【研究分野】小児外科学

【研究領域課題番号】26293378 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

内視鏡手術 / 小児 / 手技評価 / トレーニング / シミュレーション / テーラーメードモデル / 小児外科 / 内視鏡外科 / テーラーメード医療 / シミュレータ / 手術手技評価 / テーラーメード手術 / シミュレーター

【研究成果の概要】

本研究では、ラピッドプロトタイピングの技術を用いて実際の小児内視鏡手術を忠実に再現し、手技評価やトレーニング、患者個別の術前シミュレーションに利用可能な小児患者モデルを開発し、その有用性の評価を行った。新生児食道閉鎖症モデルでは、胸腔鏡下食道食道吻合の縫合手技を計測・評価することが可能となり、小児内視鏡外科医の熟練度を反映した手技評価に有用なモデルであることを示した。乳幼児肺嚢胞性疾患モデルでは、解剖学的構造の把握だけでなく、血管と気管の処理や肺実質の剥離などの操作も可能な術前シミュレーションが可能となった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)

【研究分野】計算機システム・ネットワーク

【研究領域課題番号】23500080 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

DNS / DNSSEC / NS-3 / シミュレーション / DCE / CreateZones / シミュレータ / createzone / ns-3 / bind / unbound / ネットワークトポロジ

【研究成果の概要】

本研究では、DNSSECの普及を促進し、信頼できるインターネットを実現するための一助となるべく、DNSSECシミュレータの設計と実装を行った。DNSSECは、DNSを信頼できるシステムにするための重要な技術であるが、導入後のDNSサーバの負荷やトラフィックの変化などを適切に予想する手法が存在しない。そこで本研究では、DNS管理者が自組織のDNS環境をそのままDNSSECに対応させた場合の、DNSサーバの負荷やネットワークトラフィックの変化、ユーザに与える影響を的確にシミュレーションするためのソフトウェアを設計・実装した。なお、本研究の成果物はフリーソフトウェアとして公開した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2011 - 2013

【配分額】5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)

【研究分野】土木計画学・交通工学

【研究領域課題番号】22360205 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

信号交差点 / 交通安全 / シミュレーション / 交錯 / 交差点構造 / 信号制御 / 交通工学・国土計画 / 交通事故 / シミュレータ / 安全性評価

【研究成果の概要】

本研究は,信号交差点における横断歩行者と自動車との交錯について,道路構造や交通運用に応じた安全性を定量的に評価するための手法の提案を目的とする.複数の交差点における交錯時の自動車・歩行者の挙動分析を通じて,交差点構造・交通運用と利用者挙動との関係,および利用者同士の相互作用のメカニズムを明らかになった.提案した評価手法により,十字型信号交差点の設計や運用方法の改善において,代替案の効果を事前に評価することを可能となった.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)

【研究分野】情報システム学(含情報図書館学)

【研究領域課題番号】05452362 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンピューター・ウィルス / シミュレーション / セキュリティ強度 / ディジタル著名 / 情報ネットワーク / コンピュータ・ウイルス / デイジタル署名 / セキュリティ / 暗号 / 認証コンピュータウイルス / シミュレータ / システムインテグレーション / ディジタル署名

【研究成果の概要】

最近、情報ネットワークが急激に大規模化しつつあるが、それに伴ってコンピュータウィルスやワ-ムなど(以下、ウィルス等)、ネットワークに対する脅威は増している。このため、これらの脅威に対して安全な情報ネットワークの構築が求められるようになってきた。安全な情報ネットワークを構築するためには、まず、情報ネットワークのセキュリティ強度を評価する必要があり、この評価に従って実際のセキュリティー対策を導入することになる。
そこで、本研究では、特に問題になっているウィルスをとりあげ、ウィルスに対する情報ネットワークのセキュリティ強度を定量的に評価する方法を提案した。また、この評価を踏まえ、情報ネットワークにおけるウィルス対策を提案した。
具体的には次の研究を行った。
1.ウィルスの拡散・消滅シミュレーションと理論的解析:問題となっているウィルス等が、情報ネットワークをどのように拡散していくか、さらにどの程度の対策を導入すればウィルス等を消滅できるのかを調べた。これにより、ウィルス等を駆逐するのに必要な、端末におけるセキュリティー対策の普及率、ウィルス等の発見率等のノードセキュリティレベルが定量化できることになる。
2.コンオパイラによる著名:ソフトウェアにウィルスが感染したか否かをチェックするため、ディジタル著名を用いた。特に、コンパイラが著名を行なう方式を検討した。コンパイラが直接著名を行なえばウィルスが感染するチャンスが減るばかりでなく、人の手間も軽減することができる。
これらにより、本研究では、マクロ的対策としてのウィルスの振舞とミクロ的対策としてのソフトウェアウィルス対策を通して、セキュリティインテグレーションの実現を目指した。

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1993 - 1994

【配分額】5,300千円 (直接経費: 5,300千円)

【研究分野】電子通信系統工学

【研究領域課題番号】04452181 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

トランスピュータ / シミュレータ / 多層プロトコル / 伝送効率 / 高速通信 / OSI参照モデル / プロトコル処理 / スループット / 高速コンピュータ通信 / プロトコル / トランスポート層 / ネットワーク層 / データリンク層 / シミュレーション / 性能評価 / 高速ネットワーク / コンピュータ通信 / トランスポートプロトコル / 模擬伝送路

【研究成果の概要】

コンピュータ間の通信を実現するプロトコルとしては,正当性検査のしやすさ,異機種間での運用の容易さなど点から,階層構造により標準化・実装がなされている.しかし,多層プロトコルでは伝送速度が高速になると,プロトコル処理時間や応答待ちによって生じるオーバヘッドが大きくなり,伝送効率が大幅に低下する.高速通信を実現するためには効率のよいプロトコルが必要がある.
多層プロトコルではプロトコルとスループットの関係は複雑であり,ソフトウェアによるコンピュータ・シミュレーションではこうした評価には十分でない.
本研究では,複数のトランスピュータを用いて,ハードウェア的にプロトコル・シミュレータを作成し,ネットワーク・ノードとネットワークリンクをシミュレートした.ノードにおいて実際にプロトコル処理を行い,リンクでは伝送遅延と転送誤りをシミュレーとすることで,理論的評価では困難で多層プロトコルの評価を,伝送誤りの発生する環境で行った.
シミュレータを用いて,ウインドウサイズやデータ長,応答間隔などのプロトコル・パラメータや,伝送速度や誤り率,伝搬遅延などのネットワークの条件がネットワークのスループットとパケット遅延に与える影響を評価した.
また,設計したシミュレータを用いて,チェックサム計算がスループットに与える影響,並列処理による性能向上,およびメモリバンド幅の寄与を評価し,100Mb/s以上の高速通信のためのプロトコルを設計するときの指針を示した.

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1992 - 1994

【配分額】7,600千円 (直接経費: 7,600千円)

【研究分野】船舶構造・建造

【研究領域課題番号】04402036 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

線状加熱 / 板曲げ加工 / シミュレーション / 構造解析 / FEM / CIM / 面内収縮 / 面外変形 / 撓鉄(ぎょうてつ)作業 / シミュレータ / 有限要素解析 / 熱収縮 / 非線形大撓み解析 / 高周波誘導加熱 / 撓鉄 / 曲がり板 / モデル / アイリパラメトリック要素 / 厚板 / 大たわみシェル解析

【研究成果の概要】

造船業では、船体の独特な曲がり形状を実現するために、ガスバーナーを用いて鋼鈑を曲げ加工する技術が不可欠である。この曲げ加工技術は撓鉄(ぎょうてつ)作業と呼ばれ、造船業における固有技能の一つである。本研究では、この撓鉄作業に着目し、計算機を利用したシミュレータを作成することによって、撓鉄作業の技術の伝承、さらに装置化や自動化を実現可能とすることを目的とする基礎研究である。
線上加状は熱加工であるから熱弾塑性解析法が最も有効な解析法であると考えられ易いが、シミュレーションには適すものではないと判断した。そこで本研究では、非線形大暁み解析法である有限要素法による板曲げ問題のための弾性解析法を用いることとした。
先ず、撓鉄作業のシミュレーションを念頭に、撓鉄作業のモデリングについて研究した。特に、線状加熱による面外変形と熱収縮をモデル化するために、外力と拘束条件を検討した。実験結果を用いて、面外変形における荷重条件として、焼き線から一定距離だけ離れた接点に上記の曲げモーメントを付加することとした。さらに熱収縮における荷重条件として、熱収縮を起こす等価な圧縮加重を焼き線から一定距離だけ離れた接点に対してかける外力のモデル化を行った。また、拘束条件としては焼き線の中点に相当する接点を全自由度拘束した。そして、以上のモデル化を考慮した板曲げ加工の実用シミュレータをワークステーション上に構築した。
さらに、構築したシミュレータの有効性を確認するために、シミュレータによって得られる結果と、実験値との比較を行うことによって、曲げ加工シミュレータ用に構築した有限要素プログラムの有効性、および面外変形・熱収縮のモデル化を検証した。その結果としては、シミュレータとしての定性的な変形挙動は充分満足しているものと確認することができた。

【研究種目】一般研究(A)

【研究期間】1992 - 1994

【配分額】15,500千円 (直接経費: 15,500千円)