hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋低栄養細菌の低栄養環境への適応に必要な遺伝子産物の検索とその機能

熊野灘低栄養海域から低栄養液体培地を用いて分離した通性低栄養海洋細菌KE10株は,人工海水に0.5ppm程度の有機物を加えた低栄養培地で増殖可能なうえ,全く有機物を添加しない人工海水中でも長期間生存可能である。これまでに一般的な生理学的特徴から本細菌はVibrio属に属することが明らかになっていたが,今回PCR法を用いてKE10株の16SリボゾームRNA遺伝子を増幅し,その塩基配列を決定したところ,本菌株はAlteromonas macleodiiのそれとおよそ95%の高い相同性を示した。次にKE10株を5gペプトンを含む高栄養培地および0.5gのペプトンしか含まない低栄養培地で培養し,その対数増殖期と定常期の細菌細胞からタンパク質を抽出した。同時に,全く有機物を添加しない人工海水中で2週間飢餓生残させた細菌細胞からもタンパク質を抽出した。それらをMultiphore II二次元電気泳動システム(ファルマシア社)を用いて二次元展開し,それぞれの状態の細菌細胞のタンパク質発現のパターンを比較した。その結果低栄養培地で対数増殖している細菌細胞に特徴的にみられるタンパク質が5種見つかった。この中から特に存在量が多いタンパク質(Olg I)を切り出し,ナイロンメンブレンに転写後,微量アミノ酸気相シークエンサー(ABI社)を用いてN-末端のアミノ酸配列を決定し,その情報からオリゴヌクレオチドプローブを作製した。このプローブを用いてKE10株のゲノムDNAからOlg I遺伝子をクローニングした。この遺伝子の全塩基配列を決定した結果,生物界に広く存在するAldehyde dehydrogenaseと比較的高い相同性が得られた。特に,Vibrio choleraのそれとアミノ酸配列で64%と極めて高い相同性を示した。低栄養条件下での増殖能との関連については現在解析中である。
木構造に基づくグラフアルゴリズムの設計法に関する研究

本研究では「アルゴリズムの統一的設計法」の確立を目的とする。様々な実用上の問題は、グラフに関する組合せ最適化問題として定式化できるが、それら多くの問題は一般のグラフに対してはNP困難である。そこで、グラフのクラスをある程度制限することで、効率のよいアルゴリズムの開発が行われてきた。これらのアルゴリズムはグラフの構造を上手く利用することで得られているが、このアプローチにはグラフ理論に関する深い知識を必要とする。したがって、よりアルゴリズム設計者に親和なアルゴリズム設計論の確立・体系化が求められていた。本研究では、グラフアルゴリズム理論の観点から「解くことができるインスタンス条件とその利用法」の解明をすることが研究目的であった。研究実施計画通りに研究を進めてきた。本研究で得られた成果として、グラフ特に木や木幅が小さいグラフに関する理論的な展開とアルゴリズムの効率化があげられる。木幅というのはグラフを木分解する際、分解木の節点に含まれるグラフの点の数の最大値から1を引いた値である。木幅1のグラフは林であり、木幅2のグラフは直並列グラフである。特に木に対しては、グラフの分割と巧みな動的計画法を導入して、the partial vertexcover problemやthe ridesharing problemを多項式時間で解くアルゴリズムを研究開発することに成功した。また、コグラフにおいて、分解木を用いて被覆辺数をパラメータとしたときのFPTアルゴリズムを開発することにも成功した。特に本研究で開発したアルゴリズムは、木やコグラフにおける数多くの組合せ問題に適用可能と思い、効率よいアルゴリズム、多項式時間アルゴリズム、FPTアルゴリズムの開発に役に立つと思っている。最終年度で得られた成果をまとめた5編の学術論文や国際会議論文を発表しており、高く評価できる。平成28年度の当初研究実施計画通りに研究を進めてきた。現時点で得られた成果として、グラフ特に木や木幅が小さいグラフに関する理論的な展開とアルゴリズムの効率化があげられる。今回の検証で、木や直並列グラフなどの木幅が小さいグラフに対しては、グラフの分割と巧みな動的計画法を導入して、数多くの組合せ問題を擬多項式時間で解くアルゴリズムが存在することが判明した。今後、さらに理論と実験で検証したいと思っている。本研究では、グラフのクラスをある程度制限することで、効率のよいアルゴリズムの開発が行われてきた。これらのアルゴリズムはグラフの木構造を上手く利用することで得られた。詳細について次のようになる。任意のグラフG=(V、E)が次のような2つの条件を満たす分解木T=(VT、ET)がある。条件1Tの各節点X∈VTはグラフGの点集合Vの部分集合であり、V=∪Xである。ここで∪XはすべてX∈VTの和集合である。条件2任意のVの部分集合Sで誘導されたGの部分グラフが連結であれば、VT(S)から誘導されたTの部分グラフも連結である。ここで、VT(S)={X∈VT | X∩S ≠0}である。分解木Tの木幅tw(T)=max{|X|:X∈VT}-1を定義する。もし、tw(T)=1であれば、グラフGは閉路を持たない林であり、さらにGは連結であれば、Gは木である。直並列グラフはtw(T)=2の分解木が存在する。そのような木幅が小さい分解木をもつフラフに対して、グラフの分割と巧みな動的計画法を導入すれば、数多くの組合せ問題を擬多項式時間で解くアルゴリズムが存在することが検証できた。具体的には、分解木の各節点の解のベクトル表現の種類が高々グラフの入力サイズの多項式で抑える方法をある程度を発見し、数多くの組合せ問題を擬多項式時間や多項式時間で解くことをある程度研究開発することに成功した。平成29年度の当初研究実施計画通りに研究を進めてきた。

現時点で得られた成果として、グラフ特に木や木幅が小さいグラフに関する理論的な展開とアルゴリズムの効率化があげられる。木幅というのはグラフを木分解する際、分解木の節点に含まれるグラフの点の数の最大値から1を引いた値である。木幅1のグラフは林であり、木幅2のグラフは直並列グラフである。今回の検証で、特に木に対しては、グラフの分割と巧みな動的計画法を導入して、the partial vertexcover problemやthe ridesharing problemを多項式時間で解くアルゴリズムが存在することが判明した。今後、さらに理論と実験で検証したいと思っている。本研究では、グラフのクラスをある程度制限することで、効率のよいアルゴリズムの開発が行われてきた。これらのアルゴリズムはグラフの木構造を上手く利用することで得られた。特に木に対しては、グラフの分割と巧みな動的計画法を導入して、the partial vertexcover problemやthe ridesharing problemを多項式時間で解くアルゴリズムが存在することが判明した。例えば、the ridesharing problemについて、目的地を一点に限定し、かつ各径路も固定されたときに、木の各節点の解のベクトル表現の種類が高々グラフの入力サイズの多項式で抑える方法を発見し、多項式時間で解く方法を研究開発することに成功した。また、the partial vertexcover problemについては、コグラフにおいて、分解木を用いて被覆辺数をパラメータとしたときのFPTアルゴリズムを開発することに成功した。今回の開発したアルゴリズムは、木やコグラフにおける数多くの組合せ問題に適用可能と思い、効率よいアルゴリズム、多項式時間アルゴリズム、FPTアルゴリズムの開発に役に立つと思っている。本研究では「アルゴリズムの統一的設計法」の確立を目的とする。様々な実用上の問題は、グラフに関する組合せ最適化問題として定式化できるが、それら多くの問題は一般のグラフに対してはNP困難である。そこで、グラフのクラスをある程度制限することで、効率のよいアルゴリズムの開発が行われてきた。これらのアルゴリズムはグラフの構造を上手く利用することで得られているが、このアプローチにはグラフ理論に関する深い知識を必要とする。したがって、よりアルゴリズム設計者に親和なアルゴリズム設計論の確立・体系化が求められていた。本研究では、グラフアルゴリズム理論の観点から「解くことができるインスタンス条件とその利用法」の解明をすることが研究目的であった。研究実施計画通りに研究を進めてきた。本研究で得られた成果として、グラフ特に木や木幅が小さいグラフに関する理論的な展開とアルゴリズムの効率化があげられる。
中高年者における食行動と肥満・サルコペニアとの関連：時間栄養学的アプローチ

2018年度は66名に対して調査や結果説明会を実施し、栄養・食品摂取量をはじめその他生活習慣やフレイル、サルコペニアに関する情報を収集した。さらに、サルコペニアを判断する上で用いる、体組成データ(骨格筋量、四肢筋量、骨格筋指数:SMI、体脂肪量・率、Body mass index:BMI)と栄養素の内、食物繊維ならびにビタミンA(レチノール、レチノール当量、βカロテン、βカロテン当量)摂取量、さらに睡眠・就寝・起床時間との関連を横断的に分析した。その結果、総・不溶性食物繊維摂取量が多いほどBMI、SMIは有意に低かった(p<0.05)。一方で、水溶性食物繊維でも同様の傾向は見られたが統計学的に有意ではなかった。また、女性ではレチノール摂取量が多いほど筋肉量が有意に高かったが、他のビタミンAと体組成との関連、男性におけるビタミンA摂取量との有意な関連はみられなかった。さらに、睡眠時間とBMIや体組成との関連を分析したがそれらに有意な関連は認められなかった。就寝時間については、遅くなるほどBMIの多変量調整平均値が有意に高く(p<0.05)、体脂肪率・量についても高くなる傾向が認められた(p<0.10)。起床時間についても、遅くなるほど体脂肪率・量の多変量調整平均値が有意に高かった(p<0.05)。これら研究は横断研究のため解釈に留意が必要だが、食物繊維やβカロテン、就寝・起床時間は、体組成指標と関連している可能性が示された。当初は食行動との関連を見る予定であったが、食行動によって影響の受ける可能性のある栄養素類との関連を分析、考察するのに時間を要した。今年度は進捗が遅れてしまったが、既にデータベースの構築は進んでおり、研究目的を達成するための網羅的解析を実施する体制を構築予定である。本年度は、東温スタディのフィールド調査を行い、378名に対して、肥満・サルコペニア、食行動に関する検査を実施した。また、「体重変化」をテーマとして、以下の解析を行った。【解析1】2009-10年のベースライン調査、2014-15年の追跡調査に参加した非肥満(Body mass index:BMI<25)の30-79歳の男女615名を対象とし、血清レプチン濃度を性別3分位に分け、5年後の体重5%増加、5%減少それぞれのオッズ比(95%信頼区間)を算出した。その結果、血清レプチン濃度が高いほど、体重5%減少の多変量調整オッズ比が低く(最高3分位0.57: 0.32-1.02、傾向性p=0.04)、その傾向は60歳以上の高齢者でより明確であった。体重増加については明確な関連が認められなかった。【解析2】2009-11年のベースライン調査、2014-16年の追跡調査に参加した65-79歳の男女398名を対象とした。ベースライン時の「お腹いっぱい食べること」の有無と、5%以上の体重低下の多変量調整オッズ比(95%信頼区間)を算出した。その結果、ベースライン時に「お腹いっぱい食べること」がない者に比べて、「お腹いっぱい食べること」がある者の5%以上の体重低下の多変量調整オッズ比は、1.78(1.04-3.04)であった。また、5%以上の体重低下を示さなかった者では、5年間で「お腹いっぱい食べること」が「ある」から「ない」に変わった者が20.2%であったのに対し、5%以上の体重低下を示した者では、28.1%(p=0.09)であった。5年前後ともに「お腹いっぱい食べること」が「ない」者に比べて、前後ともに「ある」者、また「ある」から「ない」に変わった者の多変量調整オッズ比を分析した結果、それぞれ1.71(0.92-3.19)、2.72(1.22-6.06)であった。当該年度では、データの収集・データベース構築は予定通り進み、構築途中のデータである程度の知見を得ることもできた。一方で、血中レプチン・ビタミンD濃度測定についてはまだ測定にかかる予備試験の段階である。

就寝時間については、遅くなるほどBMIの多変量調整平均値が有意に高く(p<0.05)、体脂肪率・量についても高くなる傾向が認められた(p<0.10)。起床時間についても、遅くなるほど体脂肪率・量の多変量調整平均値が有意に高かった(p<0.05)。これら研究は横断研究のため解釈に留意が必要だが、食物繊維やβカロテン、就寝・起床時間は、体組成指標と関連している可能性が示された。当初は食行動との関連を見る予定であったが、食行動によって影響の受ける可能性のある栄養素類との関連を分析、考察するのに時間を要した。平成29年度までのデータベース構築が構築できたため、平成30年度は構築データを活用し、主に縦断的な解析を実施する。今年度は進捗が遅れてしまったが、既にデータベースの構築は進んでおり、研究目的を達成するための網羅的解析を実施する体制を構築予定である。丸山が年度内に愛媛に移動となって交通費などで差額が生じた。当初予定しているよりも、2018年度の調査実施人数が少なかったため。
消化管壁内神経叢による腸管運動調節機構の研究

PCPA投与により腸管壁内の上皮および筋層内のセロトニン濃度は2030%まで減少した。reserpine投与でも同様のことが報告されており、これらの内因性セロトニンが減少したラットを用いてex vivoモデルで蠕動運動を検討したところ、運動量が著明に減少し、蠕動運動が発生する間隔も著明に延長した。これらのことから、腸管壁内の内因性セロトニンが蠕動運動に大きく影響していると考えられた。2.5HT受容体拮抗薬の蠕動運動に対する作用腸管血管灌流モデルを用いて各種のセロトニン受容体拮抗薬が蠕動運動に及ぼす影響を薬理学的に検討した。5-HT3受容体拮抗薬は蠕動運動の運動量を減少させ、蠕動運動の発生間隔を延長させた。5-HT4受容体拮抗薬は蠕動運動の運動量を減少させたが、発生間隔には影響しなかった。5HT1および5HT2受容体拮抗薬は蠕動運動に対して作用しなかった。これらのことから、蠕動運動は腸管壁内中の内因性セロトニンの影響を大きく受けており、5-HT3受容体、5-HT4受容体を介して調節されていると考えられた。慢性ラットモデルにおける食後期の運動パターンはex vivo腸管血管灌流モデルで発生する運動と極めて類似していた。Ex vivoモデルで発生する運動は生理的な蠕動運動に近いと考えられ、腸管自体が基本的な蠕動運動を発生する能力を持つことが判明した。このラットを用いてex vivoモデルで蠕動運動を検討したところ、運動量が著明に減少し、蠕動運動の発生する間隔も著明に延長した。内因性セロトニンが蠕動運動に大きく影響していると考えられた。3)5HT受容体拮抗薬の蠕動運動に対する作用5HT1および5HT2受容体拮抗薬は運動に対して影響しなかった。5HT3および5HT4受容体拮抗薬は蠕動運動を抑制した。この際、5HT3受容体拮抗薬は蠕動運動運動量を減少さすだけでなく、蠕動運動の発生する間隔を延長するのに対して、5HT4受容体拮抗薬は運動量だけを減少させた。これらのことから、蠕動運動は主に5HT3受容体を介して調節されていると考えられた。ex vivoモデルで発生する運動が生理的な蠕動運動に近いことが判明したことは、今後このモデルを使用して行う薬理学的検討が、その薬物のほぼ生理学的な影響をみていることにつながると考えられ、このモデルの有用性が証明された。PCPA投与による内因性セロトニン枯渇実験から、内因性セロトニンが蠕動運動に大きく影響していると考えられ、セロトニンの重要性が証明された。更に、5HT受容体拮抗薬を用いた研究から、蠕動運動は主に5HT3受容体を介して調節されていると考えられ、今後の腸管の病態生理の研究を進める上で大きな成果を上げた。このラットを用いてex vivoモデルで蠕動運動を検討したところ、運動量が著明に減少し、蠕動運動が発生する間隔も著明に延長した。

この際、5HT3受容体拮抗薬は蠕動運動の運動量を減少さすだけでなく、蠕動運動の発生する間隔を延長するのに対して、5HT4受容体拮抗薬は運動量だけを減少させた。これらのことから、蠕動運動は主に5HT3受容体を介して調節されていると考えられた。ex vivoモデルで発生する運動が生理的な蠕動運動に近いことが判明したことは、今後このモデルを使用して行う薬理学的検討が、その薬物のほぼ生理学的な影響をみていることにつながると考えられ、このモデルの有用性が証明された。PCPA投与による内因性セロトニン枯渇実験から、内因性セロトニンが蠕動運動に大きく影響していると考えられ、セロトニンの重要性が証明された。更に、5HT受容体拮抗薬を用いた研究から、蠕動運動は主に5HT3受容体を介して調節されていると考えられ、今後の腸管の病態生理の研究を進める上で大きな成果を上げた。
老年痴呆モデルラットの対光縮瞳反射に関する研究

本研究は、コリン神経系活動低下による対光縮瞳反応性の低下を痴呆早期発見のための指標として用いることができないかを実験動物を用いて検討し、抗痴呆薬効評価の一助となすことを目的として計画した。瞳孔対光反応測定システムは現在も開発中であるため、代わりの手法による評価を検討したが、当初期待したような成果は得られなかった。抗痴呆薬に関する研究では、昨年までに、行動薬理学的手法により、漢方処方・釣藤散が・学習障害改善作用を示すことを報告し、その主たる作用は釣藤鈎が担っていることを明らかにした。本年は、培養細胞系を用いて、過酸化物よって誘発される神経細胞死に及ぼす効果を検討した。NG108-15細胞をH_2O_2で処理すると、濃度に依存して細胞死を引き起こした。釣藤散の構成生薬・釣藤鈎は前処置により、H_2O_2刺激による細胞死を抑制した。また近年アルツハイマー病治療薬としての可能性が注目されているウコン成分クルクミンは、H_2O_2との同時処置では細胞死を抑制したものの、前処置ではむしろ細胞死が増強されることが認められた。また、釣藤散はマウスの薬物誘発睡眠の増強作用を有していることも明らかとなった。釣藤散中の生薬・釣藤鈎の成分であるpteropodineおよびisopteropodineはラット脳RNAを微量注入したツメガエル卵母細胞上に発現したアセチルコリン、セロトニン受容体の惹起する電流応答を強く増強した。その分子機構については現在検討中である。一方、rhynchophylline.およびisorhynchophyllineは、同様の系でNMDA電流応答を非競合的に抑制した。その作用部位は既知のいずれの部位でもないことが推定された。瞳孔対光反応測定システムは現在も、エルモ・松下電工社において開発中であり、そのシステムによる検討は本年度は行えなかったが、代わりの手法による評価を現在検討中である。抗痴呆薬に関する研究では、両側総頸動脈永久結紮マウスの水迷路課題において、漢方処方・釣藤散が、学習障害改善作用を示すことを報告し、その主たる作用は釣藤鈎が担っていることを明らかにした。また成分についてのさらなる研究を行って、アルカロイド成分Geissoschizine、Rhynchophylineの有効性を明らかにした。現在、培養細胞系を用いて、過酸化脂質やグルタミン酸によって誘発される神経細胞死に及ぼす効果を検討することにより、その作用機序の解明を目指した実験をすすめている。一方、同じ漢方処方でも、四物湯による学習障害改善作用は、一生薬、単離成分には帰結しなかった。スコポラミンで学習障害を誘発したマウスの受動的回避学習課題は、四物湯によって回復するものの、四物湯の中の一生薬を除くと、いずれの場合もその作用が減弱した。以上のことより、四物湯では、四生薬が揃って抽出されることにより有効性を示す結果が得られることがわかった。これが、一成分であるのか、複数成分の相加相乗効果によるのかは、今後の検討課題である。
センサネットワークの設計支援技術

本研究では,ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)プロトコルの設計開発を支援する技法を開発している.同技法では,特定のアーキテクチャや開発言語に依存しない抽象度の高い形でモデリング可能なWSN用システムモデル,設計開発を複雑化するファクターを開発者に意識させることなくセンサーノードの振舞いを規定することを可能とする自動設計アルゴリズム,さらにはそれを容易に性能評価可能なシミュレーションシステムなどを備える.プログラム設計が困難とされる協調型センサーシステムに着目し,アルゴリズムレベルの記述からNesCなどの実装言語で記述されたセンサーノードプログラムに変換するアルゴリズムを開発し,シミュレーションと実環境実験のシームレス連携機構の実現,シミュレーションシステムの効率化, WSNプロトコル設計開発試行による機能検証,設計したプロトコルの性能評価による自動設計アルゴリズムの評価と改善などを実施している.またこれらの手法やシステムを活用して位置情報や人の行動・環境センシングシステムの設計開発を行い,応用システムに対する提案技術の有効性を評価している.本研究では,ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)プロトコルの設計開発を支援する技法を開発している.同技法では,特定のアーキテクチャや開発言語に依存しない抽象度の高い形でモデリング可能なWSN用システムモデル,設計開発を複雑化するファクターを開発者に意識させることなくセンサーノードの振舞いを規定することを可能とする自動設計アルゴリズム,さらにはそれを容易に性能評価可能なシミュレーションシステムなどを備える.プログラム設計が困難とされる協調型センサーシステムに着目し,アルゴリズムレベルの記述からNesCなどの実装言語で記述されたセンサーノードプログラムに変換するアルゴリズムを開発し,シミュレーションと実環境実験のシームレス連携機構の実現,シミュレーションシステムの効率化, WSNプロトコル設計開発試行による機能検証,設計したプロトコルの性能評価による自動設計アルゴリズムの評価と改善などを実施している.またこれらの手法やシステムを活用して位置情報や人の行動・環境センシングシステムの設計開発を行い,応用システムに対する提案技術の有効性を評価している.本研究では,ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)プロトコルの設計開発を支援する技法を開発している.まずWSNプロトコルの設計自動化手法を提案し,特定のアーキテクチャや開発言語に依存しない抽象度の高い形でモデリング可能なWSN用システムモデルを開発する.これにより設計開発を複雑化するファクターを開発者に意識させることなくセンサノードの振舞いを規定することを可能とし,WSN開発者の負担を軽減することを狙う.また,WSN実装および性能評価の支援手法を提案し,下流設計過程における課題の解決を図る.さらにこれらの手法に基づくWSN設計開発支援システムを開発する.アプリケーション開発を例題としたプロトコル設計開発実験を実施し,実証実験を行うまでの開発期間やコストを評価する.以上の技法により,これまで設計開発者のスキルや勘に依存していたWSN設計をシステマティックに行うことを可能とし,コンピュータ支援によるWSN設計開発技法の確立を図る.本年度は,プロトコル自動設計技法の基本方式を実現している.具体的には,自動設計に必要なWSNシステムモデルならびにそれを用いた自動設計アルゴリズムの基本フレームワークを規定し,自動設計アルゴリズムの基礎開発を行った。このため,既存WSNプロトコルの解析および分類によるセンサノード単位動作の抽出と規定,センサノードおよびノード間ネットワークのアーキテクチャ基本構成要素の決定,WSN動作モデル,アーキテクチャモデルと制約記述モデルの規定などを行った.同時に自動設計アルゴリズムの設計開発も開始した.具体的には,アルゴリズムの入力方式の規定,WSN基本通信方式の決定とそのライブラリ化,自動設計アルゴリズムのプロトタイプ実装と基本機能検証などを行っている.本研究では,ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)プロトコルの設計開発を支援する技法を開発している.昨年度までは,WSNプロトコルの設計自動化手法とその支援ミドルウェアの基本フレームワークを提案している.同フレームワークでは,特定のアーキテクチャや開発言語に依存しない抽象度の高い形でモデリング可能なWSN用システムモデル,設計開発を複雑化するファクターを開発者に意識させることなくセンサーノードの振舞いを規定することを可能とする自動設計アルゴリズム,さらにはそれを容易に性能評価可能なシミュレーションシステムを備える.今年度は主に自動設計アルゴリズムの設計開発を行った.特にプログラム設計が困難とされる協調型センサーシステムに着目し,アルゴリズムレベルの記述からNesCなどの実装言語で記述されたセンサーノードプログラムに変換するアルゴリズムを開発している.基本的には,プロトコルやアプリケーションにおける複数ノードの協調動作をまとめて関数化したAPIを用いて記述されたセンサーノードの動作を,全体として不整合のないように協調動作して実現するようなセンサーノードプログラムに変換する.モバイルノードが互いの距離などを測定し,その結果をもとに協調的に位置推定を行うプロトコルなどに対する適用例を示している.また,シミュレーションシステムについても開発を開始している.これらの技法により,これまで設計開発者のスキルや勘に依存していたWSN設計をシステマティックに行うことを可能とするWSN設計開発技法の確立を引き続き図っていく.本研究では,ワイヤレスセンサネットワーク(WSN)プロトコルの設計開発を支援する技法を開発している.同技法では,特定のアーキテクチャや開発言語に依存しない抽象度の高い形でモデリング可能なWSN用システムモデル,設計開発を複雑化するファクターを開発者に意識させることなくセンサーノードの振舞いを規定することを可能とする自動設計アルゴリズム,さらにはそれを容易に性能評価可能なシミュレーションシステムを備える.今年度はこれまでに開発したWSNシステムモデルと自動設計アルゴリズムを元に,WSN実装および性能評価の支援手法を開発した.また,それをもとにWSN設計開発支援システムの設計開発を行っている.

具体的には,シミュレーションと実環境実験のシームレス連携機構の設計拡張,シミュレーションシステムの効率化,WSNプロトコル設計開発試行による機能検証,設計したプロトコルの性能評価による自動設計アルゴリズムの評価と改善などを実施している.実機実験は通常,小規模WSNに限られることから,小規模WSNに対してはより現実性が高い実機実験を実施し,現実環境から得られる情報を用いて,大規模WSNの計算機シミュレーションの現実再現性を向上し,実環境とシミュレーション環境のシームレスな連携を可能とするアプローチなどを採用している.これらの手法に基づくWSN設計開発支援システムの基本コンポーネント設計と実装を行い,それを活用して位置情報や人の行動・環境センシングシステムの設計開発を行うことで,そのような応用アプリケーションに対する提案技術の有効性を評価している.
虚血性脳障害治療における興奮性神経伝達物質阻害薬およびカルシウム拮抗薬の効果

虚血による脳神経細胞障害の発生過程において興奮性アミノ酸の細胞外への放出や細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が重要な役割を担っていると考えられている。本研究は虚血性脳障害治療を目的として,興奮性アミノ酸受容体遮断薬,あるいはCa^<2+>遮断薬を投与し,その効果がよく知られているバルビタールと対比させ検討した。【対象及び方法】砂ネズミ53頭を非虚血負荷群,対照群,薬剤投与群に分けた。対照群は両側の総頚動脈を遮断することによって3分間の前脳虚血を負荷した。薬剤投与群では腹腔内にペントバルビタール30mg/kg,ケタミン10mg/kg,塩酸ベニジピン10,30,40μg/kg,MK801 4mg/kgのいずれかを投与し,15分後に3分間の前脳虚血を負荷した。ペントバルビタール投与群では5分間の虚血負荷も行なった。またNBQX60mg/kgを3分間の前脳虚血直後に投与した。虚血中の脳温はその後の神経障害の程度に大きく影響するため,本実験では虚血中の脳温および直腸温をモニターして厳重に37°Cに維持した。1週間後に脳を摘出して組織検査を行ない,海馬CA1細胞の障害の程度を比較した。【結果】対照群の海馬CA1野では従来の5分間脳虚血と同程度の強い神経細胞死が観察された。薬剤投与群の中で対照群と比較して有意水準1%で有意差が認められたのは,バルビタール投与後の3分間虚血群と虚血後投与のNBQX群であった。【考察】バルビタールの虚血前投与による脳細胞障害に対する有効性はよく知られている事実であり,今回の実験でもその効果が確認された。AMPA型受容体のアンタゴニストであるNBQXの脳神経細胞障害に対する保護効果が認められたが,電位依存性Ca^<2+>チャネルを遮断するベニジピン,あるいはNMDA型受容体作動性チャネルを遮断するMK801およびケタミンは保護効果が認められなかった。このことから虚血性神経細胞障害におけるAMPA型受容体の重要性が示唆された。本実験は砂ネズミに前脳虚血を起こさせ、虚血による神経機能障害および海馬CAI細胞の組織障害に対する各種治療薬の効果をみる目的で行われるが、現在予備実験が終了したところである。砂ネズミをハロセン麻酔下に脳定位固定用U字フレ-ムに固定し、両側総頚動脈血流を5分間遮断し、その後無拘束下に5日間生存させた。その結果脳虚血による明確な神経機能障害および海馬CAI細胞に典型的な虚血性障害像がみられた。この実験の経過中に、虚血性脳障害度は実験室内の環境温に予想以上に大きく左右されることが判明した。従来砂ネズミの総頚動脈遮断実験では海馬CAI細胞に障害像を見るためには5分間の血流遮断が必要とされたが、これは実験中砂ネズミの体温が低下したためであり、体温を厳密に37°Cに維持した場合約3分で障害像を見ることが判明した。

このため実験中脳温をモニタ-し、脳温を一定に保つ恒温環境のもとに前脳虚血を得るシステムを作製し、ハロセン麻酔下のコントロ-ル実験を行っている。これに引き続き、各種治療薬を投与し、その効果を検討する予定である。砂ネズミ53頭を非虚血負荷群,対照群,薬剤投与群に分けた。対照群は両側の総頚動脈を遮断することによって3分間の前脳虚血を負荷した。薬剤投与群では腹腔内にペントバルビタール30mg/Kg,ケタミン10mg/Kg,塩酸ベニジピン10,30,50μg/Kg,MK801 4mg/Kgのいずれかを投与し,15分後に3分間の前脳虚血を負荷した。ペントバルビタール投与群では5分間の虚血負荷も行った。またNBQX60mg/Kgを3分間の前脳虚血直後に投与した。前年度の予備実験で虚血中の脳温はその後の神経障害の程度に大きく影響することが判明したため,本実験では虚血中の脳温および直腸温をモニターして厳重に37°Cに維持した。1週間後に脳を摘出して組織検査を行ない,海馬CA1細胞の障害度を比較した。【結果】対照群の海馬CA1野では従来の5分間脳虚血と同程度の強い神経細胞死が観察された。薬剤投与群の中で対照群と比較して有意差(p<0.01)が認められたのは,バルビタール投与後の3分間虚血群と3分間虚血後投与のNBQX群であった。【考察】バルビタールの虚血前投与による脳細胞障害に対する有効性はよく知られている事実であり,本実験でもその効果が確認された。AMPA型受容体の拮抗薬であるNBQXの脳神経細胞障害に対する保護効果が認められたが,電位依存性Ca^<2+>チャネルを遮断するベニジピン,あるいはNMDA型受容体作動性チャネルを遮断するMK801およびケタミンは保護効果が認められなかった。NBQXはAMPA型受容体の拮抗薬であるが,結果的に電位依存性Ca^<2+>チャネル,NMDA型Ca^<2+>チャネルもブロックする。この多チャネル作動性により効果を現したものと推察する。
サルデーニャの舞踊音楽研究-ラウネッダスの舞踊音楽との比較考察を通して-

本研究は、イタリア・サルデーニャ島の舞踊音楽について、これまで看過されてきた舞踊の観点からの分析・考察を加えることによって、音楽の構造を相関的・包括的に解明することを目的としている。本年度は、これまでサルデーニャでおこなってきたフィールドワークの成果をまとめ、博士論文を完成させた。本研究では、とくにラウネッダスlauneddas(サルデーニャの三管クラリネット)で演奏される舞踊曲の構造を、「イスカラiskala」という概念の分析・考察を通して明らかにしている。本研究のポイントは二つあり、第一に、イスカラの概念をめぐって、サルデーニャの民俗誌を描き出したことである。フィールドワークから得られた資料やインタヴューを基に、イスカラが成立した背景を社会的・文化的に考察し、人々の実践感覚として、<共同体の維持>と<個人の名誉>を同時に追求する心性が、サルデーニャの共同体社会、ラウネッダス奏者の世界、そして舞踊の場に共通して認められることを明らかにした。ラウネッダス舞踊はこのような実践感覚に基づくパフォーマンスであり、イスカラが演奏のアウトラインとして、また舞踊のプロットとして機能していることを論じた。第二に、イスカラとして伝承されてきた一連の旋律型を解明したことである。本研究では、ラウネッダス演奏の中心地サッラブス地方のマエストロ、アウレリオ・ポルクへの聞き取り調査から得られたインタヴューと録音資料を基に、<観念レベル>と<具体レベル>という新たな枠組みのもと、イスカラに関する言説、イスカラを弟子へ教える教習過程、イスカラに基づく実際のパフォーマンス(演奏と舞踊)の三つの段階を分析・考察した。論文には、筆者が舞踊曲の演奏の採譜・分析から特定したイスカラの旋律型を掲載している。また、ラウネッダス舞踊が盛んであったイェルツ村やヴィッラプッツ村で記録・収集した資料からステップをラバノーテーションLabanotationによって記譜・分析し、旋律型の展開に照らしあわせ、舞踊の観点からも旋律型の分析結果を実証した。本研究は、サルデーニャの舞踊音楽について、これまで看過されてきた舞踊の観点からの分析・考察を加えることによって、音楽の構造を相関的・包括的に解明することを目的としている。特別研究員奨励費によりイタリアで行ったフィールドワーク(2005年7月21日10月1日)では、筆者がとくに対象とするラウネッダスlauneddas(イタリアのサルデーニャ島の三管クラリネット)の舞踊曲について、次のような調査を行なった。第一に、ラウネッダス演奏の中心地サッラブス地方のマエストロ、アウレリオ・ポルクへ聞き取り調査を続行し、ラウネッダスの舞踊曲の演奏規範と内容について情報を蒐集した。このインタヴュー記録から、筆者は、ラウネッダスの音楽を理解する鍵となる概念「イスカラ」に関する考察を進めている。また、筆者は国内でラウネッダスの舞踊曲の演奏分析を進めており、「イスカラ」の解明にむけて、ラウネッダス奏者の言説と演奏を等しく分析・考察することを試みている(「イスカラ」に関する考察の一部は『東洋音楽研究』第70号(平成16年度)に掲載予定)。第二に、イェルツ、マラカラゴニスなど、かつて祭りのラウネッダス舞踊が盛んであった村にて聞き取り調査を行い、祭りの時期・運営・内容等に関する情報を蒐集した。さらに、舞踊について、ステップを実際に学び、記録すると同時に、踊り方のさまざまな実例を調査した。現在、イェルツ村のステップをラバノーテーションLabanotationによって記譜し、規範的な譜例を作る作業を進めており、この分析・考察結果から、舞踊と音楽の相補的関係を実証する準備を進めている。以上のような蒐集資料をもとに、引き続き分析・考察を行い、ラウネッダス舞踊という音楽実践を体系的・客観的に理解するための解釈の枠組みを措定し、博士論文として纏めることを予定している。

また、ラウネッダス舞踊が盛んであったイェルツ村やヴィッラプッツ村で記録・収集した資料からステップをラバノーテーションLabanotationによって記譜・分析し、旋律型の展開に照らしあわせ、舞踊の観点からも旋律型の分析結果を実証した。
哺乳類の発生・分化過程における染色体構築原理の解明

哺乳類染色体の構築原理に関する知見を得ることを目的とし、セントロメア領域におけるエピジェネティクス異常の蓄積はセントロメアの機能崩壊を導き、染色体分離異常を引き起こすこと、染色体末端テロメア領域の複製タイミングおよび高次クロマチン構造による複製タイミング制御についての新たな知見、DNA複製・転写における核マトリックスの役割の提示、DNA損傷時の複製フォーク進行ダイナミクスとその制御機構について、新たなDNA損傷応答機構を解明する等の成果を上げた。正常な発生・分化の過程で、体細胞型のゲノムの構築が、いつどのように行われ継承されるかを、エピゲノム状態、複製、染色体機能、染色体核内配置との間との調節という基本原理に関して明らかにするため、培養細胞系で以下のような基礎データを得た。1.セントロメアヘテロクロマチン領域のエピジェネティクスとドメイン構造の確立:DNAメチル化阻害剤5-aza-2'-deoxycytidine処理後にセントロメア領域の転写活性が上昇し、次いで複製タイミングがS期中・後期から初期に早まることを見出し、セントロメア周辺領域でヘテロクロマチン様修飾ピストンが減少し、逆にユークロマチン様修飾ピストンの蓄積が見られることを示した。これが、転写活性化とその維持に働き、爆発的な転写活性化を導くことを見出し、以上から、DNAの脱メチル化は転写活性化を導いた上で、複製タイミング制御の混乱を導き、DNA複製依存的にピストン修飾パターンに影響を与えることを明らかにした。2.クロマチンドメインの構築と複製・転写・核内配置の相互関係:ヒトサテライトIII領域の転写の誘導は、この領域の複製フォークの進行を抑制または停止することを示した。また、DT40細胞を用いて、Crystallin遺伝子は転写サイレントであるにもかかわらず、転写ファクトリーへ入り、核マトリックスとの親和性が高まる可能性を示した。3.染色体安定性保証機能:Poly(ADP-ribese)polymeraseは通常時から複製フォークの進行を負に制御し、DNA損傷に衝突した時に効率よく減速し、その後の修復経路にスムーズに移行できるように、いわゆる複製フォークのブレーキ役として機能していることを示した。4.ES細胞を用いて、核内受容体GCNFがDNAメチルトランスフェラーゼ3bをリクルートしてOct3/4を不活化することを明らかにした。計画に基づいて研究を進めたが,特に,○DNMT1阻害剤5-aza-2'-deoxycytidine(aza-dC)処理マウスm5S細胞の複製フォークの進行速度をゲノムワイドに解析するとともに,FISH法を用いて高メチル化DNA領域のMaSat,MiSatを可視化し,この領域の複製フォークの進行速度を解析した結果,aza-dC処理により,ゲノムワイド,MaSat,MiSatでいずれも複製フォークの進行速度が減速することを示した。その原因としてMaSat,MiSatでDNAの脱メチル化と,それに伴う転写活性化が起きていることを示し,転写因子が複製フォークの進行を妨げ,この領域の複製フォークの進行速度を減速させた可能性を示した。この他aza-dC処理により,DNA複製依存的にDNA損傷が誘導されること,DNA損傷が高頻度に誘導されるマウスセントロメア周辺領域において複製フォーク進行速度が遅延していることなどを見出した。○ヒト各種培養細胞に対して,BrdUを用いてDNAを複製標識し,間期核FISHによる解析に加えて,マイクロアレイや定量的リアルタイムPCRを用いて,サブテロメア領域のマクロな領域とミクロなゲノム領域における複製タイミングを解析した結果,サブテロメア領域の複製タイミングは細胞間で異なり,同じ細胞であっても染色体によって複製タイミングは異なっていること,多くのサブテロメア領域はテロメアの複製タイミングと一致し,複製タイミングの早い領域が多いこと,一部のサブテロメア領域についての解析から,マクロには,複製タイミングが早い領域ほど,核内部に配置し,GC含量が高く,サブテロメア領域でも複製タイミング,核内配置,GC含量の関係に相関があること,ミクロには,複製タイミングは遺伝子の転写活性よりもヒストン修飾と強い相関があることなどを明らかにした。すわなち,サブテロメア領域において,ヒストン修飾が複製タイミングの制御機構の上流に位置し,エピジェネティックな要因でクロマチンの構造が決定し,その高次クロマチン構造の変化によって複製タイミングが制御されることを示した。計画のうち本年度特に特に成果が得られたテロメア領域の複製タイミングについて報告する。既にテロメラーゼ陽性細胞であるHela細胞のテロメアDNAの複製タイミングを詳細に解析しているが、ヒトのALT細胞である(VA-13細胞)を用いてテロメアDNAの複製タイミングを解析した。まず、ALT細胞であるVA-13細胞を細胞周期同調法によって、S期(DNA合成期)に分画した。細胞周期同調法として、DNAポリメラーゼα阻害剤であるアフィジコリン処理により一旦S期に同調した細胞を通常培地でリリース培養し、S期の各時期で細胞を回収する方法をもちいた。細胞周期同調後、ハロゲン化ヌクレシドであるBrdUとBrdCを同時に複製鎖に取り込ませ標識し、回収後BrdU、BrdCにより複製標識されたゲノムDNAに対して、抗BrdU抗体を用いた免疫沈降を行い、複製直後のDNAのみを回収した。

BrdUで標識したDNAからはGリッチ鎖とCリッチ鎖がともに回収され、この産物に特定の遺伝子領域に対するプライマーを用いて定量的リアルタイムPCRを行いテロメアの複製タイミングを定量的に解析した。コントロールを確認し、この方法に正確に特定遺伝子領域の複製タイミングが解析可能であることを確認した。次にテロメア反復配列特異的なプライマーセットを用いて解析した結果、S期の中期に特異的なピークが見られた。このことから、VA-13細胞のテロメアはS期中期に複製すると考えられる。既にテロメラーゼ陽性細胞のHela細胞もS期中期にテロメアが複製することを示しており、テロメラーゼ陽性細胞とALT細胞でテロメアDNAの複製は共にS期中期で行われていることが示された。この他、DNA損傷時のPARP-1の役割、核マトリックス上での複製開始と転写の関係、セントロメアヘテロクロマチン領域のDNA低メチル化とヒストン修飾変化のクロマチンダイナミクス等をまとめた。
空間的な分布をもつ機微情報を差分プライバシ―基準に基づいて秘匿する手法の機能拡張

本研究では,人に関わる集計データのプライバシーを保護し,かつ有用性と処理効率を向上させる手法の開発を目指す.具体的には,「差分プライバシー」基準を満たし,「矛盾値の発生」「部分和精度の劣化」「計算量の増大」という問題を同時に解消・抑制する「Top-down精緻化を伴うPrivelet法」の二次元化に挑む.まず,1Top-down精緻化の二次元拡張可能性を分析し,その分析結果を踏まえて2実現方式とアルゴリズムを開発する.続いて,3計算機シミュレーションにより二次元Top-down精緻化の特性を調査する.さらに,一次元方式との比較を通じ,4二次元化による特性改善効果の有無やその大きさを評価する.本研究では,人に関わる集計データのプライバシーを保護し,かつ有用性と処理効率を向上させる手法の開発を目指す.具体的には,「差分プライバシー」基準を満たし,「矛盾値の発生」「部分和精度の劣化」「計算量の増大」という問題を同時に解消・抑制する「Top-down精緻化を伴うPrivelet法」の二次元化に挑む.まず,1Top-down精緻化の二次元拡張可能性を分析し,その分析結果を踏まえて2実現方式とアルゴリズムを開発する.続いて,3計算機シミュレーションにより二次元Top-down精緻化の特性を調査する.さらに,一次元方式との比較を通じ,4二次元化による特性改善効果の有無やその大きさを評価する.
可視光によるTeVガンマ線時間変動天体の同時観測と星野モニター

活動銀河からのガンマ線放射は、激しく時間変動をしており、TeV領域では15分程度の時間スケールの現象まで報告されている。このような現象を他波長で同時観測して現象の解明に役立てるためには、ほぼ同じ経度にある望遠鏡で観測を行う必要がある。本研究では、短い時間スケールで可視光領域との同時観測を行うために、CANGAROOガンマ線望遠鏡の脇に小型の光学望遠鏡を設置し、短い時間スケールでの同時観測を実現することを目指す。また観測中の天体付近の星野をモニターして大気の状態を監視し、チェレンコフ観測の質の判断材料を提供することも目的とする。本年度は前年度に製作した小型光学望遠鏡システムを用い、国内でテスト観測を行った後、南オーストラリア・ウーメラへ移送し、テスト観測を行った。全自動で観測が行えるシステムを目指し、望遠鏡のコンピュータコントロールや、冷却CCDカメラによる画像データ取得にはネットワークでの操作が容易なLinux上でのソフトウェアを用いた。前者は国内の別グループにより開発したものを改良して用い、後者はライブラリを用いて自作した。国内での観測では活動銀河核Mrk421の撮影に成功した。ウーメラでの観測は、別グループによって提供される予定の自動開閉式観測小屋の準備が間に合わなかったため、夜毎に極軸を設置調整する手間がかかり、多くの時間を観測に費やすことができなかったが、ジョンソンUBVRIフィルターを用いて恒星をさまざまな天頂角で波長バンド毎に測定し、大気による減衰を測定することができた。さらに、これをモデル計算と比較し、ウーメラにおける大気の状態を知ることができた。これはチェレンコフ光による天体ガンマ線の観測データを解析する際に、観測された光量からガンマ線エネルギー推定する際に重要な情報となるものである。本年度は小型光学望遠鏡システムを国内で組み上げ、テスト観測を開始した。望遠鏡の架台や鏡筒、冷却CCDカメラは市販のアマチュア用の製品を購入した。望遠鏡は口径30cmのシュミットカセグレン式とし、コンパクトで集光力に優れたものとした。冷却CCDカメラは特に量子効率の高いApogee社のカメラ(Ap-7p)型とし、標準測光が可能なフィルターホイールを装備したものとした。望遠鏡の架台はコンピュータコントロールで天体が自動で導入できるものを用いており、パーソナルコンピュータを通じて遠隔操作が可能である。望遠鏡の主焦点には冷却CCDカメラを設置し、イメージデータもパーソナルコンピュータを通じて読み出す。それぞれのコントロールソフトは市販のものがあるが、両者を統一的にコントロールすることはできないため、現在必要なソフトウェアの作成を行いながら、研究所周辺で実際の星空に向け、活動銀河Mrk421などの観測を行いながら、システムのデバッグと性能試験を行っている。この望遠鏡は次年度にオーストラリアのチェレンコフ望遠鏡の脇に設置する予定である。活動銀河からのガンマ線放射は、激しく時間変動をしており、TeV領域では15分程度の時問スケールの現象まで報告されている。

本研究では、短い時間スケールで可視光領域との同時観測を行うために、CANGAROOガンマ線望遠鏡の脇に小型の光学望遠鏡を設置し、短い時間スケールでの同時観測を実現することを目指す。また観測中の天体付近の星野をモニターして大気の状態、を監視し、チェレンコフ観測の質の判断材料を提供することも目的とする。本年度は前年度に製作した小型光学望遠鏡システムを用い、国内でテスト観測を行った後、南オーストラリア・ウーメラヘ移送し、テスト観測を行った。全自動で観測が行えるシステムを目指し、望遠鏡のコンピュータコントロールや、冷却CCDカメラによる画像データ取得にはネットワークでの操作が容易なLinux上でのソフトウェアを用いた。前者は国内の別グループにより開発したものを改良して用い、後者はライブラリを用いて自作した。国内での観測では活動銀河核Mrk421の撮影に成功した。ウーメラでの観測は、別グループによって提供される予定の自動開閉式観測小屋の準備が間に合わなかったため、夜毎に極軸を設置調整する手間がかかり、多くの時間を観測に費やすことができなかったが、ジョンソンUBVRIフィルターを用いて恒星をさまざまな天頂角で波長バンド毎に測定し、大気による減衰を測定することができた。さらに、これをモデル計算と比較し、ウーメラにおける大気の状態を知ることができた。これはチェレンコフ光による天体ガンマ線の観測データを解析する際に、観測された光量からガンマ線エネルギー推定する際に重要な情報となるものである。
電力産業における下請制と品質維持

不確実性のもとで模索をしなければならないとき、業務の一部を外部に委託することが、十分な合理性を持つことがある。業務の委託を効率的に進める上では、これまで考えられてきたようにインセンティブの供与に拘泥する必要は必ずしもない。電力産業においては特に、インセンティブ供与が与える戦略的効果を図ることが重要である。また、サービスの最終ユーザーが求める品質等が、業務委託契約の段階で十分に反映されるよう図ることが有効である。本研究は、下請制が電力産業にもたらす特殊な効果を抽出・評価すること、さらに、電力産業における品質・サービス水準を維持するための産業組織のあり方を論じることを目的としている。この研究の成果を用いて、自由化の進展により、電力産業において現在より下請企業に依存する割合が大きくなった場合、産業の提供する品質・サービス水準、たとえば広域停電の発生リスク等に影響を与える可能性があるのかどうか等を論じる。公益事業が提供する品質・サービス水準は、形成される資本設備のあり方、その運用のされ方と同時に、運用を実現する主体の産業組織にも依存するという仮説を立て、裏付ける契約モデルの分析、および実証研究によってこの仮説を検証する。本年度は研究の初年度であり、理論モデルの構築、基礎データの収集、シミュレーションモデルの作成を目標とした。理論モデルの骨格となるモデルは、一般のエージェントモデルであり、企業の範囲を明示的に意識した、下請けモデルを構成した。その結果、通常のエージェントモデルと異なり、顕示原理を用いない解が最適となる可能性があることが示されている。この可能性は、インセンティブ構造に大きな影響を与え、最適な組織構成の如何も左右されることも示されている。引き続き、品質維持という目的達成にどのような意味を持つのかが研究される。また、基礎データの収集も順調に進んでいる。ただし、本年度はモデル分析が主となり、いまだデータ整理の段階ではない。理論モデルの構築に基づいたシミュレーションモデルについても、基礎ソフトを導入し、初段階のシミュレーションを実施している。おおむね、理論モデルより示唆される結果を確認している。本研究は、電力産業に一般的にみられる下請制の影響を抽出・評価すること、さらに、電力産業における品質・サービス水準を維持するための産業組織のあり方を論じることを目的としている。この研究の成果を用いて、電力産業を中心とした公益事業において、提供される品質・サービス水準は、運用を実現する主体の産業組織にも依存するという仮説が論じられる。本年度は研究の第2年度であり、主に初年度に構築した理論モデルの妥当性を検証することを目指した。検証は、シミュレーションモデルと実証データによる検討による。昨年度、エージェントモデルを応用して作成された理論モデルを用いて、通常のエージェントモデルと異なって、顕示原理を用いない解が最適となる可能性が示唆されていたが、シミュレーションを繰り返すことにより、この状況がかなり一般的に生じることが確認された。さらに、どのような状況の下でこの命題が成立するかを理論モデルに戻って解析した。その結果、一般の線形な需要・費用構造の下で成立する定理を導くことができた。この定理が示すところによると、線形な需要・費用構造の下で、システム全体の利益に関心を持つ際には、あえてインセンティブ契約を設定せずに、固定契約によって一定の成果を導くことができる。ないしは、下部事業部の成果に依存して事業割り当てを行うのではなく、それぞれの事業分野を画定することにも意味がある場合が多いことが示唆される。この特性により、企業においてどのような状況において、課業の縦割りが有効となり得るのかを論じることができる。この作業に並行して、現在の電力産業への適用を論じるための、資料作りが進行している。近年の原子力周辺産業の疲弊による品質水準の問題など、理論を支持する実態の把握が行われている。本年度は研究の最終年度であり、初年度および次年度に構築し検証した理論モデルを、動学的設定の下で展開することが主な作業内容であった。特に原子力エネルギー生産の場合の品質とは、安全性と並んで適切な技術進歩を実現しているかどうかが大きな要因となるからである。モデルを動学的に展開していく中で、下請事業者におけるmulti-task agentとしての特性が重要であることが認識された。通常、静学的な設定の下でmulti-taskとなる課業を委託する場合、agentにおいて一定の非効率が発生すると考えられている。本研究では、一定の条件の下では、あえてmulti-taskの状況で委託を行うことに有効性があることが示された。おおむね、静学的状況の下での定性的性質は動学的な設定の下でも維持されるが、課業間の相関のあり方によって、下請委託を行うことの有効性は大きく変動することがシミュレーションによって示されている。

原子力エネルギー利用に即して考えると、この分野においては安全性を維持することは大きな課題であるが、技術開発を含めた課業の配分の仕方に、その成果が大きく依存することが示されている。なお、第2年度で得られた成果のうち理論モデルを中心とする部分については、'The condition for Japan's subcontracting system to work'と題する稿にまとめ、別記の通り報告した。現在、この部分については学術雑誌に投稿準備中である。