hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核及びミトコンドリアにおけるFCoRのエピゲノム情報調節機構の解析

Foxo1のcorepressorであるFCoRの膵α細胞及びβ細胞量の調節メカニズムについて解析した。FCoRはDnmt3a発現を増加させることにより、α細胞のmaster遺伝子の一つであるAristaless-related homeobox (Arx)遺伝子のDNAメチル化を増強し、Arx発現を低下させ、β細胞量を維持させる。一方、Foxo1は、Arx遺伝子プロモーター領域のFoxo-responsiveelement(FRE)に結合し、Dnmt3a結合を解離させ、DNAメチル化を低下させ、Arx発現を増加させる。Fcorノックアウトマウス(FcorKO)単離膵島では、Foxo1のアセチル化は低下し、Foxo1の核内移行が増加し、活性化され、α細胞量を維持させる。以上のことより、FCoRはFoxo1活性を抑制すること、及び、Dnmt3a発現を増加させることにより、Arx遺伝子メチル化を増強し、その発現を制御することにより、α/β細胞量を調節していると考えられた。ミトコンドリアにおけるFCoRによるアセチル化標的タンパクとして、FCoRの結合タンパクであるpyruvate carboxylase (Pcx)を想定した。Pcxは、マウス、ヒト膵島において、α, β細胞の両方に発現しているが、高脂肪食負荷及び2型糖尿病の発症とともに、β細胞領域のPcxの発現が次第に低下し、α細胞領域にのみ、Pcxの発現が認められる。βPcxKOは、空腹時高血糖、低インスリン血症を認めた。単離膵島において、低濃度グルコースでは、ATP産生量、細胞内Ca2+濃度、インスリン分泌の有意の低下を認めた。以上より、Pcxは、空腹時、低濃度グルコース時におけるインスリン分泌、血糖の維持に重要な役割を担っていると考えられた。一方、αPcxKOは、週齢30-32週で、コントロールに比べ、良好な耐糖能、グルカゴン分泌の有意の低下を認めた。α細胞におけるPcxが、グルカゴン分泌に関与し、糖代謝調節に何らかの役割を担っている可能性が、示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)膵島におけるFCoRのArx遺伝子のメチル化の分子メカニズムの解明これまでFCoRノックアウトマウス(FcorKO)において、膵α細胞量が増大しており、α細胞のマスター遺伝子の一つであるAristaless-homeobox (Arx)遺伝子発現が有意に増加していたことを明らかにしていた。今回、膵α細胞株であるαTC細胞にFCoRを過剰発現したところ、DNAメチル化酵素であるDnmt3a発現が有意に増加し、Arx遺伝子プロモーター領域のメチル化が増加した。逆に、膵β細胞株であるMIN6細胞でFCoRをノックダウンさせるとDnmt3a遺伝子発現が有意に低下した。さらに、FcorKOの膵β細胞特異的にFCoRを過剰発現させたマウス(βFcorKO)では、膵島におけるArx遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化がFcorKOに比べ有意に増加していた。以上のことより、FCoRは膵β細胞において、Dnmt3aの発現誘導を介し、Arx遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化を調節することにより、α/β細胞量を調節しうると考えられた。(2)膵β細胞におけるpyruvate carboxylaseの生理的役割の解析FCoRによるpyruvate carboxylaseのアセチル化の影響・生理的意義を解析する前に、pyruvate carboxylase自体の膵β細胞でのインスリン分泌における生理的意義を明らかにしなければならないと考えた。これまで膵β細胞特異的pyruvate carboxylaseノックアウトマウス(βPcxKO)の報告はない。私たちは、βPcxKOを作製し解析した。βPcxKOは、空腹時の高血糖を認めるものの、腹腔内ブドウ糖負荷試験での耐糖能にコントロールと差は認められず、インスリン分泌はむしろ亢進していた。さらに、大量ブドウ糖負荷試験、アルギニン負荷試験でのインスリン分泌も有意に増加していた。単離膵島におけるインスリン分泌量もβPcxKOではコントロールに比べ増加していた。今後、pyruvate carboxylaseの膵β細胞での生理的役割について引き続き検討していく。

Pcxは、マウス、ヒト膵島において、α, β細胞の両方に発現しているが、高脂肪食負荷及び2型糖尿病の発症とともに、β細胞領域のPcxの発現が次第に低下し、α細胞領域にのみ、Pcxの発現が認められる。βPcxKOは、空腹時高血糖、低インスリン血症を認めた。単離膵島において、低濃度グルコースでは、ATP産生量、細胞内Ca2+濃度、インスリン分泌の有意の低下を認めた。以上より、Pcxは、空腹時、低濃度グルコース時におけるインスリン分泌、血糖の維持に重要な役割を担っていると考えられた。一方、αPcxKOは、週齢30-32週で、コントロールに比べ、良好な耐糖能、グルカゴン分泌の有意の低下を認めた。α細胞におけるPcxが、グルカゴン分泌に関与し、糖代謝調節に何らかの役割を担っている可能性が、示唆された。(1)FCoRによるエピゲノム情報の変化による膵α細胞量調節ー核内におけるFCoRの遺伝子発現調節メカニズムを明らかにするFCoR過剰発現により、Dnmt3a遺伝子発現が増加し、DNAメチル化を増強しうること、FCoRノックダウンにより、Dnmt3a遺伝子発現が低下することを明らかにした。FCoRがDNAメチル化酵素の発現調節にかかわりうることが明らかになった。FCoRとβ細胞特異的Foxo1ノックアウトのダブルノックアウトマウス(Fcor-Foxo1KO)では、耐糖能はさらに悪化し、α細胞量もさらに増加した。以上から、α細胞量におけるFCoRの作用はFoxo1を介していない可能性が考えられていた。今回、活性型Foxo1を細胞株において過剰発現させると、Arx遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化には変化は認められなかった。しかしながら、同プロモーター領域には種を超えて保存されているFOXO-responsive element (FRE)が認められ、ChIPアッセイにおいてFoxo1の結合が確認された。以上から、Foxo1はDNAメチル化を介さず直接Arx遺伝子発現に関わっている可能性が考えられた。(2)ミトコンドリアにおけるFCoRの代謝調節メカニズムを明らかにするFCoRによるβPcxKOのアセチル化・活性調節の可能性の解析の前に、組織特異的、特に膵β細胞およびα細胞特異的なpyruvate carboxylaseノックアウトマウス(βPcxKOおよびαPcxKO)を作製・解析することを優先した。細胞レベルでpyruvate carboxylaseの機能を解析した報告はあるが、両ノックアウトマウスを使っての報告はなく、膵島におけるpyruvate carboxylaseの生理的役割は明らかにされていないからである。βPcxKOはすでに作製・解析が進んでおり、これまで報告されている以外の機能・生理的作用をうかがわせるデータが得られつつある。αPcxKOの作製・解析も開始されている。27年度が最終年度であるため、記入しない。
血小板機能に対する交代勤務の影響～交代勤務者の心脳血管障害リスク低減をめざして

日中勤務と夜間勤務を繰り返す交代勤務は、心・脳血管障害発症リスクの増加と関連していることが報告されている。心・脳血管障害での血管内血栓形成には、血管内皮機能障害や血小板機能の活性化が大きく関わっている。昨年度、申請者は交代勤務に従事する健常医療従事者を対象とした研究で、血清中のトロンボキサンB2(強い血小板凝集を引き起こすトロンボキサンA2の代謝産物)濃度が夜間勤務によって有意に上昇することを確認した。このことから、夜間勤務によって血小板感受性が亢進する可能性が示唆され、交代勤務者の勤務体系の適正化に向けての基礎的検討になったと考えている。過去の文献から、夜間勤務によって、血中の炎症性サイトカイン(IL-1等)の上昇が起こることが報告されている。これらの炎症性サイトカインの刺激によって、血管内皮細胞に発現すると報告されている可溶性VCAM-1や可溶性ICAM-1は、血管内皮への白血球の接着に関与していることが報告されている。以上のことから、夜間勤務は血小板感受性亢進の他に、血管内皮への白血球の接着亢進を起こすのではないかと仮定した。本年度はこの仮説を検証するために、以下2回のタイミングで採取した血清を用いて、可溶性ICAM-1(sICAM-1)および可溶性VCAM-1(sVCAM-1)を測定した。前日に夜間勤務に従事していない日中勤務翌朝8時から9時(Baseline)、夜間勤務後の朝8時から9時の間(shift)の二回のタイミングで採血し、対応のあるt検定で比較した。その結果、sICAM-1およびsVCAM-1ともにBaselineと比較して夜間勤務後の有意な上昇は認めなかった。夜間勤務は血小板感受性亢進の他に、血管内皮への白血球の接着亢進を起こすのではないかと仮定したが、有意な結果は得られなかったため。夜間勤務者の中には、健常人のみでなく、基礎疾患(弁膜症や虚血性心疾患など)をもった勤務者も存在する。それらの疾患での血小板機能についても調査する。夜間勤務直後に血管内皮機能が低下することが報告されているが、血小板機能に対する夜間勤務の影響はわかっていない。そこで、夜間勤務後に血小板機能が亢進しているかを調べた。当院で交代勤務に従事する健常医療従事者11名を対象に、1前日に夜間勤務に従事していない日中勤務翌朝8時から9時(ベースライン)2夜間勤務後の朝8時から9時の2回のタイミングで、血小板機能を測定した。血小板機能の指標として、血小板凝集能(自然凝集能および低濃度アゴニスト刺激による血小板凝集能)と血清アラキドン酸代謝産物濃度(強い血小板凝集を引き起こすトロンボキサンA2(TxA2)代謝産物であるTxB2等)を測定した。夜間勤務後は、ベースラインと比較して、血小板凝集能に有意差はみられなかったが、TxB2を始めとするアラキドン酸代謝産物の血清中の濃度が上昇していた。夜間勤務中の睡眠時間はベースラインと比較して有意に短かったが、夜間勤務後の血清TxB2の増加量との有意な相関は認められなかった。また、夜間勤務後の血清TxB2の増加量は、年齢、交代勤務従事歴、血圧、血糖、脂質などの他のパラメータとも有意に相関しなかった。本研究により、夜間勤務によって、血小板感受性が亢進する可能性が示された。交代勤務が心・脳血管障害の発症リスクの増加と関連している要因の一つとなるかもしれないと考えられた。

前日に夜間勤務に従事していない日中勤務翌朝8時から9時(Baseline)、夜間勤務後の朝8時から9時の間(shift)の二回のタイミングで採血し、対応のあるt検定で比較した。その結果、sICAM-1およびsVCAM-1ともにBaselineと比較して夜間勤務後の有意な上昇は認めなかった。夜間勤務は血小板感受性亢進の他に、血管内皮への白血球の接着亢進を起こすのではないかと仮定したが、有意な結果は得られなかったため。夜間勤務後に亢進した血小板の感受性がどれくらいの経過で改善するか測定する。可能であれば、健常人のみならず、虚血性心疾患などのベースラインから血小板機能が亢進している被験者でも、同様の測定を行う予定である。これらの結果から、適正な夜間勤務の頻度などのついての知見が得られ、交代勤務者の勤務体系の適正化に向けての基礎的検討になると考えている。夜間勤務者の中には、健常人のみでなく、基礎疾患(弁膜症や虚血性心疾患など)をもった勤務者も存在する。それらの疾患での血小板機能についても調査する。血清トロンボキサンB2を始めとするアラキドン酸代謝産物の測定は、一定数以上集まってから一斉に測定するため、次年度使用額が生じた。同一被験者で、夜間勤務後に数回のポイントで血小板機能を測定する予定である。血清中のトロンボキサンB2を含めた血小板機能機能マーカーは、検体がそろった時点で一括で測定するため。次年度は、各種基礎疾患のある患者での血小板機能について測定する。
ゴレンシュタイン空間上で展開される導来ストリングトポロジーの研究

本研究の目的は,Chas-Sullivanによるストリングトポロジーを導来圏の観点から考察し,同伴する2次元位相的場の理論に現れる作用素の性質の解明と,具体的計算を進めることである。研究成果として,あるGorenstein空間のループコホモロジー上の双対ループ(余)積を,シフト型Eilenberg-Mooreスペクトル系列を用いて決定した。また,Chataur-Menichiにより導入された分類空間のループホモロジーのBatalin-Vilkovisky代数構造を,ホモロジー的共形場理論に現れるプロップの「符号問題」を解くことで,次数付きの理論として決定し完成させた。第一空間内を基点が動き、全体は第二空間内を移動するそのような閉ループからなる相対ループ空間を考える。この空間のホモロジーは第一空間がPoincare双対空間である場合, Chas-Sullivanループ積を一般化した積構造を持ち相対ループホモロジーと呼ばれる。まずこの積をEilenberg-Mooreスペクトル系列(EMSS)に持ち上げて,その初項ページが第一,第二空間のコホモロジーのHochschildコホモロジーで記述できることを示した。一般のループホモロジーでは期待できない関手性,特に相対ループホモロジーは第二空間Mを固定することで,その上のPoincare双対空間がつくる圏からMの基点付きループホモロジー上の代数がつくる圏への関手を導くこと,また第一空間Nを固定することで, Nを上空間にもつ空間の圏からNのループホモロジー上の代数がつくる圏への関手になることを示した。ループホモロジーに収束するEMSSの境界準同型写像の考察から, EMSSの拡張問題を解く一つの方法を与えたことは特筆される。具体的計算に関しては,上述のEMSSとその性質をコホモロジー環が単生成である空間および低次元のStiefel多様体に応用し,それらのループホモロジーを完全に決定した。この結果はCohen, Jones, YanやChataur, Le BorgneによるLeray-Serre型スペクトル系列を用いた計算の再確認であるばかりでなく, Hochschildコホモロジーによるより一般的な代数計算が,ループホモロジーの計算に適用可能であることも示したことになる。またEMSSの比較によりG/SU(2)型等質空間の双対ループホモロジーを完全に決定することにも成功した。以上の結果はすべて論文としてまとめられた。Gorenstein空間は向き付けられた多様体、さらにはLie群の分類空間を含む大きなクラスをつくる。今までにMenichi氏と内藤氏との共同研究により,単連結Poincare双対空間のループホモロジーに収束するEilenberg-Mooreスペクトル系列を構成している。関連するプレプリントを発表する段階で再考した結果,スペクトル系列の構成方法を精密化することで, Gorenstein空間の場合にも一般化することが可能となった。また有理ホモトピー論の適用により,単連結空間M上のGorenstein空間がつくる双対ループホモロジーはM上の多項式形式のつくる次数付き可換代数の圏におけるHochschildコホモロジーと環同型になることを示した。これは空間のSullivan模型を使って,双対ループホモロジーの計算可能性を高めたことになる。与えられた空間がGorenstein空間になるための条件を考察することは導来ストリングトポロジーを豊かにするという意味でも重要である。Hopf空間にGorenstein性質認識原理を適用し,単連結Hopf空間GがGorenstein空間であるための必要十分条件はGのコホモロジー環がネーター的であるという結果を得た。さらにHopf空間に対するループ積の公式も確立した。結果ループ積はPontryagin積と交叉積のテンソル積で記述できることになる。こうしてネーター的Hopf空間のコホモロジー環が有限次元でないと場合,ループ余積は全て自明であることが判明した。特に単連結Lie群のループ群を考える場合、その有理係数上のループ積は自明となる。無限次元の空間に対するループ積の挙動をはじめて捉えた結果といえる。これらの結果を26年度日本数学会秋季総合分科会トポロジー分科会で報告した。また結果をまとめたプレプリントを準備中である。1990年代Chas, Sullivanにより創始されたストリングトポロジーは,ループ空間の(コ)ホモロジーに現れる代数的構造を研究対象としている。今日,その(コ)ホモロジー上には2次元位相的量子場理論(TQFT)やホモロジー的共形場理論(HCFT)構造が見出され,ループホモロジーの持つ豊かな情報に多くの研究者は魅了されている。本研究では,多様体のストリングトポロジーを, Felix, ThomasによるGorenstein空間上の導来ストリングトポロジーに拡張しTQFT, HCFT構造について考察を進めてきた。Lie群の分類空間はGorenstein空間の重要な例である。従ってChataur, Menichiにより展開された連結Lie群Gの分類空間BGのHCFTも導来ストリングトポロジーの枠組で論じられる。27年度はChataur, Menichiの一般論を正確な次数づけを持って書き直し, Lie群の分類空間上のストリングトポロジー,すなわちループコホモロジーH*(LBG)に現れる次数付きBatalin-Vilkovisky(B-V)代数構造の解明を進めてきた。特に写像類群のランタン関係式が誘導するB-V代数構造をある適切なLie群の場合に明確に決定することで, HCFT構造を生み出すPROPの係数が決定できることがわかった。これにより,分類空間のストリングトポロジーのHCFT構造の解明が進むことが期待される。

また単連結空間Xのコチェイン複体と, Xの基点付きループ空間のチェイン複体から得られる導来圏の双対性に関する結果を論文として発表することができた。この結果により, Blumberg, Cohen, Telemanのストリング圏に関する結果を多様体のレベルから単連結空間に一般化できることになる。加群微分子による分類空間上のストリングトポロジーの考察に関しては,研究協力者であるLuc Menchi氏(フランスAngers大),内藤貴仁氏(東京大学)と連絡を取り合い着実に研究を進めている。特にMenchi氏を2月信州大学に招聘し,内藤氏と共に一週間の集中的セミナーを行なうことで,分類空間上のストリングトポロジーに関して一般論の構築を進めることができた。特にファイーバーに沿う積分写像の次数を考慮したKoszulサインに基づき,考察を進めた。これは昨年まで進めてきた, Eilenberg-Mooreスペクトル系列による計算では捉えられなかった現象を調べる術を得たことになり,今年度の研究成果は大きい。さらに次数付き分類空間上のストリングトポロジーのHQFT構造を明らかにしつつある。実際,加群微分子を応用した分類空間のストリングトポロジーの具体的計算により, Lie群の整数係数ホモロジー群がねじれ部分を持たない場合,そのモデルケースのHQFT構造を明らかにしている。また,先に述べた導来圏の双対性の結果とH-空間のストリングトポロジー及びGorenstein空間上のTQFT構造を与える十分条件に関する結果とを合わせて,現在一つのプレプリントにまとめている。1988年Y. Felix, S. Halperin, J.-C. Thomasにより導入されたGorenstein空間は向き付けられた多様体,Lie群の分類空間やさらに一般に,Borel構成を含む大きなクラスをつくる。本研究では2000年代始めにY. FelixとJ.-C. Thomasによりその枠組みが構築された単連結Gorenstein空間上の導来ストリングトポロジーの研究を推進する。より具体的にはGorenstein空間の例となる空間を新たに構成するとともに,それら空間上のストリング作用素の具体的計算を押し進めることを目標としている。特に研究期間の後半では,D. ChataurとL. MenichiによるLie群の分類空間上のコホモロジー的共形場理論(HCFT)をコホモロジーに付随する「次数」に配慮し厳密に計算出来る枠組みを整備することを目的としている。27年度に続き,28年度もこの次数にこだわり分類空間のストリングトポロジーの研究をすすめた。27年度までに,Eilenberg-Mooreスペクトル系列上にストリング作用素を導入しストリング作用素の計算手法を研究協力者と共に確立した。正次数を持つGorenstein空間に対して,このスペクトル系列は上手く機能するが,しかし負次数を持つGorenstein空間に適用する場合,系列の各項で全ての作用素が自明になってしまう。
生命金属動態解析に向けた量子ナノビームによるバイオ・ケミカルイメージング

組織構造特有の反射光を高分解能で分離するハイパースペクトル技術を導入し、組織・細胞試料を無処置・無染色で微細構造あるいは細胞小器官や生体分子分布のバイオイメージングを取得、同一試料に対してPIXE、SR-XRF、XAFS分析等の非破壊量子ビーム分析によるケミカルイメージング解析を行うバイオ・ケミカルイメージング手法の確立を行う。これまでミクロンレベルで組織局在・濃集様態を把握している腎臓ウラン動物モデル等を主体に解析を進め、濃集部の細胞内小器官を同定、尿細管輸送や生体内還元、生体ミネラリゼーションなどの分子解析を並行して進め、細胞内局在・濃集の元素特性とその形成機序を明らかにしていく。
人工膝関節ポリエチレン摩耗のコンピューターX線計測システム開発

[目的]ポリエチレン(以下PE)の摩耗は人工膝関節(以下TKA)の耐用性を制限する最重要危険因子であるが、これまで、術後X線像でその計測ができなかった。我々は、立位膝関節X線前後像で、TKAのPE摩耗を計測する方法を考案した。この新X線計測法は、臨床的問題を高頻度に生じる摩耗を同定するに、十分な精度であった。しかし、この新しいX線計測法は、鉛筆と定規を用いてX線写真上に補助線を引いて計測するものであっため、熟練を要した。今回、これらの問題を解決するために、X線画像をスキャナーで取り込み、その画像をコンピューター上で半自動処理し、PE摩耗を計測するシステムを開発し、精度の検討を行った。[結果]まず、in vitroでの計測誤差を検討した。荷重試験機に設置した新品のTKAを撮影したX線写真を用いて、開発したシステムでPEライナー厚を計測した。この計測値を、実際のPEライナー厚と比較し、計測誤差を求めた。その結果、この自動計測システムの計測誤差は、熟練した計測者が鉛筆と定規を用いて行った計測と同等で、不慣れな計測者の計測誤差より有意に良く、検者間に有意な誤差を生じなかった。次に、in vivoでの検討を行った。人工膝関節置換術後1ヶ月以内の立位膝関節X線前後像を用いて、同様に開発した計測システムで計測誤差を求めた。その結果、この自動計測システムの計測誤差は、熟練した計測者が鉛筆と定規を用いて行った計測と同等で、検者間に有意な誤差を生じなかった。さらに、人工膝関節再置換術時に摘出したPE部品の摩耗を直接計測し、再置換術前X線像上の摩耗計測値と比較したが、その誤差は臨床的に問題となる摩耗を計測する上で問題とならない程度であった。[結論]開発した人工膝関節ポリエチレン摩耗のコンピューターX線計測システムの計測精度は、熟練した計測者が鉛筆と定規で行う計測の精度と同等であり、検者間に有意な誤差がなかった。この自動計測システムは、計測者間誤差を低下させ、計測再現性を向上させ、臨床的に有用性が高いと期待される。その結果、この自動計測システムの計測誤差は、熟練した計測者が鉛筆と定規を用いて行った計測と同等で、不慣れな計測者の計測誤差より有意に良かった。[結論]開発した人工膝関節ポリエチレン摩耗のコンピューターX線計測システムの計測精度は、熟練した計測者が鉛筆と定規で行う計測の精度と同等であり、不慣れな計測者が行う用手的計測の精度より有意に良かった。本自動計測システムは、計測者間誤差を低下させ、計測再現性を向上させることに有用である。この新X線計測法は臨床的問題を高頻度に生じる摩耗を同定するに、十分な精度であった。

その結果、この自動計測システムの計測誤差は、熟練した計測者が鉛筆と定規を用いて行った計測と同等で、不慣れな計測者の計測誤差より有意に良かった。[結論]開発した人工膝関節ポリエチレン摩耗のコンピューターX線計測システムの計測精度は、熟練した計測者が鉛筆と定規で行う計測の精度と同等であり、不慣れな計測者が行う用手的計測の精度より有意に良かった。本自動計測システムは、計測者間誤差を低下させ、計測再現性を向上させることに有用である。[目的]ポリエチレン(以下PE)の摩耗は人工膝関節(以下TKA)の耐用性を制限する最重要危険因子であるが、これまで、術後X線像でその計測ができなかった。我々は、立位膝関節X線前後像で、TKAのPE摩耗を計測する方法を考案した。この新X線計測法は、臨床的問題を高頻度に生じる摩耗を同定するに、十分な精度であった。しかし、この新しいX線計測法は、鉛筆と定規を用いてX線写真上に補助線を引いて計測するものであっため、熟練を要した。今回、これらの問題を解決するために、X線画像をスキャナーで取り込み、その画像をコンピューター上で半自動処理し、PE摩耗を計測するシステムを開発し、精度の検討を行った。[結果]まず、in vitroでの計測誤差を検討した。荷重試験機に設置した新品のTKAを撮影したX線写真を用いて、開発したシステムでPEライナー厚を計測した。この計測値を、実際のPEライナー厚と比較し、計測誤差を求めた。その結果、この自動計測システムの計測誤差は、熟練した計測者が鉛筆と定規を用いて行った計測と同等で、不慣れな計測者の計測誤差より有意に良く、検者間に有意な誤差を生じなかった。次に、in vivoでの検討を行った。人工膝関節置換術後1ヶ月以内の立位膝関節X線前後像を用いて、同様に開発した計測システムで計測誤差を求めた。その結果、この自動計測システムの計測誤差は、熟練した計測者が鉛筆と定規を用いて行った計測と同等で、検者間に有意な誤差を生じなかった。さらに、人工膝関節再置換術時に摘出したPE部品の摩耗を直接計測し、再置換術前X線像上の摩耗計測値と比較したが、その誤差は臨床的に問題となる摩耗を計測する上で問題とならない程度であった。[結論]開発した人工膝関節ポリエチレン摩耗のコンピューターX線計測システムの計測精度は、熟練した計測者が鉛筆と定規で行う計測の精度と同等であり、検者間に有意な誤差がなかった。この自動計測システムは、計測者間誤差を低下させ、計測再現性を向上させ、臨床的に有用性が高いと期待される。
個人間の異質性と時間依存性を考慮したベイズ的消費者行動モデリング

本年度は,市場反応の時間依存性について,大別して2つの研究を行った.1つ目は,最寄り品カテゴリーにおける市場反応の時間的な変化のメカニズムを実証的に明らかにした研究である.本研究では,市場反応の変化は,長期的な傾向の変化と異質な消費者の混合割合に起因する一時的な変化によるものと仮定し,状態空間モデルの枠組みを用いて,市場反応係数が時間と共に変化するブランド選択モデルを構築した.3年間のインスタント・コーヒーのスキャナ・パネル・データを用いた実証分析の結果,ブランド固有の魅力度はほとんど変動がないことや,プロモーションの効果は時間と共に変化するが,特別陳列とチラシでは,効果の変動の仕方に違いがあることなどが確認された.2つ目は,インターネット広告のクリック率の予測に関する研究である.インターネット広告に対する期待が高まるにつれ,その効果の予測および適切な効果測定を行うための手法が求められてきている.本研究では,状態空間モデルをベースに,バナー広告のクリック率を予測するモデルを構築し,実際の広告配信データを用いて実証分析を行った.分析の結果,本研究のモデルは,将来のクリック率を十分な精度で予測でき,かつ,クリック率の長期的な傾向の変化や曜日によって異なる特徴をとらえることができた.この分野の研究はまだ始まったばかりであり,インターネット広告の技術の進歩と共に今後ますます注目されることが予想される.本年度は,前期に本研究計画の最初のステップとなる研究について国内の4つの学会で発表し,後期にUCLAのビジネス・スクールで約3ヶ月間の留学と次のステップに向けての既存研究の整理を行いました.具体的には,日本消費者行動研究学会,日本マーケティング・サイエンス学会,International Workshop on Bayesian Statistics and Marketing,統計関連学会連合大会において,市場の動的変化を考慮した消費者のブランド選択行動モデリングを提案しました.プロモーションの長期的効果などを捉えるための市場の動的変化に関する研究は,売上などの集計データに基づいて過去に数多く行われてきましたが,個々の消費者のブランド選択といった非集計データに基づく研究はこれまで行われておりませんでした.提案モデルは,状態空間モデルを用いて消費者のブランド選択行動を表現することにより,非集計レベルでのプロモーションの長期的効果を抽出することを可能にしました.また,状態変数の推定には,状態空間モデルに正規性や線形性などの仮定を必要としない粒子フィルタを使用しました.状態空間モデルや粒子フィルタのマーケティングへの適用に関する研究は始まったばかりであり,今後それらの有効性がますます注目されることが予想されます.UCLAでは,マーケティングにおける時系列解析の研究の権威であるHanssens教授と前期に行った研究の問題点や今後の方向性について議論しました.国内ではなかなか得ることのできない貴重な助言を頂くことができ今後の研究を進める上での指針を得ることができました.また,本年度の研究成果をまとめた論文が来年度の4月に米国で行われるSIAM International Conference on Data Miningに採択されました.本年度は,「市場反応の構造的変化を仮定したブランド選択行動の解析」と「メディア・プランニングのための消費者の購買実態を考慮した広告効果測定」という2編の論文を完成しました(現在,2編とも査読中).1つ目の研究では,状態空間モデルを用いて,消費者のブランド選択行動における市場反応の時間的な変化を捉えるモデルを構築し,スーパー・マーケットのスキャナ・パネル・データに適用しました.分析の結果,特別陳列の効果は短期的な変動よりも長期的な変動が大きいが,チラシの効果は長期的な変動よりも短期的な変動が大きいなどが明らかになりました.2つ目の研究では,階層ベイズ・モデルを用いて消費者の広告効果を捉えるモデルを構築し,テレビCMや雑誌広告などのメディア接触が記録されたシングル・ソース・データに適用しました.分析の結果,消費者の属性が個人間異質性に及ぼす影響や購買実態により広告の効果が異なることが明らかになりました.2つの研究は双方とも広告やプロモーションといったマーケティング活動の市場反応を捉える研究ですが,前者は市場反応の時間異質性に,後者は個人間異質性に焦点を当てています.両研究は,消費者行動を捉える際にこれら2つの異質性を適切にモデルに取り組むことの重要性を示唆しています.また,本年度は国内の2つの学会に加えて,国外の3つの学会でも研究発表を行いました.国外の3つの学会は,分野がデータ・マイニング,マーケティング,統計学というようにそれぞれ異なっていたため,広く研究成果を発信できたと同時に,様々な分野の研究者と意見交換をすることができ研究の視野を広げるという意味で大変貴重な経験となりました.本年度は,市場反応の時間依存性について,大別して2つの研究を行った.1つ目は,最寄り品カテゴリーにおける市場反応の時間的な変化のメカニズムを実証的に明らかにした研究である.本研究では,市場反応の変化は,長期的な傾向の変化と異質な消費者の混合割合に起因する一時的な変化によるものと仮定し,状態空間モデルの枠組みを用いて,市場反応係数が時間と共に変化するブランド選択モデルを構築した.3年間のインスタント・コーヒーのスキャナ・パネル・データを用いた実証分析の結果,ブランド固有の魅力度はほとんど変動がないことや,プロモーションの効果は時間と共に変化するが,特別陳列とチラシでは,効果の変動の仕方に違いがあることなどが確認された.2つ目は,インターネット広告のクリック率の予測に関する研究である.インターネット広告に対する期待が高まるにつれ,その効果の予測および適切な効果測定を行うための手法が求められてきている.本研究では,状態空間モデルをベースに,バナー広告のクリック率を予測するモデルを構築し,実際の広告配信データを用いて実証分析を行った.分析の結果,本研究のモデルは,将来のクリック率を十分な精度で予測でき,かつ,クリック率の長期的な傾向の変化や曜日によって異なる特徴をとらえることができた.

この分野の研究はまだ始まったばかりであり,インターネット広告の技術の進歩と共に今後ますます注目されることが予想される.特になし来年度は本研究課題の最終年度であるため,これまでの成果と課題を整理し,研究をまとめていく予定です.
ヒト胚性幹細胞(ES細胞)由来の生体内心筋組織の解析

本年度は、ヒトES細胞由来心筋細胞の分化・増殖について、in vitroおよびin vivoとおいて解析を行った。胚様体形成法を用いて心筋細胞を誘導し、培養過程での構造的分化と増殖能を調べた。胚様体再接着5日目から最長106日までの心筋細胞を解析した結果、その機能的分化を裏付ける構造的分化が構成蛋白質の免疫反応性を伴って観察された。つまり、サルコメアを持つ筋原線維(troponin I・α-actinin陽性;収縮能)、接着結合(cadherin陽性;細胞間の物理的結合)、ギャップ結合(connexin43陽性;電気的統合)、分泌顆粒(atrial/brain natriuretic peptide陽性;内分泌機能)などの分化過程が認められた。またproliferating cell nuclear antigen(PCNA)染色により、再接着5日目でほとんどの心筋細胞に認められた増殖能は、培養に伴い漸減するものの、70日を超えてもなお一部の心筋細胞で維持されることが明らかになった。胚様体再接着5日目の増殖活発な心筋細胞をSCIDマウス後腹膜に移植し、28日後に分化度・増殖能・組織構築能について解析した。移植片はドナー細胞に混入した未分化細胞により奇形腫組織を呈したが、その中に心筋細胞の豊富な組織が島状に観察された。一部には心筋細胞が密に集合して心筋組織様の構造をとる場合も見られたが、多くは心筋細胞が非心筋細胞間に散在するような組織であった。心筋組織様の細胞塊では、心筋細胞間にcadherinやconnexin43が認められ、構造的機能的統合が示唆された。PCNA染色により、組織構築や細胞形態に関わらず、心筋細胞の増殖能は概ね低いことが判明した。以上の結果から、ヒトES細胞由来心筋細胞の増殖能は、in vitroに比べin vivoでは低いことが示唆された。要因として、a.心臓外への異所性移植であること、b.奇形腫中であること、c.異種移植であること等が考えられる。今後これらのいずれによる結果なのかを検証する必要があるが、今回殊に生体内で得られた所見は、再生医学への応用を考える上での基盤となるものと考えられる。
動的シーンの認知による記憶と注意の時空間ダイナミクスの研究

(1)異なる視覚属性の統合に関して、フリッカーパラダイムの変形版を用いて、色と時空間的位置情報の視覚的作業記憶における統合を検討した.従来の視覚的作業記憶内に4つから5つの物体の情報を同時に保持できるという主張とは異なり,動的かつ多次元な状況においては,3つの物体の情報を同時に保持することは著しく困難であることがわかった.これは,物体の運動という動的情報を含む場合には,多次元情報を統合した複数の物体表現が構築されているわけではないという可能性を強く示唆する.また,保持と変換の困難さは局所運動情報の欠如には帰属できないこと,時空間的な予測可能性が効果を持つことが明らかになった.さらに,色と形態の組合せを動的に保持変換する課題から,知覚属性が統合された物体表象の利用可能性は動的な視覚情報の保持変換過程では非常に低いことがわかった.(2)Change blindness現象が示唆する厳しい容量限界を持つ視覚的短期記憶内にどのような情報が保持されているかを検討するために主観的輪郭図形を用いた変化検出課題を行った.ブランクを挟んで形態が変化している物体の有無を探索させる課題では,物体の変化量が同じでも,変化物体が主観的輪郭図形を構成する場合の方が,探索がより正確になることが明らかになった.また,この効果は主観的なエッジのレベルではなく主観的な表面表象のレベルで起こっていることが示された.(3)遮蔽された物体が視覚的注意にとって単一の物体として機能しているのかどうかを実験的に検討した.この仮説を支持する先行研究はアモーダルな補完の効果と物体の対称性の効果の間に交絡があるため,アモーダル補完の効果が非対称な物体でも生じるかどうか調べたところ,効果が完全に消失することが明らかになった.(1)異なる視覚属性の統合に関して、フリッカーパラダイムの変形版を用いて、色と時空間的位置情報の視覚的作業記憶における統合を検討した.従来の視覚的作業記憶内に4つから5つの物体の情報を同時に保持できるという主張とは異なり,動的かつ多次元な状況においては,3つの物体の情報を同時に保持することは著しく困難であることがわかった.これは,物体の運動という動的情報を含む場合には,多次元情報を統合した複数の物体表現が構築されているわけではないという可能性を強く示唆する.また,保持と変換の困難さは局所運動情報の欠如には帰属できないこと,時空間的な予測可能性が効果を持つことが明らかになった.さらに,色と形態の組合せを動的に保持変換する課題から,知覚属性が統合された物体表象の利用可能性は動的な視覚情報の保持変換過程では非常に低いことがわかった.(2)Change blindness現象が示唆する厳しい容量限界を持つ視覚的短期記憶内にどのような情報が保持されているかを検討するために主観的輪郭図形を用いた変化検出課題を行った.ブランクを挟んで形態が変化している物体の有無を探索させる課題では,物体の変化量が同じでも,変化物体が主観的輪郭図形を構成する場合の方が,探索がより正確になることが明らかになった.また,この効果は主観的なエッジのレベルではなく主観的な表面表象のレベルで起こっていることが示された.(3)遮蔽された物体が視覚的注意にとって単一の物体として機能しているのかどうかを実験的に検討した.この仮説を支持する先行研究はアモーダルな補完の効果と物体の対称性の効果の間に交絡があるため,アモーダル補完の効果が非対称な物体でも生じるかどうか調べたところ,効果が完全に消失することが明らかになった.(1)異なる視覚属性の統合に関して,フリッカーパラダイムの変形版を用いて、色と時空間的位置情報の視覚的作業記憶における統合を検討した.従来,静的だが多次元情報を含む場合,あるいは単一次元だが動的な状況である場合には視覚的作業記憶内に4つから5つの物体の情報を同時に保持できることが示されているが,本研究では,動的かつ多次元な状況における作業記憶の特性を調べた.もし,従来の結果が多次元情報を統合した物体の記憶表象の保持を反映しているならば,動的で多次元な場合にも同程度の記憶容量を示すことが予測される.実験結果は3つの物体の情報を同時に保持することは著しく困難であることをしめした.これは,物体の運動という動的情報を含む場合には,多次元情報を統合した複数の物体表現が構築されているわけではないという可能性を強く示唆する.(2)最近,報告されているchange blindnessという現象は短いブランクの期間に視覚的短期記憶内に保持されている情報は極めて限られていることを示唆している.そうした厳しい容量限界を持つ視覚的短期記憶内にどのような情報が保持されているかを検討するために主観的輪郭図形が保持されやすいのかどうかを実験的に検討した.ブランクを挟んで形態が変化している物体の有無を探索させる課題では,物体の変化量が同じでも,変化物体が主観的輪郭図形を構成する場合の方が,探索がより速く,正確になることが明らかになった.(3)遮蔽された物体が視覚的注意にとって単一の物体として機能しているのかどうかを実験的に検討した.この仮説を支持する先行研究はアモーダルな補完の効果と物体の対称性の効果の間に交絡があるため,アモーダル補完の効果が非対称な物体でも生じるかどうか調べたところ,効果が完全に消失することが明らかになった.知覚的体制化と選択的注意メカニズムとの間の相互作用の更なる検討が必要である.

(1)異なる視覚属性の統合に関して、フリッカーパラダイムの変形版を用いて、色と時空間的位置情報の視覚的作業記憶における統合を検討した.従来の視覚的作業記憶内に4つから5つの物体の情報を同時に保持できるという主張とは異なり,動的かつ多次元な状況においては,3つの物体の情報を同時に保持することは著しく困難であることがわかった.これは,物体の運動という動的情報を含む場合には,多次元情報を統合した複数の物体表現が構築されているわけではないという可能性を強く示唆する.また,保持と変換の困難さは局所運動情報の欠如には帰属できないこと,時空間的な予測可能性が効果を持つことが明らかになった.さらに,色と形態の組合せを動的に保持変換する課題から,知覚属性が統合された物体表象の利用可能性は動的な視覚情報の保持変換過程では非常に低いことがわかった.(2)Change blindness現象が示唆する厳しい容量限界を持つ視覚的短期記憶内にどのような情報が保持されているかを検討するために主観的輪郭図形を用いた変化検出課題を行った.ブランクを挟んで形態が変化している物体の有無を探索させる課題では,物体の変化量が同じでも,変化物体が主観的輪郭図形を構成する場合の方が,探索がより正確になることが明らかになった.また,この効果は主観的なエッジのレベルではなく主観的な表面表象のレベルで起こっていることが示された.(3)遮蔽された物体が視覚的注意にとって単一の物体として機能しているのかどうかを実験的に検討した.この仮説を支持する先行研究はアモーダルな補完の効果と物体の対称性の効果の間に交絡があるため,アモーダル補完の効果が非対称な物体でも生じるかどうか調べたところ,効果が完全に消失することが明らかになった.
馴れずし乳酸菌群のDGGE法等による解析とエクオール産生乳酸菌の食歴解明

ふなずしの微生物作用を明らかにするために、熟成過程(1年間)における微生物フローラの変遷を、培養法(SSCP法併用)およびPCR-DGGE法により解析した。また前立腺がんリスク軽減作用のあるエクオールの産生菌として注目されるLactococcus garvieaeの食歴(安全性の傍証)を明らかにするため、ふなずしおよびその他の馴れずし計60試料における本菌の分布を培養法およびPCR法により調べた結果、これら試料からはL.garvieaeは検出されなかった。ふなずしの微生物作用を明らかにするために、本研究では非培養型分子生物学的手法であるPCR-DGGE法により、ふなずし熟成過程(1年間)における微生物フローラの変遷を解析し、あわせて生菌数、pH、有機酸量などについても測定した。その結果、熟成中の生菌数は漬け込み開始時の10^2cfu/gから、3日目には10^8 cfu/gと急激に増加、14日目以降緩やかに減少し、1年後には10^4cfu/g程度となった。NaCl濃度は、7日目より魚肉、米飯ともに4%前後で安定し、pHは米飯では14日目までに急激に低下、魚肉では7日目以降に減少し、米飯、魚肉ともに30日目にはpH4以下となり安定した。PCR-DGGE法による解析の結果、熟成初期にはStaphylococcus属を始めとする多様な細菌群が存在しており、7日目までのバンドパターンは大きく変動していた。ふなずしの優勢菌と考えられる乳酸菌は、7日目から検出され始め、熟成過程を通してLactobacillus plantarum、7日目から14日目まではL.curvatus、90日以降にはL.acetotoleransと相同性の高いバンドが検出された。乳酸菌の増殖に伴うpHの低下、有機酸の増加、微生物相の安定化が観察された。市販ふなずしをPCR-DGGE解析を行った結果、L.acetotoleransと相同性の高いバンドが高頻度で検出され、製造場所や製造法の違いに関わらず、ふなずしに広く存在する優勢菌であることが示された。なお、L.acetotoleransまたはそれと類似の細菌はふなずしから分離された報告例がなく、本実験において初めて優勢菌として確認された。1馴れずしにおける乳酸菌の消長前年度には非培養型フローラ解析法であるPCR-DGGE法により、熟成中および市販馴れずしのフローラ解析を行った。そこで本年度はそれと対比するため、同じ試料中より分離した菌株についてフローラ解析を行う。米飯漬け込み開始後、生菌数は初期の10^2 cfu/gから3日目には10^8 cfu/gに急増し、pHは14日目までにpH4以下に低下した。分離菌株をPCR-SSCP法に供した結果、細菌は13群、酵母は7群に分けられた。細菌は漬け込み開始から7日目までStaphylococcus属が優勢であり、14日目から90日目以前まではLactobacillus plantarumが,以降はL.parakefiriが優勢となった。また90日目からBacillus属が検出されるようになった。酵母に関しては漬け込みから7日目までRhodotorula mucilaginosa、Rhodosporidium diovatum、Candida parapsilosisが検出されたが、14日目と30日目の検体からはC.parapsilosisのみ、それ以降はC.versatilisのみが検出された。熟成過程において、乳酸菌の増殖に必要なデンプン生成は初期に存在が確認されたBacillus属株に強い活性が示されたことからこれらの作用が大きいと考えられた。2馴れずしにおけるLactococcus garvieaeの探索前立腺がんのリスク軽減や骨粗しょう症の予防に有効性が期待されているエクオールの産生菌として注目されるLactococcus garvieaeの食歴(安全性の傍証)を明らかにするため、上記ふなずしおよび別途入手したその他の馴れずし計30試料における本菌の分布をPCR法により調べた。その結果、これら試料からはL.garvieaeは検出されなかった。
ストリーム環境におけるデータモニタリングに関する研究

また,ストリーミング時系列データにおける外れ値検出問題に取り組んだ.Wifi環境の普及から,多くのセンサを取り入れたIoTデバイスも普及し,多くのアプリケーションでストリーミング時系列データが生成されている.ストリーミング時系列データにおける外れ値の検出・モニタリングは,異常検知やデータクリーニングに欠かせない技術である.平成30年度では,この問題に対する高速アルゴリズムを設計し,様々なドメインの実データを用いて有効性を確認した.本内容は第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラムで発表している.また,正確なモニタリングではなく近似的なモニタリングを行うことによりさらなる高速化を取り入れたアルゴリズムを設計した.このアルゴリズムは近似性について理論的な保証を持つ.本内容は,国際会議に投稿中である.概要で述べたとおり,本研究課題で取り組んだ成果がデータベース分野におけるデータベース分野における世界最高峰の国際会議に採択された.また,申請時点で予定していた目標をほぼ達成しており,計画以上の進展と言える.今後は,ストリームデータの分析に関する最新の技術を調査しつつ,ストリームデータ処理の普遍的なフレームワークに必要なオペレータに対する高速化技術を開発する予定である.本年度では、申請書に記載した計画通り、複数ストリーム間における共起データをモニタリングする問題に取り組み、リアルタイムに共起パターンをモニタリングできる技術を開発した。この問題は実世界の幅広いアプリケーションに適用でき、社会的・産業的に効果があり、かつ重要なものである。例えば、Twitterの多くのアカウントで同じような単語を含むツイートが現れている場合、その単語は実世界で起きているイベントを表しており、本問題を解くことにより高速にイベントを検知できる。同様に、ウェブの利用パターン、eコマース、相関ルールマイニングなども応用例として挙げられる.実応用の観点から、リアルタイム性は自明の要件である。本問題はこれまで誰も取組んだことのないものであり、既存の研究で提案されている技術を応用した場合、リアルタイム性を失うことも実験から明らかにした。本研究では、これまでになかった新しいデータ構造を考案し、データの発生頻度が非常に大きい場合においても高速に解を更新するアルゴリズムをデザインした。実世界のデータを用いた実験から提案アルゴリズムはメモリ使用量の小さく、実行時間も短いことを明らかにした。さらに本年度では、上記の問題の関連問題である、データ集合から、互いに相関している部分データの集合を抽出する問題にも取り組んだ。この問題は、近年多くのアプリケーションによって生成されている時系列データ(ストリームデータのログ)を対象としている。この問題のNP困難性を証明し、ハッシュ関数によって高速に近似解を計算するアルゴリズムを考案した。提案アルゴリズムの有用性を実データを用いた実験から明らかにし、実践的であることを示した。当初の計画では、本年度では複数ストリーム間の共起パターンをモニタリングする問題にのみ取り組む予定であった。この問題については、既存研究の応用の性能限界、新しいアルゴリズム・データ構造のデザイン、提案アルゴリズムの性能評価を全て実施し、国内研究会での発表およびデータベース分野で著名や論文誌に投稿するに至った。また、本研究を進めていくうちに、関連する重要な問題の着想に至った。この問題に対しても効率的な解法を提案し、提案アルゴリズムの性能評価を行い、データマイニング分野で著名な国際会議に投稿するに至った。そのため、今年度は当初の計画以上の成果を達成できたものと考える。平成29年度は,申請書に記載した通り,ストリーム環境における集合データを扱った問題に取り組んた.まず背景として,ビデオオンデマンドサービスやソーシャルネットワークサービスの普及によって集合データへの関心が非常に高まっている.例えばビデオオンデマンドサービスでは,一人のユーザは,視聴した動画の集合として表現できる.ソーシャルネットワークサービスでは,一人のユーザは友人やフォロー・フォロワー関係にある他のユーザの集合として表現できる.この集合は,ビデオオンデマンドサービスでは動画の推薦,ソーシャルネットワークサービスでは,ソーシャルコミュニティの検出など,サービス向上に役立つアプリケーションが多く存在する.本研究は,このようなサービスでは集合がストリーム形式で更新されることに初めて注目しており,リアルタイムに推薦したり,コミュニティを検出できるアルゴリズムを設計した.設計したアルゴリズムの理論的な性能分析はもちろん,多くの実データを用いて実践的な性能を評価し,その有効性を明らかにした.現在,これらの内容を論文にまとめている.また,時系列データに関する研究も進んでおり,1つの時系列データに頻繁に現れるパターンをリアルタイムに解析するアルゴリズムを設計した.提案アルゴリズムは,理論的に高性能であることも示すことができ,実データを用いた実験からも非常に高速に動作することを明らかにした.本内容については,国内会議および国際会議に投稿中である.本研究課題で進めてきた成果が,データベース分野の最高峰の論文誌であるIEEE TKDEに採択された.また,平成28年度に取り組んだ時系列データの相関集合を抽出する研究は,情報分野の総合国内会議であるFIT 2017第16回情報科学技術フォーラムで優秀論文賞に選ばれた.以上の点から,本研究の内容が高い質であると評価されていることが分かる.平成29年度に取り組んだ内容は,既に論文執筆に至るまで進んでおり,データベース分野の最高峰の国際会議に投稿予定である.これらにより,これまでの進捗状況は順調であると考える.また,ストリーミング時系列データにおける外れ値検出問題に取り組んだ.Wifi環境の普及から,多くのセンサを取り入れたIoTデバイスも普及し,多くのアプリケーションでストリーミング時系列データが生成されている.ストリーミング時系列データにおける外れ値の検出・モニタリングは,異常検知やデータクリーニングに欠かせない技術である.平成30年度では,この問題に対する高速アルゴリズムを設計し,様々なドメインの実データを用いて有効性を確認した.本内容は第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラムで発表している.また,正確なモニタリングではなく近似的なモニタリングを行うことによりさらなる高速化を取り入れたアルゴリズムを設計した.

このアルゴリズムは近似性について理論的な保証を持つ.本内容は,国際会議に投稿中である.概要で述べたとおり,本研究課題で取り組んだ成果がデータベース分野におけるデータベース分野における世界最高峰の国際会議に採択された.また,申請時点で予定していた目標をほぼ達成しており,計画以上の進展と言える.当初の計画では、次年度ではストリームデータに対する集合被覆問題に取り組む予定である。この問題に具体的に取り組む前に、この問題の関連研究についてサーベイを行い、現時点でどのような類似研究が存在しているかを把握する。その後、具体的な問題定義を行い、その問題に対する効率的な解法を考案していく予定である。また、時系列データに関する研究も同時に進めていく予定である。本年度で扱ったデータは、ストリームデータのログであり、更新がない、または更新頻度が小さい環境を想定していた。次年度では、時系列ストリームデータを対象とし、互いに相関しているデータの集合をモニタリングする問題に取り組む。データの更新頻度が大きい場合、静的なデータを対象としていたアルゴリズムではリアルタイム性を確保することが難しい。そのため、解を逐次的に更新できるアルゴリズムを考える必要がある。投稿中の論文が幾つかある状況ではあるが,本研究は計画の大部分を既に達成している.そのため,関連する問題に技術を拡張するなど,これまでの研究内容をさらに発展させる.これは実践性および提案技術の普遍性を高める上で非常に重要なプロセスである.このプロセスに進むに当たり,関連する研究のさらなるサーベイに取り組む予定である.今後は,ストリームデータの分析に関する最新の技術を調査しつつ,ストリームデータ処理の普遍的なフレームワークに必要なオペレータに対する高速化技術を開発する予定である.