hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄ハイブリッド型砒素除去フィルターの適正化と持続化に関する研究

飲用地下水が砒素で汚染されたバングラデシュ農村部に適用可能な砒素除去フィルターを開発した。本フィルターの砒素除去性能、妨害物質の影響、砒素除去の予測モデルなどを室内実験から明らかにした。本フィルターをバングラデシュ農村部で試験をした結果、1年間の使用においても良好な砒素除去性能が継続した。地下水のリン濃度が高い場合には、2段ろ過が効果的と考えられた。現地で製作可能なフィルターは安価である。クルナ市郊外において、本フィルターの製作のワークショップが行われた。本研究では鉄バクテリアと金属鉄をハイブリッド化した砒素除去フィルターの適正な製造と維持管理方法、およびこれを用いた持続可能なシステム構築の方法について、明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の研究成果が得られた。1フィルターの焼成条件バングラデシュで容易に入手できる粘土および米糠を選定し、セラミックフィルターの製作材料とした。得られた材料を用いて、粘土、米糠の最適混合比を検討したところ、米糠の割合の増加に伴って透水性が上昇し、他方、曲げ強度が低下した。米糠比(全重量に対する米糠重量)を20%とした場合に、水圧に対して十分な強度が得られ、また2L/hのろ過速度が得られたことから、20%を最適米糠比とした。2フィルターの砒素除去性能バングラデシュのクルナ市近郊の農村地域において、現地において試作したフィルターを用いて地下水中の砒素除去性能を調査した。調査は、バングラデシュの大学(KUET)およびNGO (ADAMS)と共同で実施をした。また、砒素除去性能を妨害するリンの影響について室内実験によって検討した。現地に設置したフィルターはろ過速度のバラツキが大きく、ろ過速度が低い場合には除去性能が低かった。今後、ろ過速度を一定以上にするために、フィルターの品質管理の向上が必要である。室内実験からは、リンによる砒素除去性能の妨害が確認されたが、リン濃度5mg/Lまでは金属鉄の増加で対応できると考えられた。本研究では、砒素で地下水が汚染されたバングラデシュ等で使用することを想定して、鉄バクテリアと金属鉄をハイブリッド化した砒素除去フィルターの適正な製造と維持管理方法、およびこれを用いた持続可能なシステム構築の方法について、明らかにすることを目的としている。(1)ろ過速度の簡易測定方法の確立焼成したセラミックフィルターのろ過速度を簡易に測定する方法を検討したところ、フィルターの凹部に給水して測定する方法で、通常のろ過速度と良好な相関は得られなかったものの、ろ過速度が遅いフィルターのスクリーニングには用いることができることがわかった。(2)高リン含有地下水対策の検討リン濃度が高い地下水の場合には、砒素除去性能が低下することが分かったので、その対策を検討したところ、ろ過水をさらにもう一度ろ過をすることによって、砒素除去性能が得られる可能性が示された。(3)添加する鉄酸化バクテリア量と金属鉄量の設計基準の策定使用初期から十分な砒素除去性能を得るため必要な設計基準を検討した結果、金属鉄重量を600g、鉄酸化バクテリア量を5000mg添加すると十分な性能が得られることから、これらを設計の基準とすることとした。(4)マニュアル素案の作成フィルター製作および設置後の必要な管理内容について、わかりやすい表現で記載した管理マニュアルの素案を作成した。本マニュアルをバングラデシュ農村部での現場試験で用いた。(1)原水中シリカの影響:人工地下水を用いた砒素除去フィルター試験において、シリカ濃度が高い場合に砒素除去性能の低下が認められ、Fe 5mg/L P 0.9mg/Lの条件では、Si 45mg/L以上で、As除去率が90%以下となった。Si濃度は、Fe除去およびP除去には影響を与えなかった。(2)砒素除去モデル式の完成:昨年度の成果を踏まえて、原水中のFe、P、Si濃度から、As除去濃度を予測するモデル式を作成した。本モデル式は、バングラデシュの現地試験においても、適用が可能であった。なお、現地のシリカ濃度範囲においては、砒素除去性能に影響を与えることはなかった。(3)現地長期試験:昨年度、バングラデシュ農村に設置したフィルターを追跡調査し、1年間後においても砒素除去性能が得られることが示された。また、鉄網の腐食および住民のフィルター清掃に関する知見を得た。

(4) 2段ろ過法の開発:原水砒素あるいはリン濃度が高い場合に対して、フィルターを2回通過させるシステムを検討し、一段ろ過でのリン減少と2段ろ過による砒素除去性能の向上が認められた。2段ろ過は、砒素やリン濃度が高い原水に効果的であるといえる。
食用植物への遺伝子組込みによるヒトワクチンの開発

本研究は、治療的ワクチンを含めたワクチンを植物を利用することで開発しようというものである。ワクチンの投与法については経口、経鼻法といった簡便性、日常性をもった方法の検討も研究の目的とする。平成10年までに既に次のことが可能となった。(1)組み込む遺伝子領域とウイルス株の選定:HIVのエンベロープ(gp120)にはエピトープとなる部位が複数あり、抗原性の高い領域である。このgp120遺伝子を組み込む領域とした。マクロファージ親和性ウイルスの1つの株であるBAL株を選んだ。(2)遺伝子の増幅:プライマーの存謹下でPCRをし、目的遺伝子を増幅した。(3)ベクターへの挿入:目的遺伝子をpUC12-35S-NOSプラスミドBamHI切断部位に挿入した(35SプロモーターとNOSターミネーター間に挿入次に、EcoRI、HindIIIで切断し植物細菌アグロバクテリウムのベクターBin19のT-DNA領域に挿入した。(4)細菌への導入と植物への導入:アグロバクテリウムツメファンテス細菌は自然界では、根頭癌腫病を引き起こし、独特の共存関係を営む。この現象は、アグロバクテリウムが植物に感染するとベクターBin19のT-DNA領域が植物のゲノムに移入されることによるものである。遺伝子を挿入したベクターBin19をアグロバクテリウムに導入した後、アグロバクテリウムを植物に感染させると、先の原理により目的遺伝子は植物のゲノムに移入された。(5)植物の分化・生育:今回は食用植物としてのレタスにHIVエンベロープ(gp120)遺伝子を導入し、カルスから分化させ形質転換植物を得た。(6)レタスの蛋白を葉から抽出し、ELISA法、ウエスタンブロット法でその発現を調べた。HIV抗体陽性血清と反応する蛋白の分画を認めた。このような粘膜免疫システムを応用したワクチン法は、HIVの感染者が増加している国内はもとより、感染が拡がり続けている開発途上国においても重要な戦略になりえるものと考える。ウイルス感染症の多くは粘膜を介して生じるため、あらかじめワクチンを用いて粘膜免疫を高めておけば感染の予防が可能となる。粘膜免疫は局所に作っても、免疫担当細胞が移動し他の粘膜組織にも有効となる。ここでは食用食物にウイルス蛋白を発現させて摂食することにより細胞性、液性免疫をつくるモデルとして次の事を行った。HIVのgp120を含む部分遺伝子を用いて双子葉植物に感染する細菌であるアグロバクテリウムのベクターに組み込んだ。アグロバクテリウムの菌体内ではgp120の領域のmRNAが検出された。このアグロバクテリウムをレタスの葉に感染させて無菌培地の中でカルスを形成させ分化させて土に植えかえ植物体を作らせた。アグロバクテリウムの中のgp120を含む部分遺伝子が植物体の細胞の遺伝子と相同組換えを起こすと、レタスの細胞内で遺伝子が発現する。現在植物を成体まで育てあげ、種子を採るところまで成功した。しかし成体となった植物の葉のDNAを抽出してPCRを行ったところgp120の遺伝子は検出されなかった。この原因を究明すると共に、初期の段階に戻ってアグロバクテリウムのベクターに組み込むところから試みる予定である。この研究は食用植物を用いたワクチンの開発が目的で、同時並行的にはロタウイルスなどの下痢症ウイルスのアグロバクテリウムへの組み込みを今後行う所である。また、バキュロウイルスへのgp120の組み込みと発現も平行して行う。
2次元パターンのワープ法に関する研究

2画像のピクセル間の最適マッピングを動的計画法で行う2次元ワープ法に関して検討して,以下の成果を得た.1.2次元的な単調連続性拘束によりトポロジーを保存する基本的なアルゴリズムと,それを改良した高速アルゴリズムを開発した.2.高速化のため区分線形近似アルゴリズムを開発した.3.これらをオフライン文字認識に適用し,基本的な有効性を確認するとともに,問題点を明らかにし,歪み量の事後評価による解決指針を得た.4.不特定話者音声認識への適用を検討し,フレーム間の連続性を保存する周波数ワープを検討して有効性を確認した.5.関連して,雑音画像中の軌跡群検出,オンライン文字認識,画像パターンの捜査方式に関して検討した.以上の成果を,学会誌論文11件,紀要論文4件,国際学会論文5件に発表した.2画像のピクセル間の最適マッピングを動的計画法で行う2次元ワープ法に関して検討して,以下の成果を得た.1.2次元的な単調連続性拘束によりトポロジーを保存する基本的なアルゴリズムと,それを改良した高速アルゴリズムを開発した.2.高速化のため区分線形近似アルゴリズムを開発した.3.これらをオフライン文字認識に適用し,基本的な有効性を確認するとともに,問題点を明らかにし,歪み量の事後評価による解決指針を得た.4.不特定話者音声認識への適用を検討し,フレーム間の連続性を保存する周波数ワープを検討して有効性を確認した.5.関連して,雑音画像中の軌跡群検出,オンライン文字認識,画像パターンの捜査方式に関して検討した.以上の成果を,学会誌論文11件,紀要論文4件,国際学会論文5件に発表した.1.基本的な2次元ワープアルゴリズムとして従来から検討してきた,カラムワイズアルゴリズムに替わる高速アルゴリズムとしてピクセルワイズアルゴリズムを開発した.これにより計算量を9^N/Nのオーダーで低減できた.この成果を国際学会(ICPR'98)に発表した.(画像のサイズN×N)2.上記アルゴリズムを文字認識と音声認識に適用し,その成果を電子情報通信学会論文誌と九州大学システム情報科学研究科報告に,それぞれ投稿,発表した.3.上記ピクセルワイズアルゴリズムの計算量が,いぜんとしてNの指数オーダーである点を問題と考え,文字認識や音声認識への応用に特化した高速アルゴリズムを提案した.これにより画像サイズへの計算量依存性は多項式オーダーに低減される.評価は平成11年度の課題となる.1.従来の2次元ワープアルゴリズムの計算量が、面像サイズNの指数オーダーである点を問題と考え、文宇認識や音声認識への応用に特化した高速アルゴリズムを提案し,有効性を示した.これにより画像サイズNへの計算量依存性は多項式オーダーに低減された。この新アルゴリズムを区分線形2次元ワープ法と呼ぶ.行単位のワープにおいて,各行上に複数の節点(ピボット)をもうけ,このピボットをDPで最適にワープし,ピボット間は線形補間でワープする.2.区分線形2次元ワープ法の文宇認識問題への適用に関して実験を行って,基本的な性能を確認した.本格的な検討は平成12年度の課題となる.3.関連して研究を進めていた,筆順フリーオンライン文宇認識アルゴリズムの評価実験を終え,成果を電子情報通信学会論文誌に発表した.前年度までに確立した2次元ワープ法に関して,機能の拡張,文字認識への適用法に関して検討した.具体的には1.区分線形2次元ワープに関して,標準パターン上のpivot(折り返し点)軌跡を,事前に与えることを必要とせず,ワープ処理の過程で自動的に生成するアルゴリズムを開発した.これにより,動画像の隣接フレーム間のマッチングのように,事前準備が不可能なパターンの処理が可能になった.2.オフライン文字認識への適用の場合,2次元ワープがピクセル間の最適マッピングに基づいているとはいえ,得られるマッチング量が本質的にピクセル濃度値差であることの限界を打破するため,ワープ処理後ワープ歪み量を補助的にマッチング度評価に取り込むことを検討して,効果を確認した.関連して,オンライン文字認識,画像処理における走査方式,等の研究を行った.学会誌論文3件,紀要論文2件,国際学会論文1件の発表を行った.
証明論と論理的意味論の二元論に対する論理哲学と認知科学による統合的研究

本年度は特に以下のような図形推論研究を中心的に行った。位相的関係を基に形式化されたオイラー図及びヴェン図の、表現力に基づく階層化を行った。最も基本的なシステムは報告者が共同研究者と共にこれまでに導入したオイラー図システムであり、このシステムでは円と点のみが図形的対象として扱われる。この図形推論システムは、三段論法などの基本的な論理推論を特徴付けるのに充分な表現力を持つ。この最も基本的なシステムに、共通集合領域や和集合領域、補集合領域をそれぞれ図形的対象として加え、それらの間の位相的関係を取り扱うことで、より表現力の豊かな図形推論システムを得ることができる。最も表現力の豊かな図形推論システムがヴェン図を用いた図形推論システムであり、一項述語論理と同等の表現力を持つことが示されている。またこの階層中の各図形推論システムは、保守的拡大の関係にあることを証明した。オイラー図やヴェン図はこれまでの先行研究では、領域の集合として形式化されてきた。このような領域ベースの図形の形式化の枠組みに対して、報告者は共同研究者と共に、図形的対象の間の位相関係(包含・排他関係)を基に図形を形式化する枠組みを提案してきた。報告者は、これらの領域ベースの枠組みと関係ベースの枠組みを証明論の観点から比較分析を行った。一般に、図形は記号論理学における論理式に対応し、図形に対する操作は特定の記号論理体系における推論規則に対応する。このような観点からは、領域ベースの枠組みにおける図形は選言標準形論理式に対応し、またそのような図形に対する推論規則は導出計算に対応する。他方で、関係ベースの枠組みにおける図形は含意結合子に基づく論理式に対応し、またそのような図形に対する推論規則は自然演繹体系の含意結合子に付随する推論規則に対応する。これらの対応を形式化して証明した上で、それぞれの枠組みの利点と難点について議論した。本研究の目的は、20世紀論理哲学及びその影響を受けた様々な分野で議論の的であった証明論と論理的意味論の二元論的関係を、最新の論理哲学の観点から線形論理の手法を基に、これに認知科学の手法・観点を組み合わせ、多角的な観点から捉え直すことである。(1)証明論と論理的意味論の基本定理を統合した一元論的観点に立った基本定理を確立するために、これまでに得られた証明のためのphase semanticsを拡張した。Dual Intuitionistic Linear Logicと呼ばれる体系を基に、証明のためのphase semanticsに、直観主義論理の含意結合子を導入し、様相演算子を部分的に導入した。(研究業績1)(2)証明探索の研究やゲーム意味論との対応で注目されているPolarized linear logicに対しては、その証明可能性を特徴付けるような伝統的な意味論がこれまで存在しなかったが、報告者は共同研究者と共にpolarized linearlogicに対しても線形論理の伝統的集合論的意味論であるphase semanticsを与えた。(成果は現在投稿中)(4)オイラー図を用いた推論は、心理学での分析や計算機科学への応用等が研究されているが、論理学、特に証明論の観点からの分析は不十分であった。このために報告者は共同研究者と共に、オイラー図を用いた推論を形式化しその図形的証明構造について分析した。それにより、一般的なオイラー図の図形的証明構造の特殊な正規形証明構造として、三段論法推論の図形的証明構造を特徴付けた。またそのような理論的な分析をもとに得られたオイラー図の持つ図形的特徴を実証することを目指して予備実験を行い、実験デザインを設定した。(研究業績2、3、他論文を投稿中)本研究の目的は、証明論と論理的意味論の二元論的関係を多角的な観点から捉え直すことである。(1)証明論的観点からオイラー図を用いた推論の分析を行った。報告者は共同研究者と共に、オイラー図とヴェン図との考え方の違いが、論理学の観点からは含意結合子を基本とする直観主義論理自然演繹体系と選言標準形を基本とする古典論理の導出原理との間の違いとして特徴付けられることを指摘し、本質的に含意結合子に基づくオイラー図の表現システムを形式化した。また、それに基づくオイラー図の図的推論体系を形式化し、自然な集合論的意味論に対する完全性定理を示した。また共同研究者と共に、オイラー図が実際の三段論法推論において有効であることを実証する実験を行った。(2)線形論理の最小論理とも考えられ、証明探索の研究やゲーム意味論との対応で注目されているPolarized linear logicにおける様相演算子について分析した。命題論理部分のPolarized linear logicは通常のLinear logicの保守的な部分体系であることが知られているが、これが二階の量化子も含めた範囲に拡張できるかどうかは未解決問題であった。報告者は共同研究者と共に、これを肯定的に解決した。このことは、二階の線形論理の論理式に対する自然なpolarityの制限が、証明探索のための正規形の証明図を特徴付けることができるということを示しており、証明探索を基本とするLogic programmingにとっても有用な結果である。(3)報告者は共同研究者と共に、Ludicsにおけるアイデアを基に、証明論と意味論を統合した推論体系であると考えられるIndexed linear logicに対してpolarityを導入し、Indexed polarized linear logicを導入した。

最も基本的なシステムは報告者が共同研究者と共にこれまでに導入したオイラー図システムであり、このシステムでは円と点のみが図形的対象として扱われる。この図形推論システムは、三段論法などの基本的な論理推論を特徴付けるのに充分な表現力を持つ。この最も基本的なシステムに、共通集合領域や和集合領域、補集合領域をそれぞれ図形的対象として加え、それらの間の位相的関係を取り扱うことで、より表現力の豊かな図形推論システムを得ることができる。最も表現力の豊かな図形推論システムがヴェン図を用いた図形推論システムであり、一項述語論理と同等の表現力を持つことが示されている。またこの階層中の各図形推論システムは、保守的拡大の関係にあることを証明した。オイラー図やヴェン図はこれまでの先行研究では、領域の集合として形式化されてきた。このような領域ベースの図形の形式化の枠組みに対して、報告者は共同研究者と共に、図形的対象の間の位相関係(包含・排他関係)を基に図形を形式化する枠組みを提案してきた。報告者は、これらの領域ベースの枠組みと関係ベースの枠組みを証明論の観点から比較分析を行った。一般に、図形は記号論理学における論理式に対応し、図形に対する操作は特定の記号論理体系における推論規則に対応する。このような観点からは、領域ベースの枠組みにおける図形は選言標準形論理式に対応し、またそのような図形に対する推論規則は導出計算に対応する。他方で、関係ベースの枠組みにおける図形は含意結合子に基づく論理式に対応し、またそのような図形に対する推論規則は自然演繹体系の含意結合子に付随する推論規則に対応する。これらの対応を形式化して証明した上で、それぞれの枠組みの利点と難点について議論した。
麻痺の構造-大戦末期・敗戦直後のドイツ人民衆の社会経済的状態-

初年度、大戦末期・戦後初期の疎開民・被追放民の状況を一次史料で明らかにし、「疎開と逃避行、追放による難民化-敗戦前後の東部地域のドイツ人民衆」『経済学季報』第45巻第1号をまとめた。第二年度は、引き続き大戦末期から戦後にかけてのドキュメントを読み、特に、大戦末期におけるさまざまの戦後構想を明らかにして、共著の担当章「ナチ体制下の戦後構想とドイツ資本主義の組織化」権上康男編『20世紀資本主義の生成-自由と組織化-』東京大学出版会、1996年1月、所収)を執筆した。第三年度は、データを収集し、3年間の研究の総括を行った。大戦末期から戦後再建期に関して、第一に、総力戦敗退過程のドイツ人民衆の茫然自失の麻痺状態と占領地の被支配民衆の活性化を総括した。第二に、スターリングラード敗北期から始まるドイツ社会の「革命的」な変化の様相についてまとめた。そして第三に、軍需経済から民需経済への移行とそれを可能にする人間的社会的条件、民需の中での戦後復興を主導する部門としての住宅建設の意義を剔抉した。それを、論文「ドイツ戦後再建の人間的社会的基礎」にまとめ、廣田功・森建資編著『戦後再建期のヨーロッパ経済-復興と統合-』日本経済評論社、1998年2月23日刊に発表した。他方で、ドイツ人民衆の「麻痺」の構造を立体的に把握する問題意識のもとで、解明すべき論点として出てきた「ホロコーストの力学」について、報告書論文をまとめた。それは、欧米と日本の最新の研究をドキュメントに基づいて批判するもので、絶滅政策への移行を戦局の根本的転換と関わらしめて理解しなければならないことを示したものである。これまでの何回かのドイツ連邦文書館でのドキュメント探索の仕事で見当を付けていた文書類のうち、戦争末期に関するドキュメントと関連文献を集めながら、さあしあたり、赤軍の接近に伴って疎開し、逃亡していく東部ドイツ人住民(オストプロイセン、ヴェストプロイセン、シュレ-ジエン、ポンメルンなどの住民)の動向を、オストドキュメントを元に、明らかにしてきた。ライヒ経済省、ライヒ大蔵省関係のドキュメントも少し収集し、資料を整理した。最初はバルト地域などからのドイツ人避難民の受け入れ地だった東部ドイツの各地域の住民が、次第に迫ってくる戦線の圧迫下で、一時的な仮の非難を目指して故郷を出発するのであるが、その一時的対応が実は永久的なものになっていくプロセスと民衆意識の変遷がかなり明瞭に浮かび上がってきた。資料解読の成果の一部は、『経済学季報』第45巻第1号に、関連するアウシュヴィッツ問題との関連では第2号に、発表した。今年度も、前年度に引き続き大戦末期から戦後にかけてのドキュメントを読んで、データを収集した。まず大戦末期に関していえば、ドイツ人民衆の茫然自失の麻痺状態の意味合いを知るためには、占領地の被支配民衆の活性化をにらみながら行う必要があることが明らかになる。ドイツ軍の撤退・難民や避難民の増大と連合軍の空襲とは、連合軍の勝利の一歩ごとに、様々の地下水脈を通じての情報取得を通じて、占領地非ドイツ系民衆の様々の抵抗運動を活性化させる。そのことはまた、第三帝国治安当局と人種主義政策当局が占領支配下のマイノリティ・少数民族・ユダヤ人への過酷な措置に一層の拍車をかけるポテンシャリティを高める。被占領地の民衆や少数民族・マイノリティにとってドイツ支配の打倒は民主主義・民族自決・民族独立の実現であったが、ドイツを占領した占領軍の対独政策もまたその普遍的原則に基づくものでなければならなかった。その普遍的原則は第三帝国において抑圧されていたが、ドイツ人の中にこれまた地下水脈のように生き続けていた。

科研費によって収集したドキュメント集(『1945年以降のドイツにおける政党政治の発展資料集』、あるいは、『マーシャルプラン導入実行に関わるドイツ連邦政府報告』など)は、そのドイツの戦後政治経済の担い手たちの多様な地下水脈の表舞台への出現を記録している。前年度に引き続き大戦末期から戦後にかけてのドキュメントを読んで、データを収集し、3年間の研究の総括を行った。大戦末期から戦後再建期に関して、第一に、総力戦敗退過程のドイツ人民衆の茫然自失の麻痺状態と占領地の被支配民衆の活性化を総括した。第二に、スターリングラード敗北期から始まるドイツ社会の「革命的」な変化の様相についてまとめた。そして第三に、軍需経済から民需経済への移行とそれを可能にする人間的社会的条件、民需の中での戦後復興を主導する部門としての住宅建設の意義を剔抉した。それを、論文「ドイツ戦後再建の人間的社会的基礎」にまとめ、廣田功・森建資編著『戦後再建期のヨーロッパ経済-復興と統合-』日本経済評論社、1998年2月23日刊に発表した。他方で、ドイツ人民衆の「麻痺」の構造を立体的に把握する問題意識のもとで、解明すべき論点として出てきた「ホロコーストの力学」について、報告書論文をまとめた。それは、欧米と日本の最新の研究をドキュメントに基づいて批判するもので、絶滅政策への移行を戦局の根本的転換と関わらしめて理解しなければならないことを示したものである。
知能化空間とウェアラブルセンサによる第4人称センシング

本研究では,サービスロボットの普及に向けた新たな計測システムとして第4人称センシングを提案した.第4人称センシングとは,ロボットに搭載されたセンサ(2人称センサ),環境に分散配置されたセンサ(3人称センサ)と,ウェアラブルセンサ(1人称センサ)を組み合わせた計測システムである.それぞれの利点を最大限に活用し,かつ欠点を補うことで,曖昧な事象に対しても高精度で信頼性の高い認識が実現できる.曖昧な物品取り寄せ指示に焦点を当て,1人称視点映像により認識したユーザ行動と環境固定センサで計測された物品情報を基に,ユーザが意図した物品を特定するシステムを構築し,意図の正確な理解に有効であることを示した.我が国では近年,少子高齢化が加速しており,介現護場における労働力不足が深刻化している.その解決策の一つとして,人との共生を目指したサービスロボットの開発が進められている.サービスロボットによる生活支援サービスを計画・提供するためには,複雑に変動する生活空間の中で多くの環境情報を取得し,それらを実時間で処理する必要がある.しかし,可搬能力や処理能力の限界から,サービスロボット単体がこれらを全て実行することは困難である.この問題に対し,我々はこれまでロボットの作業環境に分散センサネットワークを構築する環境情報構造化について研究を行っており,サービスロボットのための情報処理アーキテクチャTown Management System (TMS)の開発を進めてきた.従来のTMSで管理される環境情報を生活支援を受けるユーザの視点(1人称)から整理すると,ロボット搭載センサから得る情報は2人称,環境固定センサから得る情報は3人称に分類することができる.これら2人称,3人称視点の情報は,環境全体を広範囲に計測することができる反面,ユーザに近い環境に対しては,解像度や死角の存在などの問題が起きやすく,ユーザの指示や要求を信頼性高く認識することが困難な場合がある.そこで本研究では,従来の2人称・3人称視点による環境計測に対して,ウェアラブルカメラによって得られる1人称視点情報を加えた,新たなセンシングシステム「第4人称センシング」を提案した.特に今年度は,曖昧性を含むサービスロボットへの物品取り寄せ指示に焦点を当て,ユーザの視線方向を利用した指示物品の特定手法を開発した.また実験を行い,第4人称センシングが曖昧な指示に対する正確な理解に有効であることを示した.従来,サービスロボット開発ではロボット搭載センサからの2人称情報や,知能化空間内の環境埋め込みセンサからの3人称情報が使用されてきた.本研究では,知能化空間内にウェアラブルセンサから得られるサービス受益者視点の情報(1人称情報)を初めて導入し,1,2,3人称情報を同時に用い,相補的に組み合わせることで,サービス受益者の興味や行動をトリガーとしたプロアクティブ(先読み)なロボットサービスを実現する「第4人称センシング」について検討した.本年度は,第4人称センシングの適用例として,知能化空間内で想定される曖昧な物品取り寄せ指示に着目し,実際に音声と画像により適切な行動を選択,実行するシステムを構築した.例えば,ユーザが水の取り寄せを指示した場合,飲料水や園芸のための水など,水に関連した物品は様々に存在するため,従来のシステムが適切なものを判断することは難しい.一方,1人称視点からユーザ行動を認識することができれば,曖昧な指示を理解できる.例えば,ユーザが食事中であると分かれば,候補から飲料水を選択することができる.以上のシナリオを想定し,1人称視点の行動情報と3人称視点の物品情報を組み合わせた物品取り寄せシステムを構築した.システムは,ウェアラブルカメラと処理サーバにより構成される.ウェアラブルカメラでは,一人称視点画像と音声指示の取得及び送信を行う.処理サーバでは,受信画像列からユーザ行動を認識し,データベースの物品情報と併せてサービスロボットへ提示物品を指示する.実験では,ウエラブルカメラを装着したユーザが行う5つの行動カテゴリ(読書,食事,植木を注視,ロボットを注視,辺りを見回す)に対し,最初の3つの行動を行いながら同時に水の取り寄せを要求した際,サービスロボットが最も適切な物品を選択できることを確認した.本研究では,サービスロボットの普及に向けた新たな計測システムとして第4人称センシングを提案した.第4人称センシングとは,ロボットに搭載されたセンサ(2人称センサ),環境に分散配置されたセンサ(3人称センサ)と,ウェアラブルセンサ(1人称センサ)を組み合わせた計測システムである.それぞれの利点を最大限に活用し,かつ欠点を補うことで,曖昧な事象に対しても高精度で信頼性の高い認識が実現できる.曖昧な物品取り寄せ指示に焦点を当て,1人称視点映像により認識したユーザ行動と環境固定センサで計測された物品情報を基に,ユーザが意図した物品を特定するシステムを構築し,意図の正確な理解に有効であることを示した.平成26年度の研究実施計画では,1人称画像が計測できるウエアラブルカメラと,これまでに構築した3人称情報を取得する知能化空間を組み合わせ,1知能化空間に登録された候補物品と1人称画像内の物品画像の対応を決定するシステム,および2対応関係が一意に定まらない場合には,装着者の視野内に3人称情報の候補物品を提示することで,指示の正確性を向上するシステムを構築することを目的とした.1については,シースルー型ウエアラブルカメラ(Moverio, Epson)から,装着者の見ている画像を取り込み,その画像と位置計測システム(Bonita, Vicon)により得られる装着者の視線方向,および空間データベースROS-TMSに登録された候補物品から,装着者が意図する物品を決定する仕組みを開発した.また2については,シースルー型ウエアラブルカメラ(Moverio, Epson)

上に,3人称情報である知能化空間に登録した候補物品を提示し,装着者に信頼性高く選択させるシステムを開発した.ロボット工学平成27年度は,平成26年度に構築した13人称情報を用いたセンシングシステムを用いて,3知能化空間においてサービスロボットによる物品取り寄せ実験を行い,13人称情報の統合による指示理解の確実性の向上を確認する.また,1人称画像から装着者の行動を分類,学習し,現在行っている行動(食事,読書,パソコン,睡眠など)を識別する手法を開発する.さらに識別された行動と上記で構築された13人称情報を用いた候補対象の絞り込み手法を組み合わせて,指示が実際に発せられる前にロボットが先読みしてペットボトルの把持に向かうなど,4対象者自身の興味や行動をトリガーとしたプロアクティブ(先読み)なロボットサービス(第4人称センシングシステム)の実現について検討する.今年度の研究に用いたウェアラブル携帯端末(Moverio, Epson)を,より高機能なスマートグラス,あるいは没入感VRインターフェースに置き換えることを検討しているが,適切な機種の選定に時間を要したため.次年度の早い時期にスマートグラス,あるいは没入感VRインターフェースの機種選定を行い,購入する予定である.
政党支持者集団の比較実証分析と動態モデルの開発

成果報告書は4つの論文を収録している。第1論文は、従来「政党支持」の研究であまり問題にされることのなかった「支持」の概念をあらためて問題とし、これを分析するとともに政治システムへの入力としての支持の一般的概念との整合化をはかったものである。この関連で「支持システム」の概念の重要性が指摘されている。理論的には、パ-ソンズのアメリカ政党制分析が再評価され、政党支持研究を、従来よりもマクロな文脈に置いて見直すべきことが主張されている。第2論文は、選挙制度の違いが選挙結果や政党組織にどのような変化をもたらすかを日本とイギリスの場合を比較しながら検討したものであり、そのさい、最近わが国で議論をよんでいる選挙制度改革論が具体的な材料としてとりあげられている。なお、わが国における政党勢力と政党支持が1970年代以降どのように変化してきているかを、衆議院議員総選挙のデ-タを用いて全国130選挙区について分析したが、その成果は論文としてまとめるにいたっていない。近く発表の議会を得る予定である。第3論文と第4論文は政党勢力の変動の問題に、間接的アプロ-チを試みたものである。すなわち安定・不安定,均衡・不均衡という理論的な概念を政党システムの分析に適用するための準備、あるいは本研究の基本テ-マへの迂回的なアプロ-チである。第3論文は政党勢力の変動の分析枠組を、より一般的な角度から考えなおすためのものであり、第4論文は戦争という特殊な角度から政治勢力の衝突をとらえなおし、変動の数字的モデルを構成するための手がかりを持っている。1.政党支持者集団連関表の再検討と分析技法の展開(1)本研究者がすでに提出した政党支持者集団連関表のアイディアを再検討し、その基本的な健全性を確認した。(2)しかし、このアイディアを従来の全国レベルの分析から、各選挙区レベルの、より精密な分析に適用することが有益かつ必要であることも確認された。(3)これとともに、大量のデ-タ処理を効率的におこなうための分析技法の開発、展開が必要であるとの認識に達し、BASICおよびDYNAMOによるコンピュ-タ・プログラムを試製し試行した。その結果、この方向での研究の展開は大いに有望であるとの結論に達した。2.政党システムの安定と変動に関する基礎理論的研究(1)政党勢力の変動を厳密に論じようとするとき、「安定」、「不安定」、「均衡」、「不均衡」等の概念の意味内容が問題となる。このため、これらの概念内容の分析を試みた。この概念分析は、広くシステムの動態を論ずるとき有益な理論的基礎を堅固化するものである。(2)この関連で副次的に戦略的均衡の概念分析にも研究が及ぶことになった。3.選挙区政党勢力の変動についての微視的分析(1)記述のように、選挙区レベルでの政党勢力の変動の分析が重要であるため、その分析を試み、その結果、ストリング分析という新しい分析手法が開発されることになった。(2)この手法を用いて、1990年2月の総選挙を中心に、政党勢力変動の分析を実施した。平成2年度は、平成2年2月に衆議院議員総選挙があったため、選挙デ-タを使用して、全国130選挙区について政党勢力の変動を実証的に分析し地盤の安定性・不安定性を検討した。この関連で、選挙区を単位とする政党の勢力関係を表現する文字列(ストリング)を分析することが政党勢力と政党支持者集団の変化の態様と方向をとらえるうえで有益であることを発見した。しかし、デ-タが厖大であるため、いまだ十分な整理ができていないところがあり、成果を論文として発表するにいたっていない。近く結果を公表する予定。平成2年は、選挙制度の改革が政治日程に登った年である。

選挙制度の在り方は、選挙結果に多大の影響を及ぼすため、本研究者としても、選挙制度の検討をせざるをえなかった。その成果が論文「選挙制度の改革について」(平成2年10月)である。将来、これを選挙制度のシミュレ-ション研究へと展開していきたいと考えている。平成2年12月に発表した論文「政治的支持の構造」は政党支持者集団論の基礎概念である《支持》の概念について理論的に分析したものである。従来「政党支持」は態度ないし状態として捉えられることが多く、また支持の対象との関係があいまいなままであったが、政党と支持者の関係を《支持システム》としてとらえ、支持を行動ないし《力》としてとらえなおそうとしたのである。この角度から、政党権力、より一般的には政治権力の再構成を試みることを予定している。なお、支持と不支持、支持の強さ、さらに《反対》などの概念には概念的なあいまいさがつきまとっており、これをより明確なものとすることが必要である。上記の論文はそのための一つの試みであるが、今後さらに「支持空間論」ともいうべきものを展開することが必要であると考えている。
イノベーションと地域ネットワークのダイナミズム

本研究は、地域における企業家的活動とそれをサポートする地域に存在するネットワークの特質を調査したものである。いくつかの企業者ネットワークを取り扱った研究はこれまでにもいくつかあったが(例えば金井(1994)、サクセニアン(1991)など)、これらは既存のネットワークを静態的に捉え、性質の異なるネットワーク間の比較という視点からその特質を捉えてきた。本研究ではこれらネットワークがいかに生成され成長し地域企業家を支援するにいたったのかという動態視点を採用することが目指された。また企業者ネットワークの国際比較も試みられた。本研究にあたって、岩手県とテキサス州オースティンの事例が取り上げられた。両者とも、20年前までは必ずしも経済的に発展している地域とはいえなかったが、両地域において大学を中心とした企業家活動を支援する地域ネットワークを形成してきた。この間、これら地域にはインキュベーター、リエゾン・オフィス、企業家教育、企業者ネットワークなどといった仕組みがほぼ平行して出現し、これらが一つのシステムを形成し有機的に一体化し地域の企業家活動を促進してきたことが明らかになった。さらに本研究では日米といった異なる国の地域を取り上げたことによって、国際比較が可能となった。具体的にいうと岩手県のINSと、オースティンにおける複数のビジネスネットワーク(TBN,ASCなど)との比較が試みられている。現在、オースティンのビジネスネットワークは調査中ではあるが、日米におけるネットワーク形成方法の違い、つまりプロセス志向の日本とシステム志向のアメリカという対比が仮説として提示された。本研究は、地域に存在するネットワークに焦点をあて、それが地域の企業活動に及ぼす影響やそのメカニズムについて研究することを目的としてきた。本年度は、岩手大学の産学連携活動と、岩手大学を中心として形成されたネットワーク、「INS(岩手ネットワークシステム)」の事例を取り上げ、参与観察調査、インタービュー調査を行なってきた。そしてINSの概要、形成の経緯、社会的機能などを考察してきた。INSは産学官(最近は民も含めている)を横断するインフォーマルなネットワークであり、いまや岩手県における一つの革新的活動の基盤ともいえる存在になっている。INSは現在総勢700名余の会員を擁している。岩手県のみならず他県からの参加も多い。INSは1980年代に現状に危機感をもつ岩手大学の教官、岩手県の県職員の飲み会からはじめられ、彼らが現在も中心となって研究会、シンポジウム、講演会等の行事の運営主体となっている。INSは岩手県における様々な革新的活動の拠点となっている。INSというネットワークの社会的機能として、会員の啓蒙のみならず、人と人が出会う機会(場)の提供、産学連携の基盤作りといった点が挙げられる。つまりINSはビジネスの可能性を高めるための場として機能しているのである。INSのような社会的ネットワークは、産学連携に対して大きなインプリケーションを与えるものと思われる。近年産学連携は地域活性化の一手段として注目されているが、岩手県の事例を見る限り、これを可能とするためには地域ネットワークと密接な連携が重要であると思われる。来年度以降は、このような仮説に基づき、産学官がいかなる関係を構築すべきかを問い直し、一つの産学連携のモデルを提示したい。さらにこのようなINSのようなネットワークを相対化するために他の地域のネットワーク(アメリカなど)の調査を行うことを計画している。
冠動脈疾患発症におけるCD36の生理的意義に関する研究

私共が見出したCD36欠損症例(n=29)では、血清総コレステロール値は正常であったが、平均トリグリセリド(TG)は対照に比し有意に高く、約8割に高脂血症(主として高TG血症)を認めた。また、HDLコレステロール(HDL-C)は有意に減少していた。CD36欠損症患者では、動脈硬化惹起性であるレムナントリポ蛋白の増加がミッドバンドとして観察された。さらに、患者リポ蛋白を超遠心法にて分離して定量すると、VLDLコレステロール、IDLコレステロールの増加とHDL-Cの減少が確認された。従って、CD36欠損症では内因性リポ蛋白であるIDLと外因性リポ蛋白であるカイロミクロンレムナントの両者の代謝系に異常が存在した。CD36欠損症患者における動脈硬化危険因子の保有数について、健常人と比較検討すると、動脈硬化危険因子を複数有する場合が多く、CD36欠損症はマルチプルリスクファクター症候群(メタボリックシンドローム)を呈していた。CD36欠損と動脈硬化との関連を解明するため、一般健常群と冠動脈疾患群におけるCD36欠損症の頻度を検討したところ、それぞれ0.3%、0.9%であり、冠動脈疾患群でのCD36欠損症の頻度の方が高かった。従って、CD36欠損症は冠動脈疾患のリスクになると考えられた。さらに、Janabi氏はCD36ノックアウトマウスの解析も行い、本マウスでは空腹時TGが高値であり、高脂肪食負荷を行うと、野生型に比較して、負荷後TG値が高値で、また遷延して上昇が認められ、食後高脂血症の存在が示唆された。
心血管系イメージングのためのモデルマウスリソース整備

Flk1-Nano-lantern BACトランスジェニックマウスを樹立したところ、内在性Flk1の発現を再現できていることが分かった。aortic ringを単離し、血管の発芽を発光イメージング法により観察したところ、長時間の観察が可能となった。また腫瘍血管を発光で検出することが可能となった。Lrrc33遺伝子についてノックアウトマウスを作製したところ、腫瘍血管の直径・密度が高いことが判明した。1)研究項目1:新規血管新生可視化モデルマウスの樹立近年血管内皮細胞のライブイメージングに対する要望が大きいが、GFPやdsRedに対して励起光を当てることで、光毒性が生じ、12時間以上のライブイメージングが困難な状況である。そこで、より良いモデルマウスを作製するために、大阪大の永井教授によって開発されたLuciferase-Venus融合遺伝子(NanoLantern)を用いた。NanoLanternを発現するFlk1-NanoLantern (Venus) BACトランスジーンを構築し、受精卵へ導入したところ、これまでに8系統のトランスジェニックマウスを得ることができた。さらに耳の血管におけるVenusの蛍光を観察したところ、4系統において強い血管内皮細胞特異的な発現が認められたため、引き続き解析を行う。2)研究項目2:血管新生における新規遺伝子の役割新規血管内皮細胞特異的遺伝子であるLrrc33遺伝子のノックアウトマウスを作製し、個体レベルでの表現型を解析することで生理機能を解明することを目的とした。平成26年度は、Lrrc33ノックアウトマウスを作製したところ、viableであった。今後腫瘍を移植して、腫瘍増殖における役割を解析していく予定である。このレポーター遺伝子はセレンテラジンの投与によってLuciferaseが発光し、Venusを励起するため、光励起を必要とせず、光毒性が生じない特長がある。H26年度に4ラインを樹立したが、H27年度には胎児におけるVenusの発現を詳細に調べ、内在性Flk1の発現を再現するラインを決定することが出来た。さらにLLC(ルイス肺がん)細胞を移植し、腫瘍血管内皮細胞で蛍光を発することも確認した。重要な事に、セレンテラジンの投与によって腫瘍血管が発光することも検出することが出来た。2)研究項目2:血管新生における新規遺伝子の役割新規血管内皮細胞特異的遺伝子であるLrrc33遺伝子のノックアウトマウスを作製したところ、viableであったため、LLC細胞を移植し、腫瘍血管新生における役割を評価した。腫瘍サイズはLrrc33ノックアウトマウスにおいて有意に低下していた。興味深いことに、腫瘍血管の密度の上昇、腫瘍血管径の増加が認められた。Flk1-NanoLantern BAC Tgマウスのライン化に成功し、内在性Flk1の発現を再現できることを確認出来た。さらに、腫瘍血管新生時に、光励起無しに発光することを確認した。現在論文投稿中であることから、順調である。Lrrc33ノックアウトマウスにLLC細胞を移植し、腫瘍血管新生における役割を評価した。腫瘍サイズはLrrc33ノックアウトマウスにおいて有意に低下しており、腫瘍血管の密度の上昇、腫瘍血管径の増加が認められた。このように順調に進行した。本研究の目的は、日本人の3大死因に共通する「血管内皮細胞」の可視化を可能とする新規モデルマウスを作出・解析し、理研BRCに寄託、モデルマウスリソースとして整備することで、3大死因を研究する研究者に広く配布することである。1)血管新生可視化モデルマウスの樹立昨年度までにFlk1-Nano-lantern BACトランスジェニックマウスを用いて、胎児や新生時の網膜、成獣腫瘍血管新生時の組織に対して、PECAM1などの免疫染色後に、血管内皮細胞のイメージングを行ったところ、既存血管内皮細胞やTip細胞、Stalk細胞のイメージングに十分蛍光の強いラインを選定することが出来た。本年度は繁殖コロニーを十分増やし、LLCがん細胞を移植し、腫瘍血管内皮細胞が化学発光する過程をイメージングすることが出来た。また、Flk1-Nano-lantern BACトランスジェニックマウスからaortic ringを単離し、発芽する血管内皮細胞を長時間発光イメージングすることに成功した。既に論文はScientific Reports誌に受理された。2)血管新生における新規遺伝子の役割本年度は引き続き、Lrrc33遺伝子ノックアウトマウスの胚発生時の表現型解析を行った。ノックアウトマウスおよび野生型マウスの背部皮下にLLCがん細胞を移植し、腫瘍サイズを測定したところ、腫瘍サイズに有意差は認められなかった。しかし、血管密度は高く、腫瘍血管径も大きいことが判明した。このようなことから、血管径を決定する遺伝子である可能性が示唆された。

Lrrc33遺伝子についてノックアウトマウスを作製したところ、腫瘍血管の直径・密度が高いことが判明した。また、Lrrc33ノックアウトマウスについても樹立することができたため、おおむね順調に進展していると考えられる。1)研究項目1:新規血管新生可視化モデルマウスの樹立2)研究項目2:血管新生における新規遺伝子の役割Lrrc33遺伝子については、血管内皮細胞特異的ノックアウトマウスを作製する。その後、LLC細胞を移植し、腫瘍血管新生における役割を評価する。28年度が最終年度であるため、記入しない。発生工学今後、Flk1-NanoLantern BACトランスジェニックマウスについては、ルシフェリン誘導体を注射し、血管内皮細胞が発光するかどうか検討していく。また、Flt1-NanoLantern (RFP) BACトランスジェニックマウスについても構築していく。Lrrc33ノックアウトマウスについては、LLC (ルイス肺がん)腫瘍細胞を移植し、腫瘍増殖における変化を評価していく予定である。Flt1-Nanolantern (RFP) BAC Tgマウスの作製にあたって、ベクターの構築が順調にいかなかった。本年度は速やかにベクターの構築を行う。その後受精卵にインジェクションし、ラインの選定をおこなっていく予定である。H27年度の早期に、他の遺伝子改変動物の作製を行い、予算を消化する予定である。
熱弾性と熱弾塑性の数学解析

平成30年度は以下の研究を行った。1.平成29年度に得られた若杉勇太氏(愛媛大)との共同研究である変数係数梁方程式の解の漸近形に関する結果を論文にまとめる作業を行った。消散波動方程式における摩擦項の係数が時間に依存して減衰(もしくは増大)する場合の加速度項と摩擦項の減衰レートを比較する研究に動機づけられて、変数係数線形梁方程式の2階の振動項の係数が時間に関して減衰する場合に4階の分散項と減衰レートを比較する結果を平成28年度に得た。本研究では振動項だけでなく摩擦項の係数も時間依存する問題を考え、加速度項・摩擦項・振動項・分散項の4つの項の影響をそれら2つの減衰レートによって分類した。特に摩擦項の影響が加速度項に比べて強い場合について詳細な結果を得た。今年度は論文執筆作業を通じて証明の簡略化や計算方法をいくつか改善した。2.平成29年度に得られた川島秀一氏(早稲田大)との共同研究である準線形双曲型保存則に対する構造保存型差分解法の解の存在について論文にまとめる作業を行った。平成29年度にまとめた小さい初期値に対する時間大域解の存在証明におけるエネルギー法の手順を準線形偏微分方程式に対して応用したのが本結果である。3.準線形熱弾性の構造保存型差分解法に関する結果をまとめた。この論文ではエントロピー増大、エネルギー保存、モーメント保存の三つの物理法則を継承する一般の準線形熱弾性の差分解法を導出した。研究実績の概要で述べた研究や研究分担者・連携研究者との議論を通じて、いくつか新たな知見や方針が得られたため。研究を進める上で新たな研究や知見がいくつか得られ、その内容の研究についても並行して進めてきた。その一方で、研究計画段階では一つの柱としていた塑性に関しては未だ研究を始める段階に至っていない。本研究課題の最終年度である令和元年度は塑性に関しても一定の研究成果が得られるように努める。平成28年度は以下の結果をまとめた。1.標準的な力学的境界条件に対するCahn-Hilliard方程式と、Goldstein-Miranville-Schimpernaが近年提唱した力学的境界条件に対するCahn-Hilliard方程式の構造保存型数値解法を提案した。特に前者の数値解法について、既存のエネルギー法で解の存在を示し、空間非対称なスキームを平行移動し境界での誤差方程式を対称化することで誤差評価を証明した。本研究は深尾武史氏(京都教育大)と和田沙織氏(愛媛大)との共同研究である。2.時間について非一様な係数をもつ変数係数線形梁方程式を考察した。これは伸張性を考慮した梁方程式であるWoinowsky-Krieger方程式の非線形非局所項を時間に関する既知関数である係数に置き換えたものに対応する。二階のKirchhoff方程式においては対応する問題に対して多くの結果が知られているが、この問題については研究がなされていないように思われる。ある条件を満たす係数に対しては解の漸近形をGallay-Raugelの方法を用いて示すことができた。本研究の主目的は、係数の減衰オーダーによって漸近形が大きく性質を変える閾値を求めることであり、この部分的結果が得られたといえる。またこの方法では時間変数のみならず空間変数について非一様な係数をとることも許される。熱弾性梁方程式において温度が制御可能な系においては時空間依存する変数係数梁方程式が導かれるので、本研究はこのような問題の考察にも一助となることが期待される。本研究は若杉勇太氏(愛媛大)との共同研究である。上記の実績の概要の通りの研究の進展があったことと、研究目的を達成するための新たなアイデアを発見することができたため。平成29年度は以下の研究を行った。1.変数係数梁方程式の解の漸近形について平成28年度に得られた結果を発展させた結果を得た。消散波動方程式において摩擦項の係数が時間に依存して減衰(もしくは増大)する場合の加速度項と摩擦項の減衰レートを比較するMochizukiやMatsumuraやWirthなどによる結果が知られている。これらの結果に動機づけられて、変数係数線形梁方程式の2階の振動項の係数が時間に関して減衰する場合に4階の分散項と減衰レートを比較する結果を平成28年度に得た。平成29年度は振動項だけでなく摩擦項の係数も時間依存する場合に、加速度項・摩擦項・振動項・分散項の4つの項の影響をそれら2種の減衰レートによって分類した。2.構造保存型差分解法のエネルギー法についてより精緻な結果を得た。これまでは継承する保存量が下から有界な場合のみ考察してきたが、この仮定がない場合にも初期値の大きさに仮定を加えることで時間大域解の存在を証明できることがわかった。これは非線形偏微分方程式論でよく知られているエネルギー法の構造保存型差分解法への単純な移植であるが、汎用性が高い。この結果を準線形熱弾性に適用することで半離散解法の小さい初期値に対する時間大域解の存在を川島秀一氏(九州大)との共同研究で示した。さらにエネルギー法についての研究の副産物として、考える問題がある散逸性条件を満たすときこの時間大域的な性質を利用することで時間大域的かつ時間の刻み幅についての条件が不要な誤差評価(無条件誤差評価)が得られた。3.平成28年度にまとめた力学的境界条件に対するCahn-

Hilliard方程式の構造保存型数値解法および変数係数線形梁方程式に関する論文の校正作業を行った。研究実績の概要で述べた研究や研究分担者・連携研究者との議論を通じて、いくつか新たな知見や方針が得られたため。平成30年度は以下の研究を行った。1.平成29年度に得られた若杉勇太氏(愛媛大)との共同研究である変数係数梁方程式の解の漸近形に関する結果を論文にまとめる作業を行った。消散波動方程式における摩擦項の係数が時間に依存して減衰(もしくは増大)する場合の加速度項と摩擦項の減衰レートを比較する研究に動機づけられて、変数係数線形梁方程式の2階の振動項の係数が時間に関して減衰する場合に4階の分散項と減衰レートを比較する結果を平成28年度に得た。本研究では振動項だけでなく摩擦項の係数も時間依存する問題を考え、加速度項・摩擦項・振動項・分散項の4つの項の影響をそれら2つの減衰レートによって分類した。特に摩擦項の影響が加速度項に比べて強い場合について詳細な結果を得た。今年度は論文執筆作業を通じて証明の簡略化や計算方法をいくつか改善した。2.平成29年度に得られた川島秀一氏(早稲田大)との共同研究である準線形双曲型保存則に対する構造保存型差分解法の解の存在について論文にまとめる作業を行った。平成29年度にまとめた小さい初期値に対する時間大域解の存在証明におけるエネルギー法の手順を準線形偏微分方程式に対して応用したのが本結果である。3.準線形熱弾性の構造保存型差分解法に関する結果をまとめた。この論文ではエントロピー増大、エネルギー保存、モーメント保存の三つの物理法則を継承する一般の準線形熱弾性の差分解法を導出した。引き続き研究計画に従って、まずは熱弾性に関する問題に集中して取り組む。また上記の進捗状況に述べたアイデアについても並行して発展させることができないかを考察する。上記の通り新たな知見や方針がいくつか得られた。これらの内容についても発展が期待される。そこで「派生して生まれる問題があればその解析も行う」と申請書に記載した通り、これらの新たな問題についても考察を行う。研究を進める上で新たな研究や知見がいくつか得られ、その内容の研究についても並行して進めてきた。その一方で、研究計画段階では一つの柱としていた塑性に関しては未だ研究を始める段階に至っていない。本研究課題の最終年度である令和元年度は塑性に関しても一定の研究成果が得られるように努める。年度中(8月)に研究代表者の異動があり、若干の計画変更が必要だったため。前述の通り進捗状況および計画に若干の変更が生じたことや、体調不良による出張の取り止め等があったため次年度使用額が生じた。使用計画としては、取り止めた研究打ち合わせを今年度に埋め合わせることで対処する。進捗状況および計画の変更や体調不良にともない生じた平成29年度の残額のため次年度使用額が生じた。平成29年度にとりやめ平成30年度に十分時間がとれなかった研究打合せを今年度(令和元年度)に実施する。研究代表者の異動にともない、数値計算や数式処理に必要な計算機や周辺機器・ソフトウェア等が不足している。