hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロアロイングの科学と材料組織ベースの凝固ダイナミックスの構築

マッシブ的変態モードの選択を界面エネルギーの観点から検討した.液相とデルタ相の界面は、ガンマ相の核生成サイトになるとは限らず、ガンマ相の核生成が困難な原因が、ミクロスケールの解析により明らかになりつつある。D.マイクロアロイングの科学Al-Si合金に加えて、Sn系におけるマイクロアロイングについて研究を進め、Sn-Cu系へのNi添加は凝固パスを変化させて化合物が微細化することや蛍光X線分析により化合物Cu6Sn5中にNiの均一に存在することを明らかにした.本課題の特徴は、金属合金の凝固現象を時間分解・その場観察により明らかにし,材料組織ベースで凝固ダイナミクスの体系化とモデル構築を目指している点である。平成26年度に引き続き、高温現象(凝固現象)を実証的に明らかにするためのその場観察手法の開発とその手法を利用した素過程の解明、モデル化を行った。A.その場観察による素過程の実証とモデル化:固液共存領域の変形の観察では、印加された力をより正確に測定することが可能になった。この手法を用いて、Fe系およびAl系合金の変形過程を観察し、粒界と固液界面エネルギーの相対的関係が固相粒子間の結合に大きく影響し、変形機構や変形応力を支配することが明らかになった。また、凝固組織形成に及ぼす外場(超音波)の影響をその場観察により明らかにし、対流と振動の寄与を分離して理解できた。B.ミクロモデルによる補完的検証: Fe-C系などで観察されたマッシブ的変態における核生成と成長が繰り返す成長モードにおいて、異相界面の役割を微視的なアプローチにより明らかにするとともに、フェーズフィールドモデルを用いた検証ができた。C.ミクロ/マクロ統合モデルの構築と検証:固液共存領域の変形モードと凝固組織(界面エネルギーの寄与)との関係に基づいて、ミクロ/マクロモデルにおける固相粒子間の相互作用の表現に物理的意味を明確にすることができた。さらに、モデルを用いた数値計算によりバンド偏析を再現した。D.マイクロアロイングの科学: Al-Si合金、Sn合金に加えて、Fe-C系合金(鋳鉄)の組織制御におけるMgの役割を、微量元素を制御した複数の合金の凝固過程を比較することにより明らかにできた。グラファイトの形態制御に対する基盤的な知見を得ることに成功した。本課題の進捗状況を各項目に分けて述べる。A.その場観察による素過程の実証とモデル化: Fe系およびAl系合金を対象とした固液共存領域の変形における組織変化、変形力の定量評価の実現は、Cのミクロ/マクロ統合モデルに必要不可欠な情報であり、このような定量データを獲得できている。また、比較的高速な現象である超音波下での凝固組織形成の観察を実現し、核生成サイトの影響などを実証的に確認しており、順調に進展していると判断している。B.ミクロモデルによる補完的検証:観察で見いだされたFe-C系などで観察されるマッシブ的変態に対して、微視的スケールの解析およびそれらの知見を用いた現象論的解析が実現し、マッシブ的な変態などの現象の理解を深化させることができた。項目A、Bとの連携も実現しており、順調に進展していると判断している。C.ミクロ/マクロ統合モデルの構築と検証:固液共存体の変形などのミクロ/マクロ統合モデルの基礎を確立できた。この点で研究は進展している。最終年度である平成28年は、項目AとBの成果を反映したモデルの深化が求められる。
豪雨災害の経験・教訓の有効活用を可能にする災害履歴検索支援ツールの開発

暖候期の九州列島の南西側に拡がる気象場のパターン認識(自己組織化マップの適用)を実施した結果,過去35年間の気象場のパターンと豪雨災害事例の対応関係を明らかにすることができた.次に,広島市都市圏の土石流災害に着目して,気象データが残っていない過去の災害事例について,旧自治体の郷土資料を利用して調べた結果,インターネット上には無い多くの災害事例を抽出することができた.最後に,積算雨量情報を利用すると,明瞭に豪雨域を認識することができることがわかった.その特徴を災害アーカイブに登録することで,豪雨災害の早期探知に繋げることが期待できる.暖候期の九州列島を対象にして,自己組織化マップ(パターン認識手法)を適用して,30年間(1979年2008年)の気象場(風,水蒸気量,気温などの空間分布で表現)のパターン認識を実施した.そして,30年間に出現したパターンの中で,どのような気象場が,九州地方に豪雨を引き起こしてきたかを定量的に評価した.その結果,豪雨年は,4つのパターン(湿舌,梅雨前線,小低気圧を伴った前線,台風)のいずれかの要因で豪雨が発生していることがわかった.その中で,鹿児島県で甚大な災害を引き起こした1993年は全ての豪雨パターンが出現した.また,2006年は,九州中部に前線が停滞したことで豪雨頻度が大きくなった.次に,前線停滞パターンを30年間の時系列で見ると,その変動に目立った特徴は認められなかったが,豪雨頻度の時系列で見ると,2006年と2007年に豪雨頻度のピークが顕著であった.即ち,前線が停滞しても豪雨にならないケースが多く存在するが,降水系の停滞が発生するような場合には豪雨を引き起こす可能性があることを示している.次に,豪雨を引き起こす特徴を視覚的に捉えるために,豪雨を伴った合成レーダーと解析雨量の特徴について調べた.萩市須佐の豪雨事例(2013年7月28日)を対象に,その特徴を見ると,1)豪雨発生の6時間前から須佐に近接する地域で豪雨域が停滞していた.また,2)強いエコーが風上から風下に向かって煙のように流れる形態(バックビルディング降水系)も確認することができた.以上を踏まえると,解析雨量・レーダー画像などを用いて降水状況を把握し,豪雨発生を察知することが重要である.その際,1自身の真上の降水状況だけを見るのではなく,周辺数十キロの範囲で広域的に降水を確認すること,2強い降水分布が長時間,周辺地域に停滞していないか確認することが極めて重要である.2014年8月20日広島市で発生した豪雨で,安佐南区・北区で大規模な土石流が発生し,死者74名,負傷者44名の人的被害,建物損壊など深刻な災害となったことを受け,26年度の研究は,広島市の災害に着目して,1)自治体災害対応,住民の避難行動,今後の課題(広島市がまとめた情報伝達,自治体の役割等)の情報の収集を行った.また,広島市周辺地域で発生した最近の災害以外に,戦国から明治・大正年間・昭和初期に起こった古い時代の災害豪雨についての情報を旧自治体の郷土資料を基に調べた.最後に,住民の早期察知と自治体の迅速な災害対応を目指した気象レーダー情報の有効活用の研究を行った.多くの資料を収集した結果,避難勧告の遅れも指摘されているが,広島市の豪雨発生が夜中であったので自治体の災害対応が非常に難しい状況であったことがわかった.広島市は平野が少なく,土石流危険区域になっている山麓に多くの人口を抱えていることから,地域住民,自治体の災害対応能力の向上が大きな課題であることがわかる.次に,過去に遡って広島市周辺地域の災害を調べた結果,主なもので1999年6月29日広島市佐伯区,1945年呉地区(枕崎台風),1924年広島市周辺で土石流に見舞われている.また,戦国時代の山津波の記述があり,最近の土石流発生地域に近い地域であったこともわかった.最後に,豪雨発生を早期認識するための気象レーダーのコンテンツについて調べた結果,レーダー積算雨量を使うことによって,豪雨がどこに集中しているのか視覚的に理解しやすいことがわかった.上記に示した過去の履歴が系統的にデータベースに記録されていれば,今後,広島市で豪雨発生の可能性が診断された場合,その履歴を防災対応に有効に活用できると考えられる.また,レーダー積算雨量による豪雨域の特定が視覚的に容易であることから,豪雨の早期察知に有効であると考えられる.我が国では豪雨災害が発生するたびに,気象状況及び災害に関わる情報が,新聞,データベース,論文,報告書等に記録され,蓄積されてきた.現在,そのような過去の災害履歴を教訓として,今後の豪雨防災に役立てる必要性が強く認識されている.そこで,本研究では,パターン認識技術を適用して豪雨の発生を診断し,当時の災害履歴の検索を支援するツールを開発した.また,気象データも無かった時代の古い災害記録を郷土資料から豪雨災害を抽出した.さらに,気象レーダーから豪雨を引き起こす特徴をまとめた.以上の結果を通して,今後の豪雨災害に備えて,過去の経験・教訓の有効活用を通して,災害リスクの判断に役立てる方法を考察した.平成25年度,暖候期の九州列島の南西側に拡がる気象場のパターン認識(自己組織化マップの適用)を実施した.その結果,過去35年間の気象場のパターンと豪雨事例の対応関係を明らかにすることができた.その成果は豪雨災害リスクの診断に役立つ.

平成26年度,広島市都市圏の土石流災害に着目して,気象データが残っていない過去の災害事例を旧自治体の郷土資料を利用して調べた.その結果,インターネット上には無い多くの災害事例を抽出することができた.その成果から,過去の災害の事実や教訓を今後起こり得る災害に備えることが可能になることが期待できる.平成27年度は,気象レーダーの情報からレーダー積算雨量を算出し,早期に豪雨の可能性を察知する方法について考察した.2014年広島豪雨,2013年須佐豪雨,2009年福岡豪雨など中国・九州地方の豪雨の特徴についてまとめた結果,災害(洪水,土石流)が発生する以前から,雨量の集中を認識することが可能であることがわかった.そして,既に存在していた豪雨域が近づいてきて災害となった例も多かった.以上のような特徴を認識しておくことで,豪雨発生の早期察知,災害リスクの診断が可能になる.暖候期の九州列島の南西側に拡がる気象場のパターン認識(自己組織化マップの適用)を実施した結果,過去35年間の気象場のパターンと豪雨災害事例の対応関係を明らかにすることができた.次に,広島市都市圏の土石流災害に着目して,気象データが残っていない過去の災害事例について,旧自治体の郷土資料を利用して調べた結果,インターネット上には無い多くの災害事例を抽出することができた.最後に,積算雨量情報を利用すると,明瞭に豪雨域を認識することができることがわかった.その特徴を災害アーカイブに登録することで,豪雨災害の早期探知に繋げることが期待できる.1)暖候期の九州列島の南西側に拡がる気象場(風,水蒸気量,気温などの空間分布で構成,30年間のデータ)のパターン認識(自己組織化マップの適用)を実施した.その結果,梅雨前線,低気圧,台風,太平洋高気圧周辺部の気象状況をパターンの中に適切に表現できるようにした.さらに,各々のパターンに対して,豪雨事例及び雨量を付与した.以上の作業で,気象場と豪雨事例の対応関係を明らかにすることができた.このことで,新しい気象場の入力に対して,地方レベルで豪雨が発生する可能性があるかどうかの診断が可能となった.2)地域住民や防災担当者が豪雨を察知する際,10分ごとの気象レーダーでは雨量が集中して豪雨になるかどうか判断しにくいので, 1時間及び3時間積算雨量(レーダー雨量)のコンテンツを10分おきに作成した.その結果,多くの豪雨事例で雨量が局地的に集中する状況を視覚的かつ明瞭に把握することが可能であることがわかった.実際に災害が起こる数時間前から雨量集中が認められること事例もあった.このような現況判断と前述の豪雨診断を組み合わせることで早期の豪雨察知が可能になることが期待できる.3)災害教訓として有用な情報として,過去に起こった豪雨事例の雨量の特徴,被害状況の件数を抽出することが重要であるが,豪雨発生に対応する警報発令状況,避難勧告・指示の状況,具体的な被害状況を時系列にまとめた情報も極めて重要である.具体的に,山口県防府市の豪雨事例(2009年7月21日),広島県庄原市の豪雨事例(2010年7月16日),九州北部豪雨(2012年7月),山口県萩市須佐の豪雨事例(2013年7月28日),広島市安佐南区の豪事事例(2014年8月20日)を対象にして,災害履歴・気象情報履歴の時系列情報を取りまとめた.以上からこれまでの研究計画は概ね達成できていると判断する.災害気象学
「常呂遺跡」の史跡整備に関する調査研究

北海道東部のオホーツク海とサロマ湖に面する常呂町には,昭和49年に指定された史跡「常呂遺跡」が所在している。その「常呂遺跡」を中心とした町内の遺跡群は,常呂町の協力を得て,東京大学によって45年にわたる考古学上の学術調査を継続して実施してきたところである。同時に,常呂町においても「常呂遺跡」他の資料保存とその活用のために,史跡公園「ところ遺跡の森」を整備し,町立のところ遺跡の館,埋蔵文化財センターを設置し,地域住民等の活用の場を提供している。現在,東京大学が調査したトコロチャシ跡遺跡と継続調査中の同オホーツク地点ならびにトコロチャシ南尾根遺跡を含めて,史跡「常呂遺跡」の追加指定を行って,それらの整備を進める計画が東京大学と常呂町がタイアップした形で立案中である。そのために,対象となる地域の試掘調査を実施した結果,本年度4月の試掘でオホーツク文化期の土坑墓が1基発見されるという大きな成果をあげることができた。また,10月の試掘においても同文化期の墓が1基検出されている。それによって,東京大学が調査しているトコロチャシ跡遺跡オホーツク地点の集落とその時期の墓域の位置関係が明確に把握できたことになる。莫大な時間を要する各種のデーターの処理と分析がまだ残っている段階ではあるが,研究成果報告書を作製することができたので,詳細はそれに譲る。史跡整備計画への提言という形をとることができたことを報告しておく。オホーツク海に面する常呂町に所在する史跡「常呂遺跡」は国内でも最大の規模を有するもので、新たにトコロチャシ跡遺跡を追加指定してそれらの整備を進める計画が立案中である。それに伴って、史跡整備対象のトコロチャシ跡遺跡の性格を解明する目的を達成するため、本年度は以下の研究を実施した。1.航空撮影による、遺跡の立地する地形景観の分析。2.約15万m^2の対象範囲の航空地形測量と試掘調査のための測量原点の設置。重要遺構の写真測量。3.遺跡範囲確認のための一部の試掘調査。4.試掘調査資料の整理。5.火山灰・動物骨・樹種・種子等の化学分析の依頼。1・2については、測量用のトータルステーション機器を導入し、一部外部機関に協力を依頼し、すでに微細な地形測量図が完成している。35に関しては11月以降に実施したが、一部の試掘調査では、対象範囲全面に遺物が広がっている可能性を確認し、遺構も一部認められている。特に台地縁辺部付近では、8000年程前の縄文早期の数少ない石刃鏃文化の一括遺物が出土し、当遺跡の少し上流部に位置する著名なトコロ貝塚の一括遺物との関係も考慮すべき状況を把握した。今後の比較研究の対象となるものである。これらの試掘調査は連携先の研究開発プロジェクトとの協力のもとに初めて可能となったところである。また、史跡整備計画の対象となるオホーツク文化・アイヌ文化研究は、基礎作業としてのコンピューターによるデータベースシステムの導入でデータ整理を実施中であり、北海道を含む環オホーツク海地域の考古・民族資料の収集・整理が終了しつつある段階である。1.約15万m^2の対象範囲内の一部を昨年に引き続き試掘調査。2.試掘調査資料の整理。3.動物骨・樹種・種子等の化学分析依頼。1・2については、10月以降に実施したが、一部の試掘調査では、対象範囲全面に遺物が広がっている可能性を確認し、遺構も一部認められている。特に台地縁辺部より少し山側の地点では、4000年程前の縄文中期の北筒式土器期の石積遺構が検出され、また山側ではおよそ8000年前の縄文早期の東釧路III式土器期の竪穴住居址の一部が検出されている。これらの試掘調査は連携先の研究開発プロジェクトとの協力のもとに可能となったところである。文化交流の比較研究のために、分担者の佐藤宏之・大貫静夫はカナダのブリティッシュ・コロンビア州とロシアのウラジオストック市にある各博物館・研究所に出張調査。佐藤宏之による九州での遺跡調査と高知県・熊本県における博物館での資料調査。後藤直による韓国釜山の遺跡整備状況視察、などの出張もあった。

現在,東京大学が調査したトコロチャシ跡遺跡と継続調査中の同オホーツク地点ならびにトコロチャシ南尾根遺跡を含めて,史跡「常呂遺跡」の追加指定を行って,それらの整備を進める計画が東京大学と常呂町がタイアップした形で立案中である。そのために,対象となる地域の試掘調査を実施した結果,本年度4月の試掘でオホーツク文化期の土坑墓が1基発見されるという大きな成果をあげることができた。また,10月の試掘においても同文化期の墓が1基検出されている。それによって,東京大学が調査しているトコロチャシ跡遺跡オホーツク地点の集落とその時期の墓域の位置関係が明確に把握できたことになる。莫大な時間を要する各種のデーターの処理と分析がまだ残っている段階ではあるが,研究成果報告書を作製することができたので,詳細はそれに譲る。史跡整備計画への提言という形をとることができたことを報告しておく。北海道東部のオホーツク海とサロマ湖に面する常呂町には,昭和49年に指定された史跡「常呂遺跡」が所在している。その「常呂遺跡」を中心とした町内の遺跡群は,常呂町の協力を得て,東京大学によって45年にわたる考古学上の学術調査を継続して実施してきたところである。同時に,常呂町においても「常呂遺跡」他の資料保存とその活用のために,史跡公園「ところ遺跡の森」を整備し,町立のところ遺跡の館,埋蔵文化財センターを設置し,地域住民等の活用の場を提供している。そのために,対象となる地域の試掘調査を実施した結果,本年度4月の試掘でオホーツク文化期の土坑墓が1基が発見されるという大きな成果をあげることができた。10月の試掘においても同文化期の墓が1基検出されている。それによって,東京大学が調査をしているトコロチャシ跡遺跡オホーツク地点の集落とその時期の墓域の位置関係が明確に把握できたことになる。
ヒトサイトメガロウイルス感染に対する新規自然免疫シグナル調節機構の解析

ヒトサイトメガロウイルス(HCMV)は、世界の殆どの人が感染しており、とくに免疫不全の患者で致死的な感染症を引き起こすことが臨床的に問題となっている。本研究では、HCMVに対する自然免疫認識の詳細な分子機構を明らかにすることで、自然免疫賦活によるHCMV感染制御への応用に貢献できる分子基盤を見出すことを目的とする。特に、HCMV感染で誘導されるインターフェロン(IFN)応答に関わる細胞内自然免疫センサー下流のシグナル伝達経路に着目し、申請者が最近見出した宿主キナーゼによるシグナル調節メカニズムを詳細に解析する。
レドックス高分子での交換反応による電荷・水素の輸送と貯蔵の化学

レドックス高分子としてTEMPOポリマーを対象に、少量のカーボンナノチューブ・ネットワークとの複合電極を効率高く作動させるに成功し、他に類例のない1 A/cm2超の高い電流密度(既報値の100倍近い)と高い容量と3 mAh/cm2を実証した。親水性のTEMPOポリマーのナノ粒子、キノンポリマーナノ粒子の水分散液を正負極とする、高エネルギー密度でかつ環境適合なレドックスフロー電池をはじめて構成するとともに、ナノ粒子内での高密度電荷の交換(拡散係数として10-7 cm2/s)と貯蔵を解明した。極めて卑な電位をもつベンゾチオフェンスルホン高分子を合成し、これを負極、TEMPOポリマー正極の全有機電池で、2.6 V超の出力電圧と500 mWh/g超の高いエネルギー密度を明示した。親水性レドックス高分子、生理食塩水、生体適合性セパレータ・封止ポリマーから、厚み1μm以下のナノシート型の電池を作製し、電池性能とあわせ、数倍伸縮可能、皮膚付着性から、幅広い展開の可能性を示した。水素の高密度授受については、コンパクト分子構造で密度高いポリビニルフルオレノンを設計・合成し、その電荷および水素(プロトン)の交換反応の解析に着手した。水分子の高分子内および界面での特性を前提として理解するため、汎用NMR法と(高分子のモデルとなる)疎水性分子の添加により、初めて水クラスターの立方8量体構造と水素結合の役割を、クラスター寿命、安定性、物性など含め定量的に明らかにした。あわせ高分子によるレドックス、水電解、光水分解に波及する全く新しい成果も得た。計画通りには進捗しており、論文発表8報(うちインパクトファクター10以上4報)も順調で、国際会議での基調・招待講演も含め国際的な関心も高い。平成31年度の研究実施は次を計画している。(1)レドックス高分子における電荷交換と大電流密度の実証まずリチウムコバルトおよび鉄酸化物とレドックス高分子のハイブリットを結着性も活用して作製し、300 mAh/cm3以上のエネルギー密度を保持しながら、高い電流密度での高速充放電が両立した電池を実証する。TEMPOと対なし全有機電池として作動する、負極活性なレドックス高分子を継続して探索し、電荷輸送・貯蔵の特性を明らかにする。典・ウプサラ大と一部共同して高分子でのハイドロキノン/キノン間のレドックスにともなうプロトン移動に注目し、電荷輸送能と共役した過程として特徴づける。(2)水素の高密度授受と高分子型水素キャリアまずポリビニルフルオレノン微粒子を合成し、界面から高分子内部への水素の経時的な交換伝播と水素発生の定量的な解析をまとめ上げる。水素付加・脱離体をフルオレノンからキノキサリンなどの窒素複素環式化合物に拡張し、質量水素密度として有機ハイドライドと同程度の数wt%の水素キャリアとして試験する。エネルギー準位を調整したチオフェン共重合体による効率高い水電解・水分解にも波及する研究領域として踏み込む。なお平成31年度より、研究協力者として岡弘樹(日本学術振興会特別研究員)が参加する。

(2)水素の高密度授受と高分子型水素キャリアまずポリビニルフルオレノン微粒子を合成し、界面から高分子内部への水素の経時的な交換伝播と水素発生の定量的な解析をまとめ上げる。水素付加・脱離体をフルオレノンからキノキサリンなどの窒素複素環式化合物に拡張し、質量水素密度として有機ハイドライドと同程度の数wt%の水素キャリアとして試験する。エネルギー準位を調整したチオフェン共重合体による効率高い水電解・水分解にも波及する研究領域として踏み込む。なお平成31年度より、研究協力者として岡弘樹(日本学術振興会特別研究員)が参加する。
Zinc finger型転写因子ネットワークによる脂肪細胞機能と形質変換制御機構

肥満、特に内臓肥満は虚血性心疾患の重大な危険因子である。レプチンをはじめとするアディポサイトカインの同定に端を発して、脂肪細胞が内分泌器官として重大な機能を持つことが明らかとなり、脂肪細胞がエネルギー代謝だけではなく、血管を含めた多様な臓器に直接的な影響を及ぼすと考えられるようになっている。従って、今後の心血管疾患の発症機構の研究や治療法開発には脂肪細胞機能の制御機構を理解することが重要となる。本研究計画では(1)脂肪細胞分化におけるKLFファミリー転写因子を中心とした転写ネットワークの解明、(2)脂肪細胞大型化に伴う形質変換を制御する転写ネットワークの解析、特にKLFとコファクターの解明、(3)KLFおよびそのコファクターに作用し、脂肪細胞機能を修飾する薬剤の同定を目的として研究を進めた。その結果、従来の研究で同定した平滑筋形質変換に重要な転写因子KLF5が白色脂肪組織の形成に必須であることを示した。その分子機構として、KLF5が脂肪細胞でC/EBPβおよびδによって発現誘導され、発現したKLF5はC/EBPβ/δとともにPPARγ_2の発現を制御することによって脂肪細胞分化を調節していることを明らかとした。っまり、KLF5はこれらの転写因子とネットワークを構成しており、このネットワークの機能が脂肪細胞分化のみならず、病態での脂肪細胞機能制御に重要であると考えられる。また、高脂肪食負荷における肥満の際にもKLF5が重要であること、またその機能として代謝ストレスに対する脂肪機能制御が重要であることを見いだした。また、KLF5がPPARγ_2と相互作用することに着目し、この相互作用を指標として薬剤スクリーニング可能な細胞系の確立を行った。この系を用いて250化合物のスクリーニングを行い、脂肪細胞機能に影響する化合物を複数同定した。我々は従来の研究で、平滑筋形質変換に重要な転写因子KLF5を同定した。ノックアウトマウスなどの結果より、KLF5が心血管系の組織リモデリングに重要なことを明らかとした。我々はさらにKLF5ヘテロノックアウトマウスでは白色脂肪組織の形成が著明に障害されていることを見いだした。脂肪細胞分化におけるKLF5機能に着目して検討を行い、KLF5が脂肪細胞でC/EBPβおよびδによって発現誘導され、発現したKLF5はC/EBPβ/δとともにPPAR_<γ2>の発現を制御することによって脂肪細胞分化を調節していることが分かった。つまり、KLF5はこれらの転写因子とネットワークを構成しており、このネットワークの機能が脂肪細胞分化のみならず、病態での脂肪細胞機能制御に重要であると考えられる。今後、特にメタボリック症候群などの病態におけるこの転写因子ネットワークの機能について検討を進める予定である。また、KLF5がPPAR_<γ2>やC/EBPと直接相互作用することから、これらの相互作用を指標とするhigh-throughput薬剤スクリーニング系を確立した。次年度以降の研究で、このスクリーニング系を用いて薬剤探索を行うことによって、メタボリック症候群に伴う各種の病態に対して作用する薬剤を同定することが出来ると考えられる。
コヒーレント光学フォノンの量子性の検証

本研究では、高強度光子場励起下における半導体・半金属などのコヒーレント光学フォノンの量子干渉に関する実験的な研究を行った。研究代表者らはこれまでビスマスなどの半金属について、強光子場励起下で全対称なフォノンの振幅がピコ秒時間領域で消滅・復活することを示した。本研究ではフォノン消滅・復活の量子性を検証するため、すでに消滅・復活が観測されている半金属ビスマスについて、全対称と反対称振動モードの比較などより詳細な実験を行うとともに、半導体も含めたより広範囲な物質ついて強光子場励起下のコヒーレント格子振動ダイナミクスに関する系統的な実験を行った。その結果、1.ビスマスにおけるコヒーレントフォノンの励起機構はこれまで考えられてきたような単純なDisplacive Excitationだけでは説明できず、フォノンの対称性によって電子系との相互作用が著しく異なる可能性を明らかにした。実験で得られた励起強度依存性や温度依存性は、ビスマスにおけるコヒーレントフォノンの消滅・復活がダイナミックな量子干渉(ファノ効果)であることを強く示唆している。2.II-VI族半導体のCdTeでは、コヒーレントフォノンが異常な励起強度依存性を示すことを見いだし、III-V族およびIV族半導体との比較から、これが化合物半導体に特有のコヒーレントフォノン励起機構すなわち表面電場の過渡的スクリーニングに由来することを見出した。3.サブ10フェムト秒光パルスを用いて、単結晶ダイアモンドの振動数40THzの光学フォノンを時間分解観測することに成功した。偏光依存性と励起強度依存性から、ダイアモンドは電子励起をともなわない、非共鳴誘導ラマン過程によるコヒーレントフォノン生成の典型例であると結論づけられた。これらの成果は、ポンププローブ反射率測定が半導体や絶縁体中の高振動数のフォノン、およびそれらと光励起キャリアの相互作用の超高速ダイナミクスを研究するうえで有力な実験手法であることを示している。高強度光子場励起下における半導体・半金属などのコヒーレント光学フォノンの量子干渉に関する実験的な研究を行った。初年度である平成17年度は、面方位の異なるいくつかのビスマス単結晶について、再生増幅器を光源として液体ヘリウム温度でポンプ・プローブ反射率測定(等方的および非等方的)を行い、高密度光励起下では全対称なA_<1g>モードだけでなく非全対称なE_gモードでもコヒーレント・フォノンでも振幅の消滅・復活が起こることを観測した。またグラファイトについても高密度光励起下で同様の反射率測定を行い、コヒーレント・フォノン振幅の消滅・復活を観測した。これらの成果により、コヒーレント・フオノン振幅の消滅・復活が普遍的な量子現象であることを証明した。二つのフォノンモードのカップリングについて時間分解解析を行うことにより、フォノンと光励起電子とのファノ干渉が消滅・復活と本質的に関わっていることを明らかにした。ここで得られた成果は現在投稿中である。平成18年度は多様な半導体(ゲルマニウム、ガリウムヒ素、テルル化カドミウム)、半金属(グラファイト、アンチモン)および絶縁体(ダイアモンド)についてポンプ・プローブ測定を行い、コヒーレント光学フォノンの時間挙動を介して電子フォノン相互作用のフェムト秒ダイナミクスを明らかにした。特に、1)ゲルマニウムのような単元素半導体では誘導ラマン過程によりコヒーレント光学フォノンが誘起されるが、ガリウムヒ素やテルル化

カドミウムのような極性半導体では表面電場の過渡的遮蔽による誘起が主であり、励起光強度依存性や偏光依存性により二つの機構が明確に区別できることを示した。(Ishioka etal.,J.Phys.Soc.Jpn.75,084704(2006);Ishioka et al.,Jpn.J.Appl.Phys.,45,9111(2006)).2)ダイアモンド単結晶において40THzという高振動数(周期25fs)の光学フォノンの時間分解観測に成功した。光学フォノンの励起光強度依存性や偏光依存性を測定した結果、電子遷移を伴わない電場駆動型の生成機構であることを明らかにした。(Ishioka etal.,Appl.Phys.Lett.,89,231916(2006)).
留学生のためのアカデミック・ライティングに関する教材の開発

本研究の目的は、留学生のためのアカデミック・ライティングの教材の開発である。本研究では、1.留学生のレポートの問題点、2.学生のレポートについての大学教員に対するアンケート調査、3.日本語作文教科書及び英語のアカデミック・ライティングの教科書等を資料として、教科書のシラバスや各課の指導内容を検討し、教材の試作、留学生の授業での指導及び検討の過程を経て、次のような構成で教科書を作成した。第I部文章表現演習の前に(第1課6課)-「レポートに使われる文体」、「文の基本」「句読点、記号の使い方」「段落の書き方」など、日本語文章表現の基礎的な知識と技術を学ぶ。第II部大学生のための文章表現(第1課10課)-「仕組みの説明」「定義」「分類」「比較」「論述」など9つの表現機能に分けて、論理的な文章の書き方を学ぶ。また大学での学習に必要な論理的な思考の方法についても学ぶ。最後の第10課では、それまでの学習のまとめとして「レポートの実例」について学ぶ。なお、試作した教科書は本研究の研究成果報告(冊子)に収録している。2年間の研究を通して、大学で必要とされるアカデミック・ライティングの指導内容として、1.日本語の文章表現の基礎的な知識、2.事実の客観的な述べ方、3.論理的な思考の方法、3.読み手に分りやすく伝える方法、4.自分の文章への意識化と自己評価能力が必要であることを明らかにした。また、作文指導における読解教材の役割についても整理した。これらは、今後の文章表現指導の研究と指導のための貴重な手がかりとなると考えられる。本年度は以下にあげる資料に基づき、アカデミック・ライティングの教科書のシラバスの作成と、各課の教材の作成及び授業での試用を行った。資料としたのは、留学生のレポートにおける、文章構造や論の展開及び文型などに関する問題点、日本人学生のレポートについての大学教員に対するアンケート調査結果(1995年2月に実施)、関連する先行研究、、日本語・英語の作文の教科書である。今年度の研究と実践の結果、教科書の構成を最終的に次のように決めた。第1部文章表現演習の前に(第1課4課)-「学術的な文章における文体」、「段落の作り方」、「句読点、記号の使い方」「文の基本」など、論理的で明快な文を書く方法を学ぶ。第2部大学生のための文章表現(第1課10課)-「仕組みや状態の説明」「定義」「分類」「比較・対照」など9つの表現機能に分けて、学術的な文章の書き方を学ぶ。また最後の課でそれまでの学習を総合して「レポートの作成」について学ぶ。なお各課は「読解教材(モデル文)と読解問題」「文章表現機能に使われる文型や表現」「作文課題」の3つを主な内容として構成される。今年度は以上の方針に沿って教材を試作し、筆者及び協力者の担当する日本語のクラスで試用した。試用の結果、表現機能に着目した作文の指導の有効性を確認したものの、「作文課題」についてはより小さなステップでの指導が必要であることがわかった。現在、試用版を1冊のテキストにまとめており、次年度さらに試用を続け、日本語でのアカデミック・ライティングの指導法の開発とそのための教科書の完成を目指す。本年度は研究の2年目にあたり、前年度末に作成した留学生のためのアカデミック・ライティングの教科書を授業で実際に使い、指導法についての研究を行うとともに、教科書の改定作業を行った。今回の試作教科書についての留学生の評価は概ね好評で、大学でのレポート作成に役立つというものが多かった。しかしこれまでの指導の経過から、論を組み立てている過程の指導がさらに必要であることがわかり、以下のような改善を行った。1.第2部の各課の読解文が論の組み立ての実例として有効に機能できるように、読解文の大幅な差し替えを行なった。

また、新たに「論述」の課を設け、論理的な文章の展開についてさらに指導を加えることにした。2.読解文の差替えに伴い、「遺伝子組換え食品」「高齢化社会と福祉」など今日的な話題をさらに取り入れた。3.論理的な文章における段落構成の重要性を意識させるために、各課の読解文の理解問題の中に、段落構成に関する問題を増やした。4.第1部の文章表現の技術に「引用の方法」の課を加えた。これらの改善を加え、今年度末に改訂版の教科書を完成させた。次年度は4大学計7クラスでこの教科書を使用し、文章表現の指導を行なう予定である。なお、2年間の研究を通して、1)大学に必要とされる文章表現力の内容、2)作文指導のためのモデルとしての読解教材の役割、3)学生の自分の文章への意識化と自己評価の必要性とそれを育てるための方法、など今後の文章表現指導の研究のための貴重な手がかりを得ることができた。今回得た知見は、日本人学生のための文章表現指導にも生かせるものであり、今後その面での交流も図っていきたい。
地震被害を受けた鉄筋コンクリート構造物の部材損傷-残余耐震性能評価手法の開発

地震被害を受けたRC構造物の残余耐震性能評価を目的として,1.被害調査のための高精度な画像計測手法の開発,2.部材の構造性能を評価するためのFEMモデルの整備,3.フレーム解析に基づく構造物全体の損傷評価体系の構築という3つの課題に取り組んだ。課題1および2については研究目的を概ね達成した。また,課題3においては,損傷スペクトルという新しい概念を組み込んだ損傷評価手法の開発に着手し,損傷スペクトルの検証を完了した。本年度は,曲げ降伏後にせん断破壊するRC造柱に対して画像診断および3次元FEM解析実施し,破壊メカニズムを解明した。さらに,これらの知見に基づいてファイバーモデルを改良し,構造物全体の残余耐震性能評価に適用可能な簡易な解析モデルを構築した。その他,RC構造物のねじれ挙動や有開口耐震壁に関する3次元FEM解析を実施し,種々の検討を行った。以下に本年度の主な研究実績の概要を示す。(1)曲げ降伏後にせん断破壊するRC造柱に対して画像診断を適用し,ヒンジ領域部のせん断破壊およびスタブからの主筋の抜け出しによる回転挙動が顕著となる破壊メカニズムを明らかにした。(2)3次元FEM解析において,付着すべり挙動および柱-スタブ間の開口挙動をモデル化した結果,上述の破壊挙動を表現できることを示した。(3)ファイバーモデルにサブ要素(せん断ばね,回転ばね)を組み込むことにより,曲げ,せん断および曲げ降伏後のせん断破壊を表現可能な簡易なファイバーモデル(改良ファイバーモデル)を構築した。(4)改良ファイバーモデルを用いて,3本柱からなるフレーム構造の地震応答解析を実施し,解析モデルがフレーム構造に適用可能であることを確認した。本年度の最も重要な成果は,改良ファイバーモデルを構築したことである。これにより構造物全体の残余耐震性能評価のための解析ツールを得た。次年度では,この解析モデルを様々な条件に対して適用し,その有効性を確認する。本年度は,偏心の有無をパラメータとしたRC造柱梁接合部の破壊実験を実施した。本実験では,接合部パネルに生じるせん断ひび割れ等の損傷やパネルの変形状態を詳細に記録するために画像計測を併用しており,これらのデータを活用して柱梁接合部の損傷評価法について検討した。また,並行してRC構造物全体の耐震性能を評価する上で重要となる弾塑性ねじれの影響を考慮する手法についても検討しており,比較的簡便に弾塑性ねじれ変形を予測可能な手法を構築することができた。以下に,本年度の主な研究実績の概要を示す。(1)RC造柱梁接合部の破壊実験の結果,偏心の有無により接合部パネルの破壊性状が大きく異なった。無偏心試験体では接合部パネルに生じた斜めひび割れが顕著であるのに対し,偏心試験体ではかぶりコンクリートの剥落が顕著であった。(2)無偏心試験体では,既往の梁や柱の考え方に基づいて,接合部パネルのせん断ひび割れ幅から残余耐震性能を評価できることを確認した。なお,ひび割れ幅の評価に際しては,画像計測からひび割れ形状が楕円形に近いことを確認したため,ひび割れを楕円にモデル化してひび割れ幅を評価した。(3)偏心試験体ではかぶりコンクリートの剥落が顕著となるため,剥落発生以後はひび割れ幅に基づく残余耐震性能の評価が困難となる。このことから,ひび割れや剥落が生じた接合部パネルの画像に対して,ボックスカウンティング法によるフラクタル次元解析を実施し,損傷の定量化が可能であるか検討した。その結果,剥落部とひび割れ部の面積比に応じて剥落部に重みづけをすることにより,フラクタル次元解析が適用でき,かぶりコンクリートの剥落を含めた接合部パネルの損傷評価が可能であることを確認した。(4)脆性柱を含む1層1スパンの仮想RC骨組を対象として,FEM解析により弾塑性ねじれ挙動の傾向を確認したところ,ねじれの反転現象を捉えることができた。また,弾塑性ねじれによる付加変形を考慮した復元力特性の構築手法を確立し,弾塑性ねじれ挙動が耐震性能に与える影響について考察した。本年度は,(1)ファイバー法に基づくフレームモデルの構築,(2)部材に生じる局所損傷と構造物全体の損傷の関係性の把握,(3)地震動の影響を考慮した構造物全体の損傷評価手法の構築という3つのテーマに取り組むとともに,3年間の研究の総括を行った。以下,本年度の主な研究実績の概要を示す。(1)ファイバー法に基づく梁・柱(曲げ,せん断)および柱梁接合部のモデル化手法を構築し,構造物全体を解析可能なフレームモデルを構築した。さらに,既存学校校舎を用いた実大実験を対象としたフレーム解析を実施し,単調解析においては骨格曲線が実験結果と概ね一致することを確認した。一方,繰返し解析においては,実験結果に比べて若干履歴形状が膨らむなどの相違点が確認された。そのため,履歴モデルの検討が今後の課題である。

(2)部材の局所損傷であるひび割れ幅に着目し,曲げ降伏後にせん断破壊する柱試験体ならびにせん断破壊する柱試験体においてひび割れ幅と全体応答(塑性率,耐力低下率,剛性低下率,残余エネルギー吸収能力)との関係を調査した結果,いずれも曲げひび割れ幅ならびにせん断ひび割れ幅と高い相関性があることを確認した。(3)部材損傷が構造物全体の損傷に及ぼす影響を把握するため,十字型柱梁接合部を構成する各部の損傷と柱梁接合部全体の応答との関係を調査した。その結果,接合部パネル部に生じた過大なひび割れは接合部全体の応答には影響を及ぼしておらず,梁端の損傷の影響が最も顕著であることを確認した。これより,全体応答に影響を及ぼすひび割れ等の局所損傷を特定する手法に関する検討が必要であると考えられる。(4)損傷スペクトルを用いて,異なる3つの地震波を作用させた3層のRC造校舎の損傷解析を実施した。その結果,地震波の特性に応じて損傷程度が異なることを確認した。比較のため,フレームモデルから復元力を決定した3質点系モデルによる地震応答解析を実施し,同等の結果が得られることを確認した。
有機金属共役系の構築と物性への展開

新しい有機金属共役系として様々なM′-M-M-M′型の直線状多重結合系錯体(M′=Pd,Pt;M=Cr,Mo)を系統的に合成した。これらのうち、Mo_2Pd_2四核錯体の三次の非線形光学定数χ^<(3)>を測定すると1.2×10^9(esu)であり、有機系で最も大きいχ^<(3)>をもつポリジアセチレンと同程度の大きな非線形光学特性を示した。遷移金属(Zr,Ru)が共役ポリエンに結合した錯体を合成し、シクロペンタジエニル(Cp)基を有するジルコニウムのs-トランス-ジエンおよびトリエン錯体が顕著なサーモクロミズムを示すことが見いだされた。低温固体NMRにより、これがCp環のトンネル回転に起因することを明らかにした。有機金属共役系の結合様式の理論化学的解明のため,Cr(II)およびMo(II)の2核錯体の結合軸方向に遷移金属がさらに2つ結合した4核錯体について可能な結合様式をとりあげ、ab initio法により,解析した.磁気的性質に関しては,有効交換積分J値の算出を行い,可能な磁性相について検討した.d-d共役系では,non dynamical電子相関を考慮したUNO CAS CI,CASSCFで精度の良い計算が行えることが判明したが,d-p共役系ではさらにdynamical子電相関が必要なことが示唆された.窒素、酸素、メタンなどの気体を大量に吸蔵する細孔を持ったジカルボン酸Cu(II)を多数合成した。同様の細孔を持つMo(II),Ru(II,III)の化合物の合成にも成功した。Mo(II)の化合物には僅かながら電気伝導性があり、-Mo≡Mo-Mo≡Mo-一次元鎖の存在の可能性を示した。NH...S、NH...O水素結合共役系と金属イオンを複合化させ、水素結合-遷移金属共役系を構築した。水素結合は化学的性質にだけでなく、磁気的相互作用の制御を行なうなど物性面にも十分に寄与のあることを示した。1.金属の直線状多核錯体の合成としてPt-Mo-Mo-Pt四核構造の両端にアセチリドを結合させることに成功した。これは有機共役系でつないだ有機金属共役系への鍵となる化合物である。また、磁性的に興味もたれる第一遷移金属のd軌道共役系としてクロム二核錯体を合成し異常な磁性を示すことを見出した。またPt-Cr-Cr-Ptの様な四核錯体なと類似系についても現在合成を行っている。2.アジピン酸や二重結合を有するジカルボン酸を配位子としCu-Cu結合を持つと考えられる新規三次元多核鋼錯体を合成し磁性を測定した。3.シクロペンタジエニル(Cp)基を有するジルコニウムのs-トランス-ジエン分岐状複合体、新規s-トランス-トリエン複合体か金属dπ-有機pπの複合共役電子系による顕著なサーモクロミズムを示すことを見出した。これがCp環のトンネル回転によることを低温固体NMRにより明らかにした。4分子内二重NH・・・SあるいはNH・・・0水素結合を持つ新規配位子を合成し鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、パラジウムなどの金属錯体を合成した。

NH・・・S水素結合が金属一硫黄結合を安定化させ金属イオンの酸化還元電位の顕著な正側シフトを起こすこと、金属-硫黄結合の電子状態をNH・・・Sの角度で制御し得ることを見出した。またNH・・・0水素結合を持つ鉄錯体では結晶状態で分子間の3次元水素結合ネットワークが形成され、極低温において金属間の水素結合を通したと考えられる磁気的相互作用のあることを確認した。5.有機金属共役系の非線形光学効果の新しい計算方法として、厳密数値解を計算できるLioville方程式に基づく非摂算動論的方法や、非線形光学効果のメカニズム解析のための方法論を開発した。1.直線状多核錯体としてPtMoMoPt四核が架橋型有機リガンドでポリマー化した全く新しい型の有機金属共役系を合成し、光学特性を調べ、高い第三非線形定数を持つことを見出した。特にPt-Ce-Cr-Ptについては、X線解析の他磁気測定や固体NMRスペクトルなどの結果やさらには量子化学計算による解析の結果、金属間磁気相互作用や金属間結合の特徴を明らかにした。2.共役ポリエン系と金属'Zr,Ru)との結合については、これまでに未知の低温固相での結合状態変化を固体高分解能NMRスペクトル測定によって見いだした。3.フマル酸やテレフタル酸など有機p共役性をもつジカルボン酸を配位子としMo-Mo金属間結合をもつ新規多次元錯体を合成した。またこれら新規錯体が色々な気体を可逆的に吸蔵放出することを見いだし、これに伴う局所構造変化を固体NMRスペクトルにより見いだした。。4.昨年度に開発した非線形光学過程の計算、解析法を用いて、金属-メチレン系の3次超分極率γを計算した。電子相関依存性が大きく、また、電子配置によるγの絶対値、符号の顕著な変化が認められた。5.Cuのカルボキシラート二核錯体を合成しNH-O水素結合を通じた磁気的相互作用があることを見出しその指標である-2J値がこれまでにない大きな値であることを明らかにした。6.新規ランタノイド-アレーンチオラート錯体の系統的合成法を開発した。これらの錯体を触媒とするメチルメタクリレートの重合を検討し、HMPA-ランタニドpπ-dπ相互作用によってシンジオタクチック特異的重合に制御できることを見いだした。直線状金属-金属共役系を持つ四核錯体の中で、PtCrCrPt系は両末端のPtにジメチル基(cis位)を置換すると、中央のCrCr四重結合が著しく伸び常磁性が発現することを発見した。金属-メチレン系の非線形光学効果の解析を超分極率密度を用い、各金属種、結合様式による第2超分極率γの変化を解析した。その結果、通常の有機共役系とは異なり、π結合が負の寄与をするものがあることが判明した。各軌道対称性ごとにγに対する寄与の符号や大きさが顕著に異なっている可能性があることもわかった。有機金属共役系の結合様式の理論化学的解明のため、Cr(II)およびMo(II)の2核錯体の結合軸方向に遷移金属がさらに2つ結合した4核錯体について可能な結合様式をとりあげ、Ab initio法により解析した。磁気的性質に関しては、有効交換積分J値の算出を行い、可能な磁性相について検討した。d-d共役系では、non dynamical電子相関を考慮したUNO CAS CI,CASSCFで精度の良い計算が行えることが判明したが、d-p共役系ではさらにdynamical電子相関が必要なことが示唆された。新規にイミダゾール(Im)を含む水素結合共役系を合成しImNH...O水素結合が金属イオンの性質や反応性制御に寄与していることを明らかにした。また、NH...S水素結合と嵩高い置換基を持つチオラート錯体を合成し磁気的相互作用の制御を行なえることを明らかにした。
逆イジング問題の情報統計力学: エージェント間相互相関の推定とモデリング

初年度であるH25年度は,エージェント間相関を有する社会システムとして,我が国の大卒労働市場を選び,エージェント(求職者,学生)間の相互作用を含むミニマルな数理モデルとして,既に我々によって提案されていた数理モデル(H. Chen and J. Inoue. Evolutionary and Institutional Economics Review, Vol. 10, No. 1, pp. 55-80 (2013))をカイラル・ポッツ表現,すなわち,イジングスピンを多値に拡張した表現によって改良し,エージェント間の相互作用が一様であるとした場合の相転移描象を「内定率」を介して解析的に明らかにすることができた.さらに,単なる数理モデルの解析にとどまらず,我が国の大卒就職活動の実情に即したアプローチも開始した.具体的には,求職支援サイトから回収される複数項目からなる「適性検査」の結果を,各エージェント固有の「特徴ベクトル」とみなし,このベクトル間の類似性を定量評価・議論することで,エージェント間のネットワークを推定する理論的フレームワークの定式化を行った.また,学生の特徴ベクトルを「入力」,当該学生の「採用」「不採用」を入力ベクトルに対する「出力」とみなすことで,各企業の人材獲得戦略の「重みベクトル」を推定するフレームワークを構築し,人工データに対し,その有効性を示した.なお,この特徴ベクトルからの重みベクトルの推定は, (線形)パーセプトロンの学習とみなすこともでき,また,特徴ベクトルがゼロ成分を多く有する「スパース」な場合,圧縮センシングにおける「辞書」の学習とみなすこともできる.今後はこうした異なる分野課題を横断する側面を深めるとともに,次年度以降は実データでの検証に入る予定である.昨年度までに得られていたいくつかの関連課題が学術論文として出版され,今年度から取り組んだ課題に関しては,この分野の主要な国際会議をペースメーターとして順調に対外発表できている.これらのいくつかは次年度以降,逐次,学術論文としてまとめていきたい.当初の予定通りに進んでいるため,今年度のやり方を続ける.ただし,実データに基づくモデル・理論の妥当性を検証する必要があるので,今後はデータを有する実務家とも接触していきたい.購入少額備品の消費税分の誤差である.1000円程度であるので少額備品費への補充として使用する.初年度であるH25年度は,エージェント間相関を有する社会システムとして,我が国の大卒労働市場を選び,エージェント(求職者,学生)間の相互作用を含むミニマルな数理モデルとして,既に我々によって提案されていた数理モデル(H. Chen and J. Inoue. Evolutionary and Institutional Economics Review, Vol. 10, No. 1, pp. 55-80 (2013))をカイラル・ポッツ表現,すなわち,イジングスピンを多値に拡張した表現によって改良し,エージェント間の相互作用が一様であるとした場合の相転移描象を「内定率」を介して解析的に明らかにすることができた.さらに,単なる数理モデルの解析にとどまらず,我が国の大卒就職活動の実情に即したアプローチも開始した.具体的には,求職支援サイトから回収される複数項目からなる「適性検査」の結果を,各エージェント固有の「特徴ベクトル」とみなし,このベクトル間の類似性を定量評価・議論することで,エージェント間のネットワークを推定する理論的フレームワークの定式化を行った.また,学生の特徴ベクトルを「入力」,当該学生の「採用」「不採用」を入力ベクトルに対する「出力」とみなすことで,各企業の人材獲得戦略の「重みベクトル」を推定するフレームワークを構築し,人工データに対し,その有効性を示した.なお,この特徴ベクトルからの重みベクトルの推定は, (線形)パーセプトロンの学習とみなすこともでき,また,特徴ベクトルがゼロ成分を多く有する「スパース」な場合,圧縮センシングにおける「辞書」の学習とみなすこともできる.今後はこうした異なる分野課題を横断する側面を深めるとともに,次年度以降は実データでの検証に入る予定である.昨年度までに得られていたいくつかの関連課題が学術論文として出版され,今年度から取り組んだ課題に関しては,この分野の主要な国際会議をペースメーターとして順調に対外発表できている.これらのいくつかは次年度以降,逐次,学術論文としてまとめていきたい.当初の予定通りに進んでいるため,今年度のやり方を続ける.ただし,実データに基づくモデル・理論の妥当性を検証する必要があるので,今後はデータを有する実務家とも接触していきたい.購入少額備品の消費税分の誤差である.1000円程度であるので少額備品費への補充として使用する.
燃料電池型反応器を用いた酸素改質反応による電気-化学-熱エネルギーの同時生産

本研究ではカルノ-効率の影響を受けない等温での高効率なエネルギー交換方法である燃料電池を反応器として用いCH_4の酸素改質反応を進行させることで、電気とメタノール合成に使用できる合成ガスおよび熱エネルギーを得ることを目的としている。本年度は本システムでのエネルギー収支を求め、エクセルギー効率の検討を行った。CH_4の酸素改質反応はギブス自由エネルギー変化が反応エンタルピー変化より約10倍大きいので、外部より熱を吸熱し、これを電気に変換することができる。実際に、CH_4のみを燃料に酸素を酸化剤として送入した時には、反応熱より大きな電気エネルギーが得られることがわかった。熱エネルギーのエクセルギー効率は小さく、電気エネルギーは1なので、熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる本システムではエネルギーは保存されるが、エクセルギーは増加(再生産)できることが期待された。実際に現在のシステムで、組み込まれた熱あたりのエクセルギー効率を計算すると、1.67と本システムでエクセルギーが再生産できていることがわかった。また、このような再生産の効果は低温で、本プロセスを運転できるほど大きくなること、および内部抵抗をさらに少なくすればさらに大きな再生産効果が得られることがわかった。そこで、低温での作動を目的に作動温度の影響についても検討した。温度が低下するとCH_4の酸素改質反応は進行しにくくなり、CH_4の完全酸化反応が進行しやすくなることがわかった。このため、開回路状態の電池起電力も温度の低下とともに低下するが、800°Cにおいても出力は140mW/cm^2と比較的高い値を示した。一方、電池の内部抵抗について検討したところ、現在の電池の電圧降下は主に接触抵抗などの電気的な抵抗損であった。しかも、現在の電気的な抵抗は電解質の電気的な抵抗よりかなり大きく、ほとんどは接触抵抗などの電気的な抵抗であった。そこで、電池の作成条件をさらに検討することで、このような電気的な抵抗は削減できるので、電池出力の向上が可能であることが示唆された。以上より燃料電池を用いてメタンの酸素改質反応を進行させる本プロセスはエクセルギー再生産という観点から効果的な新規プロセスであることが示された。