の大腿神経と閉鎖神経とによる二重支配が知られている.今年度の調査では恥骨筋と長内転筋が独立せずに、境界不明瞭な1枚の筋板となっている例に遭遇した.この筋板には伸側から大腿神経の枝が、屈側から閉鎖神経前枝が分布し、筋板の分離様式が大腿神経と閉鎖神経の境界領域の移動を説明する鍵となるものと考えた.さらに今年度はラット胎児を用いてホールマウント免疫染色による下肢の神経の観察を行ったが、ヒト所見から示唆されるように、神経のみならず筋の発生様式、すなわち筋原基から各筋への分化を併せて観察する必要があると考えて現在、神経線維とMyoDファミリー蛋白質との免疫二重染色を試みている.ヒト小内転筋は腰神経叢由来の閉鎖神経後枝で支配されるが,ときに仙骨神経叢の由来の大腿方形筋枝との二重支配が観察される.これは腰仙骨神経叢の分節的境界移動の例であり,その原因として平成12年度の調査で神経線維の経路変更は考えにくいことがわかっている.平成13年度には同様の例に加え,腰神経叢における背腹境界移動の例である副閉鎖神経や,恥骨筋および長内転筋の大腿神経と閉鎖神経による二重支配を観察した.一方,平成12年度には,恥骨筋と長内転筋が境界不鮮明な一枚の筋板となっている例を観察し,この筋板には大腿神経と閉鎖神経が分布していたことから,隣接する筋の発生時の分離様式もしくは癒合が神経叢における境界領域移動を説明する鍵と考えた.そこで今年度,神経と筋の発生を観察する目的で,ラット胎児のホールマウント免疫二重染色を行った.神経に対しては抗ニューロフィラメイト抗体を,筋に対しては抗MyoDと抗ミオシン重鎖抗体を用いた.神経染色は特別な処置を必要としないが,筋染色では抗体の浸透に皮膚の処理が必要であることがわかった.前腕伸側ではこの処置が容易で,胎生13.5日でMyoDのみが,14.5日以降にはミオシン重鎖のみが検出された.MyoDに対する染色では個別の筋としての形態は認めなかった.

ミオシン重鎖に対する染色では,14.5日で一つ筋の塊が出現,15日で4つに分かれ,16日には成体と同様な形態に分化していた.支配神経は15日には明瞭であった.一方,下肢は胎生15日まで上肢に比べサイズそのものが小さく,皮膚と皮下の接着も強固であり,抗体浸透に必要な皮膚処理が困難であった.16日には皮膚処理は容易になったが,筋の分化が進んでおり,目的とする部位も深部に位置するため観察が困難であった.今後,適切な皮膚処理と目的部位の切り出しにより観察が可能になると考えられた.
中世寺院建築における意匠表現の日韓比較研究-斗共の表現方法を中心に-

[研究の目的]本研究は、東アジアの木造建築の最も特徴的な要素である斗きょうに注目し、以下のことを目的とする。1.日・韓中世寺院建築における斗きょうの意匠表現を比較し、両国の共通点と相違点を明確にする。2.中国建築の要素が日・韓の中世寺院建築の意匠表現にどのような影響を与えたのかを比較し、日本と韓国における中国建築に対する受容態度を明らかにする。ここで導き出された共通点は日・韓が同じ文化圏であることを、相違点はそれぞれの独自性を物語ることになる。具体的な研究対象は、中世(12世紀16世紀)に新たに中国から日・韓に移入された斗きょう形式である詰組(韓国では多包という)に焦点を当てる。そして木構造を踏まえた上でまず比較のための基礎的なデーターベースを作成し、意匠面(デザイン・表現手法)・装飾面(彩色)を比較する。[18年度の研究実施内容]1.先行研究の分析・資料のデータ化(17年度から引き継ぐ)韓国の詰組寺院建築資料集作成(総98棟選定)日本の詰組寺院建築資料集作成(総44棟選定)中国の詰組木造建築資料集作成中(総60棟暫定選定)2.現地踏査・調査・資料収集(17年度から引き継ぐ)韓国:高麗時代の寺院建築踏査、慶州古代寺院跡地、ソウル宮殿踏査日本:広島尾道の寺院建築踏査、寺院建築構造調査(法隆寺金堂・五重塔、薬師寺東塔、唐招提寺金堂、興福寺五重塔、西本願寺本堂、談山神社など)3.調査研究成果の分析-中国・韓国・日本の重層建物に対象を絞り、その平面と構造を比較4.研究成果の発表-日本建築学会論文集(最終審査通過決定、掲載予定)[研究の目的]本研究は、東アジアの木造建築の最も特徴的な要素である斗〓に注目し、以下のことを目的とする。1.日・韓中世寺院建築における斗〓の意匠表現を比較し、両国の共通点と相違点を明確にする。具体的な研究対象は、中世(12世紀16世紀)に新たに中国から日・韓に移入された斗〓形式である詰組(韓国では多包という)に焦点を当てる。[17年度の研究実施内容]1.先行研究の分析・資料のデータ化→引き続き18年度前半(7月)まで整理予定韓国の詰組寺院建築資料集作成中(総98棟暫定選定)日本の詰組寺院建築資料集作成中(総44棟暫定選定)中国の詰組木造建築資料集作成中(総60棟暫定選定)2.現地踏査・調査・資料収集→引き続き18年度は中国・韓国を中心に現地踏査予定韓国:慶尚南道寺院踏査・韓国文化財研究所にて資料集主日本:兵庫県の寺院建築踏査中国:未調査3.調査研究成果の分析→18年度に引き継ぐ4.研究成果の発表→18年度に引き継ぐ[研究の目的]本研究は、東アジアの木造建築の最も特徴的な要素である斗きょうに注目し、以下のことを目的とする。[18年度の研究実施内容]1.先行研究の分析・資料のデータ化(17年度から引き継ぐ)韓国の詰組寺院建築資料集作成(総98棟選定)日本の詰組寺院建築資料集作成(総44棟選定)中国の詰組木造建築資料集作成中(総60棟暫定選定)2.現地踏査・調査・資料収集(17年度から引き継ぐ)韓国:高麗時代の寺院建築踏査、慶州古代寺院跡地、ソウル宮殿踏査日本:広島尾道の寺院建築踏査、寺院建築構造調査(法隆寺金堂・五重塔、薬師寺東塔、唐招提寺金堂、興福寺五重塔、西本願寺本堂、談山神社など)3.調査研究成果の分析-中国・韓国・日本の重層建物に対象を絞り、その平面と構造を比較4.研究成果の発表-日本建築学会論文集(最終審査通過決定、掲載予定)
河道内2例蛇行の安定条件に関する研究

河道内2例蛇行の安定条件について、主として現地資料および水理実験によって検討を行った。現地資料にると、低水時に流路が分岐する条件は先掘部とその下流の堆積部が対になった節部が存在することであった。このような節部は、水衡部の露岩前面、大きなわん曲部、狭窄部の下流、および幅の広い河道に存在することがわかった。節部の安定は、洪水時と低水時に分けて考えることが適当である。そこで、洪水時と低水時における筋部の3次元流況について実験的検討を行った。2列蛇行に関する洪水時の実験では、節部の節長のない8の字蛇行と適度の節長を有する2列蛇行との比較を行った。節部における2次流の発達の状況のから判断しても、後者の場合には、節部下流の主水路と副水路が維持され、2列蛇行が安定することが判明した。節長の長さは、短くても、長くても、2列蛇行は不安定である。つぎに、低水時における2列蛇行節部の狩猟と2次流について、形状と水理量をかえて実験を行った。節部においては流入する合流流況と流出する分流流況互いに影響を及ぼし合う相乗効果がある。この相乗効果は、節長がひとつのパラメ-タ-となって変化する。そして、節部における洗掘と堆積の現象が最大となる節長が存在することが明らかになった。これは現地資料にみられる節部の形状特性を裏づけている。理論解析では、3次元流れとしての取扱いを今後の問題とし、とり合えず2次元ポテンシャル流れとして、合流と分流の角度が直角の場合について計算を行った。計算結果は、ある程度実験結果と一致する範囲が存在することを示した。そこで、計算条件を種々変化させて計算を実行することにより、実験結果を踏まえたうえで、節部の水理機能の特性を把握することができた。
環太平洋の危機に瀕した言語にかんする緊急調査

1.海外での調査活動:研究協力者をも加えた各参加者が年に2ヶ月ほどの現地調査をおこない、資料提供者からの聞き取りにより言語資料を蒐集し、これまで各自が持っていた言語資料の不足部分を補完するとともに、新たな側面にかんする記述をおこなった。現地調査によりえられた資料は各自が帰国後分析をすすめ、文法記述を進展させた。2.研究会議の開催:毎秋に研究会をひらき、研究成果の報告とその検討をおこなうとともに、次年度以降の調査計画あるいは成果公刊について話し合った。平成10年秋の研究会にはAnthony Woodburyを日本(京都大学)に招聘し、講演を依頼するとともに、各人の調査結果の検討ならびに報告書の作成に助言と協力をもとめた。3.研究成果の公刊:これまで数年にわたり出版を続けてきた『環北太平洋の言語(Languages of the North Pacific Rim)』の第4巻を、研究代表者宮岡と研究分担者大島がとりまとめ、1998年7月に出版、2000年7月には宮岡の編集により第5巻を出版、さらに2001年3月に第6巻(宮岡と研究分担者遠藤が編集)を出版予定である。これら以外にも、三つのテキストが出版を待つほか、本研究の成果はさまざまな論文集や出版物等において公にされている(うち一部を次頁研究発表に記載)。1.平成10年79月あるいは平成11年13月の約1乃至2、5ケ月を参加者各人が現地調査に充て、11月下旬に研究分担者・Anthony Woodburyを日本(京都大学)に招聘し、その際、研究分担者・協力者全員に若干の部外者をくわえて研究会を開いた。夏あるいは冬の現地調査では、現地に在住する研究分担者のElsie Mather、Michael E.Krauss,Kevin Fordから調査ならびに研究上の助言と指導ならびに便宜供与をえながら、各人がこれまでに蓄積してきた言語資料の整理と分析にたいする反省にもとづいて,不足部分の補完をなすとともに,新たな側面に関する調査を行った。いずれも、危機に瀕したそれぞれの言語について、詳細で良質の記述文法の完成を目指すものである。内容は下記25。Woodburyには、上記研究会で二つの講演を依頼するとともに、夏の各人の調査結果の検討ならびに平成11年春に刊行予定の英文論文集(Languages of the North Pacific Rim,Vol.5)の作成に助言と協力をもとめた。報告書の前巻(131頁)はすでに平成10年7月に刊行されている(研究発表・図書に記載)。2.エスキモー語は研究代表者が形態・統語法の諸問題、シベリア・エスキモー語は協力者の永井が音韻法、アリュート語は大島が形態法の諸問題の解明に重点をおいた調査を行った。代表者はまた、自らの現地調査と研究協力者にたいする指導にくわえて、アラスカ大学アラスカ原住民言語研究所のKraussら研究者と情報交換を行った。3.インディアン諸語については、分担者の堀、渡辺、笹間が研究代表者と密接に連携かつ協力しながら、各言語の形態法・統語法に関する調査を進めた。4.シベリアの諸言語については,呉人がチュクチ語の名詞抱合の細部を精査し、ツングース語研究者である津曲と風間は、従来から取り組んできた、それぞれエヴェン語、ナーナイ語の統語法の調査を進展させることができた。5.オーストロネシア語族については、崎山がパプアニューギニア等の急速に衰退しつつある原住民言語の現状と現地研究者による研究の実態を調査し、千田が崎山とFordの指導のもとにドム語の音韻・形態法に関する基礎調査を行った。1.参加者各人がそれぞれの言語について、詳細で良質の包括的記述文法の完成を目指し、これまでに蓄積してきた言語資料の整理と分析にたいする反省にもとづいて、不足部分の補完をなすとともに、新たな側面に関する現地調査を行った(平成11年79月あるいは平成12年3月の約1乃至2.5ヶ月)。各人の過去の研究蓄積によって差はあるが、おおむね形態(統語)法が調査の主たる対象となった。

2.11月下旬に研究会をひらき、(研究協力者をふくむ)全員が各自の研究経過の報告とその検討をおこない、来年度(最終年度)の調査計画について打ち合わせをおこなった。3.研究成果の英文報告書2巻の刊行計画と編集につき打ち合わせをおこなった(平成12年3月と9月に刊行予定)。4.研究代表者は、アラスカ大学を訪問し、Michael Krauss教授と環太平洋の危機言語研究の拡大について討議した。1.海外での調査活動:研究協力者をも加えた計16名の参加者が1ないし2回の現地調査をおこない、資料提供者からの聞き取りにより言語資料を蒐集し、これまで各自が持っていた言語資料の不足部分を補完するとともに、新たな側面にかんする記述をおこなった。現地調査によりえられた資料は各自が帰国後分析をすすめ、文法記述を進展させた。2.研究会議の開催:11月に和歌山に参加者が集まり、3年間の研究の成果を検討するとともに、成果公刊の予定について話し合った。3.研究成果の公刊:本研究3年間の最終年度にあたり、これまで数年にわたり出版を続けてきた『環北太平洋の言語(Languages of the North Pacific Rim)』の第5巻を、研究代表者宮岡がとりまとめ、2000年7月に出版、さらに第6巻(宮岡と研究分担者遠藤が編集を担当)を2001年3月に出版予定である。これら各巻には研究協力者をも含む参加者のうちの数名が論文を執筆している。この他にも、本研究の成果はさまざまな論文集等において公にされている。
長期間収録音声コーパスに基づく話者内音声変動に頑健な話者認識手法の研究

本研究では、音声が長期間及び短期間にどのように変化するかを調査するための音声コーパスを構築すると共に、民生利用及び法科学の分野での利用を視野に、話者内音声変動に頑健で信頼性の高い話者認識手法の検討を行った。具体的には、10年間に渡り、毎週1回朝・昼・夕に同一話者が防音室で音素バランス文等を発声した音声データを国立情報学研究所・音声資源コンソーシアムを通じ『AWA長期間収録音声コーパス』として公開した。また、同コーパスを利用して話者内音声変動に頑健な話者認識手法を提案すると共に、法科学分野における話者認識で有用な特徴量、機械と人の話者認識特性の比較、話者モデル構築手法、照合手法を提案した。音声コーパスの設計、収集環境の整備、収集機材の調査選定を行うと共に、既存の話者認識手法のツール化、及び新しい話者認識手法の研究を実施した。項目毎の研究実績を以下に示す。(1A)多数話者長期間音声コーパスの構築:録音のための防音室を作成した。また、いくつかの録音機器候補の測定を行い、録音に用いるマイクロホンを決定した。(1B)少数話者の長・短期間音声コーパスの構築:話者1名の毎週1日、朝・昼・夕の音声収録を実施した。(2)話者認識手法の評価と体系化:VQに基づく話者認識手法および音声入出力部のライブラリをLinux上で作成した。また、GMM、SVMに基づく話者認識手法のツール化に着手した。(3)話者性の抽出及び話者内変動のモデル化:主成分分析に基づく音韻性と話者性の分離手法を科学警察研究所が構築した『大規模話者骨導音声データベース』を用い評価し、提案手法の有効性を統計的な有意性をもって示した。また、『少数話者の長・短期間音声コーパス』を用い時期差に伴う話者内変動の大きい成分の特定を進め、それらの成分を使わないことで時期差のあるデータに対し認識率向上の見通しを得た。(4)計算量にとらわれない高精度かつ頑健な新しい話者認識手法の検討:Soft Margin Estimation(SME)と呼ばれる識別学習手法を話者モデルの学習に用いることを検討した。23人の各20秒程度の音声で学習に2.8GHzのCPU(4コア)で20時間程度を要したものの、パラメータの調整により最尤学習と比較し話者識別率の向上を確認した。また、話者照合のためのスコア正規化法として順位統計量を用いる検討を進め、従来のスコア正規化法に比べ照合精度の向上を確認した。(5)法科学における話者照合の有効性の検討:計算機で候補話者を予備選択し、人手により詳細な照合を行う手法を実現するために、Nベスト以内に正解話者を含める手法の検討を進めた。音声コーパスの収集、既存の話者認識手法のツール化、及び新しい話者認識手法の研究を実施した。(1A)多数話者長期間音声コーパスの構築:家庭内録音用の発声リストを決定するともに収録マニュアルを作成し、18名の話者で予備的な収集を開始した。(2)話者認識手法の評価と体系化:GMM及びUBM-MAPの話者認識手法をツール化した。ML学習で作成したモデに比べUBM-MAPで作成した話者モデルの性能が高かったことから、今後の検討において、ベースラインをUBM-MAPにすることとした。(3)話者性の抽出及び話者内変動のモデル化:主成分分析に基づく音韻性と話者性の分離手法の実験結果をまとめ雑誌論文とした。また、『少数話者の長・短期間音声コーパス』及び科学警察研究所が構築した『大規模話者骨導音声データベース』から話者の時期差成分を抽出する手法を検討し、前者のデータベースに基づく手法で時期差に対する頑健性の向上を確認した。(4)計算量にとらわれない高精度かつ頑健な新しい話者認識手法の検討:Soft Margin Estimation(SME)の話者照合への適用、及び文単位での学習手法の検討を行った(従来はフレーム単位)。また、2名以上の音声が重なってしまった場合でも、特定の話者の音声が含まれる区間を抽出するための手法を検討した。(5)法科学における話者照合の有効性の検討:VQに基づくテキスト独立型話者照合において、発声内容の共通性の指標を提案し、共通性が照合性能に与える影響を検討した。その結果、共通性が高いほど照合性能が高くなること、及び30秒程度以上あれば内容の影響を受けにくくなることを確認した。(1A)

多数話者長期間音声コーパスの構築:60名の話者が、約1か月ごとに延べ4回(1回あたりの発声時間4分)の発声を話者の家庭内で行ったデータを収集した。(1B)少数話者の長・短期間音声コーパスの構築:話者1名の毎週1日、朝・昼・夕の音声収録を実施した。また、1話者1年分の音声データを外注によりファイリングを行い、『AWA長期間収録音声コーパス』として、国立情報学研究所より公開するための準備を進めた(2012年4月公開予定)(2)話者認識手法の評価と体系化:GMM-SuperVector(SV)法による話者照合環境の構築及び話者照合実験を行い、登録音声が約30秒以上あれば、従来のベースライン(UBM-MAP)よりも高い性能となることを確認した。これにより、今後の検討において、ベースラインはUBM-MAP及びGMM-SV法の2つを準備することとした。(3)話者性の抽出及び話者内変動のモデル化:『AWA長期間収録音声コーパス』から主成分分析により、話者の時期差成分を抽出する手法について実験結果をまとめ雑誌論文とした。一方で、音韻による時期差変動の違いが明らかになったため、非線形手法の検討を開始した。(4)計算量にとらわれない高精度かつ頑健な新しい話者認識手法の検討:順位統計量を用いた頑健な話者照合手法の実験結果をまとめ雑誌論文とした。さらに、限られた人数の話者から未知の話者のモデルを構築する疑似話者モデル構築手法及びそれに基づく話者照合手法(順位統計量を利用)を提案し、実験を進めている。(5)法科学における話者照合の有効性の検討:法化学分野ではテキスト依存型話者認識が利用できる場面が多いことから、携帯電話音声を対象に発話内容と話者照合性能の関係を明らかにした。また、グローバル犯罪に対応していくため、日本語非母語話者の特徴を分析すると共に識別に有効なパラメータを検討した。その結果、FOパタンが有効であることが判明し、話者照合への導入も検討することとした。(1)音声コーパスの構築:少数話者の長・短期間音声コーパスである『AWA長期間収録音声コーパス』として、1名の話者の週1回、朝・昼・夕、各15分の収録を実施した。また、国立情報学研究所(NII)の支援により現在までに収録した話者7名、収録期間2年10年のコーパス化を進めた(2014年度中にNIIを通じ公開・配布の予定)。また、同コーパスのホームページを作成した。(2)話者性の抽出及び話者内音声変動のモデル化:話者内音声変動モデルをGMM-SVM法に適用し有効性を確認した。さらに、音素毎に部分空間を構成し話者内音声変動をモデル化する手法を構築しテキスト指定型話者照合で有効性を確認した。また、『AWA長期間収録音声コーパス』の詳細な分析を行い、長期的な音声変動以外にも、朝・昼・夕、発声開始時と10分程度発声を続けた後での変動を観測した。また、話者が感情を込めて発声した音声を収集し特徴量の変化を調査すると共に感情認識手法も検討した。(3)計算量にとらわれない高精度かつ頑健な新しい話者認識手法の検討:昨年度提案した、深層学習に基づくニューラルネットワークを用いた残響に頑健な特徴抽出手法の有効性を確認すると共に、NIST-SREタスクにおいてi-vectorとニューラルネットを統合した新たな話者認識手法の検討を行った。また、重なりを含む