国立大学法人　豊橋技術科学大学　学報

本論文は，室温から700℃までの温度範囲において良好な耐摩耗性と低い相手面攻撃性を示す軸受材料の開発を目的としたものである。 第1章は序論で，研究の背景，目的ならびに意義を述べている。 第2章では銅を固体潤滑材とするFe-Cr-Cu 粉末焼結材料を作成し，高温摩擦試験を行うことにより，作成した焼結材が室温から600℃までの温度範囲において良好な耐摩耗性と低い相手面攻撃性を示すことを明らかにするとともに， トライボロジー特性の検討から，良好な耐摩耗性と低い相手面攻撃性を発現する原因が摩耗粉間に介在するCu微粉末の凝着防止作用にあることを示している。 第3章では250℃以上で低い摩擦係数と良好な耐摩耗性を示すNi-Cr合金の250℃以下における耐摩耗性改善のため，材料内に硬質粒子を分散した複合材料を作成し，高温摩擦試験より硬質粒子を分散することで室温から800℃までの温度範囲で良好な耐摩耗性と低い相手面攻撃性を備えた軸受材料となることを示している。 第4章は，粒子分散Ni-Cr複合材料の摩擦係数低減におよぼすAg添加効果を調べたもので，Agを10％添加することにより室温での摩擦係数が0.2程度低下することを示している。 第5章では開発した金属基高温用軸受材料の摩擦機構を検討し，摩擦と摩耗を低減する機構が摩耗粉間の凝着力の低下にあることを明らかにしている。 第6章は総括である。

本論文はFRPロッドを補強筋としたコンクリートはり材の曲げ・付着性状を実験的に解明したもので全８章からなる。 1章では研究の目的と論文の構成を述べている。 2章では本論文に関連した既往の研究の概要を要約している。 3章では本研究の基本となるRCはりの実験目的・実験変数・加力方法について詳述している。 4章では前章の曲げ破壊先行の試験体の荷重―変形特性が平面保持に基づく曲げ解析のみでは説明できないこと，FRPロッド使用はりの正負繰り返し荷重下での復元力特性が鉄筋使用のそれとは大いに異なり残留変形が大きく減少することを示している。 5章では3章で付着割裂した試験体について，せん断ひび割れ発生以降のテンションシフト現象の詳細な解明を行い，支点位置での軸筋引張力の推定式を導出している。 さらにこれを用いてこれまでに提案されている必要定着長さに関する内外の設計式の評価を行っている。6章では4章で示した曲げ解析に，テンションシフトによる付加変形と軸筋の付着劣化による付加変形を重ね合わせることによって試験体の荷重―変形特性が精度よく表現できることを示している。 7章ではRCプリズム内でのFRPロッド筋の正負交番繰り返し載荷，高圧縮履歴が材の引張強度を著しく低下させることを明らかにしている。 8章は4章から7章までの知見をまとめて本論文の結論としている。

生体骨は非常に複雑な構造を有すると同時に常に代謝される。 これは，一般材料にはない特異な材質と言える。 これまで研究・開発されてきた生体用代替材料は，一般の構造材料的コンセプトに基づき開発・適用されたものであり，長期間にわたって骨代替材料として使用することはできない。 本論文では，骨代替材料として最も適した材料を研究・開発するため，生体骨の機能や特性を把握することを目的とした。 供試材として牛および豚の緻密骨を用い，全5章にわたって生体骨の力学的特性とミクロ構造との関係について詳細に検討している。 また，生体骨の損傷挙動という観点からの現象の解明にも注力している。 第１章は序論であり，本研究の意義と目的について様々な見地から議論している。 第2章では，牛および豚の上腕骨および大腿骨の様々な部位毎に異なる破壊特性を，破壊力学に基づく破壊靭性試験などにより明らかにしている。 これにより，様々な組織形態の骨の破壊特性や，負荷方位の影響が明らかにされている。 第3章では，牛上腕骨および大腿緻密骨について疲労寿命とミクロ組織の関係を調べ，長疲労寿命を得るためのミクロ構造を明らかにしている。 第4章では疲労破壊過程を疲労き裂の発生過程と伝播過程に分け，それぞれに対する骨内部のミクロ構造の影響を解明している。 第5章は，全体の総括であり，生体骨ミクロ組織の役割という観点からの総括と，人工材料としてのバイオマテリアル開発に応用できる知見を整理・総括している。

生体用に開発されたTi-Nb-Ta-Zr系合金は，医療福祉分野における関節，歯などの硬組織代替材料として，その低弾性率，優れた生体適合性ゆえ注目されている。 しかし，従来のものは慣用の合金設計法により開発された合金であり，系統的な開発の結果として特性が最適化されたものとは言えない。 また，この合金では形状記憶および超弾性といった特異な現象が報告されているものの，そのメカニズムは明らかではなく，実用に供されていない。 本論文では，上記合金をこれまでにない高機能性を有する新しい生体材料として世に送り出すため，主として力学的観点から研究を行っている。 1章は序論であり，研究の意義・目的について述べている。 2章と4章では，Ti-Nb-Ta-Zr系合金の機械的性質に及ぼす添加元素量の影響を系統的かつ材料学的に考究し，生体材料として優れた機械的性質が得られる条件を定量的に明らかにしている。 3章，5章，6章に記述された一連の実験解析により，同合金で応力誘起相変態が生じる条件やその発現メカニズムを明らかにしている。 この過程で，非線形擬弾性によりおよそ2％の可逆的な歪みが生じることを見出し，擬弾性変形機構の考察を新しい観点から試みている。 7章は総括であり，研究したチタン合金について，生体材料としての実用化可能性および弾性機能付与の具体的手法などを，得られた知見を基に整理考察している。

重要な化学原料であるホルムアルデヒドは，メタンを原料として合成ガスを経由する３段階法で合成されているが，最近，シリカに担持したケイモリブデン酸（SMA)触媒が高温水蒸気下でのメタンの部分酸化によるホルムアルデヒドの１段階合成に対して効果的な触媒性能を有することが報告された。 本研究では，SMAとリンモリブデン酸（PMA)を主とする種々の担持モリブデン酸触媒を調製して特性化するとともに，メタン，エタン，およびメタノールの部分酸化反応に対する触媒特性と活性種の状態との関係を検討したものである。 第１章では，本研究で対象としたモリブデン種の構造・性質およびその応用を含む研究の背景・目的を述べている。 第２章では，担体や触媒の調製法，特性化，触媒反応試験，等の実験法について記述している。 第３章では，シリカ担持SMA触媒における活性種の構造と水蒸気の役割について述べている。 第４章では，同じ触媒をエタンに適用してその触媒活性を調べている。 第５章では活性種の高分散化を図る目的でY型ゼオライトのスーパーケージに1分子のSMAまたはPMAを内包した触媒をデザインし，その触媒特性を評価している。 第６章では，SMAおよびその分解生成物であるß-MoO3について構造と触媒性能を調べ，反応中の活性種の状態について検討している。 最後に本論文の結論を述べている。

本研究の目的は，高度経済成長を続けているベトナムの電気エネルギー消費を支えるために，バイオマス発電システムを導入することを提案し，その実現可能性を環境と経済との両面から立証することにある。 第１章では，ベトナムにおけるエネルギー供給状況および電力供給構成，特に，天然ガス供給の現状を分析し，将来における問題点を俯瞰している。 第２章では，木質ガス化バイオマス発電システムを導入したときの木質の種類および発電プラントの構成を調査・比較し，最適な種類およびプラント構成を提案している。 さらに，提案したバイオマス発電プラントを対象に発電コスト，一次エネルギー削減量およびライフサイクル炭酸ガス排出量を計算している。 第３章では，現状および将来の石炭火力発電，重油火力発電，天然ガス火力発電および水力発電の単位出力量当たり排出される炭酸ガス量を，ベトナム政府の統計データに基づいて算出している。 第４章では，このバイオマス発電プラントを電力システムに組み込んだときの最適な電力システム構成を求め，そのときの発電コストおよびライフサイクル炭酸ガス排出量を計算している。 その際，バイオマス発電システムの導入比率および原子力発電の有無をパラメータにしている。 第５章では，本研究をまとめ，今後の展望を述べている。

本研究は，生体の優れた学習制御の仕組みを明らかにすることを目的として，脳内に身体のダイナミクスモデルが獲得されて巧みな運動制御が遂行されるという内部モデル仮説に基づき，統計的な運動学習スキームを提案している。 さらに，提案法を工学的な制御システムへ応用できるように学習アルゴリズムを発展させている。

本論文は全８章で構成される。 第１章と第２章では，研究の背景として，生体の運動制御，特にヒトの上肢運動に対する計算論的研究の枠組みを概説した後，本研究の目的と意義について述べている。 第３章では，制御対象の逆ダイナミクスモデルを獲得するための誤差順伝播学習則（FPL: Forward-propagation Learning Rule）を紹介した後，その数学的な定式化を行なっている。 第４章では，FPLの実用的なアルゴリズムを提案するとともに，２リンクアームの軌道制御の計算機シミュレーションによってその妥当性を示している。 第５章では，統計的推論の観点から学習プロセスを検討し，第６章で，最尤推定法を用いてFPLを再定式化し，最適化プロセスを伴う学習アルゴリズムとして記述している。 第７章では，FPLをモジュール構造の内部モデル学習へと拡張し，さらに強化学習への応用を試みている。第８章では，本研究の成果をまとめ，今後の展望を述べている。

近年注目を集めているLab. on a Chipやµ-TASによるチップを用いた臨床医療応用の研究・開発が強く望まれている。 これらの応用により，“その場診断”の実現が期待でき，シリコン集積化血液検査チップはその一つである。 本研究は，集積化血液検査チップの実現に向け，吸光光度測定センサを中心とした分析用マイクロチップの開発について述べていて，全６章から構成されている。 第1章では，研究の背景となる化学分析チップの動向と臨床検査の現状，血液検査について述べ，血液検査装置小型化の意義を示している。 第2章は，吸光光度測定法，それに基づくヘモグロビン量の測定と，C-反応性タンパク測定の原理とその特性について述べ，第3章では吸光光度測定をマイクロチップ内でいかにして実現するかについて検討している。 第4章では流路構造について検討し，45度ミラーを利用した新構造を提案し，信号処理回路を含む構造を作製・評価している。 第5章では，マイクロチップによるC-反応性タンパク測定に必要な機能を持つ新しい構造のマイクロチップの設計・作製ついて記述している。 最後は６章で総括となっている。

最新設備を備えた鋳造工場では，鋳物品質の向上，及び，生産性向上を目的に移動している鋳型ラインに追従して溶湯を注湯する自走式自動注湯システムが採用されている。 しかし，液体容器である取鍋を搬送させることから取鍋内溶湯の液面振動が発生し，注湯時に正確に注湯できないなどの問題を抱えている。 本論文では，まず，自動注湯の高精度化を目的に自動注湯プロセスを数理モデルで表現し，その逆システムを構築することにより，注湯システムの制御系を設計している。 次に，注湯と搬送の同時動作によって生じる取鍋内溶湯の液面振動抑制を目的に，時間周波数解析を用いて液面振動固有周波数を推定し，それに基づき，時変フィルタを用いた振動制御系の設計法を提案している。 また，移動している鋳型へ取鍋内溶湯の液面振動を抑制しつつ，取鍋を追従させることを目的として，時変ゲインフィルタをフィードフォワード部とする２自由度制御系を設計している。 これら提案した制御アルゴリズムを自動注湯システムへ適用することにより，移動鋳型への高速追従，取鍋内溶湯の液面振動抑制，高精度注湯を実現する自走式自動注湯システムを実現させた。 第１章は，本論文の緒言であり，研究背景と目的を述べている。 第２章では，自動注湯システムの概要について，第３章で，自動注湯プロセスのモデリングと制御システムを述べ，第４章では，容器傾動をともなう液体容器の液面振動抑制制御法について示し，第５章で，移動物体への液面振動抑制を考慮した追従制御システムの構築について述べている。 第６章では，提案した制御システムを統合して自走式自動注湯システムを構築し，その有用性を実験を通じて明らかにした。 第７章で結言と今後の課題について述べている。

本論文は，３次元CGの技術を用いて構成される仮想的な人間の動きを，確率統計的な数値学習に基づいて生成する手法を提案している。 第１章では，研究の背景と目的を機械学習によるキーフレーム法と空間統計学を用いた補間法について述べている。 第２章では，仮想人間の動作の生成法に関する諸技術と関連する従来手法を説明している。 第３章では，人体姿勢を階層的に構成する手法と，キーとなる時刻で与えられた手先や足先の位置から最も自然であると判断される姿勢を階層的な強化学習を用いて探索する手法を述べている。 また，姿勢探索の際に動的可操作性を報酬計算に取り入れる方法について述べている。 第４章では，第３章の階層的な姿勢探索計算に実際の動きを計測したデータを導入する方法と，得られた姿勢間を補間する際に人間の関節運動の動的特性を考慮した関数を用いる方法を述べている。 第５章では，手先や足先の拘束条件を変えて計測した複数の動作データから，任意の拘束条件に対する運動を地球統計学を用いて高精度に予測する手法を提案している。 各動作と拘束変数の相違度に関する相関値を理論的にモデル化した関数を用いて補間の重み値を最適化することにより，既存の手法よりも真の値に近い動作を高速に生成できることを数値実験により示している。 最後に第６章では，本研究のまとめと今後の課題について述べている。

本論文では，頑健な音声認識を困難にしているパターン変動の問題を，特徴抽出器と識別器の両面から解決することを目指している。 まず特徴抽出段階では，雑音に強いピッチ抽出方法を考案すると共に，聴覚系で行われるピッチ同期，ピーク振幅検出，変調周波数強調，マスキング処理を特徴抽出器へ組込む方法を開発している。 次に，識別器の段階では，マクロな時間伸縮に強い隠れマルコフモデル(HMM)と，ミクロな音素内のスペクトル－時間変動に強い部分空間法(SM)を組合わせた識別方式を提案すると共に，実装上の様々な工夫を通して，従来の標準的手法を大きく上回る性能を実現している。

第1章は序論であり，本研究の背景，目的，および章構成を説明している。 第2章では，人間の聴覚機能と現状の音声認識方式について説明している。 第3章では，雑音に頑健なピッチ検出方法を提案し，雑音混入音声で高い抽出率が得られることを示している。 第4章では，前章で得たピッチ検出を既存のZCPA(ゼロ交差ピーク振幅)法に適用すると共に(PS-ZCPA)，聴覚系で行われているマスキング処理等を組合せた方式を提案し，雑音に頑健な性能が得られることを示している。 第5章では，前章で提案したPS-ZCPA法に性能と計算量の双方から検討を加え，新たにPS-PA(ピッチ同期－ピーク振幅)法を提案し，性能改善と計算コスト削減の目標を同時に達成している。 第6章では，発話中に変動する音声品質を識別器で正規化する方法を検討すると共に，従来のHMMに基づく複数の尤度正規化方法を比較評価している。 第7章では，前章の結果を受け，HMMとSMを組合わせた精度の高い尤度正規化法を考案し，実験からその有効性を立証している。 第8章は本論文のまとめと今後の課題について述べている。

本論文は，RNA酵素（リボザイム）である大腸菌と枯草菌のリボヌクレアーゼP（RNase P）の酵素反応について詳しい実験的解析を行い，それにより得られた新しい知見についてまとめたものである。 第１章では，RNase P，特に真正細菌のものについて詳しい概説が記され，第２章では，本来転移RNA（tRNA）の生成に働いているRNase PがヒトのチロシンtRNAをその成熟配列内部で切断するという異常反応の発見について記されている。 さらに，その異常反応は，基質tRNAが二次構造変化を起こし，通常のクローバーリーフ構造からヘアピン構造に変わることによって起こることを証明している。 この新しい反応についてさらに詳しい基質認識の解析が第３章と第４章でなされている。 i）ヘアピン基質ではディスクリミネーター塩基が基質として認識されるのに重要な役割を果たしていること，ii）ヘアピン基質とクローバーリーフ基質では，その切断に要求されるマグネシウムイオンの濃度が異なること，iii）RNase Pのタンパク質サブユニットの存在で，上記マグネシウムイオン要求濃度の差がほとんどなくなることなどである。 第５章では，これら新発見をまとめるとともに，この知見が遺伝子発現制御などRNase Pを応用するRNA工学新技術の開発への基礎となること，生体触媒の進化といった基礎生物学的研究にも重要であることが述べられている。

本論文は，環境中の微生物群集構造解析に有効な手段であるキノンプロファイル法において，キノン抽出法として二酸化炭素を用いる超臨界流体抽出法を用いることにより，効率的なキノンプロファイル分析方法の開発を目的とした研究をまとめたものである。 活性汚泥を試料として用い，菌体キノンの超臨界流体抽出挙動を明らかにするとともに，至適抽出条件の検討を行っている。 活性汚泥からの菌体キノン抽出特性について，従来から用いられている有機溶媒抽出法との比較を行い，新規抽出法の実用可能性を明らかにしている。

論文は，７章より構成されている。 第１章では，キノンプロファイル法の意義と超臨界流体抽出法の特徴を解説し，研究の背景と目的を明らかにしている。 第２章では，超臨界流体抽出装置と実験方法，さらにキノン分析から微生物群集構造解析に至るデータの解析・評価方法を述べている。 第３章では，活性汚泥から菌体キノンの超臨界抽出の効率化を目的として，モディファイヤー（溶媒極性調整剤）の種類と濃度の検討を行い，最適条件を明らかにしている。 第４章では，活性汚泥からの菌体キノン抽出における，温度，圧力，抽出時間などの影響を検討し，最適条件を明らかにするとともに，抽出操作の精度を評価している。 第５章では，本法と有機溶媒抽出法との比較を行い，本法の有用性を明らかにしている。 第６章では，前章で得られた条件で，性質の異なる活性汚泥や堆肥，土壌から菌体キノンの抽出を行い，本法の特性及び有用性を示している。 第７章では，本研究の成果を総括し，新規キノン抽出法の実用化への展望が述べられている。

生物学的排水処理過程から排出される余剰汚泥や，産業排水に含まれる有機化学物質には，生物学的処理が困難な物質が多く，従来から物理化学的もしくは化学的な処理が行われているが，最も効率的な処理法として生物学的処理の可能性が期待されている。 本研究は，難分解性有機汚濁物の生物学的処理を可能とする上で，反応槽内での有用微生物を効率的保持と，微生物と処理水の効率的分離が重要性であることから，メッシュろ過分離活性汚泥法の開発を行ったものである。 既に開発されている膜分離活性汚泥法に比べて，簡易なシステムで，かつ，簡易な操作条件で処理できることを目的としている。 研究では，生物処理過程から排出される余剰汚泥の分解処理および産業排水中に高濃度に含まれるフェノールや，ポリエチレングリコール(PEG)，ジメチルホルムアミド(DMF)の処理特性について検討を行っている。 本論文は，８章から構成されており，第１章では，研究の背景と目的を記述している。 第２章では，ベンチスケールの装置を作成し，余剰汚泥の分解特性について実験的検討を行っている。 第３章では，高濃度の活性汚泥をメッシュでろ過する上でのろ過分離特性に及ぼす因子について，汚泥濃度，粘度，細胞外高分子に着目して検討を行っている。 第４章では，パイロット規模の実験装置を作成し，メッシュろ過分離操作条件と長期間における余剰汚泥分解特性について検討を行っている。 第５章では，有害有機化合物であるフェノールを対象とし，本システムにおける処理特性を検討している。 第６章では，PEGの処理に適用し，分子量および負荷量の影響について検討を行っている。 第７章では，DMFの処理に適用し，有機物除去とともにDMFに含まれる窒素除の去特性についても検討を行っている。 第８章では，研究成果を総括し，本システム開発における今後の課題を示している。

本論文は，医用材料および環境保全材料として用いられているL-ラクチドのホモポリマーおよび共重合体の加水分解挙動の制御を目的として，分子構造および高次構造（構造パラメータ）が加水分解挙動に与える影響を検討したものである。 第1章では，生分解性高分子の分類と用途，生分解性ポリエステルの重合と加水分解特性，および本論文の目的と概要を記述している。 第2章では，非晶化処理をしたL-ラクチドホモポリマーであるポリ(L-ラクチド)(PLLA)を用いて，リン酸緩衝溶液における加水分解に与える分子量や少量のD-ラクチド単位の影響を検討し，少量のD-ラクチド単位は加水分解速度を著しく上昇させるが，分子量依存性は強くないことを明らかにした。 第3章では，非晶化処理をしたPLLAおよび共重合体を用いてリン酸緩衝溶液内の加水分解挙動に与えるコモノマーの種類の影響を検討し，それらの加水分解速度定数は，吸水率，ガラス転移温度，およびL-ラクチド単位の連続長に依存することを示した。 第4章では，非晶化処理をしたポリ(L-ラクチド--カプロラクトン)フィルムを用いて，リン酸緩衝溶液内での加水分解挙動に与える結晶化の影響，および加水分解および乾燥状態での貯蔵における物理的特性に与える結晶化の影響について検討した。 加水分解および保存したポリ(L-ラクチド--カプロラクトン)フィルムにおけるL‐ラクチド連続単位の初期結晶化は，弾性率および強度を大幅に上昇させることを見出した。 第5章では，PLLAフィルムの，プロテナーゼ Kを含んだトリス緩衝液，アルカリ溶液およびリン酸緩衝液における加水分解挙動に与える二軸延伸の影響を検討した。 酵素的加水分解においては，結晶化度より二軸延伸による影響が強いこと，および分解に伴う結晶領域の脱落現象を見出した。 第6章では，本研究の成果を総括している。

本論文で述べている油中水滴型マイクロリアクターは油中に分散した水滴のひとつひとつを小さなリアクターとして機能させる手法である。 本論文ではマイクロチャンネル内で油中水滴型マイクロリアクターの反応制御を実現するために，その中で液滴の生成あるいは分裂・サイズ変化の方法を示し，さらに電界を用いたマイクロポンプ機構についても示している。 また，W/O（water-in-oil）エマルジョンを用いた1分子PCR（polymerase chain reaction）法，電界によって生じる流れを利用したDNA分子の伸張法についても検討し，最後に，電界を用いた乳化方法について検討している。

本論文は11章で構成され，第1章において油中水滴型リアクターの特徴を概説し，第2章においてはマイクロチャンネル内の反応制御手法としてのマイクロポンプに関する現在までの研究を紹介している。 第3章にてPDMS（polydimethylsiloxane）を用いた非常に簡便なガラスの表面の疎水化法について示している。 第4章ではマイクロチャンネル内で形成した水‐油界面から静電霧化によって水滴を油中に生成する方法について述べている。 第5章ではマイクロチャンネル内の液滴を微小化する方法として交流高電界が利用できることを示している。 また，第6章にて交流電界とレーザー照射によるマイクロポンプ機構について検討している。 レーザー焦点を電極の近傍に置くと，レーザー焦点を中心に電極から一方向で数百μm/secの流れを発生させている。

さらに，第7章では流れを利用した長鎖DNA分子の伸張方法を示している。 これは従来の手法とは異なり，基板への固定あるいはDNA分子の修飾をせずに伸張することができることを示している。 第8章では，W/Oエマルジョンを用いた1分子PCR法について示している。PCR溶液をW/Oエマルジョン化して微小な液滴に分散し，鋳型DNA分子を液滴内に閉じ込めることで，1分子の鋳型DNA及びRNAからの増幅に成功したことを示している。 第9章ではホモプライマー法を用いて配列が未知な鋳型DNA１分子の増幅に成功したことを示している。 そして，第10章では，乳化方法として電界が利用できることを示している。 第11章では上記結果の総括について述べている。

本論文は，地方都市である豊橋市を対象として，過去４時点のパーソントリップ調査のデータを用いて，平日および休日における市民の交通行動の経年変化に関して分析した結果をとりまとめたものである。 第１章の序論に続いて，第２章では従来の都市交通計画における交通需要予測の方法論についてレビューし本研究の位置づけと特徴を整理している。 第３章ではトリップ生成原単位，トリップの空間分布，利用交通手段などの交通行動特性の経年変化実態を把握している。 第４章では，各種交通行動特性の経年変化量を要因構成変化によるものと要因別交通行動特性変化によるものとに分解する独自な方法を提案し，それらの経年変化傾向を定量的に明らかにしている。 第５章では，自由目的トリップ生成について，同一個人の平日と休日の交通行動には相互関係があるという仮説に基づき，構造方程式モデルを適用することにより，平日と休日のトリップ生成行動の決定メカニズムを分析し，その経年変化特性を明らかにしている。 結論部の第６章では，本研究の成果を要約するとともに今後の都市交通計画における交通需要予測のあり方について言及している。

自動車は今後も開発途上国を中心に台数が増加することが予想されているが，その動力である内燃機関からの有害排出ガスによる大気汚染とCO2排出による地球温暖化という問題を抱えている。 本研究は，有害ガス排出量の低減や熱効率向上などに有効な技術として知られている燃料の微粒化に着目し，ガソリン機関用の燃料供給装置として信頼性があり生産性の高い多孔プレート型ノズルの微粒化メカニズムを明らかにするとともに，更なる微粒化の促進のためにいくつかの方向を示唆・提案するものである。

初めに，実際のガソリン機関を用いて，燃料噴射ノズルからの燃料噴霧の微粒化促進により，HCなどの有害ガスの排出量が大幅に低減できることを検証した上で，多孔プレート型ノズルの基本的な微粒化機構について詳細な実験観察を行い，基本的な微粒化機構を明らかにした。 次に，更なる微粒化促進のために，噴孔形状や噴孔配置によって微粒化特性や微粒化メカニズムがどのように変化するのかを実験および数値解析の両面から調べ，ノズル各因子と燃料微粒化との因果関係の解明を試みた。 特に噴孔上流の流れを制御することによって微粒化の促進を図ったノズルは，比較的単純な構造かつ噴射孔径を小さくせずに微粒化を大幅に促進することができることがわかった。 これらの結果を用いて，さらなる燃料噴射系の改良を推進すれば，より環境負荷の少ない自動車用ガソリン機関の開発に貢献できる。

本論文は新規なFiber Reinforced Polymer（以下FRPと略記）用樹脂の開発とその建設部材への適用性に関する実験的研究をまとめたもので６章からなる。 第１章は序論として研究目的と論文の構成を述べている。 第２章ではFRP材として用いられる材料の種類と成形法を調査整理しその特徴を明確にしている。 さらに，後章で使用されるFRP成形法である引き抜き成形法やRTM法についての定義を示し，これまでに建設分野で使用されてきた材料との比較を行っている。 第３章では，新規な液状樹脂としてイソシアネートを出発原料としたウレタンメタクリレートを開発した過程を示し，従前の液状樹脂となんら遜色ないこと，さらに，建設材料と して重要な難燃性の付与に成功したことを明らかにしている。 第４章では，高強度・軽量・高耐久性・非磁性等多くの優れた性能を持つFRPロッドが建設分野での鉄筋の代替となるために最も必要なコンクリートとの付着特性について数多くの鉄筋との比較試験を行い，十分に実用に供しうることを明らかにしている。 第５章では，FRP材料からなる箱型あるいはH型断面を持つ建設構造部材としての特性を把握するために各断面を持つ柱部材の中心圧縮試験からその座屈特性を明らかにしている。 第６章では３章から５章までの知見をまとめ本論文の結論としている。

本論文では，高分解能衛星画像による土砂災害発生箇所の精密な検出結果，ならびに森林データベースを用いて災害特性を分析し，危険度予測，避難，応急復旧，対策工事地点選定など災害対策において多くの異なるフェーズに利用可能な新たな土砂災害対策支援ＧＩＳを提案している。 本論文は７章よりなり，第１章では研究の背景，目的を述べている。 第２章では，複数のセンサーによる衛星画像を用いて，土砂災害箇所を検出する手法を示し，第３章では，陰影部を含む高分解能衛星画像の解析手法を提案し，岐阜県上矢作町における東海豪雨による土砂災害箇所を精密に検出した結果を示している。 第４章では，衛星画像による土砂災害検出結果と森林データベースを用いて，上矢作町における土砂災害特性を分析した結果を示している。 第５章では，森林データベースの更新に必要な樹種の分布を，高分解能衛星画像から判定する手法を提案し，岐阜県大和町での精度検証結果を示している。 第６章では，上述の災害特性分析結果と広域に分布する多地点での降雨データ，土地利用に関する地理情報を用いた，多面的な土砂災害対策適用可能なＧＩＳを提案している。 また，上矢作町について適用性を検証した事例を示している。 第７章では，研究成果のまとめを示し，今後の研究の展望を述べている。

本論文は，軽量，高耐久性などを特徴とする繊維強化ポリマーの表面材とポリマー発泡体コア材及び格子状リブによって構成されるサンドイッチ版構造を対象として，これまで体系的な研究がなされていなかった局部座屈挙動に関して陽な形での解析解を提示し，多数の実験と有限要素解析結果との比較も行い，その妥当性を実証したもので，全８章により構成されている。 第１章は，本研究の目的と背景を述べた。 第２章では，表面材，コア材，リブの機械的性質をクーポン試験結果をもととして明らかにした。 第３章及び第４章では，サンドイッチ平板要素についての圧縮実験及び曲げ実験を実施し，座屈に関する基礎的データを整理した。 第５章では，表面材の局部座屈について４つの座屈モードに類別し，トータルポテンシャルエネルギーの停留原理から，各モードの座屈応力を陽な形で示した。 第６章では，本解析法による形状や材料についてのパラメトリックスタディーを行い，力学特性を明らかにするとともに，低剛性の発泡体コア材の座屈補剛寄与分について考察した。 一方，本解析結果と有限要素法による線形座屈固有値解析の結果を比較し，本解析法が座屈応力と座屈モードの予測に如何に適しているかを論じた。 第７章では，圧縮実験及び曲げ実験の結果を用い，座屈応力と座屈半波長で表わされる実験データと本解析による座屈応力スペクトルを比較してその整合性を論じた。 第８章では，結論及び今後の課題に言及した。

本論文は，メッセージパッシング型の並列プログラムのデバッギング手法に関するものであり，プログラムの実行を確実に再現する「再演法」と，実行過程上の特定の時点へ戻る「巻き戻し法」，およびその組み合わせについて論じている。 論文は５章から構成されており，第１章で研究の背景・目的を概観した後，第２章では並列プログラムデバッギングに関する従来の研究に関して述べ，これらの問題点や未解決の課題をまとめた上で，この研究により解決すべき課題を明らかにしている。 続く二つの章では研究の成果が論じられており，まず第３章では従来型の順序再演法を利用しつつ，巻き戻しのための状態保存との組み合わせを工夫することにより，効率的かつ利便性の高い巻き戻し実行が実現できることを明らかにしている。 次に第４章では，従来は非効率とされほとんど顧みられなかったデータ再演法が実用的効率を持つことを明らかにしつつ，デバッグコストの観点からはむしろ順序再演法よりも優れ，さらに巻き戻し実行との組み合わせにより機能・効率の両面で優れたデバッギングシステムが構築できることを明らかにしている。 また第５章では本論文の結論を述べるとともに，今後の課題についてまとめている。

本論文は，放送番組の声の明瞭さや聴き易さを改善したり，アナウンサーやキャスターの音声表現の訓練を支援したり，語学放送番組の学習システムに利用することを目的として，高品質な韻律・声質変換を可能とする音声信号処理方式とその利用について述べたもので，８章により構成されている。

第１章では，今後の放送・多チャンネル・マルチメディア環境において，わかりやすい人に優しい音声表現の実現が必要なことを述べ，本論文の位置付けを述べている。 第２章では，本論文の基礎技術である音声の特徴抽出，音声の分折・合成，その他の関連技術について紹介している。 第３章では，音声の分折合成において，ピッチ周波数の変更時に生じる聴感的な歪に対処した韻律・声質変換方式について述べている。 第４章では，韻律・声質変換方式を用いて，物理的特徴と心理的印象の関係について述べている。 第５章では，第３章と第４章で重要な基礎技術である基本周波数抽出に関して，高精度な実時間処理が可能な方式について述べている。 第６章と第７章では，放送技術への具体的な適応について述べている。 第６章では，聞こえが困難な早口音声を補助するための話速変換方式とその実用化について，第７章では，中国語の語学番組用の韻律変換による学習方式と利用効果について述べている。 第８章では，本論文のまとめと今後の課題について述べている。

本論文は，加減算処理という簡単な処理により電子楽器音に対するリアルタイム採譜システムを実現することを目的に，いくつかの音高推定アルゴリズムを提案し，それを具体的にディジタルシグナルプロセッサ(DSP)やパーソナルコンピュータ(PC)で実現し，その性能を明らかにしている。

第１章は，本研究の背景と目的，および概要を述べている。 第２章は，自動採譜に関する基礎的考察を行なっている。 第３章は，減算処理で実現されるNotch型くし形フィルタと加算処理で実現されるResonator型くし形フィルタによる音高推定の原理を述べ，Notch型フィルタによる和音の音高推定法を提案している。 第４章では，同期加減算処理による音高推定法を提案し，先ず並列同期加減算による６０個の音高（５オクターブに相当）に対応した音高推定法を説明し，次いで，限定された同期加減算処理を適応的に使用する適応同期加減算による音高推定法が可能であることを示している。 第５章は，これまで提案した音高推定法を具体的にDSPやPCを用いてリアルタイム採譜システムを実現し，その性能を明らかにしている。 また，打楽器音を含む楽音に対する音高推定法についても検討を加えている。 第６章は，結言であり，本論文での結果を総括するとともに，残された問題を整理している。

本論文は金属加工に大量に使用されている切削液による環境負荷を低減するため，（１）切削液を電気分解して気泡を発生させ，それに不純物を付着させて浮上させる切削液浄化法の開発，（２）切削液をミスト化して帯電させることで被加工物への付着効率を向上させると共に周囲への飛散を低減する方法の有効性，を示したものである。 第１章は序論であり，金属加工における切削液による環境汚染の低減の必要性を述べている。 第２章は切削加工における切削液の役割および切削液システムの抱える問題点を述べている。 第３章は申請者らが開発した電解浮上法による切削液の浄化方法の詳細を述べている。 第４章は環境適応型ＭＱＬ（Minimum Quantity Lubrication）切削加工実現のための技術開発として，切削液を微細なミストにして被加工物に吹き付ける方法を述べている。 特にミストをコロナ放電により帯電させつつ，高電界を被加工物表面に形成して，電気力で帯電ミストを運搬することでミストの付着効率が向上できることを示した。 第５章は帯電ミストを使用することで，加工ブース内部に飛散するミストの量を大幅に低減でき，作業環境の改善が図れることを示した。 第６章は結論であり，本研究を通じて開発した技術をまとめ，その有効性を述べている。

本論文は，マレーシア華人新村に対する定説を都市地域史の視点から再評価し，新たな視点を提示したものであり，全６章から構成されている。 この新村は，第２次世界大戦後の共産運動鎮圧のために，イギリス植民地政府が華人スクウォッターの収容と管理を目的として建設した再定住地である。

新村は共産化を防ぐ応急対策的な計画から始まり，これまで既往研究では拘留キャンプのような無計画なものとの説が定説であったが，申請者は，居住地としてある程度の計画がなされていたと仮定し，１）計画，建設のプロセスと，２）新村の住環境整備の実態を明らかにするために，現地で通算1年弱１５村の詳細調査と１５村の概要調査を行い，当時の公文書の読解，官庁や住民調査から得た資料を分析した。 その結果，新村はブリックスプランに基づき，コミュニティー形成という明確な目的の上に公共施設等の施設設備計画，当時としては良好な住環境の計画がなされ，少ない人員で効果的に良水準の新村建設を行うため，南部から集中的・段階的に実施されたことを明らかにした。 このようにして完成した新村は当初から良好な住環境が整備され，そこで生活基盤がつくられ，非常事態解除後も存続し，５８２に及ぶ地方都市の骨格ができあがったことを明らかにした。

人類の生活水準の向上に伴い難分解性人工化学物質が大量に生産され，深刻な環境問題となっているが，本論文は，この問題を解決するため，難分解性物質が低濃度で存在する場合，高濃度で存在する場合に分けて無害化処理の方法を論じている。 第１章では，難分解性物質によって引き起こされる環境問題の背景と現状をまとめるとともに，本研究の目的を述べている。 第２章では，気体の低濃度難分解性物質に対して光触媒，プラズマを用いた分解処理方法を提案し，そのメカニズムを明らかにしている。 第３章では，高濃度の難分性解物質を処理する方法を液体と固体に分けて，液体に対しては熱分解及び燃焼分解法を提案している。 また，固体の難分解性物質に対しては石炭と混ぜてブリケット化することで燃料化し，燃焼することで無害化処理する方法を提案している。 第４章では，２章と３章で行なった分解処理から発生する排ガスの処理方法を提案し，そのメカニズムを明らかにしている。 また，排ガスから出るフッ素化合物を再資源化する方法を提案している。 第５章では，３章と４章の結果を用いて実証機の設計，製作を行い，装置を稼動させ，その性能を検証している。 第６章では，LCA手法を用いて本装置について環境影響評価を行なっている。 第７章では，本研究の成果と今後の課題をまとめている。