hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サッカー審判員の認知的指標にもとづくアセスメント方法の開発

サッカー審判員18名(年齢;M=20.5歳, SD=1.15,審判歴;M=5.2年,SD=2.1,競技歴; M=11.6, SD=2.7)を対象に,集中力グリッドエクササイズテスト(GET)とバーチャルリアリティ映像テスト(VRT)を実施した。重回帰分析の結果,VRT得点とGET1回目の得点との間に有意な重決定係数(R=0.220, p<0.05)および負の偏回帰係数(β=-0.470, p<0.05)が認められた。GET1回目の得点が高いとVRT得点が低下したことが推察されたことから,一点に高い集中力を発揮することが総体的な認知を阻害し,判定に負の影響を与える可能性が示唆された。本研究の目的は,サッカー審判員のパフォーマンス貢献要因としての認知能力を評価して,よりフェアで安全で楽しいゲームを行うことができるよう環境を整えることである.現在,下記の3つのテストを作成済みであり,随時実施また分析中である.(1)認知能力テスト:知能検査WISC-IIIを基にしたテストにより,空間把握能力,短期記憶,非言語推理力を測った.(2)集中力テスト:グリッドエクササイズ法を用いて、A4の用紙にランダムに書かれた1から50の数字を順番に○をしていき,1分間に確認できた数字の数を集中力テストのスコアとした.(3)映像テスト:バーチャルリアリティー(VR)技術を用い,審判員の視点でSONY製α7デジタル一眼カメラ2台に広角レンズを取り付け,3次元的に撮影した映像を編集し,VR判定テストを作成した.VR映像の再生にはPlayStation 4Pro並びにPlayStationVRを使用し,仮想空間による判定の疑似体験を可能とした.現在,被験者数はサッカー審判員18名(日本サッカー協会サッカー2級審判員:10名,3級審判員:8名)であるが,さらに複数の実験を調整中であり,被験者数は随時増えていく計画である.ここまでに収集したデータを基に解析した結果,認知能力テストと映像テストとの関連性は明らかになっていないが,集中力テストと映像テストとの間で重回帰分析を実施した結果,負の交互作用が見られた.すなわち,集中力が高い審判員ほど,判定の精度の精度が低いという興味深い結果を得た.また映像テストをクラスタ分析した結果,主審の判定要素を想定したテストと,副審を想定したテストの2種類のテストが異なる領域であることが示された.以上の知見については,日本体育測定評価学会大会にて学会発表を行っているが,さらにデータ数を増やし,研究を進めていく所存である.認知能力テスト,集中力テスト,映像テストの作成を終えており,データの収集段階に入っているため.またすでにに収集したデータの解析を進めており,学会発表を」行うことができているため.本研究では、競技中の選手のプレーを実験室内で再現できるバーチャルリアリティ映像テスト(VRT)による実践的な判定能力評価と認知的トレーニング法の開発を目的とした。また、VRTによる判定能力と認知能力テスト(瞬間視、、集中力、空間認知能力)との関係性について検討した。対象者は,サッカー審判員18名(年齢; M= 20.5歳, SD=1.15,審判歴; M=5.2年,SD=2.1)を対象に,VRTと3回のGETを実施した。重回帰分析の結果、VRT得点と1回目の集中力(グリッドエクササイズテスト:GET)得点の間に有意な重決定係数(R2=0.220, p<0.05)および負の偏回帰係数(β=-0.470, p<0.05)が認められた。この結果から、GET得点が高くなるとVRT得点が低下することが推察された。つまり、一点に高い集中力を発揮する審判の場合、ボールと2名の競技者とを総体的に認知し判断することを阻害し、サッカープレーの判定に負の影響を与える可能性が示唆された。これらの研究成果について、日本体育スポーツ測定評価学会とEuropean College of Sports Science(ECSS)にて、ポスター発表を行い、国内外の研究者とのディスカッションを行った。さらに日本サッカー協会審判委員会への研究報告も行ったところ、将来に向けた研究面での連携について確認できた。今後は上級審判員も含め、より多くの被験者をリクルートし、研究規模の拡大を図って行きたい。

今後は被験者数を増やしながら分析を進め,認知能力と判定能力の関連性,また集中力と判定の関連性についてさらに模索していく.また一定の成果が得られた段階で,認知能力テスト,集中力テスト,映像テストの改訂や質的向上を図り,さらにテストの信頼性・妥当性を高め,研究精度を上げていくことを計画している.VRの画質についても,機器の能力向上や,アプリケーションのアップデートが行われているため,技術面においてもさらなる向上が可能と考えている.認知科学次年度は国内外での学会発表,さらなる実験実施のための人件費,論文執筆,また各テストの質的向上のため7月のヨーロッパスポーツ科学会での発表,6月の東京学芸大学他での実験データの収集,論文の収集・執筆・製本等,映像テストの質的向上のための機器の追加購入など
武力紛争に至らない自衛権行使の時間的・事項的範囲

第一次世界大戦以前の伝統的国際法は「戦争に訴える権利」を認めていたため、自衛権は、戦争の正当化事由としての法的意義を有しなかった。伝統的国際法においては、開戦手続を経て開始される戦争状態(戦時)においては、戦時国際法に違反しない限り「武力の無限界行使」が認められていた。これに対し、そのような手続を経ずに行われる「戦争に至らない武力行使」は、平和状態(平時)において行使されるため、当然に平時国際法に違反するものとされた。伝統的国際法は戦時平時の二元構造を採り、自衛権は、平時国際法違反の違法性阻却事由としての法的機能を有していた。このような伝統的国際法における自衛権の法的機能は、戦間期の戦争違法化の過程で変容することとなる。不戦条約は、侵略戦争を一般的に禁止したため、それに反比例する形で、自衛権概念が唯一の戦争の正当化事由(自衛戦争)として戦時の領域で用いられるようになった。しかしながら、国家実行において、自衛権行使における武力行使が必ずしも国際武力紛争を発生させていない事例が散見される。本研究は、このような国家実行を収集・分析することによって、伝統的国際法における平時国際法違反の違法性阻却事由としての自衛権の法的機能が現代国際法においても妥当する余地があること、そして、当該自衛権概念が現代国際法において、いかなる要件の下、いかなる事項的・時間的範囲で妥当するかを解明しようとするものである。2018年度は、伝統的国際法における自衛権の法的機能を分析するとともに、自衛権概念の変容をもたらす契機となった不戦条約に着目し、不戦条約採択の淵因となったナチス・ドイツによるオーストリア併合やチェコ併合の実行を調査分析することによって、不戦条約の許容する自衛権の概念を分析した。本研究の初年度にあたる2018年度は、伝統的国際法における「戦時(戦争状態)」と「平時(平和状態)」、「戦争」と「武力行使」、「自衛権」といった基本的概念が、1第一次世界大戦以前の時代において、どのように理解されてきたか、2それらが、不戦条約を契機として、どのように変容したか、を歴史的文献に依拠しつつ、分析検討した。その結果、「戦争に訴える権利」を容認する第一次世界大戦以前の伝統的国際法においては、1「戦争状態(戦時)」は開戦宣言を経ることによって成立すること、2開戦宣言を経ずに行われる「武力行使」は、「平和状態(平時)」における行為であり、原則として平時国際法に違反すること、3自衛権は、このような「平和状態(平時)」において平時国際法に違反する武力行使の違法性阻却事由としての法的機能を有すること、を明らかにした。これに対し、「戦争に訴えること」を原則として禁止した不戦条約においては、1開戦宣言を経て行われる「戦争」は、不戦条約第1条に違反する侵略戦争と不戦条約において許容される自衛戦争とに区分され、不戦条約において自衛権は、戦争の正当化事由としての法的機能を有することを明らかにした。また、2開戦宣言を経ずに行われる「武力行使」は、「平和状態(平時)」に行われるところ、このような「戦争に至らない武力行使」も、原則として、不戦条約第2条によって禁止されるとする学説があることが判明した。「戦争に至らない武力行使」は原則として平時国際法に違反するところ、その違法性を阻却する機能を果たすのが、一般国際法における自衛権であると整理される。2018年度は、このような「戦争に至らない武力行使」のうち、不戦条約に違反すると解されているナチス・ドイツによるオーストリア併合やチェコ併合、日本の満州事変の事例を分析し、不戦条約における基本的概念を明らかにした。2018年度は、第一次世界大戦以前の伝統的国際法における自衛権概念が、戦間期の不戦条約によっていかなる変容を遂げ、または遂げていないかを検討したところ、2019年度は、戦間期の不戦条約における自衛権概念が、第二次世界大戦後の国連憲章によっていかなる変容を遂げ、または遂げていないかを検討する。そうすることによって、伝統的国際法における平時国際法違反の違法性阻却事由としての自衛権の法的機能が現代国際法においても妥当する余地があることを明らかにする予定である。この研究は、不戦条約成立当時や国連憲章制定時の学説や各国の公文書、その後のニュルンベルク国際軍事裁判所や極東国際軍事裁判書、国際司法裁判所等の判例を調査・分析することによって行われる。2019年度2020年度にかけては、国際武力紛争を発生させない自衛権行使が現代国際法において、いかなる要件の下、いかなる事項的・時間的範囲で許容されるかについても分析を行う。とりわけ、武力紛争法における「交戦国(紛争当事国)」と「中立国」との区別を前提として、交戦国の一方が中立国に対して(「武力攻撃」に至らない程度の)武力行使を行なった場合に、中立国が交戦国間の戦争に巻き込まれないために行使することが認められている自衛権概念についての分析を行いたい。国際法上、交戦国と中立国との関係は平和状態(平時)にあり、中立法によって修正されない限りにおいて、平時国際法によって規律されるものとされることから、中立国による交戦国に対する自衛権行使が、いかなる場合に、中立国の中立としての地位を失わせるかを検討することによって、国際武力紛争に至らない自衛権行使の事項的・時間的範囲を明らかにすることができると思われる。

第一次世界大戦以前の伝統的国際法は「戦争に訴える権利」を認めていたため、自衛権は、戦争の正当化事由としての法的意義を有しなかった。伝統的国際法においては、開戦手続を経て開始される戦争状態(戦時)においては、戦時国際法に違反しない限り「武力の無限界行使」が認められていた。これに対し、そのような手続を経ずに行われる「戦争に至らない武力行使」は、平和状態(平時)において行使されるため、当然に平時国際法に違反するものとされた。伝統的国際法は戦時平時の二元構造を採り、自衛権は、平時国際法違反の違法性阻却事由としての法的機能を有していた。このような伝統的国際法における自衛権の法的機能は、戦間期の戦争違法化の過程で変容することとなる。不戦条約は、侵略戦争を一般的に禁止したため、それに反比例する形で、自衛権概念が唯一の戦争の正当化事由(自衛戦争)として戦時の領域で用いられるようになった。しかしながら、国家実行において、自衛権行使における武力行使が必ずしも国際武力紛争を発生させていない事例が散見される。本研究は、このような国家実行を収集・分析することによって、伝統的国際法における平時国際法違反の違法性阻却事由としての自衛権の法的機能が現代国際法においても妥当する余地があること、そして、当該自衛権概念が現代国際法において、いかなる要件の下、いかなる事項的・時間的範囲で妥当するかを解明しようとするものである。2018年度は、伝統的国際法における自衛権の法的機能を分析するとともに、自衛権概念の変容をもたらす契機となった不戦条約に着目し、不戦条約採択の淵因となったナチス・ドイツによるオーストリア併合やチェコ併合の実行を調査分析することによって、不戦条約の許容する自衛権の概念を分析した。本研究の初年度にあたる2018年度は、伝統的国際法における「戦時(戦争状態)」と「平時(平和状態)」、「戦争」と「武力行使」、「自衛権」といった基本的概念が、1第一次世界大戦以前の時代において、どのように理解されてきたか、2それらが、不戦条約を契機として、どのように変容したか、を歴史的文献に依拠しつつ、分析検討した。その結果、「戦争に訴える権利」を容認する第一次世界大戦以前の伝統的国際法においては、1「戦争状態(戦時)」は開戦宣言を経ることによって成立すること、2開戦宣言を経ずに行われる「武力行使」は、「平和状態(平時)」における行為であり、原則として平時国際法に違反すること、3自衛権は、このような「平和状態(平時)」において平時国際法に違反する武力行使の違法性阻却事由としての法的機能を有すること、を明らかにした。これに対し、「戦争に訴えること」を原則として禁止した不戦条約においては、1開戦宣言を経て行われる「戦争」は、不戦条約第1条に違反する侵略戦争と不戦条約において許容される自衛戦争とに区分され、不戦条約において自衛権は、戦争の正当化事由としての法的機能を有することを明らかにした。また、2開戦宣言を経ずに行われる「武力行使」は、「平和状態(平時)」に行われるところ、このような「戦争に至らない武力行使」も、原則として、不戦条約第2条によって禁止されるとする学説があることが判明した。「戦争に至らない武力行使」は原則として平時国際法に違反するところ、その違法性を阻却する機能を果たすのが、一般国際法における自衛権であると整理される。2018年度は、このような「戦争に至らない武力行使」のうち、不戦条約に違反すると解されているナチス・ドイツによるオーストリア併合やチェコ併合、日本の満州事変の事例を分析し、不戦条約における基本的概念を明らかにした。
複数アンテナ送受信による電波伝搬特性変動を用いた電波信号秘匿方式

電波を用いた情報セキュリティ技術の分野において、電波信号の複数アンテナ送受信により、秘密情報を伝送する電波信号を秘匿する方式の実現性を検討した。その結果、信号を複数に分割して複数アンテナ送受信により伝送する方式が信号秘匿に有効であることが分かった。また、安全性が盗聴者の場所に依存することに課題があることが明らかになった。無線通信は電波の傍受により盗聴の危険性があるため、その対策が重要であるが、最近、電波を用いた情報セキュリティ技術が注目されている。この分野の新技術として電波伝搬特性を活用した通信秘匿が提案されているが、伝送効率と安全性が十分でない。そこで、電波信号の秘匿技術と複数アンテナによる送受信技術を組合せた新方式(「複数アンテナ送受信による電波伝搬特性変動を用いた電波信号秘匿方式」)を提案し、その有効性を計算機シミュレーションにより確認することを研究目的としている。平成22年度は各種の要素技術を組合せた新方式を検討し、簡易な特性評価を行った。複数アンテナ送信・受信を用いたMIMOシステムにおける電波信号秘匿方式の検討では、そのもととなる秘密情報伝送方式の検討を行い、その研究成果が論文誌に掲載された。また、安全性の脅威となる攻撃の可能性も明らかになり、今後、その対策が必要なことが分かった。一方、秘密分散伝送による電波信号秘匿方式の検討では、攻撃耐性がより高い秘密情報伝送方式を検討し、研究成果を研究会で発表した。また、この方式に基づいた電波信号秘匿の可能性が示された。本研究は、秘密鍵共有や秘密通信の実施自体および使用する電波信号自体を検出不可能とすることを目指している。このため、悪意の第三者からの攻撃への耐性が高いとともに、暗号化が適用困難な情報に対しても使用可能となる利点がある。無線通信は、電波の傍受による盗聴の危険性があるためその対策が重要であるが、最近、電波伝搬特性に基づく秘密鍵共有方式など電波を用いた情報セキュリティ技術が注目されている。また、電波伝搬特性を活用した情報セキュリティの新技術として、秘匿情報を伝送する電波信号を別の電波信号で覆い隠し、正規の受信者以外にその存在自体を検出不可能とする通信秘匿技術の初期検討が行われているが、その伝送効率と安全性が十分でない。平成23年度は、平成22年度に提案し初期検討を行った二つの新方式((1)MIMOシステムにおける電波信号秘匿、(2)秘密分散伝送における電波信号秘匿)について、電波伝搬特性の詳細な模擬も含めて忠実な計算機シミュレーションを実施し、実環境を想定した特性評価を行った。また、安全性に関する初期検討を行った。その結果、実環境を想定した電波伝搬環境下において、正規ユーザ以外の第三者からの攻撃に対する安全性に課題があることが明らかとなった。この成果は、今年度に実施する予定の課題の解決法の検討と改良方式の提案に反映される貴重な知見である。なお、研究成果の公表については、誌上論文への投稿した結果が採録決定となっている(掲載は平成24年7月)。また、平成23年度の研究成果を今後、研究会などで多数発表する計画である。そこで、電波信号の秘匿技術と複数アンテナによる送受信技術を組合せた新方式を提案し、その有効性を計算機シミュレーションにより確認することを研究目的としている。平成24年度は、平成23年度に検討した電波伝搬特性の忠実な模擬とその安全性の評価をさらに進めるとともに、安全性の向上のための対策技術の検討を行った。また、新システムへの情報セキュリティ技術を検討した。電波伝搬特性の忠実な模擬と電波伝搬特性の場所依存性の詳細検討では、複数送受信アンテナシステムにおける攻撃耐性の場所位相性が明らかとなった。また、その検討の一環として、電波伝搬特性に基づく位置識別の可能性が明らかとなった。また、複数送受信アンテナを用いた信号による秘密情報伝送の問題点を明らかにし、その対策の有効性を検討した。さらに、無線ステガノグラフィ方式の問題点を明らかにし、その対策の有効性を検討した。一方、新システムへの適用の検討では、複数送受信アンテナの拡張と考えられる無線中継システムについて、秘密鍵共有方式の検討を行い、その有効性を確認した。おおむね計画通りに進めてきたが、実環境を想定した電波伝搬環境において検討している方式の特性に課題があることが分かった。そのため、その対策の検討に時間がかかった。このため、研究成果の学会発表などが計画よりやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。

平成23年度に研究成果の発表が少なかった点については、今年度早々(平成24年7月)に掲載される論文がある。また、平成23年度の研究成果の研究会などでの発表に積極的に取組む予定である。それと並行して、平成24年度の研究計画を加速し、年度内の研究成果の発表に心がける。24年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝子発現情報・ゲノム情報に基づく動物の眼の多様性の進化機構に関する研究

先カンブリア期において生物がどのような遺伝子群を持っていたかを明らかにし、それらの遺伝子がどのような進化過程を経てきたかを解析することで、眼の多様性の進化機構を明らかにすることを目的に研究を行った。種の多様性・眼の多様性(形態形成の多様性)のメカニズムを明らかにするには、眼の発生に関与する遺伝子の同定と発言制御機構のメカニズムを明らかにする必要がある。そこで、sヒトの胎児の眼のEST配列を15,809本決定して、眼の発生に関わる遺伝子の同定を行い、それらの遺伝子発現制御機構の進化過程を解析した。その結果、カメラ眼を持たないホヤ、ハチなどの無脊椎動物などでの遺伝子の保存性が62-63%なのに対し、カメラ眼を持つ魚類で63-64%であることから、カメラ眼に必要な遺伝子は脊椎動物で獲得されたのではなく先カンブリア紀の共通祖先に既に存在していたことがわかった。また、遺伝子発現制御機構の一つであるmicroRNAに注目したところ、ヒトの遺伝子全般では約20%がmicroRNAによる遺伝子制御を受けているのに対し、ヒトの眼で発現している遺伝子では約30%がmicroRNAに制御を受けている可能性があった。microRNAが関与する遺伝子は魚類以降で保存性が高いことから、microRNAがカメラ眼の進化過程の初期段階から寄与していた可能性を示唆した。種の多様性・眼の多様性を遺伝子レベルで明らかにするためには、生物の種分岐においてどのような遺伝子がどのような進化過程を経てきたかを解析することが不可欠である。具体的には、種分岐後の特定生物種における遺伝子進化イベント、Rapid Evolution、Adaptive Evolution、Gene Loss、Lineage Specific Expansion、Regulational System Evolutionを調べる必要がある。この解析手法を確立させるため、近縁種において多数のゲノム情報がそろっている生物種で解析モデルを立てる必要があるが、本研究においては12種のゲノムプロジェクトと7種のドラフトゲノムがそろっているショウジョウバエにおいて解析を行った。ショウジョウバエは複眼を持つ昆虫で、同じく複眼をもつ軟体動物のフネガイとの比較も視野にいれることができる。まず、すでに遺伝子が予測されているキイロショウジョウバエを除く6種の遺伝子予測を行い、各種において19000-28000の遺伝子予測に成功した。次にそれらの遺伝子を遺伝子相同性に基づくSingle linkage Clustering Analysisを行い、種分岐時に遺伝子重複をしたオーソロガス遺伝子群を同定した。さらに、系統解析を行うことで種分岐に伴う遺伝子重複をした遺伝子すなわち種分岐関連遺伝子を推定し、上記遺伝子進化イベントを検証し、それらの遺伝子の機能分布を解析した。この結果、環境応答に必要な遺伝子は爆発的遺伝子重複を起こしやすく、発生・生殖に必要な遺伝子は遺伝子進化イベントが起こりにくいことを見出した。種の多様性・眼の多様性(形態形成の多様性)のメカニズムを明らかにするには、生物の種が分岐していくメカニズム、すなわち種分化のメカニズムと相同遺伝子の機能変化を調べる必要がある。今回、まず種分化の分子メカニズムの解明のため、キイロショウジョウバエにおける生殖隔離現象の一つであるSexRatioDistortion(雌雄比率の歪み)に関わる二つの遺伝子NmyおよびTmyそれぞれの野生型と変異型の遺伝子発現を大規模比較するため、マイクロアレイ実験とその解析を行った。その結果、NmyとTmyに含まれる110ntほどの配列が様々な遺伝子の発現を制御していることがわかった。発現が制御される遺伝子にはSpermatogenesisに関わる遺伝子が多く確認され、SexRatioDistortionの分子メカニズムとしてはSpermatogenesis Dysgenesisが考えられることがわかった。さらに、X染色体上のDoxと呼ばれる遺伝子の周辺、二つのコンピュータ予測された遺伝子の周辺にはSpermatogenesis関連遺伝子が集中しており、これらの遺伝子がNmy, Tmyが関与するパスウェイの中で重要な働きをしている可能性が示唆された。また、Nmy, tmyが関与するSexRatioDistortionでは温度が重要な因子であることが実験から確認されていたが、いくつかの温度感受性遺伝子も110ntほどの配列の近くに多く存在すると言うこともわかった。

また、遺伝子発現制御機構の一つであるmicroRNAに注目したところ、ヒトの遺伝子全般では約20%がmicroRNAによる遺伝子制御を受けているのに対し、ヒトの眼で発現している遺伝子では約30%がmicroRNAに制御を受けている可能性があった。microRNAが関与する遺伝子は魚類以降で保存性が高いことから、microRNAがカメラ眼の進化過程の初期段階から寄与していた可能性を示唆した。
アルツハイマー病脳内蓄積物質とイノシトールリン脂質代謝異常

細胞膜にはイノシトールリン脂質を特異的に分解してジアシルグリセオールとイノシトールリン酸を生成するホスホリパーゼC(PLA)が存在する。PLCはさまざまな外界情報物質に依存した細胞応答系に関わるシグナル変換酵素である。本研究の目的はアルツハイマー病(AD)とイノシトールリン脂質代謝異常の関係について明らかにすることにある。連続切片を用いた免疫組織化学的検討で、PLC-δ1はtauに対する抗体で認識されるアルツハイマー神経原線維変化(NFT)に異常に蓄積していた。免疫電顕では、大部分はNFT内のamorphous granular componentに、一部はfilamentに局在していた。Western blotting解析では、AD脳の可溶性分画で対照群に比べPLC-δ1量が有意に増大していた。一方、AD脳膜分画でPLC-β1およびPLC-γ1量が有意に減少していた。膜分画のPLC-δ1量には両群間で有意な差は認められなかった。AD脳可溶性分画のPLC-δ1の比活性は対照群に比べ有意に低下していた。Western blotting解析では、AD患者血小板の可溶性分画で対照群に比べPLC-δ1量が有意に増加していた。その他のアイソザイム量に有意な変動は認められなかった。一方、AD患者血小板の可溶性分画でPLC-δ1の比活性は対照群に比べ有意に低下していた。低濃度(25μM-200μM)のグルタミン酸の短時間投与により、濃度依存的に、ラット培養大脳皮質ニューロン細胞質内のPLC-δ1免疫活性の増大が認められた。細胞外カルシウムイオンの除去あるいはNMDAレセプターアンタゴニストのMK-801の投与により、グルタミン酸によるPLC-δ1免疫活性増大の有意な減少が認められた。nitric oxide(NO)合成酵素阻害剤の同時投与によりグルタミン酸投与によるPLC-δ1免疫活性の増大は有意な減少を示した。以上の結果より、アルツハイマー病の脳内異常蓄積物質の形成機序にPLC-δ1異常が関与している可能性が示唆された。グルタミン酸におけるニューロン死とPLC-δ1異常蓄積との関連を示唆する所見は、さらに検討を要する興味ある問題である。
エクソソームmicro RNA制御性ケモカインによる前立腺癌骨転移増悪機構の解明

進行前立腺癌における転移の大部分は骨転移であるが、ひとたび転移を起こすと根治は困難となる。近年、様々な癌でCCL2などのケモカインが癌の進展・増悪に関わることが報告されているが、前立腺癌におけるケモカインの役割は未だ不明な点が多い。前年度すでに前立腺癌骨転移巣では骨間質細胞から分泌されるCCL5が前立腺癌細胞の遊走能を亢進させることが明らかにした。本年度は前立腺癌細胞が局所の炎症によりその活性が助長されていることから、抗炎症作用物質が前立腺癌の進展抑制効果が得られるかを検討した。注目したのが、世界で最も一般的な嗜好品であるコーヒーである。コーヒー成分中のカーウェオールとカフェストールが抗炎症効果(ケモカインの分泌抑制効果)を持つことが報告されている。本研究でもこれらが各種前立腺癌細胞(PC-3, DU145, LNCaP, LNCaP-SF)の増殖能や遊走能を抑制することを明らかにした。カーウェオールとカフェストールはアンドロゲン受容体を有する細胞株では、アンドロゲン受容体の発現を抑制したにもかかわらず、アンドロゲン受容体シグナルで抑制がかけられているはずのケモカインの分泌をも抑制することを明らかにした。さらに、CCL5の受容体であるCCR5の発現も濃度依存的に抑制した。これらケモカインは自己分泌作用で前立腺癌細胞自らの遊走能を亢進させることが知られている。コーヒーは抗炎症作用によって前立腺癌の進展を抑制していることが示唆された。すでに前立腺癌の骨転移におけるCCL5の役割および、多数の前立腺癌細胞株におけるCCL5-CCR5シグナルの抑制効果を示しており、3年間の予定を100%とした場合、90%程度進捗したと考えられる。CCL5が薬剤耐性に関与する可能性を明らかにしていく。また、マウスの実験系において、細胞株と同様の結果が得られるか確認する。まず、ヒト前立腺癌細胞株LNCaP、LNCaP-SF、PC-3、ヒト骨芽細胞様細胞株SaOS2、正常骨組織および前立腺癌骨転移組織から初期培養した骨間質細胞を使用し、癌細胞と骨関連細胞の共培養を行うことによって、癌細胞の遊走能・増殖能の変化を調べた。骨関連細胞により、アンドロゲン受容体(androgen receptor: AR)陽性の前立腺癌細胞の遊走能が亢進した。骨転移組織からの骨間質細胞は特に強く前立腺癌細胞の遊走能を亢進させた。しかし、一方で増殖に関してはほとんど影響を与えなかった。サイトカインアレイの結果から、CCL5が遊走能亢進の原因であると考えられた。CCL5は、骨転移を有するCRPC患者で血清値が上昇するという報告があり、前立腺癌の転移あるいはADT耐性獲得に関与する可能性がある。しかし、CCL5の前立腺癌における役割は未だ詳細には明らかにされていない。CCL5の添加により濃度依存性にLNCaPの遊走能が亢進した。ARをノックダウンしたLNCaPはコントロールと比べ遊走能が亢進したが、CCL5を加えてもそれ以上の遊走能の亢進は認められず、CCL5はARシグナルの上流に位置すると考えられた。免疫組織化学染色では、CCL5の受容体であるCCR5は正常前立腺組織より前立腺癌組織で高発現していた。前立腺癌骨転移巣では骨間質細胞から分泌されるCCL5が前立腺癌細胞の遊走能を亢進させることが明らかとなった。3年間の予定を100%とした場合、60%程度と考えられる。今後、骨組織以外におけるCCL5の役割についてメカニズムを含むin vitroの実験のと、in vivoの実験を予定している。予定されていた実験の中では、大方の実験は順調に進んでいると考えられる。

コーヒーは抗炎症作用によって前立腺癌の進展を抑制していることが示唆された。すでに前立腺癌の骨転移におけるCCL5の役割および、多数の前立腺癌細胞株におけるCCL5-CCR5シグナルの抑制効果を示しており、3年間の予定を100%とした場合、90%程度進捗したと考えられる。CCL5が薬剤耐性に関与する可能性がを明らかにしていく。また、アンドロゲン受容体(AR)は活性化状態で免疫抑制、つまり、ケモカインの分泌を抑制していると考えられるが、CCL5がARの下流であるかどうかを検証する。CCL5を制御しているメカニズムや免疫細胞でCCL5が分化や遊走を誘導するメカニズムを、シグナルの遮断などを通して明らかにする。CCL5が薬剤耐性に関与する可能性を明らかにしていく。また、マウスの実験系において、細胞株と同様の結果が得られるか確認する。一部の細胞株ではまだ実験が行われておらず、また、予定していた抗体も購入していないため残額が生じている。これらをより深いメカニズムの探索のため、サイトカインアレイを追加して行う費用に充てる予定である。まだ薬剤耐性機構とマウスの実験が行われておらず、残額が生じている。残金よりこれらの実験を行う予定である。
自己発熱効果フリー超高集積p/n積層NW/FinFETと6T-SRAM

IoTエッジデバイスへ応用する超高集積・超低消費電力LSI向けMOSFET技術について、FinFETを凌駕する低消費電力化を達成するため、Nano-wire (NW)構造による微細化が必要である。しかし自己発熱による駆動電流低下と信頼性劣化が大きな問題であり、高集積化の妨げとなっている。そこでn型FinFET上にn型NW-FETを積層することで、NWからコンタクトを経由して基板へ通じる放熱経路を確保して自己発熱効果を抑制する。またこのために可能となる高集積化技術として、n型NW-FET上にp型NW-FETを積層する。これにより、自己発熱効果フリーな超高集積p/n積層NW-FET on FinFET構造を基礎とするインバータおよびSRAMを設計し、性能を実証する。そこで1年目は熱/デバイスシミュレーションにより放熱・デバイス性能を向上できるFET構造を設計した。特に、SRAMだけではなく、Transfer gateやInverter, NOR, NAND,さらに多入力NORおよびNANDについて、Self-heating effectの影響の明確化と面積の削減割合を提示し、トレードオフの関係に基いたLogic LSI化の将来性について明らかにした。計画通り、1年目は熱/デバイスシミュレーションにより放熱・デバイス性能を向上できるFET構造を設計した。特に、SRAMだけではなく、Transfer gateやInverter, NOR, NAND,さらに多入力NORおよびNANDについて、Self-heating effectの影響の明確化と面積の削減割合を提示し、トレードオフの関係に基いたLogic LSI化の将来性について明らかにしたため。2年目には要素構造を実験的に実証することと同時に、シミュレーションにの高度化により、実用化を容易にする各構造条件の絞り込みを行う予定である。当該年度での計算機用ワークステーションの新調見送りのため。次年度での購入を計画している。
近世期の北陸地方河川沿いにおける御蔵所の空間構成に関する研究

第一に、北陸地方における諸藩の御蔵所の見取図等の史料の所在を把握できたこと。第二に、それらの史料を用いて長岡藩、加賀藩、福井藩、勝山藩の御蔵所や越後国における郷蔵所の空間構成の共通性、型式とその形成要因を明らかにしたこと。第三に、加賀藩について、国による型式の違いを明らかにしたこと。第四に、九頭竜川流域における御蔵所の空間構成の共通性と藩による違い、それらの原因を明らかにしたことである。近世史及び日本建築史研究における空白部分を埋めるもとともに、地方から見た近世期の日本建築の普遍性や多様性の一端を示し、新たな研究の領域を広げた。新潟県上越、中越、下越の地方毎に藩政期の御蔵所に関する史料及び実地調査を行なった。上越で河川水運を用いた年貢米輸送が盛んだった地域は、関川流域高田平野・高田藩領や幕府直轄領(預所を含む)であった。藩の御蔵所については、関川河口・直江津港の高田藩御蔵所の見取図を確認。また、幕府直轄地村々には郷蔵が見られた。うち、郷蔵所2ヶ所の見取図を確認。中越の前記の地域は、信濃川流域越後平野及びその周辺、魚野川流域六日町盆地等・長岡藩等の私領や幕府直轄領であった。藩の御蔵所については、長岡藩の城下及び周辺、栃尾組の御蔵所の見取図等、村松藩や与板藩の御蔵所(各1ヶ所)の敷地と建物が絵的に描かれた町絵図を確認。また、幕府直轄地郷蔵所2ヶ所の見取図、1ヶ所の村絵図(建物種別不明)を確認。下越の前記の地域は、信濃川・阿賀野川流域越後平野・新発田藩、村上藩、村松藩等の私領や幕府直轄領であった。藩の御蔵所については、信濃川河口・新潟港の新発田藩沼垂御蔵所、長岡藩御蔵所の見取図(後者の建物は輪郭のみ)、長岡藩御蔵所(1ヶ所)の敷地と建物が絵的に描かれた村絵図、村上城御蔵輪郭のみが描かれる城下絵図を確認。また、幕府直轄地郷蔵所2ヶ所の見取図、1ヶ所の町絵図(敷地など不明)を確認。なお、以上の藩の御蔵所の建築遺構は見られなかった。以上の御蔵所の見取図やその運営に関する文献を得ることができたので、長岡藩御蔵所の空間構成を検討・分析、作成した論文を日本建築学会へ投稿した(現在、審査中)。さらに、郷蔵所も見取図が各地計6点見られたので、同様に論文を作成した(発表予定)。以上、失われた近世の水運施設から、主として都市や農村の防災上重要な知見を得ることができ、大変意義のある研究調査であった。本年度は、富山県及び、石川県能登地方の藩政期の御蔵所に関する史料及び、実地調査を行なった。富山県(越中国)は、砺波、射水、新川郡が加賀藩領、婦負郡と新川郡の一部が富山藩領であった。藩政期の加賀藩御蔵所の見取図が多く現存していたので、類型及び、その要因について検討し作成した論文が、次頁の通り日本建築学会論文集に掲載となった。一方、富山藩御蔵所の見取図は殆ど見られなかった。以上の藩の御蔵所の建築遺構は見られなかった。石川県能登地方(能登国)の珠洲、鳳至、鹿島、羽咋郡も、加賀藩領であった。但し、幕府領の村々も散在していた(のち、加賀藩預所)。能登地方においても藩政期の加賀藩御蔵所の見取図が多く現存していたので、類型及び、その要因について検討し、越中国のそれと比較した。以上の論文を作成し、日本建築学会へ投稿した(現在、審査中)。昨年度、調査を行い作成した越後国の長岡藩御蔵所や各地の郷蔵所に関する研究論文が、どちらも本年度採用になり、次頁の通り日本建築学会論文集に掲載となった。以上、失われた近世の水運施設から、主として都市や農村の防災、防衛上重要な知見を得ることができ、大変意義のある研究調査であった。本年度は、石川県加賀地方において、近世期の加賀国における加賀藩御蔵所に関する史料及び実地調査を行った。その結果、加賀国における御蔵所の型式や地域性が明らかになったので、論文にまとめて日本建築学会論文集へ投稿した(審査中)。また、本事業のまとめの一つとして、加賀藩御蔵所を取り上げ、御蔵所の型式の国による違いとその原因について検討した。加賀藩は、越中国、能登国、加賀国それぞれに国土の大半を占める領地を有した。その成果の発表は、上記の論文の審査の結果を待たねばならないが、すでに論文としてまとめている。

これらの論文については平成26年度中に発表できればと考えている。最後に、本事業を振り返ってみると、北陸地方には、御蔵所の建物配置が知られる史料が保存されている地域が比較的多くあり、それらの地域では、市町村誌などの郷土誌においても取り上げられていた。その代表的な地域は加賀藩領であり、国毎の比較が可能であった。なお、御蔵所は、河川沿いばかりでなく、海沿いにも多く見られたので、対象を広げて検討した。また、越前国の九頭竜川流域においては、流域における藩毎の違いや共通性について検討できた。調査においてお世話になった方々に深く感謝申上げたい。本年度は、福井県及び、石川県加賀地方の藩政期の御蔵所に関する史料及び、実地調査を行なった。福井県については、越前国と若狭国に分けて主として文献調査を行った。九頭竜川流域である越前国については、勝山藩御蔵所の見取図をはじめ、絵図史料から福井藩の複数の御蔵所の空間構成要素や建物配置等が知られたので、九頭竜川流域における御蔵所の空間構成の、共通性や藩による違い及び、その原因について検討し、論文を作成した。一方、若狭国については、小浜藩の御蔵所があったが、その多くの実態は知られなかった。以上の藩の御蔵所の建築遺構は見られなかった。また、昨年度検討し発表した、能登国における加賀藩御蔵所の型式の決定要因について検討し、論文を作成した。石川県加賀地方(加賀国)については、大半が加賀藩領であり、支藩の大聖寺藩領もあった。加賀藩領には多くの御蔵所があったが、文献は限られていた。しかし、見取図が散見されたので、来年度は、加賀藩領における御蔵所の空間構成の、共通性と国による違い及び、その原因について検討することにする。大聖寺藩の御蔵所については、その多くの実態は知られなかった。今年度作成した上記2編の論文は、日本建築学会計画系論文集に掲載される予定である。以上、失われた近世の水運施設から、主として都市や農村の防災、防衛上重要な知見を得ることができ、大変意義のある研究調査であった。平成25年度は、補足調査を行い、本研究のまとめを行う。当初計画では、河川沿いの御蔵所を対象としていたが、御蔵所の実態(見取図等)が知られる事例の数があまりないので、海沿いなど各国内全ての御蔵所を対象にしている。現在のところ、計画通り、新潟県、富山県、石川県の半分の調査が終了し、それぞれ論文として発表している。25年度が最終年度であるため、記入しない。計画通り進んでいると考えられる。その理由は、これまで当初計画に沿って調査した地域について、それぞれ論文を作成し、発表を行えていることがあげられる。特に、今年度調査を行い、論文を作成した九頭竜川流域における御蔵所の空間構成の共通性や藩による違い及び、その原因は、本研究の重要なテーマの一つであった。なお、当初計画では、河川沿いの御蔵所を対象としていたが、御蔵所の実態(見取図等)が知られる事例の数が多くないので、海沿いなども含めて各国内全ての御蔵所を対象にしている。しかしながら、間接経費、論文掲載料が嵩み、一部調査費を自己負担した。費用の面で進捗が妨げられる恐れがある。平成24年度は、予定通り、福井県(越前国、若狭国)における御蔵所について調査を行う。本研究の最終年度(平成25年度)には、石川県加賀地方(加賀藩領他)について調査を行い、まとめを行う予定である。研究実績の概要でも述べたが、来年度は最終年度になるので、本研究のまとめを行う。その対象として、加賀藩領をあげたい。
放射線による組織幹細胞への影響の分析:放射線障害組織に対する細胞療法の開発

放射線による皮膚への影響をマウスを使って調べた。10Gy×1,および5Gy×2を照射し、1,2,4週後、また3,6か月後に調べた。照射後には組織傷害が起こり、炎症や浮腫を伴う治癒反応がみられた。真皮内の毛細血管数、真皮の厚さ、また皮下脂肪組織の厚さは5Gy×2においてより減少していた。一方、表皮の厚さなどは10Gy×1,でより強い傷害が認められた。短期的には毛包数や血管数は減少したが、長期的には回復した。しかし、5Gy×2において皮下組織の傷害は強く、10Gy×1において表皮の障害が大きかった。放射線を5gyを2回、もしくは10gyを1回照射するマウスモデルで検討した。皮膚幹細胞を有する毛包への影響では、10gy1回の影響が強く、その他表皮、真皮への影響は1回照射のほうが大きかった。組織幹細胞や毛根の数が減少した。一方、皮下組織への影響は5gyを2回のほうが大きかった。皮下脂肪や筋肉のダメージも大きかった。
MTAセメント覆髄後に使用する材料選択のエビデンス確立と耐強アルカリ樹脂材料開発

生体親和性が高い覆髄材として,MTA(Mineral Trioxide Aggregate(ミネラル三酸化物))が臨床で広く使われており,その予後がよいことが報告されている。しかし,MTAセメントは,他の歯科材料と異なり強アルカリ性であり,そのアルカリ性が周囲の修復材料にどのような影響を及ぼすのかわかっていない。また,MTAセメントを用いた覆髄後に適する修復材料に関しては,MTAセメントと修復材の接着強度を評価したものがあるが,長期の耐久性も考慮して報告されているものはほとんどなく,MTAセメント修復後の材料選択はコンセンサスを得られていない。そこで,本研究課題は,MTAセメント覆髄後に使用できる耐アルカリ性に優れた材料に関するエビデンスの確立と,その知見を活かしたMTA覆髄後に適切な新規の耐アルカリ性樹脂材料の開発を行うものである。本年度は、MTAセメントと接している部分の修復材料の状態について、強度、界面観察から評価を行った。修復材料としては、グラスアイオノマーセメント、レジン添加型グラスアイオノマーセメント、ボンディング材とコンポジットレジンを用いた。MTAセメントと歯科ボンディング材,グラスアイオノマーセメントとの接着界面を観察したところ,グラスアイオノマーセメントは,機械的篏合が得られる部分ではわずかに両者が接合しているが,接着力は非常に弱いことが分かった。また,レジン系のボンディング材も,材料により接着界面が非常に弱いものもあった。材料の強度を3点曲げ試験用サンプルをつくり水中保管とアルカリ性水溶液保管のものを作製し、保管前と保管後の強度を比較した。アルカリ環境下であるMTAと接している部分は、接していない部分に比べ劣化が認められるものがあったが、その劣化程度は修復材料により異なることがわかった。当初の研究計画通りに進捗している。研究成果については、2019年のIADRで発表予定。研究計画通りに進めるとともに、すでに得られた知見から、耐アルカリ性に優れた材料の開発に着手していく。電子顕微鏡装置に使用するデジタルカメラが故障し(代替機は既に購入済み)、優先して行う実験の順序を変更したため。
水素貯蔵を指向する多積層型高分子金属錯体の創成

本研究では、高効率かつ可逆的に弱いエネルギーで水素の貯蔵と放出を行える新しい材料の開発を目指し、これまでに殆ど報告例のない多積層型の高分子金属錯体をスタンノールのジアニオンと多価遷移金属塩との反応により創成し、次世代の水素貯蔵技術への可能性を追求した。さらに、ホスホール部位をもつポリマーの還元に基づく高分子反応によりリン元素を含むπ配位子をもつ高分子金属錯体の合成についてもあわせて検討し、対応するメタロセン部位をもつ新しい有機金属ポリマーが得られることを明らかにした。水素社会の実現には、安全に水素を貯蔵し、外部から大きなエネルギーを加えることなく必要に応じて円滑に水素を取り出すことができる新しい水素貯蔵技術が渇望されている。本研究では、軽量で安全かつ高効率な水素貯蔵材料としての期待から、従来には殆ど報告のない多積層(マルチデッカー)型の高分子金属錯体を、申請者らが報告してきた各種ヘテロール類を用いて創成し、これを各種元素や置換基をもつ配位子と種々の金属中心をもつ系へと展開し、得られる多積層型高分子金属錯体のレドックス特性、水素との相互作用等を総合的に評価し、多積層型高分子金属錯体の次世代の水素貯蔵技術への可能性を追求する計画で研究を推進している。初年度は、2,5-位にトリメチルシリル基やフェニル基などの置換基をもつ1,1-ジフェニルスタンノールとリチウムとの反応により対応するスタンノリルジアニオンを調整し、このジアニオンと塩化鉄(II)、塩化コバルト(II)などとの反応を行い、多積層型高分子金属錯体の合成を検討した。その結果、それぞれ赤色、緑青色の不溶性の生成物を与えることがわかった。また、ヘテロ元素を付与した配位子をもつメタロセン誘導体が炭化水素系のシクロペンタジエニル配位子をもつ場合と比べてどの様に電子状態が変化するかを評価するために、ヘテロ元素を配位子に付与した多積層型高分子金属錯体のモデル化合物の位置付けとして、ホスホール誘導体から誘導できるホスホリル配位子をもつ単層型のメタロセン錯体を合成し、それらの酸化還元特性の評価をあわせて行った。本研究の主たる目的は、新しい多積層型の錯体を主鎖成分とする金属含有率の極めて高い有機金属高分子の創製を行い、これらの水素貯蔵材料としての可能性を評価することにあり、特に、合成の報告がほとんどなされてこなかった多積層型錯体高分子を創製する部分が挑戦的かつ重要な位置付けになる。初年度の研究を通して、不溶性ながら目的の構造をもつと考えられる生成物が得られ、またヘテロ元素を付与した配位子をもつ多積層錯体のモデルとなる単層型の錯体の電子状態についても評価を行うことができた。さらに、ここで得られた結果から、本研究の指針の妥当性が支持できており、当初の計画に従い、順調に研究が進行しているものと判断される。本研究では、軽量で安全かつ高効率な水素貯蔵材料としての期待から、従来には殆ど報告のない多積層マルチデッカー型の高分子金属錯体を、申請者らが報告してきた各種ヘテロール類を用いて創製し、これを各種元素や置換基をもつ配位子と種々の金属中心をもつ系へと展開し、得られる多積層型高分子金属錯体のレドックス特性、水素との相互作用等を総合的に評価し、多積層型高分子金属錯体の次世代の水素貯蔵技術への可能性を追求する計画で研究を推進した。また、ヘテロール類を配位子とする種々のメタロセン部位をもつ高分子材料の構築をあわせて検討した。すなわち、1,1-ジフェニルスタンノール類とリチウムとの反応により対応するスタンノリルジアニオンを用い、塩化鉄(II)、塩化コバルト(II)などとの反応を系統的に行い、それぞれ赤色、緑青色の多積層型高分子金属錯体と考えられる不溶性の生成物が得られることを明らかにした。また、1-フェニルホスホール類から得られるホスホリル配位子をもつホスファフェロセンなどの単層型のメタロセン錯体を合成し、配位子上のリン原子の配位能を活かして金などの異種の金属との配位により主鎖に複数種の金属を含んだメタロセン高分子の合成を行った。これらの高分子は金属原子およびヘテロリル配位子の電子的特徴を反映した酸化還元挙動を示すことが明らかとなり、多様な酸化状態を選べば最適な水素との相互作用を示す高分子へと展開できる可能性が示された。次年度は、上述のヘテロ元素をもつ配位子の合成に用いる1,1-ジフェニルスタンノールの2,5-位の置換基を適切に分子設計することにより、可溶性の多積層型高分子金属錯体を得る可能性について検討を加えるとともに、様々なヘテロ元素を含む配位子系やチタン、ジルコニウムなどの前周期遷移金属などを中心金属とした錯体などへと合成を展開し、これらの一連の合成研究から得られる高分子の酸化還元特性および水素との相互作用などについて詳細に検討を行う計画である。高分子合成
プログラム検証のための帰納的定理自動証明法の研究

プログラム自動検証技術の理論的基礎を与える目的で、潜在帰納法、書き換え帰納法、被覆集合帰納法、および定理自動証明で用いられる関連手法を研究し、理論的解析と実験を通して以下の成果を得た。(1)潜在帰納法と書き換え帰納法の関係を理論的に解析した。その結果、潜在帰納法がチャーチ・ロッサ性に基づいているのに対し、書き換え帰納法は強正規性に基づいており、この点が両者の最も大きな違いであることが明らかになった。さらに、書き換え帰納法の概念をもちいることにより、被覆集合帰納法を自然に説明できることが示された。(2)項書き換えシステム、AC-項書き換えシステム、高階書き換えシステムの停止性の証明手法を開発した。ここで提案した新しい手法は、木リフト順序法、改良再帰分解順序法、高階単純順序法、引数フィルタ法、AC-依存対法であり、プログラム検証や定理自動証明の基本技術として有効である。(3)左右分離型の条件付き線形項書き換えシステムを基礎として、書き換えシステムの新しい線形化手法を提案した。リダクションのステップ数を重みと見なすことで、重み減少合流性の概念を新たに提案した。この概念を利用することにより、左右分離型の条件付きシステムの合流性を保証する十分条件を示した。項書き換えシステムに基づく帰納的定理の自動証明手法として提案されている滞在帰納法と書き換え帰納法を解析し、以下の成果を得た。1.書き換え帰納法の定式化書き換え帰納法を2つのシステムの等価性判定法として、抽象リダクションシステムの枠組で考察し、書き換え帰納法と滞在帰納法の本質的な差は、強正規性と弱正規性、および退行性と合流性にもとづいていることを明らかにした。したがって、両者の証明能力は異なることが示された。2.反駁証明法と組み合せた場合の比較滞在帰納法と書き換え帰納法に、それぞれ反駁証明法を組み合わせると、両者の証明能力が一致することを明らかにした。したがって、実際の自動証明システムでは両者の能力に実質的な差は生じない。3.自動証明システムとの対応上記の抽象的な枠組みをもちいて、実際に作成されている自動証明システムのメカニズムの解析を試みた。いくつかのシステムの解析を通して、本研究の定式化は、実際のシステム解析手法として有効であることを確認した。項書き換えシステムに基づく帰納的定理の自動証明手法として提案されている潜在帰納法と書き換え帰納法の差異を解析するとともに、自動証明に有効な関連手法を研究し、以下の成果を得た。1.書き換え帰納法の解析潜在帰納法と書き換え帰納にそれぞれ反駁証明法を組み合わせると、両者の証明能力は理論的に一致することを明らかにするとともに、実際の証明システム上では両者の証明能力に差異が生ずる原因を解析した。その結果、前者はシステム全体の合流性を検証する必要があるため証明手続きが横型探索にもとづいているが、一方、後者は証明すべき対象のみに対する退行性の検証のみが必要とされるので証明手続きは縦型探索にもとづいており、それが実際の証明システム上での差異の生じた原因であることを明らかにした。2.停止条件の解析書き換えシステムにもとづく自動証明システムでは,リダクションの停止性を自動的に判定する手法の確立が重要である。依存対を拡張して、従来よりも強力な判定手法を確立した。新しいプログラム検証技術の形式的な基礎を与える目的で、項書き換えシステムに基づく帰納的定理の自動証明手法である潜在帰納法と書き換え帰納法の差異を解析するとともに、自動証明に有効な関連手法を研究し以下の成果を得た。(1)潜在帰納法と書き換え帰納法にそれぞれ反駁証明法を組み合わせた証明能力の等価性について理論的に解析し、それぞれの証明手法の実装上の違いが具体的な自動証明の能力に影響を与えていることを明らかにした。(2)定理自動証明やプログラムの正当性検証で重要なリダクションの停止条件について解析し、従来提案されていた依存対による停止性判定手法が結合律と交換律をもつような関数に対しても拡張できることを示した。(3)項書き換えシステムの自動合成の実験を行い、完備化手続きをもちいることによって融合変換にもとづくプログラムの自動合成が可能であることを明らかにした。

新しいプログラム検証技術の形式的な基礎を与える目的で、項書き換えシステムに基づく帰納的定理の自動証明手法である潜在帰納法と書き換え帰納法の差異を解析するとともに、自動証明に有効な関連手法を研究し以下の成果を得た。(1)被覆集合帰納法と書き換え帰納法で証明可能な命題のクラスを解析した。従来の被覆集合帰納法では、帰納的定理か否かが決定可能な命題は一つの等式の形に制限されており、項書き換えシステムによる関数の定義も相互再帰が許されていなかった。本研究では、これらの制限が命題の決定性を保証する条件としては本質的ではないことを示し、従来の手法では示すことが困難であった決定可能なクラスを明らかにした。また、被覆集合帰納法のかわりに書き換え帰納法をもちいることで、決定可能性問題の解析がはるかに簡明となることを示した。(2)定理自動証明やプログラムの正当性検証で重要な高階書き換えシステムのリダクションの停止条件について解析した。従来提案されていた依存対による停止性判定手法は、1階の書き換えシステムの解析には非常に有効であることが知られていた。本研究では、依存対の概念を高階関数に対して拡張することで、同様の判定手法が高階書き換えシステムに対しても適用できることを示した。(3)項書き換えシステムの自動合成の実験を行い、完備化手続きを帰納的定理とともにもちいることによって、完備化にもとづくプログラムの自動合成が可能であることを明らかにした。とくに、関数定義がデータ構造に依存している場合には、帰納的定理の自動証明メカニズムがプログラムの自動変換システムの構築に不可欠であることが明らかになった。