hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海氷生産量のグローバルマッピングとモニタリング構築

今までの研究で、南極海で2番目に高い海氷生産量を持つケープダンレー沖が未知の南極底層水の生成域であることを明らかにしてきた。本年度は、第52次日本南極地域観測隊に参加して、昨年度ケープダンレー沖に設置した係留系2系を回収し、新たに5系の系を設置した。一方、北極海では、アラスカ大学との共同観測によりチャクチ海の沿岸ポリニヤにおいて、長期係留による海氷・海洋データを取得した。これらのデータは南極海、北極海とも沿岸ポリニヤでは、今まで得ることがなかった高精度の海氷厚データと海氷・海洋同時取得データである。これらのデータは薄氷厚及び海氷生産量アルゴリズムの高精度化のための比較・検証データとして使用される。ケープダンレー沖の南極底層水に関しては、最新の非静水圧海洋モデルを用いることにより底層水形成を再現し、底層水の流動経路・流量を推定し、底層水の周期的流出のメカニズムを明らかにした。本課題により導出された海氷生産量をモデルの外力として使用したことで、高海氷生産により南極底層水が形成されるまでの過程を世界で初めてモデルで再現した研究となった。オホーツク海の沿岸ポリニヤにおいて、2種類のマイクロ波放射計SSM/IとAMSR-Eから過去20年間の海氷生産量を見積もり、海氷生産量を決める気象要因を明らかにした。さらに気象要素から精度よく生産量を推定しうる関係式(相関係数0.87)を導出し、過去35年で海氷生産量が10-15%減少していることを示した。海氷生産量の減少は、オホーツク海の低塩化と高密度水の減少を生み、北太平洋まで及ぶ中層循環を弱化させる。さらに、鉄分を含む物質循環を弱化させ、生態系にまで影響を及ぼす可能性がある。今までの研究で、南極第2の高海氷生産域であるケープダンレー沖が未知の南極底層水の生成域であることをつきとめた。今年度は係留系データと衛星データによる海氷生産量の見積もりから、全南極海で沈み込む底層水のうちの約10%程度がこの海域から潜り込んでいると推定した。東京海洋大の海鷹丸による係留系観測から、高海氷生産域であるビンセネス湾でも、ケープダンレー沖と比べると規模は小さいが南極底層水の生成が生じていることが示唆された。以上の研究から、従来言われているような、棚氷や大きな窪地がなくとも、大きな海氷生産が生じていれば底層水となりうる水の潜り込みが生じることが示唆された。昨年度までは衛星マイクロ波放射計SSM/Iデータを用いて、南極海と北極海において海氷生産量のマッピングを行ってきたが、本年度はより高分解能のAMSR-Eデータを用いて、北極海とオホーツク海の海氷生産量のマッピングを行った。さらにオホーツク海では、海氷の移流も考慮して、海氷生成・融解に伴う塩フラックスも見積った。これらのデータセットを整備し、http://wwwod.lowtem.hokudai.ac.jp/polar-seaflux/にて公開した。本マッピングは、今までよくわかっていなかった、海洋及び大気モデルの海氷域での熱塩フラックス条件を与えるデータセットにもなっている。オホーツク海上層においては、過去及び最新の海洋データの解析から、この40年で平均約0.05psuという大きな低塩化が生じていることが示された。これは海氷生産の減少に伴う海氷の持つ塩分の再配分効果の弱化によることを示唆した。さらに、生産量の弱化と低塩化により、高密度水の生成が減少し、北太平洋まで及ぶ中層循環が弱化していることも示唆した。本年度は、高分解能(6.25km)の衛星マイクロ波放射計データ
異方性複合組織による耐熱合金の耐クリープ疲労特性の発現

本研究では,異方性複合組織を有する耐熱材料の耐高温疲労特性あるいは耐クリープ疲労特性を合理的に発現させるため,金属間化合物TiAl(ラメラ組織)とNi基鋳造合金Mar-M247LC(一方向凝固材)の高温疲労およびクリープ疲労試験を実施した.TiAlに関しては以下の結論を得た.(1)TiAlの高温疲労では,寿命初期の段階から試験片表面近くに存在する鋳造欠陥,あるいは結晶粒内のラメラ界面から微小き裂が発生する.(2)ラメラ界面から発生した微小き裂のほとんどは停留するため,鋳造欠陥から発生した微小き裂が大きなき裂を形成し,破壊をもたらす.(3)微小き裂の成長速度は大きくばらつくが,その平均値は大きなき裂の伝ぱ試験から得られる破壊力学則に一致するため,破壊力学を用いた寿命予測が可能である.Mar-M247LCのクリープ疲労試験からは以下の結論を得た.(1)凝固方向と同じ方向を応力軸方向とする0°試験片を用いた引張・圧縮クリープ疲労では,うねっている結晶粒界の局所的に応力軸に垂直な部分に微小き裂が発生する.(2)発生した微小き裂のほとんどはこの垂直粒界部以上には成長しないが,成長経路を粒内に変えてさらに成長した少数のき裂が最終的に試験片を破壊する.(3)クリープ疲労試験は,凝固方向に対する応力軸の角度を変えて計3種類(0°,45°,90°試験片)行ったが,いずれの場合においても微小き裂は垂直粒界部で発生していた.したがって,垂直粒界部の占める割合の大きい90°試験片で微小き裂の発生数が最も多く,同じ条件下での破損寿命は3種類の中で最短であった.本研究では,異方性複合組織を有する耐熱材料の耐高温疲労特性あるいは耐クリープ疲労特性を合理的に発現させるため,金属間化合物TiAl(ラメラ組織)とNi基鋳造合金Mar-M247LC(一方向凝固材)の高温疲労およびクリープ疲労試験を実施した.TiAlに関しては以下の結論を得た.(1)TiAlの高温疲労では,寿命初期の段階から試験片表面近くに存在する鋳造欠陥,あるいは結晶粒内のラメラ界面から微小き裂が発生する.(2)ラメラ界面から発生した微小き裂のほとんどは停留するため,鋳造欠陥から発生した微小き裂が大きなき裂を形成し,破壊をもたらす.(3)微小き裂の成長速度は大きくばらつくが,その平均値は大きなき裂の伝ぱ試験から得られる破壊力学則に一致するため,破壊力学を用いた寿命予測が可能である.Mar-M247LCのクリープ疲労試験からは以下の結論を得た.(1)凝固方向と同じ方向を応力軸方向とする0°試験片を用いた引張・圧縮クリープ疲労では,うねっている結晶粒界の局所的に応力軸に垂直な部分に微小き裂が発生する.(2)発生した微小き裂のほとんどはこの垂直粒界部以上には成長しないが,成長経路を粒内に変えてさらに成長した少数のき裂が最終的に試験片を破壊する.(3)クリープ疲労試験は,凝固方向に対する応力軸の角度を変えて計3種類(0°,45°,90°試験片)行ったが,いずれの場合においても微小き裂は垂直粒界部で発生していた.したがって,垂直粒界部の占める割合の大きい90°試験片で微小き裂の発生数が最も多く,同じ条件下での破損寿命は3種類の中で最短であった.本研究は,異方性複合組織を有する3種類の代表的な合金,ニッケル基鋳造合金Mar M247LC(DS材),メカニカルアロイング合金MA754(酸化物分散強化型)および金属間化合物TiAl(ラメラ組織)に関して,高温強度を支配する主要な因子(結晶方位,結晶粒界,異相界面,分散・析出物等)を検討することで,高温強度特性の発現を合理的に行うことを目的とし,以下の検討を行った.1.一方向凝固ニッケル基鋳造合金Mar M247LC,酸化物分散型メカニカルアロイング合金MA754および金属間化合物TiAlの各材料に関して,平滑丸棒試験片を用いた途中止めクリープ疲労試験を実施し,微小き裂の発生,成長挙動を観察した.特に,高温強度特性の発現に大きく寄与すると考えられる結晶粒界,デンドライト相,ラメラ組織と微小き裂の発生位置,伝ぱ経路の関係に着目し,詳細な観察を行っている.次年度は,得られた結果を統計的に処理することにより,高温強度特性を効率的に向上させる方法について検討する予定である.2.本研究では,複合組織を形成している結晶粒界,ラメラ等の微視組織と疲労強度特性の関係について検討するため,微視組織の影響がより大きく現れ,その影響がより明確に評価できる微小試験片を用いて疲労試験を実施する.現在,新規購入した微小荷重負荷および微小変位測定が可能な試験機のセットアップを行っている.次年度は,本試験機を用いて疲労き裂伝ぱ試験を実施する予定である.本研究では,異方性複合組織を有する耐熱材料の耐高温疲労特性あるいは耐クリープ疲労特性を合理的に発現させるため,金属間化合物TiAl(ラメラ組織)とNi基鋳造合金Mar-M247LC(一方向凝固材)の高温疲労およびクリープ疲労試験を実施した.TiAlに関しては以下の結論を得た.(1)TiAlの高温疲労では,寿命初期の段階から試験片表面近くに存在する鋳造欠陥,あるいは結晶粒内のラメラ界面から微小き裂が発生する.

(2)ラメラ界面から発生した微小き裂のほとんどは停留するため,鋳造欠陥から発生した微小き裂が大きなき裂を形成し,破壊をもたらす.(3)微小き裂の成長速度は大きくばらつくが,その平均値は大きなき裂の伝ぱ試験から得られる破壊力学則に一致するため,破壊力学を用いた寿命予測が可能である.Mar-M247LCのクリープ疲労試験からは以下の結論を得た.(1)凝固方向と同じ方向を応力軸方向とする0°試験片を用いた引張・圧縮クリープ疲労では,うねっている結晶粒界の局所的に応力軸に垂直な部分に微小き裂が発生する.(2)発生した微小き裂のほとんどはこの垂直粒界部以上には成長しないが,成長経路を粒内に変えてさらに成長した少数のき裂が最終的に試験片を破壊する.(3)クリープ疲労試験は,凝固方向に対する応力軸の角度を変えて計3種類(0°,45°,90°試験片)行ったが,いずれの場合においても微小き裂は垂直粒界部で発生していた.したがって,垂直粒界部の占める割合の大きい90°試験片で微小き裂の発生数が最も多く,同じ条件での破損寿命は3種類の中で最短であった.
ケアワーカーの養成過程におけるジエンダー課題:伝統的女性労働と「専門性」確保

本研究は、高齢者の介護を担うケアワーカー(施設および在宅)の養成過程に注目し、「伝統的女性職」ゆえのケアワークの社会的評価の低さと要介護者の増加によって要請される「専門性の獲得」「質の向上」という、いわば2つの矛盾した規定要因のなかで、その理念や教育内容がどのように変化してきているのか、はたしてそれはケアワークにおけるジェンダー不平等を解決する手段となっているのか、について明らかにしようとするものである。2002年から2006年の3年度にわたり以下の分析を、主にジェンダー視角から行った。1.日本のケアワーカーの養成政策とその変遷の分析2.ケアワーカーの養成校における学生指導と教育課程の分析3.ケアワーカーの不足と質の低下に対する先進福祉国家の取り組み:スウェーデンとフィンランドの調査以下は、調査分析から明らかになった点である。1.日本のケアワーカーの養成政策は当初から、ケア役割、教育内容、養成期間や時間などにより階層的に制度化され、より医学的知識が高いほど専門性があるとされ、従来、女性が家庭内で担ってきた高齢者の身辺の世話・家事は専門性の低い労働と位置づけられ、ケアワーク市場での地位や賃金の格差が生み出された。2.介護保険制度施行後は、民間事業者の参入や擬似市場化におけるケアサービスの提供により、専門性の養成そのもの、あるいは専門性の現場での発揮が依然より困難となる傾向も見られる。3.養成校や研修コースのカリキュラムはジェンダー中立であっても、学生指導や指導方法などの隠れたカリキュラムにジェンダーバイアスが見られる。4.大量のケアワーカーの不足が予想される北欧では、ケアワークの専門性を高め魅力のある仕事にするためのプロジェクトが行われている。とりわけフィンランドでは、準看護師とホームヘルパーの資格の統合や看護師とホームヘルパーの現場での仕事の統合が行われた。このように「女性職」として確保されてきたケアワークの社会的地位の維持・向上がジェンダーより優先課題である。1.日本におけるケアワーカーの養成に関わる専門家への聞き取りおよび資料収集を行った結果、介護福祉士の資格創設やホームヘルパーの研修制度のスタートにおいて専門性に関する議論が必ずしも十分に行われないままにきたこと、また、ジェンダーという視点は政策担当者のみならずケアワーカー自身においてもいまだに明確に認識されておらず、ジェンダー問題としてのケアワーカー問題という把握はほとんど見られないことが判明した。2.従って、専門性と関連するメルクマールの1つである低賃金問題も、ケアワークの労働内容、専門性それ自体の議論がないままに、介護保険財源の枠組みの中で介護報酬の分配問題という議論に留まっていることがわかった。3.ケアワーカーの団体(例えば、介護福祉士会など)では、独自にケアワークの専門化目指しているが、それと賃金問題はまったく別の道筋で議論されている状況である。4.スウェーデンにおけるリサーチは2003年1月25日から2月2日にストックホルムで行った。今日スウェーデンでは、ケアワーカーの専門性・能力アップは行政およびケアワーカー双方の重要課題であることがわかった。これはケアワーカー不足を解決するためのオールタナティブであるからである。ケアワークを専門的・高賃金の魅力的労働とすることにより、ケア=女性=単純労働=低賃金というジェンダー問題も同時に解決することが目指されている。5.特に、新規養成や再教育の重点項目において、痴呆の高齢者への対応、ケアリング関係への着目、家事サービスの供給などの点で日本との違いが見られた。1.日本とフィンランドにおけるケアワーカーの養成学校を視察し、教育方針やカリキュラム、テキスト等の資料収集を行った。2.フィンランドでは他の北欧諸国と同様、高齢者介護のマンパワー不足が深刻化している。養成学校では若者が集まらず定員割れのところが多い。

ケアワーカーの質的・量的養成問題の新しい段階にあることが確認された。それへの対応策の1つとして、資格の統合による新しい資格の創出(ラヒホイタヤ)、在宅ケアにおける訪問介護と訪問看護の一体化、医療現場における医師の仕事の看護師への委譲など、少ない人数の中での専門性のアップが目指されている。3.日本では、当初に比べ人気に翳りが出てきたとはいえ、養成校の定員割れは深刻化していない。むしろ養成数に比べ、労働市場が狭いという問題がある。また、介護福祉士とホームヘルパー、ホームヘルパー内における階層的養成の結果、ホームヘルパーの雇用の不安定、低賃金という状況は全体として日本のケアワーカーの社会的評価を低めている。ただし、ヘルパー3級の養成の廃止などランクアップの試みも行われてきている。施設や病院においては看護師と介護士のそれぞれの仕事、とくに患者とのかかわりにおける役割の明確化が問題になっていることもあきらかとなった。4.フィンランドでも日本でもケアワーカーのジェンダー・イシューは明確ではない。むしろ北欧ではリストラの中で女性たちはケアワークの仕事の縮小の問題が男性の参入問題より優先課題である。しかし、低い資格のホームヘルパー養成の廃止とラヒホイタヤへの統合にみるように、専門性の上昇、資格の高度化は女性職としてのケアワークの地位上昇に繋がる効果を持つ。5.一方日本では、ホームヘルパーの研修養成と「資格化」されない仕事が明確に残されており、その地位や労働条件はケアワーカーの中でも低くとどまっているため男性の参入が妨げられていることが判明した。今年度は、最終年度にあたるため、過去2年間の調査で不十分であった領域の補足調査を行った。1.(1)ケアワーカーの養成をしている専門学校、(2)ケアワーカーの派遣業者のリーダー層に「専門性とは何か」「現状の問題点」「将来のケアワーカーの養成のあり方について」の聞き取り調査を行った。2.介護保険施行後の「専門性」をめぐる議論と「資質向上」を目指すための「めまぐるしい」制度的変更-教育内容および介護福祉士の資格試験の方法、教員資格の見直しなど-の追跡および分析を試みた。明らかになった知見は以下の通りである。1.専門学校に入学する学生の質・量の低下が見られる。介護保険施行後、様々な情報を高校や生徒たちが入手可能となり、一時のような介護職に憧れて進学する若者が減少している。途中退学や入職後の離職率にそれが反映している。2.一定のカリキュラムに基づく教育内容は普遍的でジェンダー中立であるが、各学校の学生の質の良さをアピールするための隠れたカリキュラムの中にジェンダーバイアスが存在する。3.同時に学校の教育内容のレベルを左右するのは、「実習」への取り組みにあることも予想された。実習先でのトレーニング内容のみならず事前・事後指導により高齢者をトータルに観察・ケアをする力量に差が出てくることが分かった。
遍歴磁性体における光誘起スピンダイナミクスの理論

近年の高強度・超短パルスレーザー光源等の技術発展を背景として,光照射による磁性の高速制御に関する研究が精力的に進められている。特に磁性の起源である交換相互作用を光によって直接的に操作するというアイディアが理論的に提案されており,従来とは異なる磁性制御の原理として関心を集めている。本研究では金属的な磁性体に注目し,その理論模型の解析を通して高強度の光照射下における有効的な交換相互作用の形やスピン構造・スピンダイナミクスを調べ,新たな磁性制御の原理を探る。
スピングラス低温相に臨界線は存在するか

複雑系のプロトタイプと言われるランダム磁性体「スピングラス」、その理論的研究は実験結果との矛盾等、初めから苦難の連続でした。それを象徴するのが「臨界線」存在の可能性です。本研究課題では、これを明らかにする過程で、数値計算上の困難を一つ一つ解決し、信頼に足る数値データから次の結論を得ました。1ハイゼンベルグスピングラス模型は、臨界指数等の対応する実験を矛盾なく説明できる。2先行研究で矛盾が存在した理由は「短距離・長距離相関のクロスオーバー」によること。3臨界線は、データの精度の問題で疑似的に見える。スケーリング補正の現れともいえる。また、今回開発した理論解析法はランダム系に広く応用が期待される。本年度は主にハイゼンベルグスピングラス模型の数値計算を行いました。ここでは、スピングラス・カイラルグラス相転移が同時に起こるか否か、についてまず明らかにする必要があります。その上で、転移温度より低温側での臨界線の有無について調べる、というのが当初の計画でした。この前半部分の同時相転移を強く主張する結果が得られました。また、そのために必要な二つの新しい解析手法を開発しました。スピングラスの様なランダム系では数値データに複雑な有限サイズ効果が現れます。そこで、本研究ではまず、「複雑なサイズ効果をシンプルにする新たな測定法」を開発しました。「ウインドウ測定法」です。これは、シミュレートする系の内部の部分系(ウインドウ)でのみ物理量の測定を行う方法です。以前、白倉によって提案されていましたが、ウインドウサイズの複雑な依存性については解決されないままでした。これを、ウインドウ測定の物理量をウインドウ測定で求めた相関長でスケールすることにより解決しました。有限時間・有限サイズの様々なデータがすべて一つのスケーリング関数にのります。つまり、シンプルなサイズ依存に変える事ができました。サイズ依存の複雑性からこれまで使えなかった数値データも相転移の解析に使える事になりました。これにより、スピングラス相転移は臨界指数も含めて精度良く同定することが出来ました。カイラルグラス相転移については、ウインドウ測定を用いてもカイラルグラス相関長の誤差増大によって精度良く求める事は非常に難しいです。それはカイラルグラス相関関数の振幅が非常に小さいため起こります。これを「ベイズ推定による相関長評価法」を開発する事により解決しました。これは全く新しい相関長評価法です。その結果、スピングラスとカイラルグラスは同時に相転移し、臨界指数νの値も近い値:ほぼ同じ相転移を強く示唆する結果を得ました。まず、GPU計算の環境を構築し、本研究課題を遂行するのに足る計算機パワーを確保するめどを付けました。Nvidia社が提供するCUDA環境を活用できるPGI社のフォートランコンパイラーを導入しました。これにより、最適化チューンが未了のプログラムでも単体で従来比5倍の計算スピードとなりました。年度の前半には、非GPU計算によるイジング模型の計算とハイゼンベルグ模型の予備的計算を行いました。イジング模型では、臨界線の存在を強く示唆する結果が得られたのですが、それに関する投稿論文が掲載不可となったため、その検証やデータ増強に時間がかかっている状況です。ハイゼンベルグ模型については、スピングラス転移・カイラルグラス転移ともに同時に起こる可能性が高いデータが出ています。そのときの臨界指数もカイラルグラス転移を主張するグループともコンシステントになっています。また転移温度以下では臨界状態が連続的に続きそうです。スピングラスの相転移と低温描像について、これまで行われた先行研究の矛盾点を解決し、その統一的理解を得ることを目的として研究を行った。また、スピングラスの様な複雑系を解析するのに有用な手法の開発も、合わせて重要な目的とした。最終年度には、主にハイゼンベルグスピングラス模型に対する研究を行った。ここで、ベイズ推定を用いた新たな相関長計算法を開発した。これまでの物理量の「測定」とは、統計力学によって与えられる定義式をそのまま数値計算に当てはめて行うものであった。一方、ここで開発したものは、膨大な生データからスケーリング関係式を最も適切に再現する物理量を「推定」する、という手法である。元となるデータ数が多いため、非常に高精度で相関長を求める事が出来る。この手法を用いて、スピングラス対カイラルグラスの論争に終止符を打つに足る結果を得る事ができた。「二つの相転移は同じ温度で起き、臨界指数νもほぼ同じである」事がわかった。また、これはボンド分布の違い(±J分布とガウス分布)には依らないこともわかった。先行研究では手法によって異なる結果が得られていたが、その理由も説明することが出来た。

それは、スピングラス相関とカイラルグラス相関の距離依存性:単距離相関と長距離相関のクロスオーバーによって、見え方が変わることによる。このクロスオーバーサイズよりも十分大きな系を扱う事によって、両者の間に生じた矛盾を解決する事ができた。また、ボンド分布の違いが臨界普遍性に影響を与える事もわかった。これらは、スピングラスの相転移研究において、決定的な成果だと言える。研究期間を通じて、上記のベイズ推定法とウインドウ測定法の二つの手法を開発し、主にハイゼンベルグスピングラス模型の臨界現象について明らかにした。臨界線は存在するとは言えない。臨界補正によってそのように見えてしまう、というのが今の所の結論である。物性理論ハイゼンベルグ模型に関する研究については順調に研究が進んだが、イジング模型については遅れている。前者は、グラフィックボードによる計算コードの開発が短時間で出来たが、後者はそれがまだうまく行ってない事が第一の理由である。また、当初予定していたエフォートを確保できなかったのも一因である。当初の予定よりGPU計算環境の構築に時間がかかり、従来法でのシミュレーションに多くの時間を使ってしまった。また、予備研究の結果を補強して執筆したイジング模型に関する投稿論文が掲載不可となったため、その再検証にも時間をとられることとなりました。年度の後半には計算環境もととのい、3倍増した計算能力を使って精密な計算データの収集を開始しました。現在は、データの補強と、新たな物理量測定法(ウインドウ法)を組み合わせた解析を行ってるところです。ハイゼンベルグ模型については、ランダムボンドの分布の違いについて検証を行う。解析法は確立しているので、数値計算は新たなプログラム開発のバックグラウンドで行える。そのうえで、ハイゼンベルグ模型において開発した「ベイズ推定による相関長評価法」をイジング模型へと応用する。動的相関長スケーリングを転移温度近傍で行い、臨界状態が連続的に存在するかを検証する。計算プログラムのさらなるGPU計算への最適化を行います。それを用いて、ハイゼンベルグ模型の低温相での疑似臨界状態の臨界指数等を精度よく求めます。これは、初年度にやり起こした課題の仕上げでもあります。その後、ランダム分布をガウス型に変えた計算や磁場中相転移に関する計算へ発展させる予定です。年度末に行った研究会の旅費の執行が次年度に繰越になったため。また、外部講師を招いてセミナーを行うなどの活動が出来なかったため。最終年度ということで、成果をまとめその内容を議論しあうワークショップを行う予定。その旅費や謝金として使う予定。物品に関しては、GPU計算のためのグラフィックボードの購入に研究費を使う計画です。今年度の後半には新しいアーキテクチャーで演算ユニット数、メモリーバンド幅が増大したボードがリリースされる予定であるので、それをもちいて計算機システムのバージョンアップを行います。旅費については、外部のスピングラス研究者を呼んでのセミナーやミニワークショップの開催を予定しています。
機能設計における極限温熱環境制御に関する研究

船舶や海洋構造物の火炎時における高温状態や深冷貨物倉の損傷による深冷液の急速な気化などにより生じる極低温状態に対し、高度なダメージ制御を行うためには、極めて大きな温度差による界面形成のある密度流の流動状態および熱放射を含めた熱拡散状態を精密に把握する必要がある。このため、大規模空間および船舶居住区における火災時の発煙の状態と煙拡散および煙流動の制御について研究を行った。その研究成果は次の通りである。大規模空間における火災時の煙拡散現象の把握と煙制御のための基礎とするため、理論と実験により煙界面の形成条件の確立と煙拡散解析を行った。まず煙と空気の密度流における界面形成の条件として、水平流に対する臨界クーリガン数および空間内対流に対してはプルーム上昇流によるアルキメデス数の限界条件およびプルーム流速と界面高さの関係等を導いた。さらに、浮力の影響を考慮した熱および物質の移流・拡散に関する状態方程式の導入と局所的極限要因の簡易化により、数値シミュレーションのための煙拡散モデルの構築を行い、これにより、アトリウムにおける煙拡散の状態と排煙ファンの効果について調べ、(1)最頂部に配置した排煙ファンの効果は大きいこと。(2)火災甲板での煙の滞留状態により排煙効果が決まること、および、煙は下層甲板では成層をなすが、最上甲板では混合状態であること、を明らかにした。煙流動の解析には、火災拡大の状態と発煙量の時間的変化を把握する必要があり、客船の居住区を対象に火災伝播の計算データをもとに発煙量の推定を行った。また、この発煙量に対して空調システムを排煙へ転換する場合の問題点と可能性について調べた。船舶や海洋構造物の火災時における高温状態や深冷貨物倉の損傷による深冷液の急速な気化などにより生じる極低温状態に対し、高度なダメージ制御を行うためには、極めて大きな温度差による界面形成のある密度流の流動状態および熱放射を含めた熱拡散状態を精密に把握する必要がある。このため、4年度は大規模空間における火災時の煙拡散を対象に、まず実験と理論解析により、煙と空気の密度流における界面形成の限界条件を明らかにした。次に、温度差による浮力の影響を考慮した熱と物質に関する状態方程式を導き、これに基づいて、アトリウムのある防火区画について数値解析を行い、煙流動現象の把握と煙拡散に対する排煙ファンの効果について調べた。この主な研究成果は次の通りである。(1)煙界面形成に関する研究煙流動現象の把握や排煙システムの計画には、煙界面の形成か混合状態かの判定を行う必要があるため、実験と状態方程式に基づく解析により、界面形成の条件式を導いた。これより水平流に対する煙界面形成についてはクーリガン数が0.045であることが分かった。また、対流空間における界面形成の条件としてはプルーム上昇流によるアルキメデス数がある値以下であること、およびプルーム流速と界面高さの関係を導き、これを箱型断熱室における温度計測値により確認した。(2)大規模空間の火災時の煙拡散に関する研究温度差により生じる浮力の影響を考慮した非等方性の乱流拡散係数を用いて、運動量、熱およびガスに関する輸送方程式を導き、これにより大規模な単一空間の煙拡散解析を行った。この計算結果より、最頂部に配置した排煙ファンの効果は大きいこと、および火災甲板での煙の滞留状態により排煙効果が決まることが分かった。また、煙は下層甲板では成層をなすが、最上甲板では混合状態であることが見られた。

その研究成果は次の通りである。大規模空間における火災時の煙拡散現象の把握と煙制御のための基礎とするため、理論と実験により煙界面の形成条件の確立と煙拡散解析を行った。まず煙と空気の密度流における界面形成の条件として、水平流に対する臨界クーリガン数および空間内対流に対してはプルーム上昇流によるアルキメデス数の限界条件およびプルーム流速と界面高さの関係等を導いた。さらに、浮力の影響を考慮した熱および物質の移流・拡散に関する状態方程式の導入と局所的極限要因の簡易化により、数値シミュレーションのための煙拡散モデルの構築を行い、これにより、アトリウムにおける煙拡散の状態と排煙ファンの効果について調べ、(1)最頂部に配置した排煙ファンの効果は大きいこと。(2)火災甲板での煙の滞留状態により排煙効果が決まること、および、煙は下層甲板では成層をなすが、最上甲板では混合状態であること、を明らかにした。煙流動の解析には、火災拡大の状態と発煙量の時間的変化を把握する必要があり、客船の居住区を対象に火災伝播の計算データをもとに発煙量の推定を行った。また、この発煙量に対して空調システムを排煙へ転換する場合の問題点と可能性について調べた。
マイクロダイナミクス的手法によるダクト内固気混相流事象の総合数値予測

(1)気流中の粒子の存在による乱流構造の変化の定式化、いわゆる乱流量に対する粒子ソースタームの開発を試みた。従来、一般に用いられてきたモデルでは、粒子添加による乱流強度の局所的な減少は評価できても、増加に転じる現象を再現することはできなった。本研究では、粒子後流(ウェイク)に作られる乱れが、周囲流体の巨視的乱流スケールとの相対的な大きさによって乱流エネルギーに寄与する過程を、粒子の添加による乱れの促進および抑制機構に結び付けてモデル化した。本モデルは、その妥当性検証のため、まず固気混相自由噴流および円管内固気混相流の数値シミュレーションに適用され、局所的な乱れの増加・減少を再現することができた。(2)エロージョン素過程に関する実験では、エロージョンの衝突速度、衝突角度・材料温度各々の対する依存性を明らかにした。特に、速度に関しては、一般にエロージョン量は速度のべき乗に比例することが確かめられているが、そのべき数は、従来用いられてきた経験定数より、より理論式に近い値を測定することができた。これは、本研究の最終目的であるエロージョンの数値予測に大いに役立つ結果である。また、矩形直角ダクト内のエロージョンを測定し、その数値予測を行った。数値予測に際しては、前述の素過程実験で得られた結果をもとにモデル定数群を構成し、マイクロダイナミクス的手法を用いて行った。希薄な固気混相流でダクト実験を行ったため、前項(1)の粒子ソースタームはアルゴリズムの中には組み込まなかったが、エロージョンの分布および定量的予測に関して良好な結果を得ることができた。
電子チャンネリングをもちいた準結晶のケミカルオーダーの研究

1.アイコサヘドラル準結晶の解析Zn-Mg-Y系アイコサヘドラル準結晶はX線回折等により構造解析がなされ,いくつかの構造モデルが提案されている.しかしながら,X線回折では重原子であるYからの寄与が大きく,軽原子であるZnとMgの区別は困難であるため,ZnとMgを区別した精度の高い解析はなされていなかった.今回Zn-Mg-Y系アイコサヘドラル準結晶の電子チャンネリング図形を撮影し,全ての原子がケミカルオーダーしていることを見出した.さらに種々の入射方位で得た図形とモデルとの比較から妥当なモデルの決定を行なった.2.シミュレーションプログラムの開発マルチスライス法にもとづいた準結晶のチャンネリング図形のシミュレーションプログラムの作成を行なった.これまでのマルチスライスプログラムは周期系に対するものであるため,準周期系に対するものへの改造を行なった.現状ではまだテスト段階であるが,今後定量的な解析のために必要な改良を行い,将来的には本研究手法が原子弁別性を備えた精度の高い準結晶の構造解析手法となることを目指す.3.国内外の学会での成果発表2003年非周期国際会議(ベロ・オリゾンチ,ブラジル)に参加し,デカゴナル準結晶に関する成果の報告をおこなった.また電子顕微鏡学会および物理学会物理学会にてAl-Cu-CoおよびZn-Mg-Y系のケミカルオーダーに関する研究発表を行った.4.新検出器導入の検討特性X線を高効率で検出可能なシリコンドリフト検出器の導入をある電子顕微鏡メーカーと検討した.対物レンズ周辺の改造により検出立体角をこれまでより一桁増大することができ,その結果極めて高い検出効率でデータ取得が可能であることが確かめられた.この検出器導入による装置の高効率化は今後の課題である.1.装置の調整電子顕微鏡および周辺装置の調整を行い,電子チャンネリング図形を取得可能にした.予備実験でもちいてきた試料から電子チャンネリング図形を撮影し,適切なデータが得られることを確認した.来年度はデータのS/Nの向上のためにデータ取得法および解析法の改良を行う.2.種々の準結晶の解析(1)水焼き入れ法で作製したAl_<72>Ni_<20>Co_8,Al_<70>Ni_<18>Co_<12>デカゴナル準結晶および,液体急冷法で作製したAl_<70>Ni_<15>Fe_<15>デカゴナル準結晶の電子チャンネリング図形を撮影し,いずれの準結晶においても2種類の遷移金属は同じ原子サイトを占有(ケミカルディスオーダー)していることを明らかにした.この結果はこれらの準結晶がHume-Rothery則に従う電子化合物として安定化していることと符合する.(2)ブリッジマン法で作製したAl_<66>Cu_<17>Co_<17>デカゴナル準結晶の電子チャンネリング図形を撮影し,Cu/Co間のケミカルオーダーの存在を明らかにした.理論計算からAl-Cu-Co系ではCu-Co結合が選択的に作られ,その向きを合わせるように長距離準周期秩序を形成することが予測されているが,本研究の結果はその理論計算を支持する.3.シミュレーションプログラムの開発これまで開発してきた準結晶の電子回折の動力学計算プログラムを改良し,電子チャンネリング図形の計算を可能にした.本研究手法の第一人者であるRossouw博士が来日した際にシミュレーションについて討議し,本プログラムの問題点がいくつか判明した.来年度にはそれらを修正し、実験図形をよりよく再現できるものを目指す.4.国際会議での成果発表1.アイコサヘドラル準結晶の解析Zn-Mg-Y系アイコサヘドラル準結晶はX線回折等により構造解析がなされ,いくつかの構造モデルが提案されている.しかしながら,X線回折では重原子であるYからの寄与が大きく,軽原子であるZnとMgの区別は困難であるため,ZnとMgを区別した精度の高い解析はなされていなかった.今回Zn-Mg-Y系アイコサヘドラル準結晶の電子チャンネリング図形を撮影し,全ての原子がケミカルオーダーしていることを見出した.さらに種々の入射方位で得た図形とモデルとの比較から妥当なモデルの決定を行なった.2.シミュレーションプログラムの開発マルチスライス法にもとづいた準結晶のチャンネリング図形のシミュレーションプログラムの作成を行なった.これまでのマルチスライスプログラムは周期系に対するものであるため,準周期系に対するものへの改造を行なった.現状ではまだテスト段階であるが,今後定量的な解析のために必要な改良を行い,将来的には本研究手法が原子弁別性を備えた精度の高い準結晶の構造解析手法となることを目指す.3.国内外の学会での成果発表2003年非周期国際会議(ベロ・オリゾンチ,ブラジル)に参加し,デカゴナル準結晶に関する成果の報告をおこなった.また電子顕微鏡学会および物理学会物理学会にてAl-Cu-CoおよびZn-Mg-Y系のケミカルオーダーに関する研究発表を行った.4.新検出器導入の検討特性X線を高効率で検出可能なシリコンドリフト検出器の導入をある電子顕微鏡メーカーと検討した.対物レンズ周辺の改造により検出立体角をこれまでより一桁増大することができ,その結果極めて高い検出効率でデータ取得が可能であることが確かめられた.この検出器導入による装置の高効率化は今後の課題である.
スピン3重項超伝導の新奇量子輸送現象

本研究では,超伝導電子対の対称性がスピン3重項・p波と考えられているルテニウム酸化物(Sr_2RuO_4)に対して,集束イオンビームを用いた微細加工により試料を削り出し,微細な試料の電流-電圧特性を測定することで,スピン3重項超伝導に特有の内部自由度を反映した新奇な量子輸送現象の検出を目的として行った。その結果,異常なヒステリシスや試料の微細化に伴う臨界電流密度の上昇,カイラルp波超伝導を支持するトンネルスペクトルなどを観測した。本研究では、スピン3重項超伝導体(Sr_2RuO_4)に微細加工を施した試料で輸送特性測定を行うことで、スピン3重項超伝導特有の内部自由度を反映した新奇な量子輸送現象の検出を目的とする。昨年度、我々はSr_2RuO_4-Ru共晶系の局所輸送特性に通常のジョセブソン接合では説明のつかない異常な電流一電圧特性が現れることを報告した。この異常の起源が超伝導の内部自由度、特に軌道の自由度であるカイラリティに由来したものであるかどうかの検証実験を進めてきた。また、スピン3重項超伝導体のスピンまたは軌道の内部自由度を使うことで理論的に予言されている半整数磁束量子の検出を目指し、Sr_2RuO_4自身で作製した超伝導量子干渉デバイス(SQUID)で、臨界電流の磁場変調測定からその存在の検証実験を開始した。試料の微細化を進めるはど、臨界電流密度が上昇していき、バルクと端が異なる臨界電流密度をもつと考えられる結果を得た。この結果から、試料の内部でカイラルp波、端でp。波の状態を担うと仮定すると、異常ヒステリシスが電流駆動によるカイラルドメイン壁の移動によって生じるとするモデルで理解することができる。さらに、異常ヒステリシスのバイアス電流方向(ab面に平行、垂直)、外部磁場の影響についても調べた結果、(1)電流の向きによらず、異常ヒステリシスは観測される。(2)磁場中冷却とゼロ磁場冷却の過程の差異が異常ヒステリシスに与える影響はない。ということが分かった。これらの実験結果もふまえて、統合的に異常ヒステリシスの起源を解明することが今後の課題である。2.半整数磁束量子の検出実験Sr_2RuO_4のab面内に微細加工で"穴"をあけて作製したSQUIDで、臨界電流の磁場変調を測定したが、磁束量子Φo単位の周期変動も観測することができなかった。これは加工した試料の質に問題があったと考えられる。今後、新しくデバイス作製を行い、再測定を行う予定である。本研究では,スピン3重項超伝導体(Sr_2RuO_4)に微細加工を施した試料で輸送特性測定を行うことで,スピン3重項超伝導特有の内部自由度を反映した新奇な量子輸送現象の検出を目的とする。昨年度までに,集束イオンビーム加工により微細なSr_2RuO_4の弱接合領域を削り出し,特異な電流-電圧特性が現れることを報告してきた。今年度,その微細接合領域部分を熱的および電気的なショックを加えることで破壊し,ブレークジャンクションによるトンネル接合を形成することに成功した。トンネルスペクトルは超伝導の内部位相に非常に敏感な応答を示すことが知られているが,過去に行われた他グループのトンネル接合の実験は,Sr_2RuO_4と他の金属間に形成された接合の研究のみであった。今回,我々が作製に成功したものは,Sr_2RuO_4とSr_2RuO_4のトンネル接合であり,初めての研究となる。これは微細加工技術を適用することで初めて可能になったと考えられる。Sr_2RuO_4のブレークジャンクションにおける電流-電圧特性測定を行った結果,T_c以下で温度の低下とともに増大するブロードなゼロエネルギーピークを明瞭に観測した。また,エネルギーギャップに相当するバイアス電圧で特徴的なディップも明瞭に観測された。このスペクトルは,これまでに知られているs波やd波超伝導体のトンネルスペクトルの形状とは異なる。そこで,Sr_2RuO_4の超伝導対称性として最も有力と考えられているスピン3重項カイラルp波を仮定し,カイラルp波/絶縁体/常伝導金属(N/I/S),およびカイラルp波/絶縁体/カイラルp波(S/I/S)接合でトンネルスペクトルの理論計算を行った結果,N/I/S接合モデルで非常によく実験結果を再現できることが判明した。S/I/S接合よりもN/I/S接合モデルでうまくフィットできる理由の解明は今後の課題であるが,トンネルスペクトルの結果はSr_2RuO_4がカイラルp波対称性をもつことを支持する有力な実験結果の一つになると考えられる。
中世宗教・芸文テキストの生成と機構をめぐる総合的研究

本年(最終年度)は、当初計画17のうち、6和歌灌頂システムと書物の生成および伝授の観念の研究、および7東アジアにおける儀礼と書物の諸相の解明を目標とした。6に関しては、和歌灌頂・物語注釈書等のテキスト(古今注や伊勢物語注釈を中心とする)や、『玉伝深秘』『伊勢二門極理灌頂撰』等の諸本を対象とする調査・収集・研究を行った。古今伝受関連テキスト、歌学秘伝テキストなどを中心として諸文庫より写本テキストの調査・収集に努め、加えて、中世園城寺(寺門派)の歌学世界についても解明した。園城寺が和歌史と密接に関わっていた事実の解明、さらには和歌灌頂や阿古根浦口伝等をめぐる儀礼的な伝承によって、和歌をめぐる秘儀テキストがいかなる生成メカニズムを有していたかについて明らかにした。7については、中世における宗教テキストの生成メカニズムと儀礼との関わりを東アジアという広範な視点から捉え直すことを試みた。この試みを通じて「書物文化論」の射程をより広範なものへと開くことができたと思う。なお、中世諸芸道の論書・注釈にみる書物観・生成機構の変遷とその多様性をめぐる研究も推進。音曲・入木道・読経道・作庭・有職故実など、中世の諸芸道において、儀礼的相伝のシステムがどのようなかたちで存在していたか、これら文化伝統の維持継承を可能にした中世特有の書物の生成機構とその役割について考究した。本年の成果の一端は、後掲「研究発表」欄に記すとおりすでに発表済みのものもあるが、今後さらに、日本中世における秘儀テキストの生成機構について、宗教史・思想史との連関を視野に入れつつ新しい視点から公開を目指したいと思う。初年度の研究として、1儀礼システムと書物の役割をめぐる総合研究、2灌頂儀礼における〈啓示のテキスト〉の生成をめぐる研究の二課題を遂行した。1については本研究全体の前提として、前近代における宗教儀礼システムのなかで、書物がいかなる役割・機能を付与されていたか、その諸ケースを世界的な事例をも含めて考察、儀礼世界における書物の役割を俯瞰し、新たな「書物文化論」構築への導入とした。2については、中世に最も隆盛した「灌頂儀礼」に焦点を絞って、そのシステムのなかで担った書物の役割と機能について具体的に解明。儀礼のうちとくに密教の灌頂儀礼および神道灌頂の儀礼を中心に取り上げ、そこで授与される聖なる書物の成り立ち、特定の密教流派において伝受された儀礼テキストの生成、および秘説内容の創造過程を検証した。なかんずく高野山大学図書館に多くを所蔵する瑜祇灌頂作法をめぐる諸文献(『瑜祇灌頂作法私記』、『灌頂口决・覚洞院口決』、『灌頂秘決』、『瑜祇灌頂口伝』等々)や、これまでの研究で収集整理してきた金沢文庫所蔵の関連テキストとを総合しつつ、「瑜祇灌頂」の秘説世界の解明につとめた。とくに13世紀から14世紀にわたって生み出された当該の灌頂儀礼については、南北朝動乱のなかで文観ー後醍醐の間で実施されたことが既研究によって明らかにされているが、いまだその儀礼の内容や、それに関わる秘教的テキストの生成については未解明の状態にある。本年度に達成した実績の中心に、この問題へのアプローチをあげることができる。その成果については、2017年中に刊行予定の共著書(『日本における神秘主義の系譜』(仮題)森話社刊の第一章・第二章)において発表予定である。当初から本年度については旅費の予算を少なめに配分していたものの、各文庫・図書館に赴いての資料調査に関しては計画を完遂することができなかった。研究に資する文献複写は、おもに諸文庫・図書館の検索システムによる遠隔発注による収集に頼り、当初予定していた金沢文庫、神宮文庫等への出張を実施することができなかった。それによって本年度の研究遂行にはとくに支障はなかったが、今後の研究計画の実施においては、各文庫・図書館への出張により、収集・調査の質を高めていく必要があるものと考えている。本年度は7項目の当初計画のうち、「3.宗教実践の諸相と書物の生成・機構をめぐる研究」及び、「4.宗教体験としてのテキスト構造と仮託書の生成をめぐる研究」、「5.直談・見聞系テキストにみる宗教体験と書物の生成をめぐる研究」の三項目に亘る研究を目指した。まず、3では神道と禅思想との交渉関係を通じて生み出されるテキスト群の考察をその中心に据えた。禅と神道との交渉問題については詳述したことがあるが、この研究においてはより俯瞰的な視点に立って考察した。その結果、これまで明らかにされていなかった12世紀から15世紀にわたる両者の影響関係について、より広範な知見を得ることができた。また、本研究の特質は、東アジアという広域の視座に立って神道を考えなおした点にある。一国内の視点にとざされがちな神道研究を「外部」の視座を導入することによって開くこと、その方法として禅思想との連関を考えてみた。なお、これについては2018年度中の刊行が予定されている論集(『シリーズ日本宗教史第4巻』吉川弘文館)への収載論文「中世神道と禅思想」にまとめることができた。4については、13世紀に成立した神仏習合・神話テキストである『麗気記』が、15世紀の吉田神道へとどのように継承され、その神道論の骨格を形成し、新たなテキスト(仮託書)を生み出していったかについての考察が中心となる。

この研究により、『麗気記』の受容の形跡を江戸初期の東照宮成立の時点まで明らかにすることができた。その具体的な成果については、日本文学協会大会(ラウンドテーブル)において、「中世と近世を横断する神話学」として発表した。また神楽という民俗信仰と中世神道の世界との関わりについても考察を加えて発表した。5については十分な資料収集が実現できず、次年度にあらためて取り組むべき課題とした。刊行予定の共著の出版が大幅に遅れていること、および本研究代表者(筆者)の体調不良により、予定されていた写本文献の調査および複写資料の収集がすすまなかったこと等が障害となって、当初計画の内容からみてやや遅れている状況を認めざるをえない。本年(最終年度)は、当初計画17のうち、6和歌灌頂システムと書物の生成および伝授の観念の研究、および7東アジアにおける儀礼と書物の諸相の解明を目標とした。6に関しては、和歌灌頂・物語注釈書等のテキスト(古今注や伊勢物語注釈を中心とする)や、『玉伝深秘』『伊勢二門極理灌頂撰』等の諸本を対象とする調査・収集・研究を行った。古今伝受関連テキスト、歌学秘伝テキストなどを中心として諸文庫より写本テキストの調査・収集に努め、加えて、中世園城寺(寺門派)の歌学世界についても解明した。園城寺が和歌史と密接に関わっていた事実の解明、さらには和歌灌頂や阿古根浦口伝等をめぐる儀礼的な伝承によって、和歌をめぐる秘儀テキストがいかなる生成メカニズムを有していたかについて明らかにした。7については、中世における宗教テキストの生成メカニズムと儀礼との関わりを東アジアという広範な視点から捉え直すことを試みた。この試みを通じて「書物文化論」の射程をより広範なものへと開くことができたと思う。なお、中世諸芸道の論書・注釈にみる書物観・生成機構の変遷とその多様性をめぐる研究も推進。音曲・入木道・読経道・作庭・有職故実など、中世の諸芸道において、儀礼的相伝のシステムがどのようなかたちで存在していたか、これら文化伝統の維持継承を可能にした中世特有の書物の生成機構とその役割について考究した。本年の成果の一端は、後掲「研究発表」欄に記すとおりすでに発表済みのものもあるが、今後さらに、日本中世における秘儀テキストの生成機構について、宗教史・思想史との連関を視野に入れつつ新しい視点から公開を目指したいと思う。両部神道テキスト、伊勢神道テキスト、日吉山王テキスト、修験道関係テキストを中心に、儀礼と書物の連関の実態を究明する。「これまでに受けた研究費とその成果等」で記した偽書研究の蓄積を土台としてすめるが、その際には念頭になかった新たな視点から中世偽書論を再構築したい。とくに恵心流の口伝法門とテキストの制作プロセスの解明、とくに俊範・静明・政海・心賀・心聡・心栄・心源らの直談テキスト、『天台宗要類聚』、『夷希集』などの諸文献、『理趣経直談鈔』『十八道直談鈔』等の直談テキストの写本複写の収集を行う。それらの読解によって、中世天台における書物の観念を明らかにする。また、直談系テキストとともに見聞系テキストも特異なアプローチが可能である。『灌頂見聞集』一巻(高野山三宝院蔵、平安時代写)、『護摩見聞思記』二巻(来迎院如来蔵、長元九年〈一〇三六〉写)、『胎金見聞』二巻(西教寺正教蔵、寛永十九年宮内卿写)や、『玄義大綱見聞』、『業見聞抄』と外題された巻子一巻(青蓮院蔵、応徳元年〈一〇八四〉写、良祐筆)、成賢の『護摩見聞思記』一冊(宝菩提院三密蔵、平安時代写)などの文献について、詳細な調査・研究を実施したい。
オンデマンド膵臓刺激による2型糖尿病のデジタルコントロールの数理

本研究では糖尿病における膵β細胞のインスリン分泌機能改善のための数理的アプローチとして,以下の3ステップを実践する.1)機能不全細胞を数理モデル化する.2)正常機能を移植するという観点に基づく膵臓刺激療法を提案する.3)実データを用いてモデルに個体差を加味し,機械学習による個別最適な刺激設計をする.加えて,機械と生体をつなぐ統合システムも視野に入れて2型糖尿病のデジタルコントロールの方法論を構築する.本研究では糖尿病における膵β細胞のインスリン分泌機能改善のための数理的アプローチとして,以下の3ステップを実践する.1)機能不全細胞を数理モデル化する.2)正常機能を移植するという観点に基づく膵臓刺激療法を提案する.3)実データを用いてモデルに個体差を加味し,機械学習による個別最適な刺激設計をする.加えて,機械と生体をつなぐ統合システムも視野に入れて2型糖尿病のデジタルコントロールの方法論を構築する.
AI規範の確立に向けた規範エコシステムの理論的・実証的メカニズムの解明

本年度は社会的ジレンマ状況における報酬と懲罰に対する人間の認知の歪みを検証するために被験者実験をおこない、他者のサンクション行動に対する信念の効果が協力行動に及ぼす影響を明らかにした。更にはプロスペクト理論的な認知の歪みを持つ個人を想定した数理モデルを用いて、1次の懲罰しか存在しない環境でも2次ジレンマが発生せずに協力が安定することを解析的に明らかにした。これらの成果を俯瞰し社会的ジレンマ環境における協力の進化に関するレビュー論文を2編出版した。特に規範エコシステムに関しては、規範ノックアウト手法・厳密な数理解析の手法の提案・被験者実験を用いた人の規範の分布と幅広い論文を統一的に紹介することができた。また、AI規範に対して既存の様々な学問領域がどのような課題を認識しているのかを探るために広範なレビューを行った。情報工学のみならず社会心理学・法学・哲学を含む数多くの研究者との共同が実現しその成果は、人工知能学会誌の80ページを超える特集記事として結実した。更に公共財ゲームにおいて互恵性が導入されたモデル、および限界効用逓減の法則を考慮したモデルを提案し、その特徴を分析することで、フリーライドへの誘因がある状況下での協調行動創発の条件を明らかにした。これらの結果は10本の学術論文(うち6本が査読有国際学術誌)として刊行されている。更にゲーム理論に関する国際誌(Games)における特集号の企画1件を行い成果の幅広い公表ならびに国際的協働をはかった。各サブ課題とも順調に進展している。互恵的協力のモデル化において人間の認知の歪みを扱うことができるモデルを構築し論文を発表している。更には被験者実験によって人が持つ実際の規範の分布も検討できた。これらの研究を社会的に広く認知させるためのレビュー論文も出版した。上記のことから課題は順調に進展していると判断できる。2019年度はシミュレーションにおいては規範ノックアウト手法の精緻化の結果を学術論文として出版する予定である。また互恵性規範の分布についても認知の歪み、他者の規範の推定などより複雑な実験状況の設定を行う予定である。実データ分析においても計算社会科学分野の国際会議で実データとシミュレーションの統合モデルを発表する予定である。