hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工呼吸器装着患者へのリハビリテーション展開に必要な新たな酸化ストレス指標の確立

端坐位前と端坐位後に呼気凝縮液を20分間ずつ採取した。呼気凝縮液中過酸化水素濃度は端坐位前と比べ端坐位後に有意に増加した。このことからリハビリテーション介入により肺の酸化ストレスが増加する可能性があることが明らかとなった。本研究では人工呼吸患者に対するリハビリテーション介入の影響を肺の酸化ストレスの観点から検証するために、基礎的検討として喫煙者および非喫煙者を対象に検討を行った。酸化ストレス指標として過酸化水素濃度を選択し、急性運動負荷や喫煙が肺の酸化変化を検証し、中等度運動が肺の酸化損傷リスクを高めないことを明らかにした。基礎的検討の後、人工呼吸患者における安静時の呼気凝縮液採取方法を検討し、リハビリテーション前後の過酸化水素濃度の変化を検証した。リハビリテーション介入により肺の酸化ストレスを増加させる可能性が示唆された。測定予定施設での測定が困難となり、別施設での測定を行う必要が出たため、手続き等に時間を要した。加えて、呼気凝縮液の採取方法の検討に時間を要したため、人工呼吸器装着患者における安静臥床時の呼気凝縮液中酸化ストレス指標の選定やリハビリテーション介入が人工呼吸器装着患者の呼気凝縮液中酸化ストレスへ及ぼす影響の検討がやや遅れている。平成27年度に引き続き、人工呼吸器装着患者における安静臥床時の呼気凝縮液中酸化ストレス指標の選定と、リハビリテーション介入が人工呼吸器装着患者の呼気凝縮液中酸化ストレスへ及ぼす影響の検討を行う。本年度の中間までにデータ収集をほぼ終了し、その総括は研究対象者にフィードバックを行うとともに、学会発表および学術論文への投稿を行う。リハビリテーション平成26年度に引き続き、人工呼吸器装着患者における安静臥床時の呼気凝縮液中酸化ストレス指標の選定と、リハビリテーション介入が人工呼吸器装着患者の呼気凝縮液中酸化ストレスへ及ぼす影響の検討を行う。本年度の中間までにデータ収集をほぼ終了し、その総括は研究対象者にデータフィードバックを行うとともに、学会発表および学術論文への投稿を行う。平成25年度は喫煙者および非喫煙者を対象に、呼気凝縮液中の酸化ストレス指標の選定を行い、喫煙や中強度運動が肺の酸化ストレスに及ぼす影響を明らかにした。高濃度酸素投与時の呼気凝縮液中の酸化ストレス指標の変化については平成26年度に検討を行う予定である。平成26年度に当初予定していた研究実施場所が変更となり、使用していた人工呼吸器が変更となったため調整に時間を要したことに加え、変更した研究対象施設での対象者の調整が予想以上に時間を要旨、研究実施が大幅に遅れた。また、平成27年も研究に十分な時間を費やすことが困難となった。当初予定していた測定にやや遅れが生じたため。次年度は対象者数の増加と結果の解析を行い、未使用額はその経費に充てる。平成26年度は、高濃度酸素投与時の呼気凝縮液中の酸化ストレス指標の変化について検討を行うとともに、人工呼吸器装着患者における安静臥床時の呼気凝縮液中酸化ストレス指標選定のための人工呼吸器装着患者のリストアップと協力依頼作業を行う。人工呼吸器装着患者に対して安静臥床時の呼気行宿駅中酸化ストレス指標の選定を行った後、早期リハビリテーション介入が人工呼吸器装着患者の呼気行宿駅中酸化ストレスへ及ぼす影響について解明する。測定・解析に必要な試薬の購入費用とする。
振動工学におけるモード解析の概念を取り入れた認知症の新規血清診断法の開発

アルツハイマー型認知症(AD)の血清診断マーカーが開発できれば、早期診断、予後改善につながり、臨床的価値は極めて高い。しかし、単一の分子/分子群を対象とする従来の血清検査は感度が低く、実用化に至っていない。本研究では、従来のメタボロミクスとは異なる「振動工学におけるモード解析の概念を取り入れたNMR分析」を用いた、全く新たな発想に基づく血清診断を試みる。本手法を用いた予備検討では、ADと健常高齢者、軽度認知障害が識別でき、本血清診断法が病態も反映する可能性が示唆された。今回さらに症例数を増やして検討する。本研究により、ADの早期発見に向けた健診への応用や、病態に応じた治療の適正化が期待できる。
多死社会における仏教者の社会的責任

超高齢・多死社会の我が国で、これまで老病死を扱ってきた僧侶がどのような役割を果たしうるかを明らかにすることが本研究の目的である。2017年5月から8月にかけて、高齢者ケアに従事するケアスタッフへのアンケート調査を行った。質問紙の構成は大きく分けて、1勤務する施設での取り組みについて、2高齢者ケアの経験・考え方について、3僧侶との連携の経験・考え方について、4属性についてである。アンケートを分析した結果、1ケアスタッフのなかに僧侶との協働のニーズがあること、2信仰の有無とケアへの前向きさの相関関係があること、3宗教がバーンアウトの保護因子となる可能性を明らかにすることができた。当該年度においては、多死社会の現状を把握・分析することに主眼を置き、書籍購読、研究会開催をおこなった。なかでも、研究会においては、4回にわたり、ゲストスピーカーを招き、多死・超高齢社会の実態を知る機会を得た。1在宅介護・訪問看護事業を東京都内で展開するA氏は、終末期にあたっては、医療、介護、看取り、そして葬儀、供養までをトータルでデザインすることの重要性を指摘。ここに宗教者が加わることは自然な流れであること、また、終末期の在宅看護・介護の現場では、利用者からの宗教的な問いやスピリチュアルな問いに直面し、対応に苦慮するというシーンが多く、そういった問いに対応しうる専門的な知識を持ち、宗教的にも実践している僧侶や宗教者への協働のニーズはあると指摘した。2高齢者医療を専門とする医師B氏は、仏教者に期待することとして、「地域のまとめ役」、「終末期ケアへのさらなる参加」、「社会変革(価値体系の変革)」、「認知症ケアのイノベーション」、「研究の推進」、「よりよい社会とは何かという議論」の6点を提示した。3高齢者福祉施設の責任者であるC氏は、施設で仏教的なケアを求められたり、実際に提供したりすることが多く、さらには亡くなった利用者をともに見送ることは、他の利用者の精神的安定に寄与していると分析、宗教的ケアのニーズと仏教者の役割の可能性を論じた。4厚生労働省官僚で地域福祉を担当するD氏は、高齢者を地域全体で、諸機関が協働をしてケアをしていく必要性を提示、具体的にはボランティアや民間団体を活用し、新たな社会的資源を創出、公私の諸機関が緊密・柔軟に協力することであり、公的機関と寺院との協働もその範疇に入ると述べられた。以上のように、研究会や関連書籍から、多死社会の現場において、仏教者が果たすべき役割があるとの現状分析を行うことができた。当初の予定では、多死社会に対応するべく様々な活動をしている寺院に聞き取り調査を行う予定であったが、ステークホルダーとの関係性のなかで生じる「社会的責任」を探求するにあたっては、寺院・僧侶そのものではなく、寺院・僧侶と協働して多死社会に対峙するステークホルダー、具体的には医療や介護の従事者から、率直な意見を聞くべきであるとの本研究メンバーでの合意があった。そのため、当初の予定を一部変更し、医療・看護・介護・行政の各専門家をゲストスピーカーに招くこととなった。本科研の目的には合致したものであるが、変更した点があるため、このような区分選択とした。平成28年度はアンケート調査紙の作成を主におこなった。前年度、認知症、在宅看護、高齢者福祉施設、厚労省職員など、高齢者福祉に携わる専門家から聴取した意見を踏まえて、本研究の具体的な課題を、高齢者福祉施設・認知症専門医療施設における宗教的ケアのニーズ調査とすることに決定した。在宅看護はまだ宗教者が協働するにはハードルが高いこと、また通常の医療機関においても、宗教者との協働のイメージがつかみにくいこと、それに比して、高齢者福祉施設はお別れ会を開くなど、宗教者との協働へのハードルが低く、すでに実践例もあることが、その理由である。より具体的な調査方法として、施設の職員へのアンケート調査をおこなうこととし、施設での宗教的ケアの実施状況、スタッフ本人の介護観、疲弊度、どのような形での宗教者との協働を望むか、などを質問項目に含めた。施設も含めて連結不可能匿名化するため、実施状況やスタッフ個人のケア観・仕事への熱意などを、宗教的ケアのニーズに対する尺度として採用することにした。そのために、ケア態度尺度やバーンアウト尺度など、すでに妥当性が認められている尺度を、調査項目に含ませている。質問項目を確定させるために、特別養護老人ホームで働くスタッフにグループインタビューをおこない、そこで質問項目へのコメントを聴取、また、高齢者医療の専門家、保健福祉に関する調査の豊富な研究者等を交え、推敲を重ねた。他方、複数の福祉施設に交渉をおこない、300から400の回答数を見込むことができた。当初は施設を無作為抽出して、大量に配布して、回収する方法を考えていたが、回収率やコストを考慮して、協力を約束してくれる施設に絞り、確実に回収可能な方法に変更した。対象者が変わったことにより、どのような座標軸で分析を行うかをあらためて検討する必要が生じ、そのための質問を確定することに時間を要した。その他の理由として、アンケート調査への協力を取り付けるための過程でも時間を要した。結果的に、学内の研究倫理審査への申請なども自動的に遅れることとなった。すでに高齢化率が20%台後半に突入し、年間死亡者数も増加の一途をたどる我が国は超高齢・多死社会といえる。

そのなかで、これまで老病死を扱ってきた僧侶がどのような役割を果たしうるかを明らかにすることが本研究の目的である。多死社会では様々な領域で課題が現れてくるが、ここでは認知症を中心とした高齢者ケアの領域を対象とした。対象選定の理由として、認知症急増への対応は喫緊の問題となっていること、看取り加算の導入等によって高齢者福祉施設での看取りが増加傾向にあること、福祉施設スタッフのバーンアウトが懸念されていること、また、社会実装を視野に入れた際に医療機関よりも僧侶との協働への垣根が低い傾向があることなどがあげられる。そして、高齢者ケアに従事するケアスタッフの僧侶との協働へのニーズを探るため、ケアスタッフへのアンケート調査を2017年5月から8月にかけて、関東地方の10施設(医療施設2、高齢者福祉施設8)の協力を得て行った。方法は留置式、自記式で、配票数338に対して、有効回収数323であった。質問紙の構成は大きく分けて、1スタッフが勤務する施設での取り組みについて、2高齢者ケアの経験・考え方について、3僧侶との連携の経験・考え方について、4属性についてである。質問紙作成にあたっては、仮案の段階で、ケアスタッフ4名に質問紙への回答も含めたフォーカスグループインタビューを行い、その結果をふまえて看護研究の領域で用いられるケア態度尺度やバーンアウト尺度も採用することとなった。こうした質問紙デザインはスタッフ個人の経験・考え方・属性等を分析の変数とすることを念頭に置いたものである。そして、アンケートを分析した結果、1ケアスタッフのなかに仏教者との協働のニーズがあること、2信仰の有無とケアへの前向きさの相関関係があること、3宗教がバーンアウトの保護因子となる可能性を明らかにすることができた。超高齢・多死社会の我が国で、これまで老病死を扱ってきた僧侶がどのような役割を果たしうるかを明らかにすることが本研究の目的である。2017年5月から8月にかけて、高齢者ケアに従事するケアスタッフへのアンケート調査を行った。質問紙の構成は大きく分けて、1勤務する施設での取り組みについて、2高齢者ケアの経験・考え方について、3僧侶との連携の経験・考え方について、4属性についてである。アンケートを分析した結果、1ケアスタッフのなかに僧侶との協働のニーズがあること、2信仰の有無とケアへの前向きさの相関関係があること、3宗教がバーンアウトの保護因子となる可能性を明らかにすることができた。今後、アンケート調査を実施する予定である。そのために、調査紙のたたき台を作成し、科研メンバーおよび27年度の研究会ゲストスピーカーにも依頼し、質問項目を検討する。その後、大正大学研究倫理委員会に諮ったうえで、パイロット調査を行う。パイロット調査は、老人施設職員や訪問看護従事者などに協力を得る予定である。調査紙が完成次第、老人福祉施設や訪問看護ステーションなどに郵送する。調査先については、数百の回答が得られることを目標として、今後、研究会において検討を重ねる。調査紙の回収、分析を経て、次年度、学会において成果の発表を行うとともに、インタビュー調査を了解したアンケート回答者を訪問し、聞き取りも行う予定である。アンケート調査を5月下旬から6月初旬に実施。回収したデータの入力・分析を8月までにおこない、9月の宗教学会にて発表をする予定である。また、アンケートにおいてインタビューへの協力を申し出てくれた回答者には、順次、インタビュー調査を行う。最終的には29年度中に報告書の完成を目指す。
分布周縁部のアトラクティブ・シンク化がヒグマ個体群および人間社会に及ぼす影響

近年北海道では人とヒグマの軋轢が増加しており,駆除数は戦後最高水準に達しているが,軋轢が低下する様子は見られない。原因として,軋轢が生じる場所と隣接する分布周縁部がアトラクティブ・シンク化しているという仮説を立てた。分布周縁部はヒグマにとって駆除リスクが高いにも関わらず,農作物や駆除されたシカの死体など人由来の質の高い資源が分布しているため,ヒグマが誤った生息地選択によって分布中心部から非適応的な移動・分散を続けてしまうという仮説である。この場合,周縁部で駆除を続けても中心部から別個体の補充が繰り返されるだけで,軋轢は個体群全体の密度が大きく低下するまで減少しない。周縁部の軋轢は減少していないのに,中心部の生息数はすでに減少し始めている可能性もある。継続的な駆除が個体群の空間構造やヒグマの行動にどのような影響を及ぼしているか1)行動生態,2)同位体生態,3)遺伝生態,4)時系列解析各手法から検討した。1)カメラ・トラップにより,オス,メスともに道路から遠く標高の高い地域に多く分布しており,行動圏の広いオスは選択的に人との軋轢の少ない場所を利用し,行動圏の狭いメスは標高の低い分布周辺部では駆除が進み生息密度が低下した可能性が考えられた。2)安定同位体解析を用いたヒグマの食性分析では,37頭の解析を行い,うち22頭がトウモロコシを利用していることが明らかとなった。脂肪酸分析によるエゾシカ利用個体判別の予備分析を行い,エゾシカ利用を検出できる可能性が示唆された。3)DNA多型解析を行い,個体群分布周縁部へ個体の移動が確認された。周縁部のアトラクティブ・シンク化が生じた結果,見かけの遺伝的多様性は増加したが集団間の遺伝的交流は減少していることが示唆された。4)全道25年分の捕獲統計を時系列解析し,捕獲数が常に低い,常に高い,単調増加,近年増加,減少の5つのパターンを認識した。1)背擦りトラップとカメラ・トラップの併用により,阿寒白糠地域個体群全域を網羅的にモニタリングできている。2017年9-10月の性齢クラス別の空間構造を見ると,オス,メスともに分布中心部に多く確認された。同年5-7月には,子連れメスの行動圏が狭く撮影頻度が低いが,オスでは分布域全域で確認された。分布周辺部で駆除が進むと,オスは行動圏が広く出生地から分散するため別な個体により補充されるが,メスは行動圏が狭く長距離分散しないため補充されず,メスの生息密度が減少している可能性が考えられた。アトラクティブ・シンクは雌雄で異なる効果をもたらしている可能性が示唆された。2)安定同位体解析を用いたヒグマの食性分析では,オスの85%,メスの41%でトウモロコシ利用が確認された。オスは個体群全域で検出されており,トウモロコシ利用個体を駆除する場合,ほぼ全ての個体を駆除しなければ被害がなくならないことが明らかになった。一方,メスでは非利用個体も多く,行動圏内に利用可能な農地の有無が関係していると考えられた。今後分析試料数を増やすとともに,景観生態学的な解析を行う。3)背擦りトラップから回収された被毛試料,有害駆除されたヒグマの体組織試料を用いて分析を行った。DNA多型解析からは,農地周辺にあたる個体群分布周縁部へ,分布中心部だけでなく分布辺縁部からも個体の移動が確認され,周縁部のアトラクティブ・シンク化が裏付けられた。さらに,移入増加により遺伝的多様性は増加したが個体間の遺伝的交流が低下していることが示された。今後は被毛試料のマイクロサテライト多型解析を進め,全体の分析個体数を増やすことが必要となる。4)時系列クラスタリングにより,パターンを分けることはできた。今後はパターンに共通する要素について,景観生態学的な解析を進める。1)背擦りトラップとカメラ・トラップによる個体群モニタリングを次年度も継続して実施する必要がある。個体群内の性齢クラス別分布について,過年度分も含めた解析を行い,空間構造の経年的変化を合わせて分析を行う。また繁殖期と食欲亢進期といったヒグマの生活史別の分析も行い,雌雄で異なるパターンで進行しているアトラクティブ・シンクについて検討する。2)安定同位体解析を用いたヒグマの食性分析では,分析し量数を増やし,トウモロコシ利用個体の空間分布や利用個体の血縁度の関係を検討する予定である。脂肪酸分析によるエゾシカ利用個体の判別については,明らかにエゾシカ利用履歴のある個体とない個体の試料入手を試みる。3)DNA多型解析については,背擦りトラップから被毛試料の回収を続け,同時進行で分析を行う。分析成功率を高めるために,試料回収をより短期間高頻度で行うこと,少量の被毛から効果的にDNA抽出するための手法検討も行いながら分析作業を続ける。4)北海道におけるヒグマ捕獲統計を用いて地域別捕獲動態の時系列変化に関する解析を行い,検出された各パターンに共通する景観要素を検討する。近年北海道では人とヒグマの軋轢が増加しており,その管理が大きな課題となっている。軋轢対策としての駆除数は戦後最高水準に達しているが,軋轢が低下する様子は見られない。

分布周縁部はヒグマにとって駆除リスクが高いにも関わらず,農作物や駆除されたシカの死体など人由来の質の高い資源が分布しているため,ヒグマが誤った生息地選択によって分布中心部から非適応的な移動・分散を続けてしまうという仮説である。この場合,周縁部で駆除を続けても中心部から別個体の補充が繰り返されるだけで,軋轢は個体群全体の密度が大きく低下するまで減少しない。周縁部の軋轢は減少していないのに,中心部の生息数はすでに減少し始めている可能性もある。継続的な駆除が個体群の空間構造やヒグマの行動にどのような影響を及ぼしているか1)行動生態,2)同位体生態,3)遺伝生態の各手法から検討した。1)カメラ・トラップによる個体群モニタリングにより,性齢クラス別の空間構造を見ると,子連れメスは分布中心部に多く分布しており,オス成獣は全域に分布していた。分布周辺部では駆除が進み繁殖メスが減少している可能性が考えられた。2)安定同位体解析を用いたヒグマの食性分析では,まず採食資源の分析を行った。新たに同位体比で識別を試みた農作物ビートについては,他の食物と区別することができなかった。今後脂肪酸分析などの手法も用いて,人由来の資源利用を検出する方法を検討する。3)有害駆除されたヒグマの体組織試料を用いて分析を行った。mtDNA多型解析から,農地周辺にあたる個体群分布周縁部へ,中心部だけでなく辺縁部からも個体の移動が確認され,周縁部のアトラクティブ・シンク化が裏付けられた。1)背擦りトラップとカメラ・トラップによる個体群モニタリングにより,阿寒白糠地域個体群に前年度よりも多くのヒグマが確認された.2016年が秋の主要採食資源であるミズナラ堅果の豊作年であったため,多くのメスが出産したこと,2017年は凶作年であったために全体にヒグマの行動が活発であった可能性が考えられた。9-10月の性齢クラス別の空間構造を見ると,子連れメスは分布中心部に多く分布しており,オス成獣は全域に分布していた。森林内の草本類やベリー類,堅果類に比べ,デントコーンやスイートコーンの炭素安定同位体比が高いこと,アリ類やエゾシカの窒素安定同位体比が高いことが確かめられた。旧来の知見を本調査地においても確認できたこととなる。新たに同位体比で識別を試みた農作物ビートについては,森林内植物よりも高い窒素安定同位体比を示す試料もあったが,森林内植物と同程度の値を示す試料もあるなどばらつきが大きく,また動物質資源の値とも近いことから,ヒグマによるビート利用の検出はできなかった。ヒグマの食性については,分析に用いる被毛回収を進め,分析を開始している。森林内の植物を利用する個体,夏にトウモロコシを利用する個体,春から初夏に動物質資源を利用する個体の3パターンが検出された。3)背擦りトラップから回収された被毛試料,有害駆除されたヒグマの体組織試料を用いて分析を行った。体組織資料によるmtDNA多型解析からは,農地周辺にあたる個体群分布周縁部へ,分布中心部だけでなく分布辺縁部からも個体の移動が確認され,周縁部のアトラクティブ・シンク化が裏付けられた。被毛試料のマイクロサテライト多型解析により,個体識別を行っている。近年北海道では人とヒグマの軋轢が増加しており,駆除数は戦後最高水準に達しているが,軋轢が低下する様子は見られない。
一時的パケット蓄積を用いた制御によるネットワークの効率向上に関する研究

情報指向ネットワーク(ICN)ルータの高速化を妨げる要因が不人気なDataパケットを不必要にキャッシュへ挿入する処理にあることを明らかにし、不人気なDataパケットのキャッシュ挿入を回避する挿入判別アルゴリズム、フィルタを開発した。実装とシミュレーションを通じて、フィルタが高速性と高いキャッシュヒット率をICNルータ上で両立することを示した。具体的な研究成果は下記である。(1)直前q個の要求からDataパケット毎の要求数をカウントし、閾値k回以上要求されたDataパケットのみをキャッシュへ挿入する、フィルタを設計し、ハッシュテーブルベースの要求カウントにより高速な実装を実現した。シミュレーションにより、高性能なARCよりもヒット率を若干低下するが、単純なFIFOよりも向上することを示した。また、ICNルータへフィルタを実装し、高性能なARC、単純なFIFOよりも高いパケット転送速度を実現できることを示した。この結果、フィルタは単一CPUを持つLinuxサーバで実装したICNルータ上で4200万パケット/秒のパケット転送速度を実現した。(2)フィルタの実装基盤であるICNルータを、フォワーディングの高速化、並列度の向上、の2つの観点から高速化した。フォワーディングでは、DRAM上のデータ構造の読み込み時間が課題であり、解決策として、ルータで受信したNパケットを対象に、nパケット目の処理中にn+1パケット目のデータ構造を先読みするプリフェッチアルゴリズムを提案した。並列度向上では、宛先が同一のパケットを異なるCPUコアに割り当てると、ルータに保持する宛先の状態の一貫性を保つ排他制御が高負荷である課題に対し、状態テーブルの実装とICNプロトコルの標準機能の併用のみで軽量に一貫性保証を実現する方法を検討した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。不人気なデータパケットをキャッシュへ挿入する処理は、キャッシュヒット率の向上に貢献しないにもかかわらず高負荷な処理を必要とし、NDNルータのパケット処理の負荷を増加する。これに対し、軽量な処理で高人気なデータパケットのみを抽出しキャッシュへ挿入するフィルタアルゴリズムを開発し、フィルタがNDNルータの負荷を低減できる見通しを得た。具体的な成果は下記である。(1)各データパケットの過去の要求数をカウントし、要求数の多いデータパケットのみをキャッシュへ挿入する、フィルタを設計した。さらに、要求数をカウントするテーブルをハッシュテーブルベースのデータ構造で軽量に設計した。シミュレーションにより、フィルタはFIFOよりも高くLFUと同等のヒット率を実現しつつ、全てのデータパケットのキャッシュ挿入の91%を回避でき、NDNパケットの平均処理時間を20%程度削減できることを明らかにした。(2)フィルタを実装予定のPCベースNDNルータの高速な設計とプロトタイプ実装に取り組んだ。まず、NDNルータのパケット処理時間をCPUの命令パイプラインで分析し、DRAM上に配置したFIB、CS、PITからのデータフェッチの待ち時間が、パケット転送速度向上の課題であることを明らかにした。次に、プリフェッチ命令によりこの待ち時間を最大限隠ぺいするため、データフェッチと依存関係にない演算の実行中にプリフェッチを完了できるようパケット処理を構成する関数群の実行順序をリオーダリングした、プリフェッチアルゴリズムを提案した。最後に、マルチCPUコアを具備するLinuxサーバ上に、提案アルゴリズムと高速なNICドライバDPDKを実装することでNDNルータのプロトタイプを実装し、プロトタイプが4000万パケット/秒の転送速度を実現できることを実証した。1年目の目標を以下の通り達成している。(1)フィルタアルゴリズムの軽量な設計:過去の要求回数を記録するテーブルをハッシュテーブルベースのデータ構造で設計し、フィルタの処理を実装し、処理時間を測定した結果、(3)で実装したNDNルータの1パケットの処理時間約2000 CPUサイクル数に対し、フィルタの処理を100 CPUサイクル程度で実現できることを実証した。(2)フィルタの理論的な性能解析モデルの開発:フィルタは、直前に受信したq個の要求のうち、k個以上の要求のあったデータパケットをキャッシュへ挿入するアルゴリズムである。つまり、パラメータq、kが、キャッシュヒット率とキャッシュ挿入率を制御する。これに対し、データパケットに対する要求の到着が定常ポアソン過程に従うことを仮定し、q、kに対するヒット率と挿入率の変化のふるまいを確率的にモデル化した。さらに、様々なキャッシュ容量やデータパケットの人気度分布のシナリオで、q、kを総当たり的に変化してヒット率と挿入率を解析した結果、フィルタは最適なq、kを設定できる場合、LFUに匹敵するキャッシュヒット率を実現でき、かつ、不要なキャッシュ挿入処理を90%程度回避できることを明らかにした。(3)NDNルータの高速な設計とプロトタイプ実装:本研究では、フィルタを商用の速度を実現するNDNルータで安定して動作することを目標としている。したがって、フィルタの性能評価において、高速なNDNルータ実装は不可欠である。これに対し、研究実績の概要(2)で説明したNDNルータは、1ユニットのLinuxサーバ上で4000万パケット/秒の速度を実現でき、フィルタの最終的な性能評価で用いるルータプラットフォームのプロトタイプ実装を完成させた。

(1)直前q個の要求からDataパケット毎の要求数をカウントし、閾値k回以上要求されたDataパケットのみをキャッシュへ挿入する、フィルタを設計し、ハッシュテーブルベースの要求カウントにより高速な実装を実現した。シミュレーションにより、高性能なARCよりもヒット率を若干低下するが、単純なFIFOよりも向上することを示した。また、ICNルータへフィルタを実装し、高性能なARC、単純なFIFOよりも高いパケット転送速度を実現できることを示した。この結果、フィルタは単一CPUを持つLinuxサーバで実装したICNルータ上で4200万パケット/秒のパケット転送速度を実現した。(2)フィルタの実装基盤であるICNルータを、フォワーディングの高速化、並列度の向上、の2つの観点から高速化した。フォワーディングでは、DRAM上のデータ構造の読み込み時間が課題であり、解決策として、ルータで受信したNパケットを対象に、nパケット目の処理中にn+1パケット目のデータ構造を先読みするプリフェッチアルゴリズムを提案した。並列度向上では、宛先が同一のパケットを異なるCPUコアに割り当てると、ルータに保持する宛先の状態の一貫性を保つ排他制御が高負荷である課題に対し、状態テーブルの実装とICNプロトコルの標準機能の併用のみで軽量に一貫性保証を実現する方法を検討した。本年度は、平成29年度の研究成果を踏まえ、以下の拡張を実施する。(1)フィルタのパラメータ決定手法の確立:データパケットに対する要求の人気度の時間変動に追従できるよう、フィルタの制御パラメータq、kを動的に制御する手法を設計する。近年、要求の人気度の分布は時間変動すること、さらに、この変動がキャッシュアルゴリズムの性能を決める一因となり得ることが判明してきている。しかし、前年度では、定常な人気度の分布を仮定したシナリオで、高いヒット率と低い挿入率を実現できるパラメータの決定方法しか議論しなかった。そのため、前年度に開発したモデルをベースに、非定常な人気度の分布を有する要求到着過程を考慮した性能解析モデルへ拡張し、本モデルを用いて、フィルタが高いヒット率と低い挿入率を実現できるよう、要求の人気度分布の時間変動に対しq、kを動的に制御する手法を設計する。(2)フィルタとNDNプロトコルを統合した高速なNDNルータの実装:前年度に設計したNDNルータ上にフィルタを実装し、40ギガビット/秒の転送速度を実現できることを実証する。前年度に設計したNDNルータでは、ハッシュテーブルで実装したCS、PIT、FIBへのアクセスで生じる、ハッシュ値の計算時間が、パケット処理時間の大半を占めている。そのため、ハッシュテーブルで実装したフィルタをNDNルータに追加すると、この計算時間の増加がパケット転送速度を低下する恐れがある。
腸内環境の生理流体力学：過敏性腸症候群の病態メカニズムの革新的理解

過敏性腸症候群と呼ばれる疾患では,炎症や潰瘍がないにもかかわらず下痢や便秘,腹痛などの症状が現れる.小腸や大腸の消化管運動の異常により,腸内容物の輸送・吸収機能が低下し,また腸内細菌叢が変化することが原因であると考えられている.しかしながら,現在の医用イメージング技術では,腸内の輸送現象を可視化することができず,結果として,この疾患の病態メカニズムは十分明らかになっていない.本研究の目的は,我々の数値流体力学とオークランド大学の電気生理学の統合的解析を用いて,過敏性腸症候群の病態メカニズムに,力学的視点に基づく革新的な理解を提供することである.平成30年度は,ヒトの腸に対する医用画像データに基づき,実形状のヒト腸管モデルを構築し,分節運動に対するヒト腸管運動モデルを構築した.また,これまでに開発した胃内容物流動の数値流体力学モデルを応用し,腸内流動の数値流体力学モデルを開発した.多緩和時間格子ボルツマン法に基づく固気液混相流の計算手法をGPUに完全実装したものであり,独自に開発した適合格子サブドメイン法を適用することによって,ヒト腸管運動モデルに対する腸内容物流動の計算が可能となった.病態も含めた小腸の運動,大腸の運動のモデルを多く構築するため,オークランド大学と連携し,小腸および大腸の運動に対する多極電極マッピング解析を進めており,中心的な検討課題に関する議論を開始している.実形状のヒト小腸内の数値流体力学計算は過去に例がない困難な課題であるが,それに着手できているため.オークランド大学と連携し,小腸・大腸の運動に関するデータの取得およびモデルの構築を強化する.過敏性腸症候群と呼ばれる疾患では,炎症や潰瘍がないにもかかわらず下痢や便秘,腹痛などの症状が現れる.小腸や大腸の消化管運動の異常により,腸内容物の輸送・吸収機能が低下し,また腸内細菌叢が変化することが原因であると考えられている.しかしながら,現在の医用イメージング技術では,腸内の輸送現象を可視化することができず,結果として,この疾患の病態メカニズムは十分明らかになっていない.本研究の目的は,我々の数値流体力学とオークランド大学の電気生理学の統合的解析を用いて,過敏性腸症候群の病態メカニズムに,力学的視点に基づく革新的な理解を提供することである.平成30年度は,ヒトの腸に対する医用画像データに基づき,実形状のヒト腸管モデルを構築し,分節運動に対するヒト腸管運動モデルを構築した.また,これまでに開発した胃内容物流動の数値流体力学モデルを応用し,腸内流動の数値流体力学モデルを開発した.多緩和時間格子ボルツマン法に基づく固気液混相流の計算手法をGPUに完全実装したものであり,独自に開発した適合格子サブドメイン法を適用することによって,ヒト腸管運動モデルに対する腸内容物流動の計算が可能となった.病態も含めた小腸の運動,大腸の運動のモデルを多く構築するため,オークランド大学と連携し,小腸および大腸の運動に対する多極電極マッピング解析を進めており,中心的な検討課題に関する議論を開始している.実形状のヒト小腸内の数値流体力学計算は過去に例がない困難な課題であるが,それに着手できているため.オークランド大学と連携し,小腸・大腸の運動に関するデータの取得およびモデルの構築を強化する.次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である.平成31年度請求額とあわせ,平成31年度の研究遂行に使用する予定である.
スピン間有効交換相互作用の非経験的分子軌道計算に基づく新規高分子磁性体の設計

本研究では,スピン間の有効交換相互作用を非経験的分子軌道計算により求めることにより新規高分子磁性体を設計し,高分子合成化学者との協力により,その合成可能性を検討した.まず,高スピン分子の可能性を理論的に検討するため種々のπ電子化合物にラジカル置換基を導入したものをab initio計算し,その導入位置によりスピン状態がいかに変化するかを検討し,スピン整列規則を導出した.この結果はSynthetic Metal誌上に発表した.次に,高スピン分子間の分子間相互作用を検討するため,種々の分子配向を仮定して,ダイマーおよびトリマーのab initio MO計算を実行した.この結果に基づき,分子間でのスピン整列規則を導出した.その内容は1)軌道相互作用規則,2)スピン積層規則,等にまとめられるが,その詳細な記述はSynthetic Metal誌上で展開した.さらに,合成可能性を検討するために,高分子化合物の高次構造制御に関する手法の発展段階を調査研究した.この結果,新規磁性体の合成には従来までの有機化学的手法に加えて,ドライプロセス等の物理化学的方法の検討が重要であることが判明した.この点は現在進行中である化学工学のミクロ指向とも合致しているので化学工学誌上に発表した.さらに,このような考え方を「分子化学工学」と名付け,学問体系にする事を提案した.一方, 86年にはじめて合成が報告された有機磁性体の磁性発現機構について検討し,その問題点を分子積層技術との関連で考察した.この点については機能材料で報告した.今年度の重点研究では以上の成果を得たが,今後より詳細な検討を要する問題が山積みしていることが判明した.特に磁性と超伝導の関係が酸化物超伝導体の発見以来問題となっているが,この点についてもJJAP誌上等でその見解を発表した.本研究では,スピン間の有効交換相互作用を非経験的分子軌道計算により求めることにより新規高分子磁性体を設計し,高分子合成化学者との協力により,その合成可能性を検討した.まず,高スピン分子の可能性を理論的に検討するため種々のπ電子化合物にラジカル置換基を導入したものをab initio計算し,その導入位置によりスピン状態がいかに変化するかを検討し,スピン整列規則を導出した.この結果はSynthetic Metal誌上に発表した.次に,高スピン分子間の分子間相互作用を検討するため,種々の分子配向を仮定して,ダイマーおよびトリマーのab initio MO計算を実行した.この結果に基づき,分子間でのスピン整列規則を導出した.その内容は1)軌道相互作用規則,2)スピン積層規則,等にまとめられるが,その詳細な記述はSynthetic Metal誌上で展開した.さらに,合成可能性を検討するために,高分子化合物の高次構造制御に関する手法の発展段階を調査研究した.この結果,新規磁性体の合成には従来までの有機化学的手法に加えて,ドライプロセス等の物理化学的方法の検討が重要であることが判明した.この点は現在進行中である化学工学のミクロ指向とも合致しているので化学工学誌上に発表した.さらに,このような考え方を「分子化学工学」と名付け,学問体系にする事を提案した.一方, 86年にはじめて合成が報告された有機磁性体の磁性発現機構について検討し,その問題点を分子積層技術との関連で考察した.この点については機能材料で報告した.今年度の重点研究では以上の成果を得たが,今後より詳細な検討を要する問題が山積みしていることが判明した.特に磁性と超伝導の関係が酸化物超伝導体の発見以来問題となっているが,この点についてもJJAP誌上等でその見解を発表した.
歯周病における飽食因子レプチンの抗炎症作用に関する分子機構

肥満が歯周疾患の危険因子であることが示唆されている。故にこの因果関係を解析することは意義あることと考える。肥満は飽食因子レプチンによって調節されている。すなわち、レプチンは脂肪細胞が産生し、視床下部に働きかけ、食欲を減退させ、また、エネルギー代謝を活性化させ肥満を調節している。最近、レプチンのレセプターが炎症細胞であるマクロファージにも発現していることが示されている。故に、歯周病原性細菌のリポ多糖はマクロファージの炎症性サイトカインの強力な誘導成分であることから、この炎症性サイトカイン発現に関するレプチンの制御機構を分子レベルで検討することを本研究の目的とした2年間にわたる研究において以下の点を明らかにした。レプチンはCyclooxygenase-2遺伝子発現を前処理時間依存的に抑制し、その抑制作用は用量依存的であった。さらに、その遺伝子産物であるprostaglandin E2産生も抑制した。レプチンはLPS誘導性NF-kBのコンセンサス配列への結合を抑制した。このNF-kBのコンセンサス配列結合蛋白質がその構成蛋白質であるP65/50であることをWestern blot assayよりこれら二つの蛋白質を明らかに抑制していた。レプチンレセプター欠損マウスではこのような抑制効果を観察することはできなかった。Toll-like receptor4がLPSの細胞情報伝達を作動させる基本的なレセプターであること明らかにされている。従い、レプチン前処理によるLPS誘導性炎症性サイトカインの遺伝子発現に関する抑制効果がそのTLR4の発現抑制によるかについてその遺伝子発現とWestern blot法で調べた。その結果、レプチン前処理によるTLR4の発現を抑制しなかった。本年度の研究において、私共は炎症性サイトカイン介在性の炎症反応に深く関与することが知られている転写因子NF-kBの転写機能に関するレプチンの抑制作用について追究することを目標にした。この点について研究を行ったところ、以下に示すような知見を得ることができた。1.Cyclooxygenase-2遺伝子発現はNF-kBに強く依存することから、マウスマクロファージ細胞であるJ774を用い、LPS誘導性cyclooxygenase-2発現に及ぼすレプチンの作用を調べたところ、レプチンはその遺伝子発現を前処理時間依存的に抑制し、その抑制作用は用量依存的であった。2.次に、レプチンが実際に核内NF-kBを抑制しているかをgel shift mobility assayを用いて調べた。その結果、レプチンはLPS誘導性NF-kBのコンセンサス配列への結合を抑制した。3.このNF-kBのコンセンサス配列結合蛋白質が事実その構成蛋白質であるP65/50であることを確かめるため、各特異抗体を用い、Western blot assayより調べたところ、レプチンは予想したようにこれら二つの蛋白質を明らかに抑制していた。4.以上の結果はレプチンがLPS誘導性NF-kBの転写活性に対し抑制することの可能性を強く示唆した。従い、この点をLuciferase assayより調べた。その結果、期待したようにレプチンはそのNF-kB転写活性を抑制した。以上、本年度は本研究の中心課題であるレプチンの抗炎症作用の一端を明らかにする目的で炎症反応に深く係わるNF-kBの機能に対するレプチンの抑制作用を中心に研究を進め、レプチンがLPS誘導性NF-kB転写活性を著明に抑制することの知見を得ることができた。最近、肥満が歯周疾患の危険因子であることが示唆されている。

すなわち、レプチンは脂肪細胞が産生し、視床下部に働きかけ、食欲を減退させ、また、エネルギー代謝を活性化させ肥満を調節している。最近、レプチンのレセプターが炎症細胞であるマクロファージにも発現していることが示されている。故に、歯周病原性細菌のリポ多糖はマクロファージの炎症性サイトカインの強力な誘導成分であることから、この炎症性サイトカイン発現に関するレプチンの制御機構を分子レベルで検討することを本研究の目的とした。本年度はレプチンの細胞情報伝達機構に関する抑制作用を分子レベルで解析した。その結果以下に示すような結果を得た。1)レプチンレセプター欠損マウスを用い、LPS誘導性炎症性サイトカインの遺伝子発現に関するレプチンの作用をNorthern blot assayで調べた。その結果、野生型マウスのその遺伝子発現はレプチンによる24時間前処理で明らかに抑制されたが、レプチンレセプター欠損マウスではそのような抑制効果を観察することはできなかった。2)Toll-like receptor4がLPSの細胞情報伝達を作動させる基本的なレセプターであること明らかにされている。従い、レプチン前処理によるLPS誘導性炎症性サイトカインの遺伝子発現に関する抑制効果がそのTLR4の発現抑制によるかについてその遺伝子発現とWestern blot法で調べた。その結果、レプチン前処理によるTLR4の発現抑制は観察されなかった。
フィードバックプロセスを採用した実践的データマイニング教育プログラムの開発と実践

本研究では、データマイニングを活用した実践的な問題解決型教育を効果的に実施するため、実験店舗におけるPOSデータを分析して店舗実験を実施し、そこから得られるデータを学生にフィードバックして活用することで、学生が実践的な状況観察能力、データ分析能力、そして総合的な問題解決能力を習得可能な教育プログラムを開発することが目的である。研究期間において、上記プログラムを開発・実施すると共に、それを評価するためのアンケート票を設計・実施し、学生の能力向上について確認を行った。本研究では、データマイニングを活用した実践的な問題解決型教育を効果的に実施するため、実験店舗におけるPOSデータとともに、各種の店舗実験の実施し、そこから得られるデータを学生にフィードバックして活用することで、学生が実践的な状況観察能力、データ分析能力、そして総合的な問題解決能力を習得可能な教育プログラムを開発することが目的である。25年度は、当初の計画に従いこれまで実施していた店舗実験までを取り入れた実施教育プログラムを実践しながら、フィードバックプロセスの教育プログラムへの取り込み、及びその効果的な実施方法について検討を行い、これまでの教育プログラムのフローの見直しを行った。また学生に対する教育効果の把握を行うためのアンケート票の設計変更についても作業を進めた。これまでどちらかと言えば、ビジネスソリューションの提案までのプロセスに時間を多く配分していたため、その点を明らかにするポイントに少しアンケート項目が集中していたが、実践およびそのフィードバック部分に関しても、その効果を把握できるような項目を追加することによって、全体的な効果を確認できるように改善を行った。本研究では、データマイニングを活用した実践的な問題解決型教育を効果的に実施するため、実験店舗におけるPOSデータを利用して学生にフィードバックを活用することで、実践的な状況観察能力、データ分析能力、そして総合的な問題解決能力を修得することが可能な教育プログラムを開発することが目的である。25年度においては、それまで行っていた教育プログラムの見直し、及び学生の能力習得を確認するためのアンケート票の再設計を実施していた。26年度においては、その再設計を行った教育プログラムを前期と後期の2つの講義科目を利用して実施しながら、前年度に作成したアンケート票にもとづいて学生の能力習得を確認するデータの収集も実施した。またそのデータを分析することによって、教育プログラムの評価を実施した。評価内容としては、単年度では確認できない部分も含まれているが、概ね、期待した分野の能力を学生が取得していることが確認され、教育プログラムとして実施することが適切であることが確認された。特に、情報処理能力、データ分析力、そしてデータマイニング能力については全体として大きな能力獲得を確認できたことは、大きな成果であったと思われる。これらの成果については、情報経営学会全国大会などにおいて研究発表を行うと共に、必要な情報の収集など積極的に行った。本研究では、データマイニングを活用した実践的な問題解決型教育を効果的に実施するため、実験店舗におけるPOSデータを活用することで、実践的な状況観察能力、データ分析力、そして総合的な問題解決能力を習得することが可能な教育プログラム開発を目指している。これまでの研究期間において、教育プログラムの見直し、および取得能力を確認するためのアンケートの実施などを改善しながら行ってきた。これらの研究成果は、学会の全国大会などで研究報告を行うとともに、昨年度は情報経営学会誌に論文をして掲載された。研究成果として論文や学会発表しており、順調に行っている。今年度を最終年度として、これまでの研究成果をまとめたいと考えている。今年度においては、これまで行ってきた研究をまとめると共に、教育プログラムを通じて教育を行ってきた学生の研究成果として以下の国際会議での報告を行った。研究目的の達成課題として、以下の3点を当初から設定していた。a)実施していた教育プログラムに、実践結果をフィードバックして再実施を可能にするための教育プログラムの再設計、および店舗実験時のアクションの記録とその際のPOSデータとのデータ統合b)統合したデータに基づく効果測定、およびそれに基づく店舗実験を採用した教育プログラムの設計c)教育プログラム全体としての実践結果の推移分析、および学生アンケートに基づく本教育プログラムに関する効果的な教育要因の分析このうち、これまでの2年間を通じて、a)およびb)を中心に実施するとともに、c)の一部について実施することが出来たため。今年度も学習状況に関するデータ収集を行い、これに基づいてこれまで収集したデータと合わせて経年変化なども確認しつつ、より汎用的な分析結果に基づいた結論をまとめたいと考えている。経営情報科学これまでの2年間において、ほぼ順調に目標を達成している。最終1年間においては、2年目に実施した新教育プログラムを同様にして実施するとともに、学生の能力獲得についても同様にアンケートを通じて確認することで、経年的な変化も確認する。これらを通じて、より良い教育プログラムとなるように推進していく予定である。研究目的の達成課題として、以下の3点を考えていた。

a)現在実施している教育プログラムに、実践結果をフィードバックして再実施を可能にするための教育プログラムの再設計、及び店舗実験時のアクションの記録とその際のPOSデータとのデータ統合b)統合したデータに基づく、効果測定、及びそれに基づく店舗再実験を採用した教育プログラム設計c)教育プログラム全体としての実践結果の推移の分析、及び学生アンケートに基づく、本教育プログラムに関する効果的な教育要因の分析この内a)については、計画通り概ね実施し、残り2年度においてb),c)の課題に対して研究を進めていく予定である。最終年度に取得したデータなどを利用して学会発表を行おうと思ったため。予定しようと思っていた出張等が学務との調整ができなかったために行くことが出来なかったため。今年度に国内または海外での学会報告を実施する当初計画通り、残りの2年間において、初年度の実績を踏まえて順次研究を進めていく予定である。課題としては、旧来の教育プログラムを実施していた際と、大学内の組織改編によって実施組織が変更となる点である。しかしこの点も、このプログラムで期待している文理融合的な学生により近くなる可能性も高く、特に問題なく研究を進めていけるものと考えている。研究発表等の機会を増加して調整することで使用可能と考えている。予定していた1件の海外出張がスケジュールが調整できずにできなかったためである。予定より1回次年度の海外出張を増やすことで調整可能である。
5フェムト秒極超短赤外パルス光による強相関電子系の動的局在と秩序形成の研究

1)本年度は、昨年度までに見出した有機超伝導体(k-(h-ET)2Cu[N(CN)2]Br)からの光強電場による誘導放出の性質(励起強度、温度依存性など)を詳細に調べ、理論との比較も併せて、i)誘導放出の起源が電子的ブリージングモードと呼ばれる非線形電荷振動によるものであること、ii)超伝導ゆらぎに関係すること、を明らかにした。また、高調波発生の測定を開始し、反転対称性を持つにも関わらず、偶数次高調波の発生を確認した。2)ハニカム格子(キタエフ型スピン液体候補物質であるモット絶縁体α-RuCl3の光強電場効果の研究を開始した。100 fsパルスを用いた近中赤外過渡反射/透過測定及び6 fsパルスを用いた過渡反射測定を行い以下のことを明らかにした。ドルーデ的な電荷の応答(<100 fs)の他に、50 fs, 400 fsの時間スケールの複雑な応答が観測され、軌道やスピン自由度寄与が示唆される。4)κ-(ET)2Xの模型を含めて、二量体構造をもつ模型に強い光電場を印加した後に、電子のブリージングに対応する電荷振動が生じること、それは光電場の弱いときに現れるどの電荷振動よりも長寿命であることを、厳密対角化に基づく方法で示した。この電子的ブリージングモードが超伝導秩序と競合することを示した。5)二重交換系における光誘起磁性転移ダイナミクスについて詳細な理論解析を実施した。非平衡グリーン関数法を用いた定式により、強磁性スピン波が光照射により反強磁性に対応する波数においておソフト化が生じること、これが強い非平衡電子分布に起因することを明らかにした。更に、光による強磁性から反強磁性への過渡状態において磁気スカーミオンなどのトポロジカルなスピン構造が生じることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1;これまでに開発を行ってきた単一サイクル6 fs光源の、シミュレーションによる波形解析を行い、パルス波形の決定要因を調べた。その結果から、パルス波形整形、安定化を進め、簡便な分光利用を可能にした。2;上記光源(測定に用いたのは7 fs)を用いて、有機伝導体、遷移金属酸化物の新規試料の光強電場効果の探索を行った。a)擬一次元有機伝導体(TMTTF)_2AsF_6において、反射端の光電場誘起変化を、ローレンツモデルを用いて解析し、動的局在効果は、電子温度の上昇よりも遥かに速い約20fsの時間スケールで立ち上がること、電荷ギャップのエネルギーを反映する周期20 fsの振動を伴なうこと、を明らかにした。また理論解析によって、このωpの減少や時間軸振動には、電子相関の強さが本質的な効果を及ぼしていることを明らかにした(Phys. Rev. B受理済、arXiv:1603.08374)。b)電荷グラス状態を示すθ-(ET)_2CsZn(SCN)_4においても、同様に実験、解析(ただし拡張ドルーデモデルを使用)を行い、移動積分の減少が約40 fsという短い時間で緩和することを明らかにした。この結果は、上記の(TMTTF)_2AsF_6においては、ps程度も持続するのとは大きく異なる。c)遷移金属酸化物V_2O_3の実験も開始した。3;強い振動電場を印加した後の2次元拡張ハバード・モデルの電子相関とフロケ理論の高周波展開による相互作用変調の結果を比較し、後者がどれほど前者を再現するか検討した。4;一次元電荷秩序系における光誘起電荷秩序融解について理論的に解析を行った。格子の振動周波数の大小により、ソリトンの運動による機構とフォノンの生成によるソリトンのバンド内緩和の二つの融解機構が存在することを明らかにした。1;キャリアエンベロープ位相を固定した6 fs(1.3サイクル)パルスを、固体の分光測定へ適用した例は世界にもほとんど例がない。本研究では、パルスの伝播や、自己位相変調効果によるスペクトルの広帯域化、圧縮などのシミュレーションに基づいた分析により波形や安定度の支配要因を探り、分光応用が可能な高安定光源を実現した。今後この光源を駆使することによって、固体中の電子のコヒーレント現象の探索が展開できる。2;本研究では、上記光源を駆使することによって、最近この分野で注目されている光強電場効果(Nature commun. 5, 5528(2014))の研究をさらに推進し、移動積分の減少を、より直接観測できる方法(プラズマ反射端の変化)を見出した(Phys. Rev. B受理済、arXiv:1603.08374)。3;さらに新規物質(電荷グラス物質、遷移金属酸化物)への展開を図っており、それぞれの物質に特徴的な現象を見出している。4;フロケ理論の高周波展開による相互作用変調は、遍歴電子モデルの過渡電子相関に対する励起光の偏光依存性をかなり再現する見込みを得た。5;一次元量子多体系の時間発展状態を有限サイズ効果の影響なく解析することのできるiTEBD法とよばれる数値計算手法によるコードを開発した。これにより、一次元電荷秩序系の秩序融解過程を高い数値計算精度で解析することが初めて可能になった。