hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遠心鋳造法による傾斜機能材料の設計と創成法の確立およびその強度評価

本研究課題では,この鋳造の際の温度,凝固の様相,強化材の分布の実験的検討とMetallo-thrello-mevhanicsに基づく数値解析による理論解析によって複合材の強化機構を明らかにすることを試みた.得られた成果は以下のとおりである.1実験的検討・・・まず,実験的検討として母材をアルミニウム(Al)合金,強化材を炭化珪素(SiC)粒子とした粒子強化金属基複合材料(MMC)の創成を縦型遠心鋳造装置を用いて行い,鋳造パラメーターの強化材分布に及ぼす影響と機械的特性の評価を行った.その結果,鋳型中心からの距離が遠いほど強化材の体積分率は増加するが,鋳型に接する付近ではその急激な冷却のため強化材が十分に移動する前に凝固することがわかり,このために鋳型を加熱することにより強化材側に移動することが確かめられた.創成したMMCの強化材体積分率および鋳造時にMMCが受けた遠心力と機械的特性を検討したところ,その剛性を検討したところ,その剛性は強化材体積分率が大きいほど高まったが,遠心力による加圧は母材・強化材間の接着力を向上させ,それがMMCの機械的特性に大きく関与していることがわかった.2理論的検討・・・つぎに計算機援用材料設計学的アプローチとして,有限要素法による鋳造過程の数値解析を試み.種々の鋳造条件から強化分布と残留応用を求めた.その結果,上述の強化材分布ガ記述できることが確かめられるとともに,強化材の傾斜配分するためにはより鋳型を回転させる必要があることがわかった.また,MMCの残留応用は強化材が多く分布するほど残留応力も大きくなることが示された.
大気大循環モデルによる地表気温変化の推定

本研究の目的は、他の研究班が観測的に明らかにしたエアロゾルの物理、化学、光学的特性が、気候影響という視点からどの程度の影響を持つものなのかを定量的に評価することにある。最終年度である今年度は、他班からのデータ等が出そったため、それらを用いての気候影響計算等を実施した。テーマ的には次の4つに分類される。1.発生源データの将来予測値を用いたエアロゾル濃度計算結果に基づき、2000年と2021年について、東アジア地域における放射強制力の変化を求めた。その結果、2000年には上海を中心とした硫酸性エアロゾル高濃度領域に対応してこの地域周辺でエアロゾルによる大気冷却効果が卓越するが、2021年には北京から朝鮮半島北部にかけてのブラックカーボンの増加の効果などが顕著となると同時に、硫酸性エアロゾルの高濃度域も北に移動するため、中国北部で強い冷却、南部ではほぼ冷却(加熱)がゼロという地域性が顕著になるという予測結果となった。2.同地域におけるエアロゾル量のモデル計算値と人工衛星による観測値に23倍の違いがあるため、それらを組み合わせ、より最もらしい濃度データを得るためのデータ同化手法を検討した。3.地上におけるエアロゾルの光学特性観測データを用いて大気大循環モデル中で用いられている放射計算パラメータの最適化を行う方法を検討した。結果の一例として、単散乱アルベドの観測値を参考にエアロゾルの屈折率を変更した場合、放射強制力は既存計算値の数10%以上の大きさの変動を伴うことが分かり、さらなる観測データの蓄積が必要であることが示された。4.立坑実験により新たに得られたエアロゾル数密度と雲粒数密度の関係式を大気大循環モデルに導入し、これまでの式との違いを評価した。結果は、エアロゾル高濃度域で雲粒数の減少を引き起こし、結果としてより大気を暖める方向に計算結果を導くものであった。人為起源エアロゾルの気候影響を評価するために大気大循環モデルを用いるが、その高精度化のためには、バックグラウンドエアロゾルの正確な再現が必要となる。今年度は、主にバックグラウンド大気中における硫酸性エアロゾル量の見積りに重要なジメチル化硫黄(DMS)の海洋からの放出量パラメタリゼーション方法の改良と、エアロゾルの大気中からの除去率を左右する雲水酸性度のモデル中における取り扱い方法の改良を行った。このうち、海洋表面からのDMS放出量に関するパラメタリゼーション方法については、これまで様々な研究者により報告されている各種方法について、大気大循環モデルとリンクしたエアロゾルシミュレーションモデルを用いて比較を行った。その結果、風速を指標にしたWanninkhofの方法を改良し、放出量を半分程度に抑えることができれば、実測値の再現性の良い方法となることを見いだした。今後、その方法のテストと、より多くの観測データを用いての計算結果の検証を実施する。また、雲水の酸性度については、酸性度が上がるに連れ、酸性ガスなどの大気中からの除去速度が遅くなり、結果として硫黄酸化物などの大気中濃度が上がることを見いだした。今年度は、モデル中で雲水の酸性度を計算する際に、硫黄系化合物とDustのみを考慮する化学反応計算部を導入した。今後、硝酸系など他の酸性物質や、アンモニアなどの中和物質に関わる反応も考慮したモデルへの移行が求められており、次年度以降、順次導入していく計画である。本研究課題の最大の目的である観測データの気候モデルヘの取り込みと、それによる気候影響評価については、他の研究班から提供される観測データの取り込み方法の検討や物理量の選択などを行い、次年度以降に実際の気候予測計算を実施するための環境を整えた。

エアロゾルの様々な光学的特性が、気候を左右する放射場にどのように影響するかを、気候モデルを用いて評価することが、本研究の重要なテーマの一つである。本年度は、気候モデル中で扱われているエアロゾルの光学的、微物理的特性を表す各種パラメータが、大気放射場に与える影響を調べる、いわゆる"感度試験"を実施し、過去の研究との整合性の確認を行う作業を実施した。具体的には、まず、エアロゾルそのものの存在による大気加熱率の変化(いわゆる直接効果)を計算し、これまでの研究との整合性を確認した。その中で、昼半球の対流圏において大気は浮遊するエアロゾルにより加熱を受け、一方、地表面はエアロゾルが日射を遮る効果のために冷却(加熱量の減少)され、総合するとエアロゾルは大気を冷却する作用があることが確認された。その上で、エアロゾル粒径などの基本パラメータを微小変化させることにより、大気加熱率等の変化を調べる計算を実施し、各種因子の気候影響を定性的に評価した。たとえば、エアロゾル粒径の減少に伴い、下層大気の加熱率が増加する傾向にあるという結果が得られている。エアロゾルに関する各因子間の重要性を相対的に評価するためには、それらの感度を定量的に評価する必要があり、それらは次年度における研究課題である。また、人為的に発生されるエアロゾル量の将来における変化量と気候影響を定性的に理解する上で、エアロゾル起源物質の発生量と、各地域におけるエアロゾル濃度、および、それらの放射場変化にどの程度線形性があるかを、エアロゾルモデルSPRINTARSを用いたシミュレーションにより調べた。その結果、人為起源エアロゾルの影響が顕著である発生源近くの地域においては、場所によりエアロゾル濃度が必ずしも起源物質の発生量には比例せず、エアロゾルによる効果で輸送場の変化が生じるなどの作用が重要となる場合があることが示された。本研究の目的は、他班が観測的に明らかにしたエアロゾルの物理、化学、光学的特性が、どのような気候影響を持つのかを定量的に評価することにある。今年度は観測班により蓄積されてきたデータを、如何に気候モデルやエアロゾル輸送モデル中に取り込み、エアロゾル特性や気候計算に反映させるかという「データ同化手法」について検討した。観測データのモデルへの導入方法については、2つに分類できる。1つ目は、モデル中で仮定する物理量やプロセスに関し、汎用的な値を観測値から得る方法である。もう一つは、ある地域、期間での物理量そのものを現実の値として供給し、モデル計算結果と融合して利用する方法である。検討したエアロゾルデータの同化手法は、その後者で利用するものである。エアロゾル観測データの同化手法の基本的考え方は、気象予報のそれと同じである。ただし、気象予報の場合には、観測結果と予報値との誤差は、すべて初期値の誤差に起因し、大気モデル自体は完全であるという前提がある。一方、エアロゾルの予測モデルでは、初期値のみならず、大気モデルそのものが不確定であり、それらのモデルパラメーターも変数として取り扱う必要がある点が大きく違う。本年度はそれらの一般的な定式化を行い、今後の研究の方向性を議論した。このようなデータ同化手法を実際の観測データ利用に適用する出発点として、観測結果とモデル計算結果との比較を行った。
Ca^<++>流入とカテコラミン分泌の急速脱感作の分子機構のリアルタイム同時測定による研究

牛培養副腎髄質クロマフィン細胞及びPC12細胞をマイクロビ-ズに接着培養し、独自に設計開発し前年度の反省に基ずきフィルタ-などを改良した小型潅流用蛍光セルに詰め、カルシウム蛍光色素のFuraー2を取り込ませた。細胞内遊離カルシウム濃度(〔Ca^<2+>〕i)変化は、蛍光光度を用いて、340nmと380nmで励起した時の、50nmの蛍光強度の変化及び、その比(340nm/380nm)の変化を指標に測定した。カテコラアミン分泌の測定は小型潅流用蛍光セルの直後にFlowタイプの電気化学的検出器用電極を接続し電気化学的検出器で測定した。前年度までは各種刺激薬物でのパルス刺激の効果につき検討したが今年度は持続的刺激の効果を検討した。PC12細胞をKC1及びATPで持続的に刺激したところ、KC1(56mM)の持続的刺激により〔Ca^<2+>〕iとカテコラミン分泌は持続的に上昇したが、ATP刺激ではATPが存在しているにもかかわらず両指標の減弱が認められた。この結果より、受容体刺激とKC1刺激とでは〔Ca^<2+>〕i上昇機構の性質が異なっていること、また容容体制刺激によって活性化される機構のほうが脱感作され易く、その結果カテコラミン分泌の減弱がよく早く発現することが示唆された。更にATPによる持続的刺激下KC1(56mM)でパルス刺激したところ〔Ca^<2+>〕i上昇は見られなかったが、KC1による持続的刺激下ATPでパルス刺激したところ〔Ca^<2+>〕i上昇が認められた。これらの結果から刺激種間において〔Ca^<2+>〕i上昇機構の活性化に優先順位がある可能性も考えられた。
糖尿病遺伝子の機能解析:遺伝子間ならびに遺伝子・環境間相互作用の解明

多因子疾患糖尿病において、遺伝子間ならびに遺伝子・環境問相互作用を解明することにより、糖尿病体質の全貌を分子レベルで解明し、テーラーメードの予防法・治療法を構築することを目的として研究を進めた。2型糖尿病のモデルNSYマウスならびに1型糖尿病のモデルNODマウスの疾患感受性遺伝子を各単独でコントロール系統に導入またはコントロール系統と置換した系統(コンソミック・コンジェニック系統)を作出し、表現型を詳細に解析することにより各遺伝子の機能を解析するとともに、遺伝子間相互作用・遺伝子環境間相互作用を解析した。また、多施設共同大規模研究組織を構築してヒト対応遺伝子を解析した。正常マウスにNSYマウスの主要遺伝子を各単独で導入したコンソミック系統を解析した結果、Nidd1は高血糖・インスリン抵抗性・インスリン分泌低下、Nidd2は高血糖・インスリン抵抗性を示すのに対して、Nidd3は単独では表現型変化を認めないことが明らかとなった。Nidd1,Nidd2ダブルコンソミック系統を作出し、表現型を解析した結果、単独では認めなかった肥満が出現し、遺伝子間相互作用が示された。コンソミック系統に環境負荷(蔗糖飲水負荷)をかけた際の表現型変化を検討した結果、Nidd1,Nidd2では表現型の顕著な増悪を認めるのに対して、Nidd3では表現型に変化を認めないことが示された。サブコンジェニック系統の機能解析を進めた結果、いずれの遺伝子も複数のコンポーネントから構成されていることが示された。1型糖尿病モデルのコンジェニック系統の解析の結果、Idd1が複数のコンポーネントから構築されていることが明らかとなった。多施設共同大規模研究組織を構築し、候補遺伝子解析を進めた結果、INS, CTLA4,PTPN22,SUMO4の1型糖尿病への関与が証明された。多因子疾患である糖尿病において、遺伝子間相互作用ならびに遺伝子と環境因子の相互作用を解明することにより、複雑な糖尿病体質の全貌を分子レベルで明らかにし、テーラーメードの予防法・治療法を構築することを目的として研究を進めた。2型糖尿病モデル動物であるNSYマウスを用いた全ゲノム解析によってマップした3つの主要遺伝子(Nidd1,Nidd2,Nidd3)を各単独でコントロール系統に導入した系統(コンジェニック系統)を作出し、表現型を詳細に解析することにより各遺伝子の機能を、環境因子との相互作用をも含めて解析した。その結果、コントロールマウスにNSYマウスのNidd1,Nidd2,Nidd3を各単独で導入したコンジェニック系統のうち、Nidd1コンジェニックではインスリン抵抗性・インスリン分泌低下・脂肪肝・耐糖能低下を認めること、Nidd2コンジェニックではインスリン抵抗性・・耐糖能低下を認めること、Nidd3コンジェニックではいずれの指標にも変化を認めないことが明らかとなった。遺伝子間相互作用を検討する目的でNidd1・Nidd2ダブルコンジェニックを作出して解析した結果、単独のコンジェニックの単純な合計よりもはるかに著明な耐糖能低下を認め、遺伝子間相互作用の存在が示唆された。NSYマウスに4週齢より蔗糖負荷を行ったところ脂肪肝、インスリン抵抗性、インスリン分泌低下が促進され、糖尿病の発症が著明に促進されたが、コントロール系統では全く変化を認めず、NSYマウスの遺伝子と環境間に相互作用が存在することが明らかとなった。各コンジェニック系統に同様の環境負荷をかけた際の表現型変化を検討中であり、プレリミナリーな結果として、Nidd1,Nidd2では表現型が増悪するのに対して、Nidd3では表現型に変化を認めないことが示唆されている。

多因子疾患である糖尿病において、遺伝子間相互作用ならびに遺伝子と環境因子の相互作用を解明することにより、複雑な糖尿病体質の全貌を分子レベルで明らかにし、テーラーメードの予防法・治療法を構築することを目的として研究を進めた。2型糖尿病モデル動物であるNSYマウスを用いた全ゲノム解析によってマップした3つの主要遺伝子(Nidd1,Nidd2,Nidd3)を各単独でコントロール系統に導入した系統(コンジェニック系統)を作出し、表現型を詳細に解析することにより各遺伝子の機能を解析するとともに、遺伝子間相互作用・遺伝子環境間相互作用を解析するための実験系を構築し、解析を進めた。また、遺伝子の同定を目的として、各染色体の一部を有するコンジェニック系統を作出し、機能解析を進めた。正常マウス(C3H/He)にNSYマウスのNidd1,Nidd2,Nidd3を有する染色体を各単独で導入したコンソミック系統を解析した結果、Nidd1は高血糖・インスリン抵抗性・インスリン分泌低下、Nidd2は高血糖・インスリン抵抗性を示すのに対して、Nidd3は単独では表現型変化を認めないことが明らかとなった。いずれの遺伝子も単独では肥満をきたさないことも明らかとなった。、Nidd1・Nidd2ダブルコンソミック系統を作出し、表現型を解析した結果、単独では認めなかった肥満が出現し、遺伝子間相互作用の存在が示された。親系統および各コンソミック系統に環境負荷(蔗糖飲水負荷)をかけた際の表現型変化を検討した結果、Nidd1,Nidd2では表現型の顕著な増悪を認めるのに対して、Nidd3では表現型に変化を認めないことが示された。Nidd1,Nidd2それぞれに関して異なる染色体部分を有するコンジェニック系統を作出し、機能解析を進めた結果、いずれの遺伝子も複数のコンポーネントから構成されていることが示された。多因子疾患糖尿病において、遺伝子間ならびに遺伝子・環境間相互作用を解明することにより、糖尿病体質の全貌を分子レベルで解明し、テーラーメードの予防法・治療法を構築することを目的として研究を進めた。2型糖尿病のモデルNSYマウスならびに1型糖尿病のモデルNODマウスの疾患感受性遺伝子を各単独でコントロール系統に導入またはコントロール系統と置換した系統(コンソミック・コンジェニック系統)を作出し、表現型を詳細に解析することにより各遺伝子の機能を解析するとともに、遺伝子問相互作用・遺伝子環境間相互作用を解析した。また、多施設共同大規模研究組織を構築してヒト対応遺伝子を解析した。正常マウスにNSYマウスの主要遺伝子Nidd1,Nidd2,Nidd3を各単独で導入したコンソミック系統を解析した結果、Nidd1は高血糖・インスリン抵抗性・インスリン分泌低下、Nidd2は高血糖・インスリン抵抗性を示すのに対して、、Nidd3は単独では表現型変化を認めないことが明らかとなった。Nidd1・Nidd2ダブルコンソミック系統を作出し、表現型を解析した結果、単独では認めなかった肥満が出現し、遺伝子間相互作用が示された。
市民ランナーのセルフコーチングを支援するトレーニング管理システムの開発

本研究では,自立した市民ランナーを理想とし,情報技術とセンシング技術を活用してセルフコーチングを支援するトレーニング管理システムの開発を目的とした.当該目的を推進させるために,今年度(2016年度)は,主に研究項目(3)-2運動データ計測ユニットの改良,(4)健康管理機器データの収集インターフェースの開発,(5)トレーニングの失敗予兆の探索,に取り組んだ.研究項目(3)-2では,計測ユニットを構成するインソール型足底圧計測モジュールの改良に取り組んだ.商用の圧力分布測定装置を用いて足部アーチ構造を構成する3箇所(拇趾球,小趾球,踵骨)の位置を特定し,それらの位置情報を市販のランニング用インソールの表面に写すことで,力(圧力)センサの貼り付け位置精度を向上させた.さらに,デジタルフォースゲージにより,各センサ貼付箇所においてセンサ較正を行い,垂直力0から200Nまでの計測範囲において±18N以内の計測誤差を実現した.本開発プロセスにより,足部アーチ構造の個人差を考慮した簡易な足底圧計測モジュールを作ることが可能となった.また,当該モジュールの長期安定性等を検証するために,センサ部に対して垂直力を周期的に与え続けながらセンサ出力を計測可能とする自動評価システムを構築した.計画にあった市民ランナーでの評価は未実施である.研究項目(4)では,スマートフォンのカメラ機能により撮影した画像から数値データを認識・抽出するAndroidアプリケーションを開発中である.以上の通り,本年度の成果は限定的であった.昨年度と今年度を通じて,目的としたトレーニング管理システムのハードウェア部分の開発を完遂させる目途を得るに留まった.本研究では,自立した市民ランナーを理想とし,情報技術とセンシング技術を活用したセルフコーチングを支援するトレーニング管理システムの開発を目的としている.本年度は,当該目的を推進させるために,(1)既存のトレーニング管理システムの改良,(2)練習日誌文章の分析と潜在意識・感情の推定機能の開発,(3)運動データ計測ユニットの開発(プロトタイプ開発),という3つの研究項目に取り組んだ.研究項目(1)では,ハードウェア面において,当該管理システムを外部公開するためにファイアウォールルータを介したサーバ群を設定・構築した.管理・運用を円滑に行うために,サーバ仮想化ソフトウェアを用いることで,サーバ群を1台の物理サーバに集約した.ソフトウェア面では,操作性の向上とスマートフォンからの利用を意図して,Adobe Flex3とPHPで構成されていた既存のWebアプリケーションを,HTML5とPHPでの構成へと再開発した.研究項目(2)では,先行研究において蓄積された市民ランナー58名の6ヶ月にわたる練習日誌内の自由記述文章を,商用テキストマイニングソフトウェアを用いて分析した.感情を推定するのに役立つ単語や表現の抽出に取り組むと共に,分析精度を上げるためにユーザ辞書の整備に取り組んだ.研究項目(3)では,当該計測ユニットを構成するインソール型足底圧計測モジュールと無線通信機能を有する駆動回路モジュールの開発に取り組んだ.足底圧計測モジュールは,市販インソールの裏面に,靴を履いた状態でも違和感の無い薄型フィルム圧力センサを,足部のアーチ構造を構成する拇趾球,小趾球,踵骨に対応する3箇所に貼りつけることで,当該箇所にて発生する足底圧力の連続計測を可能とする.駆動回路モジュールには,圧力センサの回路と,計測データをスマートフォンへ無線で送るためのBluetooth回路を組み込んだ.研究項目(2)においては,商用テキストマイニングソフトウェアによる分析結果に基づき,改良済みのトレーニング管理システムにおいて潜在意識・感情の推定結果を提示させるために,オープンソースの日本語形態素解析器を組み込んだプログラミング開発を行い,当該管理システムへ実装するまでを計画していた.しかしながら,ユーザ辞書の整備に時間がかかり,未達成となっている.研究項目(3)においては,下肢動作の計測を行うための加速度センサを駆動回路モジュール内に組み込むことと,商用の足圧分布測定器を使用して計測精度の検討を行う基礎実験の実施までを計画していたが,未達成となっている.以上の理由により「やや遅れている」とした.本研究では,自立した市民ランナーを理想とし,情報技術とセンシング技術を活用してセルフコーチングを支援するトレーニング管理システムの開発を目的とした.当該目的を推進させるために,今年度(2016年度)は,主に研究項目(3)-2運動データ計測ユニットの改良,(4)健康管理機器データの収集インターフェースの開発,(5)トレーニングの失敗予兆の探索,に取り組んだ.研究項目(3)-2では,計測ユニットを構成するインソール型足底圧計測モジュールの改良に取り組んだ.商用の圧力分布測定装置を用いて足部アーチ構造を構成する3箇所(拇趾球,小趾球,踵骨)の位置を特定し,それらの位置情報を市販のランニング用インソールの表面に写すことで,力(圧力)センサの貼り付け位置精度を向上させた.さらに,デジタルフォースゲージにより,各センサ貼付箇所においてセンサ較正を行い,垂直力0から200Nまでの計測範囲において±18N以内の計測誤差を実現した.本開発プロセスにより,足部アーチ構造の個人差を考慮した簡易な足底圧計測モジュールを作ることが可能となった.また,当該モジュールの長期安定性等を検証するために,センサ部に対して垂直力を周期的に与え続けながらセンサ出力を計測可能とする自動評価システムを構築した.計画にあった市民ランナーでの評価は未実施である.

研究項目(4)では,スマートフォンのカメラ機能により撮影した画像から数値データを認識・抽出するAndroidアプリケーションを開発中である.以上の通り,本年度の成果は限定的であった.昨年度と今年度を通じて,目的としたトレーニング管理システムのハードウェア部分の開発を完遂させる目途を得るに留まった.研究の進捗状況を改善するために,1年間を3期に分けて次のように取り組む.平成28年度前期には,遅れている研究項目(3)を完了させ,続けて計画通りに,研究項目(3)を経て開発したプロトタイプに対する改良に着手する.平成28年度中期には,計画通りに研究項目(4)に取り組み,スマートフォンのカメラ機能を用いた健康管理機器データの収集インターフェースを開発する.平成28年度後期には,遅れている研究項目(2)を完了させ,計画通りに研究項目(5)に取り組み,トレーニングに関連した複数のデータから機械学習によりトレーニングにおける失敗の予兆を探索する.
グローバル教育政策市場のインパクトに関する国際比較研究

本研究は、国際学力調査の流通過程の変化が与える教育政策へのインパクトを国際比較の視点から分析することを目的としている。教育産業が国際アセスメントの成績や分析に関するデータを自由に利用できるようになったことで、教育政策に経済的な価値が生まれ、グローバルな教育政策市場が形成されている。この場には各国の大学や研究所も参加し、国家による教育の「輸出」が始まっている。教育の「売り手」としての国家の参入は倫理的な問題をはらむだけでなく、比較教育学が蓄積してきた方法論および発展過程を問い直す事象でもある。本研究は4年間を通じて、国際アセスメントを媒介とする、国境を越えた教育政策の売買の実態を明らかにし、新たな研究領域の確立を目指している。4年計画の3年目にあたる本年度は、研究実施計画に従い、輸入国調査と成果の公表を中心に行った。特に、ガーナのオメガ・スクール社を訪れ、低コスト私立学校チェーン運営の実態や英国の教育産業とのつながりについて調査し、さらにリベリアにおける教育省業務及び公立小学校の民間委託(Partnership School for Liberia, PSL)について、受託者としてのオメガ・スクールの見解を聞き取った。加えて、スウェーデンにおけるシンガポール・マスの展開や、日本型教育の国際展開推進事業(EDU-Portニッポン)におけるベトナムでの楽器教育の普及活動について調査を行った。これらの成果の一部は、ヨーロッパ教育学会(ECER)および北欧教育学会(NERA)で口頭発表し、英文書籍として公表した。また、来年度に世界比較教育学会(WCCES)と世界教育学会(WERA)で口頭発表し、日本教育学会の学会誌にも投稿論文を掲載する予定である。当初計画で本年度実施予定だった国際シンポジウムについては2年度目に実施済みである。本年度はガーナとベトナムを訪れ、輸入国調査が進展した。また、サバティカル制度を利用して1年間スウェーデン・ウプサラ大学に滞在し、Research Unit for Studies in EducationalPolicyand Educational Philosophy(STEP)に参加したことにより、研究交流が活発にできた。このため当初の計画通りおおむね順調に進展していると判断する。最終年度も引き続き当初計画に従って研究を推進していく。輸入国調査については、フィンランドの国策としての「教育の輸出」事例として、Qatar Finland International Schoolを調べ、その成果を世界教育学会(WERA2019)にて口頭発表する。また、ガーナからオメガ・スクールの関係者を日本に招聘し、公開研究会を企画する。世界比較教育学会(WCCES)ではベトナム調査の成果を公表する。さらに、これらの各国調査を総合して、本課題の最終成果をまとめたいと考えている。本研究は、国際学力調査の流通過程の変化が与える教育政策へのインパクトを国際比較の視点から分析する。PISAのすべてのデータがウェブ上で公開されるようになり、教育産業が成績や分析に関するデータを自由に利用できるようになったことで、教育政策に経済的な価値が生まれ、グローバルな教育政策市場が形成されている。国家の「売り手」としての参入は倫理的な問題をはらむだけでなく、比較教育学が蓄積してきた方法論および発展過程を問い直す事象でもあり、「新しいパラダイム」への移行が指摘されている。初年度にあたる本年度は、文献調査および関係者への聞き取り等を通じて、教育輸出国の実態を明らかにし、アクター間関係の解明を目指した。具体的には、1OECD、IEA、アメリカETS、ドイツDiPF、オランダCito、シンガポールNIEIの関係者を訪問あるいは招へいし、アセスメント研究の成果利用に関する意見を交換するとともに、各機関内での研究の進捗を共有した。2これまでの研究で明らかになっていることをもとに公開シンポジウムを開催し、教育政策市場が公教育に与える影響について議論した。3アメリカ、スウェーデン、韓国で同様の関心をもつ研究者ににコンタクトを取り、次年度に開催予定の国際シンポジウムの準備を進めた。また、本研究の成果として、著書5件、査読論文2件、学会発表6件を含む多数の媒体で成果を公表した。これまでに当初予期していなかった事態等はおこっておらず、計画に従って順調に進展している。2年目にあたる本年度は、1OECD、IEA、アメリカETS、ドイツDiPF、オーストラリアACER、フィリピン教育省、シンガポールEducareの関係者に対して、教育の輸出に関する意見を交換するとともに、各機関内での研究・企業倫理等の認識を質問した。2日本教育行政学会第52回大会(日本女子大学)において、国際シンポジウム「国際アセスメント時代における教育行政」を開催し、Bob Lingard教授(クイーンズランド大学)、Daniel Pettersson准教授(イェーブレ大学)らとともに本研究課題に関する世界的な情勢について議論した。

シンポジウムの成果は英語書籍として出版する予定である。3IEAの国際学会において、大規模国際アセスメントが政策に与えるインパクトに関する分析結果を発表し、TIMSS関係者と意見交換を行った。4本課題の成果である論文「グローバル教育政策市場を通じた『教育のヘゲモニー』の形成ー教育研究所の対外戦略をめぐる構造的問題の分析ー」(日本教育行政学会年報42、2016)を対象として日本教育行政学会の研究奨励賞を受賞した。当初計画では3年度目に実施する予定にしていた国際シンポジウムが2年度目に実施できたことで、計画以上に大きな進展が見られた。これによって成果を公表する時期も早められると考えている。一方で、輸入国調査については日程調整が不調であったことから、計画していた調査が翌年度に持ち越しになったものが一部ある。そのため、現在までの全体的な進捗状況はおおむね順調に進展していると判断する。本研究は、国際学力調査の流通過程の変化が与える教育政策へのインパクトを国際比較の視点から分析することを目的としている。教育産業が国際アセスメントの成績や分析に関するデータを自由に利用できるようになったことで、教育政策に経済的な価値が生まれ、グローバルな教育政策市場が形成されている。この場には各国の大学や研究所も参加し、国家による教育の「輸出」が始まっている。教育の「売り手」としての国家の参入は倫理的な問題をはらむだけでなく、比較教育学が蓄積してきた方法論および発展過程を問い直す事象でもある。本研究は4年間を通じて、国際アセスメントを媒介とする、国境を越えた教育政策の売買の実態を明らかにし、新たな研究領域の確立を目指している。4年計画の3年目にあたる本年度は、研究実施計画に従い、輸入国調査と成果の公表を中心に行った。特に、ガーナのオメガ・スクール社を訪れ、低コスト私立学校チェーン運営の実態や英国の教育産業とのつながりについて調査し、さらにリベリアにおける教育省業務及び公立小学校の民間委託(Partnership School for Liberia, PSL)について、受託者としてのオメガ・スクールの見解を聞き取った。加えて、スウェーデンにおけるシンガポール・マスの展開や、日本型教育の国際展開推進事業(EDU-Portニッポン)におけるベトナムでの楽器教育の普及活動について調査を行った。これらの成果の一部は、ヨーロッパ教育学会(ECER)および北欧教育学会(NERA)で口頭発表し、英文書籍として公表した。また、来年度に世界比較教育学会(WCCES)と世界教育学会(WERA)で口頭発表し、日本教育学会の学会誌にも投稿論文を掲載する予定である。当初計画で本年度実施予定だった国際シンポジウムについては2年度目に実施済みである。
マンモグラフィーの計算機支援診断技術の高度化とその実用化システムの開発

マンモグラフィー(CAD)システムの実用化においては、基本的なシステムの性能向上と、不特定多数の医療施設でのマンモグラム撮影条件の多様性に対応できるシステムであることが要求される。3年間にわたる本研究プロジェクトの主要な成果は以下のようである。[1]撮影条件の調査とその影響本研究では国立がんセンター東病院以外に全国5ヶ所の医療施設(国立大学病院、公立病院、私立病院)を選定し、撮影条件を調査した。また、この撮影条件の違いによる影響を軽減するために、一種の正規化法を開発し、CADシステムの医療機関ごとの性能のばらつきをほぼ解消できる見通しを得た。[2]腫瘤候補陰影検出法の改良それまでのCADシステムにおいて、悪性腫瘤が腫瘤影候補領域の検出において検出されないケースが5%近い割合で生じている。この問題の解決のために、新たに適応リングフィルタを開発した。[3]胸壁近くの腫瘤の検出胸壁に近い部分に存在する腫瘤の検出精度向上のため、胸壁近くの候補領域に対しては判別分析の段階で一定の重みを付加するようにアルゴリズムを改めた。本年度は、これまで開発を進めてきたシステムの誤判定率の低減法の開発を中心に進めた。腫癌影検出システムに関しては、偽陽性陰影発生の原因追求を行い、候補領域検出処理の段階で検出誤りが発生するケースと、良性/悪性判別の段階での誤判定とがあり、それぞれに対して対策を進めた。前者に関しては候補領域の抽出に最適な空間分解能画像を用いることにより、ほとんどの検出ミスを防止できることが判明した。最適な空間分解能は0.8mm/pixelであることが実験的に明らかになった。後者に関しては、特微量の見直しが必要であることがわかり、現在、システム改良を続行中である。微小石灰化像クラスタ検出システムに関しては、血管内に沈着した石灰化像、粗大石灰化像の一部、血管等の線状組織同志の交叉点が誤検出の主なものであった。本年度はそれぞれに対しての対応策について検討を進め、基本的なアルゴリズムの開発に関しては完了したが、システムに組み入れるには、さらなる検討が必要である。本年度はこれまで開発を進めてきた診断支授システムの改良を要する点の解決に主力を注いだ.腫瘤影検出システムにあっては,腫瘤候補領域検出ミスを一層減らすために,新たに適応リングフィルタを開発した.これはアイリスフィルタと同様に勾配ベクトルの集中性を評価する適応性を持ったフィルタであるが,アイリスフィルタとは異なり,計算領域がリング状になっており,腫瘤中央部のフィルム濃度の不整に対しても,影響されにくい.実際の多量の画像を用いた実験により,従来のアイリスフィルタでの検出ミスを大幅に削減できることを示した.また,乳房内の領域を分割し,乳腺や脂肪,胸筋部分を類別した処理手法の導入をはかるためのアルゴリズム開発をすすめた.微小石灰化像検出システムにおいては,微弱な石灰化像を安定に検出するための新たなモロフォロジーフィルタを開発し,検出精度を一層向上させうる見通しを得た.さらに,粗大石灰化像を検出するためのアルゴリズムを開発し,これまで粗大石灰化像の一部が誤って微小石灰化像として検出されるようなケースでも,それを防ぐことができることを示した.これらの成果は,大量のデータを用いてその効果を確認する必要があり,従来のソフトウエアシステムに組み込みつつある.マンモグラフィー(CAD)システムの実用化においては、基本的なシステムの性能向上と、不特定多数の医療施設でのマンモグラム撮影条件の多様性に対応できるシステムであることが要求される。3年間にわたる本研究プロジェクトの最終年度の主要な成果は以下のようである。
循環器検診における眼底細動脈硬化所見自動判定システム開発と予測能評価

眼底は網膜血管を直接観察できるため「全身の窓」とも呼ばれる。循環器疾患のリスク評価における眼底所見には「網膜細動脈径の狭細」と「網膜細動脈硬化所見」があり、我が国で広く用いられてきた。「網膜細動脈径の狭細」は現代の大規模疫学研究で再評価が進み、大規模疫学研究による知見が蓄積しつつある一方、「網膜細動脈硬化所見」の評価法は主観的で過去80年間変わっていない。本研究では健診において深層学習等を用いた自動判定システムの開発を目指す。新しい手法で革新的な眼底評価方法を確立することはさらに循環器疾患のリスク評価の精度を高め、我が国の循環器疾患予防に貢献できる可能性がある。
光合成色素の合成に関わる酵素群の反応機構の解明

紅藻やシアノバクテリアは光合成色素(フィコビリン)や光センサー(フィトクロモビリン、フィコシアノビリン)としてビリン化合物を用いている。これらは、ヘムの酸化的還元によって生じるビリベルジンIXα(BV)を経て、フェレドキシン依存性ビリン還元酵素(FDBR)とよばれる一連の酵素ファミリーによって合成される。これらの酵素には、フェレドキシンが還元力を供給する。PcyAはFDBRファミリーに属する酵素で、BVからフィコシアノビリンを合成する。BVはAからDの4つのピロール環を持つが、PcyAはまずD環側鎖のビニル基を還元し、つぎにA環を還元する。PcyAの逐次2段階反応の分子機構を明らかにするため、PcyAの一段階目の反応生成物を有機化学的に合成し、これとPcyAとの複合体の結晶構造を決定した。この構造から逐次2段階反応に関与しているアミノ酸残基が浮かび上がり、部位特異的変異の結果もあわせて、分子機構の解明に迫っている。γ-グルタミルトランスペプチターゼ(GGT)はバクテリアから哺乳類まで幅広い生物に存在する酵素で、グルタチオンをはじめとするγ-グルタミル化合物の代謝で主要な働きを担っている。アザセリンおよびアシビシンはGGTの阻害剤として古くから知られているが、これらがGGTのどの部位にどのように結合するかは不明であった。GGTと阻害剤との複合体の構造を結晶解析で決定し,GGTの活性残基にのみ阻害剤が結合し、しかも予期してなかった様式で結合していることを明らかにした。生物は光をエネルギー源や環境情報として利用しており、光受容タンパク質がこの機能を担っている。このようなタンパク質を構成する色素として、紅藻やラン藻ではクロロフィルに加えてビリン化合物を用いている。ビリン化合物の合成は、ヘムオキシゲナーゼ(HO)によるヘムの開環から始まり、この反応によって生成したビリベルジン(BV)は、フェレドキシン依存性ビリン還元酵素によって、幾つかのビリン化合物に代謝される。ビリン還元酵素は、共通してフェレドキシン(Fd)から供給された電子を使うが、各々はBVの異なった箇所を特異的に還元する。本研究で取りあげたPcyAは、BVの互いに離れた箇所を、2段階で、立体特異的に、しかも順序正しく還元するという特徴を持っている。PcyA-BV複合体の結晶を調製し、X線解析により立体構造を決定した。PcyAはU字型にしたBVを、BVのわずかな非対称を厳密に区別して捉えていた。U字型をしたBVの中央で、BVのD環を還元するアミノ酸残基を特定した。D環の還元に伴い、このアミノ酸側鎖が構造変化してA環を立体特異的に還元する。このように一つのアミノ酸残基がコンフォメーションを変えて、基質の異なる部位を、一定の順序で還元するという新規な機構を提案した。また、PcyAの分子表面では、BVを結合した領域が正電荷に、他の領域は負電荷を持つという際立ったコントラストをなしていた。Fdの表面は負電荷を持つので、効率良くFdがPcyAの活性部位に結合し、電子がFdから特異的に供給されるという説明ができた。さらにPcyAのみの結晶構造から、BVがPcyAに結合することに伴う構造変化がわかった。興味深いことに、BVがPcyAに結合するとPcyAの表面電荷分布がFd認識に適したように変化することがわかった。高等植物、紅藻やラン藻において、ビリン色素は光合成色素としてだけでなく、光受容色素としても用いられている。ヘムオキシゲナーゼ(HO)によるヘムの開環で生成したビリベルジン(BV)が、フェレドキシン依存性ビリン還元酵素によって様々な箇所で還元されて、多様なビリン色素へと導かれる。ビリン還元酵素は、共通してフェレドキシン(Fd)から供給された電子を使うが、各々はBVの異なった箇所を立体特異的に還元する。

本研究で取りあげたPcyAは、BVの2箇所を、立体特異的に、しかも順序正しく還元するという特徴を持っている。平成18年度までに行ったPcyA-BV複合体のX線結晶解析から、PcyAはU字型にしたBVを、BVのわずかな非対称を厳密に区別して捉えていることを明らかにした。本年度、PcyAの反応機構をより明確にするため、反応中間体である18^1,18^2-dihydro-BV(18BV)およびそのアナログ(BV13)を有機化学的に合成し、PcyAと各々の複合体のX線結晶解析を行った。PcyA-18BVおよびPcyA-BV13複合体の結晶構造を各々1.48Åおよび1.04Å分解能で決定した。目立った構造変化はGlu76で起っており、Glu76はTyr238とAsn62と新たに水素結合を形成していた。このことは、Glu76が基質の還元順序をコントロールしていることを示す。一方、PcyAへの電子供与体であるFdとの相互作用を調べた。条件によっては、弱いながらもPcyAとFdが複合体を形成していることを実験的に示すことができた。
ヒト再燃前立腺癌におけるインスリン様成長因子、受容体とその結合蛋白の発現と局在

1)ホルモン療法後のヒト前立腺癌組織におけるIGFシステムホルモン療法後のヒト前立腺癌組織におけるIGFシステム(IGF、IGFR、IGFBP)mRNA発現量を定量的PCR法で測定、局所病期、組織学的分化度、リンパ節転移および血中PSA値と比較した。前立腺癌組織にはIGFBP-1以外のIGFシステムはすべて発現していた。このうちIGF-IIとIGFBP-2のmRNA発現量の増加は局所病期の高い群、低分化度群、リンパ節転移陽性群、血中PSA高値群の4つの指標すべてに相関していた。しかし、IGF-Iの発現量は局所病期進行例は低値であった。一方、前立腺癌樹立細胞では、IGF-Iの発現は男性ホルモン依存性前立腺癌細胞のみにみられ、逆にIGF-IIの発現量は男性ホルモン非依存性癌樹立細胞に多かった。従って、ホルモン療法後の前立腺癌において、IGF-IIとIGFBP-2が男性ホルモン非依存性の増殖機構に関与し、さらにIGF-IIとIGFBP-2の癌組織内での発現量増加はホルモン療法後の前立腺癌患者の予後不良の因子と考えられた。2)IGFBP-7のヒト前立腺細胞における発現と消失IGFBP-7遺伝子導入マウス肝癌細胞の増殖速度は非導入細胞に比べて明らかに抑制され、その効果はIGFBP-7遺伝子発現量に相関していた。ヒト前立腺肥大症由来細胞および前立腺癌細胞株、前立腺癌組織および前立腺肥大組織のIGFBP-7mRNA発現は、RT-PCR法では、前立腺肥大症由来上皮細胞および間質細胞にIGFBP-7mRNA発現を認めたのに対して、前立腺癌細胞株には、いずれもIGFBP-7mRNA発現を認めなかった。さらにノーザンブロット法による解析でも同様の結果であった。かようなIGFBP-7の増殖抑制作用は、前立腺癌の治療への応用が期待される。現在、治療不能な前立腺再燃癌の発生機序の解明を目的として、ヒト前立腺癌組織とヒト前立腺癌樹立細胞について研究を行った。ホルモン療法後のヒト前立腺癌組織におけるIGFシステム(IGF、IGFR[receptor]、IGFBP[binding protein])mRNA発現量を定量的PCR法によって測定し、臨床所見の4つのパラメーター(局所病期、病理組織学的分化度、リンパ節転移と血中PSA値)と比較検討した。前立腺癌組織にはIGFBP-1以外のIGFシステムの要素はすべて発現していた。このうちIGF IIとIGFBP-2のmRNA発現量の増加は局所病期の高い群、分化度の低い群、リンパ節転移陽性群、血中PSA高値の群の4つのパラメーターすべてに有意に相関していた。しかし、IGFIの発現量は局所病期が進行する症例は低値であった。一方、培養前立腺癌樹立細胞による検討では、IGFIの発現は男性ホルモン依存性の前立腺癌樹立細胞のみにみられ、逆にIGF IIの発現量は男性ホルモン依存性の前立腺癌樹立細胞に比較し男性ホルモン非依存性の癌樹立細胞に多いことを確認した。以上のことはホルモン療法後の前立腺癌において、IGFシステムのうちIGF IIとIGFBP-2が男性ホルモン非依存性の増殖機構に関与することを示唆し、さらにIGF IIとIGFBP-2の癌組織内での発現量の増加はホルモン療法後の前立腺癌患者の予後不良の因子であることを示唆する結果であった。今後は更に他の要素についても検討する予定である。

前立腺癌組織にはIGFBP-1以外のIGFシステムはすべて発現していた。このうちIGF-IIとIGFBP-2のmRNA発現量の増加は局所病期の高い群、低分化度群、リンパ節転移陽性群、血中PSA高値群の4つの指標すべてに相関していた。しかし、IGE-Iの発現量は局所病期進行例は低値であった。一方、前立腺癌樹立細胞では、IGF-Iの発現は男性ホルモン依存性前立腺癌細胞のみにみられ、逆にIGF-IIの発現量は男性ホルモン非依存性癌樹立細胞に多かった。従って、ホルモン療法後の前立腺癌において、IGF-IIとIGFBP-2が男性ホルモン非依存性の増殖機構に関与し、さらにIGF-IIとIGFBP-2の癌組織内での発現量増加はホルモン療法後の前立腺癌患者の予後不良の因子と考えられた。2)IGFBP-7のヒト前立腺細胞における発現と消失IGEBP-7遺伝子導入マウス肝癌細胞の増殖速度は非導入細胞に比べて明らかに抑制され、その効果はIGFBP-7遺伝子発現量に相関していた。ヒト前立腺肥大症由来細胞および前立腺癌細胞株、前立腺癌組織および前立腺肥大組織のIGFBP-7mRNA発現は、RT-PCR法では、前立腺肥大症由来上皮細胞および間質細胞にIGEBP-7mRNA発現を認めたのに対して、前立腺癌細胞株には、いずれもIGFBP-7mRNA発現を認めなかった。さらにノーザンブロット法による解析でも同様の結果であった。かようなIGFBP-7の増殖抑制作用は、前立腺癌の治療への応用が期待される。
血流と血管壁の連成を考慮した脳動脈瘤動態シミュレータの開発とモデル実験による評価

本研究では、脳動脈瘤における血行力学的要因に着目し、計算的・実験的アプローチを併用することにより、瘤の発生および破裂のメカニズムを解明することを目的として行った。1)血流シミュレータの構築流体解析にはALE有限要素法、構造解析には超弾性体の混合型有限要素法を用いた流体構造連成解析プログラムを構築し、医用画像から構築した中大脳動脈瘤モデルに対して適用した。解析の結果、流体構造連成解析では、流体解析のみや構造解析のみを行った場合と比べて有意な差が表れ、流体構造連成解析の有用性が確認された。また、境界条件に着目し,末梢血管による圧力抵抗を再現した解析を行うため,末梢血管の構造と特性を考慮した流出境界条件の導出を行った.導出の際には,解剖学的知見に基づいた末梢血管網を構築し,1次元解析と0次元モデルを適用することで,血管の弾性および血液による粘性抵抗を考慮した.その条件下でWillis動脈輪の血流数値解析を行い,自由流出境界条件下と比較したところ,血流量・方向および流量分配に変化が見られた.特に狭窄の存在する症例では,血流量の足りない部位に他の血管を通じて血流量を補う,生体が持つ機能の再現が確認された.光造型法・ロストモデル法を用いて,アスペクト比0.62の動脈瘤のある実血管形状のin vitroモデルを作製し,定常流入条件下で瘤内部の流れを計測した.計測結果から瘤内の流線を作製したところ、壁に沿った渦構造が観察された.また、形状データと計測結果より壁面せん断応力を算出した結果,瘤内部に高壁面せん断応力が確認された.3)数値解析と実験結果の比較・検討in vitroモデル作製に使用した形状データを用いて数値解析をし,数値解析結果と比較した.断面の速度分布および流線の様子は定性的に一致していたが,高壁面せん断応力の部位については差異があった.本研究では、脳動脈瘤における血行力学的要因に着目し、計算的・実験的アプローチを併用することにより、瘤の発生および破裂のメカニズムを解明することを目的として行った。また、境界条件に着目し,末梢血管による圧力抵抗を再現した解析を行うため,末梢血管の構造と特性を考慮した流出境界条件の導出を行った.導出の際には,解剖学的知見に基づいた末梢血管網を構築し,1次元解析と0次元モデルを適用することで,血管の弾性および血液による粘性抵抗を考慮した.その条件下でWillis動脈輪の血流数値解析を行い,自由流出境界条件下と比較したところ,血流量・方向および流量分配に変化が見られた.特に狭窄の存在する症例では,血流量の足りない部位に他の血管を通じて血流量を補う,生体が持つ機能の再現が確認された.光造型法・ロストモデル法を用いて,アスペクト比0.62の動脈瘤のある実血管形状のin vitroモデルを作製し,定常流入条件下で瘤内部の流れを計測した.計測結果から瘤内の流線を作製したところ、壁に沿った渦構造が観察された.また、形状データと計測結果より壁面せん断応力を算出した結果,瘤内部に高壁面せん断応力が確認された.3)数値解析と実験結果の比較・検討in vitroモデル作製に使用した形状データを用いて数値解析をし,数値解析結果と比較した.断面の速度分布および流線の様子は定性的に一致していたが,高壁面せん断応力の部位については差異があった.本年度は、まずImage-Based血流シミュレータの改善と実験による評価を行うために、シミュレータの構築とin vitroモデル実験の構築、両者の結果の比較・検討を行った。シミュレータについては、流体構造連成有限要素法プログラムを構築し、脳動脈瘤付近の血流シミュレーションを行った。ここで、血管内部の流体領域は非圧縮ニュートン流体、血管壁部分の構造領域は線形弾性体としてモデル化している。血管壁を弾性体とした場合と剛体とした場合では血流場に大きな違いが見られ、流体構造連成解析の必要性が示唆された。in vitroモデル実験について、剛体壁の実血管形状in vitroモデル内の脳動脈瘤部に対して定常流入条件下でステレオPIV計測し、約6万点の速度3成分のデータを取得した。この結果から流跡線を作成した結果、動脈瘤に沿った2つの渦構造が観察された。また、血管データと速度データより算出した壁面せん断応力は血管部よりも動脈瘤部の方が低く、数値解析で得られた結果と定性的な一致を示した。次に血流と血管壁の相互作用を考慮したシミュレータの開発と実験による評価を目指して流体構造連成プログラムの改善と弾性壁モデル実験の準備を行った。シミュレータの改善については、構造の変形を正確に再現する必要性から、構造領域の材料モデルに超弾性体を装備した。これからこの超弾性体モデルを用いて、脳動脈瘤の流体構造連成解析を行っていく予定である。モデル実験については、PIVをベースとした弾性円管内の流れと壁の挙動を同時計測できる手法の開発を目指し、現在、弾性管に使用する材料の選定が終了し、単純な弾性円管モデルの作製方法の検討を行っている段階である。今後、弾性円管モデルを使った内部の流動と壁部の分別方法の検討と、壁の形状認識・追跡アルゴリズムの開発を行う予定である。

本研究では、脳動脈瘤における血行力学的要因に着目し、計算的・実験的アプローチを併用することにより、瘤の発生および破裂のメカニズムを解明することを目的として行った。1)血流シミュレータの構築流体解析にはALE有限要素法、構造解析には超弾性体の混合型有限要素法を用いた流体構造連成解析プログラムを構築し、医用画像から構築した中大脳動脈瘤モデルに対して適用した。解析の結果、流体構造連成解析では、流体解析のみや構造解析のみを行った場合と比べて有意な差が表れ、流体構造連成解析の有用性が確認された。また、境界条件に着目し,末梢血管による圧力抵抗を再現した解析を行うため,末梢血管の構造と特性を考慮した流出境界条件の導出を行った.導出の際には,解剖学的知見に基づいた末梢血管網を構築し,1次元解析と0次元モデルを適用することで,血管の弾性および血液による粘性抵抗を考慮した.その条件下でWillis動脈輪の血流数値解析を行い,自由流出境界条件下と比較したところ,血流量・方向および流量分配に変化が見られた.特に狭窄の存在する症例では,血流量の足りない部位に他の血管を通じて血流量を補う,生体が持つ機能の再現が確認された.光造型法・ロストモデル法を用いて,アスペクト比0.62の動脈瘤のある実血管形状のin vitroモデルを作製し,定常流入条件下で瘤内部の流れを計測した.計測結果から瘤内の流線を作製したところ、壁に沿った渦構造が観察された.また、形状データと計測結果より壁面せん断応力を算出した結果,瘤内部に高壁面せん断応力が確認された.3)数値解析と実験結果の比較・検討in vitroモデル作製に使用した形状データを用いて数値解析をし,数値解析結果と比較した.断面の速度分布および流線の様子は定性的に一致していたが,高壁面せん断応力の部位については差異があった.
東アジアの経済開発と国際資金フロー -韓国とマレーシアの比較研究-

前年度に引き続き、東アジアの経済開発と国際資金フローの役割をテーマとし、東アジアの外資導入政策と市場メカニズムの関係を韓国とマレーシアの比較分析を通じて考察した。韓国は、政府部門が中心となって借款を主要形態とする外資導入を行った。政府部門が直接借入れるか民間部門の借入に対して支払保証を与える「公的・公的保証付き借款」が最も多くみられることから、韓国の外資導入は「政府主導型」であるといえる。しかし、政府主導型といっても、それは市場メカニズムから独立ではなかった。韓国政府は、導入した国際借款を最も輸出パフォーマンスが良好な返済力のある民間主体に優先して供給した。その結果生み出されたのが今日の韓国の巨大財閥である。すなわち、韓国政府が輸出指向工業化という市場メカニズム志向型の開発戦略のルールを設定し、そのルールのもとで競争を促進するという「コンテスト的マーケット(contestable market)」と外資導入が結合したといえる。一方、マレーシアやシンガポールは、戦略的に重要な産業を選定し、その産業分野の育成に対して積極的に直接投資を導入する「直接投資依存型」の外資導入政策を採用した。しかも、その直接投資の積極的な導入により先進国の技術・経営ノウハウを吸収する時間を短縮し、労働集約的な産業における輸出指向型工業化段階を経験することなく、電気・電子産業を中心とする資本・技術集約的な輸出指向工業化段階へと「飛躍」した。これは直接投資を活用することにより産業発展の「序列」を飛び越える「序列なき」国際分業の形成を意味する。しかも、この「序列なき」国際分業は、マレーシアとシンガポールというマレー半島に共通することから「マレー半島型」の工業化と呼んだ。東アジアの工業化の動態的変化が経済発展段階の違いという序列にしたがって形成されるとする「雁行形態パターン」によって説明されてきたのに対し、本研究では、例えば繊維のような労働集約的な工業化段階を「飛び越え」、いきなり電気・電子産業のような資本・技術集約的産業への進出が可能であるとする「序列なき国際分業パターン」を仮説として主張した。また、東アジアの工業化に関する実証分析の結果、東アジアの中でも比較的早く工業化を行った韓国では、雁行形態パターンが適用できるが、韓国以上に急速な工業化を目指すマレーシアは、繊維産業のGDPにしめる比率は極めて低く、また繊維産業の輸出特化係数も歴史的に一貫して低いことから、序列なき国際分業パターンが主流であるとの観察結果を得た。さらに、東アジアの国際分業パターンの違いと国際資金フローの関係に関する実証分析を行った結果、韓国では雁行形態パターンに沿って、労働集約型産業から資本集約型産業へと緩やかに移行したために、自前で調達できない高度技術の導入も少数の分野に限定されたため、高度技術の獲得を目的とする直接投資の導入もマージナルなものであり、むしろ大規模な工業化をファイナンスするための巨額の借款導入が重視された。一方、経済発展の水準に関係なく、マルチメディア産業のような高度技術集約的産業に進出するマレーシアの野心的な工業化は、常に直接投資をチャンネルとした技術の獲得を必要とした。以上に示したように、本年度の研究では、理論的・実証的分析の結果、一種の共通パターンが存在するといわれる東アジアの経済成長も、韓国とマレーシアでは、その国際分業パターンと国際資金フローの関係という点では異なるのではないかという結論を得た。また、今後は、アジア通貨危機、地球環境問題といった現代的課題のなかで、東アジアへの国際資金フローがどのように変化するのかを実証的に分析する計画である。