hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環南太平洋地域におけるゴンドワナ要素植物の進化の総合研究

本研究では南米地域及びオセアニア地域にまたがって分布する分類群,ならびにそれぞれの地域で独自に分化した分類群について,分子系統学的解析,比較形態学的解析ならびに化石の解剖学的解析を行い,ゴンドワナ要素植物の分化や分散の過程を明らかにした.伊藤は南半球全域に分布するヒガンバナ科について包括的に分子系統解析を行い,アフリカに起源したこと,地域毎に分化していることを突き止めた.植田は南米に固有のゴモルテガ科の系統解析を行った.瀬戸口は代表的ゴンドワナ植物である南ブナ科とナンヨウスギ科について包括的に系統解析を行った.南ブナ科は花粉形態に対応した単系統群が認識されることがわかった.ナンヨウスギ科は各属が単系統となるが,属内での塩基置換が少なく特にニューカレドニアに分布する多数の種はごく最近分化したことが示唆された.村上はニューカレドニアのホウビシダ科について系統解析ならびに形態変異の解析を行った.西田はオーストラリアのホームベル産のグロッソプテリスの鉱化化石を調査して,雌雄の生殖器官を解剖学的に研究し,受粉戦略を推定した.朝川はニューカレドニアに分布する南ブナの材及び殻斗を解剖学的に研究し,第三紀の鉱化化石と比較することにより,現在ニューカレドニアに分布する分類群の祖先がかつて南米に居た可能性を示した.さらにゼンマイ科,マキ科,ヒノキ科,ユウクリフイア科や南ブナに寄生するミゾデンドロン,キッタリアについて系統解析ならびに解剖学的研究が進められている.本研究では南米地域及びオセアニア地域にまたがって分布する分類群,ならびにそれぞれの地域で独自に分化した分類群について,分子系統学的解析,比較形態学的解析ならびに化石の解剖学的解析を行い,ゴンドワナ要素植物の分化や分散の過程を明らかにした.伊藤は南半球全域に分布するヒガンバナ科について包括的に分子系統解析を行い,アフリカに起源したこと,地域毎に分化していることを突き止めた.植田は南米に固有のゴモルテガ科の系統解析を行った.瀬戸口は代表的ゴンドワナ植物である南ブナ科とナンヨウスギ科について包括的に系統解析を行った.南ブナ科は花粉形態に対応した単系統群が認識されることがわかった.ナンヨウスギ科は各属が単系統となるが,属内での塩基置換が少なく特にニューカレドニアに分布する多数の種はごく最近分化したことが示唆された.村上はニューカレドニアのホウビシダ科について系統解析ならびに形態変異の解析を行った.西田はオーストラリアのホームベル産のグロッソプテリスの鉱化化石を調査して,雌雄の生殖器官を解剖学的に研究し,受粉戦略を推定した.朝川はニューカレドニアに分布する南ブナの材及び殻斗を解剖学的に研究し,第三紀の鉱化化石と比較することにより,現在ニューカレドニアに分布する分類群の祖先がかつて南米に居た可能性を示した.さらにゼンマイ科,マキ科,ヒノキ科,ユウクリフイア科や南ブナに寄生するミゾデンドロン,キッタリアについて系統解析ならびに解剖学的研究が進められている.本年度はゴンドワナ大陸を構成した地域の内,南米大陸のチリを調査地とした.調査はチリ中部以南全域で行い、ゴンドワナ要素植物の形態調査,分子系統解析用の資料を採集した。対象となる分類群は多岐にわたるが主な者以下のようである.ゴンドワナ要素の代表である,ナンキョクブナ属とナニヨウスギ属に関しては、オセアニアに分類する種類、収集で系統解析をおこなうことができた。さらにナンキョクブナ属に寄生する,非端子植物のミゾデンドロン属、菌類のシッタリア属のかなりの種類を採集しており、ナンキョクブナ属との共進化について分子系統の面から調査している.ナンキョクブナ属に関しては材化石を基にした進化史についても一定の成果が出ている.ヒノキ科とマキ科についてもチリに分布する全種を採取し、分子系統の解析を進めている.これらに関しては来年度オセアニア側での調査で材料を採集して系統関係を明らかにする.これらに加えシダ植物についても多くの種を採集して解析を進めている.これら様々なゴンドワナ要素植物の系統を明らかにすることにより,コンドワナ大陸の分裂と種文化の関わりに関して何らかの一般性が明らかになることが期待されると共に,分類群ごとの個別の要素の発見が期待される.またゴモルテガ科,エストキシコン科などチリ固有の科や属に関しても材料を採集して解析を行い,一定の成果が得られた。本研究では南米地域およびオセアニア地域にまたがって分布する分類群,ならびにそれぞれの地域で独自に分化した分類群について,分子系統学的解析,比較形態学的解析ならびに化石の解剖学的解析を行い,ゴンドワナ要素植物の分化や分散の過程を明らかにした.伊藤は南半球全域に分布するヒガンバナ科について包括的に分子系統解析を行い,アフリカに起源したこと,地域毎に分化していることを突き止めた.植田は南米に固有のゴモルテガ科の系統解析を行った.瀬戸口は代表的ゴンドワナ植物である南ブナ科とナンヨウスギ科について包括的に系統解析を行った.南ブナ科は花粉形態に対応した単系統群が認識されることがわかった.ナンヨウスギ科は各属が単系統となるが,属内での塩基置換が少なく特にニューカレドニアに分布する多数の種はごく最近分化したことが示唆された.村上はニューカレドニアのホウビシダ科について系統解析ならびに形態変異の解析を行った.

西田はオーストラリアのホームベル産のグロッソプテリスの鉱化化石を調査して,雌雄の生殖器官を解剖学的に研究し,受粉戦略を推定した.朝川はニューカレドニアに分布する南ブナの材及び殻斗を解剖学的に研究し,第三紀の鉱化化石と比較することにより,現在ニューカレドニアに分布する分類群の祖先がかつて南米に居た可能性を示した.さらにゼンマイ科,マキ科,ヒノキ科,ユウクリフィア科や南ブナに寄生するミゾデンドロン,キッタリアについて系統解析ならびに解剖学的研究が進められている.
脊髄のremote ischemic preconditioningは可能か?-より臨床的な脊髄保護法を目指して-

日本家兎対麻痺モデルを用い,remote ischemic preconditioning (R-IPC)に関し実験を継続した.昨年度の実験では,従来の脊髄そのものの虚血によるischemic preconditioningに比較し,(1)保護効果に確実性が低い,(2)48時間後に脊髄麻痺の発生個体が多いことを認めた.そのことより,ischemic preconditioningの条件そのものを見直すこと,また臨床的にdelay paraplegiaと類似する時間をおいてからの対麻痩発生についても検討を進めることを目的に本年度の研究を進めた.保護効果の確実性が低いことに関しては,昨年度までは,下腿の5分間虚血,5分間再灌流による計30分間のR-IPCを行っていたが,条件を変更し,3分間虚血,3分間再灌流による計30分間のR-IPCを行うことにより大動脈遮断直後の対麻痺回避率は有意に向上した.しかし,48時間後の対麻痺に関しては,R-IPCの虚血・再灌流のインターバルによる対麻痺回避率の相違は認められず,さらに脊髄そのもののIPCに比較し対麻痺回避率は低い結果となった.また,R-IPCに使用する臓器を下腿より片側腎臓に変更し同様に虚血・再灌流を行い脊髄に対する保護効果を検討したところ,5分間虚血,5分間再灌流によるR-IPCによる脊髄保護効果は,腎動脈下大動脈を虚血・再灌流した場合と同等の対麻痺回避比率となり,48時間後の対麻痺回避率も脊髄そのもののIPCと同様の結果となった.これらのことより,R-IPCは現実に存在するものであるが,虚血・再灌流を与える使用臓器によりその効果に違いが生じることが明らかとなった.今回の検討では,腎臓を使用したが,IPC操作の後の腎機能についての詳細な検討はできていない.今後は,腎臓のみに限らず,肝臓・脾臓等について検討を進める必要があると同時に,R-IPCの本体(昨年度も触れたように体液性物質などの存在)について検討を進める必要があると考え,現在も実験を継続している.明らかな結果はまだ出ていないが,R-IPCを増強する可能性がある薬剤としてK_<ATP> channel openerであるnicorandilを術前投与しているが現時点では,下腿の虚血・再灌流によるR-IPCにおいても,期待できる脊髄対麻痺回避率が認められている.今後,組織学的.電気生理学的検討を加えR-IPCについて研究を進めていく予定である.胸腹部大動脈瘤に対する外科手術の進歩はめざましく、その手術成績は確実に向上しつつある。しかし、依然として610%の頻度で対麻痺という重篤な合併症が生じることも事実である。動物実験の心筋においては、保護標的臓器以外の臓器に虚血・再潅流操作を加える、いわゆるremote ischemic preconditioningにより心筋梗塞のサイズの縮小が可能であるとの報告があり、脊髄においても同様の効果が得られれば、胸腹部大動脈瘤手術時の脊髄保護法の一助となりえると考えられる。今年度は,日本家兎対麻痺モデルを用いremote ischemic preconditioning(R-IPC)発現の確認、従来のischemic preconditioning(IPC)法による脊髄保護効果との比較を行った。R-IPCを施した個体においては、操作直後より脊髄保護効果が認められるが、1)従来のIPCに比較をすると確実性が低い、2)48時間目で麻痺が生じる個体が存在することが判明した。1)に対しては、R-IPCの1操作(時間・間隔等)の方法を工夫することにより克服できる可能性ある。2)に対しては実際に臨床で経験するdelay typeの脊髄対麻痺に相似しており、現在髄腔圧の測定を含めこの現象の解明を行っている。また、R-IPCは何らかの体液性物質を介して作用している可能性が非常に高いため、今後はこの体液性物質等を含めR-IPCの機序に関し研究を進めていく必要があると考えている。日本家兎対麻痺モデルを用い,remote ischemic preconditioning (R-IPC)に関し実験を継続した.昨年度の実験では,従来の脊髄そのものの虚血によるischemic preconditioningに比較し,(1)保護効果に確実性が低い,(2)48時間後に脊髄麻痺の発生個体が多いことを認めた.そのことより,ischemic preconditioningの条件そのものを見直すこと,また臨床的にdelay paraplegiaと類似する時間をおいてからの対麻痩発生についても検討を進めることを目的に本年度の研究を進めた.保護効果の確実性が低いことに関しては,昨年度までは,下腿の5分間虚血,5分間再灌流による計30分間のR-IPCを行っていたが,条件を変更し,3分間虚血,3分間再灌流による計30分間のR-IPCを行うことにより大動脈遮断直後の対麻痺回避率は有意に向上した.しかし,48時間後の対麻痺に関しては,R-IPCの虚血・再灌流のインターバルによる対麻痺回避率の相違は認められず,さらに脊髄そのもののIPCに比較し対麻痺回避率は低い結果となった.また,R-IPCに使用する臓器を下腿より片側腎臓に変更し同様に虚血・再灌流を行い脊髄に対する保護効果を検討したところ,5分間虚血,5分間再灌流によるR-IPCによる脊髄保護効果は,腎動脈下大動脈を虚血・再灌流した場合と同等の対麻痺回避比率となり,48時間後の対麻痺回避率も脊髄そのもののIPCと同様の結果となった.これらのことより,R-IPCは現実に存在するものであるが,虚血・再灌流を与える使用臓器によりその効果に違いが生じることが明らかとなった.

今回の検討では,腎臓を使用したが,IPC操作の後の腎機能についての詳細な検討はできていない.今後は,腎臓のみに限らず,肝臓・脾臓等について検討を進める必要があると同時に,R-IPCの本体(昨年度も触れたように体液性物質などの存在)について検討を進める必要があると考え,現在も実験を継続している.明らかな結果はまだ出ていないが,R-IPCを増強する可能性がある薬剤としてK_<ATP> channel openerであるnicorandilを術前投与しているが現時点では,下腿の虚血・再灌流によるR-IPCにおいても,期待できる脊髄対麻痺回避率が認められている.今後,組織学的.電気生理学的検討を加えR-IPCについて研究を進めていく予定である.
継承ポルトガル語教育における異文化間能力形成に向けた実践に関する研究

本研究では複言語・複文化環境で育つ子どもたちの継承語(海外移住者の親が子どもに伝える自らの母語)教育において、子どもたちの「異文化間能力」(自らおかれたマイノリティ性を肯定的に捉えて生きる力)がどのように形成されていくのかを問う。継承語教育が進んでいる欧米在住ブラジル人移住者の継承ポルトガル語教育と比較しつつ、継承語の重要性が十分認識されていない日本において「外国につながる子ども」の多数を占めるブラジル人の子どもたちへの継承語教育を検証することで、多文化化・多国籍化が進む日本における在日外国人第二世代への継承語教育を通したエンパワーメントに貢献する研究の蓄積を目指す。
共引用関係に基づく文献検索手法の高度化

本研究の目的は,共引用関係を利用した検索において,その長所「キーワード検索では見つけられない適合文献を発見できる」を強化した新たな検索手法を開発することである。本研究では,共引用関係を多段階化することでより多くの文献を見つけ,その見つけた文献群を文脈情報や共引用回数を用いてランク付けする方法を考案した。さらに,検索実験をおこない,従来の共引用関係を利用した手法と比較し,開発手法の検索性能の方が高いことを確認した。本研究の目的は,共引用関係を利用した検索において,その長所「キーワード検索では見つけられない適合文献を発見できる」を強化し,より高度化させることである。本年度は主として以下の三つをおこなった。1.昨年度の研究で得られた「共引用関係を拡大的に解釈することの可能性」についてさらに分析を進めた。「共引用関係を拡大的に解釈することによって,従来の共引用関係では得ることが出来ないような適合文献を入手できること」,及び「論文本文中の文脈情報を活用することで,共引用関係を拡大的に解釈した場合に検索結果に含まれるようになってしまう不適合文献の数を軽減できること」の2点を明らかにし,この結果を国際会議のワークショップにおいて報告した。2.前述した「共引用関係の拡大的解釈」と「論文本文中の文脈情報の活用」を統合的に扱いかつその結果を数値化する,ランク付き出力可能な検索手法を考案した。さらに,簡易的なテストコレクションのうえで,考案手法と従来の共引用関係に基づく検索手法とを比較する検索実験をおこない,考案手法の方が従来手法よりも検索性能が優れていることを確認した。3.本研究で開発する検索手法を適切に評価するためのテストコレクションを作成方法について検討した。その結果,既存のテストコレクションと文献データベース中の情報とを組み合わせて作成することが最も有力であることが分かった。そこで,両者を組み合わせの際に必要となるデータについて整備作業を進めた。1.昨年度に考案した「共引用関係を拡大的に解釈し,論文本文中の文脈情報を活用する検索手法」の性能を,簡易的なテストコレクションのうえでさらに精査した。開発手法の特徴のうち特に「拡大的解釈」の部分に焦点をあて,開発手法の検索結果の上位と従来の共引用関係に基づく手法の検索結果の上位に含まれる文献を比較する検索実験をおこなった。その結果,開発手法の方が,従来手法よりも検索結果の上位に多くの適合文献を含むことが明らかとなった。ここで明らかとなった結果について,国際会議のワークショップで報告した。2.開発手法を評価するためのテストコレクション構築作業を進めた。具体的には既存のテストコレクションと文献データベース中の情報とを組み合わせる作業をおこなった。その結果,本格的な検索実験に利用可能なレベルのテストコレクションを構築できた。3.本年度に構築した前述のテストコレクションを用いて本格的な検索実験をおこなった。開発手法と従来の共引用関係に基づく手法の検索性能を,検索結果のランキング能力を評価するための指標を用いて評価し,それらの比較をおこなった。その結果,検索結果のランキングに着目した場合でも,開発手法の方が従来手法よりも優れていることが示唆された。本年度は,主に共引用関係を拡大的に解釈することに可能性があるか否かの検証と,文脈を利用して共引用関係を精緻にとらえる方法の開発を進めた。可能性の検証においては,まず,CiNiiやCiteSeerなどの引用情報を含むデータベースのデータを利用して,共引用関係を多段階に拡大解釈した場合,新たに検索結果に含まれる文献群はどのように増えていくのかについて解析した。また,新たに増える文献群がどのような特徴を持っているのかを調べるためのインタビュー調査(含む適合判定)の設計をおこなった。方法の開発においては,まず,キーワード検索では見つけることの出来ない適合文献を発見するための既存の検索手法について文献調査をおこなった。ここでは,近年研究が活発におこなわれているソーシャル検索等も対象とした。その後,調査した手法のなかで今回の開発手法がどのような位置づけにあるのか整理し,その結果の一部を口頭発表した。また,文脈を利用して共引用関係を精緻にとらえる方法の性能を向上させるために,既におこなっていた実験の結果をより深い観点から分析した。その結果,従来よりも文脈を精緻にとらえるための手がかりとして,文脈に含まれる語や文脈に含まれる引用文献の数などを用いることができる可能性があることが明らかになった。この結果を国際学術専門誌に投稿した(受理済み)。

昨年度までに「共引用関係を拡大的に解釈し,論文本文中の文脈情報の活用をする検索手法」を考案し,テストコレクションを用いた検索実験によりその評価を部分的におこなっていた。本年度は,主として以下の二つをおこなった。1.考案した検索手法の評価をさらに進めた。昨年度は「共引用関係の拡大的解釈」部分にのみ焦点をあてて検索実験をおこなっていたが,本年度は「論文本文中の文脈情報の活用」部分にも着目し検索実験をおこなった。この結果,従来手法や「共引用関係の拡大的解釈」のみを用いた開発手法よりも,「共引用関係の拡大的解釈」と「論文本文中の文脈情報の活用」の両方を利用した開発手法の方が,検索性能が優れていることが明らかとなった。ここで明らかとなった結果について,国際会議(ASIS&T Annual Meeting)で報告した。2.検索手法の応用的な開発をおこなった。昨年度までに考案した検索手法は,ランク付けを行う際に汎用的なアルゴリズムを利用していた。そこで,本研究の対象である「共引用関係」に特化したランク付けのアルゴリズムを考案した。テストコレクションを用いて検索実験をおこなった結果,汎用的なアルゴリズムを用いる場合よりも,考案したアルゴリズムを用いた方が,検索性能が上昇する傾向がみられた。ここで得られた結果について,国際会議(RecSys)で報告した。図書館情報学テストコレクションの作成が中途であるためである。ただし,これは昨年度に,予定よりも多くの成果を得ることできたため,そのとりまとめを優先して論文発表をおこなったことに伴う計画変更に起因するものである。変更後の計画からみた場合,本年度の達成度はおおむね順調であり,また作成方法を検討したテストコレクションが予定よりも短期間で作成可能ものとなったため,昨年度末時点よりも当初の計画に近くなってきている。検索手法の基本的な部分は既に開発できており,また従来の共引用関係に基づく手法との比較においても,開発手法の検索性能の優位性を示唆する実験結果が得られている。しかしながら,他の検索手法との比較や組み合わせによる効果など応用的な開発が当初の予定と比べて不十分であるため,全体としては当初の計画よりもやや遅れている。本年度に実施を予定していたインタビュー調査(含む適合判定)時期を翌年度に変更したため。これはインタビュー調査の前提となる文献調査の対象を当初の計画より広げてソーシャル検索等を含めるようにしたこと,及び実験結果の分析について当初の計画よりも成果を得ることができたのでとりまとめを優先し論文投稿(受理済み)をおこなったことによる。考案した検索手法について,さらに評価作業を進めとりまとめをおこなう。それに平行して,テストコレクションの作成作業を進め完成させる。その後,完成したテストコレクションを用いて,考案手法と他手法との比較や組み合わせによる効果を検証し,文献検索手法全体の観点からみた場合の開発手法の意義を明らかにする。
動的適応可能なマルチメディアアプリケーションの構成方式と言語支援の研究

申請時の研究実施計画にもとづいて研究を行なった.以下は本年度の研究実績である.1.ソフトウェアモデルの改良:実験から得られた知見をもとに前年度設計したソフトウェアモデルの改良を行なった.具体的には,実行環境に対するマルチメディアアプリケーションの動的適応に要求されるリアルタイム処理をより安全に実現する機構を設計・強化し,モデルに導入した.この機構により,リアルタイムな動的適応に失敗した場合でも,その失敗を検出して適切な処理を行なわせることが可能となった.このような実行環境に対するアプリケーションのリアルタイムな適応動作を柔軟かつ安全に実現するためのモデルはこれまでにあまり例がない.この研究成果は論文(次頁参照)としてまとめられ,国際会議で発表された.2.プログラミング言語処理系(プロトタイプ)の改良:研究代表者が設計・実装している言語LEAD++処理系(Javaの前処理系として実装されているプロトタイプ)に,上記1で改良したソフトウェアモデルの一部の機構(具体的には,適応の戦略にもとづく適応動作のアトミックな実行支援機構など)を実装した.3.動的適応可能なコンポーネントウェアの安全な構成方式の考案:上記1で述べたソフトウェアモデルをコンポーネントウェアに適用し,その安全な構成方式を示した.複数の独立したコンポーネントの適応動作が互いに干渉し合い,意図した適応動作を実現しない可能性がある.マルチメディアアプリケーションは複数のコンポーネントから構成されることが多く,本研究のモデルにもとづいてコンポーネントウェアの適応動作が安全に実現できることを示した意義は大きい.本研究の成果も論文(次頁参照)としてまとめられ,国際会議で発表された.4.アプリケーションの作成と実験:本研究では,提案するソフトウェアモデル・言語の実験環境としてモバイルコンピューティングを想定している.本年度も前年度に準備した実験プラットフォームを用いて実験を行なった.具体的には,モバイルコンピューティングで多用される携帯情報端末Plam上に,本研究で実装したプロトタイプ処理系を用いてJavaアプリケーションを作成し,本研究のアプローチの有効性を確かめた.この実験結果はモデルの改良にフィードバックされた.申請時の研究実施計画にもとづいて研究を行なった.以下は本年度の研究実績である.1.ソフトウェアモデルの設計:リアルタイム性を考慮した動的適応可能なソフトウェアのモデルを設計した.具体的には,研究代表者が提案しているDASモデルの実行環境を表現する環境オブジェクトに時間制約を属性として導入し,マルチメディアアプリケーションの動的適応に要求されるリアルタイム性を扱えるようにした.さらにリアルタイム性だけでなく,実行環境に安全に適応するための機構を考案し,DASモデルの拡張を行なった.この研究成果は論文(次頁,第1段目の論文)としてまとめられ,国際会議で発表を予定している.2.プログラミング言語の設計と処理系(プロトタイプ)の実装:研究代表者が既に設計・実装している言語LEAD++処理系(Javaの前処理系として実装されている)に,上記1で設計したソフトウェアモデルの1部の実現機構(メタレベルのキャッシュ機構)を実装した.3.動的適応可能なコンポーネントウェアの構成方式の考案:DASモデルでコンポーネントウェアの動的適応可能化を実現する方式を考案し,その具体的な記述方法について言語LEAD++を用いて示した.当初のDASモデルは1つのコンポーネントの適応動作を意図して設計されたため,複数のコンポーネント間の協調的適応動作を実現することは難しいと見られていた.しかし,マルチメディアアプリケーションは多数のソフトウェアコンポーネントから構成されることが一般的であり,DASモデルで動的適応可能なコンポーネントウェアが実現できることを示した意義は大きい.本研究の成果は論文(次頁,第2段目の論文)としてまとめられ,国際会議で発表した.4.基本的な計算機実験:本研究では,提案するモデル・言語の実験環境としてモバイルコンピューティングを想定している.本年度はその実験プラットフォームの準備と簡単な実験を行なった.具体的には,モバイルコンピューティングで多用される携帯情報端末PlamにJavaの仮想機械(KVM)を搭載し,その上でJavaアプリケーションを幾つか作成した.この実験を通して来年度の本格的な実験の準備を行なった.申請時の研究実施計画にもとづいて研究を行なった.以下は本年度の研究実績である.1.ソフトウェアモデルの改良:実験から得られた知見をもとに前年度設計したソフトウェアモデルの改良を行なった.具体的には,実行環境に対するマルチメディアアプリケーションの動的適応に要求されるリアルタイム処理をより安全に実現する機構を設計・強化し,モデルに導入した.この機構により,リアルタイムな動的適応に失敗した場合でも,その失敗を検出して適切な処理を行なわせることが可能となった.このような実行環境に対するアプリケーションのリアルタイムな適応動作を柔軟かつ安全に実現するためのモデルはこれまでにあまり例がない.この研究成果は論文(次頁参照)としてまとめられ,国際会議で発表された.2.プログラミング言語処理系(プロトタイプ)の改良:研究代表者が設計・実装している言語LEAD++処理系(Javaの前処理系として実装されているプロトタイプ)に,上記1で改良したソフトウェアモデルの一部の機構(具体的には,適応の戦略にもとづく適応動作のアトミックな実行支援機構など)を実装した.3.動的適応可能なコンポーネントウェアの安全な構成方式の考案:上記1で述べたソフトウェアモデルをコンポーネントウェアに適用し,その安全な構成方式を示した.複数の独立したコンポーネントの適応動作が互いに干渉し合い,意図した適応動作を実現しない可能性がある.マルチメディアアプリケーションは複数のコンポーネントから構成されることが多く,本研究のモデルにもとづいてコンポーネントウェアの適応動作が安全に実現できることを示した意義は大きい.本研究の成果も論文(次頁参照)としてまとめられ,国際会議で発表された.

4.アプリケーションの作成と実験:本研究では,提案するソフトウェアモデル・言語の実験環境としてモバイルコンピューティングを想定している.本年度も前年度に準備した実験プラットフォームを用いて実験を行なった.具体的には,モバイルコンピューティングで多用される携帯情報端末Plam上に,本研究で実装したプロトタイプ処理系を用いてJavaアプリケーションを作成し,本研究のアプローチの有効性を確かめた.この実験結果はモデルの改良にフィードバックされた.
放射線看護に伴う職業被ばく低減行動を学ぶためのシミュレーション教育ツールの開発

本研究では、放射線診療に従事する看護職者の職業被ばくの低減に有効な行動を明らかにし、その行動を学習するための体験型シミュレーション教育ツールの開発を行う。シミュレーション教育ツールは「看護職者の職業被ばく低減のための放射線防護マニュアル」及びバーチャルリアリティ教材・動画で構成する。
低品位炭の脱酸素によるクリーンコール化と芳香族ケミカル回収

本研究では、褐炭などの低品位炭を高品位炭に転換すると共に、芳香族成分を回収する2段階プロセスの開発を実施した。一段目では、水/有機溶媒中での改質を検討し、有機溶媒としてトルエンのような非極性溶媒が適していることを見出した。反応条件の検討により、350°C・2hrにおいて瀝青炭付近の改質炭を収率よく得ることに成功した。二段目では、得られた油相を原料に酸化鉄系触媒による接触分解を実施した。結果、反応により低分子化が進行し、芳香族成分を回収できることが分かった。更に、泥炭を原料に本改質プロセスを実施した。改質後に、亜瀝青炭付近まで品位が向上したことが分かり、泥炭にも適用可能であることを実証した。低品位炭は、埋蔵量が多く未利用炭素資源の一つとして注目されているが、水分・酸素分が多いために発熱量が低く利用が限られている。本研究では、二段階の工程により、褐炭の改質と芳香族成分の回収を実施する。まず一段目では、褐炭を水/有機溶媒中で反応させることにより褐炭を有機相へ抽出する過程で脱水・脱酸素を進行させ改質する。二段目では、一段目で得られた有機相に含まれる褐炭由来低分子成分を酸化鉄系触媒と反応させることにより縮合芳香族化学原料へ変換する。平成27年度は、第一段工程である水/有機溶媒を用いた褐炭の改質を中心に実施した。1)改質に用いる有機溶媒として極性溶媒と非極性溶媒を検討した。反応により得られる固形分(改質炭)の収率と含有炭素濃度の観点から、非極性溶媒が適していることを見出した。2)改質反応で有機溶媒中に可溶化した褐炭由来成分を分析したところ、フェノール類が含まれ、反応温度が高いほど液状生成物の分子量が大きいことが分かった。また、改質炭に含まれる灰分率は、原料褐炭と比較して大きく減少した。よって、褐炭由来芳香族成分の有機溶媒への可溶化と灰分の水相への抽出により、改質が進行することが示唆された。3)改質条件を検討した結果、反応温度により脱酸素の進行度を制御できることが分かった。混合溶媒の相状態は、プロセスシミュレータソフトにより推定し、反応温度300350°Cにおいて褐炭を亜瀝青炭と同等まで改質することに成功した。褐炭から二段階の反応工程により改質炭と縮合芳香族を製造するプロセスにおいて、一段目における褐炭の改質について検討した。1)褐炭の水/有機溶媒処理に用いる溶媒の選定水と組合せて用いる有機溶媒として、1-ブタノールのような極性溶媒とトルエン、ベンゼンのような非極性溶媒を検討した。反応により得られる固形分(改質炭)収率と炭素含有率は、トルエンを用いた方がいずれも大きいことが分かり、有機溶媒には非極性溶媒を選定した。混合溶媒との比較のため、水のみ及びトルエンのみを溶媒に用いた実験を実施した。水のみでは、脱酸素が進行するものの改質炭収率が低かったのに対し、トルエンのみでは、脱酸素が十分に進行しなかった。一方、水/トルエン溶媒では、脱酸素が水のみと同等で、かつ高い改質炭収率が得られた。これは、混合溶媒としたことで水による過度の加水分解反応が抑制されたためと推測され、混合溶媒の優位性を実証した。2)反応条件の探索水/トルエン混合溶媒を用いて、反応温度を200°C350°Cで変化させて改質を行ったところ、高温ほど脱酸素反応が進行し、反応温度により改質の進行度を制御できる可能性が示された。得られた改質炭の元素分析結果から、反応温度300350°Cにおいて原料の褐炭を亜瀝青炭と同等まで改質できたことが分かった。改質反応で有機溶媒中に可溶化した褐炭由来成分を分析したところ、フェノール類が含まれ、反応温度が高温ほど液状生成物の分子量が大きいことを確認した。よって本反応では、褐炭由来芳香族成分の有機溶媒への可溶化と灰分の水相への抽出が進行することが示唆された。以上より、水/トルエン混合溶媒を用いた改質により、亜瀝青炭程度の改質炭を得ることに成功し、当初の計画を達成した。

本研究では、2段階の工程により、褐炭の改質と芳香族成分の回収を実施する。すなわち一段目では、褐炭を水/有機溶媒中で反応させることにより脱水・脱酸素を進行させ改質する。二段目では、一段目で得られた有機相に含まれる褐炭由来低分子成分を酸化鉄系触媒と反応させることにより縮合芳香族化学原料へ変換する。1)回分式反応器を用い、水/トルエン溶媒中にて反応時間の影響を検討した。改質炭収率は、いずれの条件においても炭素基準で80%以上と高収率で得られた一方、改質炭の酸素/炭素比(mol比)は、反応時間と共に減少した。これより、酸素官能基を有する低分子成分が脱離した後、脱水あるいは脱炭酸を経て再重合することで改質が進行する反応経路が推測された。また反応時間は、60120分で所望の品位まで改質されることを明らかとした。2)改質反応で有機相に回収された低分子成分から酸化鉄系触媒による芳香族成分の回収を実施した。フェノール類を含む芳香族成分は、反応後に約1.5倍に増加し、分子量分布の測定結果から触媒反応により低分子化が進行していることが分かった。3)更に低品位な泥炭を原料に用いて、1)で最適化した条件にて改質反応を行った。元素分析の結果、亜瀝青炭付近まで改質炭の品位が向上したことが分かり、泥炭に対する本改質プロセスの適用可能性を実証した。1)褐炭の改質機構の解明および反応条件の最適化H27年度の研究により、水/トルエン混合溶媒を用いて、褐炭から亜瀝青炭程度の改質炭を収率よく製造することに成功した。脱酸素反応は、熱分解と加水分解により進行していると推察され、H28年度では、反応条件の更なる精査及び改質機構をより詳細に検討する。FT-IR測定により、原料褐炭と改質炭の官能基を測定し、改質前後の変化を明らかにする。加えて、ジフェニルエーテル等のモデル物質を用いた実験を行うことで、分解挙動を予測する。得られた結果に基づき、水/有機溶媒中における褐炭改質機構を明らかすると共に、改質条件を最適化する。2)褐炭低分子化液状生成物からの芳香族化学原料の製造水/有機溶媒中での改質処理により、褐炭の熱分解と加水分解が起こり、含酸素官能基を有する芳香族成分が得られる。H27年度では、液状生成物の分析により、フェノール類が含まれ、反応温度が高温ほど液状生成物の分子量が大きいことを確認した。H28年度では、液状生成物の触媒反応により縮合芳香族化学原料を回収する。触媒には、研究代表者らが開発し、リグニン可溶化液からのフェノール類回収に用いたFeOx系触媒を主に用いる。リグニンの場合と比較して、褐炭由来成分には炭素ー炭素結合が多く含まれると推測され、縮合芳香族成分の回収にはその分解が必要となる。FeOx系触媒にアルミナやチタニアを添加することで、触媒酸性度を制御し、同触媒の有効性を反応により実証する。化学工学
小売立地に対する空間的決定支援システムの構築

本研究の目的は,小売立地に対する空間的決定支援システム(SDSS)がいかに構築されるかを考察するとともに,その応用の可能性を探ることにある。SDSSを駆動するシステムとしては,地理情報システム(GIS)が利用された。GISは,一般に,ラスター型GISとベクトル型GISに分けられる。ラスター型GISのソフトを利用したシステムとして,MLDSSとよばれるSDSSが開発された。このシステムは3つのモジュールから成り立っている。第1のモジュールは,モニター化モジュールで,小売商圏の現状を3次元カラー立体図でモニター上に表示する。3次元立体図の表示ソフトとしては,IDRISIとSURFERを利用した。第2のモジュールは,最適立地分析モジュールで,空間的相互作用モデルと最大勾配法を用いて,新規店がどこに立地するとより多くの顧客を集めることができるかを分析する。第3のモジュールは,インパクト分析モジュールであり,新規店の立地に伴う周辺の既存店への影響を測定する。MLDSSの特徴は,小売店と調査世帯を点で示し,それらの間の距離を直線で求めているが,商圏を3次元立体図で示すという新しい方法論が導入されている点にある。ベクトル型GISを利用したシステムでは,ARC/INFOをソフトとして用いた。このシステムの長所は,小売店や世帯を点ではなく多辺形として現実に近い形で表現でき,また,道路もその形態をグラフ理論的に入力できる点にある。したがって,このシステムは商業環境や商圏の現状をより詳しく表現できるのであるが,いくつかの問題点も明らかとなった。その主要なものは,入力が煩雑になることである。今後は,2つの型のシステムを比較検討し,それらの長所をどのように統合するかを考察する必要がある。3次元立体図の表示ソフトとしては,IDRISIとSURFERを利用した.第2のモジュールは,最適立地分析モジュールで,空間的相互作用モデルと最大勾配法を用いて,新規店がどこに立地するとより多くの顧客を集めることができるかを分析する.第3のモジュールは,インパクト分析モジュールであり,新規店の立地に伴う周辺の既存店への影響を測定する.MLDSSの特徴は,小売店と調査世帯を点で示し,それらの間の距離を直線で求めているが,商圏を3次元立体図で示すという新しい方法論が導入されている点にある。このシステムの長所は,小売店や世帯を点ではなく多辺形として現実に近い形で表現でき,また,道路もその形態をその形態をグラフ理論的に入力できる点にある。
新規な刺激応答性インテリジェントナノカプセルを用いた薬物放出の完全制御

本研究では、ポリγ-グルタミン酸とキトサンの多層超薄膜からなる中空カプセルを調製し、そこからの内包物質の放出挙動について検討を行った。平均粒径330nmのシリカ粒子をキトサン水溶液(pH4)とポリγ-グルタミン酸水溶液(pH4)に交互に浸潰し、この操作を4サイクル繰り返すことにより、キトサンとポリγ-グルタミン酸間での静電相互作用にもとづく超薄膜をシリカ粒子上に形成させた。得られた粒子をフッ化水素酸で処理してシリカテンプレートを除去し中空カプセルを調製した。得られた中空カプセルの電子顕微鏡観察より、シリカテンプレート除去後も球状の形態を維持し、中空のカプセル型構造をとっていることがわかった。次に、FITCで蛍光ラベル化したデキストランをモデル薬物に用い、これをあらかじめ表面上に吸着させたシリカ粒子をテンプレートに用いて、FITC-デキストランを内包したポリγ-グルタミン酸/キトサン中空カプセルを調製し、種々のpHにおけるFITC-デキストランの放出挙動について検討した。中性、アルカリ性条件では24時間経過後もFITC-デキストランの放出はほとんど認められなかったが、pH4以下の酸性条件下で顕著な放出が観測された。特にpH1では、1時間以内に約80%のFITC-デキストランの放出が認められた。酸性pHではカプセル膜中のポリγ-グルタミン酸カルポキシレートのプロトン化が起こりキトサンのアンモニウム基との静電相互作用が大幅に弱められるので、カプセル膜の膨潤が起こり、内包物の放出が起こったと考えられる。本研究ではまず、イソタクチックポリメタクリル酸メチル(it-PMMA)とシンジオタクチックポリメタクリル酸(st-PMAA)からなる中空カプセルを調製し、そこからの内包物質の放出挙動について検討した。平均粒径330nmのシリカ粒子をit-PMMA(mm:mr:rr=99:1:0,Mn=20,400,Mw/Mn=1.2)のアセトニトリル溶液とst-PMAA(mm:mr:rr=1:3:96,Mn=36,000,Mw/Mn=1.3)のアセトニトリルー水(1:1)混合溶液に10サイクル交互浸漬することにより、it-PMMAとst-PMAAのステレオコンプレックス超薄膜をシリカ粒子上に形成させた。得られた粒子を2%フッ化水素酸で処理してシリカテンプレートを除去し中空カプセルを調製した。調製した中空カプセルならびにそこからst-PMAAを抽出した後の中空カプセルの電子顕微鏡観察より、シリカテンプレート除去後も球状の形態を維持し、中空のカプセル型構造をとっていることがわかった。また、st-PMAA抽出後も中空のカプセル型構造が保持されていることが明らかとなった。次に、ローダミン6G(蛍光色素)をあらかじめ吸着させた多孔質シリカ粒子(平均粒径2μm)をテンプレートに用いてローダミン6Gを内包したit-PMMA/st-PMAA中空カプセルを調製し、st-PMAAの選択的溶出(抽出)に伴うローダミン6Gの放出挙動について検討した。pH5の水中では20時間経過後もローダミン6Gの放出は認められなかったが、pH69の水中において顕著な放出が観測された。pHの増加とともにローダミン6Gの放出速度が増大し、pH9の水中では5時間以内にほぼ全量のローダミン6Gが放出されることがわかった。また、同様の手法によりポリ乳酸とポリリシンからなる新規な中空カプセルの調製にも成功した。
脳動脈瘤に対する非外科的治療法開発のための橋渡し研究

われわれが先に開発したラット脳動脈瘤モデルを用い、脳動脈瘤発生増大破裂に関与する因子のうち、主にTNF-α、Interferonにつき、遺伝子、蛋白レベルで解析した。脳動脈瘤動物モデルを用い証明してきた脳動脈瘤発生増大に関わる因子を脳動脈瘤モデル(サル)において分子生物学的、組織学的に解析し、特にマクロファージに着目し、これをMR画像追跡するための組織学的解析を行った。さらに脳動脈瘤の発生増大破裂に対する新規薬物治療法確立を目標とし、ラットモデルにおいて証明してきたstatin製剤、抗炎症剤による薬物治療の効果をラット、サルにおいてMR画像を含め検討し、臨床応用展開への基礎資料とした。脳動脈瘤動物モデル(ラット、マウス)を用いて証明してきた脳動脈瘤発生増大に関わる因子を、新たな脳動脈瘤モデル(ラビット、サル)において分子生物学的、組織学的に検証し、さらに破裂モデルを確立したのち脳動脈瘤破裂に至る機構の解明を行い、破裂予測因子が同定された場合、これをMR画像追跡する。また、ラットモデルにおいて証明してきたstatin製剤による薬物治療の効果を大型動物(ラビット、サル)においてMR画像を含め検討し、臨床応用展開への基礎資料とする。ラットにおける炎症カスケード活性化解析、薬物効果解析、ラビット・サルモデル動物確立の準備研究は、先行研究(基盤研究B:平成2123年研究代表者野崎)において行われてきた。平成24年度では、ラット脳動脈瘤破裂誘発モデル開発のための血圧上昇モデルとリポポリサッカライド投与モデルの予備実験を行っている。また、サル脳動脈瘤モデルの樹立とMRによる解析システムの確立を行った。ラット、サルにおいて動物用7T-MR(Varian社製Unity INOVA)のMR撮像条件設定を行い、サル脳動脈および脳動脈瘤の描出に成功した。また、スタチン製剤による薬物投与実験を遂行中である。今後、ラット脳動脈瘤モデルにおいて脳動脈瘤形成に対する抑制効果が得られた新たな薬物を用いた投与実験を立案中である。ラットモデルにおいては、これまでに関与を証明してきた因子(MMP-2,MMP-9、TIMPs、iNOS、ETBreceptor、Cathepsins、NFkB、MCP-1、マクロファージなど)のうち、特にNFkBのカスケードにつき新たな知見を得ている。脳動脈瘤動物モデル(ラット、マウス)を用いて証明してきた脳動脈瘤発生増大に関わる因子を、新たな脳動脈瘤モデル(サル)において分子生物学的、組織学的に検証し、さらに破裂モデルを確立したのち脳動脈瘤破裂に至る機構の解明を行い、破裂予測因子が同定された場合、これをMR画像追跡する。また、ラットモデルにおいて証明してきたstatin製剤による薬物治療の効果を大型動物(サル)においてMR画像を含め検討し、臨床応用展開への基礎資料とする。ラットにおける炎症カスケード活性化解析、薬物効果解析、サルモデル動物確立の準備研究は、先行研究(基盤研究B:平成2123年研究代表者野崎)において行われてきた。(平成25年度)ラット脳動脈瘤破裂誘発モデルの開発準備とサル脳動脈瘤モデルの解析システムの確立を行った。ラット脳動脈瘤破裂モデルでは破裂事象頻度が低く、さらなる検討が必要である。サル脳動脈瘤モデルは確立し、動物用マイクロCT、7T-MR(Varian社製Unity INOVA)を用いた検出を継続中である。ラット誘発脳動脈瘤壁における遺伝子発現を免疫組織化学的に検討し、特にTNF-aの強い関与が確認され、またTNF-a抑制剤による脳動脈瘤形成抑制効果が確認された。本研究につき学会発表とともにJ of Neurosurgerに投稿し2014年3月に掲載された。サルではスタチン製剤投与による脳動脈瘤への影響をMR画像により追跡検討しており、引き続き個体数を増やして行う予定である。また、新たな抗炎症剤を用いた脳動脈瘤形成抑制効果実験を開始した。同時にサルの正常動脈の解剖につき固定標本を用いて解析中である。くも膜下出血の予後は不良であるが、その原因である脳動脈瘤が発生増大し破裂に至る分子機構は未だ十分には解明されておらず外科治療が行われている。外科治療のリスクを考慮すると非外科的治療の開発が望まれるが有効な薬物治療は存在しない。本研究では、われわれが先に開発した脳動脈瘤モデル(マウス、ラット、サル)を用い、脳動脈瘤発生増大破裂の分子機構を主に炎症カスケードに関与する因子について、遺伝子、蛋白レベルで解析し、生体内細胞分子イメージング追跡を用いて明らかにし、解明された分子機構を用いた脳動脈瘤の発生増大破裂に対する新規薬物治療法を確立することを目標としている。

また、ラットモデルにおいて証明してきた各種製剤による薬物治療の効果を大型動物(ラビット、サル)においてMR画像を含め検討し、臨床応用展開への基礎資料とする。平成26年度においては、サルモデルの確立と脳動脈瘤誘発処置による脳血管の変化を組織学的に解析し、脳動脈瘤に特徴的な変化を確認した。またstatin製剤投与による抑制効果についても解析を行った。さらにラットモデルにおける新たな炎症性カスケードの関与についてデータ集積を行った。さらにラットにおいて脳動脈瘤形成に重要な役割を有するマクロファージの浸潤と薬物による抑制効果につき解析し、マクロファージイメージングの有用性の基礎データを集積した。これらをもとに脳動脈瘤の発生増大を抑制する非外科的治療法の開発を継続して行う予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。脳血管障害26年度が最終年度であるため、記入しない。サルにおける脳動脈瘤形成モデルの樹立が計画通りに行われている。また、ラットにおける脳動脈瘤破裂誘発モデル開発のための予備実験が進んでいる。脳動脈瘤動物モデル(ラット、マウス)を用いて証明してきた脳動脈瘤発生増大に関わる因子を、新たな脳動脈瘤モデル(サル)において分子生物学的、組織学的に検証し、さらに破裂モデルを確立したのち脳動脈瘤破裂に至る機構の解明を行い、破裂予測因子が同定された場合、これをMR画像追跡する。また、ラットモデルにおいて証明してきたstatin製剤による薬物治療の効果を大型動物(サル)においてMR画像を含め検討し、臨床応用展開への基礎資料とする。ラットにおける遺伝子発現解析、サルにおける薬物治療効果解析を中心にデータ蓄積が行われ、ラットにおいては一部結果につき論文で発表済みである。サルについてもMR撮像が順調に進んでいる。サルモデルが樹立しているが脳動脈瘤作成に少なくとも半年は必要であり、脳動脈瘤形成促進のための方策(血圧上昇、コラーゲン形成抑制剤など)を検討する。また、代替モデルとしてラビットモデルの樹立を進める。ラット脳動脈瘤破裂モデルの開発では破裂事象の頻度が低く、血圧の過度の上昇などの方策が必要と思われる。ラビット脳動脈瘤モデルは他施設で確立しており、最終年度でサルにおいて確立されたMR撮像条件をラビットおいて同様の画像追跡を行うためのMR条件設定を検討する予定である。7T-MR(Varian社製Unity INOVA)を用いた脳動脈瘤検出は順調に進んでいる。ラット誘発脳動脈瘤壁における遺伝子発現を免疫組織化学的に検討しているが、サルにおいても薬物効果判定後に行う予定である。細胞分子マーカーの対象因子として、ラットにおいてNF-kB, TNF-aと関わる因子につき検討予定である。サルではスタチン製剤を含めた薬物投与による脳動脈瘤への影響を画像および組織学的に検討する。
XANES分光による高次フラーレン及び関連化合物の構造と電子構造の研究

本年度は昨年行った高次フラーレンC_<76>およびフッ化フラーレンC_<60>F_xの軟X線吸収による研究をさらに押し進め、次のような研究を行った。(1)高次フラーレンについては、都立大阿知波グループよりC_<90>を、また名大篠原グループよりC_<84>をご提供頂き、これらについて軟X線吸収測定を行った。これらのスペクトルはかなり大きな炭素数依存性を示し、昨年C_<60>,C_<70>,C_<76>についてのデータより結論した内殻励起子効果の小さなことを改めて確認する事ができた。(2)フッ化フラーレンについては、C_<60>F_xの固体についてX線光電子分光測定を、また溶液について真空紫外吸収測定を行った。特に真空紫外吸収については、フッ化マグネシウム窓をもち、セル長数μmで真空保持のできる特別の吸収セルを作成して測定した。これらの結果を、これまですでに得られている軟X線吸収、紫外光電子分光の結果と併せてその電子構造を総合的に検討した。(3)このほか金属入りフラーレンの軟X線吸収測定についての予備実験を行った。
電気機器解析のための有限要素モデルを自動生成する学習機械の開発

本研究では,電気機器解析のための有限要素モデルを自動生成する学習機械を開発した.まず粗い初期メッシュをつくり,それを細分化することで目的の有限要素メッシュを生成する方法(以下,シンプル法と呼ぶ)を検討した.メッシュ生成過程では,磁束密度の大きさや角点からの距離などの特徴量の重み付き線形結合であるpを用い,pの大きな要素は誤差が大きいと推定して,その要素を分割する.そして最も誤差の少ない有限要素メッシュが得られる線形結合の重みを遺伝的アルゴリズムにより決定する.さらにこの係数を他の類似なモデルの有限要素メッシュ生成に用いる.このシンプル法により実際に有限要素メッシュを生成した結果,得られる有限要素メッシュの質が保障されず,扁平な要素が含まれてしまうことが判明した.上の問題点を解消するために,要素の最長辺の長さからその適切な分割数を計算する「メッシュ制御法」を開発した.また要素の分割を行うか行わないかの判断を合理的に行うための指標を導入した.この方法を2次元の磁気ヘッドモデルに適用して有限要素メッシュを生成したところ,角度比によるメッシュ特性評価においては,評価関数の平均がシンプル法は0.251であったのに対して,メッシュ制御法では0.466となり,メッシュ特性の向上が確認できた.また,半径比によるメッシュ特性評価においても,評価関数の平均が,これまでシンプル法は0.455であったのに対して,メッシュ制御法では0.787となり,メッシュ特性の向上が確認できた.しかしこの方法によっても,初期の粗いメッシュの影響をうけるため,初期メッシュの形状が扁平な場合には,よい結果を得ることができなかった.そこで初期メッシュを用いるのではなく,節点濃度をバブル法により制御する「バブル法」を開発した.本法を用いることにより精度をメッシュ制御法よりも向上させることができ,また初期メッシュによらない安定した質のよい有限要素メッシュを得ることができた.本研究では,電気機器解析のための有限要素モデルを自動生成する学習機械を開発した.まず粗い初期メッシュをつくり,それを細分化することで目的の有限要素メッシュを生成する方法(以下,シンプル法と呼ぶ)を検討した.メッシュ生成過程では,磁束密度の大きさや角点からの距離などの特徴量の重み付き線形結合であるpを用い,pの大きな要素は誤差が大きいと推定して,その要素を分割する.そして最も誤差の少ない有限要素メッシュが得られる線形結合の重みを遺伝的アルゴリズムにより決定する.さらにこの係数を他の類似なモデルの有限要素メッシュ生成に用いる.このシンプル法により実際に有限要素メッシュを生成した結果,得られる有限要素メッシュの質が保障されず,扁平な要素が含まれてしまうことが判明した.上の問題点を解消するために,要素の最長辺の長さからその適切な分割数を計算する「メッシュ制御法」を開発した.また要素の分割を行うか行わないかの判断を合理的に行うための指標を導入した.この方法を2次元の磁気ヘッドモデルに適用して有限要素メッシュを生成したところ,角度比によるメッシュ特性評価においては,評価関数の平均がシンプル法は0.251であったのに対して,メッシュ制御法では0.466となり,メッシュ特性の向上が確認できた.また,半径比によるメッシュ特性評価においても,評価関数の平均が,これまでシンプル法は0.455であったのに対して,メッシュ制御法では0.787となり,メッシュ特性の向上が確認できた.しかしこの方法によっても,初期の粗いメッシュの影響をうけるため,初期メッシュの形状が扁平な場合には,よい結果を得ることができなかった.そこで初期メッシュを用いるのではなく,節点濃度をバブル法により制御する「バブル法」を開発した.本法を用いることにより精度をメッシュ制御法よりも向上させることができ,また初期メッシュによらない安定した質のよい有限要素メッシュを得ることができた.電気機器の設計開発には有限要素法による電磁界解析が必要である場合が多い.このような解析においては,解析領域を多数の要素に分割して有限要素モデルを作成する必要がある.従来このような分割のために,粗い有限要素モデルから出発して,有限要素解析と誤差評価に基づくメッシュ分割を多数回繰り返すアダプティブ法が使用されてきた.本研究では,上記のアダプティブ法とは異なり,有限要素解析を繰り返さずに適切な有限要素モデルを生成する手法を開発している.本法では解析者が作成した簡単なモデルから得られる要素ごとの電磁界に加え,各要素の電磁材料の角点や界面からの距離,誘電率や透磁率,ソース電荷・電流からの距離,有限要素の大きさ,解析者の指定等,種々の要素属性から有限要素をどのように分割するかを決定する.この決定法は異なる電磁界解析を行う度に改善され,学習結果が蓄積される.したがって解析を重ねる度に,生成される有限要素モデルの質が向上する.また学習させたことのない解析対象についても,蓄積された学習結果に基づき適切なモデルを生成することができる.開発している学習機械はあたかも経験を積んだ解析者のような働きをすることが期待され,2次元,3次元の解析対象について適切な有限要素モデルを高速に生成できると期待できる.平成15年度の研究では,2次元静磁界解析に本手法を適用し,適切な要素属性の選択に関する検討を集中的に行った.その結果,異なる解析対象についても適切な要素が得られるような汎用性の高い要素属性は(1)要素面積,(2)磁性体の角からの距離,(3)磁束密度の大きさ,の3つであることがわかった.一方,(3)に対する重みの変化に対して,生成される有限要素モデルが大きく異なることがわかり,この点が次年度の検討課題として残った.電気機器の設計開発には有限要素法による電磁界解析が必要である場合が多い.