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飛鳥井雅親・雅康の伝記史料の集成と研究

平成19年度は、以下の三点を柱として研究をすすめた。(1)飛鳥井雅親・雅康に関する伝記史料の収集と研究飛鳥井雅親について『大日本史料』第八編之四十を編纂する過程で収集した史料の整理・検討をすすめ、その家集『亜槐集』の詞書については、編年集成を行った。飛鳥井雅康については、古書肆において万松軒宗山等貴充ての書状を入手し、それを検討することで、細川政元と雅康との交渉の一端を知ることができた。また、東京大学史料編纂所所蔵『飛烏井雅親消息案』・『飛鳥井雅康消息』について、特にその伝来について研究をすすめ、その成果を『東京大学史料編纂所影印叢書3室町時代武家関係文芸集』の解題において発表した。(2)飛鳥井家関係未紹介史料の翻刻・研究東京大学教養学部所蔵『飛烏井家和歌関係資料』について全文の翻刻を作成して耕究を行った。なお、この成果を前提として、全文翻刻を平成20年度中に公刊したいと考えている。(3)室町時代和歌関係未詳会史料の翻刻・研究東京大学史料編纂所所蔵『蜷川親元詠草』について翻刻の作成および研究を行った。同書は、室町幕府の政所代蜷川親元が、主君伊勢貞親の失脚にともなって近江坂本に隠退していた時期における日次詠草の自筆原本で、武家歌人として著名な同人の歌什としては最もまとまったものである。さらに、裏面が南北朝期の禅僧月庵宗光の仮名法語の料紙として再利用されたため、二度にわたる改装を経て、その装訂は複雑な様相を呈している。そこで、全文翻刻および初句索引を作成して『室町時代研究』2号において公刊するとともに、書誌および成立の問題についての研究を『東京大学史料編纂所影印叢書3室町時代武家関係文芸集』の解題において公表した。平成20年度は、以下の三点を柱に研究をすすめた。(1)飛鳥井雅親・雅康に関する伝記史料の集成と研究前年度に引き続いて史料の収集・検討をすすめた。分量が当初予定していたより厖大になることが明らかになったため、日記における所見については索引のかたちでまとめる方針を決定し、実隆公記・親長卿記・宣胤卿記・言国卿記などの諸記録についてデータ入力を行った。さらに、雅康の書状について重点的な検討を行った。また、前年度に翻刻原稿を作成した東京大学教養学部所蔵『飛鳥井家和歌関係資料』について、所蔵者の許可を得たうえで、解題を付して公刊した(1)飛鳥井雅親・雅康に関する伝記史料の集成と研究前年度に引き続いて史料の収集・検討をすすめた。また、前年度に翻刻原稿を作成した東京大学教養学部所蔵『飛鳥井家和歌関係資料』について、所蔵者の許可を得たうえで、解題を付して公刊した(2)室町時代和歌関係未紹介史料の翻刻・研究三条西家において筆録あるいは書写された史料について紙背文書の検討を行った。特に明治大学中央図書館所蔵『除秘抄』(三条西公条書写)の紙背文書には能登畠山氏をはじめとする地方武士の学芸享受に関する史料が多く、歌書に関する言及も少なくない。そこで、この史料を主たる素材に、「講座『加能史料』はいま」において「戦国時代の貴族と加賀・能登」と題する講演を行った。(3)室町後期の軍記『不問物語』の研究16世紀前半における細川氏の分裂抗争を主題とする軍記『不問物語』の史料としての信憑性およびその成立について検討し、論文にまとめた。これにより、細川高国被官の参加する文芸の場がその成立に大きな役割を果たした可能性を指摘し得た。平成21年度は、以下の2点を柱として研究をすすめるとともに、3年間の研究成果をまとめた報告書を作成した。(1)飛鳥井雅親・雅康に関する伝記史料の集成と研究前年度・前々年度に引き続いて史料の収集・検討をすすめた。昨年度の時点で分量が厖大になることが判明したため、日記における所見を索引形式でまとめることとし、両名に限らず室町中後期における飛鳥井家の者について、多数の公家日記における所見約5000件を一覧化し、報告書に掲載した。また、雅康の書状を収集し、その翻刻を報告書に収めた。これらは、今後の飛鳥井家に関する研究の基盤を形成するものといえる。(2)室町時代和歌関係未紹介史料の翻刻・研究前年度に検討を行った明治大学中央図書館所蔵『除秘抄』(三条西公条写)の紙背文書を中心として、好文の能登守護畠山義総が三条西実隆・公条父子に充てた書状を網羅的に収集し、分析を加えて論文にまとめて公表した。そのなかで、『中華若木詩抄』の編者と目される如月寿印の伝記についても新事実を明らかにした。また、宮内庁書陵部所蔵『鞠日記』や九条家本『甲子革令勘文并仗議定文』の紙背文書から見出した和歌懐紙や、京都御所東山御文庫所蔵『飛鳥井鳥丸両家蔵本御目録』について、報告書において翻刻紹介を行った。
転移関連抗原のクローニングとその機能解析

我々は、これまでにシアリルLe^X抗原やLe^X関連糖鎖と反応すると考えられるロータスレクチンが認識する抗原はヒト膀胱癌の浸潤・転移と深い関連があることを示してきた。そして、ロータスレクチンレセプターを抗原としてモノクロナール抗体MM4を作成し、この抗体の認識するエピトープはきわめて強くリンパ節転移巣に発現していることを報告した。本研究の目的はこの抗体の認識するエプトープの塩基配列を決定し、このエピトープと癌の転移との関係をさらに明かにすることであった。そこでモノクロナール抗体MM4を用いて、我々が樹立した肺転移能を有するヒト膀胱癌細胞BOYより作成したcDNAライブラリーをスクリーニングした。その結果、二つの新規のクローンが得られ、MetanestinおよびPapaserineと命名した。現在のところMetanestinは1.2Kb(予想サイズ5Kb)、Papaserineは1.0Kb(予想サイズ3.5Kb)長の部分cDNA塩基配列が得られている。得られた部分cDNA塩基配列およびコードされるアミノ酸配列からこの抗体のエピトープを決定するに至った。MetanestinはPro-X-Pro (Xはある特定のアミノ酸)の2度にわたる繰り返し構造を有していた。また、セリン、スレオニン、プローリンなどのアミノ酸に富んでいることから、ムチン糖蛋白質と考えられた。PCR法を用いてMetanestineに対する抗体を作成し、膀胱癌細胞BOYとの反応性をみたところ、スクリーニングに用いたモノクロナール抗体MM4と同じく60KDaの蛋白質と反応した。従って、Metanestineは目的の蛋白質であると考えられた。また、その抗原の発現を免疫組織学的に検討したところ、その染色性はLe^X関連糖鎖の発現ときわめて相関が強く、正常の膀胱粘膜はほとんど染色されないが、転移リンパ節は強く染色された。また、合成ペプチドを用いてPapaserineに対する抗体を作成した。この抗体はBOY細胞抽出物の100kDaの蛋白質と反応し、免疫染色では膀胱癌の転移性と関連して発現した。以上のことから、MM4のエピトープを有する一群の抗原群の構造を決定することは癌の転移との関係を明かにする上で重要であると考えられた。
LESモデルによる乱流燃燒火炎解析法の開発とその評価

本研究報告書では、発電プラントや産業用ガスタービン等の燃焼器を対象にLESを基礎とする数値解析モデリングを確立して合理的な設計法として導入を図ることを目的として実施した研究成果を報告する。まず、乱流と燃焼反応の干渉について、乱流中においてシート状の層流火炎片(Flamelet)を仮定した乱流燃焼モデルのLESへの適用法を述べる。従来、主に統計平均モデルで検討されてきた単純火炎に対するモデルをLESに適用してSGSモデルの定式化を示したのち、予混合火炎、拡散火炎およびそれらの混合する複合火炎へ適用した。また、ダイナミックSGSモデルに基づく改良や、LES結果に基づくNO等の生成予測法の開発、液滴粒子を含む燃焼火炎への拡張について述べる。次に、燃焼流れにおけるLES計算方法について、従来研究に基づく複雑形状乱流場の高精度解析法やダイナミックSGSモデルの定式化を示し、また、新たな成果として、スカラー量拡散のモデル化に対して速度場との相似性を用いない非平衡モデルの提案、時間平均モデルを導入した壁面境界条件の近似、流入変動の影響の導入方法について報告する。LESモデルの検証に供しうる乱流の非定常性や瞬時分布に関しての実験データは少ないため、本研究では可視化画像による熱流動計測技術を活用して特にスカラー量拡散および燃焼火炎の解析方法を開発した。また、DNSデータに基づく乱流渦構造の解析を行い、乱流LES解析の基盤データとした。これらの成果を総合して現実の燃焼器設計を想定した乱流燃焼火炎のLES解析法を構成した。対象として、予混合火炎が主体のガスタービン燃焼器における火炎伝播や、拡散火炎が主体のバーナー燃焼器における火炎吹き上がりなどの検証解析結果を示すとともに、従来の設計法などと照らしてその工学的な有用性を評価した。本研究では、乱流LESモデルを用いた燃焼火炎解析法を開発し、その有効性を評価するための検証計算コードを試作する。本年度は特に以下を取り上げて研究を進めた。a)乱流燃焼火炎のモデリング乱流と燃焼火炎の干渉により見かけの反応速度が増加する効果をLESサブグリツドスケール(SGS)において適切にモデリングしダイナミックSGSモデルによって定式化するととも、単純化した予混合燃焼器の流れに適用して有効性を検証した。また、燃焼流において重要なスカラー場乱流拡散の非等方性、非平衡性を考慮したLESサブグリッドモデル(目的(B))を導入して予測の向上を図った。b)乱流燃焼LESの数値解析法乱流燃焼の正確な予測手法として差分法や有限要素法において物理量保存性を考慮した高精度スキームを提案するとともに、この成果を拡張応用して、境界適合座標系(BFC)や有限要素法格子による実用的解析コードの試作と検証を行った。また、複雑流れに適応した際の計算安定性やその抑制法により生じる数値誤差についても検討した。乱流燃焼の検証実験(佐賀、新美)PIV(粒子画像流速計測)法やLIF(レーザー誘起蛍光)法などの可視化的手法を適用して乱流燃焼LESを比較検証しうる瞬時、非定常データを得ることを目的として、これらの計測に対する予備実験を行い、計測条件、精度の検証を得るとともに、評価検証実験の諸元を設定し、また、計側法、計測装置の改良により計測精度、解像度の向上を行った。本研究では、燃焼器内流れを対象に、LESを基礎とした乱流燃焼場の高精度な非定常解析手法を開発し、今後ますます制約条件が厳しくなるであろうエネルギ問題に対応しうる合理的な設計として導入することを目的とし、本年度を特に以下の研究を行った。乱流燃焼火炎のモデリング:燃焼場に工業用燃焼器の高レイノルズ数火炎を想定して、乱流と火炎の相互干渉をFlamelet(層流火炎片)の概念で近似したLES火炎モデルについて検討および数値検証を行った。

予混合火炎に対しては火炎面を追跡するG-方程式モデルをダイナミックSGSモデルの概念を用いて改良し、バックステップ後流の乱流火炎に適用して実験データと一致する結果を得た。また、非予混合火炎に対しては吹き上がり拡散火炎を近似できる2変数モデルを提案した。乱流燃焼LESの数値解析法:噴流バーナ火炎の予測精度向上を取り上げ、特にLES解析における入口条件の設定法について検討した。その結果、乱流噴流の発達過程を支配する流入乱れ周波数を数値解析上で特定し、それを実験条件と適合させることで良好な予測が得られることを明らかにした。乱流混合の検証実験:乱流燃焼LESと比較検証しうる参照実験データを得る目的で、申請者らの開発してきたPIV法やLIF法などの可視化手法による乱流変動場計測の技術と知見を燃焼器流れに適用した。今年度は特に、速度場と濃度、温度などの各種スカラー量の同時計測法を開発し、これらの相関量や高次統計量の計測に適用して精度評価を示した。乱流火炎解析手法の評価検証:上記の成果に基づく乱流LESコードを試作し、工学問題への適用を想定した対象として、1)保炎器付き予混合燃焼器内流れ、2)発電火炉バーナの流れ、3)廃棄物ガス火炉の流れ、4)航空機ターボジェットエンジン燃焼器の流れ、に適用して、良好な予測結果を得た。非定常な乱流火炎の特徴を予測しうる実用的解析法としてラージ・エディ・シミュレーション(LES)とflameletアプローチに着目して、数値解析モデルの開発研究とその評価を行った。今年度の新たな成果としては、1)LESに適合した一般座標系格子での差分法を密度変化を伴う流れ解析に拡張した。2)G方程式を採用した予混合火炎モデルを燃空費分布のある反応流れに拡張した。3)燃焼流れ中の液滴粒子の運動と蒸発過程の連成解析モデルを構築し、バーナ火炎への噴霧解析に適用し基礎的な検証を行った。4)バーナ火炎の吹き上がり複合火炎を予測するのためflameletアプローチを拡張して拡散火炎構造と予混合火炎構造の両方に対応するmulti-scalarの複合火炎モデルを構築し、メタンバーナ火炎に適用して基礎的な検証とモデル係数の最適化を行った。5)乱流火炎中のNO生成予測法としてthermal NO反応機構をLES火炎解析と連成して評価する方法を開発し、水素バーナ火炎に適用して検証した。6)複合火炎や予混合火炎における消炎モデルの最適化を行った。また、乱流および火炎構造の解析のため、特に燃焼流れにしばしば用いられる各種噴流を対象にDNSおよび可視化画像計測による渦構造の解析、光学的手法による瞬時化学反応分布の計測などを行い、本研究に関連する知見とした。これらの乱流火炎解析の応用としては、a)バックステップ後方の予混合燃焼流れの解析、b)ガスタービン燃焼器の流れおよび火炎伝播の解析、c)LES火炎解析における熱放射や熱伝達の影響評価、などを実施し、実用性などを併せて検証した。
生物活性炭を用いた水処理における吸着と生物分解の役割に関する研究

本研究では,フミン質等の有機物を多く含むモデル表流水を用いて,水処理用生物活性炭カラムにおける吸着と生物分解の役割を検討した。生物活性炭における有機物の除去機構は生物効果,吸着効果,生物再生効果の3つであり,それぞれの速度論的役割について以下の結論を得た。(1)生物膜効果:砂カラムの通水実験結果から,活性炭表面に付着・形成した生物膜で分解可能な成分は,モデル表流水中の全有機物成分の約42%であり,接触時間20min程度の処理でほぼ完全に除去された。また,安定した生物膜について,生物濃度込みの生物分解速度定数が実験的にカラムの各位置(任意の接触時間の位置)ごとに得られ,これより推定したカラム内の微生物濃度は3,200mg-C/L240mg-C/Lと妥当な値であった。(2)吸着効果:十分に砂カラムで処理した水を活性炭カラムに通水し,生物膜効果の影響を無視して吸着による除去のみを解析した。物質移動容量係数から求めた粒内拡散律速の場合の有効拡散係数は10^<-10>cm^2/s10^<-11>cm^2/sとなり,回分実験より求めた値とほぼ一致した。(3)生物再生効果:(生物再生量)=(一度吸着した量)-(吸着して蓄積している量)=(活性炭での除去量)-(砂での除去量)-(細孔容積減少量から求めた吸着量)を求め,この経時測定から生物再生速度定数を計算したところ約0.02(1/d)となり,吸着成分が1日あたり約2%分解されることにより活性炭が生物再生されていたことがわかった。
理論的設計に基づく複核活性点触媒による高難度酸化反応系の開発

二核バナジウム活性点のポリオキソメタレート触媒による過酸化水素酸化反応について検討し、中心元素がリンの触媒がアルケンエポキシ化およびアルカン水酸化にきわめて有効であることを見いだした。非水溶性元素担持触媒による多価アルコールの選択酸素酸化についても検討し、銀と貴金属を組み合わせた触媒がジヒドリキシアセトン高収率に有効であることを見いだした。オレフィンのエポキシ化反応に活性を示すことが明らかとなっているケイ素中心バナジウム2核置換ポリオキソタングステートについて、中心元素をケイ素からゲルマニウムおよびリンに変えたときの反応性の変化を量子化学計算(密度汎関数法)により検討した。ゲルマニウム中心では構造変化に由来した反応性のわずかな向上が計算され、実際の触媒活性および中間体の生成挙動と一致した。リン中心ではアニオンの負電荷の低下に由来する活性種の大幅な反応性向上が計算された。実際にリン中心バナジウム2置換ポリオキソタングステートの合成を行い、X線構造解析を含むキャラクタリゼーションにより構造を決定し、ケイ素やゲルマニウム中心と同様のバナジウム2核を2個のOH基で架橋されたサイトを有することを確認した。このポリオキソタングステートを触媒反応に用い、計算で示されるようなエポキシ化反応の活性向上を確かめた。さらに、この活性向上がより困難なアルカン酸化にも適用でき、アルカンの高選択的・立体選択的水酸化に非常に有効であることを見いだし、量子化学計算でもその反応性が予測可能であることを確認した(論文投稿中)。以上から、量子化学計算による研究代表者は、現在筑波大学冨重研究室に異動しており、平成22年度はこの研究室の助力を得てグリセリン等のバイオマス由来物質の選択酸化による有用物質への転換を行う触媒の開発を量子化学計算による設計を生かして行う予定である。また、触媒材料きしても、ポリオキソメタレートに限らず、ナノクラスター担持型固体触媒にも対象を広げる予定である。過酸化水素を酸化剤としたアルケンエポキシ化およびアルカン酸化について、中心元素が異なるバナジウム2核置換ポリオキソタングステート触媒を適用した。リン中心のポリオキソタングステート触媒が非常に有効であり、バナジウム架橋ペルオキソ種が活性種であることを提案した。この成果はNature Chemistryに掲載された。理論計算からは、また、本年度では新たにバイオマスから誘導される多価アルコール類の選択酸化に取り組んだ。バイオディーゼルの副生物として現在供給過剰となっているグリセリンについて、2種類ある水酸基のうち2級の水酸基のみを酸素酸化してジヒドロキシアセトンを得る触媒の開発を行った。1級への選択酸素酸化は金ベースの触媒で近年多くの研究があるが、2級への選択酸素酸化は収率30%足らずの白金-ビスマス系触媒が知られるのみで困難である。グリセリン酸化は水溶媒中で行われるため、化合物が水に溶解しやすいバナジウムは触媒構成要素として不適であり、酸化物が水に溶解しにくい白金族・マンガン・チタン・ジルコニウム・レニウム・銅・銀を構成要素の候補として触媒の検討を行った。白金族および銀が触媒活性または選択性に優れ、さらにそれらを組み合わせることにより高収率でジヒドロキシアセトンを得ることに成功した(論文投稿準備中)。この成果は、グリセリン以外のバイオマス由来多価アルコール、たとえばエリトリトールや1,2,6-ヘキサントリオールのような物質の選択酸化にも展開可能と考えられる。
非線形偏微分方程式の特異極限問題およびポテンシャルと結合した界面運動の研究

本研究の目的は,活性因子・抑制因子型反応拡散系における特異極限問題やその極限問題として現れる界面運動を解析すること,および,生命現象を記述する数理モデルを適当な条件下で縮約して得られるグローバルカップリング項を含む単独偏微分方程式や界面方程式について,モデリングの専門家と共同で一般の非局所項を含む場合について考察し,非線形数理解析を行うことである。さらに,非線形楕円型偏微分方程式の特異極限問題に対して,変分法,リャプノフ・シュミットの縮約法あるいはそれらを組み合わせること(変分法とリャプノフ・シュミットの縮約法の融合)により,解の集中現象を解明していくことである。結晶粒ドメインの成長やゼブラフィッシュの皮膚の模様のように物質や生物などの自然界には様々なパターンが溢れている。二元合金における相分離現象は自由エネルギー最小の原理という変分原理で記述され,その時間発展を記述するモデルは勾配流の構造をもっている。この二元合金のように二種類の物質の単なる混合系では,マクロスケールの相分離(領域の分離)がみられる。一方,その二つの物質が連結しているときには,ミクロ相分離と呼ばれるずっと小さなスケールでの周期パターンが形成されやすい。例えば,ジブロックコポリマーでは体積分率の違いにより,様々な形態のパターンが観測される。勾配流方程式の特異極限問題に対応する勾配流方程式に対して,それに対する変分原理(レイリー原理)を用いることで,勾配流と変分原理を結びつけることができる。本年度は,このような勾配流に対する変分原理に均質化の手法を用いて,高次元において微小粒子の大きさと空間位置に関する発展方程式の厳密導出をした。ミクロ相分離現象を記述する自由エネルギーの変分問題において,中心多様体への縮約法により解の存在を考えるためには,曲率項のテイラー展開の高次の項までの計算が必要であるが,その計算がかなり煩雑になり解の構成はとてもチャレンジングな問題であることがわかった。まずは空間1次元の問題から考察しなければならないようである。ミクロ相分離を記述する変分問題では,小さなスケールでの周期パターンが形成されやすい。平均密度の違いにより,様々な形態のパターンが出現する。このようなミクロ相分離を記述するエネルギー汎関数として,高階のソボレフノルムのような様々な非局所エネルギーの場合を研究し,ミクロスケールの周期的パターン形成の機構を解明していく。また,曲率を含まない空間1次元の問題を考察して,中心多様体への縮約や分岐現象の解析を進めていく。高次元の場合にも,平衡解の多重存在問題を考察していく。本年度はこのようなミクロ相分離現象を記述するエネルギー汎関数の変分問題を高次元の立方体領域で考察した。界面エネルギーと-m階の高階ソボレフノルムに拡張された非局所エネルギーをもつ太田・川崎タイプのエネルギー汎関数の最小エネルギーのオーダー(ミニマイザーの平均の波長)を求めた。さらにシャープインターフェースモデルにおいても最小エネルギーが2m/(2m+1)次のオーダーになることを示した。比較関数を利用してエネルギーの上からの評価が得られる。また,立方体を小立方体に分割することでできる線形作用素とその共役作用素により,L^2ノルムと界面エネルギー(全変動)およびソボレフノルムに関する補間不等式が示され,それによりエネルギーの下からの評価を得た。空間1次元の場合に最小化関数を具体的に求めることができるかが今後の課題である。ミクロ相分離現象を記述する自由エネルギーの変分問題において,リャプノフ・シュミット法により解の存在を考えるためには,平均曲率が一定の曲面の非退化性が必要となるが,それについてあまり多くのことがわかっていないため,非局所エネルギーを摂動とみなして解を構成することが困難であることがわかった。本研究の目的は,非線形偏微分方程式およびエネルギー汎関数に対する勾配流方程式の特異極限として現れる界面運動方程式の時間発展の構造,細胞の生命現象を記述する数理モデルや非局所項をもつ反応拡散系の特異極限問題およびその極限として現れる界面方程式の解の構造,非線形楕円型偏微分方程式の特異極限問題に現れる解の種々の集中現象を,勾配流に対する変分原理(レイリー原理),リャプノフ・シュミットの縮約法,線形化安定性解析,分岐理論,中心多様体への縮約理論,均質化の手法,漸近展開法などの手法,さらにハイブリッドなあるいは新しい数学的手法の開発を通して解明することである。

本年度はポテンシャルと結合した界面方程式に対する全空間での定常問題,および時間発展問題に対する線形安定性を考察した。パラメーターを変化させたときの線形安定性の変化と分岐現象の解析が今後の課題である。ミクロ相分離現象を記述する自由エネルギーの変分問題において,中心多様体への縮約法により解の存在を考えるためには,曲率項のテイラー展開の高次の項までの計算が必要であるが,その計算がかなり煩雑になり解の構成はとてもチャレンジングな問題であることがわかった。本研究の目的は,活性因子・抑制因子型反応拡散系における特異極限問題やその極限問題として現れる界面運動を解析すること,および,生命現象を記述する数理モデルを適当な条件下で縮約して得られるグローバルカップリング項を含む単独偏微分方程式や界面方程式について,モデリングの専門家と共同で一般の非局所項を含む場合について考察し,非線形数理解析を行うことである。さらに,非線形楕円型偏微分方程式の特異極限問題に対して,変分法,リャプノフ・シュミットの縮約法あるいはそれらを組み合わせること(変分法とリャプノフ・シュミットの縮約法の融合)により,解の集中現象を解明していくことである。結晶粒ドメインの成長やゼブラフィッシュの皮膚の模様のように物質や生物などの自然界には様々なパターンが溢れている。二元合金における相分離現象は自由エネルギー最小の原理という変分原理で記述され,その時間発展を記述するモデルは勾配流の構造をもっている。この二元合金のように二種類の物質の単なる混合系では,マクロスケールの相分離(領域の分離)がみられる。一方,その二つの物質が連結しているときには,ミクロ相分離と呼ばれるずっと小さなスケールでの周期パターンが形成されやすい。例えば,ジブロックコポリマーでは体積分率の違いにより,様々な形態のパターンが観測される。勾配流方程式の特異極限問題に対応する勾配流方程式に対して,それに対する変分原理(レイリー原理)を用いることで,勾配流と変分原理を結びつけることができる。本年度は,このような勾配流に対する変分原理に均質化の手法を用いて,高次元において微小粒子の大きさと空間位置に関する発展方程式の厳密導出をした。まずは空間1次元の問題から考察しなければならないようである。ミクロ相分離を記述する変分問題では,小さなスケールでの周期パターンが形成されやすい。平均密度の違いにより,様々な形態のパターンが出現する。このようなミクロ相分離を記述するエネルギー汎関数として,高階のソボレフノルムのような様々な非局所エネルギーの場合を研究し,ミクロスケールの周期的パターン形成の機構を解明していく。
夏季東アジアモンスーン陸域における雲・降水活動の季節内変動の解明

東アジアモンスーン域の陸上(主に中国の長江・黄河流域)における降水・対流活動の季節内変動とその要因を解析した。長江、黄河流域ともに、年々変動はあるが、夏季の降水・対流活動に顕著な季節内(725日周期)変動が確認された。これまで熱帯・亜熱帯の対流活動や大気循環場の変動の影響といった観点からのみ解析をされてきた対象領域の季節内変動は、中緯度亜熱帯ジェット気流上のロスビー波の影響を非常に強く受けていることが明らかになった。本課題は、夏季東アジアモンスーン陸域の中国東部(長江・淮河流域)と北部(黄河流域)の雲・降水活動の季節内変動と、その変動に対する要因を解明することを目的としている。本年度の研究実記は下記の通り。1.中国長江・淮河流域の雲・降水活動の時系列解析により、同領域の雨季(メイユ期)には、雲・降水活動に数週間(725日程度)時間スケールの明瞭な季節内変動が存在することを見いだした。この季節内変動は、同領域で発生する梅雨(メイユ)前線の変動と前線上のメソスケール擾乱の動態と密接に関係していることが明らかになった。季節内変動をもたらす要因としては、夏季ユーラシア大陸上の亜熱帯ジェット気流上に発達するロスビー波の変動が大きく寄与している。また、同じ時間スケールの雲・降水活動の季節内変動でも、要因となる波の東西波長により、波の雲・降水活動への寄与の仕方が異なることが示された。さらに、これらの雲・降水活動の変動にはチベット高原の存在も大きく寄与していることがわかった。2.中国黄河流域の雲・降水活動の時系列解析により、長江・淮河流域と同様に明瞭な季節内変動があることが確認された。また、その要因として、中緯度亜熱帯ジェット気流上のロスビー波が重要であることが分かった。従来これら領域の雲・降水活動の季節内変動には亜熱・亜熱帯域の循環場の変動が重要であるとされてきた。本研究では、むしろ中緯度大気の変動の寄与が大きいことを示し、本来、熱帯と中緯度大気の相互作用系の中で発生する東アジア陸域モンスーンの雲・降水変動の理解に大きく貢献した。19782002年までの高時空間解像度の降水量格子点データを用いて、中国黄河流域の雨季(78月)の降水量変動の時系列解析を行った。同領域の降水変動は主に720日周期の季節内変動と36日程度の中緯度短周期擾乱によってもたらされる。また、台風本体や台風の影響を受けた前線活動の活発化も短周期変動に寄与することがある。同領域の雨季の総降水量の年々変動は、季節内変動の分散と有意な正の相関を示すが、短周期擾乱との相関は低かった。これは、同領域の雨季降水量に、季節内変動が重要な役割を持っていることを示している。次に、黄河流域の雨季の降水の年々変動の解析を行った。黄河流域の夏季降水量に伴い、上層大気の亜熱帯ジェット気流上では顕著な波列偏差が見られた。降水量が多い年は、亜熱帯ジェット気流に沿って、黄海上空で高気圧偏差、チベット北部・モンゴル高原上空に低気圧偏差、チベット西部に高気圧偏差が見られる。黄海付近の高気圧偏差は上下層で順圧的な構造であり、黄河流域に南からの豊富な水蒸気をもたらすため、降水量を増加させる。降水量が少ない年は逆符号の偏差となる。上層の波列偏差は亜熱帯気流上のロスビー波と解釈できる。また、年々変動をもたらす上層波列偏差の符号は、亜熱帯ジェット気流上の波列偏差を伴う波の季節内変動の活動によって決まりうることが示唆された。これらの結果は、近年降水量が減少しつつある黄河流域の降水システムと年々変動のプロセス研究の基礎資料となる有益な情報である。また、南アジアの陸上モンスーン域であるバングラデシュの降水の季節内変動が、中国東部の対流活動と有意な関係があるいう結果も得られた。
A型ボツリヌス毒素は尿路の機械的センサーを抑制する?

過活動膀胱に対する従来の主たる治療標的は膀胱排尿筋肉のアセチルコリン受容体であり抗コリン薬が主たる治療薬であるが、その効果には限界がある。最近使用され、従来治療法に抵抗性の過活動膀胱に対して有効性が報告されているのが、ボツリヌス毒素(以下BTX)である。当初、BTXの有効性はムスカリン性アセチルコリン受容体を遮断して筋肉の収縮を抑える作用によると考えられてきたが、近年、過活動膀胱に対しての新しい標的として求心性神経伝達機構が提唱されており、BTXにも求心性伝達機構の遮断作用の存在を疑わせるデータが集まりつつある。本研究では、そうした作用機序を支持するデータを集積するための準備段階の研究を行い、若干の知見を得た。1.マウスおよびラット膀胱平滑筋細胞、上皮細胞培養系、上皮下に存在する間質細胞(筋繊維芽細胞)の培養系の作成:平成20-22年度基盤研究(B)研究課題番号20390423「下部尿路知覚神経伝達におけるイオンチャネルの役割と新規治療応用に関する研究」(代表者武田正之)によって、すでに一部は施行済みである。マウス・ラット;摘出組織を用いて、通常のexplant culture法によって、膀胱平滑筋細胞培養系を作成した。同様にして、膀胱上皮細胞培養系を作成した。上皮下に存在する間質細胞(筋繊維芽細胞)の培養系の作成は、現在、試行中である。2.マウスおよびラット下部尿路におけるENaC、TRPチャネルファミリーTRPV1, TRPV4, TRPM8, TRPA10の各種刺激に対する反応に関する検討:(1)マウスおよびラット組織;摘出した下部尿路組織を用いた。平成20-22年度基盤研究(B)研究課題番号20390423「下部尿路知覚神経伝達におけるイオンチャネルの役割と新規治療応用に関する研究」(代表者武田正之)によって、購入・設置済みの細胞伸展装置を用いて、伸展刺激によって上皮から放出される伝達物質(ATP)をphotonmicroscopeを用いて測定した。TRPV4に関しては、活性物質による刺激と伸展刺激のいずれによっても、上皮細胞からATPが分泌されることを確認した。この反応は、wild typeマウスでは認められたが、TRPV4 k/oマウスでは認めらなかった。(2)マウスおよびラットの行動実験;平成20-22年度基盤研究(B)研究課題番号20390423「下部尿路知覚神経伝達におけるイオンチャネルの役割と新規治療応用に関する研究」(代表者武田正之)によって、マウスおよびラットの排尿行動を詳細に解析できる装置を購入し、設置した。これを用いて、現在排尿行動の解析を行っている。1.マウスおよびラット膀胱平滑筋細胞、上皮細胞培養系、上皮下に存在する間質細胞(筋繊維芽細胞)の培養系の作成:平成20-22年度基盤研究(B)研究課題番号20390423「下部尿路知覚神経伝達におけるイオンチャネルの役割と新規治療応用に関する研究」(代表者武田正之)によって、膀胱平滑筋細胞、上皮細胞培養系の作成には成功した。2.マウスおよびラット下部尿路におけるENaC、TRPチャネルファミリー(TRPV1, TRPV4, TRPM8, TRPA1)の各種刺激に対する反応に関する検討(1)マウスおよびラット組織;摘出した下部尿路組織を用いた。さらに、このATP産生メカニズムについて詳細な検討を行い、小胞型分泌に関与する新しいトランスポータであるVNUT (Vesicular Nucleotide Transporter)の膀胱上皮での発現とTRPV4刺激や進展刺激によって引き起こされるATP分泌において重要な役割を果たしていることを明らかにした(投稿準備中)。
地域産業と子どもたちをつなぐ，中学校技術科におけるものづくり教材の開発

中学校技術・家庭科(技術分野)における学習内容が一変し、技術と社会や環境とのかかわりについて理解を深めることが必須な内容となり、コンピュータによる計測・制御の学習も必修化された。しかし、コンピュータによる計測・制御の学習を授業で実施している学校は極めて少ないのが現状である。そこで、この必修領域に適切な教材を開発し、公立中学校へ発信していきたいと考え、本研究に取り組むこととした。浜松のものづくりは、繊維、楽器、輸送用機器を中心に現在まで発展を続けてきた。楽器産業においてはヤマハ、カワイ、ローランド、光産業では浜松ホトニクスと世界でも有数の企業が地域産業を牽引している。このような「ものづくりのまち・浜松」を意識し、子どもたちと地域社会をつなぐ楽器教材を開発した。具体的には、比較的加工のしやすい真鍮の丸管を切削し、周波数を測定しながらミクロ単位での研磨加工を行い、1Hzのズレもなく音階を完成させていく内容とした。完成作品は楽器となり、思い思いの演奏を行うことができた。そして何より本教材は、コンピュータによる計測・制御の学習内容を履修できるだけでなく、金属や木材の加工技術を身につけられ、アクション部分においては動力伝達の学習内容までも履修できるものとなった。また、ノーベル賞を受賞した浜松出身の天野教授にちなんで、LEDを使った教材開発も行うことができた。これら2つの教材は、限られた時間数の中で、多くの必修内容を効率よく履修できる教材であるだけでなく、少ない予算で実習可能な教材としても多くの学校で取り入れられる教材の完成となった。
シラク政権下の美術館構想－文化学の視点から

本研究はフランスのジャック・シラク政権下における美術館構想について、よく知られたルーヴルの「パヴィヨン・ド・セッション」やケ・ブランリー美術館以外に、国立移民史博物館、ユダヤ芸術歴史博物館、ホロコースト記念館にも強く光をあてることにより、これらの美術館・博物館の設立が、常に歴史と向き合ったシラクの記憶の活動の一環であり、また、現代フランスの差し迫った課題に対する重要な政策であったことを明らかするものである。平成25年度の研究では、ドゴールからはじまりミッテラン大統領の時代に至るまでのフランスの政策とは明確に一線を画している、ジャック・シラク政権下の美術館構想によって設立された美術館のなかから、平成24年に開館したルーヴル美術館の分館「ルーヴル・ランス」を中心に視察し、その独自性について考察することを目的とした。国内外で収集した図書及び新聞・雑誌記事等の文献資料から、「ルーヴル・ランス」はパリのポンピドゥーセンターのメッス分館と共に、スペインのグッゲンハイム美術館ビルバオ分館(平成9年設立)が疲弊した地方経済を活性化させたことに刺激を受け、シラク政権下に構想されたことが明らかとなった。さらに、筆者はビルバオ、メッス、ランスの3都市で以上の美術館を視察し、現地を訪問しなければ見て知ることのできない建築、作品の展示方法、展覧会や教育普及活動の内容、設立経緯の比較検討を試み、論文「『越境』する美術館ーポンピドゥーセンター・メッスとルーヴル・ランスー」(『倉敷芸術科学大学紀要』第19号、平成26年)にまとめた。また、同政権下、パリのルーヴル美術館第8番目の部門として、イスラム芸術部門が設置され(平成14年)、その後計画された新ギャラリーが平成24年に開設され、その視察も行った。そして、来年に開館予定の「ルーヴル・アブダビ」のプロジェクトも同政権下において進行していたものであり、今後も「越境」するルーヴル美術館の調査を続行する予定である。なお、以上の研究を行う過程で、パリのケ・ブランリー美術館、ユダヤ芸術歴史博物館、国立移民史博物館とともに、平成17年にマレ地区に開設されたショア記念館もまた、同政権下の時代に誕生し、シラク前大統領自身が強い関心を抱いていたことが明らかとなり、同政権下の美術館構想の重要な事例の1つに加えて今後、調査を進めてゆく予定である。平成26年度の研究では、フランスのジャック・シラク政権下の時代に設立された美術館・博物館に新たに、当初の予定にはなかったパリのショア(注:ホロコーストのこと)記念館を加えることにし、前年度にフランスで収集した文献資料と同記念館での調査、そして、その後、国会図書館で行った、フランスの新聞記事を中心とした資料収集に基づき、同記念館の概要や設立経緯およびシラクとの関係を中心に考察を行った。その契機となったのは、ショア記念館の礼拝堂の入り口に掲示した解説パネルに書かれた「1995年7月16日、50年間の沈黙と忘却ののち、ジャック・シラク大統領が演説のなかで、第二次世界大戦中、フランスに在住していたユダヤ人に対してドイツ占領軍が行った犯罪に、ヴィシー政権が加担したことを正式に認めた」との記述を発見したことによる。以上の調査結果の一部を、筆者は論文「記憶の場所ーショア記念館(パリ)を中心として」(『倉敷芸術科学大学紀要』第20号、平成27年3月)にまとめ、〔付録〕として同記念館開館式におけるシラクの演説の全文を邦訳し紹介した。そして、平成27年1月31日(土)に京都文化博物館で開催された第4回明治美術学会例会で「近代美術と博物館」と題し、多文化主義へと移行してゆくシラク政権下の美術館・博物館と大正期に起工した明治神宮聖徳記念絵画館を事例に挙げ、国民国家成熟期のフランスと草創期の日本の博物館を比較検討する研究発表を行った。今後は、ルーヴル美術館(パリ、ランス、アブダビ)、ケ・ブランリー美術館、国立移民史博物館、ユダヤ芸術歴史博物館にショア記念館を含めた事例についての継続的な研究とともに、シラク政権下の美術館・博物館構想の総合的な考察へと研究を進めてゆく予定である。前年度の平成27年1、11月にフランスで同時テロが起こり出張を取りやめたため、最終年度にあたる平成27年度は平成28年3月12月より24日までパリに出張し、京都ノートルダム女子大学名誉教授の野田四郎氏に通訳とコーディネーターを依頼し、パリのホロコースト記念館国際関係担当局長のブルーノ・ボワイエ氏、フランス被追放ユダヤ人子息子女協会会長のセルジュ・クラルスフェルト氏、ユダヤ芸術歴史博物館館長のポール・サルモナ氏、国立移民史博物館研究課長のマリアンヌ・アマール氏、オルレアンのヴェル・ディヴ子供博物館会長のエレーヌ・ムシャール・ザイ氏、館長のナタリー・グルノン氏と面談し、貴重な情報を入手したことは大きな成果であった。この研究については、ルーヴル美術館とケ・ブランリー美術館から開始したが、今回の面談により、2003年に本格化した国立移民史博物館設立構想もシラクを中心に計画されていたことが明らかとなった。また、ユダヤ芸術歴史博物館に関しても、シラクが首相時代からジャック・ラング文化相とともに、設立に向けて積極的に支援を行っていたことが明らかとなった。そして、2005年のホロコースト記念館開館に向けて中心的な役割を果たしたセルジュ・クラルスフェルト氏には、来年度出版予定の訳書『ジャック・シラクの演説・メッセージ』集の序文執筆を承諾していただいた。

同氏は、シラクが1995年の演説のなかで、第二次世界大戦中、ヴィシー政権がフランスのユダヤ人の強制移送に積極的な役割を果たした事実を、大統領として初めて認めたことを高く評価していた。さらに、大統領退任後もシラクが2011年1月、ヴェル・ディヴ子供博物館開館式に、ホロコースト記念財団理事長を務めたシモーヌ・ヴェイユ氏と出席した事実を確認した。以上の調査からシラクが常に歴史に向きあい、これらの博物館設立構想も記憶の活動の一環と捉えることができる。本研究はフランスのジャック・シラク政権下における美術館構想について、よく知られたルーヴルの「パヴィヨン・ド・セッション」やケ・ブランリー美術館以外に、国立移民史博物館、ユダヤ芸術歴史博物館、ホロコースト記念館にも強く光をあてることにより、これらの美術館・博物館の設立が、常に歴史と向き合ったシラクの記憶の活動の一環であり、また、現代フランスの差し迫った課題に対する重要な政策であったことを明らかするものである。平成26年度に新たに事例研究の対象に加えることになったショア記念館は、平成17年、パリのマレ地区に設立された。その構想は第二次世界大戦中にすでにユダヤ人達の間で考案されていたが、本格的に動き出すのは、1995年にシラク大統領が演説で、占領下のユダヤ人強制移送へのフランスの責任を認めてからのことであった。彼は常に「光であっても闇であっても国の歴史と向き合うことは、未来と向き合うことに等しい」という明確な論理を持ち合わせており、その価値観を具体化したショア記念館は、シラク政権下の博物館構想の重要な柱の1つであったことが、研究の過程で明らかとなった。しかし、まずフランスのホロコーストの歴史を学ぶことからはじまり、次に強制移送における国家の役割を認め追悼することで、歴史と向き合ったシラクの言動の変遷を、パリ市長時代からたどり、さらにパリのショア記念館についての史料を収集する作業は、予想以上に時間を要するものであった。また、フランスで関係者に聞き取り調査を行う予定であったが、パリでは1月7日にシャルリ・エプド社が襲われ、その2日後に郊外のユダヤ系食材スーパーマーケットが狙われるという事件が相次いで起こったため、しばらくの間、渡仏を断念せざるを得ない事態となった。今後も国際情勢を見据えつつ、国内外でより多くの文献資料の収集を継続して行い、専門家から情報を得、さらには、本年12月に開館予定の「ルーヴル・アブダビ」の現地での調査も今年度中に行う予定である。博物館学筆者は新たな研究対象となったパリのショア記念館の調査を契機として、1986年、パリの市長時代から、2007年、パンテオンの式典までの13回に及ぶ、これまでのシラク研究では光をあてられることのなかった、彼のホロコーストに関する演説やメッセージ、書簡に注目した。今年度はその内容を分析し考察した論文を執筆したのち、フランス近現代史の専門家の協力を得て『ホロコーストとフランスーシラクの談話・メッセージ・書簡:1986ー2007』(仮称)と題する訳書の出版を検討中である。そして、平成27年度は前年度に引き続き、東京を中心とする図書館や大学、その他の研究機関で文献資料の収集を行い、専門家へ聞き取り調査を行う予定である。さらに平成27年9月上旬ー10月上旬のうち約1週間、また、平成28年3月上旬に約2週間の予定で、ケ・ブランリー美術館、ルーヴル美術館、国立移民史博物館、ユダヤ芸術歴史博物館、ショア記念館で開催されている展覧会を見学し、展示や収蔵品、建築に関する調査を行う予定である。
後期始生代-初期原生代の大気二酸化炭素・酸素濃度とその地球表層環境への影響

後期始生代-初期原生代は、地球表層環境の大変動時代であった。この時代の大気二酸化炭素、酸素濃度の定量的算定は、気候変動、海洋進化、生物進化により正確な制限を与える。鉱物ー水ー大気相互作用である風化をモデル化し、大気進化を定量化した。酸素濃度は約25から18億年前におよそ10Eー6から10Eー3気圧に上昇した。大気二酸化炭素濃度は約28から18億年前におよそ10Eー0.5から10Eー1.5気圧に減少した。この二酸化炭素濃度は地球を氷結させない濃度である。これにより地球表層環境大変動に包括的理解を与えた。後期始生代-初期原生代は地球表層環境の激変が発生した。その時代の大気二酸化炭素、酸素濃度の定量的算定は、それぞれが直接関連している気候変動と海洋進化・生物進化に大きな制約を与えるが、未だに不明である。風化は鉱物ー水ー大気相互作用であり、風化当時の大気二酸化炭素・酸素濃度を直接反映している。我々は大気二酸化炭素・酸素濃度を正確に記述するため、二酸化炭素-風化モデル、酸素-風化モデルを構築・数式化し、古土壌(当時の風化を受けた岩石)化学組成に適用する。今年度は二酸化炭素-風化モデルを構築・数式化した。大気二酸化炭素濃度は通常、大気モデルにより推定されてきた。二酸化炭素は温室効果ガスであるため直接気候を左右し、後期始生代-初期原生代では暗い太陽と大氷河期が大気モデルの重要な指標となった。ところが、古土壌化学組成から導かれた二酸化炭素濃度は大気モデルのそれより1桁少なく、暗い太陽を避けるため大気モデルに別の温室効果ガスであるメタンが導入された。しかし、この古土壌からの二酸化炭素濃度推定法に重大な間違いがあることを我々は指摘し、古土壌からの二酸化炭素濃度推定法の抜本的訂正を主張した。訂正された手法は以下のようであった。液相中での陽イオンXの運搬方程式を利用して、液相中でのXの濃度と固相(つまり古土壌)中でのXの濃度の関係を求めることができる。当時の大気二酸化炭素濃度は、液相中での正負イオンのバランスから求められる。負イオンは炭酸塩イオンと水酸イオンのみから成るとみなして良いからである。その結果、古土壌化学組成から大気二酸化炭素濃度を算定する方法を確立した。おおむね計画通りに進行できたため。今年度は酸素-風化モデルを構築・数式化し、古土壌データに適用して、25ー18億年前の大気酸素濃度変遷を示した。このモデルは、Feの風化帯における挙動からFe(II)/Fe(III)濃度比と大気酸素濃度の関係を正確に計算する。このためには、風化帯中のpH、温度、二酸化炭素分圧、地下水流速、土壌中での酸素の拡散がパラメータとして必要である。pH、温度、二酸化炭素分圧は、昨年度、二酸化炭素-風化モデルの構築・数式化で求めた。地下水流の速度定数は、風化帯でのSi濃度、孔隙率、水の飽和率などが関与し、大きな誤差を含むが風化帯毎に求められることがわかった。土壌中での酸素の拡散は大気酸素とも関係し、拡散定数、Fe(II)の酸化速度、水の飽和率、地下水流速など多くのパラメータが関与する。運搬方程式(溶解、沈殿、拡散、移流)を用い、風化帯中のFe(II)/Fe(III)濃度の時間変化から、Fe(II)/Fe(III)濃度比はFe(II)の酸化と地下水流の速度定数で表すことができるとわかった。モデルを精密化するため、溶存Fe種ごとに酸化速度を計算した。このモデルの妥当性は、Sugimori et al. (2012)による溶存酸素濃度、水流速度をコントロールしたFe(II)の酸化速度実験のデータとよく一致したことで示された。このモデルを25ー18億年前の古土壌化学組成に適用したところ、約24.6、21.5、20.8、18.5億年前の酸素分圧はそれぞれ10の(-7.1)-(-5.4)乗、(-5.0)-(-2.5)乗、(-5.2)-(-1.7)乗、>(-4.6)-(-2.0)乗気圧であった。これは初期原生代に大気酸素が徐々に上昇したことを示している。初期および後期原生代は地球表層環境の激変が発生した。本年度は、ケイ酸塩風化の活性化エネルギーを理論的にモデル化し、先カンブリア時代のケイ酸塩風化のフラックスをより正確に算定することにより、大気二酸化炭素濃度の変遷を理論的に導いた。モデル化は(1)風化帯の各鉱物の反応速度を基本に、(2)すべての鉱物の反応による風化帯からの元素流出、(3)風化帯からのフラックス、の算出を行い、この3つの段階での各々の活性化エネルギーが整合的であるように行った。ケイ酸塩風化の活性化

エネルギーは大気二酸化炭素の温度依存性として求められた。モデルの妥当性は現代風化に適用することで確かめられた。大気二酸化炭素濃度は先カンブリア時代を通じて、温度が零度以上であるくらいの十分に高かった、と計算された。これは地質記録と整合的である。またメタン/二酸化炭素濃度比が0.03から0.15の時は、正のフィードバックが起こり、グローバルな氷河に落ちいることも示された。後期始生代-初期原生代は、地球表層環境の大変動時代であった。この時代の大気二酸化炭素、酸素濃度の定量的算定は、気候変動、海洋進化、生物進化により正確な制限を与える。鉱物ー水ー大気相互作用である風化をモデル化し、大気進化を定量化した。酸素濃度は約25から18億年前におよそ10Eー6から10Eー3気圧に上昇した。大気二酸化炭素濃度は約28から18億年前におよそ10Eー0.5から10Eー1.5気圧に減少した。この二酸化炭素濃度は地球を氷結させない濃度である。これにより地球表層環境大変動に包括的理解を与えた。モデル計算のためのパラメータの制限をできるだけ加えたい。風化と大気二酸化炭素の関係をより理論的に考察する。環境鉱物学過マンガン酸カリウム法によるFe(II)の分析を一部行わなかったため。今年度の成果として、投稿した1編の論文を2編に分けて編集し直すよう、専門誌の編集委員会から指摘があり、2編に書き直し、再提出したが、査読が遅れ、年度を越してしまった。次年度使用額は投稿料に備え保持したため発生した。次年度、試薬などの購入により、Fe(II)の分析を終了する。上記の論文は、査読結果を見ると、若干の書き直しを経て、受理されると予想される。次年度使用額は投稿料として使用する計画である。
形式手法による欠陥のある現実規模の組み込みシステム仕様からの修正情報抽出

組み込みシステムの仕様を記述する際、一度に誤りなく記述するのは困難であるため、誤りのある仕様から修正に有益な情報を得たい。本研究では、誤りのある仕様から、その原因と箇所を表す情報を計算する方法を形式手法により構成した。その計算手法では、仕様を満たす振る舞いを表すωオートマトンにおいてグラフ操作を行なうことで欠陥原因と箇所の情報の計算する。ωオートマトンを簡便に簡約する新しい技術を構成し、解析を効率化しただけでなく、計算する修正情報の形に工夫を加え、現実規模の仕様に適用可能とした。本手法の正当性を証明し、計算量を特定した。さらに、本手法をツールとして実装した。組み込みシステムの仕様を記述する際、センサー等を通じた環境とのやり取りが複雑であり、一度に誤りなく記述するのは困難であるため、誤りのある仕様から修正に有益な情報を得たい。本研究の目的は、誤りのある仕様から、その原因と箇所を表す情報を計算する方法を形式手法により構成することである。平成25年度においても前年度と同様、誤り原因の箇所を表す情報を抽出する手法の効率化を行った。計算コストが高いのは、無限長語オートマトンの補オートマトンを計算する過程であり、入力となる無限長語オートマトンを小さな形にすることが重要である。平成25年度においても、時間論理式から無限長語オートマトンへの変換の効率化を行った。同一視できる状態をひとつに行なうことによって、オートマトンを簡約するが、同一視できるかを、オートマトンを作成している途中の情報のみで判断可能で、縮退効果がある技術を構成した。また、この技術を基礎とした誤りのある仕様から、その原因を表す情報を計算する手法の正当性を示した。示した正当性は、手続きの停止性、得られる制約の健全性(手続きが抽出した制約は正しい環境制約であるという性質)、得られる制約の最弱性(手続きが抽出した制約は、想定している式のクラスで最弱であるという性質)の3つである。これにより、構成する手続きに、理論的な裏付けを与えた。平成24年度においては、原因を表す情報を計算する方法の研究を行った。まず、準備済みの誤り原因情報抽出手法がどの規模の組み込みシステム仕様に適用可能かを特定した。具体的には、時間論理に基づいたオブジェクト指向オープンシステム仕様記述言語Tで、現実規模のエレベータシステム仕様を記述した。そして、我々が既に構成しプロトタイプを実装した、強充足可能性に基づいた情報抽出手法を、その仕様に適用した。計算コストの膨大さ故、現実規模の仕様からは抽出困難であると予想されたが、その結果、2階用エレベータの仕様の規模までは、誤り情報抽出が可能であることがわかった。次に、無限長語オートマトンの縮約技術の適用による、抽出手法の効率化に取り組んだ。我々は、意味を変えずに無限長語オートマトンを小さくする二つの技術を研究した。具体的には、オートマトンの遷移関係に二分決定グラフを用いて、演算速度の高速化及び使用メモリを効率化し、さらに、等価な状態を一つの状態としてまとめる工夫と、不必要な状態を作成しない工夫をそれぞれ研究した。平成26年度においては、平成24年度、25年度の成果、即ち、誤り原因を表す情報を計算する方法を実装した。さらに、誤り箇所を表す情報を計算する方法を構成した。本手法の特徴は,実現可能性を直接取り扱わず、代わりにその必要条件である強充足可能性を用いることである.実際の多くの実現不能な仕様は強充足不能であり,解析に必要な計算コストが,実現可能性解析に比べ少ないためである.まず,欠陥箇所を示す概念として極小強充足不能部分を提案し,その導出手続きを構築した.