hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作物におけるヒートストレスの実態とその回避機構に関する研究

本研究は、サーモグラフィー装置を用いて各種作物における表面温度の変化を視覚的にリアルタイムでとらえ、ヒートストレスの実態やその回避機構について検討した。得られた主な結果は、以下のように要約される。1.コムギにおけるヒートストレスの実態と気孔の開閉運動:コムギの止葉における葉温は、日中では裏側に比べ表側で低く推移した。気孔の分布数は裏側に比べ表側で多い(約1.5倍)ほか、その開閉運動も裏側で緩慢な傾向が認められたことから、表面と裏面の温度差は、気孔の分布数や開閉運動の差異を反映していることが示唆された。また、葉温は、日射強度とはほとんど対応がみられず、気温および蒸散速度に対応して変化した。2.サイトウの蒸散による葉温制御の実態と調位運動の意義:調位運動を行っている葉の平均表面温度は、直射条件下では葉の表面に対する太陽光の入射角に対応して変化しており、調位運動は、太陽の放射熱によるヒートストレスの回避に大きく貢献していることが示唆された。しかし、裏面の葉温は、一定の蒸散を行っている状態では日射強度の変化の影響をほとんど受けないことが明らかになった。3.葉面温度と根系の機能との関係:群落条件下におけるヒートストレスの実態と根系機能との関係を明らかにするため、根量の異なるバレイショ2品種を乾燥と適湿の2条件に栽培し、葉面温度と蒸散速度の生育に伴う推移、ならびに光合成速度との関係を検討した。葉温は気温の増加に伴いほぼ直線的に増加し、これと同時に蒸散速度も増加した。従って、高温条件下では根からの多量の水分を必要とし、土壌の乾燥あるいは根量の少ないなどの要因により根からの水分吸収が抑制されると、植物体内に水分ストレスが生じ、気孔の閉鎖を通じて光合成速度が抑制されることが明らかになった。作物は常に放射熱によるヒートストレスにさらされて生育しているが、その実態や回避機構については不明な点が多い。本年度は、赤外放射温度計サーモトレーサーを用いて作物体における温度変化を視覚的にリアルタイムで調査し、下記の知見を得た。(1)葉面温度変化と気孔の開閉運動及び蒸散速度との関係:乾燥と適湿の土壌水分条件下でポットに栽培したバレイショについて、葉温の日変化を測定した。適湿区では、蒸散速度と葉温は、日射量の変化と極めて一致した日変化を示し、気孔開度との関係は認められなかった。しかし乾燥区では、晴天日には午前10時前後から気孔の閉鎖が認められ、これにともない蒸散速度が低下し、また葉温が上昇したことから、土壌の乾燥条件下では水分吸収が抑制され、作物体が日中にヒートストレス状態になることが明かとなった。(2)葉面温度変化と地下部根系の形態および吸収能力との関係:根量の異なるバレイショ2品種を乾燥と適湿の土壌水分条件下で圃場に栽培し、葉温との関係を調査した。乾燥区では適湿区に比べ、各品種とも根量は増加したが、葉面積と蒸散速度が著しく低下し、葉温は数°C上昇した。また、根量の少ない品種では適湿区との葉温の差異が大きく、葉面積の低下が大きかった。従って、作物体は土壌乾燥条件下でのヒートストレスを回避するために、根量を増加させ、また葉面積を減少させるが、根量の少ない品種ではヒートストレスの程度が大きく、葉面積の減少が大きいことが明らかとなった。

(3)豆科畑作物にみられる葉の調位運動が葉面温度に及ぼす影響:ポットに栽培したインゲンマメの2品種について、日中における葉面傾斜角度の変化と葉温との関係を調査し、葉面傾斜角度の変化の大きい品種では、日中における葉温変化が相対的に小さいことが明らかになり、葉の調位運動が葉温上昇を回避する機構の一つであることが示唆された。作物は常に放射熱によるヒートストレスにさらされて生育しているが、その実態や回避機構については不明な点が多い。本研究は、赤外線放射温度計サーモトレーサーを用いて各種作物体における温度変化を視覚的にリアルタイムでとらえ、下記の知見を得た。(1)各器官における体表面温度の変化と気孔の閉開運動および蒸散速度との関係:ポットに栽培された春播コムギ品種につて、葉身、葉鞘、稈および穂の表面温度、気孔開度、蒸散速度、さらびに光合成速度の日変化を測定した。葉鞘、稈にも葉身と同様、気孔列が分布しているほか、内外穎にも気孔の分布が観察された。これらの気孔は日の出とともに開き始め、日没前から閉じ始めるが、日中における気孔開度の変化は比較的小さく、各器官の表面温度もほぼ安定して推移した。しかし、蒸散速度および光合成速度は、日射の変化対応して変化していることが明らかになった。(2)土壌水分条件と蒸散速度および葉温との関係:根量の異なるバレイショ2品種を乾燥と適湿の土壌水分条件下で圃場に栽培し、葉温、蒸散速度、日射強度および相対湿度を測定した。蒸散速度は生育時期や環境条件によって大きく変化したが、いずれの土壌水分条件下でも日射強度とは正の、相対湿度とは負の相関関係を示した。しかし、蒸散速度と葉温の関係は、土壌水分条件によって異なり、潅水区では正の相関を示したが、無潅水区では一定の関係が認められなかった。このことから、乾燥条件下では葉での蒸散が抑制されるため、葉温が制御できなくなることが示唆された。(3)葉の調位運動が葉面温度に及ぼす影響:豆科植物は、一般に太陽高度の変化に対応して葉面傾斜角度を変化させる特性(調位運動)を有している。インゲンマメについて、葉の傾斜角度と表面温度の日変化を調査したところ、調位運動は葉温上昇を回避する機構の一つであることが確認された。本研究は、サーモグラフィー装置を用いて各種作物体における表面温度の変化を視覚的にリアルタイムでとらえ、下記の知見を得た。1.散光から直射条件に変化した場合における葉面温度の変化:ポット栽培された春播小麦の表面温度は、散光から直射条件に移すと、急速(秒単位)に上昇し、数分後にピークに達した後やや減少して定常温度(受熱と放熱がつり合う)に達することが明らかになった。しかし、水分ストレス条件下では定常温度が高く、ピーク後の減少程度が小さかった。また、日変化について測定したところ、表面温度と蒸散速度は比較的安定して推移したのに対し、光合成速度は測定時における日射の微妙な変化に対応して変化しており、葉温は短時間の変化を除くと定常的な日変化をしているものと推察された。2.土壌水分条件が葉温に及ぼす影響:乾燥区と適湿区を圃場に設け、根量の異なるバレイショ2品種の群落内葉面温度を測定した。両品種とも乾燥区での葉温が高く、また処理間の差異は根量の少ない品種では3.3°C、根量の多い品種では2.2°Cを示し、品種により影響の程度が異なった。同時に測定した光合成速度、蒸散速度、気孔伝導度においても根量の少ない品種では処理間の差異が大きかったことから、処理間および品種間における葉温の差異は、体内における水分ストレスの程度を反映したものと推察した。
細胞が材料を組み立てて体を「建築」する仕組みの解明

本研究では、「細胞の積み上げでなく、剛性の高い材料の組み立てで形ができる」という新しい概念を形態形成学の分野に確立することを目的とする。カワカイメンと魚のヒレ骨形成は、それを示唆する最初の、そして極めて典型的な例である。いずれの実験系でも、それぞれの役割を果たす細胞が、どのように建築資材(骨片・AC)と相互作用するのか、を明らかにすることが目的である。棒状構造の動態を記録できる3Dイメージングの装置と、細胞との物理的な相互作用を計算するシミュレータにより、細胞による体の「建築」原理を解明したい。胚の形態は細胞集団の配置で作られるというのが発生学の常識であるが、カイメンと魚類のヒレでは、細胞が剛性の高い素材を組み立てる事により形をつくるという、新しい形態形成機構が存在する。本研究は、この形態形成現象について、材料の産生、移動、固定などの各段階の制御機構を細胞レベルで解明するものである。形態形成学の分野に、細胞の積み上げではなく剛性の高い材料の組み立てで形を作るという新しい概念を確立する研究である。この方法は、大きく系統の異なる種に共通してみられることから、普遍性を持つ発生原理である可能性があり、この概念が普及すれば、これまでの形態形成の理解に大きな変革をもたらすことが期待される。
凝縮系における光化学過程の微視的理論

1.水中の酸電離プロトン移動の分子的機構について、塩酸とフッ化水素酸を比較しながら議論した。これら二種のハロゲン酸について、酸の強さの差異の原因、プロトン移動の量子的断熱性、多重プロトン移動機構、弱酸のイオン再結合反応機構について、微視的モデルに基づいて議論した。2.タンパク質シミュレーションにおけるアミノ酸側鎖の電子分極効果を取り入れるために、電子陰性度平衡化法の開発と改良を行った。この方法は、動力学計算に応用した場合に電荷およびエネルギーの発散がしばしば起こるという問題があるが、これについて根本的な解決となり得る新手法を開発し、水溶媒中の電子移動反応系へ応用した。3.発色団を持つ有機分子の、(主に極性)溶媒中における電子状態ゆらぎを量子化学的に記述し、動力学シミュレーションと組合わせる計算手法と基礎理論の開発を行った。分極効果は、基本的に一電子励起配置で記述されるが、それでも考慮すべき配置の数は非常に多い。ここでは、局在化分子軌道の組を基底とし、射影演算子法を応用することによって重要な配置を選び出す新手法を開発した。これを動力学シミュレーションと組合わせることによって、吸収・発光スペクトルへの動的溶媒効果を調べる研究を進めている。4.メチルクロロメタン液体の分子シミュレーションを行うための相互作用ポテンシャルパラメータを、非経験的分子軌道計算に基づいて決定した。分子動力学シミュレーションから得た動径分布関数などを実験データと比較した。さらに、より微視的な液体構造について議論を試みた。
立体造形アレイアンテナを用いた周波数走査型ミリ波散乱計測によるプラズマ乱流研究

本研究では、将来の核燃焼炉心内部のような低衝突プラズマにおいてその特性に大きな影響を及ぼすことが予想されている微視的乱流の観測システムを確立するため、(1)3Dプリンターを用いた立体造形によって複雑な三次元構造のアレイアンテナを精密かつ安価に製作し、(2)機械駆動機構が無く高速かつ堅牢に様々な角度にミリ波ビームをスキャンすることのできる周波数走査型のレーダー散乱計測システムを構築し、(3)高温プラズマ実験装置に適用してプラズマの微視的乱流の計測を行い、予測理論研究との比較を行うことにより、新しい乱流物理の知見を得ることを目的とする。
単原子接点・単分子架橋の高周波伝導特性の研究

1個の金原子あるいは1個のBDT分子で電極が接続された単原子接点・単分子架橋の高周波における伝導特性を実験的に解明した.接合破断法を用いて金の単原子接点・BDT単分子架橋を作製し,これをネットワークアナライザに接続して接合の周波数特性を1GHzまで測定した.BDT単分子架橋のアドミッタンスの虚部および金単原子接点のS21パラメータの位相はともにほぼ0であり,周波数特性は平坦であった.この結果は,金の単原子接点・BDT単分子架橋がRF領域まで純抵抗として振舞うことを示している.1個の金原子あるいは1個のBDT分子で電極が接続された単原子接点・単分子架橋の高周波における伝導特性を実験的に解明した.接合破断法を用いて金の単原子接点・BDT単分子架橋を作製し,これをネットワークアナライザに接続して接合の周波数特性を1GHzまで測定した.BDT単分子架橋のアドミッタンスの虚部および金単原子接点のS21パラメータの位相はともにほぼ0であり,周波数特性は平坦であった.この結果は,金の単原子接点・BDT単分子架橋がRF領域まで純抵抗として振舞うことを示している.平成24年度の主な研究目標は以下の2点であった.(1)分子動力学の手法を用いて接点破断のシミュレーションを行うとともにコンダクタンスの理論計算を実行し,原子サイズ接点電極に関する知見を得ておく.(2)極低温環境下で安定な金属単原子接点・原子ワイヤを形成・保持し,接点のパルスおよび連続高周波の透過波形を測定し,電極容量を含めた接合全体の高周波伝導特性を明らかにする.(1)については,MgおよびFeを対象として接点破断の分子動力学シミュレーションを室温および液体ヘリウム温度で実施し,単原子接点の形成について,その結晶方位依存性および温度依存性を明らかにした.シミュレーションの結果は,材料の脆性が高いと思われる液体ヘリウム温度で,(変形応力は高くなるものの)室温よりもむしろ単原子接点が形成されやすくなる傾向を示しており,多くの金属に関する実験結果と一致した結論を与えている.また室温では,従来の接点破断シミュレーションで報告されていたpentagonal nanowireの形成が頻繁に観測されている.(2)については,極低温超高真空MCBJを立ち上げ,Niの単原子接点形成の温度依存性を調べるために,室温から液体ヘリウム温度に亘ってコンダクタンスヒストグラムの変化を明らかにする実験を行った. Niのコンダクタンスヒストグラムは室温では単原子ピークを示さないが,液体窒素温度でもヒストグラムに顕著な変化は見られなかった.そこで液体ヘリウム温度からの昇温実験を行い,Niの単原子ピークが温度の上昇とともに小さくなり,約50Kで消失することを見出した.コンダクタンスプラトーの解析から,単原子接点の寿命が短くなるのではなく,形成確率が温度の上昇とともに低下していることが判明した.平成25年度は,金属原子サイズ接点の高周波特性を測定する実験を行った.当初液体ヘリウム温度で測定を行う予定であったが,接点のself-breakingを用いると室温でも原子サイズ接点を作製・保持できることが判明したため,測定は室温で行った.最初にAu接点を対象とした測定を行った.MCBJ法により10G01G0接点(1G0接点は単原子接点)を作製・保持し,ネットワークアナライザによりSパラメータS21の位相と絶対値を1GHzまで測定した.S21の位相は低周波領域では0である.当初位相が数MHz程度から増加し,増加し始める周波数は接点コンダクタンスに依存していた.これは接点周りの浮遊容量の影響であると考えられ,改良のためMCBJ基板をポリイミド板に変更した.これにより位相が増加し始める周波数は20MHz付近まで上昇した.この位相変化はコンダクタンス依存性が無く,10G01G0接点で全く同じ変化が観測されたことから,位相変化は接点以外の要因によるものであり,接点本来の位相は0のまま変化していないと考えられる.その後の追加実験により,実際にS21の位相が1GHz付近まで0であることを確認している.従ってAuの10G01G0接点は,1GHzまでの周波数領域まで純抵抗として振舞うことがわかる.Pt接点に対する測定も同様のデータを示し,S21の位相は接点コンダクタンスに関わらず全く同じ周波数変化を示した.このことから,Auとは接点の電子透過率が異なるPtの場合にも,原子サイズ接点はRF領域では純抵抗であることが明らかになった.また,接点の「1準位モデル」および「メゾスコピック容量モデル」に基づいて接点のアドミッタンスの評価を行い,どちらのモデルにおいても,金属の原子サイズ接点はRF領域では純抵抗であるという結果を得ている.この理論結果は,今回の測定結果と良く一致している.平成24年度の主な研究目標は以下の2点であった.(1)分子動力学の手法を用いて接点破断のシミュレーションを行うとともにコンダクタンスの理論計算を実行し,原子サイズ接点電極に関する知見を得ておく.(2)極低温環境下で安定な金属単原子接点・原子ワイヤを形成・保持し,接点のパルスおよび連続高周波の透過波形を測定し,電極容量を含めた接合全体の高周波伝導特性を明らかにする.(1)については,MgおよびFeを対象として接点破断の分子動力学シミュレーションを室温および液体ヘリウム温度で実施し,単原子接点の形成について,その結晶方位依存性および温度依存性を明らかにした.シミュレーションの結果は,材料の脆性が高いと思われる液体ヘリウム温度で,(変形応力は高くなるものの)室温よりもむしろ単原子接点が形成されやすくなる傾向を示しており,多くの金属に関する実験結果と一致した結論を与えている.

また室温では,従来の接点破断シミュレーションで報告されていたpentagonal nanowireの形成が頻繁に観測されている.(2)については,極低温超高真空MCBJを立ち上げ,Niの単原子接点形成の温度依存性を調べるために,室温から液体ヘリウム温度に亘ってコンダクタンスヒストグラムの変化を明らかにする実験を行った. Niのコンダクタンスヒストグラムは室温では単原子ピークを示さないが,液体窒素温度でもヒストグラムに顕著な変化は見られなかった.そこで液体ヘリウム温度からの昇温実験を行い,Niの単原子ピークが温度の上昇とともに小さくなり,約50Kで消失することを見出した.コンダクタンスプラトーの解析から,単原子接点の寿命が短くなるのではなく,形成確率が温度の上昇とともに低下していることが判明した.平成24年度は,接点破断の分子動力学シミュレーション,極低温環境下での金属単原子接点の形成とコンダクタンス測定をほぼ予定通り実施することができた.各装置もトラブル無く稼動しており,研究はおおむね順調に進捗している.高周波測定に未了の点があるが,平成23年度に分子接合で高周波測定の実績を挙げているので,今後の実験に特に大きな問題が起きることは無いと思われる.予想外の障害となったことは,研究室の移転である.平成25年2月に実験室の移動があり,装置そのものは移動による問題は無いが,ヘリウムガスの回収系が使用できなくなっている.また世界的な液体ヘリウムの供給逼迫も重なり,年度末に液体ヘリウム温度での実験を十分に行うことが困難となった.液体ヘリウムの使用を可能にするために,今後対策が必要となっている.25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は,接点破断の分子動力学シミュレーション,極低温環境下での金属単原子接点の形成とコンダクタンス測定をほぼ予定通り実施することができた.各装置もトラブル無く稼動しており,研究はおおむね順調に進捗している.高周波測定に未了の点があるが,平成23年度に分子接合で高周波測定の実績を挙げているので,今後の実験に特に大きな問題が起きることは無いと思われる.予想外の障害となったことは,研究室の移転である.平成25年2月に実験室の移動があり,装置そのものは移動による問題は無いが,ヘリウムガスの回収系が使用できなくなっている.また世界的な液体ヘリウムの供給逼迫も重なり,年度末に液体ヘリウム温度での実験を十分に行うことが困難となった.液体ヘリウムの使用を可能にするために,今後対策が必要となっている.平成25年度は,これまでの研究成果をベースにして,低温での金属単原子接点・単分子接合の高周波測定に注力する.1.Au単原子接点の高周波測定MCBJによりAu単原子接点を形成・保持し,ネットワークアナライザを用いて接点の高周波インピーダンス測定を行う.平成23年度のBDT単分子接合の実験から,GHz領域では電極容量や配線の影響が強くなりすぎると推定されるので,周波数域の上限は数100MHzにとどめておく.しかしAu単原子はBDT分子よりも数桁伝導度が高いので,電極容量の影響はそれほど大きくならない可能性もある.
高周波高電界パルスがん治療に関する基礎研究

本研究において、ナノ秒パルス高電界(nsPEF)によって引き起こされる細胞死がアポトーシス様細胞死であることがわかった。120ns幅のnsPEFによりCa^<2+>イオンが細胞内に流入し細胞膜上でCeramideを形成し、小胞体ストレス経路を介しアポトーシスを引き起こすことが示唆された。また、3-10MHzのバースト高周波電界(IBSEF)では、細胞膜への損傷は少なく、ある程度のエネルギー値において細胞を活性化する働きがあることを示唆した。本研究は、新たな物理的手法を用いたがん治療方法を作るための基礎研究である。現在ある放射線治療は、DNA損傷により治療するが、正常細胞にも損傷を与え、副作用を起こす。また、ラジオ波治療は電流によるジュール熱でがん組織を熱で破壊する。申請者の用いた高周波高電界治療では、10KV/cm以上100ナノ秒くらいのナノ秒パルス(nsPEF>を用いた。その結果、HeLaS3細胞に12.5KV/cm、パルス幅120ns、繰り返し印加周波数0.5pps、100回印加の条件で、印加2時間後にPI染色率がピークになり、70%ほどの細胞がPI陽性を呈する。さらに、その後、6時間頃よりDNA断片化が開始される。また、2時間後にcaspase3の活性化が観察され、アポトーシスのような細胞死であった。この現象の詳細な機構を調べたところ、以下の事象がわかった。(1).パルス印加中にカルシウムイオンなどが流入される。(2)イオン流入の影響により、膜裏打ち周辺部の酵素が活性化し細胞膜を分解する。(3).(2)の結果、印加後5分以内にアポトーシス経路上流のセカンドメッセンジャーとして知られているCERAMIDEが大量に発現する。(4)印加30分から2時間後でIRE1・JNK・c-JunのmRNAの発現が増える。(5).印加2時間後、c-Junのリン酸化が起きる。などの事象よりイオン流入・CERAMIDE発現・小胞体ストレスにより細胞死が働いていると示唆される結果が得られた。また、イオン流入を抑制し印加したものでは、CERAMIDEの発現やc-Junのリン酸化が抑制された。加えて、イオノフォアを用いてCaイオン流入をさせたものでは、nsPEFに比べ反応は遅いながらもCERAMIDEを発現し、細胞死を誘導した。そのため、欧米で先行されて行われているnsPEFを用いたメラノーマ治療で長期アポトーシス誘導効果が謎だったが、本研究によって判明したnsPEFによってできたCERAMIDEの発現が長期的な効果をもたらしていると推測される。昨年度から引き続き、ナノ秒パルス(nsPEF)の刺激がHeLaS3細胞の細胞膜にセラミドを惹起させ、apoptosisを誘起させるシグナル経路を研究した。nsPEF刺激は小胞体とミトコンドリア両方に影響しており、小胞体ではIRE1/Cas4/Cas3とASKI/SAPK/c-Junの経路を活性化させ、ミトコンドリアでは、Baxの上昇とSAPK(JNK)のリン酸化がMcl-1を減少させ、ミトコンドリア膜の崩壊を促進した。時間軸上では、やや小胞体ストレス経路の方が先行して進むことがわかった。本研究で使用した120nsパルスは膜上のものへ刺激を伝えやすい特性があるので、小胞体膜へは電界の直接刺激もあったと考えられる。阻害剤(EDTA/EGTA)でセラミドの発現を止めても、c-Junのリン酸化が全て止まらなかったことは上記の原因の結果だと推測される。また、nsPEFにおいて生存因子も複数上がっており、ICADの増加も確認された。そのため、Caspase3が活性化してもしばらくDNA断片化が始まらないという現象が起きるということがわかった。また、セラミドは血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の受容体を抑制することが知られているので、がん治療としてnsPEFを使用した時に再発の予防やがん幹細胞への長期的なストレスなどの2次効果があると考えられる。一方、バースト正弦波高電界(Intense Burst Sinusoidal Electric Field : IBSEF)により、特定周波数により細胞へ死なない程度の弱い刺激を加えた場合、ホルミシス効果により増殖を引き起こすことが示唆された。3-10MHzの領域の電界により、刺激が弱いときはミトコンドリアの活性化が起き、それよりもやや強い時には小胞体のシャペロンやHSP関連因子の活性化が起きる事が示唆された。これらの結果、適切にIBSEFを用いて、ミトコンドリアの活性化を促せば、アンチエイジング・肉体強化・痩身医療などの分野での応用が期待できる。また、電磁環境への影響(特に発生初期の胎児)を考える上で、実験で用いた周波数帯での胎児期への影響を調べる必要があるかもしれない。
条里地割分布地域における生産空間を中心とした集落形成のしくみと地域空間管理

本研究は、条里地割の集落空間について、生産者と農地の関係に着目し、歴史的な経過を踏まえ、空間形成のしくみを明らかにすること、さらに地域空間を良好に維持・管理していく方策を探ることを目的とする。栗東市と越前市で調査を行った。その結果、水系に沿った農地の分布と「農地の分散」が共通する特徴として見られた。栗東市宅屋では、核となる農家による地域的な棲み分けが行われており、開発の経緯との関わりがあることが明らかとなった。農地を良好に保全していくためには、生産空間の管理運営をコーディネートする営農組織の役割や農業者目線でのエリアマネージメント、地域全体でのルールづくりが大切であることが明らかとなった。本研究は、条里地割が色濃く残る滋賀県野洲川下流域、旧栗太郡北東部地域を対象として、農地・ほ場域を軸にしながら明治大正期の資料分析と現地調査により集落の空間構造をモデル化することを目的とする。また、他の条里地割分布地域との比較研究を行い、モデルの検証を行う。さらに、農村集落が抱える今日的課題を踏まえ、地域空間を良好に維持・管理していく方策を探ることを目的としている。これら目的を達成するため、以下の取組みを行った。1.旧栗太郡北東部地域での集落調査:比較的多くの農地が残っている「北中小路」、「出庭」の2集落を選定し、現在の農地の利用・耕作実態を明らかにするとともに、地域の開発動向や農地整備・集落空間の変遷を把握した。なお「出庭」は、「出庭本郷」、「出庭中」、「出庭宅屋」の3つの地区から成る大規模集落であり、「出庭中」については、煉瓦工場の原料供給と併せて独自のやり方でほ場整備事業が行われ、20m×50mの一反区画の条里地割が踏襲されていること、また「出庭宅屋」については、明治期以降、農地の形状が変わっておらず、地域開発の痕跡を示す事物の存在が明らかとなった。2.滋賀県内における比較対象地域選定のための調査:東近江市能登川町、愛荘町、彦根市、長浜市高月町等、滋賀県東北部地域において、条里地割が色濃く残る集落の地籍図等の資料収集を行った。3.滋賀県外における比較対象地域の調査:全域の条里復原図がある福井県において予備調査を行い、ほ場整備が未実施で条里地割の形態をよく引継いでいる地域として越前市国高地区を選定し、「江ノ西土地改良区」と「龍ヶ淵土地改良区」の受益エリアを対象として、農地と耕作者の近年の変化の実態を明らかにした。過去25年ぐらいの農地転用の実態を把握し、宅地化と守られている農地の特色を明らかにするとともに、構成組合員の変化の状況を把握した。研究がスタートし、2集落の事前調査を行った結果、A集落では農地転用による宅地開発等の事業が進行しており、調査方法の見直しが必要になった。B集落については3つの地区からなる大規模集落であるため、それぞれの地区に対して自治会や関係者等との調査協力体制づくりが必要となり、地元調整や資料収集に時間を要し、資料分析と調査結果のとりまとめが遅れている。比較研究においても、滋賀県内において比較対象集落を選定するため、資料収集を行ったが、文献資料だけでは検証作業を進めることが難しく、農地の場所性や変遷を踏まえた上での分析が不可欠であると判断し、比較対象を再検討し、比較研究をやり直す必要が生じた。このため、全域の条里復原図がある福井県において予備調査を行った結果、越前市において、ほ場整備が未実施で古来からの条里地割の形態をよく引き継いでいる地域があることが判明し、越前市にて地域調査を進めることとなった。本研究は、条里地割が色濃く残る滋賀県野洲川下流域、旧栗太郡北東部地域を対象として、農地・ほ場域を軸にしながら明治大正期の資料分析と現地調査により、集落の空間構造をモデル化することを目的とする。さらに、農村集落が抱える今日的課題を踏まえ、地域空間を良好に維持・管理していく方策を探ることを目的とする。これらの目的を達成するため、以下の取組を行った。1.旧栗太郡北東部地域での集落調査:前年度調査を実施した2集落(北中小路と出庭宅屋)について、土地台帳調査を行うととともに明治期の地籍図調査を行い、空間特性の共通性を把握した。また、農地の変遷について把握するとともに、営農状況と今後の展望、空間管理の実態等についてヒアリング調査を行い、歴史的に形成されてきた価値ある集落環境を未来に継承していく課題を明らかにした。2.滋賀県外における比較対象地域の調査:越前市国高地区の「江ノ西土地改良区」及び「龍ヶ淵土地改良区」の受益エリアを対象として、地域管理の実態把握と農地転用の調査、明治期の地籍図調査、土地改良区役員を対象とした「国高地区における農業と地域空間管理(地域づくり)に関するアンケート」調査と一部ヒアリング調査、江ノ西土地改良区の稲寄町と瓜生町の土地台帳調査を実施した。これらの結果、稲寄村と瓜生村の明治期の集落の姿を復原するとともに、条里地割の形態が引き継がれてきている要因や近年の開発実態の特色を明らかにした。また今後の農地保全や地域空間管理の課題を明らかにした。

本研究は、条里地割の集落空間について、生産者と農地の関係に着目し、歴史的な経過を踏まえ、空間形成のしくみを明らかにすること、さらに地域空間を良好に維持・管理していく方策を探ることを目的とする。栗東市と越前市で調査を行った。その結果、水系に沿った農地の分布と「農地の分散」が共通する特徴として見られた。栗東市宅屋では、核となる農家による地域的な棲み分けが行われており、開発の経緯との関わりがあることが明らかとなった。農地を良好に保全していくためには、生産空間の管理運営をコーディネートする営農組織の役割や農業者目線でのエリアマネージメント、地域全体でのルールづくりが大切であることが明らかとなった。農地・ほ場域を軸にした集落の空間構造のモデル化に関して、明治期以降、まとまった農地整備が行われておらず条里地割の形態をよく伝えている旧栗太郡北東部地域の2集落について、現在の土地利用と耕作者(所有者)のデータを基に居住地と農地の関係性を分析する。次に土地台帳等の資料調査により可能な限り時代を遡り、農地利用(所有)の基本構造を明らかにする。また、把握できる地域開発事象等により、条里地割を踏襲する集落整備のプロセスや意味を考察する。対象とする地域は開発ポテンシャルの高い地域であるため、開発動向や地域の実情を踏まえ、今後の良好な地域空間管理の方策について、関係者とともに共有できる地域目標を探る。比較研究に関しては、都市化の進行とともに変化している部分と維持されている部分の空間的特質や社会環境を踏まえ、条里地割を踏襲する集落における、農地・ほ場と居住域の関係性を考察し、より普遍的な空間構造モデルを探究する。以上のことを通して、生産空間を中心とした集落形成のしくみや空間管理のあり方について新たな知見を得る。28年度が最終年度であるため、記入しない。都市計画、農村計画28年度が最終年度であるため、記入しない。
個体間相互作用から創発されるリズムとその親和効果　―動物モデルによる検討―

ヒトが二人で交互に運動する課題を行う場合、その運動には自発的にリズムが生じる。このリズムを生み出す心理・生物学的基盤とその機能を探るため、本研究では、動物モデルを用いた実証研究を行う。セキセイインコ2羽を対面させ、交互に運動することが必要な課題を行わせたときに、その相互作用から規則的な時系列パターンが創発されるかを検討する。さらに、そのリズムの創発自体が報酬として機能する可能性、安定したリズムが個体間での親和効果を促進する可能性を一つの実験系で検討する。本研究は、霊長類以外の動物を対象とすることで、協調行動におけるリズム創発現象の生物学的基盤を、俯瞰的に探る実証データを得るものである。
ウェハー上のマイクロ冷凍機

ジュール・トムソン効果を利用したジュール・トムソン型のマイクロ冷凍機を,半導体加工技術を使用してまずはシリコン・ウェハー上に作製して,エチレンを冷媒として基本的な性能を測定した.また,この冷凍機においてシリコン・ウェハーの優れた熱伝導率によりチャンネルの流動方向の熱流が性能に悪影響を及ぼしているような結果が得られたため,ジュール・トムソン型のマイクロ冷凍機を同様な半導体加工技術が利用できる感光性のガラス上に作製して,同様な基本性能を測定した.結果は,熱交換器素材に感光性ガラスを用いた冷凍機における冷却部への侵入熱の減少による性能の向上を確認できなかった.これは,感光性ガラス熱交換器の水ガラスによる接合の際に,流路に水ガラスが入り込んでしまったため,流路の断面積が小さくなり,伝熱面積の減少により熱交換器性能が低下したためと考えられる.また,感光性ガラスを使用した熱交換器とシリコンを使用した熱交換器ではエッチング後の寸法や形状が異なった結果となった.しかし,材質による熱交換器性能の違いを厳密に検討するには,寸法などの材質以外の要因を出来るだけそろえて比較する必要がある.また総体的にガラス熱交換器製作の精度の向上が不可欠である。次に,マイクロ冷凍機のようにミクロなチャンネルを有する熱交換器では,シリコン・ウェハーの優れた熱伝導率によりチャンネルの流動方向の熱流が性能に悪影響を及ぼすなどチャンネルのサイズ効果により通常サイズのチャンネルとは異なった伝熱特性を示すため,ミクロなチャンネルを有する熱交換器をモデル化して熱流動の数値解析を行ったが,現在の実験時の質量流量が大きすぎることがわかった.また,温度効率は,質量流量を減少させ熱交換器素材の熱伝導率を小さくすると向上すると思われる.さらに,独立したマイクロ熱交換器を作製して熱交換性能の実機による個別調査を行ったが,冷媒の質量流量は必要な量を保ったまま流速を抑える工夫が必要と思われる.ジュール・トムソン効果を利用したジュール・トムソン型のマイクロ冷凍機を,半導体加工技術を使用してまずはシリコン・ウェハー上に作製して,エチレンを冷媒として基本的な性能を測定した.また,この冷凍機においてシリコン・ウェハーの優れた熱伝導率によりチャンネルの流動方向の熱流が性能に悪影響を及ぼしているような結果が得られたため,ジュール・トムソン型のマイクロ冷凍機を同様な半導体加工技術が利用できる感光性のガラス上に作製して,同様な基本性能を測定した.結果は,熱交換器素材に感光性ガラスを用いた冷凍機における冷却部への侵入熱の減少による性能の向上を確認できなかった.これは,感光性ガラス熱交換器の水ガラスによる接合の際に,流路に水ガラスが入り込んでしまったため,流路の断面積が小さくなり,伝熱面積の減少により熱交換器性能が低下したためと考えられる.また,感光性ガラスを使用した熱交換器とシリコンを使用した熱交換器ではエッチング後の寸法や形状が異なった結果となった.しかし,材質による熱交換器性能の違いを厳密に検討するには,寸法などの材質以外の要因を出来るだけそろえて比較する必要がある.また総体的にガラス熱交換器製作の精度の向上が不可欠である。次に,マイクロ冷凍機のようにミクロなチャンネルを有する熱交換器では,シリコン・ウェハーの優れた熱伝導率によりチャンネルの流動方向の熱流が性能に悪影響を及ぼすなどチャンネルのサイズ効果により通常サイズのチャンネルとは異なった伝熱特性を示すため,ミクロなチャンネルを有する熱交換器をモデル化して熱流動の数値解析を行ったが,現在の実験時の質量流量が大きすぎることがわかった.また,温度効率は,質量流量を減少させ熱交換器素材の熱伝導率を小さくすると向上すると思われる.さらに,独立したマイクロ熱交換器を作製して熱交換性能の実機による個別調査を行ったが,冷媒の質量流量は必要な量を保ったまま流速を抑える工夫が必要と思われる.前年度に製作した立体結合型マイクロ冷凍機においては,冷凍効果がシリコン・ウェハーの優れた熱伝導率(熱伝導率:145W/(m・K))により阻害されると考えられた.そこで本年度は,熱伝導率の優れたシリコンの代わりに熱伝導率が劣る感光性のガラス(熱伝導率:1.00W1(m・K))を使用して,フォトファブリケーションにより流路を形成し,パイレックスガラスと水ガラスにより接着することにより感光性ガラス熱交換器を作製した.さらに,シリコンを使用して作製した蒸発部と立体的に接合して感光性ガラス熱交換器を有する立体結合型マイクロ冷凍機を作製し実験を行った.実験条件は,冷媒にはエチレンを使用し,質量流量10mg/s,入口圧力20MPa,出口圧力0.1013MPa(大気圧)および質量流量5mg/s一定,入口圧力2.4MPa,出口圧力0.1013MPa(大気圧)とした.ただし,真空チャンバーの不調のため実験時のチャンバー内の圧力は大気圧のままとした.実験結果は,入口温度から絞り出口温度までの温度降下に関しては,それぞれおよそ9Kおよび10K程度であった.これはジュール・トムソン効果による温度降下と考えられるが,先にシリコン・ウエハーで熱交換器及び冷却部を製作したマイクロ冷凍機の,同じ入口圧力での温度降下よりも小さかった.この要因のひとつに,真空チャンバー内の圧力が大気圧のため断熱が阻害されたことが考えられる.また,熱伝導率の優れたシリコンの代わりに熱伝導率が劣るステンレス(SUS304,熱伝導率:16.0W/(m・K))を使用した熱交換器を試作したが,パイレックスガラスとうまく貼り合わせることができなかった.

さらに,熱交換器における材料の熱伝導率,冷媒の質量流量の影響を調べるために数値解析を行い,充分に熱交換がなされる場合には,熱伝導率の低い素材を使用した方が熱交換性能がよい.また,充分な熱交換をするために流速を抑えた設計をする必要がある等の結果を得た.昨年度は、感光性ガラス熱交換器を有するマイクロ冷凍機を初めて作製し、実験条件を、冷媒にはエチレンを使用し、質量流量10mg/s、入口圧力2.0MPa、出口圧力0.1013MPa(大気圧)および質量流量5mg/s一定、入口圧力2.4MPa、出口圧力0.1013MPa(大気圧)として実験を行った。実験結果は、真空チャンバーの不調等のため、入口温度から絞り出口測度までの湿度降下に関しては、それぞれおよそ9Kおよび10K程度であった。そこで、本年度は感光性ガラス熱交換器を有するマイクロ冷凍機を新たに作製して、実験条件を、冷媒には同じくエチレンを使用し、質量流量6.65mg/S、入口圧力2.0MPa、出口圧力0.1013MPa(大気圧)および質量流量9.09mg/s一定、入口圧力2.5MPa、出口圧力0.1013MPa(大気圧)として実験を行った。実験結果は、入口温度から絞り出口温度までの温度降下に関しては、それぞれおよそ15.1Kおよび26.6Kであった。しかし、前に行ったシリコン熱交換器を有するマイクロ冷凍機における結果は、他は同様な条件で入口圧力2.0MPaのとき14.1K、入口圧力2.5MPaのとき25.7Kであり、あまり違いは見られなかった。これはガラス熱交換器の接合に使用した水ガラスが接合の際流路に進入したため流路断面積の減少を引き起こし熱交換を阻害したことおよび、シリコンとガラスではエッチング法が異なり流路断面形状に違いが出たこと等が原因と考えられる。さらに、熱交換器と冷却チップ、ペルチェとから成る独立した実験装置により、質量流量を変えて高温・低温流体の入口・出口温度等の熱交換器のみの基本性能を測定した。
欧州統合とフランスのガバナンス

当研究では、欧州連合(EU)における政策決定に加盟国の中央政府ならびに地方政府が絡むガバナンスの様相をとらえることを目標に、欧州統合の進展に伴いその重要性を増してきた欧州地域施策の政策決定過程について検討すると共に、当該政策をめぐって発展してきた多層ガバナンスについて、フランスを事例に検討した。1970年代以降、EU加盟国において地方分権化が進み、地方政府が中央政府から新たな権限を移譲される一方で、欧州レベルでは、欧州地域政策が発達し、EUがその政策決定過程に加盟国内の地方自治体、特に広域自治体を積極的に関与させていったことで、各加盟国のガバナンスは大きな影響を受けることに当研究では、欧州連合(EU)における政策決定に加盟国の中央政府ならびに地方政府が絡むガバナンスの様相をとらえることを目標に、欧州統合の進展に伴いその重要性を増してきた欧州地域施策の政策決定過程について検討すると共に、当該政策をめぐって発展してきた多層ガバナンスについて、フランスを事例に検討した。1970年代以降、EU加盟国において地方分権化が進み、地方政府が中央政府から新たな権限を移譲される一方で、欧州レベルでは、欧州地域政策が発達し、EUがその政策決定過程に加盟国内の地方自治体、特に広域自治体を積極的に関与させていったことで、各加盟国のガバナンスは大きな影響を受けることに当研究は、欧州統合の進展とフランスの地方制度をめぐる諸問題の考察を通して、中央・地方の域府間関係の中に見られるフランス独特の政治文化の特色を明らかにし、それらを、現代先進諸国の市民参加型の民主主義体制の中に共通にみられる諸要素、さらには政治なるものの中に存在する恒常的諸矛盾の再確認に結びつけることを目的としている。当研究では、EUにおける政策決定に加盟国の中央政府ならびに地方政府が絡むガバナンスの様相をとらえることが重要なポイントであり、22年の研究では、欧州統合の進展に伴いその重要性を増してきた欧州地域政策の政策決定過程について検討することに多くの時間を割いた。欧州地域政策は、域内地域間の経済的・社会的不均衡の是正・拡大予防をその目的とし、政策を具体化するための手段であるEUの構造基金を通して、域内地域における経済振興政策への助成を行う。その特徴は、富裕国から貧困国への所得移転のみならず、地域の課題を解決するためのプログラム支援を行うこと、また政策の執行・運用におけるEUの諸機関、加盟国政府、地域間のパートナーシップが重視されてきたことである。EUの他の政策分野とは異なる欧州地域政策のこのような特徴が、当該政策の履行過程における分権や補完性の原則を強調することから、欧州地域政策は欧州における多層ガバナンスの発展を促進してきた。そのガバナンスの様相について、22年度前半に関連資料を収集し、後半に集めた資料を読み、検討・分析を進めた。当研究は、欧州統合の進展とフランスの地方制度をめぐる諸問題の考察皆通して、中央・地方の政府間関係の中に見られるフランス独特の政治文化の特色を明らかにし、それらを、現代先進諸国の市民参加型の民主主義体制の中に共通にみられる諸要素、さらには政治なるものの中に存在する恒常的諸矛盾の再確認に結びつけることを目的としている。当研究では、EUにおける政策決定に加盟国の中央政府ならびに地方政府が絡むガバナンスの様相をとらえることが重要なポイントであり、23年度の研究では、22年度の研究に引き続き、欧州統合の進展に伴いその重要性を増してきた欧州地域政策の政策決定過程について検討した。中東欧諸国の新規加盟に伴い深刻化したEU域内の地域間格差是正をはかる政策手段として、欧州地域政策はEUの政策分野の中で、近年ますます注目されるようになってきた。この欧州地域政策が、当該政策の履行過程における分権や補完性の原則を強調することから、欧州地域政策は欧州における多層ガバナンスの発展を促進してきた。そのガバナンスの様相について、本年度、フランスを事例に行ってきた分析の結果をまとめ、安江則子編『EUとフランス』に分担執筆の形で発表した。当研究は、欧州統合の進展とフランスの地方制度をめぐる諸問題の考察を通して、中央・地方の政府間関係の中に見られるフランス独特の政治文化の特色を明らかにし、それらを、現代先進諸国の市民参加型の民主主義体制の中に共通にみられる諸要素、さらには政治なるものの中に存在する恒常的諸矛盾の再確認に結びつけることを目的としていた。当研究では、EUにおける政策決定に加盟国の中央政府ならびに地方政府が絡むガバナンスの様相をとらえることが重要なポイントであり、24年度の研究では、引き続き、欧州統合の進展に伴いその重要性を増してきた欧州地域政策の政策決定過程について資料収集を進めた。

EUの他の政策分野とは異なる欧州地域政策の特徴が、当該政策の履行過程における分権や補完性の原則を強調することから、欧州地域政策は欧州における多層ガバナンスの発展を促進してきた。そのガバナンスの様相について、欧州債務危機による影響を中心に、さらなる資料収集に多くの時間を割いた。EUの政策分野の中でも予算配分を重点的に受けてきた欧州地域政策が、債務危機によっていかなる見直しを迫られたのか、さらには、それが一加盟国であるフランス国内の中央・地方政府間関係に及ぼした影響について分析・検討した。これまでの研究内容を『EUとフランス』(安江則子編、法律文化社)に分担執筆の形で発表する機会を得たため24年度が最終年度であるため、記入しない。研究当初は想定しなかった欧州金融危機が、本研究の中心テーマである欧州地域激策にも今後大きな影響を与えていくことが予想されるため、この争点も含めた論考を加えながら、当初の研究計画に従って研究を進めていく。24年度が最終年度であるため、記入しない。
動作における「優美さ」評価方法の確立　-「美の線」を基準とした計測・評価-

本研究テーマでは,ロボットが人に好印象を与えられるようになるために,ロボット動作を優美にすることを目標に置いており,そのために必要な「優美さ」のモデル化を中心としている.期間中には「美の線」と呼ばれる「S字状曲線」のモデル化,古典舞踊動作中に「美の線」がどの程度含まれるかを計測し舞踊の特徴量を計算する手法の提案,得られた優美さ特徴と人が受けた印象の相関の検証,さらにロボット実機の手先軌道修正の試行までを行った.提案した優美さ特徴と被験者の主観評価との相関から,直感的な印象傾向は表現可能であることが確認できた.本研究テーマでは人に優美な印象を与える曲線である「美の線」と呼ばれる「蛇状曲線」をモデル化し,これが優美な印象を与える舞踊動作中にどの程度含まれるのかを,実際の軌道から抽出し特徴量とする手法を提案し,得られた優美さ特徴と人が受けた印象の関係性を検証していく.初年度は,手先軌道の2次元・3次元解析を同時に進めて来た.(1)2次元解析:手先軌道を,軌道の主成分分析から得られる動作特徴平面に投影する事で2次元軌道に変換し,2次元軌道として解析を行った.2次元軌道上で,蛇状特徴(S字特徴)を4次式でモデル化し,その極値に着目する方法により,少ないパラメータでコントロールする手法を提案した.また,S字の深さも,手の届く最大範囲の40%前後で最も優美さを与える事が,印象評価より確認できた.(2)3次元解析:「蛇状曲線」を円錐表面を走る曲線として,モデル化を試みた.これは我々が「優美さ」の定性的な規範として用いている,画家のWilliam Hogarthによる定義に基づいている.この円錐表面を走る曲線を,媒介変数tを用い,モデル化を試みた.蛇状曲線の形状は「蛇状曲線によって描かれる円錐底面の半径」「円錐の母線の長さ」「円錐軸を回転する角速度」の3つのパラメータによって種々に変更させる事が出来る.また,軌道長も媒介変数tの範囲を指定する事で決定できる.モデル化した蛇状曲線が,実際の古典舞踊動作にどの程度含まれているかを計算し,評価を行った.これまでに我々が所有している「インド舞踊」「ミャンマー舞踊」「インドネシア舞踊」「日本舞踊」「フラダンス」の5種類の古典舞踊動作について,最もその動作の印象を左右すると考えられる両手先軌道について解析を行った結果,優美さの印象が最も高かった(SD法によって11人の観測者から得た結果)フラダンスの動作に,最も多くの蛇状曲線を有している事が確認できた.本研究テーマでは人に好印象を与えることができる優美な動作に着目し,優美さ特徴を実際の動作から測定し,定量化する手法を提案することを目標に研究を進めている.具体的には,人に優美な印象を与える曲線である「美の線」と呼ばれる「蛇状曲線(S字カーブ)」をモデル化し,これが優美な印象を与える舞踊動作中にどの程度含まれるのかを,実際の軌道から抽出し特徴量とする手法を提案する.そして得られた優美さ特徴と人が受けた印象とを比較し,その関係性を検証していく.2年目の27年度は,手先軌道の3次元モデル化手法と特徴量の定量化,さらに印象評価との相関の確認を進めた.【モデル化手法の開発】制御点を推定する手法を導入することにより手先軌道をB-spline近似しモデル化した.B-spline近似することにより,手先軌道の曲率や捩率などを解析的に計算できるようになった.この近似された3次元軌道を観客視点平面へ投影(投影された2次元曲線もまたB-splineとなる)し,観客視点の手先軌道形状を取得する.【特徴量定量化手法の開発】この手先軌道形状の微分により変曲点を求め,連続した3つの変曲点間を一つのS字カーブとして抽出することで,手先軌道からのS字状カーブ数を抽出し,さらに抽出したS字状カーブの質をS字のアスペクト比により定量化する手法を提案した.【印象評価との相関検討】これまでに我々が所有している「インド舞踊」「ミャンマー舞踊」「インドネシア舞踊」「日本舞踊」「フラダンス」の5種類の古典舞踊動作の両手先軌道データを用いてこれらの特徴量を計算し,評価した.また,これらの古典舞踊動作の印象評価(SD法によって118人の観測者から得た結果)を行い,印象評価と特徴量の相関を検討した.その結果S字カーブのアスペクト比の分布の一部に相関性は見られるものの,更なる特徴量計算手法の提案が必要であることも分かった.「美の線」と呼ばれる蛇状曲線の3次元パラメトリック曲線近似が完成し,印象評価の対象人数も昨年度に比べて10倍を越えて,計算した特徴量と印象評価との相関を検討するのにはデータはかなり揃ってきており当初の計画通に進んでいるが,最終評価にしようする新しい舞踊データの収集が昨年度中に出来ておらず,まだ十分とは言えない.全体的にみると,当初の計画通りに進んでいるという状態である.また,今後の研究を進めるにあたっての準備として,人型ロボット(Pepper, Premaid AI)を導入し実装を行う準備もできた.また27年度の研究成果は国内会議Robomech2016,国際会議HCIInternational2016でそれぞれ発表することが決まっている.1.最終年度の成果

(1)手先軌道をB-spline近似した上でS字状カーブを切り出し,そのカーブの全曲率を計算し,ホガースの示した美の線の全曲率との近さを評価する関数を提案した.(2)視点位置による優美さ特徴量変動の評価を行った.その結果,現在提案した優美さ指標は視点位置による影響が大きいため,観察者との位置関係が重要であることも確認できた.(3)(1)で提案した優美さ特徴を大きくすることを制約条件として,入力として与えられたロボット(Pepper)の手先軌道を修正する手法のプロトタイプを提案し,実機実験を行った.動作速度や自由度数制約により,十分なパフォーマンスまでは得られなかったものの,実機実装基盤確立準備を行うことができた.(1)-(3)は,本申請の主目的である手先軌道からの「美の線」の計測方法の確立と評価,そしてそれらを実機実装する枠組みの検討までを達成させるための最も重要な要素であったことより,最終年度をもって本研究が当初予定通りの成果を得たことを示せた.2.研究期間を通じた成果本研究テーマでは人に好印象を与えることができる優美な動作に着目し,優美さ特徴を実際の動作から測定し,定量化する手法を提案することを目標に研究を進めている.具体的には「美の線」と呼ばれる「蛇状曲線(S字カーブ)」のモデル化,美の線が古典舞踊動作中にどの程度含まれるかを計測し特徴量とする手法の提案,得られた優美さ特徴と人が受けた印象の相関の検証,までを実施した.期間を通じてすべての項目について取り組み,モデル化手法提案・計測方法確立・評価関数提案,追加としてロボット実機の手先軌道修正まで実装できた.印象評価と特徴量の相関については,舞踊動作印象が手先のみで決定づけられるものでないことより,手先のモデル化だけでは不十分であることが確認できたため,今後解析範囲を上腕全体に広げて研究を進めていく.本研究テーマでは,ロボットが人に好印象を与えられるようになるために,ロボット動作を優美にすることを目標に置いており,そのために必要な「優美さ」のモデル化を中心としている.期間中には「美の線」と呼ばれる「S字状曲線」のモデル化,古典舞踊動作中に「美の線」がどの程度含まれるかを計測し舞踊の特徴量を計算する手法の提案,得られた優美さ特徴と人が受けた印象の相関の検証,さらにロボット実機の手先軌道修正の試行までを行った.提案した優美さ特徴と被験者の主観評価との相関から,直感的な印象傾向は表現可能であることが確認できた.「美の線」と呼ばれる蛇状曲線を,円錐表面を走る曲線としてモデル化し,実際の古典舞踊動作の手先軌道よりの抽出を試みまで進んでいる.計画では,初年度に2次元軌道での解析のみを行い,2年目に3次元解析への拡張としていただが,初年度にも直接3次元空間中の曲線としてモデル化も取組をはじめることが出来ており,当初の計画以上に進んでいるが,新しい舞踊データの収集が出来ておらず,解析や検証に十分なデータ量があるとはまだ言えない.そのため全体的にみると,当初の計画通りに進んでいるという状態である.また,今後の研究を進めるにあたっての準備として,双腕ロボットへの生成動作の実装も行った(2014年ロボット学会で発表)事から,CGだけでなくロボット実機を用いた評価も可能となっている.古典舞踊と美の線特徴量の関係については,まだ詳細な解析に至っていないのが現状である.重回帰分析等を用いてより詳細に結果の検討を進めることが,至急の課題である.