hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規アミン結合型超原子価ヨウ素を用いた直截的炭素ー窒素結合形成反応

ヨードニウムイミドにハロゲン化剤である1,3-ジヨード-5,5-ジブロモヒダントイン(DIH)を加えると、イミド基の1,4-転位を伴うヨードアミノ化反応が進行し、2-アミノメチル-3ーヨードインドール誘導体が高収率および位置選択的に得られた。この方法は、従来の方法では達成できなかったsp3-sp2炭素の二重官能基化反応であり、この結果は、窒素ーヨウ素結合型超原子価ヨウ素化合物の有用性を示すことができる重要な結果であると言える。また、その他の直截的炭素ー窒素結合形成反応もいくつか興味深い知見を得ることができた。これらの結果は投稿準備中である。今後、超原子価ヨウ素の触媒化や不斉反応に展開する予定である。本研究では、新規窒素ーヨウ素結合型超原子価ヨウ素化合物の創製及びそれらを利用した直截的炭素ー窒素結合形成反応の開発を遂行し、本年度は、2ーメチルインドール誘導体の遠隔位sp3-sp2ヨードアミノ化反応により、2ーアミノメチルー3ーヨードインドール誘導体を高収率及び高選択的に得ることに成功した。この反応は、2ーメチルインドール誘導体、ビススルホンイミド、及び(ジアセトキシ)ヨードベンゼンを反応系中で2ーメチルインドリル(フェニル)ヨードニウムイミドを形成することで反応が進行することが明らかとなった。また、(ジアセトキシ)ヨードベンゼンの代わりに過剰量1、3ージヨードー5、5、ジメチルヒダントイン(DIH)を用いても同様の反応が進行することがわかった。さらに、本反応を鍵反応とする様々な2ーアミノメチルインドール誘導体の網羅的合成にも成功した。一方、新たな窒素ーヨウ素結合型超原子価ヨウ素化合物として、インドリル(2ーブトキシフェニル)ヨードニウムイミドの合成を行ない、この化合物を用いたインドール選択的炭素ー窒素結合形成反応による3ーアミノインドール誘導体の合成に成功した。この反応において、2ーブトキシフェニル基の2位の置換基効果がインドール選択性を発現することに重要であることを明らかにした。これらの反応を通じて、網羅的なインドール誘導体のアミノ化反応を確立したと言える。本研究では、環境低負荷型分子変換反応の開発の一つとして、新規ヨウ素ー窒素結合型超原子価ヨウ素化合物の創製を行ない、これら化合物を用いた複素環化合物の直截的アミノ化反応を検討した。その結果、様々な複素環(アリール)ヨードニウムビススルホンイミドの合成に成功した。さらに、インドリル(アリール)ヨードニウムビススルホンイミドを用いたインドールのCsp2-Csp2ブロモアミノ化反応、Csp2-Csp3遠隔位ヨードアミノ化反応、及び触媒的3位アミノ化反応を達成した。これらの反応を鍵とした様々なアミノインドール誘導体の合成に成功した。今後の研究方策については、交付申請書に従い、現在進行中の直截的炭素ー窒素結合形成反応や平成27年度の研究計画に記載したアミン結合型超原子価ヨウ素化合物を用いた複素環化合物の直截的sp3炭素アミノ化反応を引き続き検討し、本反応を鍵とする生物活性化合物の効率的合成に挑戦する。また、平成28年度の研究計画である光学活性アミン複合型超原子価ヨウ素化合物の創製研究及びこれらを用いる直截的不斉アミノ化反応を遂行する。今後の研究方策については、交付申請書に従い、現在進行中の窒素ーヨウ素結合型超原子価ヨウ素化合物を用いた複素環化合物の直截的sp3炭素アミノ化反応を引き続き検討し、本反応を鍵とする生物活性化合物の効率的合成に挑戦する。また、平成29年度の研究計画である光学活性アミン複合型超原子価ヨウ素化合物の創製研究及びこれらを用いる直截的不斉アミノ化反応を遂行する。
自己組織化で形成した強磁性ナノ細線・ドット配列構造における磁気結合モードの解析

本研究は、自己組織化現象を微小サイズ磁性体の配列構造の作製に応用し、構成要素間のカップリングに伴う磁化過程の特徴を調べることを目的として行った。・強磁性細線束における双極子磁気結合NaCl(110)ファセット基板上へのFeの斜め蒸着により、平均線幅40nm,平均間隔90nmの細線列を自己組織化成長させることができた。カー効果を用いて磁化過程を詳細に検討した結果、磁化反転は磁区移動によるのではなく、互いに孤立しているはずの細線同士が双極子結合してcoherent rotationを起こす事を強く示唆するデータが得られた。また、電子線ホログラフィーによってこれらの細線が強磁性的に結合していることを直接確かめた。双極子結合を考慮したマイクロマグネティック計算の結果も、coherent rotationを裏付けている。・ナノファセット基板上での薄膜の成長様式のシミュレーションナノファセット基板上での薄膜の成長様式を調べるため、コンピュータシミュレーションを行った。現実的なシミュレーションを行うため、成長クラスターの非平衡な構造緩和を分子動力学(MD)法で行い、熱活性過程である表面拡散をモンテカルロ(MC)法で扱うMD Aided Stochastic MC法を新たに開発した。薄膜と基板の最近接原子間距離が同じ場合において、薄膜-薄膜間より薄膜-基板間の原子間相互作用が強い場合では、基板の谷の部分より山付近での成長が促進される。反対に、薄膜-薄膜間の方が薄膜-基板間より原子間相互作用が強い場合では、薄膜原子は基板の谷の部分に集まり、谷から山へ成長が進むという成長様式となることが分かった。
宇宙初期起源コンパクト連星からの重力波

本研究では、宇宙初期から現在までの連星の進化について研究することで、現在どのようなコンパクト連星が観測されるかを予測した。本研究計画中に、以下のような成果を出した。初代星連星からできるブラックホール中性子星連星の重力波での観測可能性を示した論文を発表した。初代星起源と現代御星起源の分布から修礼の観測結果を予想し、何天体観測することで初代星起源と判別ができるようになるかをモデル計算を行い論文として発表した。ガンマ線バーストとして連星起源のものを計算し宇宙初期で観測可能なガンマ線バースト数を計算し、論文発表を行った。重力波観測のメインターゲットはコンパクト連星の合体である。コンパクト連星とは、星が寿命を終え超新星爆発や重力崩壊を起こしてできるコンパクト星(ブラックホール(BH)、中性子星(NS))同士の連星である。連星は重力波放出により軌道が縮まり、いずれ合体する。重力波によるエネルギー放出は弱いため、合体までのタイムスケールは数億年から宇宙年齢以上と非常に長い。したがって、宇宙初期にできたコンパクト連星でも現在で合体するものがあるはずである。よって、重力波観測において宇宙初期にできたコンパクト連星の寄与が効いてくると考えられる。宇宙初期へ行くほど星の金属量は低くなる。星の金属量が低くなると星の進化において次のような違いが出ると考えられている。(1)恒星風による質量損失が効かなくなる。(2)星中心のコアが大きくなる。(3)星の半径が小さい。これらの違いを考慮し、連星の進化を解く必要がある。連星の進化は単独星よりさらに複雑で、星同士の質量の交換や超新星爆発による軌道の変化などの連星相互作用がある。連星相互作用により、連星の質量及び軌道が変わる。場合によっては超新星爆発により連星そのものが解体してしまう。低金属星では星の特徴が現代の星と異なるため、連星相互作用の発生条件や振る舞い、連星の解体しやすさも変化すると考えられる。よって、連星相互作用の金属量依存性も考慮することになる。このような寄与を考えた結果、重力波観測において観測されるNS-BH連星がどの様な特徴をもつか、また質量に宇宙初期起源のものと現在のものとで違いがあるのかを調査し論文として出版した。宇宙初期の初代星起源のものはそれ以降のものよりも数倍重い特徴をもつことがわかった。また将来計画であるDECIGOでは宇宙初期の連星BHの重力波を観測できることを示し、GW150914のような重い連星BHの起源が示せることを明らかにした。宇宙初期と現在の星起源のコンパクト連星の違いを調べる第一歩として今後観測が期待される中性子星ーブラックホール連星において、宇宙初期から現在までの間にどの様な変遷があるかを調べた。本研究により、金属量によって質量分布が異なることと、各赤方偏移での合体率を示す事ができた。また、将来計画であるDECIGOへのサイエンスターゲットへの提言も行い、論文として出版した。研究は順調に進んでいる。本研究の目標は連星進化における金属量進化の影響を考慮し、それを重力波の起源となる連星の進化計算にフィードバックすることである。現在の星と比べて、星の金属量が低くなると星の進化において次のような違いが出ると考えられている。(2)星中心の核燃焼でできるHe中心核が大きくなる。低金属星では星の特徴が現代の星と異なるため、連星相互作用の発生条件や起きた時の振る舞い、連星の解体しやすさも変化すると考えられる。特に考慮すべきは質量交換と共通外層状態の二つである。金属量によって星の半径と外層の特徴が変わるため、質量交換の起きやすさと、その質量交換が不安定になるか否かの条件も変わるはずである。本年度は、初代星が通常の星と違い、安定的な質量交換のみで連星ブラックホールに進化可能であることを明快に示した論文であるInayoshi etal.2017や、初代星起源の連星ブラックホールの合体と現代の星起源の連星ブラックホール合体がLIGOで混在して検出された場合、統計的に初代星起源の連星ブラックホールの存在を検証できるかを考察した論文であるMiyamoto et al.2017、金属量が異なる星で連星合体によってスピンアップした星がどの程度あるかを計算し、ロングガンマ線バーストの発生率に焼き直した論文であるKinugawa et al.2017を出版した。

今後は重力波観測の結果が出てくることが期待されるのでそれとの比較を行う。また、計算手法自体も細部をアップデートしより詳細な議論ができるようにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙物理学29年度が最終年度であるため、記入しない。
足圧分布データを用いた足アーチの荷重変化特性評価システムの開発

本研究では,足アーチの荷重変化特性の評価システムを開発するために,高齢者対象のフィールド試験を実施した.測定したデータは足圧分布,地面反力,足の三次元形状,運動機能であった.まず,これらのデータを用いて,足圧分布で足趾領域の識別方法を検討した.次に,足の三次元形状と運動機能の関係について検討した.その結果,足趾変形によって運動機能に有意差は認められなかった.最後に,足圧分布を用いた荷重変化時の特性評価について検討した.その結果,標準およびハイアーチ群においては,足アーチへの荷重が増加することによって,足アーチの変形が起こり,扁平足群においては,変形が起こらなかったと考えられた.高齢者の介護予防と健康支援体制の確立が社会的に急務である.足部は重心保持・移動の作用点であり,扁平足やハイアーチなどの足アーチの異常は下肢の疼痛や障害を誘発すると考えられる.しかし,足アーチの定量的な評価システムはほとんどなく,高齢者における足アーチの実態データもまれである.足部には足弓を形成する縦方向のアーチがあり,荷重に対して変形することで衝撃吸収の機能を果たすと考えられる.本研究においては,足圧分布データを用いて,足への荷重に対する変形の特性を考慮し,歩行など衝撃吸収機能まで含めた,足アーチの分類・評価システムを開発することを目的とする.本年度の研究課題として,1静的な荷重条件による足圧分布データの取得と特徴の分析,2足の三次元形状や身体機能などの関連因子との比較があった.このため地域の運動教室等に参加する高齢者および対象群として若年者を対象に,足圧分布,足の三次元形状データ,足指力の測定および,ロコチェック25や、足部の障害や痛み、運動習慣に関する質問紙調査等を実施した。その結果,1については,昨年度までの予備検討と同様に,姿勢変化によって足圧分布が変化する特徴を確認したほか,足圧分布データを処理する場合に,足趾の領域の特定が難しい場合があり,このことが足アーチ評価の結果に影響することがわかった.そこで,足趾領域を特定するためのデータ処理方法を検討し,内容の一部は,関連学会にて発表した.2については,外反母趾の有無は,運動機能に直接影響を与えないことを明らかにし,その一部を関連学会について発表した.この成果に基づいて,足指力の新しい測定方法も検討している.高齢者の介護予防と健康支援体制の確立が社会的に急務である.足部は重心保持・移動の作用点であり,扁平足やハイアーチなどの足アーチの異常は下肢の疼痛や障害を誘発すると考えられる.しかし,足アーチの定量的な評価システムはほとんどなく,高齢者における足アーチの実態データもまれである.足部には足弓を形成する縦方向のアーチがあり,荷重に対して変形することで衝撃吸収の機能を果たすと考えられる.本研究においては,足圧分布データを用いて,足への荷重に対する変形の特性を考慮し,歩行など衝撃吸収機能まで含めた,足アーチの分類・評価システムを開発することを目的とする.本年度の研究課題として,1静止立位および歩行時の荷重条件による足圧分布データの取得と特徴の分析,2足の三次元形状や身体機能などの関連因子との比較、3足荷重と足圧分布の同時測定方法の検討があった.このため地域の運動教室等に参加する高齢者および対象群として若年者を対象に,足圧分布,足の三次元形状データ,足指力測定、ロコチェック25や、足部の障害や痛み、運動習慣に関する質問紙調査等を実施した。また、足荷重の同時測定方法の検討として、力覚センサを組み合わせたシステムの設計および試作を行った。昨年度の成果に引き続き足趾領域を特定するためのデータ処理方法を検討し、その一部を学会で報告した.2については,前年の成果を受けて開発した拇指の筋力測定器の試行実験を行った。また、歩行時における靴の影響についても検討した。本研究は,足への荷重に対する変形の特性を考慮し,歩行中など衝撃吸収機能まで含めた,足アーチの分類・評価システムを開発することを目的としている.前年度までの検討で,姿勢の変化によって足アーチへの荷重が変化し,その変化が足圧分布データに反映される可能性を示してきた.本年度においては,対象者数を追加して,歩行のような動的な荷重変化時の足圧分布の特徴を確認することができた。併せて,足圧分布データにおいて,足趾領域の識別が必要であるので、その手法を検討した。また、足圧分布と床反力の同時測定のために、力覚センサを組み合わせたシステムの設計と試作を行って予備実験を行った。次年度は一部見直しをした上で、高齢者等の実験を行う。以上のことから,本研究の最終的な目標である荷重変化特性を考慮した足アーチの評価システムの開発のために必要なステップは着実に進めており、来年度は,足圧分布と地面反力との同時測定や,モーションキャプチャやよる足ランドマークの測定を確実に実施できる.高齢者の介護予防と健康支援体制の確立が社会的に急務である.足部は重心保持・移動の作用点であり,扁平足やハイアーチなどの足アーチの異常は下肢の疼痛や障害を誘発すると考えられる.しかし,足アーチの定量的な評価システムはほとんどなく,高齢者における足アーチの実態データもまれである.

足部には足弓を形成する縦方向のアーチがあり,荷重に対して変形することで衝撃吸収の機能を果たすと考えられる.本研究においては,足圧分布データを用いて,足への荷重に対する変形の特性を考慮し,歩行など衝撃吸収機能まで含めた,足アーチの分類・評価システムを開発することを目的とする.本年度の研究課題として,荷重や形状変化について,データ収集を行い評価方法を検討する.平成28年度においては,1足圧分布と地面反力の同時測定を実施した.対象は地域の運動教室等に参加する高齢者45名であった.測定動作は,静止立位時として両足立ちおよび片足立ちの姿勢の変化とした。2足の三次元形状測定装置を用いて,同じ動作による足アーチの形態学的ランドマークの変化を直接的に計測した。3歩行中の変化を検討するために,歩行中の足圧分布と足部の加速度の測定を実施し,時空間変数を算出した.これらのデータに基づいて,足圧分布データから足アーチの荷重変化を評価する方法を検討している.具体的には,足アーチ構造のモデル化を行い,それに基づいて,足アーチのスティフネスの評価を行う.足アーチのランドマークのデータと比較しながら,適用方法を検討する.併せて,左右方向の横アーチと関連する外反母趾や疼痛等との関係を検討した.本研究では,足アーチの荷重変化特性の評価システムを開発するために,高齢者対象のフィールド試験を実施した.測定したデータは足圧分布,地面反力,足の三次元形状,運動機能であった.まず,これらのデータを用いて,足圧分布で足趾領域の識別方法を検討した.次に,足の三次元形状と運動機能の関係について検討した.その結果,足趾変形によって運動機能に有意差は認められなかった.最後に,足圧分布を用いた荷重変化時の特性評価について検討した.その結果,標準およびハイアーチ群においては,足アーチへの荷重が増加することによって,足アーチの変形が起こり,扁平足群においては,変形が起こらなかったと考えられた.本研究は,足への荷重に対する変形の特性を考慮し,歩行中など衝撃吸収機能まで含めた,足アーチの分類・評価システムを開発することを目的としている.前年度までの予備検討で,姿勢を変えることで足アーチへの荷重が変化し,その変化が足圧分布データに反映される可能性を示してきた.本年度においては,対象者数を50名追加して,荷重変化時の足圧分布の特徴を確認することができた.また,このデータ分析を通して,足圧分布データにおいて,足趾領域の処理において曖昧さが残されており,このことがアーチ評価の結果に影響する可能性があることを明らかにした.そして,これを解決するためのデータ処理方法を検討した.足の形状や,衝撃吸収特性は筋力や活動度などその他の要因にも影響を与えられると考えられるため,関連要因の分析を行った.その結果,外反母趾は足指力やロコモ度などの運動機能に直接影響しないことを示した.以上のことから,本研究の最終的な目標である荷重変化特性を考慮した足アーチの評価システムの開発のために必要なステップは着実に進めており、来年度以降は,足圧分布と地面反力との同時測定や,モーションキャプチャやよる足ランドマークの測定を確実に実施するための準備が整ってきたと考える.今後の研究の方向性としては、荷重や形状変化について,既存手法との比較を行ってシステムの方向性と妥当性の検討を行う.平成28年度においては,1足圧分布と地面反力の同時測定を実施する.対象は地域の運動教室等に参加する高齢者とする.測定動作は,静止立位時として両足立ちおよび片足立ちの姿勢の変化,および歩行動作とする。2モーションキャプチャシステムおよび,足の三次元形状測定装置を用いて,足アーチの形態学的ランドマークの変化を直接的に計測し,足圧分布との比較を行う。
夢分析による心理療法の臨床心理学的研究

本研究は,これまでの臨床実践の中で得られた報告夢(採取夢)のデータベースを作成し,それを活用した夢分析による心理療法の研究を目的とするものである.夢分析の中でクライエントから報告される夢の種類は実に多岐にわたるが,それらをデータベース化するにあたり,「検索語(303項目)」の検討および選定が最初に行われた.そして,その検索語に基づいて,1)夢に示された心理療法(21項目),2)夢分析(13項目),3)夢に示されたこころの世界(35項目),4)夢の中での動作・行動・感情(77項目),5)夢の中の人物・人間・存在(52項目),6)夢の中の動物(24項目),7)夢の中の自然・物体・場所など(28項目),8)夢に現れた元型・元型的な力(18項目),9)夢の仕事・夢の作業(35項目)の観点から,報告夢を整理・分類するためのチェックリストが作成され,パーソナルコンピュータを利用したデータベースの作成が行われた.次に,作成されたデータベースを活用して,さまざまな夢分析による心理療法の研究が試みられ,その研究のひとつとして,特にある一人のクライエントの夢資料が分析され,心理療法の進展プロセスについての分析心理学的な考察が行われた.その結果,夢分析による心理療法のプロセスが,1)助け手に出会う,2)安心して委ねられる,3)傷つきを共感的に理解され受け容れられる,4)抑圧されてきた無意識の感情や観念に気づく,5)"母なるもの"・"父なるもの"の支配と向き合う,6)目を背けてきた自身の"影"に直面する,7)死を体験する,8)死を潜り抜け再生する,9)内なる自己治癒力を見出す,10)人間としての限界を自覚する,11)超越的なものの働きを知らされる,12)自分固有の"物語"を発見する,といったクライエントの12の内的経験(ステージ)を経て,セラピストの共時的な体験とも関係しながら,螺旋的に少しずつ進展していくことが明らかにされた.本研究は,これまでの臨床実践の中で得られた報告夢(採取夢)のデータベースを作成し,それを活用した夢分析による心理療法の研究を目的とするものである.夢分析の中でクライエントから報告される夢の種類は実に多岐にわたるが,それらをデータベース化するにあたり,「検索語(303項目)」の検討および選定が最初に行われた.そして,その検索語に基づいて,1)夢に示された心理療法(21項目),2)夢分析(13項目),3)夢に示されたこころの世界(35項目),4)夢の中での動作・行動・感情(77項目),5)夢の中の人物・人間・存在(52項目),6)夢の中の動物(24項目),7)夢の中の自然・物体・場所など(28項目),8)夢に現れた元型・元型的な力(18項目),9)夢の仕事・夢の作業(35項目)の観点から,報告夢を整理・分類するためのチェックリストが作成され,パーソナルコンピュータを利用したデータベースの作成が行われた.次に,作成されたデータベースを活用して,さまざまな夢分析による心理療法の研究が試みられ,その研究のひとつとして,特にある一人のクライエントの夢資料が分析され,心理療法の進展プロセスについての分析心理学的な考察が行われた.その結果,夢分析による心理療法のプロセスが,1)助け手に出会う,2)安心して委ねられる,3)傷つきを共感的に理解され受け容れられる,4)抑圧されてきた無意識の感情や観念に気づく,5)"母なるもの"・"父なるもの"の支配と向き合う,6)目を背けてきた自身の"影"に直面する,7)死を体験する,8)死を潜り抜け再生する,9)内なる自己治癒力を見出す,10)人間としての限界を自覚する,11)超越的なものの働きを知らされる,12)自分固有の"物語"を発見する,といったクライエントの12の内的経験(ステージ)を経て,セラピストの共時的な体験とも関係しながら,螺旋的に少しずつ進展していくことが明らかにされた.平成14年度については、最終的な研究成果に向けての、研究環境の整備、研究資料の収集、コンピューター入力・データーベース化の準備、研究文献の購入等が中心的作業として進められた。すなわち、平成14年度においては、1、研究代表者である渡辺が臨床現場で採取した夢資料の複写・整備・保管2、夢資料のコンピューター入力・データーベース化に向けてのコンピューター機器一式及びデーターベースソフトの購入・設置3、夢資料のコンピューター入力・データーベース化に向けてのキーワード・検索語の検討・選定・確定作業4、選定・決定されたキーワード検索語に基づく「チェックリスト」原票の作成5、採取された夢資料の中から、コンピューター入力・データーベース化するケース・夢資料の選別・入力順位の決定と、「チェックリスト」原票に基づく、夢資料へのコンピューター入力事項(検索語)の記入作業6、研究補助者に依頼して、夢資料そのもの、及び検索語のコンピューター入力とデーターベース化作業(5及び6の作業手順は、本研究計画調書での研究方法に若干の修正を行なった)7、夢分析による心理療法関連の文献・著作の購入・研究等が主な作業として進められた。

平成14年度は、本研究としてはまだ準備段階であったが、しかし、夢資料のデーターベース化という本研究の成果の一つとして、平成15年度において研究論文(「夢にみる人生の午後」『現代臨床心理学』所収、ナカニシヤ出版)が研究代表者・渡辺により発表予定である。平成15年度については、「夢チェックリスト原票」の最終的完成、及びそれを検索語(キイワード)として、臨床的に得られた夢資料をコンピューターに入力し、データーベース化する作業が進められた。本研究の最重要課題である「夢チェックリスト原票」については、本研究のために収集された夢分析についての研究文献に基づき、9つの大項目以下、全303の小項目に分類された。すなわち、大項目A「夢に示された心理療法」は「治療関係・治療者/クライエント関係」「心理療法家本人」他21小項目に、大項目B「夢分析」は「イニシャル・ドリーム」「夢分析の始まりを示唆する夢」他13小項目に、大項目C「夢に示されたこころの世界」は「こころ・心・精神・魂」「無意織・個人的無意識」他35小項目に、大項目D「夢の中での動作・行動・感情」は「入られる・侵入される」「入る・侵入する・忍び込む」他77小項目に、大項目E「夢の中の人物・人間・存在」は「赤子・生まれたばかりの子」「乳幼児」他52小項目に、大項目F「夢の中の動物」は「犬・オオカミ」「猫・山猫」他24小項目に、大項目G「夢の中の自然・物体・場所など」は「宇宙・天体・星・月」「地球・大空・空」他28項目に、大項目H「夢に現われた元型・元型的な力」は「ウロボロス(混沌)」「グレートマザー・太母(包含する)」他18小項目に、大項目I「夢の仕事・夢の作業」は「こころの扉を開く」「暗闇の世界への降下」他35小項目に分類された。この完成された「夢チェックリスト原票」に基づいて、それを検索帯とする夢資料のコンピューター入力とデーターベース化が図られた。このデーターベース化の成果の一つとして、平成15年度には、研究論文「夢分析による心理療法」(成田善弘編『心理療法の実践』北樹社)が研究代表者・渡辺により発表されている。科学研究費補助金交付最終年度である平成16年度においては、平成15年度に引き続き、「チェックリスト」の完成に基づいて、それを「検索語」とする夢資料のコンピューター入力とデータベース化がさらに進められると共に、それと並行して、これまでに作成されたデータベースが積極的に利用され、夢分析による心理療法の研究に活用された。とくに本研究代表者によって実際に夢分析による心理療法が実施された、ある一人のクライエントの、夢分析全275回、夢報告全1450の膨大な夢資料の中から、データベースを活用して計58個の夢が検索され、「夢にみる心理療法のプロセスとそのステージ」としてまとめられた。この研究は、心理療法のプロセスを、「1助け手に出会う」「2安心して委ねられる」「3傷つきを共感的に理解され受け容れられる」「4抑圧されてきた無意識の感情や観念に気づく」「5"母なるもの""父なるもの"の支配と向き合う」「6目を背けてきた自身の"影"に直面する」「7死を体験する」「8死を潜り抜け再生する」「9内なる自己治癒力を見出す」「10人間としての限界を自覚する」「11超越的なものの働きを知らされる」「12自分固有の"物語"を発見する」の12の段階(ステージ)に分類し、それぞれのステージにおけるクライエントの体験をよく表わしていると思われる夢をデータベースから検索・抽出して心理療法学的、分析心理学的に考察を加えたものである
プレート境界におけるアスペリティのマッピングとすべりの時空間分布の推定

本研究では,東北日本太平洋下のプレート境界における固着とすべりの詳細を明らかにし,プレート境界地震の発生機構を理解することを目指して,1.相似地震の解析,2.広帯域地震波形に基く大中地震の震源過程の解析,3.GPSデータ解析,4.シミュレーションによるアスペリティの性質の研究,を進めてきた.その結果,相似地震解析では,北海道から東北日本に至る太平洋下のプレート境界全域において相似地震を検出することにより,2003年十勝沖地震後の破壊域周辺のプレート間すべりの時間発展の推定を行うことができた.地震波形に基く震源過程の解析では,2005年8月16日宮城県沖地震(M7.2)の破壊域は,前回の1978年宮城県沖地震(M7.4)の破壊域の南東部分と重なることを明らかにし,割れ残った北側と西側のアスペリティの活動の推移に今後注視すべきことを示した.さらに,1930年代の宮城県沖地震の余震の再解析を行い,前々回の宮城県沖地震では3つのアスペリティが別々に滑った可能性があることを示した.GPS解析では,2005年の宮城県沖地震後に破壊域の南側に拡がる余効すべりを検出した.これは地震波形のインバージョン解析から得られた北側と西側のアスペリティが割れ残っていることと符号する.シミュレーション解析の結果,陸に近いプレート境界深部で観測された余効すべりの伝播速度を説明するためには,プレート境界域での間隙圧が極めて大きくなければならないことを明らかにした.一方,海溝に近いプレート境界浅部で観測される余効すべりの伝播速度を説明するためには,上記のような大きな間隙圧を必要としない.これらは,脱水反応によりプレート境界に供給される水の量あるいはプレート境界域の透水係数の深さ変化を示唆している.以上のように,本研究により,プレート境界地震の発生機構の理解を進展する上で重要な成果が得られた.本研究では,東北日本太平洋下のプレート境界における固着とすべりの詳細を明らかにし,プレート境界地震の発生機構を理解することを目指して,1.相似地震の解析,2.広帯域地震波形に基く大中地震の震源過程の解析,3.GPSデータ解析,4.シミュレーションによるアスペリティの性質の研究,を進めてきた.その結果,相似地震解析では,北海道から東北日本に至る太平洋下のプレート境界全域において相似地震を検出することにより,2003年十勝沖地震後の破壊域周辺のプレート間すべりの時間発展の推定を行うことができた.地震波形に基く震源過程の解析では,2005年8月16日宮城県沖地震(M7.2)の破壊域は,前回の1978年宮城県沖地震(M7.4)の破壊域の南東部分と重なることを明らかにし,割れ残った北側と西側のアスペリティの活動の推移に今後注視すべきことを示した.さらに,1930年代の宮城県沖地震の余震の再解析を行い,前々回の宮城県沖地震では3つのアスペリティが別々に滑った可能性があることを示した.GPS解析では,2005年の宮城県沖地震後に破壊域の南側に拡がる余効すべりを検出した.これは地震波形のインバージョン解析から得られた北側と西側のアスペリティが割れ残っていることと符号する.シミュレーション解析の結果,陸に近いプレート境界深部で観測された余効すべりの伝播速度を説明するためには,プレート境界域での間隙圧が極めて大きくなければならないことを明らかにした.一方,海溝に近いプレート境界浅部で観測される余効すべりの伝播速度を説明するためには,上記のような大きな間隙圧を必要としない.これらは,脱水反応によりプレート境界に供給される水の量あるいはプレート境界域の透水係数の深さ変化を示唆している.以上のように,本研究により,プレート境界地震の発生機構の理解を進展する上で重要な成果が得られた.東北日本太平洋下のプレート境界における準静的すべりの時空間分布を推定するために,プレート境界面上の準静的すべり領域に囲まれて存在する,小さなアスペリティの繰り返しすべりであると推定される相似地震を,過去約20年間の東北大学地震観測網による波形データを用いて系統的に検出した.相似地震の規模とすべり量とのスケーリング則を用いて,各相似地震群毎にすべりの時間分布を求め,それを平均化することにより,プレート境界面上の0.1度×0.1度の領域毎にすべりの時間発展を推定した.このようにして,GPSデータでは不可能な空間分解能の高い準静的すべりの推定に成功した.その結果,海溝軸付近および沿岸付近のプレート境界面に準静的すべり域が分布すること,海溝軸に近い準静的すべり域では間欠的なすべりが卓越するのに対し,沿岸に近い準静的すべり域では定常的にすべりが進行すること,M6を越える地震の殆どに余効すべりが生じていること,1989年M7.1,1992年M6.9,1994年M7.6,2003年M6.8の地震では余効すべりに加えて顕著な前駆的すべりが生じたこと,それらは本震の破壊開始点の近傍で生じたこと等,これまで知られていなかったプレート境界での準静的すべりの振舞いの詳細が明らかになった.さらに,広帯域地震計アレイを設置しデータの蓄積を開始した.また,GPSデータにより変位速度の上下成分の高精度推定,AE活動により摩擦特性の推定が可能であることを確認した.

東北日本太平洋下のプレート境界の各地点における準静的すべりの時間発展を推定することを目的として,東北日本太平洋下全域を解析対象として相似地震(繰り返し小地震)を系統的に検出した.さらに,地震すべりと地震モーメントのスケーリング則に基き,相似地震の活動度からプレート境界各地点におけるプレート間すべりの時間発展を,空間的には東北日本太平洋下全域,時間的には過去20年間について推定することに成功した.その結果,岩手県釜石沖に見出されたM4.8の繰り返し地震について,その発生間隔のゆらぎが周囲の準静的すべりの加速に起因していること等,プレート境界での準静的すべりの振舞い,それと地震発生との関係が次第に明らかになってきた.また,1)データとして海底地震計データを用いること,2)震源決定法としてdouble-difference法を用いることにより,太平洋下の地震を高精度に震源決定することができた.その結果,相似地震は予測通りプレート境界面で発生していることを確認できた.GPSデータの解析では,変位の上下成分を高精度に推定し,それを水平成分に加えてインバージョンを行うことにより,プレート境界における固着状況の空間分布を推定できた.その結果は,相似地震の活動から推定したプレート間すべりの空間分布と良い一致を示すことがわかった.また,広帯域波形データを用いた2003年宮城県沖地震(M7.1)の解析により,余震はアスペリティを避けるように発生すること,破壊はスラブ地殻とスラブマントルの両方に拡がったことを明らかにした.さらに,室内実験によるAE活動の解析から摩擦特性を推定し,それを東北日本太平洋下のプレート境界に適用して,プレート境界面における摩擦パラメータの分布の推定を試みた.相似地震解析では,北海道から東北日本に至る太平洋下のプレート境界全域において相似地震を検出することに成功した.その結果,北海道の十勝沖から根室半島沖のプレート間すべりの時間発展の推定を行うことができた.この領域では2003年に十勝沖地震(M8.0),2004年に釧路沖地震(M7.1)が発生しているが,これらに伴う余効すべりの分布を把握することができた.地震波形に基く震源過程の解析では,2005年8月16日宮城県沖地震(M7.2)の破壊域は,前回の1978年宮城県沖地震(M7.4)の破壊域の南東部分と重なることを明らかにし,残りの領域が割れ残っており今後の活動の推移に注視すべきことを示した.GPS解析では,この地震後その破壊域の南側に拡がる余効すべりを検出した.これは地震波形のインバージョン解析から得られた北側と西側のアスペリティが割れ残っていることと符号する.GPS解析ではさらに,2003年十勝沖地震後の余効すべりの時間発展を推定し,本震の破壊域の外側に拡がる余効すべりの分布の詳細を明らかにした.また,相似地震解析から推定された余効すべりの分布と比較すると,すべり量の値は約2倍程度となるものの,分布のパターンはほぼ一致することが確かめられた.シミュレーション解析では,開発したコードを用いて,アスペリティの破壊に伴う周辺域での余効すべりの伝播状況を,種々の摩擦パラメータを与えて系統的に調べ,三陸沖で地震後に観測された余効すべりの伝播速度と比較した.
単一神経細胞の動態追跡による神経回路モジュール構築機構の解明

大脳皮質感覚野には刺激応答性の異なる神経回路モジュール(単位回路)が存在し、感覚情報の高分解識別を可能にする。本研究は、マウス体性感覚野にてヒゲ触覚情報処理を担うバレル型神経回路モジュールをモデルとして、感覚情報を受ける大脳皮質第4層神経細胞がモジュールごとにグループ化し、空間的・機能的に独立した単位回路を構築する機構の解明を目指す。生体イメージングによる単一細胞レベルでの細胞動態追跡と神経活動の物理的・遺伝学的操作を組み合わせて、新生児期に神経活動依存的に生じる、神経回路モジュール構築過程を明らかにする。
環境ガバナンスが技術移転に与える影響についての研究

フィリピンの漁村における沿岸環境管理のための技術移転をより効果的にする要素を明らかにするため、「東アジア海域環境管理パートナーシップ(PEMSEA)」のもとで実施されているフィリピンの自治体における沿岸環境管理事業をケースとしてフィールドワークおよび関連資料の収集を行い、それらのデータを分析した。これに加えて、本研究代表者が科学研究費補助金「東南アジアにおける地方自治サーヴェイ」(研究代表者:永井史男)によって実施した、フィリピン全国の自治体ガバナンスに関する量的調査の結果を援用し、調査対象自治体におけるガバナンスのあり方をフィリピン全体の中に位置づける作業を行った。研究の成果は、国内外の学会・シンポジウムで報告するとともに、雑誌への論文投稿、共著書の執筆、英文の報告書への執筆を通じて公開した。「東アジア海域環境管理パートナーシップ(PEMSEA)」のもとで実施されているフィリピンの自治体における沿岸環境管理のための技術移転をより効果的にする要素を確認することを目的に、PEMSEA本部、バターン州とカビテ州の州政府と町自治体において資料収集と聞き取り調査を実施した。その結果、以下の諸点が明らかになった。第一に、PEMSEA本部は、個別自治体政府をはじめとするステークホルダーが有する沿岸環境管理技術の発掘・開発・普及への支援を行うことを方針としているが、本部技術スタッフは個々の事業についての詳細な情報を持ち合わせているわけではなく、ステークホルダー同士が相互に技能参照を行うための場を提供するにとどまる。第二に、州単位での参加が基本となっている本事業においては、事業コーディネーターとしての州政府の役割が重要であり、事業を円滑かつ継続的に運営するためには、州政府の官僚機構の技術的・行政的な能力が重要である。特に、住民の技術・技能の向上のためには、一定の技術を有する州政府官僚制が主導して、基礎自治体を指導しつつ住民への技術指導と住民が有するローカルな知の発掘を行うことが重要である。第三に、州政府による住民への技術指導をより円滑化するためには、専門的な技術と住民組織化のノウハウを持つNGOとの緊密な関係の構築が重要である。そして、NGOとの関係構築をスムーズにするためには、NGO、自治体、住民組織の間の公的・私的な人的ネットワークの存在が重要である。第四に、民間企業は地域に対する財政的支援だけでなく、技術移転においても重要な役割を果たすが、その積極的参加のためには専門的人材の存在が重要である。なぜなら、民間企業はその性格上、自らの利益に直結しないような事業への技術支援を伴う参加にはさほど積極的にはならず、財政的支援に終始する傾向にあるためである。「東アジア海域環境管理パートナーシップ(PEMSEA)」のもとで実施されているフィリピンの自治体における沿岸環境管理のための技術移転をより効果的にする要素を確認することを目的に、PEMSEA本部、バターン州とカビテ州の州政府と町自治体において資料収集と聞き取り調査を実施した結果、以下の点が明らかになった。第一に、PEMSEAは、沿岸環境管理のための標準的技術のスペックを設定しているわけではなく、各自治体の実情ー自治体政府の能力や地域住民の有する技能、民間企業の立地状況等ーにあわせて、技術の発掘・開発・普及への支援を行っている。第二に、州単位での参加が基本となっているPEMSEA事業においては、事業コーディネーターとしての州政府の役割が重要であり、この点において、州知事の政治的意思とリーダーシップの強さ、そして、それを可能にする政治的環境が大きな意味を持つ。しかし一方で、選挙で首長の交代が余儀なくされた場合でも事業を継続的に運営するためには、州政府の環境保全担当部局(つまり官僚組織)の技術的・行政的な能力が重要である。仮に沿岸環境管理に対する首長の政策的優先順位が低下した場合でも、官僚組織が強い場合は、事業の比較的スムーズな継続が可能になる。第三に、住民に対する技術移転を効果的にするには、自治体の中でも一定の技術を有する州政府が主導して住民組織に技術指導を行うことが重要であるが、より専門的な技術を持つNGOとの緊密な関係が構築できないと、住民組織に移転された技術は定着しにくい。第四に、民間企業は地域に対する財政的・人的支援だけでなく、技術移転において重要な役割を果たすが、その積極的参加のためには専門的人材の存在が重要である。PEMSEA本部および事業を実施している自治体において、資料を収集するとともに聞き取り調査を実施することができた。PEMSEA本部については、そのウエッブサイトにアップロードされている各地域の事例分析や各種会合の記録集を収集し分析するとともに、技術担当スタッフに対する聞き取り調査を実施できた。ここから、PEMSEAが標準的技術を構築するのではなく、各地域の実情に合わせた個別の技術や技能の発掘・開発への支援に重点を置いていることを把握することができた。

また、自治体間の技術交流の場として、国際会合や各地で実施されるワークショップの開催を支援していること、これらの支援を通じて、自治体自身のガバナンス強化を試みていることも明らかになった。自治体については、州自治体がコーディネーターとしての能力を発揮することの重要性が把握された。特に、首長の政治的リーダーシップは重要であるが、他方で、官僚組織の技術的・行政的能力の重要性も調査によって明らかになった。さらに、その際には、官僚機構の中に環境管理を専任とする部署が確保されていることがカギとなるであろうことも、調査を行った事例からは観察された。ただし、この点については異なった評価を聞き取り調査から得ており、さらなる精査が必要である。住民組織については、組織の指導者の意思や資質が当該組織における技術の発掘とその定着には一定の重要性をもつであろうことが、聞き取り調査から明らかにできた。指導者に求められる資質としては、技術的・技能的知識だけでなく、問題の所在をしっかり把握する能力や外部のさまざまな機関とのネットワークを構築する能力が含まれそうである。民間企業は、その中に環境問題に深い関心を持つ人材が確保されている時、主体的・積極的に地域の環境保全事業に参加することが、聞き取り調査から明らかにできた。今後は、事例研究の対象として調査を進めてきたバターン州とカビテ州の沿岸環境管理事業において、個々具体的にどのような技術や技能が開発・利用されているのかを、資料収集や聞き取り調査によって明らかにする必要がある。そのために、さらに多くの住民組織と民間企業を対象とすることができるように、聞き取り調査への協力依頼を行っていきたい。それとともに、質問紙調査の実施についても検討を進めて、実施していきたい。また、同じくフィリピンからPEMSEAに参加しているバタンガス州については、首長の交代によって事業の推進力が損なわれたとの見方をしてきたところ、州政府の環境天然資源局が首長の後退にもかかわらず事業を着実に実施しているとの評価を聞き取り調査から得た。そのため、同州について、環境天然資源局の関係者との面会の可能性を探り、事業の現状を明らかにするとともに、同州内の他の当事者(町自治体、住民組織、民間企業)の参加状況とその中での技術開発と普及状況を聞き取り調査や資料収集によって明らかにすることを試みたい。さらに、可能であれば、7月に韓国で開催されるEast Asian Seas CongressおよびPEMSEA Network of Local Governments for Sustainable Coastal Development(PNLG)に参加し、技術交流の実情を確認したい。ただし、本申請者はこの時期には大学での授業を担当しているため、参加が難しい場合には、PEMSEAのウエッブサイトでの記録集の収集と、参加者への聞き取り調査によることになる。海外調査が主な調査方法となるため、フィリピンへの調査旅費として2回分(合計3週間程度)を計上する。
波長可変ピコ秒パルス分光による超格子薄膜の熱拡散率測定

厚さが数10nmから数100nmの薄膜の厚さ方向の熱伝導状態を測定する装置を開発した。試料表面にレーザーパルスを照射すると、照射面は瞬間的に加熱された後、時間経過に伴い温度が降下する。この温度降下を解析することにより熱拡散率を求める。基板の影響を受けない薄膜のごく表面層のみの情報を得るためには、加熱後数10psecから数100psecという短い時間領域における温度応答を計測する必要がある。このため加熱用のレーザーには平均出力300mW、波長790nm、半値幅80fsec、繰り返し周波数100MHzのパルスを発振するチタンサファイアレーザーを用い、また温度の計測には、光の反射率が反射面の温度に依存することを利用して、試料表面に温度測定用レーザービームを照射し、この光の反射率変化から試料表面の温度応答を非接触で高速に導出する手法を利用した。Mo薄膜の測定を行い、熱拡散率がはMoバルクの23%の値であることを明らかにし、Mo薄膜は表面から30数nmの領域でバルクとは異なった薄膜特有の熱拡散率を有している可能性があることを指摘した。一方、調和ポテンシャルにより相互作用する一次元格子モデルについて、レーザーフラッシュ法を模擬した熱拡散のシミュレーションプログラムを作製した。原子が一次元的に並んだ系を想定し、その端の原子を一定時間強制振動させる。この熱的パルスが系内を伝播する様子を、構成原子の運動を分子動力学法によって数値的に求めることによって調べた。調和ポテンシャルは全原子共通と仮定し、質量がすべて等しい均一系と、一定周期で2種類の質量の原子が周期的に配列した超格子系の場合について、同一条件でシミュレイトした。その結果、重い原子を周期的に分散させた超格子系では均一系と比べて、熱的パルスの減衰の程度が著しく弱められることがわかった。本研究は2年間にわたる計画であり、平成9年度は主に装置の設計、設置、調整、立ち上げを実施した。既存の短パルスレーザー発生装置をもとに、レンズ、ビームスプリッタ、ロックインアンプなどを付設することによりシステムを構築した。厚さが数10nmから数100nmの超薄膜の熱拡散率を測定するための最初のステップとして、フェトム秒(10^<-15>秒)オーダーの時間分解能を持つ厚さ方向の熱伝導状態を測定する装置を開発し、金属の中でも熱拡散率が比較的大きいアルミニウムバルクを用いて測定を行い本装置で得られた結果について検討した。この結果を踏まえ、さらに、耐熱コーティングとして用いられるMo薄膜の測定を行った。得られた熱伝導率の値はバルクの値とはかなり異なっており、現在、これらの点について表面の構造の影響、酸化皮膜の影響などの検討を実施中である。測定したデータおよび得られたデータの妥当性については平成10年度3月、日本金属学会定期大会で発表を行った。平成10年度は超格子膜を作成し熱伝導率の測定と解析を行い、また分子動力学的検討の結果との比較を行う計画である。また今年度、行えなかった300nm900nmの広い範囲でレーザーの波長を変えることによりレーザービームの試料への浸透深さを変え、初期温度分布を変化させ、さまざまな波長のレーザーに対して温度応答を測定し、解析を行うことにより薄膜内の熱拡散率分布の空間分布を求める予定である。このような手法により超格子内部の熱伝導率分布を求め、さらに分子動力学シミュレーションによって求められる格子振動に関する局所的な情報と直接比較を行い、超格子の動的空間構造を把握することを予定している。

試料表面にレーザーパルスを照射すると、照射面は瞬間的に加熱された後、時間経過に伴い温度が降下する。この温度降下を解析することにより熱拡散率を求める。基板の影響を受けない薄膜のごく表面層のみの情報を得るためには、加熱後数10psecから数100psecという短い時間領域における温度応答を計測する必要がある。このため加熱用のレーザーには平均出力300mW、波長790nm、半値幅80fsec、繰り返し周波数100MHzのパルスを発振するチタンサファイアレーザーを用い、また温度の計測には、光の反射率が反射面の温度に依存することを利用して、試料表面に温度測定用レーザービームを照射し、この光の反射率変化から試料表面の温度応答を非接触で高速に導出する手法を利用した。Mo薄膜の測定を行い、熱拡散率がはMoバルクの23%の値であることを明らかにし、Mo薄膜は表面から30数nmの領域でバルクとは異なった薄膜特有の熱拡散率を有している可能性があることを指摘した。一方、調和ポテンシャルにより相互作用する一次元格子モデルについて、レーザーフラッシュ法を模擬した熱拡散のシミュレーションプログラムを作製した。原子が一次元的に並んだ系を想定し、その端の原子を一定時間強制振動させる。この熱的パルスが系内を伝播する様子を、構成原子の運動を分子動力学法によって数値的に求めることによって調べた。調和ポテンシャルは全原子共通と仮定し、質量がすべて等しい均一系と、一定周期で2種類の質量の原子が周期的に配列した超格子系の場合について、同一条件でシミュレイトした。その結果、重い原子を周期的に分散させた超格子系では均一系と比べて、熱的パルスの減衰の程度が著しく弱められることがわかった。
FPGA設計変更・修正のための効率的な回路合成手法

製造後に機能変更が可能な集積回路であるField Programmable Gate Array(FPGA)の設計を効率化する手法について研究を行った。本研究では、既に設計されたFPGA回路が仕様変更やバグ修正などのために回路の変更が必要となったとき、処理に時間のかかる配置配線を維持したまま、必要な部分の論理だけを変更することによって、設計変更が可能であることを示した。製造後に機能変更が可能な集積回路であるField Programmable Gate Array(FPGA)は、大規模化が進んでおり、その応用範囲を広げている。一方で、この大規模化のために、回路合成や配置配線に要する時間が長期化しており、大規模な回路では数時間以上の時間を要するようになっている。これは、回路設計を専門としない分野の研究者・技術者がFPGAを使用する際の問題となる。そのため、FPGAがより幅広い分野で利用されるためには、設計効率の改善が必要である。そこで、本研究では、機能追加やバグ修正等によって、一度FPGA上で動作する回路が得られた後に生じる設計変更・修正に対して、FPGAが本来有する機能変更が可能であるという性質を利用して、修正・変更後の回路を高速に合成する手法を開発すること、および、その手法を現状のFPGA設計フローへ導入することを目的としている。初年度である平成27年度には、本研究で使用する回路設計データの作成・収集、および、FPGAをターゲットとして行った回路合成の結果として得られるLUTネットワークの差分抽出を行った。これらは、次年度以降の研究において、効率的な再合成手法を研究開発する際に必要なデータである。設計データの作成・収集としては、公開データであるOpencoresから得られた設計、高専の授業において学生が授業内で行った設計をFPGAをターゲットとしてLUTネットワークに合成した。加えて、それらの設計例において、バグ修正や設計変更によってLUTネットワークにどの程度の差分が生じるかを求め、差分の規模を評価した。今年度の研究計画としては、(1)回路データの作成と収集、(2) FPGA回路合成環境の構築と回路からのLUTネットワーク生成、(3) LUTネットワーク間の差分抽出と評価、の3点を行い、配置配線を伴わないFPGA再合成手法の研究開発環境を整備することを年度の目標としており、これらは達成できたと考えられる。Field Programmable Gate Array (FPGA)は製造後に回路の論理が変更可能な集積回路である。画像処理や科学計算のアプリケーションの中には、処理の一部をFPGA上で実行することにより高速化・低消費電力化が可能になるものもあり、FPGAが用いられるアプリケーションは増加している。一方で、FPGAの回路規模は急速に大規模化しており、これに伴って、回路合成や配置配線に要する時間も長期化している。この問題を解決するために、本研究では、仕様変更やバグ修正のためにFPGA回路の一部を変更する際に、FPGAが持つプログラム可能性を利用して、変更後の回路を効率的に得る手法の研究開発を目的としている。この回路変更において、FPGA内部のプログラム可能素子のみを変更し、素子間の接続を維持することによって、時間のかかる配置配線を行わずに回路変更を行うことを目的とする。平成28年度には、変更前のFPGA回路と変更後のFPGA回路の差分から、変更前の回路のどの部分の論理を変更すれば良いかを求める手法の研究を行った。変更部分における変更後の論理は既存研究によって求めることができるが、その際、変更部分の論理の入力として必要な変数の集合を求める必要がある。そこで、学習アルゴリズムを導入し、与えられた入力パタンから変更部分の論理の入力として必要な変数を求める手法を考案し、その評価を行った。この手法では、与えられた回路入力と、その入力に対する変更部分での期待値から、変更部分の論理式を推定するものであり、いくつかの論理例において、変更部分の論理の入力を正しく推定することができた。前年度までの成果として得られた、変更前後のFPGA回路での差分に基づき、変更前の回路において変更部分を求める手法の研究を行った。その際、研究の中で、入力パタンの情報から学習アルゴリズムを通して、変更部分の入力変数を求める手法の考案に至り、その手法開発と評価を行った。これは当初計画になかったものである。この手法開発のため、当初計画にある一部は実施できなかったため、次年度に実施することにした。以上より、当初計画にない手法開発の実施を考慮すれば、おおむね順調に進展していると言える。FPGAの回路規模は急速に大規模化しており、これに伴って、回路合成や配置配線が長期化していることが問題となっている。本研究では、この問題を解決する一つの方法として、既に設計されたFPGA回路が仕様変更やバグ修正などのために変更が必要となったとき、配置配線を行わずに、FPGAの持つ論理の変更可能性を利用して、回路の変更・修正を行うことを目的としている。平成29年度は、設計済みの回路を変更する際に、回路のどの部分を変更すれば良いのかを求める手法と、その場所をどのように変更すれば良いかを求める手法の2点を合わせた評価を行った。FPGA回路中の全てのLUT (Look-up Table)の論理関数を求めることは現実的な時間で行うことができなかったが、まず、変更すべき箇所を求めることによって、論理関数を求める必要のあるLUTの個数を減少し、回路再合成の時間を短縮することができる。評価は、OpenRISCプロセッサの算術論理ユニットを対象にして行い、論理回路レベルにおける論理ゲートの削除、および、論理ゲート種類の変更については、全てのケースで変更後の回路を求めることが可能であることを示した。