hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポスト成長期における持続可能な地域発展の構想と現実-開発主義の物語を超えて-

また、調査結果に関して佐久間の現地で講演会を実施し、地域社会への成果の還元を行った。(3)本格的に東京研究を開始し、開発主義に代わる動きとしての「協働主義」現象に着目して、それに関連する資料収集、ヒアリングを実施した。とくに、神田地区、品川地区においてまちづくりの主要なアクターについてのヒアリング調査を実施するとともに、青物横丁地区において質問紙による標準化調査を実施し、分析を行った。(4)「持続可能な都市空間をいかに実現していくか」というテーマを検討するプロジェクトの一環として、都内の各種オープンスペース(計65カ所)を対象に、現地での参与観察調査を実施し、その利用形態、管理実態、都市機能との連関について総活的な分析を行った。またその成果を報告書『オープンスペースの社会学-東京で/のすきまを探す』にまとめ、関係機関・研究者に配布した。ポスト成長期において持続可能な地域社会を構想することはいかにして可能か。現代における開発主義の再検討を目指す本プロジェクトは、3カ年計画の最終年度として次のような活動を行い、その成果をまとめた。1継続してきた佐久間ダムプロジェクトに関して、平成の大合併にともなう佐久間町消滅という論点を加味しながら継続調査を実施するとともに、最終刊行用の原稿をとりまとめている。2昨年度本格的にスタートさせた東京研究に関して、東京プロジェクト研究会を組織し、2004年7月から合計8回の定期会合をもち、(1)ポストバブル期の構造変動の規定要因、(2)都市変革の新しいエージェント分析、(3)ローカルエリア分析の革新、の3点について理論的な検討を進めた。3ポストバブル期の構造変動に関して、政府指定統計を収集した上で、1985年から2000年にかけての変動分析を実施した。またソーシャル・キャピタルという視点から地域比較を行った。4都市変動のエージェント分析のための基礎調査として、都内5カ所でNPO、社会運動、社会的企業のヒアリング調査を実施し、メンバーのライフコース・データの整理と分析を実施した。また「外環道」のPIプロセスに関して、公共事業への市民参加の観点から調査を実施した。成果は日本社会学会大会(熊本大学)で報告された。5ローカルエリア分析の事例として、江東区の3カ所でヒアリング調査を実施するとともに、区広報を用いたイベント分析を行った。また、昨年より継続してきた神田・品川地区調査の結果を、報告書『ニュートーキョー・パラダイス-都市再生の地下茎-』(208頁)として印刷し、関係機関・図書館等に配布した。
脳低温により発現する虚血脳保護遺伝子の探索とその治療的応用

脳卒中などの虚血性脳血管障害によって中枢ニューロンが死に陥って脱落すると、そのニューロンの担当する機能が障害され、言語・記憶・思考などの高次脳機能が喪失する。このことは「寝たきり」や痴呆症をはじめその後遺症で悩む患者の発生につながり、わが国のような高齢化社会では深刻な社会問題となっている。これまでのこの治療法に関する最も重要な発見のひとつは、脳血管障害発生中はもちろんのこと、たとえ脳血管障害発生後であっても脳温を数°C下げるとニューロン死を防げるという事実である。すでに国内のいくつかの施設において臨床応用され、重症のくも膜下出血の患者を救命できたという明るいニュースも伝わっているが、「なぜ効くか」ということは依然解明されていない。本研究では、脳低温により発生する虚血脳保護効果の機構を明らかにする目的で、まず脳低温により発現する虚血脳保護遺伝子の検索を行うために必要な自動脳低温制御システムを開発し、脳低温によって積極的にニューロンを保護する機構が誘導されているかどうかを検証し、さらにその積極的にニューロンを保護する機構はどのような遺伝子の発現に基づいているかを検索した。その結果、1.本研究で開発した自動脳低温制御システムは動物の脳温を長時間に亘って低温に維持することを可能にした。2.虚血後24時間の脳低温処置により一過性脳虚血によって誘発される海馬CA1遅発性ニューロン死は完全に防御された。3.24時間以上の虚血前脳低温処置によって海馬CA1遅発性ニューロン死は防御され、その防御効果は永続的であった。4.脳低温処置により誘導されるニューロン保護機構にTyrosine phosphataseの産生を担う遺伝子の関与が示唆された。などの結果が得られた。虚血中あるいは虚血後の脳低温処置が虚血性ニューロン死を効果的に防御することが知られている。この防御機構として、虚血中の脳低温による保護効果については、低温が脳全体の物質代謝を抑えることにより虚血脳領域のエネルギー消費を減じ虚血侵襲を軽減することによると考えられる。しかしながら、虚血後の脳低温による保護効果については、その防御機構の解明が虚血性脳障害の治療法の開発に直接つながるものの、未明のままである。本研究では、脳低温が虚血性ニューロン死を防御するのは、脳低温がエネルギー消費を減じるだけでなく、積極的にニューロンをレスキューする動的な機構を誘導しているためという作業仮説を立て、その機構の存在を検証し,その実体となっている虚血脳保護遺伝子の検索および構造決定を行うことにした。埋込型脳温トランスミッタープローブをスナネズミの脳に取り付け、自動脳低温コントロールシステムを用いて所定期間の脳低温負荷(32°C)を行った。復温後、脳温37°Cにて5分間の前脳虚血を行い、所定の生存期間の後、脳標本を作製し、海馬CA1において生存ニューロン数を計測した。24時間以上の脳低温処置を施した場合では、復温12時間後までの5分間前脳虚血に対して有意なニューロン死防御効果が観察された。その効果は、2ヶ月の生存期間の場合でも認められた。以上の結果は脳低温によってニューロン保護機構が誘導されていることを示しており、脳保護効果に関与する遺伝子発現が想定された。そこで、マウスに脳低温負荷を行いDNA microarray法を用いて虚血脳保護効果のある候補遺伝子を検索した。現在、ストレスタンパク質関連遺伝子の発現などが観察されている。また並行して、その治療的実用性を検討するために必要な力価が高く細胞毒性の少ないセンダイウイルスベクターの調整を行っている。

前年度の研究により、動物の脳温を任意にコントロールするために開発した自動脳温コントロールシステムによって一過性虚血負荷後24時間に亘って脳温を32°Cに維持すると、海馬CA1虚血性ニューロン死がほぼ完全に抑制されることが示された。この結果は脳低温によってニューロン保護機構が誘導されていることを示しており、脳保護効果に関与する遺伝子発現が想定された。本年度は、脳温測定およびコントロールのさらに自動化を図るために、自動脳温コントロールシステムに改良を加え、脳温測定用の埋込型トランスミッタープローブから無線発信される信号の受信範囲を拡げ、さらにシステム制御用プログラムがWindows上で動作するようにした。その結果、動物の脳温を1ヶ月に亘って任意の温度にコントロールすることが可能となった。次いで、虚血脳保護効果のある候補遺伝子を検索した。ラットおよびマウスでは脳血管分布の個体差のため個体間で虚血程度に大きな差が生じ、データが安定しないことが予想されたので、安定した虚血条件を得るために後交通動脈が欠損しているスナネズミを用いて両側総頸動脈結紮による5分間の一過性前脳虚血を負荷した。虚血負荷1時間後から24時間に亘って自動脳温コントロールシステムを用いて脳温が32°Cになるように維持した(虚血脳低温群)。虚血対照群では同様の脳虚血負荷したのち脳温を37°Cに維持した。そして、虚血脳低温群および虚血対照群から海馬CA1脳組織を採取し、現在、DNAサブストラクション法およびディファレンシャルディスプレイ法を用いて候補遺伝子を検索中である。次年度には、いくつかの虚血脳保護効果のある候補遺伝子を同定できるものと期待している。また、その治療的実用性を検討するために必要な力価が高く細胞毒性の少ないセンダイウイルスベクターの調整も行った。前年度までの研究によって開発された自動脳低温制御システムを用いることにより一過性脳虚血負荷後24時間に亘って動物の脳温を32°Cに維持することが可能となり、さらにそのような処置により一過性脳虚血負荷後発生する海馬CA1野虚血性遅発ニューロン死を完全に防御できることが明らかとなった。本年度は、この防御機構の作用機序を解明するために、分子生物学的手法を用いて脳低温処置により脳内に発現する虚血脳保護遺伝子の検索を行った。スナネズミに脳温37°Cで5分間の一過性脳虚血を負荷し、海馬CA1野に遅発性ニューロン死の発生を誘導した。自動脳低温制御システムを用いて虚血負荷1時間後から動物の脳温を24時間連続して32°Cに維持した。その海馬CA1野および脳低温処置を施さなかった動物の海馬CA1野を採取した。両群の海馬CA1野からそれぞれmRNAを抽出し、cDNAを調整・増幅した後、Subtractive hybridization、クローニングを行い、さらにDifferential screeningで陽性であった遺伝子についてDNAシークェンスを行った。その結果、遅発性ニューロン死の発生が誘導された海馬CA1野においては、アポトーシス関連遺伝子を始め数多くの遺伝子の発現が観察された。そして、低温処置を施した海馬CA1野では虚血海馬CA1野とは発現の程度が異なるいくつかの遺伝子が観察された。
幾何的な折りアルゴリズムの研究と開発

本研究期間を通じて,査読つき論文9編,審査つき国際会議18件を研究成果として発表した.またヨーロッパの理論計算機科学の最高峰の国際会議ICALPでの招待講演も行った.特に「一つの多角形から複数の凸多面体を折る」という興味深い性質をもつ展開図の研究と,「等間隔あるいはそれに準じる折り目の折り畳みの数え上げや列挙」という,計算折り紙の基礎研究について,大きな貢献ができた.また「折り紙の科学」をテーマとする国際会議の主催者の一人をつとめ,地元で「折り紙の科学」をテーマとするシンポジウムを開催したり,SSHの高校生グループと共同研究を行ってアメリカ機械学会で発表するなど,社会貢献にもつとめた.本研究の目的は,「折り」と「展開」という枠組みで捉えられる諸問題を効率良く解くアルゴリズムを研究開発することである.この枠組みは,例えば宇宙空間での太陽電池パネルの展開,車のエアバッグ、DNAの構造解析など,幅広い応用をもつ.こうした折りの問題に対して,計算機科学,特にグラフ理論とアルゴリズム理論を活用することで,現実社会に役に立つアルゴリズムを開発することを目指す.従来のグラフアルゴリズムのモデルでは,主に頂点とその間の関係だけを使って問題を抽象化してきた.本テーマでは,より具体的な問題を扱うために,幾何的な構造を取り入れたモデルを提案し,その上での効率のよいアルゴリズムの設計と開発を行う.これまでの研究として、1次元の折り紙に等間隔な折り目をつけ、そこに山折りと谷折りの割り当てを定め、これに合致する折りたたみ状態の数え上げや、「最適」な折りたたみ状態に関する研究を行ってきた。端的には、同じ折り目に対しても指数関数的な組合せの折りたたみ方が存在し、その中でも折り目に負担がかからない折りたたみ方を求める問題は、一般には手に負えないことを示してきた。本研究の目的として、1次元、つまり線分の折りたたみを通常の2次元平面に拡張することと、等間隔の折り目を一般の折り目に拡張することをあげている。平成26年度は折り目を等間隔から一般の折り目に拡張する問題を中心に研究した。この場合、紙の厚みの測り方がそもそも明確ではない。部分的に重なっている場合などの扱いに工夫が必要である。こうした場合に対するいくつかの基準を提案し、それぞれの最適化問題の研究を行い、ある程度の結果を得ることができた。2015年度は,翻訳書を2冊出版し,国際会議の会議録を一般書籍としてアメリカ数学会(AMS)から出版し,審査つきの英語論文を6編,国際会議での発表を12件行った.その中でも特筆すべき業績を以下にまとめる.・Origami6の出版:2014年,「折紙の科学」に関する国際会議6OSMEが開催された.この会議で発表を1件行う一方で,6名の編集者の一人として,この会議録の書籍化に貢献した.最終的には2016年1月にAMSからOrigami6という書籍として発行された.これは2冊組で744ページの大著となった.現時点での折紙サイエンスの最先端を世の中に知らしめることができた.・折紙の折りにくさに関する研究:スーパーサイエンスハイスクールの高校生たちとの共同研究をベースに,折紙の折りにくさに関する数理モデルを提案し,その有効性を確かめた.この研究はアメリカ機械学会の国際会議で採択され,アメリカのボストンで発表を行った.・複数の立体が折れる共通の展開図:一つの多角形からは,糊付けするところを変えれば,一般に数多くの多面体を折ることができる.中でも正多面体やジョンソンザルガラー立体と呼ばれる規則的な立体について,これらが互いに共通の展開図をもつかどうか,網羅的な研究を行った.特にこうした問題を高速に解くためのアルゴリズムやデータ構造を提案・実装し,立体同士の相互の関係を明らかにした.・折紙の重なりを少なくするための研究:紙を折り畳んだとき,重ねる順序によって,全体の厚みが大きく違ってくる.こうした問題に対してモデル化を提案し,この問題の難しさを明らかにした.さらにそれを解くための枠組みやアルゴリズムも提案した.現状は大きく二つの方向性で研究を進めている.一つ目は,多面体と,それを展開して得られる展開図の間の関係の研究である.数理的な側面での結果は,まだ十分ではないが,実際にプログラムを作る上での効率的なデータ構造やアルゴリズムについては,研究は大きく進展した.その結果,これまでは組合せが爆発的に増えるために解析できなかった場合でも,実際にプログラムを作って解析できるようになり,新たな結果が得られている.二つ目は,平坦な紙を折りたたんだ時の厚みに関する研究である.過去の研究においては,1次元的な紙,つまり紙テープのような細長い紙を,等間隔の折り目で折るという,極めて単純な場合についてしかわかっていなかったが,これを二次元的な普通の紙にして,折りにくさを考える上での新しい指標を導入したり,等間隔でなく,一般的な間隔にすることで,問題がどのように難しくなるかを研究した.特に折り目を等間隔でなくした瞬間,紙の厚みの評価基準について,いくつかのまったく異なる評価基準が,それぞれに妥当性を持つことがわかった.つまり,一般の紙を折りたたむときに,その厚みを最小化したいという問題は,自然で妥当性があるが,どのような指標を考えるかによって,問題の妥当性や困難性に違いが出てくることがわかった.こうした観点での研究はこれまでほとんど行われておらず,数理的な側面や,コンピュータで解析するといった側面から,さまざまな発展の可能性が考えられる.本研究は「幾何的な構造をもつグラフ」に研究対象を限定することで,従来は手におえないとされてきた問題を実用的な時間で解くアルゴリズムを研究開発することが目的であった.

対象を限定するといっても,ある程度の一般性をもたせて,応用範囲をなるべく広く考えられるようなモデルの構築と,その上で効率良く動作するアルゴリズムの研究開発をめざした.研究最終年度である平成28年度は,最終的には翻訳書籍を2冊,査読つきのジャーナル論文を4編,審査つきの国際会議発表を6件行った.典型的な研究成果を二つあげる.まず近年急速に発展している計算折り紙があげられる.例えば,一般に与えられた多角形と,そこから折れる凸多面体の間の関係は,わかっていることがほとんどない.本研究では,面積30の多角形の中に,3通りの異なる箱を折れるものがあることを初めて示した.一つの多角形から,折り方を変えるだけで複数の別々の箱が折れるという事実すら,一般にはあまり知られておらず,ましてや3通りのまったく違う箱が,一つの展開図から折り方を変えるだけで得られるという事実は,非常に斬新な結果であり,長年の未解決問題に対する解答を与えている.この問題の解決のために,非自明な折りの判定アルゴリズムを新規に開発し,さらにスーパーコンピュータを数ヵ月使用した.また,一つの点のまわりに放射状に広がった折り線に沿って折るという単純なモデルについても研究し,これを数え上げて列挙する効率のよいアルゴリズムを研究開発した.こうした折りに関する基礎研究は,今後は梱包への応用などが見込まれる.また,より抽象的な意味での幾何的な構造をもつグラフの数学的な特徴を明確にする研究も実施して,いくつかの成果を得た.こうした構造の特徴づけは,効率のよいアルゴリズムを開発する上での基礎研究であり,今後のアルゴリズム開発への応用が見込まれる.本研究期間を通じて,査読つき論文9編,審査つき国際会議18件を研究成果として発表した.またヨーロッパの理論計算機科学の最高峰の国際会議ICALPでの招待講演も行った.特に「一つの多角形から複数の凸多面体を折る」という興味深い性質をもつ展開図の研究と,「等間隔あるいはそれに準じる折り目の折り畳みの数え上げや列挙」という,計算折り紙の基礎研究について,大きな貢献ができた.また「折り紙の科学」をテーマとする国際会議の主催者の一人をつとめ,地元で「折り紙の科学」をテーマとするシンポジウムを開催したり,SSHの高校生グループと共同研究を行ってアメリカ機械学会で発表するなど,社会貢献にもつとめた.研究代表者による既存の研究モデルは、1次元、すなわち線分の上の折り紙であり、さらに折り目は等間隔なものを考えていた。これは考えられる中でももっとも単純で基本的な「折り紙」のモデルであるといえよう。通常の計算折り紙といった場合は、1次元を2次元に拡張し、さらに等間隔でない一般の折りを考えるのが自然である。このうちの折り目を一般の場合に拡張するという目標は、平成26年度はおおむね達成できたものと考えている。具体的には、一般の折り目における一次元の紙の折りたたみにおいて、紙の厚みを薄くする最小化問題を定式化して、その困難性を示すことに成功した。等間隔の場合と違って、いくつかの異なる指標を与えることができ、この問題そのものの持つ多様性も明らかになった。
急性白血病再発・難治例のグノム発現解析による白血病細胞の治療耐性機構の解明

急性白血病再発例の治療反応性は初診時に比べ悪く、白血病細胞のmRNA発現様式は、その進展・増殖・治療反応性と深く関連している。本研究は、2304個のunselected genes(Research Genetics)を有するDNA microarrayを用い、以下の点について検討した。2.急性骨髄性白血病(AML)7症例において初診時及び再発時のtotal RNAを抽出し解析した結果では、multidrug resistance gene(MDR1:再発時2.4倍)を含む19個の遺伝子が2倍以上再発時にupregulateされており、Annexin I(再発時2.7倍)を含む23個の遺伝子がdownregulateされていた。さらに個々の遺伝子についてはPCR法にて確認予定である。3.AML FAB-M1症例4例とFAB-M3[t(15;17)]症例4例で病型によるmRNA発現様式を比較した。FAB-M3ではM1と比較し448個の遺伝子が2倍以上upregulateされており、myeloperoxidase precursorを含む58個以上の遺伝子が4倍以上upregulateされていた。M1にくらべM3で2倍以上downregulateされている遺伝子は79個みられ、4倍以上downregulateされている遺伝子は11個みられた。このことよりFAB-M1とFAB-M3では遺伝子発現様式でかなりの相違があることが示された。興味深い遺伝子発現様式の相違が観察されており、今後は新しい治療法の開発や遺伝子の機能解明につなげるように研究を発展させていく予定である。(本研究はM.D.Anderson癌センターCancer Genomics Core Lab.のWei Zhang博士との共同研究である。)急性白血病再発例の治療反応性は初診時に比べ悪く、白血病細胞のmRNA発現様式は、その進展・増殖・治療反応性と深く関連している。)
発光性白金複核錯体を用いた新規発光材料および光触媒材料の開発

申請者は前年度、より効率の良い多電子反応系の構築を目指して、NAD^+/NADH型の有機ヒドリド発生サイトを2つ持つ配位子bbnp(2,6-bis(benzo[b]-1,5-naphthyridin-2-yl)-4-tert-butylpyridine)を用いた錯体を合成し、その電気化学的多電子反応について明らかにした。そこで今年度は、この種の錯体の反応性についてさらなる研究を行った。bbnp配位子が2つ結合したビスルテニウム(II)錯体においては、化学的または電気化学的に8電子8プロトンの多電子還元反応を行い、還元体を生成する。この還元体は、アセトニトリル中にてDDQ(2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone)へヒドリドを放出して、元の酸化体に戻ることが明らかとなった。以上の反応から、この錯体が、配位子上に8電子8プロトンを貯蔵し、それらをヒドリドとして他分子へと放出する、再生可能なヒドリド試薬として機能することが明らかとなった。さらに、ビスルテニウム(II)錯体は、還元剤存在下にて可視光を照射することで、光化学的に一電子還元体を生成することが分かった。また今年度は、bbnp部位で発生したヒドリドを効率よく反応に用いる為に、bbnp配位子の近傍にヒドリドの受容体となりうるカルボニル基を持った、ルテニウム(II)カルボニル錯体の合成を行った。X線結晶構造解析により、この錯体は、実際にbbnp部位のヒドリド発生サイトとカルボニル基が近い構造を持つことが証明された。また、ルテニウム(II)カルボニル錯体は化学的にbbnp部位の還元・酸化反応を起こすことが明らかとなっていることから、ルテニウム(II)カルボニル錯体の分子内ヒドリド移動反応の可能性を示唆していると考えられる。報告者らは今までに、2-ピリジンチオールで架橋されたシクロメタレート型白金(II)複核錯体を合成し、これが強い発光や、効果的な酸化還元挙動および光触媒能を示すことを見出した。そこで本年度は、この種の錯体の電極への応用を目的として、アンカー置換基を導入した白金(II)複核錯体を合成し、これを電極上に修飾してその性能を調べた。TiO_2電極表面上に修飾させうる錯体として、架橋配位子部分にカルボキシル基を持つ錯体(6-メルカプトニコチン酸錯体、6-メルカプトイソニコチン酸錯体)、シクロメタレート配位子部分にカルボキシル基を持つ錯体の3種を合成し、このうち6-メルカプトニコチン酸錯体(nic錯体)について詳細な実験を行った。X線結晶構造解析の結果、nic錯体は、架橋配位子がhead-to-tail型で配位し短い白金間距離(2.86Å)を持つ構造であることが分かった。室温の結晶状態において、nic錯体の発光(λ_<max>=611nm,2.0μs)は、アンカー置換基を持たないpyt錯体の発光(λ_<max>=640nm,0.087μs)に比べて短波長側に観測された。また、この錯体を均一系光触媒として用いた[Co(acac)_3](Hacac=acetylacetone)の光誘起分解反応を調べたところ、6-メルカプトニコチン酸錯体の光触媒能はpyt錯体に比べて高いことが明らかとなった。次にnic錯体をTiO_2上に修飾した電極を作製した。導電性ガラスに、ドクターブレード法でTiO_2膜を作製した後、錯体のDMF溶液に一晩浸す方法で作製した。この電極のPhotocurrent Action Spectraを測定したところ、500nmをピークとして光電変換が起こった。このことから、今回合成した錯体が、光電極の光増感剤として機能しうることが明らかとなった。報告者は前年度までに、シクロメタレート型白金(II)複核錯体の機能性について研究を行い、この種の錯体が発光材料や光触媒能材料、光電極の光増感剤として有用であることを明らかにしている。しかし、これらの錯体の光触媒反応は一電子反応であり効率が良くない。そこで本年度は、NAD^+/NADH型の有機ヒドリド発生サイトを2つ持つ配位子bbnp(2,6-bis(benzo【b】-1,5-naphthyridin-2-yl)-4-tert-butylpyridine)を用いた白金(II)およびルテニウム(II)錯体についての研究を行った。bbnp配位子は1配位子で可逆的に4電子を貯蔵・放出することから、合成した錯体は効率の良い多電子反応を実現しうることが期待される。白金(II)錯体【pt(bbnp)Cl】(PF_6)(錯体1)のジクロロメタン溶液のサイクリックボルタモグラム(CV)では、bbnp部位の還元過程と帰属できる1つの準可逆な酸化還元波を示した。この溶液に酸を加えると、正側にシフトした1つの不可逆な還元波があらわれ、そのピーク電流も増加した。この事は、錯体1のbbnp部位にプロトンが付加することで、bbnp部位の還元が起こりやすくなったことと解釈される。ルテニウム(II)ビスbbnp錯体

[Ru(bbnp)_2](PF_6)_2(錯体2)のアセトニトリル溶液のCVは、bbnp部位由来の4つの準可逆な酸化還元波を示した。この溶液に酸を添加してCVを測定すると、4つの酸化還元波は消え、1つの不可逆な還元波があらわれた。この還元波の電位で定電位還元を行うと8電子が消費され、生成物として錯体2が8電子8プロトンを取り込んだ還元体が観測された。このことから、錯体2はプロトン存在下において、電気化学的に8電子8プロトンの多電子還元反応を行うことが明らかとなった。申請者は前年度、より効率の良い多電子反応系の構築を目指して、NAD^+/NADH型の有機ヒドリド発生サイトを2つ持つ配位子bbnp(2,6-bis(benzo[b]-1,5-naphthyridin-2-yl)-4-tert-butylpyridine)を用いた錯体を合成し、その電気化学的多電子反応について明らかにした。そこで今年度は、この種の錯体の反応性についてさらなる研究を行った。bbnp配位子が2つ結合したビスルテニウム(II)錯体においては、化学的または電気化学的に8電子8プロトンの多電子還元反応を行い、還元体を生成する。この還元体は、アセトニトリル中にてDDQ(2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone)へヒドリドを放出して、元の酸化体に戻ることが明らかとなった。以上の反応から、この錯体が、配位子上に8電子8プロトンを貯蔵し、それらをヒドリドとして他分子へと放出する、再生可能なヒドリド試薬として機能することが明らかとなった。さらに、ビスルテニウム(II)錯体は、還元剤存在下にて可視光を照射することで、光化学的に一電子還元体を生成することが分かった。また今年度は、bbnp部位で発生したヒドリドを効率よく反応に用いる為に、bbnp配位子の近傍にヒドリドの受容体となりうるカルボニル基を持った、ルテニウム(II)カルボニル錯体の合成を行った。X線結晶構造解析により、この錯体は、実際にbbnp部位のヒドリド発生サイトとカルボニル基が近い構造を持つことが証明された。また、ルテニウム(II)カルボニル錯体は化学的にbbnp部位の還元・酸化反応を起こすことが明らかとなっていることから、ルテニウム(II)カルボニル錯体の分子内ヒドリド移動反応の可能性を示唆していると考えられる。
単一細胞解析法による肺上皮細胞の発現遺伝子プロファイリング

肺は多様な上皮細胞より構成され、それぞれの細胞が異なった機能を担っていると考えられている。肺の幹細胞研究は混沌としているが、肺および肺癌の幹細胞を明らかにするためにも、個々の肺上皮細胞の成り立ちや機能を調べることが重要であると考える。そこで、本年度は肺上皮細胞を確実に単一細胞に分散するため、各種酵素や手法・機器を用いて単一肺上皮細胞を得る条件を模索検討した。まずは、肺癌と関連の深い肺胞II型細胞、Clara細胞に関して行った。数十個の同一種類の上皮細胞よりRNAを抽出し、SPC,CCIO,GAPDHのRT-PCRを行った。10-5個の細胞では安定したRNAの増幅が認められた。10-5個の細胞からmRNAを増幅し、得られたRNAを定量すると、マイクロナレイを行うために必要なRNA量に達している。最終的には、単一肺上皮細胞でRNAの増幅を行うのが目的であるが、安定して再現性のある単一細胞での効率的なRNAの増幅を得るために、更に工夫をし効率的な方法を確立したいと考える。気道の神経内分泌細胞に関しては胎児期の方が発現細胞数が多く単離・回収を行いやすいため、E14,El6の肺を使用した。胎齢期と成体では遺伝子データの発現因子が異なる可能性があるが、まずは細胞数を確保しやすい胎仔期で手法を確立し、その後その手法を成体から単離した神経内分泌細胞に応用させたいと考えている。また同時に、現段階で安定して増幅できる細胞数(5-10個)を用いてアレイ解析を行い、各肺上皮細胞のプロファイリングを行い、分化に影響を与える可能性のある転写因子、増殖因子を解析していきたいと考える。
動脈硬化プラーク破綻におけるMMP-9の役割

「研究の目的」:マトリックスメタロプロテアーゼ-9 (MMP-9)は細胞外基質のコラーゲンやゼラチンなどを分解する酵素であり、組織の再生・分化などにおいて重要な役割を果たしている。一方で、組織内のMMP-9の過剰産生は癌の転移や動脈硬化の進展にもかかわることが明らかとなっている。本研究目的は動脈硬化病変に存在するマクロファージからのMMP-9の高発現はどのように動脈硬化の進展、特にプラーク破裂を促進するかを検討すると共にMMP-9を標的とする新たな動脈硬化治療法の開発の可能性を探る。「結果」:我々は今まで報告されていなかったマクロファージに特異的に過剰発現する遺伝子改変(Tg)ウサギの作製に成功した。Tgウサギから採取された腹マクロファージ並びに肺胞マクロファージを正常ウサギからのマクロファージと比較したところ、TgウサギのマクロファージはMMP-9蛋白の産生能及びゼラチンの分解能が高いことが判明した。これらのTgウサギ並びに同腹の正常ウサギに更に高脂肪食を16週間と28週間負荷し、動脈硬化の変化と程度におけるMMP-9の影響を解析した。特に大動脈を病理学的、免疫組織化学的及び形態学的に解析し、病変形成と病変安定性に対するMMP-9の影響を評価した。更に、MMP-9 Tgウサギと高脂血症ウサギモデルであるWHHLウサギとの交配を行い、MMP-9/WHHLMIホモ接合体ウサギの作製も試みている。「結論」:マクロファージに特異的にMMP-9を過剰発現する遺伝子改変ウサギの作製に成功したので、今後は、このモデルを用いて、動脈硬化に限らず様々な炎症過程や癌浸潤などにおけるMMP-9の病理学的意義を明らかにしたい。
地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程

1.既約正再帰連続時間マルコフ連鎖の再帰時間のp次モーメントが有限であるための必要十分条件を、推移確率が定常分布に近づく速さの言葉で明らかにし、かつその応用について成果を得た。この問題は、本研究の課題である地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程の研究を遂行する上で生じたものである。(論文[1])2.地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程の定常状態において有限個の遺伝子を無作為抽出したとき、その中の対立遺伝子の平均個数について強移住率極限の際の収束の速さについて結果を得た。これは現在投稿中である。3.正規化されたsubordinatorからきまるrandom discretedistributionからのサンプリング公式について結果を得た。また、サンプリング数を大きくするときの、Young図形の長さの期待値の漸近挙動をあきらかにした。([2])これは、集団遺伝学において良く知られているEwensのサンプリング公式の一般化となっている。6.分担者の一人、宮原孝夫は、geometric Levy過程とminimal entropy martingale measureについての研究、およびその数理ファイナンスへの応用を検討し、いくつかの成果をあげている。([4],[5],[6],[7])7.分担者の一人、三澤哲也は、確率微分方程式の数値解法についていくつかの成果をあげた。確率微分方程式の保存量を、近似解も保存量とするような解法としてcomposition methodを提案している。([8],[9],[10],[11])1.既約正再帰連続時間マルコフ連鎖の再帰時間のp次モーメントが有限であるための必要十分条件を、推移確率が定常分布に近づく速さの言葉で明らかにし、かつその応用について成果を得た。([8],[9],[10],[11])地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程の研究において、その双対過程としてあらわれるマルコフ連鎖の詳しい性質をあきらかにする必要が生じる。そこで、今年度はマルコフ連鎖について、次のような問題を研究した。正再帰的既約マルコフ連鎖の初再帰時間が、有限のp(>1)次モーメントをもとつき、このマルコフ連鎖の有限個の直積マルコフ連鎖の初再帰時間はやはり有限のp次モーメントをもつだろうか。志賀徳造、曽雌隆洋との共同研究を行い、上の問題が肯定的に解決されることが明らかとなった。この結果は、1998年の数理解析研究所短期共同研究集会「測度値確率過程に関する確率解析」にて報告し、現在論文として準備中である。概要は数理解析研究所講究録に記載予定。さらに、この結果の地理的構造をもつ測度値拡散過程の研究への応用として、集団遺伝子学と関連する次の問題を研究した。有限個の遺伝子を定常状態において無作為抽出し、そのサンプルのなかの対立遺伝子の個数の平均の期待値が移住率を大きくしていくときの収束の速さを明らかにすること。その結果を曽雌隆洋との共同の仕事としてまとめつつあるところである。二つの正再帰的マルコフ連鎖の再帰時間のp次モーメントが共に有限であるとき、この二つのマルコフ連鎖の直積マルコフ連鎖のp次モーメントは有限かどうかという問題に対して、肯定的解決を与えた。この問題は地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程の研究に関連して現れたものである。この結果は、現在、共著論文(志賀徳造、清水昭信、曽雌隆洋)としてまとめ投稿中である。地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程において、その定常状態において有限個の遺伝子を無作為抽出したとき、その中にある対立遺伝子の平均個数を問題とする研究を行った。移住率を、大きくしていくとき、極限に収束する速さを問題としている。2個の遺伝子を抽出する場合、移住率が定めるマルコフ連鎖の再帰時間の2乗のモーメントが有限であれば、移住率の逆数の速さで収束することが明らかにされた。この結果は共著論文(清水昭信、曽雌隆洋)としてまとめ、現在投稿中である。分担者の一人(三澤哲也)は、確率微分方程式の保存量と対称性についての研究、確率微分方程式の数値解法として、近似解も常に保存量を一定とするような解法の研究をおこなった。

この結果は2編の論文として発表されている。1.既約正再帰連続時間マルコフ連鎖の再帰時間のp次モーメントが有限であるための必要十分条件を、推移確率が定常分布に近づく速さの言葉で明らかにし、かつその応用について成果を得た。この問題は、本研究の課題である地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程の研究を遂行する上で生じたものである。(論文[1])2.地理的構造をもつフレミング・ヴィオ過程の定常状態において有限個の遺伝子を無作為抽出したとき、その中の対立遺伝子の平均個数について強移住率極限の際の収束の速さについて結果を得た。これは現在投稿中である。3.正規化されたsubordinatorからきまるrandom discretedistributionからのサンプリング公式について結果を得た。また、サンプリング数を大きくするときの、Young図形の長さの期待値の漸近挙動をあきらかにした。([2])4.stochastic logistic modelの絶滅時間の漸近挙動を明らかにした。(プレプリント)6.分担者の一人、宮原孝夫は、geometric Levy過程とminimal entropy martingale measureについての研究、およびその数理ファイナンスへの応用を検討し、いくつかの成果をあげている。([4],[5],[6],[7])7.分担者の一人、三澤哲也は、確率微分方程式の数値解法についていくつかの成果をあげた。確率微分方程式の保存量を、近似解も保存量とするような解法としてcomposition methodを提案している。([8],[9],[10],[11])
生物的振舞いを考慮したマルチエージェント型自律・協調ロボットシステムに関する研究

本研究は、主に、ロボット群による具体的な作業を事例としてとり挙げ、その実行に適したマルチエージェントシステムの振舞いを調べることを通して、一般的な自律・協調型ロボットシステムの構成法および運用法の確立を試みる。現在、複雑な状況変化が伴う代表的な事例として、触覚と視覚センサを有する複数ロボットアームを用いて、斜面上の任意形状物体をその斜面に沿って目的地点まで押し上げていく作業を考えている。今年度の主な研究成果を以下で示す。1)分散協調型エージェントネットワークの構築。システムの構成要素をエージェントという、ある程度の知的能力を有する個体として定義し、センサエージェントや、障害物エージェントなどからなるエージェントネットワークを完成させた。また、それに伴う資源分散法、通信プロトコル、ロボットの加速度制御といった技術問題を解決するためのマルチエージェントシステムの構成を確立し、シミュレーション実験によってその有効性を確認した。2)物体押し位置変更の計画。斜面上の物体をその安定性を保ちながら押していくために、アーム間の力関係を考慮したオンライン押し位置変更を行わなければならない。本研究は、そのアーム間の通信をできるだけ使わない分散的押し位置変更計画法を提案した。また、より優れた感覚情報を得る手段として、操作の段階に応じたセンサ切り替え制御と、センサ情報の相互補間といった機能を持つセンサフュージョン法を開発した。3)協調作業におけるエラーリカバリー。分散協調システムの自律性を積極的に活用し、機能を失ったアームに対して他のアームがその役割をいかに分担していくかについて考察し、そのための自律協調メカニズムの解明を試みた。特に、物体の運動軌跡からエラーの原因を特定する動的故障診断アルゴリズムを開発した。最終的に、具体的な操作を実行する実機システムを構築して、その実験によりシステムの性能を検証し、その柔軟性と信頼性を確認した。
高感度なγ線直線偏光度測定系の開発：核データとしてのスピン・パリティ決定のために

本研究課題は原子核の励起準位のスピン・パリティならびにγ線の多重極度を決めることを目指したものである.それらの決定のために,γ線直線偏光度の測定に着目し,(1)コンプトン散乱の非対称度を測定することにより,γ線直線偏光度を得るための高感度な測定系を開発し,さらに(2)それをウランの核分裂反応で生成する質量数150近傍の中性子過剰核に適用し,信頼度の高い核データを得ることを具体的な目標としている.本研究で開発した測定系は,クローバー型ゲルマニウム検出器(4つのゲルマニウム結晶を一つのハウジング内に配置したもの),ならびに相対効率が38%および60%の同軸型ゲルマニウム検出器から構成される.2017年度までの研究では,Eu152,Cs134およびCo60の標準γ線源を用いて,測定器の基礎特性を把握する実験を行うとともに,直線偏光度測定において最良の感度を得るための測定条件を探索した.その結果,各測定器を線源から10cmの距離に置き,かつ,60%検出器をクローバー検出器に対して90度方向に配置する条件が最良であることを見いだした.その上で,最終年度である2018年度は,京都大学複合原子力科学研究所の研究用原子炉に付置されたオンライン同位体分離装置KUR-ISOLに上記の測定器を持ち込み,La146(半減期6秒)から放出されるγ線を測定した.その結果,統計精度がやや悪いものの,コンプトン散乱が非対称になることを実験的に確認した.検出効率を補正した非対称度を,標準線源を用いた実験で得た値を比較したところ,そのエネルギー依存性が一致した.このことから,短寿命核を対象とした実験で,直線偏光度の測定が実現可能であることを実証できた.本研究課題は,ウランの核分裂反応で生成される質量数150近傍の中性子過剰希土類核に着目し,核データとして重要な励起準位のスピンおよびパリティを直線偏光度の測定に基づいて決定することを目指している.2016年度は,(1)この実験に用いるための高速なリストデータ収集系を購入し,その特性の確認や測定条件の最適化を行う,(2)リストデータ解析プログラムの開発および検証を行う,を目標に研究を行った.(1)については,データ収集装置APV8104を新規購入した.京都大学原子炉を使用した実験(2017年度以降に予定)を効率的に行うために,既に保有しているデータ収集装置APV8008と連動して動作させることが可能な特注の制御ソフトウェアを合わせて導入した.購入した装置について,Ge検出器,プラスチックおよびLaBr3シンチレーション検出器ならびにCo60などの密封線源を用いたオフライン実験を行い,収集系の各種パラメータの最適値を探った.制御ソフトに一部不具合が見つかったためメーカー側に改良を依頼中であるが,おおむね目標としている性能を達成できる見通しを得た.一例として,Co60の1332keVのγ線に対して,350ps程度の時間分解能が得られている.この値は,申請者が他の測定系で過去に得た値よりも良好である.(2)については,APV8104とAPV8008を連動させたときに得られる大量のリストデータの中から同時計数事象のみを取り出し,エネルギースペクトルおよび時間差ヒストグラムを得るためのソフトウェアを開発した.メーカ作成の制御用ソフトウェアに若干の改良が必要であるが,データ収集装置の整備についてはほぼ完了し,当初目標としていた性能を達成できた.自作の解析ソフトウェアもほぼ完成しており,京都大学原子炉付置のオンライン同位体分離装置で生成した核分裂生成物に対して,直線偏光度測定を2017年度に行える見通しがついている.本研究課題は原子核の励起状態のスピン・パリティならびにγ線の多重極度を決めるために,γ線の直線偏光度測定を行うための高感度な測定系を開発し,それをウランの核分裂反応で生成される質量数150近傍の中性子過剰核に適用し,信頼性の高い核データを得ることを目指している.本年度は(1)スピン等が既知の標準線源(Co-60, Cs-137, Eu-152)を用いて最適な測定幾何条件を決めるための基礎実験を行い,(2)その後,京都大学原子炉実験所のオンライン同位体分離装置KUR-ISOLで生成・分離した中性子過剰短寿命核測定への適用を試みた.(1)については,既存設備であるクローバー型ゲルマニウム検出器を直線偏光度測定の主検出器とした上で,偏光の基準面を決めるための補助測定器(以下,測定器1)ならびに検出感度を補正するための測定器(同,測定器2)として3種類の異なるゲルマニウム検出器を様々な幾何学配置に置き,それぞれの条件で直線偏光度測定の感度を実験的に求めた.その結果,実際に偏光が測定できることを確認し,さらに,測定器1に相対効率60%の,測定器2に相対効率38%の検出器を使い,それらを線源との距離が10cmになる位置に置いたときに最も高い性能を示すことを明らかにした.これを踏まえて,測定系をKUR-ISOLに持ち込み,Cs-140(半減期63秒)およびLa-146(半減期6秒)の測定に適用した.しかしながら,KUR-ISOL側の装置の不具合が起きたため,短時間の実験しか行うことができず,十分な統計計数を得るには至らなかった.

次年度も引き続き実験を行い,短寿命核へ適用できることを実証し,実験データが得られていないBa-145, La-147などのスピン,パリティ決定を目指す.直線偏光度が実際に測定できること,ならびに最適な測定器配置を明らかにすることは現在までに出来ている.しかしながら,本研究課題が目指しているウランの核分裂生成物を対象とした実験については,京都大学原子炉実験所の装置の不具合のため,十分に行うことが出来なかったため,予定よりやや遅れている.本研究課題は原子核の励起準位のスピン・パリティならびにγ線の多重極度を決めることを目指したものである.それらの決定のために,γ線直線偏光度の測定に着目し,(1)コンプトン散乱の非対称度を測定することにより,γ線直線偏光度を得るための高感度な測定系を開発し,さらに(2)それをウランの核分裂反応で生成する質量数150近傍の中性子過剰核に適用し,信頼度の高い核データを得ることを具体的な目標としている.本研究で開発した測定系は,クローバー型ゲルマニウム検出器(4つのゲルマニウム結晶を一つのハウジング内に配置したもの),ならびに相対効率が38%および60%の同軸型ゲルマニウム検出器から構成される.2017年度までの研究では,Eu152,Cs134およびCo60の標準γ線源を用いて,測定器の基礎特性を把握する実験を行うとともに,直線偏光度測定において最良の感度を得るための測定条件を探索した.その結果,各測定器を線源から10cmの距離に置き,かつ,60%検出器をクローバー検出器に対して90度方向に配置する条件が最良であることを見いだした.その上で,最終年度である2018年度は,京都大学複合原子力科学研究所の研究用原子炉に付置されたオンライン同位体分離装置KUR-ISOLに上記の測定器を持ち込み,La146(半減期6秒)から放出されるγ線を測定した.その結果,統計精度がやや悪いものの,コンプトン散乱が非対称になることを実験的に確認した.検出効率を補正した非対称度を,標準線源を用いた実験で得た値を比較したところ,そのエネルギー依存性が一致した.このことから,短寿命核を対象とした実験で,直線偏光度の測定が実現可能であることを実証できた.京都大学原子炉に測定器一式を持ち込み,オンライン同位体分離装置で生成・分離した核分裂生成物から放出されるγ線に対する直線偏光度測定を行う.京都大学原子炉で課題採択もされており,1週間の実験を2回実施できる見込みである.まずは強い強度で得られるLa146を用いて,直線偏光度が測定できることの実証を行い,その後,Ba145やCe148などの測定を行い,スピンやパリティが未知の準位の核データを得る計画である.前年度に引き続き,測定器一式を京都大学原子炉実験所に持ち込み,短寿命の核分裂生成物から放出されるγ線に対する直線偏光度測定を行う.京大炉での課題採択もされており,1週間の実験を2回実施できる見込みである.また,前年度に行った短時間の実験でバックグラウンドの問題が明らかになったため,バックグラウンド成分の除去(あるいは低減)を行うためにデータ解析方法を改良し,その妥当性をオフライン実験で確認する.2016年度は京都大学原子炉の運転が行われなかったため,旅費および京都大学での実験に必要な消耗品等の購入が当初予定より少なくなり,結果として残額が生じた.前年度までに購入した測定機器類(既存設備を含む)を用いて,測定系の最適化に関する研究を主として行ったため,多額の費用を要しなかった.残額は次年度助成金と合わせて,主として,京都大学原子炉実験所で実験を行うための旅費および測定関連器具の購入費として使用する予定である.主として,京都大学原子炉で実験を行うための旅費および測定関連器具の購入費として使用する.
制御系のインテリジェント化とその安全性に関する研究

本研究の目的は,論理的な処理を担当するシーケンス部分と連続動作の補償を担当するフィードバック部分を統合したインテリジェント制御系の設計,特性解析をファジィ,ニューラルネットで用いられている論理のアナログ化技術の観点から行なうものである.設計に関しては,観測器VLSI回路に導入し,外部ピンから内部のフリップフロップの状態を推定する機構を作成した.ここでは,現代制御理論から判明している観測器の構造,ニューロ技術で用いられている最急降下法,それにファジィの中心的な技術である論理のアナログ化手法が使われている.この研究と平行して,最急降下法に基づく神経回路の学習法を現代制御理論の一つであるロバスト適応制御理論の立場から見直した.ここでは,テイラー展開により,非線形関数を線形部分と線形近似誤差部分に分けた.この誤差が有界であることを利用して,有界外乱に対しロバストな適応則であるデッドゾーン型およびシグマ修正型の適応則に最急降下法による適応則を変更した.この変更により,従来,証明できなかった神経回路の学習則安定性および収束領域などの特性を明かにした.以上の結果は,論理システムと連続値システムを統合したインテリジェントシステムの設計,解析に制御理論が効果的であることを示しただけでなく,統合した表現をえるための具体的な手順,そして設計されたインテリジェントシステムの特性解析の手法を明かにした.つまり,従来経験で探っていたインテリジェントシステムの挙動,安全性を数理的な手法で解析できることを明かにした.このことは,インテリジェントシステムの安全性を高めるだけでなく,このようなシステムを開発する技術者の負担を大幅に軽減するものである.本研究の目的は,論理的な処理を担当するシーケンス部分と連続動作の補償を担当するフィードバック部分を統合したインテリジェント制御系の設計,特性解析をファジィ,ニューラルネットで用いられている論理のアナログ化技術の観点から行なうものである.設計に関しては,観測器VLSI回路に導入し,外部ピンから内部のフリップフロップの状態を推定する機構を作成した.ここでは,現代制御理論から判明している観測器の構造,ニューロ技術で用いられている最急降下法,それにファジィの中心的な技術である論理のアナログ化手法が使われている.この研究と平行して,最急降下法に基づく神経回路の学習法を現代制御理論の一つであるロバスト適応制御理論の立場から見直した.ここでは,テイラー展開により,非線形関数を線形部分と線形近似誤差部分に分けた.この誤差が有界であることを利用して,有界外乱に対しロバストな適応則であるデッドゾーン型およびシグマ修正型の適応則に最急降下法による適応則を変更した.この変更により,従来,証明できなかった神経回路の学習則安定性および収束領域などの特性を明かにした.以上の結果は,論理システムと連続値システムを統合したインテリジェントシステムの設計,解析に制御理論が効果的であることを示しただけでなく,統合した表現をえるための具体的な手順,そして設計されたインテリジェントシステムの特性解析の手法を明かにした.つまり,従来経験で探っていたインテリジェントシステムの挙動,安全性を数理的な手法で解析できることを明かにした.このことは,インテリジェントシステムの安全性を高めるだけでなく,このようなシステムを開発する技術者の負担を大幅に軽減するものである.本研究は適応機能や学習機能を持つようなインテリジェントな制御系の設計法ならびに安全性維持のための方策をロバスト適応制御理論から探る研究である。この観点に立って、複数の適応制御装置が協調して制御に当たる場合に、制御装置の一つが故障しても制御系が暴走しないための方策を開発した。これを、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)に報告した。また、これらを一般化した成果を、自律分散システムシンポジウム(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。これらの原点となる分散適応制御系の安定解析を行った研究が1992年5月発行の計測自動制御学会論文集に掲載される予定である。この研究に平行して、インテリジェント制御がAI的な論理と通常まフィ-ドバック制御とが混在した制御系という捉え方の研究を進めている。この制御系の記述に、神経回路網やファジイで用いられている理論のアナログ化技術を持ち込み、インテリジェント制御系全体を連続値のシステムとして記述する手法を開発しつつある。本年度は、順序論理回路の内部状態(フィリップフロップの状態)を推定する観測器の設計を神経回路網技術ならびにロバスト適応制御技術を基礎に設計し、特性解析を行なっている。順序論理回路の状態推定は、制御対象の論理の内部状態の推定に対応しており、インテリジェント制御の設計および安全対策、いずれにも効果的である。現在、研究している論理のアナログ化手法および設計した観測器の有効性が確認されており、これを計測自動制御学会学術講演会(1992年8月)およびIECON '92(IEEE International Conference on Industrial Electronics,Control,Instrumentation,and Automation,and Automation,1992年11月)での発表を計画している。本研究は適応機能や学習機能を持つようなインテリジェントな制御系の設計法ならびに安全性維持のための方策をロバスト適応制御理論から探る研究である。本年度は論理のアナログ化の有効性と神経回路網の学習アルゴリズムのロバスト適応制御方式からの見直しを研究課題として進めてきた.

この両者は密接な繋がりがあり解析手法には,いずれもロバスト適応制御で用いられる手法が有効なことが判明した.論理のアナログ化については,順序論理回路の状態推定を米国で開催されたIECON'92(1992年11月)で国際的に公表し,高い評価を得た.このシステムをロバスト適応制御方式から見直すことで全体の系の有界性と推定誤差の存在領域を明かにできた.この結果を元に来年度は推定アルゴリズムを見直し,論理のアナログ化を用いた動的システム解析の基礎を確立する.これにより,論理と連続量が混在するインテリジェントなシステムの安全性を含む挙動を解析することが可能である.一方,神経回路網の学習則の解析も,同様に行なわれることが判明し,日本応用数理学会年会(1992年10月),自動制御連合講演会(1992年11月)で推定値の有界性,収束領域などの解析結果を発表した.これを踏まえ,二つの国際会議(IEEE Workshop on Neuro-Fuzzy System,IECON'93)での発表を予定している.以上二つの研究は,アナログ量と論理値が混在するシステムの特性解析というインテリジェントシステムの理論の基本へと収束しつつある.本研究はインテリジェント制御をシーケンス制御とフィードバック制御の融合ととらえる。具体的にはファジィ、ニューロ技術で用いられている論理のアナログ化機能を用いて論理部分を連続値化し、融合部分を連続値の動的システムとして記述する。このシステムを制御理論の観点から見直して、全体の挙動の設計や安全性の解析に役立てることを目的としている。昨年度までに、論理のアナログ化と制御理論との組み合わせが有効であり、論理回路に対する観測器を制御理論の観点から設計できることを示した。本年度は、これらの連続値されたシステムの解析手法の確立を目指し、適応制御理論で構築されたロバスト適応制御則の解析手法を、このインテリジェントシステムの特性解析に導入した。この結果、神経回路網などの推定値の有界性が保証できる学習則をロバスト適応制御則のデッドゾーン型およびシグマ修正型を用いて示すことができることを明かにした。これらの成果は、三つの国際会議(IEEE Workshop on euro-Fuzzy System,ETFA'93,IECON'93)で報告した。また、ここで考えるインテリジェントシステムとAI、ファジィ、ニューロ、および適応技術の関係を二つの学会誌(計測と制御、システム/制御/情報)に発表した。これらの啓蒙の成果もあり、本研究の成果を、電気学会次世代原子力システム制御技術調査専門委員会、計測自動制御学会ロバスト制御シンポジウム、計測自動制御学会学術講演会オーガナイズドセッションなどで講演するように招待されている。また、電気学会誌への寄稿も要請されている。以上、この3年間の研究期間の間に、一定の成果をおさめたが、論理とアナログの融合は制御に留まらず次世代へ向けた重要な課題であり、さらに研究を続ける必要がある。