hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
差別禁止法の実効性確保に関する研究  -紛争解決制度の検討

まず1については、厚生労働省高橋室長、中込室長補佐(当時)に実務のお話を伺う(2015年10月9日於・専修大学)、調停制度等行政による紛争解決制度に詳しい村田毅之・松山大学教授の報告および質疑(2015年10月19日於・仙台市)等、実態を知ることにつとめた。2については、相談者を把握できるのが都道府県労働局における相談窓口しかないことから、厚生労働省に依頼・交渉し、47都道府県の労働局相談窓口(雇用環境・均等部(室))で、私たちが作成したアンケートを配布してもらうこととなった(2016年7月から2017年3月の間)。しかし、回収率は芳しくなく、アンケートのデータから統計的に得られる成果は諦めることにした。代わって、アンケートの回答に、直接のインタビューが可能とあった回答者に直接面談し、インタビューをしていった。全体で34名(案件重複があり、件数としては32件)から話を伺うことができ、これについては現在冊子を作成中である。3および4については、本研究メンバーがそれぞれの見地から論文を書き上げ、研究雑誌の特集記事としていただいた。季刊労働法260号「性差別禁止法のエンフォースメント」という特集がそれである。本研究の研究論文の成果は他にもあるが、最終成果はこの特集で編まれたものである。職場で差別やハラスメント等を被った労働者が救済を求める機関として、各都道府県労働局の雇用環境・均等部(室)がある。裁判とは異なり、費用はかからず、対応が早い点で多くの労働者に利用されている。しかし、こうした行政機関への相談によって、問題はどの程度解決したのかということは必ずしも明確にされてはいない。本研究は厚生労働省の協力を得て、各都道府県雇用環境・均等部(室)窓口で利用者対象のアンケートを実施し、インタビューに応じていただける利用者からは、利用までの経緯、利用後の感想等の調査を行い、男女雇用機会均等法等の各法律が実効性あるものとなるためにはどのような改善が必要かを検討したものである。2015年度の研究により、雇用機会均等法、育児介護休業法、パートタイム労働法で定められている紛争解決援助制度が、実際にどう運用されているかがほぼ把握できた。2016年度は利用者に対するアンケート調査、及び同意を得られた方へのインタビュー調査を実施することにより、利用者の満足度を含めた法の実効性について調査、分析を行い、2017年度に向けて研究論文としてまとめる予定である。アンケート回収とインタビュー調査を行いつつ、研究のまとめとして、メンバー全員がそれぞれ別の切り口から論文を書き上げることになっている。発表先(論文掲載誌)については現在交渉中である。また、インタビュー調査の結果については、匿名性を守りつつ資料としてまとめる予定である。労働法学ジェンダー法学物品購入予定であったが、3月末の執行に間に合わなかったため。前倒し請求をしたのは、当初の見込みよりもインタビュー調査の案件が多くなりそうだったからであったが、年度末の時期には大学の事務手続き上出金できなくなるなどの事情もあり、インタビュー調査は次年度(平成29年度)に行うように延期するなどして、最終的に次年度に繰り越し分が出てしまった。新書3冊を購入予定である。引き続き、インタビュー調査を行う経費として使用する予定である。
計画時輪郭情報とマルチモダリティ画像を用いた高精度放射線治療最適化システムの開発

研究代表者は先行研究において「3次元MV-CBCT画像内の腫瘍位置自動推定方法」を3次元kV-CBCT画像に適応し,その精度を解析・検証した.解析の結果,提案手法はkV-CBCT画像内の腫瘍領域を2.0 mm以内の精度で推定できることが示された.これらの成果は論文にまとめ,「医用画像情報学会雑誌」にて報告した.先行研究における提案手法はテンプレートマッチング技術を用いた腫瘍領域の探索であり,腫瘍の平行移動のみを考慮していた.しかし,生体内で腫瘍領域は平行移動だけではなく回転や変形を伴いながら移動する場合がある.また,放射線治療は比較的長期に渡って行う治療方法であり,治療中に腫瘍領域の形状自体が変化する可能性もある.そこで,腫瘍の回転性移動や形状変化に対応した腫瘍領域を推定するために,非線形レジストレーション技術を用いて提案手法を発展させることを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.また,提案手法の対象を腫瘍だけでなくリスク臓器に拡張して適応することを検討した.しかし,リスク臓器は腫瘍よりも更に位置や形状などの変化が大きく,提案手法や非線形レジストレーションを用いて発展させた手法では,高い精度で推定することが難しいと判断した.そこで,機械学習アルゴリズムによる支援に基づいて提案手法を発展させることで,リスク臓器の領域自動推定を行うことを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.さらに,複数のモダリティの画像(MRI・PET画像)に先行研究の提案手法を応用し,各画像内の腫瘍やリスク臓器領域を推定する手法を検討し,今後の課題とした.研究代表者は先行研究において「3次元MV-CBCT画像内の腫瘍位置自動推定方法」を開発した.この成果については," BioMed Research International"にて報告している.この提案手法を,現在広く普及している3次元kV-CBCT画像に適応することで,kV-CBCT画像内の腫瘍領域の自動推定し,その精度を解析・検証した.解析の結果,提案手法はkV-CBCT画像内の腫瘍領域を2.0 mm以内の精度で推定できることが示された.これらの成果を論文にまとめ,現在投稿を行っている段階である.先行研究における提案手法はテンプレートマッチング技術を用いた腫瘍領域の探索であり,腫瘍の平行移動のみを考慮していた.しかし,生体内で腫瘍領域は平行移動だけではなく回転や変形を伴いながら移動する場合がある.また,放射線治療は比較的長期に渡って行う治療方法であり,治療中に腫瘍領域の形状自体が変化する可能性もある.そこで,腫瘍の回転性移動や形状変化に対応した腫瘍領域を推定するために,非線形レジストレーション技術を用いて提案手法を発展させることを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.また,提案手法の対象を腫瘍だけでなくリスク臓器に拡張して適応することを検討した.しかし,リスク臓器は腫瘍よりも更に位置や形状などの変化が大きく,提案手法や非線形レジストレーションを用いて発展させた手法では,高い精度で推定することが難しいと判断した.そこで,機械学習アルゴリズムによる支援に基づいて提案手法を発展させることで,リスク臓器の領域自動推定を行うことを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.先行研究における提案手法をkV-CBCT画像に適応することで,kV-CBCT画像内の腫瘍領域を2.0 mm以内の精度で推定できることを示した.また,その成果を論文にまとめ投稿している状況である.更に,腫瘍の平行移動のみではなく,回転性移動や形状変化に対応した腫瘍領域を推定するために非線形レジストレーション技術を用いて提案手法を発展させることを検討した.また,放射線治療の最適化のためには腫瘍領域のみではなくリスク臓器の領域情報も必要になるため,機械学習アルゴリズムによる支援に基づいて提案手法を発展させることを検討した.これらの発展させた手法を開発するために,非線形レジストレーション技術や機械学習アルゴリズムの習得を行うとともに,開発環境を整備した.研究代表者は先行研究において「3次元MV-CBCT画像内の腫瘍位置自動推定方法」を3次元kV-CBCT画像に適応し,その精度を解析・検証した.解析の結果,提案手法はkV-CBCT画像内の腫瘍領域を2.0 mm以内の精度で推定できることが示された.これらの成果は論文にまとめ,現在査読を受けている段階である.先行研究における提案手法はテンプレートマッチング技術を用いた腫瘍領域の探索であり,腫瘍の平行移動のみを考慮していた.しかし,生体内で腫瘍領域は平行移動だけではなく回転や変形を伴いながら移動する場合がある.また,放射線治療は比較的長期に渡って行う治療方法であり,治療中に腫瘍領域の形状自体が変化する可能性もある.そこで,腫瘍の回転性移動や形状変化に対応した腫瘍領域を推定するために,非線形レジストレーション技術を用いて提案手法を発展させることを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.また,提案手法の対象を腫瘍だけでなくリスク臓器に拡張して適応することを検討した.しかし,リスク臓器は腫瘍よりも更に位置や形状などの変化が大きく,提案手法や非線形レジストレーションを用いて発展させた手法では,高い精度で推定することが難しいと判断した.そこで,機械学習アルゴリズムによる支援に基づいて提案手法を発展させることで,リスク臓器の領域自動推定を行うことを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.さらに,複数のモダリティの画像(MRI・PET画像)に先行研究の提案手法を応用し,各画像内の腫瘍やリスク臓器領域を推定する手法を検討した.先行研究における提案手法をkV-CBCT画像に適応することで,kV-CBCT画像内の腫瘍領域を2.0 mm以内の精度で推定できることを示した.また,その成果を論文にまとめた.

更に,腫瘍の平行移動のみではなく,回転性移動や形状変化に対応した腫瘍領域を推定するために非線形レジストレーション技術を用いて提案手法を発展させることを検討した.また,放射線治療の最適化のためには腫瘍領域のみではなくリスク臓器の領域情報も必要になるため,機械学習アルゴリズムによる支援に基づいて提案手法を発展させることを検討した.これらの発展させた手法を開発するために,非線形レジストレーション技術や機械学習アルゴリズムの習得を行うとともに,開発環境を整備した.さらに,複数モダリティ画像(MRI・PET画像)に提案手法を応用することを検討した.研究代表者は先行研究において「3次元MV-CBCT画像内の腫瘍位置自動推定方法」を3次元kV-CBCT画像に適応し,その精度を解析・検証した.解析の結果,提案手法はkV-CBCT画像内の腫瘍領域を2.0 mm以内の精度で推定できることが示された.これらの成果は論文にまとめ,「医用画像情報学会雑誌」にて報告した.先行研究における提案手法はテンプレートマッチング技術を用いた腫瘍領域の探索であり,腫瘍の平行移動のみを考慮していた.しかし,生体内で腫瘍領域は平行移動だけではなく回転や変形を伴いながら移動する場合がある.また,放射線治療は比較的長期に渡って行う治療方法であり,治療中に腫瘍領域の形状自体が変化する可能性もある.そこで,腫瘍の回転性移動や形状変化に対応した腫瘍領域を推定するために,非線形レジストレーション技術を用いて提案手法を発展させることを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.また,提案手法の対象を腫瘍だけでなくリスク臓器に拡張して適応することを検討した.しかし,リスク臓器は腫瘍よりも更に位置や形状などの変化が大きく,提案手法や非線形レジストレーションを用いて発展させた手法では,高い精度で推定することが難しいと判断した.そこで,機械学習アルゴリズムによる支援に基づいて提案手法を発展させることで,リスク臓器の領域自動推定を行うことを検討し,必要な技術の習得と環境整備を行った.さらに,複数のモダリティの画像(MRI・PET画像)に先行研究の提案手法を応用し,各画像内の腫瘍やリスク臓器領域を推定する手法を検討し,今後の課題とした.整備した開発環境において先行研究の提案手法を発展させ,その手法を用いた腫瘍領域およびリスク臓器領域の推定精度について解析・検討する.また,その結果を論文にまとめて報告する.前述の手法はCTまたはCBCT画像に対して開発することを想定しているが,その手法を用いて,放射線治療計画時に作成された各輪郭情報をMRI・PET画像に適応する手法を検討・開発し,各画像内の腫瘍・リスク臓器領域を推定する.
1型トランスグルタミナーゼと角膜上皮細胞の分化

角膜上皮はその透明性を維持するために、絶えず分裂しながら分化を続けている。こうした角膜上皮の分化過程を明らかにするために、角化制御酵素の一つであるトランスグルタミテ-ゼ(TG)に注目し、患者より得られた角膜上皮と結膜から総RNAを抽出し、Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction(PT-PCR)法によって解析したところ、角膜および結膜のいずれにおいても本酵素の遺伝子発現が証明された。さらにTGの基質の一つであるコ-ニフィンの局在を免疫組織学的に検討したところ、結膜上皮の基底層と角膜上皮に局在をみた。次に分化異常の実験モデルとしてビタミンA欠乏ラットを用い、角結膜におけるTGの動態について検討した。欠乏食投与9週後から点状表層角膜症などのドライアイ様の所見を呈し、12週後には角膜上の分泌物や糸状角膜炎が増加、投与18週後には角膜軟化症に類似の角膜混濁が生じた。組織学的検索では、角結膜上皮の角化亢進とともに結膜杯細胞が減少しており、角結膜上皮の分化異常が証明された。角結膜上皮の分化異常とTGとの関連をみるために、角膜より総RNAを抽出して半定量的RT-PCRを行ったところ、欠乏期間が長くなるほどI型の遺伝子発現量は増加し、II型のそれは減少傾向を示した。また、特異プライマーで増幅してグルタチオン-S-トランスフェラーゼに融合、大腸菌に発現させたI型TGの組み換え蛋白質を白色家兎に免疫し、ポリクロナール抗体を作製した。TGの局在を免疫組織化学的に検討したところ、ヒトおよびラットともに、角膜では細胞膜を主体に全層にわたって、ヒト結膜でも上皮表層と基底層に強い染色性が見られた。以上の結果は、角結膜上皮の分化異常、すなわち角化現象にTGが関与していることを示している。角結膜上皮の分化をコントロールする点眼薬の開発に向けて、今後TGの発現に影響する因子を追求していくことが大きな突破口となるはずである。(1)I型トランスグルタミナーゼの組み替え蛋白質によるrecombinantポリクローナル抗体の作成特異プライマーを作成、ラットcDNAに対してPCR増幅した産物をpGEX plasmidにligateした。次いでpGEX plasmid/GSTfusion protein系を用いて大腸菌BL2内にこのplasmidをtransfectし、組み替え蛋白質を作成・精製、白色家兎に感作、ポリクローナル抗体を作成した。(2)正常ヒトおよびラットの角結膜組織でのmRNA,蛋白質の発現正常ヒトおよびラットの角結膜組織、SV40不死化培養角膜上皮細胞でのI型トランスグルタミナーゼmRNAの発現を特異プライマーを用いたRT-PCR法にて検討した。ヒト角結膜、ラット角結膜、ウイルス不死化細胞いずれからも目標の約500bpの位置にバンドが得られ、制限酵素切断パターンにてI型トランスグルタミナーゼDNAと確認された。またヒトおよびラット結膜から得られたサンプルのDNAシークエンシングを行ったところ、84%のmatchingが得られた。正常ヒトおよびラットの角結膜組織から得た蛋白質に対し、作成ポリクローナル抗体を一次抗体、抗ラビットヤギ抗体を二次抗体としたWestern-blottingを行い、90kDaの位置にバンドを検出、ヒト・ラットのI型トランスグルタミナーゼには交叉性のあることが示唆された。

(3)眼表面組織でのI型トランスグルタミナーゼの局在作成した抗体により、I型トランスグルタミナーゼの局在を免疫組織化学的手法により検討した。ヒト角膜上皮では、細胞膜部分に一致した発現が全層にわたって認められたのに対し、ヒト結膜組織では基底膜に近い部分に強い染色性が観察された。ラット角結膜組織でもヒト組織と同様に、角膜組織では上皮全層の細胞膜部分に一致した発現を、結膜組織では基底層付近に強い上皮全層の細胞膜部分に一致した発現を認められた。従来行われてきたI型トランスグルタミナーゼ基質のcornifin染色所見との間には、差異があった。角膜上皮はその透明性を維持するために、絶えず分裂しながら分化を続けている。こうした角膜上皮の分化過程を明らかにするために、角化制御酵素の一つであるトランスグルタミナーゼ(TG)に注目し、患者より得られた角膜上皮と結膜から総RNAを抽出し、Re verse Transcription-Polymerase Chain Reaction(RT-PCR)法によって解析したところ、角膜および結膜のいずれにおいても本酵素の遺伝子発現が証明された。さらにTGの基質の一つであるコ-ニフィンの局在を免疫組織学的に検討したところ、結膜上皮の基底層と角膜上皮に局在をみた。次に分化異常の実験モデルとしてビタミンA欠乏ラットを用い、角結膜におけるTGの動態について検討した。欠乏食投与9週後から点状表層角膜症などのドライアイ様の所見を呈し、12週後には角膜上の分泌物や糸状角膜炎が増加、投与18週後には角膜軟化症に類似の角膜混濁が生じた。組織学的検索では、角結膜上皮の角化亢進とともに結膜杯細胞が減少しており、角結膜上皮の分化異常が証明された。角結膜上皮の分化異常とTGとの関連をみるために、角膜より総RNAを抽出して半定量的RT-PCRを行ったところ、欠乏期間が長くなるほどI型の遺伝子発現量は増加し、II型のそれは減少傾向を示した。また、特異プライマーで増幅してグルタチオン-S-トランスフェラーゼに融合、大腸菌に発現させたI型TGの組み換え蛋白質を白色家兎に免疫し、ポリクローナル抗体を作製した。TGの局在を免疫組織化学的に検討したところ、ヒトおよびラットともに、角膜では細胞膜を主体に全層にわたって、ヒト結膜でも上皮表層と基底層に強い染色性が見られた。以上の結果は、角結膜上皮の分化異常、すなわち角化現象にTGが関与していることを示している。角結膜上皮の分化をコントロールする点眼薬の開発に向けて、今後TGの発現に影響する因子を追求していくことが大きな突破口となるはずである。
新しい膜融合関連蛋白(R21蛋白)の機能および遺伝子解析

HTLV-1レセプターのcell to cellの感染系として、cell fusion-dependent reporter gene activation assayを確立した。この系は、pCAGT7(T7RNA polymerase発現ベクター)とpCAGHTLV-1env(HTLV-1env発現ベクター)を共にトランスフェクションした293T細胞(donor cell)とpT7EMCLuc発現ベクター(T7RNApolymerase存在下でFire fly luciferase蛋白を発現するベクター)をトランスフェクションした細胞(recepient cell)をco-cultureすることにより、もしdonor cellとrecepient cellの間に細胞融合が生じるとluciferaseが活性化されることを利用したものである。このアッセイ系を用いて種々の細胞株との膜融合活性を調べたところ、MT-2やC91/PLなどのHTLV-1感染細胞やHuH-7,MDBKなどの細胞株を除いたほぼ全ての細胞株に膜融合活性が認められた。すなわち、HTLV-1のレセプターはリンパ系の細胞だけでなく上皮系の種々の細胞膜にも存在することが確認された。一方、cell freeの感染系としてVSV pseudotype(VSV-GF-HTLV-1env)を作製した。この系はVSV-GF-HTLV-1env(VSV-G蛋白の遺伝子のかわりにGFP蛋白遺伝子を有し、かつHTLV-1env蛋白を被ったVSVウイルス)が標的細胞に結合・侵入すると、感染細胞内でGFP蛋白を発現することから、その蛍光を蛍光顕微鏡下で観察することにより感染細胞、すなわちHTLV-1レセプターを発現した細胞を同定できる系である。この系を用いて、cell freeのHTLV-1ウイルスは感染効率がcell to cellの感染系に比して低いもののHepG2や293T細胞には効率よく感染することが明らかになった。また、標的細胞を種々のchemical modification(NaIO4,heparinase,heparitinase,phospholipase A2,phospholipaseCなどを用いて)を施した後の感染実験から、HTLV-1レセプターは蛋白ではなくglycosaminoglycanやphospholipidより構成されることが強く示唆された。現在、レセプターを高発現した細胞(HepG2)のcDNAライブラリー発現ベクターとレセプターを発現していない細胞株(HuH7)を用いてHTLV-1レセプター関連分子のexpression cloningを開始している。HTLV-1レセプターのcell tocellの感染系として、cell fusion-dependent reporter gene activation assayを確立した。昨年度までの研究において、HTLV-I感染細胞ILT8M2と非感染細胞Molt-4の混合培養により生じるsyncytiumをラットに免疫することにより、syncytium形成を著明に増強するモノクローナル抗体(mAbR21)を得た。mAbR21が認識する分子(R21分子)はflowcytometryにより主にT cell及びFibroblast表面に検出され、Immunoblottingではほとんど全てのcell lineにおいて55kDaあるいは36kDaのバンドとして検出された。さらにmAbR21を固相化したアフィニテイーカラムを用いてウシ胎児血清から17kDaの蛋白(R21分子)を精製した。その部分アミノ酸シークエンスから、R21分子は既知のCXCケモカイン(Platelet Factor4)と約90%のホモロジーがあることが判明した。

HIVのco-receptorがCCR-5やCXCR-4などのケモカインレセプターであることが近年報告されたことから、R21分子のレセプター(CXCR-?)がHTLV-1のco-receptorである可能性があり、R21分子及びmAbR21の膜融合における作用機構の詳細な解析を進めている。また、興味あることに、R21分子が心臓に高発現していることが判明し、R21分子の心臓からの蛋白精製や遺伝子クローニングも開始している。また、HTLV-1レセプターのクローニングを行うストラテジーとして、cell to cellの感染系として、HTLV-1 envやluciferase発現ベクターを用いたcell fusion-dependent reporter gene activation assayを確立した。また、cell freeの感染系としてVSV-pseudotype(VSV-GF-HTLV-1 env)を作製した。これらの系を用いて、レセプターを高発現した細胞のcDNA由来の発現ベクターをレセプターを発現していない細胞株にtransfectionすることにより、HTLV-Iレセプターのexpression cloningを予定している。まず、HTLV-I感染の結果標的細胞に生じる多核巨細胞(合胞体)形成を増強する単クローン抗体を単離し、その抗体の認識する分子をウシ血清より精製した。部分アミノ酸配列の結果からR21分子は既知のCXCケモカイン(Platelet Factor 4)と約90%のホモロジーがあることが判明した。HIVのco-receptorがCCR-5やCXCR-4などのケモカインレセプターであることが近年報告されたことから、R21分子のレセプター(CXCR-?)がHTLV-1のco-receptorである可能性があり、R21分子の膜融合における作用機構の詳細な解析を進めている。次にHTLV-1レセプターの解析・クローニングを行うためにcell to cellの感染系として、HTLV-1 envやluciferase発現ベクターを用いてcell fusion-dependent reporter gene activation assayを確立した。これらの系を用いて、HTLV-1のレセプターはリンパ球だけでなく上皮系の種々の細胞膜にも存在すること、cell freeのHTLV-
思考実験型反例を用いた概念変容促進に関する研究

本研究では,学習者の犯した誤りに対して,その誤りを仮に正しいとした場合に推論しうるおかしな現象(思考実験型反例)を提示することで,その誤りに対する概念的な修正(概念変容)を促す仕組みの設計と実験的な評価を試みた.より具体的には,力学の抗力に関する誤概念に関する思考実験型反例の生成システムと,動物や植物に関する分類木の誤りに対する思考実験的反例の生成システムを設計・開発した.実験的な利用の結果,誤りの修正効果が確認できた.本研究では,学習者の犯した誤りに対して,その誤りを仮に正しいとした場合に推論しうるおかしな現象(思考実験型反例)を提示することで,その誤りに対する概念的な修正(概念変容)を促す仕組みの設計と実験的な評価を試みた.より具体的には,力学の抗力に関する誤概念に関する思考実験型反例の生成システムと,動物や植物に関する分類木の誤りに対する思考実験的反例の生成システムを設計・開発した.実験的な利用の結果,誤りの修正効果が確認できた.本研究実施者らは,学習者の導いた誤答を仮に正しいとした場合に,どのようなおかしな事象が導けてしまうかを推論する「誤りベースシミュレーション」に関する研究を,主に誤りへの気づきの促進を指向した誤りの可視化技術の一つとして進めてきた.近年,このシミュレーションを中学校理科の授業において実践的に用いる試みを行っているが,単に誤答が修正されるだけでなく,誤答の背景に存在する概念の修正自体を効果的に促進していることを窺わせる結果を得ている.誤りベースシミュレーションを概念変容に用いる反例の一種と捉えた上で,(1)この反例(本研究では思考実験型反例と呼ぶ)を用いた場合の概念変容のプロセスを解明し,(2)その有効利用法を明らかにすること,が本研究の目標となる.平成22年度においては,概念変容プロセスに関する情報収集・分析を目的としたシステム改良を行い,個々の思考実験型反例が示唆する力の入力の誤りの抽出と,学習者の修正操作に沿ったものとそれ以外の分類,を行う機能を実現した.また,自動的に学習者の修正過程が再現される機能も組み込んだ.これのシステムを用いた小規模な実験を行い,これらの機能が有効に働いていることを確認した.また,事例的には概念変容とみられる学習者の変化が確認できた.平成23年度においてこのシステムおよび結果を踏まえて,より大きな規模での実践的利用を行い,概念変容に貢献する反例及び貢献しない反例の分析と,それらに基づく概念変容のモデル作りを行うことを予定している.本研究実施者らは,学習者の導いた誤答を仮に正しいとした場合に,どのようなおかしな事象が導けてしまうかを推論する「誤りベースシミュレーション」に関する研究を,主に誤りへの気づきの促進を指向した誤りの可視化技術の一つとして進めてきた.近年,このシミュレーションを中学校理科の授業において実践的に用いる試みを行っているが'単に誤答が修正されるだけでなく,誤答の背景に存在する概念の修正自体を効果的に促進していることを窺わせる結果を得ている.誤りベースシミュレーションを概念変容に用いる反例の一種と捉えた上で,(1)この反例(本研究では思考実験型反例と呼ぶ)を用いた場合の概念変容のプロセスを解明し,(2)その有効利用法を明らかにすること,を本研究も目標とした.平成22年度においては,事例の収集とそれに基づくモデルの収集を行った.平成23年度においては,システム作りとそのシステムの実験的運用を行った.この実験においては,単にシミュレーションを観察するだけでなく,観察している被験者に対して,メタ認知を促すコメントを提宗することを試みている.このコメントは,被験者の思考を抽象化し,自身の認知過程を認知対象とするメタ認知の起動を目的としたものとなっている.この実験を統制群と実験群を用いることによって実施した結果,誤りの修正といった結果としては,有意な差は得られなかったものの,誤り修正プロセスにおける学習者の発言及びその後の振り返り時の誤り修正に対する説明において,メタ認知的と判定できるものの数が統制群よりも実験群のものが多いことが明らかとなった.これらのことから,本システムは学習者の誤り修正への有効性が示されたと判断できる.
情報の非対称性のもとでの貧困削減政策の理論分析

貧困削減政策の1つとして、低生産性のため低所得に陥っている貧困層に現金を給付する際に、政府が対象者を見極められないというスクリーニング問題を解決するための制度設計を試みた。従来、政府が個人の生産性を観測できないことが(学歴や職歴は観測できるが、個人の潜在能力は本人にしか分からない)、スクリーニング問題の要因になっていると指摘されてきた。しかし、現実問題として、主に農業や自営業に従事する労働者が多い発展途上国において、政府は個人の生産性だけでなく所得に関しても正確な情報を得ることができない。この政府と個人間の二重の情報の非対称性に焦点をあてた研究は独自性があり、現実の発展途上国の状況により当てはまる理論分析である。発展途上国や先進国を問わず、政府が貧困削減政策を現金支給という形式で行う際に生じるスクリーニング問題の緩和ないし解決策について理論分析し、新たなモデルを考案した。スクリーニング問題とは、個人の生産性に関して政府と個人間に情報の非対称性が存在することが原因によって発生する問題である。政府は個人の能力を観測することができないため,個人の所得を観測して、所得の低い人々を現金支給によって救済しようと試みるのであるが、低所得者が生産性が低いために低所得に陥っているのか、生産性は高いのであるが労働時間を削っている(労働をさぼっている)ために低所得であるのかが分からず、結局、すべての低所得者を支援することとなる。よって、コストが必要以上にかかったり、人々の援助への依存を強めるといった問題が発生する。このスクリーニング問題を解決する方法として先行研究は、現物支給やワークフェアを提示しているが、純粋な現金支給での解決策はまだ存在しない。よって、今年度の研究では、政府が対象者に支給した現金を対象外の人々も利用できるような金融市場の整備や確立によって、現金支給という形式での貧困削減政策を政府が採択したとしても、スクリーニング問題が解決できるメカニズムをモデル化して提示した。また、上記の研究以外にも、余剰分析を取り入れた最適課税制度を考案し、効率的な所得再分配政策を理論分析したり、労働の効率性を高めるための報奨制度や有給休暇制度のメカニズムを理論分析した。先進国や途上国を問わず、政府が国民の貧困層に対して現金支給という形で貧困削減政策を行う際に問題となる点は、政府が国民一人一人の能力を観測できないという情報の非対称性により、支援すべき対象となる国民を的確に選別できないことにある(スクリーニング問題)。これにより、現金支給の貧困削減政策によって、もともと生産性が高く自助努力で貧困から抜け出せる人々が、援助に依存して努力を惜しむインセンティブを誘発する問題が指摘されている。この問題を解決するために、先行研究では、低所得者層に劣等財の供給を行う現物支給政策や、低技術の職に就くことを条件として現金支給するワークフェアシステムが提案され、各国で採用されてきた。上記の政策は、費用削減的であり対象者を的確に選別する点で一定の効果を挙げてきた一方、低技術しか有しないがために貧困に陥っている対象者が、将来的に政府に援助される状況から抜け出して民間部門で自立することが難しいことが指摘されている。この新たな問題を解決するために、今年度まとめた論文では、低技能のために貧困状態に陥っている対象者の技能を高めるべく、公的部門で高技術により高生産が望める職や教育を提供することを提案しモデル化している。また、その生産の一部しか対象者に還元しないことで、もともと高技術を有している国民にとっては民間部門で働いた方が効用が高くなる状況を作り出し、スクリーニング問題も回避することが可能となる。このほか、同論文で提言している低生産性の人々を教育し民間部門で自立させていくメカニズムが、費用削減的であり、経済成長にも大いに貢献することを明らかにした。今年度もスクリーニング問題に焦点をあて理論分析を行い論文を執筆した。スクリーニング問題とは、政府が貧困削減政策として所得の低い人々に現金を給付する際、政府から個人の所得は観測できるが、個人の生産性は観測できないという情報の非対称性が存在するため、給付の対象者を特定できない問題である。すなわち、生産性の高い個人が政府からの現金給付をもらうことを目的に労働を怠り所得を下げたとしても、政府は彼らを給付対象から外すことはできない。先行研究では、解決策としてワークフェアや現物給付が挙げられているが、この二つの政策の欠点も指摘されている。今年度の報告者の研究成果は、それぞれの欠点を克服する制度設計を行ったことである。まず、ワークフェアとは、定められた時間、公的部門での労働を課す対価として現金を支給する政策であるため、個人の労働時間を最適化しておらず社会厚生も最大化できていない。

また、現物給付は、政府が個人の生産性ならびに個人の所得も観測できないという二重の情報の非対称性が存在する場合においては、スクリーニング問題を解決できない。報告者が設計した制度では、政府が国内全域に一様に現金給付を実施するのではなく、貧困削減のための現金給付と、高生産性の国民の所得を向上させるためのインフラ整備政策のどちらかを各地域に選択させることで、個人の所得ないし生産性を把握することができる。そして、スクリーニング問題を解決しつつ、高生産性の国民から低生産性の国民に所得再分配を行うことで、後者を貧困から脱却させるものである。尚、上記の制度に関して執筆した論文"Cash Transfers for Poverty Alleviation under Double Asymmetric Information Regarding Income and Productivity"は現在、国際誌に投稿中である。国際学会や国内学会での論文報告は計画的にすすめられており(昨年度は各1回ずつ)、その際に専門家から様々なコメントを頂き論文執筆や改訂作業に役立てることが出来ているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在取り組んでいる課題(情報の非対称性のもとでの貧困削減政策の理論分析)は3年計画で進めており、今年度はその3年目にあたる。そのため、プロジェクトの1年目、2年目に収集してきた先進国や途上国で実際に行われている貧困削減政策についてのデータや情報、また学会や研究会での論文報告の際の討論者や参加者からのコメントに基づいて論文改訂に励み、国際雑誌へ投稿および掲載という形で研究を完成させることを目標としている。
少子高齢化時代における異文化ベースの子育て事例に関する実証的研究

持続可能な開発のための教育(ESD)の趣旨を踏まえ、英国ほか先進諸外国における異文化融合型の異国籍世帯が混在するコミュニティの協働型子育て支援の概要をモデル化し、(1)地域の歴史的背景を踏まえたオリジナリティの追求と気付きの伝播スキームの重要性、(2)人々が集まり、情報交換により相互理解を深め、相互支援を促進するような環境づくりの重要性、(3)協働プラットフォームを円滑に構築・運営するための触媒機能の重要性、の3要因の有機的連携の重要性を導出した。平成21年度においては、研究対象地域の世帯に関する調査(官公庁の統計等)、関連分野・ケースに関する文献調査(社会福祉、地域経営、子育て関連等)により、対象地域・地域外、(英国の荒廃都市部での協働子育てモデル等)、における協働型子育て事例の整理を行った。特に、関係者ヒヤリング(親、行政担当者、公私立保育園、インターナショナルキンダー、外国人教育関連団体、NPO法人ほか)による協働型子育てに関する課題と展望を捕捉し、次年度以降の意識調査による実証に供する仮説を立案する作業を行った。特に、欧州地域(オランダ、アムステルダム市ほか)のコミュニティ連携型の子育て事例を収集し、その効果的活動を核とする各地域社会におけるネットワークアクターの連携の実態や触媒機能を発揮しているメインアクターの存在、さらには、行政の支援にみられる共通項、ICTメディアを活用した連携促准のための土壌づくりに関する論点を洗い出したところである。この結果、地域社会における既存の社会教育施設などをハブとした、対面での濃密な対話の場や異なる意識や見解を持つ有識者の支援の重要性、はたまた、成功事例に関する情報をアーカイブし、横展開していく上で重要な要素として、散在するアクターを結束し、共通理念に基づく行動を喚起するためのイベントやビジュアルで体感できるような具体的イメージや媒体の活用が極めて重要であることが、定性的な事例研究の結果、明らかとなったところである。平成22年度においては、前年度におけるリタラチャーレビューや基礎的データ収集等を踏まえ、研究対象地域における具体的関連ケースの収集と、国連「持続可能な開発に資する教育」戦略の骨格を精査した上で、研究対象地域である英国の都市部、欧州小規模都市における社会教育施設を核としたコミュニティでの子育て事例をサーベイし、そのモデル化を行った。これを通じ、地域における協働型子育て成功事例に共通のファクターの確認を行い得た点が、最大の成果であり、これにより、最終年度における研究総括に向けた段取りが整った。また、数かずのワークシヨップや学会活動により、実際に子育てケースをリードする人材育成の重要性や、人材育成に当たり共通に援用可能な様々なモジュールの開発と運用、実装の意義が浮かひ上がったところである。特に22年度においては、地域社会における既存の社会教育施設などをハブとした、対面での濃密な対話の場や里なる意識や見解を持つ有識者の支援の重要性を踏まえ、特徴的な取り組み辞令から、それらの推進を支える人材育成や、当該施設の情報発信の側面に着目し、散在するアクターを結束し、共通理念に基づく行動を喚起するためのイベントやビジュアルで体感できるような具体的イメージと・その評価の実態を整理した。これらを踏まえ、平成22年度中には、最終的なアウトプットとして、地域連携による子育て支援の枠組みづくりにおけるヒントやエッセンズを抽出し、既存の社会教育施設や児童館という場における、異分野交流型の学びの素材づくりや事例のモデル化を進め、具体的なアウトプットとして、自治体の関係者や、教育支援団体、施設の運営者が参照しやすいハンドブックとして作成・公表するための素材として、経営学部におけるワーキングペーパーとして論点整理を行った。平成23年度においては、22年度におけるリタラクチャーレビユーや基礎的データ収集等を踏まえて実施した具体的関連ケースの収集と、国連「持続可能な開発に資する教育」戦略の骨格から導出したモデルをベースに、歴史と沿革を踏まえた地域固有の社会的基盤を踏まえた協働型子育て成功事例に共通のファクターの精査と政策的視差の抽出を行った。最終年度における研究総括は、おおむね順調に推移し、複数の国内学会での報告とあわせ、研究対象地域におけるワークショップや研究会報告を行い、研究機関終了後の平成24年度中にも成果報告を複数回行うことを計画している。この過程において、実際に子育てケースをリードする人材育成の重要性や、人材育成に当たり共通に援用可能な様々なモジュールの開発と運用、実装の意義が浮かび上がり、エチュード方式による地域共同型の子育て支援を牽引する上で不可欠な人材育成のためのカリキュラムの開発を事件的に行いえたことは最大の成果であった。特に23年度においては、初年度・第2年度の研究から浮き彫りとなった、地域社会における既存の社会教育施設をハブとする対面での濃密な対話の場や異なる意識や見解を持つ有識者の支援の重要性を再確認し、当該施設の情報発信機能胃にも着目し、散在するアクターを結束し、共通理念に基づく行動を喚起するための地域固有の資産の可視化と、それを素材とした学びの機会を創出し運営するリーダー像を具体的に抽出した。

そして、それらを実際に人材育成に資するマテリアルに反映することの重要性を強調しつつ、そのために必要な政策支援のイメージとともに、学びの素材と気づきの伝播に関する情報発信の重要性を報告書にとりまとめた。
ストレスによる性腺機能抑制脳内メカニズム

絶食ストレスは、エストロジェン依存性に黄体形成ホルモン(LH)分泌を著しく抑制する。また、この抑制へのノルアドレナリン(NA)作動性神経の関与が明らかとなっている。本研究は、この抑制系における脳内メカニズムの解明を目的とし、以下の点を明らかとした。i)卵巣除去ラットに、48時間の絶食ストレスあるいは拘束ストレスを負荷することにより、視床下部室傍核および延髄弧束核A2領域におけるエストロジェン受容体発現が誘起されること、および室傍核へのエストロジェンの急性投与により、絶食ストレス負荷動物においてLH分泌が抑制されることから、ストレスによる室傍核でのエストロジェン受容体の誘起が引き金となり、同神経核ヘエストロジェンが作用することにより、弧束核から室傍核へ投射するNA作動性神経の活性が高進し、LH分泌抑制が誘起されることが明らかとなった。ii)卵巣除去ラットおよびエストロジェン代償投与卵巣除去ラットに、ブドウ糖利用阻害を誘起する薬物である2-deoxyglucose(2DG)を静脈内投与したところ、LH分泌の著しい抑制が認められ、さらにエストロジェンにより2DGへの感受性が上昇した。また、2DGの第4脳室への投与もまた、同様にLH分泌を抑制したことから、ブドウ糖利用阻害に起因する情報は、弧束核A2領域に隣接する最後野で受容され、室傍核へ投射するNA作動性神経を活性化することによりLH分泌を抑制することが示唆された。以上の結果により、絶食ストレスによる代謝系の変化のうち、ブドウ糖利用低下が絶食によるLH分泌抑制を引き起こす因子のひとつであること、この利用低下は脳内で受容されること、およびストレスによる室傍核でのエストロジェン受容体の発現が引き金となり、NA作動性神経が賦活化され、LH分泌が抑制されることが明らかとなった。
発癌プロモーターの活性発現構造解析を目指す分子設計と合成

本年度の研究計画に基づき発癌プロモーターの分子構造と活性発現の関連の解明を目指し、分子設計と合成を行い、次の成果を得た。(1)teleocidinの活性な立体配座(twist型)を再現する化合物benzolactam-V8-310(炭素数10)をデザイン、合成し、その強い生物活性を証明しているが、その疎水性部分の活性への関与を検討するために、疎水性部分に関して異なる長さ(炭素数2から18の直鎖アルキル基)、異なる形状(炭素数5から16のシクロアルキル基およびadamantylmethyl基)を導入した化合物を合成する一般法を確立するとともに合成を行い、炭素数10から14のbenzolactam-V8誘導体にHL-60細胞の増殖抑制能を指標とする活性の極大があることを見い出した。これはフォルボールエステル類、インゲノールエステル類との共通点であり、疎水性側鎖の共通した生理的役割が示唆された。(2)フォルボールの構造を基に、その極性基をステロイドの骨格上に配置した化合物(YS-64)は発癌プロモーター結合タンパク(CN-TPBP)に特異的に結合するが、他のプロモーターの性質を示さない。類縁体の合成によって、官能基の必要性を検討した結果どの官能基もその活性に死活的な役割を示さず、3置換基teleocidin類の活性との違いが明らかになった。その阻害剤としての可能性を今後検討の予定である。
歯科用ゴムボンドダイヤモンド砥石の開発

これまで臨床において歯科用陶材は,審美性はもちろんのこと表面品位を高める目的で,通常は仕上2げ研磨加工後に,最終仕上げとして,グレイジング(艶焼き)という熱処理が行われてきた.しかし,1992年にFairhurstらにより,陶材の強度に及ぼすグレイジングの効果を強く否定する報告が行われた.研究代表者らは,比較実験を行い,実験で使用した4種類全ての陶材の強度についてグレイジングの効果を否定することができないことを明らかにした.これより,陶材に対するグレイジングの有効性の議論が今後も必要であることと,陶材のような硬脆性材料においては,加工面品位が強度に大きな影響を及ぼすため,グレイジングとならんで仕上げ研磨加工も,今後臨床においてますます重要になることを結論づけた.本研究においては,歯科技工用砥石開発に関する新しい試みとして,これまで固定砥粒としてはほとんど使用例のない多結晶ダイヤモンド砥粒を用いた.また,比較のため,単結晶ダイヤモンド砥粒も用いた.砥石については,臨床応用を目的とした仕上げ研磨加工用のゴムボンドダイヤンド砥石(粒度番号#3000)を製作して,歯科用陶材を研磨し,グレイジング面と同等の滑沢な面を得ることを目的とした.本年度は実験装置の改良,調整を行いながら研究を進めた.砥石に関しては,結合材にクロロプレンゴムを用いたゴムボンドダイヤモンド砥石を製作した.実験は,試験片の研磨面に,臨床における咬合調整で得られる研削面の表面粗さを想定し,初期粗さを付与した.次に,ゴムボンドダイヤモンド砥石により,粗さを付与した試験片の研磨加工を行い,表面粗さおよび研磨量を測定した.研磨速度,研磨圧力を変化させ実験を行った.また,研磨面は光学顕微鏡,電子顕微鏡およびAFMで観察した.得られた表面粗さについて,検定を行った.本砥石で歯科用陶材を研磨した結果,歯科用陶材のグレイジング面と同等の表面粗さおよび滑沢な面を研磨加工で得ることができた.本砥石は,歯冠修復物の咬合調整後における初期接触部の最終仕上げ研磨加工,ならびに陶材の焼成後にグレイジングを行わずに研磨加工のみで仕上げるための砥石に使用でき,臨床において極めて有効と考える.これまで臨床において歯科用陶材は,審美性はもちろんのこと表面品位を高める目的で,通常は仕上2げ研磨加工後に,最終仕上げとして,グレイジング(艶焼き)という熱処理が行われてきた.しかし,1992年にFairhurstらにより,陶材の強度に及ぼすグレイジングの効果を強く否定する報告が行われた.研究代表者らは,比較実験を行い,実験で使用した4種類全ての陶材の強度についてグレイジングの効果を否定することができないことを明らかにした.これより,陶材に対するグレイジングの有効性の議論が今後も必要であることと,陶材のような硬脆性材料においては,加工面品位が強度に大きな影響を及ぼすため,グレイジングとならんで仕上げ研磨加工も,今後臨床においてますます重要になることを結論づけた.本研究においては,歯科技工用砥石開発に関する新しい試みとして,これまで固定砥粒としてはほとんど使用例のない多結晶ダイヤモンド砥粒を用いた.また,比較のため,単結晶ダイヤモンド砥粒も用いた.砥石については,臨床応用を目的とした仕上げ研磨加工用のゴムボンドダイヤンド砥石(粒度番号#3000)を製作して,歯科用陶材を研磨し,グレイジング面と同等の滑沢な面を得ることを目的とした.本年度は実験装置の改良,調整を行いながら研究を進めた.砥石に関しては,結合材にクロロプレンゴムを用いたゴムボンドダイヤモンド砥石を製作した.実験は,試験片の研磨面に,臨床における咬合調整で得られる研削面の表面粗さを想定し,初期粗さを付与した.次に,ゴムボンドダイヤモンド砥石により,粗さを付与した試験片の研磨加工を行い,表面粗さおよび研磨量を測定した.研磨速度,研磨圧力を変化させ実験を行った.また,研磨面は光学顕微鏡,電子顕微鏡およびAFMで観察した.得られた表面粗さについて,検定を行った.本砥石で歯科用陶材を研磨した結果,歯科用陶材のグレイジング面と同等の表面粗さおよび滑沢な面を研磨加工で得ることができた.本砥石は,歯冠修復物の咬合調整後における初期接触部の最終仕上げ研磨加工,ならびに陶材の焼成後にグレイジングを行わずに研磨加工のみで仕上げるための砥石に使用でき,臨床において極めて有効と考える.これまで臨床においては,歯科用陶材は表面品位を高める目的で仕上げ研磨加工後に,最終仕上げとして,通常グレイジング(艶焼き)という熱処理が行われてきた.しかし,Fairhurstらにより,グレイジングの効果を強く否定する報告が行われた.研究代表者らは,比較実験を行い,実験を行った4種類の全ての陶材についてグレイジングの効果を否定することができないことを明らかにした.これより,陶材に対するグレイジングの有効性の議論が今後も必要であることと,陶材に対する仕上げ研磨加工が極めて重要であることを明らかにした.本研究においては,歯科技工用砥石開発に関する新しい試みとして,これまで固定砥粒としてはほとんど使用例のない多結晶ダイヤモンド砥粒を用いた.砥石については,臨床応用を目的とした仕上げ研磨加工用のゴムボンドダイヤンド砥石を製作して,歯科用陶材を研磨し,グレイジング面と同等の滑沢な面を得ることを目的としている.本年度は実験装置の設計を行い,各部品を製作して組み立てた.砥石に関しては,結合材にクロロプレンゴムを用いたゴムボンドダイヤモンド砥石を製作した.現在,実験装置の加圧アームの調整を行い,陶材の試験片が砥石に均一に接触するように調整を行いながら,予備研磨実験を行っている.

一部,実験結果も得られており,歯科用陶材のグレイジング面と同等の表面粗さに研磨加工を行うことができた.今後は,臨床における研磨加工条件なども考慮に入れ,砥石回転数,研磨圧力などの実験条件を設定し,研磨実験を行う予定である.これまで臨床において歯科用陶材は,審美性はもちろんのこと表面品位を高める目的で,通常は仕上げ研磨加工後に,最終仕上げとして,グレイジング(艶焼き)という熱処理が行われてきた.しかし,1992年にFairhurstらにより,陶材の強度に及ぼすグレイジングの効果を強く否定する報告が行われた.研究代表者らは,比較実験を行い,実験で使用した4種類全ての陶材の強度についてグレイジングの効果を否定することができないことを明らかにした.これより,陶材に対するグレイジングの有効性の議論が今後も必要であることと,陶材のような硬脆性材料においては,加工面品位が強度に大きな影響を及ぼすため,グレイジングとならんで仕上げ研磨加工も,今後臨床においてますます重要になることを結論づけた.本研究においては,歯科技工用砥石開発に関する新しい試みとして,これまで固定砥粒としてはほとんど使用例のない多結晶ダイヤモンド砥粒を用いた.また,比較のため,単結晶ダイヤモンド砥粒も用いた.砥石については,臨床応用を目的とした仕上げ研磨加工用のゴムボンドダイヤンド砥石(粒度番号#3000)を製作して,歯科用陶材を研磨し,グレイジング面と同等の滑沢な面を得ることを目的とした.本年度は実験装置の改良,調整を行いながら研究を進めた.砥石に関しては,結合材にクロロプレンゴムを用いたゴムボンドダイヤモンド砥石を製作した.実験は,試験片の研磨面に,臨床における咬合調整で得られる研削面の表面粗さを想定し,初期粗さを付与した.次に,ゴムボンドダイヤモンド砥石により,粗さを付与した試験片の研磨加工を行い,表面粗さおよび研磨量を測定した.研磨速度,研磨圧力を変化させ実験を行った.また,研磨面は光学顕微鏡,電子顕微鏡およびAFMで観察した.得られた表面粗さについてt検定を行った.本砥石で歯科用陶材を研磨した結果,歯科用陶材のグレイジング面と同等の表面粗さおよび滑沢な面を研磨加工で得ることができた.本砥石は,歯冠修復物の咬合調整後における初期接触部の最終仕上げ研磨加工,ならびに陶材の焼成後にグレイジングを行わずに研磨加工のみで仕上げるための砥石に使用でき,臨床において極めて有効と考える.
環境の理論によるプログラミング言語の発展機構に関する研究

環境という概念はほとんどすべてのプログラミング言語が有するものであり、プログラミング言語の融合のインターフェースとなりうる。このことから、環境の理論はプログラミング言語の融合についての理論を確立するために有効であると考えた。本研究では、環境の理論によるプログラミング言語の融合の理論の確立を目標とし、そのために、環境の理論の数学的性質の解明に取り組んだ。本年度の本研究においては、次の事項について研究を遂行した。【型体系の基本的性質の解明】従来の多相型つき型体系のような高階型理論においては、さまざまな数学的性質が解明されてきた。それらの性質がファーストクラスな環境をもつ多相型理論において、どのように成り立つのかということの解明に取り組んだ。特に、ファーストクラス環境をもつ多相型つきラムダ計算の型推論アルゴリズムの提案と、そのアルゴリズムの健全性・停止性・完全性について研究した。【環境の理論と多相型理論の意味論】ファーストクラス環境をもつ多相型付きラムダ計算の意味論について研究した。意味論は、レコードを含むような多相型付きラムダ計算への変換により与えられ、停止性などの証明に有効であるという知見を得た。【プロトタイプシステムの実装】ファーストクラス環境をもつ多相型つきラムダ計算の型推論アルゴリズムのプロトタイプシステムを実装した。実装は、SICStus Prolog上でおこない、アルゴリズムの改善に役立て、アルゴリズムの有効性について検討した。
原子論的手法に基づく量子輸送計算によるグラフェンデバイスの特性解析

時間発展を含む波動方程式からグラフェン中の電子輸送を計算するシミュレータを新たに作成し、周期的な欠陥格子を持つグラフェン中の電子輸送特性についてシミュレーションを行った。周期的な欠陥を作成することでバンドギャップを生み出し、光の導波路を作成するフォトニック結晶はよく知られているが、グラフェンにおいても、周期的な欠陥によってバンドギャップが生じることが当グループの先行研究によってわかっている。本研究では、この特性を利用し、グラフェン結晶中の原子を取り除くことでグラフェン中の電子の流れをコントロールできる可能性について調べた。電子状態の記述には強結合近似法を用い、欠陥を持つグラフェンのバンド構造、格子毎の電子の存在確率を計算した。周期的な欠陥を持つグラフェン結晶中に欠陥の無いグラフェンの部位を配置し、ガウシアン分布状に生成したウェーブパケットを注入するモデルで計算を行った結果、欠陥の無い部位に電子が閉じ込められ、導波路のように振る舞うことが分かった。また、欠陥の無いグラフェンをY字型の分岐のように配置することで、電子の流れを2つに分けることができるなど、構造を工夫することで電子の流れを自在に制御できる可能性を明らかにした。さらに、任意の位置にバンドギャップに対応するゲート電圧を印加することで、その部位への電子の流入を制限できることがシミュレーションにより明らかにされたため、ゲート電圧を印加するだけで、一度作成した構造に様々な挙動を与えられることが分かった。これらの結果は、欠陥を持つグラフェンを用いたナノサイズで優れた電子回路の作成などへの応用が期待できる。昨年度に引き続き、フォノン散乱の影響を導入してグラフェシデバイスの電気的特性を評価することのできる量子輸送シミュレータの開発を行った。量子論として非平衡グリーン関数法、原子論として強結合近似法を用いたことで、グラフェンの特殊な電子構造や量子力学的な効果を自然に取り扱うことができる。本研究では強結合近似法に格子振動の影響を取り込むことで、フォノン散乱を計算に導入することに成功した。基板上に成長させたグラフェンにおいて、基板からの面外フォノン散乱を考慮して電気的特性を計算する場合、グラフェン単体を計算する場合に比べて、計算領域が2次元から3次元に広がり、計算コストが極めて大きくなるため、コストの軽減が必要となった。そのため、基板の奥深くではフォノンモデルが一様であるとするモデルに基づき計算コストの軽減を検討した。このモデルでは基板の数層のみを計算に導入すればよく、大幅な計算コストの軽減が可能となる。また、これまでの研究結果から、グラフェンナノリボンのエッジによる変調フォノン散乱確率はバルクのフォノンモデルを用いて計算したフォノン散乱確率と大きく異なることが分かっている。この違いをさらに明らかにすることで、散乱に大きく寄与するフォノンモードのみを計算に導入するモデルを立てられれば更なる計算コストの軽減が可能である。そのため、フェルミの黄金則に基づいたグラフェンナノリボンのフォノン散乱確率の計算を行っている。研究の年次計画に記載されていない、1.フェルミの黄金則に基づくグラフェンナノリボンのフォノン散乱確率の評価2.シミュレータの計算コスト改善モデルの検討以上の2点の研究を行う必要があったため、年次計画よりもやや遅れている。引き続き、交付申請署に記載した年次計画に基づき、研究を推進する。シミュレータの拡張を行う上で、計算時間や使用メモリ領域が莫大になる可能性が問題になるが、モデルの改善や並列計算機の導入により対応する。