hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
干潟底質環境総合解析モデルの構築と実用化

河川では浮遊していたシルト成分は,河口水の濃度の増加に応じてフロックと呼ばれる凝集体を形成し,沈降して干潟の土砂成分となる.フロックや砂を運搬する河口域での平均流は,潮汐,吹送流,波浪流の他に,塩分濃度と水温で決まる浮力の影響を受ける.このような土砂動態を再現する干潟底質環境モデルの構築を行った.干潟環境を再現するために,干潟底質環境モデルの他に,降雨,水文流出,河川・海岸流,海上風,海岸波浪,外洋環境のモデルを結合させた大規模な数値モデルの集合体である干潟底質環境総合解析モデルの構築を行った.さらに,近未来気候変動予測モデルの結果から,気象,水文,河川,海洋環境の変化を知る手法を開発した.干潟底質環境総合解析モデルに関しては,ほぼ予定通り構築が完了した.気象モデルWRFの導入は最終年度に実施する.有明海・八代海での観測結果を用いて,干潟底質環境総合解析モデルの検証を実施している.また,インドネシア,ハサヌディン大学およびパプア国立大学へのモデルの移転も実施している.海岸工学干潟底質環境総合解析モデルを,有明海・八代海系および周防灘の新門司緑人工干潟の流動場に適用しモデルの再現性を検証する.台風来襲時(T9918号,T1216号)の気象場を与え,数年に1度の極端気象場での干潟底質環境の変動特性がどの程度解析できるかを検討する.これにより,干潟環境影響評価(底質,生態系モデル)に資するレベルで「干潟底質環境総合解析モデル」が実用化できるかどうかを評価する.モデルの公開を検討する.研究は計画通りに進行している.外洋の影響,陸水の影響を考慮した干潟の水質・底質環境の総合解析モデルを構築するための,プログラムコード,ソフトウエアのインストール,使用方法の理解を実施する事ができた.JCOPE2(1994年以降)とMyOceanからの再解析データ(2013年以降)により1/12度の海洋再解析モデルを外洋条件とする沿岸海洋流動モデルを構築した.水文解析モデル(BASIN4.1-HSPF)による,雨水流出,底質流出,栄養塩流出のモデル化を可能にした.有明海・八代海系の水文流出解析と沿岸域のバロクリニック流動解析の連携モデルを完成させた.ジャワ海・ジャカルタ湾にも適用できる同様のモデルを構築した.国内学会参加を行う予定であったが,日程調整ができず参加できなかった.観測データの揃っている有明海・八代海系とジャカルタ湾の水質・底質環境総合解析を実施し実用可能な環境影響評価モデルを構築する予定である.特に,河川流量以外にも土砂流出,栄養塩流出特性がBASIN4.1-HSPFでどの程度の精度で再現できるのかを,パラメターチューニング,栄養塩の供給源データ(ポイント,ノンポイント)の収集に焦点を絞って研究を進める予定である.対象海域は有明・八代海とジャワ海・ジャカルタ湾である.ジャカルタ湾では大規模開発計画の環境影響評価を実施する.2014年2月に予定していた海外調査(インドネシア公共事業省)が先方との予定が合意できず,次年度2014年5月に延期になったため.これは,ジャカルタ湾の大規模締切り堤防の計画が関係省庁で議論されたのが2014年3月になった事に起因する.2014年5月に海外調査を実施する.
鳥類の胚期生殖腺ホルモンー-ミュラー管の分化における役割

3種類の家禽(ニワトリ,ウズラ,アヒル)を用いて,鳥類の胚期生殖腺ホルモン(性ステロイドとミュラー管抑制物質MIS)の性質と機能についてミュラー管(M管)の分化における役割う中心に研究をおこない,次の成果と知見を得た.(1)胚期の血中の性ステロイドホルモン:雌ではエストラジオール,雄ではテストステロンが主で,共に胚期の1/2頃に検出可能になり,およそ3/4の時期に最大値に達した後,急速に減少する.(2)胚期生殖腺のMIS活性:精巣はウズラでは610日胚,ニワトリでは612胚,アヒルでは918日胚の期間に強い抑制活性を示した後,徐々に低下する.雄胚のM管はウズラでは810日,ニワトリでは912日,アヒルでは1013日の期間に退化するが,雌胚ではM管がMIS感受性を失った発生後期に,左卵巣は中程度の抑制活性を示す.右卵巣の活性はウズラとニワトリでは検出されないが,アヒルでは認められる.(3)ミュラー管のMIS感応期:M管がMISに感受性を示す期間は短かく,器官培養実験の結果から, M管のMIS感応期は,ウズラでは62/19日胚,ニワトリでは89日胚,アヒルでは911日胚と推定される.このM管のMIS感受性は,エストロゲン処理により低下する.(4)MISの循環ホルモン効果:ウズラ及びニワトリで,雌胚の漿尿膜上に移植した胚精巣により宿主M管が退縮し,また,雄胚の漿尿膜上に移植した雌M管も退縮することから,血中に有効量のMISが存在し,循環ホルモンとして作用可能なことが示唆された.(5)M管とMISの特異性:鳥類のMISは哺乳類のM管を退縮させるが,鳥類のM管は哺乳類のMISでは退縮を示さない.(6)発生器官及び発生中枢の性的二型化:アヒルの鳴管及び延髄舌下神経核は,胚期に卵巣エストロゲンにより発育を抑制され,それにより雌雄差が生じ,性的二型化することが示唆された.3種類の家禽(ニワトリ,ウズラ,アヒル)を用いて,鳥類の胚期生殖腺ホルモン(性ステロイドとミュラー管抑制物質MIS)の性質と機能についてミュラー管(M管)の分化における役割う中心に研究をおこない,次の成果と知見を得た.(1)胚期の血中の性ステロイドホルモン:雌ではエストラジオール,雄ではテストステロンが主で,共に胚期の1/2頃に検出可能になり,およそ3/4の時期に最大値に達した後,急速に減少する.(2)胚期生殖腺のMIS活性:精巣はウズラでは610日胚,ニワトリでは612胚,アヒルでは918日胚の期間に強い抑制活性を示した後,徐々に低下する.雄胚のM管はウズラでは810日,ニワトリでは912日,アヒルでは1013日の期間に退化するが,雌胚ではM管がMIS感受性を失った発生後期に,左卵巣は中程度の抑制活性を示す.右卵巣の活性はウズラとニワトリでは検出されないが,アヒルでは認められる.(3)ミュラー管のMIS感応期:M管がMISに感受性を示す期間は短かく,器官培養実験の結果から, M管のMIS感応期は,ウズラでは62/19日胚,ニワトリでは89日胚,アヒルでは911日胚と推定される.このM管のMIS感受性は,エストロゲン処理により低下する.(4)MISの循環ホルモン効果:ウズラ及びニワトリで,雌胚の漿尿膜上に移植した胚精巣により宿主M管が退縮し,また,雄胚の漿尿膜上に移植した雌M管も退縮することから,血中に有効量のMISが存在し,循環ホルモンとして作用可能なことが示唆された.(5)M管とMISの特異性:鳥類のMISは哺乳類のM管を退縮させるが,鳥類のM管は哺乳類のMISでは退縮を示さない.(6)発生器官及び発生中枢の性的二型化:アヒルの鳴管及び延髄舌下神経核は,胚期に卵巣エストロゲンにより発育を抑制され,それにより雌雄差が生じ,性的二型化することが示唆された.鳥類の胚の生殖腺は、哺乳類とは対照的に卵巣が早くから機能を開始し、その産生ホルモンを介して体の性的分化を雌方向へ導びく。これに対して精巣は雌性生殖輸管原基であるミユラー管の発逹を抑制する機能以外は、哺乳類のような雄方向への主導がみられない。本研究は、ニワトリ・ウズラ・アヒルを用いて、鳥類の胚期生殖腺ホルモン-性ステロイド及びミユラー管抑制物質(MIS)-の性質と作用とを、ミユラー管(M管)の分化における役割を中心に検討を進めている。61年度に次の成果が得られた。1胚期の生殖腺のMIS活性:雄胚のM管はウズラでは810日,ニワトリでは912日の期間に退化するが、その期間以外にも生殖腺にMIS活性が認められる。7日胚のウズラの雌M管との器官培養の結果、精巣はウズラでは610日胚、ニワトリでは612日胚の期間に強い抑制活性を示した後、徐々に低下する。雌胚ではM管がMIS感受性を失った発生後期に、左卵巣に中程度の抑制活性が認められるが、右卵巣には活性は検出されない。2ミユラー管のMIS感応期:M

管がMISに感受性を示す期間は短かく、雄M管の単独培養及び雌M管の胚精巣との並置培養の結果から、M管のMIS感応期はウズラでは6 1/29日胚、ニワトリでは89日胚と推定される。3 MISの循環ホルモン効果:ウズラ及びニワトリで、漿尿膜上に移殖した胚精巣による宿主の雌M管の退縮及び雄胚の漿尿膜上に移殖した雌M管の退縮が認められることから、MIS産生部位(精巣)と標的部位(M管)が胚体内と胚外膜上に血管系を介するのみで隔っていても退縮を誘起する量のMISが循環血に含有されていることが示唆される。4 M管とMISの特異性:ウズラのM管は、胎生期及び新生期のマウスの精巣と並置培養しても退縮が生じないことから、鳥類と哺乳類のM管とMISの間に特異性の存在が示唆される。
慢性病児の家族支援のためのアセスメント用具開発と看護介入指針の試作 ―家族長期ケアモデルの臨床応用に向けて―

本研究は、慢性病児の家族支援のための「家族長期ケアモデル」の臨床応用を可能とするアセスメント用具の開発と看護介入指針の試作を目的とした。平成1113年の研究期間において以下の成果を得た。1.慢性病児の家族支援のためのアセスメント質問紙の開発と信頼性・妥当性・実用性の検証家族長期ケアモデル(Hymovich's Contingency Model of Long Term Careを応用)に基づくアセスメント用具として、先行研究で作成した質問紙(1997,村田他)に大幅な改訂を行い、慢性病児の家族アセスメント質問紙を作成した。これを用いて、慢性病児・障害児を家庭で療育する家族を対象に、病院の小児外来・診療所、養護学校において85家族(115人)に調査を実施した。信頼性および妥当性の検討において、表面妥当性・内容妥当性・構成概念妥当性、併存妥当性(家族ストレス認知、家族機能レベル尺度)が確認された。信頼性に関しても、Cronbach'αによる内的一貫性および再検査信頼性(家族資源・強み、家族機能レベル尺度)が確認された。また、実用性に関しては、質問項目が半減し,時間的および心理的負担が軽減した。2.アセスメント質問紙による慢性病児・障害児家族のアセスメントと看護介入指針上記の調査に基づく分析により、慢性病児・障害児における家族のストレス・病の捉え方・対処行動強みと資源、家族機能レベルおよびケアニーズがアセスメントされ、これに基づきケアニーズの確認とケア指針を試作した。3.アセスメント質問紙の臨床応用慢性的な健康障害を有する2事例について、開発した質問紙によるアセスメントとケアニーズの確認、看護介入指針の設定と来院時、家庭訪問時における観察・面接・相談結果との照合により、アセスメント質問紙利用の妥当性、信頼性と有用性が確認された。本研究は、慢性病児を療育する家族に対する長期的・組織的支援を示唆する家族アセスメント用具と看護介入指針の検討を目的とした。平成11年度は、以下の検討を実施した。1.概念モデルの再検討と精練本研究の概念モデルとして、先行研究で試作した家族長期ケアモデル(Hymovich'sモデル修正)を精錬し、有効なアセスメント指標を確定するために、共分散構造分析により構成概念の因果関係を分析した。この結果に基づき家族長期ケアモデルを改訂した。2.家族支援のためのアセスメント用具の再検討と精練、簡易化既存の家族長期ケアモデルに基づき作成した家族アセスメント質問紙を妥当性・信頼性・有効性・実用性・簡易化の点から次の方法で再検討した。アセスメント質問紙の構成を上記の共分散構造分析により改訂したモデルに併せ再構成した。既存の質問紙を慢性病児の家族130例のデータに基づき、項目分析・I-T相関分析・α係数の変化・因子分析の結果から再検討し、削除・修正・精練・簡易化した。次年度は改訂質問紙を用いた調査を実施し、有効性を検証する予定である。3.小児外来を通院する慢性病児の家族に対して、家族アセスメント質問紙を用いた看護相談を実施し、臨床的有効性の検討とケア二ーズのアセスメント指標の検討を実施した。本研究は、慢性病児を療育する家族に対する長期的・組織的支援のための家族アセスメント用具と着護介入指針の検討を目的とした.平成12年度は、以下の検討を実施し、またその成果の一部を発表した.1.家族長期ケアモデルの改訂と検証および国際家族看護学会における成果報告2.家族支援のためのアセスメント用具の精練・簡易化と改訂質問紙の作成既存の家族アセスメント質問紙を上記の改訂家族長期ケアモデル、ならびに小児外来および養護学校における看護相談の経験に基づき再検討した.

この緒果を考慮し、妥当性・信頼性・有効性・実用性・簡易化の点から改訂質問紙を作成した.3.改訂アセスメント用具の試用と有効性の検証改訂アセスメント質問紙を小児外来を通院する慢性病児の家族に試用して、アセスメントおよび看護相談を実施し、臨床的有効性と新たな改善点を検討中である.4.家族ケアニーズのアセスメントおよび介入指標の検討小児外来を通院する慢性病児の家族に対して、家族アセスメント質問紙を用いた看護相談を実施し、ケアニーズのアセスメントおよび看護介入指標の検討を実施中である.本研究は先行研究で試作した慢性病児を療育する家族に対する長期的・組織的支援を示唆する家族長期ケアモデル(Hymovich'sモデルの修正)の臨床応用として、アセスメント用具の開発と看護介入指針の試作を目的とした。最終年度である平成13度は、改定したアセスメント質問紙を用いて、医療施設に通院し、養護学校に通学する慢性的な健康障害を持つ小児(医療的ケアを要する児を含む)を療育する家族(88家族:118人)に対して調査を実施した。また、このデータの統計的解析および自由記述による家族の反応の分析、面接および看護相談の結果から、本質問紙の妥当性・信頼性と使用の可能性および有効性を確認した。次いで、このデータに基づき、8要素(病児および家族背景、家族の病いに対する捉え方、家族ストレス認知、家族対処、家族資源と強み、ケア提供者の疲労度、家族機能、子どものQOL)からなるアセスメント質問紙とケアニーズのアセスメント指標を確定した。さらに事例の分析を加え、家族発達段階別(育児期・教育期)および医療的ケアを必要とする小児を養育する家族用の看護介入指針を検討した。現在、改定アセスメント質問紙、ケアニーズアセスメント指標および看護介入指針を病院の小児外来および養護学校通学児の家族相談に適用し、その有効性と適用範囲の検討中である。併せて、本研究の成果報告書を作成中である。
量子ネットモデルを用いた大規模コンカレントシステムの系統的解析・設計に関する研究

移動体を含む大規模なコンカレントシステムを系統的に解析・設計するための理論的研究とその成果を実システムへ応用するための研究を以下のように行った。[1]理論的検討:移動体も含めてモデル化できる新しいモデルの性質の理論的検討とそれに関連するペトリネットの構造的性質などの理論的検討を行った。まず、ペトリネットモデルのトークンを拡張した形の量子ネットモデルやその他のペトリネットモデルの構造的性質を検討するため、ペトリネットのサブクラスや拡張クラスの構造的性質を検討すると共に、提案モデルの静的、動的性質の理論的検討、検証アルゴリズム等の検討を行った。また、CORBAやAspect Jなどを例に実システム適用時に必要になる技術のモデル化と解析を行った。更に、本モデルのモデルや関連クラスの検証アルゴリズムを並列分散処理させる方法を検討した。[2]プログラムパッケージの開発、模擬システムによる検証:上記理論的検討に基づいたプログラムパッケージを開発するため、前年度のプログラムを改良し、ネットワークで結合された複数のコンピュータのデータを収集、プログラムの配信などするためのソフトウエアのプロトタイプを作成してその動作を模擬システムを試用して検証した。また、グリッド型のネットワークシステムに対してタスクの割り当てを検討した。[3]研究成果:得られた結果を研究会、国際会議等で発表し、広く意見交換を行った。(11.研究発表参照)移動体を含む大規模なコンカレントシステムを系統的に解析・設計するための理論的研究とその成果を実システムへ応用するための研究を以下のように行った。(11.研究発表参照)以下に示す研究計画・方法によって移動体を含む大規模なコンカレントシスデムを系統的に解析・設計するための理論的研究とその成果を実システムへ応用するための研究を以下のように行った。[1]理論的検討:移動体も含めてモデル化できる新しいモデルの提案とその性質の理論的検討を行った。(a)まず、(i)ペトリネットモデルのトークンを拡張した形の量子ネットモデルIを検討した。また、このモデル検討結果を基に新しいモデル化手法を検討した。次に、(ii)提案モデルの解の代数的導出アルゴリズムための準備としてサブクラスの構造的性質を検討すると共に、(iii)提案モデルの静的、動的性質の理論的検討、検証アルゴリズム等の検討を行った。更に、(iv)従来手法と本モデルを用いる方法とを比較検討した。(b)移動体を陽にモデル化するため、上述(a)のモデルとは異なり、(i)量子ビットモデルの検討結果を参考に、拡張したプレースとトークンだけからなるような量子ネットモデルIIを検討した。[2]プログラムパッケージの開発、模擬システムによる検証:上記理論的検討に基づいたプログラムパッケージを開発するための準備として、複数のコンピュータを接続しデータを交換するためのソフトウエアのプロトタイプを作成し、その動作を検証した。(11.研究発表参照)以下に示す研究計画・方法によって移動体を含む大規模なコンカレントシステムを系統的に解析・設計するための理論的研究とその成果を実システムへ応用するための研究を以下のように行った。まず、(a)ペトリネットモデルのトークンを拡張した形の量子ネットモデルIや(b)移動体を陽にモデル化するため、上述(a)のモデルとは異なる量子ビットモデルIIの構造的性質を検討するため、ペトリネットのサブクラスや拡張クラスの構造的性質を検討すると共に、提案モデルの静的、動的性質の理論的検討、検証アルゴリズム等の検討を行った。また、(C)本モデルの検証アルゴリズムを並列分散処理させる方法についても検討した。[2]プログラムパッケージの開発、模擬システムによる検証:上記理論的検討に基づいたプログラムパッケージを開発するための準備として、前年度のプログラムを改良し、ネットワークで結合された複数のコンピュータのデータを収集、プログラムの配信などするためのソフトウェアのプロトタイプを作成してその動作を検証した。また、負荷分散のデータを取り、同一仕様の機器を使用した場合のタスクの割り当てを検討した。

(11.研究発表参照)以下に示す研究計画・方法によって移動体を含む大規模なコンカレントシステムを系統的に解析・設計するための理論的研究とその成果を実システムへ応用するための研究を以下のように行った。[1]理論的検討:移動体も含めてモデル化できる新しいモデルの性質の理論的検討とそれに関連するペトリネットの構造的性質などの理論的検討を行った。まず、(a)ペトリネットモデルのトークンを拡張した形の量子ネットモデルIや(b)移動体を陽にモデル化するため、上述(a)のモデルとは異なる量子ビットモデルIIの構造的性質を検討するため、ペトリネットのサブクラスや拡張クラスの構造的性質を検討すると共に、提案モデルの静的、動的性質の理論的検討、検証アルゴリズム等の検討を行った。また、(c)CORBAやAspect Jなどを例に実システム適用時に必要になる技術のモデル化と解析を行った。[2]プログラムパッケージの開発、模擬システムによる検証:上記理論的検討に基づいたプログラムパッケージを開発するため、前年度のプログラムを改良し、ネットワークで結合された複数のコンピュータのデータを収集、プログラムの配信などするためのソフトウエアのプロトタイプを作成してその動作を模擬システムを試用して検証した。また、グリッド型のネットワークシステムに対してタスクの割り当てを検討した。[3]研究成果:得られた結果を研究会、国際会議等で発表し、広く意見交換を行った。(11.研究発表参照)
金融制度改革が実態に与える影響に関する理論および実証研究

金融制度改革が実態経済に及ぼす影響について理論分析、実証分析を行い大きな成果を得た。まず、制度の変化がどのように実態経済に影響を及ぼしてきたか、詳細な実証分析を行った。たとえば(1)会社法施行を契機に導入が始まった買収防衛策、(2)倒産法改革が企業再建に及ぼした影響等が、実態経済に及ぼした影響を詳細に分析することができた。次に、その成果を踏まえて金融制度の変化が、マクロ経済変動や資産価格の変動とくにバブルと呼ばれるような現象にどのような影響を与えるのかを明らかにした。ここでは金融市場の不完全性を明示的に考慮したマクロモデルを用いて、(1)金融制度の進展とバブルの発生とには非線形的な関係があること(2)バブルが経済成長に与える影響についても、金融制度の状況に大きく左右されること(3)バブルが崩壊した後の救済政策のあり方と金融制度とは密接な関係があること等が明らかにされた。本研究では、我が国の金融市場において近年急速な変化や改正が行われた制度改革がどのようなものであったのか、その実態に沿って評価するとともに、その経済活動への影響を理論的・実証的に明らかにすることを目的としている。特に金融資本市場改革がコーポレート・ガバナンスの実情をどのように変化させ、それが企業行動やマクロ経済にどのような影響を与えるかを理論的・実証的に明らかにする。雑誌論文:倒産法制改革の銀行への影響について本研究においては、「制度改革に関する総合的なインパクトを検討する」という研究目的に基づき、日本の倒産法制改革が与えた影響について、研究実施計画に沿った形で分析を行い、一定の成果を得た。具体的には、日本の倒産法制改革が、銀行行動に対してどのような影響を与えたのかを理論的に分析した上で、実証的な検証を行った。まず、2000年4月の民事再生法施行に始まる日本での一連の倒産法制改革の内容についてまとめた。2000年以降、日本での倒産法制度はかなりの改革が行われ、その主目的は早期事業再生を促すことであったと一般的に言われている。しかし、これらの法制度改革が実際にどのような影響をもたらしたのか、特に事業再生のメインプレーヤーである銀行に対してどのような影響をもたらしたのかについては、十分な結果が得られているとはいえない。そこで、倒産法制度の改革が、銀行に及ぼしうる影響について、経済理論に基づいて整理し、分析を行った。さらに,その理論的整理の内容を検証するため、実証分析を行った。具体的には、法的手続き申請のタイミングで、メインバンクの株価がどのような変化を示したのかについて、着目をし、イベント・スタディを行った。その結果、DIP制を認めるなど債務者側に有利な法制度を用意することによって、早期の倒産処理手続きが促され、その効率性改善の効果がメインバンクに及んでいる可能性があることが確認された。学会発表においては、主に理論的検討の結果を報告した。コーポレートガバナンス面での制度改革が貿易構造や企業の投資行動に大きな影響を与えうること、また競争政策の影響も制度改革の総合的影響をみるうえで欠かせないことを導出し、報告した。本年度については、主に、金融制度改革が実態にどのような影響を与えるかあるいは今後どのような影響を与えるかについての実証分析を行うとともに、そのような制度改革がマクロ経済に対してどのようなインパクトを持つかという点について理論的分析を行った。金融に関連する制度改革の分析としては、まず,2000年4月の民事再生法施行に始まる倒産処理法制の改革の影響について分析を行った。具体的には,倒産処理法制を設計する上での重要なポイントである、業績悪化時の非効率な倒産処理先送りを抑制するメカニズムに着目し,倒産処理法制改革の中で,早期の倒産手続き着手を促すインセンティブを経営者に与える改正の影響について,年次財務データを用いて実証分析を行った。その分析結果によれば,民事再生法施行より前に法的手続きの申立を行った企業の場合,業績の落込みがあったタイミングから法的手続きに入るまで,平均的にみて5年程度の期間を要していたのに対し,民事再生法施行以降に法的手続きの申立を行った企業では,業績の落込みがあった翌年には,法的手続きに入る傾向があることが確認され,一連の制度改革によって,早期の企業再建着手が促進された可能性が高いことが明らかになった。また、近年は公開会社法という仮称の下で、金融制度全般にかかわる法制度の改正がさまざま議論されていることから、それらの議論を整理するとともに、その経済活動に対する影響等についても包括的に分析・検討した。さらに、以上の点を踏まえて、金融制度改革がマクロ経済活動にどのような影響を及ぼすかについても分析を行った。

金融危機の発生以降、金融制度がマクロ経済や世界経済にどのような影響を与えるのかについては関心が高まっている。それらの先行研究も踏まえて、金融制度の発展がマクロ経済の拡大を生み出すのか否か、特にバブルの発生との関係に焦点をあてて分析した。まず、金融に関連する制度改革の一つとして,倒産処理法制の改革の影響に関する実証分析を引き続き実施した。具体的には,倒産処理法制の改革が、どのような形で企業のインセンティブに影響を与えるかを検討し、金融制度改革がどのような意味で重要かを確認した。特に、一連の精度改革によって、早期の企業再建着手が促進された可能性が高いことが明らかになったことから、企業行動の早期の変革を促すうえで制度側の処理迅速性が重要なポイントになることが成果として得られた。次に、金融制度改革がコーポレート・ガバナンスに与える影響および、マクロ経済や資産市場に与える影響についても、大きな研究成果が得られた。特に資産バブルの発生が金融制度がどの程度適切に機能しているかの程度と大きく関係していることが明らかになった。さらに、資産バブルの存在がどのようにマクロ経済に影響するかについても、金融制度にかなり影響されることが明らかになり、制度改革が実態経済にどのようなルートを通じて影響を与えるかという大きな問題に対して意義のある成果が得られた。また、この点は、日本経済の実態のみならず、アメリカの金融危機や欧州の経済危機の実態を理解する上でも重要である。なぜならば、アメリカの金融危機についても欧州の経済危機においても、資産価格の変動が大きなポイントとなっており、この点からも、本研究で得られた成果は、より普遍的な意味でも重要な研究成果となっている。本年度は、金融制度に対して、法制度と民間金融機関との相互作用について考察を深め、一定の成果を得た。まず、金融制度に関する法制度の変遷について、データの整備を行い、制度の影響を検討できるようにした。次にこのデータを用いて、制度が実態経済に与える影響について、実証分析を行った。特に、破たん関連の法制度については、その影響が複雑であり、今年度はこの点についての検証をやや詳細におこなった。より具体的には、私的整理のプロセスは破たん法制とともに銀行がどのような形で関与しているかが、その成否に大きな影響を与える。そこで、この点に関する詳細な実証分析を積み重ねた。その結果、実はメインバンク自体の財務状況が、私的整理等のプロセスに大きな影響を与えることが明らかになり、法制度と民間金融機関の行動とが、この点でも密接に関連していることが明らかになった点は成果であった。このように民間金融機関の行動や財政状況が複雑な構造をもって金融システムのパフォーマンスに影響を与えるのだとすると、金融システムとマクロパーフォーマンスとの関係も、その影響を受けると考えられる。そこで、マクロ経済や資産価格への影響についても、このような金融機関の構造についても考慮に入れて考察を行った。特にバブルが崩壊した後の、救済政策が、どのように経済実態に影響を与えるのかについて詳細な検討を行った。
本州最北部における更新世人類集団の学際的調査・研究

青森県尻労安部洞窟で発掘調査を重ね、旧石器時代人の獲物に由来すると見られる更新世動物化石に多く資料を得た。主体を占めるウサギの歯に関しては形態分析を経て、一様にノウサギの資料である可能性が高いことを確認した。また洞奥部から出土した地域絶滅動種ヒグマ、ヘラジカの歯牙についてはマイクロCTにより歯根部の成長輪も観察。その結果、特にヒグマの犬歯は、2年目の秋に死亡した個体に由来することも確認することができた。生物境界線ブラキストン線の直下に位置する本州最北端における更新世の動物相と同地域に展開した旧石器時代人の狩猟活動。その実相に迫れたことが本研究の主要な成果となる。旧石器、動物化石と共伴する更新世人類化石の発掘を目指し、2013年7月27日から8月9日にかけ青森県尻労安部洞窟の発掘調査を実施した。その結果、洞窟奥部に堆積する更新世堆積層の上部より、絶滅動物であるヘラジカの頬歯3点ほか、これまでになく保存状態のよい大型哺乳動物の遺体群を発見することができた。国内の人類遺跡で初例となるヘラジカ遺体の発見は、極めて大きな意義をもつ。また、発掘期間中には当洞窟出土旧石器の石材産地を把握すべく、下北半島の主たる河川流域も踏査し、岩石標本の体系的な収集にも努めた。2012年に尻労安部洞窟の更新世堆積層から出土したクマ科の歯牙については、本年度、縄文期・現生のツキノワグマ標本およびアイヌ期・現生のヒグマ標本と歯冠計測値を比較した結果、今日本州に分布しないヒグマに由来すると判断するに至った。加えて当洞窟から採取した土壌サンプルを篩別、重鉱物を分析した結果、更新世堆積層の上部を中心に、約15,000年前に降灰した濁川テフラが多数含まれていることも明らかとなった。さらに、過年度出土動物化石のうち新たに5点の資料についてC14年代の測定も試みた。上記の研究成果に関しては、第79回日本考古学協会総会、日本動物考古学会第1回など都合4件の学会・研究会、さらに発掘期間中現地で開催した遺跡説明会において報告した。また、2012年度までの発掘調査の報告書についても執筆・編集を進め、来年度中に刊行し得る見通しも得た。なお、2011年尻労安部洞窟から出土したトラピーズについては、過年度の分析によりその石材がバイカル湖周辺に産するカショロンという岩石である可能性が指摘されていた。そこで、同岩石を素材とするザバイカル出土新石器2点をロシア科学アカデミーより借用し、走査電顕による検鏡とX線回折を試みた結果、尻労安部洞窟出土トラピーズと微細構造が酷似することも確認した。旧石器・動物化石と共伴する更新世人類化石の発見を目指し、昨年度に引き続き夏季(7月27日8月9日)に青森県尻労安部洞窟の発掘調査を実施した。その結果、後期更新世の層準より保存状態の良好なヒグマ・ヘラジカの化石を発見。洞窟奥部の更新世層準を発掘し得る状況も整うに至り、次年度以降の調査に一層の期待がもてるところとなった。本科研プロジェクトに先立つ当洞窟の発掘成果を纏めた報告書も上梓した(『青森県下北郡東通村尻労安部洞窟I-20012012年度発掘調査報告書-』六一書房, 2015)。A4版310頁にのぼる同報告書は、国内初となる旧石器と動物化石の明確な共伴例を詳述した書籍として反響を呼んでいる。過年度に出土したヒグマ・ヘラジカの歯牙については、マイクロCTで象牙質・セメント質に形成された成長輪の観察にも着手した。同観察が進み、死亡時季・年齢を特定できた暁には当洞窟を利用した旧石器時代人の狩猟活動をより詳細に論ずることが可能となる。昨年同様、学会等での成果発表も積極的に行った。予算の関係から昨年度は見送らざるを得なかったウェブサイトも開設。尻労安部洞窟の発掘成果も含め、本科研プロジェクトの情報発信に努めた。また、夏季発掘調査中に地元住民を対象とする成果報告会も開催し、アウトリーチ活動にも取り組んだ。さらに本研究プロジェクトの成果を社会へ還元すべく、最終年度に公開シンポジウムを開催する準備も進めた。その結果、幸いにしてむつ市、東通村双方の教育委員会から共催も取り付けることができ、日程を2015年11月7日に確定。会場も確保するに至った。過年度に引き続き、夏季に青森県尻労安部洞窟の発掘調査を進め、洞窟奥部から地域絶滅動物であるヒグマ、ヘラジカの良好な遺体を得ることができた。残念ながら、更新世人類化石の発見には至らなかったものの、彼らの猟果に由来する動物化石に更なる追加資料が得られた意義は大きい。マイクロCTによる断像の観察を進めた結果、過年度出土ヒグマ歯牙については、満3歳の冬眠前に死亡した個体に由来することも明らかとなった。歯牙成長輪の精査を通し、列島における旧石器時代人の猟季を具体的に示すことに成功した本成果は、内外の学者達の注目を集めた。また、過年度ナイフ形石器とも近接する状況で洞窟内から多出したウサギの歯については、形質的特徴の精査から、いずれも今日本州以南に生息するノウサギのそれに酷似し、北海道以北に生息するユキウサギの資料を含んでいないことが示唆された。

更新世末期にはすでに津軽海峡が形成されており、同海峡を越えられた陸獣が主に冬季に出現した氷橋を渡れる大型陸獣に限られていた可能性を説く河村善也氏の「氷橋説」。同仮説を支持する証左ともなるこの結果は、考古学のみならず生物地理学にとっても極めて重要な意味を持つ。上記の調査・研究成果については、第3回日本動物考古学会大会、第69回日本人類学会大会、XIX INQUA Congress等で発表した。また、本科研プロジェクトの最終年度に当たっていた昨年度は、11月7日・8日に青森県むつ市で公開シンポジウム『下北の石器時代』と関連遺跡のエクスカーション、1月6日から2月6日にかけては、慶應義塾大学図書館展示室において関連の企画展も開催。同会期中1月16日にはギャラリー・トーク、記念講演会も催し、研究成果のアウトリーチ活動に努めた。青森県尻労安部洞窟で発掘調査を重ね、旧石器時代人の獲物に由来すると見られる更新世動物化石に多く資料を得た。主体を占めるウサギの歯に関しては形態分析を経て、一様にノウサギの資料である可能性が高いことを確認した。また洞奥部から出土した地域絶滅動種ヒグマ、ヘラジカの歯牙についてはマイクロCTにより歯根部の成長輪も観察。その結果、特にヒグマの犬歯は、2年目の秋に死亡した個体に由来することも確認することができた。生物境界線ブラキストン線の直下に位置する本州最北端における更新世の動物相と同地域に展開した旧石器時代人の狩猟活動。その実相に迫れたことが本研究の主要な成果となる。尻労安部洞窟を利用した更新世人類集団の石材獲得活動を解明すべく計画した津軽半島域の岩石標本の採集作業は、天候不良に伴う河川の増水により、実施に危険が伴うことが予想されたため、見送らざるを得なかった。しかしながら、尻労安部洞窟の過年度発掘成果報告書の編集・刊行作業を終え、本科研プロジェクトの成果や関連情報を発信するウェブサイトも開設するに至り、前年度の遅れについては、概ね取り戻すことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。考古学(1)昨年度に引き続き夏季に尻労安部洞窟の発掘調査を実施する。(2)今夏も昨夏見送った津軽半島域の岩石標本採集作業についても、本年度予備日程も組んだ上で確実に実施を図る。(3)「古環境」、「狩猟活動と動物資源利用」、「人類集団の来歴」につき、これまでに得られた調査・研究成果を照合し、本州最北部における更新世人類集団について領域横断的かつ総合的な理解を深め、その成果を11月7日に開催するシンポジウムで公開することにも努める。(4) 2013年度から2015年度までの尻労安部洞窟の発掘調査報告書についても、本科研プロジェクトの終了後速やかに刊行できるよう、執筆・編集作業を進める。尻労安部洞窟における2002年度から2012年度までの調査成果を纏める報告書については、当初、昨年度中の刊行を予定していたが、過去10年間に発掘された膨大な動物遺体群の観察・分析に手間取り、各章の原稿を執筆し、編集作業に着手する段階で年度末を迎えてしまった。また、夏季に実施した尻労安部洞窟の発掘調査については、洞窟奥部の更新世堆積物を広範囲に掘削できるよう、当初予定していた以上に調査面積を広げた。これに伴い発掘および掘削土壌の水洗に要する人員も増員し、調査経費が嵩むところとなったため、初年度事業として予定していたウェブサイトの構築なども見送らざるをえなかった。本研究プロジェクトに関する情報発信を目的に制作したウェブサイトの完成が3月中旬となり、同経費の会計処理が間に合わず、繰越し金が発生した。
歯根膜線維のリモデリング制御技術開発を基盤とした革新的短期間矯正治療法樹立の試み

「三次元培養歯根膜由来EPCを利用した歯根膜線維産生法の確立とその歯科矯正治療への応用」を実現するため、三次元培養歯根膜由来血管内皮前駆細胞(EPC)の牽引ならびに機械的刺激に伴い発現が変化し、線維産生能力を変化させるキー遺伝子の同定を試みた。三次元培養法として、歯根膜由来EPCにより細胞塊を形成し、細胞塊のcollagenゲルへの移植、包埋を行いI型collagenゲルに牽引刺激を作用させる方法を検討した。歯根膜由来EPCのI型collagenゲル内での細胞塊形成とその三次元培養系への機械的刺激作用モデルは完成したが、ゲルからの細胞成分抽出が困難なため抽出方法の最適化を検討中である。「三次元培養歯根膜由来EPCを利用した歯根膜線維産生法の確立と歯科矯正治療への応用」を実現するため、三次元培養歯根膜由来血管内皮前駆細胞(EPC)の牽引ならびに圧迫刺激に伴いその発現が変化し、この細胞の線維産生能力を変化させるキー遺伝子を同定することを目的とした。三次元培養法として、歯根膜由来EPCによりSpheroid(細胞塊)を形成し、形成したSpheroid(細胞塊)のcollagenゲルへの移植、包埋を行う。またcollagenゲルに磁気マイクロビーズを作用させ、牽引刺激を作用させる方法を検討した。歯根膜由来EPCを用いてのSpheroid(細胞塊)形成の検討を行った。培養条件として、20%FBSとFGFを添加した培地に1×10^4ずつ96wellのSpheroid plateに播種し、37°Cで48時間培養を行った。細胞が集合したのを確認後、TypeIコラーゲンゲルにSpheroidを静置させ、その上にゲルの填入を行った。TypeIコラーゲンゲルの性状は、0.3% TypeIコラーゲンが2割、滅菌水4割、FBS2割、メディウム1割、再構成用緩衝液1割を用いた。さらにゲルに5-30μlと濃度を変化させてマグネットビーズを混合した。Spheroidをゲルに静置24時間後、ゲルから20mm離した距離で永久磁石を60分作用させた。作用後、ゲルから細胞のRNA、タンパクを抽出した。しかし、このゲルに包埋された状態からのRNAやタンパク質の抽出効率が予測に反して低いことが原因し、これまでに二次元培養にて判明した牽引力によるこの細胞の線維産生能力の向上は、三次元培養ではまだ確認されていない。今後、ゲルからのサンプル抽出効率を向上させると共に、EPCの三次元培養下で確認される牽引刺激あるいは圧迫刺激に伴う線維産生能を調節するキー遺伝子を同定したい。これまでに、EPCによるSpheroid(細胞塊)形成を確認しており、また、その細胞塊をTypeIコラーゲンゲルへと移植し、三次元培養が適切に実施できることを確認している。当初の予定ではこの三次元培養されたEPCよりRNAやタンパク質を抽出して、この細胞における牽引刺激に伴う線維産生能を調節するキー遺伝子を同定するために網羅的な検出方法を試みるところであるが、上述の通りゲルからのサンプル抽出が容易ではないことが判明したため、その対応策を考案し実施しているところである。以上のごとく、現在までに遺伝子レベルでの解析のための三次元培養技術を利用する研究基盤は整えられているが、サンプル抽出方法を適正化する必要がある。ゲルに包埋された状態からのRNAやタンパク質の抽出効率が予測に反して低いことが原因し、これまでに二次元培養にて判明した牽引力によるこの細胞の線維産生能力の向上効果は、残念ながら三次元培養ではまだ確認できていない。ゲルからのサンプル抽出効率を向上させると共に、EPCの三次元培養下で確認される牽引刺激あるいは圧迫刺激に伴う線維産生能を調節するキー遺伝子を同定するため、これまでに、EPCによるSpheroid(細胞塊)形成を確認しており、また、その細胞塊をTypeIコラーゲンゲルへと移植し、三次元培養が適切に実施できることを確認している。当初の予定ではこの三次元培養されたEPCよりRNAやタンパク質を抽出して、この細胞における牽引刺激に伴う線維産生能を調節するキー遺伝子を同定するために網羅的な検出方法を試みるところであったが、上述の通りゲルからのサンプル抽出が効率よく実施できていないのが現状であり、その対応策を考案し実施しているところである。以上のごとく、現在までに遺伝子レベルでの解析のための三次元培養技術を利用する研究基盤は整えられているが、サンプルの抽出方法を適正化する必要があり、今後も継続してこのサンプル調製方法について工夫を重ねて行きたい。

三次元培養法として、歯根膜由来EPCにより細胞塊を形成し、細胞塊のcollagenゲルへの移植、包埋を行いI型collagenゲルに牽引刺激を作用させる方法を検討した。歯根膜由来EPCのI型collagenゲル内での細胞塊形成とその三次元培養系への機械的刺激作用モデルは完成したが、ゲルからの細胞成分抽出が困難なため抽出方法の最適化を検討中である。現在、ゲルからのサンプル抽出を容易にするための方法について調査中である。すなわち、多くの細胞数を利用したSpheroid(細胞塊)形成による工夫や、ゲルからのサンプル抽出の際、ゲルの粉砕時にコラゲナーゼを併用することでサンプル抽出液がゲル内の細胞に暴露しやすくする工夫などを組み合わせて実施している。当初の方法(ゲルの粉砕のみ)よりもサンプル回収効率は向上しており、今後の遺伝子レベルならびにタンパク質レベルでの網羅的な解析に繋げたい。そして、28年度(最終年度)の研究計画の通り、in vitro実験でピックアップしたEPCの牽引刺激に伴う線維産生能を調節するモデル遺伝子の機能をin vivoで確認し、歯根膜構成細胞における線維産生能を調節するキー遺伝子を捉えたい。矯正歯科
末端酸化酵素を用いた膜エネルギー変換機構の可視化による解析

遺伝子操作や大量調製が容易な大腸菌チトクロムbo型ユビキノール酸化酵素を呼吸鎖末端酸化酵素のモデル系として酸化還元共役プロトンポンプ機構(膜エネルギー変換機構)の分子生理学的研究を進め、以下の研究成果を得た。1)プロトン輸送や電子移動の素過程を解析するために、前年度作成したシステイン残基フリー酵素を出発材料としてサブユニットI分子表面に新たにユニークなシステイン残基を導入した変異酵素を作成した。2)還元型酵素と分子状酸素との反応を吸収変化として時間分解計測し、高親和性キノン結合部位が分子内での電子伝達の媒介に必須であることを明らかにした。また、新たに同定した特異的阻害剤(置換フエノール類)を用いることにより各素過程を個別に解析することが可能になった。3)光励起性プローブとしてリボフラビンを利用した光還元反応におよぼすシアンa効果を解析し、bo型ユビキノール酸化酵素と蛋白ファミリーの異なるbd型ユビキノール酸化酵素では酸性賛成残基の解離または水素結合状態の動態が異なることを見い出した。4)発現ベクターとサブユニットIの解離性および芳香族残基の変異体を作成した。ヘリックス6のグルタミン酸286は近傍の複核中心での酸化還元レベルを感知してプロトン輸送に関与していることを示唆する結果を得た。チロシン288等は複核中心の構築や局所的な電子移動に関与している可能性が示された。今後、分光学的手法に加えて光電圧変化としてプロトン・電子の輸送過程を追跡・解析することにより、酸化還元共役プロトンポンプ機構の全体像を解明できるものと期待される。遺伝子操作と大量調製が容易な大腸菌キノール酸化酵素を末端酸化酵素のモデル系として、酸化還元共役プロトンポンプ機構の研究を進め、以下の成果を得た。1)ナノ計測系の構築:プロトンと電子の輸送経路の同定、輸送経路の微細構造とイオンの動態の解明を目的として、酵素分子表面に導入したアンカーに分子プローブ(pHプローブや光励起性電子供与基)を結合させ、プロトン輸送や電子移動の反応素過程を高時間分解能で解析するためのナノ計測系を構築した。サブμ秒分解能の時間分解分光システムを完成させ、また、サブユニットI-IVのCys残基を全てSerに置換したCys-free酵素を材料としてチャネル出入り口の予想部位や金属中心近傍にCys残基の導入を行った。2)酵素複合体の構造:サブユニットIVの置換変異と復帰変異の解析、架橋実験から、本酵素の構造は土壌細菌のチトクロムc酸化酵素に類似していることを明らかにした。また、6Åの反射を示す結晶を得、現在、構造決定のための条件検討を進めている。3)基質酸化部位の構造と機能:大腸菌酵素は、基質の酸化還元に伴って放出・消費されるプロトンのためのチャネルを備えている。キノール酸化部位(Q_L)の構造を明らかにするため、系統的に合成したユビキノン誘導体を用いて置換基の効果を検討した。Q_L部位は2-メトキシ基と5-メチル基の認識部位に立体的な制約を持ち、6-イソプレニル基は結合親和性の増加に関与することを見い出した。一方、高親和性キノン結合部位(Q_H)は、Q_Lとは異なる結合特性を持つことを示した。好気的増殖を抑制するキノンアナログの耐性変異株を取得し、その解析を行った。以上の研究から、サブユニットIIのQ_Lで2電子酸化が起こり、Q_HはサブユニットIの低スピンヘムに逐次的に1電子伝達を行うのみならず、電子リザーバーとして電子移動を調節することが示唆された。
クラスタリング法を中心とした教師なし学習の統計理論の構築

本研究では,関数データに対する教師なし又は半教師付き分類問題に対して,関数データの高次元性に着目した新しい方法の開発と理論的性質の解明を行った.また,高次元小標本データに適したクラスタリング法として提案したdistance vector clusteringに関して理論的性質の解明を行った.これらに加えて,シンプルで強い仮定を必要としないfMRIデータに対する脳活動領域の特定法を提案した.正則化によるクラスタリング法に関する理論的研究において,最も基本となるL1正則化を用いたクラスタリング法ではクラスタが形成されず,クラスタリングとしての意味をなさないクラスタ数1に対応する罰則係数の取り方でしかクラスタ中心の一致性が成り立たず,良い挙動を示さないことが分かった.そのため,より重要な関数データに対するクラスタリング問題に取り組んだ.関数データに対するクラスタリング法の研究では,関数データの無限次元性に着目することで,強い条件のもとではあるが漸近的にperfectな分類が達成できる方法を提案した.また,関数データのクラスタリングの困難性を高次元データと対比することで非常に直観的に示すことができた.明らかになった困難性をclearできれば,高次元データのクラスタリング問題と同様に比較的弱い条件の下で,良い性質をもったクラスタリング法の提案が可能となる.高次元データに対するクラスタリング法に関しては,現在論文を再投稿中であり,実際のfMRIデータに適用することで外れ値の検出等に役立っている.また,提案手法であるdistance vector clusteringは大阪大学下平教授らが開発したR packageであるpvclustに組み込んで頂く予定である.本年度は,主に高次元データ及び関数データに対する分類の限界と可能性について研究を行った.高次元データのクラスタリング法に関しては,Hall et al. (2005, JRSS B)とは異なる条件の下であっても,同様の幾何構造が成り立てば,提案手法であるdistance vector clusteringがうまく機能することを示した.また,関数データの分類問題に関しては,ある種の半教師つき分類問題に対して関数データの高次元性をうまく利用した従来法とは異なるアプローチの分類法を提案し,その理論的性質についても明らかにした.さらに,Chiou and Li (2007, JRSS B)で提案されている関数データのクラスタリング法の性質は,真のクラスタが既知である実データ解析では意味のない状況でしか明らかにされていなかったが,このクラスタリング法が真のクラスタを特定するための条件を明らかにした.加えて,脳情報データ解析の中で最も基本的で重要であるfMRIデータから脳活動領域を特定する問題に取り組んだ.Zhang et al. (2008, CSDA)で提案されているシンプルな一階差分推定量がZhang and Yu (2008, AoS)と同様の弱い条件の下で,漸近正規性をもつことを示し,SPM等の代表的な解析ソフトに組み込まれている従来法が必要とする強い仮定を必要としない新しい活動領域の特定法を提案した.さらに,実データにおいても提案手法がうまく機能することを示した.以上の成果は,現在論文執筆中または投稿中である.さらに,国内または国際会議において発表を行い,統計学や機械学習の研究者と議論を深めた.本研究では,関数データに対する教師なし又は半教師付き分類問題に対して,関数データの高次元性に着目した新しい方法の開発と理論的性質の解明を行った.また,高次元小標本データに適したクラスタリング法として提案したdistance vector clusteringに関して理論的性質の解明を行った.これらに加えて,シンプルで強い仮定を必要としないfMRIデータに対する脳活動領域の特定法を提案した.正則化によるクラスタリング法に関する理論的研究を通して,正則化によりクラスタを形成する方法はクラスタが形成されずらく,うまく機能しない場合が多いことがわかった.そのため,より重要な関数データに対するクラスタリング法に関する研究へ移行し,ある程度の成果が得られた.高次元データに対するクラスタリング法に関しては,現在論文の再投稿中であり,実際のfMRIデータに適用することで外れ値の検出等に役立っていることから,おおむね順調である.以上より,高次元データに対するクラスタリング法の研究はおおむね進んでいるが,正則化によるクラスタリング法の研究を関数データに対するクラスタリング法に変更したため,やや遅れていると評価した.27年度が最終年度であるため、記入しない。教師なし学習の統計理論,fMRIデータ解析関数データに対するクラスタリング法に関する研究は方法論的なものが多く,理論的なアプローチが少ない.これまでの研究で関数データの無限次元性に着目することで,強い条件の下では,漸近的にperfectな分類を行えるクラスタリング法を構築した.しかし,実データ解析の場面においては,条件が不自然であるため,より弱い条件の下で良い性質をもった関数データに対するクラスタリング法の構築を目標とする.また,これに関連して,関数データの共分散構造の差も反映したよりよい関数データの判別分析法の構築についても取り組む.困難が生じた場合は,現在関数データの正準相関分析の理論研究において共同研究を行っている京都大学の山本助教と共同研究を行う.また,余裕があれば,正則化によるクラスタリング法が悪い性質をもつことをまとめ,論文化することを検討する.27年度が最終年度であるため、記入しない。
小中学校を通した電気単元指導の改善に関する研究

正しい電気概念の獲得を目指し,小学校から中学校まで一貫した電気単元の指導の在り方を検討する。現在の電気単元の指導の結果として,多くの児童生徒が「電圧」について正しい理解を獲得できていない.そのため本研究では,「電圧」概念の獲得が最重要課題であると捉え,小中学生が電圧をイメージできるような実体モデルの開発を行う.これを用いた授業実践を通して,小学校から中学校までの一貫したありうべき電気学習の指導方法を提案する。
可視５フェムト秒パルス光を用いる“分子間熱反応遷移過程”の直接観測と機構解明

(1)コヒーレント分子振動励起による分子間熱反応の誘起手法開発まず、コヒーレント分子振動励起による分子間熱反応の誘起を試みた。既存のTi:サファイア再生増幅器(Spectra Physics, Spitfire)を光源とし非直線光パラメトリック増幅器により発生させた、可視-極限的超短パルスレーザー光(525725 nm)を用いた。このパルスレーザー光は5255波数のエネルギー幅を有しており、非平行振動温度換算すれば7500 Kの温度を与えているのと同等である。紫外部にのみ吸収を有する有機化合物に可視-極限的超短パルスレーザー光を照射すると、電子基底状態において誘導ラマン過程を通して複数のラマン活性な分子振動を同時にかつコヒーレントに励起することが可能であり、疑似熱反応を誘起できる。可視領域に吸収がない様々な純液体もしくは高濃度溶液を試料として用いて分子間熱反応の誘起を試みたところ、アルコールの脱水縮合反応を誘起できることが示された。(2)分子間熱付加反応の遷移状態分光ポンプ・プローブ測定により脱水縮合反応の遷移状態分光を試みた。分子振動周期よりも閃光時間の短い可視-極限的超短パルスレーザー光をポンプ光として照射すると、パルスレーザー光の光電場と分極した化学結合とが相互作用することで、振動周期よりも短時間に化学結合が電場の向きに引っ張られるなどの効果により分子振動位相がそろう。その結果、分子振動位相がそろった状態で電子基底状態において反応が進行するため、反応のコヒーレンスが新たに生じ、これらの分子が同時に反応するコヒーレント反応が誘起される。誘起されたコヒーレンスが持続している時間内において、可視-極限的超短パルスレーザー光をプローブ光として照射すると、分子振動の変化を実時間で計測できる(遷移状態分光)。ところが、シグナル強度が低く、反応機構解析には至っていない。(1)コヒーレント分子振動励起による分子間熱反応の誘起手法開発当初の計画通りに、コヒーレント分子振動励起反応として分子間熱反応を誘起できることを確認した。その過程で、加熱しても熱反応が進行しない有機化合物に可視-極限的超短パルスレーザー光を照射すると、コヒーレント分子振動励起により気化反応が進行することを見いだした。さらに、上述したコヒーレント分子振動励起反応は全ラマン活性な分子振動モードを励起することで誘起する擬似熱反応であるが、照射する極限的超短パルスレーザー光のスペクトルを整形すると選択的に任意の分子振動モードのみをコヒーレントに励起できる可能性が示唆された。このように、分子間熱反応の誘起手法開発するうえで、分子間熱反応誘起を確認するだけでなく、コヒーレント分子振動励起の新たな研究領域への応用の可能性を見出した。(2)分子間熱付加反応の遷移状態分光コヒーレント分子振動励起により分子間熱反応の誘起が確認された純液体のアルコールを用いて、脱水縮合反応の遷移状態分光を試みた。しかし、シグナル強度が低く反応機構解析には至っていない。種々の解析から遷移状態分光の実現にむけて、パルスレーザー光の安定性を向上させノイズを軽減させる必要があることがわかった。そのため、2019年度は新たにパルスレーザー光の安定化を試みる。遷移状態分光の実現にむけて、パルスレーザー光の安定性を向上させノイズの軽減を目指す。具体的には、自動電動ステージに光減光フィルターや波長板をのせて制御用のアクチュエータとし、非直線光パラメトリック増幅器の種光と励起光のスペクトルや強度をモニターしフィードバックすることで、可視-極限的超短パルスレーザー光を安定化させる。ノイズを軽減することで、S/N比を向上させ遷移状態分光を実現する。一方、NMRなどを利用して反応を検討することで、パルスレーザー光の安定化と並行して、コヒーレント分子振動励起反応の駆動過程の詳細を解析する。