hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
等価雑音解析による視覚的注意の抑制機能の解明

今年度は,(1)履歴に基づく抑制プロセスについての研究では,これまでの研究成果をまとめた論文がVision Research誌にアクセプトされた。現在は,感度低下を引き起こすメカニズムを検討するための研究の予備実験を行っている。また,(2)予測に基づく抑制プロセスについての研究では,これまでの成果をより社会的要請の高い知見へ発展させるために,三次元空間上に刺激を提示し,抑制が二次元空間マップ上に生起するのか,奥行き次元も含めた三次元空間上に生起するのかについて検討した。(1)履歴に基づく抑制現象(復帰の抑制)により,信号を検出する際のサンプリング率の低下が生じることを明らかにした。実験データをまとめ,Vision Research誌に投稿した論文がアクセプトされた。また,復帰の抑制によるサンプリング率の低下が視覚刺激の出現時,提示期間,消失時のいずれにおいて起こるのかについて検討する予備実験を行い,実験パラダイムの最適化を行った。研究期間内に本実験を遂行できなかったが,今後の研究を実施する上で重要な刺激パラメータを絞り込むことが出来た。(2)予測に基づく抑制プロセスが三次元空間における視覚探索に及ぼす影響を明らかにした。昨年度までに行った研究から,注意が抑制された位置で雑音の除去機能が不全になることが明らかとなっていた。この成果を日常場面における視覚探索事態に適用するために,本年度は三次元空間上に探索刺激を提示し,視覚的印付けに伴う抑制が三次元空間マップ上の位置に生起するかについて検討した。実験では,探索刺激は配置を固定したままY軸を中心として回転したが,このような状況でも視覚的印付けは頑健に生起した。このことから,視覚的印付けに伴う抑制は三次元空間マップ内の位置に生起することが明らかとなった。現在はこの成果をまとめて論文化を進めている。28年度が最終年度であるため、記入しない。非関連情報の抑制により,視覚処理の容量限界を巧妙に避けながら行動関連情報の処理が最適化される。しかし,注意が抑制された位置では大きな視覚変化に対する見落としが起こりやすくなる。本研究の目的は注意が抑制された位置で視覚信号の増幅機能と雑音の除去機能のどちらが不全になるかを検討することであった。今年度実施した主な研究活動は以下の通りである。(1)予測に基づく抑制プロセスが背景雑音の開始により消失することを明らかにした。昨年度までに,予測に基づく抑制現象(視覚的印付け)に関して,注意が抑制された位置で雑音の除去機能が不全になることを明らかにしていた。本年度では,雑音刺激の提示方法を様々に変え,視覚的印付けに及ぼす影響を検討した。静的な雑音刺激,定常的な動的雑音では,雑音が及ぼす影響に違いは無かった。一方,静的雑音を動的雑音に変化させた場合には視覚的印付けが消失した。以上より,雑音が視覚的印付けに及ぼす影響は一定ではないことが明らかとなった。すなわち,1)定常的な動的雑音刺激は抑制プロセスには影響しないが雑音除去機能を不全にする事,2)雑音の動的変化の開始は抑制プロセスそのものを不全にする事が示された。これらのデータをまとめた論文をVision Research誌に投稿し,受理された。(2)履歴に基づく抑制プロセスが信号を検出する際のサンプリング率の低下を引き起こすことを明らかにした。視覚系における雑音除去機能の不全の原因の一つに,信号を検出する際のサンプリング率の低下があげられる。実験の結果,注意が抑制された位置(復帰の抑制が生じた位置)に提示された視覚刺激はサンプリング率が低下し,主観的な持続時間が短縮することが明らかとなった。このことから履歴に基づく抑制も雑音除去機能の不全を引き起こすことが示された。現在これらのデータをまとめ論文投稿準備中である。1)予測に基づく抑制プロセスにより探索効率が上昇することを明らかにした。昨年度までに,予測に基づく抑制現象(視覚的印付け)により,注意が抑制された位置で雑音の除去機能が不全になることが明らかとなっていた。これは先行刺激位置では注意資源が節約され,剰余分の注意資源が後続刺激内のターゲットの探索に利用されている可能性を示している。本年度は,実験参加者の構えを操作して注意の抑制が生起する条件と,抑制が生起しない条件を設定した。これらの条件の探索効率を比較することで,注意の抑制が探索行動に及ぼす影響を検討した。実験の結果,注意の抑制が生起した条件では抑制が生起しない条件に比べて探索効率が上昇した。この結果は,先行刺激位置における注意資源が抑制により節約されることで,剰余の注意資源が探索行動に利用されることを意味している。以上の実験結果は,Vision Research誌に掲載されることが確定した。(2)履歴に基づく抑制現象(復帰の抑制)により,信号を検出する際のサンプリング率の低下が生じることを明らかにした。実験データをまとめ,Vision Research誌に投稿し,現在は査読中である。また,復帰の抑制によるサンプリング率の低下が視覚刺激の出現時,提示期間,消失時のいずれにおいて起こるのかについて検討する実験を開始し,現在も進行中である。(3)視覚探索において履歴に基づく抑制が関与すると考えられている抑制的タグ付け現象を取り上げ,探索中の視覚変化の検出感度について検討した。抑制的タグ付けによる検出感度の低下を示す証拠は得られなかったが,注意資源が枯渇することによる検出感度の低下を示す証拠が得られた。

視覚探索において注意資源の影響と抑制的タグ付けの影響を独立に検討した知見はこれまでにないことから,現在これらのデータをまとめ論文投稿準備中である。当初の計画通り,順調に実験結果を得ることが出来ている。また,Vision Research誌に掲載されることが確定した。未発表の研究に関しても国際学会への発表や論文作成なども進んでおり,順調に進展していると評価出来る。今年度は,(1)履歴に基づく抑制プロセスについての研究では,これまでの研究成果をまとめた論文がVision Research誌にアクセプトされた。現在は,感度低下を引き起こすメカニズムを検討するための研究の予備実験を行っている。また,(2)予測に基づく抑制プロセスについての研究では,これまでの成果をより社会的要請の高い知見へ発展させるために,三次元空間上に刺激を提示し,抑制が二次元空間マップ上に生起するのか,奥行き次元も含めた三次元空間上に生起するのかについて検討した。(1)履歴に基づく抑制現象(復帰の抑制)により,信号を検出する際のサンプリング率の低下が生じることを明らかにした。実験データをまとめ,Vision Research誌に投稿した論文がアクセプトされた。また,復帰の抑制によるサンプリング率の低下が視覚刺激の出現時,提示期間,消失時のいずれにおいて起こるのかについて検討する予備実験を行い,実験パラダイムの最適化を行った。研究期間内に本実験を遂行できなかったが,今後の研究を実施する上で重要な刺激パラメータを絞り込むことが出来た。(2)予測に基づく抑制プロセスが三次元空間における視覚探索に及ぼす影響を明らかにした。昨年度までに行った研究から,注意が抑制された位置で雑音の除去機能が不全になることが明らかとなっていた。この成果を日常場面における視覚探索事態に適用するために,本年度は三次元空間上に探索刺激を提示し,視覚的印付けに伴う抑制が三次元空間マップ上の位置に生起するかについて検討した。実験では,探索刺激は配置を固定したままY軸を中心として回転したが,このような状況でも視覚的印付けは頑健に生起した。このことから,視覚的印付けに伴う抑制は三次元空間マップ内の位置に生起することが明らかとなった。現在はこの成果をまとめて論文化を進めている。当初の計画通り、順調に実験結果を得る事が出来ている。また、Vision Research誌に掲載されることが確定した。未発表の研究に関しても,国際学会への発表や論文作成なども進んでおり、順調に進展していると評価できる。前年度得られた結果を論文にまとめ国際誌に投稿する。計画書に記載した3年時の研究計画を実施する。28年度が最終年度であるため、記入しない。計画書に記載した2年次の研究計画を実施する。
「歴史社会学派」の歴史的行跡の研究、ならびに基礎資料のデータベース化

日本の国文学研究方法を革新したといえる「歴史社会学派」は、活動を開始した戦前期から、戦後の長い期間にわたって学界に大きな影響を与えてきた。本研究では、この学派の出発期の活動を中心に、入手困難な貴重資料のCD-ROM化、年表・参考文献の整備などを行い、かつ学派の中心人物の一人であった近藤忠義についての再検討を行った。その成果はひとまず、「近藤忠義・人と学問」第一集・第四集ならびに「歴史社会学派研究・資料編」にまとめられた。今年度は、歴史社会学派の中心人物の一人である近藤忠義に関して、「近藤忠義先生を偲ぶ会」との共催で、秋山虔氏による近藤著『日本文学原論』に関する講演会を、また研究代表者・分担者ならびに大学院生等を構成員として発足した「歴史社会学派研究会」の単独開催で、衣笠正晃氏による歴史社会学派発生期に関する研究発表講演、杉本圭三郎による永積安明に関する講演会を開催した。これと並行して、近藤忠義・熊谷孝らの論説を中心とした昭和10年代の「鑑賞主義論争」についての報告(幸田国広)、石山徹郎の言説を中心とした同「文芸学論争」についての報告(藤村耕治)、歴史社会学派の思想的方法論的源流としての昭和初期のマルクス主義芸術理論についての報告(伊藤博)を基調とした研究発表会を開催した。また、その全業績を一望できる「歴史社会学派」年表の作成を進めている。これらの研究成果については、次年度以降論文等の形で順次発表していく予定である。また「偲ぶ会」との共同編集で冊子『近藤忠義人と学問(仮題)』の刊行を企画している。基礎資料の発掘、データベース化については、今年度は、歴史社会学派の中心人物らが拠った雑誌『文藝復興』(昭和12年6月11月.全5冊)について、同誌の完本を唯一所蔵する小田切秀雄文庫を持つ相模女子大学附属図書館の協力を得て全頁を撮映、CD-ROM化した。現在、この資料に関する研究・検討を進めており、併せて重要論文・記事については、広く一般に利用できる形態での公開を検討している。本年度は,歴史社会学派の主に戦前の動向について,個々の研究者の代表的業績を検討する作業を行った。すなわち,近藤忠義・小田切秀雄・西郷信綱などの著作を取り上げ,研究会における発表・討論を通じて彼らが日本文学研究の発展にいかに寄与したか,その方法の革新性とは奈辺にあったかを明らかにした。これらの成果も,随時各研究機関の紀要等に発表されていく予定である。あわせて,歴史社会学派年表の製作も徐々に進めている。また,人物研究の一環として,当時を知る人々による講演・聞き書きを行った。まず「近藤忠義を偲ぶ会」との共催による研究・講演会では山下宏明に永積安明の研究姿勢について,伊豆利彦氏には発足当初の日本文学協会(歴史社会学派の戦後における主な活動の場となった)について,講演をいただいた。また,島本昌一氏には近藤忠義に関して,野村精一氏には益田勝実が中心となって関わった同人研究誌「日本文学史研究」に関して,それぞれ聞き書きをとることができた。このうち前者は「近藤忠義を偲ぶ会」との共著・共編による「近藤忠義・人と学問」(2008年5月刊行予定)に講演記録として掲載される。後者については,今年度末の研究報告書に所載の予定である。重要貴重資料のデータベース化については,「国文学新報」(全18号,欠号3)および「国文学誌要」(全18号)「文豪」(1号)など,戦前の日本文学研究に大きな寄与をなしたにもかかわらず,これまで原本の希少さ等の理由で閲覧が困難であった資料のデータベース化を行った。発表された成果としては,衣笠正晃「国文学者・久松潜一の出発点をめぐって」(「言語と文化」第5号・法政大学言語・文化センター),また前述刊行予定の「近藤忠義・人と学問」(近藤忠義先生を偲ぶ会・歴史社会学派研究会編著)がある。科学研究費助成の最終年度に当る今年度は、これまでの成果を形にすることを目的として活動を行った。その結果、二点の刊行物を得ることができた。第一に、歴史社会学派の戦後の展開としての日本文学協会、また戦後期における当学派の方法論的継承者の一人である益田勝実氏が中心となったガリ版刷りの研究史「日本文学史研究」にも加わっていた野村精一氏の講演「日本文学史研究のころ」を開催し、インタビューをも行った。この詳細は、次年度以降に刊行する予定の「近藤忠義・人と学問」ないし法政大学国文学会誌「日本文学誌要」などに掲載する予定である。第二には、歴史社会学派の中心人物近藤忠義に関する研究を、昨年までと引き続き「近藤忠義先生を偲ぶ会」とともに行い、共編著の形で「近藤忠義・人と学問第四集」を刊行した。この集は従来のものを基に、新発見を多く含めた、30ページ以上にわたる精密な近藤忠義年譜を始めとして、近藤忠義の回想記などを復刻し解題を附した、伝記研究を中心とした巻である。

第三は、「歴史社会学派研究・資料編」の刊行である。(二〇〇九年五月発行予定)これは、当学派と関わりの深い雑誌「國文學誌要」「文藝復興」の総目次と解題、歴史社会学派年表、先行文献表などよりなる文字通りの客観的資料集であり、今後の研究の礎となろう。以上、当初の計画よりもやや縮小した形にはなったが、歴史社会学派研究の、基盤となる近藤忠義研究・資料の整備などを行うことができた。これを元として、学派に関わった人物や戦後の展開のより具体的で精緻な検討を、引き続き行っていきたい。
POLARBEAR実験による宇宙マイクロ波背景放射偏光分布の精密測定

本研究は、宇宙背景放射観測実験POLARBEARにおいて宇宙背景放射の偏光分布を精密に測定することを通して、原始宇宙を記述するインフレーション理論から予想される原始重力波などの検出を目的としたものである。平成22年度中にPOLARBEARは米国カリフォルニア州の山中における試験観測を行い、そこから得られたデータの解析により観測装置の理解を進めることを主な目的として研究を進めてきた。そのなかでも特に重点的に進めてきたのが、観測システムの較正に関わる部分の解析である。平成22年度の試験観測では、Tau Aと呼ばれる偏光較正源として標準的に用いられる天体を観測し、偏光のマップを作成した。そこで期待される偏光マップが得られたことにより、POLARBEARの全ての観測システム、すなわち、望遠鏡から超伝導光検出器、読み出しまでの全てのシステムとして、期待される偏光感度を持つことを明確に示した。この結果は国際会議等で発表され、POLARBEAR実験の試験観測の成功を関連分野の研究者に印象づけることができた。さらに、試験観測のデータから偏光観測に対する系統誤差の研究なども行った。特に、系統誤差を生じる要因として、半波長板と呼ばれる入射偏光角を回転させる素子の非理想的な効果の理解を進めた。これは我々高エネルギー加速器研究機構のグループが装置の作成を担当した二つの人工的な偏光較正源による試験の解析によるものである。これらのデータの解析から半波長板の非理想的な効果が明らかとなり、そのことは平成23年度に控えているチリ・アタカマにおける本観測の観測戦略を練る上でも重要な情報となった。これらの試験観測のデータ解析の経験をもとに、本観測における検出器較正のための観測方法の検討、解析ソフトウェアの開発などを進めることにより、平成23年度の本観測開始に向けて準備を順調に進めている。
戦国秦漢期の諺・歌謡・文学作品と物語-「テキスト」を核とした「語り」の展開-

『史記』の中の歌は、そこに登場する人物の実際の作品というよりは、その人物を取り巻く物語の一要素として、物語を悲劇に導く鍵の機能を果たしている。また前漢までの文学作品は、作者が確実か否かにかかわらず、作者をめぐる後人の物語の中で伝えられる。すなわち、ある「テキスト」は他者の「語り」の中で伝承されるのであり、このような状況に多少とも変化が生ずるのは、前漢末期以降のことである。平成19年度には、以下の2点について研究を行った。1.『史記』における歌謡と物語:『史記』には、項羽の「垓下歌」、劉邦の「大風歌」などいくつもの歌が引かれている。小川環樹「風と雲」や吉川幸次郎「漢の高祖の大風歌について」など過去の研究においては、作者とされる項羽や劉邦とのかかわりが注意されてきたが、これらの歌は、実際にはむしろ項羽と劉邦をめぐる伝承の中で成長してきたと見られる点があり、そこには口頭伝承の世界観が強く反映している。この点についての基本的な考え方は、本研究開始以前に口頭で発表していたが、『史記』の文学性にもかかわる重要な問題であるため、更なる資料収集と考察に努めた。成果は平成20年4月現在論文としてほぼ完成に至っており、近いうちに学術雑誌に投稿される。2.辞賦文学とそれにまつわる物語:屈原・宋玉、さらには賈誼の作品にみるように、早期の辞賦作品は、常に伝説に包まれて伝えられてきた。賦につけられた序は、これまでは作品を読むための資料として、その史実性のみが問題とされてきたが、むしろその物語的内容が注意されるべきであろう。このような視点から、漢代の賦序とされるものを検討し、前漢のいわゆる賦序は実際には作者以外によって語られた物語の一端と見るべきこと、前漢末の揚雄が「自序」に自作の賦を収めて以後、後漢になって作者自身による説明としての賦序が出現することを明らかにした。成果は第七届国際辞賦学研討会・六朝学術大会例会において口頭発表したほか、平成20年中に「済南大学学報」に掲載されることが決定している。平成20年度には、前年度の研究成果を、論文として国外の学術雑誌に発表した。まず辞賦の序をめぐる問題点を整理し、前漢までの賦序が前人によって語られた物語的伝承であること、後漢に入って自作を語る序が成立することを指摘し、その文学史上の意義を論じた。さらに、以下の2点について、引き続き研究を行った。1.『史記』における歌謡と物語:項羽の「核下歌」、劉邦の「大風歌」など、『史記』に含まれる歌が、個人の創作としてではなく、物語のひとつの要素としてとらえられるべきことについては、前年度の研究において既に解明し、学術論文としてまとめる段階に入っていたが、その過程で、それが劉邦伝説の結末の理解に大きく関わっていることが明らかになった。そこで、劉邦伝説に引き続く内容をもち、しかも同様に歌を伴って展開する呂后の伝説をも視野に入れて、より大きな視点から論の再構築を行った。2.自作に序をつけることの文学史上の意義:この問題については、上記論文において既に考察を行ったが、そこに現れる「作者」としての自意識、「作品」「読者」へのまなざしの出現という問題は、文学研究にとって根本的な、大きな問題である。そこで、自序が現れない前漢の文学のあり方、両漢文学の転換点に位置する揚雄の文学史的位置づけにも目を配りながら、新たな考察を行った。上記2点については、平成21年度中に、学術論文として国内の学術雑誌に発表する見込みである。本年度は、前年度までに遂行した、『史記』における歌謡と物語についての研究を、学術論文として公刊した(『史記』にみえる秦末漢初の歌と伝説)。その際、今年度における研究の進展をもふまえ、歌謡と諺との違いにも言及した。歌謡も諺も、ある物語を伴って、その主題を集約する言葉として伝えられる点は共通するが、『史記』の歌謡は、あくまでそれをとりまく物語が史料として採用される中で引かれるのに対し、諺は、論賛において、太史公自らがある教訓や主張を述べるため、単独で引用される場合があることにふれた。また、これも前年度までに遂行した、漢代の辞賦と賦序の関係についての研究を、やはり学術論文として刊行した(「賦に自序をつけること」)。ここでは、後漢になって賦の自序が現れることを通して、後人の語る物語の中で伝えられてきた賦が、「作品」としての自覚を持って書かれるようになるありさまを論じた。その際、漢代の辞賦に限らず、古代歌謡や戦国の諸子にも目を配り、ひろく古代文学全体に通用する見取り図を提示するよう努めた。

さらにそれを受け継いで、後漢後期から魏晋にかけての辞賦の伝承について、賦序に着目しながら研究を進め、国際学会で発表し(国際辞賦学学術研討会)、さらに学術論文として刊行した(「漢末魏晋における賦序の盛行」)。この時期には、譜の自序が急増し、やがては序と本文がはじめから相補的に機能するテキストとして制作されるに至る。このような変化の背景として、『詩経』『楚辞』等の文学テキストの整備、別集編纂の始まりなど、文学作品が書かれたテキストの形で受容されるようになった状況を指摘した。
昆虫細胞は放射線に耐性といえるのか?

増殖死を指標として昆虫細胞への放射線照射の影響を調査した。その結果、低線量照射ではほとんど影響は認められなかった。それ以上の線量では線量依存的に細胞増殖率が減少したものの、高線量照射区でも細胞数の変化は認められず、死細胞数の増加も観測されなかった。生存率-増殖曲線から求めた各パラメータ値は予想より低いものの哺乳類細胞と比較して高く、改めて昆虫細胞が放射線に高い抵抗性を有することが証明された。本研究では放射線に耐性と言われる昆虫細胞が、実際に哺乳動物と比較してどの程度耐性なのか、またその理由がどこにあるのかを調査することを目的に実験を行っている。本年度は特にガンマ線と炭素線を培養細胞に照射した時の増殖と細胞死に着目して調べた。まず、ヒトスジシマカ由来の培養細胞SS4にガンマ線を照射し、その後の致死細胞数と増殖を調査した。その結果、1 Gy照射区には増殖遅延などの影響は認められなかった。また細胞増殖率は10 Gyから線量に依存して減少したが、200 Gy線量区でも細胞数は培養開始時とほぼ変化せず、死細胞数は増加しなかった。すなわちSS4が200 Gyまでのガンマ線照射に耐性であることが明らかになった。次にSS4細胞に0、1、10、100 Gy相当の線量の炭素線を照射し、24時間から72時間後まで細胞密度を計測した。その結果、1 Gy照射区は対象とほぼ変わらずに増殖しており、照射による影響はほとんど認められなかった。しかし10 Gyを照射したとき増殖率は急激に低下し、照射72時間後でも培養開始時の約1.5倍にしかならなかった。また100 Gy照射区でもほとんど増殖は認められなかったものの、死細胞数は増加しなかった。これらの結果を比較すると、特に炭素線10 Gy照射区で急激に細胞増殖率が低下していた点が異なっていた。また哺乳動物細胞と同様に、ガンマ線よりも炭素線の方が増殖に与える影響が大きいことが確かめられた。しかし影響の認められる線量は哺乳動物細胞の10倍以上であり、今後はこの差異についてさらに調査する予定である。重イオン照射造血器官の再生過程の第1ステップは造血器官の崩壊であるが、その過程は放射線耐性のカイコ細胞では不明な点が多い。細胞死を指標とするとカイコ造血器官の血球前駆細胞は比較的放射線に感受性で線量100Gyの照射でほぼ全ての細胞が致死する。一方、例えばカイコ幼虫の真皮細胞やSf9細胞は炭素イオンを400Gy照射しても顕著な細胞死は認められない。すなわち重イオン照射への血球前駆細胞の応答は真皮細胞やSf9細胞と異なる可能性がある。まず照射後の増殖をBrdUの取り込みを指標に調査した結果、線量100Gy照射区はBrdUラベルされた細胞数は顕著に低下したものの、10または1Gy照射区では非照射区と同様に多くの細胞でBrdUの取り込みを認めた。次に照射後、器官内の細胞数を1日毎に数え増殖を調査した。その結果、100Gy照射区では照射後、細胞増殖が停止したのに対し、10および1Gy照射区では細胞数が非照射区とほぼ同様に増加することが明らかにした。最後に昆虫細胞の放射線障害の修復能を調査すべく、カイコの受精直後の卵に重イオン照射を行い、その後の分裂核の移動を調べた。結果、100Gy照射区では全ての卵が発生せず致死すること、10および1Gy照射区の卵は1-2時間程度の発生遅延とともに分裂異常の核が観察されることを明らかにした。これらの結果から、10または1Gy照射区の血球前駆細胞も修復が不完全なまま、短期間に放射線障害の修復過程を終了し、再び増殖を開始している可能性を示した。昆虫細胞は放射線に極めて耐性と考えられるが、その要因の詳細は不明のままである。これまでに本研究では昆虫培養細胞および重イオンビームを用い、10Gy程度の放射線を照射しても、昆虫細胞では照射の影響はほとんど認められないことを明らかにした。さらに昨年度、カイコ初期発生卵を用い、重イオン照射後の影響を槻察した結果、10Gyの重イオンを照射されたカイコ初期発生卵ではわずか2時間程度の分裂停止後、すぐに受精核の分裂が再開する事を明らかにした。そこで昨年度に引き続き、昆虫細胞への重イオン照射の影響をさらに詳細に調査した。まずカイコ初期発生卵への照射の影響を引き続き観察した。その結果、短期間の核分裂停止後、発生を再開した卵のほとんどはその後24時間以内、特に漿液膜の着色以前に致死すること、また孵化後の幼虫の致死率も高いことが判明した。さらに今後研究例を増やす必要があるものの、次世代の受精卵が発生途中で全滅する例も観察された。この様な事象は通常認められないことから重イオン照射の次世代に与える影響と言える。カイコ初期発生卵では受精後12時間までは核分裂を盛んに行い、受精核由来の遺伝子発現はほとんどないと考えられる。

本研究では受精核の分裂は確認されたものの、その後致死することから、受精核の遺伝子発現の開始と共に照射卵が致死することは明らかである。よって昆虫細胞では照射により生涯を受けたDNAが完全に修復する前に、核分裂が再開することが判明した。またこれに関連して重イオン照射を用いたバイスタンダー効果に関する研究をまとめ、報告した国際雑誌に投稿・受理された。
非分裂細胞を長生きさせる因子の検索

本研究は、ヒトの非分裂細胞の長生き因子遺伝子をクローニングし、今後の高齢化社会問題の軽減に役立つことを目的として計画された。平成5年度は、さまざまな方法を用いて、1.「長生き因子遺伝子のクローニング」を行い、その候補遺伝子els-1を得た。平成6年度は、2.「長生き因子遺伝子の機能」を調べ、さらに、3.「長生き因子とアポトーシスとの関連性」についても検討した。1.長生き因子遺伝子のクローニングヒトの線維芽細胞と神経細胞を用い、非分裂細胞の寿命を延長させる遺伝子のcDNAクローニングをデファレンシャルハイブリダイゼーション法によって行ない、1.5kbのサイズを持つ長生き因子候補遺伝子(els-1)を得た。2.長生き因子遺伝子産物の機能クローニングされた未知の遺伝子であるels-1の推測される機能をコンピュータ分析によって行なった。その結果、els-1は出芽酵母のGTPaseアクチベータ-蛋白(GAP)と高い類似性がみとめられたので、els-1は制癌と細胞寿命延長の2つの機能をもつ可能性が考えられた。次に、els-1DNAを神経細胞に導入し細胞内でつくらせた長生き因子候補蛋白質の作用を調べたところ、els-1DNAを導入したものは、対照に比べ、神経細胞の大幅な培養日数の延長が観察された。3.長生き因子とアポトーシスとの関連性発現ベクターに組込んだels-1DNAを神経細胞や正常線維芽細胞の代りにSV40で癌化させたヒトの線維芽細胞に導入したところ、導入効率が非常に低く、els-1は癌細胞に対してはアポトーシスを引き起こす作用があることが示唆された。以上の結果、els-1は正常な非分裂細胞を長生きさせる作用をもつことが示唆され、以後これが動物の寿命延長にも働くことを期待している。本研究はヒト細胞の長生き因子を解析し、今後の高齢化社会問題の軽減に役立つことを目的とした。ヒトは大多数の非分裂細胞と少数の分裂細胞からできている。平成5年度はヒトの線維芽細胞を主として用い、非分裂細胞を長生きさせる遺伝子の探索を行ない以下の結果を得た。1.長生き因子遺伝子のクローニングクローニングはデファレンシャルハイブリダイゼーション法によって行なった。若い非分裂細胞からmRNAをとり、cDNAライブラリーを作製し、老化している細胞からのcDNAとの対比によって、若い非分裂線維芽細胞で特異的に発現している遺伝子、あるいは若い細胞で発現が高くなっている遺伝子を選択した。そして、3コの長生き因子の候補遺伝子を得た。この3コの遺伝子のひとつである1.5kbのサイズをもつ遺伝子をpCDM8発現ベクターに組込んだ。2.長生き因子の機能解析長生き因子の機能は、遺伝子導入と蛋白質の分析によって解析することにした。発現ベクターに組込んだ長生き候補遺伝子をHela細胞に導入し、一時的発現によって作らせた蛋白質が細胞を長く生存させるかどうかを調べる一方、大腸菌に蛋白質を産生させる準備も行なった。現在、得られた長生き因子候補遺伝子が老化直前の細胞の寿命を延長させるかどうかを検討しており、本研究の成果は、未知の生物機能をもつ遺伝子の発見にもつながると期待される。本研究は、ヒトの非分裂細胞の長生き因子遺伝子をクローニングし、今後の高齢化社会問題の軽減に役立つことを目的とする。平成6年度は主として神経細胞を用い、長生き因子遺伝子の作用機構を解析し以下の結果を得た。1、長生き因子遺伝子の探索遺伝子クローニングはデファレンシャルハイブリダイゼーション法によって行った。ヒトの正常脳細胞や線維芽細胞等のcDNAライブラリーの比較検討を行なった結果、平成6年度に得られた1.5kbのサイズを持つ長生き因子候補遺伝子(els-1)は、神経細胞にも線維芽細胞にも有効な長生き因子の候補遺伝子である可能性が考えられた。

2、長生き因子蛋白質の作用長生き因子蛋白質が神経細胞の生存に及ぼす作用を調べるため分化誘導処理をした神経細胞を用い2つの方法を試みた。第Iの方法としては、els-1DNAを大腸菌の発現ベクターに組込み大腸菌でつくらせた長生き因子候補蛋白質を直接培地に添加してみた。結果はしかしながら、神経細胞の生存に変化を与えなかったのでels-1蛋白質は分泌性因子としては働いていないということが示唆された。第2の方法では、動物細胞発現ベクターに組込みこんだels-1DNAを神経細胞に導入し細胞内でつくらせた長生き因子候補蛋白質の作用を調べたところ、els-1DNAを導入したものは対照プラスミドに比べ、神経細胞の大幅な培養日数の延長が観察された。3、長生き因子とアポートシスとの関連性動物細胞発現ベクターに組込みこんだels-1DNAを神経細胞や正常線維芽細胞の代りに癌細胞に導入したところ、対照プラスミドに比べ、導入効率が非常に低いことがわかった。この結果は、長生き因子遺伝子は癌細胞に対しては細胞の生存よりはむしろ抑制的に働き、アポトーシスを引き起こす作用があることが示唆された。以上の結果els-1は正常な非分裂細胞を長生きさせる作用をもっていることが示唆され、今後トランスジェニックマウス実験によって、els-1が動物の寿命延長にも働くことを期待している。
π共役系剛直鎖ポリヘテロアセン類におけるナノ構造制御と量子秩序

本研究は、芳香族スルホニウム塩類の親電子置換反応を擬二次元型π共役系高分子の新合成法として確立すると共に、その電子・光電子物性を詳細に解明することを目的とする。特に、歪みの無いπ共役系構造におけるドーピング構造の安定化を、計算と実験の両面から明らかにする。本年度の研究実績は以下の通りである。1.擬二次元π共役系連鎖の基礎物性解析合成されたヘテロポリアセン類(フェノチアジニウム型、チアントレニウム型、フェノキサチイニウム型およびチオフェンラダー型)の吸収スペクトルにおけるπ-π^*遷移吸収波長、吸光係数、薄膜の屈折率、CVにおける酸化還元電位、熱安定度(Tg,Tm,Td)などの基礎物性を正確に測定、これらを構造と相関させて整理した。酸化還元電位は置換基の導入や対アニオンにより調節可能であった。分子軌道計算を援用して、3d-2p共鳴効果、励起エネルギーおよびドーピング構造などを算出、実験結果を反映させながら高伝導体を実現させる有効な分子骨格を決定した。併せて構造明確な低重合度閉環体の性質を計算予測し、ポリマーと共に合成した。2.電子・光電子機能の解明溶液キャスト法により上記4種類のポリスルホニオアセンの成膜試料を作成、4端子法によりバルク電子伝導度を測定、酸化ドーピングによる伝導度向上を実証すると共に、還元ドーピングも可能であることを酸化還元電位から実証した。紫外可視およびESRスペクトルからポーラロン、バイポーラロン生成を確認すると共に、ラジカル濃度の定量からポーラロン状態の安定度を正確に把握した。伝導度の温度依存性から伝導機構を明らかにすると共に、対イオンを変化させて配向試料を作成、YAGレーザを用いて二次非線形感受率を予備的に測定することにより、偏光方向や波長依存性を明らかにした。以上を総合して、新しい物質系である長鎖共役型ポリスルホニオアセンについて、光電子機能に関する基礎的な性質を解明した。スルホニウムの親電子反応を擬二次元π共役系高分子の新合成法として確立すると共に、その光電子物性を明らかにすることを本研究の目的とする。π共役系(3d-2p共鳴)が拡がった歪みのない平面構造は、従来知られている一次元π共役高分子に比較して高い電子伝導度、光伝導度、3次高調波発生、屈折率変化(非線形光学特性)などの機能発現が期待できる。初年度は、ポリアセン型のπ共役連鎖を用いて、微細相分離や液晶形成に基くナノ凝集体など、数分子を単位とする所定の集合構造を自在に誘導する方法を確立し、ナノメータレベルの構造制御により発現する電気・磁気的性質を分子素子や光学素子に応用することを目的とした。本年度の具体的成果を下記に述べる。1.スルホニウム経由のポリヘテロアセン合成法の確立スルフィニル置換基を有するフェノール、アニリン、チオフェン誘導体を合成、銅/アミン、Pd/リン、Zn/Li錯体触媒によりそれぞれ重合させ、厳密に構造規制されたスルフィニル重合体を得た。超強酸(トリフルオロメタンスルホン酸など)を用いるSwern反応(スルホニオ基求電子置換反応)により閉環させ、スルホニオ骨格を構築した。アミン類を用いた電荷移動(CT)錯体形成によりスルホニウムの電子密度を調節、構造欠陥のないポリヘテロアセンを合成した。本系をキノイドや孤立電子対を有するピリジン、ピラジンなどにも展開し、新規ポリアセン型スルホニウムの合成法として確立した。ポリスルホニオアセンは電解質であるため極性溶媒に可溶、紫外可視、NMR測定などから構造が正確に把握された。固体構造は粉末X線、XPS、SEMにより解析、従来のポリヘテロアセン類などとも比較し、詳細構造を明らかにした。次いで、求核試薬を用いたスルホニウムの脱アルキル反応が可逆的に生起することを明らかにした。合成されたポリスルホニオアセンの脱アルキル反応により、チオエーテル型アセンの合成法を確立した。この方法をオリゴマーモデルにも適用し、非線形(NLO)クロモフォアとしてフェノチアジン骨格を単位構造に有するガラス状高分子を得ることができた。2.電子・光電子機能の解明

溶液キャスト法により上記4種類のポリスルホニオアセンの成膜試料を作成、4端子法によりバルク電子伝導度を測定、酸化ドーピングによる伝導度向上を実証すると共に、還元ドーピングも可能であることを酸化還元電位から実証した。紫外可視およびESRスペクトルからポーラロン、バイポーラロン生成を確認すると共に、ラジカル濃度の定量からポーラロン状態の安定度を正確に把握した。伝導度の温度依存性から伝導機構を明らかにすると共に、対イオンを変化させて配向試料を作成、YAGレーザを用いて二次非線形感受率を予備的に測定することにより、偏光方向や波長依存性を明らかにした。以上を総合して、新しい物質系である長鎖共役型ポリスルホニオアセンについて、光電子機能に関する基礎的な性質を解明した。
無容器溶融法による非平衡バルクガラス合成プロセスの研究

高温融体からのガラス形成メカニズム解明を目的とし、高温融体を容器なしで不活性ガスにより浮遊させることにより液体の結晶化を抑制できる無容器法を用い、1)溶融急冷法ではガラスにならない物質をガラスにし、その構造とガラス形成能および物性の関係の解明、2)ガラスにならない超高温無容器液体の原子・電子構造の解明を試みた。その結果、ガラスになりにくいガラスおよびガラスにならない液体の特徴を明らかにできた。平成24年度は超高温の無容器融体を達成するために、SPring-8の高エネルギーX線回折ビームラインBLO4B2に200W炭酸ガスレーザーを導入し、これまで報告例のない高融点酸化物である二酸化ジルコニウム(融点:2715°C)融体のX線回折データを2600°Cの過冷却状態から2800°Cまで測定することに成功し、融体がこの温度範囲で安定に存在することを確認した。さらに、連携研究者であるフィンランドのタンペレ工科大学のAkolaのグループが行ったスーパーコンピューターを用いた大規模第一原理分子動力学計算により実験データを忠実に再現する構造モデルの導出に成功した。現在、得られた構造物性データを解析中であり、平成25年度に論文投稿する予定である。カルシウムアルミン酸ガラスの構造を放射光X線回折、XAFS、中性子回折を用いて調べ、これらの実験データに基づき、構造モデリングによりガラス構造を構築した。その結果、共晶点においては特異なリング構造が存在していることをつきとめた。さらに、ガラスの電子状態を第一原理計算により調べ、特異なリング構造ができる理由を考察した。また、得られた構造から、還元雰囲気で形成する溶媒和電子を有するエレクトライドガラスの構造をシミュレートすることに成功した。得られた結果は米国科学総合誌ProceedingS of the National Academy of Sciences of the United States of Americaに受理された。無容器法から合成されたチタン酸バリウムガラスの構造について、分子動力学シミュレーションを用いて、その屈折率の高さの原因と考えられている、酸素のパッキングの高さを定量的に評価することができた。得られた結果は米国化学会が発行する物理化学誌Journmal of Physical Chemistry Bに受理された。平成24年度は超高温の無容器融体を達成するために、SPring-8の高エネルギーX線回折ビームラインBL04B2に200W炭酸ガスレーザーを導入し、これまで報告例のない高融点酸化物である二酸化ジルコニウム(融点:2715°C)融体のX線回折データを2600°Cの過冷却状態から2800°Cまで測定することに成功し、融体がこの温度範囲で安定に存在することを確認した。平成25年度はこれらの実験データ、計算データをさらに解析することにより、この液体の構造的特徴を原子・電子レベルで解明し、この液体がガラスにならない理由を明らかにすることができた。成果は、英国科学誌Nature Communicationsに投稿中である。無容器法から合成されたニオブ酸ランタンガラスが組成により二種類の構造があることを、SPring-8の高エネルギ-X線回折実験、英国ラザフォードアップルトン研究所におけるパルス中性子回折実験、さらには逆モンテカルロシミュレーションを援用することにより、原子レベルで明らかにすることができた。得られた結果は米国化学会が発行する化学誌Chemisty of Materialsに出版された。今年度は、ガス浮遊炉の高度化の一環として、揮発性の高い液体をガス圧により押させるための加圧型チャンバーの開発に着手した。時間的にも予算的にもまだ未完成であるが、引き続き、加圧型チャンバーの開発を行う。耐火材料として知られている高融点酸化物である二酸化ジルコニウムはガラスにならないことで知られているが、その液体の無容器X線回折実験に成功した。さらに宇宙研究開発機構の石川らが行った密度測定のデータ、研究協力者のフィンランドのAkolaのグループと共同で行った大規模分子動力学シミュレーションを行うことで、ガラスにならない液体の原子・電子構造を明らかにすることに成功した。得られた結果は、英国科学誌Nature Communicationsに受理され、Nature Asiaの注目の論文に選出された。平成26年度までにノズル形状の改良、浮遊ガス流量の増大、組成の拡張によって、これまでまれにしか合成に成功しなかった直径3.54.3mmのTiO2系、Nb2O5系、La2O3系超高屈折率ガラス球を、失敗無く作製できる技術の開発に成功した。屈折率評価法として、これまでのエリプソメータを用いていたが、アッベ数30を超える低分散ガラスの場合、各屈折率の測定精度に問題があった。そのため今年度は、新たに精密屈折計を用いることで、小数点以下5桁という精密な屈折率を測定することができた。これは、得られるガラス球の直径が3.5mmを超えたために可能となった手法である。

組成開発の点では,La2O3-Ta2O5-Al2O3や、La2O3-Ta2O5-B2O3などの新しい無色透明な高屈折率三元系ガラスの開発に成功した。また、密度やラマン散乱スペクトルなどを調べた結果,本研究期間内に新たに合成したガラスは、いずれも従来のネットワーク形成型酸化物ガラスとは異なることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。無機工業化学26年度が最終年度であるため、記入しない。SPring-8における無容器浮遊装置の整備は計画通りに進んでいる。成果創出については、掲載決定の論文が2報ありプレス発表を行う予定である。さらに二酸化ジルコニウム融体のX線回折にも成功しており、これについても論文準備中である。今後は、無容器炉のガス雰囲気、および圧力制御にむけた高度化を行い、酸化・還元雰囲気下での無容器融体、およびガスによる加圧雰囲気下での無容器融体の実現を試みる。今後は、新規ガラス合成の創製の観点から、より大きな直径3mm以上のガラス球の作製を試みる。さらに、Ta2O5系ガラスの合成を試み、これらのガラスの構造および電子状態の完全解明を放射光実験、大規模第一原理分子動力学シミュレーションを併用して行う必要がある。平成24年度の直接経費を一部25年度に繰り越したが、少額であることから使用計画については大きな変更はなく、無容器炉の高度化のための物品購入及び成果発表のための旅費等に用いる。購入物品の納期が今年末に間に合わなかったため。高圧実験用チャンバーの作製あるいは、成果報告のための外国出張の予算として使用する。
競争政策との交錯の観点からみた医療・介護サービス市場の比較法研究

今年度の前半は、前年度からの研究をもとに、病院の合併規制を中心に研究をおこなった。その成果の一部は「反トラスト法からみたアメリカ医療」と題した小論をまとめた(法政研究68巻1号に掲載)。この論文では、非営利病院の合併事件を題材に、アメリカにおける医療市場のとらえ方を明らかにし、医療・介護サービス市場の研究を今後、法律学的観点からすすめる際の課題として、1保険制度が市場に及ぼす影響、2参入規制のあり方、3非営利組織の分析、があることを指摘した。この作業を通じて、医療サービス市場の検討にあたっては、参入規制のあり方とともに、市場で行動する医療機関の組織構成(理事会や意思決定の仕組み)のあり方に着目する必要があることを認識でき、今後の研究をすすめてゆく上で重要な収穫となった。また、上記の1に関連して、皆保険体制をとるわが国の医療保障体制を検討するにあたっては、保険制度が医療機関の行動や市場に及ぼす影響を明らかにすることが不可欠であると考えた。そこで、本年度の後半は、医療保険制度の中核を占める診療報酬システムの検討を行った。わが国の医療保険制度において、市場に代わって、サービスの価格体系を構成する診療報酬体系には、1原価からの乖離、2医療機関に一律に適用されること、3政策的な誘導の観点から点数配分が行われていること、などの特徴がある。このような価格体系をとっている結果、効率的なサービスの提供が妨げられている危険性がある点を指摘し、医療機関の特性に応じた診療報酬体系を構築するとともに、診療報酬の決定にあたっては、手続面からの統制も必要であることを述べた。この作業の成果については、日本社会保障法学会で報告を行うとともに論文を執筆した(社会保障法17号に掲載)。本年度の前半は、本研究の基礎となるアメリカ法の概要についての検討をすすめた。この検討をもとに、昨年の7月に九州の社会保障法・労働法の研究者で構成する社会法研究会において「アメリカ医療と反トラスト法」と題する研究報告をおこない、他の会員の批判をあおいだ。この研究報告では、病院間の水平合併をめぐる行政規制、裁判例に焦点をあてて分析をした。検討の結果、(1)アメリカの行政実務や裁判所においては、民間医療保険の普及や医療サービスの地域限定性などがもたらす医療市場の特殊性が認識されていること、(2)アメリカの医療サービスの供給については非営利病院が多数を占めているため、営利法人の経済活動を前提とした反トラスト法の適用には問題があると意識されていること、などが明らかとなった。医療供給体制と結びつけて、今後、議論を展開してゆくために、さらに検討を加える予定である。上記の研究と並行して、本年度の後半は、介護サービスを必要とする要介護高齢者の医療機関による「抱え込み」の問題について、アメリカの裁判例を検討した。わが国でも介護保険の導入にともない、病院の退院患者に対して系列福祉施設のサービス利用を強制するという同様の問題が生じている。アメリカでは、反トラスト法上の問題として裁判例も蓄積されている。これについては、若干の検討を加えた上で研究結果を公表したいと考えている。
ホルモン依存性プログラム細胞死の癌治療への応用

本研究は、癌の新しい治療戦略の開発を目指した基礎研究であり、本年度は以下の成果を得た。(1)アポトーシス誘導システムの開発:これまでに、Fas受容体のデスドメインとエストロゲン受容体のエストロゲン結合領域の融合蛋白質を介して、エストロゲン依存性にアポトーシスを誘導するシステムの開発に成功してきた。このシステムは、特に肝癌・膵癌細胞に効率よくアポトーシスを誘導することが判明した。種々の癌細胞で、上記システムの感受性を検討したところ、fasのデスドメインに誘導されるアポトーシスシグナルに抵抗性を示す癌細胞の存在が明らかになったが、そのような細胞でも、ポリグルタミンを発現させると、アポトーシスが効率よく誘導されることを明らかにした。ポリグルタミンは、我々が、デスドメイン以外のアポトーシス誘導物質として、神経細胞のアポトーシスの解析から見いだしたものである。(2)癌細胞特異的な遺伝子発現システムの開発:前立腺癌に特異的に外来遺伝子を発現させる目的で、前立腺特異抗原(Prostate Specific Antigen)の遺伝子を単離し、前立腺、特に前立腺癌で特異的に遺伝子発現を誘導する遺伝子領域を同定することに成功した。この領域の支配下に転写活性化因子を発現させることによって、前立腺癌での特異性を維持したまま、外来性遺伝子を大量に発現させるシステムを構築する事ができた。一方、肝癌特異的に遺伝子を発現させるためにalpha fetoprotein等の肝癌に特異的に働くと報告されている遺伝子領域を単離し、実際にこれらの領域を使って、肝癌特異的な遺伝子発現系の構築も進行中である。急性前骨髄球性白血病(APL)は、わが国において年間数百例の発症を認める非常に重篤な疾患である・APLの患者は、非常に高率(70-90%)にレチノイン酸(RA)の経口投与により完全寛解がもたらされるという特筆すべき性格を持つ。このような薬理学的な特徴に加えて、APL細胞は15番と17番染色体間の相互転座を有しており、この転座部位にAPL発症と密接に関係する遺伝子が存在していると考えられていた。我々は、17番染色体及び15番染色体の転座部位にそれぞれレチノイン酸受容体(RAR)遺伝子および今まで未記載のPML遺伝子を同定し、さらに両遺伝子の融合遺伝子であるPML-PAR遺伝子がほとんどすべてのAPL細胞で発現していることを明らかにしてきた。APLの解析結果から、我々は、ほかの融合蛋白質を人工的に設計し癌細胞に発現させることによって、APL以外の癌もレチノイン酸のような脂溶性ホルモンで治療できるであろうと考えた。特に固形癌の治療においては、直接癌細胞を殺すことがもっとも効果的と考え、脂溶性ホルモンによりアポトーシスを自由にコントロールするシステムの開発を開始した。まず、アポトーシスのシグナルを伝えることが示されているFas抗原とエストロゲン受容体のエストロゲン結合領域を融合した融合遺伝子を作製した。この融合遺伝子をL929細胞やHeLa細胞に導入し、恒常的に融合蛋白を発現するような細胞株を得た。これらの細胞をin vitroでエストロゲン処理するとアポトーシスの形態を示して死滅することが判明した。更に、これらの細胞よりヌードマウスの皮下に作らせた腫瘍は、やはりエストロゲンアゴニストによってアポトーシスを引き起こすことが判明した。今後、このシステムを癌治療に応用し、エストロゲン等の脂溶性ホルモンにより癌細胞特異的にアポトーシスを誘導する全く新しい癌の治療法を作り上げることを目指して研究していきたい。
離散事象と非ホロノミック拘束を持った非線形システムとしてのロボットの行動制御

これまでにハイブリッドシステムとして定式化した2足ロボットシステムに対して,転倒回避軌道生成と切り替え制御則の構成を行った。軌道はZMP規範にもとづく歩行軌道と倒立振り子モデルによる転倒回避軌道の2種類のものを作成した.そして,足裏に設置された接触センサーを元にこれらの軌道を切り替え,ハイブリッド制御によって歩行と転倒回避を自動的に切り替える手法を提案し,動力学シミュレータOpenHRPにてその有効性を確認した。この研究と平行して動力学モデルとして小型の二足歩行ロボットを設計・製作し,歩行試験を行った。ZMPの物理的性質を考察し,階段昇降を伴う軌道の生成に適用可能になるように拡張を行った。平地歩行と階段歩行などのひとつひとつを離散的な要素と考え,これらを合成して連続した軌道を生成する手法を作成した.ロボットの腕部の動作計画については,大域的軌道計画であるRRT(離散的)と局所的軌道計画である最適制御(連続的)とを組み合わせて、高次元探索に適応可能であり,なるべく無駄の少ない動きを生成する手法を考案した。非ホロノミックな拘束を持つ4輪車系に対しても,離散的なアルゴリズム(RRTやダイクストラ法)と連続系における最適制御の解(DubinsカーブやReeds-Sheppカーブ)とを組み合わせることで,効率的に解を探索できることを確認した。レーザーレンジセンサを持つ移動ロボットの平面内での行動の計画に関しては,誤差のある状況でボロノイ図を更新しながら探索を行う手法を考案した.そこではグリッドによる領域のブロック化とブロック内の直線近似を組み合わせ,前年度に考案した拡張ボロノイ図と併せて制御シミュレーションを行った。2足ロボットシステムを関節角度と本体座標からなる連続変数と両足の接地状態という離散変数からなるハイブリッドシステムとして定式化した.その際,入力を関節角度,出力を本体の絶対座標と置き,システムの解析と軌道設計を行った.具体的な対象として,ラジコン用のサーボモータとアルミフレームで構成される小型のヒューマノイドロボットのモデル化を行い,同時に実験環境の構築を行った.システムの解析ではロボットの行動に対していくつかの仮定を行い,その仮定が満たされる限りにおいてシステムが線形となることを利用した.軌道生成に関しては遺伝アルゴリズムを用いて実行可能な軌道を生成する手法と,わずかに仕様を逸脱している軌道を補正して利用する手法の2つを考案した.また,これらを比較・統合する準備を行った.平行してシミュレーション環境を構築し,生成した軌道のチェックを行った.実機を制作し,生成した軌道に基づく歩行実験を行い,これに成功した.ロボットシステムにおける離散的な事象として障害物との干渉を考え,干渉の発生を効率よく検出するアルゴリズムを考案した.これを用いてロボットの腕部の軌道計画を行った,サブゴールネットワーク法を用いて障害物を回避する方法を検証し,効率的なアルゴリズムを考案する準備を行った.ロボットの平面内での行動の計画を行うために,ボロノイ図法を検証し,画像処理の手法を用いてグラフ構造を効率よく抽出する方法について検討を行った.昨年度ハイブリッドシステムとして定式化した2足ロボットシステムに対して,軌道生成と制御実験を行った。軌道はZMP規範にもとづく方法と歩容を規範とする方法の2種類のものを作成した.そして,これらの軌道ひとつひとつを離散的な要素と考え,これらを合成して連続した軌道を生成する手法を作成した.そこでは,昨年度の仕様を逸脱する軌道の修正手法を利用した.また,実機の動作と動力学シミュレーションのずれについて考察し,モーター部の精度について同定を行った.ロボットの腕部の動作計画については,離散的な手法について主にアルゴリズムの点から考察を行い,新しい格子構造による探索と乱数規範に基づくRRTを用いた方法について考察・比較を行った.並行して優先キュー・統合発見法・N次元木など,実時間での軌道計画に必要なアルゴリズムについてライブラリ化を進め,数値実験を遂行した.ロボットの平面内での行動の計画に関しては昨年度のボロノイ図法で求まった離散的な軌道を,平滑化フィルタと最適制御によって連続的な実行可能な軌道に変換する手法について考察を行い,新たな平滑化フィルタを考案した.ボロノイ図法に関する考察を進め,効率的な作図法を検討した.その結果,距離関数としてチャムファー距離を用いることにより,高速に距離変換やボロノイ図の計算,さらには直接的な経路探索まで実行可能であることが分かった.さらにロボットの行動生成に適した拡張離散ボロノイ図を考えており,現在,形式的な定義と有効性について検討をしている,これまでにハイブリッドシステムとして定式化した2足ロボットシステムに対して,転倒回避軌道生成と切り替え制御則の構成を行った。非ホロノミックな拘束を持つ

4輪車系に対しても,離散的なアルゴリズム(RRTやダイクストラ法)と連続系における最適制御の解(DubinsカーブやReeds-Sheppカーブ)とを組み合わせることで,効率的に解を探索できることを確認した。レーザーレンジセンサを持つ移動ロボットの平面内での行動の計画に関しては,誤差のある状況でボロノイ図を更新しながら探索を行う手法を考案した.そこではグリッドによる領域のブロック化とブロック内の直線近似を組み合わせ,前年度に考案した拡張ボロノイ図と併せて制御シミュレーションを行った。