hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミネラル欠乏ストレス時に根で機能する輸送体の包括的解析

この結果、根全体では変動が見られなかったタンパク質のうち、複数のタンパク質が細胞層特異的iTRAQ解析ではミネラルストレスに応答していることが示された。このことから、本実験系が特定の細胞層のみで変動する微細なタンパク質情報を取得するための有効な手段であると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、本年度中にシロイヌナズナの根からプロトプラストを調製し、FACSにより回収するための実験系およびプロテオミクスのためのタンパク質調製法と同定手法に関して確立することができたが、通常の生育条件とミネラル(亜鉛、カルシウム、マグネシウムなど)欠乏条件で増減するタンパク質の同定には至らなかったため、やや遅れていると判断している。やや研究計画に遅れが生じているものの、当初の計画通り研究を推進することで目的を達成できると考えている。期間内に研究を完了させるために、FACSで回収した表皮細胞を用いてミネラル欠乏ストレスに応答する輸送体の同定を優先的に行い、それら輸送体の局在解析のためのGFP形質転換体作成にできるだけ早い段階で取りかかる。形質転換体が作成できたものから顕微鏡観察および免疫沈降実験を行う。また平行してカエル卵母細胞を用いた輸送体の活性測定のための準備を行い、遂行する。ただし研究代表者の先行研究から、輸送活性の条件検討に時間が要する可能性が考えられるため、SALK研究所から取得した変異体も機能解析に用いる。さらに各細胞層に局在するタンパク質の定性的な解析を行い、根における細胞層ごとのプロテオームマップを作成する。
把握運動制御に関わる中枢神経機構の解明

霊長類が行う把握運動は多数の筋活動が関わる複雑な運動である。円滑な把握運動遂行のためにはこれら多数の筋活動を協調させることが重要である。本研究課題では把握運動課題中のサルにおいて手指の筋を支配する脊髄介在ニューロンおよび大脳皮質運動野ニューロン活動を記録し、これらのニューロンが手筋肉の協調をどのように実現しているのかを検討した。本研究成果により、脊髄介在ニューロンは複数の筋肉へ発散した支配を行っており、これにより把握運動時の手筋肉群の協調を生み出していることが示唆された。この成果は、従来、筋活動の協調活動はより上位の神経機構で行われているという考えを新たにするものであった。本研究の目的は、把握運動を行っている際の筋活動の発生に脊髄介在ニューロンおよび大脳皮質一次運動野ニューロンがどのように貢献しているのかを、解剖学的・電気生理学的に比較・検討することである。本年度の研究成果として、把握運動中のニホンザルから記録された脊髄介在ニューロン活動が上肢筋活動の生成にどのように貢献しているのかを調べるために、(1)神経発火をトリガーとして筋活動を加算平均(Spike-triggered averaging)し脊髄介在ニューロンから各筋運動ニューロンプールへの投射を同定し、さらに(2)上肢筋群の協働パターンを因子分解法(非負値行列因子分解法)によって求め、(3)脊髄介在ニューロンの投射パターンと筋活動の協働パターンを比較した。その結果、解析した258個のニューロンのうち21個のニューロンにおいて、上肢筋活動への後スパイク促進効果(post-spike facilitation)が認められた。さらにクラスター解析を行い、どのような筋群が脊髄介在ニューロンからの共通した投射を受けているのかを検討したところ、手内在筋群、手指屈筋群といった解剖学的な協働筋群に脊髄介在ニューロンが発散した投射をしていることが明らかとなった。さらに、これらの筋肉のグループは因子分解法によって求めた協働パターンと有意に一致していることが明らかとなった。このことから、脊髄介在ニューロンの出力パターンが把握運動における筋肉の協働パターンの生成に貢献していることが示唆された。現在、大脳皮質運動野ニューロン活動に関しても同様の解析を進めており、両者の結果を比較することによって把握運動制御に関する脊髄・大脳皮質運動野の機能的差異を検討できることが期待される。本研究の目的は、把握運動時の筋活動制御に脊髄介在ニューロンおよび大脳皮質一次運動野ニューロンがどのように貢献しているのかを電気生理学的に比較・検討することであった。把握運動中のニホンザルから脊髄介在ニューロンおよび一次運動野ニューロンの活動を記録したところ、199個の脊髄介在ニューロンおよび166個の一次運動野ニューロンが記録された。これらのニューロン活動をトリガーとして筋活動を加算平均したところ、21個の脊髄介在ニューロンおよび12個の一次運動野ニューロンにおいて上肢筋活動へのスパイク後促進・抑制効果が認められた。これらのニューロンがシナプス後効果をもつ筋群を比較したところ、一次運動野ニューロンが平均1.2±0.4個の筋へ効果を持っているのに対して、脊髄介在ニューロンは平均2.3土1.4個の筋肉とより多くの筋群に対して発散した効果をもっていることが明らかになった。さらに筋活動の因子分解法によって、脊髄介在ニューロンから発散した効果を受ける筋群は把握運動中に協働的に働いていることが示唆された。この結果から、把握運動時の筋活動生成において、脊髄介在ニューロンを介した神経経路は複数の手指筋群を協調的に活動させる効果を持っており、一方、大脳皮質一次運動野からより直接的に運動ニューロンに投射する経路はより少数の筋肉の活動を個別に調節していることが示唆された。これらの成果は、基礎的な運動制御神経基盤への新たな知見を加えるとともに、今後脊髄損傷時における運動障害のより詳細な評価法確立といった応用可能性を持ったものである。
現代日本における労働倫理の再編と新しい生き方の可能性－「ひきこもり」を手がかりに

本研究は「ひきこもり」の当事者やその家族にインタビューを行ない、そこでの語りをライフストーリー研究の見地から読み解くことを通じて、不安定化・流動化が増すばかりの現代日本社会における働き方や生き方を問い直そうとするものである。24年度は東京・神奈川でのフィールドワークを継続しながら以下のことを行った。第一に、「ひきこもり」問題の新たな展開を踏まえて「『ひきこもり』の当事者は何から排除されているのか」と題する論文を発表し、当事者は雇用や社会保障のみならず日々の相互行為においても排除されていることを明らかにした(稲垣恭子編著『教育における包摂と排除-もうひとつの若者論』明石書店に収録)。以上と並行して、不登校・「ひきこもり」を経験したある一家へのインタビューの論文化、および当事者・経験者への追跡インタビューの書籍化に向けて作業を進めている。第二に、23年度から引き続き調査方法論に取り組み、24年度は調査倫理の問題を検討した。日本社会学会倫理委員会が年次大会で企画したテーマセッションにおいて「調査は迷惑行為か-調査者の倫理と<ひと>の倫理」と題する報告を行ない、社会が大きく変動して学問の社会的位置づけが変わりつつあるなか、調査者-被調査者関係において新たに浮上してきている問題を指摘した。本報告の内容は『社会と調査』で論文化する予定である。第三に、親の会や家族向けの研修会で講演したり、当事者向けイベントの企画に加わったりするなど、これまでの研究成果を社会還元できるように努めた。本年度は(1)支援団体に当事者として参加している人へのインタビュー、(2)支援の動向調査、(3)方法論の検討に取り組んだ。(1)当事者へのインタビューでは、引きこもっている状態を脱してから直面することになった困難を中心に聞かせてもらった。経済的にも精神的にも安定して暮らせるようになるため試行錯誤を重ねながらも、その努力は周囲からなかなか理解されず、そのことが新たな苦しみになっていることがうかがえた。この成果の一部は既に論文化し、来年度刊行される論文集に掲載の予定である。(2)地方自治体の担当職員への聞き取り、全国規模での支援者交流会への参加を通じて、2010年4月の「子ども・若者育成支援推進法」施行以降の支援の動向を調査した。就労支援が重視される傾向は2000年代半ばから変わっていないが、単に社会適応を目指させるのではない動きが生まれていることが分かった。来年度以降は、自分たちで働く場を作っていく、あるいは働き方を変えていくことを試みている団体を調査する。(3)これまでに行なってきた研究を調査方法論の観点から振り返り、インタビュー調査には実態把握だけに留まらず、現実を認識するための新たな視角の創造という意義があることを明らかにした。この成果は日本社会学会のテーマ部会「ライフストーリー研究の射程と地平」で報告し、来年度に向けて論文投稿の準備を進めている。1.2001年から23年ごとに追跡調査を行なっている方々を中心にインタビューを行なった。調査協力者は皆自助グループや支援団体には既に参加しておらず、正規・非正規の違いはあれど何らかの職に就いて働いている人々である。インタビューでは現在の状況がどのようなものかを確認し、それをどう評価しているのか、現時点から振り返って引きこもった経験をどう捉えているのか、今後の人生・生活の展望はどのようなものか、といったことを自由に語ってもらった。その結果、全体的には自助グループや支援団体への参加を経て、活動の場を広げ職も得た現在を肯定的に捉えながらも、その一方で収入を得るために自分の価値観や信念を犠牲にしているという葛藤も抱えていること、改めて労働と生き方との関わりを問うていることが分かった。2.昨年度に引き続き、調査方法論の検討を行なった。近年、質的調査の再評価が進むなかで調査協力者の経験のみならず調査過程における調査者の経験をも含めて記述する著作が増えている。そうした自己言及的な記述の意義をライフストーリー研究の観点から考察し、その意義を以下2点にまとめた。第一に調査協力者の経験の理解可能性を高めるために必要不可欠な文脈を提供できること、第二に調査者の経験に読者が自らの経験を重ね合わせることによって社会で生き抜くための知恵を引き出しうることである。

日本社会学会倫理委員会が年次大会で企画したテーマセッションにおいて「調査は迷惑行為か-調査者の倫理と<ひと>の倫理」と題する報告を行ない、社会が大きく変動して学問の社会的位置づけが変わりつつあるなか、調査者-被調査者関係において新たに浮上してきている問題を指摘した。本報告の内容は『社会と調査』で論文化する予定である。第三に、親の会や家族向けの研修会で講演したり、当事者向けイベントの企画に加わったりするなど、これまでの研究成果を社会還元できるように努めた。フィールド調査とインタビュー調査は調査協力者のご厚意もあって順調に進んでいる。調査方法論の検討についても論文を投稿することができた。最終年度である今年度は、研究成果をまとめることに専念する。これまでに行なったインタビュー記録の整理を終わらせ、途中経過を研究会などで報告しながら分析・解釈を進める。成果は次年度以降に出版予定の論文集および単著で発表することになっている。
便器正面設置型手すりを用いたトイレ移乗動作の有効性の人間工学的検証

本研究は、既存の前方設置型手すりを用いて便器前方に設置する有効性を検証し、安全で自立性の高いトイレ内動作および介助方法を提言することを目的としている。昨年度の実験結果から、模擬車いす使用者がL型手すりおよび既存の前方設置型手すり(アドバンテージレール)を用いてひとりで移乗動作を行う様子について、筋電図のパターンを見出すことができる可能性が示唆された。そこで今年度は、被験者の動作や手すりの使い方を規定して筋電図を比較することにした。また、筋電図の有用な測定部位を決定すること、%MAXの測定方法を検討することも目的とした。第1回目の実験の被験者は健康な女子学生延べ5人とした。筋電図の電極の貼付部位を三角筋、上腕二頭筋、腹直筋上部、大腿四頭筋の外側広筋の4か所(Aパターン)とした場合と、三角筋後部、上腕二頭筋、上腕三頭筋、腕橈骨筋の4か所(Bパターン)にした場合の2パターンを比較した。三次元動作測定も行った。1日目の実験結果から2日目の実験では筋電図貼付部位はAパターンとし、高齢者を被験者とした場合に可能な%MAXの測定方法を検討した。今後、高齢者で実験を行うことを想定し、筋肉量の少ない女子学生を被験者としたが、筋電図の貼付部位の誤差や脂肪による電極のずれにより、正確な筋電図の検出が難しい場合もあった。そこで第2回目の実験は、何らかのスポーツをしている男子学生延べ6人を被験者とした。動作と筋の関係をパターン化すること、個人の筋力を相対値化するために加える負荷はどのような方法が適当かを検証するために行った。筋電図の検出は良好であった。なお、これらのすべての実験は埼玉県立大学で実施した。今年度は模擬車いす使用者がL型手すりおよび既存の前方設置型手すり(アドバンテージレール)を用いてひとりで移乗動作を行う様子について、三次元動作解析、筋電図(両上腕二頭筋、両僧帽筋、両大腿四頭筋、両腓腹筋)、主観、身体計測(身長、体重、座位肩峰高、座位膝窩高)、手すりの把持方法と手すりの把持位置などのデータを得た。今年度の実験は、手すりによる動作の違いの評価方法を決定するための基礎的な実験として位置づけている。実験を繰り返し、結果を考察しながら評価方法を検討する方法もあるが、工学系のメンバーからの提案により評価方法を確立することを先行させた。そのため、さまざまな条件はできるだけ排除し、アドバンテージレールの水平手すりの高さは825mm、便器先端からアドバンテージレール垂直手すりまでの距離は400mm、車いす座面からの距離は370mm、車いすの角度は90度に固定し、水平手すりの角度90度と135度を条件とした。また、L型手すりについては、高さ705mm、便器側面から手すりまでの距離は550mm、便器先端からLの角までの距離は300mmに固定し、車いすの角度は90度に固定した。被験者の女性10人に、アドバンテージレール水平手すり90度、135度、L型手すりについて各5回動作を行ってもらった。なお、実験は千葉工業大学で行う予定であったが、埼玉県立大学で実施した。手すりと前傾姿勢およびそのときに使われる筋肉量の関係、肘の角度と筋肉量と主観の関係、手すりの持ち替え回数と主観、これらの結果と体格との関係などを分析し評価方法を確立することにより、今後は統一した方法で実験を行うことが可能となる。

申請時は高齢者を被験者として実験を行い、L型手すりと前方設置型手すりを用いた動作の違いを分析し、安全性、自立性について検証する予定であった。しかし、実験の打ち合わせを繰り返し、まず評価方法を確立することが重要であるとの結論に達した。そのため、今年度は若い女性を被験者として基礎的データを得ることとした。今年度得られたデータの解析を進めるとともに、実験条件を変えてさらに実験を行う。水平手すりの高さ、車いすからの距離による影響が大きいと思われるため、これらを実験条件に加える。また、トイレ内での移乗中の転倒事故は回旋動作中の左右のバランスが崩れることが原因になっていると思われるため、回旋動作のみを取り上げ、重心動揺測定を行う。また、今後は手すりの違いによる介助方法の違いについても三次元解析、筋電図、主観調査を行って、安全性、自立性の評価方法を検討する。これらの結果をふまえて評価方法を決定し、高齢者や実際に手すりを必要とする患者を被験者とした実験および看護師、理学療法士を介助者とした実験を行う。次年度は病院に入院している患者を対象とした調査および提案した介助方法の有効性を検討する予定であったが、評価方法が確立し次第行う。実験を行うため被験者への謝金と実験のための物品が主な使途である。そのほか学会参加費、会議のための交通費などを必要とする。千葉工業大学では三次元解析装置、筋電図を使った実験を実施するため、平成23年度の残金を活用し、研究物品を購入する。
プログラム作成者モデルに基づくプログラミング授業向け盗用発見システムの構築

本研究では,プログラミング授業におけるソースコードの盗用を発見するプロトタイプ・システムを構築した.システムは,あらかじめ作成者が明らかな複数のソースコードを用いて,その「表面的な特徴」からプログラム作成者の記述モデルを作成する.そして,新しいソースコードが得られる度に,そのソースコードの作成者とされる人物の記述モデルと照らし合わせ,ソースコードが実際に記述モデルの対象となっている作成者が書いたものであるかどうかを判定する.研究室の学生を対象とした演習で作成されたプログラムを用いて,プログラムの作成者を正しく認識できるかどうかテストを行ったところ, 80%以上の正解率が得られた.本研究では,プログラミング授業におけるソースコードの盗用を発見するプロトタイプ・システムを構築した.システムは,あらかじめ作成者が明らかな複数のソースコードを用いて,その「表面的な特徴」からプログラム作成者の記述モデルを作成する.そして,新しいソースコードが得られる度に,そのソースコードの作成者とされる人物の記述モデルと照らし合わせ,ソースコードが実際に記述モデルの対象となっている作成者が書いたものであるかどうかを判定する.研究室の学生を対象とした演習で作成されたプログラムを用いて,プログラムの作成者を正しく認識できるかどうかテストを行ったところ, 80%以上の正解率が得られた.1.本研究の目的本研究の目的は,プログラミングの授業におけるソースコードの盗用を発見するためのコンピュータ・システムを構築することである.2.本研究の手法の概要本研究では,あらかじめ作成者が明らかな複数のソースコードを用いて,その「表面的な特徴」からプログラム作成者の記述モデルを作成する.そして,新たなソースコードが得られる度に,そのソースコードの作成者とされる人物の記述モデルと照らし合わせ,ソースコードが実際に記述モデルの対象となっている作成者が書いたものであるかどうかを判定する.3.本年度の研究実績(1)アルゴリズムの構築記述モデルでは,例えば,特定の記号の前後に空白を幾つ入れるか,といった記述上の特徴をモデル化する.この目的では本研究では隠れマルコフモデル(HMM)を利用することとした.HMMの構造を決定するために,従来研究で用いたプログラミング授業の課題ソースコードを対象として,記述上の特徴を抽出し,これを元にHMMの構造を決定した.(2)HMMによる系列データ認識のテストまずHMMのコンピュータ上への実装と,これを用いた系列データ認識能力を確認するため,加速度センサの情報から,携帯端末ユーザの振る舞いを識別するシステムを構築した.「走る」と「歩く」という動作について認識テストを行った結果,87%という高い認識率が得られた.(3)ソースコード作成者認識システムのテスト(2)で実装したHMMを用いて,(1)のアルゴリズムに基づいたソースコード作成者認識システムを実装,テストを行った.テストでは,研究室の学生にプログラムの作成を依頼し,そのうちの幾つかを使用して,各学生の記述モデルを構築した.続いて,未使用のソースコードに対して,作成者が正しく認識できるかどうかのテストを行った.実験の結果,平均して70%以上の認識率が得られた.(800字)昨年度の結果より,特にデータが少ない初期の段階では,プログラム作成者一人につき一つの記述モデルを構成すると,パラメータの推定が十分に行えないことが分かった.それを踏まえ,本年度は記述スタイルのよく似たプログラム作成者は単一の記述モデルとすることで認識の精度を上げるという手法について検討を行ったすなわち,新しい系列データがやってくるたびに既存の全てのHMMに系列データを入力し,その系列データの出現確率を計算する。最大の出現確率を出力したHMMを,系列データに対応するモデルと考える.モデルの出力した出現確率が,予め設定された閾値よりも小さい場合は,すでに存在するHMM群には,系列の特徴を表現する適切なモデルがないと考え,新たなHMMを群に追加し,それを学習する.もし,閾値よりも大きい場合には,系列データに対応するモデルを学習する.最初,単一のHMMからはじめ,この学習を繰り返すことで,モデルに対応するHMMが適応的に追加,学習されることになるこの新しいアルゴリズムをテストするため,これをコンピュータ上に実装し,加速度センサの情報から,携帯端末ユーザの振る舞いを識別するシステムを構築した.「走る」と「歩く」,「階段の昇降」という4種類の動作についてテストを行った結果,闘値を正しく設定することで4種類の動作に対応したHMMが自動的に構成され,90%を越える高い認識率を実現できることが分かった1.本研究の目的本研究の目的は,プログラミングの授業におけるソースコードの盗用を発見するためのコンピュータ・システムを構築することである.2.本研究の手法の概要本研究では,あらかじめ作成者が明らかな複数のソースコードを用いて,その「表面的な特徴」からプログラム作成者の記述モデルを作成する.そして,新たなソースコードが得られる度に,そのソースコードの作成者とされる人物の記述モデルと照らし合わせ,ソースコードが実際に記述モデルの対象となっている作成者が書いたものであるかどうかを判定する.3.研究実績(1)アルゴリズムの構築例えば,特定の記号の前後に空白を幾つ入れるか,といった記述上の特徴をモデル化する目的で,本研究では隠れマルコフモデル(HMM)を利用した.HMMの構造は,従来研究で用いたプログラミング授業の課題ソースコードから記述上の特徴を抽出し,これを元に決定した.また,未知の特徴が現れるたびに新たな記述モデルを追加するという適合学習を導入した.(2)ソースコード作成者認識システムのテスト(1)のアルゴリズムに基づいたソースコード作成者認識システムを実装した.研究室の学生のプログラムを用いてテストを行った結果,平均して80%以上の認識率が得られた.4.本研究の意義

本手法では,従来,ソースコードの比較によってしか行えなかった盗用発見の試みを,単一のソースコードに対して行える.また,記述上の特徴を用いるため,プログラミングの授業などで作成される,短く,類似した構造のソースコードに対して利用できる.これにより,授業の円滑な進行と,提出課題の適正な評価を支援することができる.(787字)
多重解像度νMOSピクレット抽出器を用いた知的画像認識ハードウェアの研究

デジタルコンピュータ技術は驚くべき進歩を遂げたが、ヒトのようにものを見て柔軟に判断し即座に適切な行動をとるといった処理は、まだほとんど不可能である。本研究は、研究代表者が提唱する"心理学的脳モデル"を具現化することにより、これを可能にする"しなやかな情報処理電子システム"実現を目指したもので、特に視覚処理・認知処理に特化したVLSIシステムの研究を行った。医用X線写真の診断を例題に認識アルゴリズムの研究を行い、大学病院で10年の経験を積んだ専門医と同等の認識結果が得られることを実証した。また専用のVLSIチップの開発により、ワークステーションを用いたソフトウェア処理では24時間もかかるX線写真の診断が、ほんの数秒で実行できることも示した。これ等の成果により、今後VLSIチップ上に脳型コンピュータを実現する基礎の第一歩を築くことが出来た。脳の認識過程には、脳内に蓄えられた過去の膨大な記憶のなかから最も似通った事例を瞬時に想起するといったプロセスが、必ずやその基本に存在する。先ずこの似たもの探しに特化したVLSI連想プロセッサチップを開発した。従来の電子注入にかわり、強誘電体の分極を利用した全く新しい素子構成で大量の過去の記憶を保持/想起できるアナログ不揮発性連想メモリ回路も開発した。また、関数形可変CMOSバンプ回路、NMOSガウス型回路を新たに考案し、超低消費電力のアナログ連想プロセッサを実現した。本研究最大の成果は、これ等の連想プロセッサを用いて柔軟な画像認識を実行するための画像のベクトル化アルゴリズム、PPED法の開発に成功したことである。画像の最も基本的な要素(「ピクレット」と名付けた)を専用VLSIで抽出、主要な方向に投影して画像を表現するアルゴリズムで、ヒトの目によく似たものと写る画像は、ベクトル空間上でも近接してマッピングされる大変強力な手法である。また、全く同じアルゴリズムが様々な問題にそのまま適用できる。これによって手書の文字認識から高度な医用X線写真の診断、さらにズームレンズ比喩問題にも対応できる柔軟な画像認識が可能になった。今年度は、ハードウェア設計の指針確立のため、具体的な問題を対象に、hardware-friendlyなアルゴリズムの研究を中心に行った。具体的な問題としては、矯正歯科診療におけるセファロ分析を取り上げた。即ち、専門歯科医の経験をベクトル化して学習記憶させ、熟練した歯科医師の代わりにレントゲン写真の診断をさせることを試みた。先ず、local environmental detectorの最適化を検討し、ベクトル化単位ブロック(16×16pels)毎に差分情報のヒストグラムとり、これによってエッジ検出の閾値を決めることが有効であることが分かった。また、テンプレートとしては、様々な患者からとったサンプルをベクトル化してそのまま用いる方法では、ベクトル空間では類似していても実際には異なるパターンを誤認識することが分かった。これに対しては、学習アルゴリズムを適用し、10個程度のtypical templatesを抽出して用いることにより、認識率の向上が得られた。これら詳細なアルゴリズムのチューニングにより、Sella(脳下垂体)、Orbitale、Nasionにたいし、80-90%で正しい認識結果を出すことができた。特にOrbitaleは、専門歯科医にとっても同定が困難な特徴点とされるが、本システムは、極めて優秀な認識成績を上げた。以上は、すべてワークステーション上でのシミュレーションによる最適化であり、一つの特徴点抽出に数10分以上かかっている。実時間応答を実現するため、上記アルゴリズムを効率よく実行するための集積回路を設計試作した。

画像ベクトルトル化のための回路を、グレースケール用、二値画像用のものをそれぞれに対して作った。また、本システムに適合するように設計した64次元ベクトル用の連想プロセッサも設計試作した。これは、νMOS回路技術と、アナログEEPROM技術を融合した新たなLSIであり、基本的な動作を確認した。以上のように本年度は、知的画像認識システムの基礎を確立することができた。尚、このハードウェアに特化したアルゴリズムは、ヨーロッパの信号処理国際会議に、Oral Paperとして採択されている。本研究の目的は、捕らえた画像から絵の要素(これを"ピクレット"と名付けた)を多重解像度で抽出しベクトル化するという独自のアルゴリズムと、これを高速に実行する集積回路の開発により"実時間の画像認識"を実現することである。平成12年度は、ピクレット抽出器の集積回路ハードウェア化を本格的に進展させるとともに、認識アルゴリズムをさらにロバストなものとするための研究を行った。まずハードウェア化に関しては、前年度設計・試作したチップを詳細に測定評価し、回路的な問題点を洗い出した。特に、テンプレートパターンと入力パターンの相関を取るマッチング回路、最大相関ベクトルを見つける高速サーチ回路について、シミュレーション等を用いて最適化するとともにLSIの試作を行い、所望の特性が達成できることを実証した。画像からピクレットを抽出し、これより64次元の特徴ベクトルを生成する処理は非常に時間のかかる処理であるが、この処理に特化したLSIチップも、新たな機能を追加して設計試作した。これは、多重解像度を2のべき乗で自在に制御でき、且つ画像の任意の部位よりベクトル抽出できるという高度な機能を持っている。これを0.35μmCMOSプロセスで試作を行い、ワークステーション上では、数分という時間のかかる処理が、0.1ミリ秒以下でできることを実証した。一方アルゴリズムに関しても、顕著な進展が得られた。基本パターンの抽出に関し、Generarized Lloidアルゴリズムを用いたベクトル表現法により、非常にロバストな画像認識のできることを示した。手書き数字の認識においては、rejectを入れることで99%の正答率が得られた。歯科医師のセファロX線画像の特徴点抽出についても、学習サンプル数を100例以上に増やしテストを行った結果、大学病院で10年以上の経験をもつ歯科医とほぼ同等の認識結果が得られた。これらの成果により、全体システム構築に関し重用な知見が得られ、最終年度の研究推進に関し、明確な指針を得ることができた。本年度は最終年度にあたるため、各要素となるVLSIチップの完成度を上げ、実際にチップ上で画像認識の実証試験を行った。主な研究の柱は次の4点である:(1)高速且つ汎用の連想プロセッサのCMOSデジタルVLSIでの実現;(2)究極の低消費電力を目指したアナログ連想プロセッサの実現;
比較ゲノム構造解析と生化学的再構成による細菌核様体構築原理の探索

・核様体の基本構造構築原理の究明:1.精製したプラスミドDNAと精製したHUやIHF、とから40nmファイバーを安定に再構成する方法を確立する。2.HUとプラスミドから再構成したファイバーを基本に、それに対するIHF、H-NS、Fisといったタンパク質添加の効果を調べる。-結果:プラスミド構造体の単離方法を確立し、大腸菌染色体構造の一つのビーズはRNAポリメラーゼなどを含む転写活性構造だったことを明らかにした。さらに、試験管内で精製プラスミドDNAを精製RNAポリメラーゼを用いて転写を起こしたところ、精製構造タンパク質(HU,Fis,H-NS)が加えた場合、転写効率が上がり約30nmのファイバーが作られることを確認した。その結果、大腸菌の染色体構造タンパク質は転写活性に大事な役割をしていることを明らかにした。核様体の30nmファイバー構造の顕微鏡観察方法の確立はゲノム上の転写活性部位を識別し、遺伝子の発現と染色体構造の関係を明らかにする手掛かりになると考えられる。・Dpsの発現制御機構の解明:1.酸化ストレス下におけるゲノム構造の観察/欠損株を用いた解析/強制発現系における解析-結果:大腸菌染色体の単離方法を確立し、バクテリア染色体も真核生物染色体と同様の高次構造が存在することを明らかにした。特に凝縮されている構造はDpsタンパク質が関連されていることを証明した。・菌界における凝集機構の普遍性と特異性:1.各制御因子の菌界における分布、ならびにDPSプロモーターにおける制御因子の結合部位の同定から菌界におけるDps発現制御系の進化的側面を明らかにする。2.代表種を用いて実際に予測された制御系が働いているかどうかを調べる。-結果:葡萄状球菌染色体の構造解析に成功し、大腸菌染色体で観察された高次構造は菌界全般のバクテリア染色体に普遍的に存在することを明らかにした。
癌細胞の浸潤転移を活性化するSrcシグナル伝達系の研究

本年は、まずv-Srcによるヒアルロン酸合成活性化機構について検討を行った。3種類のヒアルロン酸合成酵素HAS1,HAS2,HAS3の、v-Src癌化細胞における発現を解析した結果、v-Src癌化細胞では主にHAS1及びHAS2の合成が亢進している事を見いだした。そこで、ドミナントネガティブ効果を持つS17NRasやRasシグナルを抑制できるGap1mを発現し,その影響を見た結果,はS17NRasやGap1mはヒアルロン酸合成を強く抑制する事が明らかになった。次に,Rasとは独立したシグナル伝達系で、v-Src癌化細胞の癌化に必須のシグナル伝達系であるStat3の作用を調べた。Stat3の705位のチロシンをフェニルアラニンに置換したドミナントネガティブ型Stat3(Y705FStat3)遺伝子を,v-Src癌化細胞に導入し、その影響を見た結果,明らかにヒアルロン酸合成の抑制を認めた。Y705FStat3の発現に伴って、HAS1およびHAS2の転写が明らかに抑制される事を確認した。更にこの結果を確認する為に、Stat3に対するsiRNAを設計し,その作用を見た結果、Y705FStat3と同様に明らかなヒアルロン酸合成の抑制を認めた。この時,細胞蛋白質のリン酸化や,v-Srcの発現には何らの影響もない事を確認した。以上の結果は、v-Src癌化細胞におけるヒアルロン酸合成が、Ras/MAPKシグナルとStat3シグナルの2種類のシグナル伝達系によって劇的な活性化を受けている事を示す。以上の結果を受け、ひと肺癌組織におけるSTAT3シグナル伝達系の活性動態を調べた。その結果、多くの症例で癌組織特異的にSTAT3のリン酸化が高頻度に亢進している事を見いだした。この結果は、肺癌の発生過程においてSTAT3シグナルが何らかの機能を担う事を示唆していると言える。本研究の主眼点は、癌化細胞の浸潤・転移を制御するSrcシグナル伝達系を解明する事にある。Srcキナーゼは、ヒト乳癌、大腸癌で高頻度に活性化が報告され、その浸潤・転移活性化機構の解明は癌制圧にとって重要な課題である。本研究は、Src依存シグナル伝達系が、如何にして細胞間接着を破壊し、細胞間質を分解するマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)の分泌を活性化するか、癌細胞の運動を活性化するかを明らかにする事を目的とする。研究代表者らは、既にFAKやRas-MAPK等のシグナル伝達因子がMMPの分泌を制御すること、Srcシグナル伝達系は、癌細胞のヒアルロン酸合成を活性化し、細胞周囲にヒアルロン酸リッチマトリックスを形成すると共に、ヒアルロン酸-CD44のシグナルを介して運動性とMMP分泌を活性化する事を明らかにしている。これらの成果に解析を進めた結果、ヒアルロン酸合成酵素の中でもHAS1,HAS2が細胞癌化に伴い合成が活性化される事、この活性化は少なくとも1部はRas-MAPKシグナルを必要とする事HAS2を介するヒアルロン酸合成の亢進が癌細胞の腹膜播種をもたらす事を明らかにした。我々はまた、Srcキナーゼのレドックス依存活性制御機構について、解析を進めた結果、活性制御に決定的なシステイン残基同定した。我々の発見は、従来Tyr527のリン酸化を介して活性制御が起きるとされていたSrcに新たなまた独立した活性制御機構がある事を示す。今後このCCモチーフの機能について更に詳細な解析を進めたい。この結果は、肺癌の発生過程においてSTAT
PKOが参加国の民主化と政軍関係に与える影響

ウルグアイは南米で最も民主的な国家であったが、1960年代に伝統政党政治のイモビリズムからツパマロスの名で知られる都市ゲリラが台頭した。国家安全保障ドクトリンを信奉する軍部は、1973年から1985年にわたる軍事政権時代とそれに先立つ時期に自国民に対し「汚い戦争」をしかけ、人権侵害を犯した。民政移管以後、文民政権は政府としての謝罪も真実和解委員会の設置もないまま、軍部の人権侵害を免責する法律を通過させた。一方で軍部は、国連PKOに参加しつづけ、とくに冷戦終結以後、参加規模を拡大してきた。過去の人権侵害を国民に謝罪しない軍部が、他国で民主主義の確立を支援することに対し、被害者たちはどのように考えているのか。2000年3月に就任したホルヘ・バッジェ大統領は、ウルグアイに軍部による強制失踪者問題が存在することにはじめて言及した大統領である。彼は、2000年8月に国民和解のため「平和のための委員会」を設置した。軍部はこの委員会に協力しようとしない。軍部の思考においては依然として、「汚い戦争」で命を落とした兵士は、PKO殉職者がそうであるように、祖国を守った名誉ある殉職者なのである。2000年3月、大統領に就任したバッジェは、解決すべき問題の筆頭に軍事政権下でおきた行方不明者の問題を挙げた。これにより、ウルグアイの政軍関係、軍の民主化問題は新たな展開をむかえた。そこで今年は1.PKO活動と政軍関係2.過去のPKOにおける南部諸国の活動などPKO活動一般に関わる先行研究の文献収集・研究とともに3.ウルグアイにおける行方不明者問題の現在の動向とウルグアイ軍部の対応にとくに焦点を当てて、研究を進めた。また、軍事政権時代の人権侵害についてはこれを免責する国内法が南米諸国を中心に存在するがこの「免責法」が政軍関係や国内人権問題にどのような影響を与えるか、についても国際人道法、国内重大法益の保護(法秩序維持)といった観点から研究をすすめてきた。ホルヘ・バッジェ大統領は、軍政期行方不明者問題の解決に意欲を見せ、2000年8月には「和解委員会」を発足させた。これは行方不明者の消息をすべて調査し、家族に明らかにしようとするものであるが、行方不明者家族の会がもとめる5つの真相のうちとくに「だれによって」誘拐され(殺された)のかを解明することには依然現役・退役軍人の強硬な反発がある。軍部はいまも人権侵害を認めていない。安全保障ドクトリンにもとづく強固な反共主義がいまも影響を振るっていることのほか、「反騒乱作戦」が手続き上軍政以前に文民の承認を得て始まったものであること。民政移管後に軍部の人権侵害を訴追しないと定めた「失効法」が、法律の存廃を問う国民投票で承認されてしまったこと、などの理由があげられよう。2001年6月の第4回比較政治学会(神戸大学)における報告「軍政期人権侵害にたいする『免責法』によって異なる歴史的記憶を『和解』させることは可能か-ウルグアイの経験から考える」では、以上の点を指摘した。国内での人権侵害を認めないウルグアイ国軍がPKOに参加することには、行方不明者家族の会から批判の声が上がっているほか、PKO参加要員の人権侵害を指摘する声もある。2002年年3月のウルグアイ東方共和国・アルゼンチン共和国へ現地調査中、ウルグアイの人権侵害問題には新しい展開があった。(1)ガバッソに一般犯罪を理由とした2年の有罪判決、これに反発した元同僚が現地紙インタビューで和解委員会に家族会代表で参加している神父を脅迫し問題化。(2)チリ元DINAベリオス事件の遺体がDNA鑑定で確認され、事件再燃のきざし。(3)「行方不明幼児シモン・リケロ」事件で、シモンとされる人物が発見され、本人がDNA鑑定を承諾。などである。これらの事件の展開いかんにより、ウルグアイの軍政期人権問題、政軍関係は大きく変化するものと思われる。
子宮のメカノバイオシステム解析と着床の制御

本研究では、子宮内膜細胞を三次元培養し、種々の自発的内部力学場および動的な外部力学刺激を与えた上で、受精卵を接着浸潤させる着床モデルへの影響を解析し、メカノバイオロジーの観点からの着床の機序およびその異常によって起こる不妊のメカニズムを解明することを目的とする。本研究は、メカノバイオロジーの観点からの不妊メカニズム解析を行い、着床障害の診断・治療や避妊法の開発という臨床応用のための学術的基盤創出につながるものとして期待できる。
インプリシト表現に基づく高機能制御システムの解析と設計

ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計について,インプリシト表現を用いる方法論に基づく理論研究及び設計手法の開発・計算機シミュレーションによる検証を行い,以下のような成果を得た.1.ディスクリプタ表現を用いた解析のための新たな方法として,ディスクリプタシステムの消散性を判定するための線形行列不等式(LMI)条件を導出した.この条件は,従来研究と異なり,ディスクリプタ方程式の実現に依存せず常に正しく消散性を判定する.さらに,新たな不等式条件に基づく制御ゲインの設計法(LMIを用いる)を示した.2.ディスクリプタ形式に基づく多目的ゲインスケジューリング制御系に関する研究として,指定する制御性能をスケジューリングパラメータを考慮して与えるという実用的なアイディアについて検討を行った.設計のためのLMIを導出し,飛行制御系の制御間題に適用して有効性を確認した.3.さらに,ディスクリプタ形式に基づくゲインスケジューリング制御法を,非線形性の強いVTOL機の姿勢制御系設計を対象に行った.従来法で問題であった,LPVモデルを導出する際の保守性を減じることができる.シミュレーションを通して,新たな設計法の有効性の検討を行った.4.非線形ハイブリッドシステムの安定解析法として,二乗和を用いる方法について,より見通しのよいLMI条件の記述を導出した.さらに自動的にリアプノフ関数を生成するプログラムの実装を行った.従来と異なり,数式処理的な部分についても自動的に計算が行われる.いくつかの安定解析問題の例により,その有効性を確認した.以上の成果は,学術論文・国際会議・国内学会にて発表もしくは発表のため投稿中である.インプリシト(ディスクリプタ)表現は,システムの変数間の動的・静的な拘束の関係をそのままの形で表現するものであり,伝達関数や状態方程式による表現にはない特徴を持つ.ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計を,インプリシト表現に基づいて行うため,理論の展開・設計手法の開発および計算機シミュレーション・実験による検証を行うことを目的として,以下のような研究を行った.(1)切替システムの安定条件について理論的な考察を行った.これに関する基礎的な成果を発表した.インプリシト表現された切替システムに関して,システムモデルについて考察を行った.(2)ゲインスケジューリング制御における理論的プラットフォームであるLVPモデルにディスクリプタ形式を用いることについて,解析・設計の両面から検討した.線形行列不等式を用いる解析・設計手法を,ディスクリプタシステムに適用できるよう拡張した.複数の数値実験,および実システム(航空機の縦運動)モデルに対する設計を試み,解析法,設計法の有効性を確認した.ディスクリプタ形式を用いることでLPVモデルの表現力を高めることができ,しかも理論の拡張により,従来状態方程式で表現されたLPVシステムに対する解析・設計手法を拡張してより広い範囲の問題に対して適用できることが明らかになった.以上に関する成果を発表した.(3)本研究ではシミュレーションおよび実験による検証を目的に含んでいるが,本年度はその準備として,シミュレーション用の計算機及び制御系設計実験システムを導入した.この実験装置は,(1)の項目における切替システムの安定解析の検証,及び(2)の項目におけるゲインスケジューリング制御の検証に用いる予定である.(1)ディスクリプタ形式に基づく多目的ゲインスケジューリング制御系に関する研究を行った.ディスクリプタ形式のLPVモデルを用いたゲインスケジューリング制御系設計のための線形行列不等式(LMI)条件を吟味した.その結果,パラメータ依存LMIに対する数値計算上の利点をそのまま持ち,かつ得られた数値解からゲインスケジューリング補償器を構成する際に直接状態方程式の補償器を求める方法が得られた.さらに,ディスクリプタ形式を導入することによる自由度(スケーリングの役目を果たす)が明らかになり,多目的設計において有利な定式化を得ることができた.以上の結果が,実用上も有効であることを検証するため,機体速度が大きく変化する航空機の姿勢制御計設計問題に上で構築した設計法を適用した.設計のためのプログラムを開発した.設計の結果得られたゲインスケジューリング補償器は,シミュレーションにより,従来の方法で設計されたものよりも優れた制御性能を達成することが確認できた.(2)ハイブリッドシステムの安定解析の方法を検討した.インプリシトな表現に基づく安定条件について考察し,二乗和を用いてリアプノフ関数を求めるためのLMI条件を導出した.ここで,安定性として,内部安定性(初期値に対する応答)および入出力安定性(L2ゲイン条件)の双方についてLMI条件を導いた.これらは,ハイブリッドシステムに特有の離散的な状態遷移を考慮したものとなっている.得られたLMI条件を用いて,簡単なシステムに対する安定解析の数値実験を行った.また,制御実験装置において実験を行った.以上の成果の一部は本年度中に発表済みであり,また来年度中の発表のため投稿を行った.ゲインスケジューリングやロジックによる切替を伴う,高機能な制御システムの解析と設計について,インプリシト表現を用いる方法論に基づく理論研究及び設計手法の開発・計算機シミュレーションによる検証を行い,以下のような成果を得た.1.ディスクリプタ表現を用いた解析のための新たな方法として,ディスクリプタシステムの消散性を判定するための線形行列不等式(LMI)条件を導出した.この条件は,従来研究と異なり,ディスクリプタ方程式の実現に依存せず常に正しく消散性を判定する.さらに,新たな不等式条件に基づく制御ゲインの設計法(LMIを用いる)を示した.

2.ディスクリプタ形式に基づく多目的ゲインスケジューリング制御系に関する研究として,指定する制御性能をスケジューリングパラメータを考慮して与えるという実用的なアイディアについて検討を行った.設計のためのLMIを導出し,飛行制御系の制御間題に適用して有効性を確認した.3.さらに,ディスクリプタ形式に基づくゲインスケジューリング制御法を,非線形性の強いVTOL機の姿勢制御系設計を対象に行った.従来法で問題であった,LPVモデルを導出する際の保守性を減じることができる.シミュレーションを通して,新たな設計法の有効性の検討を行った.4.非線形ハイブリッドシステムの安定解析法として,二乗和を用いる方法について,より見通しのよいLMI条件の記述を導出した.さらに自動的にリアプノフ関数を生成するプログラムの実装を行った.従来と異なり,数式処理的な部分についても自動的に計算が行われる.いくつかの安定解析問題の例により,その有効性を確認した.以上の成果は,学術論文・国際会議・国内学会にて発表もしくは発表のため投稿中である.
自閉症スペクトラムの対人社会性の解明－主題統覚検査の物語反応と視覚運動から－

本研究の目的は、自閉スペクトラム症(ASD:autism spectrum disorder)の成人を対象に主題統覚検査(以下、TAT)実施時における視線運動を計測し、産出された物語と視線情報を用いてTATの物語産出時の認知・思考プロセスを検討し、ASDの対人社会性の特徴を解明することである。2018年度の研究実施状況は以下のとおりである。1.「TAT物語産出時の視線運動から見たアスペルガー症候群の特徴」として、すでに取得済みのデータについて再分析、論文化を行った。その結果、TAT実施時における視線情報と産出された物語について検討することは、アスペルガー症候群の認知特性をアセスメントする方法の一つとして非常に有効であることが確認された。また、アスペルガー症候群の視線運動として、刺激の主要領域への停留、あるいは細かな部分への注視等の特徴が指摘できた。本論文は、日本ロールシャッハ学会学会誌「日本ロールシャッハ法研究23巻」(2019年発行)に掲載予定である。2.TAT物語産出時の視線運動を測定する視線追跡装置に関し、新しい機器を導入し、実験器具等の調整を進めた。実験協力者には、自身の自閉症傾向への自己評価として「AQ日本語版・成人用」を、また、対人態度を測定するため文章完成法を実施してもらうこととして、購入等の準備を進めた。また研究計画に関しては、所属大学の倫理審査委員会において審査、承認された。今後は、定型発達群である成人大学生を対象とした実験を、次いでASDを対象とした実験を実施し、データの収集を行う。(理由)以前取得したデータに関して「TAT物語産出時の視線運動から見たアスペルガー症候群の特徴」として論文にまとめ、学会誌への掲載が決まるなど、一定の成果をあげた。しかし、より精緻な検討を目指した新しい実験器具等を用いた実験については、手続きや実験器具等の調整などのため、2019年度より新規に実験を開始し、データを取得する予定である。研究計画に関しては、所属大学倫理審査委員会の審査を経て承認された。新しい実験器具等を用いた実験を開始する。本研究では、自閉スペクトラム症の対人社会性の特徴を、主題統覚検査実施における視線運動及び産出された物語から検討することを目的としているが、まずは、定型発達群を対象として、実験を実施する。そのため、成人大学生を対象に実験協力者のリクルートを行い、データを新規に取得する。定型発達群を対象とした実験の開始が2019年度からとなった。成人大学生を対象に実験協力者のリクルートを行い、データを新規に取得する。それに伴い、実験協力者への謝金のほか、結果の整理・解析のための消耗品費、データ整理のための謝金などの使用が見込まれる。
若年期の不安定就労の累積的影響――系列分析を用いたコーホート間比較

本研究課題は,就職氷河期世代前後のコーホートに注目して,若年期のキャリア形成の違いを明らかにすることを目的とする.就職氷河期世代は景気の悪化と高学歴化を同時に経験した集団である.初期キャリア形成過程とその帰結を前後のコーホートと比較することを通じて,社会状況の変化が特定のコーホートのライフコース形成に与えた影響を検討し,負の影響が累積的に持続するプロセスの解明を目指す.本研究課題は,就職氷河期世代前後のコーホートに注目して,若年期のキャリア形成の違いを明らかにすることを目的とする.就職氷河期世代は景気の悪化と高学歴化を同時に経験した集団である.初期キャリア形成過程とその帰結を前後のコーホートと比較することを通じて,社会状況の変化が特定のコーホートのライフコース形成に与えた影響を検討し,負の影響が累積的に持続するプロセスの解明を目指す.
自己決定理論を基にした日本人英語学習者のＬ２自己の発達可能性に関する調査研究

学習者の動機づけを継続させる要因の1つとして、近年、L2自己が注目されている。本研究では、自己決定理論における内発的動機づけと外発的動機づけの発達が、日本人英語学習者のL2自己の発達にどのように影響するのかを検証した。学習者個人が良い学習経験を積み上げることにより、英語学習に対する興味や価値(内発的動機)が高まり、結果として、将来的に自らが積極的な英語使用者である事を想像できるようになる(L2自己)と仮定し、次の3つの研究を行った。研究1では、大学生英語学習者の動機づけとL2自己の関連性をクラスタ分析により検証した。その結果、まず、学習者が英語学習に対して動機づけられるためには、理想のL2自己(将来なりたいと積極的に願う英語使用者像)と義務的なL2自己(なるべきであると外的に要請される英語使用者像)の両方が必要である事、そしてその2つには内発的動機(興味)よりもむしろ、外発的動機(価値)が重要である事が明らかとなった。研究2では、授業開始時と終了時で比較し、大学生動機づけとL2自己の共変動の可能性を検証した。結果、全体としては動機づけ、L2自己共に、大きな変化は見られなかったが、それらの変動間には相関が見られた。また、変化は統計的に有意でなかったがそれらが低い学習者ほど上昇傾向が、高いほど低下傾向が見られ変動の可能性が示唆された。研究3では動機づけを高める英語教育実践(グループワーク、フィードバック)を行い、再び変動を検証した。結果、L2自己、動機づけ共に研究2よりも大きく上昇し、動機づけが高まる英語学習経験を通じて、L2自己が発達する可能性が示された。以上の結果から、本研究からは2つの意義が見出される。1点目は、教師の指導によりL2自己が発達する可能性があることが示されたこと、2点目は、これまでは見過ごされてきた外発的動機づけの英語学習への役割が改めて明らかにされたことである。
テイラーの法則をもたらす個体数変動の性質：個体群の相互作用と同調性に着目して

テイラー則は,個体群密度の分散(v)は平均(m)のべき乗関数で表すことができるとする生態学の経験則で,通常対数式で表記される(log10[v] = log10[a] + b x log10[m]).テイラー則には時間的なものと空間的なものがある.この経験則は多くの動植物種で観察され,生態学上の古典的な課題といえるが,その形成メカニズムは解明されていない.本課題では,まず,個体群の密度依存的な性質に基づく個体群動態モデルがエゾヤチネズミの個体数変動をよく記述することを確かめ,時間的テイラー則に焦点をあてて,その性質を分析した.その結果,(1)長期間存続可能な個体群はすべてテイラー則を示すこと,(2)密度に依存しない環境変動要因の影響を受けにくく,遅れの密度効果が弱い個体群の傾き(b)は,実測値に近い値をとりやすいこと,(3)個体群に変動をもたらす動因は,対数スケールでは平均値の上下で均等に働くが,自然数スケールでは平均値よりも上の領域でより大きな効果を持つためにテイラー則をもたらす,ことを明らかにした.これらの成果を英語論文として発表した.Saitoh T, Cohen JE (2018) Ecological Modelling 387: 134-143.現在の研究目的は,時間的,空間的テイラー則の関係を分析し,両者を統一的に理解することである.個体群動態モデルを使ったシミュレーション分析の結果,(1)長期間持続的に存続可能な個体群はすべて両則を示すこと,(2)密度効果の影響は,時間則では顕著だが,空間則では弱いこと,(3)個体群間の個体の移動が両則の傾き(b)に大きく作用すること,(4)個体群密度の分散は空間則で大きくなりやすいこと,を明らかにした.これらの成果を英語論文にまとめて投稿した.「研究実績の概要」で説明したような成果をあげ,英語論文として発表した.また,時間的なテイラー則と空間的なテイラー則の関係を分析もほぼ終了し,英語論文を投稿した.以上のように計画通りに研究が進捗しているため,上のように自己評価した.時間的なテイラー則と空間的なテイラー則の関係に関する分析もほぼ終了したため,今後は,個体群変動の同調性とテイラー則の関係について分析を深める.テイラー則は,個体群密度の分散(v)は平均(m)のべき乗関数(log10[v] = log10[a] + b x log10[m])で表すことができるとする生態学の経験則で,多くの動植物種で観察され,時間的なテイラー則と空間的なテイラー側がある.この経験則はもやは生態学上の古典的な課題といえるが,1.なぜこれほど多くの種で観察されるのか,2.なぜほとんどの観察例で傾きbが1と2の間に入るのか,3.経験則の成立にはどんなメカニズムが働いているのか,については統一的な説明はない.本研究の目的は,時間的なテイラー則に焦点をあて,エゾヤチネズミの豊富な観察データと個体群動態モデルを使い,上の問題に答えることである.個体群の密度依存的な性質に基づく自己相関モデル(2次)がエゾヤチネズミの個体数変動をよく記述することを確かめ,このモデルに持続的に存続可能な個体群が持つはずの係数を網羅的に与え,個体群動態の性質とテイラー則の存否,傾きbなどを比較した.その結果,(1)長期間持続的に存続可能な個体群はすべてテイラー則を示すこと,(2)密度に依存しない変動要因の影響を受けにくく,遅れの密度効果が弱い個体群の傾きは,1 < b < 2の範囲をとりやすいこと,(3)個体群に変動をもたらす動因,つまり分散の決定要因は,対数スケールでは平均値の上下で均等に働くが,自然数スケールでは平均値よりも上の領域でより大きな効果を持ち,分散が大きくなると平均値も大きくなるというテイラー則をもたらす,ことを明らかにした.これらの成果を英語論文にまとめて投稿した.「研究実績の概要」で説明したような成果をあげ,英語論文にまとめて投稿した.研究は,計画通り研究が進捗しているため,上のように自己評価した.テイラー則は,個体群密度の分散(v)は平均(m)のべき乗関数で表すことができるとする生態学の経験則で,通常対数式で表記される(log10[v] = log10[a] + b x log10[m]).テイラー則には時間的なものと空間的なものがある.この経験則は多くの動植物種で観察され,生態学上の古典的な課題といえるが,その形成メカニズムは解明されていない.本課題では,まず,個体群の密度依存的な性質に基づく個体群動態モデルがエゾヤチネズミの個体数変動をよく記述することを確かめ,時間的テイラー則に焦点をあてて,その性質を分析した.その結果,(1)長期間存続可能な個体群はすべてテイラー則を示すこと,(2)密度に依存しない環境変動要因の影響を受けにくく,遅れの密度効果が弱い個体群の傾き(b)は,実測値に近い値をとりやすいこと,(3)個体群に変動をもたらす動因は,対数スケールでは平均値の上下で均等に働くが,自然数スケールでは平均値よりも上の領域でより大きな効果を持つためにテイラー則をもたらす,ことを明らかにした.これらの成果を英語論文として発表した.