hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強相関電子系における新しい量子液体

また、この凍結状態は通常の磁気秩序よりも一桁以上幅の広い臨界状態を持つことを明ちかにした。最後に、競合した磁気相関を持つ量子物質として、我々の開発したCa_<2-x>Sr_xRuO_4を取り上げた。Ca_<2-x>Sr_xRuO_4は軌道の秩序により、様々な基底状態をとる2次元の多重バンド型モット転移系である。モット転移近傍の重い電子状態でのメタ磁性転移の中性子実験の研究から、数テスラの磁場で強磁性状態に転移することを明らかにした。β-YbAIB_4は我々の開発した新物質であり、常圧で量子臨界性と80mK以下で超伝導性を示す重い電子系Yb化合物である。超純良な単結晶を作成し、その量子臨界性・超伝導性の詳細を明らかにする実験を行った。特に磁化、比熱の低磁場、極低温での測定から、温度入磁場βの比であるT/Bを関数とするスケーリング則に磁化、比熱が従うことが分かってきた。このことはゼロ磁場においてこの系が量子臨界点を持つことを示すだけでなく、従来型のSDWによる量子臨界性では理解できない新しいタイプの量子臨界現象であることがわかった。次に、パイロクロア型近藤磁性体Pr_2Ir_2O_7の2K以下のスピン液体状態において、ホール抵抗を温度・磁場の関数として詳細に測定した結果、大きな履歴現象を示すことを見出した。0.2K以上では常磁性状態であることから、観測された大きなホール抵抗のヒステレシスは、4fモーメントがカイラリティなどの高次の自由度を使って時間反転対称性を破ったスピン液体状態を形成することを示唆する。最後に、S=1の2次元三角格子系NiGa_2S_4の磁性及び非磁性不純物効果の研究の結果、NiGa_2S_4の低温比熱のr^2の振る舞いは単純な2次元スピン波的励起だけでなく、整数スピンに特有な量子効果によることが示唆された。また、共同研究によるμSRとESRの測定から、この低温状態は、MHz程度のスローダイナミックスを伴っているだけでなく、通常の磁気転移とは異なる新しい2次元の磁気相転移を経て現れることが分かった。この新しい相転移はZ_2 vortexの対形成による可能性がある。
リーマン多様体上の共役勾配法の進展および諸分野における大規模問題への応用

また,一般化シュティーフェル多様体上で,共役勾配法を含む様々な最適化手法において必要なレトラクションの計算法について,コレスキーQR分解に基づく効果的なアルゴリズムを提案するとともに,その効率的な実装方法や,より一般の多様体上のレトラクションについての理論を構築した.数値実験による結果も良好で,提案手法の有効性を実証することができた.これらの結果をまとめた論文をComputational Optimization and Applicationsにて発表した.制御理論分野において,大規模なシステムに対して適切な制御器を設計する問題をリーマン多様体上の最適化問題として定式化し,本研究課題のテーマである幾何学的な非線形共役勾配法をはじめとする最適化手法に基づき,解法アルゴリズムを提案した.とくに,先行研究では,低次元化後のシステム行列のすべてを制約なしの決定変数と見なすか,すべてを元のシステム行列の列直交行列による変換で得られるものとしてその列直交行列を決定変数とする方法が考えられていたが,両者の利点を取り入れるために,本研究では状態行列のみを列直交行列による変換として安定性を保ち,他の行列は制約なしの変数とした.こうしてできるシュティーフェル多様体とユークリッド空間の積多様体上の問題を提案し,非線形共役勾配法による解法を導出した.また,同じく大規模な最適化手法である確率的最適化手法のリーマン多様体上への拡張に関する理論的な研究も行った.そこでは,レトラクションやベクトルトランスポートといった幾何学的な道具を駆使してアルゴリズムの提案および収束性の解析を行ったが,ここで得られた知見はリーマン多様体上の共役勾配法の研究にも密接に関係しており,その理論的研究の足場になることが期待される.さらに,与えられた正定値対称行列が定める内積に関して,一定サイズの列直交行列全体がなす一般化シュティーフェル多様体上の最適化において,効果的なレトラクションをコレスキーQR分解に基づいて新たに提案した.レトラクションは最適化アルゴリズムの各反復において,またステップ幅を選択するための内部反復において,毎回計算する必要があり,レトラクションの効率的な計算は最適化手法の高速化に繋がる.提案したレトラクションを本研究課題の対象である共役勾配法において用いることで,実際に高速かつ高精度なアルゴリズムが実現されることを,正準相関分析の例などを用いて確かめた.リーマン多様体上の新たな共役勾配法の提案についての結果はまだ発表できていないが,平成29年度以降に実施予定であった共役勾配法の応用研究については研究が進んでいる.また,共役勾配法とも関連のある確率的最適化手法の研究を行ったことにより,そこで得られた知見が共役勾配法の研究に活用できると期待される.制御理論分野において2つの話題を扱い,いずれも論文が学術誌に掲載された.一方では,システム同定法の一つである予測誤差法において,同定すべきシステム行列を,ユークリッド空間の積多様体上の点,および,積多様体のある群作用によるリーマン商多様体上の点と見なすことで,幾何学的な共役勾配法に基づくアルゴリズムを提案した.特に,上記の積多様体と商多様体の上での最急降下法が数値的に等価なアルゴリズムになる一方で,本研究課題の主題である共役勾配法は,2つの多様体上で異なるアルゴリズムとなることを明らかにし,商多様体上の共役勾配法の優位性を数値的に確認した.これによって,離散時間システムの新しい同定法が得られたことになる.他方では,昨年度の研究に引き続き,大規模なシステムに対して適切な制御器を設計する問題を扱った.今回はこの問題を,正定値対称行列全体からなる多様体と2つのユークリッド空間の積多様体上の最適化問題として定式化し,信頼領域法に基づく解法アルゴリズムを提案した.最適化問題の性質を解析したことにより,大規模な問題を解く必要がある際には,共役勾配法を適用することが可能となった.また,主成分分析において現れる対称行列の同時対角化問題をシュティーフェル多様体上の最適化問題として定式化し,その幾何学を調べることで信頼領域法に基づくアルゴリズムを提案した論文が学術誌に掲載された.この問題についても,大規模な最適化計算を行う場合には共役勾配法を適用することができる.さらに,一般化シュティーフェル多様体上の共役勾配法を含む最適化において必要な概念であるレトラクションの計算法について,コレスキーQR分解に基づく効果的なアルゴリズムに関する論文を学術誌に投稿する準備段階で,数値的により安定な計算方法を見つけることに成功した.この発見を含む結果を間もなく投稿予定である.「研究実績の概要」で述べた通り,共役勾配法の応用研究については順調に研究が進んでいる.特に,制御分野における応用についての研究については,「今後の研究の推進方策」でも述べるように,今後に繋がる結果が得られている.また,リーマン多様体上の新たな共役勾配法の提案についての結果も,当該論文を投稿予定である.また,一般化シュティーフェル多様体上で,共役勾配法を含む様々な最適化手法において必要なレトラクションの計算法について,コレスキーQR分解に基づく効果的なアルゴリズムを提案するとともに,その効率的な実装方法や,より一般の多様体上のレトラクションについての理論を構築した.数値実験による結果も良好で,提案手法の有効性を実証することができた.これらの結果をまとめた論文をComputational Optimization and Applicationsにて発表した.リーマン多様体上の測地線に沿った平行移動はベクトルトランスポートの一種であり等

長性をもつ.等長的なベクトルトランスポートを用いる場合には,共役勾配法のユークリッド空間からリーマン多様体上への拡張は比較的容易であるが,平行移動を数値的に実現するのは困難な場合もある.たとえば,シュティーフェル多様体は与えられたサイズの縦長の列直交行列全体として定義されるが,これをそのサイズの行列全体がなすユークリッド空間の部分多様体と見なすと,平行移動の公式を陽に書き下すことはできない.このような場合に平行移動を利用するには,平行移動を特徴付ける微分方程式を数値的に解かねばならないため,精度や計算時間が課題となり得る.一方,レトラクションやベクトルトランスポートについては,新たな研究が行われ続けている.とくに,ベクトルトランスポートに対して近年提案されたlocking conditionと呼ばれる条件を用いると,等長性をもつベクトルトランスポートの構成が可能になり,より効果的なアルゴリズムの提案および収束が可能になると見込まれる.このような最新の成果を利用しつつ,より良いアルゴリズムの提案を目指す.「研究実績の概要」で述べた離散時間システムの同定法についての研究を応用することで,対称性をもつ連続時間システムの同定法を提案することができる見込みである.このようなシステムは多種のネットワークシステムを表現できるため,その同定は重要な研究テーマである.具体的な推進方策としては,同定対象である連続時間システムに対応する離散時間システムを考え,真の出力とモデルによる出力の差の2乗和を,正定値対称行列全体の多様体と2つのユークリッド空間の積多様体上で最小化する問題として定式化し,その幾何学を調べる.特に,問題が大規模である場合に共役勾配法を適用し,提案手法の有効性を検証する.また,ユークリッド空間における最新の共役勾配法の研究を調査し,多様体上の共役勾配法の理論のさらなる発展を目指す.さらに,こうした幾何学的な共役勾配法のポートフォリオ最適化などへの応用についても検討する.当初は平成29年度に支出の可能性のあった書籍の校正費用を,平成28年度に支出するため前倒し支払請求を行ったが,共役勾配法の理論的な研究に関して,同分野の他の研究者や応募者の研究の進展状況により執筆内容に吟味が必要であり,校正予定であった原稿が平成28年度内に完成しなかったため,前倒し支払請求分とほぼ同額の次年度使用額が生じた.リーマン多様体上の多種の共役勾配法を含む,一般的な結果についての論文の投稿を予定しているが,平成29年度に論文が完成しなかったため,これに係る未使用額が生じた.このため,未使用額は当該論文に係る英文校正などの経費に充てることとしたい.当初の予定通り,校正のための費用とする.
C型肝炎ウイルス特異的killer T cell及び中和抗体誘導ペプチドワクチン

(1) C型肝炎ウイルスの全アミノ酸配列のエピトープ検索用コンピュータープログラムによる解析で、α-ヘリックスやβ-シート構造を取る免疫原性の高い部位を抽出した結果、コアの前半に3つの高いα-ヘリックスインデックスを示す領域、後半部に広範にα、βとも高いインデックスを示す領域を検出し、これをカバーするようにコアの75%をカバーする11のエピトープペプチドを選出した。Env、NS領域、特に超可変領域、NS5領域についてコアと同様に32のエピトープペプチドを選出した。(2) (1)に基づき、1020アミノ酸残基よりなる約43個のペプチドをt-Boc法により合成し、C18 Sep-Pakカラム、HPLCによって精製した。さらにペプタイドの量をUVモニターで検量し、一部はアミノ酸分析を行った。(3) C型肝炎ウイルスのうち、コア、Env、NS1をcodeする遺伝子、NS5をcodeする遺伝子のvaccinia virusへの組み込みを行った。(4) C型肝炎患者末梢血リンパ球を用い、(2)で合成したペプチド特異的cytotoxic T細胞(CTL)エピトープのスクリーニングを行い、コア由来11個のペプチドのうち1個の9-merペプチドがCD8+CTLエピトープとなっていることを発見した。このエピトープは、HLA-A2により抗原提示されており、同エピトープ特異的CTLは(3)で作製したHCV蛋白発現vaccinlavirusの感染したULA-A2陽性細胞も特異的に障害することを確認した。(5) HLA-A2,1陽性者でC型肝炎ウイルス(HCV)特異的キラーT細胞をin vivoで誘導することが可能か否かを解明することを目的として、ヒトHLA-A2, 1遺伝子のトランスジェニックマウスを用い、HCV特異的キラーT細胞の誘導を試みた。ヒトHLA-A2, 1遺伝子のトランスジェニックマウスではA2. 1拘束性の4つのHCVペプチドに対し、T細胞レセプターを構築し、特異的CD8+キラーT細胞をin vivoで誘導可能であり、同マウスが、HCVへのヒト免疫応答の解析、ワクチン開発への応用に有用であることが解明された。また、HLA-A2陽性患者由来のヒト、キラーT細胞も同エピトープに対しほぼ同様の反応性を示していた。本研究は、ワクシニアウイルスペクターによるHCV特異的キラーT細胞誘導ワクチンを用い、HLA-A2陽性者でキラーT細胞誘導が可能であることを示唆した世界で初めての成績である。HLA-A2陽性者が日本人の50%を占めることから、本研究が有力なワクチン開発につながるものと思われる。(1)C型肝炎ウイルスの全アミノ酸配列のエピトープ検索用コンピュータープログラムによる解析で、α-ヘリックスやβ-シート構造を取る免疫

原性の高い部位を抽出した結果、コアの前半に3つの高いα-ヘリックスインデックスを示す領域、後半部に広範にα、βとも高いインデックスを示す領域を検出し、これをカバーするようにコアの75%をカバーする11のエピトープペプチドを選出した。Env、NS領域、特に超可変領域、NS5領域についてコアと同様に32のエピトープペプチドを選出した。(2)(1)に基づき、1020アミノ酸残基よりなる約43個のペプチドをt-Boc法により合成し、C18 Sep-Pakカラム、HPLCによって精製した。さらにペプタイドの量をUVモニターで検量し、一部はアミノ酸分析を行った。(3)C型肝炎ウイルスのうち、コア、Env、NS1をcodeする遺伝子NS5をcodeする遺伝子のvaccinia virusへの組み込みを行った。(4)C型肝炎患者末梢血リンパ球を用い、(2)で合成したペプチド特異的cytotoxic T細胞(CTL)エピトープのスクリーニングを行い、コア由来11個のペプチドのうち1個の9-merペプチドがCD8+ CTLエピトープとなっていることを発見した。このエピトープは、HLA-A2により抗原提示されており、同エピトープ特異的CTLは(3)で作製したHCV蛋白発現vaccinia virusの感染したHLA-A2陽性細胞も特異的に障害することを確認した。(5)HLA-A2.1陽性者でC型肝炎ウイルス(HCV)特異的キラーT細胞をin vivoで誘導することが可能か否かを解明することを目的として、ヒトHLA-A2.1遺伝子のトランスジェニックマウスを用い、HCV特異的キラーT細胞の誘導を試みた。ヒトHLA-A2.1遺伝子のトランスジェニックマウスではA2.1拘束性の4つのHCVペプチドに対し、T細胞レセプターを構築し、特異的CD8+キラーT細胞をin vivoで誘導可能であり、同マウスが、HCVへのヒト免疫応答の解析、ワクチン開発への応用に有用であることが解明された。また、HLA-A2陽性患者由来のヒト.キラーT細胞も同じエピトープに対しほぼ同様の反応性を示していた。本研究は、ワクシニアウイルスベクターによるHCV特異的キラーT細胞誘導ワクチンを用い、HLA-A2陽性者でキラーT細胞誘導が可能であることを示唆した世界で初めての成績である。HLA-A2陽性者が日本人の50%を占めることから、本研究が有力なワクチン開発につながるものと思われる。
膠原病におけるCD40-CD40リガンド相互作用の解析と制御薬物の探索研究

1,CD46リガンドの発現の安定性を遺伝子(mRNA)および蛋白レベルで解析した。膠原病患者としては自己免疫性ループス腎炎(SLE)患者(9例)の末梢血単核球から磁気ビーズを用いてCD4陽性T細胞を分離して実験に用いた。対象としては健常人末梢血由来CD4T細胞(4例)を用いた。刺激はPMAとイオノマイシンを用いて6時間から96時間経時的に刺激してmRNA発現をNorther Blot Assayで、蛋白の発現はFACSおよびELISA法で解析した。その結果いずれのSLE由来T細胞も未刺激状態でCD40リガンドmRNAの高発現が確認された。このT細胞を刺激し細胞表面上の発現を確認した結果、SLE患者由来T細胞は長時間CD40リガンド蛋白の発現が持続することが明らかとなった。2,遺伝子発現の安定性を規定する停止コドンより下流の領域にAUリッチドメインが存在するがSLE患者、健常人ともにこの領域の遺伝子変異は認められなかった。このCD40リガンド発現はサリドマイド誘導体(フタルイミド誘導体)の低濃度添加(nM)で抑制されることが明らかとなり治療薬としての可能性があると考えられた。3,またSLE患者由来T細胞を抗原刺激なしで4日間培養後、再刺激をした結果、健常人由来T細胞とのCD40リガンドの発現には差が認められなかった。この結果はSLE患者では恒常的に何らかの抗原刺激を受けていることによりCD40リガンドの発現が安定しているものと考えられた。4,SLE患者血清中で高値を示している可溶化CD40リガンドは血漿交換カラムを通過することにより吸着されることから、可溶化CD40リガンドは他の分子と結合し高分子複合体として存在することだ示唆され、血漿李換がCD40リガンド値を低下させる方法の一つとして有用であると示唆された。1.CD40リガンドの測定系(ELISA, FACS)を用いて患者血中に存在するCD40リガンドを定量した。その結果、従来明らかになっていたSLE, RAの他に川崎病の急性時の患者血清で可溶化体が、血小板上で膜型CD40リガンドの発現を確認した。健常人ではそれらの有為な発現は認められなかった。2.可溶化CD40リガンドの産生機構を解明と制御薬物の探索。TNF、Fasリガンドの膜発現型から可溶化体産生過程に係わるMMPの機能を明らかにするためにCD40リガンド遺伝子導入細胞を作成した。このトランスフェクタントは恒常的にCD40リガンドを膜状に発現するとともに可溶化体も培養上清中に大量に産生する。この細胞をMMP阻害剤とともに培養した結果、可溶化CD40リガンドの産生が有為に抑制された。次にTNFの産生を阻害することで知られているサリドマイド誘導体のCD40リガンド産生に及ぼす影響を検討した。健常人T細胞を抗CD3抗体+抗CD28抗体で刺激活性化し18時間後のCD40リガンドの発現をFACSにて測定した結果、数種のサリドマイド誘導体(フタルイミド誘導体)が低濃度(<1μM)で活性化T細胞上のCD40リガンドの発現を完全に阻害した。以上の結果よりCD40リガンドはサリドマイド誘導剤で発現が阻害されること、膜型はMMP依存的に切断されることが明らかとなった。3.CD40リガンドの生物活性を炎症性サイトカイン・血管新生因子の産生増強の観点から検討した。CD40発現陽性である単球

由来細胞株(THP-1)、上皮性細胞株(OSC-70)からの血管新生促進因子の発現変化をELISA法により測定した結果、CD40リガンド刺激によりVEGFの産生が促進されることが明らかとなった。1,CD40リガンドの発現の安定性を遺伝子(mRNA)および蛋白レベルで解析した。膠原病患者としては自己免疫性ループス腎炎(SLE)患者(9例)の末梢血単核球から磁気ビーズを用いてCD4陽性T細胞を分離して実験に用いた。対象としては健常人末梢血由来CD4T細胞(4例)を用いた。刺激はPMAとイオノマイシンを用いて6時間から96時間経時的に刺激してmRNA発現をNorther Blot Assayで、蛋白の発現はFACSおよびELISA法で解析した。その結果いずれのSLE由来T細胞も未刺激状態でCD40リガンドmRNAの高発現が確認された。このT細胞を刺激し細胞表面上の発現を確認した結果、SLE患者由来T細胞は長時間CD40リガンド蛋白の発現が持続することが明らかとなった。2,遺伝子発現の安定性を規定する停止コドンより下流の領域にAUリッチドメインが存在するがSLE患者、健常人ともにこの領域の遺伝子変異は認められなかった。このCD40リガンド発現はサリドマイド誘導体(フタルイミド誘導体)の低濃度添加(nM)で抑制されることが明らかとなり治療薬としての可能性があると考えられた。3,またSLE患者由来T細胞を抗原刺激なしで4日間培養後、再刺激をした結果、健常人由来T細胞とのCD40リガンドの発現には差が認められなかった。この結果はSLE患者では恒常的に何らかの抗原刺激を受けていることによりCD40リガンドの発現が安定しているものと考えられた。4,SLE患者血清中で高値を示している可溶化CD40リガンドは血漿交換カラムを通過することにより吸着されることから、可溶化CD40リガンドは他の分子と結合し高分子複合体として存在することが示唆され、血漿交換がCD40リガンド値を低下させる方法の一つとして有用であると示唆された。
切削工具の欠損寿命予測とその回避機能を付与したCNCシステムに関する研究

切削加工システムの自動化,最適化を推進する上で,システムの各種の異常への対策が重要な課題となっている.その代表的なものが工具欠損であるが,その対策としてはこれまで,例えば,欠損の前駆現象を事前に検出し,切削作業の停止や工具交換を行うことが試みられている.しかしながら,欠損は極めて突発的な劣化事象であり,その前駆現象をとらえることは非常に困難である.本研究では,工具欠損の解析的予測を援用して,加工システムに欠損回避機能を付与することを目的としている.本研究で行った内容をまとめると次のようになる.まず,超硬,ジルコニア及びアルミナ系セラミック工具の疲労破壊靭性試験を行い,疲労き裂伝藩速度パラメータを測定し,破壊力学の手法により工具欠損寿命関数を定式化した.ついで,欠損回避機能を付与するために,欠損寿命関数を用いて,欠損回避を制約条件,切削条件を制御変換,評価関数を単位材料除去速度とする制御アルゴリズムを開発した.そして, CNC旋盤とインプロセス切削力測定系,マイクロプロセッサからなる欠損回避システムを構成し,中炭素鋼の断続旋切削実験を行ったところ,溶着性の欠損が生じる低切削速度条件を除けば本システムは有効であった.また,本システムの採用により単位加工時間が少なくとも14%短縮されることが分かった.また,工具欠損と工具摩耗が重畳する問題を対象として,欠損回避を制約条件,切削条件を制御変数,単位加工時間及び単位加工費用を評価関数とする場合の最適化を行った.さらに,工具寿命の確率的性質を明らかにするとともに,保証試験の手法をインプロセスで適用して,工具の信頼性向上を計る適応制御を試み,約3倍異常に寿命命化するという良好な結果が得られた.異常のように当初の研究目的はほぼ達成されたと思われる.切削加工システムの自動化,最適化を推進する上で,システムの各種の異常への対策が重要な課題となっている.その代表的なものが工具欠損であるが,その対策としてはこれまで,例えば,欠損の前駆現象を事前に検出し,切削作業の停止や工具交換を行うことが試みられている.しかしながら,欠損は極めて突発的な劣化事象であり,その前駆現象をとらえることは非常に困難である.本研究では,工具欠損の解析的予測を援用して,加工システムに欠損回避機能を付与することを目的としている.本研究で行った内容をまとめると次のようになる.まず,超硬,ジルコニア及びアルミナ系セラミック工具の疲労破壊靭性試験を行い,疲労き裂伝藩速度パラメータを測定し,破壊力学の手法により工具欠損寿命関数を定式化した.ついで,欠損回避機能を付与するために,欠損寿命関数を用いて,欠損回避を制約条件,切削条件を制御変換,評価関数を単位材料除去速度とする制御アルゴリズムを開発した.そして, CNC旋盤とインプロセス切削力測定系,マイクロプロセッサからなる欠損回避システムを構成し,中炭素鋼の断続旋切削実験を行ったところ,溶着性の欠損が生じる低切削速度条件を除けば本システムは有効であった.また,本システムの採用により単位加工時間が少なくとも14%短縮されることが分かった.また,工具欠損と工具摩耗が重畳する問題を対象として,欠損回避を制約条件,切削条件を制御変数,単位加工時間及び単位加工費用を評価関数とする場合の最適化を行った.さらに,工具寿命の確率的性質を明らかにするとともに,保証試験の手法をインプロセスで適用して,工具の信頼性向上を計る適応制御を試み,約3倍異常に寿命命化するという良好な結果が得られた.異常のように当初の研究目的はほぼ達成されたと思われる.切削加工システムの自動化、最適化を推進する上で、システムの各種の異常への対策が重要な課題となっている。その代表的なものが工具欠損であるが、その対策としてはこれまで、例えば、欠損の前駆現象を事前に検出し、切削作業の停止や工具交換を行うことが試みられている。しかしながら、欠損は極めで突発的な劣化事象であり、その前駆現象をとらえることは非常に困難である。本研究では、工具欠損の解析的予測を援用して、加工システムに欠損回避機能を付与することを目的としている。そのため、まず破壊力学の概念に基づき欠損寿命(欠損に至るまでの断続切削回数)関数の定式化を行うとともに、必要となる基礎データを求める。ついで、欠損回避機能を付与する適応制御アルゴリズムを開発する。また、CNC施盤を用いてシステムを構成し断続切削実験を行い、提案する手法の有効性を評価する。その結果、次の諸事項が明らかにされた。まず、超硬、ジルコニア及びアルミナ系セラミック工具の疲労破壊靭性試験を行い、疲労き裂伝播速度パラメータを測定し、破壊力学の手法により工具欠損寿命関数を定式化した。ついで、欠損回避機能を付与するために、欠損寿命関数を用いて、欠損回避を制約条件、切削条件を制御変数、評価関数を単位材料除去速度とする制御アルゴリズムを開発した。そして、CNC施盤とインプロセス切削力測定系、マイクロプロセッサからなる欠損回避システムを構成し、中炭素鋼の断続施削実験を行ったところ、溶着性の欠損が生じる低切削速度条件を除けば、本システムは有効であった。また、本システムの採用により単位加工時間が少なくとも14%短縮されることが分かった。以上のように、本研究の本年度の目的はほぼ達成されたと思われ、次年度も引き続き研究を進めたい。
小胞体におけるタンパク質の品質管理機構に関する研究

筆者が世界に先駆けて発見した小胞体内腔に局在するシステインプロテアーゼ、ER-60プロテアーゼの構造機能相関を分子レベルで明らかにする目的で研究を行い、平成9年度は以下の研究実績を挙げた。1)ER-60プロテアーゼは既知のC末端小胞体リテンションシグナル、KDELと類似のQEDL配列を有している。このQEDL配列がリテンションシグナルであるか否かを明らかにする実験を行った。動物細胞発現用のベクターに、ラットER-60プロテアーゼ遺伝子をサブクローニングし、このプラスミドをCos-1にトランスフェクションし一過性の大量発現に成功した。さらに、QEDL配列に変異を導入した遺伝子を作製し同様に発現させ、その挙動を共焦点レーザ蛍光顕微鏡観察と[^<35>S]メチオニン標識後のパルスチェイス実験により解析した。野生型のER-60プロテアーゼは小胞体に局在し、細胞外へはほとんど分泌されなかったのに対し、QEDL配列を欠いた変異タンパク質はゴルジ体へ輸送され、さらに細胞外へ分泌されていることを明らかにした。また、QEDL配列をリテンションシグナルと無関係な配列であるAAGLに代えた変異タンパク質も分泌されることを明らかにした。以上の結果から、C末端QEDL配列が小胞体リテンションシグナルとして有効であることが確認された。2)ER-60プロテアーゼは、分子内にプロテアーゼの活性中心と考えられる特徴的なCGHCモチーフを2組有している。平成8年度にはcDNAを発現ベクターpET21-b(+)にサブクローニングしたプラスミドを用いて、大腸菌BL21(DE3)で活性型のリコンビナントヒトER-60プロテアーゼおよびCGHCモチーフのC末端側のシステイン残基をセリンに代えたリコンビナントタンパク質の大量発現に成功した。しかしシステインをアラニンに代えた変異タンパク質は本宿主大腸菌では発現しなかった。平成9年度には、宿主大腸菌を変えてアラニンに代えた変異タンパク質の発現に成功した。本タンパク質にはプロテアーゼ活性は検出されず、CGHCモチーフのC末端側のシステインが活性中心のシステインであることが確認された。著者が世界に先駆けて発見した小胞体内腔に局在するシステインプロテアーゼ、ER-60プロテアーゼの構造機能相関を分子レベルで明らかにする目的で研究を行い、平成8年度は以下の研究実績を挙げた。1.動物細胞発現用のベクターに、ラットおよびヒトER-60プロテアーゼ遺伝子を、センスあるいはアンチセンスに挿入した発現プラスミドを作製した。これらのプラスミドをCos-1にトランスフェクションし一過性の大量発現に成功した。さらに、スクリーニング用の抗生物質存在下で形質転換細胞を単離し、種特異的な抗ラットER-60プロテアーゼ抗血清を用いてER-60プロテアーゼ発現量を測定し、恒常的にER-60プロテアーゼを高いレベルで発現している細胞を取得した。アンチセンス遺伝子の導入細胞については、形質転換細胞を単離し解析中である。2.cDNAを用いて大腸菌で活性型のリコンビナントヒトER-60プロテアーゼタンパク質の発現に成功し、その精製法を確立した。3.PCR法により部位特異的変異を導入したリコンビナイト遺伝子を作製し解析した。

そのうち、ER-60プロテアーゼのトライア-ドを構成すると考えられるアミノ酸残基のうちシステイン残基に変異を導入したリコンナントタンパク質の解析から、CGHCモティーフ内の後ろ側のシステインが活性基システインであることが明らかとなった。筆者が世界に先駆けて発見した小胞体内腔に局在するシステインプロテアーゼ、ER-60プロテアーゼの構造機能相関を分子レベルで明らかにする目的で研究を行い、平成9年度は以下の研究実績を挙げた。1)ER-60プロテアーゼは既知のC末端小胞体リテンションシグナル、KDELと類似のQEDL配列を有している。このQEDL配列がリテンションシグナルであるか否かを明らかにする実験を行った。動物細胞発現用のベクターに、ラットER-60プロテアーゼ遺伝子をサブクローニングし、このプラスミドをCos-1にトランスフェクションし一過性の大量発現に成功した。さらに、QEDL配列に変異を導入した遺伝子を作製し同様に発現させ、その挙動を共焦点レーザ蛍光顕微鏡観察と[^<35>S]メチオニン標識後のパルスチェイス実験により解析した。野生型のER-60プロテアーゼは小胞体に局在し、細胞外へはほとんど分泌されなかったのに対し、QEDL配列を欠いた変異タンパク質はゴルジ体へ輸送され、さらに細胞外へ分泌されていることを明らかにした。また、QEDL配列をリテンションシグナルと無関係な配列であるAAGLに代えた変異タンパク質も分泌されることを明らかにした。以上の結果から、C末端QEDL配列が小胞体リテンションシグナルとして有効であることが確認された。ER-60プロテアーゼは、分子内にプロテアーゼの活性中心と考えられる特徴的なCGHCモチーフを2組有している。平成8年度にはcDNAを発現ベクターpET21-b(+)にサブクローニングしたプラスミドを用いて、大腸菌BL21(DE3)で活性型のリコンビナントヒトER-60プロテアーゼおよびCGHモチーフのC末端側のシステイン残基をセリンに代えたりコンビナントタンパク質の大量発現に成功した。しかしシステインをアラニンに代えた変異タンパク質は本宿主大腸菌では発現しなかった。平成9年度には、宿主大腸菌を変えてアラニンに代えた変異タンパク質の発現に成功した。本タンパク質にはプロテアーゼ活性は検出されず、CGHCモチーフのC末端側のシステインが活性中心のシステインであることが確認された。
微生物による水銀汚染土壌の浄化技術の開発

大腸菌NR-1プラスミドにコードされている塩化第二水銀分解酵素遺伝子を広宿主域ベクターpSUP104に組み込み、このプラスミドを電気パルス法を用いてPseudomonas putidaに導入し組換え体P.putida PpY101/pSR134を作成した。この組換え体の水中および土壌中における塩化第二水銀の分解除去能について検討を加えた。155ml容バイアル瓶に10mlのL培地を添加し、これに塩化第二水銀、組換え体P.putidaを接種し、一定時間培養後、上澄み液の水銀を測定し、除去率を算出した。その結果、温度が高くなるにつれ分解除去速度の上昇が認められた。また、100ppmの高濃度の場合でも24時間で95%以上が除去された。さらに接種量の増加に伴い除去速度が増大することが判明した。次いでバイオリアクターによる分解除去特性を調べた。500mlの3角フラスコに、1mMのチオグリコール酸ナトリウムを含む200mlの50mM、pH7.0のリン酸緩衝液を添加し、これに塩化第二水銀40ppm、菌体OD=0.3となるように添加して反応を行った。反応4時間で50%以上が、24時間でほぼ完全に水中から除去された。除去された水銀は定量的にトラップから回収されたことから、金属水銀に還元されていることが確認された。次いで土壌中における分解を調べた。500mlの3角フラスコに20gの各種土壌をそれぞれ添加し、これに200mlのリン酸緩衝液、チオグリコール酸ナトリウム、塩化第二水銀、菌体を添加し、水系と同様の条件下で反応を行い、上澄み中の塩化第二水銀濃度を調べた。水田土壌の場合、4時間で90%以上が除去され、砂質、黒ボク土壌では30%が除去された。菌が無添加の場合は除去が認められないことから、微生物により土壌中の塩化第二水銀が分解除去されることが明かとなった。以上の結果から、本研究で開発した微生物は、塩化第二水銀汚染土壌の浄化に大変有用であるものと考えられた。
星間塵上の化学反応シミュレ-ション

本研究は宇宙空間の化学進化における宇宙塵の役割を定量的に評価するための基礎デ-タを蓄積することを目的とする。暗黒星雲に存在する星間塵上の化学反応性のシミュレ-ションをする上での課題は、実験室系の化学反応場を宇宙環境に反映させて行うことである。暗黒星雲は、高エネルギ-の電磁波、荷電粒子に乏しく、1020Kの温度環境に原子、分子が存在する宇宙空間であると予想される。このような冷えた環境空間に存在する宇宙塵には種々のガスが塵上に降り積もりマントルを形成する。星間空間における化学進化はこのような星間塵上で進行している可能性が高い。星間塵が関与する化学反応を評価する上で重要なのは、星間塵の第三体としての働き、および固相マントル内のトンネル化学反応を解明することである。従って、シミュレ-ション実験では、極低温の固相内および界面における化学反応を追跡できるシステムを製作する必要がある。今年度は、極低温冷凍機と超高真空排気装置を用いたシミュレ-ション用の装置を試作した。冷温冷凍機のコ-ルドヘッドに対向して、内径0.1mmのステンレスキャピラリ-(1m)を取り付けた。これに試料ガスを流し、高周波あるいは直流の高電圧を印加してキャピラリ-先端にコロナ放電を生起させる。生伐したラジカルをコ-ルドヘッドに低温凍結する。ラジカル種としては、窒素、酸素、炭素ラジカル、マトリックスとしては、窒素、酸素、水、希ガスなどを選ぶ。低温凍結したラジカルを、水素プラズマで処理することにより、水素原子の関与するトンネル拡散とトンネル反応により、アンモニア、メタノ-ル、アルデヒドなどの生伐を観測する。固体内に生伐した分子を昇温脱離マススペクトルにより測定した。水素プラズマを発生させた際に、水素ガスの排気速度が現有の装置では不十分であることが分った。早急に排気系の改良を行う予定である。
日本語学習者のポライトネスに関わる言語運用についての基礎的研究

平成29年度は、研究代表者、研究分担者、海外研究協力者が共同で、これまでの各自の研究成果の統合とグランドデザインの作成を行った。その後、日本語学習者の産出する文の中で、ポライトネスという観点から見て問題を含みうるものを収集し、ポライトネスに関わる成分とみなすことができ、また日本語学習者が十分にその運用を行っているとは考えにくいものを抽出した。平成30年度は、29年度の実績をもとにし、主にその後期に、海外の研究協力者と共同で日本語学習者のデータを収集することを予定していた。しかしながら、ポライトネスに関わると認めた成分を生成するための、環境の設定(=課題の設定)が予想外に困難であることがわかり、海外でのデータ収集には部分的に着手したにとどまった。しかしながら、平成30年度の研究の推進において、日本語母語話者がテンス・アスペクトを体系的に使い分け、主張の丁寧さをコントロールしていることが判明した。具体例で示せば、論文査読のような批判的な発言を多用する文章では「この点には問題があるように思います」というル形の使用を避け、「この点には問題があるように思いました」のようにタ形が多用される傾向が見られることであるや、聴者の想定と異なる事実を述べる際「娘は3年前に結婚しています」というテイル形よりも「娘は3年前に結婚しました」のようなタ形を選択するといったものである。これらの現象についての理論面での考察は平成31年度に口頭発表や論文の形で報告を行う予定であるが、現象の把握や、その考察という部分では、研究の進捗には大きな成果が見られた。当初予定では、平成29年度にデータ収集を行う場面設定等を決定し、平成30年度に海外の研究協力者と共同で、海外の日本語学習者のデータを収集することとしていた。しかし、研究の進捗とともに、データを収集するための課題設定が予想以上に困難であることが明らかとなった。また、どのような表現がポライトネスに関わる表現であるかを考察することと、その表現の日本語学習者の運用状況を調査することを並行して進め、相互にフィードバックを図りつつ調査を進める必要があることが判明し、海外でのデータ収集が予定より遅れることとなった。調査の実施は予定よりは遅れているものの、研究自体は確実に前に進みつつある。日本語の配慮表現の研究とデータ収集を並行して進めることで、研究の推進を行っていく予定である。本研究で明らかにしようと考えていることは以下の点である。1日本語学習者の産出する日本語において、ポライトネスに関わる成分を印象評価とインタビューにより抽出する。2日本語学習者のポライトネスに関わる習得と運用の実態を調査する。3日本国内での学習者と海外での学習者、異なる母語をもつ学習者間で、ポライトネスに関わる表現の習得・運用の在り方に違いが見られるかを検討し、見られる場合、その違いが何に起因するのかを、言語の対照、言語教育における教師側のビリーフや学習者の学習ストラテジーとの関係などの点から考察する。平成29年度は、研究代表者・研究分担者、海外研究協力者が共同で、これまでの各自の研究成果の統合とグランドデザインの作成を行った。その後、日本語学習者の産出する文の中で、ポライトネスという観点から見て問題を含みうるものを収集した。本研究の研究に参画する研究代表者、研究分担者、海外研究協力者はみな非日本語母語話者に対する日本語教育に従事しており、数多くのデータを元に検討することができた。なお、収集は文字媒体を主体とし、日本語学習者の作文等から該当する部分を抜き出す形を採った。音声媒体のデータの収集は、いわゆる音声データとしての収集には着手できなかったが、授業や研究指導等、通常の会話の中で気になった点を記述し蓄積させていくという形で進めた。これらのデータを元に、どのような場面で産出される文が非丁寧・失礼等の印象を与えやすいかを考察し、調査項目を検討した。なお、平成29年度には、いくつかの調査項目の設定を行い、日本語学習者に文を産出させるための課題を設定し、パイロット調査として群馬大学の留学生を対象にデータ収集の実施、結果の検討を行った。当初計画と比較して、おおむね順調な進捗状況であるといえる。

具体例で示せば、論文査読のような批判的な発言を多用する文章では「この点には問題があるように思います」というル形の使用を避け、「この点には問題があるように思いました」のようにタ形が多用される傾向が見られることであるや、聴者の想定と異なる事実を述べる際「娘は3年前に結婚しています」というテイル形よりも「娘は3年前に結婚しました」のようなタ形を選択するといったものである。これらの現象についての理論面での考察は平成31年度に口頭発表や論文の形で報告を行う予定であるが、現象の把握や、その考察という部分では、研究の進捗には大きな成果が見られた。当初予定では、平成29年度にデータ収集を行う場面設定等を決定し、平成30年度に海外の研究協力者と共同で、海外の日本語学習者のデータを収集することとしていた。しかし、研究の進捗とともに、データを収集するための課題設定が予想以上に困難であることが明らかとなった。また、どのような表現がポライトネスに関わる表現であるかを考察することと、その表現の日本語学習者の運用状況を調査することを並行して進め、相互にフィードバックを図りつつ調査を進める必要があることが判明し、海外でのデータ収集が予定より遅れることとなった。平成30年度は、調査項目の設定が終わり次第、国内、海外でデータの収集に着手する予定である。調査の実施は予定よりは遅れているものの、研究自体は確実に前に進みつつある。日本語の配慮表現の研究とデータ収集を並行して進めることで、研究の推進を行っていく予定である。当初計画していた海外での調査等に係る旅費、データの整理等での補助員人件費が発生しなかったことによる。平成30年度31年度で使用する予定である。当初は平成30年度に海外でのデータ収集を進める予定であり、研究代表者、研究分担者の海外研究旅費が必要となることが予測された。しかし、データ収集を本格的に進めることができなかったため、次年度使用額が発生することとなった。
光刺激脱離と光電子分光による光励起選択エピタキシ-の機構解明

光励起を利用した半導体成長初期過程を解明するため、以下の研究を行なった.1.高圧キセノンランプ、石英レンズ、フィルタ-等からなる紫外光源を整備した.この光源では、光学素子の組合せにより2001000nmの範囲内の任意の波長において、50100nmの幅で光出力1001000mWの準単色光を得られるようにした.また、ICFー152真空フランジに直接搭載しうるようにしたので、複数の超高真空装置で共用することができる.これを設置する超高真空装置のひとつには、角度分解電子刺激脱離装置が設置される.光源系との接続により光刺激脱離の測定が可能となる.この装置は、本申請者らが開発した飛行時間フ-リエ変換型質量分析器を備えている.これは従来の質量分析器の10^3倍の検出効率を有し、また、パルス光源を用いず、安価な定常光源を用いて高い効率で飛行時間法による並進エネルギ-測定が行なえるものである.2.表面光化学反応容器を直結した超高真空走査トンネル顕微鏡(STM)装置を開発した.これは、比較的高圧における光励起プロセスにより成長中の表面を直ちに超高真空槽に移送してSTM観察を可能とするものである.STMは、金蒸着膜等で原子レベル分解能が得られることを確認している.今後は、光励起による金属ー半導体界面形成の典型例として、Si(001)ー(2×1)表面上へのGa(CH_3)_3の光励起堆積過程についての検討を進める予定である.光励起を利用した半導体成長初期過程を解明するため、以下の研究を行なった.1.高圧キセノンランプ、石英レンズ、フィルタ-等からなる紫外光源を整備した.この光源では、光学素子の組合せにより2001000nmの範囲内の任意の波長において、50100nmの幅で光出力1001000mWの準単色光を得られるようにした.また、ICFー152真空フランジに直接搭載しうるようにしたので、複数の超高真空装置で共用することができる.これを設置する超高真空装置のひとつには、角度分解電子刺激脱離装置が設置される.光源系との接続により光刺激脱離の測定が可能となる.この装置は、本申請者らが開発した飛行時間フ-リエ変換型質量分析器を備えている.これは従来の質量分析器の10^3倍の検出効率を有し、また、パルス光源を用いず、安価な定常光源を用いて高い効率で飛行時間法による並進エネルギ-測定が行なえるものである.2.表面光化学反応容器を直結した超高真空走査トンネル顕微鏡(STM)装置を開発した.これは、比較的高圧における光励起プロセスにより成長中の表面を直ちに超高真空槽に移送してSTM観察を可能とするものである.STMは、金蒸着膜等で原子レベル分解能が得られることを確認している.今後は、光励起による金属ー半導体界面形成の典型例として、Si(001)ー(2×1)表面上へのGa(CH_3)_3の光励起堆積過程についての検討を進める予定である.
スフェロマックにおけるプラズマ閉じ込めの改良

本研究では、大阪大学工学部渡辺研究室の実験装置(CTCC-II)と同じ形及び大きさのプラズマの閉じ込めの改良を理論的に研究することにより、スフェロマックプラズマ全体に共通な物理を理解し、研究課題の達成を目指した。具体的には、1.TSCコ-ドによる安定性解析2.フラックス・ホ-ルのあるスフェロマックに対する中心導体と外部コイル電流の影響3.スフェロマックの平衡諸量に対するプラズマ回転の影響4.圧力勾配を持つフラックス・コア・スフェロマックの平衡と安定性5.電子サイクロトロン共鳴吸収を用いた電流駆動の効果の5つのテ-マについて研究を行った。テ-マ1.で用いたTSC(Princeton Tokamak Simulation(ode)は、軸対称抵抗性MHDコ-ドである。このコ-ドで解析の結果、スフェロマックは軸対称な運動に対して安定であることと、拡散係数と熱伝導係数を古典値の100倍に対しとれば、実験結果を説明できるなどの結果が得られた。2.では、フラックス・ホ-ル(FH)のあるスフェロマックに中心導体を挿入した場合、その安定化効果はプラズマ電流の分布による。FHがない場合に比べて、FHが出来るとプラズマの閉じ込めは格段に良くなる。最適化された圧力分布の場合でも、β_<max>は大きくても6%である。3.はまだ予備的研究の段階であるが、実験結果を定性的には説明できることが分かった。4.と5.は電流駆動を目指したもので、実験室で作られたスフェロマック・プラズマの電気抵抗は零でない。そのため、磁場拡散により磁場は不安定性がなくても消滅してしまう。これを補う必要がある。これに関する基礎研究を行った。以上の研究成果が示すように、本研究の目的は達せられた。本年度行なった主な研究は次の通りである。1.今までの理論・実験両面からの研究の成果として,フラックス・コンサーバー(FC)にあるプラズマ導入口の影響を打ち消すことが出来て,全ての磁気面をFCの内部で閉じさせることが出来た。FCに中心導体を挿入すると,我々の研究室で行った理論解析によると,プラズマの安定領域は広がるが,実験結果としては,プラズマのlife timeは殆ど変化しない。一方,中心導体を持たないFC内の磁場測定が詳しく行われた結果,フラックスホール(FH)と呼ばれるトロイダル磁場がゼロである領域が,対称軸の近傍に存在することが分かった。このFHはプラズマ外周部の磁力線が,外部コイルのカバーを横切るために生じると考えられる。この考えにもとずく2つのモデルを用いて,FHのプラズマ閉じ込めに対する影響を調べた。その結果,FHは内部モードに対してはプラズマを安定化する効果があることが分かった。2.軸対称抵抗性MHDコード,TSC(Princeton Tokamak Simulation Code)を用いて,スフェロマックの非局在化モードに対する安定性を調べた。その結果,プラズマの拡散係数,熱伝導率として古典値の50100倍の値をとってシミュレーションを行うと,磁気軸近傍に集中する電流分布が得られる。一方,実験でもプラズマ生成後,時間が経つにつれて,プラズマ電流が磁気軸近傍に集中する結果が得られている。従って,このシミュレーションの結果は実験事実とよく一致している。また,シミュレーションを行なった範囲では,スフェロマックは軸対称抵抗性モードに対して安定で,その配位の時間的変化は抵抗性拡散によるものであることが確認された。残された問題は,プラズマの拡散係数,熱伝導率として古典値の50100倍の値をとる必要性の物理的説明である。3.スフェロマックの新古典輸送係数を具体的に計算するための公式を導いた。本年度行った主な研究は、次のとおりである。

1.昨年度に引き続き、フラックス・ホ-ル(FH)のプラズマ閉じ込めへの影響を調べた。本年度は、各磁気面上でMercier条件をmerginalに満足する圧力分布を用いた。得られた主な結果は次の通りである。(a)フラックスコンサ-バ-(FC)の外部コイルに流す電流Ipを大きくして、FHが出来なくすると安定性は急激に悪くなる。反対に、Ipが小さくてFHが出来ると安定性は格段に良くなる。(したがって,FHが存在すると中心導体がある場合と区別できないとする大阪大学の実験結果は理解できる。(b)βmaxは大きくても6%程度である。2.実験で観測されるトロイダル磁場とポロイダル磁場に関する結果を整理すると、実験値と理論値の間には僅かな違いが存在する。この差の原因の一つは、プラズマの対称軸の回りの回転である。ドラム形FCについて、Maschke Perrinの方法を用いたClemente Farengoと同じ方法でこの影響を計算した。その結果、上記実験と理論の差は定性的には説明できることが分かった。また、回転速度としては不純物イオンの回転と考えれば良いことも分かった。来年度は、回転楕円体形FCの場合の計算を予定している。3.実験室で作られるプラズマの電気抵抗は零でなく、そのために磁場拡散が存在する。したがって、磁場配位保持時間を延ばすためには、外部からの電流駆動が必要である。フラックス・コア・スヘェロマックもその一つの方法である。大阪大学で使われているFCの場合で、プラズマが圧力分布を持つときのフラックス・コア・スフェロマックの安定性を調べた。4.高周波を用いて電流駆動を行うとき、中、小型装置では高速粒子の空間的な損失が重要になる。この損失の電流駆動率への影響を調べた。
Big Data向メモリ管理技術とData Mining性能の関係

SPAMfilter, P2Pソフト検出技術など、大規模なオンラインデータの解析技術を研究してきた研究実績をベースに、本提案では、1)メモリ管理技法とメモリ管理性能の関係、2)メモリ管理性能と各種データ分析精度の関係、の2つを明らかにし、3)効率の良いデータ分析手法を開発する事を目的とした研究を実施した。H25年度には上記研究背景・目的のもと、メモリ管理性能の解析方法を検討し、オンラインでリアルタイムで動作中のマイニングプログラムのメモリ効率を計測する手法を考案し、国際会議で発表し、H27年度は、上記メモリ管理技術を使ったマイニングシステムの高速化に成功し、国際会議で発表した。研究担当者はこれまでSPAM filter, P2Pソフト検出技術、違法コピービデオ検出技術と、大規模なオンラインデータの解析技術を研究してきた。研究中に高速で大規模なデータを効率良く処理するためのキャッシュメモリ管理技術を開発してきたが、キャッシュメモリに記憶された部分データを使ったデータ分析の精度研究は不充分であった。また、昨今Big Dataの応用が注目されているが、メモリ管理とデータの分析精度の関係の研究は充分行われているとは言えなかった。そこで、本研究では、1)メモリ管理技法とメモリ管理性能の関係、2)メモリ管理性能と各種データ分析精度の関係、の2つを明らかにし、3)効率の良いデータ分析手法を開発している。H25年度は上記研究背景、目的のもと、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。具体的には、提案者がこれまでSPAM filter, P2Pソフト検出技術、違法コピービデオ検出技術の研究の過程で開発してきたHash2メモリ管理方式の1)メモリ管理性能の分析、2)データマイニングに利用した場合のマイニング性能との関係分析、を行い、実際に稼動しているプログラムのメモリ管理性能の実時間解析手法を提案した。今後は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。具体的には、提案者がこれまでSPAMfilter, P2Pソフト検出技術、違法コピービデオ検出技術の研究の過程で開発してきたHash2メモリ管理方式の1)メモリ管理性能の分析、2)データマイニングに利用した場合のマイニング性能との関係分析、を行い、実際に稼動しているプログラムのメモリ管理性能の実時間解析手法を提案した。H26年度は上記研究結果の応用について検討し、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例としてインターネットのパケット分析について検討した。提案者はこれまでSPAM filter, P2Pソフト検出技術、違法コピービデオ検出技術と、大規模なオンラインデータの解析技術を研究してきた。また、昨今Big Dataの応用が注目されているが、メモリ管理とデータの分析精度の関係の研究は充分行われているとは言えない。そこで、本提案では、1)メモリ管理技法とメモリ管理性能の関係、2)メモリ管理性能と各種データ分析精度の関係、の2つを明らかにし、3)効率の良いデータ分析手法を開発する事を目的とした。H25年度は上記研究背景・目的のもと、メモリ管理性能の解析方法を検討し、提案のベースとなった研究で開発した処理方式に、性格の異なるブルームフィルタ処理を組み合わせることで、オンラインでリアルタイムで動作中のマイニングプログラムのメモリ効率を計測する手法を考案し、国際会議で発表した。H27年度は、上記メモリ管理技術を使ったマイニングシステムの高速化に成功し、国際会議で発表した。これは、TCPフラグを用いたフィルタリング処理を組み込む事で、メモリのアクセス効率からくる従来の限界をやぶる成果であり、萌芽研究としては具体的な研究成果として予想以上のものであったと考える。また具体的な応用として昨年大きなセキュリティ問題として注目を集めたWWWブラウザーを使ったDDoSのデータマイニング手法を使った自動検知に効果的であることを示した。SPAM filter, P2Pソフト検出技術など、大規模なオンラインデータの解析技術を研究してきた研究実績をベースに、本提案では、1)メモリ管理技法とメモリ管理性能の関係、2)メモリ管理性能と各種データ分析精度の関係、の2つを明らかにし、3)効率の良いデータ分析手法を開発する事を目的とした研究を実施した。