hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腎内JCウイルスの増殖と移植腎機能低下との関連性

「JCVは初感染の後に腎組織で潜伏化し,免疫抑制状態になると再活性化される」のではなく,成人においてJCVは腎内で増殖している“すなわち,持続感染状態にある"ということを証明するため以下の実験を行い,その成果の一部をJ.Clin.Microbiologyに発表した。まず,腎内JCVの存在状態を解明するため,腎細胞癌で摘出された腎の正常組織および腎機能廃絶に至った移植腎を用い,JCV DNAが腎実質内にウイルス粒子の形で存在することを明らかにした。さらにin situ hybridizationを行うことにより,JCV DNAが腎集合管上皮核内に存在することを証明した(既報)。次いで,腎内JCVが潜伏状態から持続感染状態へ移行する時期を知るため,JCV DNAの尿中排泄と年齢との相関を検討した。10歳で区分けした年齢群毎に35名集め,2セットのprimer-すなわち,調節領域を増幅するためのprimerとV-T遺伝子間領域を増幅するためのprimer-を用いてPCRし,その後にサザーン法を併用した。各群のJCV検出率をplotし,尿中JCV排泄率を検討した結果,20歳までは17%以下であるのに対して,20歳を越えると急激に上昇し46%となり,その後5060%を維持することが証明された。また家族内感染に関してもpreliminary dataが得られたので,これらを一括してJ.Clin.Microbiologyに発表した。腎移植患者における腎機能低下と腎内JCVの増殖の関連については現在研究中であるが,腎機能低下に比例して腎内JCVの増殖が低下するようであり,腎実質細胞が減少すればJCVはその増殖母地を失うようである。JCVは腎集合管上皮細胞と共生しているのであり,腎機能低下を惹起する可能性は非常に低いと考えられる。今後その成果をまとめ発表する予定である。
タンザニアのダトーガ社会における放牧地利用の変化と社会関係の再編に関する地域研究

本研究は、タンザニアの牧畜民ダトーガの社会において、利用できる放牧地が歴史的にどのように変化し、共有地の私的な囲い込みがどのように進行しているのか、そして、そのことが社会関係の再編に対していかなる影響を与えているのかを明らかにすることを目的としている。本年度は2016年5月9月にタンザニアのエヤシ湖岸にて現地調査を行った。また、2005年、2013年、2016年に調査地を撮影した衛星画像を分析して、囲い込まれた土地の範囲の経年変化を明らかにした。得られた成果は以下に大別できる。1)囲い込みの実践調査村では、共有地の囲い込みは1980年代にはじまり、2010年ごろから2016年までの間に急速に拡大した。しかし、土地の囲い込みは住人にとって全く新たな実践であるとはいえない。ダトーガ社会では従来から、個人が、そのホームステッドの周辺の土地を私的な放牧地として優先的に利用することが認められてきた。また、囲い込んだ土地を利用する権利は、明確にそのもち主がもつが、他者による放牧を認める場合もある。共同で家畜を管理する複数世帯が、囲い地を共同で利用する事例も存在した。2)囲い込みの調整囲い込みをめぐるもめごとが頻発していた2016年に、地域の長老会議での議論を経て、個々人が囲い込んだ私的な放牧地の多くを一斉に縮小する出来事が起きた。聞き取りによれば、私的な放牧地の大きさは家畜の数を考慮して決定したが、居住歴が概ね5年以下の住人の場合には、土地を囲い込んで利用する権利が認められなかった。これらの成果は学会や研究会で報告したほか、平成29年度に論文としてまとめて投稿する予定である。本研究の意義は、現地調査と衛星画像の分析とから、私的な放牧地の拡大および縮小を定量的に示すと同時に、住人の間で起きたもめごとにおいて何が主張されたかを、具体的事例から明らかにした点にある。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、タンザニア北部エヤシ湖岸の牧畜民ダトーガの社会において、利用できる放牧地が歴史的にどのように変化し、共有地の囲い込みがどのように進行しているのかを明らかにして、そのことが社会関係の再編に対していかなる影響を与えているのかを解明することを目的としている。東アフリカの牧畜社会では従来、土地を私有せずに共同で利用してきたが、近年には個々人が共有の土地を囲い込む現象が拡大している。土地の囲い込みに関する先行研究の多くは、国家の政策などが直接の契機となって、従来の牧畜民自身のルールとは異なる原理に依拠して土地を囲い込んだ事例を報告してきた。しかし、従来の実践にもとづいて、あるいはそれを再解釈することによって土地を囲い込んだ事例の詳細な報告は多くない。本研究の結果、以下の点が明らかになった。1)調査地の定住地では1980年代以降、従来の実践にもとづいて、個人が共有地を囲い込む現象が拡大した。ダトーガの人びとは、農地の拡大や近隣民族との争いのなかで旧来の放牧地を失った結果、1980年代に湖岸地域に定住し始めた。その後にこの地域では、人口と家畜数が増加して放牧圧が高まるなかで、土地の囲い込みが拡大した。2)調査地の住人は今日、湖岸に定住ホームステッドをおき、乾期には、多くの世帯は丘陵に家畜の季節キャンプを設置して、水と草地の状態にもとづいて家畜を移動させながら牧畜を営んでいる。土地の囲い込みの目的は主に、定住ホームステッドで飼養する家畜のうち、日帰り放牧において遠くへ移動できない家畜を放牧するための草地を確保する点にある。3)個人による土地の囲い込みは、共同体による規制を受けている。調査地では近年、囲い込みをめぐってもめごとが頻発し、共同体の長老会議などの場で調停されている。これまでの研究により、以下の点を明らかにした。(1)放牧地の歴史的な変化:1980年代からこれまでに、エヤシ湖の周辺地域にすむダトーガの人びとが利用する放牧地は、農地の拡大や近隣民族との争いのなかで縮小してきた。そのなかで地域の人口と家畜の密度が増加して放牧圧が高まった。この現象は土地の囲い込みの拡大と並行して進行してきた。(2)現在の放牧地利用:囲い込まれた放牧地やそのほかの放牧地が、年間を通した放牧のなかでどのように利用されているかを明らかにした。定住ホームステッドで飼養する家畜のうち、主に、日帰り放牧において遠くへ移動できない家畜が、乾期に囲い込まれた放牧地で放牧地されていた。家畜の放牧活動の詳細は、乾期の終わりから雨期にかけての期間について調査をおこなった(平成27年度に実施)。(3)囲い込まれた土地の分布の経年的変化:2005年、2013年、2016年における、調査地の囲い込まれた放牧地とホームステッドの分布を明らかにした。住人が土地を囲いこむ場所が、その住人のホームステッドの周辺であることは先行研究で指摘されているが、この傾向は今日の調査地においても合致する。

(4)土地をめぐるもめごと:調査地では近年、土地の囲い込みが拡大するなかで、土地をめぐるもめごとが頻発しており、地域の住人は、それらのもめごとを長老会議などの場で調停している。そのような調停の結果、一度は囲い込んだ土地の利用を放棄した事例や、囲い地を縮小した事例が存在した。すなわち、囲い込みは共同体による規制を受けていることが明らかとなった。本研究は、タンザニアの牧畜民ダトーガの社会において、利用できる放牧地が歴史的にどのように変化し、共有地の私的な囲い込みがどのように進行しているのか、そして、そのことが社会関係の再編に対していかなる影響を与えているのかを明らかにすることを目的としている。本年度は2016年5月9月にタンザニアのエヤシ湖岸にて現地調査を行った。また、2005年、2013年、2016年に調査地を撮影した衛星画像を分析して、囲い込まれた土地の範囲の経年変化を明らかにした。得られた成果は以下に大別できる。1)囲い込みの実践調査村では、共有地の囲い込みは1980年代にはじまり、2010年ごろから2016年までの間に急速に拡大した。しかし、土地の囲い込みは住人にとって全く新たな実践であるとはいえない。ダトーガ社会では従来から、個人が、そのホームステッドの周辺の土地を私的な放牧地として優先的に利用することが認められてきた。また、囲い込んだ土地を利用する権利は、明確にそのもち主がもつが、他者による放牧を認める場合もある。共同で家畜を管理する複数世帯が、囲い地を共同で利用する事例も存在した。2)囲い込みの調整囲い込みをめぐるもめごとが頻発していた2016年に、地域の長老会議での議論を経て、個々人が囲い込んだ私的な放牧地の多くを一斉に縮小する出来事が起きた。聞き取りによれば、私的な放牧地の大きさは家畜の数を考慮して決定したが、居住歴が概ね5年以下の住人の場合には、土地を囲い込んで利用する権利が認められなかった。これらの成果は学会や研究会で報告したほか、平成29年度に論文としてまとめて投稿する予定である。本研究の意義は、現地調査と衛星画像の分析とから、私的な放牧地の拡大および縮小を定量的に示すと同時に、住人の間で起きたもめごとにおいて何が主張されたかを、具体的事例から明らかにした点にある。平成28年度に実施する予定の現地調査とそのデータの解析により、以下の点を明らかにする。(1)放牧地の歴史的な変化:調査地域の近年の土地利用における著しい変化は、農牧民スクマが丘陵で放牧するようになったことである。この変化について、調査地の住人や、他地域に住むスクマ男性に聞き取りをおこなって明らかにする。(2)現在の放牧地利用:乾期のはじめからなかばにかけての放牧活動の詳細を明らかにする。(3)囲い込まれた土地の分布の経年的変化:2005年以降に、土地の囲い込みが拡大したプロセスを詳細に検討するため、i)2016年の59月における、囲い込まれた土地とホームステッドの分布とそれらの所有者、およびii)2005年8月における、囲い込まれた土地とホームステッドの所有者を明らかにする。(4)土地の囲い込みをめぐるもめごと:調査地の住人への聞き取りにより、土地の囲い込みをめぐるもめごとの事例の詳細を明らかにして、住人がどのような言説を、どのような場面で参照し、それが他の住人に認められたのかを分析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
神経活動によるシナプスの強化・固定のメカニズム

(1)シナーフィン(コンプレキシン)とシンタキシンの相互作用によるシンタキシンの立体構造の変化が伝達物質の放出に必須であることを証明した。(阿部)(2)微小管結合タンパクの一つMAP1Bのリン酸化はシナプス形成に必須であるが,そのリン酸化部位は数十カ所に及び,そのいずれもが機能未知ドメインに集中していた。(谷口)(3) PKCを活性化するフォルボルエステル投与により伝達物質の遊離が著しく増大されるが,それはPMAにより小胞と形質膜との融合確立の増大によることがわかった。(八尾)(4)軸索成長円錐はCa非依存的なエキソサイトーシス機構を持ち,それを促進するrab3Aサイクリング機構はシナプス成熟に従って発達するものであることが分かった。(五十嵐)(1) 1995年までに,我々は連合学習によって増加し,PKCによりリン酸化を受けて電位依存性Kチャンネルのコンダクタンスを低下させる水溶性低分子量タンパクcp-20(20kD)を見出し,その構造を明らかにしたが,本年はこれに加えてもう一つの低分子量タンパクp25a(分子量20kD)を発見した。このタンパク分子は通常のショウジョウバエではドーパミン刺激によりリン酸化が大いに促進されるが,代表的な3種類の学習・記憶突然変異ではDA刺激によるリン酸化の促進は全く認められなかった。(吉岡)(2)ナメクジの連合学習の中枢である「前脳」と呼ばれる部位の神経伝達物質の探索を行った結果,それはアセチルコリンであることが分かった。(桐野)(3)学習に伴ってラット脳に発現する遺伝子を確定した。この遺伝子のホモログ遺伝子は線虫,マウス,ヒトにも見出されることから記憶に係わる重要な役目を担っている可能性がある。(桐野)本研究班の目的は、連合学習法によって起こるシナプス強化・固定のメカニズムを解明することである。そのために種々の動物に対して連合学習法とその効果に対する評価法を確立した後、分子レベルでの変化を解析することになる。無脊椎動物に対しては、中枢神経系に相異なる二つの刺激を与え、シナプス部位に起こる変化を種々の方法で判定した。ナメクジの場合、脳神経節前葉で観察される膜電位振動がニオイ刺激で変調されることを見いだした(桐野)。ウシウシの場合、B型視細胞の出力がスタトシスト(揺動検出器)からのGABA刺激により変調を受けることを見いだした(榊原)。哺乳類動物(マウス)に対する連合学習法としては瞬目反射法を取り入れ、一度に4匹のマウスに条件付けすることが出来るようになった。国内各研究室から種々のノックアウトマウスを提供してもらい、条件付けに対する応答の変化が、いずれのノックアウトマウスに於いても顕著に見られた。また、これらノックアウトマウスではサーカディアンリズムにも異常を示すことが分かった。これらの諸事実から小脳中位核や視交叉上核の重要性が示唆された(吉岡)。このほか、シナプス伝達に伴う様々な研究成果が得られた。即ち高橋はPC12細胞を用いてSNARE複合体がATP依存的に解離することを見いだした。阿部はシナプス融合に関与すると思われる新しい可溶性タンパクSynaphin(19kD)を見いだした。また、八尾はプレシナプスからの伝達物質放出がノルアドレナリンによって促進されることを見いだした。工藤は赤外線顕微鏡を用い海馬・小脳のスライス(厚さ400μm)の標品中の神経細胞の樹上突起を可視化し、パッチクランプ法を適用する技術を確立した。本研究班の重点的研究対象は神経終末における伝達物質遊離の分子機構を明らかにすることと、神経回路及びニューロン内部の情報伝達過程を可視化して学習の分子機構を明らかにすることである。(1)神経伝達物質の遊離機構に関しては、以下のようなことが明らかとなった。・シナプス小胞のDocking/fusion複合体の新たな成分シナ-フィン(19KDa)が見出され、それにはIとIIのisoformがあること、その脳内分布が異なることが分かった。(阿部)・一方SNARE複合体タンパク質の主要成分であるSNAP-25のリン酸化部分ペプチドに対する抗体を作成することが出来た。この抗体は開口放出が起こる部分を特異的に染色することが分かった。(高橋)(2)記憶・学習に係わる神経回路及びニューロンのイメージング・ナメクジ単離胞に対して味と匂いの連合学習を施した結果、学習依存的興奮パターンを得ることに成功した。そしてその時に特異的に発現する遺伝子をdifferential display法により単離した。(桐野)・PKA活性検出のためのプローブを作成し、その有用性を確認した。(工藤)・ニューロン内の全ゆる情報伝達系を可視化する熱イメージングシステムが完成し、これを用いてムスカリン性AChレセプターの情報伝達の詳細を明らかにした。(吉岡)シナプスの強化・固定を促す最も効率的な連合学習について以下のような成果が得られた。(1)恐怖条件付けにおいてはNMDA-2Aタイプの受容体が重要な役割を果たしていることが分かった。(吉岡)(2)ナメクジの摘出中枢を用いて,臭覚・味覚連合学習において重要な役割を演じている前脳ニューロンの電気的性質を明らかにした。(桐野)(3)モノアライガイが光と体動揺で条件付けできることが分かり(榊原),無脊椎動物を材料とする場合の難点(材料供給)が解消できることになった。

シナプス活動の分子機構のうち,伝達物質の遊離機構は大変重要な過程であるもののその全容は今なお全くわかっていない。しかしようやく大詰めを迎えたようである。今年度の成果は以下のとおり。(1)新しく見出された,シンタキシンと結合する細胞質タンパク:シナ-フィンは伝達物質放出に必須のタンパクであるという所見(阿部)と,伝達物質放出を抑制的に制御している(高橋)という,相反する2つの概念が提案された。(2)PKCは伝達物質放出能を増強することが報告されているが,そのメカニズムとしては,活動電位に伴うCa流入の増加によるのではなく,小胞融合のCa感受性の増大にあることが示唆された。(八尾)(3)しかしSNARE機構の重要性は変わらない(五十嵐)ことが分かった。またリン酸化の役割の解明は有機マススペクトメトリーの導入により飛躍的に進歩し,例えばシナプシンIのリン酸化はMAPキナーゼによって起こること,またホスファチジルイノシトールはMAPIBとチューブリンとの相互作用を阻害することを見出した。(谷口)しかしながら小胞の融合の際のエネルギー障壁を低くするタンパク質とリン脂質が移動できるレールタンパクの実体が分かっていない。(1)シナーフィン(コンプレキシン)とシンタキシンの相互作用によるシンタキシンの立体構造の変化が伝達物質の放出に必須であることを証明した。(阿部)(2)微小管結合タンパクの一つMAP1Bのリン酸化はシナプス形成に必須であるが,そのリン酸化部位は数十カ所に及び,そのいずれもが機能未知ドメインに集中していた。(谷口)(3) PKCを活性化するフォルボルエステル投与により伝達物質の遊離が著しく増大されるが,それはPMAにより小胞と形質膜との融合確立の増大によることがわかった。(八尾)(4)軸索成長円錐はCa非依存的なエキソサイトーシス機構を持ち,それを促進するrab3Aサイクリング機構はシナプス成熟に従って発達するものであることが分かった。(五十嵐)(1) 1995年までに,我々は連合学習によって増加し,PKCによりリン酸化を受けて電位依存性Kチャンネルのコンダクタンスを低下させる水溶性低分子量タンパクcp-20(20kD)を見出し,その構造を明らかにしたが,本年はこれに加えてもう一つの低分子量タンパクp25a(分子量20kD)を発見した。このタンパク分子は通常のショウジョウバエではドーパミン刺激によりリン酸化が大いに促進されるが,代表的な3種類の学習・記憶突然変異ではDA刺激によるリン酸化の促進は全く認められなかった。(吉岡)(2)ナメクジの連合学習の中枢である「前脳」と呼ばれる部位の神経伝達物質の探索を行った結果,それはアセチルコリンであることが分かった。(桐野)(3)学習に伴ってラット脳に発現する遺伝子を確定した。この遺伝子のホモログ遺伝子は線虫,マウス,ヒトにも見出されることから記憶に係わる重要な役目を担っている可能性がある。(桐野)
保型形式の零点の配置と球面上の代数的組合せ論に関する研究

球面上の代数的組合せ論に関する研究として,格子の分類と,その殼から得られる球面デザインについて調べた。その研究成果として,まずは整数格子の一種である3-格子について,計算機を用いて7次元以下の全ての3-格子を分類し,その最小ノルムの殻から得られる球面デザインについて調べた。先行する結果として,味村氏による5次元以下の3-格子の分類が知られている。3-格子は様々な観点から研究がなされており,事実,味村氏は正値2次形式の観点から取り組んでいるが,本研究においては球面デザインの観点から研究を行っている。また,もう1つの研究成果として,B.B.Venkov氏の最小ノルムが3の超完璧格子の分類についての結果を応用し,ノルムが3の殼が球面上の5デザインとなる格子が9つの格子に分類されることを理論的に証明した。一方,球面上の代数的組合せ論に強い関連を持つものの1つにアソシエーション・スキーム(以下ASと表す)が挙げられる。実際,一部の球面デザインからASが構成でき,逆にASから球面への埋め込み(実現)を考えることもできる。そのASの研究の一環で,足立氏との共同研究の中で,花木-宮本のASの分類結果を用いて30点以下の全ての原始的なASの球面への実現を計算し,その実現が4次元でbalancedの性質を持つものを分類した。また,長友氏との共同研究で,一部計算機を用いて,12,13点の全てのコヒアラント配置について分類した(11点以下は白土氏による結果が知られる)。コヒアラント配置は,ASの一般化であり,またASの組合せとしても捉えられる。そのことから,近年,球面上の有限集合の組合せなどとの関連から注目されている。保型形式の零点の配置についての研究では,まず,階数が12以下の合同部分群T_0(N)の種数0のnormalizerについて,その基本領域,頂点公式,各尖点に対するEisenstein級数,保型形式の空間,そしてHauptmodulについて調べた。それらを用いて,それぞれの群に対して重みが400以下のEisenstein級数,次数が200以下のHecke多項式に対応する保型形式の零点の配置を数値的に求めた。その結果,ある基本領域の境界の円周のHauptmodulによる像が実軸上にあるような群について,Eisenstein級数の全ての零点が境界の円周上にあること,またHecke多項式に対する保型形式については高々1点を除いて全ての零点が境界の円周上にあることを示した。さらに,H.Hahn氏の結果を応用し,ある仮定を満たす種数0のフックス群について,Eisenstein級数のほとんど全ての零点が境界の円周上にあることを理論的に証明し,一方,その仮定を満たさない群については,境界の円周上にない零点の存在を数値的な計算によって示している。一方,球面上の代数的組合せ論に関する研究では,有限グラフからその最大アーベル被覆となる結晶格子の標準的実現を構成するという方法を用いて,高次元正胞体に対応するグラフを始め多くの有限グラフからユークリッド空間上の有限集合を計算しその性質を調べた。特に,30点以下のアソシエーション・スキームの隣接行列から得られる有限グラフ(強正則グラフ・距離正則グラフを含む)から得られる有限集合を球面上に埋め込むことができ,それらが球面上の3-デザインであることを示している。
遺伝子治療による、膀胱癌の放射線および抗癌剤の感受性増強効果の研究

膀胱壁筋層に浸潤した膀胱癌に対する治療法の、現在における第一選択は膀胱全摘出術である。尿路変更術の進歩などにより、膀胱全摘出術を受ける患者さんの術後のQOL(Quality of Life)は著しく改善されたが、膀胱機能の温存やさらなるQOLの向上を目指して、現在、様々な膀胱温存療法が検討されている。アメリカにおいて行われた大規模な臨床試験では、著しい局所浸潤、または全身状態の不良などで手術不可能な症例、あるいは患者さん自身が膀胱を摘出することを拒否した症例に対して、経尿道的膀胱腫瘍切除術、放射線療法、および抗癌化学療法の三者併用による膀胱温存療法が施行され、病期によっては膀胱全摘出術と同等の治療成績が確認された。本研究では、これらの三者併用療法に加えて、p53遺伝子や自殺遺伝子の導入による遺伝子治療をさらに併用し、膀胱癌の放射線や抗癌剤に対する感受性を増強することによる、進行性膀胱癌に対する膀胱温存根治療法の実現の可能性を検討した。最初に種々のP53遺伝子の変異を持つ膀胱癌細胞と持たない膀胱癌細胞での放射線感受性を検討した。結果、正常のP53遺伝子を持つ膀胱癌細胞では、放射線照射によりP53依存性の細胞死を顕著に認めたが、P53遺伝子に変異を持つ膀胱癌細胞では認められず放射線感受性も比較的低かった。以上の結果よりP53遺伝子治療と放射線療法の併用療法の可能性が示唆された。次にアデノウイルスベクターを用いたCD/5-FC遺伝子治療と放射線療法の併用療法の膀胱癌に対する有用性をヒト膀胱癌細胞株、KK47細胞を用いて検討した。結果、本併用療法は細胞培養系、および動物実験双方において相乗的な抗癌作用を示した。本研究により膀胱癌に対する遺伝子治療と放射線療法の併用療法の可能性が示唆された。(研究目的)進行性膀胱癌の治療の大きな課題として、化学療法および放射線療法抵抗性の癌をいかに治療するかということがある。近年、遺伝子治療と放射線療法の併用療法の有用性が検討されている。今回、Cytosine Deaminase (CD)遺伝子を用いた遺伝子治療と放射線療法の併用療法における、細胞毒性と放射線感受性増強効果について検討した。(研究方法)ヒト膀胱癌細胞、KK-47(P53 wt status)、T24(P53 mutated)、5637(P53 mutated)、を実験に用いた。アデノウイルスベクター、Ad-RSV-CDを各種細胞に50%の遺伝子導入効率を達成する各MOI(MOI : KK47;25、T24;125、5637;5)にて感染させ5-FCを添加し48時間後、放射線を照射し各細胞におけるIn vitro cytotoxicityを測定した。KK47細胞をマウスに接種し皮下腫瘍を作製しAd-RSV-CDの腫瘍内局所注射および5-FCを腹腔内投与し2日後の放射線を照射し抗腫瘍効果を検討した。(平成14年度の研究結果)すべての細胞において放射線感受性および細胞増殖抑制効果の増強を認めたが、P53wt遺伝子を有するKK47細胞において最もそれらの効果が増強された。また、この併用療法によりKK47皮下腫瘍の約60%以上の腫瘍体積縮小を認めた。(平成14年度の研究における結論)膀胱癌に対するCD/5-FC遺伝子治療および放射線療法の併用療法の有用性が示唆された。
二次統計量を用いたブラインド適応等化器に関する研究

デジタル通信システムにおいては,通信で発生する雑音や電波伝搬の影響により受信データが劣化しビット誤りが増加する問題がある.こうした要因によるビット誤りを改善するためには,信号を元の送信信号に戻す等化器が使われる.しかしながら,従来の等化器はトレーニング信号を送信して信号の等化を行っていたので通信の中断を余儀なくされていた.この問題に対し,通信信号のみで等化を行うブランド適応等化器に関する研究が最近注目されている.そこで本研究では,すなわち平均値および自己相関関数のみを使用する新しいブラインド適応等化器について検討を行つてきた.まず,新しい適応アルゴリズムの開発について検討した.さらに,提案するシステムをハードウェア記述言語を利用して論理設計することも検討してきた.以下に,研究内容別にその実績の概要を述べる.1.アルゴリズムの提案従来のブラインド適応等化器は,高次統計量を用いる演算量が多いタイプか,周期定常信号を用いるレートの高いシステムを構築する必要のあるタイプの二種類に分けられ,いずれも実時間処理に向かない欠点がある.そこで本研究では,信号の一次および二次統計量のみを用いるアルゴリズムを開発し,前述の従来法の問題点の解決を試みた.その結果,雑音にロバストなアルゴリズムの開発に成功し,コンピュータシミュレーションでも動作の確認が行えた.問題点は,演算量が現状のアルゴリズムでは多いので,その低減に関して検討する必要がある.2.論理設計実時間処理を目的にハードウェア記述言語Parthenonを用いた論理設計も行った.まず,適応フィルタに多用される乗算器のゲート数削減を冗長2進数を用いて行った.さらに,その乗算器を用いて適応フィルタにおけるFIRフィルタの論理設計を行った.その結果,従来の乗算器を用いて適応フィルタにおけるFIRフィルタの論理設計が行った.その結果,従来のFIRフィルタより60%程度ゲート数が削減できることがわかった.今後の課題としては,現状では被乗算すなわちフィルタ係数が定数の場合のみ検討しているので,今後は変数として扱えるように改良し適応フィルタに応用する必要がある.以上の研究実績結果のように,本研究の目標はほぼ達成されたと考えられる.デジタル通信システムにおいては,通信で発生する雑音や電波伝搬の影響により受信データが劣化しビット誤りが増加する問題がある.こうした要因によるビット誤りを改善するためには,信号を元の送信信号に戻す等化器が使われる.しかしながら,従来の等化器はトレーニング信号を送信して信号の等化を行っていたので通信の中断を余儀なくされていた.この問題に対し,通信信号のみで等化を行うブランド適応等化器に関する研究が最近注目されている.そこで本研究では,すなわち平均値および自己相関関数のみを使用する新しいブラインド適応等化器について検討を行つてきた.まず,新しい適応アルゴリズムの開発について検討した.さらに,提案するシステムをハードウェア記述言語を利用して論理設計することも検討してきた.以下に,研究内容別にその実績の概要を述べる.1.アルゴリズムの提案従来のブラインド適応等化器は,高次統計量を用いる演算量が多いタイプか,周期定常信号を用いるレートの高いシステムを構築する必要のあるタイプの二種類に分けられ,いずれも実時間処理に向かない欠点がある.そこで本研究では,信号の一次および二次統計量のみを用いるアルゴリズムを開発し,前述の従来法の問題点の解決を試みた.その結果,雑音にロバストなアルゴリズムの開発に成功し,コンピュータシミュレーションでも動作の確認が行えた.問題点は,演算量が現状のアルゴリズムでは多いので,その低減に関して検討する必要がある.2.論理設計実時間処理を目的にハードウェア記述言語Parthenonを用いた論理設計も行った.まず,適応フィルタに多用される乗算器のゲート数削減を冗長2進数を用いて行った.さらに,その乗算器を用いて適応フィルタにおけるFIRフィルタの論理設計を行った.その結果,従来の乗算器を用いて適応フィルタにおけるFIRフィルタの論理設計が行った.その結果,従来のFIRフィルタより60%程度ゲート数が削減できることがわかった.今後の課題としては,現状では被乗算すなわちフィルタ係数が定数の場合のみ検討しているので,今後は変数として扱えるように改良し適応フィルタに応用する必要がある.以上の研究実績結果のように,本研究の目標はほぼ達成されたと考えられる.
カイラルソリトン伝播機構の解明

(1)カイラルソリトン場の伝播形態としてはいくつか考えられるが、まずはじめに比較的数学的取扱いが容易な空間ソリトンに着目した。材料探索に目を向け、動作周波数(波長)範囲と最適な材料の関係の大略を把握した。(2)実際の系では避けることのできない吸収等に起因する伝播損失がソリトン伝播に及ぼす影響を検討した。方法論としては、断熱近似解と支配方程式の直接積分解(数値シミュレーション)を採用した。(3)いま一つの伝播形態として時間ソリトンについて検討した。
アシンメトリック金属イオン集積に立脚した新奇機能性分子群の創製

本申請研究では、1.金属イオン配置の非対称化による異種金属5核錯体の創出、2.金属イオン配置の非対称化による新たな電子移動機構の発現、3.金属イオン配置の非対称化による特異なプロトン応答能の発現3つの研究課題を推進した。それぞれの課題により得られた成果を以下に示す。1.金属イオン配置の非対称化による異種金属5核錯体の創出:本研究では、申請者らの研究により高い電子移動能・触媒能を有することが示された鉄5核錯体中に存在する5つの金属イオンに対し非対称性を導入することを目的とした。異種金属錯体の合成に当たっては、段階的な合成法を用いた。まず、配位子置換速度の遅いRuイオンと配位子との反応によりRu単核錯体を合成した。そして、得られた単核錯体を配位子交換速度の速い2つ目の金属イオンと反応させることで一連の異種金属5核錯体が選択的に合成できることが明らかとなった。2.金属イオン配置の非対称化による新たな電子移動機構の発現:研究1で創出した異種金属錯体についてその物性評価を行ったところ、金属イオンの配置に由来した固有の酸化還元挙動を示すことが明らかになった。また、Ruイオンと鉄イオンから成る異種金属錯体においては、鉄5核錯体とは明確に異なる電子移動機構で酸化反応が進行することも判明した。3.金属イオン配置の非対称化による特異なプロトン応答能の発現:本研究では、異種金属5核錯体の架橋配位子部位に存在するプロトンの挙動に着目し研究を実施した。その結果、Ruと鉄イオンからなる異種金属錯体においては、架橋配位子内に存在するプロトンが立体的に遮蔽された環境下に存在するために、脱プロトン化反応が有機強塩基によっては進行しなかった。しかしながら、電気化学刺激を加えた場合には同反応が効率的に進行したことから、プロトン移動の能動的制御が可能であることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。多核金属錯体は、金属イオンの種類・核数に応じた特異なスピン状態・反応性・光物性等を発現することが可能な極めて魅力的な分子群である。本研究では、申請者のこれまでの研究成果ならびに天然の金属酵素の構造にヒントを得、多核金属錯体中に非対称性を導入することで電子状態のチューニングを行い、新奇機能性材料の創製を目指すこととした。本研究期間においては、研究者のグループにおいて開発された鉄5核錯体をテンプレートとし、構成要素である金属イオンの種類を変化させた異種金属5核錯体の創製を目指し研究を展開した。そのために、段階的合成法を用いた異種金属5核錯体の合成を試みた。まず、配位子置換速度の遅いルテニウムイオンと配位子との反応によりルテニウム単核錯体([Ru(Hbpp)3]3+)を合成した。次に、得られた単核錯体を配位子交換速度の速い2つ目の金属イオンと反応させることで異種金属5核錯体の構築を試みた。異種金属5核錯体の合成に当たっては金属イオンの種類・当量、添加物、塩基の種類、反応溶媒、反応温度、反応時間といった種々のパラメータを系統的に変化させたスクリーニング実験を実施し、最終的に目的化合物のみが選択的に得られる合成条件を決定した。その結果、Fe, Mn, Co, Cu, Znイオンを用いた場合に、異種金属5核錯体([Ru2M'3(bpp)6]3+(M = Fe, Mn, Co, Cu, Zn))が選択的に合成できることを見出した。そして得られたすべての錯体について単結晶X線構造解析を行い、望みの金属配置をもつ5核錯体が得られていることを確認した。また、得られた錯体の電気化学測定を行った結果、金属イオンの精密配置によりその酸化還元電位が大きく変化することが明らかとなった。本研究課題で対象とする金属5核錯体の分子骨格内には2種類の異なる金属イオンサイトが存在する。それは、配位飽和な6配位構造を有する上下の2つの金属イオン(サイトA)及び配位不飽和な5配位構造を有する中央の3つの金属イオン(サイトB)である。よって、これら2つのサイトでは大きく性質の異なる電子状態・機能を発現することが可能になると期待できる。実際に鉄5核錯体においては、主にサイトAが電子移動反応の促進に、サイトBが化学反応の促進にそれぞれ寄与し、そのことが高い酸素発生能の達成に当たって非常に重要であることがこれまでの研究により判明している。そこで平成29年度の研究では、これらの2種類の金属イオンサイトに対し金属イオンをアシンメトリックに集積させた非対称型5核錯体を選択的に合成する手法を確立し、5核金属錯体への非対称性導入を行うことを目標にした。研究実績の概要の項にも示した通り、段階的錯形成法を駆使することで、一連の非対称型5核錯体の選択的かつ系統的な合成に成功している。従って本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。

1.金属イオン配置の非対称化による異種金属5核錯体の創出:本研究では、申請者らの研究により高い電子移動能・触媒能を有することが示された鉄5核錯体中に存在する5つの金属イオンに対し非対称性を導入することを目的とした。異種金属錯体の合成に当たっては、段階的な合成法を用いた。まず、配位子置換速度の遅いRuイオンと配位子との反応によりRu単核錯体を合成した。そして、得られた単核錯体を配位子交換速度の速い2つ目の金属イオンと反応させることで一連の異種金属5核錯体が選択的に合成できることが明らかとなった。2.金属イオン配置の非対称化による新たな電子移動機構の発現:研究1で創出した異種金属錯体についてその物性評価を行ったところ、金属イオンの配置に由来した固有の酸化還元挙動を示すことが明らかになった。また、Ruイオンと鉄イオンから成る異種金属錯体においては、鉄5核錯体とは明確に異なる電子移動機構で酸化反応が進行することも判明した。3.金属イオン配置の非対称化による特異なプロトン応答能の発現:本研究では、異種金属5核錯体の架橋配位子部位に存在するプロトンの挙動に着目し研究を実施した。その結果、Ruと鉄イオンからなる異種金属錯体においては、架橋配位子内に存在するプロトンが立体的に遮蔽された環境下に存在するために、脱プロトン化反応が有機強塩基によっては進行しなかった。しかしながら、電気化学刺激を加えた場合には同反応が効率的に進行したことから、プロトン移動の能動的制御が可能であることが示唆された。本研究で対象とする非対称型金属5核錯体は、金属核間の強い相互作用に由来した高い電子柔軟性を示し、それに応じた特異な反応性・光物性・磁性等の多岐に渡る物性の発現が見込まれる。そこで平成30年度の研究では、非対称型金属5核錯体の新奇物性の探索を行う。錯体の反応性に関して鉄5核錯体での触媒能評価と同様の手法を用いる。酸素発生反応のみならず各種多電子酸化還元反応に対する触媒能を網羅的に評価する予定である。いずれの物性探索に当たっても、物性測定の結果ならびに平成29年度の研究により得られた知見を活用し、分子構造を最適化し、最終的には望みの機能を有する材料の創出に最適な非対称構造を見極める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
農地からのCH4とN2O放出に関わる微生物プロセスの解明と削減技術の確立

農地から放出される強力な温室効果ガスのメタンと亜酸化窒素は,地球温暖化防止のために削減することが求められている。メタンは主に水田から,亜酸化窒素は畑地から土壌微生物の反応を通じて放出される。本研究では,水田を畑地条件に交互に変換することで,メタン生成菌と亜酸化窒素放出に係わる微生物活動を抑える可能性を検討した。その結果, (1)水田を畑地にすることでこのメタン生成菌の活動が大きく抑制されメタン放出は抑制されること,(2)水田2年目に入ると菌の活動は再び活性化しメタン放出量も元に戻ることがわかり,水田-畑作の定期的な転換がメタン抑制に効果があるという結論に達した。(1)温室効果ガスであるメタン(CH4)と亜酸化窒素(N2O)は水田や畑土壌が主要な放出源となっている。農地からのCH4とN2Oの放出は微生物活動に由来するが,水稲と大豆を交互に栽培するシステム(水田-大豆転換栽培)では,土壌の酸化還元条件の大きな変化による微生物活動の低下を通じてCH4とN2O放出の大幅削減が可能になるかもしれない。そこで,青森県中泊町で水稲連作,水稲-大豆2年ごとの交互栽培,連続畑作区の計6区の土壌窒素含有量と窒素関連遺伝子の変動について調査した。(2)土壌pHは連続畑作区で高い(7以上)が,水田を入れた区では低くなる傾向があった。アンモニア態窒素は生育期間を通じて連続畑作区で低く,特に大豆転作区では生育後半に高くなった。硝酸態窒素は連続水田区で最も低かったが,他の区間で大きな違いはなかった。アンモニア酸化から脱窒に関わる一連の経路に働く5機能遺伝子(アンモニア酸化(amoA),硝酸還元(narG),亜硝酸還元(nirS),一酸化窒素還元(cnorB),N2O還元(nosZ))の存在量をリアルタイムPCRで測定したところ,アンモニア酸化は連続畑作区が高いが,硝酸還元から脱窒の4遺伝子は連続畑作区で低く,連続水田区で高くなった。水田ー大豆転換区はその中間に位置し,転換区の水田と大豆栽培区では大きな差はなかった。これらのことから,水田と畑作の転換栽培は土壌の酸化還元条件の変化を通じて窒素代謝遺伝子群の活性を大きく変えることが示された。特に,連続水田区はN2O発生に直接関与するnosZ活性が最も高く,N2O発生を抑制する効果が最も高いことが示唆されたが転換区ではnosZ活性が下がりN2O発生が増える可能性も考えられる。(3)N2Oの発生には,土壌中の無機窒素量も関係するが,大豆への転換栽培により土壌中のアンモニア態窒素が増え,それがN2O発生にどのような影響を与えるかは,今後の研究が必要である。弘前市近郊の水田2作,ダイズ1作の栽培体系をとっている農事法人組合の水田を対象に,連続水田作付け区,ダイズから転作1年目の水田区,水田から転作1年目のダイズ栽培区の3カ所について,2週間おきに,メタン(CH4)と亜酸化窒素(N2O)のフラックスを調査した。亜酸化窒素については,連続水田栽培区,ダイズ転換1年目水田区,水田転作1年目ダイズ栽培区の間にフラックスもほとんど検出できず,統計的な有意も認められなかった。これまでの研究では,施肥条件では畑作からのN2Oの放出はわずかだが認められており,また畑地が還元条件になる降雨直後にN2Oのフラックスは増加することが知られている。今回N2Oの放出が観測できなかった理由の一つとして,今回測定に利用した畑は春先に施肥が行われず,土壌中にN2O発生の原因となる硝酸態の窒素が不足していたことが考えられる。このことは,水田ーダイズ転換栽培では施肥を行わないため,畑地条件からのN2Oの放出が抑えられた可能性がある。しかし,1年間だけの計測なので,さらに今後調査を続けていく必要がある。メタンについては,畑地からの放出はほとんど認められなかった。しかし,水田連続栽培区では転換1年目の水田区に比べ放出するメタンの量が多い傾向が認められた。このことから,連続して水田を栽培するよりも水田とダイズ畑作を転換して交互に作付けすることで,メタンの放出を抑え,同時に施肥窒素の削減でダイズは畑からのN2Oの削減も抑制できる可能性が示唆できた。田畑転換は水田からのメタン発生を抑制する有力な手段となり得ることがこれまで研究から示唆された。しかし,これまでの調査は青森県の津軽地方という限られた地域での水田での調査であった。そこで,水田からのメタン発生を引き起こすメタン生成菌が地理的にどれくらい分化しており,その地理的分化の中で田畑転換が水田のメタン生成菌群集にどれくらいの変動幅を与えるかの情報は,田畑転換によるメタン発生の一般的効果を調べるうえで重要である。そこで,本年は,青森県津軽地方で田畑転換を行っている水田土壌と北海道から九州までの全国の水田連作土壌におけるメタン生成菌群集の空間変異を比較することで,田畑転換によるメタン生成菌群集の変動効果を推定した。全国46の水田土壌から13種のメタン生成菌が検出されそのうち8種はどの地域の水田においても優占種として含まれていた。優占していた8種のうちいくつかの菌種はその構成割合が緯度や土壌pHと有意な相関を示したが,主成分分析による群集構造解析では,地域間にメタン生成菌の明確な分化は見られなかった。ダイズ畑作から転換

1年目の水田土壌のメタン生成菌群種は連作水田土壌の群集と大きな差が無かったが,水稲根におけるメタン生成菌群集では転作1年目水田と連作水田で有意差が見られた。水田におけるメタン発生は主にイネの根で生じることから,水田と畑作の転換栽培は地理適変異に比べ水田のメタン生成菌群集を変える大きな効果を持つことが示された。今年が最終年であったが,データー収集はほぼ終わったが,データーの解析がやや遅れている。また,本研究はフィンガープリンティング法でメタン生成菌群集を解析したが,最近急速に普及してきた次世代シークエンサーによるメタン生成菌の群種解析もこれまでの結果の妥当性をチェックする上で必要と思われ,1年間研究を延長した。水田からのメタン発生には土壌中に棲息する古細菌の仲間のメタン生成菌が関与していることが分かっている。これまでの研究から,メタン生成菌の中でもRice cluster IとよばれるMethanocella paludicolaがイネの根表面に侵入し,根から分泌される有機物を利用してメタンを活発に生成することが分かってきた。本年は,植物種の違いがメタン菌の群集構造特にメタン生成にかかわるMethanocella paludicolaの優占度をどのように変えるかについて研究を行った。その結果,水田に隣接する湿地のヨシ原にもメタン菌群集が存在するが,水田でのメタン生成に大きく関与したMethanocella paludicolaの割合がヨシ原土壌では著しく低下し,一方で水田での優占度が抑えられていたMethanosarcinaceaeの割合が増加していた。100km以上離れたヨシ湿地で同じような群集構造が見られたため,ヨシ原と水田では近接するにもかかわらず,メタン菌の群集構造は地上の植物種により変化することが分かった。一方,山麓などの自然条件下で形成された自然湿地は人為的攪乱を受けたヨシ湿地とメタン菌群集の構造が大きく異なることが分かり,水田以外の湿地ではメタン菌群集が植物の種組成で大きく異なることが分かった。このことから,水田を含む湿地のメタン生成には湿地に棲息する植物種によりメタン菌の群集構造が大きくかかわっていることが示唆され,水田からのメタン削減技術に関してイネとメタン菌の共進化の観点から研究を進めることの有効性が示唆された。農地から放出される強力な温室効果ガスのメタンと亜酸化窒素は,地球温暖化防止のために削減することが求められている。メタンは主に水田から,亜酸化窒素は畑地から土壌微生物の反応を通じて放出される。本研究では,水田を畑地条件に交互に変換することで,メタン生成菌と亜酸化窒素放出に係わる微生物活動を抑える可能性を検討した。その結果, (1)水田を畑地にすることでこのメタン生成菌の活動が大きく抑制されメタン放出は抑制されること,(2)水田2年目に入ると菌の活動は再び活性化しメタン放出量も元に戻ることがわかり,水田-畑作の定期的な転換がメタン抑制に効果があるという結論に達した。研究開始1年目には,測定機器の準備ができず,耕地からのメタンと亜酸化窒素のフラックス測定ができなかったが,2年目の今年度はようやく測定ができる体制ができた。研究成果をまとめて海外の一流雑誌に論文を投稿する。また,日本でも田は多転換がメタン生成削減に効果があることを様々な媒体を使って広報して行きたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。環境農学来年度は,最終年に当たり計画通りに研究を進めて行く予定である。機械(ガスクロマトグフィー)の調子が悪いため,予定していたCH4とN2Oのフラックス測定が出来なかったため。
数理技術の最適学習システムの構築のための基礎的研究

数理技術上の一つの問題に対して必要十分な数学的記述をコンピュ-タによって編集するシステムの構築を行った。ハ-ドディスク上に構成された数理技術の体系から,そのテ-マの基礎に位置する事項を効率的に構成するものである。今回の基礎的研究においては,初等的なテ-マについて,小規模なシステムの試作を行なった。解説が文書の編集のみで作成できるような基本的な問題に対しては,印刷によって結果を出力するのが適当である。微分および積分について,具体的な作業を行った。印刷された数式が低抗感なしに受け入れられる必要があり,数式の表示に優れたソフトウェアが要求される。そのために,ここでは,Expressionistを使用し,ハ-ドウェアはそのために最も適当と考えられるマッキントッシュを用いた。解説は,数行から十数行程度のまとまった単位から構成され,その単位の理解のために必要とされる基礎的な事項のラベルを付けている。直接または関接的に引用されるすべての項目を順序を考慮して並べれば,まとまった解説ができあがる。その手続きは,項目のラベル系列を作ることと,文書からその部分をコピ-して一つにまとめることの二つの作業からなっている。問題に多くの変化を含む場合,たとえば微分方程式を解く場合には,微分方程式の形から積分されるべき式を知ることは編集作業の域を越えることになり,印刷形式による方法では行ないえない。このような場合には,会話形式にするのがよいと考えられる。本研究ではHyperCardをその言語であるHyperTalkとともに使用した。とり上げるべき基本的な問題としては,科学技術諸分野において実際に用いられている事項を扱う必要がある。まず物理学の基礎的な領域について検討を行なった。以上の研究により,本システムの実用化の可能性が確かめられた。科学技術諸分野において必要な数理技術はきわめて広範囲にわたるが、個人にとって必要な範囲はそれほど広くない。しかし、必要なところだけを選び出して学習することはほとんど不可能である。そこで、もしも個々の目的に対して必要十分な解説が提供されるようなシステムが用意されるならば、数理技術修得のための能率の向上が期待できる。このような動機から、本研究では、数理技術上の一つの問題を示したとき、それに対する必要十分な説明をコンピュ-タによって編集するシステムの構築をめざしている。まず小さな範囲に限定してシステム構築の可能性を調べる。その際、作った問題ではなく、科学技術諸分野において実際に用いられている事項を扱う必要がある。いろいろな科学の領域に現われる数理技術を収集し、第1段階のデ-タとした。これは数学の問題の形をとるが、諸科学における事項をそのまま表現したものであり、一般化は行なっていない。第1段階のデ-タを構造化して、第2段階のデ-タとする。ここでは、やや数学的な一般化を行ない、数学的な解説を加えて、木構造に構築する。これまでに第1段階のデ-タの収集を行ない、第2段階の作業の検討にかかれるところまで進展をみた。デ-タは今回導入した文書数式処理システムに登録し、整理を行なっている。第1段階のデ-タの作成は、次のような方針で行なった。範囲は微分・積分とその応用とする。レベルについては、大学学部の授業(数学は除く)の範囲とする。人工的な問題は含めない。境界の幾何学的な形としてはごく単純なもののみを扱う。表現の一般化はそれに属するものがいくつも現われて、数学的な扱いが共通である場合に限る。デ-タの収集について選択が不揃いになることは、現段階では問わない。

ハ-ドディスク上に構造された数理技術の体系から,そのテ-マの基礎に位置する事項を効率的に構成するものである。今回の基礎的研究においては,初等的なテ-マについて,小規模なシステムの試作を行なった。解説が文書の編集のみで作成できるような基本的な問題に対しては,印刷によって結果を出力するのが適当である。微分および積分について,具体的な作業を行った。印刷された数式が抵抗感なしに受け入れられる必要があり,数式の表示に優れたソフトウェアが要求される。そのために,ここでは,Expressionistを使用し,ハ-ドウェアはそのために最も適当と考えられるマッキントッシュを用いた。解説は,数行から十数行程度のまとまった単位から構成され,その単位の理解のために必要とされる基礎的な事項のラベルを付けている。直接または間接的に引用されるすベての項目を順序を考慮して並べれば,まとまった解説ができあがる。この手続きは,項目のラベルの系列を作ることと,文書からその部分をコピ-して一つにまとめることの二つの作業からなっている。問題に多くの変化を含む場合,たとえば微分方程式を解く場合には,微分方程式の形から積分されるべき式を知ることは編集作業の域を越えることになり,印刷形式による方法では行ないえない。このような場合には,会話形式にするのがよいと考えられる。本研究ではHyper Cardをその言語であるHyper Talkとともに使用した。とり上げるベき基本的な問題としては,科学技術諸分野において実際に用いられている事項を扱う必要がある。まず物理学の基礎的な領域について検討を行なった。以上の研究により,本システムの実用化の可能性が確かめられた。
地震や台風等の大規模災害リスクの確率・統計的方法-保険学への貢献へ向けて

確率モデルの1つである、ポアソン・クラスター・モデルの拡張を考えた。そして拡張されたモデルから得られる確率過程に関して、過去のデータから将来の予測量とその予測誤差の計算する方法を与えた。これらの結果は、例えば損害保険における支払準備金の予測に応用することができる等の興味深い結果を含むものである。他に関連する研究結果を複数得た。それらの結果を次の形で発表した。学会発表計3回、査読有論文計3編、紀要1編。当該年度の研究目的の1つは、ポアソン・クラスターモデルに関して「(1)拡張されたクレームの同時到着を許すモデルの性質を明らかにする。特に統計量(期待値、分散、条件付き確率、特性関数等)の解析的表現が得られないか考える。次に最も重要な予測量と予測誤差を測る基準を導出し、その解析的表が得られないか考える。万が一表現が得られなかった場合は、シミュレーションの負荷を抑えるような工夫を考え、効率的に数値解を求める方法を構築する。」であった。これは、災害や大きな事故等で一度に複数のクレームが発生する場合を考慮したモデルであり、過去のデータにもとづき、災害や事故の損害額を予想するのに非常に有用である。(直接に事故や災害の発生日時や規模を予想するものではなく、事後の損害額の予測であることに注意されたい。)このモデルの予測に関して、解析的に取り扱い可能な計算方法が得られたので,その結果を「南山大学経営研究センター、ワーキングペーパーシリーズ」で公表し、公に議論できるようにした。さらに広く認知されるように海外の雑誌に投稿した。しかし、改良すべき点を指摘され棄却された。そこで、更なる改良を考え、より効率的に損害額を計算する方法を思いついた。具体的には、損害額の予測量の計算には数値積分が数回のみ必要で、その他の計算は再帰的なアルゴリズムで効率的に行えるというものである。論文を改定しなおし再び投稿をめざしている。研究目的の2つめは、研究中なので完成するまでは情報の保護のため詳しく述べることはできない。しかし、現在計算を着々と進めている。さらに、雑誌論文欄にある査読付きの2本の論文を発表することができた。ポアソン・クラスターモデルに具体的な分布や確率過程を与えるとモデルの分布族が定まる。2本の論文は、ポアソン分布を含むより大きな無限分解可能分布に関して、分布族の性質や関連する確率過程の性質を調べたものである。これらの研究結果は、ポアソン・クラスターモデルの分布族の性質を研究するのに役立つものである。研究の目的はポアソン・クラスターモデル(以下PCMと略)を改良・拡張することで、大規模化する災害と付随する損失を適切に表現しうる確率モデルを構築することであり、以下の2点が研究計画の柱であった。(1)拡張されたクレームの同時到着を許すモデルの性質を明らかにする。特に統計量(期待値、分散、条件付き確率等)の解析的表現が得られないか考える。次に予測量と予測誤差を測る基準を導出しその解析的表を考える。万が一表現が得られなかった場合は数値計算の負荷を抑えるような工夫を考え、予測量等を効率的に計算する方法を確立する。(2)クラスター過程に2次モーメントを仮定しない場合の評価方法を考える。方法としてはα次絶対モーメント(0<α<2)を用いるものが考えられる。解析的に表現することは難しいと予想されるが、まずは、確率分布を工夫することで誤差の解析表現を試みる。これらを踏まえ研究実績を以下に述べる。(1)に関して。前年度に投稿し却下された論文の内容に対して、より効率的に損害額を計算する方法を考え出しその方法を付け加えた。内容は損害額の予測量の計算には数値積分が数回のみ必要で、その他の計算は再帰的なアルゴリズムで効率的に行えるというものである。そして論文を再投稿した結果、論文掲載に至った。(雑誌論文1参照)更に非斉次的なクラスター過程を用いた場合にも予測量と予測誤差の解析表現の導出に成功した。(2)に関して。PCMを考える前に、まず一般の分布でのモーメントの計算方法の研究を行った(海外での共同研究)。それは特性関数をフラクショナル微分して絶対モーメントを求めるという方法である。いくつかの例に関しては、特殊関数を用いて解析的な表現を得ることができたが、多くの場合には数値計算が必要になりそうなことも分かった。今後本年度に得られた結果を論文にまとめる予定である。一部の研究は、既に科学研究費補助金が得られる前(2011年度春)から開始していたため、その成果が現在論文として得られつつある。また、新しく提案した方法に関しても大分計算を進めることができた。さらに、大学の授業期間外をうまく利用し海外を訪問し、研究課題に関連する研究を新しく始められた。以上から研究の進捗状況は順調と言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。

現在の推進方策を踏襲していけば研究成果が得られるので、特に何かを変える必要ない。得られた成果は論文にまとめ出版し、引き続き研究する。24年度が最終年度であるため、記入しない。