hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NPHP嚢胞腎発生における細胞極性と細胞骨格の関与～ヒト嚢胞腎の上皮細胞株樹立

嚢胞腎における尿細管拡張を引き起こす候補因子として平面極性因子や細胞骨格調節因子などの細胞内局在の解析を行った結果、注目した因子の局在に変動は認められず、尿細管拡張への平面極性および細胞骨格の関与はなかったことが推察された。また、嚢胞腎の尿細管上皮細胞株の樹立法の開発を行った結果、拡張前の尿細管上皮細胞からの細胞株樹立に成功した。さらにInvの機能解析のために点変異マウスの作製を行った。ヒト嚢胞腎の細胞株樹立とそれによる嚢胞腎進展の分子機構の解析を目標として、細胞株化しにくい成体の腎の尿細管上皮細胞の樹立条件の検討を行った。最初に正常マウスの尿細管上皮細胞の細胞株樹立の検討を行った。12週齢のマウス尿細管上皮細胞にテロメラーゼ逆転写酵素タンパク質(TERT)遺伝子のトランスフェクション法により樹立化を検討したが、樹立される細胞株は混入する平滑筋、あるいは線維芽細胞由来のものがほとんどで上皮細胞由来は非常に少なかった。そこで、古典的なSV40 T抗原遺伝子のトランスフェクション法により樹立を試みた結果、低効率ながら樹立することに成功した。次に、嚢胞腎モデルマウスの尿細管上皮細胞樹立を試みる計画であったが、嚢胞腎モデルマウスの導入・譲渡が遅延の上、理由もわからず導入・譲渡不可となった。そのため、新しい嚢胞腎モデルマウスを作製するために、標的遺伝子の選定および遺伝子欠損させるためのgRNAの設計を行っている。1)嚢胞腎上皮細胞株樹立のパイロット実験になる嚢胞腎マウスからの嚢胞腎上皮細胞株樹立の試み:嚢胞腎を呈するマウスが入手できず、作製準備を行ってきた。嚢胞腎の責任遺伝子の一つであるinvに結合する因子の探索をtwo-hybrid法にて行っており、候補因子の絞り込みの最中である。inv因子としてはDvl結合ドメイン、IQドメイン、NPHP3結合ドメインを含んだC末端側数種とANKドメインのN末端側数種類をベイトとして用いている。2)ヒト嚢胞腎上皮細胞株樹立の試み:嚢胞腎患者からの試料を得られなかったので、腎症の細胞を入手して検討した。成人からの細胞であるためか上皮細胞の定着率が非常に悪く、細胞分散法および培養皿のコーティングなどの検討が必要であった。また、定着した上皮細胞も立方上皮の形態が崩れており、機能的な細胞株として評価できない結果であった。そこで、その検討法として1年令マウスの腎臓小片からの細胞株樹立を行っている。3)尿細管上皮細胞での線毛機能の解析につなげるために虚血再還流による急性腎障害モデルマウスの解析:嚢胞腎発生において線毛の機能破綻が原因であるが、まだ線毛機能は明らかではない。すでに虚血再還流による急性腎障害モデルマウスにおいて、障害後に線毛の長さが変化することを確認している。しかしながら、そのモデルにおいて炎症、障害のピークがいつであるのか組織学的にしかわからず、リアルタイムでの障害程度の継時的観察を行うことはできていなかった。そこで超音波測定器を使って障害をリアルタイムに追跡できるか検討した。その結果、障害後非常に早い時期から腎輝度の変化として障害が確認できることを見出した。線毛機能、嚢胞腎発症機序の解析にむけてリアルタイムに追跡できる方法としての可能性を示唆することができた。嚢胞腎上皮細胞の樹立方法を検討するための嚢胞腎マウスが諸事情で入手することができず、直接嚢胞腎の尿細管上皮細胞の培養条件の検討ができていない。マウス導入はMTAは締結したが、先方の理由によりマウス導入には至っていない。他の系統あるいは所持機関とも交渉し、同様にMTA締結は行ったが先方の理由により導入できていない。嚢胞腎の治療法開発のために、嚢胞腎の進展の分子機構の解析およびヒト嚢胞腎上皮細胞株の樹立の検討を行ってきた。マウスおよびヒト正常腎上皮細胞株の樹立は高効率・高品質で行うことに成功しており、マウス嚢胞腎の上皮細胞株樹立も同様の方法で行ってきたが、非常に効率が悪かったため再度樹立方法の開発を行ってきた。しかしながら、嚢胞腎マウスの供給が不安定となり、再度嚢胞腎マウスの作製を行った。嚢胞腎マウスはNPHP2の責任遺伝子であるinvを標的として、機能領域と考えられる部位に点変異をCRISPR/Cas9法により行っている。現在、作製途中であり、早急の作製および培養法の検討を計画中である。嚢胞腎マウスの供給が不安定となり、研究遂行に支障をきたした。そのため、新たに嚢胞腎マウスの作製を行っており、研究計画全体に遅れが生じた。家族性若年性ネフロン癆の責任遺伝子であるInvの変異マウスを用いて、嚢胞腎の進展の分子機構の解析を行ってきた。マウス嚢胞腎あるいはヒト嚢胞腎の尿細管上皮細胞の培養法を検討した結果、嚢胞化が進展した上皮細胞の培養は細胞形態の変化が大きく、また接着性も低いことから嚢胞化進展の機能解析の目的に適する方法を確立することは困難であった。そこで、マウス嚢胞腎の進展前(組織学的には正常に観察される)の上皮細胞の培養を検討し、その培養方法の確立および細胞株の樹立に成功した。

培養に適したマトリゲルの選択により、上皮構造(立方上皮であること、繊毛が生えていること、微絨毛が生えていること、水チャンネルなどが発現していることなど)がある程度保たれた近位尿細管上皮細胞株を樹立している。樹立された細胞株の中から三次元培養を行い、嚢胞化することを確認した。このことは尿細管内の原尿の流れを繊毛が感知できないことから嚢胞化が起こるのではなく、繊毛あるいは繊毛因子が細胞増殖などに直接影響していることと推察された。また、Invの機能解析を行うために、Invの機能領域(他の因子との結合領域)と考えられる5カ所の部位にそれぞれ点変異を導入したマウスの作製を行った。このマウスの作製はCRISPR/Cas9法により高知大学津田先生のもとで行い、現在その産仔の解析を行っている。このように、嚢胞腎の進展の分子機構の解析およびそこからの新たな治療法の解析を行うための研究方法や研究試料の準備を整えることができた。この科研費による成果をもとに、新たな嚢胞腎研究の礎を構築することに成功し、今後の解析成果が期待される。嚢胞腎における尿細管拡張を引き起こす候補因子として平面極性因子や細胞骨格調節因子などの細胞内局在の解析を行った結果、注目した因子の局在に変動は認められず、尿細管拡張への平面極性および細胞骨格の関与はなかったことが推察された。また、嚢胞腎の尿細管上皮細胞株の樹立法の開発を行った結果、拡張前の尿細管上皮細胞からの細胞株樹立に成功した。さらにInvの機能解析のために点変異マウスの作製を行った。嚢胞腎モデルマウスの導入が不可能となったために、形態変化した嚢胞腎尿細管上皮細胞の樹立条件の検討が行うことができなかった。別系統のモデルマウスの導入も2研究施設と交渉したが、本研究目的での導入は不可能であった。現在行っているinv結合因子の探索での候補因子1種類とinvの合計2種類のノックアウトマウスを作製予定である。できるだけ早い段階で因子確定と遺伝子改変領域の決定を行う。また、通常のノックアウトマウス作製法では時間がかかりすぎるので、CRISPR/Cas法によるゲノム編集技術を用いて単純なノックアウトマウス作製をできるだけ早い段階で検討する。また、急性腎障害モデルにおける線毛解析を優先的に行い、障害時における線毛の動態を明らかにする。現在行っている嚢胞腎マウスをできる限り早急に作製し、研究計画どおり培養法の検討を計画中である。既に1ラインは作製できており、現在は表現系の解析中である。腎臓内科研究遅延の原因となった嚢胞腎モデルマウスを自ら作製するためにNPHP遺伝子ファミリーの選定を行い、現在、CRISPRS SYSTEMを用いてノックアウトマウスを作製する計画である。すでに特定遺伝子の選択をし、gRNAの設計を行っている。従来のノックアウトシステムではなく、CRISPRS SYSTEMを使うことにより半年で嚢胞腎モデルマウスの第1世代を産出することが可能である。可能な限り迅速に嚢胞腎モデルマウスを作製し、研究計画を遂行する所存です。端数が揃わなかった。嚢胞腎マウスを作製しており、その計画が未遂行である。その作製費用は終了時での清算となっているため、翌年度分として請求した。嚢胞腎モデルマウス作製のための費用が多くかかるために出費を抑え、次年度に向けた。今年度の使用額の端数については、次年度研究費と合わせて研究計画に必要となる消耗品(分子生物学的手法のキット類)の購入に使用する。計画している4系統のうち1系統は作製できており、現在表現系の解析中である。残りの3系統は作製途中であり、早急に行う計画である。CRISPRS
小児固形悪性腫瘍に対する、免疫学的糖鎖解析法を用いた新規診断システム法の開発

代表的腫瘍マーカーであるAFP(Alphaーfeto protein)には3つの分画(L1,L2,L3)があり、成人の肝細胞癌ではL3分画が特異的に高値を示す。採血検体からL3分画を簡易的に測定できるシステムが1990年代後半に確立されたが、この診断システムは分析方法の限界によりL2とL3分画を分離して測定できないため、測定値にはL2値を含む。小児期においては生理的にL2分画が新生児期幼児期には高いこと、小児固形悪性腫瘍としてはL2分画が高いとされる卵黄嚢癌、L3分画が高いとされる肝芽腫があることなどより、このシステムではL3分画が高値と測定されても生理的高値なのか、卵黄嚢腫瘍成分を反映しているのか、肝腫瘍成分を反映しているのか区別できない。本研究では免疫学的手法、質量分析法などを用いてL2分画をL3より分離して測定することを可能にし、非侵襲的新規簡易診断システムの開発を行うことを目的とする。研究材料として小児固形悪性腫瘍患者150例(被験者群)、および良性疾患患者・術後経過観察中の児100例(対照群)の血清検体、組織検体を対象とした。Con Aレクチンを用いた免疫電気泳動法によるL2分画の分離、定量化により得られたデータより新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定を行った。さらに糖鎖抗原に対するモノクローナル抗体の作製とECLIA法によるL2分画測定ならびに、病理組織学的解析、質量分析法による精製糖鎖%L2の測定を行い、データの整合性を検討した。将来的には検査機器システムの製作へ進める予定である。研究材料として九州大学小児外科で経験した小児固形悪性腫瘍患者150例(被験者群)、および当科診療中の良性疾患患者・術後経過観察中の児100例(対照群)の血清検体、組織検体を対象とする。平成28年度はCon Aレクチンを用いた免疫電気泳動法によるL2分画の分離、定量化を行い、得られたデータより新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定を行う。平成29年度は糖鎖抗原に対するモノクローナル抗体の作製とECLIA法によるL2分画測定ならびに、病理組織学的解析を行う。平成30年度以降は質量分析法による精製糖鎖%L2の測定を行い、データの整合性が得られれば機器システムの製作へ進める。現在平成28年度の計画が遂行されている。当科で経験した小児固形悪性腫瘍患者150例(被験者群)、および当科診療中の良性疾患患者・術後経過観察中の児100例(対照群)の血清検体、組織検体を対象とした。平成28年度は以下の2点につき研究を遂行した。1)Con Aレクチンを用いた免疫電気泳動法によるL2分画の分離、定量化新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定2)糖鎖抗原に対するモノクローナル抗体の作製とECLIA法によるL2分画測定1)レンズ豆レクチンゲルにおける電気泳動では、L2分画とL3分画を完全に分離できない。しかし、ジャック豆レクチン(Concanavalin A: Con A)を用いると、L2分画とL1分画・L3分画を分離できることが知られている(Taketa K, Electrophoresis, 1998)。そこで、被験者群ならびに対照群の血清中L2分画を、Con Aを用いたレクチンゲル電気泳動法により分離する。卵黄嚢腫瘍においてはL2を示唆するバンドが認められた。さらに、抗AFP抗体を結合した膜にブロッティングを行った。現在抗体法で染色したバンドパターンを画像解析ソフト(Bio Image&reg;)で解析・数値化し、腫瘍例と非腫瘍例および腫瘍別に比較検討している。2)新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定:乳児のAFP値は胎児期に産生されたAFPを反映し、出生後高値を示す。その後、経時的に減衰する。対照群のうち、生後12か月未満の新生児・乳児症例について、1)と同様にCon Aを用いたレクチンゲル電気泳動でL2分画値を求めた。採血時日齢とL2分画の割合をプロットし、推移曲線を描出し、乳児期のL2分画基準値を設定する解析作業を行っている。代表的腫瘍

マーカーであるAFP(Alphaーfeto protein)には3つの分画(L1,L2,L3)があり、成人の肝細胞癌ではL3分画が特異的に高値を示す。採血検体からL3分画を簡易的に測定できるシステムが1990年代後半に確立されたが、この診断システムは分析方法の限界によりL2とL3分画を分離して測定できないため、測定値にはL2値を含む。小児期においては生理的にL2分画が新生児期幼児期には高いこと、小児固形悪性腫瘍としてはL2分画が高いとされる卵黄嚢癌、L3分画が高いとされる肝芽腫があることなどより、このシステムではL3分画が高値と測定されても生理的高値なのか、卵黄嚢腫瘍成分を反映しているのか、肝腫瘍成分を反映しているのか区別できない。本研究では免疫学的手法、質量分析法などを用いてL2分画をL3より分離して測定することを可能にし、非侵襲的新規簡易診断システムの開発を行うことを目的とする。研究材料として九州大学小児外科で経験した小児固形悪性腫瘍患者150例(被験者群)、および当科診療中の良性疾患患者・術後経過観察中の児100例(対照群)の血清検体、組織検体を対象とする。平成29年度はCon Aレクチンを用いた免疫電気泳動法によるL2分画の分離、定量化により得られたデータより新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定を行った。さらに糖鎖抗原に対するモノクローナル抗体の作製とECLIA法によるL2分画測定ならびに、病理組織学的解析を継続して行っている。平成30年度以降は質量分析法による精製糖鎖%L2の測定を行い、データの整合性が得られれば機器システムの製作へ進める予定である。平成29年度は28年度に行っている以下の2点につき研究を継続した。1)Con Aレクチンを用いた免疫電気泳動法によるL2分画の分離、定量化新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定2)糖鎖抗原に対するモノクローナル抗体の作製とECLIA法によるL2分画測定1)レンズ豆レクチンゲルにおける電気泳動では、L2分画とL3分画を完全に分離できない。しかし、ジャック豆レクチン(Concanavalin A: Con A)を用いると、L2分画とL1分画・L3分画を分離できることが知られている(Taketa K, Electrophoresis, 1998)。そこで、被験者群ならびに対照群の血清中L2分画を、Con Aを用いたレクチンゲル電気泳動法により分離する。卵黄嚢腫瘍においてはL2を示唆するバンドが認められた。さらに、抗AFP抗体を結合した膜にブロッティングを行った。現在抗体法で染色したバンドパターンを画像解析ソフト(Bio Image&reg;)で解析・数値化し、腫瘍例と非腫瘍例および腫瘍別に比較検討している。2)新生児期・乳児期における生理的L2分画の基準値設定対照群のうち、生後12か月未満の新生児・乳児症例について、Con Aを用いたレクチンゲル電気泳動でL2分画値を求め、採血時日齢とL2分画の割合をプロットし、推移曲線を描出し、乳児期のL2分画基準値を設定する解析を行った。代表的腫瘍マーカーであるAFP(Alphaーfeto protein)には3つの分画(L1,L2,L3)があり、成人の肝細胞癌ではL3分画が特異的に高値を示す。
国際金融市場における信用収縮が新興国労働市場と物価に与える影響

本研究は、国際金融市場を通じた資本フローが新興国経済、特に労働市場と物価に対して直接的・間接的に与える影響を理論と実証の両面から明らかにし、こうした脅威に直面した経済が採るべき金融政策についての示唆を得ることを目的とするものである。とりわけ、資金流出による交易条件の変化が失業率へどのような影響を与えるのかに焦点を当てる。平成30年度は期間延長であるため、前年度に予定していた頑健性のテストを主として行った。構築した失業を考慮した開放経済型の動学的一般均衡モデルの摩擦を変えて検証を行ったところ、既に得られた結果から定性的には大きな変化は見られず、一時的なショックによる交易条件の変化であっても、低い為替の浸透率が実質賃金の調整を遅らせることで国内労働市場では持続的に失業率を高め、経済厚生を悪化させることが確認された。これは輸入価格の調整が遅い場合、消費者物価水準の調整も十分に起こらないため、実質での賃金調整が遅れることで実質賃金が高止まり、労働市場で需給ギャップが生じたままになってしまうことによる。こうした結果は、労働市場の摩擦となっている実質賃金の調整の遅れとそれにより発生する失業に関し、開放経済下では、名目賃金の粘着性のみならず、為替レート変動の浸透率も寄与していることを示唆するものである。平成27年度は、労働市場を含む開放経済モデルの構築と、世界金融危機時に先進国が実施した量的緩和政策が新興国へ与えた影響の実証研究を行った。前者については、小国開放経済の動学的一般均衡モデルに、Gali (2011)に従った名目賃金の粘着性により生じる可変賃金マークアップが生み出す失業を導入することでモデルの構築を行った。後者については、危機時における先進国の金融政策が国際金融市場を通じて新興国経済へ与える影響を調べるため、先進各国の量的緩和政策の識別を試み、それが国際金融市場を通じて新興国通貨価値へどのような影響を与えたかを符号制約を課したベクトル自己回帰モデルとダイナミック・ファクター・モデルを組み合わせることで分析した。その結果、米国の量的緩和政策が世界の新興諸国の名目実効為替を平均的に増価していることを明らかにし、その程度は新興国の金融変数や政策スタンス、地域に依存することを示した。本年度の研究成果は学会で報告し、その成果の一部は1編の論文として学術雑誌へ投稿している。本年度予定していた目標である「実証分析と基礎となる理論モデルの構築」は並行して実施できており、研究計画は当初予定通り進捗している。平成28年度は、前年度に構築したベースラインのモデルに対して、現象に対する観察から理論的仮説への示唆を得るため、実証研究とそのモデリングを中心に研究を進めた。具体的には先進国の貨幣供給量の変化が国際金融市場に与えたショックを識別し、Dynamic Factorモデルをベースとして、各先進国の緩和政策が新興国の為替相場に与えた影響についてimpulse responseを使って推定を実施した。これにより、各新興国の金融政策や為替政策のみならず、先進国の政策によって影響を受ける資金フローの種類によって、為替相場の分散の大きさや符号の向きに異なる影響を与えることを明らかにした。また、この中で貿易開放度や金融開放度のような各種開放度指標や地域がこうした結果に与える影響についても併せて分析している。なお、本年度の研究成果は複数の国内学会や国際コンファレンスでも報告済みであり、その成果の一部は1編の論文として海外の学術雑誌にも投稿中である。すでに理論モデルの構築と実証研究におけるモデリング及び推定作業を実施している。学会報告や研究会報告でのコメントも集めており、これらは次年度に反映させていく。平成29年度は、これまでに構築した失業を考慮した開放経済型の動学的一般均衡モデルの推計およびシミュレーションと、効用関数から得られる社会損失関数を用いた金融政策・為替政策ルールの検証を計画していた。前者については概ね完了しており、その結果から、為替の浸透率が低い経済においては、実質賃金の調整を阻害効果が国内労働市場に生じてしまうため、一時的な外国需要の変化が持続的に失業率を高めてしまうことが明らかとなった。また、労働市場環境や為替の浸透率によっては、政策ルールに失業率水準だけでなくその変動を考慮することが効率的なマクロ経済の安定に資することも明らかにした。こうした結果は、閉鎖経済における同様の研究結果を支持するものであると同時に、為替の浸透率と労働市場、金融政策の関係について新たな示唆を与えるものである。ただし、下記に挙げた理由によりエフォートの確保不十分だったために、採択されていた2つの国際コンファレンスでの報告を行うことが出来ておらず、結果の頑健性(仮定や関数形への依存)について不十分である可能性がある。こうした点については、期間延長申請を行っているため、次年度に実施する本研究をより完全な形で完了する予定である。

所属学部の改組に関わる作業等により、当初予定していたエフォートの確保が困難となったため、十分な研究時間の確保が出来なかった。そのため、期間延長承認申請を行い、既に承認されている。本研究は、国際金融市場を通じた資本フローが新興国経済、特に労働市場と物価に対して直接的・間接的に与える影響を理論と実証の両面から明らかにし、こうした脅威に直面した経済が採るべき金融政策についての示唆を得ることを目的とするものである。とりわけ、資金流出による交易条件の変化が失業率へどのような影響を与えるのかに焦点を当てる。平成30年度は期間延長であるため、前年度に予定していた頑健性のテストを主として行った。構築した失業を考慮した開放経済型の動学的一般均衡モデルの摩擦を変えて検証を行ったところ、既に得られた結果から定性的には大きな変化は見られず、一時的なショックによる交易条件の変化であっても、低い為替の浸透率が実質賃金の調整を遅らせることで国内労働市場では持続的に失業率を高め、経済厚生を悪化させることが確認された。これは輸入価格の調整が遅い場合、消費者物価水準の調整も十分に起こらないため、実質での賃金調整が遅れることで実質賃金が高止まり、労働市場で需給ギャップが生じたままになってしまうことによる。こうした結果は、労働市場の摩擦となっている実質賃金の調整の遅れとそれにより発生する失業に関し、開放経済下では、名目賃金の粘着性のみならず、為替レート変動の浸透率も寄与していることを示唆するものである。今後は、現在構築したモデルに更に摩擦を加えて拡張する作業へ移行する。また、実証研究についても拡張を加え、国際金融市場を通じたマクロ経済への影響を一層明確にし、頑健性の確認を行っていく予定である。その過程では国際コンファレンス等でコメントを貰い、適宜修正と確認作業を行うことも含む。既に国際コンファレンスや複数の学会に報告申請を行っており、こうした機会を出来るだけ多く作ることで修正を行う予定である。平成29年度が最終年度となるため、前年度に実施した研究報告へのコメント反映し、論文をより精緻に完成させる作業へと移行する。完成次第、海外の学術誌へ投稿し、社会への還元を図る。当初予定していた最終年度の作業を実施し、研究を完成させる。購入した書籍の請求が年度を跨いだため。納品の遅れに伴う決済時点のずれが生じ、年度を跨いだため。期間延長申請により、最終年度予定していた研究計画を翌年度に実施するため。既に全額執行済み。既に全額執行済み。
連続と離散の融合によるロバストアルゴリズム構築

従来は連続計算の分野と離散計算の分野に分かれてそれぞれ独立になされてきたアルゴリズム研究の知見を融合し,両者の手法の長所を補完し合うことによって,諸計算のロバスト性を確保するための計算原理を開拓することが本研究の目的であった.本年度もこの目的に沿って研究を行い,次のような成果を得た.幾何計算の分野では,2次元および3次元の球ボロノイ図のロバストな計算法を開発した.これは,位相構造をいつも正しく判定できる高精度計算を用いるもので,必要な精度をもとの入力データの2d+4倍に置き換えることに成功した.また,流れの中でのボートの最短経路を求めるロバスト解法を高次元と曲面上とへ拡張した.さらに長方形詰込み問題の実用的解法を構成するとともに,一般の形の図形詰込み結果に基づいてハードメタルを切り取るためのカッターパス生成法を構成した.離散凸解析の分野では,定パリティジャンプシステム上のM凸関数が,合成積やグラフによる変換によってM凸性を保存することを示した.量子計算の分野では,カット凸多面体とベル不等式の関係を明らかにし,量子状態を記述するより強力な不等式を得た.サンプリングの分野では,マルコフ連鎖を用いたモンテカルロ法のためのパーフェクトサンプリング方法を開発した.組合せ最適化の分野では,数理計画問題の符号情報のみから最適解の性質を調べる方法を開発した.制御計算の分野では,制御対象パラメータのとり得る区間の中で常に安定性が保証されるロバスト制御法を,ロバスト線形不等式を条件とする半正定値問題に帰着させて解く方法を与えた.構造設計の分野では,不確定な外力に対する構造物の解析法を開発した.これらの諸成果を通じて,「連続計算における知見と離散計算における知見の交流によって,計算の安定化をはかることができる」というロバストな計算を確保するための一つの原理の有効性を確認することができた.本研究の目的は,今まで連続計算の分野と離散計算の分野に分かれてそれぞれ独立になされてきたアルゴリズム研究の知見を融合し,両者の手法の長所を補完し合うことによって,諸計算のロバスト性を確保するための計算原理を開拓することである.本年度は,この目的に向かって,それぞれの計算分野で連続と離散を融合した計算法を追求した.最適化の分野では,連続世界の凸性の長所を離散の世界でも生かせることを目的として,「離散凸」の概念を提案し,その理論体系化を試みた.その結果,連続の世界で成り立つ双対定理が離散の世界でも形を変えて成り立つことを発見した.制御の分野では,物理法則の連続性をセンサーの離散性とスムーズにつなぐ方法を構成した.幾何計算の分野では,対象の連続性とそのディジタル近似から得られるトポロジーの離散性を融合することによって,数値誤差が発生しても破綻しないロバストアルゴリズムの構成原理を開発した.また,流れのある空間での最適航路を求めるために,情報の伝達方向という離散性に逆らわない計算法を構成することによって,ロバストな計算法を確立できた.確率計算の分野では,対象を巧妙な離散マルコフ過程としてモデル化することによって,定常状態のサンプリングを著しく高速化することに成功した.これらの実績を通して,連続世界と離散世界の融合によるアルゴリズムのロバスト化原理を追求する出発点が得られた.本研究の目的は,今まで連続計算の分野と離散計算の分野に分かれてそれぞれ独立になされてきたアルゴリズム研究の知見を融合し,両者の手法の長所を補完し合うことによって,諸計算のロバスト性を確保するための計算原理を開拓することである.本年度は,次のような成果が得られた.幾何計算の分野では,形状表現のための離散的なメッシュと連続的な曲面の間をつなぐ細分割操作を,従来の頂点に対する細分割に加えて,辺に対する細分割と面に対する細分割へ拡張した.これによって,従来よりゆるい条件のもとで,ロバストな曲面表現ができるようになるとともに,場面に適した表現法を選択する自由度を大きく増やすことができた.ボート航行距離方程式の解法では,離散的な粒子の追跡に必要なフロンティア曲線の法線方向を,従来の差分型の近似計算法から,流れの連続性を考慮した解析的方法へ改良した.これにより,特異点付近で粒子の追跡が乱れるという従来の手法の不安定性を克服することができ,さらに必要な領域だけを選択的に計算することのできる効率のよい探索法へ改良できた.離散凸解析の分野では,M凸関数の概念を定パリティジャンプシステム上の関数に一般化し,その最小化のための最急降下型アルゴリズムを提案した.組合せ最適化の分野では,多重彩色問題とチャンネル割当問題に対して,パーフェクトグラフ分解を利用した近似解法を構成した.代数計算の分野では,符号パターンの等しい対称行列の族に対して,その要素がすべて非特異であるか否かを判定する効率のよいアルゴリズムを構成した.従来連続計算の分野と離散計算の分野に分かれてそれぞれ独立になされてきたアルゴリズム研究の知見を融合し,両者の手法の長所を補完し合うことによって,諸計算のロバスト性を確保するための計算原理を開拓することが本研究の目的である.本年度は,次のような成果が得られた.幾何計算の分野では,有限要素法のための四面体メッシュの従来の生成法を,体積零四面体が生じないものに改良した.これは,退化回避のための記号

摂動法が体積零四面体を発生させてしまうことを反省し,入力データではなくて問題自身に摂動を加えるという新しいパラダイムの発見でもある.離散凸解析の分野では,非線形離散最適化で重要な役割を演じるM凸関数が,より広い定義域上で再構成できることを示した.近似最適化の分野では,ハブ空港と非ハブ空港をつなぐ航路の設計問題に対する多項式時間近似アルゴリズムを,世界で始めて構成した.組合せ最適化の分野では,マッチング問題やマトロイド共通独立集合問題の一般化である独立偶因子問題に対して,従来より効率のよいアルゴリズムを開発した.ロバスト制御の分野では,ロバスト半正定値計画問題を解くための行列拡大法を,拡大後の行列の大きさを従来より小さくできるように改良した.ボート航行距離方程式の解法では,昨年度に開発した2次元問題の解法を一般のn次元問題および曲面上の問題の解法へ拡張した.板材からの部品切り出し問題に対しては,産業現場での制約を考慮した実用的なカッターパスを,力支持木という新しいグラフの概念を利用して効率よく構成する方法を開発した.また,ミニシンポジウム「新世代計算限界と地球環境問題」を主催した.従来は連続計算の分野と離散計算の分野に分かれてそれぞれ独立になされてきたアルゴリズム研究の知見を融合し,両者の手法の長所を補完し合うことによって,諸計算のロバスト性を確保するための計算原理を開拓することが本研究の目的であった.本年度もこの目的に沿って研究を行い,次のような成果を得た.幾何計算の分野では,2次元および3次元の球ボロノイ図のロバストな計算法を開発した.これは,位相構造をいつも正しく判定できる高精度計算を用いるもので,必要な精度をもとの入力データの2d+4倍に置き換えることに成功した.また,流れの中でのボートの最短経路を求めるロバスト解法を高次元と曲面上とへ拡張した.さらに長方形詰込み問題の実用的解法を構成するとともに,一般の形の図形詰込み結果に基づいてハードメタルを切り取るためのカッターパス生成法を構成した.離散凸解析の分野では,定パリティジャンプシステム上のM凸関数が,合成積やグラフによる変換によってM凸性を保存することを示した.量子計算の分野では,カット凸多面体とベル不等式の関係を明らかにし,量子状態を記述するより強力な不等式を得た.サンプリングの分野では,マルコフ連鎖を用いたモンテカルロ法のためのパーフェクトサンプリング方法を開発した.組合せ最適化の分野では,数理計画問題の符号情報のみから最適解の性質を調べる方法を開発した.制御計算の分野では,制御対象パラメータのとり得る区間の中で常に安定性が保証されるロバスト制御法を,ロバスト線形不等式を条件とする半正定値問題に帰着させて解く方法を与えた.構造設計の分野では,不確定な外力に対する構造物の解析法を開発した.これらの諸成果を通じて,「連続計算における知見と離散計算における知見の交流によって,計算の安定化をはかることができる」というロバストな計算を確保するための一つの原理の有効性を確認することができた.
ストリゴラクトン信号伝達系の解析及び菌根菌共生とのクロストークの解明

ストリゴラクトン(SL)は、分枝を抑制する植物ホルモンとして知られている。イネにおいて、SLの生合成や受容に関与する遺伝子の欠損変異体は、現在6つ報告されており、それぞれの原因遺伝子が明らかにされているが,分枝のメカニズムについて未だ不明な点が多く、それを明らかにするためには関与している他の因子の単離と同定が必要である。SLは、植物の共生菌でありリン酸を植物に供給するアーバスキュラー菌根(Arbuscular mycorrhizal : AM)菌の菌糸誘導促進シグナルとして機能することも明らかにされている。また、このSLは、植物体がリン酸欠乏にさらされたときに、根の部分で合成され、植物体の中を通って地上部のシュートへと移動することも示唆されている。しかし、SLの受容・信号伝達のメカニズムについては依然として不明な点が多い。本研究では、SLの分子抑制メカニズムを解明することにより、それにより得られた知見とAM菌共生との関連を明らかにすることを目的として行った。SL受容・伝達機構に関与する新規の因子を探索するために、分枝数に表現型を示す変異体の探索をおこなった。その結果、分枝が著しく抑制された変異体が得られた。この変異体は、栄養成長期ではほぼ全く分枝を形成しない。分枝過剰変異体であるdlOとの二重変異体では、分枝数は抑制された。さらに、リン酸欠乏下において根から分泌されるSL量をこの変異体において野生型と比較したところ、SLの分泌量は著しく低下していることが明らかになった。以上より、この変異体の原因遺伝子は、SL受容・信号伝達のほうではなく、SLの合成に関与している可能性が示唆された。しかしながら、この変異体では根の生育が非常に悪く、根からの栄養分が十分に吸収できないために地上部の分枝数が減少したため、SL量が減少している可能性も考えられる。植物の分枝は、栄養成長と生殖成長の両方に見られる。植物個体の中で、栄養成長の分枝と生殖成長の分枝とは、トレードオフの関係にあり、それらの分枝数は反比例する傾向があることが知られている。栄養成長の分枝を抑制するのにSLが大きく関わっていることは、すでにいくつもの報告があるが、生殖成長の分枝に関してはまだよくわかっていない。そこで、生殖成長の分枝に関わるTAW1遺伝子に関する研究についてもさらに取り組んだ。TAW1遺伝子は、イネにおける生殖成長の分枝すなわち穂の枝分かれが多くなる変異体taw1-Dの解析により同定された遺伝子である。taw1-D変異体においては、TAW1遺伝子の発現量が野生型よりも高く、穂における分枝が増加する。本年度は、このTAW1遺伝子がどのように発現制御されているのかについて解析した。(抄録なし)ストリゴラクトン(SL)は、分枝を抑制する植物ホルモンとして知られている。イネにおいて、SLの生合成や受容に関与する遺伝子の欠損変異体は、現在5つ報告されており、それぞれの原因遺伝子が明らかにされている。しかし、SLの受容・信号伝達のメカニズムには依然として不明な点が多く、それを明らかにするためには関与している他の因子の単離と同定が必要である。SLは、植物の共生菌であるアーバスキュラー菌根(Arbascular mycorrhizal AM)菌の菌糸誘導促進シグナルとして機能することも明らかにされている。イネD53は優性の分枝過剰変異体である。D53は、SLに非感受性であり、なおかつフィードバック制御により内在性のSL合成が増加していた。このことから、D53が、SLの信号伝達に関与している因子の一つである可能性が考えられる。そこで、ポジショナルクローニングによりD53遺伝子の単離を試みた。次に、SL受容・伝達機構に関与する新規の因子を探索するために、分枝過剰変異体の表現型を抑制するサプレッサーのスクリーニングを行った。その結果、M2個体で、分枝過剰の表現型が抑制されたサプレッサー候補ラインを選抜し、複数の候補が得られた。今後、得られたいくつかのサプレッサーの原因遺伝子を単離し、機能を解析していく予定である。また、植物の分枝は、栄養成長と生殖成長の両方に見られる。SLが栄養成長の分枝を抑制することは知られているが、生殖成長の分枝に関しては未解明である。そこで、生殖成長の分枝過剰変異体を用いた解析も合わせて行った。ストリゴラクトン(SDは、栄養生長の分枝を抑制する植物ホルモンとして知られている。このSLは、植物体がリン酸欠乏にさらされたときに、根の部分で合成され、植物体の中を通って地上部のシュートへと移動することもまた示唆されている。さらに、リン酸欠乏下において、ストリゴラクトンが地下部の根から地上部のシュートへとどのように移動してシグナル分子として機能しているかについては、不明である。そこで本年は、植物体内を移動するシグナル分子の研究の蓄積が長年ある研究室にて、植物体内の根から地上部のシュートへとシグナル分子がどのように移行するのかについての技術を取得し、研究を進めた。植物体内の根から地上部のシュートへのシグナル分子は、主に導管を介して移行する。

イネでは、この導管を通る導管液の回収が困難であることから、導管液が十分に回収できるキュウリを用いて解析をおこなった。まずは、キュウリの導管に直接、人工的な導管液を注入して、植物個体にリン酸欠乏条件を擬似的に引き起こせるかどうかについての系の確立を試みた。新しく確立した系を用いて、リン酸の濃度自体が、植物体にとってリン酸が不足していることのシグナルになり得る可能性があることを明らかにした。今後は、リン酸欠乏条件下の根で合成されるSLが、リン酸欠乏のシグナルとして地上部のシュートへと、どのタイミングでどのように移行しているのかについて明らかにする必要がある。また、植物の分枝は、栄養成長と生殖成長の両方に見られる。生殖成長の分枝に関してはまだ未解明である。そこで、昨年度は、生殖成長の分枝過剰変異体TAW1を用いた解析も合わせて行っていた。本年度は、この成果を論文としてまとめて公表した。ストリゴラクトン(SL)は、分枝を抑制する植物ホルモンとして知られている。イネにおいて、SLの生合成や受容に関与する遺伝子の欠損変異体は、現在6つ報告されており、それぞれの原因遺伝子が明らかにされているが,分枝のメカニズムについて未だ不明な点が多く、それを明らかにするためには関与している他の因子の単離と同定が必要である。SLは、植物の共生菌でありリン酸を植物に供給するアーバスキュラー菌根(Arbuscular mycorrhizal : AM)菌の菌糸誘導促進シグナルとして機能することも明らかにされている。また、このSLは、植物体がリン酸欠乏にさらされたときに、根の部分で合成され、植物体の中を通って地上部のシュートへと移動することも示唆されている。しかし、SLの受容・信号伝達のメカニズムについては依然として不明な点が多い。本研究では、SLの分子抑制メカニズムを解明することにより、それにより得られた知見とAM菌共生との関連を明らかにすることを目的として行った。SL受容・伝達機構に関与する新規の因子を探索するために、分枝数に表現型を示す変異体の探索をおこなった。その結果、分枝が著しく抑制された変異体が得られた。この変異体は、栄養成長期ではほぼ全く分枝を形成しない。分枝過剰変異体であるdlOとの二重変異体では、分枝数は抑制された。さらに、リン酸欠乏下において根から分泌されるSL量をこの変異体において野生型と比較したところ、SLの分泌量は著しく低下していることが明らかになった。以上より、この変異体の原因遺伝子は、SL受容・信号伝達のほうではなく、SLの合成に関与している可能性が示唆された。しかしながら、この変異体では根の生育が非常に悪く、根からの栄養分が十分に吸収できないために地上部の分枝数が減少したため、SL量が減少している可能性も考えられる。植物の分枝は、栄養成長と生殖成長の両方に見られる。植物個体の中で、栄養成長の分枝と生殖成長の分枝とは、トレードオフの関係にあり、それらの分枝数は反比例する傾向があることが知られている。栄養成長の分枝を抑制するのにSLが大きく関わっていることは、すでにいくつもの報告があるが、生殖成長の分枝に関してはまだよくわかっていない。そこで、生殖成長の分枝に関わるTAW1遺伝子に関する研究についてもさらに取り組んだ。
図的メディアと言語メディアの統合的処理による知識ベースの構築と知識ナビゲーション

本研究の目的は,図を文書と相補的なメディアとして積極的に活用し,人間の知的活動を支援することである.本年度は,前年度に引続き,より詳細な調査とシステム構築を行った.まず,文章内に含まれる知識と図形との詳細な対応関係について,調査・考察を行った.すなわち,何を,どのように図形化(視覚化)すべきかを,より詳細に検討した.また,実際の例において,文章からそれらの構造を取り出し,図形化(視覚化)の有効性について確認した.得られた結果は,以下の通りである.●文車内・文脈の意味構造を分類した結果,図化することが有効な概念として,因果・展開・推移・同値・階層・並列・対比・問答・補足・修飾,等があることがわかった.●また,上記の関係は,推移律・対称律・反対称律・分配律・ベキ等律等の基本的な関係を満たすかどうかによって,より単純な関係,すなわち,順序・包含・同値,の関係に還元できること,また,これらの3つの関係にいくつかのパラメータを与えたものとして考えることができることがわかった.●上記の構造を図形化(視覚化)するために必要な描画ルールについて検討した.それには,意味的構造と図形の空間的・属性的関係の対応等が含まれる。例えば,順序関係を表す構造ならば同一軸上に等間隔で配置するなどである.●図形化(視覚化)した構造の編集についてて必要なルールの検討とその実装を行った.例えば,要素が整列すべき構造であれば,要素の一つを移動させるとその他の要素もそれに従って移動する等の手続きである.●現在,上記のルールや手続きを実装したシステムを構築しており.プロトタイプシステムが動作している.それにより,上記で得られた知見が,実際に有効であることを確認した.今後も引続き,システム開発を行う予定である.本研究では,図を文章と相補的なメディアとして積極的に活用し,人間の知的活動を支援することを目的とする.具体的には,教科書,技術文書等の要約データ,説明データとして,図とテキストを関係づけたデータを蓄積し,情報検索や概要説明に利用するための研究を行っている.すなわち,テキストの持つ詳細な表現能力と図の持つ簡潔性,定型性(共通の規約的意味を用いて、規則的に構成されていること),集約性,要約性(全体的な構成を一つの集まりで表現できること)等お互いのメディアの持つ利点を用いてデータの蓄積,検索を行う方法などである.その基本的な考え方は,図とテキストの対応関係が密な部分を文書の要旨と考え,テキストを用いて図の意味づけを行い,図の定型性を用いて文書の提示,文書の検索を行うことである.本年度は、文書に適切な図が与えられていない場合に,文書を説明する図を生成する,概念図生成システムの構築を行った.このシステムでは,文書から抽出された文書の構造,文脈,各文の意味を概念図として生成し,文章と関係付けて提示する.具体的には,概念図の半自動生成を行う過程で意味記述・関係グラフ記述・図形構造記述の内部記述を導入し,その,記述に基づいて図を描画する.ただし,完全に自動的に図を生成するのは難しいため,図の概要を計算機で自動的に生成し,その後,人手で編集する方法をとっている.この際に,与えられている文書の意味構造が崩れないように人間の編集を補助することにより,文章の内容を分かりやすく示す図が生成される.なお,文章の意味構造を抽出するための研究は現在遂行中であり,次年度も引続き行う.本研究の目的は,図を文書と相補的なメディアとして積極的に活用し,人間の知的活動を支援することである.本年度は,前年度に引続き,より詳細な調査とシステム構築を行った.まず,文章内に含まれる知識と図形との詳細な対応関係について,調査・考察を行った.すなわち,何を,どのように図形化(視覚化)すべきかを,より詳細に検討した.また,実際の例において,文章からそれらの構造を取り出し,図形化(視覚化)の有効性について確認した.得られた結果は,以下の通りである.●文車内・文脈の意味構造を分類した結果,図化することが有効な概念として,因果・展開・推移・同値・階層・並列・対比・問答・補足・修飾,等があることがわかった.●また,上記の関係は,推移律・対称律・反対称律・分配律・ベキ等律等の基本的な関係を満たすかどうかによって,より単純な関係,すなわち,順序・包含・同値,の関係に還元できること,また,これらの3つの関係にいくつかのパラメータを与えたものとして考えることができることがわかった.●上記の構造を図形化(視覚化)するために必要な描画ルールについて検討した.それには,意味的構造と図形の空間的・属性的関係の対応等が含まれる。例えば,順序関係を表す構造ならば同一軸上に等間隔で配置するなどである.●図形化(視覚化)した構造の編集についてて必要なルールの検討とその実装を行った.例えば,要素が整列すべき構造であれば,要素の一つを移動させるとその他の要素もそれに従って移動する等の手続きである.●現在,上記のルールや手続きを実装したシステムを構築しており.プロトタイプシステムが動作している.それにより,上記で得られた知見が,実際に有効であることを確認した.今後も引続き,システム開発を行う予定である.
伝統民家におけるバイオクリマティックデザイン手法の総合的評価

強風沿海集落である祝島でのアンケート結果から、集落中央部では風が弱く昔からネリヘイ(石塀)やサシイタ(窓部に装備する防風板)が元々少ないこと、室面積の確保や瓦が飛ばないRC造の優位性からネリヘイを備える伝統住宅が減っていること等が示された。居住面では、ネリヘイ・葺土がある場合に夏でも涼しく、先の気候観測結果を裏付けていた。簾や葦簀の使用(機器によらない環境調節)、朝涼み・夕涼み(環境選択行為)などの暑熱耐暑行動がよく行われていたが、ヒヤリングでは最近は少なくなったと回答され、ネリヘイだけでなくこれらの調節行為も減る傾向にあることが示された。同じ強風沿海集落でも有明海北西岸には、寄棟屋根が鍵状に折れ曲がり、棟がコの字型に配されたクド造りが数多く残る。ほとんどの遺構で屋根谷部が北北東を向くが、気象観測データより夏季の卓越風向は概ね南、冬季は北西であり、むしろ北東から東に屋根谷を向けた方が防風性能は高いことが明らかとなった。一方、現存する22件の軒出・庇高を実測し、オモテへの日照到達距離を算出した結果、採光の観点からは北、次いで北北東に屋根谷を向けた場合が都合よく、北東まで東に振れると冬季の日照導入・夏季の日射遮蔽ともに悪化することが明らかとなった。すなわち、採光と耐風の両面から最もバランスの良い方位となっており、民家の巧みな気候適応性能が明らかになった。これらの室内での総合的快適性を評価するため、複数物理要素の複合影響実験により新たな等快適線図を作成した。すなわち、22名の被験者を寒冷および騒音に曝露した実験から、気温と騒音レベルから快適度を数量的に表す等値線図を寒冷側に拡張した。男女16名の被験者を光源照度・色温度、気温、周囲色彩の組合せ条件に曝露した実験から、色温度と照度の組合せによる快適範囲を新たに示した。21名の男子学生を被験者として、室温(19,24°C(SET*))・環境音(空調騒音、風鈴、秋の虫、砂浜の波、新幹線の車内、鳥のさえずり、ミンミンゼミ、大雨)・照度(5,530lux)組み合わせ32条件の曝露実験を行い、環境音が総合的な快適性、特に積極的快適性に与える影響について検討した。サウンドスケープデザインはこれまで、不快な音を単に排除するだけでなく、不快な騒音ではない音として受容したり、あるいは快適な音を積極的に取り入れ、音のもつ効果を最大限に生かす技術として注目され、その応用が期待されていた。しかし本実験により、サウンドスケープデザインは、音を呈示する前の環境が中等度に不快である場合に有効であるにすぎず、消極的快適が維持されている環境や、極端に不快な環境に同じ音を呈示しても、総合的な快適性を向上させる効果は得られないことが明らかにされた。また、心理的な評価だけではなく、生理的な評価についても行った。すなわち、熱と音の複合条件下における生理反応の経時変動および人体熱収支を検討した。夏期に男子学生10名に対し作用温度5条件(27,30,33,36,39°C)、騒音5条件(46.8,59.2,73.1,80.0,95.4LAeq)の組合せ25条件について、うち8名に対し冬期に作用温度4条件(19,22,25,28°C)、騒音5条件(46.6,58.5,72.9,79.9,95.5LAeq)の組合せ20条件について生理反応を得た。その結果、顕熱放熱量および蒸発放熱量に季節差は認められなかったが、代謝量は夏期よりも冬期の方が約5?10W/m2程度小さな値を得、これまでの通説とは異なる知見を導いた。これらより、既に導かれている心理申告に基づいた等快適線図の応用範囲を拡げ、また生理評価により線図の妥当性を高めた。「ネリヘイ」と呼ばれる石塀(石壁)を持つ伝統的住宅が数多く残されている瀬戸内海周防灘に面する祝島において、伝統民家の環境調整性能を検証するため、集落気候および室内気候を観測した。集落気候については2002年夏季から2003年夏季まで計5季にわたり定点観測および移動観測を行い、アスマン通風乾湿計およびビラム式風向風速計を用いて集落全域の温湿度および風向風速分布を実測した。室内気候についてはネリヘイを備える住宅と比較のためRC造住宅を選定し、自己記録式温湿度計により2002年7月から2003年8月まで連続測定した。あわせて島民に対するヒヤリング調査も適宜実施した。その結果、いずれの季節においても沿岸部より集落内部の風速が弱かった。これはネリヘイが密にかつ複雑に配置されており、集落内部に風が入り込みにくいためであり、ネリヘイによる防風効果が実証された。しかしこれは通風性能の面では不利となり、夏季の集落内部、特にネリヘイに囲まれた部分が高気温を示した。にもかかわらず、島民に対するヒヤリングでは多くの人がネリヘイを備える住宅内部はRC造住宅に比べ夏涼しく快適であると述べていた。今回の室内気候実測の結果からは、ネリヘイ民家内がRC造住宅より必ずしも低温に抑えられたわけではなかったが、ネリヘイ住宅内の日較差は比較的小さく、若干の暑熱緩和効果が認められた。

また島民は、数年前まで土葺工法であったネリヘイ住宅では、葺き替え後に夏は暑く過ごしにくくなったと答えていた。土葺工法であるネリヘイ住宅の日最高気温は、葺土のないネリヘイ民家よりも低く抑えられ日較差も小さくなる結果を得ており、この島民の生活実感を裏付けていた。住宅が密集しているため屋根面に注ぐ日射の割合が大きくなり、ネリヘイだけでなく屋根面の断熱性能の違いが室温の結果に大きく影響したと考えられた。強風沿海集落である祝島でのアンケート結果から、集落中央部では風が弱く昔からネリヘイ(石塀)やサシイタ(窓部に装備する防風板)が元々少ないこと、室面積の確保や瓦が飛ばないRC造の優位性からネリヘイを備える伝統住宅が減っていること等が示された。居住面では、ネリヘイ・葺土がある場合に夏でも涼しく、先の気候観測結果を裏付けていた。簾や葦簀の使用(機器によらない環境調節)、朝涼み・夕涼み(環境選択行為)などの暑熱耐暑行動がよく行われていたが、ヒヤリングでは最近は少なくなったと回答され、ネリヘイだけでなくこれらの調節行為も減る傾向にあることが示された。同じ強風沿海集落でも有明海北西岸には、寄棟屋根が鍵状に折れ曲がり、棟がコの字型に配されたクド造りが数多く残る。ほとんどの遺構で屋根谷部が北北東を向くが、気象観測データより夏季の卓越風向は概ね南、冬季は北西であり、むしろ北東から東に屋根谷を向けた方が防風性能は高いことが明らかとなった。一方、現存する22件の軒出・庇高を実測し、オモテへの日照到達距離を算出した結果、採光の観点からは北、次いで北北東に屋根谷を向けた場合が都合よく、北東まで東に振れると冬季の日照導入・夏季の日射遮蔽ともに悪化することが明らかとなった。すなわち、採光と耐風の両面から最もバランスの良い方位となっており、民家の巧みな気候適応性能が明らかになった。これらの室内での総合的快適性を評価するため、複数物理要素の複合影響実験により新たな等快適線図を作成した。すなわち、22名の被験者を寒冷および騒音に曝露した実験から、気温と騒音レベルから快適度を数量的に表す等値線図を寒冷側に拡張した。男女16名の被験者を光源照度・色温度、気温、周囲色彩の組合せ条件に曝露した実験から、色温度と照度の組合せによる快適範囲を新たに示した。
課題解決型説明カリキュラムと評価法のユニバーサルデザイン化

次世代に持続・発展可能な社会を形成するために,資質・能力としての課題解決力の育成を意図するカリキュラム開発がOECD等で国際的に進展しており,育成された資質・能力を捉える評価法の開発が求められている。我が国でも,課題探究力を育むための優れたカリキュラム/指導と評価の開発が推進されており,これらを,できるだけ多くの国々で適用可能かつ資質・能力の育成に対し実効性の高いものとしてデザインすることが教育界での国際貢献となる。そこで,本研究では,中学校数学科の課題解決型説明カリキュラムで育成される資質・能力の評価法を開発し,カリキュラムと評価法をユニバーサルデザイン化する。本研究の目的を達成するために,次の二つの下位目標を設定する。目標I:課題解決型説明カリキュラムで育成される資質・能力の評価法を作成する。目標II:開発されたカリキュラムと評価法をユニバーサルデザイン化する。このうち,本年度は,目標I「課題解決型説明カリキュラムで育成される資質・能力の評価法を作成する」に関して,改善された,課題解決型説明カリキュラムで育成される資質・能力の評価法を実施するとともに,中学校数学科における他の内容の特性に応じた評価法を試作し,中学校の教員に対して実施した。また,目標IIに関して,評価法を海外の研究者(University of Exeter,UK)との協働により,英国の教育内容や方法に即して質問項目を評価・改善・翻訳した上で実施した。本研究の目的を達成するために,次の二つの下位目標を設定した。このうち,目標II「開発されたカリキュラムと評価法をユニバーサルデザイン化する」に関して平成30年度の研究実施計画を概ね達成できているため。このうち,2019年度は,目標II「開発されたカリキュラムと評価法をユニバーサルデザイン化する」に関して,国内及び海外での調査結果をもとに,非認知的なスキルの評価法のユニバーサルデザイン性を考察する。目標I課題解決型説明カリキュラムで育成される資質・能力の評価法を作成する。目標II開発されたカリキュラムと評価法をユニバーサルデザイン化する。このうち,本年度は,目標Iに関して,課題解決型説明カリキュラムで育成される資質・能力を,課題解決として説明することに必要となる資質・能力と捉え,学力の三要素に基づいて,次の3つの側面を設定した:課題解決として説明することに必要となる知識及び技能,これらを用いて課題解決として説明するための思考力・判断力・表現力等,課題解決として説明することに主体的に取り組む態度。この概念規定に基づいて,評価の原理として,3つの側面を同一の問題場面で捉えること/課題解決として説明することに主体的に取り組む態度についての質問紙・スケールを特性5因子論に基づいて開発することを定めた。その上で,評価ツールとして,問題及び正答規準他,質問紙及びスケールを試作した。このうち,目標Iに関して平成28年度の研究実施計画を概ね達成できているため。