hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
傾斜機能材料のコンピュータ・シミュレーション

傾斜材料は物理的性質を急変させないように、次第に変える材料である。本研究では主として2次元合金についてのシミュレイションを行った。多くの2次元合金では電気抵抗率が策定されているものがあるが、熱伝導率はあまり測定されていない。そこで、ウィーデマン・フランツ則を用いて、電気伝導率から熱伝導度を導出した。これとグリュナイゼン定数を用いて、熱膨脹係数を求めることができた。調べた結果、熱膨脹係数は合金化してもあまり変化しないことが分かった。これより2つの金属同士、または濃度の異なった合金同士を接合し、両者を異なった温度にした場合に、接合の破壊を避けるには応力を分散させ、温度勾配も分散させるることがよいという結論を得た。そこで、温度が厚さ方向に線形的に変えるよう合金の組成を変化することがよいことが分かった。この条件を満足させるために、有限要素法を用いて数値計算を行い、合金組成の厚さ方向に対する変化を計算した。これにより最大応力を最小にする設計を行う事が出来た。
結晶組織を形成する相の微少量・微少領域での構造解析汎用システムの確立

無機金属材料、岩石鉱物などは、多くの場合複数の相や方位の異なる結晶相の集合体であり、これらの集合組織はその創成や形成の条件を反映しており、物性とも密接な関係がある。したがって微細な結晶組織の分析・解析は材料研究にとつて重要な最初のステップの一つである。このような結晶組織の研究は透過型電子頭微鏡によって広く行われているが、電子線の透過能により、μm以下のような極微小部分の解析のみに適用され、cmから数mmのスケールのようなマクロな試料中に見られるμm越える部分の解析には不向きである。また最近では、放射光の強力X線源を用いた極微小単結晶の構造解析が行われるようになっているが、施設や装置の利用に制約があり、この利用も日常的に活用できるものではない。以上のように、現状では、光学観察のスケールにおける結晶組織を非破壊で局所的に、しかも日常的に汎用の通常の封入管X線源によって、構造解析する方法は余り確立されていない。本研究ではこのような必要性から、(1)特別なX線源ではなく汎用の実験室封入管X線源によつてデータが得られること、(2)光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡などで観察した試料に対し、その観祭から得た組織の情報を失わずに分析・解析できること、(3)薄片試料、研磨試料に対し、数10μmの領域に含まれる結晶相の同定、結晶相の方位の解析を可能とすること、(4)10μm径程度の単結品の結晶構造解析を可能とすること、(5)線束30μm程度のX線に照射される範囲に含まれる微少量粉末結晶試料の同定を可能とすること、などのような点を目標として微小領域・微少量での結晶学的な解析の方法の確立を目指し、装置の開発・改良および測定のためのソフトウエア開発を行ったものである。本研究では、(1)岩石・鉱物の他、多くの無機物質を構成している個々の結晶相の構造の情報、結晶方位の情報を非破壊・非分離で得ること、(2)結晶方位を同一とするものの分布状態の解析、(3)微小単結晶(直径10μm内外)の構造解析、を通常の実験室での封入管X線源(40kV、30mA程度)を用いて容易に行なうことが出来る方法を確立することを目的として、計画を推進している。本方法は、単結晶X線回折の応用であり、100数十μmの領域に含まれる数μm数十μmの結晶相の結晶学的な分析を目標としている。この目標の達成のために、本年度においては、これまでに実験を行ってきた試料方位の制御を可能とした3軸ゴニオメータに対して、検出システムとしてこれまでの湾曲型PSPCに加え、イメージングプレート(IP)の使用をも可能とするカセットを設計制作し、実験データ収集および解析のためのソフトウエアの改良・開発を行ない、実用的なシステムの完成を進めた。この結果として、直径10μm内外の単結晶による結晶構造解析が可能となり、また、PSPCによるこれまでの1次元データ収集に加えて、IPカセットの完成により2次元的データの収集が可能となった。また、ソフトウエアの一部完成により、双晶や析出相など母相-析出相の関係にある結晶相互の解析が可能となり、単結晶については、結晶方位の決定から個々の逆格子点に対する積分強度測定が可能となった。フラックス法で合成した微小なプロブスカイト型希士類アルミネート単結晶の構造解析に応用した。

本研究の目的は、(1)岩石・鉱物の他、多くの無機結晶材料を構成する個々の結晶相の構造の研究法の改良と解析への応用、(2)結晶組織を形成する結晶相相互の方位関係の解析、(3)微小量・微小単結晶(最低直径10μm内外程度)の構造解析、などを通常の実験室封入管X線源(40kV、30mA程度)を用いたX線回折により容易に行える方法を確立することである。これらの目標の達成のために、(1)通常の粉末X線回折図形の解析による微細な格子変形の考察、および、(2)3軸ゴニオメータに搭載した湾曲型一次元PSPCと自作の制御・解析ソフトウェアとの組み合わせにより、結晶組織や双晶を形成する結晶相相互の方位関係の解析、さらに、(3)上述の一次元PSPCと互換可能な湾曲型イメイジーングプレ一ト(IP)カメラ装置の開発による微小結晶試料中の双晶などの複雑な回折図形や微少量の粉末結晶試料からの回折図形の二次元的な観察・解析を試みた。これらの結果として、(1)RAlO_3、RGaO_3、srRO_3、BaRO_3におけるRイオン半径と格子変形の度合いおよび相転移温度Tcとの定量的関係を解明した。ここに、Rは3価あるいは4価の希土類イオンで、単独イオンや同じ価数の適切な希土類元素の組合わせを表わす。(2)湾曲型一次元PSPCと開発したソフトウェアの組み合わせにより、体積にして約600μm^3(平均直径約8.5μm)の酸化物単結晶試料の構造の解析や微小なSi_3N_4とSiC複合試料での結晶方位関係、CaTiO_3における双晶組織の解析が40kV、30mA程度のX線源を用いて可能であることを示した。(3)湾曲型IPカメラ用カセットを設計製作した。これにより、40kV、30mA程度の実験室封入X線源では通常困難であるような微少量の粉末結晶試料からの回折線や複雑な結晶組織や構造に乱れのある微小結晶試料からの回折図形をとらえることとその解析法の確立へと発展している。
鳥類における夜間さえずりの適応的意義の解明

夜行性の鳥と違って昼行性の鳥類は普通昼間活動してさえずったりするが、いくつかの種は夜もさえずることが知られている。なぜ彼らは夜もさえずるのか、その生態的意義を明らかにするため、特にヤブサメUrosphena squameicepsにみられる特徴的な夜間さえずりに注目して研究をおこなった。ヤブサメはウグイスの仲間の日本で最も小さな鳥の一つで、夏鳥として日本で繁殖する。ヤブサメの夜間さえずりは非常に変わっており、数時間から長い時は8時間近く休まずさえずり続ける。この行動は繁殖地に渡来後2週間ほどのごく短期間にのみおこなわれており、越冬地から繁殖地へ渡ってくる同種、特に雌を誘引している可能性があることがこれまでの研究から示されていた。当該年度中においては、繁殖個体群の遺伝解析・地域間比較・外的要因との関連から夜間さえずりの意義について検討した。ヤブサメの遺伝子マーカーを開発し、遺伝的に個体間の距離を調べたところ、個体間の距離は近くなかった。また、過去24年間の標識記録をまとめたところ、同じ繁殖地に帰ってくる確率は8%弱と他種と比較して低かった。これらのことから、ヤブサメの夜間さえずりが地域個体群の認識に寄与している可能性は低いことが示唆された。また、地域間・年毎でも夜間さえずりの行動に違いがあり、地形や経度などに影響されている可能性が示唆された。気象条件など外的要因との関連を解析したところ、渡来のピークと満月が重なる年ほど夜間さえずりが盛んになるという、月齢との関連が示唆された。本研究により、夜間さえずりは年・地域・光量など様々な条件に影響されることが示された。普通さえずりは縄張り防衛や雌の獲得といった機能を持ち、毎年どの地域でも同じような傾向を示すものであるが、ヤブサメの夜間さえずりのようなものは他に知られておらず、新しい発見である。(抄録なし)昼行性鳥類は普通、昼間にさえずるものであるが、いくつかの種では夜間もさえずることが知られている。その意味は未だよく分かっておらず、なぜ夜間さえずりが進化したのか、その適応的意義をウグイスの仲間であるヤブサメを主な対象種として解明するのが本研究の目的である。当年度は、ヤブサメの繁殖期である4月から8月にかけて愛媛県及び北海道で野外調査をおこない、9月から3月までは室内実験をおこなった。野外調査では、両地点で個体数は同程度であったにもかかわらず、北海道では愛媛よりも夜間さえずり活動が少なく、前回までの結果と比較するとさえずり活動に年変動が認められた。このようなさえずりをもつ種はこれまでに報告がなく、新しい発見である。成果は、8月にスウェーデンで開催された国際行動生態学会、9月に東京大学で行われた鳥学会2012年度大会にて発表した。室内実験では、次世代シーケンサーを用いて京都大学野生動物研究センターと共同実験を行い、野外調査により得られた血液サンプルよりヤブサメの遺伝子マーカーの開発に成功した。開発したマーカーを使って親子判定した結果、観察された繁殖行動から予測された値よりもつがい外子は少なかった。これは渡来当初にのみ夜間さえずりを行うことと何らかの関連があるかもしれない。開発した遺伝子マーカーは、遺伝的保全や種間比較のために将来役立つ有用なものであるため、データベースへ登録し、概要論文を国際誌に投稿中である。今年度はさえずりの年変動データが蓄積できたことと、遺伝子マーカーの開発に成功したことが大きな成果である。また、研究内容をサイエンスカフェで一般向けに講演するなど、普及活動にも努めた。

普通さえずりは縄張り防衛や雌の獲得といった機能を持ち、毎年どの地域でも同じような傾向を示すものであるが、ヤブサメの夜間さえずりのようなものは他に知られておらず、新しい発見である。初年度であったが、野外調査によるデータ蓄積が進んだことと、開始時点では開発が困難と思われていたヤブサメのマーカー開発に成功したことで、夜間さえずりと繁殖成功度に関する間接的データを収集することができたため、順調に進展しているものと評価した。今後はより詳細な行動追跡と実験的手法を用いて解析を進めることで、夜間さえずりの適応的意義に関する直接的なデータを収集すること、種間比較をすること、研究成果を論文としてまとめることが目標である。(抄録なし)
デクロラン類による大気汚染実態と越境汚染の解明

塩素系難燃剤であるデクロラン類について我が国の大気汚染実態を明らかにするとともに、海外諸国の大気粉塵試料についても分析を行い、各国の汚染状況の差異を明らかにした。対象としたデクロラン類のうちデクロラン・プラスのみが検出され、日本における都市大気中濃度と各都市の人口の間には有意な相関性がみられた。また、大気粉塵を粒子径別に捕集した試料を分析することにより、どの粒径画分にデクロラン類が多く存在するのか、また大気粉塵濃度との関係性、季節変動を明らかにした。これらの結果より、我が国における大気中デクロラン類は越境汚染を原因とするよりも、むしろ国内にその発生源を有することが示唆された。大気粉塵試料中デクロラン類(syn-DechloranePlus, anti-DechloranePlus, Dechlorane602, Dechlorane603, Dechlorane604_ComponentA)分析を行うための前処理の検討を行った。大気粉塵試料に対しジクロロメタンを加え超音波法により抽出を行い、抽出液に対しさらにシリカゲルクロマトグラフィーおよび硫酸含有シリカゲルクロマトグラフィーによる精製を行ったものを濃縮し測定条件を最適化したガスクロマトグラフ高分解能質量分析計で分析を行った。添加回収試験を3併行で行った結果、回収率は92113%であった。尚、回収率の算出するにあたりsyn-Dechlorane Plusおよびanti-DechloranePlusについては対応する13C置換安定同位体により、その他のデクロラン類はsyn-DechloranePlusの13C置換安定同位体による補正を行った。このことから今回確立した前処理方法が今回対象としたデクロラン類の分析において有効であることが確認できた。この方法を持ちいて大阪においてハイボリュームエアーサンプラーを使用し石英繊維フィルターに捕集した大気粉塵を分析した。その結果、syn-DechloranePlusおよびanti-DechloranePlusが合計で715pg/m3の濃度で検出され、それ以外のデクロラン類は検出されなかった。syn-DechloranePlusとanti-DechloranePlusの濃度合計でanti-DechloranePlus濃度を除したfanti比は、0.64-0.78であり工業製品中のそれに近い値となった。今後、日本およびアジアの他都市で捕集した大気粉塵試料の分析、粒径別に採集した大気粉塵の分析などを行い大気中のデクロラン類の挙動を明らかにする予定である。日本(札幌、相模原、金沢、北九州、大阪)、韓国(釜山)及び中国(北京)にて冬季及び夏季に捕集した大気粉塵(PM)中のデクロラン類(DP,Dechlorane602, dechlorane603,Dechlorane604 Component A)を分析した結果、DPのみが検出された。総DP濃度(syn-、anti-の合計)は札幌>相模原>北九州>金沢>北京>釜山の順に高かった。日本の5都市のDP濃度を各都市の人口と比較したところ良好な相関がみられた。DPの発生要因がその地域の人々の生活に関係しており、家庭用品や電線のケーブルなどを発生源としていることが示唆された。また、大阪にて10月及び1月にPM0.1大気サンプラーを使用し、PMを6段階(>10 μm,102.5 μm,2.51.0 μm,1.00.5 μm,0.50.1 μm,<0.1 μm)に分けて採取した。PMはその粒子径により大きく3つ(粗大粒子,蓄積モード粒子,及び核形成モード粒子)に分けられ、主に0.11.0 μm付近に質量濃度分布を有する蓄積モード粒子は長距離移動性を有する。PM及びDPの粒径別濃度分布は時期により異なる傾向がみられ、10月に採取したPMに比べ1月に採取した試料では102.5 μm画分においてPMの濃度分布割合が減少した一方,2.51.0 μm,1.00.5 μm,0.50.1 μmの主に蓄積モード粒子においてPMの濃度分布割合の上昇がみられた。一方でDPは1月に採取した試料では2.51.0 μm画分ではPMと同様に濃度分布の上昇がみられたものの蓄積モードではPM程の濃度分布割合の上昇は見られなかった。このことからもDPの国内大気汚染は越境汚染の影響に比較し、国内汚染源からの影響が大きいことが示唆された。平成26年度の研究計画では前処理方法の構築が主な目的であったが、今回デクロラン類を良好な回収率で分析する方法を確立することができ実際の試料に適用することができた。衛生化学デクロラン類の越境汚染を含めた大気中挙動および汚染実態を把握するうえで、アジアの各都市のデクロラン類濃度および、デクロラン類粒径別濃度分布解析が重要であると考える。

よってすでに捕集済みのアジア各都市の大気粉塵および大阪で捕集する粒径別大気粉塵試料を今後分析していく。ガスクロマトグラフィー用のカラムについて初年度の購入を考えていたが、初年度は既存の使用中カラムで対応した。アジア諸都市の大気粉塵を連続分析することにより現在使用中のカラムの劣化が予想されるため、27年度に購入する予定である。27年度予算は、主に前処理に必要な有機溶媒、精製試薬、標準品、分析消耗品(カラム)等に物品費を使用する予定である。また学会参加費、論文投稿における英文校正や別刷り代への支出を予定している。
液晶乱流における量子的渦糸の直接観測と階層構造の解明

トポロジカル欠陥は、様々な系で秩序形成に伴って現れる普遍的な存在であり、離散的な特徴量をもつ点で量子的である。液晶系の欠陥は、超流動ヘリウムなど量子流体で見られる量子渦と一定の類似性がある。ある種の液晶系では、高い電圧印加のもとで、高密度の欠陥からなる乱流状態が出現し、乱流転移に関する重要な普遍法則の実証等が行われた。本課題では、乱流中の欠陥の直接観測を試み、欠陥のクラスター化や階層構造などの特徴抽出や性質の解明を目指す。それにより、量子流体の乱流など、類似性のある他の物理系との関係を調査し、クラスター化や階層構造に関する共通概念の存在を模索する。
低酸素状態の口腔扁平上皮癌細胞におけるTPD52の細胞生存因子としての役割の検索

申請者らはTPD52を口腔扁平上皮癌細胞にける新規の分子標的治療因子としての仮説を立て、特に、低酸素条件下における口腔扁平上皮癌細胞のネクローシス・アポトーシスやオートファジーをHIF-1経路に関係して制御する重要なタンパクとしての役割を検索するため、本研究計画を着想するに至った。そこで本研究計画では「低酸素状態の口腔扁平上皮癌細胞におけるTPD52の細胞生存因子としての役割の検索」を目的としてを4カ年にわたる研究計画を策定した。そのうち、今年度は以下の研究を行っている。・in vitroにおいての低酸素下条件におけるTPD52遺伝子の発現の変化の検索:扁平上皮癌細胞株であるSAS細胞を用いて、低酸素下にけるTPD52の発現に対する影響を検索している。すなわち、TPD52が最も強く発現誘導される条件を、酸素分圧、低酸素曝露時間を様々に変化させて検討している。また、TPD52遺伝子の発現は、転写、転写後発現調節(mRNA安定性の変化など)、翻訳後発現調節(リン酸化など)によって複雑に調節されているため、mRNA転写の検索、総mRNA量の検索、mRNAの安定性の検索などを同時に行っている。今年度に予定した研究計画は、若干の遅れがあるものの、ほぼ順調に遂行されている。すなわち、研究計画に従って、現在のところ、扁平上皮癌細胞株であるSAS細胞を用いて、低酸素下にけるTPD52の発現に対する影響を検索している。また、SAS細胞におけるTPD52のmRNA転写活性の検索、総mRNA量の検索、mRNAの安定性の検索、および、総タンパク質の発現および翻訳後修飾の検索を行っている。研究計画に沿って、以下の研究を2019年度に実行する予定である。・低酸素状態でTPD52の誘導がみられた条件において、その誘導効果がHIF-1aに依存しているかどうかを検索する。・申請者らは既に、SAS細胞にGFP-TPD52を恒常的に強制発現した細胞株、ならびに、EmGFP-TPD52shRNAを用いて恒常的にノックダウン細胞株を樹立している。これらの細胞株を用いて、低酸素条件下におけるTPD52とHIF-1の発現との関連をさらに詳細に検討する。予想より試薬の購入が少なかったため。なお、繰り越したものは、研究計画に従い、各種試薬や実験動物購入等、次年度以下の物品購入に充当する。
フレキシブルマイクロアクチュエータの水中ロボットへの応用

この研究を通して、次の結論を得た。1.フレキシブルアクチュエータの開発と解析1)空気圧アクチュエータ胸鰭は内蔵している3本のフレキシブルマイクロアクチュエータ(FMA)の空気室の圧力を制御することによってフェザリング運動を行うことができる。2)空気圧アクチュエータ胸鰭の流体力検証実験では、胸鰭運動装置内のモータがフラッピング運動、空気圧アクチュエータ鰭がフェザリング運動を行うことによって揚力型推進運動を実現でき、正負の推力発生を確認できた。3)空気圧アクチュエータ胸鰭のFEM解析では、FMA単体及び空気圧アクチュエータ鰭の非線形挙動を解析することが可能となった。4)弾性材料(シリコンゴム)の片面に横溝加工を施した受動的変形胸鰭では、各ストローク時での抗力差や推力発生を確認できた。5)受動的変形胸鰭のFEM動解析では、非線形挙動の傾向を解析することが可能となった。6)2本のFMAからなる空気圧アクチュエータを用いたマンタ型遊泳ロボットを、FEM解析を用いたFMAの断面形状の最適化とマンタロボットの全体モデルの挙動解析による設計に基づいて製作し、水中での遊泳が可能であることを確認した。2.CFDを用いた運動シミュレータの開発1)非定常、マルチブロック、オーバーラッピング・グリッド法によるナービエ・ストークス方程式の数値解法を用いて、胸鰭運動装置まわりの非定常三次元流れや流体力を、精度よく求めることが可能である。2)上記の数値解法を、胸鰭運動装置を前後2対装着した水中ロボットに拡張し、そのまわりの非定常三次元流れや流体力の数値計算を可能として、水中ロボットの運動方程式に組み込むことによって、水中ロボットの運動シミュレータを開発した。3)その水中ロボットの運動シミュレータによって、前進・後進、旋回などのいくつかの基本的な操縦運動や運動制御の数値計算が可能となった。1.CFDによる胸ひれ運動の流体力解析手法の開発FMAを用いた胸ひれ運動装置を設計するにあたり、比較すべき対象として、剛体のひれを用いた前後運動、ひねり運動、上下運動を独立に行う胸ひれ運動装置を用いる。これについての実験的流力特性を検証用として、CFDプログラムの開発を行った。2.FEMを用いた変形を伴う胸ひれの構造解析手法の開発ゴム製のFMAの設計にあたり、複数本のゴム製の筋からなり、全体が幕で覆われた胸ひれの構造解析をFEMを用いて解析する手法を開発する。まず一本のゴム製のFMAに対して、汎用非線形構造解析プログラム"MSC.Marc"を用いて、超弾性材料として解析を行った。3.変形を伴う胸ひれの設計と製作これまでの研究から、二種類の胸ひれの運動があることがわかっている。上下運動とひねり運動を中心とする揚力型、前後運動とひねり運動を中心とする抗力型の二種類である。それぞれについて、構造の面から検討をし、抗力型については、シリコンゴムに切れ目を入れたパッシブ型の胸ひれを、揚力型については、FMAが3本からなり全体を薄いシリコンゴムで覆ったアクティブ型の胸ひれを製作した。3.パッシブ型の胸ひれの流体力の計測前後運動、ひねり運動、上下運動を独立に行う胸ひれ運動装置を用いて、前後運動のみを起こし、パッシブ型の胸ひれの流体力の計測を行なった。剛体では推力が得られないのに対して、変形を伴うパッシブ型の胸ひれでは、推力を得ることができることがわかった。4.FMAを用いた胸ひれ運動装置の製作と動作確認

アクティブ型の胸ひれを用いた胸ひれ運動装置の製作を行った。従来の剛体ひれに対する胸ひれ運動装置に、それぞれのFMAが3室の空気室からなるもの3本を用いた空気圧調整器を備えたもので、たわみを作ることができる胸ひれとなっている。この装置の動作確認を行い、首尾よく動作することを確認した。1.変形を伴う胸ひれの設計と製作これまでの研究から、二種類の胸ひれの運動があることがわかっている。上下運動とひねり運動を中心とする揚力型、前後運動とひねり運動を中心とする抗力型の二種類である。それぞれについて、構造の面から検討をし、抗力型については、シリコンゴムに切れ目を入れたパッシブ型の胸ひれを、揚力型については、FMAが3本からなり全体を薄いシリコンゴムで覆ったアクティブ型の胸ひれを製作した。2.パッシブ型の胸ひれの流体力の計測前後運動、ひねり運動、上下運動を独立に行う胸ひれ運動装置を用いて、前後運動のみを起こし、パッシブ型の胸ひれの流体力の計測を行なった。剛体では推力が得られないのに対して、変形を伴うパッシブ型の胸ひれでは、推力を得ることができることがわかった。3.FMAを用いた胸ひれ運動装置の製作と動作確認アクティブ型の胸ひれを用いた胸ひれ運動装置の製作を行った。4.FEMを用いた変形を伴う胸ひれの構造解析手法の開発水中におけるパッシブ型の胸ひれの運動解析を行い、FEM解析結果との比較を行った。パッシブ型の胸ひれの先端の位置を首尾よく表現できることを確認した。ゴム製のFMAの設計にあたり、複数本のゴム製の筋からなり、全体が幕で覆われた胸ひれの構造解析をFEMを用いて解析する手法を開発する。汎用非線形構造解析プログラム"MSC. Marc"を用いて、超弾性材料として解析を行った。1.変形を伴う胸ひれの流体力の計測これまでの研究から、二種類の胸ひれの運動があることがわかっている。前年度において、それぞれについて、構造の面から検討をし、抗力型については、シリコンゴムに切れ目を入れたパッシブ型の胸ひれを、揚力型については、FMAが3本からなり全体を薄いシリコンゴムで覆ったアクティブ型の胸ひれを製作した。今年度は、前後運動、ひねり運動、上下運動を独立に行う胸ひれ運動装置を用いて、前後運動のみを起こし、パッシブ型の胸ひれの流体力の計測を行ない、また上下運動のみを起こし、アクティブ型の胸ひれの流体力の計測を行なった。変形を伴うパッシブ型の胸ひれでは、剛体では推力が得られないのに対して、推力を得ることができることがわかった。またパッシブ型の胸ひれでも、推力を得ることがわかった。2.FEMを用いた変形を伴う胸ひれの構造解析水中におけるパッシブ型およびアクティブ型の胸ひれの運動解析を行い、FEM解析結果との比較を行った。両型とも胸ひれの先端の位置を首尾よく表現できることを確認した。
微小生物の極限状況下での運動機能と微小形態構造の流体力学的解明

比較的小さな動物や植物が,他の動物などの餌となりながらも,進化の歴史を通じて種として生きながらえている基本的な原理を,それらの生命が脅かされるような極限状況下にさらされた場合に示す運動と運動器官の形態構造の関連性から流体力学的に解析・究明することを目的として,飛行する数種類の昆虫に関して特異な飛行メカニズム・移動メカニズムを明らかにし,微小水棲生物に関しては突発的な遊泳機構・運動能力を究明し,水面および陸上で体長の数十倍から百倍以上にも跳躍するトビムシの運動器官の機構・形態構造などを明瞭にし,植物に関しても運動と細胞の水移動の関連性を明らかにした。また,それら微小生物に倣うマイクロメカニズムの試作と駆動特性を得た。当該研究は,食物連鎖の下層を支えている比較的小さな動物や植物が,他の動物などの餌となりながらも,進化の歴史を通じて種として生きながらえている基本的な原理を,それらの生命が脅かされるような極限状況下にさらされた場合に示す運動と運動器官の形態構造の関連性から流体力学的に解析・究明することを目的としている。さらに,その成果をバイオマイクロメカニズムの構築に応用展開するものである。計画初年度での成果として,飛行する数種類の昆虫に関して,その飛行器官としての翼のアスペクト比と飛行メカニズムとの関係が明らかにされた。しかも,前翅あるいは後翅を切断されたトンボが,ある程度の時間ではあるが,飛行できることが明らかとなった。微小水棲生物に関しても,アミなどの遊泳器官である肢には多数の細毛が生えていて遊泳時に流れに負けずに対抗して広げて,流体力学的抗力を生成していることが明らかにされた。しかも,生物の運動器官の繰り返し運動には最適な周波数の存在することが遊泳ロボットによる実験などから明らかにされた。また,水棲生物で遊泳を主な移動手段としているアミを陸にあげた場合,通常は突発的な遊泳時に使用する遊泳器官としての尾扇を用いて体長の数倍の高さまで跳躍できることなど,生物は危機的な状況で,人間が考えもつかない様な,特異な運動能力を示すことなどが明らかにされた。これら生物の運動器官に観察される微小振動を磁気特性の優れた永久磁石や磁性流体を使用し,流体力学的な観点から,いくつかの人工メカニズムを考案し,それらの特性を丹念に調べ,マイクロアクチュエータ開発への道を拓いた。当該研究は,地球に生息する動物の食物連鎖の下層を支えている比較的小さな動物や植物が,他の動物などの餌となりながらも,地球の永い生物進化の歴史を通じて,種として現在も生存繁栄している生物の基本的な原理を,それらの生命が脅かされるような極限状況下にさらされた場合に示す運動および運動器官の形態構造を調べ,それらの関連性を流体力学的に解析・究明することを目的としている。さらに,その成果として得られる生物の有する優れた機能,機構,構造,形態などをバイオマイクロメカニズムの構築に応用展開するものである。計画第2年度の成果として,陸生で海浜に生息し鳥などの餌となって物質循環の中で海と陸を結びつけている体長が510mm程のハマトビムシが自身の体長の数十倍も跳躍することや水中では巧みに遊泳することが明らかにされ,そのメカニズムが工学的に解明された。しかも,跳躍の際の地表面の粗さと跳躍距離の関係なども明らかにされ跳躍器官の構造と機能の関連性も定量的に解明された。これらの成果は,体節制をとる生物の特異な付属肢の進化が,個々の生物の運動に合わせて高機能化している事実を明確に示している.さらに体長が1mm程度と小さい粘管目昆虫トビムシに関しても研究を進め,流体力学的には極めて低レイノルズ数領域であるにもかかわらず,自身の体長の百倍以上もの距離を瞬時に高速移動する事実も明らかにされた。植物に関しても,開閉花弁細胞が枯死に至るときの細胞表面の変化が加工学的な観点から解明された.現在,生物運動の原理によるマイクロ機器の応用開発を進めている。微小生物運動に観察される周期的運動器官の動きをマイクロメカニズムに取り入れた幾つかの機器の開発に取り組み,磁性流体と微小な永久磁石を用いて非接触エネルギー供給方式で駆動するアクチュエータの特性などについて実験的データーが得られている。当該研究は,食物連鎖の下層を支えている比較的小さな動植物が,他の動物などの餌となりながらも,進化の歴史を通じて種として生きながらえている基本的な原理を,生命が脅かされるような極限状況下にさらされた場合に示す運動と運動器官の形態構造の関連性から流体力学的に解析・究明することを目的として研究を進めた。さらに,その成果をバイオマイクロメカニズムの構築に応用する研究も展開した。研究の成果として,通常では考えられないような,微小生物の特別な運動機能および巧妙な運動器官の存在が明らかとなった。

比較的サイズの小さい陸上のトビムシや海洋中のアミなど小型の動物は食物連鎖の最下位にあり,より大きな動物の餌となるのが通常である。また,微小生物では重力に逆らう飛行の限界・重力から解放されている遊泳の優位性・直線移動の不可能な歩行の劣勢の境界が,低レイノルズ数領域となるために判然としなくなる。これらの微小生物は,捕食動物の接近をいち早く察知し,異常なほど高速で逃避する。これら微小生物の挙動が力学的に解析され,極限状況下での運動メカニズムが当該研究で解明された。たとえば,体長が1 mmのトビムシが捕食動物のアリの接近を察知して,体長の数百倍もの高さまで高速で移動するが,その跳躍が特殊な器官を使用して実現可能な事,体の回転を利用した跳躍の仕方で抗力を減少させていることなどが解明され,そのメカニズムに倣うマイクロ跳躍メカニズムが試作され,その特性も明らかにされた。他にも,mmオーダーの双翅目昆虫が重力にさからって横向き飛行を行えることが明らかにされ,これまでの揚力生成機構とは異なる原理が見出された。さらに,それら微小生物のマイクロ振動機構に倣う,微小磁石,コイル,磁性流体を利用した世界に類例を見ない,高周波数においても液体駆動が可能なマイクロメカニズムを数種類試作し,それらの駆動特性も明らかにした。当該計画の申請時における平成23年度計画にあげた(1)微小生物の運動器官の構造計測および運動の数値モデルの構築と解析,(2)小植物の花のがく片・花弁の表面微細構造計測と切断頭花のサーカディアンリズム解析は光学顕微鏡・レーザ顕微鏡や高速度ビデオカメラなどを使用した解析により計画通りに実施され,当初に予想していない結果が得られている。特に植物に観察される頭花の開閉運動における細胞間の微小量の水移動の効果などに関して,マイクロ流体力学的な観点からのさらなる研究展開が可能となった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は計画最終年度でもあることから,申請時に提出した研究計画を実行するとともに,昨年度の成果に基づき植物細胞の時間変化の定量的計測などに関して,当初の計画以上に研究を推進し,力学的な観点からの植物機能・植物運動機構を明らかにし,生物特有の法則性の解明に挑戦する。また,さまざまな生物機能・機構を応用したマイクロメカニズムの試作を進め,成果の応用展開をはかる。さらに,研究成果の積極的な学術講演会での発表や論文作成に努め,研究成果の社会還元を意識した研究展開を進める。
強風に伴う建物の破損・破壊機構の解明とその制御に関する研究

本研究では,台風における強風被害の状況およびその発生原因を,強風による被害調査,自然風中における実物及び模型実験及び風洞実験によって調べ,強風被害の低減のために,何をどのように改善する必要があるかを検討した。建築物の強風被害で特に目立つのは屋根瓦や窓ガラス等の屋根及び外壁の葺き材の破損と飛散である。これらの破損は,台風時の猛烈な突風によって,葺き材の取り付け強度を上回る風圧が作用することに伴って生じる。本研究では,台風のような突風下での風圧力を検討するため,京都大学防災研究所潮岬風力実験所において,高層建築物の大型模型及び寄せ棟屋根を持つ実験建物により,壁面及び屋根瓦の風圧変動を,季節風及び台風襲来中の強風下で測定した。建築基準法や荷重指針では,10分間平均風速に基づいて風圧力を定めているが,台風のように突風性の強い強風下では,建物のスケールの4倍程度の突風に基づいて風圧力を評価することで,台風等の突風下の亜荷重を精度良く評価できることが明らかになった。瓦に作用する揚力は,いわゆる局部負圧域ではなく,屋根面に対して風上側から風が当たる時に最大となることが明らかとなった。瓦の揚力は表面と裏面との圧力差によって生じるため,その圧力バランスが崩れる風上面の方が風下面よりも瓦は飛散しやすい。軒付近の瓦が最も飛散し易いが,軒付近をシールすることによって,瓦の飛散をある程度防ぐことができる。研究期間中に行った被害調査結果から,長尺鋼板屋根の風に対する脆弱性が明らかになるとともに,この種の屋根に作用する風圧力の精度の良い評価の必要性と,その固定方法に対する問題を疲労を含めて検討する重要性が明らかになった。また,厳島神社の被害など,地形性の強風,特に台風時の地形性下降流が被害の発生と拡大に大きな影響を及ぼしているのではないかと推定された。潮岬風力実験所及び境界層風洞において以下の観測を実施した。1.高層建築物模型の壁面で180点の同時風圧観測と超音波風速計での風速観測を実施した。2.屋根風圧測定実験家屋において,6枚の瓦の表面の12点に作用する風圧と,野地裏18点に作用する風圧および屋根上の超音波風速計での風速の同時観測を実施した。3.境界層風洞において,陸屋根上の屋根葺き材の飛散実験を実施した。以上の観測および実験により,以下の成果が得られた。1.自然風中での風圧の特性には、風向変動が非常に大きな影響を及ぼす。したがって,自然風中での観測データの整理には,ある評価時間の風向ごとにデータを区分して整理する方法が非常に有効である。2.高層建築物模型の場合,データの評価時間は実時間にして3秒程度が適当である。各データを3秒ごとに区分し,その風向及び風速を用いることによって,自然風中でも有効な風圧係数を定義することが可能である。このことは,自然風中の現象を風洞実験と対応させるには、風洞実験においても,従来行われてきたように,10分間相当の時間を評価時間として,風圧係数などを評価するべきではなく,自然風中と同様にデータを実時間3秒間相当で区分けして,3秒平均の風向と風速によって処理をしなければならないことを意味している。3.瓦の飛散原因となる大きな揚力は,強風災害の観測で見られるように,風上側の屋根面の軒にほぼ直角に風が当たる場合に生じる。飛散原因となる瞬間最大揚力の発生機構は,次の3つである。瓦の表側に作用する圧力のみが急激に低下する場合。

裏側の圧力のみが上昇する場合。表側が低下し,裏側の圧力が上昇する場合である。4.軒から空気が野地板に進入する場合には,瓦の表面の圧力低下が原因で非常には大きな揚力が作用するが,軒からの空気の進入を防ぐことによって,表面の圧力低下とともに裏面の圧力も低下させてることが可能となり,瓦に作用する揚力を低減することが可能である。潮岬風力実験所及び境界層風洞において以下の観測と実験を実施した。1.前年度に引き続き,高層建築物模型の壁面で風圧観測を実施するとともに,その1/10縮尺模型を使って風洞実験を実施した。2.前年度に引き続き,実験家屋において,瓦の表裏面に作用する風圧変動の観測を行った。前年度の観測との違いは,(イ)軒先のシールが瓦に作用する風圧力に及ぼす効果を調べた,(ロ)実験家屋の風上に超音波風速計を設置し,接近流の風速変動と瓦に作用する風圧変動との関係を調べた,(ハ)軒先瓦に作用する風圧力を測定し,瓦の位置による風圧力の違いを調べた,ことである。3.屋根葺き材の飛散原因を解明するため,葺き材の表裏の風圧変動を測定し,前年度に行った飛散実験と比較した。4.ダブルスキンに作用する風圧力に関する風洞実験を行った。以上の観測および実験により,以下の成果が得られた。1.自然風中での風圧は,自然風の変動に基づく準定常成分と,建物周りの流形形成に伴う成分の和として表わされる。自然風の風圧変動は,風洞実験で後者の流形形成成分を求め,これと自然風の変動に基づく成分とを組み合わすことで評価できる。2.軒先をシールした場合,瓦の裏面の圧力上昇が押さえられ,瓦に作用する揚力は減少する。軒先付近の瓦には,瓦表面に作用する負圧のために大きな揚力が作用し,ピーク揚力係数は6程度に達する。3.葺き材の飛散は,葺き材の表裏の風圧力のアンバランスによって生じる。葺き材の裏面を空気が通る構造では,葺き材全体の裏面の圧力が一様になり,軒に近い葺き材の表裏で大きな圧力のアンバランスが生じ,葺き材が飛散する。4.全層換気ダブルスキンでは,サイドを閉じことがダブルスキンに作用する風圧力を低減する上で極めて重要である。また,ダブルスキン間の圧力は,開口部の圧力の平均となるので,開口部位置を変化することによりダブルスキンに作用する風圧力を制御できる。今年度は以下の研究項目を実施した。1.実験家屋において,軒先における風圧変動測定を行い,前年度までの結果と比較した。2.瓦をスレート葺きに変更し,風圧変動の観測を行った。3.発泡スチロール製の瓦を屋根に葺き,その風による飛散状況をビデオで撮影し飛散状況を調べた。4.単層ダブルスキンに作用する風圧力に関する風洞実験と理論解析を行った。5.平成16年度に日本に上陸した台風による被害状況を詳細に検討し,既往の台風による被害と比較検討するとともに,被害原因の推定した。6.地形の影響による強風の特性をシミュレーションし台風時の被害と比較した。7.車載型ドップラレーダを開発し信楽のMUレーダー観測所等,各地で観測を実施した。以上の研究により以下の成果が得られた。1.軒先の瓦に掛かるピーク揚力は,内圧の上昇とともにスパイク状のピーク外圧が生じる時に発生する。2.スレート葺きの揚合では,平均風圧はスレートの表面と裏面で釣り合い,ピーク風圧は時間スケールの短いスパイク状の風圧変動が生じる時の外圧と内圧の不釣り合いによって生じる。
3次元積層マイクロプロセッサに適した生物模倣液冷システムとその最適化手法の構築

電子機器の高性能化と小型化が進んでおり,電子機器の冷却の重要性が増している。多くの部品を重ねたような積層構造は小型化には適しているが,部品間での放熱が困難となり,次世代電子機器開発の障害となる。本研究は,このような積層構造内部の冷却に適した液冷システムの開発の基礎となるものである。実験とコンピュータシミュレーションによって,新たな液冷システムの開発に必要となる技術開発を行なった。実験では,温度および圧力の変化を正確に測定可能な装置を完成した。スーパーコンピュータを活用したシミュレーション技術も開発し,生物を参考にしたような複雑な流路の最適化に役立つ基盤を構築した。3次元積層システムの簡易モデルを対象とし,その冷却層における基本的な冷却流路構造モデルを考案した。数値シミュレーションを先行して実施することとし,流路での予測精度の検証に取り組んだ。冷却層の外寸を50mm×50mm×5mmとし,その内部に1辺が3mmの流路を形成する。想定される冷却流れのレイノルズ数は約5,000である。複雑な流路においては,流れのはく離と再付着が発生することが予想される。このような流れに対して,圧力損失と放熱性能を予測することが必要となるため,基礎的な流れにおいて,計算メッシュおよび乱流モデルが計算精度に与える影響を調査した。オープンソースCFDソフトウェアOpenFOAMでの乱流モデル実装状況を調査し,低レイノルズ数型RANS乱流モデルの中から,複数のモデルを候補として選定した。その中で,SST kーωモデルは,低レイノルズ数型に正しく対応していないことが分かった。そこで,低レイノルズ数型に対応した改良モデルも検証モデルに加えた。改良型SST kーωモデルと温度場0方程式モデルを採用することで,単純な円管流れにおいて,圧力損失と熱伝達率とが経験値を精度良く予測できることを明らかにした。今後,複雑な流路での実験とシミュレーションを実施し,実用的な状況での予測精度を明らかにする予定である。採用決定が10月であったため,研究費を活用した研究の開始が遅れた。採用が未決定であった期間には,自己資金で実施可能な数値シミュレーションを主とした研究を先行して進めた。研究対象となる流れ場でのシミュレーション精度を確保するためには,細密な計算メッシュを利用する必要があることが明らかになった。当初予定よりも多くの計算メッシュが必要であり,計算負荷が高い。これに対応するためにデスクトップPC(2cpu24コア並列計算機)を導入した。この計算機により,科研費使用前に比べて,計算に要する時間を半減させることができた。計算結果から,実験流路で生じる圧力損失を見積もることが可能となった。この情報を元に,実験装置に組み込む圧力センサおよびシグナルコンディショナを選定した。最適な流路の選定に必要な精度での圧力損失測定が実現できる見込みである。3次元積層システムに適した液冷システムの最適化手法を確立するためには,数値シミュレーション技術の活用が不可欠である。微細な複雑流路での熱流動解析を実施するためには,形状の詳細な再現および微細構造部を解像可能な高分解能メッシュを使用することが必要である。これに対応するため,低コストでスーパーコンピュータの活用が可能となるオープンソースソフトウェアOpenFOAMを応用している。東京大学の新型スーパーコンピュータReedbushにおいて,本研究のシミュレーションを実施可能とした。数値シミュレーションの精度を検証するため,ポンプ,冷却液温度制御システム,テストセクション,微差圧力計などから構成される実験システムを構築した。テストセクションは,薄型ヒートシンク,ヒーター,極薄熱電対,断熱材で構成され,薄型ヒートシンク内部に冷却液の流路を設けた。ヒートシンクの両面からヒーターによる加熱を可能としている。流路での圧力損失の評価も可能である。異なる流量において加熱実験を実施し,内部流路構造に依存するヒートシンクの温度分布を明らかにした。上記ヒートシンク内流路を対象に,温度場および流れの数値シミュレーションを実施した。流路は複数の曲がり部を有しており,それに起因する主流に垂直な断面内での旋回流れ(2次流れ)が発生する。連続する曲がり部によって生成される複雑な流れの構造を明らかにした。この流れにより変化する温度境界層および壁面温度分布を示した。実験結果と定性的に一致する結果ではあるが,定量性には検討の余地がある。さらに精度を向上させる必要がある。昨年度から開始した数値シミュレーション技術の開発に加え,本年度は実験システムを構築し,両者を組み合わせて研究を進行する体制を構築した。最新の計算機環境を利用する仕組みを随時取り入れており,効率的に研究を進める体制を構築した。3次元積層システムに適した液冷システムの最適化手法を確立するためには,熱流体の数値シミュレーション技術の活用が不可欠である。生物模倣型流路への適用を視野に入れ,任意形状に適合した格子を容易に作成可能な方式を採用し,メッシュ生成手法およびメッシュ性状が計算効率と精度に与える影響を調査した。ポリヘドラルメッシュの採用により効率的かつ高精度の結果を得られることを明らかにし,計算モデル作成の指針を得た。数値シミュレーションの精度を検証するための実験システムを改良し,微小な圧力損失変化の測定が可能となった。薄型液冷ヒートシンクに供給する流量を変化させ,圧力損失への影響を明らかとした。

加熱条件(発熱量および発熱面)による温度場への影響も明らかとなった。測定の不確かさについて検討し,検証用データとしての有効性を高めることに成功した。実験結果とシミュレーション結果との比較から,その妥当性を検証した。流路内部におけるはく離流や2次流れによる冷却効率の変化が明らかとなり,複雑な分岐構造を有する流路網の構築にあたっては流れの予測性能に注意を払う必要があることを示した。定性的な一致を得ることが可能となり,今後の最適設計に向けた基盤技術が確立された。シミュレーションに活用したオープンソースソフトウェアOpenFOAMの収束性には課題が残るが,収束性ならびに計算効率を向上させるための指針を得た。電子機器の高性能化と小型化が進んでおり,電子機器の冷却の重要性が増している。多くの部品を重ねたような積層構造は小型化には適しているが,部品間での放熱が困難となり,次世代電子機器開発の障害となる。本研究は,このような積層構造内部の冷却に適した液冷システムの開発の基礎となるものである。実験とコンピュータシミュレーションによって,新たな液冷システムの開発に必要となる技術開発を行なった。実験では,温度および圧力の変化を正確に測定可能な装置を完成した。スーパーコンピュータを活用したシミュレーション技術も開発し,生物を参考にしたような複雑な流路の最適化に役立つ基盤を構築した。研究に従事するメンバーを,今年度の1名から2名(大学院生1名および大学生1名)へ増員し,実験および数値シミュレーションの両手法を効率的に進めていく。今後の発展性を考慮し,シミュレーションに関わるすべての作業をオープンソースソフトウェアで実施することを予定していた。しかし,この方式では最適化に向けた作業に遅れがでることが予想されるため,一部に商用ソフトウェアを利用することを検討する。主として商用ソフトウェアを利用して結果を求めるとともに,同様の成果をオープンソースソフトウェアで得るための手順についてもまとめ,本研究の成果の一部とすることを目指す。大学生以外の技術者をメンバーに加え,効率的に研究を推進する。熱流体工学採択決定が10月となり,申請時計画よりも実験開始時期が大きく遅れ,数値解析による研究を先行して開始した。この数値解析結果により,当初導入予定であった圧力測定装置類の計測レンジを見直す必要が判明した。この選定に時間が要したこと,および,選定したセンサが海外からの輸入品となり,長い納期が必要となったことが原因である。実験装置の一部を高性能品に置き換えるため,次年度予算と合わせて使用する。これにより,研究費を有効に活用することができる。次年度使用額については,上記の圧力測定機器の購入に充てる。先行して進めた数値解析に必要な計算機類を今年度整備したことから,次年度に必要なスーパーコンピュータ利用料金を削減できる見込みである。この差額は,当初計画で初年度に整備する予定であった実験装置の購入に充てる。
日本語マルチメディアミュージアムのコンテンツとシステム構築の総合的研究

インターネットと電子メールを利用した精密な分析システム、三輪「公衆型音声分析システム」を開発し、かつ国内外からの利用を促してきた。海外では、アメリカ、イギリス、オーストラリア、韓国などに研究代表者や分担者が実際に出向いて普及につとめた。並行して、「音声録聞見」は桐谷水島等が各社にパソコン機種の改良に合わせて、Windows(日本語版)上でまったく問題なく走るように改良を重ね、最終的には改訂8版に至った。ユーザー側は、デイテル(株)のホームページにアクセスして、これを利用することができる。また、CD化やCD-ROM化により、各地の方言が簡単に分析できるし、さらには、その結果を永久に保存することなど、夢ではない。その他、障害者が音声ミュージアムを自由に利用できる、基礎的な研究も展開させた。今石自らが約20年来収集してきた、全国の方言音声(貴重な)データをDATテープへ移す作業が完了した。また、とにかく聞ける広島吉和言業CD-ROM版を試作した。CD原爆の声も試作した。分析が可能な日本の声として、「CD-ROM版方言談話」を試作した。完全なコンテンツ作りのための増補調査ならびに情報処理技術と調査での諸間題等に関する実地討議等により多くの知見を得た。研究組織のメンパーが国際会議にも積極的に参加し、発表を活発に行ってきた。特に、研究代表者今石は韓国音声科学会で講演(ソウル市の中央大学)をした。今後は、各機関で独自の音声ミュージアムを作ることができるであろう。さらには、e-ラーニングの世紀・地球規模において、日本の声がCD-ROM、インターネット上等でたやすく提供され、日本語の教育的効果がいっそう補強されることになるであろう。1システムの構築マルチメディア音声ミュージアムに供する、インターネットと電子メールを利用した独自の「公衆型音声分析システム」を開発した。読売新聞全国版等で広くに紹介された。そして、そのシステムの運用と評価をおこなった。また、インターネットを利用して日本語音声教育に供する、独自の「オンデマンドネットワーク型日本語音声教育システム」を開発した。他面、マルチメディア音声ミュージアムからの、同じく一連の発想として開発している「ホームページを利用した失語症患者のための訓練システム」も一般に公開した。約80名の言語聴覚士からのアクセスがあり、言語訓練にも供するという評価を得た。これら、健常者・異常者両面からのシステム構築は今年度の研究会合を重ねた結果である。2コンテンツ作り研究代表者の今石が約20年来収集してきた全国音声テープをDATテープにダビングしたり、吉和言葉のCD-ROMを試作した。CD-ROM作りと画像の計算機処理は基礎的知見にとどまり、次年度の課題となった。方言の音声と映像を捉えようとして、デジタルビデオカメラを使って、琉球方言の奄美大島や出雲で調査を試みた。1システムの構築継続ユーザー用「音声録聞見」は桐谷水島等が格段に努力して、ホームページ上でとても安価な価額で一般への配給を開始した。マルチメディアミュージアムに一般の強い関心を集める有力な手段になる。そしてまた、引き続き独自の「公衆型音声分析システムPASTE」の快適走行についてアメリカ、イギリス、オーストラリア等の海外や国内(広島盛岡、横浜盛岡、東京盛岡、千葉盛岡等)で異なるユーザー用機種で試験実施した。インターネット利用の爆発的な増大に伴い、全体の大きな課題の1つとしては、システム構築と同時にアクセス事情の改善が急務であることが判明した。さらにまた、障害者が在宅のままで失語症の治療や訓練が受けられるという、そういう実利からの視点でのシステム構築を引き続き継続し、国際会議で発表した。2コンテンツの作成継続研究代表者今石独自の約20年来の全国音声テープをDATテープへ移す作業が完了した。「吉和言葉のCD-ROM」改良版作成。

だれでもコンテンツが焼き付けられるCD-R技術習得、郵便番号を使ったファイル名の設定、方言辞典による日本語基本発話作成の検討等を精力的に実施した。石垣、出雲、津軽などでDVやDAT等による増補調査を実施した。3成果をまとめる報告書の刊行、講演会等の方向が確立した。マルチメディア音声ミュージアムに供する、インターネットと電子メールを利用した独自の三輪「公衆型音声分析システム」を開発し、かつ国内外からの利用を促してきた。海外ではアメリカ、イギリス、オーストラリア、韓国などに代表者や分担者が実際に出向いて普及に努めた。同時にユーザー用の「音声録聞見」は桐谷水島等により各社パソコン機種の改良に合わせて、Windows上でまったく問題なく走るように改良を重ね、最終的に8版に至った。一般のユーザーはホームページを利用する。さらに、各地方言の声をCD化・CD-ROM化して利用する方法と永久保存の方法が確立した。障害者が音声ミュージアムを利用できるための基礎的な研究を推進した。今石自らが約20年来収集してきた、全国の方言音声(貴重な)データをDATテープへ移す作業が完了した。また、とにかく聞ける広島吉和言葉CD-ROM版を試作した。CD原爆の声も試作した。分析が可能な日本の声として、「CD-ROM版方言談話」を試作した。完全なコンテンツ作りのための増補副査ならびに情報処理技術と調査での諸問題等に関する実地討議等により多くの知見を得た。研究組織のメンバーが国際会議にも積極的に参加し、発表を活発に行ってきた。特に、研究代表者今石は韓国音声科学会で講演(ソウル市の中央大学)をした。今後は、各機関で独自の音声ミュージアムを作ることができるであろう。さらには、e-ラーニングの世紀・地球規摸において、日本の声がCD-ROM、インターネット上等でたやすく提供され、日本語の教育的効果がいっそう補強されることになるであろう。