hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
化学療法を継続する進行肺がん患者の療養生活支援プログラムの開発

肺がん患者の治療段階にフォーカスをあて、それぞれの治療段階で生じる生活上および心身の困難感や患者自身の対処行動、その看護にあたる看護師が感じている困難や実践している看護にについて整理し、支援プログラム案を検討した。患者が感じている身体的困難として、化学療法の副作用が主として明らかになり、精神的困難としては、治療段階が上がるほどに治療を同時期に開始した同病者の死が不安にさせるなど、自らの予後を現実的なものとして感じている傾向があった。また、対処としては、治療段階が上がるほどに化学療法を長期に継続していくための体力維持の重要性を理解し、自分自身の生活の中に取りこんでいる特性が明らかになった。進行肺がん患者の看護にあたる看護師の困難としては、治療段階があがることにより生じる患者の状況に合わせた多職種連携のタイミング、がん医療に伴う国の取り組みや法制度の理解に対する困難さを感じていた。近年、肺がん化学療法を取り巻く状況は発展しており、遺伝子変異の有無により、分子標的治療薬を初回治療で投与することや免疫チェックポイント阻害剤の導入など複雑化しているため、肺がん化学療法に関する知識の獲得状況も結果に影響していることが考えられた。本研究の結果からプログラムに含むべき内容を抽出し、化学療法を継続する進行肺がん患者の療養生活を支援するプログラム案を検討した。研究目標1である化学療法の各治療段階にある肺がん患者の調査として、データが不足しているため、継続的に半構成的面接調査と治療段階別の質的分析を行う。さらに、平成29年度は、研究目標2の化学療法を受ける進行肺がん患者のケアを行う看護師へ半構成的面接調査および質的分析も目標1と平行して実施する。また、平成29年度は、研究成果として、目標1の結果に関する学会発表および情報収集、文献複写等の費用を計上している。当初の予算通りで予算の執行を行い、研究を進める予定である。研究目標1である化学療法の各治療段階にある肺がん患者の調査として、データが不足しているため、継続的に面接調査と治療段階別の分析を行う。研究目標2の化学療法を受ける進行肺がん患者のケアを行う看護師への面接調査および分析を目標1と平行して実施し、プログラム案の作成を進める。当初予定していたがん化学療法に関する図書代を使用しなかったため論文の英文校閲費として計上していたが、研究進捗状況が遅れているため使用していない。平成30年度は、学会発表および情報収集、英文校閲等の費用を計上している。事務用品、予定している国際学会発表旅費および参加費、英文校閲費、文献複写費として使用する。
プライマリ・ケア教育における学外実習(診療所実習)の有用性に関する研究

1.医学部高学年の学生を対象にしてへき地に立地する小さい医療機関で行う学外実習(診療所実習)は、単に地域における医療を体験し、臨床的な技術や知識を身につけるだけでなく、患者や家族と間近に接して行う医療や、小さい市町村で医療・保健・福祉が一体となった現場の体験を通して、プライマリ・ケアの5原則である、近接性・包括性・協調性・継続性・責任性、が効率よく学べる実習であることと、学生および担当医師(へき地診療所勤務医師)に様々な影響を与え、実習に対する評価は高い事が明らかになった。そして、今回の研究成果として、学外実習(診療所実習)を前向きに押し進めることとなり、学外実習の担当医師を大学の学外教員とする制度化、実習の必修化、実習期間の拡大が行われるようになった。今後の課題としては、教員のトレーニングやカリキュラムの統一化などを図り、さらなる実習の質の向上および質の均質化が肝要であると考える。2.医学部の新入生を対象にして、EARLY EXPOSURE(早期体験実習)における意識変化をみることによって実習を評価する研究の結果、EARLY EXPOSUREの効果として、医者に対する見方・考え方が、より、学生に身近感じられるように変化し、へき地に対する見方・考え方が良好な方向に変化し、プライマリ・ケアを学んでいく上で必要な要素の一部が学習できたと考えられ、実習の当初の目的にかなった結果が得られた。そして、実習前後の意識変化を見るという、新たな実習の評価の方法については、学生の意識の変化がはっきりとわかり、少なくとも実習をさせる側の目的が達成されたかどうかを判断することができ、実習評価の一つの方法として有効であると思われた。1.学外実習(診療所実習)調査今年度まで行われた学外学習(診療所実習)で、実習後に提出された学生の報告書資料から、実習の内容(医療活動・保健活動・福祉活動・その他)を分類し、さらにそれらの実習がプライマリ・ケアの5原則である、近接性、包括性、強調性、継続性、責任性のどれに該当するかを分類して、学習がプライマリ・ケア教育に適する部分の有無について調査した。しかし、分類困難な部分も多く、5原則に分類することの是非も研究者間で意見が分かれ、次年度の検討課題とされた。2.学習効果(学生のプライマリ・ケアに対する知識習得・意識変化)調査上記調査で得られた結果より、学外実習(診療実習)を通じてプライマリ・ケアについて得られるちしき習得の度合いを計るには、実習報告書の検討を行うことがより適切であるとの結論に達した。一方、実習を通じての意識変化については、本学で新入生全員に対して実施しているへき地診療所等での早期体験学習が学生の意識にもたらす影響を調査して、検討することとし、そのための調査票を作成し信頼性・妥当性を検討するとともに、予備調査として実習の直前・直後2回のアンケート調査を実施した。3.教育を行う診療所医師の教員としての適正の評価医師の教員としての適正を評価するために、診療所医師の自己評価、学生に教員評価を目的とした評価表の作成を行い、予備調査を実施した。以上のように、今年度は現状調査とその分類を行い、それらをもとに予備調査を実施した。来年度はこれらの結果を踏まえ、修正を加え、本調査を実施する予定である。1.学外実習(診療所実習)調査今年度まで13年間行われてきた、5・6年生に対する学外実習(診療所実習)において、実習後に提出された学生の報告書試料から、実施した実習内容(医療活動・保健活動・福祉活動・その他)を抽出し、さらにそれらがプライマリ・ケアの5原則である、近接性、包括性、協調性、継続性、責任性のどれに該当するかを分類した結果、実習内容が5原則の各要素を数多く含んでおり、学外実習(診療所実習)がプライマリ・ケア教育に適するものであることが明らかになった。2.学習効果(学生のプライマリ・ケアに対する知識習得・意識変化)

調査実習を通じての意識変化については、本学で新入生全員に対して実施しているへき地診療所等での早期体験学習が学生の意識にもたらす影響を、実習前後に行う、医療に対する意識変化の調査を行った。その結果、早期体験学習前後で、医師をより身近に感じ、地域住民や地域(へき地)に対して、良好な意識の変化が見られる等、早期体験学習の効果が明らかになった。3.教育を行う診療所医師の教員としての適性の評価医師の教員としての適性を評価するために、診療所医師の自己評価、学生による教員評価を行った結果、現場での勤務期間の長さ、学生を教育した機会の多さ等が評価を高めていることが明らかになった。さらに、大学に来ての教育の機会や教員同士が話し合う機会を多く持つことが、教育内容の質を高め、均質化するために重要であることがわかった。
高圧噴射装置による細菌細胞溶解メカニズム解明と余剰汚泥削減への応用

29年度が最終年度であるため、記入しない。
スパイロメータ利用、体幹部定位放射線治療用呼吸モニター下放射線照射システムの開発

平成13年度の研究成果を基礎に臨床研究に進んだ。原発性肺癌、転移性肺癌患者を対象に計50名の患者にフェイスマスクもしくはマウスピースを装着し、呼吸状態をモニターしながら、呼気で息を止め、定位手術的照射を行った。呼吸位相の再現性はきわめて良好であり、息止めに伴う腫瘍(標的)の移動は1mm以下と考えられ、高精度の治療を行うことができた。治療計画装置から得られるDRR(digitally reconstructed radiography)画像とポートグラフィの重ねあわせにより、腫瘍に金属マーカを刺入するといった侵襲的な手技を用いることなく、確実、簡便に照射野を検証、照合、再現できる方法の開発を試みたが、DRRとポートグラフィの画像特性が異なり、重ね合わせの基準となる構築物を同定することが困難で、実際に照射をする際に治療計画上の照射野位置(アイソセンタ)を患者に投影することが困難であった。上記の問題点のため、照射野の検証、照合に時間を要するものの、腫瘍の制御はきわめて良好で、照射後腫瘍径の縮小、不変を示し、増大を認めた例は存在しない。照射線量としては原発性肺癌に対しては、従来の照射法で1回3Gyを10回で計30Gyまたは1回2Gyを20回で計40Gyを照射した後、定位手術的照射を用い、中心線量20Gyを照射した。転移性肺癌に対しては、定位手術的照射のみで中心線量30Gyを照射している。上記の治療に伴う重篤な副作用は認められていない。本年度は、患者の呼吸状態をモニターする装置を開発した。呼吸状態のモニターには胸囲や腹囲の変化や、胸壁腹壁の吸気時の圧変化を測定する方法、腹壁のベッドからの高さの変化を測定する方法が研究されているが、呼吸量を実測する方法が最も信頼性が高いと考えた。流速測定にはFleisch型流速計の他タービン型流速計があるが、精度が高く、回転慣性を生じないFleisch型流速計を採用した。流速をフクダ産業製スパイロアナライザーST95で積分し、吸気、呼気の換気量をパソコン上に表示する装置を開発した。呼吸波形の基線の乱れを補正するために、圧縮窒素で作動する三方活栓を作成し、ゼロ点を調整できるようにした。当初は吸気、呼気を一本のチューブを用いていたが、呼気中の二酸化炭素を再吸入するため、息苦しさを感じることがあり、チューブを短くすることで改善されたが、更に呼吸苦をなくすために、吸気用弁、呼気用弁を作成し、吸気、呼気を別のチューブから行うように改良した。しかし弁を採用したために気流抵抗が高くなり、弁の形状の改良が今後の課題となった。次に呼吸位相と標的移動の相関を知るために、患者に呼吸モニターシステムを装着し、CTで肺腫瘍の移動を計測した。自然呼気終末と自然吸気終末では標的(肺腫瘍)は平均約15mm移動する事が分かった。自然呼気終末と自然吸気終末に自発的に息どめをさせると、自然吸気終末の肺容積に比べ、自然呼気終末の肺容積にばらつきが少なく、自発的に息を止める場合は自然呼気終末が望ましいと考えた。自然呼気終末の標的移動を検討するために、気管分岐部、横隔膜直上レベルで5名のボランティアの肺をCTで1mm間隔で撮影し、肺血管影の位置を測定した。X、Y、Z方向ともに肺血管影の移動は1mm以下で、呼吸波形をモニターしながら、自然呼気終末で息どめを行うと極めて高い標的位置の再現性が得られることが分かった。現在、肺腫瘍患者の定位照射の臨床に応用中である。
機械学習からの特徴抽出法を用いたホヤにおけるペプチド・受容体の分子認識機構の解明

これまでに受容体やペプチド配列それぞれの分子進化解析は多くなされてきている。しかし神経ペプチド遺伝子は一般的にその受容体と相互作用することではじめて機能を発揮するため、ペプチド、受容体それぞれの解析ではペプチド・受容体遺伝子の重複や変異がどのように相互作用を変化させてきたのかという重要な情報を統合的に解析し、抽出するに至っていない。そこでまず、生物種間で共通した受容体とペプチドの相互作用ルールを学習可能な、受容体・ペプチド間相互作用予測器の構築を行った。構築した手法は脊椎動物だけでなく、無脊椎動物のペプチド・受容体間相互作用もAUCで0.85以上の精度で予測可能となっており、さらに本予測器を用いて脊椎動物の共通祖先から最後に分岐したと考えられる無脊椎動物であるホヤの新規相互作用を予測したところ、40%以上のヒット率で12の新規相互作用を同定することが出来た。上記の成果については、PNASに論文を公表した。次に、その予測器から相互作用因子の抽出を行うプログラムを作製した。相互作用因子の抽出には、「各ペプチド・受容体に点変異を導入した際の予測値の変化量に基づく手法」、「線形SVMからの予測への寄与度の抽出を予測器内部の数式から抽出する手法」、および「ナイーブベイズを用いた寄与度の抽出手法」の3種類を構築した。現在、これら構築した3種類の手法のうち、いずれの手法が相互作用因子の抽出に適しているのかを検証可能な、変異と活性変化の既知データを文献情報から抽出し、比較・検討を行っている。当初予定していた予測器の構築、検証、予測器からの抽出手法の構築は完了している。特に、予測器の構築については、脊椎動物だけでなく、無脊椎動物のペプチド・受容体間相互作用もAUCで0.85以上の精度で予測可能となっており、さらに本予測器を用いてホヤの新規相互作用を予測したところ、40%以上のヒット率で12の新規相互作用を同定することが出来ている。この値は受容体・リガンド相互作用の予測手法でこれまでに行われたものと比較するとはるかに高かったことから、本研究の予測手法の優位性が示された。また、予測器からの相互作用因子の抽出手法についても順調に進んでおり、今後抽出精度を検証する段階まで来ている。今年度構築した抽出手法3種の抽出精度の比較検討を行い、ペプチド・受容体間相互作用を決定する因子の抽出に適した手法を確定し、これらから生物種間の違いを説明できるような受容体の変異と活性の変化を予測し、実際に活性変化の測定を行う予定である。
学校ガバナンスの多様化に対応した行政による学校支援に関する実証的研究

本研究の目的は、多様化する学校ガバナンスに対応した行政による学校支援システムの開発と、それに不可欠な学校支援者としての指導主事養成指標及び研修プログラムの開発にある。学校支援の在り方は支援対象の状況に対応したものでなければならない。学校ガバナンスが多様化するということは、学校改善に向けた有効な条件にも違いがあることを意味し、学校支援はその多様性に対応可能なものであることが求められる。本研究では、指導主事による学校支援機能に力点を置いた学校支援システムを構築している横浜市と、生徒の学習達成度の向上という教育政策目標の達成に向けて戦略的学校改善支援システムをすでに形成しているニュージーランド(NZ)の実証的比較研究を通じて、多様化する学校ガバナンスに対応可能な行政による学校支援のあり方を実証的に研究し、学校支援者(指導主事)の学校支援機能に関する養成指標及び研修プログラムの開発に取り組む。30年度は、第一に日本・NZにおける学校ガバナンス改革に関する先行研究の整理、2017年10月のNZ政権交代後の教育政策の動向整理を行った。第二に《日本・NZにおける「学校ガバナンスの多様化」の実態整理》について、NZにおいて主要教育政策として展開されているCommunity of Learning(CoL)についての実態調査を行った。第三に《BESプログラムにみる効果のある学校像の分析とそれに対応した学校支援機能分析》について、上記のCoLに対する学校支援機関による支援の実態について現地調査を行った。第四に《学校支援機関及びEROにおける専門的支援者/評価者養成システム分析》について、先導的な学校支援機関であるEvaluation Associatesの人材確保及び人材育成についてインタビュー調査を行った。申請書に記載した「研究実施計画」に沿って研究が進められている。研究実施計画に則って、引き続きニュージーランドでの現地調査を行う。ただし、申請書に記載したPartnership Schoolについては、2017年度の政権交代による政策変更により制度として廃止されたため、学校ガバナンスの多様化についてはCommunity of Learningを中心に実態調査を行うこととする。また、日本の各自治体で展開されている学校支援プログラム及び指導主事養成をねらいとした指導主事研修の分析を通じて、学校支援者に求められる力量を分析していく。【理由】31年度に予定していたニュージーランド現地調査が、計画よりも長期間で実施可能となったため、そのための経費確保の必要性が生じたため。【実施計画】ニュージーランドでの学校支援に関する実態調査、及び学校ガバナンスの多様化に関する実態調査の経費として使用する。
mRNA局在による翻訳多様性の制御

私達は、ショウジョウバエの初期胚においてGPIアンカーを生合成する膜結合型酵素Pig-BのmRNAが一部の粗面小胞体領域に局在していることを見出していた。そこで、本研究ではmRNAの局在がPig-B蛋白質の活性に重要な役割を果たしているかを明らかにことを目指した。具体的には、Pig-BmRNAの局在を変化させるために、その3'UTRを改変したコンストラクトを発現するショウジョウバエ系統を作成した。実際に、その局在が変化したかを調べたところ、本来の領域とは異なる小胞体領域に局在することを確認した。現在、本来とは異なる領域で翻訳されたPig-B蛋白質が正しい活性を有しているかを確認中である。そのために、本来とは異なる領域で翻訳されるPig-Bをpig-B変異体で発現させ、pig-B変異体の表現型を抑圧できるかを調べている。また、Pig-B蛋白質に対する抗体を作成したところ、endogenous Pig-B蛋白質を検出する良い抗体が得られた。それを用いて細胞染色したところ、驚いたことに、いままで言われてきた小胞体ではなく、核膜に局在していた。このことは、GPIが、いままでいわれてきたような小胞体ではなく、核膜で生合成されていることを示している。さらに、GPIを蛋白質に付加させるTransamidaseに対する抗体の作成に取り掛かった。その抗体を用いることによって、実際にGPIが付加されるのが小胞体なのか、核膜なのかが明らかになると思われる。近年、卵細胞や神経細胞のみならず通常の上皮細胞などにおいても、多くのmRNAが細胞内の一部に局在していることが明らかになった。しかし、その局在の意義については、必ずしも明らかにはなっていない。そこで、我々は、様々な蛋白質をコードするmRNAの局在について検討した。その結果、GPIアンカー型膜蛋白質Chaoptin (Chp)と7回膜貫通型蛋白質Rhodopsin1(Rh1)のmRNAが、異なる粗面小胞体に局在していることを新たに見出した。そこで、その意義について解析を進めることにした。本年度は、ChpとRh1のmRNAの局在を変化させるために、その3'UTRを改変させたmRNAを発現させるためのトランスジェニックショウジョウバエ系統を作成した。さらに、ChpやRh1のように翻訳後修飾を受ける蛋白質だけでなく、GPIアンカーを生成する酵素のmRNAの局在についても調べた。その結果、ある酵素のmRNAが細胞内の表層側に局在することを見出した。そこで、そのmRNAの局在の意義を調べるために、上記と同様に3'UTRを改変させたmRNAを発現させるトランスジェニックショウジョウバエ系統を作成した。現在、改変したmRNAが実際に局在を変化させているのか、もし変化していれば、翻訳後修飾にどのような変化が生じているかなどについて検討を進めている。今後は、これらのトランスジェニックバエを用いて、いろいろなmRNAの局在とその翻訳後修飾の関係について解析を進める予定である。
高次ＨｏｃｈｓｃｈｉｌｄホモロジーとＧｏｏｄｗｉｌｌｉｅ　微積分

Chas-Sullivanにより創始されたストリングトポロジーの理論により,有向閉多様体の自由ループ空間のホモロジー上には豊かな代数構造がある事が発見された。更に, Felix-Thomasにより,有向閉多様体からGorenstein空間にストリングトポロジーの理論が拡張された。ここで, Gorenstein空間とは有向閉多様体を一般化したものであり、他にはコンパクト連結リー群やBorel構成がGorenstein空間となる。Gorenstein空間上のストリングトポロジーの理論は、Gorenstein空間自体扱い辛い空間為か、未だ研究が進展していないのが現状である。そこで、Gorenstein空間上のストリングトポロジーの研究を進める為には,具体的な計算例からその性質を見出す事が重要である。その試みの足掛かりとして,分類空間上のストリング作用素に着目した。分類空間上でのストリングトポロジーに関しては、栗林氏とMenichi氏の仕事がある。彼らは、分類空間のループコホモロジーと多項式環のHochschildコホモロジーが代数として同型である事を示した。この結果は、それぞれの代数を具体的に計算する事で証明されている。一方,私は、有理ホモトピー論とVanden Bergh同型写像を用いて、分類空間のループコホモロジーと多項式環のHochschildコホモロジー環が代数として一致する事を示した。これは彼らの結果の別証明を与えただけではなく、Calabi-Yau代数とストリングトポロジーが関係している事を裏付ける1つの結果である。更に、私は無限次元複素射影空間の一点和のストリング作用素の構造を有理ホモトピー論を用いて完全に決定した。この計算で示された事は、多様体や分類空間の時の様に、ループ積、ループ余積のどちらかが殆ど自明という偏った構造を持つのではなく、共に十分非自明な構造を持つ事が観察された。この研究により、多様体よりもGorenstein空間という広いクラスからストリングトポロジーを捉えた方が良いという証拠を得られる事が出来た。(抄録なし)Chas-Sullivanによって創始されたストリングトポロジーの理論は,Felix-Thomasによって,Gorenstein空間と呼ばれる位相空間のクラスでも展開出来る事が示されている.ここでGorenstein空間とは,向き付けらた閉多様体や,コンパクト連結Lie群の分類空間,Bore1構成といった空間を含むクラスを成している.Gorenstein空間のストリング作用素によって,自由ループ空間のホモロジーが2次元の位相的量子場の理論,つまり可換なFrobenius代数構造をもつかという問いがFelix-Thomasによって提示された.特に,この代数構造の結合性や可換性が問題となり,Gorenstein空間の次元に関する定数倍を除いて満たす事が予想されるが未解決な問題である.本年度の研究成果として,係数体が有理数体の時に,ループ積及びループ余積の結合性及びFrobenius恒等式と呼ばれる関係式に対し,上記の予想の肯定的な解決を得た.特に,その定数は多様体の時に現れる既知の定数と一致する事からも自然なものである事は分かる.この結果により,上記のFelix-Thomasの問いの1つの解決方法を提示する事が出来た.また有理ホモトピー論を用いて,この代数構造の自明,非自明性についても考察を行った.その結果,外積代数を有理モデルにもつGorenstein空間の代数構造は非自明,余代数構造は自明,多項式代数を有理モデルにもつ場合は,代数構造は自明,余代数構造は非自明という結論を得た.また有理モデルがpureという条件を持つ場合にも考察を行った.更に,複素射影空間のあるBore1構成の上の,代数構造及び余代数構造が共に非自明である事を導いた.これはTamanoi氏の多様体上の上記の余代数構造はほとんど自明であるという結果が一般のGorenstein空間では成立しない事を意味している.Chas-Sullivanにより創始されたストリングトポロジーの理論により,有向閉多様体の自由ループ空間のホモロジー上には豊かな代数構造がある事が発見された。

この計算で示された事は、多様体や分類空間の時の様に、ループ積、ループ余積のどちらかが殆ど自明という偏った構造を持つのではなく、共に十分非自明な構造を持つ事が観察された。この研究により、多様体よりもGorenstein空間という広いクラスからストリングトポロジーを捉えた方が良いという証拠を得られる事が出来た。本研究にあたってGoodwillie微積分とストリングトポロジーとの関係を考察した時、ストリングトポロジーの理論において解決すべき問題があった.その解決に臨んだ結果,Goodwillie微積分に関する研究の進展が遅れてしまっている.今後の研究では,ストリングトポロジーとの関係に注意しつつ,Goodwillie微積分に関する研究を行う.特に,(高次)HochschildホモロジーのTaylor towerを構成し,そのtowerにストリング作用素がどの程度反映されるかについて考察を行っていく.その際,これまでの研究で行ってきた,有理ホモトピー論を用いたGorenstein空間のストリングトポロジーに関する仕事が役立つ事が期待される.またtowerを構成した後は,具体例について計算を行っていく.手法としては,構成したtowerが導来関手を用いて記述出来ないか,または有理ホモトピー論を用いたアプローチを行う.(抄録なし)
ネバー・ダイ・ネットワーク:環境の悪化に耐えて稼動するネットワークを目指して

最終年度である本年度は,下記テーマ(A),(B),(C)については,19,20年度の研究成果をもとにさらに詳細化と実装を進め,完成度を向上させた.また(D)については,20年度の検討をもとに詳細設計と実装を進め,プロトタイプシステムによる評価実験を行った.さらに最終年度のとりまとめとして(E)を実施した.本年度の各テーマの具体的な研究成果は以下の通りである.1.テーマ(A):ネットワーク情報の収集技術の実装とバージョンアップを進めた.また,ネットワーク情報を利用者に分かりやすく可視化して提示する表示支援システムを構築した.2.テーマ(B):NDNの具体的なモデルの構成とアーキテクチャの詳細設計をさらに進めた.3.テーマ(C):(A)の成果を用い,NDNの自律的な制御・管理技術の設計と実装を進めた.4.テーマ(D):(A)-(C)の成果を用いて評価用アプリケーションの詳細設計と実装を行った.また,実際の災害を想定したシミュレーション実験を行った.5.テーマ(E):(A)-(D)の成果を統合し,本提案の総合評価を実施した.本年度は特にテーマ(D)の推進に力を入れた.具体的には,近い将来発生が予想される宮城県沖地震など,実際に発生する災害時のコミュニケーションやネットワーク障害を想定し,NDNの挙動をシミュレーション実験により観測することで,その効果を検証した.以上の成果を,国際会議や国内学会等で発表した.以上より本研究は,ほぼ計画通りの進捗であると言える.本研究の目的は、安心な情報社会の構築に向けて,動作環境の悪化に耐えシステムダウンすることなく,しぶとく稼動するNDN(Never Die Network)の実現へ向けた基盤を与えることである.このため,今年度は次の研究テーマに取り組むことを計画した.テーマ(A):ネットワーク情報の高精度リアルタイムでの収集技術テーマ(B):(A)に基づいたNDN(Never Die Network)のモデルとアーキテクチャテーマ(C):NDNの制御・管理技術まずテーマ(A)について欧米など内外の関連研究を調査,分析し現状と課題について整理し,ネットワーク情報の高精度でのリアルタイム収集技術を中心に研究を行った.この結果,以下の2点において,次の成果を得た.1)ユビキタスネットワーク用ネットワーク情報の収集技術-有線と無線のシームレスなネットワーク情報の収集技術の確立に向けて,有線と無線の融合化のための要素技術について検討を行った.2)リアルタイムでのネットワーク情報の収集技術-リアルタイム性向上のため,ネットワーク情報収集のための新しい通信プロトコルについての検討を行った.また,テーマ(A)の研究結果を踏まえ,テーマ(B)の,NDNのモデルとアーキテクチャの構成を提案した.具体的には,「Never Die」の実現へ向けてNDNの基本概念を提案し,その実現のための要件,および基本的な動作の仕組みを検討した.またテーマ(C)については,テーマ(B)において提案したNDNの基本概念とモデルから,その骨格となる制御・管理の枠組み(フレームワーク)について検討を行った.これらの成果は,2008年2月に行われた情報処理学会東北支部研究会にて発表した.これらのことから,本年度は計画通りの成果をあげているといえる.本年度は, 19年度の研究成果を基に(A), (B), (C)についてさらに詳細化の検討を深めると同時に,新たに(D)と(E)の研究を開始した。本年度の具体的な研究成果は以下のとおりである.1.テーマ(A) :ネットワーク情報の高精度リアルタイムでの収集技術ネットワーク情報の収集技術の詳細化を進め,可視化技術も検討し,利用者に分かりやすい状況を表示することも含め収集技術の高度化を行った。2.テーマ(B) : (A)に基づいたNDNのモデルとアーキテクチャNDNの具体的なモデルの構成とアーキテクチャの詳細設計を進めた。3.テーマ(C) : NDNの制御・管理技術(A)の成果を用い, NDNの自律的な制御・管理技術の詳細化を進めた。4.テーマ(D) :評価用アプリケーションの開発(A)-(C)の成果を用いてアプリケーション開発に向けた検討を開始した.5.テーマ(E) : NDNの構成法と総合評価(A)-(D)の成果を統合し,総合評価に向けた検討を開始した。本年度は特にテーマ(D)の推進に力を入れた.具体的には,インターネット上で動作するネットワーク管理システムをベースとし,テーマ(A), (B), (C)の成果をもとに,自律的な制御・管理の検証用プログラムを開発した.また,近い将来発生が予想される宮城県沖地震など,実際に発生する災害時のコミュニケーションやネットワーク障害をモデル化し,実際の災害発生時における動作を具体的に検討した。また開発したプログラムをもとに,インターネット上におけるシミュレーション実験を行う際の構成についての検討を開始した。以上の成果を、国際会議や国内学会等で発表した。以上より本研究は、ほぼ計画通りの進捗であると言える。最終年度である本年度は,下記テーマ(A),(B),(C)については,19,20年度の研究成果をもとにさらに詳細化と実装を進め,完成度を向上させた.また(D)については,20年度の検討をもとに詳細設計と実装を進め,プロトタイプシステムによる評価実験を行った.さらに最終年度のとりまとめとして(E)を実施した.本年度の各テーマの具体的な研究成果は以下の通りである.1.テーマ(A):ネットワーク情報の収集技術の実装とバージョンアップを進めた.また,ネットワーク情報を利用者に分かりやすく可視化して提示する表示支援システムを構築した.

2.テーマ(B):NDNの具体的なモデルの構成とアーキテクチャの詳細設計をさらに進めた.3.テーマ(C):(A)の成果を用い,NDNの自律的な制御・管理技術の設計と実装を進めた.4.テーマ(D):(A)-(C)の成果を用いて評価用アプリケーションの詳細設計と実装を行った.また,実際の災害を想定したシミュレーション実験を行った.5.テーマ(E):(A)-(D)の成果を統合し,本提案の総合評価を実施した.本年度は特にテーマ(D)の推進に力を入れた.具体的には,近い将来発生が予想される宮城県沖地震など,実際に発生する災害時のコミュニケーションやネットワーク障害を想定し,NDNの挙動をシミュレーション実験により観測することで,その効果を検証した.以上の成果を,国際会議や国内学会等で発表した.以上より本研究は,ほぼ計画通りの進捗であると言える.
海外遠征アスリートの英語学習支援ソフトの開発

平成23年度は、アスリートが2つの競技(自転車、ヨット)で海外遠征や試合に出た時、頻繁に出会う可能性の高いコミュニケーション場面を、アスリート等へのアンケート調査で抽出した。ヨットはプロテスト(抗議)で、自転車は移動時の道順を尋ねる際最も英語が必要な事が判明した。平成24年度は、前年度実施できなかった剣道について同様のアンケート調査を実施し、前年度の調査結果を学会等で発表した。平成25、26年度は、アンケート調査の結果から、英語を必要とする各場面で必須の語彙や表現等を抽出するため大会資料や文献等を収集した。また教材開発のため動画を主とした英語のe-learning教材を購入した。本研究の目的は、ESP教育、特に体育学やスポーツを専攻する大学生の英語教育の一環として、オリンピックなど国際大会や海外遠征に出かけるトップアスリートが、海外で英語のコミュニケーションが必要になった場合に問題なく英語でコミュニケーションがとれるよう、海外渡航前や滞在中に自律的に英語学習のできる英語学習支援ソフトを開発することである。平成24年度は、前年度23年度にヨット、自転車2つの競技選手等を対象に実施したアンケート調査の成果の学会等での発表と、その調査結果を基に各競技の海外渡航に同行し(同行できない場合録画を依頼し)、より具体的なコミュニケーション場面を抽出してビデオに録画することを計画した。また23年度に実施できなかったもう1つの競技種目剣道について同様のアンケート調査の実施も計画した。23年度の調査成果については、3つの学会(大学英語教育学会九州沖縄支部ESP研究会、全国英語教育学会愛知研究大会、平成24年度工学・工業教育研究講演会)で口頭発表するとともに、参加者から今後の研究の方向性について助言をもらった。海外でのビデオ録画については、研究代表者の秋からの体調不良(両足しびれによる歩行困難)のため代表者自身は海外競技大会へ同行できなかったが、分担者による海外(フランス)でのヨット大会の写真や英語表示等の資料、および米国開催のヨット大会の資料等を集める事ができた。また代表者の勤務す剣道部顧問の協力で、剣道の国際大会出場経験剣士(男女)のアンケート調査を実施する事ができた。今年度夏はヨットの国際大会に出場の決まった学生(勤務大学所属)もいて4月には英語力を測るテストを実施した。現在、剣道の調査結果の分析および大会資料からの語彙、表現等の抽出を行なっている状況である。海外開催の国際大会へ同行する予定が、予定した本学学生の出場がなくなったため実施できなかったので、米国で昨年度開催のヨット、自転車関連競技大会の申込書(entry form)や国内で海外講師を招いて行われたヨット関連の講演の録画(CD-ROM),他言語(イタリア語)で作成された自転車競技者向けのテキスト等、広く教材の元となる資料収集を行なった。これは、本研究の目的である、オリンピックなど国際大会や海外遠征に出かけるトップアスリートが海外で英語のコミュニケーションが必要になった場合に問題なく英語でコミュニケーションがとれるような英語学習支援ソフトの開発に必要な前作業である。また他言語テキストは、取り上げた各課の語彙・文法事項・使用写真や構成の分析を行ったが、かなり初級者向けの教材だったため、本研究で考えるレベル(国際大会に何度も出場するトップアスリート向け)の競技者用教材を今後も収集したい。この集めた資料等から、競技者対象のアンケート結果で判明した、各競技の競技者がコミュニケーションに困難をおぼえる7つ8つの場面(インタビュー場面を追加)に関する語彙、表現等を抽出し、ペーパーベースの冊子を作成する予定である。昨年度後半より、ヨット専門の研究分担者はヨット関連の、筆者が自転車関連を抽出している。諸事情により研究計画は幾分遅れているが、研究期間の延長が認められたため、新年度遅れを挽回し研究したい。今年度はアスリートが海外遠征に出た時、特に英語が必要となる場面等について、本学で海外遠征の多い自転車、ヨット2競技のアスリート/選手と監督・コーチに<アスリートの海外遠征と英語の使用に関するアンケート>調査を実施した。調査から、本学の自転車、ヨット部選手の英語の必要性は9割と高いことが明らかとなった。また競技で使う「専門英語」、日常で使う「一般英語」そして「基礎的な英語」では、「競技専門英語」(62%)よりも「一般英語」(72%)「基礎英語」(72%)の必要性が高かった。

特に英語を必要とする場面は、ヨットでは「プロテスト(レジスト、抗議)」(63%)、「生活時のコミュニケーション」(50%)、移動時の「入国手続き」(38%)と、大会時のプロテストで特に英語を必要とする一方、生活時のコミュニケーションでも英語を必要とする事がわかった。自転車では、移動時の「道を尋ねる」(40%)、大会時「レース中」(36%)、移動時の「交通手段ー運賃・乗り降り・時刻・行き先等ー」(28%)、「入国手続き」(28%)、生活時の「食事」(28%)という結果で、「移動時」の英語を最も必要とする事がわかった。ESP研究において、スポーツに関する研究は他にほとんどなく、この調査結果は意義深いものと思われる。また予定した本学アスリートのみならず、ユニバーシアード大会や室内自転車競技国際大会など学外のアスリートにも調査を実施できた。本研究の目的は、ESP教育、特に体育学やスポーツを専攻する大学生の英語教育の一環として、オリンピックなど国際大会や海外遠征に出かけるトップアスリートが、海外で英語のコミュニケーションが必要になった場合に問題なく英語でコミュニケーションがとれるよう、海外渡航前や滞在中に自律的に英語学習のできる英語学習支援ソフトを開発することである。前年度までにヨット、自転車2つの競技選手等を対象に実施したアンケート調査の結果から、海外遠征時に英語を必要とする各場面で必須となる各競技の語彙や表現等を抽出するため、夏季休暇中を利用して自転車とヨット両方の競技大会が開催される米国フロリダへ出かけ、大会資料や文献、図書の収集を行った。ヨットについては、コミュニティーの図書館にも蔵書があり、そこからヨット関連の図や語彙表をコピーしてきた。自転車については、競技大会の要項や米国で出版される自転車関連の雑誌を収集してきた。これらをもとに、各場面の語彙と表現等を抽出し、競技毎にまとめている状況である。またペーパーの教材から、今後映像等を含めた教材開発に発展させるため、様々な映像を主にして英語を学べるe-learning教材を購入した。平成27年度からは、この教材を分析し、また国際大会に参加する予定の学生に実際に使用してもらいアンケートでフィードバックをもらうことで、今後の教材開発の参考としたい。ESP研究において、スポーツや体育学に関する研究は他にほとんどなく、また2020年東京でのオリンピック開催が決定しスポーツ庁が設置されることになった現在、この研究は意義深いものになると思われる。英語教育、第2言語習得昨年度4月に分担者をまじえ実施計画をたてたが、そのほとんどを(競技大会の映像録画を除き)達成しているので、おおむね順調に進展していると言えよう。まず、23年度研究成果の学会等での発表では、全国規模の学会で沢山の参加者に興味を持って聴いてもらった上、研究の方向性について東京外国語大学の先生等からアドバイスを頂いたりして有り難かった。また工学系の講演会での発表では、語学でも珍しい分野の研究内容との事で東京大学工学部で英語の指導をされている先生からお声をかけて頂き、コミュニケーションスキル教育に関する<オーガナイズドセッション>で発表および討論に参加させて頂いた。実際の海外の競技大会に関する資料については、分担者が参加したフランスでの国際大会(ヨット)の英文表示等を写真に撮ってもらった。
前立腺がん微小環境制御による新規治療法の開発

前立腺がんの去勢抵抗性獲得機序におけるがん微小環境変化の関与を明らかにする。前立腺癌関連線維芽細胞(CAF)と正常線維芽細胞(NPF)におけるエストロゲンにより誘導される発現シグナルの網羅的解析について、E2に誘導されCAFで発現亢進している遺伝子、ケモカインCXCL12を同定した。前立腺癌間質におけるエストロゲンの作用と肥満細胞の役割を明らかにするため、明らかとなったCXCL12のCAFと肥満細胞へ及ぼす影響を3次元共培養モデルを用いて明らかにする。肥満細胞はHMC-1細胞を用いた。HMC-1にCXCL12の受容体CXCL4の発現を確認し、リコンビナントCXCL12でHMC-1の遊走能が亢進し、CAFの培養上清で再現された。CAF培養にascorbic acidを加えることで、細胞外基質の増生を促進させた3次元共培養モデルを用いた。CAFおよび肥満細胞による前立腺がん細胞への影響を確認する前に、肥満細胞による前立腺がん間質の影響を確認するため、上皮細胞として前立腺肥大症細胞株BPH-1を用い、上記CAF培養モデルで上皮細胞の変化をMetamorpho解析ソフトを用いて検討した。CAFに肥満細胞HMC-1を加えることでBPH-1細胞の形態が細長く変化し、一定の方向に向くことを明らかにした。これらBPH-1の変化はHMC-1の培養上清で再現されることを確認した。また、HMC-1の共培養によりBPH-1細胞の遊走能が亢進、特に一定方向の遊走が持続されることが明らかとなった。肥満細胞の脱顆粒を誘発させるcompound4880でBPH-1の変化が亢進され、阻害剤cromolynで抑制されることを確認した。HMC-1の共培養、培養上清のタイミングを変えることで、BPH-1への肥満細胞の影響が、直接的でなく、細胞外基質の変化を通じCAFからの間接的な影響である可能性が明らかとなった。CAFおよび肥満細胞による前立腺がん細胞への影響を確認する前に、肥満細胞による前立腺がん間質の影響を確認するため、上皮細胞として予定していた前立腺がん細胞株PC-3ではなく、前立腺肥大症細胞株BPH-1を用いて確認することに時間を要した。上記3次元共培養モデルを用いて前立腺がん細胞株PC3細胞において、HMC-1細胞による形態変化、遊走能が亢進することを確認する。アンドロゲン除去下のCAFに特異的に発現する遺伝子Xを同定し、遺伝子XをCAFに強発現させることで、PC-3にどう影響を及ぼすかを確認する予定である。前立腺癌の去勢抵抗性獲得機序における癌と間質の相互作用として、エストロゲンを介する癌関連線維芽細胞(CAF)と肥満細胞の役割を明らかにする。ヒト前立腺摘除術標本および去勢抵抗性前立腺癌に対する経尿道的前立腺切除術標本におけるエストロゲン受容体(ER)サブタイプの分布と肥満細胞の分布について、上皮ではERα, ERβともに発現していたのに対して、間質ではERαが中心であった。間質におけるERα/アンドロゲン受容体(AR)比は、正常組織と比較して癌組織で高く、予後とも相関する組織学的構造異型度を示すGleasonスコアが増加するにつれ、ERα/ARは増加した。また去勢抵抗性前立腺癌組織において間質のERαおよびERα/AR比は前立腺摘除術標本と比較して高かった。肥満細胞は癌組織内には少なく、前立腺間質における癌周辺領域にGleasonスコアに従って増加し、去勢抵抗性前立腺癌組織において、前立腺摘除術標本と比較して増加した。前立腺癌関連線維芽細胞(CAF)と正常線維芽細胞(NPF)におけるエストロゲンにより誘導される発現シグナルの網羅的解析について、ヒト前立腺組織より分離樹立したCAF、NPFを用いて、DNAマイクロアレイによりCAFで発現亢進している遺伝子を同定し、エストラジオール(E2)による制御される遺伝子から、K平均法クラスター解析を行いE2に誘導され、かつCAFで発現亢進している遺伝子、ケモカインCXCL12を同定した。前立腺癌間質におけるエストロゲンの作用と肥満細胞の役割を明らかにするため、網羅的遺伝子解析で明らかとなったCXCL12のCAFと肥満細胞へ及ぼす影響を3次元共培養モデルを用いて検討中である。DNAマイクロアレイによりエストラジオール(E2)による制御される遺伝子から、K平均法クラスター解析を行いE2に誘導され、かつCAFで発現亢進している遺伝子、ケモカインCXCL12を同定し、その確認作業に時間を要した。

CAFおよび肥満細胞による前立腺がん細胞への影響を確認する前に、肥満細胞による前立腺がん間質の影響を確認するため、上皮細胞として前立腺肥大症細胞株BPH-1を用い、上記CAF培養モデルで上皮細胞の変化をMetamorpho解析ソフトを用いて検討した。CAFに肥満細胞HMC-1を加えることでBPH-1細胞の形態が細長く変化し、一定の方向に向くことを明らかにした。これらBPH-1の変化はHMC-1の培養上清で再現されることを確認した。また、HMC-1の共培養によりBPH-1細胞の遊走能が亢進、特に一定方向の遊走が持続されることが明らかとなった。肥満細胞の脱顆粒を誘発させるcompound4880でBPH-1の変化が亢進され、阻害剤cromolynで抑制されることを確認した。HMC-1の共培養、培養上清のタイミングを変えることで、BPH-1への肥満細胞の影響が、直接的でなく、細胞外基質の変化を通じCAFからの間接的な影響である可能性が明らかとなった。CAFおよび肥満細胞による前立腺がん細胞への影響を確認する前に、肥満細胞による前立腺がん間質の影響を確認するため、上皮細胞として予定していた前立腺がん細胞株PC-3ではなく、前立腺肥大症細胞株BPH-1を用いて確認することに時間を要した。前立腺癌に対して前立腺摘除術よび去勢抵抗性前立腺癌に対して経尿道的前立腺切除術標本における炎症性ケモカインの発現を検討し、肥満細胞としてHMC-1細胞株を使用する。HMC-1細胞におけるエストロゲン受容体(ER)およびCXCR4を確認し、エストラジオール(E2)、CXCL12、前立腺癌関連線維芽細胞(CAF)と正常線維芽細胞(NPF)の培養上清によるHMC-1細胞の遊走能をトランスウェルチャンバーを用いて測定する。上記3次元共培養モデルを用いて前立腺がん細胞株PC3細胞において、HMC-1細胞による形態変化、遊走能が亢進することを確認する。アンドロゲン除去下のCAFに特異的に発現する遺伝子Xを同定し、遺伝子XをCAFに強発現させることで、PC-3にどう影響を及ぼすかを確認する予定である。
新生児血小板減少症の出生前分子遺伝学的診断

1.妊婦の抗血小板抗体免疫感作のべ10000名の妊婦血清を固相法血小板混合赤血球凝集法(MPHA)を用いて抗血小板抗体産生を調査した。96名の抗体陽性者を確認した。その内訳はHPA-4b:24名,5a:2名,5b:68名,4b+5b:1名,NaKa:1名であった。うち新生児血小板減少症(<10000/μl)を呈したのはHPA-4b抗体保有妊婦からの児3名だけであった。2.抗血小板抗体保有妊婦の胎児血小板型の出生前診断夫がヘテロ接合体の場合,児の新生児血小板減少症の羅患可能性は理論上50%である。高力価(641280倍)の抗血小板HPA-4b抗体を保有する3名の妊婦の羊水を得て,胎児の血小板型を遺伝子増幅法(PCR-SSP)にて推定した。用いたプライマーを下記に示す。共通:5'-TAGCAG GGGTTT TCGAGG GCCTCT2名の血小板型は母体の抗体と適合(HPA-4a/a)で出生後の血小板数は正常であった。他1名の胎児血小板型は4a/bで母体抗体と不適合と判断した。臍帯血で血小板減少が確認された。3名の児ともに出生后の末梢血を用いた血小板型と完全に一致した。以上のことから、抗血小板抗体保有妊婦の胎児血小板型を,羊水から得られたDNAを用いて遺伝子増幅することにより,安全に出生前に決定可能なことが示された。1.妊婦の血小板抗体スクリーニング結果延べ9700名の妊婦の抗血小板抗体をMPHA(血小板固相赤血球擬集法)を用いてスクリーニングし、90名の抗体陽性者を検出した。その内訳はHPA-4b:22名、5a:2名、5b:64名、4b+5b:1名、Nak^a:1名である。2.高力価血小板抗体保有妊婦の羊水による胎児血小板型DNA診断これまで原因不明の流産を2回繰り返している妊婦はMPHA法で1280倍の力価の抗HPA-4bを有していた。羊水穿刺により胎児由来の細胞を得、PCR-SSP法にて胎児の血小板型を出生前に推定した。その結果、児はHPA-4a/aで新生児血小板減少症にはなり得ないと推定した。はたして、新生児は出血傾向はなく、血小板も正常で、血小板型も出生前に推定した通りであった。3.HPA-4,および-5のDNA診断における遺伝子増幅用プライマーの設定今まで、PCR-SSP法においてHPA-4型の診断には難があった。またHPA-5の診断は不可能であったが、エクソン部にイントロンを組み合わせたプライマーを設定することにより可能になった。4.妊婦羊水を用いた児の血小板型診断10名の妊婦から得た羊水を用いて児の血小板型を推定しているが矛盾無く説明できている。1.妊婦の血小板抗体スクリーニング結果延べ10000名の妊婦の抗血小板抗体をMPHA(血小板固相赤血球凝集法)を用いてスクリーニングし、96名の抗体陽性者を検出した。2.高力価血小板抗体保有妊婦の羊水による胎児血小板型DNA診断高力価(641280倍)抗HPA-4b血小板抗体を保有する3名の妊婦から羊水を採取し、胎児由来の細胞を得てPCR-SSP法を用いて児の血小板型を推定した。

2名は母体の抗体と適合(HPA-4a/a)で後の1名は不適合(HPA-4a/b)と出生前診断した。はたして、2名の新生児の血小板数は正常で、1名は血小板減少であった。血小板型も出生前に推定した通りであった。下記プライマーを組み合わせたPCR-SSP法が実用にも適していることが実証された。3.HPA-4,および-5のDNA診断における遺伝子増幅用プライマーの設定今まで、PCR-SSP法においてHPA-4型の診断には難があった。またHPA-5の診断は不可能であったが、エクソン部にイントロンを組み合わせたプライマーを設定したことにより安定して決定できた。
問合せ最適化を考慮したＸＭＬデータ交換に関する研究

あるスキーマに従うXML文書を異なるスキーマに従うXML文書に変換して活用するための基盤技術の開発が目的である.本研究では,変換後の文書への問合せの最適化に応用できるように,変換後の文書候補に共通の性質をXPathという問合せ言語で表現することを目指した.成果として,XPathで記述された式が文書候補の共通構造であるかを効率よく判定できるための条件をいくつか与えた.また,データ交換にまつわる他の理論的問題にも取り組んだ.今年度は,子軸,子孫軸,兄弟軸,述語,ワイルドカードから成るXPath問合せクラスを対象として,与えられたDTDのもとでのXPath式確定解判定問題の計算複雑さの解明に取り組んだ.その結果,子軸,兄弟軸,述語に加えて子孫軸かワイルドカードを含むクラスに対しては多項式時間可解であること,子軸,子孫軸,兄弟軸,ワイルドカードを含むクラスに対してはcoNP困難であること,などの結果を得た.さらに,子軸,子孫軸,述語,ワイルドカードから成るXPath問合せクラスを対象として,与えられたDTDのもとで与えられたXPath式が「極大な」確定解かどうかを判定する問題にも取り組んだ.確定解が極大であるとは,それが確定解であることが他の確定解から導出できないことを指し,直観的には「その確定解がもつ情報量が極大」であることを意味する.今年度はこの問題が多項式時間可解となるXPathクラスの条件の見通しを得た.一方,今年度も昨年度に引き続き,disjunction-capsuled DTDと呼ばれる,DTDの実用的な部分クラスおよびその派生クラスを対象として,XPath充足可能性問題やXMLスキーママッピングの整合性問題の計算複雑さについて検討し,これらの問題が効率よく解けるための新たな条件をいくつか得た.特に,今年度提案したRW-DTDというクラスは,現実世界のDTDのほとんどすべてをカバーしている十分に広いクラスであり,かつ充足可能性問題がより効率よく解けるクラスでもあるため,極めて有用なクラスである.さらに本研究では,XMLデータベース問合せ解析技術の別の応用として,推論攻撃に対する安全性検証法についてもいくつかの成果を得た.本年度は理論面および実用面それぞれについて以下のような成果を得た.理論面からは,まず,XMLデータ交換の一形式化であるスキーママッピングを対象として,それが「絶対整合性」と呼ばれる望ましい性質をもつかを,実用的なスキーマクラスについて効率よく判定できることを示した.具体的には,選ばれた27個の現実世界のスキーマのうち,効率よく絶対整合性判定可能な既知のスキーマクラスでは5個しかカバーできていなかったところを,16個まで拡大することができた.また,絶対整合性判定ならびに問合せ最適化に有用な「XPath充足可能性」と呼ばれる性質を判定する問題について,既知のXPathクラスより大きなクラスに対して多項式時間で判定できることを示した.その他,木変換器間の包摂判定や問合せ間の型振舞い等価性判定といった,データ交換において有用となる新しい基礎技術の開発にも取り組んだ.一方で,昨年度見通しを得た「極大な確定解」の導出手法については,残念ながら対外発表を行うレベルに至らなかったため,引き続きブラッシュアップを続けていく予定である.実用面からは,XPath充足可能性の多項式時間判定アルゴリズムを計算機上に実装し,充足可能性に要する実時間を評価した.その結果,XMLデータの標準的なベンチマーク対し,数十ミリ秒程度で判定が可能であることを確認した.これにより,研究期間内には達成できなかったが,極大な確定解の導出ならびにそれに基づいた最適化についても,十分に実用的な範囲内の時間で行えると期待できる.あるスキーマに従うXML文書を異なるスキーマに従うXML文書に変換して活用するための基盤技術の開発が目的である.本研究では,変換後の文書への問合せの最適化に応用できるように,変換後の文書候補に共通の性質をXPathという問合せ言語で表現することを目指した.成果として,XPathで記述された式が文書候補の共通構造であるかを効率よく判定できるための条件をいくつか与えた.また,データ交換にまつわる他の理論的問題にも取り組んだ.今年度は,ワイルドカードを含むXPath問合せクラスを対象として,与えられたDTDのもとでのXPath式確定解判定問題の計算複雑さを網羅的に調査した.ワイルドカードはパス和演算の制限された形であり,実用上頻繁に用いられる演算子である.本研究では,まず,パス和演算を含むXPath問合せクラスに対しては確定解判定問題がcoNP困難であることを示した.さらに,ワイルドカード,子軸,子孫軸,述語のうちのどれか3つの組み合わせであれば確定解判定問題が多項式時間可解であること,および4つすべてを含む問合せクラスに対してはcoNP困難であることを示した.これにより,実用上意味のある問題設定で,確定解判定問題が効率よく解けるための境界を一部明らかにできたということができる.さらに今年度は,disjunction-capsuled DTDと呼ばれる,DTDの実用的な部分クラスおよびその派生クラスを対象として,XPath充足可能性問題やXMLスキーママッピングの整合性問題の計算複雑さについて検討し,これらの問題が効率よく解けるための新たな条件をいくつか得た.XPath充足可能性問題はXPath確定解判定問題と双対の関係にある.またスキーママッピングはデータ交換のための枠組みである.したがって,本研究で得た新たな条件は,確定解判定ならびにそれを用いたXMLデータ交換が効率的に行えるような,実用上意味のある問題設定を与える上で有用である.申請時の予想と比べて非常に多くの理論的成果が得られている一方,実証実験に関する取組みがやや遅れている.