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恒星の高分散分光観測にもとづく銀河系化学力学進化の解明

rプロセス元素合成の候補天体に対して、強い制限が得られる可能性があるとして注目されている。我々はDraco矮小楕円銀河に含まれる3つの赤色巨星について、すばる望遠鏡高分散分光器で取得されたスペクトルに基づいて詳細な化学組成解析を行った。その結果、rプロセス候補天体の特定にとって重要なユーロピウム組成について、これまでより高い精度で制限が得られた。本研究は、銀河系とその周辺の矮小楕円体銀河に付随する金属欠乏星を用いて、宇宙初期における元素合成、および銀河系の化学力学進化を解明することを目的としている。本年度は以下の成果を得た。(1)超金属欠乏星の元素組成に基づく初代星の初期質量関数への制限:初代星の進化、超新星爆発における元素合成の理論予測をもとに、超新星爆発放出物の物質の混合および再降着を考慮したうえで、超新星爆発放出物の元素組成(超新星爆発イールド)の計算を行った。さらにこの計算結果を超金属欠乏星の観測と比較し、親星となった初代星の質量を推測する手法を検討した。その結果、物質の混合および再降着の不定性を考慮したうえで、初代性の質量に一定の制限をつけられることを見出した。この手法を、今後より大規模な観測データに適用することで、初代星の典型的な質量(初期質量関数)及び宇宙初期における初代星の役割について重要な知見が得られることが期待できる。(2)銀河系矮小衛星楕円体銀河の元素組成:銀河系の矮小衛星楕円体銀河の一つであるDraco矮小銀河のr-process元素組成について、前年度までに得られた成果を国際研究会で発表し、関連する分野の研究者との議論を行った。(3)球状星団Palomar 5に付随する恒星ストリームによる銀河系重力ポテンシャルへの制限:球状星団Palomar 5の潮汐破壊の結果できた恒星ストリームについて、すばる望遠鏡およびKeck望遠鏡を用いて得られた中分散分光データの解析、結果のまとめを行った。解析の結果、恒星ストリームのメンバー星とその他の銀河系ハロー星との切り分けが、ストリームの力学構造の決定に極めて重要であることが分かった。今回の手法を次世代観測装置で得られる分光データに適用することで、銀河系重力ポテンシャルへ強い制限が得られることが期待される。結果を論文にまとめ、Astrophysical Journalに投稿・受理された。本研究課題では、観測から得られる金属欠乏星の化学組成データと星進化・超新星爆発における元素合成の理論計算を組み合わせることで、宇宙初期の元素合成・化学進化に対して制限を得ることを目指している。この課題に関連して、これまでに主に(1)超低金属量星の化学組成から探る初代星の元素合成、(2)矮小楕円銀河に含まれる金属欠乏星の化学組成(3)球状星団Palomar 5の恒星ストリームから探る銀河系ハローの力学構造について取り組んできた。このうち(1)では、最近見つかった知られている中でもっとも金属量の低い星の化学組成から、その星の材料となった星間ガスがどのような初代星によって元素汚染されたかを検証した。結果として初期質量25あるいは40太陽質量の初代星であれば観測された化学組成を説明できることが分かった。この成果はAstrophysical Journal Letter誌に投稿・受理され、天文学会春季年会でも報告している。
高分子液晶におけるデスクリネーションの動的挙動の観測とその機構の解明

1、本補助金で購入したレオメータを大幅に改造し、石英製のコーン・プレートを備えたレオメータとなし、光学系を組み合わせて、せん断変形中あるいは変形停止後の試科の応力と偏光光の透過光強度を測定できるようにした。光学系は、流動方向が対角位となる直交偏光子系透過光強度(【I_x】)、並行偏光子系透過光強度(【I_(11)】)および流動方向が消光位となる直交偏光子系透過光強度(【I_E】)を測定することが可能である。2、典型的な高分子ネマチック液晶であるPBG(ラセミ化・ポリ-δ-ベンジル・グルタメイト)のライオトロピック液晶系を用いて、種々のせん断速度のもとでせん断変形を与え、流動中および変形停止後のデスクリネーションの変化を光学顕微鏡で観察すると同時に、直交偏光子系透過光強度(【I_X】および【I_E】)の変化を観測した。その結果デスクリネーションの成長や消滅に最も関係の深い光学量は、【I_E】であることが明らかになった。流動領域がニュートン的である(第【II】領域)せん断速度に属するせん断速度でせん断変形を与え、変形を停止すると【I_E】は時間とともに一坦増加し、その後時間とともに減少することがわかった。【I_E】の極大を与える時間は、与えたせん断速度が大きいほど短時間となることが明らかとなった。この時間は与えたせん断応力と一定の関係にあることがわかった。【I_E】の変化はデスクリネーションの数と強度の積を反映しているものと考えられるが、なぜ【I_E】が一時的に極大をとるのか詳細は不明であり目下検討中である。
離散ダイナミクスの流体化によるシステムの安全性検証

指数分布の発火遅延時間をもつ一般化確率ペトリネットに対して,各プレースにおける確率分布の分散を,流体モデル上のトランジションの区間発火速度で表現する方法を考案し,さらに,モデルが区間パラメータをもつ区分的線形システムで等価的に表現できることを示した。また,モデルのシミュレーションのために,常微分方程式に対する区間法を拡張した手法,および,連続状態システムに対する離散抽象化手法の一つである箱抽象化計算の高速化手法の2つを開発した。離散ダイナミクスの流体化に関する理論的基盤の確立を目的として,平成21年度は,以下の2つの研究課題について重点的に研究を行った。1.述語抽象化計算の高速化に関する研究:ハイブリッドシステムの保証付き近似計算のアプローチとして,状態空間を与えられた述語集合により分割し,その上の離散的状態遷移で近似する述語抽象化の手法がある.しかし,述語により抽象化された状態空間は述語数の指数関数的な数の離散状態を含むため,計算の効率化が必要である.平成21年度は,箱抽象化(Box Abstraction)と呼ばれる最もよく用いられる述語抽象化手法に対して,述語抽象化計算の高速化手法に関する研究を行った.抽象状態間の遷移を直接計算するのではなく,拡張抽象状態と呼ばれる大領域間の遷移関係をまず求め,その結果を用いて抽象状態間の遷移関係を推論する方法を提案し,計算時間の大幅な削減を達成した.2.パラメータ付きハイブリッドシステムの過渡状態に対する保証付き近似計算手法:流体化モデルは区間パラメータを含むハイブリッドシステムとして表現される.本研究では,与えられた流体化モデルに対し,初期状態から各時点における到達可能状態集合を逐次計算していくことにより安全性検証を行うことを想定しているが,このための方法として,常微分方程式の初期値問題の解法である区間法を用いる.区間法をハイブリッドシステムに適用する際に問題になるのがモード遷移(微分方程式の切り替え)の取り扱い方である.平成21年度は,モード領域の区間分割により区間の膨張を低減するための計算方法について検討した.さらに,分割された多数の小領域に対する遷移計算を効率的に扱うためのデータ構造および実装方法を開発した.離散ダイナミクスの流体化に関する理論的基盤とシミュレーション手法の確立を目的として,平成22年度は,以下の3つの研究課題について研究を行った。1.述語抽象化計算の高速化に関する研究:ハイブリッドシステムの保証付き近似計算のアプローチとして,状態空間を与えられた述語集合により分割し,その上の離散的状態遷移で近似する述語抽象化の手法がある.しかし,述語により抽象化された状態空間は述語数の指数関数的な数の離散状態を含むため,計算の効率化が必要である.平成21年度は,2次元の状態空間に対して箱抽象化(Box Abstraction)の高速化に関する研究を行ったが,平成22年度は手法を多次元の場合に一般化し,さらに近似精度に関する理論的裏付けを与えた。手法は計算機プログラムとして実装し,実験的評価を行った。成果は国内研究会で発表し,現在,論文を学術論文誌に投稿中である。2.確率ペトリネットの流体化に関する理論的考察:一般化確率ペトリネット(GSPN)の流体化モデルとしてRTCPN(Routing Timed Continuous Petri Nets)というモデルをすでに提案しているが,RTCPNがGSPNで計算される状態分布の期待値を正しくシミュレートできるための条件について考察した。また,その条件をペトリネットの構造的制約として表現する方法を与えた。3.ハイブリッドシステムのソルバーに関する研究:混合整数計画法ソルバーのCPLEXおよび確率モデル検査器のPRISMを利用した確率ハイブリッドシステムの状態空間計算に関する研究を行った。平成23年度は以下の成果を得た。1.確率分布の分散を反映した流体化近似手法の開発:指数分布の発火遅延時間をもつ一般化確率ペトリネットにおいて,各プレースの確率分布の分散を,流体化モデルにおけるトランジションの区間発火速度で代替的に表現する方法を開発した。具体的には,平均μ,分散σ^2の確率分布を,区間[μ-rσ,μ+rσ](rは区間幅を指定するパラメータ)の形で計算するための発火速度の区間を具体的に与えるための方法を考案した。提案手法は,各プレースのトークン数の分布がすべて独立であるとき正しいシミュレーション結果を与える。しかし,各プレースのトークン数の分布は一般には従属であるため,それを補完する情報としてプレースインバリアントを利用する方法を提案した。計算機実験の結果,厳密な手法では300秒以上かかった計算を1秒以内で実行するなど,提案手法の有効性が確認された。2.ハイブリッドシステムの述語抽象化の高速化に関する研究:流体化モデルはハイブリッドシステムの形で表現できる。流体化モデルのシミュレーションを高速に行うための方法として述語抽象化に着目し,計算の高速化のための新しい近似手法を開発した。述語抽象化とは,状態空間を与えられた述語集合により分割し,その上の離散的状態遷移で近似する手法である.しかし,述語により抽象化された状態空間は述語数の指数関数的な数の離散状態を含むため,計算の効率化が必要である.

平成21-22年度は,2次元の状態空間に対して箱抽象化(Box Abstraction)の高速化に関する研究を行ったが,23年度は多次元への拡張を行い,計算機実験により有効性を確認した。
ナノ構造を用いた伝熱面ぬれ性デザインによる気泡微細化沸騰の制御及び促進技術の開発

次世代電子機器は高性能化・小型化に伴い発熱密度が増加している。高発熱電子機器の故障を防ぐため、冷却性能の高い沸騰冷却技術が注目されている。さらに、通常の沸騰冷却限界を超える高発熱負荷の冷却が可能となる気泡微細化沸騰(MEB)技術がある。実使用環境条件下で安定してMEBを発現させるにはその発生メカニズムを学術的に理解する必要がある。未だ発生メカニズムの詳細は明確でない中、MEBの発生には伝熱面ぬれ性が影響していることが近年明らかになってきた。そこで本研究では、制御されたナノ構造を伝熱面に形成し、表面ぬれ性を任意にデザインすることでMEBと伝熱面ぬれ性との関連性を明らかにする。
多機能・高減衰制振装置の開発と大型複合構造物の免震・制振設計への適用

平成6、7年度にわたり実施した研究により以下の成果が得られた。1.「増速機構付発電機制動型制振装置」として「メカトロダンパ」を開発した。直線運動として入力された振動をボールネジによって回転運動に変換し、それを増速してサーボモータを回転させ、得られた負荷により減衰力を発生する装置を実現した。製作した試作器に対して加振実験を行い、長さ50cm,直径10cm程のものでも最大約5,000Nの減衰力を得られることを実証した。2.開発した「メカトロダンパ」のDCサーボモータ端子間にRLC回路を付加することにより、周波数に依存した減衰力を発生するパッシブ免震システムを提案した。そして、RLC直列回路においては、共振点付近ではハードとほぼ同等の共振周波数以上の周波数特性がソフトとほぼ同等の周波数特性を持つ優れた免震効果を持つシステムを構成することが可能であることを、加振実験により明らかにした。3.「メカトロダンパ」の発電機構によって得られた電力エネルギを回生する動電型のダンパの開発を試行した。この機構は、リレー制振法で高速運動中に電気力を回生しようとするもので、平成6年度にはサスペンション系をモデルとしたシミュレーションを行い、エネルギ回生の可能性を実証した。平成7年度では、この「回生ダンパ」のエネルギ損失をより減らすために、エネルギ回生・リレー制振併用制御を考案して、シミュレーションと実験によりその効果を確認した。4.開発したこれらの高性能ダンパを大型複合物(火力発電用ボイラ構造物)に適用し、支持構造系とボイラ構造系及びそれを結合するブロック線図によるモデル化手法を導入し、時間領域での一体化モデルを構築し、最適化計算の便宜を企った。本研究は次の3班によって実施されている。(1)高減衰・多機能制振装置の設計・製作及びその制振特性を検証する班(鈴木,岩田,砂子田)(2)アクティブ制振機能を有する新しい能動型制振器を考案・設計する班(岡田)(3)制振装置を用いた大型複合構造物の地震入力による応答解析を行う班(清水,西田)各班別に本年度の実績概要を記述する。(1)では、「増速機構付発電機制動型制振装置」として「メカトロダンパ」を開発した。直線運動として入力された振動をボールネジによって回動運動に変換し、それを増速してサーボモータを回転させ、得られた負荷により減衰力を発生する装置を実現した。試作器に対して加振実験を行い、長さ50cm,直系10cm程のものでも最大約5,000Nの減衰力を得られることを実証した。(2)では、メカトロダンパの発電機構によって得られた電力エネルギを回生する動電型の能動ダンパの開発を試行した。この機構は、リレー制振法で高速運動中に電気力を回生しようとするもので、本年度はサスペンション系をモデルとしたシミュレーションを行い、エネルギ回生の可能性を実証した。(3)では、本装置による制振対象構造物として、火力発電所用の大型ボイラを設定し、その力学モデルを作成した。支持構造系とボイラ構造系及びそれを結合するブロック線図によるモデル化手法を導入し、時間領域での一体化モデルを構築し、最適化計算の便宜を企った。(1)高減衰・多機能制振装置の設計・製作及びその制振特性を検証する班(鈴木,岩田,砂子田)(2)アクティブ制振機能を有する新しい能動型制振器を考案・設計する班(岡田)(3)制振装置を用いた大型複合構造物の地震入力による応答解析を行う班(清水,西田)本年度は最終年度であり、前年度の成果をもとに、各班での研究を総合化してまとめた。

(1)従来のアクティブ、パッシブ型とは異なり、動電型のアクチュエータにより振動エネルギを電気エネルギに変えて回生する高減衰ダンパを開発した。エネルギ損失をより減らすために、エネルギ回生・リレー制振併用制御を考案して、シミュレーションと実験によりその効果を確認した。(2)前年度に開発したメカトロダンパのDCサーボモータ端子間にRLC回路を付加することにより、周波数に依存した減衰力を発生するパッシブ免震システムを提案した。そして、RLC直列回路においては、共振点付近ではハードとほぼ同等の、共振周波数以上の周波数腕はソフトとほぼ同等の周波数特性を持つ、優れた免震効果を持つシステムを構成することが可能であることを加振実験により明らかにした。(3)(1)と(2)で開発した高性能ダンパを大型複合構造物(火力発電用ボイラ構造物)に適用し、支持構造系とボイラ構造系及びそれを結合するブロック線図によるモデル化手法を導入し、時間領域での一体化モデルを構築し、最適化計算の便宜を企った。
トロイダルLie代数対称性をもつ非線形可積分系の一般化、離散化、及び応用の研究

1.トロイダルLie代数sl^<tor>_2の変形から得られる離散化された方程式系に対して、双線形形式の1st modified系列のヒエラルキーを構成した。また、このような可積分な離散トロイダル系を構成する方法は、一般の多成分系においても同様に機能し、SU(N)自己双対Yang-Mills方程式の双線形形式の半分に対する離散化を与えうることがわかった。2.3-トロイダル対称性から得られるSU(N)自己双対Yang-Mills方程式の過対称行列式解において、行列式の成分として4次元Laplacianに対するGreen関数を選ぶことによって、Yang-Mills方程式の一般的なインスタントン解を再現した。インスタントンの位置と大きさのデータは、ソリトン解の場合の位相と波数の自由度と同様に、Green関数の位置と大きさのパラメタとして現れる。3.SU(N)自己双対Yang-Mills方程式の双線形形式の半分に対する離散化をもとにして、2-トロイダル対称性から導出されるソリトン方程式の可積分な離散化を行った。このような方程式のアフィン対称性による時間発展成分の離散化については、以前の研究によりすでに成功していたので、そのときの結果と併せて、2-トロイダル型のソリトン方程式の離散化は完全に成功したことになる。さらに、これらの方程式系がnon-isospectral deformationから構成される、ソリトン方程式のヒエラルキーに一致していることを示した。4.両無限な一次元戸田格子方程式の一般解のHankel行列式表示において、無限個の独立変数を導入することによって、それらの行列式成分が、Schur多項式で表される線形微分演算子をseed関数に作用させることによって与えられることを明らかにした。これによって行列式成分の母関数は、独立変数をシフトした二つのτ関数の比によって与えられる。3.二つの過対称行列式の積をPfaffianによって与える、一般化されたCusickの恒等式を、Pfaffian型二次元戸田格子方程式を用いて、帰納的に証明する手法を開発した。これによって、過対称行列式の積をWronski Pfaffianの特別な場合とみなせるようになるとともに、一般の行列式をそれと同じ大きさのPfaffianで表現する方法が明らかになった。また、同様の手法によって、組み合わせ論に現れる一般化されたCauchy行列式、Cauchy Pfaffianの公式を、戸田格子方程式を用いて証明することに成功した。4.二成分Wronski Pfaffianを用いることで、Bright型の結合型Davey-Stewartson方程式とその解を構成し、さらにその非自明なreductionから、Pfaffian版の非線形Schrodinger方程式とその解を導出した。1.SU(N)自己双対Yang-Mills方程式の双線形形式の半分に対する離散化をもとにして、2-トロイダル対称性から導出されるソリトン方程式の可積分な離散化を行った。

このような方程式のアフィン対称性による時間発展成分の離散化については、以前の研究によりすでに成功していたので、そのときの結果と併せて、2-トロイダル型のソリトン方程式の離散化は完全に成功したことになる。さらに、これらの方程式系がnon-isospectral deformationから構成される、ソリトン方程式のヒエラルキーに一致していることを示した。2.両無限な一次元戸田格子方程式の一般解のHankel行列式表示を拡張し、二次元戸田格子方程式の場合にも、両無限な系に対する一般解を行列式であたえることができることを証明した。τ函数に対する適当なゲージ因子を導入することによって、行列式の各成分は二つの二変数の任意函数の整数係数微分多項式として逐次的に定義される。二次元の場合には最早Hankel行列式ではありえないが、一次元にreductionしたときに自然にHankel行列式になるような一般化として、各行列式成分は一意的に決定された。3.広田-薩摩による非線形回路方程式の一つに対して、その双線形形式を、Backlund変換で結ばれた二本の一次元戸田格子とみなすことによって、一般解がHankel行列式によって与えられることを示した。4.Benjamin-Ono方程式のようなHilbert変換を含む非線形可積分系のソリトン解について、Wronskian表示から極の分布条件を直接証明する手法を与えた。1.2-トロイダル対称性から導出されるソリトン方程式の場合には、過対称行列式解の成分に対してある種の線形分散関係式が成立する。同様の分散関係式を過対称Pfaffianの成分に対して要請することによって、過対称Pfaffianに対して形式的に成立する、無限個の独立変数を含む双線形方程式を構成した。これは、通常のトロイダル対称性をもつ可積分系の双線形形式に対する、単純な場合のPfaffian analogueを与えている。2.両無限な一次元戸田格子方程式の一般解のHankel行列式表示において、行列式の成分はseedになる関数から二次のrecursion relationを使って帰納的に定義される。この解に無限個の独立変数を導入することによって、それらの行列式成分が、Schur多項式で表される線形微分演算子をseed関数に作用させることによって与えられることを明らかにした。これによって行列式成分の母関数は、独立変数をシフトした二つのτ関数の比によって与えられる。3.3成分KP系列のreductionとして得られる佐々-薩摩方程式に対する離散化を提出するとともに、3波相互作用方程式に対するreality conditionを満足するような離散化を構成した。4.結合型KP方程式に対するGram型Pfaffian解を与え、KP系列および結合型KP系列の両方に対してそれぞれ、Wronski型とGram型の解の表現が与えられることを明らかにした。
チオレドキシン発現制御動物を用いた酸化的ストレス関連生体異物応答分子種の研究

生体異物応答の中で、もっとも一般性の高い介在分子種として知られる酸化的ストレスに焦点をあて、生体異物応答に関与する分子種の研究を、造血系を標的臓器としてとりあげ、造血幹・前駆細胞の応答対応と、そこで特異的に発現する遺伝子群の2点を中心に、3年間にわたって以下の検討を行った。尚、チオレドキシン過剰発現(Trx-Tg)マウスとTrx欠失(Trx-KO)マウスなどの、遺伝子変異マウスを陰陽の反応対照として研究を進めた。1.恒常状態(steady state)における酸化的ストレスに関する個体レベルあるいは試験管内試験での検討(1)非増殖性細胞系と増殖性細胞系との双方の面から検討した。前者について心筋細胞の初代培養系における細胞内呼吸とアポトーシスの関係について検討した。後者については、2.で述べるとおり、造血系を対象とした。(2)Trx-Tgマウス及びTrx-KOマウスを用いて検討した結果、Trx-Tgマウスでは、細胞周期の抑制が起こっており、酸化的ストレス制御が細胞周期を抑制維持する役割を果たしていることが示唆された。また、若年個体(2ヶ月齢)と加齢個体(21ヶ月齢)の比較により、加齢に伴う異物応答が果たす細胞周期への影響についても研究を進めた。2.造血系特異的変動遺伝子群に焦点をあてつつ、網羅的な遺伝子発現解析を進めた。得られた網羅的遺伝子発現データに基づいて、多変量主要因子解析では、1.における細胞周期などへの影響を引き起こした責任遺伝子群の解析に向けた検討を行った。その結果、gene ontology(GO)のなかで、酸化的ストレス関連のGO及び細胞周期関連遺伝子群や抗炎症性応答遺伝子群を含むGOが非誘導的に浮上(self-generate)した。これら酸化的ストレス応答は直接造血幹細胞の細胞周期に関与し、造血幹細胞プールの維持のために、nicheの維持に関わっているものと考えられ、この方面での今後の研究の糸口としての基盤が形成された。生体異物反応の中で、最も一般的な寄与の高い介在分子種として知られる酸化的ストレスに焦点をあて、生体異物応答に関与する分子種の機能について以下の検討を進めた。尚、Trx-TgとTrx-KOなどの遺伝子変異マウスを参照動物として実験に用いた。1.酸化的ストレスに対する個体レベルあるいは試験管内試験での検討:(1)非増殖系細胞における細胞内呼吸とアポトーシスの関係について既にラットで樹立されている心筋細胞の初代培養系をマウスに適用し、系を樹立するために培養条件の検討を進めた。(2)Trx-Tgマウス及びTrx-KOマウスの造血幹・前駆細胞の細胞生物学的特異性を、各種造血幹・前駆細胞のコロニー形成法や個体内細胞動態解析法によって解析した。定常状態では、Trx-Tgマウスと野生型には差異はみられなかったが、細胞動態解析の結果、Trx-Tgマウスの造血前駆細胞(CFU-S-9)でも培養性コロニー(CFU-GM)でも標識速度が遅く、細胞回転は抑制状態にあることが示唆された。KOマウスでは幹細胞数が約10%多いことから、逆に細胞回転が促進状態にあることを推定期待値としてその分画比測定に向けて更に解析を進めている。2.1.での背景となる分子機構の解析:個々の酸化的ストレス暴露時の、再生系としての造血器、および非再生系としての心循環器を対象に、野生型での変動が既知の遺伝子の発現の差異を中心に解析を行った。

酸化的ストレス誘発剤としてのベンゼン暴露後、野生型ではその発現や活性上昇で知られるp21やSODの発現を見たところ、Trx-Tgは定常状態ですでに野生型よりその上昇が観察された。次に、ベンゼン暴露後で比較すると、造血毒性の緩和を反映してか、SODの活性上昇はsham対照群に比べて有意ではあったが、野生型のそれに比べると軽微な発現に止まり、p21については発現量の更なる増加はみられなかった。p21の定常状態での発現上昇については1.で観察されたTgマウスでの細胞回転抑制の分子基盤と符号する事象として興味深い。生体異物反応の中で最も一般性の高い介在分子種として知られる酸化的ストレスに焦点をあて、生体異物応答に関与する分子種の機能について以下2項目の検討を進めた。尚、チオレドキシン(Trx)過剰発現(Tg)マウスとTrxヘテロノックアウト(KO)マウスなどの遺伝子変異マウスを陰陽の反応対照とした。1.酸化的ストレスに対する個本レベルあるいは試験管内試験での検討:(1)昨年度から進めている加齢個体の育成を引き続き行い、若齢個体と加齢個体との比較準備を進める。(2)昨年度の成果に基づき、引き続きTrx-Tgマウスにおける造血幹細胞の分化のヒエラルキーに沿った動態解析を行い、未分化分画から分化に伴い、野生型(Wt)に比べて倍加時間が延長状態にあったものがむしろ短縮傾向に変異することを見いだした。Trx-KOマウスでは、逆に未分化分画での個体内細胞動態が亢進していることを作業仮説として、現在解析準備中である。2.1.での背景となる分子機構の解析:昨年度の成果に基づき、造血系特異的変動遺伝子群に焦点をあてつつ網羅的遺伝子発現解析を進めた。定常状態における各遺伝型マウス骨髄細胞での検討結果では、Wtに対するTrx-TgないしはTrx-KOでの発現変動に有意な差異が認められかつその変動様式がTrx遺伝子量に依存的であった遺伝子として242probe sets(ps)が見いだされた。また、主要因解析を行い、寄与率で95%がcomponent1に含まれ、骨髄細胞共通のプロファイルと考えられること、Trx-Tg特異的ないしは、Trx-KO特異的なcomponentが存在するが、寄与率は1%前後で、希少細胞に寄与が予想されること、などがわかった。更にGene Ontology(GO)でcell cycle関連遺伝子に分類されている648psを抽出し、WtとTrx-Tgでの発現レベルの比較を行ったところ、42psで両者の間に有意差(p<0.05)をみとめた。このうちcdk4やcyclinD2等を含む36psはTrx-Tgでの発現レベルがWtのそれに比べて少なく、前駆細胞数の減少や細胞動態の抑制を説明する分子背景と考えられ、この点について今後検証を進めたい。チオレドキシン(Trx)発現制御動物を用いた酸化的ストレス関連生体異物応答分子種の研究の最終年に当たり、造血幹・前駆細胞の応答態様と、そこで特異的に発現する遺伝子の二点について総集的な実験とその解析を行い、以下のような実績を得た。1.恒常的(steady stateにおける)酸化的ストレスに対する造血幹・前駆細胞を指標とした反応性:造血前駆細胞の定常状態における断面的分画規模は、Trx過剰発現(Tg)マウス、野生型マウス、Trx-hetero-knockout(KO)マウスの序列でプールサイズが大きくなっていた。
子宮頸癌の浸潤・発育における血管新生の意義に関する分子病理学的研究

1.子宮頸部扁平上皮癌において、浸潤先端部における抗FactorVIII関連因子抗体で同定した新生腫瘍血管数と腫瘍径、筋層浸潤の深さ、リンパ節転移や予後との間には明かな関係を見いだせなかった。腫瘍血管数の多い例では脈管侵襲が多く見られる傾向があった。今後腫瘍血管の評価法を工夫することで、予後因子となりうるか検討したい。2.子宮頸部扁平上皮癌においてPD-ECGF陽性腫瘍細胞数の多寡と腫瘍血管数との間に明かな相関はみられなかった。4.細胞増殖能を示すPCNA(proliferating cell nuclear antigen)陽性腫瘍細胞数と腫瘍血管数との間に明かな関係はみられなかった。また、p53蛋白陽性細胞数と新生腫瘍血管数との間にも明かな関係を見いだせなかった。5.今回の検討では浸潤するマクロファージ、腫瘍細胞そのもの共にPD-ECGFの局在と腫瘍血管数との間に有意な関係はみられず、PD-ECGFの局在を予後因子として用いることは困難と思われた。腫瘍血管の評価法を再検討し、他の血管内皮細胞増殖因子と腫瘍血管新生との関連についても検討したい。2.扁平上皮癌では抗PD-ECGF抗体による反応産物がその核内に認められ、腫瘍細胞そのものがPD-ECGFを産生している可能性が示唆された。前癌病変としての子宮頸部異形成や上皮内癌では陽性細胞は少数であった。3.PCNA(proliferating nuclear antigen)は、子宮頸部軽度異形成、中等度異形成、高度異形成、上皮内癌、浸潤扁平上皮癌となるにつれ、陽性細胞数が増加し細胞増殖能の指標となる可能性が示唆された。4.今後は当初の目的であるPD-ECGF局在細胞数の多少と新生腫瘍血管数や腫瘍増殖能の関係について分析を進める予定である。臨床データの検討も併せてすすめる予定である。3.腫瘍周辺の血管内皮細胞は抗Factor VIII抗体と同様に抗Thrombomodulin抗体による免疫反応でも陽性であった。4.PCNA(proliferating nuclear antigen)は、子宮頸部軽度異形成、中等度異形成、高度異形成、上皮内癌、浸潤扁平上皮癌となるにつれ、陽性細胞数が増加し細胞増殖能の指標となる可能性が示唆された。5.少数例での検討では、PD-ECGF陽性浸潤マクロファージの多少あるいはPD-ECGF陽性扁平上皮癌細胞数の多少と血管新生の多寡とは必ずしも相関しなかったが、症例数を増やしてさらに検討を加えたい。6.今後は当初の目的であるPD-ECGF局在細胞数の多少と新生腫瘍血管数や腫瘍増殖能の関係について分析を進める予定である。1.子宮頸癌浸潤先端部胞巣における抗FactorVIII関連抗体で同定した腫瘍血管数と腫瘍径、筋層浸潤の深さ、リンパ節転移の間には明かな関係を見いだせなかった。3.子宮頸癌偏平上皮癌においてPD-ECGF陽性腫瘍細胞数と腫瘍血管数との間に明かな相関はみられなかった。4.PCNA (proliferating nuclear antigen)陽性腫瘍細胞数と腫瘍血管数との間に明かな関係はみられなかった。p53蛋白陽性細胞数と腫瘍血管細胞数との間にも明かな関係を見いだせなかった。5.今回の検討では浸潤するマクロファージ、腫瘍細胞そのもの共にPD-ECGFの局在と腫瘍血管数との間に有意な関係はみられず、予後因子として用いることは困難と思われた。新生血管の増殖は局所の微小環境において微妙に抑制されているものと考えられた。腫瘍血管の評価法を再検討してみたい。
小石家書簡にみる近世後期文人ネットワークの総合的研究

本年度は、前年度の進捗状況を踏まえ、研究会開催回数を1回増やし、4月・8月・11月・3月にキャンパスプラザ京都において2日間ずつおこない、小石家の文人書簡の解読を進めた。また12月には研究会を大分県で開催し、竹田市を中心に、小石家との交流が密であった田能村竹田に関連する史料調査を実施した。今年度に解読・検討をおこなって第1稿を作成した書簡は、篠崎小竹5通、曇栄宗曄5通、浦上春琴4通、角田九華4通、中井竹山3通、青木木米3通、山中信天翁3通、柴野栗山2通、篠崎訥堂2通、片山北海2通、梁川星巌2通、岡田半江2通、菅茶山2通、摩島松南2通、岳玉淵1通、巻菱湖1通、山本梅逸1通、本居大平1通、大塩中斎1通、松村景文1通、月峰1通、富岡百錬1通、菊舎尼1通、三田葆光1通、広瀬青村1通、永富数馬1通である。比較的まとまって残る書簡を集中して読むこと、また史料調査で訪問する大分・岡藩関係者を取り上げて読むことで、これまでの研究史で明らかにされている事柄をさらに掘り下げることができ、あわせて、これまで見えていなかった交流実態の一面を新しく知ることもできた。田能村竹田の出身地大分での史料調査では、竹田に関わる遺跡を実見し、なぜ竹田が岡藩の職を辞し、京坂と大分をたびたび往復したのか、その背景にある都と地方との関係を理解することができた。小石家を軸として竹田、頼山陽、浦上春琴ら、19世紀前半の京都で活躍した文人の交流の様相を多面的に考察する上で有益な知見得た。以下の通り、当初に掲げた6点の研究計画・方法にそって、おおむね順調に進んでいる。1「研究会の開催」は、さらに計画を着実に加速させるため、当初計画より1回増やし、年4回実施した。2「資料集刊行準備」は、本年度53通の書簡を解読・検討し、第1稿を作成した。3「史料調査」は、調査地を小石家と関わり深い田能村竹田の出身地大分県で実施した。4「資料収集」は、研究に必要な資料を計画の配分額内で収集した。5「研究発表」は、別記の通りメンバー各自が論文・講演などの形で成果を公表した。6「情報発信・相互の連絡」は、情報発信については模索中であるが、相互の連絡については、メールにて研究会前後および適時に詳細な情報・意見交換をおこなっている。平成30年度の実績を踏まえ、平成31(令和元)年度以降、以下の点を押さえて研究の進展をはかる。1年4回の研究会を開催し、引き続き小石家書簡の解読と検討を進める。2史料集刊行に備えて検討後の清書原稿をまとめていく。3小石家の文人書簡の背景をさぐるために、頼山陽の史料が多く残る広島県で史料調査を実施する。4研究の進展に必要な資料を収集する。5研究成果の公開として、論文執筆・口頭発表などを積極的におこなう。6研究全体の進捗状況をメンバー各人と常に共有する。以上の計画をもって当該研究を着実に推進していく。本年度は、6月に本科研研究のスタートアップ会議をもち、メンバー全員と研究計画について確認した。その後、研究計画にしたがい、8月と3月にキャンパスプラザ京都にて2日間ずつ研究会をおこない、小石家の文人書簡の解読をすすめた。また、12月の研究会は史料調査を兼ねて高知で実施した。今年度に解読・検討をおこなって第1稿を作成した書簡は、篠崎三島9通、山脇道作5通、篠崎小竹4通、本居内遠3通、亀井昭陽3通、岡本習斎3通、淡輪蔀山2通、大槻磐渓1通である。小石家あて文人書簡のなかで執筆年代が早いと思われるもので、メンバー各人の専門分野・地域に配慮した分担振り分けをおこなった。その結果、小石家のある京都と、大坂および北部九州(福岡ほか)をむすぶ文人交流の様相を具体的に確認することができた。小石家と差出人との関係だけでなく、書中にあらわれる多くの文人(儒者・医家)たちとのつながりや、文物・情報の取り交わしがどのようなものであったのかが見えてきた。医家である小石家の文人活動という側面が明らかになると同時に、文人として評価されている人物の(小石家以外の)医家との交流も読み取れるなど、興味深い事実が多く確認できた。高知での史料調査では、高知城歴史博物館、高知県立図書館所蔵史料を中心に調査を実施した。広く医学、教育、文化、政治に関わる史料を実見し、小石家に見られるような文人交流が生まれる歴史的背景について、多くの知見を得ることが出来た。研究成果として、有坂道子「幕末京都の文人交流」(京都橘大学文学部歴史文化ゼミナール講演、於キャンパスプラザ京都)そのほか、各人が論文を発表した。

1「研究会の開催」は、計画通り年3回実施、2「史料集刊行準備」は、本年度30通の書簡を解読・検討し第1稿を作成、3「史料調査」は、見学地を変更して高知で実施(当初予定の福岡は次年度にて実施予定)、4「資料収集」は、研究に必要な資料を計画の配分額内で収集、5研究発表は、別記の通りメンバー各自が論文・講演などの形で発表、6「情報発信・相互の連絡」は、情報発信についてはまだ模索中であるが、相互の連絡についてはメールにて研究会前後および適時に詳細に情報・意見交換をおこなっている。本年度は、前年度の進捗状況を踏まえ、研究会開催回数を1回増やし、4月・8月・11月・3月にキャンパスプラザ京都において2日間ずつおこない、小石家の文人書簡の解読を進めた。また12月には研究会を大分県で開催し、竹田市を中心に、小石家との交流が密であった田能村竹田に関連する史料調査を実施した。今年度に解読・検討をおこなって第1稿を作成した書簡は、篠崎小竹5通、曇栄宗曄5通、浦上春琴4通、角田九華4通、中井竹山3通、青木木米3通、山中信天翁3通、柴野栗山2通、篠崎訥堂2通、片山北海2通、梁川星巌2通、岡田半江2通、菅茶山2通、摩島松南2通、岳玉淵1通、巻菱湖1通、山本梅逸1通、本居大平1通、大塩中斎1通、松村景文1通、月峰1通、富岡百錬1通、菊舎尼1通、三田葆光1通、広瀬青村1通、永富数馬1通である。比較的まとまって残る書簡を集中して読むこと、また史料調査で訪問する大分・岡藩関係者を取り上げて読むことで、これまでの研究史で明らかにされている事柄をさらに掘り下げることができ、あわせて、これまで見えていなかった交流実態の一面を新しく知ることもできた。田能村竹田の出身地大分での史料調査では、竹田に関わる遺跡を実見し、なぜ竹田が岡藩の職を辞し、京坂と大分をたびたび往復したのか、その背景にある都と地方との関係を理解することができた。小石家を軸として竹田、頼山陽、浦上春琴ら、19世紀前半の京都で活躍した文人の交流の様相を多面的に考察する上で有益な知見得た。以下の通り、当初に掲げた6点の研究計画・方法にそって、おおむね順調に進んでいる。1「研究会の開催」は、さらに計画を着実に加速させるため、当初計画より1回増やし、年4回実施した。2「資料集刊行準備」は、本年度53通の書簡を解読・検討し、第1稿を作成した。3「史料調査」は、調査地を小石家と関わり深い田能村竹田の出身地大分県で実施した。4「資料収集」は、研究に必要な資料を計画の配分額内で収集した。5「研究発表」は、別記の通りメンバー各自が論文・講演などの形で成果を公表した。6「情報発信・相互の連絡」は、情報発信については模索中であるが、相互の連絡については、メールにて研究会前後および適時に詳細な情報・意見交換をおこなっている。平成29年度の実績を踏まえ、平成30年度以降、以下の点を押さえて研究の進展をはかる。1年3回の研究会を開催し、引き続き書簡の解読と検討を進める。2史料集刊行に備えて検討後の清書原稿をまとめていく。3小石家の文人書簡の背景をさぐるために福岡および大分で史料調査を実施する。4研究の進展に必要な資料を収集する。5研究成果の公開として、論文執筆・口頭発表などを積極的におこなう。6研究全体の進捗状況をメンバー各人と共有する。上記の計画をもって当該研究を着実に推進していく。平成30年度の実績を踏まえ、平成31(令和元)年度以降、以下の点を押さえて研究の進展をはかる。1年4回の研究会を開催し、引き続き小石家書簡の解読と検討を進める。3小石家の文人書簡の背景をさぐるために、頼山陽の史料が多く残る広島県で史料調査を実施する。6研究全体の進捗状況をメンバー各人と常に共有する。以上の計画をもって当該研究を着実に推進していく。研究はおおむね順調に進んでおり、残額については次年度適正に執行する。
αーヘリックス超二次構造の研究

タンパク質の構造は二次構造の集合を基本としている。最も簡単な場合は二次構造の規則的集合であり、複雑なタンパク質の構造構築原理の基礎として吾々はその理解を目指している。本研究では規則的二次構造の代表であるαーヘリックスの規則的集合(超二次構造)をとり上げ、実際のタンパク質としてバクテリオファージT3の尾部タンパク質の主体がαーヘリックス3本縒りのコイルドコイル構造であることを明らかにした。また、この構造の安定性の熱力学的解析のために必要な試料の大量調製を遣伝子工学の手法により、組み替えDNAの大腸菌内での発現によって可能とした。1.ファージT3のテイルファイバーのアミノ酸配列の理論的解析から、アラニン140からイソロイシン276にわたる領域がαーヘリックス3本縒りのコイルドコイル構造をとることが示された。疎水性残基がヘリックス接触面に特異的に分布し、この疎水性相互作用を更に正電荷を持つ残基と負電荷を持つ残基が相対して配置することによる静電相互作用が補強する形になっている。この構造は電子顕微鏡による形態観察や、このタンパク質の分光学的性質を良く説明する。2.ファージT3のテイルファイバー遺伝子17を組み込んだプラスミドを構築し、大腸菌内で発現させた。遺伝子17の産物が高効率で発現される系が得られたが、目的のタンパク質は封入体として不溶性の状態となった。変性剤で可溶化した封入体をグリセロール存在下高希釈することによって、天然のものと同様に3量体化した再生タンパン質を得ることが出来、相補性テストで天然のものと同様な生物活性が示された。これによって変成後の再構成が可能であることが明らかになった。猶、限定消化によるコイルドコイル部位の単離は現在まだ不満足な結果しか得られておらず、安定性の熱力学的解析は今後に残された課題である。バクテリオファージT3の尾部蛋白質について,アミノ酸配列の解析を行ない, α-ヘリックス3本縒りの超二次構造の可能性を予測した.またこれを実際に確認するために,遺伝子組み替えによって大腸菌にこの蛋白質を発現させることを試み,生物活性をもつ尾部蛋白質を得ることに成功した.1.アミノ酸配列の解析・尾部蛋白質をファージから直接調製し,そのアミノ酸組成を決定してDNAの塩基配列から導かれた本蛋白質のアミノ酸配列から得られる組成と一致することを確認した.配列解析の結果, 130番残基附近から270番残基附近にかけて7残基の繰り返しが示唆されたので,この領域をα-ヘリックスと仮定してそのパッキングを検討した.他の証拠からこの蛋白質は三量体であることが判っているが,上記の領域がアラニンを多く含むような疎水性残基を最も内側にするように3本のα-ヘリックスが縒り合わされ,超二次構造を作ることによって安定な,電子顕微鏡観察から得られている細い棒状構造を与えることが判明した.2.大腸菌によるT3尾部蛋白質の発現と調製.ファージ尾部蛋白質遺伝子を発現プラスミドに組み込み,大腸菌によって高能率で発現させることが出来た.唯,この尾部蛋白質は本来大腸菌が作る蛋白質であるにもかゝわらず,発現した蛋白質は封入体として変性状態でしか得られなかった.

これを可溶化し,いろいろな條件下で尾部蛋白質を再生させることを試みた結果,高希釈下での再生処理によって生物活性のある尾部蛋白質を得ることに成功した.3.限定消化による1.で述べた部分の単離は今後の課題として残されており,今後もその部分のα-ヘリックス会合による超二次構造の形成について考察を進める予定である.1.組み替えDNAによるバクテリオファージT3尾部タンパク質(テイルファイバー)の大腸菌内での発現。ファージ粒子からのテイルファイバータンパク質の調製が再現性・量の関係から大変困難であるので、このタンパク質の遺伝子17を含む組み替えDNAを用いて、大腸菌によるテイルファイバーの直接発現を試みた。前年度の試みでは遺伝子18.5の前半部迄含むようなファージDNAの制限酵素断片を用いていたが発現効率が大変悪かった。それでクローン化したこのDNA断片を更にHpaーIで限定消化して遺伝子16及び18.5を除いたものを作り、発現ベクターpNT45に組み込み、このプラスミドで大腸菌をトランスフォームした。マーカー再生試験で遺伝子17を持つことが判明した39コロニー中約半数のものに遺伝子17の産物gp17の大量発現が認められた。gp17は封入体として得られた。2.テイルファイバータンパク質の変性と生物活性を持つ三量体構造の再生。封入体として得られたgp17をグアニジン塩酸塩で完全変性させて可溶化し、5M尿素で希釈後、含グリセロール緩衝液に透析するとファージ内に存在するのと同様な三量体構造となることが明らかとなった。これを更にイオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過法等によって精製した。このものはテイルファイバーを欠くT3ファージ変異株を補って感染性ファージを与えること、円偏光二色性などの分光学的性質から、生物活性を持つ完全なテイルファイバーが再生したと結論される。3.部分消化によって3本縒りαーヘリックスのコイルドコイル領域をテイルファイバーから単離する試みは、酵素の選択か条件の選定に問題がある故か未だに低収量の段階にあり、物理化学的実験に至っていない。この部分を組み替えDNA法で直接調製する試みが必要かもしれないと考えている。
ショウジョウバエ細胞膜プロテオグリカンの成虫組織形成における機能

ショウジョウバエではDppやWgといった細胞増殖因子が細胞分裂・分化、体軸の決定、パターン形成といった現象に重要な役割を果たすことが知られている。しかしこれらの分子の細胞膜表面における受容機構については不明な点が多い。Dallyは細胞膜ペパラン硫酸プロテオグリカンであり、複眼や触角の発生においてはDppの、胚表皮ではWgの補受容体として機能する。このことは、糖鎖構造の変化により、Dallyが異なる組織では異なるリガンド特異性をもつことを示唆している。一方、dally変異体の表現型から、この分子が成虫翅および背板の発生過程では複数の細胞増殖因子シグナル系で働いていることが予測される。本年度、Dallyのリガンド特異性の制御機構を理解する目的で、Dallyの翅・背板形成過程における機能を解析し、次の結果を得た。(1)dally変異体成虫翅では、翅縁の感覚毛の数が著しく減少する。(2)dally変異体の成虫背板では、11種の機械感覚毛のうちaDC,pSA,pPAが欠失する。(3)dally遺伝子は末梢神経系発生のもっとも初期のステップであるプレパターン期において機能している。(4)dally変異体の成虫背板表現型に関して遺伝学的解析をおこなった。aDC,pSAの表現型は、DppのタイプII受容体であるpuntの変異により増強された。また、pPAの表現型はwg変異により悪化した。以上の観察はaDC,pSAの形成過程にはDallyがDpp補受容体として、一方、pPA形成過程では、Wg補受容体として機能していることを示唆している。以上のことから、Dallyが、翅・背板の発生過程において、複数の細胞増殖因子リガンドと特異的に相互作用することが判明した。すなわち、Dallyのリガンド特異性は個々の細胞レベルで調節されていると考えられる。
モデリングツールとソフトウェアセキュリティ知識ベースを連携したモデリング学習環境

本研究ではソフトウェアセキュリティ知識ベースを参照しながら成果物(具体的には、セキュリティ要求分析におけるミスユースケース図)を作成可能な学習環境を構築した。この環境では設計根拠を記録することができるために、成果物の構成要素に対して、知識ベース中の知識を関連付けることができる。評価実験の結果、知識ベースの参照と成果物作成が同一環境で行えること、並びに、成果物の構成要素単位に知識を関連付けることの有効性が明らかになった。本研究では、ソフトウェアセキュリティに関する知識ベースを構築するとともに、その知識を参照しながら、セキュリティ要求分析を行いかつ、成果物と参照した知識を関連付けるモデリングツールを開発することを目標としている。また、セキュリティ要求分析と設計を橋渡しする手法についても検討を行う。その目標に対する研究実績を以下に述べる。(1)ソフトウェアセキュリティに関する知識ベースは10個のクラスのインスタンスとその関連から構成される。それは複雑なネットワーク構造をしている。その構造を把握しやすくするために、知識ベースの可視化を実装した。(2)知識ベースとセキュリティ要求分析の成果物との間を関連付けた事例の開発を行った。そして、知識と成果物の間の関連に関する可視化も実装した。(3)Webブラウザ上でモデル図を作成することができるツールの調査を行った。その結果、オープンソースとして公開されているGWTUMLDrawerを利用することとした。GWTUMLDrawerが提供するクラス図について調査を進め、本研究のシステムに必要な拡張(データベースへのデータの格納、ユーザ情報の管理、日本語化)を実装した。(4)ソフトウェアセキュリティの専門家との連携を深め、研究テーマに関する議論を行った。(5)研究成果を国内研究会に3件の論文、2件の口頭発表として公表することができた。発表において活発な質疑応答をいただき、その意義を伝えることができた。また、今後の研究の参考になる意見を得ることができた。本研究では、セキュアなソフトウェア開発を支援するために、ソフトウェアセキュリティ知識ベースを参照しながら、セキュリティ要求分析や設計のためのモデリングを行い、設計根拠として知識ベース中の知識とモデル要素を関連付けることを可能にする学習環境の構築を目指している。平成27年度は、Webブラウザ上でミスユースケース図を作成することのできるモデリングツールをオープンソースGWTUMLDrawerを用い開発した。また、昨年度までに開発した知識ベースをモデリングツールと連携したモデリング環境を構築した。ソフトウェアセキュリティ知識べースから検索した知識を選択すると、それがモデリングツール上に表示され、モデル図の要素と関連付けることができるようになる。そして、大学院の情報セキュリティの講義で実験を行わせていただき、その結果から、研究のコンセプト並びに構築した環境の有効性を確認することができた。ここまでの研究成果を国内のシンポジウムのポスター、研究会、国際会議、ワークショップにて積極的に発表を行った。発表に対して多くの質問やコメントをいただき、それらを参考にしながら研究を発展させている。また、国内のソフトウェアセキュリティ有識者の方々に実験協力をお願いしたり、議論させていただきながら遂行している。セキュリティ要求分析の成果物並びに知識ベースを活用したセキュアなソフトウェアの設計手法開発のために関連研究の調査に着手している。計画で最も主要な位置づけを占めるモデリング環境を開発し、それを用いた実験を行うことができたことは大きな成果である。また、当該テーマに関する研究成果を多く発表することができた。平成28年度は、前年度の評価実験で不十分であった項目について2つの追加実験を行った。その結果、開発環境と知識ベースを統合したシステムの有効性並びに成果物の要素ごとに知識を関連付けることの有効性を確認することができた。その成果を学会で発表し、さらなる発展の方向性を見出すことができた。また、セキュリティ要求分析の成果物(ミスユースケース図)と知識ベース中の知識の関連付けから、設計段階で考慮すべき知識を提示するための手法を開発し、学会にて口頭発表を行った。本研究では、1)複雑な関連を有するソフトウェアセキュリティ知識のグラフ構造による可視化、2)セキュアなソフトウェア開発のために作成される成果物(ミスユースケース図を対象)の構成要素単位に知識ベースの知識を関連付けることができる環境を開発し、提供することにより設計根拠を明らかにすることができるようにすること、また、その有効性を実証実験を通して明らかにすること、3)セキュアな要求分析から設計への連携を支援する手法を開発することを目標に研究を進め、その目標を達成することができた。今年度の研究成果を以下の通り公表した:国内研究会(査読無)1編、大会口頭発表(査読無)2編。知識ベースの可視化を実現することができた。それと同時に今後への課題も見えてきた。モデリングツール構築のための基盤技術についても把握することができた。研究成果を学会に発表することができた。今年度の開発した環境を用いて作成される成果物と知識ベースを活用したセキュアなソフトウェア設計のための手法の開発とそのツール化を行っていきたい。

また、知識ベースの充実も同時に進めていきたい。ソフトウェア工学,ソフトウェア工学教育(1)モデリング(ミスユースケースを作成)ツールの開発を重点に進めていく。(2)知識ベースのコンテンツの充実化と可視化機能の改善を進めていく。(3)ソフトウェアセキュリティの専門家との連携をさらに深め、本研究に反映させていく。今年度の主要な成果であるモデリング環境の構築とその環境を用いた実験の結果が出たのが2016年1月であった。この成果を査読付きの国際会議に投稿する予定であったが、年度内に発表可能な国際会議はなかったため、次年度に使用することになった。研究成果を国際会議に投稿し発表する予定であったが、一部の研究成果について、その成果が出た時点で適切な国際会議がなかったため、旅費と会議参加費等に予定していた金額を使用しなかった。平成28年度に開催される国際会議に投稿し、発表を行う予定である。2件の研究成果を3月に国際会議に投稿し、採録が決定している。台湾とシンガポールで開催される予定の国際会議にて発表予定であり、そのための旅費、会議参加費等に使用する予定である。