hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
温度応答性高分子を用いた陰イオンの分離分析法の開発

本研究では,分離分析法への応用に際しての温度応答性高分子(ポリビニルメチルエーテル(PVME))の基本的な性質を明らかにすること,および温度応答性高分子を用いた陰イオンの分離分析法の確立を目的とした.研究計画の順に従い,得られた成果と今後の課題を以下にまとめる.1.種々の塩の共存下で,PVME(0.1%)の凝集温度の違いを,目視法および分光光度法で測定した.その結果,凝集温度は陰イオンの種類によって大きく異なり,陽イオンの種類による違いは見られない.PVME凝集について,一般に考えられているような単純な塩析効果以外にPVMEと陰イオン間のなんらかの相互作用が働いていると考えられる.2.種々の条件下(振とう温度・時間,共存塩の種類・濃度)でのPVMEの凝集率をTOC装置を用いて測定した.塩の種類によって,凝集率は単純な変化をしないことがわかった.このことは分離分析へ応用する際,留意する必要がある.3.第四級アンモニウム塩のPVME凝集相への抽出挙動を調べた.その結果,例えばハロゲン化物イオンの抽出率はF^->Cl^->Br^-I^-の順であった.これは,通常の有機溶媒への抽出挙動とは全く異なり,興味深い結果である.4.第四級アンモニウム塩のPVME凝集相へのイオン対抽出について,平衡論的な解析を行い,抽出化学種・抽出定数を求めた.PVME凝集相は,比較的極性の高い有機溶媒相に似た性質があることがわかった.5. PVME凝集相をカラムとしたクロマトグラフィーによる陰イオンの分離を検討したが,十分な分離ができなかった.カラムの作製法についてさらに検討する必要がある.本研究では,温度応答性高分子を用いた陰イオンの分離分析法の確立とともに,分離分析法への応用に際しての温度応答性高分子の基本的な性質を明らかにすることを目的としている.本年度(平成12年度)は,温度応答性高分子としてポリビニルメチルエーテル(PVME)を用い,種々の条件下でのPVMEの凝集特性と陰イオンの抽出挙動について検討した.その結果,以下のような知見が得られた.1.種々の塩の共存下で,PVME(0.1%)の凝集温度の違いを,目視法および分光光度法で測定した.その結果,凝集温度は陰イオンの種類によって大きく異なり,水和エネルギーが大きな陰イオンが共存すると低温で凝集することがわかった.しかし,陽イオンの種類による違いは見られず,この現象は,一般に考えられているような,単純な塩析効果では無いことがわかった.PVMEと陰イオン間になんらかの相互作用が働いていると考えられる.2.種々の条件下(振とう温度・時間,共存塩の種類・濃度)でのPVMEの凝集率をTOC装置を用いて測定した.PVME(0.1%)とNaCl(0.1M)混合溶液では,5060°Cで凝集率は約90%に達し,それ以上の温度では凝集率は低下した.一方,PVME(0.1%)とNa_2SO_4(0.1M)混合溶液では,50°C以上で凝集率は96%であり,凝集率の低下はなかった.塩の種類によって,凝集率が単純な変化をしないことを,分離分析へ応用する際,留意する必要があることがわかった.3.ハロゲン化テトラブチルアンモニウム塩のPVME凝集相への抽出挙動を調べた結果,抽出率はCl^->Br^-I^-の順であった.これは,通常の有機溶媒への抽出挙動とは全く異なる興味深い結果である.来年度は,さらに陰イオンの抽出挙動の詳細とクロマトグラフィーへの応用について検討していく予定である.本研究では,分離分析法への応用に際しての温度応答性高分子(ポリビニルメチルエーテル(PVME))の基本的な性質を明らかにすること,および温度応答性高分子を用いた陰イオンの分離分析法の確立を目的とした.研究計画の順に従い,得られた成果と今後の課題を以下にまとめる.1.種々の塩の共存下で,PVME(0.1%)の凝集温度の違いを,目視法および分光光度法で測定した.その結果,凝集温度は陰イオンの種類によって大きく異なり,陽イオンの種類による違いは見られない.PVME凝集について,一般に考えられているような単純な塩析効果以外にPVMEと陰イオン間のなんらかの相互作用が働いていると考えられる.2.種々の条件下(振とう温度・時間,共存塩の種類・濃度)でのPVMEの凝集率をTOC装置を用いて測定した.塩の種類によって,凝集率は単純な変化をしないことがわかった.このことは分離分析へ応用する際,留意する必要がある.3.第四級アンモニウム塩のPVME凝集相への抽出挙動を調べた.その結果,例えばハロゲン化物イオンの抽出率はF^->Cl^->Br^-I^-の順であった.これは,通常の有機溶媒への抽出挙動とは全く異なり,興味深い結果である.4.第四級アンモニウム塩のPVME凝集相へのイオン対抽出について,平衡論的な解析を行い,抽出化学種・抽出定数を求めた.PVME凝集相は,比較的極性の高い有機溶媒相に似た性質があることがわかった.5. PVME凝集相をカラムとしたクロマトグラフィーによる陰イオンの分離を検討したが,十分な分離ができなかった.カラムの作製法についてさらに検討する必要がある.
悪性神経膠腫蛍光ガイド下手術での定量化に関する研究

悪性神経膠腫摘出術にリアルタイムで5ALA蛍光強度を相対値測定法により定量化し病理組織を採取。既に49例の手術標本から組織を採取したが、同一症例に組織の変化が認められたものは現在のところ13例で認められている。定量化した蛍光強度とPp9含有量の相関性は日本語論文(CI研究2018)に掲載され、英語論文(clinical neurology and neurosurgery,2019)に掲載予定である。現在のところ腫瘍組織と非腫瘍組織との境界は定量値57の間に認められている。実際、MRI非造影部分からの採取であっても定量値が7を超えていれば腫瘍組織が認められている。これは、従来行われている腫瘍摘出率の計算方法ではGTRとされているものでも実際には腫瘍の核のみを採取している可能性を示唆している。さらにFLAIR高信号であっても定量値が5を下回れば非腫瘍組織であること示唆しており、glioma手術におけるsupratotal resectionが必ずしも妥当ではないことを示唆している。これについてはCI学会でのシンポジウム、およびCNTT学会でも発表を行っている。さらに、脳室近傍では蛍光強度が高まることが従来から示唆されているが、これが播種を意味しているのかいまだ不明である。蛍光強度定量化に加えフローサイトメトリーを用いてmalignant indexの測定も開始している。脳室においてはmalignant indexは蛍光強度に反して高値を示さず、蛍光反応は播種を意味していないことを示唆している。今後はさらにmalignant indexとの相関を検討していく予定である。悪性神経膠腫の術中に腫瘍部分と非腫瘍部分の境界が、我々のリアルタイム蛍光定量化により57の間であることが判明してきた。これにより肉眼では判別不能な腫瘍境界をリアルタイムで認識できる展望にたどり着きそうである。さらにフローサイトメトリーを用いることを導入しており、この定量化でのピットフォールであった脳室近傍に対しても高い精度で腫瘍と非腫瘍の境界部分を見出すことが可能と考えられる。現在、定量化に加えフローサイトメトリーによるリアルタイムmalignant indexを導入中である。これにより非腫瘍性病変でも蛍光反応をしめすピットフォールに対し修正を加えることが可能になり、より高い精度での腫瘍境界部分をリアルタイムに示すことが可能になると考えられる。5-ALAを用いた蛍光ガイド下手術は、悪性神経膠腫の摘出率向上に有用である。しかし、蛍光状態は術者の主観的判断に依存している。蛍光強度を定量化し摘出組織のPpIX合成からヘム生成系pathwayに関与する酵素を測定し、病理組織と整合させ、腫瘍組織と非腫瘍組織の境界を蛍光強度により定める。術中リアルタイムに蛍光強度を定量し、腫瘍と正常部の境界ラインを明確化することにより、正確かつ安全な悪性神経膠腫的手術が可能となる。顕微鏡下でROIの中に目的採取部位をあわせ400nmの青色光線にて励起させ採取した。分光は、ベースライン値(490.0-500.0nm)を設定し自家蛍光(515±20.0nm)peak値、赤色蛍光(625.0±10.0nm)peak値を測定した。赤色蛍光のpeak値とベースライン値との差を自家蛍光とベースライン値との差で除する相対値測定法を用いた。2017年度までに脳腫瘍49例123検体を採取した。そのうち同一症例で組織変化は10症例31検体(GBM8例、AO1例、AE1例)、術中肉眼的にgliosisに変化した腫瘍は3症例7検体(GBM3例)。現在のところ定量値7近傍にて腫瘍組織からgliosis優位の組織へと移行する可能性が考えられる。中間報告として第41回日本脳神経CI学会シンポジウムならびに第27回脳神経外科手術と機器学会(CNTT)にて発表、定量化方法についてはCI研究に論文掲載予定である。さらなる検体採取と解析を進める予定である。術中組織変化のある検体を採取できたため、腫瘍との境界定量値が5から7まで絞れてきた。しかし、悪性度が高くない症例や初期に十分な蛍光強度を得られなかった症例に関しては境界定量値は不安定である。また脳室上衣組織への蛍光反応が障害となっていることが判明した。このため、脳室周囲を含めた遺伝子解析を進めていく必要がある。

蛍光強度定量化に加えフローサイトメトリーを用いてmalignant indexの測定も開始している。脳室においてはmalignant indexは蛍光強度に反して高値を示さず、蛍光反応は播種を意味していないことを示唆している。今後はさらにmalignant indexとの相関を検討していく予定である。悪性神経膠腫の術中に腫瘍部分と非腫瘍部分の境界が、我々のリアルタイム蛍光定量化により57の間であることが判明してきた。これにより肉眼では判別不能な腫瘍境界をリアルタイムで認識できる展望にたどり着きそうである。さらにフローサイトメトリーを用いることを導入しており、この定量化でのピットフォールであった脳室近傍に対しても高い精度で腫瘍と非腫瘍の境界部分を見出すことが可能と考えられる。検体組織を今年度収集し、脳室周囲、脳室上衣の組織を確認する。共焦点顕微鏡を用いて5ALAの分布を解析する。さらに腫瘍、gliosis、上衣組織の遺伝子を解析する。現在のところ腫瘍組織はミトコンドリアでの代謝、gliosisでは細胞質内での代謝が予想される。また上衣では細胞壁での代謝が考えられる。2018年度中にこれらの解析を行い2019年度には海外での発表、英文論文の作成に入れると考えられる。現在、定量化に加えフローサイトメトリーによるリアルタイムmalignant indexを導入中である。これにより非腫瘍性病変でも蛍光反応をしめすピットフォールに対し修正を加えることが可能になり、より高い精度での腫瘍境界部分をリアルタイムに示すことが可能になると考えられる。共同研究SBIファーマでの遺伝子解析の予定が遅れたため人件費ならびに解析にかかる費用が繰り越しになったため。今年は遺伝子解析に人件費を含め使用していく予定である。蛍光反応定量化に加えフローサイトメトリー機器レンタル並びに試薬代に使用する予定である。これによりmalignantindex測定を行い精度の強化を図る。
市場化・分権化時代の就業支援政策の有意味性と公共性に関する教育・労働社会学的研究

地方分権化は就労支援政策においても進められているが、その理念と実践は労働法制・行政組織法と矛盾しており自治体と支援機関は構造的ジレンマを強いられている。しかし関係者はその相対的自立性によって、法やルールの柔軟な解釈や資源の転用戦略を駆使するとともに、社会本体の変革意識を有している。とはいえ労働市場に関しては、進んでいない。変革的ビジョンを解釈する文化的資源の不足が、政治的迷走を引き起こしている。初年度であった平成20年度は、(1)次年度以降の実査に向けた人脈作り、に並行して、(2)本科研メンバーにとって関連分野の専門家および現場の実践者をゲストに招いた研究会(その前提としての文献研究)、(3)公共支出の1つの鍵である社会的連帯意識を探ることを目的とした予備的質問紙調査、の3点を実施した。(1)については、研究代表者の筒井を中心に、地方自治体の職員・市民を対象としたセミナーやNPOの研究会などで、「キャリアラダー戦略」についての講演を精力的にこなした。また、研究分担者の櫻井は、先進的な労働組合である電機連合と、これと関連して地方自治体のインタビュー調査を実施した。その上で、手ごたえがあった機関を、次年度実査の候補とした。予定では、関東某県の若年就労支援NPOとその連携諸企業、関西某県の雇用能力開発機構解散後の新規組織、および両県の自治体にて、インタビュー、フィールドワークを実施する。(2)については、労働法学、労使関係国際比較論、労働組合論、地方自治論の専門家と、労働問題や若年就労支援のNPOのコアメンバー、社会福祉法人経営者らを招いて、ディスカッションを行った。その成果については、テープお越しをし、報告書として冊子にまとめた(ゲストスピーカーから「研究会内限り」という申し入れがあったため、原則対外秘)。以上のような取り組みから見えてきたのは、まだ試論的・予備的なものにすぎないが、(1)社会的に不利な人々にとって本当に重要な課題は脱政治化されていること、(2)NPOや自治体が個別の意義ある取り組みを積み上げても、必ずしも大きな社会的なうねりとならないことに現場がもどかしさを感じていること、(3)労働に関する制度や構造といった社会学的知識の欠如と「純粋」能力主義は、ワーキングプアの自己責任論に向かわしめる、などである。こうした「感触」を手がかりに、次年度の実査に精進したい。今年度は、関西と関東に所在する自治体で、班に分かれて調査研究をしてきた。院生メンバー(研究協力者)が殆どいない関西地域での研究の方が比較的進捗し、論文産出にまで至った。具体的には、大阪府/府下市町村における就労支援政策についての知見が得られた。1.「ふるさと雇用再生特別交付金事業」は、どのような求人をどのようなプロセスで生み出しているのか。(1)本事業をブレイクダウンして個別事業の実施にこぎつけるまでのプロセスは、大阪府の場合、トップダウンの傾向が見られる。(2)「ふるさと雇用再生」で生み出されている少なからぬ求人が、行政のアウトソーシングの流れに位置つくものだ、と考えられる。政策的示唆として言えることは、(1)民間企業の雇用保険料が、時限的な交付金として、経常的で福祉的な業務に投入されていることは正当性を欠く。恒久化が無理なら、せめて5年の時限措置とすべき。短期的事業の受託によって露命をつないでいる状態では、経営基盤の安定化も人材育成も望めまい。(2)雇用創出のアイデア出し・グランドデザイン描きは、景気の良し悪しに関わらず、地味に続けられているべきボトムアップの営みであり、これを制度的に保障すべきである。2.大阪府内の市町村が2000年度以降に開始した「地域就労支援事業」は、2008年度途中から、府の行財政改革の一環として、従来給付されてきた市町村補助金が交付金に変更された。これはよかったのか。問題点は次の3点である。(1)地域就労支援事業は交付金制度にはなじまないものではないか、(2)仮に交付金化するにせよ、時期が早すぎるのではないか、(3)事業実施の是非やそのあり方に関する判断は市民に委ねられるべきだが、そのために必要な情報が十分には公開されていないのではないか。今年度は、1.基礎自治体における若者支援・就労支援政策の現状と課題、2.政府の「ジョブ・カード制度」の効果と政治的迷走、3.ジェンダー視点から見た政府の若年就労支援政策、について検討してきた。1.メゾ・レベルの観察・分析から明らかにされたのは、支援が構造的ジレンマにあるということである。自治体のジレンマは、労働法制と行政組織法によって規定されており、その財政構造は「子ども・若者育成支援推進法」と矛盾している。また各支援機関は、当事者に寄り添いつつ、「外部社会」への移行を促すという課題で、特に成果を求められる委託事業で腐心している。だが関係者は、手をこまねいているわけではなく、その相対的自律性によって柔軟な転用戦略を駆使すると同時に、社会「本体」の変革意識を持ち続けている。

とはいえ労働市場との関係ではなかなか進捗が見られない。2.について:「ジョブ・カード制度」は、日本の公共職業訓練史上、非常に新しい仕組みであり、労働供給側のみならず、中小企業を雇用の受け皿として強くするものである。だが、この変革的ビジョンは、それを解釈する文化的資源の偏りゆえ、しばしば了解されない。それは「事業仕分け」における本制度の廃止決定に、端的に現れていた。所与の労働市場を前提に、労働者をどうemployabieに変えるかという発想しかない。3.厚生労働省による、フリーターやニートのデータ提示で特徴的なのは、男女計になっていることだ。その政治的理由としては、男女別で表象すると、若年女性の就労支援への、保守的な人びとの合意調達が却っていっそう難しくなることが考えられる。これは、2つの代償を払わねばならない。(1)若年労働力に関する本質主義的認識の、ジェンダーに敏感な分析に対する優越を、許容しかねない、(2)「ジェンダー平等」という権利論系の主張が、「ソフトな恫喝」においては功利論系の主張に席を譲らねばならない。
希少心筋疾患、2次性心筋症を基礎心疾患とする重症心不全診療基準の確立

患者登録およびデータベースの構築について:平成29年度より実施している補助人工心臓ならびに心臓移植症例のデータベース構築は概ね完成した。平成30年度は同年度内に新たに対象となった症例をデータベースに組み入れるとともに、それ以前の症例についてはこの一年の経過についてデータの更新を行った。筋ジストロフィーに関して:主任研究者は筋ジストロフィー専門施設(刀根山病院)が中心となって実施する筋ジストロフィー関連の臨床治験に安全委員として参加している。また東京大学医科研病院木村公一医師の協力のもと、当院にて心臓移植を受けた筋ジストロフィー症例9例の心臓移植後の運動機能(心肺運動負荷検査による最大酸素摂取量ならびに6分間歩行距離を評価)の改善についてまとめた。筋ジストロフィー症例に対する心臓移植後の予後や心事故、拒絶反応を評価した報告はこれまでにも散見するが、本研究は筋ジストロフィー症例の主病態である骨格筋筋力が心臓移植後に改善する可能性があることを詳細に解析している点で評価され、本内容をまとめた論文は日本循環器学会学会誌であるCirculation JournalにRapid Communicationとして掲載された。さらには個別の症例として補助人工心臓治療を受けたエメリードレイフス型筋ジストロフィー症例を経験し、平成30年の心筋生検研究会にて発表した。今後論文化を予定している。心筋炎に関して:当施設を含む認定植込型補助人工心臓実施施設を対象とした経皮的心肺補助装置を要する劇症型心筋炎症例の臨床病態について後方視的観察研究を立案し、平成30年度に国立循環器病研究センターにおける倫理委員会の承認を得た。現在他施設からの患者情報登録を目指して、Red Capシステムを用いたElectronic Data Capture (EDC)を構築している。患者登録およびデータベースの構築について:過去症例の登録とそれら症例の患者背景および各種検査の共通項目に関しては概ねデータを収集した。現在は本研究開始後の新規症例の登録ならびに経過観察期間に実施される検査データの追記を適宜行っている。筋ジストロフィーに関して:平成29年度より準備していた筋ジストロフィー症例における心臓移植後の運動機能(心肺運動負荷検査による最大酸素摂取量ならびに6分間歩行距離を評価)の改善についての研究結果を論文としてCirculation Journalに報告した。本研究については平成29年度よりデータ収集を開始し、30年度に学会発表を経ての論文発表を予定していた。今回学会発表は行わなかったものの、最終目標である論文発表が実施されたことから、当初の計画通りに進捗しているといえる。また個別の希少心筋疾患としては本邦で報告のないエメリードレイフス型筋ジストロフィーの症例報告を行っている。その他にも分類不能型筋ジストロフィー症例を経験しており、今後これら個別症例の症例な解析とそれに基づく学会もしくは論文報告を予定しており、これについても当初の計画通り個別症例を確実に解析し、報告に結び付けている。心筋炎に関して:当施設を含む認定植込型補助人工心臓実施施設を対象とした経皮的心肺補助装置を要する劇症型心筋炎症例の臨床病態について当施設の倫理委員会申請を経て現在は他施設での倫理委員会申請ならびにEDC構築を行っている。EDC構築についてはほぼ完了しており、今後は各施設の倫理委員会申請、EDC登録に向けての各施設でのRedCap使用者登録といった実務的な事柄を進めていくこととしており、概ね予定通りに進捗している。筋ジストロフィーについて:前述した個別の筋ジストロフィー症例の解析ならびに学会、論文発表を目指して研究を推進する。さらに筋ジストロフィー心筋症に対する重症心不全治療に関しては循環器領域のみならず、筋ジストロフィー症例を多く診療する神経内科領域に対する啓発、共同研究は必須である。そのために筋ジストロフィー専門施設との共同研究については計画立案中であり、現在心不全発症前の筋ジストロフィー症例を対象として定期検査にて実施する心電図等から心筋症の発症を予測できないかといった研究を立案中である。また主任研究者は平成31年5月に大阪で開催される日本神経学会において「筋ジストロフィーに対する心臓移植治療」とするテーマでのシンポジウム発表を予定している。本学会は神経内科領域では国内最大規模の学会であり、本学会での発表をもとに施設や科を超えた診療、研究の充実につなげていきたい。心筋炎について:現在進捗中である劇症型心筋炎の多施設後方視的観察研究について、31年度の症例登録を目指して研究を推進する。また劇症型心筋炎については当院では近年新たに保険償還された補助循環用ポンプカテーテルを用いた治療を積極的に行っており、一定の症例数が蓄積された時点で、これら新たなデバイスを用いた治療における当院での成績ならびにそれら治療の長所、短所などをまとめた報告を予定している。平成30年度に関しては筋ジストロフィー心筋症とともに劇症型心筋炎を対象とする研究に大きな進捗が認められた。その他の希少心筋疾患や2次性心筋症はその症例数の少なさゆえにやはり個別症例の症例報告を確実に行っていくことが肝要と考えられる。現在ダノン病の症例報告を作成中であり、経験した症例については学会ならびに論文での報告を適宜進めていく。患者登録およびデータベースの構築について:平成29年度は当院にて補助人工心臓治療を装着した1999年からの症例および1999年の当院第一例目心臓移植症例からの心臓移植を実施した症例の登録ならびにデータベースの構築を進めた。筋ジストロフィーに関して:当施設の近隣施設の神経内科および関東の施設と連携し、現在共同研究の立ち上げについて検討している。共同研究を検討している医師が班長を務める厚労科研班会議にて筋ジストロフィーに対する重症心不全診療について、当施設の症例経験を提示し、現状を紹介した。

班会議に参加する医師は神経内科医や小児科医が中心であったが、それら参加する医師からは一定の評価を受け、Becker型筋ジストロフィーのみならず、Duchene型筋ジストロフィーといった重度の骨格筋力低下を伴う例における補助人工心臓、心臓移植の適応についての質問などが得られた。講演後はそれら医師と様々な情報収集を行った。心筋炎に関して:劇症型心筋炎の急性期治療法として近年補助人工心臓治療の重要性が認識されてきた。そのなかで今回我々は当施設を含む認定植込型補助人工心臓実施施設8施設を対象として経皮的心肺補助装置を要する劇症型心筋炎症例の臨床経過について後方視的観察研究を立案した。補助人工心臓治療を行う施設においてこのような多数例の検討を行うことは、従来経皮的心肺補助装置を最上位の循環補助手段として治療を行ってきた状況に一石を投じ、今後の劇症型心筋炎による心原性ショック症例に対する治療方針を大きく変える可能性がある。その他希少心筋疾患に関して:希少心筋疾患として、平成29年度にはダノン病、筋ジストロフィー遺伝子異常をもつ女性保因者症例など新規症例の登録もあり、これら希少疾患については症例毎に逐次報告を行っていく。患者登録およびデータベースの構築について:過去症例の登録とそれら症例の患者背景および各種検査の共通項目に関しては概ねデータを収集した。各疾患毎の特殊検査項目については項目内容を含めて現在検討中である。また新規症例については本研究開始後より順次登録を進めている。筋ジストロフィーに関して:現在当院筋ジストロフィー症例における心臓移植後の骨格筋筋力の変化について、後方視的にデータを収集している。筋ジストロフィー症例の心臓移植後の予後、拒絶反応の発生頻度などについて解析した過去の報告は認めるが、骨格筋力について解析した報告はまだない。当施設ではこれまで心臓移植を実施した筋ジストロフィー症例において骨格筋筋力の回復を認めた症例を数例経験している。一般的に筋ジストロフィー症例においてはリハビリによる筋力増強作用はないとされているが、心臓移植による循環改善や心臓移植後のステロイドを含む一部の薬剤が有効に作用している可能性もあり、今後検討を進める。心筋炎に関して:研究実績の概要にも記載したように、経皮的心肺補助装置を要する劇症型心筋炎を対象とした多施設後方視的観察研究の研究計画を立案し、当施設倫理委員会へ申請した。当施設倫理委員会において本研究の実施が承認された後には、各研究参加予定施設においても倫理委員会申請を行い、症例の登録を進めていくこととしている。研究参加予定施設に対する予備調査の段階では80例の症例登録が見込まれており、最終登録予定症例数として100例を予定している。その他希少心筋疾患に関して:当科にて診療している特発性心筋症症例を対象とした先天代謝異常症のスクリーニング検査を実施しており、島根大学医学部小児科学教室との共同研究として進めている。
母親・父親へのメチル化促進食による子世代の肝臓代謝遺伝子のエピゲノム制御

本研究では、MIAMI法により、メチル化促進飼料にて妊娠期授乳期の母マウスを飼育して経胎盤的あるいは経母乳的にメチル基を与えた新生仔マウスにおける肥満表現型と、肝臓における、DNAメチル化と遺伝子発現の経時変化を網羅的に解析した。その結果、メチル化促進食により肥満が抑制された。また、多くの遺伝子において肝臓DNAメチル化の変動が観察された。また、C57BL/6Jマウスは食事性誘導肥満になりやすく、PWKマウスは食事誘導導性の肥満になりにくい。これらのマウスをかけ合わせてF1をつくったところ食事性誘導肥満は父性遺伝することが判明した。MIAMI法(Oncogene 25: 3059-3064, 2006)により、メチル化促進飼料にて妊娠期授乳期の母マウスを飼育して経胎盤的あるいは経母乳的にメチル基を与えた新生仔マウスの肝臓における、DNAメチル化と遺伝子発現の経時変化を網羅的に解析した。その結果、多くの遺伝子においてDNAメチル化の変動が観察された。また、交配前の雄マウスにメチル化促進飼料を与えた実験においては明らかな変化は認められなかった。Peg1/Mestはインプリンティング遺伝子であり、父親由来のアレルのみ転写される。以前、我々はPeg1/Mestがマウスのadultの肥満した脂肪組織で高く発現することを見出した。我々はPeg1/Mestに加えてインプリンティング遺伝子の発現が肥満で変化するかどうか調べた。やせと肥満の脂肪組織において代表的なインプリンティング遺伝子の発現を調べたところ肥満脂肪組織でPeg1/MestおよびP57/Kip2の発現が増加することを見出した。しかしながら、他のインプリンティング遺伝子の顕著な増加した発現は観察されなかった。C57BL/6J (B6)マウスは食事性誘導肥満になりやすく、PWKマウスは食事誘導導性の肥満になりにくい。これらのマウスをかけ合わせてF1をつくったところB6が父親のとき、F1は食事性誘導肥満になりやすいが、PWKが父親のときは、F1は食事性誘導肥満になりにくかった。つまり食事性誘導肥満は父性遺伝することがわかった。H24年度において、研究代表者らは、マウス肝臓における新規脂肪合成の律速酵素であるGPAT1遺伝子のプロモーター領域が、新規メチル化酵素Dnmt3bによるDNAメチル化により発現制御をうけることを見出し、報告した(Diabetes 61:2442-2450, 2012)。一方、新規メチル化酵素にはDnmt3aも存在するが、両者の基質特異性には不明の点が多い。さらに本研究では、DNAメチル化の網羅的解析法であるMIAMI法(Oncogene 25:3059-3064, 2006)の確立を試みた。新規DNAメチル化酵素にはDnmt3aとDnmt3bが存在するが、両者の基質特異性には不明の点が多い。本研究では、Dnmt3bとDnmt3aを過剰発現したマウス肝臓初代培養細胞を用いてゲノムワイドにDNAメチル化変化を解析した。アデノウイルスを用いてGFP(Ad-G)、Dnmt3b(Ad-3b)あるいはDnmt3a(Ad-3a)をマウス肝臓初代培養細胞に過剰発現し、MIAMI法によりゲノムワイドなDNAメチル化変化を解析した。Ad-3b過剰発現とAd-3a過剰発現ではAd-3bによるDNAメチル化作用の方が強いことがバイサルファイト法により確認された。バイオインフォマティクス解析したところ、Dnmt3b特異的遺伝子ではCANAGCTGの配列が、Dnmt3bとDnmt3aの両者によりメチル化される遺伝子ではCCGGWNCSCの配列が濃縮されていることが明らかになった。肝細胞ではDnmt3bが主要なDNAメチル化酵素であり、肝臓における遺伝子発現に制御に関与することが示唆された。さらに、この網羅的なメチル化解析法を用いて、親獣に栄養環境変化を与えた場合の産仔の肝臓のDNAメチル化解析を行なっており、生活習慣病に関連する表現型の解析を進めている。本研究課題は動物個体を用いたin vivoの解析と培養細胞を用いたin vitroの解析の両者を施行している。動物個体のサンプルは冷凍庫の故障により不活性化し、再度実験を行なっているため、若干の遅れが出ている。一方、in vitroの解析は当初の計画以上に進展しており、全体としては概ね順調に進展している。本研究課題は、当初の研究計画に関して現時点で特に変更はない。次年度以降、着実に成果を報告していきたい。In vivo(マウス)およびIn vitro(培養細胞)の両面から解析を行なう。そのため、研究費は分子生物学的な試薬類およびマウス飼育関連消耗品等に主に使用する予定である。
石炭燃焼MHD発電方式における電気的非一様性の制御及び強い相互作用の研究

1.石炭燃焼MHD発電方式において,石炭スラグは断熱性が良いため,熱損失が少なくなり,電極が保護されるという効果がある.一方スラグのイオン電導性のため,長時間運転においてはスラグの分極化がおこり,陰極側に電気的非一様性が発生する.この電気的非一様性を外部制御回路により抑制し,発電機の耐久性,性能を向上させることを提案している.まず,ダイアゴナル形MHDチャネルの各電極対を,トランス,コンデンサ, GTOなどのスイッチング素子により構成される外部回路により制御することを提案した. MHDチャネル内を電気的等価回路により計算するコードを開発し,提案している回路により成長した電気的非一様性を抑制できることを示した.またファラデー形発電機に関しても,電力統合回路を提案し,次の結論を得た.(1)提案した統合回路は電極電流を統合する機能を持っており,電極電流の時間的変化は十分小さく設計できる.(2)石炭スラグ分極化による陰極側の電極間電圧の大きな非一様性が存在しても,提案している制御回路は正常に動作する.(3)制御回路の損失は実験規模のチャネルにおいても電気出力の5%以内であり,その割合は大きさと共に減少する.2.電磁界と流体の相互作用が強くなると,理論的実験的に検討されてきた現象以外の3次元的効果が重要になることを数値計算により明らかにした.マックスウェル方程式と放物型近似された3次元ナビエストークス方程式を連立して解くコードを開発し,次のことを明らかにした.チャネル内の電流密度の流れ方向成分の空間的不均一によって断面内に渦状2次流れが誘起される.その結果,電気的流体的諸量が共にゆがみ,陽極陰極間に大きな非対称性が生じる.また大きな電極電圧降下が予測される.これらの大きな3次元的相互作用にもかかわらず,電極上磁場方向の電流集中は成長せず,発電機の耐久性は劣化しない.1.石炭燃焼MHD発電方式において,石炭スラグは断熱性が良いため,熱損失が少なくなり,電極が保護されるという効果がある.一方スラグのイオン電導性のため,長時間運転においてはスラグの分極化がおこり,陰極側に電気的非一様性が発生する.この電気的非一様性を外部制御回路により抑制し,発電機の耐久性,性能を向上させることを提案している.まず,ダイアゴナル形MHDチャネルの各電極対を,トランス,コンデンサ, GTOなどのスイッチング素子により構成される外部回路により制御することを提案した. MHDチャネル内を電気的等価回路により計算するコードを開発し,提案している回路により成長した電気的非一様性を抑制できることを示した.またファラデー形発電機に関しても,電力統合回路を提案し,次の結論を得た.(1)提案した統合回路は電極電流を統合する機能を持っており,電極電流の時間的変化は十分小さく設計できる.(2)石炭スラグ分極化による陰極側の電極間電圧の大きな非一様性が存在しても,提案している制御回路は正常に動作する.(3)制御回路の損失は実験規模のチャネルにおいても電気出力の5%以内であり,その割合は大きさと共に減少する.2.電磁界と流体の相互作用が強くなると,理論的実験的に検討されてきた現象以外の3次元的効果が重要になることを数値計算により明らかにした.マックスウェル方程式と放物型近似された3次元ナビエストークス方程式を連立して解くコードを開発し,次のことを明らかにした.チャネル内の電流密度の流れ方向成分の空間的不均一によって断面内に渦状2次流れが誘起される.その結果,電気的流体的諸量が共にゆがみ,陽極陰極間に大きな非対称性が生じる.また大きな電極電圧降下が予測される.これらの大きな3次元的相互作用にもかかわらず,電極上磁場方向の電流集中は成長せず,発電機の耐久性は劣化しない.
動的交通行動分析と各種交通管理政策の効果分析への適用

近年、交通需要や交通行動を時間軸上で把えようとするいわゆる動学的分析が多くみられるようになった。動学的分析は経時的な縦断データを用いながら、交通現象や交通行動の変化に注目した分析で、その諸相として出発時刻決定,動的交通量配分,学習調整プロセスのシミュレーションモデル,動的交通行動分析,及び時間帯別交通需要予測モデル等に分けることができる。本研究はこれら動的な交通需要及び交通行動分析の重要な応用分野として、各種交通管理政策の効果分析を取り上げ、その応用面での実用化を行ったものである。本研究における研究実績を下箇条書きにする。1)動的交通量配分モデルとして開発した動的利用者均衡配分モデルとシミュレーションモデルを併用しながら、路車間通信を利用した経路誘導システムの実用化を行ない、その実用性を検討した。2)ドライバーの意識上の道路渋滞と物理量としての渋滞との対応関係についてアンケート調査によって解明するとともに、より合理的で精度的にも整合性のとれた渋滞情報提供のあり方について学習シミュレーションモデルで検討を行なった。3)RPデータとSPデータの系列相関を考慮した交通機関選択行動モデルを構築し、公共サービスの変化に対応した利用者の反応とその遅れ、及び学習効果を取り組んだ評価モデルを開発し、良好なモデルとなっていることがわかった。本研究は、出発時刻決定,動的交通量配分,学習調整プロセスのシミュレーションモデル,動的交通行動分析,及び時間帯別交通需要予測モデル等の動的な交通需要及び交通行動分析の重要な応用分野として、各種交通管理政策の効果分析を取り上げ、その応用面での実用化を図ろうとするものである。具体的には情報提供とドライバーの意識,反応,行動との関連性,学習効果のメカニズム,時差出勤,フレックスタイム制導入に伴う行動変化等を明らかにするとともに、より合理的で信頼性のある交通管理計画のあり方について研究を行った。以下に当該年度の研究実績を以下に述べる。1)既に開発した出発時刻・利用経路同時選択モデルをフレックスタイム導入下における通勤者の行動変化予測に適用し、その結果としての道路交通混雑緩和効果とフレックスタイムによる心理的ゆとり効果の計測を行った。2)非集計交通行動モデルをベースに、交通手段選択行動における動的プロセスを利用者の時間価値の変化、利用交通手段による評価構造の異質性と経時的変化を考慮して表現し、料金改訂による行動変化の予測モデルの開発を行った。3)ドライバーの経路選択行動をパネル調査と実験分析から分析した。本研究はこれら動的な交通需要及び交通行動分析の重要な応用分野として、各種交通管理政策の効果分析を取り上げ、その応用面での実用化を行なったものである。
アジアにおける<開発と女性>に関する文化横断的調査研究

本研究は、ライフコース・アプローチにより、女性の開発参加を阻んでいる社会的・慣習的要因、「開発と女性」プロジェクトがもたらす女性・男性および地域への影響等について、ジェンダー分析を行うとともに、女性が男性と同等の開発の担い手として社会的、政治的、経済的状況の変革に主体的に関わりながら自立する力をつける(エンパワーメント)方策を明らかにすることを目的とした。平成8年度にジェンダー分析の枠組み作成、パイロット調査を実施し、今年度はそれにもとづいて、構造化された質問票による住民男女に対するインタビュー調査を中心とする本調査をタイ、ネパール両国において実施した。本調査は、女性の収入創出プロジェクトの活動が行われている地域(タイ2地域、ネパール3地域)において、(1)質問票による住民(プロジェクトへの参加女性、非参加女性、非参加男性)を対象とするインタビュー調査、(2)村落レベルでのリーダー、開発関連活動担当者等への聞き取り調査、(3)開発と女性に関する資料収集を行った。質問票によるインタビュー調査は、両国研究分担者の指導する学生が現地語にて実施し、タイ174票、ネパール142票の有効回答を得た。調査票の集計後、タイチーム、ネパールチームの合同研究会議を開き、質問票インタビュー調査の集計結果にもとづく報告、研究討議を行った。質問票では、プロジェクトの活動、結婚・家族、生産活動、日常的な生活・作業、現金収入、進歩・発展・開発等について女性のエンパワーメントの実態およびその促進(阻害)要因を探った。その結果、エンパワーメントの達成プロセスにおいては、タイ、ネパールともに、女性が現金収入を得ること、意思決定に関わること、周囲からの信頼を得ることが重要な条件であることが明らかになり、それらに影響を及ぼす要因として、タイ調査結果からは教育程度、ネパール調査結果からはジャート(カースト)が指摘された。本研究は、ライフコース・アプローチにより、女性の開発参加を阻んでいる社会的・慣習的要因、「開発と女性」プロジェクトがもたらす女性・男性および地域への影響等について、ジェンダ一分析を行うとともに、女性が男性と同等の開発の担い手として社会的、政治的、経済的状況の変革に主体的に関わりながら自立する力をつける(エンパワーメント)方策を明らかにすることを目的とした。
行列からみた日本古代における社会的関係の研究。

平安中後期の「行列空間」の性格や変化を探る上で、密接な関係があると考えられる「儀式空間」の解明は不可欠である。そこで今年度は、宮中で行われる仏教儀礼のひとつ「仁王会」を材料として、平安中後期における儀式空間の性格および変化を考察した。平安中後期における仁王会儀式空間の変遷を参加公卿との関係でまとめると、以下のようになる。従来、大極殿を中心として開催されていた仁王会は、10世紀後半までに清涼殿に重心が置かれるようになった。天皇との私的関係が貴族社会の構成原理になったことによるものであろう。一方、同時刻には諸院宮でも仁王会が催されていたが、従来は院宮司以外の公卿が参列することは多くなかったと思われる。それが11世紀初頭からは、中宮および東宮仁王会行香に、宮司以外の公卿も参列することが恒例化した。これは貴族社会での個人的関係が重視されるようになったことに加え、道長政権強化が契機となったと考えられる。さらに院政期になると、公卿は上皇や女院など何箇所もの仁王会を巡回し行香に参列するようになる。このことは院政期には上皇を中心とする天皇権力が拡大し、公卿にとって院宮との個別の関係も重視されるようになったこと、また仏教が王権を支える統治理念として重要性を増したために、院宮儀が清涼巖儀に匹敵するほどの公的格付けを与えられたことを意味する。仁王会の儀式空間の変化は、平安中後期における貴族社会権力構造の変質、および仏教の役割の変化を如実に表していたのである。本稿は雑誌論文「平安中後期の仁王会と儀式空間」(『工学院大学研究論叢』第43巻2号)として公表した。今年度は日本古代に行われた行列のうち、女性の行列を研究対象とした。このうち摂関期から院政期にかけての女性行列の形成過程、および行列空間における女性の位置付けの変化についてを、主に出車を素材として検討した。平安中期以降の女性は外出する際、さまざまな社会的関係のある人物から車を借りることが多いが、その目的は、身分の高い人物の車を用いることによって儀式を権威付け、さらに双方の社会的関係を緊密化し再確認するためであった。このうち出車は、当初は女御代の実家・一族・家司など身内から献上されたが、10世紀後半にはより広い範囲の公卿に分配されるようになる。女性の行列は、男性貴族と同様またはそれ以上に、さまざまな社会的関係に依存して形成された。ただし女性も何らかの役割を担い行列形成に関与していた。女車の特徴でもある出衣については、10世紀後半以降、趣向を凝らした装束を外に押し出すようになる。さらに院政期になると、組織的・統一的な出衣が施されるようになり、男性官人からも正式な装飾とみなされた。行列空間のなかで女性がより公的な役割を担うことになったのである。また出車内の女房の座次は身分に応じて定まっており、院政期には家格の細分化にともないさらに厳格化したが、こうした秩序の成立が、出衣がより統一的・組織的に行われるようになった背景のひとつである。また統一的・組織的な出衣こそが、出車内における女房の役割や位置付けが確立したことを表すものであろう。以上の成果は、雑誌論文「行列空間における女性-出車を中心に-」(『古代文化』56巻8号、2004年)として公表予定である。日本古代の行列から社会的関係を探るため、今年度はまずこれまで自分が行ってきた鹵簿行列制度の日唐比較研究について整理した。この成果は夏に中国・昆明の雲南大学で開催された「中国唐史学会第九屆年会曁唐宋社会変遷国際学術研討会」において、「日唐鹵簿制度比較」と題して口頭報告した。この学会については東京での唐代史学会において概要を報告した。つづいて平安貴族社会における社会的関係について、より普遍的に理解するために、「行列空間」と共通点が多いと考えられる「儀式空間」の分析を行った。平安中後期に行われた宮中儀礼のひとつである「仁王会」の儀式次第を検討したところ、朝廷から屈請する僧数、各会場への公卿の分遣、打鐘などの点で、従来は大極殿が儀式の中心であったものが、平安中期には天皇のいる清涼殿が儀式の中心的存在とみなされるようになったこと、また道長政権以後には、公卿は宮中儀式の終了後に、さらに院宮間を巡回して、院宮仁王会にも加わるようになったことが明らかになった。このように仁王会の儀式空間が移動・拡大し、時間的にも延長されたものとなったのは、平安中後期の公卿にとっては、社会的関係の維持・強化こそが、仁王会儀式の重要な目的のひとつとなったことを示すものである。以上の成果は雑誌論文「平安中後期の仁王会と儀式空間」として、『日本歴史』に投稿中である。最後に、平安時代の祭列をめぐる社会的関係について考察した。平安貴族社会に行われた祭列関連史料を収集・整理したところ、行列に必要なさまざまな物品や人員が、貴族社会のあらゆる社会的関係を通じて整えられたことが明らかになった。以上の成果は今年度中に、雑誌論文「平安貴族社会と祭列」として本年度中に投稿予定である。

そこで今年度は、宮中で行われる仏教儀礼のひとつ「仁王会」を材料として、平安中後期における儀式空間の性格および変化を考察した。平安中後期における仁王会儀式空間の変遷を参加公卿との関係でまとめると、以下のようになる。従来、大極殿を中心として開催されていた仁王会は、10世紀後半までに清涼殿に重心が置かれるようになった。天皇との私的関係が貴族社会の構成原理になったことによるものであろう。一方、同時刻には諸院宮でも仁王会が催されていたが、従来は院宮司以外の公卿が参列することは多くなかったと思われる。それが11世紀初頭からは、中宮および東宮仁王会行香に、宮司以外の公卿も参列することが恒例化した。これは貴族社会での個人的関係が重視されるようになったことに加え、道長政権強化が契機となったと考えられる。さらに院政期になると、公卿は上皇や女院など何箇所もの仁王会を巡回し行香に参列するようになる。このことは院政期には上皇を中心とする天皇権力が拡大し、公卿にとって院宮との個別の関係も重視されるようになったこと、また仏教が王権を支える統治理念として重要性を増したために、院宮儀が清涼巖儀に匹敵するほどの公的格付けを与えられたことを意味する。仁王会の儀式空間の変化は、平安中後期における貴族社会権力構造の変質、および仏教の役割の変化を如実に表していたのである。本稿は雑誌論文「平安中後期の仁王会と儀式空間」(『工学院大学研究論叢』第43巻2号)として公表した。
タンパク質の不規則領域のデータベースの構築と機能解析

PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、disorderの「程度」を評価する基準を求め、データベースとしてまとめた。また、disorder領域と機能部位との関係について解析を行った。disorder領域を抽出する基準を検討し、disorder領域のデータベースのプロトタイプを構築した。当初は、基本的な機能のみを実現し、次年度以降の解析に備え、利用者が指定した基準でそのまま検索できるシステムを構築した。(1)PDBに登録されている、X線結晶構造解析によって構造決定された各タンパク質構造に対し、温度因子を抽出した。また、PDBに登録されているすべての構造に対し、DSSPを用いて、溶媒露出表面積、二次構造判定の結果を収集する。これらの結果を内部的なデータベース(「構造特徴データベース」と名付ける)に記録した。(2)PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、構造因子を用い、逆フーリエ変換・フーリエ変換を行って電子密度マップ(2FoFc)を再現した。各残基の周辺の電子密度を求め、disorderの「程度」を評価する基準を求めた。得られた結果を内部的なデータベース(「電子密度マップデータベース」と名付ける)に記録した。(3)利用者が与える基準に応じて、構造特徴データベース、電子密度マップデータベースのそれぞれから、柔軟にdisorder領域を検索できるシステムを開発した。(4)(1)で抽出した構造特徴に対し、(2)の結果と比較しながら、disorder領域の特性を解析した。とくに、温度因子の高いループ部分、平均を大幅に上回る溶媒露出表面積をもつ部分、DSSPによる二次構造予測の結果、3/10ヘリックス、piヘリックス、ターン、ベンド、ループと判定された部分は、disorder領域の候補となる。ただし、温度因子は誤差を含み、また同一構造内でも、構造環境や局所的なパッキングの影響を受けるので、ループ部分の抽出の際に注意した。本研究は、まず、PDBの各構造に登録された構造因子を直接解析し電子密度マップを再現するとともに、温度因子、溶媒露出表面積、二次構造も合わせて解析することで、実験事実からdisorderの「程度」を求める手法を開発し、PDBに登録された各構造に対して利用者がその基準を自由に指定し検索することができるデータベースを構築することを目的とする。本年度は前年度に引き続き、disorder領域を抽出する基準を検討し、disorder領域のデータベースのプロトタイプを構築した。また、PDBに登録されているすべての構造に対し、DSSPを用いて、溶媒露出表面積、二次構造判定の結果を収集した。(2)PDBに登録されている各タンパク質構造に対し、構造因子を用い、逆フーリエ変換・フーリエ変換を行って電子密度マップを再現した。(3)利用者が与える基準に応じて、構造特徴データベース、電子密度マップデータベースのそれぞれから、柔軟にdisorder領域を検索できるシステムの開発に着手した。今年度は、タンパク質の不規則領域(disorder領域)のデータベースを構築するとともに、より効果的な不規則領域の検索方法を検討し、また、精確かつ詳細に不規則領域の特性と、種々の機能との関係を調べた。(1)不規則領域の定義・抽出法について検討し、効果的な不規則領域の検索方法を考案した。前年度構築した構造特徴データベースと電子密度マップデータベースを統合し、不規則領域データベースを完成させた。さまざまな入力形式、指定法に対応できるようにした。(2)不規則領域の特性(アミノ酸の出現傾向、配列の複雑度、疎水性、電荷、進化速度(配列保存度)、長さの分布、タンパク質全体に占める割合、配列上の位置(N末、C末など)、空間上の位置、周辺の二次構造とその位置関係などを詳細に解析した。(3)不規則領域と相互作用の関係(タンパク質問相互作用ネットワークにおけるハブタンパク質の特性や相互作用部位と不規則領域との関係、相互作用に関連したorder化など)を解析した。(4)不規則領域とドメインの保存の関係について解析した。今後は、細胞局在、細胞分化、成長因子など不規則領域と関連が深いと言われている機能をもつタンパク質について詳細な解析を行う予定である。
区分的非線形モデルによる汎用解析・設計ツールの開発

非線形システムに対する設計手法は非線形システムの解析が困難なため,一般的な設計手法が存在しない。本研究では,非線形システムに対する汎用的な解析・設計が行えるツールの開発を目指し,解析・設計の理論的研究を行った。具体的には,制御対象,解析対象の非線形システムの状態空間を矩形領域に分割し,分割領域の端点による凸結合とした区分的非線形システムを構築する。そしてそのモデルに対して安定解析,設計手法の開発を行った。研究の目的本研究課題は非線形システム全般に対する解析・設計を容易に行うツールの開発を目指し,ツール開発のための理論構築を行う.対象システムの解析では,非線形システムを区分的非線形システムで表現したモデルを用い,解析条件を改良することで,計算機負荷の減少を図る.また制御系設計では,より計算機負荷を減少させるために効果的な非線形モデルの構築を行う.加えてモデル化誤差を補償するロバスト性や最適性を考慮した制御器設計法を提案する.提案手法の有効性を検討するために,カオス的な挙動を示すシステムや脳神経回路,産業プラントの制御など,現在,解析・設計が困難な対象に適用する.本年度の研究実施状況・区分的非線形モデルの多次元化と制御系設計における計算機負荷の減少非線形離散時間システムに対し,状態量の値に着目した区分的リアプノフ関数を用いた追従制御系の設計手法を提案した.この手法では,状態量の値に着目して制御系を設計するために,特別なモデルを必要としないところが特徴であり,状態量が既知であれば,汎用的に制御系設計を実現する.また従来制御系設計では,高い計算機負荷を必要としていたが,本手法では計算機負荷の減少を実現した.また,線形時変離散システムに対しても適用可能な非線形制御系を設計するアルゴリズムを提案した.有効性を検証するために,シミュレーション実験でカオス的な挙動を示す非線形システムに適用した.研究の目的本研究課題は非線形システム全般に対する解析・設計を容易に行うツールの開発を目指し,ツール開発のための理論構築を行う.対象システムの解析では,非線形システムを区分的非線形システムで表現したモデルを用い,解析条件を改良することで,計算機負荷の減少を図る.また制御系設計では,より計算機負荷を減少させるために効果的な非線形モデルの構築を行う.加えてモデル化誤差を補償するロバスト性や最適性を考慮した制御器設計法を提案する.提案手法の有効性を検討するために,カオス的な挙動を示すシステムや脳神経回路,産業プラントの制御など,現在,解析・設計が困難な対象に適用する.本年度の研究実施状況昨年度提案した区分的非線形モデルの多次元化と制御系設計における計算機負荷の減少手法をいくつかの制御対象に適用したが、従来法以上の制御性能の向上を図ることができなかった。提案手法によるモデルの記述能力が主な原因だと思われる。下記に今後の展開を述べる。今後の展開1)モデル化と安定解析対象システムの状態空間を区分的に分割して非線形モデル化を行う際に、安定解析・制御系設計が容易になるような分割方法を提案し、モデルの記述能力と制御系設計の両方に適したシステムを構成する。2)設計手法の適用上記の手法を物理モデルが既知の非線形システムに適用し、コンピュータシミュレーションによる安定解析等の実験を行う。これらの実験を元に制御系設計ツールの開発を行う。また応用として非線形性の高いシステムとして市販されている人型ロボットの制御実験を行う。研究の目的本研究課題は非線形システム全般に対する解析・設計を容易に行うツールの開発を目指し,ツール開発のための理論構築を行う.対象システムの解析では,非線形システムを区分的非線形システムで表現したモデルを用い,解析条件を改良することで,計算機負荷の減少を図る.また制御系設計では,より計算機負荷を減少させるために効果的な非線形モデルの構築を行う.加えてモデル化誤差を補償するロバスト性や最適性を考慮した制御器設計法を提案する.提案手法の有効性を検討するために,カオス的な挙動を示すシステムや脳神経回路,産業プラントの制御など,現在,解析・設計が困難な対象に適用する.本年度の研究実施状況安定解析や安定化を行う非線形システム(2次元システム)への適用は非線形性が強くない対象に対しては,解の探索アルゴリズムを再考することで可能になった.しかし区分的非線形モデルの領域分割数を多くすると設計パラメータの増大によって,制御系の設計は困難である.3次元以上の非線形システムへの適用を行ったが,モデル化による設計パラメータの増大するため,制御系設計は困難であった.今後の展開本研究における制御系設計に関する条件は双線形行列不等式であり,これまで一般的な解の導出アルゴリズムによる設計を行ってきたが,本研究における双線形行列不等式は特徴的な構造を有するため,この性質を生かした解の導出アルゴリズムの開発を行っていく.