hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ寸法ラジカル高分子の合成と分子エレクトロニクスへの展開

ラジカル(スピン)という機能性を有し、単一分子でnm寸法となるπ共役ポリマーやポリマー微粒子を合成し、微細構造基板上へ一分子ずつ選択的に配置することで、マクロでは観測し得なかった単一分子に由来する新たな物性や全く新規なアプリケーションへの展開を見い出すことを目標としている。1.磁気力顕微鏡(MFM)を用いたnm寸法ラジカル高分子の磁気応答の定量的評価を目的とし、一定の寸法と表面官能基数を有するポリアミドアミンデンドリマーに、安定なプロキシルラジカルを導入したラジカルデンドリマーを新たに合成した。MFM観察より、一分子内のラジカル含有数に応じた異なる応答強度の磁気像が観測され、磁気応答強度より試料の磁気モーメントの算出に成功した。2.共役導電性高分子の高分子鎖内の導電特性を評価する新しい方法として、共役高分子をナノ寸法金コロイドで交互に連結したネットワーク構造を構築し、マイクロくし型電極を用いて測定する手法を検討した。側鎖にラジカル前駆体を有するポリチオフェンを合成し、高分子末端にチオール基を導入した。金コロイドと混合し、自己組織的な金-チオール結合を利用してネットワーク膜をした。SEM、TEM観察およびXPS測定より、ネットワーク構造の形成を明らかにした。3.ポリチオフェン/金コロイド交互ネットワーク膜の導電特性をマイクロくし型電極を用いて評価した。ネットワーク構造の構築に伴い、導電率の上昇、活性化エネルギーの低下が観測され、高分子鎖内の導電特性が評価可能になったと考えられる。さらに、フェノキシラジカル前駆体フェノールを化学酸化し、ラジカル発生に伴う導電特性変化を評価した。各種ラジカル高分子に関し、ナノスケールでの単一分子観測や単一分子の導電特性評価を試み、ラジカル高分子を利用した分子エレクトロニクスへの足掛かりを得ることができた。ラジカル(スピン)という機能性を有し、単一分子でnm寸法となる多分岐型ポリマーやポリマー微粒子を合成し、微細構造基板上へ一分子ずつ選択的に配置することで、マクロでは観測し得なかった単一分子に由来する新たな物性や全く新規なアプリケーションへの展開を見い出すことを目標としている。本年度はナノ寸法のラジカル高分子の合成と基板上への配列、多分岐型ポリマー末端への金と自己組織的に結合するチオール基の導入を目的とした。1.ラジカル前駆モノマー4-メタクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジンを乳化重合し、ナノ寸法微粒子を合成した。続く化学酸化によりニトロキシドラジカルを発生させ、ラジカル含有ナノ微粒子を得た。粒径・ラジカルスピン濃度は重合・酸化条件を検討することにより、制御可能であった。2.非常に簡便な方法(基板の浸漬・引き上げに伴うメニスカス現象を利用)を用い、微粒子濃度・基板の引き上げ速度等の実験条件を最適化した結果、ラジカル含有ナノ微粒子をシリコン微細加工基板上に規則正しく配列させることに成功した。3.末端に多数のブロモ基を有する多分岐型ポリマーを4メチルチオスチレンとカップリング反応し、共役系を維持したまま高分子末端にチオール前駆体を導入した。ポリマー末端をチオール基へと誘導後、金-チオール結合による金基板への自己組織的な吸着を、水晶振動子マイクロバランス(QCM)測定、原子間力顕微鏡(AFM)観察より明らかにした。以上をもとに平成17年度は、ラジカル微粒子の磁気力顕微鏡観察、ラジカルの酸化還元に基づく磁気像変化の観察等を計画している。また、高分子末端へのチオール基の導入と金への自己組織的吸着現象の検証で得た知見を基に、金マイクロ・ナノ電極を用いたラジカルポリマーの電気伝導特性評価を計画している。ラジカル(スピン)という機能性を有し、単一分子でnm寸法となるπ共役ポリマーやポリマー微粒子を合成し、微細構造基板上へ一分子ずつ選択的に配置することで、マクロでは観測し得なかった単一分子に由来する新たな物性や全く新親なアプリケーションへの展開を見い出すことを目標としている。本年度は、基板上に配列させたラジカル微粒子の磁気応答検出およびラジカルポリマーの導電特性評価を目的とした。1.シリコン微細加工基板上に規則正しく配列させたラジカル微粒子に関し、観測手段として原子間力顕微鏡、磁気力顕微鏡を適用、ラジカルに由来する微弱な磁気応答を検出することに成功した。また、磁気応答強度はラジカル微粒子のラジカル濃度に依存することを見い出した。電解電子スピン共鳴測定より明らかにしたラジカル濃度を電気化学的に制御する方法とあわせ、基板上に配列させたラジカル微粒子の新しい磁気記録媒体としての可能性を示すことができた。2.ラジカルスピン由来の磁気特性とπ共役ポリマーの導電特性の相関を議論すべく、高い導電性が期待できるポリチオフェンの側鎖に安定ラジカルを導入したラジカルポリマーをあらたに合成した。また、導電率測定用として、金マイクロくし型電極をクリーンルーム内で微細加工技術により作製した。3.金マイクロくし型電極を用い、ラジカルポリマーおよび前駆ポリマーの導電率をそれぞれ測定し、ラジカル発生に伴う導電特性の変化(導電率3桁上昇)を観測した。この成果は、ラジカルポリマーを用いた全く新しい分子エレクトロニクス素子開発の足掛かりになるものと考えられる。以上をもとに平成18年度は、ラジカルポリマーの導電特性をより詳細に議論するとともに、単一分子の導電特性を評価すべく、ナノ電極を用いた測定あるいは金コロイドとのネットワーク構造を形成させることによる擬似的な単一分子計測を計画している。ラジカル(スピン)という機能性を有し、単一分子でnm寸法となるπ

共役ポリマーやポリマー微粒子を合成し、微細構造基板上へ一分子ずつ選択的に配置することで、マクロでは観測し得なかった単一分子に由来する新たな物性や全く新規なアプリケーションへの展開を見い出すことを目標としている。1.磁気力顕微鏡(MFM)を用いたnm寸法ラジカル高分子の磁気応答の定量的評価を目的とし、一定の寸法と表面官能基数を有するポリアミドアミンデンドリマーに、安定なプロキシルラジカルを導入したラジカルデンドリマーを新たに合成した。MFM観察より、一分子内のラジカル含有数に応じた異なる応答強度の磁気像が観測され、磁気応答強度より試料の磁気モーメントの算出に成功した。2.共役導電性高分子の高分子鎖内の導電特性を評価する新しい方法として、共役高分子をナノ寸法金コロイドで交互に連結したネットワーク構造を構築し、マイクロくし型電極を用いて測定する手法を検討した。側鎖にラジカル前駆体を有するポリチオフェンを合成し、高分子末端にチオール基を導入した。金コロイドと混合し、自己組織的な金-チオール結合を利用してネットワーク膜をした。SEM、TEM観察およびXPS測定より、ネットワーク構造の形成を明らかにした。3.ポリチオフェン/金コロイド交互ネットワーク膜の導電特性をマイクロくし型電極を用いて評価した。ネットワーク構造の構築に伴い、導電率の上昇、活性化エネルギーの低下が観測され、高分子鎖内の導電特性が評価可能になったと考えられる。さらに、フェノキシラジカル前駆体フェノールを化学酸化し、ラジカル発生に伴う導電特性変化を評価した。各種ラジカル高分子に関し、ナノスケールでの単一分子観測や単一分子の導電特性評価を試み、ラジカル高分子を利用した分子エレクトロニクスへの足掛かりを得ることができた。
雨天時における合流式下水道からの未処理下水放流にともなう健康リスクの評価

雨天時に合流式下水道から放流される未処理下水(CSO)は,下水に由来する様々な健康リスク物質(病原微生物等)を含有しているため,放流水域における水利用では重大なリスク要因となる。本研究では,阿武隈川流域をフィールドとして,1.雨天時の未処理下水放流水からの健康リスク物質の検出と定量2.合流式下水道システムのモデル化・雨天時の未処理下水の放流量と水質の予測3.阿武隈川の流出解析と河川水質のモデル化・水利用にともなう健康リスク評価について研究を行う。本年度は,前年度の室内実験の結果から,河川水中における病原ウイルスの挙動モデルを開発した。このモデルでは,河川を流下するウイルスの挙動を移流・拡散方程式で表現し,流下中のウイルスが日光(紫外線)に曝されることで不活化する過程を組み込んだ。ウイルスの不活化率は,紫外線照射量の積算値を独立変数とする指数関数で表現した。また,河川水中でのウイルスの不活化に関する主要な因子として,河川の水温と(紫外線を遮断する)懸濁物質の濃度をそれぞれモデルに反映させた。開発したモデルを用いて,阿武隈川中流域の郡山市におけるCSO発生を想定し,阿武隈川でのウイルスの挙動に関するシミュレーションを行った。阿武隈川は,郡山市から約40km下流の福島市において水道水源として利用されている。この福島市地点でのウイルス濃度を計算すると,紫外線照射が比較的弱い冬季でも,紫外線によるウイルスの不活化を全く考慮しないケースと比較して,河川水中のウイルス濃度が半減した。紫外線照射が強い夏季では,河川を流下する間にほとんどのウイルスが不活化されるため,福島市地点のウイルス濃度には明確な上昇が見られなかった。以上より,CSOが発生する季節によって下流での水利用にともなうリスクが大きく異なることが分かった。雨天時に合流式下水道から放流される未処理下水(CSO)は,下水に由来する様々な健康リスク物質(病原微生物,発ガン物質等)を含有しているため,放流水域における水利用では重大なリスク要因となる。本研究では,阿武隈川流域をフィールドとして,(1)雨天時の未処理下水放流水からの健康リスク物質の検出と定量(2)合流式下水道システムのモデル化・雨天時の未処理下水の放流量と水質の予測(3)阿武隈川の流出解析と河川水質のモデル化・水利用にともなう健康リスク評価について研究を行う。これらの研究項目を通じて,種々なCSO対策シナリオのもとで健康リスクを評価することにより,阿武隈川流域の上下水道システムの最適化を行うことを目的とする。本年度の主な研究成果を以下にまとめる。(1)河川水中における病原ウイルスの挙動のモデル化下水中に常在する病原ウイルスは,雨天時の未処理下水とともに河川へ放流される。放流後のウイルスの挙動(主に日射による不活化)を評価するために,日射と水温,そして懸濁物質の有無をコントロールした実験系で,河川水中でのウイルス(poliovirus 1)濃度の経時変化を調査した。その結果,ウイルスの不活化率は,日光中の紫外線の照射量(積算値)から算出可能であった。不活化速度定数は,水温が高いほど上昇した。また,懸濁物質の存在下では,日射が遮られることで,不活化速度が明らかに低下した。(2)阿武隈川の流出解析と水道水源の微生物汚染評価流域の標高と土地利用に関する地理情報をもとに,降水量から河川流量を予測するためのGISモデルを構築した。表流水の流れは,標高差にもとづく地表面勾配と,土地利用別に設定した粗度係数から,Kinetic wave法を用いて解析した。また,流域の下水処理場からの放流水にともなう微生物負荷を考慮することで,水道水源(阿武隈川)における微生物濃度の予測が可能となった。
住民運営型地域交通のペネトレイションに関する研究

本研究課題では、住民運営型地域交通が先進地域の情報を受け、広がっていく様を記録した。住民運営型地域交通に取り組める意向が高い地域については、一般的信頼感が高い地域であることを示した。さらに、参与型研究に取り組み、住民運営型地域交通の運行までを記録し、必要な支援について示した。この過程を通じて、住民運営型地域交通が地域住民や行政に与える効果および負担を示し、その利点、欠点を示した。住民運営型地域交通が成立する構造を明らかにするため、成立への行動意図とソーシャル・キャピタル(以後SC)について調査分析を行った。具体的には、住民運営型地域交通の成立への行動意図として、地域内で運行するバス交通を住民により運行することへの賛否意識を用い、SCとして、構造的SCとして5項目、認知的SCとして4項目を用いた。その結果、認知的、構造的SCともに住民運営型地域交通に対する賛否に影響を与えていることが明らかになった。しかし、社会参加への参加の有無は関係がないことが分かり、社会参加が盛んに行われている地域であったとしても住民運営型地域交通が成立するとは限らないことを示した。地域運営型地域交通の成立を推進するため、ケーススタディ地域において、住民代表が集まる会合を20年度は4回開催した。その結果、実働を検討する地域住民の代表者の会議が自発的に立ち上がるなど、地域運営型地域交通の成立に有効に働くことが観測された。さらに、町の地域交通活性化連携計画の中に、地域運営型地域交通の支援メニューを整備し、財政面での整理ができた点も地域住民の活動を活性化し、成立に大きく寄与することが観測された。兵庫県洲本市大野地区における住民運営型地域交通の先進事例が、利用者数が1便あたり5名と好評を得ていることが観測された。周辺地域の自治会長へのヒアリングより、当初、住民運営型交通の運行に消極的であった周辺の2地区においても、「住民運営型交通の提供を検討したい」との意向を把握した。これは、本研究で設定していた「地域にて、先行事例が生ずることにより、周辺にペネトレイション(伝播)する」という仮説の実証となった。また、住民運営型地域交通のペネトレイションをすすめる運営協議会のあり方について、NPO等による福祉有償運送を題材に検討を行った。(1)住民運営型地域交通の成立可能範囲に関する研究ケーススタディ地域で、住民を交えた地域交通の対策について議論する会議を開催し、住民運営による地域交通の運行方法を議論した。この議論の過程を分析することによって、議論のあり方について知見を得ることができた。加えて、住民運営型交通と市町村で実施される福祉的な交通施策との棲み分け、支援体制についての知見を得ることができた。なお、議論の結果、ケーススタディ地域では、需要応答型交通の実験を行うこととなった。需要応答型交通の運行が住民に与えた効果、その効果を認知することによる地域住民の反応の変化を把握することが次年度の課題である。また、住民運営型交通の1形態である福祉有償運送について、運行にかかるコストを算出した。この結果、三重県伊賀市では、168308円/km(車両の減価償却を考える場合、209326円/km)であった。この知見は、住民運営型交通を整備した際のコストを算出することができ、住民運営型交通の交通システムとしての成立(経営的に成り立つ)可能な範囲を知るために有用である。(2)住民運営型地域交通のペネトレイションに関する研究住民運営型交通の成立を目指す地域への情報提供を行った。感想等を分析した結果、遠方のより進んだ先進事例よりも、近辺の先進事例の情報に強く興味を抱くことが分かった。そのため、住民運営型交通をペネトレイションするためには、近隣地域において、先進事例を発生させることが重要であることが分かった。また、戦略的ニッチマネジメントを元に、住民運営型交通の展開のあり方について整理した。その結果、一次学習として、(1)に示した住民運営型交通のある地域での運営方法や他地域への展開方法に関する知見の獲得、二次学習として、住民運営型交通を展開することが正しいかどうかを検討と位置づけることができた。(1)住民運営型地域交通の成立可能範囲に関する研究住民運営型地域交通の運行を参与型研究にて展開した。兵庫県佐用町江川地区にて2010年10月1日より「江川ふれあい号」の運行が始まった。6ヶ月間持続的に運行しており、1日平均約12名の利用者があり、住民運営型地域交通として、期待した性能を満たしている。この計画から運営に至る過程を、住民、行政、大学の3者における提案、意識変化を整理し、行政の支援および技術的支援の内容を明らかにした。さらに、江川ふれあい号の計画・運営に関わった住民.利用者、その他の住民、行政にヒアリングを行い、江川ふれあい号が与えた効果および背負ったリスクを明らかとした。計画・運営に関わった住民は、背負ったリスクが大きく、住民運営型地域交通のペネトレイションを行うためには、計画運営に関わる住民を増加させ、一人あたりの負担を下げることが強く求められる。

三重県伊賀市にて、住民運営型地域交通の一つである福祉有償運送において、行政と協働の元、標準単価を元とした補助制度の検討を行った。行政支援が行われることにより、他地域では減少している運営団体が同市では増加しており、支援制度の効果を把握することができた。(2)住民運営型地域交通のペネトレイションに関する研究兵庫県内で住民運営型地域交通を実施する事例を収集し、その概要について収集整理を行った。その結果、兵庫県内では、16件の住民運営によるバスが運行されていることを把握できた。これらの事例について、近隣で展開される先進事例との関係をアンケートにより確認したところ、近隣の事例および他県の先進事例のレポートに触発され、事例の検討を受けたことが確認された。以上から、本研究課題の住民運営型地域交通のペネトレイションを促進させるには、パイロット事業的に近隣で展開するとともに、その情報をアクセスできるよう収集整理を行うことが必要である。
PPARγリガンドによる大腸癌肝転移制御とその作用機作に関する基礎的研究

核内レセプターファミリーのひとつperoxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ)は,脂肪組織や癌細胞,免疫細胞などに発現し,脂質代謝や糖代謝,癌細胞の分化・増殖,免疫調節,炎症に関与することが示されている.PPARγリガンドであるthiazolidinedione誘導体pioglitazone(PGZ)(アクトス【○!R】)は,インスリン抵抗性改善によるII型糖尿病治療薬として安全に臨床応用されている.本研究では,このPPARγおよびそのリガンドPGZに着眼し,ヒト大腸癌に対するPGZの増殖抑制・転移抑制効果とその作用機作を明らかにすることを目的とした.PGZは,大腸癌細胞株HT-29,SW480に対してin vitroおよびin vivoでの増殖抑制効果のみでなくSCIDマウス肝転移モデルでの肝転移抑制効果を示した.さらにWestern blottingまたは免疫組織科学により,PGZはHT-29に対してin vitroではCOX-2,cyclin D1の発現抑制を,またin vivoではCOX-2,cyclin D1,VEGFの発現抑制を示すことが明らかとなった.このことから,PGZの大腸癌細胞に対する抗腫瘍効果はこれらの分子発現抑制を介している可能性が示唆された.大腸癌肝転移に対する化学療法は,近年急速に進歩してきている.しかしながら,これらの治療には有害事象も少なからず伴う.本研究で用いたPGZは,SCIDマウスに対する毒性は認められず,大腸癌肝転移制御に安全に使用できる可能性がある.しかし,SCIDマウス肝転移モデルにおける肝転移抑制効果は約50%であり,これを臨床応用するためには,単独療法よりも既存の抗がん剤との併用療法の方が有用かつ実践的である可能性が考えられた.この点に関する解明が今後の課題である.核内レセプターファミリーのひとつperoxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ)は,脂肪組織や癌細胞,免疫細胞などに発現し,脂質代謝や糖代謝,癌細胞の分化・増殖,免疫調節,炎症に関与することが示されている.PPARγリガンドであるthiazolidinedione誘導体pioglitazone(PGZ)(アクトス【○!R】)は,インスリン抵抗性改善によるII型糖尿病治療薬として安全に臨床応用されている.本研究では,このPPARγおよびそのリガンドPGZに着眼し,ヒト大腸癌に対するPGZの増殖抑制・転移抑制効果とその作用機作を明らかにすることを目的とした.PGZは,大腸癌細胞株HT-29,SW480に対してin vitroおよびin vivoでの増殖抑制効果のみでなくSCIDマウス肝転移モデルでの肝転移抑制効果を示した.さらにWestern blottingまたは免疫組織科学により,PGZはHT-29に対してin vitroではCOX-2,cyclin D1の発現抑制を,またin vivoではCOX-2,cyclin D1,VEGFの発現抑制を示すことが明らかとなった.このことから,PGZの大腸癌細胞に対する抗腫瘍効果はこれらの分子発現抑制を介している可能性が示唆された.大腸癌肝転移に対する化学療法は,近年急速に進歩してきている.しかしながら,これらの治療には有害事象も少なからず伴う.本研究で用いたPGZは,SCIDマウスに対する毒性は認められず,大腸癌肝転移制御に安全に使用できる可能性がある.しかし,SCIDマウス肝転移モデルにおける肝転移抑制効果は約50%であり,これを臨床応用するためには,単独療法よりも既存の抗がん剤との併用療法の方が有用かつ実践的である可能性が考えられた.この点に関する解明が今後の課題である.【はじめに】本年度は,PPARγリガンドによる大腸癌肝転移抑制効果を明らかにすることを目的とし,大腸癌高転移細胞株HT-29に対するPPARγリガンドpioglitazoneの増殖抑制,肝転移抑制を検討した.【方法】1)pioglitazoneによるHT-29の増殖抑制をcell proliferation assayにより検討した。2)SCIDマウスを用いHT-29の脾注肝転移モデルを作成,pioglitazone 200mg/kg経口投与による肝転移抑制効果を肝重量および転移結節数により検討した.【結果】1)pioglitazoneによりHT-29の増殖抑制が濃度依存性(10100μM)および時間依存性(2-6days)に認められた.2)pioglitazone投与によりSCIDマウス肝転移モデルにおいて,肝転移結節数は対照群9.8±5.5,pioglitazone投与群4.9±3.9(p<0.05),また肝重量は対照群1.28±0.17g,pioglitazone投与群1.11±0.14g(p<0.05)であり,pioglitazoneにより肝転移が有意に抑制された.【結語】pioglitazoneは大腸癌高転移細胞株に対して増殖抑制,肝転移抑制効果を示し,PPARγリガンドによる大腸癌肝転移制御への応用の可能性が考えられた.次年度は,その作用機作に関しての検討を進める予定である.【目的】核内レセプター・スーパーファミリーのひとつであるperoxisome proliferator-activated receptor γ(PPARγ)は多くの大腸癌に発現しており,大腸癌に対して増殖抑制効果を示すことが報告されている.今回,PPARγリガンドによる大腸癌肝転移抑制効果を明らかにすることを目的とし,in vitroおよびin vivoでの基礎的検討を行った.【方法】1)大腸癌細胞株(HT-29、SW480)に対するPPARγリガンドpioglitazone(PGZ)によるin vitroでの増殖抑制効果をcell proliferation assayにより検討した.

2)HT-29,SW480におけるPGZ 20/50μMによるPPARγ,cyclooxygenase-2(COX-2)発現の変化をwestern blottingにより検討した.3)SCIDマウスを用いHT-29およびSW480の脾注肝転移モデルを作成し,PGZ200mg/kg経口投与による肝転移抑制効果を肝重量および転移結節数により評価した.【結果】1)PGZはin vitroにおいてHT-29およびSW480の増殖を濃度・時間依存性に抑制した.2)PGZは,HT-29,SW480のPPARγ発現には影響を与えなかったが,COX-2発現を濃度・時間依存性に抑制した.3)SCIDマウス肝転移モデルにおいて肝重量,肝転移結節個数はともにPGZ投与により対照群に比し有意に減少した(p<0.05).【結語】PPARγリガンドPGZは,大腸癌細胞株HT-29,SW480に対して増殖抑制,肝転移抑制効果を示し,これはCOX-2発現抑制を介している可能性が示唆された.今後さらなる検討が必要であるが,PGZの大腸癌肝転移治療薬としての臨床応用の可能性が考えられた.
地方議会議事録の社会言語学的研究-バリエーション研究の事例として-

本研究は、地方議会会議録が日本語研究の資料として有効性を明らかにすることを目的としてきた。そのため、方言と現代日本語の2つの側面から、研究を進めた。セミフォーマルというスタイルの提言や気づかない方言の分布・用法の分析、さらに誤用の分析や俗語の用法の変化、オノマトペの分析、動詞活用の変遷などである。これらを通じて、日本語研究の新たな資料価値を、地方議会会議録に見出すことができた。2013年度は準備調査の位置づけであった。そのため、今後の研究の方法を定めるための研究打ち合わせ会議を実施し、各研究の課題や研究者ごとの対象・分担分野の確認などを行った。その後、各研究者が、その担当分野・担当地域ごとにデータ収集に努めた。現在まで、今年度対象予定の議会の資料収集は完了した。各研究者は担当地域議会の分析に着手し、いくつかの成果をあげつつある。その中で、方言を対象とした研究において、各地域の事情や状況が異なることが明らかになりつつある。これは、その土地の方言の体系にかかわる問題と、その土地の話者の方言に対する意識にかかわる問題の2つに分かれると考えている。例えば、方言体系の中で、アクセントや音調などは話者が気が付きにくいため、議会会議録や特に録画において、本人は共通語のつもりで話そうとしている姿勢がみられるが、アクセントなどは、その土地の方言のままであることがよくみられる。ややくだけた場面(各委員会でのやり取りの場面など)では、アクセントのみならず、文法も方言になることを考え合わせると、話者なりに共通語と方言を切り替えようとしていることがわかる。また、方言に対する話者の意識がプラスの地域では、方言が議会答弁でも、よく出てくる場合があるが、話者の方言に対す意識がマイナスの地域では、(プラスの地域に比べると)方言がでにくく、本会議であろうと、各委員会であろうと、方言がでにくく、共通語使用に努めようとしている姿勢が見られた。2014年度は、本研究で本調査にあたる年度であった。各研究者は、それぞれの分野・担当に従い、研究を進め、研究打ち合わせなどで、成果の確認や意見交換を行った。その中で、いくつかのテーマに絞り、方言研究の中心的学会である日本方言研究会で発表を行うことができた。まず、地方議会会議録が方言研究に寄与することを学会発表で明らかにした。その際、「セミフォーマル」と「気づかない方言」の2つの事項について、会議録を使って、明らかにした。ともに会議録という資料の性質を生かしての研究であった。前者は、少し丁寧な方言というスピーチスタイルの問題であり、議会会議という場においてこそ、見られる談話であった。具体例とした福岡県議会では、ややよそゆきの場である、委員会において、そのスタイルがみられた。こうしたややよそゆきの場で少し丁寧な方言を調査するというのは困難であり、そうした資料が見いだせる会議録は貴重な資料であることを示すことができた。後者は具体的には「そうすれば」という表現を取り上げたが、会議録を資料とすることで、どれくらいの地域的広がりがあるのか、そして、その用法は地域で同じなのかと検討することができた。議会というよそゆきの場で使用されているなら、まさに「気づかない方言」ということになる。さらに、その使用地域範囲を探る際に各地の会議録を検索することで一度にその広がりをとらえることができる。さらに使用の際の文脈を知ることもでき、使用例も多数、見出すことが可能である。「気づかない方言」の研究に、会議録資料はふさわしいことを明らかにすることができた。最終年度は、3年間の研究の総まとめとして、成果を公開すべく、論文発表・学会発表を目標に活動を進めた。1つは雑誌『方言の研究』創刊号に論文を投稿したことである(研究業績参照)。この論文では、特に方言研究の上で、地方議会会議録がいかに有効な資料であるかを明らかにしようとした。具体的には、まず、会議録でどう方言が採録されているかの実態を示し、共通語ばかりでなく、また共通語に修正されることなく、議員の発言の中の方言が記録されていることを明らかにした、その上で、福岡・佐賀・高知県議会を取り上げ、「セミフォーマル」という方言と共通語(文末の敬語使用)を取り混ぜたスタイルが年配の議員の中に見られることを指摘した。これは地元の話者が「少し丁寧な地元方言」の具体的姿をしめすものと思われ、従来のスピーチスタイル研究に一石を投じることができたと考えている。また、気付かない方言の例として「そうすれば」の分析を行い、地方議会会議録だからこそできる実際の使用にもとづいた用法分析と複数地域の比較による地理的研究ができることを示した。また、学会発表では、日本語学会2015年度秋季大会において、ワークショップ「地方議会会議録から見える日本語のバリエーション」(研究業績参照)と題して、現代日本語の研究資料としても重要であることを明らかにした。具体的には地方議会会議録の話し言葉としての資料性、文法、語彙における地域差や現在進行中の変化について、考察した。3年間の研究を通じて、地方会議録を用いた新たな日本語研究の可能性を示しえたと考えている。

地方議会会議録を使っての方言研究が有意義であることを、具体的資料を示しながら、学会発表で明らかにできたことで、研究が大きく進展することとなった。その後も含め、各自が分担分野で研究を進めている状況であり、順調に進展していると判断している。方言学2014年度の学会発表の内容を論文にまとめ、それを元に、研究対象地域を拡大していく。2015年度は最終年度にあたるため、本研究の総括と成果のまとめを行っていく。研究打ち合わせ会議において、今後の研究の方向・対象議会・分担分野を決定することができた。またデータ収集の面では、ほぼ、予定通り、担当地域・担当議会のデータ収集を終えることができ、それぞれの担当者ごとに、地方議会会議録の分析に取り掛かれることができた。また、その作業過程の中で、それぞれの研究の進捗状況の情報交換を実施し、研究の方向の修正なども可能になったことにより、順調に進展していると考えている。2014年度の研究活動が順調に進んだため、当初、予定していた複数回の研究打ち合わせ会議などを実施する必要がなくなった。今後は、データの詳細な分析や担当地域ごとに、必要に応じて、比較対象とする議会の拡大を考えている。また、各地の地方議会会議録の詳細な分析を実施する予定である。その際、各地の準備調査の結果を踏まえ、いくつかの問題に焦点を絞り、共通した枠組みと方法で、問題の解明の深化を図る予定である。さらに分担者を増やすことで、専門性を深め、さらに他研究分野との連携を図る予定である。これにより、分析のための基礎となるデータベースが強化できることが見込まれる。2015年度は最終年度であるため、成果の取りまとめなどで、打ち合わせが複数回、必要と予想される。また成果のとりまとめの経費が発生すると考えられ、そうした費用に充てる予定である。今年度、研究打ち合わせが順調に進み、再度の出張などが必要なくなった。また、資料収集についても順調に進んだため、その経費も予定以下でおさまったことによる。2014年度は本調査の年度に当たるため、研究打ち合わせの出張回数を増やす予定である。さらに2014年度後半には、学会で発表し、研究の内容を伝えたいと考えているが、予定学会が遠方地のため、旅費が当初より多くなる可能性がある。また、2014年度より分担者をふやしたので、その分の経費にあてる予定である。
交差点における横断歩行者挙動を考慮した信号現示の設定

信号交差点における横断歩行者と左折車との交錯を抑制するための対策として、両者を時間的に完全分離する信号制御方式や歩行者信号現示の冒頭か末尾の一部時間のみ分離する方式などが挙げられる。安全性と円滑性の観点から、各信号制御方式の位置付けや適用可能な範囲などは十分明らかになっていない。本研究では横断歩行者の流動状況を再現し、歩車間の交錯機会の変化を歩行者青時間の進行に伴って定量的に評価する方法を開発する。この評価手法を基に、特徴的な信号制御方式の歩行者および車両遅れ時間、交通容量や、歩行者の安全性などの交差点性能に関する比較分析を行い、歩車分離方式との境界条件や、歩行者信号現示長などを明らかにする。
アルミニウム合金の高速変形メカニズム

油圧サーボ式高速負荷試験機を用いて,10^0s^<-1>10^3s^<-1>の歪速度範囲(負荷速度では0.01m/s12m/s)において,自動車構成材料としての使用が検討されている5種類のAl-Si-Mg系合金について,引張特性値の歪速度変化を調べた結果,以下の知見を得た。(1)5種類の供試材とも,0.2%耐力及び引張強さともに歪速度の増加とともに増加する傾向にある。(2)5種類の供試材とも伸び及び絞りともに歪速度の増加とともにわずかながら増加する傾向にある。(3)破面はディンプル破面で,その大きさは歪速度の増加とともに粗大化する傾向にある。なお、今回実験を行った歪速度範囲における強度の支配機構は「熱活性化過程」であり、今までに提案されている「熱活性化過程」における強度と歪速度とを関係付ける構成式の本供試材への適用の可否を調べることが重要であると考える。
インドールアルカロイドｎｏｔｏａｍｉｄｅ類の鏡像異性体が生合成される経路の解明

NotoamidesはAspergillus属真菌が産生するインドールアルカロイドである。今回、notoamidesの生合成経路を明らかにするために、それらの生合成中前駆体として推定している[13C,15N]notoamide Sの取込実験を行ったが、期待した化合物は得られなかった。しかし、Aspergillus属真菌の代謝産物中からnotoamide Sの存在が見出されたため、notoamide Sがnotoamidesの生合成に関わっていることが示唆された。本研究室では、やはりnotoamide Sがnotoamidesの生合成前駆体であると考え、現在、取込実験の条件検討を行っている。現在、我々は、インドールアルカロイドであるnotoamidesを産生する3種のAspergillus属真菌(菌A、菌B、菌C)を保有している。そして、それらの菌から得られるnotoamidesには様々な立体異性体が存在しており、それらの立体異性体は、3種の菌よって生合成される割合が大きく異なっている。Notoamide Bを例に挙げれば、菌Aは-体のみを産生するが、菌Bと菌Cは+体のみを産生する。このように異なる立体異性体が産生される仕組みを解明するため、推定生合成前駆体の取込実験を行った。共同研究者らがnotoamide Bなどの推定生合成前駆体であるnotoamide Sの取込実験を菌Bに対して行ったところ、期待通りnotoamide Bなどの化合物が生合成された。そこで、我々も菌Aに対してnotoamide Sの取込実験を行ったが、期待した化合物は生合成されなかった。現在、取込実験の条件検討を行っている。なお、これまでは天然物としては存在の認められていなかったnotoamide Sを、今回、菌Bの代謝産物中から見出すことに成功した。これにより、notoamide Sを含む推定生合成経路が実際に存在することが支持された。また、これまでにnotoamidesの生合成研究のために推定生合成前駆体の取込実験を行う中で、多くの新規化合物が得られた。それらの化合物の中には、(±)-6-epi-notoamide Tの取込実験で得られたオキサゾール環を有する化合物など、新規な骨格を有するものも含まれている。Notoamidesの生合成経路における特定の化合物が過剰に存在する条件下、何かしらのメカニズムで新たな生合成経路が活性化されたものと考えている。本申請者らが保有する2種のAspergillus属真菌は、分子内Diels-Alder(IMDA)反応により生合成されたと推定される特徴的なビシクロ環を有する3種のインドールアルカロイドの鏡像異性体を産生する。このように近縁の真菌から3組の鏡像異性体が見出されたという事例は報告されておらず、それら鏡像異性体の生合成経路が解明されれば、エナンチオ選択的な新たなDiels-Alderaseの発見が期待できる。そこで本研究では、同位体ラベル化された推定生合成前駆体の取込実験によりIMDA反応が進行する前駆体を見出し、新たなDiels-Alderaseの機能の解明を目的とした。平成24年度は、IMDA反応の直接の前駆体として考えているnotoamide T、6-epi-notoamide Tおよびnotoamide Sの取込実験を行った。それらの取込実験から、残念ながら目的としていたビシクロ環を有する化合物を見出すことはできなかった。しかしながら、いずれの取込実験においても新規化合物が産生され、それらの化合物の中には、麦芽エキス培地を用いた培養では見出されていなかった新たな骨格を有するものがあった。特に、6-epi-notoamide Tの取込実験から得られたnotoamides T3とT4は、インドール環にオキサゾール環が結合した、これまでに見出されていない新たな骨格を有しており、その生合成経路も興味深いと考えている。Notoamidesの有する特徴的なビシクロ環は、分子内Diels-Alder(IMDA)により形成されると考えている。そこで、IMDAが進行する前駆体として推定しているnotoamide S、notoamide T、および、6-epi-notoamide Tの取込実験を行った。その結果、これまでに本真菌ではビシクロ環を有する化合物の存在は認められなかった。しかしながら、共同研究者のWilliamsらはnotoamide Sの取込実験によりビシクロ環を有する化合物を見出しており、notoamidesの生合成経路の解明は進展している。また、本実験の取込実験により得られた新規化合物は、新規な骨格を有するものもあり、そのような観点からも興味深い結果が得られたと考える。本真菌における取込実験では、これまでにビシクロ環を有する化合物が得られていない。

しかしながら、共同研究者のWilliamsらはnotoamide Sの取込実験によりビシクロ環を有する化合物を見出しており、ビシクロ環を形成する直接の前駆体はnotoamide Sであると考えている。今後は、取込実験の条件を検討し、再びnotoamide Sの取込実験を行う予定である。また、取込実験により得られた新規な骨格を有する化合物のスケールアップ、およびそれらの類縁体をさらに探索し、得られた化合物の生物活性を調べる。本研究においては、NMR測定に使用する重水素化溶媒も含め、有機溶媒に費やす部分が大半である。そのほかには、生物活性試験に必要な試薬も購入する。また、海洋資源から有用物質を抽出し、生成するための器具やTLCプレートなども購入する。
大阪湾岸域の広域大気汚染に及ぼす船舶からの汚染物排出の影響評価

メソスケール予測モデルと短期の高濃度大気汚染が予測できる光化学反応を含む大気汚染濃度予測モデルを用いて,大阪湾沿岸域を対象に高濃度光化学オキシダントが観測された日について,船舶からの排出が陸域大気濃度に与える影響を検討した.まず,大阪府,兵庫県および海上からの大阪湾岸域を対象にSO_x,NO_x,HCの排出量を算定した結果,SO_xNO_xの船舶からの排出量は,全排出量の約30%を占めており,特にNO_xの排出量が多いことが示された.次に,この推定した排出量を入力データとして,高濃度光化学オキシダントが観測された日を対象にシミュレーションを実施し,観測値との比較を行った.排出量データの推定誤差や流れ場再現の不十分さを考慮すると,計算値と観測値は,ほぼ良好な一致を示した.最後に,船舶からの排出量を0と仮定して計算を行い,船舶からの排出が陸域濃度に及ぼす寄与を調べた.船舶からの排出による陸域濃度上昇域は,12時までは船舶からの排出量が集中している阪神沿岸域に限定されてるが,海風の発達とともにSO_2,NO_2の濃度上昇域は内陸に進入し,16時では内陸40kmまでに達し,特にNO_2濃度は内陸部でも濃度上昇が高くなることが示された.このように,海風が発達するような流れ場では,船舶からの排出による陸域濃度の寄与は沿岸部だけでなく陸域内部にまで影響していることが示された.メソスケール予測モデルと短期の高濃度大気汚染が予測できる光化学反応を含む大気汚染濃度予測モデルを用いて,大阪湾沿岸域を対象に高濃度光化学オキシダントが観測された日について,船舶からの排出が陸域大気濃度に与える影響を検討した.まず,大阪府,兵庫県および海上からの大阪湾岸域を対象にSO_x,NO_x,HCの排出量を算定した結果,SO_xNO_xの船舶からの排出量は,全排出量の約30%を占めており,特にNO_xの排出量が多いことが示された.次に,この推定した排出量を入力データとして,高濃度光化学オキシダントが観測された日を対象にシミュレーションを実施し,観測値との比較を行った.排出量データの推定誤差や流れ場再現の不十分さを考慮すると,計算値と観測値は,ほぼ良好な一致を示した.最後に,船舶からの排出量を0と仮定して計算を行い,船舶からの排出が陸域濃度に及ぼす寄与を調べた.船舶からの排出による陸域濃度上昇域は,12時までは船舶からの排出量が集中している阪神沿岸域に限定されてるが,海風の発達とともにSO_2,NO_2の濃度上昇域は内陸に進入し,16時では内陸40kmまでに達し,特にNO_2濃度は内陸部でも濃度上昇が高くなることが示された.このように,海風が発達するような流れ場では,船舶からの排出による陸域濃度の寄与は沿岸部だけでなく陸域内部にまで影響していることが示された.メソスケール予測モデルと短期の高濃度大気汚染が予測できる光化学反応を含む大気汚染濃度予測モデルを用いて,大阪湾沿岸域を対象に高濃度光化学オキシダントが観測された日について,船舶からの排出が陸域大気濃度に与える影響を検討した.まず,大阪府,兵庫県および海上からの大阪湾岸域を対象にSO_x,NO_x,HCの排出量を算定した結果,SO_x,NO_xの船舶からの排出量は,全排出量の約30%を占めており,特にNO_xの排出量が多いことが示された.次に,この推定した排出量を入力データとして,高濃度光化学オキシダントが観測された日を対象にシミュレーションを実施し,観測値との比較を行った.排出量データの推定誤差や流れ場再現の不十分さを考慮すると,計算値と観測値は,ほぼ良好な一致を示した.最後に,船舶からの排出量を0と仮定して計算を行い,船舶からの排出が陸域濃度に及ぼす寄与を調べた.船舶からの排出による陸域濃度上昇域は,12時までは船舶からの排出量が集中している阪神沿岸域に限定されてるが,海風の発達とともにSO_2,NO_2の濃度上昇域は内陸に進入し,16時では内陸40kmまでに達し,特にNO_2濃度は内陸部でも濃度上昇が高くなることが示された.このように,海風が発達するような流れ場では,船舶からの排出による陸域濃度の寄与は沿岸部だけでなく陸域内部にまで影響していることが示された.メソスケール予測モデルと短期の高濃度大気汚染が予測できる光化学反応を含む大気汚染濃度予測モデルを用いて、大阪湾沿岸域を対象に高濃度光化学オキシダントが観測された日について,船舶からの排出が陸域大気濃度に与える影響を検討した.まず,大阪府,兵庫県,および海上からの大阪湾岸域を対象にSO_x,NO_x,HCの排出量を算定した結果、SO_x,NO_xの船舶からの排出量は,全排出量の約30%を占めており,特にNO_xの排出量が多いことが示された.次に,この推定した排出量を入力データとして,高濃度光化学オキシダントが観測された日を対象にシミュレーションを実施し,観測値との比較を行った.排出量データの推定誤差や流れ場再現の不十分さを考慮すると,計算値と観測値は,ほぼ良好な一致を示した.

最後に,船舶からの排出量を0と仮定して計算を行い,船舶からの排出が陸域濃度に及ぼす寄与を調べた.船舶からの排出による陸域濃度上昇域は,12時までは船舶からの排出量が集中している阪神沿岸域に限定されてるが,海風の発達とともにSO_2,NO_2の濃度上昇域は内陸に進入し,16時では内陸40kmまでに達し,特にNO_2濃度は内陸部でも濃度上昇が高くなることが示された.このように,海風が発達するような流れ場では,船舶からの排出による陸域濃度の寄与は沿岸部だけでなく陸域内部にまで影響していることが示された.
吸入麻酔薬の脳血流自動調節能に及ぼす影響

セボフルラン麻酔が脳循環の自動調節能に及ぼす影響を、アカゲザルで検討した。脳血流量の測定にはPETスキャンを用い、0.5%セボフルラン麻酔時を対照とし、2.0%の深麻酔によって血圧を約1/2に低下させた時点、およびアンギオテンシンIIにより血圧を対照のレベルにまで戻した時点の三条件で測定した。その際、動脈血炭酸ガス分圧(PaCO_2)のレベルを三段階に調節して、その影響についても検討を行った。1.脳血流量の炭酸ガス反応性0.5%および2.0%セボフルラン麻酔の両者で血圧を一定に保った状態で、PaCO_2 1mmHgあたりの脳血流量の増加率を比較した。低炭酸ガス血症では、全脳ならびに各領域で炭酸ガス反応性に有意差はみられなかった。一方、高炭酸ガス血症では、全脳およびどの領域でも2.0%麻酔の方が脳血流量の炭酸ガス応答性は亢進した。2.脳血流量の灌流圧依存性2.0%のセボフルラン麻酔中、低下した血圧を対照値まで回復させた場合、全脳の平均血流量はPaCO_2レベルによらず一定であった。皮質・白質領域の局所脳血流量にも血圧変動に伴う有意な変化はみられなかった。唯一小脳領域におけるPaCO_2 50mmHgの時のみ局所脳血流量に灌流圧依存性の変化がみとめられた。3.脳血流量の濃度依存性セボフルラン濃度を0.5%から2.0%に上昇させても平均脳血流量は各PaCO_2レベルにおいて一定であった。皮質・白質領域の局所脳血流量も有意な変化はみられなかった。唯一小脳領域におけるPaCO_2 50mmHgの時のみ局所脳血流量に濃度依存性の変化がみとめられた。以上の結果から、2.0%までのセボフルラン麻酔では炭酸ガス分圧レベルによらず、脳循環の自動調節能は維持されることが確認された。ただし、唯一高炭酸ガス血症における小脳領域では自動調節能は抑制され、脳血流量が圧依存性となる可能性が示された。
高性能と低消費電力を両立する情報指向ネットワーキング用ルータアーキテクチャ

低消費電力と高性能を両立するプリフェッチ及びキャッシュアルゴリズムを設計した。第一に、平成29年度に開発したプリフェッチアルゴリズムは、DRAMからのアクセス時間を、連続するパケットを同時処理することで隠蔽する。一方CPUコア数が増加すると、DRAMのアクセス時間が増加し、隠蔽しきれなくなることを明らかにした。これに対してアルゴリズムをN個のパケットを同時処理するよう一般化した。第二に、CPUコアへ割り当てるパケット数が不均一になると、パケット転送速度が低下するとともに、転送時間も長くなり消費電力も多くなることが課題である。これに対して、負荷の高いCPUコアへ割り当てられたパケットを他のCPUコアに割り当て直すスケジューリングアルゴリズムの開発を開始した。第三に、コンテンツが大容量化すると、コンテンツをチャンクに分割したICNネットワークでは、キャッシュヒット率が低下する課題に対して、大容量と小容量のコンテンツが混在する場合の低下を解析するモデルを開発して、その原因を明らかにするとともに、この課題を解決するキャッシュアドミッションアルゴリズムを開発した。第四に、コンテンツの符号化レートを変更する可変レート符号化をICNで用いる場合の課題を明らかにした。キャッシュで蓄積されたコンテンツは、短時間で返送されるため、受信者は往復遅延時間が短くなったと判断して、要求する符号化レートを増大するが、輻輳は解消されておらず、再度、符号化レートを減少することが課題となる。第五に、ソーシャルメディア上のコンテンツの将来の人気度を予測する手法を開発した。ソーシャルメディアユーザ間の関係を表現したソーシャルネットワークが将来のコンテンツの人気度を予測するのに有用であることを示した。ここで開発したコンテンツの人気度予測手法は、ルータにおけるコンテンツキャッシュアルゴリズムの改良に利用できる。2年目の目標の,(1)ルータアーキテクチャの開発、(2)メモリ参照最小化スケジューリングの開発、(3)大容量コンテンツ向きキャッシュアルゴリズム開発、(4)コンテンツの人気度予測モデルの開発を達成している。(1)CPUコアへ割り当てるパケット数が不均一になる場合も、高い性能を提供できるよう、負荷の高いCPUコアへ割り当てられたパケットを他のCPUコアに割り当て直すスケジューリングアルゴリズムの開発を進めた。第一ステップとして、同じ名前宛のパケットを異なるCPUコアに割り当てると、同じPITエントリと呼ぶデータ構造の一貫性を保つ必要があるため、一貫性を保つためにCPUデバイスが提供する同期命令を用いると10%以上、パケット転送速度が低下することを明らかにした(2)プリフェッチアルゴリズムを、キャッシュアルゴリズムに適用可能とするとともに、動作するCPUコア数が増加してもDRAMアクセスを完全に隠蔽するように改良した。具体的には、N個のパケットを同時処理するように一般化するとともに、N=3個の場合にDRAMのアクセス時間を完全に隠蔽できることを明らかにした。(3)大容量と小容量のコンテンツが混在する場合のキャッシュヒット率低下を解析するモデルを開発して、その原因を明らかにした。さらに、要求の少ないコンテンツの一部であるチャンクをキャッシュに挿入しないキャッシュアドミッションアルゴリズムを設計しキャッシュヒット率低下の問題を解決できることをシミュレーションにより検証した。(4)平成29年度に開発した、一定時間のウィンドウを導入して、受信履歴における受信時刻や頻度を減少させる用いるキャッシュアルゴリズムが、人気度が時間経過するコンテンツに対して高いキャッシュヒット率を提供できることを検証した。平成30年度の研究成果に、以下の拡張を実施する。(1)ルータアーキテクチャの開発:平成30年度には、複数のCPUコアから構成する汎用のPCプラットフォームを用いたルータアーキテクチャを完成させた。平成30年度には、パケット転送専用のネットワークプロセサへの、開発したルータアーキテクチャの移植を行う。具体的には、P4ネットワークプロセサを対象として、平成30年度までに開発したICN用の最長プレフィクスマッチアルゴリズムを移植し、パケット転送性能を評価する。(2)パケット割当アルゴリズムの開発:平成30年度には、受信パケット処理が集中したCPUコアに割り当てられたパケットを他のCPUコアに再割り当てするには、同じ宛先のパケットがアクセスするPITエントリへの排他制御が必要であることが必要であることを明らかにした。平成31年度には、PITエントリへの順序一貫性を満たす厳密な排他制御を不要とする弱い一貫性を定義し、定義に基づくパケットの再割り当てアルゴリズムを設計する。さらに、プロトタイプを用いてパケット転送性能ならびにエネルギー消費への影響を評価する。(3)可変レートコンテンツ対応キャッシュアルゴリズム開発:平成30年度には、可変レート符号化を用いたコンテンツを要求する場合、キャッシュで蓄積されたコンテンツにより往復遅延時間が変化し、結果としてユーザが受信するコンテンツの符号化レートが頻繁に変化することを明らかにした。平成31年度には、往復遅延時間の変化が引き起こす符号化レートの変化を最小限にしつつ、ユーザが受信する平均の符号化レートをキャッシュを用いて増加させるコンテンツの要求アルゴリズムを開発する。低消費電力と高性能を両立するソフトウェアICNルータのアーキテクチャを確立することを目的として、ICNルータの高速性を阻むキャッシュ処理の課題を明らかにし、課題を解決するプレフィッチアルゴリズムを設計した。人気度が変動するコンテンツに対しても高いキャッシュヒット率を提供するキャッシュアルゴリズムを検討した。具体的な成果は、以下の通りである。第一に、ICNソフトゥエアをPCハードウェアプラットフォーム上で実行し、CPU命令レベルの動作を解析し、キャッシュの制御用データ構造が蓄積されたDRAMからのアクセス時間が性能向上のボトルネックになっていることを明らかにした。第二に、ボトルネックとなるアクセス時間を隠蔽して、パケット転送速度を向上させるように、複数のパケットを同時処理することで、制御用のデータ構造をプリフェッチする手法を設計した。設計した手法を、ICNソフトウェアにプロトタイプ実装することで、68.3 Gビット/秒の転送速度を実現できることを実証した。

既存手法と比較して、約1.31倍の転送速度を実現している。第三に、人気度が変動するコンテンツのトラフィックをショットノイズモデルに基づいて生成し、既存のキャッシュアルゴリズムの性能を評価した。時刻ベースならび頻度ベースのキャッシュアルゴリズムは、人気度が低下したコンテンツをキャッシュに留まらさせることが課題であり、一定時間のウィンドウを導入して、受信履歴における受信時刻や頻度を減少させる手法が有用であることを明らかにした。第四に、ユーザ間の関係を表現したソーシャルネットワークを用いて、効率的なコンテンツキャッシュを実現する手法に関するサーベイを行なった。その結果、テンポラルネットワーク解析や多層ネットワーク解析の手法の利用が従来手法の改良に有望であることがわかった。サーベイの結果は、サーベイ論文の一部として発表した。1年目の目標の,(1)負荷均一割当を設計すること、(2)メモリ参照最小化スケジューリングすること、(3)人気度が時間変化するコンテンツに対する既存キャッシュアルゴリズムの評価を、下記の通り達成している。(1)ICNソフトウェアをPCハードウェアプラットフォームに実装するとともに、受信したパケットを宛先の名前に対するハッシュ値に応じて、パケット処理を割り当てるCPUコアを決定する機能をネットワークインタフェースカードに実装した。公開されたHTTPトレースデータを用いて、ハッシュ機能が複数CPUコアに均等に割り当てることを実験的に検証した。(2)ICNのプロトコル処理に対して、CPU命令レベルの動作を解析し、DRAMへのアクセス時間が性能向上のボトルネックになっていることを明らかにした。さらに、DRAMに蓄積した制御用データ構造へのアクセスパタンを実験的に解析し、複数の制御用データ構造に並列にアクセスするスケジューリングを設計した。具体的には、複数のパケットを同時処理することで、制御用のデータ構造をプリフェッチする手法を設計した。また、設計した手法をプロトタイプ実装することで、68.3 Gビット/秒の転送速度を実現できることを実証した。(3)人気度が変動するコンテンツのトラフィックをショットノイズモデルに基づいて生成し、既存のキャッシュアルゴリズムの性能を評価した。