hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球環境教育のためのデイジタルコンテンツの開発とその有効性の検証

1.太陽放射観測データ他の解析、教材作成各観測サイトの太陽放射観測機器(日射計、UV放射計)観測データ収集、校正、相互検証、精度評価を行い、データをホームページで公開した。また、観測データの読み方、観測の重要性を理解させる教材のシナリオを作成し、それに基いて電子教材を作成した。2.地磁気観測データの解析、教材作成各観測サイトの地磁気観測機器(ブラックスゲート磁力計、プロトン磁力計)の観測データの収集を行い、データベースの整備・公開を進めた。また、観測の原理、意義を理解させる教材用のシナリオ、図表、アニメーション等を作成した。3.地球観測衛星データの解析、教材作成東海大学宇宙情報センターで直接受信した衛生データ(MODIS, NOAA等)の情報発信を多角的に実施した。衛生データや現地調査のデータを整理地、海氷画像データセットSIDEの開発を行った。リモートセンシングの初心者向け教材RS-FUN, GT-Simulatorを開発した。4.教育支援システム開発5.授業での利用検証作成した教材等を用い、通常の対面授業、遠隔授業、個人補習に利用し、その効果を評価した。その結果、いずれのケースでも電子教材は、受講者の関心が高く、良好な教育効果が確認できた。今後は、今回の成果をもとにプロトタイプを公開し、教材開発の枠組みを広げていく必要がる。1.太陽放射観測データの解析、教材作成各観測サイトの太陽放射観測機器(日射計、UV放射計)観測データの校正、相互検証等を行い、その精度評価を行っている。こうした観測データを用いて各観測サイト間のデータ比較、季節変動、経年変化等の解析に基づく教材の作成を進め、教材のプロトタイプがほぼ完成した。2.地磁気観測データの解析、教材作成オンラインで収集する各観測サイトの地磁気観測機器(フラックスゲート磁力計、プロトン磁力計:既設)観測データの収集手順の見直しを行い、ソフトウエアの改良・インストールを行った。2003年10月に観測した大規模な太陽フレアのデータ等を用いて教材作成を行っている。3.地球観測衛星データの解析、教材作成東海大学宇宙情報センターの受信装置で受信した衛星データ(MODIS、NOAA等)で海氷分布画像等の教材に適したデータを収集した。また、関連する衛星データをNASA、NOAA等から入手した。オホーツク海の海氷については、現地調査を行い、海氷の分布状況を調べた。こうしたデータ比較、季節変動、経年変化等の解析に基づき教材作成を進めている。4.教育支援システム開発上記の各教材と観測データを関連つけ、環境教育の電子教材をユーザにわかりやすく提示するユーザインターフェースの開発を進めている。リモートセンシングの基礎教育教材については、一部をホームページで公開した。1.太陽放射観測データの解析、教材作成昨年度に続き、各観測サイトの太陽放射観測機器(日射計、UV放射計)観測データの校正、相互検証等を行い、その精度評価を行った。また、こうした観測データの読み方、観測の重要性を理解させる教材のシナリオを作成し、それに基づいて電子教材のプロトタイプを開発した。2,地磁気観測データの解析、教材作成各観測サイトの地磁気観測機器(フラックスゲート磁力計、プロトン磁力計)の観測データの収集を行い、データベースの整備を進めた。また、観測の原理、意義を理解させる教材のシナリオ、図表、アニメーション等を作成し、それに基づいて電子教材のプロトタイプを開発した。3.地球観測衛星データの解析、教材作成東海大学宇宙情報センターの受信装置で受信した衛星データ(MODIS、NOAA等)や、現地調査のデータを整理し、海氷画像データセットSIDEの開発を行った。このデータセットでは、海氷の分類、定義、生成過程や各種海氷画像が相互にリンクされ、教育効果を高める工夫をした。また、リモートセンシングの教材も昨年度開発したものに「衛星軌道」等の新たなテーマを追加した。4.教育支援システム開発上記の各教材と観測データを関連つけ、環境教育の電子教材をユーザにわかりやすく提示するユーザインターフェースのベースラインが完成した。これを元に、各観測系の電子教材の整備を進めており、完成したプロトタイプをホームページで公開した。データの表示方法も改良した。1.観測データの情報発信

日本列島を縦断する各観測サイト(稚内、平塚、熊本、西表島)の太陽放射および地磁気の観測データについて、観測サイト別または観測項目別に同時表示できるようにしたホームページを公開し、情報発信を開始した。地球観測衛星データは、海洋研修船、K2登山隊、海上保安庁流氷情報センターへ画像配信を実施した。(a)太陽放射観測データ:全天日射計、UV-A、UV-B放射計(b)地磁気観測データ:プロトン磁力計、フラックスゲート磁力計(c)地球観測衛星データ:気象衛星MTSAT/イメージャー、地球観測衛星Terra/MODISセンサ2.教材の公開観測プロジェクト毎に、これまでに開発を進めてきたディジタル教材の見直し、改良・追加作成を行い、ホームページで公開した。教材はFlashで作成されており、ゲーム感覚で楽しみながら学習できるように工夫されている。(a)太陽放射観測プロジェクト:「太陽光の不思議なパワー」(b)地磁気観測プロジェクト:「地磁気とは何だろう」(c)地球観測衛星プロジェクト:「リモートセンシングQ&A」、「GTシミュレータ」3.ディジタル教材を用いた授業等の実施・評価上記の、公開データ、ディジタル教材を遠隔授業、情報科教育法等の授業で使用し、その有効性を評価した。対話型のディジタル教材は原理や概念がわかりやすいと好評であった。4.教材の統合化、成果報告上記の各教材の関連付けや、各観測データを統合的に利用する地球環境変動のテーマの選定を行い、各教材の連携や統合化を行い、それらを紹介する小冊子を作成した。また、国内外の学会において研究成果の報告を行った。
バクテロイデスにおける莢膜多糖の多様性と相変異の生理学的意義の解明

Bacteroides fragilis YCH46株のゲノム上にはMpiと呼ばれる組換え酵素が仲介するプロモーター領域のDNA逆位によってON/OFF制御される計7箇所の莢膜生合成遺伝子領域が存在する。本菌の莢膜多糖(PS)の発現メカニズムを解明するために、Mpiタンパク質に結合する13個のタンパク質をin vitro pull-downアッセイによって同定した。また、mpi遺伝子の直下に位置するBF2766組換え酵素遺伝子欠失変異株を用いた解析より、B. fragilisにおけるPS遺伝子発現は、BF2766によるDNA逆位を介した階層的な制御下にあると推測された。前年度に引き続きB. fragilisにおけるDNA inversionを起こす7つの莢膜多糖生合成領域のpromoterに結合するDNA結合タンパク質をYeast One-Hybrid Systemを用いて探索するために、B. fragilisのリン酸饑餓応答二成分制御システム(PhoB/PhoR)をパイロット試験の対象とし条件検討を行った。前年度の結果よりbait配列(pho box配列)のコピー数が成否の鍵を握ると考えられたので、bait配列のリピート回数を3回にしたレポータープラスミドpAbAi-3PhoBoxを構築しMatchmaker One-Hybrid Systemを用いてスクリーニングを行った結果、bait配列(pho box配列)に結合するタンパク質として窒素代謝制御に関わるNtrC制御因子が同定されたがPhoB制御因子を同定するには至らなかった。またMpiタンパク質と直接的・間接的に結合するタンパク質をin vivo pull-downアッセイによって同定するために、B.fragilisゲノム上のmpi遺伝子の下流に3×FLAG配列を挿入することで3×FLAG融合Mpiを産生する組換え株(B. fragilis mpi:: 3×FLAG)を用いてin vivo pull-downを行ったが、Mpiの発現量の低さからMpiに結合するタンパク質を同定するには至らなかった。そこでMpiと直接的・間接的に結合するタンパク質をin vitropull-downアッセイによって同定を試みた。MpiをGST融合タンパク質としてE. coli BL21株で大量発現し得られた粗抽出液とB.fragilisの粗抽出液を混合しglutathione sepharose 4Bを用いてpull-downを行った結果、13個のMpi結合タンパク質が検出された。DNA inversionを起こす7つの莢膜多糖生合成領域のpromoterに結合するDNA結合タンパク質をYeast One-Hybrid Systemを用いて探索するために条件検討を行った。まず、我々が既に明らかにしているB. fragilisのリン酸饑餓応答二成分制御システム(PhoB/PhoR)をパイロット試験の対象とした。Matchmaker One-Hybrid System (Clontech社)を用いてスクリーニングを行った結果、bait配列(pho box配列)に結合するタンパク質としてPhoB制御因子を同定するには至らなかった。bait配列のコピー数が成否の鍵を握ると考えられたので、本試験のbait配列である各PS promoterのinverted repeatに挟まれた領域のリピート回数を13回にしたレポータープラスミドを構築した。また、PS promoter inversionのmaster recombinaseであるMpiタンパク質と直接的に結合するタンパク質をYeast Two-Hybrid Systemを用いて探索するために条件検討を行った。前実験として新規に構築したtwo-hybridライブラリーからPhoBと相互作用するタンパク質をスクリーニングしたところ、候補としてPhoRを同定できた。本試験に用いるbaitクローンの作製として、pGBKT7にmpi遺伝子をクローニングしたpGBKT7-mpiを構築した。さらに、Mpiタンパク質と直接的・間接的に結合するタンパク質をin vivo pull-downアッセイによって同定するために、B. fragilisゲノム上のmpi遺伝子の下流に3×FLAG配列を挿入することで3×FLAG融合Mpiを産生する組換え株(B. fragilis mpi:: 3×FLAG)を構築した。前年度は、Mpiと直接的・間接的に結合する13個のタンパク質をin vitro pull-downアッセイによって同定したが、本年度はDNA inversionを起こす7つの莢膜多糖生合成領域のpromoterに結合するDNA結合タンパク質をDynabeads M-280 streptavidinを使ったDNA affinity precipitation assay (DNAP assay)によって同定を試みた。まず、PS3莢膜生合成領域のpromoter領域をpUC118ベクターにクローニングした後、5'ビオチン化M4およびRVプライマーを用いてPCRを行うことでビオチン化DNAプローブを作製した。ビオチン化DNAプローブ1 μgとB.fragilisの粗抽出液を混合しDynabeadsM-280 streptavidinを用いてaffinity回収を行ったが、PS3プロモーター領域に結合するタンパク質は検出されなかった。今後詳細な条件設定が必要である。mpi遺伝子近傍の遺伝子構造は非常にユニークであり、mpi遺伝子の発現はmpi直下に存在するチロシン型部位

特異的組換え酵素(BF2766)が制御するDNA逆位によっても調節されていることを今回明らかにした。さらに、BF2766による外膜vesicle (OMV)の産生制御は胆汁の刺激によって増強され、OMV産生増強株におけるOMV内部には莢膜(PS5)が包埋されていることが推測された。細菌学前実験として行ったYeast One-Hybrid Systemを用いたPhoBの解析では、bait配列(pho box配列)のリピート回数を3回にしたにも関わらずbait配列に結合する蛋白質としてPhoB制御因子を同定するには至らなかった。本試験のbait配列である各PS promoterのinverted repeatに挟まれた領域のリピート回数を13回にしたレポータープラスミドは構築済みであるので早急にスクリーニングを推進したい。Mpiタンパク質と直接的・間接的に結合するタンパク質をin vivo pull-downアッセイによって同定を試みたがMpiの発現量の低さからMpiに結合するタンパク質を同定するには至らなかったのでin vitro pull-down系によって同定を試みたところ13個のMpi結合タンパク質を確認できた。B. fragilisにおいてYeast One-Hybrid Systemを用いたタンパク質-DNA相互作用の解析は全く行われておらずまさに手探りの状態であった。前実験として行ったPhoBの解析では、bait配列(pho box配列)に結合する蛋白質としてPhoB制御因子を同定するには至らなかった。さらに、本試験のbait配列である各PS promoterのinverted repeatに挟まれた領域をクローニングする際、bait配列のリピート回数および内部のPS promoterの向きも考慮に入れたクローンの構築に時間が掛かった。タンパク質-タンパク質相互作用解析ではB. fragilisにおいてYeast Two-Hybrid Systemが適用できることが確認できた。Yeast One-Hybrid Systemでは本試験のbait配列である各PS promoterのinverted repeatに挟まれた領域のリピート回数を13回にしたレポータープラスミドは構築済みであるので早急にスクリーニングを進めると同時に、場合によってはライブラリー構築の再検討も考慮に入れて早急にPS promoterに結合する新規DNA結合タンパク質の同定を進める。また、Yeast Two-Hybrid Systemおよびin vitro pull-downアッセイによってMpiタンパク質と直接的・間接的に結合するタンパク質の同定も図る。
植物細胞の脱分化・器官再生におけるペクチン構造再構成の役割

本研究では「植物細胞の脱分化・器官再生におけるペクチン構造再構成の役割を明らかにする」ため、植物では解析が進んでいないペクチン分解酵素遺伝子PECTATE LYASE-LIKE(PLL)に着目して研究を行った。1.シロイヌナズナ胚軸脱分化初期のトランスクリプトーム解析から見出された、胚軸脱分化時に発現量が大きく上昇する3つのPLL遺伝子のT-DNA変異体(ノックダウン変異体)を整備し、これらの一重、二重、三重変異体を確立した。さらにこれら変異体で胚軸カルス形成(とくにカルス成長)が阻害されることを明らかにし、PLLは細胞増殖活性維持に機能している可能性を見出した。2.胚軸の脱分化およびカルス化過程について、ペクチン主鎖ホモガラクツロン酸に関する特異的抗体(高メチル化ホモガラクツロン酸および低メチル化ホモガラクツロン酸のそれぞれに対する抗体)を用いた免疫組織学的解析を行い、胚軸の脱分化およびカルス化に伴ったペクチン動態を明らかにした。また、こうしたホモガラクツロン酸の分布変化はpll変異体では撹乱されていることも分かり、上述の細胞増殖活性の維持に、適切なペクチン構造制御が重要であることが示唆された。3.ペクチン成分に影響して細胞壁を弛める化合物と考えられるラサロシドナトリウム(LS)を見出し、LS処理時のトランスクリプトーム解析を行った。この結果、LS処理24時間後にはジャスモン酸関連遺伝子やペルオキシダーゼ遺伝子の発現が大きく上昇することが分かり、セルロース生合成阻害化合物添加によって明らかにされてきたcell wall integrityシグナリング経路との共通性が見出された。また、LS処理が植物ホルモン(アブシジン酸、オーキシン、サイトカイニン)の蓄積量に影響する可能性を示し、ペクチン生合成異常が広範な生理応答を引き起こす可能性を明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では「植物細胞の脱分化・器官再生におけるペクチン構造再構成の役割を明らかにする」ため、独自に整備してきたペクチン分解酵素ペクチンリアーゼに関するシロイヌナズナpll変異体を中心材料とした解析を行っている。初年度には、pll変異がカルス形成のどの段階に影響するのかを詳細に解析した。この結果、3つのpll単独変異体ではカルス形成につながる内鞘細胞の増殖開始はほぼ正常に起こるものの、その後の増殖活性を維持できないことが明らかとなった。さらにカルス形成に伴うペクチン構造動態を調べるため、ペクチン主鎖であるホモガラクツロナン(HG)に対する抗体(LM19およびLM20)を用いた免疫染色抗体観察を行った。その結果、カルス形成誘導開始によって胚軸全体でペクチン生合成が活性化し(カルス誘導培養1日目)、初期カルスではペクチンの合成と壁への分泌が活発に起こる(誘導4日目)が、その後カルス全体でペクチンシグナルが低下した後(培養7日目)、カルス塊の内部で低メチル化HGが蓄積する(培養14日目)、といったパターンが検出された。pll変異体の胚軸では、ペクチンシグナルがカルス形成過程を通じて野生型よりも高い傾向があり、前述のペクチンシグナルパターンが乱されていた。以上の結果は、胚軸細胞の脱分化カルス形成カルス成長の過程で、ペクチン生合成活性やペクチン構造がダイナミックに変動していること、さらにこうしたパターンがpll変異によって攪乱されることを示唆する興味深い結果であった。初年度の大きな目的であったカルス形成に伴うペクチン動態を明らかにすることができたため。

研究終了となる二年目には、初年度に作製を完了したpll変異に関する二重・三重変異体、および膜局在レセプターキナーゼ変異体を材料に、ペクチン構造再構成シグナルによる遺伝子発現制御の実態解明を行う予定である。具体的には、これらの変異体では胚軸脱分化に関わる遺伝子群のうち、どういった因子が影響を受けているのかを調べ、細胞壁ダイナミクス不全がどのように遺伝子発現に反映されるのかを明らかにする。さらに細胞壁ダイナミクスのシグナルレセプター候補である膜局在レセプターキナーゼ変異体を材料とした表現型解析を通して、脱分化時のペクチン構造再構成シグナルの分子実体を突き止めたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
ワイヤ懸垂構造を利用した3台のロボットによる協調組み付けシステムの開発

本研究課題は,3台のマニピュレータの協調制御により,円筒形重量物の丸穴への挿入,及び引き抜きを実現するためのシステム開発を目的としている。各マニピュレータ先端から懸垂物に2本のワイヤを張り,懸垂物を6本のワイヤで懸垂することで,懸垂物に振り子振動が発生せず,マニピュレータの単純な位置制御だけで,懸垂物の位置決めが可能となる。平成30年度は,懸垂物の挿入作業時に懸垂物と穴が接触した際の,懸垂物のフィードバック制御アルゴリズムを構築し,開発した実験システムによりその妥当性の検証を行った。まず,前年度に明らかにした,穴と円筒の接触点の位置と懸垂物の姿勢,ワイヤに発生するたわみの関係から,穴と円筒の接触位置の推定を行い,その情報を基に,穴位置が当初モデルからどれだけずれているかを求めるアルゴリズムを構築した。それと並行して,懸垂物の位置・姿勢を正確に測定するためのセンサシステムを構築した。懸垂物の姿勢測定には高精度のIMUセンサを利用し,また,マニピュレータと懸垂物の3次元の位置計測のために,高精度カメラを2台利用した画像処理システムを導入した。実験では,まず3次元位置計測システムにより3台のマニピュレータ先端位置を計測してそれらの位置誤差を補正した後,挿入動作を開始した。懸垂物と穴の接触の検出にはIMUから得られる姿勢の変化を利用した。更に,マニピュレータ手先の力センサから得られるワイヤのたわみ情報を利用することで,接触点の位置を正しく推定できることを示した。最後にそれらの情報より,目標の釣り合い位置を穴位置に合わせて修正することで,挿入作業を実現した。平成30年度は,29年度に解析した懸垂物と挿入穴の接触,懸垂物の傾き,及びワイヤのたわみの関係を利用し,実際のシステムで挿入作業を実現することを当初としている。この実現のためにIMUと画像処理システムを選定,導入し,それらの値を利用して挿入作業の実現が達成された。ただし,引き抜きの際に発生する穴と棒の食い付きの力学的な解析,及びそれを回避するためのアルゴリズムに関しては最終年度である本年度に実施する。本年度は本研究課題の最終年度であり,これまでに開発された3台のマニピュレータの協調システムを利用した円筒形重量物の丸穴からの引き抜きを実現する。そのために,引き抜き時に,3台のマニピュレータ間の相対位置誤差によって発生する懸垂物の傾きと,懸垂物の穴への引っかかりの発生条件を明らかにする。その結果を利用して,引っ掛かりを回避するための動作アルゴリズムを構築し,導入したセンサ系で実現可能であることを検証する。本研究課題では,6本のワイヤで懸垂された円筒の重量物の,3台のマニピュレータの協調制御による丸穴への挿入,及び引き抜き手法の開発を目的としている。それぞれのマニピュレータ手先には2本のワイヤが取り付けられ,それらの先端が懸垂物に接続されている。これにより懸垂物は揺動運動することなく,3台のマニピュレータ手先位置に応じて,3次元空間内で位置決めできる。一方,懸垂物に一定以上の大きさの外力が作用すると,ワイヤにたわみが発生し,過大な内力の発生を防止することができる。この特性を利用し,組み付け,分解作業を実現するのが目的である。29年度は,まずそのための基本特性として,3台のマニピュレータ手先位置が与えられた際の,外力に対する張力変化を張力楕円体で表現し,ワイヤがたわみやすい方向,たわみにくい方向を可視化して表現した。また,この楕円主軸がマニピュレータ動作によりどのように変形するかを定式化した。一方,懸垂重量物が丸穴と衝突することにより,懸垂物接触点には強制変位が加わることとなる。これにより6本のワイヤのうちどのワイヤにたわみが発生するのかを導出するアルゴリズムを構築した。強制変位が懸垂物の1点に与えられると,どれか1本のワイヤではなく,同時に複数のワイヤにたわみが発生する。この現象は重力場で発生するため,一旦どれかのワイヤがたわんでしまうと力の釣り合いが崩れ,重力,穴との接触点の力,及びたわみのないワイヤの張力が釣り合う新たなつり合い点に向けて,懸垂物が運動を行うこととなる。この新たなつり合い点を求めるための探索方法として,予めたわみの発生するワイヤの本数,及びどのワイヤがたわむかを仮定し,力の釣り合い点が存在するかどうかをチェックしていくことで,物理的に可能な変位を決定する手法を構築した。29年度は主に,理論的な特性の導出,及びそれを基にしたアルゴリズムの構築を計画し,ほぼ計画通りの成果を得ることができた。アルゴリズムに関しては,接触が発生した瞬間のみを想定しており,その後懸垂物に強制変位が加わった場合の考慮はしていない。どれだけ強制変位が加わることを想定するかは,実際の作業対象に応じて決定される条件となり,例えば建設のように油圧駆動されるクレーンの場合には,ある程度強制変位を想定した動かし方が必要となる。29年度に強制変位に対する釣り合い位置の変化は導出したことから,30年度では,懸垂物に強制変位が加わったことを前提としたマニピュレータの動作アルゴリズムも検討する。

各マニピュレータ先端から懸垂物に2本のワイヤを張り,懸垂物を6本のワイヤで懸垂することで,懸垂物に振り子振動が発生せず,マニピュレータの単純な位置制御だけで,懸垂物の位置決めが可能となる。平成30年度は,懸垂物の挿入作業時に懸垂物と穴が接触した際の,懸垂物のフィードバック制御アルゴリズムを構築し,開発した実験システムによりその妥当性の検証を行った。まず,前年度に明らかにした,穴と円筒の接触点の位置と懸垂物の姿勢,ワイヤに発生するたわみの関係から,穴と円筒の接触位置の推定を行い,その情報を基に,穴位置が当初モデルからどれだけずれているかを求めるアルゴリズムを構築した。それと並行して,懸垂物の位置・姿勢を正確に測定するためのセンサシステムを構築した。懸垂物の姿勢測定には高精度のIMUセンサを利用し,また,マニピュレータと懸垂物の3次元の位置計測のために,高精度カメラを2台利用した画像処理システムを導入した。実験では,まず3次元位置計測システムにより3台のマニピュレータ先端位置を計測してそれらの位置誤差を補正した後,挿入動作を開始した。懸垂物と穴の接触の検出にはIMUから得られる姿勢の変化を利用した。更に,マニピュレータ手先の力センサから得られるワイヤのたわみ情報を利用することで,接触点の位置を正しく推定できることを示した。最後にそれらの情報より,目標の釣り合い位置を穴位置に合わせて修正することで,挿入作業を実現した。平成30年度は,29年度に解析した懸垂物と挿入穴の接触,懸垂物の傾き,及びワイヤのたわみの関係を利用し,実際のシステムで挿入作業を実現することを当初としている。この実現のためにIMUと画像処理システムを選定,導入し,それらの値を利用して挿入作業の実現が達成された。ただし,引き抜きの際に発生する穴と棒の食い付きの力学的な解析,及びそれを回避するためのアルゴリズムに関しては最終年度である本年度に実施する。30年度はアルゴリズムの詳細を決定し,実験を行うためのシステム構築を行う。クレーンなどを想定した場合,懸垂物の位置,姿勢の測定精度,あるいはクレーンの位置決め精度は高いとは言えず,リアルタイムでの懸垂物位置・姿勢の計測が必要となる。そのためのセンサとしてレーザーレンジファインダの他に,IMUの利用を検討する。研究計画時には産業用マニピュレータのみを想定しており,その位置決め精度は十分に高いことを前提としているが,本手法の提供範囲を拡大するには,懸垂物の位置・姿勢を懸垂物に取り付けた内界センサで計測できることが望ましい。そこで,センサとして新たにIMUを利用し,その精度を検証するために,レーザーレンジファインダを利用する。これらセンサ情報を利用して,挿入・引き抜きアルゴリズムに適用し,作業に必要な精度,センサ情報の利用方法等を検討していく。本年度は本研究課題の最終年度であり,これまでに開発された3台のマニピュレータの協調システムを利用した円筒形重量物の丸穴からの引き抜きを実現する。そのために,引き抜き時に,3台のマニピュレータ間の相対位置誤差によって発生する懸垂物の傾きと,懸垂物の穴への引っかかりの発生条件を明らかにする。その結果を利用して,引っ掛かりを回避するための動作アルゴリズムを構築し,導入したセンサ系で実現可能であることを検証する。
鉄筋コンクリ-ト構造物の劣化診断システムの開発

本研究は、既設の鉄筋コンクリ-ト構造物を対象として、その劣化度を判定し、余寿命の予測ならびに補修時期の判定を行うための客観的な劣化診断システムを開発するものである。考慮する対象の劣化現象としては、(1)アルカリ骨材反応、(2)塩害による鉄筋腐食(内部含有)、(3)塩害による鉄筋腐食(外部浸透)、(4)凍結融解、(5)酸による腐食、(6)乾燥収縮ほか、(7)構造劣化を取り上げている。本研究で開発した劣化診断システムは、従来では行われていない新しい考え方に立脚したもので、劣化原因のみならず余寿命の予測までを行えるものである。一次劣化診断(目視検査)では劣化原因ならびにその程度を、専門家でない検査員でも、また細かく単位当たりのひび割れ密度等を調査せずとも、ファジ-推論を用いて上記(1)(7)の範囲の劣化に対して、ほぼ客観的に判定し得るものとなっている。二次劣化診断では、非破壊検査およびコア採取調査に基づき、専門家による簡便な予測を行うための手法を開発した。一次診断に基づきその劣化の専門家による調査を実施することで、余寿命を定量的に算出することができるため、補修の要否等を工学的立場から明確に判断することができるだけでなく、劣化原因が明かであるため、必要最小限度の現地調査ですむことが特徴である。ただし、上記全ての劣化現象についてはまだ適用ができず、特に重要であると考えられる中性化による劣化、アルカリ骨材反応による劣化、疲労荷重等の繰り返し載荷荷重による劣化を主体とした。本システムを既存のコンクリ-ト構造物へ適用した結果、ほぼ予定道りの結果が得られた。今後は、更にこのシステムをあらゆるコンクリ-ト構造物の劣化現象に対しても予測が可能となるよう研究を推進するとともに、より精度のよい目視による劣化レベルの推定を行うためのデ-タの収集が必要であると思われる。本研究では既設の鉄筋コンクリ-ト構造物を対象として、その劣化度を判定し、余寿命の予測ならびに補修時期の判定を行うための客観的な劣化診断システムを開発しようとするものである。考慮する対象の劣化現象としては(1)鉄筋腐食、(2)中性化、(3)アルカリ骨材反応、(4)疲労などである。しかし、各々の劣化現象は異なった原因で生じているため、それぞれの劣化に対応した判定が必要となる。今年度はこれらの劣化に対して本劣化診断システムを適用する場合に重要となる個々の劣化程度を測定する手法に関する検討を実施し、それぞれの劣化を評価する方法として次のことが明らかとなった。(1)の鉄筋腐食では、著しい腐食が生じない場合には自然電位の測定が適しているが、著しい腐食の場合には鉄筋に沿ったひび割れの発生がよい指標となる。この場合には赤外線カメラが適しており、目視による錆汁の観察も参考となる。(2)の中性化そのものはコアによる試験が最適である。しかし、中性化は鉄筋腐食の問題と、コンクリ-トの組織変化の問題とがあり、コア採取以外の方法では前者では(1)と同様な方法が、後者は超音波の伝播速度計測がある程度までは有効である。(3)アルカリ骨材反応は、コアによる試験が最適である。しかし、アルカリ骨材反応の結果としての膨張ひび割れは目視または赤外線カメラで、全体としての劣化程度は超音波試験がある程度有効である。(4)の疲労は部材のエネルギ-吸収量で判定することが最も望ましく、唯一の方法はアコ-スティック・エミッションによる計測があるが、常時モニタリングを実施することが必要で、通常の構造物では適用が難しい。以上の結果を考慮して、次年度はそれぞれ最も有効な測定方法を用いた劣化診断用エキスパ-トシステムを作成し、実構造物による検証を実施する。

本研究は、既設の鉄筋コンクリ-ト構造物を対象として、その劣化度を判定し、余寿命の予測ならびに補修時期の判定を行うための客観的な劣化診断システムを開発するものである。考慮する対象の劣化現象としては、(1)アルカリ骨材反応、(2)塩害による鉄筋腐食(内部含有)、(3)塩害による鉄筋腐食(外部浸透)、(4)凍結融解、(5)酸による腐食、(6)乾燥収縮ほか、(7)構造劣化を取り上げている。本研究で開発した劣化診断システムは、従来では行われていない新しい考え方に立脚したもので、劣化原因のみならず余寿命の予測までを行えるものである。一次劣化診断(目視検査)では劣化原因ならびにその程度を、専門家でない検査員でも、また細かく単位当たりのひび割れ密度等を調査せずとも、ファジ-推論を用いて上記(1)(7)の範囲の劣化に対して、ほぼ客観的に判定し得るものとなっている。二次劣化診断では、非破壊検査およびコア採取調査に基づき、専門家による簡便な予測を行うための手法を開発した。一次診断に基づきその劣化の専門家による調査を実施することで、余寿命を定量的に算出することができるため、補修の要否等を工学的立場から明確に判断することができるだけでなく、劣化原因が明かであるため、必要最小限度の現地調査ですむことが特徴である。ただし、上記全ての劣化現象についてはまだ適用ができず、特に重要であると考えられる中性化による劣化、アルカリ骨材反応による劣化、疲労荷重等の繰り返し載荷荷重による劣化を主体とした。本システムを既存のコンクリ-ト構造物へ適用した結果、ほぼ予定道りの結果が得られた。今後は、更にこのシステムをあらゆるコンクリ-ト構造物の劣化現象に対しても予測が可能となるよう研究を推進するとともに、より精度のよい目視による劣化レベルの推定を行うためのデ-タの収集が必要であると思われる。
フランスにおけるライシテと移民統合モデルに関する研究

フランスにおける政教分離原則である「ライシテ」理念は、従来、宗教に対する国家の中立性を保つことで、市民に宗教の自由を保障することをその目的としていた。しかし近年、社会において宗教の政治的対立が深まるにつれ、この理念は移民やムスリムを排除する言説を内部に含むようになった。本研究は、ライシテ言説が様々な政治的アクターやメディアによって構築された過程に着目しながら、移民を排除する言説とその対抗言説、そしてそれらが生み出された背景となる社会構造との関係性を明らかにするものである。
テラヘルツ帯の増幅・発振デバイス

本研究は、満足な固体の増幅・発振素子が存在せず、未開拓の領域となっているテラヘルツ(THz)帯に対して、超格子サブバンド間誘導放出素子および新たに提案したフォトンアシストトンネルと電子波のビートを利用した三端子素子の実現を目指し、本年度は以下の成果を得た。THzデバイス形成に向けて、ポテンシャル障壁が高く、量子準位が尖鋭になることが期待される金属/絶縁体/半導体ヘテロ接合材料系に対して、昨年度までに成功している絶縁体/半導体(CaF_2/CdF_2/Si)ヘテロ接合に金属(CoSi2)を加え、結晶成長領域を100nm程度の微細な領域に限定したナノ領域エピタキシーを用いて共鳴トンネル構造を形成し、非常に均一性のよい室温微分負性抵抗特性を得ることに成功した。並行して、デバイスに一体集積するためのTHz帯平面微細アンテナと基本的なデバイス構造を提案し、金属/絶縁体/半導体ヘテロ接合への応用に先んじて、半導体ヘテロ構造を用いて形成し特性を把握した。微細アンテナに関しては集積スロットアンテナと半導体共鳴トンネルダイオードを集積した発振デバイスにより、サブTHz(250GHz)の発振が得られるとともに、理論解析によりサイズ縮小によりTHz帯も発振可能であることを明らかにした。基本となるデバイス構造の考案と作製に関しては、二次元電子ガスを用いたデバイスを考案し、作製プロセスを確立して素子中心部を形成することにより、直流特性から、電流量などTHz増幅に十分な特性を有することを明らかにした。これらのデバイスは、それ自体がサブTHzTHz帯のデバイスとして有用な構造および特性を持つことが示されるとともに、金属/絶縁体/半導体THzデバイスの最適な構造に対する指針となった。本研究は、満足な固体の増幅・発振素子が存在せず、未開拓の領域となっているテラヘルツ(THz)帯に対して、超格子サブバンド間誘導放出素子および新たに提案したフォトンアシストトンネルと電子波ビートの集群を利用した三端子素子の実現を目指し、本年度は特にデバイス構造形成のための結晶成長法とプロセスの確立に重点を置き、以下の成果を得た。THzデバイス形成に向けて、ポテンシャル障壁が高く、量子準位が尖鋭になることが期待されるCaF_2/CdF_2/Siヘテロ接合材料系に対して、均一性のよい極薄膜共鳴トンネル構造を得ることに成功した。CdF_2/CaF_2ヘテロ構造の結晶成長を原子層厚レベルで制御するため、結晶成長を100nm程度の微細領域に限定するナノ領域エピタキシーを提案し、結晶成長条件を把握するとともに、この方法を適用して得られたCdF_2/CaF_2二重障壁共鳴トンネルダイオードの微分負性抵抗特性評価を行った結果、顕著な特性の均一化が得られた。さらに、Si基板表面の弗酸による水素終端化とCaF_2イオンビームの組み合わせを用いて、Si(100)上へのCdF_2/CaF_2共鳴トンネル構造形成を行い、(100)面上ではじめて室温微分負性抵抗特性を得た。引き続き、層厚による量子準位変化などの構造依存性、THz応答特性などを系統的に明らかし、THzデバイス形成に向けて基礎を固めてゆく予定である。また、ナノ構造のTHz応答の把握に関する実験を並行して行い、すでに観測に成功している化合物半導体共鳴トンネルダイオードのTHzフォトンアシストトンネルの結果から、サブバンド間遷移レーザを構成した場合の発振しきい値、出力特性を予測した。しきい値電流密度は従来のミリ波帯電子デバイスと同程度で、十分実現可能な範囲にあることを明らかにした。具体的には、成長を原子層厚レベルで制御するため、結晶成長領域を100nm程度の微細な領域に限定したナノ領域エピタキシーを提案し、これによって顕著な特性の均一化を得るとともに、この系では初めての量子井戸層厚依存性に関する系統的な実験結果を得た。また、水素終端化処理したSi(100)基板上への成長を行い、(100)面上で初めて室温微分負性抵抗特性を得た。さらに、適当な基板オフ角の選択と原子ステップ制御プロセスをナノ領域エピタキシーと組み合わせることによって、アンチフェイズ界面による欠陥の少ない層構造を形成し、Si(100)基板上に再現性よく室温微分負性抵抗を得た。また、提案しているテラヘルツ三端子素子の理論解析に関して、増幅動作が量子論的には集団的超放射であることに着目して、新たに量子論的解析を行うことにより、電子散乱の影響、周波数依存性、信号帯雑音比の見積もりを可能にした。

THzデバイス形成に向けて、ポテンシャル障壁が高く、量子準位が尖鋭になることが期待される金属/絶縁体/半導体ヘテロ接合材料系に対して、昨年度までに成功している絶縁体/半導体(CaF_2/CdF_2/Si)ヘテロ接合に金属(CoSi2)を加え、結晶成長領域を100nm程度の微細な領域に限定したナノ領域エピタキシーを用いて共鳴トンネル構造を形成し、非常に均一性のよい室温微分負性抵抗特性を得ることに成功した。並行して、デバイスに一体集積するためのTHz帯平面微細アンテナと基本的なデバイス構造を提案し、金属/絶縁体/半導体ヘテロ接合への応用に先んじて、半導体ヘテロ構造を用いて形成し特性を把握した。微細アンテナに関しては集積スロットアンテナと半導体共鳴トンネルダイオードを集積した発振デバイスにより、サブTHz(250GHz)の発振が得られるとともに、理論解析によりサイズ縮小によりTHz帯も発振可能であることを明らかにした。基本となるデバイス構造の考案と作製に関しては、二次元電子ガスを用いたデバイスを考案し、作製プロセスを確立して素子中心部を形成することにより、直流特性から、電流量などTHz増幅に十分な特性を有することを明らかにした。これらのデバイスは、それ自体がサブTHzTHz帯のデバイスとして有用な構造および特性を持つことが示されるとともに、金属/絶縁体/半導体THzデバイスの最適な構造に対する指針となった。
マルチキャスト通信環境におけるネットワーク資源利用効率のよい動画像配信の実現

本研究では,(A)資源利用効率が高い動画配信方法の提案と性能評価,及び(B)大規模ネットワークシミュレーションの実現について検討を行い,ネットワーク通信の分野に対する技術発展に貢献することを目的としている.今年度は特に,(A)については,移動端末によるネットワークやオーバレイネットワークを対象とした動画像配信環境の実現,(B)については,移動端末を対象とした大規模ネットワークシミュレーションの検討と実装を行った.(A)については,まず,モバイルアドホックネットワークにおけるリアルタイム動画像配信の実現を目指し,オンデマンドルーティングプロトコルの提案と評価を行った.動画像配信では連続したデータを送る必要があるため,端末が移動する環境においても,いかに経路を維持できるかが重要となる.提案プロトコルでは,移動端末の距離や方向などの位置情報を利用し,経路を構成する端末数をなるべく少なくすることで,端末移動に伴う経路切断の悪影響を少なくしている.評価実験の結果,提案プロトコルは安定した経路維持率を実現することを示した.次に,前年度に提案した分散型マルチキャスト構築プロトコルを実装し,実環境における評価を行った.このプロトコルは,エンドユーザ間で構成される論理的なオーバレイネットワーク上で動作し,最大遅延がなるべく小さくなるようなマルチキャスト木を構築する.実証実験の結果,提案プロトコルを利用することにより,短い遅延で実用的な動画像配信を行えることを示した.(B)については,モバイルアドホックネットワークシミュレータの設計と実装を行った.このシミュレータでは移動端末の現実的行動を詳細に表現可能としながらも,前年度に提案した経路表削減手法を実装することにより,大規模なネットワークシミュレーション環境を実現している.このシミュレータの評価実験を行い,数千ノード程度の大規模なモバイルネットワークを対象としたシミュレーションを十分実用的な時間で実現できることを示した.本研究では,(A)資源利用効率が高い動画配信方法の提案と性能評価,(B)大規模ネットワークシミュレーションの実現のために,シミュレータが利用する計算機資源を削減する方法の提案と実装実験を行い,ネットワーク通信の分野に対する技術発展に貢献することを目的としている.本年度は,(A)の研究については,QoSを考慮したアプリケーション層マルチキャストプロトコルEmma/QoSを提案し,その評価を行った.Emma/QoSは,アプリケーション層で構築された仮想ネットワーク上での複数の動画像配信におけるQoS制御を分散方式で実現し,動画像の配信レートをユーザが協調して動的に調整することにより,限られたネットワーク帯域のもとでユーザのサービス要求をより満足する動画像配信を達成している.評価実験の結果,Emma/QoSは高いユーザ満足度を実現できることがわかった.さらに,動画像を配信するオーバレイネットワークの基となる被覆木を動的に維持する分散プロトコルの提案を行った.ある時間内に,複数のノードが同時に又は連続して離脱する場合や故障する場合においても被覆木の局所的な回復を可能にすること,さらに,木の直径(最大遅延)をできるだけ小さく維持することを目標とし,ヒューリスティックな分散プロトコルとして設計を行った.(B)の研究については,経路表のデータ構造に木構造を採用することで,経路表の容量を最大9割削減させることができる方法を提案し,一般的に用いられているネットワークシミュレータns-2上での提案方式の実装を行った.その結果,提案方式を用いることで,より少ないメモリ容量で大規模なネットワークシミュレーションを実行することができ,ネットワークシミュレータの実行効率に大きく貢献できることがわかった.また,これらの成果を情報処理学会論文誌及び国際会議において発表した.今後は,(A)の研究については,より大規模なネットワークにおいてシミュレーション実験を行い,規模適用性についての評価を行う.(B)の研究については,動的に変化するネットワークに対し,経路表の容量を小さく維持する効率的な方法の考案に向けて研究を継続していく.本研究では,(A)資源利用効率が高い動画配信方法の提案と性能評価,及び(B)大規模ネットワークシミュレーションの実現について検討を行い,ネットワーク通信の分野に対する技術発展に貢献することを目的としている.今年度は特に,(A)については,移動端末によるネットワークやオーバレイネットワークを対象とした動画像配信環境の実現,(B)については,移動端末を対象とした大規模ネットワークシミュレーションの検討と実装を行った.(A)については,まず,モバイルアドホックネットワークにおけるリアルタイム動画像配信の実現を目指し,オンデマンドルーティングプロトコルの提案と評価を行った.動画像配信では連続したデータを送る必要があるため,端末が移動する環境においても,いかに経路を維持できるかが重要となる.提案プロトコルでは,移動端末の距離や方向などの位置情報を利用し,経路を構成する端末数をなるべく少なくすることで,端末移動に伴う経路切断の悪影響を少なくしている.評価実験の結果,提案プロトコルは安定した経路維持率を実現することを示した.次に,前年度に提案した分散型マルチキャスト構築プロトコルを実装し,実環境における評価を行った.このプロトコルは,エンドユーザ間で構成される論理的なオーバレイネットワーク上で動作し,最大遅延がなるべく小さくなるようなマルチキャスト木を構築する.実証実験の結果,提案プロトコルを利用することにより,短い遅延で実用的な動画像配信を行えることを示した.(B)については,モバイルアドホックネットワークシミュレータの設計と実装を行った.このシミュレータでは移動端末の現実的行動を詳細に表現可能としながらも,前年度に提案した経路表削減手法を実装することにより,大規模なネットワークシミュレーション環境を実現している.このシミュレータの評価実験を行い,数千ノード程度の大規模なモバイルネットワークを対象としたシミュレーションを十分実用的な時間で実現できることを示した.
相空間の不安定周期軌道による乱流解析

本研究は,乱流現象に対するアプローチとして,相空間の不安定周期軌道によって乱流の定性的性質および定量的性質の説明を与える,という方法を探ることを目的としている.この方法は,特に,概ね周期的だが細かく見た場合には,周期的にならない,という性質をもつ複雑な運動について,その骨格となるべき周期軌道を見出し現象の説明を与える,という役割が期待される.この手法が適用されたものの一つは,代表者らによる乱流のシェルモデルであり,そこでは,乱流解で実現される間欠性を伴う統計法則を再現する不安定周期軌道が,Newton法を改良した精密な数値計算によって見出されている.シェルモデルにおける重要な特徴は,数値計算で求められるごく少数の不安定周期軌道によって,乱流解の統計法則がよく説明される点にあるが,不安定周期軌道そのものはカオスアトラクター内に非常に多く埋め込まれている.そこで,長い周期をもつ周期解ほど乱流解に近い統計量を与えるかどうかという問題について,カオス解をもついくつかの常微分方程式系において,不安定周期軌道における周期の長さと物理量の軌道平均値およびカオス平均値との関係を調べた(協力者斉木吉隆氏).その結果は,不安定周期軌道の周期が大きくなるとき,多くの不安定周期軌道における軌道平均値の分散は,必ずしも減少しない傾向があることを見出しており,この研究は現在も続行中である.この結果は,カオス状態の不安定周期軌道による記述について,系依存性があることを示唆していると思われる.また,前年度から継続中の,波動を伴う流体系の運動について,分岐構造の詳細を調べた.本研究は,乱流現象に対する新しいアプローチとして,相空間の不安定周期軌道によって乱流の定性的性質および定量的性質の説明を与える,という方法を探ることを目的としている.今年度は特に,強制2次元乱流および発達したモデル乱流を取り上げて,それぞれの乱流現象と不安定周期軌道の性質を比較検討することを念頭に,不安定周期軌道の性質の基礎的性質を調べ,コード整備を行った.乱流シェルモデル乱流については1つの不安定周期軌道によって乱流解の統計性質がよく表現されることを見出しているが,このような系で少数の軌道によって乱流解の統計性質が記述されることには,系の連続対称性の存在が重要な役割を果たしている,と考えられる.そこで,モデル乱流系において,系に人為的パラメータを導入して,連続対称性の有無を連続的にコントロールし,対称性の低い場合の多くの不安定周期軌道が,対称性が高い場合に対称変換によって互いに移りあう軌道となるかどうか,を調べている,これまでに対称性の低い場合の多くの不安定周期軌道を数値的に見出しているが,対称性が高い場合にこれらが予想される性質をもつかどうか,は現在進行中の課題であり2年度以降の課題である.またこのような対称性によって得られる不安定周期軌道全体がなす集合は低次元のものであるが,乱流解は高い次元をもっている.これはアトラクタが非常に薄い構造を持つことを示唆しており,この部分的な可視化を得ているが,これをより詳細なものとすることも次年度以降の課題である.本研究は,乱流現象に対するアプローチとして,相空間の不安定周期軌道によって乱流の定性的性質および定量的性質の説明を与える.という方法を探ることを目的としている.この方法は,特に,概ね周期的だが細かく見た場合には周期性を持たない,という性質をもつ流体運動について,その骨格となるべき周期軌道を見出し現象の説明を与える,という役割が期待される.このような流体現象は,純粋な3次元乱流よりもむしろ線形波動を含む系においてしばしば見出されることから,今年度はRossby波を含む代表的な系である回転球面上の流体系について,振動不安定の発生とその後の分岐の様子を調べた.扱った系は,回転球面上で,経度線を境界とする半球を流れ領域とする2次元Navier-Stokes流であり,弱い東西の強制風を導入することによって西岸強化流が形成される.ここでは,強制風の強さをパラメータとして,強制風が強くなると共に西岸強化流を含む流れ場全体が不安定化する様子を,強制風の南北分布を変形させ定常時の渦分布状態も変化させることによって,数値的に調べた.ここで採用した強制風は,半球全体において3つの大規模渦を形成するものであるが,この場合,強制風の強化に伴って,西岸強化流の離岸域下流に流れの定常的蛇行が発生し,さらに強制風を強めることで,この蛇行域を中心としてHopf分岐が発生することを見出した.さらに強制風を強めこのHopf分岐とは別の大規模渦からもHopf分岐が発生し,流れ場は準周期状態と思われる複雑な振る舞いを示すことを確認した.このような分岐の連鎖は,流れの大規模構造と関連しており,もとの強制風の構造によって,不安定の中心位置が大きく変化する.そこで,強制風を連続的に変化させ,不安定の中心位置と大規模渦の構造の関係を数値的に追跡しており,次年度に継続予定である.本研究は,乱流現象に対するアプローチとして,相空間の不安定周期軌道によって乱流の定性的性質および定量的性質の説明を与える,という方法を探ることを目的としている.この方法は,特に,概ね周期的だが細かく見た場合には,周期的にならない,という性質をもつ複雑な運動について,その骨格となるべき周期軌道を見出し現象の説明を与える,という役割が期待される.

この手法が適用されたものの一つは,代表者らによる乱流のシェルモデルであり,そこでは,乱流解で実現される間欠性を伴う統計法則を再現する不安定周期軌道が,Newton法を改良した精密な数値計算によって見出されている.シェルモデルにおける重要な特徴は,数値計算で求められるごく少数の不安定周期軌道によって,乱流解の統計法則がよく説明される点にあるが,不安定周期軌道そのものはカオスアトラクター内に非常に多く埋め込まれている.そこで,長い周期をもつ周期解ほど乱流解に近い統計量を与えるかどうかという問題について,カオス解をもついくつかの常微分方程式系において,不安定周期軌道における周期の長さと物理量の軌道平均値およびカオス平均値との関係を調べた(協力者斉木吉隆氏).その結果は,不安定周期軌道の周期が大きくなるとき,多くの不安定周期軌道における軌道平均値の分散は,必ずしも減少しない傾向があることを見出しており,この研究は現在も続行中である.この結果は,カオス状態の不安定周期軌道による記述について,系依存性があることを示唆していると思われる.また,前年度から継続中の,波動を伴う流体系の運動について,分岐構造の詳細を調べた.
量子材料解析のための標準ソフトウェアの構築

現代の物質開発の現場では,光や電子,イオンなどの様々なプローブによる分光技術は不可欠な手段であり,評価・解析力が物質開発の成否を握っていると言っても過言ではない。しかし,その分光実験結果を解釈するための理論計算ツールについては,標準化からはほど遠いのが現状であり,量子材料解析法の広範な応用へのボトルネックとなっている.本研究では,すでに確立されているDV-Xα分子軌道法をもとに,現在開発中の相対論および多電子系の計算プログラムを統合して高効率な量子材料解析システムを構築し,材料開発の現場で使える量子材料解析システムを実用化することを目的とする。本年の成果は以下のようにまとめられる.2)結晶データから入力データを作るビルダーを構築し,分光スペクトルと同時に状態密度,化学結合ダイアグラムなどを標準出力させるようなルーチンを開発した.そして,これをTi化合物を中心とした各種の遷移金属化合物に適用し,化学結合状態の視覚的理解に供することができた.現代の物質開発の現場では,光や電子,イオンなどの様々なプローブによる分光技術は不可欠な手段であり,評価・解析力が物質開発の成否を握っていると言っても過言ではない。本年の成果は以下のようにまとめられる.2)結晶データから入力データを作るビルダーを構築し,分光スペクトルと同時に状態密度,化学結合ダイアグラムなどを標準出力させるようなルーチンを開発した.そして,これをTi化合物を中心とした各種の遷移金属化合物に適用し,化学結合状態の視覚的理解に供することができた.