hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原核生物から真核生物への中間に位置する微細藻類の検索

一方イデユコゴメM型はこれらのポリアミンの他に,ジアミノプロパン(C3),ノルスペルミジン(C3C3),ノルスペルミン(C3C3C3)を含み,どの分類群とも異なるパタ-ンを示した。総脂肪酸量は,RK型では45°C培養細胞では20°C培養に比して2040%増加し,特にオレイン酸(C18:1)の増加が顕著であり,リノレイン酸は検出できなかった。他方M型では培養温度の上昇により総脂肪量が1826%に減少し,特にリノレイン酸の減少が顕著であった。これらの結果からイデユコゴメRK型とM型とは高温に対する適応の機構が異なることが考えられ,DNA分析の結果と併せて,微小細胞進化の過程を論ずる上で重要であると考えられる。生物進化の理論のなかで,原核生物から真核生物への移行過程は,いまだに大きな謎に包されており,細胞内共生進化説と内生的直進進化説とが対立して議論を重ねてきた。筆者らは従来最下等真核藻類と考えられるイデュコゴメおよびその類縁種を用いて,その葉緑体DNAの特徴を比較し,単細胞藻類の進化と系統とを追求してきた。本年度はその延長線上において未調査であった東北地方の酸性温泉数ヶ所から新たな研究材料を採集し,また米国イェロ-スト-ン国立公園で採集した数標品を入手した。これらの中には数種の新株を含んでおり,今回購入したマイクロマニピュレ-タその他の手法を用いてクロ-ン培養を試みた。その結果,従来既に知られていたガルディエリア,イデュコゴメよりもさらに小形のシアニディオシゾンの新種を発見し,この度シアニディオシゾンYRー89と命名して発表した。本種はイタリアで以前報告されたシアニデイオシゾン・メロラエと異った細胞構造を有しており,メロラエが棍棒状であるのに対して,くびれのあるヒョウタン形をしており,別種と考えられる。DAPI染色での蛍光顕微鏡観察によれば,葉緑体核様体は中心部にあり,イデュコゴメの核様体によく似ている。メロラエは二分裂により増殖するが,YRー89型の分裂様式もこれと同様のものと考えられる。YRー89型の電子顕微鏡像では細胞膜系がよく固定され,葉緑体の一重チラコイド構造がはっきり観察でき,この構造はイデュコゴメの葉緑体とよく類似している。細胞の外形は不定形で,細胞膜は見られるが薄く不安定で,細胞壁は認められない。これらの諸結果から考えて,シアニジオシゾン,特にYRー89型細胞が共生宿主としてラン色細菌のような原核生物の共生の結果,進化した可能性について若干の仮説的検討を行ってみた。
多自由度系での分布関数制御による結晶成長の新たな可能性の探求

本研究の目的は,結晶異性体や準安定相など多自由度を持つ多数の結晶集団において,結晶粉砕,温度変化などの簡単な物理的条件変化によってサイズ分布関数を制御し,その結果として起きる新しい結晶成長の可能性を探求することにある.出発点となるのは,すでに見つかっている結晶粉砕や温度循環(温度の周期的変化)による結晶カイラリティの転換と結晶サイズ分布の関係を解明し,それを応用して可能となる新しい現象を提案することである.最初の課題としては,粉砕による結晶カイラリティ転換(ヴィエドゥマ熟成)の際に,微結晶のサイズ分布が一時的に広がるという異常現象の解明があった.この現象の原因やこの異常がカイラリティ転換のための条件であるのかも明らかでなかった.これを解明するために,我々が提案した結晶のクラスターによる成長をふくむ一般化Becker-Doeringモデルで,色々な粉砕方法による結晶サイズ分布の時間発展の違いを数値計算によって調べた.その結果,超音波粉砕の場合には異常な分布が一時的に出現するが,ガラスビーズと磁気撹拌機を使った粉砕では定常分布が維持されることを見出した.これは実験での観測結果とも整合する.このことから異常分布自体はカイラリティ転換の必要条件ではないことが結論できた.また粉砕による結晶カイラリティ転換と同様な方法を使えば,クラスターによる結晶成長をする物質では,安定相と準安定相が共存状態にあるとき,通常とは逆に前者を後者に転換することが可能な場合があることをモデルの数値計算によって確かめることができた.微結晶のサイズ分布が一時的に広がるという異常な現象をクラスターによる成長をふくむ一般化Becker-Doeringモデルで,色々な粉砕方法による結晶サイズ分布の時間発展の違いを数値計算によって調べることで超音波粉砕の場合には異常な分布が一時的に出現することを示すことができた.よってこの異常分布自体はカイラリティ転換の必要条件ではないことが判明し,これまでの理論が正しいことを結論した.準安定相に関しても,粉砕による結晶カイラリティ転換の手法を使って,安定相を準安定相に転換することができそうな結果が得られるなど予想通り進行している.結晶安定相からの準安定相実現の問題を結果を詳しく解析整理して発表する.温度の周期的な変化などの外部パラメタの変化に対し系のサイズ分布がどのように時間発展するかを数値計算するための新しい計算モデルを開発する.これは大きな系の時間発展を調べるため重要な手段となるはずである.本研究の目的は,結晶異性体や準安定相など多自由度を持つ多数の結晶集団において,結晶粉砕,温度変化などの簡単な物理的条件変化によってサイズ分布関数を制御し,その結果として起きる新しい結晶成長の可能性を探求することにある.出発点となるのは,すでに見つかっている結晶粉砕や温度循環(温度の周期的変化)による結晶カイラリティの転換と結晶サイズ分布の関係を解明し,それを応用して可能となる新しい現象を提案することである.最初の課題としては,粉砕による結晶カイラリティ転換(ヴィエドゥマ熟成)の際に,微結晶のサイズ分布が一時的に広がるという異常現象の解明があった.この現象の原因やこの異常がカイラリティ転換のための条件であるのかも明らかでなかった.これを解明するために,我々が提案した結晶のクラスターによる成長をふくむ一般化Becker-Doeringモデルで,色々な粉砕方法による結晶サイズ分布の時間発展の違いを数値計算によって調べた.その結果,超音波粉砕の場合には異常な分布が一時的に出現するが,ガラスビーズと磁気撹拌機を使った粉砕では定常分布が維持されることを見出した.これは実験での観測結果とも整合する.このことから異常分布自体はカイラリティ転換の必要条件ではないことが結論できた.また粉砕による結晶カイラリティ転換と同様な方法を使えば,クラスターによる結晶成長をする物質では,安定相と準安定相が共存状態にあるとき,通常とは逆に前者を後者に転換することが可能な場合があることをモデルの数値計算によって確かめることができた.微結晶のサイズ分布が一時的に広がるという異常な現象をクラスターによる成長をふくむ一般化Becker-Doeringモデルで,色々な粉砕方法による結晶サイズ分布の時間発展の違いを数値計算によって調べることで超音波粉砕の場合には異常な分布が一時的に出現することを示すことができた.よってこの異常分布自体はカイラリティ転換の必要条件ではないことが判明し,これまでの理論が正しいことを結論した.準安定相に関しても,粉砕による結晶カイラリティ転換の手法を使って,安定相を準安定相に転換することができそうな結果が得られるなど予想通り進行している.結晶安定相からの準安定相実現の問題を結果を詳しく解析整理して発表する.温度の周期的な変化などの外部パラメタの変化に対し系のサイズ分布がどのように時間発展するかを数値計算するための新しい計算モデルを開発する.これは大きな系の時間発展を調べるため重要な手段となるはずである.研究代表者が日程の問題で学会に参加できなかったことなどのため.残額は2019年度の国際会議参加費用に充てる予定.
高感度ラマン光学活性装置の開発とそれによるアミロイド線維天然化過程の構造解析

ラマン光学活性(Raman Optical Activity; ROA)は分子立体配座に鋭敏な分光法であり,新たな溶液中タンパク質の立体配座分析法となりうる。しかし,検出感度が低く,解析法が確立していないという課題がある。我々はアミロイド線維を形成したインスリンをモデルとし,その高次構造解析法の開発を行った。分子動力学および量子力学計算の結果を実験結果と比較することで,線維中にて安定なインスリン構造をβロール構造と決定した。多レンズ型の周囲検出法を用いたROA装置を開発し,ラマン散乱光の検出感度を既存装置の10倍に高めることに成功した。本年度は、高強度レーザーを用いた全周囲型高感度ROA装置の開発を試みた。装置の設計、部品性能の検討および部品調達および組み立ての一部を行った。一部部品の調達完了後、装置の組み立てを完了する。市販装置を含む従来の後方散乱配置ROA装置においては,レーザー光強度は約1 Wに制限されていたが、本研究においては90度散乱配置を採用し,レーザー集光直径を増大させることで試料や光学部品へ損傷を起こすことなく,高強度レーザーの使用を初めて可能とし高感度化を達成する。その為に高出力であり、かつ低ノイズのレーザーを選定し調達した。従来のROA装置においては,その測定配置の為に検出体積が小さかった。本研究においてはゆるく集光したレーザー光と,それと平行に配列させたファイババンドルの適用より,スペクトル分解能を落とすことなく,約100倍の検出体積を達成する。その為に特殊な配列をもったファイババンドルを設計し、調達を行った。装置が完成次第、アミロイド線維天然化過程における構造要素の測定を行い、インスリン濃度を変え,インスリンアミロイド線維の天然化過程の構造変化を分単位で測定する。得られた多数のROAスペクトルを経験的帰属法に基づき解析し,アミロイド線維の天然化過程に,分類可能な高次構造が何種類存在するのか明らかとする。多変数スペクトル解析を適用し,後述の量子力学を用いた解析において考慮すべき要素スペクトル数の指針とする。ラマン光学活性(Raman Optical Activity; ROA)は分子立体配座に鋭敏な分光法であり,新たな原理に基づいた溶液中タンパク質の立体配座分析法となりうる。我々の量子力学によるROA構造解析法の開発においては,熱変性したインスリンをモデルとし,ROAによるアミロイド線維の高次構造解析法の開発を行った。結晶状態においてβシート構造を持つタンパク質のペプチド構造角をインスリン単量体へ転写し,βシートおよびターン構造を持つモデル構造を作製した。このモデル構造についてROAおよびラマンスペクトルを量子力学により計算した。これにより,インスリンアミロイド線維が天然状態へ構造回復する際に観測されるROAおよびラマンスペクトルの主要な変化を再現することに成功した。この結果は,今回採用したモデル構造が,現実のインスリンアミロイド線維の構造に近い構造であることを示しており,量子力学によるROA構造解析法が可能であることを示した重要な結果である。高感度ROA装置の開発については,昨年度に引き続き高強度レーザーを用いた全周囲型ROA測定装置の組み立てを行った。ROA信号は微弱であるため,装置光学系の偏光特性の不完全性から影響を受けやすい。開発した装置においては装置由来の偽信号が発生し,正確さの高い測定を行うことが困難であった。これを解決するためにラマン散乱光の直線偏光成分を平均化し,偽信号の発生を抑える回転波長板装置部品の設計および試作を行った。この部品が完成次第,装置に組み込む予定である。上記の高感度ROA装置を用いて,インスリン濃度を変え,インスリンアミロイド線維の天然化過程の構造変化を分単位で測定する。得られた多数のROAスペクトルを解析し,アミロイド線維の天然化過程に高次構造が何種類存在するのか明らかとする。インスリンアミロイド線維のラマン光学活性(Raman Optical Activity; ROA)スペクトルをモデル構造に基いて計算し,さらにインスリンアミロイド線維が天然状態へ構造回復する際に観測されるROAおよびラマンスペクトルの主要な変化を再現できたことは, ROAによってアミロイド線維の立体配座を詳細に解析できることを示せた点で非常に重要な結果であり,本研究にて達成する予定の,量子力学計算を用いたアミロイド線維のROA立体配座解析法の開発を大きく推進した。この理由から,本年度に行った量子力学によるROA構造解析法の開発は高く評価できる。高感度ROA装置の開発については,予想外に装置由来の偽信号が大きいことが明らかとなったが,その解決策としてラマン散乱光の直線偏光成分を平均化し,偽信号の発生を抑える回転波長板装置部品を用いることを考え,その設計および試作を行えた。この事は,高感度ROA装置の開発を大きく前進させると考えられるため,評価に値する。以上のことから,「おおむね順調に進展している」を自己評価とした。我々の量子力学によるROA構造解析法の開発においては,熱変性によりアミロイド線維を形成したインスリンをモデルタンパク質とし,アミロイド線維の高次構造解析法の開発を行った。βヘリックスおよびβロール構造を持つタンパク質の結晶構造を基に,インスリン単量体のアミロイド構造モデルを作製した。

これらモデル単量体について,アミロイド繊維状態を模倣した周期境界条件下において分子動力学計算を行い,安定なインスリンアミロイド線維構造を予測した。その結果,線維内においてβロール構造は維持されるが,βヘリックス構造は維持されないことが明らかとなった。構造揺らぎを持つβロール構造(約800個)全てについてROAおよびラマンスペクトルを量子力学により計算し,それらの平均スペクトルを計算した。天然型インスリンについても,同様に分子動力学を適用し,量子力学計算を行った。以上により得られた,アミロイド線維および天然型インスリンの計算スペクトルは,実験におけるスペクトル変化の特徴をよく再現した。この結果は,今回採用したモデル構造(積層したβロール構造)が,現実のインスリンアミロイド線維の構造に近い構造であることを示している。量子力学によるROA構造解析法が可能であることを示した重要な結果である。高感度ROA装置については,引き続き高強度レーザーを用いた周囲型ROA測定装置の開発を行った。装置光学系の偏光特性の不完全性によるスペクトル背景を抑制するために,ラマン散乱光の直線偏光成分を平均化し,偽信号の発生を抑える回転波長板装置部品を装置に組み込んだ。ラマン光学活性(Raman Optical Activity; ROA)は分子立体配座に鋭敏な分光法であり,新たな溶液中タンパク質の立体配座分析法となりうる。しかし,検出感度が低く,解析法が確立していないという課題がある。我々はアミロイド線維を形成したインスリンをモデルとし,その高次構造解析法の開発を行った。分子動力学および量子力学計算の結果を実験結果と比較することで,線維中にて安定なインスリン構造をβロール構造と決定した。多レンズ型の周囲検出法を用いたROA装置を開発し,ラマン散乱光の検出感度を既存装置の10倍に高めることに成功した。自己評価の理由は、交付申請書において本年度に完了予定であった、新規ラマン光学活性装置の開発が完了していないためである。これは、依頼した一部の装置部品の加工が完了しておらず、そのために装置組み立てが行えないからである。加工の完了していない部品には、光学部品を載せる特注のベースプレートおよび特注の分光器がある。どちらも開発予定の装置に設計を最適化した特注品であり、かつ部品点数が多いため加工が遅延している。しかし現在、部品加工の大部分は完了しており、全て完了次第、装置の開発に取り掛かる予定である。装置開発における部品調達には予期できない遅延が起こりがちであることを考慮して、達成度の自己評価を「やや遅れている。」と評価した。高感度ROA装置を早急に開発し,これを用いて,インスリン濃度を変え,インスリンアミロイド線維の天然化過程の構造変化を分単位で測定可能とする。得られた多数のROAスペクトルを解析し,アミロイド線維の天然化過程に高次構造が何種類存在するのか明らかとする。
複素射影空間の1回懸垂空間の非安定ホモトピーとその応用

1.canonicalなgeneratorξ_n∈π_<2n+1>(ΩΣCP^∞)についてのh(ξ_n)を決定した。2.上の元ξ_nのSamelson積を計算する方法を見つけた。2.もしK(X)がringとして、line bundleで生成されていれば、j_*はontoとなる。4.Xがfinite complexならImagej_*はmaximal rankである。
トライボロジー理論に基づく各種高力ボルト摩擦接合継手のすべり挙動の解明

本研究では,鋼構造物の接合によく用いられている高力ボルト摩擦接合に着目し,その接合面の表面処理方法を変化させて,それらのすべり係数を定量的に評価するために,トライボロジー理論の考えを取り入れて,表面状態の計測およびすべり実験を行った.実験は2種類行い,より詳細に表面性状を計測する小型すべり実験,および実際のボルト接合を模擬したすべり実験を行った.得られた研究成果として,表面処理がショットブラストのみの場合,既往の結果と同様に,算術平均粗さパラメータRaで評価できること,表面に異種材料が塗布された場合,すべり係数が各材料の材料特性に依存することがわかった.本研究では,土木建築分野の鋼構造物の接合によく用いられている高力ボルト摩擦接合に着目し,その接合面の表面処理方法を変化させて,それらのすべり係数を定量的に評価するために,機械分野のトライボロジー理論の考えを取り入れて,表面状態の計測(表面粗さ,硬さなど)およびすべり実験を行った.実験は2種類行い,より詳細に表面性状を計測する小型すべり実験,および実際のボルト接合を模擬したすべり実験を行った.得られた研究成果として,表面処理がショットブラストのみの場合,既往の結果と同様に,算術平均粗さパラメータRaで評価することが,すべり係数を精度よく推定できることがわかった.次に,接合面の表面処理がアルミ溶射の場合,導入軸力の違いによって,すべり係数が大きく変化することがわかった.これは,高圧縮下では,アルミ溶射同士の凝着力が大きくなり,高圧力域では塑性化し一体化したためと考えられる.表面処理が赤錆の場合でも,同様の傾向が見られ,ここでも,接合表面に付着している錆が圧縮され,高密度となることにより,圧縮力の大きい条件下では錆そのもののせん断抵抗力が大きくなったものと考えられる.無機ジンクリッチペイントの場合,軸力の違いによるすべり係数の変化がほとんどなかったことやすべりの発生要因がペイントの凝集破壊であったことから,すべり係数はペイントの材料特性に大きく依存すると考えられる.ただし,低軸力下では,上述したアルミ溶射や赤錆と同様の結果となる可能性も考えられる.今後は,膜厚や錆厚を変化させた実験を行うことで,それぞれの表面処理におけるすべり係数の一般的な傾向を検討する必要がある.本研究では,鋼構造物の接合によく用いられている高力ボルト摩擦接合に着目し,その接合面の表面処理方法を変化させて,それらのすべり係数を定量的に評価するために,トライボロジー理論の考えを取り入れて,表面状態の計測およびすべり実験を行った.実験は2種類行い,より詳細に表面性状を計測する小型すべり実験,および実際のボルト接合を模擬したすべり実験を行った.得られた研究成果として,表面処理がショットブラストのみの場合,既往の結果と同様に,算術平均粗さパラメータRaで評価できること,表面に異種材料が塗布された場合,すべり係数が各材料の材料特性に依存することがわかった.2011年度の研究計画として,土木構造物や建築構造物の鋼部材同士を接合するための高力ボルト摩擦接合に使用されている様々な表面状態(ショットブラスト,赤錆,無機ジンクリッチペイント,アルミ容射など)の鋼材の摩擦係数を定量的な評価およびすべり挙動の解明を行うために,小型すべり試験体によるすべり実験を実施する予定であった.2011年度に実施した内容としては,小型のすべり試験用の実験供試体を製作し,ショットブラスト(大まかに2種類の粗さを変化させてブラスト処理を行なった)および赤錆(上述のショットブラスト処理を行なった後のものを腐食させた)を有する表面状態とし,それらの表面粗さパラメータや硬さなどの表面状態の測定および真実接触面積を間接的に測定するために,接触圧力を測定することを試みた.その結果,表面粗さを評価する指標である算術平均粗さパラメータでは,従来の結果通り,表面を粗く処理した実験供試体ほど,算術平均粗さパラメータが大きく,表面を粗く処理していないものほど小さい値となった.また,表面を赤錆状態とすることで,表面粗さが若干大きくなったものの,事前のショットブラストの粗さを変化させた影響はあまり見られなかった.また,接触圧力の測定も実施したが,その評価方法を現在検討中である.2011年度は,表面粗さパラメータを把握したのみですべり試験は行うことができなかった.また,接触圧力による評価や他の表面処理を行なった鋼材の試験も行えなかったため,2012年度にはそれらを実施する予定である.測定器の故障や載荷試験装置の故障が相次ぎ,実験の実施が遅れている.測定器や載荷試験装置の修理は行えたので,今年度は本格的に実験を実施していく予定である.研究が遅れており,その結果,今年度の研究費を繰り越しているが,次年度に予定通り実施していくため,予算に関しては,当初の計画通り執行していく予定である.
混合交通のサービスレベル評価方法と多様な自転車利用空間の設計基準

本研究では、混合交通状況を考慮した自転車の利用空間整備計画・設計の際に必要となる設計基準の構築を目的としている。そのため、混合交通のリスクを予測するモデルを開発し,サービスレベル評価方法の開発を行い,自転車・歩行者混在空間における通行区分施工の効果分析を行った。1)平成1213利用者リスク感知予測モデル:歩行者と自転車、自転車同士、自転車と車いすの錯綜状態を模擬的に再現し、主体がリスク感知した位置を観測して、それぞれについて回避距離、速度、車種、被験者属性を変化させてリスク感知を調べる実験を行った。これから各主体が錯綜時に感知するリスク(Risk Perception)を交通主体の速度・密度、回避間隔、退避空間などのミクロな流動条件から予測するモデルを開発した。2)平成1314混合交通の評価方法上記予測モデルをもとに、主体別交通量、速度分布、通行位置などのマクロな交通条件と、街路の幅員といった空間条件からリスク・パーセプション強度を推計する手法を用いて、交通量、平均速度、瞬間交通密度などのマクロな交通条件とリスク感知有無との関係を分析して、リスク量から混合交通の望ましさを計る方法を策定した。3)平成1314ニアミス強度を用いた混合交通のサービスレベル評価方法歩行空間内での歩行者・自転車の混合状態をビデオ観測して,0.1秒ごとの主体別の位置,速度から各主体のニアミス状態にある確率(ニアミス強度)を上記のモデルによって推計し,時間当たりに算定する.この指標を用いてサービスレベルを設定することで,通行主体の体感する走行環境の望ましさを表すことに成功した.4)平成14自歩道・アーケード商店街などにおいて.カラー舗装,ブロック舗装によって自転車の通行帯を明示する整備事例が普及しつつあるが,この効果を上記のニアミス強度を用いて明らかにした.具体的には徳島市内の3路線および松山市商店街で実施された通行帯明示について,事前・事後のビデオ観測を元にして,ニアミス発生強度を比較した結果,密度の高い状態でサービスレベルの向上効果が生じることが明らかになり,体感指標との関連性も確認できた.これから,開発した評価指標およびサービスレベルの妥当性が明らかになった.本研究では、混合交通状況を考慮した自転車の利用空間整備計画・設計の際に必要となる設計基準の構築を目的としている。3)平成1314ニアミス強度を用いた混合交通のサービスレベル評価方法歩行空間内での歩行者・自転車の混合状態をビデオ観測して,0.1秒ごとの主体別の位置,速度から各主体のニアミス状態にある確率(ニアミス強度)を上記のモデルによって推計し,時間当たりに算定する.この指標を用いてサービスレベルを設定することで,通行主体の体感する走行環境の望ましさを表すことに成功した.4)平成14自歩道・アーケード商店街などにおいて.カラー舗装,ブロック舗装によって自転車の通行帯を明示する整備事例が普及しつつあるが,この効果を上記のニアミス強度を用いて明らかにした.具体的には徳島市内の3路線および松山市商店街で実施された通行帯明示について,事前・事後のビデオ観測を元にして,ニアミス発生強度を比較した結果,密度の高い状態でサービスレベルの向上効果が生じることが明らかになり,体感指標との関連性も確認できた.これから,開発した評価指標およびサービスレベルの妥当性が明らかになった.本研究は、混合交通状況を考慮した自転車の利用空間整備計画・設計の際に必要となる設計基準の構築を目的としている。そのため、本年度は以下の手順で混合交通のサービスレベル評価方法の開発を行った。混合交通状況における利用者リスク感知予測モデルの開発歩行空間内での歩行者・自転車の混合状態、車道上における自転車・自動車の混合状態を想定して、各主体が錯綜時に感知するリスク(Risk Perception)を計測し、交通主体の速度・密度、回避間隔、退避空間などのミクロな流動条件からリスク感知の強度を予測するモデルを開発した。このため、歩行者と自転車の交通主体の錯綜状態を模擬的に再現し、主体がリスク感知した位置を観測して、それぞれについて回避距離、速度、車種、被験者属性を変化させてリスク感知を調べる実験を行った。混合交通のサービスレベル評価方法上記予測モデルをもとに、主体別交通量、速度分布、通行位置などのマクロな交通条件と、街路の幅員といった空間条件からリスク・パーセプション強度を推計する手法を開発した。このため、多様な交通が混合する歩道、車道、細街路の3タイプの空間について、朝夕のピーク時の交通流動をビデオ観測するとともに、歩行者、自転車の被験者を通行させて、通行時のリスク感知状況を上記と同様の無線機通知法で観測している。

そして交通量、平均速度、瞬間交通密度、オキュパンシーなどのマクロな交通条件とリスク感知有無との関係を分析して、リスク量から混合交通の望ましさを計る方法を策定している。また、諸外国および国内で実施されている交通静穏化やトランジットモール化などの混合交通を前提とした自転車利用空間整備事例を調査するとともに、その設計仕様、交通条件等を現地で収集している。また、東南アジア等の混合交通問題を抱える国を中心に、混合交通の扱いについて研究者との討議を進めている。本研究は、混合交通状況を考慮した自転車の利用空間整備計画・設計の際に必要となる設計基準の構築を目的としている。そのため、本年度は以下の手順で混合交通のサービスレベル評価方法の開発を行った。混合交通状況における利用者リスク感知予測モデルの開発歩行空間内での歩行者・自転車の混合状態、車道上における自転車・自動車の混合状態を想定して、各主体が錯綜時に感知するリスク(Risk Perception)を計測し、交通主体の速度・密度、回避間隔、退避空間などのミクロな流動条件からリスク感知の強度を予測するモデルであり、昨年に引き続きモデルの改良を行った。歩行者と自転車の錯綜に加えて、自転車同士、自転車と車いすの錯綜状態を模擬的に再現し、主体がリスク感知した位置を観測して、それぞれについて回避距離、速度、車種、被験者属性を変化させてリスク感知を調べる実験を行った。混合交通のサービスレベル評価方法上記予測モデルをもとに、主体別交通量、速度分布、通行位置などのマクロな交通条件と、街路の幅員といった空間条件からリスク・パーセプション強度を推計する手法を用いて、交通量、平均速度、瞬間交通密度などのマクロな交通条件とリスク感知有無との関係を分析して、リスク量から混合交通の望ましさを計る方法を策定した。東南アジア等の混合交通問題を抱える国を中心に、自転車混合交通の扱いについて研究者との討議を進めているが、今年度はソウル市の状況を調査した。また、自転車空間の評価の新たな手法として、振動加速度計・速度計・GPS即位装置を搭載したバイシクル・プローブを作成し、移動体による連続計測から自転車利用空間のサービスレベルを予測、評価する方法の開発を行った。これによって、自転車にとっての快適性を効率的に計測・評価できることが明らかになっている。本研究では混合交通状況を考慮した自転車の利用空間整備計画・設計の際に必要となる設計基準の構築を目的としている。そのため、昨年度は以下の混合交通のサービスレベル評価方法の開発を行い,本年度は以下の手順で自転車・歩行者混在空間における通行区分施工の効果分析を行った。ニアミス判断モデルを用いた混合交通のサービスレベル評価方法開発昨年度までに,歩行空間内での歩行者・自転車の混合状態を計測して、各主体が錯綜時に感知するリスク(Risk Perception)を予測し、交通主体の速度・密度、回避間隔、退避空間などのミクロな流動条件からニアミス状態を判断するモデルを開発した、本年度は昨年に引き続きモデル指標を用いた混合交通状況の評価方法について改良を行った。
胆管細胞の分化可塑性による障害肝再生への新戦略

本研究課題は、肝障害によって引き起こされる肝細胞の異常を胆管細胞が感知し、分化可塑性を獲得することで肝細胞へと分化転換する分子機序を明らかにする。また、その分子機序を制御することで、胆管細胞の分化可塑性よる障害肝の再生が促進されるかを検討する。さらに、この分子機序と胆管オルガノイド培養と組み合わせることで、障害肝に対する新たな細胞移植治療の開発を目指す。
アルコール・依存形成薬物によるストレスの神経細胞応答とその記憶の分子機構

慢性的にアルコール暴露を受けると、細胞はイオンチャネル活性の亢進によるCa^<2+>細胞障害がもたらされる。一方、アルツハイマー病に代表される認知症でも同様にCa^<2+>チャネルの活性化に伴うCa^<2+>ストレスをうけ、Ca^<2+>による神経細胞障害がこれらの疾患で共通する。神経培養細胞を用いた検討で、アルコール暴露によってアネキシンA4の発現が増大し、転写調節因子NF-κBの活性化が起こることが明らかになった。アネキシンA4はNF-κBと結合し、また、アネキシンA4のCa^<2+>結合部位がNF-κBの活性化に必須であることもわかった。つぎに、神経培養細胞にCa^<2+>イオノフォアによるカルシウムストレスを加え、細胞から分泌される蛋白質を検討した。脂質と相互作用する蛋白質群は、血液脳関門を構成する細胞の膜間を通過(移動)し血液へ移行する可能性があり、分子マーカーを考える上で有効である。二次元電気泳動法、蛋白質スポットのトリプシン分解後、LC-MSによる解析により、アネキシンA5、アネキシンA2、フェツイン、SLUG蛋白質が同定された。次にアネキシンA5に注目し、ヒト血漿で検討した。2種のモノクローン抗体を用いたサンドイッチELISAシステムを確立し、認知症患者(アルコール性、アルツハイマー型、脳血管性)と対照の健常者の血漿中アネキシンA5量を比較した結果、アルコール性、アルツハイマー型、脳血管性患者のいずれにおいてもアネキシンA5濃度は有意に高かった。しかし、この方法は早期の認知症を検出するには不十分であった。これらの結果より、アネキシンA5が分子マーカーとなると考えられる。更に他の複数の分子マーカーが明らかになれば、認知症の各タイプの識別が可能になることが期待される。アルコールや依存形成薬物は、細胞にストレスを与え、またCa^<2+>やcAMPを介する細胞内情報伝達系に異常をもたらし、細胞障害(アポトーシス)を誘導する。これまでの研究で次の結果を得た。1.すでに培養細胞で、アルコール濃度に依存して、リン脂質・Ca^<2+>結合蛋白質アネキシンIVの発現が増大し、転写調節因子NFκBの活性化が起こることを明らかにした。本研究で、Ca^<2+>結合部位に変異を加えた変異体を用いた、レポータージーンアッセイから、アネキシンIVのCa^<2+>結合部位がNFκBの活性化に必須であることを明らかにした。2.NFκBは細胞質でIκBと複合体を形成し不活性化されているが、消化酵素によるIκBの分解で遊離したNFκBは、核内に移行し活性を持つ。アネキシンIVによるNFκBの活性化は、IκBの分解亢進によることが判明した。また、アネキシンIVはNFκBと結合することも示され、NFκBの活性化に係わる可能性がある。3.Ca^<2+>-イオノフォアによる細胞障害で、アネキシンIVおよびアネキシンVの発現が増大し、特にアネキシンVは細胞外へ分泌されることがわかった。アネキシンVの生理的意味を探るためにアネキシンVを強制発現したHEK293細胞を用いてCa^<2+>-イオノフォアによるCa^<2+>障害を与えた結果、細胞障害性は減少した。細胞内で発現増大したアネキシンVがCa^

<2+>-キレート剤として働いたものと考えられる。4.しかし、ツニカマイシンによる小胞体ストレスでは逆にアネキシンVの強制発現で細胞障害性は増大した。一方、H_2O_2による酸化的ストレスに対して、アネキシンVの影響は認められなかった。我々は、アルコール依存症やアルツハイマー病でアネキシンアイソフォームの発現が増大することを報告しているが、アネキシンの生理的意味を更に追求している。また、神経細胞病態に係わる他の因子について網羅的検討を進めている。アルコールや依存形成薬物は、細胞にストレスを与え、またCa^<2+>やcAMPを介する細胞内情報伝達系に異常をもたらし、細胞障害(アポトーシス)を誘導する。今年度、分化能を持つ神経培養細胞株を用いて、神経栄養因子生成の障害を検討し、次の結果を得るに至った。1.ヒト由来神経培養細胞株SH-SY5Yをレチノイン酸で分化すると、シナプスを形成し、神経ネットワーク用構造を形成する。分化、未分化細胞へのアルコール障害を細胞の生存率で検討した結果、未分化の細胞はよりアルコールによる障害を受けることが分かった。2.分化した細胞へのアルコールの暴露で、転写因子CREB活性が減弱し、神経栄養因子BDNFの発現量がコントロールと比べて有意に減弱した。3.しかし、未分化の細胞ではアルコールの暴露によるCREB活性、BDNF発現量はコントロールと比べて減少傾向はあるものの、有意ではなく、分化、未分化細胞のアルコール感受性の違いは、今のところ不明で、更なる検討を要する。4.アルコールの生体への影響で、海馬の神経細胞への障害が顕著である。また、BDNFはアルコールによる障害への抵抗性を示すことが報告されている。次に、ラット海馬から調製した初代培養細胞を用いて、アルコール障害へのBDNFの影響を調べた。その結果、BDNFはコントロールと比べて有意にアルコール障害を減弱することが示された。以上の結果より、Ca^<2+>やcAMPを介した転写機能変化が、アルコールや依存形成薬物による細胞障害性とかかわることが示された。更に、分子機構の詳細に関する検討を進めている。慢性的にアルコール暴露を受けると、細胞はイオンチャネル活性の亢進によるCa^<2+>細胞障害をもたらされる。一方、アルツハイマー病はアミロイドβ蛋白(Aβ)の蓄積が特徴的で、AβはCa^<2+>チャネルを形成しカルシウムストレスを与えることが示されている。また、脳梗塞など脳虚血状態の回復期には、脳内Ca^<2+>チャネル異常活性化が報告され、Ca^<2+>による神経細胞障害がこれらの疾患で共通する。神経培養細胞を用いた基礎研究で、細胞にカルシウムストレスを与えると、それに抵抗して細胞は種々の蛋白質を発現し障害からの回避を行う。その中には、Ca^<2+>結合蛋白質が含まれ、細胞内Ca^<2+>濃度上昇を抑えることによりホメオスタシスを維持しようとする。我々は、その中でCa^<2+>・リン脂質結合蛋白質アネキシン5が細胞外に分泌されることを見出した。更に詳しく検討する目的で、本研究では神経培養細胞(C6グリオーマ)にCa^<2+>イオノフォアによるカルシウムストレスを加え、細胞から分泌される蛋白質を検討した。脂質と相互作用する蛋白質群は、血液脳関門を構成する細胞の膜間を通過(移動)し血液へ移行する可能性があり、分子マーカーを考える上で有効である。
タイヒミュラー空間のベイユ・ピーターソン幾何学と写像類群の剛性問題への応用

本研究課題の実施において、微分可能多様体上に定義されたリーマン計量の変形理論について、タイヒミュラー空間の幾何学の観点から考察を進めると同時に、極小曲面の自由境界の共形構造の特徴付け、および三次元空間内のグラフの曲率の定義を行った。1)リーマン面の変形理論には、ノード(節)を持つ曲面の統括的な理解が必須であるが、その一つの試みとして、タイヒミュラー空間を基本領域として持つコクセター複体の構成を行った.半単純リー群から作られる非コンパクトな対象空間の一般化であるコクセター複体は、幾何学的に非常に豊かな構造を持ち、今年度構成した空間に等長的作用する写像類群の特徴付けに、役立つことが期待される。また将来的には無限次元等質空間であるユニバーサル・タイヒミュラー空間のベイユ・ピーターソン距離関数によるCAT(0)幾何学を捉えるのにこのコクセター複体を利用することが効果的であると本研究代表者は考える。2)極小曲面は二次元曲面の調和写像の像として、捉えることができ、ここで写像の値域となる曲面の共形構造の変形理論と調和写像の変分的特徴を組み合わせることによって、極小曲面の自由境界の正則性を定式化することを目指した.現在、80年代にKinderlehrer, Nirenberg, Spruckによって偏微分方程式の理論を用いて証明された自由境界の実解析性を上に述べた変分法的観点から証明することができることを今年度の研究において示した.ここで用いた特異点を持つ曲面の共形構造の構成法は、新しいものであり、リーマン面の古典的理論を二次元の単体的複体上に自然な形で拡張するにあたって、有用であると考えられる。ある微分可能多様体が与えられたとき、その上にどのようなリーマン計量を定義するか、または定義できるかは微分幾何学の最も基本的な問題である.本研究課題では、多様体をコンパクトな二次元のものに限定して、また計量を断面曲率が一定のもの、特に双曲計量に限定したものを研究対象として選んだ。今年度はこの計量全体が形作る空間、いわゆる与えられた二次元多様体のタイヒミュラー空間の境界付近での双曲計量の挙動をベイユ・ピーターソン計量を用いて詳しく解析し、その結果は現在論文としてまとめられている過程にある。またこれと並行して,二次元多様体を一般化した空間である一次元単体的複体上に定義しうるリーマン計量とそれに付随する共形構造の空間を、極小曲面としてユーグリッド空間内に実現しうるための必要条件をChikako Meseとの共著の論文、またRobert Gulliverとの共著の論文で取扱った。一方でリーマン計量の変形理論は、一般相対性理論で扱われるEinstein方程式の初期条件として現れる漸近的平坦な三次元多様体の構成にも応用された。代表研究者とGilbert Weinsteinとの研究は宇宙全体の電荷、ブラックホール、並びに総質量の間に成り立つPenrose予想という不等式の一つの反例を提供した.平成18年度、19年度は、これらの研究課題を継続的に新しい問いを設定しつつ、群論に現れる剛性定理、極小曲面の構成、一般相対性理論、そして幾何学的測度論への応用を念頭に進めていきたい。リーマン面上、および三次元漸近的平坦なスカラー曲率正の多様体上のリーマン計算、および共形構造の変形理論を研究した.具体的には次の3題がある。1.リーマン面の共形構造の変形はタイヒミュラー空間の幾何学的構造と書き換えられる。本年度はその局所的一大域的な幾何構造の解明に努めた。特にベイユ・ピーターソン距離関数から誘導される接錐構造を用いてタイヒミュラー空間の大域的特徴付けである完備かつ平坦な部分多様体の次元の上限を得た。この結果はタイヒミュラー空間上に等長的に作用する写像類群の作用を理解するのに効果的な物であることが期待される。2.三次元漸近的平坦なスカラー曲率正の多様体をアインシュタイン方程式のコーシー初期条件としてとらえる視点から、アインシュタイン方程式の静的解の一意性定理に完全流体の非存在という観点から考察を加えた.静的解は、アインシュタイン方程式の漸近的極限であることが予想され、静的解における完全流体の非存在は物理的にも興味深い事象である。論文としてまとめられた結果は、非線形楕円形方程式の解の漸近的挙動と方程式の形との相関関係を共形幾何学の技法を使って考察した.3.極小曲面も存在と捉えることを望むとき、その共形構造をパラメーターとして利用する方法がこの半世紀に渡って確立されてきた.この理論を特異店を持つ極小曲面へ拡張するにあたって単体複体のタイヒミュラー空間の理論を研究した.これは幾何学的測度論による存在定理の別証明を与える試みであり、この方法によって面積極小部分集合の新たな幾何学的性質を求めることが期待される。

また将来的には無限次元等質空間であるユニバーサル・タイヒミュラー空間のベイユ・ピーターソン距離関数によるCAT(0)幾何学を捉えるのにこのコクセター複体を利用することが効果的であると本研究代表者は考える。2)極小曲面は二次元曲面の調和写像の像として、捉えることができ、ここで写像の値域となる曲面の共形構造の変形理論と調和写像の変分的特徴を組み合わせることによって、極小曲面の自由境界の正則性を定式化することを目指した.現在、80年代にKinderlehrer, Nirenberg, Spruckによって偏微分方程式の理論を用いて証明された自由境界の実解析性を上に述べた変分法的観点から証明することができることを今年度の研究において示した.ここで用いた特異点を持つ曲面の共形構造の構成法は、新しいものであり、リーマン面の古典的理論を二次元の単体的複体上に自然な形で拡張するにあたって、有用であると考えられる。
肝臓成熟化欠損マウスを用いた肝臓の基本単位(肝小葉)の新規構築メカニズムの解明

本研究では、肝細胞の成熟化が進まず、種々の組織異常を示すC/EBPα遺伝子欠失マウスを用い、肝小葉を構成する細胞間で働く新規相互作用とその分子実体の解析を行った。ヌル型肝臓では、胆管形成不全、肝星細胞の活性化・線維化、類洞内皮細胞の成熟不全がおこり、これらより肝細胞は、胆管上皮細胞、肝星細胞、類洞内皮細胞と密接に相互作用することが示唆された。その相互作用には、PDGFC、angiopoietin-like 3等各種細胞増殖因子が関わりうる。また、胆管上皮細胞マーカーとして、Sox4、Sox9やosteopontin等が優れることが証明された。肝特異的転写因子であるC/EBPαの遺伝子欠失マウス(ヌル型)では、肝細胞の成熟化が抑制されると同時に、肝小葉構築が著しく乱れる。肝細胞様細胞が多数の偽腺管構造をつくり、かつ門脈域等で線維化がおこる。そこで、肝小葉構築の分子機構を解明するため、ヌル型および野生型マウス胎児肝臓間で行ったアレイ解析から、ヌル型で大きくアップする分泌型因子として、PDGFC、CTGF等、ダウンするものとして、angiopoietin-like 3、neuritin 1等を得た。これらの因子は肝小葉構築に関わる液性因子である可能性があるので、その発現解析を、RTPCR法、in situhybridization法を用いて行った。angiopoietin-like 3、neuritin 1、CTGFは肝細胞で発現しており、これらは肝細胞の成熟化や血管形成などの肝小葉構築に関わる可能性がある。PDGFCは野生型では発現細胞があまりはっきりしなかったが、ヌル型の場合、門脈域胆管上皮細胞であった。ヌル型肝臓における線維化は胆管上皮細胞によって産生されたPDGFCによる可能性がある。また、Sox9やSox4、Osteopontinなどの発現が胆管上皮細胞に限局しており、これらは胆管上皮細胞の分化マーカーになることが期待される。平行して、肝小葉構築に関わる細胞間相互作用を明らかにするため、DsRedマウス(C/EBPα遺伝子座は野生型)と、C/EBPα遺伝子欠失マウス間でキメラマウスを作出、現在、解析中である。そこで、肝小葉構築の分子機構を解明するため、ヌル型および野生型マウス胎児肝臓間で行ったアレイ解析から、ヌル型で大きくアップする分泌型因子として、PDGFD、TGFβ、fonistatin-like 1等、ダウンするものとして、inhibin βA鎖、FGF (fibroblast growth factor)1、IL(interleukin)-16等を得た。これらの因子は肝小葉構築に関わる液性因子である可能性があるので、その発現解析を胎児肝臓においてRT-PCR法を用いて行ったところ、アレイ解析の結果を確認することができた。さらに、HNF4α、HNF1αなどの肝特異的転写因子や胆管形成転写因子Sox9の発現解析を行ったところ、ヌル型肝臓では各転写因子がモザイク的に発現し、野生型肝臓とは大きく異なることがわかった。この結果はヌル型肝臓では、肝特異的転写因子が不安定であることを示している。これに関しては解析をさらにつめる必要がある。また、平行してキメラ作出を行ったが、現在までのところ、ヌル型と野生型細胞からなる、目的のキメラ個体は得られていない。外国での成果発表は平成24年度の予定であったが、肝臓の発生・再生において世界的権威の米国・ワシントン州立大学医学部N.Fausto教授によるシンポジウム(The Nelson Fausto Symposium)に招待されたので、今年度に成果を発表し、その交通費を計上した。肝臓(肝小葉)の主な機能は成熟肝細胞が担うが、他の細胞群(類洞内皮細胞、星細胞、胆管上皮細胞等)との相互作用を経て初めて、肝小葉が構築、高次の肝機能が営まれる。しかし、肝小葉構築に関わる相互作用にどんなものがあり、また各相互作用がどんな分子で担われるかは明らかではない。本研究では、肝細胞の成熟化が進まず、偽腺管構造を始めとし種々の組織異常を示すC/EBPα遺伝子欠失マウスを用いて肝臓構築のメカニズムの解明を目的に研究を行った。前年度に続き、胆管上皮細胞分化に関わるJag1/Notch2シグナルや肝特異的転写因子(HNF4α、HNF1α、Sox9等)の、免疫組織化学法とin situ hybridization法による発現解析を野生型およびヌル型胎児肝臓において行った。

C/EBPαを欠失すると、HNF4αやHNF1α陰性、Sox9、Jag1、Notch2陽性の胆管上皮様細胞が門脈周囲以外に出現し、門脈からの胆管誘導シグナルがなくとも、C/EBPαの発現抑制がおこれば胆管上皮細胞への分化が進むことが示された。また胆管上皮様細胞の出現は肝被膜下で顕著で、本来胆管が分化しない中心静脈周囲にも認められた。これらより、C/EBPαは肝芽細胞から成熟肝細胞と胆管上皮細胞に分化する際のスイッチになる転写因子と考えられる。野生型マウス胎児肝臓細胞の初代培養系に、ヌル型肝臓で高発現した増殖因子(PDGFC等)を添加しその効果をみたところ、線維化が促進された。ヌル型肝臓で低発現したものはあまり効果が認められなかった。また、肝芽細胞を除去した胎生期肝臓細胞の培養系では、血管構築が正常に進まず、肝内血管構築に肝芽細胞の存在が不可欠なことが示された。野生型マウスとヌル型マウスのキメラ解析は、目的の組み合わせのキメラ個体を作出できず、肝臓構築における相互作用の直接的証明は将来の課題として残された。C/EBPα遺伝子欠失マウスの繁殖が期待以上に進まないこと、キメラ作出に用いるC/EBPα遺伝子欠失マウス胚のうち1/4のみがヌル型なので目的のキメラ作出の効率が悪く、キメラ個体の作出が遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。キメラ作出実験に関しては、C/EBPα遺伝子欠失マウスのコロニーサイズを大きくし、キメラ作出実験の数を増やす必要がある。
気分障害・概日リズム睡眠障害における分子生物学的手法を用いた時間遺伝子の検討

本年度は睡眠障害患者(睡眠相後退症候群:DSPS、非24時間概日リズム睡眠障害:N-24)及び双極性障害患者を対象に検体の収集を行った。DSPS患者は22名、N-24患者は5名、双極性障害患者は40名の検体を得ることができた。また、健常被験者に関しても134名の検体収集を行った。また同時に朝型-夜型質問紙表を用いて、健常被験者の睡眠習慣に関しての調査を行った。遺伝子解析に関してはまず、健常被験者1名より末梢血を採取し、単核球のみを分離した後、mRNAを抽出、RT-PCR法にてcDNAの作成を行った。こうして得られたcDNA中にhper1遺伝子が存在することが確認されたため、まず、患者10名を対象として、同様の方法でcDNAを作成した後、全長の遺伝子配列を検討した。5箇所の遺伝子多型が認められたが(a826a/c3名/10名a1828g9/10t2434t/c5/10 g2548g/a6/10 c3071c/g7/10)、そのうち4つに関してはアミノ酸の置換は生じないものであった。残り一箇所の遺伝子多型に関してはアミノ酸の置換が生じるため(c3071c/g,Pro→Ala)、この遺伝子多型はhper1蛋白の機能発現に影響が生じる可能性が考えられた。次に全患者及び健常被験者のゲノムを対象として、上記アミノ酸置換が生じる遺伝子多型の解析を行った。現在患者すべての解析は終了している。健常被験者に関しては現在進行中であり、20名の解析が終了している。健常者を対象として施行した朝型-夜型尺度と遺伝子多型との関連についても現在検討中である。20名を解析した時点では遺伝子多型と睡眠習慣の間に関連が認められているが、まだ結論には至っていない。睡眠障害の研究成果に関しては平成13年5月第97回日本精神神経学会にて、感情障害の研究成果に関しては平成13年4月に第23回日本生物学学的精神医学会にて発表の予定となっており、その後学術雑誌に投稿予定である。
フラクタルおよび関連する諸問題の研究

本研究の目的は、近年多くの数学、物理、その他の諸科学で興味が持たれているフラクタルについて、特に数学的な観点から見直し、そこで生まれた新しい問題、新しい数学について、他の分野の問題と関連させながら研究することであった。以下、研究成果の主なものを述べる。研究代表者の前島は河野(京大)との共同により、確率論的フラクタル現象である自己相似過程、特にその中で大きな値をとる確率が急激に減らないフラクタル分布をもつとされる自己相似安定過程について、知られているすべてのことをまとめて発表すると共に、いくつかの新しい構成法を提案、更に確率論的標本関数の性質を調べた。又、それらの新しい確率モデルが時系列、地震デ-タなどの統計解析にどのくらい有効かを検討した。研究分担者の田中、田村は、更に河津(山口大)の協力を得て、そのようなフラクタル的確率過程によってその環境が確率的に変わるようなランダム・ウォ-クについて、その漸近挙動を研究し、ある種の統計力学の問題に対する接近を試みた。更に田中は単独でも、それらの研究の基礎になる特殊な確率過程のマルコフ性を証明した。研究分担者の渋谷は、物理学者川合(慶大)らの協力の下に、有限集合の確率分割の典型的なものである確率順列の巡回への分割の理論を使って、1次元非弾性体の衝突によって生じるクラスタ-の性質を説明することに成功した。柴田は、フラクタル次元の統計的推定に関して、モデル選択の立場からその方法の検討を行った。又仲田は、複素ディオファンタス近似にあらわれる複素領域について、その領域の境界のフラクタル次元の解析に関連して、自己相似性と平面のタイリング性の可否について部分的な結果を得、シュミットの連分数における方法論がタイリングが可能であるという予想の解決に有効かどうかを更に研究中である。
知能システム化研究

本年度は、下記の成果を得た。1.分光スペクトルの自動処理(合志)測定総置などにより真のスペクトルあるいは目的とする情報がボケている場合のデータ処理としてデコンボリューション法の適用をはかった。多項式展開によりデコンボリューションの自動打切を赤池情報量基準と組合せて行う方法を考案し、実用性をテストした。2.パターン認識法を用いた複合ガスセンサシステムによる化学物質の自動認識(佐々木)特性の異なるガスセンサ8種を用い、30種の有機化合物について実験し、8次元ベクトル30種としてクラスター分析を行った。センサーは5種類で、3種の臭いに対応するクラスターが得られた。3.化学的多次元計測システム(山崎)ガスセンサシステムでガス発生源の位置を決定する方法について検討した。4×4個のセンサアレイを用い、センサ群からの信号の時間変化をデータ処理し、対流・拡散モデルと組合せガス分布とその流れの可視化を検討し、可能性を明らかにした。4.結晶性物質の相の識別と量的計測のシステム化(浅田)粉末法X線回折の定量的データ取得のためのハードウェアのシステムを完成した。同時に、基準物質としてコランダムを選び、非晶質部分の影響などを検討した。5.栄養素の適正摂取レベルの評価・予測に関する多面的解析(倉田)栄養素の適正摂取レベル決定の基礎を得るため、各生体の臓器レベルでの栄養素の動態を解析することを試みた。モルモットを用い、ビタミンCの代謝挙動を測定し、生体系でのビタミンCの動態解析の基礎データを得た。6.高分子物性予測システム(藤原)高分子物性予測のためのシステム構築にあたり全体の構成を検討した。記述情報は帰属情報,構造情報,物質情報に分類し知識ベースとし、これに予測処理と制御を行うシステムを構成する方針を得た。