hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気汚染の健康影響評価のための曝露推計モデルの開発:兵庫県学童コホートへの適用

大気汚染常時監視測定局の測定値(年平均値)から個人の大気汚染物質の長期的曝露量を推定することを最終的な目的として、測定局から各家屋の屋外濃度、屋内濃度、個人曝露量を順次推定する統計モデル群を検討した。回帰モデルとクリギングモデルを階層的に組み合わせることにより、測定局の濃度から屋外濃度を推定するモデルを開発し、実測値(二酸化窒素)との比較によりモデルの妥当性を明らかにした。また、屋外濃度と屋内環境に関する質問票を組み合わせることにより、屋内濃度を推定できることを示した。本研究は、大気汚染物質の長期的健康影響を疫学的により正しく評価するために、大気汚染物質への曝露量推定方法を開発することを目的としている。本年度は、主に、暴露量推計ためにより正確な大気汚染物質の空間補間を行うためのモデリングを行った。・疫学研究に有用な曝露量推計モデルの確立するために、これまで大気環境学分野で用いられた空間補間法に加えて、空間統計学分野における最新の空間補間法について文献的考察を行った。従来の手法は大きくクリギング法と土地利用回帰モデルに分けられる。本研究は、クリギングの拡張モデルであるコクリギングに一般化線形モデルを組み入れることにより、クリギング法と土地利用回帰モデルの両方の利点を併せ持つ新しい空間回帰モデルを試作した。・上記モデルは、地物までの距離が説明変数として加えられるため、GISを援用した計算環境の構築を試みた。GISソフトウェアGRASS GISと統計解析環境Rを組み合わせ、マルチコアに対応しないプログラムの制限を克服するために、Xen技術を応用した計算環境を試作した。これにより、居住位置情報の精度が曝露量推計に与える影響の検討が可能になり、住所照合システム構築への基礎資料となる。本年度は、主に、開発された曝露推計モデルの妥当性を検討するために行う実測調査の準備を行い、また、学童の呼吸器・アレルギー症状との関連を検討するために必要な新しい指標を開発した。・兵庫県東播磨地域(加古川市・播磨町)に居住する学童の呼吸器・アレルギー症状の地域集積性を調べるために、新しい統計量を開発した。地域集積性の検出に関するこれまでの統計的検定では、行政区域単位で集計した区域データを対象としており、本研究課題で扱う地点データは取り扱えない。また、地点データを行政区域単位に集計すると区域内の位置清報が失われてしまう。そこで、地点データを対象とした新しい手法を開発し、日本公衆衛生総会で報告した。・大気汚染物質の観測値は滑らかな分布に従っており、大気汚染物質の分布を説明する共変量は独立ではなく空間構造を持つ。この空間構造をモデル化して統計モデルに組み込む方法についてさまざまな検討がなされてきた。本研究では、クリギングの拡張モデルであるコクリギングに一般化線形モデルを組み入れることにより、クリギング法と土地利用回帰モデルの両方の利点を併せ持つ新しい空間回帰モデルをいくつか試作し、比較検討を行った。本研究は、大気汚染物質の長期的健康影響を疫学的により正しく評価するために、大気汚染物質への曝露量推定方法を開発することを目的とした。本年度は、開発された曝露推計モデルの妥当性を検討するために、二酸化窒素の実測調査を実施した。兵庫県東播磨地域(加古川市・播磨町)に居住する学童から調査協力者を募集し、同意を得た75世帯を対象に暖房期と非暖房期の2回にわたり、簡易測定器(フィルタバッジ)を配布して、屋外濃度、屋内濃度、及び学童に装着した携行時の濃度をそれぞれ3日間測定した。同時に調査期間中の屋内環境についての質問票調査を行った。大気汚染常時監視測定局から測定局地点における調査期間中の二酸化窒素濃度を得た。その結果、屋内環境の情報を加えると屋外濃度から屋内濃度を予測することは可能であることが示唆され(日本公衆衛生学会で報告予定)、また、屋外濃度と屋内濃度の比例配分では携行時の濃度を説明できないことが分かった。これは、大気汚染常時監視測定局の数値から個人曝露量の推定を行うためには、本研究とは全く異なる視点からのアプローチが必要であることを意味する。しかしながら、大気汚染常時監視測定局の数値から屋外濃度および屋内濃度を予測する本モデルは、大気汚染の疫学研究に一定の貢献を与えるものと思われる。本研究課題の研究期間は終了しているが、実測データと比較しながら、曝露推計モデルの改良を継続している。最終的なモデルの妥当性について今後、学会や論文で公表予定である。小学生保護者世帯を対象とした調査の実施準備にあたり、関連機関への説明や協力要請を含む準備段階の交渉・再交渉、およびそれに伴う調査デザインの変更などに関わる遅滞があったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は夏冬2回の実測調査を実施する。協力関連機関との調整を行いながら、実行計画の確立のために最終的な精緻化を行う。

調査実施計画にしたがって実測調査を実行し、その結果を用いて本研究で開発した個人曝露推計モデルの評価を行いたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
Gauge-Higgs UnificationとExtra Dimension

素粒子物理学において階層性問題とその解法の試みの果たした役割は大変大きい。研究代表者らが98年に提唱したGauge-Higgs unificationを用いた階層性問題の解法においては、高次元的な局所ゲージ対称性がHiggs質量の量子補正の下での安定性を保証し、2次発散の問題を解決したのであった。しかしながら、Higgs質量の量子補正の下での安定性を保証する局所対称性はゲージ対称性である必要はなく、重力理論における一般座標変換不変性であっても良い。こうした観点から、高次元重力理論を用いたGravity-Gauge-Higgs unificationシナリオを構築した。このシナリオではHiggsは高次元重力場の余剰次元成分と見なされ、やはり量子補正の下でHiggs質量は安定であることが示された。一方、4次元時空における階層性問題の解法としては超対称性による解法が最も有望である。こうした二つの可能な階層性問題の解法であるGauge-Higgs unificationと超対称性の間に何らかの関係があるかどうか、についても調べた。一見これらの間には何の関係も見出せない。実際、Gauge-Higgs unificationにおいては2次発散の除去はボゾンのみの理論で可能である。しかしながら、Gauge-Higgs unificationのシナリオには実は丑子力学的な超対称性が隠されていることを見つけ、論文としてまとめた(Phys.Rev.D72(2005)064006)。更に、2次元球を余次元として持つ6次元重力理論におけるHiggs質量への量子補正の計算にも挑戦1した。また、研究分担者もこの分野で、例えば以下の様な活発な研究活動を展開した:・オービフォールド上のゲージ場の量子論において、細谷機構によりゲージ対称性の力学的な再配列(崩壊や回復)が起こっていることを具体的な模型を使って確かめた。・ゲージ理論を境界条件に関するゲージ同値類によって分類し、それぞれの模型の真空のエネルギーの値を比較した。・オービフォールド上でゲージ場とヒツグス場を統一的に記述する現実的模型の構築を試みた。・Gauge-Higgs unification模型のHiggs質量を、コンパクト化のスケール以下での4次元有効理論における繰り込み群の解析によって簡便に求める手法を議論した。Gauge-Higgs Unificationのシナリオは、素粒子理論の大きな問題である階層性問題の新しい解法として提唱されたが、実際に素粒子の相互作用を記述する為には、現実的な「標準模型を越える物理」の構築が必要とされる。この際ゲージ対称性は標準模型のSU(2)xU(1)を拡張する必要があり、研究代表者は最近SU(3)ゲージ理論を構築したが、Higgsを基本表現のtripletに当てはめようとすると、余分が粒子が一つ現れ、理論によっては、これをかつてA.Zeeが量子補正によってニュートリノ質量を生成しようとした時に導入した"Zee singlet"と同定することが可能である。研究代表者は、この様な観点に立って、SU(3)ゲージ理論と関係の深い、ニュートリノのマヨラナ質量生成のモデルであるZee modelを調べた。

特に、最近のニュートリノ振動に関する新しい実験、WMAPの実験などからニュートリノ質量行列、宇宙論に対する新しい重要な知見が得られている現状をふまえ、Zee modelが、こうしたニュートリノ質量に関する情報と矛盾する事なく宇宙に存在するバリオン数を説明できるか議論し論文としてまとめた(Phys.Rev.D68('03)053006)。また、研究分担者は、Gauge-Higgs UnificationとExtra Dimensionをもった高次元場の理論に関連した様々な分野で、非常に活発な研究活動を行った。特に、Gauge-Higgs Unificationと関連したものとしては、オービフォールド上の場の境界条件と細谷機構の両方をきちんと取り入れて、理論を同値類に分類してどの様なゲージ対称性の破れがあり得るかを系統的に分類した仕事、Gauge-Higgs Unificationを超対称理論に適用し、Higgs質量、及びゲージ対称性の自発的破れに関する条件から、模型が厳しく制限される事を示した仕事、等が挙げられる。研究代表者らが以前提唱したGauge-Higgs unificationを用いた階層性問題の解法においては、高次元的な局所ゲージ対称性がHiggs質量の量子補正の元での安定性を保証し、2次発散の問題を解決したのであった。しかし、2次発散を除去するメカニズムに必要なのは、Higgsがその元で非斉次な変換をするような局所対称性の存在であり、必ずしも局所ゲージ対称性である必要はない。そこで、代表者の本年度の研究の主たるテーマは高次元的な重力理論における高次元的な一般座標変換不変性を用いて階層性問題を解くことである。このシナリオでは、4次元の世界のgraviton, gauge boson, Higgsが高次元gravitonとして統一され、いわば"gravity-gauge-Higgs unification"が実現している。代表者は、長谷川氏(神戸大)、丸氏(理研)との共同研究で、こうしたシナリオでのHiggs質量への量子補正をコンパクト化された円を余次元として持つ5次元重力理論において直接的に計算し、期待通り、そうした量子補正は有限であり2次発散がKaluza-Klein modeの足し上げの結果消える事を示した。この結果は論文としてまとめられ公表された(Phys.Lett.B604('04)133)。その後もこうした議論を拡張し、2次元球を余次元として持つ6次元重力理論におけるHiggs質量への量子補正の計算に挑戦している。この場合には余次元空間の対称性,isometry,としてSU(2)という非可換なゲージ対称性が得られる事が魅力であり、また余次元の球からの変形によってゲージ対称性が自発的に破れるメカニズムについても議論する予定である。一方、4次元時空における階層性問題の解法としては超対称性による解法が最も有望である。
Meeting Human Needs in Today's World: The Role of Social and Solidarity Economy, Sustainable Development, and Empowerment-Oriented Community Development Strategies in Japan

研究初年度は、社会的連帯経済(SSE)、エンパワーメント志向型コミュニティ開発(EOCD)、そして国連の持続可能な開発(SD)について、申請者によるこれまでの研究成果と照らし合わせつつ、国内外の最新の研究の動向および理論的発展に関するレビューを中心に行った。今年度、研究補助が得られていないことと代表者の家族介護・看護の負担が増えたため予定していた研究調査活動に従事できなかったが、国連の持続可能な開発目標(SDGs)達成にむけた社会的連帯経済(SSE)の役割については、国連社会開発研究所(UNRISD)のシニア研究員(海外研究協力者)と連携しつつ、情報交換・情報収集を行なった。最近、資本主義経済のオルタナティブとして世界各地においてSSEという概念の重要性が高まっているものの、日本においてはまだその概念が広く知られていないこと、全国ネットワークが欠けていることが明らかになった。当初の予定では2018年10月にスペイン・ビルバオにおいて開催される第4回Global Social Economy Forum (GSEF)に参加する予定であったが、研究メンバーの日程調整が困難となり参加できなかった。そのための対応措置として、代表者が2019年2月に韓国延世大学で開催された国際会議に参加し、UNRISDシニア研究員(研究協力者)と議論および情報交換、上記のGSEF事務局長および関係者、SSE研究者・実務者と近年の動向、意見交換や関係性が築けたことは極めて重要であったと考えられる。国連の持続開発目標(SDGs)の達成に向けても、地域レベルで展開されているSSEおよびEOCDの観点からの取り組みの重要性が明らかになったと考えられる。本研究の理論的な検討をさらに深めていきつつ、日本における事例調査の対象となりうる活動や取り組みに関する情報収集、具体的な調査内容、調査対象の選定、現地訪問などをより詳細に検討していくことが必要である。初年度は代表者の介護負担が予想以上に増えたために予定していた研究調査活動に従事できなかったことや研究補助を雇用できなかったことなどのため実施が遅れている状況である。研究2年目とな2019年度は、初年度から始めている先行研究調査および世界で展開されているSSE, EOCD,持続可能な開発に関する動向を引き続き進めていく。国連の持続可能な開発目標(SDGs)の達成に向けて、日本各地でいろいろな動きがあるが、特にSSEおよびEOCDの観点から調査対象の選定を進めていきたい。その上で調査に向けた準備、本格的調査に向けた先方へのコンタクト、事前訪問などをできる限り実施できるようにし、聞き取りを行うなど初年度の遅れをできるだけ取り戻したい。また、これまで重ねてきた先行研究や世界の動向についてまとめる作業も行い、論文執筆へつなげる取り組みを進めていく。当初の予定では2018年10月スペイン・ビルバオにおいて開催されるGSEF主催の国際会議へ参加予定であったが、研究メンバーの参加が叶わなかったことによる。

また、研究補助者の雇用ができなかったこと、研究代表者の家族介護により研究調査に従事できなかったため。研究の進歩状況に合わせながら、2019年度の調査研究及び研究打ち合わせのための旅費、英文原稿の校閲などにあてる予定である。
経営戦略論の枠組を採用した地域振興をめぐる成功要因の分析

本研究の目的は、企業を対象に構築されてきた経営戦略論のレンズを通して過疎地域で行われている様々な活性化策を眺め、地勢および社会制度の様々な制約のなかでも実行可能で実効のある活性化策の要諦を明らかにすることである。2年間にわたって実施された調査研究の成果は、3分冊の論文としてまとめられる。まず第1の論文では、企業を対象に構築されてきた経営戦略の概念を出発点として、わが国の地方自治体に適用可能な経営戦略の概念を導き出す作業が行われる。本研究の目的をうまく達成するには、現時点でのわが国の地方自治体を対象にした場合、住民福祉の長期的な向上という観点から、ある地域の動きがどの程度まで戦略的であったかを正しく判定できなければいけないからである。結論的に、「市町村の経営戦略とは、住民福祉の長期的な向上を目的として、地域の成長段階に応じて充足すべき地域ニーズを選択しながら、それに対して利用可能な地域資源を可能な限り集中的に投入してゆくこと。」という戦略観が提示された。第2の論文では、まず過疎地域活性化の本質を探る作業を行なわれ、「住民自らが『やれば出来る』という自信を持ち、その裏づけとして産業や行政面での様々なノウハウを身に付けた状態になることが地域活性化の本質」という定義が示された。第1論文での戦略観と対比させると、地域での活性化努力とはすなわち、地域の経営戦略を独自に構想しそれを着実に実行することに他ならない、という見方になる。次に、企業と自治体の土壌を比較して経営戦略の概念に修正を加える原因となった、わが国の過疎自治体の動きを制約する様々な要素について述べられる。今回未提出の第3論文では、以上のように設定された土台や背景をもとに、現実に過疎地域で繰り広げられた来た先駆的かつ本格的な活性化努力の事例が描写され、そこから今後の活性化活動にとって重要な教訓が導き出される。過疎地域の活性化策については、北から南まで数多くの事例が報告されているが、経営戦略論の観点から見ると、戦略性の3条件、すなわち(1)目的-手段連鎖の意識、(2)競争優位の創出、(3)競争優位の持続性に無頓着なもの目立つ。さらにされ以前に、活性化策の戦略性(=基本方向)を云々するのであれば、まず激しく衰退してきた第一次産業との接し方にかんして、地域に確固たる合意があるかどうかを知る必要がある。この場合、戦略形成の分かれ目は、都市圏からの交通アクセスと自然景観が良好であるかどうかだろう。交通アクセスと自然景観に恵まれなければ、地域あげて第一次産業のなかの成長セグメントに集中し、近代的な経営を指向するしかない。そうすれば、目的-手段の連鎖に悩む必要はない。ただし、第一次産業の近代的なプロを目指すのであれば、当然ながら少数精鋭の体制にならざるを得ないから、人口増加は期待できないし、高齢者の余剰人口を抱える重荷も改善されないだろう。温泉や自然景観、そして大都市圏からの程良い交通アクセスといった条件が整っていれば、過疎地域は農業から観光サービス業へとの転身を図るのが一般的な傾向だ。ただし、この路線で持続的に成功できるかどうかは、リーダーのセンス次第である。都市住民は自然のなかでゆっくりするために過疎地域にやって来るのだが、過疎地域の人々の旅行と言えば、従来観光型の団体慰安旅行が一般的だから、彼らには都市住民のニーズがなかなか理解できない。九州の過疎地域活性化対策としては、全国的にも最も有名なものの1つが小国町の試みである。自然環境の中で文化水準を高める町づくりと表現されようが、この路線だと人口・経済効果はない。

しかし、通信基盤と知識産業がさらに進展し、教育・就業制度を中心に日本社会が大きく変貌することがあれば、都市住民の移住先として人気を集めることは間違いない。過去2年間にわたり、上記の調査研究テーマを追究してきたが、過疎問題とは知れば知るほど構造的に深刻であり、ついに別紙のように最終報告書の提出を1年間延期せざるを得ない事態になった。当初は比較的順調に進んだ当該調査研究だったが、途中からどうも問題の本質を理解しないままで進行しているような気配が濃厚になり、文献読みの範囲を農業から環境問題、さらには国家財政の分野まで広げていったところで、やっと深刻な過疎活性化問題の本質が見えてきた。本来ならば、もっと早く正しい出発点に立つべきではあったが、過疎活性化にかんする既存のどの文献(国機関・大学研究者・報道関係者による)を見ても、まるで方向違いの前提や調査報告しか示されておらず、その間違いに気づいただけでも、当該調査研究は従来にない内容になりうることが出来よう。すなわち既存の考え方には、過疎地域の活性化とは、「過疎からの脱却」を目指して行われるべきものという基本前提がある。ところが当の過疎地域では、「過疎からの脱却などという発想はまず御法度である。下手に過疎地域の認定から外れると、翌年からの補助金が大幅に削減されるからに他ならない。かと言って、日本の財政構造を知れば、いつまでも補助金に浸っていては、まず自立できないということも自明であり、この矛盾こそが実は過疎活性化問題の出発点であった。とすれば、真の意味で今したたかに正しく過疎活性化に取り組んでいる自治体は、補助金で時間稼ぎしながら自立の基盤に対して着実な投資を進めているはずだが、これまで知られている過疎自治体の中ではまだ確認出来でいない。再度、質問紙調査を通じて識別したいと考えている。
鋼橋の合理的な補修・補強による維持管理費低減に関する研究

交通量や車両重量の増大に伴って,鋼橋の構造部材に疲労き裂が生じたという事例が数多く報告されている.この損傷数は年々増加する傾向にあるため,今後,膨大な数の鋼橋に疲労損傷が発生することが懸念される.したがって,疲労損傷に対して合理的な補修・補強を行うことは鋼橋の維持管理費を低減する上で重要である.本研究では,今後の鋼橋の維持管理費を低減することを目的として,実橋部材の疲労損傷度やその発生箇所,余寿命を実働応力測定,疲労試験,疲労寿命解析および非破壊検査などに基づき定量的に評価する.また,点検周期,補修時期,経済的な補修・補強方法やその効果などを検討し,鋼橋の合理的な補修・補強方法を確立する.本年度は,実橋における部材溶接部の疲労破壊起点の簡便な評価手法,および製作誤差や溶接欠陥を有する溶接継手部の疲労強度評価法を確立するために,以下に示す検討を行った.1.実橋における部材溶接部の疲労破壊起点評価手法の確立これまで,十分な研究が行われていない溶接継手の疲労挙動を疲労き裂進展試験および応力解析により明らかにした.また,この検討結果に基づき,簡便に疲労破壊起点を評価する手法を破壊力学的解析および疲労試験により確立した.2.製作誤差や溶接欠陥を有する溶接継手部の疲労強度評価法の確立実構造物に生じる溶接継手内部の製作誤差や溶接欠陥を溶接施工試験により明らかにした.また,様々な製作誤差や溶接欠陥を有する溶接継手の疲労試験を行うことで,これらが溶接継手の疲労挙動に及ぼす影響を明らかにした.さらに,製作誤差や溶接欠陥が生じた場合の溶接継手の疲労強度評価法を確立した.交通量や車両重量の増大に伴って、鋼橋の構造部材に疲労き裂が生じたという事例が数多く報告されている。この損傷数は年々増加する傾向にあるため、今後、膨大な数の鋼橋に疲労損傷が発生することが懸念される。したがって、疲労損傷に対して合理的な補修・補強を行うことは鋼橋の維持管理費を低減する上で重要である。本研究では、今後の鋼橋の維持管理費を低減することを目的として、実橋部材の疲労損傷度やその発生個所、余寿命を実働応力測定、疲労実験、疲労寿命解析および非破壊検査などに基づき定量的に評価する。また、点検周期、補修時期、経済的な補修・補強方法やその効果などを検討し、鋼橋の合理的な補修・補強方法を確立する。本年度は、実橋における疲労き裂の形状・寸法の精度の高い測定方法、および各部材に生じる応力性状について明らかにするために、以下に示す検討を行った。1.実橋における疲労き裂の形状・寸法の精度の高い測定方法の確立検出が困難である溶接継手の内部欠陥を精度良く検出するための超音波探傷法を試験体で検討した。また、実橋でこの測定方法を用いた場合の検出精度についても検討した。その結果、十字すみ肉溶接継手のルートギャップを精度良く測定する方法を確立した。2.各部材に生じる応力性状の把握代表的な構造形式を有する鋼橋で応力測定を行い解析モデルの妥当性を検討した上で、鋼橋の一部分をモデル化し、その応力解析を行うことで、主部材と2次部材の接合部の応力を明らかにした。また、走行位置の違いによる応力性状の変化を明らかにした。交通量や車両重量の増大に伴って,鋼橋の構造部材に疲労き裂が生じたという事例が数多く報告されている.この損傷数は年々増加する傾向にあるため,今後,膨大な数の鋼橋に疲労損傷が発生することが懸念される.したがって,疲労損傷に対して合理的な補修・補強を行うことは鋼橋の維持管理費を低減する上で重要である.本研究では,今後の鋼橋の維持管理費を低減することを目的として,実橋部材の疲労損傷度やその発生箇所,余寿命を実働応力測定,疲労試験,疲労寿命解析および非破壊検査などに基づき定量的に評価する.また,点検周期,補修時期,経済的な補修・補強方法やその効果などを検討し,鋼橋の合理的な補修・補強方法を確立する.本年度は,実橋における部材溶接部の疲労破壊起点の簡便な評価手法,および製作誤差や溶接欠陥を有する溶接継手部の疲労強度評価法を確立するために,以下に示す検討を行った.1.実橋における部材溶接部の疲労破壊起点評価手法の確立これまで,十分な研究が行われていない溶接継手の疲労挙動を疲労き裂進展試験および応力解析により明らかにした.また,この検討結果に基づき,簡便に疲労破壊起点を評価する手法を破壊力学的解析および疲労試験により確立した.2.製作誤差や溶接欠陥を有する溶接継手部の疲労強度評価法の確立実構造物に生じる溶接継手内部の製作誤差や溶接欠陥を溶接施工試験により明らかにした.また,様々な製作誤差や溶接欠陥を有する溶接継手の疲労試験を行うことで,これらが溶接継手の疲労挙動に及ぼす影響を明らかにした.さらに,製作誤差や溶接欠陥が生じた場合の溶接継手の疲労強度評価法を確立した.
薬効と薬物有害反応の個人差に関与する要因の解析と合理的投与設計システムの開発

当該研究期間において、以下の臨床試験を実施した。1)薬効と薬物有害反応の定量的評価法(ワープロ法)の作成既に開発している英文入力による方法を改良し開発した、ワープロの習熟度に影響をされない数字入力法において、自覚症状の変化が検出されない程度の薬物の鎮静反応の検出が可能であり、QOLの評価に応用できることを確認した。2)Digoxinの薬物動態に及ぼすmacrolide系抗菌薬の影響これまで、macrolide系抗菌薬は、digoxinの腎排泄を阻害すると考えられていたが、本研究により、これらの薬物の消化管におけるP糖蛋白質の阻害効果が、併用時の血中digoxin濃度の上昇に強く関与していたことが明らかとなった。これまでの私共の研究および本研究より、BZPの薬物動態および薬効はCYP2C9およびCYP3A4の阻害薬によって影響を受けないことが明らかになり、BZPは、CYP2C9あるいはCYP3A4の阻害薬と抗不安薬併用の際の選択薬となる可能性が示唆された。SJWを15日間併用した場合のtheophyllineの血中薬物動態には、影響が認められなかったが、尿中代謝物には排泄率に有意の増加が認められた。QZPの薬効は、fluconazole併用により有意な影響を受けていたが、これは、CYP2C9およびCYP3A4の代謝酵素阻害により代謝物の生成が低下したことによるものと考えられた。1.薬効と薬物有害反応の個人差に関与する要因の解析(遺伝的要遺伝的要因と併用薬物の影響)健常成人を対象にし、強心配糖体であるdigoxinの薬物動態に及ぼすとマクロライド系抗菌薬であるerythromycinおよびclarithromycinの影響について検討した。これまで、この相互作用の機序は、マクロライド系抗菌薬が、P糖蛋白質を介したdigoxinの腎からの排泄を阻害することによると考えられていた。しかし、本研究により、マクロライド系抗菌薬はdigoxinの腎排泄を阻害しないことが明らかとなった。近年、P糖蛋白質をコードするMDR1遺伝子に多型が存在することが報告されており、今後、この点についても研究を加える予定である。2.薬効と薬物有害反応の定量的評価法(ワープロ法)の作成私共は、すでにパソコンを用いた数字入力法による日常作業能率の評価法(ワープロ法)を開発している。今回は、ベンゾジアゼピン系抗不安薬であるlorazepam 0.5mg,1mgを服用後の数字入力作業能率の低下をplaceboと比較して評価した。眠気の自覚症状の評価に用いたvisual analogue scaleではplaceboとlorazepamとの間に有意な変化を認めなかった。一方、ワープロ法では、lorazepamのいずれの投与量においても、服用1時間後の数字入力作業はplaceboに比較して低下しており、日常作業能率の低下を感度良く検出できた。この試験により、私共の開発したワープロ法の有益性が評価された。1.遺伝子多型を考慮したquazepamの薬効に及ぼすazole系抗真菌薬の影響Quazepamの代謝は、チトクロームP450(CYP)2C9とCYP3A4が関与している。Azole系抗真菌薬のfluconazoleは、CYP2C9を強力に阻害し、itraconazoleは、CYP3A4を阻害することが知られている。CYP2C9には、遺伝子多型が報告されており、本研究では、quazepamの薬効に及ぼすこれら抗真菌薬の影響について検討した。いずれの抗真菌薬併用時においても、数字連続加算およびVASを指標にしたquazepamの効果に差は認められなかった。わが国でよく使われているBZPの薬物代謝酵素に関する研究はない。既に私共の研究において、BZPの薬物動態および薬効はCYP2C9の阻害薬であるfluconazoleによって影響を受けないことを報告したが、本研究では、CYP3A4を阻害するitraconazoleを用いて、その薬物動態および薬効に及ぼす影響について検討した。

その結果、薬物動態および薬効のいずれにおいても影響を受けず、BZPの代謝には、CYP3A4の関与は大きくないと考えられた。3.Theophyllineの薬物動態に及ぼすSt John's wort(セイヨウオトギリソウ)の影響St John's wortは、薬物の代謝酵素を誘導することが知られており、theophyllineの血中濃度を下げることが症例により報告されているが、本研究では、この点を明らかにする目的で、健常成人を対象に臨床試験を実施した。St John's wortを14日間併用した場合のtheophyllineの血中薬物動態は有意な影響が認められなかった。
効率的な染色体整列による染色体安定性の維持機構の解明

本研究では、染色体が紡錘体上で整列して正確に分配されるしくみについて研究を行った。染色体整列の課程では、染色体上の動原体が紡錘体を形成する微小管の側面に結合する状態(側面結合)を経て、末端に結合する状態(末端結合)に移行する。そこで側面結合に関与する分子の探索を行い、モーター分子であるダイニンやCENP-Eの関与を明らかにした。また側面結合と末端結合が協調的にはたらくことで、染色体が整列して正確に分配されることがわかった(Sci Rep, 2018)。さらに染色体安定性維持に重要な紡錘体チェックポイントに、分裂期キナーゼであるPlk1が関与することを明らかにした(Sci Rep, 2017)。細胞分裂期の初期に染色体が紡錘体の赤道面に整列することは、その後染色体が娘細胞に均等に分配されるために必須である。本研究では染色体が安定に維持されるしくみについての応募者らのこれまでの研究をふまえ(H24H26基盤研究(B), EMBO J, 2011, Nat Commun, 2015)、染色体の効率的な整列の機構とその染色体安定性維持への寄与について明らかにすることを目的とする。平成27年度には以下のような成果が得られた。1.側面結合の分子機構の解明側面結合に関係する分子を同定するために、キネトコアに局在する分子のうち微小管結合能をもつものを末端結合に必須の分子であるHec1と共に発現抑制し、染色体が紡錘体から離れてしまうものを検討した。その結果、モーター分子ダイニンのキネトコア局在に必要なZw10をHec1と共に発現抑制すると、紡錘体から染色体が離れてしまう細胞の割合が増加した。このことからダイニンが側面結合に関与することが示唆された。また側面結合時のキネトコアと微小管の結合を詳細に観察するために、蛍光顕微鏡での画像取得後に電子顕微鏡観察を行うCLEM(correlative light and electron microscopy)法の条件検討を行った。その結果キネトコアと微小管の構造を観察するのに適当な条件が得られた。2.染色体整列の機構の解明側面結合している染色体が紡錘体中央に整列する機構として、キネトコアに局在するモーター分子CENP-Eと染色体腕部に局在するモーター分子Kidが、紡錘体の形成にともなって共同して染色体整列に関与することを明らかにした(Nat Commun, 2015)。またキネトコアに局在する微小管結合因子CLIP-170が、ダイニンのはたらきに対抗してキネトコアを微小管先端につなぎとめることで、側面結合から末端結合への変換に寄与する可能性が示唆された(FEBS Lett, 2015)。側面結合の分子機構の解明に関しては、側面結合に関する分子として、モーター分子ダイニンおよびそのキネトコア局在に関与する分子を同定した。これまでダイニンが微小管に沿った染色体の移動にはたらくことは知られていたが、ダイニンが側面結合そのものにも関与することが示された。また側面結合時のキネトコアの構造、微小管との結合の状態を電子顕微鏡で詳細に観察するための手法も確立することができた。染色体整列の機構の解明に関しては、側面結合している染色体が紡錘体中央に整列する機構として、モーター分子CENPとKidの共同作用を明らかにすることができた(Nat Commun, 2015)。また微小管結合因子CLIP-170がダイニンのはたらきを抑えていることを見いだし、CLIP-170が側面結合から末端結合への変換にはたらいている可能性を示すことができた(FEBS Lett, 2015)。これらの成果から判断して、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。本研究では染色体が安定に維持されるしくみについての我々のこれまでの研究をふまえ(H24H26基盤研究(B), EMBO J, 2011)、染色体の効率的な整列の機構とその染色体安定性維持への寄与について明らかにすることを目的とする。染色体整列の課程では、染色体上の動原体が紡錘体を形成する微小管の側面に結合する状態(側面結合)を経て末端に結合する状態(末端結合)に移行することが必要である。平成28年度には以下のような成果が得られた。1.側面結合の分子機構の解明平成27年度にモーター分子であるダイニンが側面結合に関与することを見出した。これをふまえて分裂期初期の染色体動態を観察したところ、中心体方向への速い移動がダイニン依存性であることが明らかになった。興味深いことにダイニンがない状態でも微小管の短縮に依存して染色体のゆっくりした中心体方向への移動が見られた。さらに電子顕微鏡を用いて側面結合時の動原体と微小管の観察を行った。2.染色体整列の機構の解明平成27年度に動原体に局在するモーター分子CENP-Eと染色体腕部に局在するモーター分子Kidが、共同して染色体整列に関与することを明らかにした(Nat Commun, 2015)。

これをふまえてCENP-Eあるいはダイニンを末端結合に必須の分子であるHec1と共に発現抑制すると、染色体が紡錘体から離れてしまう様子が観察され、側面結合が末端結合と協調的にはたらいていることが示唆された。3.効率的な染色体整列と染色体安定性の関連の解明Kidの発現抑制細胞では染色体整列に要する時間が延長し、染色体不安定性がひきおこされることが判明し、効率的な染色体整列が染色体安定性に必要であることが示唆された。側面結合の分子機構の解明に関しては、側面結合に関する分子としてモーター分子ダイニンを同定し、ダイニンが側面結合による染色体の移動に関与することを明らかにした。また側面結合時の動原体と微小管の状態を電子顕微鏡でとらえることができた。染色体整列の機構の解明に関しては、側面結合している染色体が紡錘体中央に整列する機構として、モーター分子CENPおよびKidの共同作用を明らかにすることができた(Nat Commun, 2015)。また側面結合と末端結合が協調して染色体の紡錘体への結合に関与することがわかった。さらに効率的な染色体整列が染色体安定性に重要であることを示唆するデータが得られた。これらの成果から判断して、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。細胞分裂期の初期に染色体が紡錘体の赤道面に整列することは、染色体が均等に分配されるために必須である。本研究では、染色体の効率的な整列の機構とその染色体安定性維持への寄与について明らかにすることを目的とする。染色体整列の課程では、染色体上の動原体が紡錘体を形成する微小管の側面に結合する状態(側面結合)を経て末端に結合する状態(末端結合)に移行することが必要である。平成29年度には以下のような成果が得られた。1.側面結合の分子機構の解明平成28年度に、側面結合した動原体の中心体方向への移動が、モーター分子であるダイニンがない状態でも見られることがわかった。そこでその原因を調べたところ、別のモーター分子であるCENP-Eが側面結合の状態で動原体を微小管末端に繋ぎ止め、それにより微小管の短縮に伴って動原体の中心体方向への移動が起こることが示唆された(Sci Rep 2018)。2.染色体整列の機構の解明平成28年度に、側面結合と末端結合に関与する分子を共に発現抑制すると、染色体が紡錘体から離れてしまう様子が観察された。これをふまえて、側面結合と末端結合に関与する分子を発現抑制した際の染色体整列や染色体分配を比較することにより、側面結合が末端結合と協調して適切な動原体と微小管の結合にはたらいていることが示唆された(Sci Rep 2018)。3.側面結合から末端結合への変換に関与する分子の同定染色体分配過程初期の各段階における種々の動原体分子の局在を検討し、各段階で機能する分子の候補を同定した(Sci Rep 2018)。また分裂期キナーゼPlk1の紡錘体チェックポイントに関する機能を明らかにした(Sci Rep 2017)。4.効率的な染色体整列と染色体安定性の関連の解明モーター分子の発現異常などにより染色体整列の効率性が損なわれると、染色体不安定性が生じることがわかった。本研究では、染色体が紡錘体上で整列して正確に分配されるしくみについて研究を行った。染色体整列の課程では、染色体上の動原体が紡錘体を形成する微小管の側面に結合する状態(側面結合)を経て、末端に結合する状態(末端結合)に移行する。そこで側面結合に関与する分子の探索を行い、モーター分子であるダイニンやCENP-Eの関与を明らかにした。また側面結合と末端結合が協調的にはたらくことで、染色体が整列して正確に分配されることがわかった(Sci Rep, 2018)。
点渦系平均場方程式のｍ点爆発解と純電子プラズマが形成するｍ点渦結晶の統一的理解

2次元オイラー流体中の渦塊群が自発的になす秩序だった準平衡分布の形成・崩壊機構の解明を目指し,電子のみからなる非中性プラズマを用いた実験検証及び,2次元オイラー方程式の平均場平衡解であるm点爆発の物理的解釈を行った。少数の渦糸の位相空間における軌道を実験的に観測した結果,閉じ込めポテンシャルが2次元オイラー流体との等価性を破る原因となることを確かめた。2重連結領域内で電子渦糸群が作る電位分布を数値計算により検討した結果,電子渦糸が方位角方向に等間隔で分布する不安定な平衡解が存在することが判った。これは,オイラー方程式のm点爆発に対応していると考えられる。2次元オイラー流体中の渦塊群が自発的になす秩序立った準平衡分布の形成・崩壊機構の解明を本研究の最終目標とし,電子のみからなる非中性プラズマを用いた実験検証を目指している。円筒容器内に強磁場で閉じ込められた電子群の断面内の運動が,2次元オイラー流体の運動と等価であることを利用し,様々な渦の初期配置からの時間発展を追跡することで,オイラー流体の自発的な構造形成のダイナミクスを実験的に検証する予定である。しかし,実験に特有な非理想的な効果により,オイラー流体との等価性が成り立たなくなる現象が指摘されてきた。この等価性の限界に関する渦糸群の運動を対象とした検討は未だなされていない。今回,2本の紐状の電子群を円筒容器に閉じ込めそのダイナミクスを追跡し,その軌道をオイラー流体の理論の予測と比較し,非中性プラズマの2次元運動と2次元オイラー流体の運動との等価性が成立しなくなるパラメータ領域を実験的に検証した。その結果,閉じ込め領域の両端付近の外部電場が渦糸群に誘起する速度場が,オイラー流体理論の予測とのずれを生む原因であることを突き止めた。数学分野で研究が進んでいる2次元平均場方程式の平衡解として知られるm点爆発解については,電磁気学的な検討を計算機によって行った。その結果,アニュラス領域では数学の予測と一致する不安定な平衡解が存在することを確認した。オイラー流体との等価性が成り立つパラメータ領域に注意し,m点爆発解についての実験検証に移行するよていである。2次元オイラー流体中の渦塊群が自発的になす秩序だった準平衡分布の形成・崩壊機構の解明を目指し,電子のみからなる非中性プラズマを用いた実験検証及び,数学分野で発展してきた2次元オイラー方程式の平均場平衡解として知られるm点爆発解の物理的解釈を行った。まず,少数の渦糸とみなせる電子群の運動を実験的に追跡し,流体理論による予測と比較した。位相空間による渦糸群の軌道を解析した結果,電子渦糸を閉じ込める為に印加する外部ポテンシャルが,電子渦糸の2次元運動と2次元オイラー流体の等価性を破る原因となることを突き止めた。この非理想的な効果は,外部ポテンシャル分布をパラボリック形状に設定する事で緩和できることを示した。次に,二重連結領域内で電子渦糸群が作る電位分布を数値計算により検討した結果,5本までの渦糸群に対して,方位角方向に等間隔で分布する不安定な静的解が存在する事が判った。これは,オイラー方程式のm点爆発解に対応していると考えられる。統計力学的による解釈を援用すると,二重連結領域における点渦の状態数分布が,系のエネルギーに対してガウス分布に従う事が示唆された。数値計算による予測を実験的に検証するため,二重領域の境界条件で電子渦糸群を閉じ込める電極を設計・製作した。現在,装置の予期できない不具合により実験検証が遅れているが,計算による予測に基づき,m点爆発解に対応する電子渦糸群の生成実験を引き続き進める予定である。26年度の成果は非中性プラズマ国際ワークショップで発表済みであり,順調に進展していると判断した。プラズマ物理装置の閉じ込め領域に接地した導体筒を設置し,2重同軸円筒境界の渦実験専用に改造する。この境界条件の下で渦塊群の自発的な構造形成が観測された場合,温度測定の結果からm点爆発解と渦塊数の関係を検証する。当初の研究計画では,多粒子軌道計算に用いる計算機製作費用として,最上位のグラフィックボードの価格を計上していた。しかし実際に交付された額では購入できなくなったため,グラフィックボードの性能を入門者用に落として製作した。そのため,次年度使用額が生じた。計算機のスペックの低下をカバーするため,より実験サイドに重点をおいて研究を推進する必要がある。国際ワークショップでの情報収集の結果,電子プラズマのより良い閉じ込めの為には,電極の表面粗さを極力減らす必要がある事が判った。この情報に基づき,電極の表面を金メッキ処理する行程を最終年度の装置改造計画に加えることにした。次年度使用額をこれにかかる費用にあてる予定である。
近世・近代ペルシア語文化圏における言語・民族・国家形成

研究計画に従ってペルシア語関連史料、および現地の歴史叙述に関する資料の収集、および現地歴史研究者との交流を行った。代表の近藤信彰は、8月にタジキスタン、2月にイランインドへ出張し、ペルシア語文化関連資料を収集するとともに、現地の研究者との交流に努めた。タジキスタンでは、17世紀末の詩人伝Muzakkir al-Ashabなど現地発行の図書を入手した。同じペルシア語をいえがら、イランと異なった文字を使用するタジキスタンの現状は、ペルシア語文化圏のあり方を考える上で示唆に富んでいた。イランでは、サファヴィー朝のインシャー文献写本4点のコピーを入手した。サファヴィー朝後期の書簡集やインシャー文献はその重要性が指摘されながらも、十分な研究がなされていない。新たに議会図書館から刊行れたMonsha'at-e Soleymaniとともに、これは今後の制度史研究の基盤となるものである。研究分担者の菅原睦は、3月にトルコに出張し、ペルシア語の影響を強く受けているチャガタイ言語学関係の資料収集と研究者との交流に努めた。なお、最終年度にあたって、以前からの課題であった『ペルシア語が結んだ世界-もうひとつのユーラシア史』が刊行された。研究代表者・分担者全員が執筆したものであり、今後の研究の出発点となるものである。4年間の研究成果を踏まえて、さらに進展した研究を、来年度中に形とすることを目標としたい。1)前近代史で近年注目されている「ペルシア語文化圏」という概念を踏まえ、その近世から近現代(1620世紀)における変容を明らかにする。近世はペルシア語文化圏の盛期であり、文化的価値観を共有するイラン、インド、中央アジア、アナトリアで盛んな文化交流と人の移動が見られた。このペルシア語文化圏において、近代以降の、言語や民族が形成され、国民国家が建設されるのであるが、こうした共通の文化はどのように変容し、再定義されたのかを示す。2)具体的には、以下の3点を海外調査によって、達成する。(1)ペルシア語文化圏関係の資料の収集、(2)現地研究者との交流と意見交換、(3)ペルシア語とその周辺言語の実態調査. (1)は世界最先端の研究を遂行するためには、日本に所蔵されている資料のみでは不十分であり、現地等で資料を発掘する必要がある。(2)はペルシア語文化圏に関する現在の現地の見方を明らかにするために、必要である。しばしばナショナリズムが強く反映される場合があるが、そのナショナリズムも研究の対象である。(3)は諸言語へのペルシア語の影響、ペルシア語内の方言差を知るために必要である。イラン、中央アジア、南アジア、トルコを中心とする17-19世紀のペルシア語文化圏に関して、海外調査を行い、資料収集にあたるとともに、現在の各地でのペルシア語文化のあり方とその認識について知見を得た。色濃く残るペルシア語文化の影響も存在するが、一方でナショナリズム的発想も根強かった。その中でオルタナティヴとして「ペルシア語文化圏」という概念の有効性が明らかとなり、今後の研究の発展が見込まれる。代表者の近藤信彰は、2月にイラン、3月にインドのハイダラバードへ出張し、資料の収集に努めた。とりわけ、ハイダラバードではサーラール・ジュング博物館での調査においては、従来全く顧みられていなかったサファヴィー朝期の行政に関する貴重な史料を発見した。また、オスマニア大学を訪問し、歴史学科との交流を行った。このほかには、研究協力者を海外に派遣した。川口琢司(北海学園大学非常勤講師)を8月にウズベキスタン、カザフスタン、イギリスに派遣し、ティムール朝および沿ボルガ地域に関する写本・碑文調査が行われた。また、矢島洋一(京都外国語大嘱託研究員)を8月にトルコに派遣し、ペルシア語文化圏とその周辺のスーフィー教団に関する資料調査が行われた。また、渡部良子(上智大学非常勤講師)を8月にイランに派遣し、19世紀の書簡術に関する石版本を中心とする文献調査が行われた。2月に中西哲也(京都学園大学非常勤講師)を中国に派遣し、アラビア語・ペルシア語碑文の調査が行われた。全体としては、9月に分担者・研究協力者がスラブ研究センターの研究会で顔を合わせ、それぞれが研究発表を行うとともに、今後の方針についても話し合った。これらの研究発表は論文集として、北海道大学出版会より刊行の予定である。代表者の近藤信彰は、2月にインドへ出張し、インドにおけるペルシア語文化関連資料を収集するとともに、現地の研究者との交流に努めた。今回は北インドのいくつかの研究機関を訪問するとともに、昨年度に続いて、ハイダラバードではサーラール・ジュング博物館で写本調査を行った。研究分担者の森本一夫は、9月にトルコにおけるペルシア語文化の調査に赴くとともに、これまでの研究成果をウィーンで行われた第6回ヨーロッパ・イラン学会議において発表した。また、同じく研究分担者の菅原睦は、2月末よりトルコに出張し、言語学的見地から、テュルク諸語に対するペルシア語の影響に関する調査を行った。守川知子(北海道大学准教授)を2月にイランに派遣し、ペルシア語文化研究の現状について、および古代ペルシアとの関係に関して調査を行った。また、インドには二宮文子(京都大学研修員)を派遣し、インドにおけるペルシア語のスーフィー文献に関する調査を行った。

全体としては、北海道大学出版会から刊行予定の『ペルシア語が結んだ世界』の執筆・編集作業を行った。この論集が本プロジェクトの最初の成果となるとともに、今後取り組むべき課題を明らかにする手段でもある。来年度中の刊行を目指している。また、AA研の共同研究プロジェクトの研究会の際に、メンバーが顔を合わせ、意見の交換を行った。研究計画に従ってペルシア語関連史料、および現地の歴史叙述に関する資料の収集、および現地歴史研究者との交流を行った。代表者の近藤信彰は、2月にイラン、3月にインドへ出張し、ペルシア語文化関連資料を収集するとともに、現地の研究者との交流に努めた。イランではサファヴィー朝の行政便覧史料タズキラトル・モルークのゴレスターン宮殿図書館本を入手し、他写本との比較が可能となった。インドではハイダラバードではサーラール・ジュング博物館で写本調査を行ない、サファヴィー朝期に関するいくつかの重要な孤写本を閲覧することができた。研究分担者の森本一夫は、8月にカナダへ出張し、トロント大学で資料調査を行うとともに、第7回国際イラン学会大会で報告を行った。また、同じく研究分担者の菅原睦は、3月にドイツに出張し、ベルリンのブランデンブルグ科学アカデミー所属のウイグル人研究者と、共同研究・出版の打ち合わせを行った。このほかには、研究協力者渡部良子を3月にフランスに派遣し、パリの国立図書館を中心にペルシア語インシャー文献の調査を行った。代表の近藤信彰は、8月にタジキスタン、2月にイランインドへ出張し、ペルシア語文化関連資料を収集するとともに、現地の研究者との交流に努めた。タジキスタンでは、17世紀末の詩人伝Muzakkir al-Ashabなど現地発行の図書を入手した。同じペルシア語をいえがら、イランと異なった文字を使用するタジキスタンの現状は、ペルシア語文化圏のあり方を考える上で示唆に富んでいた。イランでは、サファヴィー朝のインシャー文献写本4点のコピーを入手した。サファヴィー朝後期の書簡集やインシャー文献はその重要性が指摘されながらも、十分な研究がなされていない。新たに議会図書館から刊行れたMonsha'at-e Soleymaniとともに、これは今後の制度史研究の基盤となるものである。研究分担者の菅原睦は、3月にトルコに出張し、ペルシア語の影響を強く受けているチャガタイ言語学関係の資料収集と研究者との交流に努めた。なお、最終年度にあたって、以前からの課題であった『ペルシア語が結んだ世界-もうひとつのユーラシア史』が刊行された。研究代表者・分担者全員が執筆したものであり、今後の研究の出発点となるものである。4年間の研究成果を踏まえて、さらに進展した研究を、来年度中に形とすることを目標としたい。
エラーレジリエンシーに優れる無線マルチホップネットワークに関する研究

低いエラー率を実現する高信頼無線マルチホップネットワーク基盤技術を構築するために,第三者端末のオーバーヒアリングを活用したオポチュニスティック型通信の適用,複数周波数帯域の適応的な利用,スマートアンテナ技術とネットワークコーディングの適用を検討した.特に,物理層,メディアアクセス制御(MAC)層,ネットワーク層等の各層が協調して動作するクロスレイヤ型無線マルチホップネットワークを開発した.低いエラー率を実現する高信頼無線マルチホップネットワーク基盤技術を構築するために,第三者端末のオーバーヒアリングを活用したオポチュニスティック型通信の適用,複数周波数帯域の適応的な利用,スマートアンテナ技術とネットワークコーディングの適用を検討した.特に,物理層,メディアアクセス制御(MAC)層,ネットワーク層等の各層が協調して動作するクロスレイヤ型無線マルチホップネットワークを開発した.本年度は,まずオポチュニスティック型ルーティングの計算機シミュレーションプログラムを作成し,スループットや遅延等の基本通信特性を明らかにした.本研究では,送信者が宛先を決める送信者主導のオポチュニスティックルーティングを採用した.次に,指向性アンテナとオポチュニスティックルーティングを利用したプロトコルにおいて,deafness問題に起因するパケットエラーの影響を調査した.さらに,deafness問題によりスループット性能が大幅に低減するという問題に対し,近隣ノードのオーバーヒアリングと代理パケット送信を適用することによりエラー補完することでエラーレジリエンシーを向上させるクロスレイヤプロトコルを提案した.提案手法の計算機シミュレーションプログラムを作成し,提案手法の性能を明らかにした.その結果,5ノード程度の基本的なトポロジにおいては性能の向上が得られるが,ノード数が多く,ノード密度が高い環境下では大きな性能向上は得られないという知見が得られた。また,ソフトウェア無線実験装置を用いた基礎的な実装実験を行い,1対1の単純な通信におけるパケットエラー率を測定した.さらに,ESPARアンテナの実際のアンテナビームパターンを考慮したヌルステアリングを利用する対干渉型プロトコルやマルチキャスト手法,エラーレジリエンシーの向上を目指したネットワークコーディングの適用,マルチホップネットワークの負荷分散手法についても検討した.今年度はまず,提案するオポチュニスティック型パケット送信を併用したクロスレイヤプロトコルを一般的なランダムトポロジーに対応できるようプロトコル拡張を行った.具体的には,本来の通信相手への送信エラー発生時に,代理送信する周辺ノード候補のうち,実際にパケット転送できるノードのみを候補とすることで,転送失敗確率を低下させる手法へと拡張した.次に,提案手法のスループット,エラー率,遅延性能等を計算機シミュレーションにより評価した.評価に際しては,ノードの移動性を考慮し,無線通信のエラー率等をより現実的にモデル化するためにESPARアンテナを用いた実機実験を行い,実験結果をシミュレーションパラメータに反映させた.評価結果より,提案プロトコルにおいて,送信エラーの発生時に周辺ノードによる代理データ送信が有効にエラー回復できる条件を明らかにした.具体的には,交差点のように複数のトラフィックフローが1ノードで交差するようなトポロジーにおいて,比較的高負荷時に最大で60パーセント程度スループット性能を改善でき,高いエラーレジリエンシー性能を実現できることを明らかにした.また,本手法の環境発電ノードへの適用や,マルチレート環境への対応,データ集約の適用可能性を検討した.本研究は,信頼性の高い自律分散型無線ネットワークの実現において,オポチュニスティック型通信の適用方法や適用領域を明らかにしたという点で意義深いものと考えられる.
平面波コヒーレントチェレンコフ放射に基づく高強度テラヘルツ光源の開発

非線形分光の研究が光誘起相転移の観測等に有用なテラヘルツ帯でも開拓され、尖頭出力および平均出力の高い広帯域光源の開発が希求されている。この学術的課題に応えるため、我々は平面波コヒーレントチェレンコフ放射の原理を考案した。中空円錐管内で発生した放射を円錐管底面から平面波として取り出せるため、既存の加速器光源技術よりも1桁以上強い広帯域テラヘルツ光を期待できる。本研究では日本大学の加速器施設にて平面波コヒーレントチェレンコフ放射源を開発し、従来にはない高尖頭出力かつ高平均出力のテラヘルツ光源を実現する。さらに、集光ベクトルビームによる微細構造の形成機序解明なども期待され、光科学の発展に貢献する。