hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
任意連続体構造物の汎用非線形モード方程式に関する研究

幾何学的非線形性を考慮した非線形有限要素法に基づき,「中間でばね支持された両端固定はり」と「浅い曲がりはり」に関する支配方程式を導出し,解析モデルに基づき,線形自由振動と非線形強制振動の数値計算プログラムを開発した.モード方程式を導出する際に用いる変換ベクトルに,周波数応答を非線形代数方程式で近似し,これにニュートン・ラフソン法を適用して求めた応答変位ベクトルを擬似非線形モードとして採用する手法を試みた.さらに,面内慣性を無視することによって,面外モード座標に関する低次元非線形モード方程式をモード間の連成を考慮して導出した.その結果,「中間でばね支持された両端固定はり」では非線形モード方程式は高い精度を有することがわかり,また支持位置やばね剛性が非線形振動特性に及ぼす影響が明らかとなった.「浅い曲がりはり」に関しては,線形固有振動数における非線形最大変位状態と非線形最小変位状態に相当するベクトルを近似的に計算し,両者の平均成分と偏差成分をそれぞれ接線方向成分と直交方向成分に分解することにより得られるベクトルを,擬似非線形モードとして採用することにより,系の特徴をほとんど損なわずに低次元化モデルを導出できることが分かった.低次元非線形モード方程式を用いた結果と,低次元化していない非線形有限要素法方程式を数値積分して比較した結果,本手法は十分な精度を有することが分かった.また,真直はりについて汎用有限要素法ソフトで静的非線形計算を実施し,その結果から非線形モード係数を同定する手法についても研究し,良い結果が得られた.幾何学的非線形性を考慮した非線形有限要素法に基づき,「中間でばね支持された両端固定はり」と「浅い曲がりはり」に関する支配方程式を導出し,解析モデルに基づき,線形自由振動と非線形強制振動の数値計算プログラムを開発した.モード方程式を導出する際に用いる変換ベクトルに,周波数応答を非線形代数方程式で近似し,これにニュートン・ラフソン法を適用して求めた応答変位ベクトルを擬似非線形モードとして採用する手法を試みた.さらに,面内慣性を無視することによって,面外モード座標に関する低次元非線形モード方程式をモード間の連成を考慮して導出した.その結果,「中間でばね支持された両端固定はり」では非線形モード方程式は高い精度を有することがわかり,また支持位置やばね剛性が非線形振動特性に及ぼす影響が明らかとなった.「浅い曲がりはり」に関しては,線形固有振動数における非線形最大変位状態と非線形最小変位状態に相当するベクトルを近似的に計算し,両者の平均成分と偏差成分をそれぞれ接線方向成分と直交方向成分に分解することにより得られるベクトルを,擬似非線形モードとして採用することにより,系の特徴をほとんど損なわずに低次元化モデルを導出できることが分かった.低次元非線形モード方程式を用いた結果と,低次元化していない非線形有限要素法方程式を数値積分して比較した結果,本手法は十分な精度を有することが分かった.また,真直はりについて汎用有限要素法ソフトで静的非線形計算を実施し,その結果から非線形モード係数を同定する手法についても研究し,良い結果が得られた.幾何学的非線形性を考慮した非線形有限要素法に基づき,「中間でばね支持された両端固定はり」と「浅い曲がりはり」に関する支配方程式を導出し,解析モデルに基づき,線形自由振動と非線形強制振動の数値計算プログラムを開発した.モード方程式を導出する際に用いる変換ベクトルに,周波数応答を非線形代数方程式で近似し,これにニュートン・ラフソン法を適用して求めた応答変位ベクトルを擬似非線形モードとして採用する手法を試みた.さらに,面内慣性を無視することによって,面外モード座標に関する低次元非線形モード方程式をモード間の連成を考慮して導出した.低次元非線形モード方程式の精度を検証するために,元の有限要素法方程式を数値積分して得られた周波数応答との比較を行った.その結果,「中間でばね支持された両端固定はり」では非線形モード方程式は高い精度を有することがわかり,また支持位置やばね剛性が非線形振動特性に及ぼす影響が明らかとなった.しかし,「浅い曲がりはり」に関しては,曲率の影響による軟性ばね特性などの定性的な特徴は一致するが,定量的にはかなりの違いが認められた.これは,曲率を有する構造の場合,面外変形形状が曲がりはりの中央面に関して非対称であるにもかかわらず,モード方程式を導出する際に用いる変換ベクトルでは,これが考慮されていないためと考えられる.また,電磁石を用いた加振装置を製作し,基礎実験として両端固定はりの強制振動実験を実施した.その結果,微小振幅時の線形振動特性は理論解析と一致するが,有限振幅の非線形振動特性には,定量的な違いが見られた.これは,材料の残留応力やわずかなゆがみが原因と考えられ,それらの影響を明らかとするための実験が必要と考えられる.幾何学的非線形性を考慮した非線形有限要素法に基づき,「中間でばね支持された両端固定はり」と「浅い曲がりはり」に関する支配方程式を導出し,解析モデルに基づき,線形自由振動と非線形強制振動の数値計算プログラムを開発した.モード方程式を導出する際に用いる変換ベクトルに,周波数応答を非線形代数方程式で近似し,これにニュートン・ラフソン法を適用して求めた応答変位ベクトルを擬似非線形モードとして採用する手法を試みた.さらに,面内慣性を無視することによって,面外モード座標に関する低次元非線形モード方程式をモード間の連成を考慮して導出した.その結果,「中間でばね支持された両端固定はり」では非線形モード方程式は高い精度を有することがわかり,また支持位置やばね剛性が非線形振動特性に及ぼす影響が明らかとなった.

「浅い曲がりはり」に関しては,線形固有振動数における非線形最大変位状態と非線形最小変位状態に相当するベクトルを近似的に計算し,両者の平均成分と偏差成分をそれぞれ接線方向成分と直交方向成分に分解することにより得られるベクトルを,擬似非線形モードとして採用することにより,系の特徴をほとんど損なわずに低次元化モデルを導出できることが分かった.低次元非線形モード方程式を用いた結果と,低次元化していない非線形有限要素法方程式を数値積分して比較した結果,本手法は十分な精度を有することが分かった.また,真直はりについて汎用有限要素法ソフトで静的非線形計算を実施し,その結果から非線形モード係数を同定する手法についても研究し,良い結果が得られた.
義歯用硬質レジン歯と即時重合レジンの結合強さの向上に関する研究

硬質レジン歯と即時重合レジンの結合強さを剪断接着試験法を用いて測定し,市販のボンディング剤(セラミックプライマー(トクソ-社製),リベロンLCボンディングエージェント(ジ-シ-社製),トクソ-リベースリベースエ-ド(トクソ-社製),90%の塩化エチレンと10%のMMA系モノマーを成分とする試作のボンディング剤)の結合強さ向上効果について検討を行い,以下の結果を得た.1.硬質レジンと即時重合レジンの結合強さは,無処理の場合は,試料製作24時間後で1.4MPa,90日の水中浸漬後には1.0MPaであり,すべての試料の破断面で界面破壊が観察された.2.4種類の表面処理材のうち,初期にはリベースエイドでは2.7MPa,試作ボンディング剤では3.3MPaの結合強さを示し,結合強さの向上に有効であった.しかし,90日後には,すべての試料で結合強さは減少した.3.サンドブラスト処理と表面処理材を併用することによって,結合強さは,24時間後には4.15.1MPaとなり,有意に高くなった.しかし.90日後には,1.63.3MPaと結合強さは減少したが,リベロンLCと併用した場合には高い結合強さを維持していた.4.市販のボンディング材は,その中に含めれる溶剤の影響で被着面の表面粗さは小さくなった.以上の結果から,硬質レジン咬合面に即時重合レジンを添加する場合,通常の操作では結合力が不十分であり,これを向上させるためには,被着面にサンドプラスト処理を行う表面処理方法が簡単で最も有効であることが示された.硬質レジン歯と即時重合レジンの結合強さを剪断接着試験法を用いて測定し,市販のボンディング剤(セラミックプライマー(トクソ-社製),リベロンLCボンディングエージェント(ジ-シ-社製),トクソ-リベースリベースエ-ド(トクソ-社製),90%の塩化エチレンと10%のMMA系モノマーを成分とする試作のボンディング剤)の結合強さ向上効果について検討を行い,以下の結果を得た.1.硬質レジンと即時重合レジンの結合強さは,無処理の場合は,試料製作24時間後で1.4MPa,90日の水中浸漬後には1.0MPaであり,すべての試料の破断面で界面破壊が観察された.2.4種類の表面処理材のうち,初期にはリベースエイドでは2.7MPa,試作ボンディング剤では3.3MPaの結合強さを示し,結合強さの向上に有効であった.しかし,90日後には,すべての試料で結合強さは減少した.3.サンドブラスト処理と表面処理材を併用することによって,結合強さは,24時間後には4.15.1MPaとなり,有意に高くなった.しかし.90日後には,1.63.3MPaと結合強さは減少したが,リベロンLCと併用した場合には高い結合強さを維持していた.4.市販のボンディング材は,その中に含めれる溶剤の影響で被着面の表面粗さは小さくなった.以上の結果から,硬質レジン咬合面に即時重合レジンを添加する場合,通常の操作では結合力が不十分であり,これを向上させるためには,被着面にサンドプラスト処理を行う表面処理方法が簡単で最も有効であることが示された.
ベンゼン環のパラ位選択的ホウ素化反応の開発と応用

ベンゼン環パラ位の置換基は分子全体の性質に大きく影響を及ぼすことから、その直接官能基化法の開発が強く望まれてきた。しかし、一置換ベンゼンのパラ位を選択的に官能基化することは難しく、これまで汎用的な手法は開発されていなかった。一方でホウ素の置換基であるボリル基は様々な官能基に変換できることが知られており、パラ位選択的な直接ホウ素化反応が可能になればベンゼン環パラ位の多様な選択的官能基化が可能になると考えた。イリジウム触媒を用いたベンゼン環の炭素-水素(C-H)結合直接ホウ素化反応はすでに報告されているが、一置換ベンゼンに適用した場合、メタ位ホウ素化体とパラ位ホウ素化体が約2:1の割合で混合物として得られる。そこで、嵩高い補助配位子を用いることでパラ位を選択的にホウ素化できるのではないかと考えた。フェニルトリメチルシランをモデル基質として様々な補助配位子を調査した結果、嵩高いリン配位子である2,2'-ビス[ジ(3,5-キシリル)ホスフィノ] -6,6'-ジメトキシ-1,1'-ビフェニル(Xyl-MeO-BIPHEP)を用いることで高いパラ位選択性が発現することを見出した。さらに反応条件を最適化することで総収率94%、パラ位選択性88%を達成した。本年度は、米国エモリー大学のG. D. Musaev教授らのグループと共同で、開発した反応の計算化学による機構解明研究を行い、ACS Catal.誌にその結果を掲載した。また、医薬品へ開発した反応を応用し、医薬品化合物の迅速誘導化に成功した。当初の計画であった、医薬品分子の迅速誘導化に成功した。現在、医薬品化合物に留まらず、複雑天然物の官能基化や機能性分子の官能基化に展開しており、幅広い有用化合物の迅速誘導化が可能になると予想される。さらに、米国エモリー大学のG. D. Musaev教授らのグループと共同で、開発した反応の計算化学による機構解明研究を行い、ACS Catal.誌に論文を掲載することができた。開発した反応を応用し、機能性分子やリード化合物の迅速誘導化が可能になったため、今後はさらに広い基質に対する展開とそれらの物性や活性の評価を行っていく。イリジウム触媒を用いたベンゼン環の炭素&#8211;水素(C&#8211;H)結合直接ホウ素化反応はすでに報告されているが、一置換ベンゼンに適用した場合、メタ位ホウ素化体とパラ位ホウ素化体が約2:1の割合で混合物として得られる。フェニルトリメチルシランをモデル基質として様々な補助配位子を調査した結果、嵩高いリン配位子である2,2'-ビス[ジ(3,5-キシリル)ホスフィノ]-6,6'-ジメトキシ-1,1'-ビフェニル(Xyl-MeO-BIPHEP)を用いることで高いパラ位選択性が発現することを見出した。さらに反応条件最適化することで総収率94%、パラ位選択性88%を達成した。本年度はこの反応の詳細な調査を行い、その成果をアメリカ化学会誌に発表した。さらに研究実施計画に従って本反応の改良を行い、極性溶媒中でも高い収率・選択性を与える第二世代の反応を開発した。

また、医薬品へ開発した反応を応用し、医薬品化合物の迅速誘導化に成功した。当初の計画であった、医薬品分子の迅速誘導化に成功した。現在、医薬品化合物に留まらず、複雑天然物の官能基化や機能性分子の官能基化に展開しており、幅広い有用化合物の迅速誘導化が可能になると予想される。さらに、米国エモリー大学のG. D. Musaev教授らのグループと共同で、開発した反応の計算化学による機構解明研究を行い、ACS Catal.誌に論文を掲載することができた。上述のとおり、開発当初よりも実用性が改善された第二世代の反応が達成されたため、本反応の応用へと展開していく。具体的には医薬候補分子のリード化合物や有機材料分子に対し本反応を用いて迅速にパラ置換誘導体のライブラリーを構築し、有用分子の開発に貢献する。また、本反応のユニークな選択性の起源を解明すべく、反応機構解析研究を行っていく。開発した反応を応用し、機能性分子やリード化合物の迅速誘導化が可能になったため、今後はさらに広い基質に対する展開とそれらの物性や活性の評価を行っていく。
薬価制度のミクロ定量的な経済分析―新薬開発と医療保険財政健全化の両立を目指して

【具体的内容】本研究は、医療保険財政・患者負担を軽減しつつ、企業の研究開発インセンティブの維持・向上を図る薬価制度のあり方を、複数の視点から検討するものである。平成30年度は以下の課題を中心に研究をすすめた。第1に、ドラッグ・ラグの再燃に関する実証研究をすすめた。現行の薬価制度でもドラッグ・ラグの解消に向けた様々な取り組みが行われているが、一部の公刊資料にはドラッグ・ラグの再燃を示すデータがある。公表データからデータセットを構築し、ドラッグ・ラグ(とくに開発ラグ)の再燃に関する実証研究に着手した。研究結果の一部は、次年度(2019年度)の学会で発表する予定である。第2に、前年度に続き、薬価薬価の不透明性(薬価算定リスク)が企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響の大きさを分析した。また、そのリスク削減によって、企業の研究開発インセンティブを損なうことなく、医療保険財政・患者負担をどの程度軽減できるのかを分析した。研究成果の一部は、学術論文として査読誌に掲載された。また、これまでの研究結果を再構成し、書籍(分担執筆)の一章としてまとめた。【意義・重要性】ドラッグ・ラグの再燃は社会的にも重要なテーマであるが、単なる中央値の比較でなく統計的な分析で検証した研究はこれまでなかった。また、薬価算定リスクの効果分析についても、薬価算定リスクの不透明性は多くの製薬企業が直面する問題であるが、定量的な効果分析はこれまでなかった。社会的な重要性という点においても、研究蓄積の点においても、本研究の意義は大きい。今年度に計画していた研究課題は以下のものであった。1薬価算定リスク低下の効果分析、および、分析結果を踏まえた薬価制度のあり方の検討。2国内の主要医薬品のデータから新薬のライフサイクルに渡る平均的な薬価と売上高の推移を推定する。これに対して、1に関しては、研究結果の一部が学術論文として査読誌に公刊されるなど、研究を計画どおり遂行できた。2に関しては、既存のデータで分析を進め、分析結果を書籍(分担執筆)の一部で利用し公表した。このことに加えて、今年度は新規のテーマ(ドラッグ・ラグの再燃に関する研究)に着手できた。以上の理由から、研究は当初の計画以上に進行している。研究計画に大きな変更はなく、今後も研究計画に則って進めていく予定である。【具体的内容】本研究は、企業の研究開発インセンティブの低下を抑えつつ、医療保険財政負担の軽減を図る薬価制度のあり方を、複数の視点から検討するものである。今年度の平成28年度は以下の研究を実施した。1まず、新薬の薬価推移(薬価の水準)が企業の研究開発インセンティブや医療保険財政に及ぼす影響に焦点を絞り、企業の研究開発投資の意思決定の際に一般に用いられる割引率の概念を活用することによって、どのような薬価推移によるならば、どの程度、企業の研究開発インセンティブの低下を抑えつつ、医療保険財政負担の軽減を図ることができるのかを検討した。薬価推移のあり方については近年試行導入された「新薬創出・適応外薬解消等促進加算」(新薬創出等加算)を例に検討した。2次に、薬価推移の不透明性が企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響に焦点を絞り、薬価推移の不確実性(分散)が企業の研究開発インセンティブや医療保険財政に及ぼす影響の大きさを分析した。以上の課題について、実際のデータに基づくミクロレベルの長期的なシミュレーション分析を行い、薬価制度のミクロ定量的な経済分析を行った。研究結果を学会発表すると共に、査読誌に掲載した。【意義・重要性】医薬品の薬価や売上高が製薬企業の研究開発に正の影響を与えることは既に多くの研究で示されているが、こうした研究の多くは、市場全体を対象としたマクロレベルの短期的な分析によるものである。一方で、実際に企業が個別に投資するかどうかは、個々の医薬品の期待投資収益率で判断される。そのため、本研究のように、個々の医薬品の上市から販売終了までの全ライフサイクルを対象としたミクロレベルの長期的な分析による検討も必要である。また、薬価や売上高の水準だけでなく、将来の薬価推移の不確実性が企業の研究開発インセンティブにどの程度影響を及ぼすかについての研究蓄積はなく、研究の意義は大きい。当初、平成28年度に計画していた研究課題は以下のものであった。1薬価推移(水準)が企業の研究開発インセンティブと医療保険財政や患者負担に及ぼす影響の大きさをシミュレーションから明らかにする。その際、企業の研究開発の意思決定で一般に使われる割引率の概念を活用し、研究開発インセンティブの低下を抑えつつ、医療保険財政負担の軽減を図る薬価制度(薬価推移)のあり方を検討する。2薬価推移の不確実性(分散)が企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響の大きさをシミュレーションから明らかにする。また、この視点から、研究開発インセンティブの低下を抑えつつ、医療保険財政負担の軽減を図る薬価制度のあり方を検討する。3国内の主要医薬品のデータから新薬のライフサイクルを通じた平均的な薬価と売上高の推移を推定する。これに対して、今年度、1と2に関しては研究を計画通り遂行できた。2に関しては学会報告等でのコメントを受け、新たな調査を計画実施するなど、計画以上の進展があった。3に関しては、予備的な分析を行い、来年度の継続課題となった。以上のように、研究は概ね計画通り順調に進んでいる。【具体的内容】

本研究は、企業の研究開発インセンティブの低下を抑えつつ、医療保険財政負担の軽減を図る薬価制度のあり方を、複数の視点から検討するものである。今年度の平成29年度は次の課題を中心に研究をすすめた。薬価の不透明性が企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響に焦点を当て、薬価算定リスクが企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響の大きさを分析する。また、そのリスク削減によって、企業の研究開発インセンティブを損なうことなく、どの程度、医療保険税制負担を軽減できるのかを分析する。分析は、主として、実際のデータに基づく薬価制度のミクロレベルの長期的なシミュレーション分析に依った。分析には、製薬企業のリスク回避度に関するデータが必要であったが、既存文献からは得られなかったため、国内の内資系ならびに外資系の製薬企業を対象に、独自のヒアリング調査を実施し、基礎データを収集した。研究成果の一部は、国際学会を含む複数の学会で発表した。また、学術論文としてもまとめ、査読誌に掲載が承認された。【意義・重要性】医薬品の薬価や売上高が製薬企業の研究開発に正の影響を与えることは既に多くの研究で示されている。その一方で、薬価や売上高の水準だけでなく、将来の薬価推移の不確実性が企業の研究開発インセンティブにどの程度影響を及ぼすかについての研究蓄積はなく、本研究の意義は大きい。独自に行ったヒアリング調査結果それ自体も、公表データを補完する重要な資料である。今年度の平成29年度に計画していた研究課題は以下のものであった。1薬価推移の不確実性(分散)が企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響の大きさをシミュレーションから明らかにする。また、この視点から、研究開発インセンティブの低下を抑えつつ、医療保険財政負担の軽減を図る薬価制度のあり方を検討する。2国内の主要医薬品のデータから新薬のライフサイクルに渡る平均的な薬価と売上高の推移を推定する。これに対して、今年度、1に関しては、研究を計画どおり遂行できた。また、研究結果の一部が研究論文として査読誌に掲載が承認された点は、計画以上の進展があった。2に関しては、既存のデータで分析を進め、来年度、新規データを追加し更なる分析を進める予定である。以上のように、研究は概ね計画通り順調に進んでいる。【具体的内容】本研究は、医療保険財政・患者負担を軽減しつつ、企業の研究開発インセンティブの維持・向上を図る薬価制度のあり方を、複数の視点から検討するものである。平成30年度は以下の課題を中心に研究をすすめた。第1に、ドラッグ・ラグの再燃に関する実証研究をすすめた。現行の薬価制度でもドラッグ・ラグの解消に向けた様々な取り組みが行われているが、一部の公刊資料にはドラッグ・ラグの再燃を示すデータがある。公表データからデータセットを構築し、ドラッグ・ラグ(とくに開発ラグ)の再燃に関する実証研究に着手した。研究結果の一部は、次年度(2019年度)の学会で発表する予定である。第2に、前年度に続き、薬価薬価の不透明性(薬価算定リスク)が企業の研究開発インセンティブに及ぼす影響の大きさを分析した。
輝度情報処理のダイナミズムと羞明のメカニズムの解明

羞明が何故生じるのかが不明であるため、その根本的な治療は現在不可能で対症療法しかない。そこで、この羞明がどのような脳回路によって生じるのか、心理物理学的手法と神経画像的手法を併用して、羞明の脳回路モデルを立てて、その発生機序を解き明かすことが本研究の目的である。先行研究より、視覚入力と体性感覚入力の両者の複合により羞明が生じている事が予想される。体性感覚入力と比較して再現性・安全性が高いと考えられたため、特に視覚入力から生じる羞明に重点をおいて研究を行っている。視覚入力において輝度情報処理だけでなく、近年発見されたメラノプシン含有神経節細胞が羞明に関与している可能性が過去の報告で示唆されているため、従来のモニタでは不可能な、大きなダイナミックレンジで高時間解像能を持ち、さらにメラノプシンだけを単独に分離刺激出来る装置を作成した。6色の高輝度LEDを用いて、心理物理実験とMRIでも使用可能である。現在市販では最高輝度のLEDを用いているので、プラスチック光ファイバーによる著しい光量の減衰後も、75, 50, 25%時に1043, 720, 389cd/m^<-2>の高輝度光を提供することを実現した。視覚刺激装置の色再現領域は通常の液晶モニタと比較しても非常に大きい。前述したように、この装置はLEDを16bitの時間解像度で、また12bitで振幅量を調整することが可能であり、高時間周波数領域における市販のディスプレイでみられるようなコントラストの減衰をおこさない。LMS錐体反応分離のみならずメラノプシン分離反応を起こす刺激の作成が可能であり、また輝度情報処理のダイナミズムを精査する上で重要な幅広い輝度変化量と正確な時間分解能をもつ装置の開発に成功した事は、今後の研究の更なる発展に重要である。羞明、つまり「まぶしさ」は、日常的に誰もが体験しているが、その実態は全く解明されていない。眼科臨床では病的な羞明に苦しむ患者も多い。本研究の最終的な目標は、この羞明の機序を解明することであり、このことが病的羞明の治療に結びつくと考える。先行研究、臨床経験より類推できる羞明の機序として、2つの機構が考えられる。一つは、視覚情報処理、特に輝度情報処理の過程での何らかの破綻である。もう一つは、主として眼科疾患群により起こる三叉神経刺激のような、視覚情報処理とは別の経路の情報入力である。われわれは、まず脳内における輝度情報処理の過程を、正常被験者を対象に心理物理学的手法と機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、詳細に調査していく。1.研究結果の発表5月に米国フロリダ州で行われたVision Science Societyで形態情報を消去した輝度に対する脳活動研究の報告を行い、第1次視覚野以外の反応が非常に減弱することを示した。また、国際誌であるNeuroImageに論文が採択された。これは、要約すると「心理物理学や電気生理学で以前より示唆されていた2つの時間チャンネルに着眼して、ヒト視覚系の中心視野投射領域と周辺視野投射領域の視覚情報処理反応の差異を示した」論文であるといえる。この結果は、視覚情報処理における非常に基礎的な2つの時間チャンネルとfMRIのBOLD信号の関係性に言及した初の論文であり、視覚刺激を用いたBOLD反応の解釈に重要な役割を果たすと考えられる。この視覚系時間チャンネルのBOLD反応に与える影響は、明るさの錯視を用いた実験系における、モデル構築にも重要となる。2.視覚刺激の作成および心理物理学的計測法、fMRIを用いた脳機能の測定の習得脳内の輝度情報処理およびその視知覚について担当する脳部位を同定するために必要である、視覚刺激の作成法を習得した。また、心理物理学的計測方法、fMRIを習得した。今後これらの刺激、方法を用いて、正常被験者を対象に研究を開始する。「まぶしさ」を医学的に表現するとき、それを羞明という。一般的には、高輝度の光源により惹き起こされる疼痛に類似した不快感と定義されることが多く、個人差はあるものの日常的に誰もが体験しうる感覚である。羞明は視覚系を障害する様な条件で不快感が生じるため、視覚障害を起こしうる視覚条件からの逃避をうながす防衛反応のようなものであるとも考えられている。さらに、正常人では全く羞明を感じない条件、例えば屋内の通常の照明下のようなであっても、非常に強い病的な羞明が生じて開瞼することもままならない患者に眼科臨床ではしばしば遭遇することがある。多くの疾患によりこの羞明を惹き起こす閾値は変化することは知られているのだが、その脳内における発生機序は全く解明されていない。本研究の最終的な目標は、この羞明の発生する機序を解明することである。この機序の解明することは、病的な羞明の治療に結びつく可能性がある。先行研究、臨床経験より類推できる羞明の機序として、2つの下位神経回路からなる羞明に関する脳神経回路が存在するという仮説をたてた。構成する下位神経回路の1つは、視覚情報処理、特に輝度情報処理の過程での何らかの破綻であり、後頭葉腹側を含む経路が考えられる。もう1つは視覚情報処理とは別の経路の情報入力であり、主として炎症性眼科疾患や片頭痛などにより惹起される三叉神経経路である。本年度は現在報告されている論文から、これら2つの下位回路で構成される羞明の脳回路についてまとめた総論「羞明のメカニズム」を発表した。

また、輝度情報処理に重要な役割を担っていると考えられる後頭葉底部の脳地図に関する論文"Mapping hV4 and ventral occipital cortex : The venous eclipse"を発表した。羞明が何故生じるのかが不明であるため、その根本的な治療は現在不可能で対症療法しかない。そこで、この羞明がどのような脳回路によって生じるのか、心理物理学的手法と神経画像的手法を併用して、羞明の脳回路モデルを立てて、その発生機序を解き明かすことが本研究の目的である。先行研究より、視覚入力と体性感覚入力の両者の複合により羞明が生じている事が予想される。体性感覚入力と比較して再現性・安全性が高いと考えられたため、特に視覚入力から生じる羞明に重点をおいて研究を行っている。視覚入力において輝度情報処理だけでなく、近年発見されたメラノプシン含有神経節細胞が羞明に関与している可能性が過去の報告で示唆されているため、従来のモニタでは不可能な、大きなダイナミックレンジで高時間解像能を持ち、さらにメラノプシンだけを単独に分離刺激出来る装置を作成した。6色の高輝度LEDを用いて、心理物理実験とMRIでも使用可能である。現在市販では最高輝度のLEDを用いているので、プラスチック光ファイバーによる著しい光量の減衰後も、75, 50, 25%時に1043, 720, 389cd/m^<-2>の高輝度光を提供することを実現した。視覚刺激装置の色再現領域は通常の液晶モニタと比較しても非常に大きい。前述したように、この装置はLEDを16bitの時間解像度で、また12bitで振幅量を調整することが可能であり、高時間周波数領域における市販のディスプレイでみられるようなコントラストの減衰をおこさない。LMS錐体反応分離のみならずメラノプシン分離反応を起こす刺激の作成が可能であり、また輝度情報処理のダイナミズムを精査する上で重要な幅広い輝度変化量と正確な時間分解能をもつ装置の開発に成功した事は、今後の研究の更なる発展に重要である。
中国西北部における砂漠化防止と社会経済構造転換の必要性に関する総合的研究

地球上で最も砂漠化が著しい中国の新疆ウイグル自治区,内モンゴル自治区,寧夏回族自治区を対象に,砂漠化と人間行動の悪循環構造の社会科学的解明,人間活動と産業化がもたらす砂漠化圧力の学際的解明を行った.研究成果は, 3地域毎の自然及び社会のデータベースとともに「中国の砂漠化に関する地域別実態報告」として,中国語,日本語,英語の出版物で順次公表する予定である.地球上で最も砂漠化が著しい中国の新疆ウイグル自治区,内モンゴル自治区,寧夏回族自治区を対象に,砂漠化と人間行動の悪循環構造の社会科学的解明,人間活動と産業化がもたらす砂漠化圧力の学際的解明を行った.研究成果は, 3地域毎の自然及び社会のデータベースとともに「中国の砂漠化に関する地域別実態報告」として,中国語,日本語,英語の出版物で順次公表する予定である.(1)本研究の目的は、社会科学と自然科学の連携による「砂漠化の原因と対策の学際的研究」である。研究対象は中国の寧夏、内モンゴル、新彊の3自治区である。砂漠化と人間行動、社会経済システムとの関係は、砂漠化地域ごとに多様であるため、研究は、3自治区ごとの全体状況の把握と特徴ある地域の個別実態調査によって進めた。(2)地域の個別実態調査のためのフィールド調査は、寧夏(9月)、内モンゴル(8月、11月)に実施した。現地視察のほか現地行政機関、砂漠化防止事業実施団体及びNPO等との意見交換を行い、各地域に関する基礎的な知見を得た。砂漠特性を活かした「砂産業J振興による砂漠化防止策のフィールド調査からは、今後の砂漠化防止方策に関する重要な示唆を得ることができた。(3)研究期間の3年間に作成予定の『中国の砂漠化に関する地域別実態報告書』作成と文献レビューに向けて、調査対象とする3地域(寧夏、内モンゴル及び新彊)の砂漠化問題に関連する資料・データの収集・整理を実施した。文献収集と整理(一部翻訳)のために費やす所要時間が予想を超えることが判明したため,平成21年度に予定していた寧夏と内モンゴルに加えて,当初計画を繰り上げて新彊の文献収集・整理にも一部着手した。(4)地域別の社会システム、自然科学データの収集整理とデータベース構築のために、調査対象3地域にある地元大学・研究機関の専門研究者及び3地域の砂漠化問題の専門研究者から成る研究協力体制の拡充を行なった。1月に北京で、これら専門研究者のワークショップを兼ねた打合せ会議を持った。このワークショップの成果は『2009年度調査研究報告と資料集』(117ページ、2010年3月)に収録した。(1)砂漠化地域のフィールド調査の実施平成22年8月に新彊ウイグル自治区、9月に寧夏回族自治区のフィールド調査を行った。他地域との比較のために甘粛省の砂漠化地域も視察した。(2)砂漠化問題関連の文献・資料整理とアンケート調査の実施「中国の砂漠化に関する地域別実態報告書」の作成を目標として,砂漠化問題に関連する文献収集と整理を行った。また、寧夏、内モンゴル、新彊の地方政府及び農牧民を対象としたアンケート調査(砂漠化の実態、産業、生活等に関する実態調査)を開始した。(3)寧夏,内モンゴル及び新彊の地元大学の専門研究者との協力体制の強化中国では外国人が行うアンケート調査に困難が伴うため、研究実施計画に沿って中国農業大学荒漠化研究センターはじめ寧夏,内モンゴル及び新彊の地元大学の専門研究者との協力体制を強化した。また、植物標本の海外持ち出しや森林被覆分析のリモートセンシング調査に制約があるため、この分野の中国人研究者との共同研究及び協力を追求した。(4)研究成果の発表平成22年度、下記の研究成果を発表した。・保母武彦「中国及び日本の農村政策と環境再生」(口頭発表)、西北農林科技大学における研究交流ワークショップ(中国・楊凌)、2011.8.24・井口隆史「中国西北部農村の持続可能な発展に関する研究」『2010年度日中国際学術セミナープロシーディング集』所収、2011.3。・伊藤勝久「農山村地域における子どもの地域・将来の意識とその影響要因」同上書所収。・一戸俊義「条件不利地域における持続可能な食料生産体系」同上書所収。・木原康孝「乾燥地・半乾燥地における持続可能な農業技術の発展に向けて」同上書所収。・安達文彦・小林伸雄「寧夏産米の品質と食味の改善方策」同上書所収。・関耕平「循環都市形成の政策課題」同上書所収。本研究の目的は,砂漠化防止の研究において,これまで手薄だった社会科学面からの研究体制を格段に補強して自然科学との連携を図り,学際的に砂漠化の原因および対策を研究することである。科研3年計画の最終年度に当たる本年度の研究成果は,以下の2点である。(1)本研究の集約目標として当初設定した「中国の砂漠化に関する地域別実態報告書」のまとめを,寧夏,内モンゴル,新彊の3自治区について基本的に終了した。まとめは,各3自治区の砂漠化実態と総論の4部構成とし,

(1)砂漠化と人間行動,社会経済システムとの悪循環構造の解明,(2)人間活動と急速な産業化がもたらす環境負荷圧力の自然科学的解明とデータ整理,(3)地域別の社会システム,自然科学データの収集整理とデータベース化を内容としている。まとめには,地元大学の学生の協力により,調査対象地域における農牧民および地方政府を対象としたアンケート調査結果も収録した。3ヵ年の研究対象地域がこの3自治区であり,中国の砂漠化のおよそ7割を占める。このような広大な砂漠化地域の学術的な総合実態調査は中国でも初めてであり,今後の砂漠化対策の科学化にとっての価値は大きいものと考えられる。(2)研究目標を達成するために,第2年度から重視したのが,当該3地域の砂漠化を研究対象とする中国人専門研究者との協力体制の強化である。3ヵ年の研究集約に向けて,研究協力者の参加を得て研究を中間集約する「砂漠化防止研究ワークショップ」を10月に内モンゴルで開催し,また,最終集約を前に「砂漠化防止研究会議」を2012年2月に北京で行なった。これが,砂漠化問題に関する日中学術連携を今後発展させるための新しい基盤をつくったという意義は小さくない。
光全反射を利用した超広帯域・大音圧用マイクロホン

ガラスと空気の境界面(曲面)における光の全反射を利用して音圧を測定する、全く新しい原理のマイクロホンの実用が可能であることを示した。センサ部(ガラス)と光源部(半導体レーザ)および光検出部を一体化したマイクロホンヘッドのプロトタイプを製作して実験を行い、超広帯域かつ大音圧の測定が可能であることを示すとともに、光ファイバマイクロホンとしての可能性も示した。さらに、実用時に問題となる周囲環境の変動の影響に対する補償法の提案を行った。本研究課題では、提案するガラスと空気の境界面(曲面)における光の全反射特性を利用した全く新しい原理のマイクロホンが、超広帯域・大音圧用として実用可能であることを実験的に示すとともに、実用の際に問題になるいくつかの事項について検討しておくことを目的としている。平成22年度ではまず、それまでの理論的・実験的研究の成果をまとめるとともに、検討課題の一つであった周囲環境の変動に対する補償法の検討を行い、補償が可能な一つの具体的方法を示し、それらの結果について学会等で発表した。ただし、補償方法の実現については今後の課題である。次に、本マイクロホンのプロトタイプを製作し、動作確認を行った。光源部(半導体レーザ)、センサ部(ガラス)、受光部を一体化した簡易マイクロホンヘッドを製作して音圧検出実験を行うとともに、その感度特性を測定した。本マイクロホンの音圧感度はセンサ部の曲面の曲率半径で決まり、半径が大きいほど感度は大きくなるが、現状においては、製作技術の制約のために曲率半径は11mが限界であり、通常の大きさの音圧が測定できるほどの感度にはなっていない。しかし、130dB以上の音圧の測定は容易であり、大音圧用マイクロホンとしての実用の可能性が実験的に示された。本マイクロホンはセンサ部に可動部を持たないため、極めて大きい音圧が測定でき、さらに圧力センサとしての可能性もある。実験では音源として、発振周波数40kHz、110kHz、200kHzの超音波振動子を用いた。現段階でのS/Nはあまり良くはないが、それぞれの周波数の音圧を検出することができた。さらに高い周波数でも測定できることは原理的にも明らかであり、超広帯域マイクロホンとしての実用が可能である。これらの実験結果についても学会等で発表した。平成22年度において、光源部(半導体レーザ)、センサ部(ガラス)、受光部を一体化した簡易マイクロホンヘッドを製作して音圧検出実験を行い、提案の方式のマイクロホンが実用可能であることを示した。平成23年度では、光ファイバマイクロホンの実現を目指し、まず、光源部(入射光部)を光ファイバに置き換え、光学基盤上で実験を行って音圧の検出を確認した。次に、光の伝送路を全て光ファイバで置き換え、センサ部と光ファイバ(入射光部、受光部)を一体化したマイクロホンヘッドのプロトタイプを製作して音圧検出実験を行い、本方式の光ファイバマイクロホンの実現も可能であることを示した。これらの結果は、国内、国際学会等で発表するとともに、本研究の内容は、空中音波検出のための新しい方法として、電子ジャーナルでも発表した。本方式のマイクロホンの音圧感度はセンサ部の曲面の曲率半径で決まり、半径が大きいほど感度は大きくなるが、現状では製作技術の制約のために曲率半径は11mが限界であり、通常の大きさの音圧を測定できるほどの感度にはなっていない。しかしながら、130dB以上の大音圧は容易に検出できている。本マイクロホンはセンサ部に機械的振動部を持たないため、極めて大きい音圧が測定でき、さらに光ファイバマイクロホンとすることによって極めて小さく作ることも可能であり、それにより、超高周波域までの音圧測定が可能となる。本研究課題の目的は、ガラスと空気の境界面(曲面)における光の全反射特性を利用して音圧を測定する、全く新しい原理のマイクロホンが、超広帯域・大音圧用として実用可能であることを実験的に示すとともに、実用の際に問題になると思われる事項について検討することである。平成22,23年度においては、それまで理論的に検討してきた結果を基に、光学基盤上に光源部、センサ部、受光部を構成して音圧検出実験を行い、理論的検討結果から予想される大きさに近い値の音圧を検出した。また、センサ部と光源部および受光部を一体化し、さらに光の伝送路をすべて光ファイバに置き換えたマイクロホンヘッドを試作して実験を行い、音圧波形が検出できることを確認した。これにより、光ファイバマイクロホンとしての実用の可能性も示した。平成24年度では、本マイクロホンの実用の際における最大の問題である周囲環境の変動の影響について詳しく検討するとともに、それに対する一つの解決法を示した。

本方式のマイクロホンの音圧感度はセンサ部の曲率半径の大きさで決まり、半径を大きくするほど感度を大きくできるが、それに伴い気圧や温度の変動の影響を大きく受けることになり、最悪の場合、感度の消失ということも起こりうる。そのための対策として、周囲環境の変動に従って境界面への光ビームの入射角を制御する方法を提案し、その方法により環境変動の影響を補償することができることを理論的に示した。現段階では、製作技術の制約のためセンサ部の曲率半径を十分に大きくすることができず、通常の大きさの音圧を測定できるほどの感度にはなっていないが、130dB以上の大音圧ならば容易に検出できる。また、200kHzの超音波を検出することができており、それ以上の周波数の音圧波形も検出可能であるため、提案の方式のマイクロホンは超広帯域・大音圧用マイクロホンとしての実用が可能である。本研究課題の目的は、提案のマイクロホンが実用可能であることを理論的実験的に示すとともに、実用の際に問題になると考えられるいくつかの事柄について検討することである。音圧感度について理論的に検討し、プロトタイプを製作して音圧が検出できることを実験的に示すことによって、本マイクロホンが実用可能であることは示すことができた。実用に向けての課題に関しては、現在検討中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本マイクロホンの実用に向けての課題について検討するとともに、超高音圧用マイクロホン(あるいは気圧センサ)としての実験的検討も行う。具体的には、(1)回折効果の計算、(2)センサ面への入射光の入射角制御法の検討、(3)全反射光の位相変化を利用した音圧検出法の検討、(4)本マイクロホンの感度校正法の検討、(5)光ファイバの先端に片方の端面が放物面である円柱ガラスを取り付けた形のセンサでの実験などである。
癌幹細胞活性を指標にした新規白血病原因遺伝子の探索

効率の良いレトロウイルス発現系とcolony replating assayを用いて、マウス骨髄細胞に、MLL-SEPT6でトランスフォームした細胞由来のcDNA発現レトロウイルスライブラリーを感染させて、癌幹細胞活性をもつ遺伝子を探索した。現在までのところ、未知の遺伝子は単離されていないが、既知遺伝子として、p21(Waf1/Cip1)のアンチセンスが単離された。p21はノックアウトマウスを用いた研究により、その欠損にて、造血幹細胞が静止期を逸脱し、細胞増殖が促されることが報告されている(Cheng T,eta1.,Science287,1804-8,2000)ので、我々の実験系の適正性が担保されたといえる。今後、未知の遺伝子が単離されることが期待される。同様の実験系でin vivo実験(骨髄移植)を行い、HoxA9の強発現とRas/Raf/MAPKの活性化がマウスにおいて急性骨髄性白血病類似疾患を誘導することが判明した(Ono R eta1.,投稿準備中)。また、東大医科研との共同研究にて、Runx1変異体とEvilの共発現がマウスに骨髄異形成症候群や急性骨髄性白血病を誘導することも観察した。
カラマツヤツバキクイムシにより伝搬される青変病菌フローラに関する研究

筑波大学農林技術センター八ヶ岳演習林(長野県南佐久群野辺山)および富士山1合目2合目(山梨県富士吉田市)のカラマツ林より、カラマツヤツバキクイムシが侵入したカラマツ材を採集し、カラマツヤツバキクイムシの虫体、孔道、ならびに変色を起こしたカラマツ辺材部より菌の分離を行った。その結果、青変病菌約130菌株を分離することができた。そのうち比較的分離頻度が高かったのは、Ceratocystis laricicola、Ophiostoma piceae、O.brunneo-ciliatum、Ophiostoma sp.およびCeratocystiopsis minutaであった。このうち、特にC.laricicolaとO.piceaeの分離頻度が高かった。また、本研究により、O.piceaeの他にヨーロッパでオウシュウカラマツに対する病原性が確認されているC.laricicolaが日本にも存在することが明らかになった。日本では、カラマツに対するO.piceaeの病源性はすでに確認されているがC.laricicolaの病源性は確認されていないため、今後これらの菌を用いて接種試験を行い病源性を比較する必要がある。そのため、分離した病株の中から代表的な菌株を各種につき数株ずつ選び、低温恒温培養器ならびに超低温フリーザ-で保存しカルチャーコレクションを作製した。なお、Ophiostomasp.については現在分類学的検討を行っているが、新種である可能性が高い。その他分離頻度は低かったが日本新産と考えられる種も分離されたが、これらの種の同定のためにはさらに分類学的検討が必要である。
いえのミュージアム概念による居住環境の保全継承の方法論

「まち」や「いえ」あるいは広い意味での家族・コミュニティのあり方やその価値を、住民や広く一般の人々に見える化し、ミュージアム化(調査研究、収集保全、展示教育普及)する試みを、ここでは「『いえ』のミュージアム」と呼び、この概念による実例のこれまでの具体的な展開方法とそれによる社会的寄与やその可能性を明らかにすることを目的に、国際的・学際的な討議と、国内外のエコミュージアム等の事例について考察する。
東アフリカ幹線道路網の劣化ハザードマップの作成と道路技術の向上

本研究では,東アフリカ幹線道路網における舗装道路の劣化に関して,簡易計測技術を用いた評価を行った.簡易計測技術については,車両応答型計測システムVIMSを用いた.東アフリカのうちケニアにおいては,幹線道路において試験的な計測を実施したほか,VIMS技術がケニア国道路公団の標準的な技術として採用され,全国的な展開が行われつつある.ウガンダにおいては,首都カンパラ近郊の幹線道路において試験的な計測を実施し,VIMS技術が十分実用可能であること,また幹線道路網の劣化状態における特徴が把握できた.タンザニアにおいては,首都ダルエスサラムを中心とした幹線道路において試験的な計測を実施し,同様にVIMS技術が十分実用可能であることが示されたほか,タンザニア道路公団TANROADSの標準技術としての導入が検討されている.以上より,東アフリカにおける舗装道路の標準的な路面評価方法として,簡易計測技術VIMSが十分適用可能であること,また都市部においては比較的良好な状態にあるものの,郊外では路面状態が悪いことなどが明らかとなった.本活動により,路面状態の基本的な情報を収取することができたため,今後継続して計測を行うことで東アフリカにおける幹線道路の継時的な劣化状況が把握できると考えられる.本研究では,東アフリカ幹線道路網における舗装道路の劣化に関して,簡易計測技術を用いた評価を行った.簡易計測技術については,車両応答型計測システムVIMSを用いた.東アフリカのうちケニアにおいては,幹線道路において試験的な計測を実施したほか,VIMS技術がケニア国道路公団の標準的な技術として採用され,全国的な展開が行われつつある.ウガンダにおいては,首都カンパラ近郊の幹線道路において試験的な計測を実施し,VIMS技術が十分実用可能であること,また幹線道路網の劣化状態における特徴が把握できた.タンザニアにおいては,首都ダルエスサラムを中心とした幹線道路において試験的な計測を実施し,同様にVIMS技術が十分実用可能であることが示されたほか,タンザニア道路公団TANROADSの標準技術としての導入が検討されている.以上より,東アフリカにおける舗装道路の標準的な路面評価方法として,簡易計測技術VIMSが十分適用可能であること,また都市部においては比較的良好な状態にあるものの,郊外では路面状態が悪いことなどが明らかとなった.本活動により,路面状態の基本的な情報を収取することができたため,今後継続して計測を行うことで東アフリカにおける幹線道路の継時的な劣化状況が把握できると考えられる.本研究では,東アフリカにおける幹線道路網の簡易な評価法について検討を行うとともに,軽量骨材の適用性について検討を行う.本年度は,車両応答から路面評価を行う技術について,基礎的な検討を行った.また,簡易FWDによる路盤剛性についても国内において予備試験を実施した.さらに,軽量骨材については,タンザニアでのデータを入手し,基礎的な計画立案などを実施した.車両応答から路面評価を行う技術については,東京大学により開発されたシステムをベースとして,その拡張を行った.アフリカでは,基本的に長距離走行を実施する必要があるため,車内から電源を供給する測定装置やGPSの適用性などを検討した.その結果,車内からDC電源を確保することで,長期間測定が可能であることを確認した.また,市販のGPS結果と加速度データを同期させる技術についても検討を行い,一定の成果が得られた.しかし,システム内時刻に依存する可能性があるなど,若干の課題を残している.一方,FWDによる試験では,大学内の簡易舗装に対して試験を実施し,測定の範囲などを確認した.さらに,軽量骨材に関する研究では,Pumiceと呼ばれる軽量骨材に着目した.この骨材の基本的特性は,地域特性も強く個別に検討する必要があるそのため,可能な限りサンプルを採取しダルエスサラム大学の実験設備を利用して基礎試験を実施する計画を立案した.ただし,基礎試験および走行試験そのものは次年度に実施予定今年度では簡易に道路点検が実施できるVIMS (Vehicle Intelligent Monitoring System)技術を適用して,ケニアにおける路面計測を行った.VIMSとは,走行中の車両応答を利用して路面状態を把握するシステムである.車両に加速度計,GPS,PCを設置し,この車両が定速で路面上を走行する際の鉛直加速度を収録し,このデータを用いて国際ラフネス指標(IRI)を推定する.この簡易計測技術を用いて,ケニアにおいて実測を行った.初回の計測は2011年7月において,国道A104(Athiriver-Namange)間の計測を実施したほか,2012年2月にはNairobi-Nakuru間の計測も実施した.さらに,過大なIRIへの適応性を確認するため,未舗装道路を走行し,その精度等を確認した.その結果,車両キャリブレーションはケニアにおいても問題なく実施できること,また異なる車両間で計測を実施した場合でも,ほぼ同等のIRIが得られること,また,速度キャリブレーションを実施することにより,自由走行によりIRIが取得できることが明らかとなった.また,新たな課題として,ポットホールの評価や横断歩道付近のハンプに対する評価が困難であったことがあげられる.特に,ポットホールについては,通常のVIMS走行ではIRIとして過大に評価されてしまうほか,ポットホールの大きさや数について把握することが困難であった.特に,地方道路での計測を実施する場合には,ポットホールについての評価をIRI以外の指標を用いて実施すべきことが明らかとなった.そのため,これらの点を最終年度において解決していく予定である.

アフリカをはじめとする途上国においては,舗装道路の整備が経済発展に必要不可欠な要素であり,様々な支援国によって道路整備が進められてきている.しかし,途上国の舗装道路は管理状態が悪く,予想を上回る速さで劣化が進んでいる.道路網の維持管理を適切に実施するためには,まず劣化状態や環境作用を正しく評価し,その評価に基づき補修を実施していく必要がある.特に維持管理に対して少ない予算しか充てることができない途上国では,劣化状況に応じた合理的な補修計画と予算配分が必須である.本研究では,舗装状態を簡易に計測できるシステムを東アフリカにおいて導入し,ケニア,ウガンダ,タンザニアにおける道路の劣化状態を把握するとともに,適切な劣化予測モデルを構築することを目的とした.その結果,ケニアにおいてはケニア道路公団によりシステムが正式採用され,全国規模での計測が実施されつつある.またウガンダおよびタンザニアでも,試験的に路面状態の計測を実施し,現地エンジニア自身の手により劣化状態の把握が進められている.また,収集されたデータを基本として,劣化モデルを構築する試みを行い,東アフリカに適した劣化モデルの構築が完成しつつある.タンザニアでの計測が遅れているものの,ケニアでの計測が終了している.また,東アフリカ全体を勘案した場合,ウガンダへの展開も視野に入れて計測を行う必要があるため,追加計測が必要である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,当初予定を変更してウガンダでのIRI計測を実施する予定である.タンザニア,ウガンダ,ケニアでの計測結果をもとに,東アフリカ幹線道路網の劣化状態を表すマップを作成し,適切な劣化モデルの構築とマネジメントへの展開を予定している.最後に,これらを取りまとめる予定.24年度が最終年度であるため、記入しない。
複数の診断機能により学習者に多面的な気づきを与えるモデリング学習支援システム

本研究で対象とするのは、UMLの静的モデル図(クラス図、オブジェクト図)と具体的な場面を示すシナリオについてである。先行研究としてクラス図からオブジェクト図を自動生成する研究、クラス図とオブジェクト図間の矛盾のチェックを行うなどの研究は存在している。シナリオとオブジェクト図間を支援する研究がなかったことに着目した。本研究の目的は、シナリオに応じて作成したオブジェクト図のシナリオへの反映度を診断することによってモデリング学習を支援することである。本研究ではUMLにおけるシナリオのオブジェクト図への反映度を診断するツールを開発した。開発した反映度診断システムはChangeVision社が提供する設計支援システム「Astah*」のプラグインとして実装した。一般にシナリオは自然言語で記述されるので、そのままの形で検査対象とすることは難しい。学習用であることから教師によるタグ付けを行って検査しやすい形態にした。その上で、シナリオ文中の単語がオブジェクト図中にインスタンス名、属性名、属性値、関連名として適切に登場しているかを検査する機能を実現した。その結果、どの部分が反映できていないかを助言できるようになった。その有効性を確認するための評価実験を行った。難易度の違う2種類の問題で実験を行ったところ、難易度の高い問題において学習効果を確認することができた。作成したツールは本来想定した使用方法で使われていることおよびアンケート結果から、作成した診断ツールの有効性を確認できた。今後の課題として「反映度」を定量的に評価できるメトリクスを考案する。本研究で実現する予定の機能は以下の4つである。(1)シナリオに対応するオブジェクト図作成支援機能の実現、(2)一貫性・明瞭性診断機能に基づく、効果的な修正ガイド機能の実現、(3)シナリオのオブジェクト図への反映度検査機能の実現、(4)モデル駆動開発技術によるモデルベース実行機構の実現。本年度の研究によって(3)を実現し、ある程度の効果があることを明らかにした。(2)については着手したが、まだ成果は出ていない。(1)(4)に関しては未着手である。3年間の研究計画の1年目として、これらの進捗はほぼ計画通りである。今後は当初の計画通りに、以下のように研究を進めていく予定である。(1)シナリオに対応するオブジェクト図作成支援機能の実現:オブジェクトはシナリオの進行に伴って変化するので、いくつかのスナップショットを作成する必要がある。既存のUML図エディタは存在しない、このような一群のオブジェクト図を効率よく作成する機能を実現する。(2)一貫性・明瞭性診断機能に基づく、効果的な修正ガイド機能の実現:多数の診断情報があるときに、その全てを画一的に学習者に示すのではなく、学習者モデルとある種の(教授)戦略に基づいて、フィルタリングと並べ替えを行い学習者に示すことにする。このガイド機能によって、途中で挫折する学習者の発生を抑止する。(2)一貫性・明瞭性診断機能に基づく、効果的な修正ガイド機能の実現:多数の診断

情報があるときに、その全てを画一的に学習者に示すのではなく、学習者モデルとある種の(教授)戦略に基づいて、フィルタリングと並べ替えを行い学習者に示すことにする。このガイド機能によって、途中で挫折する学習者の発生を抑止する。