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リサーチレビュー


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公共空間の安全性確保を目指した可聴型音響設計システムの構築

佐藤史明(工学部 建築都市環境学科 教授)

POINT

都市空間における安全性確保をキーワードとして本学の音響研究者がスクラムを組み、音声工学、聴覚生理・心理学、環境音響工学(建築音響、騒音制御)、電気音響・ディジタル信号処理工学などの音響関連諸分野を統合した研究を進めている。

OUTLINE

公共空間では、平常時の案内アナウンスなどの明瞭な音声情報伝達はもとより、非常災害時には、音声あるいはサイン音による警報・避難誘導情報の的確な伝達が必要である。しかしながら、実際には音響情報による伝達が困難となっているケースも少なくなく、東日本大震災の際には、一段とその重要性が認識された。このような問題を解決するためには、各種公共空間の音環境条件、拡声システムの特性・性能、音源信号となるアナウンスやサイン音の設計などに関する検討が必要である。それと同時に、情報の受け手である人の聴覚特性と視覚特性の相互作用に関する検討も必要である。そこで本研究では、様々な公共空間を対象として音響情報伝達システムの性能向上を目的とし、その具体的方法として可聴型音響設計システムを構築する。

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SUPPORT

科研費 基盤研究(A) 15H01790
公共空間の安全性確保を目指した可聴型音響設計システムの構築
2015年4月から2018年3月

受賞論文発表 学会発表

  • 森淳一, 横山栄, 佐藤史明, 橘秀樹, 幾何音響シミュレーションと6チャンネル再生手法を用いた広域防災放送システムの可聴化の試み,騒音制御, 38(2), pp.123-131 (2014)
  • Junichi Mori, Fumiaki Satoh, Sakae Yokoyama, Hideki Tachibana,Prediction of outdoor sound propagation by geometrical computermodeling, Acoust. Sci. & Tech., 35(1), pp.50-54 (2014)


拡張性を有する学習支援システムアーキテクチャの研究

仲林清(情報科学部 情報ネットワーク学科 教授)

POINT

情報ネットワークを活用して、コンテンツを用いた自己学習やコミュニケーション型のグループ学習を統合した学習環境を提供するための、基本的なシステムの枠組みとその応用について研究しています。

OUTLINE

近年、情報ネットワークを活用したeラーニングが注目を集めています。eラーニングには、Web上のコンテンツを一人で学習する自己学習の形態や、他学習者との共同作業を行うグループ学習の形態があります。eラーニングの利点は、単に多様なメディアが利用できるだけでなく、学習者の履歴の把握が可能な点、さらには、履歴を活かして個人に適した学習のナビゲーションやリコメンデーションの可能性が拓ける点です。しかし、従来、これらの学習支援機能は個々の学習形態ごとに個別に開発されており、統合的に一連の学習の流れを組み立てることはできませんでした。本研究では、これらの機能をモジュール化し、モジュールを相互に組み合わせるための標準的なルールを決めることで、自己学習機能やグループ学習機能をシームレスに統合した学習環境を提供するための枠組みの研究を行っています。また、その応用として作問学習システムの開発を行っています。作問学習は、学習者が自己学習で学んだことに基づいて問題を作成し、その問題を他者とのディスカッションによってブラッシュアップしていくことで、学習領域に関する理解を深める学習形態です。本研究の枠組みにより、学習の流れを柔軟に変更可能な作問学習システムが実現できます。本研究の成果は随時オープンソースソフトウェアとして公開しており、自由に使うことができます。

SUPPORT

科研費 基盤研究(B) 26280128
拡張可能な学習支援システムの基本アーキテクチャとグループ学習への応用の研究
2014年4月~2017年3月

受賞論文発表 学会発表

  • 仲林 清,森本容介:拡張性を有する適応型自己学習支援システムのためのオブジェクト指向アーキテクチャの設計と実装,教育システム情報学会誌,29(2), 97-109, 2012
  • Nakabayashi, K., Morimoto, Y., Hata, Y., Design and Implementation of an Extensible Learner-Adaptive Environment, Knowledge Management & E-Learning: An International Journal, 2(3), pp.246-259, 2010


急性骨髄性白血病の原因タンパク質AML1とRNAアプタマーの複合体の構造解析

坂本泰一(工学部 生命環境科学科 准教授)

POINT

急性骨髄性白血病の原因となっているAML1タンパク質に強く結合する人工RNAが創られました。この人工RNAの構造と働きを明らかにし、人工RNAを急性骨髄性白血病の治療薬として利用することを研究しています。

OUTLINE

急性骨髄性白血病は、白血病の一種で、骨髄系の造血細胞ががん化することによって起こる病気です。造血細胞の分化に必要な遺伝子発現を、AML1と呼ばれるDNA結合タンパク質が担っていますが、 AML1タンパク質が変異するとがん化が起こることがわかっています。埼玉県立がんセンターの神津博士らは、試験管内分子進化法という方法によって、AML1タンパク質に強く結合する人工RNA(RNAアプタマーといいます)を創り出し、それを治療薬として利用することを試みています。
 そこで私たちは、治療薬の開発のために、RNAアプタマーがどのようにAML1タンパク質に結合するのか明らかにするために、立体構造を解析しました。その結果、RNAアプタマーの一部はDNAと同じような立体構造を持っていることがわかりました。従って、RNAアプタマーは、DNAの立体構造を真似してAML1に結合しているとも言えます。また、RNAアプタマーは、DNAより強くAML1タンパク質に結合するため、DNAとは違う仕組みで結合する部分もあることもわかりました。現在、その仕組みを調べ、変異したAML1タンパク質の働きを抑える方法を研究しています。

受賞論文発表 学会発表

The Runt domain of AML1 (RUNX1) binds a sequence-conserved RNA motif that mimics a DNA element, RNA, 19, 927-936 (2013).


センサによる生体計測から身体動作の習熟・再獲得を目的とした
身体動作および機能評価に関する研究

金田晃一(工学部 教育センター 助教)

POINT

様々な生体計測を行い、そのデータをもとにヒトの身体動作の習熟や再獲得を目的としたフィードバックシステムや運動プログラムなどの考案、さらには身体動作の発生メカニズムについて解明していく研究を行っている。

OUTLINE

筋活動センサや慣性センサとカメラを用いてヒトの身体動作を測定し、そのデータから目的とする身体動作の習熟や再獲得を促進するための効果的な運動プログラムの考案、有効なフィードバックシステムの開発、さらには、どのような仕組みでその身体動作が生み出されているのかを解明していく研究を行っている。特に空気環境とは異なる水中環境を用いた身体動作の測定と評価を専門とし、スポーツ活動だけでなく、中高齢者の健康増進運動やリハビリテーショントレーニングに対してどのように測定データを応用していけるかについて研究している。専門分野は「キネシオロジー (運動学、バイオメカニクス、バイオメカニズム)」で、特に水中環境でヒトの身体動作がどのように展開されているかを身体の内側と外側両方から計測・評価している。

受賞論文発表 学会発表

  • Koichi Kaneda, Yuji Ohgi, Mark Mckean and Brendan Burkett. Chapter 11-Underwater Electromyogram for Human Health Exercise. In: Hande Turker, (Ed), Electrodiagnosis in New Frontiers of Clinical Research. pp.213-236, 2013. InTech. ISBN 978-953-51-1118-4.
  • Kaneda K, Ohgi Y, Tanaka C, Burkett B. The development of an estimation model for energy expenditure during water walking by acceleration and walking speed. Journal of Science and Medicine in Sport, 2013
  • Kaneda K, McKean RM, Ohgi Y, Burkett B. WALKING AND RUNNING KINESIOLOGY IN WATER: A REVIEW OF THE LITERATURE. Journal of Fitness Research, 1(1), 1-11, 2012.


無容器プロセスを用いた金属融体の高精度表面張力測定

小澤俊平(工学部 機械サイエンス学科 准教授)

POINT

電磁浮遊技術を用いて、金属材料を空中に浮遊させた状態で溶融させ、かつ雰囲気の精密制御によって、従来よりも非常に高精度な表面張力測定を実現している。

OUTLINE

多様化、複雑化が進む材料プロセスの最適化や、現象解明のためには、その開発期間の短縮や開発コスト削減の観点から、近年では実験だけでなく、コンピュータシミュレーションが用いられている。正確なシミュレーションを行うためには、パラメータとして用いる正確な熱物性データが必要であるが、表面張力に関してはそれが十分に整備されていない。この理由は、主に以下の二つである
  1. 高温では、測定治具と試料の化学反応が避けられないため、測定が難しい。
  2. 測定雰囲気中に不純物として存在する酸素は、強力な表面活性元素であるにもかかわらず、その影響が考慮された測定が殆どない。
本研究では、電磁浮遊炉を用いて金属融体を空中に浮遊させた状態で溶融することで、試料と測定治具との化学反応を完全に回避し、非常に高温までの表面張力測定を実現した。また同時に、測定中の雰囲気酸素分圧を精密制御することで、金属融体の表面張力に対する酸素の影響について明らかにし、従来よりも高精度な表面張力測定を行っている。

受賞論文発表 学会発表

受賞:2012年11月 マイクログラビティ応用学会論文賞,
"Surface tension of molten copper in consideration of the effect of oxygen partial pressure under microgravity conditions during parabolic flight"
論文発表:S. Ozawa, S. Takahashi, S. Suzuki, H. Sugawara, and H. Fukuyama,
"Relationship of Surface Tension, Oxygen Partial Pressure, and Temperature for Molten Iron",Jpn. J. Appl. Phys, 50 (2011), 11RD05, PP. 1-5.

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