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形式的算術の証明可能性について

本研究の目的は、形式的体系の証明可能性を表現する論理式である可証性述語の形式的算術における振る舞いについて調べ,そのことを通じて不完全性定理や形式的算術の超準モデルなどの理解を深めることである.1.ロッサーの可証性述語についてロッサー可証性述語に基づくヘンキン文および反映原理に関する研究を行った,まず,独立なヘンキン文をもつかどうかが可証性述語の取り方に依存することを示し, Halbach and Visser (2013)による問題を解決した.また, Shavrukov (1991)による問題を解決することで,反映原理が通常のものと同値でないようなロッサー可証性述語の存在を示し, Goryachev (1989)による結果と合わせて,それらの同値性がロッサー可証性述語の取り方に依存することを明らかにした.これらの結果により,ロッサー可証性述語の性質の理解だけでなく,形式的証明そのものの構造の理解が深まることが期待される.2.算術の超準モデルにおける証明可能性ついて本研究はこれまでほとんど行われていなかった,算術の超準モデルにおける証明可能性について分析するものである.本年度は(a)Con2のモデルでも証明可能的極大でもないようなペアノ算術の超準モデルの存在,(b)ペアノ算術の超準モデルである任意の始切片において証明可能なものが実際より増えているような超準モデルの存在,(c)ペアノ算術の各無矛盾な完全拡大を何らかの超準モデルにおいて定義するようなロッサー可証性述語の存在,を示した.本結果により,超準モデルにおける証明可能性や証明の構造に関する基本的な性質が明らかとなった.(抄録なし)本研究の目的は,形式的算術の中において形式的体系の証明可能性を表現する論理式である可証性述語の性質について調べ,それを通じて不完全性定理および形式的な演繹体系の理解を深めることである.1.述語証明可能性論理について述語証明可能性論理の研究を通じて可証性述語の性質を理解する試みを行った.述語証明可能性論理が可証性述語の取り方に依存するというArtemovによる結果が,ペアノ算術の部分理論IΣ_iにも適用できることを示した.更に自然数i,j(ただし0<i<j)に対して,IΣ_iのある可証性述語が存在して,IΣ_jのどんな可証性述語についてもそれらの述語証明可能性論理には一切の包含関係が成立しないことを示した.2.不完全性定理についてYabloの逆理をロッサーの可証性述語を用いて形式化することで得られる命題の独立性について研究を行った.この形式化はΣ_1-「健全な理論に対して独立命題を与えるが,一方Σ_1-健全でない無矛盾な理論に対する独立性は証明述語の取り方に依存することをGuaspari-Solovayによる手法を用いて示した.この状況はうそつきの逆理に基づく不完全性定理の証明のものと異なるため,本成果は独立命題の構造および逆理の分析に新たな視点を与えると考えられる.3.S. Artemov教授(NY市立大),E. Nogina教授(NY市立大)を招聘して研究集会を開き,本研究に関係する議論を行った.本研究の目的は、形式的体系の証明可能性を表現する論理式である可証性述語の形式的算術における振る舞いについて調べ,そのことを通じて不完全性定理や形式的算術の超準モデルなどの理解を深めることである.1.ロッサーの可証性述語についてロッサー可証性述語に基づくヘンキン文および反映原理に関する研究を行った,まず,独立なヘンキン文をもつかどうかが可証性述語の取り方に依存することを示し, Halbach and Visser (2013)による問題を解決した.また, Shavrukov (1991)による問題を解決することで,反映原理が通常のものと同値でないようなロッサー可証性述語の存在を示し, Goryachev (1989)による結果と合わせて,それらの同値性がロッサー可証性述語の取り方に依存することを明らかにした.これらの結果により,ロッサー可証性述語の性質の理解だけでなく,形式的証明そのものの構造の理解が深まることが期待される.2.算術の超準モデルにおける証明可能性ついて本研究はこれまでほとんど行われていなかった,算術の超準モデルにおける証明可能性について分析するものである.本年度は(a)Con2のモデルでも証明可能的極大でもないようなペアノ算術の超準モデルの存在,(b)ペアノ算術の超準モデルである任意の始切片において証明可能なものが実際より増えているような超準モデルの存在,(c)ペアノ算術の各無矛盾な完全拡大を何らかの超準モデルにおいて定義するようなロッサー可証性述語の存在,を示した.本結果により,超準モデルにおける証明可能性や証明の構造に関する基本的な性質が明らかとなった.述語証明可能性論理および不完全性定理についてそれぞれ新たな結果が得られ,合計2本の論文を投稿することができたため.一方,算術的完全性定理の拡張に関する研究は具体的なアイディアは得られたが成果を出すには至らなかったので計画以上とはいいがたい.本年度招聘したArtemov教授から,述語証明可能性論理に関して,証明可能性の様相演算子をもつ形式的算術を研究すると良いとのアドバイスをいただいた.彼の提唱した証明の論理の枠組みを織り交ぜながら,アドバイスを参考に新たなアプローチを模索していきたい.(抄録なし)
郡是製糸株式会社における分工場の形成とそれによる地域の近代化に関する建築史研究

郡是製糸株式会社が1932年までに展開した28箇所の分工場は、本社建設課で配置・構造・屋根材等が標準化され、短期間に多数の工場を建てることを可能にした。朝鮮での温突設置の女子寮舎の平屋建て、豪雪地帯での平板葺き等、地域性は考慮された。RC造は、1923年から世界恐慌までに操業した工場の大型の建物に採用されたが、恐慌以降は木造主体で建てられた。新設工場は、地元の誘致により鉄道駅付近の広い一等地に建設された。誘致条件に道路整備や水道敷設等のインフラの充実があげられ、地域の近代化も進展した。まず、郡是製糸(株)は明治末期にいちはやく分工場の大型化を視野に置いていた。明治期の買収工場の敷地規模は7分工場で平均2,623坪であったが、大正期の13分工場の当初平均敷地規模は9,969坪、昭和期は8工場で平均13,948坪である。大正4年買収の津山分工場の敷地は、当初は元武家地1,557坪であったが、買収後すぐに隣町の土地14,937坪を購入し、移転。つまり、買収工場であっても新設と変わりなく、大型工場の計画的な建設が進められた。次に、敷地の拡張や利便性を見込めない分工場は廃止し、大型化にあわせて配置計画の標準プラン(生産施設と居住施設の分離、南向き配置、構内に社宅街の確保)を確立した。そのため大正6年に社内に建設課を置き、迅速に分工場の建設を進めることを可能にした。標準プランを確立することで、同種の建物が同時に多数の分工場に採用され合理化された。福知山・舞鶴の2分工場の同時建設はその例である。さらに昭和期には九州や中国地方を中心に分工場が展開され、熊本や臼杵などは、乾燥場を先に建設して原料を十分に確保してから大型の工場を建設するという手法がとられた。良質で大量の原料繭を確保するため、工場進出以前から養蚕の技術講習会を行い、指導奨励によって繭の生産力を高め、地域の養蚕農家の発展に貢献した。その他の立地条件には、鉄道(軽便鉄道も含む)の開通、人口の多い旧城下町などでの労働力の確保、工場用水(上水と排水)と動力源(電力)の供給などがあげられ、条件を整えることが地域の近代化にもつながった。このような結果は、機械化・分業化による効率化と社員教育による組織化の推進によるもので、本研究の意義は、経済的成功をおさめた民の系譜の工場について近代化過程を明確にすることにある。本研究の意義は大正期以降に発展した民間の大規模器械製糸工場の近代化過程を明確することにあり、その成果は、経済的に不成功に終わった官営富岡製糸場以降の建築史研究の空白ともいえる期間を埋めるものとして重要である。20年度は、27箇所の郡是製糸株式会社分工場について昭和6年度末の「土地建物平面図」と「土地建物説明表」から、敷地規模、地目別割合、建物の構造・階数・屋根葺材を分析し、現地調査の結果とあわせて以下のことを明らかにした。(1)新設あるいは買収等の建設経緯と敷地の拡大化-昭和6年度末における27分工場の敷地規模の平均は13,126坪であった。明治期から大正中頃までに操業した分工場の多くは、当初の敷地規模が小さく、昭和6年度末と比較すると、津山で約12倍、山崎で約9倍、成松で約6倍と拡大している。周囲の田畑地などを工場用地として取り込み徐々に宅地化したのである。それに対して大正末期以降に操業した分工場は田畑地の割合が高く、当初から敷地1万坪以上を確保できる土地を求めたことが要因だとみられる。(2)鉄骨造・RC造・SRC造などの建設技術の進化-大正11年までに操業した分工場の建物はすべて木造であったが、大正12年建設の今市分工場にはRC造・SRC造が多く採用された。以降昭和3年までに操業した大田・久世・熊本分工場もRC造率が高いが、昭和4年操業の青洲分工場からはRC造は採用されなくなった。世界恐慌が要因とみられる。また、RC造・SRC造は、大面積を占める再繰場・繰糸場・食堂などに、鉄骨造は主に乾燥場などに採用された。(3)居住施設の充実過程-各分工場の構内には、本工場と同様、厚生施設として食堂・浴場・養生院(病院)など、居住施設として女子寮・男子寮・社宅などが建てられた。居住施設は生産施設とは分離して建てられ、南向き配置、構内に社宅街の確保などを標準化して計画された。朝鮮の大田・青洲分工場では温突を取り入れ、国内では2階建ての女子寮が平屋で建てられた。

全体的に捉えると、各分工場の建物は本社建設課で設計され、構造・階数・屋根葺材などの標準化により、短期間に多数の建物を建てることを可能にした。その一方で、朝鮮では温突が採用され、山形県の長井分工場では雪国仕様の屋根葺材を使用するなど、地域性は考慮されている。郡是製糸株式会社の分工場の形成とそれによる地域の近代化について、以下の点について分析し、地域的あるいは年代的な特色を明らかにした。(1)建設経緯中国地方の新設の4工場は、地元の官民が一体となって誘致を行い、設置された。そのため、鉄道駅付近の一等地でしかも1万坪を超える広い敷地に立地していた。誘致条件に道路整備や水道敷設などのインフラの充実があげられ、自治体が誘致の交渉にあたることでこれらがスムーズに進展した。朝鮮の大田工場では、都市計画が考慮され、当初工場用地として購入された農地が交換されて移転した。また清州工場も含めて、朝鮮の工事にはジョイント・ベンチャー方式が採用された。(2)建設技術大正12年から昭和恐慌期以前に操業した工場にはRC造や鉄骨造などの積極的な摂取がみられた。このことは既に指摘したが、プラン自体も新しくなり、南北方向に長く建て、鋸屋根を設置することで北面採光となった。昭和恐慌期以降は、多条機を導入した新鋭の工場であっても建物は木造主体に戻り、RC造は防火壁にしか採用されなくなった。多条機への移行によって機械化が進んだが、建築に大きな変化はなく、むしろ後退した。(3)居住施設と配置計画本社・本工場の配置計画には、生産施設と女子寮の明確な分離・社宅街区の設定・男子寮と女子寮を隔離して設置などの特徴がある。これを標準プランとすると、28工場のうち大正中期以前操業の5工場がこの配置を踏襲しなかった。その理由には、買収前の配置に影響を受けたこと、狭小あるいは変形敷地であったことがあげられる。買収前の小規模工場は敷地がかなり狭く、様々な用途の建物が混在していた。本研究の意義は、富岡製糸場以降の大規模製糸工場の近代化過程を解明することにある。設計力や技術力が最も高まった時代は、同社では昭和恐慌直前期とみなすことができ、建設技術が集大成された。
東アジアにおける森林の水・エネルギー・炭素循環特性の普遍性と多様性

熱帯林,温帯林,北方林と連続して広がる東アジアの森林を対象として,水・エネルギー・炭素(W/E/C)循環特性の解析を行った.まず,環境条件は北に行くほど冬季の条件が厳しくなった.そして,樹木個体レベルでは,南北の環境条件の違いにより応答が異なっていた.しかし,群落レベルになるとそれぞれある関係式で森林と環境条件の違いが整理された.複数のモデルでW/E/C循環の基本的特性を表すことが可能であった.しかし,熱帯林の乾季については,土壌深部からの水分供給に対応するモデル表現が必要となった.東アジアは,緯度方向に"緑のベルト"と呼ばれるように森林帯が連続している。そして,東アジアにおいては森林の水・エネルギー・炭素循環という環境条件を生み出す過程が,異なっていると考えられる.すなわち,放射量,降水量,飽差,気温,土壌水分量などの森林が存在する条件とそれらを利用する森林の条件が複雑に交錯している.そこで,我々は東アジアにおける北方林と熱帯林というフィールドを舞台に研究を推進してきた2グループを1つにまとめ,森林の多様性と普遍性と水・エネルギー・炭素循環(以下,W/E/C循環)に関する研究を進めてきている本研究は東アジアに位置し多様な条件下に存在する森林の中から,シベリアの北方林,日本の温帯林,タイの熱帯季節風林,マレーシアの熱帯雨林をメインフィールドとして,W/E/C循環特性に関する現地観測・研究を進めきた研究者が共同し,(1)異なる気候帯でのW/E/C循環に関わる森林の環境への応答特性(以下,「環境応答特性」)は,どの様な普遍性を持ち,その中でどの様な多様性を有しているのか?(2)これらの森林は,環境要因の変動に対してどの様に変動するのか?を明らかにするものである.そして具体的には,1)複数の陸面モデルを用いた,異なる気候帯に成立する森林の環境応答特性の現況評価と外力変動による森林の環境応答特性の変動の定量的評価2)異なる気候帯での長期変動を通した環境変動と森林の応答の変動評価である熱帯林,温帯林,北方林と連続して広がる東アジアの森林を対象として,水・エネルギー・炭素(W/E/C)循環特性の解析を行った.まず,環境条件は北に行くほど冬季の条件が厳しくなった.そして,樹木個体レベルでは,南北の環境条件の違いにより応答が異なっていた.しかし,群落レベルになるとそれぞれある関係式で森林と環境条件の違いが整理された.複数のモデルでW/E/C循環の基本的特性を表すことが可能であった.しかし,熱帯林の乾季については,土壌深部からの水分供給に対応するモデル表現が必要となった.既存データセットの共有化:研究代表者の研究室内に,本チーム専用のデータセットサーバ開設し,気象状態量,各種フラックスの収集を図った.現在,不足している項目の収集を継続している.環境要因の変動特性の地域性の抽出:北方林,温帯林,熱帯林の気象状態量の季節変動特性の相違を抽出するための,予備解析を実施した.植物体の環境応答特性:北方林での個体スケールの蒸散量から群落スケール蒸散量へのスケールアップがはかられた.その結果,フラックス観測結果と整合することが示され,今後,個体スケールでの樹木の環境応答特性を検討することが可能となった.森林群落の応答特性:北方林から温帯林までの植物季節の変動が蒸発散量の変動に与える影響が検討された.その結果,北方林においても植物生長期の年年変動は40日程度有り,水,炭素循環に与える影響は無視されないことが示された.さらに,北方林での異なる時間スケールでの蒸発散量に対する影響因子が検討され,日内変動から年年変動のスケールで強く影響を与える因子が変化することが示された.また,熱帯季節林での炭素収支の季節変動特性が示された.森林構造と乱流輸送特性:北方林2林分を対象に,植物季節の進行に伴う樹冠状態の変化による乱流特性の変動が検討された.その結果,各種スカラー量の間の相関が,樹冠状態の変動により変化することが示された.そして,森林構造の変化にいる乱流構造の違いから,森林構造を適切に表現するパラメータの整理の方針が検討された.陸面モデルの高度化:北方林を対象に,1985-2007年の間の各フラックスが良好に再現されたことが報告された.また,感度分析に結果,近年の土壌湿潤化は秋季降水量の増加似る影響が大きいことが示された.21年度には,各グループで継続して現地観測を行い,年度末に本年度の成果報告と次年度以降の研究のために研究集会を行った.本年度の主な研究成果は以下のとおりである.課題番号は申請書の記述に対応する.本研究課題で使用する9サイトの観測データを整理してデータセットを作成し,熱帯から寒帯までの環境要因の変動特性の地域性を日スケールから年スケールまで一瞥できるようになった(課題1).これらのデータセットと植物個体および群落スケールでの観測結果より,熱帯林落葉林での展葉次期や葉の成長速度と土壌水分の関係,常緑林での霧の水収支への影響,寒帯林での近年の土壌湿潤化条件下での樹木への影響など,各気候帯の森林での環境応答特性の地域性が明らかになってきた(課題2,3).

また,樹高,葉量,密度などの異なる森林において,空気力学的な輸送特性には相似関係が保たれたが,CO2や水蒸気輸送特性はそれぞれの森林による違いがみられた(課題4).モデル研究では,寒温帯林,熱帯林のそれぞれを対象に開発されたモデルを相互に対象を入れ替えて,結果の特徴を検討した.前者では熱帯林乾季での蒸発散を再現できず,これらの地域間では樹木の水利用に違いがあることが示唆された.後者では寒帯林の群落葉量が群落各層の蒸散,光合成に大きく影響することが特徴的であった(課題5).以上のように,現地観測とモデル研究の両面から,地域性(多様性)の比較が進んでいる.これらの結果を踏まえてWEC循環の普遍性を定量化することを次年度から進めていく予定である.平成22年度には,熱帯林,温帯林,北方林の3地域の比較研究が,一部進められた.そして,年度末には本年度のまとめと最終年度に向けた研究集会が行われた.本年度の主な成果は下記の通りである.課題番号は,申請書の通りである.9サイトのデータを整理して,日単位から年単位での環境要因と各フラックスの関係を整理した.また,人工衛星MODISの整理し,内蒙古からインドにかけてのNDVIの地域性を明らかにした(研究課題1).研究課題2,3は,地域別の特性である.まず,北方林では過湿と植物耐性の影響が調べられ,1mまでの体積含水率が多すぎると植物耐性が劣化した.熱帯林では,40%土壌水分と95%日射の林冠透過率と植物の展葉の関係が調べられ,蒸発散やCO2の陸面-植物-大気間での輸送が再現された(研究課題2),また北方林においてはウェーブレット解析が用いられ,環境因子と表面コンダクタンスの関係が時間により変化することが示された.今後は同研究手法を,熱帯林,温帯林にも適用されることが望まれる(研究課題3).北方林,温帯林,熱帯林において,潜熱,顕熱,CO2フラックスと環境因子の関係が調べられた,その結果,乱流相似則の乖離率は,顕熱が小さい時に大きくなる傾向が認められ,潜熱,CO2フラックスについても同様の傾向が認められた(研究課題4),そして,北方林で開発された陸面過程モデルが熱帯林に適用され,土壌水分のパラメータ(f(θ))が0.5程度の値を取ることが分かった.また,既存の表面コンダクタンスモデルが熱帯林,温帯林,北方林16サイトに適用され,良好な結果を示した(研究課題5).最終年度は,得られた成果をもとに水・エネルギー・炭素循環特性に関する普遍性をより深めて行きたい.平成23年度は最終年度にあたるため,北方林,温帯林,熱帯林の3地域を対象としたまとめに入った.そして,12月にはまとめの意味を持つ研究集会が開かれた.各チームの現況は以下の通りである.【研究課題1】:対象とした北方林,温帯林,熱帯林の9地点での潜熱輸送量,顕熱輸送量,二酸化炭素輸送量ならびに気象要素の経時変化を示した.対象が北にゆくほど植物の生長期間が限られており,各輸送量,気象環境の振る舞いが異なることが示された.【研究課題2】:本研究課題で対象とした熱帯林と北方林では,異なる現象が生じた.熱帯林では干ばつ化が生じ,他方北方林では湿潤化が進んでいる.そして,個体レベルでいるとそれぞれで応答特性が異なり,応答特性による比較研究を進める事が課題となった.【研究課題3】:研究課題3では北方林から熱帯林まで17林分(本研究の9林分を含む)の,表面コンダクタンスと空気力学的コンダクタンスの分布
人の視覚特性に基づいたデジタル複合立体映像システムの開発とその応用

1、データ転送量の削減複合画像立体映像システムは、単一の画像を用いた立体映像システムと同じ作業効率を少ないデータ転送量で達成することが可能である。さらにデータ転送量を削減する方法として、周辺視野用の画像の視差をなくす方法について2通りの方法でロボットアームでの作業効率を調べる実験を行った。その結果、周辺視野用の画像に、同じ画像を用いた方法では、立体視の際の融合が困難となり、作業効率が低下するが、片方の周辺画像のみ利用し、もう片方の周辺には画像を提示せずグレーの背景とした方法では、作業効率が低下しないという結果が得られた。これによってデータ量の削減が可能となり、また、融合が作業効率に影響するという知見が得られた。2、輻輳調節機構の導入立体視において眼の負担を減らすために、眼の輻輳にあわせてそれに応じた画像を提示する輻輳調節機構の導入を行った。実際にカメラの向きを調節する方法と画像の処理による擬似的な方法の2つの方法についてロボットアームでの作業効率を調べる実験を行った。その結果、輻輳が固定の場合に比べて、カメラの向きを調節する方法では、作業効率が向上することがわかった。また、今回の実験環境では、画像の処理による擬似的な方法でも、実際にカメラの向きを調節する方法と同じ作業効率を維持することができた。今後より多くの実験環境で評価を続ける必要はあるものの、輻輳調節機構の有効性を確認することができた。災害現場や宇宙、深海での作業において遠隔操作は不可欠な技術である。しかし、ビデオ映像による遠隔作業は、直視による作業に比べて作業効率が劣ることがわかっている。そこで、中心視領域のみ解像度が高いという人の視覚特性を考慮して、広画角の画像に高精細の画像を埋め込んだ複合画像を用いたデジタル複合画像立体映像システムを開発している。デジタル複合画像立体映像システムは、NTSCのビデオ信号を使う従来のアナログの複合画像立体映像システムに比べて、画像の大きさや精細さの変更が自由に変えられるため様々な条件で実験することが可能である。これまでに、ロボットアームを用いた遠隔作業において、作業を行うロボットアームのハンドに高精細画像が追従するようにしたデジタル複合画像立体映像システムにおいて、従来の一様な精細さの画像を用いるデジタル立体映像システムを用いた遠隔操作よりも作業効率が高いことがわかっている。ただし、ハンドに高精細画像を追従させると、ハンドから離れた個所を見る際には、ハンドの位置の移動が必要となるため、作業内容によっては作業効率が低下することが予想できた。例えば、作業空間内の指示の内容によって作業対象が変わるというような作業である。そこで、本年度は、デジタル複合画像立体映像システムに注視点測定装置を導入し、高精細画像を注視点に追従させるシステムを開発し、遠隔作業の実験を行った。その結果、高精細画像をロボットアームのハンドに追従させるよりも作業効率を向上できることが明らかになった。
女性に特有な微小血管性狭心症および冷え症の病態解明と漢方的アプローチ

若年健常女性を対象に、冷え症と血管生理機能および自律神経機能の関連を検討し、さらに漢方薬の効果を検討した。冷え症群では血管内皮機能の指標(RHI)はコントロール群と有意差を認めなかったが、血管弾性の指標(AI)と副交感神経活動の指標は低下傾向にあった。冷え症群では漢方薬投与後、有意な皮膚温の上昇を認めたが、RHI、AIおよび心拍変動指数は投与前後で有意な変化を認めなかった。健康若年女性の冷え症に、血管機能(特に弾性)の低下と自律神経機能異常が関与している可能性が示唆された。また、漢方薬(は冷え症を改善する効果があったが、血管内皮機能や自律神経機能に対する影響は認められなかった。【目的】若年健常女性を対象に、血管生理機能検査および自律神経機能検査を行い、冷え症の有無により比較した。また冷え症女性における漢方薬の効果を検討した。【方法】対象は冷えの自覚のある女性11名(冷え症群、平均年齢:23.4±4.2歳)および冷えの自覚のない女性10名(コントロール群、平均年齢:20.9±1.2歳)である。10分間の安静臥床後、赤外線体温計で皮膚温測定および血圧測定を行った。その後、Endo-PAT2000を用いて血管内皮機能検査を行い、Reactive Hyperemia Index (RHI)(反応性充血指数)およびAugmentation Index (AI)を計測した。またホルター心電図を装着し、24時間記録より心拍変動を解析した。冷え症群は1回目の検査日の2週間後から漢方薬(桂枝茯苓丸あるいは当帰芍薬散7.5g/日)の内服を開始し、2週間後に同様のプロトコールで2回目の検査を行った。コントール群も約1ヵ月後に2回目の検査を無投薬下で行った。両群とも1回目と2回目の検査日の性周期を一致させた。【結果】(1)冷え症群は皮膚温(足背と足指)はコントロール群に比し有意に低値であった。(2)冷え症群では血管内皮機能の指標であるRHIはコントロール群と有意な差を認めなかったが、血管弾性の指標であるAIは低下傾向にあった。(3)心拍変動解析において、冷え症群では副交感神経活動の指標がコントロール群に比し低下傾向にあった。(4)冷え症群は漢方薬投与後、有意な皮膚温の上昇を認めたが、RHI、AIおよび心拍変動指数は投与前後で有意な変化を認めなかった。【考察】健康若年女性の冷え症に、血管機能(特に弾性)の低下と自律神経機能異常が関与している可能性が示唆された。また、漢方薬は冷えを改善する効果があるが、血管内皮機能や自律神経機能に対する影響は認められなかった。

また、漢方薬(は冷え症を改善する効果があったが、血管内皮機能や自律神経機能に対する影響は認められなかった。【目的】若年健常女性を対象に、血管生理機能検査および自律神経機能検査を行い、冷え症の有無により比較した。また冷え症女性における漢方薬の効果を検討した。【方法】対象は冷えの自覚のある女性11名(冷え症群、平均年齢:23.4±4.2歳)および冷えの自覚のない女性10名(コントロール群、平均年齢:20.9±1.2歳)である。10分間の安静臥床後、赤外線体温計で皮膚温測定および血圧測定を行った。その後、Endo-PAT2000を用いて血管内皮機能検査を行い、Reactive Hyperemia Index (RHI)(反応性充血指数)およびAugmentation Index (AI)を計測した。またホルター心電図を装着し、24時間記録より心拍変動を解析した。冷え症群は1回目の検査日の2週間後から漢方薬(桂枝茯苓丸あるいは当帰芍薬散7.5g/日)の内服を開始し、2週間後に同様のプロトコールで2回目の検査を行った。コントール群も約1ヵ月後に2回目の検査を無投薬下で行った。全員1回目と2回目の検査日の性周期を一致させた。【結果】(1)冷え症群は皮膚温(足背と足指)はコントロール群に比し有意に低値であった。(2)冷え症群では血管内皮機能の指標であるRHIはコントロール群と有意な差を認めなかったが、血管弾性の指標であるAIは低下傾向にあった。(3)心拍変動解析において、冷え症群では副交感神経活動の指標がコントロール群に比し低下傾向にあった。(4)冷え症群は漢方薬投与後、有意な皮膚温の上昇を認めたが、RHI、AIおよび心拍変動指数は投与前後で有意な変化を認めなかった。【考察】健康若年女性の冷え症に、血管機能(特に弾性)の低下と自律神経機能異常が関与している可能性が示唆された。また、漢方薬は冷えを改善する効果があるが、血管内皮機能や自律神経機能に対する影響は認められなかった。冷え症群は1回目の検査日の2週間後から漢方薬(桂枝茯苓丸あるいは当帰芍薬散7.5g/day)の内服を開始し、2週間後に同様のプロトコールで2回目の検査を行った。コントロール群も約1ヶ月後に2回目の検査を無投薬下で行った。両群とも1回目と2回目の検査日の性周期を一致させた。【結果】(1)冷え症群は皮膚温(足背と足趾)はコントロール群に比し、有意に低値であった。
太陽光の水中微生物に対する致死および回復作用の定量評価

水環境中の微生物が太陽光の紫外線によりどの程度影響を受けるかを、生残数とその変化速度によって定量的に評価することを目的として検討を行った。微生物の代表として大腸菌群を用い、また、光源として低圧紫外線ランプ、蛍光灯、そして太陽光を用いて様々な照射を行った。結果から数式モデルを導き、様々な照射条件における大腸菌群数の濃度変化の予測式を構築した。まず、低圧紫外線ランプによって発せられる紫外線によって不活化された大腸菌群の、蛍光灯の可視光による光回復の速度を調べ、その反応速度が従来言われていた1ヒット性1標的のモデルよりも、損傷の蓄積を前提とした多ヒット性1標的のモデルによってよりよく説明できることを示した。また、太陽光に大腸菌群を直接照射したときに不活化が進行することを実験的に確かめ、その不活化が紫外線による不活化と比べてゆるやかであり、核酸への直接的な作用以外の水中ラジカル等によるものであることを示した。また、下水処理水に対して紫外線消毒を行った場合に水環境中でどの程度光回復をするのか、大腸菌群に太陽光を照射する実験を行い、その濃度変化の速度が光回復と太陽光による不活化の積になることを示した。その結果を数式化して計算した結果、放流先の水環境の水深が大きくなるほど有害紫外線よりも光回復光が卓越し、濃度の増大が大きくなることを示した。オゾン層破壊による近紫外光の増大の影響は、現在の太陽光成分の有害性が不明確であるためはっきりとした結論を得るには至らなかったが、紫外線消毒後の放流水における光回復は照射強度に応じて増大し、現在よりも光回復量が多くなることが示唆され、衛生状態が悪化する可能性が高くなると考えられる。都市下水に対して紫外線照射を行い、続けて可視光を照射することにより、細菌の光回復を生じさせる実験を行った。感染性細菌の代表として大腸菌群を用いた。紫外線源として4W低圧水銀灯を用い、中央直下で完全混合になるように試料を撹拌しながら照射を行った。紫外線量は照射時間を変更することにより調節した。可視光源として蛍光灯および太陽光を用いた。光線量の測定には検出中心波長が360nmの検出器を用い、入射角を測定することにより実際の光線量を算定した。可視光照射の際には試料をシャーレに入れ、吸光度の影響を避けるために液深を小さくして照射を行った。一方、光回復の過程を記述するモデルとして、細菌個体における遺伝子損傷が複数蓄積することおよび光回復が多重ヒット性-標的と見なせることを仮定した生存数の変化速度モデルの開発を行った。紫外線および可視光照射による光回復実験の結果、大腸菌群の光回復における生残数の変化速度は同モデルで算定、予測できることが明らかとなり、同モデルの妥当性が実験的に示された。また、可視光として太陽光を用いた場合には対照実験より求められる速度の不活化反応が同時に進行する場合があるとの結果が実験より得られた。単一の実験においてその不活化および光回復の過程をモデルで説明することは可能であったが、採水時期が異なる場合には速度定数の値が異なるものとなった。そのように再現性が乏しい原因は今のところ不明で、より制御された条件で実験を繰り返すことにより、明らかにする予定である。
オートファジー機構を介したTDP-43の生理機能及び毒性発揮機序の解明

本研究では、筋萎縮性側索硬化症及び前頭側頭葉型変性症の病因タンパク質TDP-43による神経毒性発揮機序の解明を目指し、特にオートファジの関与に焦点を当て、次の3点について研究を遂行している。1.TDP-43によるオートファジー制御機構の解明。マウス神経芽細胞腫Neuro-2aを用い、TDP-43をノックダウンしたところ、オートファジー開始因子ULK1のタンパク量が減少することを見出した。この減少は、野生型TDP-43の発現により回復するが、RNA結合領域を欠損したTDP-43の発現では回復せず、また遺伝子編集によりTDP-43と結合領域を欠いたUlk1遺伝子を発現するNeuro-2a細胞では減少の程度が乏しかった。これらの結果からTDP-43はUlk1 mRNAと結合してその発現を制御する可能性が示唆された。2.TDP-43がオートファジーを介して神経毒性を発揮する機序の解明。In vivoレベルでTDP-43の毒性を評価するため、アデノ随伴ウイルスを用いたAAV9-TDP-43発現系を作出した。P0マウス側頭静脈よりAAV9-TDP-43を感染させたところ、TDP-43は大脳、海馬、脊髄運動ニューロン等に発現し、rotarodテストで進行性の運動機能障害を呈することが明らかとなった。3.TDP-43プロテイノパチーにおいてTDP-43が異常性を獲得する機序の解明。TDP-43、CREST、FUSを複眼に過剰発現することにより、複眼変性を呈するショウジョウバエを用い、ストレス顆粒の代謝に影響を与えるataxin2の欠損ショウジョウバエと交配させたところ、TDP-43、CRESTの毒性は回復させるが、FUSは回復させないことを見出した。この結果は、TDP-43プロテイノパチーの下流でストレス顆粒が重要な役割を果たしている可能性を示唆するものであり、現在論文投稿中である。本研究ではTDP-43の神経毒性発揮機序の解明を以下の3点について焦点をあて検討を行っている。1. TDP-43によるオートファジー制御機構の解明。初年度培養細胞系においてTDP-43がUlk1 mRNAとの相互作用を介してオートファジー活性を制御することを見出し、TDP-43のオートファジーの相互作用を明らかにしたことから、おおむね順調に進んでいると考えられる。2. TDP-43がオートファジーを介して神経毒性を発揮する機序の解明。初年度、神経毒性を評価するAAV9-TDP-43発現マウスの作出に成功した。しかし、その分子機序を解明するための各種変異型TDP-43の作出が遅延し、研究進行が計画よりやや遅れていると言える。さらに研究の加速が必要である。3. TDP-43プロテイノパチーにおいてTDP-43が異常性を獲得する機序の解明。初年度にTDP-43プロテイノパチーとFUSプロテイノパチーの比較から、TDP-43の毒性にAtaxin2によるストレス顆粒制御が関与することを見出した。この結果を踏まえさらに1.で作出した培養細胞実験への展開も期待され、当初の計画以上に進んでいると言える。これらの理由から本研究はおおむね順調に進んでいると言える。初年度の結果を踏まえ、各実験項目について以下の通り研究を遂行する。TDP-43によるUlk1 mRNAを介したオートファジー制御の分子機序解明、そしてTDP-43による神経毒性発揮機序解明のため、樹立した培養細胞系において、TDP-43によるUlk1 mRNA制御の分子機序の解明を行う。さらに培養細胞系においてストレス顆粒形成実験を行い、TDP-43ーULK1軸がストレス顆粒形成に与える影響を明らかにする。初年度樹立したAAV9-TDP-43発現実験系を用い、RNA結合能を欠損したTDP-43と比較することにより、その神経毒性発揮機序を生化学的・免疫組織化学的に明らかにする。初年度新たにTDP-43毒性の下流にAtaxin2が関与することを見出した。Ataxin2はストレス顆粒のターンオーバーに関与することから、TDP-43毒性へのストレス顆粒関与を培養細胞、in vivoレベルで検討し、さらにストレス誘導時にTDP-43の相互作用分子を網羅的に明らかにして、TDP-43がストレス顆粒へ移行する機序を解明する。

2.TDP-43がオートファジーを介して神経毒性を発揮する機序の解明。In vivoレベルでTDP-43の毒性を評価するため、アデノ随伴ウイルスを用いたAAV9-TDP-43発現系を作出した。P0マウス側頭静脈よりAAV9-TDP-43を感染させたところ、TDP-43は大脳、海馬、脊髄運動ニューロン等に発現し、rotarodテストで進行性の運動機能障害を呈することが明らかとなった。3.TDP-43プロテイノパチーにおいてTDP-43が異常性を獲得する機序の解明。TDP-43、CREST、FUSを複眼に過剰発現することにより、複眼変性を呈するショウジョウバエを用い、ストレス顆粒の代謝に影響を与えるataxin2の欠損ショウジョウバエと交配させたところ、TDP-43、CRESTの毒性は回復させるが、FUSは回復させないことを見出した。この結果は、TDP-43プロテイノパチーの下流でストレス顆粒が重要な役割を果たしている可能性を示唆するものであり、現在論文投稿中である。本研究ではTDP-43の神経毒性発揮機序の解明を以下の3点について焦点をあて検討を行っている。1. TDP-43によるオートファジー制御機構の解明。初年度培養細胞系においてTDP-43がUlk1 mRNAとの相互作用を介してオートファジー活性を制御することを見出し、TDP-43のオートファジーの相互作用を明らかにしたことから、おおむね順調に進んでいると考えられる。2. TDP-43がオートファジーを介して神経毒性を発揮する機序の解明。初年度、神経毒性を評価するAAV9-TDP-43発現マウスの作出に成功した。しかし、その分子機序を解明するための各種変異型TDP-43の作出が遅延し、研究進行が計画よりやや遅れていると言える。さらに研究の加速が必要である。3. TDP-43プロテイノパチーにおいてTDP-43が異常性を獲得する機序の解明。初年度にTDP-43プロテイノパチーとFUSプロテイノパチーの比較から、TDP-43の毒性にAtaxin2によるストレス顆粒制御が関与することを見出した。この結果を踏まえさらに1.で作出した培養細胞実験への展開も期待され、当初の計画以上に進んでいると言える。これらの理由から本研究はおおむね順調に進んでいると言える。初年度の結果を踏まえ、各実験項目について以下の通り研究を遂行する。TDP-43によるUlk1 mRNAを介したオートファジー制御の分子機序解明、そしてTDP-43による神経毒性発揮機序解明のため、樹立した培養細胞系において、TDP-43によるUlk1 mRNA制御の分子機序の解明を行う。さらに培養細胞系においてストレス顆粒形成実験を行い、TDP-43ーULK1軸がストレス顆粒形成に与える影響を明らかにする。初年度樹立したAAV9-TDP-43発現実験系を用い、RNA結合能を欠損したTDP-43と比較することにより、その神経毒性発揮機序を生化学的・免疫組織化学的に明らかにする。初年度新たにTDP-43毒性の下流にAtaxin2が関与することを見出した。
移送項付き平均曲率流の解の存在について

本研究の目的は、移送項付き平均曲率流の解の存在証明である。ここで、移送項付き平均曲率流とは、曲面が平均曲率と、与えられたベクトル場に依存して動く数学的モデルである。移送項の無い通常の平均曲率流は、曲面の面積を少なくする方向に動くことで知られており、一方で金属の粒界の運動を記述するモデル方程式として知られている。平均曲率流に移送項を加えた理由としては次が挙げられる。まず、平均曲率流に摂動を加えた場合においても、ほぼ平均曲率流として扱うことが出来、解の存在を得ることができるか、という問題が挙げられる。この研究の問題点として、古典解では曲面のジャンクションや曲面同士の重なりを表現することが出来ないため、より広いクラスにおける解の存在を示す必要があった事が挙げられる。それに対しBrakkeは、幾何学的測度論(曲面をバリフォールドと呼ばれるRadon測度と見倣す手法)を用いてBrakkeの平均曲率流という平均曲率流の弱解を構成し、その存在を示した。本研究ではBrakkeの結果の拡張である、移送項付き平均曲率流の解の存在について考察した。本研究に関連する既存の結果としてLiu-Sato-Tonegawaの結果である空間が2,3次元におけるBrakkeの移送項付き平均曲率流の存在が挙げられる。前年度はこの結果の拡張として、任意の空間次元におけるBrakkeの移送項付き平均曲率流(弱解)の存在を示すことができた。当該年度においては、適切な仮定の下でその弱解が滑らかであること、つまり古典解になるということを示した。また、平均曲率流に対し移流項ではなく等速等の外力項を加えた場合においても解の存在の証明をすることが出来た。なお、本研究は指導教官の利根川吉廣教授との共同研究である。(抄録なし)本研究の目的は、移送項付き平均曲率流の解の存在証明である。ここで、移送項付き平均曲率流とは、曲面が平均曲率と、与えられたベクトル場に依存して動く現象である。一方で、移送項をナビエーストークス方程式の流速と見做して、平均曲率流とナビエーストークス方程式のカップリング問題の簡単化として考察することが挙げられる。この結果の拡張として、任意の空間次元におけるBrakkeの移送項付き平均曲率流(弱解)の存在を示すことができた。当初2年間かけて証明する予定であった移送項付き平均曲率流の弱解の存在を示すことができたため。

移送項付き平均曲率流に関しては、弱解の存在を得ることが出来たため、その応用としてナビエーストークス方程式とのカップリング問題に対する弱解の存在、また体積保存平均曲率流の弱解の存在を示す。(抄録なし)
SMPクラスタ上での階層的マクロデータフロー処理に関する研究

本研究の目的は,プログラムを階層的に粗粒度タスクに分割し,プログラム全域での並列性を利用して並列処理を行う階層的マクロデータフロー処理を,ハードウェアにも階層的な並列性が存在するPCクラスタなど,SMP(対称型マルチプロセッサ)クラスタ型の並列計算機上で実現する方式を明らかにすることにある.SMPクラスタは分散メモリ型並列計算機であるため,ノード間にまたがるタスク間データ授受には明示的なプロセッサ間通信が必要となる.これに対し申請者は「データ到達条件」と呼ぶ概念を考案し,これにより,実行時に動的に決定されるタスクデータ授受の関係を求める方式を既に示している.本研究では,この「データ到達条件」の概念を実システム上の実装し,さらに階層的なマクロデータフロー処理にも適用範囲を拡大しようとするところに独創性がある.本方式の実装には,本研究補助金で購入したSMP型の並列計算機クラスタなどを用いた.そしてSMP型のPCクラスタ上で階層的なマクロデータフロー処理を実現し効率良い並列処理が可能であることをした.さらに,本研究では,上記の方式をSMPクラスタ上でソフトウェア分散共有メモリを用いてマクロデータフロー処理を実現することに発展させ,実装・評価を行い,その有効性を実証した.本研究によって得られた成果は,情報処理学会論文誌,IEEE国際会議,先進的計算基盤シンポジウム,情報処理学会研究会などで発表を行った.本研究の目的は,プログラムを階層的に粗粒度タスクに分割し,プログラム全域での並列性を利用して並列処理を行う階層的マクロデータフロー処理を,ハードウェアにも階層的な並列性が存在するPCクラスタなど,SMP(対称型マルチプロセッサ)クラスタ型の並列計算機上で実現する方式を明らかにすることにある.SMPクラスタは分散メモリ型並列計算機であるため,ノード間にまたがるタスク間データ授受には明示的なプロセッサ間通信が必要となる.これに対し申請者は「データ到達条件」と呼ぶ概念を考案し,これにより,実行時に動的に決定されるタスクデータ授受の関係を求める方式を既に示している.本研究では,この「データ到達条件」の概念を実システム上の実装し,さらに階層的なマクロデータフロー処理にも適用範囲を拡大しようとするところに独創性がある.本方式の実装には,本研究補助金で購入したSMP型の並列計算機クラスタなどを用いた.そしてSMP型のPCクラスタ上で階層的なマクロデータフロー処理を実現し効率良い並列処理が可能であることをした.さらに,本研究では,上記の方式をSMPクラスタ上でソフトウェア分散共有メモリを用いてマクロデータフロー処理を実現することに発展させ,実装・評価を行い,その有効性を実証した.本研究によって得られた成果は,情報処理学会論文誌,IEEE国際会議,先進的計算基盤シンポジウム,情報処理学会研究会などで発表を行った.本年度は,階層的なマクロデータフロー処理の実装対象となるSMPクラスタのテストベッド環境を整備するとともに,方式の理論的基盤を確立した上で必要最小限の機能を有する階層的なマクロデータフロー処理をSMPシステムに実装し方式の評価を行った.詳細は以下のとおりである.-タスク間のデータ依存と制御依存を解析し,タスク間の並列性を表現する実行開始条件を求めると同時に,タスクでアクセスする変数に対する「データ到達条件」を求めるためのアルゴリズムを開発した.-ハードウェの階層的な並列性とプログラムに内在する階層的な並列性を調和させるための方式の検討を行った.-SMPクラスタのテストヘッドを導入しOS,ミドルウェア(Score),通信パッケージ(MPI),コンパイラ(Ommi OpenMP),TreadMarks,JIAJIA等の環境を整備した.-SMPクラスタ上にマクロデータフロー処理を実装するための論理的な枠組みを決定し,本実装に先立って予備実装を行い正しく動作するか検証した.-マクロデータフロー処理のスケジューラに「データ到達条件」に基づいて通信コードを起動するための機能を実装した.-必要最小限の機能を有する階層的なマクロデータフロー処理をSMPクラスタに実装するとともにテストプログラムを用いて正しく動作していることを検証した.-既存の各種ベンチマークプログラムにより本方式による並列処理効果の評価を行い,達成された点と問題点を明らかにした.-中間成果を論文として発表した.本年度は,前年度に環境整備した階層的なマクロデータフロー処理の実装対象となるSMPクラスタ上で,階層的なマクロデータフロー処理を実現し方式の評価を行った.詳細は以下のとおりである.-タスク間のデータ依存と制御依存を解析し,タスク間の並列性を表現する実行開始条件を求めると同時に,タスクでアクセスする変数に対する「データ到達条件」を求めるためのアルゴリズムを備えた並列化方式を実装した.-データ到達条件に基づいて通信コードを起動する機能を備えたマクロデータフロー処理コード生成方式を実装した.-SMPクラスタ上にソフトウェアDSMを実装し,そのソフトウェアDSM機能によりプロセッサ間通信を行う機能を備えたマクロデータフロー処理方式を考案した.-上記のソフトウェアDSM機能によりプロセッサ間通信を行う機能を備えたマクロデータフロー処理コード生成手法を実装した.-「データ到達条件」を用いる方法と「ソフトウェアDSM」を用いる方法の両者について,階層的なマクロデータフロー処理機構をSMPクラスタに実装するとともにテストプログラムを用いて正常に動作していることを検証した.-既存の各種ベンチマークプログラムにより両方式による並列処理効果の評価を行い,達成された点と問題点を明らかにした.-中間成果を国内・国外で論文として発表した.本年度は,昨年度に行った階層的なマクロデータフロー処理の実装をさらに進め,評価を行うとともに,今後の研究の発展性について検討を行った.

詳細は以下のとおりである.-タスク間のデータ依存と制御依存を解析し,タスク間の並列性を表現する実行開始条件を求めると同時に,タスクでアクセスする変数に対する「データ到達条件」を求めるためのアルゴリズムを備えた並列化方式の実装の問題点を精査し,実行時の並列処理オーバーヘッドをできるだけ削減する実装方法を検討した.-マクロタスク生成に際し,並列処理オーバーヘッドの影響を削減するため,最適なタスク粒度を決定するための方式について実装と評価を行った.-階層的なマクロデータフロー処理機構のSMPクラスタ上での実装における,「データ到達条件」を用いる方法と「ソフトウェアDSM」を用いる方法についての,昨年度の両方式の並列処理効果の評価に基づいて両者の方式を融合する方法についてその可能性と方式を検討した.-マクロデータフロー方式において,その並列処理性能を向上させるためにはユーザがソースプログラムを最適化するための必要性が明らかになったため,その方式を検討し,その一部を並列化支援ツールiPat/OMP上に実装した.-成果を論文として発表した.
リーダーシップの進化に関する研究:シミュレーション・実験によるアプローチ

人間社会や社会的動物の集団の多くではリーダーシップに基づく階層的社会が見られる。本研究では、進化ゲーム的手法と遺伝的アルゴリズムを用いた分析を行い、社会構造・個体間の相互関係の進化にゲームの利得構造が与える影響を分析した。その結果、相補的利得を持つ指導者ゲームに近いゲームにおいて、個体間の役割を固定化するようなコーディネーション形態の進化と、それをベースとしとした階層的社会ネットワークの進化が見られ、リーダーを頂点とした線形順位制に基づく階層的社会が構築されることを示した。人類学の研究は、既知の人間社会の多くにおいて何らかの「リーダーシップ」が存在し、重要な役割を果たしてきた(集団行動の効率化と集団の利益の向上)ことを報告している。また、リーダーシップの形成に関する心理学の実証・実験研究は古くから多数あるが[Bass 1990]、それらの中でも注目すべきものとして、(i)リーダーの"trait"に着目する一連の研究と(ii)リーダーシップが形成される"situation"に着目する一連の研究がある。本研究の目標は、リーダーシップの進化のメカニズムを解明することである。具体的には、[目的A]どのような戦略がリーダー・フォロワー関係を効率的に構築できるのか、[目的B]どのような戦略がリーダ0の立場を安定的に維持できるのか、そして、[目的C]これらの戦略はどのような条件の下で進化するのかを、ゲーム論モデルに基づいた進化シミュレーションにより分析する。平成21年度の研究では、リーダー・フォロワーの力関係と両者の相補性を表現した利得行列でプレーヤー間の一度の相互作用を記述し、集団内のプレーヤーがこの利得行列で繰り返しゲームを行う状況に関する進化ゲーム論的分析と、進化シミュレーションによる分析を行なった。その結果、(1)上手く行動をコーディネートできない相手に自分からは譲らない(2)いったん指導者の経験をすると積極的に振る舞う(3)自分が指導者になった記憶がない場合は相手が常に積極的で指導者の経験もあるなら相手に追随する、という3つのアルゴリズムを併せ持つ戦略群が集団内に広まり安定化することが分かった。なお、この成果は、Evolutionary and Institutional Economics Reviewに掲載され、進化シミュレーションの結果の詳細と、上記(i)(ii)の実証・実験事実との関わりについても議論した。また、リーダーシップの形成に関する心理学の実証・実験研究は古くから多数あるが、それらの中でも注目すべきものとして、(i)リーダーの"trait"に着目する一連の研究と(ii)リーダーシップが形成される"situation"に着目する一連の研究がある。具体的には、[目的A]どのような戦略がリーダー・フォロワー関係を効率的に構築できるのか、[目的B]どのような戦略がリーダーの立場を安定的に維持できるのか、そして、[目的C]これらの戦略はどのような条件の下で進化するのかを、ゲーム論モデルに基づいた進化シミュレーションにより分析する。平成22年度の研究では、社会構造・個体間のコーディネーション形態の進化に、ゲームの利得構造が与える影響を分析した。個体間のゲーム的相互作用としては、2x2対称ゲームが繰り返される状況を想定した。その結果、まず、ゲームの利得構造によって、(1)個体間の「役割を固定化する」ようなコーディネーション形態の進化と、「(リーダーを頂点とした)階層的社会ネットワーク」の進化が見られた。また、(2)役割を時間軸に沿って交互に交替し続ける「役割交替コーディネーション」の進化と、それをベースとした「平等な社会ネットワーク」の進化が起こり、リーダーシップを中心とした社会構造と逆の構造が支配的になることが示された。