hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習アルゴリズムによる機械発見

本研究は、学習リルゴリズムと機械発見について、論理と方式から、手間と効率化、作業環境に至るまでを体系的に追求し、科学発見の機械化のための基礎を確立することを目的として、以下の各項目について研究を展開してきた。(1)機械発見の計算可能論理。まず、帰納推論の枠組みで機械発見の論理を展開し、K.Popperの科学者による科学的発見の論理と対照的に、計算機による機械発見においては、仮説空間自体の論駁可能性が、すなわち仮説空間の観測データによる棄却可能性が、本質的であることを明らかにし、そのような仮説空間で十分広いものが存在することを基本形式体系を用いて証明した。(2)機械発見のための知識表現。科学技術における実験観測データのほとんどが数値データであるにも拘わらず、数値を直接扱う機械学習・機械発見については、体系的な研究がこれまでなされていなかった。本研究では、まず、実数の表現に至るまでの正確な基礎付けを行い、閉区間という表現系を用いて与えられた数値データから微分方程式を学習・発見する方式を研究開発し、有効性を確認した。これは、係数が閉区間で表されるため、一種の精度保証付きの仮説(この場合は、微分方程式)を発見するという、全く新しい方式を提案したことにもなる。(3)PAC学習による機械発見。帰納推論に基づく機械発見の論理をPAC学習に基づく論理に一般化した。また、PAC学習可能性を示すVC次元に関して計算量理論の観点から詳細な理論を展開した。(4)大規模データベースからの機械発見。アミノ酸配列等の遺伝子データを対象にした機械発見システムBONSAIを開発し、その並列化版BONSAI Gardenを開発し、実際の多くの領域で分子生物学上の知識の機械発見に成功した。また、これを領域予測のシステムとして発展させ、HAKKEというシステムを開発した。本研究は,学習アルゴリズムと機械発見について,論理と方式から手間と効率化,作業環境に至るまでを体系的に追求し,科学発見の機械化のための基礎を確立することを目的として,本年度は以下の成果を得た.(1)機械発見の計算論理については,科学者による科学発見と計算機による機械発見の基本的な違いが,個々の仮説の論駁可能性と仮説空間自体の論駁可能性にあることを究明して,学習アルゴリズムに基づく機械発見の論理を展開して,事実からの機械発見の数学的理論を展開した.これは,機械発見に関する世界で最初の精緻な理論であり,既に,学習理論の内外の研究者に影響を及ぼし始めている.(2)機械発見のための知識表現体系については,EFSと呼ばれる形式的体系が有用であることを,これまでの研究で明らかにしていたが,これがさらに,通常の述語論理さえも,適当に型(タイプ)を導入することによって記述でき,様々な表現体系の基礎になることを明らかにした.(3)PAC学習による機械発見に関しては,仮説空間自体の論駁可能PAC学習可能性の理論を展開した.これは,(1)で展開した理論のPAC版であるが,機械発見のもう一つの基礎理論として期待されるものである,(4)大規模データベースからの機械発見については,帰納推論における多重汎化の概念を適用してアミノ酸配列からのモティーフ発見と並列機械発見システムを開発した.さらに,数値データからの機械発見の研究に着手し,その基礎となる重要な成果を得た.本研究は,学習アルゴリズムと機械発見について,論理と方式から手間と効率化,作業環境に至るまでを体系的に追求し,科学発見の機械化のための基礎を確立することを目的として,本年度は以下の成果を得た.(1)機械発見の計算可能論理については,初年度の研究成果をPAC学習に適用して新しいPAC学習の理論を提案し展開した.また,アブダクションと類推について,学習に要する手間の視点からの理論を展開した.

(2)機械発見のための知識表現体系については,主にアブダクションと類推を対象にして,そうした推論に要する計算時間について研究し,述語論理の有用な部分クラスを得た.また,数値データからの機械学習・発見のための基礎となる.「計算可能実数」の理論を構築し,実数値を扱える計算理論の研究をスタートさせた.(3)PAC学習による機械発見に関しては,決定木の学習に関する効率的なアルゴリズムを開発した.(4)大規模データベースからの機械発見については,タンパク質データ等を対象にした並列機械発見システムを開発した.また,実際の大規模な実験・観測データのほとんどが数値データであることに鑑み,数値データを直接扱える計算論的学習理論の研究に着手し,基礎となる計算理論について重要な成果を得た.さらに,区間解析の一種の逆問題および定性推論における定性値の学習という形での,数値データからの学習方式について研究し,常微分方程式の学習(同定)に関して重要な成果を得た.本研究は、学習アルゴリズムと機械発見について、論理と方式から、手間と効率化、作業環境に至るまでを体系的に追及し、科学発見の機械化のための基礎を確立することを目的としている。本年度は、以下の研究成果を得て、3年間にわたる本研究を成功裡に完了した。(1)機械発見の計算可能論理に関しては、帰納的実数関数と区間計算について研究し、数値データを計算論的に扱い、そうしたデータからの機械学習や機械発見の理論の基礎を築いた。また、消去による学習という新しいパラダイムを提案した。(2)機械学習・機械発見のための知識表現体系に関しては、新たにニューラルネットワークを取り上げ、1層パーセプトロンに対して、十分広い角錐状の引き込み領域を導出し、それに基づいた学習アルゴリズムを提案した。また、二分決定グラフを扱い、近似アルゴリズムの理論に基づいて、その学習の困難さを証明した。(3)PAC学習による機械発見に関しては、仮説生成に必要な質問の回数に関する解析を行い、効率よく学習できるクラスを同定した。(4)発見支援環境と大規模データからの機械発見に関しては、パターン言語状の決定木とアルファベット化を仮説の表現として用いる機械発見システムBONSAIとその並列版BONSAI Garden、さらに領域予測のためのシステムHAKKEを開発し、アミノ酸データを用いた計算機実験を行い、これらのシステムの有効性を検証した。また、数値データからの微分方程式の学習・発見の研究を発展させた。
高度並列信号処理の理論と技術に関する総合的研究

最近、2次元や3次元信号に対するディジタル信号処理の要求が高まっている。このような多次元ディジタル信号処理システムが実時間動作を行うには、これまでの1次元信号を扱う場合に比べて格段に優れた性能が要求される。本研究では、信号処理向きの高度並列処理の理論と技術に関して、(1)高度並列信号処理のための基礎理論、(2)高度並列信号処理のためのハ-ドウェアアルゴリズム、(3)高度並列信号処理システムのア-キテクチャの三つの領域を総合的に研究し、高度な並列信号処理システムの実現法を確立した。(1)については、まず多次元ディジタル信号処理の代表例として、多次元ディジタルフィルタと多次元フ-リエ変換を取り上げその基礎理論を示すと共に、設計法を確立した。(2)においては、信号処理における基本演算である乗算と加算の高速化のための並列アルゴリズムと多値演算アルゴリズムを考案した。並列アルゴリズムとしては、冗長2進符号系の代数的性質を検討し、これを集積回路化した場合の演算速度を評価した。多値演算アルゴリズムとしては、電流モ-ド多値演算をSD数系と剰余数系に導入し、これらの演算を集積回路化した場合の演算速度を評価した。その結果、これらの新しい考え方に基づく乗算器と加算器は、従来の2進重み数系の乗算器と加算器と比べて高速となることが明らかとなった。(3)では、多次元ディジタル信号処理のための高度並列ア-キテクチャを検討し、2次元ディジタルフィルタのための線形アレ-ア-キテクチャおよび3次元ディジタルフィルタのための完全分離形並列ア-キテクチャを考察しその設計法を与えた。これら二つのア-キテクチャは、それぞれブレッドボ-ドで試作および並列計算機上でシミュレ-トされ、2次元および3次元のTV画像の実時間処理が可能となることが実証された。1.並列信号処理の基礎:実時間の多次元デイジタル信号処理において要求される標本化周波数とメモリ容量、演算速度を検討した結果、ギガHzの標本化周波数、ギガビットのメモリ容量、ギガHzの乗算速度が必要となることが明らかとなった。この要求と今後の集積回路技術の性能限界を比較・検討した結果、実時間の多次元デイジタル信号処理のためには、並列処理が必要不可欠であることが明確となった。2.並列システム設計:多次元デイジタル信号処理のための並列アーキテクチャを検討し、2次元デイジタルフイルタのための線形アレイアーキテクチャおよび3次元デイジタルフイルタのための完全分離形並列アーキテクチャを設計した。二つのアーキテクチャは、それぞれブレッドボードで試作および並列計算機上でシミュレートされ、2次元および3次元のTV画像の実時間処理を可能とすることが示された。3.ハードウェアアルゴリズム:信号処理における基本演算である乗算と加算の高速化のための並列および多値論理アルゴリズムを考察した。並列アルゴリズムとしては、冗長2進符号系の代数的性質を検討し、これを集積化した場合の演算速度を評価した。多値論理アルゴリズムとしては、電流モード多値演算をSD数系と剰余数系に導入し、これらの演算を集積化した場合の演算速度を評価した。その結果、これらの新しい考え方に基づく乗算器と加算器は、従来の2進重み数系の乗算器と加算器より高速となることが明らかとなった。4.その他:以上の研究を進める中で、(a)並列信号処理システムの適切な表現法と解析手法、(b)並列信号処理システムの自動および最適設計法、(c)並列信号処理システムの動作記述のための言語仕様を確立することが必要不可欠であることが明らかとなった。これらの課題は次年度に検討することとした。最近、静止画、動画、高精細画像、投影像、地震波などに代表される

2次元や3次元信号に対するディジタル信号処理の要求が高まっている。このような多次元ディジタル信号処理システムが実時間動作を行うには、これまでの1次元信号を扱う場合に比べて格段に優れた性能が必要とされる。本研究では昨年度に続き信号処理向きの高度並列処理の理論と技術に関して、(1)高度並列信号処理のための基礎理論、(2)高度並列信号処理のためのハ-ドウェアアルギリズム、(3)高度並列信号処理システムのア-キテクチャの三つの領域をさらに深く検討し総合的研究を行い、高度な並列信号処理システムの実現手法を確立した。(1)については、特に3次元ディジタルフィルタの設計仕様が外積展開によって表せることに着目し、外積展開に基づくフィルタの設計法を提案した。まず、与えられた3次元の空間領域設計仕様と周波数領域設計仕様が外積展開によって1次元仕様に分解できることを示し、その設計法を与えた。(2)では、高並列性・高速性を有する演算アルゴリズムとして、特に多値符号化を基礎としたものについて研究を行った。実際に、R進SD数多値演算回路、多値剰余数演算回路などの集積回路を試作し性能評価を行ったところ、同等機能の従来の2値集積回路と比べその性能が優れていることを実証した。(3)では、外積展開に基づいて設計された並列完全分離形3次元ディジタルフィルタが、1次元ディジタルフィルタモジュ-ルの規則正しい縦続・並列接続によって実現できることを示すと共に、このア-キテクチャがVLSIによる並列処理に適した構造であることを明らかにした。これら3次元ディジタルフィルタを高度並列信号処理システムによって実現し、実時間処理が可能となることを実証した。
不完備選好と意思決定理論の諸分野の関連に注目した理論的分析とその応用

2018年度は、これまでに実施してきた研究の報告と新しい研究の実施を主に行った。まず、前者については、Economic Theory誌に「Anticipated stochastic choice」が掲載されるとともに、FUR2018およびEEA/ESEM2018などで「Indecisiveness, preference for flexibility, and a unique subjective state space」の口頭発表を行った。また、これらの場で他の研究者から得た様々なフィードバックに基づき論文の改訂を進めた。特に、主定理が成立するための数学的条件や仮定する2つの選好の関係の特徴づけ、コミットメント下のメニュー選好と選択肢上の選好の関係などについてはより精緻な検討を行った。また、後者については、リスク下の非推移的な無差別関係の特徴づけに関して研究を進めた。この分野には多数の研究蓄積があるため、まず文献調査を行い、Luce (1956)に代表される半順序(semiorder)を一般化する方向で研究を進め、非推移的な無差別関係と非完備選好の関係に関する基礎的な結果を得た。さらに、これらの研究課題を効率的に進め、新たな研究の着想を得るために各種学会・研究会等に出席し、他の研究者と情報交換・意見交換を積極的に行った。特に、非完備選好、柔軟性への選好、非推移的無差別関係などの間の関係に関しては、新しい研究となり得るいくつかの論点が見つかったため、今後はそれをさらに発展させていきたい。当初予定していたように、これまで進めてきた研究内容の国内外での発表を行い、また、新しい研究内容についても基礎的な結果が得られているため、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。2019年度は、これまでに進めてきた研究の国際学術雑誌における早期の公表を目指すとともに、新たな研究についても論文としてまとめ、学会等で発表を行う予定である。また、研究課題を遂行する上でさらに新しい研究の着想に至る可能性もあるため、その場合は、上記に加え進めていく予定である。(理由)今年度は、本研究課題に関わる国際学会における発表の旅費や英文校正等に関して、研究代表者の所属機関より一部資金援助を受けた。これらの研究費は科研費との併用ができないため、今年度は科研費からの支出額を抑制し、次年度に支出を行うことでより効率的に研究費を使用することが考えられるため。(使用計画)生じた次年度使用額を用いて、次年度は積極的に口頭発表、国際学術雑誌への投稿等を行う。また、学会出席や書籍の購入などによる情報収集・資料収集も積極的に行う。
大型類人猿の疾病と人獣共通感染症

タンザニアマハレ山塊国立公園にて、野生チンパンジーの観光客が持ち込む病原体への曝露状況を調べた。2回の調査時において感染症の症状はチンパンジーに見られなかった。寄生虫の検索において、これまでに報告した線虫、条虫、原虫が検出されたが、ヒト由来種は検出されなかった。次に、飼育下のチンパンジーのデータを参考に、ヒト由来呼吸器系病原体に対する糞中抗体の検出、並びに病原体遺伝子の検索を行った結果、ヘルペスウイルス科,百日咳菌およびパラインフルエンザウイルス1/2/3に陽性を示すものが検出された。以上の事から、マハレのチンパンジーにおいてこれまで報告のなかったヒト由来人獣共通感染症の感染歴が示された。本研究では、タンザニアマハレ山塊国立公園において、観光客・レンジャー・研究者からの人由来感染症が類人猿のチンパンジーに感染しているか明らかにすることを目的としている。当該年度は、タンザニアでのフィールドワークは行わず、初度末に現地で採材したサンプルの分析を行った。現地で採取した糞からIgAを抽出し、ELISA法で22頭中9頭の糞からIgAの存在を確認できた。次に、本研究の当初の目的であるヘルペスウイルス科の主要なウイルスである、単純ヘルペスウイルス(HSV 1&2)、EBウイルス(EBV)、帯状疱疹水痘ウイルス(VZV)、サイトメガロウイルス(CMV)について抗体の保有率をELISA法をもちいてスクリーニングした。その結果、ヘルペスウイルス科においてはEBVとCMVにおいて抗体の上昇が確認されたが、HSV 1&2およびVZVについて抗体は検出されなかった。また、ヘルペスウイルス科以外の病原体にも百日咳菌(B. pertussis)およびパラインフルエンザウイルス1,2,3(PIV1,2,3)において調べた結果、それぞれにおいて抗体が検出された。B. pertussisにおいては5頭において陽性を示し、そのうち1頭の抗体価は高い値であった。PIV1,2,3においては8頭で陽性を示し、7頭において高い値を示した。つまり、タンザニアマハレ山塊国立公園に生息している野生チンパンジーにはその種特異的と思われるEBウイルスおよびCMVの感染が認められたのと同時に、人由来感染症であるB. pertussisおよびPIV1,2,3に感染している可能性が示唆された。これらの結果から、タンザニアマハレ山塊国立公園においてはこれまで報告されたヒトメタニューモウイルスだけでなく他の人獣共通感染症が野生チンパンジーに感染して病気を引き起こす可能性が示唆された。当該年度は、まずタンザニア国内にて研究活動を行う許可をタンザニア野生動物局並びにタンザニア科学技術局に申請し受理された。マハレ山塊国立公園にて調査を開始することができた。計画通り、京都大学のカンシアナキャンプを拠点として、Mグループと呼ばれる群れの追跡調査を行った。現地での3週間、天気にも恵まれ、毎日チンパンジーの観察に出かけることができ、幸運にもほぼ毎日発見することができた。その中で、チンパンジーに不必要なストレスをかけることなく非侵襲的にサンプリングを行い、個体識別されたチンパンジーから糞、尿、体液成分のサンプルを採材することができた。まず、糞について日本での検査のために急速乾燥させ保存した。次に、糞の一部および尿はHTLV-1に対する抗体の検出をキャンプで行った。さらに糞並びに体液の一部からは病原体を検出するためにDNAあるいはDNAとRNAの両方の抽出を行った。現地調査の結果、HTLV-1の検出には至らなかった。今後は、日本に持ち帰ったチンパンジーの糞から抗体を取り出して、彼らが保有する基礎感染病原体の種類を特定し、さらにヒト由来病原体に対する抗体を保有しているか調べる。また、野生チンパンジーの糞中に含まれる病原体の遺伝子を抽出し、それぞれの病原体に特異的な配列をターゲットとしたプライマーを用いてその有無を調べる。これらの成果は、当初計画していた初年度におけるチンパンジーの追跡及びサンプリング、さらに病原体の回収も目指しながら、同時に糞中に排出される抗体を用いて、ウイルス感染履歴を調べるという計画をほぼ達成している。また、今回の調査で、国立公園を訪れる観光客とも話をする機会があり、チンパンジーの研究についてだけでなく観光と保護についても語ることができ、調査への理解を得ることができた。タンザニアマハレ山塊国立公園においてMグループと呼ばれる60頭ほどの群れを対象として、ヒトからチンパンジー(Pan troglodytes)に感染し、その生命を脅かすヒト由来人獣共通感染症について検索を行った。非侵襲的にチンパンジーの糞を採材し、ヒト由来感染症の感染歴を調べ、さらに直接的に病原体の感染の有無を調べる事によりその感受性及びグループ内での伝播の強さについて分析を行った。

分析は、2013年2月のものと本年度2014年8月に採材したものを用いて比較検討を行った。ELISA法を用いて測定したIgAの回収率は2月と8月で60%85%で、IgGは2月と8月で62.5%80%の回収率であった。続いて、Kooriyama et. al. (2012)を参考にし、病原体に対する抗体の検出を試みた。その結果、呼吸器系感染症の中では百日咳菌が2588%陽性であり、パラインフルエンザウイルスでは時期によって394%の感染率であった。これらは小児で問題となるが、野性チンパンジーにおいては初めての報告である。単純ヘルペスウイルスにおいて075%の陽性率があり、サイトメガロウイルスでは0100%、EBウイルスでは46100%、帯状疱疹水痘ウイルスでは080%陽性であった。季節や抗体のタイプにおいて陽性率が異なっていたが、これは糞中に排出される抗体の分泌様式が影響していると考えられた。ヘルペスウイルス科のウイルスはチンパンジー由来の可能性が残された。次に糞中に含まれる病原体微生物の遺伝子を調べた結果、線虫類やアメーバ属の遺伝子が検出された。これはすでに報告した結果に一致する。一方、ヘルペスウイルス科およびアデノウイルス科は検出できなかったが、これは免疫による排除が起こっていた可能性があり、症状を示した個体が見られなかったことと一致した。今回ヒト由来感染症の感染歴が見つかったことから、今後はそれらの病原体がどの程度脅威であるのか検証する必要があろう。野生動物学本年度の研究計画では、野生のチンパンジーに最小限の影響で回収できるサンプルである糞を用いた疾病のスクリーニングの有効性を示すことを念頭に置いた。まず昨年度タンザニアのマハレ山塊国立公園において採取した野生チンパンジーの糞サンプルからIgAの抽出を行い、IgAも保存されていることが確認できた。次のステップとして、その抗体が認識する病原体を調べた。野生チンパンジーにおいても通常より感染している可能性の高いヘルペスウイルス科のウイルスとともに、人においてのみ感染が知られているウイルスについてスクリーニングを行った。それら5種類のウイルス(EBウイルス、サイトメガロウイルス、帯状疱疹水痘ウイルス、単純ヘルペスウイルス1&2)について分析を行い貴重なデータを得ることが出来た。また、これら以外の人由来感染症であるB. pertussisおよびPIV1,2,3に感染している可能性を示すことが出来たため、当初の目標としていた成果が得られている。タンザニアマハレ山塊国立公園での調査許可の取得および調査活動を無事に行うことができ、また、個体識別したチンパンジーから糞のサンプルを採取できた。これらのサンプルは当初の予定通り、急速乾燥させ保存して持ち帰ることができた。この他、現地ではHTLV-1の抗体検査を実施し、さらに病原体の遺伝子検査のためのDNAとRNAの抽出、並びにRNAの逆転写反応を行った。今後は、調べる人由来感染症の項目を増やし、どういった病原体が野生チンパンジーに感染しており、脅威となっているのかについてより多くの情報を得ることに努める。さらに、再度タンザニアマハレ山塊国立公園において調査を行い、サンプリングを行う。
海陸プレート境界近傍におけるプレート運動ゆらぎの測地学的検出の試み

本研究の目的は、沈み込み型プレート境界にもっとも近い海底における地殻変動観測を実現し、日本海溝の沈み込み帯に沿ったプレート運動のゆらぎの研究を進めるとともに、そうした海底地殻変動観測の精度評価を行い、観測技術上の問題点を再点検することにある。GPS海上精密測位と海中の精密音響測距を結合した海底精密測位の繰り返し観測を岩手県沖と宮城県沖で進めるとともに、福島県沖でも新たに開始した。地震やゆっくり地震の活動から、福島県沖ではプレート境界の固着の程度はそれほど強くないと推定されているが、ここ数年間の陸上GPS観測の結果は強い固着を示唆しており、問題になっていた。本研究の観測期間は2年ほどでまだ推定誤差は多いが、福島沖は、少なくとも近年は強い固着状態にあることを示している。福島県沖では、固着状態が時間変化している可能性がある。紀伊半島沖でもGPS音響結合海底測位観測を行い、2004年9月の紀伊半島南東沖地震(M7.4)に伴う30cmにも及ぶ海底地殻変動を検出した。GPS音響結合方式の海底地殻変動観測の繰り返し測位精度は、2日程度の観測の場合、3-5cm程度である。この値は、翌年8月の宮城県沖地震(M7.2)の時に、われわれの海底地殻変動観測点において推定された変動量よりも大きい。GPS測位を従来の1Hzから10Hzに変更することにより、計測毎のランダムな誤差が除去できることが確認できたので、今後の精度向上が期待できる。岩手県沖においては、海面高度観測用人工衛星の軌道の交点2ヶ所の下において、長期の海底圧力観測を行なった。この観測により、衛星海面高度計データに基づく全球海洋潮汐モデルの精度が、主要8分潮のRMS誤差で表して1cm程度であることなどの成果が得られた。長期の海底圧力観測を行うノウハウは得られたが、経年変化の観測には更なる研究が必要である。本研究の目的は、沈み込み型プレート境界にもっとも近い海底における地殻変動観測を実現し、プレート運動のゆらぎとそれと深く関連する非地震性すべりの実態を解明するとともに、そうした海底地殼変動観測の精度評価を行い、観測技術上の問題点を再点検することにある。具体的には、4年間にわたる観測により、(1)日本海溝の軸から約100km海側の海底において精密測位観測(観測の再現性:目標4cm)を行い、水平運動速度を求め、太平洋プレート全体の運動からのゆらぎの検知を試みる。(2)日本海溝陸側においては、岩手県沖・宮城県沖・福島県沖における水平変動の観測(再現性:目標2cm)に加え、上下(再現性:目標2cm)・傾斜変動(分解能10^<-8>ラディアン)の長期連続観測を行うことにより、サイレント・アースクエイクを含む非地震性すべりを検知し、その時空間分布の解明を目指す。平成15年度は、海底の水平変動を観測するために、日本海溝海側の1点、岩手県沖の1点、宮城県沖の1点、計3点において、GPS音響結合方式による海底精密測位観測を行った。台風接近等のため観測時間が限られたが、最低限の観測は実行できた。さらに福島県沖の観測を開始するために、精密音響測距装置3台を購入し、動作試験を行った。上下変動を観測するために、岩手県沖で、長期の海底圧力観測を開始した。海底傾斜観測については、堆積層の中でいかにして安定した観測プラットフォームを作るかという問題があり、海面から鉄製の支柱を打ち込む実験を行った。この方法で海底に鉛直に突き刺さることは確認したが、打ち込む深さの調節が難しく、何本か試験をする必要があることが分かった。

本研究の目的は、沈み込み型プレート境界にもっとも近い海底における地殻変動観測を実現し、プレート運動のゆらぎとそれと深く関連する非地震性すべりの実態を解明するとともに、そうした海底地殻変動観測の精度評価を行い、観測技術上の問題点を再点検することにある。具体的には、4年間にわたる観測により、(1)日本海溝の軸から約100km海側の海底において精密測位観測(観測の再現性:目標4cm)を行い、水平運動速度を求め、太平洋プレート全体の運動からのゆらぎの検知を試みる。(2)日本海溝陸側においては、岩手県沖・宮城県沖・福島県沖における水平変動の観測(再現性:目標2cm)に加え、上下(再現性:目標2cm)・傾斜変動(分解能10^<-8>ラディアン)の長期連続観測を行うことにより、サイレント・アースクエイクを含む非地震性すべりを検知し、その時空間分布の解明を目指す。平成16年度は、海底の水平変動を観測するために、宮城県沖の1点および岩手県沖の1点において、GPS音響結合方式による海底精密測位観測を行った。台風接近等のため観測時間が限られたが、この観測に重点を置き、最低限の観測は実行できた。宮城県沖の観測では、台風避難のために数日の間をおいて2回観測したが、それぞれの測位の再現性は2-3cmと評価されており、それぞれの測位結果も推定計測誤差の範囲内で一致している。さらに福島県沖の観測を開始する予定であったが、台風接近等のため実行できなかった。上下変動を観測するために、岩手県沖で開始した長期の海底圧力観測を継続し、宮城県沖でも新たに開始した。本研究の目的は,沈み込み型プレート境界にもっとも近い海底における地殻変動観測を実現し,プレート運動のゆらぎとそれと深く関連する非地震性すべりの実態を解明するとともに,そうした海底地殻変動観測の精度評価を行い,観測技術上の問題点を再点検することにある.具体的には,4年間にわたる観測により,1.日本海溝の軸から約100km海側の海底において精密測位観測(観測の再現性:目標4cm)を行い,水平運動速度を求め、太平洋プレート全体の運動からのゆらぎの検知を試みる.2.日本海溝陸側においては,岩手県沖・宮城県沖・福島県沖における水平変動の観測(再現性:目標2cm)に加え,上下変動(再現性:目標2cm)の検出を目指す海底圧力観測や傾斜変動(分解能10^<-8>ラディアン)の長期連続観測を行うことにより,サイレント・アースクエイクを含む非地震性すべりを検知し,その時空間分布の解明を目指す.平成17年度は、海底の水平変動を観測するために,GPS音響結合方式による海底精密測位観測点を福島県沖に1点新設し,3回の観測を行ったほかに,宮城県沖の2点および岩手県沖の1点において測位観測を行った.宮城県沖では,昨年度の観測結果との差から,プレート運動に伴う上盤プレートの変形を観測することができた.また宮城県沖および福島県沖の観測点周辺において精密海底地形観測を行い,観測点付近の断層地形の分布を初めて明らかにした.海況悪化のため半日程度の観測に終わったが,海溝海側の観測点でも測位観測を行った.17年8月16日にM7.2の宮城県沖地震が発生し,その前後において,宮城県沖と福島県沖で測位観測を行った.しかし観測点は震源域からやや離れているために,予想された地殻変動は小さく,実際,優位な変位は検出できなかった.
遷移元素酸化物の電子状態と超伝導のモデル

(1)酸化物の電子構造と多体効果強いスピン相関をもつ空孔を2個保持するNi原子の特徴を備えた酸化物のモデルを設定し、多体系の基底状態を有限系について厳密に計算した。Ni-酸素の電荷移動エネルギ-を小さくすると、絶縁体状態とNi原子に平均1個の空孔しかない金属状態の間に中間的な状態が存在する可能性を発見した。この中間状態では異なるNi原子間のスピン相関は著しく減少しているが、Ni原子にはなお強いスピンをもつ複数の空孔が存在する。この状態も恐らく金属的である。(2)超伝導状態を作るextra hole系のモデル多くの高温超伝導銅酸化物で存在する、酸素原子にピラミッド状に取り囲まれたCu原子からなるCu-O面での頂点のOの役割を解明するために、4個のCu原子を含む有限系について基底状態を計算した。その結果頂点のOにもextra holeかかなりの振幅で存在するが、Cuのスピンとのスピン相関は小さいこと、extra holeはすべての軌道に広がって存在すること等を結論した。(3)Hubbardモデルの電荷感受率高温超伝導研究の基礎である表記モデルの電荷感受率は、1次元系では電子数がhalf-filledの近傍で増大することが知られているが、2次元系も同様であることを発見した。(4)量子スピン系I正方格子上のスピン1/2反強磁性XXZモデルを数値的対角化およびモンテカルロ法で調べ、基底状態の性質として異方性パラメ-タの全領域での長距離秩序の存在、等方点を境として異方性によって秩序の対称性が不連続に変化することを示唆する結果を得た。(5)量子スピン系II量子効果とフラストレ-ションの競合という観点から第二近接相互作用をもつ1次元スピン系について、強磁性スピン流体相の厳密な導出、最近接相互作用が反強磁性的でイジング性の強い場合にソリトンと三重項タイマ-励起が伝播モ-ドとなり動的スピン相関関数のセントラルピ-クの形状を支配すること等を結論した。
日本とスウェーデンの高齢過疎地域を事例とした地域福祉住環境システムに関する研究

1.目的:本研究は、高齢化・過疎化を示しながらも地域福祉に理解があり、福祉住環境構築を推進している和歌山県南部町や熊本県相良村、および高福祉先進国のスウェーデン国アルベスタ市の地域福祉整備を事例に比較検討し、わが国における高齢・過疎地域に根ざした地域福祉住環境システムのあり方を提案する。2.結果:高齢過疎化が徐々に進行する熊本県相良村や和歌山県南部町では、労働力や次世代への後継者不足等の問題等が地域住生活に大きな影響を与えているものの、公営住宅や高齢者入居施設の建設等、少子高齢化対策やコミュニティシステムの構築として、町全体としての意欲的な取り組みが評価される。他方、スウェーデン国アルベスタ市の居住環境改善例を通して、地域住民の住環境に関する関心は非常に高く、それらが強い基盤となって福祉住環境構築の施策や建築計画に反映されるシステムが確立していることを明らかにした。これらを踏まえてわが国の地域福祉住環境システムのあり方として、(1)必要に応じて建築、医療、保健、福祉等の各種専門家が住生活上の問題に臨機応変に対応するシステムの確立。(2)入居者のみならず地域住民との憩いや交流促進につながる空間やデザインの建築計画的配慮の創出。(3)住民への地域に対する愛着と育む姿勢や意思の啓蒙普及活動、等を提案した。3.今後の課題:最近では、高齢者や障害者に配慮しつつ町の魅力化を図る住環境計画として、アルベスタ近郊でも新しい集合住宅や住宅集合が企画開発され、持続可能な町として建設されつつある。今後、福祉住環境構築を図るには、高齢者や障害者に配慮することを基盤に、これらの新しい住まい形態について、持続可能で魅力的な要素を解明し、高齢過疎地域における福祉住環境システムについて、総合的に検討する必要がある。本研究は、高齢化・過疎化を示しながらも地域福祉に理解があり、福祉住環境構築を推進している和歌山県南部町[全人口8243人、高齢化率23%(全国平均17%)]や熊本県相良村[全人口5622人、高齢化率29%]と、高福祉の先進国であるスウェーデン国アルベスタ市[全人口8029人、高齢化率20%]の地域福祉整備を事例に比較検討し、地元町役場やアルベスタ市の協力を得ながら、高齢者、障害者、子供の生活実態および地域福祉ニーズを包括的に捉えることにより、わが国における高齢・過疎地域に根ざした地域福祉住環境システムのあり方を提案することを目的とする。研究の成果は、以下の通りである。本年度は、ここ最近20年間で全人口の約1割が減少しており、今後さらに減少すると予測されている熊本県相良村において、29%という高齢化率も相まって、相良村の主産業である農業にも労働力や後継者不足等の問題、あるいは若者が都市部へ移住する等、大きな影響を与えており、相良村のような高齢過疎地域における住生活上の問題は山積していることを、アンケートおよびヒアリング調査により明らかにした。また、少子高齢化に歯止めをかけるべく建設された公営住宅では、ハード・ソフト両面から見てもコミュニティシステムの構築に必要不可欠な、交流や意見交換会の不形成、建築・医療・福祉等の専門家における連携の少なさ、住民と行政職員との効果的なつながりがはかられていないことが一要因として考えられた。他方、福祉先進国と言われるスウェーデンでは、地方分権が確立され、住生活に関してもKommun独自で効率的な社会システムを図っているが、本稿では、スウェーデンの地方都市であるAlvesta Kommunを事例とした居住環境改善例を通して、住環境システムの構築に関して、ハード・ソフト両面のあり方について検討した。その結果、(1)住民参画とボトムアップ環境の形成(2)スケールメリットとコミュニティの形成(3)既存資源の再利用等について明らかにした。

1.目的:本研究は、高齢化・過疎化を示しながらも地域福祉に理解があり、福祉住環境構築を推進している和歌山県南部町や熊本県相良村、および高福祉先進国のスウェーデン国アルベスタ市の地域福祉整備を事例に比較検討し、わが国における高齢・過疎地域に根ざした地域福祉住環境システムのあり方を提案する。2.結果:高齢過疎化が徐々に進行する熊本県相良村や和歌山県南部町では、労働力や次世代への後継者不足等の問題等が地域住生活に大きな影響を与えているものの、公営住宅や高齢者入居施設の建設等、少子高齢化対策やコミュニティシステムの構築として、町全体としての意欲的な取り組みが評価される。他方、スウェーデン国アルベスタ市の居住環境改善例を通して、地域住民の住環境に関する関心は非常に高く、それらが強い基盤となって福祉住環境構築の施策や建築計画に反映されるシステムが確立していることを明らかにした。これらを踏まえてわが国の地域福祉住環境システムのあり方として、(1)必要に応じて建築、医療、保健、福祉等の各種専門家が住生活上の問題に臨機応変に対応するシステムの確立。(2)入居者のみならず地域住民との憩いや交流促進につながる空間やデザインの建築計画的配慮の創出。(3)住民への地域に対する愛着と育む姿勢や意思の啓蒙普及活動、等を提案した。3.今後の課題:最近では、高齢者や障害者に配慮しつつ町の魅力化を図る住環境計画として、アルベスタ近郊でも新しい集合住宅や住宅集合が企画開発され、持続可能な町として建設されつつある。今後、福祉住環境構築を図るには、高齢者や障害者に配慮することを基盤に、これらの新しい住まい形態について、持続可能で魅力的な要素を解明し、高齢過疎地域における福祉住環境システムについて、総合的に検討する必要がある。
Identifying genetic loci related to the unique phenotypes and immune system of the Negrito populations in Southeast Asia

およそ80万個のゲノム規模SNPデータの解析を、特徴的な表現型を持つネグリト人を含んだいくつかの東南アジア人集団についておこなった。ネグリト間では共有しているが、他の集団とは分化している遺伝子のなかには、身長、顔面形態、マラリア対抗性に関連しているものがあった。旧人からの遺伝子移入が、フィリピン諸島のネグリトには相対的に高い頻度で見いだされた。またネグリト人を含むマレーシアの7人類集団において、免疫に関連したHLA遺伝子群の塩基配列を決定した。その結果、これら遺伝子の歴史性およびこの地域におけるさまざまな病原体に対する反応に関連するかもしれないHLA対立遺伝子頻度の差を見いだした。
精神障害者の良好な作業成果及び心理的状況を引き出すための目標設定方法の解明

精神障害者に対する社会復帰支援の一つとして就労支援がある。就労支援には,作業意欲や就労意欲の向上,対人関係を含む職場環境からのストレス対処等の心理的側面への支援,作業能力や作業成果の向上に繋がる作業技術的側面への支援等がある。本研究の目的は,精神障害者が満足しながら良好な作業成果を得られるような目標設定の方法について検討することである。本研究における目標設定の方法は,次の二つである。一つは目標を自分で設定することについてであり,もう一つは他者が目標を設定することについてである。2018年度は,精神科デイケアを利用している精神障害者を対象として,作業課題の目標を他者が設定することにより,対象者の作業成果(作成数,正確さ)および心理的状況(感情,自己効力感)に及ぼす影響について検討を行った。研究に協力が得られた精神障害者42名を対象として,折り紙ブロック作成を作業課題として,異なる目標水準課題を各課題10分間1試行ずつ3試行別日に実施した。各施行において与えられた異なる水準の目標値は,課題を習熟した後に練習に要した時間から10分間で作成できる個数を算出し,それを基準に70%(低目標課題),110%(中目標課題),150%(高目標課題)の個数とし,検査者が無作為の順番で提示した。各試行の前後に心理的状況として感情評価と自己効力感の評価を実施し,各試行毎の作業成果として作成個数と正確さについてデータを得た。得られたデータの解析結果は,2019年度に学会等で発表予定である。2018年度は,当初の予定通り、精神科デイケアを利用している精神障害者を対象として,作業課題の目標を他者が設定し,その目標水準を高課題(努力しても達成できない水準),中課題(努力によって達成可能な水準),低課題(達成が容易な水準)の3課題を課し,対象者の作業成果および心理的状況(感情,自己効力感)に及ぼす影響について検討を行った。2019年度は,2018年度の研究成果を学会等で発表する予定である。2017年度の調査結果では自己目標設定が,良好な作業成果と感情が得られることを確認した。2018年度調査からは,他者が設定する目標水準が高いと感情が不良であり,作業成果については中課題と高課題の作業成果に違いがなく,目標値が高くなくても目標設定自体が努力を引き出していると考えられた。これらの結果を踏まえ,2019年度の調査は,目標値設定に対象者が関与し,作業指導を行うことによって作業成果(作業数,正確さ)および理的状況(感情,自己効力感)がどのように変化するのかについて検討を行う予定である。そこで本研究では,精神障害者が満足しながら良好な作業成果を得られるような目標設定の方法について検討することにした。平成29年度は,精神科デイケアを利用している精神障害者を対象として,作業課題の目標を自分で設定することを促すことが,対象者の作業成果および心理的状況(感情,自己効力感)に及ぼす影響について検討を行った。研究に協力が得られた精神障害者61名を対象として,検査者が目標設定を促す群と目標設定を促さない対照群の2群に無作為に振り分けた。各群共に1試行10分間の折り紙ブロック作成課題を3試行別日に実施し,各試行の前後に心理的状況として感情評価と自己効力感の評価を実施し,各試行毎の作業成果として作成個数と正確さについてデータを得た。得られたデータの解析結果は,平成30年度に学会等で発表予定である。平成29年度は,当初の予定通り、精神科デイケアを利用している精神障害者を対象として,作業課題の目標を自分で設定することを促すことが対象者の作業成果および心理的状況(感情,自己効力感)に及ぼす影響について検討を行った。

各施行において与えられた異なる水準の目標値は,課題を習熟した後に練習に要した時間から10分間で作成できる個数を算出し,それを基準に70%(低目標課題),110%(中目標課題),150%(高目標課題)の個数とし,検査者が無作為の順番で提示した。各試行の前後に心理的状況として感情評価と自己効力感の評価を実施し,各試行毎の作業成果として作成個数と正確さについてデータを得た。得られたデータの解析結果は,2019年度に学会等で発表予定である。2018年度は,当初の予定通り、精神科デイケアを利用している精神障害者を対象として,作業課題の目標を他者が設定し,その目標水準を高課題(努力しても達成できない水準),中課題(努力によって達成可能な水準),低課題(達成が容易な水準)の3課題を課し,対象者の作業成果および心理的状況(感情,自己効力感)に及ぼす影響について検討を行った。平成30年度は,平成29年度の研究成果を学会等で発表する予定である。また、精神科デイケアを利用している精神障害者を対象として,作業課題の目標値を他者が設定し,目標値の高低が対象者の作業成果および心理的状況(感情,自己効力感)に及ぼす影響について検討を行う予定である。2019年度は,2018年度の研究成果を学会等で発表する予定である。2017年度の調査結果では自己目標設定が,良好な作業成果と感情が得られることを確認した。2018年度調査からは,他者が設定する目標水準が高いと感情が不良であり,作業成果については中課題と高課題の作業成果に違いがなく,目標値が高くなくても目標設定自体が努力を引き出していると考えられた。これらの結果を踏まえ,2019年度の調査は,目標値設定に対象者が関与し,作業指導を行うことによって作業成果(作業数,正確さ)および理的状況(感情,自己効力感)がどのように変化するのかについて検討を行う予定である。購入予定していた検査用紙について,印刷可能なものについてはプリンタ印刷によって経費を抑えた。参加予定学会の開催地が近県であり,旅費が抑えられた。次年度使用額については,平成29年度調査結果発表の学会参加のための旅費及び学会参加費として支出する。次年度使用額については,2018年度調査結果発表の学会参加のための旅費及び学会参加費として支出する。
脱ミエリン病で特異的に活性化される分子経路を抑制することで、病態を改善する試み

応募者らは最近、オリゴデンドロサイトと神経細胞の共培養法を応用して、オリゴデンドロサイトに誘導的にPLP1を発現させ、インビトロでPLP1重複型のPMDの脱ミエリン現象を再現することに成功した(応募者ら特願2012-21272;宮本,応募者BBRC2012;宮本,応募者らJ.Neurosci.2008)。この「インビトロ病態再現システム」を用いて、古典的MAPキナーゼ(ERK)がPLP1の誘導発現に特異的に強く活性化されることを明らかにした。これに対して、通常の共培養条件でのERK活性化は低いレベルに維持されていた。このことはPMDの病態モデルマウスと野生型マウスの脳組織の比較で確認している。さらに、ERKを阻害することでPLP1によって誘導された脱ミエリン現象を回復させることが分かった。これらの研究結果はERK経路がPMDにおける脱ミエリン現象を改善できる創薬標的である可能性が高いことを示している。そこで、本応募研究ではこの内容を発展させて(1)如何なる分子がERKの活性化に関与しているか明らかにし、創薬標的の候補分子の範囲を広げ(2)PMDモデルマウスを用いてインビボレベルで標的分子を評価する。この研究内容にしたがって、MAPKがインビボレベルでもPMDモデルマウスの脱ミエリン現象を改善できることを明らかにした。しかし、完全に脱ミエリン現象を抑制しているわけではないので、今後、この点に関し詳細な検討を必要とする。27年度が最終年度であるため、記入しない。脳や脊髄などの中枢神経ではオリゴデンドログリア細胞がミエリン膜をつくるが、その形成過程に異常がおき、ミエリン膜形成不全に陥ると、最終的には神経細胞にも変性を生じさせる重篤な疾病が引き起こされる。そのなかにペリチェウス・メルツバッハ病(PMD)がある。しかし、主要な原因が明らかにされたにもかかわらず、今日に至っても、特異的治療薬や治療方法が開発されていない。その最大の理由は治療標的分子が明らかにされていないことである。PMDは遺伝性の疾病であるため、それを根本的に治療することは難しいかもしれない。しかし、病態時に強く活性化される分子または分子経路や一部の異種の異常細胞を阻害できれば病態が改善できるのではないかと考えられる。これらの方法は、外傷性疾患などの治療戦略として用いられているものであるが、一部の遺伝性疾患などでも可能性のある治療戦略であると考えられている。本研究では、このような考えのもと、PMD治療薬開発を目的とし、その標的分子を明らかにすることを試み、独自のインビトロ髄鞘変性システム(共培養系)を利用して、さまざまなライブラリー(低分子化合物、RNA干渉、表面抗原抗体など)を用いてPMD治療薬の標的候補分子を探索した。その結果、古典的MAPキナーゼ(ERK)が病態再現時に活性化され、インビトロレベルで、それを抑制することで病態が改善することが判明した。現在、PMDモデルマウス(池中一裕教授から譲渡)とオリゴデンドログリア細胞特異的にMAPキナーゼ活性が減弱したマウスを交配することで、PMDモデルマウスの病態が改善するかどうか、動物実験レベル(組織レベル、神経行動レベル、電気生理的レベル)で検証する研究を行っている。(1)インビトロ共培養系をもちい、より脳組織に近いかたちで2種類以上のグリア細胞と神経細胞の共培養を試み、本研究内容に沿ったグリアアセンブリの役割を解明できる基盤が形成されつつあり(2)インビトロからインビボレベルでの創薬標的分子の評価の移行がなされつつあるため。前年の研究を継続するとともに、ノックダウンマウスの作成を継続するとともに、作出されたものからPMD病態モデルマウス(生理研池中一裕教授の許可を得て使用)と交配し病態の改善効果があるか評価する。

方法としては脳切片を作成し脳梁などのミエリン染色を行うことで、ミエリン形成不全を改善できているか試験する。また、研究が順調に進んだ場合、脱ミエリン現象が高頻度に起きる後期段階で、ローターロッド試験などの行動試験で改善効果が認められるか判断したい。さらに、欧米の臨床研究で数種類のERK経路阻害剤が、人体に影響はないが目的の薬効も認められなかったとして臨床試験が中止された。そのなかで入手可能な阻害剤の効果を、上述の研究と並行して、このモデルマウスを用いて検討したい。27年度が最終年度であるため、記入しない。
効率性に影響を与える要因を用いたわが国の水道事業者の新しい分類の開発

本研究では、効率性を計測することにより、事業者の新たな分類を開発することを目的としている。2018年度では、前年度に引き続き水道事業のデータの収集と先行研究の調査を行った。また、事業者の分類とメタフロンティア分析を実施し、その成果を研究会で報告した。その内容は以下のとおりである。水道事業者の置かれている水源などの非裁量要因が異なれば、異なった技術を持っていると考えられ、非裁量要因による分類を行う必要がある。また、分類したグループごとに効率性を計測するだけでなく、グループ間の効率性を比較することも非裁量要因の影響を調べるために必要である。そこで分析方法として、分類のためにクラスター分析、グループ間の効率性を比較のためにメタフロンティア分析を用いることにした。データとして、クラスター分析では「平成28年度水道事業経営指標」(総務省)、「平成28年度水道統計」(日本水道協会)から非裁量要因を入手した。メタフロンティア分析では「平成28年度地方公営企業年鑑」(総務省)から入力と出力を入手した。クラスター分析を行った結果、給水人口と有収水量密度、水源の組み合わせにより8クラスターに分類できた。メタフロンティア分析の結果、各クラスターでの効率性の平均は0.5から0.8程度であることがわかった。また、Metatechnology Ratioは各クラスターの平均で0.5から0.9程度であった。給水人口と有収水量密度が低く、水源が主に受水であるクラスターの効率性とMetatechnology Ratioは低くなっていることが示された。研究計画で予定していたクラスター分析、およびメタフロンティア分析を実施し、研究会で報告することができた。ただし、クラスター分析で用いる変数やクラスターの数についての改善、メタフロンティア分析の改善をする必要がある。これまで行った分析について、それぞれの課題を解決するべく分析を改良する。そして、その結果を論文としてまとめ、学術雑誌に投稿することを目指す。そのため、平成29年度ではまず水道事業についての計量分析を用いて分析を行っている文献の収集と整理、わが国の水道事業のデータの収集と整理を行った。次に、2005年度から2014年度のデータを用いて市営の末端給水事業者により供給される水道水に対する需要関数を推定した。近年は水道水の需要量が減少しているが、それが効率性へ影響していると思われ、水道水の需要関数の推定を試みることにした。その結果、価格弾力性は0.08程度と推定された。効率性に関しては、予備的な分析として、確率的フロンティア法とDEAを用いて、2000年度、2005年度、2010年度、2015年度について市営の末端給水事業者における技術効率性の計測を行った。その結果、確率的フロンティア法による計測では技術効率性の最大値と最小値の差が0.5から0.6程度あること、DEAによる計測では最大値と最小値の差が0.9程度あることがわかった。どちらの計測方法によっても、最も効率の悪い事業者が効率性を改善させることは非常に難しいことが推測できる。もう一つ効率性に関する予備的な分析として、メタフロンティア分析を試みた。2015年度の市営の末端給水事業者(給水人口が10万人以上)のデータを用いて、水源区分により差異があるとしてDEAを用いて分析した。水源区分としてダムを主とするもの、受水を主とするもの、表流水、その他に分けて分析を行っている。その結果、technology gap ratioは平均でみるとダムを主とするものが85%、受水を主とするものが91%、表流水が99%、その他が85%となった。平成29年度は、効率性の要因分析まで行う予定であったが、効率性の計測までしか実施できなかった。要因分析については、理論的に想定できるような結果が得られていない。分析方法が原因であるのか、そうではなく得られた結果が事実なのか不明である。この点についてさらなる分析が必要である。

給水人口と有収水量密度が低く、水源が主に受水であるクラスターの効率性とMetatechnology Ratioは低くなっていることが示された。研究計画で予定していたクラスター分析、およびメタフロンティア分析を実施し、研究会で報告することができた。ただし、クラスター分析で用いる変数やクラスターの数についての改善、メタフロンティア分析の改善をする必要がある。今後は、まず効率性の要因について研究を進める。効率性については、確率的フロンティア法とDEAについて、さまざまな手法が開発されているので、それらを使用して要因分析を行う。同時に水道事業の事業者のデータ、地域のデータについては毎年新しいものが発行されるので、順次新しいものを追加していく。また、文献についても新しいものを収集する。そして、効率性の要因の研究を踏まえて、主成分分析やクラスター分析を行い、事業者の分類を試みる。そして、それを用いて分類を行う。その分類を実行したグループごとに効率性の計測をし、分類の検証をする。その結果を学会報告すること、あるいは研究雑誌に投稿することを目指す。これまで行った分析について、それぞれの課題を解決するべく分析を改良する。そして、その結果を論文としてまとめ、学術雑誌に投稿することを目指す。
チェックポイントコントロールに関与する蛋白質のDNA損傷の認識機構

DNA損傷チェックポイント機構において中心的な役割を果たしている因子としてATM (ataxia telangiectasia mutated)関連遺伝子が知られている。ATM関連遺伝子として哺乳動物ではATMとATRが存在し、出芽酵母ではATMホモログのTEL1、ATRホモログのMEC1が存在する。ATMはヒトの遺伝病ataxia-telangiectasia (AT)の原因遺伝子として単離され、ATM欠損細胞はDNAニ重鎖切断損傷(DSB)に応答したチェックポイント機構の制御に異常を示す。ATR kinase negativeを細胞に大量発現させると、紫外線(UV)やメチルメタンスルホン酸(MMS)に対する応答が異常になることから、ATRはUVやMMSに応答したチェックポイント機構の活性化に必要であることが示唆されている。このようにDNA損傷の種類によるATM、ATRの使い分けがあると考えられる。出芽酵母ではDNA損傷チェックポイント機構の活性化にはMEC1が主要な機能を果たしており、mec1変異株はDNA損傷に応答したチェックポイント機構の活性化に異常を示す。一方、tel1変異株のDNA損傷チェックポイント機構の異常は現在まで報告されていない。ATMがDSBに応答したチェックポイント機構を制御していることから、TEL1もDSBに応答したチェックポイント機構の活性化を制御していることが考えられた。解析の締果、TEL1はフレオマイシン処理に応答したS期チェックポイントの活性化を制御しているが、MMS処理に応答した反応には関与していないことが明らかになった。このことからTEL1によるDNA損傷チェックポイントの制御には、DNA損傷に対する特異性があると考えられる。真核生物には、遺伝情報を担うDNAを正確に子孫に伝達するため、DNA損傷が生じた場合に細胞周期を一時的に停止させるDNA損傷チェックポイント機構が存在する。DNA損傷チェックポイント機構において中心的な役割を果たしている因子としてATM(ataxia telangiectasia mutated)関連遺伝子が知られている。ATMはヒトの遺伝病ataxia-telangiectasia(AT)の原因遺伝子として単離され、ATM欠損細胞はDNA二重鎖切断損傷(DSB)に応答したチェックポイント機構の制御に異常を示す。解析の結果、TEL1はフレオマイシン処理に応答したS期チェックポイントの活性化を制御しているが、MMS処理に応答した反応には関与していないことが明らかになった。