hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己造血幹細胞移植によるがん治療の基礎的臨床的研究

自己造血幹細胞移植による癌治療の成績向上のためには、移植する骨髄細胞からの癌細胞のin vitro purging法,新しい抗ウイルス剤・抗癌剤・免疫賦活剤などの開発も必要である。しかし、本年度は1.適応拡大に繋がる造血幹細胞の増幅や幹細胞のpositive selectionによる再発予防法の確立を目指し、造血幹細胞の純化とその自己複製に関わる種々の因子、とくに骨髄ストロ-マ細胞の機能解析、2.種々造血因子、とくにGーCSFの移植療法への臨床応用に焦点をあてた研究を行った。新たに得られた主な知見は次の通りである。1.(1)ヒト全骨髄有核細胞の約1%を占めるCD34陽性細胞からCD33陰性のものを純化、これらの細胞がILー3のみに反応し多方向へ分化すること、RTーPCR法でcーkit mRNAを発現していることを明らかにした。(2)マウス全骨髄有核細胞の約0.1%を占めるLin^ーWGA^+Thyー1^<low>cーkit^+細胞を純化し、そのうち2個に1個はCFUーSでありILー3に反応することを示した。(3)マウス胎児肝などから多くのストロ-マ細胞株を樹立するとともに、それらへの接着が造血支持に重要であることと各細胞株の機能の多様性を明らかにした。(4)ストロ-マ細胞株にILー6やGーCSF遺伝子を導入することにより、ストロ-マ細胞の造血支持能を増強することが可能であることを明らかにした。2.(1)悪性リンパ腫の前処置にはthiothepaを大量に併用する方法が有効であり、かつ移植後のGーCSF投与が骨髄機能、とくに好中球の回復を著明に促進させることを明らかにした。(2)骨髄性白血病に対して、GーCSF併用前処置法が再発防止に極めて有効である可能性を示唆できた。(3)末梢血単核細胞移植を積極的に行い、これがとくに小児科領域で骨髄移植に優りうることを明らかにした。また、この際の末梢血造血幹細胞採取の効率化にGーCSFの前投与が非常に有用であることがわかった。(4)サルにILー6を連日投与すると血小板生成が亢進、末梢血小板数が23倍に増加することを示し、将来ILー6が臨床で有用であることを示唆できた。
小児がんの子どもの入院経過における家族機能と家族支援

1.文献検討:小児がんの子どもが入院して退院するまでの間の家族機能は、「入院直後から初期治療終了時期(入院1か月程度)の家族機能」と「初期治療終了時期以降の家族機能」に分かれた。入院直後から初期治療終了時期の家族機能は、家族が最も混乱状況に陥る時期。子どもの付き添いを主に行う母親は、治療に苦しむ子どもの姿を傍で看て、予測がつかない不安と心配と身体的な疲労がある、父親と子どもの病状の認識のずれもある。父親ときょうだいは、家庭での母親の役割を補完するという役割調整を行う。父親は、早退、休職などで家事や育児優先の生活を送る。きょうだいは、登園・登校拒否となり、小児がんの子どもの入院早期から起こる。家族は、心理的・身体的負担から心的外傷ストレス反応が出現する場合もある。初期治療終了時期以降の家族機能は、子どもの病状が安定して、症状の変化が予測できるようになり、家族が生活の管理が出来るようになる時期である。家族は生活にゆとりができる反面、両親は子どもの話が中心となる“子どもの親"という役割を優先した夫婦の繋がりに変化していた。しかし、両親の心身の疲労は1年間続いていた。一方、入院直後から初期治療終了時期に子どもの病状が安定しない状況の家族や父親と母親間のコミュニケーション不足から感情のずれが生じている家族は、混乱状態が続いていた。2.質的研究:看護師へのグループ・インタビューを計画した。平成30年度は研究倫理審査にて承認を得て、対象のリクルートをした。しかし、看護師の不規則な勤務形態などでグループ・インタビュー実施に困難が生じ、対象のリクルートが難しくなった。そこで、グループ・インタビューによる調査方法を見直した。現在、平成31年度実施予定であった看護師を対象とした量的研究に加えて、小児がんの子どもの親を対象とした調査も行うことを検討し、研究倫理審査申請の準備をしている段階である。平成30年度は文献検討を基に質的研究を予定して計画通り実施していた。しかし、質的研究にて対象のりクルートが困難な状況となったため、研究はやや遅れている。そこで、再度文献検討を見直したことで、平成31年度(令和元年度)予定していた量的研究で看護師からのデータは集まる、加えて小児がんの子どもの親を対象とした調査の必要性があると考えた。今年度は、当初予定していた看護師を対象とした量的研究を進めながら、小児がんの子どもの親を対象とした調査も進めることで、調査の遅れを取り戻したいと考えている。令和元年6月に看護師を対象とした量的研究の研究倫理審査申請を行い、研究倫理審査承認後(7月8月頃)アンケート調査を実施する。また文献検討の見直しから、小児がんの子どもの親の立場からの認識に関するデータ収集が必要であると考えた。よって、アンケート調査と並行して、小児がんの子どもの親を対象とした調査の研究倫理審査申請を78月に行い、研究倫理審査承認後より調査を開始する。令和2年度は、小児がんの子どもの親を対象とした調査を早期に終了する。文献検討の結果、看護師を対象とした量的研究結果、小児がんの子どもの親を対象とした調査結果をまとめる。まとめの結果から、小児がんの子どもの家族が抱える問題を定期的にアセスメントできるツールを考える。具体的には、アセスメントの時期を割り出し、各時期に応じたアセスメント項目をリストアップする予定である。

そこで、再度文献検討を見直したことで、平成31年度(令和元年度)予定していた量的研究で看護師からのデータは集まる、加えて小児がんの子どもの親を対象とした調査の必要性があると考えた。今年度は、当初予定していた看護師を対象とした量的研究を進めながら、小児がんの子どもの親を対象とした調査も進めることで、調査の遅れを取り戻したいと考えている。令和元年6月に看護師を対象とした量的研究の研究倫理審査申請を行い、研究倫理審査承認後(7月8月頃)アンケート調査を実施する。また文献検討の見直しから、小児がんの子どもの親の立場からの認識に関するデータ収集が必要であると考えた。よって、アンケート調査と並行して、小児がんの子どもの親を対象とした調査の研究倫理審査申請を78月に行い、研究倫理審査承認後より調査を開始する。令和2年度は、小児がんの子どもの親を対象とした調査を早期に終了する。文献検討の結果、看護師を対象とした量的研究結果、小児がんの子どもの親を対象とした調査結果をまとめる。まとめの結果から、小児がんの子どもの家族が抱える問題を定期的にアセスメントできるツールを考える。具体的には、アセスメントの時期を割り出し、各時期に応じたアセスメント項目をリストアップする予定である。看護師を対象としたアンケートによる量的研究を実施する予定である。令和元年6月に研究倫理審査申請をし、承認を得たのちに調査開始する。また、同時に小児がんの子どもの親を対象とした調査も開始する予定である。アンケートによる量的研究にかかる文房具(封筒、用紙)および封筒の印刷については、平成30年度に前倒し請求した金額を使用した。量的研究のアンケートなどの書類の印刷、郵送に加えて、小児がんの子どもの親を対象とした調査にかかる費用は当初予算の令和元年で賄う予定である。
銀河形成と進化の理論的研究に基づく観測的宇宙論の考察

クウェーサ-のスペクトルには、ライマンアルファの森と呼ばれる多数の吸収線が観測されており、これらは銀河間にあって小さなサイズの暗黒物質(ミニハロ-)によって束縛された中性水素雲による現象であると考えられてきた。そして、このような雲は銀河になり損ねたガスであるとするモデルで良く説明されてきた。ところが、最近の観測によれば、吸収線系の多くが系外銀河周辺のガスに直接関連していることが示唆されており、さらに、Keckによる高分散観測によって、吸収線系の半分以上に重元素が見つかっており、ミニハロ-起源以外の吸収線系を示唆する。そこで我々は、ミニハロ-ならびに銀河ハロ-に束縛された星間ガスの物理状態を考察し、これらの観測結果を自然に説明できる理論模型を提案した。特に、吸収線系のうち重元素を含む割合は、ミニハロ-か又は銀河ハロ-かを区別する質量スケールと密接に関係しており、この質量として光電離を考慮した銀河形成モデルで与えられる値を採用すれば、重元素を含む吸収線系の割合を再現できることを初めて示した。また、吸収線系における重元素量は、標準的な銀河形成論で与えられる銀河形成の時期と銀河系ハロ-星で報告されている年齢と重元素量との間の相関関係を用いて説明できることを示した。また、我々は、膨張宇宙の基本定数を決定する方法の有力な一つである、クウェーサ-の重力レンズ統計に関して検討を行った。これまでのレンズモデルに従えば、大きな値の宇宙項Aは否定されると考えられてきた。しかし、この結論は、レンズ現象を実質的に引き起こす早期型銀河の数分布及び質量分布の情報に強く依存している。我々は、早期型銀河に関する最新の観測情報を取り入れることによって新たなレンズ統計のモデルを構築し、HSTによるレンズ探査の観測結果を説明するためには、大きなAでかつ平坦な宇宙が示唆されることを明らかにした。
ダウン症候群原因遺伝子の同定とその発症機構のゲノム科学的研究

我々はヒト21番染色体上に位置する多くの疾患のうち、成長障害、特有な顔つき、先天性心臓病などの多彩な症状を示すダウン症候群の原因解明を目指して研究を行っている。ダウン症は21番染色体のトリソミーが原因で発症する先天性疾病であり、早期診断や治療法の確立が望まれている。我々は、既に21番染色体シークエンシングプロジェクト遂行過程において、約1.5Mbのダウン症必須領域のヒトゲノム塩基配列を世界に先駆けて決定し、本領域から4個の新規遺伝子を同定した。しかしながら、本領域に存在する遺伝子を全て同定したかどうかは明らかではなく、計算機による予測に限界があると考えられる。そこで我々は、本領域に存在する全遺伝子を同定するために、「ゲノム中の機能的に重要な領域は進化的に保存されている」という原理により他生物ゲノム(マウスなど)との比較構造解析をすることが有効な手段であると考えている。本年度においてマウス本領域をカバーしたマウスBAC/PACコンティグ(11クローンからなるコンティグをライブラリーよりスクリーニングした)を作製し、ショットガン法及びネスティドデレーション法を用いて現在までに、約1.3Mbの連続した高精度ゲノム配列を決定した。現在、当該領域のヒトーマウスゲノム配列の比較解析により、両種において高度に保存されている配列領域の抽出を行っている。さらにコンピューターを用いて遺伝子予測等の解析も進めている。
うつ病動物モデルを用いた脳内アンジオテンシン系の役割の解明と治療法の開発

新規医薬品開発には巨額の開発費及び期間を要するため、国が承認した既存の医薬品から新規作用を有する医薬品を見出すエコファーマという試みが提唱されている。高血圧を併発しているうつ病患者では、中枢移行性の高いAngiotensin (Ang)変換酵素(ACE)阻害薬CaptoprilやEnalaprilが抑うつ状態を改善することが報告されている。これらの報告を基に、本研究ではエコファーマという観点を加味し、Ang系を標的とし、臨床使用されているCaptoprilの抗うつ作用について検討を行った。すなわち、うつ病のモデル動物である嗅球摘出(OBX;Olfactory bulbectomy)マウスに対してCaptoprilを投与し行動薬理学的に検討した。うつ様行動または抗うつ効果のスクリーニングに用いられるテールサスペンション試験の結果では、術後3週目におけるOBXマウスはコントロールのマウスと比較し無動時間の有意な延長を示した。この無動時間の延長はうつ様行動を示しており、Captopril 10 mg/kgの単回や3日間投与ではなく7日間投与によりその無動時間は有意な減少を示した。すなわち、Captoprilにより抗うつ作用が認められた。次に、Captoprilの抗うつ作用の機序を探る目的で海馬歯状回における神経新生に対する影響を免疫組織化学的に検討した。その結果、OBXマウスの未熟神経新生細胞数は有意な減少を示し、Captoprilの反復投与により有意に抑制された。これらの結果より、Captoprilの抗うつ作用には海馬の神経新生促進が関与している可能性が示唆された。うつ病モデル動物であるOBXマウスにCaptoprilを慢性投与した際抗うつ作用が認められた為、当初の計画通りメカニズムを明らかにしている。Captoprilの抗うつ作用に海馬の神経新生促進が関与していることが示唆されたことからその機序を検討していく。高血圧ラットへのCaptoprilの投与は内因性AngIIを低下させる一方、Ang (1-7)を増加させるとの報告があるため、Captoprilの抗うつ作用の機序として、AngIIの生成抑制あるいはAngIIの代謝産物であるAng (1-7)の増加が関与している可能性を想定し行動薬理学的検討を行う。AngIIまたはAng (1-7)を正常マウスの脳室内へ投与(または海馬に微量注入)し、うつ様行動または抗うつ作用が認められるか行動薬理学的に検討する。その際、各種アンタゴニストを用いAngIIまたはAng (1-7)投与による行動変化の影響を観察する。おおむね計画通り予算を支出した。
ＧｎＲＨ遺伝子変異マウスを用いた雌性フェロモンの中枢性分泌制御機構の解明

GnRHの変異マウスであるhpgマウスの雌にエストロジェン処置し、GnRHアゴニスト(GnRHa)を脳内投与したところ、雄マウスに追尾される回数が増加した。鋤鼻骨切除雄マウスでは変化がなかった。このhpg雌マウスの尿をGC-MS分析したところ特異的なピークが存在した。以上より、GnRH刺激された雌マウスは雄の繁殖行動を鋤鼻気を介して誘発すること、それにはフェロモンが関与していることが示唆された。メタスチンは視床下部のいくつかの神経核に存在し、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)の合成や放出を調節する作用を持つことが知られている。しかしそれだけでなく、メタスチンおよびメタスチン受容体は下垂体や卵巣など様々な組織で発現しており、メタスチンのその他の作用に興味がもたれる。本研究では、GnRH産生能を欠く突然変異マウスであるhypogonadal(hpg)マウスを用いて、in vivoでのメタスチンのGnRHを介さない作用について検討した。hpgマウスまたは正常マウスに、GnRHアゴニストである酢酸フェリチレリン(GnRHa)、メタスチンアゴニストであるMetastin 45-54(Met10)、人工脳脊髄液(aCSF)のいずれかを側脳室に投与し、性行動に対するメタスチンの影響について調べた。卵巣を切除したhpgマウスまたは正常マウスに、エストロジェンまたはごま油を含んだシリコンチューブを1週間留置した後、正常雄マウスのケージに移して約5ルクスの低照明条件下にて行動観察を行った。エストロジェンチューブを留置した正常雌マウスでは雄マウスに追尾される時間が増加したが、hpg雌マウスではエストロジェン留置群とごま油留置群との間に違いはみられなかった。このエストロジェン留置hpg雌マウスにGnRHaまたはMet10を側脳室投与したところ、雄の追尾行動の時間はどちらも有意に増加した。以上の結果から、雄が雌を追尾する行動の発現には、メタスチンのGnRHを介さない作用が雌側にある可能性が初めて示された。発情した雌から分泌される雌性性フェロモンは、雄の繁殖行動を誘発するなど、動物の生殖に重要な役割を果たしている。発表者らはこれまでに、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)を産生しない突然変異マウスであるhypogonadal (hpg)マウスを用いた実験により、GnRH刺激を受けた雌マウスは雄マウスに追尾される回数が増えることを見出した。本研究では、この現象が性フェロモンを介した繁殖行動であるかを検討した。hpg雌マウスにエストロジェン含有シリコンチューブを1週間留置した後、GnRHアゴニストである酢酸フェリチレリン(GnRHa)または溶媒のみを側脳室に投与した。投与から30分後に正常雄マウスのケージに移し、行動を記録、解析した。GnRHa投与群は、雄マウスに追尾される回数、マウント回数、ロードシス商のいずれも、対照投与群に比べて高かった。一方、同様の処置を行ったhpg雌マウスを鋤鼻骨を切除した雄マウスのケージに移したときには、追尾行動の変化は認められなかった。次に、同様の処置を行ったhpg雌マウスから尿を採取し、GC-MS分析を行ったところ、GnRHa投与群の尿中には対照群では認められないピークが複数個存在した。このうちの1化合物を野生型の去勢雌マウスの外陰部に塗布し、正常雄マウスのケージに移して行動観察を行ったところ、化合物を塗布した雌マウスに対する雄マウスの追尾行動は、対照群に比べて僅かであるが有意に増加した。以上の結果から、GnRH刺激された雌マウスは雄の繁殖行動を誘発すること、この現象は鋤鼻器を介して伝達されることが明らかになった。さらに、雌マウスの尿中にGnRHによって放出が刺激される化合物が存在し、それが雄の追尾行動を増加させることが示唆された。(本年度日本繁殖生物学会にて発表)発情した雌から分泌される雌性性フェロモンは、雄の繁殖行動を誘発するなど、動物の生殖に重要な役割を果たしている。これまでに、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)を産生しない突然変異マウスであるhypogonadal (hpg)マウスを用いた実験により、GnRH刺激を受けた雌マウスは雄マウスに追尾される回数が増えることを見出した。前年度までに下記のような研究成果を得た。GnRHa投与群は、雄マウスに追尾される回数、マウント回数、ロードシス商のいずれも、対照投与群に比べて高かった次に、同様の処置を行ったhpg雌マウスから尿を採取し、GC-MS分析を行ったところ、GnRHa投与群の尿中には対照群では認められないピークが複数個存在した。これらのうちの1化合物を野生型の去勢雌マウスの外陰部に塗布し、正常雄マウスのケージに移して行動観察を行ったところ、化合物を塗布した雌マウスに対する雄マウスの追尾行動は、対照群に比べて僅かであるが有意に増加した。

以上の結果から、GnRH刺激された雌マウスは雄の繁殖行動を誘発すること、この現象は鋤鼻器を介して伝達されることが明らかになった。さらに、雌マウスの尿中にGnRHによって放出が刺激される化合物が存在し、それが雄の追尾行動を増加させることが示唆された。本年度は、これらの結果が再現よく得られる条件を策定するとともに、ロードーシス商に与える影響について十分な個体数をもっておこない、論文投稿のために必要な補助的な実験を行った。GnRHの変異マウスであるhpgマウスの雌にエストロジェン処置し、GnRHアゴニスト(GnRHa)を脳内投与したところ、雄マウスに追尾される回数が増加した。鋤鼻骨切除雄マウスでは変化がなかった。このhpg雌マウスの尿をGC-MS分析したところ特異的なピークが存在した。以上より、GnRH刺激された雌マウスは雄の繁殖行動を鋤鼻気を介して誘発すること、それにはフェロモンが関与していることが示唆された。予定通りの進行である。異動に伴うhpgマウスの搬入も行うことができた。獣医生理学本年度では、これまでの実験に用いた動物の上記部位から分泌物を採取し、GC-MSによる解析を行う。GC-MSは応募者の研究機関もしくは連携研究者の北里大学に設置されているQP2010(島津)を用いる。得られたピークのうち、GnRH刺激時に特異的に観察されるピークを選び、そのマススペクトルをWileyライブラリに照会して候補物質を同定する。これを購入もしくは合成し、実際に雄に嗅がせ、行動を確認する。さらに、GnRHアゴニストを脳室内投与した30分後の尿内に特異的に観察されるピークについて解析しする。雄が雌を追尾する行動の発現には、メタスチンのGnRHを介さない作用が雌側にある可能性を着実に示すことが出来たから。研究代表者の異動に伴い、まずはhpgマウスを繁殖する必要がある。基礎的なデータ集めからスタートする。研究代表者の異動に伴い、マウスの実験について遅れが生じたため。マウス実験に使用する。
有用微生物を用いた地盤環境修復技術

本研究では,有用微生物による地盤環境改善技術の適用性を検討した。様々な地盤環境問題が生じているが,できるだけ自然の材料を活用し,低コストでかつ環境負荷の低減を図ることにより,アジア地域へ広く適用することのできる持続可能な技術の開発を目指している。その中で,バイオレメディエーションによる汚染土および石炭灰の環境負荷低減技術の適用性を検討した。得られた結論は以下のとおりである。1)ホウ素,フッ素,ヒ素,セレンなどに耐性のある微生物を同定することができた。これらの微生物によって重金属類の濃度を低減させることができる。2)石炭灰については,乳酸菌・酵母・納豆菌などの身近な微生物を加えることにより,六価クロムの溶出量を低減させることができる。3)石炭灰の埋立地から採取したサンプルからホウ素に耐性のある微生物を分離・同定し,溶液中のホウ素の濃度を低下させることができた。4)堆肥に含まれる耐塩性試験により,1618%程度の塩分濃度でも増殖できる数種類の好塩菌が存在することが確認できた。また,好塩菌堆肥を塩害土壌に混合することにより塩類濃度を約1ヶ月で4割程度低減できることを示した。当初の目的である石炭灰や重金属汚染土の地盤環境改善のためのバイオレメディエーションの適用に関する効果を実験的に明らかにすることができた。さらに,東日本大震災で津波被害を受けた塩害土壌について好塩菌堆肥による塩害対策の効果を室内実験で示すことができた。好塩菌を用いた塩害対策については,津波被害を受けた農地だけでなく,アジア地域で問題となっている塩類集積土壌への適用も期待できる。多様な地域資源として無機性資源と有機性資源を有効活用し,新たな地盤環境改善技術を提案する。特に,高価な資材や特殊な装置を使用せずに低コストでかつ環境負荷の低減を図ることにより,アジア地域へ広く適用することのできる持続可能な技術の開発を行う。特に,有用微生物を用いたバイオレメディエーションの適用に関する基礎的な研究を行った。得られた成果は以下の通りである。1)六価クロムの溶出低減のための環境浄化微生物の活用環境浄化微生物として,乳酸菌,酵母,枯草菌および光合成細菌を取り上げる。これらの微生物の量と六価クロムの低減効果を明らかにした。また,二種類の石炭灰を用いて実験を行った結果,六価クロムの低減効果はpHが12程度の高アルカリ条件では効果が小さいが,pHを低下させて培養液を混合すると,微生物の量が増えて,六価クロムの低減効果が現われることが明らかとなった。2)効果的な環境浄化微生物の同定炭鉱の跡地から採取した土壌サンプルから,六価クロムなどの重金属に耐性のある微生物の同定を行った。3)石炭灰中に含まれる有害物質の低減効果石炭灰に含まれる有害物質に対して吸着効果の高い微生物の種類を調べた。特に,重金属以外のホウ素に対する除去効果のある微生物を分離・同定を行った。
領域分割法による計算力学の新解法の開発とその数学的検証

研究計画に基づき研究を実施し,次のような成果を得た.・計算力学の新解法開発高速計算手法の開発と応用。PVMを用いて,ガウスの消去法の並列計算プログラムの開発に成功した。無限精度数値シミュレーションの自由境界問題と逆問題への応用に成功した。大型計算の前処理法の解析数値積分法の解析・以下の非線形問題の数学的および数値解的解析に成功した.相分離系を記述する江口・沖松村方程式の1次元非自明定常解の存在を予測し証明した。流脈線の誤差解析をハウスドルフ距離を用いて行った。地球マントル対流の数値シミュレーション用有限要素コードを作成した。燃焼合成反応の数理モデルの数値シミュレーンヨンの解析.表面張力を考慮した2流体問題への領域分割法の適用妥当条件を得ることに成功した。超電導を記述するギンズブルクーランダウ方程式の解析・有限要素法,差分法を用いた各種流体問題の解析に成果をあげた.研究計画に基づき研究を実施し,次のような成果を得た.・計算力学の新解法開発高速計算手法の開発と応用。超電導を記述するギンズブルクーランダウ方程式の解析・有限要素法,差分法を用いた各種流体問題の解析に成果をあげた.本研究では領域分割法による計算力学の新解法で、特に数学的に検証された解法の開発を目指しているが,現在は新解法の開発とその数学的検証のための準備とアルゴリズムの試行中である。研究班全体として次のような研究計画を実行した。1.アルゴリズム開発とPVMによる試行のために高性能パソコンを早稲田大学と日本大学に導入した。3. DDM研究会を開き,開発中の新解法の検討を継続的に行なった。特に、日本大学の八海山セミナーハウスで領域分割法の研究集会を研究分担者を中心にして開き,それまでの成果検討・研究打合せをした。また京都大学数理解析研究所共同研究集会「計算力学の新解法と領域分割法」を中村正彰が研究代表者として開催し,開発中の新解法の検討をするとともに、国外の講師4人を含む16講演を元に,最新の成果の発表,検討・情報収集をした。4.非線形問題の応用解析・数値近似関係の資料収集を行った。本年度の研究計画に基づき研究を実施し,次のような成果を得た.1.今年度は二重指数関数型変換を中心として研究を行い,また振動型積分に対する自動計算サブルーチンの開発を行った.2.数値シミュレーション手法を検討することで,偏微分方程式系のアトラクターを任意の精度(任意の次数)で近似する手法の確立に成功した.また,このアトラクターのリャプノフ指数の数値計算にも成功した.3.偏微分方程式の超高精度数値シミュレーションを行い自由境界問題や逆問題に適用してその有効性を確認した.4.超高精度数値シミュレーションの並列計算による高速化をPVMを用いて実現した.具体的には,主要な計算部分である,ガウスの消去法の多倍長計算の並列計算に成功した.5.流速が一次有限要素と同程度の近似精度の計算スキームで行われるとき,流脈線の計算にはホイン法を用いるのが,精度と計算効率の観点から最適であることを示した.6.地球マントル対流の数値シミュレーションを行うために,有限要素コードを作成した.3次元計算を実行し,まず,流速,圧力,温度が理論値とおりの収束精度が得られることを確認した.本年度の研究計画に基づき研究を実施し,次のような成果を得た.・計算力学の新解法開発高速計算手法の開発と応用。無限精度数値シミュレーションの自由境界問題への応用に成功した。大型計算の前処理法の解析数値積分法の解析.・以下の非線形問題の数学的および数値解的解析に成功した.相分離系を記述する江口・沖松村方程式の1次元非自明定常解の存在を予測し証明した。燃焼合成反応の数理モデルの数値シミュレーションの解析.表面張力を考慮した2流体問題への領域分割法の適用妥当条件を得ることに成功した。超電導を記述するギンズブルクーランダウ方程式の解析.・有限要素法,差分法を用いた各種流体問題の解析に成果をあげた.
マッコウクジラの潜水生態に関する研究

三年間の研究機関の間に、和歌山県熊野灘沖で6頭、小笠原父島沖で7頭の計13頭に吸盤装着型データロガーを装着することに成功した。2000年にマッコウクジラを対象とする調査を開始して以来、総計18頭分のデータが得られた。これらのデータから、以下のような結果が得られた。小笠原ではマッコウクジラの潜水深度に明瞭な日周性が見られ、日没を境に潜水深度が800-1300mから400m程度へと急激に浅くなることが認められた。ロガーの水温データから、この海域には400m付近に亜熱帯モード水と深層水との境界の水温躍層があり、マッコウクジラは昼間はこの水温躍層以深に、夜間は躍層付近に潜っていることが明らかとなった。水塊の不連続が夜間、日周鉛直移動をする生物の分布の集中を引き起すために、マッコウクジラはこの深度に潜水するものと考えられる。一方、熊野灘では、明瞭な水温躍層はなく、生物の鉛直移動に起因する餌生物の分布集中が生じないために、日周性が見られないと考えられる。両海域では、餌生物を追尾(バースト)する方向やバーストの回数なども異なっており、異なる餌生物を捕獲していることが示唆された。また、マッコウクジラの潜降率と潜水深度に有意な相関が見られることから、彼らは潜水深度に応じて潜降する角度を変えていると考えられる。しかし、潜水開始から120秒までの潜降率は潜降深度と相関がほとんどみられず、むしろ前の潜水の浮上開始深度と相関があった。一方120-240秒の潜降率は、潜降深度と相関が見られた。このことから、マッコウクジラは、前の潜水で潜っていた深度に向けて潜降を開始するが、潜降途中から発し始める、エコロケーションクリックスの情報により、到達深度を調節していると考えられた。2003年6月、8月に紀伊半島熊野灘沖、10月に小笠原父島沖で、吸盤吸着型データロガーのマッコウクジラへの装着を試みた。熊野灘では、残念ながら、当該時期のマッコウクジラの回遊数が少なく、装着に至ることができなかった。小笠原父島沖では、2頭のクジラにタグの装着を成功させることができた。装着翌日の海況の悪化とクジラが予想外に長距離移動したため、タグ1個の回収ができなかった。もう一方のタグは装着翌日に回収され、約14時間の潜水データを得た。基本的なプロファイルを解析したところ、日中は1000m程度の潜水を連続して行っているが、日没後潜水深度が800mほどへと急激に浅くなり、深夜に長時間の休息浮上時間が見られた。これらの特徴は、熊野灘での装着個体では見られないが、小笠原ではどの個体でも見られている。マッコウクジラの餌生物の密度や分布は年によって大きく変動し、それに伴いマッコウクジラは採餌行動パターンを変えていると考えられているが、上記の特徴は、採餌条件に関わらず小笠原の個体群に共通して見られる採餌行動の特徴と考えられる。特に夜間に浮上時間があることは、世界中のどの海域でも報告されておらず、この時間に社会行動が含まれることを考えると、この個体群がかなり特殊な行動パターンを持つ可能性が示唆される。今後、引き続きデータを収集して、このような地域による採餌潜水行動の差異が、何に基づいているのかを検討して行くことが必要である。また、ロガー装着個体を追尾しつつ、ハイドロフォンによりそのクリックの発声を録音した。このデータは、現在潜水プロファイルとつきあわせて解析中である。

採餌行動に関連した発声パターンについて、重要な知見が得られるものと期待される。昨年度の結果に基づき、吸盤吸着型データロガータグの改良を行うとともに、2004年5月から7月にかけて紀伊半島熊野灘沖、10月に小笠原父島沖で、吸盤吸着型データロガータグのマッコウクジラへの装着を試みた。熊野灘では3頭にタグの装着を成功させ、最長30時間の潜水行動データを得ることができた。小笠原父島沖では、3頭のクジラにタグの装着を成功させることができたが、タグの技術的な問題点から加速度計を含む2個のデータロガーの回収ができなかった。来年度にむけてさらに改良の必要が示された。両海域での基本的なプロファイルを解析したところ、熊野灘では、500-600m付近への比較的浅い潜水を繰り返しており、2000年に記録されたような1000mを超える潜水は行っていなかった。一方小笠原では、これまでのデータと同様に、日没後に潜水深度が浅くなる明瞭な日周性が見られた。ロガーの水温データを解析したところ、小笠原には400-500mに水温躍層が見られ、夜間マッコウクジラは躍層直下に集中して潜っていることが明らかとなった。おそらく小笠原ではマッコウクジラの餌生物が日周鉛直移動を行い、それが水温躍層に妨げられることによって、餌生物が夜間躍層直下に高密度分布するために、マッコウクジラはその深度に潜水しているものと考えられた。逆に熊野灘では、マッコウクジラの潜水深度に日周性が見られないことから、日周鉛直移動を行わない餌生物を捕食していることが推測された。またこの海域で年により潜水深度が大きく異なることは、黒潮流域と言う年間変動の大きな海洋環境に起因しているものと考えられた。昨年度までの研究で使用してきた深度・速度・温度測定データロガー(速度ロガー)に加え、マッコウクジラの深海での採餌行動をより詳細に調査するために、これらのパラメータの他に二軸加速度が測定可能なデータロガー(加速度ロガー)をクジラに装着することを試みた。このために新たな吸盤吸着型タグを設計作製した。2005年6月に紀伊半島熊野灘沖、9月に小笠原父島沖で、タグのマッコウクジラへの装着を行った。熊野灘では3頭に速度ロガーの装着を、小笠原父島沖では、3頭に速度ロガー、3頭に加速度ロガーの装着を成功させた。いずれの個体においても潜水の底部で速度データが急激に上昇するバーストが見られ、これらは採餌のイベントを表していると考えられた。一潜水あたりのバーストの回数は、熊野灘(平均10回)の方が小笠原海域(平均1回)よりも多く、持続時間が短い傾向があった。さらに小笠原での加速度データでは、バーストとともに背腹方向の加速度の急激な変化が見られ、採餌時に体を大きく動かしていることが判明した。採餌イベントを示すと考えられる加速度の急激な変化は、一潜水あたり5、6回見られ、速度のバーストを伴わないこともあった。このことから小笠原海域では、マッコウクジラはバーストを行わずに捕獲できる餌生物も捕食していると考えられる。一方熊野灘では、加速度データはまだ得られていないが、バーストの回数が小笠原よりもずっと多いことから、基本的にバーストしなければ捕らえられない餌生物が多くを占めているものと考えられる。昨年度までに明らかとなった、熊野灘と小笠原沖での潜水深度の日周性の顕著な差異とあわせ、マッコウクジラは、両海域で異なる餌生物に対して、異なる採餌行動を採っていることが明らかとなった。
指向性可変プラズモニック八木・宇田アンテナ

NTT物性科学基礎研究所において、パタン化したSAM膜を用いて空間的にキャリア濃度を変調したグラフェン膜を作製した。高キャリア濃度および低キャリア濃度それぞれの部分に閉じ込められたプラズモンはテラヘルツ分光により異なる周波数に観測された。またこれらのプラズモンの共鳴周波数のゲート電圧による変調も観測することができた。これらの結果はキャリア濃度の空間的変調によりプラズモンを閉じ込めることができることを示している。また兵庫県立大学において、グラフェンの基板として注目される六方晶窒化ホウ素の超高真空中合成とその真空一貫分析を行った。単原子層六方晶窒化ホウ素は我々が開発してきた固相反応のみを利用する拡散・析出法によりNi箔上に行った。Ni上の単原子層六方晶窒化ホウ素のX線吸収分光はこれまでも幾つか報告されており、いずれも六方晶窒化ホウ素がNiに化学吸着しているという結果が得られている。しかしながら、今回我々が作製した六方晶窒化ホウ素はX線吸収分光の結果からNiに物理吸着していることが明らかとなった。またこの違いは基板のNiの面方位の違いによるものである。即ち、六方晶窒化ホウ素と格子整合するNi(111)面上では六方晶窒化ホウ素のパイ電子はNi3d電子と結合し化学吸着するが、それ以外の面では物理吸着することがわかった。なお、X線発光分光による分析でも同様な結果が得られたが、単原子層六方晶窒化ホウ素のX線発光分光の放出角依存性の観測はこれが世界で初めてである。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。グラフェンマイクロパタンのテラヘルツ領域のプラズモン共鳴はもっぱら透過スペクトルの測定が行われていたが、我々は透過に加えて反射スペクトルの測定に初めて成功した。これによって吸収スペクトルも実験的に求めることが可能になった。本研究の目的はグラフェンによる指向性アンテナの実現であるが、相反性により透過スペクトルに指向性(光学的異方性)は現れない。指向性の実験的観測のためには反射・吸収スペクトルの測定が不可欠であり、本成果は大きな一歩であるといえる。これらの結果を論文にまとめ発表した。またメタマテリアルの重要な構成要素である分割リング共振器をグラフェンを用いて作製することに挑戦した。我々はグラフェンでリングを作製するのではなく、グラフェンの穴でリングを作製する相補的構造を採用し、またイオンゲルをゲート電極として用いることによって、グラフェン分割リング共振器の共振周波数や振動子強度をゲート電圧で可変することにも成功した。これらの結果は共振周波数や光学特性が可変のアンテナやメタマテリアルをグラフェンを用いて作製できる可能性を示している。本結果を国内・国際会議で報告するとともに論文にまとめ投稿した。更に本科研費でNTT物性科学基礎研究所に新たに時間分解型テラヘルツ分光システムとクライオスタットを導入し、FTIRを使用していたこれまでよりも長波長のスペクトルの測定と低温測定を可能にした。測定できる周波数の制約からこれまではグラフェンパタンを電子線リソグラフィーで作製する必要があったが、今後は光リソグラフィーで作製したパタンの光学測定が可能になることから研究の飛躍的進展が期待される。また本分光システムはマッピング計測も可能であるため大面積グラフェン試料の均一性評価にも威力を発揮すると考えられる。科研費を用いて初年度に速やかに新たなテラヘルツ分光システムとクライオスタットを導入しそれらの立ち上げまで行うことができた。これまでは数テラヘルツ以上の周波数しか測定できなかったが今後は全テラヘルツ領域の測定が可能となる。測定レンジに合わせるため電子線リソグラフィーで長時間(2週間)かけて露光を行い一つのデバイスを作製していたが、今後は通常の光リソグラフィーを用いてデバイスを量産することが可能となることから研究の飛躍的な加速が期待される。更に低温測定によりこれまでより飛躍的にグラフェンのキャリア寿命を延ばすことができるためデバイスの高性能化も期待できる。またグラフェンの穴を利用する相補的構造が機能することが実験的に明らかとなった。これによりグラフェンは電気的に連続に繋がった構造となるため、数百万個のパタンの共鳴周波数を同時にゲート電圧で制御することが可能となったことも大きな成果であるといえる。また現在用いているSiC上グラフェンを更に大面積化するにはCVDグラフェンを用いる必要がある。またCVDグラフェンの基板として六方晶窒化ホウ素(hーBN)が有望視されている。我々は拡散・析出法という独自の簡便なhーBN成長法を提案してきたが、今年度はhーBN形成前にボロンの極薄膜が形成され、これが窒化されることでhーBNが生成することを明らかにした。今後とも成長機構の詳細の解明とともにこれをフィードバックしてhーBNの更なる高品質化を進めていく。NTT物性科学基礎研究所においては、基板上に転写した高品質CVDグラフェンをパタン化しアンテナを作製した。このアンテナは基板をゲート電極として用いることにより、共鳴周波数などの特性が可変である。SiC上グラフェンに代わり転写CVDグラフェンを用いることにより、よりフレキシブルに様々なデバイス構造を作製できると考えられる。また、低温におけるグラフェンアンテナのテラヘルツ吸収特性の測定を開始した。グラフェンパタンのテラヘルツ特性の温度依存性はこれまでほとんど報告されておらず、これ自体が興味深い研究対象であると考えられる。

異動によりNTT物性科学基礎研究所から兵庫県立大学高度産業科学技術研究所に所属が変わった研究代表者は、放射光施設ニュースバルを利用したグラフェンデバイスの評価や高度化の研究を開始した。今年度はグラフェンデバイスの基板として有用な六方晶窒化ホウ素を独自の拡散・析出法を用いて超高真空中で作製することに成功した。これにより、拡散・析出法による六方晶窒化ホウ素の形成過程を真空一貫で放射光X線吸収分光やX線光電子分光により分析することを可能にした。その結果、拡散・析出法によりNi基板上に形成した単原子層六方晶窒化ホウ素は他の手法で形成した場合とは異なり、六方晶窒化ホウ素とNi基板の間に化学結合がない擬似的フリースタンディング状態になっていることが明らかとなった。単原子層六方晶窒化ホウ素の放射光分析もこれまであまり研究例が多くないため、この点からも掘り下げて研究を進める。NTT物性科学基礎研究所では、SiC上グラフェンに加え、転写したCVDグラフェンパタンからも特性可変のテラヘルツ特性が得られるようになっており、デバイス作製プロセスが飛躍的に柔軟となった。またテラヘルツ特性の低温測定も可能になっている。一方で、これまで用いていたSiCグラフェンから転写CVDグラフェンに移行する際に必要な技術的ノウハウの蓄積に一定の時間を費やすこととなった。また、グラフェンパタンの多段化が未だ課題として残っている。研究代表者が今年度NTT物性科学基礎研究所から異動した兵庫県立大学では、六方晶窒化ホウ素成長の放射光を用いた真空一貫測定が立ち上がったところである。拡散・析出法によりNi上に形成した六方晶窒化ホウ素が他の手法とは全く異なり擬似的フリースタンディング状態になっているなど新たな知見が得られている。今後この六方晶窒化ホウ素とグラフェンのハイブリッド化を行える段階である。NTT物性科学基礎研究所において、パタン化したSAM膜を用いて空間的にキャリア濃度を変調したグラフェン膜を作製した。高キャリア濃度および低キャリア濃度それぞれの部分に閉じ込められたプラズモンはテラヘルツ分光により異なる周波数に観測された。またこれらのプラズモンの共鳴周波数のゲート電圧による変調も観測することができた。これらの結果はキャリア濃度の空間的変調によりプラズモンを閉じ込めることができることを示している。また兵庫県立大学において、グラフェンの基板として注目される六方晶窒化ホウ素の超高真空中合成とその真空一貫分析を行った。単原子層六方晶窒化ホウ素は我々が開発してきた固相反応のみを利用する拡散・析出法によりNi箔上に行った。Ni上の単原子層六方晶窒化ホウ素のX線吸収分光はこれまでも幾つか報告されており、いずれも六方晶窒化ホウ素がNiに化学吸着しているという結果が得られている。しかしながら、今回我々が作製した六方晶窒化ホウ素はX線吸収分光の結果からNiに物理吸着していることが明らかとなった。またこの違いは基板のNiの面方位の違いによるものである。即ち、六方晶窒化ホウ素と格子整合するNi(111)面上では六方晶窒化ホウ素のパイ電子はNi3d電子と結合し化学吸着するが、それ以外の面では物理吸着することがわかった。
自殺未遂経験のあるうつ病外来患者に熟練外来精神科看護師が行う看護行為の理論化

精神科外来看護師は、患者の自殺を防止するために、患者と家族の症状評価の不一致等の情報を精神科医師に伝え、必要時には外来に患者が休める空間をつくっていた。また、看護師は、患者の言葉を患者の気持ちが前向きになる言葉に言い換える等、患者に言語表現を教え、患者の心地よい時間が増えるように働きかけることで、患者の言語表現を促進し、ネガティブな思考の進行を防止し患者の自殺を防止していた。さらに、家族との協力関係を構築するとともに患者と家族との関係性を促進していた。本研究は、熟練外来精神科看護師が行っている自殺リスクのあるうつ病外来患者への看護行為を帰納的に明らかにすることを目的として、一定要件の精神科外来看護師8名へ半構造化インタビューを行い逐語録を作成しこれをデータとして、Grounded Theory (strauss et al.,2007)の継続的比較分析を用いて分析した。対象者は30代50代、全員が女性だった。line-by-line analysisによりpropertiesとdimensionsを抽出してこれを用いてデータを概念ごとに分類し、類似している概念をグループにしてカテゴリ名をつけ、paradigmと条件/帰結matrixを用いてカテゴリ間の関連について検討し、分析に並行してtheoretical samplingによるデータ収集を行った。さらに中核カテゴリを抽出しストーリーラインを記述した。結果として、看護師は、他患者が通常とりうる言動と患者との差異、患者自身の縦断的変化、家族と患者の認識の差異、に注目していた。特に、患者の疾病受容の程度が低い時や通常とは異なる患者の言動の変化があった時、患者の自殺のきっかけとなった出来事に患者が直面化した時には、自殺の危険が高いと考え、患者の言動の不一致や変化の詳細な観察をし、患者が応答可能であれば、不一致や変化の事実を患者へ伝え反応を観察し、応答不可能であれば、他職種間の橋渡しをした上で、他職種とともに入院の調整を行っていた。看護師は、患者との関わりはじめは、患者への関心を示しつづけ、患者の発語と表情変化の増加に伴い日常生活の余暇の使い方をさぐっていた。患者とは、ネガティブな発言をポジティブに言い換える、患者の健康的な言葉を選択してかえす、感情をゆらさないように関わっていた。自殺未遂経験のあるうつ病精神科外来患者は、自殺未遂者の再度の自殺を防止するために最優先で取り組むべき対象であるが、これらの患者への看護が明らかになっていない。本研究は、精神科看護師が行っている自殺未遂経験のあるうつ病入院患者への看護行為をGrounded Theory (strauss et al.,2007)の継続的比較分析を用いて帰納的に明らかにすることを目的とした。平成23年度は、設立母体、施設等の特徴の異なる4県6施設に所属する対象者6名へインタビューを行い逐語録を作成しこれらをデータとして分析した。この結果、56のカテゴリ、すなわち看護行為が抽出された。具体的には、「患者の馴染みになる」「患者の変化の意味をさぐる」「家族と患者の認識の差異をとらえる」「余暇の使い方をさぐる」「ネガティブな発言をポジティブに言いかえる」「感情をゆらさない」「明確な自殺のリスクの前に入院を検討する」「他職種間の橋渡しをする」等である。また、抽出された特性は[所属施設の訪問看護機関の併設][対象者の訪問看護の経験][うつ病認定看護師]次元は[患者との関わりの期間][対象者の病棟看護経験年数][外来医師の看護師への信頼度][施設と地域との普段の連携の程度]等があった。平成24年度は、平成23年度のデータを元に、Grounded Theory (strauss et al.,2007)の方法論に基づき、理論的サンプリングによるデータ収集を行い、概念と概念間の関連について分析し構造化し、最終的に、自殺未遂経験のあるうつ病外来患者に特異的な看護行為を理論化する。設立母体、施設等の特徴の異なる4県6施設に所属する対象者6名へインタビューを行い逐語録を作成しこれをデータとし、概念化までの分析を行った。知人等の協力を得て、該当となる施設の情報を得られたこと、また、該当施設の看護管理者への紹介をしてもらえたこと、等があり、当初はリクルートの困難が予想されたが、予想以上の対象者数が得られた。24年度のリクルートもすでに2施設の内諾を得ており該当施設内の倫理審査承認手続きの途中である。概ね順調に進展している。平成23年度のデータから概念化した結果と同データから抽出された次元と特性とから継続的比較分析をすすめ、可能な限り理論的サンプリングを行い、課題内容の理論化を目指す。概ね当初の計画通り進行している。本年度は主にインタビューを行う調査研究旅費と国内外での学会発表や情報収集による妥当性の検証等を予定しておりこれらは当初の計画通りである。
選択関数に基づいた不変部分空間問題の位相解析的・幾何的な構造の研究

平成30年度も昨年度に引き続いて、ある選択関数に基づきつつ単調減少する半閉部分空間の区間列を構成するための考察を行った。以下、実績報告を述べる。無限性に関連した議論の複雑さを軽減するために、諸条件を満たす仮定のもとで選択関数を考察してきたが、P.A.FillmoreとJ.P.Williamsの1971年のある結果を用いることで、そのうちの1つの条件を満たす選択関数は存在しないことが示された。半閉部分空間のp冪(0 < p < 1)という概念を導入し考察を行った。このことより閉部分空間とは、半閉部分空間のうち1/2冪で変化しないものと特徴付けされる。また、p冪は、昨年度導入したUhlmannの補間的作用素平均を用いた2つの半閉部分空間を結ぶpathを用いて表現できることがわかった。すなわち、Uhlmannの補間的作用素平均として補間的作用素p-幾何平均を用いれば、半閉部分空間と全空間のpathが半閉部分空間のp冪に一致する。このことから、有界作用素で不変な半閉部分空間に対し、そのp冪も不変となることがpathの性質により証明することができた。2つの半閉部分空間を結ぶpathに対し、そのpath上から2つの半閉部分空間を任意に選んで結んだpathは最初のpathの部分pathになるか、という問題については特定のケースでは肯定的解が得られたが、一般には完全な解答は得られなかった。本研究課題の概要は、未解決問題であるヒルベルト空間上の不変部分空間問題を、いくつかの条件を満たすようなある種の選択関数に基づいて解決の進展をはかることである。平成28年度の研究実施計画は、ある完備距離空間において「直径が零に収束するような単調減少する区間列の存在性の検討および(存在する場合は)それらの具体的な構成方法の考察」である。当該年度の研究実施の概要は以下の通りである。区間列の存在性の有無を検討するためには、直接具体的な区間列の構成を与えることが最適と考えて、この方向性に沿って研究を実施した。つまり、半閉部分空間からなる区間をそれに順序同型な縮小正値作用素からなる区間と同一視することにより、作用素区間縮小法という位相解析的な手法を適用できる枠組を整え、区間列の構成を選択関数に基づきながら考察を行った。また、以前から多様体上の測地線が区間列を構成していく際に重要な役割を担うと予想しているが、現時点ではこのような予想に関連する成果はまだ得られていない。測地線を実現する候補としては作用素p-冪幾何平均が考えられるため、これと区間列構成との関連を調べることが今後の研究を推進していくためには重要な課題であると考えている。以上のような、幾何的視点からの問題意識を今後具現化していくためには、微分幾何学の十分な知見も必要であることから、現在、それらの習得に時間を費やしているところである。当該年度は、特に幾何的視点からの問題意識をもって考察してきた。しかし、専門分野外である微分幾何学の知見不足からか、問題の具現化や設定などに関して思うように遂行できなかった。現在、知見を補うため幾何学関連分野の習得に時間を費やしているところであり、「(区間列の)具体的な構成方法の考察」という当該年度の研究実施状況としては、やや遅れていると判断せざるを得ない。昨年度の進捗状況はやや遅れていたこともあり、平成29年度研究実施状況は、昨年度の研究テーマを継続する形で研究を行った。区間縮小法の適用を目指している本研究において、半閉部分空間からなる区間の区間列がテーマの中心であり、ある完備距離空間において「直径が零に収束するような単調減少する区間列の存在性の検討および(存在する場合は)それらの具体的な構成方法の考察」が実施計画である。半閉部分空間は必ず正値有界作用素の値域として表現されるため、正値有界作用素の特性を活かした区間列へのアプローチが重要であるという認識に立ち、CPR幾何に現れるような可逆な正値有界作用素による測地線を注視しつつ区間列の構成を考察した。現時点では、満足するような区間列の構成には至っていないが、対称な作用素平均に関するUhlmannの作用素補間手法を取り入れることを検討した。これは、与えられた対称作用素平均を中点とし、それを区間[0,1]へパラメタライズされた補間作用素平均族のうちいくつかの要請条件を満たすもののことである。この作用素補間手法を用いて2つの半閉部分空間どうしを繋ぐpathを定義・導入し、それらの性質の考察を行った。特に、このpathは両端に位置する半閉部分空間の正値有界作用素の値域表現の仕方に依存せず決まることが示された他、両端が、ある有界作用素について不変な半閉部分空間ならば、path上にあるすべての半閉部分空間もその作用素で不変となることが示された。このpathがある閉部分空間を通過していれば,それが探し求めている不変な閉部分空間のこととなるわけであるが、それを求めるためにも区間縮小法の適用を目指しているところである。昨年度の実施状況がやや遅れていたこともあり、それに伴って当該年度の進捗状況もやや遅れていると判断せざるを得ない。ただ、新たな視点とそれについての諸性質を得ることができたので、一定の成果は得られたと考えている。

無限性に関連した議論の複雑さを軽減するために、諸条件を満たす仮定のもとで選択関数を考察してきたが、P.A.FillmoreとJ.P.Williamsの1971年のある結果を用いることで、そのうちの1つの条件を満たす選択関数は存在しないことが示された。半閉部分空間のp冪(0 < p < 1)という概念を導入し考察を行った。このことより閉部分空間とは、半閉部分空間のうち1/2冪で変化しないものと特徴付けされる。また、p冪は、昨年度導入したUhlmannの補間的作用素平均を用いた2つの半閉部分空間を結ぶpathを用いて表現できることがわかった。すなわち、Uhlmannの補間的作用素平均として補間的作用素p-幾何平均を用いれば、半閉部分空間と全空間のpathが半閉部分空間のp冪に一致する。このことから、有界作用素で不変な半閉部分空間に対し、そのp冪も不変となることがpathの性質により証明することができた。2つの半閉部分空間を結ぶpathに対し、そのpath上から2つの半閉部分空間を任意に選んで結んだpathは最初のpathの部分pathになるか、という問題については特定のケースでは肯定的解が得られたが、一般には完全な解答は得られなかった。微分幾何学の知見に基づきながら、幾何的視点からの問題意識を数学的に設定・提起していく。さらに、測地線が区間列の構成に果たす役割を注意深く見極めながら研究を推進していく予定である。平成29年度に引き続いて、半閉部分空間どうしを繋ぐpathを用いて区間列の構成を考察していくわけだが、複数ある対称作用素平均のうち、中点を作用素幾何平均にした場合、補間された作用素平均族から得られる半閉部分空間のpathが測地線のような疑似的な機能を果たすのか、その機能を調査考察し、どう抽出利用していくかが今後の研究推進方策である。研究発表を行うために参加を予定していた研究集会が、自大学で開催されることになり、想定していた出張旅費を使用する必要がなくなったため。都合により、予定していた出張に行くことができなくなり出張旅費を使用しなかったため。次年度の使用計画としては、H30年度分の助成金と合わせて使用する予定である。主に、物品や旅費に使用するのはこれまでと同様である。次年度の使用計画としては、当該助成金と合わせて使用する予定である。