hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特異的幾何学構造に由来する微分作用素とその確率論的対応物に対する数学解析

平成30年度は前年度に引き続き,Klein群(Riemann球面上の1次分数変換のなす離散群)の極限集合(空でない最小の不変閉集合)として与えられる円詰込フラクタル(互いに交わらない開円板の和の補集合として与えられるフラクタル)におけるラプラシアンの解析に関し既に得られていた結果の深化,およびLiouville Brown運動に対する熱核のより詳細な評価の証明を目標に研究を行った.前者については最も古典的な円詰込フラクタルであるApollonian gasketの上のラプラシアンに関して,対応するエネルギー汎関数であるDirichlet形式に対して既約性の仮定の下では既に得られていた一意性を既約性の仮定なしで証明するとともに,Dirichlet形式の定義域が「Apollonian gasket上の1階L2-Sobolev空間」とでも呼ぶべき具体的な関数空間に一致することを証明した.これらの研究結果については従前から作成していた原稿中に盛り込む形で論文として執筆中である.後者のLiouvilleBrown運動に関しては,イギリス・Cambridge大学を訪問し,従前からの共同研究者であるSebastian Andres氏,およびLiouville Brown運動に対応するランダム幾何構造の理論の専門家であるJason Miller氏と共同研究を継続した.ランダムネスの空間的相関の強さを表す物理パラメータがある特定の値の場合については,このランダム幾何構造を平面上のランダムな距離関数として実現できることが知られている.筆者らはこのようなランダム環境中で上からの劣Gauss型熱核評価を導くための一般論を与え,これをLiouville Brown運動の場合に適用することで前述の距離関数に基づく理想的な形の上からの劣Gauss型熱核評価を証明することが可能であろうとの感触を深めた.平成27年度は,互いに接する円弧の成す3角形から得られる古典的なフラクタルであるApollonian gasketについて重要な手掛かりが年度当初に得られたことから,主にこの例におけるラプラシアンの解析について研究を行った.この例に対してはTeplayev (2004)の結果により標準的な「測度論的リーマン構造」が定まることが知られており,Apollonian gasketの自然なフラクタル的幾何構造と「多様体的な」解析学とが結びつく重要な例として注目されていた.この「測度論的リーマン構造」については具体的記述をはじめとした詳細な性質の解析は全くなされていなかったが,筆者はこれを具体的に記述し,それを足掛かりとしてラプラシアンの自己共役作用素としての構成や対応する拡散過程の存在などの基本的な事実,およびラプラシアンの固有値のWeyl型漸近挙動を証明した.最後の結果は「固有値漸近挙動にはHausdorff測度が自然に現れ,さらにそれがラプラシアンを定める体積測度と互いに特異である」ことを証明したというものであるが,このような現象は他には調和Sierpinski gasketというフラクタルの場合にしか知られておらず,本結果は同様の現象を示す新たな一例を提示しており重要である.なおこの研究の過程で,円の詰め込みにより得られるフラクタルにおける「測度論的リーマン構造」をどう定めるべきかについても見当を付けることができたため,そのような範疇のフラクタルへの一般化を今後の課題として見込んでいる.またこの研究結果については,平成27年9月711日に京都大学で行われた国際研究集会``Stochastic Analysis''における招待講演をはじめとして各地で講演を行った.「研究実績の概要」に記したApollonian gasket上の測度論的リーマン構造に対するラプラシアンの話題については,既存の研究の少なさに鑑みると研究の進展は困難であろうと予想されたため,満足のいく研究結果が得られるとは研究計画調書の作成時点においては期待していなかった.そのような話題で興味深い研究結果が得られ,さらには円の詰め込みにより得られるフラクタルという広い範疇への一般化の可能性まで見出だすことができたのは予想外に大きな進展であり,この点で研究は順調に進んでいると評価してよいと思われる.一方,直近の具体的な研究課題として元々想定していた,自己相似フラクタル上の熱核の詳細な短時間漸近挙動,流体力学極限による偏微分方程式の基礎付け,Liouville Brown運動の解析などの課題については,研究集会への出席などを通して情報収集に努めてはいるものの,詳細な研究を自ら行う時間は取れておらず,満足できる研究結果を得るには至っていない.このうち1つ目の課題については当初の想定通りの方針で解決できるはずだという感触を持っているが,他の課題については必ずしもそうではないかもしれないというのが現時点での印象であり,今後十分な時間を割いて研究したとしても研究の進展が予想より滞ることは十分考えられる.この点では,当初想定していた具体的な課題についてはあまり研究が進んでおらず,今後の進展の可能性は不透明であると言わざるを得ない.以上を総合すると,予定外の話題の研究で大きな進展が見られた反面,元々予定していた具体的な課題の研究はやや遅れており,全体としては順調に進展してはいるが当初の計画以上ではない,と評するのが妥当と思われる.平成28年度は,古典的かつ重要なフラクタルであるApollonian gasket上でのラプラシアンの構成と解析について,前年度に得られた結果をより一般化・深化させることを主な目標として研究を行った.

具体的にはまずApollonian gasketに類似の,平面内での円の詰め込みにより与えられるフラクタル,中でも2・3次元の幾何学・トポロジーとの関連で特に重要なKlein群(複素平面上の1次分数変換全体の成す群の離散部分群)の極限集合として現れる円詰込フラクタルを主な対象として,Apollonian gasketに対する結果の一般化を試みた.中間的な結果として「1点穴空きトーラスのタイヒミュラー空間のMaskit境界上の両側カスプ群」として知られているある具体的なKlein群の族の極限集合に対し,Apollonian gasketの場合に類似の手法でラプラシアンを構成しその固有値のWeyl型漸近挙動を証明した.この研究結果についてはより広範な円詰込フラクタルへの一般化が可能であろうとの感触を既に得ており,「有限分岐的な円詰込フラクタル」とでも言うべき枠組みへの一般化,および無限分岐的な例への拡張に向けて引き続き研究を進めている.また,これら円詰込フラクタル上のラプラシアンに対しては固有値の漸近挙動の他,熱核の連続性や評価等の基本的な性質について未解明な部分が多いが,これに関して熱核が2次元ユークリッド空間への埋め込み構造に由来する「2次元的な」上からの評価を満たすことを証明した.熱核の連続性についても,少なくともApollonian gasketの場合には証明できるだろうとの感触を既に得ており,証明の完成と一般の円詰込フラクタルへの拡張に向けて研究を継続している.上記「研究実績の概要」に記した円詰込フラクタル上のラプラシアンの話題については,平成28年度当初には解決の見通しは全く立っていなかった.そのような状況から,重要なKlein群の族である「1点穴空きトーラスのタイヒミュラー空間のMaskit境界上の両側カスプ群」の極限集合に対して期待されたラプラシアンの固有値のWeyl型漸近挙動を証明し,さらにより広範な円詰込フラクタルへの一般化についても解決の目処を立てられたことは予想外に大きな進展と言え,この点で研究は順調に進んでいると評価してよいと思われる.一方,直近の具体的な研究課題として元々想定していた種々の話題については,研究集会への出席などを通して情報収集に努めてはいるものの,詳細な研究を自ら行う時間はわずかしか取れておらず,満足できる研究結果は得られていない.LiouvilleBrown運動の解析については熱半群のトレースの漸近挙動に関して限定的な状況下での結果が平成27年度中に得られており,そこでのアイデアを発展させる形で一般の場合に同様の主張を証明できるのではないかと見込んではいるものの,詳細を検討し証明を完成させるにはまだかなりの時間を要すると思われる.
新漢字コード系の研究

計算機を人文・社会科学に援用する際に発生する、多種の文字(漢字)を処理する技術を開発し、約6万5千字種の電子漢字(ekanji)を、当面ウェブ上に実装して、パーソナルコンピュータ上で文字(漢字)文献(古典並びに現代文献)を処理するためのソフトウエアを、豊富な経験と実績を有する内外の研究者間の協同により開発した。この際日本規格あるいは国際規格及び欧米・アジアの国家あるいは地域の規格あるいは標準計画への対応を重視し、漢字文化が生み出した膨大な文献の計算機利用のために克服しなければならない、所謂欠字問題の解決に端緒を開いた。また代表者勝村哲也は、漢字情報の国際流通に関する国際研究集会を京都、ウランバートル、ソウル、台北、バークレイ、サンディエゴで開催し、また2000年3月16日、第60回情報処理学会全国大会(拓殖大学、八王子)において、21世紀を展望した漢字問題を、パネルディスカッション形式で論じた。次に漢字情報の国際流通及びそのためのコードを含むアプリケーションソフトウェアの開発のため転送実験を、T3ケーブルを使ってバークレイ・台北間で行なった。さらに、本研究を発展させて、漢字文献共有、分配、交換をウェブ上で行なうための研究開発と、そうした研究者の活動を保障するための機構の設立のための共同事業の推進を、今後、チャールズ・ミュラー、謝清俊、謝瀛春、ルイス・ランカスター、ハウエイ・ランらと継続的に日本、中国、韓国、アメリカ等で行なう計画も、この研究を進めるなかで立案することができた。台湾の中央研究院の謝清俊教授,政治大学の謝瀛春(えいしゅん)教授を9月1日より10月15日迄招へいし,共同研究を進めた.学術情報センター国際高等セミナーハウス及び京都大学人文科学研究所でシンポジウムと報告会を開催し,UCバークレー教授ルイス・ランカスター氏を始め,アメリカ・台湾・韓国・中国等からの参加を得た。共同研究により,パーソナル・コンピュータ及びインターネット上で利用するための,多種の漢字を処理する技術の開発,6万5千字程度(2バイトの1プレーン上で処理可能な字数)を実装して,漢字文献を原綴で処理するためのソフトウェアを開発している。また,韓国文字文献の蒐集と整理,中国及びロシアにおける漢字文献処理法についても共同研究を進めており,新しいコード系作成のプログラムを準備している。その結果国際的な漢字管理機構の必要性が認識されることとなり,そのための協議も進んできた。京都大学人文科学研究所より公開している電子漢字(ekanji,URLはhttp://www.zinbun.kyoto-u.ac.jp/ekanji/)が、中国・日本文献データベースをインターネット上とくにWWW上で国際的に流通させる際の標準として利用するのが適当かどうかの評価会議を通信実験を伴って実施した。とくに1998年5月と1999年1月台湾の中央研究院資訊科学研究所・同計算機中心で、1998年11月京都大学人文科学研究所で、1998年9月と1999年3月カリフォルニア大学バークレイ校東アジア図書館・同東アジアディジタルセンター、1999年3月ハーバード大学で開催したワークショップは、PNC(太平洋近隣協会)等の研究会と同時期に行なったので、現地参加の研究者・技術者より意見を徴することができた。ことにハーバード大学ミシガン大学等、東洋学の諸機関から文献・情報研究者が参加した。以下は、1998年11月13日15日京都大学人文科学研究所でのワークショップの簡報である。荒牧典俊「京都大学人文科学研究所附属東洋学文献センターで進行中のプロジェクト」、丹羽正之「ekanjiの構築理論とその構造」、勝村哲也「漢字フォントの国際交換」、ハウエイ・ラン「新漢字システム創造の多様性と規制について」、桶谷猪久夫「沖縄歴史情報研究プロジェクトの経験」、金興圭「韓国文学データベース入力プロジェクト」、謝清俊「現代の研究者が直面する21世紀に向けての新しい試み」、謝瀛春「情報の国際伝達-とくにマスメディアの問題」、ルイス・ランカスター「カリフォルニアにおける漢字情報-インターネットII、明代登料録彙編、敦煌出士仏典」。
電気的・色彩学的手法を応用した齲蝕病巣の活動性に対する総合診断法の開発

本研究は,齲蝕病巣の活動性に対する客観的診断法の確立をめざし,CIE1976L*a*b*表色系による色彩評価法と電気的評価法,レーザー診断装置DIAGNOdentを組み合せた客観的総合診断法を構築するものである.まず,これらの評価法を齲蝕歯質評価に応用する際の最適な評価条件や精度について検討し,1)電気的評価法は,歯質内部の3次元的な状態を評価するのに適していた.2)健全歯質や齲蝕歯質についてのL*,a*,b*値の分布から策定した各種の色評価用標準色見本の精度確認を行い,齲蝕評価に最適な色補正用標準色見本を確定した.3)齲蝕歯質のDIAGNOdent値とL*値との間には,強い負の相関関係があることを見いだした.ついで,各診断法による齲蝕病巣各断面の評価結果,ヌープ硬さの分布とPCR法による細菌検出結果との関係を調べた.その結果,1)齲蝕表層から病巣深部にかけてのヌープ硬さの増加が緩やかな活動性齲蝕では,齲蝕病巣表層のa*値は,ヌープ硬さの増加が急な停止性齲蝕と比較して大きくなったことから,a*値により歯質切削前の齲蝕病巣の活動性を臨床評価できる.2)電気的評価結果は歯質切削前の齲蝕病巣の広がりを評価するのに適している.3)停止性および活動性齲蝕とも齲蝕深部に向かうほど,L*値は大きくなり,DIAGNOdent値は小さくなったことから,それらは齲蝕の程度を判定する指標になりうる.4)細菌検出率0%の歯質のL*値は停止性および活動性齲蝕とも約65以上であったことが示された.さらに,従来法による齲蝕除去後の歯質について,色彩評価やレーザー評価結果のばらつきが大きいことも判明した.以上の結果から,色彩評価法と電気的評価法,レーザー診断法を組み合せることで,歯質切削前の齲蝕病巣の活動性,歯髄方向への齲蝕の広がり,齲蝕削除時の齲蝕の程度,細菌検出率を推定できる可能性が示唆された.本研究は,齲蝕病巣の活動性に対する客観的診断法の確立をめざし,CIE1976L*a*b*表色系による色彩評価法と電気的評価法,レーザー診断装置DIAGNOdentを組み合せた客観的総合診断法を構築するものである.まず,これらの評価法を齲蝕歯質評価に応用する際の最適な評価条件や精度について検討し,1)電気的評価法は,歯質内部の3次元的な状態を評価するのに適していた.2)健全歯質や齲蝕歯質についてのL*,a*,b*値の分布から策定した各種の色評価用標準色見本の精度確認を行い,齲蝕評価に最適な色補正用標準色見本を確定した.3)齲蝕歯質のDIAGNOdent値とL*値との間には,強い負の相関関係があることを見いだした.ついで,各診断法による齲蝕病巣各断面の評価結果,ヌープ硬さの分布とPCR法による細菌検出結果との関係を調べた.その結果,1)齲蝕表層から病巣深部にかけてのヌープ硬さの増加が緩やかな活動性齲蝕では,齲蝕病巣表層のa*値は,ヌープ硬さの増加が急な停止性齲蝕と比較して大きくなったことから,a*値により歯質切削前の齲蝕病巣の活動性を臨床評価できる.2)電気的評価結果は歯質切削前の齲蝕病巣の広がりを評価するのに適している.3)停止性および活動性齲蝕とも齲蝕深部に向かうほど,L*値は大きくなり,DIAGNOdent値は小さくなったことから,それらは齲蝕の程度を判定する指標になりうる.4)細菌検出率0%の歯質のL*値は停止性および活動性齲蝕とも約65以上であったことが示された.さらに,従来法による齲蝕除去後の歯質について,色彩評価やレーザー評価結果のばらつきが大きいことも判明した.以上の結果から,色彩評価法と電気的評価法,レーザー診断法を組み合せることで,歯質切削前の齲蝕病巣の活動性,歯髄方向への齲蝕の広がり,齲蝕削除時の齲蝕の程度,細菌検出率を推定できる可能性が示唆された.申請者らは,これまでにMinimal Intervention Dentistryに基づいた齲蝕歯質の客観的診断法の確立をめざし,進行性齲蝕に対する色彩評価法と,修復物の二次齲蝕を引き起こす辺縁漏洩に対しての電気的評価法を開発した.本研究では,これらの評価法を停止性齲蝕も含めた齲蝕歯質の評価に応用し,齲蝕病巣の活動性に対する客観的総合診断法に発展させる.本年度は,停止性齲蝕を含めた齲蝕歯質評価に,これらの評価法を応用する際の最適な評価条件や精度について検討した.1.電気的評価法の精度と評価対象の検討電気的評価法の精度を,申請者らが確立した3次元辺縁漏洩解析法を応用して評価した.その結果,電気的評価法での評価

結果は,窩壁表面積に対する3次元的な辺縁漏洩面積の割合と強い相関が認められた(Pearsonの相関係数:0.932).したがって,電気的評価法は,評価対象表層ではなく,評価対象内部の3次元的な状態を評価するのに適していることが示唆された.2.色彩評価に最適な色補正用標準色見本の検討ヒト抜去歯の画像採得を行い,健全歯質や齲蝕歯質について,市販の色補正用標準色見本を用いた色補正後のL*,a*,b*値の分布を調べた.その結果から,補正対象となる色調が,黒,白,灰色,マゼンタ,赤に偏っていることを示し,コンピュータ上で健全歯質や齲蝕歯質を模した色評価用色見本を作成した.さらに,市販の色補正用標準色見本について,L*,a*,b*の実測値と色補正前の値との関係から,画像採得による色変化の状態を調べ,その変化をコンピュータ上で再現した.以上の結果を用いたコンピュータシミュレーションにより,停止性齲蝕も含めた齲蝕歯質の評価に最適な色補正用標準色見本の色構成を鋭意検討している.今後,本実験で得られた最適な色補正用標準色見本を用いて,停止性齲蝕を含めた齲蝕歯質の評価を行う予定である.本研究は,Minimal Intervention Dentistryに基づいた齲蝕病巣の活動性に対する客観的診断法の確立をめざし,我々が開発した齲蝕歯質に対するCIE1976L*a*b*表色系による色彩評価法と電気的評価法,レーザー診断装置DIAGNOdentによる診断を組み合せた客観的総合診断法を構築するものである.研究期間の最終年度となる本年度は,in vitroでの各種色補正用標準色見本の精度確認を行い,齲蝕病巣評価に最適な色補正用標準色見本を見いだした.また,齲蝕歯質に対するDIAGNOdent値とL*値との間には,強い負の相関関係があることを確認した.ついで,それらの成果をふまえ,各診断法による齲蝕病巣各断面の評価結果,病巣中の活動性を示すヌープ硬さの分布とPCR法による細菌検出結果との関係を調べた.その結果,1)齲蝕表層から病巣深部にかけてのヌープ硬さの増加が緩やかな活動性齲蝕では,齲蝕病巣表層のa*値は,ヌープ硬さの増加が急な停止性齲蝕と比較して大きくなったことから,a*値により歯質切削前の齲蝕病巣の活動性を臨床評価できる.2)電気的評価結果は歯質切削前の齲蝕病巣の広がりを評価するのに適している.3)停止性および活動性齲蝕とも齲蝕深部に向かうほど,L*値は大きくなり,DIAGNOdent値は小さくなったことから,それらは齲蝕の程度を判定する指標になりうる.4)細菌検出率0%の歯質のL*値は停止性および活動性齲蝕とも60以上であったことがそれぞれ示された.さらに,従来法による齲蝕除去後の歯質について,色彩評価やレーザー評価結果のばらつきが大きいことも判明した.以上の結果から,色彩評価法と電気的評価法,レーザー診断法を組み合せることで,歯質切削前の齲蝕病巣の活動性,歯髄方向への齲蝕の広がり,齲蝕削除時の齲蝕の程度,細菌検出率を推定できる可能性が示唆された.
樹木木部柔細胞の深過冷却機構におけるフラボノイドの機能評価

カツラという樹木の木部組織には水の過冷却を促進するフラボノイドが存在する。本研究によって、このフラボノイドの木部組織における局在性と量的な季節変化が明らかになった。また、フラボノイドの過冷却促進効果はアグリコンと糖鎖の組み合わせにより大きく変化することを明らかにした。さらに、カツラ由来のcDNAライブラリの調製など、フラボノイドの蓄積量を改変した形質転換樹木の作出の準備を進めた。樹木の木部柔細胞は、凍結温度に対して深過冷却という適応機構を示す。近年、我々は、冬季に柔細胞の過冷却能力が-40°Cに達するカツラの木部組織から4種の過冷却促進成分を単離し、それらがフラボノールの配糖体であることを明らかにした。本研究では、これらのフラボノイドが深過冷却機構に果たす役割の解明を目的とし、本年度は以下に示す成果を得た。<フラボノイドの化学構造と過冷却促進効果との関係>アグリコンの種類や糖残基の結合様式の異なるいくつかのフラボノイドについて過冷却促進効果を調べることで、過冷却促進効果はアグリコンの構造により異なり、アピゲニンなどのフラボンやケンフェロール、ケルセチンといったフラボノールの配糖体が高い効果を示すことを明らかした。<過冷却促進成分の蓄積部位>新鮮なカツラの木部組織をDPBA試薬で処理し、共焦点レーザー走査顕微鏡で観察したところ、木部柔細胞の細胞質からフラボンもしくはフラボノールによる強い蛍光が観察された。上述したとおり、フラボン及びフラボノールの配糖体が高い過冷却促進効果を示すこと、また、フラボノイドは細胞質において配糖体として存在すると予想されることから、この蛍光は過冷却促進成分の分布を示すと思われる。この結果は、木部柔細胞は細胞内にフラボノイドを蓄積することで、致死的な細胞内凍結を防いでいる可能性を示唆する。<季節的な過冷却促進成分の蓄積量の変化>カツラの木部柔細胞の過冷却能力は、夏季には-25°C程度であるが冬季には-40°C程度まで上昇する。同定した4種の過冷却促進成分について、木部組織における蓄積量の季節変化をHPLCにより調べたところ、木部柔細胞の過冷却能力とフラボノイドの蓄積量との間に相関性は見られなかった。この結果は、季節的な低温馴化による過冷却能力の変化には、上述の4種のフラボノイドの蓄積以外の何らかの因子が関与することを示唆する。<フラボノイドにおける過冷却促進効果と化学構造との関係>前年度の研究では、フラボノイドの過冷却促進効果はアグリコンの構造により変化することを示したが、本年度は糖残基の種類にも影響を受けることを明らかにした。また、同じケルセチンの配糖体であっても、7-O-グルコシドと3-O-ガラクトシドは高い過冷却促進効果を示すのに対し、7-O-ガラクトシドと3-O-グルコシドは過冷却促進効果がさほど高くないというように、糖残基の種類と結合部位の組み合わせにより活性が複雑に変化することを明らかにした。現在までのところ、カツラ木部から単離されたケンフェロールー7-O-グルコシドが最も高い過冷却促進効果を示している。樹木がこのような高い効果を持つ成分を木部組織に蓄積しているという事実は大変興味深い。<過冷却促進成分の合成酵素遺伝子の単離と特性解析の試み>木部柔細胞の過冷却能力が著しく向上する秋季の木部組織からRNAを抽出し、cDNAライブラリを作製した。また、前年の研究において、カツラの木部組織では過冷却促進フラボノイドの蓄積量の季節変化が見られなかったことから、過冷却促進成分は木部形成とともに合成・蓄積されている可能性も考え、春季から夏季にかけて採取した木部・師部・形成層を含む枝由来のライブラリもあわせて調製した。フラボノイド合成に関与する酵素遺伝子として、特にカルコンシンターゼ、フラボノールシンターゼについて、保存領域を基にディジェネレートプライマーを設計し、PCRにより上記ライブラリからDNA断片のスクリーニングを試みた。しかし、予想されるサイズのDNA断片を得ることはできなかった。今後、新たにプライマーを設計する、もしくは他の植物の相同遺伝子をプローブとしてスクリーニングを行なうなど、何らかの工夫が必要だと考えられる。
天明狂歌師の伝記研究

天明狂歌壇において重要度の高い狂歌師について、その伝をまとめた。すなわち、狂歌壇第2世代のいわゆる「狂歌四天王」の一人であるつむり光、また狂歌壇史についての資料をまとめて今日の研究者に提供してくれた山陽堂山陽の研究が主要な成果といえる。また狂歌壇の最重要人物である大田南畝についても、寛政の改革期の資料を新たに見出し、新知見を加えた。本年度は、昨年度まで取り組んできたプロジェクト「摺物による江戸狂歌史の再検討」の成果を受け、山陽堂の伝を研究し、発表した(「狂歌師の虚飾山陽堂という人」、'Surimono to Publicize PoeticAuthority : Ybmono Magao and His Pupils' )。狂歌壇的な重要性は高くない入物ではあるが、天明狂歌が変質し、次の文化文政期のそれが形成されるという狂歌の変容過程を考える上で象徴的・示唆的な存在であり、狂歌研究において意義ある伝記研究であったと考えている。また、頭光の伝記資料を用いて、その権威を自らの正統性の担保に利用した浅草市人について論じた(「天明狂歌と『連』-「正統化」という機能」)。「連」について論じることが所与の課題であったため「連」に寄せた論じ方とはなったものの、天明狂歌第2世代の狂歌四天王の1人とされる光、およびその次代に-大勢力を築いた浅草市人のいずれについても重要な伝記的事項を追加しえた。天明狂歌壇の盟主であった大田南畝についても、その狂歌界の離脱をめぐる重要な問題について論じた(「笑はば笑へ-政変期の南畝」)。南畝伝の鍵となる重要な転機の研究といえる。本年度刊行した著書『天明狂歌研究』は、旧稿を中心とするものではあるが、そこに収録した南畝および6名の狂歌師伝のいずれにも、発表後に得られた知見を増補加筆している。狂歌師の掃苔資料についても、林旧竹『墓碣余誌』より入力を開始している。本年度は、狂歌師らの伝記的な資料の基礎となる肖像画・人物像の意義について、多方面から研究を行った。天明狂歌壇の最重要人物で、肖像画の遺例も多くを数える大田南畝の、2点の膝を抱えたかたちの特異な肖像画について、菱川師宣以来の近世の百人-首版本に見える歌仙絵の伝統に基づいて藤原定家像に擬えて描かれた可能性を指摘し、その上で、当時、和歌のやつしとしての性格を強めていた狂歌壇の動向とそこにおける南畝の位置づけと関係づけて論じた(「膝を抱えた南畝像」)。また、黄表紙・洒落本・艶本その他戯作類の作中における狂歌師・戯作者等への言及が単純に「楽屋落ち」「当て込み」と見なされ、伝記資料として扱われがちな事態について、それ自体は虚構の演出として見るべきこととして警鐘を鳴らした。ただし、それゆえにその演出の内容・方向性こそがその人物の狂歌壇での位置づけやあり方を示唆するものとして分析されるべきものであることをも論じた(「艶本の中の狂歌師・戯作者像」)。そのような狂歌師の肖像画集である『吾妻曲狂歌文庫』『古今狂歌袋』の複雑な諸本のあり方について明らかにした(国文学研究資料館『江戸の歌仙絵』展図録解題)ことは、今後の肖像画集の利用の基礎となるものであろうと考えている。狂歌師の掃苔資料については整理をすすめており・来年度・一定程度公開することを目指している。天明狂歌師の伝について、本年度は四方赤良とつむり光という重要な狂歌師について研究し、その成果を発表した。とくにつむり光の伝については、天明狂歌壇第二世代において「四天王」の一人に数えられる重要人物でありながらもこれまで断片的な資料紹介や辞書的な記述以上の研究がほぼない状態であり、墓誌の記録などから生没年、父祖の情報を整理した上で、青年期の浮世絵師としての出発と以後の狂歌歴を明らかにしたことには一定の意味がある。狂歌研究上、とくに重要なのは、光の詠風が、当時の狂歌壇においては珍しく、技巧や修辞の滑稽(「詞の狂」)ではなく、内容・発想上の滑稽(「心の狂」)を特徴としていることの指摘で、天明狂歌が容易に一括して詠風を把握することの難しい多様な内実を含む現象であったことを改めて浮き彫りにした。天明狂歌の実質的な中心人物であった四方赤良こと大田南畝については、その生涯の詳細についてはそれなりに研究が進んできたが、彼が後世に名を残した最大の要因である狂歌の詠風、歌論についてはほとんど分析が進んでいなかったが、これについて新出資料を用いて、その狂歌観において技巧の洗練が最低要件であり評価の基準であったという見通しを提示した。幕末以後の狂歌師の掃苔記録などの墓誌記述の入力については進めては来たものの、内容の正確性の確認、内容の充実度といった観点から、現時点では公開するには至らないと判断した。
新型CYP2B subfamily P450の機能と誘導剤構造-誘導活性相関

本研究は、CYP2B1/2およびそれらの先祖型であるCYP2B3の各種高毒性植物成分による誘導性を指標に、CYP2BP450の存在理由を"動物-植物闘争説"から説明すべく検討したものである。本研究で得られた知見を要約して記す。1)BR処理したハムスター、マウスおよびモルモットでは、CYP2B subfamily P450の誘導は認められなかった。従って、BR処理によるCYP2B3の誘導はラットに特異的であることが示唆された。2)ハムスターでは、BR処理によりCYP3A subfamilyの増加が認められ、これはPB処理によっては観察されず、2つの誘導剤で違いがあることが明らかになった。一方、モルモットでは、BR処理によりCYP2C subfamilyの誘導が示唆された。3)高毒性植物成分12種による誘導を調べた結果、cocaineに弱いCYP2B1/2誘導能が認められるのみであった。一方、ST/BRと部分的に類似する構造を持つ化合物は弱いながらCYP2B3の誘導が認められた。4)以上の結果より、STおよびBRによる非PB型の誘導はラットに特異的であり、またこの誘導の惹起はこれら2種の化合物の構造に起因することが強く示唆された。本研究の結果、CYP2B subfamilyの誘導は極く限られた植物毒によってのみ引き起こされ、また使用する動物によって大きく結果が異なることが示された。従って、CYP2B subfamilyの存在理由や誘導性を、動物-植物闘争の観点のみから説明することには無理があると考えられた。しかし、CYP2B以外のsubfamilyにも目を向けると、ラット以外の動物やST/BR以外の植物毒によってその発現量が増加するものが存在した。この事実は、薬物代謝型P450全般に視野を広げた場合、動物-植物闘争が一定の役割を果たした可能性を示すものと考えられた。我々は、アルカロイドの一種ブルシンがラット肝CYP2B3を特異的に増加させることを既に突き止めている(Yamada et al., Biol. Pharm. Bull., 19, 291, 1996)。CYP2B3の発現を証明したのはこれが最初の例である。しかし、CYP2B3はヘムを保持しておらず、その機能は未解明であった。そこで本研究では、ブルシンがラット以外の動物でCYP2B3に相当するP450を誘導するか否かを調べ、若し発現する動物種があればそれからCYP2B3様P450を精製して、機能を調べるという計画を立案した。約10系統のマウスおよびハムスターを用いて検討した結果、残念ながらブルシンによるCYP2B3様タンパクの増加は観察されなかった。従って、CYP2B3の増加はラットに特異的であることが強く示唆された。しかし、ハムスターにおいては興味ある新事実も見いだされた。すなわち、雄ハムスターにブルシンを投与すると、肝ミクロゾームのテストステロン6β、7α、16αおよび16β水酸化活性が増大し、このような活性増加はフェノバルビタール処理によっては観察されなかった。また、活性増加は、雌ハムスターでも認められなかった。これらのことから、ラットCYP2B3に相当するP450分子種は、ハムスターでは、他のサブファミリーに属するものでかつ雄特異的に発現する分子種と考えられた。イムノブロットによる解析から、これはCYP3Aサブファミリーの一種であると推定された。本研究は、CYP2B1/2およびそれらの先祖型であるCYP2B3の各種高毒性植物成分による誘導性を指標にCYP2B P450の存在理由を“動物-植物闘争説"から説明すべく検討したものである。

本研究で得られた知見を要約して記す。1)BR処理したハムスター、マウスおよびモルモットでは、CYP2B subfamily P450の誘導は認められなかった。従って、BR処理によるCYP2B3の誘導はラットに特異的であることが示唆された。2)ハムスターでは、BR処理によりCYP3A subfamilyの増加が認められた。これはPB処理によっては観察されず、2つの誘導剤で違いがあることが明らかになった。一方、モルモットでは、BR処理によりCYP2C subfamilyの誘導が示唆された。3)高毒性植物成分12種による誘導を調べた結果、cocaineに弱いCYP2B1/2誘導能が認められるのみであった。一方、ST/BRと部分的に類似する構造を持つ化合物は弱いながらCYP2B3の誘導が認められた。4)以上の結果より、STおよびBRによる非PB型の誘導はラットに特異的であり、またこの誘導の惹起はこれら2種の化合物の構造に帰因することが強く示唆された。本研究の結果、CYP2B subfamilyの誘導は極く限られた植物毒によってのみ引き起こされ、また使用する動物によって大きく結果が異なることが示された。従って、CYP2B subfamilyの存在理由や誘導性を、動物-植物闘争の観点のみから説明することは無理があると考えられた。しかし、CYP2B以外のsubfamilyにも目を向けると、ラット以外の動物やST/BR以外の植物毒によってその発現量が増加するものが存在した。この事実は、薬物代謝型P450全般に視野を広げた場合、動物-植物闘争が一定の役割を果たした可能性を示すものと考えられた。
消化器系における味覚受容機構の形態学的・遺伝学的解析

甘味受容体は当初舌、口腔粘膜などの味蕾の味細胞に発見されたが、味蕾のみならず、消化器系を含む多臓器に発現することを証明した。味蕾以外の諸器官(主に胃腸系、それ以外の臓器も含む)における味覚にかかわる細胞の同定、分子の構造、機能、その遺伝子の構造を解明することを目的として実験をおこなっている。材料には、甘味をとりわけ好み、味覚受容体遺伝子T1R3などの配列がすでに解明されているC56/BLマウスを用い、RT-PCR, In situ hybridizationなど、本研究室にとっては新しい技法に挑戦し、陽性反応を得ている。また、シグナルトランスダクションに関わる分子については、免疫組織化学は各種陽性反応を得ている。行動学的解析も開始している。おおむね予定通り進行しているが、遺伝子組み換え実験については、研究室のセットアップが予定よりおくれたため、若干遅れ気味である。現在の研究を継続すると共に、予定に従い、第2年度の研究、とりわけ分子生物学的研究に力を注ぐ予定である。近年、味覚受容体や、情報伝達にかかわる分子が次々と同定され、その遺伝子が解明されつつある。ところが、興味深いことに、これらの遺伝子は必ずしも、舌や口腔粘膜の味蕾にだけ発現するわけではない、ということも、同時にわかってきた。そこで本研究は、まず味蕾の構造を明らかにするとともに、味蕾以外のどこに味覚受容細胞があるのか、それらの細胞は、どのような情報伝達系を用いているのか、その系は味蕾と同じなのかどうか、遺伝子の構造は口腔におけるものと、同じなのかどうかを、形態学的、分子生物学的、および遺伝学的手法を用いて、検討することを目的として観察をおこなった。まず遺伝学的、分子生物学的実験に先立ち、まず舌の詳細な検討を行った。まず味蕾の分布域の特性についての総説と猫での解析を発表した(論文1,2)味蕾における味覚受容蛋白質と、糖鎖複合体との関係を明らかにし、論文として発表した(論文3)。また。さらに酸味を甘味にとして感じさせる分子であるミラクリンの発現を研究した(論文4)また味蕾の微細構造を電顕で詳細に観察し、乳頭の位置による差異を観察した(学会1)。続いて、味蕾以外の結果、気道と、胎生期の胎膜のうち卵黄嚢膜を研究した。とりわけ卵黄嚢膜は原始的な消化器の原基であると考えられているためである。RT-PCRおよびin situ hybridizationにより、卵黄嚢膜に、にこれまで知られている甘味と旨味の受容体3種類すべてのtas1r1,tas1r2,tas1r3のmRNAの発現を認めた。また免疫組織化学的に、T1R1,T1R2,T1R3の局在を確認し、学会にて発表した(学会2,3)。さらに行動学的解析として、遺伝的肥満マウス、遺伝的糖尿病マウスを用いて、これらの病態マウスで味覚の感受性にどのような差があるのを解析し、2009年、韓国で開催されたアジア獣医解剖学会で招待講演として発表した(学会4,5)。味覚の感受は元来、舌や口腔の味蕾の味細胞の膜蛋白質である、味覚受容蛋白質で受容されるものと考えられており、この受容蛋白質には、甘味や旨味を感受するT1Rファミリーと、苦味を感受するT2Rファミリー、さらに酸味、塩味などのリセプターが存在することがわかっている。本研究は味覚受容体のうち、とりわけ甘味、旨味を受容に関わるT1Rファミリーに注目し、これが味蕾のみならず、消化器系を含む多くの臓器で発現することを証明し、5件の学会発表した(論文投稿準備中)。TlRファミリーの味覚受容蛋白質は、当初舌の味細胞で発見されたが、味蕾以外の臓器、たとえば膵臓の膵島や視床下部などの脳組織の神経細胞、さらには腎臓の近位尿細管、卵巣の卵胞顆粒細胞などにも発現しており、その広い分布から、味覚の受容のみならず、血中の糖などの感知にもかかわっている可能性が示唆された。さらに、これらの臓器で発現しているT1Rファミリー分子のシークエンスを解析した結果、解析した範囲内では、味蕾のT1R分子のシークエンスと完全に一致することを明らかにした。膵臓では、T1Rファミリーの分子は膵島に発現していること、さらに正常体重マウスと遺伝的肥満マウスを比較した結果、その分布が正常体重マウスでは主に膵島辺縁部に、遺伝的肥満マウスでは膵島中央部にも散在して分布していることを発見した。以上、味覚受容体蛋白質は、味蕾以外の臓器にも広く発現しており、その分布域は消化器系に留まらないこと、また味覚受容体のmRNAは、これまで調べた限り、味蕾のものと、他臓器のものと、同一であることを明らかにした。
特別支援教育における歯科診療行動支援プログラムの開発

本研究の目的は,軽度発達障害児・者を対象に視覚支援プログラムを応用した歯科保健指導用素材を開発・試行することである.1.視覚支援の現状調査:248の個人または診療施設に対してアンケートを実施し,53の有効回答(21.4%)を得た.視覚支援が実施されていたのは,200人近くに実施している診療施設もあったが,多くは数人から30人程度であった.支援対象の障害は,自閉症が多く,精神発達遅滞は少なかった.年齢的には,自閉症では就学前と小学生に多く,精神発達遅滞では就学前児への使用が少なく,20歳以上での使用の割合が高かった.視覚素材の種類としては,絵と写真がほぼ同数で,また文字の付与の有無も同数であった.提示方法としては,1枚ずつ提示する方法が55%,縦や横に並べる方法が38%,ツールと実物を並べて提示する方法が28%であった.視覚支援による歯科適応状態の変化としては,60%が効果ありと答えていた.使用されていた視覚支援ツールの提供は28件あった.2.視覚支援・コミュニケーションツールの開発:支援ツールの種類を大幅に増やすべく,歯科治療の場面だけでなく,歯科材料などの視覚支援素材も作製した.対象によっては,より具体的に示すほうがよかったり,抽象的であるほうがよかったりするため,両方への対応をとった.より抽象的なピクトグラムや歯磨き指導用の素材も多くのバリエーションを持たせて作製した.これらの素材をデータベース化し,容易に印刷できるようソフト化したCDを作製した.本研究の目的は,コミュニケーションに障害があるため,通常の歯科保建指導と治療に適応の困難な発達障害児・者に対して,通常の歯科保健に適応できるように成育を支援するプログラムを開発し普及することである.発達障害児・者では,特に言葉によるコミュニケーションの障害が大きな問題であることは明らかであるが,視覚による認知能力には優れているという特徴から,周囲の環境を「構造化」して,この障害を補いつつ,生活能力を向上させる支援法の有効性が示されてきている.本年度の研究成果は,以下の状況である.1.発達障害児に対する歯科保健への適応行動支援プログラムの試作と試行歯科診療の場面や器具およびとるべき行動を絵や写真として作成した.これらをコンピュータソフト(視覚支援ソフト)化して,利角方法により,ざまぎまな形式での印刷を可能とし活用の簡便化を図った.2.開発した視覚支援ソフトの配布発達障害児の歯科保健指導を行っている日本障害者歯科学会や日本小児歯科学会関連の大学病院,地域歯科保健センター,臨床経験施設などを中心として約250施設に配布した.また日本障害者歯科学会の認定医講習会,学会発表において,発達障害児に対する視覚支援の重要性について普及させた.3.視覚支援素材の収集視覚支援ソフトの配布と同時に現在利用している視覚支援素材の提供を求め,回収した.また視覚支援の現状および要望についてのアンケート調査をあわせて行った.平成19年2月現在約50を回収している.4.アンケート調査および収集した素材の解析回収レたアンケートおよび視覚支援素材から,使用目的,使用素材,提示方怯,使用効果と利点,欠点等の情報を分類・評価を加えている.本研究の目的は,軽度発達障害児・者を対象に視覚支援プログラムを応用した歯科保健指導用素材を開発・試行することである.1.視覚支援の現状調査:248の個人または診療施設に対してアンケートを実施し,53の有効回答(21.4%)を得た.視覚支援が実施されていたのは,200人近くに実施している診療施設もあったが,多くは数人から30人程度であった.支援対象の障害は,自閉症が多く,精神発達遅滞は少なかった.年齢的には,自閉症では就学前と小学生に多く,精神発達遅滞では就学前児への使用が少なく,20歳以上での使用の割合が高かった.視覚素材の種類としては,絵と写真がほぼ同数で,また文字の付与の有無も同数であった.提示方法としては,1枚ずつ提示する方法が55%,縦や横に並べる方法が38%,ツールと実物を並べて提示する方法が28%であった.視覚支援による歯科適応状態の変化としては,60%が効果ありと答えていた.使用されていた視覚支援ツールの提供は28件あった.2.視覚支援・コミュニケーションツールの開発:支援ツールの種類を大幅に増やすべく,歯科治療の場面だけでなく,歯科材料などの視覚支援素材も作製した.対象によっては,より具体的に示すほうがよかったり,抽象的であるほうがよかったりするため,両方への対応をとった.より抽象的なピクトグラムや歯磨き指導用の素材も多くのバリエーションを持たせて作製した.これらの素材をデータベース化し,容易に印刷できるようソフト化したCDを作製した.
Evidence-Based Dentistry教育に関する国際比較研究

海外の歯科医学教育においてEvidence-Based Dentistry(EBD)教育が重要視されているが、我が国の歯学教育においては本格的な取り組みは見られていない。本研究ではEBD教育の国際比較に必要となる尺度を作成し、これを用いてEBD教育効果の評価を行った。本研究の結果から、我が国におけるEBD教育の有効性が示された。また、米国の先行研究に基づく国際比較の結果から、日米間での大きな違いは認められず、EBD教育は我が国の歯学教育においても学生に求められる重要な内容であることが示唆された。今後我が国でのEBD教育の普及のために必要な基礎資料となるものと考えられる。海外の歯科医学教育においてEvidence-Based Dentistry (EBD)教育が重要視されているが、我が国の歯科医学教育においては本格的な取り組みはみられない。そこで本研究では、日本で先駆けてEBD教育を行い、信頼性と妥当性を有する国際比較可能なEBD教育効果測定尺度を開発することを目的とする。平成26年度の研究内実施内容は、以下のようなものであった。1)尺度の翻訳:欧米で開発されたEBD教育効果測定尺度を歯科医師ならびに臨床疫学の専門家で翻訳した、2)尺度原案作成:歯科医師、臨床疫学専門家により、内容的妥当性を考慮しながら日本独自のEBD教育効果測定項目(アイテムプール)を収集し、尺度原案を作成した、3)パイロット調査:九州歯科大学の歯学部学生、大学院生に対して尺度原案を用いて横断的に調査を実施した、4)EBD教育効果尺度項目の見直し・完成:パイロット調査の参加者から、尺度原案では測定・評価できていない教育効果について自由記載による質問紙調査を実施した。その結果に基づいて、尺度の項目の修正および追加を行い、EBD教育効果測定尺度を完成した、5)尺度を搭載したウェブ調査システムの開発:1)4)のステップで開発された教育効果測定尺度をウェブアンケートシステムに搭載し、遠隔地においても回答可能にした、6)EBD教育に関する意識調査を実施した。今回開発した尺度を用いて、平成27年度は、そのEBD教育効果を海外の先行研究の結果と比較する予定である。本研究の目的は、EBD教育効果測定尺度を開発し、日本で先駆けてEBD教育を行い、国際比較することである。平成26年度にはEBD教育効果測定尺度を開発した。平成27年度はEBD教育プログラムを実施し、米国の先行研究の結果を用いて国際比較を実施した。その結果の概要を以下に示す。1)EBDの意義:「エビデンスに基づく診療により歯科診療の質は向上すると思うか」の質問に対して「そう思う」と回答した者の割合は90%(米国88%)であった。2)EBD教育の重要性の認識:「EBD教育は歯学部のカリキュラムに不可欠である」と答えた者の割合は80%(米国93%)、「EBD教育は大学院博士課程のカリキュラムに不可欠である」と答えた者の割合は90%であった。3)EBDの経験:「結論を導き出すために学術文献のエビデンスを使用したことがある」という質問に対して「経験がある」と回答した者は70%(米国92%)であった。4)自信:対象者のEBDの教育項目に対する自信について評価したところ、「自信がある」と答えた者の割合は「研究デザインの適切性」で70%(米国76%)、「研究デザインにおけるバイアスの原因」で60%(米国74%)、「対象症例数の妥当性」で60%(米国76%)、「結果の一般化可能性」で70%(米国88%)、「統計的検定の適切な使用」で60%(米国46%)、「研究報告の総合的な価値」で90%(米国86%)であった。5)態度:「一年前より今の方が、EBDの原則を支持する」と答えた者の割合は100%(米国72%)であった。6)批判的吟味:「EBDに関する批判的吟味の技能によって臨床系論文の読み方が変わった」と答えた者の割合は80%(米国69%)であった。以上の結果から、日米での大きな違いは認められず、EBD教育は我が国の歯学教育においても学生に求められる重要な教育内容であることが示唆された。計画に従い、研究を進めているため。臨床疫学平成27年度は、日本におけるEBD教育実施に当たっての問題と課題を抽出するために、平成26年度に作成した尺度・ウェブシステムを用いて調査を実施する。また実際に教育介入を行い、その教育効果を検証するための調査研究を実施する。EBD教育効果を測定するにあたり、そのアウトカム評価指標は以下のものを採用する。

1EBDの知識:「エビデンスレベル」、「研究デザイン」、「バイアス」、「サンプルサイズについて」、「知見の一般化可能性」、「統計学検定」、「研究報告の価値」、「エビデンスをどのように得るか」など、2EBDの経験:「研究手法を学んだ経験」、「実際の研究に関わった経験」など、3EBDへの態度と意見:「基礎研究や臨床研究を学びたいという関心」、「卒業後、大学で教育・研究者になりたいという興味」、「EBD教育が歯学部で実施されるべきかどうか」、「EBDは患者ケアを改善させるか」、「批判的吟味のスキルにより論文の読み方が変わったか」など、4批判的吟味に関する知識:「研究デザイン別の論文読解法」、「批判的吟味のスキルにより論文の読み方が変わったか」など、の4つから構成される。データ収集の受付期間の締切を超えて調査回答の提出がみられた。それによりデータ入力人数が想定より少なくなったため。平成26年度にデータ入力できなかったものは平成27年度に入力を実施する。
第3回世界理論有機化学者会議の為の重点研究課題に関する企画

平成5年7月1824日に愛知県豊橋市において開催される第3回世界理論有機化学者会議においての企画会議を開催し,会議で討論されるべき重要研究課題の選択,基調講演者の選出,会議日程などについての打合せ,会議の財政に関する打合せや調査を行った。先ず、第1回全体打合せ会議(平3/5/31ー6/1,豊橋市)では,本会議で討論されるべき重要研究課題について討議し,(A)理論と方法など5つの主テ-マを選定した。また,会議組織として名誉会長,名誉委員,組織委員,委員長,書記,プログラム委員会,財務委員会などを発足させた。平3/6/22ー23とプログラム委員会が開かれ、基調講演者の人選を行い、委員長に交渉を依頼した。その後,交渉,ファ-ストサ-キュラ-の準備,サ-キュラ-発送先名簿の収集整備など数多くの作業が行なわれた。これらの諸作業の結果をうけて、第2回打合せ会議が平4/2/2北大にて行なわれ,会議日程,展示会場の設置,財政計画案などについて,議論の結果実行案がまとめられた。これを受けて,平4/2/11豊橋市にて第1回財務委員会が開催され,予算案,募金案などが議論された。収入の中心となるべき募金については日本学術振興会の募金事業に応募して依頼することとし,3/3委員長,書記,財務委員長が学振において状況の説明をうけた。そのための準備作業を直ちに行うこととし,実行中である。また,第1回プログラム委員会が平4/2/16東大にて開催され,招待講演者案の策定,一般講演,ポスタ-講演の考え方,時間割当についての講論と決定が行われた。募金作業および企業からの特別参加登録など財政案の具体化のため,平4/3/1第2回財務委員会が東京お茶水大で行われた。本研究の結果,1年半後に迪った会議の開催にむけての準備が大いに進んだ。
低騒音な次世代航空機の設計に向けた高精度空力騒音解析

本研究では、高次精度非構造格子法であるdiscontinuous Galerkin (DG)法を用いて、乱流を高精度に予測するlarge eddy simulation (LES)を行い、高精度空力音響解析を実現することで、低騒音な次世代航空機開発への貢献を試みている。このために3つのステップを設け、平成29年度は(2)高精度LES解析実現のための自乗量保存型DG法の構築、(3)航空機まわりの高精度空力音響解析を行った。(2)では、これまで提案されていた自乗量保存型nodal DG法の構築方法を参考にし、自乗量保存型modal DG法の構築を行った。自乗量保存型nodal DG法では差分的な考え方が用いられているが、modal DG法ではこの考え方が容易ではない。そのため、自乗量保存型nodal DG法を有限体積的にフラックスを用いて構築し直し、その知見をmodal DG法へと適用した。その結果、適切なフラックスだけでなく、解析的に導出可能な適切なモード係数を用いることにより自乗量保存が満たされることがわかった。非粘性Taylor-Green渦の解析を通して構築した自乗量保存型modal DG法の性能評価を行ったところ、運動エネルギーの保存が確認できた。(3)では、まず円柱まわりの空力音響解析を通してvalidationを行った。基本的な乱流統計量だけでなく、速度スペクトルや音響を表す圧力スペクトルなども参照解とよく一致した。その後、高揚力装置まわりの解析を行ったところ、境界層の剥離や再付着、乱流遷移などといった特徴的な流れだけでなく、それらにより発生した特徴的な音響についても捉えることができた。しかし、参考にした過去の解析例とは異なる傾向を示した。この原因はスパン方向の計算領域の違いにあることが分かり、今後はより広い計算領域での解析を予定している。29年度が最終年度であるため、記入しない。数値流体力学(CFD)を用いて航空機の空力騒音解析を行うために,高次精度非構造格子法であるDG法と高精度乱流解析手法であるLESをベースとした数値計算法を確立し,低騒音な次世代航空機の設計指針を提示することを目指している.今年度は,これまで提案してきたコンパクトな陰的時間積分法CRIスキームを非定常流解析に展開し,時間精度の検証と高精度化を行った.結果的に,CRIスキームではコンパクト性を保つためのマトリクス非対角成分の無視が原因で,時間精度が大きく低下しLES解析に適さないことが明らかとなった.そこで,非対角成分を考慮しながら反復的にマトリクスを解くblock Jacobi陰解法(BJスキーム)を新たに提案し,時間精度の確保を行った.反復型であるため,計算負荷の増大が懸念されたが,陰解法に必要な内部反復数と乱流の解像度との関係を導き,無駄無く適切に内部反復を行う(内部反復数を削減する)ことで高速化に成功した.また,LES解析で問題となるリーマン解法による数値粘性の増大についても検討した.まず,リーマン解法を用いた空間3次精度DG法により壁乱流の格子解像度を調べたところ,過去の2次精度中心差分よりも格子解像度が悪く,リーマン解法が多大な数値粘性を与えることが改めて示された.この問題を解決するために,これまで有限差分法をベースに提案されてきた自乗量保存型中心差分系スキームをDG法に展開し,真に高次精度なDG法の構築を試みた.その結果,DG法で得られるセル平均値を用いながら,分離的な中心差分系で数値流束を評価することで,安定かつ低数値粘性なDG法が構築できることが解析的に明らかとなった.これは,LES解析がより高精度になることを示しており,航空機の空力騒音解析に効果的な手法である.研究計画調書で立てた計画通りに概ね進捗している.実用問題に展開する段階までは至ってないが,それ以外の項目については予定通り達成することができた.また,これらの研究成果を国内の学会で1件,国外の学会で2件,国際学術誌で2件(査読中),発表した.本研究では、高次精度非構造格子法であるdiscontinuous Galerkin (DG)法を用いて、乱流を高精度に予測するlarge eddy simulation (LES)を行い、高精度空力音響解析を実現することで、低騒音な次世代航空機開発への貢献を試みている。

基本的な乱流統計量だけでなく、速度スペクトルや音響を表す圧力スペクトルなども参照解とよく一致した。その後、高揚力装置まわりの解析を行ったところ、境界層の剥離や再付着、乱流遷移などといった特徴的な流れだけでなく、それらにより発生した特徴的な音響についても捉えることができた。しかし、参考にした過去の解析例とは異なる傾向を示した。この原因はスパン方向の計算領域の違いにあることが分かり、今後はより広い計算領域での解析を予定している。研究計画調書では,この後に壁モデルの導入を試みると記述したが,変更して翼まわりの空力騒音解析を行う.特に,スラットまわりの空力騒音解析を行い,これまで構築してきたDG-BJスキームが,LESによる空力騒音解析でどれほど効用するか検証する.その後,エンジンナセルと翼を含めた形状に対して解析を行い,それぞれ単体で行ったケースと比較することで,低騒音な次世代航空機の設計指針を示す.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。