hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
意味と対象をめぐる諸議論に対するハイデガー存在論のメタ哲学的意義

これを通じて、有限性の問題との連関において見られるならば指示の因果説等において示唆されてきた意味の歴史的性格が、歴史的研究が意味論的な諸問題にとって従来一般的に理解されてきたよりも大きな重要性を持つということを帰結する可能性を示すことができた。意味と対象の関係をめぐる現代哲学の諸議論に対して、ハイデガー哲学が持つ意義を明らかにするという本研究の目的のために必要な作業を、当初から予定していた三つの互いに連関した側面から順調に進めることができた。ブノワによるフッサールの意味概念の解釈という文脈においてハイデガーの主著の時間論と意味論が与えうる解明の発見や、形式的告示の可能世界意味論との親和性の確認は、可能性と意味の連関という現代言語哲学・論理学の中心的問題とのハイデガー存在論の接続への道を開くなど少なからぬ意義を持つものであり、研究は当初の計画以上に進展しているとも言えるであろう。とはいえ、研究成果の公表については遅れが生じていることを踏まえれば、全体として見ればおおむね順調に進展している、という評価が適切と思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究成果の公表を進めると同時に、意味と対象の関係の解明における可能性概念や、これに関わるハイデガー存在論の可能的立場についての検討を深めていきたい。また、各々の進展があった研究の三つの側面の相互連関をさらに明確化することで、いっそう有機的かつ包括的な枠組の構築に努めたい。
芸術的独創性と天才・異才の育成における排除と包摂の思想史研究

本研究は、芸術における「独創性」の概念と、人間の能力を同時代の科学により解明しようとした近代の能力論、人間論について思想史的アプローチから再検討を行い、「独創性」に潜在する人間の孤立や排除といった今日的課題を明らかにして、現代の芸術における個人と社会の関係、および「天才・異才」という芸術的才能、独創的才能の育成について考えることを目的とする。研究2年目にあたる平成30年度は、本研究を着想するきっかけとなった平成28年度までの科学研究費基盤研究C「産業社会における天才、狂気、障害と芸術的才能をめぐる優生思想の比較思想史研究」で実施した調査のうち、未発表であった特別支援学校における芸術教育の実態と障害児の芸術をめぐる進路選択に関する教職員アンケートの分析結果を論文として公開した。障害児の芸術的才能の育成に関する学校現場の実態とニーズを整理したことで、本研究が射程とする芸術の独創性と近代的な能力観にまつわる排除と孤立の問題をより明確に捉えることができるようになった。また、イギリスの優生学における芸術的才能の位置づけ、優生学運動およびロマン派の芸術論の日本的受容、日本の学校教育における「天才・異才」、「独創性」、「個性」をめぐる言説、医学分野での芸術論、能力論と優生学、遺伝学の影響について資料収集と分析を行い、亜細亜大学総合学術文化学会にて成果を報告した。さらに次年度に向けて、S.T.コールリッジの芸術思想と同時代・後代の教育家、哲学者に対する影響について、T.マルサス、T.ウェッジウッド、J.S.ミルを中心に資料収集を行い分析を進めた。当初の研究計画では研究1年目、2年目に続けてイギリスでの資料収集を行う予定であったが、1年目の資料収集において予想以上の成果を得たため、計画を変更して平成30年度は収集した資料の分析およびその成果の発表を行った。これにより次年度における資料の再収集に向けた有意義な結果を得ることができた。また日本における芸術的才能と優生思想の影響については対象をより拡大して分析を行い、「天才」と学校教育における「優等児」評価の関わりを明らかにすることができ、全体として研究は順調に進展していると考える。研究の最終年度にあたる2019年度は、当初計画を一部変更してイギリスに渡航し、1.T.ウェッジウッドの天才教育論および障害に関する思想についての資料収集と分析、2.「天才・異才」の育成と優生学に関するさらなる資料収集と分析を中心に行う。また、これまでに行った資料の分析結果、特にイギリスの優生学における芸術的才能の位置づけ、および日本の学校教育に対する優生学の影響と「天才・異才」の育成に関する考察を論文として年度内に投稿する。さらに上記1,2の分析結果を加えて成果を統合し、本研究全体の成果を学会・研究会発表・論文投稿等によって公表することを目指す。研究1年目にあたる平成29年度は、本研究を着想するきっかけとなった研究代表者の平成28年度までの科学研究費基盤研究C「産業社会における天才、狂気、障害と芸術的才能をめぐる優生思想の比較思想史研究」の研究成果のうち、学会賞を受賞した2016年の成果報告論文に関して学会の依頼で学会発表及び学会誌への寄稿を行なった。障害児の芸術を通した生活環境理解と社会的包摂についてまとめたことにより、本研究の主たるテーマである障害者を含む芸術的才能の育成と社会的排除・社会的包摂の問題を整理し、今後の展望をより明確にすることができた。そのうえで、当初の計画通りイギリスに渡航してロンドンのウェルカム・ライブラリー、ブリティッシュ・ライブラリーにてイギリスの優生学における芸術的才能の位置づけに関する資料収集と内容の分析を行なった。この資料収集では予定していたH.エリスの天才論に関する資料に加え、平成30年度に収集を予定していたT.ウェッジウッドの芸術論及び天才教育論に関する資料の一部を閲覧・入手することができ、さらに19-20世紀にかけての障害と芸術をめぐる最新の研究動向についての文献情報を得るなど、予想以上の成果を得た。当初計画した1.イギリスの優生学における芸術的才能の位置づけに関する資料収集、2.H.エリスの天才論及び優生学の動向に関する資料収集を行い、分析も計画通り進行していることから研究は順調に進展していると考える。なお、渡英は当初予定した8月ではなく予備期間の11月-12月となったが、はじめに想定した研究が計画通り進まない場合の対応策を適用し、国内資料及びオンライン閲覧システムで入手可能な資料を優先して分析を行ったため、全体の進行に支障は生じていない。

研究2年目にあたる平成30年度は、本研究を着想するきっかけとなった平成28年度までの科学研究費基盤研究C「産業社会における天才、狂気、障害と芸術的才能をめぐる優生思想の比較思想史研究」で実施した調査のうち、未発表であった特別支援学校における芸術教育の実態と障害児の芸術をめぐる進路選択に関する教職員アンケートの分析結果を論文として公開した。障害児の芸術的才能の育成に関する学校現場の実態とニーズを整理したことで、本研究が射程とする芸術の独創性と近代的な能力観にまつわる排除と孤立の問題をより明確に捉えることができるようになった。また、イギリスの優生学における芸術的才能の位置づけ、優生学運動およびロマン派の芸術論の日本的受容、日本の学校教育における「天才・異才」、「独創性」、「個性」をめぐる言説、医学分野での芸術論、能力論と優生学、遺伝学の影響について資料収集と分析を行い、亜細亜大学総合学術文化学会にて成果を報告した。さらに次年度に向けて、S.T.コールリッジの芸術思想と同時代・後代の教育家、哲学者に対する影響について、T.マルサス、T.ウェッジウッド、J.S.ミルを中心に資料収集を行い分析を進めた。当初の研究計画では研究1年目、2年目に続けてイギリスでの資料収集を行う予定であったが、1年目の資料収集において予想以上の成果を得たため、計画を変更して平成30年度は収集した資料の分析およびその成果の発表を行った。これにより次年度における資料の再収集に向けた有意義な結果を得ることができた。また日本における芸術的才能と優生思想の影響については対象をより拡大して分析を行い、「天才」と学校教育における「優等児」評価の関わりを明らかにすることができ、全体として研究は順調に進展していると考える。研究2年目にあたる平成30年度は1.S.T.コールリッジの芸術思想と同時代・後代の教育家、哲学者に対する影響の分析、2.日本における「天才・異才」、「独創性」、「個性」をめぐる言説の検討を中心に研究を行う。なお、当初の研究計画で予定した芸術教育における「天才・異才」の育成と優生学に関する資料収集、特にT.ウェッジウッドの天才教育論に関するイギリスでの資料収集は、平成31年度に実施することとし研究計画の一部入れ替えを行う。これは平成29年度の資料収集で予想以上の成果を得たため、平成30年度にその分析を行ってから資料の再収集にあたる方がより有益な成果が得られると判断されたことを理由とする。平成31年度の研究計画を一部前倒しすること、またオンライン閲覧システムの活用が可能であることから、この変更により研究全体の進展に支障は出ないものと考える。その他については当初の研究計画通りに遂行する。研究の最終年度にあたる2019年度は、当初計画を一部変更してイギリスに渡航し、1.T.ウェッジウッドの天才教育論および障害に関する思想についての資料収集と分析、2.「天才・異才」の育成と優生学に関するさらなる資料収集と分析を中心に行う。また、これまでに行った資料の分析結果、特にイギリスの優生学における芸術的才能の位置づけ、および日本の学校教育に対する優生学の影響と「天才・異才」の育成に関する考察を論文として年度内に投稿する。さらに上記1,2の分析結果を加えて成果を統合し、本研究全体の成果を学会・研究会発表・論文投稿等によって公表することを目指す。
ウズラの精巣機能制御におけるＡＭＨの役割とその分子機構の解明

昨年度までの研究により、成体の精巣において、AMHの発現制御系が機能していること、短日条件の精巣ではAMHとその受容体が顕著に発現していることが明らかとなった。そこで、今年度の研究では、受容体の下流のシグナル伝達系に着目した研究を行った。AMHはTGFβsuperfamilyに属する因子であり、Smadという細胞内情報伝達因子をシグナル伝達に用いている。そこで、実際にシグナル伝達が起こりうるのかを調べるため、Smadの発現解析を行った。その結果、5種類のSmadのうち、AMHが活性化するSmad1, Smad5の発現量が短日条件の精巣で顕著に増加していた。また、AMH以外のTGFβsuperfamilyの因子の発現解析も行ったところ、AMHとSmadを共有するTGFβfamilyのリガンド・受容体の発現量が短日条件の精巣で増加していた。次にSmadが活性化(リン酸化)されているのかを調べるため、リン酸化Smadを認識する抗体を用いてWestern Blottingを行った。その結果、短日条件の精巣ではリン酸化Smad1/5が増加していた。AMHとその受容体の発現に加えて、Smad1/5の発現および活性型が短日条件の精巣で増加しており、AMHは短日条件の精巣において機能していることが強く示唆された。また、AMHと同じSmadを活性化するTGFβfamilyのリガンド・受容体の発現も同様の結果であったことから、AMHはTGFβとSmadを介して協調的にはたらいている可能性も考えられる。前年度の研究と合わせることで、1成体の精巣において、性分化因子の中でAMHの発現制御系が機能していること、2AMHはTGFβsuperfamilyの一員として成体の精巣で機能していることが強く示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。光条件により精巣の形態・機能を劇的に変化させることが可能な鳥類のウズラ(長日繁殖動物)を用い、精巣での様々な性分化因子の発現動態を調べた。様々な脊椎動物で知見のある性分化因子(液性因子と転写因子)を選択し、長日/短日条件の精巣でRT-PCRによる発現解析を行った。液性因子では、AMHの発現量が最も多く、短日条件で発現量が顕著に増加した。また、転写因子の中で、長日条件と比べて短日条件で発現量が増加したものはSF1, WT1, GATA4, Sox9, Dax1であり、AMHの発現制御に関与するものであった。次にこれらの因子が精巣のどこで発現しているのかをin situ hybridizationにより調べた。現在までにAMH, Sox9, WT1, SF1について解析を行った。AMH, Sox9, WT1は精細管内の体細胞であるセルトリ細胞で発現していた。SF1はセルトリ細胞に加え、ライディッヒ細胞にも発現していた。このように、AMHと転写因子はセルトリ細胞で共発現しており、成体の精巣においてAMHの発現制御系が機能していることが示唆された。AMHが属するTGFβsuperfamilyの因子はリガンド特異的なII型受容体と異なるリガンドで共有されるI型受容体に結合することでシグナルを伝達する。そこで次に、AMHの作用部位を調べるため、受容体の発現解析を行った。II型受容体のAMHR2に関しては鳥類で配列情報が存在しなかったため、解析に必要な部分配列の同定を行った。AMHR2は精巣と卵巣特異的に発現していた。AMHR2もAMHと同様、短日条件の精巣で高い発現を示し、セルトリ細胞で発現していた。また、AMHのI型受容体の候補であるALK2, ALK3, ALK6も短日条件の精巣で高い発現を示した。これらの結果から、精巣機能の制御にAMHシグナル系がはたらいている可能性が示唆された。

前年度の研究と合わせることで、1成体の精巣において、性分化因子の中でAMHの発現制御系が機能していること、2AMHはTGFβsuperfamilyの一員として成体の精巣で機能していることが強く示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要で述べたように、AMHシグナル系が精巣の機能制御に関与していることを示唆する結果が得られ、学会で積極的に発表することができた。しかし、AMH受容体の同定に時間を要し、研究内容をあまり広げられなかった点が反省すべき点だと考えている。AMHシグナル系は他のTGFβsuperfamilyとシグナル伝道経路を共有している。また、TGFβsuperfamilyの因子の多くは精巣で発現し、精子形成に関与することが知られている。このことから、今後は他のTGFβsuperfamilyのリガンド、受容体の解析も行い、AMHシグナル系との関連を調べることで、その意義を明らかにしていく予定である。また、AMHR2の発現は卵巣でも高い発現がみられたことから、AMHシグナル系が卵巣でも機能していることが示唆される。そこで、卵巣での研究も取り入れ、精巣でみられる現象との比較を行いたいと考えている。
著作画像の非破壊配信を目的とした新しい著者認証システムの実現

音楽データや画像データ等のディジタルコンテンツを配布する際の著作権を保護するために,電子透かし等を埋め込む手法が研究されている.しかしながら,この手法は,元のデータを傷つけることにより透かし情報を埋め込むことから,元の音質あるいは画質を保ったままでデータを配信することが不可能である.しかしながら,芸術性が追求される画像や音楽データについては,著作物の品質を保ったままオリジナルデータを提供し,かつ,著作権を守ることが必要である.このような必要性から、オリジナルデータを公開していながらも,無断転載に対して,著作物であることを主張するためのシステムの実現を目指し、本研究課題を進めた。今年度は3年の研究期間における最終年度であり、昨年度定義した著作画像と著作画像であることを主張したい画像の距離をもちいて、著作画像およびそれに類似した画像の検索システムを完成させた。また、このシステムを画像検索へ応用する可能性についても検討し、その成果を特許出願した(12.研究成果による工業所有権の出願・取得状況に記載)。今年度は初年度であり、IFSパラメータから署名画像を抽出する手法を考えた.その結果、フラクタル画像符号化における復号器の原理(IFSパラメータのみから原画像を再生する)を応用し,IFSパラメータから署名画像を生成する著者認証システムが実現できた。この実現システムは、電子情報通信学会においてもその新規性を認められ、論文として掲載となった。また、その手法を高速画像検索に応用が可能であるという新たな知見も得られ、さらなる発展が期待できる。今年度は3年の研究期間における2年目であり、昨年度実現したIFSパラメータを用いて署名画像を作成する手法を用いて、著作画像と、著作画像と主張したい画像の距離を定義した。定義された距離を用いることによって、二つの画像の類似が与えられる。その結果、IFSパラメータを保持する著者認証システムの実現できる。また、このシステムを画像検索へ応用する可能性についても検討し、その成果を国際会議へ発表した(11.研究発表『2-Dfunctional AR model forimageidentification』)だけでなく、特許を出願中である。近年,インターネットやディジタル放送,DVDなどの普及に伴い,音楽・画像などのディジタルコンテンツが容易に入手できるようになった.また,その品質を保持したまま,編集したり,複製したりするソフトウェアが流通している.そのため,ディジタルコンテンツは,一度公開されると,不特定多数の利用者にコピーされ,さらには,著者の許可なく,ネットワーク上へ公開されるなどの危険性がある.このような背景により,ディジタルコンテンツの著作権保護を目的とした電子透かし法の研究が行なわれている.

電子透かし法は,透かし情報の埋め込みが行われる領域によって,空間領域利用型と周波数領域利用型に分類できるが、いずれの手法も,著者によって生成されたディジタル画像(以下,著作画像とよぶ)に透かし情報を埋め込む処理を行なうため,画質の低下は避けられない.ところで,芸術性が追求される画像データは,元の画質を保ったままで配信が希望される場合がある.しかしながら,従来手法は,著作画像を傷つけることにより透かし情報を埋め込むため,著作画像を原画像のままで配信することはできない.当然ながら,このような画像データについても,その著作権を守る必要があり,署名を埋め込む従来方式とは異なる著者認証手法が必要となる.そこで,本研究課題では,従来行なわれてきた,著作画像を破壊してしまう署名埋め込み処理を行なわずに,原画像を公開しながらも,著者であることを主張する事が可能な認証システムを実現した.提案システムは,署名画像生成システムと著者認証システムの二つのシステムにより実現される.提案する認証システムでは,著作画像から,直接,署名が抽出されるため,原画像を傷つけて署名を埋め込む処理は行なわれない.
咀嚼運動機能検査における指標の信頼特性に関する研究

生理学的検査法で、患者の咀嚼機能を正確かつ客鶴的に捉えるには、指標に何を用いるのが最も信頼性が高いかを知ることを目的とする。健全有歯顎者を対象に、同一日にレ-ズン・ピ-ナッツ・ガムの3種の試験食品を咀嚼させた時の下顎運動と表面EMGを同時に観測する操作を日を変えて計5回繰り返し行い、時間軸掃引波形上に設けた7種の計測項目(開口相:Op・閉口相:Cl・停止相:St・周期:Cy・筋放電持続時間:D・同間隔時間:I・I_2)の各々について平均値を求めて、指標としての信頼性を定量的に検討した。結果の概要を、以下に示す。1.被験者間の測定値には、すべての指標で有意差(p<0.01)が存在した。また日間の測定値には、3食品のStとI_2およびピ-ナッツのCl・Cy・D・Iを除くすべてに有意差(p<0.05)を認めた。2.被験者の〈総平均値を測定日ごとに比較すると、3食品ともにSt・I_2を除く指標では測定の1回目の値が最も大きく、2回目以降は安定する傾向にある。3.第1回目の測定を除く25回目までの計4回の測定値のバラツキ幅(レンジ)を食品別にみると、ガム咀嚼時が最も大きく、次いでピ-ナッツ・レ-ズンの順で、レ-ズンではOp:44.1ms・Cl:37.8mS・St:28.3ms・Cy:80.6ms・D:42.9ms・I:69.8mS:I_2:23.5msであった。4.咀嚼機能の時間的な測定値を臨床的に安定した情報として捉えるには、試験食品にレ-ズンを用いるのが良い。またSt・I_2以外の指標については少なくとも1回の練習日を設けて、2回目以降の値を検査値とすべきである。5.すべての食品で周期時間と他の指標の時間との間に、有意(P<0.05)な正の相関を認めた。これは、咀嚼周期を構成する各指標の時間的配分には高い普遍性が存在すること、また周期時間から他の指標の測定値の推測が可能なことを意味するので、臨床検査の測定値の分析や簡易化に繋がる可能性を示唆するものと考える。患者の咀嚼運動機能の状態を正確かつ客観的に捉え得る信頼性の高い指標を検索し、さらに試験食品が測定値の信頼度に及ぼす影響を検討して、臨床検査に有効な評価方法を得ることを目的とする。健全有歯顎者の対象に、同一日にレ-ズン・ピ-ナッツ・チュ-インガムの3種の試験食品を咀嚼させて観測する操作を、日を改めて計5回繰り返し行い、下顎運動と表面EMGの同時掃引波形から求めた7種の時間的計測項目(開口相:Op・閉口相:Cl・停止相談:St・周期:Cy、筋放電持続時間:

D・同間隔時間:I・Ia)の指標としての信頼性を定量的に検討した。結果の概要を、以下に示す。(1)下顎運動・EMG共に、初日(第1回目)の測定値(実時間の平均値)を除くと2回目以降の値は日間変動が極めて小さい。(2)25回目までの計4回の測定値の日間変動の幅(レンジ)を食品別にみると、下顎運動ではレ-ズン咀嚼時の変動が最も小さく、次いでガム・ピ-ナッツの順であった。ピ-ナッツの変動様相は個人差が大きく不安定であった。EMGでは、レ-ズンの変動が最も小さく、次いでピ-ナッツ・ガムの順である。(3)咬合接触時に運動が三次元的に停止する期間(停止相:St)と、筋放電終了後からの停止相終了までの時間(Ia)でけは、すべての食品で第1回目から変動を示さない。(4)EMGのIを除くすべての計測項目で、実時間の平均値は食品差が極めて小さい。(5)咀嚼時の下顎運動とEMGの時間的測定値を臨床的に安定した情報として捉えるには、試験食品としてレ-ズンを用いるのが良いこと、またStとIa以外の指標については少なくとも1回の練習日を設けて、2回目以降の値を検査値とすべきである。(6)第1回目の測定値には被験者の種々の情報的要素や測定装置自体に対する慣れなどの関与を考えるが、詳細については不明確なので、さらに定量的な検査を要する。生理学的検査法で、患者の咀嚼機能を正確かつ客観的に捉えるには、指標に何を用いるのが最も信頼性が高いかを知ることを目的とする。健全有歯顎者を対象に、同一日にレ-ズン・ピ-ナッツ・ガムの3種の試験食品を咀嚼させた時の下顎運動と表面EMGを同時に観測する操作を日を変えて計5回繰り返し行い、時間軸掃引波形に設けた7種の計測項目(開口相:Op・閉口相:Cl・停止相:St・周期:Cy・筋放電持続時間:D・同間隔時間:I・I_A)の各々について平均値を求めて、指標としての信頼特性を定量的に検討した。1.被験者間の測定値には、すべての指標で有意差(p<0.01)が存在した。また日間の測定値には、3食品のStとピ-ナッツのCl・Cy・D・I・I_Aを除くすべてに有意差(p<0.05)を認めた。2.被験者の総平均値を測定日ごとに比較すると、3食品ともにSt・I_Aを除く指標では初日(第1回目)の値が最も大きく、2回目以降は安定する傾向にある。3.第1回目の測定値を除く25回目までの計4回の測定値のバラツキ幅(レンジ)を食品別にみると、ガム咀嚼時が最も大きく、次いでピ-ナッツ・レ-ズンの順で、レ-ズンではOp:44.1ms・Cl:37.8ms・St:28.3ms・Cy:80.6ms・D:42.9ms・I:69.8ms・I_A:23.5msであった。4.咀嚼運動の時間的な測定値を臨床的に安定した情報として捉えるには、試験食品にレ-ズンを用いるのが良い。またSt・I_A以外の指標については少なくとも1回の練習日を設けて、2回目以降の値を検査値とすべきである。5.すべての食品で周期時間と他の指標の時間との間に、有意(P<0.05)な正の相関を認めた。これは、咀嚼運動の時間的要素の質的な配分には高い普遍性が存在すること、また周期時間から他の指標の測定値の推測が可能なことを意味するので、臨床検査の測定値の分析や簡易化に繋がる可能性を示唆するものと考える。
宿主細胞トランスフォーメーションにおけるウイルス・マイクロRNAの役割の解明

本研究では、SV40のマイクロRNAであるmiR-S1の感染細胞の形質転換における役割について解析した。本研究の作業仮説として「miR-S1は感染細胞内のmicroRNAに結合することで、細胞内microRNAの役割を阻害しその結果細胞が本来とは異なる形質に転換される」を考え、まずmiR-S1が細胞内のどんなmicroRNAに実際に結合するかを検討した。ヒト線維芽細胞にビオチン化miR-S1を導入しアビジンビーズで回収した結果、線維芽細胞で発現しているmiR-138-5pとmiR-152-3pに結合することが明らかになった。次に、miR-138-5pの標的遺伝子をデータベースをもとに検索した結果、SIRT1、E2F1-3、EZH2、CCNE1、p73、TERT、FAKなどの遺伝子が明らかになった。これらの遺伝子が実際miR-138-5pの標的になるのかを、miR-138-5p発現ベクターとコントロールベクターを導入したHEK293あるいはHela細胞間で上記標的遺伝子の発現をqPCRで検討したところ、いずれの遺伝子においてもmRNAレベルでは発現抑制がみられず標的遺伝子の確認はできなかった。そこで戦略を替えヒト線維芽細胞にmiR-S1発現遺伝子を感染導入し安定発現細胞株を樹立し、miR-S1発現細胞株におけるmiR-138-5pあるいはmiR-152-3p標的遺伝子の変動をみた。その結果、調べた遺伝子の中ではmiR-152-3p標的遺伝子であるP21の発現がコントロールに比べ有意に多くなり、作業仮説に矛盾しない遺伝子として確認された。次に、形質転換した細胞でも作業仮説に矛盾しない遺伝子がみられ細胞形質に反映するかを調べるため、野生型SV40あるいはmiR-S1を発現しない変異型SV40によりマウス胎児線維芽細胞を形質転換し漸くそれぞれの細胞株を樹立することが出来た。ヒト線維芽細胞にmiR-S1発現遺伝子ならびにコントロールをインフェクションし細胞株を樹立しmiR-S1発現の有無を確認したが、継代を重ねることでmiR-S1の発現がみられなくなり実験に使えなくなってしまったことが第一の理由である。また、SV40ウイルスによるマウス胎児線維芽細胞の野生型SV40により形質転換した細胞株の樹立に時間がかかり、樹立はできたもののそれぞれの細胞が継代によりT抗原やmiR-S1の発現が消失しないかについて現在まだその確かめ段階であり今後の実験に使えるかを検討中である。野生型SV40により形質転換したマウス胎児線維芽細胞でのmiR-S1の機能的な発現を確認することが第一である。それが確認できた後に、miR-S1発現のないSV40により形質転換したマウス胎児線維芽細胞との比較を、細胞増殖、テロメア活性、薬剤耐性などの点で行う。さらに両細胞間で、miR-S1の阻害対象の想定しているマイクロRNAであるmiR-138-5pやmiR-152-3pの発現や、これらマイクロRNAの標的遺伝子の変動につい両細胞株間で比較解析する予定である。実験計画に記した次の3つの項目において以下のような所見が得られた。1)hsa-miR-1266のテロメラーゼ(TERT)発現抑制能の検討hsa-miR-1266発現ベクター及びルシフェラーゼ遺伝子下流にTERT 3`UTRをつなげたTERTレポーターベクターを作製し、HEK293細胞へコトランスフェクションしたところ、hsa-miR-1266の導入によりレポーター活性の有意な減少が認められた。また、TERT発現がみられるA549細胞にhsa-miR-1266を導入するによりTERTタンパク質の発現は減少した。2)SV40-miR-S1によるhsa-miR-1266のテロメラーゼ発現抑制の解除の検討HEK293細胞へhsa-miR-1266発現ベクター、SV40-miR-S1発現ベクター、上述のTERTレポーターベクターの3種をコトランスフェクションしたところ、hsa-miR-1266単独導入で認められるレポーター活性の減少はSV40-miR-S1導入により解除された。この効果はSV40-miR-S1発現ベクターの導入量に比例していた事より、SV40-miR-S1は用量依存性にhsa-miR-1266の機能を中和している可能性が示唆された。研究計画では、miR-S1によるmiR-1266への結合とそれにともなうRISCへの移行を免疫沈降実験で検証する予定であったが未だ得られていない。この点でやや遅れている。理由としては、計画通りの方法で実験を行ったが、予想外の結果が得られ方法に問題があることが判明したためである。その後、方法についての再検討と新たな方法で実験を行うために必要な試薬の取り寄せることに時間がかかっており、年度をまたいで未だに実験は行われていない状況である。本研究は、「ウイルスマイクロRNAは宿主細胞が発現する内因性マイクロRNAと相補的に結合し隔離することで、内因性マイクロRNAの働きの抑制して標的タンパク質を増加させ宿主細胞の形質転換を誘導する」という仮説を証明することを目的とする。具体的にはSV40ウイルスマイクロRNA miR-S1がどのような内因性のマイクロRNAと相補的に結合しどのようなタンパク質の増加を介してどのような形質転換が生み出されているのかを、その仕組みを含め明らかにすることである。

これまで宿主細胞の内因性マイクロRNAとしてmiR-1266にのみ着目していたが、本年度はin slicoの解析からmiR-S1と比較的相同性が高い8種類のマイクロRNA(miR-138-5p, miR-152-3p, miR-337-5p, miR-434-5p, miR-532-3p, miR-921, miR-4261, miR-6771-5p)においてmiR-S1との結合性をin vivoで検討した。その結果、miR-S1はヒト線維芽細胞に発現するmiR-138-5pやmiR-152-3pと結合することが明らかになった。さらに興味深いことに、これらmiR-138-5pやmiR-152-3pの発現量は、コントロール線維芽細胞に比べmiR-S1をインフェクションした線維芽細胞において有意に増加していた。一方、線維芽細胞内でのmiR-1266-5pの発現量が少ないためか、miR-S1のmiR-1266-5pへの結合は見られなかった。また、細胞老化の指標となるβガラクトシダーゼ染色実験においてmiR-S1をインフェクションした線維芽細胞での老化抑制が示された。さらに、細胞周期解析においてmiR-S1をインフェクションした線維芽細胞にsubG1の割合が増加しておりアポトーシスの割合が多いことも明らかになった。昨年度のSV40ウイルス・マイクロRNAに続いて、本年度はメルケル細胞ウイルス・マイクロRNAの感染細胞の形質転換に与える影響についての研究を行う予定であった。しかしながら、本年度SV40ウイルス・マイクロRNAの研究から非常に興味深い結果が得られたので、その結果をさらに深め展開させる方が、研究全体の意義や価値を高めると判断した。この点において、あえて本来の本年度研究計画を将来に先送りにした。本研究では、SV40のマイクロRNAであるmiR-S1の感染細胞の形質転換における役割について解析した。本研究の作業仮説として「miR-S1は感染細胞内のmicroRNAに結合することで、細胞内microRNAの役割を阻害しその結果細胞が本来とは異なる形質に転換される」を考え、まずmiR-S1が細胞内のどんなmicroRNAに実際に結合するかを検討した。ヒト線維芽細胞にビオチン化miR-S1を導入しアビジンビーズで回収した結果、線維芽細胞で発現しているmiR-138-5pとmiR-152-3pに結合することが明らかになった。次に、miR-138-5pの標的遺伝子をデータベースをもとに検索した結果、SIRT1、E2F1-3、EZH2、CCNE1、p73、TERT、FAKなどの遺伝子が明らかになった。これらの遺伝子が実際miR-138-5pの標的になるのかを、miR-138-5p発現ベクターとコントロールベクターを導入したHEK293あるいはHela細胞間で上記標的遺伝子の発現をqPCRで検討したところ、いずれの遺伝子においてもmRNAレベルでは発現抑制がみられず標的遺伝子の確認はできなかった。そこで戦略を替えヒト線維芽細胞にmiR-S1発現遺伝子を感染導入し安定発現細胞株を樹立し、miR-S1発現細胞株におけるmiR-138-5pあるいはmiR-152-3p標的遺伝子の変動をみた。その結果、調べた遺伝子の中ではmiR-152-3p標的遺伝子であるP21の発現がコントロールに比べ有意に多くなり、作業仮説に矛盾しない遺伝子として確認された。
顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーにおける新規エピジェネティック制御因子の探索

平成28年度は、昨年度に引き続き、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー患者の遺伝学的解析を行った。浸透率が低い、または症状に差異のあるFSHD1の家系においては、FSHD2の原因として知られるSMCHD1に変異を持ち、FSHD1においても症状を修飾する可能性のある家系が存在することを見いだした。FSHD1家系においても、引き続き新規疾患修飾因子の検索を行う必要があることが分かった。研究年度全体を通して、FSHD発症に関連する、D4Z4にエピジェネティックな影響を与える因子の探索を行うとともに、FSHD患者300例以上の解析を行った。これまでに知られているSMCHD1に加えて、LRIF1やDNMT3Bなどの新規の遺伝子が、疾患発症に関わっている可能性を見いだした。さらなる新しい因子の発見にむけて、D4Z4結合タンパク質の網羅的解析に取り組んだが、enChiP法による免疫沈降法は、非特異的結合が多く、解析には至らなかった。今後、さらに方法の改良が必要と考えられた。平成27年度は、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)患者のD4Z4のエピゲノム解析および、発症にかかわるバリアントの解析を中心に行った。次世代シークエンサーを用いたエクソーム解析はほぼ終了し、新規候補バリアントの検索をすぐに行える状況にある。これまで、FSHD発症に関わると考えられる新規遺伝子LRIF1に、バリアントを持つ家系を2家系同定した。また、共同研究により、発症修飾因子DNMT3Bのバリアントの探索も行ったが、発症に強く関与していると考えられるバリアントは見いだすことはできていない。さらに、D4Z4リピートが唯一発症を決定していると考えられて来たFSHD家系の詳細な臨床症状の検討により、浸透率が100%ではない場合があり、これらの家系においてD4Z4のDNAメチル化解析を行うことにより、リピート長だけではなく、疾患発症を修飾しうる遺伝的背景があることが示唆された。FSHD患者の検体および臨床情報収集、ゲノム解析はおおむね順調に進んでいる。D4Z4結合因子については、enChIP法により、結合タンパク質の免疫沈降を行ったが、非特異的な結合が多く、マススペクトロメトリーを行うまでには至っていない。今後は、特異度の高い方法を検討する。D4Z4メチル化が低下していても、既知の疾患修飾遺伝子に変異が見られない患者が複数名存在することから、新規の発症関与因子を見いだす必要がある。また、D4Z4リピート長が発症に関与している考えられて来た長さの患者群においても、疾患発症を修飾する因子があることがあるため、今後は、FSHDの遺伝子診断において、D4Z4リピート長だけではなく、D4Z4メチル化解析やSMCHD1などのバリアントを探索していく診断アルゴリズムを構築することが重要と考えられる。
酵母を用いたヒト上皮増殖因子受容体の機能解析

本研究では、酵母のシグナル伝達系を出力系として用いた、ヒト上皮増殖因子受容体の解析手法を確立した。当該受容体は二量化することで自己リン酸化反応を触媒して活性状態へと変化するが、恒常活性を有する受容体変異体と、リン酸基を認識するアダプター分子の結合を、酵母のシグナル伝達へと変換する技術の作製に成功した。本技術を用いることで、抗癌剤のシード化合物である受容体阻害剤の簡便な評価が可能になると期待される。抗癌剤の分子標的とされる上皮増殖因子受容体EGFRに対し、創薬シード探索の効率化を目指して酵母を用いたヒトEGFR解析技術を確立することを目的とする。本年度はまず酵母遺伝資源センターより酵母株・ベクターの分譲を受けたのち、酵母ゲノムよりプロモーター等をクローニングすることによって酵母発現系を構築した。EGFRの活性化をフェロモン応答へ変換するためのホスト株として、酵母ゲノム上のSTE18遺伝子をG418耐性遺伝子と置換したste18Δ株を創製し、想定通りフェロモン応答シグナルが伝達不能となることを確認した。続いてste18Δ株のシグナル伝達能を回復させるために必要となるヒトEGFRおよびGrb2の発現プラスミドの構築を行った。理化学研究所DNAバンクより野生型EGFR遺伝子(EGFR-WT)遺伝子を含むプラスミドを入手し、当該遺伝子を酵母発現用プラスミドへ移植した。また627位Val→Gluの1アミノ酸残基置換を行い、恒常活性型EGFR変異体(EGFR-act)発現プラスミドを作成した。EGFR-WTおよびEGFR-actの発現はGFP遺伝子と各々を融合した発現プラスミドを別途構築し、酵母細胞の蛍光強度を測定することで確認した。さらにEGFRのN末端に酵母受容体の膜移行シグナル配列を付加することで、発現量を約3倍程度に増大することに成功した。次にヒトゲノムからGRB2遺伝子の5つのエクソンを増幅し、オーバーラップPCRを用いてGRB2のcDNA配列を作製した。さらにフェロモン応答に要するGタンパク質γの膜結合部位を削除した変異体GγcytoとGrb2を融合して(Gγcyto-Grb2)酵母発現用プラスミドに移植した。Gγcyto-Grb2の発現はGFP融合型プラスミドを別途構築し、蛍光強度の測定により確認した。本年度中にはヒトEGFRおよびGrb2の共発現細胞においてフェロモン応答シグナルの回復が得られなかったが、接合体の選別方法やGFPレポーターの導入などシグナルの出力系の構築は既に完了しているため。酵母細胞内で結合することが確認されているプロテインA由来のZZドメインおよびヒトIgGのFc部位を、それぞれEGFRに融合したZZ-EGFRおよびFc-EGFRを作製することで、EGFRの二量体形成の促進を図る。またGγcyto-Grb2間にスペーサー配列を導入することで、立体障害の緩和を図るとともに、Gγcytoを十分に細胞膜の近傍へ配置させることで、フェロモン応答シグナルの回復を目指す。工学
臨床応用可能な抗がん剤耐性マーカーの探索とその克服

抗癌剤耐性を示す癌の出現に関する分子機序を明らかにし、耐性診断マーカーを検索すると共に、それを標的にした耐性克服法を考案していった。その結果、1.ヒトMDR1遺伝子プロモーター上に抗癌剤や紫外線に応答制御する領域を同定し、関与する転写因子YB-1の機能を明らかにした。更にP53によって制御される領域についても同定することができた。2.多剤耐性を担うP-糖蛋白及びMRPが多剤耐性を獲得した癌細胞株に過剰発現しているが、過剰発現の分子機序を明らかにした。更にヒト急性白血病の悪性転換で発現がみられた。3.シスプラチン耐性を示す癌細胞株でシスプラチンの細胞内蓄積が減少しており、ATP依存性の薬剤排出ポンスが関与していることが見出された。4.DNAトポイソメラーゼIIの発現は同酵素の標的薬剤の耐性や感受性と緊密に関連していることを明らかにした。更に新しいトポイソメラーゼII阻害性抗癌剤ICRF-193のDNA複製に対する分子機構を明らかにした。5.P-糖蛋白のクロライドチャンネルとして更に、作用機作を検索した。更にそれを標的として脂溶性の高いサイクロスポリン誘導体に注目の薬剤の耐性克服活性を調べ、vitro系で効果の誘導体を検索し有効濃度を決定した。6.P53グルコース領域やレトロウイルス感染などがP-糖蛋白をコードするMDR1遺伝子やシトシンアラビノシド耐性の誘導発現と緊密に関連した。
インフルエンザウイルス増殖に関与する宿主因子Hsc70の機能解析

本研究は、研究代表者が発見したインフルエンザウイルスマトリックス蛋白質(M1)結合宿主因子、Hsc70のインフルエンザウイルス増殖における機能、すなわちRNPの核外輸送、ウイルスの粒子形成への関与を分子レベルで解明する事を目的としている。インフルエンザウイルス(IFV)の複製は感染細胞の核内で起こり、合成されたゲノム-核蛋白質-RNAポリメラーゼ複合体(RNP)が、核外輸送される。研究代表者は核外輸送がレプトマイシンB(LMB)で阻害される事から、RNP核外輸送が核外輸送因子CRM1依存的に行われる事を明らかにしてきた。これまでの研究からCRM1とM1の直接の結合は示唆されておらず、CRM1とM1の結合を仲介する因子Xが存在すると我々は考えている。研究代表者はM1特異的結合因子の探索を、抗M1抗体を用いた免疫沈降法と、その沈降物のMALDI-TOFMS解析を行い、ヒートショック蛋白質Hsc70がM1と特異的に結合する事を見いだした。昨年度は、Hsc70がM1と相互作用すること、ウイルス感染後期にM1やRNPと共に核に蓄積すること、Hsc70ノックダウンによりウイルス産生が顕著に減少する事を見いだしている。本年度は、i)Hsc70はM1とともにRNPとも複合体を作っているii)その複合体が実際に核外輸送され、その過程はLMBで阻害されることを見いだし、論文として報告した。また新規核外輸送阻害剤を天然物(微生物等)よりスクリーニングするための系を構築し、特許出願および論文として報告した。本研究はM1およびCRM1双方に結合する宿主蛋白質としてHsc70に初めて着目したものであり、Hsc70がIFVのライフサイクルに関与しているということは研究代表者が今回初めて報告したものである。本研究は、研究代表者が発見したインフルエンザウイルスマトリックス窒白質(M1)結合宿主因子、Hsc70のインフルエンザウイルス増殖における機能、すなわちRNPの核外輸送、ウイルスの粒子形成への関与を分子レベルで解明する事を目的としている。研究代表者は核外輸送がレプトマイシンB(LMB)で阻害される事から、RNP核外輸送が核外輸送国子CRM1依存的に行われる事を明らかにしてきた。本年度は、Hsc70は,i)M1と相互作用するii)ウイルス感染後期にM1やRNPと共に轡こ蓄積するiii)ウイルス粒子中に取込まれるIV)Hsc70ノックダウンによりウイルス産生が顕著に減少する事を見いだし、論文として報告した。
樹木の更新プロセスによる林分内遺伝構造の時系列的変化に関する研究

樹木の更新プロセスのうち、(1)種子の二次散布、(2)異なるコホート、(3)個体間競争、がそれぞれ林分内遺伝構造に与える影響について、(1)ミズナラ、ヤチダモ、(2)ヒメシャラ、(3)ウダイカンバを用いて検証を行った。(1)では種子の二次散布を検出し、二次散布により散布距離が長くなっていることを示した。さらに(1)では二次散布により、(2)ではコホートの重なりによって遺伝構造が弱められる可能性が示唆された。(3)では家系内競争試験により、非兄弟間に比べて兄弟間の競争がより激しいため、一斉更新した稚樹の強い家系構造が実生成育の初期段階で解消されることが実証された。主として調査地の設定と試験地設定に資する苗の育成、必要な遺伝マーカーの開発を行った。1)散布種子のこ二次的移動ミズナラ:東京大学富士演習林に調査地を設定した。当初予定のエクスクロージャーは、ノネズミの行動パターンを検討した結果調査に不適と判断し、シードとラッブによる種子の収集に切り替えた。調査地の母樹候補について位置図を作成しマイクロサテライト(SSR)マーカーにより邉伝子型を決定した。ヤチダモ:東京大学北海道演習林内の水辺林に調査地を設定した。初秋にシードトラップを設置し散布種子を回収したほか、河川を流下する種子の回収も行った。また、冬季の種子散布を捕捉するためのシードとラップを考案し設置した。河川環境調査用の水位計も設置してデータを取得中である。調査域内の金ての母樹の位置図を作成した。2)コホートと遺伝構造伊豆半島の天城山のブナ-ヒメシャラ林に設定した調査地おいて、全てのヒメシャラの年齢を、成長錐を用いて調査した。その結果同試験地内のヒメシャラの樹齢はほとんど変わらないことが明らかになった。また、DNA分析用の葉のサンプリングを実施してマーカーの開発や遺伝的多様性解析に供した。ヒメシャラの遺伝マーカーとして、有望な複数のSSRマーカーを取得した。3)個体間競争平成20年度中に採種しておいた、ウダイカンバ、シラカンバ、ミズナラ、ヒメシャラの種子を用いて実験用苗を育成したが、供しできる十分な苗を得られたのはミズナラのみであった。来年度再度種子採取を行い育苗を継続する。ミズナラについては、移植して家系内競争試験地を設定した。本研究は、林分の成立と成熟の過程における主要樹種の遺伝的多様性の動態を明らかにし、森林の遺伝的多様性の持続性を保障するための個別林分の森林管理のありかたを考察することを目的とする。そのため、林分の更新プロセスにおいて、樹木の遺伝構造形成に関連する要因のうち、1)散布種子の二次的移動が更新林分の遺伝構造および遺伝的多様性に及ぼす影響、2)異なるコホートからなる林分における遺伝構造と遺伝的多様性の実態、3)個体間の競争が林分の遺伝構造と遺伝的多様性に及ぼす影響、の3つについて研究を行う。本年度は、1)については東京大学富士演習林の調査地で昨年度収集したミズナラ散布種子および今年度収集した発芽実生の遺伝分析を実施し、種子散布実態を把握した。その結果、昨年度収集した種子には重力散布のみならず、強風による風散布も含まれること、今年度収集した発芽実生は、昨年度の種子よりも平均散布距離や最大散布距離が長く、動物散布が存在していることが示唆された。また東京大学北海道演習林の水辺林に設定した調査地において、昨年度収集したヤチダモ散布種子および今年度収集した冬季散布種子の遺伝解析を行い、種子散布実態を把握した。その結果、ヤチダモの二次散布を検出することができた。陸上では一度地上に落ちた種子が再度風で移動し、洲では流水が二次散布を担っている可能性が示唆された。2)では伊豆半島の天城山のヒメシャラ林に設定した調査地おいて、昨年度未済のヒメシャラの年齢を、成長錐を用いて調査した。また、立木の葉の遺伝解析を行った。その結果、全95個体のうち68個体が一時期に集中的に林分に侵入したこと、それらの空間的遺伝構造は全個体で解析を行った時と集中加入個体のみで有意な距離階級が異なることが明らかとなった。3)では、東京大学田無試験地の苗畑に設定した、ミズナラの個体間競争試験地において成長調査を行ったが、明確な結果は得られなかった。本研究では、散布種子の二次的移動や個体間の競争といった林分の更新プロセスに関わる現象が、林分の遺伝構造および遺伝的多様性にどのような影響を及ぼすのかについて検討した。散布種子の二次的移動について、昨年度の研究で動物散布の存在が示唆されたミズナラに関して核SSRマーカーを用いて更なる検討をした。

東京大学富士演習林に設置した調査区内において一昨年収集した散布種子と昨年度収集した発芽実生について遺伝分析をしたところ、調査区レベルでは二次的移動の前後で遺伝的多様性に差は認められなかった。これは、ミズナラ林内における実生更新についてDNAレベルの観点から捉えた場合、小動物による堅果の二次的移動は林分の遺伝構造や遺伝的多様性へほとんど影響を与えない可能性を示唆している。個体間の競争に関して、ウダイカンバの家系内競争試験地において成長量の観点から検討をした。東京大学北海道演習林に2003年に設置した同試験地で2005年-2008年および2011年に各ウダイカンバ立木について、その胸高断面積とその周りに定着しているウダイカンバ立木の兄弟比率との関係を調査したところ、2006年-2008年までは周りに定着する個体の兄弟比率が高くなればなるほど胸高断面積は有意に小さくなったが、2011年は有意な差は検出されなかった。これは、林分の成立段階の立木密度が高い状況下において兄弟間の競争はより活発で成長阻害が引き起こされるが、林分が成熟するに従って兄弟比率の高い場所では不健全木の自己間引きが進行し立木密度が低下し、成長の良い個体が生残したことによると推測される。
18世紀英国におけるメディアとしての書物と文学的想像力の研究

本研究費補助金交付期間内における研究の目的は、今日参照することの可能なサミュエル・リチャードソンの出版書誌と同時代のその他の書籍を研究することによって、彼がいかに出版というメディア活動にかかわり、またそれが同時代以降の文学的な想像力にどのような影響を及ぼしえたのかを明らかにすることにあった。リチャードソンの出版書誌については、京都大学附属図書館が所蔵するマイクロ・フィルムのコレクション“The Eighteenth Century I"を閲覧することによって、ある程度まで確認できた。また、同時代のその他の文献に関しても、同コレクションおよび東京大学附属図書館と山形大学附属図書館が所蔵する近代初期以降英国で出版された雑誌のマイクロ・フィルムのコレクション“The Early English Periodicals Collection"を閲覧することによって、現在読むことの困難な文献を参照することができた。ただし、これらのコレクションに含まれる書誌は膨大なものであり、今年度中との時間的制約のため十分に詳細な検討ができたとはいえない。この点に関しては次年度以降の課題としたい。そこで、今年度交付期間内における研究の成果は以下の論文にまとめた。「『ノ-サンガー・アビィ』と幻想の枠組み」(梅田倍男編『ことばの地平-英米文学・語学論文集-』英宝社、1995年、187-203頁)において、18世紀の後半の書籍の氾濫が文学的想像力に与えた影響を検討する一つのテスト・ケースとして、リチャードソンから大きな影響を受けたジェイン・オースティンを取り上げた。また、「二重化するカノン-ジョンソンのなかにリチャードソンを読む-」(日本ジョンソン協会編『日本ジョンソン協会設立30周年記念論文集』雄松堂出版、1996年5月出版予定)において、サミュエル・ジョンソンの『英語辞典』のなかのリチャードソンの小説『クラリッサ』からの引用文を検討することによって活字印刷出版というメディアの問題を論じた。
数値数式融合算法のロバスト制御系設計への応用

研究成果は大きく分けて2分することができる。1つはべき級数演算に関する研究成果である。べき級数演算に関する研究では、近似代数演算の考えに基づき、パラメータを含んだ数式をべき級数で表現する。べき級数は加減乗除が可能であり、一般的な数式と比較して取り扱いが柔軟に行えることから、パラメータを含んだ制御系の設計に対し、威力を発揮するものと考えられる。本研究では、べき級数演算にそのものに関する研究成果、およびその、H2およびH∞制御系設計等への応用を得た。もうひとつの研究成果は、制御系設計上重要な量の代数方程式の根として表現、およびその応用に関するものである。本研究では、パラメータを含む制御対象の最適H2ノルム、またはH∞ノルム等を代数方程式の根として表現し、その表現を制御系設計へ応用した。これらの研究結果は、パラメータを含むシステムに対する非常に有効な制御系設計手法、もしくは解析手法の基礎となることが期待できる。パラメータを含んだシステムに対し、ロバスト制御、特にH∞制御系設計法を適用するための研究を行った。その結果、パラメータを含んだシステムのH∞ノルムをパラメータを記号の形に残したまま計算する算法を得た(11.研究発表にある論文の内容がこれに当たる)。また、同様の手法をH2最適制御に対しても適用し、システムのH2ノルムをパラメータを記号の形に残したまま計算する算法を開発した(この研究内容は現在、論文として投稿中)。このようにパラメトリックにロバスト制御系設計を行うには、制御系設計でよく用いられる代数的Riccati方程式がキーとなるが、現実的なことを考慮すると特にその方程式の定義多項式の計算が重要になってくる。理論的にはこの計算は辞書式順序のグレブナー基底を計算するだけであるが、システムの次数が少し大きなものになると、辞書式順序のグレブナー基底の計算は現実的なものではなくなってしまう(標準的な数式処理パッケージを用いた場合、次数が2もしくは3までしか計算できない)。そこで、制御系設計に関わる代数的Riccati方程式の理論を用いて、この計算を次数がもっと高いところまで可能な計算方法を作成した。この計算法では、数値根を元に代数的Riccati方程式の定義多項式を計算する(数値根は代数的Riccati方程式の理論により、比較的容易に計算することが可能である)が、多倍長計算パッケージを用いて、次数が4までの代数的Riccati方程式の定義多項式が可能であることを示した。現在は、中国剰余定理を用いて、さらに次数が上の定義多項式が計算できる算法を開発中である。べき級数演算や数値数式融合算法を用いて、従来の数値的手法では困難である制御系設計を行うことを目的として研究を行った。当該年度の研究により、数式処理、特にQE(Quantifier Elimination)をベースにした制御系設計法の理論的、技術的な基盤を整備することができた。研究成果を用いれば、制御系設計に重要な値をパラメータを、記号として残したまま代数方程式の根として定義することが可能である。例えばロバスト制御で重要なH2制御やH∞制御における最適H2/H∞ノルムも代数方程式の根として定義でき、これを用いてシステマテイックな制御系設計を行うことが出来る。これらのアルゴリズムはQEアルゴリズムの特殊化と見ることが出来、さらに他の応用を期待出来る。今後の課題としては、記号を用いることによる計算量の増大が挙げられるが、この課題は並列計算を活用することで解決できると思われる。ロバスト制御系設計への数値数式融合算法の応用に関する研究を行った。研究内容は大きく分けて2分することができる。1つはべき級数演算に関する研究である。この研究は、近似代数演算の考えに基づき、パラメータを含んだ数式をべき級数で表現し、応用するものである。べき級数は加減乗除が可能であり、一般的な数式と比較して取り扱いが柔軟に行えることから、H2またはH∞制御系設計等における応用が期待できる。2008年度はそのべき級数演算の効率と正確性に関する研究を行った“On the check of ..."は浮動小数点演算により計算されたべき級数の係数に含まれる数値誤差をチェックする方法を提案したものである。また、“On computation of a power ..."ではべき級数根を計算するときの計算効率が、計算法の収束次数を変えることでどのように変わるかを議論した。これらの研究は、べき級数の効率的かつ正確な演算へ貢献すると考えられる。もうひとつの研究内容は制御系設計上重要な量を、代数方程式の根として表現する研究である。

例えば“The optimal H∞norm ..."は、パラメータを含む制御対象に対して、達成可能な最適H∞ノルムを、多項式の根として表現する方法を提案している(従来の計算手法は数値演算に基づいているため、制御対象がパラメータを含む場合には適用できなかった)。また“On the Hankel singular values ..."では、同じくパラメータを含む制御対象に対してそのハンケル特異値を代数方程式の根として表現する方法が提案されている。“On strong positive ..."では、これらの手法を応用し、パラメータを含むシステムが与えられたとき、そのシステムが正定性をもつようなパラメータの範囲を計算する方法を提案している。これらの結果は、パラメータを含むシステムに対する非常に有効な制御系設計手法、もしくは解析手法の基礎となることが期待できる。