hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいタイプの攻撃に対するセキュリティ対策を支援する自動トレースの並列分散処理

本研究の目的は,新しいタイプの攻撃を構成するマルウェアに代表される脅威が,実際的な情報システムに侵入したときにどのような活動が行われるのか,脅威が行う攻撃を阻止したり,情報漏洩を防ぐには何が必要かを明らかにすることである.脅威トレースを実際的な情報システム上で標的型攻撃に使われるマルウェアをシミュレーションするには,並列分散処理による計算時間の短縮化が有効である.そのために,攻撃手法のモデル化と記述方法,タスク並列化に向いた情報システムのモデル化と記述方法,脅威トレースを並列分散化するための技術に関する実装と評価を進めた.またセキュリティ教育に関する適用に関する検討と実装,評価を進めた.現在の企業や機関が備える情報システムは、ネットワークに接続されるルータやサーバ等の情報機器もその上で動作するアプリケーションも複雑かつ大規模になってきており、情報システムの設計者や管理者がその脆弱性や欠陥を見落とすことなく、設計や管理することが困難になっている。本研究の目的は、設計者や管理者が見落としがちな、脆弱性や欠陥、問題点を機械的、網羅的に検査し、役にたつツールとして利用できるようにすることである。その目的を達成するため、今年度は主に網羅的にシミュレータを自動実行するソルバの設計とプロトタイプ実装を行った。すべての組み合わせを完全に網羅的に行うと、計算時間が掛かり過ぎてしまい、並列化や分散化を行っても実際的な実行時間で脅威トレースを行うことが困難である。そこで、過去の標的型攻撃を分析して得られる典型的なシナリオを定義し、それに基づき、シナリオの一部で必要な組み合わせを確認できる手法を提案した。さらに実装を行い、計算時間を短縮した上で情報システムの設計に資することができる有益なトレースが可能であることを確認できた。さらにより実際的な標的型攻撃を行うためにモデルの拡張を2点行った。その1点目は境界内部におけるファイル共有(部局内で利用されているデータベース等)のモデル化であり、2点目は攻撃者が利用するC&Cサーバのモデル化である。この2点の拡張により、典型的な標的型攻撃における初期潜入段階、潜伏段階、標的にされている情報システムに合わせたマルウェアのカスタマイズ、遠隔操作等の一連の標的型攻撃のシミュレーションが可能なことが確認できた。この拡張により、脅威トレースをより効率的に実行するために、必要とされる抽象度はいまの実装よりもより高い方が良いことが分かった。以上の成果は独立行政法人情報処理推進機構が行っている2014年度第一回脅威と対策研究会において本成果を口頭発表した。脅威トレーサのプロトタイプ実装は,予定通り本研究計画の開始時までに完了し,今年度はより実際的な情報システムとマルウェアのDSL表現によるモデル化について検討,並列化を行うためのプロトタイプ実装までを完了した.抽象モデルをステートフルなオブジェクトとして表現し,離散イベントシミュレータとして脅威トレーサを実装する段階まで研究を進めた.その結果,Gambler等のマルウェアの主要となる挙動を模擬できるようになった.今後研究期間内に行おうとしている,脅威トレーサの並列分散化,探索木の特徴を用いた並列化の検討,大規模な情報システム全体をタスクスケジューリングの手法を用いて効率的な並列分散処理を行う手法等の検討を行った.また,大規模な情報システムを全体の模擬,より複雑なマルェアの全ての挙動の模擬等,より実際的なシミュレータとして動作させるのに必要な要件の検討を行った.トレース結果をセキュリティの専門家が実行するタスクスケジューリングが机上で行ったものと比較して,網羅性,完全性,速度等の見地から,エキスパートが行う脅威の分析結果と相互に補完しあうか,今後有用なツールとなり得るか,セキュリティ分野の技術者が集まる専門的国際会議の場(査読付き国際会議を含む)で複数回外部発表や議論を行った.今後の研究に資することができる有益な意見や指針を集めることができた.本科研費に関連した成果について,査読付き国際会議における登壇発表,査読付き国際会議におけるポスター発表,セキュリティの専門家が集まる国際会議における招待講演,国内研究会における登壇発表複数回を行う等の多くの成果をあげることができた.脅威トレースを並列分散化する前提条件である,タスク並列処理化するために必要となる攻撃手法のモデル化とその記述方法(1),タスク並列処理化に向いた情報システムのモデル化とその記述について,検討を行った(2).また,脅威トレースを並列分散化するための要素技術についても検討を行い,脅威トレースの並列分散処理に必要な要素技術を開発した(3).1)脅威トレースをタスク並列化するため,攻撃シナリオの記述に基づき,情報システムの挙動をシミュレートする手法を提案し,実装して評価した.標的型攻撃では,攻撃に独立性のある複数の段階があることに着目し,段階毎に手順を「攻撃シナリオ」として記述する.また,攻撃の記述量と全体の計算時間を削減できることを示した.2)脅威トレースのタスク並列化が可能な情報システムのモデル記述に特化したドメイン固有言語(DSL)を提案して,脅威トレース上に実装して評価を行った.提案したシステムモデル記述言語では,記述の省略機能や簡潔な構文を準備することにより,モデルの記述,保守を容易にできた.また,ブロック構文によるモデル記述の構造化を行い,可読性や保守性を向上できることがわかった.

3)Method Missingを利用したリフレクションによりアクターモデルで書かれたプログラムのメセージの処理を行うリモートプロシージャコールの実装と評価を行った.旧来,利用されていたscala.actorsを用いて書かれたプログラムは,アクター内で定義されたメソッドを直接呼び出すことができる.現在推奨されているAkkaフレームワークでは,並列分散環境への適用をより容易化する等の理由で,メッセージの交換による処理のみが可能であり,メソッドは直接呼び出せない.scala.actorsを用いたアプリケーションは多いため,これらのアプリケーションを容易にAkkaフレームワークに移植可能とした.脅威トレースを並列化分散化する前提条件として,(1)攻撃不法のモデル化とその記述方法,(2)タスク並列化に向く情報システムのモデル化とその記述方法,(3)脅威トレースを並列分散化するための要素技術について検討と実装を進めた.この要素技術について評価を進めた.また(4)本システムのセキュリティ教育への応用を検討した.(1)脅威トレースをタスク並列化して実行するため,攻撃シナリオの記述に基づき情報システムの挙動をシミュレートする手法を提案し,実装して評価を進めた.標的型攻撃では,独立性のある複数の段階があることに着目し,段階毎に手順を攻撃シナリオとして記述する.段階毎に分離することで,全体の計算時間と記憶領域を削減できることを示した.(2)脅威トレースのための情報システムを記述することに特化したドメイン記述言語の評価を進めた.このシステムモデル記述言語は,記述省略機能や簡潔な構文を準備することで,モデルの記述,保守を容易にした.それ自体をScalaのコードとして実行できる.これを用いて大規模な情報システムを記述する方法を検討した.(3)Method Missingを利用したリフレクションにより,アクターモデルで記述されたプログラムのメッセージを処理するシステムの実装と評価を進めた.これより旧来のscala.actorsを用いたプログラムを新しいAkkaフレームワークで実行することができる.情報システムとマルウェア攻撃の基本的なモデルにより,本手法の評価を進めた.(4)情報セキュリティに関する理解の向上の一環として,攻撃者の視点を得ることは非常に有効である.このため世界各地で実際の情報機器や仮想環境を用いて攻防戦サイバー演習が行われている.本研究で開発した脅威トレースを用い,この種のサイバー演習が可能かどうかを考察した.結果十分に可能であり,利点も多いことが判明した.本研究の目的は,新しいタイプの攻撃を構成するマルウェアに代表される脅威が,実際的な情報システムに侵入したときにどのような活動が行われるのか,脅威が行う攻撃を阻止したり,情報漏洩を防ぐには何が必要かを明らかにすることである.脅威トレースを実際的な情報システム上で標的型攻撃に使われるマルウェアをシミュレーションするには,並列分散処理による計算時間の短縮化が有効である.そのために,攻撃手法のモデル化と記述方法,タスク並列化に向いた情報システムのモデル化と記述方法,脅威トレースを並列分散化するための技術に関する実装と評価を進めた.またセキュリティ教育に関する適用に関する検討と実装,評価を進めた.
ヘーゲル哲学のプラグマティズム的解釈についての研究

R・ブランダムの哲学が、ヘーゲルの「客観的精神」概念と承認論を彼独自の規範的語用論に基づいてプラグマティズム的に解釈することによって可能となっており、これによってポスト分析哲学における観念論的認識論の可能性が示されていることを明らかにした。これにたいするJ・ハーバーマスの批判は、ブランダムが規範的語用論を我・汝関係から理解することの問題を明らかにした点に功績があったが、むしろブランダムの理論に内在して我・我々関係を導入しうることを指摘した。平成22年度は、R・ブランダムの表象主義批判を中心に、ヘーゲル哲学のプラグマティズム的解釈について検討した。ブランダムは、セラーズの「所与性の神話」批判をより徹底させ、(1)単称名についても指示に依拠する必要はなく、それが属する文および、その文が他の文と持つ推論的関係によって意味が確定されること、(2)さらには対象の概念さえも推論的関係に依拠するものであること、(3)その限りで経験主義が典型的に依拠する表象主義的立場は、暗黙の推論的意味内容を明示化するという「表現主義」にとって代わられるべきであることを主張している。ブランダムはさらにそこから、(4)概念の意味を支える規範が使用を通じて確定されるという一元論を主張し、規範に関する一種の社会的実在論を擁護している。ハーバーマスはこれを、ヘーゲル哲学を誤解するものであると批判し、同時に自身の語用論にはカント的二元論を採用するが、本研究においてはヘーゲル『精神現象学』の感覚的確信章における経験論批判、および理性章におけるカント批判を参照しながら、以上のブランダムの主張がヘーゲル解釈としても妥当であること、さらにハーバーマスの意図する語用論に基づく合理性の基礎付けをより一貫して行うものであることが示された。こうした本研究の意義は、(1)ヘーゲル哲学のプラグマティズム的解釈が一定の妥当性を持つこと、(2)ヘーゲル哲学が、語用論・意味論・推論主義といった現代哲学の論点に、新たな視点を加えうるものであること、を明らかにした点にあり、ドイツ古典哲学のアクチュアリティを明らかにするものとして重要である。さらに、ヘーゲル研究者および分析哲学研究者のネットワーク構築につとめ、インターネット上での会議通話を通じて研究会活動や意見交換を行う態勢作りを行った。これは分断しがちなドイツ古典哲学研究と現代英米哲学研究との生産的な交流を可能にするという意義を持つものである。平成23年度は、言語の意味の社会性と歴史性という点についてR・ブランダムMaking It Explicit (Brandom 1994)第1章および第8章の検討を中心に行った。そこで、規範的プラグマティズムは以下のように展開される。1.カントの超越論哲学を言語使用の規則を明らかにしたものとして規範的に理解する、2.しかし、規則のこうした超越論的基礎付けは、規則適用の規則を必要とすることによって、無限後退を引き起こす、3.しかし、言語の実際の使用から規範を導出することにはGerrymandering問題を帰結する、4. 2と3のアポリアを回避するために、改変されたデネットのスタンス・スタンスが採用される。ブランダムのこうした規範的プラグマティズムは、同時に合理性の社会的な把握を含むものである。ブランダムは実際、Tales of Mighty Dead(Brandom 2002)において、社会的な合理性が歴史的合理性に展開することを明らかにしており、より強い意味でのヘーゲル主義を分析哲学にもたらそうとしている(大河内2012)。さらに、J・ハーバーマスのVon Kant zu Hegel. Zu Robert Brandoms Sprachpragmatik(Habemas 1999)の検討を通じて次のことを明らかにした。5.ブランダムのI-Thou関係を基礎とする語用論理解に対するハーバーマスの批判は一定の妥当性を持つものといえるが、これはブランダムの語用論をむしろI-We関係へと拡張することで乗り越え可能であること、6.ブランダムの実在論的想定に対する批判は、本人が想定していない強い実在論をブランダムに帰するものであり、妥当しないこと。以上のような本研究の意義は、1.ブランダムによるプラグマティズムが、カントからヘーゲルへという哲学史的展開についての理解に基づいていることを示したこと、さらにこれによって、2.分析(哲学)的合理性が、ヘーゲル的な歴史的合理性理解へと展開しなければならないことが示されたこと、3.このようなヘーゲル主義が、ハーバーマスの批判を惹起したが、ハーバーマスの批判がブランダムの理論の誤解に基づいていること、を明らかにした点にある.
船の操縦性能基準に関する研究

IMOは船の持つべき最低限の操縦性能・操縦性能基準制定する方向で審議を進めつつあり、これに応じて操船の実務を担当しているパイロットとの密接な協力の下で、安全性からどの様な操縦性能を持てばよいかについて検討した。先ず、種々の針路安定性を持つ船の運動モデルを操船シミュレ-タに組み込み、パイロットによる狭水路通過や入港着桟を研究室内に再現しこの代表的な操船時にどの程度の針路安定性が必要かを調査した。この結果から、2万トン程度の船で不安定ル-プ全幅が7.5度程度が許容限界と判断された。また、日本パイロット協会の手で実施された実船における許容限界の調査結果とこの系統的なシミュレ-ションによって求めた針路不安定の許容限界を突き合わせ、実際的観点から必要とされる性能を明確にした。また、実船の性能の把握がいかに可能かについて検討し、性能限界が操船の困難に直結する針路安定性については満載時にZ試験を実施し、その他の性能については試運転状態の性能で満載時にも一定のレベルを維持し得る線で規定するという案を得た。規定する性能レベルを求めるため、740隻という過去、世界最大隻の実船の操縦性能実績のデ-タベ-スを構築した。これには大手造船所の協力を得て、省エネ船型が普及した最近の170隻のデ-タも含まれている。この結果を解析し、実用船型に適用可能な基準のレベルを検討し、施回性能、停止性能、初期施回性能について具体化した。また、針路安定性についてもデ-タベ-スからレベルの現実性を確認した。以上、本研究は所定の成果を達成し、現在、国際海事機構に報告され、審議されている。本年度の研究においては、既設の操船シミュレ-タを整備して、保針変針その他実際に近い操船局面のシミュレ-ションが可能になるようにした。それを利用して、以下の検討を行った。(1)保針時における針路不安定の許容限界について検討し、操舵員による位相補償量が限界を決めるという従来の結論を再確認した。また、この結論を減速中の保針にも適用できることを確かめた。(2)変針については、その難易を表現する指標をいくつか検討し、当て舵適用時の方位のずれが定針方位に及ぼす影響を表わす指標(ΔP0/ΔP1)が適当であることを確かめた。減速中の変針シミュレ-ションも実施し、上記を確認した。(3)日本パイロット協会の全面的な支援をえて、入港着機と狭水域通過操船のシミュレ-ションを実施した。その結果、狭水路通過操船において、パイロットの操船能力の限界が把握しやすいことがわかり、この操船について系統的な調査を実施した。針路不安定が大きくなると、当て舵の効きが悪くなるので、最大舵角の適用頻度が顕著に増し、操船余裕が失なわれる。そして、船を水路センタ-ライン上に保つことが困難になり、蛇航を伴いつつ、しかも、シミュレ-ションによって、まちまちの航跡で通過する結果を得た。こうした事例から、2万トン級の船で不安定ル-プ巾が7.5度位が限界となることが判明した。このように、本年度のシミュレ-ションスタディは操縦性能基準を確立する為の基本の把握に重要な一歩を与えたと総括でき、この線に沿って、次年度の研究の推進が望まれる。IMOは船の持つべき最低限の操縦性能、操縦性能基準を制定する方向で審議を進めつつあり、これに応じて操船の実務を担当しているパイロットとの密接な協力の下で、安全性からどの様な操縦性能を持てばよいかについて検討した。

先ず、種々の針路安定性を持つ船の運動モデルを操船シミュレ-タに組み込み、パイロットによる狭水路通過や入港着桟を研究室内に再現し、この代表的な操船時にどの程度の針路安定性が必要かを調査した。この結果から、2万トン程度の船で不安定ル-プ全幅が7.5程度が許容限界と判断された。また、日本パイロット協会の手で実施された実船における許容限界の調査結果とこの系統的なシミュレ-ションによって求めた針路不安定の許容限界を突き合わせ、実際的観点から必要とされる性能を明確にした。また、実船の性能の把握がいかに可能かについて検討し、性能限界が操船の困難に直結する針路安定性については満載時にZ試験を実施し、その他の性能については試運転状態の性能で満載時にも一定のレベルを維持し得る線で規定するという案を得た。規定する性能レベルを求めるため、740隻という過去、世界最大隻の実船の操縦性能実績のデ-タベ-スを構築した。これには大手造船所の協力を得て、省エネ船型が普及した最近の170隻のデ-タも含まれている。この結果を解析し、実用船型に適用可能な基準のレベルを検討し、旋回性能、停止性能、初期旋回性能について具体化した。また、針路安定性についてもデ-タベ-スからレベルの現実性を確認した。以上、本研究は所定の成果を達成し、現在、国際海事機構に報告され、審議されている。
桁符号付き(Signed-Digit)数表現を用いた高速剰余数系演算システム

本研究は、剰余数系の各剰余桁の演算に冗長性を持つ桁符号付き(Signed-Digit, SD)数表現を導入し、並列処理することによる高速演算ハードウェアアルゴリズムを提案し、そして、高速な剰余数系に基づく情報処理システムを構築するのを目的とする。また、提案した高速剰余演算を高信頼演算システムおよび公開鍵暗号処理へ応用する。以下の研究成果があげられる。1.冗長な剰余数表現をもつことにより、剰余数系における剰余加算および剰余乗算を高速に実現する回路構成を提案した。剰余乗算は2分木の剰余加算の構造で実行されるため、高速処理が行われている。また、3入力の剰余加算回路を新たに考案し、3分木加算構造を有する乗算回路を実現できた。VHDLを用いたハードウェア設計ツールにより、VLSI回路設計、シミュレーションおよび評価を実施し、高速な演算回路を得ることを明らかにした。2.剰余演算を高信頼の算術演算システムへ応用する際、計算誤りの検出速度が重要な問題とされている。ここで、剰余演算をもつ誤り検出モデルを提案し、実時間処理を重視した算術演算システムの演算誤り検出回路を設計した。VHDLを用いてVLSI設計、シミュレーションおよび評価を行い、高信頼性をもつ実時間処理の算術演算回路を実現することを明らかにした。3.公開鍵暗号処理の高速化のため、提案した高速剰余算術演算アルゴリズムを適用する方法を検討した。新たにBooth Recodingの方法を導入することにより、RSA暗号処理の高速化を図る。以上の研究成果は、国際会議などで発表されている。本研究は、剰余数系の各剰余桁の演算に冗長性を持つ桁符号付き(Signed-Digit,SD)数表現を導入し、並列処理することによる高速演算ハードウェアアルゴリズムを提案し、そして、高速な剰余数系に基づく情報処理システムを構築するのを目的とする。極めて桁数の多い剰余べき乗演算を有するRSA暗号の高速化は重要な問題とされている。そのため、高速な剰余乗算回路を考案し、さらに、新たにBooth Recodingの方法を導入することにより、RSA暗号処理の高速化を図る。VLSI回路設計を行い、性能評価結果より、高性能の暗号処理プロセッサを実現することが明らかにされている。

剰余乗算は2分木の剰余加算の構造で実行されるため、高速処理が行われている。また、3入力の剰余加算回路を新たに考案し、3分木加算構造を有する乗算回路を実現できた。VHDLを用いたハードウェア設計ツールにより、VLS1回路設計、シミュレーションおよび評価を実施し、高速な演算回路を得ることを明らかにした。2.剰余演算を高信頼の算術演算システムへ応用する際、計算誤りの検出速度が重要な問題とされている。ここで、剰余演算をもつ誤り検出モデルを提案し、実時間処理を重視した算術演算システムの演算誤り検出回路を設計した。VHDLを用いてVLSI設計、シミュレーションおよび評価を行い、高信頼性をもつ実時間処理の算術演算回路を実現することを明らかにした。3.公開鍵暗号処理の高速化のため、提案した高速剰余算術演算アルゴリズムを適用する方法を検討した。新たにBooth Recodingの方法を導入することにより、RSA暗号処理の高速化を図る。以上の研究成果は、国際会議などで発表されている。
確率幾何学的な解析に基づくスピン系臨界現象の研究

相転移や臨界現象を示すスピン系数理モデルの代表格に,(強磁性)イジング模型やφ4モデルがある.2007年,坂井は「ランダムカレント表示」という確率幾何学的な表現を用い,イジング模型に対するレース展開を開発した.この確率幾何学的な表現をさらに発展させ,φ4モデルに対してレース展開が適用できることを証明,高次元における臨界2点関数の漸近評価を導出した.また,スピン間の直接相互作用係数がスピン間距離の冪で減衰する場合についての解析手法を確立,その冪指数の値に依存して,高次元における臨界2点関数が漸近的にNewton核のように振る舞ったり,或いはRiesz核のように振る舞うことを証明した.スピン系数理モデルの臨界現象を「確率幾何学的な解析」によって厳密に理解すべく,以下の三つの課題に取り組む.(1)冪的に減衰する長距離2体相互作用係数で定義されたイジング模型を考え,その冪指数(次元+α)に依存して,高次元における臨界2点関数が漸近的にリース核(α<2の場合)やニュートン核(α>2の場合)になったり,それに対数補正がつく(α=2の場合)という予想の解決.(2)φ4乗モデルに対するレース展開の手法を確立し,繰り込み群による従来の結果を凌駕する精密な結果を導出.(3)「+境界条件」が課された半径rの球の中心に位置するイジングスピンの期待値が,rの冪(この冪指数を1-arm指数と呼び,4次元より高次元では1に退化すると予想)で減衰するという予想の解決.平成25年度のそれぞれの課題に対する実績は次の通り.(1)8月に共同研究者のChen教授が訪日,11月に坂井が訪台,3月にライデン(オランダ)で再会し,研究打ち合わせを行なった.α≠2の場合は完全解決し,論文がAnnals of Probabilityに受理されている.α=2の場合は未だ課題があり,その解決の為に意見交換を継続していくことを確認した.(2)6月にバンガロール(インド)で開かれた研究集会と,1月にテ・アナウ(ニュージーランド)で開かれた研究集会で途中経過を報告した.論文が最近完成,某ジャーナルとarXivに投稿した.(3)8月に共同研究者のHeydenreich教授が訪日,3月に坂井が訪蘭し,研究打ち合わせを行なった.問題の核心を最近発見し,その解決の為に意見交換を継続していくことを確認した.以上の研究課題以外の活動として,採択期間中に行なう計画だった国際研究集会を札幌で開催(海外講演者13人,国内講演者10人,参加者合計40人弱)した.相転移や臨界現象を示すスピン系数理モデルの代表格に,(強磁性)イジング模型やφ4モデルがある.2007年,坂井は「ランダムカレント表示」という確率幾何学的な表現を用い,イジング模型に対するレース展開を開発した.この確率幾何学的な表現をさらに発展させ,φ4モデルに対してレース展開が適用できることを証明,高次元における臨界2点関数の漸近評価を導出した.また,スピン間の直接相互作用係数がスピン間距離の冪で減衰する場合についての解析手法を確立,その冪指数の値に依存して,高次元における臨界2点関数が漸近的にNewton核のように振る舞ったり,或いはRiesz核のように振る舞うことを証明した.スピン系数理モデルの臨界現象を「確率幾何学的な解析」によって厳密に理解するべく,以下の3つの課題に取り組んでいる.(1)冪的に減衰する長距離2体相互作用で定義されたイジング模型を考え,その冪指数(=d+α)に依存して,高次元における臨界2点関数が漸近的にリース核になったり(α<2),ニュートン核になったり(α>2),それに対数補正がつく(α=2)という予想を解決.(2)φ4乗モデルに対するレース展開の手法を確立し,「繰り込み群」による従来の結果を凌駕する精密な結果を導出.(3)「+境界条件」が課されたd次元球の中心に位置するイジングスピンの期待値が,球の半径の或る冪(この冪指数を1-arm指数と呼び,d>4の最近接格子モデルでは1)で減衰するという予想の解決.スピン系数理モデルの代表格に,(強磁性)イジング模型やφ4乗モデルがある.これらのモデルは,温度をパラメターとして相転移や臨界現象を示すことが知られている.例えば,2次元正方格子上の最近接イジング模型の厳密解がOnsagerによって発見されたのは1944年,その厳密解から分かる臨界現象にSmirnovが確率幾何学的な新しい解釈を与えることに成功し,フィールズ賞を受賞したのは最近のことである.坂井は,1970年代に初めて考案され,1980年代にその有用性が開花した「ランダムカレント表示」という確率幾何学的な手法を用い,イジング模型に対するレース展開を開発(2007年)した.これによって,従来不可避だった「鏡映正値性」などの仮定を必要としない,強力な平均場臨界現象の数学的に厳密な証明に成功した.このアイデアをさらに発展し,φ4乗モデルに対してレース展開が適用できることを示した.これにより,「繰り込み群」に寄らない新しい方法で,4次元より高次元における臨界2点関数の漸近評価を証明することに成功した.同じ評価は繰り込み群を駆使しても得られるはずだが,技術的には圧倒的に簡単になった.この結果はCommunications in Mathematical Physicsに掲載された.

また,モデルを定義するスピン間の直接相互作用係数がスピン間距離の冪で減衰する場合についての解析手法を確立.その冪指数をd+a (dは次元,a>0)とすると,a>2のとき,d>4で臨界2点関数はNewton核と同様の漸近挙動を示し,a<2のとき,d>2aで臨界2点関数はRiesz核と同様の漸近挙動を示すことを証明した.次元の下限(4や2a)は上部臨界次元である.結果はAnnals of Probabilityに掲載された.確率論,統計力学,数理物理研究課題(1)すでにα≠2の場合は完全解決し,論文がAnnals of Probabilityに受理されたことで,目標の最低ラインは達成されている.残るα=2の場合も傍証が集まりつつあり,研究は順調に進んでいる.研究課題(2)論文が完成,某ジャーナルとarXivに投稿したことで,この課題はほぼ達成された.研究課題(3)問題の難易度が高く,共同研究者のHeydenreich教授と地理的に離れていることも影響して,進展が遅い.3月にライデン(オランダ)を訪れた際,1-arm指数の上限についてだけでも期間中に纏める方向で合意した.研究課題(1)については,すでにα≠2の結果が完成し,Annals of Probabilityに受理されたことで目標の最低ラインは達成された.残るα=2のケースについても傍証が集まりつつあり,順調に進展している.研究課題(2)についても,すでに解析結果だけは相当集まっていて,それを国際研究集会などでアナウンスしている.反響も良い.この事業期間中に論文を完成できる見通しも高く,順調に進展している.研究課題(3)の進展状況が最も遅い.共同研究者のHeydenreich教授と地理的に離れていて,なかなか会えないことが大きな理由の一つ.平成25年度に計画している国際研究集会(札幌,8月)に招聘し,研究集会後も滞在を延長していただく予定.現在までの達成度30%.研究課題(1)授業の少ない2学期に坂井が訪台し,残るα=2の場合の解決を目指す.採択期間中に終わらなかった場合でも,共同研究は継続する意向.研究課題(2)坂井が論文を投稿して間もなく,カナダの研究グループから課題(2)と関連する問題を全く違うアプローチで解決する方法が提示された.来年度(平成26年度)9月に長期滞在の招待を受けているので,今後の研究の方向性を探るべく,訪問して研究打ち合わせをする.研究課題(3)授業の少ない2学期に坂井が訪蘭し,最近発見した「(境界条件に伴う)問題の核心」をどう取り扱うかについて研究打ち合わせをする.採択期間中に片側不等式だけでも完成させたいが,終わらなかった場合でも,共同研究は継続する意向.研究課題(1)については,Chen教授と坂井で相互訪問を繰り返し,残るα=2の問題の解決を目指す.既にα≠2の結果は出ているので,この事業期間中の最低ラインは達成されている.α=2の問題が事業期間中に終わらなかった場合でも,継続して共同研究を続ける意向.研究課題(2)については,材料はそろっている状態なので,あとは論文を執筆するのみ.残る2年間で必ず達成できるものと確信している.研究課題(3)については,共同研究者間の相互交流を活発化し,問題に触れている時間を増やす方策をとる.具体的には,平成25年度に計画している国際研究集会(札幌,8月)に招聘し,それに合わせて研究打ち合わせをする.さらに科研費に余力があれば,坂井がLeiden(オランダ)や福岡を訪問する予定.2万円強では旅費にも備品購入にも使えなかった為,平成26年度の研究費の足しに使うことを決定
拡張現実での体験を活用し植物学習の弱点を乗り越える

本研究では、AR(拡張現実感)、プロジェクションマッピングなどの最新情報技術を活用し、効率的・効果的な植物学習を実現する教材開発を行う。延長も含めた4年間の研究期間における特に新規性の高い研究成果を以下に示す。1.ARとプロジェクションマッピングを同期させる技術を用いて、床面に配置した多数のARマーカー上に草花苗が直立しているように見える手法など、複数の花壇設計技術を開発した。2.ARと透過型スマートグラスを組み合わせ、手のひらの筋をマーカーとして生徒毎に異なる草花3DCGが観察できる教材、ARマーカーを並べた仮想畑にトウモロコシ群落を表示し、植物生育に影響を及ぼす群落内相互遮蔽程度を生徒に理解させる教材、タブレット上の変化するARマーカーに対応した植物3DCGを表示させる手法を用いて、生育段階毎に選択した栽培技術により植物成長の良否が3D表示されるゲーム(植物栽培の仮想体験)、などを開発した。3.ARを活用した植物観察を行う上での課題について、高精度の植物3DCGの実現には特殊な3DCG作成ソフトウエアを利用して、また一般的な平面マーカーでは不可能な下側からの観察には立体ARマーカーを用いて解決することができた。その他、プロジェクションマッピングを用いた「樹木の3D樹皮図鑑」と「茎内部の道管・師管の役割を3D表示する教材」、3D計測機器Kinectを用いた「農作業動作評価システム」、3Dプリンタによる「理想的な根環境を実証できる栽培ポット製作」などを開発し、教員養成系大学の授業で実践した。学校教育における情報技術を用いた植物教育の効果検証のため、中学生115名への授業を行い、生徒の興味関心が高まることを確認した。最終年は、研究代表者の学内職種変更により教育現場での実践は十分にできず、上記教材の改良と学会での口頭発表、また現職教員への普及などを実施した。本研究では、AR(拡張現実感)、VR(バーチャルリアリティ)、プロジェクションマッピング、インタラクティブパフォーマンス、などの最新の情報技術を活用し、効率的・効果的な植物学習を実現する教材開発を行う。主な成果は、以下の4項目である。1.ARとプロジェクションマッピングを用いた複数の花壇設計技術を開発した。“だまし絵"手法を利用して、投射方向と直角でない床面にチューリップ花壇を投影し、それぞれの個体がその場に直立しているように見せるVR技術を作成した。またARとプロジェクションマッピングを同期させる技術を用いて、壁面に配置した印刷ARマーカーを動かしながら、数種類の草花の配置画像を確認できる手法も作成した。2.茎と根で形状・配置の異なる植物道管について、水が流れる道管の3DCGアニメーションを円筒に投影し、生徒がその違いを立体的に認識できるプロジェクションマッピングを作成した。3.手のひらに置いた仮想の植物に対して栽培的操作(摘芽、摘葉など)を行い、その成長を観察するインタラクティブパフォーマンス開発の第一段階として、手のひらの筋(手相)をマーカーとした個人識別手法を作成し、各生徒に対応する植物体3DCGを透過型スマートグラスで観察するシステムを開発した。4.その他(1)インタラクティブパフォーマンスの動作入力装置として予定しているKinectを用いて鎌振り動作の特徴抽出手法を開発し、訓練前後の動作変化を比較した。(2)圃場における植物配置のARと光合成量推定計算を組み合わせる手法として、農学研究用に開発していた“受光量シミュレーション"を中学生でも使用できるソフトウエアに書き換えた。(3)仮想空間での植物生育環境条件の制御と、現実空間での植物成長との関係を実証するために、3Dプリンタを用いて新規形状の栽培ポットを作成し、その性能を評価した。初年度は、ARとプロジェクションマッピング、成長シミュレーションなどの技術を利用した教材開発を予定していたが、これらの技術を活用した複数の花壇設計技術、学習用“受光量シミュレータ"などを開発することができた。また、次年度に予定しているVR・インタラクティブパフォーマンスの基盤となる技術開発として、三次元入力装置(Kinect)の評価、手相による個人識別、なども行えた。概ね、初年度予定していた計画を達成したと考えている。本研究では,AR(拡張現実感)、VR(バーチャルリアリティー)、プロジェクションマッピング、インタラクティブパフォーマンス、などの最新の情報技術を活用し、効率的・効果的な植物学習を実現する教材開発を行う。平成28年度の主な成果は、以下の項目である。1.圃場に見立てた床面に配置したマーカー上に、作物(トウモロコシ)3DCGをAR表示し、栽植間隔による相互遮蔽の違いを視覚的に学習できるシステムを開発した。2.ARマーカーの自由度を高める目的から、タブレットに表示させた図形をARマーカーとして使用することに成功し、多様な植物3DCGや植物成長動画を瞬時に切り替えながら表示させるシステム、その手法を応用して学習者がゲーム形式で栽培条件と植物成長との関係を理解できる教材などを開発した。3.1年目に開発した“だまし絵"手法を利用して壁面や床面に置いたマーカー上に植物3DCGを表示させる手法(ARとプロジェクションマッピングの融合技術)を改良し、床面から直立している様に見える植物3DCGが、マーカーの動きに合わせて、遠近感を含んで移動するシステムを開発した。4.その他、(1)スマートグラスがAR(一部VRを含む)を用いた学習に有効であることを見出し、中学生115名に対しそのシステムを実施して学習効果を調査した、(2)自然物をARマーカーとして利用する可能性を追求し、球根上に草花を表示させるなどの手法に成功した、(3)仮想空間での植物生育環境条件をシミュレートするインタラクティブパフォーマンスの基礎データとして、3Dプリンタを用いて新規水耕装置の作成および栽培評価実験を行った。

研究2年目は、初年度に開発したARとプロジェクションマッピングなどの技術をもとに、さらに教育効果の高い教材開発を予定していたが、スマートグラスによるAR・VR教材の開発、タブレット上の画像・動画や自然物などをARマーカーとして利用する可能性の実証とそれを用いた新規教材開発、栽培教育に容易に適用できる圃場作物AR表示教材など、予定していた技術開発は概ね達成できた。加えて、主に3年目に予定していた教育現場(中学校)での実践も開始し、ICT教材を活用した植物学習の教育効果の調査も実施できた。本研究では、AR(拡張現実感)、VR(バーチャルリアリティ)、プロジェクションマッピング、インタラクティブパフォーマンスなどの最新の情報技術を活用し、効率的・効果的な植物学習を実現する教材開発を行う。平成29年度の主な成果は、以下の項目である。1.前年までに開発した「圃場に見立てた床面に配置したマーカー上に、トウモロコシ植物体3DCGをAR表示し、栽植間隔による相互遮蔽の違いを視覚的に学習できるシステム」について、教員養成系大学の授業で実践して有用性を確認するとともに、教育現場での実施方法を検討した。2.これまでAR・プロジェクションマッピングで表示した植物3DCGは、現実の植物体の形態的特徴を計測したデータを元に専用ソフトウエアを用いて手作業で作成していたが、観察対象とするには精度が不十分であった。対象物体を多方向から撮影した画像を元に精密な3DCGを作成するソフトウエア「Agisoft Photo Scan」を適用することにより、学校での観察に耐えうる高精度の植物3DCGを作成できることを明らかとした。3.一般的なARでは平面マーカーを使用するため、3DCGを表示するカメラ角度に制限があり、また裏側から3DCGを見ることはできなかった。立方体6面をマーカーとする立体マーカーの技術を導入することにより、平面マーカーの制限を解消することができ、より自由にAR観察ができるようになった。4.その他の成果として、(1)開発中のICT技術とともに教育現場で使用するソフトウエアとして、植物を撮影した画像上の長さ・面積を計測し、また花色・葉色を数値的に表示するタブレット・アプリケーションを作成した。(2)インタラクティブ・パフォーマンスの基礎データとして取り組んでいる3Dプリンタを用いて制作した栽培ポット・水耕容器などについて、植物栽培による評価実験を継続した。研究最終年となる予定であった平成29年は、大学のある仙台市で異常気象(36日連続の降雨の記録、日照時間が平年の20%程度)となり、3DCG作成の元データを取得するために圃場で栽培していた作物が極端な生育不良となった。そのため、栽培した植物体の立体構造データの取得ができず、拡張現実での植物体験を行うシステム開発には遅れが出た。この理由から、補助事業期間延長承認申請書を提出し、承認していただいた。
シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明

H29年度までに、新規原生生物系統群が多様なシロアリ・ゴキブリ種の腸内に分布するが、多くの宿主種では顕微鏡観察で発見できない程度の数しかおらず、やはりごく一部の系統のみで優占していることを見出した。また、同原生生物細胞が木片を細胞に取り込むこと、同原生生物を持つシロアリ後腸画分がセルラーゼ活性を持つことなども明らかにしてきた。H30年度は、H29年度で試行錯誤中であった同原生生物の1細胞転写産物解析の条件最適化を進めてきた。問題は、1細胞由来のごく微量のRNAを鋳型として実験するため、そのRNAやcDNAの増幅過程とアセンブルの過程で、増幅バイアスや何らかのアーティファクト(キメラ形成など)が生じてしまうことにあった。最終的に、条件の最適化に成功し、ある程度の再現性のある1細胞転写産物配列の取得を行うことができた。現在、情報解析中である。ただし、ゲノム配列は存在しないため、これらの配列が真に対象の原生生物細胞由来のものであることを証明する必要がある。そこで、まず得られたmRNA配列を標的とするin situ hybridization (ISH)を試みたが、同原生生物の細胞が木片様物質で充満しているために、蛍光シグナルの判別が困難であった。原生生物中に多量に存在するrRNAを標的としたISHには成功したものの、検出感度が低いmRNAでの成功はあまり期待できないため、代替案が必要となった。そこで、同原生生物細胞膜を壊して核を取り出し、「核からは同配列をPCR増幅可能だが、それ以外の画分(細胞質と周囲の腸液)からは検出できない」ことの確認を試みることにした。現在、核を分離可能な条件最適化を継続している。さらに、得られた配列が腸内細菌由来ではないことを確認するため、同原生生物細胞を含まない画分のメタゲノム配列を開始し、現在解析中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、タイで採集した2種のシロアリを用いて各種実験を行った。まず、いずれのシロアリ種の後腸内にも原生生物が充満していることを確認した。これらは通常の顕微鏡観察下では全く動かないが、大腸菌などを嫌気培養した溶液を添加することで活発に運動を開始した。原生生物の数と直径を計測したところ、同一の腸内に、形態は酷似するものの、サイズのピークが明瞭に異なる大小2種以上の原生生物がいることが判明した。いずれも細胞内に木片らしきもの、さらにメタン生成古細菌特有の自家蛍光を多数確認できた。特に「大」タイプは大量の木片用固形物を包含しており、各種組織染色でも核の識別が困難なほどであった。透過型電子顕微鏡観察も試みたが、やはり細胞内の硬い包含物の存在により、超薄切片作成に失敗した。細胞内に木片様物質を含んでいたことから、木質の主成分であるセルロースの分解酵素活性を、腸の各画分について測定した。その結果、シロアリ自身が分泌する唾液腺を含む画分と、原生生物を含む後腸画分で顕著な活性が測定できた。原生生物細胞の転写産物解析も開始した。培養不能であるため、少数の細胞から行わざるをえず、条件の最適化を継続している。これら原生生物を1細胞ずつ採取して、18S rRNA遺伝子配列の基づく分子系統解析を行ったところ、各シロアリ種に、「大」1種、「小」2種の原生生物が共生することが判明し、分子系統学的な位置を特定できた。さらに、多様な高等シロアリにおいて、原生生物特異的なプライマーを設計して遺伝子を増幅したところ、意外なことに、多様なシロアリ種に分布していることが判明した。当初計画した内容にそって、概ね順調に成果が出ている。電子顕微鏡観察など、上手くいかなかったものについても、当初から予想されていてことであり、今後、対処していく。

そこで、同原生生物細胞膜を壊して核を取り出し、「核からは同配列をPCR増幅可能だが、それ以外の画分(細胞質と周囲の腸液)からは検出できない」ことの確認を試みることにした。現在、核を分離可能な条件最適化を継続している。さらに、得られた配列が腸内細菌由来ではないことを確認するため、同原生生物細胞を含まない画分のメタゲノム配列を開始し、現在解析中である。H29年度は、H28年度に不成功であった新規原生生物の透過型電子顕微鏡観察に成功し、同原生生物細胞が実際に多量の木片様の物質を取り込んでいることが観察できた。光学顕微鏡では細胞内の夾雑物に阻害されてこれまで発見できなかった、核の断面の観察にも成功した。今後、撮影した画像のさらに詳細な分析が必要である。またH28年度よりも多様なシロアリ・ゴキブリ種の腸内微生物叢試料を用意し、同原生生物に特異的なプライマーを用いたPCRと配列解析を行った。その結果、同原生生物の系統群がさらに広範なシロアリ・ゴキブリ種に分布することが判明したが、腸内容物の顕微鏡観察では識別できず、多くの場合はごく少数のみ存在しているようである。H28年度に引き続き、新たに採集したシロアリを用いた、腸内セルラーゼ活性の測定も行った。その結果、同原生生物を持つシロアリは他の土壌食性シロアリと異なり、後腸にセルラーゼ活性を持つことが判明するとともに、同原生生物を喪失した同種シロアリの個体ではその活性が検出されないことなどを見出した。H29年度は共生原生生物の転写産物解析を行う予定であったが、所有するDNAシーケンサーの故障によって延期して「繰越」し、時期としてはH30年度に行った。1細胞転写産物解析は難航し、再現性が得られないなどの問題が生じた。これは、引き続きH30年度の研究内容として引き継ぎ、結果についてはH30年度実績で報告する。DNAシーケンサーの故障によって計画が遅延し、H30年に予算繰越措置を取らざるを得なかったが、最終的には良好な結果を得られた。本郷(東工大・代表)と山田(長崎大・分担)が日本の南西諸島、タイ、オーストラリアなどの亜熱帯熱帯地方で材料となる各種高等シロアリを採集し、それらが保有する原生生物を実験に使用する。(1)H28年度に行った内容のうち、新規原生生物の透過型電子顕微鏡観察は不成功であったため、H29年度には新たに工夫したプロトコルで試行してみる。(2)H28年度に行った新規原生生物の遺伝的多様性解析において、予想外に多様なシロアリ種が同原生生物を保有していることが判明したため、H29年度にも解析対象のシロアリ・ゴキブリ種を追加し、それらが持つ原生生物細胞の顕微鏡観察等も行う。(3) H28年度に行ったセルラーゼ活性測定では予想通りの結果を得られているが、H29年度も継続して、より信頼性の高いデータを取得する。(4)新規原生生物の転写産物解析については、H28年度中に行った実験結果の品質が十分ではないため、プロトコルを改良して実行し、情報解析を進める。(5)新規原生生物のゲノムサイズ測定は、H28年度中にも試みたが、やはり細胞内の夾雑物によって阻害されてしまった。H29年度は再度試みる。(6)新規原生生物が有翅生殖中によって運ばれるのかどうか、H28年度中に開発したPCRとFISH法による同原生生物の検出法を用いて検討する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。原生生物
新物質開発及び精密熱量測定から切り開く乱れに強い異方的超伝導の物理

微小試料でも測定が可能な精密比熱装置を開発し、乱れに強い異方的超伝導ギャップを有する新物質の開発及び超伝導対称性の解明を行った。Y5Ir6Sn18の回転磁場中比熱測定から明確な四回対称を示す振動振幅が観測され、異方的な超伝導ギャップの存在を示唆する振る舞いが得られた。またミュオン測定からR5Rh6Sn18(R = Sc, Y, Lu)において時間反転対称性の破れを観測した。超伝導探索を行った結果、SrPd2Sb2などの7つの新超伝導体を発見することに成功した。さらに、精密比熱測定の技術を微小結晶に適用してBiS2系超伝導体の比熱測定を行い、超伝導対称性を比熱測定の観点から初めて明らかにした。不純物散乱に強い異方的超伝導体Y5Tr6Sn18(Tr; transition metal)を明らかにするために、精密比熱測定装置の開発に成功した。バックグラウンドは15 nJ/K2(T = 0.3 K)程度と非常に小さくなり、また低温部の上昇を消すことに成功した。さらに、超伝導ギャップを議論する上で大きな障害になる、低温部での磁場依存性に関しては0.3 Kにおいて2 nJ/K2程度に抑えることに成功した。この磁場依存性は、通常では低温になるにつれて大きくなるが、希釈冷凍機範囲でも超伝導ギャップを議論する上で邪魔にならない程度しか存在しないと考えられる。また、Y5Ir6Sn18に関して詳細な比熱測定を行った結果、異方的な超伝導ギャップが存在することを明らかにした。また、Y5Co6Sn18の測定も行ったが、Tc = 0.7 Kであるため、3He冷凍機の温度範囲内では超伝導ギャップを明らかに出来ていない。本年度は他にも、不純物散乱に強い異方的超伝導を別のアプローチから研究することを目指して、熱伝導率測定装置の開発にも取り組んだ。Nbの参照試料の測定は終了し、問題なく超伝導状態の測定可能な装置を開発することが出来た。本年度は以下のような進展が見られた。(1) Sc5Ir6Sn18がこれまで報告されていたTc = 1.1 Kではなく、Tc = 2.6 Kでの超伝導体であることを見いだすことに成功した。この超伝導体の超伝導状態を調べる際に、よりバックグラウンドの小さな比熱セルが必要となり、サンプルステージを排除し温度計とヒーターのみで構成される比熱セルを開発した。バックグラウンドが0.3 Kで1 nJ/K2程度となり、極めて高い精度で比熱測定が可能となった。またこれらの比熱測定は、絶対値の精度が信頼できる緩和法で測定が可能である。(2)海外のグループと共同研究を行い、本研究の対象物質であるR5Rh6Sn18 (R = Sc, Y, Lu)のミュオン測定を行った結果、時間反転対称性の破れが観測された。今後、超伝導対称性を議論する上で重要な情報である。結果の一部はSci. Rep.誌に報告した。R5Rh6Sn18の超伝導対称性を理解する上で非常に有益な情報をミュオン測定から得ることに成功した。また新たな超伝導体を3種類、計6個発見することに成功した。さらに、これまで測定が困難であった超伝導体の比熱測定が可能となり新たな研究の進展が期待できる。(1)異方的な超伝導ギャップを有する候補物質であるR5Co6Sn18(R = Sc, Lu)の単結晶を育成し、各種物性測定を行った。その結果、Sc5Co6Sn18は0.3 Kまでの測定では超伝導転移は観測できなかった。また、Lu5Co6Sn18では比熱測定において、比熱の二段転移を観測した。(2) NbPtSiがTc = 0.7 Kの新しい超伝導であることを明らかにした。また、各種物性測定を行った結果、第二種超伝導体であることを明らかにした。さらに比熱測定から二段転移を観測し、複数の超伝導相が存在する可能性を示唆する結果がえられた。(3)これまでの研究によって開発に成功した精密比熱装置を用いて、LaO0.5F0.BiSSeの比熱測定に初めて成功した。その結果、電気抵抗率で確認した超伝導転移温度において明確な比熱の飛びを確認した。さらに電子比熱の温度・磁場依存性から等方的な超伝導ギャップを示唆する結果が得られた。さらにSeの置換量を変えた結晶の比熱測定にも成功し、Se置換量が増えるにつれてバルクの超伝導に変化することが分かった。また転移温度が上昇するにつれて(Seの量が増えるにつれて)電子比熱の飛びが大きくなることを確認した。

さらに、精密比熱測定の技術を微小結晶に適用してBiS2系超伝導体の比熱測定を行い、超伝導対称性を比熱測定の観点から初めて明らかにした。計画していた精密比熱測定装置の開発に成功した。成功した比熱セルのバックグラウンドは非常に小さく、さらに磁場依存性も非常に小さいことから、超伝導ギャップを議論するのに大いに貢献すると考えられる。また、Y5Ir6Sn18の超伝導状態を明らかにすることが出来たため、研究は予定通りに進んでいると判断できる。非常に高精度な比熱測定装置の開発に成功したので、これを用いてこれまで比熱が小さすぎて測定が不可能であった物質の比熱測定を行う。また、熱伝導率測定、ミュオン測定などを通して、R5Tr6Sn18の超伝導ギャップ構造をより詳細に明らかにする。強相関電子系今後は、作成に成功した比熱測定装置を使用して、Y5Tr6Sn18の超伝導状態をより詳細に調べていく。さらに、ホール効果の測定を行うことで、キャリアーの量を明らかにし、clean limitなのかdirty limitのどちらにあるのかを明らかにする。また、開発に成功した熱伝導率装置によって、超伝導ギャップがどう見えるのかを明らかにする。さらに物質開発も積極的に行い、Ru, Os化合物の合成をする。実験装置のトラブル等で液体Heを使用した実験が想定よりも少なかったことが原因である。また、当初予定していたスペインでの国際学会への参加を、諸事情により取りやめたことも原因として挙げられる。68000円程度の未使用分が発生したが、これは予想よりも液体Heを使用した実験が行えなかったことが原因である。寒剤として使用する液体Heの購入に使用する。また申請者及び指導学生の日本物理学会、国際学会の旅費に使用する。
文献方言史研究資料の発掘と調査研究

九州西南部を中心に、旧上下一・二段動詞の「五段化」が著しいが、この問題を文献方言史的に考察するために、関連する資料の収集と分析につとめた。1)江戸期の対馬資料、『日暮芥草』、『交隣須知』等には一段化が著しく、一見、九州方言的でないが、中には、上一段の「見レ」「着ッテ」などはもちろん、上二段の「閉ジッテ」等の五段化が見られるところから、一段化に見えるものは、この五段化の一つの現れである可能性を考えた。あわせて、文献としての『交隣須知』の成立を、朝鮮資料の『倭語類解』、『方言集釈』などとの関連の中で考え、通説と異なる結論に達した。2)16世紀成立の沖縄の『おもろさうし』は、すでに四段化(五段化)が徹底しており、この一つの現れとしての「おわる」の成立について考察した。九州方言の五段化は、琉球方言とのつながりを視野に入れて考察する必要があるのではないかという予想に基づく。琉球のハ行四段動詞のラ行四段化も『おもろ』の文献方言史的考察から展望が開けないかと考えたのも手がけた目標の一つである。3)九州方言とならんで現代五段化の著しい北陸・東北の五段化を考えるために、新発田市の崎門資料を大量に入手した。未然形の五段化がすすんでいない点が九州方言と異なり興味を引かれるが、なお十分な分析を終えるには至っていない。これまでいわゆる「中央語」の歴史に終始しがちであった日本語の歴史研究に中央語以外の地方のことばの歴史を取り入れる必要を説いて先に『文献方言史研究』(清文堂)にまとめた。この研究をさらに進めるために地方語の歴史を明らかにする上で有用な資料の発掘を各地ですすめた。国立国会図書館、国立公文書館等はもとよりであるが、国文学研究資料館、東大史料編纂所など各地の多くの資料の収集をすすめている機関がこの研究の大きな力になっている。『上井覚軒日記』『梅津政景日記』『桑名日記』等はそれぞれの分量が多く、解明には多くの時間が必要と思われるが、一見して有用な資料であることは疑う余地がない。これらは、私にいう「地方語文献第2種」(地方出身の記録者の言語が文章中に反映しているもの)で、利用価値は高いが、実際に手にしてはじめて確認できる資料で調査に困難が伴う。『筆満可勢』は、日記であるが、記録者が書きとめた旅先での各地の方言記述に価値があり、新たに見出した『日本語俗言解』などと同様「地方語文献第1種」(地方語を記述した文献)に含めるべきであろう。『日暮芥草』もこれに属するが今回すべてデジタル映像化することができ、利用の便利が増した。対馬における『交隣須知』の新たな発見、身延山調査など、多くの人を介して調査の便宜が得られそうなところまで交渉のすすんでいるものもあり、できるだけ早い実現を望んでいる。新潟県新発田市の崎門関係資料をはじめ方言史研究に資し得る一次文献を相当量収拾することができた。なおまだ十分精査を終えていないが、カ・タ行有声化、動詞活用の一段化など江戸時代の地方の話し言葉の実態をうかがわせる現象があちこちに見えており、分析を急ぎたいと思っている。今回の調査で特に有益と思われたのは、沖縄のおもろさうしや碑文などの調査が進んで新しい展望を予感するようになったことである。沖縄資料の調査分析を進めていくうちに、沖縄から西南九州を経て対馬に至る連続した言語圏を想定した方がよいと強く実感するようになった。特に動詞活用の点からであるが、以前から調査をすすめていた対馬の『交隣須知』などの朝鮮語通辞のことばにいわゆる九州方言らしくない傾向が強く出ていてその理解に苦しんでいたのであるが、どうやらこれは対馬だけの傾向ではなく、16世紀前半の沖縄のことばにも観察されるということに気づくことができた。