hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウェーブレット解析に基づく圧縮動画像データ伝送LANシステムの構築

1.平成12年度(1)MPEG2動画像伝送における動的伝送レート平滑化法の開発.(2)MPEG2動画像のフラクショナル・ブラウン運動(fBm)としてのモデル化.(3)分散マーカを用いたフレーム同期誤り訂正符号の提案と符号化・復号化手順の確立.(4)ビデオデータの圧縮に適した可算情報源に対する算術符号の提案.2.平成13年度平滑化された伝送レートが長期依存性と自己相似性を有することを実験より確かめ,fBmによるモデル化を行った.さらに,Jitterの影響を考慮した上で,多重伝送システムにおけるサーババッファの溢れ確率を算出した.3.平成14年度(1)fBmを特徴付けるHurst指数のデータからの推定問題において,中心極限定理の極限分散を最小にするという意味で最適なスケールパラメータの上限値を導出した.(2)多数のビデオを一括して多重化して平滑化する場合,あるビデオが伝送不可能になる問題を解決した.(3)既存のネットワークを用いビデオの同時放送を可能にする,IPオプションを利用したユニキャストアドレスによる同時通信プロトコルを提案した.1.平成12年度(1)MPEG2動画像伝送における動的伝送レート平滑化法の開発.(2)MPEG2動画像のフラクショナル・ブラウン運動(fBm)としてのモデル化.(3)分散マーカを用いたフレーム同期誤り訂正符号の提案と符号化・復号化手順の確立.(4)ビデオデータの圧縮に適した可算情報源に対する算術符号の提案.2.平成13年度平滑化された伝送レートが長期依存性と自己相似性を有することを実験より確かめ,fBmによるモデル化を行った.さらに,Jitterの影響を考慮した上で,多重伝送システムにおけるサーババッファの溢れ確率を算出した.3.平成14年度(1)fBmを特徴付けるHurst指数のデータからの推定問題において,中心極限定理の極限分散を最小にするという意味で最適なスケールパラメータの上限値を導出した.(2)多数のビデオを一括して多重化して平滑化する場合,あるビデオが伝送不可能になる問題を解決した.(3)既存のネットワークを用いビデオの同時放送を可能にする,IPオプションを利用したユニキャストアドレスによる同時通信プロトコルを提案した.本年度は以下に示す研究成果をえた。1.MPEG2動画像伝送における伝送レートの平滑化MPEG2圧縮動画像データをTCP/IPネットワークを介してサーバからクライアントへ伝送する場合に、画面ごとの大きさの著しい変動に起因したデータの輻輳、遅延を引き起こさないことを目的として、伝送レートの動的な平滑化を行った。すでにSalehiらによって動的な伝送レートの平滑化のアルゴリズムが提案されているが、今回、圧縮動画像データの長期依存性に着目して、アルゴリズムの簡便化を行った。その結果、バッファサイズを2Mバイトに設定した場合、従来法にくらべ、伝送レートのピーク値、分散は同程度の値のもとで、計算処理時間を1/1000程度に削減することを明らかにした。2.MPEG2データモデルの解析3.フレーム同期誤りのための符号化MPEG2では、各層の先頭に特定のコードが語頭として埋め込むことによって、データの同期をとっている。本研究では、従来のコードを分散した語頭(partial prefix)に拡張することによって、符号化レートが増加することを明らかにし、具体的な符号化・復号化手順を与えた。本年度はLANネットワーク上において,可変ビットレートのMPEG形式で圧縮された動画像(MPEG圧縮動画像)を多重化して伝送するために,伝送レートを平滑化することがシステム全体に与える影響を理論と実験の両面から考察した.伝送レートの平滑化に関しては,既に最大値と標本分散の両方を最小にするという意味で最適な算法(以下ではOS法と呼ぶ)が知られている.本研究では,OS法によって得られた出力(平滑化された伝送レート)の時系列解析を行い,平滑化された伝送レートが長期依存性と自己相似性の特徴を持つことを明らかにした.長期依存性と自己相似性を有する定常な時系列データは,フラクショナルブラウン運動(fB_m)としてモデル化できることはよく知られており,その中には,平滑化する前のMPEG圧縮動画像も含まれる.本研究では,新たに,平滑化された伝送レートも長期依存性と自己相似性の特徴を持つことを明らかにした.このことは,平滑化された後の伝送レートもfB_mとしてモデル化できることを意味する.そこで,fB_mの解析法の一つであるNorrosらの手法に基づき,動画像多重伝送システムにおけるサーババッファの溢れ確率を算出し,溢れ確率をあるしきい値以下にするような最大伝送可能動画数をシミュレーションによって求めた.その結果,フレームレートで伝送を行うよりも平滑化を行った方が伝送可能動画数,ネットワーク利用率が大きくなることが分かった.また,多重化におけるjitterの影響はほとんどなく,多重化される時系列データの分散が大きな影響を与えるという結果を得た.さらに実際のLAN上での伝送実験により,OS法を用いただけでは動画再生時に画面の乱れが生じることが確認され,その原因がデータ遅延(jitter)であることをつきとめた.そこで,jitterを考慮したアルゴリズムを作成し,同じバッファサイズの下で再生画像が問題なく再生されることを確認した.前年度までの研究成果から,最大値と標本分散の両方を最小にするという意味で最適な平滑化算法によって計算された伝送レートがフラクショナルブラウン運動(fBm)としてモデル化できることが明らかになっている.

この結果に基づき,fBmを特徴付けるHurstパラメータの推定法についてウェーブレット解析の立場から考察した.従来,Abryらによる推定法では,fBmをウェーブレット変換して得られたウェーブレット係数の分散がHurstパラメータの指数関数として与えられることを利用している.すなわち,1)まず対象とする時系列データから複数のスケールパラメータに対するウェーブレット係数を算出し,2)つぎに,各スケールパラメータに対して,ウェーブレット係数のサンプル分散を求め,3)最後にそれらの値の対数値に対して求められた最小二乗近似直線の傾きからHurstパラメータを算出する,という方式がとられていた.より正確な推定を行うためには,できるだけスケールパラメータの上限を大きくすることが望ましいが,反面,データ長は有限であるために,スケールパラメータが大きくなるとサンプル分散のばらつきが増加し,結果的に,精度よくHurstパラメータの値を推定することは難しくなる.これまで,スケールパラメータの上限値をどのように定めればよいかについては実験者の経験に委ねられていた.本研究では,中心極限定理の極限分散を最小にするという意味で最適なスケールパラメータの上限値を定めるための理論を新たに築き上げ,その数値的な検証を行なった.これによって,Abryらの推定法において用いるべきスケールパラメータの上限値は4か5で最適になることを明らかにした.
シリコンゲルマニウム系ヘテロ構造における選択的歪み制御技術開発

これまで半導体技術は素子の縮小化によって発展を遂げてきたが、近年その縮小化に物理的限界が近づき、新たな技術革新が必須となっている。その中で、シリコン(Si)に結晶歪みを加えた「歪みSi」チャネルが実デバイスに導入されるに至った。今後のさらなるLSIの発展に向けて、この「歪み」の役割がますます高まることは必至であり、歪み制御技術の高度化、新技術開発は最重要かつ不可欠な課題である。本研究では、これまでとは全く異なる新手法を用いた歪みの制御技術開発を行った。具体的には、イオン注入法による選択的欠陥導入を行い、SiGe層における歪み場分布の面内任意制御および異方性歪み場を実現することに成功した。その中で、シリコン(Si)に結晶歪みを加えた「歪みSi」チャネルが実デバイスに導入され、歪み制御技術の高度化、新技術開発は最重要かつ不可欠な課題である。具体的には、イオン注入法による選択的欠陥導入を行い、歪み場分布の面内任意制御および異方性歪み場の実現を試みた。まず、Si基板上にSiO_2を堆積し、フォトリソグラフィーによってパターニングを施す。続いてそのSiO_2膜をマスクとして、Si基板上にパターン状にイオン注入を行った。その後分子線エピタキシーによってSiGe薄膜をエピタキシャル成長させ、熱処理を施した。この熱処理中に、パターンによってイオン注入された領域にのみ転位が発生し、歪みの緩和が生じることが期待できる。実際に作製した試料を、顕微ラマン分光法によって、面内歪み分布を詳細に調べた結果、パターンに沿って歪みの異なる領域が明瞭に観察された。同一な層であるにもかかわらず、横方向に歪み分布を実現した例はこれまでになく、本手法のユニーク性が顕著に示された結果である。さらに面白いことに、熱処理前に平坦だったSiGe層が、熱処理後、イオン注入の施されていない領域のみ隆起する現象を見出した。これはイオン注入領域、すなわち緩和領域の横方向への弾性的応力に起因するものと考えられ、今後さらなる詳細な検討を進めていくところである。これは一軸性歪みが生じていることを示唆しており、今後のローカル歪みデバイス応用へ向けて非常に有望な結果であると言える。まず、Si基板上に数μm幅のストライプ・パターン状に選択的イオン注入を行った。この熱処理中に、選択的にイオン注入された領域にのみ転位が発生し、歪みの緩和を生じさせ、イオン注入されていない領域に非対称一軸性歪みが生じることが期待できる。実際に作製した試料を、X線回折逆格子空間マッピング測定によって評価した。X線の入射方向がラインに平行な場合と垂直な場合で、SiGe層の回折ピークの位置が大幅に変化することが観測され、方向に依存した歪み状態が確認された。より詳細なピーク値の定量評価により、2つの方向によって約40%も歪み緩和率が異なることが示され、一軸性歪みが本手法によって実現できることが実証された。さらにこの歪みの非対称性は、パターンのライン幅に強く依存することを系統的に示した。これらの結果は、本技術が今後のSi/Geヘテロ構造ローカル歪みデバイス実現へ向けて非常に有望であることを示している。
細胞機能を制御する新規天然有機化合物の開拓・創製研究

本研究では疾患モデル細胞系を用いて天然物リガンドの探索・創製を目指して研究を行った.放線菌ライブラリーから新規ARアンタゴニストの探索を行なった結果,新規化合物Antarlide A-Eを発見した.また,オートファジー制御化合物の探索を行った結果, XanthohumolがVCPに結合してその機能を阻害することでオートファジーを阻害することを見出した.またNonactinがβ-catenin変異型がん細胞種に対して合成致死を誘導することを見いだした.またβ-cateninが変異したがん細胞株を移植したマウスに対してNonactinは顕著な腫瘍退縮効果を示した.疾患の発症シグナル伝達に作用する小分子化合物(リガンド)はその疾患の発症機構解明の有用なバイオプローブとなるだけでなく,疾患治療薬シードとなる.本課題ではがんおよびパーキンソン症の3種類の疾患モデル系を用いて天然物リガンドの探索・創製とその作用機構解析を通した疾患シグナル伝達の解明を目的とした.1)EGF依存的に細胞死を誘導する天然物リガンド放線菌1864-66株が生産するEGF依存的に細胞死を誘導する天然物リガンドの大量培養をおこない,天然物リガンドの単離精製に成功した.現在,全合成による構造解析の確認中である.2)上皮-間葉転換(EMT)を制御する天然物リガンドTGF-βによって間葉系に誘導したヒト大腸がん細胞LoVo細胞に微生物培養液を添加し,上皮の形態に戻す物質を探索下結果,RNA合成阻害剤がヒットした.一方,ヒト繊維肉腫細胞HT1080cellsを用いたMET誘導物質の探索系を新たに構築し,これら2つのアプローチによってMETを誘導する天然物リガンドを探索した結果,一放線菌株の目的の活性を見いだした.3)神経細胞斑点形成を制御する天然物リガンドNGFで分化させたPC12D細胞にMPP+(0.3mM)処理することで誘導される斑点形成を阻害する化合物を微生物培養液から探索したが,目的の活性を示す微生物培養液はいままでのところ得られていない.がんおよびパーキンソン症の疾患細胞モデル系を用いて,その細胞表現系を変化させる天然物リガンドを探索し,その化学生物学的解析から発症機構の解析と疾患治療薬シードの提案を行なう.1前立腺がんは男性ホルモンであるアンドロゲンによって悪性化する.そこで,微生物二次代謝産物からアンドロゲンアンタゴニストの探索を行ない,耐性細胞に有効な治療薬シードの開発を目的とした.その結果,タイ土壌由来放線菌BB47株の培養液に目的の活性を見出した。活性物質の単離精製及び構造解析を行った.その結果,既存のARアンタゴニストとは異なる構造を持つ新規化合物536-Dを取得した.2我々はこれまでにオートファジー制御化合物を探索し,Xanthohumol(XN)が目的の活性を有することを見出した.本研究ではXNのオートファジー制御活性の詳細な機構の解明と抗がん活性発現機構解析を目的とした. 15種類のヒト腫瘍細胞株を用いたパネル試験を行った結果,XNに対して高い感受性を示す6つの細胞株を見出した.またこれらのがん細胞が,autophagy阻害剤であるBafilomycin A1及びChloroquineに対しても高い感受性を示した.一方でautophagosomeの形成に関わるAtg7をノックダウンしても、これらの細胞種に対して細胞死を誘導しなかったことから,XN高感受性がん細胞種はautophagosomeの蓄積が原因で細胞死が誘導されている可能性が示唆された.3近年,オートファジー細胞死が注目されている.そこでオートファジー細胞死誘導剤を探索することを目的とした.そのためにまず,実際に既存の制がん剤がオートファジー細胞死を誘導するのか検証を行ったが,既存の抗がん剤はオートファジー細胞死を誘導しないことを明らかにした.1アンドロゲンアンタゴニストの探索:タイ土壌由来放線菌BB47株の培養液からアンドロゲンアンタゴニスト活性を有する5化合物を単離し,これらの化合物の平面構造を決定した.これらはいずれも新規構造を有する22員環マクロライドであり,お互いに構造異性体であった.さらに,これらの化合物の中で比較的安定性の高かった化合物については細胞レベルでもアンタゴニスト活性を有することを明らかにした.2Xanthohumol(XN)の抗がん活性評価:15種の細胞株についてVCP阻害剤であるXNおよびESI,DBeQに対する感受性試験を行った.その結果,VCPのD2ドメインに結合するDBeQはすべての細胞に細胞死を誘導したことから,D2ドメインのATPase活性が細胞の生存必須であることが示唆された。また,VCPのNドメインに結合するXNはすべての細胞に対してAutophagyを阻害した。さらにESIが結合するD1ドメインがPoly-Ubiquitin化タンパク質の分解に重要であることが示唆された。3オートファジー細胞死誘導物質の探索:オートファジー細胞死誘導物質のスクリーニング系構築を目的に,レトロウイルスベクターを用いshRNA-Atg7安定発現細胞株を取得することを目的とした.HEK293T細胞を用いた一過的な遺伝子導入実験において,設計したshRNA-Atg7発現プラスミド全6種のいずれもRNA干渉能を示した.決定した条件に基づきレトロウイルスを作製し,ペアレントとなるA549/PC3細胞へ感染させることでAtg7 K.D.細胞株の取得を進めた.

前立腺がんは,男性ホルモン(アンドロゲン)がアンドロゲン受容体(以下AR)に結合することで悪性化することから,ARアンタゴニストが治療薬の一つとして用いられている.しかし,ARアンタゴニストの長期投与により耐性を示す変異体ARの出現が問題視されてきた.そこで我々は,構造多様性に富んだ化合物を多数生産する放線菌ライブラリーから新規ARアンタゴニストの探索を行なった.その結果,既存のARアンタゴニストの骨格とは異なる新規化合物Antarlide A-Eを取得することに成功した.Antarlide類はin vitroにおいてAR-DHTの結合阻害活性を示すが,エストロゲンとエストロゲン受容体の結合は阻害しなかった.次に,細胞レベルでもAntarlide類がARアンタゴニスト活性を示すかどうか評価した.Antarlide BはLNCaP細胞において,DHT依存的な前立腺がんマーカーであるPSA mRNAの発現とDHT依存的増殖を阻害した.続いて,既存のARアンタゴニスト耐性を克服できるか検討した.まず既存のARアンタゴニストに耐性を示す変異AR遺伝子を作成した(Flutamide耐性変異(T877A), Bicalutamide耐性変異(W741C), Enzalutamide耐性変異(F876L).次に,HEK293T細胞に野生型ARもしくは上記変異AR遺伝子発現plasmid及びreporter plasmidを発現させ,reporter assayにより既存のARアンタゴニスト耐性克服活性を評価した.その結果,Antarlide Bは第一世代のARアンタゴニスト耐性克服活性だけでなく,第二世代のARアンタゴニスト耐性に対しても克服活性を示した.以上より,Antarlide Bは第三世代のARアンタゴニストとして前立腺がん治療薬シードになり得る可能性を秘めている.本研究では疾患モデル細胞系を用いて天然物リガンドの探索・創製を目指して研究を行った.放線菌ライブラリーから新規ARアンタゴニストの探索を行なった結果,新規化合物Antarlide A-Eを発見した.また,オートファジー制御化合物の探索を行った結果, XanthohumolがVCPに結合してその機能を阻害することでオートファジーを阻害することを見出した.またNonactinがβ-catenin変異型がん細胞種に対して合成致死を誘導することを見いだした.またβ-cateninが変異したがん細胞株を移植したマウスに対してNonactinは顕著な腫瘍退縮効果を示した.1オートファジーはリソソームを介して非選択的にタンパク質を分解する経路であり,がんや神経変性疾患に深く関わっていることが知られている.オートファジーを制御する化合物をスクリーニングした.その結果,カルコン類であるXanthohumol (XN)にその活性を見出した.次にXNの結合タンパク質の探索を行った.その結果, valosin containing protein(VCP)を見出した.VCPは小胞体内で蓄積した不良タンパク質を細胞質へ輸送するのに関わっていることが知られているが,近年autophagyとの関連が報告されている.そこで実際にVCPがオートファジーを制御しているか調べるためにVCPをknock downした結果, LC3-IIの発現上昇が見られた.
パコソンの利用による画像解析を通じた荷札木簡作成過程の研究

本研究では、まず公表されている木簡の画像をスキャナによりデジタル処理を試みた(平城宮木簡、伊場遺跡出土木簡など)。この画像形式は、アドビ社のフォトショップ形式とした。また、以前に撮影しておいた奈良国立文化財研究所の公表写真をコダック社のフォトCD形式で入力し、アドビ社のフォトショップで解析処理をした。画像は、パーソナルコンピュータで処理できる最高解像度に設定し、色調補正・フィルター処理などを行った上で、エンボス・トレースなどの処理を加える事で、木簡の固有の字形を際立たせる事にある程度成功した。これらの画像は、デジタル化されているため、特定の文字のみを切り取り、他の木簡の画像と重ねあわせることにより、筆跡鑑定などに有効である事を確認した。ただし、より精密な画像を得るためには、巨大なファイナルサイズが必要となり、メインメモリ80MB程度の現状のパーソナルコンピュータでも処理能力が不足することが判明した。新たな画像形式の開発が必須であろう。以上の方法を用いて、本研究に関わる日本古代史上の問題について検討を加えた。その結果、賦役令調皆随近条の規定する「国郡里戸主姓名年月日」の記載は、国から年月日までを一度に記載せず、里名・戸主名のみ空けておき、荷札木簡を最終的に整える段階で、里(郷)名や戸主名を書き加える事例の存在することが確認できた。この知見は、たとえば、平城宮などから大量に出土した伊豆国からの堅魚の貢納を示す荷札にみられる郷単位での書風の相違が、必ずしも、その木簡が郷段階で作成されたことを反映するのではなく、郡段階で作成された場合にも生まれ得ることを示す。
反復性血栓症患者にみられた異常血液凝固制御因子の機能と構造の解析

1.血液凝固反応制御因子の一つ、Protein C(PC)の異常分子。PC tochigiの遺伝子クローニングし、その異常部位の解析を行った:PCのcDNAをプローブとして、正常及び患者の血液より単離したDNAを種々の酵素で消化後、サザンブロットを行った結果、患者PC遺伝子には大きな欠失は認められなかった。また、正常及び患者のDNAをHind IIIで消化後、その17ー19Kb断片を用いてgenomic libraryを作製し、PC遺伝子クローニングを行った。Exon IIX及び5ーflanking regionを含む領域を、dideoxy法で塩基配列を決定した結果、患者PC遺伝子のExon VIに、一塩基置換(C→T)が見出され、PC tochigiはH鎖Arg^<12>のコドン(CGG)がTrp(TGG)のコドンに置換していることが明らかとなった。従ってPC tochigiではThrombinによる活性化反応が起らず、患者は血栓傾向症状を示したものと思われる。2.再発性静脈血栓症患者より、スロンビンやXa因子を阻害せず免疫学的に一部差の見られる異常アンチスロンビンIII(ATIII)を精製し、これらの異常が蛋白質部分の違いに由来することを、正常ATIIIと異常ATIIIを用いて、近紫外CDースペクトラムの分析することで明らかにした。3.異常ATIIIの血管内皮細胞との相互反応:精製した正常、異常ATIIIを^<125>IーNaで標識し、培養したヒト臍帯内皮細胞と反応させると、結合量は異なるが経時的な内皮細胞への結合が見られた。細胞をあらかじめスロンビンやHeparinで処理すると、結合量が増加するが、異常ATIIIの結合量増加は正常ATIIIの場合より少ない。培養内皮細胞上におけるATIIIのスロンビン及びXa阻害活性は、精製蛋白標品Xa、prothrombinを用いた再構成系でのスロンビン生成阻害活性を測定した結果異常ATIIIは全く酵素阻害活性を示さないことが明らかとなった。従って、患者ATIIIは血管内皮細胞への結合能は一部残存しており、スロンビンなどの刺激で増加するが、液相系での反応と同様に異常ATIIIの活性は回復しないことが明らかとなった。
サイトカインによる造血幹細胞動態の制御と細胞周期に関わる分子機構についての解析

本研究の目的は,血清中に含まれる未知の増殖因子の影響を除外できる無血清培養下において,マウストロンボポエチン(Tpo)の作用を決定するために,種々のマウスあるいはヒトサイトカインとともに培養しマウス未分化造血幹細胞および前駆細胞におよぼす影響を検討することである.リコンビナントマウスTpoにより巨核球コロニーの形成が可能であり,これはマウスIL-3,マウスSCFおよびヒトEpoとともに培養することにより相乗的に作用した.ヒトIL-6とIL-11およびマウスGM-CSFは血清の存在下でマウスTpoとともに相乗効果を認めたが,無血清下では相乗効果は認めなかった.マウスIL-3やSCFは大型コロニーや混合コロニーの増加を促進した.マウスTpoはGM-CSFによるGMコロニーやEpoによる赤芽球バーストの形成を増強した.マウスTpoはマウスSCFの存在下において,マウスIL-3とともに培養することによりhigh proliferative potential colony forming cell(HPP-CFC)を有意に増加させた.無血清培養はマウス造血幹細胞および造血前駆細胞に対するTpoおよび他のサイトカインの相乗効果を検討することに有用であった.Tpoによる未分化造血幹細胞の増殖にはSCFが不可欠であった.本研究の目的は,血清中に含まれる未知の増殖因子の影響を除外できる無血清培養下において,マウストロンボポエチン(Tpo)の作用を決定するために,種々のマウスあるいはヒトサイトカインとともに培養しマウス未分化造血幹細胞および前駆細胞におよぼす影響を検討することである.リコンビナントマウスTpoにより巨核球コロニーの形成が可能であり,これはマウスIL-3,マウスSCFおよびヒトEpoとともに培養することにより相乗的に作用した.ヒトIL-6とIL-11およびマウスGM-CSFは血清の存在下でマウスTpoとともに相乗効果を認めたが,無血清下では相乗効果は認めなかった.マウスIL-3やSCFは大型コロニーや混合コロニーの増加を促進した.マウスTpoはGM-CSFによるGMコロニーやEpoによる赤芽球バーストの形成を増強した.マウスTpoはマウスSCFの存在下において,マウスIL-3とともに培養することによりhigh proliferative potential colony forming cell(HPP-CFC)を有意に増加させた.無血清培養はマウス造血幹細胞および造血前駆細胞に対するTpoおよび他のサイトカインの相乗効果を検討することに有用であった.Tpoによる未分化造血幹細胞の増殖にはSCFが不可欠であった.1)マウス多能性幹細胞と造血前駆細胞の恒常状態における増殖動態:BrdUrd-UV cytocide法によりin vivoにおける幹細胞動態を検討した。day9 CFU-Sは投与開始後7日で殺傷率のplateu level(約30%)に達するのに対し、より未分化と考えられるday13 CFU-Sは緩徐な細胞回転を示し14日目に同レベルに到達した。次にIL-3とGM-CSFを刺激因子としてコロニー形成させた場合でCFU-GM動態を比較をしたところ、CFU-GMの殺傷率はIL-3群とGM-CSF群で異なり、それぞれの分画が同一ではないことが明らかになった。2)ヒト臍帯血中のCD34陽性細胞と造血前駆細胞の解析:G-CSFで動員した末梢血幹細胞検体を対照に、フローサイトメーターを用いて臍帯血CD34^+細胞の亜分画を解析した。臍帯血CD34^+細胞はCD33^-が43.2%(対照:23.6%)、CD38^-が16.3%(1.4%)、CD117^+が66.8(24.6%)と未分化分画が多く含まれていた。CD34^+細胞とCFU-GM,BFU-E,CFU-Mix数との間にはそれぞれr=0.607,0.961,0.852と有意の正の相関が認められた。3)LSCによる単一細胞レベルでのタンパク発現の解析:LSCによるCD34^+細胞解析の予備実験として、巨核球系細胞株CMKのcMplの発現を検討したが、良好な検出感度がえられず、この原因が抗体によるものか、機器の測定限界によるものかを現在検討中である。4)ヒト未分化前駆細胞の測定条件の確立:臍帯血CD34^+細胞を骨髄間質細胞上で液体培養し前駆細胞の産生を調べた。10^3個のCD34^+細胞を培養し2週目で150+16のCFU-GM,21+2.5のBFU-E,3+1のCFU-Mix,第5週目でそれぞれ42+13,2+2,0.3+0.3の前駆細胞が回収された。この方法では実験の度に使用する骨髄間質細胞が異なるので、この条件を一定にするために、最近供与されたヒトの造血幹細胞の維持が可能とされるマウス細胞株を用いてLTC-IC測定の基礎的条件の検討を現在進めている。1)ヒト臍帯血造血前駆細胞の細胞周期の解析LASERscanning cytometer(LSC)を用いてヒト臍帯血CD34陽性細胞の細胞周期の解析を行った。免疫磁気ビーズ法で臍帯血から濃縮単離したCD34陽性細胞をDNA染色をしてスライドグラス上に塗沫し細胞周期上の各相の比率を算出した。

また同意の得られた正常成人骨髄細胞から単離したCD34陽性細胞についても,同様の検討を行い比較した.臍帯血中のCD34陽性細胞では個体差がかなりみられたが,成人骨髄中のCD34陽性細胞と比較して,DNA合成期にある細胞の割合が高かった.2)幼弱および加齢マウスにおける多能性幹細胞増殖動態の解析浸透圧ポンプを用いて1mg/kg/hrのBrdUrdをマウスに持続投与し,経時的に(2,4,6,8,12,16日)大腿骨から骨髄細胞を採取して一部を近紫外線照射し,多能性幹細胞を測定して,その減少率からその間にDNA合成を行った幹細胞・前駆細胞の比率を算出した.多能性幹細胞の測定はTillらの脾コロニー法(CFU-S)により行った.幼弱マウス(2カ月)では,未分化な造血幹細胞であるday8CFU-SでのDNA合成期の細胞が急激に増加した.一方,加齢マウス(22カ月)では,その増加はゆるやかであった.プラトーは,幼弱マウスでは52.6%,加齢マウスでは43.9%であった.やや分化した造血幹細胞であるday13CFU-SでDNA合成期の細胞の増加は,加齢マウスでは,幼弱マウスと比較してday8CFU-Sより,さらにゆるやかであった.しかしながら,プラトーレベルは同じ程度であった.サイトカインの組み合わせによる臍帯血造血前駆細胞の増幅
PAP法及び免疫電顕によるグルタチオンS-トランスフェラーゼの脳腫瘍診断への応用

本研究の最終目的は、ヒト脳腫瘍の免疫組織化学的方法による病理組織学的診断におけるグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)の有用性とその意義について検討することにある。昭和63年度は、前年度のヒト脳腫瘍組織の検索で得られた成果を基礎にして、更に症例数を増して検討した。ヒト脳腫瘍組織(手術材料および剖検材料)のホルマリン固定、パラフィン切片を用いPAP法およびABC法にて検索した。抗GST抗体の他、GFAPおよびS-100蛋白も同時に検索した。前年度にGSTが悪性度の高い膠腫で陽性となる傾向がみられ、膠腫の悪性度のマーカーとしての有用性も考えられたので、脳腫瘍の中でも膠腫を主体として検索した。その結果は前年度と同様に多形性の著しい大型の腫瘍細胞に陽性所見が認められた。また、GFAPおよびS-100蛋白とは異なった染色態度を示した点も同様であった。但し、その意義については悪性度の低い症例数がまだ少なく十分な評価をするに到っていない。GSTが細胞増殖のメカニズムと関連があるとの報告もみられ興味のあるところである。また、転移性脳腫瘍の検索で腎細胞癌の転移で陽性所見が得られているが、最も頻度の高い肺癌の転移との鑑別での有用性についても検討中である。GSTの脳組織および脳腫瘍組織(手術材料)を用いて免疫電顕による検索を行なったが、今のところ十分な成果が得られていない。GSTの脳組織および脳腫瘍組織における意義を追究するうえで重要と考えられるので現在継続して検索中である。本研究の最終目的は主として肝で作られる解毒酵素であるグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)に対する抗体を用いて、免疫酵素組織化学的検索および免疫電顕的検索を行い、ヒト脳腫瘍の病理診断における補助診断法のひとつとしてのGSTの有用性について検討を行うことにある。この目的達成のための第1段階として昭和61年度は主としてラットを対象とした実験的基礎的研究を行った。すなわち、ラット肝からGSTを分離,精製し、これに対する抗体を作り、これを一次抗体として酵素組織化学的検索(PAP法)をラット脳組織に施行した。その結果、ラット脳におけるGSTの分布は脈絡叢および脳室上衣細胞に顕著であり、グリア細胞については、海馬回や小脳小葉分子層のアストログリアの胞体内およびベルグマングリアの胞体等に反応がみられたが、それ以外の部では反応は軽微であった。また、神経細胞とオリゴデンドログリアでは免疫染色性は全く認められなかった。そして、これまで全く報告のない新しい知見としては第3脳室底部のtanycyteの胞体およびその突起にも明らかなGSTの染色性が認められ、脈絡叢に高い染色性がみられたことと併せて、GSTは髄液産生ならびにその運搬に関る細胞群の代謝において重要な役割を担っていることが推測された。今後の研究計画としては、ヒト脳組織においても同様なGSTの分布がみられるかどうかが焦点のひとつであり、ヒト剖検例の肝あるいは脳組織から分離,精製されたGSTでこれを確認する必要がある。さらに、上記結果からは、GSTによる特異的な補助診断の対象となる脳腫瘍は脳室上衣腫,脈絡叢乳頭腫,そしてある種の星状膠細胞腫などに絞られる可能性が生じてきた。残る2年間にこれらの問題点が徐々に明らかにされてゆくものと考えられる。本研究の最終目的は免疫組織化学的検索によるヒト脳腫瘍の病理組織学的診断におけるグルタチオンS-トランスフェラーゼの有用性とその意義について検討することにある.昭和62年度は,前年度の基礎的実験の成果を基にして主にヒト脳腫瘍組織を用いて検索した.免疫組織化学的検索に使用する一次抗体は前年度の方法で得られた抗GST抗体(ウサギ抗ラット抗体)を用い,ヒト脳腫瘍組織(手術材料)のホルマリン固定,パラフィン切片についてPAP法およびABC法を用いて行なった.脳腫瘍の中でも星膠腫,星膠芽腫および多形膠芽腫を中心に検索し,更に対照として頭蓋内卵黄嚢癌,頭蓋咽頭腫および転移性脳腫瘍についても検討した.その結果,星膠腫および星膠芽腫では極く少数例で局所的に抗GST抗体陽性を示す細胞がみられたのみであったが,多形膠芽腫では多形性の著しい大型の腫瘍細胞に陽性所見を認めた.その他,腎細胞癌の転移性脳腫瘍で陽性を示す部分がみられた.以上の結果から, GSTは悪性度の高い膠腫で陽性となる可能性が示唆され,膠腫の悪性度のマーカーとしての有用性も考えられた.また,膠芽腫におけるGST陽性所見は同時に行なったGFAPおよびS-100蛋白とは異なった染色態度を示し, GSTの有用性の点で重要と思われた.更に, GSTは腎近位尿細管に存在することが知られており,腎細胞癌の脳転移での診断・同定に役立つものと考えられた.今後は更にヒト脳腫瘍で悪性度の異なる膠腫の症例数を増やして検討すること,及び膠腫以外の脳腫瘍,特に脳室上皮腫および脈絡叢乳頭腫についての検索が必要と考えられ,現在進行中である.本研究の最終目的は、ヒト脳腫瘍の免疫組織化学的方法による病理組織学的診断におけるグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)の有用性とその意義について検討することにある。

抗GST抗体の他、GFAPおよびS-100蛋白も同時に検索した。前年度にGSTが悪性度の高い膠腫で陽性となる傾向がみられ、膠腫の悪性度のマーカーとしての有用性も考えられたので、脳腫瘍の中でも膠腫を主体として検索した。その結果は前年度と同様に多形性の著しい大型の腫瘍細胞に陽性所見が認められた。また、GFAPおよびS-100蛋白とは異なった染色態度を示した点も同様であった。但し、その意義については悪性度の低い症例数がまだ少なく十分な評価をするに到っていない。GSTが細胞増殖のメカニズムと関連があるとの報告もみられ興味のあるところである。また、転移性脳腫瘍の検索で腎細胞癌の転移で陽性所見が得られているが、最も頻度の高い肺癌の転移との鑑別での有用性についても検討中である。GSTの脳組織および脳腫瘍組織(手術材料)を用いて免疫電顕による検索を行なったが、今のところ十分な成果が得られていない。GSTの脳組織および脳腫瘍組織における意義を追究するうえで重要と考えられるので現在継続して検索中である。
転写因子RUNX1/AML1の点変異による機能異常と発癌機構

転写因子PEBP2/AML1は白血病に関連する染色体転座の最も高頻度なターゲットとして良く知られている。本研究ではPEBP2の機能異常による発癌の機序を明らかにするために、FPD/AML患者におけるRUNX1点変異の機能解析を進めた。その結果、RUNX1変異は単純な半数性機能不全を示すものから強いドミナントネガティブ効果を引き起こすものまで様々なタイプに分けられること、及びその機能障害の程度とFPD/AMLキャリアーの白血病発症率との間に有意な相関があることを見い出した。また、RUNX1のユビキチン-プロテアゾーム系による分解に対して,inv(16)で生成するb-SMMHCキメラタンパクが、本来のパートナーであるbサブユニットよりも遥かに強く保護効果を及ぼすことを見いだした。これによりinv(16)を介する白血病発症のメカニズムに新たな視点が開かれた。以上に平行して、FPD/AMLにおける白血病化の機序を追究するため、Runx1ヘテロ欠損マウスに内在性レトロウイルスを持つBXH2マウスに戻し交配することによりヒト白血病家系FPD/AMLのモデルマウスを作成した。このモデルを利用してレトロウイルスタッギング法によりRUNX1異常と協調して働く遺伝子異常の検索を進めつつある。これまでの結果から、セカンドヒット遺伝子として受容体型チロシンキナーゼが大きな比重を占めることが示唆された。
雇用・人材開発システムの日欧比較研究-ディーセント・ワークの視点からの分析-

第2に、制度的・文化的側面から、雇用・人材開発システムの日欧比較を行った。日本では、特に新規学卒者の採用が一般的であり、企業内職業教育による長期的人材開発が重視されたのに対して、ヨーロッパ、特にスイスやドイツでは、デュアルシステムが重要な職業教育・訓練の手法で、一般的である。ただし、最近のボローニャ・プロセスといわれる大学改革の中で、企業の人材開発や人的資源戦略が変化していくことも推測されている。こうした新動向も考慮しながら、制度・文化的側面から雇用・人材開発システムの日欧比較を行い、学術論文'Stand und aktuelle Herausforderungen des japanischen Hochschulsystems'を執筆し、ドイツの学術雑誌Hochschulmangementに掲載された。第3に、ヨーロッパ(主として、スイス、ドイツ企業)と日本の企業の人事担当者を対象にアンケート調査を実施し、雇用・人材開発システムの実証分析・国際比較を行った。本年度はチューリッヒ大学のBackes-Gellner教授と情報交換・連携をしながら、調査対象の企業を製造業と小売業を中心に選定し、質問票(ドイツ語、日本語)を作成し、日本、スイス、ドイツ企業を対象にアンケート調査を実施した。企業調査の目的は、各国企業が企業のコア・コンピタンシーに必要なスキルをもつ従業員をどのように採用し、どのような人的資源管理戦略を選択するのかを比較・分析することであった。また、企業の財務・所有構造が人材開発・人的資源戦略にどのような影響を与えるかも分析することであった。その際、各国の制度的・文化的相違や産業ごとの特徴についても考慮・検討した。本年度は、まず第1に、ヨーロッパ(主として、スイス、ドイツ企業)と日本の企業の人事担当者を対象にアンケート調査を実施し、雇用・人材開発システムの実証分析・国際比較を行った。チューリッヒ大学のBackes-Gellner教授と情報交換・連携をしながら、製造業と小売業を中心に企業を選定し、質問票(ドイツ語、英語、日本語)を作成し、ドイツ、スイス、日本企業を対象に調査を実施した。特に、各国企業が企業のコア・コンピタンシーに必要なスキルをもつ従業員をどのように採用し、どのような人的資源管理戦略を選択するのかを比較・分析した。また、企業の財務・所有構造が人材開発・人的資源戦略にどのような影響を与えるかを分析した。その際、各国の制度的・文化的相違や産業ごとの特徴についてもデータ分析に基づいて考慮・検討した。以上から、学術論文'Stand und aktuelle Herausforderungen des japanischen Hochschulsystems'(Shiho Futagami,Uschi Backes-Gellner,und Kerstin Pull,Hochschulmanagement,Heft 1,2010.)を執筆した。
南海トラフ等巨大地震によるブレース破断を考慮した鋼構造物耐震性能評価法の構築

本年度はH30年の研究実施計画通り,学位論文のとりまとめと審査論文の投稿を中心に研究を遂行した。研究成果は,米国地震工学会の論文集に1編,国際シェル空間構造学会の論文集に1編,日本建築学会の論文集に1編ずつ採用・掲載された。また,国際シェル空間構造学会においては,投稿論文が論文賞(Hangai賞)として表彰され,7月に米国ボストンで開催された年次大会で招待講演を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は概ね申請した研究計画書通りに,実験を中心とした研究を遂行することができた。本研究は特別研究員採用前年度から継続している研究であり,H28年度の初旬に1編目の査読付き論文が日本建築学会の構造系論文集に採用決定された。1編目の論文は,既往で検討例の少ない耐震ブレース付鋼構造骨組の振動倒壊実験であり,ブレースが座屈→亀裂発生→全断面破断に至り,柱梁で構成される主架構が倒壊するまでの詳細な崩壊挙動の把握に成功し,さらにブレース部材の破断評価法が動的応答下でも概ね適用可能であることを確認できた。この結果に基づき,H28年度は特に円形鋼管ブレースの径厚比と細長比性能に着目した検討を展開した。初めに前年度の実験結果から有限要素法解析を用いたパラメトリックスタディを行い、ブレース部材の破断に至るまでの累積変形性能値を補完した。次に特定のモデルについて振動台実験を用いて性能を確認し,実験結果から径厚比が小さいブレースの方が繰り返し地震動に対する累積変形性能の観点で耐震性能が優れることが確認でき,さらにこれまでの実験結果を統合すると耐震ブレース付鋼構造骨組の終局耐震性能は特にブレース部材の全断面破断現象が致命的である可能性が示された。今年度は最後に建築基準法で定められ,標準的な耐震設計法と捉えられている保有水平耐力計算法について,ブレース部材の破断現象を考慮した余裕度評価を行い,現行法に規定のない径厚比性能との対応関係を分析した。結果は径厚比35程度以下のブレース断面であれば,現行法は部材破断現象に対して40%程度の余裕度を有するが,それ以上の径厚比範囲だと余裕度が負となり耐震性能を過大評価する可能性が示された。H28年度の検討結果は現在日本建築学会の査読付き論文集に投稿中である。H28年度の検討で,研究計画書に記した,詳細な数値シミュレーションや実験など,主だった内容は完遂し,有用な知見を得ることができた。さらに,建築基準法の標準的な保有水平耐力計算に付加する形で部材破断を考慮した耐震性能評価法の一案(当初の研究目的の1つ)を提案することができた。以上の理由から研究計画はおおむね順調に進行していると考えられる。本年度はH29年の研究実施計画通りに,数値解析を中心とした研究を遂行することができた。H28年までに強度型のブレース架構の検討は概ね完了し,今年度の中旬に2編目の査読付き論文が日本建築学会の構造系論文集に採用決定された。同検討では,本研究のタイトル通り,部材破断を考慮したブレース付架構の簡易な耐震性能評価法を提案した。提案評価法を用いて破断を考慮しない従来基準の安全余裕度を多数のパラメータ(円形鋼管ブレースの径厚比,細長比,部材ランク,骨組の水平耐力など)を用いて分析した結果,損傷を架構が蓄積する強度型ブレース架構は,長周期または継続時間が長い東日本大震災の様な地震入力に対しては,安全余裕度が負値となるケースが多く(ブレースが部材破断する可能性がある),従来通りの経済設計は難しいことが定量的に明らかになった。そこで今年度は,一部のブレースを制振部材に置換する応答制御型のブレース架構を対象とする地震応答評価法の構築を行った。これは座屈拘束ブレースなどの弾塑性ダンパーは,地震時にヒューズとして強度型ブレースの負担荷重上昇を抑え,大規模地震に対する応答低減効果に加え,部材破断の原因となる座屈現象の解消を期待できるためである。ただし,本研究は現行の標準的な制振構造物の設計手法で勘案できない,強度型ブレースを含めた詳細な配置・ダンパー量(同じ建物階でも,どこに・どれくらい入れると効率的か)を検討する手法の提案を目指した。研究は概ね順調に進み,現在は具体的な建物モデルを用いたケーススタディを行っている。なお,今年度の結果は,同時期に運用の始まったTSUBAME3.0を積極的使用しており,計算費用に研究費を多く充当している。研究実施計画書に記した通りの検討が順調に消化できたため。H28年までの検討は主として耐震型のブレース構造を中心とした検討であった。

H29年度は,長時間地震動や複数回の主要動が繰り返される地震動など,損傷が蓄積される従来型の耐震構造では対応しきれない外力を考慮し,既存建物の耐震ブレースを制振ブレースに置換する耐震改修を対象として,制振部材の最適配置計画と地震応答評価法の構築を行う。これは申請時の研究計画に記している内容である。具体的な検討は数値シミュレーションを自主制作して行い,必要に応じて要素実験等も検討する。現在の検討内容の完遂と,論文投稿ならびに国際会議での発表が中心になる予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
酸化還元活性な配位子を有する新規触媒を用いた炭素-炭素結合形成反応の開発

他段階の酸化還元型を示す「酸化還元活性な配位子を有する錯体(NIL錯体)」を触媒として用いることで、脱水素型クロスカップリング反応が達成でき、テトラヒドロイソキノリン等の骨格に対するsp3炭素-sp3炭素結合およびシアノ基の導入に成功した。当該反応は酸化剤としては、常圧の酸素を必要とし、溶媒条件に対して敏感であった。触媒を用いない場合にもジメチルスルホキシドを溶媒として用いた際には、反応がマイルドな条件下にて効率よく進行することが示唆された。微量の遷移金属等の混入を確認することが困難だったため、今後更なる検討を重ねる必要がある。研究代表者はこれまで、(1)遷移金属錯体の合成およびその物性解析、(2)典型元素を用いた炭素-炭素結合形成反応の開発、という異なる2分野の研究を行って来た。従来、遷移金属錯体の性質については主に錯体化学者が研究を進め、興味深い性質が多く明らかになっている。しかしこれらの性質(情報)は、最も基本的で重要な反応である炭素-炭素結合形成反応の開発にはあまり使われてこなかった。今回研究代表者は、「酸化還元活性な配位子を有する錯体(NIL錯体)」が非常に興味深い性質を持つことに着目した。NIL錯体は、多段階の酸化還元状態を有すことから、酵素反応のミミックなどとして一部の酸化還元反応に適用されてきたが、応募申請当時に炭素-炭素結合形成反応に適用した例はなかった。研究代表者は、このNIL錯体に、適切な酸化還元試薬を組み合わせることで、触媒的な炭素-炭素結合形成反応を開発できると考え、研究に着手した。まず中心金属として白金を有するNIL錯体を収率よく合成した。この錯体を触媒として、電子の移動(酸化還元)によって炭素-炭素結合が形成される基質を選び、酸素(酸化剤)存在下での反応を行った。その結果、触媒量以上の生成物が確認され、NIL錯体が触媒として反応に寄与していることが示唆された。現在は反応条件の精査を行っており、溶媒条件によって収率が大きく変動する事が明らかとなってきた。また触媒の溶解性が低く、反応の系外に出てしまうことから、触媒量の見直しおよび置換基導入を検討している。研究代表者は、有機合成反応の中で最も基本的かつ重要な反応である炭素-炭素結合形成反応の開発を行った。炭素-炭素結合形成反応は、パラジウムや銅に代表される遷移金属触媒を用いたカップリング反応や、典型元素を用いた求電子-求核反応、およびラジカル反応によって達成されるものが大半である。研究代表者は、これまでに他段階の酸化還元型を示す「酸化還元活性な配位子を有する錯体(NIL錯体)」の特異な物性について興味を持って研究を行ってきた。しかし、反応化学の観点からNIL錯体を見ると、単に酵素反応のミミックとして用いられており、単純な酸化還元反応を達成させるにとどまっていた。今回、NIL錯体を触媒として用いることで、脱水素型クロスカップリング(CDC: Cross Dehydrogenative Coupling)反応が達成でき、テトラヒドロイソキノリン等の骨格に対するsp3炭素-sp3炭素結合が形成されることを見いだした。酸化剤としては、酸素を常圧下にて共存させることが重要であった。また、当該反応は溶媒条件に対して敏感であった。非常に興味深い点として、研究代表者は、触媒を用いない場合にもジメチルスルホキシドを溶媒として用いた際には、反応がマイルドな条件下にて効率よく進行することを見いだした。このとき、酸化剤としては大気中の酸素を用いる事ができ、非常にクリーンな反応であることが示唆された。高価な遷移金属触媒を用いない炭素-炭素結合反応は近年注目を集めており、遷移金属触媒に変わる有機触媒が開発されているが、未だその能力は遷移金属触媒より劣っており、更なる発展が求められる分野である。そのため当該反応の発見は基礎化学への寄与が大きいと考えられるが、研究代表者の研究設備では微量の遷移金属等の混入を確認することが困難だったため、今後更なる検討を重ねる必要があると考えている。研究開始年度であった本年度に、研究代表者が所属機関を異動したため、研究環境が大きく変化した。応募申請時の研究室と現在の研究室では設備が大きく異なること、大学院生の補助が得られないことから、当初の計画通り研究を進めることは困難であった。研究に必要な下地を整えることはできたため、次年度からは当初計画した順に反応開発を進める予定である。反応有機化学進捗で記したとおり、研究機関の異動により計画に遅れが出ている。当初の計画ではまず反応開発を行い、次いで活性錯体のバリエーションを増やす予定であったが、次年度はこれを並行して行う。錯体の性質を調べるチームと反応開発を行うチームを作り、情報共有しながら効率のよい反応開発を行う。現在、酸化剤の導入方法によって生成物の収率が安定しないことが課題として挙げられるため、反応容器や導入時間の見直しを行う必要がある。

次年度使用額は、「現在までの達成度」で示した通り、研究代表者の異動に伴い、研究の進捗が計画より遅れていることに由来する。研究が計画よりも遅れた結果、本来必要となる試薬類の購入費などが発生せず、また学会発表等にかかる費用も発生しなかった。以上のことから、予算よりも使用額が下回り、次年度使用額が発生した。平成27年度請求額と合わせ、今後の研究を効率よく遂行するために用いる。特に、研究代表者の異動により研究設備が変化したことを受け、必要な設備を有する外部機関の利用(依頼測定)を積極的に行うとともに、試薬の購入、研究結果の発表のための旅費などに充当する予定である。
概念のプロトタイプ獲得を可能とするロボットの認知モデルの構築と大規模転移学習

研究代表者が提案してきたマルチモーダル情報に基づく場所概念形成モデルを拡張して、多様な環境での効率的な学習を可能とする転移学習モデルを構築した。転移学習モデルは、場所のカテゴリ毎の観測情報を生成するモデルパラメータを複数の環境で共通に学習する事を可能としたモデルである。この場所概念転移学習モデルを用いて40環境での転移学習を社会的知能発生学シミュレータ:SIGVerseにおいて実施し、場所における名前と位置の予測精度から学習効率を定量的に評価した。その結果、名前の予測と位置の予測の両方の結果において場所概念の転移学習モデルが効果的な場所の学習を可能する事が示された。現在、上記の研究成果について学会発表論文一件が採択済みであり、原著論文一件の執筆を進めている状況である。場所概念の学習・評価実験のためのシミュレーション環境と大規模マルチモーダルデータセット、それらを効率的に処理する計算論モデルは、場所概念のプロトタイプ獲得の実験に不可欠な要素技術であり、31年度の研究計画への基盤技術を確立した。本研究課題に関連する研究成果として、生活支援ロボットによる場所概念に基づく片付けアルゴリズムの構築、マルチエージェントにおける記号創発と概念形成のダイナミクスのモデル化を行った。これらの研究成果について、原著論文二件を執筆中である。当初予定していた場所概念の転移学習モデルを構築し、プロトタイプ獲得のための基盤技術を確立した。構築した転移学習モデルが有効に機能している事は、仮想環境での大規模データセットを用いた定量的な実験から確認できた。これにより、場所概念のプロトタイプ獲得に不可欠な大規データセットを用いた場所概念の効果的な学習が可能となった。場所概念のプロトタイプの獲得には、これまで研究代表者が扱ってきた概念の抽象性ではなく、概念の中心性にアプローチしなければならない。概念の抽象性は、環境や事象に対して汎用的な情報を統計的に扱う事により獲得できた。概念の中心性は、概念間における典型性を情報尺度により計算する事で獲得する。これを実現する計算論モデルは、既に構築済みであり、学習済みの場所概念転移学習モデルのモデルパラメータから計算可能である。場所概念転移学習モデルの原著論文の執筆と並行してプロトタイプ獲得の実験を進めている。31年度は、社会的知能発生学シミュレータ:SIGVerseを用いて大規模な場所概念の転移学習によるプロトタイプの獲得を行う。また、実世界のユーザが仮想世界に没入してロボットに教示を行う事が可能であるSIGVerseの特性を活用して、多様なユーザからの観測に基づく場所の名前の教示データを獲得する事でデータセットの大規模化を図り、統計データの質を向上させる。現在は、40環境1ユーザのデータセットを用いているが、これを100環境10ユーザまで拡張する事を目指す。また、概念間における典型性を数値的に扱うための情報的尺度について情報理論における複数の計算論モデルを用いた比較実験を行い、妥当性について検証する。モデルの妥当性を検証するために、獲得したプロトタイプに基づく未観測情報(名前や位置)の予測を行い、被験者の予測結果を正解として精度を定量的に評価する。例えば、「リビング」という言語情報が観測された場合に予測する物体情報や位置情報を被験者の結果と比べる方法がある。これにより、どのモデルが人の認知の結果に近い予測を得るプロトタイプの獲得を可能とするか評価する。実験は、シミュレータを用いたオフラインのプロセスによって実施するため、モデルパラメータを切り替えた複数のモデルの評価をパラレルに実施可能である。さらに、研究代表者が連携研究者として参加する脳科学や認知科学に関係するプロジェクトにおける知見を得ながらモデルの推敲と評価を繰り返す事で、構成論的な枠組みにおけるモデルの妥当性についても考察する。