hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実用的ウェブアプリケーション開発を支援するサーバサイドＪａｖａＳｃｒｉｐｔ処理系

本研究は,サーバ側で実用的な性能で動作するサーバサイドJavaScript処理系を開発することにより,煩雑なWebアプリケーション開発のコストを大きく低減させることを目指し,以下の成果を得た.(1)プログラムの実行情報を利用した最適化を行い実行速度を向上させるJavaScript処理系を構築した.(2) JavaScriptプログラムとC言語で記述されたプログラムとの連携を可能とする機構を構築した.(3)イベント駆動方式サーバのための並列JavaScript処理系を設計し実装した.(4) JavaScriptプログラムの安全な実行の基礎となる型システムを構築した.本研究は,サーバ側で実用的な性能で動作するJavaScript処理系を研究開発することにより,煩雑とされているWebアプリケーション開発のコストを大きく低減させ,広く一般の利用に供することを目的とする.3年計画の研究の2年目にあたる平成24年度は,JavaScriptのサブセット(Tiny JavaScript)の仮想機械の性能向上およびライブラリの充実,JavaScriptプログラムに対する静的解析のひとつである型推論に焦点を当てて研究を行い,以下の成果を得た.1.前年度に仕様を定めたJavascript向けのレジスタベースの仮想機械インタプリタの性能向上を目指し,実行時情報を利用した最適化の一つであるQuickeningと呼ばれる手法を仮想機械に実装した.Quickeningを適用したのは,オペランドの型によって処理が分岐する命令とグローバル変数へのアクセスを行う命令の両者である.さらに,実験を通してその効果を確認した.2.上記仮想機械に対するC言語等の外部関数インタフェースを定めて実装した.これにより,外部ライブラリの動的ロード,データ操作のインタフェースを提供することができ,JavaScriptから各種ライブラリが利用できるようになった.3. JavaScriptプログラムに対して,静的型検査を行う部分を明示的に指定し,型検査で型が定まらなかった部分については,実行時に型検査を行うような漸進的な型システムを考案した.具体的には,JavaScriptを副作用のない言語に変換し,その変換先の言語に対する漸進的な型システムを定義し,静的に型付けられた部分に関しては,実行時型エラーが起こらないことを証明した.本研究は,サーバ側で実用的な性能で動作するJavaScript処理系を研究開発することにより,煩雑とされているWebアプリケーション開発のコストを大きく低減させ,広く一般の利用に供することを目的としている.最終年度である平成25年度は,以下の2点に関して重点的に研究を行い,研究成果を得た.1. Just In Timeコンパイラの実装: JavaScriptはその特徴から,静的な最適化には不向きであり,頻繁に実行されるコードの実行時情報を用いてコンパイルするJust In Time (JIT)コンパイル機構が有効である.そこで,本研究で開発しているJavaScript仮想機械処理系において,サーバサイドという特性を生かし,JITコンパイル機構を実装し評価した.本機構は,C言語をはじめとする様々な言語のバックエンドに対応が可能なコンパイラ基盤であるLLVMを利用し,JavaScript固有の最適化をLLVMの中間表現の生成前に行い,言語非依存の最適化はLLVMの最適化機構に任せるという方針をとった.JavaScript固有の最適化では,型推論による型特殊化,インラインキャッシングなどを行っている.評価実験は,数値計算中心のプログラムの長期間のプログラム運用を前提として行い,本機構の有効性を確認した.2.並列JavaScript処理系の実装:イベント駆動方式に基づくサーバに注目して,イベント駆動方式のサーバを自動的に並列実行するための機構を設計し,実装した.並列実行の制御を,処理系処理系が提供するAPIの内部で自動的に行うことにより,サーバ記述の複雑化を避けつつ,サーバの並列動作を可能とした.実装は本研究で開発しているJavaScript仮想機械に行い,その効果を確認した.本研究は,サーバ側で実用的な性能で動作するサーバサイドJavaScript処理系を開発することにより,煩雑なWebアプリケーション開発のコストを大きく低減させることを目指し,以下の成果を得た.(1)プログラムの実行情報を利用した最適化を行い実行速度を向上させるJavaScript処理系を構築した.(2) JavaScriptプログラムとC言語で記述されたプログラムとの連携を可能とする機構を構築した.(3)イベント駆動方式サーバのための並列JavaScript処理系を設計し実装した.(4) JavaScriptプログラムの安全な実行の基礎となる型システムを構築した.本研究は,サーバ側で実用的な性能で動作するJavaScript処理系を研究開発することにより,煩雑とされているWebアプリケーション開発のコストを大きく低減させ,広く一般の利用に供することを目的とする.平成23年度は研究の初年度として,JavaScriptの中心的な機能を抽出したサブセット(以下「Tiny JavaScript」と呼ぶ)を定め,Tiny JavaScriptに対するコンパイラと仮想機械を実現すること,および,静的解析による最適化の予備実験を行うことという2つの目標を定め,以下の研究成果を得た.1. ECMAScriptバージョン5で導入されたstrictモード(ECMAScriptから標準的には用いられない機能を排除したモード)を参考にして,Tiny JavaScriptの仕様を決定した.さらに,レジスタベースの仮想機械の仕様および命令体系を設計し,Tiny JavaScriptのソースプログラムから仮想機械言語へのコンパイラを,C言語を用いて実装した.2.仮想機械のインタプリタを,C言語を用いて実装した.その際,threaded codeなど,仮想機械インタプリタの実装における既存の最適化手法も採り入れ,実行性能の向上につとめている.3.関数型言語などで知られている既存の静的解析・最適化手法がJavaScriptに対して有効であるか,予備的な実装と実験を行った.その結果,ある種の最適化に関しては,一定の効果が期待できることを確認した.4.本研究における静的解析,コンパイラは,関数型言語OCamlで実装する予定である.

そのための抽象構文木などの基本的なデータ構造を定義し,プログラマによる注釈が可能な構文解析プログラムを作成している.また,JavaScriptプログラムに対する型推論に関する既存研究を調査した.本研究は,大きく分けて,仮想機械命令へのコンパイラの設計と開発と担当するグループ(グループA),実行時システムを含む仮想機械の設計と開発を担当するグループ(グループB),静的解析機構の設計と開発を担当するグループ(グループC)の,3グループによる研究体制を敷いている.現在までの各グループの達成度は次の通りである.グループA : JavaScriptのサブセットであるTiny JavaScriptに対するC言語によるAhead-of-time (AOT)コンパイラの実装が完了している.今後,AOTコンパイラ本体のJavaScriptフルセット化に加え,プログラム実行時に仮想機械命令列をネイティブコードに変換するJust-in-time (JIT)コンパイラの実装を急ぐ必要がある.グループB :仮想機械のインタプリタ本体,Quickeningのような実行時最適化機構,外部関数インタフェースの実装を完了した.基本的な部分の高速化に加え,実行時最適化を加え,順調な達成度と判断できる.実際,既存のJavaScript処理系であるSpiderMonkeyと比較すると,一部のベンチマークを除き,実行時間がSpiferMonkeyと同程度かそれよりも高速である.グループC : JavaScriptプログラムに対する先進的な型システムを定義し,静的に型付けされた部分に対しては実行時エラーを起こさないという「望ましい」性質を理論的に証明した.理論的な考察は順調であるが,漸進的型システムの実装がまだ完了していないので,急ぐ必要がある.以上を総合的に見ると,個別には更なる進展が望まれる部分もあるが,全体としてはおおむね順調と判断できる.本研究は,大きく分けて,仮想機械命令へのコンパイラの設計と開発と担当するグループ(グループA),実行時システムを含む仮想機械の設計と開発を担当するグループ(グループB),静的解析機構の設計と開発を担当するグループ(グループC)の,3グループによる研究体制を敷いている.現在までの各グループの達成度は次の通りである.グループA: Tiny JavaScriptの仕様を決め,それに対するC言語を用いたコンパイラの一通りの実装を完了しており,予定通りの達成度である.
大西洋カナダ地域と北海道の比較研究

大西洋カナダ地域は、カナダの中ではもっとも早くから西ヨーロッパ、特にフランス、イギリスから注目され、両国の領有支配をめぐる争奪戦が行われた地域である。18世紀半ばにイギリスの支配権が確定し、イギリスの植民地化を進める拠点として発展してきた。北海道の幕府の支配権が確立した時期はほぼ大西洋岸カナダ地域と同じ頃にあたる。自然環境特に気候、植生については大西洋カナダ地域はラブラドール海流の、北海道は千島海流の影響を受け、年間を通じて冷涼であり、亜寒帯の特徴を共通してもつ。このような共通した歴史的・社会的背景および自然条件をもつ両地域に展開される文化、生産活動はどのような類似点をもち、どのような異質点をもつかが本研究の関心事であった。ヒュー・ミルワード・奥平忠志は、農業的な土地利用が大西洋カナダ地域と北海道が類似している点に注目し、明治維新以降の北海道の開拓による土地利用の仕方がどのように変遷したか、またそれが自然環境の違いによっていくつかに類型化できることを実証した。北海道の開拓が北米の開拓の仕方を手本として進められたことから大西洋カナダ地域の農業的な土地利用と類似しているが、土地の所有形態の違いはヨーロッパとアジアの社会的・文化的な違いによることも指摘された。東川洋一は、ホワイトヘッド女史の「6つの世界からの物語」の中に収録されている29編の大西洋カナダ地域の少数民族、ミックマックインディアンの伝承物語について考察し、ミックマックの世界観、自然観について分析、紹介している。ハロルド・マギ-は、都市と農漁村の児童の伝承されてきた遊びについて比較し、両地域に共通して都市の児童の遊びに伝承的なものが消え、農漁村でもテレビゲーム等の近代的な遊びが普及し始めていることを検証した。また、彼は小コミュニティーの娯楽のグループ活動についてもテレビ等のマスメディアの発達から不活発となり、コミュニティーの崩壊が進んでいることも指摘した。ジン・バレット・奥平忠志は、函館近郊の漁村戸井町の過疎化、漁業協同組合を中心とするコミュニティーの変化を取り上げ、大西洋カナダ地域の漁村との比較を試みた。岸上伸啓は、従来からの研究テーマであるカナダの少数民族イヌイットの社会構造と北海道の少数民族アイヌの文化人類学的な比較を試み、今後のアイヌ民族研究の方法と方向を示唆した。上山恭男は、セント・メリ-ズ大学とカナダのセコンドリーランゲージ教育のあり方について分析し、今後の国際化に伴う本大学での日本語教育、日本文化の教育のカリキュラムの作成に着手した。コリン・ハウエルは、平成5年度秋に来日し、1カ月にわたり北海道の野球の普及の過程についての資料を収集し、現在大西洋カナダ地域の野球の普及過程との比較研究の成果をまとめている。3年間のセント・メリ-ズ大学大西洋カナダ地域研究グループと函館校研究グループとの共同研究は、両地域の認識を深めることに主力がおき、その成果は十分果たされてはいるが、カナダ側研究者の日本語能力の不足さから短期間での調査・研究には限界があり、今後共同の研究を発展させるにはセント・メリ-ズ大学での日本語・日本文化の講座の確立と充実が必要である。大西洋カナダ地域の範囲は広く、研究を深めるために今後はカナダ沿海州地域(ノバスコシア・PEI・ニューブランズウィック州)に狭めた比較研究を続けたい。

上山恭男は、セント・メリ-ズ大学とカナダのセコンドリーランゲージ教育のあり方について分析し、今後の国際化に伴う本大学での日本語教育、日本文化の教育のカリキュラムの作成に着手した。コリン・ハウエルは、平成5年度秋に来日し、1カ月にわたり北海道の野球の普及の過程についての資料を収集し、現在大西洋カナダ地域の野球の普及過程との比較研究の成果をまとめている。3年間のセント・メリ-ズ大学大西洋カナダ地域研究グループと函館校研究グループとの共同研究は、両地域の認識を深めることに主力がおき、その成果は十分果たされてはいるが、カナダ側研究者の日本語能力の不足さから短期間での調査・研究には限界があり、今後共同の研究を発展させるにはセント・メリ-ズ大学での日本語・日本文化の講座の確立と充実が必要である。大西洋カナダ地域の範囲は広く、研究を深めるために今後はカナダ沿海州地域(ノバスコシア・PEI・ニューブランズウィック州)に狭めた比較研究を続けたい。大西洋カナダ地域(ノバスコシア州,ニュ-ブランズウィック州,プリンスエドワ-ド州,ニュ-ファンドランド州)はカナダの中ではもっとも古い歴史をもちながらカナダの他の地域に較べると社会経済的な性格は大きく異なる。特に第一次産業の農業はカナダの他の地域の農業に較べて小規模であり,ほゞ北海道の農業の平均規模と同じである。また,沿岸部に点在する集落の大半は漁業に依存している点でも北海道に類似している。招へいしたヒュ-・ミルワ-ドは北海道の農業の土地利用を調査し,作物の種類は類似しているが,化学肥料・農薬・農業機械の一定面積当りの投資額が大西洋カナダ地域のそれよりもかなり高いこと,その結果土地生産力が高いことを明らかにした。また,カナダの農家では自己所有地への他人の立ち入りを禁止しているのに対して北海道では他人が通行したり,山菜採りなどで自由に立ち入りしているなど農民の土地に対する所有の感覚の違いを指摘した。大学間協定による招へい教授ハロルド・マギ-は,漁民の文化活動(祭・伝統芸能・サ-クル活動)の調査(アンケ-ト・聞き取り)の結果を大西洋カナダ地域とを比較し,マスメディアの普及が地方の文化活動を停滞させているという共通点を指摘した。派遣した奥平は,主としてノバスコシア,ニュ-ファンドランドの漁村の過疎化とその要因について分析し,漁業資源の枯渇が過疎化の要因の一つであるという共通性と資源の活用性のフレキシビリティ-の異質性を指摘した。今年度は文献・資料の交換が行われていることから両地域の比較研究がさらに容易となり,研究成果の発表を各研究者に義務づけたい。大西洋カナダ地域(ノバスコシア州、ニューブランズウィック州プリンスエドワード州、ニューファンドランド州)は、カナダの中ではもっとも古い歴史をもちながら、カナダの他の地域に比べると社会経済的な性格は大きく異なる。特に、第一次産業の農業は、カナダの他の地域の農業に比べて小規模であり、ほぼ北海道の農業の平均規模と同じである。また、沿岸部に点在する集落の大半は、漁業に依存している点でも北海道に類似している。
オープンビジネス環境下における製造業の情報発信方策に関する研究

グローバル化の進展やインターネットの普及などに代表される近年のビジネス環境は、クローズドな業務運営に安住していた日本企業に多くの変革を迫り、それらの経営環境への対応策を早急に明らかにし、実行に移していくことは、21世紀における日本の産業力を維持するためにも急務の課題である。このような課題に対処するには、まず個々の企業がグローバルな市場に向けて適切な情報発信を行うことにあり、本プロジェクトはそのための指針を提供することを目的として次の研究成果を得た。1.情報発信に成功していると考えられる国内外の先進企業の事例調査を行い、一部について新設の設備上にデータベース化した。2.先進事例企業の情報コンテンツに盛り込まれている要件について検討を行い、具備するべき理想的な要件とその発信量についてのガイドラインを設定した。さらに、社内での情報収集・集約のガイドラインを提言するため、事例企業のそれを調査するとともに、一般業務の理想的な情報システムを示唆するとされる情報システムパッケージの情報および業務フローを調査した。3.事例調査および米国での調査等から、既存企業の情報発信方策の整備だけでなく、企業もしくは営利事業体と消費者もしくは顧客との間に立って、消費者もしくは顧客のニーズと日本企業の培ってきた専門性のマッチングを行う中間組織もしくは中間媒体が重要であるとの認識を得た。4.3の視点から当初の研究の方向を若干変更し、それら中間組織の構成、産業界での意味付け、成立要件、情報システムの役割等に視点から研究を実施し、その基礎的指針を明らかにした。5.先に検討して来た視点からは、製販統合におけるサプライチェーンだけでなくデマンドチェーンの視点に立った企業の情報発信方策、トータルなチェーンのコンセプトの提示、中間組織の視点からは、種々の事例から抽出した必要組織もしくは媒体の構造、成立要件、発展段階、情報システムの役割について集約、研究して関係学会で報告した。近年のオープンなビジネス環境に対処するには、グローバルな市場を意識したそれら社内外の業務活動の適切な開示、環境関連情報および会計関連情報の開示である。それらの情報開示に際して課題となるのは、個別情報および総合情報のコンテンツ(情報内容)とそのコンテンツを構成するための社内での情報収集・集約システム、そしてその情報を開示していくためのインターネット等の情報ネットワークを含めてのメディアの最適な利用施策であり、本研究の目的はこれら情報発信事項に関わる指針の構築である。この目的に添って本年度は下記の研究成果を得た。1.環境関連、環境会計、コンテンツ流通、業務革新、ネットワーク組織、マーケティング等の個別分野での本研究の目的に関わる研究成果について文献等を用いて整理した。2.情報発信に成功していると考えられる国内外の先進企業の事例調査を行い、一部について新設の設備上にデータベース化した。3.グローバルでオープンな市場に向けて発信するべき情報のコンテンツとして具備するべき要件を探るため、先進事例企業の情報コンテンツに盛り込まれている要件について検討を行い、具備するべき理想的な要件とその発信量についてのガイドラインを設定した。4.社内での情報収集・集約のガイドラインを提言するため、事例企業のそれを調査するとともに、一般業務の理想的な情報システムを示唆するとされる情報システムパッケージの情報および業務フローを調査した。5.得られた成果の一部を米国で開催された学会において報告し、提案された情報発信指針について妥当性評価を学会の場において行った。真の意味でのグローバル化の進展やインターネットの普及などに代表される近年のビジネス環境は、クローズドな業務運営に安住していた日本企業に多くの変革を迫っており、それらの経営環境への対応策を早急に明らかにし、実行に移していくことは、21世紀における日本の産業力を維持するためにも急務の課題である。

このような課題に対処するには、まず個々の企業がグローバルな市場に向けて適切な情報発信を行うことにあると考えるが、本プロジェクトは、そのための指針を提供することを目的として次の研究成果を得た。1.情報発信に成功していると考えられる国内外の先進企業の事例調査を昨年度に継続して行い、その特色を整理した。2.1の事例調査および米国での調査等から、既存企業の情報発信方策の整備だけでなく、企業もしくは営利事業体と消費者もしくは顧客との間に立って、消費者もしくは顧客のニーズと日本企業の培ってきた専門性のマッチングを行う中間組織もしくは中間媒体が重要であるとの認識を得た。3.2の視点から当初の研究の方向を若干変更し、それら中間組織の構成、産業界での意味付け、成立要件、情報システムの役割等に視点から研究を実施し、その基礎的指針を明らかにした。4.先に検討して来た視点からは、製販統合におけるサプライチェーンだけでなくデマンドチェーンの視点に立った企業の情報発信方策、トータルなチェーンのコンセプトの提示、中間組織の視点からは、種々の事例から抽出した必要組織もしくは媒体の構造、成立要件、発展段階、情報システムの役割について集約、研究して関係学会で報告するともに、関係者へのレビューも行って、今後の有益な研究指針を得た。
極短紫外光励起と不均一電場による分子リュードベリ状態の空間制御

物理化学の新しい研究課題として最も注目されている課題の一つである低温分子に関して、次の(1)(4)に示す成果を上げることができた。分子の並進速度を実験室系に対して減速する研究は、国内でようやく重要性が認知され始めている課題であり、本研究で、中性H_2分子の並進速度を制御しできた成果は、先導的な意義を持つと考えられる。(1)リュードベリH_2分子の不均一電場による偏向と減速をはじめて成功した。本実験で重要な役割を果たしたのは、著しい長寿命(>100μs)を持つリュードベリ状態を発見したことである。この状態は、回転自動イオン化と電場誘起前期解離の抑制された状態に由来していることを突き止め、電場をスイッチすることにより断熱的に高l-状態へ遷移し長寿命が実現されることが理論計算により結論された。(2)完全静止のモンテカルロシミュレーションにより、指数関数的に減衰・増大する2つの双極子電場を用いると、ArにシードしたH_2分子を150mKの並進温度で静止できることを明らかにした。本研究のシミュレーションは極性分子に転用可能であり、極性分子を減速冷却させるための技術的課題が理解された。(3)真空槽やレーザーなどの大半の実験装置の調整し、Heの3重項リュードベリ状態のシュタルク効果を実験と理論計算によって研究し、電場中におけるシュタルク準位の遷移ダイナミックスを明らかにした。H_2のリュードベリ状態のシュタルク効果についての分光学的知見を、微細構造と状態寿命にまで深めた。(4)液体窒素冷却できるヘリウムのパルス放電ノズルを開発した。He原子源のパルス化に成功したことは実験上極めて重要な意義を持ち、本研究で製作した超高真空槽と組み合わせ、低温分子の衝突反応の実験を行う見通しが開けてきた。I.水素分子のリュードベリ励起スペクトルについて、摂動論と量子欠損理論(QDT)による理論解析を開発言語^*(^*本研究課題経費による)を用いて実行した。得られた次のような知見を分子構造総合討論会(神戸)^*で講演した。1.水素分子のJ=1のリュードベリ状態が特異的に寿命が長いことを見出した。2.水素分子の並進速度制御の実験は、予想以上に進展し本研究課題採択前に達成された。その際に発見されたリュードベリ状態の100μs以上の以上に長い寿命は、上記1の知見により矛盾なく説明される。II.基底状態からは光学的に励起できない希ガス(特にHe)のリュードベリ系列の決定とシュタルク効果の高分解能測定を行うため、以下のように装置開発を行い予備的結果を得た。3.陰極放電源(^*)を作成し、希ガスの準安定励起状態の生成を確認した。4.波長可変色素レーザー(^*)、画像観測検出器の調整を行った。5.シュタルク電場とイオン化パルス電場のため、高電圧パルスジェネレーター^*と組み合わせた高速高圧電源回路^*の作成を行った。6.オシロスコープ^*の波形をイーサネット経由で取り込めることを確認した。7.VUV光を発生させるための循環式の希ガスセルを設計した。8.XUV光励起のための真空槽と制御電極の設計製作を進めた。この際、オックスフォード大学の研究者と情報交換^*を行った。9.電磁解析ソフトウェア^*を用いて偏向制御のための、双極子電場、六極電場をシミュレートした。I.リュードベリH_2分子のシュタルクスペクトルの理論解析1.シュタルク効果の解析結果を論文発表した。2.水素分子のJ=1のリュードベリ状態の寿命が特異的に長いのは、自動イオン化が禁制となるためであることを突き止めた。nd(N^+=2,J=1)リュードベリ状態の寿命が電場中でも長いのは、回転チャンネル相互作用の非対角項がゼロとなるためであることを明らかにした。これは、論文投稿を行ない、日本物理学会年次大会^*(*本研究費)で発表した。この結果は分子一般に適用できる知見であり、リュードベリ分子制御において大ぎな意義をもつ。3.前年度に製作した装置を用い偏光シュタルク分光と理論解析を行い、イオン化ダイナミックスに関する知見を得た。40kV/μsの立ち上がりを持つパルス電場において、各シュタルク準位は断熱的に遷移することが、実験と計算から確かめられた。これらの知見をもとに、パルス電場を用いた分子制御の実現可能性について、分子構造総合討論会と日本化学会年会において発表を行った。4.3重項リュードベリHe原子源のパルス化^*に成功した。画像をゲート検出するための電源^*と空間制御用の電子回路^*を整備し、分子線から観測まで全てパルス化して測定できるようにした。これは、予備実験により画像観測とクラスター生成において極めて重要であることが分かったため実施されたものである。5.超高真空に対応した真空槽^*の設計および製作を行った。但し、当初計画されたXUV回折格子分光器の製作は、縮小交付された直接経費内では実行不可能と判断せざるを得なかっため、分光器の設計のみ行い、暫時上記課題4を拡張を進めることとした。

分子の並進速度を実験室系に対して減速する研究は、国内でようやく重要性が認知され始めている課題であり、本研究で、中性H_2分子の並進速度を制御しできた成果は、先導的な意義を持つと考えられる。(1)リュードベリH_2分子の不均一電場による偏向と減速をはじめて成功した。本実験で重要な役割を果たしたのは、著しい長寿命(>100μs)を持つリュードベリ状態を発見したことである。この状態は、回転自動イオン化と電場誘起前期解離の抑制された状態に由来していることを突き止め、電場をスイッチすることにより断熱的に高l-状態へ遷移し長寿命が実現されることが理論計算により結論された。(2)完全静止のモンテカルロシミュレーションにより、指数関数的に減衰・増大する2つの双極子電場を用いると、ArにシードしたH_2分子を150mKの並進温度で静止できることを明らかにした。本研究のシミュレーションは極性分子に転用可能であり、極性分子を減速冷却させるための技術的課題が理解された。(3)真空槽やレーザーなどの大半の実験装置の調整し、Heの3重項リュードベリ状態のシュタルク効果を実験と理論計算によって研究し、電場中におけるシュタルク準位の遷移ダイナミックスを明らかにした。H_2のリュードベリ状態のシュタルク効果についての分光学的知見を、微細構造と状態寿命にまで深めた。(4)液体窒素冷却できるヘリウムのパルス放電ノズルを開発した。He原子源のパルス化に成功したことは実験上極めて重要な意義を持ち、本研究で製作した超高真空槽と組み合わせ、低温分子の衝突反応の実験を行う見通しが開けてきた。
アメーバの推進原理にヒントを得た自走式大腸内視鏡デバイスの開発

近年,食生活の欧米化に伴いわが国でも大腸癌を初めとする大腸疾患が増加傾向にあり,早期発見の手段である内視鏡による大腸検査の需要が急増している.内視鏡を安全に挿入するために,これまでに自走式の大腸内視鏡装置が数多く開発されているものの,ほとんどは推進能力が不十分であるために目的到達地点までの挿入時間が長く,あるいは大腸への負荷が高いことなどから,内視鏡の患者への負担は依然として大きなままである.本研究では,高い推進性能と柔軟性を有する自走式大腸内視鏡デバイスの実現を最終目標として,アメーバの推進原理にヒントを得た小型のクローラロボットを開発し,内視鏡デバイスの推進機構としての有用性を示唆した.本研究は,患者の大幅な負担軽減を目指した,円筒状柔軟弾性クローラによる自走式大腸内視鏡デバイスの開発を目的としている.当該年度は,以下の研究を実施した.1.湾曲型クローラ構造の開発:凹凸の激しい大腸内におけるデバイスによる効率的な検査を目的として,クローラベルトをフレームに対して湾曲形状とした,湾曲型クローラ構造の設計および試作評価を行った.結果,クローラベルトを湾曲構造とすることで,段差や曲がり部を有する管状空間内においても,速度効率が90%以上と高い走行特性を示した.2.ワイヤーシャフト駆動型クローラ構造の設計:現状の駆動方式であるモータ内蔵型の場合,小型化するとモータのトルクが極端に減少するため,デバイスを推進させるための有効な駆動力が得られない.これを解決するために,ワイシャーシャフト駆動構造の設計を行った.設計した構造によりデバイスの最外径を45mmから20mmまで小型化することに成功した.本研究は,高い柔軟性と推進力を有する自走式大腸内視鏡デバイスを開発することを目的としている.当該年度は,以下の研究成果が得られた.1.クローラベルトの剛性の最適化:クローラベルトの剛性と牽引力との定性的関係を理論と実験により明らかにした.理論の検討では,本クローラ構造の力学モデルを導出し,本クローラロボットの牽引力の大きさが,ベルトの弾性力,ベルト-パイプ間の摩擦係数,ロボット内部での摩擦ロスによって決定されることを見出した,また理論と実験により,牽引力特性がベルト摺動時と非摺動時で大きく異なり,さらに,モータの最大トルクとベルト-パイプ間の最大摩擦力が等しくなる時,牽引力が最大となることがわかった.2.ワイヤーシャフト型クローラ構造の製作:現状のクローラ構造の場合,モータはロボット内部に内蔵されているため,大腸内に挿入できるサイズにまでロボットを小型化することが困難である.そこで,これを解決するために,ロボットの外に配置したモータの駆動トルクを,ワイヤーシャフトを通してロボット内部のウォームに伝達するワイヤーシャフト構造の設計および試作評価を行った.この構造とすることによりロボット最外径をφ30mmからφ21mmまでに小型化することに成功した.さらに,内径φ25mmのパイプを走行できることを実証した.ワイヤーシャフト構造の管内走行実験によって,ウォームとベルトのかみ合いに不具合が生じ未解決のため,当初計画であった大腸モデル内での走行実験まで至っていない.本研究は,クローラ型の自走式大腸内視鏡デバイスを開発することを目的としている.当該年度は,以下の研究成果が得られた.1.クローラベルトの本数の最適化:クローラベルト本数と牽引力との定性的関係を理論と実験の両面から検証した.理論解析では,本構造における力学的関係をロボット内部に作用する摩擦力とベルトとパイプとに発生する摩擦力,およびベルトの弾性力を用いた簡易モデルにより,ベルト本数が牽引力に与える影響を解析し,最適本数を検討した.また,実験によって理論解析の妥当性を実証した.2.ベルト歯型の改良:本クローラロボットの牽引力向上のために,ベルト歯型の改良を行った.具体的には,現状のベルト歯形はフラットな平面であるため,曲面のウォーム歯形とかみ合った際にかみ合い面積が低いことに起因して,ベルトの弾性変形量が過多になることでかみ合い効率低減を引き起こしているのではないかと考えた.これを解決するために,ベルト歯形の表面形状をウォーム歯形と同一曲面形状とすることで,かみ合い時の弾性変形量の低減化を図った.結果,改良歯型によって,約40%のかみ合い率向上を実現することができた.3.ワイヤーシャフト型クローラ構造の改良:昨年度開発したワイヤーシャフト駆動型構造では,ウォームギヤとベルトとのかみ合い精度が低いことが原因で,ロボットを駆動後,短時間で走行不能になる現象が多く見られた.これを解決するために,加工精度の向上およびベアリング支持によるかみ合い精度を向上することで,長時間の連続走行を実現することができた.近年,食生活の欧米化に伴いわが国でも大腸癌を初めとする大腸疾患が増加傾向にあり,早期発見の手段である内視鏡による大腸検査の需要が急増している.内視鏡を安全に挿入するために,これまでに自走式の大腸内視鏡装置が数多く開発されているものの,ほとんどは推進能力が不十分であるために目的到達地点までの挿入時間が長く,あるいは大腸への負荷が高いことなどから,内視鏡の患者への負担は依然として大きなままである.本研究では,高い推進性能と柔軟性を有する自走式大腸内視鏡デバイスの実現を最終目標として,アメーバの推進原理にヒントを得た小型のクローラロボットを開発し,内視鏡デバイスの推進機構としての有用性を示唆した.当該年度の計画では,ワイヤーシャフト駆動型構造の開発であったのに対して,成果としては,ワイヤーシャフト駆動型構造の設計および湾曲型クローラ構造の開発

途中まで進んでいるため,概ね順調に進展していると考える.当該年度は,まず,ウォームとベルトとのかみ合いの不具合に対して.これまでベルトに使用していたゴムの硬度を変更することにより解決を図る.その後,大腸モデル内での走行実験を行い,本クローラ構造の内視鏡デバイスとしての有用性を評価する.ロボット工学当該年度では,ワイヤーシャフト駆動型構造の設計まで終えたので,今後は,実際に試作評価に取り掛かる.また,開発した湾曲型クローラ構造について,今後は大腸のような柔軟な管状空間内においても効率的な走行を達成するための開発を進めて行く.当初は大腸モデルを用いた走行実験を行う予定であったが,研究の遅れによって大腸モデルおよび関連消耗品の購入には至らなかったため.大腸モデルおよびその関連機器・消耗品の購入に使用する.
ラジカルの可視-紫外吸収スペクトルの絶対測定

キャビティリングダウン分光装置を立ちあげた。測定されたOHのA^2Σ^+-X^2П遷移による吸収スペクトルでは、回転準位を分離した吸収線幅の狭いスペクトル構造が観測されたが、大気圧室温のスペクトルの線幅はレーザーの分解能よりも明らかに大きいため、Lambert-Beer則を満たす。また、大気圧条件下の測定における検出限界は1.5x10^9個cm^<-3>と求められた。この検出感度を、理論的検出限界と比較する。今回の実験で用いたミラーは反射率99.93%であり、光の強度が初期値の1/eになるのに773往復必要になり、1/773が検出限界となる。これを濃度に変換すると5x10^7個cm^<-3>となる。この理論的検出限界濃度に比べ実験的に求められて検出限界は30倍悪い結果となった。この原因は、ゼロ点レベルのふらつきの大きさにある。ゼロ点レベルのふらつきは主に、熱や低周波振動による共振器の不安定性が原因と考えられる。本研究で用いた装置の検出限界は1x10^9個/cm^3であり、対流圏のOH濃度(1x10^6個/cm^3)を計測することはできない。この検出限界を決めている要因は大まかにいうとミラーの反射率、キャビティー長さ、雑音の3種類である。本実験装置で用いたミラーの反射率は99.93%であったがこれが99.993%になると検出限界は理論的には100倍向上する。また、キャビティー長も本実験の約60cmから6mに変更すると検出限界は10倍向上する。また、本実験では10パルスのレーザーを積算したリングダウン波形を計測した。それを1000パルスにすれば10倍の低雑音化が可能となる。更に入射レーザーパルスの空間特性の向上や、キャビティーの堅牢化などによっても、低雑音化が期待できる。それらを組み合わせることにより1000倍の検出限界の向上は可能と結論した。キャビティーリングダウンレーザー分光法の開発を行った。この分光法はパルスレーザーを利用した比較的新しい吸収分光法の一種である。実際には大気圧中で中心波長620nm、反射率の99.97%のミラーを2枚用いてキャビティーを組んだ。レーザー光には、エキシマーレーザー励起の色素レーザーを用い、波長620nm、約20nsのパルス光を得た。レーザー光は一方のミラー背面からキャビティー中に入射され、その光強度はもう一方のミラー背面に設置された光電子増倍管で検出した。時間変化をデジタルオシロスコープで測定した。キャビティー長115cmで観測したリングダウン波形からリングダウンタイムτは1.3μsと求まった。この値は、用いたミラーの反射率から求められる期待値13μsにくらべて著しく短い値となった。この原因として、大気圧条件下実験ではキャビティー内の空気によるレーザー光のレイリー散乱、空気中に存在するエアロゾルなどの微粒子によるミ-散乱、620nm付近に吸収帯をもつNO_2やNO_3などの物質による吸収などによる影響が無視できない。実験結果から本装置の測定限界は0.28ppm NO_2、0.8ppb NO_3であった。

また、光学キャビティーに対する振動の影響が無視できない。その影響を調べるために、連続光源であるHe-Neレーザーを用い、キャビティーからの出射されるレーザーパターンを調べた。このパターンはキャビティー内での横モードを反映しており、その時間変化からキャビティーの安定性がわかる。時々刻々パターンは変化しており、キャビティー内で発振モードが変化していることが確認できた。キャビティーの不安定性の原因として振動対策を現在検討中である。濃度ラベル法とキャビティダウン法を組み合わせたラジカルの吸収スペクトルの絶対測定装置を立ちあげている。濃度ラベル法は同一の化学種(本実験ではラジカルA)に起因するエネルギーレベル1、2、3間の遷移ν_<13>とν_<12>はレベル1を共有するため吸収強度に相互干渉が起こる。そのため、吸収スペクトルの相互干渉を通して確実にその吸収がラジカルAに起因し、他の化学種に依らないことを確認することができる化学種選択性に最も優れた吸収分光法である。本研究ではν_<12>としてラジカルの赤色光吸収を用いる。紫外吸収で濃度ラベルするよりも化学種の選別に優れた方法である。今年度はNO_2を特定の電子・振動・回転状態を指定して、200nm以短の紫外部の吸収スペクトルを測定することに成功し、これまで室温で分布した条件での測定しかなかった前期解離状態の線幅を決定することができた。キャビティダウン法は本来マイクロ秒程度の遅い化学反応の速度定数を精度良く測定するために最近考案された方法である。ここではその手法を低濃度のラジカル検出に利用する。真空フローセルの両端に反射率99.83%の凹面鏡(r=2m)を設置した。このキャビティにレーザー光線を導入してミラー間での多重反射で1千回のオーダーで往復させることができた。したがって光路長は1km程度となり、バックグランドレベルにある大気中NO_2の吸収計測が出来る条件には及ばないが、汚染大気中の計測には十分利用できる装置となった。今後の改良で充分に実大気計測が可能であることが確認された。大気ラジカルの中で最も反応性に富むため最も低濃度であるOHラジカルをも検出できる程度に高感度化された吸収計を完成する予定である。
精神病態の行動表現型を生じる神経回路動態の逆問題的解明

統合失調症や薬物依存症などの精神疾患は、通常見られない行動により定義・診断されるが、何故異常な行動が生じるのかは分かっていない。そこで本研究では、まず精神疾患の行動表現型を説明するマクロスコピックな神経回路動態を、情報学的手法で同定・モデル化する。次に同定したマクロ回路動態を直接操作することで、マクロ回路動態と精神疾患の行動表現型との因果関係を明らかにする。さらに遺伝子やシナプスレベルの変化が、当該マクロ神経回路動態に与える影響を明らかにする。こうして精神疾患の行動表現型の発現機構を構成的に理解する。このストラテジーは主に動物実験およびin silicoシミュレーションで実施する。
中国・ラオス・タイにおけるタイ・ルー族史料の研究

1ラオスにおいては、ラオス情報文化省・ラオス国立図書館所蔵の「ラーオ写本保存プログラム」に依拠した情報収集を行うと同時に、ムアンシンにおけるタイ・ルー文字写本をめぐる状況について現地調査をした。それにより、ムアンシンでは、(1)写本文化とも言うべき人々と写本との関わりが、精神面でも物質面でも今なお強く息づいていること、(2)タイ・ヌア人がタイ・ヌア写本だけでなくルー写本を含めた写本文化の重要な担い手であることなどが明らかになった。2中国(シプソンパンナー)の写本に関しては、調査表によってタイ・ルー文字(タム文字)写本のデータを収集し、タイ国文字に翻字して表にまとめた。重要と思われる写本のいくつかはデジタルカメラで撮影した。一方で、写本をめぐる状況について現地調査も行った。1950年代の調査の報告書中に漢字表記されたタイ・ルー語の原語確認は、全12冊分が一応完了したが、不明のものが多いため引き続き調査を行う必要がある。表の分析および現地調査の結果からは、以下のことが言える。(1)文革期以前の写本は、寺院や個人所有のものの大部分が失われたが、公的機関に所蔵されていたものは残っていること、(2)経済状態のよい近年、ターンタム(「タム」=写本の奉納)儀礼が大々的に行われており、その際、奉納を行う家族数分の写本が僧侶の手によって筆写され寺院に納められること。(3)個人レベルでも写本の貸し借り、筆写、執筆が盛んに行われていることなどである。3ムアンシンとシプソンパンナーとで共通するのは、写本の寺院への奉納が積徳行為として盛んに行われていること、個人レベルで民家に保管される写本が多く見られることである。それぞれ独自の特徴としては、シプソンパンナーでは一度はほとんど失われた写本が現在盛んに筆写されてその数を増しつつあること、ムアンシンでは写本の筆写に関わるタイ・ヌア人の役割が大きいことなどが挙げられよう。中国におけるタイ・ルー族史料については、大きく分けて二種類の調査をおこなった。ひとつは、タム文字で書かれた写本の調査である。まず、チェンマイ大学社会科学研究所がタム文字写本について調査した際の項目内容を参考に調査表を作成した。そして、タム文字写本に詳しい人々に依頼して、西双版納タイ族自治州内に存在する写本の状況について、現物確認をしつつ調査した。今年度は約7000点の写本についてデータを収集することができた。その多くが仏教関係のものであるのは、チェンマイ大学が調査した北タイのタム文字写本の状況と同様である。また、近年筆写された写本がかなり多く、中には、自らの経験に基づいてまったく新しい内容を記載したものも存在することがわかった。一方、データをどのように整理するかについても話し合いをおこなった。その結果、データベースを作成し、データ内容はタム文字で入力することになった。中国におけるタイ・ルー族史料についてのもうひとつの調査は、1950年代に行われた調査の報告書中に表れる、漢字表記されたタイ・ルー語を、タイ・ルー文字(タム文字)に直す作業である。報告書は全12冊あるが、そのうち4冊の確認が終了した。その中にはタイ・ルー語との対応がわからないものも残っている。それは、もとの調査の段階で、調査者がインフォーマントの言うことの意味を完全に理解しないまま音訳をおこなったことに起因する可能性もある。

ラオスにおけるタイ・ルー族史料については、すでにラオス側でタム文字写本の調査が進められているので、その調査リストの中からタイ・ルー族のものと見られる写本をピックアップする作業を行った。タイ・ルー語の史料は、特にムアンシン付近で収集されたものが多いことがわかっている。1ラオスにおいては、前年度に続き、ラオス情報文化省・ラオス国立図書館所蔵の「ラーオ写本保存プログラム」に依拠した情報収集を行うと同時に、ムアンシンにおけるタイ・ルー文字写本をめぐる状況について現地調査をした。それにより、ムアンシンでは、(1)写本文化とも言うべき人々と写本との関わりが、精神面でも物質面でも今なお強く息づいていること、(2)タイ・ヌア人がタイ・ヌア写本だけでなくルー写本を含めた写本文化の重要な担い手であること、などが明らかになった。2中国(シプソンパンナー)の写本に関しては、前年度に収集したタイ・ルー文字(タム文字)写本のデータをタイ国文字に翻字して表にまとめた。重要と思われる写本のいくつかはデジタルカメラで撮影した。一方で、写本をめぐる状況について現地調査も行った。1950年代の調査の報告書中に漢字表記されたタイ・ルー語の原語確認は、全12冊分が一応完了したが、不明のものが多いため引き続き調査を行う必要がある。表の分析および現地調査の結果からは、以下のことが言える。(1)文革期以前の写本は、寺院や個人所有のものの大部分が失われたが、公的機関に所蔵されていたものは残っていること、(2)経済状態のよい近年、ターンタム(「タム」=写本の奉納)儀礼が大々的に行われており、その際、奉納を行う家族数分の写本が僧侶の手によって筆写され寺院に納められること。(3)個人レベルでも写本の貸し借り、筆写、執筆が盛んに行われていること、などである。3ムアンシンとシプソンパンナーとで共通するのは、写本の寺院への奉納が積徳行為として盛んに行われていること、個人レベルで民家に保管される写本が多く見られることである。それぞれ独自の特徴としては、シプソンパンナーでは一度はほとんど失われた写本が現在盛んに筆写されてその数を増しつつあること、ムアンシンでは写本の筆写に関わるタイ・ヌア人の役割が大きいこと、などが挙げられよう。
メカニカルマニピュレーションによる多重散乱構造物の製作

本研究の目的は,完全に人工的で良質のフォトニック結晶を機械的なマニピュレーションにより微粒子を積み上げて製作する手法を確立し,フォトニック結晶の光学特性を光波領域で系統的に明らかにすることにあった.「原子」には直径2μm,屈折率1.6のポリスチレンラテックス球を用い,これを電子顕微鏡に取り付けたマイクロマニピュレータをジョイスティックで操作して三角格子状に単層最密配列した.配列に先立って,球の半径を購入した顕微鏡画像取込装置を用いて記録し,直径が±0.5%の範囲に収まっているものだけを選別した.また,基板による影響を除去するために,厚さ300nmのSiNメンブレンを用いた.結晶外形は六角形とし,一辺が16個の異なるサイズの結晶を製作した.これらの結晶にフーリエ変換赤外顕微分光装置を用いて直線偏光された赤外光を入射して透過スペクトルを計測し,結晶サイズ,入射角度,偏光方向,結晶方位の影響を系統的に調べた.その結果,結晶サイズが大きくなるにつれて2つの透過率の谷が成長し,ベクトル球面波展開法による無限結晶についての計算結果に近付くことがわかった.これは個々の球の寿命の短い仮想束縛状態が,格子を組むことによって寿命の長いバンド状態へと成長していく様子を表している.また,入射角度が大きくなるにつれてこれらの谷がシフトや分裂を示し,その傾向は偏光により異なることがわかった.この結果からフォトニックバンド図を直接的に求めることができ,その結果は理論計算の結果と概略で一致した.これまでの光波帯のフォトニック結晶の実験ではわずかの格子欠陥の影響により理論に対応する結果は得られていなかったが,今回初めて光波帯でも理論と比較しうる良質の結晶を実現することができた.本研究の目的は,完全に人工的で良質のフォトニック結晶を機械的なマニピュレーションにより微粒子を積み上げて製作する手法を確立し,フォトニック結晶の光学特性を光波領域で系統的に明らかにすることにあった.「原子」には直径2μm,屈折率1.6のポリスチレンラテックス球を用い,これを電子顕微鏡に取り付けたマイクロマニピュレータをジョイスティックで操作して三角格子状に単層最密配列した.配列に先立って,球の半径を購入した顕微鏡画像取込装置を用いて記録し,直径が±0.5%の範囲に収まっているものだけを選別した.また,基板による影響を除去するために,厚さ300nmのSiNメンブレンを用いた.結晶外形は六角形とし,一辺が16個の異なるサイズの結晶を製作した.これらの結晶にフーリエ変換赤外顕微分光装置を用いて直線偏光された赤外光を入射して透過スペクトルを計測し,結晶サイズ,入射角度,偏光方向,結晶方位の影響を系統的に調べた.その結果,結晶サイズが大きくなるにつれて2つの透過率の谷が成長し,ベクトル球面波展開法による無限結晶についての計算結果に近付くことがわかった.これは個々の球の寿命の短い仮想束縛状態が,格子を組むことによって寿命の長いバンド状態へと成長していく様子を表している.また,入射角度が大きくなるにつれてこれらの谷がシフトや分裂を示し,その傾向は偏光により異なることがわかった.この結果からフォトニックバンド図を直接的に求めることができ,その結果は理論計算の結果と概略で一致した.これまでの光波帯のフォトニック結晶の実験ではわずかの格子欠陥の影響により理論に対応する結果は得られていなかったが,今回初めて光波帯でも理論と比較しうる良質の結晶を実現することができた.
地下構造物の熱環境解析に関する基礎的研究

(1)地下構造物の熱水分性状を適切な精度で知るためには煩雑な非線形計算が必要となるため、これの線形近似についての可能性と適応範囲を検討した。手法としては擬線形化方程式を用いた数値解析により検討を行った。埋設型地下構造物の熱負荷に関して外気温、室温の年平均値変化に対しては、その適応範囲がそれぞれ±10°C、±15°C程度あることを確認した。さらに地下階型の地下構造物を対象として、自然状態下での室内温湿度に関して外界気象条件の変化に対する擬線形化の適応範囲について検討し、以下の結論を得た。1)外気年平均値の変化が±10°C程度は適応範囲といえる。2)外気相対湿度年平均値変化は±10%程度が適応範囲といえる。3)日射量が一定の比率で変化した場合、0.61.4倍程度が適応範囲といえる。4)降雨が一定の比率で変化した場合、0.51.5倍程度が適応範囲といえる。(2)植生のある場合の地盤の平均温度、含水率の予測を行うため、実際に風洞を用いた実験を行った。植生としては建築環境でよく用いられる芝生を用い風洞内の温度を一定に保った条件下で、電球を用いた日射の有無及び風速の変化を与えたケースについて実験を行った。その結果、植生地盤での蒸発散に日射、風速及び土壌内水分の影響が大きいこと、また降雨直後には葉についた水滴の影響が大きいことを確認した。次に植生地盤地表面の単純なモデル化を行い、実験結果をもとに、水分伝達係数および芝生の熱伝導率という未知物性値の同定をおこなった。その結果、水分伝達係数が風速の影響を大きく受けていることを明らかにし、また地表面温度が実測と計算とで一致する場合の芝生の熱伝導率を同定した。日射がない場合については許容できる地表面温度予測が行えるが、日射がある場合については植物の蒸散のモデル化が必要であることを明らかにした。(1)地盤の平均温度、含水率への影響の大きい地表面熱収支に関して、現在予測が困難な状況にある植生のある場合につて解析する方法について検討するため、実際に風洞を用いた実験を行った。植生としては建築環境でよく用いられる芝生を用い風洞内の温度を一定に保った条件下で、電球を用いた日射の有無及び風速の変化を与え、風洞床面に設定した試料箱の温度、水分状態および重量測定を行った。その結果、植生地盤での蒸発散に日射、風速及び土壌内の水分の影響が大きいこと、また降雨直後には葉についた水滴の影響が大きいことを確認した。(2)地下構造物の熱水分性状を知るためには煩雑な非線形計算が必要となるため、これの線形近似についての可能性と適応範囲を検討した。地表面は既に予測が可能であると確認されている裸地を考え、外界条件の中で外気温、外気相対湿度の年平均地の変化に対する、地盤内温度の非線形解析による正確解と擬線形解析による近似解とを比較し、外気温に関しては10°C程度、外気相対湿度に関しては20[%]程度の範囲でよく一致し、日本のような気象条件で十分適応可能な精度を有することを確認した。また埋設型地下構造物の熱負荷に関して外気温、室温変化に対しては、その適応範囲がそれぞれ±10°C、±15°C程度であることを確認した。

その結果、水分伝達係数が風速の影響を大きく受けていることを明らかにし、また地表面温度が実測と計算とで一致する場合の芝生の熱伝導率を同定した。日射がない場合については許容できる地表面温度予測が行えるが、日射がある場合については植物の蒸散のモデル化が必要であることを明らかにした。
半導体・磁性材料・電気機器の特性を相互に考慮したインバータ励磁損失特性の解明

電磁鋼板をインバータ励磁する場合,スイッチング半導体のオン電圧およびインバータキャリア周波数がどの程度鉄損増加に影響しているかを明らかにするため,鉄損を「半導体オン電圧に起因する損失(以下オン損失)」,「キャリア周波数に起因する損失(以下キャリア損失)」および「基本周波数に起因する損失(以下基本損失)」に分離してそれぞれの割合を調査した。本調査は実測と数値解析の両方で実施し,上記各損失は正弦波励磁,ファンクションジェネレータを用いた理想インバータ励磁,実機Si-IGBTインバータ励磁の3通りの励磁方法により得られた鉄損から算出した。励磁対象は電磁鋼板35H300で作成したリングコアとし,励磁条件はキャリア周波数(1.2→12 kHz),変調率(0.1→1.0)を変化させ,基本周波数と電磁鋼板中の磁束密度は50 Hzと1 Tで一定とした。本調査の結果として,キャリア周波数を増加させた場合,オン損失の割合はほぼ一定(12%程度)で,キャリア損失の割合は徐々に小さくなった(20→12%)。一方,変調率を増加させた場合,オン損失の割合は(30→2%)と大幅に減少し,同様にキャリア損失の割合も(44→6%)と大幅に減少した。また,数値解析により鉄損をヒステリシス損と渦電流損に分離したところ,オン損失のほぼすべては渦電流損であることがわかった。以上の調査結果より,オン損失はキャリア周波数にほとんど依存せず,変調率の変化に対して敏感であることが明らかになった。また,キャリア損失はキャリア周波数増加により徐々に小さくなり,オン損失と同様に変調率の変化に対しては敏感であることが明らかになった。
長期記憶性及び非対称性を考慮した実現確率的ボラティリティ変動モデルの推定

当初の研究目的である、金融資産の高頻度データを用いたモデル構築、推定を行った。具体的には、高次元の金融資産のリスクモデルを効率的に計算できるモデルを構築し、推定手法を開発した。さらに、特別研究員奨励費を使用して、処理速度の速いCPUを持ったパソコンを購入し、効率的にモデルの推定を行うことができた。将来的には、これらの技術を応用し、ポートフォリオのリスク管理などの実務への応用を目指していたが、基本的な枠組みは一通り完成しており、近いうちに具体的に計算を進めていく予定である。また、この問題に関しては、現在保持しているデータだけでなく、より高次元の金融資産のデータを使用して推定していく予定である。データの取得に関しては、受入研究者である大森裕浩教授に来年度購入して頂く予定である。また、2013年12月には、Duke Universityで行われたEFaB@Bayes 250でポスター発表を行い、研究の途中経過をまとめて発表することができた。在外の研究者の方々と直接意見交換することができ、今後の研究に関する重要な示唆も頂いた。研究の最終目標である、GPUを用いた高速計算プラットフォームの構築に関しては、いまだ未着手であるが、当初の予定から送れているのではなく、研究の手順を変更したためである。具体的には、GPUによる高速計算の実装の前に、モデル構築とその基本的な推定の方針を確定させたためである。来年度以降、本格的にGPUを用いた推定を開始していく予定である。当初の予定である、モデルの構築と推定を行っており概ね順調である。現在は共著者である海外の研究者との交渉段階にあり、これが終わり次第、計算を完了し、ワーキングペーパーの形に結果をまとめる予定である。今後は、当初の予定である高速計算を可寵とする計算プラットフォームを構築する予定である。モデルの構築、推定については既に完了しており、本格的な計算の開始、及び海外での発表活動も積極的に行っていく予定である。また、今回の結果をワーキングペーパーにまとめ、国際査読雑誌に投稿する予定である。