hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ノイズマップ作成・活用に関する総合的研究

本申請研究では、国民の騒音被害を軽減し、健康に生活するための基盤づくりのため、我が国における騒音政策プライオリティを上げ、欧州に対する遅れを取り戻し、更に先進的な政策展開の実現を目指し、日本全国のノイズマップを作成し、空間分析を行うことで、騒音のリスクを定量的に明らかにし、その結果を国民に発信する。そこで1ノイズマップ作成のための基盤的要素技術の開発、2ノイズマップの試算、3ノイズマップの効率的な精度検証手法の開発、4ノイズマップと地理空間オープンデータを用いた空間分析によるリスク評価、5情報公開のあり方、というノイズマップの作成から活用までの一連の用件について、本申請研究では主に航空機騒音を対象として総合的に研究する。平成29年度の実績を研究目的の15の別に、以下のとおり示す。1ADS-B信号の受信・データベース構築システムを作成し、実際に長期間の航路を集積した。またその航路データベースから航空機騒音源の空間モデルを生成するシステムを開発した。2申請時の計画では平成29年度の後半よりノイズマップの試算に着手する予定であったが、達成できなかったため平成30年度に実施することとする。3iPhoneを用いた簡易騒音評価アプリを用いた精度検証用騒音レベルデータベースの蓄積を実施したが、検証用データベースとしては未だデータ数が十分ではない。4申請時の計画では平成29年度で居住者数推定手法が完成予定であったが、精度検証がまだ未着手であるため、引き続き開発を継続する。5欧州におけるノイズマップ公開状況を調査・ヒアリングし、「何故欧州では公開できるか」について調査した。その理由として、オーフス条約の存在が挙げられるなど、市民の環境情報へのアクセスに関する日欧間の顕著な差異が明らかとなった。研究項目の15の別に、現在までの進捗状況を示す。なお、平成29年度研究実施期間中に在外研究を行ったため、進捗はやや遅れている。1これまでに航路データ収集システムを構築できたため、平成29年度は本システムを用いて長期間の航路データを蓄積した。対象地域は、福岡空港周辺地域と、ノイバイ空港(ベトナム・ハノイ)周辺地域とした。福岡ではおよそ5ヶ月におよぶ長期間のデータベースを蓄積し、ハノイでは2週間分のデータベースを蓄積した。本データベースから航空機騒音源の空間モデルを自動生成するアルゴリズムもあわせて開発した。21で作成した航空機騒音源の空間モデルを用いた広域騒音予測計算システムを開発する予定であったが、平成29年度は未着手となった。3簡易騒音評価アプリケーションソフトのデモ版は完成しているものの、未だ動作安定性等に課題が残っている。平成29年度に実施予定であった騒音レベルデータベースへの転送機能が未完成であるため、平成30年度の評価版の完成を目指す。また実際に本アプリを用いてデータ収集を行ったものの、データ数は十分ではない。4前年度に引き続き、居住者数推定手法の改良を行った。新たな地理空間オープンデータの活用を検討し、推定精度の向上を図ったが、正答率が80%を下回っており、更なる改良が必要である。5情報公開先進国といえる欧州において、ノイズマップの公開状況の調査、および現地の研究者および一般市民に対してヒアリングを実施した。EU諸国のほぼ全てでノイズマップがweb上で公開されていることが確認された。また「何故ノイズマップを公開できるのか」をヒアリングしたところ、オーフス条約の存在や、「税金で運営されている公的団体が所持している環境情報に納税者がアクセスできない理由が無い」など、情報アクセスに関して、市民の意識が日欧間で顕著に異なることが明らかとなった。研究実績の概要に示した本申請研究の目的の15の別に、今後の研究の推進方策を示す。1基盤的要素技術の開発:航路データ収集システムにより集積したデータベースを分析したところ、ADS-B信号を発信していない離発着時の航路データが一部欠落していることが明らかとなった。そこで航空機地上騒音を含め、ADS-B信号の受信だけでは得られない情報の収集方法について検討する。2ノイズマップの試算:平成29年度に第一段階の試算を実施できなかったため、平成30年度に実施する。1で作成した航空機騒音源の空間モデルを用いた広域騒音予測計算システムを構築する。その後、構築した予測計算システムを用いて、国内空港周辺地域を対象に、ノイズマップの試算を行う。その際、簡便な精度検証として、国土交通省等が計算している第一種・第二種区域マップとの整合性について検討する。3精度検証手法:平成29年度までに開発したiPhoneを用いた簡易騒音評価アプリケーションソフトを用いて、精度検証用騒音レベルデータベースの蓄積を実施する。同時に、ノイズマップ試算対象である伊丹空港周辺で長期間の騒音レベルの計測を行う。4空間分析:居住者数推定手法の開発を継続する。これまで用いてきた地理空間オープンデータに加え、その他のデータも活用することで、推定精度の向上を図る。5情報公開:平成29年度までの調査結果をもとに、我が国でノイズマップを公開する際のwebサイトのベースデザインを設計する。より良い生活環境の実現を目指し、世界的に主流となりつつあるノイズマップを用いた騒音評価・政策実行を我が国でも取り入れることを目的としている。そこで本研究では、代表的な交通騒音源の一つである航空機騒音に着目し、ノイズマップの作成・活用方法を総合的に検討する。具体的な検討項目は5つあり、平成28年度の実施内容について、以下の通り研究項目毎に述べる。1ノイズマップ描画のための基盤的要素技術:航空機飛行経路の時系列データを国内全域にわたって整備するため、民間航空機が搭載している「自動従属監視放送(ADS-B)」を受信し、飛行経路データベースを構築するためのシステムを開発した。

本システムでは、ADS-B信号の取得範囲(緯度・経度で長方形)や取得間隔等を任意に設定できるようにしている。本システムの動作検証として、福岡空港周辺地域を対象に飛行航路データベースの構築を試みた。その結果、問題なく対象地域内に存在している航空機の機種や位置(緯度・経度・高度)、対地速度等が取得できていることがわかった。2ノイズマップ試算:平成28年度は未着手3精度検証手法:精度検証アプリのデモ版を開発した。ハードウェアには、センサ感度の個体差が少ないiPhoneを採用し、マイクロホンのゲイン及び周波数特性の個体差を測定した。アプリには、等価騒音レベルおよび主要な騒音源の申告機能が搭載されている。動作検証のため、10名程度の被験者に日常生活で測定を実施してもらったところ、動作安定性に少し問題がみられたため、次年度以降改良したい。4空間分析:平成28年度は未着手5情報公開:国内の環境情報・ハザードマップについて国の調査結果がどのように公開されているか調査した結果、推計値については個別の建物が判別できない縮尺での公開であったが、実測値については個別の建物が十分判別できる縮尺で公開していることがわかった。ノイズマップの作成・活用方法を総合的に検討するために、本研究では5つの研究項目を設けている。平成28年度の実施内容について、以下の通り研究項目毎に述べる。1ノイズマップ描画のための基盤的要素技術:航空機飛行経路の時系列データを国内全域にわたって整備するため、民間航空機が搭載している「自動従属監視放送(ADS-B)」を受信し、飛行経路データベースを構築するためのシステムを開発した。2ノイズマップ試算:平成28年度は着手していない。3精度検証手法:精度検証アプリのデモ版を開発した。4空間分析:平成28年度は着手していない。5情報公開:
卵巣癌細胞における癌関連ガラクトース転移酵素放出機序解明の試み-ステロイドホルモンの関与を中心として-

妊娠中はエストロゲンやプロゲステロンなどの血中ステロイドホルモンが妊娠週数にしたがって上昇することが知られている。そこでステロイドホルモンの癌関連ガラクトース転移酵素(GAT)産生機序への関与の検討に向け、高ステロイドホルモン状態として妊娠状態を、血中GATのoriginとして胎盤を想定し、妊娠週数とGATとの関係を検討した。妊婦血清中のGATは妊娠週数にしたがって上昇し、分娩後速やかに減少した。これは妊婦血清中のエストロゲンと同様の傾向であった。またGATを認識するモノクローナル抗体にて胎盤を染色したところ、初期から中期にかけては卵巣癌細胞の場合と同様に核周囲の網状構造を呈して強陽性を示した。これに対して晩期の胎盤ではほとんど陽性所見は認められなかった。以上より、妊婦血中ではエストロゲンの影響によってGAT値が増減する可能性が示唆され、GATのoriginとして妊娠初期中期には胎盤の存在が示唆され、さらに晩期には胎盤から他部位にGATの産生・供給部位がswitchする可能性が示唆された。可溶型のガラクトース転移酵素(GalT)にはnormal GalTと癌関連ガラクトース転移酵素(GAT)の2つのサブタイプが存在し、両者は共通の膜結合型GalTに由来し、GATの方がnormal GalTより若干長い構造を持つ。ヒト血中の可溶型のGalTのうち、normal GalTは種々の疾患によって変動するのに対してGATは卵巣癌担癌状態でのみ特異的に上昇する。これまでの検討から我々はin vivo、in vivoの両者において卵巣癌細胞自身がGATを産生・放出しうることを明らかにしてきた。そこで今回、GATが放出される機序について検討した。(1)婦人科癌由来培養細胞株におけるmRNAの発現強度、細胞内のGalT量、また培養上清中に放出されたGATおよびnormal GalT量を検討したところ、全ての細胞種においてmRNAの発現強度と培養上清中のGATおよびnormal GalT量は共にも相関しており、いずれもが卵巣癌株において高値を示した。これに対して培養細胞中に含有されるGalT量は細胞種間での相違がほとんどなく、mRNAの発現強度を反映していなかった。(2)GATの標品に血清を添加したところ、血清濃度に比例してGAT量は減少し、一方可溶型GalTとしての総量に変化は認められなかった。また卵巣癌担癌患者の血清の方が健常人血清よりもGATの下降度が少なかった。よって血清の存在下ではGATはnormal GalTに変換される可能性がある。以上より、「卵巣癌細胞はmRNAの発現強度に従ってGalTを産生し、過剰のGalTは細胞外にover flowする。この際GalTはGATの形をとるが、血清中の何らかの因子によってnormal GalTに変換される」ことが推察され、卵巣癌担癌状態ではこの機序が阻害されるために血中GATが高値となると考えられた。
日華区系のシダ植物のバイオシステマティックス

1.中国・ヒマラヤの分布するMatteuccia intermediaはこれまでクサソテツとイヌガンソクの種間雑種と考えられていた。乳液突起・葉軸溝の比較形態、染色体観察(n=80)および酵素多型分析から、本種は雑種起源種ではなく、イヌガンソクに近縁な種であることが分かった。2.中国西南部の雲南省のシダ90種について細胞分類学的研究を行なった。その結果、中国産属の既報基本染色体数を確かめたほか、Gymnogrammitis(x=36)とSorolepidium(x=c.35)の基本数を初めて明らかにした。いくつかの種について細胞地理学的研究を行なったところ、中国のシダは日本と比べて多様でしかも始原的であることが分かった。観察した種のなかに3倍体種があったがその大部分は無配生殖種であり、両者に強い相関があることを支持した。薄嚢シダ類は一般に64ー胞子性であるが、ホングウシダ類、キンモウワラビSorolepidium gracialeは32ー胞子性である可能性があり、胞子性の変異が考えられている以上に大きいことが示唆された。3.シダ植物および種子植物について分子分類学的研究を行ない、次のような結果が得られた。ホウライシダ葉緑体DNAの逆位反復領域における遺伝子地図を作成したところ、被子植物とは非常に異なることが分かった。少なくとも2回の逆位と領域の伸長が起こったと考えられる。rbcL遺伝子の塩基配列比較から、ハナワラビがゼンマイなどシダ類と単系統であることが示された。また、シダとコケは単系統ではないことが支持された。裸子植物は側系統群であると考えられることが多いが、単系統であることが示された。グネツム綱のグネツムとウェルウィッチアの両者はマオウとよりも互いに近いことも示された。1.チャセンシダ科の系統のうち,ホウビシダ節のバイオシステマティクスについての研究はいくつかの成果をあげてきたところであるが,ヒメタニワタリもこの群のものではないかとの仮説にもとづいて,比較形態学,細胞分類学,パリノロジ-などの手法を用いて形質の解析を行った結果,ヒメタニワタリをホウビシダ節に加えるべきであるとの結論をえた。(発表論文1)2.コケシノブ科のソテツホラゴケ属ソテツホラゴケ亜属の植物は種死もよく分かっていなかった。この亜属の植物の比較によって,日華区系に生育する種の実態が明らかにされた。(印刷中の論文)3中国産種について,多数の染色体数を観察し,日本産種と比較できるよう準備した。これらの基礎資料の増加によって,類緑関係はやがてより明確に示されることになるだろう。4イノモトソウ科では無融合生殖異常の特質的な材料を得,発芽検査を始めた。順調に成育すれば,無融合生殖解析にとって良い材料となるものと楽しみである。5ホウライシダ科,オシダ科,ヒメシダ科などで予備的研究を行ったが,未だ成果を得るに到っていない。6ホングウシダ科における胞胞形成の特異型については観察経果の報告を行った(論文3)1)Matteuccia intermediaの分類上の位置を決めることはコウヤワラビ群の系統を明らかにする上で重要である。中国・ヒマラヤに分布する本種はこれまでクサソテツとイヌガンソクの種間雑種と考えられていた。

乳液突起・葉軸溝の比較形態、染色観察(n=80)および酵素多型分析から、本種は雑種起源種ではなく、イヌガンソクに近縁な種であることがわかった。2)中国西南部の雲南省のシダ90種について細胞分類学的研究を行なった。その結果、中国産属の既報基本染色体数を確かめたほか、Gymnogrammitis(x=36)とSorolepidium(x=c.35)の基本数を初めて明らかにした。いくつかの種について細胞地理学的研究を行なったところ、中国のシダは日本と比べて多様でしかも始原的であることが分かった。観察した種のなかに3倍体種があったがその大部分は無配生殖種であり、両者に強い相関があることを支持した。薄嚢シダ類は一般に64ー胞子性であるが、ホングウシダ類、キンモウワラビSorolepidium gracialeは32ー胞子性である可能性があり、胞子性の変異が考えられている以上に大きいことが示唆された。3)シダ植物および種子植物について分子分類学的研究を行ない、次のような結果が得られた。ホウライシダ葉緑体DNAの逆位反復領域における遺伝子地図を作成したところ、被子植物とは非常に異なることが分かった。少なくとも2回の逆位と領域の伸長が起こったと考えられる。rbcL遺伝子の塩基配列比較から、ハナワラビがゼンマイなどシダ類と単系統であることが示された。また、シダとコケは単系統ではないことが支持された。
電気化学的に創製した活性種の含フッ素強酸-塩基溶液系での反応挙動とその制御

平成7年度は、6年度の成果をもとに以下に示す1-3の反応について検討した。1.環状ケトンの開環フッ素化によるフルオロカルボン酸エステルの合成:ケトンをHF-トリエチルアミン(モル比=5:1)中で電解酸化するとカルボニル炭素とα-炭素間の開裂とフッ素化が進行し、酸フッ化物とフルオロアルキルが生成することを見いだした。この反応を環状ケトンを基質として行い、つづいてナトリウムアルコキシドで処理するとω-フルオロカルボン酸エステル(I)が単離された。特に、α-位に2個の置換基をもつ環状ケトンはIを好収率で与えた。2.ヨードアレーンをメデォエーターとして用いるβ-ケトエステルの電解フッ素化:ヨードアレーン(II)存在下、β-ケトエステルをHF-トリエチルアミン中で電解酸化を行うとα-位が選択的にフッ素化されたケトンエスエルが得られた。反応はまずIIが電解酸化を受けジフオロヨードアレーン(III)に変わり、IIIがHF-トリエチルアミン中でケトエステルをフッ素化するとして説明された。すなわち、IIはメデォエーターとして作用し、反応系内で生成するIIIを単離することなくin situでリサイクルして利用することができる。本反応はβ-ジケントの反応にもにも有用であった。3.環状不飽和エステルのフッ素化を伴った環拡大反応:環状不飽和エステルをHF-トリエチルアミン中で電解酸化すると環拡大とともに環内の同一炭素にフッ素が2個取り込まれた環状エスエルが得られた。原料の不飽和エステルは環状ケトンから容易に合成できることから、この方法はgem-ジフッ素化環状化合物合成に有用である。
SLPIが関与する接合上皮の感染防御機構の解明

歯周病の初発病変は、歯周病原細菌と最初に遭遇する接合上皮において認められる。侵入した細菌に対して好中球等が遊走し、抗菌タンパク等を分泌する。申請者らの研究室では、マウス接合上皮の単離・回収に成功し、網羅的遺伝子解析を行った。接合上皮には、好中球が分泌するセリンプロテアーゼを阻害する分泌性白血球プロテアーゼ阻害剤「SLPI」が、特異的に発現していることを見出した。また、接合上皮の機能を有する細胞株の樹立に成功した。本研究では、歯周病病態における接合上皮の感染防御機構に係るSLPIの機序の解明を目的として、SLPIの基盤的研究に取り組み、今後の臨床応用へと発展させたい。
微細藻類による水素生産プロセスの開発

1.クロレラによる光水素発生に対する培養槽内光強度分布の影響微細藻類であるChlorella pyrenoidosaによる光水素発生を,藻懸濁液量650mlのガラス製気泡塔型培養槽により検討した.好気的条件下で培養したクロレラ細胞を,一昼夜,暗・嫌気条件下に置き,水素発生に必要なヒドロゲナーゼを誘導させた後,酸素吸収剤ハイドロサルファイトナトリウムを添加し,光照射条件で水素を発生させた.気泡塔の一部を光不透過性の膜で覆った場合と覆わない場合を比較すると,通常の光化学反応とは逆に,膜で覆った場合の方が光水素発生速度は大であった.これはフェレドキシンを経由して流れる電子が,ヒドロゲナーゼによる光水素発生と,カルビンサイクルの二つの経路に,競争的に使われることによると推定された.即ち,膜により槽内に暗部が存在する場合,光合成電子伝達反応の光による調節作用により,カルビンサイクルに流れる電子の割合が減り,光水素発生速度が増すことによると考えられ,このことを培養槽内の光強度分布,及び藻懸濁液の蛍光誘導曲線などの測定により検討した.2.クロレラの光水素発生の持続時間に対する無機塩類添加の影響上記の方法によって,クロレラの光水素発生を行なう場合,酸素吸収剤ハイドロサルファイトナトリウムに加えて,亜硫酸ナトリウム,ピロリン酸ナトリウム,食塩などを添加し,水素発生の持続時間への影響を検討した.これらのうち,ピロリン酸ナトリウムは,水素発生の持続時間を増加させる顕著な効果を示すことを見出した.この主な理由は,藻懸濁液のpHがアルカリ側に保たれることで,酸素吸収剤の分解が抑制されることと考えられ,このことを上記と同様な蛍光誘導曲線などにより,検討した.1.クロレラによる光水素発生に対する培養槽内光強度分布の影響微細藻類であるChlorella pyrenoidosaによる光水素発生を,藻懸濁液量650mlのガラス製気泡塔型培養槽により検討した.好気的条件下で培養したクロレラ細胞を,一昼夜,暗・嫌気条件下に置き,水素発生に必要なヒドロゲナーゼを誘導させた後,酸素吸収剤ハイドロサルファイトナトリウムを添加し,光照射条件で水素を発生させた.気泡塔の一部を光不透過性の膜で覆った場合と覆わない場合を比較すると,通常の光化学反応とは逆に,膜で覆った場合の方が光水素発生速度は大であった.これはフェレドキシンを経由して流れる電子が,ヒドロゲナーゼによる光水素発生と,カルビンサイクルの二つの経路に,競争的に使われることによると推定された.即ち,膜により槽内に暗部が存在する場合,光合成電子伝達反応の光による調節作用により,カルビンサイクルに流れる電子の割合が減り,光水素発生速度が増すことによると考えられ,このことを培養槽内の光強度分布,及び藻懸濁液の蛍光誘導曲線などの測定により検討した.2.クロレラの光水素発生の持続時間に対する無機塩類添加の影響上記の方法によって,クロレラの光水素発生を行なう場合,酸素吸収剤ハイドロサルファイトナトリウムに加えて,亜硫酸ナトリウム,ピロリン酸ナトリウム,食塩などを添加し,水素発生の持続時間への影響を検討した.これらのうち,ピロリン酸ナトリウムは,水素発生の持続時間を増加させる顕著な効果を示すことを見出した.この主な理由は,藻懸濁液のpHがアルカリ側に保たれることで,酸素吸収剤の分解が抑制されることと考えられ,このことを上記と同様な蛍光誘導曲線などにより,検討した.
近赤外分析法を用いたキノコ菌床培養管理システムの開発

バイオ産業に用いられている培養法の中でも重要な固体培養,特に,生産規模の大きなきのこの菌床培養において,培養の管理に資するために,非破壊計測法の一つである近赤外分析法を用いた培養中の微生物の増殖などの情報を得る技法を開発し,培養の効率化,安定化,高生産性化をめざした。漢方薬として利用されている霊芝(Ganoderma lucidum)を,実生産規模と同じ大きさの培養袋を用い,照明付植物インキュベータ(9年度購入備品)内にて培養し,近赤外分析法に供する試料を得た。微生物の増殖を表わす指標成分として,微生物の膜構成成分であるグルコサミンに着目し,従来分析法と近赤外分析法を比較した。近赤外スペクトルにおいて,微生物の増殖に由来する吸収がみられる波長の選択について検討し,有効な数波長を選択した。多くの労力を要し,非常に煩雑な分析工程である従来分析法に替わり,近赤外分析法は数分の所要時間で微生物の増殖を表わす指標成分と相関の高い成分が測定可能であり,きのこの菌床培養における培養管理に大いに役立つことが示唆された。また,培地として用いられるおが粉,米糠,小麦麸の混合物を調製する工程に用いられる自動培地調製機の開発を試みた。混合物中の各成分含有量と混合物の水分含有量の管理に近赤外分析法を応用した。水分と米糠含有量の同時測定が可能となり,光ファイバー式のプローブを利用する等により,センサー部を混合機に取付ければ,現在職人の経験と勘に頼っている培地原料の混合と水分調節が完全自動化されることとなり,実用機試験が待たれる。さらに,霊芝の培養を試みた結果,培養管理に適する項目として,計測が比較的容易な菌床の重量が有望であり,菌床重量計測と近赤外分光法による菌体量計測とを組み合わせた高度な管理法が提案されうることが明かになった。近赤外分析法は数分の所要時間で各種成分の同時測定が可能であり,きのこの菌床培養における培養管理に大いに役立つことが示唆された。バイオ産業に用いられている培養法の中でも重要な固体培養,特に,生産規模の大きなきのこの菌床培養において,培養の管理に資するために,非破壊計測法の一つである近赤外分析法を用いて,培養中の微生物の増殖などの情報を得る技法を開発し,培養の効率化,安定化,高生産性化をめざした。漢方薬として利用されている霊芝(Ganoderma lucidum)を,実生産規模と同じ大きさの培養袋を用い,照明付植物インキュベータ(本年度購入備品)内にて培養し,近赤外分析法に供する試料を得た。近赤外分析法では,試料の温度,粒度,水分量の影響を大きく受ける。安定した試料を得るために菌床を乾燥,粉砕を試みた。試料をサンプルカップに均等になるように充填した後,400-2500nmの範囲の反射光近赤外スペクトルを計測した。得られた原スペクトルをさらに1次微分,2次微分し,それぞれ1次微分スペクトル,2次微分スペクトルを得た。原スペクトルでは,培養が発展するにつれベースラインのシフトが観察されたが,スペクトルの微分処理を行なうことにより,ベースラインのシフトの影響を少なくすることが可能であった。微生物の膜構成成分であるグルコサミンに着目し,従来分析法を試み,微生物の増殖を表わす指標成分となりうるかについて検討した。

非常に煩雑な分析工程であるが,増殖を表わす指標になりうることが明らかになった。さらに,近赤外スペクトルにおいて,微生物の増殖由来の吸収がみられる波長の選択について検討し,有効な数波長を選択し,波長の帰属について検討中である。また,非常に煩雑な分析工程である従来分析法に替わり,近赤外分析法は数分の所要時間で微生物の増殖を表わす指標成分と相関の高い成分が測定可能であり,きのこの菌床培養における培養管理に大いに役立つことが示唆された。今後,非破壊かつ安定した測定法の確立と,実用化に耐えうるシステム構築を行なう。バイオ産業に用いられている培養法の中でも重要な固体培養,特に,生産規模の大きなきのこの菌床培養において,培養の管理に資するために,非破壊計測法の一つである近赤外分析法を用いて,培養中の微生物の増殖などの情報を得る技法を開発し,培養の効率化,安定化,高生産性化をめざした。一般に培地として用いられるおが粉,米糠,小麦麸の混合物を調整する工程に用いられる自動培地調製機の開発を試みた。おが粉,米糠,小麦麸混合物中の各成分含有量と混合物の水分含有量の管理に近赤外分析法を応用した。水分含有量の計測には,原スペクルにおける,水由来の吸収が観測される1450mmの吸光度値を用いれば,従来分析法による水分含有量との間に,相関係数0.997と非常に高い相関が得られることが明かになった。また,米糠含有量の計測では,2次微分スペクトルにおける,米糠由来の吸収が観測される672nmと2100nmの吸光度値を用いれば,混合比から算出した米糠含有量との間に,相関係数0.975と高い相関が得られることが明かになった。光ファイバー式のプローブを利用する等により,センサー部を混合機に取付ければ,現在職人の経験と勘に頼っている培地原料の混合と水分調節が完全自動化されることになる。さらに,漢方薬として利用されている霊芝(Ganoderma lucidum)を,実生産規模と同じ大きさの培養袋を用い,蜜柑搾汁粕,コーヒー抽出粕,烏龍茶抽出粕,紅茶抽出粕を培地として培養を試み,これらの培地としての適性,培養中の管理項目の選定等を行なった。その結果,蜜柑搾汁粕とコーヒー抽出粕はきのこ栽培の菌床培地として大変適していることが明かとなった。培養管理に適する項目としては,計測が比較的容易な菌床の重量が有望であり,菌床重量と近赤外分光法による菌体量計測とを組み合わせた高度な管理法が提案されうる。近赤外分析法は数分の所要時間で各種成分が測定可能であり,きのこの菌床培養における培養管理に大いに役立つことが示唆された。
老人性難聴関連遺伝子の細胞工学・分子生物学的研究とその臨床応用

1)関連遺伝子のクローニング老人性難聴患者の末梢血リンパ球DNAからミトコンドリアDNA(mtDNA)をPCR法により増幅し、その変異のDNA塩基配列をDNAシークエンサーによって直接調べた。その結果、mtDNA^<4977>の欠失が高率に生じ、欠失の出現率と難聴の程度に相関があった。2)モデル動物での遺伝子および聴覚解析自然老化マウスであるC57BL/6Jの14週令の若年マウスと45週令の老化マウスを用いた。ABRの閾値は若年マウス38±5dBSPL(n=7)、老化マウス85±11dBSPL(n=7)と老化マウスに有意な難聴を認めた。蝸牛よりmtDNAを抽出し、PCR法にて欠失変異を解析した。DNA塩基配列解析から、老化マウスにおいてmtDNAの4802bpの欠失が認められた。加齢による蝸牛のmtDNAの欠失変異の増加が細胞機能の低下をもたらし、老人性難聴を引き起こす可能性が示唆された。3)デジタル補聴器への応用世界で初めて共同開発されたデジタル型補聴器による遺伝子異常のある老人性難聴患者の補聴効果を検討した。細胞生理学、聴覚医学的解析から得られた病変の細別診断と補聴効果を検討し、現在のデジタル補聴器の遺伝子レベルから観た詳細な適応を決定し、次世代のデジタル型補聴器の開発への基礎資料にできた。1)関連遺伝子のクローニング側頭骨病理標本の遺伝子解析リンパ球での異常の発現を内耳で調べるため、ミネソタ大学より供与されたヒト側頭骨病理標本のコルチ器、血管条、ラセン神経節からそれぞれDNAを抽出して、上述したDNA異常をPCR法による検出した。3)モデル動物での遺伝子及び聴覚解析自然老化マウスで内耳における遺伝子異常の有無と蓄積の程度をRT-PCR法とin situ PCR法で調べた。また、相同組換法により上述の遺伝子の非発現モデル(いわゆるノックアウトマウス)を作製し、これらの遺伝子異常が内耳に及ぼす影響を調べた。またこれらのモデル動物の聴覚と遺伝子の異常との相関を検討した。4)蝸牛での遺伝子異常の膜蛋白発現に対する検討モデル動物の有毛細胞、血管条、ラセン神経節細胞でのミオシン、チャネル、受容体の発現の異常を免疫組織学、パッチクランプ法(現有設備)、共焦点レーザー顕微鏡(現有設備)、卵母細胞発現系を駆使して検索した。2)モデル動物での遺伝子及び聴覚解析自然老化マウスであるC57BL/6Jの14週令の若年マウスと45週令の老化マウスを用いた。細胞生理学、聴覚医学的解析から得られた病変の細別診断と補聴効果を検討し、現在のデジタル型補聴器の遺伝子レベルから観た詳細な適応を決定し、次世代のデジタル型補聴器の開発への基礎資料にできた。
精神活性物質の依存と中毒、副作用発症の機序に関する研究

1)向精神薬におけるテーラーメイド医療向精神薬における神経薬理学的薬物代謝の解析とテーラーメイド医療推進の一助として、現在の医薬品の大部分を代謝している酵素群CYPIA2,2A6,2C19,2D6の遺伝子解析を行った。倫理委員会で承認後、インフォームドコンセントの得られた精神科領域の患者を対象に、向精神薬による副作用と薬物依存の発症機序を調査した。その結果、統合失調症の主要な治療薬オランザピンの高血中濃度や副作用である高血糖出現の脆弱性に、共通の代謝酵素CYPIA2(遺伝子多型*1C,*1F)よりCYP2D6の酵素活性が影響することを明らかにした。薬物代謝能、薬物問相互作用などの臨床薬理遺伝学知見を副作用が出やすい向精神薬の薬物療法に導入することにより、患者個々の薬物の血中濃度を予測し、個人にあった安全性の高い処方を行うテーラーメイド処方で、薬の治療効果を高めるサービスを目指している。2)薬物依存形成の機序に関する研究薬物依存形成の機序に関する研究で、喫煙についてはニコチン代謝酵素CYP2A6の低活性を示す*4C遺伝子が喫煙行動の抑制因子となる可能性を示した。現在覚醒剤を含む薬物依存形成機序解明の一助として、CYP系の代謝酵素群の活性や脳内の嗜好に関与するセロトニンなどの神経伝達物質とその受容体との関連について遺伝子レベルで調査している。今回われわれは、インフォームドコンセントを得られた統合失調症の患者12人を対象に非定型抗精神病薬olanzapineを代謝するといわれる肝臓の酵素P450の2つのアイソザイムであるCYP1A2とCYP2D6に着目し、この酵素の活性とolanzapineの血中濃度との相関を検討し、さらには高血糖や体重増加といった副作用発現との相関についても調査した。その結果CYP1A2とCYP2D6の酵素活性において、その欠損または低活性を示す遣伝子型(CYP1A2*1CまたはCYP2D6*10/*10)を示す症例については、予測血中濃度(投与量10mg/dayで28.1±9.4ng/ml;投与量に比例的)を超え、40ng/ml近くに達する例が4例中3例あった。その一方で、遺伝子的には代謝酵素活性が正常と予測される症例については、この予測値を超える症例は8例中1例であった。また、血糖値変化および3kg以上の体重増加といった副作用に関しては、高olanzapine血中濃度4例中それぞれ2例と1例見られたが、低olanzapine血中濃度の8症例中では血糖値変化例は1例、体重増加例が3症例見られた。これらのことからは、olanzapinenの血中濃度にはその主要代観酵素のCYP1A2とCYP2D6の活性が影響するのではないかと思われるが、必ずしも高血糖や特に体重増加といった副作用とolanzapineの血中濃度が相関するとば言えなかった。今回われわれは、精神活性物質で、肝臓のCYP2A6およびCYP2D6によって、代謝され、依存性が高いニコチン(タバコ)について、その依存(習慣性の喫煙)行動発症のメカニズムについて調べた。すなわち、脳内で嗜好や躁うつなどの感情に関与するといわれるセロトニンに注目して、その受容体の遺伝子多型を調べ、一方でFagerstrome Test for Nicotine Dependence(FTND)でニコチン依存度を測定し、ニコチン依存とセロトニン受容体遺伝子多型との相関について解析した。インフォームdコンセントが得られた日本人の喫煙者群82人および非喫煙群125人を対象に調べたセロトニン受容体HTR2Aの遺伝し多型は102T/C,および-1438G/Aで、PCR法を用いて決定した。解析の結果、102T/C遺伝子多型ではFTND6<のヘビースモーカーはT alleleの出現頻度は58.3%でFTND5>の喫煙群や非喫煙群の55.6%、52.4%と有意差は見出されなかった。また同様に-1438G/A遺伝子

多型ではG alleleの出現頻度はFTND6<のヘビースモーカーはでは58.3%でFTND5>の喫煙群や非喫煙群の54.8%、51.6%と有意差は見出されなかった。以上のことから、習慣性の喫煙行動すなわち、ニコチン依存発症の機序において、嗜好や感情に関係する神経伝達物質セロトニンの受容体HTR2Aの遺伝子多型102T/C,および-1438G/Aに関しては、そのリスクファクターではない可能性が高いことが示された。今回われわれは、精神活性物質で、肝臓のCYP1A2およびCYP2D6によって、代謝される抗精神病薬オランザピンの副作用である高血糖と体重増加の発症のメカニズムについて調べた。すなわち、インフォームドコンセントが得られた日本人の統合失調症16人を対象に、糖代謝や貯蔵に関与するといわれる倹約遺伝子のβ_3-ADRや神経伝達物質のセロトニンのレセプターやトランスポーターに注目して、それらの遺伝子多型を調べ遺伝子多型と副作用の相関について解析した。本研究の結果、オランザピンの血中濃度と主要代謝酵素CYP2D6とCYP1A2の酵素活性の相関がみられ、CYP2D6酵素活性低下を示す遺伝子多型(CYP2D6^*5/^*10)を持つ症例ではオランザピンの血中濃度は予測血中濃度範囲よりも大幅に上昇した。しかしながら、統計的には血糖上昇や体重増加といった副作用とオランザピンの血中濃度が有意に相関しているとはいえなかった。また、倹約遺伝子β_3-ADRにおいて肥満になりやすいとされるArg alleleをもつ3症例で、体重増加や高血糖は見られなかったため、この倹約遺伝子の遺伝子多型とオランザピンの副作用との関連性は薄いと思われた。以上より、薬物代謝能(代謝酵素活性)や倹約遺伝子そのリスクファクターではない可能性が高いことが示された。今回我々は、テーラーメイド医療の一助として、肥満に関連する倹約遺伝子(β_3-ADRとPPARγ)および非定型抗精神病薬オランザピンの代謝に関与する薬物動態学関連遺伝子(オランザピン代謝酵素CYP1A2とCYP2D6)と、オランザピンの薬理効果や副作用の発症の脆弱性との相関について解析を行った。精神科に入院中の統合失調症の患者で、研究の趣旨を説明し、インフォームド・コンセントを得られたオランザピン服用中の患者16名を対象とし、β_3-ADRはKarine(1995)らの方法に基づきPCR-RFLP法により制限酵素Mva Iを用いて判定した。PPARγ2はMoriら(1998)の方法に基づきPCR-RFLP法により制限酵素Bst UIを用いて判定した。CYP2D6*5はEguchi(2000)らの方法を用いた^<11)>。CYP2D6*10はKimuraらの方法に基づきPCR-RFLP法により制限酵素Hph Iを用いて判定した^<18)>。CYP1A2*1CとCYP1A2*1FはChida(1999)らの方法に基づきPCR-RFLP法によりそれぞれ制限酵素Dde I、Aps Iを用いて判定した。本研究の遺伝子多型および精神薬理学的解析から、CYP2D6欠損型遺伝子多型保持者はオランザピンの高血中濃度を示したが、それが必ずしも高血糖や体重増加にはつながらず、血糖値の上昇や体重の増加といったオランザピンの副作用と倹約遺伝子と薬物動態学関連遺伝子の多型においても相関はみられなかった。
自律分散型適応システムの定式化に関する研究

本研究は分散適応制御の自律分散システム原理からの見直しである。つまり、分散適応制御系に耐故障性や増設可能性といった自律分散システムの特徴を導入し、秩序維持に対応する安定性が保証できる条件を研究した。これを自律分散型適応制御系と呼んでいる。具体的には、昨年度の重点領域研究(課題番号02248202)で行なった二つの制御局を持つ場合を複数の制御局がある場合に一般化し、その中の制御局が故障した場合に安定性が保存されるための条件や安定性を崩さないで新たな制御局を追加する方法を明かにした。以上の基本的な成果は計測自動制御学会学術講演会特別セッション(1991年8月)、日本応用数理学会年会(1991年10月)、自動制御連合講演会(1991年11月)に報告した。また、これらを一般化した成果を、第2回重点領域研究「自律分散システム」全体講演会(1992年1月)および適応制御シンポジウム(1991年1月)に報告した。これらに平行して、研究した自律分散型適応システムと自律分散原理の関わりを重点領域研究「自律分散システム」B03、C01、C02各班合同研会(1991年10月)および第2回重点領域研究「自律分散システム」全体講演会におけるパネル討論「自律分散原理を探る」で講演した。このパネル討論での講演内容は本重点領域研究の総括班から小雑誌として配付され、今後の自律分散原理探求のたたき台となる予定である。
世代間正義論、法時間論

本年度は「法時間論」の問題設定を具体化・明確化することに精力を傾注した。これは前年度に主に取り組んだ課題「世代間正義論」において摘出された「時間性」の問題を、法理論一般に応用することを目指すものである。「法時間論」の問題設定は、(1)「法による時間性」、(2)「法における時間性」の2つの柱によって具体化された。(1)は、社会に「時間的秩序」をもたらすものとしての法の役割に着目する。法は、過去および将来の実在論にコミットする必要はなく、あくまで「現在」において時間的秩序を打ち立てる装置として機能する。具体的にいえば、裁判は現在における証拠の整合性に基づいて「法的過去」を構成する営みであり、立法は将来の公共的価値を現在において「先取り」するものである。(2)は、こういった機能をもつ法そのものの内在的な時間構造を問題とする。法は「法的過去」からの一定の一貫性・連続性を保つことを要求されつつ、「法的将来」を規制するという時間構造をもつ。かかる時間性を内在させる一方で、普遍的=無時間的な価値の実現を目指すという、時間性と無時間性が両義的に絡み合った構造を法は有している。時間性と無時間性が絡み合った内在的な時間構造をもちつつ、社会に一定の時間秩序をもたらそうと試みるものが「法」であり、そのようにして捉えられた「法」の姿を、法内容独立的な服従理由としての「正統性」との関係から分析することの必要性が確認された。この問題設定に基づき、論文「憲法の時間性と無時間性」(仲正昌樹編『社会理論における理論と現実』)を執筆した。また、2008年度「日本法哲学会・分科会報告」にも応募し、査読を経た上、受諾された。いずれもいまだ序論的な性格のものであるが、問題設定を具体化・明確化したことによって、次年度以降の研究課題の基盤を構築することができたと考えている。18年度は研究課題の一方の柱である「世代間正義論」に精力を傾注した。その結果を、『国家学会雑誌』119巻5-6号に論文「世代間正義論--将来世代配慮責務の根拠と範囲」(約8万字)として発表した。現在世代と相互的関係にない将来世代への配慮責務は、その範囲の非確定性および存在の依存性という性格から、従来の分配的正義論の枠組みでは基礎付けることが困難であるため、現在世代の各人がどれだけの範囲の将来世代を配慮すべき対象として措定するのかが問題となるのであり、その限りにおいてのみ配慮責務の引き受けがなされると結論付けた。この立場はいまだ存在せざる将来世代の名の下に現在の分配の不正義が隠蔽されることを深刻な問題として捉えるが、それは決して現在世代の放縦の容認ではない。現在世代は一定の将来世代の存続を前提とした諸制度のもとで生存している以上、その限りでの配慮責務は上述の枠組みから導出される。以上の議論は、リベラリズムおよび現在主義の立場によりつつ、現実の環境政策の基礎付け/限界付けを行うものである。また筆者は、井上達夫教授(東京大学大学院法学政治学研究科)の科研費プロジェクトに研究協力者として参加した。その成果として出版された論文集『公共性の法哲学』(井上達夫編)に、筆者は小文「世代間正義と公共性--なぜ将来世代を思い煩わなければならないのか」を執筆した。これは上述の問題意識を「通時的公共性」はいかにして可能かという角度から再構成したものである。以上の論文・小文により、1年目の主要研究テーマである「世代間正義論」について一応の達成を得た。研究テーマのもう1本の柱である「法時間論」ではここにおいて抽出された規範の将来志向的構造を法概念論一般の問題に拡大し、法の内在的時間構造を描出することを目指す。19年度にはそれを博士論文として完成させることを課題としており、すでに文献購読など予備作業を順調に進展させている。

時間性と無時間性が絡み合った内在的な時間構造をもちつつ、社会に一定の時間秩序をもたらそうと試みるものが「法」であり、そのようにして捉えられた「法」の姿を、法内容独立的な服従理由としての「正統性」との関係から分析することの必要性が確認された。この問題設定に基づき、論文「憲法の時間性と無時間性」(仲正昌樹編『社会理論における理論と現実』)を執筆した。また、2008年度「日本法哲学会・分科会報告」にも応募し、査読を経た上、受諾された。いずれもいまだ序論的な性格のものであるが、問題設定を具体化・明確化したことによって、次年度以降の研究課題の基盤を構築することができたと考えている。
計算科学手法によるイオン間相互作用の精密解析と分子構造と液体物性の相関の解明

(1)イオンの相互作用の精密解析と液体構造の解析昨年度に引き続き,ab initio分子軌道法によるイオン間相互作用の解析を行い,TFSIと比べFSIではカチオンとの相互作用が若干弱いこと,エーテル基を導入したカチオンとLiイオンの間にかなりの引力が働くことなどを明らかにした。また,分子軌道法計算の結果に基づいて分子動力学シミュレーション用のOPLS力場のパラメータの精密化を行った。精密化した力場を使えば,イオンの種類による自己拡散係数の変化の傾向を分子動力学シミュレーションでほぼ再現できることを確認し,イオン液体中のイオンのダイナミクスをシミュレーションから予測できる可能性を示した。今後はイオン液体の合理的な設計へのシミュレーションの利用が期待される。また,芳香族分子のイオン液体による溶媒和のモデルとしてベンゼンとピリジニウムの相互作用の解析を行った。この結果,静電力と誘起力の引力への寄与が大きく,通常のπ/π相互作用よりも極めて強い引力の存在することが明らかになった。(2)イミダゾリウム塩の結晶中の相互作用と融解シミュレーションイミダゾリウムの2位の水素とアニオンは結晶中や液体中で接触しており,この水素結合がイオン液体の物性に影響を与えていると言われていた。しかし,結晶中のイミダゾリウムとアニオンの相互作用を解析したところ,方向依存性が極めて弱く,通常の水素結合とは性質の全く異なる相互作用であることが分かった。また,分子動力学シミュレーションでイオン液体の密度の温度変化を解析したところ,融点に対応すると考えられる密度の不連続な変化が見られた。イオン間の相互作用の強さや方向依存性はイオン液体中のイオンの並進運動と回転運動を制御している。従って、イオン間の相互作用の強さや方向性の違いは、イオン導電率などのイオン液体の動的な物性に直接影響を与えている。イオン間の相互作用の詳細が明らかにできれば、分子構造とイオン液体の物性の相関を解明する有力な情報になる。そこで、平成18年度は高精度のab initio分子軌道法を使い、以下のようにイオン間の相互作用の解析を行った。(1)イミダゾリウム系カチオンのアルキル鎖長はイオン液体の物性に大きな影響を与えるが、鎖長が相互作用の強さに与える影響はよく分かっていなかった。そこで相互作用の解析を行い、鎖長は相互作用の強さにあまり影響を与えないことを明らかにした。(2)イミダゾリウムの2位のC-H結合とアニオンの間の水素結合が存在し、イオン液体の構造や物性に影響を与えていると言われていたが、この相互作用の性質は良く分かっていなかった。この相互作用を解析した結果、相互作用の方向依存性が小さく、通常の水素結合とは性質の異なる相互作用であることが分かった。(3)イオン液体による溶媒和について検討するために、ピリジニウムとベンゼンの相互作用を解析した。その結果、中性の芳香族分子間の相互作用と比べ、かなり強い相互作用の働いていることが分かった。(4)この他にFsIとTFsIの相互作用の比較、Liイオンとアニオンの相互作用、F(HF)2,F(HF)3とemiの相互作用についても予備的な解析を行った。イオン液体の分子動力学シミュレーションを行うための力場の整備を行った。当初、CHARMM力場の拡張を試みたが、液体物性の検討にはLopeらが報告しているOPLS力場を拡張した方がよいことが分かった。そこで分子軌道法で計算した電荷分布、ねじれポテンシャルのデータなどを使い、力場の拡張および精密化を行った。
昆虫社会の適応的行動と個体をつなぐ制御力学

アリの社会が全体として適応的に制御されるのは,下位の階層である個体間のいかなる相互作用によるのか.ワーカー数認識と個体密度制御という現象にとくに注目し,内在するとフィードバック機構を解き明かすべく研究を行った.トゲオオハリアリではワーカーの産卵行動は女王との直接的身体摂食による制御される.コロニーサイズが変化してもこれが機能するのは,あたかもコロニー全体の状況を認識したかのような局所情報依存的行動切り替えにあることが,実験およびシミュレーションモデルにより示唆された.具体的には女王と3時間以上接触しなかったワーカーが自己産卵巣べく生理状態を切り替え,同時に順位行動を開始する.女王はこれら生理状態を切り替えたワーカーに巣内で接触すると,活発に歩行し女王の存在情報を伝える.たったこれだけで、コロニーサイズの変化にかかわらず繁殖に関する分業が自己組織化されるのである.また,女王認識に関与する体表炭化水素群も示唆された.ワーカーの定位行動を解発するのは炭素数23-29の女王非特異的な炭化水素群で,女王特異的な炭素数36-41め群dではないという意外な結果が得られた.また,関連事項であるポリシング,ワーカー個体の移動行動,分業比率,引っ越し行動を支配する信号物質についても研究を展開し,実ロボットによるモデル化も検討中である.特にワーカー個体の移動行動には速変化と角度変化においてある種のフラクタル性が確認され,少数のパラメータで行動を記述できることがわかり,これらはエージェントベースモデルに導入されたほか将来や実ロボットのプログラミングにも資すると考えられた.アリの社会が全体として適応的に制御されるのは,下位の階層である個体間のいかなる相互作用によるのか.巣内密度調節とグループサイズ認識という2つの現象に注目し,内在するであろうフィードバック機構に関する辻の作業仮説を軸に研究を展開した.その過程で,仮説では捨象されていた行動現象(個体間接触に貢献する女王とワーカーの貢献度,ワーカー個体の運動のパスの時系列解析)に焦点が当てられるに至り,現在仮説を解体再構築中である.まず,トゲオオハリアリにおける難揮発性物質を介した女王ワーカー相互認識機構は不完全なものであり,一定サイズ以上のコロニーでは長期間女王と接触しない個体が存在すること,そして個体あたりの接触確率が低下する状況では,女王の活動性の増加が相互認識に大きく貢献していることが明らかになった.これと並行し,巣や餌のない密閉空間におけるアリのワーカー単体の行動を記録し,速度変化と方向転換の時系列解析を行った.とくに,速度については4種のアリに関し長時間にわたる相関の存在が示唆された.すなわち時間とその間のアリが進む距離のゆらぎの間にある種のべき乗則が成り立つことが判明した.これらの結果から単独のアリ歩行を再現する簡単なモデルを提唱した.今後この結果と複数個体存在下での行動や非社会性昆虫の行動比較することで,アリの集団行動について考察予定である.また,女王存在情報の化学的実体ではないかとして従来想像されていた身体表炭化水素について,高速液体クロマトグラフィーを用い成分を分取し,詳しい生物検定を行った結果、長鎖(炭素数36-41)の炭化水素で構成される女王特異的な成分ではなく,組成の比率に女王/ワーカー間で変異がある短鎖(炭素数25-29)の成分に活性があることが示された.アリの社会が全体として適応的に制御されるのは,下位の階層である個体間のいかなる相互作用によるのか.ワーカー数認識と個体密度制御という現象にとくに注目し,内在するとフィードバック機構を解き明かすべく研究を行った.トゲオオハリアリではワーカーの産卵行動は女王との直接的身体摂食による制御される.コロニーサイズが変化してもこれが機能するのは,あたかもコロニー全体の状況を認識したかのような局所情報依存的行動切り替えにあることが,実験およびシミュレーションモデルにより示唆された.具体的には女王と3時間以上接触しなかったワーカーが自己産卵巣べく生理状態を切り替え,同時に順位行動を開始する.女王はこれら生理状態を切り替えたワーカーに巣内で接触すると,活発に歩行し女王の存在情報を伝える.たったこれだけで、コロニーサイズの変化にかかわらず繁殖に関する分業が自己組織化されるのである.また,女王認識に関与する体表炭化水素群も示唆された.ワーカーの定位行動を解発するのは炭素数23-29の女王非特異的な炭化水素群で,女王特異的な炭素数36-41め群dではないという意外な結果が得られた.また,関連事項であるポリシング,ワーカー個体の移動行動,分業比率,引っ越し行動を支配する信号物質についても研究を展開し,実ロボットによるモデル化も検討中である.特にワーカー個体の移動行動には速変化と角度変化においてある種のフラクタル性が確認され,少数のパラメータで行動を記述できることがわかり,これらはエージェントベースモデルに導入されたほか将来や実ロボットのプログラミングにも資すると考えられた.
談話理解モデルを利用した日英語名詞句の分布と選択にかかわる語用論的研究

本研究では、日本語と英語の地図課題対話コーパスに基づき、対話的談話における名詞句の分布と選択についてセンタリング理論を用いて分析し、談話構造の階層性との関連性を明らかにした。とりわけ、話題となる要素の導入、定着、そして次の話題となる要素への移行という過程を経て形成されていく名詞句の連鎖パターンは、局所的かつ大局的な談話の整合性と深く結びついていることを指摘し、その語用論的要因について詳細に論じた点は学術的意義がある。研究期間の初年度は、コーパスのデータを利用して、研究の中心となる「談話における名詞句の選択と分布が談話単位内部の局所的な結束性にとどまらず、談話単位をこえた談話の大局的な整合性とも深くかかわっている」という仮説をセンタリング理論を拡張したキャッシュモデルを援用することによって説明することである。谷村・吉田(2003)では、日英語の語りを収集したデータを統計処理し、センタリングモデルによって分析した。Yoshida(2005)、および吉田(2006)ではモデルが提唱する4つの遷移パターンの認定とそれぞれの遷移における指示形式に注目し、日英のデータを分析し比較した。こうした成果に基づき、センタリング理論における遷移パターンの分析をおこなった結果は、当初予測したこととは異なることが判明した。センタリングの予測では、談話の整合性は、(ゼロ)代名詞によって最も効果的に維持される傾向があり、談話単位内で名詞句が初出以外で継続して生起することは整合性をそこなうと解釈される。一方で名詞句が談話単位を越えて使用される場合は、談話からそれてしまった話題をもう一度呼び起こすために用いられ、談話の整合性をむしろ回復させるとも考えられる。しかしながら、筆者は、対話における名詞句の継続的な使用は話題の連鎖を形成し、談話単位を超えても話題の中心はキャッシュと呼ばれる短期記憶の中に保管され、必要に応じて呼び出されるのではないかと仮定する。さらに、本年度は、名詞句により話題が維持される要因を探るために、センタリング理論を拡張したキャッシュモデルを援用し、「中心化」「キャッシュ」「ポップ」として定義される計算言語学の談話モデルにおける概念を利用してこうした現象を説明することに着手した。今後は、談話の整合性は、文法や語順に基づく規則性よりはむしろ談話の相互作用性や顕在性の認識という語用論的機能に影響されるという方向性を探る予定である。19年度の達成目標は、初年度の言語分析に基づき、談話構造の階層性を記述し、指示表現と談話の大局的な整合性とのかかわりを実証することである。さらに、談話における日英語の名詞句の振る舞いには共通した現象があり、談話の整合性に貢献していうことをセンタリング理論を拡張したキャッシュモデルを援用することによって明らかにすることである。まず、日本語対話データ8対話分に加えて英語の対話データ8対話分に関して英語名詞句と日本語名詞句との対応関係の分析(吉田2006.3.;吉田2006.11)を詳細に検討した結果、談話における日英語の名詞句の振る舞いには共通した現象があり、談話の整合性に貢献していることが明らかになった。つまり、日英語の両方において、(ゼロ)代名詞よりはむしろ名詞句(裸名詞)こそが談話の整合性と有機的に結びっいており、談話の整合性は、文法や語順に基づく規則性よりはむしろ談話の相互作用性や顕在性の認識という語用論的機能に影響をうけている。この成果については、スウェーデンでの第10回国際語用論学会にて7月に発表した。さらに談話の相互作用性と指示表現パターンとの関連性や、名詞句と節構造が談話展開に及ぼす影響について考察し、分析結果を報告した(Yoshida 2007)。また、最終年度への橋渡し的な研究として、異なるコーパスを分析対象とした研究(駒田・吉田2008;竹井・吉田2008)や指示関係のアノテーションシステムの検討(吉田・谷村2008)をおこなった。これら一連の研究は、センタリング理論を拡張した実証的研究として意義があるだけでなく、ゴーパスデータから談話構造を読み解く試みを示すものとして重要である。最終年度は「日本語話し言葉コーパス」より4対話分とBNCおよびICE・GBにおける対話データのうちそれぞれ2対話分、計8対話を抽出し、地図課題対話コーパスの生起パターンと比較し、話しことばにおける一般化された現象としてとらえられるかどうかの可能性を探る予定である。20年度は最終年度にあたり、「日本語話し言葉コーパス」より4対話分とBNCおよびICE-GBにおける対話データのうちそれぞれ2対話分、計8対話を抽出し、地図課題対話コーパスの生起パターンと比較し、話しことばにおける一般化された現象としてとらえられるかどうかの可能性を探ることを目的とした。対話データを含むコーパスを購入し、地図課題対話コーパスと比較しつつ、データ分析を現在継続しておこなっている。自然発話は課題対話とは達成目標が異なるため、分析に工夫が必要であるが、具体的な成果としては、話題の中心になっても代名詞化されない名詞句の連鎖現象が同様に観察されたことである。