hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁場配向ニ重膜中生理活性ペプチドの動的構造解析法の開発

膜蛋白質の立体構造を決定する新しい方法として、磁場配向二重腹中に膜蛋白質を組み込み、固体NMRの手法を用いて動的高分解能構造を得る研究を進めた結果、次の成果が上がった。1.リン脂質二重膜にメリチンを分散させることにより、この二重膜は相転移点前後で膜分断および膜融合が観測された。膜融合を強い磁場中で行うことにより、このリン脂質二重膜は膜面を自発的に磁場に平行に向けて配向することが明らかになった。特にメリチン-DMPC二重膜系では直径が50μmにも達する巨大小胞体が形成していることが判明したので磁場に長軸を向けた楕円形小胞体を形成していることが明らかになった。また脂質二重膜の相転移点付近に温度を下げると、膜分断を起こす直前に膜表面に多くの小孔が形成されることを見いだした。2.この自発的磁場配向膜を用いて膜結合生理活性ペプチドの立体構造や膜配向構造の決定を試みた。膜結合メリチンにおいては5カ所のカルボニル炭素を^<13>Cで標識して、それぞれの部位の構造情報を化学シフト値から解析した。その結果、メリチンは全体に渡ってα-ヘリックス構造を形成していることが分かった。さらに、N端側とC端側に2本のへリックスが存在し、N端は30°端は10°程度ヘリックス軸から傾いた平均軸のまわりを回転していることが判明した。加えて磁場配向状態の化学シフト値の解析から平均軸は膜面に垂直に貫通していることが明らかになった。顕微鏡による結果と合わせると、メリチンの膜分断は脂質の流動性が下がるにつれてへリックスが互いに会合して多くの小孔を形成し、最後に膜全体が分断される分子機構が明らかになった。
慢性シャーガス病における休眠現象の解明と分化阻止治療の可能性

クルーズトリパノソーマが引き起こすシャーガス病は、感染を維持しながら長い無症状期(数年数十年)を経て慢性期へと移行し最終的に患者を死に至らしめる。しかしながら、なぜ長期間排除されずに感染し続けるのかは全くわかっていない。本研究は、申請者らが誘導に成功した“シスト"について、その内部構造、代謝基盤、誘導因子等を種々の解析を用いて明らかにし、クルーズトリパノソーマの「休眠」というこれまで未知の現象が慢性シャーガス病の原因であることを示すことを目的とする。これまでの研究から、コンカナバリンA(ConA)で72時間処理した上鞭毛期型原虫の透過型電子顕微鏡観察によって、最初に原虫内部に空胞が形成されそれを取り囲むシスト壁でオルガネラの分裂が複数回起こること、分裂したオルガネラが集合して娘細胞が形成されそれがシスト内腔に遊離することが明らかとなった。また、メタボローム解析によって、シスト形成が進むにつれてアデニン量が著しく上昇(60倍以上)すること、ATP/ADP比が著しく低下することを見出した。これらの結果は、シストにおいて代謝活性が低下していることを強く示唆している。本年度は、ConAと結合する原虫分子の探索を行なった。これまでの研究から、蛍光標識ConAを用いた免疫蛍光染色を行なうと原虫の鞭毛と鞭毛基部にConAが強く結合していることが強く示唆されている。そこで、原虫シストの破砕液を磁気ビーズ結合ConAと反応させたのちに磁気ビーズを回収し、ConA結合タンパクのプロテオーム解析を行なったところ、ConAは微小管タンパクであるチューブリンα/βサブユニットおよび原虫の主要なシステインプロテアーゼ、クルジパインcruzipainと結合することが強く示唆された。これまでの研究から、上鞭毛期型原虫の培養液にレクチンの一種、コンカナバリンAを添加すると内部に空胞を持つ原虫が誘導され、内部に娘細胞が形成されることを見出した。この形態がトキソプラズマなどで見られる「シスト」に類似していることから、我々はこれをシストと名付けた。本年度はその形態的特徴を詳細に解析するために、カナバリンAで72時間処理した原虫の微細構造を透過型電子顕微鏡で観察した。トリパノソーマ類の分裂は2分裂が基本であるが、シストではまずオルガネラの分裂がシスト壁内部で複数回起こり、オルガネラが集合して娘細胞が形成されることが明らかとなった。また、コンカナバリンAと結合する分子について、蛍光標識コンカナバリンAを用いた免疫蛍光染色を行ない鞭毛と鞭毛基部に強く結合していることを明らかにした。一般に、病原体のシストでは代謝が著しく低下しており、これによって薬剤抵抗性が生じることが知られている。そこでシストのエネルギー代謝の特徴を明らかにするためにメタボローム解析を行なった。その結果、シスト形成が進むにつれてアデニン量が著しく上昇(60倍以上)すること、ATP/ADP比が著しく低下することを見出した。これらの結果は、シストにおいて代謝活性が低下していることを強く示唆しており、アデニンの上昇はATPの分解に伴う現象と考えられた。本年度に予定していた、1)クルーズトリパノソーマシストの電子顕微鏡観察、および2)13C標識グルコースを用いたトレーサー実験によるメタボローム解析はほぼ完遂することができた。また、次年度に予定していた、3)プロテオーム解析を用いたCon Aリガンドとシスト特異的タンパクの同定についても予備実験を進め、クルーズトリパノソーマのシステインプロテアーゼであるクルジパインおよびチューブリンがコンカナバリンAと相互作用可能性を強く示唆するデータを得ている。以上から、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。

トリパノソーマ類の分裂は2分裂が基本であるが、シストではまずオルガネラの分裂がシスト壁内部で複数回起こり、オルガネラが集合して娘細胞が形成されることが明らかとなった。また、コンカナバリンAと結合する分子について、蛍光標識コンカナバリンAを用いた免疫蛍光染色を行ない鞭毛と鞭毛基部に強く結合していることを明らかにした。一般に、病原体のシストでは代謝が著しく低下しており、これによって薬剤抵抗性が生じることが知られている。そこでシストのエネルギー代謝の特徴を明らかにするためにメタボローム解析を行なった。その結果、シスト形成が進むにつれてアデニン量が著しく上昇(60倍以上)すること、ATP/ADP比が著しく低下することを見出した。これらの結果は、シストにおいて代謝活性が低下していることを強く示唆しており、アデニンの上昇はATPの分解に伴う現象と考えられた。平成29年4月より、順天堂大学からいわき明星大学に異動した。研究実施環境が十分でなかったこと、また、着任早々から教育業務が多忙となったことから、研究環境整備および研究体制の構築に時間を要したため研究実施が遅延している。クルーズトリパノソーマが引き起こすシャーガス病は、感染を維持しながら長い無症状期(数年数十年)を経て慢性期へと移行し最終的に患者を死に至らしめる。しかしながら、なぜ長期間排除されずに感染し続けるのかは全くわかっていない。本研究は、申請者らが誘導に成功した“シスト"について、その内部構造、代謝基盤、誘導因子等を種々の解析を用いて明らかにし、クルーズトリパノソーマの「休眠」というこれまで未知の現象が慢性シャーガス病の原因であることを示すことを目的とする。これまでの研究から、コンカナバリンA(ConA)で72時間処理した上鞭毛期型原虫の透過型電子顕微鏡観察によって、最初に原虫内部に空胞が形成されそれを取り囲むシスト壁でオルガネラの分裂が複数回起こること、分裂したオルガネラが集合して娘細胞が形成されそれがシスト内腔に遊離することが明らかとなった。また、メタボローム解析によって、シスト形成が進むにつれてアデニン量が著しく上昇(60倍以上)すること、ATP/ADP比が著しく低下することを見出した。これらの結果は、シストにおいて代謝活性が低下していることを強く示唆している。本年度は、ConAと結合する原虫分子の探索を行なった。これまでの研究から、蛍光標識ConAを用いた免疫蛍光染色を行なうと原虫の鞭毛と鞭毛基部にConAが強く結合していることが強く示唆されている。そこで、原虫シストの破砕液を磁気ビーズ結合ConAと反応させたのちに磁気ビーズを回収し、ConA結合タンパクのプロテオーム解析を行なったところ、ConAは微小管タンパクであるチューブリンα/βサブユニットおよび原虫の主要なシステインプロテアーゼ、クルジパインcruzipainと結合することが強く示唆された。本研究は基金で実施され、研究計画全体を見通した上で経費を配分することが可能となったため、年度単位の経費使用を遵守しつつも無駄を極力排除した結果、当該基金が生じた。次年度以降については当該基金を計上し、研究費の無駄な支出を排除しつつ柔軟に運用する予定である。研究環境および研究体制は次第に整備され、研究達成のめどは立ちつつある。次年度は、当初の予定通りプロテオーム解析を用いたCon Aリガンドとシスト特異的タンパクの同定、および哺乳類およびサシガメ体内におけるクルーズトリパノソーマのシスト形成の検証を進める。また、シスト
興奮伝播からみた心房細動の停止機序の解明:コンピュータシミュレーションと高解像度マッピングを用いて

(1)シミュレーションLuo-Rudyモデルを用いて、数十万個のユニットからなる二次元配列モデルを作成した。細動興奮波を誘発し、スーパーコンピュータを使ってシミュレーションを行った。心房細動は多数の興奮波によって成立することが多く、個々の興奮波はミアンダリング(さまよい)運動を呈していた。自己分裂や新しい興奮波の発生を伴うと典型的な細動興奮が生じた。稀ではあるが単一の興奮波がミアンダリングすることでも細動興奮波を形成した。心房筋のサイズを小さくしていくと、単一の興奮波へと組織化され、興奮波が媒体のエッジと衝突によって心房細動の停止が生じた。(2)マッピング解析犬の孤立心房筋を使って実験的に心房細動中の興奮伝播を評価した。マッピングはコンピュータ処理可能な解析装置を用い、その空間解析能は2mmであった。心房筋のサイズが小さい場合(<13±2cm^2)、ミュレーション解析で得られたデータと同じく、レエントリー興奮波が心筋のエッジと衝突によって心房細動の停止が生じた。心房筋のサイズが比較的大きい(【greater than or equal】13±2cm^2)場合、オリジナルの興奮波が新しく発生した興奮波と衝突することによって心房細動は停止した。(3)総括心筋のサイズによって心房細動の停止機序が異なることが明らかにされた。今回の結果から、心筋サイズは心房細動の停止における要因のひとつであると考えられた。(1)コンピュータシミュレーション心筋細胞を最も反映すると考えられているLuo-Rudyモデルを用いて、数万から数100万個のユニットからなる心房筋を想定した二次元配列モデルを作成した。電気刺激により持続性の細動興奮波を誘発し、スーパーコンピュータを使ってシミュレーションを行った。心房細動の基本は単一のリエントリー(mother reentry)であり、それがmeandering(さまよい)現象をおこすことによって成立しており、一過性にbreakup(自己分裂)現象やnew wave frontの発生を伴うことで典型的な細動興奮が引き起こされていた。その停止は主としてmeanderingする興奮波とエッジとの衝突によって生ずるか、あるいはbreakupした二つの興奮波間での衝突で生じていた。(2)実験的マッピング解析ミュレーション解析で得られたデータは我々の心房細動の停止機序に関する仮説(心房細動の停止は興奮波間の衝突によって生ずる)に矛盾しなかった。そのため、現在、犬の孤立心房筋を使って実験的に心房細動中の興奮伝播を評価している。実験には非常に高度な技術を要するため、評価し得るだけの例数をこなしていないが、心房細動の維持には単一のリエントリーのみならず、複数の興奮波が関与することは明らかとなりつつある。今後、複数の興奮波がリエントリーによるものかを検討し、さらに停止時の興奮パターンを評価する予定である。また、心房細動の誘発が全くできなかった犬あるため、心房細動の誘発性を高めるため、acetylcholineをTyrode液に付加することを検討している。以上が現在進行中の実験の概要である。
持久力発現効果に及ぼす食環境の栄養生理的役割に関する研究

目的:本研究では人を対象とした場合のオリ-ブ油の摂取がエネルギ-基質やホルモンレベルにどう影響を及ぼすのかについて検討することを目的とした。方法:本学陸上競技部長距離部門の男子学生4名を被検者とした。これら被検者について単価不飽和脂肪酸リッチなオリ-ブ油摂取期及び多価不飽和脂肪酸リッチなコ-ン油摂取期を設け各々2週間ずつ実験を行なった。コントロ-ル食摂取期,コ-ン油摂取期及びオリ-ブ油摂取期の最終日に昼食後自転車エルゴメ-タにて60%VO_2max相当の運動負荷を40分間行ない,その前後に採血を実施し血中エネルギ-基質,ホルモンレベル及び血清の脂質脂肪酸組成について分析した。結果・考察:本研究結果は特にオリ-ブ油摂取期において血清トリグリセリド(TGと略)及び血清リン脂質脂肪酸の中でもC_<16:0>及びC_<18:0>が運動により顕著な減少を示した。このことは運動時のエネルギ-基質として脂肪酸の酸化利用がオリ-ブ油摂取期で活発に行なわれていることを示唆するものとして興味深い。これまで運動を用いた実験によりオリ-ブ油摂取群では運動を負荷した場合に,肝TG脂肪酸の中でC_<16:0>の割合が顕著に低下し,この酸化利用が促進している様子にあることを我々は見い出している。肝TGの脂肪酸組成が血中TGのそれに反映されることを考慮すれば,本実験結果を裏付ける結果かも知れない。さらに本研究では脂肪酸分解系に作用するホルモンであるグルカゴンがオリ-ブ油摂取期で有意に増加するという現象が認められた。このことは,血中TG脂肪酸組成の中でとくにC_<16:0>及びC_<18:0>が著減したことと関連する可能性を物語るものとして興味ある知見であろう。(目的)貯蔵脂肪の分解によって得られた脂肪酸は、主要なエネルギ-基質の一つとして活動組織において酸化利用される。その場合、いくつかの遊離脂肪酸が特異的に活動組織に取り込まれ利用されることを示唆する報告もあり、組織中の脂肪酸組成の違いによっては脂肪酸の体内利用に影響を及ぼし得る可能性も考えられる。本研究は、動物性脂肪や植物性脂肪の脂肪酸組成の異なる油脂を各々動物に与えた場合の影響を、絶食及び運動負荷時のエネルギ-基質レベル、組織酸素消費量及び組織脂肪酸組成の変動から検討することが目的である。(方法)4週令のICR系雄マウスを用い、無脂肪食群、一般食群、牛脂食群(Beefと略)、コ-ンオイル食群(Cornと略)、ココナッツオイル食群(Cocoと略)、オリ-ブオイル食群(Oliveと略)の6群を設けた。屠殺当日は、60分間の遊泳運動負荷及び20時間の絶食を負荷し解剖を実施し分析を行った。(結果)血清Glucose値はいずれの群も絶食及び運動により減少した。血清遊離脂肪酸レベルは絶食及び運動によりいずれの群も増加する様子にあったが、とくにOliveでその増加度は大きかった。一方、組織Glycogenの中でも肝臓Glycogenレベルの変動は絶食及び運動によりいずれの群も減少を認めたが、興味深いことにOliveでその減少の程度は極めて小さいことが示された。肝組織酵素消費量はBeef、Corn、Oliveの群が他の群に比べ有意に大きいことが認められた。以上の結果から特にC_<18>:_1の組成比の高いOliveがエネルギ-基質としての脂肪酸の酸化利用を亢進させ得る可能性を本研究は示唆したといえよう。

(目的):本研究では人を対象とした場合のオリ-ブ油の摂取がエネルギ-基質やホルモンレベルにどう影響を及ぼすのかについて検討することを目的とした。(方法):本学陸上競技部長距離部門の男子学生4名を被検者とした。これら被検者について単価不飽和脂肪酸リッチなオリ-ブ油摂取期及び多価不飽和脂肪酸リッチなコ-ン油摂取期を設け各々2週間ずつ実験を行なった。コントロ-ル食摂取期,コ-ン油摂取期及びオリ-ブ油摂取期の最終日に昼食後自転車エルゴメ-タにて60%VO_2max相当の運動負荷を40分間行ない,その前後に採血を実施し血中エネルギ-基質,ホルモンレベル及び血清の脂質脂肪酸組成について分析した。(結果・考察):本研究結果は特にオリ-ブ油摂取期において血清トリグリセリド(TGと略)及び血清リン脂質脂肪酸の中でもC_<16:0>及びC_<18:0>が運動により顕著な減少を示した。このことは運動時のエネルギ-基質として脂脂酸の酸化利用がオリ-ブ油摂取期で活発に行なわれていることを示唆するものとして興味深い。これまで動物を用いた実験によりオリ-ブ油摂取群では運動を負荷した場合に,肝TG脂肪酸の中でC_<16:0>の割合が顕著に低下し,この酸化利用が促進している様子にあることを我々は見い出している。肝TGの脂脂酸組成が血中TGのそれに反映されることを考慮すれば,本実験結果を裏付ける結果かも知れない。さらに本研究では脂肪酸分解系に作用するホルモンであるグルカゴンがオリ-ブ油摂取期で有意に増加するという現象が認められた。このことは,血中TG脂肪酸組成の中でとくにC_<16:0>及びC_<18:0>が著減したことと関連する可能性を物語るものとして興味ある知見であろう。
新パラダイム創成のための複雑系数理科学の建築環境研究への適用

建築スケールに限らず,環境問題にはあらゆるスケールで共通する性質が観られる.数埋料字,ゲーム理論で云う"ジレンマゲーム"としての構造である.ジレンマゲームとは,各人が系全体を顧慮せず利己的利益を追求することで,システム全体が破綻を来たし,結果的には各個人も利得を上げられなくなるメカニズムであり,経済学,生物学,社会科学などその応用範囲はきわめて広範である.地球環境問題(自らは化石燃料を消費して快を貪りたいが.皆がそう振る舞うと深甚な環境破壊に至る),廃棄物問題(他者のゴミ排出は容認せず,自らは野放図に捨てることを希求)など全ての環境問題の基本形は,古典ゲーム理論で云う"共有地の悲劇" (Tragedy of Commons,TOC)[Hardin(1968)](これは2×2ゲームにおけるChickenと等価である[Tanimoto et al.(2004/Physical Review Letter E)under processing])で定式化される.ところで,ゲーム理論,情報処理,複雑系科学の分野でこの10年急展開してきたジレンマゲーム研究の焦点は,何れも原初はエゴ的に振る舞うエージェント(プレーヤー)がジレンマを克服して協調を創発させるには如何なるゲーム上の機構を導入すればよいか,と云う現象論的かつ個別記述的(idiographic)アプローチであり[例えば,Hauert et al,(2002/SCIENCE);Michor&Nowak(2002/NATURE)],ジレンマ性は何に依拠して発生するのかと云う本質的かつ基礎的論点は等閑視されてきた.これに関し申請者は進化ゲーム理論から観たジレンマ性の普遍定義を付与するアイデアを抱懐[Tanimoto et al.(2004/PhysicsLetters A)under processing]しており,これはこれまで数多く提示されてきたジレンマゲーム,すなわち相互に異なるゲームのジレンマ性を定量的に評価,比較し得る画期的な統一理論に繋がるものである.本研究では,先ず,このジレンマ性の本質定義,ゲーム相互の定量評価に関わる演繹理論を構成した.これは,これまで科学カスケード上,末端集積領域とみられてきた建築学からゲーム理論,情報科学,非線型物理学への原理原論的貢献を為そうと云うチャレンジである.具体的に以下の研究成果を得た.●古典ゲーム理論によるジレンマ性の定義を演繹的に明示した.●所謂2x2ゲームが内包するジレンマはPareto最適性に関するギャンブル性ジレンマとPareto最悪性に関連するリスク回避性ジレンマに演繹的に切り分け可能であり,これらは協調戦略の弱支配からのずれとして定量的に評価可能である.●2x2ゲーム,n人ゲームにおける連続戦略と離散戦略のゲームの均衡が一致することを演繹的に導出した.●上記により今や定量的ジレンマ評価が可能となった2x2ゲームを基盤とする環境ジレンマゲームを構築した,この環境ジレンマゲームは資源制約を外生的に扱いつつも2x2ゲームによる一般性を保持する枠組みであり,数値実験により,ジレンマ強度が強くなるとPAVLOV的なrobustな社会戦略,すなわち,環境:が豊饒な場合には資源を獲得し,貧少化すれば資源を返還するという戦略(サステナブル戦略)は進化し得ないことなど興味深い現象が観察された.また,この環境ジレンマゲームを緩解するプロトコルとして,戦略適応とゲーム対戦の局所性に着目し,戦略適応だけにローカリティを入れてもサステナブル戦略の創発範囲は拡がらず,両者の局所性を考慮することではじめて創発範囲が拡がることが分かった.このことから,環境問題を解決する上での社会システム設計として,エージェント問の相互作用の局所性,知識伝搬の極性を如何にすべきかに関する重要な知見が得られた.建築スケールに限らず,環境問題にはあらゆるスケールで共通する性質が観られる.数理科学,ゲーム理論で云う"ジレンマゲーム"としての構造である.ジレンマゲームとは,各人が系全体を顧慮せず利己的利益を追求することで,システム全体が破綻を来たし,結果的には各個人も利得を上げられなくなるメカニズムであり,経済学,生物学,社会科学などその応用範囲はきわめて広範である.地球環境問題(自らは化石燃料を消費して快を貪りたいが,皆がそう振る舞うと深甚な環境破壊に至る),廃棄物問題(他者のゴミ排出は容認せず,自らは野放図に捨てることを希求)など全ての環境問題の基本形は,古典ゲーム理論で云う"共有地の悲劇"(Tragedy of Commons, TOC)[Hardin (1968)](これは2×2ゲームにおけるChickenと等価である[Tanimoto et al. (2004/Physical Review Letter E) under processing])で定式化される.ところで,ゲーム理論,情報処理,複雑系科学の分野でこの10年急展開してきたジレンマゲーム研究の焦点は,何れも原初はエゴ的に振る舞うエージェント(プレーヤー)がジレンマを克服して協調を創発させるには如何なるゲーム上の機構を導入すればよいか,と云う現象論的かつ個別記述的(idiographic)アプローチであり[例えば,Hauert et al, (2002/SCIENCE) ; Michor & Nowak (2002/NATURE)],ジレンマ性は何に依拠して発生するのかと云う本質的かつ基礎的論点は等閑視されてきた.これに関し申請者は進化ゲーム理論から観たジレンマ性の普遍定義を付与するアイデアを抱懐

[Tanimoto et al. (2004/PhysicsLetters A) under processing]しており,これはこれまで数多く提示されてきたジレンマゲーム,すなわち相互に異なるゲームのジレンマ性を定量的に評価,比較し得る画期的な統一理論に繋がるものである.本研究では,先ず,このジレンマ性の本質定義,ゲーム相互の定量評価に関わる演繹理論を構成した.これは,これまで科学カスケード上,末端集積領域とみられてきた建築学からゲーム理論,情報科学,非線型物理学への原理原論的貢献を為そうと云うチャレンジである.具体的に以下の研究成果を得た.●古典ゲーム理論によるジレンマ性の定義を演繹的に明示した.●所謂2x2ゲームが内包するジレンマはPareto最適性に関するギャンブル性ジレンマとPareto最悪性に関連するリスク回避性ジレンマに演繹的に切り分け可能であり,これらは協調戦略の弱支配からのずれとして定量的に評価可能である.●上記の知見に基づき,2x2をベースにする定型的ゲームにおけるジレンマ性の定量的比較検討を数値実験的に示した.特にこれまでジレンマを緩和するゲームの付加的枠組みとして考えられてきた,繰り返し対戦,空間構造,ネットワーク,メモリの効果を明らかにした.●上記により今や定量的ジレンマ評価が可能となった2x2ゲームを基盤とする環境ジレンマゲームを構築した,この環境ジレンマゲームは資源制約を外生的に扱いつつも2x2ゲームによる一般性を保持する枠組みであり,数値実験により,ジレンマ強度が強くなるとPAVLOV的なrobustな社会戦略,すなわち,環境が豊饒な場合には資源を獲得し,貧少化すれば資源を返還するという戦略は進化し得ないことなど興味深い現象が観察された.建築スケールに限らず,環境問題にはあらゆるスケールで共通する性質が観られる.数埋料字,ゲーム理論で云う"ジレンマゲーム"としての構造である.ジレンマゲームとは,各人が系全体を顧慮せず利己的利益を追求することで,システム全体が破綻を来たし,結果的には各個人も利得を上げられなくなるメカニズムであり,経済学,生物学,社会科学などその応用範囲はきわめて広範である.地球環境問題(自らは化石燃料を消費して快を貪りたいが.皆がそう振る舞うと深甚な環境破壊に至る),廃棄物問題(他者のゴミ排出は容認せず,自らは野放図に捨てることを希求)など全ての環境問題の基本形は,古典ゲーム理論で云う"共有地の悲劇" (Tragedy of Commons,TOC)[Hardin(1968)]
音声の局所的話速変化に含まれる言語的情報に関する基礎的検討

等時性を持つといわれる日本語においても、会話等の自然な音声には局所的話速の変化が少ないながら存在し、そのような話速変化が内容強調や感情表現に重要な役割を果たしていることに注目した。音声を用いるマン・マシンインタフェース話速変化が存在した場合には検出できる機構が必要であることを主張した。話速変化のパラメータとして、音色に相当する音声スペクトルの時間変化に着目し、まず、もっとも一般的なケプストラム距離を用いて時間的に近隣のスペクトルとの距離を計算し、単語相当の短区間で平均し速度に相当するパラメータとすることを試みた。おおむね良好に音素変化点で距離ピークが見られたが、母音の連続等なめらかに変化する位置でピークが出づらく、またピークも比較的幅の広い鈍いピークが散見された。そのため速度検出に用いる距離の短区間平均も局所的モ-ラ速度との合致性がいくぶん不安定であった。そこで近年提案された新しい適応自己組織化クラスタリング手法を応用し、音声スペクトルを音素数程度のクラスタに分類し、クラスタ群から出力される類似度ベクトルの変化をケプストラム距離にかわるスペクトル変化量とすることを試みた。ピークの幅は小さく鋭くなり、また母音間等の変化検出問題も幾分改善されたが、さらなる検討が必要である。現在距離値の単語相当区間での平均にかわる速度検出量として、距離の時間変化の周波数成分に注目した手法を検討中である。実験は研究室のメンバーの発声による音声データを主に用いた。音響学会研究発表会において、音声データは職業アナウンサや俳優等の、訓練を受けた話者に依頼すべきという指摘を受け、本補助金の一部を用いて職業アナウンサに録音を依頼し、現在はこのデータでの分析も平行して行っている。
Themes and Implications of the Heisei Era Shikoku Henro Literature Boom

全体を通して、プロジェクトはスケジュール通り順調に進み、複数の独創的な分析に使用可能な、高品質のデータが作成された。この結果は、直接的な四国遍路の研究と、世界的な巡礼研究の分野の両方にとって重要である。前者に関する最大の成果はおそらく、巡礼という文脈の中で禁欲主義(修行、苦行など)を記述する際に用いられる数々の用語の分析である。後者に関しては、進化する巡礼システムにおける外れ値(outliers)の役割を明らかにし、従来の巡礼の理論的特徴付けに挑戦してきた。
転写調節領域の変化とJCウイルスの病原性との関連

最近の我々は、一般のヒトの尿からJCウイルス(JCV)DNAを初めて分子クロ-ニングし、このJCV(JCーWT)は一定の調節領域の構造を保持していること、従来のPML患者から分離されたJCV(JCーPML)の多様な調節領域はJCーWTの調節領域から欠失と重複により作り出せることを明らかにした。本研究では先ず、免疫抑制治療を受けている腎移植患者の尿からJCV DNAをクロ-ニングし、転写調節領域の変化が宿主の免疫抑制状態により誘導されるかどうか検討した。9名の腎移植患者の尿から得られた多数のクロ-ンの調節領域を制限酵素により解析し、また塩基配列の決定を行った。その結果、151クロ-ン内の147クロ-ンがJCーWT型の調節領域を持っていること、一部(4クロ-ン)は再編成型の調節領域を持っていることが明らかになった。この結果は、免疫抑制状態にある患者の体内で調節領域の再編成が起きることを示している。次に免疫抑制を受けていないオランダ人、ドイツ人、台湾人各5名の尿からJCV DNAをクロ-ニングし、調節領域の構造を調べた。大部分のクロ-ンの調節領域は、日本人に由来するJCーWTの構造と一致した。この結果はJCーWTが世界中に広く分布していることを示唆している。さらに我々が得た日本及び世界各国のJCーWTと他の研究者によって得られた数種のJCーPMLとを制限酵素切断点解析により比較した。その結果、JCーWTもJCーPMLも二つのタイプの何れかに分類されること、またあるJCーPML株はあるJCーWT株と進化論的には近縁であることが示された。以上の結果は、JCーPMLは自然界に独立した株として存在しているのではなく、患者の体内でJCーWTから調節領域の再編成により出現することを示唆している。
炭素-水素結合の立体選択的付加反応を利用した新反応プロセスの開発

遷移金属触媒による不活性C-H結合の不飽和結合への直接的付加反応は,無駄になる原子が全くない理想的な反応であり,有機分子変換における従来の反応プロセスを大きく変える可能性を持つ.本研究では,これまで困難であったC-H結合の多置換アルケンへの直接付加反応を,高度に立体電子制御した不斉配位子をもつ遷移金属触媒によって実現し,新たなキラル分子合成プロセスを確立する.また,C-H活性化と付加を含む新反応プロセスとして,連続C-H活性化による分子変換法とC-H付加を経るレドックスニュートラル型キラルビアリール合成法を開発する.遷移金属触媒による不活性C-H結合の不飽和結合への直接的付加反応は,無駄になる原子が全くない理想的な反応であり,有機分子変換における従来の反応プロセスを大きく変える可能性を持つ.本研究では,これまで困難であったC-H結合の多置換アルケンへの直接付加反応を,高度に立体電子制御した不斉配位子をもつ遷移金属触媒によって実現し,新たなキラル分子合成プロセスを確立する.また,C-H活性化と付加を含む新反応プロセスとして,連続C-H活性化による分子変換法とC-H付加を経るレドックスニュートラル型キラルビアリール合成法を開発する.
国際学術研究に関する総合調査研究

1.研究分担者全体会議の開催:3回にわたり開催し、下記2.5.の諸事業を立案、実施した。2.「研究連絡会」の開催:平成7年度派遣予定の「学術調査」、「共同研究」、「がん特別調査」の研究代表者約150名が参加し、「東アジア」、「南アジア」、「中南米」、「アフリカ」、「北ユーラシア・極地」の5地域について、調査研究実施上の諸問題について意見及び情報交換を行った。また、今年度から新たに「文部省科学研究費補助金(国際学術研究)講演会」を同日の午前中実施し、国際学術研究の成果の還元、及び海外調査を実施する上で一番の関心事である現地での健康問題(今年度はマラリアの内服予防について)について注意を喚起した。3.海外における学術研究体制の調査:渡航自粛勧告が発せられるなど、政治経済体制が混迷している東南アジア地域(東アジア、ロシアを含む)について現地の実情調査を実施し、関係研究者に情報を提供した。この派遣で得られた情報は、ニュースレター及び学術関係雑誌で全国の研究者へ提供する予定である。また場合によっては、「派遣報告会」を次年度に開催して情報の還元を図る。4.「海外学術調査ニュースレター」(No.27、28、29)を編集・配布し関係研究者に情報を提供した。5.「国際学術研究調査関係研究者名簿(昭和63年版)」及び「国際学術研究調査関係研究者名簿(平成元年版)」を編集し、研究者及び研究機関に配布した。6.当研究班は、文部省科学研究費による国際学術研究に関する諸問題について総合的研究を加え、関係研究者の研究連絡、情報交換の場の提供、関係資料の整備・充実、調査研究対象地域に実情把握等々により、海外における学術研究の円滑にして効果的な実施を助けると言った研究目的で3年間活動してきた。正確に言えば、昭和50年度に当総括班が組織されて以来、一貫して海外学術調査(現在では国際学術研究)の特色である海外での調査研究活動を側面から手助けをしてきた。このように、長年培ってきた実績を基にこの3年間も活動し、多くの研究者の手助けをしてきたわけであるが、上述2のように、今年度から新たな情報提供の場として「文部省科学研究費補助金(国際学術研究)講演会」を設けるなどして、時代に即したテーマ・情報を研究者のニーズに応えるべく活動範囲を拡大、充実してゆく予定である。1.研究分坦者全体会議の開催:3回にわたり開催し、下記2.5.の諸事業を立案、実施した。2.「研究連絡会」の開催:平成5年度派遣予定の「学術調査」、「がん特別調査」、「共同研究」の全国の研究代表者約100名が参加し「東アジア」、「南アジア」、「西アジア・北アフリカ」、「中南米」、「北ユーラシア・極地」の5地域について、調査研究実施上の諸問題について意見及び情報交換を行った。3.海外における学術研究体制の調査:渡航自粛勧告が発せられるなど、政治経済体制が混迷している3つの地域(東アフリカ、西アフリカ、南アジア)について現地の実情調査を実施し、関係研究者に情報を提供した。

また、場合によっては、「派遣報告会」を次年度に開催して情報の還元を図る。4.「海外学術調査ニュースレター」(No.22、23、24)を編集・配布し関係研究者に情報を提供した。5.「海外学術調査関係研究者名簿(昭和61年度昭和62年度版)」を編集し、全国の研究機関及び研究者に配布した。1.研究分担者全体会議の開催:3回にわたり開催し、下記2.5.の諸事業を立案、実施した。2.「研究連絡会」の開催:平成6年度派遣予定の「学術調査」、「共同研究」の全国の研究代表者約100名が参加し「東アジア」、「南アジア」、「東南アジア」、「中南米」、「北ユーラシア・極地」の5地域について、調査研究実施上の諸問題について意見及び情報交換を行った。3.海外における学術研究体制の調査:渡航自粛勧告が発せられるなど、政治経済体制が混迷している中南米地域(中央アメリカ、南米諸国、カリブ海諸国)について現地の実情調査を実施し、関係研究者に情報を提供した。この派遣で得られた情報は、ニュースレター及び学術関係雑誌で全国の研究者へ提供する予定である。また場合によっては、「派遣報告会」を次年度に開催して情報の還元を図る。4.「海外学術調査ニュースレター」(No.25、26)を編集・配布し関係研究者に情報を提供した。
オープン・ソース・ソフトウェア供給インセンティブの解明：公共財供給理論による分析

オープン・ソース・ソフトウェア(OSS)は、公共財であるにも関わらず、その開発には、多くの技術者が自発的に参加し、高い品質で供給が行われている。本研究の目的は、公共財であるOSSの供給に、なぜ、多くの技術者が自発的に参加するのかを、公共財供給モデルを用いて明らかにすることである。多くのOSSに共通する性質として、(1)コンピューター(私的財)とOSS(公共財)の間の機能面での補完性、(2)OSSに付加可能な機能の多様性、の二点に注目して、これらの性質がただ乗りインセンティブを打ち消す程に十分な自発的な公共財供給インセンティブを与える可能性について検証した。平成24年度の研究成果を踏まえて、平成25年度は、(a)ソフトウェアが準公共財である場合と、(b)各々のオープン・ソース・ソフトウェア(以下、OSSと略す)利用開発者(user-developer)が、ソフトウェアとそのアプリケーション間の補完性に関して異なる補完度合いを持つ場合について考察し、より精緻な分析を行った。具体的には、(a)においては、各ソフトウエア開発技術者のソフトウェア開発努力が、他の技術者にスピルオーバーするモデルを考察し、(b)においては、ソフトウエアとアプリケーションの補完度合いをパラメータ化し分析を行った。分析の焦点は、平成24年度の成果が上記2つの場合においても成立する可能性があるか否か、について明らかにすることである。平成25年度の成果は、次の通りである。分析(a)については、技術者間のスピルオーバーの度合いが十分大きな場合には、ソフトウェアが純粋公共財である場合と同様の結果(つまり、平成24年度の研究結果)が成立することが明らかになった。分析(b)について、特に補完度パラメータに制約を置くことなく、平成24年度の研究結果と同等の結果が成立することが明らかになった。これらの成果は、次の意味において、OSS開発において現実世界で観測される事象を説明するものとなる。OSSのソースコードは、一般に全て公開されるため、それはソフトウェア開発技術者にとって純粋公共財となる。一方で、現実には、一部のソースコードのみを公開するソフトウェアも存在し、ソフトウェア開発技術者間で、スピルオーバーが限定的となる場合もある。分析(a)への拡張的な分析により、OSSのみならず、一部のソースコードを公開するソフトウェアにおいても、そのソースコードの公開度合いが十分に大きく、そのスピルオーバー効果が大きい場合には、ソフトウェアとアプリケーション間の強い補完関係が、開発インセンティブを促進することが分かった。ソフトウェア・エンジニアによるオープン・ソース・ソフトウェア(OSS)の自発的開発インセンティブを探るため、公共財の私的供給モデルに基づいて分析を行った。本年度は、OSSとそのアプリケーション(OSSを搭載するコンピュータなど)間には、機能面において強い補完関係が存在することに注目し、この補完関係が、OSSの自発的な開発インセンティブに、どのような効果を与えるのか、明らかにした。本研究では、OSSを公共財、OSSと関連付けられたアプリケーションを私的財として捉え、プレイヤー(OSSのユーザー開発者)が、経済の初期時点において一定の資源を保有しており、その資源をOSS開発とアプリケーション開発に、それぞれいくら投資するのか決定するゲームを分析した。このようなゲームにおいて、1.プレイヤーの自発的貢献により実現する資源配分は、「個人実現可能配分集合」の中でパレート効率的であり、ある種の次善解となるが、2.「社会的実現可能配分集合」の中では必ずしもパレート効率的ではなく、この意味において、自発的な貢献行動が最善な社会状態を実現するわけではない。しかし、3.プレイヤー達が、自発的に自らの持つ資源を、彼らの間で移転・交換することが可能である場合には、社会的実現可能配分の中においてもパレート効率性を実現する可能性がある。また、4.上記の1.3.の結果は、ソフトウェアが公共財ではない場合、例えば、一部のコードをインターネット上に公開するようなソフトウェアの開発を考えた場合おいても、成立することが明らかになった。以上から、ソフトウェアとそのアプリケーションの間に存在する機能面における強い補完関係は、次善、最善を問わず望ましい資源配分を実現する程に強いインセンティブをソフトウェア開発者に与えると結論付けることができる。平成26年度は、「個々のソフトウエア開発者が、オープン・ソース・ソフトウェア(OSS)に対して異なる品質水準を望む場合、OSSは、どのような水準で供給されるのか」について、公共財供給ゲームを基礎とした簡素なモデルを構築して検証した。本研究で対象となる状況は、例えば、どのような機能を、どの水準でOSSに搭載するかについて、技術者が異なる選好を持つ場合である。モデルは、非負の整数単位で供給可能な公共財供給ゲームを基礎とした。本ゲームでは、0単位から1単位、1単位から2単位、2単位から3単位...というように、公共財の供給1単位毎に、限界貢献量(marginal contribution)を各プレイヤーが表明する。

均衡分析の結果、(1)各プレイヤーが、公共財に対して同程度の選好を持つ場合には、パレート効率的な公共財供給が、ゲームの均衡で実現可能である一方で、(2)強く異なる選好を持つ場合には、パレート非効率的な公共財供給のみが、ゲームの均衡において実現することが、明らかになった。また、(2)について、パレート非効率性の原因は、公共財の過剰供給にあることが明らかとなった。この結果がOSSの自発的開発動機の解明に与える含意は、ソフトウエアの開発者の間に、OSSの品質水準について極度に異なる選好が存在する場合、さまざまな機能を備えた高品質なOSSが供給される可能性があるが、それは、社会全体から見て効率的ではなく、過剰な水準となる可能性があることである。本研究の結果は、現実世界において高品質なOSSが供給されているが、必ずしもそれは、社会的に効率的な水準で供給されているとは限らないことを示唆する。現在、本研究の成果を取りまとめ、英文査読誌への投稿準備をしている。経済理論当初の予定通り、理論経済学的な研究成果を得ることができている。また、新規の研究にも着手し始めている。この新規の研究成果は、今夏の国際学会において報告予定である。OSSとそのアプリケーションの間に存在する機能面における強い補完関係に注目した研究は、当初の研究計画では、1年半程度の時間をかけて行う予定であった。この研究において、若干の拡張研究を行う必要があるが、現時点において一定の成果を得ている。したがって、研究1年目の当初の研究計画を十分に遂行していると判断する。平成26年度は、本申請課題の最終研究年度であるため、研究の総括をしつつも、当初の計画通り、公共財の私的供給モデルを基礎とした理論経済学的な研究を継続する予定である。研究計画を効率的に遂行するため、国内外の学会・研究会での成果を報告と、研究者の間での意見交換を行う予定である。当初の計画では、英語論文校閲費用を本研究費から申請する予定であったが、それを別の研究費から捻出したため、次年度使用額が発生した。また、国内学会費として見積もった旅費が、近隣大学での学会開催により、消化することができなかった。平成26年度の研究成果においては、英語論文を執筆し次第、本研究費から英文校閲費を捻出することで、次年度使用額を使用したい。また、本申請課題における研究成果について、他研究者と意見交換するための旅費に充当する予定である。国内外の研究者との意見交換のための旅費に充当する予定である。
溶媒・溶質相互作用のミクロダイナミックスと溶媒誘起電子構造変化

極性溶媒との相互作用により分子内で電荷分離状態を形成する分子として知られる9,9′-ビアントリルやN,N-ジメチルアミノベンゾニトリル等に関連したアントリレン化合物、双極子を持ったラジカル対の再結合ダイナミックスおよび配向を固定した系の電子移動反応について次のような研究を行った。1.マインツ大学におけるアントリレン化合物の励起状態双極子モーメントの測定アントリル基を単結合で24個つないだオリゴマー系の励起状態における双極子モーメントμを,外部から与えた電場によって誘起された蛍光の異方性を観測する手法(Electro Optical(EO)法)で調べた。蛍光強度qを観測波数ν,外部電場Eに対する観測角度φとの関数としてq(E≠0)=q(E=0)[1+X(ν,φ)Ε^2]と観測したとき,実験的に測定できる値X(ν,φ)を用いてμが求められる。シクロヘキサン、ジオキサン、トリフルオロトルエン中のμを測定した。μの値はアントリル基の長さよりむしろ置換基の種類(シアノ基,ヘキシル基,tert-ブチル基)に顕著に依存する。シアノ置換体の場合,過渡吸収スペクトル・蛍光量子収量の溶媒効果から、無極性溶媒中でも部分的に電荷分離し,極性溶媒中では分子内イオン対に近い状態をとることが分かっているが,EO法で得られたμの値もこの結果を支持する。ヘキシル置換体は蛍光のStokesシフトが著しく大きく、従って、大きなμの値が期待されたが、今回測定した溶媒中の値は蛍光スペクトルから予想された値より小さかった。一方、tert-ブチル置換体はStokesシフトをほとんど示さない。極性溶媒中の過渡吸収スペクトルもヘキシル置換体とは大きく異なっていて,μが小さいことを示唆している。ヘキシル置換体とtert-ブチル置換体とを比較した場合,ヘキシル体のみに大きなStokesシフトの原因については現在検討中である。一般的に、外部電場による蛍光の異方性を観測することにより、励起状態の双極子モーメントを直接測定した結果、通常用いられる方法である蛍光のストークスシフトにたいする溶媒効果から見積もられる双極子モーメントに較べてはるかに小さな値を観測した。これは、溶媒との相互作用によって分子構造が変化し基底状態のポテンシャルが溶媒によって少しずつ異なるためと解釈している。このような現象は、今回取り上げた化合物ばかりでなく、一般に、大振幅振動と電子状態がカップルしている系においてみられるものと考えられる。ビアントリルの溶媒誘起電子構造変化に関して、時間分解蛍光スペクトルの理論的解析を進めており、この結果とも併せて検討する必要がある。2.アミノフェニルジスルフィドの光解離とジェミネート再結合のダイナミックスp-アミノフェニルジスルフィドの無極性溶媒中の光解離により生成するジェミネート対の挙動をピコ秒過渡吸収測定法により調べた。その結果ジェミネート対、ラジカルダイマー、フリーなラジカルをスペクトル的に区別することができた。即ち、励起直後ジェミネート対を形成するラジカル間の相互作用によりブロードな吸収スペクトルを得た。また、ジェミネート再結合により生成したp-アミノフェニルチイルラジカルのダイマーによる吸収を観測した。このようなラジカルダイマーの観測はこれが初めてである。これはラジカルの持つ大きな双極子モーメントの効果であり、このため対を成すラジカルのミクロ領域での拡散と溶媒和に関する知見を得ることができるようになった。3.配向を固定したポルフィリン-フラーレン化合物の光誘起電子移動亜鉛ポルフィリンとフラーレン(C_<60>)をアミド結合を介して固定し、亜鉛ポルフィリンの励起1重項状態からC_<60>への電子移動反応を初めて測定した。極性溶媒中ではやく60psで電荷移動し数100psで再結合することが判った。無極性溶媒中では電子移動と競合して僅かではあるがエネルギー移動も観測された。両分子間の配置の異なる化合物群を合成中でありそれらについても研究を続ける。

ヘキシル置換体は蛍光のStokesシフトが著しく大きく、従って、大きなμの値が期待されたが、今回測定した溶媒中の値は蛍光スペクトルから予想された値より小さかった。一方、tert-ブチル置換体はStokesシフトをほとんど示さない。極性溶媒中の過渡吸収スペクトルもヘキシル置換体とは大きく異なっていて,μが小さいことを示唆している。ヘキシル置換体とtert-ブチル置換体とを比較した場合,ヘキシル体のみに大きなStokesシフトの原因については現在検討中である。一般的に、外部電場による蛍光の異方性を観測することにより、励起状態の双極子モーメントを直接測定した結果、通常用いられる方法である蛍光のストークスシフトにたいする溶媒効果から見積もられる双極子モーメントに較べてはるかに小さな値を観測した。これは、溶媒との相互作用によって分子構造が変化し基底状態のポテンシャルが溶媒によって少しずつ異なるためと解釈している。このような現象は、今回取り上げた化合物ばかりでなく、一般に、大振幅振動と電子状態がカップルしている系においてみられるものと考えられる。ビアントリルの溶媒誘起電子構造変化に関して、時間分解蛍光スペクトルの理論的解析を進めており、この結果とも併せて検討する必要がある。2.アミノフェニルジスルフィドの光解離とジェミネート再結合のダイナミックスp-アミノフェニルジスルフィドの無極性溶媒中の光解離により生成するジェミネート対の挙動をピコ秒過渡吸収測定法により調べた。その結果ジェミネート対、ラジカルダイマー、フリーなラジカルをスペクトル的に区別することができた。即ち、励起直後ジェミネート対を形成するラジカル間の相互作用によりブロードな吸収スペクトルを得た。また、ジェミネート再結合により生成したp-アミノフェニルチイルラジカルのダイマーによる吸収を観測した。このようなラジカルダイマーの観測はこれが初めてである。これはラジカルの持つ大きな双極子モーメントの効果であり、このため対を成すラジカルのミクロ領域での拡散と溶媒和に関する知見を得ることができるようになった。3.配向を固定したポルフィリン-フラーレン化合物の光誘起電子移動亜鉛ポルフィリンとフラーレン(C_<60>)をアミド結合を介して固定し、亜鉛ポルフィリンの励起1重項状態からC_<60>への電子移動反応を初めて測定した。極性溶媒中ではやく60psで電荷移動し数100psで再結合することが判った。無極性溶媒中では電子移動と競合して僅かではあるがエネルギー移動も観測された。両分子間の配置の異なる化合物群を合成中でありそれらについても研究を続ける。極性溶媒との相互作用により分子内で電荷分離状態を形成する分子として知られる9,9'-ビアントリルやN,N-ジメチルアミノベンゾニトリル等に関連したアントリレン化合物、クマリン系化合物及び双極子を持ったラジカル対の再結合ダイナミックスについて次のような研究を行った。1。マインツ大学におけるアントリレン化合物の励起状態双極子モーメントの測定外部電場による蛍光の異方性を観測することにより、励起状態の双極子モーメントを直接測定した。この結果、通常用いられる方法である蛍光のストークスシフトにたいする溶媒効果から見積もられる双極子モーメントに較べてはるかに小さな値を観測した。
他の交通機関との相互干渉を考慮した動的な歩行者交通流モデルの作成

本研究は,駅構内等の歩行者の集中する空間における,歩行者のサービスレベル評価のためのシミュレーションモデルの開発を目的とする.本モデルは歩行者空間上における経路生成モデル,次にその経路を基にした経路選択モデル,そして混雑を表現する流動モデルの3つのサブモデルから構成される.昨年度は主に経路生成・選択モデルに重点をおき,歩行者の経路選択に必要なネットワーク構造を構築した.今年度は,混雑表現のための流動モデルの精緻化を行っている.流動モデルに関して,既存の研究では一方向に移動する歩行者の観測知見が多いものの,異なる方向に移動する歩行者の混合交通における交通量・速度・密度の関係は未だ不明瞭である.そこで,このような錯綜時の交通状況と歩行者の行動特性を調査するため,100人程度の被験者を集めて様々な状況下で混雑流を人為的に発生させる歩行者流動実験を行い,個々の歩行者の歩行行動モデルを構築した.従来の歩行モデルは周辺歩行者の現在の位置や速度のみを用いて移動速度を決定しているが,本モデルでは周辺歩行者の近い将来の行動を予測しつつ移動する点に独自性がある.個人の行動としても,単純に現在の速度のみを決めるのではなく,「前の歩行者が通過するまで待ち,その後移動する」などの待ち行動を考慮している.提案モデルにより,従来モデルでは不安定であった交通容量近傍の歩行者の行動を表現し,自由流・混雑時を通じて交通現象の評価を行うことが可能になった.さらに,構築したモデルを上位の経路選択モデルと統合した.経路選択モデルにおいては,移動方向に応じた移動コスト評価関数を用いることで,歩行者がより効率的な移動を行い,それによって交通容量の増加が見られることを示した.最後に,駅のコンコースにおける流動データを用いて統合モデルの再現性検証を行い,本モデルが実測の混雑状況を再現可能であることを示した.本研究は,駅構内等の歩行者の集中する空間における,歩行者のサービスレベル評価のためのシミュレーションモデルの開発を目的とする.本研究のモデルは大きく3つのサブモデルから構成される.まず歩行者空間上における経路生成モデル,次にその経路を基にした経路選択モデル,そして混雑を表現する流動モデルである.まず経路生成モデルについては,歩行者は2次元平面上の任意の方向へ移動することができるため,車両のようなリンクとノードからなるネットワーク上の経路選択モデルを単純に適用することができない.本研究では歩行者がトポロジーの等しい経路群,つまりある経路を障害物等に阻まれることなく連続的に遷移させることで生成される経路の集合をある1つの経路選択肢とみなすと仮定した.この選択肢を抽出するために,対象とする空間をいくつかの断面により分割し,その断面の通過順序をある経路選択肢と定義した.通過断面を定義することで,歩行者の経路選択肢の抽出に成功した.また,車両の経路選択モデルと類似した枠組みでの経路選択が可能となった.経路選択モデルでは,これら抽出した経路選択肢別に歩行者交通量を配分する.さらに,各経路選択肢の中で,実際に歩行者がどのような軌跡を辿るのかについての決定を行う.そして流動モデルでは,経路選択モデルの配分結果の通りに歩行者を移動させることで,混雑や各歩行者の旅行時間を再現する.本研究では,セルトランスミッションモデルをベースとした流動モデルを考える.歩行者の流動モデルでは,方向や希望速度の異なる流動の交錯が,流動の再現性に影響すると考えられる.このような交錯による抵抗を密度ベースに換算し,セルトランスミッションモデルに適用するための定式化を行った.また,モデルの妥当性評価のために,流動調査やミクロシミュレーションとの比較を行っている.本研究は,駅構内等の歩行者の集中する空間における,歩行者のサービスレベル評価のためのシミュレーションモデルの開発を目的とする.本モデルは歩行者空間上における経路生成モデル,次にその経路を基にした経路選択モデル,そして混雑を表現する流動モデルの3つのサブモデルから構成される.昨年度は主に経路生成・選択モデルに重点をおき,歩行者の経路選択に必要なネットワーク構造を構築した.今年度は,混雑表現のための流動モデルの精緻化を行っている.流動モデルに関して,既存の研究では一方向に移動する歩行者の観測知見が多いものの,異なる方向に移動する歩行者の混合交通における交通量・速度・密度の関係は未だ不明瞭である.そこで,このような錯綜時の交通状況と歩行者の行動特性を調査するため,100人程度の被験者を集めて様々な状況下で混雑流を人為的に発生させる歩行者流動実験を行い,個々の歩行者の歩行行動モデルを構築した.従来の歩行モデルは周辺歩行者の現在の位置や速度のみを用いて移動速度を決定しているが,本モデルでは周辺歩行者の近い将来の行動を予測しつつ移動する点に独自性がある.個人の行動としても,単純に現在の速度のみを決めるのではなく,「前の歩行者が通過するまで待ち,その後移動する」などの待ち行動を考慮している.提案モデルにより,従来モデルでは不安定であった交通容量近傍の歩行者の行動を表現し,自由流・混雑時を通じて交通現象の評価を行うことが可能になった.さらに,構築したモデルを上位の経路選択モデルと統合した.経路選択モデルにおいては,移動方向に応じた移動コスト評価関数を用いることで,歩行者がより効率的な移動を行い,それによって交通容量の増加が見られることを示した.最後に,駅のコンコースにおける流動データを用いて統合モデルの再現性検証を行い,本モデルが実測の混雑状況を再現可能であることを示した.