hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
気候モデルによるアンサンブル季節予報を用いた極端異常気象予測

近年実用化が進められている季節予報では、アンサンブルメンバー数および解像度の不足から、地形性の大雨などの局所的な極端現象の発生確率を予測することは困難である。本研究では、季節予測のメンバー数を補填し、さらに高解像度の地域気候モデルを用いてダウンスケーリングする疑似季節予測実験を実施し、九州地方の地形性の大雨の発生確率予測に挑戦した。高解像度化により、大雨発生プロセスの地域差をモデルが妥当に再現し、発生確率の予測可能性が向上することが確認できた。また、メンバー数を増やしたことで予測スキルにも改善が見られたが、実用レベルには達しておらず、さらなるモデルの高解像度化が必要であることが示唆された。平成26年度は以下に示す3つの研究を実施した。1本課題の主軸の一つであるダウンスケーリング手法について、大気海洋結合モデル(CGCM)による低解像度の季節予測結果と予測対象となる局所的な現象との間に卓越する物理的な相関関係を特異値分解解析を用いて抽出する新しいダウンスケーリング手法についてまとめた論文を国際誌に投稿し、受理された。2本課題の最終目標である極端異常気象の確率予測を実現するためには、対象事例に対してランダムな摂動を与えた大量のアンサンブル実験を生成して大気のゆらぎ幅を再現し、発生頻度を見積もる必要がある。平成26年度は予備調査として、2011年のタイの持続的な大雨を対象に、CGCMの大気部分(AGCM)を用いて生成された100メンバーのアンサンブル実験を用いて前述のダウンスケーリング手法を適用し、頻度分布が妥当に表現されるか否かを検証した。これにより本手法の有効性が確認され、CGCMに基づく季節スケールの確率予測の実現可能性が示された。この成果を、平成26年度日本気象学会春季大会にて発表した。3モデルによる季節予測とダウンスケーリングによって得られたある事象の頻度分布から閾値を超える異常気象の発生確率を見積もるためには、頻度分布の尾部を正確に見積もるための極値解析が必要である。平成26年度は極値解析手法の調査を行い、関東域のアメダスデータを試験データとして、最適な極値分布(極値理論に基づく確率分布)を推定する手法を習得し、解析ツールを開発した。平成27年度は以下に示す3つの研究を実施した。1本課題の主軸の一つである大気海洋結合モデル(CGCM)を用いた季節予測実験について、予測システムの概要と予測精度の検証結果をまとめた論文を国際誌に投稿し、受理された。前年度までの成果では、特定の極端気象が発生した限られた期間に対してアンサンブルを生成し、確率予測の実現可能性を検証していたが、本年度はCGCMの大気部分(AGCM)を用いて過去60年に渡る長期間の大量アンサンブルを生成し、確率予測の精度検証を行うためのデータを揃えた。このデータベースを利用して、ダウンスケーリングを適用する前の結果が日本域及び世界各地の気候変動をどの程度再現できているかを調査し、この成果を平成27年度日本気象学会秋季大会にて発表した。3モデルによる季節予測とダウンスケーリングによって得られた特定の事象の頻度分布から閾値を超える異常気象の発生確率を見積もるためには、頻度分布の尾部を正確に見積もるための極値解析が必要である。平成27年度は、前年度に開発した極値分布を推定する手法を2のデータに適用し、手法の妥当性を検証した。また、前年度までの解析ツールの開発状況を平成27年度日本気象学会春季大会にて発表した。当初の計画では、平成27年度までに、長期間に渡る限られたアンサンブル数の実験結果にダウンスケーリング及び極値解析を適用して予測精度を検証する予定であったが、当初の計画にはなかったAGCMによる長期実験のアンサンブル数を増強する計算資源を確保することができたため、本年度はアンサンブル数の充填を優先し、本課題の手法の検証に役立てることにした。この数値実験に数カ月の時間を要したため、ダウンスケーリングを適用するまでに至らなかった。平成28年度は以下に示す研究を実施した。1本課題の主軸である気候モデルによる季節予測実験を用いて、近年の不活発なエルニーニョ現象の予測可能性について調べた論文を国際誌Monthly Weather Reviewに投稿し、受理された。3前年度に実施した長期間に渡る大量アンサンブル実験のデータを利用して、日本域の高温・低温事例の発生確率について調べた結果の一部を国際誌Atmosphereの特集号"Temperature Extremes and Heat/Cold Waves"に投稿し、受理された。4前年度に実施した長期間に渡る大量アンサンブル実験のデータを利用して、低頻度の極端現象の発生確率に対する予測可能性の空間分布を調査した。3、4を通して、前年度に作成した大量アンサンブル実験結果が、本課題の目的である異常気象の確率予測の予測可能性研究において有効なデータセットであることを確認することができた。当初の計画になかった大規模アンサンブル実験をH27年度に実施したこと、さらにH28年度中に研究代表者が育児休業を取得したため、遅れが生じている。近年、全球気候モデルを用いて数か月先の気候の変動傾向を予測する季節予報の実用化が進められている。季節予報では、大気の揺らぎによって生じる偶発的な変動を捉えるため、摂動を加えて複数の予測値(アンサンブル)を作成するが、1アンサンブルメンバー数の不足および2解像度の不足から、地形性の大雨などの局所的な極端現象の発生確率を予測することは困難である。

本研究では、1と2の問題を克服するため、季節予測のメンバー数を補填し、さらに高解像度の地域気候モデルを用いてダウンスケーリングする疑似季節予測実験を実施し、局所的な極端異常気象の確率予測に挑戦してきた。前年度までの成果では、全球気候モデルを用いたラージアンサンブル疑似季節予測結果を用いて、低頻度の各種極端現象の発生確率の予測性能を検証し、アンサンブル数を増やすことによる改善を確認した。本年度は、ダウンスケーリングした高解像度の予測結果を解析し、高解像度化による効果を検証した。九州地方の複数の地域の地形性の大雨を解析対象とし、発生確率の予測の性能を調査した。高解像度化により、局所的な大雨をもたらすプロセスが地域ごとに異なる様子(九州西部はモンスーンの強化、九州東部は台風の到来、など)をモデルが妥当に再現し、発生確率の予測可能性が向上することを確認することができた。また、メンバー数を増やしたことで予測スキルにも改善が見られたが、実用レベルには達しておらず、さらなるモデルの高解像度化やスキルの検証方法の見直しが必要であることが示唆された。近年実用化が進められている季節予報では、アンサンブルメンバー数および解像度の不足から、地形性の大雨などの局所的な極端現象の発生確率を予測することは困難である。本研究では、季節予測のメンバー数を補填し、さらに高解像度の地域気候モデルを用いてダウンスケーリングする疑似季節予測実験を実施し、九州地方の地形性の大雨の発生確率予測に挑戦した。高解像度化により、大雨発生プロセスの地域差をモデルが妥当に再現し、発生確率の予測可能性が向上することが確認できた。また、メンバー数を増やしたことで予測スキルにも改善が見られたが、実用レベルには達しておらず、さらなるモデルの高解像度化が必要であることが示唆された。平成26年度の研究実施計画に掲げた2つの目標(統計的ダウンスケーリング手法の確立、および極端異常気象事例の確率密度分布作成)をいずれも達成することができたため。当初の計画では、平成27年度中に長期間に渡る限られたアンサンブル数の実験結果にダウンスケーリング及び極値解析を適用して予測精度を検証する予定であったが、AGCMによる長期実験のアンサンブル数を増強する計算資源を確保することができたため、アンサンブル数の充填を優先して本課題の手法の検証に役立てることとした。平成28年度以降は、本年度に整えた長期間に渡るAGCMのアンサンブルデータを利用して、ダウンスケーリング及び極値解析の妥当性を検証する。AGCMによる再現実験はCGCMによる季節予測実験に設定が近いため、本課題の手法の検証に有効である。当初は、計算負荷の高いCGCM実験のアンサンブル数を可能な限り充填して予測性能を検証する計画であったが、AGCMによる長期の大量アンサンブルデータを得ることができたことから、平成28年度以降はAGCMの結果を用いて確率予測の性能を示すことに重点を置くことに変更し、最終目標であるCGCMによる季節予測については限られた極端事例に的を絞って適用可能性を示すこととしたい。本年度までに、研究に必要な解析ツールおよびデータはすべて揃った。
構造物における疲労き裂成長曲線推定法に関する研究

船体などに代表される大型溶接構造物の疲労寿命を定量的に予測するためには従来のS-N曲線に基づく疲労寿命評価手法では不十分な点が多いため,実働条件下における疲労き裂成長曲線を定量的に推定する手法の確立を目指し,以下の研究を行った。1.応力集中部の多数箇所から発生する疲労表面き裂を単独のき裂に置き換える手法及び,その形状のアスペクト比変化を与える手法を導出した。また,この手法を研究代表者らがこれまでに開発した疲労き裂成長シミュレーションコードFLARPに導入するためのアルゴリズムを構築し,き裂成長シミュレーションを実施した。2.研究代表者らがこれまでに提案している,健全な溶接継手止端部からの疲労き裂発生予測アルゴリズムを,転位挙動の考察から再構築した。3.面内ガセット継手と角回し溶接継手を例題として,疲労き裂成長曲線推定法の妥当性を検討した。また,ある既設構造物で生じた疲労破壊事故原因の推定を試みた。4.腐食疲労シミュレーションのためのアルゴリズムを構築した。5.構造物の疲労き裂成長予測に必要である,溶接止端部等の応力集中部におけるその板厚方向応力分布を簡易的に推定する手法の構築を試みた。具体的には,ソリッド要素を用いた三次元FEM解析ではなく,シェル要素によるFEM解析結果から板厚内応力分布を予測する手法について検討した。本年度は以下の項目に関して検討を実施した.1)構造物の疲労き裂成長予測のためには,疲労き裂が発生しやすい溶接止端部などの応力集中部における応力分布算定(板厚方向分布)が不可欠であるが,ソリッド要素による三次元FEM解析を適用して計算するのは多大な労力を有するため,これを簡潔にかつ必要な精度を保てる解法を開発した.すなわち,シェル要素による解析結果から板厚内の応力分布を推定する手法を開発した.2)過去に実施された構造要素試験片を用いた実験結果も参照し,多数箇所から発生する表面き裂形状のアスペクト比変化を与える手法を導いた.そしてこの手法を,研究代表者らが開発中の疲労き裂成長シミュレーションプログラムFLARPに導入するためのアルゴリズムを構築し,き裂成長シミュレーションを実施した.その結果,ここで提案している表面き裂形状のアスペクト比変化予測手法の妥当性を確認した.3)腐食疲労シミュレーションのためのアルゴリズムを構築した.本年度は以下の項目に関して検討を行った.1)健全な溶接継手止端部からの疲労き裂の発生予測アルゴリズムを,転位挙動の考察から再構築した.定量的評価に関しては来年度以降の課題として残されている.2)過去に研究代表者らが提案している,構造的応力集中部から発生・伝播する疲労表面き裂のアスペクト比変化式の改良を行った.3)特に橋梁で多用されている,面内ガセット継手と角回し溶接継手を例題として採り上げ,本研究で検討している疲労き裂成長曲線推定のアルゴリズムの妥当性を検証した.溶接継手の疲労寿命には溶接残留応力が大きな影響を与えることが知られているため,固有応力法と弾性有限要素解析による溶接残留応力の推定に関しても併せて検討し,入熱条件を把握すれば比較的良い精度で溶接残留応力の推定が可能であることを確認した.この結果も勘案して面内ガセット継手と角回し溶接継手の疲労寿命を推定し,実験結果と良い一致を示したことを確認した.4)本研究で開発している疲労寿命評価手法の実構造物への適用性を検討するため,大型鋼構造物で生じた疲労破壊事例を採り上げ,同構造物で生じた疲労損傷理由や疲労破壊が生じた時期の予測を行い,別途報告されている観測結果と対比してた結果,妥当な推定が行えたことを確認した.船体などに代表される大型溶接構造物の疲労寿命を定量的に予測するためには従来のS-N曲線に基づく疲労寿命評価手法では不十分な点が多いため,実働条件下における疲労き裂成長曲線を定量的に推定する手法の確立を目指し,以下の研究を行った。また,この手法を研究代表者らがこれまでに開発した疲労き裂成長シミュレーション

コードFLARPに導入するためのアルゴリズムを構築し,き裂成長シミュレーションを実施した。2.研究代表者らがこれまでに提案している,健全な溶接継手止端部からの疲労き裂発生予測アルゴリズムを,転位挙動の考察から再構築した。3.面内ガセット継手と角回し溶接継手を例題として,疲労き裂成長曲線推定法の妥当性を検討した。また,ある既設構造物で生じた疲労破壊事故原因の推定を試みた。4.腐食疲労シミュレーションのためのアルゴリズムを構築した。5.構造物の疲労き裂成長予測に必要である,溶接止端部等の応力集中部におけるその板厚方向応力分布を簡易的に推定する手法の構築を試みた。具体的には,ソリッド要素を用いた三次元FEM解析ではなく,シェル要素によるFEM解析結果から板厚内応力分布を予測する手法について検討した。
農産物卸売市場流通の展開構造の国際比較研究

1.調査対象国として開発途上国からインドネシア、ラオス、タイ、フィリッピン、パラグアイ共和国、社会主義国から中国、ロシア連合、ブルガリア、先進国からイギリス、フランス、ドイツ、イタリア、スペイン、オーストラリア、韓国を選び、各国の首都を中心とした現地調査によって農産物卸売市場流通の現状を調べ、発展の構造を比較考察した。2.開発途上国では近年大都市に人口が集中し、生鮮食料の安定的供給は大きな社会問題である。インドネシア、タイ、パラグアイでは大規模な卸売市場を建設し、多数の卸売業者を収容し、そこで小売業者と交易して分配ルートに乗せ、市民に提供する、という卸売市場流通システムが確立していた。しかし、マニラでは政府が建設した公設市場は振興せず、古くから自然発生的に形成されたディヴィソリア地区の市場が発展している。ラオスは大幅に遅れ、市場区画の建設はなく、市街地の一角で取引されていた。3.中国、ロシア連合、ブルガリアでは市場経済の導入により卸売市場の建設が急ピッチで進行している。ロシアと、ブルガリアでは旧体制下に建築した食料調達基地を改造して卸売市場に建てかえている。これら国々に共通した悩みは、卸売業者の育成が遅れており、商流と物流が円滑に行われていない点である。従って市場圏の形成がロ一カルである。4.欧米の先進国ではスーパーマーケットが発達し、都市近郊にデポと呼ばれる中央配送センターを建設し、ここに荷を集め、傘下の小売店に分配している。スーパーのこの集荷・分配の体制は従来卸売市場が担っていた業務を飲み込み、その結果、卸売市場流通は衰退傾向にある。韓国は異なり、全国の卸売市場を整備して取引の近代化を計っている。1.調査対象国として、当初、8カ国、韓国、中国、タイ、フィリピン、オーストラリア、オランダ、ドイツ、イギリスを予定していたが、オランダについては小林が日本学術振興会特定国派遣研究者に採用され、オランダ調査の旅費と滞在費が同会及びオランダ科学振興会から交付され、また、フィリピンについては福井が個人の研究費で同国へ渡航した際に実施した調査で充分な資料が収集できたため、科学研究費補助金(国際学術研究)で実施を予定していた経費が残った。そのため、フランスを調査対象国に加え、パリを中心に卸売市場流通調査を実施し、合計9カ国を研究対象とし、いっそう研究の充実を図った。2.卸売市場流通の最近の変貌は、西ヨーロッパ諸国及びオーストラリアでは、近年、スーパーマーケット企業が食料農産物流通分野に進出して大幅なシェアを占め、従来の卸売市場流通は縮小化傾向にあるが、国家や地方政府が法律や規則を制定して都市再開発に合わせて再編強化し、運用の効率化を図っている。また、フィリッピンにおいては、首都マニラの古い卸売市場街であるデビソリア市場を新設の市場に移転させようとしたが、成功せず、デビソリア市場地区は青果物が混乱した問屋街地域として拡大し続けている。タイ国のバンコクでは従来の4市場のほかに、郊外に大きな市場を新設して都市人口の膨張に対応しており、極めて効率的に運用されている。中国は近年の市場化経済政策への転換で、北京市に6カ所の卸売市場が開設されたが、上海市をはじめ大都市の多くが卸売市場建設に着手し、この動向はブームとなっている。韓国では既存の卸売市場における建物の建て替え、新施設や価格情報システムの導入などで全国的に卸売市場の近代化を急速に進展させている。3.平成8年11月10日同11月15日の間、九州大学農学部を会場として「卸売市場調査検討会」を開催し、日本側研究者8名(欠席1人)と国外研究者3名(オーストラリア、中国、タイ)が出席し、各々が分担した研究課題の実施経過を報告し、意見交換し、調査方法ととりまとめに関して意志統一を図った。1.調査対象国として社会主義国からロシア連合とブルガリア、開発途上国からラオス、インドネシア及びパラグアイ共和国、先進国からイタリアとスペインを選び、現地調査を実施した。

現地調査に入る前の平成9年7月18日本年の研究分担者全員が参加した検討会を九州大学で開催した。2.調査結果の要点は次の通りである。(1)ロシアとブルガリアでは、1992年以降、市場経済体制に移行する政策がとられ、食料農産物の政府買上げ制度が撤廃され、自由に売買されることになった。モスクワでもソフィアでも卸売市場を建設するマスター・プランが作られ、1、2カ所で建設作業が開始され、同時に、卸売業者や仲買業者を育成する事業が進行していた。(2)インドネシアのジャカルタには大規模な卸売市場が建設され、多数の業者が入居したが、取引形態は慣行的で閉鎖的である。ラオスの首都ビエンチャンには卸売市場の建設はなく、広場や道路端で売買している。パラグアイの首都アスンシオンには、1981年日本政府の援助で開設された卸売市場が順調に発展し、農業生産の増加と都市住民への食料供給い貢献している。イタリアとスペインでは、都市の人口膨張に対応して計画された卸売市場の移転、拡大、能率化が進められ、食料流通システムの高度化が進んでいる。
てんかん病巣における神経活動の伝播特性:外科病理標本の解析

難治てんかん原性病巣の病態形成機序を知る目的から,外科的切除脳組織を用いた病態病理学的解析を行った.すなわち, 2次性の新皮質てんかん焦点を対象に急性脳スライスを用い,焦点組織内におけるネットワーク異常について,フラビン蛍光イメージング法を用いた解析を進めた.対照群には,てんかん歴のない脳腫瘍患者において摘出された正常脳皮質を用いた.摘出された脳組織は直ちに手術室にて氷冷人工脳脊髄液に入れられ, bubbling視ながら実験室へ輸送した.実験室でスライス標本を作製し, Incubateを行った.電気刺激により惹起した興奮動態をフラビン蛍光イメージング法で画像化して解析した. 1次病変はDNT, angioma, Glioma, Glioblastoma, Pilocytic astrocytoma, Gliosis, Glial scar各一例であった.その結果,てんかん原性大脳皮質には特徴的な"てんかん様興奮伝播"が全例で認められた.この興奮伝播は2つの構成成分からなること,それぞれは異なる神経回路から生じていることを明らかにした.この特徴的な変化は1次病変に関わらず一定であった.これら生理学的に異常を示した部位においては,組織学的には,神経細胞の肥大と樹状突起の異常な結節様変化が生じていることを見出した.樹状突起のspineの喪失や細胞体の肥大化については過去にも多くの報告がある.その細胞形態の劇的な変化から,樹状突起への投射線維が細胞体へ直接投射しているとのモデルが提唱されている.このモデルは,今回の研究結果,即ち高度に同期した神経活動が細胞形態異常を示す広い範囲に認められたこととよく合致する。即ち, 2次性の新皮質てんかん病巣においては,特異的な"Epileptic Neuron"が存在するのではなく,むしろ神経回路網の改変によりてんかん原性を獲得したものと考えられた.難治てんかん原性病巣の病態形成機序を知る目的から,外科的切除脳組織を用いた病態病理学的解析を行った.すなわち, 2次性の新皮質てんかん焦点を対象に急性脳スライスを用い,焦点組織内におけるネットワーク異常について,フラビン蛍光イメージング法を用いた解析を進めた.対照群には,てんかん歴のない脳腫瘍患者において摘出された正常脳皮質を用いた.摘出された脳組織は直ちに手術室にて氷冷人工脳脊髄液に入れられ, bubbling視ながら実験室へ輸送した.実験室でスライス標本を作製し, Incubateを行った.電気刺激により惹起した興奮動態をフラビン蛍光イメージング法で画像化して解析した. 1次病変はDNT, angioma, Glioma, Glioblastoma, Pilocytic astrocytoma, Gliosis, Glial scar各一例であった.その結果,てんかん原性大脳皮質には特徴的な"てんかん様興奮伝播"が全例で認められた.この興奮伝播は2つの構成成分からなること,それぞれは異なる神経回路から生じていることを明らかにした.この特徴的な変化は1次病変に関わらず一定であった.これら生理学的に異常を示した部位においては,組織学的には,神経細胞の肥大と樹状突起の異常な結節様変化が生じていることを見出した.樹状突起のspineの喪失や細胞体の肥大化については過去にも多くの報告がある.その細胞形態の劇的な変化から,樹状突起への投射線維が細胞体へ直接投射しているとのモデルが提唱されている.このモデルは,今回の研究結果,即ち高度に同期した神経活動が細胞形態異常を示す広い範囲に認められたこととよく合致する。即ち, 2次性の新皮質てんかん病巣においては,特異的な"Epileptic Neuron"が存在するのではなく,むしろ神経回路網の改変によりてんかん原性を獲得したものと考えられた.難治てんかん原性病巣における病態形成機序を知る目的から,てんかん焦点として外科的に切除された限局性皮質形成異常(FCD)と結節性硬化症(TSC)の脳組織を対象に,急性脳スライス標本を作製し,フラビン蛍光イメージングによる興奮伝播特性の解析を行った。TSC例においてはPeri-tuber領域とTuber本体から測定を行った。また、細胞外電場電位を記録し、自発発火頻度を解析した。FCDおよびTSCのPeri-tuber領域においては、電気刺激により惹起された興奮が刺激中断後も持続し、遷延する傾向が認められた。一方TSCのTuber領域では同興奮は刺激中断後には速やかに減衰し、ベースラインに回帰した。また、細胞外電場電位測定においてはFCDにおいて高頻度の自発発火を認め、Tuber領域でも若干の自発発火を認めた。しかし、Peri-tuber領域においてはほとんど自発発火を認めなかった。FCD type IIbとTSC tuberとは良く似た病理組織像を呈するにも関わらず、両者のEpileptogenicityは異なると考えられている.すなわち、臨床的にFCDでは病変そのものがEpileptogenicであるのに対し、TSCではTuberではなく、Peri-tuber領域がEpileptogenicであると考えられている。本イメージング実験で得た結果は、まさに臨床的知見に合致したものであった。多シナプス性の神経回路特性を反映するスライスイメージングでの興奮の遷延化を考慮すると、Epileptogenicityの形成においてはDysmorphic Neuronなどの単一細胞による活動よりはむしろ、背景にある神経回路網において反響回路の形成などによる可塑的変化が生じている可能性がある。本方法により、てんかん原性獲得機序の詳細に迫ることが可能になると思われた。てんかんは多様な病態を包含するheterogenousな疾患であり,発生異常や腫瘍,炎症など多くの病態がその焦点形成に関与している。

これら広範なスペクトラムを有するてんかん原性病巣において,脳形成異常を基盤とした焦点組織と後天的に獲得したそれが,同一機序によるものか否かは明らかではない.そこで,両病態の急性脳スライスを用い,焦点組織内におけるネットワーク異常について,フラビン蛍光イメージング法を用いた解析を進めた.対象は2次性の新皮質てんかん焦点とした。その1次病変はDNT, angioma, Glioma, Glioblastoma, Pilocytic astrocytoma, Gliosis, Glial scar各一例であった。対照群には,てんかん歴のない脳腫瘍患者において摘出された正常脳皮質を用いた.摘出された脳組織から直ちにスライス標本を作製した.電気刺激により惹起した興奮動態をフラビン蛍光イメージング法で画像化して解析した.てんかん原性と考えられた大脳皮質には特徴的な「てんかん様興奮伝播」がほぼ全例において認められた.この興奮伝播は2つの構成成分よりなること,それぞれは異なる神経回路から生じていることを明らかにした.この特徴的な変化は1次病変に関わらず一定であった.組織学的には,神経細胞の肥大と樹状突起の異常な結節様変化が認められた.樹状突起棘の喪失や細胞体の肥大については過去に報告があり,樹状突起への投射線維が細胞体へ直接投射しているとのモデルが提唱されている.このモデルは,今回の研究結果,即ち高度に同期した神経活動が細胞形態異常を示す広い範囲に認められたこととよく合致する。即ち,2次性の新皮質てんかん病巣においては,特異的な"Epileptic Neuron"が存在するのではなく,むしろ神経回路網の改変によりてんかん原性を獲得したものと考えられた難治てんかん原性病巣の病態形成機序を知る目的から,外科的切除脳組織を用いた病態病理学的解析を行った.すなわち,2次性の新皮質てんかん焦点を対象に急性脳スライスを用い,焦点組織内におけるネットワーク異常について,フラビン蛍光イメージング法を用いた解析を進めた.対照群には,てんかん歴のない脳腫瘍患者において摘出された正常脳皮質を用いた.摘出された脳組織は直ちに手術室にて氷冷人工脳脊髄液に入れられ,bubbling視ながら実験室へ輸送した.実験室でスライス標本を作製し,Incubateを行った.電気刺激により惹起した興奮動態をフラビン蛍光イメージング法で画像化して解析した.1次病変はDNT, angioma, Glioma, Glioblastoma, Pilocytica strocytoma, Gliosis, Glial scar各一例であった.その結果,てんかん原性大脳皮質には特徴的な"てんかん様興奮伝播"が全例で認められた.この興奮伝播は2つの構成成分からなること,それぞれは異なる神経回路から生じていることを明らかにした.この特徴的な変化は1次病変に関わらず一定であった.
失速フラッタの設計支援解析コードの開発

発電用・産業用のガスタービン・蒸気タービンや航空用ジェットエンジンの高効率・高性能化のためには軸流圧縮機や軸流タービンが高効率で失速に対して十分の安全性を持つものであることが基本的に重要である.本研究は圧縮機翼列およびタービン翼列における失速時の非定常空気力と失速フラッタ限界を推定する数値計算コードを開発しようとするものであって,設計時における非定常特性推定の必要性に応えようとするものである.以下に得られた成果の概要を示す.最初に,既存の静止翼列のまわりの非定常剥離流の数値解析法を翼列翼が角振動あるいは並進振動する場合にまで拡張することを行った.そしてそれを用いて,代表的圧縮機翼列として選んだNACA65系翼型をもつ食違角30゚,弦節比1.0の翼列が翼中央点まわりに角振動する場合を例として,翼振動の無次元振動数および翼間振動位相差を変化させた一連の計算を行った.その結果,失速フラッタにおける翼の空力励振モーメントとその翼列の旋回失速特性との間には密接な関係があることがわかった.次に,この数値解析法をタービン翼列の場合に適用することを行った.タービン翼列としては角振動する転向角の大きいノズル翼列と,並進振動するそりが小さく食違角の大きい動翼列の2つの典型的翼列を選び,非定常パラメータを変化させた一連の数値計算を行って,数値解析法の有効性を確めると同時にタービン翼列の非定常空力特性を調べた.さらに,数値解析に用いたのと同じ圧縮機翼列を二次元翼列風洞の吹出口に配置して広汎な翼振動数と翼間位相差のもとで角振動させ,翼面非定常圧力分布を測定して非定常励振仕事を算出した.実験結果は翼面非定常圧力分布の挙動についても,また圧縮機翼列の失速フラッタ特性の全般についても,数値解析結果と基本的によく一致した.発電用・産業用のガスタービン・蒸気タービンや航空用ジェットエンジンの高効率・高性能化のためには軸流圧縮機や軸流タービンが高効率で失速に対して十分の安全性を持つものであることが基本的に重要である.本研究は圧縮機翼列およびタービン翼列における失速時の非定常空気力と失速フラッタ限界を推定する数値計算コードを開発しようとするものであって,設計時における非定常特性推定の必要性に応えようとするものである.以下に得られた成果の概要を示す.最初に,既存の静止翼列のまわりの非定常剥離流の数値解析法を翼列翼が角振動あるいは並進振動する場合にまで拡張することを行った.そしてそれを用いて,代表的圧縮機翼列として選んだNACA65系翼型をもつ食違角30゚,弦節比1.0の翼列が翼中央点まわりに角振動する場合を例として,翼振動の無次元振動数および翼間振動位相差を変化させた一連の計算を行った.その結果,失速フラッタにおける翼の空力励振モーメントとその翼列の旋回失速特性との間には密接な関係があることがわかった.次に,この数値解析法をタービン翼列の場合に適用することを行った.タービン翼列としては角振動する転向角の大きいノズル翼列と,並進振動するそりが小さく食違角の大きい動翼列の2つの典型的翼列を選び,非定常パラメータを変化させた一連の数値計算を行って,数値解析法の有効性を確めると同時にタービン翼列の非定常空力特性を調べた.さらに,数値解析に用いたのと同じ圧縮機翼列を二次元翼列風洞の吹出口に配置して広汎な翼振動数と翼間位相差のもとで角振動させ,翼面非定常圧力分布を測定して非定常励振仕事を算出した.実験結果は翼面非定常圧力分布の挙動についても,また圧縮機翼列の失速フラッタ特性の全般についても,数値解析結果と基本的によく一致した.発電用・産業用のガスタービン・蒸気タービンや航空用ジェットエンジンの高効率・高性能化のためには軸流圧縮機や軸流タービンが高効率でかつ失速に対して十分の安全性をもつものであることが基本的に重要である。本研究は圧縮機翼列およびタービン翼列における失速時の非定常空気力と失速フラッタ限界を推定する数値計算コードを開発しようとするものである。本年度は、まず既存の静止翼列のまわりの非定常剥離流の数値計算法を翼列翼が角振動する場合にまで拡張することを行った。そしてそれを用いて、代表的圧縮機翼列として選んだNACA65系翼型をもつ食違角30°、弦節比1.0の翼列が翼中央点まわりに微少角振動する場合を例として、翼振動の無次元振動数および翼間振動位相差を変化させた一連の計算を行った。その結果、失速フラッタにおける翼の空力励振モーメントとその翼列の旋回失速特性との間には密接な関係があることがわかった。すなわち、翼列が振動している場合であってもその振幅が微少であれば、旋回失速は翼列が静止している場合とほぼ同様に発生するので、その旋回失速の伝播速度と翼振動の位相伝播速度との間の関係によって、両者の現象の間には同期・非同期の関係が生じ、その際翼に働く非定常空力モーメントはその影響を大きく受ける。両者が同期している場合には振動翼は大きな励振仕事を受けることになり、失速フラッタが発生する。無次元振動数、翼間振動位相差および翼列への流入角を広範に変えた場合に対する詳細な検討は明年度に継続する予定である。

実験に関しては、上記圧縮機翼列の数値解析結果と比較するための二次元振動翼列の風洞試験を計画し、今年度は翼列加振装置を設計・製作し、予備運転を行った。本研究は圧縮機翼列およびタービン翼列における失速時の非定常空力特性と失速フラッタ限界を指定する数値計算コードを開発しようとするものである。昨年度は,まず既存の静止翼列のまわりの非定常剥離流の数値計算法を翼列翼が角振動する場合にまで拡張することを行った。そしてそれを用いて,代表的圧縮機翼列として選んだNACA65系翼型をもつ食違角30°,弦節比1.0の翼列が翼中央点まわりに微小角振動する場合を例として,翼振動の無次元振動数および翼間振動位相差を変化させた一連の計算を行った。その結果,失速フラッタにおける翼の空力励振モーメントとその翼列の旋回失速特性との間には密接な関係があることがわたった。すなわち,旋回失速の伝播速度と翼振動の位相伝播速度との関係によて,両者の現象の間に同期・非同期の関係が生じ、その際翼に働く非定常空力モーメントは大きな影響を受けることなどがわかった。本年度はこの数値計算法をタービン翼列の場合に拡張することを行い,さらに翼の振動形態としても回転振動だけではなく,並進振動にも対応できるように計算コードを改造した。そしてタービン翼列として,転向角の大きいノズル翼列およびそりが小さくて食違角の大きい動翼列という,2つの典型的翼列を選び,非定常パラメータを変化させた一連の数値計算を行って,その非定常空力特性を明らかにした。実験に関しては,数値解析に用いたと同じ圧縮機翼列を二次元翼列風洞出口に配置して一定の振動数,一定の翼間位相差で角振動させ,翼面非定常圧力分布や非定常モーメントを測定して計算結果と比較することを行った。その結果,翼面非定常圧力は定性的に数値解析結果と一致したが,非定常モーメントも含めて定量的には差異が認められた。これらの点に関しては更に実験を継続して確認する必要がある。
日本人に頻度が高いHLA-A2サブタイプに提示されるメラノーマ抗原の同定

腫瘍浸潤リンパ球から樹立したHLA-A^*0201拘束性MART-1あるいはgp100特異的メラノーマ反応性CTLが、対応するT細胞エピトープペプチドで感作したHLA-A^*0206あるいはHLA-A^*0207陽性EBV-B細胞を認識するかどうかをT細胞からのIFN-γ分泌アッセイにて検討した。その結果gp100-209特異的CTLであるTIL1520は、gp100-209で感作したHLA-A^*0206およびHLA-A^*0207陽性EBV-B細胞を認識し、gp100-280特異的T細胞クローンを含むTIL660はgp100-280感作HLA-A^*0206陽性EBV-B細胞を認識した。またTIL1520とTIL660はHLA-A^*0206遺伝子を導入したメラノーマ細胞も認識した。したがって、gp100-209とgp100-280は、検討したHLAサブタイプ間で交叉反応性をもち、しかも、メラノーマ細胞において、内因性にプロセスされてT細胞に認識されることが示された。したがって、これらのペプチドは、HLA-A^*0206やHLA-A^*0207患者においても、使用できる可能性がある。2 HLA-A^*0206陽性健常人末梢血リンパ球からのCTL誘導上記により、HLA-A^*0201結合性gp100ペプチドは、HLA-A^*0206あるいはHLA-A^*0207にも内因性にプロセスされることが示唆されたので、次に、HLA-A^*0206陽性健常人リンパ球から、実際にペプチド特異的、メラノーマ反応性T細胞が誘導できるかどうかを検討した。HLA-A^*0206陽性健常人の末梢血リンパ球をgp100-154,-209,-280の3種類、それぞれのペプチドにて感作した刺激細胞を用いてin vitroにて4-6回刺激し、樹立したT細胞の抗原特異性を検討したところ、gp100-280刺激により、gp100-280感作HLA-A^*0206陽性EBV-B細胞、HLA-A^*0206とgp100遺伝子を同時導入発現させたCOS7細胞、HLA-A^*0206遺伝子導入メラノーマ細胞を認識するCTLが誘導できた。腫瘍浸潤リンパ球から樹立したHLA-A^*0201拘束性MART-1あるいはgp100特異的メラノーマ反応性CTLが、対応するT細胞エピトープペプチドで感作したHLA-A^*0206あるいはHLA-A^*0207陽性EBV-

B細胞を認識するかどうかをT細胞からのIFN-γ分泌アッセイにて検討した。その結果gp100-209特異的CTLであるTIL1520は、gp100-209で感作したHLA-A^*0206およびHLA-A^*0207陽性EBV-B細胞を認識し、gp100-280特異的T細胞クローンを含むTIL660はgp100-280感作HLA-A^*0206陽性EBV-B細胞を認識した。またTIL1520とTIL660はHLA-A^*0206遺伝子を導入したメラノーマ細胞も認識した。したがって、gp100-209とgp100-280は、検討したHLAサブタイプ間で交叉反応性をもち、しかも、メラノーマ細胞において、内因性にプロセスされてT細胞に認識されることが示された。したがって、これらのペプチドは、HLA-A^*0206やHLA-A^*0207患者においても、使用できる可能性がある。2 HLA-A^*0206陽性健常人末梢血リンパ球からのCTL誘導上記により、HLA-A^*0201結合性gp100ペプチドは、HLA-A^*0206あるいはHLA-A^*0207にも内因性にプロセスされることが示唆されたので、次に、HLA-A^*0206陽性健常人リンパ球から、実際にペプチド特異的、メラノーマ反応性T細胞が誘導できるかどうかを検討した。HLA-A^*0206陽性健常人の末梢血リンパ球をgp100-154,-209,-280の3種類、それぞれのペプチドにて感作した刺激細胞を用いてin vitroにて4-6回刺激し、樹立したT細胞の抗原特異性を検討したところ、gp100-280刺激により、gp100-280感作HLA-A^*0206陽性EBV-B細胞、HLA-A^*0206とgp100遺伝子を同時導入発現させたCOS7細胞、HLA-A^*0206遺伝子導入メラノーマ細胞を認識するCTLが誘導できた。
ナノプローブ電子顕微鏡による構造相転移の微視的パターン形成の研究

本研究は、ナノプローブ機能を持つ透過型電子顕微鏡を用いて相転移における微視的パターンの構造的および物性的性質を明らかにし、パターンの時間発展の動的性質について調べることを目的とする。大別して以下のような3つの面で成果が得られた。1.整合不整合相転移におけるパターン形成Rb_2ZnCl_4およびBaZnGeO_4の整合不整合相転移についてディスコメンシュレーション(DC)の作るパターンの時間発展の特徴を調べた。パターンの解析には(1)実空間の像を扱う方法と(2)逆空間での回折強度から調べる方法とを考え、2つの物質に適用した。この手法にはテレビカメラによる動的観察と画像処理機能を持つイメージングプレートシステムの使用が大きく寄与した。ディスコメンシュレーションの密度を変える機構として、stripple、antistrippleの生成と消滅およびそれらが移動するときの特徴が電顕による直接観察から明らかにされた。DCの画像のフーリエ変換操作によりDC間の自己相関関数が求まりパターン変化を特徴づける量として適していることが分かった。また、DCの配列のモデルから計算機シミュレーションにより得た散漫散乱分布を実験と比較することで、DC間の配列および相互作用についての情報が得られた。2.種々の相転移における新たな発見本研究で新たな相転移現象の性質が初めて発見され、あるいは確認されたのも本研究の重要な成果である。BaZnGeO_4では、電子線照射によって相転移が起こることを見いだし、新たに3つの相の存在を確認した。Pb_3(PO_4)_2では、従来から問題とされてきた強弾性相転移点の高温側の散漫散乱の原因が低温相の微小分域の発生によることを高分解能像から確認した。Ba_2NaNb_5O_<15>の整合不整合相転移では、低温側の準不整合相の強弾性分域が微小なサイズで形成され相転移のときに急激なサイズ変化を伴うこと、メモリー効果に微小な強弾性分域が関与することを見いだした。3.微視的領域の物性測定法電子顕微鏡観察および収束電子回折は微視的パターンの構造的情報を与えるが、さらに、ナノプローブ機能を利用して微小領域の物性を測定する方法についての研究も行った。これには既存のカソードルミネッセンス検出装置を利用してチイレンコフ放射および遷移放射を検出し、放射スペクトルと特定の波長の光の発光分布を調べることで誘電率の変化が検出できる可能性のあることが分かった。本年度の主な研究は、第一に観察したい結晶から格子欠陥の少ない薄膜試料を作製するための試料処理法を見出すことであり、第2に次年度のナノプローブ電子顕微鏡による観察にための予備観察を行うことである。1.試料処理電子顕微鏡で微視的な構造を明瞭に観察するためには、結晶の内部欠陥や歪などの損傷の無い一様な厚さの薄い試料を作製する必要がある。

本年度の研究費で電顕用試料作製装置を購入し、試料として現在観察を行っているBaZnGeO_4に他にPb_3(PO_4)_<>(およびチオ尿素に対して化学研磨法、イオン研磨法、電解研磨法、粉砕法などを試み、それぞれの試料に最も適した処理法、および作製条件を調べた。その結果、BaZnGeO_4にはイオン研磨法、Pb_3(PO_4)_2、およびチオ尿素に対しては粉砕法に似たへき開を利用する方法が適当であることが分かった。2.既存の電子顕微鏡による微視的パターンの低分解能予備観察現在研究室では200kV電子顕微鏡と電顕用液体窒素冷却ホルダーおよび加熱ホルダーが使用可能である。BaZnGeO_4に対して冷却ホルダーを用いて低倍率ではあるが局所的構造変化に対して強いコントラストを生じさせる暗視野像法によりIV相とV相の間の相転移過程に現れる微視的パターンの観察を行った。その結果、加熱過程と冷却過程とでディスコメンシュレーション格子のパターン変化に差のあることが分かった。電顕に取り付けたTVカメラによりこの微視的パターン変化の動的観察を現在行っている。次年度納入されるナノプローブ電子顕微鏡を用いてこのパターンに現れるコントラストの結晶学的な情報が得られるものと期待される。本年度は、初年度に予備観察を行った試料についてナイブローブ機能を持つ電子顕微鏡を用いて微視的パターンの結晶学的性質を調べることを行った。a)BaZnGeO_4ではC-IC相転移に発生するstrippleを観察し、その発生およびstripple間の相互作用を含む成長過程をTVカメラで捉えることに成功した。strippleの発生段階では多数の発生核が現れ、strippleとして成長する一部を除いて他は揺らぎとして消えてしまうのが見られた。同様に、降温過程でのantistrippleの発生と成長の観察を行い、DCの作るパターン変化の特徴が明確に示された。昇温及び降温過程で散漫散乱の強度分布に差があることが分かり、DC位置の間の相関をそれから解析している。この物質には一連の相転移系列の他に、電子線を照射することにより誘起される別の相が複数個存在することが明かとなった。これらの相の空間格子や対称性を調べ、六方晶から斜方晶へ対称性が変化した相が存在することが分かった。b)pb_3(PO_4)_2の六方晶-単斜晶相転移に現れる散漫散乱が、低温相のマイクロドメインによることを示唆する電顕像が得られた。しかし、現在のところコントラストが弱いため、さらに異なる方位での観察を予定している。c)Ba_2NaNb_5O_<15>(BSM)は300°C以下で不整合相に相転移するが、さらに250°C以下で擬不整合相と呼ばれる相に転移する。不整合構造を特微づけるのは反位相境界の配列であることが分かっており、相転移におけるそれらの境界の変化や特徴的な分域の発生などが観察された。現在、メモリー効果と発生する分域構造との対応について調べている。平成6年度は本研究の最終年度であり、前年度まで進めてきた幾つかの物質の相転移については研究を続行して行い、さらにあらたな測定技術、物質測定法を取入れ微視的領域の構造および物質を同時に調べる手法について応用を試みた。この物質は、電子線照射により異なる構造を持つ相に相転移することが前年度までの研究で明かとなっている。
アルツハイマー病候補遺伝子プロモーター領域エピジェネティックス変化の検討

アルツハイマー病(AD)患者において脳由来神経栄養因子(Brain-derivedneurotrophic factor: BDNF)遺伝子プロモーター領域DNA(抹消血)メチル化率の亢進がみられた。さらにそのメチル化率はAD患者の記憶や遂行機能などの神経心理検査スコアと負の相関性がみられた。以上からAD患者におけるBDNF遺伝子メチル化率は、神経認知機能を反映したもので今後の予後や臨床症状を予想する上で有用な代用マーカーになることが示唆された。アルツハイマー病(AD)の発症とその表現型の危険因子として、いくつかの候補遺伝子多型が関与していることは、今までの先行研究で分かってきている。しかし、候補遺伝子のエピジェネティクな制御の関与はいまだ分かっておらず、生活習慣病やその他の危険因子との関連性から今後の重要な研究課題といえる。本研究は、ADの発症とその表現型に候補遺伝子プロモーター領域のメチル化頻度の影響を検討することを目的とする。対象となる遺伝子を神経可塑性に影響する脳由来神経栄養因子(BDNF)に絞り本研究で標的とするプロモーター領域を先行研究及び国立生物工学情報センター(NCBI)GenBankより決定した。まず、プロモーター領域メチル化がどの程度の頻度でみられるかの実験条件の決定を行った。AD患者及び健常コントロールDNAサンプルをバイサルファイト処理後、PCRにより関心領域配列の増幅を行った。その後PCR産物をクローニングし、24個以上のクローンをダイレクトシーケンスすることでメチル化頻度の解析を行った。一部の検体に関しては、BDNFプロモーター領域のメチル化頻度の解析を終えた。アルツハイマー病(AD)の発症とその表現型の危険因子として、いくつかの候補遺伝子多型が関与していることが先行研究で分かってきた。本研究は、ADの発症とその表現型に候補遺伝子プロモーター領域のメチル化頻度の影響を検討することを目的とした。プロモーター領域メチル化がどの程度の頻度でみられるかの実験条件の決定を行った。その後PCR産物をクローニングし、10個以上のクローンをダイレクトシーケンス後、各CpGサイトメチル化頻度(%)の算出を行った。AD12名、健常者6名のBDNFプロモーター領域のメチル化頻度の解析を終え、2群間で比較した。ADと健常者のBDNF遺伝子プロモーター領域のメチル化率を2群間で比較し、ADで有意にメチル化率が亢進していることが分かった。さらに、ADで有意に亢進していたCpGサイトメチル化率といくつかの神経心理検査スコアや罹患期間と有意な相関を認めた。それらの結果をまとめ、Dementia and Geriatric Cognitive Disorders Extra 2015 Mar 4;5(1):64-73で英論文発表した。BDNF遺伝子プロモーター領域メチル化がADの神経認知機能に影響し、結果として疾患発症と関連することが示唆された。今後さらにサンプル数や遺伝子解析領域を増やし、将来的に再検証していく予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。精神神経科26年度が最終年度であるため、記入しない。バイサルファイト処理したDNAを鋳型としたPCRは通常のDNAよりも増幅が困難であったが、増幅可能であるプライマーの設計に成功した。また、標的プロモーター領域をPCR増幅する際、CG配列を含まないプライマーを用いることで、バイサルファイト後のPCRをより安定したものとした。さらに、メチル化解析の結果もバイアスが少ないものになることが期待される。H26年度は、ADと健常者のDNAサンプル20例ずつ計40例のプロモーター領域メチル化解析を目標とした。ADのサンプルのメチル化解析に成功しており、さらに今後サンプル数を増やしていく予定である。H26年度はさらに残りのADと健常サンプルのプロモーター領域のメチル化解析を継続し、その結果メチル化頻度が2群間で有意な差があるかを統計解析を用いて検証する。さらに、メチル化頻度がADの表現型に影響しうるかを統計解析を行い、検証していく。
整数論及びその離散数理領域への展開

本研究課題の主体をなす整数論,とくにアーベル体に関するHasseの問題[A],数論幾何,代数幾何[B]並びにその離散分野への応用[C]に関して,パキスタン・イスラム共和国NUCES[先端科技大]と佐賀大学大学院工学系研究科とのWorkshop onNumberTheory in Sagaを20082010年度の各1月及び8月に両国の先端的若手及び中堅研究者を中心に計5回佐賀大学にて実施した.先行して研究代表者はNUCESに延べ2年半滞在し,Peshawar,Lahore両Campus PhD大学院生,ポストドク及び国内研究者との共同研究を行った.本研究課題の主体をなす整数論,とくにアーベル体に関するHasseの問題[A],数論幾何,代数幾何[B]並びにその離散分野への応用[C]に関して,パキスタン・イスラム共和国NUCES[先端科技大]と佐賀大学大学院工学系研究科とのWorkshop onNumberTheory in Sagaを20082010年度の各1月及び8月に両国の先端的若手及び中堅研究者を中心に計5回佐賀大学にて実施した.先行して研究代表者はNUCESに延べ2年半滞在し,Peshawar,Lahore両Campus PhD大学院生,ポストドク及び国内研究者との共同研究を行った.[A08]有理数体上四次の巡回拡大体について,その整数環が巾底を持つかどうかの分類を行った[元田,Shah,上原,研究代表者],一般導手の円分体の最大虚部分体に対し,或る族についてはHasseの問題を解決した[上原].Richaud-Degert型の実2次体のある種の分布に関する結果を得た[片山].[B08]射影多様体がBuchsbaum多様体の性質をもつとき,座標環の自由分解を得た[宮崎].エッジイデアルの場合におけるCowsik-Noriの定理の精密化を与えた[寺井].Hyunsuk Moonと共同で,有理数体のmod p表現の有限性と非存在についての結果を得た.さらに平之内俊郎氏と共同で,頂切離散附値環の分岐理論を研究し,Deligneの定理の一般化を証明した[田口].[C08]特殊な方程式で定義される代数幾何符号の列について.具体的な基底の構成を行った[上原].本研究課題の中核をなす整数論,とくにアーベル体に関するHasseの問題[A09],数論代数幾何[B09]並びにその離散分野への応用[C09]に関して,パキスタン・イスラム共和国Univ. Peshawarと佐賀大学大学院工学系研究科とのWorkshop on NumberTheoryを2009年8月及び2010年1月に佐賀大学にて実施し,双方にパキスタンより若手研究者3名[A. Hammeed, R. Qureshi, M. Sultan]が招聘された.先行して研究代表者はNUCES[先端科技大]に延べ1年8ヶ月滞在し,本海外協力研究者であるShah Syed Inayat Ali氏[Abdul Wari Khan Univ., Mardan]との共同研究を行い,NUCES, Peshawar Campusでの第1回PhD Research Seminar[2010年2月],にて本研究課題に沿って,招待講演を行った.[A09]有理数体上,素数導手の6次巡回拡大体は,その整数環に円周7及び13等分体の最大実部を除いて,巾底は存在しないことの解明にMamoona Sultanを含む共同研究で方向付けを行った,[元田,Shah,研究代表者].一般導手の円分体の最大虚部分体の或る族についてHasseの問題を解決した[上原].Richaud-Degert型の実2次体のある種の分布とJacobi記号の相互法則の幾何的な証明を得た[片山].[B09]Buchsbaum多様体の極小自由分解について,Castehuovo-Mumford regularityの上限とDel Pezzo多様体のと関係を得た[宮崎].edge idealのすべてのべきがCohen-Macaulay性をもつ必要十分条件を与えた[寺井].ガロア表現のモジュライの基礎理論を整備し,数論に於ける幾つかの問題に応用した.実二次体の場合のSerreの保型性予想に関連して,二次体のmod 2Galois表現の非存在有に関する成果を得た[田口].[C09]分割関数に関する初等的な性質を得た[片山].

本研究課題の主体をなす整数論,とくにアーベル体に関するHasseの問題[A10],数論代数幾何[B10]並びにその離散分野への応用[C10]に関して,パキスタン・イスラム共和国NUCES[先端科技大],Lahoreと佐賀大学大学院工学系研究科とのWorkshop on Number Theory in Sagaを2010年8月及び国内若手中堅先端研究者と2011年1月に佐賀大学にて実施した.先行して研究代表者はNUCESに延べ2年半滞在し,Peshawar Lahore両Campus PhD院生及び国内研究者との共同研究を行い,Shahzad Ahmad氏[NUCES, Lahore]は大学院大学SMSGCU, Lahoreでの第5回21世紀数学世界学会[2011年2月],にて研究成果を発表した.[A10]有理数体上6次または8次純拡大体について,R.Dedekind, T.Funakuraの仕事を踏まえ,イスラム圏の研究者との共同研究で,Hasseの問題を単生成及び非単成生の両面から特徴付けた[研究代表者].非単成生な純拡大体に対する主なアイデアは整数環の任意原始元の共役差積の五つの因子のひとつに'obstacle factor'が在ることを,その相対ノルムの最適経路を考察することにより,発見した[Math. Abhandlungen,投稿中,研究代表者][B10]頂切離散付値環の分岐理論に使うため、頂切離散付値環上の加群が平坦になるための条件を[C10]符号の構成方法の研究を行い,一点型代数幾何符号を一般化した評価符号のという枠組みを利用して,代数体の整数環から符号を構成する手法を考案して,幾つかの具体例を提示した[上原]