hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠期のパートナーシップの改善による子育て支援

本研究では、子育て期や妊娠期の夫婦の気質と心理社会的要因を把握し、新たな支援法を開発する。そして、子育て期や妊娠期の母親集団に介入を行い、効果を検討することが目的である。質問紙調査からは、自分に自信がなく他者を気にして行動する他者報酬型の生き方や、希薄な夫婦の関係性は、不安や抑うつ、不適切な養育態度につながることが推察できた。調査結果を踏まえて、夫婦や家族の生き方変容や関係性構築を促す支援法を開発した。開発した支援法による介入の前後において、自己価値感や育児自信感の向上、育児不安感や抑うつの軽減などの有意な良好な変化が確認され、1か月以上後の短期的な持続効果も確認できた。他者報酬追求型の恐怖に基づいた生き方と希薄なパートナーシップは、ストレス代償行動としての不適切な養育態度を生み、児童虐待を引き起こすと考えられる。そこで本研究では、妊娠期の夫婦の生き方を他者報酬から自己報酬追求型に変容し、良好なパートナーシップを形成する新たな両親学級を提案することが狙いである。今年度は、第1段階として、子育て期や妊娠期の夫婦の気質と心理社会的要因の関連を質問紙調査により把握し、第2段階として、独自の集団介入法により介入し効果を検討することが目的であった。第1段階の調査の結果(公立幼稚園児・保育園児をもつ母親n=494、有効回答率44.9%)、妊娠期を振り返った時に相談相手がいたと認知している者はそうでない者に比べ、育児中の現在、有意に自己抑制が弱く、育児不安感や抑うつが低かった。また、妊娠中に情緒不安定であったと認知している者はそうでない者に比べ、有意に自己価値感が低く、育児不安感やマルトリートメント傾向が高かった。自分に自信がなく他者を気にして行動する他者報酬の生き方や希薄な関係性は不安や抑うつ、不適切な養育態度を生むと推察される。そこで第2段階として、夫婦や家族の生き方変容や関係性構築を促す支援法による介入を乳幼児をもつ母親(p=11)に2時間計4回行った。その結果、介入直後、有意に育児不安感が弱くなっていた。一ヵ月半後には、育児自信感が高まり、有意に育児不安感や特性不安やマルトリートメント傾向も低下していた。また、講座を終えて、妊娠期に本講座の開催を希望するか否かを問うと、11名中9名が希望すると答えた。介入により、家族がお互いをどう尊重すべきかや、自分の良さを生かし、どうセルフケアすべきかが理解されたことで、育児への自信が高まり、不安の軽減、養育態度の改善が見られたと考える。乳幼児をもつ親への支援法の有効性が示されたと考えられた。本研究は、第1段階として、子育て期や妊娠期の夫婦の気質と心理社会的要因の関連を質問紙調査により把握し、第2段階としては、24年度から、独自の集団介入法により、乳幼児を持つ子育て期の親への介入により、その効果を検討してきた。本年度は、集団介入法の回数や時間を変えて、さらに介入の効果を検討し、妊娠期の親への介入も試み、効果を検討することを目的とした。さらに、普及のために支援者の養成を行うことも試みた。2回の集団介入を行った結果、1)1回2時間の気質コーチング法介入:介入前後に自己価値感や育児自信感、育児不安感に良好な方向への有意な変化、1ヶ月後も自己価値感は維持、2)気質コーチング法とイメージ法による2時間3回の介入:介入前後に自己価値感、自己抑制型行動特性、抑うつが有意に良好な方向へ変化、1ヶ月後は、自己価値感、自己抑制型行動特性が維持、育児自信感が向上する傾向、であった。子育て期の母親集団への介入は、時間や回数の異なる介入方法でも、それぞれ効果を見出せたことから、回数や時間などは、状況に応じた支援プログラムを提供することが可能であると考えられた。妊娠期の母親集団への介入は、母親学級での支援の可能性も視野に入れると、少ない回数及び短時間での介入が望ましい。これまでの介入効果を検討したところ、1回2時間の介入でも効果を確認できたことから、2時間1回の気質コーチングとイメージ法を組み合わせた介入を行った。その結果、抑うつ、SFー26、対児感情(接近)が1ヶ月後も良好な方向に維持される傾向が確認され、妊娠期の支援法として本法が有効であると考えられた。普及のための支援者の養成は、2名の支援者を養成した。要請した支援者のみでの介入は試みるまでに至らなかったため、今後、継続して研究を行う予定である。母親への生き方支援が子どもへの良好な養育態度につながるといわれているが、その具体的な支援策が提示されていない点が問題であり、先行研究でも、集団への介入の難しさや持続効果のなさが報告されている。

そこで本年度は、母親の自己イメージの変容や育児ストレスの軽減につながる集団に対する短時間・短期間での効果的な支援法の開発を目指した。乳幼児をもつ母親介入A群B群各11名ずつの22名に対して、A群は2011年10月、B群は11月に、気質コーチング法(宗像によるSAT気質コーチング法)と表情再脚本化イメージ法(キーパーソンの無条件に慈しむ代理顔表象を創造するイメージワーク)をヘルスカウンセリング学会公認資格を持つ2名が1回約2時間で行った。データは4回の質問紙調査(気質発現認知や自己イメージ、育児ストレスなどを測定する尺度で構成)から得て、各群における介入前と1ヶ月後や二ヶ月後のノンパラメトリック検定、B群をウエイティングにより非介入群とみなした二元配置分散分析により検討した。その結果、各群の短期的効果は、A群では、自己価値感が一ヶ月後に有意に向上し(p=.044)、二ヶ月後まで持続した(p=.020)。また、育児不安感が二ヶ月後に有意に軽減した(p=.040)。B群では、家族からの手段的支援認知が一ヶ月後に有意に向上した(p=.006)。気質コーチング法で自己理解・他者理解が促され、対人関係上の対処行動が理解できたこと、表情再脚本化イメージ法で慈愛願望欲求が充たされ、本来の自己イメージへの気づきが得られたことにより、必要な自己報酬追求型の行動の見通しが立ち、自己イメージ脚本や家族からの支援認知、育児不安の改善が見られたと考えられる。しかし、振り返りの意見を概観すると1回介入による限界も感じられた。もう一度介入プログラムの見直しをしつつ、介入研究を進めていく予定である。本研究は、増加の一途をたどる児童虐待に焦点をあて、新たな支援法を開発することを狙いとしている。初年度は、東日本大震災の直後となり、その影響から介入計画を立てることが難しく、研究の進行がやや遅れていた。しかし、24年度は、第1段階として、子育て期の夫婦の気質と心理社会的要因の関連を質問紙調査により把握し、その結果を踏まえ、夫婦の生き方を他者報酬追求型から自己報酬追求型に変容させ、良好なパートナーシップを形成する新たな介入法を提案すること、および、第2段階としての、新たな介入法による集団介入をし、介入前後およびフォローアップ調査により本介入法の効果を検討することを実施することができた。子育て期の母親に対する介入は、第2子、第3子を産む前の母親も含んでおり、妊娠期あるいは妊娠前の夫婦への介入の貴重な資料となった。震災での遅れは、ほぼ取り戻したが、調査や介入協力者への個別フィードバックは、24年度中に終わらなかったため、25年度にも引き続き行う。2011年3月11日の震災により、調査のフィールドとして担当者と話を進め、計画をしていた水戸市が被災地となったため、生活の安全の確保などが重要課題となり、研究調査はできなかった。また、調査に関しては、23年度に調査をすることは、震災や放射能の恐怖による影響が強く出てしまうため、他地域においても調査研究を実施することは控えた。24年度に行う計画である。また、震災後に外出を控えたり、子どもを保育に預けて講座を受けることに不安を感じる母親が増えたため、予備介入研究の開始も遅れた。少し落ち着いた9月に介入のフィールドを探し、10月より介入の実施となった。予備介入研究は、予定通り実施できたが、調査研究ができず、その分の研究に遅れが生じた。最終年度には、第3段階として、普及のために支援者の養成と養成した支援者による介入を試み、効果を検討することを目標としている。
海馬に左右非対称に分布する受容体のシナプスレベルでの定量的解析

代表者は海馬のCA1錐体細胞のapical dendriteで、右と左の海馬で同側のCA3領域から受ける投射を比較した場合、左側のシナプスにはNR2Bサブユニットが、右側のシナプスにはGluR1サブユニットが、それぞれ逆側と比較して1.5倍多いことを見いだした。(但し、両側CA3からの投射を合わせるとその差は検出できない)当該研究の業績については現在投稿中であり、脳の左右差については心理学的な研究はたくさんあるが脳の分子から差を見いだそうという研究はほとんどないため、代表者の研究は分子と高次機能の差を埋める研究成果になると考えている。さらに、このNR2BとGluR1の量の相反関係は、左右の軸を比較したときにだけ見いだされるわけではなく、1個1個のシナプスでも、GluR1が多いシナプスではNR2Bが少なく、その逆も成り立つと考えられる。この仮説を検証するためにSDS freeze fracturereplica labeling (SDS-FRL)法を用い、1つのシナプスからレプリカを2つ作成してGluR1とNR2Bの抗体で免疫染色を行った。すると、予想したように、単一シナプスでもGluR1とNR2Bに優位な逆相関が見られた。一方、他の主要なグルタミン酸受容体のNR2AサブユニットとNR2Bサブユニットでは相関はなく、NR2Aの左右の分布差も見られなかった。脳のグルタミン酸受容体同士の量的相関を示した研究としても、当研究は初のものであると考えている。左右の脳の機能が異なっていることは150年前から分かっているが、その分子的基盤はほとんど理解されていない。当研究者はイオン透過性グルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体(NMDNR2Bサブユニット)がマウスの海馬左右で分布が異なることを発見した。海馬CA1錐体細胞樹上突起は同側と反対側のCA3錐体細胞から同時に軸索投射を受けているが、両方の海馬を連絡している繊維を切断する手術を行うと、そのうち同側CA3に支配される樹状突起シナプスのみ残したまま、反対から投射される軸索に支配されるシナプスを除去できる。マウスにこの手術を行った5日後にシナプス部分の蛋白を精製し、イミュノブロット法で定量すると、左海馬側の方が右海馬より1.5倍NR2B蛋白が多かった。(Kawakami et al.,2003)同側と反対側から投射を受けるシナプス蛋白を混ぜて左右で比較するとNR2B量は同じなので、半体側から投射を受けるシナプスでは、この左右のNR2B量比が逆になっていることが分かる。当研究者は、新たにグルタミン酸受容体のAMPA受容体(GluR1サブユニット)も海馬の左右で分布差があり、同側からのシナプスだけでは右側に1.5倍多いことをイミュノブロット法で発見した。すなわち、同側から投射を受けるシナプスだけで考えると、NR2Bサブユニットの多い左側にはGluR1サブユニットが少なく、GluR1サブユニットの多い右側にはNR2Bサブユニットが少なかった。海馬の錐体細胞個々のシナプスレベルでもNR2BとGluR1の量が逆相関関係を持っていて、そのようなシナプスが集まって左右差を作っていると仮定すると、NR2BとGluR1が海馬樹状突起全体で逆相関を持つ理由の説明が容易になる。そこで、フリーズフラクチャー免疫染色法を用い、個々の錐体細胞でこの逆相関が見られるかどうかを検証中である。
消化器癌のmicrobiota解析と次世代免疫治療における診断・治療への応用

多種、多症例の消化器癌を用いてそれぞれの癌種で特定される微生物種とその分子病理学的異常や腫瘍免疫応答、さらに環境因子との関連を検討することは、日本人の消化器癌に特有のmicrobiotaが同定されることや、これまでに発癌への関与が報告されていなかった癌で新たな微生物が発見される可能性がある。またmicrobiotaの役割を解明することができれば、その発現プロファイルに基づくサーベイランス、さらには免疫チェックポイント阻害薬のバイオマーカーとして癌免疫治療を劇的に変化させる可能性もあり、様々な分野において臨床応用が期待できる。
輸血後GVHDの予防法としての血液製剤X線照射法の基礎的検討

1.X線照射の条件の設定:X線照射装置は一般放射線治療に用いられている線状加速器(リアニック)を使用した。血液パックに均一な線量を照射し表面線量を増すために、オリ-ブ油を浸み込ませたガ-ゼで血液パックを被包した。血液パックから照射前、15Gyおよび50Gy照射後に採血し以下の実験に供した。2.リンパ球の不活化に必要なX線線量の検討:血液からリンパ球を分離し、その分裂増殖能に対するX線照射の抑制効果につき^3Hーthymidineの取り込み率を指標に検討した。同種抗原に対するリンパ球の反応性をみるリンパ球混合培養試験では15Gy照射で完全に^3Hーthymidineの取り込みは抑制された。Phytohemagglutinin(PHA)およびConcanavalinーA(ConーA)をmitogenとした場合は、15Gy照射で70%の取り込み抑制、50Gy照射では、ほぼ完全に抑制された。GVHDは患者体内での自己リンパ球を同種抗原とした輸血リンパ球の増殖反応と考えられるので、リンパ球混合培養試験が、その病態機序を最もよく反映していると考えられるので、X線照射は15Gyで十分と考えられた。3.X線照射が赤血球に及ぼす影響:照射前、15Gy照射および50Gy照射後の血液について、以下の項目を検討した。赤血球数、白血球数、血小板数、ヘモグロビン量、ヘマトクリット値、平均赤血球容積。血清ナトリウム、カリウム。赤血球ATP、2,3ーDPG濃度。赤血球浸透圧溶血試験。走査電顕による赤血球形態。いずれにおいても照射前後で有意差のある変化を認めず、50Gy照射の赤血球への影響は認めなかった。4.X線照射による血小板凝集能の影響:凝集刺激剤としてADP、Collagenを使用したが、照射前後の分離血小板すべてで凝集が起らず、X線照射の影響の有無について検討不能であった。1.X線照射の至適条件の設定X線照射装置は当院で一般放射線治療に用いられている線状加速器(リニアック)を使用した。血液パックに出来るだけ均一な線量を照射するために、オリ-ブ油を浸み込ませたガ-ゼで血液パックを被包したり、パックの表、裏に分割照射したりの工夫を行なった。05000radまで段階的に照射した。2.リンパ球の不活化効果の判定。各々の予定線量の照射を行なった血液製剤からリンパ球を分離し、その分裂増殖能に対するX線照射の抑制効果につき^3Hーthymidineの取り込み率を指標に検討した。同種抗原に対するリンパ球の反応性をみるリンパ球混合培養試験では500rad照射のみで、対象の10%以下まで^3Hーthymidineの取り込みが減少した。次にphytohemagglut inin(PHA)をmitogenとし、照射リンパ球の分裂増殖能を検討すると、500rad照射で^3Hーthymidineの取り込みは50%まで減少し、以後、照射線量を上げていくに従い、取り込み率は漸減し、500radでは10%以下になった。ConcanavalinーA(ConA)をmitogenとした検索でも、PHAと類似した傾向を示した。

Graft vs.host disease(GVHD)は患者体内での自己リンパ球を同種抗原とした輸血リンパ球の増殖反応とも、とらえることが出来るので、リンパ球混合培養試験がその病態生理を最もよく反映していると考えられる。したがってX線の照射線量は5001500radで十分と考えられた。平成3年度は、この線量照射時における赤血球機能の変化につき検討する。1.X線照射が赤血球機能に及ぼす影響。ダブルパックにて採血後1日経過した二分割濃厚赤血球(CRCーD)に、線状加速器(リニアック)にてX線照射を行なった。照射前、15Gy照射および50Gy照射時の血液を採取し以下の検討を行なった。赤血球数、白血球数、血小板数、ヘモグロビン量、ヘマトクリット値、平均赤血球容積。血清ナトリウム、カリウム値。赤血球ATP、2,3ーDPG濃度。赤血球浸透圧溶血試験。走査電顕による赤血球形態。結果:赤血球数、白血球数、血小板数、ヘモグロビン値、ヘマトクリット値、平均赤血球容積は、すべて照射前の値と15Gyおよび50Gy照射血液の間に有意差のある変化は認めなかった。血清ナトリウム値も変化なかったが、カリウム値は50Gy照射血液でわずかながら上昇(5.57±0.6v.s.6.4±1.1)していたが有意差はなかった。赤血球ATP、2,3ーDPG値も非照射群と15Gy、50Gy照射群の間に有為さを認めなかった。赤血球浸透圧溶血試験では、3群とも蒸留水(0m0sm)中では80%前後の溶血を認め100m0sm液中では25%前後の溶血を認めたが、群間に有意差はなかった。走査電顕では50Gy照射赤血球でも中心凹の正常形態を維持していた。以上より50Gy照射にても赤血球には何ら異常を見いだせず、安全に輸血できるものと考えられた。2.X線照射が血小板機能に及ぼす影響。X線照射前、15Gyおよび50Gy照射濃厚赤血球(CRCーD)より血小板を分離し血小板凝集能を測定した。凝集刺激剤としてADP、Collagenを使用した。結果:三群とも有意な凝集が起こらずX線照射の影響の有無については検討出来なかった。
コンピュータ使用時におけるストレスと疲労に関する生理・心理学的研究

ストレスと疲労回復が期待される音楽と色のアンケート調査を,大学生と中学生に対して行った。体と頭の疲れがとれる音楽として,クラシックとポップスをあげる人が多かった。体と頭の疲れがとれる色として緑と水色,白をあげる人が多かった。曲によって連想する色に特色がある。同じ音楽のジャンルでも音楽によって連想する色の傾向は大きく異なった。波の音は青と水色,鳥の鳴き声は緑と黄色を連想した。色を変化させたときの脳波の変化については,特徴的な変化は見いだせなかった。周りを白の布で覆った空間で,目を開けた状態での音楽による生体信号の変化を調べた。ポップスを聞いているとき,脳波のα波含有率は大きくなった。クラシックも曲によってα波が大きく出たり,出なかったりした。童謡とヘヴィメタルは曲の聞き始めはα波の含有率は低いが,聞いている間にα波の含有率が増加する傾向が見られた。ポップスとクラシックはα波の含有率が増加した人が多い。ロックスと演歌はα波の含有率の増加した人は少なかった。色と形の感情の特長とリラックスについて調べた。リラックスと関連して,穏和・親和因子で得点が高く,不安因子で低いという中での形と色を検討した。黄色が最もよく,緑が次いでいる。形態では丸がよい。色と形の組み合わせは丸と黄色がよい。形態では丸がよい。コンピュータ使用時のストレスと疲労の回復・緩和に役立てる基礎的なデータを得るため,大学生と中学生に対して,音楽と色彩に関する意識調査を行った。・「よく口ずさむ音楽」はポップスであった。・「体」と「頭の疲れがとれる音楽」としてクラシックとポップスが多かった。・「気持ちが休まる色」として大学生は水色,緑,ベ-ジュ,青を,中学生はベ-ジュの代わりに白を選択していた。・「体」と「頭の疲れがとれる色」として緑,水色,白が多く連想された。・「クラシック」の連想色は大学生ではセピア,白,水色,べ一ジュの順に,中学生では水色,白の順になったが,中学生の方が多岐にわたる色を選んだ。実際の曲「朝」は,水色と白を連想するが,「軍隊行進曲」は,水色,黄色がやや多いが,選択は多岐にわたった。・「波の音」は青と水色,「鳥の声」は緑と黄緑を多くが連想した。ストレスと疲労の回復に音楽と色を利用する可能性が見えてきたと言える。マルチメディアを目指したコンピュータ画面上あるいは周辺に水色や白を基調とする色彩を利用することが勧められること,特に,小・中学生の敏感な年齢群に対する教育現場では,環境音楽と環境色として配慮すべき点があると言える。さらに脳波,MVなどの生体信号測定の準備も行った。今後生体信号等の生理学的な測定を含むストレス解消に向けた音楽・色彩の研究を進める。体と頭の疲れがとれる音楽として,クラッシックとポップスをあげる人が多かった。色と形の感情の特長とリラツクスについて調べた。
総合要因を考慮した送電鉄塔の強風応答予測の高精度化と部材振動制御の確立

送電鉄塔の強風に対するさらなる安全性を向上させるためには,鉄塔-送電線連成系の強風応答予測の高精度化と既設鉄塔の部材振動制御を確立することが不可欠である。本研究は,送電鉄塔の強風応答を決める支配的なパラメータの一つである空力減衰特性を考慮した3次元連成モデルと,自然風の持つ変動風速3成分間の相互相関関係を評価できる多次元3成分変動風速場シミュレーションにより,総合要因を考慮した送電鉄塔の強風応答シミュレーション技法を実現する。さらに,強風下における長時間の部材振動に対する制振デバイスを開発することによって,部材振動制御理論を確立する。本年度は以下の手順で研究を進めた。1.送電鉄塔の振動特性に対して優れた安定性を有する減衰同定手法を確立することにより,実基送電鉄塔の空力減衰特性を明らかにした。さらに,明らかにされた空力減衰特性を適切に評価する3次元連成モデルを構築することによって,送電鉄塔の空力減衰発達メカニズムを詳細に解明した。2.強風観測記録の分析により定式化した変動風速3成分間の相互相関係数を入力情報として与える風速場シミュレーション技法を構築し,目標風速場との誤差率が1%程度以下となる風速場をシミュレート可能であることを確認した。3.主に音環境対策や自動車などメカニカルな機構の制振方法として利用実績を有するダンピングシートと拘束板を併用する鉄塔部材の制振デバイスを考案し,パイプ部材の風洞実験により制振効果を検証した。その結果,本手法によって,渦励振による部材振動に対して最大で約50%の制振効果を付与できることを確認した。1.と2.の成果により送電鉄塔の強風応答予測の高精度化を実現し,3.の成果は既設鉄塔の強風に対するさらなる安全性を向上させるものである。送電鉄塔の強風に対する安全性を高精度に検証するためには,多次元3成分変動風速場での鉄塔-送電線連成系の強風応答のリアルタイムシミュレーションを行う必要がある。本研究は,変動風速3成分間の相互相関関係や強風下での減衰(空力減衰)特性を,実測データ分析に基づいて定式化することによって,総合要因を考慮した送電鉄塔の強風応答シミュレーション技法を実現する。1.送電鉄塔での台風通過時の強風観測記録を分析し,等方性乱流理論の修正モデルを作成することによって,多次元変動風速場シミュレーション実施に必要となる変動風速の主風向成分と鉛直横方向成分間の相互相関係数を近似的に表現できることを示した。2.送電鉄塔の振動特性を考慮した減衰同定手法により明らかにされた実送電鉄塔の減衰特性を適切に評価する鉄塔-送電線連成系の3次元解析モデルを構築して,実送電鉄塔の空力減衰特性の理論的解釈との照合を行った。その結果,強風下にある送電鉄塔の空力減衰の発達には,連成系に作用する平均風速の増大に伴う,送電線部に作用する空力減衰力の増大や幾何学的非線形性の強い送電線部の剛性の増大,さらに送電線部の3次元変形の変化などが強く影響することを明らかにし,送電鉄塔の強風応答予測の高精度化には送電線部の3次元変形を追随できる連成モデルの構築が不可欠であることを示した。1.の成果より,開発済みの主風向成分のみを生成する多次元変動風速場シミュレーションソフトを3成分生成に拡張でき,このソフトで生成した多次元3成分変動風速場を,2.で構築した3次元連成モデルにと与えることで,送電鉄塔の強風応答をより高精度に予測することが可能になる。
無重力場における絶対可燃限界の測定

本研究では、無重力環境を利用することによって、可燃限界を計測する際の大きな障害の一つであった自然対流の影響を排除でき、同時に極低速強制対流が温度勾配である場でも実現可能であることに初めて着目した。すなわち、極低速の対向流を用いて無重力場実験を行う本方法により、流体力学的な要因や燃焼器等への熱損失に依存しない、純粋に化学反応のみによって決定される、混合気に固有の可燃限界の計測が初めて可能となると考えた。無重力場で対向流バ-ナを使用し、かつ混合気の濃度の制御を行った例はまだ無い。そこで小型のコンピュータおよびDA変換器、マスフローコントローラを使用した精密な混合気制御系を含む無重力場実験装置を新たに製作して、予混合双子火炎の可燃限界の計測を行った。その結果、従来、通常重力場で計測されていた可燃限界よりも、無重力場ではさらに希薄な混合気も燃焼可能であること、また一般的に良く知られている火炎伸張による消炎限界の他に、極低速域において輻射熱損失によって引き起こされる輻射消炎限界が存在することを初めて確認できた。また、混合気のルイス数によって、輻射消炎時の火炎が特異な挙動を示すことが明らかとなった。したがって、従来からの可燃限界の概念を整理し、統一的に解釈するためには、理論解析、数値計算によるこれらの現象の理解・解明を図ると同時に、さらなる無重力場実験が必要になるものと思われる。
ドイツ啓蒙主義哲学における「蓋然性」の研究

本年度の研究の目的はランベルトの「蓋然性の論理学」の意図とその歴史的意義を明らかにすることにあった。「蓋然性の論理学」とは数学的・統計的な「確率」の定理に基づいて、帰納推理における「仮説」が「証拠」によって支持される程度を推理計算する論理学である。ライプニッツは人間の思考の究極的な構成要素である原始概念や原理の組み合わせによって真理を導出する「結合法」の影響を受け、これを三段論法に適用して「発見の論理学」を構想した。ライプニッツにおいて「蓋然性の論理学」はそれまで確実な真理が不可能と考えられていた領域にまでこの「発見の論理学」を展開することを意図していた。ランベルトはこの構想を継承・実現したが、以下の点にランベルトの独自性がある。一つは「蓋然性」を命題間の「整合性の程度」として解駅し、命題の「真偽の決定不可能性」を意味する「仮象」として位置づけたことにある。その背景には真理を「完全な調和」と見なし、「蓋然性」を「不完全な調和」と見なすランベルトの整合的真理観がある。今一つは「賭け事の理論」である「確率」を三段論法に適用する際に生じる結論の未規定性を「非加法的確率」として展開したことである。ランベルトにはライプニッツやヴォルフのように「蓋然性」を「存在論的に」基礎づけようとする意図はない。むしろ上記二つの特徴に示されているように、「蓋然性」が事象そのものにではなく、事象についてのわれわれの知識のあり方に依存しているという、この概念の「認識論的性格」を明らかにすることにランベルトの意図があった、と言える。本年度の研究の目的は、18世紀ドイツ啓蒙主義哲学における数学的・統計的な「蓋然性」(確率)の哲学的基礎づけの可能性の探究にあった。この「蓋然性」を最初に見いだしたのはパスカルであると言われるが、その基礎づけを最初に試みたのはライプニッツである。ライプニッツは「蓋然性」を軸が存在する「可能性の程度」と解釈し、これを「一方が他方よりも優先される十分な理由がない場合には、両者は等可能的である」という「等確率」の公理によって基礎づけた。彼はこの「蓋然性」を、帰納推理において「仮説」が「証拠」によって支持される程度であるとも考え、これを推理計算する「蓋然性の論理学」を構想した。I.ハッキングによれば、「蓋然性の論理学」の最も優れた哲学的基礎はライプニッツの「可能的なものは現実存在を要求する」という形而上学思想にある。それによれば「可能性の程度」を意味する「蓋然性」は、可能的なものにおける内的・本質的な実在性の量に応じて規定される。これに対して、Chr.ヴォルフは可能性を、無矛盾性を意味する「内的可能性」と、外的原因による「この世界」における可能性を意味する「外的可能性」とに区別する。事物が存在する可能性は、事物の本質に矛盾しないという意味では「内的可能性」に属するが、その「可能性の程度」の差異が問題となるのは「外的可能性」においてである。ヴォルフは、「蓋然性」が「この世界」における外的・現実的原因との関係において規定される、と考え、ラィプニッツのように内的・本質的要因によって規定されるとは考えなかった。そのため「蓋然性の論理学」の構想からは後退したが、「蓋然性」を偶然性(仮定的必然性)を伴った「経験の可能性の程度」としたことによって、決定論の疑念から免れることができた、と言える。
沿岸生熊系における残留性有機汚染物質の蓄積特性に関する研究

1.卵胎生ウミタナゴを用いた母仔間移行研究大槌湾にて採集したウミタナゴの親魚(n=25)と胎仔(n=10)中の有機塩素系化合物(OCs)濃度を調査した。胎仔は出生直前に指数関数的に汚染物質を体内に蓄積していることが明らかとなった。これは、親魚の血液に含まれるリポ蛋白のうち有機塩素系化合物と親和性の高い種類が妊娠後期に分泌されるためであることが推測された。最終的に胎仔中の濃度と親魚中の濃度は平衡に近い値を示した。これは妊娠期間の長い卵胎生魚に特徴的であることが考えられ、胎仔への危険が高いことが明らかとなった。2.サケ科魚類におけるOCsの蓄積特性サクラマスは降海する降海型と一生を河川で過ごす残留型が存在する。降海型サクラマスは約1年半の河川生活ののち、降海する。約1年後に母川回帰し、遡上後約4ヶ月河川で成熟を待ってから産卵する。各成長段階におけるOCs蓄積を調べるために、幼魚から回帰親魚まで幅広い生殖腺指数(GSI)を持つサクラマス中のOCs濃度を調べた。海洋生活期を経たサクラマスは降海直後と比較して筋肉中で最大58倍、肝臓中で最大11倍にOCs濃度が増加した。卵形成の時期が近くなるにつれ、肝臓へと脂肪は集中する。この時、OCsの肝臓中濃度が筋肉中濃度の約7倍となり、降海直後の約4倍と比較すると高い値を示した。このことから、OCsも脂肪とどもに肝臓へと移行することが示唆された。卵形成がさらに進むと肝臓中で合成された脂肪や蛋白が卵へと移行し、肝臓中OCs濃度は徐々に減少した。肝臓中OCs濃度はGSIが5%付近で筋肉中濃度と並び、最後には筋肉中濃度より下回ることが明らかとなった1.卵胎生ウミタナゴを用いた母仔間移行研究大槌湾にて採集したウミタナゴの親魚(n=25)と胎仔(n=10)中の有機塩素系化合物(OCs)濃度を調査した。親魚の体サイズの個体差による影響をなくすために、移行率と親魚に対する胎仔の体重割合との関係を調べた。全ての物質群において、胎仔の成長にともなう移行率のゆるやかな増加が見られた。脂肪重量ベースで算出した親魚および胎仔中のOCs濃度を7月と8月で比較した。7月の胎仔中の平均濃度は親魚の13%であったのに対して、8月では140%であった。このことは胎仔への脂肪の移行にともなってOCsも親魚との平衡を保とうとし、連続的に移行したことが示唆された。約1年後に母川回帰し、遡上後約4ケ月河川で成熟を待ってから産卵する。卵形成の時期が近くなるにつれ、月刊蔵へと脂肪は集中する。この時、OCsの月刊蔵中濃度が筋肉中濃度の約7倍となり、降海直後の約4倍と比較すると高い値を示した。このことから、OCsも脂肪とともに肝臓へと移行することが示唆された。卵形成がさらに進むと肝臓中で合成された脂肪や蛋白が卵へと移行し、月刊蔵中OCs濃度は徐々に減少した。

このことから、OCsも脂肪とどもに肝臓へと移行することが示唆された。卵形成がさらに進むと肝臓中で合成された脂肪や蛋白が卵へと移行し、肝臓中OCs濃度は徐々に減少した。肝臓中OCs濃度はGSIが5%付近で筋肉中濃度と並び、最後には筋肉中濃度より下回ることが明らかとなった
9族金属錯体を用いた炭化水素化合物官能基化反応の開発

シクロペンタジエノンイリジウムクロリド錯体を種々合成し、続く理元反応によりヒドロキシシクロペンタジエニル配位子を有するイリジウム錯体の合成を検討した。結果トリフェニルボスフィン、ジターシャリーブチルメチルポスフィンを有するヒドロキシシクロペンタジエニルイリジウムジヒドリド錯体2種類を合成し、各種スペクトル、X-線構造解析により構造を明らかにした。ヒドロキシシクロペンタジエニル配位子を有するイリジウム錯体を用いることで、現在まで達成されていなかった『官能基に隣接する炭素炭素単結合の水素受容体を用いない直接的脱水素化』を達成した。現在までに報告されているPCPピンサー型イリジウム錯体やCp*イリジウム錯体、さらには配位子上の水酸基をケイ素保護した錯体との比較により、配位子の協働作用が反応に関与していることを確認した。また、DFTを用いた理論計算により、反応機構の推定も行った。(抄録なし)単純炭化水素化合物は石油や天然ガスとして豊富に存在するものの、その直接官能基化は未だ最も困難な課題の一つとして存在する。この難題を達成すべく、本研究ではヒドロキシシクロペンタジエニル配位子を有する9族金属錯体に着目した。すでに炭素水素結合切断において高活性であることが知られているシクロペンタジエニル錯体に対し酸性プロトンを配位子上に導入することにより、金属-配位子間での水素分子の不均一な結合開裂、生成を可能にした。また、ヒドロキシシクロペンタジエニル配位子はシクロペンタジエノンとの相互変換により酸化還元活性であることが知られており、酸化的付加により高原子価となった中心金属の配位子の作用による還元を可能とする。2012年度は種々の新規シクロペンタジエノン、及びヒドロキシシクロペンタジエニル錯体の合成を行い、現在までほとんど系統的に研究されていなかった当該錯体分野における合成指針を確立した。さらに、合成を行った錯体がシクロオクタンの脱水素化において活性を有することを見出した。これはシクロペンタジエニル配位子上に水酸基を持たない錯体とは明らかに異なる性質であり、配位子との協働作用による炭化水素化合物の官能基化の可能性を強く支持するものである。また、シクロペンタジエニル配位子上の置換基や単座中性配位子、さらに金属中心の活性に与える影響を精査し、相関を見出している。これにより反応機構に対する知見を得ることが出来れば、さらなる当該分野の発展の基盤となるはずである。すでに予定通り目的とする種々の新規9族金属錯体の合成に成功し、単結晶X線構造解耕によりその錯体化学的考察を行えている。また単純アルカン脱水素化に活性を有することを確認し、その置換基効果も確認した。1年目の研究計画として予定通りに研究が進行しており順調であると考える。まず、脱水素化反応における基質適応範囲の拡大を検討する。官能基耐性や炭素炭素2重結合だけでなく、炭素酸素や炭素窒素といった様々な酸化反応を試みる。また、小分子を取り込んだカルボニル化やカルボキシル化といったさらに困難な課題にも挑戦する。(抄録なし)
口腔乾燥症に対する血管新生療法を用いた唾液腺機能の再生に関する研究

1)シェーグレン症候群と口腔乾燥症との鑑別診断の手段として唾液腺シンチグラフィの集積状態,貯留評価,刺激評価を併用した診断方法が有効であり,さらに,動態曲線初期相の分析を加味することで診断精度を高める可能性が示めされた。2)血管新生剤VEGF-A投与は障害されたラット顎下腺の回復を促進する傾向がみられたが、統計学的な裏付けは得られなかった。従って、今回の投与方法では障害顎下腺を再生させることはできなかった。口腔乾燥症とシェーグレン症候群に対する唾液腺シンチグラフィの診断基準を確立する目的で、動態曲線のパターン分類を検討した。対象は、口腔乾燥を主訴として唾液腺シンチグラフィを施行された症例のうち、シェーグレン症候群と確定された16例(男性4例、女性12例、平均年齢59.4±13.5歳)と口腔乾燥症32例(男性13例、女性19例、平均年齢59.7±15.2歳)である。検討方法は、耳下腺、顎下腺における唾液腺シンチグラフィの動態曲線を以下のように分類した。正常型:集積、分泌機能ともに異常がみられないもの。機能低下型:集積および分泌機能が低下しているもの。集積増加型:集積が増加しているもの。平坦型:集積がみられない、あるいは集積があっても分泌機能が消失しているもの。シェーグレン症候群の診断基準を以下のように定義した。診断1:平坦型あるいは機能低下が1つ以上の唾液腺にみられたらシェーグレン症候群と診断する。診断2:平坦型あるいは機能低下が複数の唾液腺にみられたらシェーグレン症候群と診断する。診断3:平坦型が1つ以上の唾液腺にみられたらシェーグレン症候群と診断する。診断4:平坦型が複数の唾液腺にみられたらシェーグレン症候群と診断した。結果は以下の通りであった。1)診断1の感度は62.5%、特異度は71.9%、正診率は68.8%、陽性的中率は52.6%、陰性的中率は79.3%だった。2)診断2の感度は56.3%、特異度は81.3%、正診率は72.9%、陽性的中率は60.0%、陰性的中率は78.7%だった。3)診断3の感度は56.3%、特異度は90.6%、正診率は79.2%、陽性的中率は69.2%、陰性的中率は80.6%だった。4)診断4の感度は50.0%、特異度は93.8%、正診率は79.2%、陽性的中率は80.0%、陰性的中率は78.9%だった。以上、パターン分類では、診断4の方法が正診率、特異度、陽性的中率がともに高かった。複数の唾液腺における平坦型のパターンが、シェーグレン症候群の診断基準を確立するための所見として有効と思われた。目的:本年度は血管新生促進剤VEGFを用いた障害唾液腺に対する再生の実験を行う前準備として、ラット顎下腺に対する適正な放射線照射量や方法の選定、照射による顎下腺内血管への影響の評価、照射後の顎下腺内血管の回復を明らかにすることを目的とした。対象:実験動物は6週齢Wister系ラット20匹(約100-120g)を用いた。対象臓器は顎下腺とした。方法:1週間の予備飼育後、顎下腺に以下の投与量の放射線照射を行った。対照群(未照射)4匹および照射群は、10Gy照射群、15Gy照射群、20Gy照射群、30Gy照射群とし各々4匹に施行した。放射線照射は3MeVの直線加速器を用いた。ラットを仰臥位に位置付け、顎下腺が上になるように固定した。顎下腺をtarget volumeにして前方一門照射を行った。顎下腺内血管網の評価は、リピオドールを用いた造影エックス線CT、マイクロフォーカスCTおよび墨汁法によるmicroangiography、組織標本で行った。観察期間は照射7日後、14日後、30日後に評価した。結果:1)30Gy照射群は照射後1週目で4匹すべて死亡した。2)10Gy、15Gy、20Gyの各照射群はそれぞれ照射7日後から14日後に血管障害(数の減少、断裂、狭小化など)がピークを迎え、30日後は回復傾向がみられた。3)10Gy照射群は血管障害が少なく、回復も早く、対照群と同程度の体重まで回復した。4)15Gyより20Gy照射群の方が14日目までは血管障害が著明であったが、両群は共に30日後に回復した。しかし、対照群より体重減少がみられた。結論:顎下腺のvolumeが小さく、頸部皮下直下にあるので前方1門照射が有効であった。顎下腺に対する放射線障害およびその回復に関する適正投与量は15-20Gyと思われた。

また血管障害のピークは714日であるので回復期間を考慮して、30日程度の観察期間が必要と思われた。目的:血管新生促進剤VEGFを用いた障害唾液腺に対する再生に対する有効性を明らかにする目的で、放射線照射により障害されたラット顎下腺を用いて顎下腺内血管への影響の評価、照射後の顎下腺内血管の回復状況について検討した。対象:実験動物は6週齢Wister系ラット16匹(約100-120g)を用いた。対象臓器は顎下腺とした。方法:1週間の予備飼育後、ラット顎下腺に以下の投与量の放射線照射を行った。放射線照射は3MeVの直線加速器を用いた。照射方法はラットを仰臥位にして顎下腺が上になるように固定し、顎下腺をtarget volumeにした前方一門照射で15Gy照射した。この照射量は前年度の実験にて、顎下腺に対する放射線障害およびその回復に関する適正投与量は15-20Gyと思われたので、採用した。照射直後に血管新生促進剤VEGF-A(クラボウ社製)を0.166μg(0.332μg/ml)、0.332μg(0.664μg/ml)の2種類の投与量で、それぞれ5匹計10匹の両側の顎下腺周囲4箇所に直接注射により投与した(VEGF投与群)。VEGF投与しなかった6匹(非投与群)と比較した。照射投与7日後、14日後、30日後に、非イオン性造影剤を尾静脈から注入後に屠殺し顎下腺を摘出し、マイクロフォーカスCTおよび墨汁法によるmicroangiography、組織標本作成を行い、血管網を評価(面積当たりの血管数)した。結果:1)非VEGF投与群は、血管数が残存する傾向がみられたが、両者の間に有意な差はなかった。2)0.166μg投与群と0.332μg投与群では有意な差はみられなかった。まとめ:VEGF投与は障害された顎下腺の回復を促進する傾向がみられたが、統計学的な裏付けは得られなかった。この結果を踏まえ、VEGFの効果を引き出すには、VEGFの投与量、投与時期、投与方法について、今後も動物実験を行って確実な効果を得る方法を検討することが必要と思われた。目的:血管新生促進剤VEGFを用いた障害唾液腺に対する再生に対する有効性を明らかにする目的で、投与方法を変化させて検討した。対象:実験動物は6週齢Wister系ラット14匹(約100-120g)を用いた。方法:1週間の予備飼育後にペントバルビツール麻酔下にて、3MeVの直線加速器を用いてラットの顎下腺をtarget volumeにした前方一門照射で15Gy照射した。照射直後に血管新生促進剤VEGF-A(クラボウ社製)を0.332μg(0.664μg/ml)の投与量で、顎下腺周囲4箇所に直接注射した群、顎下腺導管内から投与した群(以上VEGF投与群)として、それぞれ4匹に施行した。VEGF投与しなかった6匹を対照群とした。照射投与7日後、14日後、30日後に屠殺し摘出した顎下腺をマイクロフォーカスCTおよび墨汁法によるmicroangiography、組織標本作成を行い、血管網を評価(面積当たりの血管数)した。結果:1)導管内投与群と顎下腺周囲投与群の顎下腺重量の変化では両者の間に有意な差はみられなかった。2)対照群は、投与群に比べ血管障害(数の減少、断列、狭小化)が残存する傾向がみられたが、血管数には両者の間に有意な差はなかった。3)導管内投与群と顎下腺周囲投与群では両者の間に有意な差はみられなかった。まとめ:障害顎下腺の再生に関して、血管新生促進剤を直接投与する方法は有効でなかった。
細胞膜ブレブの形成退縮に関わるシグナル伝達機構の解明

細胞膜は恒常的にアクチン細胞骨格に裏打ちされている。しかし、アクチン細胞骨格が一時的に細胞膜から乖離すると、細胞膜は突出する。この細胞膜の突出構造をブレブと呼ぶ。細胞死や細胞分裂に伴って受動的に形成されるブレブと異なり、近年、細胞は能動的にブレブを形成して方向性を持った運動することが明らかになった。ゼブラフィッシュの始原生殖細胞が移動する際にブレブを用いて移動していること(Blaser et al. Dev Cell 2006)が示されて以降、細胞性粘菌などの下等生物から、近年では、ヒトの癌細胞もブレブによって細胞が運動性を獲得すること(Liu et al. Cell 2015)が報告されている。いずれの細胞も、ブレブの形成と退縮を繰り返しながら運動する。しかしながら、その分子機構は不明な点が多い。私たちは、ブレブの形成・退縮に関わる分子機構の解析を進めてきた(Aoki et al. PNAS 2016)。これまでにブレブが形成されて細胞膜が拡大する時期においては低分子量Gタンパク質Rnd3がp190B-RhoGAPの活性化を介してRhoAの活性を抑制するのに対して、ブレブが退縮する時期においては、RhoAが活性化されて、ROCKがRnd3を直接リン酸化することによりRnd3を形質膜から排除するという、RhoAとRnd3の相互抑制機構が存在することを明らかにした。このRhoAとRnd3の双安定な活性化機構(Bistability)が、ブレブが形成と退縮を繰り返す双安定性の本質であるという説を提唱した(Aoki et al. PNAS 2016; Ikenouchi. Cell Cycle 2016)。本研究提案では、このモデルに基づいてブレブの数理モデルの構築を行った。また、ブレブの制御に関わる新たな分子機構の探索を進めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、数理生物学研究者との議論を通して、ブレブの細胞膜動態に関して、これまでの実験結果を元に定性的な数理モデル(双安定モデル)を構築した。次に、実験結果の計測データに基づいて数理モデルのパラメーター解析を行ったところ、双安定モデルだけでは説明できない現象を見出して、再びブレブの形成退縮に関わる新規分子の探索を行った。その結果、2種類のタンパク質がブレブの形成退縮に関わることを見出し、現在これらの分子を考慮に入れたブレブの数理モデルの構築を進めている。今年度、ブレブの数理モデルを構築し、実験より計測した結果に基づいてパラメーターの妥当性の検討を行った。当初のブレブの数理モデルではパラメーターの妥当性が検証できなかったため、ブレブの形成退縮に関わる新規分子の探索を行った。その結果、2種類の新規分子がブレブの制御に関わることを見出した。

これまでにブレブが形成されて細胞膜が拡大する時期においては低分子量Gタンパク質Rnd3がp190B-RhoGAPの活性化を介してRhoAの活性を抑制するのに対して、ブレブが退縮する時期においては、RhoAが活性化されて、ROCKがRnd3を直接リン酸化することによりRnd3を形質膜から排除するという、RhoAとRnd3の相互抑制機構が存在することを明らかにした。このRhoAとRnd3の双安定な活性化機構(Bistability)が、ブレブが形成と退縮を繰り返す双安定性の本質であるという説を提唱した(Aoki et al. PNAS 2016; Ikenouchi. Cell Cycle 2016)。本研究提案では、このモデルに基づいてブレブの数理モデルの構築を行った。また、ブレブの制御に関わる新たな分子機構の探索を進めた。今年度新たに同定したブレブの制御因子群を組み込んだ数理モデルの構築を進めるとともに、さらにブレブの形成制御に関わる新たな分子機構の探索を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ネットワークの信頼性向上のためのアルゴリズム設計とその応用に関する研究

世の中には,交通網や通信網などネットワーク構造を持つものが数多くみられ,またそれらにはある程度の故障が起きても対処できる構造が求められる.本研究では,ネットワークの耐故障性の基準の一つである連結度に関する問題としてよく知られている連結度増大問題と供給点配置問題に対し,効率的なアルゴリズムをいくつか提案した.また,これらの結果をネットワーク以外の問題にも応用するための拡張についていくつかの結果を得た.通信回路網設計問題・施設配置問題など多くの問題が,グラフ・ネットワーク的構造を持つ組合せ最適化問題として定式化され,ネットワークの制御・設計に関して解決を求められる問題が日々出現してきている.グラフ理論における連結度の概念は,ネットワークの信頼性に関する基本的な評価尺度として用いられる.これらの観点から,本研究では,連結度に関するネットワーク解析・設計問題を対象に,主に効率的なアルゴリズムを開発することを目的とする.また,さらに劣モジュラ関数等を用いた離散最適化問題としての一般化を図り,最終的にはグラフ問題にとどまらない他の最適化問題における新しい概念や手法の発見を目指す.世の中には,交通網や通信網などネットワーク構造を持つものが数多くみられ,またそれらにはある程度の故障が起きても対処できる構造が求められる.本研究では,ネットワークの耐故障性の基準の一つである連結度に関する問題としてよく知られている連結度増大問題と供給点配置問題に対し,効率的なアルゴリズムをいくつか提案した.また,これらの結果をネットワーク以外の問題にも応用するための拡張についていくつかの結果を得た.本研究では,主に高信頼性を有するネットワーク設計問題を対象に,効率的なアルゴリズムの構築という立場から研究を推し進め,さらに離散最適化問題としての一般化を図ることを目的とする.本年度得られた主な結果は以下の通りである.1.辺の付加により与えられた連結度要求を満たすようにグラフを増大させる連結度増大問題の一般化の一つとして,グラフ,二つの点集合族W_1, W_2,および要求関数r. W_1×W_2→R_+(R_+は非負実数集合を表す)が与えられたとき,最小本数の辺を加えることで,集合W_1∈W_1とW_2∈W_2の各組に対し, W_1からW_2への辺連結度をr(W_1, W_2)以上に増大させる問題を定義した.この問題に対し,多項式時間でO(logα(W_1, W_2)倍近似の解を出力するアルゴリズムを構築した.ただし, α(W_1, W_2)はr(W_1, W_2)>0であるW_1∈W_1とW_2∈W_2の組の数を表す.また, P=NPでなければある定数cに対し, clogα(W_1, W_2)倍より良い近似解が多項式時間で得られないことを示すことで,上記の近似アルゴリズムがオーダーの意味で最適であることを示した.さらに,この問題に対し,模調関数を用いた離散最適化問題としての特徴づけを行った.2.与えられたグラフにおいて,隣り合う2点のラベルの差を2以上,距離2である2点のラベルの差を1以上にするように,最小個数のラベルでラベル付けする問題を, L(2, 1)-ラベリング問題という.この問題は,無線通信ネットワーク設計に応用がある.この間題に対し,グラフが木の場合,実行可能なラベル付けの性質を解析することでアルゴリズムの高速化を行った.本研究では,主に高信頼性を有するネットワーク設計問題を対象に,効率的なアルゴリズムの構築という立場から研究を推し進め,さらに離散最適化問題としての一般化を図ることを目的とする.本年度得られた主な結果は以下の通りである.1.無向グラフG=(V, E),関数c : V→R^+,関数d : V→Z^+が与えられたとき,各節点v∈VとSの間にv以外の節点を共百しないパスがd(v)本以上存在し,Σ_<v∈>vc(v)が最小である節点集合Sを求める問題に対し,cが一様の場台,簡潔な貪欲法によりmax{し^*, 2d^*-6}倍近似可能であることを証明した.ただし,d^*=max{d(v)|v∈V}である.また,d^*が定数の場合でもAPX困難であることも示した2.1.の問題はcが一様のとき貪欲法により最適に解けることが知られている.また,正モジュラ関数と模調関数を用いた横断問題として一般化できることも知られている.この横断問題に対し,上記の1.の問題に対する貪欲法の結果を拡張し,模調関数がVの順列πに基づいて定義されるπ-単調という性質をみたすなら,貪欲法により最適に解けることを示した.3.与えられたグラフにおいて,隣り合う2点のラベルの差を2以上,距離2である2点のラベルの差を1以上にするよりに,最小個数のラベルでラベル付けする問題を,L(2,1)-ラベリング問題という.この問題は,無線通信ネットワーク設計に応用がある.この問題に対し,グラフが木の場合,実行可能なラベル付けの性質を解析することで線形時間で解けることを示した.本研究では,主に高信頼性を有するネットワーク設計問題を対象に,効率的なアルゴリズムの構築という立場から研究を推し進め,さらに離散最適化問題としての一般化を図ることを目的とする.本年度得られた主な結果は以下の通りである.

1.無向グラフG=(V,E),点集合族W={W_1,W_2,...,Wp},非負整数kが与えられたとき,Gに最小本数の辺を加えることで,各節点v∈Vと各W∈wの間に辺を共有しないパスがk本以上存在するように増大する問題に対し,これまで計算の複雑さが未解決であったk≧3の場合が多項式時間で解けることを示した.2.グラフGの(p,q)の-全ラベリングとは,Gの点と辺への0からkまでの整数値の割り当てであり,点とそれに接続する辺の間ではp以上,隣り合う2点間または2辺間ではq以上の差があるもののことをいう.Gが与えられたとき,kが最小である(p,q)-全ラベリングを求める問題を(p,q)-全ラベリング問題という.この問題は,無線通信ネットワーク設計に応用がある.この問題に対し,つぎの(i)(ii)の結果を得た.(i)Gが外平面的グラフ,p=2,q=1の場合,kのタイトな上界を示した.これは,2007年に提示されたD.ChenとW.Wangの予想を肯定的に示したものである.(ii)Gが木かつq≦p≦3q/2の場合,問題が多項式時間で解けることをはじめて示した.これは,この問題の一つの拡張であるL(p,q)-ラベリング問題がqがpの約数でない全ての(p,q)に対しNP困難であることと対照的である.また,提案アルゴリズムの計算時間は線形時間である.そのほか,全ての(p,q)に対し,kのタイトな上界と下界を示した.本研究では,主に高信頼性を有するネットワーク設計問題を対象に,効率的なアルゴリズムの構築という立場から研究を推し進め,さらに離散最適化問題としての一般化を図ることを目的とする.本年度得られた主な結果は以下の通りである.1.無向グラフG=(V,E)と非負整数kが与えられたとき,最小本数の辺を加えてGの直径をk以下にする問題は,直径要求をもつグラフ増大問題と呼ばれ,通信遅延を考慮したネットワーク設計問題の一つである.この問題に対し,Gが外平面的グラフのとき多項式時間で定数倍近似可能であることをはじめて示した.また,Gの仮定を部分2-木と拡張した場合でも,左が偶数であれば定数倍近似可能であることを示した.2.グラフGの(p,q)-全ラベリングとは,Gの点と辺への0からkまでの整数値の割り当てであり,点とそれに接続する辺の間ではp以上,隣り合う2点間または2辺間ではq以上の差があるもののことをいう.Gが与えられたとき,kが最小である(p,q)-全ラベリングを求める問題を(p,q)-全ラベリング問題という.この問題は,無線通信ネットワーク設計に応用がある.この問題に対し,Gが2-退化的グラフの場合,k≦p+(Δ+1)qが成り立ち,特に,p=q=1のときk≦Δ+1であることを示した.ただし,ΔはGの最大次数である.これは,2-退化的グラフの場合,2002年に提示されたHavetとYuの予想が成り立つことを示したものである.