2017 Fiscal Year Research-status Report
味蕾細胞モデルを模したVOCセンサーシステムの開発
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16K05869
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
中村 修 筑波大学, 環境安全管理室, 教授 (00400466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立野 勝巳 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (00346868)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 揮発性有機溶剤 / ノイズ同期 / 確率共鳴 / 化学センサー / リアルタイム計測 / 作業環境管理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プロジェクト1-1で予定していた印刷作業場の追加調査を実施した．1週間の間作業場に滞在し，すべての有機溶剤の使用状況を確認し，ばく露量を測定した．様々な有機溶剤を同時に使用しており，それらの中でばく露限界を超えるケースも見受けられた．混合VOC 内の特定の溶剤のリスクについては既存の揮発性有機溶剤（VOC）センサーでは対応できないことも確認された．また，この調査から得られた知見は労働衛生管理上有益であるため，本年5月の第91回日本産業衛生学会において発表予定である．
プロジェクト2-1「数理神経モデルの簡約化」において，平成28年度に引き続き現行モデルの詳細についてさらに検討を行い，その結果をJNNS2017においてポスター発表した．これら一連の成果を論文にまとめ，現在投稿中である．現行モデルの挙動の簡約化を検討し，積分発火型回路を2種類試作した（回路１および回路２）．
プロジェクト1-2「受容部の電子回路作成およびVOC測定における波形挙動の確認」
回路１および回路２について，それぞれVOCばく露時の挙動を確認した．回路１はランダムパルスが発生し，VOC 濃度に応じて発火数も大きくなった．しかし，ランダムパルスはガウスノイズ様では無く，ダイナミックレンジも小さかった．もう一方（回路２）は広いダイナミックレンジが得られたが，ランダムパルスが発生しなかった．いずれも受容部回路としては要求条件に満たなかった．
プロジェクト2-2「出力部となるセンサーシステム用アナログニューロン回路作成」
回路１用いて出力部を作成した．この出力部に模擬的に信号を入力し分岐特性を調査した．確率共鳴は確認したが，同期率が低く，ノイズ同期も確認されなかった．出力部として使用するのは適切では無いと判断した．回路２はランダムパルスが発生しないので，出力部として不適切であることが自明であり，確認は行わなかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
以下の理由により，やや遅れていると判断した．
平成28年度に実施予定であったプロジェクト1-1現地調査については予定通り実施し，成果が得られた．その一方でプロジェクト2-1において設計した積分発火型回路が，受容部としても出力部としても使用できる水準に達しなかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度に試作した積分発火型回路では期待した性能が得られなかった．積分発火型モデルをアナログ回路化したことで、現行モデルの特性が十分に反映できなかったと推測している．そこで，アナログニューロン回路に替えて受容部回路としてArduinoを用い，出力部回路としてNVIDIA Jetson（GPU搭載の組み込み開発キット）をそれぞれ使用する．これらの製品にプロジェクト2-1で検討したシミュレーションを若干簡約化したものを組み込み，入力部，出力部でそれぞれ挙動を確認した後，これらを統合してセンサーシステムを試作する．
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| Causes of Carryover |
論文審査が思うように進まず，投稿費用の支払いが無かったこと．回路試作において，学内の技術サービスを活用するなど，費用をできるだけかけないように工夫したためことで，予定よりも未使用予算が発生した．
平成30年度において論文投稿費用、センサーシステム用機材（GPUなど）研究責任者が異動したことによる資材の追加購入について予算を使用する計画である。
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Research Products
(2 results)
