hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物生体内の金属イオンの輸送-新規な金属結合担体の構造と機能の解析

本研究では,Mg-脱離物質に関してクロロフィル分解の本来の基質であるクロロフイリドaの代わりに人工基質であるクロロフィリンを用いて解析を行った.研究過程で新たに,熱に安定なペプチド性の低分子物質,Metal chelating substance(MCS)に加えて,同様のMg脱離活性を持つタンパクの存在が明らかになった.その概要は以下のとおりである.今回、人工基質であるMg-クロロフィリンを用いて活性測定を行ったところ,MCS同様のMg脱離活性を持つタンパクの存在が明らかになった.そこで,このタンパクをMg-releasing protein(MRP)と名づけ,精製し,その性質の決定を行った.精製の結果,MRPには少なくとも3つのアイソザイムが存在することが明らかになり,そのうち2つの分子量は約20,000と約43,000であった.分子量20,000のものは,阻害剤の影響について,ペルオキダーゼと同様なフリーラジカルの関与を示唆する結果が得られたが,吸収スペクトルは西洋わさびペルオキダーゼとは大きく異なっていた.また,クロロフィル分解の本来の基質であるクロロフィリドaを基質として活性測定を行ったところ,Mgの脱離はみられず,Mgの脱離または運搬に関与するが,クロロフィルの分解系に関与するMg-デケラターゼとは異なることが明らかとなった.分子量43,000ともう1つのアイソザイムについては,現在研究中であり,今後はこれらの性質を決定し,またN-末端のアミノ酸配列を基に,遺伝子配列の決定を行う予定である.本研究では,Mg-脱離物質に関してクロロフィル分解の本来の基質であるクロロフイリドaの代わりに人工基質であるクロロフィリンを用いて解析を行った.研究過程で新たに,熱に安定なペプチド性の低分子物質,Metal chelating substance(MCS)に加えて,同様のMg脱離活性を持つタンパクの存在が明らかになった.その概要は以下のとおりである.今回、人工基質であるMg-クロロフィリンを用いて活性測定を行ったところ,MCS同様のMg脱離活性を持つタンパクの存在が明らかになった.そこで,このタンパクをMg-releasing protein(MRP)と名づけ,精製し,その性質の決定を行った.精製の結果,MRPには少なくとも3つのアイソザイムが存在することが明らかになり,そのうち2つの分子量は約20,000と約43,000であった.分子量20,000のものは,阻害剤の影響について,ペルオキダーゼと同様なフリーラジカルの関与を示唆する結果が得られたが,吸収スペクトルは西洋わさびペルオキダーゼとは大きく異なっていた.また,クロロフィル分解の本来の基質であるクロロフィリドaを基質として活性測定を行ったところ,Mgの脱離はみられず,Mgの脱離または運搬に関与するが,クロロフィルの分解系に関与するMg-デケラターゼとは異なることが明らかとなった.分子量43,000ともう1つのアイソザイムについては,現在研究中であり,今後はこれらの性質を決定し,またN-末端のアミノ酸配列を基に,遺伝子配列の決定を行う予定である.クロロフィルaの分解の初期段階には,マクロおよびイソサイクル環において少なくとも3つの修飾・脱離反応が存在する.2番目のMg脱離反応については,酵素ではなく熱に安定な低分子の物質が関与していることが明らかになっている.その物質はクロロフィリドaからのMgの脱離のみを特異的に行うのではなく,2価の陽イオンに特異的で広く植物に分布する金属運搬体であることがわかり,我々は,この物質をMetal-Chelating Substance(MCS)と命名し,研究を行ってきた.Mg脱離活性の測定は,これまでクロロフィリドaを基質として,Mgの脱離した反応生成物,フェオホルビドaの生成を見ていたが,今回,クロロフィル同様ポルフィリン環を持つクロロフィリン(Mg-クロリン)を基質とした活性測定法を試行した.その結果,シロザ(Chenopodium album)から調製した抽出物には,MCSとは性質の大きく異なるMg脱離能を持ったタンパク質の存在が明らかになってきた.本年度は特に,このMg脱離タンパクの精製法を確立し,その性質を調べた.精製はシロザのアセトンパウダーを20mMリン酸緩衝液(pH7.0)で抽出し,硫安分画により30-75%の沈殿を回収した.これを透析し,DEAE,Butyl,HW-55クロマトグラフィーを用いて精製した.精製の結果,粗抽出液に対して28倍に精製された.精製したMg脱離タンパクを用いて求めた至適pHは7.5,K_m値は95.1nMであった.分子量は,ゲルろ過法により20,000と求められた.以上のことから,このMg脱離タンパクは新規なタンパクであると考えられる.本研究では,Mg-脱離物質に関してクロロフィル分解の本来の基質であるクロロフィリドaの代わりに人工基質であるクロロフィリンを用いて解析を行った.研究過程で新たに,熱に安定なペプチド性の低分子物質,Metal chelating substance(MCS)に加えて,同様のMg脱離活性を持つタンパクの存在が明らかになった.その概要は以下のとおりである.今回,人工基質であるMg-クロロフィリンを用いて活性測定を行ったところ,MCS同様のMg脱離活性を持つタンパクの存在が明らかになった.そこで,このタンパクをMg-releasing protein(MRP)と名づけ,精製し,その性質の決定を行った.

精製の結果,MRPには少なくとも3つのアイソザイムが存在することが明らかになり,そのうち2つの分子量は約20,000と約43,000であった.分子量20,000のものは,阻害剤の影響について,ペルオキダーゼと同様なフリーラジカルの関与を示唆する結果が得られたが,吸収スペクトルは西洋わさびペルオキダーゼとは大きく異なっていた.また,クロロフィル分解の本来の基質であるクロロフィリドaを基質として活性測定を行ったところ,Mgの脱離はみられず,Mgの脱離または運搬に関与するが,クロロフィルの分解系に関与するMg-デケラターゼとは異なることが明らかとなった.分子量43,000ともう1つのアイソザイムについては,現在研究中であり,今後はこれらの性質を決定し,またN-末端のアミノ酸配列を基に,遺伝子配列の決定を行う予定である.
超球座標法によるミュオン準分子の解離状態の精密計算

超球座標法に基づいて(dt μ)準分子の励起状態を介する衝突過程の反応断面積を数値計算した。ここでは、dμとtμのミュオン原子がn=2の第一励起状態にある場合の弾性、励起、ミュオン移行反応、Feshbach共鳴を入射エネルギー0.001eVから100eVの範囲で解析した。全角運動量はS波(J=0)のみとし、相対論的効果によるLambシフトの効果は考慮しない。励起状態にあるdμとtμ原子間の反応の基本的は特徴は、それらが長距離の双極子相互作用によって引き起こされるということである。とりわけ、引力型双極子相互作用により、閾値より僅かに上の極低エネルギー領域ではGD(Gailitis-Damburg)振動といわれる入射エネルギーに対する衝突断面積の顕著な振動現象が引き起される。これは縮退した励起状態間のStark混合に起因する効果である。このGD振動は電子-励起水素原子の極低エネルギー衝突では知られていたが、同じエネルギー領域で起こる形状共鳴に比して著しく小さいため重大な関心を喚起することはなかった。励起(dt μ)準分子における引力型双極子相互作用は、三体系の換算質量の相違により対応する電子-励起水素原子系の場合に比して10倍以上大きいため、dt μ系の衝突では非常に強いGD振動が生じることが分かった。さらにいくつかの引力型双極子チャネル間の強い非断熱相互作用により、各チャネルの位相間に干渉が起こり、衝突断面積に不規則な振動が現れてくることが見出された。この非断熱相互作用による不規則な振動現象は全く新しい物理的知見である。このGD振動は全角運動量がJ=7まで現れるが、Lambシフトの効果を考慮すると部分的に消失すると思われる。しかし、非断熱相互作用による振動はLambシフトの有無とは関係であろうと考えられる。
自閉症におけるセロトニン伝達系機能異常の機構解明

我々はPET研究により自閉症者の脳内でSERT密度が低下していることをつきとめた。この異常の発症基盤を明らかにするため、セロトニン・トランスポーター(以下SERTと略す)の発現とその調節因子であるSTX1A・ROBO3・ITGB3・MacMARCKSについて解析を行った。遺伝子および死後脳解析の結果、自閉症特異的な各遺伝子の発現変化が有意に認められたが、自閉症者死後脳中のSERTの定量結果は正常であった。以上より、PETで認めた自閉症者脳内SERTの広汎な密度低下は、発現低下に起因するものではなく、細胞内のSERT輸送異常が原因として疑われた。セロトニントランスポーター(SERT)の発現調節因子は自閉症の病態形成に重要な役割を果たしている可能性が指摘されている。我々は、SERTの発現調節に関与することが想定されているsyntaxin 1A (STX1A)、Roundabout (ROBO3)、インテグリンβ3サブユニット(ITGβ3)、MacMARCKSについてmRNA発現解析と遺伝子関連研究を行い、自閉症との関連を検討した。まず、自閉症死後脳を用い、リアルタイムPCRによりmRNAの発現の変化を検討した。検討部位は前帯状回・皮質運動野・視床とした。次に、家族内相関解析として、白人252家系と日本人126家系のトリオサンプルを用いたSNP解析を行い、自閉症との関連を伝達不均衡テストで検討した。死後脳研究では、STX1Aの発現が前帯状回で有意に減少していた。また、ROBO3の発現は前帯状回と皮質運動野で、ITGβ3の発現は前帯状回と視床で、ITGβ3の発現は前帯状回と視床で、MacMARCKSの発現は前帯状回でそれぞれ有意に増加していた。次に、家族内相関解析では、STX1Aは白人・日本人とも有意な関連が認められ、ROBO3は白人において有意な関連が認められた。また、自閉症診断基準であるADI-RとそれぞれのSNPとの関連について解析したところ、STX1AではSNP08と自閉症の症状が現れる時期に、ROBO3ではSNP10と社会性の障害に有意な関連が認められた。これらの結果から、STX1Aの異常発現は、自閉症の症状が現れる時期に関係することが示唆された。また、ROBO3の異常発現は、社会性の障害と関連することが示唆された。さらに、ITGβ3とMacMARCKSの異常発現は自閉症の病態形成に関与する可能性が示唆された。本研究の成果は、セロトニン系関連遺伝子が自閉症の病態形成に関与していることを強く示唆している。自閉症研究ではセロトニン機能異常の重要性が指摘されているが、その発症基盤は明らかでない。我々は自閉症者における中枢神経内セロトニン・トランスポーター(SERT)の広汎な密度低下および末梢血リンパ球内のインテグリンβ3サブユニット(ITGB3)mRNAの低下を見出したことから、SERTの発現とその調節因子は自閉症の病態に重要な役割を果たしていると考え、SERTの発現を調節しているとされるSTX1A-ROBO3・ITGB3・MacMARCKSの遺伝子についてmRNA発現解析と遺伝子関連研究を行い、各々の自閉症との関連を検討した。まず、死後脳研究として、4つの因子に対するmRNAの発現の相異を検討した。これらのサンプルにqRT-PCRを施行し、遺伝子発現の変化は2-DDCTによって決定した。次に、家族内遺伝子関連研究として、白人252家系と日本人126家系のトリオサンプルで検討を行った。SNPの調査にはTagMan法を使用し、関連に対するマーカーには伝達不均衡テストで検討した。また、ROBO3の発現は前帯状回と皮質運動野で、ITGB3の発現は前帯状回と視床で、MacMARCKSの発現は前帯状回でそれぞれ有意に増加していた。次に、家族内相関解析では、STX1Aは白人・日本人とも有意差が認められ、ROBO3は白人において有意差が認めぢれた。また、自閉症診断基準であるADI-RとそれぞれのSNPとの関連について解析したところ、STX1AではSNP08とADI-R_Dスコアで、ROBO3ではSNP10とADI-R_Aスコアで有意差が認められた。これらの結果から、STX1Aの異常発現はSERTの発現過程を妨げ、自閉症の症状が現れる時期に関係することが示唆された。また、ROBO3の異常発現は、神経系の発達を妨げ、社会性の障害と関連することが示唆された。さらに、ITGβ3とMacMARCKSの異常発現はSERTの発現に影響を与えうる可能性が示唆された。以上のように、セロトニン系関運遺伝子が自閉症の病態に関与することが推測された。

自閉症研究ではセロトニン機能異常の重要性が指摘されているが、その発症基盤は明らかでない。我々は自閉症者における中枢神経内セロトニン・トランスポーター(SERT)の広汎な密度低下および末梢血リンパ球内のインテグリンss3サブユニット(ITGB3)mRNAの低下を見出したことから、SERTの発現とその調節因子は自閉症の病態に重要な役割を果たしていると考え、SERTの発現を調節しているとされるSTXIA・ROBO3・ITGB3・MacMARCKSの遺伝子についてmRNA発現解析と遺伝子関連研究を行い、各々の自閉症との関連を検討した。死後脳研究として、4つの因子に対するmRNAの発現の相異を検討した。検討部位は前帯状回・皮質運動野・視床とした。これらのサンプルにqRT-PCRを施行し、遺伝子発現の変化は2-DDCTによって決定した。その結果、STX1Aの発現が前帯状回で有意に減少していた。また、ROBO3の発現は前帯状回と皮質運動野で、ITGB3の発現は前帯状回と視床で、MacMARCKSの発現は前帯状回でそれぞれ有意に増加していた。この結果をSERTKOマウスで検証するため、脳内のin situ hybridizationを行ったが、同様な分子発現の再現性は得られなかった。また、自閉症者死後脳中のSERTの定量結果は正常であった。以上より、自閉症中枢神経内SERTの広汎な密度低下は、発現低下に起因するものではなく、細胞内のSERT輸送異常により細胞膜内に正しく運ばれないことが原因として疑われた。そこで今年度でこの計画は終了し、今後の自閉症セロトニン機能研究は脳内のSERT細胞内輸送異常に焦点を当てた研究計画を推進することとした。
無拘束動物の脳・脊髄ニュ-ロン活動を遠隔多元記録ー解析するシステムの試作

無拘束の覚醒動物から神経・筋活動を遠隔記録し、運動解析を行うシステムを開発した。構成と仕様は以下のとおりである。1.電極直結型増幅器:ICを用いて、小型4チャンネル差動型増幅器を開発した。大きさ10x15x8mm、低ノイズ、入力抵抗100MΩ以上である。2.電動マニプレ-タ-:動物の頭に固定し、遠隔操作可能な小型マニプレ-タ-を2種類開発した。アクチュエ-タ-としてピエゾ素子を用いたものは、大きさ30x30x13mm、精度10ミクロン、可動範囲はz軸15mm、x、y軸は手動で12mmである。パルスモタ-を用いた方は大きさ50x45x25mm、精度100ミクロン、可動範囲10mmである。3.遠隔制御装置:FM信号によりアクチュエ-タ-を制御する装置を制作した。10m離れたところから2に記した精度で制御可能である。4.生体信号送受信装置:神経細胞活動(2チャンネル)、筋電図等(10チャンネル)の信号をFM送受信する装置を開発した。周波数帯域10Hzー10KHz、送信可能距離10m、S/N比等は記録に充分の性能を有する。5.小型ネジ型電極:電動マニプレ-タ-では、記録部位は一カ所に限られた。そこで複数の部位から同時に記録するため、小型ネジ型電極を開発した。6.記録解析システム:神経・筋活動、多点の2次元位置情報、運動画像情報をA/D変換しコンピュ-タ-に取り込み、運動軌跡の解析、神経ー筋活動と運動の時間関係を解析するシステムを完成した。7.上記のシステムが有効に作動するように改善を加え、実際に上肢と頚の運動の解析を行って、その有用性を確かめた。1.電動マニプレ-タ-の開発電極駆動部は色々な種類のアクチュエ-タ-を考慮した結果,ピエゾ素子を用いたアクチュエ-タ-を開発した。全体の大きさは10×10×20mm,z軸可動範囲20mm以上,精度10ミクロン,x軸は手動で可動範囲12mm,精度100ミクロンと当初の目的を持ったマニプレ-タを開発できた。なお小型ステップモ-タ-(大きさ20×30×20mm,z軸可動範囲15mm,精度10ミクロン)の駆動部も試作し,比較中である。2.遠隔制御FM送信機からアクチュエ-タ-を制御する回路,機械を設計し制作した。約10m離れた部位から上記の精度でモ-タ-を制御できることを確認した。記録系に対するノイズの問題等検討を重ねている。3.生体信号送(受)信装置の開発神経細胞活動(2チャンネル)と筋電図(10チャンネル)の信号をFM送(受)信装置を開発した。大きさは100×50×50mm,周波数帯域10ー10KHz,送信可能距離10m,電池駆動,動物の背中におくものである。S/N比等記録には十分の性能を有する。4.電極ー増幅器直結システムの開発大きさ10×5×8mm,神経活動の記録電極としてタングステン電極,多数の細いワイヤ-電極を試し両者とも目的に向いていることを確かめた。小型前置増幅器としてT12202Cと2SK146のどちらを用いるか回路を試作しテスト中である。ノイズの問題は同じ電極を近傍におき差動で記録することで50ー100マイクロボルト,50ー50KHzの現象を記録が可能であることがわかった。1.電動マニプレ-タ-の開発:昨年度

ピエゾ素子を用いたアクチュエ-タ-とパルスモ-タ-を用いた小型マニプレ-タ-を開発したが、電極固定部分、駆動スピ-ド、直進時の横ぶれ等に問題があった。今年度はこれらの点を改良した。次に実際に動物実験に試用して細部の改良を加え、神経活動を記録できるようにした。2.小型ネジ電極の開発:電動マニプレ-タ-を用いた場合、記録部位は一ヵ所に限られた。複数の部位から同時に記録するため、小型ネジ型電極を開発し、複数の部位から同時に記録できるようにした。3.電極-増幅器直結システムの開発:クワド型IC2ケを積み重ね一体化した、小型の4チャンネル差動前置増幅器を開発した。これにより非常に低ノイズで安定して多次元の神経、筋活動を記録できるようになった。4.生体信号送受信部の開発:昨年度試作したものに更に改良を加え、周波数帯域10Hz-10KHz、送受信可能距離10m、S/N比等記録には充分の性能を有するものにした。5.動物実験を繰り返し、実験に充分使用できるようにシステム全体の改良を行った。
頭部旋回運動を利用した非接触・非拘束型ハンドフリー操縦インタフェースの開発

物体表面の距離情報を得られる短焦点深度センサを用いて頭部旋回動作を認識し操縦制御するシステムの開発成果を発展させ、本研究では、非拘束・非接触による電動車椅子等の機器制御のための新たな操縦インタフェースと,測域センサを活用した上半身の前傾動作と旋回動作による新型電動車椅子操縦システムを開発した.車椅子の操作性向上を目的とした車椅子の動作状況をフィードバックするインタフェースによりジョイスティック操縦時に匹敵する操縦ができることを評価実験によって明らかにした.そして,操縦者のストレス計測や乗り心地の評価を行って開発システムの有効性を検証した.本研究では、環境の明るさに依存することなくセンサから対象物体までの距離情報を得られる短焦点深度センサを用いた非拘束非接触による頭部旋回運動オンライン検出法を簡素なアルゴリズムによって構築し、これを応用したジョイスティックに替わる全く新しいハンドフリー操縦インタフェースシステムの開発を目的としている。走行軌跡・操縦者姿勢計測については上記国際会議発表論文中に示しているように当初の開発目標を達成しており、頭部旋回動作認識システムの起動/停止を制御する操縦者のためのユーザインタフェースについては開発途上にある。また、平成28年度に実施計画している走行性能を向上させた電動車椅子ベースの設計製作を完了している。研究実績の概要においても示したように、最も重要な操縦信号発生装置、すなわち短焦点深度センサを用いた非拘束非接触による頭部旋回運動オンライン検出アルゴリズムを応用したジョイスティックに替わる信号生成システムの構築に成功した。そして、これを用いた従来型電動車椅子のハンドフリー操縦による性能評価実験まで到達している。この点においては当初の計画より進捗が得られている。ただ、応用を検討していた3輪型電動車椅子よりも機動性の向上が期待できる新形式の電動車椅子の発想が得られたことから計画を修正しその開発を進めていることと、操縦者へセンサによる姿勢モニタリング状態を提示するユーザーインタフェースとしては当初目標としていた水準でのグラフィカルユーザーインターフェース(GUI)の完成に現状では至らなかったことから、"おおむね順調に進展している"と判断としたものである。平成27年度に構築した深度センサ利用による電動パーソナルモビリティSTAViのためのハンドフリー操縦システムの性能検証実験の結果,随意操縦が可能であることを実証できたが,通常のジョイスティック操作時の操作性比較では劣るという課題が明らかとなった.また,操作者の脇見(注視点の移動)による不随意の頭部ジェスチャを引き起こし,これを認識したために,操作者の意図しない挙動を引き起こすことも問題となった.そこで,平成28年度においては測域センサ(レーザーレンジファインダ,LRF)を用いて操作者の上体挙動(捻転角変位および胴体傾斜角変位)を推定し,これを用いて操縦信号を生成するハンドフリー操縦システムに改良した.なお,測域センサは当初の計画を変更し,操作者の背面後方に配置する構造に改めた.これに加えて,座面昇降機構を継承しつつ軽量小型化を図った新型試作車を製作した.すなわち,独立駆動輪の車軸線上に電動ジャッキの鉛直方向伸縮軸を配置して操作者の着座位置を車体の旋回中心に配置する改良を施した.これに提案システムを適用・実装した上でハンドフリー走行可能であることを実験実証した.さらに,操作者にシステムによる操作者挙動推定結果を視覚的にフィードバックするユーザインターフェース装置を開発し実装することにも成功した.性能検証のための複数被験者による走行実験において,提案システムによるテストコース走破時間および走行軌跡の安定性の観点でジョイスティックと同等の操縦性能を有することを実証した.当初の計画では,深度センサの利用で目標とするハンドフリー操縦性能を達成できると想定していたが,研究の進展によりその実用性における課題を明確にでき,さらに代替センサを用いた改良システム開発に成功し汎用ジョイスティック操縦時と同程度の操作性をもつ可能性が高いことを実験検証するまでに至っている.また,操縦者へ操縦システムによるジェスチャ(胴体挙動)の認識状況および操縦指令信号の発生状況を視覚的にフィードバックするシステムの実装を行い,今後の追加実験と詳細な分析が必要ではあるが,その有効性が大いに期待できる実験結果を得られている.本研究では,環境の明るさに依存することなくセンサから対象物体までの距離情報を得られる深度センサを用いた非拘束非接触による頭部旋回運動オンライン検出法を簡素なアルゴリズムによって構築し、これを応用したジョイスティックに替わる全く新しいハンドフリー操縦インタフェースシステムの開発をもくてきとしている。平成27年度において頭部旋回運動計測信号を用いた操縦意図推定に成功し電動車椅子のハンドフリー操縦に成功した。頭部旋回運動がもたらす操縦者の緊張増大を緩和するために、計測部位を背部に変更しセンサに測域センサを用いる改良を平成28年度に施し、走行実験のための試験コース走破時間比較に関してはジョイスティックと同等の走破性能が得られる水準まで性能向上を図ることに成功した。最終年度では、ユーザーインターフェースの開発を行うとともに、搭乗者にとっての操作性や乗り心地を包含した総合的な定量的分析評価を試みた。すなわち、搭乗者の運転行動過程における生体信号に基づくストレス度計測結果の分析である。本研究では、狭隘な走行試験路や曲線路の走行過程における搭乗者の心拍変動を計測解析し、それにより反映されるストレスの変化状況を利用して乗り心地の評価を行った.分析方法として、心拍動間隔データを抽出し、その周波数解析指標:LF/HF比を用いる汎用手法と,ローレンツプロットに注目した新規手法の2種類にういての比較検証を行った.複数の健常被験者による走行実験データ分析の結果,ローレンツプロット指標の中でも点間距離に着目することでストレス強度特徴が顕著に提示されることが明らかとなった。これにより、新規手法による分析評価により搭乗過程でのストレス分析が比較的高い精度で可能であることを示した。

物体表面の距離情報を得られる短焦点深度センサを用いて頭部旋回動作を認識し操縦制御するシステムの開発成果を発展させ、本研究では、非拘束・非接触による電動車椅子等の機器制御のための新たな操縦インタフェースと,測域センサを活用した上半身の前傾動作と旋回動作による新型電動車椅子操縦システムを開発した.車椅子の操作性向上を目的とした車椅子の動作状況をフィードバックするインタフェースによりジョイスティック操縦時に匹敵する操縦ができることを評価実験によって明らかにした.そして,操縦者のストレス計測や乗り心地の評価を行って開発システムの有効性を検証した.平成28年度以降においては、操縦インターフェースのGUI化を完成させ、それを新に設計開発した電動車椅子をベースとした電動車椅子制御システムを完成させる計画である。また、その操縦性能評価実験を行い電動車いす制御系の性能向上に取り組む。さらに、複数操作者による操縦制御結果を既存設備であるモーションキャプチャシステムにより収集分析し、操縦軌跡を解析することでジョイスティック使用時との比較により検証評価する。さらに、操縦時の操縦者姿勢変化計測結果および生体信号計測結果を統合的に分析することにより、操縦ストレスや乗り心地の評価に取り組む。開発したハンドフリー操縦システムを実装した改良型電動パーソナルモビリティの性能評価を推進し,その有効性を詳細に検証する.特に,操縦者への視覚フィードバック装置(ユーザーインタフェース)の有無に関する操作性比較と,その吟味検討結果に基づくユーザーインタフェースの改良を図る.このアプローチによって,ユーザーインタフェースの設計指針を明らかにしたい.さらに,当初の研究計画に沿って,操作者の生体信号計測による操縦時のストレス分析を試みる.これによって,単純な機械的操縦結果のみならず操作者への操作負担も加味したユーザーインタフェース設計のための新たな感性評価指標を示していく方針である.制御工学平成27年度において走行軌跡・操縦者姿勢計測と生体信号計測システムを導入し、平成28年度からの運用準備に着手する計画であったが、本校内の他研究室において類似のシステムを有していたことから、導入準備として当該装置の借用により実用性検討中である。そのため多用途生体情報解析プログラムおよび心拍データ収集装置の導入については平成28年度以降に実施する計画に変更したことが理由である。研究計画策定時に導入を予定していた生体信号計測システムよりも安価で十分な性能の代替システム(ミューズブレインシステム1式)を導入したことによる.生体情報解析システムについては平成28年度に当該研究室との共同研究体制を整備しつつ、補充設備などの購入により効率的に構築する計画である。
乱流・非乱流界面における乱流と波動の干渉メカニズムの解明

安定密度成層中に発達するせん断流れと圧縮性乱流の直接数値計算を行った.安定密度成層中で内部重力波の放出とともに発達する乱流や圧力波の放出を伴う圧縮性乱流の特性を,乱流領域と非乱流領域を分ける乱流・非乱流界面に着目して明らかにした。また,こうした乱流における分子拡散や熱拡散をラグランジュ粒子を用いてモデル化する手法を提案し,その有効性を明らかにした.さらに,ピストン駆動式の圧縮性噴流形成装置を製作し,シリンダ内部圧力計測やシャドウグラフ法による可視化の実験結果からシリンダ内部圧力と噴流マッハ数の関係を明らかにした.本研究は,(1)安定密度成層中に発達する乱流から非乱流流体中に放出される内部重力波の発生機構と内部重力波の放出に伴う乱流の変化の数値シミュレーションによる解明,(2)亜音速流れにより生じる音波に伴う圧力変動が乱流の空間発展に与える影響の実験・数値シミュレーションによる解明を目的として行われている.以下に,本年度の研究の進捗について述べる.研究目的(1)に関して,安定密度成層中に発達する局所乱流塊に関する直接数値計算を行い,乱流データベースを構築した.密度こう配が乱流内部にのみ存在する場合,乱流領域と非乱流領域は渦度によって判別できることが明らかになった.このような流れ場において,浮力の影響が乱流と非乱流領域の境界(乱流・非乱流界面)で強くなり,乱流・非乱流界面近傍の乱流特性は乱流のコア領域と大きく異なることが明らかとなった.一方,密度こう配が乱流外部にも存在する場合,乱流から内部重力波が放出されることが確認された.このような内部重力波の放出を伴う乱流場において,浮力の影響を直接的に受けないポテンシャル渦度を用いて乱流領域を検出できることが明らかとなった.また,内部重力波が乱流・非乱流界面から放出されることで,乱流・非乱流界面近傍の乱流特性が大きく変化することがわかった.研究目的(2)について,ピストンによる圧縮空気を高速で噴出し噴流を形成する装置を製作した.同装置により形成された流れ場をシュリーレン撮影法により可視化した結果,本実験装置によって亜音速超音速域の噴流を形成できることが明らかとなった.また,圧縮性二次元噴流の大規模直接数値計算を行い,噴流内部の統計的特性に噴流から放出された圧力波が及ぼす影響について調査した.密度成層乱流と圧縮性乱流のそれぞれについて直接数値計算法(DNS)の数値計算コードを構築し,大規模数値計算を行った.また,圧縮性噴流実験装置を開発し,その基本的な特性に関する実験を実施した.こうした実験・数値計算から,内部重力波や圧力波と乱流・非乱流界面近傍の流れ場の特性の関係が明らかとなった.これらの成果のいくつかは既に学術論文や国際会議で発表されているため,研究は当初の計画以上に進展していると評価できる.本研究は,(1)安定密度成層中に発達する乱流から非乱流流体中に放出される内部重力波の発生機構と内部重力波の放出に伴う乱流の変化の数値シミュレーションによる解明,(2)亜音速流れにより生じる音波に伴う圧力変動が乱流の空間発展に与える影響の実験・数値シミュレーションによる解明を目的として行われた.研究目的(1)に関して,安定密度成層中に発達する局所乱流塊に関する直接数値計算を行った.密度こう配が乱流内部にのみ存在する場と密度こう配が乱流外部にも存在する場ついて,乱流混合層の発達を乱流・非乱流界面に着目して比較した.後者では乱流の発達とともに乱流・非乱流界面層を介して内部重力波が放出されることが確認され,乱流流体が波の放出により運動エネルギを失うことが示された.また,様々なレイノルズ数,フルード数に対して行われた数値計算結果から,乱流・非乱流界面層の特性が乱流流体の浮力レイノルズ数に強く依存することが明らかとなった.研究目的(2)について,モータによりピストンを運動させシリンダ内の流体を圧縮し先端部オリフィス孔から流体を繰り返し噴出する装置を作成した.シリンダ内の圧力計測とシャドウグラフ撮影法による流れ場の可視化を行い,本実験装置により形成される超音速噴流の空間的広がりなどの特性を明らかにした.また,圧縮性二次元噴流の直接数値計算を行い,噴流から放出された圧力波と乱流・非乱流界面の関連を明らかにした.さらに,この直接数値計算データベースを用いて,圧縮性の強い流れ場における分子拡散や熱拡散をラグランジュ粒子を用いてモデル化する手法を提案しその有効性を明らかにした.安定密度成層中に発達するせん断流れと圧縮性乱流の直接数値計算を行った.安定密度成層中で内部重力波の放出とともに発達する乱流や圧力波の放出を伴う圧縮性乱流の特性を,乱流領域と非乱流領域を分ける乱流・非乱流界面に着目して明らかにした。また,こうした乱流における分子拡散や熱拡散をラグランジュ粒子を用いてモデル化する手法を提案し,その有効性を明らかにした.さらに,ピストン駆動式の圧縮性噴流形成装置を製作し,シリンダ内部圧力計測やシャドウグラフ法による可視化の実験結果からシリンダ内部圧力と噴流マッハ数の関係を明らかにした.当該年度において,密度成層乱流の大規模直接数値計算データベースが構築された.今後はこのデータベースの統計処理を行うことで内部重力波が乱流・非乱流界面に与える影響の解明を目指す.特に,界面を通した非乱流流体の取り込みと内部重力波による運動エネルギの放出について詳細に調べ,計算結果を既存の乱流モデルと比較することで,数値計算に用いられる乱流モデルの検証を行う.

さらに,乱流と内部重力波の干渉を考慮した新しいモデルを提案し,数値計算に応用することを試みる.また,圧縮性噴流の大規模直接数値計算データベースに関しても統計処理を行う.さらに,数値計算結果を噴流に関する実験結果と比較することで,乱流・非乱流界面近傍における乱流と圧力波の干渉メカニズムとそのレイノルズ数依存性を明らかにする.流体工学当初の予定より小型な実験装置を製作したため当該助成金が生じた。計測関連の消耗品に充てる予定である。(流れ可視化用光学系)
感性の涵養とコミュニケーション能力育成のための俳句指導法の開発

本研究の目的は、感性の涵養とコミュニケーション能力育成のための、国際交流による俳句指導法を探るところにある。まず、北米における俳句教育に関する情報を収集した。その結果、シラブル数にこだわる形式重視の授業が多いこと、我が国の句会のようなコミュニケーション重視の授業はあまり行われていないことが明らかになった。そこで、カナダの教師を対象として、コミュニケーション重視の俳句ワークショップを行った。その結果、その俳句ワークショップの有用性が検証された。さらに、国際交流を展開するための俳句指導のあり方に関する示唆も得ることができた。我が国と学習者と北米の学習者との俳句・ハイクによる効果的な交流を行うためには、北米においてハイクがどのように受け止められ、どのように親しまれているのかを捉えていく必要がある。それと同時に、我が国の俳句教育がどのように行われているのか、それに関する情報も発信していく必要がある。本年度は、北米における二つのハイクカンファレンスに参加することによって、それらについての情報の収集と発信を主に行った。前者に関しては、北米におけるハイクの概念やハイクの楽しみ方について、文献では捉えきることのできない情報を得ることができた。ハイクのみならず、タンカ、レンク、ハイブン、ハイガなど、我が国の伝統的言語文化に幅広く親しんでいること、ハイクと音楽や舞踏とを結びつけながら自己表現を行っていること、さらに、地域に即した歳時記の編集がなされていることなどが確認できた。後者に関しては、我が国の高校生に対する俳句教育の一環として、「松山俳句甲子園ー全国高等学校俳句選手権大会ー」の試みが成果をあげていることを報告した。北米においても若者のハイクに対する関心を高めていくことは重要な課題となっており、参加者にはその報告は興味をもって受け止められた。それとともに我が国の俳句教育に関する情報はほとんど発信されていないことも明らかになった。その他、全国大学国語教育学会(筑波大会)にて、「ハイク創作に関する一考察ーT.A.Carter著『Lighting the Global Lantern』を手がかりとしてー」と題し、前年度の研究成果の一部を発表した。日本の詩歌のあり方と西洋(北米)のそれとでは、鑑賞における読者の果たす役割に大きな違いがあることが指摘されている。また、西洋(北米)のハイク教育は、形式を重視した授業実践が多いことも指摘されている。そういった昨年、一昨年までの研究で収集したハイク及びハイク教育関連の文献の分析を踏まえながら、我が国と北米の俳句・ハイクによる交流を実りあるものとするための、教師を対象としたハイクワークショップをカナダにおいて実施した。それは、教師自らがハイクを体験することによって、その魅力はどこにあるのか、その教材価値はどのようなものなのかを探るものである。ハイクワークワークショップに対するアンケート等を分析した結果、そのワークショップの有用性が明らかになった。さらに、ハイクの授業を効果的に実践していくための具体的な示唆も得ることができた。今後の課題としては、ハイクの体験で生じた疑問や問題を共有する場や、ハイクの教材価値を議論する場をいかに保障するかということが挙げられる。これらの考察の一部は、第125回全国大学国語教育学会(広島大会)にて「北米におけるハイクの教材性の検討ー国際交流を視野に入れてー」という題目のもとで発表した。また、Haiku North America conference 2013に参加し、「Kukai in MatsuyamaーHow people enjoy it 」という題目で情報発信を行うとともに、北米のハイク界の現状の把握に努めた。本年度は我が国と北米の俳句・ハイク教育の情報収集を主な目的とした。我が国の学校教育において俳句は、小学校学習指導要領の「伝統的言語文化と国語の特質に関する事項」(3・4年生)と「書くこと」(5・6年生)にその指導内容が明記され、平成23年度からそれが完全実施されることとなった。ゆえに、平成23年度版小学校国語教科書における俳句に関する教材の傾向を捉えた。全体的に、「伝統的言語文化と国語の特質に関する事項」に関しては、教材として、芭蕉、蕪村、一茶、子規の俳句が用いられる傾向にあること、「書くこと」に関しては、学習者の同年代の俳句を用いて親しみやすく創作活動を行わせようとする傾向にあることが分かった。さらに、北米でのハイク教育のあり方、及びそれを取り巻くハイク事情を文献を通して捉えていった。それによって次のことが明らかになった。ハイクを学ぶことは、言語教育のみならず環境教育としても意味があると考えられていること。ハイクの定義には我が国との相違はあるものの、創作及びその指導のあり方には共通する点が多く見られること。ハイクはESL教室や学校プロジェクトにも活用されていること。若者のためのカンフェランスが開催されていること。ハイク大会、ハイク競技会、コミックスの制作、本作り等、ハイクに関する多彩な楽しみ方がなされていること。北米の文化に見合ったハイクの模索がなされていること。

特に、ハイクスラムというハイク競技会は、我が国の松山俳句甲子園の競技会と似ている点があり、俳句をめぐる共通項として興味深いところである。ハイクカンファレンスに参加しさらにそこで発表することによって、文献のみでは得られない北米におけるハイク享受のあり方が捉えられたから。さらに、我が国の俳句教育に関する情報が十分に発信されていないという問題点も明らかになったから。北米において教師向けのハイクガイドブックが2011年に出版され、これによって、北米における学校教育及び一般社会におけるハイクの動向が的確に捉えることができた。また、我が国の学校教育における俳句教育の実際を、北米において発表することによって、新たな情報を得ることができた。我が国の学習者と北米の学習者との俳句・ハイクによる効果的な交流を行うためには、教師自身が俳句・ハイクの教材価値を捉えておく必要がある。来年度は、北米の小学校教師を対象にハイクワークショップを行う予定である。さらに、国内・国外の俳句教育に関する情報収集をさらに推進する。さらに、俳句指導のあり方を探究する。今後は、国内・国外の俳句教育に関する情報をさらに推進する。北米において教師向けのハイクガイドブックを手がかりとして、また、北米で我が国の俳句の教育を紹介することによって、北米のハイク教育を深く理解する。さらに、我が国の小学校教材をさらに細かく分析し、俳句教材の開発を行う。来年度は、北米の小学校教師を対象としたハイクワークショップを行うため、そのための渡航旅費、通訳費、機器購入費が主な研究費となる。平成23年度の研究成果の発表を、全国大学国語教育学会にて行う。さらに、北米のハイクカナダの大会においても我が国の俳句に関する発表を行う。さらに北米のハイクに関する調査を行う。研究費は、以上の研究発表及び調査旅費・研究補助に使用する予定である。さらに、俳句教材開発のための機器を購入する予定である。
低濃度過酸化水素のラジカル殺菌能を高度利用した次世代青色レーザー歯ブラシの開発

本研究は、ラジカル殺菌技術をオーラルケアの分野に応用することを目的として行われた。原理として、過酸化水素を含む歯磨剤と、毛先から光が放出される歯ブラシを用いて効果的にヒドロキシルラジカルを局所で発生させ、歯面に付着したバイオフィルムの除去・殺菌を行うものである。本年度は、光ファイバーでブラシ部分を作成し、405nmのLEDでブラシ先端を光らせるタイプの歯ブラシを試作した。LEDは可能な限り高出力のものを使用したかったが、発熱の問題があり、初めに試作した歯ブラシの先端からの出力は約1.5mW程度であった。1.5mW程度では、過酸化水素濃度を最大の1Mにしても、明らかな殺菌効果は認められず、さらなる出力の向上が必須であった。次に試作した歯ブラシは先端からの出力を約22mWまで高めることができたが、この出力でも、10^7CFU/mlの菌を殺菌するのには十分な出力とは言えなかった。試作歯ブラシの製作にはその他にも、(1)ブラシの先端から光らせるためにブラシ部分を光ファイバーにせざるを得ないという問題、(2)歯ブラシの形状を考えるとそれほど多くのファイバーを搭載できないという問題、(3)405nmのLED光は、わずかに紫外光を含んでしまうという安全面での問題、があった。(3)については、UVカットフィルムを使用することで対応可能(type II試作機に搭載)であるが、(1),(2)については今後の検討課題である。S.mutansのバイオフォルムモデルを用いた殺菌試験で、従来から用いられている口腔内消毒薬との殺菌効果の比較を行ったところ、過酸化水素濃度が最大の1Mであれば、LED出力は50mW以下でも既存の口腔内消毒薬よりも高い殺菌効果を示すことが分かった。ただし、実際に口腔内で用いる場合は刷掃効果があること、同一か所に数分間光照射するわけではないこと、口腔内消毒薬と同程度の殺菌効果を目指しているわけではないことなどを考慮すると、in vivoでの判定が必須である。これまでわれわれの研究グループは、過酸化水素を405nmの可視光源で光分解することにより効率的に生成するヒドロキシルラジカルを殺菌に応用した、ラジカル殺菌技術の研究を進めてきた。本研究は、この技術を広く一般に利用するため、オーラルケアの分野に応用することを目的として行われた。原理として、過酸化水素を含む歯磨剤と、毛先からレーザー光が放出される歯ブラシを用いて効果的にヒドロキシルラジカルを局所で発生させ、歯面に付着したバイオフィルムの除去・殺菌を行うものである。本年度は、システムの基礎条件の設定を目的とし、照射出力・過酸化水素濃度の設定と評価を行った。歯ブラシの毛先から放出されるレーザー光の出力として、最大で50mWを想定し、10mWから50mWまで10mW毎に、8,31,125,500mM過酸化水素に30秒間照射した際のヒドロキシルラジカル生成量を測定した。計測は、ESRスピントラッピング法で行い、DMPO-OHの量を測定した。DMPO-OHは、照射出力・過酸化水素濃度に依存して大きくなることが判った。また、.Streptococcus mutansの浮遊モデルを用いて、過酸化水素濃度を125,250,500,1000mMに設定し、殺菌実験を行ったところ、それぞれ1log,2log,3log,6log以上の殺細菌作用を示した。また、殺菌への影響は、照射出力の強さより過酸化水素濃度の方が大きいことも明らかとなった。今回の実験は初発菌数を10^7CFU/ml程度に設定して行ったが、実際のオーラルケアは一般的に毎日行われるため、菌量がそれほどまでに膨大になるとは考えにくい。したがって、本殺菌技術を日常のオーラルケアに用いるには、500副以下の低濃度過酸化水素、また、50mW以下の低出力レーザーでも高い殺菌効果が期待できることが示唆された。

S.mutansのバイオフォルムモデルを用いた殺菌試験で、従来から用いられている口腔内消毒薬との殺菌効果の比較を行ったところ、過酸化水素濃度が最大の1Mであれば、LED出力は50mW以下でも既存の口腔内消毒薬よりも高い殺菌効果を示すことが分かった。ただし、実際に口腔内で用いる場合は刷掃効果があること、同一か所に数分間光照射するわけではないこと、口腔内消毒薬と同程度の殺菌効果を目指しているわけではないことなどを考慮すると、in vivoでの判定が必須である。
高次元ガスケット上の自己回避確率過程とくりこみ力学系の固定点の唯一性

本研究の短期的な目的は,高次元ガスケット上の自己回避経路(self-avoiding paths)の漸近的振舞をくりこみ力学系の軌道解析を経由して解析することであるが,それは数学としてのくりこみ群の可能性という未解決の壮大なテーマの基礎的な課題と位置づけられ,本研究も確率モデルの解析手段としてのくりこみ群の手がかりを見いだすことがより大きな目的である.本研究期間の主要な研究成果は以下の通りである.1.4次元階層イジング模型の自明性.4次元hierarchical Ising modelのくりこみ群の臨界軌道の存在を証明した臨界軌道はGauss固定点に収束する.Gauss固定点から離れた領域での大局的軌道解析は計算機による厳密評価で証明した.場の量子論の言葉ではIsing modelから4次元時空で相互作用しない自由場しかつくれないことに対応する.2.シールピンスキーガスケット上の自己抑制過程.1次元空間上とSierpinski gasket上の連続時間自己抑制確率過程の1 parameterの族で,それぞれの空間上のself-avoiding processとBrownian motionを連続的に内挿するものを,くりこみ群に内挿parameterを入れることで発見した.3.一般次元ガスケット上の自己回避経路の漸近的振舞い,d次元ガスケット上のself-avoiding pathの漸近的振舞いをくりこみ群から数学的に証明するためのくりこみ群の定式化を完成した.いずれも,くりこみ力学系の軌道解析と確率モデルの漸近的振舞いの関係を議論すること,および,くりこみ力学系の軌道の大局的構造という視点から研究することという研究課題の目的を実現した.以上を含むこれまでの関連研究成果の基礎部分を整理した教科書の執筆も進行している.本研究の短期的な目的は,高次元ガスケット上の自己回避経路(self-avoiding paths)の漸近的振舞をくりこみ力学系の軌道解析を経由して解析することであるが,それは数学としてのくりこみ群の可能性という未解決の壮大なテーマの基礎的な課題と位置づけられ,本研究も確率モデルの解析手段としてのくりこみ群の手がかりを見いだすことがより大きな目的である.本研究期間の主要な研究成果は以下の通りである.1.4次元階層イジング模型の自明性.4次元hierarchical Ising modelのくりこみ群の臨界軌道の存在を証明した臨界軌道はGauss固定点に収束する.Gauss固定点から離れた領域での大局的軌道解析は計算機による厳密評価で証明した.場の量子論の言葉ではIsing modelから4次元時空で相互作用しない自由場しかつくれないことに対応する.2.シールピンスキーガスケット上の自己抑制過程.1次元空間上とSierpinski gasket上の連続時間自己抑制確率過程の1 parameterの族で,それぞれの空間上のself-avoiding processとBrownian motionを連続的に内挿するものを,くりこみ群に内挿parameterを入れることで発見した.3.一般次元ガスケット上の自己回避経路の漸近的振舞い,d次元ガスケット上のself-avoiding pathの漸近的振舞いをくりこみ群から数学的に証明するためのくりこみ群の定式化を完成した.いずれも,くりこみ力学系の軌道解析と確率モデルの漸近的振舞いの関係を議論すること,および,くりこみ力学系の軌道の大局的構造という視点から研究することという研究課題の目的を実現した.以上を含むこれまでの関連研究成果の基礎部分を整理した教科書の執筆も進行している.本研究の目的は,短期的には高次元ガスケット上の自己回避道(self-avoiding paths)の漸近的振舞いを,歩数空間におけるくりこみ力学系の軌道解析を経由して解析することであるが,最終的には,数理物理学,特に場の量子論におけるくりこみ群の方法を念頭に置いて,漸近的性質の統一的な解析手段としてのくりこみ力学系と呼びうる方法の手がかりの一端を見いだすことである.本年度の主要な研究成果は,場の量子論に関連する遠ガウススピン系のくりこみ群による解析である.具体的には,4次元hierarchical Ising modelのblock spinくりこみ群臨界軌道の存在を証明した.Block spin変換によるくりこみ群軌道はGauss固定点に収束する.数理物理学上の課題へのくりこみ群という非常に重要な描像の直接的な適用である.場の量子論の言葉で大ざっぱに言うと,hierarchical Ising modelからは4次元時空で相互作用しない自由場しかつくれないことに対応する.くりこみ群の最初の有限回(ガウス固定点から大きく離れた領域での大局的な軌道解析)は計算機による厳密な評価により,以後の軌道はGauss固定点近傍の軌道解析により,それぞれ証明した.よく知られた問題をよく知られた描像に基づいて解決した.(言い換えればよく知られていながら解かれてこなかった問題を解いた)ことが高く評価できると考える.当該研究費によって購入した計算機による膨大かつ厳密な計算結果を用いることがこの研究の完成に不可欠であった.計算機の発達した現代において初めて先人の踏み込み得なかった研究領域に切り込むことが可能になった一例である.

本研究の目的は,短期的には高次元ガスケット上の自己回避道(self-avoiding paths)の漸近的振舞いを,歩数空間におけるくりこみ力学系の軌道解析を経由して解析することであるが,最終的には,数理物理学,特に場の量子論におけるくりこみ群の方法を念頭に置いて,漸近的性質の統一的な解析手段としてのくりこみ力学系と呼びうる方法の手がかりの一端を見いだすことである.本年度の主要な研究成果は,実数空間とSierpinski gasketの上でそれぞれブラウン運動と自己回避過程を「連続的に内挿する」連続非自明確率過程の族を構成した(確率過程の族があることを証明した)ことである.Random walkのdecimation操作をprojectionとする整合条件によってブラウン運動を構成することはこれらの空間で知られていた.また筆者は自己回避過程について同様の構成を行っていた.今回,両者を含む1パラメータの確率過程の族を構成し,パラメータに関してpath上の測度の弱収束の意味,および,path次元の意味の両方で連続であることを証明した.後者はmean square displacement exponentや重複対数の法則に現れる指数に関係する量で,後者に関する結果も見いだした.鍵となる整合条件はくりこみ群と呼ばれる手法,即ち,ここではdecimationに基づくpath上のスケール変換を測度空間上に投影するものである.測度の特性関数にうまくパラメータを入れることで目標の確率過程を得られるという見通しの下で今回の発見に至った.くりこみ群の思想が数学における解析技術として存在しうることを示すさらなる傍証の一つとして意義があると考える.本研究の目的は,高次元ガスケット上の自己回避経路(self-avoiding paths)の漸近的振舞いを,歩数空間におけるくりこみ力学系の軌道解析を経由して解析することである.最終的には,数理物理学,特に場の量子論におけるくりこみ群の方法を念頭に置いて,漸近的性質の統一的な解析手段としてのくりこみ力学系と呼びうる方法の手がかりの一端を見いだしたい.本年度の主要な研究成果は,任意次元のガスケット上の自己回避経路の漸近的振舞いに関して,対応するくりこみ群の非自明固定点の唯一性と軌道の固定点への収束を仮定して,displacementの指数などのpathの漸近的振舞いを決定したことである.くりこみ群とは,当該研究成果においては,decimationに基づくpath上のスケール変換(正確には,粗視化)を測度空間上に投影した写像が定義する力学系である.自己回避経路はマルコフ性がないために,対応するrandom walkの問題に比べて用いることのできる解析的手法が著しく制限される.くりこみ群の方法の適用可能性を図形によらずに示すことは,マルコフ性を持たない確率過程にも適用可能な新しい解析手段としてのくりこみ群の可能性を示すために重要な試みであると考える.今後の重要な課題として対応するくりこみ群の非自明固定点の唯一性と軌道の固定点への収束を証明する一般論の構築がある.これはたいへん難しいが重要な問題となるであろう.