hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スキージャンプ・初期飛行局面における姿勢変化が流体特性に及ぼす影響

また、分析に多くの時間を要するなど、今後の円滑な流体解析のワークフローを実施するには問題点があった。そこで、今年度はモーションセンサを用いて、試技全体(スタートから着地まで)の動作計測を試み、数値流体解析用の3次元モデルの作成に挑戦した。現役のスキージャンパー1名を対象に、札幌・大倉山ジャンプ競技場にて、計測実験を行った。計測には慣性センサ式のモーションキャプチャシステムを用いた。全身に17個の慣性センサを取り付け、スキージャンプ用の装備一式を身に着けて実際のジャンプ台で実試技を課した。今後、3次元キャラクターアニメーションソフトウェアを用いて、計測されたデータに表面形状データを組み込み、数値流体解析用の3次元モデルを作成する。数値流体解析に必要なスキージャンパーおよびスキー板の表面形状データは、前年度に取得済みであり、今年度の課題は実試技中の動作データの取得であった。当初、ビデオ映像による動作分析を計画していたが、撮影範囲や分析時間の制約条件から、円滑な流体解析のワークフローの実現に問題があったため、計画を一部変更し、モーションセンサにより動作分析を試みることとした。結果、計測範囲は拡大され、試技全体(スタートから着地まで)の動作計測を、短時間に簡便に行うことに成功した。現在、この動作データに表面形状データを組み込み、数値流体解析用の3次元モデルを作成中である。一方、数値流体解析手法については、共同研究者である坪倉教授と打ち合わせを行い、非定常空力シミュレーションのフレームワークの構築を依頼している。現状では、計算格子の構築において、直交格子積み上げ法と呼ばれる、流れ場を階層型の等間隔直交格子で離散化して解く計算アルゴリズムを採用する予定である。この手法では、等間隔直交の簡潔な計算アルゴリズムを保ちつつ、物体まわりに計算格子を密に配置することで詳細な解析を行えるため、並列計算において高い計算効率を得られる利点がある。平成29年度には、上述の動作データを用いて数値流体解析を行い、スキージャンプ試技全般における空力特性の解明に挑む。また、今年度は、これまでの研究成果を指導現場にフィードバックするためのセミナーを開催する。平成29年5月1214日に北海道上川郡下川町の下川ジャンプ少年団を対象に、踏切局面における空気力学と身体の動かし方についてのミニレクチャーを行う予定である。下川ジャンプ少年団は、多くのオリンピック代表選手を輩出するジャンプ界を担う競技団体である。申請者は、将来に渡って我が国の国際競技力を維持・向上させるために当該少年団を対象にレクチャー活動を実施している。平成29年度は、3次元コンピュータグラフィックスソフトウェアを用いて、表面形状データを組み込み、数値流体解析用の3次元人体モデルを作成した。本研究では、左右対称なモデルを作成し、前年度に計測された動作データから導出された関節角度データを適用して、助走から初期飛行局面までの3次元アニメーションを制作した。上記の関節角度については、隣接するセグメント(体節)間の局所座標系のオイラー角で算出した。
次世代移動通信におけるトレリス符号化変調方式の評価

トレリス符号化変調方式を移動体通信で使用されている変調方式と組み合わせることによって,より信頼性の高い移動体通信が可能となろう.本研究では,多次元トレリス符号化変調方式を移動体通信へ積極的に適用し,より高品質な次世代移動体通信方式を構築することを目的とした.現在,我国ではπ/4シフトQPSK方式が標準となっているが,本研究では、これと同様な信号点遷移規則をもつトレリス符号化変調方式を多次元空間で構成した.移動体通信では,信号スペクトルのサイドロープが小さいことが重要である.本方式では,多次元トレリス符号化変調方式をπ/4シフトQPSK方式と同様のブロック構成にすることによって,その実現をはかった.さらに本方式ではπ/4シフトQPSK方式と同一の伝送速度において,SN比で1-3dB程度の利得の実現をはかっている.平成7年度は,前年度に得られた設計結果に基づいて,符号化器・復号器を試作し,より詳細な評価を行なうとともに,システム全体の高速化・高信頼化を進めた.前年度に設計した符号化器・復号器を計算機支援論理設計プログラムであるパルテノンを用いて設計した.パルテノンは,並列処理が容易に記述できるなどの柔軟性を持つことから,この特長を生かした回路構成を目指した.また,パルテノンは強力なシミュレーション機能を持ち,これを活用することで,符号化器・復号器の動作速度などの通常のシミュレーションでは解明が困難なパラメータを確認することが可能である.そこで,最終的に符号化器・復号器のパラメータの見直しをすることによって,システム全体の特性を向上させた.トレリス符号化変調方式を移動体通信で使用されている変調方式と組み合わせることによって,より信頼性の高い移動体通信が可能となろう.本研究では,多次元トレリス符号化変調方式を移動体通信へ積極的に適用し,より高品質な次世代移動体通信方式を構築することを目的とした.現在,我国ではπ/4シフトQPSK方式が標準となっているが,本研究では、これと同様な信号点遷移規則をもつトレリス符号化変調方式を多次元空間で構成した.移動体通信では,信号スペクトルのサイドロープが小さいことが重要である.本方式では,多次元トレリス符号化変調方式をπ/4シフトQPSK方式と同様のブロック構成にすることによって,その実現をはかった.さらに本方式ではπ/4シフトQPSK方式と同一の伝送速度において,SN比で1-3dB程度の利得の実現をはかっている.平成7年度は,前年度に得られた設計結果に基づいて,符号化器・復号器を試作し,より詳細な評価を行なうとともに,システム全体の高速化・高信頼化を進めた.前年度に設計した符号化器・復号器を計算機支援論理設計プログラムであるパルテノンを用いて設計した.パルテノンは,並列処理が容易に記述できるなどの柔軟性を持つことから,この特長を生かした回路構成を目指した.また,パルテノンは強力なシミュレーション機能を持ち,これを活用することで,符号化器・復号器の動作速度などの通常のシミュレーションでは解明が困難なパラメータを確認することが可能である.そこで,最終的に符号化器・復号器のパラメータの見直しをすることによって,システム全体の特性を向上させた.トレリス符号化変調方式を移動体通信で使用されている変調方式と組み合わせることによって,より信頼性の高い移動体通信が可能である.本研究の目的は,多次元トレリス符号化変調方式を移動体通信へ積極的に適用し,より高品質な次世代移動体通信方式を構築する.我国ではπ/4シフトQPSK方式が標準となっているが,本研究では、これと同様な信号点遷移規則をもつトレリス符号化変調方式を多次元空間で構成する.1.信号点配置設計本方式は多次元PSKのシンボルを,一つの単位とした信号点配置を構成する.このシンボルのうち,π/4シフトQPSK方式の信号点遷移規則と等価な遷移を選び出し,これらを信号点として利用する.信号点配置設計では,本方式で用いる信号点配置を構成し,そのラベルをSet Partioningに基づいて決定した.2.畳み込み信号の探索設計した信号点配置に適合した畳み込み符号を見い出すために,ある拘束長の畳み込み符号の中で最小ユークリッド距離が最大となる符号を探索した.3.符号化器・復号器の設計信号点配置,畳み込み符号の構成結果に基づいて,符号化器,復号器を計算機を用いて設計する.符号化器に差分符号化機能を統合することで受信信号の位相回転に対して不変な方式を実現した.また,復号処理のほとんどを占めるViterbi復号器における処理の中で,パラレルパスの復号法に対して複号処理の高速化を提案した.トレリス符号化変調方式を移動体通信で使用されている変調方式と組み合わせることによって,より信頼性の高い移動体通信が可能となろう.本研究では,多次元トレリス符号化変調方式を移動体通信へ積極的に適用し,より高品質な次世代移動体通信方式を構築することを目的とした.現在,我国ではπ/4シフトQPSK方式が標準となっているが,本研究では、これと同様な信号点遷移規則をもつトレリス符号化変調方式を多次元空間で構成した.移動体通信では,信号スペクトルのサイドローブが小さいことが重要である.本方式では,多次元トレリス符号化変調方式をπ/4シフトQPSK方式と同様のブロック構成にすることによって,その実現をはかった.さらに本方式では,π/4シフトQPSK方式と同一の伝送速度において,SN比で1-3dB程度の利得の実現をはかっている.

平成7年度は,前年度に得られた設計結果に基づいて,符号化器・復合器を試作し,より詳細な評価を行なうとともに,システム全体の高速化・高信頼化を進めた.前年度に設計した符号化器・復号器を計算機支援論理設計プログラムであるパルテノンを用いて設計した.パルテノンは,並列処理が容易に記述できるなどの柔軟性を持つことから,この特長を生かした回路構成を目指した.また,パルテノンは強力なシミュレーション機能を持ち,これを活用することで,符号化器・復号器の動作速度などの通常のシミュレーションでは解明が困難なパラメータを確認することが可能である.そこで,最終的に符号化器・復号器のパラメータの見直しをすることによって,システム全体の特性を向上させた.
想定と異なる地震への耐震安全性を向上させる鈍構造の実現に向けた構造システムの検討

研究対象である軸方向鉄筋の座屈の制御による鈍構造の実現に向けた実験的検討において,RC柱における帯鉄筋の配筋方法の工夫による軸方向鉄筋の座屈発生区間の制御,および柱基部における軸方向鉄筋の配筋方法の工夫によるRC柱の軸沈下・せん断変形の防止による効果を正負交番載荷実験により検証した.その結果,従来構造では座屈した軸方向鉄筋に再度引張変形が生じた際,軸方向鉄筋の引張力の伝達率が低下していたのに対し,提案構造においては,座屈した軸方向鉄筋の引張力の伝達率が向上し,その結果,RC柱の荷重低下挙動の改善につながった.座屈した軸方向鉄筋の引張力の伝達率向上によりRC柱の荷重低下挙動の改善を実現した手法は既往研究でも見当たらず,新規性の高い手法であるといえる.なお,この成果は,土木学会論文集に掲載が決定している.また本年度は,拡張型有限要素法によるひび割れ進展解析に取り組んだ.その中で,解析モデルの作成およびベンチマークテストとして実施したロッカー橋脚の載荷実験結果の考察を行った.ベンチマークテストの結果考察では,ロッカー橋脚の載荷に伴う鉄筋の変形箇所およびそれに伴うひび割れの発生メカニズムを考察するのに加え,補強による柱の抵抗モーメント向上メカニズムおよびそれに伴うひび割れ発生個所の変化を考察した.そして,拡張型有限要素法による解析の事前検討として,ファイバーモデルによる解析を行い,実験結果の再現に取り組んだ.その結果,荷重低下発生に起因するひび割れ発生以前のロッカー橋脚の挙動の再現に成功した.ロッカー橋脚の載荷実験に対する検討結果は土木学会論文集に掲載が決定しており,国内学会2編,国際会議1編でそれぞれ口頭発表を行った.本研究は,鉄筋コンクリート構造物の耐震安全性向上に向けて,地震動の特性が想定と異なったとしても構造が大きく機能を失うことに至らない構造,いわゆる鈍構造を実現することを目的としている.そして,鈍構造を実現するにあたって重要なことは,鉄筋コンクリート部材の荷重低下挙動を改善すること,および破壊開始後の予期せぬ変形を防止することであると申請者は考えている.その中で申請者は,これまでの検討において,RC柱における帯鉄筋の配筋方法の工夫による軸方向鉄筋の座屈発生区間の制御,および柱基部における軸方向鉄筋の配筋方法の工夫によるRC柱の軸沈下・せん断変形の防止により,軸方向鉄筋の座屈発生後の挙動の安定化を図り, RC柱の荷重低下改善を実現している.また,拡張型有限要素法によるひび割れ進展解析に向けて解析モデルの作成およびベンチマークテストの結果考察も併せて実施しており,その中で期待通りの結果を得ることができている.以上から,鉄筋コンクリート構造物の耐震安全性向上に向けて,地震動の特性が想定と異なったとしても構造が大きく機能を失うことに至らない鈍構造の実現に向けた検討は,おおむね順調に進展していると判断できる.軸方向鉄筋の座屈発生後の挙動改善を実現した構造の更なる検討として,本構造の実構造物への適用方法を念頭に置いた実験的検討を行う.その際,供試体の配筋状況に加えて,載荷条件などもパラメータとした実験を行う.加えて,昨年度の実験において得られた知見をもとに,これまで提案した構造をさらに改良した構造の提案を目指す.具体的には,昨年度提案した軸方向鉄筋の一部を柱中央でX字状に交差させた構造と軸方向鉄筋の一部を柱中央でボトルネック形状となるように加工した構造を組み合わせ,多方向載荷に対応できる構造の実現を目指す.なお,実験的検討では,RC柱の載荷位置変位および復元力,ひび割れ状況,RC柱内部の各種鉄筋のひずみを計測し,RC柱の挙動の変化およびそのメカニズムについて検討する予定である.なお,申請者は試験体の作製,および実験手法に精熟しており,実験の遂行に問題はない.また,以上の検討に加えて,軸沈下・せん断変形を防止する際に形成されるコンクリートヒンジの挙動に対する検討を行う.その際,拡張型有限要素法によるひび割れ進展解析を行い,コンクリートヒンジ部に発生するひび割れが柱の挙動に与える影響について検討する.また,ひび割れ発生前の挙動について,拡張型有限要素法以外の手法を用いた現象の再現を目指す.具体的には,ファイバーモデルを用いた解析や,レオンハルトにより提案されているコンクリート継ぎ手の回転剛性に関する式を用いた検討を計画している.そして,必要に応じて追加実験を行い,軸沈下・せん断変形を防止する際に形成されるコンクリートヒンジの挙動の解明を目指す.最終的には,以上の検討から得られた知見から鈍構造実現に向けた見解を示し,博士論文としてまとめる.研究対象である軸方向鉄筋の座屈の制御による鈍構造の実現に向けた実験的検討において,RC柱における帯鉄筋の配筋方法の工夫による軸方向鉄筋の座屈発生区間の制御,および柱基部における軸方向鉄筋の配筋方法の工夫によるRC柱の軸沈下・せん断変形の防止による効果を正負交番載荷実験により検証した.その結果,従来構造では座屈した軸方向鉄筋に再度引張変形が生じた際,軸方向鉄筋の引張力の伝達率が低下していたのに対し,提案構造においては,座屈した軸方向鉄筋の引張力の伝達率が向上し,その結果,RC柱の荷重低下挙動の改善につながった.座屈した軸方向鉄筋の引張力の伝達率向上によりRC柱の荷重低下挙動の改善を実現した手法は既往研究でも見当たらず,新規性の高い手法であるといえる.なお,この成果は,土木学会論文集に掲載が決定している.また本年度は,拡張型有限要素法によるひび割れ進展解析に取り組んだ.その中で,解析モデルの作成およびベンチマークテストとして実施したロッカー橋脚の載荷実験結果の考察を行った.

ベンチマークテストの結果考察では,ロッカー橋脚の載荷に伴う鉄筋の変形箇所およびそれに伴うひび割れの発生メカニズムを考察するのに加え,補強による柱の抵抗モーメント向上メカニズムおよびそれに伴うひび割れ発生個所の変化を考察した.そして,拡張型有限要素法による解析の事前検討として,ファイバーモデルによる解析を行い,実験結果の再現に取り組んだ.その結果,荷重低下発生に起因するひび割れ発生以前のロッカー橋脚の挙動の再現に成功した.ロッカー橋脚の載荷実験に対する検討結果は土木学会論文集に掲載が決定しており,国内学会2編,国際会議1編でそれぞれ口頭発表を行った.本研究は,鉄筋コンクリート構造物の耐震安全性向上に向けて,地震動の特性が想定と異なったとしても構造が大きく機能を失うことに至らない構造,いわゆる鈍構造を実現することを目的としている.そして,鈍構造を実現するにあたって重要なことは,鉄筋コンクリート部材の荷重低下挙動を改善すること,および破壊開始後の予期せぬ変形を防止することであると申請者は考えている.その中で申請者は,これまでの検討において,RC柱における帯鉄筋の配筋方法の工夫による軸方向鉄筋の座屈発生区間の制御,および柱基部における軸方向鉄筋の配筋方法の工夫によるRC柱の軸沈下・せん断変形の防止により,軸方向鉄筋の座屈発生後の挙動の安定化を図り, RC柱の荷重低下改善を実現している.また,拡張型有限要素法によるひび割れ進展解析に向けて解析モデルの作成およびベンチマークテストの結果考察も併せて実施しており,その中で期待通りの結果を得ることができている.以上から,鉄筋コンクリート構造物の耐震安全性向上に向けて,地震動の特性が想定と異なったとしても構造が大きく機能を失うことに至らない鈍構造の実現に向けた検討は,おおむね順調に進展していると判断できる.軸方向鉄筋の座屈発生後の挙動改善を実現した構造の更なる検討として,本構造の実構造物への適用方法を念頭に置いた実験的検討を行う.その際,供試体の配筋状況に加えて,載荷条件などもパラメータとした実験を行う.加えて,昨年度の実験において得られた知見をもとに,これまで提案した構造をさらに改良した構造の提案を目指す.具体的には,昨年度提案した軸方向鉄筋の一部を柱中央でX字状に交差させた構造と軸方向鉄筋の一部を柱中央でボトルネック形状となるように加工した構造を組み合わせ,多方向載荷に対応できる構造の実現を目指す.なお,実験的検討では,RC柱の載荷位置変位および復元力,ひび割れ状況,RC柱内部の各種鉄筋のひずみを計測し,RC柱の挙動の変化およびそのメカニズムについて検討する予定である.なお,申請者は試験体の作製,および実験手法に精熟しており,実験の遂行に問題はない.また,以上の検討に加えて,軸沈下・せん断変形を防止する際に形成されるコンクリートヒンジの挙動に対する検討を行う.その際,拡張型有限要素法によるひび割れ進展解析を行い,コンクリートヒンジ部に発生するひび割れが柱の挙動に与える影響について検討する.また,ひび割れ発生前の挙動について,拡張型有限要素法以外の手法を用いた現象の再現を目指す.具体的には,ファイバーモデルを用いた解析や,レオンハルトにより提案されているコンクリート継ぎ手の回転剛性に関する式を用いた検討を計画している.そして,必要に応じて追加実験を行い,軸沈下・せん断変形を防止する際に形成されるコンクリートヒンジの挙動の解明を目指す.
アルコールガスとエチレン吸収剤によるカキ脱渋の簡易化に関する研究

中国地方の優良な渋ガキ品種「西条」の風味と品質を高める簡易な脱渋方法を開発するため,アルコールガスとエチレン吸収剤を用いた脱渋方法について種々の試験を行い、実用技術として確立した。概要は次のようである。1.方法;エチルアルコールガスを揮散させる粉末アルコールとエチレン吸収剤をカキ果実とともに,厚さ50μmのポリエチレンフィルム袋に入れて37日密封する。2.処理適量;西条果実5kgあたりの処理量は,粉末アルコール2430gエチレン吸収剤20g程度である。3.処理温度;ドライアイス脱渋と同期間の3日間で脱渋させる場合は,2830°Cに,また4日間で脱渋させる場合は26°Cにそれぞれ加温する。室温で脱渋する場合は67日間密封しておく。4.処理中の過湿障害防止と外観向上のための対策;フィルム内の過湿による果肉軟化や果皮亀裂の発生を防止し、さらに果皮の着色を促進して外観を高めるため,処理前に果実を30°C以下に1224時間加湿する予措を行う。さらにフィルム内に34枚のダンボールシートを中敷として入れ,吸湿させることによりほぼ完全に障害の発生を防止でき,また外観を向上させることができる。5.以上の14の要素を満した処理を行うことにより,従来から行われているドライアイス脱渋より格段にすぐれた品質と風味,外観および日持性をもった「西条」を生産することが可能である。さらにこの脱渋方法は1986年から鳥取県下のカキ産地で実用化された。1.アルコールガスとエチレン吸収剤による脱渋方法の確立一般に行われている炭酸ガス脱渋と同じ処理日数でしかも果実の品質と日持性を高める脱渋方法を検討した。「西条」では果実15kg当り粉沫アルコール120g、エチレン吸収剤60gを果実とともに0.05mmポリエチレンフィルムに密封し、温度30°Cで処理すると炭酸ガス脱渋と同じ処理期間である3日間で完全脱渋した。「平核無」では粉沫アルコール、エチレン吸収剤とともに「西条」と同量でよかったが、温度は30°Cでは障害が多発するため、2628°Cで3日間処理するのがすぐれた。エチレン吸収剤は完全脱渋までの時間を長くするが、脱渋完了後の日持性を高める効果が著しく、本法の実用性を一段と高めた。2.アルコールガス脱渋と炭酸ガス脱渋の品質比較および黒変防止炭酸ガス脱渋果は、カキ特有の風味がそこなわれ、処理後果肉の軟化と表皮の黒変、果肉のゴマ斑発生がみられて急速に品質が低下した。これに対してアルコールガスとエチレン吸収剤による脱渋果は、脱渋後も果皮の着色が進み、カキ特有の芳香と食味を維持し、さらに日持性が著しく向上した。処理後の果皮黒変は、処理中の温度が低く、脱渋に4日以上かかった場合に発生することが明らかとなり、処理温度を「西条」では30°C、「平核無」では26°Cにすることにより防止できた。3.アルコールガスと炭酸ガス併用処理による脱渋期間の短縮粉沫アルコールによるアルコールガス脱渋は処理期間が最低3日間必要なため、炭酸ガスを併用することで処理期間を短縮できるかどうか検討した。併用処理により処理期間の短縮が可能であることが判明したが、処理後の果実の風味が低下し、また日持性もわるくなる欠点が認められた。
固ー固相転移蓄熱材料の外場による熱物性制御に関する研究

本研究では,輸送やデバイス化が容易な固ー固相転移蓄熱材料である二酸化バナジウム(VO2)の外場による熱物性制御手法確立を目的に多結晶VO2の作製および熱物性測定を行った.本研究で行った研究および成果を列記する.1.パルス通電焼結により,多結晶VO2を作製した.1000°C,80 MPa,10分間の焼結で密度95%を超える焼結体を作製できた.2.外場を印加しない条件で粉体,焼結体の熱物性測定を行った.結果として熱伝導率,比熱,相転移温度,蓄熱量が明らかとなった.焼結体の熱伝導率に関しては,先行研究と傾向は一致したものの絶対値が一致しなかった.これは,VO2焼結体の焼結時の配向によって熱伝導率が先行研究と一致しなかったと考えられる.3.温度傾斜法を用いた熱伝導率測定装置を作製し,定常条件での多結晶VO2の熱伝導率を測定し,レーザーフラッシュ法(非定常条件)で測定した結果と比較した.結果として,相転移付近において定常,非定常法では熱伝導率の測定結果が異なることが明らかとなった.この原因は,伝熱工学の相転移問題にあり,相転移付近の熱伝導率を測定するためには定常法による測定が必要である.4. X線回折法により,各温度における多結晶VO2結晶構造解析を行った.相転移前後での結晶構造の変化が観察された.5.タングステン,クロムをドープしたVO2粉末を作製した.各ドープ量,ドープする金属ごとの相転移温度,蓄熱量が変化した.6.最後に応力下において粉体VO2の相転移温度を測定し,圧力によりわずかに相転移温度が変化することが明らかとなった.以上の結果から,VO2の外場による熱物性制御の可能性が示唆された.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
大規模・高性能VLSIの遅延故障に対するテスト容易化設計に関する研究

本研究は遅延故障(特に最も一般性のあるパス遅延故障)に対するテスト容易化設計方法論の確立を目的として行った。本年度は、前年度に引き続きレジスタ転送(RT)レベル回路において、外部テスト方式を指向した遅延故障に対するテスト容易性について考察を行った。はじめに、昨年度提案したRTレベルデータパス回路の階層2パターンテスト容易性を拡張し、RTレベルコントローラ・データパス回路全体の階層2パターンテスト容易性を提案した。また、順序回路のパス遅延故障テスト生成を、組合せ回路用のセグメント遅延故障テスト生成アルゴリズムを用いて、高速に行うことのできる回路構造として、昨年度提案した同位相平衡構造の概念を応用し、不連続再収斂構造を定義して、これに基づくテスト生成法・テスト容易化設計法を提案した。さらに、組合せ回路のパス遅延故障テスト生成を、既存の高性能な縮退故障のテスト生成アルゴリズムを用いて行う方法も提案した。本年度はこれらの成果を国際会議に1件、国内研究会に3件発表し、国際会議に1件、国内論文誌に1件発表予定(採録済み)である。また、ここで提案した回路構造に基づくテスト容易性を、組込自己テスト(BIST)方式を指向したテスト容易性への拡張について考察した。具体的には、擬似乱数発生器によって生成したパターンを、提案した回路構造を満たす回路に印加して、故障検出率を評価した。各遅延故障の検出には2パターンが必要になるため、擬似乱数発生器によって生成したパターンだけでは、高い故障検出率を得ることはできなかった。乱数発生方式や回路構造について考察を行ったが、まだ良い成果は得られていない。今後の課題としては、擬似乱数の発生方式、擬似乱数パターンでのテスト容易性解析、テスト点挿入などのテスト容易化設計などについて考察することなどが挙げられる。本年度は,1.レジスタ転送(RT)レベルから設計された,コントローラとデータパスで構成されるVLSIの,データパス部のパス遅延故障に対するテスト容易性,および2.組合せ回路用のセグメント遅延故障テスト生成アルゴリズムを用いて順序回路のパス遅延故障のテスト生成を行うことのできる順序回路の回路構造について考察した.1.では,RTレベルにおけるパスの概念を導入し,2パターンテスト可能なデータパスのRTレベルにおける回路構造を定義した.本研究において定義した回路構造を有するRTレベルデータパスでは,階層テスト生成法を適用することができる.階層テスト生成では,はじめに,RTレベルデータパスを論理合成して得られたゲートレベル順序回路の組合せ回路部分を抽出し,その組合せ回路のパス遅延故障に対してテスト生成を行う.次に,その組合せ回路部分の入力となるレジスタヘ外部入力から入力に接続されたレジスタヘ,テスト生成して得られた2パターンテストを連続時間で設定するための経路をRTレベルで探索する.これにより,レジスタの値の制御をゲートレベルで考える場合よりも高速にテスト生成を行うことができる.今後の課題としては,与えられたRTレベルデータパスを,2パターンテスト可能なデータパスへ設計変更するテスト容易化設計法について考察することなどが挙げられる.2.では,平衡構造順序回路が,組合せテスト生成複雑度でパス遅延故障テスト生成可能な順序回路であることを示した.平衡構造順序回路では,部分回路ごとにテスト生成を行わなければならず,テスト生成時間がかかるなどの問題点があることを示し,この問題を解決するために,新しい回路クラスである同位相平衡構造順序回路を定義した.さらに,与えられた順序回路を同位相平衡構造順序回路に設計変更するための部分循環スキャン設計法を提案した.本研究は遅延故障(特に最も一般性のあるパス遅延故障)に対するテスト容易化設計方法論の確立を目的として行った。
水・光・天然高分子を用いる生分解性機能材料の創成と実用化

タンパク質、ポリアミノ酸、多糖、DNAおよびそれらの複合素材を用い、高付加価値な高分子の利用形態である、繊維、ゲル、フィルムおよびカプセルの水系における形成反応について、天然高分子、水、光の3成分のみから形成される複合系の研究を行った。これらの構造は、加水分解酵素、および環境内微生物によって、水と二酸化炭素まで分解される「生体・生態系内調和型」である。下記に示すように、地球環境保全材料あるいは生体内薬物投与担体などへの応用を目指した研究を展開した。1.光架橋性天然高分子化合物の合成と繊維化側鎖に光反応性基を有する天然多糖あるいは合成ポリアミノ酸を分子設計し、実際に、水系の合成法を確立した。クマリンを側鎖に有するポリリシンから作成した複合繊維は、光架橋反応によって2-3倍に強度上昇することを明らかにした。この結果によって、本申請課題である光・水を利用する天然高分子材料系が構築できることが明らかになった。2.多糖複合カプセルによる薬物徐放材料生理活性物質を内包した多糖複合カプセルを作成し、内包物質の酵素加水分解による薬物徐放系の開発を行った。例として、(i)徐放性の電荷・分子量依存性の解明し、(ii)基質タンパク質およびタンパク質分解酵素をカプセルに内包し、タンパク質分解酵素の作用によって低分子量化した基質がカプセル外へと放出される系を構築した。この系の構築によって、タンパク質分解酵素の活性調節機構を利用し、二価金属、脂肪酸、あるいはATPなどの生体成分の添加によって、薬物徐放が高度に制御される系へと発展可能であることが示された。3.酵素および光架橋構PIC繊維の作成と高強度化酵素架橋、特に、キノン架橋、ジチロシン架橋、イソペプチド架橋など、生体高分子に見られる架橋構造形成をヒントに、酵素架橋部位を含む官能基を用いて化学修飾した天然高分子化合物を合成し、PIC繊維の高強度化を試みた。その結果、酵素架橋により、繊維の力学的強度が上昇し、複合材料系の繊維素材としての有用性を明らかにした。本年度の研究成果を下記に列挙する。総括として、光と水を利用したポリアミノ酸新素材開発、および水溶液界面反応を利用した水溶性高分子複合材料の開発に成功した。さらに、天然多糖複合材料の生分解性評価手法を確立でき、来年度以降の研究展開を可能にする知見が得られた。1.天然多糖であるキトサンと、合成ポリアミノ酸であるポリグルタミン酸から新たに複合繊維を開発し、その自動連続紡糸装置を作成した。2.天然多糖およびポリアミノ酸複合繊維の生分解の定量法を開発し、土壌環境に生息する微生物による生分解率を実測した。その結果、上の複合繊維は良好な生分解性を示し、二酸化炭素および水まで完全に分解されることが明らかになった。3.工業的に大量に生産されている高分子であるポリアクリル酸を用いて、水中界面反応によって、ポリアクリル酸、キトサン複合繊維を創成した。4.光反応性側鎖を有するポリアミノ酸を合成し、水中での光架橋によって誘起されるヒドロゲル形成法を確立し、その物理化学的性質を評価した。5.光架橋ポリアミノ酸ヒドロゲルの生分解性を評価した結果、自然環境を汚染しない素材であることを明らかにした。6.多糖およびポリアミノ酸複合繊維に対する内分泌撹乱物質関連化合物の吸着特性について調べ、環境浄化材料として評価を行った。上記の成果は、国内外の学会および学術雑誌に発表した。

タンパク質、ポリアミノ酸、多糖、DNAおよびそれらの複合素材を用い、高付加価値な高分子の利用形態である、繊維、ゲル、フィルムおよびカプセルの水系における形成反応について、天然高分子、水、光の3成分のみから形成される複合系の研究を行った。これらの構造は、加水分解酵素、および環境内微生物によって、水と二酸化炭素まで分解される「生体・生態系内調和型」である。下記に示すように、地球環境保全材料あるいは生体内薬物投与担体などへの応用を目指した研究を展開した。1.光架橋性天然高分子化合物の合成と繊維化側鎖に光反応性基を有する天然多糖あるいは合成ポリアミノ酸を分子設計し、実際に、水系の合成法を確立した。得られた高分子化合物の光架橋反応について基礎研究を行い、さらに、水溶液界面からの複合繊維形成に成功した。試作した繊維の光架橋反応による高強度化について実験を行った。その結果、例えば、桂皮酸を用いてしたキトサン、あるいは、クマリンを側鎖に有するポリリシンから作成した複合繊維は、光架橋反応によって2-3倍に強度上昇することを明らかにした。この結果によって、本申請課題である光・水を利用する天然高分子材料系が構築できることが明らかになった。2.多糖複合カプセルによる薬物徐放材料生理活性物質を内包した多糖複合カプセルを作成し、内包物質の酵素加水分解による薬物徐放系の開発を行った。例として、(i)徐放性の電荷・分子量依存性の解明し、(ii)基質タンパク質およびタンパク質分解酵素をカプセルに内包し、タンパク質分解酵素の作用によって低分子量化した基質がカプセル外へと放出される系を構築した。この系の構築によって、タンパク質分解酵素の活性調節機構を利用し、二価金属、脂肪酸、あるいはATPなどの生体成分の添加によって、薬物徐放が高度に制御される系へと発展可能であることが示された。例えば、低分子化して生理活性を持つタンパク質として、抗菌作用を持つもの(例えばラクトフェリンなど)を利用すれば、抗菌活性を持つ徐放系のデザインの基礎知見となる。タンパク質、ポリアミノ酸、多糖、DNAおよびそれらの複合素材を用い、.高付加価値な高分子の利用形態である、繊維、ゲル、フィルムおよびカプセルの水系における形成反応について、天然高分子、水、光の3成分のみから形成される複合系の研究を行った。1.光架橋性天然高分子化合物あ合成と繊維化側鎖に光反応性基を有する天然多糖あるいは合成ポリアミノ酸を分子設計し、実際に、水系の合成法を確立した。クマリンを側鎖に有するポリリシンから作成した複合繊維は、光架橋反応によって2-3倍に強度上昇することを明らかにした。例として、(i)
メタラサイクルを経由した炭素―炭素結合切断反応による分子骨格再構築化

ニッケル触媒存在下,4-メチレン-1,3-ジオキソランをアルキンとジメチルモノエトキシアルミニウムと混合し,60°C,24時間反応させたところ,ニッケル触媒に対する環状カーボネートの酸化的付加反応が進行し,アルキン,メチル基の付加反応が進行した。さらに、二酸化炭素の挿入反応として,末端アルキンに対する付加反応を利用した高選択的アクリル酸誘導体の新規合成を開発した。銅触媒とカリウムメトキシド塩基存在下,末端アルキンとトリアルキルホウ素を常圧二酸化炭素雰囲気下で反応すると,二酸化炭素と有機ホウ素が末端アルキン炭素上で位置および立体選択的に付加反応し,アクリル酸誘導体を与えた。ニッケル触媒を用いた不飽和炭化水素化合物に対するカルボニル化合物と有機亜鉛の共役付加反応を開発した。共役ジエン,アルキン,アルデヒド,アミン共存下,ジメチル亜鉛を添加すると,異なる5成分が1分子ずつ位置及び立体選択的に付加反応を行い,3E,6Z-オクタジエニルアミンを与えた。また,同形式の反応を二酸化炭素雰囲気下で行うとこれまでの手法とは異なる位置選択性で不飽和カルボン酸の合成が可能になった。ニッケル触媒存在下,ジケテンに対してアルキンと有機亜鉛及び有機アルミニウムを添加すると,用いる有機金属化合物の種類により反応挙動が異なった。例えば,ジメチル亜鉛を用いて反応を行うと,ジケテンのエノール炭素-酸素間結合が切断反応を受け,アルキン挿入とジメチル亜鉛のカップリング反応によりジエニルカルボン酸の位置及び立体選択的合成が可能になった。一方,トリメチルアルミニウム共存下で同形式の反応を行うと,アルキンの二量化反応を伴いながら,ジケテンとメチル基の付加反応が同時に進行した。トリメチルアルミニウムの代わりにジエチルエトキシアルミニウムを添加すると反応挙動が劇的に変化した。ニッケル触媒存在下,ジケテン,アルキン,ジエチルエトキシアルミニウムを添加すると,フェニル酢酸誘導体が選択的に得られた。更に,同条件下において,トリフェニルホスフィン配位子を加えると,対称性フェニル酢酸が得られた。本反応では,まずジケテンの炭素-炭素二重結合が切断し,引き続きアルキンとの付加反応が進行しているものと予想される。ジエチルエトキシアルミニウムの代わりに,ジメチルメトキシアルミニウムを用いたところ,フェニル酢酸ではなく,ヘキサジエン酸が得られた。本反応もジケテンの炭素-炭素二重結合が切断を受けながら進行しているものと思われる。ニッケル触媒と有機亜鉛又は有機アルミニウムによる相乗効果を利用した炭素ー炭素二重結合の切断反応は学術的にも極めて珍しい。今回、置換ジケテンやアルキン類との反応を精査し,反応基質の許容性を検討した。系中でジケテンを調製し,one-potでのフェニル酢酸誘導体の合成法を確立した。例えば,酸ハライドを塩基処理し,系中で調製したケテンを利用した反応を開発した。また,アレンと二酸化炭素による触媒的[2+2]環化付加反応を利用したジケテン合成の開発を検討した。様々なメチレンラクトンやエノール化合物等の置換アルケンへ拡張し,新形式芳香族化合物合成を開発した。プロパルギルアミンやアルコールを用いて,アルキン炭素へのヘテロ求核種の付加反応と炭素ー炭素多重結合の切断反応を同時に経由したベンジルアミン,ベンジルアルコールの新規合成法を開発した。本法は,エナミンやエノールエーテル骨格の分子変換として期待できる。例えば,ジメチル亜鉛を用いて反応を行うと,ジケテンのエノール炭素ー酸素間結合が切断反応を受け,アルキン挿入とジメチル亜鉛のカップリング反応を同時に受け,ジエニルカルボン酸の位置及び立体選択的合成が可能になった。一方,トリメチルアルミニウム共存下で同形式の反応を行うと,アルキンの二量化反応を伴いながら,ジケテンとメチル基の付加反応が同時に進行し,トリエニルカルボン酸を選択的に与えた。興味深いことに,トリメチルアルミニウムの代わりにジエチルエトキシアルミニウムを添加すると反応挙動が劇的に変化する。本反応では,まずジケテンの炭素ー炭素二重結合が切断し,引き続きアルキンとの付加反応が進行しているものと予想される。生成物は,一見するとジメチル亜鉛を用いた生成物と異性体の関係にあるように思われるが,両者の間では,異性化を示さない。本反応もジケテンの炭素ー炭素二重結合が切断を受けながら進行しているものと思われる。環状カーボネートを基質としたβ-ケト酸の新形式合成を開発した。本法は,プロパルギルアルコールと二酸化炭素から合成できるメチレン環状カーボネートの炭素骨格転位反応である。中間体の炭酸アルミニウムエノレートが1,3-転位を起こし,β-ケト酸を与える二酸化炭素の分子内移動反応である。本反応は,サボテン等の多肉植物が引き起こすベンケイソウ型有機酸代謝(CAM型光合成)に酷似している。夜間に二酸化炭素を取り込み,昼間に二酸化炭素の還元反応を起こすCAM型植物の炭素固定化の生体系システムにおいて,炭酸アルミニウムエノレートが1,3-転位反応を起こし,β-ケト酸を与えることが報告されている。本法は,植物の光合成過程における炭素固定化を実証した例でもある。

また、二酸化炭素の挿入反応として,末端アルキンに対する付加反応を利用した高選択的アクリル酸誘導体の新規合成を開発した。本法では,IPrCuCl(カルベン銅)触媒とカリウムメトキシド塩基存在下,末端アルキンとトリアルキルホウ素を常圧二酸化炭素雰囲気下で反応すると,二酸化炭素と有機ホウ素が末端アルキン炭素上で位置および立体選択的に付加反応し,アクリル酸誘導体を与えた。アルキンと有機金属化合物を用いた二酸化炭素挿入を伴うアクリル酸誘導体の合成は,Hou等によって報告されているが,本法は選択性も反応機構もHou等の報告と全く異なる。アルキニルトリアルキルボレートの1,2-転位によって生じるビニルホウ素の形成には,カリウムメトキシドが最も効果的であることが明らかになった。ニッケル触媒存在下,4-メチレン-1,3-ジオキソランをアルキンとジメチルモノエトキシアルミニウムと混合し,60°C,24時間反応させたところ,ニッケル触媒に対する環状カーボネートの酸化的付加反応が進行し,アルキン,メチル基の付加反応が進行した。さらに、二酸化炭素の挿入反応として,末端アルキンに対する付加反応を利用した高選択的アクリル酸誘導体の新規合成を開発した。銅触媒とカリウムメトキシド塩基存在下,末端アルキンとトリアルキルホウ素を常圧二酸化炭素雰囲気下で反応すると,二酸化炭素と有機ホウ素が末端アルキン炭素上で位置および立体選択的に付加反応し,アクリル酸誘導体を与えた。また国際学会で依頼講演を2件受け、本研究成果は概ね達成されていると思われる。今年度はさらなる飛躍を目指し、昨年度以上の業績を上げていきたい。本研究課題で開発した反応を鍵反応として活用し,生理活性物質の簡便的合成法を開発したい(Scheme 12)。ジケテンとアルキンから合成したフェニル酢酸に対し,C-H結合に対する直截的ヘック反応を介したタンデム反応を検討する。最終的には,抗腫瘍性抗生物質であるkedarcidinの主要骨格であるβーナフトールカルボン酸の効率的合成を開発する。以前,申請者らは,ビニル環状カーボネート又はβ-ヒドロキシペンテン酸に対し,ニッケルやパラジウム等の低原子価金属を触媒として作用させると,メタラサイクル中間体を経由し,炭素ー炭素結合が切断反応を受ける新規反応を見出した。本反応では,メタラサイクルのβー炭素が脱離反応を受け,アルデヒドとジエン又は二酸化炭素とジエン類への官能基変換を可能にする点が特徴であり,極めて珍しい炭素結合切断機構で進行する。本研究課題では,この現象を拡張し,不飽和炭化水素存在下におけるメタラサイクルを活性中間体とした分子変換反応を開発する。具体的には,金属触媒及び有機亜鉛存在下β-ヒドロキシペンテン酸と不飽和炭化水素を用いた炭素ー炭素結合切断と炭素骨格再構築化のタンデム反応を目指す。また,最近であるが,1,3-プロパンジオールをSc(OTf)3触媒と反応すると,アルケンとアルデヒドを与えるβー炭素脱離反応を見出した。Sc(OTf)
極超音速フリージェットによる極端紫外プラズマ光源の定常化への挑戦

真空中に定常で局在化させたガス層を形成する技術の確立を目指した。「極超音速ジェットを真空中に局在化させて形成し制御する技術」と「真空中に投入したジェットを高効率で回収する技術」を確立することを目標として研究を行った結果,以下の事を明らかにした。1最小長さ(最大膨張)形状の衝撃波フリーノズルを用いることが重要であること,2極超音速流の形成の際にはクラスター生成によって圧力特性が変化すること,3クラスターの生成過程に影響する因子は,ガス流の淀み圧力,よどみ温度,およびノズル形状であること,4定常流生成のためにはディフューザーによる高効率ガス回収が重要であること。密度分布が制御可能で局在化したガス標的層を形成するために,超音速ミニチュア・ラバールノズル,ビーム標的室を模擬した真空容器,およびディフューザーで構成される試験装置を製作,超音速フリージェットの形成実験を行い,ノズルやディフューザー形状に対する有効マッハ数と圧力回復特性の変化を明らかにした。その結果,超音速のフリージェットは非常に散逸的で,圧力回復率は垂直衝撃波による回復を基準とした値の20%程度であり,定常的にガスジェットを形成するにはディフューザー形状を最適化することが非常に重要である事が明らかになった。また,試験装置を用いた流体実験で得られた圧力特性は超音速ノズル内部での非平衡凝縮過程を反映していることを明らかにするとともに,凝縮核の成長をモデル化したシミュレーション結果との比較から半実験的に凝縮流を解析できる方法を提案した。提案した解析方法は,凝縮型クラスター生成実験の際にサイズ分布の予測や高フラックス化の指針を得るために有効であることを示した。さらには,CO2レーザーを用いて標的ガスとレーザー相互作用実験を行った。その結果,μ秒級のパルス幅のCO2レーザー照射によって駆動されるガス標的中のプラズマは常にデトネーション状態(衝撃波とレーザーエネルギーの吸収領域が相互作用を行いながら高速に移動する状態)で進展すること,さらには金属標的が共存するとレーザーの吸収領域は,通常の衝撃波による進展モデルでは説明できない高速度でレーザー照射方向に移動することを明らかにした。本研究は密度と分布の制御が可能な極超音速定常ガスターゲットを真空中に形成する技術を確立し,定常的なプラズマ光源を開発することを目指している。今年度は極超音速ジェットを生成できるミニチュアノズルを設計・製作し,圧力特性を基に超音速膨張流の状況を調べた。また,定常な極超音速流を実現するため,ディフューザーを合わせて製作し,圧力回復特性のディフューザー形状依存性を検討した。その結果,1圧力特性はノズル形状や動作圧力依存性を持つこと,2圧力回復特性はマッハ数に依存することなどが明らかになった。また,極超音速流の生成に伴ってクラスターが形成されていることがわかった。高フラックスのクラスター流はレーザーターゲットとして有効であるが,これまでは非平衡凝縮過程によって形成されるクラスターのサイズ分布やフラックスの定量的な予測は困難であった。本研究では,定式化が困難な凝縮係数や表面張力係数などのミクロな係数を,数値計算結果と圧力特性とのフィッティングによって半実験的に求める非平衡凝縮超音速流の数値モデルを構築した。その結果,超音速流中に形成されるクラスターのサイズとフラックスの定量的な評価が可能になった。また,超音速流とレーザー生成プラズマの相互作用を検討するため,既設の炭酸ガスレーザーと高速カメラを用いてレーザー駆動の衝撃波の進展状況を調べる装置を構築した。基礎的な実験を行った結果,エネルギー出力(1-3J),パルス幅μ秒程度のレーザー照射によって衝撃波が形成される事を確認した。極超音速流の生成,圧力特性,回復特性の評価やレーザー駆動の衝撃波形成試験などをはじめ,目的達成に向けて研究はおおむね順調に進展している。今後の課題は,レーザープラズマと超音速流との相互作用の解明である。今年度に構築したレーザー駆動の衝撃波観測装置を用いて,レーザープラズマと衝撃波,プラズマと衝撃波の進展過程,それらと超音速流との相互作用などを調べ,超音速ジェットの生成過程の検討に加えて,連続あるいは繰り返し動作に伴うターゲットガスの擾乱や初期条件回復時間などについて定量的に評価を行う。なお,ガスジェット形成実験の一部を次年度に繰り延べたため,289,849円の未使用額が発生したが,これについては25年度の研究計画のために使用する。次年度は主として,動作ガスや衝撃波の形状や時間発展を評価に用いる画像計測のための光学部品,動作ガス,観測室の真空部品など,消耗品を主として購入する予定である。
正標数の代数多様体に現れる組合せ論的構造の研究

(1)K3曲面の格子理論的データを作成するときに用いた計算機プログラムを高速化し,複数のCPUを使った分散計算を行うことで,階数64のextremal格子の新しい例を作ることに成功した.位数35の巡回群をディスクリミナント群にもつ階数2の格子の32個のコピーの直交直和から出発して,この巡回群に値をもつ一般quadratic residue符号を用いてoverlatticeを列挙しこの例を構成した.(2)PSU(6,4)とConwayの群dot 222との同型は,標数2の4次元フェルマー3次超曲面に含まれる平面とリーチ格子内の正四面体の集合とのある組み合わせ論的構造をたもつ対応関係から得られるということが,Edgeにより1970年にsuggestされた.この対応関係を明示的に書き下し,dot 222とPSU(6,4)との同型を明示的に記述した.さらに階数22の圧着格子の自己同型群を計算した.(3)標数3のフェルマー4次曲面は超特異K3曲面である.この曲面上の112本の直線の中から6A_4型の特異ファイバーとzero sectionのなすコンフィギュレーションを全て列挙し,レベル4の楕円モジュラー曲面との関連を調べ,この楕円モジュラー曲面を標数3で還元した時に自己同型群がどのように変化するかを決定した.(4)p進整数環上の格子のdiscriminant形式の自己同型をもとの格子の自己同型に近似的に持ち上げることにより,spinor normを計算し,与えられた格子のspinor genusの個数を求めるプログラムを書いた.ここでいう「近似的」とはp進位相での意味である.応用として,組み合わせ論的データを固定した楕円K3曲面のモジュライの連結成分を決定した.Leech格子のholesに関するBorcherds-Conway-Queenの計算結果を,計算機を用いて単純なアルゴリズムにより再確認し,いくつかのshallow holesとGolay codes (binaryおよびternary)の関係を発見した.これは,K3曲面の偏極の次数のeffectiveな有界性に関する研究の副産物として得られたものである.Leech格子の自己同型群の部分群であるdot 222と,有限体上の代数群から定義される群PSU(6, 4)の間には同型が存在する事がすでにConwayにより知られている.この同型を, Edgeによる古典的なアイデアと,標数2のFermat cubic 4-fold上の代数的サイクルの交点理論をもとに,明示的に書き下し,Conwayの同型が,Mathiue群M_{21}とPSL(3, 4)の間のよく知られた同型と密接な関係にあることを突き止めた.有限体F_2上のquadratic residue codeの概念を一般化した.このcodeを,rankの低い正定値格子のdiscriminant formの直和上で考え,このcodeをglue dataとして用いることにより,高い充填密度をもつ格子が構成できる.このアイデアに基づき,計算機による網羅的な探索の結果,rankが64のextremalな格子を構成することができた.さらに,その他の階数においても,興味深いいくつかの格子を発見し,またrankが48のすでに知られている4種のextremal格子のうち,2種を構成した.格子および符号に関する各種のアルゴリズムをフリーの計算ソフトウェアGAP上で書いた.これは,本研究を申請する時点では想定していなかったことであるが, Alex Degtyarev教授からの強いアドバイスにより移行に踏み切ったものである,さらに複数のCPUで分散計算をおこなう技法をいくつか開発し,具体的な問題に応用した.たとえば,上記のrankが64のextremal格子の構成は,8個のCPUを用いた分散計算により2ヶ月以上の計算の結果得られたものである.これにより, C言語を用いたアルゴリズムの開発と計算に比べ,codingに要する時間と計算の実行時間が大幅に縮減されることが期待される.正標数のエルミート多様体上の組み合せ論的データを保存するためのフォーマットを確定し,いくつかのプログラムを書いたので,今年度は大規模な実験に乗り出せると期待している.充填密度の高い格子を,格子の重要な不変量であるdiscriminant形式を用いて構成する方法に関するいくつかの実験を行った.特に,位数35の有限環上の長さ32の符号から階数が64のextremal格子(すなわち最小ノルムが6の正定値even unimodular格子)を構成し,その自己同型群を決定した.長さ32の符号は,位数31の有限体上の射影直線上のquadratic residue符号を一般化して得られるものであり,得られた格子の自己同型群はこの符号の自己同型群を指数2の部分群として含む.この結果は論文としてすでに出版済みである.最小ノルムが6であることを証明するために複数のCPUをもちいた分散計算を行ったが,論文発表後,東北大学情報科学研究科の原田昌晃氏により直接の計算でも確かめられた.W. L. Edgeが1970年の論文で示唆した,標数2の4次元3次Fermat多様体に含まれる平面の集合と,Leech格子の与えられた正三角形(辺の長さは2)を含む正四面体の集合との間の対応を明示的に記述した.応用として,階数22の圧着格子の自己同型群を計算した.この結果は論文としてすでに出版済みである.複素数

体上定義されたレベル4の楕円モジュラー曲面の自己同型群が標数3における還元のもとでどのように変化するのかを調べた.レベル4の楕円モジュラー曲面の非特異有理曲線のコンフィギュレーションとIV型エンリケス曲面上の非特異有理曲線のコンフィギュレーションが,Petersenグラフを介してどのようにつながっているかを明示的に記述した.この結果については現在論文を執筆中である.階数が64のextremal格子については,Nebe-SloaneによるA Catalogue of Lattices(http://www.math.rwth-aachen.de/Gabriele.Nebe/LATTICES/)に記載されていた64のextremal格子とは同型でないことが証明できたので,新たにこのカタログに記載してもらうことができた.W. L. Edgeにより,その存在が曖昧な形で示唆されていた対応関係については,計算機を用いることで存在を証明することができ,Conwayの与えたdot 222とPSU(6, 4)の間の同型を書き下すことにも成功した.2017年12月に開催された研究集会において,標数3の4次Fermat曲面の自己同型群の計算結果(Kondo and Shimada, 2014)を用いて標数3のIV型エンリケス曲面(Martin 2017)を構成する方法を発表し,IV型エンリケス曲面上の非特異有理曲線のコンフィギュレーションがPetersenグラフの2重被覆となっているという観察を報告したところ,レベル4の楕円モジュラー曲面との関係を何人かの方から指摘されたため,この曲面の自己同型群の計算(Keum and Kondo, 2001)を,標数3の4次Fermat曲面の自己同型群の計算とcompatibleになる形で最初からやりなおした.さらに,剰余体の標数が3の混標数離散附値環R上のレベル4の楕円モジュラー曲面のsmoothなモデルが構成できるが,このモデルのR上の自己同型群の決定も視野に入れ,論文を全面的に書き換えることとなった.そのため,研究実績概要の3番目の段落に記述した研究内容については,現在改良の途上にありまだ完成には至っていない.(1)K3曲面の格子理論的データを作成するときに用いた計算機プログラムを高速化し,複数のCPUを使った分散計算を行うことで,階数64のextremal格子の新しい例を作ることに成功した.位数35の巡回群をディスクリミナント群にもつ階数2の格子の32個のコピーの直交直和から出発して,この巡回群に値をもつ一般quadratic residue符号を用いてoverlatticeを列挙しこの例を構成した.(2)PSU(6,4)とConwayの群dot 222との同型は,標数2の4次元フェルマー3次超曲面に含まれる平面とリーチ格子内の正四面体の集合とのある組み合わせ論的構造をたもつ対応関係から得られるということが,Edgeにより1970年にsuggestされた.この対応関係を明示的に書き下し,dot 222とPSU(6,4)との同型を明示的に記述した.さらに階数22の圧着格子の自己同型群を計算した.(3)標数3のフェルマー4次曲面は超特異K3曲面である.