2016年熊本地震により阿蘇のカルデラ内では地盤が帯状に陥没するグラーベン(帯状の陥没)現象が発生し、家屋、ライフラインなどが甚大な被害を受けた。このメカニズムを知り復旧・対策方法を明らかにするため平成29年度から3年間の計画で研究を始めた。平成29年度は、まず、現地踏査や住民からのヒアリングなどを行って被災状況の把握を行った。その結果、広い範囲で大規模に陥没が発生していること、その範囲はカルデラ内に約9000年前の頃に形成されていた湖の範囲にかなり一致することが分かった。次に広域な地盤変状発生状況を調べるため、熊本地震前後の複数の陸域観測衛星画像(合成開口レーダー画像)を使って干渉SAR画像から地盤変動量(東西・南北・垂直方向の3成分)を求め、それを基に検討を行った結果、陥没被害が甚大だった狩尾、内牧、小里、的石などの地区では数100mから2㎞程度の区域内で最大2~3mもの変位が発生したことが明らかになった。この局所的な変位によって水平方向の引張り力が作用し、帯状の陥没が発生したのではないかと考えられた。次に、既往の地盤調査結果を収集整理し、また、表層地盤状況を連続的に調べるため表面波探査を行った。その結果、陥没区間のS波速度は遅く、水平方向の引張り力で表層が緩んだことが明らかになった。一方、深い地盤構造を調べるために微動アレイ観測を行ったところ、陥没区間では数十mの深さまでS波速度が遅い軟弱層が堆積していると推測された。そこで、より詳細に調べるために4カ所でボーリングを行った結果、陥没区間の直下では17m~50mの深さに湖成層と推定される軟弱粘性土層が堆積していることが判明した。また、湖成層下面はお椀状に傾いていた。したがって、この湖成層が地震動によって急速に軟化してお椀の内側に向かってせん断変形し、その縁の付近で引張り力が働いて陥没が発生した可能性が浮上してきた。
1 0 0 0 IR 「石井光次郎日記」にみる新聞共同販売と戦時統制
- 著者
- 佐藤 純子
- 出版者
- 東京電機大学
- 雑誌
- 東京電機大学総合文化研究 = Bulletin of Tokyo Denki University, arts and sciences (ISSN:1348799X)
- 巻号頁・発行日
- no.15, pp.119-126, 2017
1 0 0 0 PBLの学び論(2)学びの見立て直し試論
- 著者
- 広石 英記
- 出版者
- 東京電機大学
- 雑誌
- 東京電機大学総合文化研究 (ISSN:1348799X)
- 巻号頁・発行日
- no.11, pp.69-75, 2013-12
1 0 0 0 可搬型肺磁界測定装置の開発とその応用
- 著者
- Muwete Muluaka
- 出版者
- 東京電機大学
- 巻号頁・発行日
- 1999
博士論文
1 0 0 0 日本語語順の柔軟性を考慮した係り受け解析技術の開発
本研究では、話し言葉や、即興で生成された書き言葉を入力とする言語アプリケーションのための基盤技術として、読みにくい語順を持った文に対する高性能な係り受け解析器を開発する。平成29年度は、以下の4項目を実施した。(1)これまでに開発済みの語順整序・係り受け解析の同時実行手法を、節内部と節間の2段階に分けて適用する解析器の開発を推進した。具体的には、その前処理として、読みにくい文に対する節の始境界検出手法を開発した。昨年度構築した読みにくい文のデータを分析した結果、読みにくい文には埋め込み節が頻出することが分かり、節ごとに分割実行するには、節の始境界の検出が必須となることが判明したためである。(2)本研究では、人が漸進的に係り受け構造を把握する過程を分析し、その振舞に関する知見の獲得を試みる。その分析用データとして、これまでに作業者1名が漸進的係り受け解析を実行したデータを構築していたが、本年度は昨年度に引き続き、当該データの増築を実施した。具体的には、異なる別の作業者1名によるデータ構築を推進し、3,639文に対する作業が完了した。(3)漸進的係り受け解析では、入力に対して同時的に処理を行う必要があり、処理の正確さを保ちつつ、遅延時間を抑えることが求められる。そのため、意味的なまとまりをもつ文が今後どれだけ続くかという情報は重要な手がかりとなりうる。そこで、漸進的係り受け解析の関連研究として、文節が入力されるごとに残存文長を推定する機構の開発に取り組んだ。(4)読みにくい文に対する係り受け解析の関連研究として、昨年度に引き続き、法令文に対する並列構造解析手法の開発を推進した。本年度は、ニューラル言語モデルを用いた法令文の並列構造解析技術の精緻化を新たに実施した。昨年末時と比較して、適合率は65.2%から66.1%に、再現率は62.5%から65.2%に、それぞれ向上した。
1 0 0 0 産業界からみた科学技術動員-石川一郎文書を中心史料として-
本研究の目的は,第二次世界大戦中に化学工業統制会会長を務めた石川一郎(1885-1970)の個人文書『石川一郎文書』(東京大学 経済学部図書館所蔵,マイクロフィルム版,全279リール)を中心史料として用い,「産業界からみた科学技術動員」の実態を解明することである。平成29年度は,本年度購入した5リールを含め,本研究に必要と判断した156リールについて一応のサーベイを完了し,昨年度と同様に科学技術動員に関連する資料の探索と目録作成を進めながら,化学工業統制会が科学技術動員にとって果たした役割について検討した。本年度の調査では,科学技術動員史の観点からの石川文書の全体像がおぼろげながら明らかになった。まず,全279リールという膨大な資料のうち,戦時中の資料を含むものは意外に少なく,全体の約半分程度であるということである。また,化学工業統制会の活動において,技術的隘路を克服することの重要性は相対的に低く,むしろ資材不足などが生産増強の重要な隘路と考えられており,統制会の技術関係の活動に関する資料は当初期待したほどには見出せなかった。特に,民間企業と軍・学・官との協力関係に関する資料は,断片的には存在するものの,まとまった資料はほとんど見出せなかった。当初の予定よりも購入リールの本数は少なくて済んだため,科学工業統制会の監督官庁である軍需省の資料(『軍需省関係資料』全8巻,復刻版;通産政策史資料オンライン版)を購入し,化学工業統制会をとりまく産業関係組織との関連を考察し始めた。
1 0 0 0 OA 高齢者の幸福感向上を目指した遠隔共食会話の構造分析と心理効果の対応関係の解明
本研究は,高齢の親と離れて暮らす子供が定期的に遠隔共食を行うことにより,高齢の親の主観的幸福感が向上することを実証的に示し、その要因を明らかにする.離れて暮らす3組の家族に協力を依頼し,2ヶ月間の遠隔共食会話実験に参加してもらった.定期的に遠隔共食を行い,映像を収録するとともに、高齢の親から得た毎日の主観的幸福感の評価,3回のインタビュー会話から、遠隔共食会話が「気分」「体調」「明日への意欲」の向上に寄与することを示した.その結果から,遠隔共食コミュニケーションが高齢の親にとって自己達成感,自己肯定感,子供との関係維持の場として機能し、主観的幸福感に影響を及ぼす認知構造モデルを提案した.
1 0 0 0 OA Galois connectionをもつ部分構造論理の研究
直観主義的時相論理の決定可能性問題を一般化した形で解決するため,様相部分構造論理を代数的に考察した.部分構造論理の代数的意味論として剰余束を用い,この代数に様相演算子に対応する演算子を追加した代数系の性質を調べた.最初に1つの演算子を持つ体系の性質を調べ,その特徴付け定理を証明した.次に2つの演算子をガロア結合として持つ代数系の性質を調べ,直観主義的様相論理が決定可能であること,直観主義的時相論理が直観主義的様相論理のfusionであることを示した.これらの結果に,既知の結果(決定可能な論理のfusionはまた決定可能)を適用すると,直観主義的時相論理が決定可能であることが証明できた.
1 0 0 0 感性工学に基づく映像コンテンツの最適表示技術の開発に関する研究
近年の高画質ディスプレイの普及に伴い, 映像コンテンツの需要は今後も拡大する傾向にある. このような市場の動向から, 生産者側には映像コンテンツの効率的な制作が求められており, その対策の一つとして, 3DCG(三次元コンピュータグラフィックス)の分野では, カメラの自動制御技術に関する研究開発が進んでいる. しかし, 従来までに提案されているシステムは, (A)小画面で観賞した際に迫力感を与える動的カメラワークを構成したが, その動きを大画面で観賞すると酔いや疲労感を生じさせる可能性がある, (B)反対に, 大画面で観賞した際に迫力感を与える動的カメラワークを構成したが, その動きを小画面で観賞するとつまらなくなる可能性がある, といった課題を抱えており, 安全面と品質面において更なる検討を必要としているのが現状といえる, 本研究は, 観賞時の視距離や画面サイズ(画角)をCGカメラの制御パラメータとして取込み, 「観賞条件」と「映像表現上の意図/目的」に応じて, CGカメラを最適に自動制御できるアルゴリズムの開発を目的とする.本年度は, 当初の計画通り, 「演出効果」を高める制御方法を開発するため, 運動知覚に関する評価実験を行った. その結果, (1)映像コンテンツの「演出効果」を高めると考えられるベクション(視覚誘導性自己運動感覚)は, 思考を伴う注意によって阻害されること, (2)中心視付近では, 周辺視付近に比べ, 実際の微小な運動及びフレーザー・ウィルコックス錯視群の錯覚運動のどちらも知覚され難いこと, を明らかにした. また, 当初の研究計画に加えて, (3)映像コンテンツの字幕の適切な表示方法は, 画面サイズに応じて異なることを見出した.
本研究は、磁性流体の粘性が外部磁場によって可変となる性質を用いたセミアクティブダンパ構築の可能性について検討を行ったものである。本セミアクティブダンパは、従来の空気圧もしくは油圧タイプのアクティブダンパと異なり、メカニズムは単なる磁性流体封入シリンダ中のピストン運動であるため、一旦制御が破綻してもシステムの安定性が保持でき、また、装置自体が単純な液体封入シリンダと電気設備のみによって構築できるという大きな利点をもつ。ここに本研究の成果および今後の研究課題について以下にまとめる。〈平成8年度〉磁性流体の粘性が、電磁石によって生みだされる磁場に対して可変となる性質をモデル化し、本ダンパを含むシステムの運動方程式を記述した。これが強い非線形システムであることを示し、非線形H無限大制御理論による補償器の設計法を提案、計算機シミュレーションによってその効果を確認した。〈平成9年度〉8年度の研究によって、磁性流体セミアクティブダンパの有効性が確認されたことから、実際に磁性流体セミアクティブダンパを設計・製作した。その後磁性流体の基礎特性を実測し、電磁石電流によって磁性流体粘性がダイナミックに変化することを確認した。〈平成10年度〉種々の振動実験を繰り返す事により、システムモデルの修正を行い、本非線形制御の優位性を確認した。〈今後にむけて〉電磁石の軽量化や、電磁石電流の制御に対して電圧制御から電流制御方式への移行を行い、装置の軽量化や、即応性の改善を行っていきたい。
本プロジェクトでは,3年間の研究期間内に,学習語彙表の作成と教材分析システムの構築を最終目標に掲げ,研究に邁進してきた。まず,前回作成したJACET8000を学習語彙表として検証し,その欠点を探ってきた。しかし,当初の予想以上にJACET8000の完成度が高いことがわかった。JACET8000の妥当性を検証した研究では,特に大きな問題点を発見することはできなかった。その結果を踏まえて,2年目途中から路線を転換し,検定教科書,口語,米語,児童英語に基づく4種類のサブコーパスを構築し,その中からJACET8000に漏れた語をsupplementとして提案することになった。しかし,時間的な制約に加えてsupplementの作成は,予想以上に困難な作業であった。新しく構築したサブコーパス・から,JACET8000をべースとした出現頻度順リストを作成した。非語,固有名詞等を排除した各リストを100万語換算で頻度補正した上で,4リストをマージしてレンジ値を取り,JACET8000のsupplement候補語636語を提案するに至った。以上のような軌道修正のため,教材分析システムを開発するという本プロジェクトの研究課題の一部が,未解決のまま残った。当面の間は,JACET8000とPlus250にもとついた清水氏作成のLevel Makerを代用することで対処したい。また,今回発表したSupplement636も,十分な検証が済んだわけではない。場合によっては,今回の候補語とJACET8000の語を統合して,リストを再構築することも視野に入れることも今後の課題として考えられる。
1 0 0 0 OA 日常的コミュニケーションの行動分析に基づく人間関係形成支援ツールのデザインと評価
人が共に食事をする「共食」を例題に会話コミュニケーションを分析し,日常的コミュニケーションの相互行為の仕組みを明らかにし,共食支援システムを実現する研究を実施した.共食評価用会話コーパスを作成し,書き起こしたデータから共食中の会話の順番交替,食事動作の構造を解明した.たとえば,聞き手は会話への関与の度合いに応じて摂食タイミングを調整しコミュニケーションの構築に寄与していることを明らかにした.また,人と共食をするエージェントSurrogate Diner,ビデオメッセージを通じて疑似的に非同期な共食をするKIZUNAシステムを開発した.共食コミュニケーションに改善効果があることを明らかにした.
1 0 0 0 非線形システムにおけるセーフマニュアル制御系の設計と挙動解析
科学技術の発展とともに様々なシステムの自動化が目指されているが、自動車、航空機、プラント操業などの現実社会で稼動するシステムに対して、完全に自動で起こりうる全ての事象に対応することは難しく、また状況に応じて高度な判断が要求される場合があるため、人間による手動制御が必要不可欠である。しかし、不安定なシステムの安定化・高効率化・高性能化には自動制御が欠かせない技術であり、数多くの実システムでは手動制御と自動制御が混在している。このような手動制御と自動制御が混在するシステムでは、それぞれの制御が相反する場合がある。手動制御と自動制御の折衝・協調・融合を考慮したSafe-Manual Control(以下、SMCと略す)の必要性・重要性を極めて強く示唆している。本申請研究では、高度SMC制御系の開発を目指し、理論的研究の発展とその応用に努めた。まず、操作者の操作能力の熟達程度に応じて、手動制御と自動制御の影響度合を自動的に変化させた、Human Adaptiveな要素を含んだSMC制御系の提案を行った。これを、操作者の筋電位を入力インターフェースとし、発生した筋電位によって機械を操作するシステムへ応用した。筋電位は随意に動かすことはできるがその微細な調整は非常に困難である。そこで、自動制御をそこに介在させ、特に、うまく筋電位を制御できない初心者に、系の安定性を保持しつつ、かつ操作に熟達させるという役割を同時にこなすSMC制御系を実現することができた。また、身近なシステムとして二輪車にSMC制御を適用し、二輪車に乗れない初心者にも安全かつ随意に制御できる自動二輪車システムの開発を行った。
1 0 0 0 OA 学校内受験準備教育機関としての旧制中学校の補習科の歴史的研究
- 著者
- 湯浅 将英
- 出版者
- 東京電機大学
- 雑誌
- 新学術領域研究(研究領域提案型)
- 巻号頁・発行日
- 2009
人と擬人化エージェントとの円滑な発話交替の設計には,(1)人の観察からの発話志向態度である「話したい/聞きたい」ときの顔表情と仕草のモデル化,(2)エージェントの「話したい/聞きたい」の非言語表現の作成と主観的評価,(3)エージェントの「話したい/聞きたい」の非言語表現時の人の脳活動計測,(4)評価結果,脳計測結果からのモデルの再作成が必要である.本研究は,(2)主観的評価に加えて,(3)脳計測を用いることにより,非言語表現モデルを評価するものである.さらに(4)主観的評価と脳計測による評価を繰り返すことで,より詳細な表現モデルの構築する.22年度では,擬人化エージェントによる発話志向態度である「話したい/聞きたい」を示す顔表現を探った.複数のさまざまな「話したい/聞きたい」を示す顔表現を持つエージェントキャラクタを作成した.アンケートによる主観的評価により,複数の顔表現の特徴を考察し「発話志向態度」を示す顔の表現モデルを構築した.作成した抽象的な発話志向態度のモデルと表現は,今後,機械による人の発話志向態度の認識,およびロボットや擬人化エージェントの表現などに幅広く応用可能である.さらに発話志向態度モデルの明示性/非明示性に着目し,語用論の観点から考察を行った.考察に基づき,脳計測実験のための実験デザインを作成した.今後,擬人化エージェントによる「話したい/聞きたい」の表現について脳計測データを収集し考察する.
1 0 0 0 OA 地下被災情報収集のための投下および投擲配置によるセンサネットワーク展開手法の開発
近似、並列化、randomizationという3つのアプローチを融合して、計算困難な問題を解こうとした。本研究で考えた主な問題は計算的生物学における基本的な問題であった。考えた問題と得た結果は下記のとおりである:まず、tRNAと蛋白質の二次構造解明の研究でEvans氏によって定式化された「弧付き最長共通部分列問題」について研究を行った。Evans氏がこの問題のNP困難性を推測したが、未解決のままにした。本研究で、この問題のNP困難性を証明することに成功した。また、この問題の実用性から、この問題を解くための近似アルゴリズムも開発されている。本研究以前に開発された近似アルゴリズムによって達成される近似率が0.5であった。本研究でこの近似率を一般的に改善できなかったが、2つの重要なスペシャルケースに限っては0.5よりはるかに良い近似率を達成する近似アルゴリズムを開発できた。次に、蛋白質の構造解明に非常に役立つ「蛋白質のNMRスペクトルピーク割り当て問題」について研究を行った。Xu氏らがこの問題を「制限付き二部グラフマッチング問題」として定式化して、そのNP困難性を証明した。また、Xu氏らがこの問題を厳密に解くための(非常に遅くて実用的ではない)アルゴリズムを提案した。本研究で、この問題を解くための高速な近似アルゴリズムを2つ設計した。1つは近似率2を達成する。もう1つは近似率log nを達成する。面白いことに、蛋白質の構造解明の研究で実際に使われたデータを対象に実験したところ、後者の方が前者よりもよい解を出力することが分かった。このことから、理論的に良い近似アルゴリズムよりも実際のデータを考慮した発見的手法によるアルゴリズムの方がよい解を見つける可能性が大きいことが分かる。そこで、本研究で発見的手法によるアルゴリズムを3つ設計した。そして、蛋白質の構造解明の研究で実際に使われたデータを対象に実験したところ、どれもかなり良い解を見つけてくれることが分かった。さらに、生物系統史(phylogeny)の再構築に関する研究で定式化された「k-最近系統史問題」について研究を行った。本研究で、この問題のNP困難性を証明することに成功した。また、入力データにエラーがない場合、この問題を解く線形時間アルゴリズムがあることを証明できた。このアルゴリズムは入力データにエラーがある場合の近似アルゴリズムの設計に役立つ可能性がある。
近似・並列化・randomizationという3つのアプローチを融合してNP困難な最適化問題の解決に適用した。研究対象となった問題と得た結果は下記のとおりである。まず、「最大巡回セールスマン問題(MaxTSP)」について研究を行った。得た成果は3つの論文にまとめられている。最初の論文では、MaxTSPに対して近似率61/81を達成するO(n^3)時間限定の近似アルゴリズムおよびMaxTSPのメトリックな場合に対して近似率17/20を達成するO(n^3)時間限定の近似アルゴリズムを提案している。2番目の論文では、MaxTSP対して近似率251/331を達成するO(n^3)時間限定の乱択近似アルゴリズムを提案している。3番目の論文では、MaxTSPの対称的でメトリックな場合に対して近似率27/35を達成する多項式時間限定の近似アルゴリズムおよびMaxTSPの非対称的でメトリックな場合に対して近似率7/8-o(1)を達成する多項式時間限定の近似アルゴリズムを提案している。次に、「単純グラフにおける最大辺2-彩色問題」について研究を行った。得た成果は1つの論文にまとめられている。その論文では、この問題に対して近似率468/575を達成する乱択近似アルゴリズムを設計して、さらにそれを脱乱択化した。さらに、「k・最近系統史問題」について研究を行った。得た成果は1つの論文にまとめられている。その論文では、この問題のいくつかの特別な場合に対して定数近似率を達成する乱択近似アルゴリズムを設計して、さらにそれらを脱乱択化した。最後に、「Tandem複製歴再構築問題」について研究を行った。得た成果は1つの論文にまとめられている。その論文では、この問題の2つの特別な場合に対して定数近似率を達成する近似アルゴリズムを設計した。
- 著者
- 二井 信行
- 出版者
- 東京電機大学
- 雑誌
- 若手研究(スタートアップ)
- 巻号頁・発行日
- 2008
リコンフィギュラブルな微小流路を実現する系を、小型のピン・精密アクチュエータ・PCベースの制御系を組みあわせることで作成し、次年度の細胞を用いた実験の準備が整った。1流路の側壁を構成するピン・チップの設計製作リコンフィギュラブル微小流路の一実装として,表面実装電子回路のジャンパとしての利用を想定された金めっきピンの断面を並べ,微小流路の側壁とした.これらピンは、細胞との共存も可能であることが、培養実験により確かめられた。これらのピンを、ポートとしての穴をあけたガラス板ではさみ固定することでチップを作成した。ピン一つの形状は300μm×300μmの正方形であり、微小流体制御に十分な寸法精度をもつことが、チップ内で流路を組むことにより確認された。2流路側壁(チップ内ピン)制御系の設計製作まず、研究実施計画において示した、点図セルをベースとしてピンの駆動をする系の設計検討を行ったが、駆動系の規模と部品の加工精度が大きく、費用面で実施不可能と判断したため、市販の精密アクチュエータを組み合わせてXYZマニピュレータを構成し、これをPCベースのモーション制御・画像取得解析ソフトウェアと組み合わせる設計に変更した。結果、倒立顕微鏡下でピンの10マイクロメートル単位での変位制御が可能となった。
1 0 0 0 バイラテラル油圧力伝達機構を用いた福祉用ロボットの研究
- 著者
- 斎藤 之男 石神 重信 SHIGENOBU Ishigami
- 出版者
- 東京電機大学
- 雑誌
- 基盤研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 1999
平成11年度(1)スイッチを使わない老老介護を目標に,これまでの基礎研究をベースにバイラテラルサーボによるオムツ交換支援ロボットの試作を行った。(2)おむつ交換は,赤子のオムツ交換姿勢がよく,股部を5cm上昇するのに体重の約1/2が先端にかかり,本システムは,約35kgfの出力(関節部で120kgf)の高出力が得られた。(3)オムツ交換支援ロボットの総重量は,約35kgfであるから,自重と同じ出力が得られたことになり,このような条件は,産業用ロボットに対しても,始めての成果である。平成12年度(1)一般の風呂へ老人を入浴させる介助用ロボットの設計を行った.自由度3の内,2自由度にバイラテラルサーボ系による動力を挿入した。設計条件は,体重60kgfとし,車椅子からの移乗により団地サイズへの入浴を目指した。(2)バイラテラルサーボ系の改良点として空気が入ることがあり,平成11年度より改良を行っているものの長期使用に際しては,シリンダの曲がり,ピストンの曲がりが生じ,設計変更を行った。平成13年度(1)本システムは,福祉用ロボットとして従来不可能であった体重を直接保持することのできるシステムから平成12年度の入浴介護支援ロボットの再検討を行った。(2)バイラテラルサーボに用いるシリンダを実用に耐える設計に改良し,試作・実験を行った。(改良品は,オムツ交換支援ロボット用として利用し,2001年10月に開催されたロボフェスタ神奈川2001に出展した。)(3)新たに二関節同時駆動用シリンダの開発を行った。(4)頸椎損傷者を対象とした上肢動力装具の設計を行った。