hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大豆アレルゲンを特異的に分解する酵素の開発

そこでタンパク質精製システムを用いずに、大豆アレルゲンを分解するプロテアーゼの単離・精製を目指した。具体的には、アレルゲンが顕著に減少しつつある生育日数のダイズ個体から抽出したタンパク質溶液を、硫安沈殿、等電点沈殿、オープンクロマトグラフィーにより分画し、それらの各画分の大豆アレルゲン分解能を調査した。しかし、どの画分においても有為なプロテアーゼ活性は検出されなかった。このことから、大豆アレルゲンを分解するプロテアーゼは変性、失活しやすい酵素であり、低温で短時間に精製する必要があると思われる。この問題は、次年度の研究費を用いてタンパク質精製システムを購入し、それを用いた分画を試みることで解決できるものと考えられる。アレルゲンが顕著に減少しつつある生育段階のダイズ個体よりタンパク質を抽出し、その溶液を各種クロマトグラフィー(イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー)により種々の画分に分画する。次に、得られた画分と大豆アレルゲンの精製溶液とを混合する。種々の画分と精製アレルゲンとの混合溶液のアレルゲン量を、大豆アレルゲンに対する特異抗体を用いたイムノブロット法により調査することで、アレルゲンを分解するプロテアーゼを含む画分が同定できると考える。上述の方法でアレルゲンを分解するプロテアーゼを含む画分が同定できなかった(プロテアーゼ活性を持続したまま分画することが困難だった)場合には、以下に述べる実験を行う。まず、アレルゲンの半減期に相当する芽生え個体より調製したタンパク質溶液にタンパク質架橋材を加えることでアレルゲンとプロテアーゼとの間に共有結合を形成させる。そして、大豆アレルゲンに対する特異抗体を用いた免疫沈降実験を行うことによりアレルゲンとともに沈殿するタンパク質を、アレルゲンを分解するプロテアーゼの候補とする次に、アレルゲンを分解する精製プロテアーゼ、もしくはその候補と思われるタンパク質のアミノ酸配列をプロテインシーケンスにより部分的に決定する。そして、そのアミノ酸配列から予測して作製したdegenerateプライマーを用いてcDNAの内部配列を明らかにし、さらに3' RACEと5' RACEにより全長mRNA配列を決定する。大豆アレルゲンを分解するダイズ内在性プロテアーゼの単離・精製のために、アレルゲンが顕著に減少しつつある生育段階のダイズ個体より抽出したタンパク質溶液を分画するシステムとして、タンパク質精製システム(Fast protein liquid chromatography)一式を購入するために、研究費を使用する。そして、アレルゲンを分解するダイズ内在性プロテアーゼをコードする遺伝子を、degenerate PCRやRACE法で同定するために必要なDNA増幅装置としてサーマルサイクラーを購入するためにも、研究費を使用する。また、それまでに得られた研究成果(大豆アレルゲンを分解するプロテアーゼの遺伝子、アミノ酸配列、発現時期や部位)を学会の本大会、並びに投稿論文として発表するための経費としても、研究費を使用する。
住宅の水回りから読み解く台湾住民の生活変容─清朝末期から現代まで─

本年度は補足的に史料調査を実施した他は、論文の執筆に時間を費やした。夏には台湾・台北で史料調査を実施し、国立台湾大学図書館、中央研究院台湾史研究所档案館、国家図書館、国立台湾図書館などで史料を収集した。また史料収集期間中に台湾在住の台湾史研究者とも交流を深めた。前年度までに都市計画でのインフラ整備、及び土地所有権に関する考察を進めてきたが、本年度は水道インフラの整備と関係の深い、外国人の居住地の制度的考察を進めた。外国人が天津北京条約以降台湾の開港場に居住するにあたって、まず確保したのが水源であり、日本の台湾統治以降も、その水資源を利用して水道インフラの整備を実施したのである。この両者の関係を明らかにする上で、本年度は主に背景となる外国人の土地(永代借地権)問題を考察した。成果としては、論文等に関しては台湾で出版された論文集陳翠蓮・川島真・星名宏修主編『跨域青年学者台湾史研究第五集』(台北:国立政治大学台湾史研究所、2013年)に拙論「日治初期台北的市区改正ー以市区計画委員会議案為主」が掲載されたほか、『アジ研ワールド・トレンド』に史料紹介「台湾史研究とアジ研図書館」を寄稿した。学会・研究会報告としては、新世代アジア史研究会にて研究報告をしたほか、東京大学総合文化研究科と政治大学台湾史研究所の台湾史研究生交流論壇にて中国語で報告を行った。また助成期間終了後はあるが2014年5月に開催される日本台湾学会学術大会での報告も確定している。(抄録なし)本研究は台湾住民の生活変容を、清朝末期から現代までを連続した視点で明らかにすることを目的としている。特に生活の中でも住宅の「水回り」に着目し、水回りというミクロな事象から(1)台湾人の生活習慣、(2)衛生政策、(3)都市インフラ(上下水道等)、水回り設備および技術のそれぞれの変容および相関関係を明らかにすることを目的としている。本年度は、研究計画書中年次計画に記載した通り、先行研究の把握と日本国内での史料調査、及び台湾留学を中心に研究活動を遂行した。本年度の成果としては、まず清代以後台湾における衛生政策とインフラ整備状況について整理したことが挙げられる。ただし清代については史料上の制約から詳細な状況は明らかにできていないが、下水や井戸の整備状況及び洋務運動下の都市内清掃事業について確認できた。また日本統治期に関しては公衆衛生政策の基本的整理をおこない、台湾各都市での上下水道整備状況を整理・リスト化した。なお戦後の衛生政策・インフラ整備状況については来年度引き続き検討する。本年度の業績として、2012年3月に台北で開催された国際学会「第五〓台湾史青年学者国際学術研討会」での発表「日治初期台北的市区改正-以市区計画委員会議案為主」が挙げられる。ここでは、本年度研究計画である衛生政策とインフラとの関係を論じるため、衛生政策とインフラ整備(下水道)が同時に進められる事業として、日本統治期台北の市区改正事業を、台湾総督府内に設置された台北市区計画委員会に関する档案(「台湾総督府公文類纂」所収)を用いて検証した。なお本報告論文は論文集として、平成24年度中に台湾で出版される予定である。まず史料蒐集について、計画通りの成果を収めることができた。重要なものとしては、アジア経済研究所図書室蔵の台湾総督府臨時台湾土地調査局の調査報告史料を蒐集することができた。これは土地調査の際に土地所有関係を確定する業務を担った高等土地調査委員会の裁決書やその議事録を含む大変貴重な史料である。ほかにも台湾総督府が残した公文書である台湾総督府公文類纂や、臨時台湾旧慣調査会を主導した岡松参太郎の個人文書等を蒐集することができた。また研究内容の進捗状況としては、前年度報告書で説明した通り、今年度は生活環境を改変する都市開発過程で、台湾人の旧来の土地をめぐる慣習(業、典など)や公共事業における費用負担の慣習(寄附・労力負担など)を、台湾総督府がどのように台湾人の「旧慣」として扱い、その内実を改変しつつ利用したかという問題の解明に取り組んだ。具体的に、1902年に基隆市街地における「業主権」の裁決経過に焦点を絞り、その事件の経過、紛争の焦点および総督府の事件「解決」策を、台湾総督府臨時台湾土地調査局の文書を利用して考察した。そこから得られた知見としては、「業主権」をめぐる高等土地調査委員会裁決のあいまいさであった。同委員会の上位機関である臨時台湾土地調査局が体系的に「旧慣」を調査し、それに基づき同一地域には同一慣習があるとする合理的査定をしたのに対し、同局の査定に不服のある者の業主権を審議する同委員会においては、反対に「旧慣」と領台以後の内地人経済活動(借地契約等)を秤にかけ、「旧慣」を重視するという裁決がおこなわれた。しかし、そもそもこのような「あいまい」な査定を可能とするグレーゾーンを作ったのが、明治31年律令第9号の規定内容であった。委員がどの程度意識的であったかどうかはさておき、結果から見れば、高等土地調査委員会はこの「あいまいさ」を利用して裁決をしたといえよう。

また史料収集期間中に台湾在住の台湾史研究者とも交流を深めた。前年度までに都市計画でのインフラ整備、及び土地所有権に関する考察を進めてきたが、本年度は水道インフラの整備と関係の深い、外国人の居住地の制度的考察を進めた。外国人が天津北京条約以降台湾の開港場に居住するにあたって、まず確保したのが水源であり、日本の台湾統治以降も、その水資源を利用して水道インフラの整備を実施したのである。この両者の関係を明らかにする上で、本年度は主に背景となる外国人の土地(永代借地権)問題を考察した。成果としては、論文等に関しては台湾で出版された論文集陳翠蓮・川島真・星名宏修主編『跨域青年学者台湾史研究第五集』(台北:国立政治大学台湾史研究所、2013年)に拙論「日治初期台北的市区改正ー以市区計画委員会議案為主」が掲載されたほか、『アジ研ワールド・トレンド』に史料紹介「台湾史研究とアジ研図書館」を寄稿した。学会・研究会報告としては、新世代アジア史研究会にて研究報告をしたほか、東京大学総合文化研究科と政治大学台湾史研究所の台湾史研究生交流論壇にて中国語で報告を行った。また助成期間終了後はあるが2014年5月に開催される日本台湾学会学術大会での報告も確定している。申請書記載の計画の通り、先行研究の整理、国内史料調査、事実関係の整理を行っており、また国際学会での発表も行っており、順調に進展していると考えられる。史料収集及びその分析の点で順調に進捗していると考えられる。最終年度は昨年度及び今年度の成果をまとめていくことが求められる。来年度は戦後の衛生政策・インフラ整備状況を引き続き検討すると共に生活習慣の変容について考察を行う。具体的には台湾人の入浴習慣、及び排泄行為等、「水回り」に深く関わる生活習慣に着目し、インフラという物理的環境の変容及び衛生政策との関係からこれら生活習慣の変容状況を検討する予定である。なお今年度本研究を遂行した中で浮かび上がってきた研究検討課題として、生活環境を改変する都市開発過程で台湾人の旧来の土地をめぐる慣習(業、典など)や公共事業における費用負担の慣習(寄附・労力負担など)を、台湾総督府がどのように台湾人の「旧慣」として扱い、その内実を改変しつつ利用したかという問題が挙げられる。これは都市住民にとっての基本的慣習であり、生活習慣と深く関わる極めて重要な問題である。これらの慣習が総督府の上からの政策によってどう変容したかについても次年度検討を予定している。次年度は、目下投稿準備中の論文を学術誌に投稿するほか、引き続き土地をめぐる「旧慣」に対する台湾総督府の認識、対応を軸に、研究を進展させたいと考える。また、平成25年度は本研究課題の最終年度であることから、これまでの成果を整理する予定である。(抄録なし)
福島県北部沿岸地域の地下水流動と滞留時間の解明

研究の結果,以下の事柄が明らかとなった。(1)地下水や湧水のECの濃度から,海水浸水による影響は殆ど残っていない。(2)水質組成ではCa-HCO3型が多いが,その他の水質も確認された。(3)南相馬市沿岸域の地下水や地面下から湧出する湧水の一部で,Na-HCO3型の水質組成を示し,SiO2濃度は相対的に高く,酸素・水素安定同位体比は相対的に低い値を示すことから,これらの水は比較的標高の高い阿武隈山地周辺地域で涵養され,沿岸に近い台地周辺で涵養された水よりも滞留時間は相対的に長いことが予想される。(4)トリチウム濃度分布から,地下水や湧水の多くで10数年30年程の滞留時間であることが推定された。福島県北部沿岸地域の地下水流動を明らかにすることを目的とし,調査・研究を実施している。H26年度は,北部沿岸域(新地町,相馬市,南相馬市,浪江町)とその周辺地域(飯舘村など)の調査を複数回行い,湧水,地下水の位置を確認したうえで,以下のことを明らかにした。1)現地調査や採水した水の分析を行い,湧水や地下水のEC,pH,一般溶存成分,酸素・水素安定同位体の特徴を示した。こうした化学分析の結果,当初の目的の一つである地域的な水質の特徴について把握し,水質組成やEC等の違いから,複数の地下水流動系(帯水層)の存在を示すことができた。2)標高の異なる複数地点で河川水を採取し,同位体比の高度効果を求めた。この結果を用いて,湧水や地下水の涵養標高(涵養域)を把握することができた。これは,今後,湧水や地下水の滞留時間を求める際に利用する。3)トリチウム分析は水サンプルの濃縮作業(トリチウム濃縮装置を利用)までは終了したが,液体シンチレーションカウンターによる分析に不都合が生じたため,H26年度中にデータを出すことができなかった。その後,液体シンチレーションカウンターのメンテナンスを実施し,H27年4月から測定を実施している。全試料の測定が終了した後,速やかにデータ解析を実施する。このトリチウムデータをを元にして,湧水,地下水の相対的な滞留時間を推定し,年代値を求めるためのCFCs,SF6分析用のサンプル採取地点を決定し,今後の地下水流動の解析に活用する予定である。平成2627年度にかけて,福島県北部沿岸域に分布する湧水や地下水を対象として調査,分析を行った結果,以下の事柄が明らかとなった。(1)地下水や湧水のEC(電気伝導率)は津波の浸水被害を受けた地域を含む大部分の地点で1020 mS/mの範囲にあり,海水浸水による影響は殆ど残っていないことが示された。(2)水質組成ではCa-HCO3型が多く分布しているが,Na-HCO3型やNa-Cl型,Ca-SO4型の水質組成を示す地点も確認され,場所によって様々な水質組成をもつことが明らかとなった。また,南相馬市沿岸域の地下水や地面下から湧出する湧水でNa-HCO3型の水質組成を示しており,こうした水は比較的長い滞留時間を持つことが想定される。(3)SiO2濃度は深い地下水や地面下から湧出する湧水では相対的に高い値を示しており,滞留時間が長いことが想定される。(4)酸素・水素安定同位体比は,地面下から湧出する湧水や深層地下水では相対的に低い値を示す傾向が認められ,こうした湧水や地下水は比較的標高の高い地域(阿武隈山地周辺)で涵養されており,沿岸に近い台地周辺で涵養された水よりも滞留時間は相対的に長いことが予想される。(5)トリチウム濃度の結果から,地下水や湧水の多くで10数年30年程の滞留時間をもつ水であることが推定された。比較的滞留時間の長いと思われる湧水や地下水は,標高の高い阿武隈山地周辺で涵養された可能性が高いことが,現地調査や一般水質,酸素・水素安定同位体比の結果においても示唆されており,こうした涵養域から沿岸部の湧出域までの距離や透水係数を鑑みると,概ね妥当な値であると考えられる。今後は,CFCsおよびSF6分析を利用して,地下水年代を求め,他の分析結果等を総合的に用いて,引き続き沿岸域の地下水流動の解明を試みる予定である。

H26年度は,北部沿岸域の調査を複数回実施し,また,一般溶存成分と安定同位体分析を実施し,当初の目的の一つである各地点の水質の特徴について把握し,複数の地下水流動系(帯水層)の存在を示すことができた。トリチウム分析はサンプルの濃縮作業までは終了したが,液体シンチレーションカウンターに問題が生じたため,H26年度中の測定はできなかったが,機器のメンテナンスを実施し,H27年4月時点で分析を再開している。同位体水文学1)H26年度で行った調査地点を確認し,データが不足している地点について補足調査を実施する。2)溶存成分やトリチウムデータを元にして,湧水,地下水の相対的な滞留時間を推定し,年代値を求めるためのCFCs,SF6分析用のサンプル採取地点を決定しする。H27年の夏から秋に,CFCs,SF6用の採水を実施する。3)CFCs,SF6分析を実施し(依頼分析),分析値から湧水,地下水の滞留時間を求める。4)一般水質,安定同位体,トリチウム,CFCs,SF6等のデータの空間分布図を作成し,データの解析を行い,沿岸域の地下水流動を把握する。5)北部沿岸域の既存の地下水流動モデルと比較し,本研究結果との整合性について確認する。6)結果をとりまとめ,成果を学会発表で公表し,報告書を作成する。1)当初,平成26年3月に予定していた東京での研究打ち合わせが延期となったため,旅費として使用予定であった経費を次年度に持越しとなった。2)地質データ(web経由の閲覧)のID利用料金について,平成27年34月分の料金を翌年度払いにする必要があるため,その分の経費を次年度に持ち越した。1)平成27年4月下旬に,科研調査の打ち合わせを東京で実施する。2)地質データ利用IDは,平成27年4月以降も継続して利用する。
タクロリムス副作用発現とCYP3A5遺伝子多型の関連に関する基礎・臨床研究

肝臓移植後に用いられるタクロリムスは、体内動態変動が大きいため個別投与設計が行われている。これにより全血中タクロリムス濃度の調節が可能だが、CYP3A5*3遺伝子型がタクロリムスの局所的代謝効率に影響を与え、タクロリムスの主薬理作用である免疫抑制作用とは異なる機序により、腎障害や高血糖等の副作用を惹起することが想定される。そこで今回、タクロリムス及びその代謝物の非免疫担当細胞に与える作用、について、細胞モデルを用いた基礎的な検討を行った。また、肝移植患者において、副作用発現に及ぼすCYP3A5*3遺伝子型の影響について臨床的な検討を実施した。生体肝移植術施行後の成人患者のうち、ABO型不適合症例を除く患者を対象とした。急性腎障害及び慢性腎障害の評価に、血清クレアチニン値及び推算糸球体濾過値を用いた。血糖維持への影響について、術後インスリン投与日数を用いて評価した。in vitroモデルとして、CYP3A5遺伝子を導入したヒト胎児腎(HEK)293細胞にタクロリムスあるいは代謝物を処置後、生存細胞数及びアポトーシスを起こす細胞数を計測した。急性腎障害発症頻度は、移植肝がCYP3A5*1アレルを有する群において、高い傾向が認められた。慢性腎障害への影響について、今回の検討では有意な差は認められなかった。また。術後インスリン投与を必要とした期間は、移植肝の遺伝子型が*3/*3の場合、短い傾向であった。一方、ヒトCYP3A5遺伝子を導入したHEK293細胞にタクロリムスを処置し48時間培養したところ、CYP3A5を発現しないHEK293細胞と比較して、生存率の低下が観察された。以上より、タクロリムスの副作用に対し、CYP3A5遺伝子型が影響を及ぼす可能性が示唆されたが、今後更なる検討が必要であると考える。また。
進化計算法におけるミクロ-マクロ型相互作用の定式化とその経済システムへの適用

本研究は、進化計算法における個体間の相互作用を考慮した新しい計算モデルを構築し、経済システム上でモデルの有効性を実証することを目的としている。各個体を独立して評価する従来の進化計算モデルは、人工市場に代表される経済システムにおいては有効に機能しない。これに対して本研究では着目個体の近傍に位置する複数の個体を考慮して評価する近傍評価法を導入した。人工市場系での実験によって、提案法は従来法に比べて大幅に性能が改善されることを示した。本研究は、進化計算法における系の構成要素のミクロレベルでの相互作用と、そこから生じる系全体での秩序形成というマクロレベルでの影響について考察し、その結果を経済系の問題領域に適用するものである。今年度はその基礎として、ミクローマクロ相互レベルの関係について研究を進めるとともに、基礎的な経済モデルへの適用を試みた。第一に、ミクローマクロの相互関係については、進化計算法における局所探索の有効性について検討した。局所探索は従来の進化計算法において軽視されていたミクロレベルの操作であるが、系の構成要素のミクロな探索において有効であるだけでなく、その効果が系全体に波及することによってマクロレベルでの探索にも好影響を及ぼすことをベンチマーク問題において確認した。第二に、基礎的な経済モデルへの適用については、株式市場における自動取引戦略獲得を例として検討した。具体的には、遺伝子座表現と対立遺伝子表現という2種類の遺伝子表現法を用いて、株式市場における自動取引のための指標獲得手法を進化計算法によって構築した。実験の結果、遺伝子座表現より対立遺伝子表現の方が優れた性能を示すことを基礎的な実験によって確認した。これは、遺伝子座表現ではミクロレベルでの適合性のみを重視しており、冗長な指標が増えやすいという欠点があるのに対し、対立遺伝子表現ではマクロレベルでの適合性を考慮に入れており、本質的に重要な取引指標を獲得することができるためである。本研究は、進化計算法における系の構成要素のミクロレベルでの相互作用と、そこから生じる系全体での秩序形成というマクロレベルでの影響について検討し、その知見を経済系の問題領域に適用するものである。今年度は、昨年度までの成果に基づき、基本モデルを確立するとともに、基礎的な経済系への適用を試みた。第一に、基本モデルの確立については、進化計算法における個体評価に新しい要素を導入した。すなわち、通常の個体評価は単独の個体が環境に適応している度合いを評価するものであったが、本モデルにおいては、探索注目点の近傍に位置する複数の周辺個体をマクロ的に統合して評価する。このような手法は従来の進化計算モデルにおいてはほとんど見られなかったものである。本研究では、この手法に基づいたマクロレベルでの相互作用から生じる系全体の秩序形成について考察した。第二に、基礎的な経済系への適用については、株式市場における自動取引戦略獲得を例として検討した。前年度検討した対立遺伝子表現に加えて、上記のマクロレベルの相互作用を考慮した新しい個体評価法を導入した。その結果、従来の個体評価法に比べて良好な取引戦略を獲得できるなど優れた性能を示すことを基礎的な実験によって確認した。これは、提案モデルがマクロレベルでの適合性を考慮に入れることによって汎化能力に優れた取引戦略を獲得することができるためである。本年度は、ミクロ-マクロ相互レベルの関係について、進化計算法における構成要素の新しい評価法として近傍評価法を提案し、その有効性について検証した。従来の進化計算法においては、系の構成要素は単独で評価されるのみであり、他の構成要素との相互関係は一切考慮されていなかった。それに対して近傍評価法では、系における近傍関係に着目し、周辺に位置する要素との相互関係を考慮して評価を行う。これによって従来法におけるミクロレベルのみでの評価から、近傍評価法によるマクロレベルでの評価を実現する。さらに、経済系への近傍評価法の適用事例として、株式市場における自動取引戦略獲得について検討した。既存の研究においては、単一のパラメータセットというミクロレベルの視点に基づいた探索しか行われていなかったことに着目し、近傍評価法を導入した進化計算法の優位性を実験によって示した。既存研究においては、オーバーフィッティングが原因となって訓練時とテスト時の性能に大きな差が生じることが知られている。本研究では、探索空間中での近傍に位置する複数のパラメータセットをマクロレベルで総合的に評価することで、訓練におけるオーバーフィッティングを緩和することが可能であることを実証した。これが近傍評価法を導入する利点である。
微粒分を多量に含む石灰石骨材を用いたコンクリートの物性と微粒分の活用に関する研究

微粒分を多量に含む石灰石骨材を用いたコンクリートおよびコンクリート部材について,コンクリートにおいては配合設計法,フレッシュ性状,硬化性状,凍結融解抵抗性などの耐久性,乾燥収縮,疲労性状などを,鉄筋コンクリート部材においては,耐荷力,ひび割れ性状,変形性状,疲労性状を検討した.その結果,石灰石微粒分量がJISの規格値の3倍以内であれば,石灰石微粒分量の増加はコンクリートの物性・性状に悪影響を及ぼすことはなく,むしろ好影響を及ぼすことが多いことを明らかにした.微粒分を多量に含む石灰石骨材を用いたコンクリートおよびコンクリート部材について,コンクリートにおいては配合設計法,フレッシュ性状,硬化性状,凍結融解抵抗性などの耐久性,乾燥収縮,疲労性状などを,鉄筋コンクリート部材においては,耐荷力,ひび割れ性状,変形性状,疲労性状を検討した.その結果,石灰石微粒分量がJISの規格値の3倍以内であれば,石灰石微粒分量の増加はコンクリートの物性・性状に悪影響を及ぼすことはなく,むしろ好影響を及ぼすことが多いことを明らかにした.アルカリ骨材反応の防止や乾燥収縮の抑制に対処するために石灰石骨材の使用機会が増加している。この石灰石骨材は粉体化しやすく(国交省の調査では細骨材中に24%を含有),粉体化した石灰石微粒分はコンクリートの品質改善,特に貧配合や低品質骨材を用いたコンクリートの品質改善に有効な混和材料として使用されてきたが,一方,過度の使用は弊害(悪影響)を及ぼすことが懸念される。そこで,石灰石骨材ないしは低品質骨材として溶融スラグを用いた場合において,石灰石微粒分量がコンクリートの品質,すなわち,(1)フレッシュ性状,(2)耐久性能(乾燥収縮,耐凍結融解性,耐硫酸性),(3)疲労強度や付着強度を含めた強度性状と変形性状に及ぼす影響を明らかにする事によって,石灰石骨材の有効利用の促進を図る,あるいは許容される石灰石微粒分量の基準を提案することを目的とするものである。本年度においては,石灰石骨材を(1)粗骨材にのみ使用,(2)細骨材にのみ使用,(3)細・粗骨材に使用したコンクリートを対象に上記(1),(2)に関する試験を行った。その結果,配合に関しては,最適細骨材率は石灰石骨材に含まれる石灰石微粒分量が増加するとともに小さくなり,所定のスランプを得るための単位水量は増加することが明らかにされた。また,石灰石骨材を用いたコンクリートのスランプや空気量の経時変化には,石灰石骨材に含まれる微粒分量の多少は影響を及ばさないが,ブリーディング量は石灰石微粒分の増加に伴って小さくなる。硬化コンクリートに関しては,石灰石骨材を用いたコンクリートの圧縮強度は材齢7日までの初期強度の発現は大きいが,材齢28日以降の強度増加は小さい。石灰石骨材を用いたコンクリートの凍結融解性は通常のコンクリートのそれよりも小さいが,石灰石骨材に含まれる石灰石微粒分の増加に伴って改善される。石灰石骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮は通常コンクリートよりも小さく,さらに石灰石微粒分量の増加に伴って小さくなること,等のことが明らかになった。アルカリ骨材反応の防止や乾燥収縮の抑制に対処するために石灰石骨材の使用機会が増えているが,石灰石骨材は粉体化しやすく(国交省の調査では細骨材中に24%の微粒分を含有),粉体化した石灰石微粒分はコンクリートの品質改善,特に貧配合や低品質骨材を用いたコンクリートの品質改善に有効な混和材料として使用されてきた一方で,過度の使用は弊害(悪影響)を引き起こすことも懸念される。本研究は,石灰石骨材に含まれる石灰石微粒分量を試験要因とし,石灰石を(1)粗骨材にのみに,(2)細骨材にのみに,(3)細・粗骨材に,使用したコンクリートに対して(1)フレッシュ性状,(2)耐久性能(乾燥収縮,耐凍結融解性,耐硫酸性),(3)強度と変形性状を明らかにし,併せて許容される石灰石微粒分量の限界値を明確にすることによって石灰石骨材の有効利用の促進を図ることを目的として行ったものである。試験の結果,配合に関しては,最適細骨材率は石灰石骨材に含まれる石灰石微粒分量が増加するとともに小さくなり,所定のスランプを得るための単位水量は増加する。また,石灰石骨材に含まれる微粒分量はコンクリートのスランプや空気量の経時変化には影響を及ばさないが,ブリーディング量は石灰石微粒分の増加に伴って小さくなる。石灰石骨材を用いたコンクリートの凍結融解性は通常のコンクリートのそれよりも小さいが,石灰石骨材に含まれる石灰石微粒分の増加に伴って大きくなる。石灰石骨材を用いたコンクリートの乾燥収縮は,細・粗骨材ともに石灰石を用いた場合に最も小さく,細骨材のみに石灰石を用いた場合でも通常コンクリートのそれよりも小さくなるが,石灰石微粒分量は乾燥収縮の大きさにほとんど影響を及ぼさない,等のことが明らかになった。

本年度の試験においては,これまでの2年間で実施できなかった配合設計の継続,試験に長時間を要する凍結融解性や耐硫酸性の耐久性,乾燥収縮等の継続試験,熱的性質,およびコンクリートおよびコンクリート部材の疲労性状を明確にするための試験を実施した。石灰石骨材は,骨材不足に加えてアルカリ骨材反応の防止や乾燥収縮の抑制対策として使用機会が増えているが,運搬中等においても粉体化しやすく微粒分量が多くなる状況にある。この石灰石微粒分(石灰石微粉)は,コンクリートの品質改善善に有効な混和材料として使用されてきたが,過度の使用量はコンクリートの品質に悪影響を及ぼすことが懸念される。そこで,石灰石骨材を,1.細骨材のみに,2.粗骨材のみに,3.細・粗骨材に,使用し,それぞれの骨材に対して含まれる微粒分量をJIS規格値の13倍まで変化させた試験を実施し,これらの要因が上記の物性に及ぼす影響を精査した。その結果,どの石灰石骨材においても,微粒分量が多くなると単位水量がやや多くする必要があるが,提案した(適切な) s/aを設定してやることによって適切なワーカビリティが確保できること,耐久性は微粒分量の増加に伴って改善・向上すること,微粒分量は圧縮や付着強度,乾燥収縮,断熱温度上昇には影響を及ぼさないこと,が明らかにされた。さらに,疲労に関しては,破砕しやすい性質を持つ溶融スラグ骨材,廃瓦細骨材を用いたコンクリートについても試験を行った。その結果,石灰石(最弱のものとして細・粗骨材の石灰石を使用)を用いたコンクリートの疲労強度は他のものよりも大きく,通常の骨材を用いたコンクリートのそれよりもやや大きいことが明らかにされ,微粒分の有効利用を含め,石灰石骨材の構造用コンクリートへの適用性が示された。当初の実験計画通りに順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。乾燥収縮,疲労試験,凍結融解試験は試験に長時間を要するので,試験機の管理・メンテナンスを十分に行い,故障をさせることなく,計画通りの実験を消化する予定である。実験を遂行する上での問題点はない。
縦断研究による子どもの社会性育成に向けた社会的セーフティネットの構築可能性の検討

本研究の目的は、子どもの社会性の発達を阻害するリスク要因と、リスク状況において社会性の発達を補填するセーフティネット要因の解明であった。530家庭の子どもを対象に就学前期を通じた5年間の追跡調査を実施し、子どもの社会性の発達を予測する要因を個人的特性と子どもを取り巻く様々な養育・教育環境の相互作用の観点から検討した。結果として、親による不適切な養育や仲間経験の少なさが社会性の発達を抑制するリスクとなり、こうしたリスクに対して、園が家庭と地域を結ぶ楔となって行う連携活動に親が参加し、地域とつながることが子どもの社会性の発達を促すセーフティネット要因になることが示された。本研究は、幼児期の子どもがいる家庭を対象に5年間の縦断的調査を実施し、家庭一園・学校などの教育機関一地域の相互関係性やそれぞれのあり方が、幼稚園期から小学校期への子どもの社会性の諸側面の発達にどのように影響するのか、子どもの個人的特性(気質・遺伝・問題行動の萌芽的形態)との相互作用を含めて検討するものである。開始年度にあたる今回は、研究に既に登録された約160家庭への質問紙調査と、インテンシブ・グループ約20家庭に観察調査を実施した。質問紙調査における仲間ネットワークの結果に注目すると、月齢が3058カ月の単胎児と双生児では、仲間数に有意な差は見られなかった。一方、仲間の多様性(種類の多さ)に関しては、双生児の得点が有意に高かった(t[118]=2.79,p<.01)。また、双生児に注目して卵性ごとの対内相関を検討した結果、一卵性(MZ)と二卵性(DZ)ともに、きょうだい内の仲間数(MZ : r=1.00,p<.01; DZ : r=.92,p<.01)と仲間の多様性(MZ : r=.94,p<.01; DZ : r=.83,p<.01)は極めて類似する傾向が見られた。しかし、統計的な差異はないものの、幼児期の時点においても二卵性きょうだい間の相関が若干低いこともあり、加齢とともに差異が広がる可能性が示唆される。また、22年度は、新たに約180家庭から研究参加の承諾を受け、対象児が2歳もしくは3歳の誕生日を迎えた時点で質問紙調査を実施した。23年度も継続的に調査対象者を獲得していく予定である。平成23年度は、約340家庭に質問紙調査を実施し、約20家庭に観察調査を実施した。質問紙調査の主な内容は、人口統計学的変数、子どもの社会性変数(仲間の数、能動・自己主張性など)、子どものパーソナリティ変数(気質・性格)、環境変数(親の養育態度、子どもの仲間関係、保育所・幼稚園を含む近隣地域の子ども関連施設の利用実態など)であった。幼児期の双生児きょうだいのいる家庭を対象に、母親の養育態度ときょうだいの性別の組み合わせの違いが子どもの自己主張性とどのように関わるかを検討した。母親の養育態度は、子どもが同性のペアである場合の方が、異性ペアよりも二人を同じように扱う意識が高いことが示された。また、養育態度ときょうだいの性別とのマッチングでは、男児ペアでは母親が二人を同じように扱うことが、異性ペアでは母親が二人を同じように扱わないことが子どもの仲間関係における能動・自己主張性の高さと関連していた。つぎに、親による子どもの仲間関係を支援する態度(ピアマネージメント)に焦点をあて、単胎児を含めたきょうだい関係の種類から検討した。まず、母親による子どものピアマネージメントは、子どもの仲間数とのあいだに有意な正の相関が見られ、ピアマネージメントの高さが子どもの仲間数の増加に関わることが確認された。その上で、ピアマネージメントが子どものきょうだいの種類によって異なるかを検討したところ、一人っ子、単胎児きょうだい、双生児きょうだいのいずれの間にも有意差は見られなかった。つぎに、きょうだいのいる家庭に注目して母親のピアマネージメントに関わる要因を検討したところ、双生児きょうだいのいる家庭において母親の外向性がピアマネージメントの高さと関わっていた。本研究の目的は、子どもの社会性の発達を促進もしくは阻害する要因とその長期的な影響プロセスを、子どもを取り巻く家庭ー園・学校ー地域の相互関係的環境と子どもの個人的特性の相互作用から検討し、家庭や学校による育成機能の低下により子どもの社会性が損なわれる場合のセーフティネット要因を解明することである。25年度は約330家庭への継続調査とインテンシブ・グループへの観察調査を実施し、子どもの社会性の発達を促進する家庭の機能とともに、家庭-園・学校-地域間の連携について検討を行い地域におけるセーフティネット要因の探索を行った。家庭の機能に関しては、とくに対象児-きょうだい-親の3者関係に注目して分析をおこなった。

対象児が2歳と3歳時点のデータによる縦断的な解析から、2歳でのきょうだい間の信頼関係が強いほど3歳での社会性得点が高いことが示された。また、この縦断調査や対象児が3歳時点に実施した観察調査からは、親の関わり方は子どもの発達段階や気質によって異なり、親がきょうだいに対して同じように関わろうとする態度は社会性の発達と直接的に関連しないことが示され、子どもの行動の個人差に合わせた養育の重要性が示唆された。2歳と3歳の両時点における横断的なデータでは、親しい仲間の多さが社会性得点の高さにつながる結果も得られた。家庭-園・学校-地域間の連携については、教員が子どもの教育に対する3者間の連携の楔となるアンカーポイント機能に注目して検討を行った。小学校教員270名に実施した調査から、教員による地域への関心度の違いを考慮しても、教員が子どもの仲間づくりのための保護者・地域住民との協働などに積極的であることが保護者や地域への信頼につながることが示され、アンカーポイント機能の高さが3者間の信頼に基づく連携を生み出し、子どもの社会性の発達に対するセーフティネットを醸成する可能性が示唆された。本研究の目的は、旧来型の地域共同体システムの崩壊や子どもの多様化に伴う家庭と学校における子どもの社会性育成機能の低下という今日的課題を受け、子どもの社会性の発達を促進もしくは阻害する要因とその長期的な影響プロセスを、子どもを取り巻く家庭ー園・学校ー地域の相互関係的環境と子どもの個人的特性(気質・問題行動の萌芽的形態)の相互作用から検討し、家庭や学校による育成機能の低下により子どもの社会性が損なわれる場合のセーフティネットとなる要因を解明することである。24年度は、約300家庭への質問紙による継続調査とインテンシブ・グループへの家庭観察を実施し、主に家庭による子どもの社会性育成機能が低下する状況の把握と、地域・園・家庭を包括的に含めたサポートネットワークがその機能を支える要因となり得るかどうかについて検討を行った。家庭による子どもの社会性育成に関しては、従来と同様に、親の育児ストレスが強く温かみがなく統制の厳しい養育になる場合に、幼児の向社会的行動が低下し仲間関係での問題が助長されることが示された。こうした母親のストレスに対しては、親族や友人などの親しい他者ばかりでなく地域の子育てサークルや医師等の専門家などによる包括的な相談ネットワークの存在が防御要因となり、子どもの問題行動を抑制する可能性が示された。また、本研究では親の養育態度(暖かさ、体罰など)や子どもの問題行動の萌芽的形態(多動性、情緒的問題など)との関連を統制した場合にも、母親の認知による保育施設との信頼関係の高さが子どもの自己主張性の高さと有意に関連するという特徴的な結果が得られた。以上から、家庭における子どもの社会性育成に関しては、地域・園・家庭の包括的なサポートネットワークがその下支えとなり、なかでも園との信頼に基づく良好な関係性が育成機能を補填するセーフティネット要因の中核となり得ることが示唆された。本研究では、就学前期を通じた子どもの社会性(他者への信頼、共感・協調性、コンピテンス、問題行動)の発達を促進もしくは阻害する要因の探索と長期的な影響プロセスについて検討を行った。子どもを取り巻く家庭ー園・学校ー地域の相互関係的環境と子どもの個人的特性(気質やパーソナリティ)の両者を影響要因とし、子どもの社会性が家庭や学校の育成機能の低下に伴い損なわれる場合にセーフティネットとなる要因の探索を行った。
気中懸濁被覆法による新規合成制癌活性物質のマイクロカプセル化製剤の開発

名城大学古川らによって合成された新規制癌活性物質ピリドカルバゾール誘導体(MJ-55)の製剤化を検討した.1.剤型の選択:水・ジメチルスルホキシド(DMSO)を除く有機溶媒に不溶というMJ-55の特性を鑑み,生体へ投与可能な数十種の溶剤を検索した結果,大豆油に可溶なことを見出せたため,剤型はこれをベースとした液状製剤とした.2.MJ-55含有o/w型乳剤の調整:界面活性剤として水素添加L-α-ホスファチジルコリン1000mgを懸濁させた等張リン酸緩衝液4mlに16.8μgのMJ-55含有大豆油溶液1mlを加えて3時間の超音波処理した場合,平均粒子径が3.1μmのo/w型乳剤が調整できた.なお,本乳剤は細胞培養条件下(乳剤を培地で10倍希釈し,37°C, 5%CO_2下で放置)でも平均径の経時変化を認めず,無菌性も確保されていた.但し,乳剤調整時に7%程度のMJ-55の分解が示唆され,その防止は今後の検討課題である.3.MJ-55含有乳剤の細胞毒性試験:10^4個のdRLh-84肝癌細胞を用い,培養開始から2日語に,MJ-55濃度0.28μg/mlのDMSO溶液又は同濃度の上記乳剤を含む培地の添加交換を4時間おきに6回(計24時間暴露)繰り返すことで投与を行った.培養開始5日後の細胞数は,対照群(DMSOのみ),5.0×10^5個; MJ-55溶液,9.3×10^3個;比較に用いた同濃度の市販抗癌剤アドリアマイシン(ADR)DMSO溶液,1.2×10^5個;MJ-55非含有乳剤,6.3×10^5個,MJ-55含有乳剤;1.2×10^4個であった.これらの結果から,MJ-55はADRを越える強い細胞毒性効果を示し,乳剤化しても細胞増殖は有意(p<0.01)に抑制され,その効果は十分維持されることが分った.今後,本乳剤の抗腫瘍効果を担癌動物を用いたin vivoにて評価していく.名城大学古川らによって合成された新規制癌活性物質ピリドカルバゾール誘導体(MJ-55)の製剤化を検討した.1.剤型の選択:水・ジメチルスルホキシド(DMSO)を除く有機溶媒に不溶というMJ-55の特性を鑑み,生体へ投与可能な数十種の溶剤を検索した結果,大豆油に可溶なことを見出せたため,剤型はこれをベースとした液状製剤とした.2.MJ-55含有o/w型乳剤の調整:界面活性剤として水素添加L-α-ホスファチジルコリン1000mgを懸濁させた等張リン酸緩衝液4mlに16.8μgのMJ-55含有大豆油溶液1mlを加えて3時間の超音波処理した場合,平均粒子径が3.1μmのo/w型乳剤が調整できた.なお,本乳剤は細胞培養条件下(乳剤を培地で10倍希釈し,37°C, 5%CO_2下で放置)でも平均径の経時変化を認めず,無菌性も確保されていた.但し,乳剤調整時に7%程度のMJ-55の分解が示唆され,その防止は今後の検討課題である.3.MJ-55含有乳剤の細胞毒性試験:10^4個のdRLh-84肝癌細胞を用い,培養開始から2日語に,MJ-55濃度0.28μg/mlのDMSO溶液又は同濃度の上記乳剤を含む培地の添加交換を4時間おきに6回(計24時間暴露)繰り返すことで投与を行った.培養開始5日後の細胞数は,対照群(DMSOのみ),5.0×10^5個; MJ-55溶液,9.3×10^3個;比較に用いた同濃度の市販抗癌剤アドリアマイシン(ADR)DMSO溶液,1.2×10^5個;MJ-55非含有乳剤,6.3×10^5個,MJ-55含有乳剤;1.2×10^4個であった.これらの結果から,MJ-55はADRを越える強い細胞毒性効果を示し,乳剤化しても細胞増殖は有意(p<0.01)に抑制され,その効果は十分維持されることが分った.今後,本乳剤の抗腫瘍効果を担癌動物を用いたin vivoにて評価していく.
生体内乳酸濃度調節による抗肥満の基礎基盤の開発とその応用（国際共同研究強化）

生体内乳酸濃度を外的に調節することで、脂肪や筋組織のみならず、脳など、生体制御に極めて重要な組織におけるエネルギー代謝を正に制御し得る可能性が考えられる。実際に、我々は、脳の主要なエネルギー源である乳酸が、運動による認知機能亢進の生理的要因である可能性を示唆する結果を得ている。そこで本研究は、脳内乳酸代謝が認知機能亢進に及ぼす影響や、生体内乳酸濃度変化に対する各組織・器官の代謝動態の詳細をヒトにおいて明らかにし、脳機能亢進を含めた統合的アンチエイジングのための学術的基盤形成に極めて重要かつ独創的な新規のアプローチを推進することを目的とした。共同研究機関で動脈と頸静脈にカテーテルを挿入し、乳酸、グルコース、酸素やモノアミンなどの動静脈較差を算出することにより、運動中のヒト脳内代謝や組織内代謝動態を測定する研究アプローチを推進した。その結果、脳の乳酸取り込み量が減少すると、運動後の実行機能亢進の持続性も減退することが明らかとなった(Hashimoto et al., FASEB J 2018)。この結果は、乳酸という運動誘発性の代謝物が、骨格筋と脳の機能相関に介在している可能性を示唆するものであった。また、高強度間欠的運動では、脳自己調節機能は保持されていることを明らかにした(Tsukamoto et al., MSSE 2019)。さらに、高強度間欠的運動前後でのヒト脳内代謝をメタボローム解析によって網羅的に解析することを推進した。一方、脳内代謝は運動のみならず、低酸素などの外的環境ストレスによっても変動し、それによる認知機能も変化すると考えられる。そこで、こうした環境因子と生体内ストレス反応との関係性を、代謝をキーワードに概観するアプローチを推進した。内定年度:2015生体内乳酸濃度を外的に調節することで、脂肪や筋組織のみならず、脳など、生体制御に極めて重要な組織におけるエネルギー代謝を正に制御し得る可能性が考えられる。実際に、最近我々は、脳の主要なエネルギー源である乳酸が、運動による認知機能亢進の生理的要因である可能性を示唆する結果を得ている(Tsukamoto et al., Physiol Behav 2016)。そこで本研究は、脳内乳酸代謝が認知機能亢進に及ぼす影響や、生体内乳酸濃度変化に対する各組織・器官の代謝動態の詳細をヒトにおいて明らかにし、脳機能亢進を含めた統合的アンチエイジングのための学術的基盤形成に極めて重要かつ独創的な新規のアプローチを推進することを目的とする。高強度運動を間断的に繰り返し実施する高強度間欠的運動を、1時間の休息を挟んで2回実施すると、1回目の運動と比較して2回目の運動による乳酸産生量が少なくなることを明らかにした。そして、同じ運動強度、実施時間、運動様式の運動であるにもかかわらず、2回目の高強度間欠的運動のように乳酸産生量が少なくなると、亢進した認知機能の持続性が損なわれてしまうことを明らかにした。この研究により、運動による認知機能亢進の持続性に、運動誘発性の乳酸産生量が重要な役割を担っている可能性が示された(Tsukamoto et al., Physiol Behav 2016)。しかしながら、実際に高強度間欠的運動中ならびに運動後の脳内代謝動態については不明であった。そこで、当該年度は、上記の脳内代謝動態を把握すべく、共同研究機関で、動脈と頸静脈にカテーテルを挿入し、乳酸、グルコース、酸素やモノアミンなどの動静脈較差を算出することにより、運動中のヒト脳内代謝や組織内代謝動態を測定する研究アプローチを推進した。運動による認知機能亢進の持続性に、運動誘発性の乳酸産生量が重要な役割を担っている可能性が示されたものの(Tsukamoto et al., Physiol Behav 2016)、高強度間欠的運動中ならびに運動後の脳内代謝動態については不明であった。共同研究チームのスタッフの献身的な協力と、被験者の多大な協力もあり、実験は順調に遂行することができた。現在、膨大なデータ量を解析している段階にある。高強度運動を間断的に繰り返し実施する高強度間欠的運動を、1時間の休息を挟んで2回実施すると、1回目の運動と比較して2回目の運動による乳酸産生量が少なくなる。

そして、同じ運動強度、実施時間、運動様式の運動であるにもかかわらず、2回目の高強度間欠的運動のように乳酸産生量が少なくなると、亢進した認知機能の持続性が損なわれてしまう。この研究により、運動による認知機能亢進の持続性に、運動誘発性の乳酸産生量が重要な役割を担っている可能性が示されたが(Tsukamoto et al., Physiol Behav 2016)、実際に高強度間欠的運動中ならびに運動後の脳内代謝動態については不明であった。そこで、当該年度は、上記の脳内代謝動態を把握すべく、共同研究機関で、動脈と頸静脈にカテーテルを挿入し、乳酸、グルコース、酸素やモノアミンなどの動静脈較差を算出することにより、運動中のヒト脳内代謝や組織内代謝動態を測定する研究アプローチを推進した。運動による認知機能亢進の持続性に、運動誘発性の乳酸産生量が重要な役割を担っている可能性が示されたものの(Tsukamoto et al., Physiol Behav 2016)、高強度間欠的運動中ならびに運動後の脳内代謝動態については不明であった。その結果、末梢に由来する全身性の乳酸濃度と脳の乳酸取り込みが関連することが明らかとなった。また、脳の乳酸取り込みが減少すると、運動後の実行機能の亢進が持続しないことが明らかとなった。生体内乳酸濃度を外的に調節することで、脂肪や筋組織のみならず、脳など、生体制御に極めて重要な組織におけるエネルギー代謝を正に制御し得る可能性が考えられる。実際に、最近我々は、脳の主要なエネルギー源である乳酸が、運動による認知機能亢進の生理的要因である可能性を示唆する結果を得ている(Tsukamoto et al., Physiol Behav 2016)。そこで本研究は、脳内乳酸代謝が認知機能亢進に及ぼす影響や、生体内乳酸濃度変化に対する各組織・器官の代謝動態の詳細をヒトにおいて明らかにし、脳機能亢進を含めた統合的アンチエイジングのための学術的基盤形成に極めて重要かつ独創的な新規のアプローチを推進することを目的とする。高強度運動を間断的に繰り返し実施する高強度間欠的運動を、1時間の休息を挟んで2回実施すると、1回目の運動と比較して2回目の運動による乳酸産生量が少なくなる。このメカニズムを解明するため、共同研究機関で動脈と頸静脈にカテーテルを挿入し、乳酸、グルコース、酸素やモノアミンなどの動静脈較差を算出することにより、運動中のヒト脳内代謝や組織内代謝動態を測定する研究アプローチを推進した。その結果、骨格筋から産生される乳酸量に比例して、脳の乳酸取り込み量が増減することが確認された。さらに、脳の乳酸取り込み量が減少すると、運動後の実行機能亢進の持続性も減退することが明らかとなった(Hashimoto et al., FASEB J 2018)。この結果は、乳酸という運動誘発性の代謝物が、骨格筋と脳の機能相関に介在している可能性を示唆するものであった。
代数的性質と型システムに基づく自動並列化

2018年度は引き続き自動リダクション並列化をを研究するための理論的基盤としてのラムダ計算体系の定式化に取り組んだ。これは通常のラムダ計算に結合法則や分配法則など代数的性質を用いた式の単純化を加えたものであり、型システムによって並列計算時の計算コストに保証を与えている。前年度に発覚した主要な問題点は以下の2点であった。1点目は、現実的なプログラムをこの体系で表現することの困難である。これについては、現実的なプログラムそのものをこの体系で表現するのではなく、現実的なプログラムの行う計算をこの体系で表現することによって回避した。2点目の問題は、この体系の性質の証明が複雑になることである。これについては、体系を全面的に見直し、意味論を既存言語への翻訳ではなく簡約として与え、性質の証明に既存の理論を最大限利用することで解決した。証明を簡略化したことで、この体系をどの程度拡張しても性質が壊れないかの議論が容易になった。その意味で、2点目の解決は1点目の問題に対しても良い影響を与えている。これら問題の解決に加え、本年度ではさらに多くの例に対し本体系を適用することで有用性を確認した。その結果、既存のリダクション並列化で扱われたほとんど全てのケースを本体系での議論の俎上に載せることができることが確認できた。以上の成果は論文としてまとめ、現在公表に向けて投稿中である。また、これに加え、特に型システムによるサポート無しに並列化可能性が確認できる部分クラスを切り出すことで、マクロ木変換器を基礎とした並列計算言語を設計し、それに対する計算量の保証された並列評価アルゴリズムを与えた。この成果はJournal of Information Processingに採択が決まっている。前年度に発覚した問題点の解決にやや時間がかかったため。とはいえ、成果は出始めており、登校中の論文が無事採択されれば問題はないと考えている。現状の成果の公表を目指すつもりである。本研究の目的は、並列性を意識せず記述したプログラムを並列プログラムへ変換する「並列化」のための基盤技術を与えることである。特に、結合法則や分配法則などの代数的性質を利用し、高階の関数型言語の並列化を行う手法を、型システムをベースに構築することを目的とする。この目的に向けての第一歩として、本年度は主に以下の成果を挙げた。1並列化の基礎となる言語及び型システムの設計:関数型言語の基盤となるラムダ計算をベースに、その計算過程で用いられる演算子を追跡する型システムと、それを利用して並列評価を行う操作的意味の設計を行った。現時点での設計は萌芽的なものではあるが、既存の並列化手法、特に本研究の先行研究であるXuらの研究を包摂しうるものであるとの観察が得られている。この結果は,今後より本格的な型システムを設計する上での出発地点となり得る。この成果は「第18回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL 2016)」で発表し、論文章を受賞した。2実用的な応用の調査:並列化手法としてどのような例を扱う必要があるかを知るため、最適部分列問題を並列に計算するアルゴリズムについて調査を行った。調査の副作用として、並列アルゴリズムが知られていなかった問題群も扱える新たな統一的並列アルゴリズムを発見した。このアルゴリズム中でも代数的性質が重要な役割を演じるが、本研究全体との関連は現時点では明らかではない。この成果は、「日本ソフトウェア科学会第29回大会」で発表した。既に並列化基盤となる高階関数型言語とその型システムの萌芽的な設計が得られている。まだまだ改善の余地はあるとはいえ、初年度の進捗としては悪くないと考えられる。2016年度は、前年度末に得られた「ラムダ計算とその中で用いられる演算子の代数的性質を用いて並列計算可能性を定式化する」という着想を精緻化することに取り組んだ。本研究で与えるラムダ計算体系は以下の性質を満たすことが望ましい。まず、並列計算のモデルとして扱うにあたり、現実のプログラムとの対応を明確であり、可能なら実際のプログラムへ翻訳できることが望まれる。次に、並列計算のモデル化を補助するような機構を持つことが望ましい。最後に、表現力が高く、既存の並列計算パターンの多くを比較的自然に表せることが望まれる。このうち1番目の問題意識の観点からは、この新しいラムダ計算体系の意味を、既存のラムダ計算体系への翻訳によって示すというのは理想的なアプローチである。このアプローチに基づく定式化の初期の成果は、情報処理学会第111回プログラミング研究会で発表した。この翻訳は、並列計算が多大なオーバーヘッドをもたないという性質も型システムの翻訳を通じて示しており、2番目の問題意識への解答にもなっている。残念ながら、後ほどこの翻訳は正しくないことが確認された。以降はその修正、および3番目の問題意識の解決に向け、研究を進めた。その結果については、具体的な成果の形にはなっていないが、現在論文を投稿中である。また、この成果の初期の結果に関しては、国際ワークショップFHPCの招待講演としても発表を行った。またこれと並行して、非自明な並列計算に対する代数的アプローチの有用性について検討を行った。とくに、代数的アプローチによる定式化があまり存在しない並列グラフ処理に関しての検討の結果を日本ソフトウェア科学会第33回大会で発表を行った。本研究での枢要な課題である、ラムダ計算と型システムを用いた並列計算の定式化に関しては、その基本的な着想が複数回の対外発表を通して固まりつつある。論文も投稿に至っており順調な進捗であると言える。