hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南アフリカ1.4m望遠鏡による赤外線での銀河中心サーベイ

銀河中心方向のJHK3バンドの高解像度赤外線サーベイ観測を、0.45秒角ピクセルの高解像度で行なった。観測領域は銀緯方向に±1度(±150pc)銀経方向に±10度(±1.5kpc)をカバーする。観測機器はHAWAIIアレイとよばれる1024x1024素子のHgCdTe赤外線検出器を3個装備した3色同時撮像近赤外線カメラ(SIRIUS)であり、名古屋大学大学院理学研究科が南アフリカ天文台サザーランド観測所に設置した1.4m望遠鏡に搭載した。従来の検出器読み出し方式をさらに改良し、一層の観測効率化を図った。数多くの赤外線源を検出し、その中からred clump starsと、呼ばれるヘリウム燃焼段階の星を、まず銀河中心の周囲約1度で選び出して標準光源として用い、星間物質による減光を決定した。この方法により、減光の波長依存性を求める際に良く使われてきた色超過の方法とは違って、減光の絶対値を近赤外線のKバンドで初めて精度良く求めることができた。星間塵のJHKバンドでの減光量がRieke-Lebofsky則(ほぼ波長の-1.6乗に比例)からずれていることが明らかになった。従来、近赤外域では減光則はどの方向でも一定という粗い議論がなされてきたが、銀河中心方向では波長のほぼ-2乗に比例して早く減少することを示した。これは、星間塵のサイズや成分の差異を示唆するとともに、観測結果の赤化補王の際にも重要な結果である。こうして中心部での減光則を求めた後、red clump starsの分布ピークまでの距離を決めることで銀河中心の周辺の構造を決定した。その結果、銀河中心部に存在すると言われていたバー構造は一体のものではなく、中心から数度(直径で1.2kpc)にわたっては視線方向との傾きが緩やかであることを見出した。銀河中心方向に対して、0.45秒角ピクセルの高解像度で数百pcをカバーする銀経5度×銀緯2度のJHK3バンドの高解像度赤外線サーベイ観測を行なった。観測はほぼ終了し、データ解析も、個々の星を検出してその各バンドでの光度を決定するところまではほぼ完了した。これから、銀河系中心部分子ガス領域(CMZ)において、従来の光学観測はもちろん、最近の2MASS・DENISという赤外線サーベイでもまったく検出することのできなかった数多くの赤外線源を検出し、その中からred clump starsと呼ばれるヘリウム燃焼段階の星を選び出した。Red clump starsは金属量や年齢にほぼ無関係に放射エネルギー量が決まり、しかも極めて多数存在するので、標準光源として使える。その光度分布から、現在、銀河中心の構造とその手前の星間塵の減光波長依存性を探っている。これまでの解析から、銀河中心部の小さなバー構造を見出し、日本天文学会の年会で発表した。また、星間塵のJHKバンドでの減光量が従来のRieke-Lebofsky則からずれていることを明らかにし、日本天文学会の年会で発表すると共に、論文を準備中である。銀河中心方向に対して、0.45秒角ピクセルの高解像度で銀経方向に3kpcをカバーする(銀経が±10度)JHK

3バンドの高解像度赤外線サーベイ観測を行った。観測機器はHAWAIIアレイとよばれる1024x1024素子のHgCdTe赤外線検出器を3個装備した3色同時撮像近赤外線カメラ(SIRIUS)であり、名古屋大学大学院理学研究科が南アフリカ天文台サザーランド観測所に設置した1.4m望遠鏡に搭載した。従来の検出器読み出し方式をさらに改良し、一層の観測効率化を図った。今年度のサーベイ観測の結果、銀河中心部に存在すると言われていたバー構造は一体のものではなく、中心の数度(直径で1.5kpc)にわたっては視線方向との傾きが緩やかであることを見出した。この論文はAstrophysical Journal (Letters)誌に受理された。この成果は、数多くの赤外線源を検出し、その中からred clump starsと呼ばれるヘリウム燃焼段階の星を選び出して標準光源として用いたことによりものであるが、それらはまた星間物質による減光を決定することにも使えるので、現在その論文を執筆中である。Red clump starsを使うと、減光の波長依存性を求める際に良く使われてきた色超過の方法とは違って、減光の絶対値を近赤外線のKバンドで初めて精度良く求めることができる。星間塵のJHKバンドでの減光量が従来のRieke-Lebofsky則からずれいることが明らかになった。銀河中心方向のJHK3バンドの高解像度赤外線サーベイ観測を、0.45秒角ピクセルの高解像度で行なった。観測領域は銀緯方向に±1度(±150pc)銀経方向に±2度(±300pc)をカバーする。数多くの赤外線源を検出し、その中からred clump starsと呼ばれるヘリウム燃焼段階の星を選び出して標準光源として用い、星間物質による減光を決定した。星間塵のJHKバンドでの減光量がRieke-Lebofsky則(ほぼ波長の-1.6乗に比例)からずれていることが明らかになった。従来、近赤外域では減光則はどの方向でも一定という粗い議論がなされてきたが、銀河中心方向では波長のほぼ-2乗に比例して早く減少することを示した。これは、星間塵のサイズや成分の差異を示唆するとともに、観測結果の赤化補正の際にも重要な結果である。同様に、へびつかい座とカメレオン座の暗黒星雲での減光則もその背景星の近赤外線サーベイから求めた。減光の波長依存性はわずかに異なるだけだった。従来の研究では、2つの暗黒星雲は大きく異なる減光則を示すとされていたが、その差は主に観測の測光システムの差によるものにすぎなかったらしいと結論した。これらの論文はAstrophysical Journal誌に受理された。
物理学に刺激されて生まれた種々の幾何学

本年度は,変形理論(モジュライ空間の理論)とDブレーンの理論の関係,ガロア群作用,などが解明された.変形理論については,すでに昨年までに,ラグランジュ部分多様体のモジュライの問題を,ホモトピー代数で研究することを始めていたが,この研究がより明確になってきた.とくに,ノビコフ環がミラーである多様体がその上の族をなす,円盤の座標関数であることが分かった.これによって,形式的べき級数であるフレアーホモロジーの境界作用素がより明確な意味が与えられた.これらのことについては,イタリアで行われた研究会,Geometry and Physics of Branesで4回連続講演の形で,発表したが,その記録として,Deformation theory, homotopical algebra and Mirror symmetryを執筆した.また,A無限大圏の構成を,完成させ,必要なホモロジー代数を準備した.5年前に執筆した論文で,ホモロジー代数は,符号と単位元の問題をのぞいてできあがづていたが,単位元については昨年の研究で理解され,また,符号のホモロジー代数部分は,本年の論文Mirror symmetry and Floer homology IIの執筆によって完成した.また,ノビコフ環の商体の形式的べき級数体上のガロア群が,A無限大圏に作用することを見いだした.このガロア群の作用は,ラグランジュ部分多様体の有理性と深く関わると思われる.本年度は,変形理論(モジュライ空間の理論)とDブレーンの理論の関係,ガロア群作用,などが解明された.変形理論については,すでに昨年までに,ラグランジュ部分多様体のモジュライの問題を,ホモトピー代数で研究することを始めていたが,この研究がより明確になってきた.とくに,ノビコフ環がミラーである多様体がその上の族をなす,円盤の座標関数であることが分かった.これによって,形式的べき級数であるフレアーホモロジーの境界作用素がより明確な意味が与えられた.これらのことについては,イタリアで行われた研究会,Geometry and Physics of Branesで4回連続講演の形で,発表したが,その記録として,Deformation theory, homotopical algebra and Mirror symmetryを執筆した.また,A無限大圏の構成を,完成させ,必要なホモロジー代数を準備した.5年前に執筆した論文で,ホモロジー代数は,符号と単位元の問題をのぞいてできあがづていたが,単位元については昨年の研究で理解され,また,符号のホモロジー代数部分は,本年の論文Mirror symmetry and Floer homology IIの執筆によって完成した.また,ノビコフ環の商体の形式的べき級数体上のガロア群が,A無限大圏に作用することを見いだした.このガロア群の作用は,ラグランジュ部分多様体の有理性と深く関わると思われる.
ポルフィリン錯体の光化学と小分子の活性化

本年は、軸方向に種々の配位子を持つジルコニウム-,ニオブ-,モリブデンポルフィリンを用い、錯体の光還元に引き続く酸素の活性化反応に対して、光反応の初期過程,軸方向配位結合の開裂、活性種の構造、活性種の消長について検討した。ニオブおよびモリブデン錯体においては、カテコール以外の配位子の場合、可視光照射によって励起一重項に励起され、軸方向配位結合に局在化したラジカル対三重項、ポルフィリンのππ^*三重項を経て基底状態に緩和することが確かめられた。軸方向配位子がフェノールの場合には、ラジカル対から結合の開裂が起こり、フェノキシルラジカルが放出される。これに対して、アルコキソ配位子の場合には生成ラジカルのポルフィリン環への攻撃が進む。カテコール配位の場合には、分子内電子移動によって励起一重項が消光される。軸方向配位結合に生じだラジカル対は、酸素分子と反応して、酸素付加錯体を生成する。テトラフェニルポルフィリン錯体では、酸素付加錯体は直ちにオレフィンの酸素化反応に関与するが、テトラメシチルポルフィリン錯体では、配位子の立体効果にのため酸素付加錯体は著しく安定で、反応性に乏しい。モリブデン錯体のオレフィンに対する酸素化反応は、活性種を生成する初期反応のみが光照射によって進行し、オレフィンと酸素付加錯体との触媒反応は暗反応であり、温度の影響を強く受けることが明らかになった。後者の反応は、生体系でのチトクロームP-450の反応と非常によく類似している。ジルコニウム錯体においては、励起三重項からポルフィリンに局在化したラジカル種を生成することが明かとなった。この原因は、ジルコニウムの酸化還元電位の低さにあると推定された。
多因子性疾患の視点から探る歯周炎の宿主制御による新規治療法の探索

歯周病原細菌と宿主間の相互作用について検討することを目標に,まず,代表的な歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalisとTreponema denticolaの付着に関係するHgp44の付着領域の解析を行った。P. gingivalis ATCC 33277のHgp44 (アミノ酸配列1-419)を含むリコンビナントタンパク質を精製した。SDS-PAGEおよび抗His-tag抗体を使用したImmunoblottingで発現を確認した。その後, r-Hgp441-6, r-Hgp44のT. denticolaATCC 35405への付着はELISAにて評価した。その後, Coaggregation assayにて, r-Hgp44フラグメントがP. gingivalisとT. denticolaの共凝集に及ぼす影響を評価した。ELISAでは, r-Hgp44, r-Hgp443, r-Hgp444とT. denticolaの付着はコントロールに比べて有意に高い値を示した。さらに, r-Hgp446とT. denticolaの付着はコントロールに比較して有意に高かった。Coaggregation assayの結果, r-Hgp446とr-Hgp44は低濃度でP. gingivalisとT. denticolaの共凝集を阻害した。走査型電子顕微鏡,共焦点レーザー顕微鏡による解析の結果, r-Hgp446はバイオフィルム形成を阻害した。以上の結果より, Hgp44においてT. denticolaとの付着に関わる主たるドメインは,アミノ酸配列の199-316間に存在することが明らかになった。2018年度は,さらにヒト歯肉上皮細胞とP. gingivalisおよびT. denticolaを共培養し,相互作用について検討した。歯周炎の疾病概念が,細菌感染から生活習慣病,そして多因子性疾患へと変遷する中で,細菌ー宿主間の相互作用に及ぼす環境因子の影響についての検討は不足している。この点に関する知見を得るために,平成28年度は,まず,in vitroにおけるヒト歯肉上皮細胞の機能に対する各種洗口液の影響について検討した。エッセンシャルオイル(EO)配合洗口液は優れたプラークへの浸透性や付着抑制能,抗炎症作用があり,機械的清掃が及ばない部位に対する効果も報告されている。しかし,歯周組織の治癒過程への影響については明らかにされていない点が多い。そこで今回,EO洗口液がヒト歯肉上皮細胞の機能,とくに遊走能および増殖能に及ぼす影響を検討した。ヒト歯肉上皮細胞株(Ca9-22)を10 %FBS添加培地にてセミコンフルエントに達するまで培養した。希釈したアルコール含有EO洗口液,非含有EO洗口液,塩化セチルピリジニウム(CPC)配合洗口液を60秒間作用,洗浄, 24時間培養後,細胞遊走能をWound healing assay,増殖能をWST-1によって評価した。その結果,アルコール含有EO群とCPC群は,コントロール群(PBS)と比較してCa9-22の遊走能,増殖能に有意な影響を与えなかった。一方,アルコール非含有EO群は,増殖能を約20 %に低下させた。アルコール非含有EO洗口液の作用直後に細胞形態の変化を認め, wound assayにおいてスクラッチ後の細胞剥離が生じたため,この実験系では遊走能の評価はできなかった。この細胞形態の変化と剥離は,界面活性剤の影響によるものが考えられた。アルコール含有EO洗口液は,歯肉上皮細胞の増殖能,遊走能を阻害しなかった。アルコール非含有EO洗口液については増殖能の低下という影響が認められたが,今後,更なる検討が必要である。環境因子の曝露モデルとして洗口液による刺激の系の確立に時間を要した。この点に関する知見を得るために,平成29年度は,細菌と宿主間の相互作用についても検討するため,代表的な歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalisとTreponema denticolaの付着に関係するHgp44の付着領域の解析を行った。P. gingivalis ATCC 33277のHgp44 (アミノ酸配列1-419)を含むプラスミドベクターをテンプレートとし, PCR法にて増幅後, self ligationしたものをE.coli BL21Star (DE3)に形質転換し,培養した。菌液のsonication,遠心分離の後,沈殿を可溶化し,リコンビナントタンパク質を精製した。これらについて, SDS-PAGEおよび抗His-tag抗体を使用したImmunoblottingで発現を確認した。SDS-PAGEの結果, r-Hgp44の各フラグメントは,目的の分子量であることを確認し, Immunoblottingで,単一のバンドとして認めた。さらに, r-

Hgp446とT. denticolaの付着はコントロールに比較して有意に高かった。Coaggregation assayの結果, r-Hgp446とr-Hgp44は低濃度でP. gingivalisとT. denticolaの共凝集を阻害した。走査型電子顕微鏡,共焦点レーザー顕微鏡による解析の結果, r-Hgp446はバイオフィルム形成を阻害した。以上の結果より, Hgp44においてT. denticolaとの付着に関わる主たるドメインは,アミノ酸配列の199-316間に存在することが明らかになった。P. gingivalisとT. denticolaの付着ドメインの解析に時間を要したため。歯周病原細菌と宿主間の相互作用について検討することを目標に,まず,代表的な歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalisとTreponema denticolaの付着に関係するHgp44の付着領域の解析を行った。P. gingivalis ATCC 33277のHgp44 (アミノ酸配列1-419)を含むリコンビナントタンパク質を精製した。SDS-PAGEおよび抗His-tag抗体を使用したImmunoblottingで発現を確認した。その後, r-Hgp441-6, r-Hgp44のT. denticolaATCC 35405への付着はELISAにて評価した。その後, Coaggregation assayにて, r-Hgp44フラグメントがP. gingivalisとT. denticolaの共凝集に及ぼす影響を評価した。ELISAでは, r-Hgp44, r-Hgp443, r-Hgp444とT. denticolaの付着はコントロールに比べて有意に高い値を示した。さらに, r-Hgp446とT. denticolaの付着はコントロールに比較して有意に高かった。2018年度は,さらにヒト歯肉上皮細胞とP. gingivalisおよびT. denticolaを共培養し,相互作用について検討した。今後は,細菌と宿主間の相互作用についても検討するための足がかりとして,まず代表的な歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalisとTreponema denticolaの付着に関係するHgp44の付着領域の検討を行う。
体育科における自己教育力の育成と選択性授業の可能性

本研究は、スポーツにおける主体的・計画的な学習能力を育成する上での体育科「選択制授業」の可能性、ならびにそれを実現するための条件を明らかにするため、以下の下位課題が設定された。1.体育科に求められる新しい学力の構造--ここでは、新学習指導要領の提唱する「新学力」観を考察するとともに、学力の主体的(能力的)側面と客体的(内容的)側面との関連から自己教育力の構造モデルを構想した。2.選択制授業の学習形態上の特質の考察--文部省の指導書および指導資料をもとに、小学校の「めあて別学習」・中学校の「課題別学習」・中高等学校の「選択制学習」のそれぞれの学習形態上の特質および系統的関連を考察した。特に学習の「個性化」と「共同化」の統一という観点から、生涯スポーツを志向する体育科学習の組織原則を明らかにした。3.山口県下の中・高等学校の選択制授業の実施状況の分析--(1)文部省研究指定校、(2)山口県教育委員会の研究指定校、(3)山口県中学校教育研究協議会(保健体育部会)に所属する公立中学校、(4)山口大学附属光・山口中学校の各選択制体育授業の実施状況を分析し、考察した。「種目内選択制」については担当教諭の周到な計画と工夫によって創意的に実施されているものの、大単元による「領域選択制」は校内の施設・設備・スタッフの制約からほとんど実施されていなかった。また体育教師へのアンケートから、「選択制授業」の実施にはカリキュラム編成に際して他教科との関連が出てくるなど、全校体制のもとでの条件づくりが不可欠であることが明らかとなった。研究協力校による実験授業の実施と授業分析については、今後の課題として残された。
超高密度磁気記録の記録再生系の設計及び評価法の基礎的研究

1.ヘッド磁界分布解析法:記録再生過程の解析にとって必要なヘッド磁界分布の陽関数解析解法(積分方程式/Fourier解析法)を構築した.これらの手法はリングヘッド,MRヘッドなど各種ヘッドに適用できる.これらの結果が2項,3項に導入された.2.垂直記録の記録再生過程解析解法:1項の解法を基に垂直記録(単層媒体系,2層媒体系)に対するリングヘッド及びMRヘッドの再生特性を解析し,記録再生特性が媒体/ヘッド系の主要パラメータの関数として具体的に定式化され,記録再生特性が記録系と再生系に分離して定量的に評価できるようになった.またこれらの結果は3項の媒体ノイズスペクトル解析にも適用された.3.媒体ノイズ理論とノイズ源の定量的分離法:媒体ノイズのモデル化とノイズスペクトルを定式化し,磁気クラスターの大きさなどとノイズスペクトルの関係を定量的に明らかにした.またMFM(磁気力顕微鏡)による媒体の微視的磁化状態の実験的解析法を検討し,同手法を定量化した.4.媒体の材料設計:2項,3項の検討結果から従来のCoCr系媒体よりも大きな磁気異方性を有する媒体が超高密度記録(200Gb/inch^2以上)では必要であることが明らかになった.アモルファスC下地層の上にCo/Pd人工格子膜を形成した複合垂直磁化膜媒体が非常に大きな磁気異方性をもちながら同時に磁化反転機構がCoCr系と同様な磁化回転型となり,記録の高分解能と低ノイズ特性を示すことを見出した.これはこのような新概念のナノ構造人工格子膜媒体が応用面ばかりでなく,磁化機構・記録機構の解明という磁性物理・磁性材料工学の観点からの新しい研究領域への発展を意味する.今後このような新概念媒体の磁化機構・記録機構の解明と同媒体による記録再生系の設計理論,設計手法の構築に発展させたい.1.ヘッド磁界分布解析法:記録再生過程の解析にとって必要なヘッド磁界分布の陽関数解析解法(積分方程式/Fourier解析法)を構築した.これらの手法はリングヘッド,MRヘッドなど各種ヘッドに適用できる.これらの結果が2項,3項に導入された.2.垂直記録の記録再生過程解析解法:1項の解法を基に垂直記録(単層媒体系,2層媒体系)に対するリングヘッド及びMRヘッドの再生特性を解析し,記録再生特性が媒体/ヘッド系の主要パラメータの関数として具体的に定式化され,記録再生特性が記録系と再生系に分離して定量的に評価できるようになった.またこれらの結果は3項の媒体ノイズスペクトル解析にも適用された.3.媒体ノイズ理論とノイズ源の定量的分離法:媒体ノイズのモデル化とノイズスペクトルを定式化し,磁気クラスターの大きさなどとノイズスペクトルの関係を定量的に明らかにした.またMFM(磁気力顕微鏡)による媒体の微視的磁化状態の実験的解析法を検討し,同手法を定量化した.4.媒体の材料設計:2項,3項の検討結果から従来のCoCr系媒体よりも大きな磁気異方性を有する媒体が超高密度記録(200Gb/inch^2以上)では必要であることが明らかになった.アモルファスC下地層の上にCo/Pd人工格子膜を形成した複合垂直磁化膜媒体が非常に大きな磁気異方性をもちながら同時に磁化反転機構がCoCr系と同様な磁化回転型となり,記録の高分解能と低ノイズ特性を示すことを見出した.これはこのような新概念のナノ構造人工格子膜媒体が応用面ばかりでなく,磁化機構・記録機構の解明という磁性物理・磁性材料工学の観点からの新しい研究領域への発展を意味する.今後このような新概念媒体の磁化機構・記録機構の解明と同媒体による記録再生系の設計理論,設計手法の構築に発展させたい.1.磁気ヘッド磁界分布の解析解法:記録過程・再生過程どちらに対しても必要となるヘッド磁界の陽関数解析解法を構築した。これはバルク型リングヘッドは勿論のこと、薄膜リングヘッド、単磁極ヘッド、及び磁気抵抗型(MR)ヘッドの磁界分布に適用できる。平成10年度は単層媒体-バルク(薄膜)リングヘッド系、単層媒体-MRヘッド系について具体的な解を得て、これらを2項の再生過程の解析に発展させた。2.再生理論:(1)上記の結果を基に「垂直記録(単層媒体)に・対するリングヘッド再生特性」、「長手記録に対するMRヘッド再生特性」、「垂直記録(単層媒体)に対するMRヘッド再生特性」を理論的に解析し、それぞれの再生応答を媒体/ヘッド系の主要パラメータの関数として具体的に定式化した。(2) (1)における各媒体/ヘッド系における再生電圧諸特性と媒体/ヘッド系の主要パラメータとの関係が定量的に評価できるようになった。3.記録過程:単層媒体(長手記録)/リングヘッド系における記録過程の媒体磁化と媒体/へッド系諸パラメータとの関係を定式化した。来年度本格的に単層媒体(垂直記録)ーリングヘッド系、垂直磁化・軟磁性2層媒体/リングヘッド系の記録特性と媒体/ヘッド系主要パラメータとの関係を明らかにする。4.垂直記録媒体の材料設計、及び記録・再生特性の検討:スパッタ法により保磁力数千Oeの面内磁化層を付与した垂直磁化層・面内磁化層複合型媒体を作製し、垂直媒体の低ノイズ特性を保持して、媒体複合化により再生出力の増大効果、S/Nの改善を見出した。

今後は及び3項の理論の適用とともに、媒体磁性層の結晶構造解析、ノイズ解析を行い、媒体の最適条件をツーら力にしていく。1.磁気ヘッド磁界分布の解析解法:超高密度記録(100Gbit/inch^2領域)で最有望視されている垂直記録2層媒体の記録再生特性に対して必要となる2層媒体系の新しいヘッド磁界解析解法(積分方程式/Fourier解析解法)を構築した.これは垂直記録2層媒体系にとって本質的なヘッド-媒体下地層の磁気的相互作用を取り込んだもので,記録再生過程の解析にとって不可欠である.この結果が2項,3項に導入されている.2.垂直記録2層媒体系の記録再生過程解析解法:(1).1項の解法を基に垂直記録2層媒体系に対するリングヘッドおよびMRヘッドによる再生特性を解析し2層媒体の再生特性が媒体/ヘッド系の主要パラメータの具体的関数として定式化され,再生特性が定量的に評価できるようになった.これはまた2層媒体に対する媒体ノイズスペクトルの解析の有力な武器となる.(2).2層媒体の記録過程,再生過程,自己減磁過程それぞれの反磁界の解析解法(積分方程式/Fourier解析解法)を構築した.これにより記録の分解能を定量的に評価できるようになった.3.媒体ノイズ理論:垂直単層媒体のノイズのモデル化,各ノイズ源に対するリングヘッド,MRヘッドによるノイズスペクトルを定式化した.磁気クラスタの大きさとノイズスペクトルの関係が定量的に明らかになり,この結果は4項で応用された.MFMによるノイズ解析法も検討する.4.媒体の材料設計,記録再生特性,ノイズ特性:良好な記録再生特性を得るためには媒体下地層からの構造抑制が重要であり,下地層としてアモルファスカーボンを用いた垂直記録媒体の検討を行い下地カーボン膜厚の増加によりS/N比の増大効果(再生電圧の増大,ノイズの低減)を見出した.3項のノイズ理論から,磁気クラスタをノイズ源とするノイズスペクトルの極大を与える波長は磁気クラスタの大きさでほぼ決定され,実験結果は理論と良く一致する.MFM解析,媒体磁気特性,媒体構造解析等の結果も合わせてノイズ源の定量化,さらなる低ノイズ化を検討する.1.垂直記録(単層媒体系)の記録再生過程解析解法:(1)単層媒体系のリングヘッドによる記録過程の解析法を開発し,媒体の記録磁化転位幅(記録の分解能)が媒体/ヘッド系の主要パラメータの具体的関数として定式化された.(2)この結果に前年度までに開発した再生過程の解析法を組み合わせることにより,記録過程→再生過程を通した記録再生特性の解析解法が構築された.2.媒体ノイズ理論:(1)垂直単層媒体のノイズのモデル化,各ノイズ減に対する(G)MRヘッドで再生(検出)した場合のノイズスペクトルの定式化を前年度に引き続き行い,磁気クラスターの種類及び大きさ,クラスターの磁化の大きさと向きなどのそれぞれの平均値及び分散とノイズスペクトルの関係を定量的に明らかにした.この手法で求めた磁気クラスターはMFM(磁気力顕微鏡)による解析結果と良く一致した.(2)MFMによる媒体の微視的磁化状態の実験的解析法を検討し,従来あいまいであった同手法を定量化した.また直流磁化後数時間経過しただけでCoCr系薄膜媒体のMFM像は大きく変化し磁気クラスターの熱搖らぎ現象があることを見出した.この磁化の熱揺らぎ現象の観測法は記録の限界に係わる問題の評価法として重要である.
閉鎖系細胞培養システムを活用した癌免疫治療細胞への効果的な遺伝子導入法の開発

癌免疫治療においては患者由来の血液細胞にウイルスベクターを介しex vivoで治療遺伝子を導入し、生体内で抗腫瘍免疫反応を誘導する治療法が有望であるが、その細胞調製は複雑であり、高品質な細胞を安定して供給できるシステムづくりが臨床試験研究の推進に不可欠となっている。そこで、本研究では、安全性が高く、効果的な遺伝子導入手法を開発する目的で、フッ素樹脂製ガス透過性バッグを用いた閉鎖系細胞調製システムを構築し、さらにこれに遠心力を併用した遺伝子導入工程にも拡大することを試みた。平成21年度は、各工程における閉鎖系細胞調製システム化の検討を行った。遺伝子導入工程については、遠心力を併用する手法を開発するため、培養バッグに対応した遠心機バケット用のラックの設計を開始した。遺伝子導入を除く、細胞分離-培養-細胞回収-凍結保存の4工程については、これらを完全閉鎖系とするため、これまでに部分的な閉鎖系培養システムが導入されている樹状細胞を用いた癌ペプチドワクチン療法の臨床研究をモデルとして、その規模を1/20とした系を作成した。この系において、ヒト末梢血単核球から分離した単球をGM-CSF,IL-4存在下で培養して未成熟樹状細胞を調製し、細胞数・生存率測定、および、細胞表面抗原発現解析を行い、遺伝子導入前の細胞特性に関する情報を得た。現在、これらの評価項目をもとに遺伝子導入手法の最適化を行っているところである。
筋肉細胞を変異させる旋毛虫由来物質の分子生物学的解析と宿主細胞への作用機序の解明

旋毛虫はT.spiralisのように典型的なシスト形成を行う種とT.pseudospiralisのようにシスト形成が不完全な種が存在する。このようなTrichinella種間の病態の違いを解明するために、シスト形成に最も重要な役割を担っていると考えられているT.spiralis分泌蛋白のT.pseudospiralisにおけるホモログをクローニングし、その性状を解析した。その結果、両者のアミノ酸ホモロジーは低く、また糖鎖修飾の違いによると考えられる分子量の差が認められ、それらが病態の差になっている可能性が示唆された。また、旋毛虫感染筋肉の組織学的な検討では、T.spiralisではsatellite cell由来のnurse cellと感染筋肉由来のnurse cellが融合してシスト形成を行うのに対し、T.pseudospiralisでは両細胞は融合せず、そのためにシスト形成が不完全にとどまることが示唆された。T.spiralisによる筋肉細胞変異に関与する宿主遺伝子について、マイクロアレイによって検討した結果、細胞分化成長関連遺伝子、ガン遺伝子、アポトーシス関連遺伝子の発現が感染により高値を示した。それらの中で、アポトーシス関連遺伝子群の発現について検討した。これら遺伝子はnurse cellに限局して発現が認められ、シスト形成と密接に関連していることが示唆された。すなわち、アポトーシス誘導因子は感染筋肉由来のnurse cell内で発現されアポトーシスを起こすが、アポトーシス抑制因子がsatellite cell由来のnurse cell内で発現され、シスト形成および維持を行っていると考えられた。一方、T.pseudospiralis感染筋肉はT.spiralis感染筋肉より細胞死が遅れ、myopathyが維持されるが、T.pseudospiralis感染筋肉細胞のアポトーシス関連遺伝子の発現はT.spiralisより長期に渡り高値を示し、T.pseudospiralis感染細胞のmyopathyを維持する要因になっていることが示唆された。また、今回旋毛虫由来の生理活性物質としてcDNAからエノラーゼをクローニングした。エノラーゼは解糖系酵素の一種であるが、近年様々な機能を有することが見出され、特に寄生虫では、宿主細胞侵入時におけるプラスミン様の蛋白溶解作用が注目されている。旋毛虫におけるエノラーゼの役割については今後の課題である。Trichinellaは多くの生理活性物質を食道腺より分泌し、シスト形成(nurse cell形成)並びにその維持を行っているが、T.spiralisのように典型的なシスト形成を行う種とT.pseudospiralisのようにシスト形成が不完全な種が存在する。このようなTrichinella種間の病態の違いを解明するために、シスト形成に最も重要な役割を担っていると考えられているT.spiralis蛋白のT.pseudospiralisにおけるホモログをクローニングし、その性状を解析した。その結果、当該蛋白の種間のアミノ酸ホモロジーは低く、また、糖鎖修飾の違いによると考えられる分子量の差が認められ、それらがTrichinella種間の病態の差になっている可能性が示唆された。また、Trichinella感染筋肉細胞の組織学的な検討を行ったところ、T.spiralisではsatellite cell由来のnurse cellと感染筋肉由来のnurse cellが融合してシスト形成を行うのに対し、T.pseudospiralisでは両細胞は融合せず、そのためにシスト形成が不完全にとどまることが示唆された。

以上のようなTrichinellaによる筋肉細胞変異にどのような宿主の遺伝子が関与しているのかについて、マイクロアレイを用いて検討し、その結果に基づいて、経時的に、筋細胞分化に関する遺伝子およびアポトーシスに関する遺伝子の発現を検討した。その結果、これらの遺伝子の発現はnurse cellの形成と密接に関連していることが示唆された。一方、ミトコンドリアのアポトーシス関連遺伝子は、シスト形成時にnurse cell内で発現される。アポトーシス関連因子のうち、アポトーシス誘導因子は感染筋肉由来のnurse cell内で発現されアポトーシスを起こすが、アポトーシス抑制因子がsatellite cell由来のnurse cell内で発現され、シスト形成および維持を行っていると考えられた。旋毛虫(Trichinella)は多くの生理活性物質を食道腺より分泌し、シスト形成(nurse cell形成)並びにその維持を行っている。今年度は新たに2種類の生理活性物質(エノラーゼ、RCD-1)を旋毛虫のcDNAからクローニングした。エノラーゼは解糖系酵素の一種であり、さまざまな生物に存在する。近年エノラーゼば様々な機能を有することが見出され、特に寄生虫では、宿主細胞侵入時におけるプラスミン様の蛋白溶解作用が注目されている。旋毛虫のエノラーゼはすべての発育ステージで発現しているが、融合蛋白の分泌シグナルシークエンスを除去しないと、機能が発現しないことなどより、分泌蛋白である可能性が示唆された。一方、RCD-1は近年酵母より初めてクローニングされた転写因子活性を有する蛋白である。旋毛虫のRCD-1は主に筋肉幼虫の分泌蛋白中に存在し、感染宿主細胞の変異に何らかの役割を担っていることが示唆された。T.pseudospiralisはT.spiralisと異なり、典型的なシスト形成を行わない。旋毛虫感染筋肉細胞の組織学的な検討では、T.pseudospiralisはT.spiralisより感染筋肉の細胞死は遅れ、myopathyが維持される。ミトコンドリアのアポトーシス関連遺伝子の発現について検討した結果、感染筋肉細胞においてT.pseudospiralisではT.spiralisより長期に渡り、アポトーシス関連遺伝子の発現が高値を示し、T.pseudospiralis感染細胞のmyopathyを維持する要因になっていることが示唆された。旋毛虫による筋肉細胞変異に関与する宿主遺伝子について、マイクロアレイによって検討した結果、細胞分化成長関連遺伝子、ガン遺伝子、アポトーシス関連遺伝子の発現が感染により高値を示した。
同伴成分を含む超臨界流体による抽出分離の研究

超臨界流体を利用した抽出分離の発展にとって、各抽出目的成分に対する最適なエントレーナーの探索は、極めて重要な課題である。本研究では、高級脂肪酸やそのグリセリド、あるいはビタミンの高密度二酸化炭素中への溶解度を実測し、その際の操作変数である温度、圧力の影響について状態方程式を使って検討した。その結果、比較的簡単な状態式に2個の二成分系定数を導入すすることにより、かなり満足できる結果を得た。次に抽出目的成分をビタミンEに決め、エタノールと水を同伴させた高密度二酸化炭素中へのビタミンEの溶解度を実測した。その結果、水を同伴成分とした場合、三相共存領域の出現で相平衡関係が非常に複雑となったが、ビタミンEのの溶解度には大きな変化がみられなかった。一方エタノールを同伴させた場合、エタノールの添加濃度に比例して溶解度が増加し、5%程度の添加量で、純粋二酸化炭素溶媒の時の数倍の溶解度を呈し、エタノールのエントレーナ効果がかなり大きいことを確認した。上記状態式による相関は悪く、従って経験的に、同伴成分の濃度と溶解度とを関係づける式を用いて検討した。また、高級脂肪酸のひとつであるステアリン酸の高密度二酸化炭素中への溶解度と、メチルエチルケトンを同伴させた場合の溶解度の変化についても上記の方法による相関を試み良好な結果を得た。この場合、メチルエチルケトン30%の添加量により10倍以上の溶解度が得られた。三成分系の臨海軌跡を状態方程式より推算し、この結果と実験結果とを比較することにより、定性的にはこれらの現象を十分表現しているものと考えられ、今後エントレーナ探索に際して有用な情報を与えるものと考えられる。
魚類性転換の分子メカニズム

魚類の性転換現象は、脊椎動物の性決定・分化のメカニズムや性の可塑性(変わりやすさ)を研究するための良いモデルである。本研究では、魚類の性転換メカニズムを理解するために、性転換初期に発現するgsdf遺伝子に焦点を当て、細胞・分子生物学的解析を行った。卵巣から精巣への性転換過程の生殖細胞の追跡によって、卵巣に存在する生殖原細胞が精子の起源であること、また、これらに隣接する支持細胞はgsdfを発現しており、gsdfが生殖細胞の増殖や雄化に関与する可能性をみいだした。本研究では、雌性先熟魚であるミツボシキュウセンの性転換初期の生殖腺に発現するgsdfに焦点をあて、性転換というユニークな性決定機構とその根底にあると考えられる生殖腺の性的可塑性を分子レベルで理解することをめざしてきた。これまで本研究で、性転換初期に活発に増殖する生殖原細胞が精子の起源であり、それらの細胞はgsdf陽性の未分化支持細胞に取り囲まれていたことから、gsdfが生殖原細胞の増殖や雄化に関与する可能性を示してきた。今年度は、まず、生殖腺培養系を用いたgsdfの機能解析を行うためのリコンビナントタンパク質の作成を試みた。数種の大腸菌株およびベクターについて条件検討した結果、His融合タンパク質において多少の発現がみられたが、目的の収量は得られなかった。現在、更なる条件検討を進めている。次に、内在性のgsdfの機能阻害に利用するためのペプチド抗体を作成した。抗血清からポリクローナル抗体を精製し、ウエスタンブロットを行ったところ、得られた抗体がリコンビナントgsdfと、生殖腺の抽出液において内在性gsdfをシングルバンドとして検出することを確認した。今後、このポリクローナル抗体がgsdfの機能阻害に利用可能か検証していく。また、gsdfの発現調節メカニズムを明らかにするために、ミツボシキュウセンのゲノムからgsdfの上流域の約3kbを単離し、in silicoの転写因子結合部位の検索を行った。その結果、開始コドンの上流500bpの領域に、他魚種のgsdfプロモーターにも保存されるSF-1やGATAの結合配列が確認された。しかしながら、検索した約3kbの領域にエストロゲン応答配列はみつからなかった。これまでの研究結果から、ミツボシキュウセンのgsdfの転写調節にエストロゲンが抑制的に関与すると想定していたが、その他の可能性も含めて、更なる解析が必要とされる。魚類をはじめ、多くの脊椎動物は、遺伝的に或いは温度など環境的な要因により性が決定し、発生過程で性分化を行う。しかし魚類には性転換魚のように、性的に成熟した後でも、社会環境の変化により一度決まった性を変えて繁殖を行う種が存在する。このような性転換メカニズムの研究は、脊椎動物における性の獲得と維持に関するメカニズムの理解に大きく寄与するものと考えられる。しかしながら、性転換魚の性決定や性分化に関する知見は、魚類の中でも研究の進んでいるメダカやティラピアなど雌雄異体魚と比べて非常に少ない。私はこれまで、魚類の性転換の分子メカニズムを明らかにするために、雌性先熟魚であるミツボシキュウセンをモデルとして、性分化に関連する遺伝子群を単離し、雌から雄への性転換過程の生殖腺における発現解析を進めてきた。その結果、魚類特異的なTGF-βファミリーの増殖因子であるgsdf遺伝子が、性転換の非常に早い段階から発現し、生殖原細胞に隣接する未分化支持細胞に局在することを明らかにした。このことからgsdfが性転換カスケードの端緒となる重要な役割を果たすことが推察される。本研究では、性転換初期に発現するgsdfに焦点を当て、その機能や発現調節メカニズムを明らかにすることで、性転換というユニークな性決定機構と、その根底にあると考えられる生殖腺の性的可塑性を分子レベルで理解することを目指している。今年度は、gsdfに着目した新たな知見を報告することができた。性転換初期の卵巣内の生殖原細胞をBrdUでラベルし、細胞運命を追跡したところ、それらの細胞は性転換を経て、精原細胞や精母細胞の起源となっていることを明らかにした。また、性転換初期の生殖原細胞に隣接する支持細胞にgsdfが発現していたことから、gsdfは性転換において生殖原細胞の増殖や雄化に関与することが示唆された。本年度は、まず、ミツボシキュウセンの雌雄生殖腺、及び性転換過程の生殖腺における性分化関連遺伝子群の発現プロファイルを作成にむけて、いくつかの関連遺伝子のクローニングとin situハイブリダイゼーションによる発現解析系の確立を試みた。これにより、雌性生殖細胞、雌雄性生殖腺体細胞(支持細胞およびステロイド産生細胞)のそれぞれを組織内で同定することが可能になった。また、性転換初期過程の生殖原細胞について、細胞運命の追跡を行い性的可塑性に関する新たな知見を得ることができた。まず、実験的に性転換を誘導し、性転換初期に活発に増殖する生殖原細胞にBrdUを取り込ませた。

さらに二週間後に生殖腺を観察したところ、性転換は後期まで進行し、いくつかの精原細胞や精母細胞にBrdUシグナルが検出された。このことから性転換における精子の起源は卵巣内の生殖原細胞であり、さらに興味深いことに、これらの生殖原細胞はgsdfを発現する未分化支持細胞に取り囲まれていたことから、gsdfが生殖原細胞の増殖や雄化に関与することが示唆された。しかしながら、厳密には精子の起源が一度雌性に分化した卵原細胞なのか、性的に未分化な生殖原細胞なのかは、今後、慎重に精査していく必要がある。少なくとも、卵巣内の成長した卵母細胞や周辺仁期の卵母細胞は、おそらく性的な可塑性を喪失しており、精子の起源とはならないことが明らかになった。以上の進捗状況から、研究の進行はおおむね順調であるといえるが、性分化遺伝子群の発現プロファイルの作成は、次年度も引き続き必要であると考える。特に、生殖原細胞の性的可塑性をより深く理解するためには、未分化生殖細胞の同定が必要であり、まずは他の生物種で報告されている生殖腺の幹細胞性に関連する遺伝子群を候補としてマーカー遺伝子の探索を進めていきたい。本研究では、性転換初期に発現するgsdfに焦点を当て、その機能解析や発現調節メカニズムを明らかにすることで、性転換というユニークな性決定機構と、その根底にあると考えられる生殖腺の性的可塑性を分子レベルで理解することを目指している。次年度はgsdfの機能解析および発現制御を中心に研究を進めていく。まず、gsdfの発現制御メカニズムを明らかにするために、ミツボシキュウセンのゲノムからプロモーター領域の同定を試みる。ミツボシキュウセンの性転換の開始にエストロゲンが関与することが強く示唆されていることから、gsdfの転写制御機構について、特に、エストロゲンによる直接的或いは間接的な調節の可能性について検証を進める。既に、本年度、ミツボシキュウセンの雌雄個体からゲノムライブラリーを作成し、gsdfの上流域3kbおよび下流域2kbの単離に成功している。上流域の3kbについて雌雄の配列を比較したところ、興味深いことに、短い繰り返し配列に違いがみられた。今後、野外から採取した他個体のゲノムを調べ、例数を増やした上で、雌雄差の特定や、プロモーター解析によるgsdfの転写制御機構の解明を目指す。次に、gsdfの機能解析をin vitroで性転換を誘導することができる培養系を用いて行う。gsdfはTGF-βファミリーの増殖因子であることから、リコンビナントタンパク質や中和抗体を作成し、培養系に添加することで、その機能を明らかにする。また、機能を評価するために、今年度から行っている性分化関連遺伝子群の発現プロファイルの作成を推進し、未分化生殖細胞の同定、及び多重染色を用いた細胞ごとの雌雄性の転換時期を特定できる実験系の確立を目指す。次年度の研究費の使用計画について、変更する可能性は以下の2点である。まず、gsdfの機能解析の基本となる生殖腺の組織培養に関わる資材を用意する必要がある。試薬、消耗品の多くは研究予算に計上してあるが、投与に用いるリコンビナントタンパク質について、先ずは簡便な大腸菌による発現系を用いて作成を試みる。
感性を反映した自動作曲における生成楽曲の多様性の向上

感性モデルの獲得手法として昨年度導入したPrefixSpanには,同じ和音がいくつも続く場合に処理時間が膨大になるという問題があることがわかった.今年度はまずこの高速化に取り組み,ベートーベンの「月光」の感性モデル獲得時間を約40秒から約1秒に短縮することができた.また,これまでは入力曲として4分の4拍子の曲しか選択できなかった点に対処するために,3拍子の楽曲を4拍子に自動編曲する方法を考案した.さらに,メロディに合うドラムパートを生成や,人間による演奏に近いMIDIファイルの出力に関しても検討するとともに,対話型遺伝的アルゴリズムを使用した水野式黒鍵作曲法に基づく作曲システムを実現した.一般の方が自動作曲を体験するためのシステムにおいては,よりシンプルでわかりやすいデザイン,実行するパソコンの画面サイズに合ったレイアウトへの自動変更,選択した既存楽曲の表示,文字サイズの選択など,昨年度のインタフェースをさらに改良し,自動作曲体験ワークショップにおいて好評を得た.これまでに,アーティストの創作活動における自動作曲システムの活用にも取り組んできたが,今年度はアーティストの卵である音楽大学の学生との協働に取り組み,その過程における自動作曲システムの効果を認知科学の観点からも分析した.完成した楽曲「きっとAI」は音楽大学の学園祭で披露するほか,YouTubeでも公開し,好評を得ている.本研究の自動作曲技術を応用して,企業名サウンドロゴの制作にも関与した.社員160グループがそれぞれの思いを込めて口ずさんだ社名のメロディの特徴を学習し,その特徴を盛り込んだ2小節のメロディを作成した.2小節という短かさ,和音進行がない状態でのメロディ生成,譜割りの考慮など,これまでとは異なる点について新しい手法を考案し,クライアントが満足するようなサウンドロゴを完成させることができた.昨年度の推進方策として,既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成,3拍子から4拍子への自動編曲,メロディに合うドラムパートの生成,感性モデル獲得にかかる処理時間の短縮,人間による演奏に近いMIDIファイルの出力,および自動作曲体験システムのインタフェースの改良を挙げていた.これらについて,既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成以外はすべて達成することができた.また,推進方策に挙げなかった内容として,水野式黒鍵作曲法に基づく作曲システムの実現,音大生との協働,およびサウンドロゴの制作に取り組み,いずれも学会発表につながる成果が得られた.以上より,既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成には着手できなかったものの,総合的にはおおむね順調であると判断される.2019年度はまず,前年度に着手できなかった既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成に取り組む.正事例に含まれる既存楽曲の曲調ごとに複数の感性モデルを生成し,より多様な曲調の楽曲が生成されるように,解探索処理を見直す.また,これまではメロディの音高を和音の発音タイミングでは和音の構成音,それ以外ではスケール構成音から選択して決めていたため,必要以上のアボイドノートが含まれ,不自然な楽曲が出力されることがあった.また,基本的に順次進行に従っていたため,音の跳躍が起こりにくいという問題もある.そこで,音高の決定方法を再検討する.さらに,バレエ音楽など,異なるジャンルの楽曲生成にも挑戦する.今年度は,感性モデルの獲得手法と進化計算アルゴリズムによる楽曲生成手法を再検討した.先行研究では,目標とする感性を反映した既存楽曲を正事例,相反する感性を反映した既存楽曲を負事例として入力していたが,正事例のみ入力すればよいようにするために,既存楽曲における頻出パターンにより感性モデルを構成することとした.今年度の作業に先立ち,高速に頻出パターンを抽出するための手法としてPrefixSpanを検討していたが,これを感性モデル獲得用に改変して自動作曲システムに導入した.合わせて,新しい形式の感性モデルを楽曲生成における適応度算出に使用できるように改変した.また,生成した楽曲に適合する前奏の自動生成や,特定のベーシストの特性を反映したベースパートの生成にも取り組んだ.先行研究では,研究者以外も容易に使用できるようなインタフェースを備えた楽曲生成システムを構築したが,既存楽曲が長調のみに限定されていたため,短調バージョンも作成し,操作性をより高めるためにインタフェースを改良した.幼児から高齢者までが参加するイベントにおいて自動作曲システム体験コーナーを開設したところ,多くの方に自動作曲を楽しんでいただくことができた.さらに,アーティストの創作活動における自動作曲システムの活用事例第2弾として,AIと人間のコラボレーションをコンセプトとした楽曲「AIとぼく」を完成させた.歌詞入りのアニメーション動画とともにインターネットで公開したり,アーティストがイベントで演奏したりしたところ,「口ずさみやすく,印象に残る楽しい楽曲にしたい」という制作時のアーティストの意図が反映できていることが確認できる意見が多く得られた.その後,アーティストからの意見に基づき,アーティストが自動作曲システムを創作活動で使用する際に有用な機能を追加し,新たにもう1曲の制作に取り組んだ.申請時は,生成される楽曲の曲調面における多様性の向上を目的として,感性モデルの獲得手法と進化計算アルゴリズムによる楽曲生成手法を再検討することを初年度の計画としていた.正事例のみを入力する点については対応できたが,既存楽曲の曲調ごとに感性モデルを生成し,楽曲生成処理において複数の感性モデルを活用するとともに,より多様な曲調の楽曲が生成されるように解探索処理を見直すことはできなかった.

一方で,次年度以降に計画をしていたアーティストの創作活動の支援に着手し,アーティストの意見を取り入れた楽曲が生成できるような機能を追加した.また,制作作業がよりスムーズに進められるような改良も施し,新たな楽曲の制作を通して創作意欲を損なわないコラボレーション作業が可能であることを確認した.この他に,一般の方が自動作曲を体験するためのシステムにおいて,インタフェースを改良したり,前奏の自動生成や,ベーシストの特性を反映したベースパートの生成などにも取り組んだ.以上より,当初の計画通りではないものの,総合的にはおおむね順調であると判断される.感性モデルの獲得手法として昨年度導入したPrefixSpanには,同じ和音がいくつも続く場合に処理時間が膨大になるという問題があることがわかった.今年度はまずこの高速化に取り組み,ベートーベンの「月光」の感性モデル獲得時間を約40秒から約1秒に短縮することができた.また,これまでは入力曲として4分の4拍子の曲しか選択できなかった点に対処するために,3拍子の楽曲を4拍子に自動編曲する方法を考案した.さらに,メロディに合うドラムパートを生成や,人間による演奏に近いMIDIファイルの出力に関しても検討するとともに,対話型遺伝的アルゴリズムを使用した水野式黒鍵作曲法に基づく作曲システムを実現した.一般の方が自動作曲を体験するためのシステムにおいては,よりシンプルでわかりやすいデザイン,実行するパソコンの画面サイズに合ったレイアウトへの自動変更,選択した既存楽曲の表示,文字サイズの選択など,昨年度のインタフェースをさらに改良し,自動作曲体験ワークショップにおいて好評を得た.これまでに,アーティストの創作活動における自動作曲システムの活用にも取り組んできたが,今年度はアーティストの卵である音楽大学の学生との協働に取り組み,その過程における自動作曲システムの効果を認知科学の観点からも分析した.完成した楽曲「きっとAI」は音楽大学の学園祭で披露するほか,YouTubeでも公開し,好評を得ている.本研究の自動作曲技術を応用して,企業名サウンドロゴの制作にも関与した.社員160グループがそれぞれの思いを込めて口ずさんだ社名のメロディの特徴を学習し,その特徴を盛り込んだ2小節のメロディを作成した.2小節という短かさ,和音進行がない状態でのメロディ生成,譜割りの考慮など,これまでとは異なる点について新しい手法を考案し,クライアントが満足するようなサウンドロゴを完成させることができた.昨年度の推進方策として,既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成,3拍子から4拍子への自動編曲,メロディに合うドラムパートの生成,感性モデル獲得にかかる処理時間の短縮,人間による演奏に近いMIDIファイルの出力,および自動作曲体験システムのインタフェースの改良を挙げていた.これらについて,既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成以外はすべて達成することができた.また,推進方策に挙げなかった内容として,水野式黒鍵作曲法に基づく作曲システムの実現,音大生との協働,およびサウンドロゴの制作に取り組み,いずれも学会発表につながる成果が得られた.以上より,既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成には着手できなかったものの,総合的にはおおむね順調であると判断される.平成30年度はまず,前年度に着手できなかった既存楽曲の曲調ごとの感性モデル生成に取り組む.