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アジアの英語教育におけるリーダーシップ:アジアに適した教材の開発と教員養成

アジアにおける英語教育の課題は、相違点よりも類似点の方が多い。効果的な言語教育を行うためには教員の役割は大きく、それゆえ、十分な教員養成トレーニングが行うことは大変重要である。本研究では、アジア諸国の英語教育の現場の観察、教員へのインタビューを通して発見した共通の課題を整理し、教員トレーニングに効果的な、現職の教員が自分の授業目標の達成を自ら振り返るためのツールを作成し、また、アジアの学生達のニーズにあった教材も作成した。これらの成果をアジア諸国でのワークショップを通してその普及に努めた。(1)アジアの英語授業内活動の見直し:教育現場・目標に適した活動の作成・選択・評価能力を持つ教員の養成日本、ベトナム、タイの教員が使用している教材および授業活動の実施状況を観察・調査する。次に、教員へのインタビューも行い、活動・教材についての意見を聞く。そこから、自国文化圏で英語を使用した場面を豊富に含み、教員にとっても使用し易く、教育目的・目標に適した活動を、選択・評価できる力を持てるよう教員を養成する。その成果は広く一般にも伝わるよう、workshop等でも活動の評価法等を公開する。(2)教員間相互サポートネットワークの構築学内・地域内の教員がお互いの授業を相互に観察し、評価し合う積極的なネットワークをアジア諸国において構築する。しかし、お互いを評価するには正当な根拠・基準が必要である。そこでthe Communicative Orientation Language Teaching(COLT;(Spada and Frohlich,1995))という授業観察法等を参考に授業の観察を行う。本研究独自の評価基準も作成し、教員がそれらの基準に従って自分自身や、仲間の教員の授業を観察・評価する方法を学び、日常的な自己評価の習慣や授業改善への意識向上につながることを目標としている。本研究メンバーが実際の指導力のためのワークショップをアジアの国々で行っていく。研究目的:(1)アジアに適した英語教材の開発(2)教員間の相互サポートネットワークの構築本年度は、2007年夏に実施した、ベトナムの小・中学校、大学、語学学校における授業観察や教員に対するインタヴューを基に、JALTや所属研究機関においてワークショップを行い、紀要においてベトナムの英語教育の現状、国による指定教材の使用状況、教員間のサポートネットワークの必要性について考察・発表した。また、日本においても授業観察を行い、タイの英語教員にもインタヴューを行った。詳細は以下の通りである。(1)ベトナムの授業観察では、教育訓練省が指定した教材TIENGANHとその使用状況を見た。公立小学校3年生以上の学生を対象として使用されている教材のシリーズであるが、私立学校でも使用が義務付けられていた。地域文化にあわて作成された部分も見られた。中学校では文法が中心となり、小学校で培ったコミュニカティブな能力を維持できるような教材の開発の必要性を感じ、今後の教材開発に重要な示唆を与える結果となった。このことは、日本で今後はじまる予定の小学校英語教育において使用される教材の開発や、その使用方法を考える際にも重要なポイントとなると思われる。(2)各国での授業観察やインタヴューを通して、アジア諸国の教員間の大きなネットワーク構築の1段階が達成された。さらに、JALT国際会議でのワークショップや、学内英語教育セミナーを通じて、どのような授業内アクティヴィティーが学生のコミュニカティヴな能力を高めるものであるかを記録・検討する授業観察方法(COLT)を国内外の教員に紹介した。JALTや学内紀要において、その成果を発表し、周知活動を行った。本研究の本年度の目的は以下の2つであった。1.アジアの英語教材の見直し:教育現場・目標に適した英語教材の作成・選択・評価能力を持つ教員の養成2.教員間相互サポートネットワークの構築教材の見直しについては、研究時間および研究費不足の理由で、十分に実施することができなかった。そのため、自己評価能力を持つ教員の養成に主眼をおき、研究を遂行した。日本、ベトナム、タイの教員の英語教育の現状とその問題点を、授業観察と教員へのインタビューの形で実施した結果、それぞれの国で抱えている問題は異なるものの、次のような共通の問題点があることが分かった。1)授業準備や振り返りによる自己分析、自己評価をする時間が十分確保できない場合が多い。2)教員は自らの教育力を向上させたいという強い意志を持っているものの、時間、費用的な制限があり、十分な研修をうけることができない環境である。3)その結果、有効的な授業改善法を見いだすことができず、必ずしも学習者の文化に即さない輸入した英語教材や文法・訳読式の教科書を使用し、教科書の指示のまま授業をしている教員が多い。このような現状で、コミュニカティブアプローチを用いた効果的な授業ができるようになるために各教員が自らの授業を分析し、問題点を発見、解決していくためのツールを考案した。日本、ベトナム、タイでの授業観察およびインタビュー、またベトナムでの英語教育セミナーで、参加者の意見をまとめ、時間をかけずに効果的に自分の授業を振り返るツールとして、各国の教員に利用してもらい、フィードバックを基に改訂していく。

また、このツールの活用と合わせて、外国語学習のために必要なスキルをスピーキング、リスニング、リーディング、ライティング、語彙学習などの分野に分けて、整理した授業計画支援のためのツールの作成も始めた。インターネット上で公開し、教員能力養成のための教員がお互いに情報交換をするネットワークを構築することを目指す。本研究の本年度の目的は以下の2点であった。1.授業観察、ワークショップの継続的実施2.教員同士が相互に授業観察・評価を行えるような、評価基準の設定およびネットワーク構築ベトナム、タイ、日本での教員トレーニングのためのワークショップを実施した。ワークショップでは、アジア社会に於ける英語教育の問題についてともに考え、共通する問題にどのように取り組んでいくかについて議論した。また、研究グループの研究成果として作成した、教員の自己評価ツール(TSAG : Teacher Self Assessment Guide)の活用法について話し合った。継続的にワークショップを実施することによって、参加者、各地域での研究協力者および研究グループの間の人的ネットワークの構築ができた。今後は、ワークショップの継続的な実施による人的ネットワークの拡大に加え、インターネット等を利用したネットワークの拡大に取り組んでいく必要がある。これまでの研究で、それぞれの国で抱えている問題は異なるものの、次のような共通の問題点があることが分かっている。1)授業準備や振り返りによる自己分析、自己評価をする時間が十分確保できない場合が多い。2)教員は自らの教育力を向上させたいという強い意志を持っているものの、時間、費用的な制限があり、十分な研修をうけることができない環境である。3)その結果、有効的な授業改善法を見いだすことができず、必ずしも学習者の文化に即さない輸入した英語教材や文法・訳読式の教科書を使用し、教科書の指示のまま授業をしている教員が多い。このような現状で、コミュニカティブアプローチを用いた効果的な授業ができるようになるために各教員が自らの授業を分析し、問題点を発見、解決していくためのツールとして、作成したTSAGの利用の推進を目指したが、今年度はTSAGの活用法やその効果についての概念的な議論にとどまり、実際利用してもらい、利用者から具体的なフィードバックを受けることができなかった。TSAGの普及および改訂は次年度への課題となった。本年度は、最終年度として、以下の2つの研究目的の総括を行った。1.アジアの英語授業内活動の見直し:教育現場・目標に適した活動の作成・選択・評価能力を持つ教員の養成
臓器特異的癌転移機構に関する研究:サイトカインと接着因子の役割

癌の臓器特異的転移機構に、癌細胞の産生するGM-CFSやIL-6(あるいはIL-1)などのサイトカインと、それぞれの癌細胞上に発現されている接着分子とがどのような役割を担っているのかを明らかにする目的で研究を行い、新たに以下のことが明らかになった。1.マウス肺転移性腫瘍は、GM-CSFと接着分子CD44を発現しており、肝転移性腫瘍はIL-6/IL-1とICAM-1ならびにLFA-1分子を発現し、それぞれ特徴的である。肺転移性腫瘍はその産生するGM-CSFにより、血管内皮などのヒアルロン酸(CD44に対するリガンド)産生を増強し、癌細胞の肺組織への接着を有利にしていることが組織染色により推測された。2.遺伝子導入実験では、非転移性の腫瘍(MethA)にGM-CSF遺伝子を導入して、多数のトランスフェクタントが得られた。このうち、GM-CSF産生性が安定なクローンではCD44分子発現の増強ならびにヒアルロン酸との結合能の亢進が観察されると同時に、顕著な肺転移能を示すようになった。また、これらの遺伝子導入株の肺転移は抗GM-CSF抗体投与により抑制された。3.同様に、非転移性腫瘍(FM3A/R)にCD44遺伝子を導入したトランスフェクタントも得られ、ヒアルロン酸との結合能の獲得が確かめられた。現在、GM-CSFとCD44分子のそれぞれの遺伝子導入株の肺転移能を詳細に解析中である。要約すると、マウス腫瘍の肺転移にはサイトカインGM-CSFと接着分子CD44が深く関わっていることが確かめられた。とくに、癌細胞の産生するGM-CSFは、CD44分子発現の増強、肺組織でのCD44分子のリカンドであるヒアルロン酸の誘導、CD44とヒアルロン酸との結合の促進など、広範な作用を示す結果が得られた。癌細胞の産生するGM-CSFのこのような作用にはGM-CSFのシグナル伝達の関与も示唆される。
加齢による排尿障害を克服、neuromodulationによる血流増加と尿道機能

加齢による排尿障害を克服、neuromodulationによる血流増加と尿道機能のテーマで研究を進めている。加齢に伴う排尿障害、とりわけ残尿量の増加の原因として膀胱収縮力の低下が原因の1つであることが我々の研究で証明されている。現在加齢に伴う排尿障害の原因として尿道機能に注目しており、加齢モデルラットを用いて排尿時尿道の弛緩不全が残尿量の増加に寄与するとの仮説のもとにその研究を進めている。正常ラットを用いcontrolの膀胱収縮に伴う尿道の弛緩の状態を検証するために、ラットの膀胱および尿道に圧トランスデューサーを挿入し、その変化を記録。同様に加齢モデルラットを用い同様の実験で、加齢に伴う尿道機能の変化を確認した。加齢に伴い尿道の弛緩が抑制されることが認められた。この原因として加齢による血流低下に伴う一酸化窒素の低下が尿道の弛緩不全を惹起していることを動物実験でさらに検証している。一酸化窒素のアゴニストとしてLアルギニン投与。アンタゴニストとしてL-NAMEを投与し尿道機能の変化を捉えた。加齢に伴う排尿障害、残尿増加は、虚血によって一酸化窒素産生の低下が引き起こされ、その結果排尿時の尿道弛緩が抑制されることが原因となる可能性が示唆された。この研究結果についてはNeurourol Urodyn. 2018 Apr;37(4):1313-1319.で論文発表を行った。またさらに、尿道の機能のさらなる解明のため、若年及び加齢ラットの外尿道括約筋に針電極を挿入し、排尿時の外尿道括約筋の働きについての解析を行っている。ラットの外尿道括約筋は排尿時に律動的収縮を認め排尿効率を上昇させていることが言われており、若年と加齢群で比較すると加齢群では外尿道括約筋の律動的収縮が減弱している可能性が示唆された。その結果については2018年のアメリカ泌尿器科学会において発表を行った。加齢に伴う排尿機能の低下の原因について、臓器虚血、一酸化窒素の減少が一因との仮説に基づき研究を行っているが、排尿機能の一翼を担っている尿道機能に案して一酸化窒素の減少が排尿時の尿道の弛緩を抑制している可能性が示唆された。若年と加齢の尿道機能の比較実験では、加齢に伴って尿道の弛緩が減弱することが示されたが、これまでの研究結果は尿道平滑筋の機能を主にあらわしている。しかしながら尿道には括約筋があり、通常蓄尿期に収縮し排尿の際に弛緩する括約筋も平滑筋とは同様の働きを示すだけではなく、排尿効率を高める働きも要している。我々は外尿道括約筋の機能にも着目し針電極を使用した筋電図変化に着目し、加齢に伴う外尿道括約筋の機能変化を確認し成果の一部を学会発表を行っている。またその研究を発展させ論文化する予定としている。前年度予定していた実験について、計画通り遂行できなかったものに関しては引き続き次年度に継続を行っていく予定である。また尿道平滑筋及び尿道括約筋の機能についてより詳細な評価を行う必要が出ており、病態モデル(脳梗塞)における尿道の機能を評価する予定である。また尿道を支配する神経の働きを検討するため骨盤神経や陰部神経それぞれの尿道の機能に及ぼす影響について詳細に検討する予定である。

その結果については2018年のアメリカ泌尿器科学会において発表を行った。加齢に伴う排尿機能の低下の原因について、臓器虚血、一酸化窒素の減少が一因との仮説に基づき研究を行っているが、排尿機能の一翼を担っている尿道機能に案して一酸化窒素の減少が排尿時の尿道の弛緩を抑制している可能性が示唆された。若年と加齢の尿道機能の比較実験では、加齢に伴って尿道の弛緩が減弱することが示されたが、これまでの研究結果は尿道平滑筋の機能を主にあらわしている。しかしながら尿道には括約筋があり、通常蓄尿期に収縮し排尿の際に弛緩する括約筋も平滑筋とは同様の働きを示すだけではなく、排尿効率を高める働きも要している。我々は外尿道括約筋の機能にも着目し針電極を使用した筋電図変化に着目し、加齢に伴う外尿道括約筋の機能変化を確認し成果の一部を学会発表を行っている。またその研究を発展させ論文化する予定としている。前年度予定していた実験について、計画通り遂行できなかったものに関しては引き続き次年度に継続を行っていく予定である。また尿道平滑筋及び尿道括約筋の機能についてより詳細な評価を行う必要が出ており、病態モデル(脳梗塞)における尿道の機能を評価する予定である。また尿道を支配する神経の働きを検討するため骨盤神経や陰部神経それぞれの尿道の機能に及ぼす影響について詳細に検討する予定である。実験動物の頭数確保が困難で、実験動物及び試薬、実験器具も含め一部研究が次年度に持ち越すことになり、そのため次年度使用額が生じた。研究の計画の変更により当初学会発表参加を計画していたが、次年度に持ち越す研究についての成果発表も併せて延期することとなったため。
サッケード実時間予測と高精度頭部位置・姿勢計測による中心暗点シミュレータの開発

本研究では,サッケードの初期情報からの到達視点予測,そして頭部位置・姿勢の高精度計測によって中心暗点シミュレータの実現を目指し,(1)ユーザの目を高速度(500 fps)で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できる瞳孔検出システムを開発し,サッケードの初期挙動(数ms)で視線の行き先(次の注視点)を予測し,(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測することにより,Head-freeで視角0.5 deg以内で注視点予測を行う中心暗点シミュレータを開発することを試みてきた.これまで,頭部の位置・姿勢を高精度で計測するためのマーカの開発はほぼ完了したが,高速に瞳孔を検出するシステムの開発において,種々の環境条件の影響により,視線推定精度が当初の計画の精度を満たさないことが判明した.そこで,これまでの知見を活かしヒト視覚系の注視点の挙動に関する研究へと計画を変更した.ヒトは多くの選択肢の中から比較的短時間でターゲットを発見することができる.このような視覚探索の効率性を説明するために,探索画面上で観察される注視点の軌跡がスモールワールドネットワークの特徴をもち,探索時間の短縮に貢献するという仮説をたてた.注視点追跡実験により注視点移動長を測定し,その頻度がべき乗分布を示すこと(べき指数が約2.4)と,注視点移動長の時系列が長期記憶性を有すること(ハースト指数が約0.7)の2点を確かめた.さらに,注視点の移動長の時系列を数学的にモデル化した.モデルを用いたシミュレーションにより,べき指数が実験値に近づくにつれて探索時間が最短になり,視覚探索時の眼球運動は探索時間を短縮するように最適化される可能性を示唆した.本研究では,サッケードの初期情報からの到達視点予測,そして頭部位置・姿勢の高精度計測によって中心暗点シミュレータの実現に挑戦する.すなわち,(1)ユーザの目を高速度(500 fps)で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できる瞳孔検出システムを開発し,サッケードの初期挙動(数ms)で視線の行き先(次の注視点)を予測し,(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測することにより,Head-freeで視角0.5 deg以内で注視点予測を行う中心暗点シミュレータを開発し,(3)シミュレータの定量評価によりその有効性を検証する.本年度は高速カメラとFPGAを用いたカメラシステムを開発した.500fpsで撮影した画像に対して,FPGA上で画素平面の列ごとに処理回路を設ける列並列処理アーキテクチャを用いることで,高速に瞳孔中心座標を計算することが可能になった.実際の動作では,撮像から2フレームのレイテンシ(4ms)で重心座標が得られるので,サッケード中の眼球運動を捉えることが可能である.中心暗点をシミュレートするには視線の移動に応じて表示を高速に更新できるディスプレイが必要となる.そこで,LEDを格子状に配列したディスプレイを設計した.また,頭部の位置姿勢の推定に関しては,小型軽量の特殊マーカを用いることを検討している.ここでマーカの姿勢推定の精度と正確度がシステムの性能を左右するが,画像処理アルゴリズムの工夫による基準点の検出精度改善と,安定化処理により,マーカを固定した場合の姿勢推定精度は標準偏差で0.1deg以内に収まることを確認した.高速な瞳孔検出システム及び頭部位置姿勢推定システムに目処が立ったことから,おおむね順調に進展していると判断した.本研究では,サッケードの初期情報からの到達視点予測,そして頭部位置・姿勢の高精度計測によって中心暗点シミュレータの実現に挑戦する.すなわち,(1)ユーザの目を高速度(500 fps)で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できる瞳孔検出システムを開発し,サッケードの初期挙動(数ms)で視線の行き先(次の注視点)を予測し,(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測することにより,Head-freeで視角0.5 deg以内で注視点予測を行う中心暗点シミュレータを開発し,(3)シミュレータの定量評価によりその有効性を検証する.本年度は,(1)視線とほぼ同時に視線の先の表示を更新できるディスプレイについて検討した.前年度検討したLEDを利用したディスプレイを制作した.通信速度やマイコンとFPGA内部の処理時間等の課題は残るが,中心暗点シミュレータとして暗点部分が遮蔽できる目途が立った.(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測する手法については,視覚マーカを頭部に装着しその位置姿勢を推定する予定であるが,本年度はマーカの改良を行い高精度で測定できる範囲を拡大した.(3)注視点に関する心理物理学的考察については,注視点の動きの背後にスモールワールド性を持つネットワークの存在が示唆された.実験的に探索時間が文字数の対数に比例する結果が得られたことから,注視点モデルではノード間距離がノード数の対数と等しくなるようなネットワークを推定した.そのときのクラスタ係数がランダムグラフのそれに比して大きく,有意差があることを確認した.つまり,注視点の動きは,物理的に広大な探索領域を,スモールワールドネットワークによって認知的に小さくし,探索効率を上げるような“動き"である可能性が示唆された.ユーザの目を高速度(500 fps)で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できるシステムについて,試用段階で制御基板でバグが見つかり,これの調査・修正に時間を要している.本研究では,サッケードの初期情報からの到達視点予測,そして頭部位置・姿勢の高精度計測によって中心暗点シミュレータの実現に挑戦する.すなわち,

(1)ユーザの目を高速度(500 fps)で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できる瞳孔検出システムを開発し,サッケードの初期挙動(数ms)で視線の行き先(次の注視点)を予測し,(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測することにより,Head-freeで視角0.5 deg以内で注視点予測を行う中心暗点シミュレータを開発し,(3)シミュレータの定量評価によりその有効性を検証する.本年度は,(1)高速に瞳孔を検出するシステムを制作した.これを用いて視線計測を行った結果,種々の環境条件の影響により,視線推定精度が当初の計画の精度を満たさないことが判明した.(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測する手法については,視覚マーカを頭部に装着しその位置姿勢を推定する.本年度は3Dプリンタにより軽量のマーカを試作し,精度を確認した.金属性のプロトタイプと同等の精度が得られた.本マーカシステムを用いて顔向きによるポインティングシステムを構築した.マーカを固定した場合の推定角度の標準偏差は0.024degであり,従来システムに比べ各段に高精度である.頭部に装着した場合は揺動により0.123degに悪化するが,頭部の姿勢推定精度としては十分な性能であると考えている.(3)ターゲット探索時の注視点計測実験を行い,眼球運動の特徴について考察した.高速に瞳孔を検出するシステムの電子回路のバグ修正に時間を要した.さらに,完成したシステムで視線計測を行ったが,視線推定精度が悪く本システムの使用を断念した.本研究では,サッケードの初期情報からの到達視点予測,そして頭部位置・姿勢の高精度計測によって中心暗点シミュレータの実現を目指し,(1)ユーザの目を高速度(500 fps)で撮影しほぼ実時間で瞳孔重心を検出できる瞳孔検出システムを開発し,サッケードの初期挙動(数ms)で視線の行き先(次の注視点)を予測し,(2)頭部の位置・姿勢を高精度で計測することにより,Head-freeで視角0.5 deg以内で注視点予測を行う中心暗点シミュレータを開発することを試みてきた.これまで,頭部の位置・姿勢を高精度で計測するためのマーカの開発はほぼ完了したが,高速に瞳孔を検出するシステムの開発において,種々の環境条件の影響により,視線推定精度が当初の計画の精度を満たさないことが判明した.そこで,これまでの知見を活かしヒト視覚系の注視点の挙動に関する研究へと計画を変更した.ヒトは多くの選択肢の中から比較的短時間でターゲットを発見することができる.このような視覚探索の効率性を説明するために,探索画面上で観察される注視点の軌跡がスモールワールドネットワークの特徴をもち,探索時間の短縮に貢献するという仮説をたてた.注視点追跡実験により注視点移動長を測定し,その頻度がべき乗分布を示すこと(べき指数が約2.4)と,注視点移動長の時系列が長期記憶性を有すること(ハースト指数が約0.7)の2点を確かめた.さらに,注視点の移動長の時系列を数学的にモデル化した.
中赤外波形整形を利用した分子のコヒーレント制御

赤外光は分子振動運動を共鳴的かつ選択的に駆動するツールとして優れる。本研究では、中赤外超短パルスとその波形整形技術を利用して分子の運動そして反応を駆動する技術の開発を目指した。その結果、(1)中赤外光の波形整形によって分子振動の大振幅化が可能であることを理論・実験両面から明らかにし、(2)大振幅振動を実現する最適波形を理論的に設計し、さらに(3)振動遷移における量子力学的な経路間干渉の操作に成功した。〔目的〕本研究では、中赤外光の波形整形を利用して多原子分子の振動状態を自在にコントロールする手法(赤外コヒーレント制御)を開発する。特に凝縮相分子を対象とする実験を行い、手法の有効性を明らかにする。〔波長5ミクロン帯での波形整形と波形評価〕音響光学素子を振幅・位相変調器として用い、6cm-1l以下の振動数分解能をもつ中赤外波形整形システムを確立した。電場相関法を利用した波形評価法により、振幅・位相変調が忠実に行われていることを高精度に評価した。〔位相変調による二次元核波束の軌跡制御〕金属カルボニル錯体を対象とする赤外コヒーレント制御実験を行った。CO伸縮振動の対称モードおよび逆対称モードを同時に励起することによって重ね合わせ状態をつくり、準位間のエネルギー差に相当する振動数の量子ビートを観測した。ここで、スペクトル位相変調により、重ね合わせ位相の操作に成功した。これは、励起直後において、核波束が基準座標上で描く軌跡を制御(あるいはローカルモードの振幅を制御)したことに対応する。〔位相変調による経路間干渉の操作〕対称モードと逆対称モードの結合音に至る励起経路は複数存在する。そこで、励起効率を最大化するためには、各経路から生成される波動関数同士の干渉を操作する必要がある。ある遷移に関わる振動数成分の位相を変化させるにつれ、励起効率が三角関数状に変化することを観測した。すなわち、部分的ではあるものの、経路間干渉を操作することができた。今後、あらゆる経路からの寄与が強め合いの干渉を起こすよう制御する。〔本研究成果の意義〕経路間干渉は、コヒーレント制御の根本的な要素である。凝縮相においてこの根本的な要素が機能するか否かが、コヒーレント制御の有効性を左右する。その意味で、赤外振動遷移における経路間干渉を初めて実証した本研究の意義は大きい。光の位相を利用して物質の状態を制御する手法を光コヒーレント制御と呼ぶ。例えば、分子の化学反応や固体の相転移を光によって制御しようとする試みであり、光科学と物質科学の融合分野として注目を集めている。過去十余年の間に、可視波長域の超短パルスを利用したコヒーレント制御実験が精力的になされたのに対し、本研究では、中赤外光による分子コヒーレント制御を主題とした。電子励起を起こすのではなく、電子的基底状態において、分子振動や格子振動を共鳴励起することにより、核波束が反応障壁を乗り越えるよう誘導するアプローチである。本研究では特に、電場波形の制御された中赤外光波を利用して、多原子分子の核の動きを自在にコントロールする手法を開発することを目的とし、以下の実績を得た。実績I.中赤外光パルスの波形整形による高振動励起...核波束が反応障壁を乗り越えるためには、分子振動を強く駆動する(高い量子数まで励起する)必要がある。我々は、理論解析により、分子の高振動励起を可能にする赤外パルス波形を明らかにした。実験においても、群遅延の導入により、励起効率を40倍以上に向上させることに成功した。実績II.二振動自由度系の励起効率制御...興味の対象となる分子の多くは、三つ以上の核をもつ多原子分子である。多原子分子の反応を扱うためには、複数の振動自由度を相関させつつ強く励起することが必要である。我々は、中赤外パルスの波形整形を利用し、二振動自由度系を対象として、一自由度ごとの高振動励起と経路間干渉の操作の同時制御に成功した。実績III.コンパクトな中赤外光源の開発...次世代の赤外分光・コヒーレント制御を支える、小型・高安定な中赤外パルス発生システムの開発を進めた。本年度は、モード同期Ybファイバーレーザーのチャープパルス増幅システムを共同研究によって開発し、パルスエネルギー30nJ以上のフェムト秒パルス発生を実現した。【研究の目的】本研究では、電場波形の制御された中赤外光波を利用して、多原子分子の核の動き(振動の自由度)を自在にコントロールする手法を開発する。これは、電子的基底状態において分子の反応を誘導する手法であり、電子遷移を利用する従来法とは一線を画す。液相分子を対象とした実験を通して、この手法が分子反応操作法としてもつ長所と短所を明らかにする。基底状態コヒーレント制御の基本要素として、振動ラダークライミングと、経路間干渉の操作に焦点を置く。

これらの基本要素を最適化することによって高振動準位への励起効率を最適化し、分子反応誘起のための指針を明らかにする。【実績の概要】I.振動励起による化学結合の解離の検討...赤外多光子振動励起の効率およびダイナミクスを、密度行列の時間発展を数値的に解くことにより解析した。対象とする系の励起寿命および位相緩和が多光子励起過程に与える影響および最適な赤外パルス波形を明らかにした。II.赤外振動遷移における量子干渉の操作...励起状態に至る経路が複数存在する場合、それぞれの経路から生成された波動関数同士が干渉する。遷移に関わる光の位相を制御することにより、量子干渉、ひいては励起状態の生成効率を操作できる。本研究では、分子振動励起に関する量子干渉の操作を行った。赤外パルスの振幅変調を利用し、注目する準位への遷移経路が複数あることを確認した。次に、位相変調を利用して、各経路間での量子力学的な干渉を能動的に制御できることを確認した。III.コンパクトな中赤外光源の開発...次世代の赤外非線形分光・コヒーレント制御の研究を支える、小型・高安定な中赤外パルス発生システムの開発を進めている。Ybファイバーレーザーのモード同期発振を改善し、時間幅300 fs、パルスエネルギー3 nJのパルス発生に成功した。計画していた研究を遂行することができたため。具体的には、複数の振動モードの重ね合わせ状態の制御と経路聞干渉の操作という、赤外コヒーレント制御の根本的な要素を実証できたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初目的とした、化学結合の解離、量子干渉操作、コンパクト中赤外光源の開発に向けて、着実に進展しているため。まず、一つ目の目標に対しては、励起赤外パルスに負チャープを付加することにより、多段階振動励起効率が顕著に向上させることに成功している。さらには、密度行列を用いた理論解析によってその実験結果を定性的に説明できた。二つ目の目標に対しては、振動遷移における量子力学的な干渉を、赤外波形整形を利用して操作できることを実験により示した。この物質のコヒーレント制御の基本動作が凝縮相分子において、理屈通りに機能することを示した意義は大きい。二年目には、この原理実証実験に続き、凝縮相分子において起こりうる振動遷移経路を詳細に調べ上げた。特に、コヒーレンス移動は、凝縮相における多原子分子には広く起こる現象であるため、この現象が量子干渉に与える影響とその制御可能性を明らかにすることは意義深い。三つ目の目標に対しては、やや遅いものの着実に進展している。小型・高安定な中赤外パルス発生システムの開発にあたり、その励起光源であるYbファイバーレーザーのモード同期発振を実現・改善している。経路間干渉に関しては、まだその一部を制御したに過ぎない。そこで、すべての経路の間の干渉を操作することが第一の課題である。次に、各経路におけるVibrational Ladder Climbingを最適化した上で、経路間干渉の操作を試みる。これは、位相変調の自由度の中で励起効率を最大化することに対応する。その上で、現実に反応の起こる分子系を探索し、反応制御を試みる。
ポリネシア人の民旅形成に関する先史学的研究

本研究の主要な目的は、次年度から3年間の計画で実施する予定の大規模な発掘調査に向けて、クック諸島マンガイア島のワイロロゴ遺跡で、この遺跡が形成された年代、規模、古人骨や考古遺物の埋蔵状況などについて、さらには現地での調査協力などについて、予備調査を行うことであった。またフィジー諸島の適当な場所で、来年次から発掘を始めるための有望な先史遺跡を発見することであった。まずワイロロゴ遺跡では、2週間かけて、簡単な試掘調査を行った。この調査の目的は、この遺跡の広がりと構造、埋蔵文化財の質と量を吟味するとともに、年代測定試料や古人骨資料などの各種のサンプルを集めることであった。本予備調査の結果、この遺跡に希にみるほどの大規模な埋葬遺跡が含まれ、予想をはるかに上回る量の古人骨が眠っていることが判明した。しかし簡単な年代測定の結果、期待していたよりも新しく、だいたいのところ今から8百年ほど遡る紀元1100年頃の遺跡であることもわかった。しかしたんなる埋葬遺跡ではなく、住居跡なども含む複合遺跡で、種々の生活遺物などの埋蔵量も相当な量にのぼり、年代はともかくとして、遺跡の規模としては南太洋でも最大級のものであることもわかった。今回の予備調査で、クック諸島政府、マンガイア島議会、土地所有者などからの必要な調査許可も得られた。また現地の発掘補助員の手配など、諸般の準備もほとんど完了できた。この調査に並行して、ワイロロゴ遺跡から生活遺物として発掘されるはずの魚介類遺物を分析するためのコントロール資料を採集するとともに、漁労活動や魚法、魚貝類フォウナに関する民俗学的な情報を聞き集めた。次に10日間、フィジーで一般調査を行った。まずビチレヴ島北部のラキラキ地区でいくつかの地点を踏査して、先史遺跡の分布調査を行った。その結果、島全体が遺跡の様相を呈して、さまざまな土器類が表面採集できる、ビチレブ島の最北部にあるナヌヤコト島が、来年度から始める発掘の候補地としては最も有望であるという結論に達した。この遺跡では埋葬遺跡の存在は確認できなかったが、大量の土器破片が散在しており、遺跡の規模はすこぶる大きいことが分かった。ここから採集した土器片の試料を持ち帰って、ニュージランドと日本の関連研究者の鑑定を仰いだところ、大略2千年程度は遡るフィジー式の土器であることが判明した。併せて、フィジー博物館や南太平洋大学、さらには土地関係者などを訪問して、調査許可や発掘許可などについての情報収集を行うとともに、現地協力体制について具体的な協議をおこなった。フィジー政府の関係機関からの許可取得交渉はまだこれからであるが、土地の所有者のY.トキトウ氏からは発掘許可の内諾をえることができた。最後にニュージーランドに赴き、フィジーで採集した土器の鑑定を依頼したり、フィジーのシガトカ遺跡で出土した2千年前頃の古人骨資料を査察した。このシガトカ人骨は、ナヌヤコト遺跡で古人骨資料が発見された場合、比較資料として重要なデータを提供することになるはずで、将来の検査許可を取り付ける必要があった。この他に研究分担者の柴田は、従来から進めているマンガイア語の辞書を完成すべく、現在はあまり使用されなくなったが、かつては常用語であったおぼしき古層語彙の収集に努めた。今回は、生業活動に関する語彙を重点的に集めるのが目的で、約20日間のマンガイア島滞在中、2名の高齢男性者とのインタビュー、セッションを延べ16回開いた。その結果、古層マンガイア語の語彙資料を中心とした約22時間分に及ぶ緑音テープと約120ページにわたる聞き書きテキストを採集した。これら収集資料は、これまでに集めた資料と合わせて、柴田の研究室で、現在のところ、鋭意分析中である。この2年ないし3年の内には、1冊のマンガイア語辞書として公表できるものと期待される。

次に10日間、フィジーで一般調査を行った。まずビチレヴ島北部のラキラキ地区でいくつかの地点を踏査して、先史遺跡の分布調査を行った。その結果、島全体が遺跡の様相を呈して、さまざまな土器類が表面採集できる、ビチレブ島の最北部にあるナヌヤコト島が、来年度から始める発掘の候補地としては最も有望であるという結論に達した。この遺跡では埋葬遺跡の存在は確認できなかったが、大量の土器破片が散在しており、遺跡の規模はすこぶる大きいことが分かった。ここから採集した土器片の試料を持ち帰って、ニュージランドと日本の関連研究者の鑑定を仰いだところ、大略2千年程度は遡るフィジー式の土器であることが判明した。併せて、フィジー博物館や南太平洋大学、さらには土地関係者などを訪問して、調査許可や発掘許可などについての情報収集を行うとともに、現地協力体制について具体的な協議をおこなった。フィジー政府の関係機関からの許可取得交渉はまだこれからであるが、土地の所有者のY.トキトウ氏からは発掘許可の内諾をえることができた。最後にニュージーランドに赴き、フィジーで採集した土器の鑑定を依頼したり、フィジーのシガトカ遺跡で出土した2千年前頃の古人骨資料を査察した。このシガトカ人骨は、ナヌヤコト遺跡で古人骨資料が発見された場合、比較資料として重要なデータを提供することになるはずで、将来の検査許可を取り付ける必要があった。この他に研究分担者の柴田は、従来から進めているマンガイア語の辞書を完成すべく、現在はあまり使用されなくなったが、かつては常用語であったおぼしき古層語彙の収集に努めた。今回は、生業活動に関する語彙を重点的に集めるのが目的で、約20日間のマンガイア島滞在中、2名の高齢男性者とのインタビュー、セッションを延べ16回開いた。その結果、古層マンガイア語の語彙資料を中心とした約22時間分に及ぶ緑音テープと約120ページにわたる聞き書きテキストを採集した。これら収集資料は、これまでに集めた資料と合わせて、柴田の研究室で、現在のところ、鋭意分析中である。この2年ないし3年の内には、1冊のマンガイア語辞書として公表できるものと期待される。
ユビキチン化からみた神経変性疾患の解明

Bcl-2やBcl-xLがミトコンドリアへ局在することは、その抗アポトーシス作用に重要である。われわれはBcl-2やBcl-xLに結合するタンパク質としてイムノフィリンFKBP38を同定した。FKBP38はミトコンドリアに局在し、その局在はBcl-2やBcl-xLと一致した。FKBP38の変異体を作製して、人工的にFKBP38の局在を変化させると、変異FKBP38に引き寄せられるようにしてBcl-2やBcl-xLの局在も変化した。またFKBP38の発現をsiRNAで抑制するとBcl-2やBcl-xLはミトコンドリアに局在しなくなった。つまりFKBP38はBcl-2やBcl-xLをミトコンドリアに引き寄せる作用があることが明らかとなった。一方FKBP38はFKBP12と部分的に類似しており、FKBP12は免疫抑制剤FK506と結合して、このFKBP12-FK506複合体がカルシニューリンを抑制する。興味深いことにFKBP38はFK506非存在下でもカルシニューリンを阻害することが判明し、カルシニューリンの生理的なインヒビターであることが示唆された。現在まで何故生理的には生体内に存在しないFK506という薬物がFKBP12とカルシニューリンという関係ない二つの分子を結びつけているのか全くの謎であったが、われわれはFKBP12+FK506という構造がカルシニューリンの生理的インヒビターであるFKBP38の構造に類似しているためであろうと推測している。FKBP38は過剰発現するとアポトーシスを抑制する。逆にドミナントネガティブ変異体の発現やsiRNAによるFKBP38の発現抑制は細胞をアポトーシスに対して感受性にすることがわかった。これらのことから、ミトコンドリア局在イムノフィリンFKBP38はBcl-2のミトコンドリア局在作用及びカルシニューリン阻害作用の二つの機能を持ち、アポトーシスの制御に重要な役割を果たしていることが示された。
比較ゲノム解析に基づく水平伝搬による原核生物ゲノム進化の包括的解析

本研究は、原核生物における水平遺伝子移動(HGT)によるゲノム進化の全体像を解明することを目標として、研究代表者らが構築している微生物比較ゲノムデータベースMBGDを活用して、特に種内で保存されていない「非コア遺伝子」に着目した解析を行う。この目的のため、非コア領域における遺伝子の並び順の保存性に基づいてゲノミックアイランド(GI)の抽出を行うプログラムの開発と、種をまたがって保存されている非コア遺伝子のシステマティックな抽出方法の開発を進め、これに従来用いられている配列類似性や塩基組成に基づくHGT予測法を組み合わせるという方針で研究を進めている。今年度は、これまでに開発した種内・属内・属間のオーソログ解析を段階的に進めるオーソロググループ構築アルゴリズムを最新のデータに適用して、MBGDデータベースの更新を行った。得られた階層的なオーソロググループデータから、種をまたがって保存されている非コア遺伝子をシステマティックに抽出することが可能となった。一方、GIの抽出については、種内で保存された「コアゲノム」構造を抽出する目的で開発したCoreAlignerアルゴリズムを改変し、これを非コア領域に適用することにより、複数株間で保存されたGI構造を抽出するプログラムFindIslandを開発した。さらに抽出されたアイランドについて、各株におけるコアゲノム上での挿入位置の分布から「可動性」を評価する機能を加えた。これを上記の最新データベースにおいて、多数の株を含む146種のゲノムデータに適用し、既存の様々な手法を用いてGIを定義したIslandViewerデータベースと比較することによって評価した。その結果、抽出されたGIのうち可動性を持つもの、および十分な長さを持つものについては、IslandViewerと高い一致を示すことなどがわかった。本研究では、水平遺伝子移動(HGT)を推定する新たなアプローチとして、研究代表者らが進めてきた比較ゲノムデータベースを活用し、特に種内で保存されていない「非コア遺伝子」に着目した新たな手法を開発することを目指している。そのアプローチとして、遺伝子の並び順の保存性に基づいてゲノミックアイランド(GI)を抽出する手法と、階層的なオーソログ構築による種内比較、属内比較と遠縁種間比較とを統合する手法の2つのアプローチを推進してきた。これまでに、前者としては、CoreAlignerアルゴリズムを改変してFindIslandプログラムを作成し、FindMobileプログラムで用いた可動性評価の機能を組みこんで、GI抽出の性能について評価した。また後者については階層的オーソログ構築の手法を新規データに適用してデータ更新を行った。これらについては概ね順調に進んでおり、本研究の基本となるプログラムとデータはほぼ揃いつつある。一方、より精度の高いHGT予測を行うために、塩基組成や配列類似性の異常性に基づく方法など、既存のアプローチを含めた複数の方法を組み合わせる必要がある。当初はこの部分においても独自の研究を展開する予定だったが、諸般の事情から予定を変更し、既存の手法を活用して、本研究を進める上で必要なデータを揃えることに徹することとした。このため、塩基組成に基づく方法としては、ベイズ分類機を用いたkmer頻度に基づく推定手法であるPSTk-Classifierを本研究用に改変し、また配列類似性に基づく方法としては、MBGDにおいてオーソロググループごとに作成した系統樹を用いた推定手法を実装し、網羅的な推定を行う体制を整えた。これらを組み合わせることによって、原核生物におけるHGTの実態の全体像を解明するという本研究の目的を達成する準備は整ってきており、概ね順調に進んでいると考えている。これまでに、新規に開発した遺伝子の並び順の保存性に基づくGI予測と、階層的オーソロググループを用いた種をまたがって保存される非コア遺伝子の情報に加えて、既存のアプローチによるHGT予測結果をシステマティックに蓄積する体制が整った。今後は、これらの手法をMBGDに多数のゲノムが登録されている種に適用してデータベース化を行い、それらの整合性を評価するとともに、これを用いて比較的最近起きたHGTについての傾向の分析を行う。具体的には、MBGDの最新版から解析対象としてピックアップした144種について、それらのパンゲノム中の各遺伝子(オーソロググループ)について、1)種内における保存性、2) FindIslandによるGI推定とそれらのコアゲノム上の位置の可動性、3)配列類似性に基づくHGT推定と推定ドナー、3) k-mer組成に基づくHGT推定と推定ドナー、4)階層的オーソロググループから得られる属内および遠縁種間の保存性、5) Pfamドメイン検索から得られる可動性に関連したドメインの情報、などを計算して記録する。これらの情報を統合して、生物種ごとに推定HGT遺伝子数や推定GI数、予測ドナー生物種、可動性ドメインの有無などについての統計をとり、HGT遺伝子についてどのような特徴が見られるか検討する。特に顕著な特徴が見られるケースについてはその生物学的な意義について考察する。また、HGT遺伝子の特徴づけに関連して、種をまたがって存在する一般的な傾向についても解析する。これらの成果について論文にまとめる。本研究は、原核生物における水平遺伝子移動(HGT)によるゲノム進化の全体像を解明することを目標として、研究代表者らが構築している微生物比較ゲノムデータベースMBGDを活用して、特に種内や属内で保存されていない「非コア遺伝子」に着目した解析を行う。今年度はまず、HGTによる遺伝子移動の単位であるゲノミックアイランド(GI)を抽出する目的で、遺伝子の並び順に基づいて非コア遺伝子(オーソロググループ)のクラスタリングを行うプログラムを作成した。

これは、もともと遺伝子の並び順を考慮して種内・属内で高度に保存されたゲノム構造(コア構造)を抽出するプログラムであるCoreAlignerのアルゴリズムを基にして、これをGI抽出向けに改良し、非コア遺伝子に適用することによって行った。この方法を、以前より単純な方法の組み合わせによってGI候補となる領域の抽出を行ったことがあるピロリ菌のゲノムデータに適用したところ、より的確にGI候補領域を抽出できることが確認できた。一方、従来のMBGDにおいては、全系統をカバーする「標準オーソログテーブル」を作成する際に、属当たり一つの代表ゲノムのみを用いて行っていたが、種内・属内のオーソログ解析を段階的に行い、各オーソロググループから代表遺伝子を抽出することによって、種内・属内の遺伝子レパートリーをカバーするパンゲノムを構築して、これらを対象としたオーソログ解析を行うよう構築手順を修正した。これによって、種内・属内で保存されていない非コア遺伝子を含めて、オーソログ解析によって遠縁種間にまたがる保存性を確認できるようになった。これら二つのアプローチを組み合わせることによって、様々な微生物種においてGIがどのように分布し、それらが種間でどの程度シェアされているかについての網羅的な解析を行うための基盤が整いつつある。本研究は、「非コア遺伝子」に着目した水平遺伝子移動(HGT)の新たな予測手法を開発し、それを研究代表者らが構築している微生物ゲノムデータベースMBGDに適用することによって、原核生物におけるHGTの全貌を明らかにすることを目指している。その第一歩であるGIの検出手法の開発について、以前作成したCoreAlignerアルゴリズムをJavaで再実装し、アルゴリズムの修正・拡張によって、GI検出の目的として使えるかどうかの評価までを行った。今後さらにチューニングを進める必要があるが、初年度としてはまずまずの進捗と考えている。本研究を進める上で、非コア遺伝子を含む全遺伝子レパートリーをカバーしたオーソログデータが必要となる。これを行うアルゴリズムはほぼできていたが、データが顕著に増加しているためにデータ構築に非常に時間を要した。また、ロジックの修正に伴って下流の解析の修正などにも時間を要したが、まもなく新方式によるオーソログデータが完成する見込みである。ただし、基になるゲノムデータがすでに古く、引き続き最新データへの更新を行う必要がある。今年度は見送ったが、次年度は計算能力を増強することによってこの作業を加速させたいと考えている。これらによって、本研究の中心的なデータを生み出す体制が整うことになる。一方、より精度の高いHGT予測を行う上では、従来用いられてきた、塩基組成や配列類似性の異常性に基づく方法など、複数の方法を組み合わせていく必要がある。この課題に関して、当初計画では、これまで共同研究を行ってきたインドの若手研究者をポスドクとして雇用することにしていたが、先方の事情もあって条件が折り合わず、断念することとなった。
ミャンマー連邦農村部における母子保健人材育成プログラムの開発と評価

1.人材育成プログラムの開発・評価母子保健人材育成プログラムとは、2003年9月から2008年3月の期間、ミャンマー農村部で要件を満たした女性保健ボランティア(Women's health Voluntary Group,以下WVGとする)を参加型アプローチで育成する過程である。プログラムは育成段階に応じてI期(創設期)、II期(維持・継続期)、III期(自立期)に分類され、4年半でWVGが当該地域を担当する保健職員と協力し地域母子保健を支援する役割が期待された。WVGは対話を重視したミーティング、ワークショップ、トレーニングを経て徐々に言動が変化し、エンパワーされた様相が認められた。本年度はプログラムの成果評価として、プログラム介入2村とコントロール2村においてWVGの活動に関する知識・意識を比較する横断調査を実施した。対象は1549歳で5歳以下の子どもを持つ女性188名で、訓練を受けた現地女性面接者が、UNICEFの調査票(MICS)に基づき作成された質問紙に沿って対面式に面接を行った。分析にはSPSSver.14.0を使用し、統計的検定を行った。結果、周産期の異常症状や避妊法の知識、負傷時の応急手当や環境衛生の知識の獲得及び意識の向上は、介入村の方が優れていた。WVG育成から4年を経ているが、初期段階に得た知識が実践され、生きた知識として活用されていることがわかった。2.プログラムの持続可能性指標の探索本プログラムの持続可能性指標の探索にあたり、訓練を受けた現地女性面接者がインタビューガイドに沿って、村長、保健職員などのプログラム関係者及び裨益住民計33名へ半構成的面接調査を実施した。面接記録を質的記述的に分析した結果、今後WVGがコミュニティ内で薬剤供給に果たす役割が、プログラムの持続可能性に影響を与えることが示唆された。1.人材育成プログラムの開発・評価ミャンマー農村部の母子保健人材育成プログラムとは、要件を満たした女性のヘルス・ボランティア・グループ(Women's health Voluntary Group,以下WVGとする)の育成過程をさす。2003年9月から2008年3月までの4年半を育成段階によりI期からIII期に分類し、最終的に自立した地域母子保健活動を目指すものである。本年度は、外部者の間歌的な支援で活動を維持する第II期を経て、2006年12月からWVGの能力強化を目的とする第III期が開始された。当初は能力向上を主眼としたトレーニングを開催予定であったが、WVGのニーズは、自力で活動を維持発展するための活動資金の獲得方策を検討・実施することであった。メンバー毎の資金獲得計画の策定を支援した結果、縫製、被服販売、家畜飼育、農業等テーラーメイドの計画が実行され始めた。本活動への動機付けには、収益の半分を個人の利益としたことや、自分たちを信用して元金が貸与されたことが関連していた。以上より、地域における保健ボランティア人材育成には、信頼関係の醸成を前提とする、地域への貢献という社会的意義と共に、経済的利益の獲得という個人的なうまみを共存させる必要性が見出された。またプログラム評価として、対象全2村とコントロール2村のWVGの活動に関する知識・意識を比較する横断調査を2007年2月より実施中である。UNICEFの調査票(MICS)に基づき作成された質問紙を用いて、1村50名で合計4村200名の1549歳で5歳以下の子どもを持つ女性に構成的面接調査を実施中である。2.持続可能性を示す具体的指標の探索活動の持続可能性指標の探索にあたり、WVGのエンパワメント過程を明らかにする半構成的面接調査を、2007年2月よりWVG、WVGの家族、裨益住民、村長、保健職員など計60名へ実施中である。
不正アクセス監視機能を統合した次世代能動型セキュリティ管理システムの構築

インターネットにおける防犯カメラの役割を果たすIDS(Intrusion Detection System)は、HIDS(host-based IDS)とNIDS(Network-based IDS)に分類される。HIDSはホスト単位での監視を目的とし、ホストに関わる全ての通信やファイルを監視の対象としている。これに対し、NIDSはネットワーク上の通信トラヒックを監視の対象とし、その中の特定のキーワード(シグネチャ)を手掛かりに不正アクセスの有無を判断する。そこで、本研究では、HIDSとNIDSの高度な融合を図り、両者間の情報の相互伝達による不正アクセスの高感度検知及び侵入の足取りを追跡可能な能動型セキュリティ管理システムを提案し、さらに、広域ネットワークにおいてシステムの実装を行い、実用可能なプロトタイプを構築することを目的とした。今年度では当初の計画通り、分散型NIDSの基本技術を中心に開発を進める一方、HIDSとの連携をも視野に入れた研究開発を行った。具体的には、(1)不正アクセスに関する情報収集、(2)観測システムの構築、(3)分散型NIDSによる高感度な検出システムの開発を行った。まず、(1)では不正アクセス、特に分散スキャンに注目し、情報収集を行いその特徴や対策手法を調査した結果、従来のような単独のIDSではこれらのスキャンに対応することは困難であるという結論に至った。そして、(2)では、ネットワークプローブをLANに設置し、TCPのACK/RSTやICMPパケットといった不正アクセスに関連するパケット群を観測・収集するシステムを構築した。観測システムはフリーソフトであるTCPDUMPやSNORTを利用して構築し、ネットワークの速度に対応できるようにパラメータのチューニングを行った。(3)では、ネットワーク上に分散配置したIDSと、それらを管理するマネージャとを組み合わせた分散型NIDSによる検出システムを構築し、スキャン検出件数および検出時刻の双方において単独のNIDSより高性能であるという結果を得た。