hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低認識精度発声に対する音声認識に関する研究

本研究の研究の目的は以下の2点である.◆低認識精度発声の原因解明◆低認識精度発声の認識精度向上この目的を実現するために、次のことを実施した。原因解明のため、現在定期的に収録を行っている特定話者長期間音声データベースを用い、様々な要因との相関分析を行った。この結果より、特定話者の場合、発話速度は音声認識精度への相関が低いことがわかった。これは、発話速度は置換誤りと相関が低いが、挿入誤りとは高い負の相関を持ち、脱落誤りとは高い正の相関を持つため、挿入誤りと脱落誤りが相殺し、発話速度と音声認識精度の相関が低いことがわかった。また、音声認識精度と母音の各正解率との相関をしらべ、母音/a/、/u/は音声認識精度との相関が高いことがわかった。低認識精度発声の認識精度向上のため、原因解明のために使用したデータと同様のデータを使用して、認識精度向上のため、各発声日、発声時間帯に音響モデルを適応することを試みた。これは、認識率改善のためには、一日内の音声変動が有効化、同じ時間帯の音声が有効化を検討した。この検討の結果、音声認識精度改善のためには同一内に発声された音声を用い、音響モデルを適応することが有効であることがわかった。本年度は「低認識精度発声」に関する研究の前段階として、分散型音声認識における音声認識精度の変化とその問題点に関して調査研究を進めた。また、それと並行し低認識精度発声には話者適応手法が有効であると考えられるので話者適応に関する研究も行った。本年度の知見では、分散型音声認識においては伝送のためにベクトル量子化を行い特徴パラメータを圧縮する。音響モデル学習時にはこの量子化された特徴パラメータが悪影響を及ぼし、混合正規分布の分散値の学習が困難になることがわかり、音声認識精度を低下させる。このため、音響モデル学習の際には量子化されていない特徴パラメータを用いることにより、量子化による音声認識精度低下を抑制できることがわかった。また、低認識精度発声の原因のひとつになると想像される入力デバイスの周波数特性の差異による音声認識精度低下に関して研究を行った。特に分散型音声認識は先の問題と同様に量子化が認識精度低下の要因となることがわかった。周波数特性に差異が生じた場合、規定されているベクトル量子化コードブックと特徴パラメータ間に歪みが生じ、適切に量子化できないことがわかった。そこで、量子化コードブックの平均に1発声の平均特徴パラメータを近づけるように正規化を行うことにより、周波数特性の差異による認識精度低下が抑制することが可能であることがわかった。さらに、この手法を実時間で実行できるように改良を加えた。来年度は本年度の研究成果を基に低認識精度発声に関し、原因追求および認識精度改善を行う予定である。また、それと並行し低認識精度発声を確認するため話者認識手法の検討も行った。また、音声収集を行ってきた特定話者の大規模音声データをデータベースとして使用できるように加工を施し、最終年度に向けた予備実験を行った。本年殿知見では、分散型音声認識における入力系の周波数特性の差異は音声認識精度に影響を与え、低認識精度発声を生み出す原因の一つとなることがわかった。そこで、本年度では実用化も見据えた分散型音声認識のための入力形の周波数特性正規化手法を提案し、その有効性を実験により検証した。また、話者認識においても話者認識が困難な発声があることがわかり、音声の変動を明確に捉える必要がさらにあることがわかった。また、特定話者の大規模データベースを用いた特定話者の音素認識実験を行った。その実験結果より、音響モデル学習データと評価データ間に発声時期の差が生じた場合には音声認識精度が低下する傾向があることがわかった。しかし、それがまだどのような音響的特徴のゆらぎによって引き起こされているかは解明ができていないため、その点は来年度に向けての課題である。また、身体的特徴で風邪をひいている時には音声特徴量が極端に変動し大きく認識精度を低下させることがわかった。本年度の知見を受け、来年度はさらなる詳細な分析を行い、低認識精度発声の解明や認識精度向上のための新しい手法の考案を行っていく予定である。

これは、認識率改善のためには、一日内の音声変動が有効化、同じ時間帯の音声が有効化を検討した。この検討の結果、音声認識精度改善のためには同一内に発声された音声を用い、音響モデルを適応することが有効であることがわかった。
バスク語諸方言の文法記述（「親世代」と「子世代」のことばの違いをめぐって）

2014年度から2017年度にかけて,バスク語アスペイティア方言,同セストア方言,同サラウツ方言の親世代と子世代の母語話者の協力のもと,文法と音韻についてデータを収集,分析を行ってきた.具体的には,(1)名詞・形容詞の格語尾の形態、(2)後置詞句の形態、(3)動詞述語の形態・統語・用法(500ほどの動詞の形態とそこに関わる項、共起する助動詞の形態と振舞い、非人称表現・再帰表現・相互表現における個々の動詞の振舞い)について調査を行った.音韻に関しては,分節音素のほか,おもに名詞(辞書形とすべての格の形),複合名詞(絶対格および辞書形),後置詞のアクセントについて調査した.2018年度は,同上のバスク語の各方言について,補完すべきデータおよびテキストの収集を,8月30日から9月27日にスペイン領バスク自治州ギプスコア県にて実施した現地調査で行った.また,たまたま機会に恵まれ,バスク自治州ギプスコア県の自治体であるアスペイティアとアスコイティアの公立高校2校で,生徒(日本の高二,高三に相当)のバスク語使用状況に関するアンケート調査を実施した.2018年度の成果の一部は,次の形にまとめた:・口頭発表:『最新のフィールドワークからバスク語の普及:その「量」と「質」』(2018年度ユーラシア言語研究コンソーシアム年次総会「ユーラシア言語研究最新の報告」2019年3月27日,京都大学羽田記念館)・論文:「バスク語(アスペイティア方言,サラウツ方言)の名詞のアクセントについて」in『現代スペインの諸言語の音声・音韻的現象に関する対比的研究平成28年度30年度科学研究費補助金(基盤研究C)研究成果報告書』(課題番号16K026535,代表者:福嶌教隆,2019年3月31日)当初予定していたバスク語スマイア方言および同エレシル方言については,データの収集が未だ不十分な状態である.当初予定していた5つの方言の文法と音韻の調査を,二つの世代にわたり5年間で行う予定だったが,ひとつの方言に予想以上の時間がかかった.調査協力者探しに手間取ることがあったり,また調査協力者とのアポイントに変更が生じたり,途中で調査項目を追加したことがその原因であると考える.今後は,まだじゅうぶんに収集できていないバスク語スマイア方言およびエレシル方言の文法・音韻に関するデータ,テキストを,二つの世代の母語話者から収集し分析することが第一の目標となる.その上で,これまで集積してきた他の諸方言のデータとの比較を行い,地域変種および世代間変種という二つの面から,この地域のバスク語の現状を総合的に記述する.平成26年度は,バスク語アスペイティア方言とセストア方言の若い世代をコンサルタントとして現地調査を行った.セストア方言については,前年度に,26才男子の母語話者をコンサルタントとし,動詞・助動詞の活用形を網羅的な調査を開始しており,今回はその続きを行った.バスク語では,親称で扱える聞き手と,親称で扱えない聞き手に対するコードにおいて動詞・助動詞の活用形が変わるが,そのどちらも調査した.アスペイティア方言については,従来の伝統的な文法記述においては当然のように「格語尾」とされているもののなかに,後置詞的な振る舞いをするものが見られることから,その区別の解明を目標とした.この方言についてはアクセントのシステムの全貌はまだ解明されていないが,この方言で後置詞なのか格語尾なのか明確でないものについて,アクセントの面から説明がつくのではなか,という予想の元に,25才男子の母語話者をコンサルタントとし,アクセントの面から調査を行った.結論としては,アクセントの面からのみ,格語尾か後置詞かを区別するのは困難なようである,と言えそうであることがわかった.結果については,2014年度ユーラシア言語研究コンソーシアム年次総会「ユーラシア言語研究最新の報告」(日時:2015年3月27日(金),場所:京都大学文学研究科附属ユーラシア文化研究センター(羽田記念館) )において,「バスク語の後置詞と格語尾についての予備的考察」という表題のもとに発表を行った.バスク語アスペイティア方言の子世代(20歳代前半),およびサラウツ方言の親世代(40歳代後半)と子世代をコンサルタントとして現地調査を行った.サラウツ方言の親世代については,動詞・助動詞の活用形,「AのBはCである」ことを表す〈能格ー絶対格1ー絶対格2ー能格と絶対格に呼応する助動詞〉という構造に関する調査を行った.サラウツ方言の子世代については,名詞の絶対格不定数形・単数形・複数形について,その現れる様々な環境によってどのようにアクセントが変わるかを調べた.および,「AのBはCである」ことを表す〈能格ー絶対格1ー絶対格2ー能格と絶対格に呼応する助動詞〉の構造に関する調査を行った.アスペイティア方言については,動詞・助動詞の活用(親称で扱える相手に対するコード,新称で扱わない相手に対するコードの両方)とそのアクセントを調査した.また,平成26年度に引き続き,後置詞のアクセントの調査を進めた.従来格語尾とされてきたもののなかで後置詞として再分析できるものを,従来どおり格語尾として扱うか,新たに後置詞として認めるかを,アクセントの面から考察することが目的であったが,その結果,平成26年度には得られなかった一定の結論が得られたので2016年6月の日本言語学会で発表する予定である.

また,「AのBはCである」ことを表す〈能格ー絶対格1ー絶対格2ー能格と絶対格に呼応する助動詞〉という構造について,親世代と子世代の違いについて調査した.これについては2015年度ユーラシア言語研究コンソーシアム年次総会「ユーラシア言語研究最新の報告」(日時:2016年3月26日,場所:京都大学文学研究科附属ユーラシア文化研究センター)において報告を行った.平成26年度に着手したバスク語セストア方言について,親世代のデータがまだとれていない.理由は適切なコンサルタントが見つかっていないことである.また,サラウツ方言について「親世代の名詞の形態論敵調査」および「子世代の動詞の形態論的調査」も行いたかったが,日程の調整がつかず,実現していない.[研究の目的]現代バスク語における世代間の相違を主に音韻・文法の面から探る.[2016年度の実施状況]現地フィールドワークにおいて当該言語方言の母語話者の協力のもとに,次の二つの方言の調査を行った:(1)バスク語アスペティア方言の若い世代(20代半ば)の1後置詞(句)のアクセント,2名詞のアクセント,3動詞述語のアクセントに関するデータ収集を行った.1については,後置詞のアクセントの実態を調べるだけでなく,文法との関連を調べることを目的とした.その成果は「バスク語アスペイティア方言の〈後置詞に見える形態素〉と〈後置詞〉の区別」の題で,日本言語学会第152回大会(2016年6月25日,慶應義塾大学三田キャンパス)で発表した.2については,「バスク語アスペイティア方言の名詞のアクセント(中間報告)」の題で,ユーラシア言語研究コンソーシアム年次総会「ユーラシア言語研究最新の報告」(2017年3月30日,京都大学羽田記念館)において発表を行った.3についてはデータを補う必要がある.(2)バスク語エレシル方言の若い世代(20代半ば)の1名詞のアクセントの調査,2文法(動詞と助動詞の活用形,および「AのBはCだ」を表す文において,A,Bに置かれる要素がどのような格をとり,動詞はどのようなものが現れるか,など)の調査を行った.この方言についてはなんらかの結論に至るまでに今少しデータを補う必要がある.バスク語アスペティア方言については予定どおりにデータの収集ができている.その他の方言においては当初の予定よりも遅れ気味であると言わざるを得ないが,その理由は,母語話者の調査協力者をさがすのに手間どることにあると言える.数字上は母語話者が相当数いても,時間やスケジュールが折り合わないなどの事情で,予定していたとおりの調査ができないことが起こり得る.2017年8月29日9月25日と,2018年2月19日3月18日に,データ収集のためのフィールドワークを,スペイン領バスク自治州ギプスコア県において行った.調査内容は以下のとおり:バスク語セストア方言,同サラウツ方言,同アスペイティア方言の動詞および名詞の形態論とアクセントの調査を行った.セストア方言とサラウツ方言については,子世代と親世代のデータを,アスペイティア方言については子世代のデータを収集した.動詞については「単純形」と呼ばれる一連の動詞の活用形(現在形と過去形)と,「複合形」と呼ばれる形式の直説法のおもな活用形(現在形と過去形)の形態論とアクセント,名詞については全15の格のうち,絶対格,能格,与格,位置格,方格,奪格,受益格,共格,動機格の,単数形および複数形の形態論とアクセントのデータを収集した.1回目の調査の概要は以下の1において,2回目の調査の概要は以下の2において報告した:
細胞増殖、分化の制御におけるアデノウイルスE1A癌遺伝子の機能

アデノE1A癌遺伝子には転写調節を司る3つのドメイン(1)(2)(3)がある。ドメイン(1)(2)はエンハンサー活性の抑制に関与し、(3)は或糖の遺伝子の転写促進に関与している。最近細胞のトランスフォーメーションは、ドメイン(1)(2)、すなわち或糖の遺伝子の転写抑制が重要であることが分かってきた。<1>細胞周期がG_0/G_1からS期へと移行する過程で、E1A遺伝子により発現が抑制される細胞遺伝子のcDNAを数クローン単離した。その中の1つフイブロネクチン(FN)遺伝子の転写制御領域を固相化プローブによる特定塩基配列濃縮法を用いて単離することに成功した。その塩基配列を決定した結果、ヒト胎児性癌細胞(EC)NEC14株より単離したものはヒト脾細胞より単離されたものに比べ36塩基欠失していることが分かった。この領域中、癌蛋白の標的となる塩基配列を決定中である。<2>Transactivationに関与するドメイン(3)をもたないE1A遺伝子12ScDNA(ドメイン(1)(2)は存在)の発現により、細胞周期がG_0/G_1からS期へと進行する過程で活性化される細胞遺伝子のcDNAを10クローン以上単離した。この活性化がE1A12ScDNAにコードされた蛋白と、網膜芽腫(RB)遺伝子産物との複合体形成によるものか否かを解析するためにRB蛋白に対する抗体を作製した。<3>未分化EC細胞で働くE1A類似転写調節機能をもつ癌遺伝子を単離するために、アデノウイルスE1B発現ラット細胞にE1A遺伝子を導入するとフォーカスを形成する2段階トランスフォーメーション系を確立した。通常E1A遺伝子とE1B遺伝子の混合を細胞に導入してもフォーカスは形成されないが、E1B遺伝子の上流にアデノエンハンサーまたはβアクチンプロモーターを付加してその発現レベルを増大させるとE1A遺伝子の同時導入によりフォーカスが形成されることが分った。
妊娠時の母体ストレスのリスク評価と内分泌学的背景

本研究では妊娠時の母体に対するストレスに起因するリスクについて、ラットを用い、仔の周生期内分泌環境に及ぼす影響を検討するとともに、生後の仔の脳や構造やストレス反応、行動の性分化に及ぼす影響を検討した。母体ストレス負荷時、雄仔の血中テストステロンおよび視床下部アロマターゼ活性の低下がみられることが明らかになった。また、血中コルチコステロンの増加、CRHの含量の減少から、母体ストレスに対する胎仔副腎の自律的反応や母体由来コルチコステロンの流入にともなう胎仔視床下部CRHの抑制などが伺えた。次いで、周生期のエストロゲンに依存してその大きさに性差が発現する視索前野の性二型核を対象に出生前ストレスによる変化を検討した結果、雄の性二型核は出生前ストレスの強さに応じて縮小した。これらの変化は、周生期の血中テストステロンおよび視床下部アロマターゼ活性の低下による結果であると推察された。さらに、下垂体副腎系のストレス反応に及ぼす出生前ストレスの効果を検討した結果、出生前ストレスを経験した雄ではストレスの強さに応じて下垂体副腎系の反応は雌型に近づき、強い出生前ストレスではこの性差が消失することから、出生前ストレスが生後の性特異性的な下垂体副腎機能の出現に一部寄与する可能性が考えられた。最後に、行動に及ぼす出生前ストレスの影響をオピオイドブロッカーの阻止効果とともに検討した。出生前ストレスにより、遊戯行動の減少、新規環境適応時の活動性の低下とemotionalityの増大、雄性性行動の低下が明らかになった。オピオイドブロッカー前投与は仔の遊戯行動と雄性性行動の抑制を解除し、雄のopen field behaviorの変化を解除または軽減したことから、出世前ストレスによる行動の偏位にbeta-endorphin系が直接あるいは間接的に関与することが伺えた。1.妊娠母体へのストレス負荷による胎生後期・新生仔期の内分泌環境の変化について妊娠14日から21日までの連日、光照射・熱・弱拘束によるストレスを45分間、1日3回施行したM(moderate stress)群ならびに同期間に連日頭部および四肢を完全に固定するストレスを2時間、1日1回施行したF(forced stress)群について検討した結果、MF両群で、胎生19日および生後1日における雄仔の血中testosterone(T)ならびに視床下部(MBH+POA)アロマターゼ(A)活性は有意に減少し、F群でより強い血中TおよびA活性の抑制がみられた。一方、胎生19日の胎仔血中corticosterone(B)は両群で雌雄ともに有意に増加し、生後1日ではF群のみ有意な高値を示した。生後1日の視床下部CRH含量はF群で雌雄ともに減少傾向を認め、視床下部βーendorphin含量はMF両群の雄で減少した。2. naltrexone(NAL)投与による胎生後期・新生仔期の内分泌環境の変化についてNAL+M群およびNAL単独投与群を加えて検討した予備的実験では、生後1日の血中Tおよび血中Bについて、NAL前投与は母体ストレス負荷の影響を抑止し得なかった。今後、胎生後期での検討を加える予定である。3.妊娠母体へのストレス負荷による幼若期の遊戯行動の変化についてM群について、出生した仔の生後26ー40日にわたる遊戯行動(playing behavior)を検討した結果、雌雄ともに有意な遊戯行動の減少を認めた。4. naltrexone投与による幼若期の遊戯行動の変化について2.と同様の実験群で検討した結果、NAL前投与は、妊娠母体へのストレス負荷による雌雄仔の遊戯行動の抑制を解除した。

《open field behavior》M群では雌雄ともに有意にtotal locomotion及びstandingが減少し、出生前ストレスを経験することにより、新規環境適応時の活動性が低下していることが伺えた。一方、defecationは雌雄ともに有意に増加しopenfield emotionalityが増大することが明らかになった。NAL_+M群では、雌仔についてはNAL前投与の効果が認められないのに対して、雄仔ではNAL前投与は妊娠母体へのストレス負荷によるopen field behaviorの変化を解除または軽減した。この結果はNAL前投与の効果が性特異的であることを意味し興味深い。なお、NAL単独投与群では、有意なopen field behaviorの変化は見られなかった。《性行動》雄仔のintact及び去勢後性ステロイドを投与した状態でのmounting行動はM群で有意に低下しNAL_+M群では対照群と同等であった。また、去勢雌仔にTP処理して観察したmounting行動についても、雄仔の場合と等しくM群でmountingは有意に低下しNAL_+M群では回復した。以上の結果は、出生前ストレスによる雄性性行動の脱雄性化過程にbeta-endorphin系が間接あるいは直接的に関与する可能性を示唆している。なお、雌性性行動であるlordosis行動は、従来の報告と同様、本実験においても妊娠母体へのストレス負荷による影響を受けず、NAL投与による変化も見られなかった。1.ストレスモデルによる周生期内分泌環境、脳内アロマターゼ活性および視索前野の性二型核(SDN)の変化妊娠14日から21日までの連日、光照射・熱・弱拘束によるストレスを45分間、1日3回施行したM(moderate stress)群ならびに同期間に連日頭部および四肢を完全に固定するストレスを2時間、1日1回施行したF(forced stress)群について比較検討した。まず、雄仔の周生期の血中testosteroneと視床下部アロマターゼ活性はMF両群でC(対照)群に比べ有意に減少した。MF群間では両者ともにF群がM群より低値となった。生後30日で検討したSDN断面積はM群がC群に対して縮小傾向を、F群は有意な縮小を認めた。雌仔ではこれらの指標についてストレスの影響、ストレスモデルによる差異は認めなかった。2.ストレスモデルによる周生期および幼若期の視床下部下垂体副腎機能の変化妊娠19日、母獣へのストレス負荷終了後に測定した胎仔血中ACTHはC>M>Fの順で減少し、F群では雌雄ともに有意に低下した。生後1日で検討した副腎重量は、母獣で追加C<M<F群の順で増加し、新生仔では雌雄ともに、C>M>F群の順で減少、視床下部CRH含量はF群のみ有意に低下した。生後14、30日で仔に20分の拘束ストレスを負荷後、血中ACTHを測定したところ、生後14日でM群はACTH反応性が有意に低下、一方、F群では有意に増加した。生後30日では、MF両群でC群に比べACTHの反応性は有意に増加した。生後60日ではストレスに対するACTHの反応に差は認めなかった。
超高活性なスーパー求電子化合物の電子設計および効率的な創生

新材料の有機合成や体内での代謝反応や機能発現機構には、カルボカチオン、カルベン、カルボアニオン、エン反応、金属触媒が関与する反応に分類される。最近、反応活性の非常に高いスーパー求電子化合物が著しく注目されている。スーパー求電子化合物は、これまで合成不可能であった有機化合物を与えると考えられている。しかし、このような高活性なスーパー求電子化合物の発生方法は、確立されておらず系統的な物理有機化学的研究もほとんど行われていない。そこで、多環式芳香族スーパー求電子化合物の効率的な発生方法を開発し、直接NMR観測による電子構造の解明と有機合成反応への応用を検討する。本年度は、ジベンゾフルオレン、シラフルオレン、ジベンゾフランの誘導体から超強酸を用いて、多環式芳香族カルボカチオンを発生させた。そして、直接NMR観測と理論計算によって電子構造を明らかにした。多環式芳香族カルボカチオンの陽電荷は限られたベンゼン環にのみに非局在化し、非交互炭化水素カルボカチオンは反芳香族性をもつことがわかった。また、イオン液体中でジアゾニウム塩からフェニルカチオンを発生させ、高収率で分子内環化生成物を合成する方法を開発した。しかし、このようなスーパー求電子化合物の発生方法は、確立されておらず系統的な物理有機化学的研究もほとんど行われていない。そこで、超強酸を使って多環式芳香族スーパー求電子化合物の効率的な発生方法を開発し、直接NMR観測による電子構造の解明と有機合成反応への応用を検討する。さらに、反応選択性と反応活性について構造との関係を調べる。本年度は、電子供与性の高い酸素を含有するベンゾジフラン誘導体やピラン誘導体を合成し、超強酸を用いて、多環式芳香族カルボカチオンを発生させた。ベンゼン環の数が少ないほど陽電荷分布に対する酸素原子の影響が大きく現れた。DFT計算法により、酸素原子への陽電荷の非局在化を見積もる方法を開発したところ、酸素原子への陽電荷分布は大きいカチオンと小さいカチオンに分類できた。また、フラン環の芳香族性が高くほどカルボカチオンになりやすいことが示唆された。さらに、超強酸を含有するイオン液体中でプロトン化カルボカチオンを経由して高収率で分子内環化生成物を合成する方法を開発した。新材料の有機合成や体内での代謝反応や機能発現機構において、カルボカチオンが重要な中間体である。そこで、多環式芳香族スーパー求電子化合物の効率的な発生方法を開発し、直接NMR観測による電子構造の解明と有機合成反応への応用を検討した。さらに、反応選択性と反応活性について構造との関係を調べた。
ミッドカインファミリー欠損マウスにおける雌性不妊の原因解析

ミッドカイン(MK)ファミリーはMKとプレイオトロフィン(PTN)で形成され、細胞の増殖、生存、移動を促進する等多くの生理機能を共有している。しかしながら、それらの遺伝子の1つが欠損したマウスでは、発生や生殖において異常は示さない。そこで、私達は両方の遺伝子を欠損したダブルノックアウト(DKO)マウスを作成した。このDKOマウスはメンデルの法則によって予測された数の3分の1しか産まれなかった。これらのマウスは生後4週令では、野生型(WT)マウスに比べて、体重が約半分しかなかった。そして、DKOマウスの雌のほとんどが不妊であった。DKOマウスの雌性不妊の原因を解析した。その結果、DKOマウスでは、成熟卵胞の数と排卵される卵の数がWTマウスに比べて、有意に減少していた。MKとPTNは両方共に卵巣内の卵巣上皮細胞と顆粒細胞に発現していることから、これらは卵胞の成熟を助けていると考えられる。また、MKとPTNは子宮にも発現しており、その発現が性周期に関連して変動した。DKOマウスでは発情休止期、発情前期が長く、発情期が短かった。このことは、MK, PTNが性周期においても何らかの役割をしていることを示している。更に、DKOマウスの約半分で、膣の異常が認められた。これらのマウスはすべてplugの形成が認められず、不妊であった。また、DKOマウスの膣上皮細胞層は薄く、萎縮していた。このように、いくつかの異常が重なってDKOマウスの雌は不妊になったと考えられた。MKとPTNは雌性生殖系において、重要な役割を果たしていると考えられる。今回の研究は、雌性生殖器系におけるミッドカイン(MK)ファミリーの役割について、MK及びPTN(プレイオトロフィン)遺伝子ダブルノックアウトマウス(DKO)を用いて解析した。1.卵巣及び子宮におけるMK,PTNの発現解析;野生型マウス生後1日、1、2、4、8週令の卵巣と子宮におけるMK,PTNの発現をquantitative real time PCR法で解析した。卵巣では、MKは1週令まで強く発現し、その後、発現は低下した。PTNは生後1日では強く発現していたが、その後、弱い発現となった。子宮では、両方とも生後1日では強く発現し、その後減少し8週令まで中程度の発現が続いた。In situ hybridization法により、その発現局在を解析した結果、両方共、卵胞上皮と顆粒層細胞および子宮内膜の上皮と腺に強い発現が見られた。2.卵胞数の測定;4週令の野生型及びDKOの卵巣の全連続切片を作り、HE染色して1個の卵巣中の総卵胞数を測定した。DKOでは野生型に比べて、総卵巣数には差がなかったが、成熟卵胞の数は有意に減少していた。3.性周期の判定;DKOの性周期を調べるために、DKO、野生型4匹ずつ、膣内のスメアテストにより判定した。その結果、DKOにも性周期は存在するが、野性型に比べて発情期が短いことが判明した。4.交尾の確認;8週令のDKO,野性型4匹ずつで、plugの形成の有無を調べた結果、DKOは有意に形成が低かった。これは、PMS-hCG投与後の同居によっても変化はなかった。5.排卵障害の検討;8週令のDKO,野性型6匹ずつにPMS-hCGを投与することによって、強制排卵誘発後、排卵状況を調べた。その結果、DKOは野生型に比べて、排卵数が有意に少なかった。6.受精能の判定;in vitroで受精能について調べたところ、DKO,野生型共約20%で差は見られなかった。

前年度の研究の結果、ミッドカイン(MK)遺伝子とプレイオトロフィン遺伝子(PTN)の両方を欠損したダブルノックアウト(DKO)マウスの雌性不妊の原因として、1)DKOマウスの卵巣内の成熟卵胞の数と排卵される卵の数が有意に減少している。2)DKOマウスは発情期が短く、膣口に異常のあるものが多く、交尾をし難いことが判明した。本年度では、特に2)の原因解明について詳しく検討した。子宮におけるMK,PTNの発現変化について定量的リアルタイムPCR法により調べた。MKもPTNも新生児で強く発現し、1週令では減少するが、8週令でも発現は持続した。そこで、MK,PTNの発現と性周期やホルモン投与の関係について検討した。8週令の野生型(WT)マウス雌に対して、毎朝スメアテストを行い、発情前期、発情期、発情後期、発情休止期のマウスより、子宮のRNAを調整して、MK,PTNの発現量を調べた。また、8週令のWTマウスに性腺刺激ホルモンを投与後、経時的に子宮のRNAを調整して発現量を調べた。その結果、MK,PTN共に発情前期より次第に発現が上昇し、発情期でピークに達し、その後急激に減少する。また、ホルモン投与後、次第に発現が上昇し、2-3日目にピークに達し、その後減少することが判明した。つまり、MK,PTNの発現量が性周期と連動しているため、DKOマウスの発情期が短いことが示唆された。次に、DKOおよびWTマウスの膣を4%パラホルムアルデヒドで固定、パラフィン包埋後、HE染色して膣口の形態と膣上皮細胞を調べた。DKOマウスの42%に膣の異常があり、これらのマウスはすべて不妊であった。また、DKOマウスの腺上皮細胞層は薄く(WTマウスに比べて50%以下)萎縮していた。これらは、DKOマウスでは卵胞の成熟が抑制され、エストロジェンの分泌が減少した結果、引き起こされたと考えられる。
カーボンナノ構造における動的電子相関と光学応答

炭素原子で構成される低次元物質であるカーボンナノチューブ・グラフェンの光学特性を理論的に評価し,既存の化合物半導体との比較を行った.一次元系のナノチューブの場合,一次元性をより強く反映して電荷間の相互作用効果が増強され,環境や外場による制御性が高いと期待される.二次元系に対しては,物質定数に依存しない普遍物理定数のみで表される光吸収係数が,グラフェンのみならず,半導体量子井戸のバンド間遷移吸収にも適用可能である事を明らかにした.カーボンナノチューブ・グラフェンに代表される炭素原子の蜂の巣格子平面ネットワークにより構成されるカーボンナノ構造における電子は,通常の半導体とは異なり,質量ゼロのディラック方程式に従う特異な状態を形成している.電気伝導に関しては,非常に高い伝導率を示すなどの様々な特徴的振る舞いが知られており,光学応答においても他の物質には見られない特異性を示すと期待される.実際,カーボンナノチューブの光学応答は,構造の擬一次元を反映して,光励起により生成された電子と正孔の束縛状態である励起子に支配されるが,その束縛エネルギーは桁違いに大きく励起子は室温においても安定に存在する.束縛の強さは電気分極を増大させ,光との結合がより強固になる事から,カーボンナノチューブは光による状態制御や新奇な光機能性につながる物性を持つ可能性を秘めている.本研究の目的は,カーボンナノ構造における光励起状態における電子正孔間の相互作用に起因する動的電子相関効果を解明し,それが光学応答にどのように反映されるかを理論的に見出すことにある.具体的には,カーボンナノ構造の持つ特異な電子状態において実現する励起状態の電子正孔間相互作用を詳細に調べ上げる.様々な実験データと比較検討を重ね,励起子状態を記述する有効模型を導出するとともに,光学応答に発現する動的電子相関を明らかにする.さらに,低次元電子系一般に共通する光学応答の理解を推し進めるため,カーボンナノ構造にとどまらず,半導体量子細線・量子井戸における相互作用の遮蔽効果や光強励起状態をも研究対象と捉え,最終的には,低次元電子系に普遍的な光学応答・光機能の解明に繋がる動的電子相関に関する学理の確立を目指す.炭素原子で構成される低次元物質であるカーボンナノチューブ・グラフェンの光学特性を理論的に評価し,既存の化合物半導体との比較を行った.一次元系のナノチューブの場合,一次元性をより強く反映して電荷間の相互作用効果が増強され,環境や外場による制御性が高いと期待される.二次元系に対しては,物質定数に依存しない普遍物理定数のみで表される光吸収係数が,グラフェンのみならず,半導体量子井戸のバンド間遷移吸収にも適用可能である事を明らかにした.初年度はカーボンナノチューブの一励起子状態を記述する有効模型の構築を行った.多谷構造に起因する内部自由度の存在によりスピン一重項の光学不活性な暗励起子が存在する.この状態が光学活性な明励起子より低エネルギーで有る場合,明励起子から暗励起子への緩和過程の存在により発光効率が著しく低下する可能性が高く,光学応答を利用した様々な応用に対して欠点と成り得て,実際それを支持する先行研究が数多く存在する.本研究では,第二バンド間遷移の励起子では明暗励起子のエネルギー順序が逆転する場合が有るという実験的報告に着目し,クーロンカの短距離成分の切断と背景誘電率の2つをパラメータに含む,パイ電子に対する最も単純な強束縛模型を用いて半導体ジグザグナノチューブにおける励起子状態を求め,光吸収スペクトルを計算した.クーロンカの切断パラメータを変化させることによりエネルギー順序が逆転することは既に知られていたが,その逆転する値が背景誘電率の値に強く依存し,かつ,第一バンド間遷移と第二バンド間遷移でも一般に異なることを明らかにした.さらに,明暗励起子のエネルギーが逆転する切断パラメータの誘電率に対する依存性が,チューブの構造により3つに分類する,いわゆる,ファミリーパターンで説明できた.実験で観測されている明暗励起子のエネルギー分裂が非常に小さい値であることから,切断パラメータはエネルギー順序が逆転する値の近傍にあり,チューブの構造にようては明励起子が低エネルギー側に位置する場合が有ること,また,背景誘電率を制御できれば発光効率を人工的に増大することが可能であると期待される.任意の螺旋度を持つカーボンナノチューブに対する励起子微細構造分裂を有効質量理論に基づき議論した.1電子状態の成すエネルギーバンドと電子・正孔間クーロン相互作用に対する蜂の巣格子の持つ空間的異方性(三回対称性)の効果により,励起子エネルギーと同様に,微細構造分裂もまたチューブの螺旋度に依存したファミリーパターンを示すことが明らかになった.これは前年度の強束縛模型によるジグザグナノチューブの谷内励起子に対する計算結果からの予想と一致した.分裂エネルギーは構造に依存しない周長の2乗に反比例する項と,ファミリーパターンを示す螺旋度に依存した周長の3乗に反比例する小さな補正項というふたつの寄与の和で理解できる.谷内励起子の場合,光学活性な明励起子が不活性な暗励起子の高エネルギー側に存在することで発光スペクトルが抑制されると考えられてきたが,分裂エネルギーが数meVと非常に小さな値で,構造による値のばらつきが同じ程度であることを考慮すると,その順序が反転する構造が存在する可能性が示唆される.谷間励起子は,直接遷移では光学不活性だが,明励起子のフォノンサイドバンドとして観測される.

このエネルギーが螺旋度に依存するかどうかは,実験的には解釈が分かれている.谷内励起子の実験結果を説明できるパラメータを用いると,谷間励起子は明励起子の数十meV程度高エネルギー側に位置し,谷内励起子と同様に数meV程度のファミリーパターンによる螺旋度に依存した分裂を示すことが明らかになった.この分裂はサイドバンドに寄与する光学フォノンに比べて小さいため,解釈の不一致が生じたと結論できる.励起子微細構造の詳細が明らかになったことで,励起子の寄与が支配的であるナノチューブの光学応答の理論的予測が進展すると期待される.研究実施計画に従い3つの研究課題に取り組んだ.それぞれの成果を以下に列挙する.(1)半導体カーボンナノチューブにおける励起子光学応答に対する不純物効果:カーボンナノチューブにおける不純物等の局所的なポテンシャルによる摂動が引き起こす電子状態変化に起因した励起子微細構造と光吸収スペクトルの変化を計算した.励起子準位の混成効果により明励起子よりも低エネルギー側に存在する暗励起子が光学活性化することを期待したが,その効果は微小であり,明励起子による光吸収は不純物の存在に対して安定である事が明らかになった.(2)多層カーボンナノチューブにおける層間遮蔽効果:多層カーボンナノチューブでは,層間の電荷移動が無くとも,異なる層に電気分極を誘起することにより,光と相互作用する層における電荷間の相互作用は遮蔽される.実際,この層間遮蔽効果によりエネルギーギャップと励起子束縛エネルギーは共に強く抑制される事を明らかにした.それに対し,励起子エネルギー準位そのものは,両者の効果が相殺し,微小な赤方遷移を示すにとどまった.(3)ボーズ凝縮した微小共振器ポラリトンからの発光スペクトル:微小共振器中の半導体量子井戸の光励起状態における素励起である励起子ポラリトンを高密度に生成し,ボーズ凝縮体が形成された場合の発光スペクトルを計算した.角度分解分光によれば,弱く相互作用するボーズ粒子系で実現する超流動状態からの発光には特徴的な分散構造が現れる事を見出した.超流動状態の実験的検証に役立つと期待される.研究実施計画に基き実行した三つの研究テーマに関する成果を報告する.第一に,多層カーボンナノチューブの光吸収スペクトルにおいて,電場偏光がチューブに垂直な場合に生じる反電場効果を計算した.垂直電場による誘導分極により吸収は強く抑制されるが,電子・正孔間のクーロン相互作用による励起子束縛状態の存在による吸収ピークは存在する.単層と同様に励起子ピークは反電場シフトを受け,特に,層間の反電場効果により,内層の励起子吸収強度はさらに抑制されることを明らかにした.さらに,外層と内層で共鳴エネルギーの近い励起子準位が存在する場合,スペクトル干渉によるファノ効果が見られ,層間距離に依存してスペクトル形状が変化する.第二に,カーボンナノチューブにおける電子・格子相互作用ハミルトニアンから電子・正孔励起状態間の行列要素を計算し,励起子・フォノン相互作用を導出した.不純物散乱と同様に,谷間の結合状態と反結合状態により分類可能であることを明らかにした.
ラジカル経由不斉誘起反応

本研究課題ではα(アリールスルフィニル)シクロアルケノンおよび15EA02:α-(アリールスルフィニル)不飽和カルボニル化合物に対するラジカル経由不斉β-付加反応について検討し、次の知見を得ることが出来た。α-(アリールスルフィニル)シクロベンテノンへのラジカル付加反応において、アリール基として、p-トリル基、3,5-ジt-ブチル-4-メトキシフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、2,4,6-トリイソプロピルフェニル基について検討した。アルキルラジカル発生法として、RI/Et_3B法、R_3B法を用いた。Rとしてはエチル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、t-ブチル基を検討した。p-トリルスルフィニルシクロペンテノンではほとんど選択性がでなかったが、アリール基を嵩高くしていくと、立体選択性が飛躍的に増大し、2,4,6-トリイソプロピルフェニル基の場合には、完全な面選択性が得られた。この100%面選択性はエチルラジカル付加でも観察されるという興味がある結果が得られた。スルフィニルシクロペンテノンのX線解析および^1HNMRにおけるNOEによりカルボニル基とスルホキシドがアンチベリプラナーに位置しオルト位のイソプロピル基が効率的に一方の面を遮蔽していることがわかった。また、4-メチル-2-(アリールスルフィニル)シクロペンテノンのラジカル付加反応を検討したところ、4位のメチル基に対してトランスにアルキルラジカルが攻撃した単一ジアステレオマ-を得た。スルフィニル基は簡単に除去できることから、本反応は、光学活性3,4-ジアルキルシクロペンタノンの簡便な合成法を提供する。鎖状α-(アリールスルフィニル)不飽和カルボニル化合物への同様のラジカル反応を試みたところ、ラジカル付加した後,異常Pummerer型反応が起こりビニルスルフィドを与えるという知見が得られた。
マルチボディダイナミクスの解析を目的とした最適なDAEソルバーの設計と開発

自律型ロボット,自動車や大型建設機械といった様々な機械システムは,複数のボディがジョイントによって結合されたマルチボディシステムであり,システムの運動機構や制御系の設計には,予めコンピュータによって正確にダイナミクスの解析と予測を行うことが必要である.このようなマルチボディダイナミクスの数学モデルは,一般に陰関数形式の非線形微分代数方程式系(DAEシステム)として表され,高精度な数値解析を行う上で拘束安定化等による最適なDAEソルバーを開発することが重要な課題となっている.本研究では,マルチボディダイナミクスの高精度かつ安定な解析を可能とする最適なDAEソルバーの設計と開発を目的として,以下の4項目を中心に研究を進めた.(1)ネットワーク理論を用いた数学モデルによるシステムの構造化(数学モデルの定式化)(2)数値積分に必要となる安定性の評価及び検討(数値的安定性)(3)拘束力学系としての拘束安定化手法の検討(拘束条件下における誤差評価)(4)ヤコビ行列の記号生成アルゴリズムの構築(精度保証と演算時間の高速化)平成12年度は,これまでに申請者が提案したネットワーク理論に基づくモデリング手法によって数学モデルを導出し,それを利用して数値解析スキームのプランニングを行った.特に,ヤコビ行列の位相構造に着目して拘束力や従属速度の消去を行い,それにより得られるシステム方程式の次数に応じて,系のレティキュレーションレベルを設定した.その上で,逆行列計算過程を陽に記号生成し,高速に動力学を計算する手法を提案した.平成13年度は,拘束条件に対する安定化と誤差評価の検討を行い,拘束安定な数値積分法をマルチボディシステムに適用した場合の比較・検討を行った.以上の研究の一部については,いくつかの学会において,その成果を論文として発表した.平成12年度は,以下の項目について調査・検討を行った.(1)マルチボディシステムのモデリング非線形ネットワーク理論に基づき,マルチボディシステムのモデリングを行った.まず剛体ボディと各種(並進・回転)ジョイント等の要素モデルについて,運動学的,力学的関係を導き,双対な接続行列N,Bで表現する方法を提案した.ダイナミクスの定式化には,マルチボディシステムの数学モデルを構造的に把握した上で,ポアンカレ方程式を用いて行い,非線形微分代数方程式(DAEシステム)として組織的に定式化する方法を開発した.(2)スパースタブロー法による高速計算アルゴリズム超LSI回路の解析等で用いられるスパースタブロー法をマルチボディシステムへ適用することを考え,そのための基本的なアルゴリズムの構築を行った.まず(1)で導出されたマルチボディダイナミクスの数学モデルについて,スティッフ安定な後退差分形式(BDF)によって時間微分項を差分化した上で,スパース行列処理を用いたニュートン法によって数値解を求めるアルゴリズムを提案した.この際,マトロイド理論に基づいて,DAEの構造化を行い,ニュートン法における逆行列計算過程を陽に展開する方法を開発した.(3)数値積分法と拘束安定化後退差分形式(BDF)による方法に基づき,Baumgarteの方法,GGL法及び射影法について,拘束安定化を考慮した数値積分法について比較及び検討を行った.特に,マルチボディダイナミクスの解析に最適な数値積分法を設計するために,基礎となる微分代数方程式のインデックスによって数学モデルを分類し,拘束条件の安定化と計算精度の両面から検討した.自律型ロボット,自動車や大型建設機械といった様々な機械システムは,複数のボディがジョイントによって結合されたマルチボディシステムであり,システムの運動機構や制御系の設計には,予めコンピュータによって正確にダイナミクスの解析と予測を行うことが必要である.このようなマルチボディダイナミクスの数学モデルは,一般に陰関数形式の非線形微分代数方程式系(DAEシステム)として表され,高精度な数値解析を行う上で拘束安定化等による最適なDAEソルバーを開発することが重要な課題となっている.本研究では,マルチボディダイナミクスの高精度かつ安定な解析を可能とする最適なDAEソルバーの設計と開発を目的として,以下の4項目を中心に研究を進めた.(1)ネットワーク理論を用いた数学モデルによるシステムの構造化(数学モデルの定式化)(2)数値積分に必要となる安定性の評価及び検討(数値的安定性)(3)拘束力学系としての拘束安定化手法の検討(拘束条件下における誤差評価)(4)ヤコビ行列の記号生成アルゴリズムの構築(精度保証と演算時間の高速化)平成12年度は,これまでに申請者が提案したネットワーク理論に基づくモデリング手法によって数学モデルを導出し,それを利用して数値解析スキームのプランニングを行った.特に,ヤコビ行列の位相構造に着目して拘束力や従属速度の消去を行い,それにより得られるシステム方程式の次数に応じて,系のレティキュレーションレベルを設定した.その上で,逆行列計算過程を陽に記号生成し,高速に動力学を計算する手法を提案した.平成13年度は,拘束条件に対する安定化と誤差評価の検討を行い,拘束安定な数値積分法をマルチボディシステムに適用した場合の比較・検討を行った.以上の研究の一部については,いくつかの学会において,その成果を論文として発表した.
アフィン・リー環における臨界レベル・ゼロレベル対応と半無限旗多様体

本年度の研究成果としては、半無限旗多様体の(岩堀部分群に関する)同変K-群において、anti-dominantウエイトに付随する(半無限多様体上の)直線束と半無限Schubert部分多様体の構造層のテンソル積を半無限Schubert部分多様体の構造層で展開した時の係数(つまり、積構造に関する構造定数)をsemi-infinite Lakshmibai-Seshadriパスの言葉で明示的に記述する公式(Chevalley公式)を証明した事が挙げられる。特に、半無限旗多様体の岩堀部分群に関するChevalley公式においてq = 1と特殊化する事により、半無限旗多様体の極大トーラスに関する同変K-群におけるChevalley公式を得る事が出来る。半無限旗多様体のトーラス同変K-群と(通常の)有限次元旗多様体のトーラス同変量子K-群の間には、通常のSchubert部分多様体の構造層を半無限Schubert部分多様体の構造層に移す標準的な同型写像が存在する事が知られているので、上で述べたanti-dominantウエイトに関するChevalley公式は、有限次元旗多様体のトーラス同変量子K-群における積構造の記述を与える事が分かる(このトーラス同変量子K-群の積構造は、原理的にはこのanti-dominantウエイトに関するChevalley公式により決定される)。特に、この結果から、余次元1の半無限Schubert部分多様体の構造層と一般の半無限Schubert部分多様体の構造層の積の明示的な記述に関するLenart-Postnikov予想の証明が得られる。半無限旗多様体のトーラス同変K-群は(通常の)有限次元旗多様体のトーラス同変量子K-群と同型である事から、半無限旗多様体のトーラス同変K-群、そしてその精密化としての岩堀部分群に関する同変K-群の研究の重要性が非常に高い事が判明した。そして、半無限旗多様体の岩堀部分群に関する同変K-群の研究は、アフィン量子群のレベル・ゼロ表現の研究と深く密接に関連している事が分かっている。そこで、現在は、これらの間の関係の追及と、その応用としての有限次元旗多様体のトーラス同変量子K-群の構造(積構造と、トーラスの表現環の上の加群としての構造の両者)の解析に力点をおいて研究を進めている。今後は、半無限旗多様体の岩堀部分群に関する同変K-群の構造(積構造と、トーラスの表現環の上の加群としての構造の両者)の研究をさらに進めたいと考えている。より具体的には、積構造の研究に関しては、一般の(dominantでもanti-dominantでもない)ウエイトに付随する直線束と半無限Schubert多様体の構造層のテンソル積に関するChevalley公式を定式化し、証明したいと考えている。そしてこの定式化には、量子Lakshmibai-Seshadriパスを拡張した概念が必要となるものと予想されている。この部分の研究は、研究代表者の内藤聡が研究協力者の佐垣大輔准教授(筑波大学)及び研究協力者のCristianLenart教授(New York州立大学Albany校)と協力して行う予定である。また、トーラスの表現環上の加群としての構造の研究に関しては、一般のウエイトに対応するトーラスの1次元表現によって半無限Schubert部分多様体の構造層をtwistしたもの半無限Schubert多様体上の直線束の整数係数1次結合として表した時の係数の記述に関するMonk公式を定式化し、証明したいと考えている。但し、全く一般のウエイトの場合の記述は困難であるため、(レベル・ゼロ)基本ウエイトのワイル群軌道に属するウエイトの場合を主として考察する。この部分の研究は、研究代表者の内藤聡が研究協力者のDaniel Orr助教授(Virginia工科大学)と協力して行う予定である。本年度の研究成果としては、先ず、アフィン量子群上のextremalウエイト加群のDemazure部分加群の次数付き指標を、量子Bruhatグラフの言葉で明示的に書き表した事が挙げられる。これによって、特に有限ワイル群の最長元に付随するDemazure部分加群の次数付き指標が、同じ最長元に付随する非対称マクドナルド多項式のt = ∞での特殊化と本質的には同じものである事が分かった。また、有限ワイル群の一般の元に付随するDemazure部分加群の適当な商加群を考えてその次数付き指標を取れば、Feigin-Makedonskyiが導入したgeneralized Weyl加群の次数付き指標と一致する事も示す事が出来た。この結果は、上記の商加群の古典極限(q = 1での特殊化)が、generalized Weyl加群に他ならない事を示唆していると考えられる。さらに、extremalウエイト加群の結晶基底の具体的な実現を与えるsemi-infinite Lakshmibai-Seshadri (LS)pathに関して、通常の有限次元旗多様体に対するstandard monomial theoryの組合せ論的な類似を証明した。そして、この結果に基づいて、半無限旗多様体の(準連接層の成す)同変K-群におけるPieri-Chevalley ruleを証明した。これは、上記の同変K-群において、半無限旗多様体上の(優整形式に付随する)直線束とシューベルト部分多様体の構造層との積を、シューベルト部分多様体の構造層で展開した時の係数(構造定数)をsemi-infinite LS pathの言葉で明示的に記述するものである。この結果は、半無限旗多様体上の準連接層の今後の研究において重要な役割を果たすと期待されるものである。

本年度の研究成果によって、半無限旗多様体の代数幾何学的な性質についての研究が、シューベルト部分多様体とそのBott-Samelson-Demazure-Hansen型の特異点解消に関して、大いに進んだと考えられる。特に、これらが共に正規であるという、代数幾何学において基本的な役割を果たす結果が得られた事は、特筆に値するものである。また、半無限旗多様体上の準連接層の構造に関しては、半無限旗多様体のK-群の構造定数を記述するPieri-Chevalley ruleが証明出来た事によって、その研究には非常に進展があったと言える。特に、シューベルト部分多様体上の(岩堀部分群に関する)同変直線束の分類が完全に出来た事は、顕著な結果と言える。また、extremalウエイト加群の(アフィン・ワイル群の一般の元に付随する)Demazure部分加群の次数付き指標の量子Bruhatグラフの言葉による記述が得られ、それによって上記のPieri-Chevalley ruleの(アフィン量子群のレベル・ゼロ有限次元表現による)表現論的な解釈も得られた。これらの研究成果により、アフィン量子群のレベル・ゼロ有限次元表現と半無限旗多様体の代数幾何学の間の関係については、少なくとも一定の理解が得られたと考えられる。本年度の研究成果としては先ず、アフィン量子群上のレベル・ゼロextremalウエイト加群のDemazure部分加群(レベル・ゼロDemazure加群)の、それに含まれるある特定のDemazure部分加群達の和による商加群として、有限次元複素半単純代数群上のvan der Kallen加群のレベル・ゼロにおける対応物(レベル・ゼロvan der Kallen加群)を定義し、その次数付き指標が(加群の次数付けに対応する変数qの具体的な有限積の形をした有理関数倍を除いて)非対称Macdonald多項式のt = ∞での特殊化に他ならない事を証明した事が挙げられる。これは、非対称Macdonald多項式のt = ∞での特殊化の、アフィン量子群のレベル・ゼロ表現の言葉による解釈を与えるものである。また、前年度に得られた結果であるsemi-infinite Lakshmibai-Seshadriパスに関するstandard monomial theoryを用いて、その量子Lakshmibai-Seshadri (QLS)パスに関する対応物を得た。より正確には、λとμをレベル・ゼロ優整形式とするとき、型がλ+ μのQLSパスを型がλのQLSパスと型がμのQLSパスのテンソル積として表したときの、最初の(型がλ+ μの)QLSパスの"degree"と他の2個の(型がそれぞれλとμの)QLSパスの"degree"の間の関係式を、量子Bruhatグラフの言葉で明示的に記述する事ができた。この結果から、非対称Macdonald多項式のt = ∞での特殊化に関する新たな関係式を導く事が出来るのものと期待される。前年度の研究成果によって、半無限旗多様体の(岩堀部分群に関する)同変K-群の積構造に関する理解が大きく進んだ。そして、半無限旗多様体の(極大トーラスに関する)