hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛍光性インターカレーターを利用した新規DNAセンサーの開発

DNAに特異的に結合する小分子はDNAを認識したり阻害したりする重要な化合物であり、DNAセンサーや抗がん剤として応用されている。当研究室ではこれまでに、DNAのインターカレーターとなる疎水性蛍光色素のペリレンおよびポリアミンを利用して、蛍光off-on型の新規DNAセンサーのプロトタイプを開発することに成功している。本研究課題では、そのセンサー分子の高性能化および更なる機能化を行うための基礎的な知見を得るとともに、センサー分子の改良を行い、実用的な蛍光DNAセンサーを開発することを目的とし、主に以下の成果を得た。(1)さまざまな鎖長のポリアミンを用いたセンサー分子の合成法を確立し、ポリアミン鎖とそれらの物性および蛍光特性との相関を検討した。その結果、蛍光特性にある程度の差は見られるものの、ポリアミン鎖の種類にかかわらず、DNAに対して蛍光off-on型の応答を示すことが明らかになった。一方で、ポリアミン鎖のアミノ基の数およびアミノ基間のメチレン鎖長により溶媒に対する溶解性が大きく変化し、水中で利用できるものや細胞膜を透過するものなど、ポリアミン鎖の構造によって物性を調節できることが明らかになった。(2)上記の知見から、蛍光増大率がDAPIよりも高く、DNAに対して高コントラストな蛍光応答を示す、水中で利用可能なDNAセンサーを開発することに成功した。(3)センサー分子は二重鎖DNAに応答し、加熱、冷却による二重鎖DNAの融解、再形成に伴い、センサー分子のDNAに対する蛍光応答は可逆的に減弱、増大することを明らかにした。DNAに特異的に結合する小分子はDNAセンサーや抗がん剤として応用されているが、有用な化合物は非常に限られている。われわれはこれまでに、DNAのインターカレーターとなる疎水性蛍光色素のペリレンおよびポリアミンを利用して、蛍光off-on型の新規DNAセンサーを開発することに成功した。本研究課題では、その開発した蛍光DNAセンサーのDNA認識メカニズムを解明し、センサー分子の高性能化および更なる機能化を行うための基礎的な知見を得るとともに、センサー分子の改良を行い、実用的な蛍光DNAセンサーを開発することを目指す。今年度は開発したDNAセンサー分子の機能性の向上やDNA認識メカニズムの解明、および新たな機能性の開拓を目的として、センサー分子の各種誘導体化およびそれらの物性および蛍光特性の評価を行った。特に、センサー分子の基本骨格であるポリアミン鎖において、アミノ基間の炭素鎖長を変化させたものや、ポリアミン鎖の末端に3-アミノプロピル基を段階的に付加してその鎖長を延長したものを種々合成し評価を行った。その結果、アミノ基を2つ、あるいは3つ有した短鎖ポリアミンの誘導体は水溶性が低く、センサー分子として利用できないことが分かった。一方、アミノ基を4つ以上有する比較的長鎖のポリアミン誘導体は水溶性が高く、水中でDNAに特異的に応答するが、ポリアミン鎖が長くなるほどDNA非共存下における蛍光が十分に消光されず、かつ蛍光回復の立ち上がりに必要なDNA量が増加する傾向が見られた。また、ポリアミン鎖のアミノ基間の炭素鎖長を24炭素で変化させたところ、2炭素のものは他に比べてDNAに対する蛍光応答が若干低くなることが明らかになった。さらにペリレン上の置換基を変化させ、DNAセンサーとしての機能を維持したまま、その蛍光特性(蛍光スペクトル、蛍光量子収率等)を変化させることにも成功した。DNAセンサー分子の各種誘導体化およびそれらの蛍光測定等による機能性の評価はほぼ計画通りに進行し、今後のセンサー分子の機能向上や新たな機能開発に繋がる基礎的データが得られたため。昨年度は、水中で蛍光DNAセンサー分子として利用可能なペリレンーポリアミン複合体の基本構造を確立し、ポリアミンやペリレンの構造が蛍光特性にどのような影響を及ぼすかを明らかにしてきた。本年度は、センサー分子の機能向上や機能性付与を目的として、センサー分子の誘導体化を検討した。特に蛍光特性の改善を目的としてペリレン部位の誘導体化を種々試みたが、現在のところ、有用な誘導体化法が見つかっておらず、蛍光特性の改善には至っていない。一方、ポリアミン部位については、二級アミノ基のアルキル化などを検討し、センサー分子のさまざまなアルキル化体を純度よく得ることに成功した。また、ポリアミン部位にポリメチル化などのアルキル化を施しても、DNAに対する応答性が損なわれないことを確認した。このようなアルキル化は、センサー分子の水溶性の調節など、物性の改善に利用できると考えられる。また、合成したペリレンーポリアミン複合体を用いたDNAのライブセルイメージングを試みた。HeLa細胞にペリレンーポリアミン複合体を作用させたのち共焦点蛍光顕微鏡で観察したところ、細胞中のDNAをイメージングすることはできなかった。メタノール固定した死細胞中のDNAはイメージングできたことから、DNAに対する応答性には問題がなく、ペリレンーポリアミン複合体の細胞膜透過性が乏しいことなどが問題だと考えられる。合成したペリレンーポリアミン複合体の有用性を向上させるためには生細胞中でのDNAイメージングが必要不可欠であり、今後、上述したポリアミン部位の化学修飾により膜透過性を向上させ、生細胞にも適用できる構造を探索する必要がある。計画していた蛍光色素部位の簡便な誘導体化が確立できておらず、ペリレンーポリアミン複合体の蛍光特性の改善に至っていないため。

本研究課題では、そのセンサー分子の高性能化および更なる機能化を行うための基礎的な知見を得るとともに、センサー分子の改良を行い、実用的な蛍光DNAセンサーを開発することを目的とし、主に以下の成果を得た。(1)さまざまな鎖長のポリアミンを用いたセンサー分子の合成法を確立し、ポリアミン鎖とそれらの物性および蛍光特性との相関を検討した。その結果、蛍光特性にある程度の差は見られるものの、ポリアミン鎖の種類にかかわらず、DNAに対して蛍光off-on型の応答を示すことが明らかになった。一方で、ポリアミン鎖のアミノ基の数およびアミノ基間のメチレン鎖長により溶媒に対する溶解性が大きく変化し、水中で利用できるものや細胞膜を透過するものなど、ポリアミン鎖の構造によって物性を調節できることが明らかになった。(2)上記の知見から、蛍光増大率がDAPIよりも高く、DNAに対して高コントラストな蛍光応答を示す、水中で利用可能なDNAセンサーを開発することに成功した。(3)センサー分子は二重鎖DNAに応答し、加熱、冷却による二重鎖DNAの融解、再形成に伴い、センサー分子のDNAに対する蛍光応答は可逆的に減弱、増大することを明らかにした。今後はDNAセンサー分子の更なる機能性の向上や機能開発、DNA認識メカニズムの解明に向けて、各種誘導体の合成およびそれらの評価を行う。特に、ペリレン部位の誘導体化の検討はまだ不十分であり、また、蛍光色素としてペリレンのみにこだわらず、他の蛍光性インターカレーターの有用性も検証する必要がある。よって、当面は蛍光色素部位を中心に誘導体化を行う。その後、ポリアミン窒素上への各種置換基の導入など、多角的な誘導体の合成を検討し、有用なDNAセンサー分子の探索およびセンサー分子のDNA認識メカニズムの解明を進める。さらに、高い性能を有するセンサー分子については細胞系に適用し、細胞内でのDNAイメージング性能や細胞毒性等を検証する。今後はペリレン部位の誘導体化の検討を引き続き行い、また、蛍光色素としてペリレンだけでなく、他の蛍光性インターカレーターの有用性も検証し、センサー分子の蛍光特性の改善を目指す。また、生細胞中でのDNAイメージングを実現するため、ポリアミン窒素上への各種置換基の導入などの誘導体化を行い、膜透過性を向上させるなど、ライブセルイメージングに適した分子構造の探索を行う。各種誘導体合成が予想以上に効率的に進み、購入予定であった合成試薬を削減できたため。蛍光色素部位の誘導体化法が確立できておらず、各種誘導体合成が計画通りに進まなかったため未使用額が生じた。今後は蛍光色素部位の誘導化を多岐にわたって検討することとし、そのための蛍光色素やその他試薬類の購入に未使用額を充当する。また、ライブセルイメージングの検討やセンサー分子のさらなる高機能化の検討に必要な試薬や機器類の購入等に、平成30年度分として請求した助成金を充当する。
TPCO低次元結晶キャビティを用いた有機ポラリトンレーザー

シアノ置換した(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)結晶を分布ブラッグ反射(DBR)ミラーで挟んだ面発光型マイクロキャビティを作製し、その発光スペクトルの角度依存性を測定した結果、エネルギー角度分散曲線に反交差分裂を観測し、光励起下でキャビティフォトンと励起子が強結合した励起子ポラリトンが生成していることを実証した。電流励起によるポラリトンレージングを念頭に、TPCO膜をDBR基板上に積層したp/n接合型の有機EL素子を作製し、電界発光スペクトルの角度分解特性から、電流励起下においても励起子ポラリトンが生成していることが示唆された。強発光性π共役オリゴマーである(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)の低次元結晶を光ポンプしたときに観測される時間遅れを伴ったパルス型遅延発光の起源として、半導体量子井戸を分布ブラッグ反射(DBR)ミラーで挟んだマイクロキャビティにおいて極低温で観測される励起子ポラリトンとの類似性が示唆されており、低励起閾値で発振するポラリトンレージングへの展開が期待されている。そこで本研究では、TPCO誘導体結晶を用いてマイクロキャビティを作製し、時間分解および角度分解発光測定を行うことにより励起子ポラリトンの関与していると思われる以下の成果を得た。1 TPCO結晶キャビティの作製2,5-bis(4-biphenylyl)thiophene (BP1T)の分子両末端をシアノ基で置換したBP1T-CNをDBRミラー上に波長スケールの厚さ(0.2-1 μmm)で真空蒸着し、得られた膜を圧着溶融することにより、厚さの異なるBP1T-CN結晶を活性層とするマイクロキャビティを作製した。分子が直立配向するBP1T結晶とは異なり、BP1T-CN結晶中では分子軸が寝た配向を取った三斜晶を形成し、面発光型マイクロキャビティの作製に有利であることを見出した。2励起子ポラリトンの実証1で作製したBP1T-CN結晶を用いた面発光型DBRキャビティを用いて、発光スペクトルの角度依存性を測定した結果、エネルギー角度分散曲線に分裂が生じることを見出した。得られた分散曲線を、キャビティフォトンのエネルギー、励起子のエネルギー、光子-励起子結合エネルギーを各パラメータとした現象論的ハミルトニアンを用いてフィッティングした結果、励起子とs-およびp-偏光したキャビティフォトンが結合したキャビティポラリトンが生成していることを明らかにした。本研究の目的は、TPCO結晶を用いたマイクロキャビティの時間分解および角度分解発光測定により、これまでにTPCO低次元結晶において観測されているパルス型遅延発光の起源として励起子ポラリトンの生成が関与していることを実証し、新たな有機ポラリトンレーザーへ応用に展開することである。今年度の実施計画に上げた(1) TPCO結晶キャビティの作製については、これまで多く研究されてきた無置換のTPCO結晶中では分子軸が直立配向を取るためエッジ発光しか得られなかったが、本研究ではシアノ置換したBP1T-CNを用いることにより平行配向を実現し、DBRを用いたマイクロキャビティに必要な高効率の面発光が得られたことから、以下の発光測定を可能にし研究の進捗に大きく貢献した。まず、溶融圧着法によりBP1T-CN結晶を2枚のDBRで挟んだマイクロキャビティを用いて光ポンプ発光測定を行い、この試料が面発光レーザーとして機能することが確かめられた。次に、実施計画の(2)に掲げた励起子ポラリトンの実証を行うため、片面のみにDBRを配したマイクロキャビティを用いて角度分解および時間分解発光測定を行った。その結果、発光スペクトルの角度分散において、曲率の異なる2組の分散曲線の間に反交差分裂が現れたことから励起子ポラリトンの生成が示唆された。この分散特性を解釈するため、2つのダビドフ分裂した励起子と4つのキャビティフォトンモードを含めた現象論的6x6ハミルトニアンを用いてフィッティングを行った結果、反交差分裂を再現でき最大で160 meVのラビ分裂エネルギーが得られた。また、時間分解発光測定においても、半導体マイクロキャビティ中での励起子ポラリトンの生成過程で生じることが確かめられている時間遅れが観測された。以上のことから、目的とした励起子ポラリトンの生成が実証され、研究は計画通りに進捗していると言える。(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)の低次元結晶を光ポンプしたときに観測される時間遅れを伴ったパルス型遅延発光の起源として、半導体量子井戸を分布ブラッグ反射(DBR)ミラーで挟んだマイクロキャビティにおいて観測される励起子ポラリトンとの類似性が示唆されており、低励起閾値で発振するポラリトンレージングへの展開が期待されている。昨年度は、シアノ置換したBP1T-CNをDBRミラー上に真空蒸着し、得られた膜を圧着溶融することにより、BP1T-CN結晶を活性層とするマイクロキャビティを作製した。その発光スペクトルの角度依存性を測定した結果、励起子ポラリトンの生成が確認された。そこで今年度は、BP1T-CNの骨格であるBP1T分子とは構造対称性の異なるBP2Tの両末端にシアノ基を置換したBP2T-CNを用いて同様の実験を行い、以下の成果を得た。BP2T-CNの薄板状結晶を気相成長法により作製し、その結晶をDBRミラー上に固定することによりBP2T-CN結晶を活性層とする片面DBRマイクロキャビティを作製した。

BP1T-CN結晶と同様にBP2T-CN結晶中においても分子軸が寝た配向を取るため、面発光型マイクロキャビティの作製に有利であることを見出した。(2)励起子ポラリトンの実証(1)で作製したBP2T-CN結晶を用いた面発光型DBRキャビティを用いて、発光スペクトルの角度依存性を測定した結果、エネルギー角度分散曲線に分裂が生じることを見出した。得られた分散曲線を、5つのキャビティフォトンモードと、励起子のエネルギー、光子-励起子結合エネルギーを各パラメータとした現象論的ハミルトニアンを用いてフィッティングした結果、約90 meVのラビ分裂エネルギーをもつキャビティポラリトンが生成していることを明らかにした。昨年度の研究により、シアノ置換したBP1T-CNが結晶中で平行配向を取ることによりDBRミラーを用いたマイクロキャビティに適した面発光が得られ、励起子ポラリトンの生成が可能であることが明らかになった。そこで今年度は、BP1T-CNとは構造対称性の異なるBP2T-CNを用いて同様の実験を行った。BP2T-CNはBP1T-CNで行った圧着溶融成長では良質の結晶が得られなかったため、気相成長法により結晶作製を行った結果、BP1T-CN結晶と同様に分子軸が寝た配向をとるBP2T-CN結晶が得られ、面発光型のマイクロキャビティを作製することができた。BP1T-CNが青色の発光を示すのに対して、BP2T-CNはチオフェン環が一つ増えてπ共役長が伸びるため緑色の発光を示し、発光波長の選択性が広がった。このBP2T-CN結晶を活性層とする面発光型片面DBRマイクロキャビティを用いて角度分解発光測定を行った結果、BP1T-CN結晶を用いたマイクロキャビティの場合と同様に、発光スペクトルの角度分散において曲率の異なる2組の分散曲線の間に反交差分裂が現れた。この分散特性を、2つのp-偏光、3つのs-偏光をもつキャビティフォトンモードと、一つの励起子を含めた現象論的6x6ハミルトニアンを用いてフィッティングを行った結果、反交差分裂を再現でき約90 meVのラビ分裂エネルギーが得られたことから、目的とした励起子ポラリトンの生成が実証され、研究は計画通りに進捗した言える。ただし、当初予定していた電流励起下でのポラリトンレーザーに向けたp/n接合型の有機電界発光素子(OLED)の作製には至らなかったことから、引き続き研究を行う必要がある。また、TPCO結晶をより低次元化したニードル結晶の作製にも成功しており、そのポラリトンレージングへの展開も検討する必要があることから、1年間研究期間の延長を申請した。強発光性π共役オリゴマーである(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)の結晶を分布ブラッグ反射(DBR)ミラーで挟んだマイクロキャビティにおいて、光励起下でキャビティフォトンと励起子が強結合した励起子ポラリトンを生成することにより、低励起閾値で発振するポラリトンレージングへの展開が期待される。平成27,28年度は、シアノ置換したTPCOであるBP1T-CN及びBP2T-CN結晶をDBRミラー上に配置した面発光型マイクロキャビティを作製し、その発光スペクトルの角度依存性を測定した結果、エネルギー角度分散曲線に反交差分裂を観測し、励起子ポラリトンが生成していることを実証した。
磁化圧力変化の直接精密測定装置の試作とその応用

遷移金属合金や金属間化合物において磁気モーメントや磁気秩序の出現は構成遷移金属原子間距離と密接な関連がある。距離を変化させるために化合物を作製して化学的圧力をかけたり、直接加圧して距離依存の様子を調べるなどの試みがなされている。化学的圧力は物理的に負の圧カの発生がほとんど不可能なことを考えるとそれなりに有効な手段である。ラーベス相のGd_<1-x>Y_xCO_2について化学的な圧力と直接加圧した効果について調べた。本研究では直接原子間距離を変えるための圧力発生装置としてクランプ式マイクロボンベに注目し、非磁性でしかも2GPa程度の圧力が発生出来る様なボンベ材の開発を行った。材料にはジェット機やロケットに使用されているチタン合金(Ti-6Al-4V)で比重が4g/ccと非常に軽く、低温領域にも強い上、磁気特性はパウリ常磁性で4.2Kの帯磁率の値は2.56×10^<-6>emu/gと非常に小さい。高圧容器としてはべリリュウム銅より特性が良く、少なくともこの材料で1,5GPa程度は発生可能である。マンガニン圧力ゲージを用いて発生圧力の圧力較正を行った。応用として、MnBiの温度によるスピン・フロップの圧力効果を交流帯磁率から測定した。Mnのスピンの方向がNiAs型結晶構造のc-面内を向いているときより、c-軸を向いたときの方が体積は大きくなる。そして磁気モーメントの値も大きくなることが分かった。このことは磁気モーメントがc-軸を向くと大きくなる可能性を示している。本研究の目的は磁性体規則合金及び金属間化合物の磁気秩序、磁気モーメントの発生機構を高圧の立場から探ろうとするものである。従って本年度主に高圧力下での磁気測定を可能にするための準備を行なってきた。高圧発生装置としてのクランプ式マイクロ・ボンベの設計・試作と発生圧力の検定を行なった。検定にはマンガニン線抵抗の圧力変化を使用した。液体ヘリュウム温度近くでは鉛の超伝導転移温度の圧力効果を用いて調べた。結論として4kbar以上の圧力に関してはマンガニン線の電気抵抗の値の読みから圧力構成が出来、発生圧力150kbarでBe-Cu製のボンベは破壊された。マイクロ・ボンベの材質に関してBe-CuにはCoが添加され、そのため液体ヘリュウム温度でミクト磁性のような振る舞いを示す。そのため磁化測定に関して大きな困難があることが判明し、その材料に代わるものを関係者との研究打ち合わせにより模索してきたがまだ結論はでていない。磁性体としてはMn系金属間化合物及び合金に着目し、まずMnが4μ_Bを持つMnBiの作製を試みた。これまでバルクの多結晶及び単結晶は作製されていなかったがヘリュウム・ガスでのアーク溶解で単結晶が得られるようになった。さらにこの物質にBの添加を試みている。これらの基礎研究の結果は本年春の日本金属学会と日本物理学会で報告の予定である。3d遷移金属を含む金属間化合物や合金における磁気モーメントの大きさはその原子間距離に大きく依存して変化する。Mn^<2+>イオンはお互いに遠く離れていると5μ_Bの磁気モーメントを持ち、近くなるとある距離で磁気モーメントが消失してしまうと考えられている。本年度の研究目的はMnBi金属間化合物にBやSbを添加し、原子間距離を変えるケミカルな加圧の方法と強磁性やミクト磁性を示さない素材を用いてクランプ式マイクロ・ボンベ加圧装置の作製とその圧力較正を行った。対象のMnBiの試料作製はヘリュウム・アークを用いてゾーン・メルトを行ったものを用いた。BやSiの添加でMn当たりの磁気モーメントは3,6μ_Bと減少し、格子間距離が小さくなると4μ_Bから減少することが明らかになった。

マイクロ・ボンベ圧力容器には現在望まれている非磁性材料にTi-Cuの材料が報告されているがコマーシャルには供給されていない。神戸製鋼の協力を得てチタン合金Ti-6Al-4Vを入手し、鍛造、熱処理を行った。またこのものの磁気測定を行い液体ヘリュウム温度から室温まではパウリ常磁性であることを確認した。この材料は飛行機のジエット・エンジンの材料にも用いられたもので、非常に軽くて引っ張り強度もBe-Cuのそれより大きい特性を示す。この材料を用いてマイクロ・ボンベ圧力発生装置を試作し、圧力更正を行った。応用としてMnBiの温度によるスピン・フロップの圧力効果を交流帯磁率の測定から調べた。
「共感」が生みだす生態記号論的な「こころ」のメカニズムと「自己」の研究

2016年度の前半は、2015年度に明らかになったパースにおける「アブダクション」とグッドマン、認知意味論における「投射」との関係についての展開を行なった。また、「共感」研究を「こころ」や「自己」へとつなげるために重要となる意味を蓄積する「努力」の研究として、「移動」に関する生態記号論的研究を行なった。特に、科学研究費補助金基盤研究(A)「知のエコロジカル・ターン:人間的環境回復のための生態学的現象学」の「移動の未来」のメンバーと定期的に打ち合わせを行うことで、幼児から成人、姿勢の制御から旅にいたる幅広い範囲の「移動」研究が推進され、その成果として「移動」が「自己」の形成に重要な影響を与えていることを明らかにした。2016年度の後半は、シンシナティ大学のアンソニー・チェメロ教授のもとで生態学的アプローチからの「共感」研究について助言をいただきつつ研究を進めた。チェメロ教授は哲学・心理学両方の専門家であると同時に、現在「共感」に関するセンソリ・モータ・アプローチを進めており、本研究を進めるうえで非常に参考になった。海外長期研究を2016年度末ぎりぎりまで行なっていたためシンシナティ大学で得られた研究成果を2016年度中にまとめることはできなかったが、生態学的アプローチにもとづく「共感」研究、さらにはその延長線上にあると考えられる「自己」研究を行なう上で、土台となる基礎的研究を一定程度達成することができた。今後、国内外のさまざまな分野の研究者たちと議論を行うことで本研究はさらに実りあるものになると期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、<習慣>を基軸とする生態記号論の立場から、トップダウンでも、ボトムアップでもなく、ミドルアウトの手法を使って「こころ」のメカニズムを明らかにすることにある。<習慣>を構成する<共感>と<努力>、特に<意味>獲得の装置としての<共感>に注目し、より狭い意味の「心」や「意識」、さらには「自己」へといたる道を探索する。本年度はおおむね当初の計画通り、文献学的・理論的研究を中心に研究、国内および国際学会での発表を行なった。先行研究である<共感>に関する現象学的研究や、<意味>を獲得する場としてのテリトリーの形成のされ方について考察をし、<共感>が三つのタイプに分類できること、また、そのような<共感>が駆動される場、および場を形成する<努力>(<意味>の蓄積のメカニズム)におけるリフレインの重要性を提示した。並行して、そのような<習慣>(「こころ」)を担うものをより明確にするため、「(生態学的)エージェント」の研究も進め、相対的な内外の区別が鍵となることを発表した。さらに、国際学会に参加することで本研究の中核をなすC・S・パースの記号論研究における国際的な動向調査ならびに資料収集も遂行した。次年度に向けては、ふたつのことをすでに開始している。ひとつは、「アブダクション」の研究であり、当初予定していなかったが意味獲得メカニズムとして<共感>研究に相補的な成果をもたらすことが期待される。また、実践的研究の開始に向けて、「移動」という行為に注目し、資料の収集および予備実験をすすめている。本研究では、ボトムアップなものとして環境と身体の相補性と、トップダウンなものとしての行動の予測などの両方を必要であると考え、生態記号論の観点から、ミドルアウトな手法で「こころ」および「自己(意識)」の問題を扱うことを考えている。その際、特に<共感>への注目が必要であることを提示し、<共感>についての研究を展開することが本研究の目的である。本年度は後半から海外で長期研究を行なう予定であったが先方の都合などもあり、海外研究の予定は次年度へと繰り越した。しかし、それ以外についてはおおむね当初の計画通り研究を進め、研究の進展に伴う変更を含みつつ、国内および国際学会で発表を行なった。<共感>研究を進めるなかで、本研究においてはその「意味獲得」の側面に注目することが重要であると考え、C・S・パースの「アブダクション」について共感との関係で研究し、N・グッドマンの「投射」への展開を示唆する発表を行なった。また、記号論と生態心理学との接合を試みる発表を行なうことで、国際的な展開のための基盤を築いた。さらに、実践的側面を展開する準備として生態心理学者たちと移動に関するグループ研究を進めている。次年度に向けては、二つのことを開始している。「投射」研究を進めることで、<共感>と「自己」との関係を本研究の観点から展開すること、また、実践的側面の強い「移動」研究を進めることで<共感>と相補的な形で、よりすぐれた「自己」研究に関する成果が期待される。さらに、次年度後半からの海外長期研究のために海外の研究者と日程および研究についての調整を行なっている。当初の研究計画から、先方の都合などにより海外長期研究の時期を変更するという予定外のできごとはあったものの、その分当初計画していたよりも特に国内学会での発表を充実させることができた。そしてそれにともない「共感」から「投射」、さらには「自己」へといたる「意味獲得」という本研究の中心をなす重要なラインを発見することができた。また、計画より早い段階で、本研究の実践的側面である「移動」研究について、国内の研究者とグループをなし、多角的な視点から展開することができた。

そのほかにも当初の計画では予期していなかった展開があったため、それらを含めて次年度後半では、海外へ渡航し、渡航先の研究者と交流を進めることで、本研究の予定以上の成果の達成が期待される。2016年度の前半は、2015年度に明らかになったパースにおける「アブダクション」とグッドマン、認知意味論における「投射」との関係についての展開を行なった。また、「共感」研究を「こころ」や「自己」へとつなげるために重要となる意味を蓄積する「努力」の研究として、「移動」に関する生態記号論的研究を行なった。特に、科学研究費補助金基盤研究(A)「知のエコロジカル・ターン:人間的環境回復のための生態学的現象学」の「移動の未来」のメンバーと定期的に打ち合わせを行うことで、幼児から成人、姿勢の制御から旅にいたる幅広い範囲の「移動」研究が推進され、その成果として「移動」が「自己」の形成に重要な影響を与えていることを明らかにした。2016年度の後半は、シンシナティ大学のアンソニー・チェメロ教授のもとで生態学的アプローチからの「共感」研究について助言をいただきつつ研究を進めた。チェメロ教授は哲学・心理学両方の専門家であると同時に、現在「共感」に関するセンソリ・モータ・アプローチを進めており、本研究を進めるうえで非常に参考になった。海外長期研究を2016年度末ぎりぎりまで行なっていたためシンシナティ大学で得られた研究成果を2016年度中にまとめることはできなかったが、生態学的アプローチにもとづく「共感」研究、さらにはその延長線上にあると考えられる「自己」研究を行なう上で、土台となる基礎的研究を一定程度達成することができた。今後、国内外のさまざまな分野の研究者たちと議論を行うことで本研究はさらに実りあるものになると期待される。当初の研究計画から、発表する学会の変更などがいくつか生じたものの、おおむね計画通りに遂行することができ、その成果としての<共感>の三つのタイプ分けなども含めて、そのものについての文献学的研究については、一区切りつけることができた。また、次年度に行なう予定の実践的研究に向けて、「移動」という行為に注目することを決定し、その研究に関わる資料収集および予備実験を開始しており、実践的研究についても着々と準備を整えることができている。そのほか、研究の進展に伴う進展によって、「アブダクション」に代表されるいくつかの考え方が重要であることを発見でき、それらの研究をもすすめることで、次年度の研究遂行にいっそうの充実が期待される。当初の研究計画ではすでに行なっているはずであった、海外への渡航およびそこでの研究を今年度後半に行なう。それに伴いすでにある程度行なってはいるが、今年度後半に予定した研究を前倒しして進め、逆にその成果を海外での研究へと活かす。また、国内・国際学会での発表を通じて重要性が確認された「投射」についての研究を進めることで、<共感>研究に新たな視点をもたらすことが可能になるとともに、その成果を海外で発展させることで、本研究に予想以上の成果をもたらすことになると考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画通り、今年度後半に予定されている実践的研究(「移動」研究)の開始に向けて、引き続き資料収集および予備実験を行なう。
冷戦前半期における中国のナショナリズムの歴史的形成に関する実証的研究

冷戦期前半にあたる1950年代に、新たなナショナリズムが新生の中華人民共和国に形成された。そのナショナリズムが後に長くわたり、国民の自国認識と対外認識のあり方に影響を及ぼしつつあった。本研究は、当時のナショナリズムの形成過程を考察し、その特質の解明を目的とする。ナショナリズムの形成を考察するにあたって、国民が共有する歴史的経験は重要な意味がある。1950年代の中国では、中ソ友好宣伝を中心としたプロパガンダ宣伝及びそれによって引き起こされた国民側の認識転換が当時の国民が共有する歴史的経験となる。本研究は、プロパガンダ宣伝をめぐる国民側の認識転換を考察して、国民の共有する歴史的経験の深層構造を明らかにし、当時のナショナリズムの特質を解明していくものである。本年度(2年目)は、中ソ友好宣伝に対する青年知識人の認識転換、青少年の思想教育を中心に、上海档案館、復旦大学当代中国生活資料センター、華東師範大学当代史センターで資料調査を行い、そこで収集した日記、アーカイブ資料を利用して、資料分析と論文化を進めてきた。その中、中ソ友好宣伝に対する青年知識人の認識転換に関する研究は、2018年度アジア政経学会の「中国の政治と社会」セッションで学会報告を行い、研究者同士から多くの意見を得られた。学会報告の成果をもとにまとめた論文は『アジア太平洋討究』に掲載されている。また、青少年の思想教育に関する研究結果は2019年度内の公開が予定されている。これまで収集した資料をもとに、分析作業、学会報告と論文化を着実に進めている。3年目の今年度は、主に三つのことを行う。一つ目は、これまで収集した資料に対して分析作業を継続し、その成果を学会報告と論文掲載を通じて公開する。二つ目は、上記の作業を行う際、必要に応じて、中国、アメリカの大学の資料センターに出向いて資料調査を行う。三つ目は、1950年代の中国社会の変動を研究する研究者同士と協力して、「建国初期の中国における国と社会の相互関係」(仮題)をテーマにワークショップを行う。同ワークショップで、この3年間での研究成果を踏まえて、1950年代のナショナリズムの形成を中心に、国と社会の相互関係を検討する。本研究は、冷戦前半期(1950年代と60年代)における中国のナショナリズムの形成・維持過程とその特質を明らかにすることを目的とする。冷戦前半期を通じて、中ソ関係が同盟関係から対立関係へと大きく転換した。それにともない、中国人の外部世界への心情が最初の憧憬から次第に幻滅へ、最後の深い不信感に変わった。このような歴史体験が中国人のナショナリズム意識に色濃く影響を残している。本研究は、対外関係をめぐり、中国の国内宣伝の論理と国民の自国認識・国際認識を取り上げて、両者が時代の変化を受けてかわっていく内容と過程を考察する。その考察結果をもとに、国民の自国認識・国際認識を土台に形成されたナショナリズムの特質を分析する。本年度(1年目)は史料文献調査を通して中国の宣伝論調の把握に努めた。『人民日報』、『解放日報』の主要新聞紙を通して、三つの時期における国民向けの宣伝の主な論点を整理して、論調の変化を把握する。毛沢東、周恩来らの文集を通して、各時期の宣伝方針に関する指導部の考えを分析した。それと平行して、上海档案館と復旦大学当代中国生活資料センターで資料収集を行い、これらの資料を通じて、当局の宣伝に対する民衆の多様な受容を把握することに努めた。上記の資料調査の結果を利用して、中国一般民衆に与えた当局のソ連宣伝の影響、中国人知識人に存在したソ連一辺倒の宣伝姿勢への多様な協力姿勢を考察する論考をを発表した。本研究の主要内容となる中国での資料調査は、調査先の都合で変更を行い、復旦大学の当代中国生活資料センターを主な調査先として、これまでは2回の調査を行い、多くの収穫を得た。これらの資料収集の成果をもとに、今年度は計画通りに研究を進めて、学会報告と論文化を着実に進めて行く。

これまで収集した資料をもとに、分析作業、学会報告と論文化を着実に進めている。2年目の今年度は、関係者へのインタビューを行う。中国国内の情勢などによって関係者へのインタビューが難しくなった場合、調査先を復旦大学の当代中国生活資料センターとアメリカのUCLAの所蔵資料にシフトして対応することを検討する。今年度の調査結果をアジア政経学会で報告して、それをもとに論文化する。3年目の今年度は、主に三つのことを行う。一つ目は、これまで収集した資料に対して分析作業を継続し、その成果を学会報告と論文掲載を通じて公開する。二つ目は、上記の作業を行う際、必要に応じて、中国、アメリカの大学の資料センターに出向いて資料調査を行う。三つ目は、1950年代の中国社会の変動を研究する研究者同士と協力して、「建国初期の中国における国と社会の相互関係」(仮題)をテーマにワークショップを行う。同ワークショップで、この3年間での研究成果を踏まえて、1950年代のナショナリズムの形成を中心に、国と社会の相互関係を検討する。2018年3月に上海の復旦大学、華東師範大学で資料調査を行った。その時、滞在諸費用は2017年度の残額より大きかったため、やむを得ず次年度使用額を使うことにした。3年目の研究年度にワークショップを開く予定である。そのワークショップの開催経費を確保するため、最初の2年間の研究経費の使用額を調整した。
性成熟期の女性労働者を対象としたヘルスリテラシー尺度の開発

性成熟期女性が女性特有の疾患の予防、早期発見のためにはヘルスリテラシーの向上が重要である。本研究ではヘルスリテラシーを測定する尺度の開発と尺度を用いた性成熟期女性の特徴について明らかにした。開発した尺度は専門職や女性労働者の意見を取り入れ、13項目に洗練することができ、より簡便な尺度への可能性が示唆された。また、性成熟期女性のヘルスリテラシーには、婚姻歴や妊娠歴が影響している可能性が示唆された。これらの結果を基に、ライフイベントの経験が少ない女性を対象としたプログラムの構築の必要性が示唆された。女性の社会進出による生活様式の多様化により、健康課題が山積している。中でも女性の性成熟期は、結婚や妊娠などのライフイベントを経験する時期であり、性感染症や月経不順などは、リプロダクティブヘルスに影響する。しかし、この時期の女性は、女性の健康に関する情報をインターネットをはじめ、様々な媒体より取り入れていることが明らかになっている。しかし、情報過多による不安や誤った情報の入手などが報告されており、情報を取捨選択する能力とされるヘルスリテラシーが重要である。高度情報化社会に対応した教育の必要性が増しており、具体的な内容について検討する時期にきている。しかし、本邦における女性のヘルスリテラシーに関する報告は少なく、またその実態についての報告はみられない。そこで先行研究において、ヘルスリテラシーの概念分析の結果をもとに性成熟期女性のヘルスリテラシーを測定する尺度の開発を行った。この尺度の信頼性および妥当性は概ね良好であったが、尺度を用いた対象者のさらなるアセスメントや項目の洗練等が課題となった。本研究では、尺度を用いた対象者のさらなるアセスメント、および項目の洗練等を目的とし、研究計画を立案した。今年度は、専門職による項目の再検討とともに、女性労働者に対して、女性特有の疾患に気づくきっかけをはじめ、予防行動や対処行動、また産業保健サービスとして専門職に希望するものについてインタビューを開始しており、現在継続中である。開発した尺度の項目より洗練し、簡便性の向上を目指した。インタビュー調査で得られた意見や、各項目の因子負荷量0.5を基準に項目を絞りこんだ。結果、13項目からなる簡易版尺度として、今後の利用可能性についてさらに検討する必要がある。また、20歳代女性労働者のヘルスリテラシーに関連する背景や保健行動について明らかにすることを目的とし、分析をおこなった。ヘルスリテラシー尺度得点を従属変数とし、群間比較で有意差がみられた年齢、学歴、婚姻歴、妊娠歴、子宮頸がん検診受診歴のうち、婚姻歴、妊娠歴、子宮頸がん検診受診歴を独立変数、年齢、学歴を調整変数とした。婚姻歴を独立変数、年齢、学歴を調整変数とした単変量解析では、婚姻歴有のオッズ比(odds ratio:OR)1.75、95%信頼区間(95% confidence interval:95%CI)1.09-2.82であった。同様に、妊娠歴有はOR 1.82(95%CI:1.07-3.11)、子宮頸がん検診受診歴有は、OR 1.85(95%CI:1.36-2.51)であった。以上のことから、20歳代の女性労働者のヘルスリテラシーには、婚姻や妊娠などのライフイベントや保健行動との関連性が見られた。また、インタビュー調査では月経や不妊、自分の体について見直す機会となるような健康教育の内容が重要であるとの示唆を得た。これらの結果をもとに、性成熟期の入り口となる20歳代前半の女性をターゲットに、ヘルスリテラシー向上のためのプログラム開発の必要性が示唆された。産業看護女性労働者へのインタビュ-を開始しており、データ収集は順調に進んでいる。また、産業保健サービスのニーズについては、現在分析中である。平成26年度の質問紙調査に向けて、現在協力事業所に依頼を行っている。協力事業所をさらに開拓し、8月を目途に調査を終了する予定である。その後、分析を行い年度末には、一部の成果を学会報告する予定である。また、平成25年度に協力が得られた事業所には、結果報告会を実施する予定であある。
ウェルビーイングの諸側面の促進につながるポジティブ心理学的介入に関する総合的研究

最終年度ということで、これまでの成果をまとめ複数の学会発表を行った。海外発表として、1)6月ハンガリーで開催されたヨーロッパ心理学会、2)11月にシンガポールで開催されたウェル・ビーイングに関する国際会議、そして3)2019年2月にポートランドで開催されたSPSPの年次大会で、昨年末に行ったweb介入調査のデータの解析結果をもとにした、ウェル・ビーイング促進に関する報告を行った。1)では、感情的、心理的、活動的、社会的、環境的、文化的という6つのウェル・ビーイングを促進するためのやり方に関する素人理論の自由記述回答を分析し、それぞれのウェル・ビーイングに対応した18の介入技法を抽出するとともに、欧米で行われている介入技法との比較について論議した。2)では、18の介入技法の一つを選択し、2週間介入実践を行った結果について報告した。選択された技法は文化的、感情的なものが多く、社会的・環境的な活動の選択率は低かった。また、そうした介入により、男性より女性、とりわけウェル・ビーイングの低い女性への介入効果(一般的ウェル・ビーイングの上昇)がみられることが示された。3)では、介入の領域(感情的・文化的など)が、該当するウェル・ビーイングの上昇につながるか検討したが、一部を除いて明確な傾向が得られなかったことを報告した。これらの内容は、日本心理学会のシンポジウムや、社会心理学会の発表でも報告した。また介入技法の進展については論文としてまとめた。諸学会での討論では、昨年度調査のもっとも大きな問題点として、参加者の幸福感上昇への動機付けや、それによる調査からのドロップアウト率の高さが指摘された。そこで最終的に、2019年2月末に、介入技法を各領域を代表する5つに絞った介入調査を再度施行し、2週間の実践を試みた。その結果参加率は飛躍的に上昇した。結果の詳細は成果報告書をご参照いただきたい。本年度は研究遂行の初年度として、次年度以降の研究資料の準備を行った。まず、夏にフランスで開催された、ヨーロッパ・ポジティブ心理学会に参加し、関連発表の聴取ならびに資料収集を行った。主催者のBoniwell,I.や、Fredrickson,B.の講演、Ruch,W.のストレングス研究に関する発表など興味深い内容が聞け、本研究の今後の構想に役立った。また、ポジティブ心理学に関連する書籍の収集・読了に務め、これまでの研究成果を含めた概論として、分担執筆の1章を上梓した(健康心理学の応用とその可能性:ポジティブ心理学)。書籍の一部に関しては年度内の購入に間に合わなかったため、予算を次年度に繰り越した。さらに、年度末には、次年度に向けた予備調査として、複数の尺度の因子的妥当性を検討するために、Web調査を実施した。具体的には、1)人生満足感尺度(SWLS)、2)主観的健康観尺度(SUBI)、3)心理的ウェル・ビーイング尺度、4)社会的ウェル・ビーイング尺度、5)ミニマリスト幸福感尺度、6)相互協調的幸福感尺度、7)環境的ウェル・ビーイング尺度、8)活動的ウェル・ビーイング尺度、9)領域的ウェル・ビーイング尺度、10)感情的ウェル・ビーイング尺度(PANAS)、11)快楽・幸福追求尺度(HEMA)という11の尺度について、20代から60代の男女、各100名、合計1000名のデータを収集した。結果については現在解析中であり、次年度の国際学会、国内学会で成果を発表する予定である。その結果に基づいて、各因子間の関連性を検討するとともに、因子得点によるクラスタを作成する。加えてそれぞれのクラスタに合致した、ウェル・ビーイング増進のための介入技法を検討し、具体的な介入にむけた準備を進める予定である。本年度の主目的であったweb調査は、やや時期が遅れたものの、年度内に終了することができた。ポジティブ心理学に関する統合的な視点の構築や、介入技法の検討は、文献中心の検討を進めている。本年度は、前年度の準備を受け、以下に示す課題を遂行した。1)まず、6月にカナダ・モントリオールで開催された国際ポジティブ心理学会(WCPP)に参加し、関連発表を行うとともにポジティブ心理学の最新の動向について、幅広く資料収集を行った。2)前年度末に収集したweb調査データを元に、10月に広島大学で開催された日本社会心理学会において、「主観的ウェル・ビーイング尺度間の関連に関する整理・検討」という表題で、主観的ウェル・ビーイングが6つの側面にまとまることなどを中心とする成果を発表した。3)同じ調査で行った6つの幸せに関し、しろうと理論としてどうすれば幸せを高めることができるかという自由記述について、それぞれを測定する尺度の高得点者と低得点者の内容の比較検討を行った。高得点者ではより具体的な提案がみられる一方、低得点者では「何もない」とする回答が多かった。この結果は、次年度のヨーロッパ・ポジティブ心理学会で発表を行う予定である(アクセプト済み)。4)年度末に、介入によるウェル・ビーイングの変化に関するweb調査を行った。まずスクリーニングとして、10000人を対象に、現在の幸福感を尋ね、そこから幸福感のレベル(3段階)の異なる男女、2世代500名を抽出し、2週間にわたり、プレ調査、中間調査(1週間後)、ポスト調査(2週間後)を行った。

プレ調査とポスト調査で、6つの側面のウェル・ビーイング評定を依頼するとともに、海外での先行研究とともに、3)の結果を参考にして作成した18の幸福感増進介入技法について、毎日就寝前に選択した3つの方法を実践するよう依頼した。結果は現在解析中であるが、日本的ウェル・ビーイングに合致した平穏感を高める介入が好まれることなど興味深いデータが得られている。この成果については、次年度の国際・国内学会で発表を行う予定である。昨夏に、ほぼ1ヶ月、病気のため入院・手術を行い、予定していた海外学会にも参加できなかった。また課題遂行にも影響があり、本来2月を予定していた調査が3月にずれ込んだ。最終年度ということで、これまでの成果をまとめ複数の学会発表を行った。海外発表として、1)6月ハンガリーで開催されたヨーロッパ心理学会、2)11月にシンガポールで開催されたウェル・ビーイングに関する国際会議、そして3)2019年2月にポートランドで開催されたSPSPの年次大会で、昨年末に行ったweb介入調査のデータの解析結果をもとにした、ウェル・ビーイング促進に関する報告を行った。1)では、感情的、心理的、活動的、社会的、環境的、文化的という6つのウェル・ビーイングを促進するためのやり方に関する素人理論の自由記述回答を分析し、それぞれのウェル・ビーイングに対応した18の介入技法を抽出するとともに、欧米で行われている介入技法との比較について論議した。2)では、18の介入技法の一つを選択し、2週間介入実践を行った結果について報告した。選択された技法は文化的、感情的なものが多く、社会的・環境的な活動の選択率は低かった。また、そうした介入により、男性より女性、とりわけウェル・ビーイングの低い女性への介入効果(一般的ウェル・ビーイングの上昇)がみられることが示された。3)では、介入の領域(感情的・文化的など)が、該当するウェル・ビーイングの上昇につながるか検討したが、一部を除いて明確な傾向が得られなかったことを報告した。これらの内容は、日本心理学会のシンポジウムや、社会心理学会の発表でも報告した。また介入技法の進展については論文としてまとめた。諸学会での討論では、昨年度調査のもっとも大きな問題点として、参加者の幸福感上昇への動機付けや、それによる調査からのドロップアウト率の高さが指摘された。そこで最終的に、2019年2月末に、介入技法を各領域を代表する5つに絞った介入調査を再度施行し、2週間の実践を試みた。その結果参加率は飛躍的に上昇した。結果の詳細は成果報告書をご参照いただきたい。先にも述べたように、Web調査の結果については現在解析中であり、次年度の国際学会、国内学会で成果を発表する予定である。その結果に基づいて、各因子間の関連性を検討するとともに、因子得点によるクラスタを作成する。加えてそれぞれのクラスタに合致した、ウェル・ビーイング増進のための介入技法を検討し、具体的な介入にむけた準備を進めてゆく。本年度は時間的ゆとりも増えたため、課題の遅れを取り戻し、完了にむけて順調に遂行できる予定である。2つの国際学会、また2つの国内学会で成果の発表を行う。秋に介入に関する最終的な調査を行い、成果をまとめる。購入予定の洋書を2月に発注していたが、期限までに検収されなかった。全体のスケジュールの遅れによる。すでに2018年3月にweb調査で約50万を使用し、また4月に夏に参加予定のヨーロッパ・ポジティブ心理学会の参加費・旅費約50万を申請している。
非線形回路における特異な応答とぼやけた引力圏境の解析

本年度は対象となる系における原点の安定多様体および不安定リミットサイクルの安定多様体について計算し視覚化を行った.まず,サドル型リミットサイクルにおける安定多様体の計算アルゴリズムを考案した.原点の一次元不安定二次元安定な小平面を初期値にして,逆時間でこの平面を成長させ,視覚化を行う.これには疑似リミットサイクル(接線分岐で消滅しているが,過渡的に安定にみえる空間)に沿ってポアンカレ断面を複数用意し,Osingaらが提案している簡易精度保証型のアルゴリズムを併用し,誤差を抑えながら候補となる平面の小パッチを生成してゆく.平面の集合はOpenGLを用いてコンピュータディスプレイに表現する.この結果により,安定多様体のゆがみが間接的に当該引力圏境の形成に影響を及ぼすことがわかった.しかしながら,それを数理的に説明できるようなモデルを構築するには至らなかった.前年度との結果と結合させて,本研究にかかる問題について次の事項が確認される.(1)疑似リミットサイクルは多くの初期値を吸引する性質を維持している.(2)極めて対称性が強くなる場合に,また,二つのパラメータの組み合わせで,原点の固有値が純虚数に近い場合,すなわち原点付近の初期では非常に減衰の少ない,調和振動子に近い振る舞いを示す.この過渡応答の長さが軌道の初期値の情報を徐々に失わせる.(3)原点に十分漸近した軌道は一次元不安定多様体の不安定性に引きつられ,急速に原点付近から離脱する.以上のシナリオにおける数値的検証を行った.同時に,引力圏境の3Dモデルの構築を行い,三次元空間における初期値集合を計算した.上記の安定多様体の結果と組み合わせて,グラフィクス表現を行った.前年度の結果とあわせて対象となる3次元自律系の大域的な性質,アトラクタの分岐問題のほぼ全容を把握し,系のパラメータ依存性,特異な応答の発生メカニズムを調べることが出来た.この結果の工学的応用についても,乱数発生器などを考案した.本年度の実績は,拡張BVP方程式について,系にみられる平衡点およびリミットサイクルの分岐を詳細に解析した.回路において抵抗値で容易に変更できるパラメータ二つを選んでその平面による分岐問題を,二点境界値問題として数値積分とニュートン法を応用して解いた.得られた分岐図により,様々な分岐とそれらがみられる具体的な抵抗値を同定でき,実際に回路実験においてアトラクタを確認した.この一連の解析により,Jack-in-the-box現象と呼ばれる特異な応答が得られるパラメータ領域も特定された.次にJack-in-the-box現象を与えるパラメータ値において,サドルとなる原点における二次元安定多様体を計算した.この平面は原点の複素安定固有ベクトルから規定されるが,逆時間の数値積分を精度保証しながら計算を進めた.結果,原点より近い領域では,若干多様体がゆがんだものの大きく変形していないことが分かった.しかし,原点から十分離れた空間での多様体の計算は誤差が大きく蓄積し,視覚化が困難となった.つまり,研究の焦点となる,ぼやけた圏境を与えるパラメータ値では,まだ大域的な多様体の形は不明であり,来年度究明して行く.これらの作業とは平衡して,Jack-in-the-box現象の発生機序を説明するモデルの構築を行なった.上記分岐解析と併せて,リミットサイクルの接線分岐による消滅が軌道の吸引に大きい役割を果たすことが判明したので,現象発生までの大域的振る舞いのモデルをこれらの分岐を中心に構成し,現象を十分説明することができた.本年度は対象となる系における原点の安定多様体および不安定リミットサイクルの安定多様体について計算し視覚化を行った.まず,サドル型リミットサイクルにおける安定多様体の計算アルゴリズムを考案した.原点の一次元不安定二次元安定な小平面を初期値にして,逆時間でこの平面を成長させ,視覚化を行う.これには疑似リミットサイクル(接線分岐で消滅しているが,過渡的に安定にみえる空間)に沿ってポアンカレ断面を複数用意し,Osingaらが提案している簡易精度保証型のアルゴリズムを併用し,誤差を抑えながら候補となる平面の小パッチを生成してゆく.平面の集合はOpenGLを用いてコンピュータディスプレイに表現する.この結果により,安定多様体のゆがみが間接的に当該引力圏境の形成に影響を及ぼすことがわかった.しかしながら,それを数理的に説明できるようなモデルを構築するには至らなかった.前年度との結果と結合させて,本研究にかかる問題について次の事項が確認される.(1)疑似リミットサイクルは多くの初期値を吸引する性質を維持している.(2)極めて対称性が強くなる場合に,また,二つのパラメータの組み合わせで,原点の固有値が純虚数に近い場合,すなわち原点付近の初期では非常に減衰の少ない,調和振動子に近い振る舞いを示す.この過渡応答の長さが軌道の初期値の情報を徐々に失わせる.(3)原点に十分漸近した軌道は一次元不安定多様体の不安定性に引きつられ,急速に原点付近から離脱する.以上のシナリオにおける数値的検証を行った.同時に,引力圏境の3Dモデルの構築を行い,三次元空間における初期値集合を計算した.上記の安定多様体の結果と組み合わせて,グラフィクス表現を行った.前年度の結果とあわせて対象となる3次元自律系の大域的な性質,アトラクタの分岐問題のほぼ全容を把握し,系のパラメータ依存性,特異な応答の発生メカニズムを調べることが出来た.この結果の工学的応用についても,乱数発生器などを考案した.