hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃電図による胃運動障害に対する診断法の確立

胃電図の解析は形状からのアプローチが多くの筋電図が混入してしまい困難であるため、周波数や振幅の変化からのアプローチに頼らざるを得ない。周波数や振幅の解析にはコンピュータを用いたうえで、EGGをfast Fourier transformation (FFT)による分析が必要であるがこれまでpowerを含めて解折できる良好なソフトがなかったが、今回は初年度にソフトの作成を完了し迅速なデータの処理が可能となった。そのソフトを用いて以下の2点についての結果をえた。1)胃粘膜障害が胃運動機能に及ぼす影響については、これまで知られていない。特に急性障害時の報告は皆無である。そこで人工的に胃粘膜障害を引き起こすendoscopic mucosal resection (EMR)を利用して粘膜障害の前後でEGGを測定して検討した。EMR前の空腹時周波数は3.008±0.197cpmで、EMR後は3.237±0.234cpmと有意に増加した。またEMR前の食事負荷後の周波数は3.402±0.218cpmで、EMR後は3.515±0.218cpmと増加傾向はあったが有意差は認めなかった。これらより急性胃粘膜障害は空腹時のEGGの周波数に影響を及ぼすことがわかった。2)強皮症の消化管障害の原因について胃の電気活動を測定した。強皮症患者13例の食事負荷前後の胃電図を比較したところ、食前は低振幅、リズム不整な波形になる傾向がみられた。食後には食前同様の波形が継続する症例と、振幅、リズムとも正常に近い状態に変化する症例と二群に分かれたが両群の間には食道内圧測定検査で得られた食道運動障害の有無との関係について一定の傾向は認められなかった。胃電図でえられる情報は,胃の電気的活動を波形でとらえられる周波数と電位が主であるので,評価するにあたり客観的な解析法が不可欠である。今度,日本光電の協力により,経時的に周波数と電位とを同次元で解析でき,いわゆるパタ-スペクトラムを描くことのできるソフトを完成することができた。さらにこのソフトには,時間と電位とを合成したベクトル胃電図,また単位時間内の電位をArea under curveで総和する機能を有している。一方,胃潰瘍は胃電図に及ぼす影響については知られていないので,人工的に胃潰瘍を形成する内視鏡的胃粘膜切除術(Endoscopic Mucosal Resection,以下EMR)を利用して,EMR前後及び食事の影響,消化管運動賦活作用のあるエリスロマイシンの作用について検討した。対象はEMR目的で入院した胃腺腫及び早期胃癌患者である。方法はEMR前後において,空腹時30分,その後食事負荷を行ない,食後30分胃電図を測定した。EMR後,エリスロマイシンを投与した群と,そうでない群とに分けて比較検討した。成績(1) EMR前後の比較では,食前も食後期も,ピーク周波数に有意な変動は認められなかったが,EMR後の食後期のそれは低下傾向にあった。(2)エリスロマイシン投与後では,EMR後の食後期周波数は,80%の奨励に増加をみた。一方,エリスロマイシン非投与群では増加を認めなかった。結果EMR後の胃潰瘍発症時は,EGGの周波数の低下傾向が認められ,エリスロマイシン投与することにより元に復する可能性が推測された。EGG測定は食事や薬剤の負荷によって,電気的活動は増幅され,胃運動機能の評価は容易になると考えられる。

周波数や振幅の解析にはコンピュータを用いたうえで、EGGをfast Fourier transformation(FFT)による分析が必要であるがこれまでpowerを含めて解析できる良好なソフトがなかったが、今回は初年度にソフトの作成を完了し迅速なデータの処理が可能となった。そのソフトを用いて以下の2点についての結果をえた。1)胃粘膜障害が胃運動機能に及ぼす影響については、これまで知られていない。特に急性障害時の報告は皆無である。そこで人工的に胃粘膜障害を引き起こすendoscopic mucosal resection(EMR)を利用して粘膜障害の前後でEGGを測定して検討した。2)強皮症の消化管障害の原因について胃の電気活動を測定した。強皮症患者13例の食事負荷前後の胃電図を比較したところ、食前は低振幅、リズム不整な波形になる傾向がみられた。食後には食前同様の波形が継続する症例と、振幅、リズムとも正常に近い状態に変化する症例と二群に分かれたが両群の間には食道内圧測定検査で得られた食事運動障害の有無との関係について一定の傾向は認められなかった。
産後うつ予防を目的とした産後3か月間の食生活の解析

近年、うつ病の発症に鉄や亜鉛などの栄養素の不足との関連が報告されている。特に、産後うつはその発症機序や要因が明らかでない一方で、平成27、28年における妊産婦の死亡理由の最多が自殺であることや虐待死への関連から、産後うつ対策は社会的に急務であるといえる。加えて日本人の2030代女性は鉄不足が散見されることから、本研究では食生活の偏りと産後のメンタルヘルスの関係性に着目した。産後3か月以内の女性を対象に、産後うつのリスク診断および食事摂取頻度調査を行い、産後うつ高リスク群と低リスク群の栄養素摂取状況を比較し、産後うつの治療・予防につながる食生活について検討する。
リンパ組織におけるＩＬ－３３発現細胞と発現制御機構の解析

IL-33発現細胞やIL-33の発現制御機構同定はアレルギー疾患分子標的を呈示できる可能性が高い。過年度報告のように、PicheryらがIL-33レポーターマウス系を報告した。これを受けて本研究では方針変更を余儀なくされたが、共同研究である記憶Th2細胞におけるIL-33機能解析の成果(Immunity 2015)があった。さらにはGWASから得られたもう一方の喘息関連重要因子TSLPについて、その阻害抗体による無作為化比較試験でその有効性が報告されたこと(NEJM. 2014)を鑑みると、同じく喘息関連重要因子IL-33やIL-33受容体の阻害抗体も、喘息治療薬としての期待が高い。IL-33は種々の免疫細胞と組織構成細胞に作用して、アレルギー性炎症を誘導すると考えられている。大規模ゲノムワイド関連研究およびメタ解析によって、喘息に関連する遺伝子(SNPs)が立て続けに報告されている(Nat Genet 2009;41:342, NEJM 2010;363:1211, Nat Genet 2011;43:887, Nat Genet 2011;43:893, Lancet 2011;378:1006)。これらの報告を総合すると、喘息リスクを高める遺伝因子はサイトカインであるIL-33とTSLPおよびIL-33受容体が担うと考える妥当性は高い。とりわけ、IL-33とIL-33受容体がセットで見出されていることは、喘息の病態にIL-33とIL-33受容体が重要な役割を有することを示唆している。IL-33のin vivoでの役割については、我々が世界に先駆けてIL-33欠損マウスを作成し、実際に喘息モデルでの好酸球浸潤と気道過敏性獲得に内在性のIL-33が必須である事を明らかにした(PNAS 2010;107:18581)。本研究では有力なアレルギー疾患分子標的であるIL-33についての学術的基盤形成を目指すため、リンパ組織におけるIL-33の発現制御メカニズムの探索を行う。より上流に当たるIL-33発現制御機構についての研究は、申請者の知る限りでは皆無である。IL-33発現細胞の同定やIL-33の発現制御メカニズムはアレルギー疾患分子標的を呈示できる可能性が高い。昨年度報告のように、飼育コロニーの感染事故中、PicheryらはJ Immunolgy(2012;188:3488-3495)において、IL-33遺伝子座LacZノックインレポーターマウスを作製し、IL-33の発現を報告した。これを受けて、本研究では方針変更を余儀なくされ、対策の検討を行っている。(1)リンパ組織におけるIL-33発現細胞種の同定と性状解析1ー1.IL-33レポーターマウスの開発本申請以前に、申請者らは理化学研究所CDBとの共同研究でIL-33遺伝子ノックアウトマウスを作成した(PNAS 2010;107:18581)。このマウスはIL-33遺伝子のfirst ATG(最初の開始コドン)のあるexon1にGFP遺伝子cDNAをノックインし、近接してネオマイシン耐性遺伝子の薬剤選択カセット(neo cassette)を挿入して、変異アリルを作成している。neo cassetteは、コンディショナルに欠失できるようにloxP配列で挟んだfloxed neo cassetteとしている。ネオマイシン耐性遺伝子発現カセットはプロモーター干渉によりごく近傍の遺伝子発現を強力に抑制することから、CAG-Creトランスジェニックマウス(理研バイオリソースセンターより導入ずみ)との交配によってneo cassetteをコンディショナルに欠損させることで、GFPの発現が期待できる。初年度は、このIL-33 GFPマウス系統の確立を目指し、次の交配ステップによりIL-33 GFPマウスの作成を行う。しかしながら、マウス飼育室内での蟯虫、原虫、ノロウイルスの多重感染のために、コロニー復活に時間を要している。大規模ゲノムワイド関連研究(GWAS)およびメタ解析によって、喘息に関連する遺伝子(SNPs)が立て続けに報告されている(Nat Genet 2009;41:342, NEJM 2010;363:1211, Nat Genet 2011;43:887, Nat Genet 2011;43:893, Lancet 2011;378:1006)。

IL-33のin vivoでの役割については、我々が世界に先駆けてIL-33欠損マウスを作成し、実際に喘息モデルでの好酸球浸潤と気道過敏性獲得に内在性のIL-33が必須である事を明らかにした(PNAS 2010;107:18581)。IL-33発現細胞の同定やIL-33の発現制御メカニズムはアレルギー疾患分子標的を呈示できる可能性が高い。過年度報告のように、PicheryらがIL-33遺伝子座LacZノックインレポーターマウスでIL-33の発現を報告した(J Immunol. 2012;188:3488-3495)。これを受けて本研究では方針変更を余儀なくされたが、共同研究である記憶Th2細胞におけるIL-33機能解析の成果(Immunity 2015;42:294)があった。さらにはGWASから得られたもう一方の喘息重要因子であるTSLP阻害抗体についての無作為化比較試験(N Engl J Med. 2014;370:210)で有効性が証明されたことから、IL-33阻害抗体についての期待も高い。分子生物学昨年度報告のように、マウス飼育室内での蟯虫、原虫、ノロウイルスの多重感染のために、コロニー復活に時間を要している。しかしながら、次の交配ステップによりIL-33 GFPマウスの作成については、作出が終了した。マウス飼育室内での蟯虫、原虫、ノロウイルスの多重感染のために、コロニー復活に時間を要している。しかしながら、のうち、IIまでは進行している。PicheryらはJ Immunolgy(2012;188:3488-3495)において、IL-33遺伝子座LacZノックインレポーターマウスを作製し、IL-33の発現を報告した。これらは、我々の意図する研究を思いの外網羅しており、これを受けて、本研究では方針変更を余儀なくされ、対策の検討を行っている。できるだけ早期に前年度計画のステップIIIまでを進行させ、以下の検討に進む。(1)リンパ組織におけるIL-33発現細胞種の同定と性状解析1ー2.IL-33レポーターマウスを使ったリンパ組織のIL-33陽性細胞の単離と性状解析(サイトスピン、FACS、マイクロアレイ解析、機能試験)I.脾臓或いはリンパ節から細胞を調整し、GFPを指標としてリンパ組織のIL-33発現細胞の単離をソーターで行う。ソートされた細胞のサイトスピン標本を作製し、ギムザ染色を行い、形態の観察を行う。種々の喘息モデルを誘導したマウスからもサンプリングし、比較を行う。II.脾臓或いはリンパ節を単離し、GFPを指標としたリンパ組織のIL-33発現細胞を各種の免疫系細胞の細胞表面マーカーとの多重染色によってFACS解析を行うことで、GFP発現細胞のheterogeneityの有無と、細胞の同定が可能となる。発現している細胞群の絞り込みは探索的に行う。III.絞り込まれた細胞表面マーカー及びGFPによって、脾臓或いはリンパ節より調整された細胞をソートし、リンパ組織のIL-33陽性細胞のmRNAマイクロアレイ解析を行う。このとき、比較検討のために、細胞を活性化する刺激が特定できている場合には、刺激した細胞を使って並行してmRNAマイクロアレイ解析を行う。IV.同じくソートされたリンパ組織
次世代シークエンスによる再発難治性急性白血病のゲノム構造の解析

細胞株を用い、CRISPRにより導入した部位特異的な遺伝子切断がどのように修復されるかを検討した。CRISPRによる切断部位をPCR増幅し、アンプリコンをディープシークエンスにより解析した。多くは短い挿入欠失(Short InDel)で修復されたが、一部は長い(>50bp)挿入や欠失により修復されていた。挿入配列は他の染色体部位の配列が挿入されたり、テロメア配列(TTAGGG)nが挿入される場合があった。抗がん剤や放射線照射によるゲノム損傷を網羅的に解析するため、ヒト白血病細胞株をEtopocide、放射線照射で処理した上で、限界希釈により細胞を撒き、これらの処置を生き延びた娘細胞を1細胞由来のクローンとして樹立し、親株とともに全ゲノムシークエンス(WGS)を行った。構造変異、Short InDelに注目し、娘細胞特異的な変異を検討した。また、テロメラーゼによるゲノム修復が(TTAGGG)nの挿入配列で起きることから、リファレンスゲノムにはない(TTAGGG)n配列挿入は、腫瘍の体細胞変異である可能性があり、その定量値はゲノム損傷修復を繰り返した後の再発難治性白血病で高い可能性がある。急性骨髄性白血病においてFlt3-ITD変異は予後不良のマーカーである。Flt3-ITDは白血病発症の後期に入る変異と考えられており、1症例中に複数の種類のFlt3-ITDクローンが検出されることがある。臨床検体で、Flt3-ITD変異部位をPCR増幅し、ディープシークエンスを行った。各症例から複数のFlt3-ITDが検出されるとともに、複数の欠失変異クローンが検出された。これは同部位が繰り返しゲノム損傷を受けやすい部位で、個々の細胞で別々の修復が起きていることを示唆しており、"Flt3バリエーション"はゲノム損傷の代理マーカーとなる可能性がある。ヒト細胞株を用いCRISPR/Cas9で特定部位に導入したDNA二重鎖切断(DNA-DSB)がどのように修復されるかを検討した。回収したbulk細胞からゲノムを精製し、切断部位を挟むプライマーにより増幅したPCR産物をディープシークエンスすることで、DNA-DSBがどのように修復されるかを網羅的に解析できる系を確立した。1度に10万リード以上を解析することができ、CRISPRによる切断部位に一致した多数の欠失配列と挿入を検出した。欠失修復/挿入修復比は1.53.1であり欠失による切断修復が多かった。欠失、挿入修復の大部分(70-80%)は20bp以内の比較的短い変化だった。CRISPR/Cas9は発現ベクターを使用しており、挿入配列の多くは、切断部位に数10数100bpのベクタープラスミド断片を取り込むものだった。一方、一部の挿入配列は他の染色体上の配列など、遠隔の鋳型配列挿入が起きることを確認した。抗がん剤や放射線照射によるゲノム損傷を網羅的に解析するため、ヒト白血病細胞株をEtopocide、放射線照射で処理した上で、限界希釈により細胞を撒き、これらの処置を生き延びた娘細胞を1細胞由来のクローンとして樹立し、親株とともに全ゲノムシークエンスを行った。当初構造変異(SV: Structural variation)データに着目して、娘細胞特異的な変異を解析する計画だったが、構造変異の長い配列(数100bp)の相同性は、わずかな塩基置換でも、異なるものとして解析されるため、ほとんどの構造変異が親株と娘株で一致しなかった。そこで、比較的短い(<50bp)挿入欠失データ(Indel)に着目したところ、娘細胞データから親細胞データをサブトラクションすることで、Etopocide、放射線照射によるゲノム損傷部位を網羅的に抽出することができた。現在データ解析を進めている。1000人ゲノムプロジェクトデータの解析から、“ゲノム損傷部位の配列挿入による修復"が、ヒト遺伝多型として存在することを確認し、ヒトゲノムの挿入配列多型についての総説を報告した(Onozawa M. Front Chem. 2016Nov 16;4:43)。CRISPR/Cas9による特定部位のDNA損傷修復を網羅的に解析する方法を確立した。CRISPR/Cas9をプラスミドベクターで発現させたところ、CRISPRによるゲノム損傷部位に、プラスミドベクターが取り込まれる現象を認めた。より生理条件でのゲノム修復を解析するため、今後、プラスミドベクターではなく、Cas9タンパクを用いてゲノム損傷を導入し実験を行う。細胞株を用いた検討で、抗がん剤や放射線照射によるゲノム損傷部位を網羅的に解析している。本邦では全ゲノムシークエンスのコストが高止まりしている事、解析に新たな手法の開発が必要なことから、経時的なシークエンス、解析コストの低下が望まれる。テロメラーゼによるゲノム修復が(TTAGGG)nの挿入配列で起きることに注目し、WGSデータから(TTAGGG)の繰り返し配列を含むリードを抽出することで、大幅に扱うデータサイズを縮小した。リファレンスゲノムにはない(TTAGGG)n

配列挿入は、腫瘍の体細胞変異である可能性があり、その定量値はゲノム損傷修復を繰り返した後の再発難治性白血病で高い可能性がある。各シークエンスリードをアライメントし、リファレンスゲノムにはない(TTAGGG)n挿入リードを抽出するための方法論を検討中である。IKZF1欠失は急性リンパ性白血病で反復して観察されるゲノム変異であり、RAG1/2複合体によりV(D)J recombinationの機序で起きる。IKZF1欠失は予後不良と関連することが知られており、微小残存病変の検出にも有効な可能性がある。次世代シークエンスやMLPAなどでは検出可能だったが、これまで日常臨床で可能な標準的な検出方法が確立されていなかった。我々はIKZF1欠失変異を検出するFISHプローブを開発しバリデーションを行なった。1000人ゲノムプロジェクトデータの解析から、“ゲノム損傷部位の配列挿入による修復"が、ヒト遺伝多型として存在することを確認し、ヒトゲノムの挿入配列多型についての総説を報告した(Onozawa M. Front Chem. 2016Nov 16;4:43)。細胞株を用いた検討で、抗がん剤や放射線照射によるゲノム損傷部位を網羅的に解析したが、シークエンスコストが高いことから限られた細胞株での解析となっている。細胞株を用い、CRISPRにより導入した部位特異的な遺伝子切断がどのように修復されるかを検討した。CRISPRによる切断部位をPCR増幅し、アンプリコンをディープシークエンスにより解析した。多くは短い挿入欠失(Short InDel)で修復されたが、一部は長い(>50bp)挿入や欠失により修復されていた。挿入配列は他の染色体部位の配列が挿入されたり、テロメア配列(TTAGGG)nが挿入される場合があった。抗がん剤や放射線照射によるゲノム損傷を網羅的に解析するため、ヒト白血病細胞株をEtopocide、放射線照射で処理した上で、限界希釈により細胞を撒き、これらの処置を生き延びた娘細胞を1細胞由来のクローンとして樹立し、親株とともに全ゲノムシークエンス(WGS)を行った。構造変異、Short InDelに注目し、娘細胞特異的な変異を検討した。また、テロメラーゼによるゲノム修復が(TTAGGG)nの挿入配列で起きることから、リファレンスゲノムにはない(TTAGGG)n配列挿入は、腫瘍の体細胞変異である可能性があり、その定量値はゲノム損傷修復を繰り返した後の再発難治性白血病で高い可能性がある。急性骨髄性白血病においてFlt3-ITD変異は予後不良のマーカーである。Flt3-ITDは白血病発症の後期に入る変異と考えられており、1症例中に複数の種類のFlt3-ITDクローンが検出されることがある。臨床検体で、Flt3-ITD変異部位をPCR増幅し、ディープシークエンスを行った。各症例から複数のFlt3-ITDが検出されるとともに、複数の欠失変異クローンが検出された。
種々の制約のある量子計算機の能力の解析

量子計算機は従来の計算機(古典計算機)では成し得ない高速化を達成できる場合がある.その一方で,量子計算機の実現には技術的に困難な点も多く,実用規模の量子計算機が実現した初期の段階では,状態遷移やメモリの扱いに関して様々な制約が付くものと予想されている.これらのことを踏まえ,本研究では,実現初期段階の量子計算機に課されるさまざまな制約を想定し,その制約を克服する手法を考案した上で,量子計算機が古典計算機に比べて優位性があることを示すことを目的とする.また,それと同時に,実現初期の量子計算機を対象とした量子アルゴリズムの開発を行う.量子計算機は従来の計算機(古典計算機)では成し得ない高速化を達成できる場合がある.その一方で,量子計算機の実現には技術的に困難な点も多く,実用規模の量子計算機が実現した初期の段階では,状態遷移やメモリの扱いに関して様々な制約が付くものと予想されている.これらのことを踏まえ,本研究では,実現初期段階の量子計算機に課されるさまざまな制約を想定し,その制約を克服する手法を考案した上で,量子計算機が古典計算機に比べて優位性があることを示すことを目的とする.また,それと同時に,実現初期の量子計算機を対象とした量子アルゴリズムの開発を行う.
明治期の音楽科教育における19世紀前半のアメリカ合衆国の音楽教育の影響

1.米国の19世紀前半を中心とした教科書について多くの教科書は、教材と楽譜の体系(楽典)が一緒に含まれている。音楽は健康面、宗教面、道徳面において有益なものであり、ゆえに学校の教科として必要であると謳われている。教材の多くは合唱曲で、長調が多く、ホモフォニック、混声三部編成が中心となっている。2.わが国の明治期の音楽教科書について教科書の大部分は、教材のみ掲載され、楽譜の体系(楽典)を掲載した教科書は少ない。音楽教育の目的が「道徳心の陶冶」「健康面の増進」と謳われている点、カリキュラムが、聴唱から視唱へとしている点は米国の理念、カリキュラムと酷似している。教材はその大部分が斉唱(単声)であり、長調が多く、合唱教材ではホモフォニックが中心である。3.米国とわが国の教科書の比較米国、わが国何れにおいても、音楽が人間の健康面、精神面、特に道徳心の育成に寄与する点を掲げているのは共通している。カリキュラム、指導体系においては、どちらもまず聴唱によって音の感覚を育成した後、楽典の内容を「リズム」「メロディー」「ダイナミックス」のカテゴリーに沿って学んでいく。いずれの教科書も、調、拍子、旋律開始音、小節数、編成の各要素においての分布状態が酷似している。日米で共通して掲載された教材も119曲を数え、特にわが国で古くから親しまれている曲には多くの教科書に採用されている。以上の結果により、わが国の明治期の音楽教育における、19世紀初期の米国の音楽教育の影響は明白で、特に教材、カリキュラムにおいてはほぼ同内容がわが国の学校教育体系の中に根づいていったものと思われる。理念的な内容については、国情の違いにより必ずしも一致するものではなかったものの、カリキュラム及び教材面では特徴を保持したままわが国にそのまま移入されたと言えるだろう。1.これまでの研究成果(1)資料収集19世紀前半のアメリカ合衆国の文献については、現在までにロウエル・メーソンの著作による音楽教科書"Juvenile Lyre"(1831),"The Song Garden"(1864)など25点、その他トマス・ヘイスティングス、エラム・アイブスら18名の著作による教科書合計72点を、米国国会図書館、メリ-ランド大学図書館を中心に収集した。これらの資料は、先に入手した、ルーサー・メーソンコレクションとあわせ、19世紀の米国の音楽教育について把握するためにほぼ十分な数であると思われる。また、わが国の文献については、文部省の「音楽指南」(1884)、ル-ミス/東儀訳「小学唱歌教授法」など明治中期までの音楽教科書、指導書42点を収集した。これらの資料はまだ整理中のため、数が若干増える予定である。(2)データベース制作及び資料批判収集した米国とわが国それぞれの資料について、本年度購入したコンピューターを用いて文献のデータを入力し、データベースを構築した。各教科書に掲載されている教材は本研究の中心的資料であり、タイトル、作曲者はもとより調、拍子、形態などについても調査した。なお、これらの資料は、資料批判の結果、研究資料として真正のものであることが確認された。2.今後の研究の展開本年度は、資料収集と資料分析が主たる目的のため、研究成果の公表を行わないが、平成7年度は、本研究の最終研究年度であり、6年度で得られた成果を元に、研究成果をまとめ、公表する予定である。計画書にのべたように、米国とわが国の初期音楽教育の理念、指導法、教材の比較、分析を通して、日本の音楽教育がどれだけ影響を受けているのか、多角的にアプローチする。

1.データベース制作研究最終年度にあたり、昨年度に引き続き、19世紀前半(18311860)に発行されたアメリカ合衆国の音楽教科書と明治初期に発行された音楽教科書のデータベース化の仕上げを行った。内容は、(1)各教科書のタイトル、著者、発行所、発行年、掲載曲数およびその特徴(合唱、伴奏、歌詞などの有無)を記録し、さらに、(2)それぞれの教科書に掲載されている教材楽曲のタイトル、作曲者、調子、拍子、小節数、メロディー(数字)、声部、形態について調査・入力した。現時点において、アメリカの音楽教科書80点、わが国の音楽教科書51点を取り上げ、入力した教材楽曲の総数は、アメリカの教科書約5.000曲、日本の教科書約2.000曲に達する。2.資料検討および資料比較収集、データベース化した資料のうち、アメリカの文献中、明らかに学校向けとして出版されていない教科書(主として、教会学校や成人向けのもの)を除外し、指導理念、指導方法、教材楽曲の比較を行っていた。その結果、理念においては、道徳性の向上、身体器官の強化といった目的においてわが国とアメリカの教科書に共通性が見いだされたが、宗教的側面においては相違点がみられた。指導法においては、アメリカの当時の中心的教育理念であったペスタロッチ式の音楽教授法をほぼ同様に継承していることが明らかになった。教材楽曲においては、わが国の教科書に掲載されている「アニーロ-リ-」「蛍の光」など比較的多くの教材が、当時のアメリカの教科書に掲載されていることが判明した。3.研究成果執筆以上の研究成果に基づき、研究成果報告書を作成中である。報告書の構成は、(1)研究の動機、(2)研究の目的とアウトライン、(3)19世紀前半のアメリカ合衆国の音楽教科書の内容と特徴、(4)明治初期の音楽教科書の内容と特徴、(5)日米の音楽教科書の比較、(6)まとめとなる。巻末には、調査、データベース化した資料を添付・掲載する予定である。
日本の湖沼沿岸帯におけるミジンコ類(甲殻類枝角目)の分布と生態に関する比較研究

本研究は,(1)自然湖沼である仁科三湖(青木湖,中綱湖,木崎湖)において,環境を異にする湖岸に定点を設定し,定期的にサンプリングを行い,出現するミジンコ類の種ごとの生態を明らかにする,(2)日本列島の広い地域からサンプリングして分布状況を明らかにする,の二つを目的に計画された.(1)に関しては,設定した湖岸の定点に出現したミジンコ類の季節的な変動がほぼ把握され,また沖合いと沿岸に出現するミジンコ類の種の相違が明らかとなった.(2)に関しては,北海道北部から九州南部まで,主要な自然湖沼沿岸部でのサンプリングをすることができ,日本列島における沿岸性ミジンコ類の出現する種とその分布に関してまとめることが可能となった.また,別途研究費(日本学術振興会国際共同研究,研究代表者谷田一三大阪府立大学助教授)を使用して,同様の調査をロシア極東地方の湖沼において実施し,日本列島の枝角類の分布と比較して考察することが可能となった.3年間にわたるサンプリングによって採集された標本の一部はすでに検鏡を終えているが,まだ多くの標本の検鏡はこれからの仕事として残されている.これまでに同定された種に関しては,データーベースを作成するためパソコンへのインプットを行っている.現在日本列島には85種のミジンコ類が分布しているが,本研究においてその大部分は沿岸性ミジンコ類であることが明かとなった.また,ロシア沿海地方湖沼のミジンコ相とはかなり異なったミジンコ相をもつことも明らかになりつつある.これらミジンコ類の分類,分布,生態に関して,本研究で得られた成果とこれまでの知見を加え,「日本産Cladoceraに関するノート」としてまとめ,その一部はすでに公表し,また順次公表してゆく予定である.本研究は,(1)自然湖沼である仁科三湖(青木湖,中綱湖,木崎湖)において,環境を異にする湖岸に定点を設定し,定期的にサンプリングを行い,出現するミジンコ類の種ごとの生態を明らかにする,(2)日本列島の広い地域からサンプリングして分布状況を明らかにする,の二つを目的に計画された.(1)に関しては,設定した湖岸の定点に出現したミジンコ類の季節的な変動がほぼ把握され,また沖合いと沿岸に出現するミジンコ類の種の相違が明らかとなった.(2)に関しては,北海道北部から九州南部まで,主要な自然湖沼沿岸部でのサンプリングをすることができ,日本列島における沿岸性ミジンコ類の出現する種とその分布に関してまとめることが可能となった.また,別途研究費(日本学術振興会国際共同研究,研究代表者谷田一三大阪府立大学助教授)を使用して,同様の調査をロシア極東地方の湖沼において実施し,日本列島の枝角類の分布と比較して考察することが可能となった.3年間にわたるサンプリングによって採集された標本の一部はすでに検鏡を終えているが,まだ多くの標本の検鏡はこれからの仕事として残されている.これまでに同定された種に関しては,データーベースを作成するためパソコンへのインプットを行っている.現在日本列島には85種のミジンコ類が分布しているが,本研究においてその大部分は沿岸性ミジンコ類であることが明かとなった.また,ロシア沿海地方湖沼のミジンコ相とはかなり異なったミジンコ相をもつことも明らかになりつつある.これらミジンコ類の分類,分布,生態に関して,本研究で得られた成果とこれまでの知見を加え,「日本産Cladoceraに関するノート」としてまとめ,その一部はすでに公表し,また順次公表してゆく予定である.本研究は,(1)自然湖沼である仁科三湖(青木湖,中綱湖,木崎湖)において,環境を異にする湖岸に定点を設定し,定期的にサンプリングを行い,出現するミジンコ類の種ごとの生態を明らかにする,(2)日本列島の広い地域からサンプリングして分布状況を明らかにする,の二つを目的に計画された.(1)に関しては,青木湖に2点(ヨシ帯,砂礫底裸岸),中綱湖に1点(水草帯),木崎湖に2点(砂礫底裸岸,泥底裸岸)の調査定点を設定し,これまでに平成5年8月,11月,平成6年2月の3回の調査を実施した.その結果,湖岸の定点に出現したミジンコ類は17種を数えている.調査は継続中で,今後調査の頻度を多くして,季節的な変動を把握する予定である.また,定性的なサンプリングには問題はないが,定量採集に関してはなお装置の改良の必要のあることが判明し,現在方法等を検討中である.(2)に関しては,今年度は北海道東部の自然湖沼(阿寒湖,オンネトー,シラルトロ湖,塘路湖,達古武湖)および九州南部の自然湖沼(池田湖,鰻池,薩摩湖,白紫池,六観音御池)においてサンプリングを行った.この中で特筆すべきことは,シラルトロ湖,達古武湖において,ノコギリミジンコ属の一種で,未記載種であるEurycercus sp.が採集され,仁科三湖のものと同一の種であることが確認された.できるだけ早い機会に新種として記載する予定である.また九州南部の湖沼では,薩摩湖から熱帯から亜熱帯の湖沼に出現するAlona karuaが採集され,ミジンコ相からみればこの地域が亜熱帯地域に属することが明らかとなった.本研究は,(1)自然湖沼である仁科三湖(青木湖,中網湖,木崎湖)において、環境を異にする湖岸に定点を設定し,定期的にサンプリングを行い,出現するミジンコ類の種ごとの生態を明らかにする,

(2)日本列島の広い地域からサンプリングして分布状況を明らかにする,の二つを目的に計画された。(1)に関しては,平成5年度に設定された調査定点,青木湖に2点(ヨシ帯,砂礫底裸岸),中網湖に1点(水草帯),木崎湖に2点(砂礫底裸岸,泥底裸岸),において継続して調査が実施された。その結果,湖岸の定点に出現したミジンコ類の季節的な変動がほぼ把握された。ただし,冬期は湖面が結氷しているため予定どおりのサンプリングができず,不十分な結果しか得られていない。また,前年度に問題となった定量採集に関しては,なお装置の完成に至っておらず,改良に関して検討中である。(2)に関しては,今年度は東北地方南部の裏磐梯湖沼群,北九州唯一の自然湖沼である長崎県川原大池,および紀伊半島南部の小湖沼においてサンプリングを行った。サンプリングは秋から冬にかけて行ったが,これまでのところ特筆すべき種は検出されていない。3月中に関東地方の湖沼の調査を実施する予定である。なお,日本列島の枝角類と比較するため,別途研究費(日本学術振興会国際共同研究,研究代表者谷田一三大阪府立大学助教授)を使用してロシア極東地方の湖沼において同様の調査を実施した。本研究は、(1)自然湖沼である仁科三湖(青木湖、中綱湖、木崎湖)において、環境を異にする湖岸に定点を設定し、定期的にサンプリングを行い、出現するミジンコ類の種ごとの生態を明らかにする、(2)日本列島の広い地域からサンプリングして分布状況を明らかにする、の二つを目的に計画された。(1)に関する今年度の計画に関しては、平成7年7月の集中豪雨によるJR大糸線および国道148号線の不通によって計画を断念せざるをえない状況となり、計画を遂行することはできなかった。(2)に関しては、今年度は東北地方北部の湖沼群(八甲田山、十和田湖、北津軽郡の湖沼群)においてサンプリングを行った。サンプリングは秋から冬にかけて行ったが、これまでのところ特筆すべき種は検出されていない。この3年間に北海道北部から九州南部まで、主要な自然湖沼でのサンプリングを終え、日本列島における沿岸性ミジンコ類に関してはまとめることが可能となった。また昨年に引き続き、別途研究費(日本学術振興会国際共同研究、研究代表者谷田一三大阪府立大学助教授)を使用してロシア極東地方の湖沼において同様の調査を実施し、日本列島の枝角類の分布に関する考察が可能となった。3年間にわたるサンプリングによって採集された標本の一部の顕鏡を終え、同定された種に関してパソコンへのインプットを行って、データベースを作成しつつある。これまでの知見を加え、その一部は本科研費研究成果報告書としてとりまとめ、印刷した。今後も引き続き本科研費によって作られた標本に基づく研究成果は、まとまり次第随時学会等での口頭発表、研究論文として学会誌等への投稿を行う予定である。
Ru-Sn異核クラスター触媒によるメタノールのみを原料とする炭酸ジメチル合成

2.[RuClH(CO)(PPh_3)_3]は既法に従って合成した。所定量のRu(II)錯体,SnCl_2・2H_2O,NaOCH_3を溶媒(ニトロメタン)に溶解し,メタノールを加え反応溶液とした。反応はステンレス製オートクレーブを用い,150180°C・ArまたはCO雰囲気下で行った。液相および気相生成物はガスクロマトグラフィーで定性・定量した。3.[RuClH(CO)(PPh_3)_3]のみでは炭酸ジメチル生成はほとんどみられないが(180°C・Ar(10atm)下),SnCl_2・2H_2OをRuに対して20倍モル加えると活性は向上した(26時間でターンオーバー数0.12)。Sn添加によりギ酸メチル生成も24倍向上したことから,炭酸ジメチル生成にはギ酸メチルが関与すると考えられる。Sn助触媒としてはSn(OMe)_2も有効であった。一方,メタノールの脱水素触媒(ギ酸メチルを生成)として知られている[RuCl_2(PPh_3)_3]は,Sn(II)を添加しても炭酸ジメチルを生成しないことから,CO配位子も重要であることが示唆される。反応雰囲気をArからCOに変えたところ,炭酸ジメチル生成活性は向上したものの,その効果は小さかった(180°C・CO(10atm)下・26時間で触媒ターンオーバー数0.15)。また,NaOCH_3の添加(Ruの120倍モル)は炭酸ジメチル生成活性は向上させた(Ar雰囲気下・180°C・3時間でターンオーバー数3.56)。以上の結果から,本反応は,(i)メタノール脱水素生成物であるギ酸メチルのRu(II)への酸化的付加,(ii)OCH_3^-のカルボニル炭素への求核攻撃,により進行すると推定される。(i)の過程は三級ホスフィンの電子供与性が支配的効果をもつので,今後の指針として種々のホスフィン配位子を検討することが考えられよう。
移動ロボットによる軽量・精密なリアルタイム圧縮地図生成

本研究は、ロボットによる大規模地図生成技術(SLAM)の応用可能性を実用的な大規模地図にまで拡げることを目的として、ロボットが地図を作成しながらリアルタイムに圧縮地図表現へと変換するリアルタイム地図圧縮技術を実現した。具体的には、繰返しパタン検出に基づくデータ圧縮、効率的な繰返しパタン検出のアルゴリズム、高効率な圧縮地図表現などの各種要素技術を開発し、実験により、上記技術の有用性を確認することができた。本年度は、下記の(1)(2)の研究開発に取り組んだ。(1)簡潔地図データベースロボットが3次元距離センサ等を用いて作成した3次元点群地図など、大規模な点群地図のための簡潔なデータ構造を開発した。特に、SLAM(自己位置推定と地図生成)の応用に向けて、点群地図を簡潔データへ高速に変換する手法、および、簡潔データを高速にランダムアクセスする手法を開発した。本手法は、まず、空間充填曲線(モートン曲線)、差分符号化、ガンマ符号化の手法を用いて、点群を符号化した上で、簡潔データへと変換する。検証実験により、符号化およびランダムアクセスの高速性・正確性を確認できた。また、この手法を、本研究課題の地図圧縮問題へ応用し、圧縮地図(部品)のデータ構造としての基本的な有効性を確認した。(2)簡潔マップマッチングロボットがレーザレンジファインダを用いて作成した2次元床面地図など、大規模な点群地図をマップマッチングするための、簡潔なデータ構造、および、高速なマッチング手法の研究開発を行った。本手法は、部品モデルと共通物体発見という独立な2つの技術を結合する。まず、入力地図と既知参照地図との間で、共通物体発見を行い、物体領域(=バウンディングボックス:BB)を部品データととらえることで、軽量な地図モデルを、教師なしで学習する手法を開発した。また、BBに基づく低次元の地図表現(Bag-of-Bounding-Boxes)を用いることで、高速かつ精確にマップマッチングを行う手法を開発した。本研究課題の部品モデルに基づく圧縮地図表現(辞書式地図圧縮)を用いる高速・簡潔なマップマッチング技術の基本的な有効性を確認した。(1)マップマッチングSLAMロボットがレーザレンジファインダを用いて作成した2次元屋内地図など、大規模な点群地図をマップマッチングするための、スケーラブルなSLAMシステムを開発した。今年度は、頑健な複数仮説に基づくSLAMシステムを実装した。本システムは、地図について、複数通りの仮説を生成・保持し、各時刻のセンサデータをもとに、各仮説の確からしさを更新していく。確率的推論手法である、パーティクルフィルタを用いて、仮説の確からしさを評価し、仮説群から地図の尤度を得る。現在、このマップマッチングSLAMを、本研究課題の圧縮SLAMシステムに統合することを計画し、準備を進めている。(2)ビジュアルSLAM本研究課題の圧縮SLAMが、異種センサに対して有効であるかどうかを検証するために、これまで使用してきたレーザレンジファインダではなく、視覚センサを用いる圧縮SLAMシステムを開発した。本システムは、ロボットの視野画像列を地図として生成・利用する。この新規のシステムにおいて、圧縮SLAMを実行するために、新たに、視野画像に適した繰返しパタン発見技術を開発した。さらに、繰返しパタン発見技術を、動的なデータセットに適用し、本システムが頑健性の観点からも、有効であることを確認した。本研究では、自律移動ロボットのリアルタイム地図生成技術(SLAM技術)を発展させて、記憶・送受に有効な、軽量な地図をリアルタイムに生成する、新しいSLAM技術「圧縮SLAM」を実現することを目的としている。本年度は、圧縮SLAMの基礎となる、辞書式圧縮方式の研究開発を行い、具体的に、次の2つの機能を実現した。(1)地図中に繰返し出現するパタン「繰返しパタン」(例:椅子、窓、街路樹)を発見し、パタン辞書を構築する、効率的なアルゴリズムを開発した。(2)ロボットの移動観測に伴う、逐次的な地図の修正・成長を許容する、逐次型の繰返しパタン検出方法を開発した。標準的な地図データセット(radish)を用いた実験により、性能検証を行った。以上の成果により、地図を、その有用性(検索性・精密性)を保ったまま、リアルタイムに圧縮する、有用性・リアルタイム性を有する、新しいSLAM技術「圧縮SLAM」の枠組みを実現することができた。本年度は、下記の研究開発に取り組んだ。(1)実機ロボットを用いての性能検証複数の屋内環境において、レーザーレンジファインダを搭載した自律移動ロボットによる2次元地図作成を行い、多数の部分地図からなる地図データベースを構築した。この地図データベースを用いて、提案法の検証実験を行い、実験システムにおいても提案法の有効性を検証することができた。(2)研究発表ロボット関連分野の主要国際会議IROS 2014に参加し、研究発表を行った。また、PPNIVワークショップにおいても、一件の研究発表を行った。また、ジャーナル論文の執筆・投稿に取り組んでいる。

ロボット工学本研究課題は、ロボットがレーザレンジファインダやカメラなどを用いて作成する点群地図のデータ圧縮という新規な問題に挑戦し、ロボットがセンサデータをもとにリアルタイムに圧縮地図を生成する「圧縮SLAM」技術を実現することを目的とする。具体的な研究計画は、(1)地図を主要な部分地図(部品)により圧縮表現する「辞書式地図圧縮」技術の研究開発、(2)地図中から主要な部品を高速・精確に発見する「共通物体発見」技術の研究開発、(3)実機ロボットへの搭載と検証実験、(4)成果発表の4つの部分からなる。この内、今年度は、(1)と(2)を完了することを予定していた。(1)に関しては、昨年度はアルゴリズムの開発を行い、今年度はデータ構造の開発を行うことで、当初予定した目標に到達した。(2)に関しては、点群地図やビュー地図など、複数種の地図データに対して、頑健・精確な共通物体発見を開発し、目標に達成したと考える。また、(3)と(4)についても、実機ロボットへの搭載、主要な国際会議や雑誌論文などでの成果発表を行っており、部分的な成果を得ている。以上のことから、当初の目標を達成したと考える。本研究課題の目的であった圧縮SLAMシステムの開発は、計画通り完了した。本システムの有効性を、多様な条件下で確認した。有用性・リアルタイム性を有するSLAM技術の枠組みを構築した。また、その成果を、ロボットの主要な国際会議Int. Conf. Robotics AndAutomation, Int. Conf. Intelligent Robots and Systemsにおいて発表した。以上の成果は、交付申請書に記載した以上のものであり、本研究は、おおむね順調に進行していると判断した。本研究課題は、ロボットがレーザレンジファインダやカメラなどを用いて作成する点群地図のデータ圧縮という新規な問題に挑戦し、ロボットがセンサデータをもとにリアルタイムに圧縮地図を生成する「圧縮SLAM」技術を実現することを目的とする。この内、昨年度までに、(1)と(2)を完了したので、次年度は、(3)と(4)に重点を置いて研究を進める。特に、(3)の検証実験については、ロボットと作業環境の様々な組合せについて、本技術の性能検証を行い、ノウハウを蓄積する。(4)の成果発表については、国際会議において速やかに成果を公表するとともに、主要な雑誌への投稿、および、国内学術講演会における成果の周知を行うことを予定している。今後は、本システムの有効性を実証実験において検証するために、屋外・屋内の長期ナビゲーションにおいて運用することを計画している。現時点までに、本研究において実現することを目的としている圧縮SLAM技術のうち、基礎的な枠組みを実現することができた。
イジングモデルを拡張した、ネットワークの外部性の効果に関する定量的研究

ネットワークの外部性が発現している実例として、主として1990年代の移動体電話市場と、2010年前後のFacebookの利用者数の変化を調べた。その結果、いずれも母集団の20%程度の利用者を獲得するまでは指数関数的な増加を示すが、それ以降は線形に移行することが判明した。拡張されたイジングモデルを用いて、移動体電話やFacebookの利用者数変化を定量的に再現できるかを調査した。その結果、モデルが現象を正しく説明できると同時に、モデル内に現れるパラメータは、利用者増加が線形に移行するまでの時間スケールを定めるだけで、20%程度で線形に移行するという事実はパラメータに依存しないことが判明した。前年度の実績を踏まえ、イジングモデルに基づく近接相互作用型のエージェントモデルを用いて、さまざまなパラメータに対して、大規模な数値計算を行った。パラメータとしては、外部磁場の大きさを規定するものと、エージェント間の相互作用の大きさを規定するものの二つが存在する。外部磁場の向きを上向きと定義した。初期状態として、各エージェント持つ磁性がすべて下向きの状態をとる。これは外部磁場と逆向きになっているので、完全な安定状態ではないが、すべてが上向きの状態になるためには、一部分が上向きの状態を経由せねばならない。そのような状態は、相互作用のエネルギーにより、初期状態よりもエネルギーが高く、初期状態が速やかに上向き状態にそろうことはない。しかし、熱的揺らぎの効果により、一定時間後には大多数が上向きの状態になるようにモデルを構築した。数値シミュレーションの特性上、統計誤差が生じるが、同一のパラメーターセットに対して1万回以上のシミュレーションを行い、その平均を得ることによって、統計誤差を1%以下に抑えることができた。その結果、近接型の相互作用を持ち、ネットワークの外部性の効果が強く表れる系においては、利用者数が母集団の20%程度で指数関数的な増加から線形増加へと変化する現象を再現できることが判明した。また、モデル内に現れるパラメータは、基本的には時間スケールを与えるものであり、指数関数的な増加から線形な増加へと移行する閾値は、モデルのパラメータにあまり依存せず、おおむね母集団の20%程度であることが判明した。また、エージェント数が6400を超えると、格子サイズを変更しても結果には有意な変化が見られず、得られた結果は境界条件に依存しないことが確認できた。ネットワークの外部性が顕著に働いていると思われる例をいつくか取り上げ、そのユーザー数変化について定量的に調査した。具体的には移動電話・各種SNSのアカウント数を調査し、その時間的推移を調べた。その結果、おおむね飽和状態の20%程度のユーザー数のところで、ユーザー数の増加に定性的な変化が生じることが共通した特徴として存在することが判明した。この時点を境にして、非線形な増加から線形な増加へと増加の性質が変化していた。このことを説明できる理論的枠組みとして、イジングモデルを拡張した、磁性体における相転移現象を背景に持つモデルを構築した。これは、鉄の原子などに見られる、各原子が磁性を帯び、それらが同じ方向を向くように力が働く事例を説明できるものであるが、その類似性をネットワークの外部性の現象に適用し、個人間で同じような購買動向を誘発するように力が働くモデルを構築することができた。このモデルにおいては、初期状態として誰もサービスに加入していない状態をとり、サービスに加入している人の割合が時間的にどのように変化するかを追跡することができる。これを用いていくつかの予備的な数値計算を行った。その結果、1次元のモデルにおいては、一見したところでは非線形から線形へという変化が再現できるように思われたが、非線形部分の形状を詳細に調べると、その振る舞いは2次関数的であり、現実の事例でみられる指数関数的な増加を再現できないことが判明した。その後、2次元のモデルで数値計算を行ったところ、非線形部分の指数関数的な振る舞いを再現できた。このことは、1次元では相転移現象が存在しないというイジングモデルの特徴を考えると妥当なものである。モデルの構築・現象を表す実例の分析・予備的数値計算の3点すべてで、当初の2012年度の予定内容を達成することができた。モデルで用いている格子のサイズを拡大し、さまざまな境界条件のもとで数値計算を実施する。これにより、現実の現象との定量的な比較に耐えうる精度で計算を行うことができる。結果を現象と比較し、その妥当性を検証する。予備的な計算で使用した計算装置であるGPUに加えて、新規に購入したGPUを利用し、より大規模な計算を現実的な時間範囲内で行えるようにする。このため、GPUを買い増しする。
地理空間情報の期限付き共有手法開発と災害時の自治体・地域情報共有に関する研究

本研究では,災害時での自治体内の部署間,自治体と住民組織間での情報共有に対して,運用の枠組みを提示し,それを支える技術的課題の克服に取り組むことを試みた.これまでの研究の成果から時空間地理情報システムをベースとして自律分散協調型で構成されたシステムを用いたデータ蓄積・管理に関する実践的な手法を提案した.さらに,災害時などの緊急時に行われる部署横断的なデータ利用に対して期限付きのデータ共有手法を新たに提案し,既存のシステムへの組み込みを行った.これらの提案する方式を秋田県由利本荘市,北海道遠軽町の役所・地域コミュニティに実装し,社会的な実現の観点ら評価・検証を行った.評価に関しては一時点的なものにすぎないため,今後も継続した評価・検証を行う必要がある本研究では,災害時での自治体内の部署間,自治体と住民組織間での情報共有に対して,運用の枠組みを提示し,それを支える技術的課題の克服に取り組むことを試みた.これまでの研究の成果から時空間地理情報システムをベースとして自律分散協調型で構成されたシステムを用いたデータ蓄積・管理に関する実践的な手法を提案した.さらに,災害時などの緊急時に行われる部署横断的なデータ利用に対して期限付きのデータ共有手法を新たに提案し,既存のシステムへの組み込みを行った.これらの提案する方式を秋田県由利本荘市,北海道遠軽町の役所・地域コミュニティに実装し,社会的な実現の観点ら評価・検証を行った.評価に関しては一時点的なものにすぎないため,今後も継続した評価・検証を行う必要がある本年度の研究成果は以下の通りである.1)統合型GISにおける自治体部署間情報共有の問題点の明確化富山県富山市婦中支所(旧婦中町役場),秋田県由利本荘市に調査に赴き,管理担当者へのヒアリングから導入課題の分析を行った.これらの結果から自律分散協調管理の概念を絡めた基幹システムのデータ更新手順を作成すること,最終的に自治体単独で運用できるようにすることが重要であることが明確となった.2)災害時に情報システムに求められる機能の明確化阪神・淡路大震災や中越地震での経験やヒアリングをもとに課題を整理した結果,国・県レベルのシステムではなく,被災者となる住民目線でのアプリケーション開発が重要であることがわかった.これを実現するためには住民と相対する市町村レベルでのシステムにおいて住民との信頼関係を築くためのコミュニケーションに費やす時間を多く確保することにつながる機能が必要であることがわかった.3)災害時の自治体部署間情報共有手法の検討本課題の検討のためには,情報管理責任者である能力が重要となる.自治体でもこのような立場の職員を置くことが推奨されているが,実態が伴っていない現実がある.このため,本課題に関しては遠軽町にて基礎的な認識の共有のためのディスカッションを行うに留まった.手法評価に関しては次年度以降の課題とした.4)期限付き空間情報共有手法プロトタイプ開発期限付きの空間情報共有手法の仕様を作成した.セキュリティの1つの考え方として,鍵をたくさんつけることが重要であると考え,ファイルレベルの暗号化,システムを通してのアクセス制限とともに,データの自動消滅機能を実装することで,鍵を1つ増やすことを考えた.具体的には,データ交換用差分ファイルに有効期限を入れ,時空間管理する情報システムがこの有効期間に応じてデータの消滅処理を行うことで実現する方式である.本年度の研究成果は以下の通りである.1)期限付き空間情報共有手法プロトタイプ開発年年度検討した方式に関して,データ構造のプロトタイプを作成した.対象としている時空間データ構造であるDiMSISフォーマット,KIWI+フォーマットでは差分ファイルに関する構造は規定されておらず,現在,いくつかの方式が提案されているが,現在最も利用されている構造を対象にデータ有効期限の情報を埋め込むことを行った.2)提案した情報共有手法の自治体への試験導入と有効性の検証平成20年度の研究成果を,自治体(北海道遠軽町,秋田県由利本荘市)に試験導入し,自治体職員への聞き取り調査などによりその実現可能性に関する検討を行った.3)自治体・地域間の情報共有に関する問題点の明確化災害時には自治体の持つ情報を地域に提供するだけでなく,地域固有の情報を自治体に提供する場合もある.これを行うためには自治体内での部署間の調整とは別の問題点が表出する.地域コミュニティ(呉田地区まちづくりの会,遠軽町の自治会)を対象に,情報システムの導入に関する課題から自治体との調整事項までの過程を対象に問題点を明確化し,具体的な共有過程について考察を行った.4)海外の導入事例に関する分析トルコ・デュズジェ市へのシステム導入の事例を分析することで,日本では実現されていない導入過程における知見を取り出した.日本の導入モデルと比較し,国際展開の可能性に関する議論を行った.本年度の研究成果は以下の通りである1)要支援者情報の収集・管理と災害時の共有に関する検討地域コミュニティの固有情報として要支援者,要援護者情報が想定される.これらの情報は災害時には,様々な機関と共有することでその価値を高め,対象者に対するきめ細かな対応が可能となる.具体的な情報の収集から管理,共有手法という一連の作業に情報システム構築の観点から参加し,実運用可能な方法について検討を行った.2)期限付き空間情報共有手法の実装と有効性の検証前年度までの評価を受けて期限付きの空間情報共有手法を実装した.防災訓練などで,この機能の実現イメージを自治体職員,地域コミュニティに紹介し,その有効性についてヒアリング調査を行った.3)国内・海外の導入事例に関する分析

前年に引き続きトルコ・デュズジェ市へのシステム導入の事例を分析することで,日本では実現されていない導入過程における知見を取り出し,日本の導入モデルに新たな提案を行った.また,国内で得られた知見の国際展開の可能性に関しても議論を行った.4)災害対応も考慮した自治体統合型GIS構築の体系化ここまで提案してきたシステム,開発してきたソフトウエアを用いて災害対応も考慮した自治体統合型GIS構築の体系化を行った.提案した体系のコスト評価も行い,本研究成果の適応可能範囲を明確化した.