hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Stanley-Reisner環の重複度と極小自由分解に関する研究

多項式環の被約単項式イデアルであるStanley-Reisnerイデアルのべきについて研究した。その結果、その3乗以上のあるべき乗がCohen-Macaulay性をもつならば、任意のべき乗もCohen-Macaulay性をもつことがわかった。また、そのとき、もとのイデアルは完全交差となる。このことはCowsik-Noriの定理に対して単項式イデアルの場合に精密化を与えていることになる。本研究の目的は、Stanley-Reisner環の重複度と極小自由分解についてその可換環論的、ホモロジー代数的性質を考察し、組合せ論的応用を探ることにあった。本年度は次数2の元で生成されるStanley-Reisnerイデアルであるエッジイデアルに焦点を当てて研究した。純なエッジイデアルの高さは不定元の個数の半分以上であることが知られているので、エッジイデアルの高さが丁度、不定元の個数の半分であるときについてそのエッジイデアルの構造を詳しく調べた。まず、このとき、対応する単体的複体が強連結であることとStaniey-Reisner環がGohen-Macaulayであることは同値であることを示した。これは、2部グラフのエッジイデアルに関して同様のことを示したHerzog-Hibiの結果の一般化となっている。さらに、これが、殻化可能と言う条件とも同値であることも示した。これは、2部グラフのエッジイデアルに関して同様のことを示したVillarrealの結果の一般化となっている。また、標準加群の生成元の個数であるCohen-Macaulay型を与える組合せ論的表示も得た。また、このとき、そのエッジイデアルが完全交叉でないならば、そのエッジイデアルの2乗以上の冪はCohen-Macaulayとはならないことを示した。このことを用いて、エッジイデアルの場合におけるCowsik-Noriの定理の精密化を与えた。すなわち、エッジイデアルの高さ以上のある数に対して、エッジイデアルのその冪乗がCohen-Macaulay環を与えるならば、そのエッジイデアルは完全交叉であることを示した。本年度も次数2の元で生成されるStanley-Reisnerイデアルであるエッジイデアルに焦点を当てて研究した。昨年度はエッジイデアルの高さが丁度、不定元の個数の半分であるときについて調べたのであるが、今年度は一般のエッジイデアルについて昨年度の結果が拡張でるかどうかを調べた。5角形のエッジイデアルは完全交叉でないがその2乗はCohen-Macaulayとなるので、エッジイデアルの高さが丁度、不定元の個数の半分であるときには成立する、エッジイデアルが完全交叉でないならば、そのエッジイデアルの2乗以上の幕はCohen-Macaulayとはならないという結果はそのままの形では成り立たない。しかし、一般のエッジイデアルに対して、エッジイデアルが完全交叉でないならば、そのエッジイデアルの3乗以上の幕はCohen-Macaulayとはならないということを示した。これは、エッジイデアルの場合におけるCowsik-Noriの定理の精密化である。また、形式べきに関しても、エッジイデアルのすべての形式べきがCohen-Macaulayとなる必要十分条件はグラフが完全グラフの非連結和であることを示した。また、グラフが完全グラフの非連結和でないならば、そのエッジイデアルの3乗以上の形式べきはCohen-Macaulayとはならないということも示した。平成22年度はStanley-Reisnerイデアルのべき及び形式べきに焦点を当てて研究した。昨年度はエッジイデアルに対して、それが完全交叉でないならは、そのエッジイデアルの3乗以上の冪はCohen-Macaulayとはならないということを示した。平成22年度の研究目標はこれらの結果をStanley-Reisnerイデアルに拡張することであった。Trung教授との共同研究の結果次の結果を得た。Stanley-Reisnerイデアルが完全交叉でないならば、そのStanley-Reisnerイデアルの3乗以上の冪はCohen-Macaulayとはならない。これは、Stanley-Reisnerイデアルの場合におけるCowsik-Noriの定理の精密化である。また、単体的複体がマトロイドでないならば、そのStanley-Reisnerイデアルの3乗以上の形式べきはCohen-Macaulayとはならないということも示した。
網膜に特異的な遺伝子のクローニングとその応用

我々が網膜と脳との差(プラスーマイナス法)を利用して単離したMEKAcDNAクローンは、コンピューター解析から既知物質と類似性を示さない新しい網膜に特異的なMEKA蛋白質をコードしていることがわかった。MEKA蛋白質(分子量;27KDa,等電点;5.4)の生理機能を知るために以下の実験を行った。1.抗MEKAの作製遺伝子操作法を用いてMEKA融合蛋白質を大腸菌内で大量に合成させた。すなわち発現ベクターPEX1がコートするβーgalactosidaseC末端にMEKAcDNAの断片を組み込んだ。SDS-PAGEでMEKA融合蛋白質を分離、抽出してウサギに免疫した。2.MEKA抗体を用いた実験抗MEKAを用い種々の動物網膜組織との組織化学、及びウエスターンブロットの解析からMEKA蛋白質は、網膜組織に特異的に発現していること、またその局在が光受容細胞にのみ認められた。正常マウスと網膜変性rdマウスを用いた加令および網膜変性過程での組織化学も行った。現在ウシ網膜からMEKA蛋白質を約30%の純度で精製しており、単一バンドまでの精製を試みている。3.MEKAゲノムの単離組織に特異的な遺伝子の発現を解析するためには、そのゲノムの単離が必要であることから我々はヒトMEKAゲノムを単離した。現在ウシMEKAゲノムの単離とこれら遺伝子の発現機序の解明を試みている。網膜に特異的な遺伝子のクローニングを行ない,これまでにロドプシン,トランスデューシンγサブユニットcDN等を単離した.我々は,上記のcDNクローン以外に網膜に特異的なクローンも得ていたのでこれを解析して以下の結果を得た.1)Northern hybrizztionから本クローンに対応するmRNAサイズが約1.3Kヌクレオチドで,脳,肝臓,腎臓等では発現されていない.2)本クローンをプローブとし,ほぼ完全長のcDNAを得たのでその塩基配列を決定した.コードされている蛋白質は, 150コのアミノ酸よりなり,その分子量とPIは, 17.7Kaと9.6であった.N末端のアミノ酸がMet(M)-GLu(E)-Lys(K)-ALa(A)-と続くことから本クローンをMEKAcDNAと,その蛋白質をMEKAproteinと名づけた.3)MEKAcDNAをSP6ベクターに組みこみcRNAを合成し,ラット網膜とのIn situ hybridizationのプローブとした.ロドプシンと同様に,対応するMEKAmRNAの局在は,光受容細胞に限局していた.4)MEKAproteinのC末端(125-139)に相応する合成ペプトヂを調整し,カエル網膜の杵体細胞外節および,それより精製した光感受性cycLicGMP依存phosphodiesterase(PDE)活性に対する影響を調べた.合成MEKAペプチドは, PDE活性を促進したが,プロタミン存在中では相加効果を示さなかったことにより,その作用機序はプロタミンと同様にPDEへの直接効果と考えられる.現在, MEKAproteinの抗体作製を検討中である.我々が単離したMEKAcDNAクローンは、既知物質との類似性を示さない網膜に特異的な新しいMEKA蛋白質(分子量:27KDa、等電点:5.4)をコードしている。MEKA蛋白質の生理機能を知るために以下の実験を行った。1.MEKAcDNAを用いた融合蛋白質の合成MEKAcDNAの断片(アミノ酸残基18番目より207番目をコードする)を発現ベクターPEX1に組み込み大腸菌内でβ-galactosidase-MEKA融合蛋白質を合成し、本蛋白質をウサギに免疫し、その抗体を作製した。2.MEKA抗体を用いた実験得られたMEKA抗体を用い種々の動物網膜組織との組織化学、及びウエスターンブロットの解析からMEKA蛋白質は、網膜組織に特異的に発現していること、またその局在が光受容細胞にのみ認められた。正常マウスと網膜変性(rd)マウスを用いた加令及び網膜変性過程での組織化学実験も行った。

更に、本抗体を用い、ウシ網膜からMEKA蛋白質の精製を行っており現在約30%の純度となっている。単一バンドまでの精製を試みている。3.MEKAゲノムの単離組織特異的な遺伝子発現機序を解析するためには、そのゲノムの単離が必要である。ヒトMEKAゲノムは単離できた。ウシMEKAゲノムの単離、及びこれら遺伝子の発現機序の解明を試みる。
スピン三重項超伝導体の異方的磁化測定から見た高磁場における超伝導抑制機構の研究

Sr_2RuO_4はNMRおよびμSR測定から,スピン三重項超伝導が実現していること,ゼロ磁場ではその秩序変数(dベクトル)が時間反転対称性の破れた2成分のd(k)=d_0(sinak_x±i sinak_y)zで表されることが確実視されている。昨年度我々はSr_2RuO_4単結晶の極低温静磁化測定および磁気トルク測定を行い,磁場をRuO_2面にほぼ平行に磁場を印加した場合に低温において上部臨界磁場B_<c2>(T)が抑制される原因について調べた。また,[001]方向に磁場を印加した場合,ゼロ磁場近傍で多段の小さなフラックスジャンプが起こること,さらにゼロ磁場近傍においてヒステリシス磁化が緩やかなピークをとる現象(Second Magnetization Peak(SMP)効果)が現れることを発見し,このフラックスジャンプやSMPが超伝導内部自由度と関連がある可能性を指摘した。本年度は,この多段フラックスジャンプやSMPが現れる弱磁場領域(100 Oe以下)の精密磁化測定を行ない,以下のような結果を得た。(i)SMPは磁場勾配を大きくすると顕著になる。(ii)SMPが現れる磁場より弱磁場領域では,ヒステリシスの大きさが磁場勾配に依存し,磁場勾配を大きくするにしたがって,ヒステリシスが小さくなることがわかった。この(ii)のような現象は,他の第II種超伝導体ではこれまで観測されていない現象であり,Sr_2RuO_4において初めて発見されたものである。この現象は,秩序変数(dベクトル)がSMPの現れる磁場近傍でc軸方向からc面内にフリップするためにおきていると考えると,定性的に説明できる。つまり,磁場勾配によってdべクトルのフリップが助長された結果,磁束ピニングが弱まり,ヒステリシスが小さくなるのではないかと考えられる。我々の実験結果はNMRナイトシフトの結果から得られるモデルと良く合致する。Sr_2RuO_4はNMRおよびμSR測定からスピン三重項超伝導体であることが明らかとなっている.これまで我々はSr_2RuO_4単結晶の極低温静磁化測定を行い,[100]方向に磁場を印加した場合,0.8K以下の温度領域において上部臨界磁場B_<c2>(T)直下で磁化が増大し,新たな超伝導相が出現すること,また,この磁化の異常が現れる磁場が比熱や熱伝導率に異常が現れる磁場と一致すること,さらに,0.9T近傍で2次相転移的な磁化の異常が存在することを報告してきた.今回我々は,磁場をRuO_2面にほぼ平行に磁場を印加して磁化および磁気トルク測定を行い,Sr_2RuO_4の超伝導特性,特に上部臨界磁場B_<c2>(T)の低温における振る舞いを調べた.また,磁場を[100]方向方向に印加したときに,異常なピニング現象が起こることを発見した.磁場をRuO_2面にほぼ平行に磁場を印加した場合,磁場とRuO_2面のなす角度が5°以上の場合,低温におけるB_<c2>(T)の抑制は見られなかったが,磁場がほぼRuO_2面と平行になると,新たな超伝導相が出現しなくてもB_<c2>(T)が低温で抑えられていることが分かった.ここで,磁場とRuO_2面のなす角度は,最低温における上部臨界磁場の値を過去の文献値と比較して求めた.一方,[001]方向に磁場を印加した場合,ゼロ磁場近傍で多段の小さなフラックスジャンプが起こることを観測した.また,上部臨界磁場B_<c2>(T)直下において,いわゆるピーク効果(PE)も観測した.さらにゼロ磁場近傍においてヒステリシス磁化が緩やかなピークをとる現象(Second Magnetization Peak(SMP)効果)が0.8K以上の温度で現れることがわかった.このSMPは磁場勾配の大きさによって振る舞いが異なる.フラックスジャンプやSMPが起こる起源として,渦糸格子のトポロジー変化によるブラッググラスから渦糸グラスへの相転移や超伝導内部自由度の影響などが可能性として考えられる.Sr_2RuO_4はNMRおよびμSR測定から,スピン三重項超伝導が実現していること,ゼロ磁場ではその秩序変数(dベクトル)が時間反転対称性の破れた2成分のd(k)=d_0(sinak_x±i sinak_y)zで表されることが確実視されている。

この(ii)のような現象は,他の第II種超伝導体ではこれまで観測されていない現象であり,Sr_2RuO_4において初めて発見されたものである。この現象は,秩序変数(dベクトル)がSMPの現れる磁場近傍でc軸方向からc面内にフリップするためにおきていると考えると,定性的に説明できる。つまり,磁場勾配によってdべクトルのフリップが助長された結果,磁束ピニングが弱まり,ヒステリシスが小さくなるのではないかと考えられる。我々の実験結果はNMRナイトシフトの結果から得られるモデルと良く合致する。
境界変形が流れの非線形性に及ぼす影響

弾性をもった壁が管内の圧力変化に応じて変形するような軟らかい管の中の流れについて管壁の変形が管内の流れの不安定性に及ぼす影響を調べた。薄い柔らかなゴム管の内に水を流し(定常流および拍動流),管の外径の変動はレーザー変位計を,また流速変動はホットフィルム流速計を用いて測定してそれらの関連を調べ,以下の結果が得られた。1.ゴム管の壁の弾性的性質は管壁内外の圧力差P_t(内圧-外圧)の大きさによって非線形に変化する。P_t≒0のときを境にして,P_t>0の領域では弾性的に,P_t<0の領域では非弾性的に振る舞う。P_t≒0付近が最も軟らかく振る舞い,P_t>0の領域ではP_tの増加とともに硬くなる。2.管壁の水平・垂直両方向の変動波形から管断面の変動モードを推定し,そのP_tの値から弾性的性質(静特性)との関連を調べた。(1)管壁が弾性的に振る舞う範囲では管断面は円形で,流れの拍動に応じて管径が伸縮する。(2)管壁が非弾性的に振る舞う範囲では管断面は楕円形で,流れの拍動に応じて長・短の楕円形の間を往復する。(3)管壁が弾性・非弾性の両範囲にまたがる変形をするときは(1),(2)の結果の混在したやや複雑な変形をする。3.管壁の弾性的応答は管内の流れの不安定性を制御するのに重要な役割をもつ。管壁の変形が流れの1周期の間全体として弾性的振る舞いが優勢なときは管壁と流速の変動の大きさは負の相関を示し,管壁の変動は流れの不安定性を抑える働きをする。非弾性的な振る舞いが優勢なときは管壁と流速の変動の大きさは正の相関を示し,管壁の変動は流れに不安定性を誘起する働きをする。この解釈は管内に流れのある場合でも定性的に成り立つものとと考えられる。弾性をもった壁が管内の圧力変化に応じて変動するような管の中の流れについて,管壁の変動が管内の流れの不安定性に及ぼす影響を調べた。薄い軟らかなゴム管内に拍動計流(水)を流し、外径の変動はレーザー変位計を用いて、また、流速変動はホットフィルム流速計を用いて測定し,それらの関連を調べ,以下の結果が得られた。ゴム管の壁の弾性的性質は,壁の内外の圧力差P_+(=内圧-外圧)によって変化する。管壁は、P_t≒0のとき最も軟らかく振る舞い,P_t>0の範囲ではP_tの増加ともに硬くなる。一方,P_t<0の範囲では弾性的な振る舞いを示さない。管内に拍動流を流したときの管壁の変動と流速変動の関係は、この管壁内外の圧力差P_tの1周期間の平均の大きさP_tによって2つの傾向に大別されるのが見られ,次のように解釈される。1.P_t>0の範囲では,管壁の変動と流速変動は負の相関を示す。この領域では,拍動流1周期間の管壁の変動は全体として弾性的な変形であって,管壁の運動は流れの不安定性を抑える働きをすると考えられる。2.P_t<0,もしくはP_t≒0の範囲では,管壁の運動は幾分複雑である。P_t≒0のとき流速変動は最小の値を示す。

P_t<0の範囲では管壁の変動と流速変動は正の相関を示す。この領域では,拍動流1周期間の管壁の変動は,一部分弾性的な変形を含んではいるが大部分は非弾性的な変形である。このときの管壁の変動は,流れに不安定性を誘起する働きをすると考えられる。以上の考え方は管壁の静的な弾性的性質に基づいているが,管に拍動流を流したときの管壁の動的な振る舞いについても,本質的な面で定性的にはこのような考え方ができるものと思われ、管壁の弾性的性質は流れの不安定性を抑えるために重要な役割をもつものと考えられる。圧力の変化に応じて変形するような,弾性をもつ軟らかい管の中の流れについて管壁の変形が管内の流れの不安定性に及ぼす影響について前年度に引き続いて調べた。薄い軟らかなゴム管に拍動流(水)を流し,外径の変形はレーザー変位計を,また流速変動はホットフィルム流速計を用いて測定し,それらの関連を調べた以下の結果が得られた。1.ゴム管の壁の弾性的性質は管壁内外の圧力差P_t(=内圧-外圧)の大きさによって非線形に変化する。P_t≒0のときを境にして,P_t>0の領域では弾性的に,P_t<0の領域では非弾性的に振る舞う。2.同時に測定した水平・垂直両方向の管壁の変動波形から管の断面の変動モードを調べた。そして,そのときのP_tの大きさから管壁の弾性的性質との関連を調べた。(1)管壁が弾性的に振る舞う範囲では管の断面は円形で,流れの拍動に応じて管径が伸縮する。(2)管壁が非弾性的に振る舞う範囲では管の断面は楕円形で,拍動に応じて長・短の楕円形の間を往復する。(3)管壁が弾性・非弾性の両範囲にまたがる変形をするときは(1),(2)の結果の混在した複雑な変形をする。3.管壁の弾性的応答は管内の流れの不安定性を制御するのに重要な役割をもつ。管壁の変形が拍動流の1周期の間に全体として弾性的振る舞いが優勢なときは管壁の変動は流れの不安定性を抑え,非弾性的な振る舞いが優勢なときは管壁の変動は流れに不安定性を誘起する働きをする。
溶液中におけるアルキリデンカルベンの存在形態の解明

THF中、室温でビニルヨードニウム塩にトリエチルアミンを作用させると、アルキリデンカルベンが発生し、その結果、分子内1,5-C-H挿入反応が進行することを既に見出していた。ところがこの反応を低温で行ったところ、カルベンに溶媒のTHFが反応した結果生成した、ビニルエーテルが主生成物として得られた。また、種々のビニルヨードニウム塩やアミンを用いても同様の結果が得られた。この反応温度による生成物の変化から、カルベンと、これに溶媒のTHFが反応したオキソニウムイリドとの間にエントロピー支配を受ける速い平衡が存在することが強く示唆された。また、アルキリデンカルベンとTHFとの反応の反応経路を分子軌道計算を用いて解析し、アルキリデンカルベンとオキソニウムイリドとの間に平衡関係が成立することを確認した。一般に、アルキリデンカルベンはTHF中で発生させられることが多い。このことからも、本研究はカルベン中間体を経由する反応の設計に極めて重要な指標を提供することになる。THFよりも求核性の大きいテトラヒドロチオフェンを溶媒に用いてアルキリデンカルベンを発生させ、生成したスルホニウムイリドとアルキリデンカルベンとの間の平衡関係の存在に関して検討した結果、これらの間には平衡関係が全く成立しないことが判明した。また、アルキリデンカルベンとテトラヒドロチオフェンとの反応の反応経路の分子軌道計算による解析からも、アルキリデンカルベンとスルホニウムイリドとの間には平衡関係が成立しないことを確認した。THF中室温で、ビニルヨードニウム塩にトリエチルアミンを作用させると、超原子価ヨウ素置換基の非常に高い脱離能及びα位水素原子の高い酸性度のため、穏和な条件下にアルキリデンカルベンが発生し、その結果、カルベンの分子内1,5-挿入反応が進行することをすでに見出している。ところがこの反応を低温で行うと、カルベンに溶媒のTHFが反応して生成したビニルエーテルが得られた。この結果は、アルキリデンカルベンと、これに溶媒のTHFが反応したオキソニウムイリドとの間にエントロピー支配を受ける速い平衡が存在すると仮定すると合理的に説明できる。本研究は、THF中でアルキリデンカルベンを発生させたときの生成物分布の反応温度依存性を調査し、アルキリデンカルベンとオキソニウムイリドとの間に平衡関係が成立することを証明する事を目的としている。アルキリデンカルベンは非常に量子不足な反応活性種であり、THFで発生させるとカルベンとTHFが反応してオキソニウムイリドが生成し、その結果ビニルエーテルが生成することは既知である。ところが、THF中でのアノキリデンカルベンによるオレフィンとのシクロプロパン化反応に関する詳細な速度論的研究では、オキソニウムイリド中間体の生成は否定されている。この矛盾する結果は、本研究から合理的に説明される。また、アルキリデンカルベンはTHF中で発生させられるとが多いことからも、本面究はカルベン中間体を経由する反応の設計にきわめて量要な指標を提供することになる。
アジアと欧米の二国間援助機関の比較―教育機会拡大の運動にみる相似と相違

アジアと西欧のODA機関を比較した結果、JICAやKOICAのような援助機関はEFA(万人のための教育)政策課題に関心を持つが、中国は独自の政策課題を追求していることが判明した。韓国の援助国としての発達は、KOICAの組織体制から教育開発への取組み方に至るまで日本を手本としている一方、中国では教育への比重は少なく、インフラ整備事業にODAを集中させている。政策基盤の面で、中国は、開発や投資事業の影響を受ける途上国の地元の人々の人権を尊重しておらず、透明性に欠けると批判されているが、日本と韓国は国際的な人権保護を基本とした開発方法を十分に遵守している。日本、韓国および中国からカンボジアへの教育を通じたODA受容の研究はほぼ終了した。これは、関係政府刊行物の収集に加え、それぞれの国の二国間援助機関代表へのインタビュー調査によるところが大きい。これらの研究データは分析の上でアメリカ・ニューオーリンズにて開催されたCIES2013 Conferenceで発表した。論文は現在執筆中であり、年度末までには掲載予定である。(本研究課題の扱う内容は非常に特殊であるため、焦って結果を発表することは他の研究者にデータを使われる危険を冒すことになり、研究の競争的有利性を損なうことになりかねないと考えている)研究代表者の今年度途中からの特別研究期間には、フィールドワークによるデータ分析を予定しているが、そのための関係機関とのコンタクトはすでに昨年度中から開始しているところである。カンボジアの教育におけるODAの現状を調べるために、二カ国援助機関のODA政策やカンボジアでの教育開発プロジェクトが進んでいる。本研究では日本・中国・韓国とカンボジアの間に行う国際協力の現象を「East-East Transfer」(アジア地域内)と、東北アジアと東南アジアまたは先進国と発展途上国の間の「Transfer」(交流)を説明する目的があります。研究初年度ではあるが、すでに学会発表や出版物という形で成果発表も行うことができたが、これは本研究以前の科研費研究課題で、カンボジアにあるNATI KHMERCONSULTINGに業務を委託し、カンボジアの政府と二カ国援助機関に関する教育のための援助(ODA)を課題とするデータが収集できていたためである。その資料を「研究実施計画」に記載のとおり、ディスコース分析と「政策分析」という二種類のデータ分析にかけ、その結果を論文という形で発表することができた。今後、研究計画の重点はカンボジアへのフィールド調査に集移動させ、二カ国援助機関がそれぞれカンボジアで実施している教育開発プロジェクトを調査する予定である。さらに視点を広げて、アジアの二カ国援助機関と欧米の二カ国援助機関を比較する必要がある。このことにより、伝統的な援助と新興の援助という意味合いからの比較もできるので、面白い成果につながることが期待できる。その分析によって、これからアジアの新興ドナーの方向が欧米の伝統的なドナーとの方向の比較によって、グローバル化理論との資料になるのではないかと思います。社会科学研究は全般的には予定通り終了する予定である。論文投稿と書籍執筆は最終年度に行い、最終年度の翌年度に刊行したい。当初時点での成果をあわてて発表するよりも、全てのデータが収集され分析された後に刊行物にまとめるほうが妥当であると判断している。ポリシーレベルの教育開発援助政策について、二カ国援助機関のフィールドオフィススタッフの協力を得ながら、予定通りに研究を進めているため、順調に進展していると考えられる。6月以降、研究代表者は3ヶ月にわたってタイ・バンコクとカンボジア・プノンペンに滞在予定である。バンコクでは日本・韓国・中国からのODA関係者と面談し、関連資料の収集を確実なものとし、それぞれの政府機関におけるフィールドワークのための準備を進める。次にスウェーデン、英国、ドイツ、デンマーク、ベルギーといったヨーロッパ諸国にも出張し、各機関の代表を訪問し、データ資料を収集し、カンボジアとさらに東南アジア地域への教育ODA政策について職員にインタビューを実施したい。最終段階として、カンボジアがEU諸国から得得た支援をもとに実施している教育プロジェクトに関する研究も行う。今年は現地の教育開発プロジェクトスタッフや現地でのインタビューなどの調査に取り組む予定。それに二カ国援助機関の本部のスタッフへのインタビューや資料集めのため、さらに努力する。今年度秋から年度いっぱいの特別研究期間取得が承認されたため、この期間のために研究費をとっておくことにより、フィールドワークと出版準備に専念できると考えたため。研究費はまず、カンボジア・韓国・中国とヨーロッパ諸国(英国、ベルギー、デンマーク、ドイツ、フランス)へのフィールドワーク旅費に使用する。さらに、2015年2月にアメリカ・ニューオーリンズにて開催予定のISA学会参加経費にも充てる。最終的には、研究成果発表のため、書籍出版準備に使用する予定である。年度末の海外出張旅費が思ったよりも安かったため、3万円ほどの未使用が生じた。この残額は、今年度の経費と合わせて以下に使用する予定である。カンボジアのフィールドワークのため、現地コンサルティング会社によるアンケート実施および翻訳費用
マイクロＲＮＡがＲｅｐ1配列多型によるパーキンソン病発症リスク変化に与える影響

PARP1は、パーキンソン病の原因タンパク質αシヌクレインのプロモーター配列に結合することによりαシヌクレインの発現を制御することが報告されている。培養細胞にPARP1全配列とmiRNA-124を導入したところ、PARP1発現量の有意な低下が認められた。さらに、PARP1の予測標的配列の一部の塩基配列を置換又は欠失した変異モデルを作成し、同様に検討したところ、miRNA-124によるPARP1発現量低下の回復傾向がみられた。miRNA-124は、直接的および間接的な作用によりPARP1発現を抑制する可能性が示された。Poly-(ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1)とはDNA結合性タンパク質であり、パーキンソン病(PD)の原因タンパク質のひとつであるαシヌクレイン(α-Syn)のプロモーター配列であるRep1配列に結合することによりα-Synの発現を制御することが報告されている。PARP1は約3.7k塩基長の3'非翻訳領域(3'UTR)をもつことから、microRNA (miRNA)に発現が制御されている可能性がある。miRNAは2025塩基程度の1本鎖non-coding RNAでゲノムから転写された後、いくつかのプロセスを経て成熟型となり、遺伝子発現調節機能を司っていることが知られている。今年度はmiRNAがPARP1の発現に与える影響を明らかにすることを目的として以下の研究を行った。ヒト胎児由来腎臓細胞HEK293に非翻訳領域を含むPARP1全配列とmiRNA標的配列予測プログラムにより抑制することが予想されたmiRNAと神経細胞において多く発現していることが知られるその他のmiRNAをそれぞれ50nMの濃度になるようにLipofection法により導入し、PARP1発現量の変化をウエスタンブロッティングにより解析した。その結果、数種のmiRNAではPARP1発現量の低下が認められた。そこで発現量の低下率が最も大きかったmiRNAに注目して検討した。50nMにおいて発現量の有意な低下及び、miRNAの濃度に依存したPARP1の発現量の低下が認められた。さらに、miRNA標的配列予測プログラムにより予測されたPARP1 3'UTR上のmiRNAの標的配列を5塩基置換又は5塩基欠失した変異モデルを作成し、同様に検討した。変異及び欠失の両モデルにおいて完全ではないもののmiRNAによるPARP1発現量の低下の回復がみられた。昨年度は、特定のmiRNAが濃度依存的にPARP1発現量を低下させることを培養細胞を用いたin vitroの系で示した。今年度は、まずmiRNAの正確なPARP1配列上の作用部位の同定を試みた。様々な型の変異モデルを作成したが、昨年度と同様、抑制効果の完全な阻害を示す型の変異は見つからなかった。PARP1への直接作用以外に、別な部位への間接的なPARP1発現抑制作用があるのかも知れない。また、神経細胞モデルであるSH-SY5Yを用いてmiRNAによる細胞機能解析を試みたが、SH-SY5Yへの遺伝子導入が難しく、実験条件の検討で終わってしまった。同定したmiRNAのPARP1 mRNAへの作用部位を見出すことを目的として様々な型の変異モデルを作成したが、抑制効果の完全な阻害を示す型の変異は見つからず、正確な作用部位を同定することができなかった。神経細胞モデルであるSH-SY5Yを用いたmiRNAによる細胞機能解析についても、miRNA導入条件の検討に時間がかかり、結論が得られなかった。miRNAは2025塩基程度の1本鎖non-coding RNAで、遺伝子発現調節機能を司っていることが知られている。本研究ではmiRNAがPARP1の発現に与える影響を明らかにすることを目的として以下の研究を行った。ヒト胎児由来腎臓細胞HEK293に非翻訳領域を含むPARP1全配列と標的配列予測プログラムに示されたmiRNAやその他のmiRNAを導入し、PARP1発現量の変化を解析したところ、miRNA-124(miR-124)による有意な低下が認められた。さらに、予測されたPARP1 3'UTR上の標的配列の一部の塩基配列を置換又は欠失した変異モデルを作成し、同様に検討した。

変異及び欠失の両モデルにおいて、miR-124によるPARP1発現量低下の回復傾向がみられた。しかしながら、その回復は完全ではなかったことから、PARP1への直接作用以外に別な部位への間接的なPARP1発現抑制作用がある可能性が示された。次に、神経細胞モデルであるSH-SY5Yを用いてmiR-124導入後の機能変化について調べた。α-Synの発現量、Rep1配列に結合するPARP1タンパク質量、細胞増殖速度、ロテノン、MPTPなど神経細胞毒性をもつ化合物に対する脆弱性などの変化について現在検討中である。PARP1は、パーキンソン病の原因タンパク質αシヌクレインのプロモーター配列に結合することによりαシヌクレインの発現を制御することが報告されている。培養細胞にPARP1全配列とmiRNA-124を導入したところ、PARP1発現量の有意な低下が認められた。さらに、PARP1の予測標的配列の一部の塩基配列を置換又は欠失した変異モデルを作成し、同様に検討したところ、miRNA-124によるPARP1発現量低下の回復傾向がみられた。miRNA-124は、直接的および間接的な作用によりPARP1発現を抑制する可能性が示された。初年度に予定していたPARP1発現を抑制するmiRNAが同定できた。ただし正確な作用部位が同定することができなかった。昨年度から引き続き、miRNA作用部位の同定、培養細胞(SH-SY5Y、あるいは遺伝子導入可能な別の細胞)を用いて、miRNAの細胞に対する次の機能解析を行う。a)内在性PARP1の発現量の変化及びPARP1が発現を制御していると報告されているα-Synの発現量の変化、b)Rep1配列に結合するPARP1タンパク質量の変化、c)細胞増殖速度の変化、d)ロテノン、MPTPなど神経細胞毒性をもつ化合物に対する脆弱性の変化細胞生物学上記の結果より、miRNAがPARP1 3'UTRを標的としてPARP1の発現を抑制する可能性が示唆された。今後は異なる部位の変異モデルを作成し、正確な標的配列を同定することを予定している。さらに、神経細胞モデルであるSH-SY5Yを用いて、miRNAを作用させ、以下の項目について解析・検討する予定である。a)内在性PARP1の発現量の変化及びPARP1が発現を制御していると報告されているα-Synの発現量の変化、b)Rep1配列に結合するPARP1タンパク質量の変化、c)細胞増殖速度の変化、d)ロテノン、MPTPなど神経細胞毒性をもつ化合物に対する脆弱性の変化使用期限間際になって、発注していた製品が在庫切れであることが判明した。次年度(H27年度)も確実に使用する製品だったので、他の製品を購入するのではなく、購入を次年度に繰り越すことにした。
ヒト子宮内膜におけるbcl-2転写因子

ヒト正常な子宮内膜の腺上皮におけるbcl-2の転写制御因子として、我々はbcl-2に対するc-JunとERaの作用、更にc-Junに対するERaの作用を中心に観察し、Biacoreなどの技術を用いて解析した。その結果、ERaは増殖期の腺上皮内に強く発現するc-Junとbcl-2プロモーターに存在する二つのAP-1 motifへの結合を強める作用が認められた。一方、分泌期に発現が低下するc-Junに対して、ERaの存在にも関わらずc-Jun/bcl-2プロモーター複合体の存在が認められなかった為、c-Junによるbcl-2の転写制御はc-Junに対するERaの作用を受けると示唆される。その上、c-Jun/bcl-2プロモーター複合体にはリン酸化されたc-Jun(Ser73)が不安定に存在する事から、この増殖期特異的に存在するERaの作用は非リン酸化c-Junとリン酸化されたc-Jun(Ser73)に深く関わると考えられる。更に、c-junのプロモーターに存在する複数のERE結合領域の一つは増殖期の子宮内膜腺上皮の核内抽出物とDNA/ERa複合体を特異的に形成し、分泌期の核内抽出物とDNA/ERa複合体が検出されなかったことから、ERaは直接にc-junの転写を制御するを明らかにした。以上の結果から、ERaは直接にc-junの転写を制御する一方、c-Junに結合する事によって、ヒト子宮内膜腺上皮で増殖期特異的に発現するBcl-2の転写をコントロールすると考えられる。ヒト正常な子宮内膜の腺上皮におけるbcl-2の転写制御因子として可能性のあるものについて、我々は先ず免疫組織染色法を用いて検索した。また、それらの結果を検証する為、bcl-2プロモーターの異なる転写因子結合領域Oligoと月経周期の異なる子宮内膜腺上皮の核内抽出物を用いて、各転写因子-DNAの結合状態を経時的にBiacoreを用いて観察した。AP-1転写因子の一つであるc-Junは増殖期の腺上皮内に強く発現し、分泌期ではその発現は低下した。bcl-2プロモーターに存在するAP-1結合領域は子宮内膜腺上皮の核内抽出物とDNA/c-Jun複合体を殆ど形成した為、AP-1が直接にbcl-2の転写を制御する可能性は高いと示唆される。bcl-2プロモーターに存在するCRE結合領域は増殖期の子宮内膜腺上皮核内抽出物とDNA/ATF-1複合体を形成した。一方、同じCRE結合領域は分泌期の子宮内膜腺上皮の核内抽出物とDNA/CREB-1複合体を形成しない為、ATF-1はbcl-2の転写制御に関与する可能性があると考えられる。Sp-1はbcl-2プロモーターに存在する二つのSp-1結合領域とDNA/protein複合体を形成する事が新たに確認された。この複合体の形成における月経周期的変化は、現在確認するところである。Wilms'腫瘍で注目されたWT-1は、主に子宮筋層で発現していた。また、子宮内膜腺上皮の核内抽出物とbcl-2プロモーターにあるWT-1結合領域はDNA/WT-1複合体を形成しない為、WT-1は子宮内膜腺上皮で機能する可能性が低いと示唆される。ヒト正常子宮内膜の腺上皮におけるbcl-2の転写因子について、前年度の実験結果からc-Jun、c-Fos、Sp-1、SP-3など複数の転写因子がその候補に絞られた。これらの転写因子が増殖期にbcl-2プロモーターに特異的に結合するか否かを確かめる目的で以下の実験を行った。まず子宮筋腫などの良性疾患で摘出した子宮内膜から腺上皮細胞と間質細胞を分離し、それぞれの核蛋白を抽出した。また各転写因子の結合ドメインを含むbcl-

2プロモーターのDNA断片を合成しビオチン化した。次に、BIACORE systemを用いて、各転写因子の結合ドメインを含むビオチン化DNA断片をアビジン化したセンサーチップ上に固層化し、そのセンサチップ上に核蛋白を流して、DNA-蛋白質結合反応を観察した。その結果、月経周期12日目(増殖期後期)の腺細胞では、AP-1ドメインが固層化されたセンサーチップ上に核蛋白を流すと、DNA-蛋白質の特異的な結合を示すピークが観察されるとともに、続いて抗c-Jun抗体を流すと再びピークが検出された。しかし抗リン酸化C-Jun抗体を流しても、ピークは見られなかった。月経周期24日目(分泌期後期)の腺細胞では、その核内蛋白とAp-1ドメインの間に特異的な結合は認められなかった。一方、月経周期12日目と24日目の同一症例の子宮内膜間質細胞から抽出した核蛋白についても同様の検討を行ったが、核内蛋白とAP-1ドメインとの間には特異的な結合能は検出されなかった。また腺細胞、間質細胞の核内蛋白とc-Fos、Sp-1、SP-3の結合ドメインとの結合能についても検討したが、いずれも特異的な結合を示すピークは認められなかった。以上のことから、ヒト子宮内膜では腺細胞においてのみ非リン酸化c-Junがbcl-2プロモーターに特異的に結合してbcl-2の転写を調節していることが明らかになった。ヒト正常な子宮内膜の腺上皮におけるbcl-2の転写制御因子として、我々は前年度の研究結果に基づいてc-Junに対するERaの作用を中心に観察し、Biacoreなどの技術を用いて解析した。その結果、ERaは増殖期の腺上皮内に強く発現するc-Junとbcl-2プロモーターに存在する二つのAP-1 motifへの結合を強める作用が認められた。一方、分泌期に発現が低下するc-Junに対して、ERaの存在にも関わらずc-Jun/bcl-2プロモーター複合体の存在が認められなかった為、c-Junによるbcl-2の転写制御はc-Junに対するERaの作用を受けると示唆される。その上、c-Jun/bcl-2プロモーター複合体にはリン酸化されたc-Jun(Ser73)が不安定に存在する事から、この増殖期特異的に存在するERaの作用は非リン酸化c-Junとリン酸化されたc-Jun(Ser73)に深く関わると考えられる。更に、c-Junのプロモーターに存在する複数のERE結合領域の一つは、増殖期の子宮内膜腺上皮の核内抽出物とDNA/ERa複合体を特異的に形成し、分泌期の核内抽出物とDNA/ERa複合体が検出されなかったことから、ERaは直接にc-junの転写を制御することを突き止めた。以上の結果から、ERaは直接にc-Junの転写を制御する一方、c-Junに結合することによって、ヒト子宮内膜腺上皮で増殖期特異的に発現するBcl-2の転写をコントロールすると考えられる。
高性能可変ディジタルフィルタを用いた高品質・高信頼な狭帯域信号処理の実現理論

本研究では,先行研究の成果である任意の可変ディジタルフィルタの適応制御による狭帯域信号処理手法をさらに発展させた.まず,本手法が高品質・高信頼な信号処理手法となることを理論的に証明した.次に,本手法を実装する場合における有限語長問題によって生ずる特性劣化を最小限に抑える方法を確立した.そして,本手法をさまざまな実用的なアプリケーションへ実装し,その性能を評価することによって,本手法の有効性を理論的な観点だけでなく実用的な観点からも実証した.平成25年度では,本研究者の提案法である「任意の可変ディジタルフィルタの適応制御による高品質な狭帯域信号処理」を,低消費電力回路や高速データ通信などの実用的な環境へ拡張することを想定し,これらの環境において必須とされる「数値データのビット削減」によって生ずる性能劣化を最小限に抑える方法論を与えることを目的として研究を進め,所望の成果を得た.さらに,付加的な成果として,振幅特性だけでなく遅延量の制御にも特化した可変ディジタルフィルタの高性能化につながる基礎理論を確立することに成功した.具体的な研究成果は下記の通りである.1.数値データのビット削減に対応した方法論の確立本手法で用いる可変ディジタルフィルタの構造に着目し,ビット削減による性能劣化を最小とする構造(たとえば丸め誤差最小構造や統計的係数感度最小構造など)を可変ディジタルフィルタに適用することを可能とし,その上で,性能劣化を最小としたままフィルタ特性を適応制御できる手法を確立することに成功した.そして,ビット削減を採り入れたシステムの計算機シミュレーションにより,一般的によく使われている手法(直接形構造に基づく可変ディジタルフィルタの制御など)よりも,提案手法の方がはるかに高い精度を得ることを確認した.2.非整数遅延フィルタの高性能化(付加的な成果)本研究では,遅延量の制御に特化した非整数遅延フィルタにおいて,所望の伝達関数の連分数表現に対する変数変換とその回路実現とを組み合わせることにより,上述のビット削減による性能劣化を低減でき,かつ従来よりも数学的な記述が簡単となる新しい梯子形構造の非整数遅延フィルタの合成に成功した.本研究では,先行研究の成果である任意の可変ディジタルフィルタの適応制御による狭帯域信号処理手法をさらに発展させた.まず,本手法が高品質・高信頼な信号処理手法となることを理論的に証明した.次に,本手法を実装する場合における有限語長問題によって生ずる特性劣化を最小限に抑える方法を確立した.そして,本手法をさまざまな実用的なアプリケーションへ実装し,その性能を評価することによって,本手法の有効性を理論的な観点だけでなく実用的な観点からも実証した.平成24年度では,本研究者がこれまでに提案している「任意の可変ディジタルフィルタの適応制御による高品質な狭帯域信号処理」に関して,本手法の高品質性および高信頼性を理論的に証明することを主な目的として研究を進めた.さらに本研究では,付加的な成果として,狭帯域信号処理を従来よりも高速に実現する新しいアルゴリズムも開発した.具体的な研究成果は下記の通りである.1. [高品質性の証明]システムの品質について,本研究では提案するシステムの出力信号のS/N比に着目し,このS/N比が従来のシステム(適応ノッチフィルタ)によって得られる信号のS/N比よりも必ず大きくなることを理論的に証明することに成功した.具体的には,従来のシステムにて用いられる低次の可変フィルタと提案法による高次の可変フィルタそれぞれの帯域幅が等しいという設定のもとでそれぞれの出力信号のS/N比の式を導出し,この式を用いて,提案手法による信号のS/N比が従来手法による信号のS/N比よりも必ず大きくなることを証明した.2. [高信頼性の証明]狭帯域信号検出のための適応アルゴリズムが,提案するシステムにおいて必ず最適解に収束することを理論的に証明した.証明のために,システムの伝達関数の因数分解に基づく縦続形構造を利用し,この構造の1次セクションに対する最適性を議論することで証明を達成した.3. [狭帯域信号処理の高速化(付加的な成果)]狭帯域信号検出のための適応アルゴリズムについて,本研究では,従来法の中でも高速なアルゴリズムとして知られているラティス構造に基づく手法に着目し,この手法よりもさらに高速に動作する手法を新たに開発した.<最終年度に実施した研究成果>最終年度では,前年度までの研究成果を応用し,実用的な信号処理アプリケーションに対して提案法の狭帯域信号処理を実装した.具体的には,音声のハウリング除去システムを提案法に基づいて実装し,その性能を,実際のアプリケーションの観点から評価した.評価の結果,提案法を用いることにより,従来法よりも高い信号対雑音比にて出力信号が得られ,音声信号の品質が向上されていることを定量的および主観的に実証した.<研究期間全体を通じて実施した研究の成果>本研究では,これまでに本研究者が確立した「任意の可変ディジタルフィルタの適応制御による高品質な狭帯域信号処理」の手法をさらに発展させることを目的として,研究を進めた.まず,この手法に基づく狭帯域信号処理の高品質性と高信頼性を理論的に証明した.次に,本手法を低消費電力回路や高速データ通信などの実用的な環境へ拡張できるようにするために,これらの環境において必須とされる「数値データのビット削減」によって生ずる性能劣化を最小限に抑える方法論を確立した.そして,本手法を実用的な信号処理アプリケーションへ実装・評価し,本手法の有効性を実用的な観点から実証した.従来の信号処理の分野では,狭帯域信号処理に適用可能な可変ディジタルフィルタが低次の簡単なフィルタのみに限定されていたが,本研究成果によって適用可能な可変

ディジタルフィルタの自由度が飛躍的に上がり,かつその高品質性と高信頼性が理論と実験の両方の面で実証されたため,本研究は,信号処理理論において学術的にきわめて大きなブレークスルーを与えるといえる.さらに,狭帯域信号処理は電気・通信・情報工学など幅広い分野で用いられるので,本研究成果は,工学における数多くのアプリケーションの高性能化をもたらすことができ,信号処理以外の様々な分野の発展にも大きく貢献すると期待される.工学平成25年度では,振幅特性を制御する可変ディジタルフィルタのみを想定してビット削減による特性劣化の低減を当初の目的としていたが,それを達成できただけでなく,遅延量の制御に特化した非整数遅延フィルタに対してもビット削減の影響を低減する手法を確立できたため.平成24年度では,上述の通り提案手法の高品質性と高信頼性を理論的に示すことを課題としていたが,それらが達成されただけでなく,付加的な成果としてアルゴリズムの高速化も達成することができたため.今後の研究では,提案手法を信号処理専用のプロセッサへ実装し,通信や音声・音響などさまざまな信号処理アプリケーションへ応用することを考える.平成26年度では,まず提案手法をDSP等の信号処理専用プロセッサ上に実装することを考える.プロセッサについては様々なものが利用できるが,本研究では低消費電力の環境を重視して,固定小数点プロセッサ上での実装を重視する.このような方針にて提案手法を専用プロセッサに実装し,それを通信や音声処理に応用して,実用的なアプリケーションの観点から提案法の有効性を理論的かつ実験的に実証することを目指す.また,これまでの研究にて得られた成果を学術論文へ投稿し,およびシンポジウムでも発表することで,研究成果を広く公表していく.今後の研究では,提案手法を信号処理専用のプロセッサへ実装し,通信や音声・音響などさまざまな信号処理アプリケーションへ応用することを考える.この目的を達成するために,まず平成25年度では,プロセッサの実装に関して考慮すべき量子化の問題を提案手法にて議論する.そして,量子化による特性劣化を低減する高精度な狭帯域信号処理システムを実現するための統一的な方法論を与えることを課題とする.この課題に対する成果を用いて,平成26年度では提案手法による狭帯域信号処理システムを専用プロセッサへ実装し,さまざまな信号処理アプリケーションへ応用して,提案手法の有用性を実証する.また,平成24年度にて得られた成果を学術論文へ投稿し,およびシンポジウムでも発表することで,研究成果を広く公表していく.今年度の研究費を執行した際に,残金が僅かに生じたため.今年度の研究では当初の課題を達成できており,今年度の研究費は効率的に執行している.よって次年度使用額は,今年度の研究を効率的に執行したことにより発生した未使用額であり,平成26年度請求額とあわせ,平成26年度の研究遂行に使用する予定である.今年度の研究では当初の課題を達成できており,今年度の研究費は効率的に執行している.よって次年度使用額は,今年度の研究を効率的に執行したことにより発生した未使用額であり,平成25年度請求額とあわせ,平成25年度の研究遂行に使用する予定である.
形式言語理論の自然言語処理への応用

本科学研究費補助金による研究の目的は、形式言語理論、学習理論、計算量理論などの計算機科学の基礎理論で得られたいろいろな結果を自然言語処理に応用しようとするものである。得られた成果は次のようにまとめることができる。形式言語理論で研究されてきた文法モデルに、文脈自由木文法というものがある。この文法は、文字列言語としては、インデックス言語と呼ばれる言語のクラスを定義する。しかし、このクラスは多項式時間では処理できないという結果が知られている。我々は、この文脈自由木文法に自然な制限を加え、Spine Grammarと呼ぶ新しい文法を定義した。この文法のクラスは、TAG(Tree Adjoining Grammar)と同じ文字列言語のクラスを定義し、TAGより自然な木言語のクラスを生成する。この結果はTheory of Computing Systems 33に掲載された。また、学習理論として、順序機械が極限同定可能であることを証明した。順序機械は、最も基本的な言語変換機モデルである。この結果は電子情報通信学会論文誌に掲載された。導入したSpine Grammarは生成モデルであり、直接言語処理アルゴリズムには適用することが難しい。そこで、この文法モデルに対応する解析モデルを構成した。このモデルを転送スタック付プッシュダウン・オートマトンと呼ぶ。研究分担者の岩田は、アルゴリズムの下界を求める研究でいくつかの成果を出した。(Inform.and Comput.に掲載)武永は、ブール関数のOBDD計算量に関し、いくつかの結果を得た。(Discrete Applied Math.とTheoret.Comp.Sci.に掲載)また、蓮沼はグラフアルゴリズムに関するいくつかの結果を得た。(Discrete Applied Math.とJournal of AlgerithmsとInform. ProcessingLett.に掲載)本科学研究費補助金による研究の目的は、形式言語理論、学習理論、計算量理論などの計算機科学の基礎理論で得られたいろいろな結果を自然言語処理に応用しようとするものである。(Discrete Applied Math.とJournal of AlgerithmsとInform. ProcessingLett.に掲載)本年度の研究では、自然言語の分野で現在注目されているTree Adjoining Grammar(以下ではTAGと略す)を、形式言語理論の立場から見直し、いろいろな新しい結果を得ることができた。特に、形式言語理論で従来から研究されている、文脈自由木文法に自然な制限を与えることにより、Spine Grammarと呼ぶ新しい文法を定義した。この文法のクラスは、TAGと同じ文字列言語のクラスを定義し、TAGより自然な木言語のクラスを生成する。Spine Grammarは文脈自由木文法と同様、形式的に扱いやすく、いくつかの単純な標準形に変換できることを示した。さらに、解析モデルに関しては次の結果を得た。プッシュダウン・木オートマトンに線形という条件をつけた線形プッシュダウン・木オートマトンを導入した。この線形という条件は、木の各節点の一つの子供だけにプッシュダウン記憶の内容を伝え、他の子供のプッシュダウン記憶は初期化するといった、自然な制限である。この、線形プッシュダウン・木オートマトンによって受理される木言語のクラスは、Spine Grammarにより生成される木言語のクラスと一致することを示した。このことより、Spine Grammarにより生成される木言語のクラスは、認識可能木言語のクラスと文脈自由木言語のクラスの中間に位置する自然な木言語クラスであることが特徴づけられた。この新しい文法モデルは、現在開発中の機会翻訳機の文法モデルの機能の一つを形式化したものである。実際に機械翻訳で用いているモデルは、拡張範疇文法と呼ばれ、さらに多くの機能を持っている。これらの機能を文法モデルとして形成化し、計算量について議論する予定である。本研究の目的は、形式言語理論、学習理論、計算量理論などの計算機科学の基礎理論で得られたいろいろな結果を自然言語処理に応用しようとするものである。形式言語理論では、自然言語の分野で現在注目されているTree Adjoining Grammar (以下ではTAGと略す)を、形式言語理論の立場から見直し、いろいろな新しい結果を得ることができた。

特に、形式言語理論で従来から研究されている、文脈自由木文法に自然な制限を与えることにより、Spine Grammarと呼ぶ新しい文法を定義した。この文法のクラスは、TAGと同じ文字列言語のクラスを定義し、TAGより自然な木言語のクラスを生成する。この結果は、Theory of Computing Systems 33に掲載予定である。また、学習理論として、順序機械が極限同定可能であることを証明した。順序機械は、最も基本的な言語変換機モデルである。この結果は電子情報通信学会論文誌に掲載予定である。本研究の目的は、形式言語理論、学習理論、計算量理論などの計算機科学の基礎理論で得られたいろいろな結果を自然言語処理に応用しようとするものである。前年度までの研究で、自然言語の分野で現在注目されているTree Adjoining Grammar(以下ではTAGと略す)を、形式言語理論の立場から見直し、Spine Grammarと呼ぶ新しい文法を定義した。この結果はTheory of Computing Systems 33に掲載された。この結果は電子情報通信学会論文誌に掲載された。本年度の成果は、前年度までに得られた文法モデルに対応するオートマトンモデルを構成したことである。このモデルを、転送スタック付プッシュダウン・オートマトンと呼ぶ。現在自然言語処理で、構文解析がうまくいっていないのは、おそらく適当なオートマトンモデルが存在しなかったためであろうと考えられる。今後の計画は、このモデルを使って、実際に翻訳機を構成してみることである。研究分担者の岩田は、アルゴリズムの下界を求める研究でいくつかの成果を出した。(Inform.and Comput.に掲載予定)武永は、ブール関数のOBDD計算量に関し、いくつかの結果を得た。(Discrete Applied Math.とTheoret.Comp.Sci.に掲載予定)また、蓮沼はグラフアルゴリズムに関するいくつかの結果を得た。(Discrete Math.とInform.Processing Lett