hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
空間情報を内包した戦略的な都市インフラマネジメント基盤の体系化

近年,コンパクトシティ等,自らの都市インフラや人口分布を総合的に設計し,攻めに転じられる戦略が喫緊である.その一方で技術的には,近年の様々なデータを用いて市民が地域課題の解決に協力す流れも出てきているものの簡単ではない.そこで本研究では,申請者が開発したWebベースの都市計画シミュレーションツール"MyCityForecast"を拡張し,オープンベースのデータと自治体が内々に保有するクローズドな社会基盤施設のデータを連携させ,外向けに扱えるもの,内々で分析できるマネジメント環境を一体的に構築し,全国の自治体に向けてオープンにするとともに,ワークショップに適用・分析を行い,体系化を行った。近年,人口減少や社会基盤施設の老朽化等を踏まえながら,それぞれの地方自治体が実情を十分に踏まえ,コンパクトシティ等,自らの都市インフラや人口分布を総合的に設計し,攻めに転じられる戦略が喫緊である.その一方で技術的には,近年のビッグデータ・オープンデータブームの中で様々なデータを用いて市民が地域課題の解決に協力する市民参加型の流れも出てきているものの,人口減少対策等まちづくりに関する行政の最重要課題については,行政の外に出ることもなく,かつシミュレーション計算等も要するため,職員が対応することは簡単ではない.そこで本研究では,申請者が開発したWebベースの都市計画シミュレーションツール"MyCityForecast"を拡張し,オープンベースのデータと自治体が内々に保有するクローズドな社会基盤施設のデータを連携させ,外向けに扱えるもの,内々で分析できるマネジメント環境を一体的に構築し,全国の自治体に向けてオープンにするとともに,ワークショップに適用・分析を行い,体系化を行うこととしている.とくに,平成28年度は,居住誘導区域のデータをワークショップ内で指定すると数十秒数分単位で14指標を再計算するカスタマイズ機能を構築し,それらを元に実際に岡山県倉敷市,島根県江津市,富山県南砺市で2030人規模のワークショップを行い,グループごとにコンセプトを設定して将来のまちづくりを検討・議論した.当初の計画通り,MyCityForecastの開発や適用のワークショップを行うことができているとともに,国や多くの自治体にも関心を持って頂き,総務省での「ICT地域活性化大賞2016」の奨励賞を頂いた.近年,人口減少や社会基盤施設の老朽化等を踏まえながら,それぞれの地方自治体が実情を十分に踏まえ,コンパクトシティ等,自らの都市インフラや人口分布を総合的に設計し,攻めに転じられる戦略が喫緊である.その一方で技術的には,近年のビッグデータ・オープンデータブームの中で様々なデータを用いて市民が地域課題の解決に協力する市民参加型の流れも出てきているものの,人口減少対策等まちづくりに関する行政の最重要課題については,行政の外に出ることもなく,かつシミュレーション計算等も要するため,職員が対応することは簡単ではない.そこで本研究では,申請者が開発したWebベースの都市計画シミュレーションツール"MyCityForecast"を拡張し,オープンベースのデータと自治体が内々に保有するクローズドな社会基盤施設のデータを連携させ,外向けに扱えるもの,内々で分析できるマネジメント環境を一体的に構築し,全国の自治体に向けてオープンにするとともに,ワークショップに適用・分析を行い,体系化を行うこととしている.とくに,平成29年度は,国際会議で発表を行うとともに,とくに公共施設総合管理計画等にも使えるように公共施設の管理について,開発を行った。当初の予定通り,平成29年度も引き続き,MyCityForecastをワークショップに適用し,実際に市民や有識者に直接関わってもらった場合の意識変化を具体的に調査していき,体系化していく.人間都市情報学
サプライチェーンレジリエンス向上に向けたシステムアーキテクチャ構築の国際実証研究

本研究は先進企業の事例研究および聞き取り・アンケート調査を通じて、日本やアジア諸国間のサプライチェーン(SC)企業のレジリエンス向上の解決策を提言することを目的とする国際実証研究である。具体的には、、1日本やアジア企業のIoT関連技術の導入実態およびSC全体の複雑性と脆弱性の顕著化に関する検証;2既存のSCシステムのアーキテクチャの分析、自律分散型システムの適用性と課題の明確化;3新たな合意形成メカニズムを取り入れた新しいSCシステムアーキテクチャの解明によるSCR向上の対策を提言する。
植物におけるイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性：侵入・伸展抵抗性の分子基盤の解明

シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性は、細胞死を伴わないで侵入を阻止する侵入抵抗性と、細胞死を伴い侵入菌糸の伸展を阻止する伸展抵抗性の2つに分けられる。本研究では、侵入抵抗性を制御する因子として、MPK6を新たに同定した。また、伸展抵抗性を制御する因子として、AGB1、PMR5、MLO2、MPK6、およびAtRbohFを新たに同定した。さらに、イネいもち病菌の感染を促進するイネPi21は、pen2 NahG pmr5 mlo2変異体において、イネいもち病菌の被侵入表皮細胞から隣接葉肉細胞への伸展を促進することを見出した。本研究の目的は、植物のイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性(侵入・伸展抵抗性)を制御する新規遺伝子の単離と機能解析および制御遺伝子間ネットワーク機構の解析を行い、重要な制御因子を明らかにするとともに非宿主抵抗性の全体像を理解することである。本年度は、シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性におけるNADPHオキシダーゼ(RBOHs)の機能解析を行った。その結果、シロイヌナズナpen2 atrbohF変異体において、イネいもち病菌に対する伸展抵抗性がpen2変異体に比べて著しく低下することを見いだした。この結果から、AtRbohFはシロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性において正の制御因子として機能していることが示唆された。次に、シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性におけるMAPキナーゼの機能解析を行った。その結果、シロイヌナズナpen2 mpk6変異体において、イネいもち病菌に対する侵入抵抗性と伸展抵抗性がpen2変異体に比べて低下することを見いだした。この結果から、MPK6はシロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性において正の制御因子として機能していることが示唆された。さらに、pen2多重変異体においてイネいもち病菌感染時に発現する遺伝子を同定するために遺伝子発現アレイ解析を行った。その結果、イネいもち病菌の侵入にともない複数の受容体キナーゼ遺伝子の発現が顕著に誘導されることが明らかとなった。本研究の目的は,植物のイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性(侵入・伸展抵抗性)を制御する新規遺伝子の単離と機能解析および制御遺伝子間ネットワーク機構の解析を行い,重要な制御因子を明らかにするとともに非宿主抵抗性の全体像を理解することである.本年度は,シロイヌナズナpen2 NahG pmr5 agb1 mlo2変異体におけるイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性の解析を行った.その結果,pen2 NahG pmr5 agb1 mlo2変異体におけるイネいもち病菌に対する侵入抵抗性は,pen2 NahG pmr5 agb1変異体およびpen2 NahG pmr5 mlo2変異体における侵入抵抗性よりも顕著に低下するが,伸展抵抗性は変化しないことが明らかとなった.この結果から,PEN2, PMR5, AGB1,およびMLO2は,侵入抵抗性と伸展抵抗性において正の制御因子として機能しているが,これらの因子が機能する遺伝学的ネットワークは互いに異なることが示唆された.次に,pen2多重変異体においてイネいもち病菌感染時に発現する受容体キナーゼ遺伝子の機能解析を行った.受容体キナーゼ遺伝子のノックアウト個体におけるイネいもち病菌に対する侵入抵抗性について調べたところ,侵入抵抗性が低下したと考えられる個体を見つけることが出来た.シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性は、細胞死を伴わないで侵入を阻止する侵入抵抗性と、細胞死を伴い侵入菌糸の伸展を阻止する伸展抵抗性の2つに分けられる。本年度は、シロイヌナズナ非宿主抵抗性関連変異体間で交配を行い、得られた多重変異体におけるイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性(侵入・伸展抵抗性)を解析し、各制御因子の非宿主抵抗性(侵入・伸展抵抗性)における機能解析および遺伝学的位置づけを行った。その結果、シロイヌナズナpen2 NahG pmr5 agb1変異体やpen2 NahG pmr5 mlo2変異体において、イネいもち病菌に対する侵入抵抗性が著しく低下すること、また侵入を受けた表皮細胞内で侵入菌糸が成長することが明らかとなった。さらに、イネPi21をpen2 NahG pmr5 mlo2変異体に導入したところ、イネPi21は、イネいもち病菌の侵入菌糸がシロイヌナズナの表皮細胞から隣接する葉肉細胞へ伸展することを促進することが明らかとなった。

これらの結果は、シロイヌナズナにおいて、PEN2、PMR5、AGB1、およびMLO2がイネいもち病菌に対する侵入抵抗性のみならず侵入後抵抗性においても機能することを示し、またシロイヌナズナにおけるイネPi21の欠損がイネいもち病菌に対する伸展抵抗性に寄与していることを示唆した。本研究の目的は、植物のイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性(侵入・伸展抵抗性)を制御する新規遺伝子の単離と機能解析および制御遺伝子間ネットワーク機構の解析を行い、重要な制御因子を明らかにするとともに非宿主抵抗性の全体像を理解することである。本年度は、多数の受容体様キナーゼ遺伝子のノックアウト個体におけるイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性(侵入・伸展抵抗性)について解析を行った。その結果、侵入抵抗性が野生株に比べて若干低下している受容体様キナーゼ遺伝子のノックアウト個体を同定することができた。ただし、そのノックアウト個体は、野生株と同等の伸展抵抗性を示した。この結果から、シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する侵入抵抗性に受容体様キナーゼが関与していることが示唆された。期間全体を通じた成果は、以下のとおりである。1AtRbohFは、シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性において正の制御因子として機能していることを明らかにした。2MPK6は、シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性において正の制御因子として機能していることを明らかにした。3PEN2、PMR5、AGB1、およびMLO2は、侵入抵抗性と伸展抵抗性において正の制御因子として機能しているが、これらの因子が機能する遺伝学的ネットワークは互いに異なることを明らかにした。4イネPi21は、シロイヌナズナにおけるイネいもち病菌の表皮細胞から隣接葉肉細胞への伸展を促進することを明らかにした。農学生産環境農学植物保護科学今年度の研究により、シロイヌナズナのイネいもち病菌に対する非宿主抵抗性において、NADPHオキシダーゼ(AtRbohF)およびMAPキナーゼ(MPK6)が正の制御因子として機能していることを明らかにした。また、pen2多重変異体において、イネいもち病菌の侵入にともない複数の受容体キナーゼ遺伝子の発現が顕著に誘導されることを明らかにした。以上のことから、到達目標通りの成果を上げることができたと考えている。本年度の研究により,シロイヌナズナのPEN2, PMR5, AGB1,およびMLO2は,イネいもち病菌に対する侵入抵抗性および伸展抵抗性において正の制御因子として機能しているが,それら抵抗性の遺伝学的ネットワークは互いに異なることを明らかとなった.また,侵入抵抗性に関与すると推定される受容体キナーゼ遺伝子候補を同定した.以上のことから,到達目標通りの成果を上がることができたと考えている.これまでの研究により、シロイヌナズナにおいて、PEN2、PMR5、AGB1、およびMLO2がイネいもち病菌に対する侵入抵抗性のみならず侵入後抵抗性においても機能していることを明らかにした。また、イネPi21は、イネいもち病菌の侵入菌糸がシロイヌナズナの表皮細胞から隣接する葉肉細胞へ伸展することを促進することを明らかにした。研究は順調に進展しており、今後もさらに本研究を推進させていく予定である。シロイヌナズナpen2 NahG pmr5 mlo2変異体を用いて、イネいもち病菌に対する非宿主抵抗性が増大および減少する突然変異体を探索する。
骨髄微小環境におけるＡＭＬ１／ＲＵＮＸ１及び癌抑制遺伝子ＷＴＸの役割の解明

A:マウスジェネティクスを駆使した異常骨髄ニッチモデルの解析1.骨前駆細胞特異的AML1欠損マウス(Col1-Cre-AML1 fl/flモデル)の樹立および2.骨前駆細胞特異的AML1欠損マウスのフェノタイプ解析において、1造血幹細胞プールサイズ、自己複製能、細胞周期、細胞死の解析2骨前駆細胞のフェノタイプの解析及び骨前駆細胞発現AML1の下流遺伝子単離3骨前駆細胞特異的AML1欠損マウスの骨髄異形成症候群や白血病移行の検証、異常造血細胞の由来検索、異常造血細胞移植実験(造血系再構築、二次性白血病発症の検証)を行ったところ、RUNX1cKO及びInv16cKIのマウスジェネティクスで、RUNX1欠失にて大幅に白血病発症率の低下を認めること、一方骨髄微小環境においてはRUNX1欠失にて骨髄幹細胞(KSL分画)が著明に減少するが、それだけでは白血病発症は認めない事を見出した。B:骨前駆細胞培養実験系の構築と骨髄ニッチの可視化については、1.新規骨前駆細胞・造血幹細胞共培養システムを用いた実験2.レトロウイルスshRNAiにより改変された骨前駆細胞・造血幹細胞共培養実験を行い完成した。B:ASXL1コンディショナルミューテーションノックインマウスの樹立現在ASXL1コンディショナルノックインターゲットES細胞を樹立し、既にキメラマウスを樹立完成したことから目標はほぼ達成した。。ミューテーションはヒト白血病症例に高頻度に認めれるEXON12に設定した。今後ヘテロマウス、ホモマウスを樹立し、ASXL1の正常造血における働き、ミューテーションによる白血病発症を再現し、さらなる白血病発症機構の解明を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の目的:骨髄ニッチにおけるAML1/RUNX1の重要性の検討A:マウスジェネティクスを駆使した異常骨髄ニッチモデルの樹立2.骨前駆細胞特異的AML1欠損マウスのフェノタイプ解析(1)造血幹細胞プールサイズ(KSL:造血幹細胞、プロジェニター細胞分画など)、自己複製能や細胞周期、細胞死がAML1欠損により変化するかどうか解析を行ったところ、造血幹細胞ポピュレーションが減少し、それはアポトーシスの亢進によるものであることが判明した。AML1欠損骨前駆細胞のフェノタイプ解析:AML1欠損により、骨前駆細胞の局在は変化し、分化が若干停止した。(2)骨前駆細胞発現AML1の下流遺伝子の単離:Coll-Cre-AML1 fl/flから採取したAML1欠損骨前駆細胞ではSPARK、IL3の発現変化が見られる。(3)骨前駆細胞特異的AML1欠損マウスの骨髄異形成症候群や白血病移行を検証中であるが、現在1年経過しているが白血病発症は認められないが、3血球系統の形態異常が誘導されており、(当教室で経験したヒト家族症例フェノタイプから当マウスは、MDSまたは白血病等を発症する可能性があり、MDS(骨髄異型性症候群)が潜在している可能性がある。ENUによりセカンドヒット(付加的遺伝子変異導入)を行っており経過観察中である。B:骨前駆細胞培養実験系の構築とそれを用いた骨髄ニッチ細胞遺伝子群の解析1.骨前駆細胞・造血幹細胞共培養システムの確立各種骨髄微小環境遺伝子をRNAiした新規骨前駆細胞造血幹細胞共培養システムを構築した。C:WTXノックアウトマウスは他施設が樹立してしまったため、ASXL1ミューテンションノックインマウスを樹立中:ターゲットベクターは完成A:マウスジェネティクスを駆使した異常骨髄ニッチモデルの解析1.骨前駆細胞特異的AML1欠損マウス(Col1-Cre-AML1 fl/flモデル)の樹立および2.骨前駆細胞特異的AML1欠損マウスのフェノタイプ解析において、1造血幹細胞プールサイズ、自己複製能、細胞周期、細胞死の解析2骨前駆細胞のフェノタイプの解析及び骨前駆細胞発現AML1の下流遺伝子単離3骨前駆細胞特異的AML1欠損マウスの骨髄異形成症候群や白血病移行の検証、異常造血細胞の由来検索、異常造血細胞移植実験(造血系再構築、二次性白血病発症の検証)を行ったところ、RUNX1cKO及びInv16cKIのマウスジェネティクスで、RUNX1欠失にて大幅に白血病発症率の低下を認めること、一方骨髄微小環境においてはRUNX1欠失にて骨髄幹細胞(KSL分画)が著明に減少するが、それだけでは白血病発症は認めない事を見出した。。マウスモデルは予定通り樹立できた。

そのマウスのフェノタイプも報告されていないものであり、骨髄ニッチでのAML1・RUNX1の重要性が解明されつつある。またWTXノックアウトマウスは、他組織に先をこされたが、ASXL1ミューテーションノックインマウスに方向転換し、ターゲットベクターの構築もほぼ完了していることからおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者は、平成24年7月1日より大阪大学医学部医学研究科遺伝子治療学に移動するが、現所属と共同研究を結び、現所属及び移動先にて引き続き骨髄微小環境の研究を続行することから研究計画の変更はない。ASXL1ミューテーションノックインマウスも引き続き固体化を行う。
個別化医療を見据えた小児良性てんかんの遺伝学的背景の解明

小児良性てんかんにおける遺伝学的背景は未解明のままである。小児良性てんかんの診療において、一部の難治な経過あるいは知的障害を伴う症例の経験から、小児良性てんかんと精神遅滞には同じ遺伝学的背景がある可能性に着目した。申請者はこれまで、マイクロアレイCGH法と次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析により、てんかん性脳症の1つである潜因性ウエスト症候群の原因を明らかにしてきた。これらの遺伝子解析手法を駆使し、小児良性てんかんの原因遺伝子の同定、それによる小児良性てんかんの新規発症機序の解明が本研究の目的である。本研究により、てんかんにおける個別化医療への新展開が期待される。
ステロイドスルホトランスフェラーゼのisoelectric variants

20日齢と110日齢の雌性ラット肝臓からステロイドスルホトランスフェラーゼ(ST)を分離・精製し、その性質を比較した。ステロイドSTをクロマトフォーカシングクロマトグラフィーで分離すると、20日齢ラットの酵素活性は、主にpH7.8-7.2の画分(画分I)に溶出されたのに対して、110日齢の活性は、この画分のほかに、pH6.6-5.5の画分(画分II)にも溶出された。すなわち、20日齢では認められなかった等電点の異なるステロイドSTイソ酵素が、100日齢で発現していた。これの画分のSTを、PAP-aqaroseアフィニティークロマトグラフィーで精製し、二次元電気泳動で分析した。ラット肝臓のステロイドSTは、サブユニット分子量(約30kDa)が同じで、等電点が異なる4つのisoelectric variants(pl=7.2,6.7,6.1,5.8)から成り立っている。20日齢の画分IのSTは、主にpl7.2と6.7のisoelectric variantsから成り立っていた。110日齢の画分Iも同様な組成を示したが、画分IIは主にpl6.7と6.1のvariantsから成り立っていた。20日齢と110日齢のvariantsのN末端のアミノ酸配列は、およそ40残基まで完全に同じであった。以上の結果は、ステロイドSTのisoelectric variantsが、同一の前駆体から翻訳後の修飾によって生成するか、あるいは別々の類似の遺伝子の産物であることを示唆していると考えられる。また、雌性ラットの20日齢から110日齢までの発達の過程で、pl6.7と6.1のisoelectric variantsから成るステロイドST(画分II)が増加するものと考えられる。
西国の城下町域における労働社会の研究

まず城下近郊農村の研究に関しては、岡山県立記録資料館において小西家文書の整理作業にあたった。同史料群は、岡山藩上道郡口分の大庄屋史料であり、岡山城下近郊部の社会構造をうかがうことのできる種々の史料からなっている。現在同資料館に未整理状態で保管されているので、内容目録の作成に着手した。2018年度中に全体の半数以上について、内容を確認し目録を作成することができた。また萩藩領に関しては、萩城下や山口などの都市域とその周辺農村で生産された藍と、それをめぐる藩専売の動向について検討した。そして、品質のうえで阿波藍を凌ぐことができず、結果的には専売制としては失敗に帰したこと、ただし入津する阿波商人への課税に比重を移したこともあって、阿波商人にとっての利権独占に資するものとして存立したとの経緯を確認した。さらに都市域の労働市場の問題として、大坂の蔵仲仕について検討した。そして、17世紀末に岩国藩が蔵屋敷を新規に購入するさいの交渉にさいして、岩国藩所属の蔵仲仕と購入先の蔵屋敷の仲仕とが実質的な折衝を行っている事実を発見できた。単に荷役に従事するにとどまらない、民衆世界のネットワークの存在をうかがうことができた。なお岩国藩蔵屋敷の購入過程についてもあわせて検討し、主要な蔵物である紙が、大坂町人の委託販売から、蔵元方を拠点とした一括販売に切り替わったことが、購入の契機であったことも明らかにしている。この他、近世の城下町や蔵屋敷の概括的な特徴に関して、事典に執筆もしている。当初計画で予定していた岡山記録資料館の整理作業については順調に進めることができた。また萩の都市域と周辺農村にかかわる藍専売の問題や、大坂における労働市場の問題についても、分析を進め成果として発表することができた。これらのことから、当初の計画はおおむね順調に進んでいると評価できる。ただし津山郷土資料館における、近郊農村の調査については、同館が閉鎖中であることもあって、2018年度には進めることができなかった。引き続き岡山県記録資料館における小西家文書の整理作業を進める。これについては2019年度中に内容目録を完成させ、同館にて公開準備が整い次第、内容分析に移る予定である。なお収集はデジタルカメラにての撮影が中心となる。また津山郷土資料館にて、津山城下や周辺農村(山北村)関係史料の収集作業にあたる必要がある。同館は閉鎖中ではあるが、岡山県記録資料館に写真帳があり、それを閲覧し必要箇所をコピーして収集する予定である。この他、近世の地域史研究や労働史研究、身分研究などの研究動向についても検討を進め、必要な情報収集を行うとともに、機会をみて成果発表も行いたいと考えている。当面、和泉の小藩の奉公人問題を扱った研究をめぐる書評会に参加すること、および日仏での身分研究をめぐる論集発行の企画に参加することを予定している。

この他、近世の地域史研究や労働史研究、身分研究などの研究動向についても検討を進め、必要な情報収集を行うとともに、機会をみて成果発表も行いたいと考えている。当面、和泉の小藩の奉公人問題を扱った研究をめぐる書評会に参加すること、および日仏での身分研究をめぐる論集発行の企画に参加することを予定している。当初計画では、津山郷土資料館にて津山城下・近郊農村の史料調査を予定していた。しかし岡山県記録資料館小西家文書の整理作業に注力したため、当初の予定通り執行することができなかった。2019年度に、津山関係の史料調査を進めるため、当初予定額と合わせて執行する計画である。
分子生態学によるアワビ近縁種の分化メカニズムの解明

エゾアワビ、クロアワビ、マダカ、メガイの関係は、まずメガイが大きく分岐していた。次に、マダカのクレードはメガイのクレードに属し、根の近くから派生していたことから、マダカは、エゾアワビ・クロアワビとメガイの交雑で生じたと示唆された。マイクロサテライトとミトコンドリアDNAで類縁関係が異なっていたが、この矛盾は地域集団間でもみられ、マ-カ-による進化速度や環境適応性との違いと考えられ、分化が一方向でなく、様々な歴史的イベントに起因していると推察された。形態が似ているエゾアワビとクロアワビは近縁種とされ、分布域も近接しているため管理保全単位が曖昧である。このため両種の減少した資源を回復させるため、安定した種苗生産が可能なエゾアワビ種苗がクロアワビ分布域へ放流され、保全遺伝学観点からその影響が危惧されている。本研究は両種の類縁関係と分化の様相を解明し放流管理基準を明確化することを目的に、初年度は分化時間の推定などに有効なミトコンドリアDNAの新規遺伝マーカーの開発や両種の分化メカニズム解明の鍵となる境界域での集団構造の解析を進めた。(1)塩基配列データバンク情報からミトコンドリアDNA上の15遺伝子領域を解析するための遺伝マーカーの開発に成功した。そのうち8マーカーが両種間で有意な違いが認められ、種間関係や集団分化のメカニズム解明に重要な情報が得られることが示された。(2)太平洋側の境界域(福島県から茨城県沿岸)におけるアワビにおいて、マイクロサテライトDNA分析ではクロアワビに近く、ミトコンドリアDNAではエゾアワビに近かった。この矛盾は、マーカーによる進化(置換)速度や環境適応性との違いと考えられ、両種の分化が単純な一方向でなされたのではなく、様々な歴史的なイベントに起因していることを示す意義深い事実と考えられる。(3)日本海側の境界域(青森県西部から秋田県南部沿岸)における両種の個体の帰属解析では、それぞれへの帰属率が連続的に変化していることが観察された。さらに、同緯度地域に海域おける岸側と沖側(島嶼)集団の遺伝的違いも明らかになり、境界域では複雑な集団構造を形成している可能性が示唆された。この地域での詳細な集団構造の調査は、エゾアワビとクロアワビの分化メカニズムを解明するための重要な情報になると考えられる。本課題では、寒冷域に分布するエゾアワビと暖流域クロアワビの2種の遺伝的関係について集団および個体レベルで詳細に解析し、それらの遺伝学的類縁関係と集団分化の様相を解明した上で、保全遺伝学的観点に基づく放流管理基準の提案を目的としている。3年計画の1年目は、分化時間の推定などに有効なミトコンドリアDNAの新規遺伝マーカーの開発や両種の分化メカニズム解明の鍵となる境界域での集団構造の解析を進めた。2年目の本年度は、エゾアワビとクロアワビの関係をより詳細に検討するため、前年度に開発したミトコンドリア15遺伝子(Mt)を用いて、前述の2種に近縁種とされているマダカアワビを加えた3種間における類縁関係を調べた。マダカアワビ2集団、クロアワビ4集団とエゾアワビ4集団の分析を行った結果、マダカ2集団のハプロタイプ多様度(h)はいずれも1.000、塩基多様度(πx100)は0.303と0.383で、クロとエゾの値(h=0.995-1.000、πx100=0.273-0.363)と同程度であった。集団間には有意な遺伝的分化(F_<ST>=0.028)が検出され、生息域内で分集団化していることが示唆された。一方、種間では有意な遺伝的分化が検出されず(F_<CT>=-0.0025)、ハプロタイプ系統樹においても、マダカアワビ、クロアワビ、エゾアワビの系統は混じり合い、種間の分岐は認められなかった。これらの結果から、マダカアワビの種分化はごく最近生じており、種分化時の人口学的変動は大きなものでなかったことが示唆される。一方、17座のマイクロサテライトDNAを用いた3種間の関係では、殆どの個体で形態分類と一致した。この矛盾は、前年度の地域集団間の関係もみられ、マーカーによる進化(置換)速度や環境適応性との違いと考えられ、両種の分化が単純な一方向でなされたのではなく、様々な歴史的なイベントに起因していることを示す意義深い事実と考えられ、最終年度に考察を試みる。

本課題では、寒冷域に分布するエゾアワビと暖流域クロアワビの2種の遺伝的関係について集団および個体レベルでの詳細な解析によって、それらの遺伝学的類縁関係と集団分化の様相を解明した上で、保全遺伝学的観点に基づく放流管理基準の提案を目的としている。3年計画の12年目は、分化時間の推定などに有効なミトコンドリア(mt)DNAにおける新規遺伝マーカーの開発、両種の分化メカニズム解明の鍵となる境界域での集団構造の解析、及び近縁種であるマダカアワビを含めた類縁関係を調べた。その結果、マイクロサテライトDNAを用いた3種間の関係では、殆どの個体で形態分類と一致したが、mtDNAでは3種間の分岐は認められず個体間関係が入れ子状態であった。3年目は、この矛盾とエゾアワビとクロアワビ2種の遺伝的関係をより詳細に解析するためメガイを加えて分析を行った。メガイの分布域をほぼカバーする5標本集団の遺伝特性は、ハプロタイプ多様度(h)が全て1.000であったが、塩基多様度(π×100)が0.2960.526で、エゾアワビ・クロアワビやマダカに比べて低い値を示した。標本集団間の遺伝的分化についてAMOVA分析により検討したところ、FST=0.0116(p<0.05)を示し、徳島と他の標本集団間の分化が顕著であった。ハプロタイプ系統樹を作成した結果、エゾアワビ・クロアワビが起源となりマダカが分岐し、さらにメガイが明確に異なったクレードを形成した。一方、マダカの特異なクレードはメガイのクレードに属し、根に近いところから派生していた。以上の結果から、マダカは、エゾアワビ・クロアワビとメガイ間の過去の交雑によって生じたことが示唆された。また、マーカーによる近縁種間の関係の矛盾は、地域集団間の関係もみられ、マーカーによる進化(置換)速度や環境適応性との違いと考えられ、両種の分化が単純な一方向でなされたのではなく、様々な歴史的なイベントに起因していることを示す意義深い事実と考えられた。
地震動予測精密化のための地下深部構造の研究

1.61年度苫小牧測線データの高度追加処理: 61年度苫小牧測線で得たデータの処理は,相互相関,共通反射点編集,初動ミュート,利得補正,デコンボリューション,標高補正,速度解析, CDP重合などの処理を施してフィルター重合断面を得た.しかし,最表層の火山灰層,草炭層を考慮した処理は行なわれていないので,バイブロサイス調査の際に得られている屈折波データ,平行して行なった油圧インパクタによる屈折波データを用いて表層構造を求めて補正し,さらに反射点補正のマイグレーションなどの高度処理の追加を, (株)地球科学総合研究所の協力を得て行なった.屈折波データよりの表層構造としては, P波速度800m/Sの表層が,平均約20mの厚さであるが,観測点No140, No240付近で断層的に,それぞれ約60m,約80mの厚さで, 1.82.0km/Sの層の上に存在すると求められた.この表層の静補正の後,速度再解析,フィルタリング,マイグレーションなどの処理の結果,構造断面が改良され,円滑な解析が可能となった.しかし,前年度の処理で得された地下構造の特徴は,大きな変更の必要は認められなかった.すなわち,約5ヶの反射面が認められ,全体的に東に向かって深くなっている;測線中央部では反射が弱く,連続的でない反射面がある;最深の反射面は西端では約5km,東端では約9kmである.2.地質調査:測線に沿って地質調査が行なわれたが, 60年度長沼測線で得れた逆断層は地表ではほとんど認められなかった.このことは,本研究の方法による調査が,潜在構造の発見に有効であることを示した.3.長周期微動による調査:長周期微動群列観測により,レーリー波の基本モード成分の位相速度をF-Kスペクトル法で求め,インバース法によりS波速度構造を推定した.得られた構造はバイブロサイス反射法によるものと調和的である.1.61年度苫小牧測線データの高度追加処理: 61年度苫小牧測線で得たデータの処理は,相互相関,共通反射点編集,初動ミュート,利得補正,デコンボリューション,標高補正,速度解析, CDP重合などの処理を施してフィルター重合断面を得た.しかし,最表層の火山灰層,草炭層を考慮した処理は行なわれていないので,バイブロサイス調査の際に得られている屈折波データ,平行して行なった油圧インパクタによる屈折波データを用いて表層構造を求めて補正し,さらに反射点補正のマイグレーションなどの高度処理の追加を, (株)地球科学総合研究所の協力を得て行なった.屈折波データよりの表層構造としては, P波速度800m/Sの表層が,平均約20mの厚さであるが,観測点No140, No240付近で断層的に,それぞれ約60m,約80mの厚さで, 1.82.0km/Sの層の上に存在すると求められた.この表層の静補正の後,速度再解析,フィルタリング,マイグレーションなどの処理の結果,構造断面が改良され,円滑な解析が可能となった.しかし,前年度の処理で得された地下構造の特徴は,大きな変更の必要は認められなかった.すなわち,約5ヶの反射面が認められ,全体的に東に向かって深くなっている;測線中央部では反射が弱く,連続的でない反射面がある;最深の反射面は西端では約5km,東端では約9kmである.2.地質調査:測線に沿って地質調査が行なわれたが, 60年度長沼測線で得れた逆断層は地表ではほとんど認められなかった.このことは,本研究の方法による調査が,潜在構造の発見に有効であることを示した.3.長周期微動による調査:長周期微動群列観測により,レーリー波の基本モード成分の位相速度をF-Kスペクトル法で求め,インバース法によりS波速度構造を推定した.得られた構造はバイブロサイス反射法によるものと調和的である.
ナノ光渦シンセシスによるカイラル・フォトニクスへの展開

螺旋波面に由来する角運動量(軌道角運動量)とカイラリティーを持つ光(光渦)が物質と相互作用すると、軌道角運動量が物質に転写されて螺旋構造体(カイラル構造体)ができる。光渦が創るこのカイラル構造体は、その先端近傍の対称性の破れによって軌道角運動量を持つ極微(ナノメートルサイズ)な近接場光(「ナノ光渦」)を発生する。本研究では、カイラル構造体が創る「ナノ光渦」によってアゾポリマーのカイラルな質量移動を誘導することに成功した。この成果は、分子やその集合体(分子系)の位置・配向・公転運動・電子遷移を階層的に制御してナノスケールの新奇カイラル構造体(カイラル・ナノ構造体)創成につながる。本研究の目的は、光渦が創る多彩なカイラル構造体によって「ナノ光渦」を操り、分子やその集合体(分子系)の位置・配向・公転運動・電子遷移を階層的に制御してナノスケールの新奇カイラル構造体(カイラル・ナノ構造体)を創成することである。本研究によって「光の軌道角運動量で分子系を制御しカイラル・ナノ構造体を創る」光科学(カイラル・フォトニクス)が開拓できる。平成27年度は光渦が創る光輻射力を電磁気学的にモデル化し、所望のカイラル構造をデザインするための理論を構築した。カイラルな構造ができるためには物質に大きな吸収があること、光波の軌道角運動量とスピン角運動量の正の結合があること、が必要であると分かった。そこで全角運動量が同じだが軌道角運動量とスピン角運動量の異なる光波を用いてアゾポリマー薄膜にカイラルな表面レリーフを形成し、構築した理論の妥当性を検証した。さらに、カイラル構造体の近傍にできる近接場光を解析評価するためFDTD数値解析によりカイラル構造近傍における近接場光の解析を行った。平成27年度は光渦が創る光輻射力に関する理論を電磁気学的に構築した。その結果、カイラルな構造ができるためには物質に大きな吸収があること、光波の軌道角運動量とスピン角運動量の正の結合があること、が必要であると分かった。さらに全角運動量が同じだが軌道角運動量とスピン角運動量の異なる光波を用いてアゾポリマー薄膜にカイラルな表面レリーフを形成し、構築した理論の妥当性を検証した。この理論を用いると任意のカイラルな構造体をデザインできる可能性がある。本年度は、カイラル構造体の近傍に発生する「ナノ光渦」の存在を電磁場解析によって明らかにした。特に、円偏光が誘導する光のスピンー軌道相互作用の結果、「ナノ光渦」のトポロジカルチャージは2となることを解明した。さらに、カイラル構造体にオーバーコートしたアゾポリマー薄膜のカイラルな質量移動から「ナノ光渦」を実験的に可視化した。これらの研究成果は、「光の軌道角運動量で分子系を制御しカイラル・ナノ構造体を創る」という当初の目標を達成する研究成果である。また、円偏光をアゾポリマー薄膜に照射すると、円偏光の持つスピン角運動量が軌道角運動量に変化し、アゾポリマー薄膜の公転運動を促すという新奇物理現象も発見した。その結果、円偏光を照射するだけで、キラルな表面レリーフが形成できることを明らかにした。アゾポリマー1分子のトランスーシス光異性化を起源とする表面レリーフ形成は近接場光でも起こることが近年分かってきた(Appl. Phys. Lett., 91, 091911 (2007))。これらの実験事実をもとに、カイラル構造体にアゾポリマー薄膜を近接して、「ナノ光渦」の波面情報を表面レリーフとして記録する。

「ナノ光渦」が創る表面レリーフのカイラリティーとその形状から「ナノ光渦」の光電場を可視化する。カイラルπ共役高分子やネマティック液晶など有機エレクトロニクスに使用されているカイラル高分子のカイラリティー制御の可能性を探る。具体的には、カイラル構造体を高分子溶液や液晶中に配置し、「ナノ光渦」を発生させる。カイラリティーの配向度は円偏光二色性から評価する。また、生物は分子モーターと呼ばれる酵素の力学的回転運動を介してATPをADPへと分解し、生命活動のためのエネルギーを生成している。そこで、「ナノ光渦」による分子モーターの回転運動制御の可能性について理論的に検討する。量子光工学・応用光学所望の「ナノ光渦」をデザインするための理論計算と「ナノ光渦」が創る近接場光の数値解析を優先したため、実験に要する消耗品費の使用が当初より少なかった。理論計算がひと段落したため、今年度は実験を優先するため、当初予定していた予算を消化する。特に、「ナノ光渦」が創る近接場光を可視化するためのアゾポリマーやガラス機材、さらに、原子間力顕微鏡の消耗品などで使用する予定である。
ポリカルボン酸を用いたDP加工によるセルロース系織物の汚染性・洗浄性の変化

近年、セルロース系織物の防しわ・防縮・形態安定を目的とするDP(Durable Press)加工において、従来のホルムアルデヒドの代替としてポリカルボン酸を架橋剤に用いることが検討されている。本研究の目的は、ポリカルボン酸系DP加工布の消費性能のうち、衣服管理において重要な、日常生活で発生する汚れの付着しやすさと家庭洗濯による汚れの除去されやすさについて検討することである。本研究の主な成果は次の通りである。1.加工布の基本的性質DP性能の尺度である防しわ性はポリカルボン酸の種類や触媒添加量によって変化し、こうした処理条件がセルロース分子間の架橋反応の程度を左右すること、加工に伴って布の黄変や疎水化が生じること、また、加工に際してポリカルボン酸とセルロースとの反応によって生成するエステル基の他に、この反応に与らないカルボキシル基が導入されることがわかった。2.加工布の汚染性加工により綿布は酸化鉄汚れが付着しやすくなった。とくにクエン酸で加工した綿布において汚染度の増大が著しく、布上のカルボキシル基量と汚染度との間に相関が認められた。カーボンブラック汚れや脂肪酸汚れによる実験から、汚れと繊維との組み合わせによっては加工による防汚効果が現れることがわかった。3.加工布の洗浄性加工布、とくにクエン酸で加工した綿布からの酸化鉄汚れの除去は、弱アルカリ性条件下や硬水中で未加工布よりも良好であり、布上のカルボキシル基の関与が示唆された。汚れと繊維との組み合わせや洗浄条件によっては、未加工布よりも汚れ除去が容易になることがわかった。本研究の目的は、ポリカルボン酸DP加工布の消費性能のうち、衣服管理において重要な、日常生活で発生する汚れの付着しやすさと家庭洗濯による汚れの除去されやすさについて検討することである。今年度はまず、ポリカルボン酸DP加工布の作成を行った。DP加工は、ポリカルボン酸として1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸(BTCA)またはクエン酸(CA)と触媒を含む処理液に綿、麻、リヨセル布を浸漬し、高温でキュアリングすることにより行い、加工条件(架橋剤の種類と濃度、触媒添加量、キュアリング温度)を変えて加工効果の異なる布を作成した。加工布と未加工布について物理的・化学的諸性質を測定し比較したところ、防しわ性は総じてBTCA加工布の方がCA加工布よりも大きく、水分率、黄変の程度、エステル架橋量、未反応カルボキシル基量は、繊維の種類や加工条件により異なる結果が得られた。次に加工布と未加工布について、代表的な固体粒子汚れである酸化鉄を用いて汚染性・洗浄性を調べた。酸化鉄の付着や除去の程度は、布の反射率を測定して評価した。酸化鉄分散浴中で布を振盪する方法で汚染したところ、綿では、加工布は未加工布よりも汚染されやすく、とくにCA加工布でその傾向が顕著であった。麻、リヨセルでは汚染性に及ぼす加工の影響は明瞭でなかった。綿の加工布と未加工布を酸化鉄で同程度に汚染し洗浄したところ、洗浄条件によって加工布と未加工布の洗浄性の傾向は変化した。現在は、代表的な油性汚れである脂肪酸を用いて同様に汚染性・洗浄性を調べるため、予備実験を行い実験条件の設定を進めている。

昨年度の研究の成果として、加工条件(架橋剤の種類と濃度、触媒添加量、キュアリング温度)や繊維基質の種類によって、DP性能をはじめとする物理的・化学的諸性質の異なる加工布が得られること、代表的な固体粒子汚れである酸化鉄に対する加工布の汚染性・洗浄性は未加工布とは異なることを明らかにした。今年度はこれらの結果をふまえ、洗浄条件(洗剤組成、洗浴pH、水の硬度)を変えて未加工布・加工布からの酸化鉄汚れの除去性を調べたところ、弱アルカリ浴や硬度成分共存下では加工布において洗浄性の向上が認められた。さらに、代表的な油性汚れである脂肪酸を用いて同様に加工による汚染性・洗浄性の変化を調べた。脂肪酸の付着や除去の程度は、ガスクロマトグラフによる定量から評価した。検討の結果、概して加工布は未加工布に比べて脂肪酸汚れが付着しやすく洗濯しても除去されにくい傾向が認められたが、酸化鉄汚れの場合のような顕著な違いは見られなかった。全体として、加工による布の表面特性の変化、とくにセルロースとの架橋反応に与らない未反応カルボキシル基の存在が、加工布の汚染性や洗浄性の変化に関与していることが推測された。
鋳造収縮値の再検討

実験I:型ごと埋没材リアルベストを用いて鋳造体寸法に影響を及ぼすと考えられた数種の因子について検討を加えた。ついで、型ごと技法により12%金・銀パラジウム合金による鋳造体を調製し、得られた鋳造体寸法から用いた合金の鋳造収縮値の算出に努めた。併せて、700°C鋳型と室温鋳型の鋳造体寸法に及ぼす影響に検討を加えた。その結果以下のような知見が得られた。1.リアルベストは大きな硬化膨張と小さな加熱膨張を有していた。2.埋没前の水中浸漬により型ごと歯型は膨張するが、この因子は鋳造体の寸法にごく僅か膨張性に作用(0.1%程度)していた。3.鋳型の加熱後の冷却により、型ごと歯型は外側径、内側径それぞれ0.28、0.24%収縮することが確認された。4.型ごと埋没法による外側性鋳造体の鋳造収縮値は1.2%程度と推定され、鋳型壁により合金の収縮が0.4%程度抑制されている可能性が示唆された。5.外側性鋳造体においては、鋳型温度の違いが鋳造体寸法に及ぼす影響が認められた。その程度は加熱膨張量にほぼ相当する値であった。6.内側性鋳造体においては、鋳型温度の影響は認められなかった。室温鋳型における溶湯温度測定の結果は、固相点よりも低かった。従って、鋳込まれた合金は瞬時にして鋳型壁に沿って殻を形成するので、合金の収縮が小さかったものと推定された。実験II:実験Iにおいて、型ごと歯型の内、外側の寸法に大きな差が見られた。型ごと歯型材を主体として、その専用液を種々希釈して硬化膨張量を変化させ歯型を調整し、得られた歯型の内側および外側の寸法を比較した。その結果、歯型の内側値と外側値の間には高い相関がみられ、且つ、内側値は外側のそれの40%程度しか膨張していないことが示された。
新機能を有する形状記憶合金を用いた知的センシングとアクチュエーション

本研究課題は、平成11年度に国際学術研究から基盤研究に移行した研究課題である。モスクワ国立大学の研究者を招聘し、国際共同研究により研究を実施した。1.磁性形状記憶合金Ni_2MnGaの形状記憶効果と電磁的特性・特異な磁気的特性を実験により確認した。キュリー点の温度ヒステリシスを明らかにし、等温磁化曲線の測定ではメタ磁性による特異性を見出した。・Ni_2MnGa合金の応用の観点から、多結晶および単結晶Ni_<2+x>Mn_<1-x>Ga合金(x=0.160.20)について、磁場の印加によって発生する形状変化について調べた。強磁性形状記憶合金において磁気歪みを発生させる手法として二つのメカニズムを提案し、Ni_2MnGa, Fe-PdおよびFe-Pt合金における磁気歪みを説明した。・アーク溶解法およびパルス放電焼結(PDS)法により多結晶材を作製した。機械的特性はPDS材の方が優れているが、磁気歪みはアーク溶解材が大きい。PDS材は二方向形状記憶効果を生じさせるためのトレーニングが容易であり、これにより発生する磁気歪みをより増大させることが可能であることを立証した。単結晶Ni_<2.08>Mn_<0.98>Ga_<0.94>合金においては約1%に及ぶ磁気歪みを得ることができた。2.気相合成法によるダイヤモンドライクカーボン薄膜の蒸着・形状記憶合金へのコーティングによる多機能性の発現を目指して、ダイヤモンドライクカーボン薄膜作製のための気相合成装置を設計・製作した。・形状記憶合金板にダイヤモンドライクカーボンを蒸着した。さらにMe-DLC(金属ナノコンポジットDLC)電気抵抗の温度依存性を測定し、温度センサー応用の可能性について検討した。また、Crを含むDLCにより温度変化により抵抗を表示することによって温度を換算することのできるデモンストレータを試作した。本研究の目的は、電磁機能性を有する新しい形状記憶合金を開発し、センサー及びアクチュエーター素子として生体への応用可能性を検討することである。本年度は、3年計画の1年目として、研究計画を立案するとともに、磁性形状記憶合金の作製と物性の測定、また、従来の形状記憶合金に新たな機能性を付加することのできる形状記憶合金上の薄膜について検討した。1.磁性形状記憶合金であるNi_2MnGaの単結晶及び多結晶バルク材の作製し、電磁・熱的特性を評価した。種々の組成での磁気的特性、機械的特性について測定した。また、キューリー点の外部磁場による変化を測定した。その相関関係を明らかにするための熱力学的な観点からの検討を開始した。2.磁性形状記憶合金の磁場中での電気抵抗の温度依存性を測定するために電気低抗測定装置の改良を検討した。磁場がない状態でのACによる電気抵抗の測定が可能になった。磁場(最大5テスラ)中での測定が可能になるように、装置を改良している。電気抵抗の測定により、構造変態への磁場の影響についての測定が可能となる。3.形状記憶合金TiNiの機能性を向上させるための検討を開始した。生体内での使用を考慮すると、ヒーターや温度センサー機能を形状記憶合金素子そのものが有することが望ましい。現状では、形状記憶合金にヒーター用のワイヤや熱電対を貼付している。このような機能を有する薄膜を形状記憶合金表面に蒸着させるための検討を開始した。昨年度に引き続きモスクワ国立大学の研究者を招聘し、国際共同研究も含めて研究を実施した。

今年度は、本研究計画の2年目として前年度に引き続き以下の内容について研究した。1.磁性形状記憶合金Ni_2MnGaの形状記憶効果の定量的評価・異なる双晶兄弟晶の再配列に伴う巨大磁気歪みを測定した。これまでのところ世界で最も大きい0.3%の歪量を得た。・Feを弟4元素として含む合金が最も良い延性を示し、曲げ変形の熱による形状記憶効果を確認した。・曲げ変形による磁気誘起形状記憶合金効果を世界で初めて達成した。温度と磁場の制御を工夫することにより形状記憶効果を発現させ、ビデオ撮影した。2.磁性形状記憶合金のパルス放電焼結材の弾性定数の測定・動弾性率測定装置を用いて-20°C90°C温度範囲における弾性率を測定し、構造相変態との関係を見出した。・X線回折によりMnOが不純物として入っていることを確認した。この酸化物を取り除くことが課題であることが分かった。3.磁性形状記憶合金の電気抵抗測定・昨年より進めてきた改良により、最大5テスラの磁場中での-150°C200°Cの間の電気抵抗の変化を測定することが可能となった。・磁性形状記憶合金では、1テスラにつき1度相変態温度が上昇することを抵抗測定により見出した。4.気相合成法によるダイヤモンドライクカーボン薄膜の蒸着・ダイヤモンドライクカーボン薄膜作製のための気相合成装置を検討し、設計・製作した。・形状記憶合金板にダイヤモンドライクカーボンを蒸着した。今後、その評価を行う予定である。本研究課題は、平成11年度に国際学術研究から基盤研究に移行した研究課題である。昨年度に引き続きモスクワ国立大学の研究者を招聘し、国際共同研究も含めて研究を実施した。今年度は、本研究計画の3年目として前年度に引き続き以下の内容について研究した。1.磁性形状記憶合金Ni_2MnGaの形状記憶効果と電磁的特性・特異な磁気的特性を実験により確認した。キュリー点の温度ヒステリシスを明らかにし、等温磁化曲線の測定ではメタ磁性による特異性を見出した。・Ni_2MnGa合金の応用の観点から、多結晶および単結晶Ni_<2+x>Mn_<1-x>Ga合金(X=0.16(8160)160.20)について、磁場の印加によって発生する形状変化について調べた。強磁性形状記憶合金において磁気歪みを発生させる手法とし二つのメカニズムを提案し、Ni_2MnGa,Fe-PdおよびFe-Pt合金における磁気歪みを説明した。・アーク溶解法およびパルス放電焼結(PDS)法により多結晶材を作製した。機械的特性はPDS材の法が優れているが、磁気歪みはアーク溶解材が大きい。PDS材はニ方向形状記憶効果を生じさせるためのトレーニングが容易であり、これにより発生する磁気歪みをより増大させることが可能であることを立証した。単結晶Ni_<2.18>Mn_<0.82>
音素セグメンテーションユニットを用いる大語彙単語音声認識システム

本研究により,高性能の大語彙単語音声認識システムを実現する上で音素セグメンテーションと音素ラベリングを行う方式が極めて有用であることが確かめられ、実時間動作のハードウェアの実現の見通しが得られた.本研究を通して得られた主な成果,知見等は次の通りである.A.大語彙単語音声認識に対して,音素セグメンテーションと音素ラベリングが極めて重要な役割を果していることを再確認した.本研究の方法,HMMによる方法,ニューラルネットによる方法などによって大語彙単語音声認識に関する予備実験を行い,比較検討したところ,本研究の方法が有効なものであることが確認された.B.本研単語音声認識システムは,大語彙化によってシステムの規模が著しく大きくなることおよびレファレンスモデルの作成や学習が複雑化することはないと予想されたが,このことが確認された.C.特定話者のシステムによる認識実験で,単語数が1845語,4915語の場合の上位3位認識率は、それぞれ,96.5%,94.5%となり2万語の場合の推定値は約90%となった.誤りの主な原因は音素セグメンテーションのエラーと音素ラベリングのエラーによるものであることが確かめられた.D.セグメンテーションのエラーを低減するために,マルチセグメンテーション方式を考案したが,認識率の改善は1%程度で,効果は十分なものではなかった.現在,別の方法を試みている。E.音素ラベリングのエラーを低減し,システムを不特定話者対応とするために,並列音素ラベリング方式を提案した。認識率の向上,不特定話者対応に対し極めて効果のあるものであることが確認できた.F.現在のシステムの単語認識に必要な処理時は1単語あたり約5秒でなるが,参照単語の予備選択の方法により,約1/3に低減できた.本研究により,高性能の大語彙単語音声認識システムを実現する上で音素セグメンテーションと音素ラベリングを行う方式が極めて有用であることが確かめられ、実時間動作のハードウェアの実現の見通しが得られた.本研究を通して得られた主な成果,知見等は次の通りである.A.大語彙単語音声認識に対して,音素セグメンテーションと音素ラベリングが極めて重要な役割を果していることを再確認した.本研究の方法,HMMによる方法,ニューラルネットによる方法などによって大語彙単語音声認識に関する予備実験を行い,比較検討したところ,本研究の方法が有効なものであることが確認された.B.本研単語音声認識システムは,大語彙化によってシステムの規模が著しく大きくなることおよびレファレンスモデルの作成や学習が複雑化することはないと予想されたが,このことが確認された.C.特定話者のシステムによる認識実験で,単語数が1845語,4915語の場合の上位3位認識率は、それぞれ,96.5%,94.5%となり2万語の場合の推定値は約90%となった.誤りの主な原因は音素セグメンテーションのエラーと音素ラベリングのエラーによるものであることが確かめられた.D.セグメンテーションのエラーを低減するために,マルチセグメンテーション方式を考案したが,認識率の改善は1%程度で,効果は十分なものではなかった.現在,別の方法を試みている。認識率の向上,不特定話者対応に対し極めて効果のあるものであることが確認できた.F.現在のシステムの単語認識に必要な処理時は1単語あたり約5秒でなるが,参照単語の予備選択の方法により,約1/3に低減できた.音素セグメンテーションユニットを用いる単語音声認識システムによる認識実験を通して大語彙化に対する問題点を明らかにし,その解決を試みた.(1)本研究の単語音声認識システムは音素セグメンテーションと音素ラベリングを音響音韻処理として行うものなので,大語彙化によってシステムの規模が大きくなることはない.(2)特定話者認識実験で,単語数1845語,4915語の場合の第3位正解率はそれぞれ96.5%,94.5%であり,数万語の場合には90%以下になることも考えられる。正解率が十分高くない原因として音素セグメンテーションのエラーと音素ラベリングのエラーとがある.(3)セグメンテーションのエラーを低減するために,セグメントラティス生成型のマルチセグメンテーション方式を提案し,単語認識率に換算して数パーセントの認識率の向上をはかった.(4)音素ラベリングにおける主なエラーが,出現頻度の少ない音素において起こることをつきとめた.音素ラベリングはマルチレファレンスパターンを用いて行うが,出現頻度の少ない音素に対するレファレンスパターンの数が少なく,不十分であったために音素ラベリングの正確さを低下させることになった.この問題に対し並列音素ラベリング方式を提案し,有効性を確かめた.音素セグメンテーションユニットを用いる様々なタイプの単語音声認識システムによる認識実験を通して大語彙化に対する問題点を明らかにし、その解決を試みた。(1)特定話者で単語数が1845語、4915語の場合の上位3位正解率は、従来のシステムでは、それぞれ96.5%、94.5%、であり、2万語のときには約90%になった。これらの正解率を向上させるためにセグメンテーション方式の改良とパターンマチング方式の改良を行った。