hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統語論における修復操作の研究

本研究の目的は、生成文法理論の極小主義プログラム(Minimalist Program)の枠組みにおいて統語部門の修復(repair)操作を提案するとともに、この修復操作がインターフェイスレベルにもたらす帰結を追究することであった。具体的には、have (got)構文および括弧標示の逆説に観察される随意的言語現象が、統語部門の修復操作の帰結として生じることを論証した。そして、本研究が提案する統語論の修復操作が統語論・音韻論のインターフェイス理論にもたらす帰結としては問い返し疑問文に基づいて、統語論・音韻論のインターフェイス理論にもたらす帰結としては介在効果に基づいてそれぞれ議論した。本研究の目的は、生成文法理論の極小主義プログラムの枠組みにおいて統語部門の修復操作を提案するとともに、この修復操作がインターフェイスレベルにもたらす帰結を追究することである。具体的には、本研究の3つの目標は、(1)「統語部門の修復操作とそれがPFインターフェースにもたらす帰結の追究」、(2)「統語部門の修復操作とそれがLFインターフェースにもたらす帰結の追究」、(3)「統語部門に修復操作を含む最適な言語理論の構築」である。平成27年度には、それぞれの目標にとっての基礎的研究を行った。成果としては、論文2本、書評論文1本、研究発表4点を行った。具体的には、統語部門とインターフェースとの関係については、Kotek and Erlewine (2015)をたたき台として、統語部門とPFの関係を考察した。また、Landau (2013)のコントロール構文に関する文献の書評を通して、統語部門とLFとの関係を考察した。統語部門に修復操作を含む最適な言語理論の構築へ向けては、本研究の理論的枠組みとなるChomsky (2013, 2015)のラベル理論を批判的に検討して、1括弧標示の逆説の現象、2英語のhave (got)構文に観察されるgotの随意性、3英語のof挿入の随意性、4場所句前置の随意性、52種類の等位接続詞構文の存在が、統語部門の修復操作の帰結として生じることを論証した。当初の予定では、平成27年度は、本研究の目標の「統語部門の修復操作とそれがLFインターフェイスにもたらす帰結の追究」に重点的に取り組み、平成28年度に、「統語部門の修復操作とそれがPFインターフェイスにもたらす帰結の追究」を研究するつもりであったが、後者のPFとの関係についてもある程度の方向性を示すことができたため。本研究の目的は、生成文法理論の極小主義プログラム(Minimalist Program)の枠組みにおいて統語部門の修復(repair)操作を提案するとともに、この修復操作がインターフェイスレベルにもたらす帰結を追究することである。平成28年度は、英語に観察されるhave (got)構文を詳細に研究・発展させて、随意的(optional)な言語現象が統語部門の修復操作の帰結として生じることを論証した。この成果が、編者として出版した『言語学の現在を知る26考』に収められた。また、英語のecho疑問文に観察される随意的なwh要素の移動現象の研究を通して、統語操作の転送(transfer)領域について、連続循環的に転送が適用されない可能性を追究した。この内容を研究発表をして、他の研究者から貴重なコメントをいただいた。次年度はこれらのコメントに基づいて研究をさらに進めていきたい。また、『増補版チョムスキー理論辞典』の項目執筆を行い、最新の言語理論である生成文法理論の理解を深めた。なお、この研究を通して、移動によって生じる空範疇(PRO, pro, trace, variable)についての扱いを、現行の理論の下で統一的に論じる可能性がないものかとの疑問が生じた。次年度はこの点にも焦点を当てて研究を推進していきたい。その他にも、様々な学会や研究会に参加して各分野の最先端の研究者との知的交流を図ることができた。平成28年度は、英語のhave (got)構文およびecho疑問文という複数の異なる言語現象についての研究を行い、1本の論文と1本の研究発表を行った。また、1冊の著書(編者)を出版するとともに、言語学関連の辞書の執筆にも携わった。また、複数の学会に参加をして、各分野の最先端の研究者との交流を図ることもできた。このように、継続的な研究成果および次年度の研究総括へ向けての研究内容・範囲の充実を図ることのできる年度であったから。本研究の目的は、生成文法理論の極小主義プログラム(Minimalist Program)の枠組みにおいて、統語部門で適用される種々の修復(repair)操作を提案するとともに、これらの修復操作がインターフェースレベルにもたらす帰結を追究することである。具体的には、一定の随意的(optional)な言語現象が統語部門で適用される修復操作の帰結として生じることを論証して、統語部門における演算操作の整理・解明を試みるとともに、人間言語が示す随意性の本質解明に寄与することを目指すものである。最終年度である平成29年度においては、英語の問い返し疑問文(echo question)の統語特性の分析を通して、通常のwh疑問文においては観察されない特殊な統語派生を経て問い返し疑問文が生成されることを提案した。具体的には、問い返し疑問文に生起するwh句が解釈不可能素性を有していることにより、通常の疑問文と同様の連続循環的(successive cyclic)な移動を伴うと、インターフェース部門において派生が破産してしまう。この破綻を防ぐために、統語部門の修復操作として、基底位置から文頭へと一度(one-fell-swoop)に移動すると主張した。

また、Chomsky (2013, 2015)により提案された最新の理論的枠組みに基づいて、本研究が提案する統語操作の随意性および統語論・形態論のインターフェース理論を、括弧標示の逆説(Bracketing paradox)の現象に基づいて提案した。さらには、英語の二重目的語構文において観察される間接疑問文縮約(Sluicing)の分析を通して、修復操作がインターフェースにおいて適用されるとの従来の主張が必ずしも妥当ではないことを議論した。本研究の目的は、生成文法理論の極小主義プログラム(Minimalist Program)の枠組みにおいて統語部門の修復(repair)操作を提案するとともに、この修復操作がインターフェイスレベルにもたらす帰結を追究することであった。具体的には、have (got)構文および括弧標示の逆説に観察される随意的言語現象が、統語部門の修復操作の帰結として生じることを論証した。そして、本研究が提案する統語論の修復操作が統語論・音韻論のインターフェイス理論にもたらす帰結としては問い返し疑問文に基づいて、統語論・音韻論のインターフェイス理論にもたらす帰結としては介在効果に基づいてそれぞれ議論した。平成28年度は、統語部門の修復操作とそれがPFインターフェイスにもたらす帰結の追究」に関して、平成27年度に示した方向性のさらなる理論的・経験的証拠を集めるとともに、平成29年度の「統語部門に修復操作を含む最適な言語理論の構築」という最終目標へ向けた理論的精緻化を行っていく。そのためにも、文献を購入して最新の研究動向を把握するとともに、多くの学会や研究会に参加して他の研究者との交流を図っていく。次年度の平成29年度は最終年となるため、これまでの研究内容によって得られる一般化を抽出して、言語学への理論的な貢献という視点から、本研究全体の総括に取り組む。その際に、様々な学会や研究会での研究発表ならびに参加をして、他の研究者からのフィードバックを得られるように積極的に研究活動を進めるとともに、複数の論文を投稿する。英語学海外の学会に参加する予定でその旅費としていたが、種々の理由によって日程を調整できずに参加できなかったため。次年度の海外での学会発表を念頭において、次年度使用額が生じた。海外の研究発表に投稿して、そこでの研究発表のための旅費として使用したい。海外の学会での研究発表の旅費として使用する予定である。
睡眠と自律神経活動との関連に関する研究

A.睡眠時の発汗と皮膚血流温熱発汗指標のGSR回数/分は、睡眠第II段階では平均2.09、徐波睡眠では平均3.57、REM睡眠では平均1.53となった。各睡眠段階の左手指尖部皮膚血管収縮回数-分は、睡眠第II段階では平均0.90、徐波睡眠では平均0.72、REM睡眠では平均1.18となった。これらの結果は、徐波睡眠とREM睡眠では温熱発汗と皮膚血管収縮とのそれぞれに対して特有な反応が相反的に生じていることを示している。B.前額部血流-皮膚血管拡張変動の特徴各睡眠段階における平均値は睡眠段階における有意な変化は見られなかった。前額部においては発汗に伴う変化も手指皮膚血管収縮に同期する変動もともに拡張性であったため、SSNAの総量(皮膚血管運動成分+発汗成分)としては徐波睡眠とREM睡眠において、有意差を示さなかったと考えられた。C.睡眠時の音刺激に対する自律神経活動の効果器反応前額部皮膚電位変化(発汗指標)はNREM睡眠に比較してREM睡眠では有意な低下を示した。前額部皮膚血流増加反応の平均振幅はNREM睡眠間では有意な差を認めなかった。しかし、REM睡眠では前額部において発汗および血管変動の反応性が有意に低下したという結果を得た。睡眠時の聴覚誘発反応振幅はNREM睡眠に比較してREM睡眠で有意に低下するという結果が知られている。このことはREM睡眠では入力情報(音刺激)の処理過程においてその情報量が低下し、結果として交感神経活動への出力の低下を惹起した事が示唆された。D.健常人における睡眠時の自律神経活動解析-心拍変動のスペクトル解析より-一晩の各睡眠段階における平均HRはLFおよびLF/HFと比し、HFとの間により良好な相関関係が認められ、HRの変動は副交感神経活動の影響を強く受けていることが示唆された。比較的近傍の睡眠段階で比較を行った結果、過去の研究結果と同様にNREM睡眠では深くなるにつれて交感神経活動は低下し、副交感神経活動が優位になることが示唆された。1各睡眠段階における平均HRとHF、LF、LF/HFおよびVLFとの相関関係今回の研究では、短い解析時間で心拍変動解析を行った。その結果、平均HRはLFおよびLF/HFと比し、HFとの間に良好な相関関係が認められ、HRの変動は交感神経活動よりも副交感神経活動の影響を強く受けていることが示唆され2 Stage 2におけるHR、HF、LF/HFおよびVLFの一晩を通した変化HRが一方向性に漸減する被験者を選んだ結果、VLFは午前1時半頃より朝方の覚醒に向けて漸増する連続的変化を見おり、HRの長周期の変動に何らかの関与を示唆する。3結果のまとめa)LF/HFについて:対象者全例の平均のLF/HFはREM段階>SWSとなり、REM段階で高値を示した。一般にREM段階で神経系が興奮するといわれ、今回の結果も矛盾しないものであった。しかしStage2とREM段階間には有意な差が認めなかった。b)HFについて:対象者全例の平均のHFはREM段階、SWS>Stage 2と、SWSで高値を示した。これはSWSで副交感神位となるとするこれまでの報告に一致する。

しかし、REM段階でもSWSと同様に高値を示す点についてはLF/HFの上昇の低下を凌駕した可能性が考えられたが、詳細については今回説明することができなかった。4結論最大エントロピー法による心拍変動スペクトル解析により得られたLF、HF、LF/HFおよびVLFの各パラメーターは、中の心拍変動の数十分間から数時間の変動分について説明できる部分があったが、睡眠全体にわたる変動分を説明すとができなかった。睡眠中、各パラメーターがどのような変動を示すかはさらに検討を要する課題である。A.睡眠時の発汗と皮膚血流温熱発汗指標のGSR回数/分は、睡眠第II段階では平均2.09、徐波睡眠では平均3.57、REM睡眠では平均1.53となった。手指皮膚血流の波形は下向きのみであり、血管収縮反応であることを示す。各睡眠段階の左手指尖部皮膚血管収縮回数/分は、睡眠第II段階では平均0.90、徐波睡眠では平均0.72、REM睡眠では平均1.18となった。これらの結果は、徐波睡眠とREM睡眠では温熱発汗と皮膚血管収縮とのそれぞれに対して特有な反応が相反的に生じていることを示している。B.前額部血流-皮膚血管拡張変動の特徴各睡眠段階における平均値は睡眠第II段階:0.25 (ml/min/100g)、徐波睡眠:0.28、REM睡眠:0.30となり、睡眠段階における有意な変化は見られなかった。前額部においては発汗に伴う変化も手指皮膚血管収縮に同期する変動もともに拡張性であったため、SSNAの総量(皮膚血管運動成分+発汗成分)としては徐波睡眠とREM睡眠において、有意を示さなかったと考えられた。C.睡眠時の音刺激に対する自律神経活動の効果器反応前額部皮膚電位変化(発汗指標)はNREM睡眠間では有意な差を認めなかったが、NREM睡眠に比較してREM睡眠では有意な低下を示した。前額部皮膚血流増加反応の平均振幅はNREM睡眠間では有意な差を認めなかった。しかし、REM睡眠で有意な低下を認めた。REM睡眠では前額部において発汗および血管変動の反応性が有意に低下したという結果を得た。睡眠時の聴覚誘発反応振幅はNREM睡眠に比較してREM睡眠で有意に低下するという結果が知られている。このことはREM睡眠では入力情報(音刺激)の処理過程においてその情報量が低下し、結果として交感神経活動への出力の低下を惹起した事が示唆された。D.健常人における睡眠時の自律神経活動解析-心拍変動のスペクトル解析より-一晩の各睡眠段階における平均HRはLFおよびLF/HFと比し、HFとの間により良好な相関関係が認められ、HRの変動は副交感神経活動の影響を強く受けていることが示唆された。比較的近傍の睡眠段階で比較を行った結果、過去の研究結果と同様にNREM睡眠では深くなるにつれて交感神経活動は低下し、副交感神経活動が優位になることが示唆された。
大気レーダーを中心とした複合的水蒸気推定手法の実用化

今まで申請代表者が開発を進めてきた大気レーダーを用いた水蒸気推定法を発展させ、実際の気象予報モデルに同化することで予報精度向上を目指す基礎技術の技術開発を行うことを目的とした。数値予報モデルのデータ同化手法である変分法に着目し、大気レーダーを用いた水蒸気推定手法に変分法を組み込むようにアルゴリズム改良を行った。さらに、従来のラジオゾンデ観測の時間補間値に代わって気象予報モデルの予報値を第一推定値とする新しいアルゴリズムを開発し、ラジオゾンデなしで推定を行う手法を開発した。これにより一般的なウインドプロファイラを用いた水蒸気推定を行う技術基盤を開発した。地球大気において水蒸気の気象現象への影響は非常に大きいことが知られている。本課題では今まで申請代表者が開発を進めてきた大気レーダーを用いた水蒸気推定法を発展させ、実際の気象予報モデルに同化することで予報精度向上を目指す基礎技術の技術開発を行うことを目的としている。数値予報モデルのデータ同化手法である変分法に着目し、大気レーダーを用いた水蒸気推定手法に変分法を組み込むようにアルゴリズム改良を行う。大気レーダーの乱流エコー強度は主に大気屈折率の高度変動(M)の二乗値に依存することが知られている。また、Mは湿潤大気中では主に水蒸気の高度勾配により決定されることがわかっている(Furumoto et al.2001)。この関係を利用することで大気レーダーエコー強度から水蒸気プロファイルを推定する。ところが大気レーダーから得られるのはM^2であるためMの符号がレーダー観測からは決定できない。この符号の決定をより精度良く行うことを目的として1次元変分法を応用したアルゴリズムを開発した。同時観測されたGPS可降水量を同時にデータ同化することでMの符号に拘束をかけ符号が推定を行いやすくした。なお解くべき最適化問題は多くの局地的最小値を持つため遺伝的アルゴリズムを用いることで最適化した。MUレーダー・RASS観測データを利用して推定を行った結果、従来の方法と比べて精度が向上することを示した。なおノートブック型PCを1台購入しこの解析に利用した。本結果は、国際論文誌に投稿しすでに受理されている。水蒸気は大気中では微量分子に過ぎないが、その相変化に伴う潜熱は集中豪雨など激しい気象現象を駆動する主要なエネルギー源であることがしられている。特に一般に寿命が短い顕著現象の構造を買い笑みするためには高精度かつ高分解能観測が重要である。現在、最も一般的な大気水蒸気測定法であるラジオゾンデ観測は高度約10kmまでの水蒸気観測が可能であるものの、時間分解能を数時間より短くすることは難しいため数時間の時間スケールを持つ激しい気象擾乱のメカニズムの観測的解明には不十分である。本研究ではこうした要請に応えるべく、大気レーダーを用いた水蒸気推定手法の開発を行ってきた。これは大気レーダーのエコー強度に含まれる水蒸気に関する情報を取り出すことにより、全天候型かつ昼夜にかかわり無く水蒸気推定を行うことを目指す。本年度には現業メソスケールモデルの予報値を利用した推定アルゴリズムを開発した。昨年までに開発されたアルゴリズムでは、12時間程度の間隔で上げられたラジオゾンデデータを初期値としていた。本推定手法の実用化にはラジオゾンデによる直接測を必要としない推定手法の開発が必須である。このため、ラジオゾンデ観測値の代わりに現業数値予報モデルデータを利用し、直接観測をよらない実用的推定手法を実現した。これにより近傍でラジオゾンデ観測が行われていない地点でのウインドプロファイラを用いた水蒸気推定に道が開かれた。水蒸気は大気中では微量分子に過ぎないが、その相変化に伴う潜熱は集中豪雨など激しい気象現象を駆動する主要なエネルギー源である。研究代表者はこうした要請に応えるべく、大気レーダーを用いた水蒸気推定手法の実用化を進める研究を行ってきた。今年度の具体的成果は以下の通りである。1.沖縄亜熱帯域での水蒸気推定昨年までに開発された数値予報モデルを第一推定値とした水蒸気推定手法を発展させ沖縄の400MHzウインドウプロファイラに活用した。えられた観測データをもとに水蒸気プロファイラを推定した。このために解析用PCやデータ保存用ハードディスクを購入した。2.周波数領域干渉計映像法を用いた乱流エコー観測周波数領域干渉計映像法を用いた乱流産卵の試験観測実験をMUレーダーを用いて2008年10月、11月に実施した。得られたデータに周波数領域干渉計映像法を適用して乱流パラメーターの微細分布を得ることに成功した。
半導体に精密添加された希土類イオンに起因する量子情報機能の開拓

本研究では、Eu添加GaNにおいて、我々により世界に先駆けて見出されたEuイオン間で生じる双方向のエネルギー輸送現象の量子情報デバイスへの応用可能性を明らかにすることを目的とした。特定のEu発光中心を選択的に励起するCombined excitation-emission spectroscopyを用いてEu発光特性を調べたところ、双方向エネルギー輸送を示す2種類のEu発光中心におけるエネルギー輸送時間がサファイア基板上で100マイクロ秒程度であることを明らかにした。また、基板を従来のサファイアからGaN、Siに変えることにより、エネルギー輸送時間が次第に短くなることを定量的に明らかにした。半導体ナノ構造の物性の理解により、量子情報を操作することができる量子情報デバイスが実現されるようになり、量子コンピュータへの発展が期待されている。本研究では、究極の量子ドットである希土類イオンに着目し、希土類添加半導体を新しい量子情報機能材料として位置づけ、精密添加された希土類イオンに起因する量子情報機能を明らかにすること、希土類添加半導体の成長条件や共添加不純物の最適化を通じて、希土類添加半導体を用いた量子情報デバイスの実現可能性を明らかにすることに課題を設定している。今年度はEu添加GaNに関して、「Eu添加条件の最適化(課題1)」、「Euイオン間で生じる双方向エネルギー輸送現象の理解(課題2)」に取り組んだ。その結果、以下の知見が得られた。(1)双方向エネルギー輸送を示す2種類のEu発光中心(OMVPEαとOMVPEβ)をマジョリティーとして形成するために、成長条件(成長圧力、成長温度、V/III比)の最適化を行った。Combined excitation-emission spectroscopy (CEES)法により評価し、OMVPEαとOMVPEβの明らかな存在を確認した。(2)上記の2種類の発光中心間で生じる双方向エネルギー輸送現象に対して、励起レーザパワー依存性や時間分解特性を評価し、エネルギー輸送時間がサファイア基板上で100 μs程度であることを明らかにした。本研究では、究極の量子ドットである希土類イオンに着目し、希土類添加半導体を新しい量子情報機能材料として位置づけ、精密添加された希土類イオンに起因する量子情報機能を明らかにし、量子情報デバイスの実現可能性を検討することを目指している。<最終年度に実施した研究の成果>「Euイオン間で生じる双方向エネルギー輸送現象のデザイン(課題3)」:昨年度に得られたEuイオン間で生じる双方向エネルギー輸送現象の理解を踏まえて、より効果的なエネルギー輸送現象が生じるようにEu発光中心の設計を行った。基板をサファイアからGaN、Siに変えることにより、双方向エネルギー輸送を示す2種類のEu発光中心(OMVPEαとOMVPEβ)間のエネルギー輸送時間が短くなることを定量的に明らかにした。この結果は対を形成する2種類のEu原子は異なるc面上に位置し、互いにカップルしていることを示唆している。「量子情報デバイスへの応用可能性の検証(課題4)」:これら量子状態での可干渉性を評価するために光子相関測定を行った。現在、得られた測定データについて、定量的な解析を推進している。<研究期間全体を通じて実施した研究の成果> Eu添加GaNに対する国際共同研究が軌道に乗り、(1)原子レベルで制御して「ソフト」にEuをGaNへ添加する技術、(2)Eu添加GaN中に形成されるEu局所構造を、Eu発光特性と関連づけて明確に評価する技術、(3)第一原理計算によりGaN中で形成されるEu局所構造とその安定性を評価する技術が三位一体となり機能している。その結果として、「Euイオン間で生じる新奇な双方向エネルギー輸送現象」について、関与するEu原子対の微視的配置の解明に加えて、そのカップリング度合いの、歪みというマクロな物理量による人為的制御の可能性を世界に先駆けて見出した。Eu添加GaNに対する国際共同研究が軌道に乗り、(1)原子レベルで制御して「ソフト」にEuをGaNへ添加する技術、(2)Eu添加GaN中に形成されるEu局所構造を、Eu発光特性と関連づけて明確に評価する技術、(3)第一原理計算によりGaN中で形成されるEu局所構造とその安定性を評価する技術が三位一体となり機能している。その結果として、本研究課題で取り上げる「Euイオン間で生じる新奇な双方向エネルギー輸送現象」について定量的な理解が着実に進んでおり、全貌が明らかになりつつある。電子材料学平成26年度の研究課題を継続的に発展させながら、2種類のEu発光中心間で生じる双方向エネルギー輸送機構のデザイン、および量子情報デバイスへの応用可能性の検証に取り組む。【課題3】Euイオン間で生じる双方向エネルギー輸送現象のデザイン:昨年度に得られたEuイオン間で生じる双方向エネルギー輸送現象の理解を踏まえて、より効果的なエネルギー輸送現象が生じるようにEu発光中心の設計を行う。これまでの研究において、成長に用いる基板により、双方向エネルギー輸送現象が大きく変化することが明らかになりつつある。

各種基板上に成長した試料において、それらEu発光特性を系統的に評価し、観測される双方向エネルギー輸送現象を定量的に明らかにする。【課題4】量子情報デバイスへの応用可能性の検証: Euイオン間で生じる双方向エネルギー輸送現象は異なる量子状態にあるEuイオン間で相互の量子状態に重ね合わせが生じることを意味している。その特性を最大限に活用して、量子メモリーや量子リピーターへの応用可能性を検証する。また、これら量子状態での可干渉性を評価するために、光子相関測定を行い、量子暗号に不可欠なシングル・フォトン・エミッターへの応用可能性を明らかにする。本研究で使用する消耗品の一部を定価より安価に購入できたこと、運営費交付金や奨学寄付金により以前、別用途で購入し、不要となったものを流用できたことに因っている。「次年度使用額」については有効に活用し、主に最終年度に増加が見込まれる研究成果発表に伴う参加登録費に充てる予定である。
微細構造を高解像度で観察するマイクロ内視鏡の開発

本研究の目的は歯の根管内深部や歯周ポケット深部等の,暗視野で狭小空間に存在する微細構造や病変を高解像度で検出するマイクロ内視鏡の開発である.これまでに我々が開発した歯科用内視鏡に既存の撮影機器を接続し、その解像能を比較検討した。今回は口腔内カメラと歯科用内視鏡を接続し、実際の口腔内を想定しクラックの入った抜去歯の観察を行った。結果としては、根尖付近のクラックまで鮮明に見ることが可能で、十分な解像能を有していることが明らかとなった。現在歯科治療においては、歯科用顕微鏡を用いての歯内治療が一般的になってきているが、歯科用顕微鏡を用いたとしても湾曲した根の根尖や根尖付近のクラックは観察が不可能で、診断が難しく治療の長期化の要因となるが、今回の結果から我々が開発した歯科用内視鏡はその欠点を補完できるものであると考えられる。またこれらの結果は、複数の歯科用内視鏡を扱う熟練度の異なる観察者によって得られた結果であり、観察者間での結果に差がなかったことから、歯科用内視鏡を使用するにあたって使用者の熟練度は問題とならないことが示唆された。さらに今回は口腔内カメラに接続することで画像取得を行ったが、接続部のレンズ設計を変えることで、口腔内カメラだけではなく様々な画像取得機器との接続も可能になると考えられ、汎用性も向上すると期待できる。今後は更なる機器の性能向上を目指し、加えて企業との提携を取ることで市場への流通の足がかりとする予定である。matlabソフトウエアによる画像処理プログラムを使用した歯科用内視鏡を市場に流通している歯科用顕微鏡との比較を行った。解像度・被写界深度に関しては歯科用顕微鏡に劣る結果となったが、模擬的な破折した湾曲根管を観察した際には、根尖部までの観察が可能で、かつ破折も混戦付近まで観察する事が出来た。歯科用顕微鏡では根管口付近の観察に関しては十分であったが湾曲部以下の観察は不可能であった。以上の結果から歯科用顕微鏡よりも根尖部の観察には優れている事が示唆されたが、解像度の面でまだ劣る事が分かった。これにより、現在アルゴリズムの開発により画像処理によってさらなる解像度の向上を目指している。目標に掲げた歯科用顕微鏡との比較による歯科用内視鏡による画像取得能力の検討を十分に行え、現状の歯科用内視鏡の長所・短所を抽出する事ができた。「湾曲根管の根尖を観察することが可能」という長所は既存の機器では成し得なかったもので、今後の臨床に大いに役立つものであると考えられる。さらに歯科用顕微鏡との比較では解像度は劣るが破折線の確認も十分に行える程度の解像度まで向上することが可能であったため、計画としては順調に進んでいるものと考えられる。さらに実際の根管を観察する事で今まで足りなかったアルゴリズムに関する知見を得られたことも理由の一つに挙げられる。引き続きアルゴリズム開発を行うとともに、今後は機器自体の流通につなげるため既存のカメラ(スマートフォンのカメラや口腔内カメラ)に接続できるような仕様に変更していく。29年度研究計画中のソフト・ハードの改良まで今回進捗しておらずその分で差額が生じた。30年度は当初の計画と併せてソフト・ハードの改良を行っていく計画としている。
一線式信号伝送によるグリーンPLCシステムとグリッド・アウェアネスへの応用研究

本研究の目的は、筆者らが考案した一線式PLCシステムを発展して、信号減衰を低減し高SN比通信路を提供する。これによって超低消費電力(グリーンな)PLCシステムという新たな研究領域を提唱することである。輸送機械応用として、クレーンのブーム先端とフック間でのエネルギーと情報の同時伝送方式を開発し、国際会議でその成果を発表した(IEEE-ISPLC, 2019.4)。この伝送路のインピーダンスは所望の周波数帯域において数10Ωであるため情報伝送の観点では低減衰かつ低ノイズであり、筆者らのシナリオではデータパケットを損失することなく100%伝送できた。情報伝送用のトロイダルコアを共用して電力も伝送したところ、29mのワイヤで37%、91mで15%の電力伝送効率を達成した。電力伝送においてはインピーダンスマッチング技術が重要であり、その実現方法も見出したので、今後論文にまとめていく予定である。EMC(電磁両立性)問題において、ノイズを出す側と受ける側の間でのコミュニケーションができない場合、両立しているかどうかは知りえない。従来のEMC規格では、機器単体のエミッションレベルを規定しても総量は制約されなかった。また、想定していない状況に電磁環境になったときのイミュニティ性能は保証できなかった。一方、IoT(Internet of Things)が進展している状況を鑑みれば、「もうすこし気の利いたEMC」(筆者らはSmart EMCと呼んでいる(IEICE, 2018))が実現できる可能性がある。こうした背景に着想を得て、2018年4月から「IoT時代のシステムとEMC調査専門委員会」を電気学会内に設立し、筆者が委員長を務めている。同委員会では本課題で提案した「グリッド・アウェアネス」に関連する研究(電力線の状況(温度の他、絶縁劣化、断線)を検出認知する)動向も調査した。本研究では、筆者らが考案した一線式PLCシステムを発展して、信号減衰を低減し高SN比通信路を提供する。これによって超低消費電力(グリーンな)PLCシステムという新たな研究領域を提唱する。その応用例として、電力線の状況(温度や電磁環境)や接続されている電気機器(電力消費量やノイズ発生)の変化を認識する「グリッド・アウェアネス」を挙げ、実現するための信号処理方式を研究している。今後、自動運転式のロボットに人命を託す機会も増えるであろう。こうした状況下でも安全安心に暮らすためには、「ICTを利活用することによって、もうすこし気の利いたEMCを実現」できないだろうか?という発想に至り、この概念をsmart EMCと呼ぶことにした。10kHz30MHzまでの帯域であれば、PLC装置に内蔵するchannel推定機能を流用して、伝導および放射ノイズをモニタし、異常を検出する「グリッド・アウェアネス」にて実現可能と考えている。こうした考え方を論文(2017.4)や研究会(2017.4)で発表した。筆者らが考案した一線式PLCシステムの輸送機械応用として、クレーンのブーム先端とフック間通信への適用研究を行い、国際会議でその結果を発表した(2017.4)。この通信路は低減衰かつ低ノイズであるおかげで、実効スループットは70Mbpsであった。またフック先端に非接触で給電するために、kHz帯を使うことも提案した。「グリッド・アウェアネス」という概念を固めるために、当初予期していなかったSmart EMCという概念の定義から行うことにしたが、結果としては成果が出始めている。また一線式PLCの応用として当初予定していなかったクレーン応用を先行した。これらにより、当初計画の以下の2点が遅れている。(1)フロアをまたいで縦方向に配線されているEPS内の幹線ケーブルを利用して、同一フロア内をN-PE方式で伝送されてきた信号を一線式で中継するための装置の開発。(2)信号伝搬Delay時間の変動から、電力線ケーブルの温度異常を検出するマイコンシステムの開発。

こうした考え方を研究会(2017.4, 2018.1, 2018.3)で発表した。筆者らが考案した一線式PLCシステムの輸送機械応用として、クレーンのブーム先端とフック間通信への適用研究を行い、国際会議でその結果を発表した(2017.4)。この通信路は低減衰かつ低ノイズであるおかげで、実効スループットは70Mbpsであった。またフック先端に非接触で給電する方法に取り組んでおり、4KHzの搬送波で、29mのワイヤで37%の電力伝送効率を達成した。「グリッド・アウェアネス」という概念を固めるために、当初予期していなかったSmart EMCという概念の定義から行うことにしたため。しかし、結果としては成果が出始めている。また一線式PLCの応用として当初予定していなかったクレーン応用を先行した。これらにより、当初計画の以下の2点が遅れている。(1)フロアをまたいで縦方向に配線されているEPS内の幹線ケーブルを利用して、同一フロア内をN-PE方式で伝送されてきた信号を一線式で中継するための装置の開発。(2)信号伝搬Delay時間の変動から、電力線ケーブルの温度異常を検出するマイコンシステムの開発。本研究の目的は、筆者らが考案した一線式PLCシステムを発展して、信号減衰を低減し高SN比通信路を提供する。これによって超低消費電力(グリーンな)PLCシステムという新たな研究領域を提唱することである。輸送機械応用として、クレーンのブーム先端とフック間でのエネルギーと情報の同時伝送方式を開発し、国際会議でその成果を発表した(IEEE-ISPLC, 2019.4)。この伝送路のインピーダンスは所望の周波数帯域において数10Ωであるため情報伝送の観点では低減衰かつ低ノイズであり、筆者らのシナリオではデータパケットを損失することなく100%伝送できた。情報伝送用のトロイダルコアを共用して電力も伝送したところ、29mのワイヤで37%、91mで15%の電力伝送効率を達成した。電力伝送においてはインピーダンスマッチング技術が重要であり、その実現方法も見出したので、今後論文にまとめていく予定である。EMC(電磁両立性)問題において、ノイズを出す側と受ける側の間でのコミュニケーションができない場合、両立しているかどうかは知りえない。従来のEMC規格では、機器単体のエミッションレベルを規定しても総量は制約されなかった。また、想定していない状況に電磁環境になったときのイミュニティ性能は保証できなかった。一方、IoT(Internet of Things)が進展している状況を鑑みれば、「もうすこし気の利いたEMC」(筆者らはSmart EMCと呼んでいる(IEICE, 2018))が実現できる可能性がある。こうした背景に着想を得て、2018年4月から「IoT時代のシステムとEMC調査専門委員会」を電気学会内に設立し、筆者が委員長を務めている。同委員会では本課題で提案した「グリッド・アウェアネス」に関連する研究(電力線の状況(温度の他、絶縁劣化、断線)を検出認知する)動向も調査した。
超高純度単結晶を用いたZnSeの伝導型制御に関する研究

研究目的現在、主としてZuSeの評価にフォトルミネッセンス(PL)が用いられている。そのため、P型結晶を得ようとする場合、アクセプタ-性不純物が関与する発光に関する正しい知見を得ることは重要である。さらに個々のアクセプタ-準位(N_A)を正確に決定することも重要である。今までKアクセプタ-に関する報告は無く、Naアクセプタ-のN_A値もばらついており、P、QあるいはRと呼ばれているDA対発光についても異なったモデルが出されているのが現状である。本研究では、Na及びKに関するN_A及びDA対発光の起源を明らかにすることを目的としている。結果及び考察Se-アルカリ金属合金融液中に浸漬処理することによってLi、Na及びKを添加した試料のPLスペクトルでは、NaとKのそれぞれにP、Q発光が観測され(P_<Na>、Q_<Na>、P_K、Q_K)、Liの場合単一の発光(R)が観測された。I、発光とDA対発光の選択励起スペクトル測定の結果、Na及びKアクセプタ-の励起状態に対応する明瞭なピ-クが認められた。これらの励起準位に中心セル補正を施すことによって、Na及びKのアクセプタ-準位、117±1及び107±1meVが得られた。各DA対発光のピ-クエネルギ-の励起光強度依存性の測定の結果、ピ-クエネルギ-は励起光強度の低下とともに減少し一定の値になった。この値は、Eg-(E_D+E_4)に対応し、Eg=2,821eV、ドナ-としてGaを考えると、Na及びKのN_Aとして前述と一致した値が得られた。考察の結果。P_<Na>、Q_<Na>はNaアクセプタ-とGa、Naiドナ-、Pk、QkはGa、Kiドナ-による発光と考えられ、Nai及びKiドナ-のE_D値として16及び14meVが得られた。ここで添字iは浸入型位置にあることを示す。以上のように、Na及びKのNa及びDA対発光の起源が明らかにされた。考察の結果。
総合的手法による昆虫の系統分類:ノメイガ類における試み

1.日本産アワノメイガ属7種の性フェロモンと配偶行動に関する研究アワノメイガを含む6種、アワノメイガ、アズキノメイガ、フキノメイガ、ゴボウノメイガ、ユウグモノメイガ、ウスジロキノメイガの性フェロモン成分を解明した。アワの性フェロモンには国内で地理的変異が、アズキでは性フェロモンの遺伝的多型の存在が明らかになった。ニセアワノメイガは他種とは異なり配偶行動が明期に行われ性フェロモンの機能が明確ではなかった。2.日本差アワノメイガ属のミトコンドリアDNAによる系統解析6種についてミトコンドリアCOII遺伝子の塩基配列を調べた。種間解析では、従来の形態に基づいたグループ2(ユウグモ、ウスジロキ)とグループ3(アワ、ニセアワ、アズキ、フキ、ゴボウ)の系統関係は支持されたが、グループ3内の系統関係は支持されなかった。種内解析では、アワを除く各種に1%前後の変異がみられたが、アワには種内変異がまったくみつからなかった。3.アワノメイガ属の形態学的再検討形態学的な分類がとくに困難なグループ3に属す5種は、雄の中脚、腹部の鱗粉、交尾期で識別が可能であることを明らかにした。フキに酷似した個体が南西諸島のツワブキから得られたが、雄腹部の形態から別種であることが判明し、ツワブキノメイガと仮称した。モモノゴマダラノメイガの雄フェロモン雄からチグリン酸を固定し、風洞実験の結果により雄に対する誘引性を確認した.1.日本産アワノメイガ属7種の性フェロモンと配偶行動に関する研究アワノメイガを含む6種、アワノメイガ、アズキノメイガ、フキノメイガ、ゴボウノメイガ、ユウグモノメイガ、ウスジロキノメイガの性フェロモン成分を解明した。モモノゴマダラノメイガの雄フェロモン雄からチグリン酸を固定し、風洞実験の結果により雄に対する誘引性を確認した.日本産Ostrinia属7種、すなわちアワノメイガ(アワ)、ニセアワノメイガ(ニセアワ)、フキノメイガ(フキ)、ゴボウノメイガ(ゴボウ)、アズキノメイガ(アズキ)、ウスジロキノメイガ(ウスジロ)、ユウグモノメイガ(ユウグモ)、を各地で採集し個体群を単位として系統関係を調べた。(1)人工飼料による各種の室内人工飼育法の確立ユウグモを除き、市販の人工飼料を用いた簡便な室内累代飼育を可能にした。ユウグモはギシギシ類に寄生する狭食性であり、寄主植物を含む人工飼料を開発した。(2)ミトコンドリアDNA(mtDNA)の構造比較7種のmtDNAからチトクロームオキシダーゼ遺伝子の一部分をPCR法によって増幅し、得られた産物約250bpの塩基配列を決定し比較したところ、上記7種は雄交尾器(uncus)の形態から大別されると同様の2グループに大別されることが示された。(3)外部形態の比較斑紋、腹部の鱗毛、雌交尾器などの形態を精査し新たに次の知見を得た。(1)フキとゴボウには形態的差異は認められなかった。(2)前期2種とアズシには斑紋と交尾器に明瞭な差異があった。(3)屋久島産「フキ」は腹部鱗毛の違いから別種と認められた。(4)雌性フェロモン成分の比較性フェロモン腺抽出物をキャピラリーガスクロマトグラフィー(GC)で分析し、性フェロモンおよび関連成分の質的、量的比較を行なった。ユウグモについてはGC-MS、GC-EAD、風洞を用いた生物検定により性フェロモン成分を(E)-11-tetradecenyl acetateと確定した。1.アワノメイガOstrinia furnacalisの性フェロモンがE12-14:OAcとZ12-14:OAc(成分比35:65)からなることを各種機器分析と生物検定により明らかにした。また、千葉県松戸市において性フェロモントラップによる捕獲調査を行い、本性フェロモンの有効性を確認した。2.フキノメイガOstrinia

zaguliaeviに近縁で、ツワブキを寄主とするOstrinia sp.は屋久島の他、九州、奄美、沖縄にも分布が確かめられたが、本州和歌山県のツワブキ群落では発見できなかった。Ostrinia sp.を寄主植物で飼育した結果、25°C、15L-9D条件での羽化までの発育所要日数は約60日で、この属のなかでも最も長かった。さらに本種の沖縄産個体群と九州個体群を交雑させて、個体群間の差を検討中である。また、O.scapulalisを新たに奄美から採集した。モモノゴマダラノメイガの性フェロモン成分中の微量成分の探索と同定を行った。前年度に見出された第4成分について、さらにDSDM誘導体法によりこの成分がE10-16:OHであることが確認された。今年度は新たに本種の雄のヘア-ペンシルから雄特異的な分子量100の脂肪酸と思われる成分を発見し、この成分は雌触角にEAG応答を起こさせる活性を有することも明らかにした。この物質の存在は、極めて類似した雌フェロモンを持つ近縁種のマツノゴマダラノメイガとモモノゴマダラノメイガとの間の生殖隔離に機能していると考えられた。1.日本産アワノメイガ属の性フェロモンに関する研究(1)アワノメイガ性フェロモンの地理的変異を岩手県、千葉県、広島県、熊本県の各個体群を用いて検討したところ、岩手県、千葉県、広島県の3個体群と熊本県の個体群間に地理的変異の存在が示された。(2)アズキノメイガの性フェロモンの多型を遺伝様式を含めて詳細に検討したところ、表現型、遺伝様式ともに近縁のヨーロッパアワノメイガの場合と酷似している興味深い事実が判明した。2.日本差アワノメイガ属のミトコンドリアDNAによる系統解析日本産アワノメイガ種群6種について、COII遺伝子の種内変異を調べた。アワノメイガを除く各種1%前後の変異がみられたが、アワノメイガには種内変異がまったくみつからなかった。さらに、種内変異を考慮した分子系統樹を作成した。3.アワノメイガ属の未同定種南西諸島産ツワブキノメイガ(仮称)の生理生態学的特性発育と光周反応を調べたところ、同属の他種と比べて生育に要する日数が長いこと、発育0点が高いこと、休眠誘導の臨界日長が短いことがわかり、本種が他種と比べて温暖な気候に適応していることが示された。4.モモノゴマダラノメイガの雄フェロモン本種の雄から溶媒抽出した成分のうち、雌の触角に電気生理学的な応答を引き起こす成分をチグリン酸と同定した。風洞実験の結果、雄が抽出物ならびにチグリン酸に誘引されることが示された。この物質のは姉妹種のマツノゴマダラノメイガからは見いだされず、両種の生殖隔離に機能する可能性が示された。
迅速細胞リソグラフィー法の開拓

本研究の目的は,「細胞の新規パターンニング法,分離,捕捉法を確立する」ことにある.本年度は,遺伝子組み換え細胞,バイオ微粒子を用いて,誘電泳動による細胞捕捉と細胞アレイの作製,捕捉された細胞の機能評価,異種細胞のパターンニング等に関しても検討した.・単一細胞アレイの作製:誘電泳動により個々の微小ウェル中への細胞の捕捉することによる細胞アレイの構築に関して検討を行った.その結果,直径30μm,深さ25μmのウエルアレイを利用し, 1MHz, 3Vppの交流電圧を印加することにより,効率的に単一細胞(HeLa細胞)ウエル中に捕捉することができ,細胞アレイを構築できることが明らかとなった.・捕捉された細胞の活性評価:分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)をレポーター遺伝子として組み込んだHeLa細胞を作製し,上記手法により誘電泳動により単一細胞アレイパターンを作製した.発現したSEAP活性を電気化学顕微鏡により評価したところ,単一細胞レベルでは遺伝子発現効率に大きな不均一性が認められた.・異種細胞のパターンニング:誘電泳動パターニングデバイスを用いて細胞のパターニングを行なった.本デバイスの利用により細胞に大きな損傷を与えることなく, 5分という極めて短時間に細胞をラインアンドスペース状に配列できることを明らかにした.さらにこのデバイスを利用することで,異種細胞の異所領域へのパターニングが行なえることが明らかとなった.・バイオ微粒子のパターンニングと応用:ITOマイクロアレイ電極上での誘電泳動を利用し、抗体固定化微粒子を抗体が固定されたPDMS表面の特性部分に集積させた.集積化した微粒子量を蛍光計測することにより.マウスIgGを0.01ng/mLと高感度でしかも迅速に検出することに成功した.この手法を利用することにより,各種細胞が混合した液から特定の細胞を分離できると考えている.本研究の目的は,「細胞の新規パターンニング法,分離,捕捉法を確立する」ことにある.また,異種細胞の分離,細胞ネットワーク構築について検討する.本年度は,細胞モデルとして微粒子を用いて,誘電泳動をによるタパーンニングについて検討するとともに,細胞を用いたパターンニングに関しても検討した.・微粒子を用いたパターンニング:負の誘電泳動(n-DEP)を利用し,鋳型電極の繰り返し利用が可能な微粒子の一括・迅速なパターニングを行なうデバイスを開発した.交互くし型パターン(IDA)を有した鋳型電極基板と支持基板をスペーサー(厚さ10ミクロン程度)を介して重ね合わせ,鋳型電極の間に交流電圧(3MHz,40Vpp)を印加すると,両基板間の微粒子は電極真下に移動し鋳型電極と同様のパターンで配列した.さらに,架橋剤を用いることにより化学反応により微粒子のパターン固定することができた.また,グリッド状パターンも作製することができた.・細胞のパターンニング:n-DEPを用いて局所領域への細胞パターニングに関して検討した.細胞懸濁液(C2C12細胞)をパターニングデバイスに導入し,交流電圧(1MHz,12Vpp)を印加した.5min間の交流電圧の印加により細胞は,鋳型電極基板の形状を反映して550ミクロン間隔に支持基板である細胞培養用スライド基板に吸着し,パターンニングが達成された.・微粒子・細胞の分離と捕捉:n-DEPを利用した細胞・微粒子の分離・捕捉用マイクロ流路デバイスを作製した.ナビゲーション電極,ケージ電極,キャップ電極を配置したマイクロアレイ電極基板を,上記の手法で流路デバイス化し,直系3-6ミクロンの微粒子を流したところ,交流電圧印加(1MHz,10Vpp)で微粒子の流れを変え,特定の微小領域に捕捉できることが明らかになった.また,このデバイスを細胞に適用することも可能であった.本研究の目的は,「細胞の新規パターンニング法,分離,捕捉法を確立する」ことにある.本年度は,遺伝子組み換え細胞,バイオ微粒子を用いて,誘電泳動による細胞捕捉と細胞アレイの作製,捕捉された細胞の機能評価,異種細胞のパターンニング等に関しても検討した.・単一細胞アレイの作製:誘電泳動により個々の微小ウェル中への細胞の捕捉することによる細胞アレイの構築に関して検討を行った.その結果,直径30μm,深さ25μmのウエルアレイを利用し, 1MHz, 3Vppの交流電圧を印加することにより,効率的に単一細胞(HeLa細胞)ウエル中に捕捉することができ,細胞アレイを構築できることが明らかとなった.・捕捉された細胞の活性評価:分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)をレポーター遺伝子として組み込んだHeLa細胞を作製し,上記手法により誘電泳動により単一細胞アレイパターンを作製した.発現したSEAP活性を電気化学顕微鏡により評価したところ,単一細胞レベルでは遺伝子発現効率に大きな不均一性が認められた.・異種細胞のパターンニング:誘電泳動パターニングデバイスを用いて細胞のパターニングを行なった.本デバイスの利用により細胞に大きな損傷を与えることなく, 5分という極めて短時間に細胞をラインアンドスペース状に配列できることを明らかにした.さらにこのデバイスを利用することで,異種細胞の異所領域へのパターニングが行なえることが明らかとなった.・バイオ微粒子のパターンニングと応用:ITOマイクロアレイ電極上での誘電泳動を利用し、抗体固定化微粒子を抗体が固定されたPDMS表面の特性部分に集積させた.集積化した微粒子量を蛍光計測することにより.マウスIgGを0.01ng/mLと高感度でしかも迅速に検出することに成功した.この手法を利用することにより,各種細胞が混合した液から特定の細胞を分離できると考えている.
生体分子マシンが誘起する細胞内レオロジー応答の理論研究

本研究は、生命現象において重要な役割を担う生体分子マシンに注目し、その集団が引き起こす細胞内レオロジー応答の理論的解析を行う。このレオロジー応答から細胞内の巨視的物性の抽出が可能であり、従来の局所的レオロジー測定と合わせることで細胞内環境全域の情報が得られる。具体的には、生体分子マシンをアクティブ・ダンベルに置き換え、(1)一つの生体分子マシン、(2)生体分子マシン希薄溶液、(3)生体分子マシン濃厚溶液の三つの研究課題に取り組む。本研究の完成により、細胞内の非平衡性の包括的な理解や生体分子マシンが担う細胞内機能の理解に大きな寄与がもたらされる。
24次元メロモルフィック頂点作用素代数の完全な分類を目指して

頂点作用素代数はモンスター有限単純群とモジュラー関数との間の神秘的な関係を説明するムーンシャイン予想の解として構成されたムーンシャイン頂点作用素代数が出発点であるが、物理における弦理論などで注目されている2次元共形場理論の厳密な数学的定義であることが分かってきた。特に、物理的な意味において24次元メロモルフィック頂点作用素代数は非常に重要な意味を持っているが、現時点で知られているものは24次元のニイマイヤ格子から構成された頂点作用素代数とそれらのオービフォルド構成による頂点作用素代数だけといって過言でない状態である。ところが、これらはすべて48個のアイジング模型のテンソル積を含んでいることがドン、メイソン達の研究によって知られていた。研究代表者の宮本は、この基盤研究によってアイジング模型を含む頂点作用素代数の研究を続けており、平成9年度には、コード頂点作用素代数という扱いやすいものを定義し、その表現を決定した。平成10年度では、さらにハミングコード頂点作用素代数に注目し、そのフュージョン規則なども決定し、さらに、平成11年度には、ムーンシャイン頂点作用素代数の新しい構成法を見つけた。平成12年度はそれらの構成を格子型頂点作用素代数などに応用し、既存の24次元ホロモルフィック頂点作用素代数はすべてこの方法によって構成できることが分かった。また、この方法により、コード頂点作用素代数のツイスト加群の構成に成功している。ツイスト加群はそれまで非常に単純な場合にしか構成されていなかっただけに、進展が期待できる。特に、ムーンシャイン予想の本質であるムーンシャイン頂点作用素代数のツイスト加群がこの方法によって構成できる可能性が高いので、この方面の研究の進展が群論とのつながりを含め、もう少し研究する必要がある。頂点作用素代数はモンスター有限単純群とモジュラー関数との間の神秘的な関係を説明するムーンシャイン予想の解として構成されたムーンシャイン頂点作用素代数が出発点であるが、以後の研究により、物理における弦理論などで注目されている2次元共形場理論の厳密な数学的定義であることが分かっている。特に、物理的な意味において24次元メロモルフィック頂点作用素代数は非常に重要な意味を持っている。現時点で知られている24次元のメロモルフィック頂点作用素代数としては、24次元のニイマイマ格子から構成されたラティス型の頂点作用素代数とそれらをツイストするという群の作用を使ったオ-ビフォルド構成による頂点作用素代数のだけと言って過言ではない状態である。とことが、これらはすべて48個のアイジング模型のテンソル積を含んでいることがDong,Mason達の研究によって知られていた。この基礎研究を通して、研究代表者の宮本によって、このようなアイジング模型のテンソル積を含む頂点作用素代数の構造の研究が進められており、アイジング模型のテンソル積を使った構成が簡単なコード頂点作用素代数を導入し、その表現が研究された。これらの結果はそれまで複雑だと考えられていた頂点作用素代数の統一的な構成法を提供することが分かって来た。特に、有名なムーンシャイン頂点作用素代数の構成がこの立場から完成した。この方法により、モンスター単純群の幾つかの元の指標が実際に計算可能になっている。又、同じような構造を持つ頂点作用素代数の構成が、コードや代数的組み合せ論との関係から構成できることが本研究を通して分かって来た。これらの研究の進展にはオハイオ州立大学教授の原田耕一郎氏からの助言、および、千葉大の北詰氏、愛媛大学の木村氏、熊本大学の八牧氏などとの研究連絡が大きな役割を果たした。

特に、物理的な意味において24次元メロモルフィック頂点作用素代数は非常に重要な意味を持っているが、現時点で知られているものは24次元のニイマイヤ格子から構成された頂点作用素代数とそれらのオービフォルド構成による頂点作用素代数だけといって過言でない状態である。ところが、これらはすべて48個のアイジング模型のテンソル積を含んでいることがドン、メイソン達の研究によって知られていた。研究代表者の宮本は、この基盤研究によってアイジング模型を含む頂点作用素代数の研究を続けており、平成9年度には、コード頂点作用素代数という扱いやすいものを定義し、その表現を決定した。平成10年度では、さらにハミングコード頂点作用素代数に注目し、そのフュージョン規則なども決定し、さらに、それらの表現を使い、ムーンシャイン頂点作用素代数の新しい構成法を見つけた。特に、この方法は実数体上での構成も与えており、正定値不変内積などが自然に保たれている。そのため、この構成法は、それまでの構成法とは異なり、自己同型群がモンスター単純群であることの証明や、ラティス型の頂点作用素代数との関係が見やすくなっている。また、オービフォルド構成の仕組みもバイナリーコード上で考えることが出来るようになっている。頂点作用素代数はモンスター有限単純群とモジュラー関数との間の神秘的な関係を説明するムーンシャイン予想の解として構成されたムーンシャイン頂点作用素代数が出発点であるが、物理における弦理論などで注目されている2次元共形場理論の厳密な数学的定義であることが分かってきた。研究代表者の宮本は、この基盤研究によってアイジング模型を含む頂点作用素代数の研究を続けており、平成9年度には、コード頂点作用素代数という扱いやすいものを定義し、平成10年度ではハミングコード頂点作用素代数に注目し、そのフュージョン規則なども決定した。平成11年度では、それらの表現を使ったムーンシャイン頂点作用素代数の新しい構成法の応用として、モンスター単純群の幾つかの性質を発見した。例えば、モンスター単純群の幾つかの元に対して、そのトレイス関数がトンプソン級数となることの簡単な証明や、トンプソン群がE_8(3)に含まれる事など幾つかの群論的結果を見つけた。また、その構成を使って多変数のモジュラー形式に対応するものを構成した。これらはこの頂点作用素代数の構成法の有意義なことを示しており、他のホロモルフィック頂点作用素代数に対しても同様な応用が見込まれる。この点を中心に研究する必要があると思われる。