hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
parametric polymorphismの新しい枠組

これを具体的に言えば「FefermanのT_0や、直観主義的集合論などの構成的形式系において定義可能な関数は、それが、すべての型Xに対して、Xからの入力αに対して、Xの値を返すものであれば、X→Xの恒等関数しかない」という定理を、一般の多相型に拡張することであったが、残念ながら、最終年度の今年度も、この拡張は達成できなかった。本年度の成果としては、この定理の特殊な場合の証明を与えるdoubling realizability interpretationの洗練と拡張がある。このinterpretationは、研究開始当初、それによって上記予想が解決できると期待されたものである。このrealizability interpretationは、実効値と意味値を並行に持って走るため、色々と面白い応用を持つものである。しかし、上記の目的を達成するためには充分でなかったのかもしれない。当初の計画では、このrealizability interpretationの持つ、性格を分析すれば、一般的型の、parametricityが得られるものを期待したが、実際には、それは困難であった。realizabilityは、高階型をサポートはするものの、本質的には1階の性格がつよい。多相型のparametoricityは1階的概念であると当初は予想していたが、実はX→Xのparametricityなどを除き、それは高階の要素が強い概念であったのかもしれない。今回の萌芽的研究は終了するが、今後も、引き続きLCMの技法なども援用して、この問題にアタックを続けたい。これを具体的に言えば「FefermanのT_0や、直観主義的集合論などの構成的形式系において定義可能な関数は、それが、すべての型Xに対して、Xからの入力aに対して、Xの値を返すものであれば、X→Xの恒等関数しかない」という定理を、一般の多相型に拡張することである。今年度は、上記の特殊な型の場合の定理の証明の細部を完成させることに専念した。その証明のkeyとなるアイデアは、一般には項が値をもたないlogic of partial termsにおいて、subtermの値の存在を保証するために、わざと冗長なconstructionを型に置くという方法である。そして、その方法を使いつつ、実現子として、二つの項を準備し、それらを連動して動かすことにより、実際の計算を担う項は極力冗長性を削ぎながら、もう一方は論理的性質を保証する冗長性を持たせるという、矛盾した要請を実現することができることを示した。このように新しいdoubling realizabilityの理論の細部を完成させたが、この方法を一般のシステムの場合に拡張するまでにはいたらなかった。これは来年度以後の課題としたい。これを具体的に言えば「FefermanのT_oや、直観主義的集合論などの構成的形式系において定義可能な関数は、それが、すべての型Xに対して、Xからの入力aに対して、Xの値を返すものであれば、X→Xの恒等関数しかない」という定理を、一般の多相型に拡張することである。昨年度はT_o系列の形式的体系について、上記の特殊な型の場合の定理の証明の細部を完成させたが、それにはT_o独特の形式的体系の特徴である「型(クラス)も、データである」という機能が使われていた。本年度は、これを一般の2階論理に拡張することを試みた。この場合、実は第一に問題になるのは、一般の2階論理では、むしろparametricであることが自明であり、林がparametricでない型システムの特徴として使った、「特殊な型の場合にのみ、関数を変える」というadhoc polymorphismを実現し難いという点にある。つまり、parametricという特徴を表現することが難しいのであるが、これは林が現在開発中のLCM理論における弱い排中律を導入することにより、「型が、1,2を含めば値をスワップ、そうでない値に対しては、恒等関数」という関数などの存在を許す形式系を作れることが分った。しかし、その形式系では、full comprehensionがなり立たない。この問題は、まだ、解決できていないが、LCM理論と再帰的関数論により、Fefermanのpredicative polymorphismは実現可能と予想して研究を進めている。
ナノサイズ多孔面による熱・物質移動の分子レベルでの制御

本研究は、微小径(マイクロメートルからナノメートルオーダー)の多孔が形成されている物質の表面上での輸送現象について実験及び理論・計算の両面からアプローチすることにより、熱・物質移動の分子レベルでの制御を目的としたものである。研究成果は、(1)陽極酸化多孔皮膜形成モデルに関する理論的検討、(2)陽極酸化における多孔形成のシミュレーションのための分子動力学法コードの開発、(3)多孔皮膜を用いた伝熱実験およびそのための計測手法の開発の3つに取りまとめられた。多孔皮膜形成の理論に関して、今までのモデルについて取りまとめ再検討を行った。ナノサイズ多孔面の代表的なものとして陽極酸化によるアルミニウムのポーラス形成を取り上げその理論的モデルについて検討を行った。多孔皮膜周りでの熱物質移動の数値シミュレーションに関して、最終的に電気化学的な特性を取り扱うことを念頭に分子動力学コードの開発を行った。ポテンシャルとしてJohnsonのモデルを用い、その有効性を検証した。実験では、多孔皮膜を自然対流実験の伝熱面に用い、通常の伝熱面での実験データとの比較を行った。実験体系として水平流体層を採用し、従来の研究データとの詳細な比較を行った。今回のレイリー数の範囲では境界層より小さいスケールの孔径を持つ皮膜は相変化を伴わない自然対流にはほとんど影響を与えないこと確認された。相変化を伴う伝熱実験としての沸騰実験において、伝熱面表面の物理化学的特性及び微細領域での熱輸送機構の測定のために加速器を用いた分析及び可視化の技術開発を行った。本研究は、ナノメートルサイズの多孔が形成されている物質の表面上での輸送現象について実験及び理論的な研究を行い、多孔の形成機構の量子力学レベルでの解明と、その知見に基づいた熱・物質移動の分子レベルでの制御を目的としたものである。本年度は、ナノサイズの多孔を有する表面の代表的なもののひとつである陽極酸化膜の多孔面を中心に研究を進めた。まず第1に手がけたのは、多孔形成機構に関する理論的アプローチである。他の研究者によりすでに得られている孔のサイズと溶液の温度・濃度、印加電圧などのマクロパラメータとの関係についての知見をもとに、孔形成機構に関するミクロレベルでの理論構築のために、分子動力学シミュレーションコードを作成し、計算を行った。現時点では、古典的分子動力学レベルであり、今後、量子効果を考慮した古典的分子動力学法による解析、第1原理に基づく量子力学的分子動力学まで発展させる予定である。補助金により購入したコンピューター・画像処理解析関連の機器は主にこの数値シミュレーションに関して使用した。実験面では、陽極酸化実験装置の製作と次年度に加速器によるPIXE元素定量分析を行うための予備的な計測、サンプルチェックなどを行った。次年度では、膜形成時における非平衡条件の影響と実際に多孔膜を用いた熱物質移動現象に関する実験を行い、熱物質移動の分子レベルでの制御に関する知見を得る予定である。本研究は、微小径(マイクロメートルからナノメートルオーダー)の多孔が形成されている物質の表面上での輸送現象について実験及び理論・計算の両面からアプローチすることにより、多孔の形成過程に関する情報を得るとともに多孔周りでの熱物質輸送の状況を把握し、その知見に基づいた熱・物質移動の分子レベルでの制御を目的としたものである。本研究では、ナノサイズの多孔を有する表面の代表的なもののひとつである陽極酸化膜の多孔面を中心に研究を行った。理論・計算面では、陽極酸化による多孔形成機構に関して、既存の研究によりすでに得られている孔のサイズと溶液の温度・濃度、印加電圧などのマクロパラメータとの関係についての知見をもとに、孔形成機構に関するミクロレベルでの理論構築のために、古典力学的分子動力学コードにより、多孔形成の基礎過程のシュミレーションを行った。また、この多孔面を用いた場合の熱物質輸送への影響を検討するために、微小空間での熱物質輸送の基礎過程に関する数値シミュレーションを行った。実験面では、陽極酸化の膜形成時における非平衡条件の影響に関する実験を行った。

パラメータは、温度分布、濃度分布、印加電圧・電流等である。また、多孔膜表面を用いた自然対流及び沸騰熱伝達に関する実験を行い、非多孔面との相違について比較検討した。
小児の脂肪性肝炎発症におけるセルロプラスミン関連遺伝子の関与

生活習慣病として「脂肪肝」は有名になりました。しかし、「脂肪肝」の原因は生活習慣病だけではありません。とくに小児においては、なんらかの生まれ持った異常が関連している可能性があります。その原因の一つが、遺伝子の異常です。本研究では、小児(成人の方にご協力をお願いすることもありますが)で肥満症、肝機能障害、脂肪肝、と診断されている方にご協力をお願いし、遺伝子の検査を実施します。もしかしたら、新しい病気が見つかるかもしれません。また脂肪肝の新しい治療方法が見つかる手がかりが得られるかもしれません。
液体燃料分散系の燃焼開始過程における二次元不均一性の影響の解明

燃料液滴間の干渉効果の解明により単一液滴の自着火の知見を噴霧の自着火に拡張する研究である.炭化水素の自着火では部分的な酸化である冷炎が発生して後に熱炎が発生する二段点火が起こる.発光しない冷炎の観測には干渉計が有効である.微小重力下で二液滴の自着火を干渉計二基を用いて三次元的に観測した.二液滴の外側の高温部で冷炎が発生し,内側の高燃料濃度部で熱炎が発生する傾向を確認した.初期径の異なる二液滴について,点火下限温度より十分高い温度では小さい液滴の存在は全体の熱発生を早めるが,点火限界近傍など条件によっては遅らせることを発見した.これらが局所的な物質輸送と化学反応のバランスにより理論化された.燃料噴霧の自着火による燃焼開始過程のメカニズムの解明は,熱機関の熱効率向上,逆火の防止,排気中の汚染物質の低減にとって重要である.最も簡単な素過程として単一の燃料液滴を扱う研究が多く行われてきたが,本研究は燃料液滴間の干渉作用について解明し,単一液滴の知見を噴霧に拡張するための研究である.炭化水素系燃料の自着火においては,燃料の部分的な酸化である冷炎が発生してある程度の遅れの後に熱炎が発生するという二段点火が生じ,このために点火遅れは複雑な雰囲気温度依存性を持つ.よって,冷炎から熱炎という過程に着目した解析が重要であるが,冷炎は発光を伴わないため,その空間的挙動の観測のために干渉計が有効である.本研究では,軸対称な複数液滴の自着火を干渉計で観測し,数値計算を利用して,現象の解釈,理論化を行う.2015年度は,現有であった実験装置を改修し,熱発生の定性的な二次元観測を可能にするマイケルソン干渉計を二基二方向に搭載した.これにより熱発生個所の三次元的な観測を可能とした.回収された実験装置を用い,北海道宇宙科学技術創生センターの50m落下塔にて微小重力実験を遂行し,二液滴の自着火を観測した.これにより,従来観測できなかった二液滴を通る軸方向からの観測が可能になり,熱炎はほぼ二液滴を含む面で発生していることが確認された.冷炎・熱炎の発生場所がさらに詳細に分かるようになり,液滴の干渉作用の効果が詳細に解析可能となった.これにより2016年度以降は液滴間隔を変じて冷炎・熱炎の点火遅れ,発生場所によるデータをさらに収集し,数値計算を利用して理論構築を行う.実験装置の改修を行った.従来は,マイケルソン干渉計により二液滴を通る軸に垂直な方向からの観測しかできなかったが,装置全体のコンパクト性が求められる落下実験においても,実験装置のレイアウトの工夫により,干渉計を追加して二基搭載可能とした.これにより二液滴を通る軸方向からの観測も可能となった.この観測系は実際に北海道宇宙科学技術創生センターの50m落下塔において落下実験中の動作が確認された.宇宙航空研究開発機構とドイツ航空宇宙センターの国際共同研究については,ドイツ側との協議の後,当初より1年先の2017年度の実施を目指すこととなった.これによりスケジュールを見直し,国際共同研究の提案を2016年度の早い段階で行う予定である.燃料噴霧の自着火による燃焼開始過程のメカニズムの解明は,熱機関の熱効率向上,逆火の防止,排気中の汚染物質の低減にとって重要である.最も簡単な素過程として単一の燃料液滴を扱う研究が多く行われてきたが,本研究は燃料液滴間の干渉作用について解明し,単一液滴の知見を噴霧に拡張するための研究である.炭化水素系燃料の自着火においては,燃料の部分的な酸化である冷炎が発生してある程度の遅れの後に熱炎が発生するという二段点火が生じ,このために点火遅れは複雑な雰囲気温度依存性を持つ.よって,冷炎から熱炎という過程に着目した解析が重要であるが,冷炎は発光を伴わないため,その空間的挙動の観測のために干渉計が有効である.本研究では,軸対称な複数液滴の自着火を干渉計で観測し,数値計算を利用して,現象の解釈,理論化を行う.前年の2015年度は,現有であった実験装置を改修し,熱発生の定性的な二次元観測を可能にするマイケルソン干渉計を二基二方向に搭載し,熱発生個所の三次元的な観測を可能とした.しかしながら,液滴懸垂線の支持棒が横方向からの観測に干渉するという不具合が露見していた.2016年度は装置のさらなる改修でこの不具合に対応した.改修された実験装置を用い,北海道宇宙科学技術創生センターの50m落下塔にて微小重力実験を遂行し,二液滴の自着火を三次元的に観測した.これにより,冷炎,熱炎の発生場所が二液滴を含み鉛直な面から大きく離れた場所にあるのではないかという懸念が払拭された.なお,懸垂線の支持棒の改修により,電気炉内に若干の非対称性が生じてしまい,そのさらなる改善が望まれる.2017年度は収集されたデータに数値計算を利用した解析を適用し,理論構築を行う.2015年度には北海道宇宙科学技術創生センターの50m落下塔における微小重力実験において,落下実験装置と地上の実験者との無線LANによる通信に難があり円滑な実験遂行の妨げとなった.

2016年度は,この問題を,落下実験装置,実験者ともにLTEルータでインターネット接続させる方式を試み抜本的に解決した.宇宙航空研究開発機構とドイツ航空宇宙センターの国際共同研究ロケット実験については,ドイツ側とのさらなる協議により,2019年の実施を目指すこととなり当初の予定より遅れる見込みとなった.燃料噴霧の自着火による燃焼開始過程のメカニズムの解明は,熱機関の熱効率向上,逆火の防止,排気中の汚染物質の低減にとって重要である.最も簡単な素過程として単一の燃料液滴を扱う研究が多く行われてきたが,本研究は燃料液滴間の干渉作用について解明し,単一液滴の知見を噴霧に拡張するための研究である.炭化水素系燃料の自着火においては,燃料の部分的な酸化である冷炎が発生してある程度の遅れの後に熱炎が発生するという二段点火が生じ,このために点火遅れは複雑な雰囲気温度依存性を持つ.よって,冷炎から熱炎という過程に着目した解析が重要であるが,冷炎は発光を伴わないため,その空間的挙動の観測のために干渉計が有効である.本研究では,軸対称な複数液滴の自着火を干渉計で観測し,数値計算を利用して,現象の解釈,理論化を行う.2015年度は,現有であった実験装置を改修し,熱発生の定性的な二次元観測を可能にするマイケルソン干渉計を二基二方向に搭載し,熱発生個所の三次元的な観測を可能とした.2016年度は装置をさらに改修し,観測精度を向上した.北海道宇宙科学技術創生センターの50m落下塔にて微小重力実験を遂行し,二液滴の自着火を三次元的に観測した.これにより,二段点火の生じる雰囲気条件では,二液滴の外側の高温部において冷炎が発生し,その後二液滴の内側の高燃料濃度部において熱炎が発生する傾向を確認した.2017年度は,初期直径の異なる二液滴について微小重力実験を行い,点火下限温度より十分高い温度では径の小さい液滴の存在は二液滴全体の熱発生を早めるが,点火限界近傍など条件によっては却って遅らせることを発見した.このような傾向が,局所的な物質輸送と化学反応のバランスにより解析され,説明された.燃料液滴間の干渉効果の解明により単一液滴の自着火の知見を噴霧の自着火に拡張する研究である.炭化水素の自着火では部分的な酸化である冷炎が発生して後に熱炎が発生する二段点火が起こる.発光しない冷炎の観測には干渉計が有効である.微小重力下で二液滴の自着火を干渉計二基を用いて三次元的に観測した.二液滴の外側の高温部で冷炎が発生し,内側の高燃料濃度部で熱炎が発生する傾向を確認した.初期径の異なる二液滴について,点火下限温度より十分高い温度では小さい液滴の存在は全体の熱発生を早めるが,点火限界近傍など条件によっては遅らせることを発見した.これらが局所的な物質輸送と化学反応のバランスにより理論化された.北海道宇宙科学技術創生センターの50m落下塔における微小重力実験において,落下実験装置と地上の実験者との無線LANによる通信に難があり円滑な実験遂行の妨げとなった.この点,落下実験装置,実験者ともにLTEルータでインターネット接続させる方式で根本的な解決を試みる.また,当初の計画通り,自着火遅れと自着火の位置に関する理論の構築,数値計算の実施,微小重力実験の遂行を行う.実験により液滴間隔の影響を調査する.また,国際共同研究ロケット実験の提案を行う.2016年度に確認さえた,懸垂線の支持棒による電気炉内の若干の非対称性の改善を行う.また,当初の計画通り,自着火遅れと自着火の位置に関する理論の構築,数値計算の実施,微小重力実験の遂行を行う.実験により液滴間隔の影響を調査する.燃焼工学,内燃機関工学2015年度は所属機関の予算にて落下実験を行った.2016年度に落下実験キャンペーンを当初予定の1回より増やし2回行う計画である.約8.5万円の未使用額が生じた.燃料購入に充てることができたが,次年度に,より新鮮な燃料を購入することとした.2016年度の秋と冬に行う落下実験に使用する.燃料費に充てる.
タスク中心の英語指導における録音会話書き起し学習の活用

コミュニケーション能力の一要素とされる方略的能力を高めるために、タスク中心の言語指導(TBLT)にコミュニケーション方略(CS)指導を導入した。学生は自分たちの録音した会話を書き起こすことにより、自分の会話を振り返ることができ、TBLTの学習成果を肯定的に捉え、CS使用では種類により特徴的な使用の増加およびCSの種類間の有意な相関が見られた。こうした相関および使用頻度を参考に指導するCSを選択することにより方略的能力の向上が期待できる。短期大学という限られた年限の中に組み込まれた基礎教育として英語教育における学習の効果を上げるために平成24年度も引き続き意見交換をタスクとしたタスク中心の言語指導(TBLT)を取り入れた実践を実施した。平成24年度には授業開始に備えてクラス全員が1台ずつ使用できるだけのICレコーダーを購入でき、ICレコーダーを4名で共用していた時と比べ自分たちの会話を個々のペースでじっくり聞き直すことができるようになった。授業遂行の改善点としては、まず、平成23年度のTBLTの意見交換に用いたトピックを学習者の特性に従い、より協同的に行うことができるものに変更を加えた。また、コミュニケーション・ストラテジー(以下CSとする)の学習効果が予想以上に期待できることからその指導を強化した。また、ICレコーダーを各学生が1台ずつ使用できることにより書き起こしの能率も向上したため、平成24年度に目標としていた語法の復習のみでなく、CSの復習も継続して行うことができた。その結果、相手の発言内容に対する自分の理解の成否を確認したり、相手の発言内容を理解するために聞き返したり、自分の伝えたいことが伝わっているかを知るために相手の理解を確認したりするCS使用が増加していることが確認できた。こうしたことにより学習者の会話力の教員による評価が向上し、会話の量が充実した。また、学習者自身も英語で会話をすることに対する極度の緊張感や抵抗感が減り、英語での会話を楽染むことができるようになっている。一般に英語の授業時間が少なくクラスサイズが大きい看護短大では、教員対学生での会話練習は難しい。そこで、TBLTのタスクとして学生同士ペアでの会話練習を採用した。大クラスでの学生の観察・指導・評価を行うにはICレコーダーによる録音と学生による会話の書き起こしが有効であり、学生は書き起こしにより自らの会話を振り返ることができる。本研究ではコミュニケーション・ストラテジー(CS)のうちの英語の苦手な学生も使用しやすい定型表現およびその一部を文脈に合わせて入れ替える準定型表現を指導した。こうしたCSは相手の発言の確認や聞き直しをしたり、相手の発言に対して自分の意見を簡単に述べたり、追加質問したりするのに利用できる。指導に際してはCS使用に注意を向けさせ、書き起こしの折にも自分のCS使用は自然になされたか、努力して意図的に使用したか、また有効に機能したかを考えさせた。こうしたCSの指導により学生の会話の教員による評価および、相手の発言の理解、自分の言いたいことの発言、理解し合おうとする努力、会話の楽しみについての学生の自己評価も徐々に向上し、最初ほとんど話せなかったが最後には話せるようになったと報告した学生が大多数となった。CSの種類による使用頻度と意識的な使用については、新たに指導されたものに興味を示し、平易な汎用性の高いCSが頻用されたのは予想通りだったが、準定型的CSでも無意識に自然に使えたものと、最後まで意図的に使用したものが併存した。また、「会話評価」と「特定の平易なCS」の間、「その平易なCS」と「難度の高いCS」の間、「問い直すためのCS」と「会話は難しくなかった」との回答の間等に有意な相関が見られた。この研究により、大クラスにおいてもCS使用により会話力が向上することが明らかになり、指導するCSの選別および指導順序の改善によるさらなる可能性が期待される。Task-Based Language Teaching (タスク中心の言語指導:以下TBLT)を、英語を専門としない短期大学での基礎教育で応用することによりその効果を検証するのが目的である。また、将来的には初等・中等教育にも応用できる指導法の確立を目指し、平成22年までの方法を改善して平成23年度の授業で実践した。TBLTの応用:タスクとしては意見交換タスクを用いた。対象である看護学生の学習意欲を高められるように、タスクのトピックとして看護・医療に関係のあるものを選択し、そのトピックについて意見交換の実践を指導した。会話の導入となるような最初の質問は教員から提供した。授業ではトピックに関連した語彙とCSsを紹介した後、英語による意見交換をペアで実践するように設定した。できる限り多くの相手と意見交換をすることにより、聞き取った様々な意見に適した答えを返していく練習となった。Communication strategies (コミュニケーション・ストラテジー:以下CSs)指導:平成22年度にも既にCSsを指導してその効果は確認できたが、その際はトピック内容に合わせて選択したCSsを指導するという汎用性を欠いたものであり、指導順序に改善の余地があると考えられた。そこで平成23年度は学習者の会話を促進するために使用しやすい学習の段階に合わせたCSsの順序を検討し、その順序に従って指導した。

さらに、学習者がCSsの使用を認識することでより高い効果が得られるというメタ認知の理論を活用するため、録音した自分たちの会話を聞いて自分の用いたCSsを書き出すように指導した。平成24年度には、この研究の対象となる授業の受講者数が予想以上に少なかったものの学生が各自1台ずつICレコーダーを使用することができ能率が上がり、学生の意識も高まった。そのため、やや遅れがちだったコミュニケーション・ストラテジーの学習が進み、英語学習に対する嫌悪感から脱した学生が語法の誤りについての意識も高めることができた。クラスサイズ:平成23年度は大クラスにおける実践ができなかった。これは平成22年度のカリキュラム変更により英語教育の必修、選択のあり方に変更が加えられたことによる。この変更の狙いは、それまでIIVであった英語の科目をIVIと増やし、学習者が科目内容から自分に適した科目を選択していけるようにすることである。平成22年度はほとんどの学生が英語I、IIを受講し大クラスの実践となった。しかし、平成23年度は英語I、IIの履修生が予測を大きく下回った。その理由は単に学生の質の変化によるものとは考えにくく、旧カリキュラムを経験した先輩からの誤った情報や新カリキュラムの理解不足などが影響しているものと推測される。この科目選択に関しては研究者が圧力を加えることは許されないので、大クラスにおける効果を検証する研究実践は難しいかもしれない。TBLT:この方法による実践は成功だと考える。問題点としては、平成23年度にはこの指導のトピックを看護・医療に関連付けたことにより、語彙、専門知識不足により自分の意見を持つことの困難さが明白になった。会話に必要な話したい内容が不十分では会話の活性化は望めないため、動機づけとしては効果的で学習意欲が高められると考えられているESP(English for Specific Purposes)であるが、専門知識の乏しい1年次(英語I、II)での導入を見送り、2年次以降(英語IIIVI)の導入とする。CSs:指導順序を検討し、学生の学習進度に応じたCSs指導を実践しその効果は確かめられた。さらに、コミュニケーション・ストラテジー指導を充実し、平成25年度にはより大きなクラスサイズの学生で平成24年度と同様の効果が得られることを確認する。大クラス:現時点では平成24年度の履修者数は多くなっているが、後期の履修については今後変更の可能性があるため確定できない。場合によってはこの研究計画での通年のデータ収集は困難となりうるが、半年単位の研究としての効果の検証はできる。TBLT:この研究を行う英語I、IIではより身近な話題をトピックとして選ぶとともに、1つのみでなく2つあるいは3つの会話のきっかけとなる質問を教員が準備して提供することによりさらに学習者同士の会話の活性化を狙う。
微細パタン電極を用いた電気泳動によるカーボンナノチューブの吸着技術

本研究は、電気泳動を用いてカーボンナノチューブ(CNT)を微細パタン電極や走査型プローブ顕微鏡のカンチレバーに吸着させる技術を確立することである。なお、CNTはDCアーク放電法で成長したのも使用した。主要な結果は以下の通りである。1.作製した電極パタンに直流及び交流での電気泳動。直流電界を加えた場合は、CNTや同時に生成される煤が電極の陽極側に吸着し、交流電界を加えた場合は電気力線に沿ってCNTが配向すると共に、電極への煤の吸着が少ないことがわかった。2.AFMカンチレバーへの直接吸着によるCNTカンチレバーの制作。カンチレバーと平板電極を対向させCNT分散液に浸し、交流電気泳動することで電界が一番強いカンチレバーの探針先端にCNTを直接吸着することを見出した。電極間距離(30μm500μm)、電気泳動の端子間電圧を変化させCNT探針の制作条件を調べたが、その条件を絞り込むことができなかった。その理由として、DC放電法で成長したCNTは煤を大量に含むことから分散液中のCNT密度を一定にできないことや大きな煤があると電界の乱れを生ずることが考えられる。煤の除去を酸素プラズマを使って試みた。結合力の強いCNTはそのままの形状で残るが煤などは焼失する結果がSEM観察から得られた。煤の除去、交流泳動の端子間電圧や周波数を振ることで最適値を見出すことができると思われ、簡便なCNTカンチレバーの制作が期待できる。3.AFMの測定結果泳動法で作成したCNTカンチレバーを用いてAFM測定を行い、分解能の向上を確認した。
人工現実感による乱流伝熱データベースの活用

デジタルデータとして一般に公開されている乱流・伝熱に関するデータベースの多くは、数値計算・実験結果ともにある座標におけるデータ(数字)の羅列であり、リファレンスデータとして参照するには都合良いが、インタラクティブなデータベースの活用をするには視認性に欠ける。そこで本研究では、データベースへの認知的なアクセスを提供する手法の開発を行った。現在、乱流・伝熱のデータベースは、サーバーが一カ所にあり各研究者がデータをまとめてサーバーに集めるという方式がとられている。近年のDNSや画像計測によるデータは非常に大量であり、このような一カ所に集める方法は、即時性・容量の問題等で破綻をきたす恐れがある。そこで、本研究ではネットワークに接続された多くの計算機間のデータベースの共有を想定して実験ネットワーク上にデータベースを複数設置し、さらに「データベースのデータベース」を作成し、本データベースのユーザーは世界各地で行われている数値シミュレーション・実験の最新のデータを居ながらにしてアクセスする事を可能とした。ユーザーインターフェースには、現在ネットワークのインタラクティブなアクセスに広く用いられているWWW(World Wide Wed)をデータアクセスに用い、特別なハードウェア・ソフトウェアを必要とせずパーソナルな環境からのアクセスを可能とした。データベースの記述にはHTML(Hyper Text Markup Language)を用い、3次元イメージの任意の点を指定することによりその点における数値データを取得できるよう実装した。
地理情報システムとリモートセンシングを用いて月単位流出時空間モデルの開発

平成23年度は、研究計画に対応して、まず地域分割手法に関する既往研究の調査を行った。既往研究は多数存在するが、そのほとんどは渇水や洪水といった極端現象を対象としている。周期性に関する変数は、時間的・空間的な共変動による影響を受け、古典的な等質性分析を直接利用することはできない。このため、月単位流量の時間変動に関するパラメータ推定において利用できる水文学的等質性を定義するため、新たな手法を開発した。この研究段階で、定義された等質な地域において、月河川流量の基本的なパラメータの動きを予測に利用する5種類の地域区分手法を提案した。これらは大きく分けて関数形非依存型と関数形依存型の2種類のカテゴリーに分類される。これらの手法は月単位の周期的なパラメータに処理を施さない値、もしくはフィッティングされた値を正規化して利用する。これらのパラメータは階層クラスター分析によって等質的な領域を決定するために利用される。人間活動による影響(たとえばダムや貯水池、取水)がないデータの取得しやすさを考慮して、本研究で提案したモデルはトルコ南部における2つの主要な流域において試験を行った。その結果、提案した地域区分手法は月流量の周期的な変動の予測に非常に有効であった。関数形依存型のアプローチは実用可能性が高く、関数形非依存型のアプローチはより多くのパラメータを必要とするが、どちらのアプローチも月単位の記録がない、もしくは短すぎる河川区間について信頼できる流量推定値を得ることができる。地域区分手法に利用するスケールパラメータを推定するためのツールを開発している間に、利用した画像分類手法によって結果が大きく異なることを発見した。そこで、この点に焦点をおいて研究を進めた。既往研究の調査により、より精度が高い分類手法を開発するための研究は多く行われているが、分類項目内の不均質性が原因で、頑健で信頼できる分類手法は開発できていないことが分かった。実利用においては、pixel-level classifierが素早く現実的な精度の推定値を与えるため、よく利用されている。しかし、正規分布に従わない不均質な土地における結果はあまり良好でない。異なる手法を利用すれば正確な土地利用分類が可能であることを考慮して、分類項目内の不均質性に起因する精度の低下を抑え、より高い精度を得ることができる土地利用分類を開発した。また、極端水文現象の長期変動を評価するため、月最大降水量について地域トレンド分析を応用することとした。この分析は地域スケールにおける降水極値の時空間分布の研究および日本における極値降水の気候変動影響の研究に貢献した。手法としては、月最大降水量について均質的な地域を抽出するため、指標洪水法を用い、月降水量の確率分布に応じて観測値を分類した。分類に際し、観測値のLモーメントを用いた。各地域はクラスター分析によってさらに分割され、同じ程度の分布パラメータを持つ地域を抽出した。はじめ、極値の性質を表わすために12の指標を用いたが、最終的には1つの統合した指標を用いて地域トレンドを定義することを提案した。この事業によって提供される研究機会により、受け入れ機関と研究者の間で知識と経験が共有され、相乗効果を生みだし科学研究における生産性を高めることができた。このことは受け入れ機関、研究者との間の長期的な協力関係を結ぶことに貢献していると考えられ、研究者の可能性を拡げることができた。当初の計画されていた、地域区分手法に利用するスケールパラメータを推定するためのツールを開発している間に、利用した画像分類手法によって結果が大きく異なることを発見するなど、しばしば、従来の発想にとらわれない柔軟な発想で問題提起をしていた。更に、従来の手法と比較して、より高い精度を得ることができる新しい土地利用分類手法を開発するなど、当該分野において革新的な技術を、2年間という短期間の間で開発に成功している。研究の次の段階として、まず地域トレンド分析による結果について論文を執筆する。また、研究計画や目的に基づき、分布型流出モデルの開発およびその結果の投稿の準備を進め、さらに、リモートセンシングによる月流量のスケールパラメータ推定の可能性を調査する予定である。本研究は、今後急激な経済発展・人口増加が予測されるアジア地域の水環境が、地球温暖化の影響を受けて2050年2100頃にどのように変化するのかを、定量的に明らかにするとともに、その変化を前提とする場合、市民生活への影響を回避あるいは軽減するためにどのような政策が効果的かつ実現可能なのかを明らかにし、持続可能な水政策・適応策の立案に資する成果を出すことを目的としている。平成21年度は、計画の初年度として、全体の研究打ち合わせを行い、最終目的と研究代表者および分担者との関係について、相互関係の確認を行うとともに、関連するモデル仕様やアウトプット形態について検討を加えった。その後、この検討結果を元に課題についての検討を進めった。具体的には:1.衛星観測データによる降水量分布とその水資源管理・予測のための利用に関するデータ解析及びモデル開発を行った。すなわち、衛星による降水観測はその開発の歴史や現状にかかわらず、水資源管理・予測への利用が進んでいないことに着目し、高い水平分解能のデータを用いて、どの程度までの時・空間スケールで、異なる特性を有する地域ごとの水管理に耐えうる定量的推定が可能かを検討した。2.開発されたモデルの検証について、試験流域(トルコのユーフラテス川流域など)を選定し、水文学・気象学的な長期観測データを収集整備した。このデータを用いて、これまでに開発した水循環解析モデルに試験し、必要に応じて改良を加えった。

全体を結合して、総合月単位流出時空間モデルを構築し、可能な限り過去のデータによる再現試験を行った。3.季節な土地利用を把握するため、ERDASソフトでNOAA/AVHRR、ランドサット/TM、SPOT/VEGETATIONなど高頻度観測衛星画像データを整理した。4.最後に,上記の解析結果をまとめて,論文を執筆した。本年度の予算の大部分は、モデル開発や数値実験に伴う記憶メディアなどの消耗品、および衛星観測データの収集等に対する流域現地観測のための旅費、研究打ち合わせと国際会議での発表・討議のための旅費が中心となっている。平成22年度は、初年度の検討で解析された降雨の時空間分布、洪水や渇水の外力となる極値水文量の変化といった水利用・水災害に直結する衛星データの解析を継続するとともとに、初年度に設計された全球水循環・水環境・生態系フィールドの各サブモデルを実際に稼動させ、流城特性の変化予測や水利用・水災害対応システムの安全度評価を行った。具体的には、1)衛星観測データ及び全球水循環・水環境・生態系解析モデルのアウトプットを初期値とする異なる流域スケールでの降水量分布の詳細な変化予測、2)衛星観測データに地理情報システム及び統計解析手法を介した洪水や渇水などの水文極値への影響把握、3)気候変動下における水質・生態の変化及び森林等の保水力及び流出形態への影響評価、4)地域レベルの河川及び排水処理システムなど水の人工循環系と水災害防止システムの持つ安全度への影響評価、5)社会・経済活動への影響評価を中心に検討を行った。また、同時に、6)全球規模での水循環変動予測をもとにした地域スケールへのダウンスケーリング手法やその精度評価7)日本全体スケールでの水災害環境の変化に関する成果が出た。オズチェリク氏の母国であるトルコでは河川水量全体の約半分を用いた大規模な国土開発が計画されており、国際的な水資源事業における諸問題とその解決の方策を示すことが極めて重要である。本研究では、従来の地球環境変動、地球温暖化及び水循環の変化が社会へ及ぼす影響の評価に関する研究分野をさらに発展させるべく、東京大学生産技術研究所の地球水循環システム研究グループに滞在し、今後急激な人口増加が予測されるアジア地域を対象として,異なるスケールの流域における水循環とその管理、及び日本を含むアジア諸国における水問題について研究し、これまで当該グループが開発してきた水循環解析モデルの統合化及び精度向上を行い、社会・経済活動への影響評価までを行うことにより、持続可能な水政策の立案に資する成果が出た。平成23年度は、研究計画に対応して、まず地域分割手法に関する既往研究の調査を行った。既往研究は多数存在するが、そのほとんどは渇水や洪水といった極端現象を対象としている。周期性に関する変数は、時間的・空間的な共変動による影響を受け、古典的な等質性分析を直接利用することはできない。このため、月単位流量の時間変動に関するパラメータ推定において利用できる水文学的等質性を定義するため、新たな手法を開発した。
火炎と渦の相互作用に関する研究

本研究では,火炎と渦の相互作用を明らかにし,乱流燃焼の素過程に関する知見を得ることを目的としており,研究は拡散火炎と予混合火炎に分けることができる.拡散火炎と渦の相互作用に関する研究においては,始めに一段階不可逆反応を用いた反応性圧縮性混合層の直接数値計算を行い,対流マッハ数が混合層の発達に及ぼす影響を明らかした.また,化学反応に伴う発熱が混合層の発達・反応生成に与える影響を検討し,発熱がある場合混合層の発達,反応生成ともに制御され,この傾向は対流マッハ数の増加とともに顕著になることを明らかにした.これら一段階不可逆反応の場合をもとに,本研究では水素・酸素拡散を伴う反応性圧縮性混合層の直接数値計算を行った.化学反応機構としては,9化学種21素反応からなる水素・酸素燃焼に関する詳細化学反応機構を用いた.その結果,水素,酸素拡散火炎を伴う混合層においては,混合層内の大規模渦構造の発達にBaroclinic torqueが大きな役割を果たしており,これにより渦の発達が抑制されることが明らかとなった.さらに,化学反応の可逆性により反応速度は比較的低温であるブレイド領域(大規模渦構造の中間領域)において大きな値を示すことが明らかにされた.予混合火炎に関する研究では,スペクトル法と高次精度差分法を用いた水素・酸素予混合火炎の直接数値計算が行われ,完全非反射境界条件を用いることにより予混合火炎の高精度数値解法を構築することが可能であることが明らかにされた.本研究では,火炎と渦の相互作用を明らかにし,乱流燃焼の素過程に関する知見を得ることを目的としており,研究は拡散火炎と予混合火炎に分けることができる.拡散火炎と渦の相互作用に関する研究においては,始めに一段階不可逆反応を用いた反応性圧縮性混合層の直接数値計算を行い,対流マッハ数が混合層の発達に及ぼす影響を明らかした.また,化学反応に伴う発熱が混合層の発達・反応生成に与える影響を検討し,発熱がある場合混合層の発達,反応生成ともに制御され,この傾向は対流マッハ数の増加とともに顕著になることを明らかにした.これら一段階不可逆反応の場合をもとに,本研究では水素・酸素拡散を伴う反応性圧縮性混合層の直接数値計算を行った.化学反応機構としては,9化学種21素反応からなる水素・酸素燃焼に関する詳細化学反応機構を用いた.その結果,水素,酸素拡散火炎を伴う混合層においては,混合層内の大規模渦構造の発達にBaroclinic torqueが大きな役割を果たしており,これにより渦の発達が抑制されることが明らかとなった.さらに,化学反応の可逆性により反応速度は比較的低温であるブレイド領域(大規模渦構造の中間領域)において大きな値を示すことが明らかにされた.予混合火炎に関する研究では,スペクトル法と高次精度差分法を用いた水素・酸素予混合火炎の直接数値計算が行われ,完全非反射境界条件を用いることにより予混合火炎の高精度数値解法を構築することが可能であることが明らかにされた.
新燐原料を用いた固体ソースMBE法により作成した燐系化合物半導体薄膜の評価

現在燐系の化合物半導体は光通信の様々なデバイスの応用に重要です。この系のデバイスはガスソースMBE(GSMBE)及び有機金属熱分解法(MOCVD)により作成されており、5族原料はPH_3及びAsH_3が使われています。これらの方法は以下に掲げられる大きな欠点があります。(1)AsH_3とPH_3は両方とも非常に毒性が高い。そのため、人間および環境保護のため高価格の安全装置が必要である。(2)質の良い結晶を得る為にはこれらのガスを過剰に流さなければならず、その結果、原料は無駄になり、作成された薄膜の価格は高価となる。(3)MOCVDやGSMBEを用いて作成されたヘテロ界面での混合現象の為これにより、ヘテロ界面の原子レベルの制御が困難となる場合がある。以上のような理由でPH_3及びAsH3に代わる原料が望まれす。一方、過去に通常の固体ソースMBEによる燐系化合物半導体作成の報告がありました。この場合は赤燐が燐原料として使われましたが、大きな欠点が三つありました:(1)赤燐の蒸気圧が非常に高く、燐のフラックスの制御が困難であった。(2)燐のフラックスは主にP4であるため、高温クッラカ-を利用してP2フラックスを形成する事が必要とされた。但し、P_4とP2への分解が100%以下であったために成長が終了した際、残存P4の存在のため、成長室の真空度は元に戻らず、装置の色々な部品が故障することがあった。(3)その上成長室を開けた場合、残存P_4のために火事の恐れがあった。以上のため、P_4を放出する燐原料は現実的に材料として適当ではありません。そこで、今回の研究はPH3や赤燐に代わる安定した安全で環境に悪影響を及ぼさない代替原料を求めることを目的とした基礎的研究です。本研究では通常の純粋な赤燐の代りに多結晶GaPを新燐原料として使用しました。成長方法は以下の通りで行いました:(1)多結晶GaPをMBE成長室内の通常のKNUDSENセルに入れ、(2)特殊なクッラカ-を使わずにP_2のみのフラックスを作り、(3)加熱されている化合物半導体基板に5族の固体ヒ素のフラックスの分子線と3族のフラックスの分子線(例えばIn及びGa)と共に多結晶GaPからのP_2フッラクスの分子を照射する。以上の方法で望んでいる燐系化合物半導体薄膜(InP,InGaP)の成長を行いました。そして、これらの薄膜の不純物濃度及び光学的特性をホール効果測定、FTPLの方法を用いて評価を行いました。以上の方法で作成したInP薄膜のホール効果測定の結果は、n型を示し、室温及び77Kでの電子濃度と移動度はそれぞれ、1.2x10^<15>cm^<-3>、4500cm^2/Vsと7.4x10^<14>cm^<-3>、74,000cm^2/Vs,でした。これらの電気的特性は他の方法で作成されたInPに比べて同等或いはより優れた結果を示しました。5KでのFTPLスペクトルから明らかなように、深い準位にとるの発光が弱い、バンド端励起発光が支配的なスペクトルであり、InP結晶が高純度であることの証拠です。

成長方法は以下の通りで行いました:(1)多結晶GaPをMBE成長室内の通常のKNUDSENセルに入れ、(2)特殊なクッラカ-を使わずにP_2のみのフラックスを作り、(3)加熱されている化合物半導体基板に5族の固体ヒ素のフラックスの分子線と3族のフラックスの分子線(例えばIn及びGa)と共に多結晶GaPからのP_2フッラクスの分子を照射する。以上の方法で望んでいる燐系化合物半導体薄膜(InP,InGaP)の成長を行いました。そして、これらの薄膜の不純物濃度及び光学的特性をホール効果測定、FTPLの方法を用いて評価を行いました。以上の方法で作成したInP薄膜のホール効果測定の結果は、n型を示し、室温及び77Kでの電子濃度と移動度はそれぞれ、1.2x10^<15>cm^<-3>、4500cm^2/Vsと7.4x10^<14>cm^<-3>、74,000cm^2/Vs,でした。これらの電気的特性は他の方法で作成されたInPに比べて同等或いはより優れた結果を示しました。5KでのFTPLスペクトルから明らかなように、深い準位にとるの発光が弱い、バンド端励起発光が支配的なスペクトルであり、InP結晶が高純度であることの証拠です。
都市圏域設定と都市圏データベースの構築及びそれらに基づく都市の実証分析・政策分析

2018年度における研究実績の主たるものは、12015年国勢調査ベースの都市雇用圏設定を完成させて、都市圏統計データベースを作成したことと、2実証・政策分析についての4年間の研究成果をとりまとめたことである。都市雇用圏については、2015年国勢調査を用いた都市圏設定を完成させた。新都市圏については、メッシュ統計から人口集積を直接求めるアプローチを完成させた。これらはいずれも備考に記しているWeb上に公開している。都市圏統計データベースについては,2015年都市雇用圏をベースとした統計データを作成した。地域就業圏をベースとした統計データについては、都市雇用圏域以外の就業圏域を設定し、併せて、都市雇用圏域についてサブ就業圏域を設定し、これらについて社会経済データを整備した。これらもWeb上に公開している。都市圏データを用いた実証分析と政策分析については、以下の研究をとりまとめた。1都市集積の経済、不経済について、各都市圏における住宅供給弾力性についての推定を行った。2地域就業圏のデータを用いた都市成長分析では、経済基盤モデルを用いて市町村単位の基盤乗数効果と就業圏域単位の乗数効果の異なりを定量的に示した。3高校卒業時の進路選択についての研究は、2017年度末にDPにしたのち、現在は投稿中である。4九州新幹線の開通が沿線の都市圏の地価にどのように影響したのかを、地価公示のデータに基づき、「差分の差分法」の手法を用いて明らかにした。5新都市圏を用いた実証分析では、地域間の産業構造の違いを明示的に考慮しない一般的な構造的重力モデルによる都市間貿易の推定量が系統的なバイアスを生むことを示した。また、多数の都市圏が得られる新都市圏を用いて、特許開発に関するミクロデータによる知識創造関数の推定を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。初年度である平成27年度は他の部分の前提となる都市圏設定を最優先課題として取り組み、それが完了した段階で都市圏データベースの作成を本格化するとしていたが、2010年国勢調査に基づく都市雇用圏の設定が完了し、それに対応した都市圏単位の主要統計データの作成とWeb上での公開を行った。都市雇用圏以外の考え方に基づく都市圏設定については、都市・地域就業圏域を設定し、人口に加えて、雇用や従業者、さらには経済センサスなどから産業大分類別生産額(収入額)のデータベースを作成した。これにもとづいて、市町村と都市・地域就業圏域での経済基盤乗数の異なりの要因を計測した。また、2010年国勢調査から市町村間の通勤流動データに基づく、全国の市町村通勤流動図を作成した。市町村単位にこだわらない新しいタイプの都市圏については、日独の都市圏設定のために必要な基礎データの整備を行うとともに、両国に共通な暫定的な都市圏設定を定義し、日本については2000, 2005年、ドイツについては2008年のデータを用いて、都市圏の検出を行った。都市圏データを用いた実証・政策分析については、以下の3つの研究を行った。1学校基本調査を用いて、大学進学者数の地域間分布と入学者数の分布とを比較し、更に、国勢調査を用いて、その後の当該コーホートの大卒者分布を比較することを通じて、大学進学に伴う人口集中とその後の移動の様子を明らかにした。2都市圏とその他地域における労働者の立地パターンおよび賃金格差についての実証的検証を行った。3都市圏に代表されるような、集積地における企業間取引パターンの検証を行った。当初の計画では,他の部分の前提となる都市圏設定を最優先課題として取り組み、それが完了した段階で都市圏データベースの作成を本格化するとしていた。都市雇用圏については2010年国勢調査を用いた都市圏設定が完了し、それに対応した都市圏単位の主要統計データの作成とWeb上での公開を行ったので、計画は達成されている。地域就業圏については次年度での完成を目指すとし、新都市圏設定については幅広い視点から設定手法を検討し、基本的な考え方をとりまとめることを目指すとしていたが、これらについても達成されている。都市圏データを用いた実証・政策分析についても、1大学進学にともなう人口集中とその後の移動、2都市圏とその他地域における労働者の立地パターン及び賃金格差、3集積地における企業間取引パターンの3つの分野に関する実証研究が進展した。本研究の目的は以下である。1平成の大合併に対応できる都市圏を設定し、それに対応した都市圏単位のデータベースを構築する。都市圏定義と都市圏データベースはWeb上に公開し、幅広い研究者による活用を可能にする。2これまで用いられてきた市町村ベースの都市雇用圏に加えて、非都市圏における地域就業圏と市町村単位にこだわらない新しいタイプの都市圏を考える。3都市圏データを用いた実証分析を推進する。2016年度は、2015年度に作成した都市雇用圏ベースの統計データを拡充するとともに、地域就業圏と新都市圏の圏域設定に取り組んだ。都市雇用圏についての統計データの拡充に関しては、過去の人口データ時系列を東京大学空間情報科学研究センターのウェブサイトに公開した。地域就業圏については、圏域設定を行い、Web公表の準備を行った。新都市圏は、当初計画した通勤データを用いて特定の国によらない雇用圏ベースの都市圏定義を構築したが、地域間貿易や産業立地についてはこういった雇用圏ベースの都市圏は実は好ましくないという結論に至った。したがって、メッシュ統計から人口集積を直接求めるアプローチに変更する予定である。

また、複数国の都市圏比較の準備として、クラスター同定法をベトナムの詳細地域経済データに応用し、ベトナムにおける産業クラスターの同定、およびそこで生じる集積効果についての検証を進めている。都市圏データを用いた実証、政策分析については、以下の取り組みを行った。1成長の源泉とされる集積の経済効果をサービス業について検証した。また連関効果については製造業と卸売業の関係について検証した。22015年度に行った大卒者の地域間分布に高卒者を加えた分析を行った。また、都市圏間の人口移動データなどによって、集積の経済の測定を行った。3地域労働市場について、都市会計の手法を用いた実証研究と雇用乗数の計測を行った。当初の計画では、2016年度には、1地域就業圏:2010年国勢調査による圏域設定の完成、Web上での公開、2新都市圏:プロトタイプの作成、公表、3都市圏データベース:都市雇用圏データの作成と完成分のWeb掲載、地域就業圏データの作成を開始、42010年都市雇用圏に基づく実証分析の開始、を行うこととしていた。地域就業圏については圏域設定が完成しており、2017年度初頭にはWeb掲載が可能な状況である。新都市圏については、当初考えていた雇用圏ベースの都市圏設定はすでにできあがっているが、このアプローチは地域貿易や産業立地の分析のためには望ましくないという結論に至った。したがって、これと違うアプローチでの都市圏設定に取り組んでいるところである。都市圏データベースについては、2015年度に前倒しで主要都市雇用圏データの作成と公表を行ったが、2016年度はそれの時系列データへの拡充を行った。地域就業圏ベースのデータについては人口や経済に関する基礎的データベースの構築をおこなった。2017年度初頭にはWeb掲載も行う予定である。都市圏データを用いた実証・政策分析についても、1集積の経済効果等についての分析、2大卒者、高卒者の地域間分布の分析、3地域労働市場に関する都市会計手法を用いる分析と雇用乗数の計測に取り組んでおり、研究が進展している。2015年国勢調査に基づく都市雇用圏の設定については、都市圏設定の検討を行い、原案の作成を行った。雇用圏に基づかない新しいアプローチの都市圏については、人口密度と空間的連続性のみを条件として都市圏を導出した。また、市町村等行政区ポリゴンを用いた近似も行い、近似都市圏をWebサイトに公開準備中である。都市圏統計データベースは、2009年の経済センサス基礎調査から、産業中分類別の事業所数・従業者数を大都市雇用圏単位で集計し、都市雇用圏Webサイト上に公開した。地域就業圏をベースとしたものについては、2010年国勢調査の通勤流動や昼夜間人口比率など基準として設定を行い、人口、就業者数、課税者所得、収入額などのデータベースを整備した。