hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人体通信を利用したウェアラブル機器の設計に関する研究

数値人体モデルの簡略化においては,人体通信において支配的な人体組織が皮膚,筋肉,および脂肪であることを示し,これらの3組織を積層しただけの簡略モデルによっても伝送特性や電極のインピーダンス解析が実用上十分な精度でできることを示した.この簡略モデルの提案により,複雑な数値人体モデルを用いる必要がなくなり,人体の大きさや姿勢を容易に変更して解析が可能となった.この3層モデルは実験用ファントムの製造においても有効で,脂肪,筋肉,皮膚のファントム材料を順に型に流し込んで固化させて製造できるので,均一な組成のファントムより人体の電気的特性に近いファントムを得ることができる.本研究では脂肪と筋肉の電気的特性を近似する材料組成を特定したが,皮膚に関しては材料を決定することができず,今後の課題となった.解析と実験はほぼ予定通り進んでいる.得られた結果により,当初の予定とは解析条件等がやや異なる場合も存在するが,研究計画全体を変更する必要はない.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は,より実用的なレベルの電磁界解析と実験評価を進める.具体的には,ウェアラブル機器の装着が想定される部位を手首や上腕部に限定し,これまでに知見を活用して送信機と受信機の大きさ,電極のサイズや取り付け方向などの設計例を複数用意して伝送特性を電磁界解析により詳細に調べる.解析結果は受信信号レベルを計測する実験により定量的に評価し,解析モデルおよび設計指針の妥当性を評価する.これらの結果を総合することにより,本研究の目的である人体通信機器の設計法をまとめる.研究成果を取りまとめ,学会発表を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
腸管粘膜付着における病原真菌カンジダ・グラブラータ マンナンタンパク質の機能解明

病原真菌カンジダは免疫不全患者において重篤な日和見感染症を引き起こす。カンジダ種の中でもカンジダ・グラブラータは、患者からの分離頻度が年々増加し問題となっている。本研究では、宿主細胞への腸管粘膜からの感染機構の解明を目的として、宿主細胞への腸管への付着に必要な因子の探索を行なった。遺伝子欠損株ライブラリーをマウスに口腔摂取後、腸管からの菌体の回収し、次世代シークエンサーにより、腸管への付着率が低下する株を選別するスクリーニング系を構築した。付着因子の同定までには至らなかったが、スクリーニングの過程で有用な抗真菌剤の標的因子となりうる病原因子として、エルゴステロール合成酵素の一つを同定した。カンジダ・グラブラータは、腸管粘膜に常在する真菌であるが、免疫力の低下した患者において重篤な感染症を引き起こす。本研究では、カンジダ・グラブラータの宿主細胞への腸管粘膜からの感染機構の解明を目的として、宿主細胞への付着に必要な因子の同定を行う。付着因子同定のスクリーニングのため、付着への関与が予想される2種類のマンナンタンパク質であるGPIアンカー型タンパク質(106個)とPir型タンパク質(4個)について、その遺伝子欠損株を所属研究室所有のグラブラータ遺伝子欠損ライブラリーから抽出した。ライブラリーに含まれていない破壊株に関しては、遺伝子欠損株の作製を行った。2015年5月から2016年3月まで、出産・育児休暇の取得により、課題に着手できなかったため病原真菌カンジダは免疫不全患者において重篤な日和見感染症を引き起こす。カンジダ種の中でもカンジダ・グラブラータは、キャンディン系(細胞壁合成阻害)やアゾール系(エルゴステロール合成阻害)の抗真菌薬に対する耐性菌の出現率が高く、患者からの分離頻度が年々増加し問題となっている。本研究では、宿主細胞への腸管粘膜からの感染機構の解明を目的として、宿主細胞への付着に必要な因子を明らかにすることを目指す。本年度は、前年度に続き、所属研究室の所有する遺伝子欠損ライブラリーに不足していた遺伝子欠損株(GPIアンカー型タンパク質をコードする遺伝子10個)の作製を早急に行った。宿主細胞への付着に必要な因子のスクリーニングとして、(1)マウスへの口腔摂取、(2)腸管からの菌体の回収、(3)腸管への付着率低下株の次世代シークエンサーによる同定の工程からなる系を構築した。これまでに、(1)(2)については実験系の確立に成功しているが、(3)の次世代シークエンスによる菌株の同定までには至っていない。現在、次世代シークエンサーによる解析について条件検討を行い、改良中である。初年度、育児休暇取得により、研究に着手できなかったため。また、スクリーニングの構築に時間を要してしまった。本研究では、宿主細胞への腸管粘膜からの感染機構の解明を目的として、宿主細胞への感染に必要な因子、特に宿主細胞への付着に必要な因子の探索を行なった。今年度は、昨年度未確立だった(3)の次世代シークエンスによる菌株の同定系を確立した。本スクリーニングによって、付着因子の同定までには至らなかったが、スクリーニングの過程で有用な抗真菌剤の標的因子となりうる病原因子として、エルゴステロール合成系の酵素Erg25pを同定した。グラブラータのアゾール耐性の要因として、アゾール系薬剤により欠失したエルゴステロールの代わりに宿主コレステロール取り込み、利用する機構が知られている。他のエルゴステロール合成系の必須遺伝子の発現抑制株の致死性が血清の添加により抑制されるのに対し、ERG25発現抑制株の致死性は抑圧されなかったことから、Erg25pが宿主内での血流感染時に必須な因子であることが示唆された。蚕を用いた感染実験評価法によっても、Erg25pが宿主内でのグラブラータの生育において必須であることが明らかとなった。カンジダ・グラブラータの腸管粘膜付着に必要な因子を同定するため、昨年度作製したグラブラータの遺伝子欠損株を用いて、マウスへの口腔接種を行い、食道、腸管、盲腸などの腸管への付着率が低下した株をスクリーニングする。

同時に、腸管粘膜細胞を用い、in vitroにおいて、破壊株の腸管粘膜細胞への付着率について調べる。これらのスクリーニングにより、付着に必要なマンナンタンパク質を特定する。さらに、宿主細胞への付着機構における同定タンパク質の機能について解析を行う。現在、検証中のスクリーニング系を用い、宿主細胞への付着に必要な因子の同定を行う。同定したマンナンタンパク質が、宿主細胞の付着に直接関与することを検証する。具体的には、細胞への付着能の低いパン酵母で同定したマンナンタンパク質を発現させることにより、付着能が上昇するか、ヒト大腸癌細胞Caco-2を用いたin vitroアッセイ系で調べる。また、透過電子顕微鏡により同定したマンナンタンパク質欠損株の細胞壁の構造変化の有無について調べ、宿主付着との関連性について明らかにする。さらに、マンナンタンパク質と結合する宿主細胞側付着因子の探索を行う。分子生物学2015年5月から2016年3月まで、出産・育児休暇の取得により、長期間、課題に着手できなかったため、次年度使用額が生じてしまった。初年度、育児休暇により当初の研究進捗に遅れが生じ、今年度購入予定の物品購入や学会発表に必要な旅費の使用が少なかったため2016年4月より、速やかに研究を再開させ、当初2015年度に実施する予定であった研究計画を実行するために使用する。現在構築中の宿主付着因子スクリーニング系で用いるマウスや次世代シークエンス解析のための費用として使用する予定である。
完新世前期狩猟採集文化の世界的横断比較

日本の縄文文化の世界史的位置づけの理解をめざす準備として、東アジア各地、東南アジア、西アジア、ヨーロッパ、新大陸など世界各地におけるこれまでの研究成果を概観し、生業と主要な道具を中心に完新世前期の文化内容の基本的な特徴を比較した。西アジアや中国などの先進地域ほど完新世の始まりと農耕牧畜の始まりの間が短く、純粋な狩猟採集段階の文化内容が乏しく、農耕牧畜の出現が遅い地域ほど多彩な狩猟採集文化の発展がみられる。縄文文化はその代表である。このような成果の上に日本を含む考古学の時期区分の整理に関する提案を行った。本年度前半はアメリカ合衆国イェール大学を主な拠点として北・中・南アメリカ大陸ならびにヨーロッパ方面の基本的情報(主に図書と文献コピー)の収集にあたった。年代的には本課題から外れるが、狩猟採集民の理解にとって非常に重要と考えられているアメリカ・インディアンの民族誌の収集も併せておこなった。またこれと並行してイェール大学のほかハーバード大学ピーボディー博物館などで研究者に面会し、情報の提供を求め、意見の交換を行った。収集した情報から基本的事実(主に物質文化面における基本的属性)の抽出を行い、その過程で必要となった文献をさらに収集する作業が続いた。収集した情報は遺跡に関する情報・遺構に関する情報・遺物に関する情報・生業に関する情報・儀礼や社会組織に関する情報などに大きく分け、さらに確実な事実と推定にすぎないものを分別し、相互の関係に注意しながら分類方法を工夫し、地域別・時代別を基本に分類を行った。この作業は相当な時間を必要とするものであり、次年度も継続しなければならない。本年度後半にイギリス、オクスフォード大学考古学研究所、サクラー図書館、ボードリアン図書館、大英図書館などにおいてヨーロッパ・西アジアの基礎的情報収集と情報の抽出・分類作業を行った。これは自費で行ったために本課題とは別の研究ということになるが、内容的にはまったくひとつながりのものであった。本研究は日本における本格的な農耕開始に先立つところの完新世の狩猟採集漁労を基本的経済基盤とする縄文文化の世界史的位置づけを考察するために、日本だけでなくアメリカイェール大学、イギリスオクスフォード大学等において文献収集を行い、世界の完新世の狩猟採集漁労文化の概要把握を目指した研究である。収集した文献をもとに世界各地域における道具類、生業、住居、活動様式などの項目について個別的に比較検討を行った。研究を開始してすぐに行き当たった現実は、更新世の旧石器時代と完新世の農耕牧畜開始の間に挟まれる時代の状況が世界の多くの地域で十分解明されておらず、発掘調査例も少ないことである。もっともその中には農耕牧畜が完新世に入ってすぐ開始されたためにそうなった地域もある。このような中にあって、ヨーロッパの中石器時代、東南アジアの中石器時代、朝鮮半島の有文土器文化、ユーラシア寒冷地域の「新石器時代」、民族学の時代に属するがアメリカ北西海岸からカリフォルニアに至る地域などにおいて比較対象にしうる比較的豊かな文化内容が知られている。しかし縄文文化に匹敵するほどの資料の蓄積がある地域はなく、また文化内容についても研究者ごとに理解や解釈の違いが多いため、単純機械的な比較は困難で、私自身が主体的に判断すべき問題が多いことに苦慮した。研究期間内にある程度の結論が出て論文としてまとめることができたのはヨーロッパが中心で、東南アジアについては自身の既発表の論文があるが、他の地域については不十分な点が残るため、研究期間内に収集した多くの基本的文献によって、今後の研究を継続する。
要介護者における口腔ケアの効果,特に嚥下性肺炎予防に対する効果に関する研究

脳血管障害者や重度心身障害児(者)を対象に,継続して口腔ケアを実施することが嚥下性肺炎の予防や改善にどの程度効果的であるかを検索しながら,嚥下性肺炎の予防や改善に有効な口腔ケアの方法を開発することが本研究の目的であり以下のような研究を実施した。1.口腔内細菌数と自覚感による口腔ケアの至摘時間の検討健常者18名を対象に,1日のどの時間帯に口腔ケアを実施するのが最も効果的かを検討した結果,1日1回の場合は,確実に実行できる時間を決め,十分時間をかけて行えば,実施時間帯による効果の差はないことが示唆された。2.口腔ケアの質改善による看護成果と課題重度心身障害者で口腔ケアが困難でブラッシング法を改善した31名を対象とした。口腔状態等について改善前後3年間の経過を調査し比較検討を行なった。経管栄養群と経口摂取群の3年間の比較では,両群とも,発熱日数,点滴回数,5%割り引き医療費では減少傾向を示し,増加を抑制できた。本結果から,予防処置が受けられるネットワーク作りの必要性が示唆された。3.経管栄養患者に対する就寝前のスポンジブラシによる口腔清拭の効果に関する研究重度心身障害者で嚥下障害により経管栄養中の患者15名を対象とし,1日1回の給吸ブラシによるブラッシングに,就寝前にスポンジブラシによる口腔清拭を加え,口腔内細菌数の変動を測定した。細菌数では,スポンジブラシによる口腔清拭の効果は得られなかった。1日1回十分ブラッシングを行なっておれば,就寝前のケアは影響しないことが示唆された。4.重症心身障害児(者)施設における歯科治療体制に関する調査治療体制のネットワークの重要性から,全国の重度心身障害者施設169ヶ所の歯科診療体制,歯科検診,歯科治療,口腔ケアの実際等に関する実態調査を実施した。その結果,治療および予防体制は不十分であり,整備が必要であることが示唆された。脳血管障害者や重度心身障害児(者)を対象に,継続して口腔ケアを実施することが嚥下性肺炎の予防や改善にどの程度効果的であるかを検索しながら,嚥下性肺炎の予防や改善に有効な口腔ケアの方法を開発することが本研究の目的である。本年度は以下の研究をおこなった。1.口腔ケアの質に影響する要因について看護婦の口腔ケアに関する知識の実態を知るために,H病院に勤務する看護婦116名を対象に,5件法による調査を実施した。その結果,看護婦の口腔ケアに関する知識は不確しかで,ブラッシング指導を受けた経験や育児経験は,看護婦の臨床経験年数は口腔ケアの知識に及ぼす影響は少なかった。看護婦に基本的な口腔ケアの知識についての指導の必要性が示唆された。2.口腔内細菌数と自覚感による口腔ケアの至適時間の検討一日のどの時間帯に口腔ケアを実施するのが最も効果的であるかについて健常者18名を対象に口腔内細菌数と対象者の自覚感により検討した。1.レンサ球菌数は,各測定時間値も,三群間に有意差がみられはなかった。2.ブドウ球菌は,3回とも検出されたのは4名であり,起床時には7名で多数検出された。3.自覚感では,清掃前では夜群がもっとも悪かったが,他群との間に有意差はみられなかった。

口腔清掃を一日1回のみ行う場合には,確実に実行できる時間帯を決め,歯垢を十分除去できるだけの時間をかけて行えば,実施時間帯による効果の差はないことが示唆された。脳血管障害者や重度心身障害児(者)を対象に,継続して口腔ケアを実施することが嚥下性肺炎の予防や改善にどの程度効果的であるかを検索しながら,嚥下性肺炎の予防や改善に有効な口腔ケアの方法を開発することが本研究の目的である。本年度は以下の研究をおこなった。1.口腔ケアの質改善による看護成果と課題口腔ケアの質の改善によるケアの効果を調査し,看護成果と今後の課題を明らかにすることを目的とした。重度心身障害者病棟に入院中の重度心身障害者で嚥下障害等により口腔ケアが困難でブラッシング法を改善した31名を対象とした。口腔状態,発熱日数,注射/点滴回数,医療費,生活の質等について改善前後3年間の経過を調査し比較検討を行なった。改善後,口腔清掃状態は良好となり,歯肉炎,歯肉出血,口臭はなくなったが,歯石の付着は除去できなかった。歯肉出血や口臭の消失は家族に喜ばれた。経管栄養群と経口摂取群の3年間の比較では,両群とも,発熱日数,点滴回数,5%割り引き医療費では減少傾向を示し,増加を抑制できた。本結果から,予防処置が受けられるネットワーク作りの必要性が示唆された。2.経管栄養患者に対する就寝前のスポンジブラシによる口腔清拭の効果に関する研究重度心身障害者病棟に入院中の重度心身障害者で臓下障害により経管栄養中の患者15名を対象とした。従来1日1回の給吸ブラシによるブラッシングを行なっていたが,さらに就寝前に20倍イソジンガーグルを用いてスポンジブラシによる口腔清拭を行ない,口腔内細菌数の変動を,ケア改善前,1週間後,2週間後,3週間後,1ヶ月後,3ヶ月後,6ヶ月後に測定した。細菌数では,スポンジブラシによる口腔清拭の効果は得られなかった。1日1回十分ブラッシングを行なっておれば,就寝前のケアは影響しないことが示唆された。1.経管栄養患者に対する就寝前のスポンジブラシによる口腔清拭の効果に関する研究重度心身障害者病棟に入院中の重度心身障害者で嚥下障害により経管栄養中の患者15名を対象とした。2.重症心身障害児(者)施設における歯科治療体制に関する調査入所者の口腔状態は,う歯や歯周病等があり歯科治療が必要である。高齢化が進むに従い口腔状態の悪化が予想され,治療体制のネットワークの重要性が高まってくるため,全国の重度心身障害者施設169ヶ所の歯科診療体制,歯科検診,歯科治療,口腔ケアの実際等に関する実態調査を実施した。その結果,施設の64.3%に歯科診療所は設置されていたが,歯科医の常勤は33.7%であり,診療日数は1日/週が37.4%であった。歯科検診については,84.6%のところで実施されていたが,1回/年定期的に実施されていたのは52.8%であり,治療および予防体制は不十分であり,整備が必要であることが示唆された。
IC基板の応力・ひずみ解析法とその回路破損防止に関する研究

2ヶ年間にわたる本研究の成果は、理論、実験の両面に分けられ、かつそれらを研究分担者と対応づけて要約すれば、次のようになる。1.理論研究(1)IC基板の強度的問題点の把握尾田は実用IC基板の破損や破壊がどのような環境下で生ずるものであるが、またそれらの破損、破壊の発生場所いや力学的条件について、多くの企業情報をもとに明らかにした。(2)IC基板の応力・ひずみ解析用有限要素法とその応用尾田は接着構造体が熱負荷を受けるときの応力場を3次元的に簡便に求める有限要素法を考案した。さらにそれを山崎、坂本らは2層のみでなく、任意のn層が3次元的に複雑に複合している多層体へも拡張できることを示した。このような理論を用いて、実用的プリント基板の回路形状や膜厚の変化が回路応力に及ぼす影響およびレジンモ-ルドされたIC基板における詳細な応力分布が解析された。そしてその結果から回路の破損、破壊防止策が種々検討された。2.実験研究(1)基板用薄膜の機械的特性評価法の研究北川、門前らはIC基板に用いられている薄膜の機械的特性がバルク材から予測されるものと異なる点に注目し、それら特性を正確に求める試験法を薄膜のみで行うものと、薄膜と基板から成る2層材で行う方法とに分けて考究した。(2)IC基板モデルの熱応力・ひずみ測定実験と評価木田・坂本らはCu-高分子材からなる拡大IC基板モデルを作製し、これに各種の熱負荷を与え、その回路各部に生ずる熱ひずみを高温ひずみゲ-ジ法によって測定した。またその結果を先の理論研究(2)でのFEM解析結果と比較して両手法の妥当性を評価した。2ケ年にわたる本研究の初年度としての実績は、理論、実験の両面に分けると、次のようにまとめられる。1.理論(1)IC基板の強度的な問題点の把握とそのための材料力学的解決法の吟味、検討、IC基板の製造過程からその使用環境等を含め、それらがどのような部分で破壊しやすいのか、そしてそのためにどのような対策を考える必要があるのかを整理した。特にそれら破壊メカニズムの解析には、複合構造解析の有限要素法を中心とした数値解析法と熱サイクルを与える実験の必要性が明らかとなった。(2)IC基板解析用有限要素法理論の確立とその応用。一般に幾つかの異種材料から成る多層構造のIC基板の熱応力解析には、3次元FEMの使用が前提となる。しかし初年度は、これを接着構造解析のFEMを巧に利用して2次元的に解析する手法を提案し、それを簡単な電子基板モデルに適用した。そしてその結果を後に述べる実験結果と比較検討し、その手法の有効性を確認した。2.実験(1)IC基板の応力・ひずみ測定装置の試作。拡大IC基板モデルに各種の熱サイクルを与え、それらに生ずる熱ひずみの測定を行う実験装置を試作した。そしてこれによってCuーフェノール接合回路基板を対象とした性能試験を実施した。またその結果をFEM解析結果と比較し、実験装置と測定法の有効性を確認した。(2)IC基板の電気負荷実験装置の試作。回路基板に各種の電圧値と時間巾をもった電気的パルス波を負荷させる装置、つまりパルスジェネレータの試作とそれを利用した簡単な回路基板についての発生温度試験の実施とその評価を行った。2ヶ年にわたる本研究の最終年度としての実績は、理論、実験の両面に分けると、次のようにまとめられる。1.理論研究(1)実用的IC基板の応力・ひずみ解析に関連して、まず2層構造のプリント基板モデルでの実設計上問題となっている回路形状(配線巾、角部、電極面積等)の変化に対する応力分布挙動を詳細に調べる計算を実施した。

(2)多層構造体が熱負荷を受ける場合の、その構造体に発生する熱応力、熱ひずみを解析する有限要素手法を、すでに開発している2層構造FEMの拡張として開発した。この手法によって、レジンモ-ルドされたIC基板の熱応力解析を、4層モデルと考えることで実施した。(3)IC基板用薄膜材料の機械的特性を評価する逆解析的手法を、主として薄膜と基板との多層曲げモデルを対象に考究した。2.実験研究(1)先の理論研究(1)でのIC基板をシミュレ-トしたモデルを試作し、各種の熱サイクルを与え、それらに生ずる熱ひずみを高温ひずみゲ-ジを用いて測定した。またその結果を対応するFEM理論解と対比して回路部の応力集中現象を総合的に評価した。(2)基板用薄膜材料の機械的特性を評価する試験方法の考案とその実施、10μm以下の薄膜材料の機械的特性を評価する試験方法として新しく3点引張試験方法を考案した。そしてこの試験方法の有効性をアルミニウム薄膜を用いたモデル実験によって確認した。また同種のアルミニウム薄膜を用い、それとガラス板との2層モデルを作り、その曲げ特性試験を実施し、この結果に先の理論研究(3)の手法を適用して、アルミニウム薄膜のヤング率を逆問題的に推定した。これら2つの手法による結果の対比から、それぞれの手法の有効性を評価すると同時に、それぞれの手法の実用手法としての適用限界について研究した。
公共図書館における利用者の情報探索行動

本研究では,わが国の公共図書館において,図書館が用意する各種サービスや調べるための環境を一般の利用者がどのように利用し,求める情報を入手しているかを明らかにすることを目的としている。2005年度から2006年度にかけては利用者の情報探索行動を解明するための観点を得るために,公共図書館の利用者への半構造化インタビューを行い,観点としてのカテゴリを構築してきた。2007年度も引き続き同様の手法による調査を実施し2005年度,2006年度分と合わせて35名の利用者から逐語録を得ることができた。本年度はこれらの結果を合わせて質的分析を行いカテゴリの修正,補強を行った。調査対象者への主な質問項目は,(1)調査対象者の基礎的情報,(2)普段,どのようにして図書館を利用しているか,(3)図書館でどのような探索を行っているか,(4)資料や情報を入手するまでの具体的なプロセスと使用したツールの事例,(5)レファレンスサービスやレファレンスコレクションをどのように認識しているか,と設定した。基本的な調査内容や手法は2005年度,2006年度と同様だが,調査結果の分析を終えて不足しているカテゴリに関する具体的な発言を引き出せるよう努めた。発言の逐語録から利用者の情報探索に関わる箇所を切り出し,切り出した文章をコード化し,分類し,2006年度までに構築されたカテゴリを修正,補強した。その結果,利用者がどのようにして情報を入手しているかを解明するための観点としてのカテゴリには,探索に対する認識や知識,情報ニーズの状態,探索手段,探索行動のパターンなどが得られた。さらに情報ニーズの状態が探索手段や探索行動のパターンに影響を与えるという共通の傾向と,探索手段に対する認識や知識は探索手段に影響を与えるもののその内容には個人差が大きいという傾向を見いだすことができた。本研究では,わが国の公共図書館において,図書館が用意する各種サービスや調べるための環境を,一般の利用者がどのように利用し,求める情報を入手しているかを明らかにすることを目的としている。今年度はその第一歩として,2005年7月から9月に公共図書館の常連利用者5名への半構造化インタビューを行い,利用者の情報探索行動を分析する際の観点としてのカテゴリを構築した。本研究のような,事前に調査の枠組みを明確にしにくい探索的な研究には,質的調査手法であり,最低限の質問内容の項目を設定し,それを出発点として適宜質問内容を修正しながら調査を進めることのできる半構造化インタビューが最適であると考え,この手法を採用した。インタビュー内容は,すべで記録し逐語録を作成した。逐語録から,利用者の情報探索に関わる箇所を切り出し,切り出した文章をコード化し,分類し,カテゴリを構築していった。インタビューは1名ずつ行い,前のインタビューによって構築されているカテゴリによって質問内容を一部修正したり,既に構築されたカテゴリを元に新たな逐語録をカテゴリ化していった。その結果,公共図書館における利用者の情報探索を分析する観点として,「探索パターン」,「探索手段」,「情報の利用目的」,「レファレンスサービス等に対する認識」というカテゴリを構築することができた。このうち「探索パターン」には,「継続される探索」と「1回限りの探索」があり,今回事例では各個人に両者が見られたが,前者が圧倒的に多いこと等が明らかになった。2005年度には利用者の情報探索行動を解明するための観点を得るために,公共図書館の利用者への半構造化インタビューを行い,観点としてのカテゴリを構築した。今年度も引き続き同様の手法による調査を実施し質的分析を進め,カテゴリの精緻化を行った。今年度の調査は,2006年8月から9月にサービスのための環境が整った公共図書館2館において常連利用者13名への半構造化インタビューを行った。さらにそのうち6名のインタビューの記録の質的分析を行った。基本的な調査内容や手法は2005年度と同様だが,調査結果の分析を終えて不足しているカテゴリに関する具体的な発言を引き出せるよう努めた。インタビュー内容はすべて記録し逐語録を作成した。逐語録から利用者の情報探索に関わる箇所を切り出し,切り出した文章をコード化し,分類し,2005年度調査によって構築されたカテゴリを修正,補強した。

さらに探索に対する認識が探索手段に影響を与えること,情報ニーズの状態が探索行動のパターンに影響を与えること等,観点間の関連も明らかになった。本研究では,わが国の公共図書館において,図書館が用意する各種サービスや調べるための環境を一般の利用者がどのように利用し,求める情報を入手しているかを明らかにすることを目的としている。2005年度から2006年度にかけては利用者の情報探索行動を解明するための観点を得るために,公共図書館の利用者への半構造化インタビューを行い,観点としてのカテゴリを構築してきた。2007年度も引き続き同様の手法による調査を実施し2005年度,2006年度分と合わせて35名の利用者から逐語録を得ることができた。本年度はこれらの結果を合わせて質的分析を行いカテゴリの修正,補強を行った。調査対象者への主な質問項目は,(1)調査対象者の基礎的情報,(2)普段,どのようにして図書館を利用しているか,(3)図書館でどのような探索を行っているか,(4)資料や情報を入手するまでの具体的なプロセスと使用したツールの事例,(5)レファレンスサービスやレファレンスコレクションをどのように認識しているか,と設定した。基本的な調査内容や手法は2005年度,2006年度と同様だが,調査結果の分析を終えて不足しているカテゴリに関する具体的な発言を引き出せるよう努めた。発言の逐語録から利用者の情報探索に関わる箇所を切り出し,切り出した文章をコード化し,分類し,2006年度までに構築されたカテゴリを修正,補強した。その結果,利用者がどのようにして情報を入手しているかを解明するための観点としてのカテゴリには,探索に対する認識や知識,情報ニーズの状態,探索手段,探索行動のパターンなどが得られた。さらに情報ニーズの状態が探索手段や探索行動のパターンに影響を与えるという共通の傾向と,探索手段に対する認識や知識は探索手段に影響を与えるもののその内容には個人差が大きいという傾向を見いだすことができた。
脳虚血に対する軽度低体温,バルビツレートの保護効果-神経細胞を用いた解析-

33度前後の軽度低体温の脳虚血に対する脳保護効果は、現在内外で大きく注目されている。また、静脈麻酔薬の一つであるバルビツレートにも脳保護効果があるとされている。しかし、保護効果の機序については依然確定していない。一方、昨今、脳虚血による細胞死はネクローシス以外に、アポトーシスの形態をとることが報告されている。申請者らは「軽度低体温やバルビツレートが何らかの機序によりアポトーシスを抑制し、その結果脳虚血に対する保護効果を発揮する」という仮説を立てた。そこで神経系細胞(PC12細胞)を使い血清除去によりアポトーシスを誘導し、平成11年度は低体温の影響を検討した。本年(平成12年度)はバルビツレートの影響を検討した。LDH活性による細胞傷害率、flow cytometryでDNA含量を測定するすることによるアポトーシス細胞の割合を測定した。その結果、臨床濃度のペントバルビタールは細胞傷害率、アポトーシスの割合は低下した。その機序として以下の2つを測定した。(1)活性酸素産生の測定細胞内活性酸素の特異的蛍光指示薬であるC-DCDHF-DAを細胞に添加し、細胞内活性酸素量をフローサイトメトリーにより測定した。アポトーシス誘導により細胞内活性酸素量は約2倍となった。アポトーシス誘導6時間後臨床濃度のペントバルビタールは細胞内活性酸素量を有意に抑制した。(2)カスペース3活性の測定特異的合成ペプチド蛍光基質の切断を蛍光により測定し、カスペース3活性を測定した。アポトーシス誘導によりカスペース3活性は増加したがペントバルビタールにより抑制されなかった。以上より神経系細胞におけるペントバルビタールのアポトーシス抑制機序は、活性酸素産生抑制が関与していると考えられた。申請者らは「軽度低体温が何らかの機序によりアポトーシスを抑制し、その結果脳虚血に対する保護効果を発揮する」という仮説を立てた。そこで神経系細胞(PC12細胞)を使い血清除去によりアポトーシスを誘導し、低体温の影響を検討するとともに、その機序を検討した。37,35,33,31,29度の環境下で培養し、LDH活性による細胞傷害率、flow cytometryでDNA含量を測定するすることによるアポトーシス細胞の割合を測定した。その結果、低体温になる程細胞傷害率、アポトーシスの割合は低下した。アポトーシス誘導により細胞内活性酸素量は約2倍となったが低体温により抑制されなかった。アポトーシス誘導によりカスペース3活性は増加したが低体温により抑制されなかった。以上より神経系細胞における低体温のアポトーシス抑制機序は、活性酸素産生やカスペース活性抑制とは別の機序である事が推察された。

一方、昨今、脳虚血による細胞死はネクローシス以外に、アポトーシスの形態をとることが報告されている。申請者らは「軽度低体温やバルビツレートが何らかの機序によりアポトーシスを抑制し、その結果脳虚血に対する保護効果を発揮する」という仮説を立てた。そこで神経系細胞(PC12細胞)を使い血清除去によりアポトーシスを誘導し、平成11年度は低体温の影響を検討した。本年(平成12年度)はバルビツレートの影響を検討した。LDH活性による細胞傷害率、flow cytometryでDNA含量を測定するすることによるアポトーシス細胞の割合を測定した。その結果、臨床濃度のペントバルビタールは細胞傷害率、アポトーシスの割合は低下した。その機序として以下の2つを測定した。(1)活性酸素産生の測定細胞内活性酸素の特異的蛍光指示薬であるC-DCDHF-DAを細胞に添加し、細胞内活性酸素量をフローサイトメトリーにより測定した。アポトーシス誘導により細胞内活性酸素量は約2倍となった。アポトーシス誘導6時間後臨床濃度のペントバルビタールは細胞内活性酸素量を有意に抑制した。(2)カスペース3活性の測定特異的合成ペプチド蛍光基質の切断を蛍光により測定し、カスペース3活性を測定した。アポトーシス誘導によりカスペース3活性は増加したがぺントバルビタールにより抑制されなかった。以上より神経系細胞におけるぺントバルビタールのアポトーシス抑制機序は、活性酸素産生抑制が関与していると考えられた。
3次元弾性イメージングによる嚢内調節のメカニズムの解明

光の音波による非弾性散乱であるブリユアン散乱は,物質の粘弾性的な性質を非侵襲的に測定することが可能である。我々はこの方法論をポイントサンプリングからイメージングに拡張するために,共焦点光学系にVIPA(virtually imaged phased array)を導入することで,計測効率を従来の約100倍に高めルことに成功した。本研究で検討された新たな方法により,生体系,特に豚の水晶体の弾性率のイメージング,さらに架橋反応過程における高分子ゲルの弾性率変化のリアルタイムモニターに成功した。本研究の基本的な構想は,人類の高齢化が急速に進む現在,加齢に伴う生体機能の変化,疾病による異常を分子レベルで理解することにある。生体機能場として重要なバイオハイドロゲルが関わる生体現象を,構造・物性・ダイナミクスの観点から,分子レベルで総合的に理解することを目的とし,平成25年度は,高速・高分解能in situかつin vivo条件で3次元弾性イメージングを可能にする分光器を作製することに注力した。最終的な目標である「生きたままの状態」で生体組織の力学物性を解明するためには,非弾性散乱法であるブリルアン散乱法は,試料の粘弾性的性質を非侵襲的に直接測定可能な方法として有用であり,物質の特性解析に広く用いられてきた。しかしながら,Fabry-Perot干渉計,grating-basedモノクロメーター,あるいは光ビート法を用いる従来の光学系は,計測に長時間を有するため,計測をpoint samplingからイメージングへ拡張することは実用上不可能であった。この問題を解決するために,本年度は,ブリルアン散乱に高速かつ高空間分解能計測が可能な仮想的な回折格子(VIPAエタロン)をタンデム型で導入した分光器を共焦点光学系に組み込むことで,オプティカルセクショニングにより深さ方向の情報の取り込み可能な共焦点ブリルアン顕微鏡システム構築し,高速・高分解能で3次元弾性イメージングを行い,試料の局所的な粘弾性情報とその空間分布計測を実現するための光学系を設計,試作,最適化を行った。本研究の目的は,視覚のピント調節機構である「調節(accommodation)」とその加齢による変化(老視)のメカニズムを解明するために,以下の検討を期間内に実施することにある。すなわち,1生体組織のin situおよびin vivo条件での3次元弾性マッピングを実現する研究手法を新たに確立する。2水晶体の力学物性の観測から生きたままの状態で調節機能のメカニズムを解明する。さらに3嚢内調節(水晶体繊維細胞の能動的関与)のメカニズムを明らかにすることである。平成26年度は,平成25年度に引き続き,主として1生体組織のin situおよびin vivo条件での3次元弾性マッピングを実現する研究手法を新たに確立することに注力した。さらに,摘出眼からを用いて水晶体の力学物性の観測の予備検討を行った。「生きたままの状態:で眼球組織の力学物性を観測するためには,非侵襲的観測方である非弾性散乱法であるブリルアン散乱法が有用であるが,従来の光学系では計測に長時間を有する欠点があった。そこで,本研究では高速・高感度観測を可能とする回折格子VIPAエタロンををタンデム型で導入することで達成することを試みた。さらに,本光学系を用いて,合成高分子および摘出眼の力学物性測定の検討を行った。調節機能を水晶体ゲルの物性の観点から分子レベルで明らかにするために,水晶体の力学物性の3次元空間分布を非侵襲的に測定する方法論を確立することを目的として,本研究を実施した。主な研究成果は以下の通りである。(1)生体組織の「生きたままの状態」の力学物性を解明するために,高速かつ高空間分解能計測が可能な自発ブリルアン散乱光学系を共焦点顕微鏡に組み込むことで,in situかつin vivo条件で3次元弾性イメージングを実現する共焦点ブリルアン顕微鏡システムを構築した。水晶体の弾性率の3次元空間分布を非侵襲的にin situ & in vivo測定する方法論を確立した。(2)調節は,水晶体の力学物性に大きく依存しており,加齢により低下(老視)する。これまで,水晶体の力学物性は,摘出試料を用いて侵襲的手法で検討されてきたが,房水と水晶体上皮細胞との間の代謝が遮断されることによる水晶体の構造,形状の変化は,水晶体物性に対して大きな影響をもたらすにも関わらず,これまで生きた状態の水晶体の弾性率を高感度・高分解能で測定する手段が無かった。そこで,本研究では豚水晶体,白色家兎水晶体を試料として用い,上記(1)で新たに開発した測定法を用いて,非侵襲的に水晶体内の局所弾性率の測定から弾性率のマッピングを行い,調節と力学物性の相関を明らかにした。本研究で開発しているブリルアン分光系の最も重要な部分であるVIPAエタロンh受注生産であり,当初国内メーカーに依頼していたが,十分な性能が出せず米国のの製造メーカーに再度依頼したために,最適化に時間を必要としている。

27年度が最終年度であるため、記入しない。高分子物理化学高速・高感度で弾性イメージングを実現するためには分光系の作成が最重要課題であり,最適化を早期に達成し,さらに共焦点光学系に組み込むことで達成させる。すでに,共焦点系以外では,合成高分子,摘出眼を用いた弾性測定には成功しており,当初の目的は達成できるものと考えられる。VIPAエタロンは必要とする性能を指定して石英ソリッドエタロンを光学メーカーに作製を依頼しているが,測定に最適なs性能を有するエタロンの選定にやや時間を有している。さらに,本測定計は,顕微鏡の3次元スキャニング,分光系,解析系を総合的に制御する必要があるために,そのソフトウェアの開発に時間を有している。本課題で申請の物品費は, VIPAエタロン作成と分光系開発のための光学部品が占めているが,現時点でVIPAエタロンの仕様最適化に時間を有しており,そのため次年度繰越金が生じた。高速で3次元イメージングを実現し,高解像度で分光を行うために分光計の最優先の課題であり,次年度も引き続いて,その開発を実施する。最適化後の分光器の性能確認は,ブリルアン周波数シフト,スペクトル幅が既知の試料(水,メタノール等)の測定で実施し,ノイズレベル,周波数感度を確認する。さらに,高速計測性能の確認は,紫外線硬化樹脂(光学接着剤Norland®61)の硬化(化学架橋)過程の観測により実施する。本光学接着剤は,紫外線照射後,数十秒で初期硬化,数十分で完全硬化するため,性能確認に最適である。蓄積時間(integration time)は1秒を目標とする。これまでに上記VIPAエタロンの仕様最適化の目処が立っており,繰越金は主にVIPAエタロンと光学部品購入に用いる。平成25年度計画の分光器の開発において,VIPAエタロンの生の最適化,共焦点系への組み込み,ソフトウェアの開発に遅れが生じたため,光学備品の購入を控えたため,次年度への繰越が生じた。平成25年度計画分に購入計画予定であった光学部品の購入に充てる。
ビスフォスフォネート製剤の副作用;顎骨壊死の病態に感染が及ぼす影響に関する研究

ビスフォスフォネート製剤(BP剤)の副作用として知られる顎骨壊死は,患者のQOLの著しい低下をもたらすため医科・歯科両領域において非常に重要な課題として捉えられている。しかしながら,その病態は十分に明らかになっておらずそのような患者に対する治療指針はあるものの,曖昧な点が多いのが実状である。このような社会的背景に対して,病態に基づいた治療指針の策定が求められている。BP剤による顎骨壊死の特徴として顎骨に特異的に発症するということが挙げられる。口腔は,歯周病などの感染に晒される機会が非常に多いという点で特殊な器官である。したがって,顎骨壊死の病態に感染が関与していることが予想される。そこで口腔内の感染が多種類の細胞へ影響を及ぼすことが顎骨壊死の病態に関わっている,という仮説を立てた。このことを明らかにする第一歩として,まず骨芽細胞を使用する実験系を組み立てた。骨芽細胞としてマウス骨芽細胞様細胞を用い,その培養系にBP剤を加え,そこに歯周病などの慢性感染症を想定した低濃度LPSを作用させた場合の,その細胞増殖への影響の有無をMTT増殖アッセイの手法を用いて調べた。BP剤としては,アレンドロネート(第2世代)を用いた。その結果,BP剤の刺激が入っていない状態では,LPS刺激をしてもその増殖活性には影響はなかった。一方で,BP剤とLPSの両方の刺激が加わることによって,増殖活性がBP剤のみのときと比較してより抑制される傾向があることが明らかになった。今後は,この増殖の抑制がどのようなメカニズムを介して起こったのか,引き続き検討していく予定にしている。この研究を通して,顎骨壊死の病態に感染が関与しているかどうかが明らかになることで,BP剤服用患者に対する歯科治療を行う際の病態に基づいた安全な指針の確立につながると考える。
統計的構造解析による画像認識用データの自動構築

画像処理や画像認識の分野では、大量データを用いた学習による手法が成果を上げている。しかし、大量で信頼できるデータを収集することは現実的には困難な場合が多い。本研究では、構造的特徴を反映させて画像データを生成するモデルを構築する手法を開発した。画像を構造的特徴に応じて自動的に分割し、構造ごとにモデル化する。そして、各構造のモデルを統合することで全体のモデルを得る。構築されたモデルを活用することにより画像認識の精度が向上することを確認した。本研究の目的は、画像データの構造的特徴を反映させたデータの自動構築を行なう手法、および、それらのデータを活用する画像認識手法を開発することである。データを表す特徴ベクトルの要素をクラスタリングし、クラスタごとにガウス混合分布モデルをあてはめて認識を行なう統計的パターン認識の手法を利用して、データの構造を反映して構造ごとにモデルを構築する手法について検討を行った。その最初のステップとして、文字画像を対象として特徴ベクトルをデータ化し、可視化により分布形状を解析した。高次元の特徴ベクトルを低次元にマッピングし、クラスタの状況や個々の文字パターンの座標を可視化することで、文字の構造とクラスタの関係やクラスタどうしの関係を把握した。最適性を考慮し、クラスタリングにはグラフカットを利用した。その結果、データの構造を反映したクラスタリングができていることを確認した。この結果を踏まえ、データを特徴ベクトルで表現して特徴ベクトルの要素をクラスタリングし、各クラスタをモデル化する手法を検討した。また、これと並行して、アピアランスベースのデータ構築方法についても検討を行った。データ収集の容易さ、結果の評価のしやすさなどから、文字パターンを対象とし、少数の文字パターンを与えることで大量の文字パターンを発生させる手法について検討した。生成された文字パターンを用いて文字認識実験を行い、生成がない場合と比べて認識精度が向上することを確認した。本研究の目的は、画像データの構造的特徴を反映させたデータの自動構築を行う手法、および、それらのデータを活用する画像認識手法を開発することである。本年度は文字パターンを対象とし、文字パターンを複数与えることで、これらの中間的な文字パターンを生成する手法について検討を行った。具体的には画像のモーフィングの技術を用い、文字のストローク同士を対応付けながら文字パターンを変形することで新たな文字パターンを生成する。典型的でシンプルなフォントを用いた実験により、複数のフォントの中間的な性質を持つ文字パターンが生成できていることを確認した。一方で、低品質の文字に対しても高精度な認識を実現するために、文字パターンに対してカメラで撮影することによって生じるモーションブラーやぼけを発生させることによってデータを生成する手法についても検討を行った。画像から点広がり関数を推定して文字パターンに適用することにより、低品質な文字画像を生成する。これを認識に用いることで精度が向上することを確認した。さらに、少数の文字パターンを与えることで大量の文字パターンを生成する手法を開発した。文字の骨格データを用意しておき、得られたパーツをこの骨格データに貼り付けることで文字パターンを生成する。また、文字の全体的な形状を保存するために、骨格データに対してアフィン変換を適用する。いくつかのフォントを用いて文字パターン生成の実験を行い、人間にとって違和感のない文字パターンが生成できていることを確認した。画像データの構造的特徴を反映させたデータの自動構築を行う手法の開発を行い、実際に画像データを生成して評価を行った。まず、画像データをベクトルで表し、ベクトルの要素を相関に応じてクラスタリングすることで構造ごとにモデル化し、それらを統合してデータを生成する手法を開発した。大量の手書き文字データを用いてデータを生成する実験を行い、違和感のないデータが生成されることを確認した。この手法は要素の相関をもとにしているので、連動して変形する部分を自動抽出してモデル化することができ、人間の直感とは関係なく、統計的に妥当なデータのモデル化を自動的に行うことができる点に大きな特徴がある。一方で、より直接的に構造情報を反映させるために、情景画像中の活字文字を対象とし、モーフィングを用いて文字データを生成する手法についても検討を行った。モーフィングは画像を滑らかに変形させる技術であるが、さまざまな活字フォントのように大きく異なる複数の文字に対して適用するには工夫が必要であり、サンプリングとスプライン曲線近似を利用した手法を開発した。文字部分と背景部分を構成するテクスチャ画像を生成する手法も開発し、文字パターンどうしのモーフィング結果と生成されたテクスチャ画像を融合することで、視覚的に妥当な文字パターンを生成することが可能となった。提案手法によって作成された人工パターンを用いて文字認識実験を行い、認識精度が向上することを確認した。データ生成については様々な方法を検討し、試しているが、それを活用した大規模な認識実験を行うには至っていない。パターン認識平成26年度の検討結果を受け、引き続きデータの自動構築法を開発する。また、構築されたデータを用いた画像認識手法を開発し、実験を行う。

平成25年度の計画である、データの取得および解析を行ってデータの自動構築法の開発に着手するという点について、予定通り達成されている。進捗が若干遅れており、研究発表と論文投稿を見送ったことによる。平成25年度の検討結果を受け、引き続きデータの自動構築法を開発する。また、様々なデータで検証実験を行い、開発した手法の適用範囲や限界について検討する。そして、構築されたデータを活用する画像認識手法を開発する。成果発表旅費および論文投稿料等に使用する予定である。次年度使用額は、当初計画していた成果発表を次年度に延期することによって生じたものである。成果発表に必要な旅費として平成26年度請求額と合わせて使用する予定である。
細胞性腫瘍遺伝子導入による多能性造血細胞永代培養株の樹立と分化機構解明への応用

(1)ポリリジンで被覆したマイクロウエハにヒト血液細胞を低濃度で浮遊させ、遠心して充分に付着伸展,Prickingする遺伝子導入法を確立し、プラスミドgAEIA導入を行って単球系細胞株,臍帯血単核細胞,慢性骨髄性白血病細胞,各々から2,3,5個のミコフェノール酸耐性クローンを得た。DNA-リン酸カルシウム共沈法に比べ、高効率でEco-gptを導入発現させ得、幹細胞など少数の特定細胞へ遺伝子導入が可能となった。(2)1/【10^3】-1/【10^4】の頻度で造血系に存在する幹細胞を単細胞微細操作装置で単離,1個の幹細胞に対する多能性造血因子IL-3の役割,系統特異性のエリスロポエチン(Ep)の作用を明らかにした;a)IL-3は直接、多能性幹細胞に作用、顆粒球,マクロファージ,巨核球の分化を支持する;b)赤芽球系分化の最終段階にはEpが必要である;(c)IL-3は分化方向決定ではなく、増殖,分化を支持する;(d)造血因子は幹細胞,前駆細胞の増殖開始の引き金ではなく、増殖を支持するだけである。(3)IL-3依存性細胞株FDC-P2はA-MuLV感染で因子非依存性に増殖するが、IL-3産生やIL-3リセプター発現は認められないので、この形質転換のAutocrine機構は否定される。因子非依存性クローンが予め存在,A-MuLV感染後、増殖能が増大する。(4)A-MuLVをマウス胎児細胞に感染させ、肥満細胞や巨核芽球様細胞株を樹立した。これらの細胞は因子非依存性に増殖する。(5)NFS-60細胞株はNFS/Nマウスに白血病ウイルスCas-Br-M-MuLVを感染,樹立された骨髄性白血病細胞株で、IL-3,G-CSF依存性に増殖,癌遺伝子c-mybの再構成があり、前期ウイルスが組込まれている。IL-3添加で好中球とマクロファージ,GM-CSFでマクロファージ,Epで赤芽球に分化し、G-CSFでは殆どが芽球のままであった。(6)多分化能を持つ芽球コロニーを前脂肪細胞MC3T3-G2/PA6と共培養すると、CSF無添加で好中球,好酸球,肥満細胞,マクロファージ,巨核球へ分化した。PA6には種々の造血因子mRNAが同定されず、芽球コロニー維持には細胞間接着が必要である事から、既知の造血因子を介さない造血微小環境よる造血調節機構が示された。
オブジェクト指向技術を用いた分散システムの動的モデリング

分散システムは大規模であり、また、その構成要素となるシステム間での実時間の情報交換(通信)を伴うので、仕様の大規模性を効率的に処理する技術として、オブジェクト指向の概念の採用とともに、それを土台として並行性を導入した仕様のモデル化技法を開発する。また、仕様表現のための形式言語を開発し、それをもとに仕様の解析を支援する方法を確立する。本研究の成果により、分散システム開発をその初期段階から保守・運用に至る階段まで効果的にカバーでき、結果的に分散システムを統一的にかつ効果的に構築できる。分散システム開発に重要な仕様記述においては、従来からの伝統的なモデル化技法がとられてきているのが現状である。分散を対象としたものであっても、プロセスのモデル化が主体である。本研究では、これまでの個々の技法の長所・短所を整理し、その中からそれぞれの特長を活かし、かつ、それらを有機的に結合・統合することによって分散システムの開発に極めて有効な統合モデルを構築する点に特色があり、従来にない独創性がある。本研究が達成されれば、分散システムの特徴を活かした共通の基盤となる仕様のモデル化および解析の技法が、分散システムの構築の上で有効に適用できるようになる。これは適切な数学モデルに基づいたものであり、仕様記述者、設計者にとって曖昧さのない的確な技法となる。このモデル化・解析技法と機械支援系の提供とともに、分散システムの生産性が飛躍的に向上する。最近、分散システムのオブジェクト指向仕様記述により多くの注意が払われるようになってきている。オブジェクト指向アプローチが、システム構成に対して柔軟であることは知られている。しかしながら、主要な問題の1つは、開発工程とメンテナンス工程の間で、そうした仕様記述を動的に変更できる能力を提供することである。にもかかわらず現時点の研究では、分散システムの仕様記述の動的変更については言及されていない。本研究では、実行可能な仕様記述法の開発と動的変更を考慮した形式的記述の技術に論点を置く。大規模なオブジェクト指向仕様記述を進化させるために2つのレベルのモデルを導入する。第1のレベルは、型(クラス)の動的変更を扱う。一方、第2のレベルはモジュールの変更を扱う。両方のレベルでその変更後、仕様記述の一貫性を保証するために、構造的かつ振る舞い的制約の集合を定義する。型とモジュールの動的変更を可能にするために、我々は変更の操作を支援するメタオブジェクトを用いるリフレクティブなオブジェクト指向仕様記述言語を開発した。この言語において型とモジュールはオブジェクトである。仕様記述の技術を進化させていくことは、ソフトウェア開発工程と保守工程において、要求仕様と設計の意志決定の変化に対応していくために必要である。想定しうる変更の中でも、新たな特長の追加は、重要な問題である。大規模分散ソフトウェアシステムへの新たな機能追加のように、遠隔通信システムに対する特長追加の努力は、多大なものになるかもしれない。それぞれの新たな特長の追加、あるいは追加された機能性は、多くの既存の特長と相互に作用するかもしれない。そのような相互作用は、ブロッキングの状況(例えばデッドロック)やシステムの障害を引き起こすかもしれない。さらに、大規模で長期に稼働する分散システムにとって、その拡張を行うためにシステム全体を停止させることは不可能かもしれない。従って、重要でかつ困難な問題は、影響が及ばないシステムの部分の処理を中断することなく動的に拡張機能の修正を行うことにある。本研究では、仕様の振る舞いを拡張するための形式的アプローチとリフレクティブなオブジェクト指向仕様記述言語(RMondel)のコンテクストで仕様記述の動的進化のための方法論について述べる。平成7年度では、分散システムに適したオブジェクト指向を用いた仕様のモデル化と仕様の解析に有効な技法を開発した。平成6年度では、(1)分散システム仕様のオブジェクト指向に基づいたプロセス、データ、振る舞いの統合的なモデル化技法の開発、(2)仕様を表現するためのオブジェクト指向に基づいた形式言語の開発、(3)形式言語で表現された仕様の解析技法の開発、の研究を行った。(1)については、分散システムの大規模性、並行性およびシステムの進化に伴う仕様の変更性を考慮した従来にない新しい仕様記述のモデルを確立した。(2)については、(1)で確立したモデルに基づいて、柔軟性、厳密性、拡張性に優れた形式言語の構文と意味を設計した。(3)については、分散システムの設計に関連する要件、性質を整理し、それらを(2)の言語で書かれた仕様の上で解析する基本的な技法を確立した。または、(1)分散システム仕様のための形式言語の処理系の開発、(3)技法と処理系の評価、の研究を行った。(2)については、私が、5年度に開発した分散システム仕様のための形式言語の解釈を行う処理系を構築した。この処理系では、仕様の構文と意味の解釈だけでなく、仕様の性質を解析する支援を同時に行った。(2)については、(3)で構築した処理系を、その有効性に関して評価し、一層の改善を行った。これは、結果として、5年度に開発した分散システムの仕様のモデル化と解析の技法の改善に繋げるものである。