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包括的な主観性理論の構築に向けて

言語における主観性の働きについては、アメリカ,ヨーロッパ,日本の言語研究史の中でそれぞれ独立して発見が行われ、その後の研究も相互交流が薄いまま同時並行的に行われてきた。しかし、考察対象とされた言語現象は全く同じではなく、操作概念の名称も異なっているとはいえ、これら3つの研究系譜は同一の認識基盤に基づいている。本研究は主観性に関わる仏英日の種々の現象を対照研究的に考察し、これらの成果の蓄積にもとづいて、3つの研究系譜を統合的に整理し、新たな包括的主観性理論の構築を試みるものである。平成30年度は、平成29年度に引き続いて、モダリティ研究、(間)主観化、主体性概念、文法化、プロトタイプ意味論、メタファー化などの理論、ヨーロッパの「主観性」研究史、発話行為論、ナラトロジー理論などを中心に、主観性に関わる研究文献を検討した。主観性の働きは特定の文副詞、助動詞、接続詞、ある種の機能語などに限られるものではなく、一般語彙や熟語の多義性の一部として潜在している可能性がある。同語反復文、矛盾文以外にも主観性の表明に特化した構文がありうる。小説の地の文などを典型例とする虚構の過去の語りにおいては、主観性を担う主体が二重化(メイン語りを担当する主体と地の文中のダイクシスなどの基準点となる主体)する。またこの場合、戯作の伝統を継承する日本の小説と歴史書の記述をモデルにした欧米語の小説とでは、主体の二重化の様相は異なる。この点から、欧米語に特有な自由間接話法、日本語に特徴的な自由直接話法や「た」形と交替して現れる「る」形に関わる現象などに説得的な説明原理の構築を試みた。以上の成果を、日本フランス語学会で発表し、フランス語学、フランス文学、ドイツ語学、英語学、英文学の研究者を招いて主観性関連のシンポジウムを開催した。当初の予定どおり、主観性概念については、アメリカ系の研究においては特にフィルモアからトロゴットに至る系譜、フランス語圏においてはブレアル、ブリュノ、バイイ、バンヴェニスト、日本においては鈴木朗、時枝誠記、渡辺実らの指摘を参考に、言語現象への主観性概念の適用可能性について検討を行うことができた。同時に、フランス語、英語、日本語の具体例の考察に基づき、主観性と間主観性との関係、文法化と(間)主観化との関係、語彙的表現と主観性を担う表現との多義性の問題、などについて、これまでの研究史を整理した。また、これまで研究が集中してきた「真実性」主観性以外の可能性、特にブリュノやバイイが提示していた「望ましさ」主観性、「実現要請」主観性などの成立可能性、およびこれら各主観性間の相互関係を検討し、統一的な主観性理論の構築を目指してほぼ順調に研究が進んでいる。さらに、学会発表、論文執筆、シンポジウム開催などをも行うことができた。仏英日の主観性現象に関するデータの収集と分析を継続する。特に自由(直接・間接)話法と歴史的現在形については、言語学的文献のみならず、修辞学、西洋古典文献学、国内外の文学研究などの成果をも検討し、ここから散発的な指摘を網羅的に収集し、研究の参考資料とする。前年度に集中的に行った時間・空間ダイクシスへの考察について、バンヴェニスト、ヴュイヨーム、ジュネットら主としてフランス語学における、時制論・時間論、ナラトロジー関連の研究系譜における理論を参考に、主観性概念との関係づけを考察する。成果は、適宜ホームページに掲載する。また暫定的な研究レポートを作成し、それらを論文にまとめる。また、商業誌に一般向け解説記事を執筆する。研究成果については、国内の諸学会、および国際ロマンス語言語学文献学会などの国際学会で発表を行う。言語における主観性の働きについては、アメリカ、ヨーロッパ、日本の言語研究史の中でそれぞれ独立して考察や発見が行われ、その後の研究も相互交流が薄いまま同時並行的に行われてきた。申請者は主観性に関わる主として仏英日の種々の現象を対照研究的にあるいは個別言語内でこれまで考察してきたが、これらの成果の蓄積にもとづいて、3つの研究系譜を統合的に整理し、新たな包括的主観性理論の構築が可能ではないかと考えた。申請者がすでにある程度の研究を蓄積してきた同語反復文、矛盾文、自明文等の考察を発展させ、主観性の現象はアメリカ系の研究が注目しがちな限定された形態素に関わる現象に限られるものではなく、目立たない形で言語全体にきわめて広範囲に及んでいることが明らかになった。またその主観性も「真実性」に限られるものではなく、複数の種類があることが判明した。これらに加えて、アメリカ系のモダリティ研究、認知言語学における(間)主観化、主体性概念、文法化、プロトタイプ意味論、メタファー化などの理論、フランス語圏を中心とするヨーロッパの研究史、特に「真実性」以外の主観性概念、発話行為論、ナラトロジー理論などを中心に、主観性に関わる研究文献を検討してきた。同時に、意味論、語用論、文法化、認知科学、言語習得関連の現在までの成果について考察し、意味作用一般について、現在までの研究史を概観するとともに、暫定的な主観性仮説構築のための基礎作業を行った。また、仏英日の言語現象について、種々の文学作品、インターネット上のデータベース、インターネットの検索エンジン、各母語話者による会話データなどを利用して分析用の基礎資料の作成に着手した。

アメリカ系の研究においては特にフィルモアからトロゴットに至る系譜、フランス語圏においてはブレアル、ブリュノ、バイイ、バンヴェニスト、日本においては鈴木朗、時枝誠記、渡辺実らの指摘を参考に、言語現象への主観性概念の適用範囲について拡大を試みてきた。同時に、フランス語、英語、日本語の具体例の考察に基づき、主観性と間主観性との関係、文法化と(間)主観化との関係、語彙的表現と主観性を担う表現との多義性の問題、などについて、これまでの研究史を整理した。主観性の働きは特定の文副詞、助動詞、接続詞、ある種の機能語などに限られるものではなく、一般語彙や熟語の多義性の一部、場合によっては構文そのもの、さらにはゼロ記号としても文内に潜在していることが判明した。「ネコはネコだ!」のような同語反復文、「こんなネコ、ネコじゃない!」のような矛盾文以外にも、「AおまけにB」、「A.ただ、B」、「A以上でも以下でもない」など主観性の表明に特化した構文がありうることが明らかとなった。また、小説の地の文などを典型例とする虚構の過去の語りにおいては、主観性を担う主体が二重化(メイン語りを担当する主体と地の文中のダイクシスなどの基準点となる主体)する。この場合、戯作の伝統を継承する日本の小説と歴史書の記述をモデルにした欧米語の小説とでは、主体の二重化の様相が異なる。この点から、欧米語に特有な自由間接話法、日本語に特徴的な自由直接話法や「た」形と交替して現れる「る」形に関わる現象などに、物語論、時間論、比較文学研究等の成果を参考に、暫定的な説明原理を構想した。さらに、フランス語における形容詞の名詞に対する前置と後置、英語における複数形容詞の配列順序、日本語における直示述語などの問題の関係性、また日本語に特徴的で欧米語に稀な擬音語・擬態語の現象も、新たな主観性理論の点から考察を開始した。言語における主観性の働きについては、アメリカ,ヨーロッパ,日本の言語研究史の中でそれぞれ独立して発見が行われ、その後の研究も相互交流が薄いまま同時並行的に行われてきた。しかし、考察対象とされた言語現象は全く同じではなく、操作概念の名称も異なっているとはいえ、これら3つの研究系譜は同一の認識基盤に基づいている。本研究は主観性に関わる仏英日の種々の現象を対照研究的に考察し、これらの成果の蓄積にもとづいて、3つの研究系譜を統合的に整理し、新たな包括的主観性理論の構築を試みるものである。平成30年度は、平成29年度に引き続いて、モダリティ研究、(間)主観化、主体性概念、文法化、プロトタイプ意味論、メタファー化などの理論、ヨーロッパの「主観性」研究史、発話行為論、ナラトロジー理論などを中心に、主観性に関わる研究文献を検討した。主観性の働きは特定の文副詞、助動詞、接続詞、ある種の機能語などに限られるものではなく、一般語彙や熟語の多義性の一部として潜在している可能性がある。同語反復文、矛盾文以外にも主観性の表明に特化した構文がありうる。小説の地の文などを典型例とする虚構の過去の語りにおいては、主観性を担う主体が二重化(メイン語りを担当する主体と地の文中のダイクシスなどの基準点となる主体)する。またこの場合、戯作の伝統を継承する日本の小説と歴史書の記述をモデルにした欧米語の小説とでは、主体の二重化の様相は異なる。
汎用的な範疇文法ツリーバンクの構築

本研究では、理論言語学と自然言語処理の両分野での研究資源として活用できる、汎用的な範疇文法のツリーバンクを構築する。範疇文法は、深い解析を用いた意味解析を行うための基盤として、意味処理に関する研究が本格化しつつある自然言語処理研究において現在注目を集めている言語理論である。また、理論言語学研究においても、ツリーバンクやパーザーなどを心理言語学的モデリングのためのリソースとして用いる、経験科学としての新たな手法に注目が集まっており、数学的に厳密な基盤を持つ言語理論である範疇文法の、言語理論としての側面に特に注目が高まっている。このため、言語学的な知見を正確に反映したツリーバンクを構築することにより、自然言語処理研究と理論言語学研究を結びつけた新たな学際的研究領域における研究を飛躍的に促進することができると考えられる。本研究では、理論言語学と計算言語学の研究者の共同研究として範疇文法ツリーバンクの構築に取り組み、理論言語学、自然言語処理両分野を取り結ぶ学際的な研究領域の活性化に寄与することを目指す。本年度は、本研究を開始する前に始めていた予備的研究の結果に基づき、以下の項目に関する作業を集中的に進めた。(1)変換元である句構造文法ツリーバンクから自動で範疇文法ツリーバンクを生成する工程の精緻化。(2)項構造の変更を伴う、いわゆる複雑述語の扱いを言語学的に妥当なものとするための後処理の工程の設計と実装。年度後半から当初の予定通りアノテータ二名を雇用し、研究代表者、研究分担者、アノテータ間で緊密に連絡を取り合いながら作業を進めた。本年度予定していた複雑述語の分析を精緻化する作業が年度末までにほぼ終了したため、おおむね順調に進んでいると判断できる。研究成果は3月の言語処理学会で発表した。来年度は、本年度の成果に基づき、引き続き、自動変換したツリーバンクの修正を進める。具体的には、名詞句の量化の分析を言語学的に妥当なものにする作業に取り組むことを予定している。また、述語の分析と名詞句の分析が一段落したら、来年度後半からは、パーザーの学習データとしてツリーバンクを用いるなどの手法によって、ツリーバンクの妥当性を客観的に検証する作業にも取り組む予定である。専門知識を持つアノテータが作業を開始できる時期が年度後半以降であったため、年度前半に支出予定だったアノテータへの業務委託作業への報酬が発生しなかった。また、本研究のコーパスの構築に必要なコーパス資源を研究代表者がすでに所持していたため、コーパス購入資金として見積もっていた額が未使用となった。このため次年度使用額が生じた。次年度使用額は、コーパス構築のうち、人手と労力が必要となる、アノテータへの業務委託作業への報酬に回す予定である。
新興市場における利益予測と市場の評価

会計・ファイナンスの領域では,経営者による利益予想に関する研究が多く行われている.本研究では予想誤差を利用して利益予想の特徴を分析した.本研究では発見事項は次のとおりである.(1)期首において概ね経営者は楽観的予想を行うが,景気変動に応じて楽観的程度が変化している,(2)予想は当該年度が黒字であった場合,保守的な予想になりがちである,(3)当期利益の予想誤差は経常利益のそれよりも大きい.(4)東証1部のデータを用いた場合,中央の非対称性が発見されたが,ジャスダックのデータでは発見されなかった.(5)テールの非対称性は赤字,あるいは減益となるグループにのみ観察された.会計・ファイナンスの領域では,経営者による利益予想に関する研究が多く行われている.本研究では予想誤差を利用して利益予想の特徴を分析した.本研究では発見事項は次のとおりである.(1)期首において概ね経営者は楽観的予想を行うが,景気変動に応じて楽観的程度が変化している,(2)予想は当該年度が黒字であった場合,保守的な予想になりがちである,(3)当期利益の予想誤差は経常利益のそれよりも大きい.(4)東証1部のデータを用いた場合,中央の非対称性が発見されたが,ジャスダックのデータでは発見されなかった.(5)テールの非対称性は赤字,あるいは減益となるグループにのみ観察された.平成20年度は研究初年度にあたるため,実施計画にあるとおり,先行研究のレビューに努めたため,特に発表すべき研究成果は得られていない.このレビューにより国内における経営者予測,アナリスト予測の特徴と精度について概要を理解した.本研究に関連する先行研究における発見の一部は以下の通りである.【経営者予測】・規模の小さい企業ほど楽観的予想を行う・JASDAQ市場や他の新興市場の経営者予想は一部・二部市場のそれよりも楽観的である.・実際の利益が増益か減益かに対しては非対称な予測が行われやすい.【アナリスト予測】・アナリストは全般的に楽観的予測を行い,それが次第に修正される形が多い・小規模企業よりも大規模企業の方が高い予測精度が得られている(阿部2000など)本研究は特に新興市場を対象として経営者予測を補完するアナリスト予測の意義を明確にすることにあるため,先行研究レビューにより得た知見には大きな意義があると考える.また,文献研究と平行して,関連資料(経営者・アナリスト予測データ)を購入し,分析用データベースへと加工する作業を行った.平成21年度は研究用データベースの構築とパイロットテスト的な分析の実施を予定していた.データベースの構築はアイフィス(株)が提供するコンセンサス予測データと日本経済新聞社が提供する経営者予測データの2つをメインとして経営者予測,アナリスト予測の分析用データベごスを2001年6月から2008年末の期間で作成した.また,パイロットテストとして,経営者による利益予測の精度を分析し,その一部を論文にまとめた.論文では年次の決算短信で公表される次年度の利益予想を分析対象とした.分析対象となったサンプル数は最も多い組み合わせで19,349社・年である.分析の結果,一部の先行研究で指摘されていた予想の保守化は一時的な現象であることを明らかとし,景気の変動と連動する可能性を指摘した.さらに,東証とJASDAQ市場ではJASDAQ市場の利益予想の方が楽観的であるという結果を得た.前年度実績との関連では,業績の悪化した企業の利益予想はより楽観的であるという結果を得た.このパイロットテストは中間決算時の決算短信で得られる利益予想の変化を含めていないので,平成22年度はまず,パイロットテストを完了させ,経営者の予想の特性を理解した上で,アナリスト予想との比較,情報公表に対する市場の反応について分析を進める予定である.平成22年度には,前年度から引き続き,経営者による利益予測の精度を分析した.市場別では東証と比較してジャスダックに上場する企業ほど楽観的な予想をしやすいことが分かった。加えて,2期間での利益の傾向により,予想誤差に違いがあることが判明した.増益になる企業群の予想誤差は平均して正の予想誤差,つまり悲観的な予想が大勢を占める傾向にあり,減益となる企業群では全体と同じく平均して負の予想誤差を取る,というものである.また,経常利益と当期純利益では,当期純利益の誤差が大きいことが,期首と中間期では中間期で予想誤差が縮小することが分かった.予想誤差の分布を用いた分析からは,分布に期首から中間期にかけて誤差ゼロに集中する傾向が認められた.時間の経過につれ,精度が高まる訳なので当然の傾向であるが,ゼロのすぐ右側と左側では歪んだ頻度が観察され,特にゼロのすぐ右側に多くの標本が集まるという中央の非対称性が認められた.経営者としては公表する実績値と予想の間に正のサプライズを望むため,先行研究では利益調整の証拠として指摘されているが,本研究では,この現象は全標本及び東証上場の場合において,黒字かつ増益となる2つのグループに限って観察され,ジャスダック上場企業にはあまりみられない現象であることを指摘した.また,テールの非対称性として指摘された,極めて楽観的な予想誤差は市場に関わらず減益あるいは赤字のグループに観察され,ジャスダック市場上場企業では特に大きいことが分かった.黒字かつ増益となるグループではテールの非対称性は観察されなかった.
赤血球最終分化段階のミトコンドリア除去機構の解明と血球貪食症候群への応用

赤血球分化時にはミトコンドリアをはじめとするオルガネラが分解される。我々は、赤血球の成熟段階のミトコンドリア除去にAtg5やAtg7に依存しない新規オートファジーが関わっていることを報告した。しかしながら、その詳細なメカニズムは未だ明らかになっておらず、どのようにしてミトコンドリアを認識しているのかも不明なままである。また、新規オートファジー欠損マウスでは「血球貪食症候群」と酷似した表現型を示すことも見出している。本研究では、網羅的な解析により同定した候補分子を用い、新規オートファジーによる赤血球分化時のミトコンドリア除去機構の解明を行う。さらに血球貪食症候群との関連を明らかにする。
授業実施結果の高度な再利用機能を備えた分散型教育システムの開発

本研究では,教師が授業準備を行う際に,従来想定されていた画像ファイルやその提示順序などの授業計画の再利用にとどまらず,補充説明などのため共有黒板上に描画を行った板書の内容などを教材データとして選択的に再利用可能とする成長型授業設計モデルに基づく教育システムの開発を行った。その結果,ネットワーク共有型の板書システムを実現するうえで必要となる実行環境に依存しないポータブルな描画フレームワークを実現した。本研究の目的は,実施した授業実践の分析から次の授業設計・教育を行う成長型授業設計モデルに基づく教育システムにおいて,教師が授業準備を行う際に,従来想定されていた画像ファイルやその提示順序などの授業計画の再利用にとどまらず,補充説明などのため共有黒板上に描画を行った板書の内容などを教材データとして選択的に再利用可能とすることで,教師の授業準備を補助するとともに,より高度な授業実践を実現すること,および,利用する教材データを各端末で分散管理を可能とすることで,サーバ設備や教室のネットワーク環境に依存しない利用を実現することである。研究2年度目にあたる本年は,前年度に引き続き,我々の研究グループで開発してきた従来型の教育システムである共有型電子黒板システムIMPRESSIONを参考とし,IMPRESSION上で行われた授業の板書描画等の再利用のために必要な機能・管理方法についての要求仕様分析を行い,その結果から,基本設計ならびにプロトタイプシステムの開発を行った。研究計画段階から,再利用のためには,従来の描画形式と異なり,ベクトルグラフィックとして描画を管理する必要性があり,また教員の利便性のためにも授業計画と一体となった管理の必要性が予測されており,前研究年度に開発を行ったプロトタイプシステムの実装からも,その予想が正しいことが確認されている。そのため,本年開発を進めたシステムもベクトルグラフィックで管理を行う仕様を踏襲した。加えて,本研究では再利用の際に,描画内容を,選択的に利用可能とするためには,単に矩形等で描画エリアを区切り選択するだけでは,再利用したいオブジェクトを正しく選択することは困難であると予想されることから,描画時間についても考慮することで,再利用を行う手法の提案を行い,プロトタイプシステムへ組み込みを進めた。本研究の目的の1つは,実施した授業実践の分析から次の授業設計・教育を行う成長型授業設計モデルに基づく教育システムにおいて,教師が授業準備を行う際に,画像ファイルやその提示順序などの授業計画の再利用にとどまらず,補充説明などのため共有黒板上に描画を行った板書の内容などを教材データとして選択的に再利用可能とすることで,より高度な授業実践を実現することである。研究初年度にあたる本年は,我々の研究グループで開発してきた従来型の教育システムである共有型電子黒板システムIMPRESSIONを元に,IMPRESSION上で行われた授業の板書描画等の再利用のために必要な機能・管理方法についての要求仕様分析を行い,その結果から,基本設計ならびにプロトタイプシステムの開発を行った。研究計画段階から,再利用のためには,従来の描画形式と異なり,ベクトルグラフィックとして描画を管理する必要性があり,また教員の利便性のためにも授業計画と一体となった管理の必要性が予測されており,要求分析に基づき開発を行ったシステムからも,その予想が正しかったことが確認された。加えて,本研究では再利用の際に,描画内容を,選択的に利用可能とするための手法として,単に矩形等で描画エリアを区切り選択するだけでは目的のオブジェクトを正しく再利用できないことから,描画時間についても考慮することで,再利用を行う手法の提案を行い,プロトタイプシステムへ組み込みを行った。実際の利用を想定した,動作実験から,これらの仕組みが有効に動作することが確認できた。本研究の目的は,実施した授業実践の分析から次の授業設計・実施を行う成長型授業設計モデルに基づく教育支援システムにおいて,教師が授業準備を行う際に,従来想定されていた画像ファイルやその提示順序などの授業計画の再利用にとどまらず,補充説明などのために共有電子黒板上に描画を行った板書の内容などを教材データとして選択的に再利用可能とすることで,教師の授業準備を補助するとともに,より高度な授業実践を実現すること,および,利用する教材データを各端末で分散管理を可能とすることで,サーバ設備や教室のネットワーク環境に依存しない利用を実現することである。研究3年度目にあたる本年は,前年度に引き続き,我々の研究グループでこれまで開発を行ってきた従来型の共有電子黒板システムIMPRESSIONを参考に,板書描画の再利用を行えるプロトタイプシステムの実装を進めた。その結果,本年までに,ベクトルグラフィック描画機能に関して,概ね本システムに求められる機能が実現された。なお,従来システムは,Windows上で動作するシステムであったが,本研究においては,教員の利便性や授業での使用の容易さを考慮してiPadで動作するよう開発を行なっている。また,描画の選択的な再利用のための機能についても,要求分析を終え実装を進めた。教材データの分散管理のための方法についても,技術的な評価・検討を行い,単機能のプロトタイプの実装を行い,実装が可能であることの確認を行った。本研究の目的は,実施した授業実践の分析から次の授業設計・実施を行う成長型授業設計モデルに基づく教育支援システムにおいて,教師は授業準備を行う際に,従来想定されていた画像ファイルやその提示順序などの授業計画の再利用にとどまらず,補充説明などのために共有

電子黒板上に描画を行った板書の内容などを教材データとして選択的に再利用可能とすることで,教師の授業準備を補助するとともに,より高度な授業実践を実現すること,および,利用する教材データを各端末で分散管理を可能とすることで,サーバ設備や教室のネットワーク環境に依存しない利用を実現することである。計画最終年度に当たる本年度は,前年度に引き続き,我々の研究グループで開発を行ってきた従来型の共有電子黒板システムであるIMPRESSIONを参考に,板書描画の再利用を行えるプロトタイプシステムの実装を進めた。従来システムはWindows上で動作するビットマップ描画型のシステムであったが,研究ではiPad上で動作をするように,および,再利用を容易にできるように,ベクトルグラフィック型での実現を目指し,描画管理エンジンの完成を見た。本描画エンジンは,実際の描画を行うシステム依存部分と,描画のための座標管理などのシステム非依存部分を切り離し開発を行っており,軽微な修正で他の環境にも導入可能なものとなっている。教材データの分散管理についても,プロトタイプシステムを開発し,動作を確認した。本研究では,教師が授業準備を行う際に,従来想定されていた画像ファイルやその提示順序などの授業計画の再利用にとどまらず,補充説明などのため共有黒板上に描画を行った板書の内容などを教材データとして選択的に再利用可能とする成長型授業設計モデルに基づく教育システムの開発を行った。その結果,ネットワーク共有型の板書システムを実現するうえで必要となる実行環境に依存しないポータブルな描画フレームワークを実現した。前年度に引き続き,プロトタイプシステムの開発を行ってきており,教授支援システムとしての実装は着実に進展している。一方で,分散システムとしての動作は,技術的な評価は終了したものの,システムへの統合・組み込みには至っていない。また,再利用機能については実装中である。これらのことを総合すると,おおむね順調に進展していると考えられる。教育工学引き続き教授支援システムの実装を進める必要がある。一方,次年度は研究課題最終年度であるため,評価についても合わせて検討を行う。また,評価実験からシステムの機能改善も行う。前年度に引き続き研究計画に従い,プロトタイプシステムの開発を行ってきた。一方で,分散システムとしての検討は研究計画と比べ要求分析等が終了していない。また,前研究年度にプロトタイプシステムとして実装した,再利用機能については,動作試験まで実施を行うことができているが,今後,実システムに統合が必要である。これらのことを総合すれば,おおむね順調に進展していると考えられる。当初の研究計画に従い,描画等の再利用に必要な機能の分析を行うとともに,プロトタイプシステムの開発を行うことができた。しかし,再利用機能については,予定よりも早く従来システムへ組み込んで,動作試験まで実施を行うことができている。これらのことを総合すれば,おおむね順調に進展していると考えられるため。残額は,効率的に研究を推進した結果発生した未使用額である。
保健師の施策化能力の基礎となる「起業家マインド」育成プログラムの試案作成

本研究の目的は、保健師教育における「起業家マインド」育成プログラムの開発に向けた試案を作成することである。国内で法人化または独立採算の事業形態で活動する保健師3名への継続的インタビューを実施した。起業家マインドが育まれるプロセスに着目し、国の政策等と照らし合わせて記述したストーリーは、ニーズからの施策化のナラティヴ教材として、現任教育におけるOJT強化のためのプログラムに活用できる可能性がある。平成25年度は調査計画を立案し、起業している保健師への調査を開始するとともに、新たな活動事例の情報収集を行った。1.調査計画の立案:公表資料を基に、日本国内で法人化または独立採算の事業形態で活動している保健師から、事業分野が偏らないよう35名を選定することとした。事業および個人についての基礎情報の収集と、ライフレビューシートを用いた半構成インタビューによるデータ収集を計画した。所属機関の研究倫理委員会において研究計画の承認を受けた。2.調査の開始:条件に該当する保健師2名の活動視察と調査を開始した。データ収集と分析を並行して進め、平成26年度前半に分析結果の確認を行う予定である。3.活動事例の情報収集・整理:学術集会や職能団体の研修会で紹介された活動事例を追加収集した。把握済の事例については公表資料から新たな事業展開の情報を整理した。平成24年度は、研究目的に基づく活動事例調査の準備として、文献検討、活動事例の情報収集・整理、調査計画の検討を行った。1.文献検討:「保健師の施策化」「保健師の起業」に関して、文献データベースの検索システム等を用いて文献検討を行った。その結果、「保健師の施策化」については「政策形成能力」、「保健師の起業」については「ソーシャルビジネス」という概念の重要性が見出された。2.活動事例の情報収集・整理:「開業」「起業」「保健師」等を用いた新聞記事検索、論文データベース検索、インターネット検索により、開業保健師・起業家保健師に関する情報収集を行い、活動事例を整理した。具体的な活動内容が把握できた事例のほとんどが既に商業誌の特集等で紹介されていたため、開業保健師の集いに参加し情報収集を行った。平成25年度は学術集会や職能団体の研修会で紹介された活動事例の追加を行う予定である。3.調査計画の検討:日本の開業保健師9名を対象に起業動機・起業準備・現在の活動を明らかにした研究論文の公表を受けて、研究目的に基づく調査方法について検討した。活動については、既存の行政サービスをふまえて、地域に埋もれているどのような課題を解決するために事業を起こしたか、プロセスとして捉える必要がある。平成25年度は活動事例34例の調査を行う予定である。平成26年度は、起業している保健師への調査を継続し、データ分析を行った。調査の継続:公表資料を基に、国内で法人化または独立採算の事業形態で活動している保健師から事業分野が偏らないよう対象者を選定し、25年度に調査開始した保健師2名に加えて、福祉分野の保健師1名を対象者とした。事業および個人についての基礎情報の収集と、ライフレビューを促す半構成の継続面接によるデータ収集を行った。データ収集に並行して分析を進め、1事例について学会発表を行い、参加者との意見交換を行った。データ分析・まとめ:起業家マインドが育まれるプロセスに着目し、個別に国の政策等の時代背景と照らし合わせながら語られた内容を整理し、生の言葉を用いたストーリーを記述した。事例間の共通性に着目して分析を進めた結果、看護キャリア初期に変化を生み出すことに肯定的な職場環境に身を置く、地域に密着した活動を通して住民に育てられる、対象コミュニティを意識した活動のふりかえりを大切にするなどの経験を経て、起業により住民に必要なサービスを創り出す転機を迎えていた。今回得られた結果は、保健師教育においてニーズからの施策化のナラティブ教材として、特に現任教育におけるOJT強化のための育成者支援プログラムとして活用できる可能性がある。今後は教育関係者と意見交換を行い、プログラムをより具体化する必要がある。地域看護学活動視察・調査、活動事例の追加収集等、順調に実施することができた。新聞記事検索でヒットした記事のほとんどが既に商業誌等で紹介された活動事例であり、新たな事例を発見することが困難であった。日本の開業保健師9名を対象に起業動機・起業準備・現在の活動を明らかにした研究成果が2012年に公表されたため、対象事例の条件を再検討する必要があった。また、2012年は9月に開業保健師の集いが初開催され、その後、一般社団法人日本開業保健師協会の設立、2013年3月に第2回の集い開催など、組織活動が急展開した一年であった。

そこで、団体の動向を把握し、研究目的に適った具体的な調査計画を立案するため、情報収集とネットワークづくりを優先した。平成26年度前半に対象者追加の必要性を検討する。調査結果を分析し、保健師教育における「起業家マインド」育成プログラムの試案作成・公表に向けて取り組んでいきたい。24年度に把握した開業保健師の活動事例の情報整理とソーシャルビジネスに関する文献検討等により、調査対象の条件とインタビューガイドを検討し、研究計画を立案する。所属機関の研究倫理委員会に研究計画を提出し、承認を得てから事例調査を開始する。25年度に34事例の調査を行う予定である。継続インタビューの途中であり、データ収集作業と分析作業を並行して進めているため。対象者が分析結果を確認した後で研究協力費を支払うため。旅費は主に保健師への継続インタビューを実施するために使用する。活動拠点は全国各地に及ぶ。その他から研究協力費を支出する。物品費は主にソーシャルビジネス関連図書購入のために使用する。旅費は主に開業保健師の活動視察とインタビュー調査を実施するために使用する。謝金は調査協力費として使用する。組織に所属している看護職よりも調査協力費が高額になることが予測される。その他、インタビューの逐語記録作成のために研究費を使用する。
非天然アミノ酸を組み込んだ持続性ＢＡＣＥ１阻害剤の設計と合成

BACE1は、アルツハイマー病の治療や予防を目的とした創薬研究のターゲットとなっている酵素である。研究代表者は過去の研究で、BACE1の基質配列に基づいたペプチドライブラリのスクリーニングを行い、BACE1阻害剤設計に有効と思われる非天然のアミノ酸情報を得ている。本研究では、これらのアミノ酸情報を基に阻害剤合成を行い、酵素レベルでの活性評価を行った。また、新たに非天然アミノ酸を数種類選定し、基質配列のP4からP1'に相当する部分に対してスクリーニングを行い、今後の創薬研究に有用と思われるアミノ酸を特定した。本研究は、アルツハイマー病の予防・治療を目指した薬剤の設計・合成等を目的としている。アルツハイマー病患者の脳では、アミロイドβペプチド(Aβ)やタウタンパク質などから構成されるアミロイドプラークの沈着が見られ、このことがアルツハイマー病の基盤と考えられている。Aβは、前駆体タンパク質であるamyloid precursor protein(APP)が2種類のプロテアーゼで切断されることにより生産されるが、AβのN末端側を切断するのがβセクレターゼ(BACE1)である。本研究ではこのBACE1を阻害することによる疾病の治療を目的とした創薬研究を目指している。酵素阻害剤を設計するにあたり、基質特異性に基づく阻害剤は酵素の活性部位にフィットする可能性が高いため、高活性をもつ阻害剤開発につながると考えられる。申請者はこれまでに、非天然型アミノ酸を含むBACE1阻害剤を数種類合成し、酵素アッセイにより阻害活性があることを確かめている。また、薬剤を設計するうえで重要である、阻害剤を構成するためのアミノ酸残基を特定するためのアミノ酸の候補を選んで入手した。そして、これらを用いてアミノ酸候補のスクリーニングに使用するためのペプチドライブラリーの一部の合成に着手した。また上記阻害剤以外に、BACE1の基質となるタンパク質(APP)の配列の一部を含み、アミノ酸以外の機能部位を組み込んだアルツハイマー病治療薬の合成研究にも参画しており、結果の一部が国内の学会で発表された。本研究は、非天然アミノ酸を組み込んだBACE1阻害剤の設計と合成を目的としている。アルツハイマー病患者の脳では、アミノ酸が40および42残基からなるアミロイドβペプチド(Aβ)などから構成されるアミロイドプラークの沈着が認められ、このことがアルツハイマー病発症の基盤と考えられるようになった。従って、Aβの産生に関与する酵素の一つであるBACE1に対する阻害剤の開発は、アルツハイマー型認知症治療薬研究として大変重要な位置付けにあると言える。特に本研究では、血液脳関門(BBB)への透過性改善を考慮した疎水性の向上や、体内のプロテアーゼへの耐性の獲得を考慮し、非天然アミノ酸を組み込んだBACE1阻害剤開発を目指している。こうした試みは、薬剤の実用化に向けた重要なアプローチであるといえる。これまでの研究で、申請者はBACE1基質のスクリーニングを行っており、阻害剤のデザインとして用いることができる非天然アミノ酸の候補を絞る研究を行った。事業期間中、特定した非天然アミノ酸を含む配列中に、スタチン型およびノルスタチン型等の誘導体をP1部位に含むペプチド型BACE1阻害剤を数種類合成した。合成は、一般的なペプチドの固相合成法に基づいて行い、HPLCにより精製を行った。得られた化合物をリコンビナントBACE1を用いた酵素アッセイした結果、阻害活性を示すことが分かった。これらの結果を2012年に開催された国際学会で発表した。アルツハイマー病患者の脳では、アミロイドβペプチド(Aβ)などから構成されるアミロイドプラークの沈着が認められ、Aβの産生にはβセクレターゼ(BACE1)が関与していることが知られている。本研究はBACE1阻害剤の開発を目的としているが、予定した研究期間内での研究代表者の所属機関の変更があったため、新しい所属機関内でリコンビナントBACE1を用いた酵素アッセイ系を整えた。リコンビナント酵素と合成ペプチドである基質を含むバッファー溶液を37 °Cでインキュベートし、HPLCおよびMALDI-TOF MSを用いて解析したところ、想定したP1部位での基質の切断が確認された。調整した酵素アッセイ系を用いて、申請書の研究計画の2年目以降に計画していた第2次スクリーニングを行った。すなわち、BACE1基質のP4ーP1'部位のさらなる基質ライブラリの作成と酵素を用いたスクリーニングを行い、薬剤設計に有用なアミノ酸残基を探索した。まず、様々な側鎖を持つ非天然アミノ酸を選定し、基質のP4ーP1'部位のそれぞれの部位でライブラリ化したペプチドを一般的な固相合成法によって合成した。合成基質ライブラリと酵素をインキュベートし、HPLCとMSを用いてペプチドのピーク面積、および切断されたペプチドのN末端およびC末端のフラグメントを解析したところ、P4ーP1'部位でそれぞれ有用と思われるアミノ酸の情報が得られた。これらの結果を今後の薬剤設計の研究に活用する予定である。

創薬科学分野申請者は平成25年度に所属機関の変更があり、それに伴う大幅な実験計画の変更があった。本研究は、プロテアーゼの基質となるアミノ酸配列に基づいた合成研究に基づいており、ペプチド固相合成に基づく研究環境を必要としていることから、新しい所属機関での研究環境の確保と改善を目指し、25年度中にある程度達成した。化学合成を行うための研究スペースを確保し、阻害剤のシークエンス部分を合成するための振とう機などの機材類を購入し、試薬類としては非天然のアミノ酸を含めた保護アミノ酸や縮合剤等の一式を調達した。また、合成した阻害剤のキャラクタリゼーションで用いるMSは所属機関内の物性計測センターラボのMALDI-MSを使用できるほか、凍結乾燥などは所属機関内の研究室の一部の装置を使うことができることが分かった。ただし、阻害剤の精製および純度確認のためのHPLCを十分に使用できる環境にないことが、今後の研究環境の改善点として挙げられる。また今後、薬剤の活性評価や阻害剤に組み込むためのアミノ酸のスクリーニングを行う際、HPLCのほかに恒温槽などが必要となるため調整する予定である。本研究は、非天然アミノ酸を組み込んだBACE1阻害剤の設計と合成を目的としている。申請者は、本事業期間前の研究で行ったBACE1基質のスクリーニングにより、阻害剤のデザインとして用いるための非天然アミノ酸の候補を絞っていた。事業期間中、スクリーニングで特定した非天然アミノ酸を含む配列に基づいた数種類のペプチド型BACE1阻害剤を合成することができた。得られた化合物はリコンビナントBACE1に対して阻害活性を示すことが分かっており、これらの結果を国際学会で発表することができた。従って研究はおおむね順調に進んでいると評価している。申請者は所属機関の変更に伴い、当初の実験計画を大幅に変更している。新しい所属機関での研究環境の確保と改善を目指し、ある程度達成しているものの、一部の機器類が不足している状況から、それらを補う予定である。本研究はアミノ酸配列に基づいた合成研究であることから、固相上での一般的なペプチド合成に基づく研究環境を必要としている。また、合成した阻害剤の精製や、活性の評価に必要な機器類が必要となるため、補填したいと考えている。特に、現在調達を予定している機器類や試薬は、本研究のようなプロテアーゼ阻害剤の合成研究に必要なだけでなく、タンパク質をターゲットとする様々な酵素類に対する薬剤開発などの、多くの分野で使用可能な汎用品であることから、現所属機関内の既存の環境を確認しつつ今後の研究を推進させたいと考えている。本研究の今後の研究の推進内容としては、ターゲットとする酵素を用いたアッセイ系を確立することである。そして、ターゲットとする酵素の基質に相当するペプチド配列の一部をライブラリー化したものを合成し、スクリーニングをして酵素の活性部位にフィットするアミノ酸類を特定するなどした後、得られたデータを基に実際の阻害剤の合成に取り組む予定である。今後の阻害剤設計に役立てるためのアミノ酸のスクリーニングを予定している。
革新的なイソシアニドの付加ー捕捉手法を基盤とする合成反応の新展開

イソシアニドはその炭素原子上に求核性と求電子性を併せ持つ「カルベン」として機能し,有機合成化学において重要な合成素子の1つである。イソシアニドを鍵とする反応は,含窒素複素環に代表される,生物活性化合物などの合成に有効である。本研究では多成分反応(3種類以上の出発物質を用い、出発物質のうちの大部分が生成物に取り込まれ、副生成物が少ないだけでなく、ワンポットで標的化合物を得られるアトムエコノミーに優れた魅力的な反応)を指向した反応開発を行い,高効率的に医薬品中間体として期待できる化合物群を得ることに成功した。重要な問題点の1つとして,反応中間体であるニトリリウムイオンを安定化させるためにカルボン酸を必要とする点が,反応系の多様性を制限していることが挙げられる。この問題点の解決法の一つとして,カルボン酸と同様に機能する物質,すなわち,同一分子内に求電子部位と求核部位を有する化合物(Z-Nu)を用いれば,カルボン酸等価体として機能し,新規反応の開拓が可能であるというコンセプトを打ち立て,以下のような成果を上げることが出来た。1)イミン等価体であるニトロンはその酸素原子がLewis酸へと容易に配位し,イミン部位を活性化することが可能である。そこで環状ニトロンへのイソシアニドの付加反応に着目してMe3SiClを用い,イソシアニドの付加反応を行ったところ,反応は速やかに進行し,対応するアミド誘導体を得ることに成功した。2)C,N-環状N'-アシルアゾメチンイミンはその共役構造から1,5-双極子として機能し,イソシアニドと[5+1]付加環化反応が進行すると期待した。そこでイソシアニドとの反応を行ったところ,わずか10分で完結し,対応するオキサジアジノン誘導体を高収率で得ることができた。3)さらに、C,N-環状N'-アシルアゾメチンイミンとイソシアニドとの新規多成分反応を行った。反応を精査した結果、安価なTMSClとアジ化ナトリウムを利用することで対応する1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン骨格を有するテトラゾールを高効率的に得ることに成功した。イソシアニドは同一炭素上に求核性と求電子性を共に有し、特異な反応性を示す有用な化合物である。本研究ではイソシアニドの革新的付加-捕捉手法の開拓というコンセプトに基づき、触媒的不斉Passerini型反応の開発、Ugi型反応等の新規高効率的合成反応の開発を目的とする。イソシアニドを用いる反応では潜在的に2つの結合をワンポットで生成することができるため、新コンセプトに基づいてイソシアニドの利用範囲を拡大することができれば、21世紀型の環境に優しい有機合成反応開発へ広く展開可能となる。平成24年度は、1イソシアニドを鍵とする新規[4+1]付加環化反応、2イソシアニドを鍵とする新規[5+1]付加環化反応、について研究を進めた。1イソシアニドを鍵とする新規[4+1]付加環化反応に関しては、酸触媒存在下、反応が迅速かつクリーンに進行する反応系を見出すことができ、アミノオキサゾール誘導体を簡便に得る方法を開発することができた。また、本手法はアミノチアゾール誘導体合成へ拡張することができた。2イソシアニドを鍵とする新規[5+1]付加環化反応に関しては、N'-アシルアゾメチンイミンとイソシアニドとの[5+1]付加環化反応が進行することを見出したが、さらに鎖状型N'-アシルアゾメチンイミンへとの反応を検討した。現在数例であるが、触媒非存在下において環化反応が進行することを見出した。まず、1イソシアニドを鍵とする新規[4+1]付加環化反応に関しては、反応の最適化が終了段階にあるので、基質一般性について検討する。2イソシアニドを鍵とする新規[5+1]付加環化反応に関しては、種々の反応条件を検討して最適化を行った後、基質一般性について検討する予定である。また、3光学活性なボリン酸触媒の創成と不斉Passerini型反応への展開や、4立体選択的O-silylative Passerini反応の開発については、現在開発が滞っているため、早急に取り組む予定である。有機化学反応のための試薬類やガラス器具、精製のためのシリカゲル、構造決定に必須な、核磁気共鳴分析用(NMR測定)のための重溶媒類である。また、光学活性化合物の純度測定のための液体クロマトグラフィー用カラムを計上する予定である。また、不安定物質の調整に必要なグローブボックスを計上する予定である。
無性生殖が植物の多様性を生み出す機構の解明

本研究では主に無性生殖という視点からコケ類の生態や多様性を明らかにすることを目指した。コケ類の無性芽散布に動物が関与する可能性を発見したことをきっかけに、コケ類とその他の生物との相互作用についても研究を展開し、2017年度は以下の成果を得た。1.ヘチマゴケ類の無性芽生産と分類:蘚類ヘチマゴケ類の一部のグループは、無性芽による無性生殖を頻繁に行うことが知られている。定点調査および分子系統解析の結果、各種で安定と考えられていた無性芽には多型が存在することが明らかになり、一部の種は分類学的扱いを変更する必要があることがわかった。2.コケ類の無性芽の動物散布:植物の散布体が動物によって分散されることは被子植物ではよく知られているが、コケ類ではほとんど報告例がない。コケ類を食べるガガンボ類の糞中に含まれるコケ類の断片を培養した結果、一部の無性芽は発芽能を維持していたことが分かった。無性芽がシュート断片に比べ強いストレス耐性を持っていること、またその程度は無性芽の形態によって異なることが明らかになった。コケ食者がコケ類の無性生殖に関与しうることを示した貴重な事例であるとともに、無性芽の形態に適応的意義があることも示唆された。3.コケ類の虫えい:昆虫などが植物の組織に入り込んで、植物に異常成長をさせながら自身の住処や食料とする虫えいは、維管束植物では一般的なものであるがコケ類では線虫などでわずかに知られていたにすぎない。コケ類では初となる昆虫による虫えいについて、切片を作成し組織学的な記載と考察を行った。虫えいが発見されたのはMonoclea属の葉状苔類で、虫えい誘発者はハモグリバエ類の幼虫だった。被子植物のものと比べると非常に単純な構造をしており、厚壁化や表面の修飾は見られなかった一方で、通常は存在しない細胞分化や過剰な細胞分裂も確認された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は無性生殖を行うコケ類を主な材料として、コケ類の生態や多様化の実態の解明を目指すものである。2016年度は主に以下の成果が得られた。(1)ヘチマゴケ類の無性芽の種内多型:生殖を無性生殖に大きく依存するヘチマゴケ類について無性芽生産パターンを明らかにするため、無性芽形態が異なる3種で定点サンプリングを実施した。このうちキヘチマゴケとケヘチマゴケには同一シュート内にも多型が存在することが明らかとなり、別種として認識されてきたものの一部がこれらの誤同定であることが示唆された。また、無性芽の生産パターンは季節によって変動することがわかった。(2)コケ食昆虫の無性芽散布者としての可能性:コケに依存した生活を送ることが知られるシリブトガガンボの幼虫の糞中に、未消化状態の配偶体断片や無性芽が大量に含まれることを発見した。野外調査でこれらの幼虫を多数捕獲し、その周囲に生育していた無性芽をつけるコケ類で満たした容器に入れて飼育実験を行った。得られた糞を水および培地で培養したところ、低い割合ではあるが無性芽が発芽能を維持していることが明らかとなった。また、無性芽の形態によっても生存率に差があることがわかった。この発見はコケ専食者がコケ類の無性生殖に関与しうることを示唆した初の事例である。(3)コケ類の昆虫えいの発見と記載:コケ類では初となる昆虫による虫えいをMonoclea属の葉状苔類から発見した。虫えい誘発者はハモグリバエ類の幼虫であり、潜葉性の生活様式から虫えい形成行動が進化したことが示唆された。虫えいのパラフィン切片を作成し形態を観察したところ、コケの虫えいは被子植物のものと比べると非常に単純な構造をしており、厚壁化や表面の修飾は起こっていないことがわかった。一方で通常組織には存在しない細胞分化や過剰な細胞分裂も確認された。無性生殖を行うヘチマゴケ類のフェノロジーを明らかにするための定点サンプリングは滞りなく実施され、解析を進めている。それに加えて、無性芽を持つヘチマゴケ類の探索を全国的に行うことで、日本新産種の発見や稀産種の再確認など多くの成果を得た。また、コケ類と他の生物との相互作用を視野に入れることで、新たな発見が得られた。無性芽の動物散布や昆虫えいの発見は、植物だけに注目していては得られない成果である。

2.コケ類の無性芽の動物散布:植物の散布体が動物によって分散されることは被子植物ではよく知られているが、コケ類ではほとんど報告例がない。コケ類を食べるガガンボ類の糞中に含まれるコケ類の断片を培養した結果、一部の無性芽は発芽能を維持していたことが分かった。無性芽がシュート断片に比べ強いストレス耐性を持っていること、またその程度は無性芽の形態によって異なることが明らかになった。コケ食者がコケ類の無性生殖に関与しうることを示した貴重な事例であるとともに、無性芽の形態に適応的意義があることも示唆された。3.コケ類の虫えい:昆虫などが植物の組織に入り込んで、植物に異常成長をさせながら自身の住処や食料とする虫えいは、維管束植物では一般的なものであるがコケ類では線虫などでわずかに知られていたにすぎない。コケ類では初となる昆虫による虫えいについて、切片を作成し組織学的な記載と考察を行った。虫えいが発見されたのはMonoclea属の葉状苔類で、虫えい誘発者はハモグリバエ類の幼虫だった。被子植物のものと比べると非常に単純な構造をしており、厚壁化や表面の修飾は見られなかった一方で、通常は存在しない細胞分化や過剰な細胞分裂も確認された。定点サンプリングで既に得られた試料の解析を進め、無性芽生産パターンについて明らかにする。これまで進めてきた系統解析や全国的な探索によって得られた無性芽を持つヘチマゴケ類の分類や分布に関する知見を、標本調査によって裏付けし、論文としてまとめることを目指す。また、コケ類の生物間相互作用にも注目し、見過ごされてきたコケ類の生態の解明にも貢献したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
大規模温室内における3次元解析に基づくトマトの生長に関する非破壊計測とモデル化

植物の状態を正確に把握する上での計測は、植物体に影響を与えないように、非破壊であり、かつ非接触での計測であることが望ましい。しかし、実際には非破壊・非接触での計測は困難である。そこで、スピーキング・プラント・アプローチ(SPA)に基づきモデルを作成した。本研究では、トマトを研究対象とし、3次元データを基に形状を計測し葉面積を求め、このよう面積から複葉の葉面積、植物体一個体のよう面積、さらに、群落における葉面積の計測のための関係式を求めた。モデルの作成のため、愛媛大学における実験温室、I社の実証実験温室、S社の植物工場において計測を行った。第1段階では、一枚の葉と複葉の面積の間に相関があると考え、基準となる葉を先端の葉とし、相関係数を葉の枚数から得てモデル化を行ったところ、有効であることが証明された。第2段階では、第1段階のモデルでは枚数を求める必要があるが、この作業を省略するために基準となる葉を、複葉の面積と相関の高い葉を選び直した。この結果、複葉中で最も面積の大きい葉を基準とすると、相関係数がより簡単に求められることが判った。第3段階では、複葉の葉の面積と一個体の面積の相関について研究を行った。成長中の葉を含んだ総面積と複葉の面積との相関関係から、相関係数を求めることが出来た。この結果、植物一個体の葉面積の計測のためのモデルが出来た。第4段階は、群落における一部の複葉の面積と群落における葉の総面積の関係について相関を求めた。ある特徴のある場所にある、複葉の面積と群落の総面積において高い相関があることが判った。この結果、群落中のトマトの総葉面積は、一部の複葉中の特定の葉の面積を測ることで、求められることが判った。以上のことから、植物工場における複葉の面積、一個体の葉面積、群落の葉面積が非破壊で求めることが出来た。したがって、植物の生長量を予測することが可能となった。大規模温室における、SPAに基づいたトマトの成長を計測するための非破壊計測のためのモデルを作成するために、大規模温室において、葉の破壊計測を行った。トマトは、4品種について検討を行った。第一段階として、計測データを元に、1枝の先端の葉と全体の面積に関する相関をとり、一枝の面積を求めるモデルを作成した。モデルの作成は、葉の位置毎にグループ分けを行い、A-Fまでの6種類の分類方法について検討を行った。その結果、品種間に若干の差は見られるものの、全体としては栽培管理による影響の方が大きいことが判った。トマトの生長点に近いデータと、成長(葉の拡大)の終わった葉を分離し、モデルを作成すると精度が上がることが判った。第2段階として、同様にトマト1個体の総葉面積について求めるモデルを作成し検討を行った。ただし、非破壊計測の実用化を目的とするため、トマト下部の計測の容易である位置の先端の葉を入力とし、出力を総面積とする。このモデルの作成のため、先ず、下の葉から、成長過程の葉の面積を計算する成長モデルを作成し、全体の葉の面積を求めた。その結果、大規模温室などの環境制御が行き届いた植物工場においては、成長モデルが有効でることが判った。

さらに、この成長モデルを用いて、下部の枝の先端の葉の面積からトマト1個体の葉の総面積を求めるモデルを作成した結果、下部の痛みの少ない葉を利用したモデルが有効であることが判った。植物の状態を正確に把握する上での計測は、植物体に影響を与えないように、非破壊であり、かつ非接触での計測であることが望ましい。しかし、実際には非破壊・非接触での計測は困難である。そこで、スピーキング・プラント・アプローチ(SPA)に基づきモデルを作成した。本研究では、トマトを研究対象とし、3次元データを基に形状を計測し葉面積を求め、この葉面積から複葉の葉面積、植物体一個体の葉面積、さらに、群落における葉面積の計測のための関係式を求めた。モデルの作成のため、愛媛大学における実験温室、I社の実証実験温室、S社の植物工場において計測を行った。第1段階では、一枚の葉と複葉の面積の間に相関があると考え、基準となる葉を先端の葉とし、相関係数を葉の枚数から得てモデル化を行ったところ、有効であることが証明された。第2段階では、第1段階のモデルでは枚数を求める必要があるが、この作業を省略するために基準となる葉を、複葉の面積と相関の高い葉を選び直した。この結果、複葉中で最も面積の大きい葉を基準とすると、相関係数がより簡単に求められることが判った。第3段階では、複葉の葉の面積と一個体の面積の相関について研究を行った。成長中の葉を含んだ総面積と複葉の面積との相関関係から、相関係数を求めることが出来た。この結果、植物一個体の葉面積の計測のためのモデルが出来た。第4段階は、群落における一部の複葉の面積と群落における葉の総面積の関係について相関を求めた。ある特徴のある場所にある、複葉の面積と群落の総面積において高い相関があることが判った。この結果、群落中のトマトの総葉面積は、一部の複葉中の特定の葉の面積を測ることで、求められることが判った。以上のことから、植物工場における複葉の面積、一個体の葉面積、群落の葉面積が非破壊で求めることが出来た。したがって、植物の生長量を予測することが可能となった。