hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Big Data向メモリ管理技術とData Mining性能の関係

H25年度は当初の研究計画に従い、メモリ管理性能の解析手法を提案し、実装方法について研究発表を行った。既存研究で開発してきたメモリ管理手法は、Big Dataの処理に向いた性能を持っている事が実験的に確かめられていたが、実効中のプログラムのメモリ管理性能を計測できる技術はなかった。このためマイニング性能とメモリ管理性能の関連の解析が困難であったが、H25年度の成果により解析の目処がたった。メモリ管理性能の関連の解析が可能となった事で各種応用が可能となってきた。H26年度はその1例としてインターネットのパケット分析への応用について検討した。従って、計画は順調に進展していると考える。データマイニングメモリ管理性能の評価は重要なテーマであり、理論的評価と実計測技術の両面からの検討を行った。実計測技術が考案できた事で応用面からの可能性が明確になってきた。H27年度は本萌芽の最終年度であり、成果を基盤研究に繋げるためにも、応用面の検討にも注力する。期末に海外発表を1件予定していた(予算約30万)が、取り止めとなり、その分の予算が繰越となった。今後開発したメモリ管理性能の解析手法を用いた実験を行い、メモリ管理性能とデータマイニング性能の間の関係を解析する予定である。解析にあたっては近年ネットワーク上のBig Dataの分布として良く表れる羃則にのっとったデータの分析を中心に検討を進める。上記発表はH27年度中に発表予定であり、繰越予算はそのために使用する予定である。海外発表を最安値のエコノミー料金で行い、当初計画より大幅に出張旅費を節約できた。また実験用パソコンも市販品ではなく、部品より組み立て、経費を削減した。研究成果は比較的順調に出ており、研究発表の機会と、国内外の研究者との研究討論の回数を増やし、研究の高度化に利用する。
現代アメリカ環境文学におけるエコクリティシズムと「場所の感覚」についての研究

現代アメリカ環境文学におけるエコクリティシズムと「場所の感覚」について、共同研究者による研究会を定期的に行なうとともに、言語人文学会第14回大会と15回大会のワークショップで共同発表、東北英文学会第59回大会(2004年)と日本アメリカ文学会東北支部2006年3月例会でシンポジウムを行なった。星野は、ジョン・ミュアの「場所の感覚」との関連で、アメリカ南西部砂漠地帯を舞台にしたエッセイや小説を発表したエドワード・アビィに焦点を当て、そこに見られる「場所の感覚」について分析を試みた。齋藤は、エコクリティシズムの概念を整理するとともに、<自然>とミソジニーとの関係、およびビートジェネレーションの作家における「場所の感覚」に関する研究を行なった。開は、アメリカ環境主義のエコセントリズムに典型的に指摘できる「場所の感覚」と「自己の感覚」の相同性の問題を,アルド・レオポルドの環境思想の再検討を通して考察した。吉川は、アメリカの生態系管理政策における最近の進展を調査し、その政策が、睦側では河川流域を包含し、海側では排他的経済水域までを包含する広範な生態系をひとつの場として管理していこうとする方向性をもつことを確認した。秋田は、環代ネイティヴ・アメリカン作家LouiseErdrichのLove Medicine (1984)を対象に、ネイティヴ・アメリカンの「場所の感覚」にたいするドーズ法の影響を考察した。白人がもたらした法により、ネイティヴ・アメリカンは大地や自然から乖離し、西洋の土地所有意識をもつようになった事実を作品に辿った。それぞれの研究成果は、学会誌等で発表するとともに、研究成果報告書として新たにまとめた。現代アメリカにおけるエコクリティシズムと「場所の感覚」について、共同研究者による報告会を持ち、言語文化学会および東北英文学会において、フォーラム及びシンポジウムを開催した。また、星野は、ジョン・ミュアと「場所の感覚」について論文にまとめた。齋藤は、都市文学と自然表象という問題について、アメリカン・パストラリズム思想とウィルダネス概念を基軸にして考察を深めた。特に、ソール・ベロー、J.Dサリンジャーケン・キージー、ジョンアップダイク、ポール・オースターの作品の中からシカゴやニユーヨークといった都市を舞台とする作品を選び、そこに表された自然が、単なる小説背景の機能を超えて、アメリカのパストラリズム思想やウィルダネス概念と重なり合う点があることを確認した。開は、「自己と場所」という根本問題への一つのアプローチとして、今年度は「環境主義におけるウィルダネスの観念」を研究課題として考察を行い、いわゆるウィルダネス論争の諸論点を分析し,ウィルダネス体験が文化的虚構ではなく真正な他者経験の局面をもつことを理解する必要性を指摘した。古川は、アメリカにおける生態学と環境法との関わりの展開を追い、1990年代以降に場所に基づく管理レジームの形成というかたちで双方の分野が成果として結実したことを確認した。また今後の課題として、さまざまなレジームの個別の規則等が場所としての生態系を全体的に管理していく趣旨のものであるかどうかを問う必要があることについても確認した。秋田は、ネイティヴ・アメリカン研究と、19世紀末から20世紀初頭にかけてネイティヴ・アメリカンに関心を抱いた白人女性作家MaryAustin研究のため、現地視察を行なった。彼女がThe Land of Little Rainの背景としたカリフォルニアの砂漠地帯、またネイティヴ・アメリカンのナバホ居留地などを視察し作品背景の「場所の感覚」を体感した。現代アメリカ環境文学におけるエコクリティシズムと「場所の感覚」について、共同研究者による研究会を定期的に行なうとともに、言語人文学会第14回大会のワークショップで共同発表、アメリカ文学会東北支部2月例会でシンポジウムを行なった。斎藤は、都市小説と都市開発との関係について考察するとともに、ビートジェネレーションの作家における「場所の感覚」に関する研究成果を東北支部例会で発表した。

開は、アメリカ環境主義のエコセントリズムに典型的に指摘できる「場所の感覚」と「自己の感覚」の相同性の問題を,アルド・レオポルドの環境思想の再検討を通して考察した。古川は、アメリカの生態系管理政策における最近の進展を調査し、その政策が、陸側では河川流域を包含し、海側では排他的経済水域までを包含する広範な生態系をひとつの場として管理していこうとする方向性をもつことを確認した。秋田は、現代ネィティヴ・アメリカン作家LouiseErdrichのLove Medicine (1984)を対象に、ネイティヴ・アメリカンの「場所の感覚」にたいするドーズ法の影響を考察した。白人がもたらした法により、ネイティヴ・アメリカンは大地や自然から乖離し、西洋の土地所有意識をもつようになった事実を作品に辿った。なお、平成16年度から17年度に至る研究成果は、研究成果報告書として刊行される。
製品デザインにおける様式の枠組みとその生成に関する研究

本研究は、類型化によって形成される製品カテゴリとその構造に注目し、基礎的な製品カテゴリの抽出と、それらが時系列でどのように生成してゆくのか、また、その内容を変化させていく過程を明らかにし、「乗用車」「バイク」「携帯電話」という工業製品を事例にあげ論じた。本研究では複数の工業製品から、各サンプルの類型化を示し、時系列的な変化の特徴である「変化の典型」を明らかにした。また、それら変化の要因となった社会的背景における影響を変化の「力」として、相対的な位置との関連を「方向」として説明し、「力と方向」の観点から考察を加えた。その結果、製品カテゴリの変化は、社会的競争と技術改良の相互的な「力」の加減よって、生成プロセスを決定させることがわかった。また、製品カテゴリの不変であろうとする力には社会的な背景の問題もあり、歴史の長さや価値観を含めた製品の分野自体の性格も影響していることが明らかになった。各分野での製品カテゴリにおける変化には「派生」、「細分化」、「同質化」と「不変」の典型が確認されたが、普遍化はこれらを経過することによって、類型化を強化していくことができ、製品をより明確なイメージとして浸透させることが可能である。また、今後の課題として、詳細な形態情報を扱うことに主眼をおいた分析をする必要がある。したがって、どのような部位がどのように各カテゴリに関与しているか検討し、寄与の大きさを推定することが課題となる。本研究では,類型化によって形成される製品カテゴリとその構造に注目し,「乗用車」「バイク」「携帯電話」を事例にあげ,以下の3点について考察した。(1)基礎的な製品カテゴリの抽出(2)それらが時系列でどのように生成してゆくのか,時系列的な変化の特徴である「変化の典型」として表現(3)変化の要因となった社会的背景における影響を変化の「力」と,相対的な位置との関連を「方向」の観点から考察「乗用車」「バイク」では,製品カテゴリがどの様に生成されているのか,または変化しているのかを明らかにした。ここでは,製品計画の段階で決定が先行する主要諸元に着目して調査を行った。同様にとくに発展がめざましい「携帯電話」では,形状の特徴からな類型化の傾向を明らかにした。これから調査により,カテゴリの普遍化に関して以下のことがわかった。・カテゴリは「変化の典型」を重ねてゆくことによって,よりその要素を普遍的にしていく。・「変化の典型」の選択はカテゴリ同士の相対的な位置関係と,「変化を促す力」と「不変であろうとする力」の割合によって決定する。・「変化を促す力」と「不変であろうとする力」との割合は,その分野に関する成熟度や知識量によって左右される。したがって,変化の状態であるそのプロセス自体が普遍的要素を生むといえ,一概には「不変」の典型だけが決定した形式を持っているとは言い切れず,「変化の典型」よりプロセスを説明すると,まず既存のカテゴリから「分化(派生・細分化)」を行い,そして増えたカテゴリは淘汰され「同質化」に向かい,より的確な方向が選択されることがわかった。また,それらは元に戻り「分化」を行って,新しいカテゴリを生み,そして「不変」の典型はその形式を強化しており,このような変化がスパイラル状に繰り広げられ,順を追って続いて統一のあるカテゴリを随時築いていくことがわかった。

その結果、製品カテゴリの変化は、社会的競争と技術改良の相互的な「力」の加減よって、生成プロセスを決定させることがわかった。また、製品カテゴリの不変であろうとする力には社会的な背景の問題もあり、歴史の長さや価値観を含めた製品の分野自体の性格も影響していることが明らかになった。各分野での製品カテゴリにおける変化には「派生」、「細分化」、「同質化」と「不変」の典型が確認されたが、普遍化はこれらを経過することによって、類型化を強化していくことができ、製品をより明確なイメージとして浸透させることが可能である。また、今後の課題として、詳細な形態情報を扱うことに主眼をおいた分析をする必要がある。したがって、どのような部位がどのように各カテゴリに関与しているか検討し、寄与の大きさを推定することが課題となる。
ハイパボリックフォトニクス～双曲導波光学の基礎とバルクナノ光配線への応用

誘電体と負誘電体とのハイブリッド多層膜であるハイパボリックメタマテリアル(HMM)中では、光の等波数面は通常の球面ではなく、双曲面となる。双曲面は波数空間で開いているから、バルク伝搬波にもかかわらず波数に上限がなく、回折限界の制約を受けない特徴を持つ。HMMはこれまでに超解像レンズ(hyperlensとよばれている)や黒体輻射を超える近接場熱輸送、単一光子源などへの応用が提案されている。しかし、これらはかなり特殊な応用であり、波数空間でのユニークな特性が、光デバイスとして十分に活用されているとはいえなかった。本年度、我々はHMM光共振器の共振モードについて電磁界シミュレーションを用いて系統的な解析を行った。その結果、通常の誘電体光共振器では共振器の大きさを変えると共振波長が変化するが、HMM光共振器では縦横の比率が一定ならば、同じ波長で共振することが分かった。詳細な理論解析の結果、この現象はHMM光共振器に特有のX字型の電磁場モード分布が関係していることが明らかになった。このユニークな特性により、HMM光共振器は波長に依存することなく、極めて小さな共振器を実現できると考えられる。シミュレーションでもこの特性は確認することができたので、今後は実験的な検証が必要である。実験面では、金属・絶縁体相転移材料として知られる二酸化バナジウム(VO2)薄膜をレーザー蒸着法により作製した後、微細加工することにより光共振器を作製した。基板温度を変えて媒質の誘電率を正から負へと変化させることで、光共振器の共振周波数を変化させることに成功した。これはHMMの光学特性の動的な変調への道を拓くものである。2年目の本年度は、HMM光共振器の理論および金属・絶縁体相変化材料を用いたHMM光共振器の光学特性の動的な制御に関する実験について大きな研究の進展があった。理論面ではHMM光共振器の共振周波数が共振器サイズに依存しないという予期していなかった理論的な発見があった。これは応用上、従来の光共振器の概念に変革を迫る重要な成果といえる。また、昨年度までの研究でHMMに金属を用いた場合、バルク伝搬波の伝送損失が当初の予想以上に大きいことが明らかとなった。損失を低減するために波長域を中赤外に長波長化し、極性半導体において中赤外域に観測される表面フォノンポラリトンによる負誘電体を用いた低損失なHMMの可能性について研究を行った。その結果、誘電体を用いることでいわばフォノニックHMMともよぶべき超低損失HMMを実現できることがわかった。実験面では金属・絶縁体相変化材料のVO2光共振器を用いたメタサーフェスを実際に作製し、昨年度導入した冷却加熱ステージを用いて基板温度を相転移温度(68°C)の前後で変化させることにより、媒質の誘電率を正から負へと変化させた。近赤外域における顕微分光測定の結果、反射率における共振ピークの温度によるシフトを観測した。シミュレーションとの比較から、これは金属・絶縁体相転移によるものであることが確認された。以上より、当初計画以上に進展しているといえる。今年度はHMM光共振器において共振周波数が共振器サイズに依存しないという著しい特徴が理論的に明らかになった。来年度は本成果を論文にまとめると共に、これを実験的に検証したい。また、VO2を利用することによりHMM光共振器と誘電体光共振器の間の動的な切り替えが実現できると考えられるので、シミュレーションと実験を行う予定である。本研究はハイパボリック・フォトニクスともよぶべき新分野の確立を目指している。本年度の成果によって、通常の誘電体を用いたフォトニクスとも金属を用いたプラズモニクスとも異なる光デバイスが視野に入ってきているので、これをさらに推進することでハイパボリック・フォトニクスを確立したい。双曲面は波数空間でトポロジカルにopenであるから、バルク伝搬波にもかかわらず波数に上限がなく、回折限界の制約を受けない著しい特徴を持つ。本研究ではHMMの光デバイスへの応用に向けた基礎を確立し、ハイパボリック・フォトニクスともよぶべき新分野の基盤の確立を目指している。本年度ははじめにHMMをコアにもつ平面型光導波路中を伝搬する導波モードの解析を解析理論、数値計算、電磁界シミュレーションを用いて系統的に行った。HMMは有効媒質近似によるマクロな取り扱いがなされてきたが、本研究によりこれまで見落とされていた新しい導波モードの存在が明らかになった。このモードはHMMを構成する各プラズモニック導波路におけるミクロな界分布の対称性を反映したものと解釈できる。HMMのナノ光導波デバイスへの応用においては、このようなミクロな電磁場分布を考慮する必要があることがわかった。実験面では金(Au)/二酸化シリコン(SiO2)を多層積層することでHMMを実際に作製した。中赤外域における顕微分光測定により、反射率に広帯域な共振ピークを多数観測した。シミュレーションとの比較から、これは外部光によりHMM光導波路の内部に存在する双曲面をもつバルク伝搬波が励起され、光導波路が共振器となるためであることが確認された。

このことはHMM光共振器として応用できることを示唆している。また、来年度以降の準備として、顕微鏡用冷却加熱ステージを備品として購入した。金属・絶縁体相転移材料として知られる二酸化バナジウム(VO2)をレーザー蒸着法により作製し、基板温度を変えて媒質の誘電率を正から負へと変化させることに成功した。これによりHMMと誘電体の動的な切り替えが実現できると考えられる。本研究ではHMMの光デバイスへの応用に向けた基礎を確立し、ハイパボリック・フォトニクスともよぶべき新分野の基盤の確立を目指している。初年度の本年度は、(1)HMM光導波路の導波モードの理論的解明、(2)HMM光導波路の作製と光学特性の計測、および(3)金属・絶縁体相変化材料を用いたHMM光学特性の動的な制御、について研究を行った。理論面では有効媒質近似のもとで平面対称型HMMコア光導波路(無損失)の特性方程式を導出し、導波モード解析を行った。その結果、コア厚を小さくすると有効屈折率が発散するモードを確認した。有限要素法により数値厳密解を求めたところ、前記モードに加えて有効屈折率がさらに大きなモードが存在し、モードが二系列に分離することを見出した。電磁界シミュレーションの結果、各系列はHMMを微視的にみたときの金属・誘電体界面における界分布の対称性を反映し、長距離伝搬表面プラズモン(LRSP)および短距離伝搬表面プラズモン(SRSP)に対応することがわかった。ナノ光導波路への応用では有効媒質近似を超えてHMMを構成する各層のミクロ構造が無視できないことがわかった。実験面ではAu/SiO2を多層積層することでHMMを実際に作製した。中赤外域における顕微分光測定により、反射率に広帯域な共振ピークを多数観測した。シミュレーションとの比較から、これは外部光によりHMM光導波路の内部にバルク伝搬波が励起され共振器となっていることが確認された。また、顕微鏡用冷却加熱ステージを備品として購入し、立ち上げを行った。金属・絶縁体相転移材料として知られる二酸化バナジウム(VO2)をレーザー蒸着法により作製し、基板温度を変えて媒質の誘電率を正から負へと変化できることを観測した。これにより来年度以降はHMMと誘電体の動的な切り替えが実現できると考えられる。以上より、現在までおおむね順調に進展しているといえる。誘電体と負誘電体とのハイブリッド多層膜であるハイパボリックメタマテリアル(HMM)中では、光の等波数面は通常の球面ではなく、双曲面となる。双曲面は波数空間で開いているから、バルク伝搬波にもかかわらず波数に上限がなく、回折限界の制約を受けない特徴を持つ。HMMはこれまでに超解像レンズ(hyperlensとよばれている)や黒体輻射を超える近接場熱輸送、単一光子源などへの応用が提案されている。しかし、これらはかなり特殊な応用であり、波数空間でのユニークな特性が、光デバイスとして十分に活用されているとはいえなかった。本年度、我々はHMM光共振器の共振モードについて電磁界シミュレーションを用いて系統的な解析を行った。その結果、通常の誘電体光共振器では共振器の大きさを変えると共振波長が変化するが、HMM光共振器では縦横の比率が一定ならば、同じ波長で共振することが分かった。詳細な理論解析の結果、この現象はHMM光共振器に特有のX字型の電磁場モード分布が関係していることが明らかになった。
ヒト滑膜幹細胞の関節リウマチにおける病態への関与および特性の解明

滑膜幹細胞は高い軟骨分化能を示し、これを用いた軟骨・半月板の再生医療を目的とした医師主導治験、臨床研究が計画・実施されている。現在のところ滑膜幹細胞を用いた治験・臨床研究は軟骨損傷や半月板損傷、および変形性膝関節症を対象としてきたが、関節リウマチなど炎症性疾患に対する適応の拡大も期待されている。本研究は関節リウマチの病態と関連した滑膜幹細胞の性質を明らかにすることを目的としている。関節リウマチ由来の滑膜幹細胞について、変性性膝関節症由来の滑膜幹細胞と比較し、増殖能・分化能・表面抗原プロファイルの評価を行った。結果、関節リウマチ由来滑膜幹細胞は変形性膝関節症由来滑膜とほぼ同等の増殖能を有し、コロニー形成能、分化能、表面抗原発現パターンも類似していた。成果は査読付きの国際雑誌に原著論文として採択された(Stem Cell Res Ther.)(2017)また、関節リウマチも変形性膝関節症と浮遊滑膜培養モデルにおいて滑膜幹細胞のコロニーが形成されるのか,また形成されるのであれば得られた細胞に違いがあるのかについて検討した。結果、関節リウマチも変形性膝関節症と同様に浮遊滑膜培養モデルで滑膜幹細胞のコロニーが形成され、損傷時など自然修復機構が働くことが示唆された。収量の検体間差がRA群で大きかった一方で、平均収量,軟骨分化能、表面抗原については差を認めなかった。成果は査読付きの国際雑誌に原著論文として採択された。(BMC Musculoskeletal Disorders)(2018)滑膜幹細胞は高い軟骨分化能を示し、これを用いた軟骨・半月板の再生医療を目的とした医師主導治験、臨床研究が計画・実施されている。成果は査読付きの国際雑誌に原著論文として採択された(Stem Cell Res Ther. impact factor 4.211)。関節リウマチ(RA)における滑膜幹細胞の性質は依然未知のことが多く、本研究は関節リウマチの病態と関連した滑膜幹細胞の性質を明らかにすることを目的としている。まずRA膝および変形性関節症(OA)膝由来の初代滑膜幹細胞の性状を比較した。RA(n=8)およびOA(n=8)の人工膝関節置換術(TKA)後に得られる滑膜を酵素処理後、10^4個の滑膜有核細胞を60cm^2dishに6枚ずつ播種し、14日間培養した。細胞数を評価後、表面抗原および多分化能を比較検討した。滑膜1mgあたりの有核細胞数はRA 8.4±3.9、OA 8.0±0.9(×10^3)個で、14日間培養後の滑膜1mgあたりの収量はRA 0.7±0.4、OA 0.5±0.3(×10^6)個であり,いずれも有意差を認めなかった。CD44、CD73、CD90、CD105、CD45の発現率に差を認めなかった。軟骨分化能に関して、軟骨ペレットの湿重量はRA 1.3±1.5 mg、OA1.1±1.4 mgで、1ペレットあたりのsGAG含有量はRA4.7±4.8 μg , OA 4.8±4.8μgであり、いずれも有意差はなかった.脂肪分化能および石灰化能はRAとOAで同等であった。RA膝由来の初代滑膜幹細胞の収量および軟骨分化能はOA膝由来のものと同等であった。初代滑膜幹細胞の収量、軟骨分化能を比較した研究はこれまでなく、本結果はOA同様にRAでも軟骨・半月板再生が実現可能であることを示唆する。この成果は日本整形外科学会基礎学術集会で発表するとともに、成果は査読付きの国際雑誌に原著論文として採択された(Stem Cell Res Ther. impact factor 4.211)。成果は査読付きの国際雑誌に原著論文として採択された(Stem Cell Res Ther.)(2017)

また、関節リウマチも変形性膝関節症と浮遊滑膜培養モデルにおいて滑膜幹細胞のコロニーが形成されるのか,また形成されるのであれば得られた細胞に違いがあるのかについて検討した。結果、関節リウマチも変形性膝関節症と同様に浮遊滑膜培養モデルで滑膜幹細胞のコロニーが形成され、損傷時など自然修復機構が働くことが示唆された。収量の検体間差がRA群で大きかった一方で、平均収量,軟骨分化能、表面抗原については差を認めなかった。成果は査読付きの国際雑誌に原著論文として採択された。(BMC Musculoskeletal Disorders)(2018)今後は関節リウマチと変形性膝関節症の滑膜幹細胞について、細胞増殖能、表面抗原、分化能の違いと対応した薬剤応答性、サイトカインアレイや遺伝子発現レベルの差異についても検討する予定である。見込みより研究が順調に進捗し、条件設定段階や論文化するにあたりrevisionの際の追加実験のための試薬等に見込んでいた費用が抑えられた。一方で今年度は次段階の研究としてサイトカインアレイや遺伝子発現解析等で多額の試薬購入費が見込まれている。
性の多様性を包摂する小学校国語科教育カリキュラムの開発

いじめや不登校など、学校教育における性の多様性をめぐる課題には、人称や言葉遣い、言語感覚などことばの側面が認められる。この点から国語科教育において、性の多様性を教科内容と合わせて取り上げ、性の多様性を包摂する小学校国語科教育カリキュラムを開発する。また、このことは「言葉による見方・考え方」育成を図る国語科に、性の多様性を据えることで国語科の目標や言語力の育成がどのように実現可能となるのかを同時に探ることでもある。さらに、国際的には性の多様性への教育的対応もインクルーシブ教育とされていることから、性の多様性を包摂する小学校国語科教育カリキュラムをインクルーシブ教育の一環として位置づける。
局在フォノンミスマッチ界面を有する複相熱電変換材料の高性能化

局在フォノンミスマッチによる界面熱伝導率の低減効果を検証し,それを利用することにより二相組織を有する包接化合物の熱電変換特性を向上させることを目的とした.ケージ構造が整合しつつ内包原子種が異なるBaクラスレートおよびSrクラスレートの複相結晶の熱電変換特性を調査し,複相化により特性が向上する可能性を示唆する結果が得られた.クラスレート化合物等の包接化合物は,ケージ状骨格構造が異種ゲスト原子を内包した結晶構造を有する.ケージ構造と弱く結合しているゲスト原子は局在振動しており,その局在フォノンのエネルギー準位はゲスト原子の種類に依存する.ゲスト原子の異なる異種クラスクレート化合物界面では,局在フォノンのエネルギー準位のずれによりフォノン伝播が阻害されるため格子熱伝導は下がると考えられる.一方で,ケージ構造の整合性を保てば,異相界面は電気特性に影響を与えないと考えられる.本研究では,局在フォノンミスマッチによる界面熱伝導率の低減効果を検証し,それを利用することにより二相組織を有する包接化合物の熱電変換特性を向上させることを目的とした.チョクラルスキー法により育成したBa8Ga16Ge30単結晶を(001)面に平行に切り鏡面研磨を行い,その上にSr8Ga16Ge30多結晶を置き透明石英管内に真空封入した.Srクラスレートを一度溶解させた後,徐冷することにより,Baクラスレート上にSrクラスレートをヘテロエピタキシャル成長し双結晶を得た.両相の結晶方位関係はEBSDおよびTEM電子回折により確認し,界面転位は存在しなかった.HAADF-STEM観察により界面においてケージ構造は連続していることがわかったものの,EDX分析により界面での組成変化は急峻ではなくSrクラスレート側において10ミクロン程度の幅にわたってBaが固溶していることが確認された.この双結晶について定常法による熱伝導率測定を行った結果,各クラスレート化合物の熱伝導率から求めた合成熱伝導率よりも高いことがわかった.これはSrクラスレート側にBaが固溶したことにより,界面両側のフォノン状態密度の差が小さくなり,界面フォノン散乱効果が弱くなったためだと考えられる.組成変化の急峻な界面では,界面フォノン散乱効果が観測されると考えられる.局在フォノンミスマッチによる界面熱伝導率の低減効果を検証し,それを利用することにより二相組織を有する包接化合物の熱電変換特性を向上させることを目的とした.ケージ構造が整合しつつ内包原子種が異なるBaクラスレートおよびSrクラスレートの複相結晶の熱電変換特性を調査し,複相化により特性が向上する可能性を示唆する結果が得られた.クラスレート化合物等の包接化合物は,ケージ状骨格構造が異種ゲスト原子を内包した結晶構造を有する.ケージ構造と弱く結合しているゲスト原子は局在振動しており,その局在フォノンのエネルギー準位はゲスト原子の種類に依存する.ゲスト原子の異なる異種クラスクレート化合物界面では,局在フォノンのエネルギー準位のずれによりフォノン伝播が阻害されるため格子熱伝導は下がると考えられる.一方で,ケージ構造の整合性を保てば,異相界面は電気特性に影響を与えないと考えられる.本研究では,局在フォノンミスマッチによる界面熱伝導率の低減効果を検証し,それを利用することにより二相組織を有する包接化合物の熱電変換特性を向上させることを目的とした.アーク溶解により作製したBa8Ga16Ge30/Sr8Ga16Ge30二相組織クラスレート化合物をEBSDにより解析すると,隣接するBaおよびSrクラスレート化合物の結晶方位が揃っていることがわかった.(BaXSr1-X)8Ga16Ge30 (X=0.25, 0.50, 0.75)の初期組成でチョクラルスキー法による単結晶化を行ったものの,アーク溶解材のような均質で微細な組織ではなく,成長初期にはBa-rich,後期にはSr-richの,粗い組織の多結晶材しか得られなかった.そのため,各化合物単結晶から拡散接合による双結晶作製を試みた.各クラスレート単結晶薄板を種々の温度および圧縮応力下において,ある結晶方位関係を持たせて拡散接合させたが,接合面全面に渡り隙間なく拡散接合することは不可能であった.代替方法として,両化合物の融点差が約200°Cもあることを利用して,Ba8Ga16Ge30単結晶上にSr8Ga16Ge30多結晶を置き,Srクラスレートを一度溶解させた後,徐冷することにより,Srクラスレートをヘテロエピタキシャル成長させることに成功した.研究計画通り,初年度にBaおよびSrクラスレート化合物の双結晶を作製することに成功している.チョクラルスキー法にように,均質な複相単結晶を得ることはできなかったものの,代替方法として,Baクラスレート単結晶上でのSrクラスレートのエピタキシャル成長に成功し,異相界面垂直方向の熱伝導率を測定するのに充分な大きさの双結晶を得ることができた.得られたBa/Srクラスレート双結晶の界面の原子構造を高分解能透過電子顕微鏡により観察し,異相界面のラフネス(ゲスト原子種の変化の急峻さ)およびケージ構造の整合性を確認する.その後,界面垂直方向の熱伝導率および電気抵抗率を測定することにより格子熱伝導率を見積もり,各クラスレート化合物単結晶の格子熱伝導と比較し,本研究の仮説である局在フォノンミスマッチのある界面での格子熱伝導率の低減効果を調べる.研究に必要な設備備品は揃っているので,今後,試料作製のための消耗品および電子顕微鏡用フィルムなどを中心に使用していく予定である.また,得られた成果を学術会議などで研究発表する際の旅費などにも使用する予定である.
放線菌由来セルラーゼの結晶性基質の効率的分解に関わる機構解明

「バイオリファイナリー」の実現に向けて、その鍵を握る酵素糖化の効率を高めることを目標とし,セルラーゼの効率的な結晶性セルロース分解に関わる酵素反応メカニズムを解明することを試みた。具体的には放線菌由来のセルラーゼSaCel6Bの生化学実験、高速原子間力顕微鏡観察、タンパク質結晶構造解析を通じて、そのようなメカニズムの解明を試みた。実験や観察の結果、セルラーゼSaCel6Bの効率的な結晶性セルロース分解に関わるアミノ酸残基2つを見出し、これらの重要性を明らかにした。このようなアミノ酸残基の情報を元に、糖化効率の高いセルラーゼの発見や、糖化効率の高い新規セルラーゼの合成を試みることが可能となった。平成27年度当初は、野生型SaCel6Bの酵素精製と、各種変異酵素の発現系構築をおこなった。10種類の変異酵素を作製し、それぞれの変異酵素の発現の有無を調べた。その結果、10種類全てで変異酵素の発現に成功したことを確認した。次に精製した野生型SaCel6Bを用いて、その酵素活性の至適温度と至適pHを求めた。実験の結果、至適温度は61度であり、至適pHは5.5であることが明らかとなった。また野生型SaCel6Bを用いて、不溶性基質であるリン酸膨潤セルロース、結晶性セルロースに対する分解活性および吸着を確認した。これらの実験結果から、SaCel6Bはエキソ型の酵素反応をおこなうセルラーゼである事が明らかとなった。次に野生型SaCel6BのHS-AFM観察をおこなった。その結果、結晶性セルロースに対する連続的な分解反応(すなわちプロセッシブな分解反応)を映像として捉えることに成功した。これらの画像を統計解析し、野生型SaCel6Bのプロセッシブな分解反応時における一分子統計解析をおこなった。統計解析の結果からは、SaCel6Bはカビ由来セルラーゼであるTrCel7Aと比較して、セルロース繊維から脱離しやすいがその分解速度は速いことが明らかとなった。一方細菌由来のCfCel6Bと比較すると、セルロース繊維から脱離しやすく、また分解速度は遅いことが明らかとなった。研究成果の一部などを、糖質加水分解酵素の研究成果としてまとめ、国外学会1件、国内学会2件で発表した。野生型SaCel6Bの酵素精製と、各種変異酵素の発現系構築をおこなった。構築した変異酵素は、(1)活性中心のアスパラギン酸をアスパラギンに置換し不活化した変異酵素、(2)プロセッシブな分解反応を示すために重要とされるトリプトファン2つをアラニンに置換した2種類の変異酵素、(3)基質特異的吸着に関わるとされる3つのトリプトファンをアラニンに置換した変異酵素7種類(1つのトリプトファンだけアラニンに置換したもの3種、2つのトリプトファンをアラニンに置換したダブルミュータントを3種、3つのトリプトファン全てをアラニンに置換したトリプルミュータント1種)を作製した。作製した変異酵素について、(1)、(2)について精製条件を調べた。(3)についてはトリプルミュータントの精製条件だけ調べた。(1)、(2)については基質吸着とはあまり関係のない変異であるため、野生型酵素とほぼ同じような条件での精製が可能である事が明らかとなった。一方で、(3)については基質吸着に関わる変異であるため、アフィニティーカラムクロマトグラフィーが使用できず、別の方法を模索する必要があることが明らかとなった。野生型酵素についてはその酵素活性の至適温度と至適pHを求めた。また不溶性基質であるリン酸膨潤セルロース、結晶性セルロースに対する分解活性および吸着を確認し、SaCel6Bはエキソ型の酵素反応をおこなうセルラーゼである事を明らかにした。平成28年度当初は、SaCel6B野生型酵素の発現・精製と、前年度10種類構築したSaCel6B変異酵素のなかで、プロセッシブな分解反応を示すために重要であると予測されたトリプトファン残基2つをそれぞれアラニンに置換した変異酵素(2種類)の発現・精製をおこなった。そして野生型酵素を含めた3種それぞれで、不溶性基質であるリン酸膨潤セルロース・結晶性セルロースに対する分解活性及び吸着活性を調べた。その結果、2種の変異酵素は野生型酵素と比較して、不溶性基質に対する分解活性が低下する一方、その吸着活性には変化がないことが明らかとなった。また野生型酵素を含めた3種酵素の、結晶性セルロース分解をHS-AFMで観察したところ、変異酵素では野生型と比較して結晶性セルロースに対する連続的な分解反応(すなわちプロセッシブな分解反応)をしめす分子がほとんど観察されなかった。これらの実験結果は、SaCel6Bを構成するアミノ酸残基の中で、プロセッシブな分解反応を示すために重要であると予測されたトリプトファン残基2つが実際にSaCel6Bのプロセッシビティに強く影響していることを示唆するものであると考えられた。またこれら酵素学的実験、HS-AFM観察の他に、平成28年度ではSaCel6B野生型酵素の結晶化条件の検討をおこなった。

SaCel6Bは2つのドメイン(基質吸着ドメインと活性ドメイン)からなる酵素であるが、全てのドメインを含む形での結晶化を試みた。しかしながら今回検討した結晶化条件では、結晶の生成は確認することができなかった。以上の研究成果の一部などを、糖質加水分解酵素の研究成果としてまとめ、国内学会3件で発表した。SaCel6B野生型酵素と、2種類の変異酵素(プロセッシブな分解反応を示すために重要であると予測されたトリプトファン残基2つをそれぞれアラニンに置換)の発現・精製をおこなった。そしてそれぞれの、不溶性基質に対する分解活性及び吸着活性を調べた。不溶性基質としてリン酸膨潤セルロースおよび結晶性セルロースを用いた。その結果、リン酸膨潤セルロースの分解及び吸着活性、結晶性セルロースに対する吸着活性については、野生型・変異型の間に大きな相違は認められなかった。一方で結晶性セルロースの分解活性については、野生型と比較して2種の変異酵素は分解活性が半分以下に低下していた。次に野生型酵素と2種類の変異酵素の、結晶性セルロース分解の様子をHS-AFM観察したところ、変異酵素では野生型酵素と比較してプロセッシブな分解反応をしめす分子がほとんど観察されないことが明らかとなった。これら生化学実験およびHS-AFM観察の結果は、SaCel6Bの活性トンネルの入り口付近に存在する2つのトリプトファン残基が、プロセッシブな分解反応のために重要であるとの予測を強く支持するものであると考えられた。一方で、カビ由来のセルラーゼであるセロビオハイドロラーゼ1の、活性トンネル入り口付近に存在する芳香族アミノ酸残基をアラニンに置換した変異酵素の結晶性セルロース分解の様子をHS-AFM観察した結果では、全くプロセッシブな分解反応を示す分子が観察されないことが明らかとなっている。これはカビ由来セルラーゼと放線菌由来セルラーゼの何らかの性質の違いを示すものと考えられる。またSaCel6B野生型酵素の結晶化条件の検討をおこなった。市販の酵素結晶化条件探索キットを用い、SaCel6Bの、2つのドメインを含む完全な形での結晶化を試みた。SaCel6BのHS-AFM解析について、平成29年度では以前に撮りためたデータの解析をおこなった。一分子解析の結果、糖質加水分解酵素ファミリー6(GH6)に属する活性ドメインを有する細菌由来のSaCel6BやCfCel6Bは、GH7活性ドメインを有するカビ由来のTrCel7Aと比較して、セルロース表面上を素早く移動し、また表面上から離脱しやすいということが明らかとなった。次に細菌由来のGH6セルラーゼとカビ由来のGH7セルラーゼを同一実験系内に混合し、この混合物をHS-AFM観察すると、GH6セルラーゼとGH7セルラーゼ分子はセルロース表面上をそれぞれ逆方向に動くことが観察された。混合物中のそれぞれのセルラーゼの一分子解析をおこなうと、単独時と比較して、GH6, GH7ともどもセルロース表面上から脱離しにくくなるということが明らかとなった。SaCel6B
PbO系酸素イオン伝導体の合成

本研究では,イットリア添加PbOの電気伝導度を直流四端子法で測定した.電極には白金を用い,温度範囲400-700°C,雰囲気にはアルゴン-酸素混合ガスを用い,酸素分圧10^<-4>-1atmの範囲で行った.無添加のPbOの場合,700°Cにおける電気伝導度の酸素分圧に対する傾きは,高酸素分圧側で+1/6,低酸素分圧側で0であった.2mol%のY_2O_3を添加したPbOでは,電気伝導度は無添加のものより小さくなった.電気伝導度の酸素分圧変化に対する傾向は無添加のものと同様であったが,低酸素分圧側の傾き0の領域は無添加のものよりも高酸素分圧側に広がった.さらに,電極を金に変えて同様に測定を行った.無添加PbOの場合,電気電気伝導度の値は白金の場合でも金の場合でも同様で変化はなかった.これは伝導種が電子またはホールのみであるためと考えられる.2mol%のY_2O_3を添加したPbOでは,白金電極で測定した電気伝導度の値より,金電極で測定した値の方が小さくなった.白金電極で測定した電気伝導度を全伝導度(電子伝導+酸素イオン伝導),金電極で測定された伝導度を電子伝導によるものとして酸素イオン輸率を計算すると,700°Cで約0.3となった.このことからPbOにY_2O_3を添加する事で,格子間に酸素イオンが導入され,酸素イオン伝導が生じるものと考えられる.ジルコニアを添加した場合もイットリアのときと同様の傾向を示した.これはPb2+イオンに対して添加物イオンがY3+,Zr4+と高価数であるためと考えられる.Y_2O_3添加PbO,ZrO_2添加PbOの合成を空気中,700°Cの条件で行った。Y_2O_3添加の場合,PbOの結晶構造を保ったまま8mol%まで,ZrO_2添加の場合,9mol%まで添加が可能であり,両者とも室温でβ型(マシコート)が得られた.比較として,Bi_2O_3添加,Pr_2O_3添加,CeO_2添加PbOの合成を試みたが,それぞれ,0.4,0.3,1mol%までしか添加できなかった.次に,2,4,6,8mol%Y_2O_3添加PbOの電気伝導度を直流4端子法により測定した.電極には白金を用い,温度範囲400-700°C,雰囲気は100%O_2からAr-0.005%O_2の範囲で行った。Ar-20%O_2雰囲気中における電気伝導度の温度依存性はY_2O_3添加濃度に無関係にほぼ同様の変化を示した.無添加PbOの電気伝導度の値と比較すると,Y_2O_3添加の電気伝導度は高温側で同程度であるが,低温側で低い値となった.温度600°CにおけるY_2O_3添加PbOの電気伝導度の酸素分圧依存症は,添加濃度が2,4mol%で低酸素分圧側,高酸素分圧側で傾きが変化したが,6,8mol%では無添加のPbO同様,酸素分圧logPO_2の増加に対してlogσTが1/4の傾きで増加した.本研究では,イットリア添加PbOの電気伝導度を直流四端子法で測定した.電極には白金を用い,温度範囲400-700°C,雰囲気にはアルゴン-酸素混合ガスを用い,酸素分圧10^<-4>-1atmの範囲で行った.無添加のPbOの場合,700°Cにおける電気伝導度の酸素分圧に対する傾きは,高酸素分圧側で+1/6,低酸素分圧側で0であった.2mol%のY_2O_3を添加したPbOでは,電気伝導度は無添加のものより小さくなった.電気伝導度の酸素分圧変化に対する傾向は無添加のものと同様であったが,低酸素分圧側の傾き0の領域は無添加のものよりも高酸素分圧側に広がった.さらに,電極を金に変えて同様に測定を行った.無添加PbOの場合,電気電気伝導度の値は白金の場合でも金の場合でも同様で変化はなかった.これは伝導種が電子またはホールのみであるためと考えられる.2mol%のY_2O_3を添加したPbOでは,白金電極で測定した電気伝導度の値より,金電極で測定した値の方が小さくなった.白金電極で測定した電気伝導度を全伝導度(電子伝導+酸素イオン伝導),金電極で測定された伝導度を電子伝導によるものとして酸素イオン輸率を計算すると,700°Cで約0.3となった.このことからPbOにY_2O_3を添加する事で,格子間に酸素イオンが導入され,酸素イオン伝導が生じるものと考えられる.ジルコニアを添加した場合もイットリアのときと同様の傾向を示した.これはPb2+イオンに対して添加物イオンがY3+,Zr4+と高価数であるためと考えられる.
看護学演習における視線軌跡情報のポートフォリオ評価への展開

昨年度に引き続き、既に購入済みであるアイマークレコーダEMR-9(株式会社ナックイメージテクノロジー,東京)から出力される視界ビデオ動画と視線位置の相対座標データから、疑似3次元静止画像および視線停留位置の絶対座標を求めるアプリケーションの開発をおこなった。既存のライブラリを利用するだけでなく、新たにプログラムのコーディングも必要であることが判明したため、さらに有用なライブラリツールを模索するとともに、アプリケーションの完成を目指している。また、日本においてもポートフォリオ評価と呼ばれる教育手法が脚光を浴びている。ポートフォリオとは「紙挟み」のことであり、ポートフォリオ評価とは「挟まれた全ての学習資料を元に、学生が自己の学習を振り返り、教員は評価を行なう」ことをいい、学校教員や医療関係者など、多種多様な個性や症例を持った対象を見る(診る・看る)人材に対する教育評価には不可欠な手法とされている。本研究でもmoodleを用いたポートフォリオサーバを構築し、学生に協力を募り、実際に実技をする際にEMR-9で撮影した疑似三次元動画像をFLM形式で何時でも閲覧可能な状態にした。同時に様々なプラグインモジュールを組み込んだり、学生管理のために学籍番号が使えるようにカスタマイズをするなど、今後学生の成長過程を容易に追跡出来る体勢を整えた。上記の通り、本年度はポートフォリオ資料の保存方法、提示方法についても工夫を重ね、moodle上で簡単に閲覧出来る方法を完成させた。ポートフォリオ評価の性格上直ぐには効果を計れないが、可能な限り早急に成果を発表する予定である。本研究は、看護基礎教育において医療安全、観察および危険認知の能力を育成するために、視線情報を客観化し、注視をおこなった自己の動作をポートフォリオ評価(ふり返り学習)に活用するための基礎研究をおこなうことを目的としている。平成21年度は、既に本学で導入済みであるアイマークレコーダEMR-9(株式会社ナックイメージテクノロジー,東京)から出力される視界ビデオ動画と視線位置の相対座標データから、疑似3次元静止画像および視線停留位置の絶対座標を求めるアプリケーションの開発に着手した。プログラム言語にはMicrosoft Visual C++を用い、画像処理の際に必要となるサブルーチンプログラムとして、Matrox Imaging Libraryを購入し、開発用コンピュータ上で使用している。EMR-9で保存されたアイマークカメラ動画を遅延無く取り込み、1コマずつ静止画として切り出し、画像を適正化し、メモリ上で連続的にマッピングする部分までは完成した。しかしながら、疑似3次元静止画像および視線停留位置の絶対座標を求めるまでには至って居らず、さらなるプログラミングを要することが明らかとなったため、現在新たな方法を模索中である。また画像の鮮明化と同時並行する形で、ポートフォリオ評価用のシステムも完成させることが出来ている。実際には過去の経験や体験の画像や動画を、単に閲覧するだけではなかなか教育効果も上がらないことが考えられたため、今後はより良い観察行動、視線の配り方、学生が陥り易い観察不足や見逃し部位などについて、統計的に処理した結果と併せて閲覧出来るような方法にすることを考えている。
繰りこみ群の数理科学での応用

くりこみ群を用いて、前世紀からの難問の解決を目指す.代表的な問題は,ミレニアム問題としてクレイ研究所の懸賞問題として挙げられ,最近話題になったペレルマンによる,ポアンカレ予想の解決,ワイルズによるフェルマー問題の解決などがある.ナヴィエ・ストークス方程式の乱流解,ヤング・ミルズ・ゲージ理論の存在などが未解決であり,共通して積分が無限次元という困難がある.これを関数空間の中に部分空間列を捜し(軌道という)これに沿って行う手法で解決する.ゲージ理論のプロトタイプの2次元非線形スピンモデルでほぼ解決を見た。2次元O(N)スピン系の相転移の存在不存在の問題は,は米国のクレイ研究所のミレニアム問題の一つに関連する問題で,ゲージ場の理論が数学的に矛盾なく作れるかという,根源的な問題から派生している.しかしながら問題の提唱から40年以上経過したにもかかわらず,その分析は難解を極め,アプローチすら見当が付かない状況である.この問題の困難さはスピン達は長い波で干渉し合うにもかかわらず,それらがどの程度に干渉するか,あるいはスピン達がどの程度に方向を変えていくのか分析する術が見つからないことである.スピンが強く方向を変える境界を「境界壁」というが, O(N)系では方向が連続的に変わり,壁と言うべきものも明確な定量的定義が出来ないことがあった.私はこれを定量的に定義することにまず成功した.これによって繰りこみ変換が,一部の計算が残っているが,滞りなく遂行できることを見出した.すなわちスピンの揺らぎには動径方向とそれに直交する方向とがあるが,動径方向には揺らぎが少く,同じ方向を長く保存し続いていくが,直交方向には非常に短い相関しかない.つまり直交方向の干渉は短く強く計算で処理でき,動径方向の揺らぎもしくは変化は少なく殆ど固定されている.しかし系統的に減少して行く.これは直交方向には変化する割合が正確に評価され,繰りこみ変換がうまく遂行できることを暗示していて,実際可能である.この問題はいわゆる場の理論,特にゲージ理論の構成問題の雛形であるが,方法論的にはほぼこの延長上に問題はあり,この方法で分析できると期待している。またナヴィエ・ストークス方程式の乱流問題やそのほかの非線形系の協力現象の処理に転用できると信じられる.くりこみ群は,無限次元空間で積分を遂行するような場合,典型的には統計力学や力学系などの問題において,遂次に計算をおこなう方法である.私はこの方法を,非可換対称を持つ統計力学や力学系の問題に応用してし研究してきたが,その目的の一つはクレイ研究所のミレニアム問題に関連する,非線形シグマ模型の研究である。クレイ研究所の掲げるミレニアム問題はリーマン予想を始め,有名な難問がリストされているが,このなかで繰りこみ群という手法が応用できるのは,ゲージ理論の構成とナヴィエ・ストークス方程式の乱流問題であると思われる.前者は非可換格子ゲージ理論の枠内でクオーク粒子の幽閉が起き,この理論の連続格子極限で正しい場の理論が得られるという主張であるが,これはきわめて難解で今まで多くの研究者の挑戦をはねつけてきた.この雛形が2次元の非可換対称性をもつ統計力学モデル,いわゆる2次元シグマ模型,あるいはハイゼンベルグモデルである.問題の単純さにもかかわらず,分析は難解で私は補助場を導入し, Gawedzki-Kupiainenが前に行った解析方法を応用した.これも又込み入った計算を必要とするが,比較的単純なシナリオが成立し,上記の遂次積分によって,非積分関数はほぼ同じ形を保つ.これは無限次元の関数空間の中に流れが見出されるるというわけで,くりこみ群の流れという.これは我々がこの無限次元空間の上で積分することが可能であることを示す.いままでのところこの流れの様子は,我々のこの系にたいする直感をサポートしている.現在これに力を得て,さらに計算と研究をすすめている.くりこみ群を用いて、前世紀からの難問の解決を目指す.代表的な問題は,ミレニアム問題としてクレイ研究所の懸賞問題として挙げられ,最近話題になったペレルマンによる,ポアンカレ予想の解決,ワイルズによるフェルマー問題の解決などがある.ナヴィエ・ストークス方程式の乱流解,ヤング・ミルズ・ゲージ理論の存在などが未解決であり,共通して積分が無限次元という困難がある.これを関数空間の中に部分空間列を捜し(軌道という)これに沿って行う手法で解決する.ゲージ理論のプロトタイプの2次元非線形スピンモデルでほぼ解決を見た。本研究の元になった,非可換対称性をもつ統計力学系モデル(Heisenberg模型,格子ゲージ模型など)の相転移の存在・不存在の研究についてはとくにHeisenberg模型の場合について,その第一段についてはほぼ解明された。すなわち補助場を導入するこにより,システムは虚数係数をもつ湯川模型になるが,これに通常のブロック・スピン変換を応用することが出来,特に2次元の場合には滑らかに高温域に変換されていくことが示される。特筆されることは、以前には想像しなかった項が表れ,これを含めて全体が定常に変換されていくことである。とはいうものの,計算事自体は大変入り組んでいて領域壁(domain wall,スピンの方向が激しく変っている領域)の正しい定義など中々思いつかないアイデアが必要である。この研究の中間発表はLuminy (Marseille),マクス・プランク研究所などでなされ好評を得た。これは本来的には, Clay研究所のミレニアム問題における,「ゲージ場理論の数学的に厳密な構成」の端緒にあたるものであり,ゲージ場への応用が期待されている。しかしモデルは表面上は似ているが,計算はかなり異なって今までと異なるアプローチが必要で現在分析中である。

この方法は原理的にはRandom Matrix模型やAnderson局在の研究などにも応用出来るので,この方向でも分析中である。またNavier-Stokes方程式における乱流発生も繰り込み群法が有効であり、これも寺本教授の助けも借りて進行中である。これは前世紀からの難問題であって,現代物理,数理物理学の暗黙の仮定をなしているものである.誠に難解であるが,解く価値のある問題である.現在の状況は,いくつかの難題を潜り抜けて最後の壁,すなわち繰り込み変換の繰り返し部分の処理に取り組んでいる状況である。このモデルの繰りこみ群による変換で代表的な項はいかなるものが表れるか,それが第一の難関であった。しかもこの中のあるものは漸次増大していき,これは漸化式の分析を難しくするもので,予想を超えたものであった。しかしこの項は私が以前の研究で発見したものが姿を代えて表れたものであり,相転移の存在・不存在にはあまり影響しないことが理解された。それゆえに今までとおりの流れで,従来の期待される結論,conventional wisdom,が正当化されると考えられる。今までの成果を基にして、これまでどおりの戦略で解決できると期待している.すなわち系を二重にして繰りこみ変換を順次行う方法である.計算が大変なだけかなりな時間が必要と思われるが,今のところおおむね予定通りに研究は進んでいると思われる.現在当初の目的はその第一段階を超えたと思われるがこれから先の分析は青写真は出来てはいるが、難解な評価が待ち受けている可能性がある。これを克服しなければならない。さらにこの延長上には、この方法でカバーできる多くの問題すなわちRandom matrixの固有値の分布や、Anderson局在、Navier-Stokes方程式の乱流の生成など,無限大自由度の絡み合う系の協力現象に対しての応用を考えたい。これら発展的研究にたいしては、Schroedinger研究所(Wien), ETH (Zurich), IHES (Pairs)に世界的指導者がおられ,彼らとの議論を通じて方法論を確立する。次年度の使用は主に成果発表およびそれに伴う旅費等であって内訳は以下のとおり(1)国際学会での講演のために海外出張旅費,(2) 9月に予定している国際研究集会の海外からの研究者の招聘に使用する.(3)成果の発表にともなうもの(投稿料など)今年は夏に国際学会があり,そこで講演を予定しているおり,他研究者の批判を仰ぎまた助言を期待している。またいくつかの研究所を尋ね、彼らの客観的意見および、これからの問題の方向について議論を重ねたい。これらの事情から研究費の多くは外国出張旅費に当てられ、残りは論文出版費用や, IT機器やその周辺部品に当てられる。