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藤野, 俊輝 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Fujino, Toshiki ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />多指ハンドによる物体の把握や操りの問題について、点と仮定した指先のみを用いる場合は簡単に解ける。一方、複数の指の腹による把握や操りを考えた研究もいくつかあるが、非常に計算が複雑である。本研究で
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は、繰り返し順変換という単純なアルゴリズムにより、多指ハンドの初期姿勢から物体を把握するまでの運動を求める方法を提案する。その際、手首の運動も考慮し、評価指標により様々な把握運動が得られる点が新しい。<br />出版者照会後に全文公開
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末廣, 栄覚 ; 米山, 猛 ; 香川, 博之 ; 大原, 功 ; 阿部, 諭 ; 宮丸, 充 ; Suehiro, Yoshiaki ; Yoneyama, Takeshi ; Kagawa, Hiroyuki ; Ohara, Isao ; Abe, Satoshi ; Miyamaru, Mitsuru
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />Using an injection mold produced by a metal laser sintering combined with high–speed milling, coolin
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g channels are arranged at effective positions. It promotes the cooling speed and improves the shape accuracy. In this research, spirallyformed cooling channel was located between the ribs where heat accumulates and causes the temperature difference in the work piece. The effect of the reduction of the warp has been confirmed compared with a steel mold with conventionalcooling channels. Analyzed temperature in the resin and the displacement of the warp agreed well with the experimental result.<br />金属粉末のレーザ焼結による積層造形とミーリングを複合した金属光造形複合加工を用いて射出成形金型を製作すれば,冷却管を任意の場所に配置でき,樹脂の冷却促進とそりの低減につなげられる.本研究では,熱のこもりやすいリブ形状成形品のリブ間に冷却管を配置し,その効果を実験により調べた.その結果従来の金型に比べそりを低減できることを確認した.さらに射出成形シミュレーションを用いて樹脂温度とそりを解析し,金型設計に対して有効であることをみいだした.<br />出版者照会後に全文公開
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河田, 史宝 ; KAWATA, Hitomi
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小谷野, 智広 ; 本多, 拓人 ; 細川, 晃 ; 古本, 達明 ; 橋本, 洋平 ; Koyano, Tomohiro ; Honda, Takuto ; Hosokawa, Akira ; Furumoto, Tatsuaki ; Hashimoto, Yohei
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />電解加工においては，数十nsの超短パルス電圧の使用により極間距離が数μmとなり，マイクロ加工が可能となっている．大面積の加工においても同様な効果が期待できるが，加工面積に比例して流れる総電流が増加する
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ため，加工回路のインピーダンスの影響が大きくなる．そこで本研究では，電気二重層を考慮した極間の電位分布の数値解析と，加工電源の回路方程式を連成解析することで，加工電源のインピーダンスの影響を検討した.<br />出版者照会後に全文公開
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児玉, 昭雄 ; 大蔵, 将史
概要:
太陽熱温水器を駆動熱源とするデシカント空調機と顕熱処理用の冷却コイルを組み合せた太陽熱利用デシカント空調システムについて,全冷房出力に対するデシカント空調部の寄与割合に着目し,室内全熱負荷,顕熱比,換気回数の影響を調べた.処理風量と太陽熱温
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水器の循環水流量が室内顕熱負荷と連動する本システムでは,顕熱負荷の増加に伴って除湿機再生温度が低下することに加えて,顕熱交換器の低温側空気中の外気割合が増加することで給気温度が土昇し,デシカント空調プロセス部の寄与割合は低下する.換気回数が増加しても再生空気入口温度が低下して顕熱交換器で給気温度が低下するため,冷却コイルに求められる顕熱処理能力は増大しない. Solar water heater is an useful heat source for the desiccant cooling because it is clean, renewable and has a low cost. This paper mainly discusses about the influences of cooling load and air change rate of a room on the performance of the desiccant cooling system consisted of a desiccant wheel, thermal wheel, two evaporative coolers, a cooling coil, flat plate solar water heater, and air heater. The cooling system is assumed to be applied to an office room of 250m^3 in volume. Produced dehumidifying performance per unit air volume by the desiccant cooling process decreased with increase in sensible cooling load since the regeneration air temperature decreased due to simultaneous increase of the amount of regeneration air flow and flow rate of water circulating in the solar water heater. However, temperatures of hot water and regeneration air supplied from solar water heater of 20m^2 was high enough to produce a sufficient dehumidifying performance per unit time even in the total cooling load of 22.2kW and SHF=0.9 since the increase in the amount of process air flow compensated the decrease in dehumidifying performance per unit air volume. On the other hand, required amount of dehumidification per unit time increased as the SHF value decreased. Therefore, temperature of hot water supplied from solar water heater of 20m^2 did not reach a sufficient level for the indoor air condition at SHF 0.65 and 12kW the sensible heat load. In this case, additional heat input between 1.7 and 20.0kW was required depending on the amount of solar heat obtained by the solar water heater. The ratio of cooling power produced by the desiccant cooling process to the total cooling power of the whole of the cooling system (desiccant cooling process+cooling coil) was around 0.2-0.3 when the SHF value was 0.65 since the obtained dehumidifying performance was just enough to satisfy the required humidity for the room. On the contrary, required dehumidifying performance became small when the SHF value was large and desiccant cooling could produce a surplus dehumidifying performance resulting in a sensible cooling effect of the evaporative cooler. Thus the required cooling power of the cooling coil became lower at higher SHF condition. Influence of the air change rate on the performance of the cooling system was also investigated. The ratio of cooling power produced by the desiccant cooling process increased in higher ventilation rate since the required amount of dehumidification became larger. However, the ventilation rate had no effect on the required cooling power of the cooling coil, for the inlet air temperature of the regeneration side became lower resulting in low temperature dry air at the process outlet of the thermal wheel.
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米山, 義広 ; 五十嵐, 心一
概要:
Microstructure in cement pastes revealed by BSE image analysis was quantitatively compared with a structure simulated by CEMHYD3D. At a water/cement ratio of 0.25, the spatial structures of unhydrated cement
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particles and coarse capillary pores were sufficiently simulated by the model. At water/cement ratios of 0.40 and 0.60, judging from visual impression, the simulated structures are similar to real ones. However, its geometric features in terms of spatial statistics, especially capillary pores do not agree with the real structure. This discrepancy results from the differences in porosity and pore size to be compared in the two methods. It should be noted that quantitative comparison between real and simulated structures is meaningful only when there are little pore finer than the resolution in each image.<br />Ex post facto report
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眞田, 順一郎 ; Sanada, Junichiro
概要:
金沢大学附属病院<br />ステントグラフト治療における術前シミュレーションをCTデータを用いた正確な血管モデルを利用して行うことにより、ステントグラフトのデザインの決定と正確な留置手技が可能となった。また、コンピューター上の仮想空間におけ
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るシミュレーションがどこまで正確に再現可能かどうかを対比評価してきた結果により、両者には顕著な差異がみられず、仮想空間シミュレーションの妥当性が証明された。このシミュレーションモデルを利用した大動脈瘤や大動脈解離症例に対する臨床応用を進め多大な臨床成果を上げることに成功した。<br />In endovascular aortic repairs with stentgrafts, preoperative simulations were performed with full-scale 3D vascular models manufacturing by laser prototyping from CT data. These simulations contributed to the decision of the strategy and the precise managements for endovascular stentgrafting. Also, There were no significant differences in the impact upon clinical results between the preoperative simulations with use of the vascular models and the virtual simulations on the 3D workstation. These results certified the validity of the virtual simulation on the 3D workstation, and many clinical successes in the endovascular repairs for aortic aneurysms and dissections were achieved with this method.<br />研究課題/領域番号:20591473, 研究期間(年度):2008 – 2010
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長尾, 秀実 ; Nagao, Hidemi
概要:
金沢大学理工学域数物科学系<br />X線構造解析により酸化型アズリン(Az)と還元型シトクロムc551(Cyt)の構造が知られている。各立体構造にプロトンを付加し、各活性部位付近の必要パラメータを各活性部位類似のクラスターモデルを用いて密
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度汎関数法(UB3LYP/6-31G^<**>/ESP)により見積もった。これらの立体構造を用いてAz_<ox>-Cyt_<red>複合体構造最適化をZDOCKプログラムパッケージおよび独自開発プログラムで予測した。これらの座標データから3つの複合体モデルを作成した。(1)水素結合を含む静電相互作用エネルギーを最小にしたモデル。(2)疎水性相互作用エネルギー最小にした構造。(3)活性部位の電荷分布をAz_<red>-Cyt_<ox>型にしたモデル。これら3通りのモデルよるタンパク質複合体の溶液内での安定性を溶媒和自由エネルギー計算に評価した。計算した構造エネルギーに溶媒和自由エネルギー,エントロピーを加えることで新しく定義したタンパク質の自由エネルギーの計算結果は活性部位の電荷分布をAz_<red>-Cyt_<ox>型にしたモデルが最も低い値を示した。結合自由エネルギーの評価には、複合体を形成する前のAz_<ox>単体の構造とCyt_<red>単体の構造における溶媒和エネルギー,構造エネルギー,エントロピーを評価し、タンパク質複合体の自由エネルギーとの差から評価した。Az_<ox>, Cyt_<red>単体と複合体の自由エネルギーの差は-107kcal/mol、構造エネルギーの差は-47kcal/mol、エントロピーの差は31kcal/molとなった。これらの結果から結合自由エネルギーの値は-123kcal/molであることが示され、タンパク質複合体の結合自由エネルギーには溶媒和自由エネルギーが大きく寄与していることがこれらの計算結果から示された。<br />研究課題/領域番号:20038018, 研究期間(年度):2008 – 2009
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程, 肇 ; Tei, Hajime
概要:
金沢大学理工学域自然システム学系<br />SCN由来細胞内mRNAレベルが示す振動性及び動的反応性をトランスクリプトーム解析により包括的に解析した。明期性の振動を示す二つのクラスターに含まれる遺伝子のプロモータ構造にはCRE及びE box
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が高い頻度で存在した。この結果は明期性の振動の維持と迅速な位相シフトにはこの二つのシスエレメントが機能していることを示す。さらに、リズムのロバストネスに寄与する新たな暗期性の転写フィードバックループを予測した。実際このループに含まれる2つの遺伝子の変異体を用いた行動解析を行ったところ、行動リズム異常という表現型が得られた。次に位相後退時に特異的に誘導される遺伝子群の中でSNARE複合体に含まれる-因子を支配するSnap25に着目した。この遺伝子の変異体について調べたところ、細胞の振動体間同調異常に起因すると考えられる行動リズムの異常を示した。さらに哺乳類概日時計中枢細胞におけるリズムのロバストネスに寄与する新たな暗期性の転写フィードバックループと、細胞間同調に関する経路を含む概日転写リズム形成のネットワークをそれぞれモデル化した。現在このモデルに含まれる、それぞれの細胞内パラメータ(mRNA、タンパク質濃度、それぞれの合成及び分解速度)を測定して用いた詳細なシミュレーションを実施した。そして、予測された概日リズム形成の中心的役割を担う遺伝子の機能欠損型変異体を作製した。これらの変異体について、電気生理学的解析や行動などの生理学的解析を行い、実際に暗期転写フィードバックに必要な新たな経路を見出した。<br />研究課題/領域番号:20016030, 研究期間(年度):2008 – 2009
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長尾, 秀実 ; Nagao, Hidemi
概要:
金沢大学自然科学研究科<br />X線構造解析により知られている酸化型アズリン(Az_<ox>)と還元型シトクロム(Cyt_<red>)の立体構造を用いてAz_<ox>-Cyt_<red>複合体構造最適化をZDOCKプログラムパッケージおよ
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び独自開発プログラムで予測した。Amber力場と活性部位付近の量子化学計算で見積もられた力場を用い、5854個のTIP5P水分子を加えた系を300K、NVTアンサンブル条件下でシミュレーションした。シミュレーションによりAz_<ox>-Cyt_<red>複合体安定構造を見いだした。ドッキングサイトは二つの部分に分けられ、いずれの部分もターン構造中にあり、水素結合で強く結合しAz_<ox>-Cyt_<red>複合体を形成していることがわかった。本研究により複合体に関わる水素結合部位が明確に示された。次にAz_<ox>-Cyt_<red>複合体ダイナミックスを考察した。会合前後でCyt_<red>タンパク質振動が大きく変わっていることが見いだせた。またドッキングサイトではAz_<ox>とCyt_<red>との協調的振動モードが現れ、タンパク質構造変化のみならず、振動主成分変化が観測された。還元型アズリン(Az_<red>)は空気中酸素により酸化され結晶化が容易ではない。Az_<red>-Cyt_<ox>複合体構造決定もまた、空気中酸素による複合体酸化が起こるため現在のところ実験で決定するのは容易ではない。そこでAz_<red>-Cyt_<ox>複合体における各活性部位付近の電荷分布を用いた構造緩和シミュレーションを行った。Amber力場と活性部位付近の量子化学計算で見積もられた力場を用い、6204個のTIP5P水分子を加えた系を300K、NVTアンサンブル条件下でシミュレーションした。構造緩和後、複合体安定構造を見いだした。Az_<red>-Cyt_<ox>複合体ドッキングサイトはAz_<ox>-Cyt_<red>複合体のものとほぼ一致していることを見いだした。またDynamical Cross Correlation MapによりAz_<red>のαヘリックスとCyt_<ox>のほぼ全体が強く動的相関を持つことが見いだされた。一般にタンパク質ターン構造部分はB因子(RMSF)が最も大きく、次にαヘリックス部分が大きい。本研究結果からターン構造部分にドッキング部位があり、AzとCytのドッキングによりターン構造部分の運動が束縛される。そしてαヘリックス部分へのエネルギー移動が示唆される。<br />研究課題/領域番号:19029014, 研究期間(年度):2007<br />出典：「タンパク質複合体構造とダイナミックスの理論的研究」研究成果報告書 課題番号19029014（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-19029014/)を加工して作成
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泉田, 啓 ; Izumida, Kei
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />本研究の目的は,動物の運動が小脳や神経回路網でなされた情報処理と制御によって,身体と環境とのダイナミックスをカップルさせ,引き込み現象として実現されているかを明らかにすることである.具体的な対象を蝶と
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して,翅と空気が相互作用を起こしつつ引き込みが発生し,羽ばたき飛行が実現されるかを調べる目的で,下記の研究を行った.(1)動力学シミュレータ 昨年度,蝶を多剛体系とし,空気力を付加質量の慣性力と翼面の動圧に比例する力でモデル化する単純法で,数学モデルを定式化した.実験結果と比較したところ,左右の翅の空気流が干渉する部分で,数学モデルの精度の低さが明らかになった.そのため,他方の翅によって誘起される流れの影響,空気のせき止めの効果,引き剥がし効果を考慮し,集中渦法に基づき数学モデルを再度定式化し,蝶の羽ばたき飛翔の動力学シミュレータを構築した.実験結果との比較により,揚力と抵抗において良い一致を示し,単純法に比べて精度は改善された,しかし,ピッチングモーメントは,良い一致を示さず,課題を残した.(2)羽ばたき運動の実験 計測研究代表者の所属変更に伴い,昨年度構築した実験システムを再構築した.胸部を天秤に固定した蝶を風路中に置き,一様流中で羽ばたかせる.その際の運動をカメラで光学的に計測し,同時に蝶を固定した天秤で力を計測するシステムである.実験により運動と力のデータを取得したが,実験装置取扱いのミスが実験終了後に判明し,今後に実験を継続して行い取得する.また,使用した風洞の流れが平行でなく,改修の予定である.(3)羽ばたき飛翔の実現 上述のように動力学シミュレータの精度は保証できないが,シミュレータを用いて数学モデルの蝶を飛翔させる動作を探索した.空気力の計算に単純法を用いたモデルでは,実際の蝶の羽ばたき動作に近い飛行が可能であったが,渦法に基づくモデルでは見出すことは出来なかった.単純法の場合でも羽ばたき飛行を可能とする引き込みは発生せず,今後,数学モデルに再度検討を加える必要がある.また,実験も継続し,その原因を調査する.<br />研究課題/領域番号:13875191, 研究期間(年度):2001 – 2002<br />出典：「身体と環境との相互作用により引き込みを生じる運動の発現解明と実現に関する研究」研究成果報告書 課題番号13875191（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（ https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-13875191/ ）を加工して作成
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仙田, 康浩 ; Senda, Yasuhiro
概要:
金沢大学理工研究域<br />二酸化炭素(以下,CO_2)中のμmオーダーの電極間に生じるプラズマ放電現象が調べられ,高圧高温の超臨界付近で電極間の放電開始電圧が急激に減少する特異な現象が報告された.超臨界付近では密度の揺らぎが増大してミク
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ロ的には分子凝集形態やそれに伴う電子状態に大きな変化が生じている.そのような超臨界二酸化炭素の物性の変化が放電開始電圧の降下と関連していると指摘されており,微視的なメカニズムの解明に向けた取り組みが必要であった.本研究課題は電子状態を含めた分子シミュレーションの手法を用いてマイクロプラズマの仕組みを原子・分子レベルから解明することを目標とした.超臨界のCO_2中では密度揺らぎにともない様々なCO_2クラスターが現れる。前年度に行った超臨界CO_2状態のモデルとしてCO_2分子数個からなるクラスターの構造と電子状態を第一原理計算による構造最適化の計算により、CO_2クラスターの量子化学計算によりCO_2クラスターの安定構造と電子状態を得て,これらの計算結果からクラスター化に伴ってイオン化エネルギーが減少し電子親和力が増すことわかった.17年度はこの結果をうけて、このクラスター化に伴うCO_2雰囲気の物性の変化をTownsent放電理論の式に組み込むことを試みた.本特定研究グループが考案した超臨界状態での放電開始時における電子輸送モデルと我々のクラスターモデルを組み合わせことにより、放電開始電圧の降下を定量的に再現することに成功し、その現象のメカニズムを説明することができた。<br />研究課題/領域番号:16040209, 研究期間(年度):2004-2005<br />出典：「分子シミュレーションによる超臨界流体の構造と電子状態」研究成果報告書 課題番号16040209（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16040209/)を加工して作成
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論文
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高須, 昌子 ; Takasu, Masako
概要:
金沢大学理工研究域<br />障害物のある環境での粒子やポリマーの拡散は、生体内での物質伝達やガンの転移とも関係していて、重要な問題である。我々は、ヒアルロン酸溶液中の拡散に関するMasudaらの実験に着目する。ヒアルロン酸中の等方的粒子お
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よびポリマーの拡散を、ブラウニアンダイナミクスの手法で研究した。長距離拡散が短距離拡散に比べて、拡散定数が小さくなるという実験結果をシミュレーションで再現することができた。さらに、拡散定数は温度上昇に伴い増加するが、一定温度で反転することがわかった。ヒアルロン酸を固定した場合は、この拡散定数の反転は見られない。拡散定数の反転は、ヒアルロン酸が高温で運動が活発になり、拡散粒子の運動を阻害するためである。実験ではヒアルロン酸の存在により拡散定数は30%程度減少する。一方、シミュレーションでは90%の減少である。これは2つの要因が考えられる。第1に、実際のヒアルロン酸よりも太い鎖のモデルを使っている。これはヒアルロン酸の影響が大きい領域を意図的に選んでいるためである。第2に、実際の系では網目がランダムに分布しているが、シミュレーションでは規則的な構造の場合を扱っている。ランダムな場合は、網目のスケールにゆらぎがあり、大きくあいた所を拡散していくので、拡散定数は大きめになる。ランダムな場合の計算は今後の課題である。ポリマーの拡散の場合は、慣性半径により運動に違いが見られる。即ち、慣性半径が大きい場合は軸方向に運動しやすいが、慣性半径が小さく丸まった傾向にある時は、ヒアルロン酸の網目にひっかかり、拡散しにくい。さらに、流れがある場合の拡散はゲル電気泳動とも関連していて興味深い。ポリマーが形状を変えながら動いていく様子を現在計算中である。<br />研究課題/領域番号:14045268, 研究期間(年度):2002 – 2003<br />出典：「障害物のある環境でのポリマー系のシミュレーションと生体への応用」研究成果報告書 課題番号14045268（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-14045268/)を加工して作成
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論文 |
論文
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太田, 邦雄 ; Ohta, Kunio
概要:
本研究の目的は卒前教育における国際的な遠隔シミュレーション・プログラムの実現可能性と参加者満足感を評価することである。米国フィラデルフィア小児病院の指導者が金沢大学医学部のシミュレータをインターネット回線を介して制御し、3つのウェブ・カメラ
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によって、リアルタイムに受講者側の指導者と共同観察してシミュレーションを行った。医学部5年学生31グループ中19グループは遠隔教育を行ったが、その満足度、症例を管理する自信、シミュレーションの有効性については実地での指導を行った12グループと同等であった。<br />Our objective was to assess feasibility and participant satisfaction with an international remote tele-facilitation simulation program.Our group piloted remote tele-facilitated simulation connecting the Children's Hospital of Philadelphia, U. S. A and Kanazawa University School of Medicine, Japan since May, 2010. Remote co-facilitators carefully co-observed and debriefed the simulation real-time bi-directionally through the 3 web-camera internet audio-visual system. Of 31 simulation sessions(175 of all 188 5th year students), 12(n=66 students) were locally controlled and facilitated from Japan and 19(n=109 students) were remotely tele-controlled and tele-facilitated from the USA for 2 years. Survey results showed a high degree of satisfaction for educational effect, and self-confidence.<br />研究課題/領域番号:21590558, 研究期間(年度):2009-2011
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岩本, 健良 ; Iwamoto, Takeyoshi
概要:
本年度も各班および全体での研究合宿を行ない、古典理論の再構成、マイクロ・マクロ・リンク、シミュレーション、という3つの戦略的視点から、全体の研究枠組をプログラム・ステートメントとしてそれぞれまとめた。また個別の論文も加え、これらの成果を以下
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の構成の報告書として刊行した。[第1部プログラム・ステートメント]序.フォーマライゼーションの展開/1.古典理論に数理の息吹を/2.数理でつなぐマイクロとマクロ/3.理論創出の方法としてのシミュレーション[第2部数理モデルの探求]4.性差別、不平等と未婚率/5.ソーシャル・サポート過程の階層的差異について/6.構造効果の数理モデル再訪/7.信頼と社会的ネットワーク/8.相対的剥奪現象とそのシステム挙動に関するノート/9.A Note on the Formalization of Rights and Social Closure Theory/10.資源配分原理としての合理的な差別の限界/11.規則の学習、規則の中での学習[第3部シミュレーションの可能性]12.国公立大学入試における複数受験の機会とその効果/13.支配関係の学習モデル/14.代議制における投票のパラドックス/15.Tyranny as a Cradle of Justice/16.社会シミュレーションの射程[第4部メタ理論の世界]17.合理的選択による社会的合意形成についての一考察/18.相互依存性の合理/19.フレーミングを考慮した合理的選択モデル<br />We had some research meetings of subgroups, and of total members. The project stated three research strategies : (a) Neoclassical Theorizing, (b) Micro-Macro Link, (c) Simulation as a Method of Formalization. These are concluded as three program statements in the research report. The report also conclude sixteen articles on special topics.<<Contents of the Report>[Part I.Program Statements]Introduction : The Development of Formalization. 1.Mathematical Ideas and Neoclassical Theorizing. 2.Linking Micro and Macro by Formalization. 3.Simulation as a Method of Generating Theories.[Part II.Mathematical Model Building : Inventing Theories]4.Being Unmarried under Sex Discrimination and Inequality within Each Sex. 5.Differentiated Social Support in Stratifieds Societies. 6.A Mathematical Model of Structural Effects Revisited. 7.Trust and Social Networks. 8.A Note on Relative Deprivation Phenomena and Its Systemic Behavior. 9.A Note on the Formalization of Rights and Social Closure Theory. 10.Limits of Rational Discrimination as a Distributive Principle. 11.Learning of Rule, and Learning in Rule.[Part III.Simulation : Its Theoretical Perspectives]12.The Chance of Double Applications for National and Public Universities, and Its Effects. 13.Learning Model of Dominant Relations. 14.The Paradox of a Representative System. 15.Tyranny as a Cradle of Justice. 16.Computer Simulation for Theoretical Society.[Part IV.Metatheory : A Step for Theory]17.A Study of Social Agreement Based on the Individual Rational Choice. 18.Rationality of Interdependency. 19.Discrimination Model as Rational Choice Model via Framing.<br />研究課題/領域番号:06301027, 研究期間(年度):1994-1995<br />出典：「社会構造と社会過程のフォーマライゼーション」研究成果報告書 課題番号06301027 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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論文
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内藤, 尚 ; Naito, Hisashi
概要:
義足は，下肢切断者が歩行する際には必須の道具となり，脚の機能の一部を代償することから身体の一部とも例えられる福祉用具である．本研究課題では，義足の中でも最も高度な技術が必要となる股義足を主な対象として，駆動要素を組み込んだ高機能義足の設計手
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法を提案し，それを用いて動力股義足を開発した．この際，義足使用者の歩行時の身体ダイナミクスデータを収集するシステムを開発し，過渡的な歩行状態の再現することのできる神経筋骨格歩行シミュレーションモデルを作成し，能動股義足を開発した．<br />Prosthesis is a critical device for lower limb amputee to compensate for part of the function of the leg. In this study, we proposed a design process of high-performance hip disarticulation prosthesis (HDP), for which the most advanced technology is required in the lower limb prostheses, incorporating a driving element, therefore we have developed a power HDP by using the proposed design tool. In this project, we developed a system for collecting body dynamics data of a prosthesis user during walking, constructed a neuromuscular gait simulation model which can reproduce the walking transient state, and developed an active HDP.<br />研究課題/領域番号:22680046, 研究期間(年度):2010-04-01 - 2014-03-31
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論文
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北山, 哲士 ; Kitayama, Satoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />本研究では薄板材の深絞り加工を対象に，成形中に材料を押さえる力であるブランクホルダー力を制御しつつ，成形後の耳が最小となるようなブランク形状の同時最適設計法を提案した．提案手法の基礎的検討を行うため，
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角筒を対象に可変ブランクホルダー力とブランク形状の最適設計を行い，サーボプレスで検証実験を行った．次に，複雑形状を対象に，シミュレーションで分割ブランクホルダー力とブランク形状の同時最適設計を行い，サーボプレスで検証実験を行い，整合性の高い結果を得た．自動車部品等の複雑な成形品に対し，成形不良なく成形するためには分割可変ブランクホルダー力は有効な成形法の一つであることを示すことができた．<br />Blank holder force (BHF) is one of the important process parameters for successful sheet metal forming. Variable blank holder force (VBHF), that the BHF varies through the forming process, is recognized as an advanced forming technology. It has also been reported that segmented VBHF (S-VBHF) is valid to a complex shape forming, but the optimal S-VBHF trajectories are rarely discussed. In addition to BHF, blank shape has an influence on the product quality. The blank shape minimizing the earing is still an important issue in sheet metal forming. Simultaneous optimization of both segmented VBHF trajectories and blank shape is proposed in this research. Numerical simulation in sheet metal forming is so intensive that a sequential approximate optimization is adopted for the simultaneous design optimization. Based on the numerical result, the experiment using a servo press is carried out. It has been confirmed from the numerical and experimental result that the proposed approach is valid.<br />研究課題/領域番号:26420076, 研究期間(年度):2001-2003
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論文 |
論文
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北山, 哲士 ; Kitayama, Satoshi
概要:
先進的な加工法として，成形加工中における材料を抑えるブランクホルダー力を適切に調整する可変ブランクホルダー力による加工法がある．この加工法で最も重要なことは，加工過程で材料に発生するしわ・割れを抑制するような可変ブランクホルダー力の最適軌道
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を設計することである．本研究では，角筒深絞り加工を対象に，しわと割れを目的関数とした多目的最適設計問題を構築し，多目的逐次近似最適化法を用いて可変ブランクホルダー力の最適軌道を求めた．<br />In sheet metal forming, it is important to adjust the blank holder force (BHF). Low BHF causes wrinkling, whereas high BHF result in tearing. Variable BHF (VBHF) approach that the BHF varies through the punch stroke is one of the attractive forming techniques. Unfortunately, the VBHF is unknown in advance, and the determination of the VBHF using numerical simulation is valid. Numerical simulation in sheet forming is so expensive that a sequential approximate optimization (SAO) is beneficial.In this research, in order to determine the VBHF trajectory, an optimization problem is constructed. We determine the optimal VBHF trajectory to avoid the tearing and wrinkling for square cup deep drawing. Thus, a multi-objective optimization (MOO) is constructed for this purpose. A sequential approximate multi-objective optimization method is developed and applied to the MOO problem. Through numerical simulation, the proposed approach is so effective.<br />研究課題/領域番号:23760134, 研究期間(年度):2001-2004
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沈, 振江
概要:
本研究、科研費によって行ってきた研究をさらに発展させ、土地利用の形成と街並み形成のシミュレーションについて研究を進めてきた。土地利用では、区画整理事業における宅地と建物用途の形成を中心に、都市計画規制の影響を検証できるMASツールを開発した
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。街並みでは、建築規制やまちづくりルールによる景観シミュレーションツールを開発した。なお,環境計画の視点からも、地区レベルのエコロジーネットワークの構築も検討した.<br />研究課題/領域番号:19560613, 研究期間(年度):2007–2009
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論文
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川上, 光彦 ; Kawakami, Mitsuhiko
概要:
本研究の目的は、都市計画分野と環境分野との連携により、環境保全を考慮した総合的土地利用計面支援システムを開発する試みである。具体的には事例研究により、国や民間において整備されている多様な土地利用のデータと環境解析のデータとの統合により、環境
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水準の制約を取り入れた土地利用計画支援システムの開発を行う。 環境基本計画と都市計画との関連性について、都市計画における地域地区制度などに基づいた土地利用のパターン、環境基本計画からみた土地利用のパターンには共通性があるが、相異点もある。地域地区制度へ土地利用に関する環境影響の評価システムを取り入れることで、環境基本計画との整合性を図るようにすることが重要である。 本年度(平成18年)では、持続可能な土地利用計画を提案するために、マクロとミクロのレベルから検討するために、土地利用のシミュレーションについて研究を進めてきた。 マクロな視点からは、メッシュ単位のデータベースを構築し、中心市街地における商業環境の衰退と周辺地域の土地利用の変化を中心に、マルチエージェントシステムを用いて大型店立地によるシミュレーションを行い,代替案シナリオを評価することによって、中心市街地における商業環境の変容を検証するようなシステム開発を進めた。現段階では商業環境の政策を評価しているが,環境計画の視点からの評価も取り入れられるように研究を進めている. ミクロな視点からは、CAを用いて街区や宅地レベルの土地利用シミュレーションシステムを開発し,統計データにもとづいて土地利用用途別に建物階数、エネルギーの消費量、車の所有数などを推測できるようにした.また,土地区画整理事業後において、市街地形成のシミュレーションシステムを継続して開発し、その有効性を検証してきた。 上記の二つのマクロおよびミクロのレベルを組合せて土地利用のパターンについてシミュレーションできるようにした。今後は、これらから、エネルギーの消費量、車の所有数による大気汚染の環境評価に対応した土地利用の評価を行えるようにシステムを発展させる予定である。 本年度の業績としては、国際会議1編、論文3編がある。<br />In this project, we explore how to develop planning support systems using GIS for urban and regional planning.Firstly, we tried to build up a database system for urban and regional planning by utilizing existing digital information, such as the digital national land information, housing map, census and the basic survey for urban planning, which are prepared by the central and local government. For operating the system, a tool was developed using Avenue of Arcview in order that users can manipulate the system easily. As an application of this system, experimental studies were done in the area of Ishikawa Prefecture and Kanazawa City for the relation of land use and ground surface temperature, green space and ecological network respectively.Secondly, some systems using WEBGIS for public participation were developed for showing possible building spaces in construction sites according the urban law system in Japan and local cities. There are also WEBGIS systems developed for collecting pla nning information from residents' observation in their daily life.Thirdly, we employed MAS to develop a simulation system Shopsim for the impact analysis of large-scale shopping center development regulations. The operational characteristic of the Shopsim is examined through parameter sensitivity analysis and test with commercial survey data (1985) of Kanazawa. Shopsim exhibits how market spatial patterns emerge from the saling and shopping process indirectly affected by development policies, and how these spatial patterns can be used to analyze the impact of development regulations.Otherwise, we simulated the formative years of land use using CA and inquire into the impacts from planning conditions, neighborhood and land use demand. As a result, CA is verified available in this kind of geo-simulation. However, even though the percolation model for model validation is available at the level of occupied or unoccupied lots through clusters and the percolation probability, a more sophisticated percolation model is necessary for checking the spatial patterns carefully at the level of different types of land use in simulation space.<br />研究課題/領域番号:16360300, 研究期間(年度):2004–2006<br />出典：「環境共生のための土地利用計画支援システムの開発と適用に関する研究」研究成果報告書 課題番号16360300 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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尾田, 十八 ; Oda, Juhachi
概要:
研究は4ヶ年間にわたり実施され、次のような成果を得た。 1. 生体表面情報から硬組織の力学的挙動を推定する問題が、難解な逆問題であることを指摘し、その解法として生体解析の3次元有限要素法と最適化手法を組み合わせて理論的に解けることを示した。
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2. 3次元有限要素法を用いた生体硬組織の力学的挙動の解析法を示した。具体的にはCT画像情報を基にし、それに3次元CADシステムを適用して、汎用的な生体モデル構築法を確立した。次にこのような生体モデルに有限要素法解析システムANSYSを適用して3次元的な力学解析のできる方法を示した。 3. 2の手法を人工骨頭置換後の大髄骨における応力・ひずみ解析問題および仙骨全摘術後再建モデルの応力・ひずみ解析問題に適用し、その有効性を数値的および実験的にも確認した。 4. 2のシステムと最適化理論を利用して、生体軟組織と硬組織からなる3次元モデルに対し、それに作用している総荷重や変位から、それぞれの組織に作用している荷重分布を推定する方法を示し、その数値的検証を試みた。 5. 本研究の応用例として、創外固定された脛骨骨折部に修復状況を把握するための推定法を考えた。また、その有効性を数値計算と実験によって確認した。<br />The following results are obtained : (1) To estimate the mechanical behaviors of living hard tissue from the surface data is very difficult inverse problem. It is pointed out that the convenient 3-dimensional finite element method and the powerful optimization method are necessary. (2) The solid model to analyze the mechanical behaviors of living hard tissue is produced using the CT image data and CAD system. ANSYS program system of the 3-dimensional FEM is applied to the model and the heat and deformation values are analyzed in detail. (3) By using the analytical system proposed in (2), the stress evaluation problems of total hip prosthesis and reconstructed structure in total sacrectomy are analyzed. From the results, it is obvious that the proposed system is very useful for the practical medical problems. (4) By using the analytical system proposed in (2) and an optimization technique, an inverse problem for soft and hard bio-organization is analyzed. Moreover, as one of the practical inverse problems, the estimation method of bone healing level in tibia with external fixator is studied.<br />研究課題/領域番号:07405007, 研究期間(年度):1995–1998, 平成10(1998)年度 科学研究費補助金 基盤研究(A) 研究成果報告書の一部(概要)を掲載.<br />出典：「生体表面の動的熱・変位情報を用いた生体硬組織の力学的挙動の推定法」研究成果報告書 課題番号07405007 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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炭竈, 享司 ; Sumikama, Takashi
概要:
金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所<br />細胞はイオンチャネルを通る選択的イオン透過を利用して電気シグナルを生成する。そのため、イオンチャネルを通るイオンの選択性と透過は生命にとって必須である。本研究では、このイオン選択性とイ
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オン透過の関係を調べることを目的とした。Punch through法による電流計測は、イオン種によって電流－電圧曲線の線形が異なることを示唆している。この違いを説明するため、分子動力学シミュレーションにより、モデルチャネルを通る電流－電圧曲線の線形とイオン透過の律速段階の関係について解明した。カリウムチャネルを通るナトリウムの電流－電圧曲線は優線形と予想され、これは低電位でのカリウム選択性に寄与すると考えられる。<br />Ion selectivity and ion transports through ion channels are essential for life: Living cells generate electrical signals by utilizing selective ion permeation through channels. The aim of this study is to reveal the relationship between ion selectivity and ion permeation. The electrophysiological measurement employing the punch through method implies that the shape of the current-voltage (i-V) curve differs among ion species. In order to explain this difference, the relationship between the shape of i-V curve and the rate-determining step of ion permeation was analyzed by using the molecular dynamics simulation. The shape of the i-V curve of sodium ions through the potassium channel was predicted to be superlinear, which is considered to contribute to the selectivity for potassium over sodium at low voltage.<br />研究課題/領域番号:26870232, 研究期間(年度):2014-04-01 - 2016-03-31
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五十嵐, 心一 ; Igarashi, Shinichi
概要:
金沢大学理工研究域地球社会基盤学系<br />コンクリートの物性を，骨材－セメントペーストマトリックス界面領域（遷移帯）に帰着させて考えることが多いが，その実体は必ずしも明らかではない．そこで本研究においては，電気伝導度の計測とセメント粒子
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の空間統計量に基づいて，遷移帯存在の可能性を調べた．その結果，遷移帯の連結に起因する現象は認められず，点過程統計量およびそのシミュレーションでも，遷移帯と考えられる局所領域の存在は確認できなかった．微細なセメント粒子にて界面は相応に充填され，界面近傍においても統計的に均質にセメント粒子は分布していた．よって，遷移帯はランダム過程の変動内の見かけの現象であり，その評価は統計学的になされるべきである．<br />It is believed that many properties of concrete depend on the presence of interfacial transition zone (ITZ) formed in the vicinity of aggregate particles. The ITZ comes from insufficient packing of cement particles near aggregate surfaces due to the wall effect. In this study, by using a spatial point process statistics technique, points representing cement particles were generated in cement paste matrix, and the initial packing of cement particles was evaluated by point process statistics functions. As a result, formation of the ITZ was not confirmed in terms of spatial statistics functions. Distribution of points simulated as a completely random process looked more homogenous than that for the real point process observed at long ages. Therefore, the ITZ assumed hitherto can be a phenomenon within the variance of random packing. The presence of ITZ should be interpreted properly on the basis of statistical variation.<br />研究課題/領域番号:15K14013, 研究期間(年度):2015-04-01 - 2018-03-31
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五十嵐, 心一 ; Igarashi, Shinichi
概要:
(1)セメントペーストの反射電子像の画像解析において,水和反応の進行に伴う構成相の幾何学的特徴の変化を詳細に定量評価することを目的として,2次のステレオロジーパラメーターである2点相関関数を導入した.各構成相の空間分布と位置関係および比表面
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積を評価し,組織の定量評価パラメーターとしての有効性を検討した.各相の2点相関関数は水セメント比や水和度の相違を反映し,残存セメント粒子分布構造と比表面積が水和反応進行過程の情報を担うことが明らかとなった.また,固体構造や粗大毛細管空隙構造の形成が距離を測度として理解され,分布構造の変化を特徴付ける距離の変化はPowersのモデルや不均質組織の代表体積要素の大きさとも矛盾しないことが示された.(2)凝結から硬化にいたる若材齢のセメントペーストの組織変化を観察し,構成相の空間構造の定量評価を行った.高水セメント比の場合はブリーディングにより構成相の分布が不均質になるが,増粘剤の使用や継続的な練り返しにより組織全体は均質化する.また,終結時の固体相の直線経路に関する相関関数はいずれの配合に対してもほぼ一致し,ある一定の連続性を有した固体骨格構造が形成されたときに終結に達する.(3)電子顕微鏡観察像とシミュレーションCEMHYD3Dにより再現された組織の幾何学的特徴の比較を行った.実組織とシミュレーションの水和度が一致する場合,視覚的には実際の観察像と類似のシミュレーション組織が得られ,セメント粒子の空間分布状況を把握することが可能である.しかし,シミュレーションによる毛細管空隙構造は画素寸法による影響を受け,粗大な空隙が直線的に連続する確率は再現されるが,その他の空間分布の特徴は,観察された組織とシミュレーションでは大きく異なることが明らかとなった.<br />1. The two-paint functions for unhydrated cement and coarse capillary pores were not influenced by the magnification of the SEM examination. The magnification generally used in the backscattered electron image analysis for cement pastes covers sufficient area as the representative volume element, which is necessary for unbiased evaluation of the amount of each constituent phase Continuity of a phase could be characterized by the lineal path function. Reduction in the continuity for cement particles and capillary pores was expressed as decreases in the lineal path function with time. The evolution of solid skeleton in the pastes was also represented by the increase in the path function. The distance of negative correlation in the two points cross function between cement particles and pores was greater at high water/cement ratios. The distance increased with time at high water/cement ratios whereas there was little increase in the distance at an extremely low/water cement ratio of 025. T hese tendencies reflect characteristics in the deposition of hydration products around unhydrated cement particles. At high water/cement ratios, the greater degree of hydration of cement resulted in the thicker layers of inner hydration products around the cores of unhydrated cement particles. This led to the greater distance of the negative correlation.2. Effects of bleeding and the addition of superplasticizer on spatial distribution of constituent phases in cement pastes were investigated by backscatter based SEM examinations. Heterogeneous distribution of the phases was observed in cement pastes with a water/cement ratio of 0.60. Such heterogeneity due to bleeding was not found in cement pastes with anti-washout admixture. Spatial features of microstructure and degrees of hydration of cement in the cement pastes with the admixture were almost the same as those in the middle part of a specimen without the admixture. Therefore, the middle part in the admixture-free specimen may be regarded as a representative area for the high water/cement ratio even when the bleeding occurs. Setting times of cement were apparently delayed by the addition of superplasticizer. However, degrees of hydration in cement pastes with the superplasticizer were greater than in a cement paste without the admixture. Furthermore, all the cement pastes with different dosages of the superplasticizer had the same lineal path function for the solid phase at the final setting times. It was confirmed by the two point function that cement pastes attained to the final set when certain continuity for solid phase was developed at microscopic scale.3. Microstructure revealed by SEM-BSE image analysis of cement pastes was compared with a simulated structure generated by the CEMEHYD3D hydration simulation model. The spatial dispersion of unhydrated cement particles was well simulated by the model. However, spatial features in capillary pore structure in the cement paste are not well represented by the simulation. This disagreement results from the differences in porosity as represented by the two methods. Only coarse pores are detected in the SEM examination while the total capillary porosity and its whole spatial structure are virtually simulated in the model. Care must therefore be taken in interpreting agreement of simulation models and their comparison with real microstructures.<br />研究課題/領域番号:18560449, 研究期間(年度):2006-2007<br />出典：「コンクリートの微視的構造の評価への高次ステレオロジーパラメーターの導入」研究成果報告書 課題番号18560449 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）) 本文データは著者版報告書より作成
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小田, 誠 ; Oda, Makoto
概要:
術前のシミュレーション下ナビゲーション胸腔鏡手術に関する研究を行い, 低侵襲手術の安全性, 確実性の増加と共に, 教育への貢献, 医療従事者・患者に優しい手術をめざして研究を施行した。術前のマルチスライス造影CT スキャン画像をもとに構成し
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た3D 画像により, 肺動静脈の走行, 葉間の状態のシミュレーションが可能であった肺葉切除術患者34例を対象とした研究から, 胸腔鏡下肺癌手術における手術の安全性, 確実性および教育の観点から術前シミュレーション下ナビゲーション紙上手術の有用性が示された。<br />研究課題/領域番号:19591620, 研究期間(年度):2007-2008<br />出典：「肺癌に対するシミュレーション下ナビゲーション低侵襲手術に関する基礎的・総合的研究」研究成果報告書 課題番号19591620（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-19591620/19591620seika/)を加工して作成
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炭竈, 享司 ; Sumikama, Takashi
概要:
金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所<br />生合成されたイオンチャネルの単量体がいかに細胞膜に取り込まれ、その後、多量体を形成して機能できるようになるかは未だに解明されていない。本研究では、分子動力学法を用いたシミュレーションに
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より、それらの過程を観察し解明することを目的とした。その結果、最小のチャネルの一つであるポリセオナミドBが細胞膜に突き刺さる過程を分子レベルから解明することに成功した。多量体の形成機構については研究を進めることは出来なかったが、近年提案されているelectronic continuum correction法がより正確にイオンとタンパク質、脂質分子の相互作用を記述するには不可欠であることを確認できた。<br />The insertion process of monomers of ion channels to membranes and the mechanism of eventual multimeric formation of them are still unknown. In this study, we aimed to reveal them by using the molecular dynamics simulation. The insertion process of the polytheonamide B, one of the smallest ion channel, was clarified at the molecular level. Though the multimeric formation mechanism was not investigated, it was confirmed that the recently suggested electronic continuum correction is significant for precisely describing ion-protein and ion-lipid interaction.<br />研究課題/領域番号:17K17768, 研究期間(年度):2017-04-01 - 2020-03-31<br />出典：「イオンチャネルの多量体化の機構の解明とその生理的意義」研究成果報告書 課題番号17K17768（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17K17768/）を加工して作成
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関根, 克尚 ; Sekine, Katsuhisa
概要:
金沢大学医薬保健研究域保健学系<br />理論的検討として、細長い細胞の束であるという骨格筋の組織学的特徴を反映させて骨格筋の電気インピーダンスを計算する独自の等価要素法計算技法、およびT管系の影響を式で表して数値計算に組み込む技法を開発し
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た。これらの計算技法を活用して先行研究の実験結果を解析し、電気インピーダンスの変化から骨格筋の組織学的変化を推定できることを示した。さらに、計測法、計測結果解析法開発の基礎的検討に活用した。実験的検討として、現有の複数の計測装置を用いてコンデンサーと抵抗素子を組み合わせて作成した回路を測定し、必要な周波数範囲で適切な4端子法計測が実行できるかどうか性能評価した。<br />As theoretical examinations, an unique technique of the finite-difference method using equivalent elements was developed to evaluate the electrical impedance of muscles, by taking account of the histological structure of the muscles, in which long tubular muscle cells are bundled. Additionally, a technique for representing the effects of the T-tubules in the calculations by analytical relations was developed. Theoretical analyses of reported experimental results using these techniques revealed the histological origin of the observed changes in the impedance of the muscles. The techniques were also utilized for preliminary examinations for experimental methods and analysis methods of experimental data.As experimental examinations, the impedance of electric circuits consisting of capacitors and resistors were measured to examine whether measuring instruments could be used in the “four-terminal method” measurements in a wide frequency region.<br />研究課題/領域番号:16K12928, 研究期間(年度):2016-04-01 – 2020-03-31<br />出典：「電気インピーダンス法を用いた骨格筋緊張度の定量的な評価方法の開発」研究成果報告書 課題番号16K12928（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-16K12928/16K12928seika/)を加工して作成
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川端, 信義 ; Kawabata, Nobuyoshi
概要:
トンネル火災時の煙流動解析シミュレータはほぼ完成されているが、煙に影響された避難者の行動については未解明の点が多い。本研究では、避難者行動シミュレータの基礎データを収集する目的で、煙中の様々な状況における避難速度について被験者実験を行い、避
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難速度の確率密度分布等を明らかにした。水噴霧設備は日本の道路トンネルの特徴的な非常用設備であるが、実験との比較による検証は殆どされていない。本研究では、水滴・空気間の運動量・熱・物質交換のモデル化を新たに組み入れ、模型実験結果と比較し、定量的な予測精度が高いシミュレータを開発した。<br />Tunnel fire smoke flow simulators are almost developed, but there are many unexplained points about the behavior of smoke affected refugees. In this study, in order to obtain basic data for the evacuation behavior simulator, we conducted a subject experiment on evacuation speed in various situations in smoke, and clarified probability density distribution etc.Although water spray equipment is a characteristic emergency equipment for road tunnels in Japan, verification by comparison with experiments has hardly been done. In this study, modeling of momentum, heat, and mass exchange between water droplets and air was newly incorporated, and a simulator with high quantitative prediction accuracy was developed in comparison with model test results.<br />研究課題/領域番号:16H03122, 研究期間(年度):2016-04-01 – 2019-03-31<br />出典：「トンネル火災時の避難速度に対する煙濃度による影響と評価シミュレータの高精度化」研究成果報告書 課題番号16H03122（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-16H03122/16H03122seika/）を加工して作成
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川西, 琢也 ; Kawanishi, Takuya
概要:
本研究は、近年進歩の著しい流体の数値解析法である粒子法を多孔質体内の水の浸潤、脱水過程に応用して、界面形状の変化について解析するとともに、それを土壌の輸送過程の１つである気相中の拡散係数の推算へ応用することを目的としたものである。結果として
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、MPS法で、３つの球からなる孔への水の浸潤過程を計算することには成功したが、界面形状に関しては正確に再現することは難しかった。このため、幾何学に基づいた界面形状の計算法について検討を始めた。<br />In this study, I tried to apply the particle method for simulating the change in the shape of gas/water interface during wetting and drying processes, and in addition analyze its effect on the gas diffusion coefficient in porous media.I used one of the variation of the particle method, moving-particle-semi-implicit (MPS). With this method, I successfully simulated the wetting of the pore throat, which is formed among three spheres; however, the simulated shape of the gas/water interface was far from satisfaction. So, I began to try a new method for calculating the interface based on geometry.<br />研究課題/領域番号:23510003, 研究期間(年度):2011-2013
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論文
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木俣, 昇 ; Kimata, Noboru
概要:
金沢大学理工研究域<br />(1) 車両火災データによる課題の体系化:まず、車両火災統計から、総件数は年々増加傾向にあり、阪神淡路大地震でも多数の炎上残骸があり、延焼拡大要素の1つといえる。車両衝突による出火は年間でほぼ550件で、衝突の
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火花な主原因である。新聞記事より、事故や渋滞等の理由での停止乗用車への追突が出火事故に繋がっており、地震力を考慮した追突事故シュミレーションが車両出火リスク評価の出発点となる。次に、車両火災実験報告より、追突事故から炎上へのミクロプロセスと、マクロな市街地火災リスクの評価が必要性とした。(2) ペトリネットによる車両衝突火災シュミレーションの開発:大規模な直下地震時には、衝撃力による運転ミスが発生する。そのモデルをドライバーのCED変換の各部位でのミスと反応遅れで表現するとし、既開発のミクロ交通流のペトリネットシュミレーションの検討と、外的・内的要因による認知・評価・指令ミスの発生ネットと、ミス認知による復帰反応系のネットの作成を行い、それらを結合化させた事故リスク内包型に拡張した。そして、種々の条件の下での追突事故とその速度の計測を行った。次に、衝突車両からの出火プロセスを、衝突時速度、車種分類、車両間距離を入力するペトリネットで記述し、炎上トランジションの発火回数による出火リスクの推定システムを開発し、各パラメータの同定法を検討した。(3) 路上車両を考慮した地震時火災リスクの評価シュミレーション:既開発の市街地火災シュミレーションシステムを、(1)の成果を踏まえ、建物→車両、車両→車両、車両→建物の延焼アルゴリズムを加えものに改良・拡張した。そして、路上車両の配置パターンを想定したシュミレーションを実施し、渋滞中の車両が4列均等に並ぶ配置では、沿道建物火災から近接車両列へ、さらに反対車線の車列へと延焼拡大し、ついには反対沿道建物まで延焼する。しかし、中央を空けて、車両がそれぞれ沿道側に停車する配置では、同じ条件でも反対車線車両への延焼は起きないという結果となった。このことは、道路中央帯の空間確保は、車両火災リスクを考慮すると重要な課題となる。さらに、緊急車両の走行路確保の1つの具体策という意味でも検討に値するとした。<br />研究課題/領域番号:10128215, 研究期間(年度):1998<br />出典：「ペトリネットによる地震時車両衝突火災リスクの評価シミュレーションの開発」研究成果報告書 課題番号10128215（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-10128215/)を加工して作成
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出淵, 卓 ; Izubuchi, Taku
概要:
金沢大学理工研究域<br />素粒子の標準模型では記述されない、未発見の相互作用があるかという問題を解決するため、標準模型内での理論的予言、特に原子核や中間子などのハドロンの力学に関する物理量を第一原理から解き明かす格子色力学(QCD)の数
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値的な研究を行った。本研究の成果はカイラル対称性と呼ばれる対称性をよく保ったドメインウォールクォークの正準作用(運動放方程式)を用いることによって、時空を格子に切ったことによる離散化誤差や非物理的な演算子間の混合を非常に小さく出来るという理論的期待を実証するという格子の理論形式に関する研究がまずあげられる。次にこのカイラル対称性をよく保った格子クォークが真空中で粒子・反粒子生成する効果(真空の分極効果)を世界で始めて取り入れるシミュレーションを行っい、クエンチ効果と呼ばれる重大な理論的矛盾が出てこないユニタリな格子理論を実現し、その理論的な諸側面、中間子や核子の質量や崩壊定数の決定、さらに未知の相互作用の発見に重要な関わりのあるK中間子-反中間子間の混合のパラメータB_Kを計算することによって先行研究の系統誤差を小さくした(文献?)。初期の研究は動的効果が大きなアップ・ダウン・ストレンジの3種類のクォークの内2種類だけを動的に扱っていたが最新の研究では3種類全て取り入れた研究結果を出しているところである。シミュレーション上で実現できるクォークの質量は軽いほど計算量が多くなり、本研究で出来たのは自然界のそれに比べて約3-10倍程度重いクォークのシミュレーションであることから、物理量の予言にはクォーク質量の軽い方向への外挿が以前として必要であり、この外挿の系統誤差が今後の課題となっている。以上の研究でカイラル対称性や動的クォークによるユニタリティの保証など物理量を計算する上で無くてはならない基礎的な性質を実証できたので、その応用としてクォークの電荷や質量がアップとダウンで違うことによるアイソスピンやSU(3)フレーバーと呼ばれる対称性の破れの効果を取り入れたQCD+QEDシミュレーションさらにその応用となるミュー粒子の異常磁気能率の計算の研究を行っている。これらや、フレーバーの破れに重要な重いクォーク bクォークの崩壊や粒子・反粒子混合の研究を通して未知の相互作用の発見へ貢献する研究成果が上がったと思われる。<br />研究課題/領域番号:17740138, 研究期間(年度):2005 – 2006<br />出典：「格子QCDによる素粒子標準模型を越えた物理の探索」研究成果報告書 課題番号17740138（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17740138/)を加工して作成
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