hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多波長高分解能レーダと地上稠密観測による積乱雲発生発達の三次元詳細動態解明

局所的にもたらされる豪雨は、地球温暖化の影響も指摘されて近年その頻度が増大している。本研究は、局所的に発生する豪雨などの激変現象を、予測あるいは早い段階で捉えるために、原因母体である積乱雲や降水バンドの発生・発達を初期段階から捉えて、その発達メカニズムを解明することが目的である。そのために、本課題の初年度である2018年度は、積乱雲の詳細観測が可能な高感度Wバンド95 GHzミリ波雲レーダFALCON-Iと、広域の雲観測が実施できる日本無線(株)のXバンドフェーズドアレイレーダを主要な観測機器として、光学カメラや地上気象観測装置を用いた集中観測を7月上旬から9月下旬まで実施した。特にFALCON-Iでは、天頂から±5°を一次元走査する「スキャンニング観測」を行うことで、雲の空間的広がりを捉えることにより内部運動・相互作用の詳細を解明することを目指した。観測期間中、典型的な夏期の積乱雲発達と局所的豪雨がもたらした雲や、台風に伴う積乱雲、前線に伴う積乱雲発生などに関連した雲を捉えることができた。これらのうち、8月27日に発生・発達した積乱雲は、練馬区などで1時間に70mmを超える非常に激しい雨をもたらしたが、この積乱雲はその後千葉まで拡がってきたようすを捉えることができた。FALCON-Iのスキャニング観測のドップラースペクトルを解析したところ、高度が10km以上の積乱雲アンビルの内部で、大きさが100200mの雲塊が速度幅46 m/sの激しい内部運動を示していることがわかった。また、降雨の降り始めの詳細な解析を行い、雲底で雨滴が急激に大きさを増大させて、数100mのうちに直径1mmに達して落下してくるようすや、一旦形成された雨滴が落下途中でまた蒸発するようすを捉えることができた。これらの結果は国内外の学会等で発表した。本課題の初年度であった本年度(2018年度)は、当初予定していた通り夏期の積乱雲集中観測を実施した。その期間中、気象庁の「降雨ナウキャスト」などを利用して、雲レーダFALCON-Iを設置している千葉大学付近に降雨域と積乱雲が近づく場合には、FALCON-Iのスキャニング観測を実施し、雲と降雨の広がりおよび内部運動状態を捉えることを狙った。期間中、約20回のスキャニング観測を実施しし、前線通過・停滞による積乱雲や台風の外側積乱雲帯などを捉えることができた。また、日射熱雷を伴う典型的な大規模積乱雲については、東京都練馬区などで1時間に70mmを超える集中豪雨をもたらした2018年8月27日の積乱雲の発生・発達のようすを、Xバンドフェーズドアレイレーダで広域的に捉えることに成功し、その内部運動を調べることができるとともに、この積乱雲の減衰期を雲レーダFALCON-Iで観測することができた。FALCON-Iの観測では、この積乱雲コンプレックスの、高度が10-13kmのアンビル内で、数100m程度の大きさの複数雲塊が速度幅5m/sにわたる激しい内部運動を持って存在することなどが捉えられた。また、雲レーダFALCON-Iと情報通信研究機構(NICT)のウインドプロファイラ-の同時観測の結果について解析を進めた結果、高度1km程度の雲と気流の相互作用の詳細を明らかにすることができた。これらの結果はさらに詳しい解析が必要であるが、本研究課題はおおむね順調に進展しているといえる。初年度の積乱雲観測の結果について、ドップラー観測のデータや光学ビデオのデータなどとも合わせて、積乱雲発生・発達のようすを詳しく解析する。また周辺の気象状況の調査も行い、発生に至る条件や発達のメカニズムを探る。また、本研究課題においては積乱雲発生・発達の現場を直接観測することは極めて有意義なので、さらに観測例を増やすために夏期の積乱雲集中観測を実施する。雲レーダFALCON-Iは空間・時間分解能が高く、またドップラー観測の速度分解能も高いので、スキャニング観測を行うことで、上空を通過する積乱雲の内部運動や発生・発達メカニズムを明らかにできると期待される。また、衛星データも参照することで、広い視野でのようすを調べるとともに、ウインドプロファイラでの観測により、地上からの熱対流と雲の生成・運動状態を解明する。

これらのうち、8月27日に発生・発達した積乱雲は、練馬区などで1時間に70mmを超える非常に激しい雨をもたらしたが、この積乱雲はその後千葉まで拡がってきたようすを捉えることができた。FALCON-Iのスキャニング観測のドップラースペクトルを解析したところ、高度が10km以上の積乱雲アンビルの内部で、大きさが100200mの雲塊が速度幅46 m/sの激しい内部運動を示していることがわかった。また、降雨の降り始めの詳細な解析を行い、雲底で雨滴が急激に大きさを増大させて、数100mのうちに直径1mmに達して落下してくるようすや、一旦形成された雨滴が落下途中でまた蒸発するようすを捉えることができた。これらの結果は国内外の学会等で発表した。本課題の初年度であった本年度(2018年度)は、当初予定していた通り夏期の積乱雲集中観測を実施した。その期間中、気象庁の「降雨ナウキャスト」などを利用して、雲レーダFALCON-Iを設置している千葉大学付近に降雨域と積乱雲が近づく場合には、FALCON-Iのスキャニング観測を実施し、雲と降雨の広がりおよび内部運動状態を捉えることを狙った。期間中、約20回のスキャニング観測を実施しし、前線通過・停滞による積乱雲や台風の外側積乱雲帯などを捉えることができた。また、日射熱雷を伴う典型的な大規模積乱雲については、東京都練馬区などで1時間に70mmを超える集中豪雨をもたらした2018年8月27日の積乱雲の発生・発達のようすを、Xバンドフェーズドアレイレーダで広域的に捉えることに成功し、その内部運動を調べることができるとともに、この積乱雲の減衰期を雲レーダFALCON-Iで観測することができた。FALCON-Iの観測では、この積乱雲コンプレックスの、高度が10-13kmのアンビル内で、数100m程度の大きさの複数雲塊が速度幅5m/sにわたる激しい内部運動を持って存在することなどが捉えられた。また、雲レーダFALCON-Iと情報通信研究機構(NICT)のウインドプロファイラ-の同時観測の結果について解析を進めた結果、高度1km程度の雲と気流の相互作用の詳細を明らかにすることができた。これらの結果はさらに詳しい解析が必要であるが、本研究課題はおおむね順調に進展しているといえる。初年度の積乱雲観測の結果について、ドップラー観測のデータや光学ビデオのデータなどとも合わせて、積乱雲発生・発達のようすを詳しく解析する。また周辺の気象状況の調査も行い、発生に至る条件や発達のメカニズムを探る。また、本研究課題においては積乱雲発生・発達の現場を直接観測することは極めて有意義なので、さらに観測例を増やすために夏期の積乱雲集中観測を実施する。雲レーダFALCON-Iは空間・時間分解能が高く、またドップラー観測の速度分解能も高いので、スキャニング観測を行うことで、上空を通過する積乱雲の内部運動や発生・発達メカニズムを明らかにできると期待される。また、衛星データも参照することで、広い視野でのようすを調べるとともに、ウインドプロファイラでの観測により、地上からの熱対流と雲の生成・運動状態を解明する。
「社会に開かれた」幼児教育の日米比較実践史研究

本研究は「社会に開かれた」幼児教育の実現方策について、近代日本をはじめ同時代のアメリカ・カナダにも焦点を当て、近代日本キリスト教保育の実践を教育学的かつ歴史的視座に基づいて実証を試みるものである。加えて、比較教育実践史的研究を通して多角的に本テーマを捉えることを目標に据える。研究方法はまず、アメリカ・カナダにおける幼児教育実践史について、新教育運動前後に顕在していた保守、保守進歩、進歩の三派の動向を基軸に検証する。また、近代日本キリスト教保育の特徴を保育記録等を通して捉え、実践に関する調査を行う。さらに複合的検証を経て、今日課題となっている社会に開かれた幼児教育の具現に向けた提言を目指す。
大腸炎発癌のメカニズム解明に関する研究

潰瘍性大腸炎に伴う腫瘍病変の術前診断は困難であるが、その診断によって患者の治療選択が異なる。潰瘍性大腸炎に伴う腫瘍病変は二つの基本形と三つの稀な形がある。しかし、これらの形態診断には限界がある。これらの問題を克服する為に、補助診断としての免疫組織学的な検討を行った。対象となった免疫染色は、P53蛋白、DNA methyltransferase (DNMT)、estrogen reseptor (ER), Regenerating gene (Reg)、および、内分泌細胞であった。遺伝子検索を行う必要があるが、免疫染色が潰瘍性大腸炎に伴う腫瘍の診断に有効であることが明らかになった。当該年度に実施した研究の成果発表については研究発表欄に記した。その具体的な内容としては、平成23年度は大腸炎発癌モデルとヒト潰瘍性大腸炎組織を用いて前癌状態(癌化高危険群の予測)、前癌病変(dysplasia)の診断と非浸潤癌から浸潤癌への各段階において関与している遺伝子などを解析することであった。当該年度の研究を進めるにあたり、腫瘍発生の高リスク群の抽出、さらにはUC発症や関連腫瘍の発生の機序の解明がまず始めるべき課題であると考えられた。そこで本年度は、研究期間内の目標のうちで上記事項に重点をおいた研究を進めた。結論として、1)UC関連腫瘍の発育に関与が示唆されるREG Iαの免疫組織学的な発現形式は病変の質によって異なっており、UC関連腫瘍の診断に有用な補助マーカーであることを示すことができた、2)UC関連腫瘍における非腫瘍性直腸粘膜の免疫組織学的なDNMT1およびDNMT-3bの発現は腫瘍非合併症例の正常直腸粘膜における発現と比較し明らかに亢進していた。つまり、簡便な直腸生検によるこれらの免疫組織学的診断がUC関連腫瘍を合併する可能性のある高リスク患者を拾い上げる上で有用であることを示すことができた,3)大腸癌細胞においてIL-22はチロシンリン酸化STAT3及びNF-KBの活性化を介してDMBT1の発現を増強した。IL-22刺激によるDMBT1遺伝子のプロモーター活性化の責任領域は-187-179に存在した。UC粘膜においてDMBT1及びIL-22 mRNAの発現は増強しており、両者は正の相関を示し、炎症を伴う上皮ではIL22陽性のリンパ球が増加し、IL-22R1及びDMBT1蛋白の発現が増強していた。つまり、IL22から誘導されるDMBT1は、UCの大腸粘膜の初期免疫において重要な役割を担っていることが示唆される、以上のことが当該年度の主たる結果である。その具体的な内容としては、平成24年度は大腸炎発癌モデルとヒト潰瘍性大腸炎組織を用いて前癌状態(癌化高危険群の予測)、前癌病変(dysplasia)の診断と非浸潤癌から浸潤癌への各段階において関与している遺伝子などを解析することであった。腫瘍発生の高リスク群の抽出、さらにはUC発症や関連腫瘍の発生の機序の解明がまず始めるべき課題であると考えられた。そこで、研究期間内の目標のうちで上記事項に重点をおいた研究を進めた。つまり、簡便な直腸生検によるこれらの免疫組織学的診断がUC関連腫瘍を合併する可能性のある高リスク患者を拾い上げる上で有用であることを示すことができた、3)大腸癌細胞においてIL-22はチロシンリン酸化STAT3及びNF-KBの活性化を介してDMBT1の発現を増強した。UC粘膜においてDMBT1及びIL-22 mRNAの発現は増強しており、両者は正の相関を示し、炎症を伴う上皮ではIL22陽性のリンパ球が増加し、IL-22及びDMBT1蛋白の発現が増強していた。つまり、IL22から誘導されるDMBT1は、UCの大腸粘膜の初期免疫において重要な役割を担っていることが示唆される、以上のことが主たる結果である。当該年度に実施した研究の成果発表については研究発表欄に記した.その具体的な内容としては,平成23年度は大腸炎発癌モデルとヒト

潰瘍性大腸炎組織を用いて前癌状態(癌化高危険群の予測),前癌病変(dysplasia)の診断と非浸潤癌から浸潤癌への各段階において関与している遺伝子などを解析することであった.当該年度の研究を進めるにあたり,腫瘍発生の高リスク群の抽出,さらにはUC発症や関連腫瘍の発生の機序の解明がまず始めるべき課題であると考えられた.そこで本年度は,研究期間内の目標のうちで上記事項に重点をおいた研究を進めた.結論として,1)UC関連腫瘍の発育に関与が示唆されちるREG Iαの免疫組織学的な発現形式は病変の質によって異なっており,UC関連腫瘍の診断に有用な補助マーカーであることを示すことができた,2)UC関連腫瘍における非腫瘍性直腸粘膜の免疫組織学的なDNMT1およびDNMT-3bの発現は腫瘍非合併症例の正常直腸粘膜における発現と比較し明らかに亢進していた.つまり,簡便な直腸生検によるこれらの免疫組織学的診断がUC関連腫瘍を合併する可能性のある高リスク患者を拾い上げる上で有用であることを示すことが出来た.3)大腸癌細胞においてIL-22はチロシンリン酸化STAT3及びNF-KBの活性化を介してDMBT1の発現を増強した.IL-22刺激によるDMBT1遺伝子のプロモーター活性化の責任領域はー187ー179に存在した.UC粘膜においてDMBT1及びIL-22 mRNAの発現は増強しており,両者は正の相関を示し,炎症を伴う上皮ではIL22陽性のリンパ球が増加し,IL-22R1及びDMBT1蛋白の発現が増強していた.つまり,IL22から誘導されるDMBT1は,UCの大腸粘膜の初期免疫において重要な役割を担っていることが示唆される,以上のことが当該年度の主たる結果である.本検討結果は、今後のUC関連腫瘍に関わる病理診断及び臨床での取り扱いをより確かなものとするものであり、さらにUC関連腫瘍における分子生物学的機序の解明の一助となるものと考えられた。実際のところ、難治性炎症性疾患に区分されている潰瘍性大腸炎の患者数は昨今増加傾向にある。特に長期罹患及び広範囲罹患したUC患者に発生するUC関連腫瘍は生命を脅かす合併症であり、その増加が危惧されている。臨床病理学的な非腫瘍/腫瘍診断精度の向上、サーペイランスの観点から腫瘍発生の高リスク群の抽出、さらにはUC発症や関連腫瘍発生の機序の解明などが可能になると考えられた。しかし、50数例の潰瘍性大腸炎関連腫瘍合併例の臨床病理学的検討は多大な労力と時間が必要である。1症例200300ブロックの連続的段階切片で形態診断から免疫染色を行い、しかもマッピングをルーチン化している。そのような理由から動物実験のモデルによる検討が準備も含めて進んでいないのが現状である。実務上、膨大な労力と時間は必要であるが、上記形態診断の確立が最も重要であると考えている。本検討結果は,今後のUC関連腫瘍に関わる病理診断及び臨床での取り扱いをより確かなものとするものであり,さらにUC関連腫瘍における分子生物学的機序の解明の一助となるものと考えられた.実際のところ,難治性炎症性x疾患に区分されている潰瘍性大腸炎の患者数は昨今増加傾向にある.特に長期罹患及び広範囲罹患したUC患者に発生するUC関連腫瘍は生命を脅かす合併症であり,その増加が危惧されている.臨床病理学的な非腫瘍/腫瘍診断
先天性心疾患の外科治療における自己結合組織による肺動脈形成素材の開発

本研究は小児先天性心疾患に対する外科治療において肺動脈閉鎖症、主要体動脈肺動脈側副血行など肺動脈低形成を伴う疾患群に対して段階的肺動脈形成手術を行う際に、生体内組織形成技術に基づき患者自身の体内で作成した膜状の自家組織(バイオチューブ)を血管壁素材として狭小化した肺動脈の拡大形成術を試みるものである。バイオチューブは動物実験においては血管壁素材として自家移植を行った場合の安全性や成長の可能性、耐圧性能等についてすでに立証されているが本研究の最終的な目標は同様の安全性や成長可能性がヒトにおいても成立することを確認することである。これまでの本研究期間内にシリコン基材の植え込みを4名の患者(いずれも肺動脈閉鎖症、主要体動脈肺動脈側副血行の疾患群に対して肺動脈統合化手術または肺動脈形成術を施行)に行い、胸骨正中創内から上腹部の肋骨弓下、皮下組織内に径6mm、長さ50mmのシリコン基材を各2-4本植え込みし、次回手術待機中である。主要体肺動脈側副血行を伴う肺動脈閉鎖症、心室中隔欠損の手術対象患者が予定症例数には至っておらず、現在までの植え込み症例は4例となっている。シリコン基材の植え込み後患者においては基材感染を1例(1本)に認め、外科的摘出を行った。他の3例においては感染や異物反応を認めていない。対象疾患群の選定を行い、肺動脈統合化手術あるいは肺動脈形成術時に引き続きシリコン基材の植え込みを行い、その安全性や問題点について検討を継続する。これまで基材植え込みを行った症例のうち2例に次年度中の第二期手術が見込まれるため、バイオチューブグラフトの摘出と肺動脈拡大形成術へ適用及び移植を行っていく。移植後は1-3ヶ月毎の超音波検査と半年-1年毎のCT検査、必要に応じて心臓カテーテル検査による移植血管壁の形態評価、狭窄・瘤状変化などの有無について追跡観察を行う。本研究は小児先天性心疾患に対する外科治療において、肺動脈閉鎖症・主要体動脈肺動脈側副血行など肺動脈低形成を伴う疾患群に対して段階的手術を行う際に、生体内組織形成技術に基づき患者自身の体内で作成した膜状の自家組織(バイオチューブ)を血管壁素材として、狭小化した肺動脈の拡大形成術を試みるものである。バイオチューブは血管壁素材として自家移植を行った場合の安全性や成長可能性,耐圧性能が,動物実験においてすでに立証されている。本研究の最終的な目的は,同様の安全性や成長可能性がヒトにおいても成立することを確認することである。本年度は対象患者の選定とシリコン基材の植え込みを中心に行い、3例の患者(いずれも肺動脈閉鎖症・主要体動脈肺動脈側副血行に対する肺動脈統合化手術及び姑息的右室流出路再建術時)に胸骨正中創内から腹部皮下、腹直筋直上に径6mm、長さ50mmのシリコン基材をそれぞれ2-4本植え込みした。これらの症例のうち、現在までのところ第二期手術もしくは根治術に至った症例はまだなくバイオチューブに採取は行っていないが、植え込み部位に感染や異物反応などを原因として予定外に摘出を要した症例はなく、シリコン基材やその埋設方法に問題はないと考えられる。研究計画において5-10例の症例数を見込んでいたが対象患者の選定において本年度は3例に留まった。また第二期手術もしくは根治術に至った症例はまだなく、シリコン基材とバイオチューブを採取して肺動脈拡大形成へ適用あるいは病理学的検討を行うにはまだ至っていない。これまでの本研究期間内にシリコン基材の植え込みを4名の患者(いずれも肺動脈閉鎖症、主要体動脈肺動脈側副血行の疾患群で肺動脈統合化手術または肺動脈形成術)に行い、胸骨正中創内から上腹部の肋骨弓下、皮下組織内に径6mm、長さ50mmのシリコン基材を各2-4本植え込みした。全例とも次回手術待機中であるが植え込み期間中に基材の感染や異物反応などにより予定外摘出を要した症例は認めておらず、安全性や埋設方法に問題はないと考えられる。対象疾患群の発生頻度や年間手術件数が予定症例数には至っておらず現在までの植え込み症例は4例となっている。シリコン基材の植え込み後においては基材感染や異物反応を認めず安全性の確認は進んでいると考えられる。

バイオチューブは動物実験においては血管壁素材として自家移植を行った場合の安全性や成長の可能性、耐圧性能等についてすでに立証されているが本研究の最終的な目標は同様の安全性や成長可能性がヒトにおいても成立することを確認することである。これまでの本研究期間内にシリコン基材の植え込みを4名の患者(いずれも肺動脈閉鎖症、主要体動脈肺動脈側副血行の疾患群に対して肺動脈統合化手術または肺動脈形成術を施行)に行い、胸骨正中創内から上腹部の肋骨弓下、皮下組織内に径6mm、長さ50mmのシリコン基材を各2-4本植え込みし、次回手術待機中である。主要体肺動脈側副血行を伴う肺動脈閉鎖症、心室中隔欠損の手術対象患者が予定症例数には至っておらず、現在までの植え込み症例は4例となっている。シリコン基材の植え込み後患者においては基材感染を1例(1本)に認め、外科的摘出を行った。他の3例においては感染や異物反応を認めていない。対象患者に対して引き続きシリコン基材の植え込みを継続すると共に、第二期手術に達した症例においてはバイオチューブグラフトを肺動脈拡大形成へ適用し移植を行う。また移植後の経過観察として,1-3ヶ月毎の超音波検査と,半年-1年毎のCT検査を行い,血管径の測定や形態の追跡を行うと共に狭窄や瘤状変化などの問題が生じないかを慎重に観察する。対象疾患群の肺動脈統合化手術あるいは肺動脈形成術時に引き続きシリコン基材の植え込みを行い、その安全性や問題点について検討を継続する。次年度中に第二期手術に達する症例が見込まれるため、バイオチューブグラフトの摘出と肺動脈拡大形成術へ適用及び移植を行っていく。移植後は1-3ヶ月毎の超音波検査と半年-1年毎のCT検査、必要に応じて心臓カテーテル検査による移植血管壁の形態評価、狭窄・瘤状変化などの有無について追跡観察を行う。対象疾患群の選定を行い、肺動脈統合化手術あるいは肺動脈形成術時に引き続きシリコン基材の植え込みを行い、その安全性や問題点について検討を継続する。これまで基材植え込みを行った症例のうち2例に次年度中の第二期手術が見込まれるため、バイオチューブグラフトの摘出と肺動脈拡大形成術へ適用及び移植を行っていく。研究計画において5-10例の症例数を見込んでいたが対象患者の選定において本年度は3例に留まりバイオチューブ作成のためのシリコン基材の植え込みが少なかった。また第二期手術もしくは根治術に至った症例はまだなく、シリコン基材とバイオチューブを採取して肺動脈拡大形成へ適用あるいは病理学的検討を行うに至らなかった。研究計画と比べ想定症例数にやや至らず、また期間内に第二期手術に至った症例がなかったためバイオチューブ摘出並びに肺動脈拡大形成に適用後の形態的、病理的検討に至らなかった。次年度は引き続き対象疾患症例に対してシリコン基材の植え込みを行い、その安全性や問題点について検討を継続する。期間内に第二期手術に達する症例が見込まれるため、バイオチューブグラフトの摘出と肺動脈拡大形成術へ適用及び移植を行い、移植後の定期的検査にて追跡評価行うとともに得られた成果の発表を行う。研究対象患者数が見込みより大幅に少なく、シリコン基材の作成及び植え込みが予定に達しなかったため。次年度は第二期手術が複数症例において見込まれるため、引き続いて移植血管壁の形態評価、狭窄・瘤状変化などの有無について追跡観察を行う。
グラフを用いた統計的学習と計算推論に関する幾何学的研究とその応用

本研究では,複雑な構造を持ったデータを扱う際に重要となる,グラフ構造によって記述されるデータや確率分布に対して,その推論や計算に関する理論的研究を行なった.その結果,(1)ネットワーク構造推定の新しい能動的学習法,(2)無限次元指数分布族の導入による柔軟な推論の枠組み,(3)グラフ構造を用いた確率推論アルゴリズムである確率伝搬法の性質の解明に向けた新しい数理的方法,の提案をそれぞれ行い,従来では困難であった推論課題の解決や理論的性質の解明を導いた.本研究では,複雑な構造を持ったデータを扱う際に重要となる,グラフ構造によって記述されるデータや確率分布に対して,その推論や計算に関する理論的研究を行なった.その結果,(1)ネットワーク構造推定の新しい能動的学習法,(2)無限次元指数分布族の導入による柔軟な推論の枠組み,(3)グラフ構造を用いた確率推論アルゴリズムである確率伝搬法の性質の解明に向けた新しい数理的方法,の提案をそれぞれ行い,従来では困難であった推論課題の解決や理論的性質の解明を導いた.本研究は、(A)ネットワークの能動学習、(B)カーネル法の情報幾何的研究、(C)確率伝搬法の幾何学的研究、という3つの課題に関する研究を遂行している。平成19年度においては、(A)については、平衡状態の値からネットワークを推定する方法において、情報量にもとづく能動学習法の基本的なアルゴリズムを提案し、遺伝子ネットワークのシミュレーションデータによる基本的な性能確認を行った。提案手法はネットワーク学習に対して、計算の簡便な最適設計基準を与えており、今後実用性を高める基礎となる。(B)に関しては、正定値カーネルの定める無限次元指数分布族の情報幾何的研究を行い、一般には理論的困難が伴うことが知られている双対接続の導入に関して、導入が可能であるための十分条件を導き、その条件を満たすモデルの例を示した。また、有限次元の指数分布族には埋め込めないが、無限次元指数分布族の部分モデルとして実現可能な有限混合分布族を考え、非正則条件化での推定量の漸近特性を導いた。これらは、無限次元情報幾何と正定値カーネル法の研究を結びつける新しい方向性を与えている。(C)に関しては、統計物理学や確率伝搬法で重要な分配関数の計算手法に関して考察を行い、グラフのループに基づいて分配関数を展開する方法を提案し、これに基づく分配関数の新しい近似手法を提案した。ループ展開の方法は、分配関数を扱うための有力な理論的道具となり得るもので、確率伝搬法の研究の理論的基礎付けに発展させることが期待できる。本年度は、主としてカーネル法を用いた無限次元情報幾何の研究と、確率伝搬法の幾何学的研究に関して重点的な研究を行った。まず確率伝搬法の幾何学的研究に関しては、確率伝搬アルゴリズムが与える周辺分布の近似値と真の周辺分布との差を、グラフ上の一般化ループによって展開する新しい方法を提案し、それに基づいて確率伝搬法の近似精度に関する理論的考察を行った。この結果をまとめた論文はJournal of Physics Aに掲載されている。また、そこで得られたループ展開式がグラフ多項式と密接に関係していることを発見し、新たなグラフ多項式の提案とその理論的性質の研究を行った。この研究が進展していけば、確率伝搬法の数理的性質に関して新しい展開が期待できる。次に無限次元情報幾何に関しては、平成19年度に得られた再生核ヒルベルト空間を用いた無限次元指数分布族をもとにして、その統計的推論へ応用と幾何学的性質の研究とを行った。特異性を持つ有限混合分布をある無限次元指数分布族に埋め込むことにより、特異点の近傍での最尤推定量の漸近的性質に関する新しいアプローチを提案した。この方法は特異点に関する従来のアプローチよりもはるかに単純な幾何学的方法を提供している。さらに、無限次元指数分布族の接ベクトル空間上への双対接続の自然な導入に関して考察を行った。これらの結果の一部は書籍Algebraic and Geometric methods in statisticsの一編として出版予定である。本年度は確率伝搬法の幾何学的研究に関して重点的な研究を行った。確率伝搬法は、統計物理学でよく知られたベーテ自由エネルギー関数と密接に関係しており、確率伝搬法の不動点とベーテ自由エネルギーの停留点が一致することが知られていた。本研究では、ベーテ自由エネルギーのヘッセ行列式と、グラフ理論や整数論で知られるグラフゼータ関数の多変量拡張を結びつける関係式を証明し、その関係式を用いて確率伝搬法の理論的な性質を解明した。グラフゼータ関数はグラフの様々な位相的情報を有するため、この関係式は確率伝搬法の数学的解析に対して新しい方法論を与えるという意義を持つ。確率伝搬法に関して新しく得られた理論的結果として、第1に、ベーテ自由エネルギーのヘッセ行列の正定値性条件を導き、ベーテ自由エネルギーが凸関数であることとグラフが2個以上の独立なサイクルを持たないことが同値であることを示した。第2に、確率伝搬法の固定点の局所安定性の条件を明らかにした。第3に、確率伝搬法の固定点が一意になるための新しい十分条件を導き、サイクルを2個持つある種のグラフィカルモデルに対する確率伝搬法の解が一意であることを示した。これらは、すべて既存の解析手法では容易に導くことのできなかった性質であり、グラフゼータ関数の方法が有力な道具となることを示している。また、グラフゼータ関数の保有する情報をさらに詳しく調べることによって、確率伝搬法の幾何学的な研究の将来の発展に本質的な役割を担うことが期待される。
廃棄物処分場における遮水工の物質移動パラメータと遮水性能に関する研究

本研究では,透水係数kが1.0×10^<-6>1.0×10^<-10>m/sの細粒土を対象に,動水勾配を与えずに濃度勾配のみを与え,密度流と分子拡散を生じさせるイオン浸透試験を実施し,細粒土の物質移動パラメータについて逆問題的考察を行うとともに,数値解析による細粒土のバリア性能評価を行った.その結果,(1)ベントナイト混合土の透水係数kや有効拡散係数D_d^*は有効間隙率n_eに依存すること,(2)ベントナイト混合土の有効間隙率n_eや有効拡散係数D_d^*は,コンシステンシー限界から簡易的に推定し得る可能性があること,(3)『厚さ5.0m,かつ透水係数kが1.0×10^<-7>m/sの地層(遮水層)』と『厚さ0.5m,かつ透水係数kが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』とでは,バリア性能に著しい差異が認められることが明らかとなった.本研究では,透水係数kが1.0×10^<-6>1.0×10^<-10>m/sの細粒土を対象に,動水勾配を与えずに濃度勾配のみを与え,密度流と分子拡散を生じさせるイオン浸透試験を実施し,細粒土の物質移動パラメータについて逆問題的考察を行うとともに,数値解析による細粒土のバリア性能評価を行った.その結果,(1)ベントナイト混合土の透水係数kや有効拡散係数D_d^*は有効間隙率n_eに依存すること,(2)ベントナイト混合土の有効間隙率n_eや有効拡散係数D_d^*は,コンシステンシー限界から簡易的に推定し得る可能性があること,(3)『厚さ5.0m,かつ透水係数kが1.0×10^<-7>m/sの地層(遮水層)』と『厚さ0.5m,かつ透水係数kが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』とでは,バリア性能に著しい差異が認められることが明らかとなった.廃棄物処分場における遮水工の遮水性能は、国内外ともに透水係数に基づいて評価するのが一般的である。しかし、通常、処分場内の水位は処分場外よりも低くなるように管理されていることを考慮すると、遮水工の遮水性能は、分子拡散抑制効果(分子拡散による漏出量)で評価することの方が重要であるように思われる。平成20年度は、まず分子拡散抑制効果の視点から遮水工構造基準の妥当性について解析的検討を行い、我が国の遮水工構造基準に示されている『厚さ5m、かつ透水係数が10^<-7>m/sの粘土層』と『厚さ0.5m、かつ透水係数が10^<-8>m/sの粘土層』の分子拡散抑制効果には大きな差異が認められ、前者の方が後者と比較し著しく大となる可能性があることを明らかにした。次に、数値解析に用いた物質移動パラメータ(ここでは、有効間隙率)の妥当性について検証するため、動水勾配を与えずに土質系遮水材料の有効間隙率を評価できる分子拡散試験機を開発し6台作製するとともに、非吸着性トレーサーによる分子拡散試験結果に基づく有効間隙率の同定手法を考案した。今後は、できるだけ多くの締固め粘土あるいはベントナイト混合土を対象に、分子拡散試験や透水試験を実施することにより、土質系遮水材料の有効間隙率と透水係数を評価・分析するとともに、両者の相互関係について検討を行う予定である。さらに、これらの検討結果に基づいて、パラメータを再設定した上で数値解析を実施し、遮水工構造基準の妥当性について再検討(再評価)を行う予定である。平成21年度は,動水勾配を与えずに密度流のみを生じさせる分子拡散試験ならびに分子拡散試験結果に基づいて供試体の有効間隙率n_eと分子拡散係数D_d*を同時に同定する手法を提案するとともに,透水係数kを1.0×10^<-6>1.0×10^<-9>m/sに制御した細粒土(シルトとベントナイトの混合土)を対象に,NaCl水溶液を用いた分子拡散試験を実施し,提案した同定手法の妥当性を検証した.次に,細粒土の物質移動パラメータ(有効間隙率n_e,分子拡散係数D_d*)に関する逆問題的考察を行い,両者の相関性やコンシステンシー限界との関連性等について分析した.さらに,分子拡散抑制効果の視点から管理型処分場における底部遮水工の要件である『厚さ5.0m,かつ透水係数kが1.0×10^<-7>m/sの地層』と鉛直遮水工の要求性能である『厚さ0.5m,かつ透水係数たが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』の信頼性について解析的検討を行った.その結果,提案した同定手法の妥当性を確認するとともに,細粒土の透水係数kや分子拡散係数D_d*は有効間隙率n_eに依存すること,有効間隙率n_eや分子拡散係数D_d*は細粒土のコンシステンシー限界から簡易的に推定し得る可能性があること,『厚さ5.0m,かつ透水係数kが1.0×10^<-7>m/sの地層』と『厚さ0.5m,かつ透水係数kが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』とでは,分子拡散抑制効果に著しい差異が認められることを明らかにした.

平成22年度は,透水係数kが1.0×10^<-6>1.0×10^<-10>m/sの細粒土(ベントナイト混合土,カオリン混合土,沖積粘性土など)を対象に,NaCl水溶液を用いたイオン浸透試験を実施し,細粒土の物質移動パラメータ(有効間隙率n_e,分子拡散係数D_d^*)に関する逆問題的考察を行った.また,有害物質を含む浸出水のトラベルタイムの視点から数値解析を活用して,細粒土のバリア性能評価を行い,管理型処分場における底部遮水工の要件である『厚さ5.0m,かつ透水係数kが1.0×10^<-7>m/sの地層(遮水層)』と鉛直遮水工の要求性能とされる『厚さ0.5m,かつ透水係数kが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』の信頼性について考察を行った.その結果,ベントナイト混合土の透水係数kや有効拡散係数D_d^*は有効間隙率n_eに依存すること,有効間隙率n_eや有効拡散係数D_d^*はコンシステンシー限界から簡易的に推定し得る可能性があること,『厚さ5.0m,かつ透水係数kが1.0×10^<-7>m/sの地層(遮水層)』と『厚さ0.5m,かつ透水係数kが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』のバリア性能には著しい差異が認められることを再確認するとともに,遮水壁厚を決定する際には有害物質の拡散速度や間隙内流速に基づくトラベルタイムが重要な指標となることを明らかにした現在,鉛直遮水工の要求性能とされる『厚さ0.5m,かつ透水係数kが1.0×10^<-8>m/sの遮水壁』では,バリア性能は不十分であると言わざるを得ず,今後,地盤工学的視点から鉛直遮水工構造基準の策定が必要になると思われる
インド法典の形成をヒンドゥー教

本研究は、古典インド法典(ダルマシャーストラ)の分析を通じて、古典インド文明における社会秩序と文化規範の思考枠組みの形成とその歴史的展開を検討することを目的としておこなわれた。具体的には、ヒンドゥー教文化の展開過程に大きな影響を及ぼした『ヤージュニャヴァルキア法典』(紀元後4-5世紀頃の成立)に焦点をあて、インド学各分野の専門家の協力のもとに、文献学的な方法論を中心として本法典の成立過程とその内容の歴史的な位置付けを検討した。ただし、本研究の当初の進行過程において、文献学による基礎的研究が従来のインド法典研究史においては十分に果たされていないことが研究参加者の共通理解として確認されるに至った。したがって本研究の重点は、基本文献の徹底した分析を通じて文献事実の確定をおこない、その確実な基礎に立って従来の諸研究の再検討を行うことに置かれることとなった。本報告書に提出された、重要諸刊本の提示するテクスト、ならびに他文献の並行章句の提示試料をを総括する『ヤージュニャヴァルキア法典批判テクスト資料集』は、本典の原テクストの確定に不可欠な立脚点を提供する着実な基礎研究の成果であり、法典の今後の研究にとって不可欠の重要資料となるものと自負している。また、研究進行中に蓄積した重要古典インド法典テクスト資料はコンピュータ入力ファイル集成『ダルマ・ファイル』に結実した。後者は既にインターネットのホームページを通じて世界のインド学研究者に公開、提供され、インド学の研究進展に多大の寄与をなす資料集成として各国の研究者から賛辞が寄せられている。また、本研究分担者を中心とする欧文論文集“Studies on Yajnavalkyasmrti"を準備中で一両年のあいだの刊行をめざしている。さらに、本研究のテーマを展開するものとして、叙事詩『マハーバーラタ』第12巻に含まれる「ラージャダルマ(王法)」章の王権記述についての共同研究の準備が進められている。本年度に実施した研究の内容は、研究分担者を中心として開催された研究会と研究資料整備とからなる。これまでの研究成果の概要は以下の通り。1.研究会はのべ18回に亘って実施され、古典インド法典「ヤージュニャヴァルキア法典」の原典輸読を中心とする研究を連続して行ってきた。現時点において、本法典全体の約3分の2に当たる部分の検討を終了している。研究会では、本法典の内容とその歴史的な位置付けを考察するに必要な資料のすべてを提示して、綿密な文献学的な検討が重ねられ、多くの新たな知見が得られた。(1)本法典の編纂者/作者が彼以前の伝承を資料として利用しつつ、彼自身の新たな立場を打ち出す方法に関して新たな知見が得られつつある。(2)本法典の現形の構成に関しての問題点が浮き彫りにされ、本法典の形成過程についての新たな視点が得られている。(3)さまざまな刊本にみられる読みの異同の検討から、従来の研究を超えたより的確な本法典の内容理解がなされつつある。インド古典文化の伝統の中での有力な立場を形成する法典分野に関し、インド学各分野の専門家の緊密な協力によって、従来の諸研究の水準を超えた、法典の歴史的な発展過程と内容構成についての知見が研究参加者に共有されて、総合研究の実を挙げつつある。2.上記研究と並行して、法典研究の資料整備を行ってきた。(1)「ヤージュニャヴァルキア法典」の諸刊本6種の異同を網羅した資料テクストの作成。

(2)研究会参加者の分担による、基本的なインド古典法典と関係文献(16点)のコンピュータ・ファイル作成作業を進めている。当該関係資料の集約であるこの「古典インド法典ファイル」は、インド法典研究の基本資料として、本研究のみならず今後の当該分野の研究の発展に重要な役割を果たすものと期待される。1.本年度に実施した研究の内容は、研究分担者を中心として開催された研究会と研究資料整備とからなる。これまでの研究成果の概要は以下の通り。研究会は14回開催され、昨年度に引き続き古典インド法典『ヤージュニャヴァルキア法典』の原典輪読と研究発表を連続して行ってきた。現時点で本法典全体の検討を終了し、研究分担者による研究発表と討議に移っている。研究会では、本法典の内容とその歴史的な位置付けを考察するに必要な資料のすべてを提示して、綿密な文献学的な検討が重ねられ、多くの新たな知見が得られた。インド学各分野の専門家の緊密な協力により、インド古典文化の正統伝統の基盤を形成する法典分野に関し、従来の諸研究の水準を超えた知見が研究参加者に共有され、総合研究の実を挙げてきた。二年度に亘る研究の結果、上記法典に焦点をあてた以下の研究成果を用意している。1.『ヤージュニャヴァルキア法典』のサンスクリット原典の批判テクストの作成。本法典編纂(およそ紀元後5世紀)以後の約千年間に作られた諸注釈のうち重要な5種と、学界で現在も広く用いられるF.Stenzler本(1849)の提示する読みを、これらに用いられた写本資料を含めて網羅し、これに他文献の並行テクストを集めた批判テクストとして提出する。本法典の歴史的展開を探り、原形の再構成を試みるためには不可欠の基礎資料集であるが、本研究において初めて作成された。2.『インド古典法典・コンピュータ入力ファイル』の作成。上記研究と並行して進められた法典研究資料整備の一環として作成された。古典法典研究資料の集約を目的として、研究分担者を中心とする研究会参加者によって分担入力されたコンピュータ用のテクストファイルの集成。重要なインド古典法典と関係文献(16点)を網羅した、このファイルは、インド法典研究の基本資料として、インド学当該分野の今後の研究発展に重要な役割を果たすものと期待される。このファイルは、コンピュータ・ネットワークを通じて世界の研究者(インド学、法制史)に提供される。なお、この研究の総括となる論文集『ヤージュニャヴァルキア法典研究』(欧文)を数年中に作成し、公刊する計画を立てており、現在、掲載予定の各論文の報告と討議を進めている。
化学物質に対する非特異的な過敏状態の解明とその改善方法に関する研究

本研究では、臭い負荷時における、特に末梢組織における酸素の取り込み状態や自律神経系の動きに着目し、脳血流変化等との関係をより明確化し、化学物質過敏症が多様な全身症状を呈する作用機序を解明し、組織内の細胞への酸素の取り込みを活性化させる効果を有するサプリメントや運動療法等による酸素状態や過敏状態の改善効果を客観的に検証した。平成28年度、公益財団法人ルイ・パストゥール医学研究センターに隣接する医療法人社団医聖会百万遍クリニックの外来患者のうち同意を得た患者群10名に対して嗅覚負荷検査を実施した。本実験では化学物質過敏症有訴者と健常者に対して、においスティックによる臭い負荷を行い、負荷時および負荷前後の前頭前皮質の脳血流状態を近赤外光脳機能イメージング装置で計測した。また上記検査と同時に末梢動脈血酸素飽和度、自律神経状態をモニタリングして計測データを得た。平成29年度、これらの患者群のうち6名に対してLカルニチンを約2ヶ月半服用していただき、1名は酸素療法を試み、3名は非介入群とし、同様の嗅覚負荷検査を実施した。平成30年度は、平成28年度から平成29年度にかけて実施したLカルニチン服用と運動療法による介入研究の結果について、介入による脳機能、末梢組織の酸素状態、自律神経活動への影響や化学物質過敏状態との関係を評価した。その結果、Lカルニチン服用による血中カルニチン濃度は服用量に応じて服用前より適正に上昇したが、総じて化学物質過敏状態については、運動療法を適用したものを含めて、脳機能評価、自律神経機能評価、末梢動脈血酸素飽和度において明白な改善はみられなかった。ただし、化学物質過敏状態が比較的重い一部の患者においては、改善傾向がみられたことから、化学物質過敏状態によっては、Lカルニチンによる症状改善が見込まれる可能性があることから、今後の詳細な研究が必要であると考えられた。化学物質過敏症は、その疾患概念や診断指針、症状等の改善方法が明確でなく病態も未解明な部分が多い。本研究では、臭い負荷時における、特に末梢組織における酸素の取り込み状態や自律神経系の動きに着目し、脳血流変化等との関係をより明確化し、化学物質過敏症が多様な全身症状を呈する作用機序を解明し、サプリメントや運動療法等による酸素状態や過敏状態の改善効果を客観的に検証する。平成28年度は、研究組織における研究倫理審査で承認を得たうえで、介入を実施する前のベースライン調査を実施した。本調査では、財団法人ルイ・パストゥール医学研究センターに隣接する医療法人社団医聖会百万遍クリニックの外来患者から患者群10名、性別と年齢を患者群と一致させた健常者群9名をモニター会社からリクルートし、嗅覚負荷検査を実施した。本実験では、化学物質過敏症有訴者と健常者に対して、においスティック(第一薬品産業株式会社製)による臭い負荷を行い、負荷時および負荷前後の前頭前皮質の脳血流状態(OxyHb、DeoxHb、TotalHb)を近赤外光脳機能イメージング装置(株式会社島津製作所社製LABNIRS)で計測した。また上記検査と同時に末梢動脈血酸素飽和度、自律神経状態をモニタリングして計画通りの計測データを得た。実験にあたっては、検査前の嗅覚検査、問診、一般生化学検査等を行った。これらのデータから、解析時には必要に応じて対象者を除外する。また、環境過敏、自律神経系の知覚、感情や不安、ストレス、ライフイベント等に関して質問紙による生活・心理調査を実施した。このデータを用いて脳機能への影響や化学物質過敏状態との関係を評価する予定である。実験は2月末から3月初旬にかけて完了した。現在、データ解析中である。実験に際して必要な倫理審査の承認手続きを終了し、予備実験における実験確認を踏まえて、平成28年度は19名の被験者(患者群10名、健常者群9名)にたいして介入前のベースライン調査となる嗅覚負荷実験を実施した。すべてが計画通りに順調に進んでおり、自律神経機能の評価では、詳細なデータが得られ、今後のデータ解析に期待がかかる。平成29年度は、平成28年度に実施したベースライン調査を踏まえて、カルニチン服用と運動療法による介入研究を実施した。平成28年度のベースライン調査では、公益財団法人ルイ・パストゥール医学研究センターに隣接する医療法人社団医聖会百万遍クリニックの外来患者から患者群10名に対して、嗅覚負荷検査を実施した。平成29年度は、これらの患者群のうち、6名に対してカルニチンを約2ヶ月半服用していただき、1名は酸素療法を試み、3名は非介入群とし、同様の嗅覚負荷検査を実施した。これらのデータを用いて、介入による脳機能への影響や化学物質過敏状態との関係を評価する。

平成29年度の嗅覚負荷検査は平成30年2月末から3月初旬にかけて計画通り完了した。最終年度となる次年度にデータ解析を実施し、研究成果をとりまとめる。平成28年度のベースライン調査に参加した10名の患者全員が、平成29年度の介入研究に参加した(6名カルニチン服用、1名酸素療法、3名非介入)。従って、介入前後の経過に関するデータを得ることができた。すべてが計画通りに順調に進んでおり、自律神経機能の評価では、詳細なデータが得られ、今後のデータ解析に期待がかかる。本研究では、臭い負荷時における、特に末梢組織における酸素の取り込み状態や自律神経系の動きに着目し、脳血流変化等との関係をより明確化し、化学物質過敏症が多様な全身症状を呈する作用機序を解明し、組織内の細胞への酸素の取り込みを活性化させる効果を有するサプリメントや運動療法等による酸素状態や過敏状態の改善効果を客観的に検証した。平成28年度、公益財団法人ルイ・パストゥール医学研究センターに隣接する医療法人社団医聖会百万遍クリニックの外来患者のうち同意を得た患者群10名に対して嗅覚負荷検査を実施した。本実験では化学物質過敏症有訴者と健常者に対して、においスティックによる臭い負荷を行い、負荷時および負荷前後の前頭前皮質の脳血流状態を近赤外光脳機能イメージング装置で計測した。また上記検査と同時に末梢動脈血酸素飽和度、自律神経状態をモニタリングして計測データを得た。平成29年度、これらの患者群のうち6名に対してLカルニチンを約2ヶ月半服用していただき、1名は酸素療法を試み、3名は非介入群とし、同様の嗅覚負荷検査を実施した。平成30年度は、平成28年度から平成29年度にかけて実施したLカルニチン服用と運動療法による介入研究の結果について、介入による脳機能、末梢組織の酸素状態、自律神経活動への影響や化学物質過敏状態との関係を評価した。その結果、Lカルニチン服用による血中カルニチン濃度は服用量に応じて服用前より適正に上昇したが、総じて化学物質過敏状態については、運動療法を適用したものを含めて、脳機能評価、自律神経機能評価、末梢動脈血酸素飽和度において明白な改善はみられなかった。ただし、化学物質過敏状態が比較的重い一部の患者においては、改善傾向がみられたことから、化学物質過敏状態によっては、Lカルニチンによる症状改善が見込まれる可能性があることから、今後の詳細な研究が必要であると考えられた。平成28年度の検査結果のデータ解析(脳血中、自律神経、末梢血酸素飽和度、臭気や心理等の主観評価)を踏まえて、介入群と非介入群に分けて介入研究を実施する。介入では、酸素状態を改善するサプリメントや運動療法等について、平成28年度の検査結果や患者の状態を踏まえて適切に実施する。また、介入後に嗅覚負荷検査を実施し、介入による効果を評価する。平成28年度のベースライン調査、平成29年度の介入後の調査の検査結果のデータ解析(脳血流量、自律神経、末梢血酸素飽和度、臭気や心理等の主観評価)を踏まえて、介入による効果を評価する。業務や家庭の都合等により、嗅覚負荷試験における被験者の確保で予定数よりも若干少なかったこと、ライフスタイルや心理調査で調査票の回収に少し遅れがあったことなどから、データ整理等に関する謝金が遅れたことなどが主な理由である。
LHCにおけるハードプロセスの系統的研究:標準模型の予言精度とその限界

標準模型の予言精度の向上は、2007年のLHC実験の開始を控え、最重要課題となっている。摂動論的QCDの手法を用いることにより、高エネルギー散乱過程におけるQCD効果は評価されるが、摂動展開によるスキーム依存性、位相空間の端で生ずる摂動展開の破綻などの問題は依然として解決されていないのが現状である。全く同じ理論的問題は、RHICで行われている核子・核子散乱実験の扱いでも生じるので、RHICでのDrell-Yan過程をモデル・ケースとし、特に、位相空間の端での摂動展開の全次数足し上げ("軟グルオン足し上げ")の問題に関してスキーム依存性と精度を明確にした定式化を行った。そして、これに基づいた観測量の数値的計算が、核子の様々な衝突エネルギーと偏極の場合について可能になった。RHICでの、低横運動量レプトン対生成の数値的評価を行い、スピン観測量が、従来の予想より大きな値となることがわかった。同様な計算を、J-PARCやGSIの計画で想定されている、より低い衝突エネルギー、あるいは反陽子ビームの場合にも行った。これらの場合にはスピン観測量がさらに大きな値になり、実験データから非摂動的効果の情報を引き出すのに有利であることがわかった。重いクォークを含むハドロン生成、崩壊に関しては、B中間子の光円錐波動関数および構造関数について、QCDの輻射補正を計算した。その結果、輻射補正と幕補正が複雑に"入り組んで"現れることが明らかとなり、これを演算子積展開を用いて系統的に分離する方法を発展させた。以上の結果についてはすでに発表したものもあるが(「雑誌論文」参照)、研究代表者の急逝のため、かなりの部分が未発表である。これらを、将来のLHC実験に向けてより詳細に記述した論文は、研究分担者が中心となってまとめて今後発表していく。標準模型、とりわけ量子色力学(QCD)の予言精度の向上は、2007年のLHC実験の開始を控え、重要な研究課題となっている。高エネルギー物理過程では摂動論的QCDの手法を適用できることが知られているが、摂動論ゆえの問題も多々抱えている。摂動展開によるスキーム依存性、位相空間の端で生ずる摂動展開の破綻などがその例である。本研究では、以上の状況を踏まえ、高エネルギーハドロン・ハドロン散乱における理論的予言の精度向上を目指した。具体的には、摂動展開の破綻に対処する軟グルオンの足し上げの問題、重いクォークを含むハドロン生成に関連する諸問題を考察した(本年度の研究実施計画に基づく)。LHCのような「未知」の高エネルギー過程では、何が起こるのかは想像が難しいので、まずは、RHICでのハドロン散乱におけるDrell-Yan過程を想定し、軟グルオン足し上げの問題を取り上げた(参考論文2)。微分断面積の予言が得られたとともに、予言精度の議論を行った(詳細を記述した本論文は、現在準備中である)。今後の課題は、この成果をLHC実験に拡張することである。重いクォークを含むハドロン生成に関しては、未だ多くの基本的問題(理論的諸問題)が残されている。B中間子に代表されるハドロンは、その崩壊とともに、生成過程もLHCでは重要な問題となる。そこで、本年度ではB中間子の構造に関する理論的考察を行った(参考論文1,3)。この成果を将来のLHC実験にどのように役立てるかは、来年度の課題であるが、理論的に基本的な問題を明らかにできた点では大きな成果と考えている。本研究では、研究実施計画に基づき、軟グルオン足し上げの問題に関し、その理論的枠組みおよびその数値的計算方法の見直しを昨年に引き続き行なった。具体的に取り上げた過程はRHICでのハドロン散乱におけるDrell-Yan過程である。LHC過程ではなく、RHIC過程を選んだのは、非摂動的効果の寄与に関し調べるためであった。(参考論文1,2)非摂動的効果はLHCエネルギー領域では非常に小さいが、RHIC領域ではかなり大きいことが分かり、その理論的理由も明らかになった。(詳細を記述した本論文は、現在準備中である)。重いクォークを含むハドロン生成、崩壊に関しては、未だ多くの基本的問題(理論的諸問題)が残されている。そこで、昨年度に引き続き、B中間子の構造関数に現れる非摂動的関数の分類を行った。(参考論文3)。QCDの輻射補正は来年度の課題である。将来のLHC実験との関連で、何が出来るかは、来年度の課題として残ったが、理論的に基本的な問題の幾つかは明らかにできた。

全く同じ理論的問題は、RHICで行われている核子・核子散乱実験の扱いでも生じるので、RHICでのDrell-Yan過程をモデル・ケースとし、特に、位相空間の端での摂動展開の全次数足し上げ("軟グルオン足し上げ")の問題に関してスキーム依存性と精度を明確にした定式化を行った。そして、これに基づいた観測量の数値的計算が、核子の様々な衝突エネルギーと偏極の場合について可能になった。RHICでの、低横運動量レプトン対生成の数値的評価を行い、スピン観測量が、従来の予想より大きな値となることがわかった。同様な計算を、J-PARCやGSIの計画で想定されている、より低い衝突エネルギー、あるいは反陽子ビームの場合にも行った。これらの場合にはスピン観測量がさらに大きな値になり、実験データから非摂動的効果の情報を引き出すのに有利であることがわかった。重いクォークを含むハドロン生成、崩壊に関しては、B中間子の光円錐波動関数および構造関数について、QCDの輻射補正を計算した。その結果、輻射補正と幕補正が複雑に"入り組んで"現れることが明らかとなり、これを演算子積展開を用いて系統的に分離する方法を発展させた。以上の結果についてはすでに発表したものもあるが(「雑誌論文」参照)、研究代表者の急逝のため、かなりの部分が未発表である。これらを、将来のLHC実験に向けてより詳細に記述した論文は、研究分担者が中心となってまとめて今後発表していく。