hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロリングフィルタ回路による波長スイッチングと波長ラベル符号多重化

波長チャネルをスイッチして光信号の自在なルーティングを実現するため、本研究では直列結合マイクロリング共振器の個々の共振器を個別にチューニングしてドロップ波長を一旦OFFにさせ、バスラインを流れる他の波長信号を遮断せずに他の波長を新たにONに出来るヒットレス波長選択スイッチと、この基本素子を並列に配置して波長スペクトルを符号多重化してルーティング制御を行うための波長ラベル符号化回路を開発・実証した。新世代フォトニックネットワークにおいては,波長チャネルをスイッチして光信号の自在なルーティングを実現する技術が必要になると予想される.本研究では,そのために不可欠なヒットレス波長選択スイッチと,波長スペクトルを符号多重化してさらにルーティング制御を行うための波長ラベル符号化・識別回路の実現を目指している.初年度はヒットレス波長選択スイッチの実現を目指した.このデバイスは,チューナブル波長フィルタの中心波長を変化させた時に他の波長チャネルを遮断(ヒット)せずに,新たな波長チャネルにドロップ波長(フィルタ中心波長)を切り替える新機能デバイスである.この新機能を実現するため,本研究では高次直列結合マイクロリング共振器の中心波長を熱光学(TO)効果によって個別に制御して,中心波長が全て一致したときにだけドロップポートにスペクトルピークが出現し(ON状態),中心波長をずらした状態では全波長チャネルがスルーポートに伝達される(OFF状態)原理を考案し,このデバイスの実現と高性能化を目指した.本研究に先立って昨年度に,まずポリマーをコアに用いた2次直列結合マイクロリング共振器によってヒットレス波長スイッチを実証したが,応答速度(2msec)と波長再現性(0.16nm)に問題があった.そこで本年度は,誘電体材料(Ta_2O_5-SiO_2)を用いて同様の素子を製作し,クロストーク-20dB,消光比40dB,中心波長再現性0.01nm以下,応答速度15μsecと,いずれもポリマー材料よりも優れた特性を実証した.ただし,誘電体材料の熱光学係数はポリマーよりも1桁小さいため,FSRおよび波長選択範囲が狭くなるが,2種類の異なる半径の直列結合によるバーニャ効果を用いてFSRおよび波長選択範囲を約10倍の23nmに大幅に拡大して,また正負の両方向へのスイッチングも可能なることを実証した.新世代フォトニックネットワークにおいては,波長チャネルをスイッチして光信号の自在なルーティングを実現する技術が必要になると予想される.本研究では,そのために不可欠なヒットレス波長選択スイッチと,波長スペクトルを符号多重化してさらにルーティング制御を行うための波長ラベル符号化・識別回路の実現を目指している.これまでの研究によって,高次直列結合マイクロリング共振器の中心波長を熱光学(TO)効果によって個別に制御して,中心波長が全て一致したときにだけドロップポートにスペクトルピークが出現し(ON状態),中心波長をずらした状態では全波長チャネルがスルーポートに伝達される(OFF状態)原理を実証し,さらに高性能化と高密度集積化を目指して研究を行ってきた.昨年度は誘電体材料(Ta_2O_5-SiO_2)を用いて消光比40dB,中心波長再現性0.01nm以下,応答速度15μsecと,いずれも従来のポリマー材料よりも優れた特性を実証し,またバーニャ効果によるFSR=23nmの大幅な拡大も実証した.平成18年度には,この基本要素を集積化した多波長多ポート・スイッチ回路の実現を目指して,まず基本要素を3段縦続接続した3波長選択スイッチを製作し,3波長0波長の多波長選択特性を実証した.さらに,基本要素をへいれつ接続した3ポートスイッチ回路を製作し,スイッチの2段通過による高消光費44dBを実証した.これらはいずれも多波長多ポートスイッチ回路の最小基本構成をなすものである.さらに,コア層成膜時に意図的に内部応力を発生させて,基盤温度変化による内部応力の変化を介した光弾性効果によって屈折率温度係数を補償して共振波長の温度依存性を除去するアサーマル化法を新たに考案して,共振波長温度係数を従来よりも15分の1に低減することに成功した.本研究では,波長ラベルを用いてフレキシブルかつスケーラブルにパス制御を行うReconfigurable optical Add/Drop multiplexer (ROADM)の基本要素であるヒットレス波長スイッチとその大規模集積化スイッチ回路,およびそれを多段縦列接続して波長スペクトルを符号多重化するための波長ラベル符号化・識別回路の実現を目指している.平成18年度には2次直列結合マイクロリングを用いた基本要素回路(4波長選択および3×3ポートスイッチ)を実証したが,クロストークが十分ではなかった.そこで,スペクトル応答をより箱形にしてクロストークを低減すると共に,隣接チャネル間隔も狭間隔化するため,平成19年度は4次直列結合マイクロリングによる波長選択スイッチを製作し,箱形スペクトル応答を実証した.ただし,熱干渉による共振波長移動が大きく,狭チャネル間隔化の制御が困難であったので,この原因を検討したところ,基板ホルダーの熱伝導性と熱容量の問題であることが判明したため,平成20年度は十分に熱容量と熱伝導性の良好な基板ホルダーを設計して使用する予定である.

また,平成18年度に偶然発見した内部応力によるフィルタ中心波長の温度依存性制御技術は,スパッタ成膜によって製作したコア(材料はTa_2O_5-SiO_2)においてのみ実証できていたが,プラズマCVD成膜によって製作したコア(材料はSiON)においても同様に温度係数を制御出来ることを示した.これはSiONの紫外線感光性と組み合わせて,共振波長の高精度トリミングと温度無依存化を同時に実現できる可能性を示している.本研究では,波長ラベルを用いてフレキシブルかつスケーラブルにパス制御を行うReconfigurable optical Add/Drop multiplexer(ROADM)の基本要素であるヒットレス波長スイッチとその大規模集積化スイッチ回路,およびそれを多段縦列接続して波長スペクトルを符号多重化するための波長ラベル符号化・識別回路の実現を目指した.平成19年度までに4次直列結合マイクロリングを用いた基本要素回路(3波長選択および3×3ポートスイッチ)を実証したが,クロストークが十分ではなかった.また,熱干渉による共振波長移動が大きかった.そこで最終年度である平成20年度では,十分に熱伝導性の良好な基板ホルダーに,さらに温度センサとペルチェ素子を用いた温度制御機構を導入して熱干渉を襲来の60分の1にまで低減した.次に,多波長多ポート・フルマトリックスWSS回路の基本構成として3×3ポートスイッチのバスライン導波路とマイクロリング間の結合効率最適化設計を行い, 30dB以上の高い消光費と-25dB以下の低クロストーク特性,およびスイッチ一段あたりの低損失化(1.5dB)などを実証した.最後に,本研究のもう1つの目標であった波長スペクトル領域での符号化を用いて多重化するOCDM(Optical Code Division Multiplexing)回路を設計・試作して,並列は位置した波長選択スイッチ間の一方のアームの位相を制御することによってスペクトル領域で符号化出来ることを実証し,さらには波長詮索スイッチを3dB帯域幅が連続して並ぶように配置してデジタル的に帯域幅を変えられる帯域幅可変フィルタ回路も実証した.
多文化・多言語環境で育つ子どもの発達障害の査定と支援

近年日本に在住する多文化・多言語環境で生活する子どもや、文化・言語間移動を乳幼児期から経験し、日本語を母語としない子どもが増加している。文化間移動や異文化接触に伴う異文化適応や言語獲得の程度は、移動や接触の発達段階によって異なる。特に乳幼児期の文化間移動や多文化・多言語環境は、乳幼児期だけではなく、その後の認知・言語発達にも大きな影響を与える。外国籍の児童・生徒の特別支援学校在籍者数も増加している。また本来発達の遅れがないにもかかわらず、不正確な査定によって発達の遅れがあると誤認される場合もある。以上の状況を踏まえ、今年度は初年度でもあり、多文化・多言語環境で育つ子どもの発達障害の状況をフィールドワーク等によってデータ収集を行った。研究代表者である塘は、関西・東海地域の外国籍在住率の異なる3つの地域の就学前保育機関において、日本語を母語としない乳幼児や保護者を受け入れる際に「困っていること」、「受け入れの経緯」「今後の対応」などについての非構造化面接を行い、多文化・多言語環境で育つ子どもの発達に関与する要因を分析した。また専門家を招いての研究会を数度行った。研究分担者である権藤は、東海地域のA保育所にて、日系ブラジル人の子どもの言語状況について保育室でのフィールドワークを行った。また多くの日系ブラジル人の児童・生徒を受け入れている地域の子どもの学習状況について授業の観察を行ったり教員の話を聞いたりしてデータを収集した。研究分担者である松井は、東京B市の多文化多言語状況にあるC幼稚園で、外国にルーツをもつ子どもの言語発達についての情報収集を行った。初年度からフィールドワークのみならず、乳幼児の言語発達検査や保護者・保育者への面接調査をより行いたかったが、各地区の外国にルーツをもつ子どもの多様性から、まずは丁寧な状況把握をすることが先決であるとの判断に基づき、今年度は情報収集に終始した。したがって当初の計画よりやや進捗状況は遅れている。初年度で関東・関西・東海地区の多言語・多文化で育つ子どもの状況や発達障害の様子が把握できたため、今年度は、日本国内の多文化・多言語環境で育つ子どもの発達障害についての状況をさらに分析し調査する。同時に、研究代表者である塘が在外研究中であるため、それを活かして、主として海外に在住する多文化・多言語環境で育つ子どもの発達障害についての状況を把握する。イギリス、台湾、ベルギー、イタリアなどの日本人学校及び日本人補習校を訪問し、日本国内の子どもたちの状況と比較分析をする。また共同研究者である権藤は、引き続き関西地域の就学前施設で調査を行い、松井はイギリスの日本人補習校で特に言語能力の調査を行う。初年度であったため実際の発達検査や本格的な面接調査は行わずに、フィールドワークでの調査、研究会の開催、予備調査の結果報告のための学会報告等が主であったことで、次年度使用額が生じた。
オーステナイト鋼のC,Nによる固溶強化と繰返し加工軟化に関する研究

C、Nで強化したオーステナイト(γ)系鋼の繰り返し加工軟化の機構に関する知見を得るために、まず積層次陥エネルギー(s.f.e)を著しく下げると言われているSi及びs.f.eを変化させないと言われているCの繰り返し塑性挙動に及ぼす影響を調べた。その結果、s.f.eが低いだけでは繰り返し加工軟化は生じないこと、繰り返し加工軟化の主たる要因はC添加に関係していること、SiはCのこの効果を促進させることなどが結論された。この結論は、C、Nで強化したγ系鋼の固溶化処理まま材で観察される繰り返し軟化の原因を、侵入型原子と置換型原子(CrおよびMn)との結合体(IS結合体)による固溶強化が繰り返し変形によって壊れることにより生じるとする説と矛循しない。ついで、IS結合体の存在を実証することを最終目的として、高エネルギー物理学研究所の放射光(強力X線)を用い、ステンレス鋼、高Mn非磁性鋼中のCr、Mn、Ni原子X線吸収端微細構造(いわゆるXANES及びEXAFS)を観察することにより、これら原子の近傍に存在するC、N原子を観察することを試みた。その結果、この実験手法により、とくにCr原子近傍のCおよびN原子の存在を感度良く検出できることが明らかになった。繰り返し変形によりCr原子近傍のC、N原子がどのように変化するか現在測定中である。最後に、疲労硬化・硬化挙動を計算機シミュレートすることを最終目的として、γ系鋼の塑性変形挙動をシミュレートする方法を検討した。その結果、γ系鋼の室温から液体ヘリウム温度に至る塑性変形挙動をよく再現する計算機プログラムを作成することができた。
レーダー降雨予測の不確実性を考慮した雨天時汚濁負荷削減のための雨水貯留施設制御

本研究では,近年導入が進められている高解像度で短い時間間隔で観測可能な最新型X-bandレーダーの観測データを用いた降雨予測手法の精度向上を図り,予測降雨に基づいて浸水防止と汚濁負荷削減の両目的を達成するための雨水貯留施設の操作ルールを検討した.降雨初期の高濃度汚濁雨水を一定量まで貯留し,その後,対象領域を中心とした周囲の予測降雨情報を活用した流量予測を行い,緊急排水操作の開始を判断する実時間制御を評価した.その結果,緊急排水が完了し,浸水対策用の貯留容量を圧迫することがなく,浸水リスクを増大させることなく初期貯留による汚濁負荷削減の効果が得られることが明らかとなった.都市域の浸水防止目的で整備された雨水貯留施設を活用してノンポイント負荷源由来の初期汚濁雨水を貯留・処理することが検討されているが,同一施設において両目的を達成するためには浸水被害をもたらす豪雨が予測された場合に汚濁負荷削減目的で貯留した初期流出雨水を速やかに排水して浸水防止目的のピークカット貯留に備えるための緊急排水操作を導入する必要がある.近年,より高解像度・短時間の降雨観測が可能な最新型X-bandレーダーが主要都市部に整備されるとともに,その観測データを用いた降雨予測手法の精度向上が図られており,これに基づく雨水貯留施設の操作ルールを作成することを本研究の目的としている.H25年度には,まず,従来型C-bandで開発された降雨予測モデルを改良して最新型X-bandレーダー観測雨量データを用いた降雨予測を行いその精度比較を行った結果, C-band(1km)と同程度の降雨推定および予測精度が得られた.次に,降雨予測モデルが過去のレーダー画像に基づいて降雨域を移流させるものであり,雨域全体の移動状態を予測しているため対象流域直上の降雨域を確実に予測できている保証が無いことを考慮し,対象流域周辺の予測雨量情報を対象流域に与えて流量予測を行い,初期貯留ー緊急排水操作を実施することで,より安全側にたった実時間制御方策を検討するためである.具体的には,対象流域を中心とした一定距離までの周辺領域の予測降雨量の平均値や最大値を採用して流量予測を実施し,浸水リスクを増大させずに緊急排水が確実に実施できる方策を評価した.その結果,C-band(1km)では周辺3kmまでのグリッド,X-band(250m)では周辺2.5kmまでのグリッドの予測雨量情報から最大値を用いた緊急排水実施の判定を行うことで的確な緊急排水操作が実施され,浸水リスクが増大しないことが明らかとなった.本研究では,近年導入が進められている高解像度で短い時間間隔で観測可能な最新型X-bandレーダーの観測データを用いた降雨予測手法の精度向上を図り,予測降雨に基づいて浸水防止と汚濁負荷削減の両目的を達成するための雨水貯留施設の操作ルールを検討した.降雨初期の高濃度汚濁雨水を一定量まで貯留し,その後,対象領域を中心とした周囲の予測降雨情報を活用した流量予測を行い,緊急排水操作の開始を判断する実時間制御を評価した.その結果,緊急排水が完了し,浸水対策用の貯留容量を圧迫することがなく,浸水リスクを増大させることなく初期貯留による汚濁負荷削減の効果が得られることが明らかとなった.雨天時のノンポイント汚濁負荷流出は都市内河川の水質汚染の主要な要因となりつつあり,浸水防止目的で整備された雨水貯留施設を活用して初期汚濁雨水を貯留・処理することが検討されているが,同一施設において浸水防止と汚濁負荷削減の両目的を達成するためには浸水被害をもたらす豪雨が予測された場合に汚濁負荷削減目的で貯留した初期流出雨水を速やかに排水して浸水防止目的のピークカット貯留に備えるための緊急排水操作を導入する必要がある.近年,最新型レーダー整備と予測手法改善により降雨予測精度の向上が図られており,本研究では,降雨予測誤差を定量的に評価した上で雨水貯留施設の操作ルールを作成することを目的としている.H24年度において,西羽束師川流域を対象として,仮想的な予測誤差を付加した計画降雨規模の予測降雨モデルを入力とした流出解析に基づいて緊急排水操作を実施する雨水貯留施設の実時間制御シミュレーションを行い,段階的に設定したノンポイント汚濁負荷削減のための初期貯留容量毎に,浸水量および緊急排水の実施状況を算定し,仮想的予測誤差に基づいて浸水量期待値を評価した.その結果,初期貯留容量を18千ton(全貯留容量の18%)の場合,降雨予測相対誤差が40%を越えなければ,計画降雨規模の強降雨時においても初期貯留実施による浸水危険度は増加せず,降雨予測相対誤差が80%を越える場合には,初期貯留容量を9千ton(全貯留容量の9%)であっても浸水危険度は増加することが評価できた.つまり,降雨予測精度が相対誤差として40%以下に抑えることができれば,貯留施設用量の2割弱の容量を初期貯留操作に用いても浸水危険度を高めることなくノンポイント汚濁負荷削減を目的とした初期貯留と緊急排水操作を実施することができることを定量的に評価した.本研究では,近年導入が進められている高解像度で短い時間間隔で観測可能な最新型X-bandレーダーの観測データを用いた降雨予測手法の精度向上を図り,予測降雨に基づいて浸水防止と汚濁負荷削減の両目的を達成するための雨水貯留施設の操作ルールを検討した.降雨初期の高濃度汚濁雨水を一定量まで貯留し,その後,対象領域を中心とした周囲の予測降雨情報を活用した流量予測を行い,緊急排水操作の開始を判断する実時間制御を評価した.

その結果,緊急排水が完了し,浸水対策用の貯留容量を圧迫することがなく,浸水リスクを増大させずに初期貯留による汚濁負荷削減の効果が得られることが明らかとなった.環境工学本年度は最新型X-bandレーダー降水量データを用いた降雨予測を実施し,従来型C-bandレーダーを用いた降雨予測との予測精度の比較評価を行い,X-bandレーダー降雨予測モデルの改良により1kmグリッドC-bandレーダーと同等の予測精度が得られることが確認できた.また,豪雨事例数も12事例に増やして,C-bandおよびX-bandレーダー雨量情報を用いた予測雨量に基づく雨水貯留施設の実時間制御の評価を実施した.さらに,降雨予測の空間的誤差を考慮して,対象流域を中心とする周辺領域の予測降雨情報を含めた流出解析ー緊急排水操作実施の判定を行うことで,現状の降雨予測精度でも浸水リスクを増大させることなく実施可能な実時間制御のためのレーダー予測雨量情報活用方策についての基礎的な解析が実施できた.ただし,X-bandレーダー降雨予測モデルについてはさらなる改良を加えることで予測精度向上が期待できるので,次年度に改良を進めX-bandレーダーの優位性を明らかにすることが重要となる.以上のように,最新型X-bandレーダー降水量データを直接利用した予測降水量に基づく雨水貯留施設の実時間シミュレーションによる浸水危険度の評価のためのツールはほぼ完成しており,前年度に作成した汚濁負荷流出モデルと組み合わせて,浸水防止と汚濁負荷削減の両目的を達成するための雨水貯留施設の実時間制御のルール作りに向けた研究の枠組みが準備できており,本研究の全体的な達成度はおおむね順調に進展していると評価した.当初の計画では,H24年度において雨水および汚濁負荷流出モデルの作成に重点を置いていたが,西羽束師川流域における観測・モデル化を先行して実施し,さらに,H25年度に実施予定であった仮想的に降雨予測誤差を付加したモデル降雨を用いた解析を,西羽束師川流域を対象として先行して実施した.ただし,X-bandレーダー降水量データを用いた降雨予測誤差解析を実施する予定であったが,強降雨の事例収集が十分とは言えず,まずデータ蓄積量が豊富なC-bandレーダー降水量情報に基づく降雨予測誤差解析を実施し,降雨予測相対誤差と段階的に設定した初期貯留容量毎の実時間制御シミュレーション結果から,浸水危険度を増加させないための,初期貯留容量と降雨予測相対誤差を定量的に評価できたことは,本研究の重要な到達点が達成できた.また,負荷削減評価のための,ノンポイント汚濁負荷流出の連続水質観測に基づき,多変量解析によりTOCやT-Nの短時間水質変動を推定する手法を西羽束師川流域での適用性確認を実施し,次年度以降,緊急排水操作を含む雨水貯留施設の実時間制御を行った場合の汚濁負荷削減効果を定量的に評価するための準備を行った.以上のように,当初計画した研究内容を再整理して,雨水および汚濁負荷流出モデルの作成から予測降雨モデルを用いた雨水貯留施設の実時間シミュレーションによる浸水危険度の評価という流れを先行して実施することで,本研究の目的達成の見込みをつけることができたことで,本研究の全体的な達成度はおおむね順調に進展していると評価した.H26年度は,まずX-bandレーダー降雨予測モデルの改良を実施する.
量子状態分布制御を用いた振動固有状態の高分解能実空間イメージング

本研究課題は、分子振動に関する量子固有状態についてreal spaceでの実験情報を取得する新規な方法論の開拓を目指している。2018年度も前年度に引き続き、そのための基盤的なデーターの取得に重点的に取り組んだ。解離極限近傍までの広いエネルギー領域で振動固有状態を観測し、解離や異性化等の分子ダイナミクスを定量的に評価する上で、弱い分子間相互作用で結合した分子クラスターは最適なベンチマークの1つである。本研究では、基本的な分子クラスターの一種であるベンゼンー水素クラスターを研究対象として、2波長レーザー分光と質量分析技術を組み合わせることにより、結合エネルギーを決定することに成功した。ベンゼンー水素間の分子間相互作用を理解することは、炭素マテリアルを用いた水素吸蔵技術の開発を進める上での基盤であり、これまで多くの量子化学的計算例が報告されている。今回の成果は、初めて実験的に結合エネルギーを特定したものであり、計算化学の信頼性を評価する上で重要なreferenceを提供するものである。また、ベンゼンに結合する水素分子の数に対して、結合エネルギーが系統的に変化していくことも実験的に明らかにすることができた。この変化は、クラスター内での水素分子の配置と対応しており、分子間相互作用を定量的に評価する上でも重要である。本研究課題では、分子の根本的実像である振動固有状態を可視化する手法を開拓することで、結合の解離限界近傍までの広いエネルギー領域での振動固有状態を観測し、解離や異性化等の分子ダイナミクスを定量的に評価することを目的としている。弱い分子間力で結合した分子クラスターはその構造変形が容易であるため、分子振動のコヒーレント分布制御において最適なベンチマークであると考えられる。具体的には、大きな分極率異方性を持ち、高いラマン遷移確率を持つベンゼン環を含むクラスターを研究対象とした。解離限界近傍までの広い範囲で振動固有状態を観測するためには、ポテンシャルの深さ、つまりクラスターの結合エネルギーを明確にする必要がある。そのため、本年度は当研究グループでこれまで行われてきた、電子励起状態における高分解能分光測定をベースにとして、イオンブレイクダウン分光法により、ベンゼン-水素クラスターBz-(H2)n (n = 1, 2, 3)の結合エネルギーを決定した。Bz-H2とBz-(H2)2の結合エネルギーD0(S0)はほぼ同程度である一方で、Bz-(H2)3のD0(S0)はBz-H2やBz-(H2)2と比較して100 cm-1程度小さい。解離する水素の結合環境の違いがBz-(H2)nの結合エネルギーに反映していると考えられる。ベンゼン-水素間の分子間相互作用を理解することは、炭素マテリアルを用いた水素吸蔵技術の開発を進める上での基盤であり、これまで多くの計算化学的研究例が報告されている。研究初年度である平成29年度は、そのための基盤的なデータの取得に重点的に取り組んだ。本研究では、基本的な分子クラスターの一種であるベンゼン-水素クラスターを研究対象として、2波長レーザー分光と質量分析技術を組み合わせることにより、結合エネルギーを決定することに成功した。以上、学術的に重要な知見を着実に生み出しており、研究は順調に進展していると評価できる。

この変化は、クラスター内での水素分子の配置と対応しており、分子間相互作用を定量的に評価する上でも重要である。本年度はベンゼン-水素クラスターBz-(H2)n (n = 1, 2, 3)の結合エネルギーの決定を行った。次年度以降、この結合エネルギー(ポテンシャルの深さ)をもとに、量子状態のコヒーレント制御法を適応し、分子クラスターの振動固有状態を観測していく予定である。さらに高品位な実験データを取得できるよう、パルスバルブや検出器などを新たに導入し、現有の高真空チャンバーの改良を行う予定である。平成29年度に購入を予定していた高真空チャンバーや小型分光器の材質・性能等の選定に時間を要したために、納期が遅れ、年度内の納入が間に合わなかった。現在、製作中であるために平成30年度に購入予定の物品と合わせて予算を使用する。
各種発癌プロモーターによる胞状奇胎由来培養細胞の癌化に関する研究

胞状奇胎が絨毛癌の発生に関与していることは周知の事実である。癌化の二段階過程の理論から考えると奇胎児絨毛細胞は正常絨毛細胞と絨毛癌細胞の中間に位し、dormant cell (潜在的癌細胞)たりうる可能性がある。そこで発癌プロモーターは、奇胎培養細胞を悪性転換(癌化)させうるかどうかを二重軟塞天のコロニー形成能と異種動物移植形成能を指標に検討した。方法:現在、我々が樹立した胞状奇胎由来培養細胞、BM-34を発癌プロモーターの代表であるTPA (12-0-tetradecnoyl-phorbol-13-acetate) (0.1、1.0、10、100ng/ml)加培養液中で8、10、12、16、20週間培養した。さらに活性型ビタミンD (1L、25- (OH) _2D_3) (0.1、1.0、10ng/ml)添加培地中で8、10、12週間培養した。その各処理細胞をHamburgerの方法で二重軟塞天中で培養し、2週後のコロニー形成能を算定し処理、未処理群間の有意差を求め、発癌プロモーターによる悪性転換の有無を調べた。同時に移植による腫瘍形成能を観察した。成績と結論:TPA、TLC処理奇胎培養細胞では、20週間処理をした細胞による腫瘍形成能は観察されなかった。しかし、TPA、TLCの二重軟塞天中のコロニー形成能の観察では、12週処理群で対照に比して濃度に応じてコロニー数が増加し、有意の差がみられた。活性型ビタミンDについては12週処理細胞においてアンチプロモーター作用があるような結果が得られた。TPA、TLCがプロモーターとして奇胎細胞を癌化させうることが判明した。胞状寄胎が絨毛癌の発生に関与していることは広く認められているところである.癌化の二段階過程の理論から考えると奇胎絨毛細胞は正常絨毛細胞と絨毛癌細胞の中間に位し,潜在的癌細胞たりうる可能性があると考えられる.そこで各種発癌プロモーター(TPA,Teleocidin,Vit D_3)は奇胎由来培養細胞(BM-34)を悪性転換(癌化)させうるかどうかを二重軟寒天中でのコロニー形成能とヌードマウス,ヌードラットへの腫瘍形成能を指標に検討した.今年度の研究では,全胞状奇胎嚢胞から得られた培養細胞(BM-34)をTPA(0.1,1.0,10,100ng/ml)添加培養液中で10,12,15週間, Teleocidin(TLC)(0.1,1.0,10ng/ml)添加培養液中で6,8,10,12週間, Vit D_3(0.1,1.0,10ng/ml)添加培養液中で2,4,6週間とそれぞれ培養した.これら各処理細胞の二重軟寒天中でのコロニー形成能とヌードラット,ヌードマウスへの移植を試みた.結果は, TPA,TLC処理では12週処理群で全濃度において,有意差をもって,対照に比してコロニー数の増加を認めた. VitD_3に関しては6週までの群では対照に比してコロニー数の増加は認められなかった.しかし,ヌードマウス,ヌードラットへの腫瘍形成能は12週処理群においてもみられず,現在はTPA,TLCの15週処理群におけるヌードラットへの腫瘍形成能について観察中である.今後の研究はVitD_3処理を8,10,12,15週と期間を延長する実験と,プロモーターの各時期作用による姉妹染色体交換を検索する予定である.胞状奇胎が絨毛癌の発生に関与していることは広く認められるところである。

癌化の二段階過程の理論から考えると奇胎絨毛細胞は正常絨毛細胞と絨毛癌細胞の中間に位し、潜在的癌細胞たりうる可能性があると考えられる。そこで各種発癌プロモーター(TPA.Teleocidin,Vit D_3)は奇胎由来培養細胞(BMー34)を悪性転換(癌化)させうるかどうかを二重軟寒天中でのコロニー形成能とヌードマウス・ヌードラットへの腫瘍形成能を指標に検討した。今年度の研究では全胞状奇胎嚢胞から得られた培養細胞(BM-34)をTPA(0.1、1.0、10、100ng/ml)添加培養液中で10、12、16、20週間、Teleocidin(TLC)(1.0、10ng/ml)添加培養液中で10、12、16、20週間、vit D_3(0.1、1.0、10ng/ml)添加培養液中で8、10、12週間とそれぞれ培養した。これら各処理細胞の二重軟寒天中でのコロニー形成能とヌードラット、ヌードマウスへの移植を試みた。結果は、TPA、TLCでは12週処理群で全濃度において、有意差をもって、対照に比してコロニー数の増加を認めた。vit D_3に関しては12週の処理群にてコロニーの増加は濃度に逆比例し、あたかもアンチプロモーター作用をほうふつとさせる結果を得た。しかし、20週までの処理細胞の移植では13週以上の観察にもかかわらず腫瘍形成能は得られなかった。今後の研究では、自然界にある発癌プロモーターとなりうる嫌気性菌から産生されるnー酪酸についても同様の実験を行い、又、移植実験では、ヌードマウスの処理細胞注入部位に長期間発癌プロモーターを作用させて腫瘍形成能を観察する予定である。
ソーラー建築のエネルギー収支センサーロボットシステムに関する基礎研究

太陽エネルギー利用建築(ソーラー建築)においては、建築のエネルギー消費量のうち太陽エネルギーで賄うことのできる割合「太陽依存率」を的確に捉えることが重要であるが、本研究では運用中の建物でリアルタイムに評価が可能な「建築物エネルギー収支センサーロボットシステム」と、それを利用した「太陽熱依存率評価システム」に係わる概念設計と演算法に関する基礎的な研究を行った。はじめに、エネルギー収支センサーロボットシステムの全体構成と機能に関する検討を行い、建物要所の内装材料に熱流センサーを組み込む方式と、熱的縮小模型を用いるエミュレータ手法の両者を考案した。前者の方式で必要となる内装部材の物性値に関する整理を行い、センサーに適した部材を選定した。それと並行して、実際に運用中のソーラー建築の調査解析を行い、室内壁面の温度分布やエネルギー消費実態などを明らかにした。また、後者の方式として、建物の外皮負荷をリアルタイムで評価することが可能なエミュレータに関する理論構築と基礎的な実験を行った。これは建物の熱的縮小模型の外皮負荷から実態の外皮負荷を演算しようとするもので、前者のように多数のセンサーを配置して計測する方法や、あるいは気象観測機器を用いて外乱を測定した上で外皮負荷を計算する方法とは異なる。内部温度の異なるエミュレータを同時に3組用いた基礎的な実験では、様々な実環境下でそれぞれの熱収支が理論通りであることを検証した。更に、太陽依存率の演算法に関する検討を行い、これらの手法を組み合わせてソーラー建築の太陽依存率をリアルタイムで求めることの可能性を明らかにした。1)建築種別のエネルギー消費実態を既住の研究成果を踏まえて調査分析した。2)建築物エネルギーシステム収支を計測するためのセンサーシステム、データロガおよび分析集計コンピューターシステムの全体構成と機能を設計する上で必要な基礎的データを得るため、予備計測の対象建物選定することにし、候補A.Bについて実施するべく検討した。Aは、T邸(兵庫県宝塚市)Bは、TNログハウス(東京都国分寺市)。3)エネルギー収支に関わる建物各部位への入出力端末センサーの必要な機能と性能を検討した。・外壁用(熱流・温度用センサーおよび発信器)センサーシステム(ア)屋根用(熱流・温度用センサーおよび発信器)センサーシステム(イ)ガラス窓用(熱流・温度・日射量用センサーおよび発信器)センサーシステム(ウ)換気用(温度・風量用センサーおよび発信器)センサーシステム(エ)人、物品用(入出力センサーおよび発信器)センサーシステム(オ)電力、燃料用(入出力センサーおよび発信器)センサーシステム(カ)給湯排水(入出力センサーおよび発信器)センサーシステム4)予備計測の対象建物A, B2例については、A(T邸)とB(TNログハウス)とし、データ収集、システムを検討した。5)A対象建物については、予備実験を実施し分析した。それと並行して、実際に運用中の冷暖房中の建築の温熱状況調査解析を行い、室内壁面の温度分布やエネルギー消費実態などを明らかにした。

内部温度の異なるエミュレータを同時に3組用いた基礎的な実験では、様々な実環境下でそれぞれの熱収支が理論通りであることを検証した。更に、太陽依存率の演算法に関する検討を行い、これらの手法を組み合わせてソーラー建築の太陽依存率をリアルタイムで求めることの可能性を明らかにした。
肺腺がん術後再発と化学療法応答性に関わる因子の解明

肺腺癌の多層的解析を行い、融合遺伝子陽性癌はがん関連遺伝子変異や他の遺伝子変異の頻度が低く、融合遺伝子自体で癌が発生していることが示された。また、ドライバー遺伝子変異陰性肺腺癌はがん関連遺伝子変異などの極端な変異の蓄積が認められた。次に、各ドライバー遺伝子の割合を日本と欧米で比較した。日本においてはEGFR変異陽性癌が最多だが、欧米ではKRAS変異陽性癌が最多で、次いでEGFR変異陽性癌が多かった。KRAS変異に対する特異的な阻害剤は開発途中であるため、欧米においては個別化医療の適応にならない例が多いことが示唆された。以上より、ドライバー遺伝子の同定が治療に有益な結果をもたらすことが示された。国立がん研究センター中央病院にて手術切除された原発性肺腺がん症例のうち、およそ250例が多層的解析研究に組み込まれている。そのうち、術後再発が認められなかったのが約50例、術後脳転移と診断され手術切除されたのが16例(同一症例からの肺原発巣と脳転移巣のペア症例)、術後再発しプラチナダブレット治療を受けたのが約80例である。これらすべての症例のドライバー遺伝子変異情報と臨床病理学的因子、さらにRECISTに基づく治療効果判定がなされているかどうかを再確認し、臨床情報などをアップデートした。これらの情報を基に解析に用いる多層的解析データを抽出し、解析に適するかどうかを確認し、不適な症例を除いて解析に進むことにした。脳転移に関連する因子の解明は、同一症例における肺原発巣と脳転移巣での比較解析にておこない、また、肺原発巣にて脳転移に関する因子の解明は脳転移をきたした群と脳転移以外の転移をきたした群、もしくは転移をきたさなかった群において比較解析をおこなう。また、肺がんのドライバー遺伝子ごとに臨床情報学的因子が異なるかどうか、さらに、遺伝子変異を含む多層的解析にて相違が認められるかどうかを検討した。その結果、ドライバー遺伝子融合陽性肺がんではがん関連遺伝子やSWI/SNF遺伝子など全遺伝子変異数が少なく、一方ドライバー遺伝子陰性肺がんでは遺伝子変異の高度な蓄積が認められることが明らかとなった。このことは、ドライバー遺伝子融合が発がんに大きく関与し、その治療標的とすることの有用性を示している。解析に用いる症例の絞り込みと臨床病理学的情報の整理を終えた。また、転移再発や治療効果に関する因子の比較解析やさらなる検討に値する候補因子の選定を終えた。これらすべての症例のドライバー遺伝子変異情報と臨床病理学的因子、さらにRECISTに基づく治療効果判定がなされているかどうかを再確認し、臨床情報などを更新した。これらの情報を基に解析に用いる多層的解析情報を抽出し、解析に適するかどうかを確認し、不適な症例を除いて解析に進むことにした。脳転移に関連する因子の解明は、同一症例における肺原発巣と脳転移巣での比較解析を予備的におこない、原発巣に特異的なもの、転移巣に特異的なもの、さらに原発と転移に共通なもの、と分類して同定を進めた。解析を進める中で、肺腺がんのドライバー遺伝子異常が原発巣と転移巣に共通して認められることを確認した。さらに、肺腺がんにおける各ドライバー遺伝子の割合が日本と欧米で異なることを報告し、治療法の選択においてドライバー遺伝子の同定が必要なことが示唆された。解析に用いる症例の臨床病理学的情報の整理を終え、多層的解析情報のうち遺伝子変異情報とコピー数解析情報の予備的な解析を終えた。前年度までに解析に回った症例のドライバー変異、性別、年齢、喫煙歴、TNM stage、治療、RECIST効果判定などといった臨床病理学的因子の情報をすべてアップデートした。解析を進める中で、肺腺癌のドライバー遺伝子ごとに分類した症例群で、特徴あるパッセンジャー遺伝子変異の分布が認められたため、それに注力して解析をすすめることとした。その結果、融合遺伝子陽性肺腺癌はがん関連遺伝子変異や他の遺伝子変異の頻度が低く、融合遺伝子自体で癌が発生していることが示された。また、ドライバー遺伝子変異が認められない肺腺癌はがん関連遺伝子変異やその他の遺伝子変異の極端な蓄積が認められた。この群は男性かつ喫煙者の割合が多く、喫煙により変異が蓄積するという特徴が明らかとなった。さらに、肺腺癌における各ドライバー遺伝子の割合が日本と欧米で異なることを見い出し、日本においてはEGFR変異陽性癌が最多だが、欧米ではKRAS変異陽性癌が最多で、次いでEGFR変異陽性癌が多いことを報告した。また、これらドライバー遺伝子の割合を性別や喫煙の有無によってさらに分類して、喫煙者にはKRAS変異陽性癌が多く、非喫煙者にはEGFR変異陽性癌と融合遺伝子陽性癌が多いことを報告した。KRAS変異に対する特異的な阻害剤は開発途中であるため、欧米においては個別化医療の適応にならない肺腺癌患者が多いことが示唆された。以上より、治療法の選択においてドライバー遺伝子の同定が治療に有益な結果をもたらすことが示唆された。

次に、各ドライバー遺伝子の割合を日本と欧米で比較した。日本においてはEGFR変異陽性癌が最多だが、欧米ではKRAS変異陽性癌が最多で、次いでEGFR変異陽性癌が多かった。KRAS変異に対する特異的な阻害剤は開発途中であるため、欧米においては個別化医療の適応にならない例が多いことが示唆された。以上より、ドライバー遺伝子の同定が治療に有益な結果をもたらすことが示された。脳転移や治療応答性のバイオマーカー候補とされた因子については、独立した群を用いての検証研究や、細胞実験での機能解析といった解析精度を上げての検証を行う予定である。上記にて確認された因子については、ドライバー変異に加えて、性別、年齢、喫煙歴、TNM stage、治療、RECIST効果判定などと対比して、臨床病理学的因子との関連を明らかにする。治療応答性の予測や転移を予測しうるバイオマーカーの候補として挙がった因子については、独立した群を用いての検証研究や、細胞実験での機能解析といった解析精度を上げての検証を行う予定である。上記にて確認された因子については、ドライバー変異に加えて、性別、年齢、喫煙歴、TNM stage、治療、RECIST効果判定などといった臨床病理学的因子との相関を明らかにする。ゲノム生物学前年度までは、すでに実験済のデータを用いての解析であったためで、当初の予定通り物品費の多くは今年度以降におこなう独立した群での検証研究や細胞実験などに用いられる予定である。前年度までは、すでに解析情報取得済あったため使用額が少なかった。当初の予定通り物品費の多くは独立した群での検証研究や細胞実験などに用いられる予定である。また、解析結果を学会発表する費用や論文として公表する費用に用いる。独立した群での解析であれば、遺伝子変異をSangerシークエンスやDeep re-sequencingなどにておこない検証し、mRNAやマイクロRNA発現であれば、半定量的PCR(Taqmanアッセイなど)法をおこなって、その発現量の測定をおこなう。さらに細胞実験などで同定された因子のさらなる機能的意義の解明をおこなう。
性同一性障害患者の卵巣を用いたヒト卵巣組織の凍結保存法の発展と確立

卵巣組織の凍結による生殖能力の保存は、いまだ確立した方法論ではない。そこで、性同一性障害の治療目的で行われた手術時に、本人の同意のもとに新鮮卵巣組織の提供を受け、各種凍結・融解法が及ぼす卵巣組織への影響を検討した。その結果、再移植手術が容易な大きさである10mm四方・厚さ1mmののヒト卵巣組織片を簡便に採取し、卵巣摘出直後にガラス化凍結保存するCryotissue法が可能となった。凍結した卵巣組織片の融解後、免疫不全(NOD-SCID)マウスの卵巣嚢に移植したところ、組織片あたり少なくとも1000個前後もの初期卵胞が生着することが確認できた。現在のヒト卵巣組織の凍結保存技術には様々な克服すべき問題点があるが、悪性腫瘍の治療により生殖機能の傷害が懸念される女性にとって切実かつ喫緊の課題である。また、直接の研究対象となる性同一性障害患者にとっても、治療の選択肢と可能性を拡大する上で、決して小さくない意義を有すると考えられる。性同一性障害患者より切除された卵巣は通常の組織学的検査に用いられる以外は廃棄されていたが、本研究では余剰部分から豊富な卵巣組織の提供を受け、種々の方法や実験条件で卵巣組織の凍結・融解を行い、残存卵子数の算出およびアポトーシス関連遺伝子群の発現を検討することで、ヒト卵巣にとって最適な凍結・融解方法の確立を目指す。また、ヒト卵巣組織を免疫不全SCIDマウスに異種移植し、一定期間後の卵巣組織を同様に検討することで、ヒト卵巣にとって最適な条件の確立を目指す。更に、ヒト卵巣組織の体外培養を行い、これまでに知られている種々の卵子生存因子を培養系に添加し、一定期間の培養後の卵巣組織を同様に検討することで、ヒト卵巣にとって最適な体外培養系の確立を目指す。性同一性障害FTM (Female to Male Transsexuals)症例に対する性別適合手術時に、本人の同意のもとに卵巣の提供を受けた。いずれも20-30代の身体的性別が女性の患者である。各例において、LH、FSH、エストラジオール、テストステロンなどの内分泌学的背景を検討した。摘出された左右卵巣はいずれも半切し、病理学的検討に提出した残りを研究に用いた。今回の研究では2種類の凍結法(いずれもvitrification法)を検討した。第一に、体外受精時に受精卵凍結に広く用いられるだけでなく、最近は未受精卵子などの凍結にも応用されている通常のvitrification法(Cryotop法)である。まず、卵巣組織を生理的食塩水中で3-5mm角切片とし、さらに実体顕微鏡下で、0.5mm角の切片とした。北里サプライのvitrificationキット(VT101)を用い、室温にもどしたEquilibration Solutionに20分、Vitrification Solutionに3分浸漬したのち、Cryotopにのせそのまま液体窒素中にて凍結した。第二に、イヌやブタ卵巣凍結に用いられているDAP213保存液を用いる凍結法(DAP法)である。三菱化学ヤトロンのキットを用い、卵巣組織をPB1培地内で3-5mm角切片とし、さらに実体顕微鏡下で、1mm角の切片とした。あらかじめクライオチューブに分注しておいた5μlの1M DMSOに切片を2個いれ5分後、氷中で冷却したDAP-213保存液を95μl添加して5分incubationし、液体窒素中で凍結した。Cryotop法で凍結された4サンプルとDAP法で凍結された5サンプルを融解し、HE染色にて形態を観察したところ、後者の1サンプルで原始卵胞が確認された。Cryotop法で凍結された4サンプルとDAP法で凍結された5サンプルを融解し、NOD-SCIDマウス(卵巣を8割ほど摘出)の卵巣嚢内に移植した。4週間後、卵巣を取り出し、HE染色に供した。前者での生着率は12.5%、後者での生着率は70.0%で、後者の1サンプルで原始卵胞を認めた。性同一性障害患者から得られた卵巣切片を凍結融解し、NOD-SCIDマウスへ生着させ、原始卵胞を確認することに成功した。Cryotop法よりもDAP法がヒト卵巣の凍結保存法として優れている可能性が示唆された細切法および採材部位や大きさの検討が必要と思われた。ヒト卵巣組織を性同一性障害患者から書面による同意を得て採取した。得られた卵巣組織を実体顕微鏡下に0.5mm角(Cryotop法)または1.0-2.0mm角(DAP法)に細切した。

Cryotop法では、平衡液(エチレングリコール(EG)、ジメチルスルホキシド(DMSO)含有)に室温で20分間卵巣組織を浸漬した後、凍結液(EG、DMSO、ショ糖含有)に3分間浸漬してからCryotopに収容し、液体窒素に投入した。DAP法では、DMSOを合むPBI培地に4°Cで5分間卵巣組織を浸潰した後、冷却したDAP213液(DMSO、アセトアミド、プロピレングリコール含有)を加えて4°Cで5分間処理し、液体窒素に投入した。凍結後融解した卵巣組織を、予め卵巣を部分切除した免疫不全マウス(NOD-SCIDマウス)の卵巣嚢内に移植した。凍結前の卵巣の厚さ8μmの連続切片を作成し、諸家の報告に従って卵胞数を計測した。更に、卵巣断面を積分して卵巣組織の体積を求め、1mm^3あたりの卵胞数を求めた。Cryotop法で16症例、DAP法で16症例の卵巣を凍結保存した。性同一性障害者はテストステロン製剤の投与により無月経または稀発月経だったが、23-29歳では62±32(37-98)個/mm^3(平均±標準偏差、最小-最大;以下同じ)、30-37歳では47±43(2-88)個/mm^3、40-44歳では2±2(1-4)個/mm^3の原始卵胞を凍結前の卵巣組織片に認めた。異種移植の4週間後、Cryotop法では12.5%(8個中1個)の組織片が正着したが、DAP法では70.0%(10個中7個)の組織片が生着した(P<0.05)。7個の生着した組織片のうち、4個で卵胞を認めた。DAP法でガラス化凍結保存したヒト卵巣組織は、卵胞発育能を有することが示唆された。今後は、融解移植後の卵胞の喪失の機序を明らかとして、これを防ぐ手段を講じることが重要であると思われる。我々は、昨年月、DAP法とCryotgp法という2種類のガラス化法によるヒト卵巣組織の凍結保存を検討し、DAP法により凍結保存した組織片を融解後に免疫不全マウス(NOD-SCIDマウス)に移植したところ、卵胞発育を認めたことを報告したが、最近、Cryotop法を改良したCryotissue法によりウシおよびヒト卵巣組織のガラス化凍結保存に成功したとの報告がなされた。そこで、ヒト卵巣組織を35人の性同一性障害患者から書面による同意を得て採取した。ヒトでの再移植手術を想定し、卵巣組織片を大きくし、最終的には10mm四方・厚さ1mmとした。DAP法では、DMSOを含むPBI培地に4°Cで5分間卵巣組織を浸漬した後、冷却したDAP213液(DMSO、アセトアミド、プロピレングリコール含有)により4°Cで5分間処理し、液体窒素に投入した。Crotissue法では、平衡液(エチレングリコール(EG)、ジメチルスルホキシド(DMSO)含有)に室温で25分間卵巣組織を浸漬した後、凍結液(EG、DMSO、ショ糖含有)に15分間浸漬してから液体窒素に投入した。凍結後融解した卵巣組織を、SCIDマウスの皮下に移植した。DAP法で凍結後、融解した卵巣組織では、全卵子の1/31/6くらいの頻度で色調・形態が不良な卵子を認め、SCIDマウスに移植した組織片では卵胞を認めることができなかった。一方、Cryotissue法で凍結後、融解した卵巣組織では、色調・形態が不良な卵子の明らかな増加は認めなかった。SCIDマウスに移植した組織片の生着を認めた。ヒト組織片を大きくした場合、Cryotissue法では良好な成績だったが、今後さらに検討を加える必要があると考えられる。ヒト卵巣組織を76人の性同一性障害患者(30.5±5.4歳;mean±SD)から書面による同意を得て採取した。
ベイズ基準によるHMMに基づく音声合成における動的なパラメータ共有構造選択

HMMに基づく音声合成において,パラメータ共有のための決定木構造の選択基準として様々な基準が提案されているが,これらの基準は一般に学習データに対する評価値が最も高くなる決定木構造を最適なパラメータ共有構造として選択する.このため,あらゆるテキストに対して平均的に高い品質の音声を合成することが可能となる.しかし,学習データに対する最適なパラメータ共有構造が合成するテキストにとって最適ではなく,生成するテキストごとに最適なパラメータ共有構造は異なると考えられる.そのため,合成テキストに対して最適なパラメータ共有構造をテキストごとに動的に選択し,高品質な音声合成手法を確立することを目指す.これまでの成果から,事前分布がパラメータ共有構造の選択に大きく影響を与えることが示されたため,適切な事前分布選択方法について検討を行った.複数の話者の学習データを用いることにより,他の話者の学習データを有効に利用することが可能になり,話者に非依存な音声の平均的な特徴を捉えた事前分布を推定することが可能になった.この事前分布を用いることによって,より適切なモデル構造を選択することが可能になり,合成音声の品質を大きく改善することを実験結果から示した.本研究の主目的である,合成テキストに対して最適なパラメータ共有構造をテキストごとに動的に選択し,高品質な音声合成手法の有効性を示し,さらに適切な事前分布の推定方法を提案したことによって,さらなる合成音声の品質改善を実現した.テキストごとに適切なパラメータ共有構造を選択することにより,合成音声の品質を大きく改善することを示したが,本手法は従来よりも多大な計算コストを必要となる.実環境においてストレスなく合成音声を生成するためにはパラメータ共有構造選択の高速化が必要であり,合成音声の品質を劣化させずに高速にパラメータ共有構造を選択するようなアルゴリズム,近似手法について今後検討していく必要がある.パラメータ共有構造の構築において,パラメータ共有構造全体をテキストごとに構築していくのではなく,テキストに非依存な構造をあらかじめ構築しておき,テキストに強く依存する部分の構造のみをテキストごとに構築することなどが近似手法として考えられる.HMMに基づく音声合成において,パラメータ共有のための決定木構造の選択基準として様々な基準が提案されているが,これらの基準は一般に学習データに対する評価値が最も高くなる決定木構造を最適なパラメータ共有構造として選択する.このため,あらゆるテキストに対して平均的に高い品質の音声を合成することが可能となる.しかし,学習データに対する最適なパラメータ共有構造が合成するテキストにとって最適ではなく,生成するテキストごとに最適なパラメータ共有構造は異なると考えられる.そのため,合成テキストに対して最適なパラメータ共有構造をテキストごとに動的に選択し,高品質な音声合成手法を確立することを目指す.合成テキストごとに最適なパラメータ共有構造を選択するために,まず,パラメータ共有構造と合成音声の品質に関する分析,そして,合成テキストに対する最適な評価関数の検討を行った.そして,これらの結果をもとに,合成テキストごとにパラメータ共有構造の選択を行った.提案法は従来法から合成音声の品質を大きく改善したが,事前分布の設定が大きく影響を与えることがわかった.そのため,今後は適切な事前分布の設定法に関する検討が必要である.また,テキストごとにパラメータ共有構造を選択するため,従来よりも多大な計算コストを必要とする.実環境においてストレスなく音声合成システムが動作するような,パラメータ共有構造の高速選択も課題となる.HMMに基づく音声合成において,パラメータ共有のための決定木構造の選択基準として様々な基準が提案されているが,これらの基準は一般に学習データに対する評価値が最も高くなる決定木構造を最適なパラメータ共有構造として選択する.このため,あらゆるテキストに対して平均的に高い品質の音声を合成することが可能となる.しかし,学習データに対する最適なパラメータ共有構造が合成するテキストにとって最適ではなく,生成するテキストごとに最適なパラメータ共有構造は異なると考えられる.そのため,合成テキストに対して最適なパラメータ共有構造をテキストごとに動的に選択し,高品質な音声合成手法を確立することを目指す.これまでの成果から,事前分布がパラメータ共有構造の選択に大きく影響を与えることが示されたため,適切な事前分布選択方法について検討を行った.複数の話者の学習データを用いることにより,他の話者の学習データを有効に利用することが可能になり,話者に非依存な音声の平均的な特徴を捉えた事前分布を推定することが可能になった.この事前分布を用いることによって,より適切なモデル構造を選択することが可能になり,合成音声の品質を大きく改善することを実験結果から示した.本研究の主目的である,合成テキストに対して最適なパラメータ共有構造をテキストごとに動的に選択し,高品質な音声合成手法の有効性を示し,さらに適切な事前分布の推定方法を提案したことによって,さらなる合成音声の品質改善を実現した.テキストごとに適切なパラメータ共有構造を選択することにより,合成音声の品質を大きく改善することを示したが,本手法は従来よりも多大な計算コストを必要となる.実環境においてストレスなく合成音声を生成するためにはパラメータ共有構造選択の高速化が必要であり,合成音声の品質を劣化させずに高速にパラメータ共有構造を選択するようなアルゴリズム,近似手法について今後検討していく必要がある.パラメータ共有構造の構築において,パラメータ共有構造全体をテキストごとに構築していくのではなく,テキストに非依存な構造をあらかじめ構築しておき,テキストに強く依存する部分の構造のみをテキストごとに構築することなどが近似手法として考えられる.
離散構造を有する問題を解くアルゴリズムの研究

以上の成果は、離散構造を有する通信網,電力網、VLSIの配線問題などを数学的に解析・設計する上で有用であると考えられる。
日英米女性達による芸術・情動を媒介とした外交：日露戦争から第二次世界大戦まで

本研究は、日露戦争から第二次世界大戦終戦までの、英国・米国・日本の女性達による芸術・情動を媒介とした外交の歴史を追うものである。戦争の半世紀に日英米友好関係及び環太平洋地域の平和のために活躍した女性作家、芸術家達のネットワークを描き出し、彼女達の果たした役割を明らかにすると共に、女性の政治参加の意義、また芸術・感性の政治への寄与を考察することを目的とする。日英米の政治史・外交史の新たな側面を、女性達のトランスナショナルな芸術活動に焦点を当てて描き出す。「男性/女性」「公的/私的」等の二項対立的社会構造故に政治的領域から排除されてきた女性達の政治的声を拾い上げ、「政治的なもの」の意味を問い直す。