hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全天監視による発見的光学観測

全天監視高解像度望遠鏡Ashraの性能を活用し、プロンプト閃光やプリカーサ光の発見から、GRBのエネルギー放出機構の謎に迫ることを目的としている。2007年度から、ハワイ島マウナロア観測地への検出器の設置・データ収集系・モニター系の開発を行い、広視野長期安定観測を開始した。2009年度末までで、実観測時間が計2774時間に到達している。93%の好天率と99%以上の稼働率を達成した。数多くのSwiftやFermi衛星のGRBトリガーを視野内で待ち構えて探査することに成功している。光電撮像パイプライン改良,設置,調整:機械変形シミュレーションを用いて撹みを計算して光学設計シミュレーションにより光学への影響を探り,本研究にて最適設計を求めた。既に予備的な設計によって,9枚の球面レンズを用いて,15/18の倍率で両側テレセントリックの条件で,F2.8の明るさと視野内一応な精度11μmが得られることが分かっている.新部品の設置,調整を,2台の集光器について,観測効率を損じない昼間に行った。データ処理プログラムの開発:(1)データ収集制御CCDカメラをインタ-バル撮像し,1枚6M画素の像データをデータ収集PC(DAQ-PC)の500GBのHDDに安定に書き込むデータ処理制御プログラムを開発し,試験運用した。6秒ごと4秒露光の連続撮像を確認した.(2)閃光探索衛星アラートで得られた衛星検出時間(to)から±1時間かつ視野内に対応天体が存在する条件で集米器視野を特定する制御が可能となった.局所面像データ抽出し,その局所画像1枚ごと,ノイズと標準星から得られる点拡がりを考慮してS/Nマツプに変換し,前の画像との差分S/Nマップを取り,閾値を超える箇所があるかどうかを探査するプログラムを開発中である。パイロット観測:効率重視の本観測に至る前に少数の集光器にて1ヶ月程度のバグだし修正を目的としたパイロット観測を行った。設置観測のためシフトスケジュールを確定し,現場に少なくとも共同研究者(スタッフ研究者)1名を必ず含む,常時23名が観測専用に現地に滞在する観測体制で試験観測を遂行した。本観測:平成19年度と同様の本観測を継続した。天文・物理解析:光学閃光探索と近傍超新星探索の早期発見を目指す速攻的な解析とは異なり、天文・物理学上の重要な量の測定や仮説の検定を支えるべき系統的な解析の方針を策定し、基盤を整備した。高効率な観測を継続するほどに統計誤差が減少し、系統的誤差が優勢な状況になってくる。その際、様々な較正データの取得とそれらを統合した緻密な解析手法が重要である。データの理解に欠かせない、光学光線追跡を含む検出器の計算機シミュレーションの整備充実も努力した。月例で解析進捗会議を開き、解析の状況を細かく把握すると共に、解析技術上の情報交換、科学的インパクトを最大化する戦略的な方針策定も行った。解析の熟度と学会等での発表のバランスもこの解析進捗会議にて議論された。解析基盤的なツールは、高エネルギー物理で定番のプログラムと天文学で定番のプログラムの両方を使えるようにした。共同研究者のプログラムを有効に共有化できるようにバージョン管理し、ドキュメント化も含めた成員間の透明性を増すよう努力した。本観測:平成20年度と同様の本観測を継続した。その際、さまざまな較正データの取得とそれらを統合した緻密な解析手法が重要である。解析の熟度と学会などでの発表のバランスもこの解析進捗会議にて議論された。解析基盤的なツールは高エネルギー物理で定番のプログラムと天文学で定番のプログラムの両方を使えるようにした。共同研究者のプログラムを有効に共有化できるようにバージョン管理し、ドキュメント化も含めた成員間の透明性を増やすよう努力した。観測中、観測値脇にある道路をたまに通過する車のライトによる迷光による被害をなくすため、車監視用のCCDカメラを道路にほぼ平行な向きに2方向設置し、遠隔に車を発見して自動的に検出器の電源を落とすなどの安全措置や、雨や霧を高感度に感受して警報するなどのスローコントロールを充実させ、観測効率の改善をはかり、好天時における稼働率99%以上を1年半にわたり維持し続けることに成功している。

全天で雲の占有率の赤外線カメラを用いた計測や、一様な面光源を用いた検出器ゲインフラットの較正などより緻密な解析に向けた実装と解析の充実を促進した。それにより、閃光への感度の理解が一段と正確に理解できるようになった。
高大連携の英語指導法の開発:第二言語習得プロセスにおける気づきの効果を応用し

大学生が対象の場合は、事前の意識操作は、意味中心より言語形式中心のほうが、英語力の如何に関わらず効果が大であり、タスク活動による効果も遅延事後テスト時まで維持できた。事前の意識操作とディクトグロスの組み合わせが効果が最大であった。(2)高校生の場合は、英語力が中級であれば、事前の意識操作は言語形式中心のほうが、中級以下であれば、意味中心の意識操作のほうが、英文理解、英文産出、文法知識のすべてにおいて効果が大きかった。科研費研究の初年度であるので、2つの方向から研究を進め、一定の成果を収めることができた。1つ目は第二言語習得研究の全般についての知識を深めることを連携研究者、研究協力者も含めて、最近の研究動向を示す文献を中心に、分析的に読み進めた。その結果、研究代表者・佐野富士子は、所属する学会(大学英語教育学会)の創設50周年を記念する『英語教育学大系』の第5巻「第二言語習得」の責任編集者に任ぜられ、連携研究者・長崎睦子と研究協力者・原田淳は第5巻の執筆陣として任ぜられた。2011年の刊行を目指して執筆中である。また、佐野富士子は『英語教育学大系』第1巻第2部第5章にも第二言語習得についての章を分担執筆し、2010年2月に刊行した。長崎は、自らの研究成果を学生向けの書物に表す試みも行い、所属する大学の初年度生向けのテキストも共同執筆した。第二言語習得の観点から大学生の英語学習法を解説したテキストである。原田は主に動機付けに関する文献にあたった成果を「英語嫌いと向き合う法」と題して東京私学教育研究所で講演し、講演録に収録された。2つ目は実際に高校生の英語活動に取り組む際のデータ収集および分析である。2つの神奈川県立高校で協力を得て、英語習熟度の違い、タスク前の意識の違いによる文法学習度および英文作文力の違いを測定した。このデータ分析の結果は佐野・原田および2名の高校教諭・片山浩樹・鈴木聡の計4名の共同発表でまとめることができた。その場での質疑応答を踏まえて、現在論文を作成中である。またこの研究のパイロットスタディの結果は佐野が英国ランカスターで開催されたTBLT2009において口頭発表した。この成果も現在論文化を進めている途中である。これらの基礎研究と実証研究の成果を2010年度にはさらに発展させ、全国規模の学会と国際学会での口頭発表、および論文3本投稿の予定である。本研究では第二言語習得研究に基づき、内容重視の指導と正確さ重視の指導を統合するタスク活動を開発・改良し、その効果を測定することを目的としている。そのため、理論面では(1)(2)を課題とし、気づきのプロセスの解明を目的としている。(1)統合的コミュニケーション活動に取り組む前に、学習者の注意を事前に操作することは、内容理解と文法理解を促進するのか。(2)上記(1)の結果は学習者の第二言語習熟度やモダリティの制約をどのように受けるのか。また、実践面では(3)-(6)を目標としている。(3)内容理解と文法理解を目的とする統合的コミュニケーション活動を英語の習熟度やモダリティに応じて指導するための使用ガイドラインの提案、(4)統合的コミュニケーション能力を伸ばす指導技術の開発、(5)高大連携をねらった指導技術の開発を中学生対象の指導技術開発にも波及効果を及ぼし、(6)本研究の成果を国内外での学会発表し、学術論文として出版し、教員免許更新講習やその他のワークショップ等の機会を通して、高等学校や大学の教員と共有し、英語指導法の改善を目指す。(1)(2)については、予想していた結果が出て、学会発表も次の2件行うことができた。(3)-(6)についても検討と実践が深まり、横浜国大における教員免許更新講習(8月)においてその成果に基づく講義を行うことができた。科研費研究の最終年度であったので、パイロットスタディも含めて6回の実証研究の総まとめを行った。国際学会(TBLT 2011)では、海外での研究成果から得られた知見と、本研究で得られた研究結果を比較した発表を行い、海外で認識されているディクトグロス活動の効果よりさらに大きな指導効果を本研究で取り入れた事前意識操作とディクトグロス活動を組み合わせる指導法の効果を示すことができた。つまり、指導の効果が大きく、知識の維持もできた。研究代表者(佐野富士子)が所属する学会(大学英語教育学会)からは、英語教育学体系第5巻『第二言語習得研究-SLA研究と外国語教育』(大修館書店)の執筆・編集の依頼があり、本研究の最終年度に、依頼された本も刊行することができた。

また、本研究の成果を、広く高校や大学の教員と共有するという目的として、研究代表者(佐野富士子)が所属する学会(ELEC同友会英語教育学会)から依頼があり、サマーワークショップで講演「フォーカス・オン・フォームを効果的に行う方法」し、所属大学(横浜国立大学)における教員免許更新講習でも英語科の講習担当者として「第二言語習得を促すタスク活動」について解説した。
ゲーム理論の枠組みを用いた電力取引市場における価格形成モデルとその政策への適用

本研究課題の主結果は次の通りである.電力需用量が不確実に変動し,発電企業が戦略的に行動するという仮定において,電力取引市場における価格評価モデルを構築した.各価格評価モデルにおいて均衡価格について考察した.さらに,これら諸モデルの中のある電力スポット均衡価格式を用いて電力価格と取引量という2種類の時系列データから市場支配力を計測・分析する枠組みも開発し, Pennsylvania New Jersey and Maryland(PJM) marketおよびCalifornia Power Exchange market (1998-2000)を分析したn社の発電企業を供給者とする電力取引市場(寡占市場)において,発電企業の戦略的行動を仮定するモデルを用いて,以下3点を研究する.(1)均衡スポット価格を導出する.さらに,それを用いて現実の市場を分析し,市場支配力と価格変動(特にスパイク)の関係を明らかにする.(2)非完備市場である電力デリバティブ取引市場における価格評価の枠組みを構築する.本研究課題の主結果は次の通りである.電力需用量が不確実に変動し,発電企業が戦略的に行動するという仮定において,電力取引市場における価格評価モデルを構築した.各価格評価モデルにおいて均衡価格について考察した.さらに,これら諸モデルの中のある電力スポット均衡価格式を用いて電力価格と取引量という2種類の時系列データから市場支配力を計測・分析する枠組みも開発し, Pennsylvania New Jersey and Maryland(PJM) marketおよびCalifornia Power Exchange market (1998-2000)を分析した2008年度に得られた研究成果は主に次の2点である.1、2007年度までは,電力スポット市場における供給者が対称的な発電企業2社の場合のみを研究対象としていた.2008年度は,それを非対称的な発電企業2社の場合,ある寡占市場の場合へと拡張した.いずれの場合についても,発電企業が電力スポット市場で行う戦略的行動のナッシュ均衡を導出し,それを用いて均衡における電力スポット価格式を求めた.さらに,ここから電力スポット価格の変動に関するインプリケーションを得た.2、電力スポット市場へ提示する供給関数と電力先渡取引の2つを発電企業のストラテジーとする場合に発電企業の戦略的行動のナッシュ均衡を導出した.そして,ここからこのナッシュ均衡における電力スポット価格式に加えて,電力先渡取引市場全体の供給集合を導出した.ただし,現時点では,このモデルでは,対称的な発電企業2社だけを供給者として仮定している.上記1と2のいずれについても,応用ミクロ経済学および産業組織論の観点から意義のある研究成果であろう.特に,「市場支配力の行使の有無」および「市場支配力の行使の程度」を明確にし,その抑制に関する示唆も得られたことは重要である.また2においては、電力先渡取引市場全体では,取引量があるレベル以上となる場合に,先渡価格と取引量の関係が市場全体の限界費用関数と一致することが示された.この点は先渡市場が市場支配力の抑制手段として機能する可能性を示す結果であり,産業組織論の視点において重要であると思われる.さらに,ファイナンスの視点では,2の成果は非完備市場における資産価格評価の問題の解決にも貢献したといえるであろう.なお,本研究で用いたモデルを基にして,shipping freight rateの分析も行った.2008年度までになされた電力デリバティブの価格評価に関わる研究成果は以下の通りである.対称的な発電企業2社だけを供給者として仮定し,電力スポット市場へ提示する供給関数と電力先渡の売りポジションの2つを各発電企業のストラテジーとする.そして,自社の利益の確率分布のα-quantileを最大にするように各発電企業は戦略的に行動すると仮定した.この場合にナッシュ均衡を導出した.そして,そのナッシュ均衡における電力スポット価格式および電力先渡取引市場全体の供給集合が導出きれた.ただし,電力先渡の需要モデルが構築されていないために.電力先渡の需要曲線(集合)の導出および電力先渡価格の導出にはいたっていたい.そいで,2009年度はこの点を中心に既存研究を調査し,電力先渡に対する需要行動のモデル化を試みた.しかし,現段階である一定レベルに至ったモデルは「電力先渡に対する需要行動をリスク中立とずる場合」のみである.このモデルはベンチマークとしての役割を担うものである.その他には有用と思われるモデルは得られていない.このため,この研究に関しでJournalへ投稿するという段階ではないと判断した.ただし,この成果は非完備市場における資産価格評価の問題の解決への大きな貢献が期待できる.なお,これまでの研究成果を港湾間競争の分析へ応用した.それをまとめたものがIshii, M., Lee, P. T-W, Tezuka, K., and Chang, Y. T. (2009)である.そして,これにデータ分析と数値例を加えた研究成果を投稿準備中である.2010年度には,研究計画調書で述べた研究課題(a)に対応する研究成果を得られた.そのモデルでは以下の仮定をおく.電力スポット取引市場では,同質的なn社の発電企業が電力を供給している.そして,各発電企業は将来の自社の利益の確率分布のα-quantileを目的関数として,市場へ提示する供給関数(戦略)を決定する.このモデルにおいて,各発電企業の限界費用関数を1次関数とする場合には,ナッシュ均衡が唯一つ存在することを示した.さらに,そのナッシュ均衡を具体的に求めることもできたことにより,ナッシュ均衡におけるスポット価格式を得ることもできた.

一方,各発電企業の限界費用関数を指数関数とする場合には,ナッシュ均衡が存在するための必要十分条件を得た,そして,その条件のもとでナッシュ均衡を具体的に求められたことから,ナッシュ均衡におけるスポット価格式も得られた.学問的かつ実務的観点から,これらの拡張の成果は重要である.この拡張により,市場参加者の数と市場支配力の関係を明確化できた.加えて,市場支配力とスポット価格変動に生ずるスパイクとの関係を議論するための基礎形成が一歩前進した.2009年までには,複占市場(n=2)およびある条件下の3社寡占市場においてナッシュ均衡を求めていた.しかし,PJM, Nordpool,APXなどの現実の市場のより詳細な分析には,より一般的な寡占市場を表現するモデルが必要とされる.また,このモデルでは,将来の電力需要量を表す確率分布族を一つには仮定してない,そのため,複数の確率分布族に対して,このモデルの結果は成立する.したがって,データ分析においても需要量の変動を表すために複数の確率過程を用いることも可能である.この意味で本モデルは頑健である.本年度はこの拡張をさらに進めていく予定である.また,これまでの本研究の成果に基づいて,港湾間競争の分析も行った.2011年度には,研究計画調書で述べた研究課題(a)に対応する研究成果を得られた.2010年度までには需要関数が非弾力的な場合に限定したモデルについて,ナッシュ均衡およびナッシュ均衡における価格式を導出した.2011年度には,これを次に述べる需要関数が弾力的なモデルへ拡張した.傾きが負の1次関数を需要曲線として用いる.ただし,需要量の不確実変動を表現するためその切片に確率変数を用いる.この場合に,1次関数を限界費用関数とする同質的な発電企業n社による寡占状態の電力取引市場モデルにおいてナッシュ均衡およびその均衡におけるスポット価格式を導出した.したがって,2010年度までの結果の一部を包含する研究成果を得られた.この拡張により余剰および厚生損失に関する分析が進んだ.さらに,本研究のモデルを既存モデル(Cournot Model, Bertrand Model, Supply Function Approach)と比較することが容易になった.すなわち,電力取引市場の制度設計とその周辺に関する経済政策的議論において,本研究のモデルがより強力な道具となり得ると考えられる.なお,需要関数が非弾力的な場合に限定すれば,本研究モデルにおいてmark upを決める2つのパラメータ「企業数」と「リスクに対する態度(将来利益の分布において企業が注目しているquantile)」をデータから算出する方法も考案した.これにより,「取引量と価格にという2種類のデータのみから,ある取引市場において行使されているmarket powerの程度を計測する一方法」が得られたことになる.一方,既存のmarket power計測方法においては,市場全体の供給関数の推定を要する等のデータ収集コストが大きい.したがって,本研究が提案する方法はこの点でも意義は大きい.2012年度の研究で用いた同質的な発電企業
国際財務報告基準の導入に際する連単分離方法に関する日独比較研究

本研究の目的は、国際財務報告基準(IFRS)導入に関する中心的論点であった「連単分離」がドイツにおいてどのように行われたかを、政府、会計基準設定主体、財務諸表作成者(企業)といった3つの視点から分析し、それを日本の状況と比較することによって、日本が取りえる政策上のインプリケーションを抽出することであった。本研究を通じて、日本およびドイツにおける会計関連法の位置づけ、債権者・株主・投資家の保護の強弱が相違しており、このことが両国の連単分離方法の相違を生み出す原因となっていることが明らかになった。また、程度の差こそあれ、日本もドイツと同様、連単分離の会計処理を要求せざるを得ないであろう。近年日本において制度改編の動きが見られることから、この問題を継続して分析していく必要がある。平成21年度(第1年度)は、主に、2009年5月制定の会計法現代化法(BilMoG)による制度変化の分析、ならびにドイツ企業の国際財務報告基準(IFRS)準拠の連結財務諸表とドイツ基準準拠の個別財務諸表の分析を行った。その成果は、以下の点に要約できる。1. IFRSへの対応を行った近年の会計制度改革を通じて、商法典(HGB)、所得税法、取引所法といったドイツの企業会計法の法律間の関係が徐々に変化しつつある。2. BilMoGによる1985年以来のHGB大改正を通じてもなお、投資意思決定を目的としたIFRSと債権者保護を目的としたHGBの会計規定間には、会計目的の相違に基づく本質的な相違が存在している。3.ドイツ会計制度では、連結財務諸表において従うべき基準としてIASBによって作成・公表されたIFRS(IASB-IFRS)とは異なったEUにおいて承認されたIFRS(EU-IFRS)が導入されているが、実務においては、IASB-IFRSとEU-IFRSとに同時に従う「二重準拠」の財務諸表を作成するケースが多くみられる。4.ドイツ会計制度では、IFRSが連結および個別財務諸表における情報提供機能を果たす会計基準として受容されているが、実務においては、多くの場合、IFRSが個別財務諸表の情報提供機能を果たす基準として選択されていない。5.日本においても、会計の果たす情報提供機能、とりわけ投資家への(投資意思決定のための)情報提供とそれ以外の利害関係者への情報提供の果たす機能を、連結財務諸表と個別財務諸表とを区分したうえで、企業会計法との関わりのなかで再検討する必要性がある。平成22年度は、経済産業省、企業会計基準委員会(ASBJ)、日本公認会計士協会などのアクターが個別財務諸表に関する報告書を公表するなど、日本において連単分離問題についての新たな展開が見られたため、追加的な資料収集、情報収集、調査を行い、前年度の分析の補強と新たな分析を行った。また、平成22年度は、DRSCが国際的舞台においてドイツの意見を反映させようとしている会計項目は何か、またそれはどのように行われているのかを中心に検討した。その成果と課題は、以下の点に要約できる。(1)連単分離が困難な会計処理項目を分析することを目的として、ドイツ会計基準委員会(DRSC)と欧州財務報告アドバイザリーグループ(EFRAG)が共同で公表した「収益認識」、「負債と資本の区分」に関する討議資料を取り上げ分析を行った。両者の分析から、連単分離の問題は、個別な会計問題の相違よりもむしろ、概念フレームワークの相違の影響を色濃く受けているとの結論を得た。(2)昨年度検討したように、連単問題は会社法、税法との関連において捉えられる必要性があるが、さらに中小企業との関わりにおいても検討する必要性が認識されたため、ドイツにおける中小企業に対する会計基準のあり方についての議論についても今後の検討課題に加えることとする。(3)ASBJの議論では、開発費、のれん、退職給付、包括利益といった論点が連単分離に際して問題となる会計処理項目として取り上げられている。これらの論点については、日独比較を行う来年度に具体的な検討を行う。連単問題についての制度的対応の急速な展開が見られることから問題の緊急性が明らかとなり、分析が進行するにつれて問題領域が広範なものとなってきたことから問題の複雑性が明らかとなった。IFRSの各国導入に際して問題とされている連単分離に関して、平成23年度は、成果公開を中心に研究を行った。その内容は、次のように要約できる。ドイツにおける商法典の会計規定と資本市場向け会計基準として導入されたIFRSとの関係、そして日本における会社法の会計規定と金融商品取引法のもとでの会計基準との関係に関して、日本よりもドイツのほうが2つの法律のもとで規定されるルール間の相違が大きい。

その主な要因のひとつは両国における債権者・株主・投資家の保護の強弱にあり、このことが両国の連単分離方法の相違を生み出す原因ともなっている。この法と会計の問題の一部は、論文「ドイツにおける財務報告」ほかで公表した。本年度はさらに、IFRS教育という視点からも連単分離の問題にアプローチし、「大学においてIFRSをいかに教えるか-連単分離のもとでのIFRS教育に関する考察」と題した学会報告を行ったのとともに、「ドイツにおけるIFRS教育」として論文を公表した。また、論文「グローバルな会計基準設定とIFRS導入」、共著書『IFRS導入のコスト分析』、および共著論文「IFRS適用に関するアンケート結果の概要(1)」では、グローバル・レベルにおけるIFRSの形成とその国家レベルでの執行における環境変化を分析し、本研究を取り巻く環境の変化をも取り扱った。最近公表された日本の退職給付会計基準では、個別と連結とで異なる会計処理が求められることとなった。このように、程度の差はあれ、日本もドイツと同様、連単分離の会計処理が要求されるようになっており、この問題を継続して注視していく必要がある。
脊髄損傷に対する血管新生促進療法の基礎的研究

1.ネコにおける脊髄損傷の程度を電気生理学的に評価する方法を確立するために実験を行った。ネコの上位頚髄を刺激して腰髄および上腕二頭筋筋枝から誘発電位を記録した。腰髄から記録できる波形は脊髄後方を伝播する索路由来であり、上腕二頭筋筋枝から記録できる波形は後根を経由する電位と脊髄灰白質・前根を経由する運動路電位とから成ることが判明した。第5頚髄に後方から急性圧迫を加えた場合、頚髄灰白質を経由する電位の方がより早期に振幅の減少をきたした。このことは、血流に富む灰白質の方が、より早期にダメージを受けやすく、脊髄損傷において血流低下が損傷程度に関与している可能性を示していた。2.神経組織血流増加作用を持つことが知られているプロスタグランジンE1を投与して脊髄損傷時に血流を確保することにより、損傷軽減効果があるかどうかを電気生理学的に検討した。実験にはネコを用い、頚髄の急性圧迫を行った。その結果、プロスタグランジンE1投与により電位回復が早期にみられた。損傷脊髄の血流をより早期に回復させることが、治療方法のひとつである可能性が示された。3.脊髄損傷後の虚血再潅流障害には、活性化白血球による血管内皮細胞障害が重要な関与をしている可能性がある。アンチトロンビンIIIには、プロスタサイクリン産生促進により白血球の活性化を抑制し血管内皮細胞障害を軽減させる可能性がある。ラットの脊髄損傷モデルを作成し、アンチトロンビンIIIの投与効果を脊髄誘発電位、運動機能評価、組織学的検索から検討した。その結果、アンチトロンビンIIIには脊髄損傷後の誘発電位を早期より回復させ、運動機能評価、組織所見にても損傷程度を軽減させうることが判明した。以上より、急性脊髄損傷時の脊髄内血流確保、脊髄内血管損傷の進展拡大の防止、そして損傷脊髄の損傷血管をより早期に再生させることで、脊髄損傷を軽減させうる可静性が示された。ラットの胸椎を全身麻酔下に椎弓切除し、胸髄を重錘にて急性圧迫して脊髄不全損傷モデルを作製した。これに対してアンチトロンビン3を静脈投与し、脊髄誘発電位測定を行い、術後急性期の波形変化を観察した。大脳刺激による脊髄誘発電位と脊髄刺激による脊髄誘発電位を測定した。また下肢の麻痺の回復具合を経時的に観察し、Tarlovスコアの推移を術後約3週間検討した。その後、脊髄をホルマリンにて経心的に灌流固定して摘出し病理標本を作製、H.EおよびK.B.染色にて組織を観察した。以上の結果を、薬剤を投与しないコントロール群と比較検討した。その結果、アンチトロンビン3投与群では、有為に脊髄誘発電位の振幅低下が少なく、術後の下肢麻痺の回復(Tarlovスコア)がよかった。病理組織標本の観察の結果、コントロール群では圧迫損傷部のみならず頭尾側方向に脊髄損傷範囲が拡大していたのに対し、アンチトロンビン3投与群では脊髄の壊死範囲が少なかった。アンチトロンビン3は、好中球の活性化を抑制し、血管内皮細胞を保護する薬理作用があることが知られている。これまでDICの治療薬として用いられてきたが、脊髄損傷に対しても有効である可能性がある。脊髄損傷後に二次的に発生する血管系の破たんを抑制し血流を維持することで、脊髄の二次損傷の拡大を抑えられる可能性がある。血管を温存する意義が脊髄損傷治療にとって重要と考え、今後さらに血管新生促進を計るための基礎的研究を進めて行く予定である。

ラットの胸髄を急性圧迫して脊髄不全損傷モデルを作製した。前年度よりNを増やして検討を行った。これに対してアンチトロンビン3を静脈投与し、脊髄誘発電位測定を行い、術後急性期の波形変化を観察した。大脳刺激による脊髄誘発電位と脊髄刺激による脊髄誘発電位を測定した。また下肢の麻痺の回復具合を経時的に観察し、Tarlovスコアの推移を術後4週間検討した。その後、脊髄をホルマリンにて経心的に灌流固定して摘出し病理標本を作製、H.EおよびK.B.染色にて組織を観察した。薬剤を投与しないコントロール群と比較検討した。その結果、アンチトロンビン3投与群では、有為に脊髄誘発電位の振幅低下が少なく、術後の下肢麻痺の回復(Tarlovスコア)がよかった。病理組織標本の観察の結果、コントロール群では圧迫損傷部のみならず頭尾側方向に脊髄損傷範囲が拡大していたのに対し、アンチトロンビン3投与群では脊髄の壊死範囲が少なかった。アンチトロンビン3は、好中球の活性化を抑制し、血管内皮細胞を保護する薬理作用があることが知られている。脊髄損傷に対しても有効である可能性がある。脊髄損傷後に二次的に発生する血管系の破たんを抑制し血流を維持することで、脊髄の二次損傷の拡大を抑えられる可能性がある。血管を温存し新生を促進させることは脊髄損傷治療にとって重要と考えられる。1.神経組織血流増加作用を持つことが知られているプロスタグランジンE1を投与して脊髄損傷時に血流を確保することにより、損傷軽減効果があるかどうかを電気生理学的に検討した。実験にはネコを用い、頚髄の急性圧迫をを行った。その結果、プロスタグランジンE1投与により電位回復が早期にみられた。損傷脊髄の血流をより早期に回復させることが、治療方法のひとつである可能性が示された。2.脊髄損傷後の虚血再潅流障害には、活性化白血球による血管内皮細胞障害が重要な関与をしている可能性がある。アンチトロンビンI IIには、プロスタサイクリン産生促進により白血球の活性化を抑制し血管内皮細胞障害を軽減させる可能性がある。ラットの脊髄損傷モデルを作成し、アンチトロンビンI I Iの投与効果を脊髄誘発電位、運動機能評価、組織学的検索から検討した。その結果、アンチトロンビンI IIには脊髄損傷後の誘発電位を早期より回復させ、運動機能評価、組織所見にても損傷程度を軽減させうることが判明した。以上より、急性脊髄損傷時の脊髄内血流確保、脊髄内血管損傷の進展拡大の防止、そして損傷脊髄の損傷血管をより早期に再生させることで、脊髄損傷を軽減させうる可能性が示された。
寄生的パラメ-タの影響を考慮した制御系設計理論の研究

物理的,工学的システムには,数式に表現しきれない微細な要素が無数に含まれているが,それらを無視して扱えるのが実情である。しかしそのような寄生的要素を考慮に入れるか無視するかによって,現象的には連続的に見えるのに,特性値,特性関数,特性表現が不連続的に変化してしまうことがある。状態方程式表現,次数,固有値,ボ-ド線図,その他,状態方程式表現,次数に依存した議論はすべて寄生的エネルギ-蓄積要素のパラメ-タの無限小変化に対して有限あるいは無限大の不連続的影響を受ける。しかしたとえば,ステップ応答曲線はそのような影響を受けない。4次の簡単な例では,支配的なエネルギ-蓄積要素より2桁小さい寄生的エネルギ-蓄積要素は無視してもしなくても,応答曲線では区別がつかない。伝達関数表現(注意深く言うならば,分母のsの最高次の係数を規格化したものと最低次の係数を規格化したものの2通りの表現があるが,ここでは後者)では,sの高次の係数ほど影響を受けるが,低次の係数ほど影響を受けないし,影響は連続的である。この種の問題点を明らかにし,問題を回避するために,通常の状態方程式に代る積分型状態方程式表現を導出した。この状態方程式は,寄生的エネルギ-蓄積要素のバラメ-タの無限小変化に対して表現が連続的であること,低次元近似も無視するエネルギ-蓄積要素の(容量性)パラメ-タの値をゼロとするだけですむこと,直流ゲイン行列が正則な場合に,逆系も表現できること,など,整合性の良さを明らかにした。さらに,この積分型状態方程式表現と通常の微分型状態方程式表現,伝達関数表現,モ-メント系列表現との関係を明らかにするとともに,可制御標準形,可観測標準形を導き,状態推定法と状態推定フィルタ-の構成,極配置指定法,最適レギュレ-タ系の設計法を再構築し,整合性の良さを明らかにした。工学的システムには主たる構成要素に比して小さく、とらえにくい不確かな要素が無数に寄生している。そのような寄生的要素は多くの工学的扱いでは無視できるのが普通である。しかるに、システムの動特性の基本的表現である。いわゆる状態方程式(連立1階常微分方程式)表現は寄生的エネルギ-蓄積要素の(容量性)パラメ-タの影響を強く受ける。すなわち、その寄生的パラメ-タを無視した(ゼロとした)場合と無視しない場合との間に,システム行列や入力行列の要素に無限大を通り越える形の不連続生が現れ、工学的状況との著しい不整合を示す。この問題を根本から解決するために新しい“積分型"状態方程式(連立1階積分方程式)表現を導入し、その導き方、またこの表現では従来の“微分型"状態方程式に現れた不連続性が全然現れないことを確認し、“微分型"と“積分型"における状態変数の間の関係からシステム行列などの係数行列間の関係を明らかにした。つづいて、この積分型状態方程式表現上で、可観測性、可制御性の判別条件、状態推定フィルタの構成、極配置指定法による状態フィ-ドバック系の構成、最適レギュレ-タ系の構成の理論を再構築し、積分型状態方程式表現でも微分型状態方程式表現と同様に制御理論が組み立てられることを明らかにした。さらに、寄生的パラメ-タの観点から伝達関数表現おらびそのインパルス応答のモ-メント系列表現との整合性がよいことを明らかにした。これは部分的モデルマッチング法による制御系設計法とも接続がよいことを意味している。この積分型状態方式から時間応答曲線を計算するアルゴリズムおよびそれに基づくプログラムを作成し、シミュレ-ション実験が行なえる準備を整えた。寄生的要素のパラメ-タの値をゼロに近づけたとき,通常の状態方程式表現は無限大を通過する不連続性が現れること,しかしステップ応答などの時間応答曲線にはそのような不連続性はあらわにならないこと,したがって通常の状態方程式表現は物理的実情にそぐわないので,それに代る積分型状態方程式表現を導入し,物理的,工学的実情と整合性がよいことを明らかにしてきた.そこでこの積分型状態方程式を物理的システムについてシステマティックに導出する方法,微分型状態方程式との関係,伝達関数表現との関係,可制御標準形,可観測標準形などを明らかにし,状態推定法と状態推定フィルタ-の構成法,極配置指定法,最適レギュレ-タ系の設計法を展開し直すことができた.寄生的要素が無数に存在するために,次数という不確かなパラメ-タに依存しない制御系設計法が工学的に重要で,筆者はそのような部分的モデルマッチング法を構築してきたが,積分型状態方程式表現からは直接的にインパルス応答のモ-メント系列を計算でき,部分的モデルマッチング法とも直接つながることを明らかにした.積分型状態方程式表現では寄生的な要素に限らずどの状態変数成分を除外しても,状態方程式表現の残りの部分は不変のままに留るという好都合な表現になっていることが見つかった.したがってシステムの部分の表現とシステム全体の表現との関係が簡単になり,システムの構造と状態方程式表現が単純に関係付けられる可能性がでてきた.このことからまた状態方程式の係数行列を同定することが簡単になる可能性がでてきた.最適レギュレ-タ系に対する寄生的要素のパラメ-タの値の影響を検討し,設計計算途中の表現の不連続性にも拘らず,設計された最適レギュレ-タ系は連続的であるという興味ある関係が明らかになった.物理的,工学的システムには,数式に表現しきれない微細な要素が無数に含まれているが,それらを無視して扱えるのが実情である。

しかしそのような寄生的要素を考慮に入れるか無視するかによって,現象的には連続的に見えるのに,特性値,特性関数,特性表現が不連続的に変化してしまうことがある。状態方程式表現,次数,固有値,ボ-ド線図,その他,状態方程式表現,次数に依存した議論はすべて寄生的エネルギ-蓄積要素のパラメ-タの無限小変化に対して有限あるいは無限大の不連続的影響を受ける。しかしたとえば,ステップ応答曲線はそのような影響を受けない。4次の簡単な例では,支配的なエネルギ-蓄積要素より2桁小さい寄生的エネルギ-蓄積要素は無視してもしなくても,応答曲線では区別がつかない。伝達関数表現(注意深く言うならば,分母のsの最高次の係数を規格化したものと最低次の係数を規格化したものの2通りの表現があるが,ここでは後者)では,sの高次の係数ほど影響を受けるが,低次の係数ほど影響を受けないし,影響は連続的である。この種の問題点を明らかにし,問題を回避するために,通常の状態方程式に代る積分型状態方程式表現を導出した。この状態方程式は,寄生的エネルギ-蓄積要素のバラメ-タの無限小変化に対して表現が連続的であること,低次元近似も無視するエネルギ-蓄積要素の(容量性)パラメ-タの値をゼロとするだけですむこと,直流ゲイン行列が正則な場合に,逆系も表現できること,など,整合性の良さを明らかにした。さらに,この積分型状態方程式表現と通常の微分型状態方程式表現,伝達関数表現,モ-メント系列表現との関係を明らかにするとともに,可制御標準形,可観測標準形を導き,状態推定法と状態推定フィルタ-の構成,極配置指定法,最適レギュレ-タ系の設計法を再構築し,整合性の良さを明らかにした。
ダイヤモンド表面改質に伴う反強磁性発現による新機能創出

ダイヤモンドの単原子層表面改質に伴う磁気的特性発現を目指し、ダイヤモンド(110)を赤外線集光加熱装置で赤外光をダイヤモンドを透過させたうえでマンガンとの界面に照射し表面付着物の分子振動を起こさせた。450°Cでは金属光沢をもつダイヤモンド表面が形成され、550°Cでは縞状の模様を持つ黒色のダイヤモンド表面が得られた。試料振動型磁力計を用いて改質したダイヤモンド表面に垂直に磁場をかけて磁気特性を調べたところ、常温でフェリ磁性を示した。飽和磁化は20マイクロemuであった。ダイヤモンド表面は活性化された酸素との接触で25°Cの室温でも,エーテル構造やカルボキシル構造をとって化学吸着することが知られている。この異核振動励起を期待して赤外線集光加熱によるダイヤモンド表面の清浄と金属元素による表面改質を行った。ダイヤモンド表面を赤外線集光加熱で500°Cにすると,一酸化炭素や二酸化炭素が脱離したのに対し,ダイヤモンド表面にマンガン粉末を載せて600°C以上に加熱すると,C6HxやC7Hxの脱離が計測された。このダイヤモンド表面の600°Cでの脱離反応を利用して,ダイヤモンド表面の清浄とMnによる表面改質を行った。高純度溶融石英ガラスを真空槽に装着して,ダイヤモンド表面の効率的な赤外線照射を行えるようにし,ダイヤモンド表面の結晶面により,赤外線照射の結果が異なることが分かった。ダイヤモンド(111)では,金属の付着の起きるような表面改質は難しいこと,一方ダイヤモンド(110)では,金属の付着の起きるような表面改質が行えることが分かった。金属の付着に着目し,マンガン粉末にAl-12Siを加えて,ダイヤモンド(110)面を表面改質すると,ダイヤモンド表面ではAl4C3(107)が形成され,ダイヤモンド(110)面と結晶整合性の良い反応物であることがX線回折結果より判明した。今後はダイヤモンド表面が明らかに金属により改質された試料に対して磁性の計測を行っていく方針とした。マンガン(Mn)によるダイヤモンドの単原子層の表面改質を目指し、赤外線集光加熱装置でダイヤモンド中に赤外光を透過させたうえでMnとの界面に照射し分子振動を起こさせて反応させる。Mnとダイヤモンドとの混合粉末を示差熱分析とX線回折を用いて反応を調べた結果、ダイヤモンド(110)が改質に適していること、Mn7C3、Mn5C2が作成できる可能性があることが分かった。ダイヤモンド(110)面に赤外線集光加熱でMn反応させると、450°C以上で金属光沢をもつ面が形成され、550°Cで縞状の模様を示す面が形成された。ホール素子による磁気測定では常温下で磁束密度に変化を起こすこと(1.0×10-4Tレベル)が認められたが、不安定な測定となっていた。そこで、試料振動型磁力計を用いた詳細な測定を行った。改質した面に垂直な磁場をかけ磁気特性を測定したところB-Hカーブはヒステリシス曲線を描き、20μemuの飽和磁化をもつフェリ磁性が観測された。この結果は単原子層の改質にしては大きすぎる可能性もまた示唆された。今後ダイヤモンド(111)面での改質が期待されるバナジウムにおいても同様に単原子層改質を目指し、磁気特性変化を測定して、フェリ磁性発現によりダイヤモンドの新機能創出に取り組む。単結晶ダイヤモンドは反磁性物質であるが、その表面に対して炭化物を形成できる遷移金属元素を用いて表面改質を行うと、改質されたダイヤモンド表面では反強磁性やフェリ磁性を示すようになる。ダイヤモンド表面に磁性が発現するようになると、地球に存在する物質中で最も硬い性質と合わせて磁気反発低摩擦摺動面を作ることができる。また掘削に用いるダイヤモンド刃にこの表面改質したダイヤモンドを金属と接合させて用いれば、磁力計測によりダイヤモンド刃の脱離を把握できるのみならず、表面改質に起因した接合力の変化も磁力変化として把握できるようになる。ダイヤモンドを金属と接合する研究から、ダイヤモンド表面にNaCl型の炭化物を構成する知見を応用して、マンガン、アルミニウムそしてシリコンの混合粉末を用いてダイヤモンドの表面改質を行った。ダイヤモンド表面の分子の振動を誘起するため、赤外線集光加熱を用いた。ダイヤモンドを透過した近赤外光をマンガン混合粉末との接触面へ集光して加熱し、炭化物形成を行った。428°C付近あるいはそれ以下の温度で安定した炭化物の形成に成功し、X線回折結果からその炭化物はMn7C3であることが判明した。この炭化物の形成はマンガンー炭素の状態図からもいえることである。ホール素子を用いて簡易的に磁力を計測したところ0°C付近では地磁気の影響と明確に区別できながったがわずかな磁力変化が計測できた。

ダイヤモンド表面を赤外線集光加熱することにより,600°Cでの加熱によるC6HxやC7Hxのクラスター脱離を利用して,ダイヤモンド表面のみを変化させることができることが判明した。ダイヤモンド(111)をマンガンが反応して金属原子が付着する状態まで変化させることは難しいが,ダイヤモンド(110)ならばマンガンが反応して金属原子が付着する状態まで変化させることができる。この600°Cまでの温度履歴で,Mn7C3形成とAl4C3形成,マンガン酸化物形成が行われることがX線回折結果より判明した。ダイヤモンド表面にマンガンカーバイドを作成してダイヤモンドの反磁性を測定しようと試料を作成し,計測してきたが,実際のプロセスを考慮すると,ダイヤモンド(110)を対象にして金属による表面改質をもとに,磁性発現を目指したほうがよいという知見が得られた。マンガン、アルミニウムそしてシリコンの混合粉末を用いて、赤外線集光加熱により428°Cあるいはそれ以下の温度で炭化物を作成できた。X線回折の結果からMn7C3が形成されている可能性が高く、NaCl型の1:1の組成の炭化物ではないがマンガンの酸化を抑えてダイヤモンド表面に炭化物が形成できたことの意義がある。またホール素子をもちいた簡易的な磁気測定ではあるが0°C付近で微弱な磁気変化を観測できた。ダイヤモンド(110)の表面改質により形成されたMn7C3,Al4C3はともに層状の構造を有し,発現する特性もこの構造に依存すると考えられる。ダイヤモンド(110)の表面に形成された炭化物や酸化物の磁気的な性質を測定することはもちろんのこと,吸湿の影響,ひずみの発生など機械的特性の変化を調査項目に入れて研究を進める。赤外線集光加熱の方法は,溶解などの大きな吸熱を伴う場合に温度不均一になりやすく,安定したデータを収集し難いことが判明しており,金属の付着にはナノ粒子の再結晶凝着のような機構を盛り込むことを予定している。ヘリウム冷凍機のコールドヘッドをもちいて60Kまで冷却してダイヤモンド表面に形成したマンガンの炭化物の磁性計測を行う。ダイヤモンド表面は(110)を基本表面改質面としてMn-Al-Siで表面改質し,マンガン酸化物の影響も考慮に入れながら研究を進める。表面改質して形成される化合物が層状構造なので,その機械的性質に着目し,ひずみや接合も研究の対象とする。層状構造物への付着の研究のためナノ金属粒子の購入を計画している。前年度は極低温での磁気計測のための冷凍機を新規購入しないで,赤外線加熱の方法の効率化に注力して,溶融石英窓を購入したので,使用残額が生じたが、今年度は既存の冷凍機を改造して稼働して,磁気計測を行っていくため,必要データが収集できるものと考えられる。当初計画通りヘリウム冷凍機のコールドヘッドを関係のパルスチューブ冷凍機(60K)を購入し、磁気計測装置を組み立てる。
県庁文書の分析を中心とした明治期地方財政の社会的研究

1、資料収集に関する成果(1)国立国会図書館憲政資料室における収集井上馨文書における道路法案、道路法原案、道路法執行案等の複写。(2)横浜開港資料館における収集明治期地方財政の原型と考えられる村入用:神戸雑居地において、その地方税が日本側と外国側で問題となった。また、その賃貸契約、売買契約においても日本側の政策に揺れ動きがあり、それが国際問題化した。以上の経過を示すイギリス外交文書をできるだけ悉皆的に収集・複写した。2、資料読解によって得られた新たな知見(1)明治初期・中期において山陰と山陽を結ぶ連絡道路の計画がたてられ、現実に県令及び県会を中心に実行に移された。しかし、島根県庁文書・広島県庁文書の史料を読解すると、総ての層が積極的に動いたわけではなく、数々の軋轢が生じ、また、地域利害の対立が根強く見られた。(2)河川及び水利慣行を近世から近代にかけてその変遷を詳細に検討すると、近世的要素の根強さを改めて認識させられる。しかし、土地改良等の大規模水利事業は、その水利慣行を変革するきっかけとなる可能性を持っている。3、今後の展望(1)明治初期・中期の道路建設及び神戸雑居地を中心とした、地方税の問題の再検討。(2)河川法に至る、近世以来の水利慣行の近代における変遷の再検討。
反応拡散系の進行波解と侵入過程のダイナミックス

本研究の主要な成果は、(1)ロトカ・ボルテラ餌食・捕食者系モデルに対して、餌食が存在している領域に捕食者が侵入する過程を記述する進行波解について、捕食者の拡散係数がゼロのとき相空間解析により存在を証明したこと、(2)ロトカ・ボルテラ2種競争モデルの進行波解の解析に基づいて、個体群が生息領域を拡大する過程において、種間競争関係が中立遺伝子の多様性の空間分布に影響を与えることを明らかにし、さらに進行波解の速度に関する新しい知見を数値的に得たことである。古典的なLotka-Volterra型の餌食・捕食者系モデルの進行波解の解析的研究はS. Dunbar (1983, 1984)が行っている。彼は、捕食者の非線形相互作用の項に自己密度効果を含まない場合を考察し、餌食の拡散係数が0の場合と餌食の拡散係数が捕食者の拡散係数を超えない場合に進行波解の存在を示した。我々は、彼の研究を出発点として、古典的なLotka-Volterra型の餌食・捕食者系モデルの進行波解の全体像を明らかにすることを目標として、本年度は餌食を追跡する捕食者の侵入を記述する進行波について相空間解析により以下の研究を行った。1、捕食者の非線形相互作用の項に自己密度効果を含まない場合で、捕食者の拡散係数がゼロのときに任意の正の速度を持つ進行波解の存在を示した。この結果に基づいて、捕食者の拡散係数が十分小さい場合に進行波解の存在を考察しているがまだ成果をあげられていない。その解明は今後の課題である。2、捕食者の非線形相互作用の項に自己密度効果を含む場合に以下の結果を得た。(1)餌食の拡散係数がゼロの場合に、最小速度が存在して、その速度以上の任意の速度をもつ進行波解が存在することを証明し、この最小速度が線形予測によって得られる値と一致することを示した。(2)捕食者の拡散係数がゼロの場合に、1の場合と同様に、任意の正の速度を持つ進行波解の存在を示した。この結果と特異摂動法を用いて捕食者の拡散係数が十分小さい場合の結果(細野、李、村田2009)との関係を検討中である。さらに、特異摂動法の範囲を超えた拡散係数の範囲での進行波解の解析は,進行波解の全体像を理解するために必要な今後の課題である。なお、現在以上で得られた解析的な結果を論文として纏めており公表する予定である。今年度はS. Dunbar(1983,1984)の研究を出発点として、古典的なLotka-Volterra型の餌食・捕食者系モデルの進行波解の全体像を明らかにすることを主たる目標として以下の研究を行った。1.昨年度、餌食を追跡する捕食者の侵入を記述する進行波について、捕食者の拡散係数がゼロのときに任意の正の速度を持つ進行波解の存在を相空間解析により議論したが、証明に誤りがあることがわかりその修正に時間を費やした。その成果は、プレプリントとして纏めたが、進行波解の速度をゼロに近づけた時、進行波の形状を特異摂動法で解析できる可能性があり現在研究中である。その結果と併せて論文として公表することを追求している。2.餌食と捕食者が、開放空間に同時に侵入する過程を記述する進行波解について、(1)捕食者の拡散係数がゼロのときには存在しないことを証明した(上記プレプリントに記載)。(2)餌食の拡散係数が十分小さいとき特異摂動法により進行は解が構成できることがわかった。この手法で構成した解は,単調でないプロフィールをもつ。我々の(2)の結果に対して、S. MaはJDE (2001)において、単調な進行波解の存在を主張している。両者の結果が正しいとすると同じ速度の異なった形状の進行波解が存在することになる。このことは「進行波解の存在が-意でない」という直感的理解に反する結果が成り立つことを意味する。したがって、進行波解の全体像を明らかにするためには、一意性の問題を考察することが不可欠であることが明らかとなった。以上の得られた結果について、KSU非線形解析セミナー(2012年1月17日,京都産業大学理学部)、研究会「生態系モデルと数学的手法」(2012年2月18日,岡山大学環境理工学部)において口頭発表を行った。1.昨年度から継続して行っているLionel Roques達との共同研究において、「個体群が生息領域を拡大する過程において、その個体群の中立遺伝子の多様性の空間的分布のダイナミクスが、種間競争によりどのような影響を受けるか」について、拡散を伴うロトカ・ボルテラ2種競争モデルに基づいて考察した。我々は、進行波がPulled front(進行波の速度が線形化により得られる場合)のときは、初期の遺伝子の多様性が失われ、Pushed front(進行波の速度が線形化により得られない場合)のときは遺伝子の多様性が維持されることを解析的に示した。

この結果により、「競争関係が強いときには、Pushed frontとなり遺伝子の多様性が維持される。しかし、競争関係がないか、弱いときには、Pulled frontとなり、初期の段階に、侵入の最も先端にいた遺伝子集団が侵入の最前面に留まる」ことが導かれる。これらの結果は、論文"The effect of competition on the neutral intraspecific diversity of invasive species"として現在投稿中である。2.ロトカ・ボルテラ餌食・捕食者系モデルに対して、餌食を追跡する捕食者の侵入を記述する進行波と、餌食と捕食者が開放空間に同時に侵入する過程を記述する進行波解について、特異摂動解析により解析を行っているが厳密な結果を得るまでには至っていない。この問題に関して、捕食者の拡散係数がゼロのときの進行波解の存在、非存在の解析結果を既に得ていたが,最終的に論文"Traveling waves for the Lotka-Volterra predator-prey system without diffusion of the predator"にまとめ現在投稿中である。今年度は昨年度と同様、古典的なLotka-Volterra型の餌食・捕食者系モデルの進行波解の全体像を明らかにすることを主たる目標として以下の研究を行った。1.餌食を追跡する捕食者の侵入を記述する進行波について:(1)捕食者の拡散係数がゼロのとき、進行波解の速度をゼロに近づけると、進行波の形状は有界でなくなることを形式的な特異摂動法で明らかにしたが、その厳密な証明を完成するには至っていない。引き続きその解析を追求している。(2)餌食の増殖項が非常に大きい場合、それを摂動パラメータとした形式的摂動解析により解を構成したが、その結果を陰関数定理により厳密な証明を与えようと試みている。線形化作用素の性質はほぼ明らかに出来たが、まとまった結果を得るまでには至っていない。来年度中には完成したいと考えている。2.餌食と捕食者が、開放空間に同時に侵入する過程を記述する進行波解について:昨年度までの研究で餌食の拡散係数が十分小さいとき解析的特異摂動法により単調でないプロフィールをもつ進行波解が構成できることが解っているが、その結果の厳密な証明は構成した解の正値性の証明がまだ成功していないため完成していない。そのため、幾何学的特異摂動法による証明の可能性も考慮して研究中である。3.単安定2種競争系において、強い種に遺伝子的変異がある場合にその遺伝子的変異の集団内での空間的分布が侵入過程において、弱い種との相互作用によりどのような影響を受けるかを、数値シミュレーションにより考察した。その結果、進行波の速度が線形予測により得られる速度と一致するとき(Pulled front)とそうでない場合(Pushed front)で異なる事が解った。本研究はLionel Roquesとの共同研究であり、次年度も引き続き行う予定である。3.T. Gilleti達(口頭発表)により得られた伝播速度の厳密な評価により、我々の進行波解の形状と伝播速度についての数値計算結果の理解に関する問題に新たな視点から疑問が提起されたため、種々の境界条件の下でのそれ以外の差分法(陽的方法、完全インプリシット法)による数値計算プログラムを開発し、現在,数値計算を行い計算結果の検討を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。数物系科学26年度が最終年度であるため、記入しない。