hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
能動的身体運動感覚の生成手法の解明

本研究では、他人が行った行動(身体運動)をあたかも自分が体験したものとして追体験するための基礎技術を構築した。通常のVR空間の体験と異なるのは、目標とする体験が事前に(記録されて)存在することであり、価値の高い体験を他人から得ることが追体験の目標である。単に運動を再現するのではなく自分で行動しているという、疑似能動感を誘発する追体験を実現する新規五感提示手法を探求した。記録された行動の感覚に対応する受動的身体的運動刺激を適合させること、筋腱刺激で擬似能動感を向上すること、上腕と手による能動的な入力で疑似能動感を与えることを実現した。本研究の目的は,他人が行った行動(身体運動)を,あたかも自分が体験したものとして「追体験」するための基礎技術を構築することである.単に運動を再現するのではなく自分で行動しているという,疑似能動感を誘発する追体験を実現する新規五感提示手法を探求する.具体的な対象は,歩行運動の定常歩行から,停止・走行を含む運動の過渡状態,および階段や多様な踏面での身体姿勢の変化に対応した運動感覚の再現である.多感覚提示と脳刺激の統合利用で疑似能動運動感覚の創成を目指した.課題1.身体運動感覚生成の機序と適合刺激の解明A.受動運動刺激---身体を外的に運動させる刺激および抹消神経(FES)を与え,能動的な運動と等価または能動運動相当に感じられる際の適合刺激の特性を実験的に明らかにする.実際の平地歩行運動,および階段上昇運動について,その歩行運動の身体感覚の受容特性を9つの観点から定量的に評価した.これに対して,前庭感覚刺激を中心としたディスプレイの運動提示の受容特性を定量的に評価し,前者と比較した.その結果,ディスプレイの運動提示が十分な身体運動感覚を提示可能であることが示された.抹消神経刺激について運動感覚の表現に適合する刺激の状態の予備調査を行い,適合刺激の概略を得た.B.皮質刺激による修飾一一受動運動刺激でも,能動運動とほぼ同じ運動野が賦活される(強度は弱い)ことが知られているが,皮質に対する刺激によって,主観的能動運動感覚が変化する効果に対して,予備的な調査を行った.課題2.身体運動感覚を生成する多感覚のディスプレイ構造の解明----身体的追体験を実現するためには,受動的刺激で能動的な身体感覚を生成する必要がある.身体の駆動とその他の感覚の提示に必要なディスプレイ構造として,従来の設計について,機構に関するレピューを行い,下肢部の運動提示機構を設計し実装した.本研究の目的は,他人が行った行動(身体運動)を,あたかも自分が体験したものとして「追体験」するための基礎技術を構築することである.単に運動を再現するのではなく自分で行動しているという,疑似能動感を誘発する追体験を実現する新規五感提示手法を探求する.具体的な対象は,歩行運動の定常歩行から,停止・走行を含む運動の過渡状態,および階段や多様な踏面での身体姿勢の変化に対応した運動感覚の再現である.多感覚提示の最適化により疑似能動運動感覚の創成を目指した.課題1.身体運動感覚生成の機序と適合刺激の解明A.受動運動刺激---身体を外的に運動させる刺激および抹消神経(FES)を与え,能動的な運動と等価または能動運動相当に感じられる際の適合刺激の特性を実験的に明らかにした.実際運動として,平地歩行と階段昇降,および走行を取り上げて,実際運動とその表現のために合成した刺激の運動感覚の受容特性を定量的に評価した.その結果,ディスプレイの運動提示の最適化および,多感覚刺激の相互作用が身体運動感覚の提示において重要な効果を有することが示された.抹消神経刺激について運動感覚の表現に適合する刺激の状態の予備調査を行い,適合刺激の概略を得た.B.皮質刺激による修飾---皮質に対する刺激が運動感覚に与える効果について,継続的に調査を行った.課題2.身体運動感覚を生成する多感覚のディスプレイ構造の解明身体的追体験を実現するためには,受動的刺激で能動的な身体感覚を生成する必要があるが,運動刺激に等価的な効果を有する映像と気流による身体運動感覚の効果を定量的に調べた.課題3.身体運動記録システムについて,身体装着型センサと外部設置光学センサによるデータを取得し,追体験システムを構築する場合の特性を定量的に計測した.課題1.身体運動感覚生成の機序と適合刺激の解明A.受動運動刺激---身体を外的に運動させる刺激として,座席運動による前庭感覚刺激提示装置を新たに開発して利用した.下肢部の運動刺激は両足を各2自由度で駆動する提示システムを用いた.上肢部の運動刺激として,両手を駆動する機構を構築して用いた.これらの運動刺激に加えて,運動に伴って皮膚刺激を生ずる気流を生成するためのディスプレイとして顔面および両手先を対象とした構成を用いた.更に,映像刺激としては,運動に伴って変動する映像をHMDで全天周提示できるように構築した.これらにより,複数刺激を提示した際の相互作用の存在下での適合刺激を求めた.同時に,複数刺激の組合せ方,すなわち少数の刺激の組合せにおける自己運動感覚の変化を計測し,各刺激が与える運動感覚への効果を求めた.また,抹消神経刺激(FES)を下肢に与えることにより,能動的な身体運動と等価または能動運動相当に感じられるために必要な適合刺激を求めた.加えて,能動性の感覚を与える手法を検討するために,一部に能動運動を取り入れることで受動運動の効果の変化を調べた.

B.皮質刺激による修飾---皮質刺激によって運動感覚が変化することについて,関連研究があり,この効果について調査を行った.課題2.身体運動感覚を生成する多感覚のディスプレイ構造の解明身体的追体験を実現するためには,受動的刺激で能動的な身体感覚を生成する必要があるが,自己運動感覚を誘導する映像,気流を身体運動刺激と同時に提示する構造で効果があることがわかった.身体的体験の能動性を加えるために,部分的な能動運動を導入する構造についても検討を行った.課題3.身体運動記録システムについて,身体装着型センサと外部設置光学センサによるデータを取得して運動モデルを構築する手法を明確に確認した.以上,研究は順調に進展している.本研究では、他人が行った行動(身体運動)をあたかも自分が体験したものとして「追体験」するための基礎技術を構築する.通常のVR空間の体験と異なるのは,目標とする`体験'が事前に(記録されて)存在することであり,価値の高い体験を他人から得ることが追体験の目標である.単に運動を再現するのではなく自分で行動しているという,疑似能動感を誘発する追体験を実現する新規五感提示手法を探求する.課題1.身体運動感覚生成の機序と適合刺激の解明......受動運動刺激として,身体を外的に運動させる刺激および抹消神経刺激を与え,能動的な運動と等価または能動運動相当に感じられる際の適合刺激の特性を実験的に明らかにした.実際運動として歩行運動と走行運動を取り上げ,座席と固有感覚の相互作用,電気刺激と固有感覚の相互作用,気流と固有感覚等の相互作用,固有感覚間の相互作用等について調査し,適合刺激を求めた.課題2.身体運動感覚を生成する多感覚のディスプレイ構造の解明......能動性を表現する多感覚ディスプレイの構成手法として,複数のディスプレイ(下肢固有感覚,上肢固有感覚,皮膚感覚,視覚)を組み合わせた構造において,上肢の能動振り,2chタイミング入力の効果を検証した.上肢の振りによる歩行映像の停止再開,タイミング入力による前庭感覚ディスプレイ駆動指示,ともに能動性を高める効果が認められた.課題3.身体運動記録システムと五感オーサリング構造の解明......身体運動記録システムとして,装着型の運動計測系と,光学式運動計測系を比較検討した.装着型は簡便な構成が可能であるが,積分型における誤差の蓄積が無視できないため,運動位相検出などに限定したほうが良い.光学式は計測カメラのレンジの制限とカメラの運動補正の必要性が検出の問題として挙げられた.課題1.身体運動感覚生成の機序と適合刺激の解明......着座姿勢の実験参加者に歩行時の運動感覚を与えるために,前庭感覚提示装置,固有感覚提示装置,皮膚感覚提示装置,視聴覚提示装置およびよる同時刺激を与える構成による効果を求めた.歩行感覚の提示において,個々の提示刺激が与える寄与について,9個の側面からの評価を行った.下肢への電気刺激は,固有感覚と同時に提示することによって,歩行感覚を上昇させることが可能であることが分かった.上肢の運動入力については,適合刺激が実際歩行と同程度となり,他の刺激との差が明確であることが分かった.変動する気流が上肢の運動に対応することで歩行感覚が高まることなどが見いだされた.課題
虚血性脳血管障害のイメージングを目的とした新規PET用フルオロ酢酸誘導体の開発

これまでに我々は、PET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に着目し、ラット脳虚血-再灌流モデル及び患者において[18F]FACEの取り込みとグリア細胞との関係について検討してきた。脳虚血時における[18F]FACE集積増加の詳細な機構は明らかにされておらず、[18F]FACEやその誘導体を用いた研究が非常に期待される。本研究では、虚血性脳血管障害を判別可能にする画像診断の開発を目指し、脳への移行性を高めた[18F]FACE誘導体であるBenzyl [18F]Fluoroacetate ([18F]Benzyl FACE)等の薬剤開発を行った。これまでに我々は、Acetateをフッ素標識したPET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に着目し、臨床応用へ向けてtwo-pot蒸留法や新規に開発した合成法であるone-pot蒸留法の合成検討、及びラット脳虚血-再灌流モデルにおいて[18F]FACEの取り込みとグリア細胞との関係について検討してきた。神経-グリア間の代謝シフトが関係している可能性があり、新たな知見を生む可能性がある。本研究では、虚血性脳血管障害を判別可能にする画像診断の開発を目指し、脳への移行性を高めた[18F]FACEの誘導体を世界初の薬剤として合成し、従来の15O-ガスを用いた脳PET検査とは異なる新たな脳イメージング法の開発を行う。平成26年度は、[18F]FACE誘導体として、Benzyl [18F]Fluoroacetate (Benzyl [18F]FACE)の合成及び製剤化の検討を行った。JFEエンジニアリング社製のカセット式多目的合成装置を用い、前駆体Benzyl Bromoacetateをアセトニトリルに溶解してK[18F]/Kryptofix 2.2.2を用いてフッ素化反応を行なった後、HPLCにて分離精製を行った。最終製剤化工程には、逆相カラムを用いた固相抽出によって得られたBenzyl [18F]FACEを含むエタノールを蒸留水で希釈する方法で行った。さらに、ポジトロン核医学専門委員会が成熟薬剤として認定した放射性薬剤基準(2009年改定)を参考として、品質検定項目(放射化学的純度・比放射能・残留有機溶媒等)を行った結果、問題のないことを確認し、Benzyl [18F]FACEの臨床での合成法を確立した。我々は、Acetateを18F標識したPET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に関して、グリア細胞との関係について着目し、ラット脳虚血-再灌流モデルを用いて検討を行い、虚血性脳血管障害の予後判定を目的とした画像診断法の開発を目指している。[18F]FACEの合成に関して、これまで我々は一般的な合成法であるオンカラム加水分解法、臨床応用へ向けてより簡便で安定なtwo-pot蒸留法、さらに新しい固相抽出技術を利用したone-pot蒸留法など、種々の合成法を確立してきた。現在、脳への移行性を高める目的で[18F]FACEのベンジルエステル体であるBenzyl [18F]Fluoroacetate (Benzyl [18F]FACE)に着目し、合成法を検討している。今回、[18F]FACE合成において最も簡便なone-pot蒸留法を改良し、イオン交換カラムに逆相カラムを用いることで(蒸留及び逆相カラムで分離捕集して水洗いした後、少量のエタノールを含む水でBenzyl [18F]FACEを溶出させる)、HPLCの分離精製を省略した「one-pot蒸留-SPE(固相抽出)法」を考案/検討した。その結果、「one-pot蒸留-SPE法」を用いたBenzyl [18F]FACEの合成は、放射能:15.9 ±0.9 GBq、合成時間:45.9 ±0.2分、収率:46.5 ±2.0%、放射化学的純度:99.5 ±0.5%であった。さらに、HPLCによる分離精製を省略することにより、合成前準備及び後片付けを簡素化することが可能であり、今後の臨床応用での有用性が非常に期待される方法であった。平成27年度は、[18F]FACE誘導体として、Benzyl [18F]Fluoroacetate (Benzyl [18F]FACE)の合成法の改良を行った。Benzyl [18F]FACEの標識合成は、JFEエンジニアリング社製のカセット式多目的合成装置を用い、前駆体Benzyl Bromoacetateをアセトニトリルに溶解してK[18F]/Kryptofix 2.2.2を用いてフッ素化反応を行なった。フッ素化後、HPLCを用いた分離精製を行なわず、目的物を蒸留及び使い捨ての逆相カラムで分離捕集して水洗いした後、少量のエタノールを含む水でBenzyl [18F]FACEを溶出させる方法(one-pot蒸留-SPE法)を検討した。

我々は、Acetateを18F標識したPET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に関して、グリア細胞との関係について着目し、ラット脳虚血-再灌流モデルを用いて検討を行い、虚血性脳血管障害の予後判定を目的とした画像診断法の開発を目指している。[18F]FACEの合成に関して、これまで我々は一般的な合成法であるオンカラム加水分解法、臨床応用へ向けてより簡便で安定なtwo-pot蒸留法、さらに新しい固相抽出技術を利用したone-pot蒸留法など、種々の合成法を確立してきた。現在、脳への移行性を高める目的で[18F]FACEのベンジルエステル体であるBenzyl [18F]Fluoroacetate (Benzyl [18F]FACE)に着目し、合成法を検討している。今回、[18F]FACE合成において最も簡便なone-pot蒸留法を改良し、イオン交換カラムに逆相カラムを用いることで(蒸留及び逆相カラムで分離捕集して水洗いした後、少量のエタノールを含む水でBenzyl [18F]FACEを溶出させる)、HPLCの分離精製を省略した「one-pot蒸留-SPE(固相抽出)法」と従来のHPLCによる分離精製を行った方法を比較検討した。その結果、「one-pot蒸留-SPE法」を用いたBenzyl [18F]FACEの合成は、HPLCによる分離精製を省略することにより、合成前準備及び後片付けを簡素化することが可能であり、今後の臨床応用での有用性が非常に期待される方法であった。さらに、モデル動物を用いた検討により、再灌流2時間後の虚血側中大脳動脈域におけるBenzyl [18F]FACEの取り込みは、反対側に比較して著明な増加を示したことから、Benzyl [18F]FACE-PETは、虚血性脳血管障害の診断に有用である可能性が示唆された。これまでに我々は、PET診断薬[18F]Fluoroacetate ([18F]FACE)に着目し、ラット脳虚血-再灌流モデル及び患者において[18F]FACEの取り込みとグリア細胞との関係について検討してきた。脳虚血時における[18F]FACE集積増加の詳細な機構は明らかにされておらず、[18F]FACEやその誘導体を用いた研究が非常に期待される。本研究では、虚血性脳血管障害を判別可能にする画像診断の開発を目指し、脳への移行性を高めた[18F]FACE誘導体であるBenzyl [18F]Fluoroacetate ([18F]Benzyl FACE)等の薬剤開発を行った。標品であるBenzyl Fluoroacetateを効率よく合成した。更に、Benzyl [18F]FACEの合成は、JFEエンジニアリング社製のカセット式多目的合成装置を用い、前駆体Benzyl Bromoacetateをアセトニトリルに溶解してK[18F]/Kryptofix 2.2.2を用いてフッ素化反応を行なった後、HPLCにて分離精製を行った。最終製剤化工程には、逆相カラムを用いた固相抽出によって得られたBenzyl [18F]FACEを含むエタノールを蒸留水で希釈する方法で行った。その結果、Benzyl [18F]FACEの合成は、放射能:16.6 ±3.9 GBq、合成時間:49.2 ±0.3分、比放射能:191.0 ±65.3 GBq/μmol、収率:55.7 ±5.5%、放射化学的純度:98.4 ±1.4%であった。さらに、放射性薬剤基準を参考として、[Benzyl [18F]
高圧下における可視光反応型光触媒酸化物の反応特性と電子・原子構造

可視光領域で動作する高効率な光触媒の物質探索の過程においてその指針となるべき基礎情報を収集するため,高圧力下において結晶構造と電子構造の相関を明らかにすることが本研究の目的である。圧力下でのin-situ計測をおこなうことにより,原子間距離を連続的に制御させた環境下での電子構造の変化を調べる。その手段として,X線回折による結晶構造解析,ラマン分光による格子振動の情報,吸光スペクトル測定によるエネルギー構造の解析をおこなった。昨年度から取り組んでいるエネルギーギャップの形成機構に特徴のあるいくつかの物質系,RTO_4(R=希土類元素,T=遷移金属元素)やBi系酸化物についてひき続き高圧下の光学測定をおこなった。これには昨年度開発した低温・高圧力下における光学測定装置を使用した。また,今年度は新しくこの低温高圧下の光学測定装置を用いることによって光伝導の測定ができるようになった。電気測定のための電極は,試料上か,あるいは圧力発生条件によってはダイヤモンドアンビル上に半導体リソグラフィー技術を用いて形成する。上述の酸化物半導体材料以外にも,研究課題の範囲を超えて水素化物系半導体にも広げ測定に取り組んだ。希土類水素化物の電気抵抗率と光伝導特性を圧力下で測定し,同時にX線回折実験をおこなうことによって圧力で制御された結晶構造と合わせて結果を検討した。さらに,光触媒材料そのものだけでなく,反応場としてナノ構造材料のいくつかに着目し,高圧下のX線回折実験等によりおもに構造に関しての情報を蓄積する実験に着手し足がかりを得た。エネルギーギャップの形成機構に特徴のある物質として,強い電子相関が関与していると思われるRTO4(R=希土類元素,T=遷移金属元素)系と電荷秩序によってギャップが形成されるBi系酸化物を選定した。それぞれ粉末試料と単結晶試料を作成し,X線回折や走査型電子顕微鏡などを用いて試料の結晶性等の評価をおこなった。次に,低温・高圧力下において光学測定ができるよう,光学窓をとりつけたヘリウム3循環型冷凍機に圧力制御用ガス導入管を組み込んだ。これにガス駆動式ダイヤモンドアンビル高圧装置をとりつけ,1K近くの低温領域での100 GPa程度の圧力発生をめざし試料封入部の条件等を最適化するため圧力発生試験をくりかえした。その結果,ほぼ目標値近くの安定した低温高圧環境の実現が可能となった。この低温高圧装置を用いてまずラマン分光測定に取り組んだ。冷凍機の光学窓をとおしさらに圧力装置のダイヤモンドアンビルや圧力伝達媒体をとおして顕微分光をおこなうことになるため,試料によるラマン散乱以外のノイズを軽減する条件をさぐることがかなりの難関であり,現在まだ高圧下のデータを得るところまでは進んでいないが,最適な圧力伝達媒体の選定と試料封入材の初期形状の最適化はほぼ達成できた。
間葉系幹細胞と生体材料を用いた二次的血管柄付き移植骨による顎骨再建の実験的研究

1,ラットから単離した間葉系幹細胞を一定期間培養した後,骨分化培地中にて骨芽細胞に分化させ,コラーゲンスポンジとの複合体を一定期間培養する.次に,ラット大腿血管束を剖出し,あらかじめ血管の通る溝を作製したdiffusion chamberに留置し骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体をchamber内に填入した(実験群).対照群としてdiffusion chamber内に骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体を填入しただけで血管を留置しない群を作製した.手術後,経時的にX線学的,組織学的および生化学的検索,血管鋳型標本の作製を行い,骨形成を評価した.X線学的検索の結果,実験群は対照群に比較してX線不透過像が増大し,組織学的検索では旺盛な骨形成が確認された.また生化学的検索では実験群は対照群に比較して旺盛な骨形成を示す結果が得られた.また,血管鋳型標本では作製した骨組織周囲に微小血管網が確認された.以上の結果から培養細胞を応用して二次的血管柄付き移植骨片の作製が可能であることがわかった.2,培養細胞を応用した二次的血管柄付き移植骨片の作製法における適切な担体を検索した.具体的には前年度行った研究に用いたコラーゲンスポンジに替え,骨再生に汎用されるβ型三リン酸カルシウム(βTCP)を用いて同様の研究を行った.しかしβTCPを用いた場合,良好な骨形成が確認できなかった.この結果から,コラーゲンスポンジが培養細胞を応用した二次的血管柄付き移植骨片の作製法に適切であることがわかった.3,一方,これまで作製してきた二次的血管柄付き移植骨片を既存骨に移植し,既存骨との生着の有無を確認した.すなわち,これまで行ってきたPCBMおよび生体材料を用いた二次的血管柄付き移植骨片を作製し,移植を行った.1,ラットから単離した間葉系幹細胞を一定期間培養した後,骨分化培地中にて骨芽細胞に分化させ,コラーゲンスポンジとの複合体を一定期間培養する.次に,ラット大腿血管束を剖出し,あらかじめ血管の通る溝を作製したdiffusion chamberに留置し骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体をchamber内に填入した(実験群).対照群としてdiffusion chamber内に骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体を填入しただけで血管を留置しない群を作製した.手術後,経時的にX線学的,組織学的および生化学的検索,血管鋳型標本の作製を行い,骨形成を評価した.X線学的検索の結果,実験群は対照群に比較してX線不透過像が増大し,組織学的検索では旺盛な骨形成が確認された.また生化学的検索では実験群は対照群に比較して旺盛な骨形成を示す結果が得られた.また,血管鋳型標本では作製した骨組織周囲に微小血管網が確認された.以上の結果から培養細胞を応用して二次的血管柄付き移植骨片の作製が可能であることがわかった.2,培養細胞を応用した二次的血管柄付き移植骨片の作製法における適切な担体を検索した.具体的には前年度行った研究に用いたコラーゲンスポンジに替え,骨再生に汎用されるβ型三リン酸カルシウム(βTCP)を用いて同様の研究を行った.しかしβTCPを用いた場合,良好な骨形成が確認できなかった.この結果から,コラーゲンスポンジが培養細胞を応用した二次的血管柄付き移植骨片の作製法に適切であることがわかった.3,一方,これまで作製してきた二次的血管柄付き移植骨片を既存骨に移植し,既存骨との生着の有無を確認した.すなわち,これまで行ってきたPCBMおよび生体材料を用いた二次的血管柄付き移植骨片を作製し,移植を行った.本年度は,これまで研究代表者達が行ってきた二次的血管柄付き移植骨片の作製法に培養細胞を応用してさらに良好な移植骨が作製できるかを検索すると同時に,間葉系幹細胞から分化した骨芽細胞の担体として最適な生体材料の検索を行った.1,間葉系幹細胞の培養に適した生体材料を検索するために各種生体材料を用いて間葉系幹細胞の培養を行った.その結果,コラーゲンスポンジを用いた場合に最も旺盛な骨形成を認め,コラーゲンスポンジが本研究に最適の生体材料であった.2,ラットから単離した間葉系幹細胞を一定期間培養した後,骨分化培地中にて骨芽細胞に分化させ,コラーゲンスポンジとの複合体を一定期間培養する.次に,ラット大腿血管束を剖出し,あらかじめ血管の通る溝を作製したdiffusion chamberに留置し骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体をchamber内に填入した(実験群).対照群としてdiffusion chamber内に骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体を填入しただけで血管を留置しない群を作製した.手術後,経時的にX線学的,組織学的および生化学的検索,血管鋳型標本の作製を行い,骨形成を評価した.X線学的検索の結果,実験群は対照群に比較してX線不透過像が増大し,組織学的検索では旺盛な骨形成が確認された.また生化学的検索では実験群は対照群に比較して旺盛な骨形成を示す結果が得られた.この結果から培養細胞を応用して二次的血管柄付き移植骨片の作製が可能であることがわかった.なお,本研究の結果は第49回(社)日本口腔外科学会総会(2004 10.20-23千葉)で発表した.現在,論文投稿準備中である.

本年度は,培養細胞を応用した二次的血管柄付き移植骨片の作製と同時に,作製された骨組織内の血管構築に関して検索を行った.ラットから単離した間葉系幹細胞を一定期間培養した後,骨分化培地中にて骨芽細胞に分化させ,さらにコラーゲンスポンジとの複合体を一定期間培養した.次に,ラット大腿血管束を剖出し,あらかじめ血管の通る溝を作製したdiffusion chamberに留置すると共に,骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体をchamber内に填入した(実験群).一方,diffusion chamber内に骨芽細胞-コラーゲンスポンジ複合体を填入しただけで血管を留置しない群を作製した(対照群).手術後,経時的にX線学的,組織学的,生化学的検索および血管造影と血管鋳型標本の作製を行い,骨形成と血管新生を評価した.さらに既存骨への移植実験を行い,移植骨としての有用性も検索した.X線学的に実験群は対照群に比較してX線不透過像が増大し,組織学的検索では旺盛な骨形成が確認された.生化学的検索でも実験群は対照群に比較して旺盛な骨形成を示す結果が得られた.血管造影および血管鋳型標本の観察の結果,移植骨内に血管束と連結する旺盛な微小血管網が確認された.また移植実験では,二次的血管柄付き移植骨片と既存骨は線維性組織の介入なく結合していた.これらの結果から,培養細胞を応用して旺盛な微小血管網を有する二次的血管柄付き移植骨片の作製が可能であることがわかり,さらにこの移植骨は移植材料として有用であることが示された.なお,本研究の結果は現在,論文投稿の準備中である.
食の安全・安心時代における関係性マーケティグの可能性に関する研究

本研究においてはまずはじめに、農業分野においてまだなじみの薄い「関係性マーケティング」の概要について触れ、その対象範囲、伝統的マーケティングとの違い、利点・欠点、農業分野での関係性構築の可能性について理論的整理を試みている(序章)。それらを踏まえ、消費者分析グループは、食ビジネスにおける関係性マーケティングの展望(1章)、牛乳をめぐる消費者行動と生産段階との関係(2章)、消費者の価値観と店舗選択行動(3章)、およびそれらを踏まえた直売所の経営戦略と組織との関連性(4章)、日本、韓国、ベトナムにおけるコメ消費に関する価値観および消費行動の研究(5章)を実施している。これらの研究を通じて、関係性マーケティングのキー概念である消費論における「消費者」と「生活者」の識別および、生活者の農産物消費行動における、購入店舗、商品に求める特徴、機能、またそのような生活者の基本的ニーズそった、生産者側の対応としての経営戦略の実態とそれを可能にする生産・販売組織のあり方について検討をおこなった。次に生産者と消費者の関係性分析グノレーブでは、福岡および宮城での共同調査および各研究者の独自の調査により、以下の点が明らかになった。まずはじめに宮城の調査においては健康・有機米+環境保全の意味合いも込められたラムサール条約締結地域における有機米の生産・流通・販売・消費者交流の実態を整理した(8章)。さらに生産者と生活者の交流実態については、日本およびアメリカ、イタリアでの直売所(ファーマーズマーケット)等への調査により、生産者と生活者の関係性構築のための交流実態を整理した。具体的には日本、イタリア、アメリカの調査においてファーマーズマーケット、CSA、生協等の経営戦略およびそれらを支える組織の実態を整理し、日米の農産物直売所施設における出荷者と消費者の関係性(6章)として整理した。またさらに、生産側の消費者への関係性構築のための具体的対応の場面として、中国野菜産地での日本企業と生産者との関係性の問題(7章)、生協と産直産地の関係性継続の条件の解明(9章)、安全安心を付加した畜産物の取り組み実態と関係性マーケティングの可能性(10章)についても検討を行った。これらの研究実績によって、本研究課題である食の安全・安心時代における関係性マーケティングの可能性を探る上での消費、生産両面での全体的整理力河能となった。またこれにより、各経営主体における、消費者(生活者)への有効な関係性マーケティング戦略の具体的あり方、方向性が整理できたものと思われる。本年度の研究実績としては消費者の消費論に基づく「消費者」と「生活者」の識別および、生産者と生活者の交流実態の解明に主眼をおいた。まず前半の消費者の消費論による分析においては、福岡市内の消費者を対象にラダリング調査を実施、消費行動の深層心理の解明を試みた。この調査によって消費者の消費行動の場面での農産物に求める目的、機能、深層心理が明らかになった。この調査により、消費者の農産物消費行動において、その購入する店舗、商品そのものの特徴、機能により消費者は「生活者」として自らの価値感に基づく消費行動をおこなっている事が明らかになった。

これらを踏まえ来年度は大量アンケート調査に基づく、テキストマイニング分析を実施し消費者の消費行動における「生活者」としての実態をより鮮明にする予定である。次に生産者と生活者の交流実態については、福岡および宮城での共同調査および各研究者の独自の調査により、生産者と生活者の交流実態を整理した。具体的には直売所、学校給食等の地産地消の場での交流実態の整理、および宮城の調査においては(健康)有機米+環境保全の意味合いも込められたラムサール条約締結地域における有機米の生産・流通・販売・消費者交流の実態を整理した。これら2つの研究調査によって、本研究課題である食の安全・安心時代における関係性マーケテイングの可能性を探る上での消費、生産両面での全体的整理が可能となった。本年度の研究実績としては昨年度に引き続き消費者の消費論に基づく「消費者」と「生活者」の識別および、直売所を事例に、日米における生産者と生活者の交流実態の比較を解明に主眼をおいた。まず前半の消費者の消費論による分析においては、福岡市内および仙台市内の消費者を対象に、消費行動の深層心理、特に消費者の健康および環境への意識の実態解明を試みた。この調査によって消費者の健康および環境への一般的意識および、消費行動の場面での農産物に求める目的、機能、深層心理との関連性が明らかになった。次に生産者と生活者の交流実態については、日本およびアメリカでの直売所(ファーマーズマーケット)への調査および各研究者の独自の調査により、生産者と生活者の交流実態を整理した。具体的には直売所、学校給食等の地産地消の場での交流実態の整理、およびアメリカの調査においてはファーマーズマーケットの経営戦略およびそれらを支える組織の実態を整理した。これら2つの研究調査によって、本研究課題である食の安全・安心時代における関係性マーケティングの可能性を探る上での消費、生産両面での全体的整理が可能となった。本年度は研究の最終年度にあたり、これまでの研究成果を整理し研究成果報告書としてそれを整理した。その内容は以下の通りである。本研究においてはまずはじめに、農業分野においてまだなじみの薄い「関係性マーケティング」の概要について触れ、その対象範囲、伝統的マーケティングとの違い、利点・欠点、農業分野での関係性構築の可能性について理論的整理を試みている(序章)。それらを踏まえ、消費者分析グループは、食ビジネスにおける関係性マーケティングの展望(1章)、牛乳をめぐる消費者行動と生産段階との関係(2章)、消費者の価値観と店舗選択行動(3章)、およびそれらを踏まえた直売所の経営戦略と組織との関連性(4章)、日本、韓国、ベトナムにおけるコメ消費に関する価値観および消費行動の研究(5章)を実施している。これらの研究を通じて、関係性マーケティングのキー概念である消費論における「消費者」と「生活者」の識別聯よび、生活者の農産物消費行動における、購入店舗、商品に求める特徴、機能、またそのような生活者の基本的ニーズそった、生産者側の対応としての経営戦略の実態とそれを可能にする生産・販売組織のあり方について検討をおこなった。次に生産者と消費者の関係性分析グループでは、福岡および宮城での共同調査および各研究者の独自の調査により、以下の点が明らかになった。
術前の生検材料による胃癌の転移・再発予測に関する研究

標準型CD44は10個のexonから構成されるが,さらに10個のVariant exon(vlv10)がalternative splicingにより様々な組み合わせで挿入され,多数の変異体が生じるとされている。これらのCD44 isoformは主に細胞接着分子としての役割を担っているが,癌の浸潤・転移にも深く関わっているとされている。われわれは,胃癌におけるCD44の発現を分子生物学的手法で客観的にとらえることを試み,その意義を臨床病理学的に検討した。さらに,術前内視鏡による生検材料の検索を行い,臨床応用の可能性について検討した。標準型CD44 mRNA発現は腹膜播種性転移例で有意に増強していた。variant6を含む変異体(CD44v6) mRNA発現は,リンパ節転移例や遠隔転移例で有意に増強していた。CD44 mRNA発現と再発との関係では,CD44v6m RNA発現のみが有意に関連し,再発例,特に血行性転移例でCD44V6 mRNA発現増強が認められた。さらに,CD44v6 mRNA高発現例の予後は有意に不良であり,COX比例ハザードモデルを用いた多変量解析でCD44v6 mRNA発現は独立した予後因子となることが判明した。一方,術前の内視鏡生検材料の検索では,CD44v6 mRNA発現は同一症例の手術標本の発現とほぼ一致し,生検材料と手術標本の発現には有意な相関関係が認められた。以上より,CD44は胃癌の浸潤・転移機構に深く関与することが示唆され、variantの出現により胃癌の生物学的特性が変化し、転移形質が変貌するものと考えられた。また,術前の生検材料におけるCD44v6 mRNA発現の検索は,胃癌の転移・再発予測に有用である可能が示めされた。われわれは、癌の浸潤、転移と深く関連するといわれているvariant exon6を含むCD44変異体mRNA(以下、v6)の発現をRT-PCR/Southern blot法を用い、胃癌において検討し、術前生検材料の検索で術後の転移や再発を予測することが可能であるかを検討した。まず、当科で切除した胃癌症例のうち予後が確認できた73例の新鮮凍結標本を対象にv6発現量を臨床病理学的に検討した。v6発現量はリンパ節転移および肝転移と相関した。また、再発例、特に血行性転移例ではv6発現量が増加し、高発現群の予後は不良であった。さらに、Cox比例ハザード分析を行ったところ、v6発現は独立した予後因子であると考えられた。そこで、これらの研究結果の臨床応用として、術前内視鏡生検材料におけるv6発現量を検討した。胃癌12症例において、術前生検材料と手術標本のv6発現量の比較検討を行ったところ、それぞれの発現は、ほぼ一致し、有意に相関する結果が得られた。術前評価としての有用性が示唆され、研究成果として発表(外科治療75(6):720-721,1996)するとともにその後、症例を積み重ね、検討を行った。現在までに25症例の検討を行ったが、やはり、術前生検材料と手術標本のv6発現量はほぼ同等であった。さらに、肝転移が認められた症例においては手術標本と同様に発現量の増加をみた。つまり、手術標本のv6発現が、術前の生検材料の検索で評価できるものと考えられた。現在、prospective studyとして、対象症例の予後を追跡中であるが、今後、症例を増やし、さらなる検討を行っていく予定である。

上記研究と同時に高転移胃癌細胞株の樹立を目指し、手術標本から採取した癌細胞の培養を行い、マウスへの移植を行っているが、ほとんどの場合、一次培養が困難であり、まだマウスに生着する段階に至っていない。技術的な問題もあると考えられるので、今後、それらを克服できるように努力し、研究を進めて行きたい。われわれは、癌の浸潤、転移と深く関連するといわれているvariant exon6を含むCD44変異体mRNA(以下、v6)の発現をRT-PCR/Southern blot法を用い、胃癌において検討してきた。これまでに当科で切除した胃癌症例のうち予後が確認できた73例の新鮮凍結標本を対象にv6発現量を臨床病理学的に検討したが、v6発現量はリンパ節転移および肝転移と相関していた。また、再発例、特に血行性転移例で増加し、高発現群の予後は不良であり、v6発現の予後因子としての有用性が示された(Biotherapy,11(5):615-616,1997)。本年度(平成9年度)においてはCD44 standard form(以下、CD44s)やvariant exon9を含むCD44変異体mRNA(以下、v9)についても検討を行った。CD44s発現は腹膜播種性転移症例で有意に増加していた。腹膜播種モデルにおけるスキルス胃癌細胞の腹膜への接着にCD44sが関与するという報告(Nishimura et al.,Jpn J Cancer Res,87:1235-1244,1996)もあり、これを臨床例で裏付ける結果となった。今後、スキルス胃癌におけるCD44s発現の検討を進めたい。なお、v9発現については残念ながら臨床病理学的な有意差は得られなかった。次に、生検材料におけるv6発現が手術標本の発現を反映することを前年度でも報告を行ったが、本年度は、症例を増やし、予後因子として術前の評価に利用できることを発表した(日消外会誌30(4):886-890,1997;Progress in Gastric Cancer Research1997,1(2):pp.409-413,1997)。さらに、方法論として、RIを用いない簡便な測定方法も検討しており(第35回、日本癌治療学会総会で発表)、今後さらなる検討を続ける予定である。prospective studyとしての予後調査も追跡中であるがまだ結果を得る段階には至っていない。上記研究と同時に高転移胃癌細胞株の樹立を目指し、手術標本から採取した癌細胞の樹立を行い、マウスへの移植を続けているが、技術的な問題により現在のところまでマウスに生着する段階に至っていない。そこで、高転移細胞株を入手し、転移モデルの作成を行なうことにより、技術的な問題を克服できるように努力している。われわれは、癌の浸潤、転移と深く関連するといわれているvariant exon6を含むCD44変異体(以下、v6)の発現をRT-PCR/Southem blot法を用い、胃癌において検討してきた。これまでに胃癌におけるv6発現はリンパ節転移や肝転移と相関し、さらにv6高発現群の予後が不良であることを明らかにしてきた。また、CD44 standard form(以下、CD44s)やvariantexon 9を含むCD44変異体(以下、v9)についても検討を行い、CD44s発現は腹膜播種性転移症例で有意に増加していることもわかった。つまり、CD44sとv6は胃癌の転移機構で異なった働きを示し、variantの出現が転移形質を変貌させるものと考えられた。
人工蝸牛のディジタル化と実時間音声認識/話者認識システムへの応用

本研究では、ディジタル人工蝸牛モデルによる音声認識/話者認識(識別)システムに関して以下の検討を行なった。1ディジタル人工蝸牛モデルの検討進行波、速度変換、セカンドの3フィルタにより構成されるディジタル人工蝸牛モデルを構築した。実装を考慮し、16段からなる蝸牛モデルを用いることにした。2ディジタル人工蝸牛フィルタを用いた音声認識/話者識別アルゴリズムの検討蝸牛フィルタの出力情報を利用した、処理アルゴリズムを検討した。DPマッチングや段差分法を導入することで雑音に対する耐性が向上することが分かった。3 DSPを用いた音声処理システムの実装高速DSP回路や周辺回路の基本構成の検討を行なった。ディジタル人工蝸牛フィルタとそれを用いた認識処理アルゴリズムを32個のDSPボード上に実現し、即時音声処理システムの開発を行なった。4リアルタイム音声認識の検証と評価様々な環境下で、カーナビ50単語の音声認識実験を行ない、開発した処理システムを評価した。無雑音下では99.2%、10dB下で90.6%、5dB下で41.0%の認識率が得られることを確認した。5リアルタイム話者識別の検証と評価18人に対する即時話者識別を行なったところ、92.2%の識別率を得ることができた。また、蝸牛フィルタ各段の増幅率を調整することで、識別率は98.9%まで改善できた。ディジタル人工蝸牛モデルと、それを用いた音声認識の方式の検討を中心に以下の項目の検討を行なった。・ディジタル人工蝸牛モデルの検討ディジタル蝸牛モデルをカスケードに接続した進行波フィルタと、各段の出力に接続した速度変換フィルタおよびセカンドフィルタにより構成した。周波数が32Hzから20kHzまでの21段からなる人工蝸牛フィルタを作成した。その内、マイクロフォンの低音集音性能限界70Hzや処理量、回路規模を考慮し、75Hzから7.5kHzまでの16段のフィルタをDSPへ実装することとした。なお、音声のサンプリングレートは16kHzとした。・ディジタル人工蝸牛フィルタを用いた音声認識アルゴリズムの検討16段のディジタル蝸牛フィルタを用いて、単語音声認識のシミュレーション実験を行った。ディジタル蝸牛フィルタで得られる3次元パターンに対し時間方向に線形伸縮を施し、さらに電力方向に正規化を行った。5回発声したパターンの平均をリファレンスとし、音声50単語に対して実験を行った。無雑音下で特定話者3名の平均認識率は98.6%となり、十分な認識率を得ることができた。・ディジタル人工蝸牛フィルタの段数による音声認識率への影響の検討60人の話者において、ディジタル蝸牛フィルタの段数の増減による音声認識率の変化を調査した。ここでは、無雑音下で87段から3段まで変化させて実験を行った。87段で94.78%、16段で93.12%、3段で79.92%となり、87段から14段程度まで認識率は大きく低下しないことが分かった。・ディジタル人工蝸牛フィルタのDSPへの実装の基礎検討DSPボード2個を用いて、各段のディジタル蝸牛モデルを実装することにした。各段の進行波フィルタの処理に1個割り当で、速度変換フィルタとセカンドフィルタに1個割り当てる。1段に相当するフィルタ特性をDSPボードに実装し、その振幅を調査したところ所望の特性を得ることができた。2ディジタル人工蝸牛フィルタを用いた音声認識/話者識別アルゴリズムの検討

蝸牛フィルタの出力情報を利用した、処理アルゴリズムを検討した。DPマッチングや段差分法を導入することで雑音に対する耐性が向上することが分かった。3DSPを用いた音声処理システムの実装高速DSP回路や周辺回路の基本構成の検討を行なった。ディジタル人工蝸牛フィルタとそれを用いた認識処理アルゴリズムを32個のDSPボード上に実現し、即時音声処理システムの開発を行なった。4リアルタイム音声認識の検証と評価様々な環境下で、カーナビ50単語の音声認識実験を行ない、開発した処理システムを評価した。無雑音下では99.2%、10dB下で90.6%、5dB下で41.0%の認識率が得られることを確認した。5リアルタイム話者識別の検証と評価18人に対する即時話者識別を行なったところ、92.2%の識別率を得ることができた。また、蝸牛フィルタ各段の増幅率を調整することで、識別率は98.9%まで改善できた。
920MHz帯無線リンクを用いた土砂災害前兆モニタリングネットワークの研究

本研究ではIoT無線ネットワーク技術として現在注目されている920MHz帯特定小電力無線リンクを用いた土砂災害前兆モニタリングネットワークを開発することを目的としている.本ネットワークでは山林に分散配置したセンサノードと外部ネットワークへ接続されているゲートウェイ間を920MHz帯無線リンクで接続し,面的に土砂災害の危険地域を監視することが重要である.またセンサノードとしては地鳴りや山鳴りを対象とした音圧や振動センサ,土砂の異様なにおいを対象としたにおいセンサ,および降雨により土砂に含まれた水分量を対象とした土壌水分量センサを設置し,長期連続観測を行い,各センサ値と土砂災害前兆現象との関連性を定量的に評価し,土砂災害の前兆をいち早く検知するシステムの開発を目指している.2018年度においては, 920MHz帯無線モジュールとシングルボード小型コンピュータ,およびGPSを利用した電波受信強度測定機により.実際に山中において送受信期間の距離を様々に変化させたときの電波受信強度を測定した結果から,伝搬距離損失特性を評価した成果を中国支部連合大会にて研究発表することができた.さらに複数のカメラシステムを920MHz帯無線リンクにて中継して,画像データを転送するシステムの開発も新たに行った.また,センサを用いた長期連続観測においては,本学の傾斜地に試験的なモニタリングシステムを構築し,2017年度より長期的に安定してガスセンサと土壌水分量センサデータを取得してきた.また2018年7月には広島市周辺で豪雨災害が生じており,システム周辺では土砂移動は伴っていない状況ではあるが,降水量が急増した際のデータを取得することができた.本研究では,920MHz帯特定小電力無線リンクを用いた土砂災害前兆モニタリングネットワークを開発することを目的として,初年度には920MHzの山中における電波伝搬特性の評価を始め,ネットワーク化のためのセンサ部を実装したノードの開発を行う予定であった.920MHz帯通信モジュールを組み込んだ小型コンピュータをベースとし,電波伝搬特性を評価できる機器を開発した.通信モジュールの特性を調査し,送受信期間の電波減衰量を見積もり,測定で得られた電波受信強度から,伝搬環境のみで生じる伝搬損失を導出した.これにより,山間部の傾斜地における920MHz帯の伝搬特性を評価することを可能と下.また,複数のカメラシステムを920MHz帯無線リンクで中継して画像データを転送するシステムを同じ小型コンピュータをベースに開発した.920MHz帯無線リンクでは32バイトでのパケット通信を基本単位としており,画像データを分割して受信機側で統合する機能を新たに開発した.しかしながら,通信速度が低いため,1枚の画像データを転送し終わるために1分間かかるため,今後は転送時間の短縮が課題と考える.本学に設置したモニタリングシステムにおけるセンサの長期的なデータ取得においては,豪雨時でのデータを取得できたが,土砂災害の前兆につながる変化は今のところ見つかっていない.ガスセンサについては気象(気温,湿度,風速)の影響を受けることが明らかとなり,今後,他のセンサの利用を含め,気象の影響を受けにくいセンサの開発を進めていく必要がある.また,地下の状況を把握するために地下20cmから15cm間隔で地下80cmまで計5つ設置した土壌水分量センサからは,深いほど降水量に対する反応が遅く,ある程度地下の土壌水分量の変化を定量化できた.浅いセンサにおいては,土壌水分量が晴天時に1日周期で変動することも確認できた.前年度までに得られた知見を基に,最終年度である今年度には,土砂災害前兆モニタリングネットワークを危険が予想される地域に実際に構築する.本ネットワーク設置箇所については,我々の研究グループが既に設置し,運用しているモニタリングシステムを候補とする.本システムを利用することで,新たに小型コンピュータとネットワーク機器を設置するのみで,モニタリングネットワークと外部ネットワークを接続するゲートウェイが実現できる.そして,土砂災害危険箇所の山林を面的にモニタリングするため,920MHz帯無線リンクを用いて,センサノードとゲートウェイを接続する.一つのゲートウェイに対して,複数のセンサノードを山林に配置することを想定し,920MHz帯無線の電波伝搬距離特性を基に,通信可能距離範囲内に設置する.並行して,尾根や谷といった山地の中でも異なる環境での920MHz帯電波伝搬特性を実測することで,汎用的な伝搬モデルの確立を目指す.モニタリングネットワークが安定的に稼働させながら,複数年連続して土砂災害前兆と考えられているにおいに関するデータをガスセンサにより取得する.得られたデータは,3G回線およびインターネットを介して,広島市立大学のサーバに自動的にアップロードする仕様とし,各データを降水量などの気象データとの比較を行い,土砂災害の危険度との関係性を調査する.また,各センサから得られたデータの季節変動のみならず,センサノードとゲートウェイ間の920MHz帯電波のRSSIも長期連続で測定し,電波伝搬の季節変動もあわせて明らかにする.本研究ではIoT無線ネットワーク技術として現在注目されている920MHz帯特定小電力無線リンクを用いた土砂災害前兆モニタリングネットワークを開発することを目的としている.本ネットワークでは山林に分散配置したセンサノードと外部ネットワークへ接続されているゲートウェイ間を920MHz帯無線リンクで接続し,面的に土砂災害の危険地域を監視することが重要である.またセンサノードとしては地鳴りや山鳴りを対象とした音圧や振動センサ,土砂の異様なにおいを対象としたにおいセンサ,および降雨により土砂に含まれた水分量を対象とした土壌水分量センサを設置し,長期連続観測を行い,各センサ値と土砂災害前兆現象との関連性を定量的に評価し,土砂災害の前兆をいち早く検知するシステムの開発を目指している.2017年度においては,920MHz無線リンクの伝搬特性を把握することを目的として,920MHz帯無線モジュールとシングルボード小型コンピュータ,およびGPSを用いて,電波受信強度を測定できる送受信機の開発を行った.

GPSにより送受信機の位置情報を取得することを可能とし,実際に山中において送受信期間の距離を様々に変化させたときの電波受信強度から,伝搬距離損失特性を評価することができた.また,センサを用いた長期連続観測においては,本学の傾斜地に試験的なモニタリングシステムを構築し,2017年度には,メタンガスセンサと土壌水分量センサを新たに設置して観測を開始した.土砂災害を引き起こすほどの豪雨はまだ遭遇していないが,長期的に安定してセンサデータを取得しており,通常時のセンサ出力を評価することができた.本研究では,920MHz帯特定小電力無線リンクを用いた土砂災害前兆モニタリングネットワークを開発することを目的として,初年度には920MHzの山中における電波伝搬特性の評価を始め,ネットワーク化のためのセンサ部を実装したノードの開発を行う予定であった.920MHz帯電波モジュールを組み込んだ小型コンピュータを開発し,電波伝搬特性を評価できる体制が整ったこととあわせて,この小型コンピュータをベースとして,センサ部を実装したノードを用いることで,ネットワーク化が可能である.実際に山地での測定を行い,送受信期間の距離を位置情報により取得し,同時に電波受信強度を測定できるシステムが正常に利用できることを確認した.また,センサには当初,地鳴り等を検出するため音圧センサの検討も行う予定であったが,豪雨の際に雷や雨音によるノイズの影響も考慮して,前兆現象として挙げられている土砂移動に伴い発生するガスを検出する方針とした.また,土石流の原因の一つである表層崩壊は地下12メートルでの土砂移動が主であり,このあたりの地下の状況を把握するために,本研究では,地下20cmから15cm間隔で地下80cmまで計5つの土壌水分量センサを設置し,センサ出力データを長期観測することを開始した.
高配位リン化合物の特性を活用した新規反応の開発

1.1,2ーオキサホスフェタン2ーオンの生成とホスホランを経由するオレフィン化反応についてであるが、まず、原料となる2ーヒドロキシアルキルホスホン酸モノエステル1aまたはホスフィン酸1bを対応するエステル類の加水分解で合成した。1に2当量のジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)をジクロロメタン中0°Cから室温で作用させ、分子内脱水反応を行ったところ、相当するオレフィン2が収率72ー91%で得られることが分かった。この反応を1当量のDCCを用いて、低温NMRにより追跡したところ、1,2ーオキサホスフェタン2ーオン3を中間に生じていることが分かった。3は通常-10°C以上で分解して立体特異的に2を与えるが、リン上にかさ高いメシチル基を導入することで室温付近まで安定にすることができた。低温で調製した3にさらにDCCを加えるとオレフィンの収率が向上した。また、3に水またはメタノ-ルを反応させても加溶媒分解生成物とともにオレフィンが得られた。これらはいずれも、五配位オキサホスフェタン4を経由したものと考えられる。2.HornerーEmmons反応中間体オキシドホスホランの凍結については、まずヘキサフルオロクミルアルコ-ルのジリチオ体5をフェニルメチルホスフィン酸クロリドと反応させて原料6を収率60%で合成した。6に2当量のnーBuLi、引続きベンゾフェノンを反応させ通常処理したところ、目的のMartinリガンドを有する五配位1,2ーオキサホスフェタン7が94%の収率で得られた。しかし、反応の詳細な検討により、7は反応系中には生成しておらず、反応の第一生成物はジアルコ-ル体8であり、処理中8が分子内脱水環化して生成したものであることが分かった。7は100°C前後で分解して相当するオレフィンと環状ホスフィナ-ト9を定量的に与えることが明らかになった。
時系列解析による大学入試動向の予測とシミュレーションに関する研究

本年度中は、大学入試に関するデータの中で特に志願者数に的を絞って研究を行った。志願者数を予測する問題は、各大学にとって今後の受験の多様化や18才人口減少を考えると死活問題である。まず、それぞれの大学をその受験難易度や地域などのプロフィールによって分類した。そして、あるプロフィールを持つ大学についてその志願者数に関係するデータを選択する。データとしては、受験難易度、競合する大学とその受験科目、地域などのデータがある。その後、これらのデータを時系列データとして見ることにより、時系列モデルを構築した。構築した時系列モデルの妥当性は、シミュレーション実験を行い検討した。また、その時系列モデルを用いて18才人口の減少や受験科目の変化などによって、その大学の志願者数がどのような影響を受け、どのように変化していくかを検討した。最後に、各大学のプロフィールの違いによる影響の違いも検討した。ところで、本研究において取り扱った大学入試に関わる入試科目や受験制度といったデータは、数値化が非常に困難である。このため、時系列モデル構築の際に、大学入試の動向を見るために最適となる数値化の方法の研究が必要となった。これらの問題も、入試研究および時系列解析の分野において重要なテーマの一つとなるだろう。本研究では、大学入試に関するデータを時系列データとして取り扱うことにより、新しいモデルを考えた。これまでにこれらのデータの予測の際に、行われてきた外挿による予測では、将来、より多様化していくと思われる大学入試の動向を捉えることは困難である。時系列モデルを用いることによって、より複雑なデータの関連をモデル化し、より正確な予測が行える。そして、将来的な変化がより正確に予測できるため、将来目指すべき入試制度を模索するための重要な手段の一つとなるものと考える。