hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個別保険リスクのプライシング理論と保険ポートフォリオのリスク管理法

2)リスクスワップの価値評価問題3)リスクスワップの検証2)では、東京電力と東京ガスのゼロコスト気温デリバティブの交換(スワップ)の合理性を検証する理論的枠組みを与え、そのフエアネスを評価する理論を展開した。3)では、実際のデータと1)のSVモデルに基づき、東京電力と東京ガスゼロコスト・リスクスワップの合理性を実証的に検証した。論文としては、『分散変動(SV)モデルによる東京の日次平均気温の予測分布(第1版)-気温デリバティブ・プライシングモデル-』(2003年2月Discussion paper)を仕上げた。個別保険リスク評価として、1)火災保険のプライシング2)生命保険のプライシング問題を考察した。1)は現実に販売されている火災保険は、保険期間中に火災が起こってもその損害額が、設定された損害額の定割合以下である場合、残りの期間に対して100%の権利が自動復元するという内容をもつ。このような火災保険商品の再帰性に着目したプライシングである。2)生命保険は一般的に、死亡保険、生存保険の両方を合わせたものである。さらに、子供保険など、親子のいずれかの生存、もしくは死亡に関係した保険などもある。これらの単一もしくは複数の生存体の生死に関わる保険のプライシングを行なった。プライシングの視点は、個別保険無裁定プライシング原理に基づくものである。さらにまた、3)保険リスクと金融リスクの合成商品の設計問題リスク評価問題を考察した。伝統的な銀行業や保険業ではリスクを自らのポートフォリオの中にプールしているが、そのリスクが互いに関係がない限り、リスクプールを合併して保有した方が効率が高くなることを刈屋(2001)は示している。この視点から信用リスクと保険リスクを合成したいくつかの商品のプライシングを行った。たとえば地震もしくは急激な円高のいずれかによって引き起こされる信用不足を補填する商品である。4)すなわち、損害保険会社がリスクをプールして管理する場合のリスク管理問題として、損害保険会社では同質と考えられるプールごとに大数の法則を適用して、それに一定の利益率を加えた個別リスク管理をしている。ここでは複数の同質母集団を1つのプールとしてみたときの、リスク管理の枠組みを考えた。さらに、リスクをプールする保険会社のリスク管理問題を考察し、1つの管理方法を示している5)不動産の価値評価問題に関わり、不動産賃料保証のプライシング法を考察した。これは賃料保険の価値評価の問題でもある。たとえば、ワンルームなどのマンション販売などでは、一定期間賃料保証をする。このような賃料保証の合理的保険料を評価するプライシング法を考察している。
ヘルパーT細胞を介した免疫誘導性間葉転換のエピゲノム制御による免疫難病の新規治療

ヒトTh22細胞の分化と機能を明らかにし、強皮症での上皮、血管内皮、pericyteから間葉転換を介した皮膚・肺線維化におけるTh22細胞の機能的役割の探索・検証を行う。そしてそれら標的細胞における、Th22細胞によるシグナル伝達・エピゲノム制御について解析を行い、免疫誘導性間葉転換におけるTh22細胞の役割を解明し、強皮症等の難治性自己免疫疾患における、新たな治療標的分子を同定する。
地域統合下におけるアジア農民の生計戦略と持続可能性に関する研究

経済統合が進展する状況下の日本、ベトナム、ラオスの3カ国において、農家世帯単位での家計および自然資源利用に関する調査を実施した。なお、今年度からタイにおいて、社会経済開発に伴う食と生業の変化に関する調査を開始した。日本における研究は、水田農業の組織化の形態を、農地利用をめぐるガバナンスの再編という視点から、岩手県一関市、宮城県色麻町および美里町、青森県つがる市において実施した。また、国内各地における有機・減農薬稲ワラの利用に関する情報収集を開始した。そして、生態系に関する調査では、農山村地域で利用されている山菜(タカノツメ、コシアブラ、リョウブ)の価値と持続可能性を、微量元素の視点から追及した。ベトナムにおける研究では、北部ソンラー省イエンチャウ県の調査結果について2本の論文が掲載された。また、カウンターパート機関であるベトナム国立農業大学環境学部がソンラー省の土地利用と生業変化について世帯レベルでの詳細な調査を実施した。ラオスにおける研究では、北部山地部の急速に道路交通網が整備されつつある農村における生業と自然資源利用動態について、フアパン県ソーン郡の4カ村を市場からの交通アクセスの傾度に応じて選定し比較調査を行った。聞き取り調査の結果、全ての村落において、林産物が重要な現金収入源である一方、アクセスのいい村落では、より林産物を市場に出しやすい環境にあり、林産物の試行的栽培、あるいは他の現金収入源になりそうな作物の導入が急速に進んでいたが、アクセスの悪い村落では、林産物への依存が大きく、代替の生業手段やより高付加価値の移行が困難になっている現状が明らかとなった。また今年度は、新たにタイ・ナコーンパノム県を中心に、社会経済開発(とくに流通の進展)などが、小農の食と生業にどのような変化をもたらしたのか、魚介類の伝統的発酵食品に関して調査を実施した。科研開始後3年を経過し、これまでの調査結果を、国内外の学会で発表し、今年度は査読付きの国際誌に論文が計4本掲載された。ラオスの研究に関しては、森林産物の生態学的研究および家畜飼育に関する市場経済の影響に関する研究が順調に進捗しており、当初の研究計画どおりに進んでいる。日本の小農研究に関しては、シンガポール国立大学の“Asian Smallholders: Transformation and Persistence"との共同研究プロジェクトとしても実施しており、すでに原稿をAmsterdam University Pressに提出し、書籍出版を待っている状況である。ただし、石川県能美市の営農調査結果について、英文学術誌へ投稿しているが、現在、苦戦しており、新しい雑誌に投稿する準備をしている。ベトナムにおける研究では、2本の論文が掲載され、さらにカウンターパート機関のベトナム国立農業大学からは、"ASSESSMENT OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT TOWARD INTEGRATED MARKET IN YEN CHAU DISTRICT SON LA PROVINCE: FINAL REPORT"(34ページ)が提出され、地域統合と小農の変化についての全貌が明らかになった。今年度から調査に加えたタイに関しても予備的調査を終了し、今年度中には、経済発展に伴う流通の発展による小農の食と生業の変化についての調査結果を出せるものと確信している。調査地は前年度と同様に地域統合下の環境にある、日本、べトナム、ラオス、タイとする。それらの地域において、農家の世帯単位での生業、土地利用、自然環境利用の動態についての補完調査を実施し、これまでの研究結果を論文にすることを目標とする。日本の研究に関しては、経済的な側面に関しては、宮城県色麻町および美里町、青森県つがる市における調査を継続して実施する。また、昨年度より、新たに有機・減農薬稲ワラの利用に関する情報収集を開始したので、今年度中に実際に調査を実施して、成果をまとめることを目標にする。そして、生態系に関する調査に関しては、農山村で利用されている山菜のコシアブラに焦点をあて、農山村における経済的な価値とともに、その利用形態および森林における持続可能性について追及する。ラオスにおいては、これまでの調査結果のより進んだ分析を行うとともに、まとめの作業を行い、学会や論文等で発表を行う。また前年度調査を行ったラオス北部山地部の農村において、必要に応じて補足的調査を行う。ベトナムにおいては、すでに現地調査は終了しているため、ラオスやタイなどの隣接国との比較分析を中心に実施する。また、ベトナム国立農業大学環境学部がこれまで実施したソンラー省の土地利用と生業変化について、論文もしくは研究報告書を作成する。タイに関しては、昨年度と同様にナコーンパノム県を中心に、社会経済開発が小農の食と生業にどのような変化をもたらしたのか、引き続き調査を実施してまとめる。今年度は、最終年度になるため、上記の発展段階の異なる複数の国々が、経済統合によって、どのような影響を受け、その結果、農山村地域の小農がいかなる変化を経験したのかを分析する。地域レベルの経済統合が進展する状況における、日本、ベトナム、ラオスの3カ国において、農家の世帯単位での動態について調査を実施した。日本では石川県能美市(旧辰口町)を事例に,とくに小規模農家の就業形態・就業地や農業への関わり方についてのデータを得るために現地調査を実施し、その結果を日本地理学会2017年春季学術大会で発表した。また、一関市において営農組織の農業経営の状況、営農組織と農家の関与実態について現地調査を行い、一関市門崎地区を事例とした調査結果は、季刊地理学68巻4号に掲載された。

ラオスでは、地域統合が進行する状況下において、農家がいかに生業を変化させているのかを明らかにするために、山地におけるウシ飼育の実態と変化およびタケの生態・利用に焦点をあて調査を行った。ウシは、これまで焼畑休閑林において放牧し飼育されていたが、休閑林に外来の牧草を導入・栽培し、飼料によって飼育されるようになっていた。また、農家の家計も、現金収入への依存が増しており、ウシの売買による現金収入に加えて、農外労働による現金収入が増加していた。また、タケの生態・利用の実態について調査を行うために、調査プロットを設置した。今後、タケのバイオマス変化とその要因について継続的に調査を行う予定である。初年度として、地域レベルの経済統合が進展する状況における、日本、ベトナム、ラオスの3カ国において、農家の世帯単位での動態の調査に着手できた点に関しては、予定通り進んでいると言える。特に、日本の研究に関しては、シンガポール国立大学の"Asian Smallholders"と共同研究の形で実施しており、本科研の成果は、シンガポール国立大学から出版される書籍に掲載される予定になっている。すでに原稿はシンガポール側に提出しており、近日中の出版が見込まれる。さらに、日本地理学会での発表、季刊地理学への論文投稿も行い成果が出ている。また、ベトナムの研究に関しては、カウンターパート機関であるベトナム国立農業大学環境学部から英文報告書(56ページ)が提出されており、着実にデータが蓄積されている。日本とベトナムに関しては大きな進捗が見られた一方、ラオスに関しては、世帯調査の実施を行うことが出来たが、まだデータは得られていないので、今後、重点的に調査を実施していく必要がある。H28年度に引き続き、地域レベルの経済統合が進展する状況下の日本、ベトナム、ラオスの3カ国において、農家世帯単位での家計および自然資源利用に関する調査を実施した。日本における研究では、岩手県一関市奥玉地区において個別農家の農業経営状況、世帯員属性、農地利用の意向、ならびに集落単位で設立された営農組織の農業経営についての聞き取り調査を実施し、日本地理学会が発行する「地理学評論」に論文を投稿した。さらに、石川県能美市の事例研究に関してもH28年度に得たデータ,国内学会での発表を通じて得られた課題を踏まえ、学術誌(英文)投稿に向けての執筆作業を進めた。また,本研究を国際的な研究の潮流と接合させるために米国のアジア研究学会の2018年大会にて口頭発表した。ラオスにおける研究では、北部におけるウシ飼育と村落における植物利用の現状についての調査を行った。国家による焼畑の安定化および土地利用における規制によって、山地部のウシ飼育システムが、これまでの焼畑休閑地をベースとしたシステムから、牧草の栽培をベースとした輪換放牧へと移行していた。研究成果は、すでに論文としてまとめて国際誌に投稿済みである。また植物利用に関しては、とくに集落内のホームガーデンが、地域特有の食文化を支える場として、近年拡大する市場経済の影響下においても機能していることが明らかになった。
超高光度X線点源の正体の探求

超高光度X線点源(ULX)は系外銀河の核でない場所にしばしば発見される大光度X線天体である。その大光度の原因として超臨界降着が提案されている。超臨界降着は天文学の未解決問題のひとつである「超巨大ブラックホールの生成」を解明する鍵を握っていると考えられるため、ULXにおいて超臨界降着が実現しているか否かを観測的に解明すること(すなわち超臨界降着がこの宇宙で実現可能であるという観測的証拠を発見すること)の天文学的意味は非常に大きい。最近の理論的研究によれば、超臨界降着時におけるベキ型スペクトルの折れ曲がりエネルギーは、光度上昇とともに低エネルギー側にシフトすると予想されている。ULXがこの特徴を持つか調査するため、私はほぼ常にベキ型スペクトルを示すULX IC342 X-1に注目し、自らの「すざく」衛星のデータに加え、公開されている全てのX線データを解析してその時間変化(特に光度と折れ曲がりエネルギーの関係)を調査した。その結果、(状態1)暗く、20keVまでまっすぐ伸びるベキ型スペクトル。(状態2)明るく、6keV付近で折れ曲がるベキ型スペクトル。という2種類のスペクトル状態間を遷移していることを突き止めた。一見、それぞれは全く別の物理状態にあるように見えるけれども、実ほこれらは同じエネルギー状態にあることが研究により明らかとなった。円盤を覆うように発達した光学的に厚い電子コロナによって円盤放射が逆コンプトン散乱された結果現れるスペクトルであるとすると、スペクトルの折れ曲がりを説明することができる。これは理論的に予想されている超臨界降着状態と非常によく似た振る舞いである。よって私は、(すくなくともベキ型スペクトルを主に示すULXでは)超臨界降着が実現されている可能性があると結論する。これまで、質の良いデータが取得可能なエネルギー帯域(0.5-10keV)において、比較的近傍にある約10個のULXばかりが研究されてきた。私はあえて解析が難しい手法を用いることで、ULXについて新たな知見を得ることに成功した。例えば、遠方にあるたくさんのULXの時間変化の統計的研究(2010年度)、10keV以上の高エネルギー帯域の調査(2011年度)。ゆえに研究は順調に進んでいると自己を評価する。本年度の研究は、ULXでは2例目となる10keV以上の高エネルギー光子の検出によって大きく前進した。この観測は日本のX線衛星「すざく」によって成し遂げられたものである。2012年度に予定されている「すざく」によるULXの長期観測(私が即時解析可能である)は、さらに大きな成果をもたらすと期待できる。例えば、ハード状態における10keV以上でのスペクトルの折れ曲がりの発見、ソフト状態における10keVの初検出、数日という時間スケールでのスペクトルの変動など。超高光度X線点源(ULX)は大光度(10^<39-41>erg/s)で輝くX線天体であり、系外銀河の核でない場所に300個以上発見されている。スペクトルの形や変化の仕方が銀河系内の恒星質量ブラックホール(BH)に似ていることから、ULXはBHであると考えられているが、恒星質量BHが等方放射をしていると仮定するとULXの大光度を説明することができない。現在ULXの正体として考えられている2つの説(中間質量BH説と超臨界降着円盤説)に制限をつけるためには、ULXと恒星質量BHのスペクトル変化を詳細に比較することが必要である。多くのULXの時間変化を調査するため、近傍で最も多くのULXを保持する2つの銀河(M51とNGC4490/85)を対象として解析を行った。その結果、多くのULXが暗い状態(1.5-3×10^<39>erg/s)でベキ型スペクトルを示し、明るい状態(3-6×10^<39>erg/s)で熱的スペクトルを示すことが明らかとなった。特に、熱的な明るいスペクトルを示す2つのULXは超臨界降着円盤のスペクトルモデルで観測をよく説明でき、モデルから推測されるBH質量は3337太陽質量であった。よって、すくなくとも一部のULXは中間質量BHではなく、超臨界降着円盤を持っている40太陽質量以下の恒星質量BHで充分説明することができると結論する。申請者は以上の研究をULX国際会議において口頭で発表した。また、8月に査読付き論文誌Astrophysical Journalに受理され、2月に申請者の博士論文としてまとめられた。

ULXがこの特徴を持つか調査するため、私はほぼ常にベキ型スペクトルを示すULX IC342 X-1に注目し、自らの「すざく」衛星のデータに加え、公開されている全てのX線データを解析してその時間変化(特に光度と折れ曲がりエネルギーの関係)を調査した。その結果、(状態1)暗く、20keVまでまっすぐ伸びるベキ型スペクトル。(状態2)明るく、6keV付近で折れ曲がるベキ型スペクトル。という2種類のスペクトル状態間を遷移していることを突き止めた。一見、それぞれは全く別の物理状態にあるように見えるけれども、実ほこれらは同じエネルギー状態にあることが研究により明らかとなった。円盤を覆うように発達した光学的に厚い電子コロナによって円盤放射が逆コンプトン散乱された結果現れるスペクトルであるとすると、スペクトルの折れ曲がりを説明することができる。これは理論的に予想されている超臨界降着状態と非常によく似た振る舞いである。よって私は、(すくなくともベキ型スペクトルを主に示すULXでは)超臨界降着が実現されている可能性があると結論する。これまで、質の良いデータが取得可能なエネルギー帯域(0.5-10keV)において、比較的近傍にある約10個のULXばかりが研究されてきた。私はあえて解析が難しい手法を用いることで、ULXについて新たな知見を得ることに成功した。例えば、遠方にあるたくさんのULXの時間変化の統計的研究(2010年度)、10keV以上の高エネルギー帯域の調査(2011年度)。ゆえに研究は順調に進んでいると自己を評価する。本年度の研究は、ULXでは2例目となる10keV以上の高エネルギー光子の検出によって大きく前進した。この観測は日本のX線衛星「すざく」によって成し遂げられたものである。2012年度に予定されている「すざく」によるULXの長期観測(私が即時解析可能である)は、さらに大きな成果をもたらすと期待できる。例えば、ハード状態における10keV以上でのスペクトルの折れ曲がりの発見、ソフト状態における10keVの初検出、数日という時間スケールでのスペクトルの変動など。
線量絶対測定による医療用密封小線源からの放射線量の方向依存性の研究

前立腺がん治療に用いられるヨウ素125密封小線源について、その治療効果において重要なパラメータとなる線源の線量方向分布の測定を行った。大容量自由空気電離箱の製作を行い、測定結果を得た。補正係数及び測定不確かさの評価を行い、正確な測定データが得られることを示した。本課題においては、前立腺がんの治療に用いられるI-125密封小線源について、線量測定の精度向上を目指して、線量の方向特性の精密測定を実現するための研究を進めている。対象とする小線源は長さ5mm×直径0.8mmのチタン製の容器に収められているが、I-125から放出されるX線やγ線のエネルギーが比較的小さく、線源容器で大きく吸収される。実際、放射線の入射方向に対してコリメートしか、軟X線検出器を用いて放射線放出の角度分布を測定したところ、線源中央と検出器中心を結んだ線と線源長軸がなす角が90°の場合に対して、0°では放射線の計数が約1/4まで減少することを確認した。線量の方向特性の測定においては、線源の角度設定の再現性、および線源から検出器までの距離の再現性が重要なので、小線源専用の線源回転装置を製作した。この線源回転装置は線源を長軸周りに回転させ、任意の回転角度で固定でき、同時に線源中央と検出器中心を結んだ線と線源長軸がなす角が自由に設定出来る。線源を金属等の構造物を用いて固定しようとすると放射線が遮蔽されてしまうので、直径74マイクロメートルと極めて細い糸を4本用いて線源を挟み、線源からの放射線をほとんど遮蔽することなく線源を固定できるよう工夫した。この線源回転装置に線源を固定し、軟X線検出器を使用して放射線のスペクトル測定を行い、不要な散乱成分が生じていないことを調査し、線量の方向特性測定に影響がないことを確認した。本課題においては、前立腺がんの放射線治療に用いられる、よう素125密封小線源について、線量測定の精度向上を目指して、線量の方向特性の精密測定を実現するための研究を進めている。本年度は大容積の自由空気電離箱の電極間隔を変えながら、よう素125から放出されるX線及びγ線と空気の相互作用により発生する微少電流を計測し、線量の絶対測定を行った。電流測定には市販の振動容量電位計を用い、電極間隔が変わっても信号配線ルートが変動しないように装置構造を工夫する事で、雑音による短期間の変動幅が約1fA以下という低雑音測定を実現した。また、よう素125からの放射線照射がない時に得られる電流値が、一日周期で4fA程度変動していたが、測定環境の改善により天然放射線の影響を半分以下に低減させ、電流測定結果の補正を可能とした。これらの改善を施した大容積自由空気電離箱を用い、よう素125密封小線源からの放射線の方向特性を評価した。昨年度は半導体検出器で得られる計数に基づく線束の方向特性の評価であったが、今年度は大容積自由空気電離箱を用いる事で、放射線治療におけるパラメータとなる、線量の方向特性を評価した。その結果、線源の中心と検出器中心を結んだ線と、線源長軸がなす角が90^°の場合に対して、30^°では線量が65%まで減少することを確認した。また、線源を上下反対に置いた場合には約5%の減少が観察された。これは線源の内部構造に起因していると予想される。線源を長軸周りに回転させた場合の方向特性についても評価し、数%の変動があることを確認した。この変動は密封小線源の製造工程で生じる、よう素付着の不均一さに起因すると考えられる。これらの結果は、線源個体差の評価を含めた詳細な調査により線量測定の精度をさらに向上できる可能性を示唆している。本課題においては、前立腺がんの放射線治療に用いられる、よう素125密封小線源について、線量測定の精度向上を目指して、線量の方向依存性の精密測定を実現するための研究を進めている。本年度は、線源の個体差を含めた線量測定精度の向上と、その評価を行った。昨年度までの装置では線源を垂直に立てた状態から、徐々に線源を倒して方向依存性を評価していたが、今年度は線源を水平面内に倒したまま回転させて、方向依存性を評価できるよう改造した。これにより、線源が上下反対になることによる線量分布の変化を抑制した。昨年度までは、線源長軸回りの分布は手動で線源を回転させて評価していたが、いずれの評価角度においても線源長軸回りに線源が常時回転できるように工夫した回転駆動系を組み入れた。これにより、線源装着による再現性のばらつきを改善し、また本課題の特徴である線源の長軸周りの線量の方向分布を平均化することが可能となった。さらに、線源と治具を区画することにより、空気中における散乱光子による測定への影響を抑えた。この散乱項を含め10項目程度に細分化した補正項の評価を進めるとともに、測定不確かさ要因を15項目程度まで抽出しその影響を評価した。

そして、主な不確かさ要因が、微小電流測定、アパチャー径サイズ、並びに線源設置距離及び光子エネルギースペクトル評価に基づくアルミフィルター内での減弱補正の不確かさであることを確認した。これらの結果に基づき測定精度の向上を目指し、微小電流測定環境の改善、アパチャー径の精密測定、線源位置設定の精度向上、アルミフィルターの高純度化およびエネルギースペクトルの再評価を進めた結果、線量絶対測定による線量の方向依存性の測定不確かさの見積もり値が、世界のトップレベルである、2%程度まで小さくなった。
シーン画像に基づく環境マップの自己組織的形成とロボットのナビゲーション

1.シーン画像を圧縮する方法として、大津の提案した局所自己相関関数が良い。位置推定誤差最小という基準により、空間解像度として1/64が最適であることを明らかにした。2.自己組織的に環境マップを形成する際、各シーン画像の局所自己相関関数に位置座標を追加した拡張特徴ベクトルを自己組織化の入力とする。もちろんこの位置には曖昧性が含まれている。ここでは通常のベイズ推定とは異なり、事前確率を正規分布と仮定している。拡張特徴ベクトルにおける位置情報と画像情報の相対的重みを、位置推定誤差が最小になるように決定することを提案した。3.段ボール等で作成した障害物を含むフィールドを利用して、実ロボットを用いた実験を行なった。ロボットの走行に伴い車輪のすべり等により位置や方位の誤差を生じ、また時間と共に増大する。この誤差の増大と走行距離の関係を実験的に求めた。なおこの誤差を含んだ位置情報を画像の局所自己相関関数と併せ用いて、自己組織化の入力とする。4.新たな入力情報が与えられた場合、形成された環境マップを利用してシーン位置を推定するためベイズ推定が有効であることを示した。通常のベイズ推定と異なるのは、ある時刻の事後確率をロボットの移動に合わせて並行移動したものを次の時刻の事前確率とすることである。5.上記で得られる自己組織化マップには障害物の座標が含まれていないので、位置推定と障害物回避を直ちに組み合わせることは困難である。このため赤外線センサーにより障害物までの距離を確率分布の形で求めるという提案をし、シミュレーション実験により有効性を確認した。第一段階では、実世界から得られたシーン画像を圧縮する方法として何が良いかを検討し、大津の提案した局所自己相関関数が良いという結論になった。また情報圧縮の際、空間解像度をどの程度にするのが良いかを、位置推定誤差が最小になるという基準で決め、1/64が最も良いことを明らかにした。第二段階では、自己組織的に環境マップを形成する際の各シーンの空間的位置に関する事前確率情報の付与の定式化を行ない、これとベイズ推定の関連を明らかにした。各シーンの空間的位置を2次元座標で与え、これを特徴ベクトルに追加するものである。もちろん、この位置は曖昧性を含む。この拡張特徴ベクトルを用いて参照ベクトルとの距離を計算すると、ベイズ推定と同様に、事前確率と条件付き確率の積に相当するものが得られる。ただし、本手法ではベイズ推定とは異なり、事前確率を正規分布と仮定するという単純な方法を用いている。また拡張特徴ベクトルにおける空間位置の重みをどう決定するかも問題であり、ここでは位置推定誤差が最小になるようにこの重みを決定した。第三段階では、実ロボットを用いて、建物のあるフロアの廊下の環境マップの自己組織的形成の実現に着手した。これには、全方位ミラーHyperOmni Visionとビデオカメラの接続、ビデオキャプチャカードによるロボット搭載のノートパソコンへの画像情報の取り込み、無線LANによるワークステーションへの伝送、ワークステーション上での自己組織化計算の実行、ロボットへの移動司令の伝送、ロボットの実際の移動実行など、多数の予備的なタスクを行ない、さらに、実ロボットを動かすことに着手した。次年度以降、本格的にロボットを作動させ、実験を行いたい。昨年度に引き続き、実ロボットを用いた実験を実施した。第四段階では、机やダンボール箱などを配置した会議室の環境マップをコホネンの自己組織化法により形成した。その際ロボットが走行しながら各地点で全方位画像を取得し、その画像を局所自己相関関数を計算することにより、情報圧縮を行う。なおこの誤差を含んだ位置情報を画像の局所自己相関関数と併せ用いて、自己組織化の入力情報とした。位置情報と画像情報の相対的重みを決めることが必要であるが、後で述べる位置推定の誤差が最小となる相対重みを用いることとした。

第五段階では、新たな入力情報が与えられた場合、既に自己組織的に形成された環境マップを利用して、シーン位置を推定する方法を確立する。当初は新しい入力情報の空間的位置が全く分からないため、一様な事前確率分布を想定する。観測データから局所自己相関関数を求め、参照ベクトルがこれに近いほどその場所の存在確率が高いものとする。この考え方により、一回の観測の結果、空間上でのロボットの存在確率分布が得られる。これをロボットの移動に合わせて並行移動したものを次回の事前確率と考える。このようなベイズ推定により、シーン情報を逐次追加することにより、候補を絞り推定精度を向上させることが可能になる。第六段階の実ロボットを用いた位置推定についても、予備的実験に着手した。昨年度の実ロボットを用いた予備的実験に引き続き、実験を実施した。段ボール等で作成した障害物を含むフィールドを利用して、実ロボットを用いた実験を行なった。実ロボットを用いる際の最大の問題点は、車輪のすべり等により、位置や方位に関してずれを生じることである。位置ずれに関しては、走行距離および位置誤差のデータを多数回求める。方位ずれに関しては、課題を容易にするためジャイロを搭載していると仮定し、修正可能と考えるという簡便法を取った。まず位置ずれの平均値を求め、これを標準的位置ずれと仮定する。これを繰り返し適用することにより、フィールド中を走行するロボットの経路推定が可能になる。この各点でシーン画像を撮影し、シーン画像を局所自己相関関数により情報圧縮し、位置情報と併せて自己組織化マップ構築時の入力ベクトルとする。これとベイズ推定を併用することにより、シーン画像に基づいたロボットの位置推定が可能になる。ここで、最終的位置のみが実測によって得られるものと仮定する。この実測データに基づいて、位置ずれに関する平均値からのずれを、繰り返し計算により推定する。この新しい位置ずれ情報を用いると、より精度の高いロボット経路の再推定が可能になる。上記で得られる自己組織化マップには障害物の座標が入っていないので、位置推定と障害物回避を組み合わせるのはまだ課題が残されている。今回この部分は赤外線センサーにより障害物までの距離を確率分布の形で求めるというシミュレーションにより実施した。
低GWP冷媒の扁平多孔管内蒸発熱伝達におよぼす流路形状とオイルの影響

水力直径1 mm以下の微細流路を多数有する扁平多孔管を対象に,冷媒R32を用いて,気液二相流動様相の観察,熱伝達および摩擦圧力損失に関する実験を行い,扁平多孔管内蒸発熱伝達に及ぼす流路形状とオイルの影響について実験的に明らかにした.まず,並列微細流路内を流れるR32の流動様相を観察し,並列微細流路内の流動様式の出現条件を明らかにした.次に,管内面にフィンを有する扁平多孔管の実験を行い,熱伝達および圧力損失に及ぼすフィンの影響を明らかにするとともに,伝熱促進効果について検討した.さらに,R32に相溶性オイル(PVE)を混入し,熱伝達および圧力損失に及ぼすオイルの影響について定量的に明らかにした.本研究では熱交換器の省スペース・低コスト化に有利な扁平多孔管に着目し,最適流路形状の検討と,未だ解明されていない冷媒とオイルの混合状態での伝熱・流動特性の実験的解明を最終目的とする.本年度は,伝熱面積の拡大と隅部での表面張力効果が期待できるリブ付扁平多孔管について,作動冷媒にR32を用いて,実機での使用条件を考慮した広範な質量速度および熱流束条件下で管内蒸発熱伝達と圧力損失特性の測定を行い,それらの特性に及ぼすリブの影響について検討した.また,管内蒸発熱伝達に密接に関係する流動様相の把握を目的とし,実際の扁平多孔管を模擬した複数の微細正方形流路を有するアルミニウム製流路内を流れる冷媒R32の断熱条件下および蒸発をともなう流動様相の観察を行い,蒸発流動様相に及ぼす質量速度,乾き度および熱流束の影響について明らかにした.おおむね当初の予定通り,リブ付扁平多孔管内の蒸発熱伝達および圧力損失の実験を行い,得られたデータから蒸発熱伝達および圧力損失特性に及ぼすリブの影響について明らかにした.また,扁平多孔管を模擬して複数の微細正方形流路を有するアルミニウム製流路内を流れる冷媒R32の断熱流および蒸発流の観察を行った.本研究では熱交換器の省スペース・低コスト化に有利な扁平多孔管に着目し,最適流路形状の検討と,これまでに十分な知見の得られていない冷媒とオイルの混合物の伝熱・流動特性の実験的解明を最終目的とする.2年目となる2016年度に得られた主な成果を示す.1.伝熱流動特性に及ぼす流路断面形状の影響を明らかにするために,三角形流路および円形流路を有する2つの扁平多孔管について,冷媒R32を用いて広範な質量速度および熱流束条件下で,蒸発熱伝達率と圧力損失の測定を行った.2.オイルの循環方法および循環組成の測定手法を確立し,冷媒とオイル混合物の蒸発伝熱実験を行うための予備実験を行った.3.R32と相溶性オイルの混合物について,円形流路を有する扁平多孔管内でのオイル質量分率0ー4 wt%での蒸発熱伝達率および圧力損失を測定し,蒸発熱伝達および圧力損失特性に及ぼす質量速度,乾き度,熱流束およびオイルの質量分率の影響について明らかにした.おむね当初の予定通り進んでいる.オイルの循環方法および循環組成の測定方法について見直し,オイルの循環組成の測定手法を確立した.また,R32と相溶性オイル混合物について,円形流路を有する扁平多孔管内での蒸発熱伝達率の測定を実施し,本年度の主たる研究目的を達成した.熱交換器の省スペース・低コスト化に有利な扁平多孔管に着目し,扁平多孔管を用いた蒸発器の最適熱設計に必要となる管内蒸発熱伝達,圧力損失特性を明らかにするとともに,最適流路形状の検討および冷媒への相溶性オイル混入による伝熱・流動特性への影響について明らかにした.2015年度には,伝熱面積の拡大と隅部での表面張力効果が期待できる流路内面にリブを有する扁平多孔管について,中小型空調機器に使用されている冷媒R32の蒸発熱伝達と圧力損失の測定を行い,それらに及ぼすリブの影響について検討した.さらに,扁平多孔管を模したアルミニウム製の複数微細流路内を流れるR32の断熱条件下および蒸発をともなう流動様相を観察し,管内蒸発熱伝達に関係する蒸発流動特性を明らかにした.2016年度には,三角形流路および円形流路を有する2種類の扁平多孔管について蒸発熱伝達率および圧力損失の測定を行い,伝熱流動特性に及ぼす流路断面形状の影響を定量的に明らかにした.高質量速度・高クオリティ条件では流路形状の差異は小さいが,低熱流束の低・中クオリティ域では三角形流路の熱伝達率は円形流路に比べて最大で2倍程度の高い値を示すことを明らかにした.次に,R32+オイル混合物について円形流路を有する扁平多孔管内での蒸発熱伝達実験を行い,蒸発熱伝達および圧力損失に及ぼす質量速度,乾き度,熱流束およびオイル質量分率の影響について明らかにした.2017年度には,矩形流路を有する扁平多孔管内でのR32+オイル混合物の蒸発熱伝達実験を行い,熱伝達率および圧力損失に及ぼす質量速度,乾き度,熱流束およびオイル質量分率の影響について定量的に明らかにした.さらに,R32+オイル混合物の蒸発流動様相の観察を行い,流動特性に及ぼすオイルの影響は低気相速度で顕著であり,熱流束の増大にともない激しいフォーミングが生じることを明らかにした.

水力直径1 mm以下の微細流路を多数有する扁平多孔管を対象に,冷媒R32を用いて,気液二相流動様相の観察,熱伝達および摩擦圧力損失に関する実験を行い,扁平多孔管内蒸発熱伝達に及ぼす流路形状とオイルの影響について実験的に明らかにした.まず,並列微細流路内を流れるR32の流動様相を観察し,並列微細流路内の流動様式の出現条件を明らかにした.次に,管内面にフィンを有する扁平多孔管の実験を行い,熱伝達および圧力損失に及ぼすフィンの影響を明らかにするとともに,伝熱促進効果について検討した.さらに,R32に相溶性オイル(PVE)を混入し,熱伝達および圧力損失に及ぼすオイルの影響について定量的に明らかにした.今後はオイルを混入させて,蒸発流動様相,蒸発熱伝達および圧力損失の実験を行い,微細な非円形流路内へのオイル混入の影響について明らかにする.また,新たに流路断面形状の異なる可視化テストセクションを製作し,流動様相に及ぼす流路断面形状の影響について検討し,扁平多孔管の流動様相の解明を目指す.冷媒R32と相溶性オイルの混合物について,矩形流路を有する扁平多孔管内の蒸発伝熱実験および流動様相の観察を行い,蒸発熱伝達率と流動様相の関係を明らかにするとともに,蒸発熱伝達特性に及ぼすオイルおよび流路形状の影響について明らかにする.熱工学実験の進捗状況および実験装置の改良時期の都合から,オイル循環ポンプの購入を次年度に変更したため.オイルの循環方法および測定手法について見直しを行ったため.新たに確立した手法により十分な精度でオイル循環量の測定が可能であり,当初予定の費用を節約できたため.なお,当初予定の試験はほぼ予定通り実施できている.生じた次年度使用額については,次年度予算と合わせてオイル循環ポンプの購入に使用する予定である.試験冷媒の購入および可視化テストセクションの作成費用,ならびに成果発表を予定している国際学会への出張経費として使用する.
市街地活性化事業の波及効果を導く目標指標と計画手法・波及メカニズムの実践的検討

本年度はこれまでに行った全国の中心市街地活性化計画に関わるフォローアップ報告の分析と「販売額」が基準値より改善した5地区に対する現地踏査・ヒアリング調査の結果を再吟味し、Hesterの「結合性(Connectedness)」理論を踏まえた考察について論点整理を行った。その上で、ハード整備による活性化方策の充実に比べ、人的交流等のソフトに関わる活性化が未だ発展途上であることの問題性について再確認し、その対応策の一つとなる「利用者数」「利益」「時間価値」の3軸による立体的活性化評価手法に対する試論的考察ならびに中活計画実施済96地区(94市)への調査から得られた有用性の検証結果について再確認した。これにより、現在市街地の活性化を評価する定量的指標が一時的・短期的なものに偏る可能性を示唆したうえで、「時間価値」を導入した活性化評価の重要性が一定程度認められる一方、時間価値評価の制度的導入に対しては計測方法や定義の確立が課題であることを明確化した。さらに時間価値を加えた活性化指標の拡充が活性化そのもののあり方を市民と共に再考できる契機として有用であり、そうした再考過程として実証実験や事前調査・検討がいかに機能すべきか、波及効果を目指すうえでどのように有用か等について考察を行った。○最終フォローアップ報告にみる中心市街地活性化指標の達成状況とその評価に関する考察本年度では中心市街地活性化計画のうち,平成27年5月末時点で実施済みの96地区における計画期間終了後に実施されたフォローアップ報告(以下,最終フォローアップ報告)を分析対象とし,中心市街地活性化指標並びに活性化の達成状況とその評価傾向について考察した.本年度の研究成果は以下の通りである.1)平成27年度5月末時点で最終フォローアップ報告を実施している地区の目標・指標・活性化状況・指標達成状況・活性化の要因を調査し,現在の中活計画について把握した.2)活性化状況及び指標達成状況と要因キーワード抽出結果から,一部の自治体においては活性化状況を良い方に捉えようとするバイアスが少なからずあることを指摘した.3)指標の達成状況とその評価から,「通行量」等に関する一面的な評価によって活性化が判断されている可能性が示唆された.4)「販売額」が改善した地区について及び「販売額」と「通行量」「空き店舗」の指標組み合わせから,販売額の増加を伴う活性化を達成するためには,拠点から周辺店舗への回遊性とともに,購買につながる店舗の魅力向上など民間商業者側の営業努力を促していくことの必要性が把握された.以上の成果を踏まえ,今後の課題として自治体毎の評価構造をより詳細に把握すべく,指標の組み合わせと指標達成状況が同じで活性化状況の異なる地区,さらに上記「販売額」の効果的な改善策を検討するために「販売額」が改善した5地区と改善しなかった30地区の計画及び事業実施内容に対する個別追跡調査の実施を示唆した.研究計画に記載した全国地方都市における中活計画の目標・指標と達成状況等に関する実態調査を遂行でき,かつ調査結果に対する基礎的な分析と結果を示せた.その一方で,Hesterの「結合性(Connectedness)」理論に関する調査活動は上記調査結果後に行う研究計画の変更を行ったため上記進捗状況と判断した.本年度は、中活計画の平成27年5月末時点で実施済み96地区の最終フォローアップ報告の結果を分析し、中心市街地の活性化状況と指標達成状況について傾向を把握した。さらに「販売額」が基準値より改善した5地区に対する現地踏査ならびにヒアリング調査の結果から、中心市街地活性化の実態と今後の課題について考察した。これによる成果は以下2点である。1)最終フォローアップ報告の分析結果から、96地区のうち9割が「活性化が図られた」と回答している一方で、その7割以上が「若干の」活性化であったことが把握された。さらに活性化状況と指標達成度および指標間の関係分析から、活性化した地区の指標達成状況として未だ複数の指標に跨った改善効果の発現にまでは至っていない現状が浮き彫りとなった。2)活性化状況の実態と今後の課題として、a)一点突破型の「販売額」達成と面的影響への課題、b)区域内の空き家・空き店舗対策の充実と課題、c)波及効果を促す拠点施設整備の条件、を明らかにした。さらにHesterの「結合性(Connectedness)」理論の構成ならびに実践事例の把握を目的とし、参考文献を精読、内容の整理を行った。また上記「販売額」の改善地区を対象にその活性化状況をCTNの観点から再評価し、今後の活性化方策に向けた課題や展望について考察した。その結果、以下の2点が明らかとなった。ハード整備による活性化方策の充実と今後の課題として以下の軒が明らかとなった。1)CTN項目のうち3地区が該当すると回答した[人・モノの回遊性]と[無要物の活用]の内容から「ペデストリアン・デッキや駅コンコース、空き家対策」などハード整備事業に特化したものが多いこと、2)「販売額」の改善された4地区の共通点として、ハード整備による活性化方策の充実が挙げられ、反対に人的な交流による活性化は未だ発展途上であること中活事業実施後の指標達成状況と活性化地区に対する現地踏査による実態が把握され、最終年度に向けた知見収集、準備が行えたため。本年度はまず前年度までに行った中心市街地活性化基本計画の平成27年5月末時点で実施済み96地区を対象とした最終フォローアップ報告の傾向分析、「販売額」が基準値より改善した4地区に対するヒアリングおよび現地踏査の結果を再整理したうえで、前述した96地区(94市)へのアンケート調査を実施した。

特に本調査では上記前年度までの分析結果ならびに中活計画の実態を踏まえ、時間価値評価の有用性について考察した。その結果、以下3つの考察が成果として得られた。1)定量的指標が一時的・短期的な評価に偏っている可能性が見受けられ、定量的指標のみでは活性化を測れないといった中心市街地活性化の評価に関わる実態が把握された。2)アンケート調査の分析結果から、活性化における時間価値は重要との認識がある反面、時間価値評価の制度的導入に対しては計測方法や定義の確立が第一の課題といえることが明らかとなった。3)時間価値を加えた活性化指標の拡充が活性化方針自体の自由度と自治体ごとの独自性を促し、活性化そのもののあり方を市民と共に再考できる契機として有用と捉えられることが指摘された。さらに実践的検討として大分県津久見市における観光周遊性創出事業を事例に、社会実験プロセスの詳述と中心市街地活性化を目的としたまちなか拠点形成のあり方について考察した。その結果以下の考察が成果として得られた。1)社会実験による拠点形成はまちづくり活動を支える組織の樹立と行動力の強化に寄与する重要な試行であること。2)社会実験による拠点形成はそれまで個別に行われていたまちづくり活動を束ねる装置として機能する一方で、実験前の助走期間として地道なまちづくり活動の重要性が指摘された。3)拠点施設を設置する際にはその後の運営組織の体力を考慮し、適正な施設数・規模にしておくことの重要性が実践的に確認された。94市に対するアンケート調査の実施において、調査書の回収ならびに回答結果の整理、分析に時間を要したため、研究全体のとりまとめ作業が遅れている。本年度はこれまでに行った全国の中心市街地活性化計画に関わるフォローアップ報告の分析と「販売額」が基準値より改善した5地区に対する現地踏査・ヒアリング調査の結果を再吟味し、Hesterの「結合性(Connectedness)」理論を踏まえた考察について論点整理を行った。その上で、ハード整備による活性化方策の充実に比べ、人的交流等のソフトに関わる活性化が未だ発展途上であることの問題性について再確認し、その対応策の一つとなる「利用者数」「利益」「時間価値」の3軸による立体的活性化評価手法に対する試論的考察ならびに中活計画実施済96地区(94市)への調査から得られた有用性の検証結果について再確認した。これにより、現在市街地の活性化を評価する定量的指標が一時的・短期的なものに偏る可能性を示唆したうえで、「時間価値」を導入した活性化評価の重要性が一定程度認められる一方、時間価値評価の制度的導入に対しては計測方法や定義の確立が課題であることを明確化した。さらに時間価値を加えた活性化指標の拡充が活性化そのもののあり方を市民と共に再考できる契機として有用であり、そうした再考過程として実証実験や事前調査・検討がいかに機能すべきか、波及効果を目指すうえでどのように有用か等について考察を行った。27年度に行った調査結果を踏まえ,自治体毎の評価構造をより詳細に把握すべく,指標の組み合わせと指標達成状況が同じで活性化状況の異なる地区,さらに上記「販売額」の効果的な改善策を検討するために「販売額」が改善した5地区と改善しなかった30地区の計画及び事業実施内容に対する個別の追跡調査を実施する予定である.
技術教育における教育の情報化を指向した「ものづくり支援用学習材コンテンツ」の開発

本研究は,ものづくり学習で利用できる学習材コンテンツを制作し,Webサイトに掲載して発達段階や適時性に即した情報提供に役立たせ,教育環境を整備することを目的としたものである。特に,本研究では技術学習を支援するためのコンテンツの制作をねらいとして,作業動作や工具・機械の動きが顕在化しやすい動画を中心に,工具・機械音や静止画での解説などを加味したマルチメディア化を指向すると同時に,Webサイトを意識した学習材コンテンツにすることを主眼とした。なお,従来制作してきたコンテンツについても再検討を行った。その結果,次のような成果が得られた。(1)従来制作されてきた情報提供型の静止画像を核としたデータベース型コンテンツのプロトタイプを制作・提示できた。(2)3方向から撮影した動画の同期を取り,1枚動画にする制作技術上の工夫で簡易・軽量化した3次元的動画システムにより製作場面の臨場感や3方向から観察可能なマルチメディアコンテンツするとともに,通信ネットワークを利用した質問や作業動画の取込・転送による形成的評価機能を備えたインタラクティブ性を意識したシステム化とワイヤレスLANによる技術実習室の製作活動で即時利用可能な配信システムが構築できた。(3)Web利用のCFL学習に必要不可欠な学習状況把握のための分析ツールについて開発を行い、その適用についての検討のための事例的研究を実施した。ものづくりの重要性や技術の伝承は重要な課題であり,科学技術立国を標榜する我が国にとって,技術やものづくり再生の鍵は,学校教育でのものづくり学習の成否に懸かっている。本研究は,そのものづくり学習の中心的な課題の一つである技能の習得を支援するため,マルチメディア情報技術を活用した「教育の情報化」を意図した学習材を構想しその開発を行ったものである。従来のコンテンツの特徴は,ハード面の制約もあり,ものづくりの基盤となる使用工具・機械等の認知的知識を中心とした画像データベース的なものに止まっていたが,情報技術やハード面での飛躍的な発展に伴い,ソフトとしての学習材コンテンツの開発手法にも革新的な変化が生じ、これまで扱いきれなかった動画や音声を取り込むことができた。特に、技術的知識やパフォーマンス遂行のための効果的な情報提供の必要性に鑑み,パフォーマンスに関する部分に3方向から相互関連を持たせた動画コンテンツを作成し,作業手法や手続き等がわかりやすく捉えられる構成上の工夫を行っている。また,作成した学習教材コンテンツに既存の通信ネットワークを取り込み,初学者である生徒の疑問や反応,作業映像をリアルタイムで還流して形成的評価ができる双方向機能を合わせ持ったシステムを構築した。今後,構想・開発した学習材コンテンツやシステムとしての試用・評価を行い,より有用な「ものづくり支援用学習材コンテンツ」に仕上げていきたいと考えている。本研究は,ものづくり学習での学習活動に直接利用可能な学習材コンテンツを制作し,Webサイトに掲載して発達段階や適時性に即した情報提供に役立たせ,脆弱な教育環境を整備することを目的としたものである。特に,本研究では「技能認識」や「技能習得」を支援するためのコンテンツの制作をねらいとして,作業動作や工具・機械の動きが顕在化しやすい動画を中心に,工具・機械音や静止画での解説などを加味したマルチメディア化を指向すると同時に,インターネットWebサイトを意識した学習材コンテンツにすることをめざした。なお,従来の情報提供型の静止画像を中心としたデータベース型コンテンツについても再検討を行い,そのプロトタイプを制作・提示した。本研究の中心的課題である,パソコンの高性能・高機能化にともなって可能になり,開発を行った動画を中核としたマルティメディアコンテンツの構成上の特徴は,次のようにまとめることができる。(1)3方向から撮影した動画の同期を併せ,1枚動画にする制作技術上の工夫による簡易・軽量化と,3次元的動画システムの導入による各製作場面の臨場感の創成と多方向からの観察視点の拡大。(2)通信ネットワークを利用した質問や作業動画の取込・転送による形成的評価機能を備えた,双方向性を意識したシステムの構築。(3)ワイヤレスLANによる技術実習室での配信により,製作活動への即時性と管理・運営上の効率化。開発したコンテンツについては,コンセプトの異なる複数のものを制作し比較・検討を行い,完成度を高め,可能な限りユーザーフレンドリーな学習材に仕上げた。
交感神経興奮は心内膜側心筋虚血を改善させるか

【得られた結果】交感神経α受容体遮断により、収縮期逆流(SR)は増大し拡張期順流(DF)に対するSRの割合(slosh率=SR/DF)は増大し、slosh現象の増大が認められた。心筋血流量は、α受容体遮断後に心拍数140,220bpmにおいて全心筋血流量は増加したが、心内膜側心筋血流の低下傾向が認められた。頻拍時(心拍数250bpm)においては、α受容体遮断を行うことにより全心筋血流量は低下し、心内膜側心筋血流の低下が認められた。心外膜側細動脈の拍動性は、α受容体遮断により増大した(前:3.6±1.9%,後:8.2±4.8%,p<0.01)。【総括】α交感神経刺激はslosh現象に対して抑制効果を示し、心内膜側心筋潅流に利することが示され、この効果は頻拍時により著明となることが示された。α受容体遮断時には心外膜側細動脈の拍動の増加が認められ、slosh現象の増加を支持する結果となった。以上より、α交感神経刺激は冠動脈細動脈のトーンを保つことにより心内膜側心筋潅流に有利に作用することが示唆された。
生体機能と設計分子

本特定領域研究は、平成9年度および平成10年度の2年間に渡って生体情報分子を標的とする機能探索分子を用いた生体機能の解明と制御を目指した研究が展開された。設定された課題(研究項目I:受容体の機能解析と個体レベルでの役割の解明。研究項目II:細胞内情報伝達の生理機能解析と情報分子の可視化。研究項目III:プロテインキナーゼを中心とする情報ネットワークの解析。研究項目IV:標的分子の構造情報に基づく分子設計及び有機合成)について、4つの研究班を設置し、関連諸分野の専門家を結集して機動的かつ弾力的に研究が遂行され、多くの成果をあげることができた。主な成果としては、プロスタグランジンなど膜受容体の構造および機能解析、細胞増殖シグナル経路の解明、カルシウムオシレーション制御機構の解明、新規タンパク質リン酸化酵素の発見、キナーゼカスケードの機能解析、神経細胞死を抑制するプロスタグランジンの創製と脳内新規受容体解析、などがあげられる。本年度の取りまとめ研究では、これまでに各研究班で得られた研究成果を総合的に評価・総括するため、外部研究者を交えて2回の研究会議を開催した(平成11年8月5日、同9月4日)。また、研究成果については240ページに渡る冊子として取りまとめ、本領域研究班員のみならず、約500人の関連研究者に配付し、その情報を公開した。これらの活動を通じて研究班員同士および関連研究者との間での有意義な意見の交換、相互評価が行われ、大きな研究成果へと結実した。本研究により、これまで連携の機会が限られていた化学・生物学・医学などの学問領域が融合し、ライフサイエンスの重要課題に取り組む学際研究の基盤が構築できた。本特定領域研究では、生体情報分子を標的とする機能探索分子を用いて生体機能のの解明と制御を目指した研究が遂行され、多くの成果をあげた。以下に主な具体的成果を箇条書きにした。1.PGE_2受容体のGタンパク質活性化ドメインおよびPGI_2/PGD_2受容体のリガンド構造認識ドメインを同定した。また、PG受容体遺伝子欠損マウスの作製に成功した。2.オピオイド、ノシセプチン、ムスカリン受容体のリガンド評価系を確立した。3.IL2受容体の増殖シグナルに新たなPyk2経路を発見し、シグナル伝達経路の解明に成功した。4.ミッドカイン、ペイシジンの生理機能の解明に成功した。5.内皮細胞のCa^<2+>オシレーションがNOを介して平滑筋細胞のCa^<2+>オシレーション頻度を制御することを明らかにした。また、IP_3受容体サブタイプの評価系の作製に成功した。6.膵臓β細胞のグルコース応答にCa^<2+>濃度上昇とAキナーゼによるリン酸化を介したインスリン顆粒の開口放出が関与していることを示した。7.転写制御に関わるSF2結合能を有するキナーゼを発見し、精製に成功した。8.Sykの活性化と作用が酸化的ストレスおよび高浸透圧ストレスで異なることを証明した。9.G2チェックポイント機構に中心的役割を演じている新規キナーゼhCds1の同定に成功した。10.PC12細胞の低酸素ストレスでのアポトーシス誘導においてC2-セラミドによるカスパーゼ3活性化が関与する可能性を示した。11.興奮収縮連関における生理的Ca^<2+>放出にのみ抑制的に作用するGIF-0082を創製した。12.探索分子15R-TICを開発し、脳内に新規な中枢神経系PGI_2受容体サブタイプが存在することを証明した。また、PET法による脳内PGI_2受容体イメージングにも成功した。PKCに強い阻害活性を示すハイブリッド分子の合成に成功した。また、光アフィニティプローブによるPKCアイソザイムのラベリングに成功した。14.新規Ca^<2+>拮抗薬の心筋でのCa^<2+>チャネル結合部位を明らかにした。さらに、光親和性標識法でも超高感度解析法の開発にも成功した。本重点領域研究では、飛躍的に進展する細胞生物学、分子生物学及び構造生物学の成果を阻害物質や治療薬の創製などに役立てるため分子生物学者、蛋白構造化学者、有機合成化学者などの研究領域の専門家集団を集めて研究計画が立案されている。4班(第1班:受容体の機能解析と固体レベルでの役割の解明。第2班:細胞内情報伝達の生理機能解析と情報分子の可視化。第3班:プロテインキナーゼを中心とする情報ネットワークの解析。第4班:標的分子の構造情報に基づく分子設計及び有機合成)が置かれ、研究遂行が行われた。本研究の特色は、1から3班の研究課題に関係する探索分子の合成が4班の計画班員によって行われ、作られた機能探索分子は1から3班の研究者にフィードバックされ実験に使用されていることである。本研究を重点的、効率的に発展させ、機動的かつ弾力的な研究班の運営のために置かれた総括班では、各班で得られた成果を合同班会議(平成9年3月1日から3日まで開催)、刊行物(重点ニュース、3回発刊)などを通じて公表し、コンピューターネットワークを導入し情報交換を行った。このような活動は研究成果の社会的還元につながった。更に新規導入した機器による機能探索分子のスクリーニング実験を行った。