hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経上皮偽重層化構造の維持機構

中枢神経組織の発生時に認められる神経上皮は、細長い神経系前駆細胞が束なりつつ細胞体が細胞周期に応じて動くという極めて動的な上皮組織である。本研究では何故このような動的構造が成立しうるのかを調べた。これまでにない高時間・空間分解能の全細胞動態観察によって大脳原基の脳室面に存在する応力を推定し、数理シミュレーションおよび実験的に検証した結果、ある細胞周期の前駆細胞の動きがその周囲の前駆細胞の変形・復元する力を巧みに利用していることが明らかとなった。この結果は、神経上皮という構造自体がその経時的維持に重要な役割をはたしていることを示している。本研究では神経系前駆細胞の動態を、(1)組織培養下、可能であれば子宮内(In utero)、(2)これまでにない高時間・空間分解能、(3)「すべての(In toto)」前駆細胞を同時に観察することで、「前駆細胞の真の動態」と「真の動態に基づく、前駆細胞集団による神経上皮構造の形成・維持機構」を解き明かすことを目的とする。以下に当該年度の実績を記す。(1)Nipkow-diskレーザー走査顕微鏡と水浸対物レンズの組合せで、脳原基の脳室-脳膜方向で100 um以上もの深さまで細胞形状の経時観察を可能とした。これは深部解像度では2光子励起顕微鏡には及ばないものの、Nipkow-diskとピエゾ対物レンズモーターの組合せによる画像取得レートで勝っており、細胞動態観察には極めて有利なシステムである。これによって神経系前駆細胞に存在する新規の構造体とその動態を発見し定量化した。(2)神経系前駆細胞の集団動態数理シミュレーションの結果、これまで全く類似するもののない新規の受動的な細胞動態メカニズムの存在が推定された。さらに3種の異なるIn vivo実験系でこの細胞動態メカニズムの存在を証明することが出来た。申請者らは(1),(2)の研究成果を現在学術誌に投稿準備中である。また、(1)の細胞イメージング技術を用いた共同研究の成果が学術誌に掲載された。着実に成果を上げている。一部28年度に計画していた研究に関しても成果が出ており順調に進展していると考えられる。脊椎動物の中枢神経組織は、神経系前駆細胞集団からなる上皮構造組織(=神経上皮)より産み出される。本研究では神経系前駆細胞の動態を、なるべく生体内での状態を維持したまま、これまでにない高時間・空間分解能、「すべての」前駆細胞を同時に観察することで、前駆細胞の真の動態と真の動態に基づく、前駆細胞集団による神経上皮構造の形成・維持機構を解き明かすことを目的とした。前年度までに申請者らは、脳室面隣接域で誕生する娘細胞に特異的な動態が、神経上皮構造特有の物性と、そこに存在する力を利用していることを明らかにしていた。本年度はレーザー焼却の手法を用いることで、娘細胞に掛かっている力、すなわち周囲の神経上皮構造からもたらされる力の存在を、定性的にではあるが実験的に証明することができた。申請者らは更に、娘細胞の細胞体が脳室面近傍域から速やかに立ち去り、他の前駆細胞の細胞分裂のためにスペースを確保することが重要であることを、前述の全細胞経時観察の結果から仮説として導いた。これを実験的に証明することは困難なため、前駆細胞の集団動態シミュレーションを用いた。娘細胞の立ち去りに関するパラメーターを変化させてシミュレーションを行った結果、娘細胞の立ち去りが無いと脳室面近傍域が細胞体の集中で「渋滞」を引き起こし、ひいては神経上皮の構造が破綻する事が示された。これらの結果は、前駆細胞たち自身によって形成された神経上皮構造が、その構造に起因する力により細胞体の運動方向を規則的に制御し、神経上皮構造の経時的な維持を可能にしていることを示している。(1)なるべく非侵襲に脳原基内部の細胞動態を可視化するための試みとして、臍帯で母体に繋がった状態のマウス胎仔脳を2光子励起顕微鏡経時観察に取り組む。現時点では数時間程度、脳原基深部まで画像データが得られている。子宮内に胎仔を保持した状態での経時観察に関しても挑戦する。(2)神経系前駆細胞の個々の物性、および細胞たちの集合して出来た組織、つまり神経上皮構造の物性を調べる。これによってなぜ個々の細胞の集まりから再現性を持つ多細胞形状が産み出されるか、その原理の一端が明らかになるからである。発生生物学もともと27年度に多くの予算を割り振っていたが、当初計画と異なり、物品購入費用が大幅に削減された。特に実験動物の購入分が少なかった。論文投稿・校正費用が27年度ではなく28年度になったため未使用額が生じた。
遺伝子改変マウスのマイクロPETとヒトの探索的分子PETによる統合的薬理学研究

1.[^<11>C]Donepezilを用いたアセチルコリンエステラーゼ(AChE)のPET分子イメージングをおこない、アルツハイマー病においてAChEの低下が明らかになった。またドネペジルによる治療前後で[^<11>C]DonepezilのAChE結合活性は30-40%低下し、[^<11>]Donepezil-PETで治療効果の評価ができることが明らかになった。2.第二世代抗ヒスタミン薬のベポタスチン、オロパタジン、鎮静性抗ヒスタミン薬であるジフェンヒドラミン、ケトチフェンのヒスタミンH1受容体占拠率を健常成人男性において測定した。日本で開発された非鎮静性のべポタスチン10mg、オロパタジン5mgのH1受容体占拠率は20%以下であるのに対して、ジフェンヒドラミン30mg、ケトチフェン1mgのH1受容体占拠率はそれぞれ50%、70%以上で、鎮静作用について客観的に評価できることが明らかになった。3.マウスの全身アミロイドーシスモデルを作成して、小動物用PETを用いてアミロイドのイメージングを行った。小動物用PETにより脾臓に蓄積したアミロイドの検出に成功した。アミロイドイメージングプローブ用[^<18>F]標識benzoxazole誘導体を開発するために、新規^<18>F-化合物の基礎開発を行った。脳からの排出が早くしかも脱フッ素の生じない[^<18>F]標識化合物のスクリーニングについて小動物用PETを用いて行い、脳からの排出が早くしかも脱フッ素の生じない化合物のスクリーニングに成功した。4.ヒスタミンH1受容体の認知機能への影響は状況依存的であり、通常の飼育下ではH1受容体遺伝子ノックアウトマウスともに認知機能が低下するが、社会的隔離ストレス下ではH1受容体-遺伝子ノックアウトマウスのほうがストレスの影響が少なく認知機能が保たれる。1.新規分子イメージングプローブとして、アセチルコリンエステラーゼを非侵襲的に画像化する^<11>C-ドネペジルを開発した。東北大学医学部倫理委員会等の審査・承諾を得て健常若年者、健常老年者、アルツハイマー病患者においてアセチルコリンエステラーゼを測定した。アセチルコリンエステラーゼは、線条体、視床、小脳に多く分布して正常老化により減少した。アルツハイマー病患者では正常老年被験者よりさらにその結合が低下した。ドネペジル服用後の^<11>C-ドネペジルのアセチルコリンエステラーゼ結合能は、30-40%程度低下して特異的にアセチルコリンエステラーゼ結合能を測定していることが明確になった。2.第2世代抗ヒスタミン薬であるオロパタジンと鎮静性抗アレルギー薬であるケトチフェンのヒスタミンH1受容体結合量を健常成人男性において測定した。日本で開発された非鎮静性のオロパタジンのH1受容体占拠率は20%以下であるのに対して、鎮静性抗アレルギー薬であるケトチフェンのH1受容体占拠率は70%以上で、PETによる分子イメージング法により鎮静性について明確に評価できることが明らかになった。3.非鎮静性抗ヒスタミン薬であるフェキソフェナジンと第一世代抗ヒスタミン薬であるヒドロキシジンを用いて自動車運転試験を行いその鎮静性の違いを評価した。健康成人男性にフェキソフェナジン、ヒドロキシジン、プラセボを2重盲検にて服用してもらい、携帯による通話をしながら自動車運転試験を行った。

2重課題を行っているときには鎮静性抗ヒスタミン薬の鎮静作用が強く現われることが明確になった。4.アミロイドAβ蛋白を画像化するstyrilbenzoxazole誘導体である^<11>C-BF227を開発して東北大学医学部倫理委員会等の審査・承諾を得て健常若年者、健常老年者、アルツハイマー病患者においてアミロイドAβ蛋白の分子イメージングを開始した。1.[^<11>C]Donepezilを用いたアセチルコリンエステラーゼ(AChE)のPET分子イメージングを継続しておこない、アルツハイマー病のドネペジルによる治療前後でAChEを測定した。ドネペジル服用前後でAChE結合活性は30-40%低下したことり、[^<11>C]Donepezil-PETで治療効果の評価ができることが明らかになった。2.第二世代抗ヒスタミン薬であるベポタスチンと鎮静性第一世代抗ヒスタミン薬であるジフェンヒドラミンのヒスタミンH1受容体占拠率を健常成人男性において測定した。日本で開発された非鎮静性のベポタスチン10mgのH1容体占拠率は20%以下であるのに対して、第一世代抗ヒスタミン薬であるジフェンヒドラミン30mgのH1受容体占拠率は50%以上で、PETによる分子イメージングにより鎮静作用について明確に評価できることが明らかになった。3.全身アミロイドーシスをPETイメージング可能か調べるために、マウスの全身アミロイドーシスモデルを作成して、小動物用PETを用いてアミロイドのイメージングを行った。小動物用PETにより脾臓に蓄積したアミロイドの検出に成功した。4.アミロイドイメージングプローブ用[^<18>F]標識benzoxazole誘導体を開発するために、新規^<18>F-化合物の基礎開発を行った。脳からの排出が早くしかも脱フッ素の生じない[^<18>F]標識化合物のスクリーニングについて小動物用PETを用いて行い、脳からの排出が早くしかも脱フッ素の生じない2種類の化合物のスクリーニングに成功した。5.ヒスタミンH1受容体の認知機能への影響は状況依存的であり、通常の飼育下ではH1受容体遺伝子ノックアウトマウスともに認知機能が低下するが、社会的隔離ストレス下ではH1受容体遺伝子ノックアウトマウスのほうがストレスの影響が少なく認知機能が保たれる。
海洋温度差発電プラントのインターネットを用いた遠隔制御システムの開発

海洋温度差発電は,海洋の表層の2530[°C]の温水と深層の35[°C]の冷水との温度差を利用して発電する.本研究では,インターネット技術を利用して海洋温度差発電プラントを遠隔監視・操作・制御するシステムを開発することを目的とし,海洋温度差発電プラントを遠隔地から制御する遠隔制御システムの開発,および,ロボットアームを利用してプラント制御盤を操作する遠隔操作システムのプロトタイプの作成,さらに,海洋温度差発電プラントの安定運転のための気液分離器の液位制御器の開発を実施した.海洋温度差発電は,海洋の表層の2530[°C]の温水と深層の35[°C]の冷水との温度差を利用して発電する.本研究では,インターネット技術を利用して海洋温度差発電プラントを遠隔監視・操作・制御するシステムを開発することを目的とし,海洋温度差発電プラントを遠隔地から制御する遠隔制御システムの開発,および,ロボットアームを利用してプラント制御盤を操作する遠隔操作システムのプロトタイプの作成,さらに,海洋温度差発電プラントの安定運転のための気液分離器の液位制御器の開発を実施した.海洋温度差発電は,海洋の表層の2530[°C]の温水と深層の35[°C]の冷水との温度差を利用して発電する.本研究では,インターネット技術を利用して海洋温度差発電プラントを遠隔監視・操作・制御するシステムを開発することを目的とする.平成22年度は,海洋温度差発電プラントの遠隔監視システムの開発,および,海洋温度差発電実験装置の熱源の制御器の開発を実施した.遠隔監視システムに関しては,海洋温度差発電実験装置で採用されているOPC(OLE for Process Control)サーバにOPCクライアントを接続させることで,プラントの内部状態を取得し,その情報を,WWW技術を用いてインターネット経由で遠隔地から取得できるシステムを構築した.さらに,本遠隔監視システムには,実機プラントを模擬したシミュレータ機能を付加させ,監視側からは,実機プラントとシミュレータを同等に取り扱うことを可能とした.本遠隔監視システムを発展させて,遠隔操作・制御システムを構成すると,シミュレータ機能を用いて操作や制御の手法を開発し,そのまま実機プラントに適用することが可能となる.また,海洋温度差発電実験装置の熱源の制御器の開発に関しては,海洋温度差発電実験装置では,海洋温度差発電の熱源である温海水と冷海水を模擬するために,ボイラーと冷凍機を用いて温水と冷水をそれぞれ製造しているが,これらの温水と冷水が目標と温度と流量となるための制御器を設計した.この制御器を用いることで,熱源を安定して供給できるようになり,遠隔監視システムを検証するための海洋温度差発電実験装置の実験が効率的に実施できるようになった海洋温度差発電は,海洋の表層の2530[°C]の温水と深層の35[°C]の冷水との温度差を利用して発電する.本研究では,インターネット技術を利用して海洋温度差発電プラントを遠隔監視・操作・制御するシステムを開発することを目的とする.平成23年度は,海洋温度差発電プラントの遠隔操作システムの開発,計算機シミュレータの開発,および,ロボットアームを利用した遠隔操作システムの開発を行った.さらに,海洋温度差発電実験装置の気液分離器の液位制御に関しての検討も行った.海洋温度差発電の遠隔操作システムにおいては,平成22年度に実施した遠隔監視システムを発展させ,海洋温度差発電実験装置で採用されているわOPC (OLE for Process Control)サーバにOPCクライアントを接続させることで,プラントの内部状態を取得すると同時に,海洋温度差発電実験装置の操作量である,温海水流量をインターネット経由で遠隔地から操作できることを確認した.計算機シミュレータの開発においては,平成22年度に開発したシミュレータにユーザーインターフェースを実装し,計算機シミュレータの動作状況の監視と操作量の入力を,利用者が容易に行うことができるようになった.制御盤を物理的に遠隔地から操作する遠隔操作に関しては,ロボットアームの遠隔操作とビジュアルサーボと組み合わせることによって,ネットワーク経由でロボットアームを用いたボタン押し動作を行うことができることを確認した.さらに,ロボットァームで操作する目標値をマウスドラッグで任意に与えることを可能とした.海洋温度差発電プラントの制御においては,プラントの安定した運転を行う際に重要となる,気液分離器の液位を一定に保つための制御について検討し,制御器を実装するために,海洋温度差発電実験装置の改良を行った.海洋温度差発電は,海洋の表層の2530[°C]の温水と深層の35[°C]の冷水との温度差を利用して発電する.本研究では,インターネット技術を利用して海洋温度差発電プラントを遠隔監視・操作・制御するシステムを開発することを目的とする.平成24年度は,海洋温度差発電プラントを遠隔地から制御する遠隔制御システムの開発,および,ロボットアームを利用してプラント制御盤のスイッチやボタン等を操作する遠隔操作システムの改良,さらに,海洋温度差発電プラントの安定運転のための各種液位制御器の開発を実施した.海洋温度差発電プラントの遠隔操作システムの開発においては,平成23年度に生じたOPCサーバの不具合に対応して,海洋温度差発電実験装置の代替装置について簡便な水槽水位制御実験装置に対して遠隔操作を実施した.さらに,OPCの代わりとして,実験プラントのPLC(programmable logic controller)をクライアント側から操作できるように変更した.ロボットアームを用いた遠隔操作システムの実現性の検討においては,ロボットのカメラを2台のステレオカメラとし,対象物までの距離を三角測量の原理で測定し,遠隔操作からビジュアルサーボに切り替わった際の目標物に対して,ロボットアームの周辺環境の変化にも対応でき,より柔軟な動作が実現できるようになった.

また,海洋温度差発電プラントを遠隔地から監視・操作・制御を行うためには,プラント自身の安定運転が欠かせないため,海洋温度差発電プラントの主要装置である気液分離器について液位制御器を構成した.平成23年度の研究実施計画で上げていた,海洋温度差発電プラントの操作量(温海水流量)を遠隔地から操作する遠隔操作の実現,ロボットアームを利用してプラント制御盤のスイッチやボタン等を操作する遠隔操作システムを用いたボタン押し動作の実現,さらに,計算機シミュレータのユーザーインターフェースの作成と,いずれの項目についても,ほぼ予定通り実施することができたため,おおむね順調に進展していると判断される.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度中に海洋温度差発電実験装置に問題が発生し,OPCを用いた遠隔監視・遠隔操作を行うことができなくなったため,平成24年度は,遠隔監視・遠隔操作・遠隔制御を行う対象として,海洋温度差発電実験装置をそのまま使うのではなく,実験に関しては代替の装置を用いて,その他については,計算機シミュレータを利用して研究開発を行う.また,海洋温度差発電プラントを遠隔地から監視・操作・制御を行うためには,プラント自身の安定運転が欠かせないため,装置内の各種液位制御についても検討を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ディジタル信号の高速伝送に対応した金属導波系の設計システムの開発

半導体技術の進展に伴い、通信機器に用いられるディジタル信号は現在数Gbps級から10Gbps級に及び、このためのテストシステムを試作する段階まで達している。その中にあっても金属を伝送媒体とした導波系は、製造における経済性と精密さとの観点から、また光-電気信号の変換システムを必要としないという便利さから,近い将来マイクロ波から数十Gbps級のミリ波領域が開拓されても活躍の場を失わないと確信される。本研究はその実現のために,このクラスの信号伝送に付随する種々の問題点を解決する要素技術を開発し、また電磁界的解析手法と回路理論に基づく解析法とを統合した精密なシミュレーション技術を構築して、現実の様々な導波系に応用しようとするものである。シミュレーション技術としては,積分方程式法、モード整合法、等価波源法などを改良した。また、これらを利用して、次の問題に取り組んだ。(1)高品質の導波素子やアンテナ系の解析・設計・試作・評価。具体的には平行平板電波レンズ、同軸線路、アイソレータ、円偏波発生器、金属回折格子、誘電体回折格子。(2)ディジタル信号の不要ノイズを除去するための重要な材料であるピラミッド形電波吸収体の特性把握。(3)高周波における問題点のひとつである金属の表面粗さによる導体損の把握。(4)地中埋設物の探査問題などの信号処理アルゴリズムへの組み込み。科学研究費の交付期間の間に、設計用のシステムを構築するためのルーチンの基礎がほぼ確立された。以上により,伝送系の設計から実装に至るまでのプロセスが統合化され、従来に比べて時間的・経済的コストを大幅に省略することが可能となった。今後はこのシステムの対象範囲と機能を拡充し、解析法と設計法の改良を図ることは容易である。金属導波系の設計用システムを構築するためのルーチンを確立することを大きな目標とし、その要素技術を理論・実験の両面から検討するともに、基本的な伝送線路の設計ツールを作成した。理論的検討としては、本研究者らがこれまで開発してきた計算電磁気学の技法を駆使して、3種類の導波系に対して境界値問題を精密に解析した。まず、(1)伝送線路における金属部と誘電体基板との接着面に存在する凹凸表面に着目し、種々の断面形状をもつ金属表面の粗さに対して、伝送損の増加を定量的に把握した。これはマイクロ波シミュレータを利用して回路を設計する際に有用なデータとなる。次に(2)これまで理論的な取扱いが困難であった多層膜の金属回折格子について、その吸収特性のパラメータ依存性を把握した。さらには(3)平行金属板で構成した電波レンズのもつ電磁波収束作用を理論的に導いた。これについては具体的にレンズを試作し、実験により特性を確認した。本研究のもう一つの柱として、所望の特性をもつ各種のマイクロ波伝送線路をWebのブラウザ上で簡便に設計することができる線路設計ツールをオンライン電卓の形にまとめ上げた。計算プログラムはJava言語で記述し、同軸線路、平行2線、マイクロストリップ線路、トリプレート線路、長方形導波管等のよく用いられる線路に対して、特性インピーダンス、減衰定数,位相定数等の重要な数値が簡便に計算できるシステムとなった。このように、いったん解析・設計・試作・評価の統合的なプロセスを確立しておけば、以後はこのシステムの対象範囲と機能を拡充することは容易である。理論的検討としては、本研究者らがこれまで開発してきた

計算電磁気学の技法、すなわち積分方程式法とモード整合法等を駆使して、各種導波系に対して境界値問題を精密に解析した。まず、(1)近年着目されている粗い表面を含む導波系に関して、金属表面の粗さによる電力損失の増加の計算と高速データ処理法のアルゴリズムの考案を行い、マイクロ波シミュレータの利用や地中埋設物の認識において有用なデータを与えた。次に(2)これまで理論的な取扱いが困難であった多層膜の金属回折格子に関する吸収特性を精密に把握した。さらには応用例として、(3)平行金属板で構成した電波レンズのもつ電磁波収束作用および導波路内に挿入したリチウムフェライトによるアイソレーション作用を理論的に考察した。これについては具体的な試作実験により特性を確認した。本研究のもう一つの柱として、所望の特性をもつ各種のマイクロ波伝送線路をWebのブラウザ上で簡便に設計することができる線路設計ツールをオンライン電卓の形にまとめ上げた。計算プログラムはJava言語で記述し、同軸線路、平行2線、マイクロストリップ線路、トリプレート線路、スロット線路,長方形導波管、円形導波管等のよく用いられる線路に対して、特性インピーダンス、減衰定数位相定数等の重要な数値が簡便に計算できるシステムとなった。
IoTの展開に向けた動的な構造化コンテンツ指向ネットワークに関する研究

(1) CCNも含むICNでは、コンテンツの識別子が経路制御を支配するので、コンテンツの内容を正しく反映することと、効率的な経路制御を可能にすることの両面から、識別子を適切に与える必要がある。本年度は、まず文書コンテンツについて、自動要約技術を応用することで、コンテンツの内容を適切に反映する識別子の与え方の基礎を固め、その成果は国際会議に採択された。また、効率的な経路制御に向けた識別子の階層化やハッシュ化について、基礎的な検討・考察・設計を進めた。(2) ICNの内でも特にCCNは、Publish/Subscribe技術を活用して経路制御を行う。本年度はまず、Publish/Subscribe技術一般という見地から、すでに確立された応用であるセンサ・ネットワークのDirected Diffusionを題材に取り上げて、モビリティへの対応方式を考案し、国際会議で発表した。この成果はほぼそのままCCNにも適用できるものであり、確率的CCN経路制御の実現に向けて、基礎的な設計を完成させ、シミュレーションによる予備的実験で検証した。関連して、モビリティ対応において重要となるコンテンツ・キャッシュの扱いについても、研究成果を国内全国大会で簡単に発表した。(3) CCNの具体化においては、既存のインターネット(IPネットワーク)上にオーバーレイ・ネットワークとして実装する可能性を考慮する必要がある。それは2つのネットワークが貼り合わされた重層構造となるので、経路制御のありかたや最適化も、個々の層ではなく、両層にまたがる形で扱う必要がある。そのような研究が相互依存ネットワーク(Interdependent Networks)という新しい分野で進んでいるので、我々自身も本研究に密接に関係するテーマとして取り上げ、その成果を国際会議で発表した。本研究はCCN経路制御の最適化とモビリティ対応の2つを目的としている。実績概要の(1)は第1の目的に関係するものである。関連研究の調査を進めて、未だ見受けられないことを確認するとともに、研究計画に記した「第1年度は基本設計を行う」に従って取組みを進めることができ、関係する研究成果は全文査読の国際会議に採択されている。実績概要の(2)は第2の目的、すなわちネットワークの動的再構成への対応に関係するものである。関連研究の調査分析を進め、研究計画に記した「第1年度は基本設計を行う」に従って、簡単な予備実験での検証まで行うことができ、関係する研究成果を全文査読の国際会議で発表している。実績概要の(3)は、本研究の目的や計画に明確には含まれないが、極めて密接に関係する重要なテーマである。関連研究の調査分析を進め、関係する研究成果を全文査読の国際会議で発表している。当初は予期していなかった問題などは起こっておらず、以上から、概ね順調な進展と判断した。第1の目的については当初の研究計画に従い、分散ハッシュ表をCCNの経路制御に導入する方式を構築する。構造化P2PのTapestryで提案されたハッシュ値の前方一致で経路を絞り込んでいく方式について、CCNの識別子の階層構造に割り当てる方式、Plaxton木をルータ・ネットワークに局所性も考慮しつつ写像する方式を設計構築する。第2の目的についても当初の研究計画に従い、Publish/Subscribe技術に基づくCCNについて、コンテンツのキャッシュおよび要求パケットを確率パラメータに従ってネットワーク上に散在するルータに分散させる方式、動的最適化を実現する方式を設計構築する。それらを踏まえて、今後は両者、すなわち分散ハッシュ表とPublish/Subscribe技術の融合に着手し、シミュレータ構築など評価実験の準備を進める。以上に関係する研究成果は、学会発表、そして国際会議および学術論文誌への投稿に積極的に結びつけていく。

関連研究の調査を進めて、未だ見受けられないことを確認するとともに、研究計画に記した「第1年度は基本設計を行う」に従って取組みを進めることができ、関係する研究成果は全文査読の国際会議に採択されている。実績概要の(2)は第2の目的、すなわちネットワークの動的再構成への対応に関係するものである。関連研究の調査分析を進め、研究計画に記した「第1年度は基本設計を行う」に従って、簡単な予備実験での検証まで行うことができ、関係する研究成果を全文査読の国際会議で発表している。実績概要の(3)は、本研究の目的や計画に明確には含まれないが、極めて密接に関係する重要なテーマである。関連研究の調査分析を進め、関係する研究成果を全文査読の国際会議で発表している。当初は予期していなかった問題などは起こっておらず、以上から、概ね順調な進展と判断した。第1の目的については当初の研究計画に従い、分散ハッシュ表をCCNの経路制御に導入する方式を構築する。構造化P2PのTapestryで提案されたハッシュ値の前方一致で経路を絞り込んでいく方式について、CCNの識別子の階層構造に割り当てる方式、Plaxton木をルータ・ネットワークに局所性も考慮しつつ写像する方式を設計構築する。第2の目的についても当初の研究計画に従い、Publish/Subscribe技術に基づくCCNについて、コンテンツのキャッシュおよび要求パケットを確率パラメータに従ってネットワーク上に散在するルータに分散させる方式、動的最適化を実現する方式を設計構築する。それらを踏まえて、今後は両者、すなわち分散ハッシュ表とPublish/Subscribe技術の融合に着手し、シミュレータ構築など評価実験の準備を進める。以上に関係する研究成果は、学会発表、そして国際会議および学術論文誌への投稿に積極的に結びつけていく。
正例に基づく帰納学習の研究

本研究の目的は,例による学習の理論モデルである帰納推論の研究を通して,機械学習の実現可能性を探ることにある.一般に,学習に用いられる例は,正のものと負のものに分類できる.言語(文法)の学習においては,正の例は,(文法的に)正しい文に相当する.実験から得られるデータのうち,ある形質などに関連すると判断・分類されるものは,その形質を説明する正の例と考えられる.本研究では,正例のみに基づく帰納学習の原理的限界を解明するとともに,実際の応用の観点から効率的帰納学習アルゴリズムを探究していく.帰納学習の対象であるパターン言語について,本年度の研究では,パターンの定数記号を定数記号変数に拡張することにより,より豊かな表現力を持つ定数記号変数つきパターン言語を導入し,その正例からの学習可能性について考察を行った.正例からの学習可能性そのものは,パターン言語のときとほぼ同様に示すことができる.しかし,実際的に学習アルゴリズムを構成する場合には,パターン言語の和の学習可能性などとの関係をあきらかにする必要がある.パターン言語の効率的学習アルゴリズムを拡張し,定数集合変数つきパターンのアルゴリズムを構成し,実際にアミノ酸配列データからのモチーフ抽出に適用したところ,良好な結果が得られることがわかった.また,このアルゴリズムの正当性や計算量についての理論的考察を行った.本研究の目的は,例による学習の理論モデルである帰納推論の研究を通して,機械学習の実現可能性を探ることにある.一般に,学習に用いられる例は,正のものと負のものに分類できる.言語(文法)の学習においては,正の例は,(文法的に)正しい文に相当する.実験から得られるデータのうち,ある形質などに関連すると判断・分類されるものは,その形質を説明する正の例と考えられる.本研究では,正例のみに基づく帰納学習の原理的限界を解明するとともに,実際の応用の観点から効率的帰納学習アルゴリズムを探究していく.帰納学習の対象であるパターン言語について,本年度の研究では,パターンの定数記号を定数記号変数に拡張することにより,より豊かな表現力を持つ定数記号変数つきパターン言語を導入し,その正例からの学習可能性について考察を行った.正例からの学習可能性そのものは,パターン言語のときとほぼ同様に示すことができる.しかし,実際的に学習アルゴリズムを構成する場合には,パターン言語の和の学習可能性などとの関係をあきらかにする必要がある.パターン言語の効率的学習アルゴリズムを拡張し,定数集合変数つきパターンのアルゴリズムを構成し,実際にアミノ酸配列データからのモチーフ抽出に適用したところ,良好な結果が得られることがわかった.また,このアルゴリズムの正当性や計算量についての理論的考察を行った.本研究の目的は,例による学習の理論モデルである帰納推論の研究を通して,機械学習の実現可能性を探ることにある.一般に,学習に用いられる例は,正のものと負のものに分類できる.言語(文法)の学習においては,正の例は,(文法的に)正しい文に相当する.実験から得られるデータのうち,ある形質などに関連すると判断・分類されるものは,その形質を説明する正の例と考えられる.本研究では,正例のみに基づく帰納学習の原理的限界を解明するとともに,実際の応用の観点から効率的帰納学習アルゴリズムを探究していく.帰納学習の対象であるパターン言語について,本年度の研究では,パターンの定数記号を定数記号変数に拡張することにより,より豊かな表現力をもつ定数記号変数つきパターン言語を導入し,その正例からの学習可能性について考察を行った.正例からの学習可能性そのものは,パターン言語のときとほぼ同様に示すことができる.しかし,実際的に学習アルゴリズムを構成する場合には,パターン言語の和の学習可能性などとの関係をあきらかにする必要がある.パターン言語の効率的学習アルゴリズムを拡張し,定数集合変数つきパターンの学習アルゴリズムを構成し,実際にアミノ酸配列データからのモチーフ抽出に適用したところ,良好な結果が得られることがわかった.しかし,このアルゴリズムの正当性や計算量についてはまだ十分な考察を行っていない.これについては,次年度以降の研究で検討していく.本研究の目的は,例による学習の理論モデルである帰納推論の研究を通して,機械学習の実現可能性を探ることにある.一般に,学習に用いられる例は,正のものと負のものとに分類できる.言語(文法)の学習においては,正の例は,(文法的に)正しい文に相当する.実験から得られるデータのうち,ある形質などに関連する判断・分類されるものは,その形質を説明する正の例と考えられる.本研究では,正例のみに基づく帰納学習の原理的限界を解明するとともに,実際の応用の観点から効率的帰納学習アルゴリズムを探究していく.帰納学習の対象であるパターン言語について,本年度の研究では,パターンの定数記号を定数記号変数に拡張することにより,より豊かな表現力をもつ定数記号変数つきパターン言語を導入し,その正例からの学習可能性について考察を行った.正例からの学習可能性そのものは,パターン言語のときとほぼ同様に示すことができる.しかし,実際的に学習アルゴリズムを構成する場合には,パターン言語の和の学習可能性などとの関係をあきらかにする必要がある.パターン言語の効率的学習アルゴリズムを拡張し,定数集合変数つきパターンの学習アルゴリズムを構成し,実際にアミノ酸配列データからのモチーフ抽出に適用したところ,良好な結果が得られることがわかった.また,このアルゴリズムの正当性や計算量についての理論的考察を行った.本研究の目的は,例による学習の理論モデルである帰納推論の研究を通して,機械学習の実現可能性を探ることにある.

一般に,学習に用いられる例は,正のものと負のものに分類できる.言語(文法)の学習においては,正の例は,(文法的に)正しい文に相当する.実験から得られるデータのうち,ある形質などに関連すると判断・分類されるものは,その形質を説明する正の例と考えられる.本研究では,正例のみに基づく帰納学習の原理的限界を解明するとともに,実際の応用の観点から効率的帰納学習アルゴリズムを探究していく.帰納学習の対象であるパターン言語について,本年度の研究では,パターンの定数記号を定数記号変数に拡張することにより,より豊かな表現力をもつ定数記号変数つきパターン言語を導入し,その正例からの学習可能性について考察を行った.正例からの学習可能性そのものは,パターン言語のときとほぼ同様に示すことができる.しかし,実際的に学習アルゴリズムを構成する場合には,パターン言語の和の学習可能性などとの関係をあきらかにする必要がある.パターン言語の効率的学習アルゴリズムを拡張し,定数集合変数つきパターンの学習アルゴリズムを構成し,実際にアミノ酸配列データからのモチーフ抽出に適用したところ,良好な結果が得られることがわかった.また,アルゴリズムの正当性や計算量についての理論的考察を行った.
大規模沖積平野が地震動に与える影響の観測と強震動シミュレーション

1.太平洋岸の地震から伝播してきた地震波に対する関東平野の影響を見るため、平野北部にある東京大学地震研究所の足利観測点に広帯域地震計を設置すると同時に、地震研究所(東京)から遠隔操作・遠隔収録ができるような観測システムをパーソナルコンピュータ上に開発した。2.開発したシステムを用いて地震観測を行なうとともに、それと平行して既存観測点で記録された地震記録、特に1990年伊豆大島近海地震の強震動記録を広く収集し、観測記録・収集記録から関東平野の影響の抽出を試みた。その結果、波形形状の特徴から、関東平野は3つの地域、西部地域、東京湾西側地域、東京湾東側地域に分けられることがわかった。一般に伊豆半島・相模湾方面の浅い地震では周期8秒前後の表面波が関東平野で発達することが知られているが、この傾向は東京湾西側、東側地域で顕著であり、西側では継続時間が長い表面波が岩槻・足利まで、東側ではコンパクトだが振幅の大きい表面波が広く観測されている。これに対して西部地域では表面波は現われるものの発達は小さく、1、2サイクル程度の波形しか示さない。3.関東平野の表面に厚く存在する堆積層がこうした表面波発達の主因であるが、堆積層はその減衰特性も大きく、これを強震動シミュレーションにおいて無視できない。そこで差分法による地震動シミュレーションに減衰特性を導入するための理論的な研究を行ない、これを実現した。得られたシミュレーション結果から、短周期の成分を含む地震動において減衰特性は重要な要因であることがわかった。
緑色光合成細菌における光エネルギー伝達効率の調節機構

緑色光合成細菌はクロロソームと呼ばれる光捕集器官を持つ.クロロソームには多くのバクテリオクロロフィル(Bchl)c分子が高密度に含まれる.我々は,クロロソームから抽出した色素と糖脂質から,クロロソームと良く似た構造体を水溶液中に造ることに成功し,解析を進めてきた.その過程で、人工的な色素脂質集合体においても,光照射時の蛍光の強度が酸素の存否で数倍に変化する場合があることを見いだした.本研究は,人工的な色素脂質集合体を活用して,クロロソームにおける励起エネルギー移動の酸化還元条件に応じた調節の機構を解明することを目的とした.C.tepidumのクロロソームで,460nm付近のBChl cを励起したときの近赤外領域のBChl cからの蛍光強度は,酸素の存在条件下に比べ,ヂチオナイト添加条件下では,約45倍に増加した.その増加率は,これまでの別の細菌での報告よりさらに2倍以上大きかった.また,反応中心へのエネルギー移動を仲介するBChl aからの蛍光強度はより顕著であった.これらの結果は,クロロソームから反応中心への励起エネルギー移動が,酸素の存否で100倍以上変化していることを意味する.クロロソームのSDS処理,n-ヘキサン処理の結果から,励起エネルギー移動の効率を調節している主要な因子は,クロロソーム表層部ではなく,BChl cと同じく内部にあることが示唆された.人工的な色素脂質集合体を用いた解析から,その因子は,クロロフォルム/メタノールの抽出画分に存在すること,薄層クロマトグラフィーやHPLCでBChl cと分離可能であることが分った.吸収スペクトルとマウススペクトルの解析の結果,その因子はクロロビウムキノンであると結論した.緑色光合成細菌はクロロソームと呼ばれる光捕集器官を持つ.クロロソームには多くのバクテリオクロロフィル(Bchl)c分子が高密度に含まれる.我々は,クロロソームから抽出した色素と糖脂質から,クロロソームと良く似た構造体を水溶液中に造ることに成功し,解析を進めてきた.その過程で、人工的な色素脂質集合体においても,光照射時の蛍光の強度が酸素の存否で数倍に変化する場合があることを見いだした.本研究は,人工的な色素脂質集合体を活用して,クロロソームにおける励起エネルギー移動の酸化還元条件に応じた調節の機構を解明することを目的とした.C.tepidumのクロロソームで,460nm付近のBChl cを励起したときの近赤外領域のBChl cからの蛍光強度は,酸素の存在条件下に比べ,ヂチオナイト添加条件下では,約45倍に増加した.その増加率は,これまでの別の細菌での報告よりさらに2倍以上大きかった.また,反応中心へのエネルギー移動を仲介するBChl aからの蛍光強度はより顕著であった.これらの結果は,クロロソームから反応中心への励起エネルギー移動が,酸素の存否で100倍以上変化していることを意味する.クロロソームのSDS処理,n-ヘキサン処理の結果から,励起エネルギー移動の効率を調節している主要な因子は,クロロソーム表層部ではなく,BChl cと同じく内部にあることが示唆された.人工的な色素脂質集合体を用いた解析から,その因子は,クロロフォルム/メタノールの抽出画分に存在すること,薄層クロマトグラフィーやHPLCでBChl cと分離可能であることが分った.吸収スペクトルとマウススペクトルの解析の結果,その因子はクロロビウムキノンであると結論した.
切断肢再接着の予定手術化を目指した実験的研究

本研究の目的は、切断肢の再接着可能時間の延長に低温が有効か否かを明らかにすることであった。切断肢の保存状態を評価しその切断肢が再接着可能かどうかを判定するために、体外潅流装置による各切断肢の血管コンプライアンスおよび組織酸素消費量の測定を行った。我々の開発した体外潅流装置は、同系ラットの新鮮な血液で切断肢の組織潅流が行われ、生理的に安定した血行動態が得られるシステムである。還流回路への血液供給源には別の同系ラットを用い、全身痲酔下に人工呼吸器にて呼吸を管理し、動静脈圧をモニターしつつ、大腿動脈と頚静脈に体外循環回路を接続する。本回路は、平成7年度の実験によりその手技が確立でき、平成8年度には対照群である新鮮切断肢に関して、その血管コンプライアンス、組織酸素消費量の測定を終えた。9年度は低温にて24時間保存した切断肢群を作製した。低温保存の温度を4°Cと-1°Cの2群を作成し、上記項目について比較検討した結果、血管コンプライアンスについては4°C保存の方が-1°C保存よりも優れていたが、組織代謝については逆の結果となった。このことより、-1°Cで保存して組織代謝を抑制しつつ4°C保存時のように血管コンプライアンスを良好に保つ方法が必要であることが明らかとなり、今後カルシウム拮抗剤などによる保存方法を検討すべきである。また、切断肢の保存後と再灌流時の筋肉を採取し、組織学的および遺伝子学的検索も行った。遺伝子学的検索として、各組織のmRNAの定量により組織破壊の程度を評価した。その結果、室温保存では筋肉は3時間保存でもすでに変性が始まりこの変化は再還流によって可逆的であったが、6時間保存ではこの変性は再還流後も不可逆的であった。切断肢の保存状態を評価し、その組織が再接着可能かどうかを判定するための一つの方法として、切断肢内の血管コンプライアンスおよび血管透過性の体外循環灌流装置による測定方法を確立した。体外循環灌流装置として、同系ラットの新鮮な血液で組織灌流が行われ、さらに生理的に安定した血行動態が得られるシステムを完成させた。循環回路への血液供給源には別の同系ラットを用い、全身痲酔下に人工呼吸器にて呼吸を管理し、動静脈圧をモニターしつつ、大腿動脈と頸静脈に体外循環回路を接続する方法を用いた。この装置に切断指を連結し、切断指の動脈圧、静脈圧、重量、動静脈血の酸素含有量を経時的に計測しデーターをパーソナルコンピューターに接続記録し、血管コンプライアンス、血管透過性、組織酸素消費量を実験の進行と同時に計算した。本方法における本年度の実験過程で、切断肢及び灌流血液の温度が血管コンプライアンスや組織代謝率におよぼす影響が明らかとなり、切断肢再接着後の温度管理の重要性が示唆された。すなわち、温度を37度から25度に低下させることによる切断指への影響を、灌流血液の性状の変化と血管コンプライアンスの変化、切断指内の組織の酸素消費量の変化について比較検討した。低温にすると、循環血液の粘稠度は1.26倍に増加し、切断指の血管コンプライアンスは56%の低下を認め、この両者の和として、血管抵抗値は2.3倍に増加した。また、低温にすることにより、切断指内の組織の酸素消費量は52%に低下した(平成8年度学会発表予定)。さらに平成7年度には、対照群である新鮮切断肢の37度状態での血管コンプライアンス、血管透過性、組織代謝率の測定を終えた。切断肢の保存状態を評価し、その組織が再接着可能かどうかを判定するための一つの方法として、切断肢内の血管コンプライアンスおよび切断肢の組織酸素消費量の体外循環潅流装置による測定方法を確立した。

体外循環潅流装置として、同系ラットの新鮮な血液で組織潅流が行われ、さらに生理的に安定した血行動態が得られるシステムを完成させた。循環回路への血液供給源には別の同系ラットを用い、全身痲酔下に人工呼吸器にて呼吸を管理し、動静脈圧をモニターしつつ、大腿動脈と頚静脈に体外循環回路を接続する方法を用いた。この装置に切断肢を連結し、その動脈圧、静脈圧、重量、動静脈血の酸素含有量を経時的に計測データをパーソナルコンピューターに接続記録し、血管コンプライアンス、血管透過性、組織酸素消費量を実験の進行と同時に計算した。本方法における本年度の実験過程で、切断肢の新鮮群と保存温度が4°Cの群の血管コンプライアンスや組織代謝率が明らかとなった。すなわち、再還流温度を37度とした場合、血管コンプライアンスは新鮮切断肢群は0.35に対し、4°C24時間保存群では0.25に低下していた。また、切断肢の組織酸素消費量は新鮮切断肢群で53.7に対し、4°C24時間保存群では14.1に低下していた。以上より4°C24時間保存群では新鮮切断肢に比較して血管コンプライアンスも組織酸素消費量も有意に低下していることが明らかとなった。今後は、この低下した血管コンプライアンスと組織酸素消費量を改善させる方法を解明する必要がある。切断肢の保存状態を評価しその切断肢が再接着可能かどうかを判定するために、体外循環潅流装置による各切断肢の血管コンプライアンスおよび組織酸素消費量の測定を行った。我々の開発した体外循環潅流装置は、同系ラットの新鮮な血液で切断肢の組織潅流が行われ、生理的に安定した血行動態が得られるシステムである。循環回路への血液供給源には別の同系ラットを用い、全身痲酔下に人工呼吸器にて呼吸を管理し、動静脈圧をモニターしつつ、大腿動脈と頚静脈に体外循環回路を接続する。本回路は、平成7年度の実験によりその手技が確立でき、また、平成8年度には対照群である新鮮切断肢に関して、その血管コンプライアンス、組織酸素消費量の測定を終えた。本年度は低温にて24時間保存した切断肢群を作製した。切断肢を体外循環装置に接続し、潅流血液量を可変量ポンプで増減し切断肢の動脈圧を連続的に測定、切断肢の重量変化も同時に計測し、これらの数値をパ一ソナルコンピューターに入力し直ちに血管のコンプライアンスおよびそれらの組織の酸素消費量を測定し組織代謝率を計算、保存肢が生着可能か否かを判定した。低温保存の温度を4°Cと-1°Cの2群を作成し、上記項目について比較検討した結果、血管コンプライアンスについては4°C保存の方が-1°C保存よりも優れていたが、組織代謝については逆の結果となった。また、切断肢の保存後と再灌流時の各組織(皮膚、骨、筋肉)を採取し、組織学的および遺伝子学的検索も行った。遺伝子学的検索として、各組織のmRNAの定量により組織破壊の程度を評価した。その結果、室温保存では筋肉は3時間保存でもすでに変性が始まりこの変化は再還流によって可逆的であったが、6時間保存ではこの変生は再還流後も不可逆的であった。
フィリピン南部の武力紛争と復興・開発過程-地域研究から考える

本研究では、フィリピン南部のムスリム社会に焦点をあて、1)和平合意後の紛当者の追跡調査、2)中東イスラム社会とフィリピン南部とのネットワークに関する予備的研究、3)紛争地域における市民社会の役割、4)地域研究アプローチによる「紛争地域の復興・開発支援」および「人間の安全保障」を対象に研究活動を行うことを目的とした。それぞれの研究実績は以下の通りである。1)主要紙Philippine Daily Inquirerの2000年、2003年の記事のなかから、フィリピン南部の暴力事件に関する記事を抽出し、整理を行った。うち、モロイスラム解放戦線の拠点がおかれていたミンダナオ島リグアサン湿地帯に関する権益をめぐる問題、フィリピン南部の復興・開発過程に関する海外の援助機関の動向に注目し、考察を行った。2)2年間にわたり、カイロに出張に行き、アズハル大学や関連施設に留学しているフィリピン・ムスリムにインタビューを行った。分離運動展開時における留学生とポスト分離運動期の現代における留学生との違い、留学生とカイロ在住の家事労働者との交流に注目し、考察を行った。また、カイロではアラビア語の習得を行い、帰国後も日本でアラビア語の上達に努めた。3)現地の市民団体関係者と協力し、2000年以降に多発した暴力事件により国内避難民となった人びとに注目し、その動向を追った。2002年2月にダバオ市で開催された会議「Checkpoints and Chokepoints : Learning from Peace and Development Paradigms and Practices in Mindanao」に参加し、フィリピン南部の復興・開発過程に対する市民団体やメディア、および国際機関の動向に関する情報収集をした。4)東ティモールの復興・開発過程との比較をおこなった。また、インドネシア・アチェ州における復興・開発過程にも注目し、動向を追っている。本研究の目的は、1.和平合意後の紛争当事者の追跡調査、2.中東イスラム社会とフィリピン南部とのネットワークに関する予備的研究、の2点である。本年度は、1.2.の目的に関して、具体的に次の作業をおこなった。1.に関しては、フィリピンの主要紙であるPhilippine Daily Inquirerのなかから、2000年に発生した暴力事件に関する記事を抽出する作業をおこなった。これにもとづき、来年度に、それらの暴力事件に関わる紛争当事者の動きを分析する予定である。2.に関しては、エジプトの首都カイロにおいて、アラビア語の習得につとめる一方、フィリピン出身のムスリムにインタビューを行った。その結果、次のようなことが分かった。(1)アズハル大学には、400500人のフィリピン・ムスリムが在籍し、彼らの多くがPhilippine Student Associationに属していること。(2)アズハル大学に在籍するフィリピン・ムスリムの大多数が、サウジアラビアでのメッカ巡礼やオムラ(小巡礼)を通じて、広くイスラム社会と交流を深めていること。(3)アズハル大学卒業という学歴が、フィリピン・ムスリム社会では高いステータスシンボルとなるため、彼らは、それを活かして政治家を目指す学生がいること。(4)中東イスラム社会とのネットワークや、アラビア語の能力を活かしてビジネスを展開しようとする学生がいること。
格子量子色力学に基づくクォーク・ハドロンの非摂動的現象の研究

本年度は以下の4つの研究を行った。1.カラーの閉じ込め現象におけるフラックスチューブの研究格子量子色力学を用いて、「クォークの閉じ込め」を担うフラックスチューブの構造を定量的に解析し、その形状を視覚的に示した。特に、グルーオン分布の中からクォークの閉じ込めにとって本質的な成分のみを取り出すことによって、純粋なフラックスチューブを取り出すことに成功した。2.格子量子色力学を用いたディラックスペクトルの研究グルーオンの中の特定の成分が、どのようにディラックスペクトルに影響を与えているかを、格子量子色力学を用いて解析した。3.ヤン-ミルズ方程式におけるカオス現象の研究古典ヤン-ミルズ方程式の数値シミュレーションを行い、カオス的時間発展とエントロピー生成率を求めた。さらに、クォーク・グルーオンプラズマの平衡化に必要な時間を議論した。計算の結果、ランダムな磁場の初期条件では、平衡化に必要な時間は2-3fm/c程度と見積もられた。4.4次元時空における3次元フェルミオン系の研究3次元フェルミオン膜が存在する場合の4次元非可換ゲージ理論を、格子量子色力学を用いて解析した。解析の結果、閉じ込めと非閉じ込めの両方が存在する、空間的に非一様な相が現れることを示した。平成20年度は主に以下の二つの研究を行った。(1)量子色力学(QCD)現象における重要なスケールについての研究物理現象は現象ごとにそれを特徴付ける「スケール」を持っていると考えられるが、個々のQCD現象に重要なスケールはそれ自体理論的興味が持たれるものであり、有効理論の構築や他の現象論研究における応用的な重要性がある。本研究では、QCDの非摂動効果を厳密に取り入れることが出来る格子量子色力学の手法を用いて、QCD現象における重要なスケールを解明する方法を開発した。特にこれまでの研究では、量子色力学における最重要課題である「クォークの閉じ込め現象」の重要なスケールを扱ってきた。研究の成果としては、クォーク間の閉じ込め力は1.5GeV以下の低エネルギーのグルーオンによって担われているということを定量的に示した。ここで得られたクォークの閉じ込めのエネルギースケールが1.5GeVであるという知見は、今後QCDの理論研究において幅広く有用であろうと考えられる。(2)クォーク間ポテンシャルにおけるクォークの動的効果の研究本研究では、格子量子色力学の計算と解析的なモデル計算を同時に行うことによって、クォーク3体系(バリオン)中におけるクォーク間ポテンシャルに対してクォークが与える影響を調べた。これらの計算の結果から、クォークの動的効果によって、バリオン中の2個のクォーク間の閉じ込め力が有効的に減少するということが明らかになった。1.カイラル対称性の自発的破れを引き起こすグルーオンのエネルギー領域の研究量子色力学の非摂動的効果によって引き起こされている「カイラル対称性の破れ」は、ハドロンの性質に様々な影響を与えており、量子色力学における重要な現象の一つである。本研究では、このカイラル対称性の自発的破れを引き起こしているグルーオンが、どのエネルギー領域にあるかを格子量子色力学を用いて定量的に明らかにした。2.カラーの閉じ込め現象におけるフラックスチューブの研究格子量子色力学を用いて、「クォークの閉じ込め」を担うフラックスチューブの構造を定量的に解析し、その形状を視覚的に示した。3.一般化されたランダウ-クーロンゲージにおける伝播関数の研究量子色力学における基本量の一つであるグルーオンとクォークの伝播関数を、一般化されたランダウ-クーロンゲージのもとで、格子量子色力学を用いて詳細に調べた。4.ヤン-ミルズ方程式におけるカオス現象の研究古典的ヤン-ミルズ系の時間発展を調べることで、ヤン-ミルズ方程式の非線形性が引き起こすカオス的な振る舞いを研究した。