hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
同期チャネルとオブジェクトを持つ並列言語の分散共有記憶型並列計算機上の高効率実現

並列計算のための実行時基盤ソフトウェアである、(1)細粒度スレッドライブラリ\stackthreadsおよび(2)共有・分散ヒープ用の保守的ゴミ集めライブラリ、を研究開発した。\stackthreadsは既存のスレッドライブラリ(Solarisスレッドなど)の上に多数の細粒度スレッドを実行時に生成し、実行することのできるライブラリであり、Cの関数呼び出し$+$10命令程度のオーバーヘッドでスレッドを生成する。共有ヒープ用保守的ゴミ集めライブラリは、複数のメモリ割り当て要求の並行処理により並列アプリケーションに十分なメモリ割り当て性能を提供し、並列マーク\&スイープによって、高速なゴミ集めを達成する。現在、Ultra Enterprise 10000上で64プロセッサ使用時に最大30倍程度の台数効果を達成している。分散ヒープ用ゴミ集めは、マーク\&スイープと遠隔参照カウントの両方式を実装し、興味深い性能評価結果を得ている。どのライブラリとも、無変更のgcc+コンパイラから利用可能であり、その意味で新しい「並列言語」ではない。そのため、既存のC/C++でかかれたプログラムに容易に組み込むことが可能である。また、高級言語処理系の実行時システムとして利用することで、処理系構築の手間が軽減されるとともに、こうして作られた複数の言語間に自然に相互運用性を提供する。並列オブジェクトと同期チャネルに基づく並列言語の設計、実装、および理論的な解析の3面に渡って広く研究を行なった。設計に関しては、同期チャネルに基づく並列オブジェクト指向言語HACLおよびSchematicの設計をおこない、プロトタイプを実装した。実装面では、論文[4]に示されているように、同期チャネルに基づく言語を効率的にコンパイルするための、基本的なコンパイルの枠組を定式化した。これに基づいたSchematicのコンパイラがICPUのワークステーション上および並列計算機AP1000/AP1000+で稼働している。また、論文[6]に示されているように、高効率なマルチスレッディングを高い逐次性能と両立させ、かつ既存の逐次コンパイラを再利用する方法を確立した。そして、同言語内で大域的なGC(ゴミ集め)を記述し、AP1000/AP1000+上で、実装および評価を行なった(論文[7])。理論的な解析に関しては、まず、ある同期チャネルがlinearチャネル(生成してから一度しか使用されない同期チャネル)であるかどうかを型システムによってコンパイル時に判定するための型システム(linear type system)を設計し、その正しさを証明した。さらにそのための型推論器を設計、実装した。これによってプログラマからの指示なしにlinearチャネルを検出し、一度使われた時点で回収することが可能になった。それをさらに発展させた型システムとして、型付けされたプログラムがデッドロックに陥らないことを保証する型システムを設計した(論文[2])。また、論文[1]ではHACLにおいて、種々のプログラム変換の正さを議論する上の基礎となる新しいプロセスの等価性である、barb-agreed simulationを定義し、その等価性のもとで、HACLのための部分計算を設計し、その正しさを証明した。実践、理論の両面でさまざまな成果をあげた。実践面では、この研究の目標である並列言語Schematicの効率的な処理系を共有記憶並列計算機(SunUltra EnterpriseおよびSGI Origin2000)上で稼動させた。この処理系は、(1)C言語などの逐次言語における関数呼び出しと同等のオーバーヘッドでのスレッド生成、(2)コンパイラによるインラインスレッド切り替えによる高速なスレッド切り替え、(3)unboxedチャネルによる効率的なスレッド間同期、通信を実現している。実用的な応用問題により、(a)C言語と同程度の逐次実行速度および、(b)我々の実験環境における最大プロセッサ数(64プロセッサ)にいたるまでの高いスケーラビリティを実証した。これらの結果は、論文[5,11]に述べられている.並列言語の実行時システムの中心部である並列スレッド管理および並列メモリ管理方式に関しては、独立した研究および評価も行っており、論文[1,6,7,8,9,12]に述べられている。理論面の研究では,Schematicがもとづいている並行計算(HACL)に対する新しい型体系を与えた。この型体系は、あるプログラム断片を実行した結果、プログラム中に書かれた通信、同期操作(送受信)が、実際に成功裡に行われるか否かを、型付けによって判定する。

この結果によって、従来よりもはるかに安全な平行プログラム言語の設計が与えられるのみならず、平行計算のオーバーヘッドを大幅に小さくする、効率的なコンパイル方式の基礎が与えられる。これらの結果は、論文[3,4]に述べられている。並列計算のための実行時基盤ソフトウェアである,(1)細粒度スレッドライブラリ$stackthreadsおよび(2)共有/分散ヒープ用の保守的ゴミ集めライブラリ,を研究開発した.$stackthreadsは既存のスレッドライブラリ(Solarisスレッドなど)の上に多数の細粒度スレッドを実行時に生成し,実行することのできるライブラリであり,Cの関数呼び出し\+\10命令程度のオーバーヘッドでスレッドを生成する。共有ヒープ用保守的ゴミ集めライブラリは,複数のメモリ割り当て要求の並行処理により並列アプリケーションに十分なメモリ割り当て性能を提供し,並列マーク$&スイープによって,高速なゴミ集めを達成する.現在,Ultra Enterprise 10000上で64プロセッサ使用時に最大30倍程度の台数効果を達成している.分散ヒープ用ゴミ集めは,マーク$&スイープと遠隔参照カウントの両方式を実装し,興味深い性能評価結果を得ている.どのライブラリとも,無変更のgcc+コンパイラから利用可能であり,その意味で新しい「並列言語」ではない.そのため,既存のC/C++で書かれたプログラムに容易に組み込むことが可能である.また,高級言語処理系の実行時システムとして利用することで,処理系構築の手間が軽減されるとともに,こうして作られた複数の言語間に自然に相互運用性を提供する.
時空変形する領域の形状推定問題に対する放物型方程式に基づく研究

本研究は,領域の境界の観測できない部分の一部の形状が未知であるかあるいは時刻と共に未知の変形をしているとき,観測できる境界の部分(観測面)での温度データから未知部分あるいは変形部分の形状を推定する逆問題を対象としている.現実の局面への応用を考え,領域の正則性はできるだけ緩い条件で扱い,境界条件についても昆合型境界条件の場合を扱う:形状を推定したい境界の部分ではDirichlet境界条件を,他の部分ではNeumann境界条件あるいはRobin境界条件を課す.温度データと未知形状との関係は非線形である.そこで本研究に入る以前から平成18年度にかけて,まず線形化した問題を考察した.この問題に対し,未知形状の一意同定性定理を得,その新しい再構成方式を提案し収束性と安定性を示した.得られた結果はInverse Problems in Applied Sciences-towards breakthrough-で口頭発表し,さらに改良を加えて学術誌Inverse Problemsで発表した.それに続き19年度は,線形化をしない本来の問題について,まず変形部分の形状の一意同定性定理を得ることを目標として研究を行い,以下に述べる結果を得た:形状を推定したい領域は多次元ユークリッド空間の有界Lipschitz領域とする.方程式は有界な係数をもつ一般型の斉次放物型方程式で,拡散係数はLipschitz連続かつ一様楕円型であるとする.観測面におけるRobin境界値は観測時間[0,T]の各時刻において境界のどこかで0で無いとする.そして,初期時刻t=0での領域の形状が既知であるか,あるいは初期値が0であるとする.このとき,[0,T]における観測面での温度データから,[0,T]における変形部分の形状が一意に決まる.これらの結果の概要は今春の日本数学会年会で発表したが,さらにその詳細を公表すべく投稿準備中である.本研究は,領域の境界の観測できない部分の一部の形状が未知であるかあるいは時刻と共に未知の変形をしているとき,観測できる境界の部分(観測面)での温度データから未知部分あるいは変形部分の形状を推定する逆問題を対象としている.現実の局面への応用を考え,領域の正則性はできるだけ緩い条件で扱い,境界条件についても昆合型境界条件の場合を扱う:形状を推定したい境界の部分ではDirichlet境界条件を,他の部分ではNeumann境界条件あるいはRobin境界条件を課す.温度データと未知形状との関係は非線形である.そこで本研究に入る以前から平成18年度にかけて,まず線形化した問題を考察した.この問題に対し,未知形状の一意同定性定理を得,その新しい再構成方式を提案し収束性と安定性を示した.得られた結果はInverse Problems in Applied Sciences-towards breakthrough-で口頭発表し,さらに改良を加えて学術誌Inverse Problemsで発表した.それに続き19年度は,線形化をしない本来の問題について,まず変形部分の形状の一意同定性定理を得ることを目標として研究を行い,以下に述べる結果を得た:形状を推定したい領域は多次元ユークリッド空間の有界Lipschitz領域とする.方程式は有界な係数をもつ一般型の斉次放物型方程式で,拡散係数はLipschitz連続かつ一様楕円型であるとする.観測面におけるRobin境界値は観測時間[0,T]の各時刻において境界のどこかで0で無いとする.そして,初期時刻t=0での領域の形状が既知であるか,あるいは初期値が0であるとする.このとき,[0,T]における観測面での温度データから,[0,T]における変形部分の形状が一意に決まる.これらの結果の概要は今春の日本数学会年会で発表したが,さらにその詳細を公表すべく投稿準備中である.本研究は,領域の境界の一部の形状が未知であるとき,境界の他の一部での温度データから未知形状を推定する逆問題を対象としている。この問題に対しては,他の研究者によりいくつかの結果が得られているが,いずれも主として未知形状が時間変動しない場合を扱っている。本研究では時間変動を許した場合を考察している。また先行する研究の多くはNeumann境界条件を課しているが,我々は混合境界条件を課している。その後,交付申請書の「研究の目的」欄に記載した「線形化をしない本来の問題」への取り組みを開始した。BryantとCaudillはElectron J.Diff.Eqns.C-1(1997)23-39(以下[BC])で,いくつかの条件下で本来の問題の形状の一意同定性定理を得ている。我々は現在その結果を,時間変動する領域の混合境界値問題の場合に拡張することを試みている。なお,[BC]並びに他の先行する研究では,初期値が定数という条件を課している。この条件を緩めるために,交付申請書の「研究実施計画」欄に記載した積分公式を用いる方法も考慮中である。本研究は,領域の境界の観測できない部分の一部の形状が未知であるかあるいは時刻と共に未知の変形をしているとき,観測できる境界の部分(観測面)での温度データから未知部分あるいは変形部分の形状を推定する逆問題を対象としている.現実の局面への応用を考え,領域の正則性はできるだけ緩い条件で扱い,境界条件についても混合型境界条件の場合を扱う:形状を推定したい境界の部分ではDirichlet境界条件を,他の部分ではNeumann境界条件あるいはRobin境界条件を課す.昨年度は,まず線形化した問題を考察し,得られた結果を学術誌Inverse Problems23(2007),755-783で発表した.

それに続き今年度は,「研究の目的」にも記載したように,線形化をしない本来の問題について、まず変形部分の形状の一意同定性定理を得ることを目標として研究を行い,以下に述べる結果を得た.これは「研究実施計画」にも述べたBryant and Caudill(Electron. J. Diff. Eqns. C-1(1997),23-39)の手法と結果を,変形部分が時間変動する場合も許し領域の正則性も緩めさらに混合型境界条件を課した場合への拡張および精密化を与えたものとなっている.これらの結果の概要は今春の日本数学会年会(平成20年3月25日)で発表し,さらにその詳細を公表すべく投稿準備中である.今年度得た結果の大要は次の通りである:形状を推定したい領域は多次元ユークリッド空間の有界Lipschitz領域とする.方程式は有界な係数をもつ一般型の斉次放物型方程式で,拡散係数はLipschitz連続かつ一様楕円型であるとする.観測面におけるRobin境界値は[0,T]の各時刻において境界のどこかで0で無いとする.そして,初期時刻t=0での領域の形状が既知であるか,あるいは初期値が0であるとする.このとき,[0,T]における観測面での温度データから,[0,T]における変形部分の形状が一意に決まる.
モデルフリー２自由度サンプル値系の構成法

従来の高度な制御系設計においては、制御対象のモデルが既知もしくはあらかじめ想定される系に対する設計法であった。それに対して、本研究では事前にモデルなどがわからない場合でも制御系を設計するために、入出力データに基づいた設計方法について検討を行った。特に二自由度系として設計することにより、二つの制御指標が互いに影響することなく独立に設計する方法について検討した。これにより、既存のある制御性能を低下させることなく、他の制御性能を向上させることが可能となる。連続時間系で表現される制御対象を離散時間系の制御器によって制御する系の設計を行った。離散時間系の制御器側で得られる情報は、離散時間の情報であるため、制御器は離散時間の情報に基づいて制御入力を求める構造になっている。しかし、実際の制御系は連続時間系であるため、離散時間のサンプル点上の応答だけでなく、サンプル点間応答も重要な要素となるため、両者を最適に設計する必要がある。また、連続時間系と離散時間系の信号を変換する場合、Analog-to-Digital(A/D)変換とDigital-to-Analog(D/A)変換が用いられる。A/D,D/A変換は一般には任意の時間で変換を行うことができず、ハードウェアの性能や制御系を構成する環境に依存する。そのため、制御入力(操作量)のD/A変換とプラント出力(制御量)のA/D変換の速度は常に一致しているとは限らない。両者が一致する系はシングルレート系と呼ばれるのに対し、一致しない系はマルチレート系と呼ばれる。一般にはシングルレート系よりもマルチレート系となる場合が多いが、シングルレート系に比べてマルチレート系は制御系の設計が複雑となるため、シングルレート系として設計される場合が多いが、この時、A/D変換かD/A変換の一方の性能を他方の低い性能に合わせて設計するため、各機器の性能を十分に利用することができていない。本研究では、上記のマルチレート系に対し、サンプル点上の応答とは独立にサンプル点間応答を再設計する方法について検討を行った。産業界で最も広く採用されている比例(proportional)・積分(integral)・(derivative)動作を用いたPID制御の性能向上について主に研究を行った。制御系を設計する際に要求される性能のうちもっと最も重要なのは制御系の安定性であるため、制御系の安定性を確保した上で、必要とされる他の制御性能を向上させた。一般に、複数の性能指標は互いにトレードオフの関係にあるため、一方の性能を高めると他方の性能は低下してしまう。そのため、複数の性能を扱う際には、最適性のバランスをいかにとって制御系を設計するかが問題であった。そこで、本研究では、過去の制御データから達成可能な制御性能をあらかじめ求めておき、制御性能を向上させる方法について検討した。そのため、操業中の制御系が実現できる範囲の性能のうちどの程度の性能を実現できているのかを診断することができるだけでなく、どのように設計すればその盛業を向上させることができるのかを理論的に明らかにした。さらに、適応制御系へ拡張しているため、制御対象が未知もしくは変動した場合においても適応的に制御系を再設計することができる。本研究では、理論のみでなく実記実験によってその有用性を確認している。その結果、実現可能な制御性能を達成する制御系を産業界で最も広く利用されているPID制御によって表現していえることから、産業分野に大きく寄与する研究成果を得ることができた。そこで本研究では、上記のマルチレート系に対し、サンプル点上の応答とは独立にサンプル点間応答を再設計する方法について検討を行った。また制御対象の入出力データから制御系を設計する方法についても検討を行った。

制御系の性能診断を行い、さらにその性能を自動的に向上させる方法について理論的な成果を得ることができている。これらの制御系は制御入力と制御量の更新周期が同一のシングルレート系して設計されている。シングルレート系は、マルチレート系に比べて制御系の設計が単純であるため、離散時間制御系、ディジタル制御系、もしくはサンプル値制御系において容易に実現することが可能である。その一方で、制御入力と制御量の更新周期が異なるマルチレート系として設計することができれば、研究成果をより広い範囲に適用することが可能になる。補助事業期間延長承認:平成27年3月20日制御理論現在までの達成度で示したよいにマルチレート系において、制御性能の診断および向上に関する研究を今後は進める。それによりサンプリング周期や入力信号の更新周期に制約が存在する制御系に対しても、本研究の研究成果を適用可能な手法として拡張する。マルチレート系において積分補償器の機能に着目して研究を行っている。積分補償を用いて設計することで、ステップ状の目標値へ定常偏差なく追従する系を設計できる。さらに、制御系の変化やステップ状の外乱に対してロバストであるなどの特徴を持つ。しかし、積分補償は全周波数帯域で位相が90度遅れてしまうため、過渡応答が悪化する原因ともなる。そのため、積分補償は常に必要なわけではなく、必要に応じて使い分けることができれば、大変有用となる。これまでに、連続時間系やシングルレート系において、積分補償に関して二自由度設計する方法が提案されている。本研究では、マルチレート系における積分補償器の二自由設計について検討を行った。さらに、マルチレート系において、比例(Proportional)・微分(Derivative)補償を用いたマルチレートPD制御系ついて検討を行っている。産業界で最も広く利用される制御法はProportional-Integral(積分)-Derivative(PID)制御法であり、そのバリエーションの中にI-PD制御、PI制御、PD制御等が含まれる。本研究では、マルチレート系におけるPID制御系設計の第一段階として、まず、積分補償を利用しないマルチレートPD制御系設計についてのみ検討を行った。学術雑誌への投稿論文が不採用になったため、論文掲載費を執行することができなかった。国際会議へ投稿した論文が、査読の段階で受理されなかったため、旅費や会議登録費が執行できなかった。実験装置の検討に時間がかかり、機器が購入できなかった。マルチレート系の設計方法に関しては、制御対象の表現方法として伝達関数モデルを用いた設計について検討を行ってきた。今後は、状態空間表現されたモデルに基づいてマルチレート制御系の設計方法について検討を行う。状態空間表現を用いることにより多変数系への拡張が容易となるため、多変数系における制御系設計もあわせて行うこととする。
数値計算によるマイクロ流れ場の撹拌評価法の確立と工学的応用

1.マーカー粒子にランダムウォークを加えることによって,液体のブラウン運動による拡散混合をモデル化した.回転体を考慮せず,流体の拡散混合のみを考慮した場合,本研究のモデルでは拡散整数がΓ=1.0x10^<-12>m^2/s,およびΓ=1.0x10^<-11>m^2/sでは,流入速度を小さく設定した方が混合度が大きくなり,Γ=1.0x10^<-10>m^2/sの場合は,流入速度の変化には依存しないことが明らかとなった.2.回転体を含む場合は,混合度をストロハル数とレイノルズ数を用いて,整理することで,混合度の相似性を明らかにすることができた.拡散整数がΓ=1.0x10^<-12>m^2/s,Γ=1.0x10^<-11>m^2/sの場合はストロハル数が3.0のときに混合度が最大となり,Γ=1.0x10^<-10>m^2/sではストロハル数が0.5のときに最大となることが明らかとなった.3.拡散整数がΓ=1.0x10^<-12>m^2/sの場合は回転体の回転数を大きくする,または,流入速度を小さくすることで,混合度を上げることができる.Γ=1.0x10^<-11>m^2/sの場合,混合度は回転体の有無にかかわらない.Γ=1.0x10^<-10>m^2/sの場合は,逆に回転体が混合の妨げとなることが明らかとなった.このように,回転体の効果の現れるパラメータの範囲が解明された.1.マーカー粒子にランダムウォークを加えることによって,液体のブラウン運動による拡散混合をモデル化した.回転体を考慮せず,流体の拡散混合のみを考慮した場合,本研究のモデルでは拡散整数がΓ=1.0x10^<-12>m^2/s,およびΓ=1.0x10^<-11>m^2/sでは,流入速度を小さく設定した方が混合度が大きくなり,Γ=1.0x10^<-10>m^2/sの場合は,流入速度の変化には依存しないことが明らかとなった.2.回転体を含む場合は,混合度をストロハル数とレイノルズ数を用いて,整理することで,混合度の相似性を明らかにすることができた.拡散整数がΓ=1.0x10^<-12>m^2/s,Γ=1.0x10^<-11>m^2/sの場合はストロハル数が3.0のときに混合度が最大となり,Γ=1.0x10^<-10>m^2/sではストロハル数が0.5のときに最大となることが明らかとなった.3.拡散整数がΓ=1.0x10^<-12>m^2/sの場合は回転体の回転数を大きくする,または,流入速度を小さくすることで,混合度を上げることができる.Γ=1.0x10^<-11>m^2/sの場合,混合度は回転体の有無にかかわらない.Γ=1.0x10^<-10>m^2/sの場合は,逆に回転体が混合の妨げとなることが明らかとなった.このように,回転体の効果の現れるパラメータの範囲が解明された.実用的で効率的な光圧マイクロ撹拌素子の設計を行うために、コンピューターによるシミュレーション手法の確立と素子の流体力学的特性の理論解析を行った。具体的には1.ミクロの世界での拡散現象を模擬するためにランダムウォーク法をナビア・ストークス方程式に融合させ、回転する物体を境界条件とする非定常なマイクロ流れ場の解を求めるための計算コードを完成させた。2.水とエタノールを用いてシミュレーションを行い拡散混合のメカニズムを明らかにし、混合度の定量的評価法を確立した。また、2液混合の定常までの遷移過程についてもその特性を明らかにした。3.仮想粒子を用いた可視化によって、回転体の対流効果による撹拌・混合効果が促進されていることを確認し、そのメカニズムを明らかにした。4.実用的で効率的なマイクロ撹拌素子設計のための最適なパラメータを明らかにするための計算手法を確立した。その結果、流体の速度、回転体の回転速度と撹拌率との間に相似性があることを見いだすことができた。また、撹拌率が最大となる条件も明らかにした。1.二通りの混合率の定義を行い,それぞれが最大となる条件を明らかにした.例えば,大きい混合率が望ましい場合には、流入速度と回転体先端速度の比を0.2程度にすればよいこと,一方,混合率が小さくても、多くの混合溶液が必要な場合には,流入速度を大きくすれば良いという回転体の撹拌特性が明らかとなった.2.マーカー粒子にランダムウォークを加えることによつて,液体のブラウン運動による拡散混合をモデル化した、拡散係数が大きい場合には回転体の効果とは関係なく,液体の混合が行えるが、小さい場合には回転体の対流撹伴が不可欠であることを明らかにした.具体的なパラメータの最適値については現在も解析中である.3.熱泳動の影響の評価および回転素子に生じる光圧トルクの計算については現在もプログラミング,および解析中である.1.マーカー粒子にランダムウォークを加えることによって,液体のブラウン運動による拡散混合をモデル化した.

回転体を考慮せず,流体の拡散混合のみを考慮した場合,本研究のモデルでは拡散整数がΓ=1.0×10^<-12>m^2/s,およびΓ=1.0×10^<-11>m^2/sでは,流入速度を小さく設定した方が混合度が大きくなり,Γ=1.0×10^<-10>m^2/sの場合は,流入速度の変化には依存しないことが明らかとなった.2.回転体を含む場合は,混合度をストロハル数とレイノルズ数を用いて,整理することで,混合度の相似性を明らかにすることができた.拡散整数がΓ=1.0×10^<-12>m^2/s,1.0×10^<-11>m^2/s,の場合はストロハル数が3.0のときに混合度が最大となり,Γ=1.0×10^<-10>m^2/sではストロハル数が0.5のときに最大となることが明らかとなった.3.拡散整数がΓ=1.0×10^<-12>m^2/sの場合は回転体の回転数を大きくする,流入速度を小さくすることで,混合度を上げることができる.Γ=1.0×10^<-11>m^2/sの場合,混合度は回転体の有無にかかわらない.Γ=1.0×10^<-10>m^2/sの場合は,逆の回転体が混合の妨げとなることが明らかとなった.このように,回転体の効果の現れるパラメータの範囲が解明された.
概日リズムと相互作用する細胞周期のモデル化によるガンの時間治療戦略策定

疫学的にも実験的にも生物時計機構が障害されるとガンの発生率や進行が有意に高まることが報告されている。本研究では、細胞内概日時計の支配を受けるガン細胞の増殖オートマトンモデルを構築して、一般的なガン化あるいは増殖のメカニズムをシミュレーションしてきた。ここではさらに、概日リズムの乱れによって肝組織内で産生される胆汁酸(BA)濃度の異常から肝ガンへの移行メカニズムに対象を絞り、概日リズム制御下にある胆汁酸のリサイクル、産生の制御機構をモデル化し、リズムの乱れとガン化の因果関係を明らかにした。腸肝循環におけるBAの濃度は視交叉上核(SCN)および末梢の概日時計機構からの制御を受けるフィードバック機構によりが維持されている。本研究では、BA制御機構を概日時計からの影響を考慮した分子レベルでモデル化した。また、摂食リズム位相反転(RF)状態とBA吸着剤摂取(BAS)状態のシミュレーションを行い、モデルの妥当性を検証した。さらに、RF下での肝臓内BAの一過性上昇現象を再現すると共に、そのメカニズムについて推論した。すなわち、位相反転した摂食リズムへ末梢時計が位相前進しながら再同調する場合にのみ特異的な上昇が生起することを示し、その分子的メカニズムを明らかにした。そのメカニズムを縮約モデルでも再現し、その妥当性を確認した。BAは栄養素の消化促進やシグナル因子としての役割を持つ一方で、核内受容体CARの活性化を介して肝細胞に障害を与える。これに対して、安定なフィードバックシステムが概日時計の変調を受けることによって、制御系はBAの生産/取込みと排出に一定の位相差を与えることで必要な時間にのみBAを増加させていると考えられる。モデルは、この時間的秩序が変化することでBAの異常な濃度上昇が起こる可能性を示した。これと先に構築した細胞周期モデルを組み合わせて肝がんの増殖をシミュレーションする。現在、概日生物時計に従わずに生活・就労する機会が一般化している。それが様々な病弊の誘因となっている。ガン罹患率も例外ではなく、それが交代勤務者で高まっていることが報告されている。また、実験レベルではこれを裏付けるように、生物時計機構を障害した動物でガンの発生率や進行が有意に高まることが報告されている。これを担う分子的なメカニズムとして生物時計機構から細胞周期への作用が明らかにされつつあり、ガンの時間療法に一定の合理性を与えている。本研究では、周期外力による同期、DNA損傷による修復や細胞死、チェックポイント・メカニズムなど、力学的なダイナミクスから論理的なルールまでを許容するハイブリッドな枠組みとして確率オートマトンにより細胞周期をモデル化する。概日リズムに依存したガン化やガン進行のメカニズムを明らかにし、それに基づいて時間治療の効果を評価する枠組みを提案することが本研究の目的である。平成27年度は、確率オートマトンにより正常細胞の細胞周期をモデル化し、細胞集団の増殖ダイナミクスを調べた。その内容は以下の通り。(1)細胞周期の状態遷移を確率オートマトンで表現した。これには概日リズムから細胞周期へ進行制御を導入した。(2)一定確率でDNA損傷を生起させ、確率的に細胞死とDNA修復に振り分けた。DNA修復の場合、細胞周期を一定期間停止し、その後、復帰させた。これと同時に概日時計機構に位相反応を生起させた。位相反応はp53とPer2の競合的転写制御の結果生じていることをモデル論的に明らかにした。さらに、DNA修復と細胞死の確率的選択の概日リズム依存性を導入した。(3)このようにして構築されたモデル細胞集団が概日リズムと同期して増殖することを示した。(4)さらに、正常細胞からの細胞周期の伸長・短縮としてガン細胞をモデル化し、その増殖ダイナミクスを明らかにした。掲げた研究計画どおり、(1)細胞周期のG1-S-G2-Mの4ステージの状態遷移の確率オートマトン表現、(2)c-mycとWEE1を介した概日リズムから細胞周期へ進行制御の導入、(3)DNA損傷に対応したDNA修復を細胞死およびその概日調節機構の導入、(4)10000個程度のモデル細胞集団を用いた増殖シミュレーション、(5)正常細胞の細胞周期を伸長・短縮したガン細胞の増殖ダイナミクスと概日リズムの相互作用のシミュレーション、などを実施することができた。その結果、(i)DNA修復時の細胞内時計機構の位相反応がp53とPer2の競合的転写制御によって引き起こされていることをモデル論的に明らかにし、それをDNA修復メカニズムとして細胞周期モデルに組み込んだ。(ii)正常細胞増殖時の細胞周期ステージの滞在分布および概日リズムとの同期性を明らかにした。また、その細胞死確率、増殖制御ゲインなどのモデルパラメータ依存性を明らかした。(iii)細胞周期を伸長・短縮したガン細胞の増殖において、概日リズムとの複雑な同期パターンが生じ、正常細胞とは大きく異なる増殖ダイナミクスが現れることが分かった。以上より、正常細胞とガン細胞の増殖の概日リズムとの同期特性の違いを利用して、抗ガン剤の正常細胞への副作用を最小化し、ガン細胞への薬理効果を最大化する時間治療の手掛かりが得られた。さらに両細胞の代謝をめぐる競合関係を再現するためには、それらを3D空間に配置してシミュレーションを行う必要があり、現在、環境を準備中である。以上より、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。

これを担う分子的なメカニズムとして生物時計機構から細胞周期への作用が明らかにされつつあり、ガンの時間療法に一定の合理性を与えている。本研究では、周期外力による同期、DNA損傷による修復や細胞死、チェックポイント・メカニズムなど、確率オートマトンにより細胞周期をモデル化した。概日リズムに依存したガン化やガン進行のメカニズムを明らかにし、それに基づいて時間治療の効果を評価する枠組みを提案することが本研究の目的である。平成28年度は、概日リズムの制御を受ける細胞周期確率オートマトンモデルに好気性、解糖系、乳酸呼吸代謝メカニズムを組込み、正常細胞、ガン細胞、ガン関連線維芽細胞(CAF)のそれぞれで環境要因に依存した代謝経路の選択確率が異なるようにした。これは、ガン細胞が酸素濃度によらず嫌気性代謝を選ぶ傾向が強いこと、一方でCAFが嫌気性代謝を選ぶ確率を高め、乳酸を産生する傾向が高まることを踏まえている。100×100の2次元グリッド上に初期値として正常細胞およびガン細胞それぞれ1000個ずつを配置し集団中で選択された代謝の分布および増殖ダイナミクスを調べた。その結果、(1)血管から近い位置の細胞は好気性の代謝を選択し、遠い位置の細胞は解糖系を選択していた。(2)代謝経路選択に概日リズムが現れた。解糖系は日中に増大した。(3)好気条件下では正常細胞は酸化リン酸化を選択し、ガン細胞は乳酸呼吸を選択した。(4)ガン細胞の細胞周期が短縮/伸長した場合は増殖率が上昇し、短縮した場合は乳酸呼吸をする細胞が多くなることが分かった。(3)CAFへの変異率を変えるとガン細胞の増殖率が低下する条件が存在した。以上の結果は代謝系の修飾を通してガン増殖を抑制できる可能性を示唆するものである。本研究で行っているシミュレーションはグルコースや酸素の拡散を記述する連続的な過程とオートマトンのような離散的な過程が並行して進むハイブリッドである。この場合、連続過程の計算が律速となる。それが計算時間を要するため今年度のシミュレーションは2Dで実施しているが、データのメモリ配置を工夫することにより、より高速なシミュレーションが行えることを確認している。今後は3Dでシミュレーションを実施する。疫学的にも実験的にも生物時計機構が障害されるとガンの発生率や進行が有意に高まることが報告されている。平成29年度は、概日リズムの制御を受ける細胞周期確率オートマトンモデルに、細胞外環境の栄養状態により好気性、解糖系、乳酸呼吸代謝を選択する確率的メカニズムを組込んだ。
こどもの外遊びを活性化させる空間としての縁側の可能性

こどもの外遊びを回復させるために、日本の伝統的空間である縁側に着目した。そして、縁側のある保育施設で観察調査し分析することにより、「外遊びに展開しやすい縁側」について提案した。縁側が活発に使われている保育園では、幅が広く(約2m以上)、通行しやすく、室内と広くつなげられていた。また、保育室面積の大小に関わらず、こどもたちは自ら縁側に出て遊んでいた。滞留が多い縁側ほど保育室や園庭との出入りも多くなる。また、縁側の回遊性や園庭と積極的につなげるような形状も、縁側における滞留や通行を促すので外遊びへの展開に寄与するといえる。2011度は、縁側を介しての室内と外(園庭)の自由な出入りを許容している計4つの保育園においてビデオカメラを用いての観察調査を行った。その結果、縁側の幅が広く(約2m以上)、室内と広くつなげられている2つの保育園(DT保育園、KS保育園)においては、内遊び時でも外遊び時でも縁側での滞留が多く確認された。2012度は、これら縁側での滞留が多く確認できた2園において、内遊び時におけるこどもたちの行動特性について、さらに詳しい分析を進めた。具体的には、室内と縁側の滞在時間比率、縁側を介しての室内や園庭(外)との出入り量、および歩行動線を分析することにより、縁側におけるこどもたちの行動特性を明らかにした。その結果、縁側を中心に遊ぶ(=縁側で滞留する)こどもほど室内と縁側の出入り回数が多くなる傾向が確認された。また、KS保育園ではこども人数にくらべ、保育室面積・縁側面積が大きく、保育室間の回遊性もあるため、縁側に沿う歩行が多く確認され、園庭(外)にまで溢れ出すような事例が多く確認できた。また、これらの保育園と同様な縁側を有し、よりいっそう自由な保育を行っている千葉の2保育園(WK保育園、SK保育園)を、新たに調査対象として加えた。これらの保育園で、ヒアリング調査および実測調査を行った上で、さらにビデオカメラを用いての観察調査を行った。これらの保育園では、こどもたちへの強制がほとんどなく、したがってこどもたちのより自発的な行動を確認することが期待でき、現在その分析を進めている。2012年度においては、DT保育園とKS保育園の縁側におけるこどもたちの行動特性のうち、主に滞留しやすい場所に関する分析、縁側を介しての室内や外との出入り量に関する分析を行った。2013年度は、引き続きこの2園について、保育室面積や縁側面積と縁側滞留率の関係、滞留時の遊びの内容に関する分析を行った。その結果、一人当たり保育室面積の大小に関わらず、こどもたちが自主的に縁側に出て遊びたがる傾向が確認された。また、縁側での遊び内容は、静的な遊びについては保育室内での遊びとほぼ同じであったが、保育室内ではみられない鬼ごっこのような動的な遊びが縁側では確認された。そして、その一部は外(園庭)へとはみ出すような行動も確認できた。さらに、2012年度後半に調査を行った千葉の2保育園(WK保育園、SK保育園)に関して上記2園と同様に滞留特性と歩行特性に関する分析を進めた。SK保育園は、縁側自体はそれほど広くなく保育室内との連続性もあまりないが、積極的に縁側利用を推進しているため、縁側滞留率が際だって高かった。また、縁側と外の出入り量もその分多くなっていた。一方、WK保育園は、上記2園とほぼ同じような縁側であり、したがってこどもたちの行動も同じような傾向を示した。ただし、この保育園では縁側の一部が外(園庭)にせり出し回遊性をもつ空間構成となっていて、この部分での滞留および出入りが顕著になるという傾向が確認できた。以上のように、概ね縁側における滞留特性・歩行特性を明らかにし、「外遊びへ展開しやすい縁側」について提案した。「保育園における縁側の実態」を明らかにするために、京都市およびその周辺の保育園計286園に対してアンケートを送付した。その結果、回収できた計62園(回収率21.6%)のデータをもとに京都の保育園における縁側の概要を明らかにした。保育園における縁側の存在は約8割と高く、縁側の幅は10002000mmを中心に3000mmを越すものまで多様に分布していた。また、縁側と室内の出入りが頻繁であるのにくらべ、縁側と外(園庭)の出入りはやや少ないため、室内から縁側を介して外(園庭)へ出るという流れが発生し得る縁側は約半数となる。

縁側の使い方・遊び方をみると、足りないスペースを補うような利用方法、より積極的に外部と触れようとする利用方法、汚れやすい行為を行うなど様々な利用方法が確認され、遊びに関しても静的遊び、自然遊びのほか、動的遊びも確認されたが、各園によりその発生頻度に差がみられる。そして、このアンケート調査において縁側を介しての室内と外(園庭)の自由な出入りがあると予想された計6園の保育園について、園長先生(または主任)へのヒアリング調査を行い、また縁側の実測調査を行った。そして、特に縁側を介しての室内と外(園庭)の自由な出入りを許容していると判断される保育園のなかから、幅や面積の違いを比較することも踏まえながら計3園を選定し、さらに特徴的な縁側をもつ広島県の保育園1園を加えた計4園において、ビデオカメラを用いての観察調査を行った。幅が広く(約2m以上)、通行の支障にならず、室内と広くつなげられている縁側では、内遊びを中心に行っている場合に縁側での滞留が多く確認できた。そして、内遊びで多くの滞留が確認できた縁側では、外遊びを中心に行っている場合にも滞留が多くなる傾向も確認された。2011年度は、京都市およびその周辺の保育園へアンケート調査を行い、また園長や主任へヒアリング調査を行うことにより、保育園における縁側の実態を明らかにした。次に、縁側が活発に使われていると思われる保育園4園(OU,KH,DT,KS)において、ビデオカメラを用いての観察調査を行い、内遊び時や外遊び時における縁側の使われ方を明らかにした。幅が広く(約2m以上)、通行しやすく、室内と広くつなげられている縁側では、内遊び時にも外遊び時にも多くの滞留が確認された。2012年度は、特に多くの滞留が確認できた2園(DT,KS)について、保育室面積・縁側面積と縁側滞留率の関係、滞留時の遊びの内容に関する分析を行った。その結果、一人当たり保育室面積の大小に関わらず、こどもたちが自主的に縁側に出て遊びたがる傾向が確認された。また、縁側では、静的な遊びだけではなく、鬼ごっこのような動的遊びが確認される。外(園庭)へとはみ出すような展開も確認できた。また、自由な保育に特徴のある千葉の2園(WK,SK)について、新たにビデオカメラを用いての観察調査を行った。2013年度は、千葉の2園(WK,SK)に関する分析を進めた。これらの分析からは、縁側での滞留率が高いほど縁側と外(園庭)の出入りも頻繁になることが確認された。また、縁側の回遊性や外と積極的につなげるような形状も、縁側での滞留や通行を増加させ外遊びへの展開につながることも示唆された。以上の縁側における滞留特性・歩行特性の分析から「外遊びに展開しやすい縁側」について提案した。2014年度は、アジアにおける伝統的な縁側的空間として、特にタイの伝統的住宅について調査した。部屋→屋根付きの縁側的空間であるラベイン→屋根なしの縁側的空間であるチャーン→階段(外)へと段階的につながるのが特徴である。子ども学、建築学これまでの分析の結果から、縁側から外遊びへと展開していくために必要な条件について、おおよその方向性を明らかにできつつある。まず、縁側を少なくとも2メートル以上と広くして、保育室と縁側は広くつなげることにより、保育室と縁側の自由な出入りがしやすくなり、結果として縁側の滞留が多くなるといえる。この滞留の多さが縁側から室内だけなく園庭への出入りにもつながっていくであろう。さらに保育室間をつなぐ経路があったり、あるいは縁側自体が循環するような構成になっているなど、回遊性のある空間構成とすれば、活発な歩行を発生させ、やはり縁側から園庭(外)への溢れ出しへとつながっていくであろう。
フレキシブル微小機械システムの研究

半導体微細加工技術を応用展開したマイクロマシンの研究はメカトロニクスの構成要素である,制御回路,センサー,アクチュエータなどを大きさ数ミリメートル角のシリコンチップ上に集積化できる可能性がある.このため従来にはない知的で微小な機械システムを構築すると期待されている.本研究では実用の域に到達し始めている上記微小機械システムを,更に多種多様の応用機器に展開させるため,新規なシステム構造を提案・開発した.具体的には従来のシステム構造では不可能であった曲面上へのデバイスの張り付けや,厚さ100ミクロン以下の超薄型デバイスを可能とするフレキシブルな薄型機械システム構造を提案しその要素技術を確立した.以下に本研究で得られた成果を示す.(1)上記研究目的を達成するために,微小機械システムの構成要素として新規な構造の能動型接触センサー・熱型センサーを提案しデバイス設計を行った.(2)微小機械システムの構成要素となる微細機械構造体及びセンサー構造体を同一の基板上に集積化するためのデバイス設計及び加工プロセスを開発した.また製作したデバイスの基本動作特性を評価した.(3)微小機械システムの実装形態の検討した.具体的にはデバイスへの配線接続方法(ポリイミドフィルムを用いたフレキシブル配線取り出し方法),パッケージ構造を検討し,実装形態を考慮に入れたシステム構成を実現した.従来のシステム構造では不可能であった曲面上へのデバイスの張り付けや,厚さ100ミクロン以下の超薄型デバイスを可能とするフレキシブルな薄型機械システム構造を実現することを目的として以下の研究を行った.(1)フレキシブル微小機械システム構造の設計微小機械システムの構成要素として新規な構造の能動型接触センサーを提案した.提案したデバイスはダイアフラム構造にセンシングと駆動素子が組み込まれており,物体との接触圧力のみならず接触物体の硬さ認識も行うことができる.本デバイスをマイクロマシニング技術を用いてアレイ状に配置すれば,接触物体との接触圧及び硬さ分布を2次元情報で得ることができる.接触物体を弾性体と想定し理論的に本デバイス構造を設計した.(2)マイクロマシニング技術による微小機械システムの開発マイクロマシニング技術を用いて上記能動型接触センサー構造を実現するための新しい加工プロセスを確立した.具体的には先ずアルカリ性水溶液による単結晶シリコンの結晶異方性エッチング加工特性を明らかにした.エッチング特性をもとにして大きさの異なる3種類の触覚センサーを製作した(大きさ:3mm6mm).本デバイスでは駆動部分の変位はデバイス内に組み込んだ半導体歪みゲージで検出する.また駆動部は外部に取り付けた高圧空気源を利用することにした.試作したデバイスを評価する実験装置を製作した.空気圧力駆動を用いてデバイスの基本動作特性を確認した.半導体微細加工技術を応用展開したマイクロマシンの研究はメカトロニクスの構成要素である,制御回路,センサー,アクチュエータなどを大きさ数ミリメートル角のシリコンチップ上に集積化できる可能性がある.このため従来にはない知的で微小な機械システムを構築すると期待されている.本研究では実用の域に到達し始めている上記微小機械システムを,更に多種多様の応用機器に展開させるため,新規なシステム構造を提案・開発した.具体的には従来のシステム構造では不可能であった曲面上へのデバイスの張り付けや,厚さ100ミクロン以下の超薄型デバイスを可能とするフレキシブルな薄型機械システム構造を提案しその要素技術を確立した.以下に本研究で得られた成果を示す.(1)上記研究目的を達成するために,微小機械システムの構成要素として新規な構造の能動型接触センサー・熱型センサーを提案しデバイス設計を行った.(2)微小機械システムの構成要素となる微細機械構造体及びセンサー構造体を同一の基板上に集積化するためのデバイス設計及び加工プロセスを開発した.また製作したデバイスの基本動作特性を評価した.(3)微小機械システムの実装形態の検討した.具体的にはデバイスへの配線接続方法(ポリイミドフィルムを用いたフレキシブル配線取り出し方法),パッケージ構造を検討し,実装形態を考慮に入れたシステム構成を実現した.
農業経営統計における調査票情報の高度利用に関する基盤確立

本研究の目的は、統計法の改正をうけて、農業統計の調査票情報の高度利用に関する基盤確立を図ることである。対象となる農業統計は、農業センサスと農業経営統計である。具体的には以下の三点の研究課題を設定した。第一は、農業統計の二次利用の実態把握、第二は、農業センサスと農業経営統計のデータリンケージ手法の検討、第三は、農業分野の民間統計も含めたデータアーカイブの手法の検討とメタデータの収集と整備である。本研究の遂行により、農業センサスと農業経営統計は、1970年代からの遡及された年度間リンケージと、農業センサスと農業経営統計との統計調査間のリンケージの手法が検討され、農業統計の高度利用の基盤を確立することができた。農業センサスについては、年度間リンケージの手法を活用してパネルデータを構築し、農業経営の経営者の交代が経営構造や経営行動に与える影響について分析を行った。今年度に実施した研究実績は以下の二点に集約される。(1)農業経営統計における高度利用手法の検討第一に農家経済調査、農業経営統計の年度間マッチングについて検討を行い,標本調査である農家経済調査、農業経営統計のパネルデータ構築のための基礎作業を実施した。第二は、上記のデータマッチング結果とこれら標本調査の母集団フレームである「農林業センサス」とのリンケージ方法の検討である。このリンケージによって、農家経済調査、農業経営統計では得られない世帯情報を始めとする多くの有益な情報が付加されることになる。これらは統計法の目的外使用申請に基づき実施されるものであることから,今年度は申請に向けた情報収集を行い,申請に向けた準備を行った。(2)民間統計も含めた農業経営統計の効果的な提供方式の検討(データアーカイブの検討)目的外利用の申請の審査期間は、政府統計のデータを利用することはできないので、政府統計にかかわるアルゴリズムを作成するとともに、民間(農業関連団体等)で実施されている大規模な農業経営関連の調査の個別調査票のデータベース化を実施した。その結果,平成18,19年の民間団体によって実施された農家調査を収集し,アーカイブ化する作業を実施した。(1)農業経営統計における高度利用手法の検討第一に、農林業センサスの実施年度別の調査項目を整理し、年度間リンケージによって複数年次を跨いで利用可能な項目の整理を行った。第二に、前年度に実施した、農家経済調査と農業経営統計の年度間マッチングの接続とこれらの母集団フレームである農林業センサスとのリンケージ方法の検討を行った。そして第三に、他省庁の複数調査のリンケージ実験の情報収集を行い、農業分野の適用可能性について検討を行った。その結果、事業所・企業統計調査の年度間リンケージあるいは法人企業統計調査と事業所・企業統計調査のリンケージ実験はかなり進展しており、産業別の結果をみると農業への適用可能性があることがわかった。以上の結果をふまえ、利用可能年度を調査し利用申請に着手した。(2)民間統計も含めた農業経営統計の効果的な提供方式の検討(データアーカイブの検討)目的外利用の申請の審査期間は、政府統計のデータを利用することはできないので、民間(農業関連団体等)において大規模に実施されている農業経営関連の調査の個別調査票のデータベース化を実施した。具体的には、1990年代初頭に民間団体によって実施された農家調査を収集し,データベースの構築を行った。これらのデータベースに対して、戦前期農業経営調査のデータアーカイブシステムも参考に、データアーカイブとしての構築に着手した。(1)農業経営統計における高度利用手法の検討第一に、昨年度に引き続き、農林業センサスの実施年度別の調査項目を整理し、年度間リンケージによって複数年次を跨いで利用可能な項目の整理を行った。第二に、前年度に実施した、農業経営統計、農畜産物生産費調査の年度間マッチングの接続とこれらの母集団フレームである農林業センサスとのリンケージ方法について検討を行った。第三に、農業統計における業務統計資料をはじめとする多様な情報による統計作成の現状、および高度利用に向けた活用方法について調査を行った。以上の結果をふまえ、利用可能年度を調査し利用申請に行った。(2)民間統計も含めた農業経営統計の効果的な提供方式の検討(データアーカイブの検討)目的外利用の申請の審査期間は、政府統計のデータを利用することはできないので、昨年度に引き続き、民間(農業関連団体等)において大規模に実施されている農業経営関連の調査の個別調査票のデータベース化を実施した。

具体的には、1990年代初頭に民間団体によって実施された農家調査を収集し、調査票を画像情報として蓄積するとともに、調査票情報を入力し、データベースの構築を行った。また、本農業経営調査における年度間リンケージの可能性について、調査実施機関から情報提供をもとに検討を行った。これらのデータベースに対して、戦前期農業経営調査のデータアーカイブシステムも参考に、データアーカイブとしての構築を検討した。今年度に実施した研究実績は以下の二点に集約される。(1)農業経営統計における高度利用手法の検討第一に、昨年度に引き続き、農林業センサスの実施年度別の調査項目を整理し、年度間リンケージによって複数年次を跨いで利用可能な項目の整理を行った。1975年以降の農家調査票、農家以外の農業事業体調査票、農業サービス事業体調査票などの整理を行った。第二に、前年度に実施した、農業経営統計、農畜産物生産費調査の年度間マッチングの接続とこれらの母集団フレームである農林業センサスとのリンケージ方法について検討を行った。第三に、農業統計における業務統計資料をはじめとする多様な情報による統計作成の現状、および高度利用に向けた活用方法について調査を行った。以上の結果をとりまとめ、農業センサスでは、経営継承と新規就農者の定着にかかわる組替集計、農業経営統計調査については、農業所得と経営耕地面積の増減、圃場分散と米生産費に関する組み替え集計を実施し、取りまとめた。(2)民間統計も含めた農業経営統計の効果的な提供方式の検討(データアーカイブの検討)昨年度に引き続き、民間(農業関連団体等)において大規模に実施されている農業経営関連の調査の個別調査票のデータベース化を実施した。また、本農業経営調査における年度間リンケージの可能性について、調査実施機関からの情報提供をもとに検討を行った。また、食料・農業関係のアンケート調査のデータアーカイブとしての利用についても、調査実施主体と交渉し、利用可能性について検討した。目的外利用申請においては、若干、審査期間が長引いているが、当初の計画以上の内容の申請が行うことができている。また、民間統計については、当初の計画をおおむね満たしており、総合的にみておおむね順調に進展しているといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。目的外利用申請の審査は終了しており、これまで検討しておいたリンケージ手法を適用させることとなる。また、民間統計については、調査実施機関との連携も確立されており、研究計画を着実に遂行できる。