hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低圧気体を用いたミュオン転移過程における分子構造の影響の検証

このため研究の成果は上がっているが、実験結果の中には統計精度の問題から十分な議論を進めることができなかった部分があり、これについてはH27年度追加の実験を行う予定である。ミュオン科学今年度は、H26年度の実験で構築した試料調整システムを用いて、当初予定していたような別の炭化水素および酸化炭素類へのミュオン照射実験を行う。これらの実験について必要なマシンタイムの取得はすでに完了している。またこれらの実験成果から、転移によるミュオン捕獲現象に関して、直接捕獲過程との違いの議論や、捕獲現象を説明するモデルの構築、またその評価を行う。
神経分化誘導能を持つ糖転移酵素遺伝子の解析

ガングリオシド合成の一端を預かるGD3合成酵素遺伝子に神経分化誘導遺伝子様の作用があることを一昨年発見した。そこで、本研究課題において、当該遺伝子を発現させた細胞に何がどのように引き起こされて神経突起伸展を伴う分化がもたらされるのかを生化学的・分子細胞生物学的に解明すること、さらに、他の糖鎖遺伝子に神経分化誘導能があるか否かを検討することを目的とした。1.GD3合成酵素遺伝子の作用解析:本年度は、誘導可能なプロモーターを組み込んだ新しい発現系の確立を試みた。その結果、Neuro2a細胞に対して、テトラサイクリン系を用いて、GD3合成酵素が誘導可能な系の確立に成功した。現在、この系を用いて、GD3合成酵素の発現を誘導後、神経突起伸展に至るまで、経時的にHPC-1、アセチルコリンエステラーゼなどをはじめとして何がどのように発現してくるのかmRNA,タンパク質レベルでの解析を進めている。2.他の糖鎖遺伝子に神経分化誘導遺伝子様作用を持つものがあるか否かの検討:我々がクローニングした16種の糖転移酵素遺伝子の中ににGD3合成酵素遺伝子と同様の作用を持つものがあるか否かを検討した。その結果、H-タイプの糖鎖の合成に関与するα1,2-フコース転移酵素遺伝子をNeuro2aに導入した。その結果、今までa-系列のガングリオシド(GM1,GD1a,GTla)を発現していた細胞がa-系列を発現せずほとんどFuc-GM1のみを発現するようになった(N2A-RFT-I)。この細胞は血清を除くことによりaxon様ではなくdendrite様の神経突起を持つ細胞に分化することが明らかとなった。この知見とGD3合成酵素遺伝子の知見を考えあわせると、細胞表層の糖鎖組成が神経系の分化あるいはその方向付けに何らかの関与をしているものと考えられ、さらに多方面に渡る検討が必要となってきた。
住宅分野における地域特性を考慮したCO_2排出削減策の導入計画と評価に関する研究

本研究は、住宅分野におけるCO_2削減策について地域特性を最大限に活かした効果的な対策を明らかにすることを目的とする。まず、1997年における全国レベルでのCO_2排出状況を都道府県を単位として明らかにした。都道府県別エネルギー源別の消費量を各種統計資料をもとに求め、各エネルギー源別にCO_2排出係数を乗じることによって算出した。さらに、これらの結果から2010年での排出量を二つのシナリオに分けて予測を行った。いずれのケースでも相当量の増加が見込まれることが明らかになった。対策としては、省エネルギー行動の実践、省エネルギー家電機器の導入、太陽光発電、太陽熱温水器、高断熱高気密化の普及を検討した。検討方法としては、具体的な対策項目を洗い出し、それらの実践または導入による単位効果を評価し、それに対して導入率を設定した。将来の導入率については、不確定要素も多いので3つのケースを想定した。単位効果が最も大きいのは太陽光発電の導入で、太陽熱温水器、高断熱高気密化がそれに次ぐ。また、給湯器の高効率化も大きな効果となる。しかし、これらは2010年までに十分な普及に至っているとはいえない。省エネルギー家電については、近年効率化が大きく進んでいることと、10年程度の間にはかなりの更新が期待できることから、大きな削減効果となった。また、地域によらず短期的に効果が出てくるのは省エネルギー行動の実践であったが、どの程度実践されるかはきわめて不透明なところではある。また、地域的には寒冷地で高断熱高気密化の効果が大きい。これらどの要素も効果は同等にあることが明らかになったことから、バランスよくすべての対策を講じていかなければ、2010年の削減目標に到達することはできないことが明らかになった。本年度は住宅分野におけるCO_2排出量の現状把握と将来予測を行った。また、戸建住宅か集合住宅別の排出量についても算出している。これらの結果について、都道府県別のCO_2排出総量として、そして人口一人当たりの排出量として比較した。大都市部では集合住宅が占める割合も高いが、地方都市では戸建住宅の占める割合が非常に高いこと等が明らかになった。次に都道府県別に1990年以降の排出量増加要因を、人口増による世帯数の増加と世帯人員減による世帯数の増加、世帯当たりの排出原単位の増加の3つに分けて分析した。全国では実質原単位増による増加分が最も多く64%、世帯人員減に関わる世帯数増による増分が25%、人口増に関わる世帯数増による増分が9%になる。また、都道府県別による特徴も明らかにした。さらに、これらの結果から2010年での排出量を二つのシナリオに分けて予測した。ケース1では世帯人員の減少を加味し実質世帯当たり原単位を1997年水準に維持されると想定したものを、ケース2では各都道府県別世帯当たり原単位が1998年以降は1990年1997年の年平均増加率の50%に低下すると想定したものを算出した。ケース1でも、1998年以降年率0.5%の水準で増加し続け、2010年には1990年の31%増となる。ケース2の場合では、1998年以降年率1.7%の水準で増加し続け、2010年には51%増となる。以上のように、現状のまま推移すると各地域とも相当量の排出増が予想されることが明らかになったので、来年度は具体的な対策を検討し、導入効果を算出する。
妊婦の安全で効果的な歩行に関する運動学的研究

妊婦の安全で効果的な歩行を明らかにすることを目的に,正常経過の妊婦5名を対象とし妊娠59か月と産後の歩行動作を三次元動作解析装置,床反力計,筋電図を用いて分析し,その特徴を明らかにした.その結果,妊娠末期の歩行は,蹴り出しが少なく、後方に重心を残したまま、股関節屈曲を増大させることによって前方へ脚を運ぶため、遊脚相が短くなることが明確になった.これらは,体型変化に対する歩行の適応であると示唆された.妊婦の安全で効果的な歩行を明らかにすることを目的に,正常経過の妊婦5名を対象とし妊娠59か月と産後の歩行動作を三次元動作解析装置,床反力計,筋電図を用いて分析し,その特徴を明らかにした.その結果,妊娠末期の歩行は,蹴り出しが少なく、後方に重心を残したまま、股関節屈曲を増大させることによって前方へ脚を運ぶため、遊脚相が短くなることが明確になった.これらは,体型変化に対する歩行の適応であると示唆された.妊婦の安全で効果的な歩行を明らかにすることを目的に,妊婦の歩行動作の変化を運動学的に測定し分析した.対象は,説明書による説明を行い,承諾の得られた20歳以上の妊娠59か月の正常な妊婦3名及び褥婦5名である.時期・回数は,妊娠59か月までの期間,4週毎に5回,及び産後1年以内に1回である.方法は三次元動作解析,床反力,筋電図を同期させて行った.又,健康女性1名を対象として妊婦体験ジャケット着用の有無別に同様の測定を行った.以上より得られた結果を関係学会に報告した.1.妊婦の安全な歩行生成に向けた基礎的研究歩行周期各相における妊婦の筋活動の特徴妊婦,非妊婦,模擬妊婦(妊婦体験ジャケット着用の非妊婦)を比較した結果,妊婦・非妊婦は模擬妊婦に比べて歩行時の駆動力,衝撃緩衝面において,安全かつ効果的に筋肉を活動させていた.徐々に体型が変化する妊婦の場合は模擬妊婦の様に急激に体型変化があった場合に比べ,衝撃をうまく吸収し,駆動力を生じさせるよう筋は効果的に使用されていることが示唆された.2.妊婦の歩行動作の変化に関する縦断的研究妊娠経過別に歩容の変化では,妊娠15週と比べ妊娠23週は歩行速度が遅くなり,片脚支持期が短縮していた.妊婦は,腹部の増大に伴い姿勢が不安定になり,増加した体重を片足で支えることが困難になる.歩行速度の低下や片足支持期の減少は,移動の安定性を保つための代償機能であると示唆された.3.妊婦の歩行動作の変化に関する縦断的研究歩行速度による変化歩行速度別に妊娠15週と妊娠23週の歩行を比較すると,通常歩行は両足支持期変化無・片足支持期減少,速い歩行は両足支持期減少・片足支持期増加,遅い歩行では,両足支持期減少・片足支持期変化無であった,通常速度において妊婦の歩行は妊娠経過に従い安定した歩容に適応していたが,それ以外の歩行,特に速い歩行は不安定であることが示唆された.妊婦の安全で効果的な歩行を明らかにすることを目的に,妊娠経過による妊婦の歩行動作の変化を運動学的に測定し分析した.測定時期・回数は,妊娠59か月までの期間,4週毎に5回,及び産後1年以内に1回であり,本年度は妊婦2名,産後1年以内の褥婦2名の測定を行った.方法は三次元動作解析,床反力,筋電図を同期させて行った.以上より得られた結果を関係学会に報告した.1.妊婦の妊娠経過に伴う歩容の変化妊婦の安全な歩行動作を生成するために歩容がどのように変化しているかを明確にする事は重要である.そこで,妊婦の妊娠経過に伴う歩容の変化を分析した.その結果,妊娠15週から35週の妊娠経過に伴い,歩行速度の減少,歩隔の増大,ストライド長/身長の減少,片足支持期の減少,両足支持期の増加がみられた.以上から,妊婦は妊娠経過に伴い,安全な歩容へと変化させている事が示唆された.2.妊娠経過に伴う妊婦歩行の経時的変化重心位置の垂直方向変動幅からみた特徴について重心位置垂直方向への移動は重力に抗する仕事であり,歩行動作によるエネルギー消費量に影響を及ぼす.従って,重心位置の変化は,歩行の効率性を観察する際に重要なバロメーターである.そこで妊娠経過に伴う歩行時の重心位置の変化に焦点をあてて分析した.その結果,妊娠15週から35週にかけて妊娠28週を除き,重心位置の垂直方向変動幅は減少傾向を示し,産後6か月には増加していた.重心位置の垂直方向への移動は重力に抗する仕事であるため,歩行動作によるエネルギー消費量の相当部分を占める.妊娠経過に伴い,重心位置の変動幅を減少することによって,エネルギー消費を減らし,効果的な歩行動作へと変容させていくことが示唆された.妊婦や育児期女性の安全で効果的な歩行を明らかにすることを目的に,妊婦の歩行動作の変化,おんぶ・抱っこ時の歩行動作の変化を運動学的に測定し分析した.測定時期・回数は,妊娠59か月までの期間,4週毎に5回,及び産後1年以内に1回であり,本年度は産後1年以内の褥婦2名の測定を行った.

また,説明書による説明を行い,承諾の得られた20歳以上の健康な女性6名を対象におんぶ・抱っこ時の歩行の測定を行った.方法は三次元動作解析,床反力,筋電図を同期させて行った.以上より得られた結果を関係学会に報告した.1.児のおんぶ・抱っこの違いによる歩行の変化おんぶ帯を正しく使用するおんぶ,誤った使用方法でのおんぶ,抱っこ帯での抱っこ,スリングでの抱っこ,道具を用いない抱っこでの歩行を通常歩行と比較し,分析した.その結果,おんぶ帯を正しく用いるおんぶは脊柱起立筋への負担が最も少なく,Toe Clearanceが小さく,効率的で負担の少ない歩行であることが明確になった.2.妊娠末期と産後の歩行の変化妊娠9か月と産後の歩行を測定し,その変化を分析した.妊娠末期は産後に比べ単脚支持期が短く,股関節可動域が大きく,load responceにおける股関節伸展求心性収縮パワーが大きく,腓腹筋筋活動が小さく,重心の前後のポジションが後方に位置していた.これらの結果より妊娠末期の歩行は,蹴り出しが少なく、後方に重心を残したまま、股関節屈曲を増大させることによって前方へ脚を運ぶため、遊脚相が短くなることが明確になった.これらは,体型変化に対する歩行の適応であると示唆された.研究期間中に妊娠59か月の妊婦5名に対し,4週間毎に5回と産後1年以内1回に測定を行う計画である.本年度までに4人の測定を終了している.来年度,1名の測定を行う予定であり,計画通り進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。子どもを抱っこする姿勢は,妊婦同様に重心の前方移動が生じる結果,それを代償するための変化が生じることが予測される.そこで,次年度は,おんぶや抱っこ時の歩行の変化も含めて分析したい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
歯科保存領域におけるビスフォスフォネート系薬剤の臨床応用に関する基礎的研究

ビスフォスフオネート系薬剤(BPs)は、強力な骨吸収抑制作用を示すことから骨吸収性疾患の治療薬として使用されており、最近ではオステオポロ-シスに対する特効薬として注目されている。BPsの骨吸収抑制作用は石灰化骨基質に吸着したBPsを活性化破骨細胞が骨吸収時に高濃度のBPsを特異的に取り込むことにより破骨細胞自身にアポト-シスが惹起され、結果的に骨吸収活性が抑制されると考えられている。すなわち、BPsは生体に対して至適濃度を使用することにより破骨細胞のみを特異的に細胞死させる極めて有効な薬剤と考えられる。本研究では、骨吸収を伴う難治性の疾患である根尖性歯周炎および辺縁性歯周炎の治療薬に応用することを本研究の目的とした。実験には、第三世代BPsのなかでも特に強い骨吸収抑制作用を示すシマドロネート(山の内製薬)を使用し、歯科保存領域の治療薬とした際の有効性と安全性を確立すること試みた。破骨細胞培養系を用いて生体内での効果的な薬剤濃度を決定を試みた結果、5マイクロモル濃度以上で破骨細胞の分化抑制効果が認められた。さらに、ラット動物実験においては、根尖病変発症の抑制と辺縁性歯周炎の骨吸収抑制効果に応用した結果、歯槽骨の骨密度が増加する結果が得られ、根尖病変発症と辺縁性歯周炎発症の抑制が認められたことから効果的な疾患予防に役立つことが期待される実験結果が得られた。本研究では第三世代のBPsを歯科保存領域の骨吸収を伴う歯科疾患の治療に使用することを目的として、第三世代BPsであるcimadronate(山之内製薬より恵与)の破骨細胞形成に及ぼす影響をin vitroの破骨細胞形成実験系を用いて検討した。【材料および方法】1)破骨細胞形成に及ぼす影響;破骨細胞の誘導は、MC3T3-G2/PA6細胞上マウス骨髄細胞を播種し、αMEM中で共存培養することにより行った。共存培養開始後に0.05500μM濃度のcimadronateを添加後、位相差顕微鏡で細胞を観察後、TRAP染色により破骨細胞を同定して各実験群の破骨細胞数を算定した。2)骨芽細胞に及ぼす影響;MC3T3-E1細胞に0.05500μM濃度のcimadronateを添加し、24時間後に浮遊細胞を除去後、付着細胞をEDTA-trypsin液で処理後、生細胞数を測定し、cimadronateの骨芽細胞に及ぼす影響を検討した。3)骨吸収抑制作用の検討;cimadronateで前処理した象牙切片上でMC3T3-G2/PA6細胞とマウス骨髄細胞の共培養を行い、生じる吸収窩の面積をcimadronate未処理群と比較することにより骨吸収抑制効果を検討した4)破骨細胞のアポトーシス発現;MC3T3-G2/PA6細胞とマウス骨髄細胞の共存培養開始後にcimadronateを添加し、培養終了後、TUNEL法により細胞内DNA fragmentを検出し、アポトーシス陽性破骨細胞を確認した。【結果および考察】cimadronateは、50μM濃度以上でMC3T3-G2/PA6に細胞傷害性を示し破骨細胞の形成と骨吸収を完全に抑制し、5μM濃度では破骨細胞の形成および骨吸収を1/2以下に減少させた。一方、骨芽細胞に対する影響は、5μM濃度以下で細胞傷害は全く認められないが、50μM濃度以上では細胞傷害性が認められた。なお、cimadronateを添加した破骨細胞においては、TUNEL陽性所見が確認された。以上の結果から5μM濃度cimadronateを使用することにより破骨細胞形成を選択的に抑制することが示された。本研究では、骨吸収を伴う根尖性歯周炎の治療と骨吸収抑制にビスフォスフォネートを応用し、その有効性を検討することを目的として第3世代BPsであるYM175を使用してラット根尖病変モデルによる以下の実験を行った。

1)YM175の治癒促進効果の検索:ラット臼歯部を#1/2ラウンドバーで外科的に穿孔後、口腔常在菌による感染を惹起させ根尖病変を誘導する。実験開始2および4週間後、根尖病変を確認した後、シマドロネート混合の根充剤で根管充填を行い、3ケ月後に屠殺し根尖病変の推移を病理学的に検索した結果、対照群と比較して有為な治癒促進効果は認められなかった。2)YM175の骨吸収予防効果の検索:ラット臼歯部を#1/2ラウンドバーで外科的に穿孔後、根管内に10^<-6>-10MのYM175水溶液をマイクロシリンジで注入し、対照群(生理食塩液)と根尖病変の発現率を比較検討した結果、YM175水溶液添加群が対照群と比較して、根尖病変の発現率が減少した。以上の研究結果から、YM175は5μM濃度で骨芽細胞に細胞傷害を与えずに破骨細胞の分化と骨吸収を抑制することが明らかになった。また、ラット臼歯の根管内貼薬(局所投与)によって根尖病変の発現率を減少させ、歯科保存領域の骨吸収を伴う疾患(根尖性歯周炎、辺縁性歯周炎)において有用性が認められた。ぞこで、YM175の歯科保存領域での臨床応用を具体的に実現するためには投与ベクター(水溶液、gel状態etc.)の開発、有効投与量の設定、投与方法および投与期間を決定する必要があると考えられた。本研究ではP.gingivalis接種による歯周炎モデルを作製してYM175の歯周病変に対する治癒効果を明確にすることを目的とした。1.ラット歯周炎モデルの作製:8週令Whister系ラット♀35匹にP.gingivalis ATCC 33277株(10^<12> CFU in PBS + 5% carboxymethylcellulose)混合液500ulを1回/3日、4週間接種してラット歯周炎を誘発した。2.YM175の投与方法および期間:2mg/kgのYM175(in PBS + 5% carboxymethylcellulose)500ulを3日間隔で口腔内に投与した。投与期間は、2週、4週および8週間とした。3.YM175の歯周病変に対する効果:マイクロフォーカス管によるX線撮影と画像解析装置による解析の結果、YM175投与2週間群および4週間群では歯根膜腔幅径および歯根膜腔面積共に対照群と比較して有為な変化は認められなかったが、YM175投与8週間群で歯根膜腔幅径と歯根膜腔面積共に有為な減少が認められた。病理組織学的検索結果では、YM175投与群および対照群共に炎症性細胞浸潤の顕著な変化は認められなかったが、YM175投与8週間群において歯周ポケット内縁上皮直下の歯槽骨吸収に抑制傾向が認められた。以上の結果からYM175の口腔内投与はP.gingivalis接種により成立した初期歯周病変の治癒促進作用を有することが明らかにされた。
動的解析による情報漏洩を防ぐための耐タンパ非同期式プロセッサの開発

サイドチャネル攻撃は、現代のVLSIシステムの深刻な問題の1つとなっている。クロック信号が不要な非同期式回路では、要求・応答信号をランダムに遅らせるランダム遅延素子を用いることで、同じ論理動作でも異なる電流・電磁波特性を示す回路を実現できる。本研究では、高性能な回路を実現するため、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを区別しない2phaseハンドシェイクプロトコルに基づいた非同期式回路を対象とし、ランダム遅延素子の構成要素として、6段のインバータ構成で2段目と5段目に遅延要素となる負荷容量を付加する回路構成を提案し、非同期式AES暗号化回路に適用してその有効性を明らかにした。本研究の目的は、非同期式回路技術を用いることにより、処理速度をランダムにばらつかせることで全く同じ処理でも異なる電流・電磁波特性を示す、耐タンパ性に優れたプロセッサを実現することである。平成27年度は、0.18umプロセス技術を用いたチップ試作を行うために必要となる、セルライブラリの設計と評価を行った。まず、遅延値をランダムに設定することが出来るランダム遅延素子を設計し、遅延値と面積効率に関して評価した。次に、0.18umプロセスで高速な非同期式を実現するために必要となる、Dラッチセル及びスキャンDラッチセルを設計した。これらの設計したセルはSynopsys社のSiliconSmartを用いて特性評価を行い、ライブラリとして次年度のチップ試作に必要な環境を整えた。また、電磁波による情報漏洩の影響を評価するため、同期式回路と非同期式回路それぞれでフィルタ回路を設計し、アナログシミュレーションを行うことにより、電流のピーク値に基づいたノイズ特性を評価した。その結果、回路規模が4ビット程度と小さい場合は同期式回路の約17%のピーク電流となり、32ビット規模の回路では約60%のピーク電流にすることが出来ることを確認した。これにより単純に非同期化することでも耐タンパ性を向上させることが出来ることを確認した。さらに、非同期式回路の低電圧特性を評価するため、28nmプロセスを用いて加算回路を同期式回路と非同期式回路でそれぞれ設計してアナログシミュレーションを行い、非同期式回路は同期式回路よりも約0.02V小さい電圧でも動作することを確認した。当初の計画通り、平成27年度はランダム遅延素子やその他非同期式回路設計に必要なセルライブラリの構築を行った。また、次年度のチップ試作に向けて、0.18umプロセスを用いた非同期式暗号化プロセッサの設計も開始しており、おおむね順調に進展していると判断できる。また、非同期式回路が同期式回路に比べて耐タンパ性に優れていることを明確にするため、同じ機能を実現する非同期式回路と同期式回路をそれぞれ設計し、低電圧特性及び低ノイズ特性を評価している。非同期式回路は、電圧評価では0.02V小さい電圧でも動作すること、ピーク電流評価では同期式回路と比較して約60%にまで小さくすることが出来ることを確認した。設計支援評価環境面では、計画通りスペクトラムアナライザを購入し、評価環境を整えた。本研究では、レジスタ間処理時間を遅延素子で調整できる非同期式回路を用い、遅延値をランダムに変更することで、同じ処理でも異なる電流・電磁波特性を示す、耐タンパ性に優れたプロセッサを実現する。平成28年度は、前年度に整備した遅延素子ライブラリと非同期式回路設計用スタンダードセルライブラリを用いて、AES暗号化非同期式プロセッサを設計した。ランダム遅延値の生成には、3ビットと4ビットの線形帰還シフトレジスタを用いたランダム遅延素子を用い、それらを23パイプラインステージにランダムに挿入した。配置配線後の遅延情報を用いたディジタルシミュレーションにより、提案方式を用いることで同じ処理でも異なる動特性を持つ暗号化回路を実現できることを確認した。さらに、設計したプロセッサを、東京大学大規模集積システム設計教育研究センターを通して0.18umプロセステクノロジを用いてVLSIチップとして試作した。試作したチップでは、提案方式の比較のため、組合せ回路部は共通とし、タイミング方式をクロック信号に基づく同期式回路方式、及び遅延値が固定な遅延素子を用いた非同期式回路方式に切り替えることができるようにした。チップ製造を行っている間に次年度に向けた評価環境を整えた。また、耐タンパ性に優れた非同期式回路において、設計者が意図せず挿入されるハードウェアトロイの脅威について定性的な比較検討を行い、非同期式オンチップネットワークルータに実際にハードウェアトロイを挿入して影響を評価した。その結果、遅延非依存特性がある非同期式回路は、挿入されたトロイにより遅延が多少変動しても正しく動作するため、通常時に正常に動作する回路を実現することが比較的容易であることがわかった。当初の計画通り、平成28年度は平成27年度に整備したセルライブラリを用いて耐タンパ非同期式暗号化プロセッサを設計・試作した。また、次年度のチップ評価に向けて、評価環境の整備を行っており、おおむね順調に進展していると判断できる。また、耐タンパ性に優れた非同期式回路におけるハードウェアトロイの脅威に関しても検討を開始した。今後のシステムオンチップ設計では、第三者が設計に携わることが避けられないため、脅威を評価し、対策を検討することが必要不可欠である。試作チップ評価環境面では、FPGA搭載評価ボード用の試作チップに合わせたLUTボードを購入し、評価環境を整えた。平成29年度は、はじめに昨年度東京大学VDECを通して試作したAES暗号化チップの評価を行った。

試作したチップには提案方式の比較のため、組み合わせ回路部は共通とし、タイミング方式をクロック信号に基づく同期式回路方式、遅延値が固定値な遅延素子を用いた非同期式回路方式、及び提案するランダム遅延素子を用いた耐タンパ非同期式回路方式から選択できるようになっている。しかしながら、製造されたチップでは動作が確認できなかったため、テープアウトしたデータを確認し、設計を見直して再度チップ試作を行った。実チップによる電磁波特性が評価できなかったため、ディジタルシミュレーションにより提案方式の有効性を評価した。耐タンパ性を向上させる方式に関して検討した結果、以下のことが明らかになった。遅延要素となる負荷容量の制御に必要なビット数をNとすると、遅延値としては2^N-1種類が生成できるため、耐タンパ性を向上させるためには必要なビット数と等しい線形帰還シフトレジスタではなく、ビット数の多い線形帰還シフトレジスタを用いた方がよい。また、複数のパイプラインステージにランダム遅延素子を適用する場合、各ステージで使用している線形帰還シフトレジスタで生成されるランダム値の個数の最小公倍数がシステム全体のランダム値の生成に関する周期を決定する。そのため、各パイプラインステージで異なるビット数のものを用いることで、耐タンパ性を容易に向上させることができる。一方、ビット数の増加は線形帰還シフトレジスタの面積オーバーヘッドを大きくするため、トレードオフを考慮した設計が必要であることも明らかにした。サイドチャネル攻撃は、現代のVLSIシステムの深刻な問題の1つとなっている。クロック信号が不要な非同期式回路では、要求・応答信号をランダムに遅らせるランダム遅延素子を用いることで、同じ論理動作でも異なる電流・電磁波特性を示す回路を実現できる。本研究では、高性能な回路を実現するため、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを区別しない2phaseハンドシェイクプロトコルに基づいた非同期式回路を対象とし、ランダム遅延素子の構成要素として、6段のインバータ構成で2段目と5段目に遅延要素となる負荷容量を付加する回路構成を提案し、非同期式AES暗号化回路に適用してその有効性を明らかにした。平成28年度は、研究計画通り、平成27年度に設計したセルライブラリを用いて、耐タンパ性に優れた非同期式プロセッサの設計、チップ試作を行う。回路設計では、高速な非同期式回路を実現することが出来る、ラッチベースのMOUSETRAP回路を用いた設計を行う。その際、設計したスキャンDラッチを用いることで、ラッチベース非同期式回路のテスト方式も確立して実チップにより評価する。耐タンパ性の評価では、ランダム遅延素子を用いた回路のランダム性に関して、NIST検定による評価を行い、論理的にランダムであることを確認する。
混合放射線場における能動型検出器の校正に関する理論的及び実験的解釈

256×256チャンネルのマルチチャンネルシリコン半導体検出器(Medipix)を宇宙放射線線量評価に利用するため、重粒子線ビームおよびガンマ線を照射し、その特性を評価した。重粒子線ビームは放医研のHIMACの鉄等の重イオンを利用し、宇宙放射線環境を模擬して行った。重イオンビームがMedipix中に落とすエネルギー損失量をシミュレーションから推定し、重イオン核種の違い、エネルギーの違いによるエネルギー損失量が予想値に良く一致している事を確認した。また、重イオンのトラックに沿って、デルタ線が発生するが、その分布は55μm×55μmのピクセルのMedipixで確認が可能である。すなわち、異なるエネルギーあるいは核種によるその拡がりを確認することできる。その拡がりについてもシミュレーションと実測で比較し、良い一致が見られることを確認できたが、これらの観測は、これまでエマルジョンチェンバーでしかできず、Medipixのような電気的な検出器で正確に観測されることは画期的である。その他にも、ガンマ線により、低いLET領域を含めたエネルギー校正が行われ、正確なエネルギー損失量の推定が可能になるなどの成果があがった。これらの研究はNASAジョンソン宇宙センターと共同で行っており、近い将来、国際宇宙ステーションにおける宇宙飛行士の放射線被ばく評価に導入されることが期待されている。これらの結果、航空機環境において線量評価に応用が可能であり、商業フライトにおいても実測を行い、線量の導出を行うと共に、中性子が生成したと考えられる荷電粒子の飛跡も確認できた。目的としてたMedipix検出器に対する重粒子線ビームに対する応答、ガンマ線による校正などが順調に実施され、宇宙放射線環境における線量評価に応用できることが確認されたため。宇宙放射線検出器として使用されているLiulinシリコン半導体検出器とHAWK組織等価比例計数管検出器について、放医研のHIMAC重イオン加速器の重イオンビーム(ヘリウムイオン150MeV/uと炭素イオン135MeV/u)およびサイクロトロン加速器の陽子線ビーム(70MeVと40MeV)を利用して校正および比較実験を実施した。その結果、重イオンにより10keV/um近辺の高いLET(線エネルギー付与)領域における貴重な校正点を得ることができ、また、宇宙環境において支配的な陽子に対する校正も進めることができた。また、ビームライン上に、異なる吸収体を挿入した際における線量あるいはLETの分布に関する情報を取得した。さらに、過去に行われたビーム実験のデータとも比較を行い、これらの計測器の校正が非常に進んだ。このような高LETあるいは低LETの照射を一度にできる施設は、世界的に見ても非常に希であり、これらの校正データの取得は貴重である。これらの検出器は航空機環境における宇宙放射線の線量評価等に実際に使われており、線量評価結果の信頼性の向上に大いに役立っていると考える。さらに、これらの実験をシミュレートし、校正結果を確認するために、PHITSおよびGEANT4計算コードの導入を考え、原研機構および高エネルギー加速器機構を訪問し、専門家から直接指導を受け、それらの習得に努めた。今後、シミュレーション計算を実施し、実験結果と比較していく計画である。これらの実験結果等については、平成22年3月末の国内の研究会、および、平成22年7月と9月に開催される国際会議において公表する予定である。宇宙環境で使用されている放射線検出器であるLiulinシリコン半導体検出器、及び、航空機環境において線量評価に利用されているHAWK組織等価比例計数管検出器に関して、放医研のHIMAC重イオン加速器の重イオンビーム等により校正および比較実験を実施した。これにより、高いLET(線エネルギー付与)領域における検出器の応答の理解が進んだ。また、航空機内における宇宙放射線の線量評価を実施すべく、チェコ航空の協力を得て、これらの検出器を商業用の航空機に長時間設置し線量評価を行う放射線線量計測実験を開始した。数週間の計測期間の後にデータを取得し、その後も繰り返し計測を行い航空機乗務員の放射線被ばく線量評価に役立てる予定である。また、新たにシリコン半導体素子に多数の電子回路を実装することで多素子化する最新の技術を用いた、マルチチャンネルピクセル検出器(Medipix)について、HIMACによる重粒子線ビーム実験を実施し、その性能を評価すると共に、重粒子の高LETからガンマ線の低LETまで同じ検出器で計測が行えることを証明した。重粒子線によるビーム実験を模擬し、その照射室内におけるビームの性質(1次ビームのエネルギー、フラグメント粒子、および、壁等による散乱線など)を明らかにし、生物物理実験に情報を提供するために、PHITS計算コードによりシミュレーション計算を行い、実験結果と比較した。これらの実験結果等については、平成22年3月の国内の研究会、および、平成22年7月と9月に開催される国際会議において公表した。

その拡がりについてもシミュレーションと実測で比較し、良い一致が見られることを確認できたが、これらの観測は、これまでエマルジョンチェンバーでしかできず、Medipixのような電気的な検出器で正確に観測されることは画期的である。その他にも、ガンマ線により、低いLET領域を含めたエネルギー校正が行われ、正確なエネルギー損失量の推定が可能になるなどの成果があがった。これらの研究はNASAジョンソン宇宙センターと共同で行っており、近い将来、国際宇宙ステーションにおける宇宙飛行士の放射線被ばく評価に導入されることが期待されている。これらの結果、航空機環境において線量評価に応用が可能であり、商業フライトにおいても実測を行い、線量の導出を行うと共に、中性子が生成したと考えられる荷電粒子の飛跡も確認できた。目的としてたMedipix検出器に対する重粒子線ビームに対する応答、ガンマ線による校正などが順調に実施され、宇宙放射線環境における線量評価に応用できることが確認されたため。
非可食性バイオマス糖化物に適応するバイオプラスチック製造微生物工場の開発

セルロースの触媒加水分解では、糖の過分解で生じる5HMFが副生され宿主の生育を阻害することから、5HMF耐性を持った大腸菌を検索し、使用する糖濃度の範囲でポリマー生産性に障害とならない宿主大腸菌LS5218株を選抜した。また、改良した微生物工場がキシロースとグルコースの単独使用だけでなく、混合糖液においてもポリマー生産に十分適応可能であることを示した。実際に非可食バイオマスから調製した各種不純物を含む混合糖液においても十分なポリマー生産能力を示した。以上の研究結果から、本研究目的である非可食バイオマス糖化物を炭素源としたバイオポリエステルを生産するまでの一貫プロセスの開発することができた非可食性バイオマスの糖化物に含有するキシラン由来の単糖であるキシロースを効率よく資化し、バイオプラスチックを生産できる微生物工場の開発を目指した。多くの大腸菌宿主からキシロース資化性を示しかつ、生育の比較的良い菌株を選択した。初めに、選抜した大腸菌株をP(3HB)生合成遺伝子群を持つ発現プラスミドを用いて、選抜した大腸菌株を形質転換し、ポリマー生産を検討したところ、ギ酸合成遮断株であるBW0885株が高いP(3HB)生産性を示した。さらに乳酸ベースポリマー生産に本大腸菌株を用いた場合でも、比較的高いポリマー生産性を示すことが確認された。生産し菌体内に蓄積したポリマーをクロロホルムで抽出し、有機溶媒分別で精製した。得られたポリマーをNMR分析で構造解析およびメタノリシス後にGC-MSによる組成分析を行った。その結果、生産したポリマーはP(LA-co-3HB)コポリマーであることが確認された。さらにバイオマス糖化物での利用を想定し、グルコースとキシロースの混合糖を用いてポリマーを生産させた場合でも、同様に乳酸ベースポリマーを生産できることが分かった。生産した両ボリマーの組成分析の結果から、キシロースのみを炭素源にしてポリマーを生産させた場合のほうが、グルコースを含む混合糖を用いた場合の方がポリマー中の乳酸分率が高くなることが明らかとなった。以上の結果から、キシロース易資化性の大腸菌を宿主として、ポリマー生産に適応できる微生物工場の開発に成功した。さらにこの生産系においてはグルコースとキシロースを含む混合糖液を用いた場合でも効率よくポリマー生産ができたことから、非可食のバイオマス糖化物からでもバイオプラスチックを生産できる可能性が強く示唆された。これまで純粋なグルコースとキシロースおよびの両単糖混合糖液を炭素源とすることで、我々が開発した乳酸ポリマー生合成に関連した遺伝子群を装備した微生物工場は正常に作動し、乳酸ポリマーを製造することが可能であった昨年度の成果から、非可食植物バイオマスから脱リグニン処理したホロセルロースを糖化して得たグルコースとキシロースを主成分とする混合糖化物を炭素源としてポリマー生産を試みた。バイオマス材料としては稲ワラおよびススキの草本系植物を用いた。風乾した植物体を粉砕した後、脱リグニン処理を行った。その際の収率は乾燥重量ベースで稲ワラからは58%、ススキからは67%であった。脱リグニンして得られたホロセルロースを市販のセルラーゼを用いて酵素糖化した。酵素糖化では髙収率で単糖として回収可能であった。得られた酵素糖化液を炭素源としてポリマー生産可能な組換え大腸菌を培養してポリマー生産を行った。その結果、純粋なグルコースおよびキシロースがほぼ同比率の混合糖液を炭素源とした場合と比較して、同程度のP(3HB)を生産した。また、P(LA-co3HB)を生産させた場合には、純粋糖混合物の場合と比較して若干生産性が低下した。3年間の本研究をまとめると以上のようになる。初年度は、糖の過分解で生じるフルフラール耐性を持った大腸菌を検索し、使用可能な濃度範囲でポリマー生産性に障害とならない宿主大腸菌LS5218株を選抜できた。2年目では、作製した微生物工場がキシロースとグルコースだけでなく混合糖液においてもポリマー生産に十分適応可能であることを示した。最終年度では、実際に植物バイオマスから調製した各種不純物を含む混合糖液においても十分な能力を示すことを明らかにできた。以上の全ての結果から、本研究目的である非可食バイオマス糖化物を炭素源としたバイオポリエステルを生産するまでの一貫プロセスの開発が達成できた。以上の研究結果から、本研究目的である非可食バイオマス糖化物を炭素源としたバイオポリエステルを生産するまでの一貫プロセスの開発することができた高機能バイオプラスチックを合成できる反応集積型の「微生物工場」は、バイオマスからのグルコースを選択的に資化して駆動することが出来るが、現状ではバイオマスの糖化プロセスではグルコース以外の不純物の副生は不可避である。その中でも生育阻害物質に対する耐性が弱いことからバイオマス糖化物中に複製されるルルフラールやその関連化合物に対する「微生物工場」の耐性が望まれる。

本年度はルテニウム担持触媒を用いたセルロース加水分解物中に含まれるフルフラールやその関連化合物等が微生物工場である大腸菌の生育を阻害するので、これを回避するために、主要な阻害物質である5-メチルフルフラール(5-HMF)は予備実験において大腸菌の生育は阻害するが、ポリマーの生産には大きな影響がないことがわかったので、5-HMFに耐性を持つ大腸菌を探索した。その結果、LS5218株は3g/Lまではほとんど生育に影響しないことがわかった。この5-HMF耐性はセルロース加水分解物中に含まれる5-MF濃度とグルコース濃度からポリマー生産条件での最適グルコース濃度であっても生育に影響しないことから、セルロース加水分解物を炭素源としてPHAの生産を行ったところ、添加したプロピオン酸の濃度に依存した、3-ヒドロキシ吉草酸を含むPHAが得られた。平成24年度に計画していた「キシロース資化性微生物工場の育種」は、選抜した大腸菌を宿主として効率よくP(3HB)、およびそれ以外のバイオプラスチックをも生産することができたことから、概ね順調に年次計画を達成できたと考えている。本年度はバイオマス糖化プロセスとバイオプロセスである「微生物工場」を良好に連動させるインターフェースの問題点を解決することについて明らかに出来たことに加え、生育阻害の主要化合物が5-メチルフルフラールであることを明らかにした。さらにこの5-メチルフルフラールに対する毒性を回避するために「微生物工場」の宿主となる大腸菌主を検索し、LS5218かぶが、比較的高い耐性を有することを見出すことが出来た。次にLS5218株を用いて生育阻害物質を含むバイオマス加水分解物を用いてポリマー生産を行ったところ、グルコースとほぼ同様にポリマーを生産できることを明らかにした。以上の結果は、平成23年度の研究計画を達成したこととなる。今年度はバイオマス由来のグルコースとキシロースの混合糖を炭素源に、効率よくバイオプラスチックを生産する微生物工場を、大腸菌を宿主として新機能を付加することでさらに生産背の高い宿主を開発していくとともに、バイオマスからの不完全糖化物であるセロルロース由来オリゴ糖を資化して、バイオプラスチックを生産可能な微生物工場も並行して開発していく。特に乳酸ポリマーの生産に注力する。得られたバイオプラスチックの構造や物性を検討して、純粋糖及びその混合糖とポリマーの生産と品質を比較する。平成24年度はヘミセルロースの主成分である難資化性キシロースからも、効率よくポリマー生産が可能となるような微生物工場を創成する。宿主大腸菌にはキシロース資化能を持つことが知られているが、この資化能はグルコースにより強く抑制される。そのため、宿主大腸菌が本来保持しているキシロース代謝関連酵素遺伝子発現の抑制を解除することで効率的な資化能を付与する。キシロースは2種類の代謝酵素(XylA, XylB)により代謝され、ペントースリン酸経路を経て基幹代謝系に合流することでバイオプラスチック生産に利用できる。これらの酵素遺伝子は2種の制御因子(XylR, AraC)により発現が抑制されていることから、課題1で選抜された阻害物質耐性大腸菌宿主に対して、これら制御遺伝子の破壊株を作成する。
歯髄感覚と顎運動に関わる神経細胞の免疫組織化学的および分子組織化学的研究

ラットの三叉神経運動核ニューロンに直接接触する神経終末のうち、GABA、セロトニン(5-HT)、エンケファリン(ENK)、サブスタンスP(SP)にそれぞれ免疫活性を示す神経終末の分布を検索した。実験にはウィスター系ラット31匹を用いた。一側の咬筋あるいは顎二腹筋前腹にCholera Toxin B Subunit(CTB)を0.55.0μl注入した。この後に実験動物を23日間生存させ、2%パラホルムアルデヒドと0.25%グルタールアルデヒドの混合溶液にて灌流固定を施した。脳幹部において厚さ30μmの凍結連続切片を作製し、CTBとGABA、5-HT、ENK、SPをそれぞれ蛍光抗体法により二重標識した。咬筋および顎二腹筋前腹に注入されたCTBにより逆行性に標識された三叉神経運動核ニューロンは、同核の背外側亜核と腹内側亜核にそれぞれ限局して分布していた。これら開口筋と閉口筋をそれぞれ支配する運動ニューロンに接触するGABA、5-HT、ENK、SP免疫陽性神経終末を定量的に解析した結果、統計学的に有意な差のあることが判明した。
バスク民族のスポーツ文化政策に関する総合的調査研究

スペインバスク政府は競技性を重視したスポーツ文化政策を目指しており、民族スポーツを純粋なスポーツ文化として扱っている。基本的にはバスク政府が各県単位に補助金を用意し、さらに県は下部組織へと援助をおこなう。民族スポーツ文化政策の具体的展開は各県(アラバ、ギプスコア、ビスカヤ)に委ねられ、またナバラ県は独自の展開として学校及び地域社会との連携を重視している。各県や地域の民族スポーツ文化志向が異なることから、特にアラバ県ではボウルス等の普及、ギプスコア県ではバスク民族スポーツ一般及びレガッタ、ビスカヤ県は民族スポーツ施設の整備などを中心としている。ナバラ県では普及現場と密接な連携をとり、着実な実績をあげている。しかし補助金交付は毎年更新されることから、積極的な展開を見せていない団体・個人などはうち切られる可能性もある。したがって、伝統スポーツ文化を維持し普及させようとする努力は個人的奉仕活動によるところが大である。バスク民族学校(イカシトラ)から始められた「学校ペロタ(イカシピロタ)」は体育の授業として受け入れられており、指導教員の確保と教材の適切な配布などが今後改善されれば教育として定着するであろう。またバスク社会一般では、儀礼などの民族性を極力排除し純粋な近代スポーツとして確立を目指している。これは民族スポーツ文化変容のモデルとして捉えられ、他の民族スポーツ文化も今後の展開を予測させる。一方、フランスバスク3地方のスポーツ文化政策は、自治体は捕預金交付のみを行い個人的普及にとどまっている。調査したインフォーマントは、イベントなどを企画して事業として民族スポーツを取り扱い、個人収入を得ていた。また夏季守護聖人祭などでは「バスク」を前面に押し出し、観光客が期待する内容に留まっている。スペインバスクとの連携でバスク民族スポーツ文化への思い入れは深いが少数であり、後継者の育成が待ち望まれている。平成16年度は、バスク州のアラバ県及びビスカヤ県におけるバスク民族スポーツ政策の調査・研究である。初年度にアラバ県を指定したのは、バスク州政府があり、総合的な情報収集が可能であったからである。また、ビスカヤ県にはビルバオ市というバスク最大の都市があり、調査・研究の初年度として適切と判断したからである。行政(バスク州政府、アラバ県およびビスカヤ県)の民族スポーツ政策は、他の近代スポーツと同様スポーツ振興補助金という制度を設置し、バスクスポーツ連盟、ペロタ・バスカ連盟及び競艇連盟へ、各連盟から補助金申請があった場合のみ、補助金を交付している。さらに企業(主に銀行)からの補助金制度もある。これらは1年ごとの更新で、金額は活動内容を査定され、毎年変化する。またアラバ県では、民族スポーツすべてを統括するアラバ・バスクスポーツ連盟に補助金交付をしているが、とくに当該地域の九柱戯(9本のピンを倒す旧式ボウリング)に力を入れており、地域振興策として、また学校体育(小学校)のプログラムとして独自の政策を実施している。ビスカヤ県では、バスクスポーツ公園(仮称)をムンヒーア市に設置しようとしている。そこではほぼ全てのバスクスポーツがプレイ可能になり、分散していた競技施設の統合を図っている。これは地域振興策の一つで、EUの経済効果(観光)を意識した計画である。今後、ソフト面が考慮されて、公園の具体的活用法が検討される見込みである。バスクでは、公立学校、私立学校以外に、民族学校(イカシトラ)がある。フランコ独裁時代(193975)のバスク語使用禁止令からバスク文化を維持するための地下組織から始まった学校であるが、現在はバスク州で公認されており、公立・私立学校と同じ扱いを受けている。当該学校では「体育」

種目として、イカシ・ピロタというペロタ・バスカ(民族球戯)が、バスク伝統の理解・普及を目的に実施され、教材や指導方法まで細分化されている。平成17年度は、バスク州のギプスコア県及びナバラ州のナバラ県におけるバスク民族スポーツ政策の調査・研究である。前年度に実施したバスク州政府の協力のもと、ギプスコア県、バスク民族スポーツ連盟を、協力研究者エミリオ氏により漕艇連盟のスポーツ文化政策の聞き取り調査を実施した。またナバラ州ナバラ県でも、共同研究者のエチェベステ氏及び研究協力者のアラストア氏の協力により、ナバラ県のスポーツ政策担当者及びナバラ県バスク民族スポーツ連盟、ペロタ・バスカ連盟、現地スポーツ普及委員などに聞き取り調査を実施した。ギプスコア県は2000年ころよりバスクスポーツ政策を掲げ、県バスクスポーツ連盟と連携して学校教育において導入を図ってきた。しかし連盟によればまだ不十分なカリキュラムであり、理論(歴史、用具の説明など)の時間を設けるなどして改善を申し入れている。さらにイカシトラ(民族学校)から始まったイカシピロタ(ペロタ・バスカ)はほとんどのイカシトラが取り入れており、授業時間になれば、イカシトラだけでなく、公立学校の生徒も学習にくる。オンダリビア市の漕艇クラブは、市内の3つの小中学校に漕艇に関する学習プログラムを提示している。各学校はそれらを採用し、体育授業中に漕艇クラブに赴き、指導を受ける体制が整っている。学習後には、それぞれの内容に合致した大会を開き、バスクの漕艇競技であるレガッタの動機づけを高めている。ナバラ県は、2年前よりギプスコア県よりも充実したバスクスポーツ政策を実施している。とくに北部地域では、バスクスポーツが日常生活に浸透させるようなプログラムを試みている。社会プログラムとしてサカナ(Sakana)地方では、丸太切り、石かつぎ、混合競技(数種類のバスクスポーツ)の普及のために、体制を整え、補助金を整備した。それまで15年にわたり、サカナ地方が独力でバスクスポーツ大会を進めてきたことが評価されたのである。またペロタ・バスカも年齢別のプログラムが浸透し、多くのプレイヤーを排出している。この効果により、ナバラ県ではサッカーよりもペロタ・バスカの人気が高い。バスクスポーツ政策の成功例として考えてよいであろう。以上、ギプスコア県とナバラ県はこの数年でバスクスポーツ文化普及体制を整え、効果的な運営を目指して試行する段階にさしかかっている。これは伝統の保護だけでなく、近隣の数世代が混じり人間関係を保持しながらスポーツ文化を継承するという、エスニックスポーツ特有の組織が健在であることを物語っている。平成18年度は、フランスバスクにおけるバスク民族スポーツ文化政策の調査・研究である。前年度まではスペイン国内の調査・研究であったが、本年度は今までの協力関係の対象外となることから、2年間に培われたフランスバスクとの良好な人的関係を駆使して実施した。とくに共同研究者のエチェベステ氏や研究協力者のアラストア氏の協力により、広範囲におよぶ調査が実施できた。
構成的学習法に基づく自律型データマイニングシステム

本研究では,状況に応じて自ら学習方法を変更する新しいデータマイニング手法を提案し、プロトタイプシステムを開発して実験によりその有効性を示した.現在提案されているデータマイニングシステムでは,ユーザが,対象データ形式を決定する前処理と,実際に知識を発見する知識発見に関わっており,その負担は大きい.この問題に対処するために,入力データと発見過程に応じて学習方法を変更する構成的学習法に基づき,ユーザの負担が軽い自律型知識発見手法を考案した.対象問題としては,命題属性型データから未知データのクラスを予測する分類ルールを発見する問題を選択した.この問題は,探索的データ解析や知識ベースの自動構築などの応用が考えられ,重要である.提案手法は,解析データの自律的離散化による前処理と,発見対象知識構造の自律的決定および知識評価規準の自律的調整による知識発見の二段階から構成される.本手法は,学習アルゴリズムの構成要素であるバイアスを,それぞれ新しい規準と制約によって選択する.用意したバイアスは,離散化手法は等頻度方式とエントロピー最少化方式,知識構造は連言ルールとMofNルール,評価規準は一般性と正確性を統一的に表すJ値と条件つき確率である.提案した手法の有効性を示すために,小売業データなどの実世界データを用いて,47種類の学習問題を設定して実験を行った.本手法は,30種類の学習問題において,クロスバリデーションによるJ値評価で最適なバイアスの組合せに比較して90%以上の成績をあげ,発見対象クラスに属するデータ数が極端に少ない場合を除いて有効であることが分かった.また,大規模な対象データを想定し,複数のパーソナルコンピュータ上で動作する並列型システムも開発した.本研究では,状況に応じて自ら学習方法を変更する新しいデータマイニング手法を提案し、プロトタイプシステムを開発して実験によりその有効性を示した.現在提案されているデータマイニングシステムでは,ユーザが,対象データ形式を決定する前処理と,実際に知識を発見する知識発見に関わっており,その負担は大きい.この問題に対処するために,入力データと発見過程に応じて学習方法を変更する構成的学習法に基づき,ユーザの負担が軽い自律型知識発見手法を考案した.対象問題としては,命題属性型データから未知データのクラスを予測する分類ルールを発見する問題を選択した.この問題は,探索的データ解析や知識ベースの自動構築などの応用が考えられ,重要である.提案手法は,解析データの自律的離散化による前処理と,発見対象知識構造の自律的決定および知識評価規準の自律的調整による知識発見の二段階から構成される.本手法は,学習アルゴリズムの構成要素であるバイアスを,それぞれ新しい規準と制約によって選択する.用意したバイアスは,離散化手法は等頻度方式とエントロピー最少化方式,知識構造は連言ルールとMofNルール,評価規準は一般性と正確性を統一的に表すJ値と条件つき確率である.提案した手法の有効性を示すために,小売業データなどの実世界データを用いて,47種類の学習問題を設定して実験を行った.本手法は,30種類の学習問題において,クロスバリデーションによるJ値評価で最適なバイアスの組合せに比較して90%以上の成績をあげ,発見対象クラスに属するデータ数が極端に少ない場合を除いて有効であることが分かった.また,大規模な対象データを想定し,複数のパーソナルコンピュータ上で動作する並列型システムも開発した.本研究では,状況に応じて自ら学習方法を変える新しいデータマイニング手法を提案し,プロトタイプシステムを開発して実験によりその有効性を示した.現在提案されているデータマイニングシステムでは,ユーザが,1)対象データ形式を決定する前処理,2)実際に知識を発見する知識発見および3)発見知識を理解しやすい形式に変換する後処理のすべてに関わっており,その負担は大きい.この問題に対処するために,入力データと発見過程に応じて学習方法を変更する構成的学習法に基づき,ユーザの負担が軽い自律型知識発見手法を考案した.提案手法は,1)解析データの自律的離散化による前処理,2)発見対象知識構造の自律的決定および知識評価基準の自律的調整による知識発見,3)クラス情報量を減少させずに可読性を向上する後処理の三段階から構成される.1),2)段階においては,学習アルゴリズムの構成要素であるバイアスが,それぞれ新しい規準によって選択される.用意したバイアスは,離散化手法は等頻度方式とエントロピー最少化方式,知識構造は連言ルールとM of Nルール,評価規準は一般性と正確性を統一的に表すJ値と条件つき確率である.対象問題としては,命題属性型データから未知データのクラスを予測する分類ルールを発見する問題を選択した.この問題は,探索的データ解析や知識ベースの自動構築などの応用が考えられ,重要である.提案した手法の有効性を示すために,東日本キヨスクの商品納入データなど,17種類の実データ集合を用いて実験を行った.本手法は,クロスバリデーションによるJ値評価で最適なバイアスの組合せに比較して90%以上の成績をあげ,発見対象クラスに属するデータ数が極端に少ない場合を除いて有効であることが分かった.本研究では、状況に応じて自ら学習方法を変更する新しいデータマイニング手法を提案し、プロトタイプシステムを開発して実験によりその有効性を示した。現在提案されているデータマイニングシステムでは、ユーザが、対象データ形式を決定する前処理と、実際に知識を発見する知識発見に関わっており、その負担は大きい。この問題に対処するために、入力データと発見過程に応じて学習方法を変更する構成的学習法に基づき、ユーザの負担が軽い自律型知識発見手法を考案した。対象問題としては、命題属性型データから未知データのクラスを予測する分類ルールを発見する問題を選択した。この問題は、探索的データ解析や知識ベースの自動構築などの応用が考えられ、重要である。

提案手法は、解析データの自律的離散化による前処理と、発見対象知識構造の自律的決定および知識評価基準の自律的調整による知識発見の二段階から構成される。本手法は、学習アルゴリズムの構成要素であるバイアスを、それぞれ新しい規準と制約によって選択する。用意したバイアスは、離散化手法は等頻度方式とエントロピー最少化方式、知識構造は連言ルールとM of Nルール、評価規準は一般性と正確性を統一的に表すJ値と条件つき確率である。提案した手法の有効性を示すために、小売業データなどの実世界データを用いて、47種類の学習問題を設定して実験を行った。本手法は、30種類の学習問題において、クロスバリデーションによるJ値評価で最適なバイアスの組合せに比較して90%以上の成績をげ、発見対象クラスに属するデータ数が極端に少ない場合を除いて有効であることが分かった。また、大規模な対象データを想定し、複数のパーソナルコンピュータ上で動作する並列型システムも開発した。