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中国の政治空間における「議会」の存在位置と機能の検証:人民代表大会と政治協商会議

本研究は、中華人民共和国の「議会」に相当する人民代表大会と、その構成員である人民代表大会代表の政治的機能を明らかにした。これまでの現代中国政治研究は、人民代表大会の活動、とくに人民代表大会代表の活動について、ほとんど関心を払ってこなかった。本研究は、そうした学問的な空白を埋めることができた。また、地方の人民代表大会代表に対する調査をつうじて、これまで政治的機能の実態が明らかではなかった人民代表大会代表が、選出された選挙区への利益誘導を目的として活動する実態を描き出すことに成功した。本研究をつうじて現代中国政治研究は、「議会」政治研究という新しい研究分野を見出すことに成功したかもしれない。本研究は、現代中国の主権者である人民が自らの代表をつうじて権力を行使する機関である人民代表大会とその諮問機関である政治協商会議という「議会」(両機関は現代中国において代議制を制度的に具体化した「議会」と位置付けられる)の活動の実態を明らかにすることで、現代中国の政治空間における「議会」の存在位置と機能を検証する。検証作業をつうじて現代中国における「議会」の活動の可能性を明らかにし、「議会」という観点から現代中国政治の変化の方向性を析出することを試みる。同時に、この作業をつうじて現代中国の政治空間が議会制度を受容する実態を明らかにすることで、「現代中国における議会制度」の視点から比較政治研究に貢献しようと試みる。今年度は、(1)人民代表大会や政治協商会議の実務担当者との間に学術的な交流をもつ在中国の研究者との研究交流をつうじて、フィールド調査を実施候補地の選定をおこなった。(2)また引き続き、同時に海外在住の人民代表大会や政治協商会議の研究者との意見交換をすすめてきた。(3)このほか、在中国の研究者や地方人民代表大会や政治協商会議の実務担当者とも意見交換をつうじて、人民代表大会制度や政治協商会議に関する実務的な専門知識の習得に努めた。とくに今年度は、積極的に人民代表大会や政治協商会議に関する基礎資料の蒐集に努めた。具体的には、人民代表大会代表や政治協商会議委員が提出する議案・提案・建議、それに対する行政機関の回答に関する資料、および人民代表大会代表や政治協商会議委員の個人に関する資料(氏名、性別、年齢、選出選挙区、職業、所属政党を含む)である。これらの資料を次年度は分析をすすめてゆくことになる。本研究は、現代中国の主権者である人民が自らの代表をつうじて権力を行使する機関である人民代表大会とその諮問機関である政治協商会議という「議会」の活動の実態を明らかにすることで、現代中国の政治空間における「議会」の存在位置と機能を検証する。この検証作業をつうじて現代中国における「議会」の活動の可能性を明らかにし、「議会」という観点から現代中国政治の変化の方向性を析出することを試みる。同時に現代中国の政治空間が議会制度を受容する実態を明らかにすることで、「現代中国における議会制度」の視点から比較政治研究に貢献しようと試みる。昨年度と引き続き、1,人民代表大会や政治協商会議の実務担当者との間に学術的な交流をもつ在中国の研究者との研究交流をつうじて、フィールド調査を実施候補地の選定をおこなった。2,同時に海外在住の人民代表大会や政治協商会議の研究者との意見交換をすすめてきた。3,このほか、在中国の研究者や地方人民代表大会や政治協商会議の実務担当者とも意見交換をつうじて、人民代表大会制度や政治協商会議に関する実務的な専門知識の習得に努めた。とくに今年度は、積極的に人民代表大会や政治協商会議に関する古い資料の蒐集に努めた。具体的には、文化大革命後に人民代表大会が機能を復活させた1980年代の地方の人民代表大会代表や政治協商会議委員が提出する議案・提案・建議、それに対する行政機関の回答に関する資料である。次年度は、過去2年分の資料を材料に分析をすすめてゆくことになる。本研究の目的は、権力機関である人民代表大会と、諮問機関である人民政治協商会議の活動の実態を明らかにすることで、現代中国の政治空間における「議会」(人民代表大会と政治協商会議の総称)の存在位置と機能を検証することにあった。検証作業をつうじて現代中国における「議会」の活動の可能性を明らかにし、「議会」という観点から現代中国政治の変化の方向性を析出することを試みることにある。本年度は、これまで調査、収集してきた人民代表大会誌を利用した文献調査や公文書館に所蔵されている人民代表大会代表や政治協商会議委員が提出する議案・提案・建議、それに対する行政機関の回答に関する資料、および人民代表大会代表や政治協商会議委員の個人に関する資料を利用した研究をおこなった。

今年度の研究実績は、(1)人民代表大会代表は選出選挙区や所属集団(企業など)に対する積極的な利益誘導型の行動を採ること、(2)人民代表大会代表は中国共産党に対する政治的な挑戦を意図する行動を採るというよりも、より多くの政治的・経済的資源配分を要求することを目的とした行動を採るのであり、(「議会」が立地する地域における)中央地方関係の調整を意図する行動を採ること、(3)人民代表大会代表は一般的に同一選出選挙区内の代表と行動を共にし、仮に選出選挙区の範囲を越えた行動をとることはほとんどないことなど、中国の地方「議会」代表の行動についてより全面的な理解を深めることができた。これらの研究成果の一部は、日本国際政治学会2009年度全国学術大会で報告や、在中国の現代中国政治研究者に対して早稲田大学現代中国研究所『中国の政治ガバナンス:新しい課題、新しい模索』での報告をつうじて意見交流をおこなったほか(2010年3月)、今後American Political Science Associationの2010年大会において研究成果を発表することになっている。
無機カイラル磁性体の結晶学的・磁気的カイラリティの検証

種々の新規カイラル磁性体の発見、水溶性無機化合物の新規不斉合成手法の開発等、結晶構造のカイラリティ制御に関する数々の問題点を解決した。カイラルな結晶構造を有するCr_NbS_2の中性子回折測定及び電子線回折測定を用いて本物質が長周期螺旋磁気構造を形成し、磁場印加によりカイラルソリトン格子を形成することを発見した。また、カイラルな結晶構造を有するMnSiにおいて、磁場中偏極中性子回折測定を実施し、本物質がカイラルソリトン格子を形成することを発見した。本年度は、無機カイラル磁性体の新規物質の探索及び単結晶の育成を目標に掲げ研究を行った。カイラルな結晶構造を有する螺旋磁性体CsCuCl_3は再結晶化及び育成条件の最適化を行うことで、これまでの100倍以上もの体積を有する単結晶試料の育成に成功した。しかし、中性子回折測定を実施するには不十分な大きさである為、今後、さらなる大型単結晶の育成を目指す。FePO_4については、粉末及び単結晶試料の育成に成功し、磁化測定で27Kに磁気転移を確認した。本物質は、カイラルな結晶構造を有する水晶(α-SiO_2)の倍周期の結晶構造を形成するため結晶構造もカイラルとなり、カイラルらせん磁気構造が期待される。粉末中性子回折測定を実施したところ、磁気伝搬ベクトルk_<mag>は(0,0,3/2)と螺旋磁性ではなく、整合的な磁気構造を有する反強磁性体であることを決定した。また、1520Kの間の温度で各散乱面の磁気散乱強度の関係が反転し、スピンフロップ転位の存在を確認した。例えば、(0,0,3/2)は20Kの時ピーク強度が最大となるが、15Kになると強度が激減する。一方、(1,0,1/2)は20Kまではピーク強度は弱いが、15K以下になると増大する。よって、磁気転移温度から20Kまでの中間相はa-b面の反強磁性だが、15K以下ではc軸方向の反強磁性に転移したと理解できる。但し、(0,0,3/2)の磁気散乱強度がわずかに残っているため、最低温相は単純なc軸方向の反強磁性ではない。よって、今後、更なる磁気構造解析を行う。無機カイラル磁性体の新規物質の探索及び単結晶の育成を目標に掲げ研究を行った。カイラルな結晶構造を有する無機化合物は再結晶化及び育成条件の最適化を行うことで、より大型の単結晶試料の育成に成功した。また、粉末中性子回折測定を実施し、強磁性体であると考えられてきたCr1/3TaS2が200Å以上もの周期を有する長周期非整合構造であることを示した。詳細な磁気構造解析を行うことで、この非整合構造がらせん磁気構造であることが判明した。本物質はカイラルな結晶構造を有するため、この長周期らせん磁気構造はカイラルな磁気構造であることが考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ハイブリッド技術経営-ITの自己増殖機能の内生化と製造技術との共進

ITの自己増殖機能に注目して、それを取り込み、製造技術と融合させつつ発展する好循環メカニズムを分析し、(1)危機をイノベーションに転換する日本企業の競争力は、情報化社会には限界、(2)ものづくりの強みとITの学習結果を融合したハイブリッド技術経営により、生産・流通が一体化し、本来的競争力が発現、(3)世界同時不況とともに、消費の一体化も不可欠化、(4)そのトリガーは、経済的機能を超えた社会的・文化的機能を包摂する超機能の協創に期待、を解明。1.本研究は、日本企業の技術経営戦略において、市場における自己増殖機能を内包するITの機能を企業内に取り込み、これを独自の優位性を誇る製造技術と融合させつつ共進的(共に啓発しあう好循環)に発展させる(これを「共進的内生化」という)ようなハイブリット技術経営が鍵となるとの認識に基づき、この共進的内生化の(1)メカニズム,(2)最適融合条件、(3)企業や業種等に応じた特性や属性,及び(4)発現方法を明らかにすることをねらいとする。2.このため、3年計画の初年度である平成19年度においては、(1)世界最先端の研究者を包摂する国際共同研究ネットワークの確立,(2)国際ワークショップ等による最先端研究のレビュー,先行関連研究の本研究への適応性の検証,(3)共進的内生化をあらわす分析モデル開発の推進及び(4)同モデルを用いた実証分析の準備に邁進した。3.その結果、(1)携帯電話、Web2.0へのシフト及びハイテク企業のハイテク製品等を対象とした動態的市場学習関数及びスピルオーバー技術同化関数の開発,(2)イノベーション軌道関数の基本となる普及過程における新機能創出のダイナミズムの解明・モデル化,(3)代表的ハイテク企業を対象とした共進的内生化のメカニズムとその効果の計量的分析、を行い、開発途上段階ながら共進的内生化のメカニズム解明等の研究を啓発する注目すべき成果を挙げて、47件におよぶ内外学会に報告すると共に、積極的に国際学術誌等に発表した(事前の研究準備段階に投稿したものを含め、平成19年度に掲載・同決定された論文は28件におよぶ)。1.3年計画の2年目である平成20年度においては、命題のITの自己増殖機能の内生化と製造技術との共進に視点を据えたハイブリッド技術経営について、計測手法の完成とその適用をねらいに、(1)計測手法の開発、(2)企業別・業種別・国別経年観測、及び(3)市場実態分析に邁進した。2.その結果、計測手法を完成して、それを用いて企業別・業種別・国別経年観測、及び市場実態分析を行い、共進的内生化の実態の解明に迫ることができた。3.しかし、20年10月以降米国発世界同時不況の影響が顕在化し、それを反映した分析手法の再構築が必要になり、これに時間を要したため当初20年度末までに行う予定であった試行分析・マクロ分析の着手が遅れ、3ヶ月遅延して21年6月に完了することになった。4.以上を通じて、日本経済の再活性化を可能にした製造技術の強みとITの学習成果の融合によるハイブリッド技術経営のメカニズムを解明してそれを汎用的に適用する見通しを明らかにすることができた。5.しかし、同時に、世界同時不況下で学習相手の疲弊にも直面し、新たに学習対象を活性化させた上で、学習するという新たなハイブリッド技術経営の必要性を明らかにすることができ、世界的にも注目を浴びた。以上の結果、最終年度に向けて、「ネオ・ハイブリッド技術経営」の実効性を更に検証すると共に、その結果に基づく汎用的な適応方策を検討していくことが大きな課題であることが明らかになった。本研究は、ITの内包する利用過程における自己増殖機能に注目して、それを企業内に取り込み、伝統的に比較優位を誇る独自の製造技術と融合させつつ共進的に発展(共進的内生化)するメカニズムを解明し、それを誘発するインステイテューションを醸成する政策や企業戦略を体系化することをねらいとした。最終年度の平成21年度においては、共進的内生化をベースに顕著な躍進を遂げるシンガポールをも比較対象に加えて、ミクロ・深化・比較・総合の4元の分析を実行して、最終的に一連の比較分析をとりまとめて、好ましい共進的内生化を誘発するインステイテューションを醸成する政策・戦略効果を比較評価した。その結果、(1)日本企業の競争力の源泉は、工業化社会時に形成された、危機をバネにそれを新たなイノベーションに転換するダイナミズムにあるが、情報化社会へのパラダイム変化とともに限界を露呈している、(2)その中で、先進的ITの学習・同化に邁進し、その成果と製造技術の強みとの融合を図るハイブリッド技術経営によって共進的内生化に奏功した企業は、従来の生産主導のモデルから生産・流通を一体化させたモデルに脱皮して、本来的競争力の発現に成功し、工業化社会時の成功体験に固執している企業との間に顕著な二極化を示すに至った、

(3)しかし、世界同時不況を通じてITの利活用に陰りが生じ、自己増殖機能そのものが減退を余儀なくされている中で、生産・流通の一体化にも限界が生じ、さらに消費をも一体化させ、相互に啓発し合う好循環サイクルを形成するような共進モデルへの転換が不可欠となっている、ことを明らかにし、(4)この転換のトリガーは、イノベーションが発する消費誘引力と、消費者が内包するイノベーション主導意欲との共鳴による、経済的機能を超えた社会的・文化的・憧憬的機能を包摂する超機能の協創に期待される、ことを示唆した。
頭頸部癌における血中循環癌細胞の臨床的意義と再発・転移機構への役割の解明

循環癌細胞(Circulating tumor cells: CTC)は血液中を循環する癌細胞で、転移性癌の診断や治療後の再発診断に有効であると言われ、米国では一部の癌腫において新しいバイオマーカーとして承認されている。本研究は、頭頸部扁平上皮癌の患者体内のCTCを同定し、CTCの計数及びその機能解析を行なうことにより、CTCの臨床的意義と再発・転移機構に果たす役割の解明を目的として行った。今回の研究では、マイクロフィルターと低圧フィルトレーションシステムを使い、CTCはDAPI(+), CK(+), CD45(-)細胞として同定した。また同時にEpCAM分子の発現についても評価した。まず、健常人の末梢血に頭頸部扁平上皮癌細胞株を1000個添加したものを使って癌細胞が同定できるかどうかを調べたところ、DAPI(+), CK(+), CD45(-), EpCAM(+)細胞が同定できた。次に頭頸部扁平上皮癌患者の末梢血中のCTCの同定を試みた。計32名の頭頸部扁平上皮癌患者のうち、29名(90.6%)でCTCが同定された。CTC数は平均30.1個(0ー133個/7.5ml)であった。また同時に3名の健常人の末梢血を調べたがCTCは同定されなかった。CTC数はT因子及び病期と相関したが、N因子とは相関を認めなかった。32名中12名で治療前後でのCTC数を計測したところ、治療方法に関わらず治療後は有意にCTC数が低下していた。以上から、マイクロフィルターと低圧フィルトレーションシステムを使って頭頸部扁平上皮癌患者からCTCを同定、計数が可能であった。
α-ケト酸の還元的アミノ化を利用した立体選択的ペプチド合成法の開発

α-アミノ酸に対応するα-ケト酸をペプチドのN末端に結合させて、α-ケト基の還元的アミノ化を立体選択的に行うことができれば、光学活性α-アミノ酸の代わりにプロキラールなα-ケト酸をユニットとして用いる新しいペプチド合成法となる。このような新しいペプチド合成法の開発を目指して、ペプチドのN末端に結合させたα-ケト酸の還元的アミノ化を立体選択的に行う方法を開発することが本研究の目的である。検討の結果、α-ケト酸をオキシムに変換してからペプチドのN末端に結合させてα-オキシムアミドとし、これを還元する方法が有効であり、還元の方法としては、亜鉛による還元が最もよい結果を与えることがわかった。そこで、ピルビン酸やフェニルピルビン酸等のα-ケト酸をオキシム化してα-オキシム酸とし、これをL-フェニルアラニン、またはL-ロイシン14(n)個からなるペプチドメチルエステルのN末端に結合させたα-オキシムアミドを基質として亜鉛による還元的アミノ化の立体選択性について検討した。その結果、亜鉛還元の反応条件として、添加する酸としてはメタンスルホン酸、溶媒としてはテトラヒドロフランを用いた場合に最も良い結果が得られた。また、ペプチド鎖の置換基が立体選択性に与える影響を調べたところ、α-オキシム酸部分の置換基の違いは立体選択性にほとんど影響を与えないが、ペプチド鎖の長さに大きく影響を受けることがわかった。すなわち、nが1の時、R体が優先的に生成したが、nが2ではS体が優先し、nがさらに増加するとS体の割合が増加することがわかった。さらに、ペプチド鎖の種類はL-フェニルアラニンとL-ロイシンでは同様の傾向を示したが、ペプチド鎖の部分をL-プロリンとした基質についても検討したところ,この場合にはnが1の時でもS体が優先的に得られることがわかった。そこで、まず最初に、ピルビン酸やフェニルピルビン酸をα-ケト酸として用い、これをL-フェニルアラニン14(n)個からなるペプチドのN末端に結合させたものを基質として、これらの還元的アミノ化を検討した。その結果、α-ケトアミドを直接還元的にアミノ化するよりも、オキシムに変換して還元する方法が有効であることがわかった。還元の方法としては、1)亜鉛による還元、2)電極還元、3)水素化ホウ素ナトリウムによる還元の3種の方法を用いた。その結果、ピルビン酸から誘導した基質について、亜鉛による還元と4級アンモニウム塩存在下での電極還元ではnが1の時、S体の生成物は50%で選択性がみられないが、nが増加するに従ってS体の割合が増加することがわかった。しかしながら、金属塩を支持塩とする電極還元ではS体の割合は約70%で変化なかった。また、水素化ホウ素ナトリウムによる還元では選択性は常に50%程度であった。同様に、フェニルピルビン酸から誘導した基質を亜鉛で還元した場合にも、nが1の時には選択性が見られないが、nが増加するに従ってS体の割合が増加した。

このような新しいペプチド合成法の開発を目指して、ペプチドのN末端に結合させたα-ケト酸の還元的アミノ化を立体選択的に行う方法を開発することが本研究の目的である。前年度までの研究結果より、α-ケトアミドを直接還元的にアミノ化するよりも、α-ケト酸をオキシムに変換してからペプチドのN末端に結合させてα-ケトアミドとし、これを還元する方法がより有効であり、還元の方法としては、亜鉛による還元が最もよい結果を与えることがわかった。そこで、ピルビン酸やフェニルピルビン酸をオキシム化してα-オキシム酸とし、これをL-フェニルアラニン14(n)個からなるペプチドのN末端に結合させたものを基質として亜鉛による還元的アミノ化の反応条件を検討した。その結果、添加する酸としてはトリフルオロ酢酸、溶媒としてはテトラヒドロフランが最も良い結果を与えた。また、ペプチド鎖の部分をL-ロイシン(14個)とした基質についても同様に還元をおこなったところ、ペプチド鎖がL-フェニルアラニンの場合と同様にnが1の時、生成物の立体選択性はほとんど見られないが、nが2以上でS体の割合が増加することがわかった。さらに、また、ペプチド鎖の部分をL-プロリンとした基質についても検討したところ、この場合にはnが1の時でもS体が過剰に得られることがわかった。α-アミノ酸に対応するα-ケト酸をペプチドのN末端に結合させて、α-ケト基の還元的アミノ化を立体選択的に行うことができれば、光学活性α-アミノ酸の代わりにプロキラールなα-ケト酸をユニットとして用いる新しいペプチド合成法となる。前年度までの研究結果より、α-ケト酸をオキシムに変換してからペプチドのN末端に結合させてα-オキシムアミドとし、これを還元する方法が有効であり、還元の方法としては、亜鉛による還元が最もよい結果を与えることがわかった。そこで、ピルビン酸やフェニルピルビン酸等のα-ケト酸をオキシム化してα-オキシム酸とし、これをL-フェニルアラニン、またはL-ロイシン14(n)個からなるペプチドメチルエステルのN末端に結合させたα-オキシムアミドを基質として亜鉛による還元的アミノ化の立体選択性について検討した。その結果、亜鉛還元の反応条件として、添加する酸としてはメタンスルホン酸、溶媒としてはテトラヒドロフランを用いた場合に最も良い結果が得られた。また、ペプチド鎖の置換基が立体選択性に与える影響を調べたところ、α-オキシム酸部分の置換基の違いは立体選択性にほとんど影響を与えないが、ペプチド鎖の長さに大きく影響を受けることがわかった。すなわち、nが1の時、R体が優先的に生成したが、nが2ではS体が優先し、nがさらに増加するとS体の割合が増加することがわかった。さらに、ペプチド鎖の種類はL-フェニルアラニンとL-ロイシンでは同様の傾向を示したが、ペプチド鎖の部分をL-プロリンとした基質についても検討したところ、この場合にはnが1の時でもS体が優先的に得られることがわかった。
工学機器を用いた「見せる数学」「触れる数学」のための教材作成とその活用

本研究はレーザーカッターなどの工学機器を用いて作成したオリジナルの数学教材を授業や公開講座などで活用し、実際に手を触れることで学べる数学教材の教育効果について検証することを目的としている。平成30年度についても、これまでと同様にレーザーカッターで作成した教材を授業などで活用するとともに、前年度までの研究内容に関して、日本数学教育学会などで2件の研究発表を行っている。なお、令和元年度についても、日本数学教育学会で研究発表を行うことが予定されている。平成30年度は、主に「タイル張り」教材を作成し、授業や公開講座において使用した。「タイル張り」は紀元前からの研究対象であり、非結晶学的対称性など、非常に高度な学術分野とも関連性を持っているが、その導入へのハードルは高くなく、小中学生でも興味付けが可能な題材と言える。今回は「タイル張り」教材を用いた小中学生対象の公開講座を企画し、開催した。対象が低年齢と言うこともあり、主に手を使って平面充填を行うことを中心とした内容であった。講座後のアンケートにより、実際に手で触れることで学ぶ数学教材の教育効果を確認した。この公開講座では、現役の高専生によるサポートも行われている。また、福井高専1年生向けの特別授業を企画し実施している。内容は小中学生向け公開講座より少々高度化し、考察の機会を増やすなどしている。こちらもアンケートによりその教育効果を検証している。さらに福井大学での公開講座に「タイル張り」教材を提供している。本研究では、編集ソフトウェアにより設計した数学教材を、レーザーカッターや3Dプリンタ、3Dプロッタなどの工学機器を用いて立体化し、授業などで活用することを目的としている。平成28年度に於いては、主にレーザーカッターによる教材作成を行った。今回作成した教材としては、まず2変数関数により表現される曲面と、楕円などの2次曲線に関する教材が挙げられる。前者については、偏微分の授業でよく題材として扱われる鞍点の模型を作成している。これは2変数関数の極値の問題の際に頻繁に扱われる教材であり、その形状は一般的には2つの放物曲面の組み合わせとして(z=a*(x2-y2))表現される。しかし、z軸を中心に回転することで、直線の集合体としても(z=b*x*y)表現することができる。これは2変数関数で表される曲面の形状把握の手がかりとしても扱いやすい教材である。この2種類の解釈がわかりやすいように教材を作成し、両者を比較できるものとした。また、後者の2次曲線の教材については、円錐の切断面から現れる2次曲線について、理解しやすいような模型を作成している。またこれらとは別に、学生に協力を仰ぐ形で、3Dプロッタによる幾何学的立体(球や多面体)などを設計・作成している。これらの設計については、研究費で購入した画像編集ソフト「CorelDRAW」や「Rhinoceros」を用いている。こうして作成した教材を、実際の授業で活用している。なお、当初の研究計画では、学生の数学同好会であるMMM同好会に、活動の一環として参加してもらう予定であったが、平成28年度より同同好会が活動を休止したために、不可能となってしまっている。レーザーカッターによる教材の企画設計、ならびに製作については、ほぼ予定通りかと思われる。しかし、当初の計画では、当該年度中にレーザーカッター以外の工学機器も充分に活用する予定であったが、研究代表者本人の習熟に時間がかかり、学生の協力を得てようやく製作するに至った。また、当初の計画では本校の数学同好会であるMMM同好会所属の学生に企画参加をしてもらうことで、参加学生の数学に対する関心や考察を深めることを目標の1つとしていた。しかし、前項にも記入した通り、MMM同好会が平成28年度より活動を停止してしまったがために、この部分については、進められていない状況である。(前述の協力を仰いだ学生も、同好会の学生ではない)そのため、「やや遅れている」と自己評価している。平成29年度に於いても、前年度に引き続き、レーザーカッターによる教材作成を行うとともに、前年度作成した教材を題材にして、日本数学教育学会などで2件の研究発表を行っている。29年度に作成した教材としては、まず不連続曲面が挙げられる。2変数関数の連続性は、1変数関数に比べ扱いづらく、また理解もしづらい。原点で不連続な曲面の例として良く挙げられるのが、z=(x^2-y^2)/(x^2+y^2)で表される曲面であるが、この関数は、原点に近づく方向により関数の近づく値が変化するために原点で不連続であるという性質を持つ。これまでの授業では、iPadなどのグラフ表示機能を持つアプリを活用していたが、その形状把握も難しく、不連続性も把握しづらかった。そこでアクリル板を用いた組み立て式立体教材を作成し、学生に制作をさせたところ、形状把握ならびに不連続性の理解について、非常に効果的であった。また、本教材の作成については、一部学生の協力を得られた。今回の教材を含め、これまで作成した立体教材を授業で活用し、その評価をアンケートにて収集した。また低学年の教材の1つとして「タイル張り」の教材を作成した。平面を数種類のパーツだけで敷き詰めるタイル張りの問題は紀元前から存在するが、取りかかりへのハードルは低く、数学への興味付けには非常に有効と考えられる。

実際に1年生のクラスで活用してみたところ、学生は非常に熱心に取り組み、想定外の成果も得ている。今年度は本教材を、中学生を対象にした公開講座で活用する予定である。レーザーカッターによる教材の企画設計については、予定通り、もしくはそれ以上の部分もあると思われる。しかし、残念ながら機器の故障により製作面では少し遅れた部分があった。また、レーザーカッター以外の工学機器を充分に活用するには至らなかった。さらに、一部学生の協力は得られたものの、こちらも充分に活用できたとはいえない。30年度については、公開講座を含め、学生に協力を得るとともに、学生の数学に対する関心や考察を深めることに活用したい。そのため、「やや遅れている」と自己評価している。本研究はレーザーカッターなどの工学機器を用いて作成したオリジナルの数学教材を授業や公開講座などで活用し、実際に手を触れることで学べる数学教材の教育効果について検証することを目的としている。平成30年度についても、これまでと同様にレーザーカッターで作成した教材を授業などで活用するとともに、前年度までの研究内容に関して、日本数学教育学会などで2件の研究発表を行っている。なお、令和元年度についても、日本数学教育学会で研究発表を行うことが予定されている。平成30年度は、主に「タイル張り」教材を作成し、授業や公開講座において使用した。「タイル張り」は紀元前からの研究対象であり、非結晶学的対称性など、非常に高度な学術分野とも関連性を持っているが、その導入へのハードルは高くなく、小中学生でも興味付けが可能な題材と言える。今回は「タイル張り」教材を用いた小中学生対象の公開講座を企画し、開催した。対象が低年齢と言うこともあり、主に手を使って平面充填を行うことを中心とした内容であった。講座後のアンケートにより、実際に手で触れることで学ぶ数学教材の教育効果を確認した。この公開講座では、現役の高専生によるサポートも行われている。また、福井高専1年生向けの特別授業を企画し実施している。内容は小中学生向け公開講座より少々高度化し、考察の機会を増やすなどしている。こちらもアンケートによりその教育効果を検証している。さらに福井大学での公開講座に「タイル張り」教材を提供している。当初の計画通り、研究を引き続き行うことを前提とした上で、現状の改善策として、まずレーザーカッター以外の工学機器をより多く活用し、教材を作成する。また、MMM同好会に替わって企画設計に参加してくれる学生を確保し、当初の計画通り、参加学生の数学に対する意識を高めるだけでなく、出前授業にも参加してもらうことで、参加学生へのより高い教育効果を計りたい。まずレーザーカッター以外の工学機器の活用を深めるとともに、教材作成とその活用をより充実させたい。公開講座などで、中学生以下の生徒たちに、数学に対する興味付けの機会をより多く与える。授業での活用だけでなく、教材作成や公開講座に携わることにより、本校学生の考察の機会についてもより多く与え、教育効果を図る。研究内容の発表を続ける。
X線異常小角散乱装置の試作および巨大磁気抵抗効果の解明

本研究のキ-ポイントは、たとえ原子番号が近接する元素が共存する場合でも夫々の元素を的確に識別し、数十ナノメートルの微細構造を解明するX線異常小角散乱装置を世界に先駆け試作し、Co/Cu合金からなる巨大磁気抵抗効果の解明をすることにある。当初の研究計画に基づき、まず本研究補助金を持ちいて入射X線のエネルギーを自由に選択できるヨハン型あるいは2結晶モノクロメータを搭載する分光部、角度分解能の優れた小角ゴニオメータおよび位置敏感型検出器を装備した計測部を設計・製作し、既設の高輝度X線源と組み合わせたX線異常小角散乱装置を試作した。また本年度は、原子番号が近接するCoおよびCuから構成される多層膜の構造解析を実施した。X線異常小角散乱を応用した結果、CoおよびCu元素の原子番号が5番近く離れている場合に相当する小角散乱強度が測定できた。フーリエ変換法によって解析した結果、本実験で解析した多層膜は2.05nm周期であり、Cuが0.46nm,Coが0.50nm堆積し境界界面構1.09nmであることが判明した。この解析結果は、X線異常小角散乱法を用いて初めて得られた結果であり、今後はこの新しい手法を用いた各種機能性素材の系統的かつ精密な微細構造の解明が十分期待できる。
金属ポルフィリン錯体による層状粘土鉱物の細孔構造の制御とその応用

(1)芳香族アミンあるいは複素環アミンの第四アンモニゥム塩を置換基にもつカチオン性の金属ポルフィリン錯体を合成し、層状粘土鉱物への挿入反応を支配する化学的因子を検討した。その結果、水溶液の水素イオン濃度および反応温度が高いほど粘土鉱物の外表面への金属ポルフィリン錯体の吸着は抑制され、挿入反応は促進される。酸性溶液から還流温度で合成・分離された複合体は、粉末X線回折図の底面間隔d_<001>およびその形状から、挿入したポルフィリン錯体の置換基の分子サイズに対応した層関隙と高次に規則的な結晶構造をもつことを明らかにした。剛直な平面性をもつポリフィリン錯体が粘土層間の二次元的層空間を制御するとともに、シリケ-ト結晶層関の相互作用を強める役割を担っているものと考えられる。(2)上で合成されたコバルト・メソテトラキス-(1ーメチルー4ーピリジル)ポルフィリンのモンモリロナイト複合体(CoTMPyP/MT)の熱安定性を示差熱分析および昇温脱質量分析で検討したところ、400°C以上でメソ位のメチルピリジニウム基が脱離するため、複合体の層間隙は約0.05nm收縮するが、ポルフィリン骨格は約600°Cまで安定に保持されることを明らかにした。(3)一酸化窒素を吸着プロ-ブ分子とするFTーIR法でCoTMPyP/MT複合体のキャラクタリゼ-ションを試みた。250°Cで加熱前処理した複合体に25°Cで一酸化窒素を導入すると、N_2O、NO^+、NO^ーに帰属される吸着種が観測され、一酸化窒素は亜酸化窒素と二酸化窒素に不均化することを見いだした。そこで亜酸化窒素の分解をパルス法を用いて検討したところ、合成した複合体の分解活性は反応温度200°C以上で著しく増大し窒素を生成するが、300°C以上では層間隙が次第に收縮して低下する。また分解活性は複合体の層間距離と密接に関係するから、反応場としてのポルフィリンの軸上の空間の制御が重要であることがわかった。
ＨＥＴＤＥＸとすばるＨＳＣで探る銀河と大規模構造を巡る物質循環

今年度は、HETDEX初期観測データとSDSSのQSO分光データを組み合わせ、赤方偏移1.9-3.5 Lyα輝線銀河約500個と背景QSO24視線の広領域(約2平方度)サンプルを構築した。このサンプルを用いて空間相関関数を求め、Lyα輝線銀河から数百kpcー数Mpcに至るまでのHIガス吸収量の分布を明らかにした。この初期結果を国外の研究会において報告した。現在論文作成を行っている。同時に、すばる望遠鏡超広視野カメラ(HSC)によるHETDEXサーベイ領域の観測・データ解析を進めた。2015年観測のデータについて、整約と天体検出を全て行い、その結果をHETDEX輝線検出ソフトウェアに組み込んだ。HETDEXのサーベイ領域におけるHSC観測は現在も継続中である。さらに、共同研究者によって発見された、銀河を非常に大きく取囲むLyα輝線天体について、IGM HIガス吸収量から物理的起源に迫るため、Keck TelescopeとLarge Binocular Telescopeに観測提案を計4本提出した。うち2つは既に受理され、観測を遂行した。解析結果を国内外の研究会において報告し、現在論文作成を行っている。継続中のHETDEX観測によって集積される広領域データを順次加え、より精度の高い結果を目指した研究へ進展させる予定であるが、HETDEXサーベイの進行含め、今後の計画には支障はない。翌年度(平成30年度)も継続して観測が行われるHETDEXのデータを、SDSSのQSO分光データと組み合わせ、Lyα輝線銀河周囲に広がHIおよび重元素ガス分布の研究を推進する。これと同時に、翌年度にも行われるHETDEXのサーベイ領域におけるすばるHSC観測を遂行し、HETDEXサーベイのLyα輝線銀河検出の広領域化も推進する。これらによりz2-3銀河と大規模構造を含む銀河間空間との物質循環について明らかにする。
ベクロニウムの横隔膜筋と四肢筋に及ぼす神経筋ブロックの差異についての研究

ベクロニウムは現在一番臨床に用いられている筋弛緩薬である。一般に非脱分極性筋弛緩薬は呼吸筋と四肢筋でその感受性が異なり、respiratory sparing effectとよばれる現象がある。通常、神経筋ブロックモニターは四肢筋で測定するため、四肢筋で得られたデータで判断すると呼吸筋のブロックからの判定を見誤る危険がある。臨床からの印象ではベクロニウムはこのrespiratory sparing effectが少ないようである。この点を明らかにするために、ラットを用いて呼吸筋、四肢筋のそれぞれの支配神経の電気刺激による単収縮反応を同時記録し、ベクロニウム、パンクロニウムの筋弛緩薬についてrespiratory sparing effectについて比較した。特に横隔膜筋よりの反応を記録するには開胸操作をせねばならずこの点が技術的には難しかった。筋弛緩薬の投与は一回投与法、持続注入投与法のふた通りの方法で行った。respiratory sparing effectは両剤でみられ、その程度は二種でほとんど同じであった。持続投与法のほうがrespiratory sparing effectが強く出ている。この理由は持続投与では血中濃度を一定にすることが出来、筋肉の種類の違いによる薬に対する感受性の差が色濃く出ている為と思われる。いずれにせよ人とラットでは骨格筋の種類が異なるのか臨床での所見と異なる結果がでた。従来respiratory sparing effectを観察する方法で、特に呼吸筋よりの単収縮をとる方法がなく呼吸機能たとえば肺活量などで代用していたが、この実験では四肢筋、呼吸筋両者からの情報入手はまったく同じ実験方法であり、正しい比較が可能となった。この実験によってはじめてrespiratory spring effectが客観的に示された。
最適補聴器の電子計算機による選択及びその実際的利用に関する研究

1.補聴器のデータ・ベースの作成昭和60年度においては2【cm^3】カプラを用いた周波数レスポンスによるデータ・ベースを箱型補聴器17種、耳掛け型補聴器65種について作成した。それを分析した結果では、耳掛け型補聴器については、特性の分布に偏りがあることが見出された。昭和61年度においては、KEMARによる測定が実施できるようになったので、それにより挿入利得を直接、自動的にコンピュータに入力して、データ・ベースを作成した。現在よく利用される補聴器について、検索が可能となっている。2.補聴器選択プログラムの作成昭和60年度においては、選択基準として"鏡像増幅"原理を採用したが、61年度においてはそれを改善して、"スピーチ・レベル法"によった。これは平均スピーチ・スペクトルを被検者の快適レベルへ増幅する方法である。この際、次の新しい手法を開発し、プログラム化した。(1)ターゲットとなるスピーチ・レベルは聴力レベルの上昇と共に上昇する(2)平均聴力レベル90abを境として、周波数の重味を変更し、重度の障害に対しては低周波部の重味を増す。これらの結果として、より妥当な補聴器が選択された。3.装用後の変更にかかわる第二次選択プログラムの作成。装用効果のチェックのために、音場聴力検査の音源、日本語のスピーチ・スペクトルを決定した。これらを用いて装用効果の測定法を定めた。4.実際的利用に関する研究聾学校及び難聴学級に在籍する幼児・児童について、教育現場との連係のもとに、補聴器選択の手続きを進めた。連路は電話及び郵送によった。多くの者は第一次選択の補聴器で装用可能であったが、数人は第二次選択を経て、装用可能となった。
ニューロフィラメントの動態変化とニューロン細胞死の初期過程

神経細胞の情報出力系である軸索は非常に長い場合があり、その体積も細胞体のそれの数100倍に達することも稀ではない。この構造と機能を維持するために軸索には細胞骨格が発達している。軸索内の主な細胞骨格は3種類で、そのうちニューロフィラメント(NF)は最も安定度の高いポリマーで、近年N末端側の少数のリン酸化によって脱重合が引きおこされる可能性が示唆されている。一方NFの3種のサブユニットのうちNF-H(みかけの分子量200,000)とNF-M(同160,000)のC末端側には多数のリン酸化部位をもつ長い延長鎖が付加されており、この部分のリン酸化によってNF同士あるいは微小管等他の細胞骨格との相互作用が制御されていると考えられている。このようにNFの構造と機能がそのリン酸化によって変わるとされているにもかかわらず、NF蛋白の調製には組織中のフォスファターゼの作用による脱リン酸化に注意が払われていなかった。今回この点に注意して調製を行い、ラット坐骨神経におけるNF蛋白の溶解性とその軸索内輸送との関連性を調べた。軸索内のNF-Hの約20%がフォスファターゼ阻害剤存在下に1%Tritonを含む緩衝液で処理すると可溶性であるのに対して、フォスファターゼ阻害剤のない条件下では可溶性画分に回収される量ははるかに少ない。これに対してNF-L(見かけの分子量68,000)はこの条件下ではすべてが不溶性であり、フォスファターゼ阻害剤により影響を受けない。このことからNF-Hの可溶性はNFの重合・脱重合とは関連していないことが示唆される。更にNF-Hの可溶化はc-AMP依存性蛋白キナーゼによるN末端側のin vitroリン酸化によってもおこるが、この際にはNF-Lの可溶化も同時に見られるので、NFの脱重合がおこっていると推定される。一方C末端側のリン酸化状態に依存する抗体を用いて解析すると、NF-Hの可溶性とC末端側のリン酸化状態との間には直接の関連性は見られなかった。軸索内のニューロンフィラメントを【^<35>S】-メチオニンで標識して、その輸送途中でNF-H溶解性を調べてみると、輸送のピークが軸索のどの位置にあっても溶解性が最も低く、輸送の先端部分(leading edge)と末端部分(細胞体近位部)でもっとも可溶性の割合が高かった。このことからNF-Hの可溶性は輸送されている移動相のニューロフィラメントと相関性を有すると考えられる。
毛器官における細胞動態の解明:免疫組織化学的並びに微細構造的研究

BrdU免疫組織化学法による毛器官における細胞動態の検討では,ヒト,マウスともに,成長期毛球部内の毛乳頭を囲む数層と毛球最外側下方に,また,毛球直上の外毛根鞘に多数のS期細胞を認めた。後者のS期細胞は上方に辿ると次第に数を減じた。マウス毛周期では,成長期末期に先ず毛球部がBrdU染色陰性となり,続いて外毛根鞘下部が陰性となり,毛球を含む毛器官下部が退行し始めることが明らかとなった。マウス毛発生各段階における毛器官の細胞動態は,初め毛芽に集簇したS期細胞が毛杭形成につれ主に2つのグループに分かれ,1つは毛杭側面に分布して発生毛器官の伸展に関与し,もう1つは毛球部に位置して毛器官内部の各層の母細胞となることが判明した。抗毛ケラチン単クローン抗体による免疫組織化学法および電子顕微鏡的観察では,各時期の細胞分化の状態は以前に本研究者が報告したごとくであった。一方,マウスの発生毛器官より上皮細胞を分離し細胞培養を行ったところ,ウシ下垂体抽出物添加培地にて有意の増殖がみられ,また,培養3日目の未分化細胞が6日目までに毛器官各層に相当する細胞分化を電子顕微鏡的に示した。この分化は,抗毛ケラチン単クローン抗体による免疫細胞化学法でも確認された。また,同様の効果は線維芽細胞成長因子を添加した培地でも観察された。さらに,培地中にミノキシジルやセファランチンを加えると,細胞数のいっそうの増加が観察された。今回,in vivoでの毛器官上皮細胞の細胞動態が毛器官の発生や毛周期において詳細に解明され,また,同細胞のin vitroでの培養条件が確立し,毛器官の細胞増殖に対する種々の因子の作用をin vivoおよびin vitroで検討することが可能となった。今回の成果は,今後の毛器官の細胞生物学の研究や様々な毛器官疾患の病態の研究に,重要な方法論および基礎データを提供していると考えられる。
初期ギリシア文学の語りの手法

『オデュッセイア』第8巻においてデーモドコスによって歌われるアプロディーテーとアレースの情事の顛末は、従来『オデュッセイア』の筋とは本質的な関わりをもたない、娯楽的要素の強い挿話として取り扱われることが多かった。しかしこの部分の語りの手法を検討することによって、この歌が「入れ子構造」の形式をとっており、しかも『オデュッセイア』の主題と深く関係していることがわかった。すなわち「放浪の旅人の正体は何物か」というテーマでデーモドコスの第一,第三の歌と関わり、「不利な条件の下で妻を奪い返す」という点で、『オデュッセイア』全体のライトモティーフと関わっていることが明らかにされた。また『ホメーロス風讃歌』第三番の『アポローン讃歌』においても「テュポーンの物語」は伝統的に、本筋から離れた挿入物語としてとり扱われてきた。しかし雌蛇の話、ヘーラーの出産物語が、このテュポーン物語を中心とする「円環構造」をなしており、内容的にも本讃歌全体の中で、きわめて重要な部分を形成していることがわかった。『ホメーロス風讃歌』第四番の『ヘルメース讃歌』においては、ヘルメース神の多岐にわたる権能が螺旋状に配置され、その語りの手法自体が、狡知にたけた早業の神ヘルメースを巧みに表現するものであることが解明された。以上のように、初期ギリシア文学の作品に見られる特異な「語りの手法」を細かく検討することにより、その部分の文学的価値、並びにその部分と作品全体との関わりが解明された。『オデュッセイア』第8巻においてデーモドコスによって歌われる三つの歌のうち、二番目に歌われているアプロディーテーとアレースの情事の顛末(以下「第二の歌」と略)は、従来『オデュッセイア』の筋とは本質的な関わりをもたない、娯楽的要素の強い挿話として取り扱われることが多かった。しかしこの部分の語りの手法を検討することによって、この歌が『オデュッセイア』の主題と深く関係していることがわかった。「第二の歌」の語りの手法における最大の特徴は、この歌が「入れ子構造」の形式をとっていることである。すなわち「放浪の旅人の正体は何者か」というテーマでデーモドコスの第一,第三の歌と関わり、「不利な条件の下で妻を奪い返す」という点で、『オデュッセイア』全体のライトモティーフと関わっていることが明らかにされた。しかし雌蛇の話、ヘーラーの出産物語が、このテュポーン物語を中心とする「円環構造」をなしており、本讃歌全体の中できわめて重要な部分を形成していることがわかった。しかも従来解釈が困難とされてきた本讃歌冒頭部分のアポローンの行動を、テュポーン退治をめぐるアポローンとゼウスの関係という点でとらえることにより、明快に説明することができた。このように、語りの手法を解き明かすことにより、讃歌全体の解釈に新しい視点を与えることができた。

また『ホロメーロス風讃歌』第三番の『アポローン讃歌』においても「テュポーンの物語」は伝統的に、本筋から離れた挿入物語として扱われてきた。しかし雌蛇の話、ヘーラーの出産物語が、このテュポーン物語を中心とする「円環構造」をなしており、内容的にも本讃歌全体の中で、きわめて重要な部分を形成していることがわかった。『ホメーロス封讃歌』第四番の『ヘルメース讃歌』においては、ヘルメース神の多岐にわたる権能が螺旋状に配置され、その語りの手法自体が、狡知にたけた早業の神ヘルメースを巧みに表現するものであることが解明された。以上のように、初期ギリシア文学作品に見られる特異な「語りの手法」を細かく検討することにより、その部分の文学的価値、並びにその部分と作品全体との関わりが解明された。
大規模な整数計画問題に対する自動構成機能を備えたメタ戦略の開発

近年,産業や学術の幅広い分野で大規模かつ複雑な整数計画問題を効率良く解く需要が急速に高まっている.しかし,整数計画問題のようにアルゴリズムの性能向上に利用できる構造をほとんど持たない汎用的な組合せ最適化問題では高性能なアルゴリズムを開発することは困難であると考えられていた.本研究では,入力データから特徴的な構造を解析して,その情報を用いて効率的なアルゴリズムを自動的に構成する枠組みを提案する.近年,産業や学術の幅広い分野で大規模かつ複雑な整数計画問題を効率良く解く需要が急速に高まっている.しかし,整数計画問題のようにアルゴリズムの性能向上に利用できる構造をほとんど持たない汎用的な組合せ最適化問題では高性能なアルゴリズムを開発することは困難であると考えられていた.本研究では,入力データから特徴的な構造を解析して,その情報を用いて効率的なアルゴリズムを自動的に構成する枠組みを提案する.近年,産業や学術の様々な問題が整数計画問題として定式化できることが確認されるようになり,大規模かつ複雑な整数計画問題を効率良く解くアルゴリズムの開発が求められている。しかし,整数計画問題はNP困難のクラスに属する計算困難な問題であり,これらの問題の厳密な最適解を現実的な計算時間で求めることは非常に困難である.メタ戦略(metaheuristics)は,近似解法の様々なアイデアを組み合わせることで,探索の集中化と多様化をバランス良く実現する枠組みであり,計算困難な組合せ最適化問題に対する実用的な解法として近年盛んに研究されている.しかし,整数計画問題のような汎用的な組合せ最適化問題では,メタ戦略の性能向上に利用できる特徴的な構造を持たないため,任意の入力データに対して効率良く動作するメタ戦略を開発することは困難であった.本研究では,予めアルゴリズムを用意するのではなく,入力データからアルゴリズムの性能向上に役立つ構造を発見して,入力データの特徴に応じてアルゴリズムを自動構成する枠組みを提案する.具体的には,任意の入力データに対して適用可能な部品のみで構成されたメタ戦略を雛形として,与えられた入力データの特徴に応じて部品を入れ替える形でアルゴリズムの自動構成を実現する.もちろん,汎用的な部品のみで十分に高性能なメタ戦略を構築することは困難であるが,雛形となるメタ戦略が少しでも高性能であることが望ましい.そこで,本年度は,補助記憶を利用した局所探索法の高速化と緩和法,価格法など数理計画法による問題の縮小により,雛形となるメタ戦略を実現した.近年,産業や学術の様々な問題が整数計画問題として定式化できることが認識されるようになり,大規模かつ複雑な整数計画問題を効率良く解くアルゴリズムの開発が求められている.しかし,整数計画問題はNP困難のクラスに属する計算困難な問題であり,これらの問題の厳密な最適解を現実的な計算時間で求めることは非常に困難である.メタ戦略は,近似解法の様々なアイデアを組み合わせることで,探索の集中化と多様化をバランス良く実現する枠組みであり,計算困難な組合せ最適化問題に対する実用的な解法として近年盛んに研究されている,しかし,整数計画問題のような汎用的な組合せ最適化問題では,メタ戦略の性能向上に利用できる特徴的な構造を持たないため,任意の入力データに対して効率良く動作するメタ戦略を開発することは困難であった.本研究では,予めアルゴリズムを用意するのではなく,入力データからアルゴリズムの性能向上に役立つ構造を発見して,入力データの特徴に応じてアルゴリズムを自動構成する枠組みを提案する.具体的には,任意の入力データに対して適用可能な部品のみで構成されたメタ戦略を雛形として,与えられた入力データの特徴に応じて部品を入れ替える形でアルゴリズムの自動構成を実現する.もちろん,汎用的な部品のみで十分に高性能なメタ戦略を構築することは困難であるが,雛形となるメタ戦略が少しでも高性能であることが望ましい.そこで,本年度は,補助記憶を利用した局所探索法の高速化と緩和法,価格法など数理計画法による問題の縮小により,雛形となるメタ戦略を実現した.近年,産業や学術の様々な問題が整数計画問題として定式化できることが認識されるようになり,大規模かつ複雑な整数計画問題を効率良く解くアルゴリズムの開発が求められている.しかし,整数計画問題はNP困難のクラスに属する計算困難な問題であり,これらの問題の厳密な最適解を現実的な計算時間で求めることは非常に困難である.メタ戦略は,近似解法の様々なアイデアを組み合わせることで,探索の集中化と多様化をバランス良く実現する枠組みであり,計算困難な組合せ最適化問題に対する実用的な解法として近年盛んに研究されている.しかし,整数計画問題のような汎用的な組合せ最適化問題では,メタ戦略の性能向上に利用できる特徴的な構造を持たないため,任意の入力データに対して効率良く動作するメタ戦略を開発することは困難であった.本研究では,予めアルゴリズムを用意するのではなく,入力データからアルゴリズムの性能向上に役立つ構造を発見して,入力データの特徴に応じてアルゴリズムを自動構成する枠組みを提案する.具体的には,任意の入力データに対して適用可能な部品のみで構成されたメタ戦略を雛形として,与えられた入力データの特徴に応じて部品を入れ替える形でアルゴリズムの自動構成を実現する.本年度は以下の3項目を実施した.(1)整数計画問題に対して補助記憶を利用した高速な局所探索法を開発した.(2)特殊な制約式に対して特徴に応じた近傍操作を適用する手続きを開発した.(3)整数計画問題の制約行列から抽出したグラフ構造を利用して大規模近傍探索を適用する手続きを開発した.準備段階においてアルゴリズムの試作と数値実験に相当な時間な要したため.24年度が最終年度であるため、記入しない。準備段階におけるアルゴリズムの試作と数値実験により,本研究で目的とするアルゴリズム開発の目処は立った.24年度が最終年度であるため、記入しない。
大規模海洋構造物の開発研究

国土の狭い日本に於いて、新たな人工環境となる、海上空港や海上都市等の大規模海洋構造物の研究の必要性が叫ばれている。一方、オランダは干拓事業で世界的に有名であるが、自然環境と人工環境との調和をはかりつつ、新たな海洋空間の創設を行ってきている。デルフト工科大学はオランダでは最も歴史のある最大規模の工科系総合大学であり、平成8年度に横浜国立大学はデルフト工科大学と学術交流を推進するための大学間交流協定を学長レベルで締結している。そこで、本研究では横浜国立大学とデルフト工科大学との大学間協力研究として、現在日本でも推進されつつある大規模海洋構造物の研究開発を行なうこととした。平成9年度には横浜国立大学の研究者2名をデルフト工科大学へ派遣し、またデルフト工科大学の研究者1名を横浜国立大学へ招聘して、大規模浮体の設計に関する問題点を整理し、設計技術に関する意見交換を行なった。平成10年度には横浜国立大学の研究者3名をデルフト工科大学へ派遣し、またデルフト工科大学の研究者1名を横浜国立大学へ招聘して、柔軟構造物の流力弾性応答計算法の開発を行ない、国際会議で協力研究成果の一部を発表した。平成11年度は、横浜国立大学の研究者1名をデルフト工科大学へ派遣し、またデルフト工科大学の研究者1名を横浜国立大学へ招聘して、協力研究のとりまとめを行なった。さらに、海外に於ける3つの国際会議に出席し、研究成果の発表を行なった。国土の狭い日本に於いて、新たな人工環境となる、海上空港、海上都市等の大規模海洋構造物の研究の必要性が叫ばれている。本研究では、大規模浮体の設計技術に関する研究として、大規模浮体の海洋環境に及ぼす影響評価、浮体の波浪中における非線形流体力の解析、大規模浮体に作用する環境外力(津波高潮、風浪、潮流など)の推定法の開発、柔軟構造物の流力弾性応答計算法の開発、超大型構造物の構造応答計算、複数浮体の流体力干渉と相対運動解析などを実施する。本年度は3カ年計画の初年度であるので、まず研究代表者(井上義行教授)を派遣し、相手側における水槽実験計画等の具体的な研究計画を確立した。続いて研究分担者(多部田茂助教授)を派遣し、デルフト工科大学の優れた実験施設を用いて、浮体の波浪中における非線形流体力や大規模浮体に作用する環境外力の推定法を開発するための基礎的な水槽実験を行った。本年度の実験は、大規模浮体構造物の有力な一形態である箱形のエアクッション式浮体構造物を対象として行われ、浮体の波浪中での流体力の特性を明らかにした。また、相手側研究代表者(J.A.Pinkster教授)を招聘し、相手側研究機関に於けるこれまでの研究成果をまとめ、大規模浮体の設計に応用する際の問題点の整理し、設計技術に関する意見交換を行った。本研究では、大規模浮体の設計技術に関する研究として、大規模浮体の海洋環境に及ぼす影響評価、浮体の波浪中における非線形流体力の解析、大規模浮体に作用する環境外力(津波高潮、風浪、潮流など)の推定法の開発、超大型構造物の構造応答計算、複数浮体の流体力干渉と相対運動解析などを実施する。本年度は研究代表者(井上義行教授)及び研究分担者(平山次清教授、荒井誠教授)を派遣し、昨年度からの研究成果のとりまとめや、浮体の波浪中における非線形流体力の解析および柔軟構造物の流力弾性応答計算法の開発を行った。