hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震時に実構造物に導入される応力と地震波のモニタリグ及び両者の相関性に関する研究

地震計記録,加速度,速度,変位および実構造物のRC柱に発生する応力(ひずみ)を実測し,得られたデータより地震計の記録と応力計の記録との対応・整合性を検証するとともにデータの蓄積を行うため,平成17年に地震記録のモニタリングを本格的にスタートさせた.その後,平成17年11月1日および平成18年5月15日に発生した地震に対する観測位置での地震記録を計測することが出来た.ただし,観測位置での震度は1以下と非常に小さく構造物のひずみを計測するには至らなかった.しかし,解析的検証として,モニタリングを行う実構造物の地震応答解析を行い総合的に地震計記録と構造物に発生する応力との対応・整合性を検証するため,まずは骨組み構造でモデル化を行い,地震応答解析を試みた.その結果,微少な地震記録に対しては妥当性の確認を得るに至っている.その後,平成19年3月25日に能登半島沖で発生した地震に対して初めて地震記録と柱に生じるひずみの同時計測を行うことが出来た.ただし,観測位置での震度は2であり,ひずみも1.4μと非常に小さなものであった.しかし,この地震時の地震記録と実構造物のRC柱のひずみの同時計測によって得られたデータを用い地震応答解析の結果と実測値との相関性の検証を行った.その結果,立体骨組みモデルを用いた応答解析でも実測値と類似したひずみ応答を示すことが出来,十分な地震応答特性を示すことが可能であることを示すことが出来た.この2年間で,計測できた地震記録は3回であるが,内1回でひずみも同時に計測することが出来た.しかし,どの地震も地震波形において最大加速度が3gal以下と小さな揺れであった.そのため,実構造物に生じる応力の検証するに当たり考慮すべき要因が多くなり,十分に計測結果から地震記録との対応などを確認するには至っていない.そのため,今後も計測を続けることで,解析のみならず,実測による検証を実現するものである.地震時に構造物に導入される応力またはひずみは,観測地震波を用いたコンピュータによる地震応答解析により算出しているのが一般的である.言うまでもなく構造物はその基礎工から入射された地震動によって動的応答が出現するが,基礎工と地盤の相互作用は複雑であり,解析のための信頼できるモデル化が容易とは言い難い.そこで,地震計記録,加速度,速度,変位および実構造物のRC柱に発生する応力(ひずみ)を実測し,得られたデータより地震計の記録と応力計の記録との対応・整合性を検証するとともにデータの蓄積を行うため,平成16年に完成した大阪市立大学全学共通教育棟に計測装置を設置した.計測システムは試行錯誤の結果,平成17年に地震記録のモニタリングを本格的にスタートさせたが,平成17年11月1日に和歌山県を震源とする最大震度が4である地震に対する観測位置での地震記録を計測することが出来た.ただし,観測位置での震度は1以下と非常に小さく構造物のひずみを計測するには至らなかった.さらに,解析的検証として,モニタリングを行う実構造物の地震応答解析を行い総合的に地震計記録と構造物に発生する応力との対応・整合性を検証するため,まずはシンプルな骨組み構造でモデル化を行い,地震応答解析を試みた.その結果,平成17年11月1日に計測できた微少な地震記録に対しては妥当性の確認を得るに至っている.今後は様々な地震記録の計測が出来ていないことから,様々な周波数特性をもつ既存の地震記録を基に地震応答解析を行うと共に,より詳細なモデル化を試みるものである.地震計記録,加速度,速度,変位および実構造物のRC柱に発生する応力(ひずみ)を実測し,得られたデータより地震計の記録と応力計の記録との対応・整合性を検証するとともにデータの蓄積を行うため,平成17年に地震記録のモニタリングを本格的にスタートさせた.その後,平成17年11月1日および平成18年5月15日に発生した地震に対する観測位置での地震記録を計測することが出来た.ただし,観測位置での震度は1以下と非常に小さく構造物のひずみを計測するには至らなかった.しかし,解析的検証として,モニタリングを行う実構造物の地震応答解析を行い総合的に地震計記録と構造物に発生する応力との対応・整合性を検証するため,まずは骨組み構造でモデル化を行い,地震応答解析を試みた.その結果,微少な地震記録に対しては妥当性の確認を得るに至っている.その後,平成19年3月25日に能登半島沖で発生した地震に対して初めて地震記録と柱に生じるひずみの同時計測を行うことが出来た.ただし,観測位置での震度は2であり,ひずみも1.4μと非常に小さなものであった.しかし,この地震時の地震記録と実構造物のRC柱のひずみの同時計測によって得られたデータを用い地震応答解析の結果と実測値との相関性の検証を行った.その結果,立体骨組みモデルを用いた応答解析でも実測値と類似したひずみ応答を示すことが出来,十分な地震応答特性を示すことが可能であることを示すことが出来た.この2年間で,計測できた地震記録は3回であるが,内1回でひずみも同時に計測することが出来た.しかし,どの地震も地震波形において最大加速度が3gal以下と小さな揺れであった.そのため,実構造物に生じる応力の検証するに当たり考慮すべき要因が多くなり,十分に計測結果から地震記録との対応などを確認するには至っていない.そのため,今後も計測を続けることで,解析のみならず,実測による検証を実現するものである.
学習理論と実習経験の知識経験統合を強力に促す教員養成支援システムの開発と実践評価

教員養成学部や教職大学院等、教員資質向上、特に授業力を向上させるための授業カリキュラムと支援システムを開発した。3年間にわたる実践評価の繰り返しから、教育実習や研究授業をビデオ記録した上で、ビデオ共有システムで再生、協調学習支援システム上で、大学授業で学んだ学習理論やそれらに関する論文との関連づけ活動を行う、授業カリキュラムを構築した。1.17年度まで導入していたReCoWeb(Reflective Collaboration Web)を改良した。フリーソフトpukiwikiをベースにしたReCoWebに、教育実習経験のビデオクリップを共有することができるように改良した。また、フリーソフトウェアの「動画眼」と組み合わせて、ビデオデータの該当部分(時間軸)に対して学生が入力したコメントをReCoWeb上で共有させ、参照比較吟味を可能とした。2.研究対象授業の履修学生を対象に教育実習場面をビデオで撮影し、Web上で共有、自由に振り返り可能にするため電子化した。3.3年生対象「学習科学」(受講生9人)にて授業実践評価を行なった。授業教材として過去授業のプリント書き込み、概念地図作成をスキャナで電子化したのに加え、ビデオデータを電子化し、それぞれReCoWeb上で参照可能にした。授業では学生はそれらのコンテンツを意識的に振り返り、実習経験と過去文献資料から学んだ学習理論とを統合する活動を行った。授業実践後、ReCoWebのログデータ、レポート内容、授業ビデオ記録等を分析した。レポート分析の結果、学習者全員が過去の授業で学習した文献資料と教育実習経験を横断的に関連付けながら言及できるようになった。また、教育実習で比較的の質の高い経験をした学生は、より深いレベルでの学習理論との統合が実現できていた。これらの成果を元に、次年度の実践では、理論と経験の統合内容についてシステム上で互いに比較参照する機会を導入するなどして、受講生全員がより高度な知識統合が可能になる授業におけるシステム利用を検討し実施する予定である。1. 18年度で実践した成果を詳細に分析したものを、日本認知科学会大会にて発表した。教育実習経験をReCoWeb上で共有して、過去の授業で学習した文献と関連付ける活動を通して、どのような形で知識を統合したのか、レポート内容の分析と、教育実習における研究授業の内容分析とを対応付けて検証した。教員養成系の学部学生を対象として、1・2年次に学んだ文献資料内容を、3年次の教育実習の経験後にビデオ電子データを元に振り返る活動を入れることで、経験を新視点として文献資料内容を将来現場で生かせる知識として精細化させることができるか分析評価した。実践の結果、約半数の学生が実習経験を踏まえて文献資料内容を精細化させることができていた。また分析結果より、認知学習理論に基づいた展開の研究授業を経験できた学生の方が、より振り返り授業で多種の文献資料と関連付けて知識を精細化させていたことが明らかになった。2. ReCoWebを用いて、3年目の実践を行った。本年度は、大学附属の小中学校のみでなく、公立小学校・中学校への実習の様子も撮影した。3年生対象「学習科学」(受講生8人)にて授業実践評価を行った(申請者担当授業)。今年度は時期を変更し、教育実習は前期に、ReCoWebの利用授業は後期とした。昨年度の分析結果を踏まえ、互いの実習ビデオを相互に参照評価しあう活動を重点的に導入した。これにより、各学生の教育実習経験の質に関わらず昨年度よりも関連付け活動を促進させることで理解の深化を狙った。この授業の成果は、現在詳細を評価中である。3.本学大学院教育学研究科にて、本研究の成果を生かしてビデオ共有システムを他教員と共同で設計し、大学院授業でも活用できるよう研究科内システムとして開発整備した。認知科学・学習科学の知見を元に、真の深い理解を目標とした学生主体の協調的な高等教育プログラムの開発を目指した。本研究課題では、特に、教員養成課程の学生を対象として、学生自身が協調的活動を通して学ぶ学習理論と、自己の教育実習経験を有機的に関連づけ、理論と実践を結んだ深い理解を協調的に構築していくための、授業カリキュラム及び協調学習支援環境の設計を行った。18年度、19年度の授業カリキュラムの試行結果より、実習ビデオを協調的に振り返り理論と関連づける活動を支援する、協調学習支援環境「静大ビデオ共有システム」を設計、関連プロジェクトと連動させつつ開発した。20年度は、この静大ビデオ共有システムを利用した授業実践と評価を行った。システムはWeb上に動画を登録し、その動画の特定時間範囲上にコメントを書き込み、共有できる。コメントは画面右側に作成者と共に一覧表示され、そこをクリックするとその部分から再生される。そして任意の動画の場面をURL情報として切り出すことができ、他の協調学習支援等に貼り付けることでそこから特定の部分動画を再生することが出来る。3年生対象「学習環境のデザイン」にて、他の受講者のビデオを見直し、過去学んだ研究文献と関連付けることで、より生徒がうまく学ぶための条件の視点を広げることを目標とした。結果、(1)自分のコメントを付けることで他者に対して自分のビデオをより具体的に伝えることが出来る。(2)他者がそのコメントを見ながら過去学んだ文献とのつながりを見ることで、より関連付けやすくなる、成果が見られ、より強力な授業カリキュラム、授業環境を構築できたと言える。
反回神経麻痺による喉頭の機能低下の予防に関する基礎的研究

本年度の研究実施計画は「走査型電子顕微鏡による神経筋接合部の観察」であった。昨年度、モデル動物を確立し、安定した結果を得られるようになった。神経栄養因子投与群(以下、治療群)と燐酸緩衝液投与群(以下、対照群)を比較し、筋断面積および筋線維断面積の検討で有意差を認めた。すなわち治療群において、筋の萎縮が抑制されたことが明らかになった。この機序として、神経断端に対する影響と節への直接的な影響が考えられるが、今回はこの点については明らかにできなかった。また、当初の研究実施計画には記載していなかったが、声帯運動を録画しコンピューターで可動範囲の検討を行ったところ、やはり2群間に有意差がみられた。しかも、治療群においては処置後12週目の観察で、声帯運動に左右差を認めない例が多かった。すなわち神経過誤支配による奇異性運動を認めなかったといえる。このことより、治療群では神経・筋再支配が処置後早期に回復したことが推察される。走査型電子顕微鏡による神経筋接合部の観察は、現在準備中であり今回の報告書に結果を記載することはできなかった。今後、神経筋接合部の構造を2群間で比較検討したいと考えている。本年度の研究実施計画は、「モデル動物の確立・脱神経後の内喉頭筋の組織学的検討」であった。モデル動物についてであるが、成熟ラットを用いて、反回神経の切断、即時吻合を行い、吻合部に持続的な薬剤の投与が可能となるように浸透圧ポンプおよびチューブの作成に成功した。これにより処置後4週、8週、12週のラット内喉頭筋を摘出し、神経栄養因子投与群(以下、治療群)と燐酸緩衝液投与群(以下、対照群)とを比較することが可能となった。摘出した内喉頭筋のうち、甲状披裂筋を対象として筋組織の萎縮、筋線維の萎縮を計測し、二群間で比較した。現在のところ、治療群において筋組織および筋線維の萎縮は軽減されている傾向であり、神経栄養因子により喉頭の機能低下の予防が可能ではないかと推察している。今後は統計学的な差異を検討していく予定である。また、研究実施計画には記載していなかったが、処置後の声帯運動を録画しコンピュータによる解析を行い、声帯運動の定量的評価を試みている。声帯運動の評価において、二群間の差が明らかになれば、神経栄養因子の投与が反回神経麻痺による喉頭機能の低下の予防に大きく関わることが証明できると考える。
宇宙大型膜面上の通信システム構築を目指した電波-構造同時最適設計手法の構築

SMAじたいの形状回復による膜面の平面度保持機能と、SMAを放射体として用いたアンテナ形状変化によるゲインの変化から膜面の形状を推定するといった2つの機能を併せ持つ数百メガヘルツ帯SMAダイポールアンテナシステムを開発した.特に展開型膜面を有する3UのCubeSatに搭載した場合の搭載位置、つまり周辺構造との位置関係がアンテナパターンに及ぼす影響を調査し、その最適な運用に関する知見をInternational Journalに投稿した.これは研究の柱である「膜・ブーム展開後の形状制度の保持を目指した膜面構造に関する設計」のアンテナゲイン変化による薄膜上ヘルスモニタリング技術の確立」部分の成果として挙げられる.また、もう一つの研究の柱である「複合的大型宇宙膜面構造物の設計法の提案」として,本年度に予定したCXバンド高周波パッチアンテナの設計に関する技術を習得した.その上でパネル間ワイヤレス伝送を想定したパネルが形態を遷移して全体構造が大幅にトランスフォームし、口径を変えるような観測を想定した衛星に対してマイクロ波の反射による全体ビームパターンの影響を調査した.実際のミッションに対する最適なパネル遷移およびコンフィギュレーションの知見を提供するに至った点は当初の予定にはなかったが,構造ー電波の同時検討による設計手法が切に求められている事を示しており,本年度の成果はファーストステップではあるが実質的な成果として挙げられると考える.testそれぞれのキーポイントとなる技術を、宇宙ミッションに適用していく形で実施するという結果直結型の成果を得る形で検討できた点が評価ポイントであると考える.SMAアンテナによる高周波ビーム整形可能性については残すところとなったが,開発した数百メガヘルツ帯SMAダイポールアンテナシステムにパッチアンテナを組み合わせる事で実測が可能であり,かつ今年度作成したSMAアンテナのみのモデルを改良する事で対応可能であるため、総じて順調に進んでいると言える.引き続き実観測ミッションを見据えた課題として位置づけ,構造変態およびワイヤレス通信による宇宙ミッションの多様性を実現するための軽量構造,本研究では膜面に関しての構造ー電波の同時設計手法の確立を行う.次年度は剛性配置問題としてアンテナの位置による膜面の構造特性の最適化を定式化する.また初年度に確立したSMAアンテナゲイン変化による薄膜状ヘルスモニタリング技術をパッチアンテナを使って高周波へ対応させる.薄膜パッチアンテナの作成および構造とアンテナ特性の相互作用の検証については旧年度に残した課題であったので,まずはここから取り掛かり,その後に前述の構造特性の検証を電波を用いたヘルスモニタリングによって行う.構造による電波特性の干渉によって設計通りのモニタリングにはならないことが予め予想されるが,その影響を実験的に知見として得る意味合いとしての位置づけである.そのうえで,電波特性を目的関数として取り入れた電波ー構造同時最適設計の定式化を行い,実験的に検証する事を残り2年で行う.SMAじたいの形状回復による膜面の平面度保持機能と、SMAを放射体として用いたアンテナ形状変化によるゲインの変化から膜面の形状を推定するといった2つの機能を併せ持つ数百メガヘルツ帯SMAダイポールアンテナシステムを開発した.特に展開型膜面を有する3UのCubeSatに搭載した場合の搭載位置、つまり周辺構造との位置関係がアンテナパターンに及ぼす影響を調査し、その最適な運用に関する知見をInternational Journalに投稿した.これは研究の柱である「膜・ブーム展開後の形状制度の保持を目指した膜面構造に関する設計」のアンテナゲイン変化による薄膜上ヘルスモニタリング技術の確立」部分の成果として挙げられる.また、もう一つの研究の柱である「複合的大型宇宙膜面構造物の設計法の提案」として,本年度に予定したCXバンド高周波パッチアンテナの設計に関する技術を習得した.その上でパネル間ワイヤレス伝送を想定したパネルが形態を遷移して全体構造が大幅にトランスフォームし、口径を変えるような観測を想定した衛星に対してマイクロ波の反射による全体ビームパターンの影響を調査した.実際のミッションに対する最適なパネル遷移およびコンフィギュレーションの知見を提供するに至った点は当初の予定にはなかったが,構造ー電波の同時検討による設計手法が切に求められている事を示しており,本年度の成果はファーストステップではあるが実質的な成果として挙げられると考える.testそれぞれのキーポイントとなる技術を、宇宙ミッションに適用していく形で実施するという結果直結型の成果を得る形で検討できた点が評価ポイントであると考える.SMAアンテナによる高周波ビーム整形可能性については残すところとなったが,開発した数百メガヘルツ帯SMAダイポールアンテナシステムにパッチアンテナを組み合わせる事で実測が可能であり,かつ今年度作成したSMAアンテナのみのモデルを改良する事で対応可能であるため、総じて順調に進んでいると言える.引き続き実観測ミッションを見据えた課題として位置づけ,構造変態およびワイヤレス通信による宇宙ミッションの多様性を実現するための軽量構造,本研究では膜面に関しての構造ー電波の同時設計手法の確立を行う.次年度は剛性配置問題としてアンテナの位置による膜面の構造特性の最適化を定式化する.また初年度に確立したSMAアンテナゲイン変化による薄膜状ヘルスモニタリング技術をパッチアンテナを使って高周波へ対応させる.薄膜パッチアンテナの作成および構造とアンテナ特性の相互作用の検証については旧年度に残した課題であったので,まずはここから取り掛かり,その後に前述の構造特性の検証を電波を用いたヘルスモニタリングによって行う.構造による電波特性の干渉によって設計通りのモニタリングにはならないことが予め予想されるが,その影響を実験的に知見として得る意味合いとしての位置づけである.そのうえで,電波特性を目的関数として取り入れた電波ー構造同時最適設計の定式化を行い,実験的に検証する事を残り2年で行う.本年度に使用するはずであったWorkStationについてはソフトウェアサーバの移行の問題から古いPCで間に合わせたため,購入を次年度に見送った.また,旧年度はパッチアンテナの本格的な作成にまで及ばなかったために次年度に使用する事とした.
動体3次元情報の計算機取り込みとその運動評価法の研究

複数の観測画像を用いて,対象の3次元形態特性や,対象システムの動的な機能特性を計測することは,対象を理解する上で極めて有用な手段となる.対象の形状記述が困難であったり,変形の不規則な対象であったりすると,容易なことではない.一方,運動体を3次元モデルで表現し,コンピュータグラフィックスなどを用いて運動を評価することができる.ここでは,観測情報の動体評価の処理と,いくつかの多様な観測画像情報を統合することで,より信頼性が高く効率の良い対象の理解システムを実現することを目指して研究を進めた.まず観測画像の採取と観測情報からの3次元情報の獲得が問題となる.関連した情報と同時に動画像を記録し,関連付けを考慮しながら解析を進めるシステムは,本研究課題の有効な解決手段となる.開発したシステムで有用性が実証されたが,解析処理に対応したソフトウェアの完備が今後の課題である.次いで,3次元情報を簡便な装置で効率的に採取し,計算機上のモデルと対応が取れるシステムの構築を試みた.多視点観測画像列から任意方向の画像列を再構成する手法を追求し,多少のカメラぶれにも頑強で画質のよいものとして実現した.また,異種の観測時系列に基づき,計算機内に3次元モデルを再構成して重ね合わせて心臓の運動機能を評価する試み,運動個体のディジタル模型を用意してのサッカー運動解析法,力学シミュレーション,槍投げ動作解析を進めた.槍投げ動作の力学的な解析では,さらに計算機モデルを向上し,観測データとの照合で,この運動の一層の理解を深めたい.生理的な活動の画像計測による評価は,臨床の場で多用されている.多種の観測結果を統合し,3次元的な情報を含めて対象機能の一層の理解を支援するシステムの例として,心臓のSPECTとMRI観測をブルズアイ表示上に統合する手法,放射光を用いた新たな画像化手法で得られる異種類の情報の統合を試みた.臨床の場でも容易に使えるシステムとして完成させるのが今後の課題である.さらに,ネットワークでの利用での最適3次元表示方式の検討,医用画像データ利用システムの設計に関する考察を進め,基盤技術としての画像化,画像処理手法についてもいくつかの成果を得た.複数の観測画像を用いて,対象の3次元形態特性や,対象システムの動的な機能特性を計測することは,対象を理解する上で極めて有用な手段となる.対象の形状記述が困難であったり,変形の不規則な対象であったりすると,容易なことではない.一方,運動体を3次元モデルで表現し,コンピュータグラフィックスなどを用いて運動を評価することができる.ここでは,観測情報の動体評価の処理と,いくつかの多様な観測画像情報を統合することで,より信頼性が高く効率の良い対象の理解システムを実現することを目指して研究を進めた.まず観測画像の採取と観測情報からの3次元情報の獲得が問題となる.関連した情報と同時に動画像を記録し,関連付けを考慮しながら解析を進めるシステムは,本研究課題の有効な解決手段となる.開発したシステムで有用性が実証されたが,解析処理に対応したソフトウェアの完備が今後の課題である.次いで,3次元情報を簡便な装置で効率的に採取し,計算機上のモデルと対応が取れるシステムの構築を試みた.多視点観測画像列から任意方向の画像列を再構成する手法を追求し,多少のカメラぶれにも頑強で画質のよいものとして実現した.また,異種の観測時系列に基づき,計算機内に3次元モデルを再構成して重ね合わせて心臓の運動機能を評価する試み,運動個体のディジタル模型を用意してのサッカー運動解析法,力学シミュレーション,槍投げ動作解析を進めた.槍投げ動作の力学的な解析では,さらに計算機モデルを向上し,観測データとの照合で,この運動の一層の理解を深めたい.生理的な活動の画像計測による評価は,臨床の場で多用されている.多種の観測結果を統合し,3次元的な情報を含めて対象機能の一層の理解を支援するシステムの例として,心臓のSPECTとMRI観測をブルズアイ表示上に統合する手法,放射光を用いた新たな画像化手法で得られる異種類の情報の統合を試みた.臨床の場でも容易に使えるシステムとして完成させるのが今後の課題である.さらに,ネットワークでの利用での最適3次元表示方式の検討,医用画像データ利用システムの設計に関する考察を進め,基盤技術としての画像化,画像処理手法についてもいくつかの成果を得た.対象の3次元形態特性や動的な機能特性を計測することは、対象を理解する上で極めて有用な手段となる。動体を3次元モデルで表現し、その運動をコンピュータグラフィックスで価することができる。そこで、3次元運動体の理解を観測画像と物理モデルを融合させて進めることが、より信頼性が高く効率の良い観測システムの実現を可能にすると考えられる。本研究では、心臓とスポーツ運動を具体的対象に取上げ、計算機内に3次元モデルを構築する手法の開発を中心に、運動シミュレーションを行ってその運動機構そのものを論じる、運動解析計算機支援システムの実現を期す。現在、信頼性の高い3次元動画像計測系の構築と観測データからの3次元動体モデル構成法、解析対象についての物理モデル作製を進めてきた。運動観測用カメラ制御系の基本部分の構築を行うとともに、身体運動の読取り基礎実験を進めた。また、心動態とサッカーのボールキックを具体的に物理モデルの構築とその運動評価とを、動画像処理用ワークステーションを準備して進めた。心動態については、冠状動脈の運動から心室の運動を推定する手法を実現し、実データ解析からその有用性を確かめた。動画像処理のための画像計測基礎技術の開発にも努め、関連した医用画像計測への展開も図った。

今後、3次元動体運動モデルの改善と観測モデルに基づいて運動モデルのパラメータを適応させる融合処理法の開発が課題である。対象の3次元形態特性や動的な機能特性を計測することは、対象を理解する上で極めて有用な手段となる。一方動体を3次元モデルで表現し、その運動をコンピュータグラフィックスで評価することができる。そこで、3次元運動体の理解を画像観測と物理モデル表現を融合させて進めることが有効であると考えられる。本研究では、心臓動態とスポーツ運動を具体的対象に取上げ、実対象の観測から計算機内に3次元モデルを構築する手法の開発を中心に、運動シミュレーションを行ってその運動機構そのものを論じる、運動解析計算機支援システムの実現を期している。現在、信頼性の高い3次元動画像計測系の構築と観測データからの3次元動体モデル構成法、解析対象についての物理動態モデル作製を進めて来た。運動観測用カメラ制御系の基本部分の構築を進め、2眼系での高速画像取込み実験を行うとともに、運動表現の基礎実験を進めた。また、心動態とサッカーのボールキックを具体例に物理モデルの構築とその運動評価とを、動画像処理用ワークステーションを準備して進めた。心動態については、そのパラメータの3次元表示法の検討を進めた。動体の理解にあたって,その対象の3次元形態情報や動的な機能特性を計測することが不可欠な手段である.対象動体を3次元モデルで表現し,その運動をコンピュータグラフィックスで評価することができる.すなわち,観測画像と物理モデルを融合させた処理により動体理解を進めることができることになる.本研究では,心臓とスポーツ運動を具体的対象に取上げ,計算機内に3次元モデルを構築する観測手法の開発を中心に,運動の解析評価を計算機支援で実現することを期してきた.このため,動体を関連情報と伴に撮像記録する装置を完成させ,500fpsまでの速度で観測可能な両眼動画像撮像システムを構築し,観測データからの3次元動体モデル構成法の検討を,特に3次元動体観測と,簡便な高画質3次元シーン再現手法とに着目して実施した.解析対象についての物理モデル作製も進めてきたが,マーカを工夫して簡便で効率的な身体運動の読取りとその表示に成功し,撮像法の拘束条件を緩めた観測画像列からの多視点画像生成法を画像ベースの手法で実現した.このとき,ネットワーク上での画像データの最適な取扱い法,表示方法,さらにはモデル表現における最適なテキスチャー貼りこみ手法などの検討を進めた.一方,心動態とサッカーのボールキックを具体例に3次元観測とそれらからの運動評価とを,動画像処理用ワークステーションを準備して進めた.心動態については,主として機能の表示のできるSPECT画像と、形態の描出に優れたMRI画像の統合表示を試み成果を得ている。また、ディジタル人体模型を作製して、サッカーなどの運動解析に用いるとともに,槍投げの運動解析をはじめた.今後,3次元動体運動モデルの改善と観測モデルとの融合処理に基づいた動体理解システムの展開をさらに推し進めたい.
核様体蛋白質Hhaを介した病原性遺伝子発現と遺伝子再編成の制御機構

本研究は,腸管出血性大腸菌(EHEC)の病原性遺伝子発現制御において,核様体蛋白質Hhaの制御に関与すると考えられる蛋白質GrlAの作用機構を明らかにする目的で行われた。本研究によって,1)Hha欠損株ではGrlAによる病原性遺伝子の活性化能が抑圧されること,2)GrlAはHhaの発現に影響を与えないこと,3)HhaとGrlAの間で相互作用が検出されないこと,が明らかになった。この結果はHhaに対するGrlAの作用が間接的であり,両者をリンクさせる因子が存在することを示唆している。腸管出血性大腸菌(EHEC)のゲノムにコードされるGrlA蛋白質は,複数の病原因子の発現制御に関与しており,III型蛋白質分泌系およびエンテロヘモリシンの発現を活性化する一方で,鞭毛の発現を抑制する。これまでの予備的な研究から,GrlAは核様体蛋白質Hhaを介して病原因子の発現をコントロールすることが示唆されている。この可能性を詳細に検討するために,GrlAの制御下にある3つの遺伝子(ler : III型蛋白質分泌系の正の制御遺伝子,ehxC :エンテロヘモリシンの構造遺伝子,flhD :鞭毛レギュロンの正の制御遺伝子)とlacZの転写融合株を構築し,それらのlacZ融合遺伝子の発現に対するGrlAの効果がHha欠損によって抑圧されるかどうかを解析した。Hhaが欠損するとGrlAによるler : lacZの活性化が完全に抑圧された。一方,ehxC : lacZとflhD : lacZの発現に関しては,Hha欠損下でGrlAの効果が半分程度抑圧されるものの,完全には抑圧されなかった。以上の結果より,GrlAはHhaを介してler, ehxCおよびflhDの転写を制御するが,ehxCとflhDの転写制御には,Hhaを介した機構に加えて,別の機構が関与することが示唆された。現在,GrlAのHhaに対する作用機構(Hhaの発現もしくは機能におよぼす影響)について解析しているところである。本年度はGrlAのHhaに対する作用機構について解析した。まず,GrlAのHha発現におよぼす影響を調べるために,染色体上にhha::FLAG融合遺伝子を構築し,その融合蛋白質の発現解析を行った。しかしながら,GrlAを欠損させてもHha::FLAGの発現量に有意な変化はみられなかった(GrlAを大量発現させた場合も同様であった)。さらに,GrlAとHhaの相互作用をbacterial two-hybrid systemもしくはpull-down法を用いて解析したものの,両者の結合を検出することができなかった。以上の結果より,GrlAのHhaに対する作用は間接的なものであることが示唆された。
染色体分配を制御するセントロメアの分子基盤の解明

セントロメアは、染色体の分配に必須な染色体領域である。本研究では、セントロメア構造の形成機構や細胞周期制御におけるセントロメア機能の分子基盤の解明を目的として研究を進めた。具体的には、(1)染色体工学を活用したセントロメアの形成機構の解明、(2)セントロメア構成タンパク質の試験管内再構成、(3)セントロメアタンパク質複合体の原子レベルでの構造基盤の解明の3課題の研究を平行して進め、各課題についての成果をあげた。本研究により、染色体分配を制御するセントロメア構造の分子基盤の理解が一層進んだ。本研究では、研究代表者らが、これまでに推進してきたセントロメアに関する基礎研究をベースとして、セントロメアの分子基盤の解明を目的としている。本年度の研究実績の概要を以下に述べる。1)培養細胞を用いたネオセントロメアの作成いくつかの生物において、非セントロメア領域が、何らかの理由でセントロメア化することも知られている(ネオセントロメア現象)。しかし、どのようにネオセントロメアが形成されるのかの分子機構は不明な点が多くある。そこで、本研究では、実験的にネオセントロメアを作成する実験系の構築をめざし、その実験系の確立に成功した。さらに、セントロメアに入っていないCENP-Aが、ネオセントロメア形成の種になっていることを明らかにできた(Shang et al., Dev Cell, 2013)。2)人工セントロメアの形成本研究では、LacO-LacIのシステムを活用して、LacO領域に任意のセントロメアタンパク質を局在化させた後、本来のセントロメアを取り除き、LacIとセントロメアタンパク質との融合タンパク質がLacO領域に機能的なセントロメアを誘導できるかどうかを解析した。その結果、CENP-Aに依存する人工セントロメアとしない人工セントロメアを作出することに成功した(Hori et al., J. Cell Biol., 2013)。3) CENP-T-Ndc80複合体の構造解析研究代表者らは、これまでCENP-TのC末端側に注目してその構造解析を行なってきたが、本研究では、N末端側に注目した。CENP-TのN末端側はリン酸化されるとNdc80と結合できるようになり、本年度は、共結晶の構造解析を行ないその構造基盤の実体を明らかにできた(Nishino et al., EMBO J., 2013)。本研究は、代表者らが、これまで推進してきたセントロメアに関する研究をベースとして、セントロメアの分子基盤の解明を目的としている。26年度の研究実績の概要を述べる。1)染色体工学を活用したセントロメアの形成機構の解明: 25年度までの研究で、培養細胞中で新規セントロメア(ネオセントロメア)を作出する実験系を確立した。26年度は、この実験系を活用してセントロメアに特異的なエピジェネティックマーカーの探索を試みた。その結果、セントロメアのヌクレオソーム中のヒストンH4の20番目のリジンがモノメチル化(H4K20me1化)されることを見いだした(Hori et al., Dev Cell, 2014)。またこのH4K20me1化が動原体形成にも必須であることも示した。また、LacO-LacIの系でセントロメアが誘導できることも明らかにした(Fukagawa et al., Dev Cell, 2014)。2)セントロメア構成タンパク質の試験管内再構成:セントロメアの再構成を究極の目標として、幾つかのセントロメア構成タンパク質とDNAの再構成を試みた。特に、CENPTWSX複合体に注目して、CENP-TWSX複合体とCENP-Aヌクレオソームの高次複合体の再構成に成功した(Takeuchi et al., NAR, 2014)。3)セントロメアタンパク質複合体の原子レベルでの基盤構造の解明: 25年度には、CENP-TとNdc80複合体のX線結晶構造解析に成功した。本年度は、CENP-T-W-S-X複合体とDNAの結晶化を試みたが、構造解明までには至っていない。今後、電子顕微鏡を用いた解析にも挑戦する。また、CENP-H複合体のCENP-L/NとCENP-Cの結合状態についてNMR解析を行い、CENP-Cの結合部位が同定できた。この結合の意義を今後解析する予定である。1.染色体工学を活用したセントロメアの形成機構の解明26年度までの研究で、培養細胞中で新規セントロメア(ネオセントロメア)を作出する実験系を確立し、26年度は、この実験系を活用してセントロメアに特異的なエピジェネティックマーカーを見いだし、このH4K20me1化が動原体形成にも必須であることも示した。また、LacO-LacIの系でセントロメアが誘導できることも明らかにした。27年度は、これらの研究をベースに、CENP-C及びCENP-Tによる動原体形成における2 pathway modelを提唱して、その機構を解明する研究を行った。2.セントロメア構成タンパク質の試験管内再構成CENP-H複合体は、我々が世界に先駆けて同定した複合体であり、CENP-H, -I, -K, -L, -M, -Nなどのタンパク質を含むが、その機能に不明な点が多い。

試験管内でこの6タンパク質を発現させても複合体を精製するには至っていないが、研究を進めるうちにCENP-Lと-Nがヘテロ2量体を形成することがわかってきて、CENP-L-Nヘテロ2量体の精製には成功した。また、意外にもCENP-L-Nヘテロ2量体とCENP-Cとの複合体が再構成することに成功した(Nagpal et al. Mol. Bio. Cell, 2015)。この成果は、より大きな複合体の再構成への大きな手がかりとなる。3.セントロメアタンパク質複合体の原子レベルでの基盤構造の解明CENP-H複合体のCENP-L/NとCENP-Cの結合状態についてNMR解析を行い、CENP-Cの結合部位が同定できた。この解析では、CENP-Cの166-224アミノ酸領域が間期特異的にCENP-L/Nと結合することを見出し、その結合は、細胞分裂期には失われることも明らかにできた。セントロメアに特異的なエピジェネティックマーカーの同定は、大変挑戦的な計画であったが、昨年、H4K20me1化の同定に成功し、これが動原体形成に重要であることを示めせた。それに加えて、更なるエピジェネティックマーカーも同定できており。予想以上の進展である。この系をベースにセントロメア形成機構の理解が加速的に進み、当初の計画以上であると自己評価している。他の計画についても、順調に進展しており、今年度から電子顕微鏡や1分子顕微鏡観察も導入している。それらを再構成系の実験に適用して、今後の2年間でその成果をあげる目処もついている。それぞれの計画を総合的に判断すると、当初の計画以上の進展である。1)染色体工学を活用したセントロメアの形成機構の解明これまでの基盤研究(S)の研究において、実験的に培養細胞中でネオセントロメアを作成することに成功してきた。さらに、そのシステムを用いて、セントロメアヌクレオソーム中に含まれるヒストン修飾の同定を目指し、本年度はH4の5番目と12番目のリジンがアセチル化され、それがセントロメアの形成に重要であるという結果を得た。これは、特筆すべき成果と考えている。また、過去の研究でシステムを構築してきたLacO-LacIのシステムを活用して、微小管結合タンパク質のリクルートに関与するCENP-CとCENP-Tの2 pathwaysは、細胞周期を通じて、使い分けをしていることを明らかにした。2)セントロメア構成タンパク質の試験管内再構成昆虫ウイルスの実験系を活用することで、CENP-H複合体の再構成については終了した。次に、この複合体の構造解析実験に入った。また、1分子イメージングを用いて、CENP-H複合体がNdc80複合体の微小管結合能にどのように関与しているかを解析できた。3)セントロメアタンパク質複合体の原子レベルでの基盤構造の解明CENP-H複合体は巨大複合体であり、X線結晶構造解析は困難であるので、電子顕微鏡を用いた構造解析を開始した。20A程度の解像度でこの複合体を観察できるようになってきた。今後、クライオEMなどを活用することで、高精度の構造解析を目指す。新しいヒストン修飾の同定が進み、これがセントロメアの形成に重要であることを示せたのは、予想外の進展である。その結果、よリ詳しいセントロメア形成機構の解析実験に入ることができた。残りの再構成実験や構造解析の実験は、概ね予定通りに進行しているが、総合的に見て、当初の計画以上のペースで研究は、進展している。
脳波と眼電位で操作する次世代ロボット腹腔鏡システムの構築

近年、腹腔鏡下手術の施術に伴い、手術費用と執刀医のストレスを低減し、より円滑な腹腔鏡下手術を可能にするロボット腹腔鏡の開発需要が高まっている。そこで本研究では、執刀医の脳波と眼電位により、執刀医が自分の意思で見たい視野を得られるように直観的かつ少ない動作で操作できる次世代のロボット腹腔鏡を開発することを目的としている。このために、前年度までに[a]手術動作時における外科医の生体信号の測定、[b]ニューラルネットワーク(NN)を用いた脳波による把握動作の有無及び把握動作の左右の識別、[c]サポートベクターマシーン(SVM)を用いた眼電位による不随意瞬目と随意瞬目の識別、およびNNを用いた眼電位による上下左右の眼球運動の識別、[d]先端が屈曲可能な腹腔鏡マニピュレータの製作、[e]より直感的な操作を可能にするため、映像のズームインとズームアウトを顔の前後移動で操作するコマンドの実装を行ってきた。しかしながら、[f],[g],[h]については川崎のラボ施設の運用が厳しくなり、研究倫理の観点から外部関係者の立ち入りが困難になったため、川崎のラボ施設で実験を行うことができなかった。そこで、最終年度は、[i]脳波の識別を行う際に、独立成分分析(ICA)を行っているが、ICAには正負の不定性と順序の不定性の2つの不定性が存在することが判明し、これが識別率に影響すると考えられるため、ICAの不定性を解消するアルゴリズムを提案した。さらに、川崎ラボでの実験の替わりに、8月に北海道大学の医学研究室に腹腔鏡下手術トレーニングシステムを持参して、研修医に結紮作業を行ってもらい、その中の操作に対して腹腔鏡が映し出すべきアングルについて川村医師から助言をいただいた。その助言に基づき、視点変更時の腹腔鏡の操作方法として、腹腔鏡先端を球体の表面に沿って移動させる方法を考案した。近年、低侵襲手術の発展に伴い腹腔鏡下手術が数多く行われている。手術費用と執刀医のストレスを低減し、より円滑な腹腔鏡下手術を可能にするロボット腹腔鏡の開発需要が高まっている。そこで本研究では、執刀医の脳波と眼電位により、執刀医が自分の意思で見たい視野を得られるように直観的かつ少ない動作で操作できる次世代のロボット腹腔鏡を開発することを目的とする。脳波により安静時と集中時を識別し、眼電位により眼球運動の識別を行い、集中時に眼球の運動方向に腹腔鏡の先端が向くよう制御を行う。これにより、執刀医一人で円滑に手術を行うことが可能となる。脳波と眼電位という生体信号を用いて操作することにより、今後の遠隔手術の可能性を切り開く次世代のロボット腹腔鏡を日本から世界に向けて発信する。初年度は、以下の内容を実施した。[a]外科医の協力の下、手術動作時における外科医の生体信号等の測定、および腹腔鏡操作の検証を行った。[b] 4つの電極で測定した脳波に対して周波数解析を行い、2842 Hzのスペクトルの総和を特徴量とし、特徴ベクトルを4次元ベクトルにより定義して、安静状態と意識集中状態をサポートベクターマシーン(SVM)を用いて識別した。[c]測定した脳波の周波数解析を行い、複数の周波数における最大スペクトル値を特徴ベクトルとして定義し、脳波と同様にSVMにより不随意瞬目と随意瞬目を識別した。さらに、各電極で測定した眼電位の絶対平均値を特徴ベクトルとして定義し、ニューラルネットワークにより上下左右の眼球運動の識別を行った。また、モーションセンサであるKinectを用いて、術者の顔の向きにより、ハンズフリーで腹腔鏡を操作する制御系を構築し、その有効性を検証する実験を行った。[a]手術動作時における外科医の手技データの測定、腹腔鏡操作の検証、[b]脳波に対する通常状態と意識集中状態のSVMによる識別、[c]眼電位に対する随意瞬目と不随意瞬目のSVMによる識別、および上下左右の眼球運動のニューラルネットワークによる識別、いずれに関しても、初年度の研究目標を達成できている。しかしながら、[b]の脳波の識別に関しては、被験者の数が少なく、また識別精度にも改善の余地があり、今後は被験者を増やし、また測定した脳波に対して独立成分分析を行う必要があるため、おおむね順調に進展していると評価した。本年度は、以下の内容を実施した。[a]外科医の協力の下、手術動作時における外科医の生体信号等の測定を行った。[b]

測定電極数を6つに増やし、脳波の特徴を明瞭に抽出するために独立成分分析を行い、その後短時間フーリエ変換を行い、減少したパワースペクトルを特徴量として定義し、ニューラルネットワークを用いて把握動作の有無及び左右の把握を識別する識別実験を行った。電極数を増やし、独立成分分析を行うことにより、識別率の向上が確認できた。[c]は昨年度に完了している。[d]医療器具のローテーション配置において、十分な腹腔鏡の視野を得るために、先端が屈曲可能な腹腔鏡マニピュレータを製作した。[e]製作した先端が屈曲可能な腹腔鏡マニピュレータを用いて検証実験を行い、視野の増加を確認した。また、腹腔鏡ロボットの操作方法に関しても、より直観的に操作するために、映像のズームインとズームアウトを顔の前後移動で操作できるように改良した。[d]先端が屈曲可能な腹腔鏡マニピュレータを製作し、[e]操作実験を行って、製作した腹腔鏡マニピュレータの有効性を検証することができた。また、[b]脳波の解析においても、電極数を増やし、独立成分分析を行うことにより、識別率の向上を確認している。ただし、先端の屈曲と腹腔鏡ロボット本体の操作を切り替えるのではなく、同時に操作できるアルゴリズムを新たに開発する必要性が生じた。以上より、本年度の目的をほぼ達成できており、おおむね順調に進展していると評価した。近年、腹腔鏡下手術の施術に伴い、手術費用と執刀医のストレスを低減し、より円滑な腹腔鏡下手術を可能にするロボット腹腔鏡の開発需要が高まっている。そこで本研究では、執刀医の脳波と眼電位により、執刀医が自分の意思で見たい視野を得られるように直観的かつ少ない動作で操作できる次世代のロボット腹腔鏡を開発することを目的としている。このために、前年度までに[a]手術動作時における外科医の生体信号の測定、[b]ニューラルネットワーク(NN)を用いた脳波による把握動作の有無及び把握動作の左右の識別、[c]サポートベクターマシーン(SVM)を用いた眼電位による不随意瞬目と随意瞬目の識別、およびNNを用いた眼電位による上下左右の眼球運動の識別、[d]先端が屈曲可能な腹腔鏡マニピュレータの製作、[e]より直感的な操作を可能にするため、映像のズームインとズームアウトを顔の前後移動で操作するコマンドの実装を行ってきた。しかしながら、[f],[g],[h]については川崎のラボ施設の運用が厳しくなり、研究倫理の観点から外部関係者の立ち入りが困難になったため、川崎のラボ施設で実験を行うことができなかった。そこで、最終年度は、[i]脳波の識別を行う際に、独立成分分析(ICA)を行っているが、ICAには正負の不定性と順序の不定性の2つの不定性が存在することが判明し、これが識別率に影響すると考えられるため、ICAの不定性を解消するアルゴリズムを提案した。さらに、川崎ラボでの実験の替わりに、8月に北海道大学の医学研究室に腹腔鏡下手術トレーニングシステムを持参して、研修医に結紮作業を行ってもらい、その中の操作に対して腹腔鏡が映し出すべきアングルについて川村医師から助言をいただいた。その助言に基づき、視点変更時の腹腔鏡の操作方法として、腹腔鏡先端を球体の表面に沿って移動させる方法を考案した。次年度は、以下の内容を実施する。[d]腹腔鏡の動きを解析し、腹腔鏡の動きに対する操作コマンドを決定する。現時点では、腹腔鏡操作に意識を集中していると識別された時にのみ腹腔鏡の操作コマンドを受け付けるようにし、随意瞬目を連続して2回行った後に眼を動かすことにより、操作コマンドを入力することを考えている。
過標本化フィルタバンクに関する設計理論の構築と信号推定問題への応用

本研究では,過標本化フィルタバンクの設計問題に対する理論的な検討を加え,さらに信号処理における応用問題について検討を行った.研究の結果,特定の条件下において,任意の帯域通過特性をもつ過標本化フィルタバンクを,代数演算のみで設計できることが可能となった.さらに,音声信号処理における音高変換やピッチ変換,さらにブラインド信号分離におけるpermutation問題に過標本化フィルタバンクが有効であることがわかった.本研究では,過標本化フィルタバンクの設計問題に対する理論的な検討を加え,さらに信号処理における応用問題について検討を行った.研究の結果,特定の条件下において,任意の帯域通過特性をもつ過標本化フィルタバンクを,代数演算のみで設計できることが可能となった.さらに,音声信号処理における音高変換やピッチ変換,さらにブラインド信号分離におけるpermutation問題に過標本化フィルタバンクが有効であることがわかった.フィルタバンク(Filter bank, FB)は信号処理,画像処理,及び通信の分野で広く用いられている技術である[1,2].Tanakaは,フィルタのタップ数が間引き係数の2倍である冗長FBに関して,任意の分析FBが与えられたとき,完全再構成条件を満たす合成FBの一般解を閉じた形で導いている[1].今年度は,文献[1]において未解決である2つの問題に解を与えた.1つ目の問題は,任意の合成FBを与えたとき,完全再構成条件を満たす分析FBが存在するための,この合成FBが満たすべき必要十分条件を明らかにすること,また,合成FBがこの条件を満たすときの分析FBの一般解を求めることである.2つ目の問題は,冗長FBには設計の自由度があることを利用して,帯域通過特性を持つ最適な分析FBを,係数が実数であるという拘束条件の下で求めることである.1つ目の問題に対しては,文献[1]で得られた知見を用いることで,これを解決した.つまり,完全再構成条件を多元連立一次方程式に変換することで,解を求めた.2つ目の問題に対しては,帯域通過特性を評価するコスト関数を設定し,拘束条件の下でこれを最適化した.最適解は閉じた形で求めることができる.この最適解を用いて,帯域通過FBを設計するための交互繰り返し法を提案した.計算機実験により本研究で議論した理論の有効性を示した.本年度は,過標本化フィルタバンの応用としては、音響信号の再生速度変換とピッチ変換についての検討をした.ここでの再生速度変換とは,音響信号の音高や音質を変えずに再生速度を任意に変換する処理のことである.この処理は,楽器の練習効率の向上や楽曲編集に役立つと考えられる.音声信号を対象とした場合,音高情報であるピッチ(基本周波数)を信号から抽出し,それを用いて波形を伸縮させることで再生速度変換やピッチ変換を行うことができる.しかし,ピッチに基づいた手法を音響信号の再生速度変換にそのまま適用した場合,音高や音質が変わってしまう.これは,音響信号は一般的に異なるピッチをもつ複数の信号の合成であるが,それにも関わらず,単一のピッヂのみを用いて再生速度変換処埋を行っているためである.そこで本研究では,音階に対応した完全再構成フィルタバンク(Perfect Reconstruction Filter Bank: PR FB)を用いて,音響信号を狭帯域に分割して再生速度変換する方法を提案した.また.ピッチ変換に必要なAR過程のパラメータ推定法を開発した.この方法では,狭帯域信号に対してピッチを抽出し,波形を伸縮させ,その結果を合成する.提案手洪によって変換精度が向上することを計算機実験によって示された.まず,過標本化フィルタバンクを, phase vocoderに適用することで,効果的に音響信号の音高を変換できることを示した.Phase vocoderとは,信号を様々な周波数と位相を持つ正弦波の和として表し,単純正弦波の周波数を変換することで音響信号の音高を変換するものである.楽曲信号の音高にあわせたフィルタバンクを設計することにより, phase vocoderにおける変換処理を効率的に行うことができることを示し,計算機実験で有効であることを示した.つぎに,過標本化フィルタバンクによって,ブラインド信号分離問題(BSS)における分離結果の劣化を回避することができることを示した. BSSは,複数波源の信号が混ざり合って観測された場合,それを混合過程の知識なしに分離する技術のことである.ただし,分離した信号の順序が,原信号の順序と一致しているとは限らず,「順序のあいまいさ」と呼ばれる.音声信号の分離では,混合過程が伝達関数行列で表されるため,周波数によって混合過程が異なる.したがって,各狭帯域の信号にBSSを行うと,狭帯域ごとに推定信号の出現順序が異なってしまい,これが分離推定信号の劣化の大きな要因となっている.この問題に対して, 2種類のフィルタバンクを用いる解決方法を示した.シミュレーション実験により,従来手法に比較して分離性能が向上することを示した.最後に,データ駆動型と言われているフィルタバンクである,経験的モード分解(EMD)を画像処理に適用する方法を示した.具体的には, EMDを効率的に用いることで,画像に内在する照明の効果を除去することができることを示した.