hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
我が国における大学内ネットワ-クの相互接続に関する研究

本研究課題は、(1)大学環境に最適な学内ネットワ-クの構築と(2)それら学内ネットワ-クを相互に接続したインタ-ネットワ-クの構築に関する諸問題についての研究である。(1)に関しては、既に構築された各大学の学内ネットワ-クを題材として実際の利用状況調査と性能評価を行った。特に、ネットワ-ク利用者の組織化が運用体制にとって極めて重要であり、また応用としてはマルチメディア通信環境の充実がインフラストラクチャの整備として重要であることを認識した。一方、(2)に関するプロトコル技術、運用管理方式、利用体制などについては、(1)X.25を利用するル-ティング制御の研究、(2)その成果に基づくマルチベンダ対応のTCP/IP用ル-タソフトウェアの開発、(3)このソフトウェアを各ネットワ-クに実装したTCP/IPに基づく大学内ネットワ-クの相互接続実験、(4)大学内ネットワ-クを相互に接続したネットワ-クの運用管理方式の確定、(5)OSIに準拠するネットワ-ク及びプロトコルの異なるネットワ-クの相互接続方式の検討を行った。特に、ネットワ-クが順次拡大する状況下で円滑に機能することを実験ネットワ-クを利用して実証した。この研究開発成果をいかして、運用を開始しているのがJAINである。JAINでは当初七つの大型計算機センタ-及び学術情報センタ-を中心としたネットワ-クであったが、その後、幾つかの大学が参加し、平成3年3月時点では約30箇所のネットワ-クを接続する規模に拡大している。JAINは将来の我が国の大学内ネットワ-クを相互に接続するネットワ-ク環境を構築し、学術研究を強力に支援するものである。このJAINを発展させ、我が国の重要なネットワ-クと位置付けることが期持されている。我が国の学術研究を強力に推進するためには、次の二つのインフラストラクチャが構築されなければならない。その第一が大学内ネットワークであり、第二が各々の大学内ネットワークを相互に接続した総合的学術情報ネットワークである。このための重要な課題は異なるアーキテクチャあるいは異なる運用管理体制にある個別のネットワークを相互に接続する技術開発の解決にある。我々はこの立場から、(1)大学環境に最適な学内ネットワークの構成、(2)異なるアーキテクチャに基づく個別ネットワークの相互接続、(3)総合ネットワークにおける運用管理の三つの研究課題を総合的に研究し、優れた総合ネットワークの構築技術と管理運用体制の確立を目的とする。今年度は、各大学の大型計算機センターに属する研究分担者を中心に、各大学のキャンパス事情、電話網を含む通信関連設備などの環境条件とネットワーク利用目的の綿密な調査・検討を行った。一方、各大学間を結ぶ学術情報ネットワヘクについては、将来展望に立った構成の検討を進めた。そこで、ネットワークはOSIなど国際標準に準拠して構築することを基本とし、具体的にはネットワークを階層構造にモデル化して構成する必要があることを確信した。しかし、ネットワーク構築のためには、標準規約の外に機能仕様の設定、運用管理体制の確立が条件となる。そして、そのネットワークが学術環境でどのように役立つかという立場から実証的な評価が行われなければならない。そこで、現在業界標準であるTCP/IPを利用したLAN間接続を具体的事例として取り上げることとし、現在技術的な実験を完了し、その運用体制及び利用形態の検討を行っている。本研究の課題は、(1)大学環境に最適な学内ネットワ-クの構成、(2)異なるア-キテクチャに基づく個別ネットワ-クの相互接続、および(3)総合ネットワ-クにおける運用管理の三つに大きく分けられる。

各大学内ネットワ-クの相互接続に関係するプロトコル技術、運用管理方式、利用体制など広い範囲の諸問題を総合的に研究するところの(2)の課題のため、平成元年度は次の点を取り上げた。(1)TCP/IPに基づく大学内ネットワ-クの相互接続実験、(2)大学内ネットワ-クを相互に接続したネットワ-ク運用管理方式の検討、(3)OSIに準拠するが下位層のプロトコルが異なるネットワ-クの相互接続方式の検討、(4)応用層を含めてプロトコルの異なるネットワ-クの相互接続方式の検討これらのテ-マ内、(1)は相互接続の動作確認を終え、回線トラヒックが増大したときの諸問題の検討を行った。(2)に関しては、通信ソフトウェアの実装仕様と運用方式を確定し、特にネットワ-クが順次拡大する状況下で円滑に機能することをこの実験ネットワ-クを利用して実証する計画を立てた。(3)と(4)の課題は幾つか提案されている方式の内で学術環境で最適なものを見付け出すことであり、仮想端末プロトコルと電子メ-ルについていくつかの検討と実験を行った。一方、各大学を結ぶ学術情報ネットワ-クについては、時間の経過とともに、その機能が拡充され、規模が拡大し、そして利用が拡がっていく。このような変化に即応できる技術方式並びに運用管理方式を採用することが非常に重要であり、この立場からのネットワ-ク構築を検討している。本研究課題は、(1)大学環境に最適な学内ネットワ-クの構築と(2)それら学内ネットワ-クを相互に接続したインタ-ネットワ-クの構築に関する諸問題についての研究である。(1)に関しては、既に構築された各大学の学内ネットワ-クを題材として実際の利用状況調査と性能評価を行った。特に、ネットワ-ク利用者の組織化が運用体制にとって極めて重要であり、また応用としてはマルチメディア通信環境の充実がインフラストラクチャの整備として重要であることを認識した。一方、(2)に関するプロトコル技術、運用管理方式、利用体制などについては、(1)X.25を使用するル-ティング制御の研究、(2)その成果に基づくマルチベンダ対応のTCP/IP用ル-タソフトウェアの開発、(3)このソフトウェアを各ネットワ-クに実装したTCP/IPに基づく大学内ネットワ-クの相互接続実験、(4)大学内ネットワ-クを相互に接続したネットワ-クの運用管理方式の確定、(5)OSIに準拠するネットワ-ク及びプロトコルの異なるネットワ-クの相互接続方式の検討を行った。特に、ネットワ-クが順次拡大する状況下で円滑に機能することを実験ネットワ-クを利用して実証した。平成2年度は、(1)のまとめと(2)の(3)、(4),(5)を行った。この研究開発成果をいかして、運用を開始しているのがJAINである。JAINでは当初七つの大型計算機センタ-及び学術情報センタ-を中心としたネットワ-クであったが、その後、幾つかの大学が参加し、平成3年3月時点では約30箇所のネットワ-クを接続する規模に拡大している。なお、これらの研究成果を発表するため平成2年12月にシンポジウムを開催し、214名もの多数の参加があった。
単一坑井で断層等の３次元位置形状計測が可能なフルポラリメトリックボアホールレーダ

フルポラリメトリック指向性ボアホールレーダの試作を行った。本システムでは、送受信アンテナで最大6素子のアレー化が可能である。本レーダを坑井内で使用する際には伝搬モードであるHE11モードが発生するが、適切なバンドパスフィルタをかけることで信号処理により伝搬モードを抑圧できることを示した。坑井に対し斜めに設置された基礎杭を実際に計測するフィールド実験を行ったところ、偏波を利用することで3次元位置情報だけでなく、基礎杭の傾きの情報も取得できることを実証した。本レーダでは、アンテナへ斜めに波が入射することが考えられるが、この場合には臨界の入射仰角が存在することを理論計算と実験により示した。平成27年度の主要な実績は3次元フルポラリメトリックボアホールレーダに使用可能な送信用アレーアンテナを設計し、試作したことである。さらに、このアンテナと同一ゾンデで使用可能なように、受信側についてもアレーアンテナを整備した。これらの完成したレーダを用いて、以下の実験: 1.送信用アレーアンテナを坑井内におき、受信ダイポールを坑井から離れた崖に設置し、送受信アンテナ間の伝達特性の測定2.2 m離れた2つの坑井において、片側に送信用アレー、もう片側に受信用アレーをおくことで、アレー素子間の全ての組み合わせで伝達特性の測定3.試作した3次元フルポラリメトリックボアホールレーダを岩石中と土壌中の坑井におき、シングルホール計測の実施を行った。1の実験については、アレー信号から受信側ダイポールの向きを推定できることを示した。これにより、直線偏波の場合については、送信波の偏波状態を制御できることを示した。2の実験については、平行偏波系の受信電圧の平均値は直交偏波系の受信電圧に比べ、非常に大きくなることを確認した。これは、送受信ともに偏波に対する感度が計画通り良好であることを示す。3の実験については、電磁波の反射波の際に、特異な偏波特性をもつと考えられる物体で、予想したとおりの偏波に対する受信電圧が得られた。以上により、平成27年度に実施予定としていた内容はおおむね実行することができた。3次元ポラリメトリックボアホールレーダ用送信アンテナの設計と試作は完了し、フィールド試験を行うことで動作していることを確認したことから、今年度の主目標は達成できたと考える。さらに、平成28年度に予定していた内容(境界面・き裂計測、土壌中の円柱計測)についても今年度一部実施した。また、送信側における偏波計測については直線偏波の場合で達成している。パラメトリックな手法を用いた波の分離手法についても提案し、学会発表まで行っている。以上により、研究はおおむね順調に進展していると考える。昨年度までに試作した3次元フルポラリメトリックボアホールーレーダを用いて、地中に存在する物体の3次元位置と形状推定が可能であることを示すフィールド実証実験を行った。実験としては鉱山内の断層や大学構内の物体計測が考えられたが、総合的に考えて、東京都内某所に造成された土壌中の基礎杭を鉛直坑と傾斜坑を用いて計測することにした。アンテナには、ダイポール(アレー)アンテナとループアンテナを使用し、地中物体から2m程度離れた坑井内でアンテナを走査した。これにより物体の方向推定だけでなく、物体からの反射波の偏波状態も推定可能となるはずである。実験を行ったところ、物体からの反射波を検出した。さらに、アレーデータを解析したところ、反射点は3次元空間内で物体の真の位置付近に推定された。さらに偏波特性を解析することにより、反射波は基礎杭の軸方向に傾斜した垂直直線偏波に近いことを示す推定結果となった。これは偏波計測により、物体の形状推定が可能であることを示している。一方、坑井の軸に対し垂直な偏波が入射すると想定される場合には、推定される電磁波の方向の誤差が大きくなることが確認された。これは、坑井内のダイポールアレーアンテナへ斜めに電磁波が入射することにより、坑井の壁付近で散乱波が発生し、これは方向推定に影響を与えるためであることが予想された。このことを確認するため、2つの坑井にダイポールアレー・ループアンテナをおき実験を行ったところ、上記の予想を裏付ける結果が得られた。岩盤中の断層計測の代わりに、土壌中の基礎杭計測に変更したが、概ね当初予定していたものと等価なデータが取得され、解析を行うところまで到達した。今年度はフルポラリメトリックボアホールレーダ(FPBR)の実験を土壌中において昨年度に引き続き実施した。また、レーダで物体の性質を明らかにするための信号処理法の開発を行った。衛星による計測などで用いられている4成分散乱モデルはボアホールレーダでは適用しにくく、独自の方法を開発することが必要となった。このため、本研究では、物体からの反射波の偏波方向とその度合いを線分と色で3次元空間に表現する方法を提案した。線分の方向は偏波の傾きを表し、色は偏波の膨らみ角を表す。その結果、計測対象の物体が線状のものであるかどうかと、線状のものであればその延伸方向はどの方向かがわかるようになった。FPBRでは、さまざまな偏波方向をもつ波がアンテナで送受信されるが、これが電磁波の推定される送信方向と到来方向に対しどのように影響がでるかを実験的に検証した。

実験項目はシングルホール計測によって存在方向が既知の物体の方向を推定することと、クロスホール計測によって送信側から水平偏波または垂直偏波を送信し、受信アンテナで電磁波の方向推定を行った。両実験によると、垂直偏波を送受信する場合には坑井が波の送受信方向に与える影響は少ないことがわかった。一方、水平偏波の場合は無視できないほど波の送受信方向へ与える影響が大きいことがわかった。これはFPBRを実用化していく上で課題になると思われ、今後、研究を進める必要があることがわかった。上記では、坑井の軸と波の送受信方向のなす角(仰角)が直交しているか直交に近い場合を仮定していた。本研究では仰角が0度か180度に近い場合でも実験を行った。送受信する波は垂直偏波のみに限定した。その結果、ある仰角で坑井内のダイポールアレーアンテナへ波が到来すると、ダイポールアレー素子間で波の到達時間差が無くなる現象が起こることを発見した。フルポラリメトリック指向性ボアホールレーダの試作を行った。本システムでは、送受信アンテナで最大6素子のアレー化が可能である。本レーダを坑井内で使用する際には伝搬モードであるHE11モードが発生するが、適切なバンドパスフィルタをかけることで信号処理により伝搬モードを抑圧できることを示した。坑井に対し斜めに設置された基礎杭を実際に計測するフィールド実験を行ったところ、偏波を利用することで3次元位置情報だけでなく、基礎杭の傾きの情報も取得できることを実証した。本レーダでは、アンテナへ斜めに波が入射することが考えられるが、この場合には臨界の入射仰角が存在することを理論計算と実験により示した。当初、鉱山内でフィールド計測を行う予定であったが、現場の都合により実施できない可能性もある。この場合には、1.連携企業の実験場におけるフィールドにて、鉛直導体円柱、斜め導体円柱の計測、2.学内の岩石フィールドにてき裂や境界面の計測、3.学内の土壌フィールドにて鉛直導体円柱の計測、のいづれかを実施することで、平成29年度に3次元のポラリメトリックデータから物体の性質の検討ができるようなデータ取得を行っていく予定である。最終年度は予定どおりに物体の散乱特性に着目したフルポラリメトリックボアホールレーダの解析手法に関する研究を実施する。地下電磁波計測工学フィールド実験に関する消耗品を在庫していたものを用いることで、節約ができ、残金がでた。当初予定したよりも、フィールド実験経費の支出額を低く抑えることができたためである。次年度もフィールド実験を行うため、このための消耗品として支出する予定である。最終年度では、大学構内での実験を行うため、このための消耗品経費として支出する予定。
水田土壌のメタン生成共生系を構成する微生物群の解析

水田土壌のメタン生成反応を担う微生物群の中で,メタン生成共生系に焦点を絞り,培養法と分子生態学的手法を組み合わせて,その共生系を構成する菌群の特徴と働きを明らかにすることを目的とした。プロピオン酸および酢酸を基質とした培地に水田土壌を接種し,メタンを生成する共生系の培養液中の微生物群を解析した。変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)法によりプロピオン酸を基質とした培養液から,Proteiniphilum acetatigenesに近縁な配列が得られた。P. acetatigenesはプロピオン酸の分解もメタンの生成も行わないが,プロピオン酸分解共生系に共存することにより,プロピオン酸分解とメタン生成を促進することが明らかにされており,水田土壌においても同様の共生的な相互作用が働いている可能性を示す結果であった。酢酸を基質とした培養液では,顕微鏡観察とDGGE解析の結果,1種類の真正細菌とMethanosacinaおよびMethanobacteriumに近縁な2種類のメタン生成古細菌が集積していた。分離した真正細菌A1株は16S rDNAの解析からDesulfovibrio vulgaris subsp. vulgarisに近縁な硫酸還元細菌であり,水素利用性メタン生成古細菌の分離株(AH1株)はMethanobacterium formicicumに近縁であった。A1株とAH1株を硫酸塩の非存在下で,乳酸,ピルビン酸,エタノールを基質として共培養するとメタンが生成したが,酢酸を基質とした場合にはメタンは生成しなかった。酢酸を基質とした集積培養液に存在するA1株とAH1株は,酢酸を共生的に利用してメタンを生成することはできないが,ピルビン酸や乳酸などから栄養共生的にメタンを生成することが明らかになった。本研究は,水田土壌のメタン生成反応を担う微生物群の中で,メタン生成共生系に焦点を絞り,培養法と分子生態学的手法を組み合わせて,その共生系を構成する菌群の特徴と働きを明らかにすることを目的とする。水田土壌では,メタン生成古細菌と水素生成真正細菌との水素を介した種間水素転移と呼ばれる栄養共生関係に基づくメタン生成共生系が重要な役割を果たし,プロピオン酸がその主な基質の一つと考えられている。そこで,プロピオン酸を基質とした培地に愛知県農業総合試験場安城農業技術センター水田圃場(愛知県安城市)より採取した水田土壌を接種し,継代培養を行い,プロピオン酸を酸化しメタンを生成する共生系の培養液を得た。変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)法により培養液中に存在する真正細菌群集を解析した。Syntrophomonasや。Syntrophobacterなど,これまでに酪酸やプロピオン酸などの低級脂肪酸を分解するメタン生成共生系で知られている水面生成真正細菌群に近縁な配列は得られなかったものの,Bacteroidetesに属するProteinlphilum acetatigenesに近縁な配列が得られた。P. acetatigenesは,プロピオン酸を分解する,Syntrophobacter sulfatireduenceとMethanobacterium formicicumからなるメタン生成共生系から得られた菌株で,自身はプロピオン酸の分解もメタンの生成も行わないが,この共生系に共存することにより,プロピオン酸分解とメタン生成を促進することが明らかにされている。水田土壌のプロピオン酸分解共生系においても同様の共生的ともいえる相互作用が働いている可能性を示す結果であった。これまで,共生では二者生物間の関係が主に研究されてきたが,このような三者の微生物からなる共生的な相互作用が様々な代謝に関与しているのかもしれず,今後さらに研究を進める必要があるのではないかと考えられた。

本研究は,水田土壌のメタン生成反応を担う微生物群の中で,メタン生成共生系に焦点を絞り,培養法と分子生態学的手法を組み合わせて,その共生系を構成する菌群の特徴と働きを明らかにすることを目的とする。酢酸は水田土壌における主なメタン生成基質の一つであり,酢酸を直接基質として利用するメタン生成古細菌によりメタンが生じるが,酢酸を水素と二酸化炭素に分解する真正細菌と水素利用性メタン生成古細菌との種間水素転移に基づく共生によってもメタンへ変換される。水田土壌の酢酸利用性のメタン生成古細菌群を最確値法で計数した培地中には,酢酸利用性のメタン生成古細菌以外に,水素利用性のメタン生成古細菌がしばしば観察されるため,上記の共生的メタン生成が起きている可能性がある。そこで,愛知県安城農業技術センター内の水田土壌を接種源とし酢酸を基質とした集積培養を行った。顕微鏡観察とDGGE解析の結果,1種類の真正細菌とMethanosacinaおよびMethanobacteriumに近縁な2種類のメタン生成古細菌が集積していた。ピルビン酸を基質とした培地により分離した真正細菌Al株は16S rDNAの解析からDesulfovibrio vulgaris subsp.vulgarisに近縁な硫酸還元細菌であり,水素利用性メタン生成古細菌の分離株(AHl株)はMethanobacterium formicicumに近縁であった。Al株とAHl株を硫酸塩の非存在下で,乳酸,ピルビン酸,エタノールを基質として共培養するとメタンが生成したが,酢酸を基質とした場合にはメタンは生成しなかった。酢酸を基質とした集積培養液に存在するAl株とAHl株は,酢酸を共生的に利用してメタンを生成することはできないが,ピルビン酸や乳酸などから栄養共生的にメタンを生成することが明らかになった。
個人の歩行特性とユーザビリティを考慮した装具選択支援システムの開発

脳卒中の発症により身体機能が低下した者は歩行困難となりやすい.短下肢装具の使用は歩行機能の改善に極めて有効であるが,個々の患者に応じて客観的に短下肢装具を選択する基準は現段階では存在しない.本研究の目標は個々の装具使用者の動作能力,生活状況に応じて客観的な装具の選択を支援するシステムを考案して,人々の健康寿命の延伸に役立てることである.この目標を達成するために,装具のアシスト力の計測を行うだけでなく,脳卒中患者の歩き方を複数の計測機器で計測することで明らかにする.得られた結果から装具の種類による違いや,脳卒中患者の特徴的な歩行パターンから,個人にあった装具を提案する評価機器を作成する.脳卒中の発症により身体機能が低下した者は歩行困難となりやすい.短下肢装具の使用は歩行機能の改善に極めて有効であるが,個々の患者に応じて客観的に短下肢装具を選択する基準は現段階では存在しない.本研究の目標は個々の装具使用者の動作能力,生活状況に応じて客観的な装具の選択を支援するシステムを考案して,人々の健康寿命の延伸に役立てることである.この目標を達成するために,装具のアシスト力の計測を行うだけでなく,脳卒中患者の歩き方を複数の計測機器で計測することで明らかにする.得られた結果から装具の種類による違いや,脳卒中患者の特徴的な歩行パターンから,個人にあった装具を提案する評価機器を作成する.
高速ＡＦＭ／一分子蛍光複合機で明らかにするリング状ＡＴＰａｓｅの協同的構造変化

高速原子間力顕微鏡(AFM)によってタンパク質の凝集を解く分子シャペロンClpBの構造ダイナミクスを観察した。ClpB6量体リングの形状がATP濃度依存的に大きく揺らぐことを見出した。このリング構造の揺らぎがClpBの脱凝集活性に寄与していることを示唆する結果が得られた。高速AFM/蛍光顕微鏡複合機の性能を向上し、高速AFMと蛍光顕微鏡で一分子の同視野かつ同時観察が可能となった。回転モータータンパク質であるV1-ATPaseにおいて回転軸であるDFサブユニットがなくても、回転子リング内でATP加水分解によるサブユニットの構造変化が協同的に一方向へ伝搬していくことを明らかにした。昨年に引き続き、好熱菌由来ClpBとその各種変異体を用いて6量体リングのATP加水分解依存的な構造ダイナミクスの高速AFM観察を進めた。昨年度に、ClpB-K721C変異体にビオチン標識を導入しストレプトアビジン基板に固定したところ、90%以上の分子においてリング構造が形成されていないことが判明した。この原因を調べたところ、基板に分子を強固に固定しているためであることが分かった。マイカ表面を基板に用いて、観察溶液の塩濃度や分子濃度を調整することでリング構造を壊すことなくClpB分子を基板に弱く吸着することができた。観察の結果、リング構造は円対称と非対称の2種類の構造が存在し、円対称なリングは6量体と7量体が混在していること、非対称なリングは6量体であることが分かった。さらに6量体リングはATPの濃度に依存して、対称・非対称な構造遷移を起こし、リングの切断と形成を繰り返すことを明らかにした。また、ClpB単量体の2箇所のATP結合サイトの両方、もしくは一方のATP加水分解能を阻害した変異体での測定や各種ATPアナログ存在下での6量体リングの観察により、D2サイトへの3個以上のATPの結合により円対称なリング構造が安定化されること、ATP加水分解によりリング構造が不安定化し、リングの切断もしくは非対称化が起こることなどを明らかにした。高速AFM/蛍光顕微鏡によるATPaseリング構造の同時観察では、F1-ATPaseの構造変化と蛍光性ATPの同時観察に成功した。本年度は、好熱菌由来のClpBの基板への特異的吸着法の検討を行った。ClpBのC末端に変異(K721C)を導入しBiotin-PEACn-Maleimideを付与した試料を準備した。一方、基板はアミノシラン処理したマイカをBiotin-OSUで修飾し、さらにストレプトアビジン分子をこていすることで、ClpBのN末端を上向きにして固定する方法を確立した。K721C変異体を高濃度ATP状態でインキュベーション後、高速AFM観察を行ったところ、ClpBの大多数が完全な六量体リングを形成していないことが分かった。また、リング構造が形成された場合でも、多くの場合6回対称の構造をとらず、非対称な構造をしていることが分かった。さらに、リング構造はダイナミックに揺らいでおり、リングの切断と再形成が時間とともに起こっていることを見出した。一方、ATPの加水分解能を低下させた変異体(Trap-ATP)では、対称なリング構造が形成されていることが分かった。これらのことから、ClpBはATP依存的にリング形成の安定性が変化していることが示唆された。高速AFM/蛍光顕微鏡複合機の光学系の見直しを行った結果、一分子レベルで高速AFMと蛍光顕微鏡の同視野・同時観察ができるようになった。これを用いて実際に、ミオシンVの歩行運動やキチナーゼがキチン結晶上を連続的に移動様子を同時観察することに成功した。次年度には、このシステムを用いてF1-ATPseの構造変化と蛍光性ATPの結合過程の同時観察を進めていく。昨年度までで、ClpBの六量体リング構造は円対称から非対称な構造に遷移したり、リングの切断や再形成が起こるなど、ATPの加水分解によりダイナミックな構造変化を起こしていることを明らかにした。本年度は、リング構造の揺らぎと脱凝集活性の関係を明らかにするために、脱凝集活性が増強されたHyperactive変異体(Y494D)と脱凝集活性が抑制されたRepressed変異体(E432A)の観察を行った。Hyperactive変異体では、ほとんどのリングが切れたヒモ状構造で観察され、一方、Repressed変異体では多くが対称リング構造をとることがわかった。このことから、リングの非対称・対称遷移やリングの切断・再生など六量体リングの柔軟な構造変化が脱凝集活性に重要であることが示唆された。凝集基質がどのようにClpB六量体に取り込まれるかを調べるために、YFPとClpBを融合した試料を作製した。これにより、今後ClpBによる基質の脱凝集が実際にどのように起こっているか、直接観察することができると期待される。

回転モーターであるV1-ATPaseの回転軸(DFサブユニット)を取り除いたA3B3六量体リングの高速AFM観察を行った。ヌクレオチド非存在下でも六量体が非対称な構造をしており、結晶構造とよく一致した結果が得られた。さらに、ATPの加水分解によりOpen構造をとるAサブユニットの位置が反時計回りに順番に遷移していく様子が観察できた。この結果は、V1-ATPaseもF1-ATPaseと同様に、回転軸がなくてもATPの加水分解がリング内で協同的に起こっていることを示している。26年度が最終年度であるため、記入しない。生物物理26年度が最終年度であるため、記入しない。ClpBの6量体構造が非対称リングであり、ATPの結合と加水分解によって、リング構造の切断と修復、非対称化という大きな構造変化を起こしているという予想外の結果が得られたため。また、高速AFM/蛍光顕微鏡によるATPaseの構造変化と基質結合の同時観察も順調に進んでいるため。当初予定していたClpBの高速AFMによる高分解能観察法は確立した。また、予期していなかったClpBの非対称なオリゴマー構造やリング構造の不安性を見出した。また、高速原子間力顕微鏡/蛍光顕微鏡複合機による一分子観察もできるようになった。蛍光性ATPの結合と高速AFMによる構造変化の同時観察を成功させるまでにはいたらなかったが、計画全体としては順調に進展していると考える。今後は、ClpBの6量体リングの構造ダイナミクスが凝集基質の結合と脱凝集機能にどのように関わっているかを明らかにする。また、高速AFM/蛍光顕微鏡観察によるF1-ATPaseの構造変化とATP結合の同時観察を進めそれらの相関を明らかにする。さらに、高速AFM/蛍光顕微鏡をClpBの構造ダイナミクスとATP結合の同時観察にも適用していく。ClpBの基板への固定方法や必要と思われる変異体はほぼ準備できた。高速AFMによる高分解能観察の条件も確立したので、今後は構造変化の観察に向けたヌクレオチドの濃度条件を検討し、高速AFM観察を継続していく。並行してClpBへの基質結合に向けた基盤準備を行う。蛍光顕微鏡/高速AFM複合機による観察に関しては、まずは蛍光性ATPの結合とAFMによる構造変化の観察を成功させる。そのあとに、この手法により六量体ATPaseの構造変化とヌクレオチド結合の関係を明らかにしていく。
磁場及び電場によるバナジウム酸化物の軌道秩序相の制御

昨年度は、磁揚中ラマン散乱分光や磁場中放射光X線回折の手法を用いて、DyVO_3において磁場誘起軌道秩序相転移が生じていることを明らかにした。この現象は軌道自由度の研究分野において未開拓の分野であり、本年度は本現象め詳細を明らかにするために、DyVO_3の磁場中誘電率測定を行い、本現象に伴う電荷分布の変化を明らかにした。また、本現象を示す新物質の探索を、同じペロブスカイト型バナジウム酸化物で2つの軌道秩序相境界に位置する、HoVO_3,TbVO_3,E_U1XY_XVO_3を対象に行った。更に、外部電場誘起による軌道秩序相転移に関しても研究を行った。まず、D_yVO_3における磁場中の誘電率の測定を行い、本系における誘電率が各々の軌道秩序相における結晶構造と軌道整列のパターンを考慮することで、定性的には理解できることを明らかにした。また、本系における相図上の2っの軌道秩序相境界に位置する物質の内、HoVO_3では、磁場誘起軌道秩序相転移が生じてることが、磁化、磁場中誘電率の測定から明らかとなった。ただし、Hovo_3における本現象の起源は、2っの相における磁化率の大きさの違いに起因したもので、DyVO_3・のようなDy-V磁気相互作用を介したものではないことが明らかとなった。最後に、電場誘起による軌道秩序相転移は本系では観測されなかった。2つの軌道秩序相における誘電率の差は大きくなく、外部電場による相安定制御が困難であることが明らかとなった。本年度は、ペロブスカイト型バナジウム酸化物DyVO_3での外部磁場誘起軌道秩序スイッチング現象を発見し、そのメカニズムを明らかしにした。まず、DyVO_3はエネルギー的にほとんど縮退した2つの磁気・軌道秩序相の境界に位置しているため、温度を降下させるとともに、磁気・軌道の秩序パターンがC→G→C型、G→C→G型のように各々リエントラント相転移を示すことが、磁化、放射光光源を用いたX線散乱、ラマン散乱による軌道波やフォノンバンドの観測により明らかとなった。低温での磁気・軌道秩序相転移は、Dyの4fモーメントの磁性転移温度(20K)において生じている。中間温度領域(20K64K)のG型磁気C型軌道秩序相では、磁場を斜方晶ペロブスカイト構造のa軸あるいはb軸に印加することで、高磁場のC型磁気G型軌道秩序相へと、磁気・軌道秩序のパターンが磁場誘起スイッチングする。この磁場誘起相転移と同時に、Dyの4fモーメントのフロップによるメタ磁性転移が磁化の磁場依存性の測定において観測されている。DyVO_3ではDyの4fモーメントはイジング的に振る舞い、そのイジング容易軸はab面内に存在している。Dyの4fモーメントは低温での磁気転移温度以下で、あるいは外部磁場印可により強磁性的な再配列を起こす。このDyの磁気モーメントの強磁性状態はVのC型磁気秩序を安定化している。そのため、中間温度領域のVのG型磁気秩序状態は低温で、あるいは磁場下でC型磁気秩序へと相転移する。ペロブスカイト型バナジウム酸化物では、磁気秩序と軌道秩序が強く結合している。そのために、低温や磁場下でC型磁気秩序への相転移が生じると同時に、軌道秩序のパターンもC型からG型へとスイッチする。磁場中放射光X線散乱は、高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設とSPring8で、磁場中ラマン散乱は産総研CERCで実験を行った。
半単純代数群の不変式論

半単純代数群の線形な作用によるaffine空間の商空間をaffine空間の閉部分多様体として実現する場合、その最小埋め込みが群表現にどのように反映するかは、Hilbert以来の古典的テーマである。最近、中島により、次のようなことが得られた。1.正なる与えられた埋め込み余次元をもつ既約商空間の同型類は、有限個であり、それらの表現対にあらわれる最高ウエイトを上から、effectiveに評価できる。2.完全交叉となる既約商空間の分類の概略3.ShephardーToddの結果の正標数への一般化1.の成果は、Lie群による変換群論などに応用をもつものとして、その方面への研究計画を準備中である。2つの分類の完成には、まだ多くの困難がともなう。それらは、古典不変式論の計算が複雑の為に発生しているわけであるが、こうした困難は、従来の不変式論を越える新たな方法の必要性を訴えている。この方面の研究こそ、HilbertーPcpovーKnopkの研究の限界を打ち破るものと思われる。1.2.の成果により、このテーマのプログラムの半分以上を達成したつもりであるが、それにともなって新たな課題が発生していると総括できる。一方、有限群に関連するものとして、最低、BeukertーHeckmanにより超幾何関数のモノドロミーが分類された。このモノドロミーの不変式を決定できたが、更にある種の微分方程式の鏡映を含む、有限とは限らないモノドロミーの分類とその不変式も決定したい。
低温脱離基を有する高分子膜の低温焼成による高性能CO2分離膜の開発

化石燃料からエネルギーを取り出すときに必ず発生する二酸化炭素の排出抑制を目指して新しい分離膜の開発を行った。固体の膜からナノサイズの成分を抜くことでナノサイズの孔を持つ高分子膜の作製を検討した。期待した膜は得られなかったが透過特性を変えることができた。また、膜に二酸化炭素と結びつく性質を持つ物質を混ぜると二酸化炭素の分離性能が向上した。しかし、目標を越える性能を示す分離膜を得ることはできなかった。ミクロ孔を有する焼成膜の前駆体高分子を開発するため、以下の研究項目を実施した。1.400°Cまでは熱分解しない芳香族ポリイミドに、400°C以下で分解、脱離すると期待される成分を化学的または物理的に導入した膜を、次のように作製し、構造を解析した。(1)ヒドロキシル基を側鎖に持つ耐熱性芳香族ポリイミドを合成し、無水酢酸、無水イソ酪酸、またはt-ブチルジメチルシリルクロライドと反応させた。ヒドロキシル基に対して、酢酸残基とイソ酪酸残基は100%、t-ブチルジメチルシリル基は80%、それぞれ導入できた。(2)芳香族ポリイミド溶液に分子量が600のポリエチレングリコールを混合して、上記と同様、製膜した。ポリエチレングリコールの含有量が10%の均一なブレンド膜を作製できた。製膜には、蒸発した溶媒を回収できるよう独自に開発したオーブンを用いた。2.これらの膜の熱分解特性を評価した。酢酸残基の脱離は200500°Cの広い範囲で、イソ酪酸残基も280420°Cの範囲で、t-ブチルジメチルシリル基は100200°Cの範囲で、脱離した。一方、ブレンド膜は350400°Cの比較的狭い温度範囲で脱離することを確認した。3.既存の気体透過実験装置を、本研究において効率良くデータが得られるよう改造した。4.脱離後の空孔が保持されるようブレンド膜を紫外線架橋した後、350°Cで焼成した。5.各膜の気体透過実験を行った。焼成膜の気体透過性は、低温脱離成分をブレンドしていない膜と比べて24倍向上したが、選択性は低下した。しかし、選択性の低下はあまり大きくなく、低温脱離成分によりナノサイズのミクロ孔が生成した可能性がある。低温で脱離する低分子成分を耐熱性高分子膜に導入し、その膜を焼成することでミクロ孔を有する高分子膜を作製する技術の開発を行った。具体的には以下の研究項目を実施した。1.低温脱離成分を導入するマトリックスとなる耐熱性高分子として、紫外線を照射すると架橋する芳香族ポリイミドを合成した。このポリイミド膜に溶媒であるメチルピロリドンNMPを残留させた膜を作製した。この膜を紫外線により架橋した後、200°Cにおいて乾燥することでNMPを除去した。NMPを含んだ状態で光架橋して得た膜の密度は、NMPを含まずに光架橋して得た膜のそれよりも0.50.6%低かった。密度の減少は自由体積の増加を意味する。この結果は、低温脱離成分の導入と架橋後の除去によりガス透過性の高い膜を作製できる可能性があることを示す。2.上記とは別のマトリックスとして、水酸基を有するポリイミドを合成した。触媒の存在下、このポリイミドとアダマンチルカルボン酸を反応させることでアダマンチル基を有するポリイミドを合成した。水酸基の89%にかさ高なアダマンチル基を導入できた。この反応中にポリイミドの分子量が低下し、膜を得ることができなかったが、触媒の種類等の条件を詰めることで脱離可能なアダマンチル基を持つ高分子膜の作製が可能であると考えられる。3.新たなマトリックスとして、加熱処理により架橋する芳香族ポリイミド膜の作製を試みた。前駆体であるポリアミド酸を合成し、メリト酸ヘキサメチルMHMと混合し加熱処理することで溶媒に不溶なフィルムを作製することができた。第3のマトリックスとして期待できる。本研究の目的は、火力発電所や製鉄所、石油化学コンビナートの煙道ガスから、温室効果ガスのCO2を効率的に分離回収するための高性能CO2分離膜の開発である。低温で脱離する成分を芳香族ポリイミド膜に導入し架橋後に焼成してミクロ孔を有する高分子膜を作製し、そのCO2透過分離特性を調べてきた。昨年度までに、低温脱離基としてメチルピロリドン、ポリオキシエチレン(PEO)を含む、あるいは、アダマンチル基を側鎖に導入した芳香族ポリイミド膜を作製し、これを前駆体として検討した。平成22年度ではPEOを導入した前駆体膜からの焼成膜について詳細に検討した。また、ポリエチレンイミン(PEI)の膜への導入がCO2/N2混合ガスに対する透過分離性能に及ぼす影響を調べた。PEG400あるいはPEG600を混合したポリイミド溶液からポリイミド膜を作製し、所定の時間、紫外線を照射して架橋膜を作製した。

この膜を前駆体として窒素中、350°Cで焼成して膜を得た。PEG400を導入して光架橋後、焼成した膜は、PEGを含まず焼成していないポリイミド膜に比べて、分子サイズの大きなCH4やN2に対するガス透過速度が1桁大きかった。しかし分子サイズの小さなHe、H2、CO2に対する透過速度はあまり変わらなかった。一方、PEG600を導入して得られた焼成膜は、いずれのガスに対するガス透過速度も増加した。増加の割合は2割程度と小さかった。分子量の平方根の逆数に対する透過速度のプロットからKnudsen型ではないことが分かったので、ミクロ孔(<2nm)を有する高分子膜を作製できたと考えられる。透過係数の増加の割合はあまり大きくなく、分離係数も低かったことから比較的大きなミクロ孔が形成されたと推測される。しかし、ガス吸着実験の結果からはミクロ孔の存在は証明できなかった。製膜に手間のかかる焼成膜の代わりに製膜が容易であるセルロース系高分子膜にPEIを導入してその効果を調べた。CO2/N2分離係数はCO2濃度20%において最大4倍増加することが分かった。
変革期における新たな立法動向と多元的立法過程に関する比較的・総合的研究

近時、わが国の法体系や立法過程の在り方に「地殻変動」が起きているとの指摘があるが、こうした現象は日本に特有のものとは考えられない。グローバル化の圧力の下で、多くの国が政治・経済・社会のあらゆる分野での改革を余儀なくされているからである。本共同研究は、このような状況認識の下に、変革期における立法動向と立法過程を国際的な視角から実証的かつ総合的に分析することを通して、日本の新世紀における立法や立法過程のあるべき方向性を追究したものである。1共同研究の実施計画本共同研究は、3段階を経る形で進められる予定である。すなわち、(1)日本および主要国の立法動向や立法過程に関する情報収集とそれに基づく問題のありようや所在に関する認識の共有の段階、(2)共有された問題認識を踏まえて、わが国の立法動向や立法過程の現状に関する厳密な分析を行う段階、(3)主要国との比較検討を通して、前段階で明らかにされた日本が抱えている立法に関する問題点を克服する契機と具体的方策とを探求する段階である。2平成17年度の活動平成17年度には、主に(1)の段階の作業にかかわる活動を行った。(1)研究会の開催:研究分担者全員と共同研究に協力する立法機関の実務家および実務経験者が参加する研究会を、本共同研究の問題意識と調査研究の中間的成果を共有するために、8月に札幌で開催した。武蔵(谷)勝宏氏(研究分担者:「最近の日本における立法の動向と問題」)、川人貞史氏(東北大学教授:「国会制度の形成・変容とその政治的帰結」)、廣瀬淳子氏(国立国会図書館:「アメリカ連邦議会の立法動向-上院の動向と参議院の問題」)の主要報告の後に、各研究分担者の中間報告がなされた。3つの主要報告によって、わが国の立法動向や立法過程の現状、それを取り巻く国会制度や内閣制度の歴史的展開、さらに従来わが国における立法のあり方の1つのモデルと考えられてきたアメリカの最近の変化が明らかにされ、日本および主要国の立法動向や立法過程に関する問題のありようや所在に関する認識の共有が促進されたように思われる。なお、主要報告は、いずれも近々『北大法学論集』に資料として掲載される予定である。(2)資料・情報収集:研究分担者や立法実務家の助言の下に共同研究を進めるために必要な図書・文献を購入するとともに、審議会・調査会報告等の立法資料の収集に努めた。収集した資料や情報はデータベース化してサーバに蓄積する予定である。平成18年度は、日本および主要国の立法動向や立法過程に関する情報収集とそれに基づく問題点の検討に並行して、わが国の立法動向や立法過程の現状に関する分析を行った。具体的には、以下の通りである。1平成17年度の研究成果の公表平成17年夏に行った研究集会の成果を『北大法学論集』に連続して掲載することにより公にするとともに、各研究分担者は様々な媒体と機会をとらえて研究成果の一部を公表した。共著による図書の刊行や法律雑誌等における論文の発表である。なお、研究代表者は、北海道大学法科大学院において「立法過程論」という授業科目を担当しているが、本共同研究の成果を随時取り入れながら授業を行った。平成17年度の共同研究を通じて、90年代後半から、わが国の立法動向や立法過程に無視することのできない変化が現れていることが明らかになったように思われる。構造改革は、「法律改革」の様相を示すとともに、立法過程のありように対しても官邸主導を要素が強めた。こうした理解をより確実なものとするべく、平成18年度の研究計画を立てたが、その際、立法動向の変化を検討する対象分野を広げるとともに、比較対象国をフランスとカナダに設定した。具体的には、次のような形で共同研究のための研究集会を実施した。2平成18年度の研究会活動第1回研究集会(平成18年8月23日25日)糠塚康江氏(関東学院大学教授)「パリテ法-制定の背景と実態」大西勉氏(衆議院調査局)「衆議院改革と立法過程」川崎政司氏(参議院法制局)「『基本法』の新たな動向」第2回研究集会(平成19年1月20日)リュック・ホイシュリンク氏(フランス・リール大学教授)「フランス法における民主主義概念再考-一元主義から二元主義へ向かって」第3回研究集会(平成19年3月9日)佐々木雅寿氏(大阪市立大学教授)「カナダにおける裁判所と議会の対話」第4回研究集会(平成19年3月14日)前田哲男氏(東京国際大学教授)「有事法制の立法と実際」平成19年度は、前年度に引き続き、日本および主要国の立法動向や立法過程に関する情報収集とそれに基づく問題点の検討を行ったが、それに加えて、共通の問題について同時的に比較検討するために、小規模なものではあるが、国際シンポジウム(日本・台湾)を開催した。

こうした活動を通じて、グローバリゼーションの進行に伴って、経済格差などの経済的社会的問題が普遍化し、各国ともそれへの対応を迫られていることが明らかになったように思われる。そして、この対応のありようには、それぞれの国の政治的社会的特殊要因が関わっていることも確認された。その意味で、「普遍と特殊」のせめぎ合いの中で、問題解決の模索が行われているといえるが、そのせめぎ合いを視野に入れた分析モデルの提示が本共同研究の今後の検討課題となろう。1平成19年度の研究会活動第1回研究集会(平成19年8月3日)芦田淳氏(国立国会図書館)「イタリアの選挙立法と立法過程」第2回研究集会(平成19年8月23日24日)岡田信弘氏(北海道大学)「最近の立法過程研究の動向と本共同研究の課題」林知更氏(東京大学)「憲法秩序における団体」原田一明氏(横浜国立大学)「憲法改正論議の中での両院制」榊原志俊氏(衆議院調査局)「衆議院調査局改革のありかた」森本昭夫氏(参議院事務局)「国会法規範の特性」第3回研究集会(平成19年9月4日)中村民雄氏(EUにおける多元的立法過程:EU立法と構成国内立法の関係)第4回研究集会(平成20年3月8日)河崎政司氏(参議院法制局)「立法過程における参議院の役割-過去・現在・将来-」2国際シンポジウムの開催テーマ:「国民年金制度改革の現状と問題点-台湾と日本の比較」主報告:ハオ・フェンミン氏(台湾国立中正大学)コメント:リ・レンミョウ氏(台湾国立中正大学)・加藤智章氏(新潟大学)・小山剛氏(慶応大学)1活動の概要今までの共同研究で欠けていた部分を補いつつ、本共同研究のまとめを行う研究会を開催した(4回の研究会において、8つの報告に基づく意見交換を行った)。主なテーマは、「日英両国における議院内閣制及び議会制度の比較検討」、「地方分権改革と与党の事前審査制度」、「『公私協働』の法理論と人権論への示唆-フランスのスポーツ連盟を素材にして-」、「小泉政権後の立法過程の変容」、「韓国における違憲審査制-憲法裁判所と議会・政府・大法院」、「最近の立法過程論の一断面-フランスの憲法改正における議論を素材にして-」などである。2活動の成果本共同研究により、90年代後半から、我が国の立法動向や立法過程に無視することのできない変化が現れていることが明らかになった。構造改革は、「法律改革」の様相を示すとともに、立法過程のありようについても官邸主導やそれに伴う国会内部の変化が見られた。しかし、小泉政権後の内閣や国会の不安定は、こうした変化を流動的なものとしている。ただし、目を外国に転じると、そこには、変革期における立法動向や立法過程の共通性も見られた。例えば、「立法のインフレーション」、「議会内野党の積極的位置づけの試み」、「政策評価の仕組みの導入」などである。したがって、今後は、一方で、検討対象国の「個性」を的確に把握するとともに、他方で、変革期における「共通性・普遍性」を見極めることが重要な課題となろう。
Linux上の結び目理論研究支援ソフトウェアの開発

bTdは結び目Kのタングル分解をマウス入力で入力すると、それぞれのタングルを基底タングル分解し、その結果からKのHOMFLY多項式を計算するプログラムである。昨年度までにシステムの全体は作成されているが、今年度はタングルの細分という概念を新たに考案し、それをプログラムとして実現することにより、これまで計算不能であった極めて多い交点数をもつ結び目のHOMFLY多項式を計算することが可能となった。これにより、15交点までの結び目の3並行化HOMFLY多項式を計算することも可能であることを実証した。15交点の結び目の3並行化HOMFLY多項式を計算するには約135交点をもつ絡み目のHOMFLY多項式を計算する必要があるが、これまでこのように多くの交点をもつ絡み目のHOMFLY多項式を計算することは、現在世界で公開されているどんなソフトウェアを使用しても不可能であったので、得られた成果はとても有用である。これらの成果は、昨年大阪で開催された"トポロジーとコンピュータ"研究集会で発表された。さらに、本年3月にはトロント大学の村杉邦夫教授、Dror Natan準教授との研究交流においても情報交換し、現システムで採用されているスケイン関係式をMorton教授の提案するJones-Conway多項式も含む形式に拡張することにより、結び目のブレイド指数を決定するシステムへと応用可能であることが判明した。また、本ソフトウェアはDror Natan準教授のホームページで有用なソフトウェアとしてすでに紹介されている。さらに、本ソフトウェアの有用性を考えて使用手順に関するドキュメントを協力して作成することに合意した。なお、本ソフトウェアはLinux上での動作以外に、WindowsXP、MacOSX(MacPower, IntelMac版)でも動作するので多くのユーザに使用されることが期待できる。研究分担者加古富志雄は、本研究計画のHecke環の線形表現をH(q,18)まで求めることに成功し、これを用いて6-ブレイドの3並行化HOMFLY多項式を計算するシステムをK2Kを用いて作成し、15交点の結び目の3並行化HOMFLY多項式を計算することを試みたが、この方式による計算ではほとんど計算不能であることを実証した。しかし、Hecke環の線形表現H(q,18)は数学の関連する分野での応用が大いに期待できるのでこの部分の成果もとても大きなものであると言える。研究代表者は報告をまとめる段階で、12交点の結び目KとそのミュータントK`で3並行化HOMFLY多項式が一致し、4並行化HOMFLY多項式が異なる始めての例を発見した。この例の発見により結び目理論における多項式不変量の研究がいっそう発展することが期待される。結び目理論研究支援ソフトウェアの開発経緯、概要と詳細、開発中の新しい機能についての解説記事を数学セミナー(日本評論社)4月号から12月号に執筆した。特に、8月号では結び目の3並行化不変量をタングル分解から計算するために必要な基底多項式による不変量の計算方法について、12月号では3次元多様体の接着同相写像を標準的なデーン写像に分解するアルゴリズムを提案し、その詳細について解説した。

この論説で解説した内容をMacintoshMacOSXPanther上に移植し、2003年10月にURL http://amadeus.ics.nara-wu.ac.jp/ochiai/において公開、配布している。これらの仕事は2004年中にLinux上に実現する予定であり、現在Linux上のMathematica5.0上で移植、拡張のための作業を行っている。このために必要なハードウェア、ソフトウェアを2003年科研費で購入した。結び目を描画する方法に関連して、「グラフ理論入門-平面グラフへの応用」を執筆し、最終章で曲面上の結び目を描画する方法に関連する研究としてSteintzの定理をプログラムするためのアルゴリズムについて詳細に解説した。本年度の研究において、研究目標の多くの目的を実現し、2月初旬よりホームページ(http://amadeus.ics.nara-wu.ac.jp/ochiai/)上で国内外の研究者に研究成果であるソフトウェアを既に公開している。次年度では本成果を論文にまとめると共にこれらのソフトウェアを利用して結び目理論に関する難問について研究する。本年度得られた成果は以下の通りである。1.結び目のn-タングル分解を実現したことにより、これまで計算不能であった多くの交点数をもつ結び目の多項式不変量を計算できるようになった。また、2-タングルの3並行化不変量をヘッケ環の線形表現を利用することなく直接計算可能となった(落合豊行)2.結び目の3並行化不変量を求めるのに必要なヘッケ環の線形表現をH(q,18)まで完全に求めた。この成果により6-ブレイドの3並行化不変量と4-ブレイドの4並行化不変量を計算できる体制が整った。これにより新たな不変量を発見できる可能性がある(加古冨志雄)。これらの研究成果は、2004年12月に東工大で開催された「トポロジーとコンピューター」研究集会で発表した。また、本年3月には東大駒場数理化学研究科で開催された本ソフトウェア説明会で外国人研究者を含む研究者に公開された。bTdは結び目Kのタングル分解をマウス入力で入力すると、それぞれのタングルを基底タングル分解し、その結果からKのHOMFLY多項式を計算するプログラムである。昨年度までにシステムの全体は作成されているが、今年度はタングルの細分という概念を新たに考案し、それをプログラムとして実現することにより、これまで計算不能であった極めて多い交点数をもつ結び目のHOMFLY多項式を計算することが可能となった。これにより、15交点までの結び目の3並行化HOMFLY多項式を計算することも可能であることを実証した。15交点の結び目の3並行化