hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マクロテトラヘドラルクラスター骨格を利用した新奇なリチウムイオン伝導体

本研究では、超高圧力反応場用いてLi-B-S系、マイクロ波反応場を用いてLi-Sn-O系新規Liイオン伝導性化合物を探索した。高圧合成法により新規相Li2B2S5の詳細な合成条件および結晶学的データの取得、およびマイクロ波合成法により新規相Li4xSn4-xO8の合成に成功した。Li2B2S5は単斜晶系の骨格構造がBS4面体の連結によって構成されており、一次元チャンネル内にLiイオンが配置していることが明らかとなった。また、Li4xSn4-xO8はラムスデライト構造を有し、一次元チャンネル内にLiイオンが配置していた。固体結晶母格子中で高いLiイオン移動度を実現するためには、剛直な共有結合骨格からなる3次元チャンネル構造内の空隙に、可動性Liイオンを配置した固体構造の実現が理想である。電気陰性度差の小さなホウ素とイオウの組合せは、共有結合によってBS4四面体が多段連結した「macro-tetrahedron」クラスターを形成し、そのクラスター連結によって剛直構造の中にイオン伝導パスとなる3次元チャンネルを形成する。本研究では、BS4四面体が安定に生成する高圧力場を反応場として、Li-B-S系化合物を対象に、母格子空隙へのLi挿入によって剛直な3次元空洞内に可動性カチオンを配置した新しい材料創製を目的としている。25年度は超高圧力下でのLi-B-S三元系化合物の合成実験を行い、Li2B2S5の組成をもつ新規相(高圧相)が圧力36 GPa、温度6001000°Cの条件下で生成することを見いだした。合成条件の詳細な検討結果から、新規相の生成には、高温・高圧下の液相生成領域からの徐冷操作が重要であることがわかった。X線回折図形のリートベルト解析の結果、単斜晶系の骨格構造はBS4四面体の連結によって構成され、一次元のチャンネル内にLiイオンが配置していることがわかった。構造中にはS-Sダイマーが存在し、構造安定化に寄与していることが示された。酸化物系骨格構造の探索実験も行い、マイクロ波選択加熱を利用することによって、トンネル型構造のLi-Sn-O系新規相の合成に成功し、結晶構造の解析を進めたところ、ラムスデライト骨格を有することが明らかとなった。本研究では、高圧合成法およびマイクロ波合成法によりマクロテトラへドラルクラスター骨格を有した新奇リチウムイオン伝導体の合成を行った。最終年度は、固体結晶母格子中で高いLiイオン伝導性を実現するために、剛直な共有結合骨格からなる3次元チャンネル構造内の空隙に、可動性リチウムイオンを配置した固体構造を探索し、マイクロ波反応場を用いたLi-Sn-O系新規Liイオン伝導体を発見した。仕込み組成比Li/Sn=4/31/1、1300 °C、10 minの条件で新規化合物Li4xSn4-xO8の合成に成功し、その結晶構造がラムスデライト構造を有することを明らかにした。マイクロ波焼結によって得られた焼結体のイオン伝導度は室温で3.75×10-7 S/cm、300 °Cで2.00×10-3 S/cmとなり、活性化エネルギーは48.2 kJ/molとなった。Li占有率と配位環境の相関から、高イオン伝導度が期待できる組成設計指針を提起することができた。本研究では、新奇なリチウムイオン伝導体の合成において、高圧合成法により新規相Li2B2S5を、およびマイクロ波合成法を用いて新規相Li4xSn4-xO8の合成に成功した。Li2B2S5は単斜晶系の骨格構造がBS4面体の連結によって構成されており、一次元のチャンネル内にLiイオンが配置していることが明らかとなった。また、Li4xSn4-xO8はラムスデライト構造を有し、一次元のチャンネル内にLiイオンが配置していた。以上より、新奇リチウムイオン伝導体の合成に成功し、高Liイオン伝導性の発現に資する骨格構造の設計指針を得ることができた。材料科学当初計画で予定したLi-B-S系新規共有結合性結晶の高圧合成に成功し、その合成条件ならびに結晶構造を明らかにすることができ、また、リチウムイオン伝導体の新規骨格構造としてLi-Sn-O系のトンネル構造形成を見いだすことができたため。なお、単相試料のリチウムイオン可動性評価が次年度の課題として残ったため、「おおむね順調に進展」と自己評価した。26年度は、マクロテトラヘドラル化合物の結晶構造解析を進め、剛直な3次元空隙内におけるLiイオンの配列状態を明らかにするとともに、母相の物性と挿入Liイオンとの協奏作用による固体電解質機能の発現を狙う。1).前年度に合成した

3次元チャンネルを有するLi-B-S系新規物質の結晶構造を解析し、macro-tetrahedron骨格からなるクラスターネットワークと挿入Liイオンの配列状態を調べる。これら構造解析には、既設のX線構造解析装置、各種分光学装置を用いる。2).マイクロ波吸収特性評価からLiイオン可動性が示された試料について、Liイオン伝導度を評価し、マイクロ波吸収評価によるスクリーニング結果とマッピングする。3).種々のマクロテトラヘドラルクラスターネットワーク化合物について、Liイオンを空隙に挿入した新規物質を合成するとともに、その結晶化学的考察を中心課題とする。クラスター成分とLiイオンの割合を変化させ、価電子論的な要請によるネットワーク構造の変化を構造解析により明らかにする。以上より、超高圧合成法による成分元素の直接反応、母格子への原子挿入反応を駆使して、Li-B-S系化合物を対象に、母格子空隙へのLi挿入によって剛直な3次元空洞内に可動性カチオンを配置した新しい電池材料機能設計の指針を与え、研究の総括とする。
寄生原虫膜に存在する輸送体の分子生物学的同定

寄生原虫は膜を通じた物質の取り込みや代謝産物の排泄をおこなうことでその生存が保証されている。これらはそれぞれの物質に特異的な膜を貫通する輸送体蛋白によって担われている。腸管寄生原虫の感染時にみられる「下痢」は原虫内のホルモン様物質が原虫外に放出された結果によって生じるという証拠が提出された。本研究の目的は、原虫性下痢がホルモン様物質によって生じることの証明と、もし存在するならば、その特異的輸送体蛋白を分子生物学的に同定し、下痢ホルモン説を検証することにあった。そこで、(1)原虫内のホルモン様物質(とくにセロトニンを中心として)の同定、(2)他の輸送体蛋白の遺伝子塩基配列を参考にして作成されたプライマーをもちいた輸送体蛋白の同定をおこなった。まず第1に原虫膜に存在する輸送体蛋白の同定をおこなった。既知のほ乳類あるいは原虫から見いだされた輸送体蛋白の塩基配列から共通するアミノ酸配列を検索し、それに相当するプライマーを作成してPCRでの増幅をおこなった。その結果、いずれのプライマーによっても特異的な増幅産物は得ることはできなかった。また、原虫の組織免疫化学的染色ならびに原虫培養液と原虫破砕液中のセロトニンの定量実験から、ほ乳類で機能するセロトニンは存在しないことが明らかとなった。これらの結果は、原虫性下痢がホルモン様物質(とくにセロトニン)によって起きるとしたCairns(1989)の結果を否定することになった。もしホルモン様物質が関与するにしても、既知のセロトニンとはことなるものである可能性が高い。寄生原虫は膜を通じた物質の取込みや代謝産物の排出をおこなうことでその生存が保証されている。これらはそれぞれの物質に特異的な原虫膜を貫通する輸送体蛋白によって担われている。また、原虫感染時にしばしばみられる薬剤耐性は原虫膜のP蛋白によって薬剤が排出されることによって起きる。このP蛋白は本来ステロイドの輸送蛋白であるので、一見無関係な「下痢」と薬剤耐性という2つの現象がP蛋白やその類似蛋白の機能発現によって起きている可能性がでてきた。本研究の目的は、原虫性下痢がホルモン様物質によって生じることの証明と、それに関与する特異的輸送体を分子生物学的に同定することである。そこで(1)原虫内のホルモン物質(とくにセロトニン)の同定、(2)他の輸送体遺伝子配列を参考にして作成されたプライマーをもちいた輸送体の同定、をおこなった。その結果、(1)ほ乳類で機能するセロトニンは原虫には存在しないことが判明し、また(2)他の輸送体遺伝子配列から類推されたホルモン輸送体蛋白の構造が当初予想されたもの以上に異なっているか、あるいはもともと原虫にはこのようなホルモン様物質やそれに対する輸送体が存在しない、可能性を示唆している。現在、原虫のP蛋白遺伝子配列よりホルモン輸送体となりうる配列(膜内コア)を検索中であり、また原虫培養上清や破砕原虫上清からのホルモン様物質の直接同定を行っている。寄生原虫は膜を通じた物質の取り込みや代謝産物の排出をおこなうことでその生存が保証されている。そこで(1)原虫内のホルモン様物質(とくにセロトニンを中心として)の同定、(2)他の輸送体

蛋白の遺伝子塩基配列を参考にして作成されたプライマーを用いた輸送蛋白の同定をおこなった。まず第1に原虫膜に依存する輸送体蛋白の同定をおこなった。既知のほ乳類あるいは原虫から見いだされた輸送体蛋白の塩基配列から共通するアミノ酸配列を検索し、それに相当するプライマーを作成してPCRでの増幅をおこなった。その結果、いずれのプライマーによっても特異的な増幅産物を得ることは出来なかった。また、原虫の組織免疫化学的染色ならびに原虫培養液と原虫破砕液中のセロトニンの定量実験から、ほ乳類で機能するセロトニンは存在しないことが明らかとなった。これらの結果は、原虫性下痢がホルモン様物質(とくにセロトニン)によって起きるとしたCairns(1989)の結果を否定することになった。もしホルモン様物質が関与するにしても、既知のセロトニンとはことなるものである可能性が高い。
石炭・水スラリーの安定性評価のためのチキソトロピーモデルの構築

石炭・水スラリー(以下CWMと略す)のレオロジー挙動は複雑であり、調製段階で重要な因子である炭種・粒径分布・濃度・添加剤・pH調整などの影響を定量的に把握することが従来困難であった。本研究ではスラリー中の極微小粒子のみが内部構造の生成に寄与すると言う仮定に基づいたチキソトロピーモデルを提案し、CWMのレオロジー特性の予測を行った。本モデルは修正セルモデルと併用することによりCWMの定常流動特性・時間依存性をある程度説明できることが確かめられた。本チキソトロピーモデルは微粒子間の結合エネルギーをモデルパラメータとして決定し、微小粒子のクラスター内に含まれる1次粒子の個数をチキソトロピーパラメータとしている。定常粘度特性に及ぼす粒径分布、固体濃度、添加剤の影響などが検討され、本研究で提案されたモデルでこれらの現象を定量的に説明できることが明らかになった。剪断速度のステップ変化による応力の初期超過現象がCWMについても観測されることが報告されている。本研究のモデルでは剪断速度がステップ変化した瞬間にはクラスター内の粒子個数は変化せず、nが一定の場合は定常剪断の場合の応力点を通るニュートン流動曲線になると予測する。この予測結果は実測値を良く説明しており、ステップ変化の初期の段階ではn=一定と考えて良いことが明らかになった。CWMにおいては静置状態での内部構造の生成が粒子沈降の防止技術上、重要な因子となる。本研究のモデルを用いて剪断速度の等速昇降履歴の場合に剪断応力履歴を計算した。本研究のモデル予測値は内部構造の破壊過程を過剰に見積もっていることが明らかになり、今後、剪断破壊項を中心にモデルの再検討を進める必要があるものと考えている。
キラウエア火山の火山性地震・微動の発生機構:火山の構造,噴火過程との関連

1997年2月,日米両国の火山学者が共同で,ハワイ島キラウエア火山の山頂カルデラ付近で,地震観測を行った.期間は5日間にわたり,地震アンテナと呼ばれるアレイ観測網を3カ所,ハワイ火山観測所が管理している7点の広帯域地震観測点に加えて3点の臨時広帯域地震観測点を設置した.また,120チャンネルのデータロガーを用いた小発破地下構造探査も行った.観測した時期は,キラウエア火山では傾斜変動やマグマの流出といった,地下のマグマの活動が活発は時期であり,観測でもマグマ活動に関係していると思われる信号を捕らえることができた.1.本観測の期間中,1月から起こっていた傾斜変動のセンスが下がり(山頂にある傾斜計でみたセンス)から上がりに転じたが,その際40秒という超長周期のパルスが観測された.この超長周期のパルスは観測期間中しばしば観測され,パーティクルモーションの解析により,山頂火口の北端直下で起こっていることがわかった.これとは別に,常時起こっている超長周期の振動も広帯域地震観測網で捕らえられた.キラウエア火山における地殻変動は,火口直下のマグマの活動によっておこされていると考えられており,観測された振動もマグマ活動と密接な関係があると考えられる.今後,広帯域地震観測網で得られたデータと傾斜変動のデータをあわせたより詳細な解析により,その発生機構が明らかになることが予想される.2.地震アンテナによって捕らえられた地震の信号を,MUSIC法等のアレイ解析したところ,発生源が山頂火口周辺であることがわかった.また,見かけ速度の変化,波の到来方向の変化など捕らえられ,山頂付近の地下構造の複雑さが示唆された.ハワイ観測所の定常観測点や広帯域観測網におけるデータを含めた詳細な解析により,キラウエア火山で発生する火山性地震の発生機構,および,山頂火口付近の地下構造を明らかになると考えられる.1997年2月,日米両国の火山学者が共同で,ハワイ島キラウエア火山の山頂カルデラ付近で,地震観測を行った.期間は5日間にわたり,地震アンテナと呼ばれるアレイ観測網を3カ所,ハワイ火山観測所が管理している7点の広帯域地震観測点に加えて3点の臨時広帯域地震観測点を設置した.また,120チャンネルのデータロガーを用いた小発破地下構造探査も行った.観測した時期は,キラウエア火山では傾斜変動やマグマの流出といった,地下のマグマの活動が活発は時期であり,観測でもマグマ活動に関係していると思われる信号を捕らえることができた.1.本観測の期間中,1月から起こっていた傾斜変動のセンスが下がり(山頂にある傾斜計でみたセンス)から上がりに転じたが,その際40秒という超長周期のパルスが観測された.この超長周期のパルスは観測期間中しばしば観測され,パーティクルモーションの解析により,山頂火口の北端直下で起こっていることがわかった.これとは別に,常時起こっている超長周期の振動も広帯域地震観測網で捕らえられた.キラウエア火山における地殻変動は,火口直下のマグマの活動によっておこされていると考えられており,観測された振動もマグマ活動と密接な関係があると考えられる.今後,広帯域地震観測網で得られたデータと傾斜変動のデータをあわせたより詳細な解析により,その発生機構が明らかになることが予想される.2.地震アンテナによって捕らえられた地震の信号を,MUSIC法等のアレイ解析したところ,発生源が山頂火口周辺であることがわかった.また,見かけ速度の変化,波の到来方向の変化など捕らえられ,山頂付近の地下構造の複雑さが示唆された.ハワイ観測所の定常観測点や広帯域観測網におけるデータを含めた詳細な解析により,キラウエア火山で発生する火山性地震の発生機構,および,山頂火口付近の地下構造を明らかになると考えられる.キラウエア火山では,山頂火口の直下で,マグマの上昇にともなう長周期の微動やLPイベントと呼ばれる低周波地震が起こっていることが指摘されている.本研究組織では,平成6年度からこのキラウエア火山に注目して研究してきたが(国際学術研究:研究代表者井田喜明:研究課題番号06041024),本研究では,キラウエア火山の山頂カルデラ付近でおこるこれらの震動現象の解明をめざし,カルデラ付近の広帯域地震観測網を中心とした臨時の高密度地震観測を実施した.観測は,2月6日から2月12日まで行われ,おもに夜間の連続観測を行った.観測期間中の地震活動は活発で,1月29日の高周波の微動発生と,それに伴う山頂部の地殻の沈降で始まった.地殻の沈降には,周期約15秒の長周期微動が伴っていたが,この長周期微動は,本観測期間中も続いていた.2月11日には,山頂部の変動が隆起に変わったが,それに伴い,40秒という超長周期のパルスが観測された.これ以来,山頂の隆起は増加していったが,時折,パルス的な沈降が混じった.これにもない,超長周期の振動と高周波の地震が観測された.これらの一連の現象は,キラウエア火山の山頂カルデラ直下に上昇してきたマグマが,東リフトゾーンヘ流れてい過程に伴って発生していると考えられ,本研究では,この過程を解明できるに足りるデータを取得することができ,これを解明することにより,地下浅部まで上昇してきたマグマの振る舞い,等の理解が飛躍的に深まることが期待される.本研究では,上記の観測とは別に,人口震源を使った反射法探査も行った.目的は,観測を行った地域の地下浅部の構造を理解することにある.

実験は,平成7年度におこなったキラウエア火山における高密度地震観測でBアレイと呼ばれた直線上と,もう一本の測線で行われた.これにより,本観測が行われた地域の地下浅部の構造を明らかにできるこことが期待される.
電子ビーム脱硫・脱硝におけるドースエンハンスメントの研究

NOを含むガス中でコロナ放電を起こさせるとNOが酸化されることはよく知られており、これを乾式排煙脱硝法の一つとして用いることができる。この方法では、放電により酸素からオゾンが生成され、これがNOを酸化すると考えられている。本研究においては、立ち上がりの急峻なサブマイクロセカンド高電圧パレスによるコロナ放電を用い、乾式排煙脱硝法における脱硝効率を上昇させる実験を行なうと同時に、脱硫の可能性についても調べた。まず電子ビーム照射にパルス印加を併用した場合、脱硝反応が促進されることがわかったが、これはコロナ放電の効果によるもので、電子ビームを用いなくてもパルス電圧を十分高くすれば同様の効果が得られる見通しを得た。そこでピーク値60kv以上の正極性サブマイクロセカンドパルスの印加のみによる脱硝実験を行なったところ、ガス滞留時間10秒以内で完全にNOを酸化することができた。負極性パルスを印加した場合は、正極性パルスの場合に比べてストリーマの伸長が小さいので、より高い電圧が必要となり、ピーク値-80kv以上でガス中に水分を含んでいるとき滞留時間を25秒とれば【NO_x】の除去が可能になることが確認された。しかし実用上この滞留時間は大きすぎるので、電気集麈装置に本方法を適用する場合のように負極性パルスを用いる必要がある場合には、繰り返し周波数を上げることにより滞留時間を短縮するのがよいと思われる。また、ガス温度が高い場合には火花放電が起きやすくなるので、波高値の大きいパルスを印加するためには、パルス幅をできるだけ小さくする必要が生じる。コロナ放電による【SO_2】の酸化は、正極性パルスを印加した場合のみ可能であったが、その場合の脱硫率は大きくはなかった。以上の結果から、サブマイクロセカンドパルスによる脱硝が可能であることが明らかになり、また、正極性のパルスを用いればある程度の脱硫効果も得られることが明らかになった。本年度は、電子ビーム照射空間に高電圧パルスを印加した場合の脱硫脱硝反応の促進について調べた。実験に使用した反応セルは、内径100mm,全長470mmのステンレス製円筒で、電子ビームを照射する部分は厚さ30μmのステンレス箔で作製されている。このセルにNO.S【O_2】,N【H_3】を含む空気を流通し、ダイナミトロン照射装置を用いて加速電圧1.5MV、照射電流40μAの電子ビームを照射しながら、立上り時間約50ns、幅約300ns、波高値2060kvの高電圧パルスを印加した。その結果、NO-N【H_3】-空気混合ガスでは、電子ビーム照射のみでもNOxがかなり除去されるが(ガスのセル内滞留時間75秒の場合180ppmのNO+N【O_2】が100ppmまで減少する)、高電圧パルスを印加すると、波高値が約40KV以上のときNOの酸化がさらに促進されることがわかった。この場合、波高値が50KV以下だと、滞留時間を十分長くとってもNOの酸化に伴って生成されるN【O_2】が減少せず、NOx全体としてはわずかしか減少しない。そこで波高値を約60kVまで高めるとNO,N【O_2】ともに滞留時間75秒でほぼすべて除去することができた。反応セルの中心電極の直径を変えて脱硝実験を行なったところ、直径が3mmおよび12mmのものでは、印加パルス波高値がコロナ放電を生じる値以上になると脱硝効果が現れることが確認された。

直径が42mmの電極を使用した場合は十分高い電圧を印加しても(約60kV)、コロナ放電が生じないので、NOx濃度を減少させることはできなかった。このことから、脱硝効果の促進にコロナ放電が寄与していることが明らかになった。NO-S【O_2】-N【H_3】-空気混合ガスを使用した実験では、NOxについては上記の場合同様、印加パルス波高値を大きくすることにより除去できた(波高値-63kV、滞留時間1020秒で約90%除去される)。S【O_2】については、N【H_3】添加のみで約60%、電子ビーム照射でさらに約10%の減少が見られたが、これにパルス印加を併用しても、大きな効果は現れなかった。
分子動力学シミュレーションのための原子集合体と連続体の結合モデルに関する研究

金属結晶中の,き裂先端近傍や格子転位の芯領域など,通常の連続体としての取り扱いでは特異点となりモデル化できない領域を,原子集合体モデルでモデル化し,原子領域と連続体領域と動力学的に矛盾なく接合するモデルを構築し,原子集合体領域の内部構造変化調べ,特異点の位置を的確に検出しつつ連続体領域を原子集合体領域が矛盾なく運動し,き裂進展や転位運動を追跡可能な工学的に有効な手法を提案することを目的として研究を進め,以下の知見を得た.1.連続体領域との接合の観点から,原子集合体モデルを用いたき裂先端近傍の変形場の分子動力学シミュレーションを行ない,き裂先端の応力場での構造変化の原子領域サイズや系の温度による影響を評価した.2.最も基本的な微小結晶体の単軸引張下での変形挙動からこれまで広く用いられる変位規定・荷重規定・フレキシブル境界条件の特性を検討した.3.原子領域と連続体を結合するモデルを構築し,それぞれの領域を分子動力学法(MD)と有限要素法(FEM)で連成的に解く方法を,2.で扱った問題に適用し,モデルの有効性を確認した.4.き裂先端近傍に原子集合体を,その周りに有限要素を配置した結合モデルに対して,3.のFEM-MD連成解析手法を適用し,き裂進展問題に本手法が有効であることを示した.また,結晶の配向に依存した延性ぜい性遷移について本手法を用いて検討した.今後は,本研究により得られた知見をアモルファス金属の変形機構の解明に適用することを考えている.金属結晶中の,き裂先端近傍や格子転位の芯領域など,通常の連続体としての取り扱いでは特異点となりモデル化できない領域を,原子集合体モデルでモデル化し,原子領域と連続体領域と動力学的に矛盾なく接合するモデルを構築し,原子集合体領域の内部構造変化調べ,特異点の位置を的確に検出しつつ連続体領域を原子集合体領域が矛盾なく運動し,き裂進展や転位運動を追跡可能な工学的に有効な手法を提案することを目的として研究を進め,以下の知見を得た.1.連続体領域との接合の観点から,原子集合体モデルを用いたき裂先端近傍の変形場の分子動力学シミュレーションを行ない,き裂先端の応力場での構造変化の原子領域サイズや系の温度による影響を評価した.2.最も基本的な微小結晶体の単軸引張下での変形挙動からこれまで広く用いられる変位規定・荷重規定・フレキシブル境界条件の特性を検討した.3.原子領域と連続体を結合するモデルを構築し,それぞれの領域を分子動力学法(MD)と有限要素法(FEM)で連成的に解く方法を,2.で扱った問題に適用し,モデルの有効性を確認した.4.き裂先端近傍に原子集合体を,その周りに有限要素を配置した結合モデルに対して,3.のFEM-MD連成解析手法を適用し,き裂進展問題に本手法が有効であることを示した.また,結晶の配向に依存した延性ぜい性遷移について本手法を用いて検討した.今後は,本研究により得られた知見をアモルファス金属の変形機構の解明に適用することを考えている.
高等教育における教職員開発(スタッフ・デベロップメント)に関する国際比較的研究

研究成果の概要について、その状況を役割分担別に記せば、以下の通りである。1.国際比較ー日本班:わが国大学におけるSD活動の現状と今後の動向に関す情報収集のため、文献調査、訪問調査、質問紙調査を行い、その分析結果をまとめ、公刊した。2.国際比較ー欧米班:アメリカ・フランス・イギリス・ドイツの各国の大学でのSD活動に関して情報収集・資料調査を実施し、加えい各分野の専門家の手見聴取をおこなった。3.国際比較ーアジア班:中国・韓国・タイの各国を中心として、大学におけるSD活動の現況について情報収集・資料調査を実施し、専門家の意見聴取をおこなった。さらに、欧米班の研究成果と合わせ、SD活動に関する国際比較研究の報告書を公判した。4.基礎的研究ー大学教育の評価方法班:SD活動と関連の深い領域である大学教育評価方法について、主として日米の現状に関する情報収集をおこなった。5.基礎的研究ーカリキュラムとティ-イング班:SD活動と関連の深い領域である大学のカリキュラムとティ-チングに関して、主として日米の情報を収集した。6.総合的検討ー以上の過程の収集された情報・資料は、資体検討会によって検討・分析され、研究成果の総括が進められた。そして、日本・諸外国でのSD活動の現状が明らかにされ、今後のSD活動の推進にあたっての問題点が指摘された。その成果は、(1)日本の大学の事例研究、(2)国際比較研究、(3)資問紙調査報告、(4)関連文献目録・文献解題の4冊の報告書にまとめられ、公刊された。本年度は本研究課題の初年度に当るが,この一年間における研究進展状況を役割分担別に記せば,以下の通りである.(1)国際比較ー日本班:わが国大学におけるSD活動の現状と今後の動向について予備調査として,主要大学を訪問調査した.併せて全国の大学と短大に対して関係資料・情報の提供を求め, SD関連の資料・情報を収集した.(2)国際比較ー欧米班:アメリカ・ヨーロッパ諸国の高等教育におけるSD活動の現状と今後の動向に関する情報収集と資料調査を実施した.(3)国際比較ーアジア班:中国・韓国,アセアン諸国の大学におけるSD活動の現状と今後の動向に関する情報収集と資料調査を行った.(4)基礎的研究ー大学教育の評価方法班:SD活動関連の基礎的領域である大学のアセスメントの方法に関する日本および諸外国における理論的・実践的研究の情報収集と資料調査を行った.(5)基礎的研究ーカリキュラムとティーチング班:SD活動関連の基礎的領域である大学のカリキュラム,ティーチングに関する改革事例についての日米の情報を収集した.特に,日本に関しては,個別大学・短大の関係資料の収集に努めた.(6)総合的検討ー国内の専門研究者を招聘して研究会を開催するとともに,当センターを訪問した国外の研究者にインタビュー調査を行い,自国のSD活動の状況や参考文献に関して情報を得た.以上の研究過程で収集された情報・資料を通して英米・中国・韓国・日本のSD活動の内容・方法の大学教育改革の方法論上の位置づけ,役割についてマクロな観点からの検討を試みた.これは総括班の第1次作業の一環であり,その成果を論文「大学教育改革の方法試論」として公表した.本年度は本研究課題の第2年目に当たるが、この一年間における研究進展状況を役割分担別に記せば、以下の通りである。1.国際比較ー日本班:わが国大学におけるSD活動の現状と今後の動向に関する情報収集のため、資料調査・訪問調査を実施した。さらにアンケート調査実施のための質問項目の検討および予備調査も実施した。2.国際比較ー欧米班:アメリカ・ヨーロッパ諸国の高等教育におけるSD活動に関して情報収集・資料調査を実施した。特にアメリカに関しては訪問調査をおこなった。3.国際比較ーアジア班:中国・韓国・アセアン諸国の大学におけるSD活動に関して情報収集・資料調査をおこなった。特に中国に関しては、専門家からSD活動の現状についての情報を得た。

4.基礎的研究ー大学教育の評価方法班:SD活動を関連の深い領域である大学教育の評価方法について、日本および欧米の現状に関する情報収集をおこなった。5.基礎的研究ーカリキュラムとティーチング班:SD活動と密接な関連を持った領域であるカリキュラムとティーチングに関して、日米の情報を収集した。特に日本に関しては、昨年度収集した個別大学・短大の関連資料を整理・分析している。6.総合的検討ー国内からSD活動に関する専門家を招き、研究会を開催するとともに、当センターと訪問した国外の研究者にインタビュー調査を実施し、各国のSD活動の状況や参考文献に関して情報を得た。以上の過程で収集された情報は、さらに全体研究会によって討論・分析され、最終年度にあたる来年度にむけて、研究成果の総括がすすめられつつある。その成果の一部は著書「日本の大学教育改革」および訳書「アメリカの大学・カレッジ」等として公表された。本年度は本研究課題の最終年度に当たるが、その研究進展状況を役割分担別に記せば、以下の通りである。(1)国際比較ー日本班:わが国大学におけるSD活動の現状と今後の動向に関する情報収集のため、資料調査・訪問調査を実施した。さらに全国の大学教員に対する質問紙調査を行ない、その分析結果をまとめた。(2)国際比較ー欧米班:アメリカ・ヨ-ロッパ諸国の高等教育におけるSD活動に関して情報収集・資料調査を実施した。特にフランス・ドイツの専門家を招いて情報を得た。(3)国際比較ーアジア班:中国・韓国・アセアン諸国の大学におけるSD活動に関して情報収集・資料調査をおこなった。さらに、欧米班が得た知見と併せて、SD活動に関する国際比較研究の最終報告書を編集中である。(4)基礎的研究ー大学教育の評価方法班:SD活動と関連の深い領域である大学教育の評価方法について、日米の現状に関する情報収集をおこなった。(5)基礎的研究ーカリキュラムとティ-チング班:SD活動と密接な関連を持った領域である大学のカリキュラムとティ-チングに関して、日米の情報を収集した。(6)総合的検討ー前年度に引続き、国内からSD活動に関する専門家を招き、研究会を開催するとともに,当センタ-を訪問した国外の研究者にインタビュ-調査を実施し、情報を得た。以上の過程で収集された情報は、全体研究会によって討論・分析され、研究成果の総括がすすめられた。その成果は、それぞれ【○!1】質問紙調査報告、【○!2】国際比較研究、【○!3】日本の事例研究、【○!4】関連文献目録に関する4冊の報告書にまとめられる予定である。
ベクトル束理論を通じた超局面に沿った対数的ベクトル場の自由性と安定性の研究

まず第一にBallico, Huh, Malaspinaとの共著論文で,重複度2重の射影平面上のACM層の分類を行った.さらにm重射影平面に拡張した場合に,階数1のUlrich層は直線束のテンソルを除いて重複度m-1の射影平面のイデアル層に限ることを示した.第二に,Aprodu, Huh, Malaspinaとの共著論文において,最小次数を持つ非特異射影多様体上のUlrichベクトル束の記述を行い,特に有理scroll上のUlrich束の分類的記述を行った.この研究結果を導く際に,連接層の導来圏のfull exceptional collectionに対するorthogonalcomplementの存在を用いるという導来圏の手法を使った見通しよい記述が出来ている.第三に,Miro-Roigとの共同研究で,種数2以上の楕円曲面上で,ある特別な安定Ulrichベクトル束の族の構成を行った.第四に,Malaspina, Marchesiとの共著論文として,特別な3次元Fano多様体である旗多様体F=F(0,1,2)上のインスタントンベクトル束の記述を,8c_2(E)-3次元の族として構成した.これのjumping conicのなすスキームはF上のヒルベルトスキーム上の因子として具体的に記述される.第五に,任意の射影多様体がACM層の台となるかという予想に関連して,Faenziとの共著論文において,射影空間内の可約かつ非退化なACM閉部分スキームが非有界な次元のACM層の族を持つための条件を分類,決定した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。Pons-Llopis氏は、阿部拓郎氏、Jean Valles氏との共同研究において、超平面配置の自由性理論の拡張として、曲線配置、曲面配置への一般化を試みた。これは多くの困難を伴うが、ある種の反射層を考えることが重要であること、Serre構成法が重要な例を与える可能性をつきとめることができた。一方、超平面配置に付随する対数的ベクトル場を構成する理論の高次元化にも取り組み、ある種の高次順像の非消滅の克服が本質であることをつきとめることができた。以上、超平面配置理論の代数幾何的アプローチは、うまく行っている側面と、複雑な困難に直面している側面があるが、拡張の代数幾何的アプローチがうまく行ったと仮定した場合、Pons-Llopis氏が従来から研究しているACM束やUlrich束の理論を駆使することが有用であると考えられ、ACM束のさらなる研究を進めることができた。Pons-Llopis氏はBallico, Huh, Malaspina氏との共同研究において、通常ACM束は既約代数多様体上で考えるところを、2重の重複射影平面上のACM層を考え、その分類を与える論文をpreprintとして完成させ、math arXivに発表することができた。一方、Marchesi, Malaspinaの両氏と旗多様体F(0,1,2)上のinstantonを用いた共同研究を始め、その結果として、この旗多様体上のヒルベルトスキームのjumping conicsの構造が3次元射影空間上のjumping linesの構造と同種の役割を持つことを発見した。Pons Llopisは、2016年2月にメキシコに出張して国際学会にてACM層に関する研究結果の発表を行った。また、2016年3月にフランスに出張し、Faenzi氏との議論により研究発展が得られた。超平面配置の自由性理論の拡張である曲線配置、曲面配置については、反射層の考察、高次元化については、高次順像の考察の重要性をつきとめることができた。このことから、形のある結果とはなっていないものの、超平面配置理論の拡張においてACM層の理論の重要性を確信することができ、実際に純粋なACM層の研究結果としてBallico, Huh, Malaspinaとの共著論文となる重複射影平面上のACM層の分類の結果をpreprintの形にすることができたため。超平面配置は,射影空間内の有限個の超平面たちで与えられるが,この各超平面にm重のnon-reducedなスキーム構造を入れることにより,重みを付けた超平面配置に対応したnon-reducedで可約な射影スキームを考え,この上のACM層の研究が超平面配置の理論への有用な応用をもたらす期待されている.そこで,通常の既約代数多様体の枠組みを超え,インスタントン理論,ACM束とUlrich束の理論を,integralとは限らないより広い範囲の代数多様体(正確には代数的スキーム)に拡張することを目的として研究を行っている.特に底空間となる代数多様体がnon-reducedな構造をもつ最も基本的な場合である2重射影平面の場合に,その上のACM層で階数が3/2以下のものの分類を与えることに成功した.これはBallico, Huh, Malaspinaとの共著論文として投稿中である.さらに、Ballico, Huhとの共同研究において,m重射影平面上の階数1のUlrich層は丁度mー1重直線のイデアル層に対応することを確認している.既約な代数多様体の場合は,Huh, Maraspinaとの共同研究で,射影直線上の射影束の上のUlrich束の分類を行っている.ここでは射影束上の連接層の導来圏のfull exceptional collectionの存在を用いている.

一方,Picard rankが2のファノ多様体上である旗多様体F(0,1,2)上で,階数2の安定インスタントン束の8k-3次元の族の存在を,Malaspina, Marchesiとの共同研究として示した.この研究において,ACM層の理論を用いている.さらにjumping conicのなすスキームが,F(0,1,2)のヒルベルトスキーム上の(2,2)型の有効因子と一致することも示している.超平面配置の理論の新たな発展を目指すため,通常の既約な代数多様体に限らず,可約でnon-reducedな構造をもつ射影スキーム上のACM層の理論への拡張に取り組んでいるが,最も基本的と思われる2重射影平面の場合に階数が3/2以下のACM層の分類を完成させ,さらにもっと一般の重複射影平面上への理論の拡張が出来ているため,概ね計画通りの進展である.またさらに,ある種のFano多様体上のインスタントン束のモジュライ空間の研究のためにACM層の理論の応用を与えることもできて,新たな視点への発展も期待されるため,進歩状況は順調と考える.まず第一にBallico, Huh, Malaspinaとの共著論文で,重複度2重の射影平面上のACM層の分類を行った.さらにm重射影平面に拡張した場合に,階数1のUlrich層は直線束のテンソルを除いて重複度m-1の射影平面のイデアル層に限ることを示した.第二に,Aprodu, Huh, Malaspinaとの共著論文において,最小次数を持つ非特異射影多様体上のUlrichベクトル束の記述を行い,特に有理scroll上のUlrich束の分類的記述を行った.この研究結果を導く際に,連接層の導来圏のfull exceptional collectionに対するorthogonalcomplementの存在を用いるという導来圏の手法を使った見通しよい記述が出来ている.第三に,Miro-Roigとの共同研究で,種数2以上の楕円曲面上で,ある特別な安定Ulrichベクトル束の族の構成を行った.第四に,Malaspina, Marchesiとの共著論文として,特別な3次元Fano多様体である旗多様体F=F(0,1,2)上のインスタントンベクトル束の記述を,8c_2(E)-3次元の族として構成した.これのjumping conicのなすスキームはF上のヒルベルトスキーム上の因子として具体的に記述される.第五に,任意の射影多様体がACM層の台となるかという予想に関連して,Faenziとの共著論文において,射影空間内の可約かつ非退化なACM閉部分スキームが非有界な次元のACM層の族を持つための条件を分類,決定した.既に取り組んでいるMalaspina, Marchesiとの共同研究である旗多様体上のinstanton束のモジュライ空間の研究を論文にまとめて結果にしたい。一方で、九州大学に赴任した阿部拓郎氏と本格的に超平面配置理論の拡張の研究に取り組むべく、機会を見て九州大学に研究打ち合わせ等の出張をする予定である。一方で、交代で受入教員となった稲場氏のもとでは、射影空間上の連接層の導来圏と箙表現の導来圏の圏同値に着目して新たな研究の展開を模索したい。当初は超平面配置理論へのACM層の理論の応用だけを目的としていたが,現在の代数幾何学の周辺分野を取り巻く状況は急速な発展と変化を遂げているため,ACM層の理論の拡張の方に力点をおいて研究を進める予定である.
Mrp型Na+/H+アンチポーターのイオン選択透過機構とイオン輸送経路の解明

本研究ではMrp型Na+/H+アンチポーターのイオン輸送経路を解明することを目的とした。近年、この酵素の相同タンパク質の中にNa+やK+以外にもCa2+を輸送するものが報告された。そこで、輸送するイオンの異なる3種類のMrpホモログを利用することにより、本研究の目的の解明を試みた。成果として、本酵素の共役カチオン輸送経路が2つのサブユニット間の境界面であるMrpAの5番目の膜貫通領域とMrpDの12番目の膜貫通領域で形成されていることが明らかとなった。平成27年度は下記のテーマ12について取り組んだ。テーマ2では、自然突然変異によってK+/H+型とCa2+/H+型からNa+/H+型へとイオン選択性が変化した株の取得を試みる。具体的には、Na+感受性大腸菌KNabc株にK+/H+型とCa2+/H+型のアンチポーターを別々に発現させる。野生型のK+/H+型とCa2+/H+型のアンチポーターでは、KNabc株のNa+感受性を相補できないが、これらの形質転換株を75mM-NaClを添加した液体培地で継代培養する。この条件では形質転換株の生育速度は非常に遅いが、何世代か継代培養を続けた後に、200mM以上のNaClを含む寒天培地に菌液を塗布し、この条件で良好な生育を示す株を取得することを試みている。現在までに、目的の変異株は得られていない。上記の研究実績の概要に記したテーマ1に関しては、おおむね順調に進展していると考えている。新しい変異株の構築も順次、進めており、今後更に研究の進展が期待できる。Ca2+/H+型Mrpの一部とNa+/H+型Mrpの残りのサブユニットを組み合わせたヘテロMrp複合体ではCa2+/H+型アンチポート活性が測定されていることから、ここを発展させることで目的の解明につながると期待している。テーマ2に関しては、再現性のある目的の変異株を取得するまでには至っていない。しかし、この方法がうまくいかない場合は、ランダム変異を導入できるerror-Prone PCR法で同様の実験を試みようと考えており、平成28年度の中ほどまでには研究状況を見極めて新しい方法を試みようと考えている。本研究では多くの微生物が普遍的に持ち、感染症や多剤耐性菌予防のターゲットタンパク質としても注目されているMrp型Na+/H+アンチポーターを研究対象とし、この酵素のイオン輸送経路を解明を目的とした。近年、この酵素の相同タンパク質にNa+やK+以外にもCa2+を輸送するものが報告された。そこで、輸送するイオンの異なる3種類のMrpホモログを利用して、本研究の目的の解明を試みた。平成28年度は平成27年度に引き続き、3種類のMrp間の同一サブユニットを他のMrp由来のものと交換し、イオン選択性の変化を調べた。実験に用いたMrpアンチポーターは、Bacillus pseudofirmus由来のNa+/H+型、Bacillus alcalophilus由来のK+/H+型、Thermomicrobium roseum由来のCa2+/H+型である。2つの遺伝子断片をPCRで連結し、サブユニットを交換したmrp遺伝子を構築し、この遺伝子を保持するプラスミドを大腸菌のNa+感受性株に形質転換し、変異型Mrpを発現させた。実験は、複合体Iのプロトン輸送サブユニットと相同性があるMrpAとMrpDで行った。その結果、Na+/H+型にCa2+/H+型のMrpAとMrpDを導入したものでは、Ca2+のみを輸送することを明らかにした。これは、MrpAとMrpDサブユニットが共役イオンの輸送や共役イオン特異性に関与していることを示唆していた。Na+/H+型にK+/H+型のMrpAとMrpDを導入したものは、うまく複合体を形成できないため、酵素活性がないことが分かった。現在、Na+/H+型にCa2+/H+型のMrpAとMrpDを導入したものに部位特異的変異の導入およびMrpAとMrpDの膜貫通領域の一部分を交換した変異を導入して、どの領域が共役イオン選択性に重要であるかの絞り込みを行っている。上記の研究実績の概要に記したテーマに関しては、おおむね順調に進展していると考えている。Ca2+/H+型Mrpの一部とNa+/H+型Mrpの残りのサブユニットを組み合わせたヘテロMrp複合体ではCa2+/H+型アンチポート活性が測定されていることから、この成果とオン輸送に関わるサブユニットや変異箇所の情報を利用し、変異箇所近傍におけるMrp型アンチポーターの相同性解析を行うことで研究目的の解明につながると期待している。平成29年度はこれまでの成果を踏まえて大きな結論に導き出せればと考えている。本研究では多くの微生物が普遍的に持ち、感染症や多剤耐性菌予防のターゲットタンパク質としても注目されているMrp型Na+/H+アンチポーターを研究対象としている。本研究では、この酵素のイオン輸送経路を解明することを目的としている。

平成29年度は、平成28年度までの成果であるMrpAの5番目の膜貫通領域とMrpDの12番目の膜貫通領域がイオン輸送に関与している可能性を検証するため、Na+/H+型とCa2+/H+型のMrp間でCa2+/H+型のみの保存されたアミノ酸残基6ヶ所を選抜し、Na+/H+型MrpアンチポーターのMrpAとMrpDに部位特異的変異導入法で変異を導入したものを構築した。これらの変異を保持するプラスミドを大腸菌のNa+感受性株(KNabc株)に形質転換し、6種類の一アミノ酸置換Mrpを発現させた。これらの形質転換株のアンチポート活性やNa+に対する感受性、Blue-Native PAGEによる発現の確認を行った。成果として、一アミノ酸置換変異であるにもかかわらずNa+/H+型MrpがCa2+/H+型に共役イオン選択性が変化するアミノ酸部位を3か所同定することに成功した。このことは、本酵素のイオン輸送経路がMrpAの5番目の膜貫通領域とMrpDの12番目の膜貫通領域で形成されていることが明らかとなった。2つのサブユニット間の境界面でイオン輸送経路を作っていることはとてもユニークであり、今後、Mrp型アンチポーターの阻害剤探索研究でも有用な知見が得られたと考えている。本研究ではMrp型Na+/H+アンチポーターのイオン輸送経路を解明することを目的とした。近年、この酵素の相同タンパク質の中にNa+やK+以外にもCa2+を輸送するものが報告された。そこで、輸送するイオンの異なる3種類のMrpホモログを利用することにより、本研究の目的の解明を試みた。成果として、本酵素の共役カチオン輸送経路が2つのサブユニット間の境界面であるMrpAの5番目の膜貫通領域とMrpDの12番目の膜貫通領域で形成されていることが明らかとなった。今後は、上記テーマで得られたイオン輸送に関わるサブユニットや変異箇所の情報を利用し、変異箇所近傍における3種類のMrp型アンチポーターの相同性解析を行うことで、Mrpサブユニットのどこの領域がイオン選択透過機構に重要なのかを選定する。候補領域を選定後は、まずNa+/H+型の候補領域(1020アミノ酸残基長)をそのまま、K+/H+型とCa2+/H+型アンチポーター内の相同領域と置き換えたキメラ型Mrpを大腸菌発現ベクターにクローニングする。KNabc株にキメラ型Mrpをコードした遺伝子を保持するプラスミドを形質転換し、キメラ型Mrpを発現させる。もしも、キメラ型Mrpが基質特異性を変化させ、Na+/H+アンチポート活性を持った場合、形質転換株が200mM-NaClを添加した寒天培地上で生育することが期待される。この寒天培地上に生育した候補株についての実験は、既に説明した方法で進める。これにより、最終的にイオン選択透過に重要な領域を同定する。また、これまで蓄積されたNa+型Mrpの変異導入実験の結果と今回の結果、それと複合体Iのプロトン輸送経路情報を利用してMrp型アンチポーターのプロトン側の輸送経路について解析を試みる。これに関しては、Na+(K+、Ca2+)輸送に関与するサブユニットや領域を同定できれば、プロトン輸送領域を絞り込むことができると推定される。そして、複合体Iのプロトン輸送サブユニットと相同性があるMrpAとMrpDのどちらか、又は両サブユニットがプロトンを輸送していると推定し、追加の変異導入実験を計画し、解明を進めたいと考えている。今後は、平成28年度までに得られた結果をもとにMrpサブユニットのどこの領域がイオン選択透過機構に重要なのかを解明することに集中する。
ネットワーク上の通信スケジューリングの分散アルゴリズム

平成10年で度は通信スケジューリングをグラフを利用してモデル化し,通信を効率よく実行するスケジューリングを与えるアルゴリズムの研究開発を行なった.グラフの彩色問題とスケジュール問題には密接な関連がある.いくつかの彩色アルゴリズムはスケジューリングアルゴリズムに応用されている.最近では高級言語のコンパイルのレジスタ変数の自動スケジュールなどに応用された.辺彩色問題はNP-完全であり,一般のグラフに対してこの問題を解く効率のよいアルゴリズムは存在しないと予想されている.我々はグラフのクラスを限定したとき,効率の良いアルゴリズムを考えた.即ち,部分κ-木に対して全彩色問題を解く多項式時間アルゴリズムを開発した.グラフGの全彩色とはGの全ての点と辺をどの隣接する2点,どの隣接する2辺,どの1点とそれに接続する辺も全て異なる色になるように最小色数で彩色することである.与えられた部分κ-木の,最小色数を用いた全彩色を求める多項式時間アルゴリズムは今まで知られていなかった.私たちはそのような最初のアルゴリズムを与えた.この成果を国際会議WG'98(Proceedings of the 24th International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science)で発表した.辺ランク付け問題もスケジューリング問題によく応用されることが知られている.私たちは与えられた木を,最小のランク数でc-辺ランク付けする多項式時間のアルゴリズムを与える.この結果がIEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciencesに掲載された.また,もっと広いグラフのクラス,部分κ木に対しても我々は最小のランク数でc-辺ランク付けする多項式時間のアルゴリズムを与えた.この成果を国際会議ICCIT'98(Procedings of International Conference on Computer and Information Technology)で発表した.グラフの辺彩色問題と通信スケジューリング問題には密接な関連がある。いくつかの彩色アルゴリズムはスケジューリングアルゴリズムに応用されている。例えば、計算機ネットワークのファイル転送や高級言語のコンパイラーのレジスタ変数の自動割り当て等に応用されている。グラフの辺彩色とは各点に接続する辺の色が必ず異なるようにグラフの辺を彩色することである。この問題はNP-完全であり、効率のよいアルゴリズムは一般に存在しないだろうと予想されている。ただし、直並列グラフ、部分k-木等、限定されたグラフに対しては点彩色問題を含む多くのNP-完全問題が線形時間または多項式時間で解けることが知られていた。しかし、辺彩色問題に対しては効率のよいアルゴリズムが得られていなかった。今度我々は直並列グラフの辺彩色問題を解く極めて高速な並列アルゴリズムを開発しました。この並列アルゴリズムはO (logn)時間でO (nΔ)のプロセッサを用いて実行できます。ここで、nはグラフの点数で、Δはグラフの最大次数である。これは世界最高速である。さらに、よりひらいグラフのクラス、部分k-木と呼ばれるグラフのクラスに対してグラフの辺彩色を一般化した[g, f]-辺彩色問題を解く線形時間のアルゴリズムと最適な並列アルゴリズムを開発しました。我々が開発したアルゴリズムは最適であり、世界最高速である。平成10年で度は通信スケジューリングをグラフを利用してモデル化し,通信を効率よく実行するスケジューリングを与えるアルゴリズムの研究開発を行なった.グラフの彩色問題とスケジュール問題には密接な関連がある.いくつかの彩色アルゴリズムはスケジューリングアルゴリズムに応用されている.最近では高級言語のコンパイルのレジスタ変数の自動スケジュールなどに応用された.辺彩色問題はNP-完全であり,一般のグラフに対してこの問題を解く効率のよいアルゴリズムは存在しないと予想されている.我々はグラフのクラスを限定したとき,効率の良いアルゴリズムを考えた.即ち,部分κ-木に対して全彩色問題を解く多項式時間アルゴリズムを開発した.グラフGの全彩色とはGの全ての点と辺をどの隣接する2点,どの隣接する2辺,どの1点とそれに接続する辺も全て異なる色になるように最小色数で彩色することである.与えられた部分κ-木の,最小色数を用いた全彩色を求める多項式時間アルゴリズムは今まで知られていなかった.私たちはそのような最初のアルゴリズムを与えた.この成果を国際会議WG'98(Proceedings of the 24th International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science)で発表した.辺ランク付け問題もスケジューリング問題によく応用されることが知られている.私たちは与えられた木を,最小のランク数でc-辺ランク付けする多項式時間のアルゴリズムを与える.この結果がIEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciencesに掲載された.また,もっと広いグラフのクラス,部分κ木に対しても我々は最小のランク数でc-辺ランク付けする多項式時間のアルゴリズムを与えた.この成果を国際会議ICCIT'98(Procedings of International Conference on Computer and Information Technology)で発表した.