hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代コンピュータグラフィックスのための人間の表情のデータべ-ス化の検討

今後,採取したデータを解析し,人種,性別,年齢などの違いによる表情の差を定量的に解析することで,表情データベースの作成を行う予定である.昨年は、モーション・キャプチャリング・システムで計測した位置データから表情筋の収縮率を算出して,怒り,悲しみ,恐怖,嫌悪,驚き,喜びの6種類の表情を表現することができたが,本来人間が見せる微妙な表情を表現することは困難であった.そこで,本年度は,実時間三次元計測装置を用いて微妙な人間の表情データを計測し表現する手法について検討を行った.実験に用いた三次元計測装置は,実時間で人間の顔の大きさ程度の三次元物体の高精度形状計測が可能な装置であるため,動きを伴った物体の三次元形状計測も可能である.しかし,この計測装置は縞投影を用いているため,撮影装置に対して傾きが大きい面や光が反射されない部位に対してはデータが計測できないという問題点がある。そこで,本研究では,表情作成の基礎的な研究としてデータ欠損のない三次元顔モデルを生成する手法について検討を行った.提案手法は,無表情で顔を左右に振る動きを三次元計測装置で計測し,そのデータを用いて逐次的に三次元顔モデルの欠損部分の補間および計測誤差を修正する手法である.まず,ある時刻に計測された三次元データから初期値となる顔モデルを作成する.その後,逐次的に計測されたデータから作成した顔モデルとその時点までに補間,修正を行った顔モデルを比較し欠損部分の補間,モデルの修正を行うことで三次元顔モデルを作成した.また,現実感のある人間の顔を表現するためには,リアルな頭髪の表現も必要である.本研究では,リアルで個性的な頭髪を容易に作成する手法の提案も行った.そこで,提案手法では,人間の頭部を撮影した3枚の映像から頭髪領域を抽出し,3次元頭髪領域をヘアボリュームとして作成する.一方,入力として用いた3枚の画像から頭髪の流れを検出し,頭髪をヘアボリューム内に生成することで,個性のある頭髪を作成した.また,本研究では,人間の表情,頭髪の表現とともに,リアルな人間の掌握運動についても検討を行った.単眼画像からのヘアモデルの生成では,正面リアルな人間のCG映像を作成するためには,人間の外形のリアルなモデリングはもちろんのこと,顔の表情,髪の毛,肌,身体の動きなど様々な要素において自然らしさを表現する必要がある.本研究においては,顔の自然な表情を作成する手法の検討と,実在する人間を撮影した画像から,個性的な髪の毛をモデリングする手法の検討を行った.顔の自然な表情の作成においては,表情作成支援システムの検討を行った.CGアニメーションにおいて筋肉モデルは特に表情生成の分野で多く利用されており,筋肉モデルを用いたGUIによるツールも多数作られているが,顔の標準モデルに既に配置されていることが多く,あまり汎用的ではない.そこで,ポリゴン形状に対して筋肉モデルのインタラクティブな取り付けが可能なシステムの提案を行った.
マクロ神経回路活動とメゾ神経回路構造を同定するデータ解析技術の開発.

脳内の神経回路がどのような仕組みによって情報処理を実現しているかを知ることは脳科学における重要な目標の一つである.この目標を実現するため,本研究課題では実験データ(多細胞同時計測スパイクデータ,単一神経細胞膜電位データ,カルシウムイメージングデータなど)から情報処理中の神経回路の振る舞いを同定する手法を開発することを目的とする.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。脳内の神経回路がどのような仕組みによって情報処理を実現しているかを知ることは脳科学における重要な目標の一つである。この目標に向けて、本研究課題では、実験データ(多細胞同時計測データ、膜電位データ、カルシウムイメージングデータ等)から情報処理中の神経回路の振る舞いを同定するアルゴリズムを開発することを目的とする。平成25年度は多細胞同時計測データから神経細胞間のシナプス結合を推定する手法の開発を行った。計測されたスパイクデータを積分発火型モデルによりモデル化し、最尤法を用いる事によってシナプス結合を推定するアルゴリズムを導出した。そして、我々の手法は既存手法(Cross-Correlation法、Transfer Entropy法)よりも推定精度が向上することを確認した(Kobayashi and Kitano, Journal of Computational Neuroscience 2013)。次に、推定されたシナプス結合が統計的に有意に強いかどうかを判定する手法の開発に着手した。このような手法は、実際の実験データに適用する際に非常に重要になる。膜電位データの解析に関しては、状態空間モデル(Kobayashi, Shinomoto and Lansky, Neural Computation 2011)を用いてモルモット聴覚野から計測された膜電位データを解析し、聴覚刺激がシナプス入力へ与える影響を調べた。また、昆虫(カイコガ)の嗅覚神経回路において神経細胞が嗅覚情報をどのように表現しているか調べた(Kobayashi, Namiki, Kanzaki, Kitano, Nisihkawa and Lansky, Brain Research 2013)。平成25年度中に、神経細胞モデルに基づくシナプス結合の推定手法を開発した。さらに、推定されたシナプス結合が有意に強いかどうかを判定する手法の開発に着手できたため。今後は、推定されたシナプス結合の有意性検定アルゴリズムを確立させ、実験データに適用させる準備を進める。また、さまざまな領野から計測された膜電位データに適用できるように、膜電位データ解析アルゴリズムの整備を進めたい。
血管病におけるゲノム損傷と修復異常

(1)血管平滑筋細胞における酸化ストレスによるゲノム損傷、修復機構immunocytochemistryの手法により培養血管平滑筋細胞において、酸化ストレス(H_2O_2),投与によって核内にthymine glycol及び8-oxo-guanidineの集積が認められ、ゲノムに酸化的損傷の生じたことが確認された。核内thymine glycol及び8-oxo-guanidineの集積は30μM以上のH_2O_2投与により、15分以降30分をピークに生じた。ゲノム修復に関しては、DNA二重鎖切断に対する修復機転に関与するRad51と、酸化的損傷に対する修復機転に関与するといわれているBRCA1の核への集積が認められ、修復機転の活性化が確認された。ただし、Rad51とBRCA1の局在は一致しなかった。以上より、酸化ストレスによりゲノムが障害され、その修復機構が活性化されることが明らかとなった。(2)酸化ストレスにより核内移行する蛋白我々は、元来細胞質で蛋白の翻訳に関わるMAP kinase-integrating kinase 1(Mnk1)が酸化ストレスにより核内に移行することを見い出した。Immunocytochemistryにより、Mnk1は酸化ストレス暴露後、30分で核内でリン酸化が認められ、その局在は主にSC35と共存することからスペックルに存在するものと思われた。Mnk1のスペックルへの局在は核内での転写と翻訳の関連を示唆し、Mnk1の新しい役割を示した。(3)ゲノム修復遺伝の遺伝子多型と心血管疾患ゲノム修復遺伝子の遺伝子多型と心血管疾患との関連を調べるため、血液よりDNAを分離し、PCR-RFLP法により個々のゲノム修復遺伝子XRCC3の多型を決定した。現在約1000名の同意を得た被験者より採血を行い多型を決定した。日本人における多型の分布は欧米人とは異なることが明らかとなった。(1)血管平滑筋細胞における酸化ストレスによるゲノム損傷、修復機構培養血管平滑筋細胞において、酸化ストレスによりゲノム傷害をきたすか否か検討するため、H_2O_2を投与し、thymine glycol及び8-oxo-guanidineに対する抗体を用いたimmunocytochemistryを行った。thymine glycol及び8-oxo-guanidineを用いたDNA損傷の検出は容易でなかったが、DNAseを用いるなどの調整により検出が可能となった。H_2O_2の濃度および暴露時間を変化させ観察を行ったところ、30μM以上のH_2O_2投与により、15分以降30分をピークに核内にthymine glycol及び8-oxo-guanidineの染色が認められ、ゲノムに酸化的損傷の生じたことが確認された。一般に、酸化ストレスではDNA二重鎖切断は生じないとされており、酸化ストレスによるRad51の集積は新しい知見である。(2)ゲノム修復遺伝子の遺伝子多型と心血管疾患ゲノム修復遺伝子の遺伝子多型と心血管疾患との関連を調べるため、ヒト血液よりDNAを分離し、PCR-RFLP法により個々のゲノム修復遺伝子XRCC3の多型を決定した。現在717名の同意を得た血液提供者より採血を行い、697検体の多型を決定した。遺伝子多型と心血管疾患との関連は現在解析中である。

(1)血管平滑筋細胞における酸化ストレスによるゲノム損傷、修復機構immunocytochemistryの手法により培養血管平滑筋細胞において、酸化ストレス(H_2O_2)投与によって核内にthymine glycol及び8-oxo-guanidineの集積が認められ、ゲノムに酸化的損傷の生じたことが確認された。核内thymine glycol及び8-oxo-guanidineの集積は30μM以上のH_2O_2投与により、15分以降30分をピークに生じた。しかし、10mM以上の酸化ストレスでは細胞障害がつよく、細胞はnecrosisに陥っている思われる所見であった。ゲノム修復に関しては、DNA二重鎖切断に対する修復機転に関与するRad51と、酸化的損傷に対する修復機転に関与するといわれているBRCA1の核への集積が認められ、修復機転の活性化が確認された。ただし、Rad51とBRCA1の局在は一致しなかった。(2)酸化ストレスにより核内移行する蛋白我々は、元来細胞質で蛋白の翻訳に関わるMAP kinase-integrating kinase 1(Mnk1)が酸化ストレスにより核内に移行することを見い出した。Immunocytochemistryにより、Mnk1は酸化ストレス暴露後、30分で核内でリン酸化が認められ、その局在は主にSC35と共存することからスペックルに存在するものと思われた。現在Mnk1の核内におけるリン酸化の意義を解析中である。(2)ゲノム修復遺伝子の遺伝子多型と心血管疾患ゲノム修復遺伝子の遺伝子多型と心血管疾患との関連を調べるため、血液よりDNAを分離し、PCR-RFLP法により個々のゲノム修復遺伝子XRCC3の多型を決定した。現在約1000名の同意を得た被験者より採血を行い多型を決定した。日本人における多型の分布は欧米人とは異なることが明らかとなった。遺伝子多型と心血管疾患との関連は現在解析中である。
細胞外基質による血管前駆細胞の分化誘導-血管内膜増殖阻害の試み-

2)血管内皮前駆細胞の細胞外基質への接着の検討上記のように分化誘導した7日目の血管内皮前駆細胞を用いて、様々な細胞外マトリックスに対する接着について検討した。ラミニン1、ラミニン8、ラミニン10、I型コラーゲン、IV型コラーゲンを96-wellにコートして、1時間のadhesion assayを行った。結果、ラミニン10に対しての接着が最もよく、ついでラミニン8>ラミニン1>IV型コラーゲン>I型コラーゲンの順であった。3)血管内皮前駆細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ分泌能の検討様々な細胞外マトリックスの上で、EPCのマトリックスメタロプロテアーゼ-2(MMP-2)分泌能に違いがあるかについて検討した。ラミニン1、ラミニン8、ラミニン10、I型コラーゲン、IV型コラーゲンを96-wellにコートして7日目のEPCを再プレート。FBS(-)のmediumにて48時間培養後、medium中のMMP-2濃度をELISAで測定した。EPCはMMP-2をすべての細胞外マトリックス上で分泌しており、特にラミニン8、I型コラーゲンで多くのMMP-2分泌が認められた。
高電力密度化を実現する電解コンデンサレス単相系統連系インバータの開発

平成30年度は提案する電解コンデンサレスインバータの入出力波形制御法の評価として、系統連系時を想定した制御法の検証を行い研究成果のまとめを行った。系統連系では、負荷である系統電圧の変動が電力変換器の動作に影響する。特に、本研究で提案する電解コンデンサレスインバータには、電力変換器の内部に大容量のエネルギーバッファを有していないため、負荷側の変動が入出力波形に及ぼす影響は大きくなる。そこで、本年度は、電解コンデンサレスインバータにおいて、負荷側の変動の影響を考慮した制御系を構築して効果を検証した。提案する制御法は、出力電力脈動を推定するために出力電力をハイパスフィルタ(HPF)に通すことで求める。デカップリング回路の補償電流を求めるために出力電力をDC電圧で除算することで出力電力脈動を補償するための電流指令値を求める。そして、デカップリング回路の電圧制御ではの平均電圧を制御する。このようにキャパシタ電圧を一定に制御する電流指令値にデカップリング回路の充放電電流指令値を加算することによって,負荷側の変動にも対応できるデカップリング回路の充放電動作を実現できる。本制御法を適用した結果、系統電源側の変動に対しても、DC電圧のリプル率を30%以内に収めることができ、提案システムの有効性を確認した。以上より、本研究で開発する電解コンデンサレスインバータの系統連系接続を想定した制御法の有効性を確認した。提案する電解コンデンサレスインバータをシミュレーションにより検証した。本課題では、系統連系インバータに用いられる電解コンデンサの使用を無くして、インバータの制御によっ太陽光発電パネルと単相電源系統のパワーデカップリングを実現するものである。今年度は、TタイプNPCインバータを連系インバータとして採用して、電源系統の電圧位相に応じて中性点電位を制御することでパワーデカップリングを行う。そして連系する電流波形を正弦波にする制御も行う。電解コンデンサを用いなくても提案するパワーデカップリング制御法を用いることで直流電圧脈動と系統側の電流波形の正弦波が実現できた。従来の制御法と比較して直流リンクに生じる電源周波数の2倍成分を65%低減できることを確認できた。しかしながら、系統電圧のゼロクロス付近で電流波形の歪みが観られた。これにより、パワーデカップリング性能が悪化するため、完全なリプル電圧の抑制には至っていない。次に、実験装置の作成による効果の検証を行った。実験でもシミュレーション同様の効果が確認できた、変換効率は約400W出力において85%であった。この原因として、電圧利用率の問題がある。提案手法はパワーデカップリングにむけた中性点電位の制御と系統電流制御を両立させるために直流リンク電圧を高くする必要がある。そのためスイッチング損失の増加とリアクトル損失の増加が生じた。実験により提案システムの電力変換効率の影響を明らかにできた。当初の計画では、シミュレーションによる原理検証を計画としていたが、実験装置の開発ならびに実験検証まで実施できた。また実験により電力変換効率の影響、電圧利用率の影響などの提案システムの新たな課題についても鮮明になった。したがって、当初の計画以上に進展しているといえる。本研究では,系統連系インバータの高電力密度化,低コスト化,メンテナンス低減に向けて,単相インバータの直流バスに用いるコンデンサ容量を従来比の1/20以下にしても,従来システムと同等の出力電流波形と直流電圧リプルを得る制御法を開発する。昨年度の研究を通じて、提案する電解コンデンサレスインバータにおいて、系統電圧のゼロクロス付近でパワーデカップリングに必要な電流を確保できなく、直流電圧のリプル電圧の増加の課題が明らかになった。そこで、本年度は、本研究で想定する太陽光発電システム全体でリプル抑制の検討を行った。具体的には、電解コンデンサレスインバータの直流側に、絶縁型DC-DCコンバータを用いて、コンバータによるリプル電圧の抑制制御と、電解コンデンサレスインバータのパワーデカップリングによるリプル電圧抑制についてシミュレーションで検討した。絶縁方DC-DCコンバータの構成としてLLC共振コンバータを採用した。まず、LLC共振コンバータによる太陽光パネル側の電流リプル抑制の検討として、周波数制御と位相シフト角制御を用いたフィードバック制御法を検討した。検討した結果、位相シフト角制御によるリプル低減の効果が大きいことが確認できた。その結果を用いて、電解コンデンサレスインバータと統合して検証した結果、リプル抑制制御によって直流電圧のリプル率を10.0%まで抑制でき、そして太陽光パネル側に流れる電流のリプル率も2.75%まで低減できる結果が得られた。また、実験検証の準備も進めており、絶縁型DC-DCコンバータおよび電解コンデンサレスインバータの作成まで終了している。当初の予定どおり、シミュレーションならびに実験検証まで終えている。

このようにキャパシタ電圧を一定に制御する電流指令値にデカップリング回路の充放電電流指令値を加算することによって,負荷側の変動にも対応できるデカップリング回路の充放電動作を実現できる。本制御法を適用した結果、系統電源側の変動に対しても、DC電圧のリプル率を30%以内に収めることができ、提案システムの有効性を確認した。以上より、本研究で開発する電解コンデンサレスインバータの系統連系接続を想定した制御法の有効性を確認した。シミュレーションおよび実験により、電圧利用率と系統電流歪みの課題が明らかになった。今後は、これらを解決する制御法の検討を行う。具体的には、系統連系インバータのPVパネル側のチョッパ回路の制御と連成した提案システムの優位性を検討する。またPWMパターンによる波形改善についても検討する。引き続き、実験検証ならびに性能評価を行う。当初、プロト機の試作を予定していたが、実験に必要な素子などを低コストのマイコン、ディスクリート品、研究室保有のリアクトルなどを用いることができたため支出額が減額して次年度使用額が生じた。28年度の研究を通じて、提案システムの課題が鮮明になった。その対策を平成29年度は実施するが、そのために、高精度のコントローラなどが必要になる。コントローラの購入経費として予算執行を計画する。
「道徳科」における教育評価の歴史的研究－戦前日本における修身科を中心に－

本研究は,戦前日本の小学校における修身科の教育評価の理論と実践を対象として分析,考察することにより,教科としての道徳科における教育評価の特異性を明らかにする。修身科では,つとに指摘される道徳教育の評価の困難性や原理的不可能性をどう処理してきたのか,それはどこまで「成功」したのか,というのが基本的問いである。このため方法的には,「評価」概念に混同して包摂されている,1測定とアセスメント(子どもの理解のための調査),2評価と調整(教育活動を修正するための評価),3評定と処遇(成績をつけたり、賞罰を与えるための評価)を自覚的に区分して分析することでその特質にせまっていく。
肝硬変の組織学的展を抑制する糖鎖修飾構造を標的とした薬剤開発系の構築

本研究で申請者らは、肝硬変は従来不可逆性の病態と考えられていた肝線維化を標的とした新規薬物療法標的を探索するため、肝硬変症例の肝組織および血清、さらに培養肝星細胞の表面蛋白の複合糖鎖の解析、同定された特異修飾糖鎖の糖鎖構造に対する抗体、結合小分子の大規模探索、作用寄稿解析を目的として遂行し、以下の結果を得た。1.肝線維化、肝発癌やC型ウイルス肝炎患者のDAA治療後症例の血清を対象とし、糖タンパク質糖鎖(N-結合型糖鎖、O-結合型糖鎖)、スフィンゴ糖脂質、グリコサミノグリカン(コンドロイチン硫酸、ヘパラン硫酸、ヒアルロン酸)、遊離オリゴ糖等の複合糖質糖鎖等の包括的解析をおこない、組織障害のステージに有意に関連する修飾糖鎖構造およびそのキャリアタンパク質の候補を同定した。2.肝線維化、星細胞活性化に関連する組織中、血清分泌型microRNAの網羅的探索から、申請者が同定した肝線維化軽快例で上昇するmiRNA4種を培養星細胞に遺伝子導入解析し、αSMA発現、コラーゲン産生、ケモカイン分泌関連遺伝子が有意に上昇することを確認した。3.MSC培養液から肝線維化抑制効果を担う蛋白、小分子の探索および上清蛋白糖鎖修飾構造の網羅的解析をおこなった。4.培養肝星細胞由来RI-T細胞株および初代ヒト肝星細胞を用いて、Kuppfer細胞共培養下のLPS刺激、TGF-β添加培養などにより活性化星細胞構築のための培養条件の設定等をおこなった。次年度以降さらにanti-miRNAによる発現抑制が星細胞活性化抑制、肝線維化抑制効果をもたらすか否かを検証し、未だunmet needsである肝線維化を標的とした新規治療に対する、糖鎖修飾構造を標的とした分子標的治療薬開発のproof of concept獲得を目指す。当初計画していた、患者血清の複合糖鎖解析、血清分泌型microRNAの網羅的探索、MSC培養液から肝線維化抑制効果を担う蛋白、小分子の探索など、概ね順調に研究の着手ができた。次年度以降は、同定された候補miRNAの制御遺伝子のpashway解析、さらにanti-miRNAによる発現抑制が星細胞活性化抑制、肝線維化抑制効果をもたらすか否かを検証する。さらに、SILAC法による活性化星細胞のプロテオーム解析および候補蛋白の抽出をおこなう。欠席複合糖鎖の解析費用に残額が生じた。同解析は次年度以降も継続する計画であり、次年度助成金と合わせて執行する予定である。
沖縄戦死別経験者のライフコースと家族キャリアに関する研究

本研究の目的は、住民の大半が沖縄戦による家族員喪失を経験した沖縄社会において、そうした集合的な経験が戦後の家族の発達、家族観の形成にどのような痕跡を残したかという問題の答えを探るために、沖縄戦で親と死別した人びとが戦後歩んだライフコースに関する質的面接調査を行い、家族キャリアの記述分析を行うことである。このような目的にそうべく、戦争による家族員喪失の経験の析出を行うための理論と方法の検討を主に行った。同時に、代表者が199497年に実施した調査の対象者の子ども世代のサンプルを確定するための選定作業を行った。理論と方法論の検討は順調に進捗した一方、調査の対象者の選定については、研究目的にふさわしい対象者の属性や死別経験を綿密に吟味するのに予想以上に時間を要したため、当初計画していたプリテストに着手できず、これは2019年度に回すこととなった。対象者選定基準は2018年度でひとまず確定したので、2019年度は対象候補者を確定し、コンタクトを取って調査協力依頼を行うことから始め、これを夏季休暇までに完了する。その後、大学の夏季休暇期間からインタビュー調査開始する予定である。旅費が予算額75000円よりも約19000円超過したが、プリテストを次年度に回したため、謝金19000円の執行がなく、当初の予算になかった文献複写に要した1969円などを差し引き、6000余りの残額が出た。次年度は、プリテストの謝金に繰り入れる計画である。
高次元数値積分と非一様点列に関する研究

本研究では、高次元数値積分に対して、従来方法(一様性に基づくもの)とは全く異なり、「非一様点列」の考え方を追求することを目的としていた。具体的成果としては、(1)Kolmogorovsuperposition theoremを応用することで、高次元単位立方体上で定義される連続な多変数関数の積分を1次元超一様分布列を用いて高速化する方法を与えた。(2)上に述べた1次元超一様分布列の研究から、(t,e,s)列の理論を確立した。この理論が、Information-based Complexityおよび一様分布論という2つの分野にまたがる20年来の重要な未解決問題の解決につながった。初年度の22年度は、本研究テーマおよび方向性をできるだけ客観的に眺め、世界的な視野で位置づけながら、研究をスタートさせることが第1の目標だった。具体的には、ワルシャワ大学で8月に開催されたモンテカルロ法で最も権威のある国際会議MCQMC2010のProgram Committeememberの一人として、Oto Strauchと共同で非一様点列に関する特別セッション「Distribution of Sequences」を開き、この分野における代表的な研究者4人による講演を持ち、成功裏に終わることができた。私の発表した内容は、非一様点列の構成方法の確立に関して、高次元単位立方体[0,1]^d内の点列とて、原点と(1,1,...,1)を結ぶ対角線上の点のみからなる点列を対象とするものである。これは極端なほど非一様な点列となっているが、それでも次元が高くなると、かなり広いクラスの関数に対して、[0,1]^d上の高次元積分をかなりよく近似することがわかっている。発表では、Isotropicな高次元関数とKolmogorov superposition定理から定義される高次元関数の2つの場合について、ある条件のもとで、積分誤差が0((logN)/N)となることを示した。この内容は、現在論文としてまとめ投稿する予定である。今後、その特殊性をどこまで取り除けるかの検討をし、その後、点の分布を対角線からもっと広げていくことでさらに広い関数へと拡張していくことを考えている。本研究課題の重要な柱のひとつとなっているIsotropicな高次元関数に関しては、海外連携研究者であるA. Papageorgiou氏と、この国際会議の場において貴重な討論を持つことができたのは収穫であった。さらに付け加えると2年後にシドニーで開かれるMCQMC2012においてもProgram Committeeを務めることになった。本研究2年目となる23年度は、2つの国際会議に参加した。1つは7月前半にブタペストで開かれたFoundation of Computational Mathematics (FOCM 2011)である。もうひとつが、7月後半にバンクーバーで開かれた第7回ICIAM (International Congress on Industrial and Applied Mathematics)2011である。この会議では、Minisymposium "Discrepancy Theory and Applications to High-Dimensional Integration"において、本研究初年度の成果を"High-Discrepancy Sequences for Kolmogorov Superposition Integrals"というタイトルのもとで発表(30分)した。またこのとき海外連携研究者であるA.Papageorgiou氏とも会って、本研究に関していろいろな観点から議論をすることができた。その中でもとくに重要な点は今回発表した結果は、彼が2003年にJournal of Complexityに発表した結果を用いればさらに一般化できるだろうというコメントだった。現在共同研究が進行中であり、2012年9月のDagstuhl seminarで再び彼と合流できるので議論をさらに発展できるはずである。研究実施計画にも述べておいたが、今年度は7月のICIAM2011で発表する非一様点列に関する成果をさらに発展させていくことが最も大きな目標であったので計画通りに進んでいるといえる。また、isotropicな高次元関数のクラスについて計画していた数値実験もJavaによるプログラム開発をeclipse上で行っており計画通り進んでいる。非一様点列の構成方法としては、高次元単位立方体[0,1]^d内の点列として、原点と(1,1,...,1)を結ぶ対角線上の点のみからなるものをプログラムしている。25年度は本研究プロジェクトの最終年度である。今年度は2つの国際会議に出席した。1つは7月にフランスで開かれた第9回IMACS Seminar: Monte Carlo Methods 2013である。この会議ではプログラムコミッティーのメンバーの一人として会議運営に貢献した。もう一つは、9月末から10月初めにかけてドイツのOberwolfachで開かれたワークショップ「Uniform Distribution Theory and Applications」である。Oberwolfach workshopは国際数学会で権威のあるワークショップである。毎年いくつかの重要な研究テーマが選ばれており、「一様分布論」が今年のテーマの1つだった。この会議では論文発表を行った。

具体的な研究内容は、昨年度報告した研究論文(Journal of Complexity(2013))で提案した(t,e,s)列の理論に関するものである。上に述べたOberwolfach workshopではその最新成果を発表した。また、これとは別に1次元超一様分布列の研究に関して学術専門誌「Uniform Distribution Theory」に論文を発表した。この研究を進める中で現れたアイデアが(t,e,s)列の理論である。もともとは1次元のディスクレパンシー解析に粗い精度のelementary intervalsを用いてみたらどうかというもので、その解析にsigned splitting法というAtanassov (ブルガリア)の考え方を応用したのである。また、「非一様点列」に関する研究成果をまとめたサーベイ論文をJournal of Math-for-Industryに発表した。本研究プロジェクトの総括という意味もある。本研究3年目となる24年度は、2つの国際会議に参加した。1つは6月にスロバキアで開かれたUniform Distribution Theory 2012(UDT2012)である。この会議では、"A new construction of (0,1)-sequences"というタイトルのもとで発表(30分)した。もうひとつの国際会議は、9月後半にドイツで開かれたDagstuhl Seminar "Algorithms and Complexity for Continuous Problems"である。このとき海外連携研究者であるA. Papageorgiou氏とも会って、本研究に関していろいろな観点から議論をすることができた。また、isotropicな高次元関数のクラスおよびKolmogorov superposition integralsと呼ばれるクラスについて計画していたJavaによるプログラム開発がeclipse上で完成した。非一様点列の構成方法は、高次元単位立方体内の点列として原点と(1,1,...,1)を結ぶ対角線上の点のみからなるものをプログラムし、数値実験を行った。その結果、これら2つの高次元関数のクラスを被積分関数とする高次元数値積分に対する非一様点列の有効性を実験的に確認することができた。国際会議(ICIAM2011)での自分自身の発表とその後何人かの研究者との議論およびコメントなどから、本研究が最初計画していた方向以外の新たな進むべき方向も見つかり、さらに研究が広がり進展していく気配が感じられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。
ソフトマターにおける非平衡相転移の非摂動的な解析

気体液体間の状態の遷移に代表される、相転移現象は、平衡状態においてはよく理解されているが、エネルギーや物質の流れが非平衡環境ではまだ理解が進んでいない。そのため私は、その理論的解析に必要な連続体方程式を、細胞組織や自己推進粒子系に対して構築するとともに、相転移現象の普遍性を分類するために有用である繰り込み群の手法の発展にも取り組んだ。前年度から行っていたフラストレート磁性体を記述すると考えられるO(N)*O(2)模型の有効ポテンシャルの多項式展開によらない計算のまとめを行った。LPA'近似の範囲で数値的に完全に収束した解をより従来より低次元(d=2.2)まで得ることができ、その結果を論文を投稿した。その中で、O(N)*O(2)模型の解析において多重臨界点が3次元近傍で消滅するという予想外の結果を得たので、Large-N解析やいわゆるカレント項も含めた近似の精度の向上、消滅のダイナミクスの詳細な解析などの様々な検討を行った。その結果多重臨界点は、2次相転移を記述する固定点と異なったLarge-Nに関するスケーリングを持つ事を示した。またLarge-N極限では、ちょうどd=3で消滅する事も示した。さらに、多重臨界点の消滅するパラメータ付近で他の固定点を探した結果従来見つかっていない3重臨界点を発見した。その3重臨界点を次元を上げながら追跡しさらに、別の多重臨界点と衝突する事も示した。最後の多重臨界点はd=2まで存在する証拠を得つつ有り、この結果により、多重臨界点のダイナミクスの2<d<4にわたる統一的な描像を得たものと考えている。また非平衡系に関しても有効ポテンシャルと秩序変数分布の間の関係に関し考察を行ったもののまだ具体的な系に関しての適用は時間的に出来ておらず、次年度以降行っていく予定である。本年は、O(N)*O(2)模型の解析において多重臨界点が3次元近傍で消滅するという予想外の結果を得、Large-N解析や近似の精度の向上、消滅のダイナミクスの詳細な解析などの様々な検討を行い、これまで見つかっていなかった2つの他の多重臨界点を発見し、2次元から4次元にわたる、固定点の統一的な理解を得つつある。この結果は、このモデルに対する従来の描像を覆すもので、場の理論の他のモデルにおいても類似の現象が有る可能性があると考えている。しかしながら、非平衡系の計算はまだ進んでおらず来年度以降の課題となっている。本年度は、昨年度得られたO(N)*O(2)模型での多重臨界点の分岐現象に関し、様々な考察を行った。具体的には、(1)より精密な計算により確認、また(2)解析計算により3次元近傍でのスケールされた結合係数のくりこみ群方程式を書き下し3次元近傍での多重臨界点の消滅(結合定数の発散)を証明した。また、よりシンプルなO(N)模型においても同様な3重臨界点の消滅現象が3次元近傍で起こることを示した。ただLarge-N極限での多重臨界点に対応する解は存在しておらず、この点で、O(N)*O(2)模型とは、異なった振る舞いを示している。また、この消滅現象はこれまで知られていない非摂動的な多重臨界点との衝突により起こる。我々の計算によれば3次元でこれまで知られていない非摂動的な固定点が存在することとなり、興味深い成果だと考えている。さらに臨界現象以外でもソフトマターにおける様々な興味深いトピック、(1)選択的溶媒和効果による電荷反転、(2)化学反応により自己推進する液滴の衝突、(3)増殖するアクティブマターの連続体理論の研究を行った。各々のトピックで今年度論文を完成することができた。特に、(3)の研究においては、当初計画で述べた、Bertrand Delamotte氏との研究打ち合わせと同時並行し、パリ滞在中にキュリー研究所のPhilippe Marcq氏との議論を行うことにより新たに立ち上げることができたテーマである。今年度はシンプルなO(N)模型において、O(N)*O(2)模型と同様な3重臨界点の消滅現象が3次元近傍で起こるという大きく予想外の結果が得られその考察にかなりの時間を費やしたため、当初計画からは大きく研究の方向性を変更した。しかしながら、O(N)模型の振る舞いという場の理論の基本的な問題に対し、これまで予想されていない非摂動的な効果の重要性を示すもので大きなインパクトを持つ結果だと考えられる。しかしながら、くりこみ群に関する論文執筆に関しては、共同研究者の事情などもあり遅れており、来年度にこれまでの成果をまとめた論文をいくつか発表する予定である。さらに臨界現象以外でもソフトマターにおける様々な興味深いトピックにおいて成果を得ることができた。また、Large-Nでなぜ非摂動的な多重臨界固定点がこれまで見つかっていないのかに関し、さらに深く考察を行い、プロパゲータの特異性や、通常のLargeN解析で想定されているものと異なる結合定数のスケーリングが重要であることを発見し、これに関するレター論文を準備中である。さらに、O(N)模型で以前発見したdouble valued structureの中に入れ子になっている、さらにもう一つのdouble valued structureを発見した。また、O(N)*O

(2)模型について、O((\nabla)^4)の勾配項まで導入した計算により以前の結果が安定であることを確かめ、また見つかった1/Nに関する結合定数のスケーリングから、反カイラル固定点周りの線形化された固有値をLarge-N極限で、解析的に導出し、d=3近傍で固有値のうちの一つが消えることを示した。これは、反カイラル固定点が別の非摂動固定点と衝突することと整合的である。このような結果をまとめた本論文を2本投稿する予定である。気体液体間の状態の遷移に代表される、相転移現象は、平衡状態においてはよく理解されているが、エネルギーや物質の流れが非平衡環境ではまだ理解が進んでいない。そのため私は、その理論的解析に必要な連続体方程式を、細胞組織や自己推進粒子系に対して構築するとともに、相転移現象の普遍性を分類するために有用である繰り込み群の手法の発展にも取り組んだ。引き続き、多重臨界点のダイナミクスを詳しく調べ他の模型でも類似の現象を探索する。また非平衡系では、有効ポテンシャルと秩序変数分布を結びつける計算を開始したいと考えている。O(N)模型においての多重臨界点の非摂動的な振る舞いを理解し、さらに、臨界現象に関するこれまでの成果をまとめた論文をいくつか発表する予定である。非平衡系に関しても当初の予定の計算をできるだけ早く開始できるようにしたい。ソフトマター今年度、本研究計画に関する渡航が先方の事情により1ヶ月半程度にとどまった結果、残額が発生した。当初予定していたよりも本研究に関する打ち合わせ期間が短くなり残額が生じた。次年度以降の研究打ち合わせ、学会出張に用いる予定である。来年度は、研究打ち合わせをより長期に行い論文を完成させる予定である。
再交渉義務論の理論的・解釈論的研究

本年度は、昨年度までの貴科学研究費の援助の下に行うことのできた基礎研究を下に、現代契約法理論とりわけ、再交渉義務に関するわが国の理論的展開を国際学会で問うことにより、わが国の側からする世界にむけた情報発信をなすことができた。1995年8月に東京大学で開催された国際法社会学会の契約法部会において、英文報告を私はなしたが、とりわけ、アメリカにおける現代契約法理論の代表的研究者であるWisconsin大学Stewart Macaulay教授や、Harvard大学Morton Horwitz教授による強い賛同を得ることができたことにより、我々の主張する現代契約法理論が単に日本国内での一潮流には止まらないものであることの確証をあらためて得ることができたのは大きな収穫であった。さらに昨年までの理論研究を踏まえて、本年度は具体的裁判例の検討を行った。特に近時わが国裁判例において大きな問題となりつつあるフランチャイズ契約紛争事例を取り上げ、従来の解釈理論の限界、およびこれからの展望を具体事例に即して検討することができたことにより、現実の実務界の問題にも「再交渉」という観点がきわめて有用であることが判明した。この成果は現在執筆中であり、可及的に早期に公表する予定である。またフランチャイズ契約紛争の国際的比較研究に着手することもでき、とりわけニュージーランド、ヴィクトリア大学のル-ク・ノッテジ専任講師との比較共同研究が進みつつある。また、「再交渉義務」に関する文献収集にインターネットを積極活用するとの研究目的についても、ドイツ・アメリカの大学にアクセスすることにより、いくつかの貴重な資料を得ることができた。ただ、省みて日本国内での文献収集におけるインターネット利用の占める割合は依然として極めて小さいといわざるを得ない。幸い、九州大学法学部は本年度よりサーバーを立ち上げることに成功し、今後私の収集したデーターベースの国際的開放を睨んで、より一層の充実を図るための第一歩を踏み出すことができたといえる。
らせん高分子と二核金属錯体との指向性配位によるキラル空間の創成と不斉触媒への展開

本研究は、らせん高分子に特徴的な協同効果による不斉増幅現象を活用し、微量キラル源からの効率的なキラルナノ空間の形成を目指す。さらに、外部刺激によるらせんの巻き方向の可逆的な制御が可能である特長を利用することにより、固体状態でキラリティー制御が可能なスイッチングキラルナノ空間を創成する。本年度は以下の研究成果が得られた。1.らせん高分子集積キラルナノ空間の不斉反応への適用昨年度、らせん構造を記憶として保持した側鎖にカルボキシル基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)を、中心金属にロジウムを有する二核金属錯体と混合することにより、らせん高分子を多座配位子とした集積型らせん高分子錯体を合成することに成功し、本錯体を不斉シクロプロパン化反応の触媒として用いると、らせんキラリティーのみに由来する不斉選択性を発現することを見出している。本年度は、本錯体を触媒に用いた不斉反応について反応条件の最適化を行い、最大48%eeの不斉選択性が発現することを明らかにした。2.キラルカチオンの配位によるポリアセチレンへのらせん誘起・記憶側鎖に動的軸性キラルなビフェニル基を有するポリアセチレン(poly-1)が、溶液中だけでなく固体状態でもキラルゲストとの非共有結合相互作用を介して、一方向巻きらせん構造の誘起・記憶の現象を示すことを見出し、この特徴的な性質を利用して溶出順序を自在にスイッチできるキラルカラムの開発に世界で初めて成功している。しかし、poly-1に一方向巻きらせん構造を誘起するには、大過剰量のキラルゲストが必要であった。そこで、poly-1のビフェニル基上の2つのメトキシメトキシ基によって形成される擬クラウンエーテル構造に着目し、キラルアンモニウム塩をキラルゲストに用いることによって、触媒量(0.1当量)でもほぼ完全な一方向巻きらせん構造の誘起と記憶が可能であることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、らせん高分子を配位子として利用したキラルナノ空間を創成し、その特異な機能の発現を利用した不斉触媒等への展開を行う。具体的にはらせん高分子に特徴的な協同効果による不斉増幅現象を活用し、微量キラル源からの効率的なキラルナノ空間の形成を目指す。さらに、外部刺激によるらせんの巻き方向の可逆的な制御が可能である特長を巧みに利用することにより、そのキラリティーを固体状態で制御可能なスイッチングキラルナノ空間を創成する。本年度は、らせん状ポリアセチレン誘導体への金属等の配位がもたらすキラルナノ空間の創製と機能開発に関する以下の2つの研究成果が得られた。1.らせん高分子集積キラルナノ空間の不斉反応への適用:「らせん誘起・記憶」現象を示す、らせん状ポリ(ジフェニルアセチレン)をキラル配位子として用いた二核金属錯体を合成し、らせん構造が集積したキラルナノ空間を利用した不斉触媒反応の開発を行った。二核ロジウム錯体との配位子交換によって、らせん構造を記憶として保持したポリマーが多数配位した高分子錯体を合成し、これを触媒として不斉シクロプロパン化反応を行ったところ、最大34 %eeの不斉選択性が発現し、らせん高分子鎖の集積により形成されたキラルナノ空間が、らせん高分子触媒反応において有効に機能することを実証することができた。2.金属応答性らせん高分子のスイッチングキラル空間を用いたキラルカラム:アキラルな金属塩の添加により、溶液中でらせん反転を示すポリ(フェニルアセチレン)誘導体を担持したシリカゲルを充填したHPLCカラムを作製し、ラセミ体の光学分割を行った。その結果、本カラムが、アキラルな金属塩の配位によって固体状態でらせん構造のON-OFFとらせん反転に基づく全く異なる光学分割能を示し、各状態に可逆的にスイッチングが可能なキラルカラムとして機能することが明らかになった。研究実績の概要にまとめたように、研究計画に掲げた「らせん高分子を配位子として利用したキラルナノ空間の創成」については、記憶として保持されたらせんキラリティのみに由来する光学活性を示すらせん高分子鎖を多座配位子とした集積型らせん高分子錯体を合成することに成功した。また、「らせん高分子を配位子としたキラルナノ空間の不斉触媒等への展開」についても、上記の集積型らせん高分子錯体を不斉反応の触媒として用いることにより、らせんキラリティーのみに由来する不斉選択性が発現することを明らかにした。さらに、溶液中で外部刺激によるらせんの巻き方向の可逆的な制御が可能であるポリフェニルアセチレン誘導体について、そのキラリティーを固体状態でも可逆的に制御できることを明らかにした。また、この特徴を利用して、可逆的にスイッチングが可能なHPLC用のキラルカラムとして機能することも実証した。以上を総括し、全体的には概ね順調に進展していると判断できる。

1.らせん高分子集積キラルナノ空間の不斉反応への適用昨年度、らせん構造を記憶として保持した側鎖にカルボキシル基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)を、中心金属にロジウムを有する二核金属錯体と混合することにより、らせん高分子を多座配位子とした集積型らせん高分子錯体を合成することに成功し、本錯体を不斉シクロプロパン化反応の触媒として用いると、らせんキラリティーのみに由来する不斉選択性を発現することを見出している。本年度は、本錯体を触媒に用いた不斉反応について反応条件の最適化を行い、最大48%eeの不斉選択性が発現することを明らかにした。2.キラルカチオンの配位によるポリアセチレンへのらせん誘起・記憶側鎖に動的軸性キラルなビフェニル基を有するポリアセチレン(poly-1)が、溶液中だけでなく固体状態でもキラルゲストとの非共有結合相互作用を介して、一方向巻きらせん構造の誘起・記憶の現象を示すことを見出し、この特徴的な性質を利用して溶出順序を自在にスイッチできるキラルカラムの開発に世界で初めて成功している。しかし、poly-1に一方向巻きらせん構造を誘起するには、大過剰量のキラルゲストが必要であった。そこで、poly-1のビフェニル基上の2つのメトキシメトキシ基によって形成される擬クラウンエーテル構造に着目し、キラルアンモニウム塩をキラルゲストに用いることによって、触媒量(0.1当量)でもほぼ完全な一方向巻きらせん構造の誘起と記憶が可能であることを明らかにした。以下に、今後の推進方策を以下に示す。1.昨年度、らせん構造を記憶として保持した側鎖にカルボキシル基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体を、中心金属(M)にロジウム(Rh)を有する二核金属錯体と混合することにより、らせん高分子を多座配位子とした集積型らせん高分子錯体を合成することに成功している。また、本錯体を不斉反応の触媒として用いることにより、らせんキラリティーのみに由来する不斉選択性を発現することを見出している。本年度は、本錯体を触媒に用いた種々の不斉反応について詳細に検討し、不斉選択性および触媒活性の向上を目指して反応条件の最適化を行う。2.側鎖にビフェニル基を有するポリアセチレン誘導体について、光学活性アルコールとの相互作用によって一方向巻きのらせん構造が誘起され、光学活性体を除去した後も記憶として保持されることを見出しているが、らせん形成には過剰量の光学活性アルコールが必要であった。そこで、らせん高分子に特徴的な不斉増幅現象を活用し、微量のキラル源から効率的にキラルナノ空間を形成可能な条件を探索する。また、不斉増幅現象によって形成されたキラルナノ空間を、不斉反応やキラル識別などの機能発現のために利用する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
乳歯歯根膜由来細胞株の樹立および歯根膜細胞による新しい歯周組織再生法の開発

ヒト乳歯由来の歯根膜の不死化細胞株を作成した。この細胞株は脂肪細胞および骨芽細胞への分化能を有した。さらにこの細胞株を使用して、歯周組織の再生に関わると考えられるstromal cell-derivedfactor-1α(SDF-1)による歯周組織の恒常性維持機構・再生機構に関して解析を行った。脱落し廃棄される乳歯の歯髄や歯根膜にも間葉系幹細胞の存在が報告されている。小児歯科医療の現場において、患者自身から採取され廃棄される抜去歯から細胞を分離し必要な際に利用可能であれば、倫理的・免疫学的・安全性の問題を回避でき、さらに経済的にも安価な再生医療の資源になり得ると考えられる。しかし歯由来の間葉系幹細胞から各種細胞への分化制御機構については詳しく知られていない。そこで再生医学研究の実験材料を作る目的で、ヒト乳歯歯根膜細胞へhTERT遺伝子の導入により不死化細胞株の樹立を行った。遺伝子導入後、シングセルクローニングを行い、SH9,10,11の3株の分離を行った。その後細胞倍化指数(PDs)は80PDs以上を越え、Hayflickの限界の50PDsを越えて増殖していることから不死化していると考えられた。全ての細胞株で歯根膜のマーカーと考えられるscleraxis, periostin, CP-23, TeMの遺伝子を発現していた。さらに骨芽細胞への分化能について検討した結果、全ての細胞株で骨芽細胞のマーカーであるRUNX2, osterix, osteocalcin, osteonectin, collagen typela, ALP, PTHRを発現していた。またSH9株のみがvon Kossa染色陽性の石灰化結節を形成した。しかしSH10, 11株は多層化はするが石灰化しなかった。以上のことから、SH9株は右灰化能を持つが、SH10, 11株は石灰化能を持たない細胞株と考えられた。乳歯の歯根膜細胞の不死化細胞株の樹立は、今後の再生医学研究に非常に有用であると考えられる。「研究目的」本研究目的は、日常の小児歯科臨床において通常行われている乳歯に含まれる細胞(乳歯歯根膜細胞)によって再生医学研究のための材料を作成すること、すなわち乳歯歯根膜細胞株の樹立が第1目標である。そして第2目標として歯周組織再生のために、乳歯歯根膜細胞の再生医学研究の可能性を検討することである。「研究成果」具体的には永久歯と交換し、抜歯もしくは脱落して廃棄される乳歯より細胞を分離し、分離細胞を効率的に利用するすることで再生医療に応用可能であることを示唆した。骨髄からの間葉系幹細胞の分離は全身麻酔下においてドナーに疼痛など浸襲性の高い処置である。しかし乳歯の抜去歯から再生医療の材料を分離できれば、経済的にもドナーの負担的にも安価な材料になり得る。また自分自身の細胞であるため、免疫学的にも問題がないと考えられる。さらに特筆すべきは、患者自身の器官・組織から幹細胞を分離できなくても、患者自身の体性幹細胞の効率的使用の可能性を示唆した。分離し、移植する細胞に適切な処理を行えば、再生医療に効率的な応用可能な細胞を作成することができる可能性を示した。初めの1年間で細胞株樹立を論文報告でき、昨年度の研究業績により岩手医科大学同窓会圭陵会の学術賞を受賞した。さらに過去の研究業績と合わせて第49回日本小児歯科学会大会の学術賞"LION AWARD"を受賞した。2つの学術賞を受賞できたことから本研究成果の評価は高いと考えられた。また本研究課題で作成した細胞株を使用した歯周組織の再生医学研究について、既に原著論文のacceptを得ている。さらに関連する研究においても解析待ちの新しい歯由来の細胞株を得ていること、共同研究において研究論文計4報、学会発表計5回あり、研究の進行状況および業績の両面から十分だと考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。実用モデルの構築として、歯根膜細胞におけるSDF-1の発現促進とその維持を目的した解析を行う予定である。具体的にはnegative feedback loopを形成するSmad7,またSmad7と連動して作用するユビキチンリガーゼであるsmurf1/2, arkadiaの発現調節を考えている。この解析準備のため、それぞれのsiRNA, expression vectorの構築中である。