hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電気生理学的手法を用いた近視眼及び正視眼における網膜内層機能の評価

近視眼での網膜電図は、近視が強くなる(眼軸長が長くなる)程、振幅が低下する傾向がみられるようであった。また潜時もやや延長する傾向があるようであった。これは、近視眼では、網膜機能がやや低下していると考えることもできる。しかし、一方で、本研究を進めていくうえで、明らかになったことは、近視が強くなることと、眼軸長が長くなることはほぼ同じであるため、近視眼程、刺激光が網膜まで届く距離がやや長くなり、また、網膜から発せられた電気的反応が電極まで届くまでの距離も(行きも帰りも)長くなっている。この影響がERGの振幅や潜時の結果に何らかの影響を及ぼしている可能性があり、結果の解釈をやや困難にしている。対象者(眼)に、角膜曲率半径、屈折、裸眼及び矯正視力、眼圧、前眼部及び眼底検査など、一般的な眼科検査をおこない、矯正視力良好で近視以外に眼疾患がなく本研究へ参加が可能であると判断された者に対し、今回の主要評価項目である黄斑部局所ERGによる黄斑部内層機能解析、眼底写真による視神経所見の記録、OCTによる乳頭周囲神経線維層厚測定及び黄斑部内層厚の測定、非接触型眼軸長検査(IOLマスター)、静的視野検査等をおこない、エントリー症例を重ねている。前年度に引き続き、27年度も、対象者(眼)に、角膜曲率半径、屈折、裸眼及び矯正視力、眼圧、前眼部及び眼底検査など、一般的な眼科検査をおこない、矯正視力良好で近視以外に眼疾患がなく本研究へ参加が可能であると判断された者に対し、今回の主要評価項目である黄斑部局所ERGによる黄斑部内層機能解析、眼底写真による視神経所見の記録、OCTによる乳頭周囲神経線維層厚測定及び黄斑部内層厚の測定、非接触型眼軸長検査(IOLマスター)、静的視野検査等をおこない、エントリー症例を重ねている。一部の症例には、最近、検査が可能になった、皮膚電極ERG装置レチバルを用いての評価を加えている。この皮膚電極ERG装置は、従来からの黄斑部局所ERG装置に比べると全視野刺激である点が異なっているが、角膜への侵襲がなく、被験者にとって検査の負担が少ない検査となっている。症例の登録にやや遅れが出ているが、最終年度までには、結果解析に必要十分な症例数を確保できる予定である。対象者(眼)に、角膜曲率半径、屈折、裸眼及び矯正視力、眼圧、前眼部及び眼底検査など、一般的な眼科検査をおこない、矯正視力良好で近視以外に眼疾患がなく本研究へ参加が可能であると判断された者に対し、今回の主要評価項目である黄斑部局所ERGによる黄斑部内層機能解析、眼底写真による視神経所見の記録、OCTによる乳頭周囲神経線維層厚測定及び黄斑部内層厚の測定、非接触型眼軸長検査(IOLマスター)、静的視野検査等をおこなった。一部の症例には、最近、検査が可能になった、皮膚電極ERG装置レチバルを用いての評価を加えた。この皮膚電極ERG装置は、従来からの黄斑部局所ERG装置に比べると全視野刺激である点が異なっているが、角膜への侵襲がなく、被験者にとって検査の負担が少ない検査である。本研究の結果より、近視が強度になるほど、電気生理学的検査にては、その振幅や潜時が縮小および延長する傾向が見られ、非常に興味深い結果が得られた。一方で、ほぼすべての近視眼は、軸性近視であり、その眼軸長の延長そのものが、電気生理学的検査の結果(振幅の減弱など)に影響を及ぼす可能性を完全に排除できず、課題を残した結果となった。今後は、より症例数を増やし、様々な条件を複合的に解析する必要があると考えられる。研究の結果の一部は、2016年4月の日本眼科学会総会、2016年8月の国際臨床視覚電気生理学会、2016年11月の日本臨床眼科学会にて発表をおこなった。症例の登録にやや遅れが出ている。現在、症例の登録にややおくれがでているものの、今後の進め方により、十分な研究推進が可能と考えている。網膜電図の記録法として、従来からの黄斑部局所網膜電図に加え、新しい皮膚電極網膜電図による評価を追加している。眼科学現在、症例の登録にややおくれがでているものの、今後の進め方により、十分な研究推進が可能と考えている。網膜電図の記録法として、従来からの中心部を円形に検査する方法と、上半円及び下半円にわけて測定解析する方法の有用性を検討している。当初、網膜電図検査機器に関する改良及び消耗品の購入を予定していたが、2016年度に予定することにしたため。

当初、研究初年(2014)度に予定していた網膜電図検査機器に関する改良及び消耗品の購入を2015年度以降に予定することにしたため。引き続き、網膜電図検査機器に関する改良及び消耗品の購入や論文校正に対する謝金に使用する計画である。網膜電図検査機器に関する改良及び消耗品の購入や論文校正に対する謝金に使用する計画である。
マルチプラットフォーム向けJava粗粒度並列処理コードの自動生成に関する研究

最終年度は,本研究の目的としているx86系やPOWER8系のようなマルチプラットフォームを対象とした並列Javaコードを自動生成するための並列化コンパイラ(システムソフトウェア)の開発を行った。開発した並列化コンパイラでは,粗粒度タスクを定義する指示文を加えたJavaプログラムを入力として,Java Fork/Join Frameworkを利用するマルチプラットフォーム向け並列Javaコードの自動生成を可能にしており,並列プログラムの生成に伴うユーザ負担を軽減することが可能である。この並列化コンパイラにより生成された並列Javaコードは,全階層の粗粒度タスクを実行開始条件により統一的に管理し,Fork/Join Frameworkのタスクスケジューラにより,粗粒度タスクをコアに動的に割り当てることが可能である。特に,本年度はメニーコアのようなコア数の多い並列システムにおいて,高い実効性能を達成するために,通常の粗粒度タスクだけでなく,粗粒度タスク内のローカルタスクを協調して実行させる方式を新たに提案した。性能評価では,保有しているx86系サーバ,本研究予算で購入したPOWER8系サーバを用いて性能評価を行い,マルチプラットフォーム向けの並列Javaコードの有効性を検証した。性能評価プログラムとしては,Java Grande Forum Benchmark Suite等を採用している。性能評価の結果から,本手法により生成された並列Javaコードはマルチプラットフォーム環境下でも高い実効性能が達成されることが確認されており,その有効性が確認された。本研究の研究成果は,情報処理学会システムアーキテクチャ研究会や全国大会等の学会発表6件(うち本年度は2件),および,情報処理学会論文誌の論文3件(うち本年度の1件は2019/3採録決定)となっている。本研究では,マルチコア上でのJavaプログラムの並列処理基盤として,階層統合型実行制御を用いた粗粒度タスク並列処理を採用し,新たにJava Fork/Join Frameworkを導入したマルチプラットフォーム向け並列Javaコードを開発する。加えて,本研究ではその並列プログラムを自動生成する並列化コンパイラを開発し,x86系サーバ,ARM系Androidタブレット等,異なる命令セットとOSの並列プラットフォーム上においてマルチプラットフォーム向け並列Javaコードの実効性能を検証する。初年度にあたる平成28年度は,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードの仕様を作成した。本並列Javaコードは,階層統合型実行制御を用いた粗粒度タスク並列処理を実現するものであり,階層的に定義されたマクロタスク(粗粒度タスク)の並列性が,実行可能条件として表現している。また,本並列Javaコードには,Fork/Join Frameworkを伴うダイナミックスケジューリングのためのマクロタスク実行管理コードも含まれている。Fork/Join Frameworkは,Java SE 7やAndroid API Level 21で導入された並列処理フレームワークであり,粗粒度タスク並列処理におけるダイナミックスケジューラの役割を果たす。Fork/Join Frameworkによる並列プログラムでは,各ワーカースレッドが独自のワーカーキューを持ち,Forkされたタスクを実行することにより並列処理が行われる。以上のように,平成28年度には,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードの仕様を確定し,マルチコアプロセッサシステム上で予備評価を行い,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードの有効性を確認した。平成28年度は,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードの仕様を作成する計画であり,おおむね計画通りに並列Javaコードの仕様を決定した。本仕様に基づく並列Javaコードでは,階層統合型実行制御を用いた粗粒度タスク並列処理が実現されており,マクロタスク(粗粒度タスク)は階層的に定義される。その後,ダイナミックスケジューラが実行可能条件を満たしたすべての階層のマクロタスクを統一的にコアに割り当てて実行する。本予備評価では,平成28年度に作成した並列Javaコードの仕様に基づいて,Java Grande Forum Benchmarkの複数プログラムに対して,並列Javaコードを生成した。生成された並列Javaコードでは,実行可能条件を用いて粗粒度タスクの実行管理とエンキューが行われており,粗粒度タスクのデキューはFork/Join Frameworkのスケジューラが行う。AndroidプラットフォームとLinuxプラットフォーム上で予備評価を行ったところ,提案手法の有効性が確認された。研究成果の一部は,平成28年度に情報処理学会論文誌に1件採録決定(2017年5月掲載),情報処理学会情報科学フォーラムにて2件発表を行った。本研究では,マルチコアおよびメニーコア上でのJavaプログラムの並列処理基盤として,階層統合型実行制御を用いた粗粒度タスク並列処理を採用し,Java Fork/Join Frameworkを導入したマルチプラットフォーム向け並列Javaコードを開発する。平成29年度は,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードの仕様を確定し,その並列化コンパイラ(プロトタイプ)を作成した。本並列Javaコードは,階層統合型実行制御を用いた粗粒度タスク並列処理を実現するものであり,階層的に定義されたマクロタスク(粗粒度タスク)の並列性が,実行可能条件として管理されている。Fork/Join FrameworkはJVM(Java Virtual Machine)環境あるいはAndroid環境で利用可能な並列処理フレームワークであり,粗粒度タスク並列処理におけるダイナミックスケジューラの役割を果たす。さらに,平成29年度は,メニーコア上のための高並列プログラムの並列Javaコード長を短縮するコードコンパクション手法も新たに開発した。本手法により並列Javaコード長が大幅に短縮され,並列処理時間が短縮されることが確認されている。以上のように,平成29年度には,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードを自動生成するプロトタイプの並列化コンパイラを開発し,マルチコアおよびメニーコア上で性能評価を行い,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードの有効性を確認した。

平成29年度は,マルチプラットフォーム向け並列Javaコードを自動生成する並列化コンパイラの開発に着手した。本並列化コンパイラは,申請者らが開発した階層統合型実行制御を伴う粗粒度タスク並列処理のための並列化コンパイラをベースに,本研究の提案手法を実装した並列化コンパイラを開発している。並列処理の対象となる指示文付Javaプログラムを入力とし,並列化コンパイラは字句解析,構文解析,意味解析を行い,Fork/Join実装のスケジューラを含んだ並列Javaコード(マルチプラットフォーム向け)を自動生成する。本並列化コンパイラ(プロトタイプ)により生成されたマルチプラットフォーム向け並列Javaコードは,階層統合型実行制御による粗粒度タスク並列処理を,さまざまな並列プラットフォーム上で実現することが可能であり,高い実効性能が期待される。本研究では,階層統合型実行制御のダイナミックスケジューリング処理コードを,Fork/Join Frameworkライブラリにより実現しており,コア数の多い並列プラットフォームにおいても,スケジューリングオーバヘッドを小さく抑えられる。性能評価では,メニーコア(Intel Xeon Phi Knights Landing),マルチコア(Intel Xeon),ARMコア(Androidスマートフォン)において,提案手法の有効性を示している。さらに,平成29年度は並列Javaコードの性能向上を実現するために,新たなコードコンパクション手法を開発し,メニーコア(Intel Xeon Phi Knights Landing)上でその有効性を確認した。最終年度は,本研究の目的としているx86系やPOWER8系のようなマルチプラットフォームを対象とした並列Javaコードを自動生成するための並列化コンパイラ(システムソフトウェア)の開発を行った。開発した並列化コンパイラでは,粗粒度タスクを定義する指示文を加えたJavaプログラムを入力として,Java Fork/Join Frameworkを利用するマルチプラットフォーム向け並列Javaコードの自動生成を可能にしており,並列プログラムの生成に伴うユーザ負担を軽減することが可能である。
老年期睡眠障害(特に睡眠時無呼吸症候群)の診断と治療に関する研究

自覚的に睡眠障害を有さない一般家庭在住の健康老人18名(平均71.3歳)とアルツハイマ-型老年痴呆(senile dementia of Alzheimer type,SDAT)の老人14名(平均69.3歳)を対象に終夜睡眠ポリグラフィ-と知能検査を施行して、睡眠変数、睡眠構築、睡眠中の異常呼吸、知的機能の低下などについての評価を行った。SDAT群をさらに痴呆の程度により軽度痴呆群、高度痴呆群とし、比較検討した。在宅健康老人群内での検討では、自覚的に睡眠覚醒障害を有しなくとも、他覚的に男性のほうが女性よりも睡眠内容が悪化していることが示唆され、また、睡眠時無呼吸は、とくに男性群において、夜間の低酸素血症の累積などをもたらし、知的機能の低下と関連している可能性があると推察された。SDATの高度痴呆群で、頭蓋頂鋭波、睡眠紡錘波・K複合波の消失をみ、また、stage REM with sleep spindle, stage REM with tonic EMGの出現がみられ、non rapid eye movement睡眠、rapid eye movement睡眠とも質的変容がみられた。さらに、睡眠の量的変容では、SDAT群全体で、健康老人より有意に睡眠効率が低く、中途覚醒時間の総計、および1回あたりの中途覚醒時間が長く、睡眠内容の変化がみられた。高度痴呆群で、睡眠段階変化数、および中途覚醒回数が有意に少なく、睡眠内容の平坦化がみられ、REM睡眠の平均持続時間が有意に短縮していた。老年痴呆群全体では、健康老人より、睡眠時無呼吸が多く、軽度痴呆群で重症のものが多い傾向がみられた。以上より、SDATでは、睡眠の分断化、REM睡眠の減少など睡眠の量的変容がみられ、軽度の痴呆に睡眠時無呼吸が多く、痴呆が高度になると睡眠の質的変容が出現した。SDATの変性過程により、加齢による睡眠内容の変化がより促進された形であらわれ、その一部には睡眠時無呼吸症候群が関与している可能性があることが示唆された。老年期の睡眠障害の病態生理を明らかにするためには、まず対照として健康高齢者の睡眠について検討を加える必要がある。そこで、健康高齢者に終夜睡眠ポリグラフィー(PSG)および各種心理検査をあわせて施行し、それらの成績を比較検討した。対象は、健康で自覚的な睡眠覚醒障害のない65歳以上の男性12名(6675歳、平均69.3歳)、女性6名(6682歳、平均74.7歳)である。PSGの睡眠段階は、Rechtschaffen & Kalesの方法により20秒ごとに判定して集計した。心理検査のうち、知的機能検査としてWAIS、Wechsler Menory Scale(WMS)を施行、性格検査としてMMPIを施行した。男性群の中に、自覚的な睡眠覚醒障害を有さないにもかかわらず、睡眠時無呼吸症候群の基準を満たすのもが5例、睡眠時ミオクローヌス症候群の基準を満たすものが1例認められたが、女性群の中では睡眠時無呼吸症候群の基準を満たすものは1例にすぎなかった。睡眠構築については、男性群・女性群とも共通して、stage1や2の軽睡眠期の増加、REM睡眠の減少、中途覚醒の増加がみられた。また、女性群では男性群よりも、stage3や4の深睡眠が多く、無呼吸数も少なかった。また、心理検査との関連では、WAISのDeterioration Quotient(DQ)と無呼吸数との間に正の相関の傾向が認められた。睡眠時無呼吸の性差、睡眠構築の性差については、内分泌的相違の影響が考えられる。

また、夜間のhypoxiaの累積により知的機能の減退をもたらすことが示唆された。今後は、より対象を拡げて、自覚的な睡眠覚醒障害を有する高齢者、痴呆老人等の睡眠もあわせて検討する予定である。65歳以上の睡眠時無呼吸不眠症候群10名(全員男性,平均70.7歳)で,性格検査および知能検査を施行した.その結果, MMPIでは, Hs・D・Hy・Pt・Scの5尺度が,正常男性群および無呼吸男性群(睡眠障害の訴えのない)よりも有意に上昇し, WAISで言語性IQと全検査IQが正常男性群および無呼吸男性群よりも有意に低下していた.ちなみに,睡眠時無呼吸不眠症候群の言語性IQは平均86.0,全検査IQは85.3であった.さらに,痴呆老人14名(男8名,女6名,平均69.4歳)にWAISとPSGを施行した.WAISの結果,全検査IQが60-69と知的欠陥レベルにある者7名(男5名,女2名,平均74.1歳)を準痴呆群,全検査IQが59以下と痴呆が顕著な者7名(男3名,女4名,平均64.6歳)を痴呆群とし,健康老人と比較検討した.痴呆群7名中4名は,臨床症状,神経学的所見, CT所見から,アルツハイマー病であることがほぼ確実である.PSGの結果,準痴呆群7名中3名は,睡眠時無呼吸症候群の診断基準を満たしたが,痴呆群7名では睡眠時無呼吸症候群の診断基準を満たす者はみられなかった.正常男性群および女性群,無呼吸男性群,睡眠時無呼吸不眠症候群と比較検討したが,睡眠時無呼吸に関する諸変数,睡眠構築に関する諸変数とも有意差はみられなかった.以上より,睡眠時無呼吸は夜間の低酸素血症の蓄積により,軽度の知的機能低下と関連を有している可能性があると推察されるが,アルツハイマー病のような,明らかな病的老化とは関連性が低いと思われた.今後,さらに症例数を増やし,より詳細な分析を行いたい.また,睡眠時無呼吸症候群の治療上の新しい試みとして,口蓋垂・軟口蓋・咽頭形成術(UPPP)を睡眠時無呼吸過眠症候群の患者(52歳,男性)に施行し,術後,無呼吸の持続時間が有意に短縮し,いびき,日中の眠気などの自覚症状の改善もみられた.自覚的に睡眠障害を有しない在宅健康老人18名(平均71.3歳)、睡眠時無呼吸不眠症候群の男性老人10名(平均70.7歳)・アルツハイマー型老年痴呆(SDAT)14名(平均69.3歳)を対象に2夜連続のポリソムノグラフィーと知能検査(WAIS)、性格検査(MMPI)を施行した。1.在宅健康老人内でも正常対照男性群、無呼吸対照男性群、正常対照女性群に群別され(1)男性群では女性群より睡眠時無呼吸が多かった。(2)男性群において無呼吸対照男性群は正常対照男性群よりもWAISのDQが高い傾向がみられた。2.上述の男性群と無呼吸不眠症候群の男性と比較すると、(1)MMPIの各尺度の平均値で、睡眠時無呼吸不眠症候群でH_s,D_1、H_y、P_t、S_cの5尺度が、他の2群より有意に高かった。(2)WAISでは睡眠時無呼吸不眠症候群で全検査IQが他の2群より有意に低下していた。3.在宅健康老人とSDATと比較するこ、(1)SDATの高度痴呆群でNREM睡眠、REM睡眠ともに質的変容がみられた。
動的分子機能を有する金属錯体型ナノカプセルの創製

三つの3-ピリジル基を有するディスク状三座配位子(L)と十種類の二価遷移金属イオン(M)から形成される八面体型M_6L_8カプセル型錯体のうち、Zn, Cd, Hg錯体について、カプセル錯体の内外に位置する12個の対アニオンであるトリフルオロメタンスルホン酸アニオンのうち、内側に位置する6つのイオンのみを選択的に他のスルホン酸アニオンへ交換できることを見出した。これにより、2nm径のカプセル錯体の内部空間を修飾することが可能となった。さらに、アニオン分子として、ビススルルホン酸アニオンを用い、八面体の頂点に位置する金属イオンの両極点を連結することために、様々な長さの軸状ビススルホン酸アニオンをデザインし、交換現象を追跡した。その結果、カプセル錯体上の金属イオンにより、交換現象が異なることが明らかとなった。例えば、Hg(II)カプセル錯体では、軸状アニオンを二等量まで段階的に交換し、三等量目は外側のアニオンとの交換が起こり、沈殿を生じた。一方、Zn(II)およびCd(II)カプセル錯体ではともに、三つの軸状アニオンが導入され、また、これらが段階的に導入される様子は見られなかった。さらに、一分子の軸状アニオンを導入したHg(II)カプセル錯体に対して、さらにp-トルエンスルホン酸アニオンを加えると、残る4箇所のトリフルオロメタンスルホン酸アニオンが交換され、二種類のアニオンにより交換されたカプセル分子を生成した。これらの交換現象はカプセル錯体の質量分析により同定を行った。今後、カプセル内部に位置するアニオンの空間情報やカプセル分子との相互作用を明らかにするために、NMR測定による、詳細な構造同定を行う予定である。三つの3-ピリジル基を有するディスク状三座配位子(L)と銀イオンとの錯体形成の結果、二種類の三次元錯体がそれぞれ定量的に生成した。これらの^1H NMRスペクトルは共に対称性の高い構造体の形成を示唆し、さらにESI-TOF mass測定の結果から、Ag_4L_4およびAg_6L_4錯体の形成が明らかとなった。また、アダマンタンの共存下、Ag_4L_4錯体の単結晶を作成し、X線構造解析を行った結果、Ag_4L_4錯体は4つの銀イオンが四面体型に配置されたカプセル型の構造であり、内部空間に一分子のアダマンタンが取り込まれていた。アダマンタンの包接挙動については^1H NMR測定により、溶液中においても確認された。一方、Ag_6L_4錯体の詳細な構造は明らかではないが、^1H NMRスペクトルから得られる構造体の対称性に関する知見と金属イオン:配位子比から六つの銀イオンが八面体の頂点を占めるかご型の構造であることが示唆された。また、これらの構造体は金属イオン:配位子比に応じて可逆に変換することができる。Ag_6L_4かご型錯体についてゲスト分子の包接挙動を調べた結果、Ag_4L_4錯体に効率よく包接されたアダマンタンは取り込まれなかった。これはこれらの二種類の銀(1)錯体が共に同一の構成要素から構築されるにも関わらず、金属イオンの持つ配位方向の違いから、作られる三次元錯体の構造が大きく異なる結果である。そこで、これらの錯体の間の分子認識能の違いと構造変換を利用し、ゲスト分子の包接/放出の動的制御を試みた。アダマンタンを包接したカプセル錯体に銀イオンを加えると、かご型錯体に変換し内包されていたアダマンタンは溶液内に放出された。一方、かご型錯体に[2,2,2]-クリプタンドを加えると、カプセル錯体に変換し、錯体内部にアダマンタンが再び包接された。これらの動的プロセスは複数回繰り返し行えることが確認された。ヘキサフェニルベンゼン骨格に三つの3-ピリジル基を導入したディスク状三座配位子(L)と十種類の二価遷移金属イオン(M : Mn, Co, Fe, Ni, Cu, Pd, Pt, Zn, Cd, Hg)から、同一構造を有する八面体型六核M_6L_8カプセル錯体が定量的に形成することを見いだした。Hg_6L_8錯体について単結晶X線構造解析を行った結果、正八面体の頂点上に六つのHg^<2+>イオンが配置し、各八面をディスク状三座配位子が占めるカプセル構造であることが明らかとなった。この他の二価金属イオンから作られるカプセル錯体については、NMRおよびUV測定による滴定実験、ESI-TOF mass測定からその構造を同定し、さらに^1H DOSY測定から求めた拡散係数を比較したところ、各錯体のもつ拡散計数値はほぼ一致し、これらの錯体は同一の八面体型カプセル構造であり、頂点上の金属イオンのみが異なることが示された。さらに、Hg_6L_8およびZn_6L_8錯体については、八面体型六配位構造上のアキシャル位に位置する二つの対アニオン(CF_3SO_3^-、ClO_4^-)のうち、カプセル構造の内側に存在する六つのみが、選択的に他のスルホン酸イオン(CH_3SO_3^-、p-TolSO_3^-、3-PySO_3^-)と交換できることが明らかとなった。

この結果、カプセル錯体上の六つの金属イオンを足場とした内部空間の官能基化が実現され、特にディスク状三座配位子上に配位部位として導入されたピリジル基をもつピリジンスルホン酸が錯体構造を崩壊させることなくカプセル内部に修飾できたことから、今後、これらのピリジル基を利用した金属イオンの集積化や、これらの官能基を利用した分子認識、化学反応への利用が期待される。三つの3-ピリジル基を有するディスク状三座配位子(L)と十種類の二価遷移金属イオン(M)から形成される八面体型M_6L_8カプセル型錯体のうち、Zn, Cd, Hg錯体について、カプセル錯体の内外に位置する12個の対アニオンであるトリフルオロメタンスルホン酸アニオンのうち、内側に位置する6つのイオンのみを選択的に他のスルホン酸アニオンへ交換できることを見出した。これにより、2nm径のカプセル錯体の内部空間を修飾することが可能となった。さらに、アニオン分子として、ビススルルホン酸アニオンを用い、八面体の頂点に位置する金属イオンの両極点を連結することために、様々な長さの軸状ビススルホン酸アニオンをデザインし、交換現象を追跡した。その結果、カプセル錯体上の金属イオンにより、交換現象が異なることが明らかとなった。例えば、Hg(II)カプセル錯体では、軸状アニオンを二等量まで段階的に交換し、三等量目は外側のアニオンとの交換が起こり、沈殿を生じた。一方、Zn(II)およびCd(II)カプセル錯体ではともに、三つの軸状アニオンが導入され、また、これらが段階的に導入される様子は見られなかった。さらに、一分子の軸状アニオンを導入したHg(II)カプセル錯体に対して、さらにp-トルエンスルホン酸アニオンを加えると、残る4箇所のトリフルオロメタンスルホン酸アニオンが交換され、二種類のアニオンにより交換されたカプセル分子を生成した。これらの交換現象はカプセル錯体の質量分析により同定を行った。今後、カプセル内部に位置するアニオンの空間情報やカプセル分子との相互作用を明らかにするために、NMR測定による、詳細な構造同定を行う予定である。
不確実性への態度の多様性に頑健な公共財供給制度の設計

近年の研究により,異時点間の意思決定問題を分析するには,高次リスク回避度が重要であることが明らかにされている.なかでも,限界効用関数の凸性は慎重さ(プルーデンス)と呼ばれ,将来の資産の不確実性が増したときに貯蓄を増やす,いわゆる予備的貯蓄動機と同値である.プルーデンスは広く自己予防問題に応用される。自己予防問題とは現在の資産の一部を投資することで,将来資産の一部を失う確率を減らす問題である.投資が大きいほどこの確率を減らすことができる.例えば,遺伝子組み換え作物がもたらす健康上・生態系上への弊害は未知であり将来の問題と認知されるが,これを防ぐため現時点で行われる科学技術への投資は自己予防問題の一つである.申請者は,自己予防問題において,高次リスク態度,特にプルーデンスが予防努力に果たす役割を被験者実験で検証した.期待効用仮説の下では,プルーデントな意思決定者はリスク中立な意思決定者よりも高い予防努力をとることが予測される.実験ではモデル・フリーな高次リスク態度測定,将来所得がリスクに晒される自己予防問題を行った.測定された被験者のプルーデンスは極めて高く、先行研究等と整合的な結果を得た.しかし,被験者の予防努力はリスク中立を仮定したときの水準よりも低く,期待効用仮説と矛盾した.この矛盾を受け,本論文では,人々が資産を失う確率を過少に見積もるバイアスを持つならば,高プルーデンスかつ低予防努力というデータが統一的に説明可能であることを示した.以上の成果は再投稿の結果実験経済学分野のトップジャーナルであるExperimental Economicsに掲載受理・公刊された.本論文で提案する研究手法を,グループで予防行動をとる公共財供給問題に応用する準備が整った.また,社会的ジレンマを解決する制度を検証した論文ははSocial Choice and Welfareに公刊された.研究成果が当該専門分野のトップジャーナルExperimental Economicsに掲載されたことは大きな進展である.グループで予防行動をとる不確実性下の公共財供給問題のモデル分析を進め,実験を実施する.申請者は、公共財供給のための単純かつ性能の良い制度の設計に以前から取り組んできた。とりわけ2つの方向で研究を進めてきた。第1に、社会的ジレンマを解決する制度を検証した論文Saijo, Masuda and Yamakawa (2017)を著した。同論文では、単純なアプルーバル・メカニズムを提案した。そのうえで、被験者実験を実施し、アプルーバル・メカニズムが既存の補償メカニズムよりも機能することを示した。これは同時にナッシュ均衡に頼るメカニズムの脆弱性を指摘したともいえる。同論文はSocial Choice and Welfareに受理され、オンライン公開された。第2に、投資が持つ異時点間のリスクに注目した。例えば遺伝子組み換え食品等の新技術はその真の価値に関して現時点で多くの不確実性があり、それらへの投資は不確実性下の意思決定である。その投資の成果は科学の進歩に伴って不確実性の解消される将来時点においてのみ判明する。申請者はEungik Lee氏(ソウル大学校)とともに、異時点間リスク下における投資行動、および異時点間リスク下での最適行動を決定づける高次リスク態度を抽出する被験者実験を行った。Masuda and Lee (2017)では、損失イベントのタイミングを変化させたときに高次リスク態度と異時点間リスク下における投資行動の間に成り立つ比較静学を実験により検証し、被験者の投資が期待効用モデルの予測よりも低く、損失回避をより重視するプロスペクト理論とよく適合することを示している。この結果は公共財への投資を促す政策設計に際してプロスペクト理論を考慮することの重要性を示唆するが、今後はより幅広いプルーデンスのレベルを持つ参加者による投資行動について検証を行い、考察を深める予定である。自己予防問題とは現在の資産の一部を投資することで,将来資産の一部を失う確率を減らす問題である.投資が大きいほどこの確率を減らすことができる.例えば,遺伝子組み換え作物がもたらす健康上・生態系上への弊害は未知であり将来の問題と認知されるが,これを防ぐため現時点で行われる科学技術への投資は自己予防問題の一つである.申請者は,自己予防問題において,高次リスク態度,特にプルーデンスが予防努力に果たす役割を被験者実験で検証した.期待効用仮説の下では,プルーデントな意思決定者はリスク中立な意思決定者よりも高い予防努力をとることが予測される.実験ではモデル・フリーな高次リスク態度測定,将来所得がリスクに晒される自己予防問題を行った.測定された被験者のプルーデンスは極めて高く、先行研究等と整合的な結果を得た.しかし,被験者の予防努力はリスク中立を仮定したときの水準よりも低く,期待効用仮説と矛盾した.

この矛盾を受け,本論文では,人々が資産を失う確率を過少に見積もるバイアスを持つならば,高プルーデンスかつ低予防努力というデータが統一的に説明可能であることを示した.以上の成果は再投稿の結果実験経済学分野のトップジャーナルであるExperimental Economicsに掲載受理・公刊された.本論文で提案する研究手法を,グループで予防行動をとる公共財供給問題に応用する準備が整った.また,社会的ジレンマを解決する制度を検証した論文ははSocial Choice and Welfareに公刊された.研究成果が当該専門分野のトップジャーナルExperimental Economicsに掲載されたことは大きな進展である.Masuda and Lee (2017)で得られた知見に基づき、プロスペクト理論に従うプレイヤーからなる集団の予防行動を理論と実験の両面から分析する。グループで予防行動をとる不確実性下の公共財供給問題のモデル分析を進め,実験を実施する.理由:改訂要求に応じるにあたり,2017年の実験結果を従来とは異なる行動モデルから説明するのに時間を要したため.使用計画:実験被験者への謝礼,国内外学会参加費および旅費,英文校閲費などに使用する予定である.
レビー小体型認知症の病態解明と新規治療薬としての抑肝散の有用性とその作用機序

レビー小体型認知症(DLB)の診断における脳血流統計解析ソフトの有用性を報告し,後頭葉の血流低下とパーキンソン症状の有無について,また,起立負荷試験で起立性低血圧として認められる自律神経障害と心筋シンチグラフィーにおける心縦隔比について関連を示し,DLBの病態基盤の解明に努めた。幻覚や妄想等のDLBの臨床症状に有効である抑肝散が,アミロイドβ蛋白による細胞障害に対して神経保護的に作用することを報告した。レビー小体型認知症は,アルツハイマー型認知症についで二番目に頻度が高いとされるが,その診断は困難な場合が少なくない。今年度, 60例を超える症例に関して,幻視,パーキンソン症状,認知機能の変動性,薬剤過敏性,起立性低血圧などの臨床症状,記憶力,注意力,見当識,視空間認知など各種神経心理学的検査の結果,頭部MRI,脳血流SPECT, MIBG心筋シンチグラフィーなどの画像検査の結果をデータベース化し,各種検査や画像統計解析ソフトの診断学的有用性について検討を行い,また,臨床症状と検査データの相関について解析し,その成果を海外誌に論文として発表した。次年度に計画している血液等の患者サンプルを用いた研究に向けた準備として,症例の蓄積と臨床症状や診断の吟味を行った。In vitroの実験として,ラット胎仔大脳皮質より培養した神経細胞を用いて,レビー小体型認知症に見られる様々な精神症状や睡眠障害への効果が報告されている漢方薬・抑肝散について,アルツハイマー型認知症の原因物質であるアミロイドβ蛋白による神経障害に対する神経保護効果を見出した。また,ラット胎仔から得た神経幹細胞を用いて,増殖(BrdU-ELISA),分化(MAP2/Tuj1-ELISA,および免疫染色陽性細胞のカウント),遊走能(Boyden chamber法)に対する抑肝散の効果を調べた。その結果,抑肝散は,神経幹細胞の増殖や遊走に有意な作用を示さない一方で,神経細胞への分化を促進する効果がある事がわかった。更に,重篤な薬剤過敏性を特徴的臨床症状とするレビー小体型認知症患者に見られる幻覚や妄想に対して有効性が報告されている非定形抗精神病薬を用いた実験で,これらの薬剤が,神経幹細胞から神経細胞への分化を促進する働きや,小胞体ストレス条件で保護的効果を有する事を見出した。およそ60名のレビー小体型認知症(DLB)患者の各臨床症状の有無,神経心理学的検査の点数,脳血流SPECTの結果を定量解析して算出した脳各部位の血流量,MIBG心筋シンチゲラフィーのH/M比などをデータベース化し網羅的に解析した.その結果,起立負荷試験で明らかとなる低血圧とMIBG心筋シンチグラフィーの結果が有意に相関することなどを見出した.また,治療可能な認知症とされる正常圧水頭症(NPH)はしばしば見逃されているが,脳血流定性解析ソフトeZISを応用することで脳室拡大の著しいアルツハイマー病(AD)との鑑別が可能であることを報告した.日常診療で行われている検査の結果を解析ソフトで詳細に検討することで治療可能な疾患を適切に鑑別し,治療効果の低い薬剤の長期にわたる処方を防ぐことができることは医療経済学の視点からも有意義であると考える.末梢血由来の診断バイオマーカーとしての有用性に関し,ADとDLBにおいて,ApoE蛋白をコードするε4alleleの頻度について解析したが,両疾患において有意差はみられなかった。ラット大脳皮質由来培養神経細胞を用いた実験では,ADの原因物質であるアミロイドβ蛋白による細胞障害性に対する抑肝散の神経保護作用が観察されたが,同様に,DLBの原因物質であるαシヌクレインを用いて実験を行った.DLBでは,様々な幻覚や妄想に対し,しばしば,抗精神病薬が使用されるが,同疾患の特徴的症状でもある抗精神病薬への過敏性のため,パーキンソン症状などの重篤な副作田が発現することが多く,その結果,著しいADLの低下のみからず,患者の生命予後にも影饗することが報告されている。よって,より安全性の高い抑肝散の臨床症状に対する効果のみならず,神経保護効果を確認できたことは非常に有意義であったと考える.
調和解析とその測定理論への応用

フーリエ解析と測定理論との関連についての研究実績の概要を述べる.測定理論の原型は,「ボルンの量子測定理論」であるが,数学の言葉でいえば,1の分解と非常に近い概念で特に,フーリエ解析でいえば,waveletと密接に関連する.このような枠組の中で測定理論を数学として考察した.現時点で,「測定公理」から得られる結果をいくつか列挙してみる.[1].我々の持つ測定能力に応じて,種々の統計力学があってもよいと考える.たとえば,精密測定が可能という前提のもとに,ニュートン力学は意味を持つ.また,時間平均に関する測定を前提とするならば,従来の統計力学を考えればよい.ここでは,10^<23>個の粒子からなるシステムにおいて,10^<18>個程度の粒子を得ることが出来るというような測定のクラスがまた別の統計力学を生成することを示した.従って,統計力学の定式において,測定概念は本質である.[2].量子システムにおいては,三段論法(A⇒B,B⇒CならばA⇒C)は成立しないことは良く知られている.しかるに,古典システムにおいては,三段論法は正しいことが証明できた.また,A⇒B,B⇒Cならば,ある意味で,C⇒Aというような結論も言える.個々のロジックを測定論の中の定理とみなすという考えは,ロジックを現実に適用する際の正当性を保証するという意味で本質である.[3].「測定誤差」についての一般論を展開できる.これによって,Heisenbergの不確定性関係の定式化が可能になった.[4].粒子のtrajectoryの概念の定義を得ることができる.したがって,何故,古典システムにおいては,trajectoryが中心的なのか?等に答えることができる.[5].fuzzy情報についての詳細な議論ができる.情報は本来的には,測定によって得られたのだから,この観点から情報理論を構築することは自然である.[6].統計学を測定理論の一側面とみることが出来る.カルマンフィルタと回帰分析の関係を明確にいうことができる.また,因子分析,ベイズの方法(事前確実⇒事後確立)等を測定の言葉で明確化できる.このように,我々の結果は,情報科学と総称される分野の全般におよんでいる.工学的なセンスで応用の範囲を積極的に広げることの重要さは十分認識しているが,現状では,「測定理論」の数理的基礎をより固めることに我々のエネルギーは集中した.フーリエ解析と測定理論との関連についての研究実績の概要を述べる.測定理論の原型は,「ボルンの量子測定理論」であるが,数学の言葉でいえば,1の分解と非常に近い概念で特に,フーリエ解析でいえば,waveletと密接に関連する.このような枠組の中で測定理論を数学として考察した.現時点で,「測定公理」から得られる結果をいくつか列挙してみる.[1].我々の持つ測定能力に応じて,種々の統計力学があってもよいと考える.たとえば,精密測定が可能という前提のもとに,ニュートン力学は意味を持つ.また,時間平均に関する測定を前提とするならば,従来の統計力学を考えればよい.ここでは,10^<23>個の粒子からなるシステムにおいて,10^<18>個程度の粒子を得ることが出来るというような測定のクラスがまた別の統計力学を生成することを示した.従って,統計力学の定式において,測定概念は本質である.[2].量子システムにおいては,三段論法(A⇒B,B⇒CならばA⇒C)は成立しないことは良く知られている.しかるに,古典システムにおいては,三段論法は正しいことが証明できた.また,A⇒B,B⇒Cならば,ある意味で,C⇒Aというような結論も言える.個々のロジックを測定論の中の定理とみなすという考えは,ロジックを現実に適用する際の正当性を保証するという意味で本質である.[3].「測定誤差」についての一般論を展開できる.これによって,Heisenbergの不確定性関係の定式化が可能になった.[4].粒子のtrajectoryの概念の定義を得ることができる.したがって,何故,古典システムにおいては,trajectoryが中心的なのか?等に答えることができる.[5].fuzzy情報についての詳細な議論ができる.情報は本来的には,測定によって得られたのだから,この観点から情報理論を構築することは自然である.[6].統計学を測定理論の一側面とみることが出来る.カルマンフィルタと回帰分析の関係を明確にいうことができる.また,因子分析,ベイズの方法(事前確実⇒事後確立)等を測定の言葉で明確化できる.このように,我々の結果は,情報科学と総称される分野の全般におよんでいる.工学的なセンスで応用の範囲を積極的に広げることの重要さは十分認識しているが,現状では,「測定理論」の数理的基礎をより固めることに我々のエネルギーは集中した.フーリエ解析と測定理論との関連についての研究が進行中である.量子力学は測定理論の原型は,「ボルンの量子測定理論」であるが,数学の言葉でいえば,1の分解と非常に近い概念で特に,フーリエ解析でいえば,waveletと密接に関連する.このような枠組の中で測定理論を数学として考察するのが,本研究の目的ある.現時点で,「測定公理」から得られる結果をいくつか列挙してみる.[1].量子システムにおいては,三段論法(A⇒B,B⇒CならばA⇒C)は成立しないことは良く知られている.

しかるに,古典システムにおいては,三段論法は正しいことが証明できた.また,A⇒B,B⇒Cならば,ある意味で,C⇒Aというような結論も言える.このことは,fuzzy推論と関連する.種々のロジックを測定論の中の定理とみなすという考えは,ロジックを現実に適用する際の正当性を保証するという意味で本質的である.[2].「測定誤差」についての一般論を展開できる.これによって,Heisenbergの不確定性関係の定式化が可能になった.[3].粒子のtrajectoryの概念の定義を得ることができる.したがって,何故,古典システムにおいては,trajectoryが中心的なのか?等に答えることができる.[4].fuzzy情報についての詳細な議論ができる.情報は本来的には,測定によって得られのだから,この観点から情報理論を構築することは自然である.[5].古典力学から統計力学への移行がかなり滑らかにできる.「可換測定公理」はすでに「確率」を内蔵しているのだから,このことは,当然である.[6].ベイズの方法(事前確率⇒事後確率)の正当性を主張できる(古典システム).また,量子システムにおいてはこれが不可である.[7].カルマンフィルタと回帰分析の関係を明確にいうことができる.このように,我々の結果は,情報科学と総称される分野の全般におよんでいる.工学的なセンスで応用の範囲を積極的に広げることの重要さは十分認識しているが,現状では,「測定理論」の数理的基礎をより固めることに我々のエネルギーは集中している.フーリエ解析と測定理論との関連についての研究実績の概要を述べる,測定理論の原型は,「ボルンの量子測定理論」であるが,数学の言葉でいえば,1の分解と非常に近い概念で特に,フーリエ解析でいえば,waveletと密接に開達する.このような枠組の中で測定理論を数学として考察した.現時点で,「測定公理」から得られる結果をいくつか列挙してみる.[1].我々の持つ測定能力に応じて,種々の統計力学があってもよいと考える.たとえば,精密測定が可能という前提のもとに,ニュートンカ学は意味を持つ.また,時間平均に関する測定を前堤とするならば,従来の統計力学を考えればよい.ここでは,1023個の粒子からなるシステムにおいて,10^<18>個程度の粒子の情報を得ることが出来るというような測定のクラスがまた別の統計力学を生成することを示した.従って,統計力学の定式において,測定概念は本質である.[2].量子システムにおいては,三段論法(A⇒B,B⇒CならばA⇒C)は成立しないことは良く知られている.しかるに,古典システムにおいては,三段論法は正しいことが証明できた.また,A⇒B,B⇒Cならば,ある意味で,C⇒Aというような結論も言える.種々のロジックを測定論の中の定理とみたすという考えは,ロジックを現実に適用する際の正当性を保証するという意味で本質的である.[3].「測定誤差」についての一般論を展開できる.これによって,Heisenbergの不確定性関係の定式化が可能になった.[4].粒子のtrajectoryの概念の定義を得ることができる.したがって,何故,古典システムにおいては,Lrajectoryが中心的なのか?等に答えることができる.[5]. fuzzy
幾何構造と位相

曲面やその高次元化である多様体の解析的不変量と幾何学的構造、曲率や位相等の関連を調べることは幾何学の主要な問題の一つであり、スペクトル幾何学とよばれている。一方、CTスキャン、非破壊検査等に関連する数学である逆問題として多くの研究がなされている。ここではこれらの交差点に位置する境界付き多様体のスペクトル逆問題について考えた。なかでも誤差がある不完全な解析的データのみ分かっている場合に幾何学的構造がどの程度わかるかという安定性に関連し、境界からの距離と内部の距離や位相の関係について研究した。空間の局所的性質と大域的性質の関係をさぐることは幾何学の基本的な問題である。ここでは境界付多様体の局所的不変量である曲率とラプラシアンから定まる解析的不変量の関係を見るゲルファントのスペクトル逆問題から派生した問題について考察した。この問題のこれまで得られた解法ではリーマン多様体の固有値と固有関数の境界への制限から境界から内部の点への距離(境界距離表現とよぶ。)あるいは固有関数がはじめに決定され、次に境界距離表現や固有関数から内部のリーマン計量が定まるという手順を踏んでいた。我々は以前、ゲルファントの逆問題の安定性について考察した。その際、リーマン計量は固有関数から構成されていた。また元々の問題の解決で用いられた境界距離表現からリーマン計量の決定の方法は安定性の問題では適用できなかった。それで安定的に計量が復元できる方法をさがした。得られた結果はリッチ曲率、平均曲率のヘルダーノルム、単射半径、直径の条件下での境界距離表現から内部の計量の安定的再構成である。尚、この結果は上記問題以外でも熱源の決定や波の伝播の逆問題にも適用可能である。以上のような研究の他、研究分担者である清原はリウビル多様体の共役跡、田村は磁気的散乱の半古典解析、島川は一般コホモロジー、池田は空間形の解析的捩れ、酒井は最小跡と距離関数の関係、竹内はp調和関数についてそれぞれ研究した。多様体やグラフの幾何構造、位相構造について調べた。境界付きリーマン多様体においてラプラシアンの固有値や固有関数の境界値からどの程度元の多様体の幾何構造や位相構造が得られるかというゲルファントのスペクトル逆問題は、リーマン幾何学におけるスベクトル幾何学の名称の下での多く研究とCTスキャンや非破壊検査の基礎となる数学であるいわゆる逆問題の研究との交差点に位置する興味深い問題である。すべて固有値、固有関数の情報から多様体を復元することはBelishev, KurylevとTataruの研究により完全な結果が得られている。これに対し、一部の情報(有限個でかっ誤差を含む)から多様体の位相型や擬等長類がわかるかという安定性、再構成の問題は実用的観点からも興味深い。逆問題は一般にはill-posedであるので条件付き安定性を考えるわけであるが、これは具体的には、あらかじめ考える多様体のクラスを指定することに対応する。これまでAnderson, Kurylev, Lassas, Taylorとの共同研究においてRicci曲率、平均曲率の両側評価、単射半径の下からの評価、直径の上からの評価を指定した多様体のクラスでの結果を得ていた。今回、上記の条件の内、単射半径の評価を緩めることに努めた。まだ思わしい結果は得られていないが、定式化としては加須栄、久村のスペクトル収束の枠組みで考えるのがよいのではないかと考えている。すなわち熱核の境界値への制限から定まる位相と全体の熱核から定まる位相との関連をみることが重要であろう。上記以外の研究としては、無限グラフ上のランダムウオークと双曲力学系の測地流の関連や無限グラフ上のパーコレーションについても調べている。境界付きリーマン多様体において、ラブラシアンの固有値と固有関数の境界値から、多様体内部の幾何学的情報が得られるか?というスペクトル逆問題について調べている。この問題はリーマン幾何における逆固有値問題とCTスキャン、工学の非破壊検査等の研究に代表されるいわゆる逆問題の研究という二つの分野の交差点に位置する問題として大変興味深い。これまでBelishev-Kurylev、Tataruにより、すべての固有値、固有関数の境界値から、リーマン構造が決定できることは知られていた。これに対し、逆問題が決定される実際の場面でははじめに得られる情報が不完全、つまり一部の固有値、固有関数しか得られないし、それらは誤差も含んでおり、そのような状況においても内部のおおよその情報を決定することは重要な問題である。このような安定性の問題に関し、逆問題は非適切(ill-posed)であるのでいわゆる条件付安定性を考えるわけであるが、ここでは考える多様体のクラスを制限し、その中で問題を考えることに相当している。これまで、Anderson, Kurylev, Lassas, Tayiarと多様体のRicci曲率、平均曲率の1階微分、単射半径、直径の制限の下で安定性の結果を得ていた。

さらに再構成についても、Kurylev, LassasとRicci曲率、平均曲率の1階微分のヘルダーノルムの制限の下で境界距離の擬等長類から内部距離を近似する有限距離空間を構成していた。これはRicci方程式による解析的議論によりRicci曲率、平均曲率の評価を断面曲率、第二基本形式のヘルダーノルムに帰着し、あとはリーマン幾何的議論を行うことにより得られている。今回,引き続き、境界距離の擬等長類から内部距離を近似的に構成する問題に取り組み、断面曲率のsup評価および第二基本形式の1階微分までの評価のみから結果を得た。ただし以前のKurylevらとの共同研究とは異なり、Ricci方程式の議論が使えるわけではないので得られた条件としては独立なものである。
理科実験ワークシートとそのコンピューターによる検索システムの開発

理科の実験学習において個々の学習者の興味や関心に応じた学習指導がなされることが理想的である.しかし, 1人の指導者で多数の児童生徒に対して個別的学習指導を行うことは容易ではない.そこで,本研究は個別学習を目指したワークシートの開発とそのコンピューターによる検索と学習履歴の管理も併せて行うシステムの開発を意図した.このワークシートは個別学習ばかりでなく一斉学習の授業形態でも共に活用できるもので,学習内容からは教科書に準じた「主軸型」と発展応用的な「発展・自由研究型」とに分かれている.また,学習タイプからは「知識理解型」,科学的態度や思考力を身につけるための「問題発見・探究型」,原体験や実験観察の技能の習得をねらいとした「原体験・活動・技能型」に分けてある.本年度は,ワークシートについては「原体験重視型」と「問題発見・探究型」の開発に重点をおいて行った.原体験型についてはこれを実践し,この評価も行い学習効果があることが明らかとなった.問題発見,探究型については評価までは行っていないが試行し,改善を行っている.学習シートのコンピュータによる検索については, 1)フロッピーディスケットをドライブに挿入すればキーボードの操作なしで立ち上がるオートスタート方式とし,2)入力操作は選択矢印の移動と項目の選択の2つについて,ボタン操作で行えるようにした.3)検索はツリー状構造による入力画面方式をとり,上位項目にそれぞれ対応した下位項目が次々に表示されるようにした.これによりコンピュータの操作を知らない児童生徒にも希望する実験項目や材料を選ぶことにより検索できるようになった.将来的にはワークシートや教材のデータベースをつくり電話回線により全国どこでもプリントアウトしてこれを使うことができるようにしたい.本年度の研究実績は1冊の報告書にまとめ刊行した.理科の実験学習において個々の学習者の興味や関心に応じた学習指導がなされることが理想的である.しかし, 1人の指導者で多数の児童生徒に対して個別的学習指導を行うことは容易ではない.そこで,本研究は個別学習を目指したワークシートの開発とそのコンピューターによる検索と学習履歴の管理も併せて行うシステムの開発を意図した.このワークシートは個別学習ばかりでなく一斉学習の授業形態でも共に活用できるもので,学習内容からは教科書に準じた「主軸型」と発展応用的な「発展・自由研究型」とに分かれている.また,学習タイプからは「知識理解型」,科学的態度や思考力を身につけるための「問題発見・探究型」,原体験や実験観察の技能の習得をねらいとした「原体験・活動・技能型」に分けてある.本年度は,ワークシートについては「原体験重視型」と「問題発見・探究型」の開発に重点をおいて行った.原体験型についてはこれを実践し,この評価も行い学習効果があることが明らかとなった.問題発見,探究型については評価までは行っていないが試行し,改善を行っている.学習シートのコンピュータによる検索については, 1)フロッピーディスケットをドライブに挿入すればキーボードの操作なしで立ち上がるオートスタート方式とし,2)入力操作は選択矢印の移動と項目の選択の2つについて,ボタン操作で行えるようにした.3)検索はツリー状構造による入力画面方式をとり,上位項目にそれぞれ対応した下位項目が次々に表示されるようにした.これによりコンピュータの操作を知らない児童生徒にも希望する実験項目や材料を選ぶことにより検索できるようになった.将来的にはワークシートや教材のデータベースをつくり電話回線により全国どこでもプリントアウトしてこれを使うことができるようにしたい.本年度の研究実績は1冊の報告書にまとめ刊行した.