hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ncRNAネオタクソノミのための大規模解析基盤の開発

当該年度は、以下の4つの課題について、ncRNAの機能とその分類の観点から研究を遂行した。(1)関節に特異的なマイクロRNAであるmiR-140とそのホスト遺伝子であるユビキチン酵素をコードするWWP2のそれぞれのノックアウトマウスの解析から、発生・発達期の骨格形成においてはmiR-140の欠損のみがフェノタイプを生じ、その後の組織恒常性維持においては、miR-140とWWP2の両方が軟骨を保護する機能をもつことを見出し、WWP2mRNAの関節内導入が関節炎の治療戦略となる可能性を明らかにした。(2)炎症時に発現するncRNAを同定、この機能をノックアウトマウスを用いた個体レベルでの機能解析も含め進めることで、ncRNAによる炎症制御機構の新たな分子機構の一端を解明した。これにより、ncRNAの新たな機能とそのメカニズムを見出した。(3)オリジナルで構築した全長cDNA(ヒト)5000種が組み込まれているルシフェラーゼレポーターライブラリーを活用し、炎症に関与するマイクロRNAやRNA結合タンパクの新規ターゲット遺伝子の解析を行い、あらたなターゲット候補を同定した。(4)GFPライブラリーとハイコンテンツ顕微鏡システムを組み合わせて用いることで、炎症刺激下・ヒートショック刺激下における細胞内挙動について、特にRNA結合タンパクについてデータを取得、それらの刺激前後においての分子挙動を詳細に解析し、分類した。その中から、今まで報告されていない興味深い分子局在について、その機能と結合するRNAとの関係について研究を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では「non-coding RNA (ncRNA)ネオタクソノミ」の確立を目的とし、ハイコンテンツ顕微鏡、GFPタグ遺伝子ライブラリー、ターゲットクロマチン免疫沈降法などの新しい技術、戦略を開発・導入し、これらシステムを領域内で共有することで、既知ncRNAタクソンの拡張、新規ncRNAタクソンの探索およびそれぞれのncRNAタクソンが作る複合体の同定と細胞内挙動の解析を進めている。1、ハイスループット&ハイコンテンツ顕微鏡の顕微鏡観察技術の確立平成26年度においてはハイスループット&ハイコンテンツ顕微鏡の開発を進め、さらにスクリーニング解析を行った。実際にはGFPタグ遺伝子ライブラリーを用いて特にRNA関連タンパク質に着目して各タンパク質の炎症刺激下における細胞内挙動についてスクリーニング解析を行い、炎症刺激下において細胞内で構造体を取るタンパク質を同定した。平成26年度においては主にncRNAのLoss of function解析を目的にTALE/CRISPR-Cas9システムを用いてssDNAを用いたノックイン技術を確立し、ncRNA配列中にpolyA配列などの導入によるncRNAの不安定化誘導の条件検討を行った。またTALE/CRISPR-Cas9システムを用いてX染色体の不活性化を制御するncRNAの探索を行った。ハイコンテンツ顕微鏡システム、遺伝子ライブラリー、ゲノム編集技術などの新しい技術、戦略を開発・導入し、これらシステムを領域内で共有することで既知ncRNAタクソンの拡張、さらにはそれぞれのncRNAタクソンが作る複合体の同定と挙動の解析、さらには新規ncRNAタクソンの探索を目指す。また、最近注目を浴びているゲノム編集技術であるをncRNAの機能解析用に最適化し、新規に同定されたncRNAの機能を細胞・個体レベルで高速に遺伝学的に解析する手法を開発し、領域内で広く共有する事で、ncRNAネオタクソノミ研究を飛躍的に加速させる。具体的には、計画に従って、以下の4テーマにおいて研究を推進しており、成果を得つつある。(1)ハイコンテンツ顕微鏡の顕微鏡観察技術の確立においては、複数の新規タンパク質が刺激下における細胞内挙動を変化させ、細胞内で構造体を取ることを見出しており、RNAと構造体が持つ生理的機能について検討を行っている。(2)遺伝子編集技術のncRNA機能解析への最適化については、CRISPR-Cas9システムを用いてmiRNAの欠損やncRNA配列中にpolyA配列などの導入によるncRNAの不安定化誘導を行った。(3) miRNAターゲット解析においては、全長cDNA(ヒト)5000種が組み込まれているルシフェラーゼレポーターライブラリーを活用し、乳がん発症に関与するmiRNAや軟骨恒常性に関与するmiRNAの新規ターゲット遺伝子の解析を行った。(4) ncRNAを利用した治療戦略においてはmiRNAを用いた関節炎の治療手法の開発を行った。以上の成果を基に、次年度の研究を計画に基づき行う予定である。(1)ハイコンテンツ顕微鏡の顕微鏡観察技術の確立:ハイコンテンツ顕微鏡システムを用いてGFPタグ遺伝子ライブラリーの中からRNA関連タンパク質(1200種)やプリオンライクファミリータンパク質(60種)を抽出し、各タンパク質の炎症刺激下・ヒートショック刺激下における細胞内挙動について解析を行った。(2)遺伝子編集技術のncRNA機能解析への最適化:培養細胞やマウス受精卵に対してCRISPR-Cas9システムを用いてmiRNAの欠損やncRNA配列中にpolyA配列などの導入によるncRNAの不安定化誘導の検討を行った。また同システムを応用してゲノム特異的なクロマチンの濃縮の最適化を行いった。(3) miRNAターゲット解析:全長cDNA(ヒト)5000種が組み込まれているルシフェラーゼレポーターライブラリー、マイクロアレイやデータベースを相補的に活用し、乳がん発症に関与するmiR-34aや軟骨恒常性に関与するmiR-455の新規ターゲット遺伝子の解析を行った。(4) ncRNAを利用した治療戦略:miR-455ノックアウトマウスの解析からmiR-455が軟骨の恒常性維持に必須であることが明らかとなった。そこでmiR-455を用いた変形性関節症(OA)の治療を目指し、関節への核酸導入法の検討を行った。

ハイコンテンツ顕微鏡システム、遺伝子ライブラリー、ゲノム編集技術などの新しい技術、戦略を開発・導入し、これらシステムを領域内で共有することで既知ncRNAタクソンの拡張、さらにはそれぞれのncRNAタクソンが作る複合体の同定と挙動の解析、さらには新規ncRNAタクソンの探索を目指す。また、最近注目を浴びているゲノム編集技術であるをncRNAの機能解析用に最適化し、新規に同定されたncRNAの機能を細胞・個体レベルで高速に遺伝学的に解析する手法を開発し、領域内で広く共有する事で、ncRNAネオタクソノミ研究を飛躍的に加速させる。具体的には、計画に従って、以下の4テーマにおいて研究を推進しており、成果を得つつある。(1)ハイコンテンツ顕微鏡の顕微鏡観察技術の確立においては、複数の新規タンパク質が刺激下における細胞内挙動を変化させ、細胞内で構造体を取ることを見出しており、RNAと構造体が持つ生理的機能について検討を行っている。(2)遺伝子編集技術のncRNA機能解析への最適化については、CRISPR-Cas9システムを用いてmiRNAの欠損やncRNA配列中にpolyA配列などの導入によるncRNAの不安定化誘導を行った。(3) miRNAターゲット解析においては、全長cDNA(ヒト)5000種が組み込まれているルシフェラーゼレポーターライブラリーを活用し、乳がん発症に関与するmiRNAや軟骨恒常性に関与するmiRNAの新規ターゲット遺伝子の解析を行った。(4) ncRNAを利用した治療戦略においてはmiRNAを用いた関節炎の治療手法の開発を行った。全長cDNA(ヒト)5000種が組み込まれているルシフェラーゼレポーターライブラリー、マイクロアレイやデータベースを相補的に活用し、乳がん発症に関与するmiR-34aや軟骨恒常性に関与するmiR-455の新規ターゲット遺伝子の解析を行った。既存のマイクロアレイやデータベースによる解析に加え、独自に開発したルシフェラーゼレポーターライブラリーを相補的に活用することでmiR-34aでは3つ遺伝子が、miR-455では1つの遺伝子が新規のターゲットであることを示唆することができ、これら手法がmiRNAのターゲット探索における研究戦略としての有用性を示すことができた。
先住民をめぐる異化と同化の力学に関する人類学的研究

北米、北欧、オーストラリアを中心に、先住民をめぐる異化と同化について、先住民が宗主国の主流社会とどのように異化を表象しているかを追究した。生業活動、世界観、文学、博物館展示を対象とした調査成果に基づいて、異化の方法とそのダイナミズムを提示した。さらに、先住民集団同士、そして同一の先住民集団の中で生じている異化の力学についても成果を挙げることができた。本研究では、国民国家と先住民族の関係について、国家の主流社会に対する先住民族社会の広い意味での同化(主流社会の経済や文化への先住民諸社会の埋没や統合)と、広い意味での異化(主流社会に対して、また先住諸民族同士による社会と文化の独自性の主張)の歴史と現状を焦点に調査し研究する。その目的は、先住民族の社会・文化の多様性を維持しつつ、国家や国際社会としてのコンセンサス(意志決定にかかわる多様な社会集団の合意)を形成し維持してゆくための理論と方法について考察することである。現在、先住民族をはじめ、様々な社会集団の社会・文化の多様性を維持することの重要性が広く認められている。しかし、その一方で、国家や国際社会の意志決定の具体的な場においては、その多様性を維持しつつも、多様な社会集団の間にコンセンサスをいかに形成するかということが問題となっている。多文化主義を掲げる国家の意思決定の場はもちろんのこと、クジラをはじめとする絶滅危惧種の保護や環境管理、環境開発などの意志決定の場では、具体的な意志決定のためにコンセンサスを形成することは避けて通れない課題である。多様性の中のコンセンサスを実現するにはどうすればよいのかという課題は、国際社会や国家のレベルから、地域開発や地域的な環境管理の現場などにおける地域のレベルにいたるまで、あらゆるレベルにおいて共通課題として追い求められている課題である。本研究の課題である先住民をめぐる異化と同化の力学に関する研究の初年度の予備調査では、主流社会と同化しながらも先住民は独自の社会と文化を表明するという異化の力学の輪郭が見えてきた。1)オーストラリアとカナダ、グリーンランド、中国の博物館における表象を通じて、各国の対先住民政策は博物館展示にどのように反映され、国民一般にどのようなイメージが提示されているのかを手がかりに異化と同化の力学の一視点が得られる見通しとなった。同じ課題について、先住民の手工芸品が「アート」と位置づけられ、博物館から美術館へ「移動」する課題について予備調査を行なった。2)カナダでは、カナダ連邦政府とヌナブト準州の官公庁、イヌイトの先住民権益団体において、ヌナヴト準州に対する「イヌイトの知識」問題(政府機関の運営にいかにイヌイトのやり方を活かすかという問題)を調査し、この問題の現状および官公庁と先住民権益団体の取り組みを追究した。3)また、先住民族同士の異化、つまり主流社会に対してだけではなく、各々の先住民族が同時に自己の独自性を表出する側面も認められた。カナダのメイティとほかの先住民のあいだでは顕著に認められることである。また、北部グリーンランドと南部グリーンランドとでは、気候変動(「地球温暖化」)に対する認識の違いを確認することができた。北部では海氷の変化が狩猟に支障を来たすとして憂慮されているのに対して、ヒツジ放牧や農作物に温暖化が有利であるとして南部では異なる評価が表明されている。4)同化と異化の問題を文学や映像作品の面から考察するにあたり、その動向を知るための予備調査として、基礎的な映像資料の収集と視聴を行った。本研究の課題である先住民をめぐる異化と同化の力学に関する研究調査では、主流社会と同化しながらも先住民は独自の社会と文化を表明するという異化の力学関係をつづけて追究した。1)カナダでは、連邦政府とヌナブト準州の官公庁、イヌイトの先住民権益団体において、ヌナブト準州に対する「イヌイトの知識」問題を調査し、この問題の現状および官公庁と先住民権益団体の取り組みをさらに追究した。2)アラスカのイヌピアックによるホッキョククジラの分配方法に関して聞き取り調査を実施した。同一村内においてボート・グループによって分配方法や分量に差異が認められることが判明した。3)前年度につづき、先住民族同士の異化、つまり主流社会に対してだけではなく、各々の先住民族が自己の独自性を表出する側面に関して、メイティとほかの先住民の間では顕著な差異が認められた。また、南部グリーンランドでのヒツジ放牧に関する調査を続行した。4)合衆国の博物館・図書館を訪問し、北米先住民の文学と映像に関する情報収集と考察を行った。5)中国の民族博物館における展示基準や展示方法などについて、博物館視察と聞き取り調査を実施した成果に基づいて、アイヌ民族の展示に関する助言を提示した。6)カナダのヌナブト準州政府における<イヌイトの知識>問題の理論的なバックグラウンドを分析して、準州におけるカナダ主流社会への同化と異化の仕組みを検討した「混血」を民族表徴とするカナダ・メイティ社会における異化と同化の度合いの調査を通じて、新しいカテゴリーの先住民族の構図が明らかになった。また、北欧サーミを対象とする博物館の調査で、る

異化と同化に関するデータを北米の状況との比較考察を行ない、サーミはコーモンローや条約に基づかない政治的な状況が提示されていることが明らかになった。(スチュアート)現代メキシコの文化政治学的主張の根幹にある「多様性にもとづく統一性」の考察を行ない、メキシコ独立記念日諸行事における先住民表象について、先住民表象が古代文明に直結され、現代メキシコ社会においてその存在が無視されるようになってきたことが明らかになった。「多様性にもとつく統一性」が「進化論的に配置された多様性にもとつく統一性」へと条件化したことが示されている。(落合)北アメリカ先住民文学と映像分野における作品制作の過程と研究の状況において、継続の中での周縁化の状況が近年再び現われていることを確認して、文学の歴史と北アメリカの社会状況を加味した作品の新しい分析を試みた。(室)イヌイトの同化と異化に関する調査では、ヌナブト準州におけるイヌイト語の諸方言をめぐる潜在的な抗争について、同じイヌイト語の内部において、方言同士での勢力争いが情勢を追究した。また、日常の食生活と食物分配についての参与観察では、生業で手に入れられる食べ物と現金で購入される食べ物の分配の間にある共通点と相違点について考察して、イヌイト社会の独自性を異化する分配の実践が、食生活がカナダ主流社会へ同化されつつも継続されていることを明らかにした。(大村)オーストラリアでは、北部準州のアボリジニの人々に対して、特別な「緊急措置」法を成立させ、彼らを差異化する新方針が展開されている。このような動きを研究者がどのように見ているかについて、アボリジニ研究の中心となる大学を訪れ、研究者との討論を重ねた。(窪田)最終年度に当たり、異化と同化の課題に関して、表象を中心に調査を遂行した。先住民族自ら運営する博物館における展示を北欧、メキシコを含めて北アメリカおよび台湾の調査を行なった。北欧では、主流社会にとけ込みながら、伝統継承を基盤にアイデンティティを維持していることと、日常生活の現状を強調する展示は印象的だった。メキシコでも同じ傾向が認められる一方、米国の博物館展示では、伝統を強調する展示が目立っている(スチュアート、山本)。台湾では、博物館展示の他に、野外民族公園(伝統的な家屋などの復元)が整備されている状況は確認できた。カナダ北西沿岸地域において,トーテム・ポールに注目して、同化が進んでいるインディアンは民族芸術の実践を通して主流社会との異化を表徴としていることを明らかにした。イヌイトについては、カナダ主流社会の同化の波に呑まれつつも、完全に同化されることなく、イヌイト語や「イヌイトの知識」、狩猟・漁労・採集の生業の実践などを通して自らを主流社会から異化しながら独自のアイデンティティを保ちつづけることを調査した(大村)。フィンラド、スイス、ドイツとオーストリアにおける現代手工芸品と博物館展示を中心に、少数・先住民族は同化しつつも、独自の文化と社会を表徴している動態の調査を行なった(佐々木、手塚)。北アメリカの先住民文化表象をめぐる映像資料や博物館展示を中心とする調査と、小説や演劇などの個々の作品研究を行った。居留地における原爆開発や先住民による従軍経験など、先住民作家による歴史の書き直しの意義と可能性について研究者との意見交換を行なった(室)。
発声太極拳の創出と神経難病に対する治療効果

我々はパーキンソン病を含む神経難病に対する独自のリハビリテーションを実施している。そのなかで、独自に気功の要素を取り入れて太極拳メニューを考案し、リハビリテーションに取り入れてきた。本太極拳は体幹筋や横隔膜の増強を意図した動きを加え、呼吸機能の改善を意図して作成された。しかしながら呼吸機能は呼気・吸気の関門である喉頭・声帯の機能に直接的影響を受けるため、太極拳自体の呼吸機能に対する効果は限定的であった。一方、パーキンソン病関連疾患では構音・嚥下機能障害は予後を左右する極めて重要な因子であるものの、特別な対策は取られないままとなっていることが問題であった。そこで我々は喉頭機能の増強を介した呼吸機能の向上を目的に、発声を伴う太極拳を新たに考案した。本研究では、パーキンソン病の種々の運動症状、特に発声・嚥下・呼吸機能に対する効果を検討した。パーキンソン病は、その発症率の高さならびに種々の治療薬の登場などから、現在の我が国の医療費は莫大な額となっている。太極拳を含むリハビリテーションは薬物療法に比べて安価であり、さらに薬物のような副作用は皆無である。特に、患者が自宅でセルフトレーニングすることができるなら、医療費の増加は伴わない。さらに、その得られた成果は全国の一般の医療施設においても容易に適用することが可能である。今後、さらに多くの研究者が参加し、この研究が発展するようになれば、国民生活の厚生医療の拡充のみならず、医療経済の面からも、多大な恩恵がもたらされる可能性がある。徳島病院では長年パーキンソン病をはじめとした神経難病に対する、新しい観点からのリハビリテーションに取り組んでいる。我々は早くより太極拳の有用性にも着目し、2011年から専用プログラムを作成し、その効果を検証した。その結果、パーキンソン病に対して運動・非運動症状に対して全般的な効果が認められた。一方、同疾患における予後を規定する因子である構音・嚥下障害に対する効果は乏しい印象があった。これには、現在の太極拳では発声を伴う動作を伴わないことが関連していると考えられた。これまでの徳島病院の太極拳では、ゆっくりした動作速度で心身の緊張を緩和するとともに、武術気功の発力要素を取り入れた上体(特に胸郭)のひねり・たわみと左右差運動を重視した動作を採用している。そのため、体幹筋や横隔膜の増強を意図した動きによる呼吸機能の改善に効果が期待されていた。ただし、呼吸機能は呼気・吸気の関門である喉頭の機能により直接影響を受ける、従来の太極拳のトレーニングでは直接喉頭を介した呼吸能の改善は期待できなかった。我々は喉頭機能を増強するために発声を伴う太極拳を新たに考案し、「ホーネーションタイチ」と命名した。本研究は発声太極拳のパーキンソン病関連疾患をはじめとした神経難病に対する運動・精神機能に対する効果を検討する。そして、特に発声・嚥下機能に対する効果を検証することを目的とする。我々は気功の「六字訣」を太極拳に融合させた、発声を伴う太極拳を考案し、これを「ホーネーション・タイチ」と命名した。パーキンソン病関連疾患の入院患者に対し、発声太極拳を実施し、その効果を検討する。我々は既に「ホーネーションタイチ」のDVDを試作している(右図)。入院期間中に在宅での太極拳実施を前提にDVDの有効性と安全性を検証し、最終版のDVDを完成させる。

その結果、パーキンソン病に対して運動・非運動症状に対して全般的な効果が認められた。一方、同疾患における予後を規定する因子である構音・嚥下障害に対する効果は乏しい印象があった。これには、現在の太極拳では発声を伴う動作を伴わないことが関連していると考えられた。我々は気功の「六字訣」を太極拳に融合させた、発声を伴う太極拳を考案し、これを「ホーネーション・タイチ」と命名した。本研究は発声太極拳のパーキンソン病関連疾患をはじめとした神経難病に対する運動・精神機能に対する効果を検討した。そして、特に発声・嚥下機能に対する効果を検証することを目的として行った。我々は自宅で患者が各自に太極拳をトレーニングすることができるセルフトレーニングDVDをNPO法人日本健康太極拳協会の全面的な支援を得て作成した。そして、文書同意(倫理委員会で承認済)が得られた患者にセルフトレーニングのためのDVDを無償配布しているため。我々はパーキンソン病を含む神経難病に対する独自のリハビリテーションを実施している。そのなかで、独自に気功の要素を取り入れて太極拳メニューを考案し、リハビリテーションに取り入れてきた。本太極拳は体幹筋や横隔膜の増強を意図した動きを加え、呼吸機能の改善を意図して作成された。しかしながら呼吸機能は呼気・吸気の関門である喉頭・声帯の機能に直接的影響を受けるため、太極拳自体の呼吸機能に対する効果は限定的であった。一方、パーキンソン病関連疾患では構音・嚥下機能障害は予後を左右する極めて重要な因子であるものの、特別な対策は取られないままとなっていることが問題であった。そこで我々は喉頭機能の増強を介した呼吸機能の向上を目的に、発声を伴う太極拳を新たに考案した。本研究では、パーキンソン病の種々の運動症状、特に発声・嚥下・呼吸機能に対する効果を検討した。パーキンソン病は、その発症率の高さならびに種々の治療薬の登場などから、現在の我が国の医療費は莫大な額となっている。太極拳を含むリハビリテーションは薬物療法に比べて安価であり、さらに薬物のような副作用は皆無である。特に、患者が自宅でセルフトレーニングすることができるなら、医療費の増加は伴わない。さらに、その得られた成果は全国の一般の医療施設においても容易に適用することが可能である。今後、さらに多くの研究者が参加し、この研究が発展するようになれば、国民生活の厚生医療の拡充のみならず、医療経済の面からも、多大な恩恵がもたらされる可能性がある。前年度の研究に加えて、外来患者に対しても在宅太極拳の指導を行いその効果を検証する。我々はパーキンソン病関連疾患の入院患者に対し、発声太極拳を実施し、その効果を検討する。我々は既に「ホーネーションタイチ」のDVDを試作している。入院期間中に在宅での太極拳実施を前提にDVDの有効性と安全性を検証し、最終版のDVDを完成させている。さらに外来患者に対しても在宅太極拳の指導を行いその効果を検証する。今後は在宅太極拳開始後、1年・2年後の効果を対照群と比較することで長期効果を検証する。その有用性が確認された場合には、他施設に共同研究参加の提案を行う予定である。DVD作成に少々時間がかかっているためDVDを作成する
ファイルシステムの高信頼化およびパフォーマンスの改善

昨年度までは,ファイルシステムのテストツールであるxfstestsのテストケースのカバレッジが,現在主要であるファイルシステム上でどの程度のカバレッジがあるのかを計測した.計測結果を分析して,様々な設定項目といったパラメータからカバレッジがどのように変化するかを分析した.今年度は,まず前年度のカバレッジについて調査した論文の採択を目指した.ジャーナルのレビューを受けて,今後ファイルシステムのカバレッジを向上するためにどのような変更がファイルシステムに望まれるかの議論を追加するなど,論文をリバイスし本論文はジャーナルに採択された.並行して,性能面におけるファイルシステムの品質向上の研究にとりくんだ.近年の大規模データセンタでは,ネットワーク層のレイテンシはミリ秒以下にまで小さくなっている.それと同時に低レイテンシでアクセスできるストレージデバイスも登場している.これらのデバイスも,そのレイテンシはミリ秒以下にまで低下している.そのような背景で,ファイルシステムが全体のレイテンシに占める割合が増大している.これまでは,ミリ秒単位のレイテンシの変化があったとしても,ネットワークやストレージのレイテンシにより隠れていたが,今後のストレージシステムにおいては,もはやそのようなレイテンシは無視できなくなっている.そこで,これまで見すごされてきたミリ秒単位でのファイルシステムのテール・レイテンシに重点をおいた研究を行った.本研究では,様々な状況の下にbtrfs, ext4, xfs, f2fsのシステムコールのレイテンシを計測した.その結果を分析することで,どのような原因でレイテンシが増大しているのかを明らかにした.この調査結果をジャーナル論文としてまとめて,投稿をめざしている.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。Linuxの開発において、多くの場面で活用されているファイルシステムテストツールであるxfstestsをターゲットとし, xfstests内の各種テストケース総勢498個について, Btrfs, Ext4, XFS上でそれぞれどの程度のカバレッジがあるのかを計測した。これらのファイルシステムは、全てxfstestsにおいて固有のテストケースが実装されており、個々のファイルシステムの特有の機能についてもカバーされていることが期待される。また,ファイルシステムには,ファイルシステム作成時のオプションやmount時のオプション,あるいはファイルシステムのサイズなど様々な設定項目があるため,そうしたパラメータにおけるカバレッジの変化を見るために,パラメータを変更したカバレッジの測定を行った.結果として,約13000件のカバレッジデータを収集した。これらのカバレッジデータをパラメータごとに集計し,パラメータごとのカバレッジの差分を見るとともに,カバーされていないコード(24057行)およびその周辺を実際に読んで,どのようにすれば該当コードを実行できるのかを分析した。分析結果として,各コード行について,「ファイルシステムの設定変更で実行される」,「テストケースの追加が必要」といった分類を行った。こうした分析からファイルシステムのどの機能部分においてどの程度のカバレッジがあるのか,どのようにすればカバレッジを向上させることができるかを明らかにした。これらの詳細な分析を元にして,現在ジャーナル誌への投稿に向けて執筆を行っている。今後、この分析を元に、カバレッジを自動的に向上する手法について研究を進めていく。ファイルシステムにおける多様なパラメータを変更し,様々なケースにおけるカバレッジを取得した.調査の中で,テスト環境の変更を必要とし,新たな機材や新たなソフトウェアの導入を必要とするものもあったが,それらの問題も解決され,多様パターンでのカバレッジを明らかにすることができた.その結果から全コードとの関係を詳細に分析し,全てのコード行に対して,なぜその行が実行されるのか,あるいはされないのかの分析を終えることができた.今年度においての研究成果発表はなかったものの,こうした膨大な分析を終えることはでき,成果発表に向けての作業を進めており,おおむね順調であると言える.昨年度, Linuxにおいて多くの場面で活用されているファイルシステムテストツールのxfstestsをターゲットとし,その各種テストケースについて, Btrfs, Ext4, XFS上でどの程度のカバレッジがあるのかを計測した.その計測結果がファイルシステム作成のオプションやmountのオプションなど様々な設定項目といったパラメータにどのような影響を受けるのかを分析した.今年度は,どうすればカバレッジを向上することができるかを明らかにして,ジャーナル誌への投稿を行った.ファイルシステムの信頼性の評価においては,機能的な側面と性能的な側面との両面の評価が重要となる.カバレッジ分析により,現状のテストがどの程度の機能を網羅しているかが分かり,機能面での信頼性を評価することができた.近年ではファイルシステムのパフォーマンス評価に関して,テール・レイテンシの問題が注目されている.ビッグデータやAIのような大規模分散処理では,数千台のマシンに処理を分割して実行する.この時,一つのマシンの処理の遅れによって全体の処理が遅延する.すなわち、これまでは大きな問題となっていなかったテール・レイテンシが,数千台での処理の中では顕在化し,問題となっている.カバレッジの分析から,ファイルシステムがある特定の状態の時に実行されるコードが存在することが分かっている.そうした部分でシステムコールの実行にかかる時間が長くなると予想される.確認のためbtrfs, ext4, xfs, F2FS上において,ファイルの作成・削除などのシステムコールを多くのファイルに対して実行し,レイテンシを計測した.この計測により,大規模な環境では無視できないほどの頻度かつ大きさのテール・レイテンシが発生していることがわかった.

こうしたテール・レイテンシがファイルシステムのどのような要因によって発生しているのかを分析し,現在ジャーナル誌への投稿を目指して結果をまとめ論文を執筆している.昨年度までのファイルシステムテストxfstestsのカバレッジの分析結果を元にして,どのような理由でファイルシステムのカバレッジが低下しているのかを明らかにした論文を執筆し,投稿した.続いて性能面でのファイルシステムの評価を行うため,特に近年問題となっているテール・レイテンシに重点を置いて,ファイルシステムのパフォーマンスがどのような状況で悪化するのかを評価した.その結果から, btrfs, ext4, xfs, F2FSにそれぞれのファイルシステムにおいて,どのような状態の時に,どのシステムコールが遅くなるのかを明らかにし,その結果を元に論文を執筆している.昨年度までは,ファイルシステムのテストツールであるxfstestsのテストケースのカバレッジが,現在主要であるファイルシステム上でどの程度のカバレッジがあるのかを計測した.計測結果を分析して,様々な設定項目といったパラメータからカバレッジがどのように変化するかを分析した.今年度は,まず前年度のカバレッジについて調査した論文の採択を目指した.ジャーナルのレビューを受けて,今後ファイルシステムのカバレッジを向上するためにどのような変更がファイルシステムに望まれるかの議論を追加するなど,論文をリバイスし本論文はジャーナルに採択された.並行して,性能面におけるファイルシステムの品質向上の研究にとりくんだ.近年の大規模データセンタでは,ネットワーク層のレイテンシはミリ秒以下にまで小さくなっている.それと同時に低レイテンシでアクセスできるストレージデバイスも登場している.これらのデバイスも,そのレイテンシはミリ秒以下にまで低下している.そのような背景で,ファイルシステムが全体のレイテンシに占める割合が増大している.これまでは,ミリ秒単位のレイテンシの変化があったとしても,ネットワークやストレージのレイテンシにより隠れていたが,今後のストレージシステムにおいては,もはやそのようなレイテンシは無視できなくなっている.そこで,これまで見すごされてきたミリ秒単位でのファイルシステムのテール・レイテンシに重点をおいた研究を行った.本研究では,様々な状況の下にbtrfs, ext4, xfs, f2fsのシステムコールのレイテンシを計測した.その結果を分析することで,どのような原因でレイテンシが増大しているのかを明らかにした.この調査結果をジャーナル論文としてまとめて,投稿をめざしている.今後はまず,現在得られている分析結果を元に,現在のファイルシステムテストがファイルシステムのどのような機能の部分をなぜ実行できていないのかを明らかにした結果をまとめジャーナル誌に投稿を目指す.その後,得られた知見を元として,ファイルシステムのテストカバレッジを自動的に向上させる手法を研究する.現状,各テストケースでのカバレッジ
三田往還整備事業にみる神田孝平県令時代の兵庫県住民による受益者負担の思想の受容

4年間の研究の初年度にあたる平成30年度は、(1)研究会・学会での研究報告と活発な議論を通じて、神田の交通政策思想の全体像を把握すること、(2)研究の遂行に必要な資料・史料を収集すること、以上の二点に力点を置いた。(1)については、おおむね順調に進展している。研究代表者は平成30年6月3日に経済学史学会第82回全国大会で「神田孝平における受益者負担の思想ーW.エリスの租税論の影響ー」と題する研究報告をおこなっている。そのなかでの議論を通じて、神田の交通政策思想を把握するには、彼の地方制度論と地方財政論とをより鮮明にする必要がある、との指摘を受けた。そのために、その後はこの両者を明らかにするための研究に取り組み、このうち後者については平成31年2月18日に大阪経済大学で開催された明治期の経済思想をめぐる研究会で「神田孝平の地方財政論ー「人民」が負担すべき費用と、負担する必要のない費用についてー」題する報告をおこない、口頭発表でその成果を発信している。また、(2)についてもおおむね順調に進展している。当初の計画にあった「摂津国有馬郡田尾寺村田中家文書」、「村田家文書」、「附物村文書」の収集に加えて、尼崎市立地域史料館で「常吉部落有文書」など、伊丹市立博物館で「公記載」など、国立国会図書館で「岩倉具視関係文書」、「宍戸たまき関係文書」などの史料収集をおこない、神田の思想が住民へと浸透していく過程を明らかにするために必要な史料を収集することができた。研究実施計画では、神田孝平の交通政策思想をまず明らかにするとしており、これに沿った形で学会・研究会での口頭発表をおこなっている。また、神田が自らの政策思想を住民に説き、これを住民が受容していく過程、さらには神田の政策思想の受容が住民の納税者意識に与えた影響を検討するうえで必要な史料収集も進捗した。平成30年度に引き続き、神田の交通政策思想を把握するために、彼の地方制度論と地方財政論とを明らかにすることに取り組む。令和元年度は前者の成果について令和元年年5月19日に社会経済史学会全国大会にて「明治初年における神田孝平の地方制度論ー「神田孝平建言」(『岩倉具視関係文書:岩倉公旧蹟保存会対岳文庫所蔵』所収)の検討ー」との論題で口頭発表をおこなう。そのうえでこの二つのテーマについて論文で研究成果を公表する。また、平成30年度に収集した資料の分析をおこない、神田が自らの政策思想を住民に説き、これを住民が受容していく過程、さらには神田の政策思想の受容が住民の納税者意識に与えた影響を明らかにする準備を実施する。

また、平成30年度に収集した資料の分析をおこない、神田が自らの政策思想を住民に説き、これを住民が受容していく過程、さらには神田の政策思想の受容が住民の納税者意識に与えた影響を明らかにする準備を実施する。大学生協を通じて購入したUSBハブ、有線マウス付きキーボードセット、デスクボードが割引価格であったため。令和元年度中に書籍購入のために使用する予定である。
軽微な脳損傷が重症化するメカニズムの解明

申請者は髄液の漏出に伴う脳の下垂が脳組織と頭蓋底との直接的な接触をもたらし,痛みに繋がるのではないかと予想しており,本研究ではこの仮説の検証に挑む.具体的には脊髄硬膜の材料強度を力学実験で精確に把握するとともに,組織内の線維配向がその微視的な破壊プロセスに及ぼす影響を明らかにする.同時に計測データを反映した有限要素モデルを活用して流体(髄液)と構造(脊髄)の連成を考慮した傷害解析を行う.本研究は脳脊髄液減少症から軽微な脳損傷さらには重篤な頭部外傷に至る機序を初めて関連づけるものと言える.申請者は髄液の漏出に伴う脳の下垂が脳組織と頭蓋底との直接的な接触をもたらし,痛みに繋がるのではないかと予想しており,本研究ではこの仮説の検証に挑む.具体的には脊髄硬膜の材料強度を力学実験で精確に把握するとともに,組織内の線維配向がその微視的な破壊プロセスに及ぼす影響を明らかにする.同時に計測データを反映した有限要素モデルを活用して流体(髄液)と構造(脊髄)の連成を考慮した傷害解析を行う.本研究は脳脊髄液減少症から軽微な脳損傷さらには重篤な頭部外傷に至る機序を初めて関連づけるものと言える.
算数教育における児童の達成度に関する継続的調査研究

この研究は,「算数教育における達成度に関する国際的な継続的プロジェクト」(International Project on Mathematical Attainment,略称IPMA)の日本における研究を担うものであり,6年間にわたって同じ児童を対象にして,算数達成度の変容を追跡した点に最大の特色がある。日本においては,広島地区と福岡地区の8小学校の児童を対象として,平成11年度から第1児童集団(約500人)に対して,その1年後の平成12年度から第2児童集団(約440人)に対して,達成度調査を実施した。調査問題は,IPMAの英語の算数達成度調査問題を,数や演算などの数学的本質を変えないで,必要に応じて文脈を日本の児童に分かり易いように変えて日本語に翻訳して作成したものである。同一問題を用いた同一の児童を対象とする6年間の継続的調査研究である特徴を生かし,各学年で学習した基礎的問題や応用的問題に対する算数達成度がどのように変容していくかについての研究成果を,「算数達成度に関する継続的調査研究」として全国数学教育学会を中心に発表してきた。これらの研究によって,「小学校低学年の算数達成度は比較的高い水準にあること」が明らかとなったが,「小学校中・高学年では,学習した学年における達成度の伸びが鈍化する」傾向が生じ,その要因として,「小学校中・高学年から学級ごとの算数達成度の伸びに差が生じてくること」や,「基礎的問題に比して応用的問題の達成度に学級ごとの差が生じやすいこと」などがあることが示唆された。小学校高学年における応用的問題に関する算数達成度は十分に満足できるものではなくなってきており,最新の発表論文の中では,IPMAの参加国であるシンガポールとの比較教育的研究を通して,そのような実態を明らかにするとともに,その要因に関する分析を行った。イギリスのエクセター大学を中心とする「算数教育における達成度に関する国際的な継続的プロジェクト」(IPMA)に参加し,日本の児童に対して使用可能な達成度調査問題(TEST6まで)の開発と,第1児童集団に対してはTEST5まで,第2児童集団に対してはTEST4までの調査実施を完了した。これらのデータ整理及び分析を行い,2つの児童集団の低学年における実態と,第1児童集団の中学年における実態を明らかにすることができた。前者については,2つの児童集団に同質の傾向が見出されるとともに,低学年の算数指導が大きな成果を上げていること等が把握され,これらのことは,全国数学教育学会誌第9巻に学術論文として掲載された。後者については,第3学年の基礎問題の達成度に関しては十分満足できる状態であったが,第4学年に学習する内容に関する問題の達成度は十分に満足できるものではなく,小数・分数に関する問題やわり算の性質を活用する計算指導等の充実が望まれること等がわかり,これらのことは,全国数学教育学会において口頭発表したところである。また,IPMAの中心的指導者であるイギリス・エクセター大学のBurghes教授を平成16年2月に訪問し,本科研の研究計画に対するレビューを受けることができた。この際に,他の参加国のデータを入手するとともに,児童の達成度の伸び(Progress)を評価するための新しい尺度の導入可能性について示唆を得ることができた。平成16年度はこの示唆を生かし,第1児童集団に対して実施するTEST6と第2児童集団に対して実施するTEST5のデータを含めて整理・分析し,算数科における児童の達成度を維持・向上させるための指導内容や指導方法に関する成果を国内の諸学会で発表するとともに,国際数学教育会議及びこれにあわせて開催されるIPMAのミーティング等においても報告する計画となっている。イギリスのエクセター大学を中心とする「算数教育における達成度に関する国際的な継続的プロジェクト」(IPMA)に参加し,日本の児童に対して使用可能な達成度調査問題(開発完了)を用いて,第1児童集団に対してはTEST6まで,第2児童集団に対してはTEST5までの調査実施を完了した。

これらのデータ整理及び分析を行い,中学年段階における達成度の実態及びその特徴を明らかにした。これについては,全国数学教育学会誌第10巻に学術論文として掲載された。また,これを受けて,中学年段階での達成度の伸びが芳しくない問題群に対して誤答分析を行い,「典型的誤答」の存在を明らかにするとともに,本研究の継続性を生かして,「典型的誤答」を示した児童の1年前と1年後の実態を含めて分析し,その結果を日本数学教育学会数学教育論文発表会において発表したところである。また,IPMAの中心的指導者であるエクセター大学のBurghes教授から昨年度のレビュー時に示唆された評価尺度(通称:value-added)を導入して,中学年段階での達成度の伸びを適切に評価するための方策を究明し,これについては全国数学教育学会での口頭発表によって提案したところである。さらに,平成16年7月には,スウェーデンのLundで開催されたIPMA会議に参加し,他国のデータを入手するとともに本科研の研究実績を報告した。平成17年度は,第1児童集団に対して実施しているTEST6(小学校卒業直前の実態)と第2児童集団に対して実施中のTEST6(5年修了時の実態)のデータを含めて整理・分析し,算数科における児童の達成度を維持・向上させるための研究成果を国内の諸学会で発表するとともに,平成18年度の国際会議で論文発表するための準備を行う計画となっている。イギリスのエクセター大学を中心とする「算数教育における達成度に関する国際的な継続的プロジェクト」(IPMA)に参加し,日本の児童に対して使用可能な達成度調査問題(開発完了)を用いて,第1児童集団に続いて第2児童集団に対してもTEST6までの調査実施を完了した。これらのデータ整理及び分析を行い,高学年段階における達成度の実態及びその特徴を明らかにし,全国数学教育学会で口頭発表した。また,達成度の伸びを適切に評価するための方策の1つとして,特定の評価尺度(通称:value-added)を導入することを究明した。これについては,全国数学教育学会誌第11巻に学術論文として掲載された。さらに,高学年段階での達成度の伸びが芳しくない問題群に対して誤答分析を行い,「典型的誤答」の存在を明らかにするとともに,本研究の継続性を生かして,「典型的誤答」を示した児童の実態を分析し,その結果を日本教科教育学会において発表した。加えて,中・高学年段階での達成度の伸びが芳しくない問題群に対する事後調査結果の分析を中心内容とする論文(英文)を作成し,国際数学教育心理学会(PME)で発表する準備を行った。平成17年9月には,シンガポールのIPMAコーディネータを訪問し,本科研のレビューを受けるとともに,他国のデータとの比較・検討および研究情報の交換を行った。平成18年度には,平成18年7月に開催予定の国際数学教育心理学会(PME)で研究発表するとともに,すべての調査データの整理・分析を完了し,算数科における児童の達成度を維持・向上させるための研究成果を報告書にまとめる予定となっている。
ファン・デル・ワールス分子への電子付着過程の研究

原子・分子のイオン化、すなわち正イオン生成過程に比べて、負イオン生成過程、すなわち電子付着過程に関する研究は著しく遅れており、基礎・応用の両面においてその解明が切望されている。なかでもファン・デル・ワールス分子への電子付着過程については我々のグループによってこれまでに種々の特異的な反応が見いだされている。本研究の目的は、ファン・デル・ワールス分子への電子付着過程の特異性がどのような要因によるかを明らかにするとともに、その一般性を明らかにすることにある。本研究においては、電子付着過程研究の新しい実験法として、本研究者らのグループで開発・確立したパルスラジオリシス・マイクロ波空洞法を用いて、O_2、N_2O、NO、NO_2、SO_2、C_3O_2、alkyl iodides等の分子について、通常の孤立系分子の電子付着過程を詳細に調べて、それぞれの素過程の速度定数絶対値を決定し、付着メカニズムの詳細を明らかにするとともに、気体圧(電子付着する対象分子の圧、およびバッファーガスの圧)および気体温度を系統的に変えて、電子付着速度の測定を行って、これらの分子から成るファン・デル・ワールス分子への特異的な電子付着過程を見出しこれらの結果が凝縮相における電子付着過程、および電子消滅のダイナミックスを解明する上において重要な手掛りを与えることを、明らかにした。これらの結論をさらに別な手法によって明らかにするために、ノズルビーム中にファン・デル・ワールス分子を生成し、その電子衝突散乱実験法の基礎の確立を試みた。磁気シールドした高真空漕中に、静電分散型の低エネルギー電子・エネルギー損失分光系、およびノズルビーム系を作製した。通常の噴散ノズルビームの場合には電子エネルギー損失スペクトルおよびその角度依存性が得られることを確認し、超音速ノズルビーム中でのファン・デル・ワールス分子の形成を確認した。本研究の目的は、低エネルギー電子線のファン・デル・ワールス分子による散乱実験(電子エネルギー損失スペクトルおよび負イオン生成スペクトルの観測)を行なうことによって、ファン・デル・ワールス分子への特異的な電子付着過程を調べ、その特異性の原因を明きらかにしようとすることである。そのための本年度の研究実施計画は、1.低エネルギー電子線源(モノクロメーター)および電子エネルギーアナライザーを真空槽中に設置して、電子光学系と真空排気系の調整を行う、2.低エネルギー電子線(550eV,10100nA)を発生させ、装置全体のエネルギー分解能を測定し、50meV程度の分解能を得る、ことであった。これらについて、実際には次のように行われた。(1)真空槽は衝突室と分子線源の2つに分かれ、ターボ分子ポンプなどによる差動排気が行われ、衝突室では【10^(-7)】torrであった。(2)電子源はトリアコーテドタングステンフィラメントとし、電子銃および電子エネルギーモノクロメーターは127°同軸円筒静電型選別器と4組の3開口型電子レンズにより構成されている。(3)分子線源は、超音速ノズルビームとスキマーの組合せである。(4)シグナルはパルス計数法により多重波高分析器(MCA)に蓄えられる。MCAはマイクロコンピュータと直結され、データの取込み、解析を行なうとともに印加電圧などとともに自動制御されている。電子線は1050eV,110nAであり、Heの電子エネルギー損失スペクトルの2【^1P】のスペクトル幅から求められる分解能は約80meVである。電子電流値が予定よりも一桁少なく、分解能もやや低いが分解能は近々予定値まで上げられるめどがつけられた。電流値については、現在のままでも本研究にはさしつかえのないことが判明した。以上、本研究の本年度の所期の研究計画は実質的には達成されたと言える。

本研究の目的は、低エネルギー電子線のファン・デル・ワールス分子による散乱実験(電子エネルギー損失スペクトルおよび負イオン生成スペクトルの観測)を行なうことによって、ファン・デル・ワールス分子への特異的な電子付着過程を調べ、その特異性を明らかにしようとすることである。本年度の研究計画は、昨年度に達成された成果を踏まえ、(1)超音速ノズルビーム源の作製とその真空槽への組込みおよび調整を行なう,(2)マスフィルター型質量分析計を真空槽に組み込んで調整を行なう,(3)超音速ノズルビームの質量分析を行ない、ファン・デル・ワールス分子(【O_2】・M)(ここでMは【O_2】,Ar,【N_2】,【H_2】,【C_2】【H_4】など)の種類と密度を測定する,ことであった。以上の計画に対し実際には以下の通り行なわれた。(1)超音速ノズルビーム源は単一細孔をもつ0.5mm厚の白金製電子顕微鏡絞り板(20100μmφの5種を作製)によるノズルと0.65mmφ孔の銅製ホーン型スキマーによって構成されているものを作製した。ノズルはスキマーとの軸合わせのため、真空槽の外から縦・横・高さの3軸の調整が可能である。新たに電子スペクトロメーター用の差動排気真空槽が衝突槽の中に組み込まれ、ノズルビームのような大強度分子ビームを安定に使用でき、しかも電子スペクトロメーターを衝突槽よりも一桁以上高真空の条件で操作できるようにした。その結果、電子のArによる非弾性散乱強度の測定から高密度の超音速ノズルビーム源として使用可能であることが確認された。(2)マスフィルター型質量分析計は質量数400まで使用できる市販品(日本真空,MSQ-400)に本研究にあわせて詳細に変更を加えた特別仕様であり、正負イオンの両方の測定がそれぞれアースに対して浮動条件で可能であるものを設計し作製した。また生成イオンを効率よく分析管に引き込むための3段レンズを備えた。(3)も近日中に行なわれる予定であり、以上、ほぼ計画通り行なわれた。本研究は,低エネルギー電子のファン・デル・ワールス分子による電子エネルギー損失スペクトルおよび負イオン生成スペクトルの観測を行なうことによってファン・デル・ワールス分子への特異的な電子付着過程についての知見を得,その特異性の原因を明らかにしようとするものである.本年度の研究実施計画は,希ガス, N_2, O_2,炭化水素から成るファン・デル・ワールス分子をノズルビームを用いて生成させて,電子エネルギー損失スペクトルおよびその角度分布を測定し,得られた結果を通常の孤立分子の結果と比較し,ファン・デル・ワールス分子についての特徴を明きらかにすることであった.昨年度導入した質量分析装置は当初の予定通りに動作し,ノズル分子線源より生成したArn, (O_2)n, (CO_2)nの各クラスター正イオンを検出できた.ところが負イオンクラスターは検出できなかった.負イオン検出は本年度の研究実施計画の前提になるものであるので,この問題を解決しなければならなかった.
制震性能を部材内部に内蔵する次世代鉄筋コンクリート構造を目指した挑戦的研究

鉄筋コンクリート構造を対象にして、大地震時に大変形を経験しても、構造体の損傷を軽微にとどめ、残留変形角を抑制する技術の研究を行った。梁では上端筋に高強度鉄筋を配筋して、下端筋の普通鉄筋が降伏した以降は、その高強度鉄筋が弾性抵抗して、二次剛性を発揮し、変形依存型の制震構造の履歴特性に類似の履歴特性を発揮する梁を開発して、その履歴特性の評価モデルを構築した。また、1階の柱では、残留変形を制御できる指標として、復元モーメント比を開発して、その履歴特性の評価モデルを構築した。これらの残留変形を抑制できる柱と梁からなる建物の弾塑性振動解析を行い、建物の大地震後の残留変形の抑制状況を解析的に明らかにした。鉄筋コンクリート造建物を対象にして大地震時に大変形を経験しても,構造体の損傷を軽微に留め,残留変形角を抑制する技術の研究を行っている。梁については、梁の上端筋に高強度鉄筋を配筋することにより残留変形抑制機構を部材内部に内蔵させるRC梁で,降伏後の二次剛性を低下させた場合の,残留変形の抑制状況を準静的加力実験により明らかにした。スラブの有無の影響と,0.28/100rad.から降伏してエネルギー吸収を発揮させる減衰筋の効果,残留変形と残留ひび割れ幅の抑制効果,およびエネルギー吸収性能を明らかにした。柱については、1階の柱で,高軸力になり曲げ圧縮域で圧縮破壊が生じて復元性が劣化する柱と,低軸力で復元性が劣る柱を対象にして,柱脚の曲げ圧縮域に圧縮にだけ抵抗する圧縮抵抗筋を配筋して,柱の復元性を改善できることを明らかにした。また低軸力の柱では,柱脚の柱断面の中央に引張にだけ抵抗するアンボンドのPC棒綱を配筋し,柱の復元性を極めて大きく改善できることを明らかにした。これらの柱と梁の履歴特性を有する多層RC造建物の時刻歴応答解析を行い、解析的に残留変形の抑制状況を明らかにした。5階建てから15建ての建物では、降伏後の二次剛性比10%程度に設定すると、残留変形角を1/400rad.以下に抑制でき、20%程度に設定すると1/800rad.以下に抑制でき、また二次剛性を与えることにより最大層間変形角も抑制されることなどを明らかにした。鉄筋コンクリート造建物を対象にして大地震時に大変形を経験しても,構造体の損傷を軽微に留め,残留変形角を抑制する技術を開発している。これまで開発してきた梁の上端筋に高強度鉄筋を配筋することにより残留変形抑制機構を部材内部に内蔵させるRC梁で,早期の変形から降伏してエネルギー吸収を促進する減衰筋を配筋した場合の,残留変形の抑制性能やエネルギー吸収性能を準静的加力実験により明らかにした。また,減衰筋の降伏変形と破断変形の評価方法も提案している。その結果、以下の事項が明らかになった。減衰筋は、梁端の下端に鉄筋の一部の区間(以後、降伏区間)の径を細く切削した曲げ補強筋である。降伏区間を初期の変形で降伏させてエネルギー吸収量の増加を狙いとする。(1)減衰筋は0.25/100rad.で降伏し,下端の普通鉄筋は0.40.5/100rad.で降伏した。減衰筋の降伏は普通鉄筋に較べ,早まった。(2)従来の梁に較べて劣る改良型梁のエネルギー吸収性能を,減衰筋の断面積の調整により補完できる。(3)残留変形は,減衰筋を降伏させることにより大きくなる。梁の変形角が1.75/100rad.を超えると許容限界値(1/400rad.)を上回る結果となった。しかし,減衰筋は小さな変形からエネルギー吸収を発揮し,最大応答変形を抑制してこれに伴い残留変形も抑制できるため,振動応答に基づく性能評価が必要になる。(4)減衰筋の降伏変形と破断変形を評価できるモデルを提案した。(5)残留変形を抑制した鉄筋コンクリート造ラーメンの時刻歴応答解析を行い、柱と梁の履歴特性のモデル化を明らかにした。残留変形を抑制するために、上端筋に高強度鉄筋を配筋した梁の履歴特性の評価モデルを構築した。弾性塑性で、大変形でも振動の残留変形を特定できる履歴ループの力学モデルを構築した。高強度鉄筋の配筋量を調整して、残留変位を抑制できるモデルを構築した。建物最下層の柱の柱脚が曲げ降伏した以降、履歴ループを評価できるモデルを構築した。前述の残留変形を抑制できる梁と柱が柱脚で曲げ降伏する建物の弾塑性振動解析を行い、建物の大地震後の残量変形の抑制状況を解析的に明らかにした。様々な大地震の地震動を多数回受けけても、残留変形は無視できる程度に抑制できることが解析的に立証された。また、一階が曲げ降伏する連層耐震壁でも、残留変形を抑制する方法を開発して検証実験を行った。連層耐震に潜む問題が明らかになり、残留変形を抑制できる耐震壁の方策の手かがりを得た。

これらの残留変形を抑制できる柱と梁からなる建物の弾塑性振動解析を行い、建物の大地震後の残留変形の抑制状況を解析的に明らかにした。当初、目標にしていた下記の事項が明らかになった。・下端筋にエネルギー吸収のため減衰筋を設けた梁のエネルギー吸収性能を把握した。・減衰筋の降伏変形と破断変形の特性を把握した。・これらの変形を評価するモデルを開発できた。・減衰筋を設けた梁の残留変形の抑制性能を把握できた。建築構造・材料1.連層耐震壁の残留変形を抑制する方法を検討する。2.残留変形抑制を行った柱と梁からなるラーメン骨組の大地震時の残留変形の抑制性状と制御指標を明らかにする。当初、目的とした下記の事項が明らかになったため。・梁に制震性能(残留変形抑制能力、早期変形でのエネルギー吸収能力)を付加できる可能性を確認できた。・高軸力を受ける柱についても、圧縮抵抗筋を配筋することで、高軸力によるコンクリートの圧縮破壊を抑制できる可能性も確認できた。・これらの特性を有する部材からなる建物の大地震時での挙動を非線形時刻歴応答解析を行い、建物の残留変形と最大応答変形を、既往の制震構造と同程度に、抑制できることを解析的に確認した。計画していた測定ひずみ箇所が変更になり、次年度の実験で測定した方がよりよいデータが測定できることが判明したため。梁について、早期にエネルギー吸収を発揮する減衰筋の効果が、より発揮できるように改良を試みる。柱については、高軸力の場合に対して、圧縮抵抗筋がより効果を発揮できるように改良を試みる。地震時の建物挙動と効果については、より精密な解析を行い、制震効果を明らかにする。次年度の実験で測定するひずみ箇所のひずみゲージに使用する。