hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トレッドミル走行は2型糖尿病罹患者の大腿骨骨密度・骨質低下の予防に寄与できるか

また、その一方で低強度・長時間(5m/分・120分間)走行は血糖値や血中脂質値、耐糖能などの糖・脂質代謝要因の改善に有効であることが認められた。これらの結果からトレッドミル走行の設定強度・時間は概ね妥当であると判断した。次に各設定強度・時間でのトレッドミル走行を5日/週、10週間継続し、大腿骨近位部・骨幹中央部の骨密度変化をDXA法にて測定した。その結果、大腿骨骨密度に対するトレッドミル走行の有効性が示され、低強度・長時間の走行がより有効であると考えられた。続いてトレッドミル走行後のマウスの肝脂肪量と腸間膜脂肪量を測定したところ、低強度・長時間走行群において有意に低値であった。このことから2型糖尿病の骨代謝には肥満や体重などの機械的刺激以外の要因が関与することが推測され、新たな知見を得る手掛かりになったと考えられる。本年度はトレッドミル走行による骨質ならびに骨質マーカー値の変化を明らかにすることを目的とした。トレッドミル走行はこれまでと同様に、高強度・短時間(12m/min・30分間)ならびに低強度・長時間(5m/min・120分間)にて5日/週、10週間実施した。非走行群をコントロールとした。走行開始から10週後に右大腿骨を摘出し、マイクロX線CTスキャナーを用いて近位部(大腿骨頭下縁から920μmの範囲)ならびに骨幹中央部(大腿骨中央部920μmの範囲)の骨微細構造を撮影するとともに、近位部における海綿骨面積、皮質骨面積、全骨面積、中央部における皮質骨面積と全骨面積を測定し、これらについて3群間で比較した。その結果、海綿骨部の微細構造、皮質骨部の微細構造ともに3群間における違いはみられなかった。また、いずれの骨面積についても3群間で有意な差は認められなかった。また、骨質マーカーとしてペントシジンならびにC反応性タンパク質(CRP)の血中濃度を測定した。ペントシジンについては3群間に有意な差はみられなかったが、CRPについては低強度・長時間実施群の値がコントロール群に比べ有意に低かった。高強度・短時間実施群とコントロール群との間には差はみられなかった。このことからCRPは運動による骨質変化を早期に示すマーカーとなり得る可能性が示唆された。これまでの結果から2型糖尿病罹患者に対する低強度・長時間のトレッドミル走行は糖・脂質代謝を改善させ、大腿骨骨密度に有益であることが示された。しかし、骨質については変化がみられなかったことから、さらに有効な方法を検討することが今後の課題と考えられた。2型糖尿病罹患者の大腿骨骨密度・骨質低下を予防するためのトレッドミル走行の有効性ならびにその機序に関与する因子を解明するために2型糖尿病モデル動物(KK-Ayマウス)を用いて検証した。2型糖尿病においては、低強度・長時間の運動が高強度・短時間の運動よりも大腿骨骨密度に有益であることが明らかになり、それには血糖コントロールやインスリン感受性、内臓脂肪量などが関連することが示された。また、運動による骨吸収抑制作用の関与も示唆された。しかしながら、骨微細構造については大きな変化がみられなかったことから、骨質低下を予防する有効なプログラム確立のためにさらなる研究が必要であると考えられた。本研究においては、運動療法(トレッドミル走行)の骨密度におよぼす影響を機械的刺激要因と糖・脂質代謝要因の2つの側面から分析することを目的としている。そこでまず、トレッドミル走行を高強度・短時間で実施する群と低強度・長時間にて実施する群に分け、前者が糖・脂質代謝に影響を与えることなく骨への機械的刺激になり得るか否か検討した。
感情育成（情育）のための心理教育的介入パッケージの開発

本研究ではまず、海外の介入プログラムである「活動に根ざした介入:社会感情コンピテンス育成のための支援」の翻訳作業を行い、乳幼児期の子ども(4ヵ月5歳)をもつ母親対象に面接調査を実施してツールの修正作業を行った。最終年度では、数名の療育支援者に本プログラムを使用してもらった結果、感情発達や養育能力にリスクのある母子のスクリーニングに役立つことが報告された。また、大学生対象のプログラムを海外の「怒りのための30分セラピー(30 minutes therapy for anger)」を翻訳し、大学生数名に実施した結果、参加者の内容の理解度は十分であり、役に立つという評価が得られた。本年度は、主に乳幼児、および乳幼児を持つ母親を対象とした感情育成支援に関するプログラム作成にあたった。まず、感情育成支援に適したプログラムである「活動に根ざした介入:社会感情コンピテンス育成のための支援(Activity-Based Approach: Social Emotional Competence(以下、ABI:SE))」に着目し、そのマニュアルの翻訳作業、およびABI:SEに付属するスクリーニング尺度である「環境スクリーニングテスト」および「社会感情コンピテンススクリーニングテスト」の翻訳作業にもあたった。実際に、2つのスクリーニングテストを乳幼児(4ヵ月5歳児)の子をもつ母親を対象に予備調査を面接形式で行い、文化的な背景の違いによる差異、ワーディングのチェックなどを行い、わが国においても比較的利用可能なツールであることが示された。それらの結果を含め、ABI:SEに関する研修会を子育て支援に携わる専門職を対象に行い、各現場において使用してもらい、実際の使い勝手やその有効性などをフィードバックしてもらうよう、各専門職の方々に依頼することができた(現在はそのフィードバックを待っている状況である)。また、昨年度から継続している小中学生を対象とした感情育成支援に関して、これまでのデータをまとめたものを国際学会にて報告し、各国の研究者たちと有意義な意見・情報交換を行うこともできた。次年度は最終年度となるため、実際にこれまでの知見をまとめた感情育成支援のためのプログラムを構築し、子どもとその養育者を対象に実施していく予定である。まず、日本語版ABI:SEについては、療育を行う支援者数名にアセスメントツールのワーディングの最終チェックを依頼し、実際に現場で使用してもらった。その結果、まず母親用の育児環境チェックリスト、および子どもの社会感情コンピテンスのアセスメントツールは、感情発達にリスクのある子ども、および養育能力にリスクのある母親のスクリーニングに役立つことが報告された。一方、アセスメントツールの社会感情コンピテンスの発達月齢基準が日本ではやや異なる可能性が示され、アメリカと日本の基準を再度検討する必要がある。また、本マニュアルについては介入の具体的内容にやや欠く面があるため、応用行動分析などの手法を援用しながらわが国ならではの介入方法を検討すべきである。次に、大学生を対象とした介入であるが、これは海外のプログラムである「怒りのための30分セラピー(30 minutes therapy for anger)」を翻訳し、ワーディングのチェックを行い、大学生数名に実施した。その結果、理解度に関して問題は見られず、参加者全員が本プログラムを役立ったものとして評価していた。本プログラムは約1ヵ月、1個/日でコンテンツをこなすセルフヘルプ型プログラムだが、参加者から期間が長いことが指摘されており、内容的にさらにまとめることで短期的なプログラムにする必要がある。しかし、これらのプログラムでは客観的アウトカム指標を用いての効果検証に至らず、今後の課題としたい。本研究は、児童青年の感情育成(以下、情育)のための心理教育的介入パッケージの開発を目的としたものである。平成23年度では、当初の研究実施計画に基づき、人間の感情、感情の処理、制御、および心理教育に関する先行研究、文献等をまとめ、本研究で今後開発していく介入パッケージのための理論的枠組みの構築を行い、また国内外の学会に参加・発表することで他の研究者との情報交換する中で、今後情育という考え方が非常に重要な位置を占めるようになることを確信することができた。まず、先行研究のレビューから、我が国においてはストレスマネジメント、うつ病予防、自殺予防などの研究ですでにいくつかの心理教育が行われているものの、感情や感情を育てるといった観点に特化した心理教育はまだなされていないことが明らかとなった。また、先行研究などの知見から、子どもへのアプローチのみでなく、その養育者への介入も併せて行うことで、子どもの感情が豊かに育つだけでなく、養育者の感情に対する効力感が強まったり、子育てに対する不安、ストレスを緩和する可能性があったりするなど、情育の相乗効果が期待できることがわかってきた。したがって、平成23年度では子どもへの介入だけでなく、養育者を対象とした感情への介入法をレビューし、いくつかの介入法の中でも応用行動分析学に基づく「Activity-Based Intervention: Social Emotional Approach(以下、ABI: SE)」に着目し、マニュアル本の翻訳、および実施可能なフィールドの探索を開始した(これについては現在においても継続中である)。

所属機関の変更に伴い、研究実施環境の変化に伴う研究推進のペースダウンもあり、加えてこれまで申請していた研究倫理委員会への申請も出し直す必要がある。また、手ごたえとして例年、調査協力や実験・介入協力を承諾してくださる教育機関が徐々に減り始めている印象を持っている。そのため、今後も研究協力者確保のために普段よりも多くの労力が必要とされることが予想されることや、新たな環境で協力機関との関係構築を再度一から行わねばならない事情もある。これまで協力してくださった各機関、研究者の方々の協力などを得ながらできる限りの工夫を行い、研究を進めて行く予定である。文献研究等は研究計画通りに進行し、国内外での学会に参加・発表することで情報交換も行うことができた。しかし、当初予定していた児童・青年に対する調査研究を実施することができなかった。その一つの理由としては、当初調査研究で明らかにしようとしていた事象(感情に対する否定的信念、その生起プロセス、感情の処理・制御のための方法など)が先行研究のレビューによって幾分明らかになってきており、調査実施がためらわれてしまったことが挙げられる。この点に関しては、本研究の申請時の先行研究レビューが不十分であったと考えられる。平成25年度は感情育成支援のためのプログラムを子ども、および養育者を対象に実施し、その効果を検証することを目標としている。そのため、まずは新環境において新たに研究協力を承諾してくださる教育機関や医療機関への協力要請から地道に始め、できるだけ多くの協力者を募ることが目指される。実際、研究代表者の新所属には附属病院があり、そこの小児科、精神科などの協力も得ながら、協力者確保へつなげることも期待できる。上記の介入研究に加え、引き続き児童・青年、およびその養育者を対象とした感情育成に関する予備調査を続けて行くことにより、得られた結果を実施するプログラムに肉付けし、よりよい支援プログラムの構築が期待できる。予備調査に関しては、他大学などの研究者に協力要請し、調査実施を援助してもらう予定である。ABI:SEの日本語版の作成、およびトライアル実施のため、今後も翻訳作業(出版を視野に入れ、版権の獲得および出版業者との調整を行う)と実施フィールドの探索を進めていく。また、当初の研究計画の通り、平成24年度ではこれまでにすでに考案されてきている情育のための介入案(試作版)を児童、青年、養育者を対象として実施し、心理教育の内容や対象者の理解度の確認などを綿密に行っていく。このため、今後は研究協力を得るために小・中学校、高校、大学などへの協力要請を行う。トライアルを実施していく中で、現段階の試作版の介入案をプログラム評価を行いながら精査し、改善された介入案を最終版としてまとめる。
中英語頭韻詩Piers Plowmanの言語・文体に関する実証的研究

本研究は、イギリス中世英文学における最高の宗教詩で、1377年頃の作とされる頭韻詩William Langland : Piers Plowman(B-text)(約7200行)を取り上げ、その音韻、形態、語彙、統語法、文体の諸相を詳細に分析・記述し、難解なことで知られるLanglandの言語の全貌を明らかにすることをめざすものである。併せて、他の2種のテキスト、A-text(約2500行)及びC-text(約7300行)の言語との比較研究を行い、3種のテキストが同一作者のものかどうかという20世紀初頭以来行われてきた論争の当否を言語・文体の観点から再検討としようとするものである。当該期間に行った研究の成果は次の通りである。1.過去100年に於ける内外の研究文献を収集し、そのうちわが国の研究に関しては著書『わが国の英語学100年-回顧と展望』(南雲堂、2001)の中に解題を付して記録した。3.本研究の中心をなす統語・文体研究に関しては、データの分析が終了した分詞、動名詞、不定詞に関して、歴史的視点からPiers plowmanにおける用法を詳細に記述した。(英文モノグラフ)本研究は、その全計画が終了するまでに更に数年を要すると思われるが、今後も研究を継続したいと考えている。本研究は、イギリス中世文学における最高の宗教詩で、1377年頃の執筆とされる頭韻の長詩Piers P1owman,B-text(約7300行)を取り上げ、その音韻、形態、語彙、シンタックス、文体の諸相を詳細に分析・記述し、難解であることで知られる言語の全貌を実証的に明らかにすることをめざすものである。併せて、他の2種のテキスト、A-text(約2500行)及びB-text(約7300行)の言語との比較研究も行い、3種のテキストが同一作者のものかどうかという20世紀初頭以来行われてきた論争の当否を言語・文体の観点から再検討しようとするものである。そのために本年度は次のことを行った。1. Piers Plowman(B-text)を中心とする中世英文学の言語・文体に関する研究文献の調査収集を米国及び日本の双方で行い、約20点の研究書並びに約50件の関係論文を入手した。3. 2.の作業中、従来の解釈の不備を指摘する論文を執筆した。4.上記研究計画のレビューを米国の専門家に受けた。次年度も上記1と2、とりわけ2の言語資料の収集を精力的に行う予定である。本研究は、イギリス中世文学における最高の宗教詩で、1377年頃の執筆とされる頭韻の長詩Piers Plowman,B-text(約7300行)を取り上げ、その音韻、形態、語彙、シンタックス、文体の諸相を詳細に分析・記述し、難解なことで知られる、その言語の全貌を明らかにすることを目指すものである。2年目にあたる本年度は主として次のことを行った。1.中世英文学、とりわけ頭韻詩の言語・文体に関する重要な研究で、未入手の文献の調査収集を行い、かつ関係文献の大半を読了した。2.Piers Plowman(B-text)の言語・文体の分析のためのテキストの精読ならびに準動詞と称される不定詞、分詞、動名詞の全用例を収集し、データベース化した。3.中英語研究ならびに頭韻詩研究に関する意見交換を京都、広島、熊本在住の国内研究者と行った。本研究は最終的な完成までに更に数年を要する予定であるが、最終年の来年度はその一部を150頁前後の英文モノグラフとしまとめる予定である。

本研究は、イギリス中世英文学における最高の宗教詩で、1377年頃の作とされる頭韻詩William Langland : Piers Plowman (B-text)(約7300行)を取り上げ、その音韻、形態、語彙、統語法、文体の諸相を詳細に分析・記述し、難解なことで知られるLanglandの言語の全貌を明らかにすることをめざすものである。併せて、他の2種のテキスト、A-text(約2500行)及びB-text(約7300行)の言語との比較研究を行い、3種のテキストが同一作者のものかどうかという20世紀初頭以来行われてきた論争の当否を言語・文体の観点から再検討としようとするものである。最終年度にあたる本年度は、主として次のようなことを行った。1.Piers Plowman (B-text)の言語・文体分析のためのテキストの精読とデータ収集を引き続きおこなった。2.上記データのうち、分詞、動名詞、不定詞の全用例の収集・分析を終了し、それらの用法の実態を詳細に記述した100頁を超える英文モノグラフをまとめた。3.中英語頭韻詩関係の研究文献の収集を幅広く行った。そのうち、わが国の重要な文献に関しては、1900年以降2000年までの100年間にわが国でおこなわれた英語学研究を回顧した著書『わが国の英語学100年-回顧と展望』(平成13年5月刊)の中で批評・紹介した。本研究は、その計画が最終的に終了するまでは更に数年を要すると思われるが、今後も研究を続行したいと考えている。
少子・高齢化時代の農村村における環境維持の担い手に関する研究

本研究では、まず農業における環境破壊の原因を、単に生産技術の近代化などの外部要因に奥だけでなく、農民の過重労働からの開放や兼業化による農作業時間の短縮など内部要因にも求めた。それ故、環境維持の担い手も合鴨農家のように、農業を生産技術、経営、安全性、社会変化など有機的全体的連関性を主体的に把握できる人々によって担われていることを明らかした。同時にその農業者類型も構築した。また、「食と農」から見た安全性や環境問題は、単に生産者だけでなく、多くは消費者の行動によって規定されていることを明らかにし、その生産者類型を提示した。最大の知見は、近年の行政を軸とした「食と農」の安全性キャンペーンの中で、意識は安全性指向だが、行動は安ければいいと言う分裂型消費者が急増し,『風評被害』の温床となりつつある。ついで、現代農山村の家族・世帯の極少化を軸に、地域社会や環境問題の担い手に関する考察を行った。最大の知見は、日本の総世帯数4,400万世帯の内、25.6%が一人世帯、23%が二人世帯、18.5%が三人世帯と超極少化が進んでいることである。これは、都市、農村を問わず全国的傾向であり、21世紀の日本社会の最大の弱点になると予測される。高齢化や少子化だけに目を向けているのではなく、社会の根幹組織である家族・世帯のあり方について本腰を入れて研究・対策を講じなければならい。その為には、20世型パラダイム【人口増加をベースに、農村から都市への労働力の移転、および経済を軸とした生産力論的社会システム】では対応できない。人口減少を基調とながらも、家族世帯の意義と機能を再構築し、人生80年時代を緩やかに生き抜いていくためのパラダイム構築が急がれる。その為に、これからの研究を続けたい。(1)過疎化・高齢化によって、急速な対応を迫まられている中山間地帯の柵田維持に関して、本研究において,次の知見が判明した。(1)柵田維持は、専業・兼業等の農業経営形態ではなく、同居の世帯員数の大小によって、大きく影響を受ける。(2)同居世帯員数が小さく、高齢化している農家でも、他出している子供達が援農に来ている農家は、柵田をかなり維持している。(3)援農に来る他出の子供達の属性は、男・女の性別や柄続、職業などは相関せず、居住地(実家との距離)と大きく関係する。以上、3つの知見から、中山間地域の柵田維持政策は、石垣保修の補助金や柵田米への補助金と云った農学・農政的対策だけではなく、家族・世帯の定住化や他出子弟との交流・関係のあり方と云った社会政策的対策が極めて重要となってくる。また、中山間地域では、近年、独居世帯、夫婦二人世帯と云った極小世帯が急増し、集落によっては、全世帯の6割が3人以下の世帯になっている。この世帯の極小化は、今後農地や山林の相続、維持問題が急務の課題となりつつある。集落によっては、柵田、山林の撤収を具体的に考える必要も発生している。(2)日韓国際比較研究の知見。現在、韓国では「身土不二」「農都不二」と云ったスローガンの下に、環境型農業の促進が国家課題として進められている。アイガモ農法、減農薬農法、EM農法等、日本の有機農法の技術が展開されている。

日本では、減農薬農法を除いて、アイガモ農法、EM農法等は、一部有機農業者のネットワーク的運動にすぎないのが、何故、韓国では政府・農協等の主流派が、国家的規模で取り組むようになったかは、極めて重要な研究課題であり、環境担い手の育成システムも含めて、日韓の相異を明らかにしていきたい。国外研究としては、スエーデン・デンマーク・オランダの環境政策や都市計画についての研究および韓国における環境保全型農業の推進について、前韓国農林大臣金成勲氏とのインタビューや合鴨野家との交流会を軸に進めた。韓国は、日本よりも環境保全型農業については後発でありながら、金氏等の攻府の政策展開によって国全体としては、日本よりも進んだ環境保全型農業が行われている。「身士不二」「農都不二」の標語か全国的に展開されている。国内研究としては、全国各地の活発な環境担い手活動の調査研究を引き続き行った。重点調査としては、宮崎県えびの市において、中山間地域3集落において、1)集落点検調査、2)農家世帯調査、3)個別住民生活および意識調査の3種類の調査を実旋した。知見としては、農村全般にわたって世帯の極小化が一段と進み、独居世帯、高齢夫婦世帯、中高齢者小世帯などの極小世帯が集落の65%を超える所も多く、住民の生活福祉能力は極端に低下してきている。集落の中には「再生不能世帯」が50%を占める集落も出始めた。また、熊本県小国町、島根県赤来町では小字レベルの「集落点検」を実施し、世帯における他出者の動向と意識に焦点を当てた研究や課題が、今後の中山間地域の地域政策にとって非常に重要であることが判明した。また、.引き続き熊本県水俣市久木野地区の寒川の棚田維持に関する農業土木系アプローチ、社会学系アプローチ、地域おこし系アプローチの総合検討調査を行ってきた。成果の一部は、本年6月の環境社会学会で報告できるであろう。最後に、ここ最近、日本の農山村は市町村合併で灰神楽が立つほど浮き足だっており、様々な地域課題を足腰を据えて解決していける状況ではない。合併問題の負の影響がすでに出ている。日本各地で、農業・農村の担い手として活躍している人々のインタビューをかなり勢力的に行った。中でも、朝市や直販活道の担い手となっている農家女性の現状分析に力を注いだ。結論的言えば、行政やマスコミが女性のビジネスチャンスの拡大などと言っているが、お金より、むしろ自分たちの暮らしの生活防衛的活動として分析できた.すなわち、5060歳代を軸とするメンバー達は、10年後の自分たちの暮らしを見つめている。夫はすでに体力がなくなり、子供達は当てにならない中で、自分たちの暮らしを守るための具体的な担い手を、朝市や農産加工などの働き手の中に見いだしていることが判明した。このことは、NHKのクローズァッブ現代でも力説した。今年は、農業法人による農業・農村の担い手の研究にかなりの時間を割いた。農ネット21などに加盟している農業組織を全国各地で調査した。最も重点的に行ったのは、福岡県の「きのこの里」という生産法人である。「日本の農業・農村は女性と若者に冷たい」と言う問題を解決するため、女性だけの農業法人組織、20歳代の後継者だけの農業法人を地域に次々と立ち上げ、技術的部門のみならず、販売や経営的ノウハウも支援する中で、町内に13もの法人をショットガン的立ち上げ、「農業でメシが食えるムラづくり」に取り組んでいる。この人達の実践から、従来の農村とは異なる新しい価値観を持った農村が創造される可能性を見ている。また、今年度は、BSEや鳥インフルエンザとの関わりもあり、消費者の行動、特に風評被害を起こす人々の分析に力を入れ、消費者の分類型を構築した。風評被害を起こしやすい消費者は、意識行動が分裂している分裂型消費者に多い。すなわち、政府の「食の安全性」キャンペーンなどで、意識だけで行動が伴わないない人に多かった。
上衣細胞繊毛の平面内極性決定機構

運動性繊毛は上皮組織表面に液体の流れを作り出し、様々な生理的機能を持つ。運動性繊毛がその機能を獲得するためには、繊毛細胞が分化過程で平面細胞極性を形成することが重要であるがその詳細なメカニズムは不明である。本研究では上衣細胞の繊毛の平面細胞極性において基底小体が細胞内で局在することを見いだし、その分子メカニズムとして細胞内モーター分子である非筋細胞ミオシンIIの機能が重要であることを明らかにした。1.上衣細胞繊毛の形成過程を透過型および走査型電子顕微鏡によって観察し、上衣細胞繊毛の構造が生後1週間のうちに成熟することを明らかにした。2.培養下にて上衣細胞を高効率に分化させる方法を確立し、神経幹細胞からの上衣細胞の分化・成熟過程において各種マーカーを用いて解析した。その結果、分化から10日で成熟した繊毛を有する上衣細胞が生じることを見いだした。このことは、脳内では生後1週間までの間に上衣細胞が繊毛を成熟させることと類似しており、繊毛成熟過程を調べるための系として適していると考えられる。また、繊毛運動を可視化するために蛍光ビーズを繊毛に付着させ、ライブイメージングによって観察したところ、はじめは細胞内でランダムに運動していた繊毛が成熟に伴い同一方向に運動するようになることを明らかにした。3.上衣細胞の極性を制御する因子の候補としてPCPコア遺伝子群の発現を調べた結果、膜蛋白質Strabismus1、エフェクター分子Dishevelled2、受容体蛋白質Frizzled3が上衣細胞の分化過程において、強く発現することを見いだした。これらの遺伝子産物の機能を調べるためにドミナントネガティブ型変異体およびshRNAを発現する高効率レンチウイルスを作成した。これらのウイルスを生後1日のマウス脳室内に注入し生後20日で上衣細胞の形態を調べたところ、対照群に比べて差はみられなかった。この結果は、これらの遺伝子群の機能阻害が繊毛の形成自体には影響を及ぼさないことを示している。現在繊毛の極性への影響を透過型電子顕微鏡を用いた観察により詳細に解析中である。1.上衣細胞繊毛の形成過程において基底小体の分布変化を調べ、細胞の前部に基底小体が集積することを見いだした。多数の繊毛を有する細胞において基底小体の分布が細胞内で前後軸に沿った局在を示すことは今まで報告がなく、繊毛細胞の平面極性形成の新たな一面を発見したものであり、繊毛機能を理解する上で重要と考えられる。2.上衣細胞における基底小体の分布を制御する因子として、繊毛の運動方向の決定に重要である液流の効果を培養系で検討した。培養下にて上衣細胞を高効率に分化させ、人工的に生じた液流を与えたが、基底小体の分布に極性はみられなかった。このことは、液流のみでは基底小体の正常な分布には不十分であり、基底小体の分布は繊毛の方向とは異なるメカニズムに制御されることが示唆された。3.上衣細胞の極性を制御する因子の候補としてPCPコア遺伝子群の発現を調べるため、エフェクター分子Dishevelled2の機能阻害を行った。Dishevelled2のドミナントネガティブ型変異体を発現するレンチウイルスを生後1日のマウスに注入し、生後10日において繊毛の運動方向を透過型電子顕微鏡を用いて解析した。その結果、Dishevelled2の阻害により繊毛の運動方向は異常になることが明らかになった。また、培養細胞においても、Dishevelled2の阻害により繊毛の運動方向が異常になることを繊毛運動の高速イメージングにより確認した。この結果は、PCP経路が繊毛の運動方向決定に重要であることを示している。前年度までに、生後の脳室壁のライブイメージングおよび各発生段階における固定標本を観察することにより、上衣細胞の基底小体が細胞内で前側に局在するという新しい平面極性の特徴を示すことを明らかにした。本年度はこの平面極性を制御する分子メカニズムを検討した。まず様々な組織で平面極性を制御することが知られているWnt/PCPシグナル経路の関与を検討した。Wnt/PCPシグナル経路は上衣細胞繊毛の運動方向の決定に重要であることが知られている。PCPシグナルの中心的なアダプター分子であるDishevelledのドミナントネガティブ型変異体を分化中の上衣細胞に導入したところ、繊毛の方向に乱れを生じたが、基底小体の前方への局在は影響を受けなかった。次に非筋細胞ミオシンIIに着目した。非筋細胞ミオシンIIは細胞内モーター蛋白質で、細胞の形態・運動を制御することが知られており、最近では内耳有毛細胞の平面細胞極性を制御することが報告されている。上衣細胞の分化時に、非筋細胞ミオシンIIの活性を阻害剤によって阻害したところ、基底小体の細胞アピカル面での分布が異常になった。また、このときの繊毛運動を観察したところ、正常な運動がみられた。さらに、RNA干渉法によって非筋細胞ミオシンIIを阻害したところ、基底小体の前方への局在が有意に減少した。

これらのことから、上衣細胞繊毛の基底小体の前方局在には非筋細胞ミオシンIIの細胞自律的な機能が必要であることが明らかになった。また、繊毛の運動方向と基底小体の前方への局在という2種類の平面極性は、独立的な制御を受けている可能性が示された。
ヒト下垂岩腺腫の機能分化に関する分子病理学的研究

ヒト下垂体におけるαSU発現機構、及びαSU単独の作用については十分に解明されていない。本研究はαSU発...現機構の解明、及びαSUの機能の解明を目的とした。過去2年度の成果を踏まえ、研究を継続し、さらに本年度は、Crisponiらにより2001年にクローニングされて、αSU発現との関連が示唆されているFOXL2を中心に研究を遂行した。ヒト正常下垂体及び下垂体腺腫におけるFOXL2の発現局在を免疫組織化学から、FOXL2タンパク質発現量をウエスタンブロッティング法から検討し、腫瘍組織の形態もしくは機能分化パターンとの関係を解析した。1ヒト正常下垂体におけるFOXL2発現ヒト正常下垂体2例につき特異抗体によるFOXL2と各下垂体ホルモンの免疫二重染色を行った。約20%の正常下垂体前葉細胞がFOXL2陽性を呈し、その多くはゴナドトロピン産生細胞の細胞核に確認された。2ヒト下垂体腺腫におけるFOXL2発現ヒト下垂体腺腫66例について、特異抗体によるFOXL2免疫染色を行った。ゴナドトロピン産生細胞を起因として考えられるゴナドトロピン陽性腺腫及びホルモン陰性のNullce11腺腫の多くの症例に、FOXL2発現が確認された。また、ウエスタンブロッティングによるFOXL2定量解析においては免疫組織化学によるFOXL2陽性率に非常に良く相関したバンドを検出した。ヒト正常下垂体FOXL2陽性細胞は、ゴナドトロピン陽性細胞に共存した。TSH産生細胞は、ゴナドトロピン産生細胞と同様にαGSU陽性細胞であるが、FOXL2発現は殆ど確認されなかった。腺腫においてFOXL2は、殆どのゴナドトロピン産生腺腫に陽性であったことから、ヒト下垂体においてFOXL2は、ゴナドトロピン産生細胞特異的に発現することが明らかとなった。我々のこれまでの研究において、ヒトGH産生下垂体腺腫(GHoma)および非機能性腺腫(NFoma)の多くはαSUに陽性であることが明らかとなった。しかし、αSUがGHomaおよびNFomaに存在する意義については、有力な証拠は得られていない。本研究では、下垂体腺腫の発生および分化におけるαSUの役割を明らかにすることを目的としている。本年度は、まずNFomaにおけるαSUおよび関連する因子群(Lhx3,Lhx4,Hesx1/Rpx,Ptx1,Ptx2,Prop-1,Pit-1,GATA-2,SF-1,NeurD1,Tpit,EGR,GHRH-R,GnRH-R等)の発現をより詳細に解析した。これまでに採取されたヒトNFomaの網羅的解析の結果、Hesx1/Rpx、Tpit、Prop-1、EGRとの関連が示唆されたHesx1/Rpxは下垂体の初期発生において細胞の増殖を促進し、Prop-1はHesx1/Rpxn作用に拮抗する。Tpitは、下垂体発生の極めて早い時期にACTH産生細胞の分化を誘導する。更にEGRはαSUの発現を促進し、LH/FSH産生細胞の分化に関与することが知られている。ヒトNFomaにおいて、TpitはαSUおよびEGRの発現を、Hesx1/RpxはαSUの発現を抑制することが明らかとなった。また、Prop-1はこれら転写因子に拮抗する作用を持つものの、Hesx1/RpxおよびTpitの存在下では、EGRの発現のみ亢進することが明らかとなった。

これらの結果より、下垂体腺腫におけるαSUの発現は、胎生期の下垂体の発生・分化におけるメカニズムと同様の機序によって調整されていることが示唆された。次年度以降、更に下垂体腺腫におけるαSU発現機序の解明を進めると共に、遺伝子工学的手法を用いて、下垂体腺腫の発生・分化におけるαSUの役割を明らかにしていく計画である。本研究は、下垂体腺腫の発生機構ならびに、腫瘍細胞の分化機構の解明を目的としており、有効な内科的治療の選択肢が少ない下垂体腺腫において、新たな標的因子探索に繋がることも、期待される。本年度は、昨年に引き続き、下垂体の発生・分化に関与する転写因子、その中でも特に、成長ホルモン(GH)産生細胞、プロラクチン(PRL)産生細胞および甲状腺刺激ホルモン(TSH)産生細胞の分化を制御するPit1に着目し、下垂体腺腫細胞の分化への関与について詳細に検討した。Pit1遺伝子を種々の下垂体腺腫細胞株に導入したところ、全ての細胞株においてGH mRNAの発現が検出された。また、RNAiによりPit1遺伝子の発現をKnock downしたところ、GHの発現も低下し、つまり、GHの発現はPit1に依存していることが明らかとなった。TSHβの発現は、転写因子GATA2を発現している細胞株においてのみ、Pit1遺伝子導入により誘導された。従って、TSHβの発現には、Pit1とGATA2の共役作用が必須である、ということが示された。PRLの発現には、一般にPit1とEstrogen Receptor(ER)の共役が必要であるといわれているが、ERを発現している細胞株におけるPit1導入が必ずしも、PRLの発現を誘導しなかったことから、その他の分化機構の存在が示唆された。また、下垂体腺腫の内科的標的因子の有力候補と目される、サンドスタチンレセプターの発現解析も、非機能性腺腫を中心に進めている。ヒト下垂体におけるαSU発現機構、及びαSU単独の作用については十分に解明されていない。本研究はαSU発現機構の解明、およびαSUの機能の解明を目的とした。過去2年度の成果を踏まえ研究を継続し、本年度はCrisponiらによって2001年にクローニングされ、αSU発現との関連が示唆されているFOXL2を中心に、研究を遂行した。ヒト正常下垂体および下垂体腺腫におけるFOXL2の発現局在を免疫組織化学により、またFOXL2タンパク質発現量をウエスタンブロッティング法により検討し、腫瘍組織の形態もしくは機能分化パターンとの関係を解析した。1.ヒト正常下垂体におけるFOXL2発現ヒト正常下垂体2例について、特異抗体によるFOXL2と各下垂体ホルモンの免疫二重染色を行った。約20%の正常下垂体前葉細胞がFOXL2陽性を呈し、その多くはゴナドトロピン産生細胞の細胞核に確認された。2.ヒト下垂体腺腫におけるFOXL2発現ヒト下垂体腺腫66例について、特異抗体によるFOXL2免疫染色を行った。ゴナドトロピン産生細胞を起因と考えられるゴナドトロピン陽性腺腫およびホルモン陰性のNullcell腺腫の多くの症例にFOXL2発現が確認された。またウエスタンブロッティングによるFOXL2定量解析においては免疫組織化学によるFOXL2陽性率に非常に相関したバンドを検出した。ヒト正常下垂体FOXL2陽性細胞は、ゴナドトロピン陽性細胞に共存した。
幾何学的・群論的視点からの微分方程式の研究

Sophus Lie没後百年の時代の節目にあたり、本研究組織が中心となって国際研究集会"SL100"を日本で開催した。このため、幾何、群、微分方程式の有機的な繋がりを目指し研究の一層の展開を図ると同時に、これを中核としてこの方向での世界の指導的な研究者が集まり研究交流を深めた。この国際研究集会の準備のため、1998年9月8日-16日ロシアのカザンに於いて日露の研究集会"Towards 100 years after Sophus Lie"(Organizers:Komrakov Morimoto)を開き、日本から本研究組織を中心に12名が、ロシアからこの分野の専門家20名余りが参加し、日露の研究交流を深め共同研究の道を拓いた。その成果は日露研究者の20編を超える論文としてLobachevskii Journal発表された。さらに98年11月には山口大学において研究集会「ソフイス・リー没後百年に向けて」を開催し(世話人:森本徹、志摩裕彦)研究内容、企画の両面で国際研究集会の準備を進めた。「ソフイス・リー没後百年記念国際研究集会」を99年12月京都で開催するため、本研究代表者が中心になって準備を進めている。これに向かって、98年9月ロシアのカザンにおいて日露の研究会を、11月には山口大学において幾何学研究集会を開き、本研究組織から多数参加した。また、99年2月にはコロンビア大学倉西教授のもとで、Malgrange,森本徹が参加してセミナーを持った。これらを通じて、一線の専門家たちと活発な討論を重ねながら、リー群、幾何構造、微分方程式三者相互の繋がりに焦点を当て、リー没後100年間の発展と今後の展望について大域的な視野から省察した。また、研究代表者、研究分担者は、緊密に交流を持ちながら研究を進め、それぞれの領域において多くの成果を得た。特に、森本は持田芳徳と共同でMonge-Ampere方程式の接触幾何学的研究を進め、これまでの独立変数が2の場合の理論が、一般多変数の場合には、decomposable Monge-Ampare方程式というクラスに対して自然に拡張できることを示した。石川剛郎は実射影空間内のコンパクト等質可展超曲面の新しい例を発見し、等質可展超曲面の中で特徴づけた。佐藤肇は3階の常微分方程式の接触同相による局所同値問題を考察し、その完全不変量を決定した。金行壮二は単純リー群のパラエルミート対称空間の自己同型群を決定した。佐々木武は吉田正章と共同で、3次曲面のモジュライを実現する微分方程式の具体形を求めた。大森英樹は変形量子化の研究から非可換微分幾何を目指している。野村隆昭はBerezin変換の研究を行った。この国際研究集会の準備のため、1998年9月8日-16日ロシアのカザンに於いて日露の研究集会"Towards 100 years after Sophus Lie"(Organizers:Komrakov,Morimoto)を開き、日本から本研究組織を中心に12名が、ロシアからこの分野の専門家20名余りが参加し、日露の研究交流を深め共同研究の道を拓いた。さらに98年11月には山口大学において研究集会「ソフイス・リー没後百年に向けて」を開催し(世話人:森本徹、志磨裕彦)研究内容、企画の両面で国際研究集会の準備を進めた。
ヒトフローラノトバイオートの作出とその有用性に関する研究

通常動物と無菌動物の特性を比較した研究により、腸内常在フロ-ラが宿主の栄養をはじめとする種々の生理機能から感染・発癌などの病態までの生体における多岐にわたる現象に関与していることが明らかにされている。したがって、無菌動物に既知の腸内菌を投与して腸内に定着させて作出したノトバイオ-ト、とくにヒトフロ-ラノトバイオ-ト(HFGb)は、ヒトの栄養・内分泌・薬物代謝・免疫・感染・発癌・老化などにおける腸内フロ-ラの役割を解明するためのきわめて有力な研究手段となる。本研究では、まずヒトの腸内フロ-ラ構成菌種によってバイオメディカルリサ-チにスタンダ-ドとして供しうるヒトフロ-ラノトバイオ-トを作出し、その腸内酵素活性、生理機能並びに病理学的特性を明らかにし、さらに、これを用いて、腸内フロ-ラの生態、栄養、薬物代謝、癌などの研究における有用性をいくつかの実験モデルとして呈示する目的で研究を行った。すなわち、本年度は健康人1例の糞便【10^5】希釈液【c!^】調製し、糞便菌叢の構成を検索するとともに、その代表株として117株を分離し、菌種の同定を行を行い保存した。次いで、同一サンプルの嫌気的希釈液を無菌マウスに経口投与し、ヒトフロ-ラマウス(HFM)を作出した。HFMの腸内フロ-ラの構成を調べたところ、菌群レベルの構成においては、ほぼ投与糞便希釈液のそれに近似し、Bacteroidaceac,Eubacterium,Pebtococaceae,Bifidobacterium最優勢、Enterobacteriaceae、Streptococcus.中等度の菌叢バランスであることが明らかにされ、また、菌種レベルの構成においては、現在、HFMより90菌株を分離し、菌種・菌型の同定を行っているが、Lactobacillus acidophilus groupの菌種の定着は認められず、さらに、投与糞便希釈液で検出されたにもかかわらず、HFMでは定着していないと考えられる菌種もみられ、定着する菌種は投与糞便のそれより減少することが明らかとなった。
地理空間のジェンダー分析-フェミニスト的視角をめぐって-

本研究の目的は、ジェンダー概念やフェミニストの視角を地理学研究に採用することによって、地理空間がいかにジェンダー化されたものであるかを検証するとともに、そうした空間が構築されるに至ったプロセスを丹念に追いながら、社会的・文化的につくられた性差に起因するジェンダー関係のあぶり出しを行うことであった。しかしながらこの方面での日本の研究が非常に遅れていることから、研究分担者が共通の理論的枠組みを持つために、出版以来英語圏を中心に高い評価を受けた英国のフェミニスト地理学者G.Roseの著書Feminism & Geography (Polity Press,1993)をテキストとして研究会で翻訳し、あらたな知見を得た(この成果はすでに翻訳書として出版(『フェミニズムと地理学』地人書房,平成13年)。この翻訳検討に続き、ポストモダン以降のあらたな文脈の中で空間論を展開する英国の地理学者D.Masseyのいくつかの論文について、特に加藤を中心に研究協力者(杉山,原口)の参加も得ながら翻訳研究会を行った(この成果も近く翻訳書として出版予定)。フェミニスト的視角を用いた研究は、日本の地理学においていまだ萌芽的な段階にある。本研究では、海外へ向けての情報発信を積極的に行うことによって海外研究者と交流する機会を持ち、わが国のフェミニスト地理学を次の段階へと発展させる素地づくりもめざしていた。この点については毎年度、研究分担者が海外の学会で研究発表を行い、フルペーパーも完成させていることからも、ある程度の目標が達成されたと思う。特に平成14年度は、3rd International Critical Geography Conference(ハンガリーベーケシュチャバ市)で、本科研費より研究協力者(山田)を含めて4名が口頭発表を行った。本年度は以下の成果を得た。吉田:都市の建造環境にはジェンダー関係が反映されており、女性は非合理的な行動を余儀なくされ、恐怖を感じたり、立ち入り不可能な空間が存在することを、大規模ニュータウンを事例に検討。2000年8月にIGC(世界地理学大会於:韓国ソウル市)で成果の一部を発表。福田:戦後日本における地域博物館の設立に注目し、地域表象が孕む諸問題にいかに対峙していくべきかを考察。成果の一端は、2000年8月のICGC(批判地理学国際会議於:韓国テグ大学)で発表。大城:2000年12月と2001年2月、ラオス人民民主共和国ビエンチャン特別市に赴き、ジェンダー化された景観を分析するために都市中心部の労働実態調査を実施。タイのコーンケーン大学人文・社会科学部教授から貴重な助言も得た。丹羽:都市下層民のもつジェンダー関係を、新宿と釜ケ崎を事例に、寄せ場調査やホームレスの参与観察を通じて分析。寄せ場に蔓延る男性主義的ポリティックスや女性ホームレスが抱える問題が明確となった。加藤:フェミニスト地理学、文化地理学、カルチュラル・スタディーズの研究動向を文献から把握。20世紀の都市を「遊歩」などの空間的実践を通じて消費することで理論を構築してきた(男性)理論家たちは、都市を女性的なものとしてセクシャルに表象してきたことがわかった。神谷:大都市圏における単身女性の生活空間を把握するため、英語圏の文献をサーベイ。分担者が共通の理論的枠組みを持つよう、G.RoseのFeminism and Geography(Polity Press,1993)を翻訳。成果は2001年3月に出版。出版の雑多な作業は学生アルバイトに依頼。最終年度の報告書作成後、フェミニスト地理学のテキストを出版するので、分担者間の研究連絡をメールによって密に取り、論文の執筆が速やかに進むよう、PCを整備した。昨年度に引き続き、本年度は以下の成果を得た。吉田:都市空間にいかにジェンダー関係が投影されているかを、高度経済成長期につくられたニュータウンや、近年「女性にやさしい街づくり」をコンセプトにした住宅街を事例に検討した。

また、都市空間をフェミニスト的視点から分析した英語圏の先行研究のレビューにも着手した。研究成果の一部は、2001年9月の人文地理学会経済・都市地理研究部会で発表した。大城:女性労働力が顕在化される景観の一つとして沖縄那覇の市場を研究対象とするとともに、より広いコンテクストで理解するため、アジア諸国における形態と内容を把握すべく、沖縄と昨年度調査を行ったラオスとの文化比較に着手した。研究成果の一部は、神戸大学史学年報および南太平洋海域調査研究報告で発表した。福田:博物館等における地域表象とアイデンティティ・ポリティクについて、「誰が、誰のために、何を、どのように」記録・保存・展示してきたかに焦点をあてて研究を進めた。特にアメリカにおける事例研究としてイロコイ族と女性に着目した。成果の一端は2001年夏に口頭発表した(現在、論文を印刷中)。また博物館や文化財保存に関して、フェミニスト的視角からアプローチした先行研究(主に英語圏)のレビューにも着手した。加藤:現代都市におけるジェンダー表象と場所イメージの構築過程の関わりを明らかにする試みを行った。とりわけ現代都市の商業空間におけるジェンダー分業とその表象、またそうした空間を消費する街のユーザーたちのジェンダー化された空間的実践を論じるための理論的な作業の一つとして、地理思想のなかで特異な位置を占めている時間地理学について、表象の不可能性という観点から再考した。流通科学大学論集および『思想』に研究成果を発表した。影山:女性が主体となって形成された都市居住空間の分析として、昭和初期の住宅供給の動向を検討した。特に中間層向け住戸の供給と、女性たちの社会動向とに注目して研究を進めた。また、欧米のフェミニスト地理学の研究動向についても検討した。この他、研究分担者が共通の空間認識を持てるよう、英国地理学著ドリーン・マッシーの文献をテキストにして研究会を行った。また研究協力者(主に大学院生)を交えた研究会も開き、地理学におけるフェミニスト的視角をめぐる議論を深めた。なお、本年度から影山が研究分担者に加わったが、所属研究機関への着任初年度でもあったため、PCや研究関連図書の整備に重点を置いた。昨年度に引き続き、本年度は以下の成果を得た。吉田:都市空間がいかにジェンダー化されたものであるかをニュータウンを事例に検討してきたが、その成果を奈良女子大学文学部『研究年報』46(印刷中)にまとめた。また、ジェンダー研究を進める上で日本の地理学界が持つ問題点を指摘し、3rd International Critical Geography Conference(平成14年6月,ハンガリー)で報告した。さらに、男性主義によって構築された日常空間における女性の身体の問題にも着手し、その一部を人文地理学会第246回例会(平成15年2月)で報告した。
テラ時代の分散アルゴリズム工学

巨大分散システムを対象とする分散アルゴリズム設計論を構築することが本研究の目的であった.巨大システムの安定性の保証という立場から,確率的分散アルゴリズムと自己安定アルゴリズムの研究を中心として行い,主な発表論文欄に示す結果を得た.また,「適用的分散アルゴリズム」と題する,日本で初めての安定な分散アルゴリズムの設計理論の教科書を著述した.巨大分散システムを対象とする分散アルゴリズム設計論を構築することが本研究の目的である。ここで、WWWのような通常の分散システムばかりでなく、群ロボットや分子計算も含めて検討している所が本研究の特徴である。本研究では、特に、巨大システムの安定性の保証という立場から研究を進めており、確率的分散アルゴリズムと自己安定アルゴリズムの研究を中心的な課題として研究を進めてきた。巨大分散システムを対象とする分散アルゴリズム設計論を構築することが本研究の目的であった.巨大システムの安定性の保証という立場から,確率的分散アルゴリズムと自己安定アルゴリズムの研究を中心として行い,主な発表論文欄に示す結果を得た.また,「適用的分散アルゴリズム」と題する,日本で初めての安定な分散アルゴリズムの設計理論の教科書を著述した.WWWのようなソフトウェアシステムばかりでなく,群ロボットシステムのような自律分散機械システムなどを含めて,通信機能を有する複数の自律的計算主体(本申請ではエージェントと呼ぶが,対象によって計算機,プロセス,ロボット.ニットなどと呼び分けられる)から構成されるシステムを広く分散システムと呼ぶ.分散システムのエージェント数は既にギガで測られる時代にあり,テラの時代が始まろうとしている.従来,分散アルゴリズムの設計問題はグラフ問題や2次計画問題へ帰着することが有効な手法と考えられて来た.しかし,動的な巨大分散システムでトポロジーを知ることの無謀さや故障に対する対処の困難さなどの論点を棚上げにし,さらに帰着された問題が(NP-困難ではなく)Pであったと仮定しても,本研究が対象とするような,たとえばノード数10^<10>程度の巨大なネットワークのグラフヘの帰着がそもそも非現実的なのである.この事実はグラフ問題や数理計画問題への帰着という方法論に代わる新しい方法論が必要であることを示している.本研究では三つの研究課題を設定した.まず,センサーネットワークにおける信頼度と消費エネルギーのトレードオフを検討することがあった.この目的を達するためにセンサーネットワークに対する二つのプロトコルを設計した.それは,従来のように固定されたネットワーク構造に基づくものではなく,メッセージの伝達が確率的な議論に基づいて保証されるようなものであり,その信頼度と消費エネルギーの関係について初歩的な議論を行った.つぎに,WWWからの情報検索を検討した.こちらもプロトコルを設計し,巨大な進化ネットワータに対する探索問題を議論した.最後に,分子計算の効率的なアルゴリズムの設計請を検討した.特に,設計の基礎となる分子の2次構造変化にかかる時間についてモデルを建て,生化学実験結果と対照させることで,その妥当性を議論した.WWWのようなソフトウェアシステムばかりでなく,群ロボットシステムのような自律分散機械システムなどを含めて,通信機能を有する複数の自律的計算主体(本申請ではエージェントと呼ぶが,対象によって計算機,プロセス,ロボット,ユニットなどと呼び分けられる)から構成されるシステムを広く分散システムと呼ぶ.分散システムのエージェント数は既にギガで測られる時代にあり,テラの時代が始まろうとしている.従来,分散アルゴリズムの設計問題はグラフ問題や2次計画問題へ帰着することが有効な手法と考えられて来た.しかし,動的な巨大分散システムでトポロジーを知ることの無謀さや故障に対する対処の困難さなどの論点を棚上げにし,さらに帰着された問題が(NP-困難ではなく)Pであったと仮定しても,本研究が対象とするような,たとえばノード数10^<10>程度の巨大なネットワークのグラフへの帰着がそもそも非現実的なのである.この事実はグラフ問題や数理計画問題への帰着という方法論に代わる新しい方法論が必要であることを示している.本研究では三つの研究課題を設定した.まず,センサーネットワークにおける信頼度と消費エネルギーのトレードオフを検討することがあった.今年度はこの目的を達するためにセンサーネットワークの観測領域とネットワークの信頼性に関する関係について議論を行った.第2に,WWWからの情報検索を検討した.昨年度提案したプロトコルは高速であるものの,対象のネットワーク構造によっては非常に大きなメモリを要することがある.今年度は昨年度提案したプロトコルに基づき省メモリプロトコルを提案し,その性能について理論的観点から議論を行った,結果としてそのプロトコルではネットワークのサイズnに対してO(log^2n)程度しかメモリを必要としない.最後に,分子計算の効率的なアルゴリズムの設計論を検討した,局所探索に基づく配列設計法を提案したが,提案手法で用いた高速な実装のテクニックは他の局所探索型アルゴリズムでも有効であることが計算実験を通して確認できた。WWWのようなソフトウェアシステムばかりでなく,群ロボットシステムのような自律分散機械を含めて,通信機能を有する複数の自律的計算主体から構成される分散システムを対象とし,特に,計算主体数が巨大である場合を対象にして,分散アルゴリズム論を構成することが本研究の目的である.申請当時,ギガを越えるテラという単位をシステムの巨大性をやや象徴的に表現するために用いたが,いよいよテラの時代が始まろうとしている.分散アルゴリズム工学は「安心・安全」な分散システムを構築するための分散アルゴリズムを設計するための設計学である.特に,対象が巨大で,組合せ的手法に基づくアルゴリズムが非現実的である場合について,「安心・安全」な分散システムを構築するための方法論を提案することが主要な研究目的である.センサーネットワーク(SN),WWW(WS),分子計算(MC)という三つの異なる具体的な分野を応用例として初年度,2年度には検討をしてきた.

第3年度に入り,SN,WS,MCという具体的な分野毎の研究から,それらに普遍的ないくつかの抽象的な問題の研究に,研究の方向性が変って来た.すなわち,本年度は,匿名性(すなわち,システムの構成要素が固有の名前を持たないこと)が含意すること,確率的自己安定性の解析,およびランダムウォークの解析を主に行った.その結果として,1)確率的アルゴリズムを考えることで,より広範なシステムに対して自己安定性を付与できること,2)匿名ネットワークに対しても少い記憶量でリーダ選挙が行えること,そして,3)確率システムにおける局所情報が持っ価値,などを明かにした.本研究の目的は要素数が巨大である分散システムを構築するためのアルゴリズム工学を構築することにある。そこで、代表的な巨大分散システムの分野としてWWWに代表される計算機ネットワーク、センサーネットワークやユービキタス計算を含む分散ロボットシステム、そして分子計算を取り上げ、これらの分野に属するシステムを、分散アルゴリズムの設計という観点に立って、効率性と耐故障性という二つの側面から検討した。それぞれについて特筆すべき結果を一つずつ要約する。効率性については、局所情報を用いる高速な乱歩の設計論があり、分子計算速度の解析や高速サーチエンジンの設計などの他に(我々の直接の研究目的からはみ出しているがシミュレーション工学で必須の)サンプリングに対する応用がある。耐故障性については、自己安定分散システムの設計という立場から、特に、分散ロボットシステムにおける自己安定性と識別子、記憶との関係を明確にした。それぞれの結果は、既に、国内外の会議や論文の形で発表している。しかし、多少の叱責を覚悟して述べると、本研究の最大の成果は、次に述べる新しい研究の出発点を得たことである。計算機ネットワークのような高度だと言われている(人造)システムは決定的、有識別子、有記憶、同期という高度なシステムを設計するのに有利な性質を備え、一方、自然に存在するシステムは確率的、無識別子、無記憶、非同期的という高度なシステムを設計するのに不利な性質を備えている。それにも関わらず、自然の分散システムが自然に持っている自律性を持つ高度なシステムの設計は非常に困難な課題で残されている。この一見すると矛盾に見える現象を正しく理解することが新しい課題であり、上記の自己安定性に対する研究結果から自然に現れた。挑戦的萌芽研究の助成を頂いて、研究を開始した所である。