hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鋼構造ガセットプレ-トの応力伝達機構に関する研究

ガセットプレ-トの接合詳細が降伏耐力及び最大耐力に与える影響を調べる目的で、高力ボルト摩擦接合試験体11体、高力ボルト支圧接合試験体25体、溶接接合試験体9体、の合計45体を製作し加力実験を行った。尚、ガセットプレ-トに偏心が作用しないように、引張材をガセットプレ-トの両面に接合した。実験変数は、高力ボルトの場合には、ピッチ、軸径、引張材芳香の縁端距離及びガセットプレ-ト幅とし、溶接接合の場合には、すみ肉溶接溶接長及び引張材幅とした。高力ボルト接合試験の結果、次の事が判った。従来の降伏耐力の評価方法は、剛性低下し始める荷重に相当しており、概ね、妥当であると考えられる。ガセットプレ-トが引張破断する時の最大耐力時の有効断面積は、ガセットプレ-ト幅から高力ボルト穴径を引いた断面となる。しかし、他の破断形式により最大耐力が決まる場合は、引張方向の縁端距離が小さく早期にしり抜け破壊する場合を除けば、最大耐力時の見かけ上の有効幅は、第一ボルトから最終ボルトまでの距離が短いほど大きく、従来の設計方法で採用されている有効幅角度30°を用いた値よりも大きい事が判った。一方、ガセットプレ-トと骨組との取付すみ肉溶接継目の耐力を調べる目的で、実験変数をすみ肉溶接の配置、溶接長及びサイズとしたモデル化試験体12体を作成し加力実験を行った結果から、すみ肉溶接の配置の違いにより有効溶接長が異なり、加力心近傍に集中的に配置させた方が有効で、耐力評価は筆者らが提案している式により可能である事が判った。
山村地域における潜在農林資源の活用に関する研究

自然資源の宝庫である岐阜県及び宮城県下の落葉広葉樹林(雑木林)を対象に、そこに潜在する更新性資源(おもに植物資源)を永続的かつ効率的に利用するための基礎資料を得ることをこの研究の目的とした。当地域における資源生産の場を、植生の遷移系列に準じ、雑木林、ササ型林床及び野草地(シバ牧野)に区分し、それぞれについて資源の意義、由来、分布等を既存の資料を含めて概説するとともに、主要樹種や草種について、それらの適正利用に関与する生態的特性を現地調査及び実験を通じて解明した。一方、これらの資源利用における労働について、量・質両面から検討を加えた。」雑木林の種組成及び林分構造の調査から、両地方ともコナラ・ミズナラを主体に豊富な樹種を含み、多様な林分からなることが判った。このうち、飛騨地域の主要19樹種については、肥大生長を経時的に測定し、長期生長型と短期生長型があることを明らかにした。また、立地條件の異なる7試験林について、リターフォール量、落葉の分解過程、有機物の堆積量を具体的に把握し、環境要因との関係を解析した。関連して、両地域における野生食用きのこ類を現地調査、比較し、主要産地についての資料も調査した。ササ型林床植生を飼料資源として適正利用する場合の幾つかの要因について検討し、特にクマイザサについては群落の維持に関与する稈個体群の生存状態や、加齢に伴う着葉数等の変化、数種無機成分の消長を明らかにした。野草地(シバ型)については、優占種シバについて、再生産機構を栄養繁殖、種子繁殖の両面から実験的に解明し、前者については特に匍匐茎の群構造を、後者については種子生産、発芽両特性の地理的変異を明らかにした。資源利用における労働について、コンポスト生産及び森林管理における間伐・下刈り作業をとりあげ、人間工学的手法により疲労度等を測定、それに基づいて労働改善対策を提示した。
拡張精緻化見込モデルによる東アジア・インバウンド観光者の情報消費行動研究

本研究開始年度にあたる本年度は、実証調査に到るための予備調査年であり、実施調査国及び調査国研究協力者に、次年度行う本格調査の研究目的説明及び調査票の配布回収に関する注意事項の説明が行われた。また、予備調査として行われた調査結果は、既に論文化して部分的に成果発表を行った。次年度に本格的に行われる予定の調査地域は以下の通りである。研究代表者による北海道地区調査、東京調査、中国調査(7箇所)、香港澳門調査、タイ調査、シンガポール調査、韓国調査、カナダ調査。調査票は、ネット配布・回収による日本での回収と紙面調査対象国回収分とに分かれるが、紙媒体による配布とメール招待方式による調査サイト回収の二通りを想定している。尚、調査票の翻訳は研究協力者の協力により、英語版をオリジナルに、北京語、広東語、韓国語、日本語、タイ語への翻訳にて行われる。既に、多くの共同研究を実践した実績のあるグループなので、調査分析に関しては大きな問題は起こらないものとの想定している。本研究は、当初の研究目的を達成するために、二年目よりデータ収集、分析等の本格的実証研究を行う計画を立てていたが、初年度に行った予備的調査研究の成果に一定の目処が付いたため、初年度成果を国内学会と国際学会において公表した。本格的な調査発表は、2年目に予定しているが、初年度より順調な成果報告が可能となった点は、当初の計画以上に進展していると評価を行った理由である。本研究遂行上最大の最大の山場は、2年目の大規模国際比較調査である。初年度の入念な準備により、2年目の調査着手は問題なく行われるものと思われるが、実証データの質の担保が最大の課題となる。研究目的から始まり、データ収集に関する諸注意の徹底と依頼を研究協力者に行ってきたので、2年目の本格的データ収集に対する準備は整っていると判断している。
光回折による噴霧粒子群の蒸発速度計数の誤差要因除去と測定限界の検討

レーザ回折による光エネルギ強度を利用して噴霧粒子群の蒸発速度係数の評価を行う手法は申請者独自の創始による測定法であり、従来にない新しい発想のもとに継続的研究が実施されている。噴霧燃焼の数値計算過程、燃焼機器設計段階で要求される噴霧粒子の蒸発速度係数についての精度の高い測定法の確立が本課題の主目的であり、(1)より高密度(2)より高精度、(3)より高温条件下での測定値の提供を目指している。第一項はレーザ回折法において避けられない多重回折問題であり、第二項は供試センサーの構造に起因する問題、第三項は供試料実験装置に関する問題である。これらの課題について以下のように実施した。高密度噴霧粒子群に対してはスリット法を導入し、より局所的情報を取得し多重回折問題を回避する方法を確立した。高精度測定には多重回折現象による回折光エネルギ強度絶対値の低下に加えて、使用している半円リング状マルチセンサー30素子間に間隙、および高温下でのユラギ現象による誤差がある。多重回折に対しては前記方法により解決した。残る二つの誤差要因の評価にはCCDカメラを利用するシステムをセットアップし、画像処理法との併用により比較検討を行った。新方式の利点はユラギ現象による光軸移動を自動補正できることにあり高精度測定が可能になった。高温度データの取得のためには、噴霧粒子群のより高温条件下での蒸発機構を明白にすることを目的に新たな高温風胴を設計・製作、気流速度を最大30m、高気流温度を500°Cまで上昇可能とした。断面での速度分布、温度分布には改良の余地があるものの十分な性能を発揮する結果が得られている。以上より温度的には400°C迄の測定可能と判断した。本年度においては蒸留水噴霧のほか燃料系液体の測定を実施中である。
肺癌の個別化医療の試み：薬物血中濃度および遺伝情報に基づいたEGFR-TKI治療

癌治療の効果および有害事象を治療前に予測できることは大きなメリットである。一般に薬物血中濃度は効果と相関し、副作用の予測と無効域の回避を図ることができるが、我々はGefitinibで治療薬物モニタリング(TDM)を行い血中濃度が効果・有害事象の予測における有用性を示してきたが、TDMは治療前での評価ができないのが弱点である。今回、Gefitinib以外のEGFR-TKIでもTDMと効果・有害事象との関連を評価する。GefitinibのTDMを補う候補として、血中濃度の予測因子として薬物動態関連酵素あるいはトランスポーターの遺伝子多型をターゲットとし、「薬剤血中濃度のみならず代謝酵素の遺伝的要因からも有効性・有害事象を予測できる」という仮説をたて検証を行う。我々はすでに代謝酵素の遺伝子多型とEGFR-TKI血中濃度の関連も明らかにしており、実現の可能性は高い。この検討は初回投与量の個別化を図ることにもつながり、安全かつ効率的な次世代癌治療ストラテジーを開発することが可能となる。上記の目的に対し、EGFR遺伝子変異陽性非小細胞肺癌患者を対象に、EGFR-TKI治療を行い以下の評価を行った。第一の検討として、EGFR-TKI血中濃度と有効性、有害事象の関連を評価した。有害事象、有効性は1se. lineもしくはEGFR-TKIナイーブでの治療で遺伝子変化型ごとに評価た。第二の検討として、薬物動態関連酵素あるいはトランスポーターの遺伝子多型と薬剤血中濃度との関係、治療効果・有害事象との関係を評価した。本研究では、使用薬剤はGefitinibで検討を行っている。症例数も一定の数は集積できている。前年から引き続き、EGFR遺伝子変異陽性非小細胞肺癌患者を対象に、各種EGFR-TKIを投与し、その血中濃度と効果との関連、薬物動態関連酵素、トランスポーターの遺伝子多型と効果との関連を評価する。既登録患者については、血中濃度と効果との関連、薬物動態関連酵素、トランスポーターの遺伝子多型と効果との関連を評価する。有害事象の評価とは異なり、効果は遺伝子変異型によっても異なることが予測されるため、各々の遺伝子変異型によっても検討する。耐性となった場合は耐性遺伝子に関しても積極的に評価し、耐性遺伝子のタイプと血中濃度等との関連を評価する。そして、TDMを補う候補として、血中濃度の予測因子として薬物動態関連酵素あるいはトランスポーターの遺伝子多型をターゲットとし、「薬剤血中濃度のみならず代謝酵素の遺伝的要因からも有効性・有害事象を予測できる」という仮説をたて検証を行う。有害事象、有効性は1se. lineもしくはEGFR-TKIナイーブでの治療で遺伝子変化型ごとに評価した。本研究では、使用薬剤はGefitinib、Erlotinib、AfatinibもしくはOsimertinibで検討を行っている。患者は参加施設もしくは当施設で治療を行うが、治療法の選択は主治医の方針によるため、Gefitinib、Afatinib以外の症例の登録が少なく、予定通りには症例数が集まっていない状況である。

第二の検討として、薬物動態関連酵素あるいはトランスポーターの遺伝子多型と薬剤血中濃度との関係、治療効果・有害事象との関係を評価した。本研究では、使用薬剤はGefitinibで検討を行っている。症例数も一定の数は集積できている。前年から引き続き、EGFR遺伝子変異陽性非小細胞肺癌患者を対象に、各種EGFR-TKIを投与し、その血中濃度と効果との関連、薬物動態関連酵素、トランスポーターの遺伝子多型と効果との関連を評価する。本研究は、県内の主要病院の呼吸器内科、呼吸器外科でも研究への参加が決定しているが、関連施設からの患者登録が少ないことから、連携を密にし患者登録を図る。既登録患者については、血中濃度と効果との関連、薬物動態関連酵素、トランスポーターの遺伝子多型と効果との関連を評価する。有害事象の評価とは異なり、効果は遺伝子変異型によっても異なることが予測されるため、各々の遺伝子変異型によっても検討する。耐性となった場合は耐性遺伝子に関しても積極的に評価し、耐性遺伝子のタイプと血中濃度等との関連を評価する。本研究では、使用薬剤はGefitinib、Erlotinib、AfatinibもしくはOsimertinibで検討を行っている。患者は参加施設もしくは当施設で治療を行うが、治療法の選択は主治医の方針によるため、Gefitinib、Afatinib以外の症例の登録が少なく、予定通りには症例数が集まっていない状況であった。そのため、TDM、遺伝子多型解析に要する費用を次年度へ繰り越し研究を行う予定である。現在、Gefitinibの検討については予定通りには進行し、成果を報告できている。それ以外の薬物のTDM解析については次年度の予定としており、それに要する費用を次年度へ繰り越し研究を行う予定である。
レーザーによる体内細菌壁の選択的破壊(主に骨髄炎、関節内細菌感染に対して)

準備段階で、a.安全性に基づいての色素の選択、b.色素毒性試験、c.細菌の熱感受性試験、d.レーザーによる色素の発熱試験などを踏まえた上で4種類のレーザーと細菌および色素の組合せで実験をした結果は、アルゴンレーザーたんどくでもMRSAの殺菌効果があること、色素によりレーザーの殺菌効果は増幅されることなどが確認された。以上のことを踏まえ、1.複数のMRSA臨床株、大腸菌、そして緑膿菌などにアルゴンレーザーを照射することにより殺菌効果の普遍性と再現性を確認した。この際、細菌へのレーザーの総照射エネルギィーに殺菌効果は依存することや緑膿菌のような有色素細菌ではレーザーによる殺菌効果に対し感受性が高いことが確認された。2.透過型電子顕微鏡による正常・レーザー殺菌・熱殺菌・紫外線殺菌の4群を比較検討した結果:レーザー照射後の菌体の変化は、細胞質や核様体が濃く染色されると共に、単色化した像が得られた。細菌壁の輝度は濃くなっていたが壁の構造は保たれていた。細胞質は温熱殺菌した菌の細胞質類似の像であったが、核様体の像は異なっていた。温熱殺菌の細胞質や核様体部であると考えられる部位には層状の膜様物が形成されていた。紫外線による殺菌では核様体部での変化が主として認められた。このようにどちらかと言えば熱による変性像に近い像を示したが、殺菌の機序については異なるものと考えられる像を確認した。3.細菌内物質の重要構成成分であるDNAに対して、アクリジンオレンジ染色によるDNAの蛍光の測定によりレーザー照射により蛍光が減弱することが認められたが、DNAの電気泳動の結果からはDNA鎖は切断されていない泳動パターンが得られた。以上のことから、レーザーの殺菌作用はDNAを除く細菌内の細胞質(蛋白や酵素など)に直接作用することが殺菌の引金になっているものと考えられる。また、レーザーを吸光する色素の存在により発熱が生じることから、色素の存在による殺菌効果の増強は熱による影響も無視し得ないものと考えられる。なお、今回、予算の都合でレーザーの開発・改良には限界があった。現在、菌の選択については、整形外科領域で一般的に問題となる菌種でありかつ耐性につき問題となっている黄色ブドウ球菌を対象とし、さらに、その内で菌種を確定し情報の多い菌として209P:11D671の株を使用し実験を進めている。菌に関しては、細薗破壊に必要な最低温度の計測を恒温曹の使用で行うと共に、レーザーと色素の組合せにより必要な発熱が得られるかを検討している。現段階では、色素の選択と吸光度の計測の段階であると共に、使用レーザーを生体透過性の高い波長域として可視光から近赤外域と設定し、連続発振の発振形態を取る高出力半導体レーザー、Nd:YAGレーザー、He-Neレーザーなどを中心に使用可能なレーザー装置の選択を行っている。このこととは別に、組織内でのレーザー分布について有色素組織(骨髄炎を仮定)、無色素組織(関節内感染症を仮定)のモデルを高分子蛋白+Hb、高分子蛋白単独としてIRカメラによる観察を進めている。

次に、色素の選択であるが、細菌壁の陰イオン荷電が生体の細胞膜より強いことに着目して陽イオン荷電の色素であるルテイニンレッドなどの色素群、細菌壁構成蛋白に沈着するメチレンブルー、トリバンブルー、ゲンチアナバイオレット、サフラニンなどの色素群、すでに機能検査などで生体に使用されているPSP,ICGなどの色素群にわけて検討を加えている。現在までの段階で、各項目についてまとまった実験結果が得られておらず、菌、色素、レーザーの組合せによるコントロールスタデイの段階には進んでおらず、基礎データの作成にとどまっている。材料と方法:1.細菌:黄色ブドウ球菌およびメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)を使用した。レーザー照射にはハートインフジョン寒天平板培地を用いた。2.レーザーと標準照射条件:連続発振、石英ファイバーによる導光にて非接触照射を行った。実験は、a.色素液の吸光度測定、b.色素の細菌増殖抑制作用と菌体染色、c.細菌の熱感受性、d.レーザー照射による色素の発熱などの結果を踏まえ、e.菌体のみと色素処理細菌へのレーザー照射を実施した。結果:a.色素溶液の吸光度と安全性より、MB、IG、PSPを選択した。b.色素の細菌増殖抑制作用:MRSAに対する各色素の増殖抑制濃度はMB,IG,PSPそれぞれ最終接触濃度で2.5mg/ml,2.5mg/ml以上,3mg/ml以上であった。この結果より,以下の実験では上記の10分の1濃度で菌体の処理を行った。c.細菌の熱感受性:MRSAの熱による増殖阻止は65°Cで911分間の熱処理で認められた。d.色素の発熱:各色素の65°C前後までの発熱はArgonレーザーに認められた。なお、DiodeレーザーはIGのみに反応した。e.細菌増殖に及ぼす色素とレーザー照射の影響:結果は、色素処理菌体では1分間のArレーザー照射から増殖阻止円を認め、照射時間の増加にともない阻止円は明瞭になった。しかし、色素非処理菌体では1分間のArレーザー照射で阻止円を認めなかった。考察:Argonレーザーでは色素の存在に関係なく殺菌効果を示している。しかし、また、今回、使用した色素によってその効果が強調されることも確認された。メカニズムについて、光化学的反応の関与が中心にあり、レーザー照射中に認められる温度上昇は、その殺菌効果を増幅しているものと考えられる。材料と方法:1.細菌:メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の臨床株を使用した。2.殺菌効果のあったアルゴンレーザーを使用し、石英ファイバーによる導光にて非接触照射を行った。実験は、前年度に実施した菌体のみと色素処理細菌へのレーザー照射の結果(色素処理菌体では1分間のArレーザー照射から増殖阻止円を認め、照射時間の増加にともない阻止円は明瞭になった。しかし、アルゴンレーザーでは色素の存在に関係なく殺菌効果を示しており、色素は殺菌効果を強調していることが確認された)より、アルゴンレーザーの細菌破壊機序の解明を中心に進めた。a.透過型電子顕微鏡(TEM)による観察から、細胞内物質の破壊が早期に生じることが確認された。このことは、アクリジンオレンジによる蛍光の発光がレーザー照射後に減少することから、細胞内物質の機能破壊が生じているという結果と一致した。この際、細菌壁の破壊は明らかには認められなかった。b.紫外線による細菌破壊と熱による細菌破壊のTEM像と比較した結果は両者の特徴を備えていた。
グルタミン酸トランスポーター遺伝子導入による神経細胞死の防御

in vivo遺伝子導入の手法としてliposome法を検討した。市販されている、cationic liposome kitを3種用いて、脳実質内での導入を試みたが、導入効果は認められなかった。ex vivo遺伝子導入の新たな試みとして、ヒト帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)に対して、GFPマーカー遺伝子を電気穿孔法にて導入し、細胞株を得た。これは、コラーゲン3次元培地の中で、管腔形成をし、またヌードマウス脳内へ移植後、著名な血管新生をする性質があることが判明した。この血管内皮に対するGLT-1遺伝子の導入および細胞株の樹立を行った。また、GLT-1遺伝子とGFPをcotransfectしたヒトアストロサイト細胞株を作成した。これは、正常アスロトサイトに比べ、in vitroで有意にグルタミン酸の取り込みが高いことが判明した。低酸素下では、GLT-1を介したreversed uptakeによるグルタミン酸の細胞外腔への放出がむしろ増加することが報告され、脳虚血時には保護作用よりも増悪作用が働くことが示唆された。また、ラット神経幹細胞を用い、脳虚血巣への脳内移植を試みた。Weissらの方法により神経幹細胞を得、4週間の長期培養sphereを得た。このsphereをHibernation E培養液(Gibco BRL)中に4°Cで7日間保存した。これをsphereのまま、エンドセリン線条体内注入虚血モデル、MCA閉塞モデル、の二種類のモデルに対し虚血後1週目に線条体へ移植した。神経幹細胞は、虚血のcore部では生着せず、虚血壊死を免れた領域へ移植したsphereのみ生着した。sphereは低温保存可能であり、GLT-1などの遺伝子導入も可能である。今後、神経変性疾患における興奮性アミノ酸による神経細胞死の防御を主として、GLT-1の過剰発現の役割について解析する。本研究においては、グルタミン酸トランスポーターの遺伝子を実験的に導入することにより、脳虚血による神経細胞死の防御が可能かどうかを実証することを主たる目的とする。初年度の平成9年度では、まず、in vivo及びex vivo遺伝子導入の効率を検証した。ex vivo遺伝子導入のための細胞として、正常ヒトアストロサイトに注目した。転移性脳腫瘍摘出時に得られたgliosisを含む白質組織から、不死化されたhuman asctocyte cell lineを得た。マーカー遺伝子として、green fluorescent protein発現ベクターであるpEGFP-C1を電気穿孔法にて導入、G418にて選択し、サブクローンを得た。これを抗原認識能の未発達なラット幼若脳および5分間全脳虚血後の砂ネズミの海馬CAI領域に脳内移植した。幼若脳においては、成熟脳への移植に比べ、移植後の細胞生存が良い傾向にあった。また、移植片内において、新生血管を伴った宿主脳組織がパッチ状に認められ、宿主血管系から隔絶された形で異種移植片へ生着された(キメラ形成の獲得)。虚血脳においても、移植細胞が虚血巣に生着し、一部の細胞は周囲に遊走していたが、細胞突起の伸展は乏しかった。次に、in vivo遺伝子導入として、in vivo electroporationによるGFP遺伝子導入、cationic-liposome法(1 : 1 charge ratio)によるGFP遺伝子導入を試みた。導入後4日でGFP発現細胞を蛍光顕微鏡にて確認したところ、electroporationでは、主に脳室上衣細胞にGFPが認められ、一部長い突起を伴ったastrocyte様の細胞にも稀に発現していた。電極周囲の脳組織には壊死が認められた。liposomeでは、導入は認められなかった。現段階では、二つのin vivo法では、今回の方法では十分な結果が得られなかった。今後ベクターの改良及び導入条件の検討が必要と思われる。

また、細胞移植によるex vivo法は、GFP蛋白が既に発現しているので再現性に優れていると考えられた。本研究においては、昨年初年度に引き続きグルタミン酸トランスポーター遺伝子およびその発現が脳虚血時の神経細胞死にかかわるメカニズムについて研究を重ねた。昨年に引き続き、in vivo遺伝子導入の手法としてliposome法を検討した。市販されている、cationlc liposome kitを3種用いて、脳実質内での導入を試みたが、導入効果は認められなかった。ex vivo遺伝子導入の新たな試みとして、ヒト帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)に対して、GFPマーカー遺伝子を電気穿孔法にて導入し、細胞株を得た。これは、コラーゲン3次元培地の中で、管腔形成をし、またヌードマウス脳内へ移植後、著明な血管新生をする性質があることが判明した。現在、この血管内皮に対するグルタミン酸トランスポーターGLT-1遺伝子の導入および細胞株の樹立を実験中であり、今後この細胞の脳虚血前および脳虚血直後に脳内移植し、神経細胞死の防御に対する作用を検討する計画である。また、この新生血管増殖による局所血流量の増加が可能か否かについて、microsphere beadsを用いて血流量の測定を予定している。グルタミン酸トランスポーターGLT-1遺伝子とGFPをcotransfectしたヒトアストロサイト細胞株を作成した。これは、正常アスロトサイトに比べ、in vitroで有意にグルタミン酸の取り込みが高いことが判明した。現在、低酸素状態でのグルタミン酸のreverse uptakeの有無について確認中である。一方、神経幹細胞へのグルタミン酸トランスポーターGLT-1遺伝子導入は非ウイルスベクターを用いた現在の技術では、困難であることが判明した。従って、次年度の実験では、非神経細胞を主としたex vivogenetransferの実験を展開する予定である。最終年度では、ヒト由来の血管内皮細胞としてもっとも手に入りやすいヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVECs)に注目し、脳内移植後の形態について観察した。HUVECsにマーカー遺伝子としてpEGFP-N1を電気穿孔法にて導入、GFP陽性細胞株を得た。この細胞をadult athymic miceの線条体内に移植した。4週間後に潅流固定後、組織学的検討を加えた。GFP陽性血管内皮は移植部位から管腔を形成しながら樹状に新生血管を伸ばし、管腔内に赤血球を認めた。GFAPとの二重染色では、新生血管周囲に宿主アストロサイトが接着し、Evans Blue静注による検討では脳血液関門が形成されていた。これらの結果より、HUVECsは異所性に脳内に移植された後、宿主脳によく統合されることが明らかとなり、ex vivo遺伝子導入のキャリアーとして有望であることが示唆された。
パース記号論からの認知研究-高齢者の認知特性

本研究の成果は次の3つに要約される。(1)記号的解釈の発達は類像(Icon)→指標(Index)→象徴(Symbol)と包摂的に進むが、加齢とともに解釈は逆方向に退行生成される傾向があるため、類像性と関係する感情が最も失われにくく、次に指標性と関係する使用頻度の高い記憶が失われにくい。(2)類像性という感情性の高い解釈は本質的に現在志向的であるため、高齢者の認知は概して現在志向的である。(3)日本人の中高年の生活意識の特徴は、西欧諸国の場合と比べて集団志向性が高いということである。本研究テーマである「パース記号論からの認知研究-高齢者の認知特性」に関係する学会発表として、第9回国際記号学会において2007年6月13日(於フィンランドのヘルシンキ大学)、加齢とともに生ずるもの忘れの仕組みについてパース記号論からのアプローチによる"How welose memory in aging: a viewfrom icon/index/symbol trichotomy of signs"を発表し、フロアからもその後の情報提供者からも、貴重な助言を得ることができた。また、この学会を通じてパース記号論についての海外研究者との交流を深めることができ、関係文献の翻訳の依頼や、研究会での講義の依頼をも受けた。なお、フィンランド滞在中にフィールドワークとしてフィンランドの生活者の認知についてのアンケート調査をおこなった。そして、面接を伴うフィールドワークから得られる結果が文献のみから得られるものとは比較にならないほど信頼性の高いものであることを実感した。なお、このアンケートは海外研究者の協力をも得て、イギリス、アメリカ、ニュージーランド、日本についてもおこない、5カ国における文化と高齢者と一般生活者の認知の関係について知るための資料を作成するのに役立った。他方、この研究の方法論として有効であると思われるパース記号論についての知見を深めるために、必要な新しい文献をいくつか入手するとともに、関係文献の読解に努めている。まず前年度におこなった「多様な文化における中高年者の意識」調査を整理分析し、その結果、アメリカ、イギリス、フィンランド、ニュージーランド、日本において、文化の相違に起因すると思われる興味深い相違が見出せるとともに、文化の相違に関わらない普遍的な特質も同時に見出した。日本ではこれら諸外国に比べて個人よりも家族としての集団に帰属する意識が強く見られることが1つの顕著な特徴であった。これまで理解できたことは、主として加齢とともに生ずる「もの忘れ」は、記号的な習得過程をさかのぼる関係にあること、最近のトマセロやバイビーという認知言語学者の唱えるチャンク、記号連鎖、使用頻度を重視する言語習得理論をもの忘れ現象から肯定する結果が出されたことであった。これまでのアンケートなどによる資料のみならず、記憶に関係する生物学的条件、社会的条件、言語という条件などを考慮した上での記号の条件を中心に、記憶と文化と自然の関係について考察を深めることができた。そして高齢者の認知の記号論的な顕著な特性として類像性の強い解釈ということを導き出すことができたと思う。そのうえで、同じく類像性の強い解釈を示す年少のこどもの解釈と高齢者の解釈がどのような点において相違するところがあるかということについて考察し、「記憶と<加齢によるもの忘れ>」との関係全体についてのある一定の結論を導き出すことができた。特に興味深い点は、記憶とメタファーの関係および記憶と感情の深さ、関心の強さ、使用頻度、そして運動性および音楽性をおびたチャンクとしての無意識の記憶の深さについて示された特徴であった。それに対して、言語的記憶は概して意識的な記憶と関係があり、社会的慣習性を特徴とする言語は概して記憶の表層に関係するということであった。こどもと高齢者の認知には、類像性の強さによって現在志向性の強さという共通点がある半面、経験の多寡において大きな相違があることも再確認できた。また、高齢者の「もの忘れ」は、強い現在志向性によって、目的因という未来志向性における弱さが注目すべき大きな要因となっていることも明らかにされた。
赤痢アメーバのマイトソームに存在する”非”合理的な分裂制御はなぜ成立したのか？

マイトソームは、赤痢アメーバ(Entamoeba histolytica)の生存と感染能獲得に重要な特殊化したミトコンドリアである。近年、申請者らは「ヒトのミトコンドリアではdynamin-related GTPase protein(DRP)であるDrp1のホモ複合体が実行する膜の切断を、E. histolyticaマイトソームではEhDrpAおよびEhDrpBによって構成されたヘテロ複合体が実行する」というオルガネラの分裂メカニズムにおいても特殊化を見いだした。本研究では、この「1種類で可能なはずの作業をわざわざ2種類で行う」という一見では非合理的に思えるシステムの成立要因の解明を目指す。平成30年度は、仮説「マイトソームサイズへの適応」の検証実験を主に取り組んだ。調整した組換えEhDrpAおよびEhDrpB(rEhDrpAおよびrEhDrpB)がin vitro複合体形成実験に用いることができる質を備えているかを確認するため、まず両組換えタンパク質からGTPase活性を確認した。次にin vitro複合体形成実験では、rEhDrpBにおいてネガティブ染色の透過型電子顕微鏡観察で螺旋構造状の複合体を確認した。その外径は約31nm(n = 153)であり、マイトソームの外径(約145nm, n = 43)や分裂前の収縮部位の外径(約73nm, n = 23)に比べて小さい値であることが明らかとなった。この結果は、EhDrpBのホモ複合体がマイトソームのサイズに適していない可能性を示唆している。また、「ステージ転換時のマイトソームの分裂制御」の検証実験で必要となるEntamoeba invadensマイトソームの染色に利用可能な抗体の選定を完了した。平成30年度中に完了する予定であった抗E. invadensDRP抗体の調整が難航しているため。難航している最大の要因は、相同性の高い3種のE. invadens DRPを個別に認識する抗体が必要なことが挙げられる。またin vitro複合体形成実験において、rEhDrpAホモ複合体およびrEhDrpA・rEhDrpAヘテロ複合体の観察に成功しおらず、rEhDrpBホモ複合体やマイトソームの外径および収縮部位のサイズとの比較が未達成であるため。E. histolyticaマイトソームの分裂収縮部位の測定に関しては、目標数は100検体であるが、現状23検体であるため。平成31年度は、平成30年度に未達成となってしまった抗E. invadensDRP抗体の調整を最優先に行う予定である。そして、当初の予定通りE. invadensを用いたステージ転換時のマイトソームの分裂とDRPヘテロ複合体との関連を検証する予定である。マイトソームの分裂収縮部位の観察に関しては、組換えEhDRPに対して阻害活性を持つ薬剤が確認できたので、それを用いて分裂収縮部位の効率的な観察条件の検討を試みる。in vitro複合体形成実験に関しては、引続きrEhDrpAのホモ複合体形成の条件を検討しつつ、EhDRPが結合するリン脂質の探索およびそれを含むリポソームの調整を行い、リポソーム上での複合体形成およびその観察をネガティブ染色の透過型電子顕微鏡で試みる。

E. histolyticaマイトソームの分裂収縮部位の測定に関しては、目標数は100検体であるが、現状23検体であるため。平成31年度は、平成30年度に未達成となってしまった抗E. invadensDRP抗体の調整を最優先に行う予定である。そして、当初の予定通りE. invadensを用いたステージ転換時のマイトソームの分裂とDRPヘテロ複合体との関連を検証する予定である。マイトソームの分裂収縮部位の観察に関しては、組換えEhDRPに対して阻害活性を持つ薬剤が確認できたので、それを用いて分裂収縮部位の効率的な観察条件の検討を試みる。in vitro複合体形成実験に関しては、引続きrEhDrpAのホモ複合体形成の条件を検討しつつ、EhDRPが結合するリン脂質の探索およびそれを含むリポソームの調整を行い、リポソーム上での複合体形成およびその観察をネガティブ染色の透過型電子顕微鏡で試みる。平成30年度に予定していた免疫電子顕微鏡法による解析の外注費用が発生しなかったため。平成30年度の繰越金に関しては、免疫電子顕微鏡法による解析の外注費用に使用する予定である。平成31年度分に関しては、申請時の内容で使用する予定である。
材料と構造の統合的アプローチによるCFRP部材の変形・耐荷性能の向上

積層材料であるCFRPの材料設計の自由度は大きく,積層構成に応じて構造部材の変形・耐荷挙動も大きく変化する.ゆえにCFRPの部材設計手法の確立においては,積層複合材料の特性と部材中での負荷状態と損傷形態の双方を把握する必要がある.本研究では,材料要素実験,構造部材実験,画像計測,複合材料理論,有限要素解析を用いた統合的なアプローチを深化させて,変形・耐荷挙動の力学的メカニズムの解明をより詳細にし,CFRP構造部材の変形・耐荷性能の向上を行った.本研究では,材料と構造の統合的アプローチにより,CFRP(炭素繊維補強プラスチック)構造部材の変形・耐荷性能の向上を行うことを目的とする.積層材料であるCFRPの材料設計の自由度は大きく,積層構成に応じて構造部材の変形・耐荷挙動も大きく変化する.ゆえにCFRPの部材設計手法の確立においては,積層複合材料の特性と部材中での負荷状態と損傷形態の双方を把握する必要がある.本研究では,材料要素実験,構造部材実験,画像計測,複合材料理論,有限要素解析を用いた統合的なアプローチを深化させて,変形・耐荷挙動の力学的メカニズムの解明をより詳細にし,CFRP構造部材の変形・耐荷性能の向上を行う.本研究は以下の3項目に沿って実施する.(1)離散的材料構造を考慮した解析手法の構築,(2)画像解析による負荷状態・破壊規準値の可視化精度向上,(3)破壊に対してねばり強い材料・部材の検討.平成27年度においては,(1)(3)において以下の成果を得た.(1)については,GFRPを試検討対象として小規模の試験体により測定される材料特性と曲げ部材の変形・強度特性との関係を有限要素解析により明らかにした.またCFRPについて,損傷に伴う非線形性を考慮した曲げ部材の解析手法を構築し,実験で観察された挙動を概ね再現する結果を得た.(2)については,画像解析の高密度化を行い局所的により詳細な検討を行い,適切なフィルターの使用により分布値の空間的変動を除去できることを確認した.(3)については,まずCFRPの自主製造体制を固め,部材性能を向上させる最適な断面と積層構成の検討を小規模な試験体により検討した.また,積層構成と進行的破壊の関係を検討するために,模擬試験体による可視化実験を行った.平成27年度については,(1)離散的材料構造を考慮した解析手法の構築,(2)画像解析による負荷状態・破壊規準値の可視化精度向上,(3)破壊に対してねばり強い材料・部材の検討,について実施し,以下の成果を得た.(1)については,GFRPを試検討対象として小規模の試験体により測定される材料特性と曲げ部材の変形・強度特性との関係を有限要素解析により明らかにした.またCFRPについて,損傷に伴う非線形性を考慮した曲げ部材の解析手法を構築し,実験で観察された挙動を概ね再現する結果を得た.(2)については,画像解析の高密度化を行い局所的により詳細な検討を行い,適切なフィルターの使用により分布値の空間的変動を除去できることを確認した.(3)については,まずCFRPの自主製造体制を固め,部材性能を向上させる最適な断面と積層構成の検討を小規模な試験体により検討した.また,積層構成と進行的破壊の関係を検討するために,模擬試験体による可視化実験を行った.研究計画で当年度に予定していたことは概ね実施され成果が得られている.本研究では,材料と構造の統合的アプローチにより,CFRP(炭素繊維補強プラスチック)構造部材の変形・耐荷性能の向上を行うことを目的とする.積層材料であるCFRPの材料設計の自由度は大きく,積層構成に応じて構造部材の変形・耐荷挙動も大きく変化する.ゆえにCFRPの部材設計手法の確立においては,積層複合材料の特性と部材中での負荷状態と損傷形態の双方を把握する必要がある.本研究では,材料要素実験,構造部材実験,画像計測,複合材料理論,有限要素解析を用いた統合的なアプローチを深化させて,変形・耐荷挙動の力学的メカニズムの解明をより詳細にし,CFRP構造部材の変形・耐荷性能の向上を行う.本研究は以下の3項目に沿って実施する.(1)離散的材料構造を考慮した解析手法の構築,(2)画像解析による負荷状態・破壊規準値の可視化精度向上,(3)破壊に対してねばり強い材料・部材の検討.平成28年度においては,(1)(3)において以下の成果を得た.(1)については,箱形断面曲げ部材の解析手法を構築した.積層の各層の構成則を足し合わせて積層板の構成則を設定し,各層で算出された応力を用いて破壊規準により破損を判定する.これにより損傷に伴う積層板の直方向とせん断方向の非線形性を考慮した解析手法を構築し,実験で観察された挙動を概ね再現する結果を得た.(2)については,画像解析の応力表示による破壊規準値が過大であったことより,ひずみ表示での検討を行い精度の向上を図った.また,ひび割れのように変位の不連続面が生じる場合について,計測点密度と変位・ひずみの平均化の関係についても検討を行った.(3)については,自主製造体制によりシャコの捕脚の外殻構造を生体模倣した積層板を作成し,曲げ実験においてピーク荷重後の軟化挙動が抑えられて残存荷重の保持が得られる結果を得た.

平成28年度については,(1)離散的材料構造を考慮した解析手法の構築,(2)画像解析による負荷状態・破壊規準値の可視化精度向上,(3)破壊に対してねばり強い材料・部材の検討,について実施し,以下の成果を得た.(1)については,箱形断面曲げ部材の解析手法を構築した.積層の各層の構成則を足し合わせて積層板の構成則を設定し,各層で算出された応力を用いて破壊規準により破損を判定する.これにより損傷に伴う積層板の直方向とせん断方向の非線形性を考慮した解析手法を構築し,実験で観察された挙動を概ね再現する結果を得た.(2)については,画像解析の応力表示による破壊規準値が過大であったことより,ひずみ表示での検討を行い精度の向上を図った.また,ひび割れのように変位の不連続面が生じる場合について,計測点密度と変位・ひずみの平均化の関係についても検討を行った.(3)については,自主製造体制によりシャコの捕脚の外殻構造を生体模倣した積層板を作成し,曲げ実験においてピーク荷重後の軟化挙動が抑えられて残存荷重の保持が得られる結果を得た.研究計画で当年度に予定していたことは概ね実施され成果が得られている.本研究では,材料と構造の統合的アプローチにより,CFRP(炭素繊維補強プラスチック)構造部材の変形・耐荷性能の向上を行うことを目的とする.積層材料であるCFRPの材料設計の自由度は大きく,積層構成に応じて構造部材の変形・耐荷挙動も大きく変化する.ゆえにCFRPの部材設計手法の確立においては,積層複合材料の特性と部材中での負荷状態と損傷形態の双方を把握する必要がある.本研究では,材料要素実験,構造部材実験,画像計測,複合材料理論,有限要素解析を用いた統合的なアプローチを深化させて,変形・耐荷挙動の力学的メカニズムの解明をより詳細にし,CFRP構造部材の変形・耐荷性能の向上を行う.本研究は以下の3項目に沿って実施する.(1)離散的材料構造を考慮した解析手法の構築,(2)画像解析による負荷状態・破壊規準値の可視化精度向上,(3)破壊に対してねばり強い材料・部材の検討.平成29年度については,(1)(3)において以下の成果を得た.(1)については,前年度に構築した箱形断面曲げ部材の解析手法において,せん断スパンの異なる曲げ実験供試体を対象として,荷重ー変位関係と耐荷力の比較検討を行った.また,2通りのせん断剛性算出方法の影響と断面内せん断ひずみ分布の影響を検討した.実験結果を概ね再現する結果を得るとともに,さらなる精度向上についての知見を得た.(2)については,積層板が損傷に伴い直方向とせん断方向に非線形性を示すことを踏まえて,ひずみ表示による破壊規準の有効性を実験と比較検討した.また,深層学習を用いたひび割れを含む各種損傷状態の物体認識を可能とする手法を構築した.(3)については,自主製造により数種類の積層構成の曲げ供試体を作成して,らせん積層の角度が,荷重ー変位関係,耐荷力,残存荷重に及ぼす影響を詳細に検討した.積層材料であるCFRPの材料設計の自由度は大きく,積層構成に応じて構造部材の変形・耐荷挙動も大きく変化する.ゆえにCFRPの部材設計手法の確立においては,積層複合材料の特性と部材中での負荷状態と損傷形態の双方を把握する必要がある.本研究では,材料要素実験,構造部材実験,画像計測,複合材料理論,有限要素解析を用いた統合的なアプローチを深化させて,変形・耐荷挙動の力学的メカニズムの解明をより詳細にし,CFRP構造部材の変形・耐荷性能の向上を行った.平成28年度以降については,(1)離散的材料構造を考慮した解析手法の構築と(2)画像解析による負荷状態・破壊規準値の可視化精度向上,において,構築された解析手法によりこれまでに実施されたCFRP梁の変形・耐荷・終局挙動の解析を実施する.
軟骨疾患に対する活性イオウ種による新規治療法の開発基盤の確立

我々は、すでに、硫化水素が初代培養マウス軟骨細胞の増殖を促進し、器官培養マウス脛骨の伸長を促進することを見出している。近年、細菌から哺乳類の細胞まで、イオウ呼吸の存在が示唆されている。酸素は電子伝達系における最終電子受容体であるが、イオウ原子が複数結合した活性イオウ分子種が電子伝達系の電子受容体として機能し、電子受容により活性イオウ分子種が還元されて生じる硫化水素が電子伝達系への電子供与体として働くというものである。活性イオウ分子種合成酵素(CARS2)および硫化水素から電子伝達系複合体IIIへの電子の移動に必要なスルフィド:キノン酸化還元酵素(SQR)は、いずれもミトコンドリア内に存在する。軟骨組織には血管が侵入しておらず、軟骨細胞は、嫌気的な環境で生存・増殖するにも関わらず、他の細胞と同様にミトコンドリアが豊富である。嫌気的な条件にある軟骨細胞のミトコンドリアの機能としてイオウ呼吸によるATP産生があげられる可能性があると考えた。我々は、軟骨細胞を好気的な条件下で培養し、軟骨変性をもたらすインターロイキン-1βで刺激して軟骨細胞死がもたらされる条件で、活性イオウ分子種を添加したが、細胞死に対する顕著な保護作用は認められなかった。また、インターロイキン-1β非存在下における細胞増殖に対しても活性イオウ分子種の促進効果は観察されなかった。このことから、好気的条件下では活性イオウ分子種の軟骨細胞増殖促進あるいは細胞死抑制作用は弱い可能性があると考えられた。活性イオウ分子種の前駆体であるNaHSによるマウス初代培養軟骨細胞の増殖および器官培養マウス胎児脛骨の伸長をすでに観察している。活性イオウ分子種と反応する親電子シグナル分子である8-ニトロ-cGMPの軟骨細胞増殖および器官培養脛骨の伸長に対する影響を観察したところ、いずれも8-ニトロ-cGMPによって促進された。したがって、活性イオウ分子種と8-ニトロ-cGMPになんらかの相互作用が示唆される。一方、NaHSは、軟骨細胞の増殖と成長板軟骨増殖軟骨細胞層の伸長を促進する一方、軟骨細胞分化マーカーの発現に顕著な影響を及ぼさなかった。このことから活性イオウ分子種は軟骨細胞の分化に影響せず、増殖を促進すると考えられる。活性イオウ分子種前駆体であるNaHSや合成活性イオウ分子種の軟骨細胞分化・増殖に対する影響を調べ、分化に影響せず増殖のみを促進することが明らかになったことは、大きな進展である。最近、活性イオウ分子種の合成酵素としてCARSが同定された。そこで、CARS遺伝子をノックダウンした軟骨細胞の増植・分化を観察する。さらに、CARS2をノックダウンした軟骨細胞を炎症性サイトカインで刺激し、軟骨基質の合成や細胞死を評価する。これにより、内因性の活性イオウ分子種の軟骨細胞分化・増殖における機能を明らかにする。
書換えに基づく例外型を持つオブジェクト指向プログラムの型推論

本研究の目的は項書き換え系の研究成果を活用してプログラムの安全性を静的に検査する手法を開発することともに,その研究を通じて項書換え系の新たな課題を創出することである.本研究では大きく分けて,プログラムの安全性に関する研究,項書き換え系の停止性に関する研究,プログラム変換に関する研究を行った.(1)プログラムの安全性に関する研究では,例外処理機能を持つオブジェクト指向言語,並行計算モデルを組み入れたオブジェクト指向言語,Spi計算,ペトリネットなどを対象言語として,実行中に発生する例外がもれなく処理されること,通信エラーの発生がないこと,機密性の高い情報が外部にもれないことなどを取り上げ,それらの安全性検証手法を開発した.(2)項書き換え系の停止性の研究では,停止性の決定可能性や依存対法の拡張などに関してよい成果を上げることができた.(3)プログラム変換の研究では,項書き換え系をプログラムのモデルとして,逆計算を行うプログラムを元のプログラムから作り出す手法を開発した.また,応用Pi計算における機密性を検証するときに必要な等式システムの項書き換え系への変換を取り上げ,その変換手続きの停止性の条件を明らかにした.本研究の目的は項書き換え系の研究成果を活用してプログラムの安全性を静的に検査する手法を開発することともに,その研究を通じて項書換え系の新たな課題を創出することである.本研究では大きく分けて,プログラムの安全性に関する研究,項書き換え系の停止性に関する研究,プログラム変換に関する研究を行った.(1)プログラムの安全性に関する研究では,例外処理機能を持つオブジェクト指向言語,並行計算モデルを組み入れたオブジェクト指向言語,Spi計算,ペトリネットなどを対象言語として,実行中に発生する例外がもれなく処理されること,通信エラーの発生がないこと,機密性の高い情報が外部にもれないことなどを取り上げ,それらの安全性検証手法を開発した.(2)項書き換え系の停止性の研究では,停止性の決定可能性や依存対法の拡張などに関してよい成果を上げることができた.(3)プログラム変換の研究では,項書き換え系をプログラムのモデルとして,逆計算を行うプログラムを元のプログラムから作り出す手法を開発した.また,応用Pi計算における機密性を検証するときに必要な等式システムの項書き換え系への変換を取り上げ,その変換手続きの停止性の条件を明らかにした.本研究の目的は,オブジェクト指向プログラムの実行中に発生する例外がもれなく処理されるか否かをプログラムの実行前に検査するための原理を明らかにすることである.これまでの研究で,例外処理機能を追加した単純なオブジェクト指向計算モデルに対して,例外発生の可能性を型として扱うための型システムを提案し,その健全性を証明している.本研究の具体的目標は,単純なオブジェクト指向計算モデルの場合の型推論アルゴリズムを開発すること,および,項書換え系の逆計算技法を用いた高機能なモデルに対する型推論手法を与えることである.今年度は以下の研究を行った。1.オブジェクト指向計算モデルのプログラムが与えられたとき,そのプログラムの型を推論するアルゴリズムを与え,実装を行った.この型推論アルゴリズムにより,与えられたプログラムの型が分かり,その型から例外処理洩れの有無が判定できる.2.上記の型推論アルゴリズムをJavaプログラムの例外処理洩れ検査に応用する手法を開発した.具体的には,例外処理にのみ焦点を絞ってJavaプログラムをオブジェクト指向計算モデルのプログラムに変換し,変換後のプログラムの型推論を行うことで,Javaプログラムの例外処理洩れを検査する方法である.3.項書換え系の逆計算に関しては,構成子項書換え系というクラスに対して,与えられた項書換え系の逆計算を行う項書換え系を生成するアルゴリズムを与え,その正当性を証明するとともに,逆計算項書換え系の計算が効率良く行えるための条件を明らかにした.また,高階項書換え系に関して停止性判定法および帰納的定理の特性化を与えた.本研究の目的は,オブジェクト指向プログラムの実行中に発生する例外がもれなく処理されるか否かをプログラムの実行前に検査するための原理を明らかにすることである.これまでの研究で,例外処理機能を追加した単純なオブジェクト指向計算モデルに対して,例外発生の可能性を型として扱うための型システムを提案し,その健全性を証明している.本研究の具体的目標は,単純なオブジェクト指向計算モデルの場合の型推論アルゴリズムを開発すること,および,項書換え系の逆計算技法を用いた高機能なモデルに対する型推論手法を与えることである.今年度は,並行分散プログラムの通信エラーの検査を型システムにより行う手法,通信の安全性を保証する方法としてカラーペトリネットを利用する手法,高階関数プログラムの停止性証明について研究を行った.1.エージェントの移動機能を記述できる並行分散計算モデルJoin Calculusとオブジェクト指向言語Javaを融合した言語JoinJAVAを設計し,その処理系を開発した.また,プログラムの通信エラーを静的に検査するための型判定システムを与え,その健全性を証明した.2.秘密の情報が第3者に知られないこと,すなわち,機密性は通信プロトコルの最も重要な性質の一つである.通信プロトコル記述言語で書かれたプロトコルをカラーペトリネットに変換し,プロトコルの機密性を変換で得られたカラーペトリネットの到達可能性問題に帰着する手法を与えた.この変換より,機密性の十分条件を判定できることを明らかにした.3.項書換え系の停止性証明に用いられる辞書式経路順序を高階関数を扱う関数プログラムに適用できるように拡張する方法を3種類与え,様々な項集合でのそれぞれの拡張の性質を明らかにした.本研究の目的は,オブジェクト指向プログラムの実行中に発生する例外がもれなく処理されるか否かをプログラムの実行前に検査するための原理を明らかにすることである.

これまでの研究で,例外処理機能を追加した単純なオブジェクト指向計算モデルに対して,例外発生の可能性を型として扱うための型システムを提案し,その健全性を証明している.本研究の具体的目標は,単純なオブジェクト指向計算モデルの場合の型推論アルゴリズムを開発すること,および,項書換え系の逆計算技法を用いた高機能なモデルに対する型推論手法を与えることである.今年度は,例外処理機能を持つオブジェクト指向プログラミング言語で記述されたプログラムが機密情報を保護することを検証するための型システムについて研究を行い,以下の成果を得た.例外処理による情報流は,スローされる例外とそれを捕捉する箇所に依存して変化する.この情報流を解析するためには,プログラム中の各文についてどの例外からの制御依存が存在するか把握しなければならない.そこで,文の情報流に影響されるデータの最小の機密度と文がスローしうる例外の集合から成る安全型を導入し,この安全型に基づいて従来の型システムを拡張した.本型システムは,プログラムの安全性を表す非干渉性に対して健全であることを示した.その他,手続き型プログラムを項書換え系に変換してプログラムの性質を検証擦る方法,等式と項書換え系の対で与えられる計算システムにおける等式削減手法,条件付き項書換え系から項書換え系を得るための紐解変換に関する研究成果を得た.本研究の目的は,オブジェクト指向プログラムの実行中に発生する例外がもれなく処理されるか否かをプログラムの実行前に検査するための原理を明らかにすることである.これまでの研究で,例外処理機能を追加した単純なオブジェクト指向計算モデルに対して,例外発生の可能性を型として扱うための型システムを提案し,その健全性を証明している.本研究の具体的目標は,単純なオブジェクト指向計算モデルの場合の型推論アルゴリズムを開発すること,および,項書換え系の逆計算技法を用いた高機能なモデルに対する型推論手法を与えることである.今年度は,例外処理付きオブジェクト指向プログラムの安全性について研究を行なった.この研究では,文がスローし得る例外の集合と文に出現する情報流のあるデータの機密度からなる安全型と型システムを導入し,その型システムが非干渉性に対して健全であることを証明した.また,項書き換え系の停止性,木オートマトンにおける到達可能性,動的型付き関数型言語のソフトタイピング等の研究を実施した.これらの研究を統合して,オブジェクト指向プログラムや並行分散プログラムの安全性の解析に応用することは今後の課題として残った.