hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
羞明感と色覚特性に着目した遮光眼鏡選択指標の汎用性及び実用性に関する研究

遮光眼鏡装用時の羞明感強度検討に用いる,色文字を用いた色識別と視覚探索を用いた予備測定に着手した.提示文字数の増加に伴い,高齢者では若年者よりも探索時間が延長する傾向が得られている.その他,これまでの測定結果をもとに,弁別能力の測定を主とする眼科的色覚検査と色名呼称による色分類の結果を比較し,色覚特性の検討する上での眼科的検査法の有用性を検討した.測定方法の確認,研究遂行の調整の検討にかかる打ち合わせを,代表者と全分担者および研究協力者と行った.関連学会に参加し,研究に関する情報収拾を行った.評価用遮光眼鏡の分光透過特性の計算が遅れたことにより,評価用遮光眼鏡の実物がまだ未入手であり,計画されていた本測定に着手できていないため,本年度実施した内容は以下の通りである.評価用遮光眼鏡の作成-昨年度設計を完了した,視感透過率20%80%,錐体刺激量比(L, M, S) = (1:1:1)(1:0.5:0)の範囲を概ね再現できる,12種類のフィルターについて,実物の製作を開始した.製作は光学メーカーの協力のもとに進められたが,その際,フィルターを検眼枠に収めるためのフィルター厚の問題や,設計された分光特性を実現するためのフィルター素材の組み合わせなどのすり合わせ,予算内でのフィルター作成のための枚数の設定変更などを行う必要があり,その調整に多くの時間を要した.本年度は最終的な仕様が決定し,発注にはこぎつけたものの,実物の納入は来年度初頭になる見込みである.(平成31年4月下旬に納入)遮光眼鏡装用時の色分類特性の測定-本測定に関連して,若年者への市販の遮光眼鏡装用時の色分類特性と印象評価の関係を測定した.各遮光眼鏡装用時の色名変化と,色名から想起される印象との対応が一致しない場合が見られ,遮光眼鏡装用時の色の識別における,色覚情報以外の情報の利用が示唆された.遮光眼鏡装用時の羞明感強度の測定-本測定に関連して,高齢者,眼疾病患者へのグレア暴露化での視覚の空間周波数特性の測定に着手した.その他,測定方法の確認,研究遂行の調整の検討にかかる打ち合わせを,代表者と分担者および研究協力者と行った.評価用遮光眼鏡の分光透過特性の発注の遅れにより,評価用遮光眼鏡の実物がまだ未入手であり,計画されていた本測定に着手できていないため.継続して測定の準備を進めるとともに,遮光眼鏡選定における客観的な選択指標を検討する上で必要なデータを取得するために測定に着手する.測定準備ー評価用遮光眼鏡の分光計算を速やかに完了させ,作成の実施を図る.各機関での倫理審査が終了次第,被検者募集を行う.本測定の開始ー遮光眼鏡装用時の色弁別特性,色識別特性,羞明感強度のデータを,高齢者,ロービジョン者,若年者の被検者群ごとに測定する.既存の色弁別特性に基づいた色覚検査の他,色名呼称による色分類特性,グレア光を用いた羞明感評価を行う.本測定は,上記の評価用遮光眼鏡を用いて行うが,これまで使用してきた市販の遮光眼鏡を用いてそれぞれの被検者群で行い,本測定を補助するデータを得る.実施期間中,適宜研究遂行状必要な打合せを行う.また情報収集,成果発表のための学会,研究会参加も行う.期間後半に,進捗状況確認のための,代表者,分担者,連携研究者,協力者を一同に介した報告会を行う.速やかに測定用遮光眼鏡を入手するとともに,遮光眼鏡選定における客観的な選択指標を検討する上で必要なデータを取得するために測定に着手する.本測定の開始ー遮光眼鏡装用時の色弁別特性,色識別特性,羞明感強度のデータを,高齢者,ロービジョン者,若年者の被検者群ごとに測定する.既存の色弁別特性に基づいた色覚検査の他,色名呼称による色分類特性,グレア光を用いた羞明感評価を行う.
主観的不確実性下の動学的意思決定

本年度は確率的時間選好率モデルについての研究を主に行った。このモデルは意思決定主体の時間選好率が時間を通じて確率的に変化していくようなモデルであり、所得分布などを導出するために主体間に異質性を入れる目的でマクロ経済学やファイナンス理論でしばしば用いられてきた。しかし意思決定主体の選好の変化は私的情報であるので分析者には観測できないにもかかわらず、外生的なパラメータとして初めから仮定されており、明らかにアドホックという批判を免れなかった。当研究の目的は、効用関数表現を特徴づけることによる確率的時間選好率の行動的基礎付けである。研究の意義は、直接観測できない選好のパラメータ(確率的時間選好率)についての実証可能性に関するものであり、それによって経済政策の評価にも役立つという重要性がある。平成18年度からの研究成果として、Journal of Economic Theoryから論文の改訂と再投稿を求められている。本年度はレフェリーから求められている関連性のある結果の証明やモティベーションや公理のより詳細な説明、また確率的時間選好率モデルが応用されているマクロ経済学の文献整理などの論文改訂作業を主に行った。その結果近いうちに再投稿可能となる予定である。また理論モデルの応用として、時間選好率の不確実性が与える貯蓄消費行動への影響を分析した。将来の時間選好率についての不確実性が増した場合、その不確実性に備えるために、貯蓄が増加するという予備的貯蓄行動が予測される。この直観的予測を経済主体のコミットメントに対する回避性の程度によって厳密に説明できることがわかった。また時間選好率についての不確実性と、利子率についての不確実性では貯蓄行動に違いが現れることも明らかにした。本年度研究実績の一つ目は、意思決定主体の主観的樹形図の導出である。従来のモデルでは動学的な環境で不確実性を取り扱うために、将来の状態がどのように時間を通じて展開していくかを表現する「樹形図」が仮定されてきた。しかし樹形図をあらかじめ仮定するということは、意思決定主体が想定する将来の不確実性の解消の仕方について分析者が知ることができるということが前提になっており、その意味で制限的な仮定であった。当研究では、主観的樹形図を頭の中に持った意思決定主体が示す行動の特徴付けを行うことにより、その主体の観測可能な行動を通して間接的に主観的樹形図を推測するための方法を提示した。この成果は形式的にみればDekel, Lipman and Rustichini(2001,以下DLR)を動学的に拡張した結果と考えられる。DLRは、2期間にわたる異時点間意思決定をモデル化するために機会集合の上の選好を考え、その表現定理を通して主観的状態空間を導出した。彼らの研究の意義は、従来のモデルが不確実性を表現するために「状態空間」を外生的に仮定していたことに対し、主観的な状態空間を内生的に導出する方法を示した点にある。当研究では3期間にわたって意思決定主体が徐々に選択肢を狭めていくという意思決定の方法をモデル化するために機会集合の機会集合上の選好を考えた。そしてその選好が再帰的な関数形による数値表現をもつことを示し、結果として、その関数形の構成要素として主観的樹形図を選好から導出した。当研究はJournal of Economic Theoryに掲載が決定した。研究実績の二つ目はrandom discounting modelの基礎付けである。このモデルは意思決定主体の時間選好率が時間を通じて確率的に変化していくようなpreference shockの入ったモデルであり、所得分布などを導出するために主体間にheterogeneityを入れる目的でマクロ経済学で用いられてきた。しかし意思決定主体のpreference shockは私的情報であるので分析者には観測できないにもかかわらず、外生的なパラメータとして初めから仮定されており、明らかにアドホックという批判を免れなかった。一方で上で触れたDLRは、意思決定主体の主観的状態を「自分自身の将来の時点での選好」として捉えており、preference-shockへの行動学的基礎付けとみることができる。そこで、彼らのモデルをマクロ経済学で用いられている無限期間モデルに拡張し、かっ将来の選好への不確実性を将来の時間選好率への不確実性に特定化することによって、random discounting modelへの公理的基礎を与えた。当研究はJournal of Economic Theoryから再投稿を求められており、現在レフェリーのコメント等を考慮しながら改訂作業を行っている。

また理論モデルの応用として、時間選好率の不確実性が与える貯蓄消費行動への影響を分析した。将来の時間選好率についての不確実性が増した場合、その不確実性に備えるために、貯蓄が増加するという予備的貯蓄行動が予測される。この直観的予測を経済主体のコミットメントに対する回避性の程度によって厳密に説明できることがわかった。また時間選好率についての不確実性と、利子率についての不確実性では貯蓄行動に違いが現れることも明らかにした。
コード化によるハイハイ動作分析手法の開発　－運動学習過程の検証のために－

ハイハイ動作の変化から運動学習過程を検討するために,ハイハイ動作分析基準を開発し信頼性を検証した。ハイハイ動作を記録した動画を資料とし,10名の検査者(経験者群4名,初見群2名,トレーニング群4名)で2回ずつ分析基準を用いたコード化を行い,コードの検査者間および検査者内一致度,さらにバリエーション数についても信頼性を確認した。その結果,コードおよびバリエーション数の一致度ともに十分な信頼性を確認した。乳幼児の行動の中でもハイハイ動作(ずり這い,四つ這い,高這いを含む)は,移動という主体的な行動であり,臥位から二足歩行への橋渡しの意味を持つ。ハイハイ動作に関する近年の研究として時間因子を指標としたものがあるが,運動の質的な要素については検討されていない。そこで本研究では,ハイハイ動作獲得過程における運動レパートリーの数的変化に注目した。運動レパートリーの分析においては動作分析の手法が主体となるが,より客観的な分析を行うために分析基準を明確化しコード化する手法を開発している。分析基準の開発においては,本研究以前に蓄積したハイハイ動作に関する分析から原案を作成し,日齢の異なるハイハイ動画を用いて複数の観察者でコード化を実施,その一致率を検討した結果十分とは言えなかった。その原因として,撮影方法による死角が大きいこと,基準の文章表現が曖昧であることなどが挙げられ,これらの改善と再検討を繰り返した。最新版では,撮影方法を前後左右の4方向と上方2方向の計6方向からとすることで死角をなくし,文章表現にも多くの改良を加えた結果,全24項目からなる分析基準を開発した。24項目は4つの大項目に分類し,ずり這い開始から独歩までを12週間隔で撮影ができた1例分の動画を用いて複数の観察者が3回ずつコード化を実施,そのコードの一致率およびコードから求められた運動レパートリーの一致率について観察者内および観察者間での検討をおこなった。その結果,十分な一致率が得られる基準を作成でき,途中経過については学会発表(関連演題4題)にて公表した。さらに14例の乳児に協力を頂き,ビデオ撮影を行い,分析対象動画の収集を行っている。これは随時対象を増やしつつ継続中である。対象となる分析動画が増えることで,より多彩な運動レパートリーに対応できることを検証し,英文による公表を行う予定である。これまでに,分析対象となる動画撮影を6台のネットワークカメラを用いて6方向から同時撮影する手法を確立し,分析画像の死角を減少させることに成功した。また,少数例であるがずり這いから独歩に至るまで経時的(12週間間隔)に撮影された動画を分析対象として,複数名の観察者で開発中の基準を用いたコード化を行い,コードと運動バリエーションについて観察者内一致率および観察者間一致率を検討し,両者が高くなるように基準の修正を行ってきた。これにより,十分に高い一致率が得られた。修正された基準等については今後国内外の学会の発表予定である。昨年度までに分析画像の撮影方法およびコード化するための基準である「ハイハイ動作分析基準」をほぼ確立し,本年度は分析方法の信頼性の検討を主に行った。まず,分析対象となる動画に協力頂く乳児を20例まで増やし(現在も逐次増加している),コード化を行う観察者も10名まで増員した。その上で,12週間隔で撮影された動画を最低3名の観察者で3回ずつコード化し,コードの一致率について検査者間および検査者内で検討を行った。このとき,観察者をこれまで本研究に参加していた経験者群と,初めて参加する群,初めて参加するが事前にトレーニングを受けた群に分類し,事前に簡単なトレーニングを受けることで信頼性が増すことを示した。また,コードの違いから得られた観察された運動の種類についても検討し,学会発表ならびに論文投稿を行った。さらに次の研究計画として,協力いただいた乳幼児については5歳までの追跡を行い,ハイハイ動作の運動レパートリー変化とその後の発達の関係について検討する。これまでに,分析対象となる動画撮影の手法を確立し,分析画像の死角を減少させることに成功した。また,20例のハイハイ動作について経時的(12週間間隔)に撮影された動画を分析対象として,10名の観察者で開発中の基準を用いたコード化を行い,コードと運動バリエーションについて観察者内一致率および観察者間一致率を検討し,両者が高くなるように基準の修正を行った。この研究経過は,日本赤ちゃん学会ならびにThe Asian Confederation for Physical Therapy (ACPT) Congress2016にて発表した。また,開発した「ハイハイ動作分析基準」については論文掲載となり,ホームページ(http://www2.am.nagasaki-u.ac.jp/ptd/tsurusaki/b63f6goh/5.html)でも公開した。

乳幼児の運動発達は,従来,McGrawやGesellが提唱した神経成熟理論に基づいて,中枢神経系の下位階層から上位に向かって成熟が進むことを反映していると説明されてきた。しかし,Edelmanにより脳内の神経細胞は発達や行動の中で多様なネットワークを作り,必要な構造や機能を選択的に組織化するという神経細胞集団選択理論が提唱され,中枢神経系の成熟が乳幼児自身の行動やそれによって環境から受ける刺激により変化することが示唆されている。また多賀らは,乳幼児の運動の変化が無作為な動き(拡散)から,組織化された動きへと収束していくことを報告している。一方,人の初期の移動方法であるハイハイは,腹部を床に接地したままで行うcrawlingから四肢のみで体重を支持し重心を持ち上げたcreeping,さらに重心を持ち上げた高這いに変化するという流れのみに注意が向けられ,その質的な評価は十分になされていない。その要因の一つは,動作分析は多くの場合いくつかのパターンへの分類という手法をとるため,外的な条件設定の困難な乳児では適切な分類方法を作成することが困難なためと思われる。そこで,本研究では多様な運動に対応するため,動作分析で用いられることの多いパターン分類をあえて行わず,大項目4,小項目22の観察項目を設定し,それぞれを36にコード化することで,理論的には47億を超える動きの組み合わせに対応できるような「ハイハイ動作分析基準」を考案した。この基準を使用し,ハイハイ動作獲得前から歩行獲得に至るまでのハイハイ動作の変化を経時的にコード化した。このコード化処理を同じ画像について7名の観察者で3回ずつ行い,観察者内および観察者間の再現性が高まるように動画の撮影方法やコード化の基準を修正し,客観的なコード化基準を作成したハイハイ動作の変化から運動学習過程を検討するために,ハイハイ動作分析基準を開発し信頼性を検証した。ハイハイ動作を記録した動画を資料とし,10名の検査者(経験者群4名,初見群2名,トレーニング群4名)で2回ずつ分析基準を用いたコード化を行い,コードの検査者間および検査者内一致度,さらにバリエーション数についても信頼性を確認した。その結果,コードおよびバリエーション数の一致度ともに十分な信頼性を確認した。目的としていたコード化による分析手法の開発はほぼ完了したので,残る期間でより多くの分析を行い,開発した基準の信頼性と妥当性を検討する。目的としていたコード化による分析手法の開発はほぼ完了したが,公表に関して不足していたので学会発表,論文投稿を行う。さらに,本研究結果を利用した分析結果と発達との関連に関して新しい研究計画を検討している。「ハイハイ動作分記基準」を公開。小児理学療法学物品費,旅費等を節約することで端数が出たため。研究成果の分析に時間を要したため,成果公表の時期がずれ込んでしまった。すでに論文の掲載,学会発表は決定している。消費税等として使用。研究成果公表のため,論文掲載料ならびに学会発表に関する費用に支出する。研究室ホームページ内に,本研究で開発したハイハイ動作分析基準の公表あり。
植物細胞内シグナル伝達系遺伝子の単離とその機能解析

Gタンパク質は、哺乳類から酵母に至るまで存在し、細胞外からの刺激を細胞内に伝える仲立ちをするものや、細胞内にある小胞に存在してそれらの運搬に関与したり、核内で染色体の凝集を制御しているRCC1タンパク質等を複合体を形成していることが知られている。我々は、この様に細胞内で様々なシグナル系において中心的な働きをしていると考えられるGタンパク質を調べるために植物ゲノムからこの様な遺伝子を単離し研究してきた。今回我々は、シロイヌナズナのsmall G proteinの細胞内及び各組識での分布を調べるためにARAー2,ARAー4の2つのタンパク質の抗体を作成した。その結果これらのGタンパク質はどちらも細胞膜ではなく、オルガネラの膜画分に存在することが分かった。またこれらのタンパク質はGTP結合性を持っていることがin vitroにおいて発現したタンパク質で確認した。またこれらの遺伝子を導入した形質転換植物を作成した。またGタンパク質とならんでシグナル伝達系、中でも細胞周期に関与した遺伝子の探索を行なった。細胞周期を制御する鍵となる遺伝子は、酵母で主に研究されているが、この酵母の遺伝子CDC2を遺伝子プロ-ブとして用いてシロイヌナズナから2つのCDC遺伝子の相同遺伝子を単離することができた。これらのうち1つの遺伝子CDC2aは酵母でCDC2遺伝子が温度感受性になっている株を部分的ではあるが相補することが分った。このことから単離した遺伝子のうち少なくとも一つの遺伝子は、細胞分裂に関与しているのではないかということが示唆された。動物細胞では少なくとも2つのCDC2遺伝子が存在し各々細胞周期の別の所で関与していると考えられている。CDC2aが分裂酵母のCDC2温度感受性変異を完全には相補できないことは、この遺伝子が細胞周期のノケ所でのみ関与していることが示唆された。
in vivo心筋への高効率遺伝子導入手段の開発と病的心の機能改善の評価

心不全は虚血性心疾患や心筋症による心臓のポンプ機能の失調により発症する。その末期には心移植が唯一の治療となり、予後が極めて不良である。本研究では筆者らのこれまでの心筋への遺伝子導入成果を踏まえて、心臓への新しい遺伝子到達手段の開発を目的として企画した。特に今回はrAAVベクターによる遺伝子導入の検証とδ-サルコグリカン遺伝子導入による心筋症ハムスターの発症抑制の検討を目的とした。人工呼吸開胸下でハムスター左室心筋層内にreporter geneのLac Z及び正常のδ-SG遺伝子をCMV promoterで駆動させたrAAVベクターを投与した。15-40日後に心摘出しδ-SGのtranscriptとtransgeneをNorthern blottingとWestern blottingで検討し、更に一部の心筋の凍結標本を作製し各蛋白の特異抗体を用いて免疫染色を行った。その結果、左心短軸面心尖部で心筋細胞の約40%にtransgeneが全生涯発現した。この時rAAVベクターに病原性は認めなかった。SG蛋白が発現した細胞は他のα-、β-、γ-SGも共発現した。in situで心筋細胞膜の透過性を検討する為にEvans blueを静注後に心を摘出し、その蛍光画像とδ-SGの抗体による二重染色によるCell exclusivity試験は細胞膜機能をin situで検討した。遺伝子治療の後、心エコー検査で収縮期径は共発現群で改善した。その結果収縮率と駆出率は共に共発現した群で改善した。更に遺伝子治療の後、行った心カテーテル検査の結果、LVdP/dt_<min>、LVEDP、CVPはLacZ単独治療群と比較してδ-SG遺伝子を共発現した群で改善した。最後に多数の動物の予後についてKaplan-Meier分析を行った結果Lac Zの単独治療群に比較して、δ-SG遺伝子を共発現した群で明らかな延命効果が得られた。本研究は重症心不全が遺伝子治療により真にrescue可能である事を示す世界最初の成功例であり、今後臨床応用が期待される。1)アテロコラーゲンのベクターによる遺伝子導入効率の検討アテロコラーゲンは組織適合性のあるpolymerであり、容量調節性に組織内へ遺伝子や蛋白を放出することが出来、Ochiyaらはアテロコラーゲンとhuman fibroblast growth factor(hFGF)遺伝子発現ベクターのminipelletをマウスの大腿四頭筋に筋肉内注入し、60日にわたるhFGFの発現を血清にて確認した(Nat.Med.1999)。筆者らは同様の方法を用い、マーカー遺伝子であるLacZ及びGreen Fluorescent Proteinのminipelletを作製し、マウスの骨格筋内、心筋内、骨内、関節内(in vivo)とマウス骨芽細胞由来細胞株(MT3T3:in vitro)に導入し発現を調べたが、各種濃度条件においても有意なマーカー遺伝子の発現がみられず、本法がウイルスベクターに替わる遺伝子導入キャリヤーとなりうる確証を得られなかった。筆者らが心筋でのマーカー遺伝子発現を確認したAAVシステムを用い心筋直接刺入法でδサルコグリカン遺伝子を同欠損心筋症ハムスターに導入したところ、従前のHVJ-liposome法より広範囲かつ長期にわたる発現(マーカー及びδSG)が得られ、心機能および心筋組織障害の改善が認められた。3)一酸化窒素合成酵素アンチセンスの作製マウスiNOSのcDNAの転写開始部位から約200bp長の領域をRT-PCRで増幅して発現ベクターに組み込んだ。

このベクターをlipofectionにより細胞にトランスフェクション後、mRNAとNOxを指標にstable transformantを得た。iNOSが媒介する炎症作用の抑制作用を検討中である。遺伝子治療の効果を厳密にする為に本年度は直接拡張型心筋症を発症するTO-2系ハムスターの心筋にLac Z単独、またはLacZと正常配列のδ-SG遺伝子をrAAVベクターを用いて共発現させた結果を列挙する。1.Lac Zの遺伝子産物のβ-Ga1が投与部位の心尖部で心筋細胞の約40%に確認され、従来のHVJ法に比較して格段に発現効率が改善した。2.この時病理組織検査を行い、ベクターに起炎性等の病原性は認めなかった。3.投与後、δ-SGをNorthern blottingとWestern blottingで検討した結果全生涯発現可能と判断した。5.in situで心筋細胞膜の透過性を検討する為にEvans blueを静注後に心摘出し、その蛍光画像とδ-SGの三重染色の結果、細胞膜透過性の亢進した細胞はδ-SGが認められず、逆に遺伝子治療の結果、細胞膜の透過性が正常化した細胞ではδ-SGが認められた。6.遺伝子治療の30週後の心エコー検査の結果、左室拡張期径はLac Z単独投与群とδ-SG遺伝子を共投与した群間では有為差がなかったが、収縮期径は共投与群で改善した。その結果から収縮率と駆出率は共に改善した。7.遺伝子治療の後行った心カテーテル検査の結果、左室圧最小降下速度、左室拡張末期圧、中心静脈圧はLac Z単独治療群と比較してδ-SG遺伝子の共投与群で改善した。8.最後に予後についてKaplan-Meier分析を行いLac Zの単独治療群に比較して、δ-SG遺伝子の共投与群で明らかな延命効果が得られた。
氷期における海洋大循環・海洋物質循環の変動メカニズムに関する研究

現在とは大きく異なる気候状態であった氷期には、海洋大循環の変動によって大規模な気候変動が引き起こされていた。その変動の仕組みを正確に理解することは、将来の気候変動を考える上でも重要である。本研究では、氷期おける海洋大循環についての再現シミュレーションを実施するとともに、海洋物質循環モデルを用いた古海洋データとの直接比較によりモデル結果の検証を行う。これまでにない精度で氷期の気候・海洋状態を再現することを通じて、氷期における海洋大循環・海洋物質循環の大規模変動メカニズムを具体的かつ定量的に理解することを目指す。
水中翼船の運動制御性を考慮した主要目と制御系の最適設計システムの開発に関する研究

1.水中翼船の運動の固有の安定性に関する研究(1)全没型の水中翼船は、船体固有の安定性が低く不安定になりがちであるが、その主要目を適当に設定することにより安定化することができることが判明した。そして縦方向と横方向の運動のそれぞれの固有の安定性の改善に寄与する船体主要目を見いだすことができた。(2)非線形計画法を用いて複数の船体主要目を同時に変更することにより、固有の安定性を効率よく確保できる見通しが得られた。2.水中翼船の運動制御システムの最適設計法に関する研究(1)ILQ最適サーボ系設計法を応用することにより、応答波形と応答速度を設計パラメータによって直接指定できかつ制御量間の干渉を除去することができる極めて実用的な方法を見いだすことができた。(2)得られた制御系の性能は、船体前進速度の変化などの制御対象の特性変動、没水深度影響などの数学モデルの不確かさなどに対して支障のないロバストな制御性を実現していることが明らかとなった。3.水中翼船の運動制御性を考慮した最適設計支援システムの開発(1)上述の研究成果を応用して、水中翼船の運動制御性を考慮して船体主要目を最適に設計するための設計支援システムを構築することができた。(2)最適設計支援システムは、オブジェクト指向言語を用いて構築した結果、設計者にとって使いやすくかつプログラムの追加や修正が非常に容易であることが確認された。1.水中翼船の固有の安定性の計算式の設定(1)水中翼船の上下動と縦揺れに関する縦方向の運動の安定微係数を水中翼の揚力係数を基に求め,縦方向の運動方程式を定式化することができた。(2)制御をしない場合の固有の安定性が,特性方程式の定数項の符号に最も敏感に反映されることを明らかにした。(3)一般に運動体の特性方程式の係数は安定微係数の関数として表現されるが,特性方程式の中の定数項を水中翼の翼面積・船体の重心位置などの設計パラメ-タの関数として求めることができた。2.縦方向の固有の安定性を確保するための水中翼船主要目の設計指針の明確化上記1.の成果に基づいて,水中翼船の各設計パラメ-タが縦方向の固有の安定性に及ぼす影響度を求め固有の安定性確保のための設計指針を得ることができた。3.設計パラメ-タや安定微係数の変動や推定の不確実性を考慮したロバスト制御系の設計指針の取得最適制御系を構築した場合の不確実性の影響度を検討し,今後の研究に対する指針を得ることができた。4.オブジェクト指向言語による最適設計システム構築の目処付け上記1.2.の成果に基づいて,本研究の最終目標としている水中翼船の運動制御性を考慮した主要目と制御系の最適設計システムのうち,翼・船体などのオブジェクトの設計と固有の安定性の計算の部分に関するシステム構築を行ない,最終目標システム開発の目処を得ることができた。1.水中翼船の固有の安定性の性質の解明(1)水中翼船の縦方向と横方向の運動に関する、安定微係数の推定式を求めて、運動方程式を定式化することができた。(2)制御をしない場合の船体固有の安定性は、特性方程式の定数項の符号に最も敏感に反映されることを明らかにした。(3)固有の安定性に関する運動モードを求め、とくに不安定になる場合の対応する運動モードを明らかにした。2.固有の安定性を確保するための水中翼船主要目の設計指針の明確化上記1.の成果に基づいて、水中翼船の主要目(設計パラメータ)が固有の安定性に及ぼす影響度を求め、固有の安定性を確保あるいは改善するための設計指針を得ることができた。3.実用的な制御系設計法の確認最適制御理論の優れた特徴を生かしながら、運動制御システムの応答波形と応答速度を直接指定することができるILQ最適サーボ系設計法の水中翼船運動制御システムへの応用の有効性を確認することができた。4.オブジェクト指向言語による船体主要目設計支援システムの構築

上記1.2.の成果に基づいて、水中翼船にとって重要な運動に関する固有の安定性を考慮しながら船体主要目を決定する最適設計支援システムを、人間にとって馴染みやすいオブジェクト指向言語を用いて構築した。
意味的に類型化された表現積造対を介した機械翻訳方式に関する研究

"対象認識のあり方が言語表現の構造に反映する"という意味類型の考え方に着目して、原言語と目的言語の表現の意味的類型化を通して、両言語間の認識の差を吸収する機械翻訳方式の実現可能性および有効性を検証するために、意味的に類型化された日英表現意味辞書、および日英翻訳プロトタイプシステムの研究・試作を進めた。研究成果は下記の通りである。1.意味類型化された日英表現意味辞書の研究・試作(1)N-gram統計の手法を用いて、大規模な日英対訳用例から複文・重文・特殊構文の日本語/英語表現構造パターンを自動抽出する方法を考案し、その有効性を確認した.(2)日本語/英語の複文・重文・特殊構文の表現構造パターンを記述するためのスクリプト言語を設計し、そのパターン記述性を確認した。(3)日本語/英語の様々な表現構造パターンを意味的に対応付けるための意味類型を記述するためのメタ言語を設計し、その意味類型記述性を確認した。(4)ATNの手法に基づき、与えられた日本語/英語表現を大規模な日本語・英語表現構造パターンと高速に照合する方法を考案し、その有効性を確認した。(5)日英対訳用例(複文・重文・特殊構文)から意味的に類型化された複数の用言によって構成される複文・重文、特殊構文の日英表現パターン対を構築した。2.日英翻訳プロトタイプシステムの研究・試作(1)1つの入力文に対して、単文および意味的に類型化された複数の用言によって構成される複文・重文、特殊構文の日英表現構造パターン対を適用して翻訳する日英機械翻訳方式の仕組みを検討し、日英翻訳プロトタイプシステムの研究試作を進めた。(2)既存の単文の日英表現構造パターン対、および試作した意味的に類型化された複文・重文・特殊構文の日英表現構造パターン対を日英翻訳プロトタイプに組み込んで、機械翻訳方式としての実現可能性と有効性を検証した。1.要素合成法を基本とする従来の自然言語処理の限界を克服することを狙って、意味類型と類推層考の2つの観点から異なる言語間で論理的な意味範疇を介して対応付けられた意味類型化された文型パターン(表現構造パターン)を用いて言語の等価変換を行う機構の基本検討を進めた。意味類型の観点では、「人間の対象把握作用には、思考形式とも言うべきある種のフレームワークが存在し、それが言語表現に反映される」とする考えに基づき、表現構造の意味的な単位化を行う。すなわち、言語表現から意味的に非線形な表現構造をパターン化して取り出し,人間の持つ対象把握作用の形式とみなせる表現構造を意味類型パターンとし、構造的な単位とする。次に、類推思考の観点からは、等価的類推思考の原理を言語に適用し、原言語の表現構造を言語共役な概念項を介して、目的言語の表現構造に写像する。2.比較表現、因果表現などの日英対訳用例を収集・分析し、日英文型パターン化、日英意味類型化を試行し、意味類型化された日英文型パターン構築における問題点を抽出した。3.日英翻訳プロトタイプシステムの基本検討を行い、単文の範囲を超えた大域構造、単文、単文の部分である名詞句/複合語に対して、異なった変換パスをもつ日英変換部の機能・構成を定めた。4.日英翻訳プロトタイプシステムの構成要素となる以下の処理モジュールの試作・改良を進めた。(1)日本語形態素解析システムMaja:複合名詞解析、同形語判別を強化。(2)日本語構文解析前処理部:品詞、字面等の表層的

情報を用いて、複雑な構造をもつ日本語長文から単文範囲を推定し、日本語文パーザにおける構造的曖昧さの増大を抑止可能とする。(3)日本語文パーザSGLR-plus/J:一般化LR法をProlog上に実現した拡張型のSGLRパーザ(SGLR-plus)上に補強項付のDCG形式で日本語文法を記述し、統語的な構造である表現構造と話者の対象認識の反映である認識構造を抽出する機能をもつ。単文境界を越える部分木を抑止する制御機構により、正しい解析木を落とすことなく解析木数を大幅に削減できる。(4)英語文生成システムRecog-S/E:データベース化された表現構造/認識構造対データを用い、用例生成の手法によって英語の認識構造から表現構造を介して英語文を生成する。要素否成法を基本とする従来の機械翻訳の限界を克服することを狙って、意味類型と等価的類推思考の2つの観点から異なる言語間で論理的な意味範疇を介して対応付けられた意味類型化された文型パターン(表現構造パターン)を用いて言事の等価変換を行う機械翻訳方式の研究を進めている。今年度の研究実績は下記の通りである。1.日英翻訳プロトタイプシステムの試作(1)非線形変換パスと線形変換パスという2つの変換パスをもつ日英変換部について設計・試作を進めた。非線形変換パスでは日英間で非線形対応となる日英対訳文データを基に試作した単文・複文・重文レベルの日英文型パターンを利用して日英構造変換を行い、線形変換パスでは日英間で線形対応となる単文レベルの日英文型パターン対を利用しで日英構造変換を行う。非線形パスによって変換された複文・重文に含まれる線形変換可能な節ほ線形変換パスによって変換された単文を組み合わせて要素合成的に変換を行う。(2)等価的類推思考の原理を言語に適用し、原言語の表現構造を言語共役な概念項を介して、目的言語の表現構造に写像する枠組みについて検討した。2.日英表現構造のパターン化と意味類型化(1)日英間で非線対応となる日英対訳文データに関して、語、句、節レベルでの汎化を行い、汎用性の高い日英文型パターンを試作した。(2)言語語表現から意味的に非線形な表現構造をパターン化して取り出し、人間の持つ対象把握作用の形式とみなせる表現構造を意味類型パターンとし、構造的な単位とした。要素合成法を基本とする従来の機械翻訳の限界を克服することを狙って、意味類型と等価的類推思考の2つの観点から異なる言語間で論理的な意味範疇を介して対応付けられた意味類型化された文型パターン(表現構造パターン)を用いて言語の等価変換を行う機械翻訳方式の研究を進めた。1.意味的に類型化された日英表現構造パターン対の試作(1)日本語・英語の複文・重文、比較表現などの特殊構文の表現構造パターンを表現構造パターン記述言語を用いて記述し、日本語・英語の表現構造パターンをデータベース化した。(2)与えられた日本語表現を大規模な表現構造パターンと高速に照合する方法について検討し、その有効性を検証した。(3)日本語・英語の様々な表現構造パターンを意味的に対応付けるための意味類型を意味類型記述言語を用いて記述し、日本語・英語の表現構造パターン同士を対応付けたデータベースを試作した。2.日英翻訳プロトタイプシステム
ポスト・ゲノム時代のバイオメディア・アートに関する調査研究

個人レベルでゲノムデータを解読できる、ポスト・ゲノム時代のバイオメディア・アートに関する調査研究を行なった。バイオメディア・アートのポータルサイト「Bioart.jp」を立ち上げた。バイオアートの父と呼ばれるアーティストのジョー・デイビスを日本に招聘し、ワークショップ等を開催した。最終年度には3つの展覧会を開催し、本とカタログを出版した。今年度は、バイオメディア・アートの現状調査とコミュニティーを構築するための基盤として、バイオメディア・アートのポータルサイト「Bioart.jp(http://bioart.jp/)」を構築した。このサイトは、国内外のバイオメディア・アートに関連する創作や研究、イベント等をBlog形式で記録(アーカイヴ)することで、アーティストや科学者の相互による情報の共有・発信を目的としている。タグそれ自身が簡易的なデータベース機能を有しており、さらに、ページ自体の視認性やアクセシビリティーも考慮しながら、デザイン性の高いサイトとなるよう配慮した。2011年4月30日現在、63の記事が投稿されている。3年の研究期間の2年目にあたる今年は、バイオメディア・アートの現状調査とコミュニティーを発展させるために、バイオアートの父と呼ばれるアーティストのジョー・デイビスを日本に招聘して、東京芸術大学でバイオメディア・アートワークショップ(2011年9月24日25日)、多摩美術大学で講演と新作のドキュメンタリー映画「HEAVEN + EARTH + JOE DAVIS」(http://joedavisthemovie.com/)の試写(2011年9月29日)、そして早稲田大学で特別講義(2011年9月30日)といった一連のイベントを行なった。さらに、2011年11月1日から6日にかけて明治神宮外苑で開催された「Tokyo Designers Week 2011」のコンテナ展で、多摩美術大学と早稲田大学のバイオメディア・アートのグループに、慶應義塾大学SFCの田中浩也研究室を加えて「(多摩美+演算工房) ×早稲田metaPhorest ×慶應SFC =「Bio×FAB」」というタイトルの展示を行なった。3Dプリンタやレーザーカッターといったデジタル・ファブリケーションとバイオメディアという、いずれも情報と物質のハイブリッドである新しいメディアを組み合せた、新たなDIWO (Do It wirh Others)の可能性を現場で実験し、研究の内容を深化、発展させることができた。イベントには6日間で91,239人というTDW過去最高の来場者数があり、アーティストや研究者だけでなく、多くの一般の方々から、本研究に対する貴重なフィードバックを得ることができた。昨年度立ち上げたBIOART.JPのサイトも順調に運用を続け、tumblrと組合せることで、より使いやすく見やすいサイトへとバージョンアップを行なった。本研究は、20世紀終盤に急速に発展し、社会の中に拡がりはじめた生命科学や生命工学を背景として生れた「バイオメディア・アート」に関する基礎的かつ学際的な調査研究を行う。特に、ヒトのゲノム情報が解読可能となったポスト・ゲノム時代における身体観や人間観の変容、生命そのものに対する認識の変革、さらにはその社会への浸透に対する芸術の役割や可能性を、さまざまな視点から批判的に検討を行った。最終年度は、研究の3年間のまとめとして、(1)バイオメディア・アートに関連する3つの展覧会とシンポジウムの開催。1「生命美学展」早稲田大学理工学部アーティスト・イン・レジデンス研究発表、23331TRANS ARTS展、3BIOART.JPバイオメディア・アート展(2)研究分担者の岩崎による、講談社現代新書から日本で始めてのバイオメディア・アートに関する書籍の出版。(3)多摩美術大学が運営する「アキバタマビ21」での展覧会のカタログを兼ねた、ビジュアルなカタログ/報告書の「バイオメディア・アートブック」の制作。を行い、研究のまとめ、および社会への発信を行った。研究の当初の目的であったバイオメディア・アートの「現状調査」「分類学」「コミュニティー構築」については、最終年度に展覧会および書籍の出版ができたことで、当初の目的を達成することができた。この3年間継続してきたBIOART.JPのサイトについは、研究終了後もサイト運営を続けていくなど、研究をここで終了させることなく、さらに継続的に発展させていく予定である。バイアオアートの父と呼ばれるジョー・デイビスを日本に招聘して、ワークショップ、レクチャー、新作の映画のスクリーニングなど、ジョー・デイビス・イン・ジャパンと呼ぶべき一連のイベントを開催した。彼の生の姿に触れることで、バイオメディア・アートの基本的なスピリットを確認できると共に、イベントによってコミュニティーも拡がっていき、研究2年目に相応しい発展的な内容になった。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究の当初の目的として掲げたバイオメディア・アートの「現状調査」「分類学」「コミュニティー構築」を実現するために、最終年度ではバイオメディア・アートをテーマとした展覧会を開催することで、研究成果をとりまとめていきたいと考えている。さらに展覧会のカタログを出版することで、成果を出版公開する予定である。研究初年度から継続してきたBIOART.JPのサイトもより充実させていき、バイオメディア・アート関連の情報を継続的に発信していきたい。
肥大型心筋症における各種遺伝子多型と心血管事故との関連についての検討

肥大型心筋症(HCM)患者を対象にその病態を修飾する各種遺伝子多型と薬物反応性,また心血管事故との関連を研究した.アンジオテンシン変換酵素遺伝子Dアレルは閉塞型HCM患者における左室内圧較差および自覚症状の増悪に関連したが,シベンゾリンはDアレルの保有者においても非保有者と同等までにこれらを改善させた.また,HCM患者における心血管事故におよぼす血漿BNP値とそれをコードするNPPB遺伝子多型との関連が示唆された.肥大型心筋症(HCM)患者を対象にその病態を修飾する各種遺伝子多型と薬物反応性,また心血管事故との関連を研究した.アンジオテンシン変換酵素遺伝子Dアレルは閉塞型HCM患者における左室内圧較差および自覚症状の増悪に関連したが,シベンゾリンはDアレルの保有者においても非保有者と同等までにこれらを改善させた.また,HCM患者における心血管事故におよぼす血漿BNP値とそれをコードするNPPB遺伝子多型との関連が示唆された.肥大型心筋症のテーラーメード医療にむけて,すでに横断研究としてその関連性を報告した各種遺伝子多型とその薬物反応性,さらには心血管事故との関連を前向きに検討することが課題であった.当該年度の研究成果の一部を報告する.【目的】肥大型閉塞性心筋症(HOCM)におけるACE遺伝子多型と左室内圧較差ならびにシベンゾリンに対する反応性の関連を検討することである.【方法】HOCM患者24例(男性17例,平均年齢55歳)を対象として,ACE遣伝子I/D多型の解析を行った,入院後シベンゾリン200mgの経口単回内服を行い,内服前と内服2時間後に心エコー検査にて心内圧較差を計測し,ACE遺伝子多型との関連を検討した.また内服前と内服1年後のNYHA心機能クラスも評価した.【結果】ACE遺伝子多型頻度(D/D, D/I, I/I)はそれぞれ16.6%,41.7%,41.7%であった.Dアレル優性モデル(D/D+D/I vs I/I)解析では,シベンゾリン内服前の心内圧較差はD/D+D/I群で有意に高かった.シベンゾリン内服後には心内圧較差は両群ともに有意に減少したが,D/D+D/I群での改善度が高く,両群間での有意差は消失していた.シベンゾリン内服開始2時間後と1年後の左室内圧較差は各群間で有意差がなかった.NYHA心機能クラスは,シベンゾリン内服前に両群間で有意な差を認めたが,内服後には同等にまで改善し,心内圧較差と同様の結果を示した.【結論】ACE遺伝子DアレルはHOCMにおける心内圧較差および自覚症状の増悪に関連するが,シベンゾリンはDアレルの保有者においても非保有者と同等までにこれらを改善させる可能性が示唆された.Dアレル保有者でシベンゾリンが効きやすい機序また自律神経系に及ぼす影響については次年度に進めていく予定である.肥大型心筋症のテーラーメード医療にむけて,すでに横断研究としてその関連性を報告した各種遺伝子多型とその薬物反応性,さらには心血管事故との関連を前向きに検討することが課題であった.昨年度はアンジオテンシン変換酵素(ACE)遺伝子Dアレルが肥大型閉塞性心筋症における心内圧較差および自覚症状の増悪に関連するが,シベンゾリンはDアレルの保有者においても非保有者と同等までにこれらを改善させる可能性を報告した.当該年度の研究成果の一部を報告する.背景:肥大型心筋症(HCM)はサルコメア蛋白の遺伝子変異により心筋の異常肥大を呈し,左室腔の狭小化と拡張障害を主徴とする疾患である.血漿B型ナトリウム利尿ペプチド(BNP)値は,HCMにおいて最大左室壁厚,左室流出路圧較差,心房細動などと相関することが報告されている.近年,natriuretic peptide precursor B (NPPB)遺伝子多型(rs632793A/G)が血漿BNP値と関連することが報告された.目的:HCM患者における心血管事故におよぼす血漿BNP値とそれをコードするNPPB遺伝子多型との関連を検討することである.方法・結果:HCM患者148名(男性116名,平均年齢63歳)のNPPB遺伝子多型(rs632793A/G)をタイピングした.心血管事故を心臓死と緊急入院(心房細動,脳卒中,うっ血性心不全)と定義した.この遺伝子多型は図に示すようにGアレル数の増加とともに血漿BNP値が上昇した.また,心血管事故のあった患者は70名(47%)であり,心血管事故がない患者が78名(53%)であった.心血管事故のあった群ではGG型の頻度が有意に高かった(p=0.016)。結論:HCM患者における心血管事故におよぼす血漿BNP値とそれをコードするNPPB遺伝子多型との関連が示唆された.
表面力・表面ナノレオロジー同時測定装置の開発

本研究は、表面力直接測定の発展の上に立って、媒質をはさむ2つの巨視的な表面(有効直径10mm、実際の測定にかかわる直径30μm)の間隔を分子オーダー(分解能0.1nm)の精度で接触からサブミクロンまで自由に変え、表面力を同時測定しながら、表面間のレオロジー特性を高精度で様々な条件下で測定するための装置の開発を目的とする。具体的には表面と平行な応力を測るずり力測定装置、ならびに同時に試料の分光測定を行なうシステムを開発した。主な成果は次のようである。(1)表面力直接測定装置にずり測定ユニットを組み込み、表面力・ナノずり共振スペクトル同時測定装置を製作した。測定制御ソフトによるコンピュータによるデータの取り込み、解析システム化を行い、自動化を進めた。(2)ずり共振スペクトルにおいては、共振位置(周波数)と共振強度より、2つの表面の間に挟まれた液体(液晶)の粘度や表面へのアンカリングが評価できる。液晶試料(4-シアノ-4'-ヘキシルビフェニル(6CB))をはさみ表面処理による配向の違いを、距離を変えて測定し、表面処理による配向の違いにより、液体の構造化距離が変わることがわかった。当測定の液体や液晶薄膜の評価法としての有効性が示された。(3)装置内に組み込めるヒーターを設計し、温度制御しながら測定を行う。液晶のずり応答を等方相、液晶相で測定し、新しい知見を得ている。(4)干渉縞から配向を同時評価するシステムの設計をめざし開発を行ってきた。吸収スペクトルを高感度で測定するシステムを導入し、単分子膜レベルの吸光度変化が測定可能となった。研究成果(1)試作現有しているずり力測定装置の共振周波数・強度から装置の特性を評価した。その際にバネ定数や装置サイズを最適化し、変位法・共振法に適した高精度ずり応力(摩擦力)装置を設計した。表面の周期的平行移動にはピエゾ素子を利用、ファンクションジェネレーターの信号をピエゾ電源に入力し駆動した。また共振強度を静電容量法により計測した。(2)ずり応力の計測部分ならびに周辺装置を作成し、その作動を評価した。表面を垂直に支えるバネの変位を静電容量法により計測した。特にノイズに強い測定法として、共振法を採用した。入力電圧及び静電容量出力はLabviewソフトを用い、コンピューターに取り込み解析した。データ解析のための理論モデルを導いた。容量計の出力はデジタルオシロスコープでモニターする。(3)表面力直接測定装置に組み込み、表面力・ナノずり応力同時測定装置の作動を評価した。更に、液晶試料をはさみ、距離を変えて測定する。液晶試料の配向評価を、紫外・可視分光光度計による偏光吸収スペクトル測定に基づいて行ない、ずり測定の結果と対比して考察した。(1)すでに試作し現有しているずり力測定装置の共振周波数・強度から装置の特性を評価した。その際にバネ定数を変化させ、共振法に適した高精度ずり応力(摩擦力)装置を設計した。表面の周期的平行移動にはピエゾ素子を利用、ファンクションジェネレーターの信号をピエゾ電源に入力し駆動する。移動距離3μ、0500Hz程度の周期で変化させた。(2)表面力直接測定装置に組み込み、表面力・ナノずり応力同時測定装置の作動を評価した。液晶試料の配向評価を、紫外・可視分光光度計による偏光吸収スペクトル測定に基づいて行い、ずり測定の結果と対比して考察した。(3)表面修飾により配向の異なる試料について測定を行う。その時の薄膜特性を干渉縞から評価した。干渉縞をビデオ録画し、画像改善装置により画質を改善しながら行った。

本研究は、表面力直接測定の発展の上に立って、媒質をはさむ2つの巨視的な表面(有効直径10mm、実際の測定にかかわる直径30μm)の間隔を分子オーダー(分解能0.1nm)の精度で接触からサブミクロンまで自由に変え、表面力を同時測定しながら、表面間のレオロジー特性を高精度で様々な条件下で測定するための装置の開発を目的とする。表面と平行な応力を測る共振ずり力測定装置と、それに伴う配向の同時評価を行った。(1)表面力直接測定装置に組み込み,表面力・ナノずり応力同時測定装置の作動を評価する。更に,液晶試料をはさみ,距離を変えて測定し,液晶の構造化挙動を明らかにした。データの解析より液晶の粘性の距離依存症ならびに液晶分子の基板へのアンカリング強度を得た。(2)表面修飾により配向の異なる試料について測定を行い、(1)と同様な特性について違いを議論した。その時の薄膜特性を干渉縞から評価した。干渉縞をビデオ録画し、画像改善装置により画質を改善しながら行う。(3)干渉縞から挟んだ液晶の吸収スペクトルを得て、配向を同時評価するシステムを設計する。具体的には表面と平行な応力を測るずり力測定装置、ならびに同時に試料の分光測定を行なうシステムを開発した。主な成果は次のようである。(1)表面力直接測定装置にずり測定ユニットを組み込み、表面力・ナノずり共振スペクトル同時測定装置を製作した。測定制御ソフトによるコンピュータによるデータの取り込み、解析システム化を行い、自動化を進めた。(2)ずり共振スペクトルにおいては、共振位置(周波数)と共振強度より、2つの表面の間に挟まれた液体(液晶)の粘度や表面へのアンカリングが評価できる。液晶試料(4-シアノ-4'-ヘキシルビフェニル(6CB))をはさみ表面処理による配向の違いを、距離を変えて測定し、表面処理による配向の違いにより、液体の構造化距離が変わることがわかった。当測定の液体や液晶薄膜の評価法としての有効性が示された。(3)装置内に組み込めるヒーターを設計し、温度制御しながら測定を行う。液晶のずり応答を等方相、液晶相で測定し、新しい知見を得ている。(4)干渉縞から配向を同時評価するシステムの設計をめざし開発を行ってきた。吸収スペクトルを高感度で測定するシステムを導入し、単分子膜レベルの吸光度変化が測定可能となった。
不規則電子系における準位統計とアンダーソン局在

本研究では不規則電子系の電子輸送特性を決めているアンダーソン局在を、主として準位統計の観点から調べ、有限サイズスケーリング解析の結果等と比較検討を行い、局在現象の本質に関わる幾つかの知見を得た。1.ユニタリークラスの典型例である、強磁場下の二次元不規則電子系、すなわち量子ホール系の局在-非局在転移を、準位統計のスケーリング則の観点から調べ、局在長の発散の指数が、有限サイズスケーリング解析の結果と非常に近い値で得られることを示した。不規則ポテンシャルの相関距離を変えた場合の解析では、非ユニバーサルな振る舞いも見られ、臨界領域の幅が狭い場合の対処は今後の課題として残された。2.時間反転対称性とスピン回転対称性の両方を満たすオーソゴナル系の研究は、世界中で盛んに行われており、データーもほぼ出尽くした感があるので、本研究では、スピン回転対称性だけが破れているシンプレクティック系についての解析を進めた。(1)波束の拡散の計算から、転移点直上での波動関数やエネルギースペクトルに、フラクタルな構造が存在することを確かめた。この場合、波動関数の広がりのフラクタル次元は三次元の場合約1.5程度であり、この次元は、他のクラスの場合にもほぼ等しいことをがわかった。(2)転移点直上での準位統計は、オーソゴナルな場合とは明らかな違いがあることを示した。3.ランダム磁場中の局在問題も有限サイズスケーリングや準位統計、拡散のシミュレーション、伝導度揺らぎ等によって二、三次元の場合に解析し、詳細な知見を得た。4.磁場中の三次元不規則電子系のアンダーソン転移については、量子ホール系を何層も重ねたモデルと、強束縛電子モデルにパイエルス因子を導入したもので有限サイズスケーリングの解析を行い、どちらの場合も局在長の指数が1.35程度になることを確かめた。1.時間反転対称性が破れている二次元不規則電子系の典型的な例である量子ホール系における準位統計の解析は、準位間隔分布だけでなく、rigidityや二準位相間についても行った。(a)ランダウバンドの中央を臨界点とする局在のスケーリング性は総ての統計について得られた。(b)最低ランダウバンドだけでなく、第一励起ランダウバンドについても解析を拡張し、さらに不規則ポテンシャルの相関距離が有限の場合も調べた。相関距離が長くなると局在長の臨界指数は短距離相関の場合に比べて小さくなる傾向が見られた。(c)上の結果をナイーブに受け入れれば、ユニバーサリティが成り立たないことになるが、準位統計の解析は必然的に有限の幅のエネルギー領域に対して行わなければならず、臨界領域が極端に狭くなると考えられる長距離相関の場合には必ずしも真の臨界現象が拾い出せないためであると考えられる。しかし、個のようにエネルギー領域についてcoarse-grainされた量は、実験との比較には有用な場合もあると考えられる。2.磁場が不規則で非一様な場合の二次元系における局在問題を拡散の異常の観点から調べるために量子力学的なシミュレーションを行い、非局在状態と思われる領域では真に二次元的な非局在化が起こっていることを確かめた。3.時間反転は満たされているが、スピン軌道相互作用が強いシンプレクティック系について、(a)三次元の場合に準位統計の解析を行い、Kravtsovらの臨界統計の考え方を単純に拡張しただけではこの系の臨界準位統計の振る舞いを説明できないことを示した。(b)準位統計に関係しているコンダクタンスの分布を調べ、三次元では臨界状態の性質が、時間反転対称性などの基本的対称性の違いにも依存しない可能性があるかどうか検討中である。

1.昨年度の研究を更に進めて、時間反転対称性が破れている二次元不規則電子系の典型例である量子ホール系における準位統計の解析を続けたが、特に不規則ポテンシャルの相関距離が長い極限でユニバーサルでないスケーリング則が見られ、臨界領域の幅が狭くなる効果を如何に取り入れるかが今後の課題となった。2.時間反転対称性は満たしているが、スピン回転対称性が破れているシンプレクティック系、すなわち、スピン軌道相互作用の強い系について、前年度ユニタリー系に対して行ったのと同様の、波束の拡散のシミュレーションを二次元系に対して実行し、転移点直上では、時間的な自己相関関数のべき乗的減衰の指数から、系の状態やエネルギースペクトルにフラクタルな構造が存在していることを明らかにした。3.三次元のシンプレクティック系に対しては、有限サイズスケーリング解析によって局在長の発散の指数が1.3程度であること、及び転移点直上での準位統計はオーソゴナルな場合とは異なる振る舞いを示すこと等を明らかにした。4.有限サイズスケーリングの計算を精度の高くしてやり直すことによって、3つのユニバーサリティクラスの局在長の発散の指数が、誤差を考慮しても有意の差があることを、三次元の場合に示した。また、それぞれのクラスに対応するモデルで、拡散のシミュレーションを行い、転移点における波動関数の広がり方のフラクタル次元が、どのクラスの場合にも実次元の半分程度であることを示した。