1 0 0 0 OA ヘビ型ロボットの学理の確立と狭隘地点検機能を有する実用機の開発
本研究は,1950年代初頭から1960年代にかけて,米国政府が日本の学術的な科学研究に対して行っていた研究資金の支援の実態について,公開された米公文書史料を利用した実証的な歴史研究として明らかにすることを目的とする.冷戦期において,米国が科学研究を振興するために日本を含む主要国に対して研究資金の支援を行ってきたことがことが明らかになっているが,本研究は,米政府諸機関,特に国務省と軍関係諸機関等が,日本の科学研究に対して,どのような目的で,どのくらいの規模で研究資金の支援を行っていたのか,それに対して日本側がどのような対応をしていたのかについて,その実態を明らかにするものである.
1 0 0 0 遠隔地の香りと映像のインタラクティブ体験システム
本年度はまず匂いセンサにおける遅延時間の改善を行った。匂いをチューブで吸引してセンサセルに導くのではなく、セミクローズ型のセンサセルを製作して、センサの位置を応答速度の観点から最適化した。その結果、チューブ方式に比べて応答速度が改善した。また、瞬間瞬間で変動する匂いセンサの応答パターンを認識するにはロバストな匂い識別アルゴリズムが必要であるが、本研究では従来用いていたLVQ(Learning Vector Quantization)法に代わってSVM(Support Vector Machine)を導入した。SVMはマージン最大化を行いながら判別境界を決定するために、環境変動に対するロバスト性が期待できる。判別境界の検討を行った後、長時間にわたってセンサ応答を測定しながら匂い識別を行い、LVQより優れた判別率をSVMは維持できることを確かめた。さらに匂いセンサと画像を同期させながら伝送する手法を改善した。以前の手法では匂いと映像を同期させるためには画像の更新速度を毎秒1フレーム程度に落とす必要があり、十分な動画像の画質は得られていなかった。本研究では、専用のデータ伝送フォーマットを作成しパケットに分割しUDPプロトコルにより伝送する。受信する側ではパケットを受信する毎にタイムスタンプ及びデータ種類を読み出し同一のデータ種類ごとにデータの連結を行った上で嗅覚ディスプレイまたはコンピュータスクリーンへ転送するようにした。その結果、毎秒10フレーム程度の伝送が可能になり滑らかに映像を表示できるようになった。この装置を用いて大学祭では344名に体験してもらい、匂いと映像の一致や匂いによる臨場感の向上に関して9割以上の体験者より肯定的な回答を得た。さらに大学と日本科学未来館をインターネットで結んで遠隔地から匂い発生源の場所を探索するゲームを行った。数十名の方にゲームを楽しんでもらい好評であったが、デモの途中で震災にあい途中で中止をよぎなくされた。
当該年度の研究は主に二種類へ大別される。一つ目は、p進タイヒミュラー理論のシンプレクティック幾何学的観点についての研究である。複素数体上のタイヒミュラー理論において、射影構造のモジュライ空間上に構成される様々なシンプレクティック構造の比較は、基本的な主題の一つである。特に(様々な意味での)一意化により標準的に構成されるシンプレクティック構造とGoldmanによる構成との比較は、S. Kawai、P. Ares-Gastesi、I. Biswas、 B Loustauらによってなされている。当該年度の研究では、通常べき零固有束のp進持ち上げによる一意化において、同様の比較定理が成り立つこと証明した。これにより、p進タイヒミュラー理論の新たな側面を見出し、解析的な一意化の議論をp進版において実現する技術が拡張された。当該成果は論文「Symplectic geometry of p-adic Teichmuller uniformization for ordinary nilpotent indigenous bundles」としてまとめ、プレプリントを近日公開する予定である。二つ目は、正標数におけるベーテ仮説方程式に関する研究を行った。E. Frenkelによって示された「ベーテ仮説方程式の解と然るべきMiura operとの対応」の正標数(およびdormant operにおける)類似を証明した。その応用として、小平消滅定理などの反例を与える正標数の代数多様体の具体例を構成した(これは正標数の代数幾何学において基本的な主題の一つである)。これらの成果は論文「Dormant Miura opers, Tango structures, and the Bethe ansatz equations modulo p」としてまとめ、プレプリントを近日公開する予定である。
1 0 0 0 形状記憶合金を用いたサーボアクチュエータの研究
1 0 0 0 将軍側近と幕府官僚の関係に見る徳川幕府の政治権力
平成30年度も前年度と同じく、江戸時代後期の将軍側近と幕府官僚の分析のため、史料調査を行った。具体的には、大和郡山市教育委員会(奈良県)で、将軍側近柳沢家関係史料を、首都大学東京図書情報センター(東京都)で、当該期の「老中借写日記」を、茨城県立歴史館で、一橋家関係史料、前橋市立図書館(群馬県)で、酒井雅楽頭家関係史料、豊橋市美術博物館(愛知県)で、「吉田藩日記」、天理大学附属天理図書館(奈良県)で、松平定信の家老服部半蔵の日記「世々之姿」の調査を実施した。加えて、研究成果を自治体の企画で紹介する機会にも恵まれた。9月24日には、群馬県前橋市の主催した、第6回前橋四公教養講座(場所:酒井雅楽頭家菩提寺・龍海院本堂)で「前橋藩主 酒井忠挙 ―御曹司の挫折とプライド」という演題で講演した。また、山梨県甲府市のこうふ開府500年記念事業実行委員会主催の「こうふ開府500年記念事業リレーフォーラム2018 近世」において、基調講演「柳沢吉保とその時代」を行い、柳沢家にゆかりのある自治体の首長(山梨県北杜市・甲府市、埼玉県川越市、東京都文京区、奈良県大和郡山市)とともにパネルディスカッション「柳沢氏が築いた歴史と文化 ~各地に残る足跡~」のパネリストを務めた。ほかに、論考「名門・酒井雅楽頭を再興した凄腕家老」が、文芸春秋編『日本史の新常識』(文藝春秋、2018年11月20日)に掲載された。
1 0 0 0 ゼータ関数の統一理論の研究
ゼータ関数の統一理論に向けての研究を行った。黒川は圏論的研究,斎藤は数論的研究,盛田は解析的研究,水本は代数的研究,をそれぞれ行った。各分担者の研究内容は次のとおり。黒川はゼータの圏論的研究のために,圏のラプラス作用素のスペクトルを詳しく調べ論文に発表した。とくにラプラス作用素の半正値性とスペクトルの漸近分布の結果を得た。圏のラプラス作用素は圏の対象間の射の個数を成分にもつ対称行列であり,そのスペクトルの研究はゼータ関数論を含む広域な観点から興味を持たれている。黒川はセルバーグゼータ関数の研究も行い,スペクトルの重複度の明示公式を得た。さらに,代数系のゼータ関数に対する一般理論を構築した。水本はゼータ関数の関数等式の中心における零点の位数に関する精密な研究を行い,論文に発表した。とくに,そこにおける零点の位数の非有界性などに顕著な結果を得た。盛田は2次元ビリヤードのゼータ関数の解析接続を行った。斎藤は代数的サイクルを中心とする数論的代数幾何学の研究を行った。これらの研究によってゼータ関数の統一の枠組みができあがった。
1 0 0 0 液晶エラストマーの構造と力学物性に見る液晶性と高分子性の融合
主鎖型高分子をベースとしたスメクチック液晶エラストマーおよびネマチック液晶エラストマーを調製し、その昇降温に伴う伸縮挙動を調査した。スメクチック液晶エラストマーはスメクチック層構造が存在する限り層方線方向の主鎖の並進運動が規制されるため、エラストマーが等方液体へと転移する過程で急速に収縮する。示差走査熱量測定で決定した相転移温度以下まで昇温した後に降温すると伸張する。ネマチック液晶エラストマーは昇温に伴い、ネマチック液晶温度領域で連続的に収縮する。この実験結果は液晶状態にある高分子鎖の形態を議論したド・ジャン-ワーナー理論で説明できた。実験結果から得られる鎖の曲げの弾性定数は、中性子散乱から得られたネマチック液晶ポリエステルのデータから算出されるものとほぼ一致するものであった。主鎖型液晶高分子を架橋すると等方液体-液晶相転移エンタルピーが著しく低下することが問題となる。その問題を解決するために新規架橋剤を設計、合成して架橋に用いた。その結果、従来用いてきた芳香族系架橋剤よりも脂肪族架橋剤を用いたほうが液晶化度の低下は小さくなった。また、配向した後に架橋する方法として、本研究で用いている液晶性ポリエステルと類似の構造を有するポリエチレンテレフタレートの架橋に用いられていたベンゾフェノン化合物を主鎖中に導入し架橋を試みた。しかし、ベンゾフェノン骨格の反応性が低く、有効な架橋構造を得ることができなかった。
1 0 0 0 共重合体中のブロック鎖に関する研究
1 0 0 0 トポロジーにおける実験数学
本研究は,トポロジーにおける実験数学の研究形態のプロトタイプを提案することを主眼として,この1年間企画調査を行った.当初の予定通り,夏にイギリスを訪問し,Experimental Mathematics誌の初代編集長であったD.Epstein教授,および実験数学を代表する書物Indra's Pearlsの著者のであるC.Series教授,D.Wright教授とトポロジーにおける実験数学の現状について意見交換し,米国および英国の情報を収集した.その結果,実験数学の裾野が拡がる過程では,実装するアルゴリズムに話を絞るのが数学上の問題と計算上の問題を同じ土俵で議論するのに有効であり,さらに協調的な実験数学の研究につながる例が多かったことを知った.そこで12月に予定していた研究集会「トポロジーとコンピュータ」は,このことを念頭においてプログラムを組み東工大で開催した.とくに,多項式解法プログラムの作成者と基本群の表現の研究者の共同研究の発表では,当初は違う問題を解く目的で設計されたアルゴリズムがこの場合に妥当であるかどうかを,実験成果だけからでなくより実証的に示せないかなどの,数学と計算の双方で新たな課題が出るという討論の展開があった.確かにアルゴリズムは,論証を重んじる数学と技術を重視する計算を結びつけるスポットであり,それを主役に置くことにが実験数学の研究およびその発表形態のプロトタイプになり得ることが確認できた.今後はこの企画調査の成果を,サマースクール形式でのプログラミング技術講習会,およびアルゴリズム指向の新しい研究集会の企画につなげ,平成17年度に実行に移す予定である.
1 0 0 0 OA 理工系留学生の頭脳循環に関する実証研究
本研究では、日本で理工系の学位を取得した元留学生の質問紙調査と関係者への聞き取りを通じ、彼らの定着・移動の選択に係る影響要因と職場環境・生活環境への満足度などを分析した。調査の結果、「キャリア形成/能力向上」は、理工系でも文系でも、日本留学生が就職先を選ぶ際に最も重視する要因であること、理工系では日本の技術力の高さが日本定着を促す要因であるものの、母国の経済発展に伴う「能力発揮・昇進」機会の増加や頭脳還流政策が、帰国促進要因になっていることが判明した。オーストラリア留学生との比較では、日本留学生に頭脳循環の傾向が強い傾向が見られた。
1 0 0 0 OA 原子力電池用放射線源Po-209の特性・製造に関する基礎研究
宇宙や惑星探査のための通信機器と科学機器を搭載した探査機において、特に火星より遠くの惑星探査では太陽光が非常に弱く、これまでPu-238を熱源とする原子力電池が主電源として利用されてきた。しかしプルトニウムという特殊な同位体のため、世界で供給不足が懸念されている。そこでPu-238の代替放射性同位体として、Po-209に着目し、その製造方法について検証を行った。加速器を使用する①Bi-209(p,n)反応、原子炉を使用する②Bi-209(n,γ)Bi-210(β崩壊)Po-210(n,2n)反応の2経路の製造方法について数値解析を行い、製造効率を明らかとした。