1 0 0 0 凍結-融解作用を受ける不飽和土の工学的特性に関する研究
冬期および春期に舗装道路や速攻等が被害を受ける原因は路床・路盤の凍結による凍上現象と津血有形作用を受けた土のせん断抵抗力の低下であるといえる。本研究は上記のことを考慮して、将来の凍上防止のための資料を得るために、原位置調査により被害の実態を把握し、室内試験によって凍結-融解作用を受ける土の工学特性の解明を行うことを目的としている。本研究によって得られた結果は以下のとうりである。原位置調査結果1) 1984〜1986年に東北地方に襲来した大寒波により、秋田、岩手、福島の3件だけでも山岳部において、それぞれ1648、746、1958箇所で凍害が生じている。このような凍害は冬期には雪が少ないが気温の低い長野・山梨・群馬県の山岳部では毎年発生している。2) 凍害は地下水位の高市行きでは北海道はもとより、内陸部でも多く見られるが、地下水位の低い路床部の含水比が高いと容易に発生する。また、側溝、マンホール周辺など土と異なる構造物周辺で多い。室内試験結果1) 水の供給できるオープンシステムではシルト湿度の凍上量は大きいが、砂質土では透水性が良く、凍結時に容易に排水が生じるので、ほとんど凍上現象はみられない。2) 水の供給のないオープンシステムでも、たとえ不飽和度でも土中の水分の移動のために、土の飽和度に応じて体積の膨張・収縮が生じる。3) クローズドシステムで不飽和度が凍結-融解作用を受けたときの強度低下は体積変化のみではなく、土中のサクション力の低下によって生じるといえる。
3DCGデータと、利用者の知識情報を一つのデータベース(DB)に統合化し、時空間情報を共有・検索できる「時空間情報の知識ベース」の構築方法論は、DB研究の中でも注目を集めているテーマである。本研究では、知識情報と3D形状データとを明示的に結びつけるモデル化手法によって実現手法を提案し、高度な空間共有システムの実現性を示してきた。平成16年度は、これまでの研究成果の総括として、本モデル化手法の応用事例の評価と検証を行った。すなわち、「オントロジー存在エンティティー生データ(三次元データ)」の3層構造スキーマモデル化手法を応用した「高度コミュニティ空間」システムを設計し、実装の上、評価を行った。応用事例その1として、「オフィスグループウェア」の設計・実装・評価を行った。具体的には、物を「しまう」など、単なる座標の変更の背後にある「操作の意図」を表現するモデルを導入し、データベースで共有できるような「オフィス仮想環境」の実装と評価を行った。これによって、その背後にある「意味」や「意図」を明示化し、共有・検索できる仮想空間ブラウザを実現した。応用事例その2として、診断支援を目的とした医用画像所見情報の共有を実現する、PET画像データベースの構築手法を提案し、評価を行った。PET画像は、CTやMR画像と本質的に異なり、画像内に生理学的・病理学的情報を含んだ新しい画像データで、読影に際して専門的な知識を要求する。これに対し、本手法によって、単にPET画像(=3次元画像データ)を蓄積するだけでなく、読影時の所見情報(=知識+存在に関するエンティティ)も登録しておくことで、後に診断支援となる検索を行うことのできるPET画像データベース構築手法を提案した。実際にプロトタイプ上でその実現性を示し、効果的な検索が実行できることを示した。
1 0 0 0 OA ネットワーク環境下における高品質3Dコンテンツのための陰関数曲面表現
近年,インターネットによるネットワーク環境下でリアルタイム3DCG(3次元コンピュータグラフィクス)を表現するためのWeb3Dと呼ばれる技術が進展著しく,さらに,ユーザがWeb3Dコンテンツを閲覧・操作するクライアント端末のハードウェアやその環境が多様化してきている.その一方で,対応する技術がまだ未整備であることや,Web3Dで利用される高品質な形状表現形式が整備されていないなど,Web3Dはまだ世の中に広く浸透・普及しているとは言い難い.そこで本研究では,ネットワーク環境下における3Dコンテンツの品質の向上のための技術,および,Web3Dにおいて多様化するユーザの利用環境に対応するための技術を確立することを目的とする.そのために,ここでは近年の進展著しい曲面表現である陰関数曲面に注目し,Web3Dにおける高品質な3Dコンテンツの閲覧・操作のための基盤技術を開発した.
1 0 0 0 歯を移動した際の歯根膜反応系の発現遺伝子の網羅的解析
歯を移動した際の歯根膜の遺伝子発現について検討することを目的とした。そこで、歯の移動の初期変化として歯の移動6時間と、大きな組織変化の起っている歯の移動5日間の歯根膜に着目し、遺伝子の解析を行なった(コントロールとして歯を移動していない歯根膜を使用した。ラット上顎第一臼歯の歯の移動を6時間と5日間行い、第1臼歯の凍結非脱灰切片を作製し、laser microdissection法により歯根膜採取し、DNAマイクロチップを用いて発現遺伝子の解析を行い、前年度の正常下での歯根膜の発現遺伝子のデーターと比較検討した。なお、比較検討は正常下での歯根膜の発現遺伝子より2倍以上強く発現しているものと1/2以下のものをリストアップして行なった。歯の移動6時間の結果では、全遺伝子44284中、圧迫側ではその発現が2倍以上増加したものは2960個、1/2以下に減少したもの2978個であった。牽引側では2倍以上のもの2506個、1/2以下に減少したもの2722であった。また、歯の移動5日の結果では。全遺伝子44284中、圧迫側ではその発現が2倍以上増加したものは4239個、1/2以下に減少したもの2849個であった。牽引側では2倍以上のもの3762個、1/2以下に減少したもの2722個であった。歯の移動においては歯根膜の細胞が歯根膜の圧縮や拡張に対して、その細胞内で発現遺伝子を変化させて、新しい環境に適応しているものと思われた。特に牽引側では骨形成に関する遺伝子群、圧迫側ではアポトーシスや骨吸収に関する遺伝子群でその発現量が顕著に増加していた。
1 0 0 0 グラフィックス・リテラシー・カリキュラムの開発
近年、コンピュータによる立体形状の図的表現と図形処理-コンピュータ・グラフィックス(以下、3D-CG)-とその設計製造技術の応用-計算機援用設計(以下、3D-CAD)-が実社会で普及するに連れて、図学教育へのCG/CAD教育導入の必要性が高まっている。そこで、本研究においては、東京大学教養学部前期課程教育(教養教育)における実践を通して、すべての分野に進学する学生を対象とした3D-CG/CADを用いた図的表現法に関する基礎教育-これを、グラフィックス・リテラシー教育と呼ぶ-のためのカリキュラムを開発し、これを普及することを目的とした。平成17年度においては1クラスを対象として、また、平成18年度においては5クラスを対象として試行教育を実施し、これらの試行教育結果の分析を基に、平成19年度から、対象を10クラスに広げて本格教育を開始した。カリキュラム開発に当たっては、学生に提出させたレポート(課題の出来具合/課題を遂行するに学生が要した時間/授業で困難を感じた点を記載)、期末試験、学生による授業評価結果、および、切断面実形視テストを用いた学生の空間認識能力の育成効果について詳細な分析を行い、また、学期末には担当教師による反省会を催し、次年度の教材・教育方法の改善に役立てた。これら授業実施結果の分析によれば。まだまだ、改善すべき点は多いものの、ほぼ目的に沿った授業が実現できたものと考えられる。平成19年3月には、この授業用に執筆した教科書を出版し世に出した。また、カリキュラム開発の経過は、日本図学会、日本設計工学会、グラフィックスとCAD研究会(情報処理学会)、建築学会、図学国際会議、日中図学教育研究国際会議、設計工学国際会議などにおいて、講演・論文の形で公表し、広く当該カリキュラムの普及を図った。
- 著者
- 中野 美紀
- 出版者
- 独立行政法人産業技術総合研究所
- 雑誌
- 特別研究員奨励費
- 巻号頁・発行日
- 2002
現在、有機分子を用いたデバイスの開発が盛んに行われており、分子の電気的特性を調べるために、走査プローブ顕微鏡や微細加工電極が用いられてきた。分子素子の実用化のためには、電流の増幅効果やゲート電圧引加による分子独特の効果が期待できる微細加工電極を用いた三端子素子の作製が望まれる。さらに、電極ギャップ間距離が数nm以下と短い場合には、分子で電極のギャップ間を架橋できるが、大きな電界効果を望めないことが報告されている。この問題を克服するために、絶縁性分子・金属イオンからなる自己組織化多層膜を、数十nmにギャップ間距離を広げたナノギャップ電極に挟み込んだ。本研究では100-400nmのシリコン酸化膜を持つn-Si基板上に斜め蒸着で作製した20-30nmギヤップのナノ電極に多層膜を挟み電気特性を調べた。その結果、ソース・ドレイン間のギャップが狭い場合には、クーロン振動が観察され、単一電子トンネルトランジスター(SET)として働いていることを室温で確認した。しかし、ギャップが広い場合には、クーロン振動は観察されなかった。電極のギャップ距離が均一でないことから、界面の一部、微小ギャップが薄い部分が量子ドットとして働いているために、ギャップ間距離が狭い電極の場合にのみ、SETの現象が観察できたと考えられる。さらに、酸化膜厚を薄くすることで、クーロン振動の周期が短くなり、電界に対する電流の応答性が良くなったものと考えられる。
昨年に引き続き、古糊と呼ばれる小麦デンプン糊を原料とした糊料の製造過程における経年変化を微生物関与の側面から考察し、微生物によるデンプン糊の分解機構をより詳細に解明するための基礎資料を蓄積することを目的としており、本年度は主に経年による微生物生産物の変化・傾向をとらえることに主眼をおいた。使用試料は平成16年2月に生成期間にある貯蔵糊容器中から糊上に張った水・糊を採取し、研究に供した。糊試料については昨年度の研究結果と合わせ考察を加えるため、各容器中より糊塊表面部と糊塊の内部の2箇所から採取を行った。糊試料については水分・還元糖量を測定し、同一容器内の糊塊の表面及び内部の状態及び分解生成物の相違を検討した。またその結果とDSCによるデンプンの熱分析、酵素科学的にデンプンの特性を把握することと合わせ、経年によるデンプン分解の傾向を把握することを計画していた。また、水試料については昨年度に引き続き有機酸分析を行い、同一容器中での変化を調査すると共に、その変化量と経年との関連性についてより考察を加える予定であった。研究廃止により未遂行事項は水試料の分析および糊試料の酵素科学的分析についてであり、それらを含めた検討は終了していない。なお、6月12〜13日には文化財保存修復学会において、昨年度の研究成果の一部についての発表を行っている。
1 0 0 0 スノーボールアース出現に関わる気候遷移過程の大陸配置依存性
地球上には長い目でみれば生命が存在するような温暖な環境が保たれてきた。ところが、原生代前期と原生代後期において、低緯度の陸が氷で覆われるほどの氷河期が出現したこと、その後急激な温暖化で気候が回復したことなどが最近明らかになった。このような地球規模の大寒冷化では全球凍結状態が実現したのではないかと考えられ、スノーボールアース仮説とよばれている。本研究では、大循環モデルと炭素循環モデルを用いて、地球の過去に見られるような全球規模の凍結や融解がどのような条件で起こりうるものなのかを数値実験によって明らかにすることを大目標としている。本研究では、まず、大循環モデルによる全球凍結の臨界条件決定のための数値実験を数多く行ない、全球凍結に至る気候遷移過程や全球凍結から脱する遷移過程などを調べた。大循環モデル(東京大学気候システム研究センター/環境研にて開発)を用いて、気候感度をしらべるためのエネルギーバランスモデルと同様の系統的実験を行った。季節変化のある場合とない場合、現実のように大陸配置がある場合をまったくなくてすべて海の場合のような異なるケースに対して、異なる太陽定数を設定した実験を、系統的に実行した。結果は、全球凍結に陥る条件については、季節変化の有無に敏感であることがわかった。また、大循環モデルの結果は、地球が部分凍結している条件の範囲がエネルギーバランスモデルで求めたものよりずっと広く、これはハドレー循環や中緯度擾乱など大気輸送メカニズムを考慮したことによることがわかった。海洋熱輸送の変化の寄与を考えずに大気熱輸送の寄与のみを考える限りにおいては、大陸配置はほとんど臨界条件に影響を与えないことがわかった。さらに、大陸配置依存性は、少なくとも降水や蒸発に関わる大気水循環を通じて、炭素循環や氷床形成条件に影響を与えることなどが示唆された。今後この結論は海洋循環や海氷力学の扱いによって変更される可能性があることが、予備的に現在開発中の大気海洋海氷結合モデルの示す南北半球の違いから示唆された。また氷床の力学が臨界条件を変更することが予想される。今後は、大循環モデルの結果を氷床モデルや炭素循環システムのモデルに与えて数値実験を行なうこと、さらに海洋および海氷の効果と氷床力学の効果について検討してゆくこと、など課題は多く残されている
1 0 0 0 OA 経済成長下の南アジア地域における宗教と観光に関する比較研究
1 0 0 0 OA 野外博物館を核とした民家保存技術の継承・公開に関する基礎的研究
全国に分布する比較的規模の大きい野外博物館(民家野外博物館)を中心に、10年前と現在の活動状況を確認しその経過を把握すると共に、施設における歴史的建造物の修復技術の継承に関する意識についても調査し実態を把握した。その結果、やはり規模の大きい野外博物館は, 潜在的に歴史的建造物修復技術の継承拠点としてのみならず、地域の文化財センター的な役割を担う資質を備えていることがあらためて確認できた。しかしその活動を具体化するためには, 施設単独での実現は困難であり、専門家の協力により研修体制を徐々に整えていくこと、そのための先導的施設として川崎市立日本民家園や博物館明治村は有力であること、などが明らかとなった。なお、具体的な修復研修や技術公開の参考資料として、川崎市立日本民家園における試行やその他地域での試行に関して資料をとりまとめた。
1 0 0 0 OA 知識経済化時代における成長ビジネスの立地と人的資源
本研究では、知識経済化の下で成長しているビジネスを取り上げて、それらの成長ダイナミズムを明らかにするとともに、立地や人的側面の把握を試みた。その結果、「ものづくり」の伝統がある地域では、知識の創造や導入により第2・第3の創業がみられ、それらが成長ビジネスとなっていること、およびそれを支える地域的ネットワークの存在が確認された。一方、地方圏ではこうした地域は少なく、知識経済化のもう1つの特徴であるアウトソーシングを支える企業・業者の成長に負っていることが示された。
1 0 0 0 動的メディアの援用による階層学習系CAIシステムの開発
我々は、平成4年度から3年間にわたり、「動的メディアの援用による階層学習系CAIシステムの開発」と云うテーマで取り組んで来た。ここに、その研究成果を報告する。1.学習者は自然な感覚で個別学習授業が受けられる。学習者は、通常のテレビと同様の動画方式で、録音された教師の肉声を聴きながら自然な感覚で授業を受けられる。2.学習者は自分の学力に合った学習レベルを選択することが可能である。分からない箇所を、学習者がメニューから指示するだけで、本CAIシステムが自動的に多数の動的メディアの中から特定のメディアを選択して頭出しを行う。これにより、本システムは、学習者へ速やかに学習に必要な映像及び音声を提供する。3.学習する技術レベルをはっきり認識させる授業システムである。英会話に例えると、ナチュラルスピードに相当する授業(これをナチュラル技術レベルと呼ぶ)を学習者が受講することにより、現在の自分のレベルが分かり、努力すべき目標をはっきりと認識することが出来る。4.動的メディアの教材が容易に製作・更新できる。覆っている前画面をリビールすることにより、その下にかきこまれていた文章や数式が次第に現れてくるリビール法によって、容易に綺麗な動的教材を製作・更新することが出来る。
1 0 0 0 OA 衛星データを用いた陸域植生による炭素吸収量推定手法の高精度化に関する研究
- 著者
- 石原 光則
- 出版者
- 独立行政法人国立環境研究所
- 雑誌
- 若手研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2008
本研究では,衛星データを用いた陸域植生による炭素吸収量推定手法を高精度化することを目的に,地上で観測された分光反射率データ,二酸化炭素フラックスデータ,衛星データを用いて検証を行った。その結果,MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)データを用いて,光化学反射指数(Photochemical Reflectance Index, PRI)の算出が可能であり,この指標から光利用効率(Light Use Efficiency, LUE)を推定して用いることにより,衛星データを利用した陸域植生の純一次生産量広域推定の高精度化が可能であることが明らかとなった。
1 0 0 0 OA 複素3次元Q-ファノ多様体の重射影モデルによる研究
- 著者
- 鈴木 香織
- 出版者
- 横浜国立大学
- 雑誌
- 若手研究(スタートアップ)
- 巻号頁・発行日
- 2008
3次元複素Q-Fano多様体に対し、その射影モデルを記述するというアプローチにより考察をおこなった。特にFano指数が2よりも大きい場合に、重み付き射影空間への埋め込みの余次元が3よりも大きい場合について研究を進め、特異点の情報を利用することで今まで得られていた分類の「候補達」の数を更に減らすことに成功した。また、ある種の反射影を用いて具体的な例の構成が可能だと予想されることもわかった。この構成にはまだ取り除くべき仮定が存在する。今後引き続き考察を進める予定である。
1 0 0 0 近代中国東北部(旧満州)文化に関する総合研究
中国の東北部、つまり旧「満州」は日本の近代史においてきわめて重要な場所である。なぜならば、日清戦争はさることながら、その後の日露戦争、日中戦争、さらに日米戦争に至るまで、いわば日本の運命を決めた戦争という戦争は、究極のところ、全部この地域の権益をめぐって起こされたものであり、ある意味において、日本の近代はまさに「満州」を中心に展開されたとさえ認識できるからである。しかし、近代日本の進路を大きく左右したこの旧「満州」について、これまではけっして十分に研究したとは言い難い。むろん、旧「満州」、とりわけ「満鉄」に関する歴史学的なアプローチに長い蓄積があり、多くの課題においてかなりの成果を挙げている。だが、よく調べてみれば、そのほとんどがいずれも政治、経済、あるいは軍事史に偏っており、いわゆる当時の人々の精神活動、あるいは行動原理に深く影響を与えた社会や文化などについての考察が意外にも少数しか存在していない。本研究は、いわば従来あまり重視されなかった旧「満州」の社会や文化などの諸問題を取り上げ、関連史実等の追跡を行う一方、とりわけその成立と展開に大きく関わっていた「在満日本人」の活動を中心に、できるかぎりその全体像を整理、解明しようとした。そして三年間の研究を通して、主に以下のような成果を得ることができた。1.これまで重視されなかった旧「満州」の社会や文化などの問題について比較的総合かつ多角的に追及し、多く史実(都市空間、公娼制度、秘密結社、文芸活動など)を解明した。2.海外共同研究者の協力を得て、多くの史料、とりわけいわゆる在満日本人の発行した各分野の現地雑誌を発掘し、その一部(「満州浪曼」、「芸文」)を復刻、またはその関連作業に取り組み始めた。3.従来、難しかった現地研究者との交流を実現させ、三回の国際研究集会を通じて、多くの中国や韓国研究者とさまざまな問題について意見を交換した。以上のように、この三年間は、現地調査などを通して、多くの貴重な史料を入手したばかりでなく、現地研究者との間に比較的親密な協力関係も築いたため、今後もこれらの成果を生かすことにより、一層の研究上の進展が得られるだろうと思われる。
1 0 0 0 OA 学習分類子システムによる介護支援のための個別睡眠推定と起床直前判定
1 0 0 0 論理的な日本語表現を支える複合辞形式に関する総合研究
本研究は、研究代表者らがこれまでに『現代語複合辞用例集』などの形で積み上げてきた複合辞についての記述研究をふまえ、そうしたそれまでの成果を理論的にもまた個別形式の記述においても深めていくことを意図して企画したものであり、補助金の交付期間中にも、(1)複合辞についての従来の研究を見直して、問題点を明らかにするとともに、(2)複合辞各形式についての各論的記述を深める、という点を中心に研究が進められた。まず、第一点の従来の研究の見直しと問題点の明確化という点については、研究代表者藤田により、本研究の初年度に「複合辞の記述研究の展望と現在」と題する研究発表が行われ、現段階の問題点が総括されたほか、研究分担者松木により複合辞研究史についての一連の論文が発表され、学説史の総括が試みられた。第二点の各論的記述の深化については、研究期間内にかなりの成果を上げることができた。具体的に取り上げられた形式は、格助詞的複合辞(もしくは副助詞的複合辞)としては、「について」「において」「をめぐって」「に限って」「によって」(「によっては」との比較を中心に)、接続助詞的複合辞では「として」「からには」「ばかりか」「くせに」「につれて」「にしたがって」「うえで」「こともあって」「ことだし」、助動詞的複合辞としては、「どころではない」などで、それぞれについて各論的研究論文が公にされ、個々の形式の意味・用法に関する詳細な知見が得られた。そのほか、複合辞に関連して、複合辞と助詞「は」の関わりやコピュラ・形式名詞、韓国語・中国語との複合辞的形式の対照などについても研究が進められ、それぞれその成果は論文として公にされた(上記には、研究協力者による研究成果をも含む)。これまでの複合辞研究を記述的に一段深化させるという点で、本研究は相応の成果を上げることができたものと考える。
1 0 0 0 OA 大極殿院の思想と文化に関する研究
- 著者
- 今井 晃樹 内田 和伸 今井 晃樹
- 出版者
- 独立行政法人国立文化財機構
- 雑誌
- 基盤研究(B)
- 巻号頁・発行日
- 2006
平城宮第一次大極殿院の〓積擁壁の設計方法を検討した結果、同心3円と偏心円を用いて設計施工していることがわかった。これはキトラ古墳の石室天文図の内規・赤道・外規・黄道と同様の構造である。古代中国では宮殿は宇宙を象って造営していることが歴史史料にあり、日本でもその設計思想を学んだことが明らかとなった。また、同心円の中心に置かれるのが高御座であることなどから、高御座は地軸を意識した記紀神話の「天の御柱」を象るものと考えることができた。
1 0 0 0 OA コヒーレンスホログラフィー:コヒーレンス場の新ホログラフィー技術の基礎と応用
3次元物体をランダムな光波動場の空間コヒーレンス関数として再生するコヒーレンスホログラフィーの新原理を提案し,実験によりその有効性を実証した.コヒーレンスホログラムを計算機合成することにより,3次元空間コヒーレンス関数を自由に制御・シンセシスする技術を実現した.この新機能を用いた新しい工学的応用として波長分散のない3次元形状計測の可能性を実証した.また,基礎科学面ではコヒーレンス関数に位相特異点をもつコヒーレンス渦場を生成し,コヒーレンス場の運動量や角運動量などコヒーレンス場の力学的性質を解明した.
本研究の究極の目的は,初等中等教育現場で使われる教科書に添ったデジタル学習教材を開発し,実際の授業で活用して評価し,より洗練された教材として完成させることである.今年度の主な成果は次のようである。(1)天文分野については,岐阜市立伊奈波中学校、岐阜県加茂高等学校と連携して,天体望遠鏡(スピカ)の製作を取り入れた授業実践を行った.今年は月面の継続観察をテーマにし、まとめの授業ではクレーター形成実験を行った。また、人工衛星の観察を取り入れた星座学習に関連したコンテンツ開発として,国際宇宙ステーションから見た地球の3Dシミュレーションに衛星雲画像を表示できるようにした.(2)気象分野については,平成17年度に岐阜大学構内に設置されたインターネット百葉箱を活用し,天気の移り変わりに関する教材を開発した.(3)地質分やでは,すでに開発している「デジタル偏光顕微鏡」で表示できる岩石や鉱物の種類を大幅に増やした.(4)チョウの食草を植えた花壇を整備し,さまざまなチョウの生態や幼虫の成長のようすを教材化した.とりわけ、昆虫図鑑の充実をはかり、1500種類の昆虫の生態図鑑を作成した。(5)沖縄珊瑚礁の生物の画像を収集し,無せきつい動物の生態に関するコンテンツを開発した.掲載した動物種は100種類に達した。(4)地質分野では、伊豆大島、ハワイ諸島の火山地形や地質を取材し、火山学習用web教材を作成した。歯科印象剤とココナツパウダーを用いた火山噴火モデルを作成し、岐阜市立長良中学校で授業実践を行い、地学現象の空間スケールや時間スケールを理解することができる教材の有効性を実証した。