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西洋古代を中心とした宗教思想研究への人文情報学の応用

このテーマについて一定の成果を挙げる中で教育への展開、さらに研究へのもう一段階のフィードバックというサイクルを構築する見込みが立ち、その試行を行う段階まで到達したためである。本研究は、宗教思想の研究に人文情報学の成果を応用することにより、従来の研究方法では検討が容易でなかった内容をより効果的に解明する方法論を模索するという目標を設定した。研究期間全体を通した実績としては、哲学・思想のテクストをコンピュータにより分析した結果を視覚化することによって哲学・思想の内容の解明に資する方法論を提示したことが挙げられる。特に、文献にあらわされた哲学・思想の内容を視覚化するだけでなく3Dモデルに再構築して3Dプリンタによって出力する方法論を編み出し成果発表を行ったことは、本研究実績の特徴と言えるだろう。これは哲学・思想の研究のみならず他分野の研究者とのコラボレーションにも寄与するものである。本研究課題は平成27年度までであったが、研究のさらなる進展を図るため期間を1年延長した。その平成28年度は、これまで培った方法論と他の研究者から得たアドバイスから、視覚化と可触化を哲学・思想の専門教育に役立たせるというさらなる応用事例を提示することができた。これは、難解な文献の内容から専門教育において重要な概念を抽出して視覚化と可触化した教材を作成し、大学の授業において実際使用するというものである。以上の研究実績により、本研究課題では文献を基盤とした宗教思想研究に人文情報学の手法を取り入れながら専門教育にも応用するというサイクルを提示することができ、当初目標を越えた成果を得ることができた。本研究は、長足の進歩を遂げる人文情報学の成果やツールを思想研究に応用することで、哲学・思想の要諦をテクスト全体の構造に基づいて明らかにすることを目的とした。その結果、5世紀アテナイの新プラトン主義者・プロクロスとその著書を取り上げることにより、膨大なテクストから宗教思想のいわば内部構造を抽出し、思想研究を情報化時代にふさわしく展開させる方法論を一定範囲で確立できたものと思われる。筑波大学「スーパーグローバル大学創成支援」採択事業キックオフ・ワークショップDigital Humanities Worldwide(2015年2月、於筑波大学)のオーガナイズおよび発表"Application of Visualization toReligiousThoughts"を行い、ハンブルク大学のドルジ・ワンチュク教授といった人文情報学における著名な研究者と共同研究を行う道筋をつけられたことが挙げられる。宗教学人文情報学を応用した哲学・思想研究の可能性は既に望見されているが、人文情報学が今日寄与しうるもう一つの可能性ーすなわち教育ーについては検討が十分にはなされていなかった。そのため、平成26年度は教育への応用可能性について検討を行ったが、今後も引き続きこのような方向で研究を推進することとしたい。論文こそ1本であったが、発表は違ったテーマで3本行うことができた。うち1本については、論文として投稿準備中である。
'de novo'型大腸癌発生のメカニズムの解明

以上の結果から、BGP fociは、'de novo'型大腸癌の前癌病変である可能性が高く、さらなる遺伝子変化の解析によって'de novo'型発癌のおけるメカニズムの解明が期待できることが示唆された。現在、'de novo'型大腸発癌課程においてその変異が重要とされるAPCについてさらに解析を進めている。平成12年度は、BGP fociのp53遺伝子が高頻度のmutationを示したことから、BGP fociとde novo型大腸癌のp53mutationについてsequenceをおこなった。さらにK-ras mutationについても検討を行った。その結果、1)K-ras mutationは、de novo型大腸癌とBGP fociのいづれにも検出されない、2)BGP fociのp53 mutationの頻度は41%とde novo型大腸癌の47%に較べてとほぼ同等の遺伝子変化を示す、2)de novo型大腸癌とBGP fociにおけるp53のmutationの部位(exon5,6,7,8)はそれぞれ(58,14,14,14%)と(50,0,25,25%)と類似しており、missense mutationが多い、という結果であった。従って、BGP fociがde novo型大腸癌の前癌病変である可能性は高く、さらなる遺伝子変化の解析によってde novo型発癌のおけるメカニズムの解明が期待できることが示唆された。
カリブ海地域華僑の再移民に関する移動とコミュニティの史的研究

1930年代から1960年代までのカリブ海地域の華僑の研究を通して、いかなる生活戦略に基づいて再移民を選択するのか、その結果いかなる移動圏を構成しているか、移動者の論理を歴史的に検討した研究である。北米、台湾、イギリス、カリブ海地域で史料を調査収集し、再移民のピークは日中戦争期と1965年アメリカの移民法改正時に生じ、同じ旧英領植民地あるいは同じ英語圏へと行われたこと、そしてトリニダードの現地華僑が、イギリス式教育で身につけた英語や文化とともに、中国国民党の政治接近をも有利に用いながら、第二次大戦期と冷戦期の国際政治社会の中で生き抜く姿を論じた。成果は国内外で発表、活字化した。平成26年度は先行研究の読み込みや過去の現地調査で収集した史料による実証研究を進め、カリブ海地域の華僑をいかなる枠組みで捉えるか模索した。まずトリニダードで193060年代に現地で発行された複数の華僑新聞を分析し、日中戦争期に国民党僑務委員会が現地に僑務委員団を送り込み、1940年代に第1世世代の華僑コミュニティに国民党支部や学校、華僑新聞を作り、国民党の思想的政治的影響が強まったこと、そして後に華僑社会に入った共産主義者との対立を生み出したことを明らかにした。また1960年代までの長期分析によって、カリブ海地域の華僑華人が再移民先として旧英領植民地の他、アメリカを重視していたことを明らかにした。以上大枠として、現地華僑が政治・教育は英国、経済はアメリカのシステムに則って動く全体像を把握した。さらにイギリス国立公文書館で8月に実施した調査では、植民省Colonial Office(CO)文書の中のジャマイカとトリニダード・トバゴの華僑社会に関する史料を調査・収集し、19301960年代の間に英国植民省がどのように華僑華人に関わったか明らかにした。史料には、華僑商人の英国国籍取得書類など現地化を示すものが多く、基本的に現地社会は華僑を肯定的に包摂した。一方で、1940年代以降は旧英領カリブ海地域の共産化を恐れ、華僑華人社会に中国人共産主義者が入って政治的思想的活動することを警戒した。ジャマイカでは政府は監視する華僑を特定してその動向を注視し、トリニダードでは華僑社会の内部状況を知るため広東語話者の英国エージェントを英領香港警察から選んで送り込むことを検討した。今後の調査研究で、植民地統治の遺制を持ち冷戦期の政治力学に直接関係する外部社会が、華僑社会に直接的間接的に接触する際、華僑社会が内包する世代や言語の多様性を考慮している事実を意識する。包括的な華僑華人考を長短あわせて4編執筆した。3編は歴史、1編は現在の世界各地における華僑華人の動向報告である。このうち3編は平成27年度に出版された。ただし、歴史学叢書の分担執筆の形態で商業紙に出版する予定であった再移民研究の重要性と可能性に言及するカリブ海地域華僑の事例を含めた包括的華僑華人論の1編は、編集者側の大幅な作業遅延のため同年内に出版されなかった。このため、カリブ海華僑と再移民に関する出版業績がまだ上がっていない。一方で、遅れ気味であったスタンフォード大学フーバー研究所史料館が所蔵する陳家賢文書の収集と分析は順調に進んだ。陳家賢は国民党僑務委員会からトリニダードに直接派遣された僑務の担当責任者であり、抗日戦争末期から冷戦期にかけて展開した現地僑務の全体像を明らかにしたが、口頭報告・活字発信はこれからである。一方、カリブ海地域と同様に英領植民地の過去を持つがゆえに興味深い共通性・差異性を呈する、カナダの華僑社会における抗日戦争開始時期から冷戦期スパンでの僑務研究を進め、これを国内外の学会や研究会で報告した。カナダでは、国民党の僑務政策の中で、国民党が直接派遣した僑務委員とその動きに呼応して入党した現地在住華商が任命された僑務委員の、2種の委員で構成された僑務体制がどのように機能したかを明らかにした。カリブ海地域の旧英領植民地の国々で同時期におこなわれた国民党僑務と華商の再移民を考えるにあたり、有効な比較研究の下地を準備できた成果であった。当初の研究計画で平成27年度は、国外における中華民国側政府公文書の関連文献の収集を台湾中央研究院近代史研究所で継続し、本格的なカリブ海地域での調査をトリニダード・トバゴとジャマイカから開始し、移民個人の自伝や回想録、地域間交易・貿易業に携わる華商の文献資料を優先的に収集することになっていた。この計画はまず、平成27年度に実働型の校務業務が夏に集中したため、国外史料調査については昨年実施できなかった米国スタンフォード大学フーバー研究所史料館が所蔵する中華民国僑務委員陳家賢の史料調査を5月上旬に実施できたのみである。しかしこの調査で陳家賢の日記を分析し、194547年の2年間、トリニダードの首都ポートオブスペインで実施された僑務が、まず国民党支部ならびに抗日後援会を組織する目的で中華会館を設置し、その後の中華商会、中華学校の設立がこれと連なる体系立った関連業務であったことを明らかにした。それとともに、中国国民党側のトリニダード現場担当者は、トリニダード華僑とともに対岸の南米ベネズエラ華僑の動向にも注視し、南米僑務の拠点の一つとしてトリニダードの僑務を行っていたその位置づけについて明らかにした。中華民国側政府公文書は別の科研プロジェクト実施時に台湾同研究院で「中南美司」「北美司」の関係

僑務史料の複写を完了するとともに、195666年に僑務委員会が発行した『僑務報』編集史料集を購入した。以上のように、中華民国の僑務実施側に関しては、必要史料の収集が順調に進んでいる。しかし国外史料調査の実施、ならびに国外の学会報告で英語報告して助言や批判を得て論文の執筆に移る作業にはやや遅れが出ており、来年度に集中的に遅れを取り戻す必要性を強く認識している。本研究の目的は、人の国際移動や移民研究で遅れている再移民の研究に焦点を当て、カリブ海地域の華僑華人の事例を通して、再移民を促す要因、生活戦略、そしてその移動圏について論じ、移動者の論理を歴史的に検討することである。最終年度の計画は、現地研究者の助言をもとにトリニダードとガイアナで史料収集し、成果を国内外の関係学会で発表し、英語圏の学術雑誌に掲載の目途を立てることであった。当該年度、イギリスで1年間在外研究する機会を得、在英の利点を活かした。まず実施計画通り5月にバンクーバーでガイアナ華僑研究者に面会し、現地最新情報と助言を得て、資料が散逸し華僑人口が激減したガイアナでは調査効率が悪いと解った。よってオックスフォード大学の英国議会文書コレクションを使用し、かつロンドンに日帰りや数日の調査を複数回行い、国立公文書館と大英図書館の英中両言語史料から、トリニダードとガイアナのものを集めた。前年度までに研究した陳家賢ら中国国民党僑務委員会が展開した言論・政治活動に対して、抗日戦争期から冷戦期の英領西インド諸島主要3か国ガイアナ、ジャマイカ、トリニダードの華僑社会における、陳友仁ら広東系華僑2世の国際移動や越境政治を明らかにした。また1950年代のイギリス植民地政庁と総督が同3か国の華僑政策を明らかにした。成果は、英国中国学会の年次大会と、シェフィールド大学とオックスフォード大学のセミナーで英語発表し、助言や批判を原稿に反映した。活字化では、旧英領植民地構造内の華僑華人の位置を論じた英語論文を1篇出版し、2017年内に日本語華僑華人辞典に南北アメリカ華僑華人の項目を2編出版する。昨年度入稿したカリブ海地域華僑の再移民の議論を含む論文は、本年度も編集側の事情で出版が延期した。また太平洋を越える商業ネットワークと越境政治を論じた英語論考を1編共著本に寄稿し、現在出版社の結果を待っている。1930年代から1960年代までのカリブ海地域の華僑の研究を通して、いかなる生活戦略に基づいて再移民を選択するのか、その結果いかなる移動圏を構成しているか、移動者の論理を歴史的に検討した研究である。北米、台湾、イギリス、カリブ海地域で史料を調査収集し、再移民のピークは日中戦争期と1965年アメリカの移民法改正時に生じ、同じ旧英領植民地あるいは同じ英語圏へと行われたこと、そしてトリニダードの現地華僑が、イギリス式教育で身につけた英語や文化とともに、中国国民党の政治接近をも有利に用いながら、第二次大戦期と冷戦期の国際政治社会の中で生き抜く姿を論じた。成果は国内外で発表、活字化した。本研究の研究計画の内容は4つから成り立っている。(1)関連する二次文献の収集および英中両政府側の公文書分析を通して再移民の歴史理解を俯瞰的に得る。(2)カリブ海地域での集中的フィールド調査を通して現地華僑の記録した中国語史料の調査をおこない、再移民側の論理と戦略をコミュニティ事情から解明する。(3)議論の共有と深化を図るため、成果は随時国内外の関連学会や研究会で報告し、研究の方向性や議論の指針とする。
二元系遷移金属酸化物における電界誘起抵抗変化現象の機構解明

遷移金属酸化物で発現する抵抗スイッチング現象のメカニズム解明、特に酸化還元反応の関与を実験的に明らかにすることを目指した。デバイス内部の局所領域で発現するとされる化学変化を検出するためのユニークなデバイス構造として、抵抗変化サイトが予め規定されたナノワイヤー型素子を開発した。Niナノワイヤー素子を用いた三次元ナノ光電子分光実験から、抵抗スイッチングに伴いNiOへの酸化(高抵抗化)・金属Niへの再還元(低抵抗化)が生じることを見出し、抵抗スイッチングの微視的起源が酸化還元であることを実証することに成功した。遷移金属酸化物で発現する電界誘起抵抗変化現象の微視的メカニズムの解明を軸に、新規デバイス創成への設計原理構築に取り組んでいる。初年度は、1.抵抗変化に伴う酸素拡散の直接検出、2.ナノワイヤ型デバイス作製プロセスの確立、に注力した。さらに、3.デバイス動作の初期化である高電界印加操作(フォーミング)を必要としない素子の開発、にも着手した。具体的成果を以下に記す。1.同位体酸素をトレーサーとして局所イオン注入したCuO素子を作製し、フォーミング後の酸素イオン空間分布を二次イオン質量分析により評価した。絶縁破壊的に形成された導電性ブリッジ構造に一致する形で、酸素イオンの減少、即ち還元が観測された。重要な成果として、還元強度の空間不均一(陽極側への酸素輸送)を捉えることに成功した。電界下での酸素拡散やエレクトロマイグレーションが抵抗変化(酸化還元)の背景にあることを強く示唆する結果となった。2.遷移金属ナノワイヤの酸化還元を利用したデバイスの開発を行っている。電子線リソグラフィーを用いて加工した種々のナノワイヤ(Ni, Cu, Ti)に対してデバイス構造を形成し、抵抗スイッチング特性を評価した。また、酸素イオン伝導材料でナノワイヤ表面を被覆したデバイスについても試作を行い、スイッチング動作の観測に成功した。デバイス特性と材料・構造との相関から、素子高性能化への指針となるパラメータを抽出したい。3.絶縁破壊的性質を有するフォーミング操作の存在は、デバイス信頼性を著しく低下させる。報告者は、反応性スパッタ中に金属・酸化物が相混合状態で形成される一種のパーコレーション系に着目し、金属ネットワークの精密制御によるフォーミングフリーデバイスの実現を試みている。本年度はCu-Cu20系を対象に製膜条件の探索を行い、適切な酸素分圧下で作製した試料において金属ネットワークの生成を確認した。本年度の具体的成果を以下に記す。1.ナノワイヤ型デバイスの抵抗スイッチング特性評価:前年度にスイッチング動作を確認したNiナノワイヤ素子に対し、抵抗変化サイトの特定、組成変化の評価を行った。初期高抵抗化スイッチングにより生じる構造変化領域において、導電性の消失と酸素濃度の増加を導電性AFM・SEM-EDXから明らかにした。さらに、高抵抗化スイッチングの駆動源を特定すべくスイッチング特性のワイヤサイズ依存性を詳細に評価した結果、電流密度が重要なパラメータであることが分かった。これら観測結果は、current-induced local oxidationとして知られるナノスケール酸化現象によるNiO相の生成を強く示唆する。酸化還元の決定的証拠を得るためのアプローチとして、局所電子状態解析機能を有する放射光3次元ナノビーム光電子分光の予備実験に取り組んだ。2.CU-Cu_2O相混合薄膜におけるフォーミングフリー動作の実現:Cu金属相がCu_2Oマトリックス中に分散し極微金属ネットワークを形成する相混合薄膜を反応性スパッタにより作製し、Cu相体積分率とスイッチング挙動との相関を評価した。Cu金属相の増加に伴い、初期絶縁破壊操作フォーミングを要しないスイッチングモードへと変化することを見出した。製膜条件制御のみでフォーミングブリー素子を実現できる簡便な手法として期待できる。遷移金属酸化物で発現する不揮発性抵抗変化現象のメカニズム解明、特に、酸化還元反応の関与を実験的に明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでに構築したNiナノワイヤ型デバイス(細線幅340 nm)に対し、放射光ナノビームを用いた光電子分光を行い(SPring-8 BL07LSU)、デバイス動作に伴うNiの電子状態変化を追跡した。初期低抵抗状態では、金属Niであることを反映しフェルミレベルに状態密度が観測された。予備実験からNiの酸化が示唆されていた高抵抗状態において、状態密度が消失したNiO相当のスペクトルが得られたことから、絶縁性NiOの生成が高抵抗化の起源であることが明らかとなった。電圧印加により伝導性を回復した低抵抗状態のスペクトルを詳細に解析したところ、金属Niの再生を示す状態密度を捉えることに成功した。これらの結果は、スイッチング現象の本質がナノスケール酸化還元であることを直接的に示すものであり、メカニズム全貌解明へと導く重要な成果と言える。

これまでの膨大な研究データに対し、酸化還元の視点から特性の材料依存性や不純物添加の役割などを理解することで、高性能デバイスを実現する指導原理の構築へとつながるものと確信している。プロジェクトで整備したデバイス評価システムを応用する形で、発展課題として、電子のみの相変化(電子相変化)を原理とする高速・高耐久・省電力デバイス機能の探索に取り組んだ。室温での電子相変化を可能にするユニークな電子状態として、層状鉄酸化物LuFe2O4の高温電荷秩序に着目し、その薄膜を作製し輸送特性を評価した。これまでバルクでしか確認されていなかった電界誘起伝導スイッチング現象を薄膜試料で初めて観測することに成功した。より高度なデバイス構造への展開、例えば電界効果トランジスタ、を通して、電子相変化デバイスの可能性を追求していきたい。研究計画前半で達成すべき、二次イオン質量分析による酸素イオン空間分布の評価、ナノワイヤ型デバイス作製プロセスの確立、に成功している。これら一連の成果により三件の招待・依頼講演を行っており、研究全体として順調に進展していると言える。ナノワイヤ型デバイスを用いた放射光3次元ナノビーム光電子分光実験の予備測定も実施しており、研究目標に掲げたナノスケール相変化(酸化還元)の直接検出が期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。ナノスケール酸化還元の直接検出を目指す上で、二次イオン質量分析などの破壊分析や特殊な試料加工を要する分析法では、(1)プロセス中に導入される酸素欠損と本質的な還元効果との識別、(2)それらの試料間比較、が困難であることが分かりつつある。非破壊分析かつ高い空間分解能・電子状態解析機能を有する放射光3次元ナノビーム光電子分光に分析手法を絞り、導電性金属ネットワーク及びその酸化還元の直接検出の実現へと進める。
インドにおけるイスラーム科学の原典研究

2002年度は共同研究者の山本が、2003年度はわたしが、インドでアラビア語文献の調査と収集を行った。2004年度は山本のほか、東京大学大学院後期博士課程在学中の三村太郎氏も彼自身の科研費により同行した。これらの調査により、アリガル、ラームプル、パトナ、ジャイプル、トンクにおける天文学、数学、占星術に関するアラビア語写本の実情が把握できた。とくにアリガルとラームプルでは大量の写本をデジタルカメラで収集することができた。パトナのフダパフシュ図書館ではきわめて貴重な写本を撮影することができた。2004年度には矢野は三村氏とともにジャイプルのMan Singh II Museum Libraryで天文学と数学のアラビア語写本を調査したほか、ジャンタル・マンタル天文台を訪問し、台長と面談し、天文台を調査し、ジャイシング王の統治の下で、イスラーム科学とインド科学が共存していた実態を確認した。宮廷の図書館の写本目録を入手し、ジャイシング王のコレクションが、自然科学にたいする王の態度をよく示していることがわかり、本研究テーマに関しては、王の役割がきわめて大きいことを知った。矢野と山本は以前行なっていたインド通の博学者アル・ビールーニーの『占星術入門』の校訂・翻訳作業を継続し、その出版のための準備をした。アル・ビールーニーの代表的な天文学作品である『マスウード宝典』については、アリガルとラームプルで入手した写本を用いて研究を行っている。2003年度にフダバフシュ図書館で入手したクーシュヤールの天文学書『天体の大きさと距離について』のアラビア語写本の校訂と和訳を完成した。この写本については2005年7月北京で開催される国際科学史学会で発表する。インドにおけるイスラーム科学の原典研究は日本のみならず世界でも未開拓の領域であり、まず現地へ赴いて資料を収集する必要がある。今年度は本研究代表者矢野が公務で多忙だったので、研究分担者の山本がインドへ出張することになった。インドでは資料調査が可能になるまでの準備に相当の日数を要するのが通例であるが、矢野がこれまで培ってきた人脈により、山本は、まずインドにおけるイスラーム研究の中心であるAligarh Muslim Universityを訪問し、当大学におけるイスラーム科学史研究者として著名なS.M.R.Ansari教授の世話になった。当大学の図書館には貴重な写本が無数にあるが、その中でもとくに本研究にとってもっとも重要な資料であるアル・ビールーニー(Al-Biruni)の天文学書Qanun al-Mas'udiの所在を確認したので、数百フォリオの写本すべてをデジタルカメラで撮影することができた。さらにAnsari教授の紹介により、ラームプール(Rampur)市のRampur Raza Libraryを訪問し、館長のW.H.Siddiqi氏の世話になることができた。ここにもまだ未調査の重要な資料が数多くあることを確認し、今後の調査に便宜を図っていただくことになった。矢野と山本は持ち帰った資料の研究を開始した。とくに、Al-Biruniの『インド誌』と『星学入門』および上記Qanun al-Mas'udiは本研究にとってもっとも重要なものとして読みつづけている。同時に関連資料を電子テキスト化して利用すると便利なので、これを本学出身でアラピア語を読むことのできる大田真和氏に依頼し、作業は着々と進行している。当該研究の原典資料を収集する目的でまず最初にラームプルのRampur Raza Libraryへ行った。私と長年にわたる交友関係のあるAligarh Muslim UniversityのS.M.R.Ansari教授が同行して下さったおかげで図書館長の厚遇をうけ、通常は複写することが困難な貴重な写本をデジタルカメラに収めることができた。なかでもわたしが以前から研究しているアル・ビールーニーの天文学書である『マスウード宝典』の写本のすべて、約600枚を高解像度で収録できたのは大きな成果であった。すでにHyderabadのOsmania Instituteから出版されているが、優れた校訂本とはいえない。

わたしが論文として発表した水星運動の補正表について比べてみると、予想していた通りの正しい読み方がこの写本に見られた。次にビハール州の州都PatnaにあるKhuda Bakhsh Libraryで調査を行った。この図書館はインドで最もすぐれたイスラーム系の図書館の一つでありながら、外国から訪れる学者は極めて少なく、とくに科学史関係の写本についてはほとんど研究されていない。わたしは学位論文を送っておいたので、館長から好意をもって迎えられ、図書館の若手研究者Dr.Masood Hassan氏の協力を得ることができた。他所では入手困難なアラビア語写本のカタログを吟味したあと、特に重要なものだけを、時間の許す限りデジタル化した。特に注目したのはカタログ番号2468である。これは最も貴重な42種類の写本を特別に2冊に製本したものであり、その内容はギリシア系の精密科学書の翻訳またはそれに関する議論である。後で判明したことだが、この写本はほとんどが他所には存在しないものであり、Hyderabadの研究所が出版した一連のテキストの元になっている。今回はアル・ビールーニーの小作品と、クーシュヤール・イブン・ラッバーンの天文学作品など限られた写本だけしか収録することはできなかったが、次回はすべてデジタル化する予定である。8月18日から8月28日まで、共同研究者山本とともにインドでアラビア語資料の調査と収集を行った。東京大学大学院後期博士課程在学中の三村太郎氏も彼自身の科研費により同行したので、文献の撮影の補助などの協力を受け、より効果的な調査ができた。デリーのハムダード大学とパトナのフダバクシュ図書館では3人が行動を共にし、その後二手に分かれ、矢野と三村はトンクのアラビア語・ペルシア語文献図書館とジャイプルの宮廷図書館で天文学と数学のアラビア語写本の調査を行い、山本はラームプルのラザ図書館で天文学と占星術・数学書の写本をデジタルカメラに収録した。パトナでは枚数制限のため写本の写真撮影は約100枚にとどまったが、ラームプルではおよそ600枚のアラビア語写本をデジタルカメラに収録することができた。ジャイプルでは2日間にわたってジャンタル・マンタル天文台を訪問し、台長に面会し、台長自らの案内を受け、ジャイシング王の統治の下で、イスラーム科学とインド科学が共存していた様子を詳しく見聞することができた。ジャイシン王の宮廷の図書館の写本目録を入手し、そのコレクションが自然科学にたいするジャイシン王の態度をよく示していることがわかり、本研究テーマに関しては、王の役割がきわめて大きいことを確認した。矢野と山本は以前行なっていたインド通の博学者アル・ビールーニーの『占星術入門』の校訂作業を継続し、その出版のための準備をした。アル・ビールーニーの代表的な天文学作品である『マスウード宝典』については、矢野が昨年アリガルで撮影した写本を用いて研究を行っている。さらに昨年収集したクーシュヤールの天文学書
時間分解非線形分光法によるタンパク質間相互作用ダイナミクスの研究

D75N Sensory rhodopsin II変異体とトランスデューサータンパク質との複合タンパク質の大腸菌を用いた発現を行うため、培養システムとタンパク質精製系の新たな構築を行い、実際に培地に対して10mg/L以上の非常に高い収率でタンパク質が得ることに成功した。得られたタンパク質を溶液中に界面活性剤を用いて可溶化し、過渡回折格子測定を行ったところ、光反応途中における体積変化を測定し、これまで知られていなかった反応中間体の観測に成功した。またこのタンパク質複合体では光反応の途中において大きな過渡的な拡散定数変化があることがわかり、始状態と中間状態でおおよそ2倍の拡散定数の変化があることを明らかにした。さらに濃度変化などの実験からこの拡散定数変化はトランスデューサータンパク質の膜貫通領域のC末端側に位置するHAMPドメインの二次構造変化によるものであると明らかにし、Sensory rhodoposin IIとトランスデューサータンパク質の細胞内信号伝達過程において生理学的に重要だと思われる構造変化を初めて時間変化で測定した。また別のロドプシンタンパク質として無脊椎動物のロドプシンの典型例であるタコロドプシンの光反応を調べた。特に活性化状態から始状態への戻り反応ダイナミクスを過渡吸収・過渡回折格子法の二つの分光法を用いて研究し、これまで知られていなかった二つの中間体の存在を明らかにした。これによると順反応に置いて変化したタコロドプシンの吸収スペクトルは、戻り反応において200ns以下の時間領域でもさらに戻り反応においてほぼ元のものに戻っており、タンパク質の構造変化が非常に早い時間スケールで緩和していることが明らかになった。また順反応で減少した拡散定数が逆に元の始状態のものに1ミリ秒以下の時間スケールで元に戻ることを明らかにした。
19世紀中国語-朝鮮語対音資料の音韻論的研究

本年度は,テキストファイル化した資料から対音一覧表を作成する一方,各資料に現れる対音の比較(文献学的検討)と,中国語→朝鮮語対音の借用語音韻論的分析を行った。(1)データベースの完成...昨年度に引き続き,研究資料のテキストファイル化を完成させ(『華音撮要』『中華正音』『華音啓蒙諺解』『千字文・百家姓』『華音正俗変異』),更に全テキストの対音を一覧できる「対音一覧表」を作成した。対音一覧表の項目には,漢字・対音だけでなく,『広韻』小韻・ト現代北京語音・朝鮮漢字音を併記した。総漢字数は1,400字である。(2)文献学的検討...各文献中の対音の性質に基づき,上記資料が大きく2グループに分類されることを明らかにした:(A)『華音撮要』前半,『中華正音』等, (B)『華音撮要』後半,『華音正俗変異』の「正音」。(A)は口語音, (B)は文語音(伝統的読音)と見られる。(3)音韻論的分析...朝鮮語対音が当時の中国語をどのように写していたのか,頭子音・主母音・末子音に分けて分析を行った。基本的な対応パターンは先行研究の指摘に符合するが,本研究Tでは,先行研究であまり検討されていない,資料中の様々なバリエーションについて,音声学的分析を試みた(/f//p^h/転写のゆれ,中国語無気音が朝鮮語の平音乃至濃音に対応する際の分岐条件等)。本研究内容は現在論文として執筆中である。(4)本研究で扱う19世紀中国語-朝鮮語対音が,現代朝鮮語(延辺朝鮮語)で行われている中国語→朝鮮語借用語と類似の借用パターンを示すことに着目し,延辺朝鮮語母語話者からの聞き取り調査と,その録音資料の音響学的分析を行った。(5)以上の調査・研究と併せ,特に中国語/朝鮮語(朝鮮漢字音を含む)に関する音韻論的研究を進め,また音韻論関連諸学会に参加し,随時発表を行った。18年度は,データベース作成の基礎的作業を中心的に行った。(1)資料の電子化(東京大学文学部小倉文庫所蔵文献)...『朴通事新繹諺解』(1765),『華語類抄』(刊年未詳,2版あり),『伍倫全備諺解』(1721)等,16-19世紀中国語-朝鮮語対音資料を中心に,また近代朝鮮語の音韻論的性質を知るため,『日韓善隣通語巻之下』(1881),『善隣通語』等日本語との対音資料も数種合わせ,貴重書のマイクロフィルム撮影・電子化を行った。(2)文献調査...各文献の詳細(主として書誌学的情報)を検討するため,東京大学小倉文庫及びHarvard Yenching Libraryにおいて,所蔵される19世紀中国語-朝鮮語対音資料(『華音啓蒙諺解』『千字文』等)の原本調査を行った。(3)資料の入力(テキストファイル化)...原本調査もしくは電子化資料/影印本に基づき,研究対象となる資料をアルファベット転写によりテキストファイル化した。本年度は,『華音撮要』『中華正音』『華音啓蒙諺解』『千字文』等の文献のテキストファイル化を完了した。(4)文献学的検討...東京大学小倉文庫,Harvard Yenching Libraryに所蔵される『華音啓蒙諺解』について,先行研究(鵜殿倫次1985)で指摘されている東洋文庫,西尾市立図書館岩瀬文庫,大阪府立図書館所蔵の諸版との違いについて検討した。(5)以上の調査・研究と並行し,広く借用語音韻論研究(個人研究及び共同研究)を進めると同時に,本研究の資料分析に際し必要とされる,朝鮮語の音声学的・音韻論的検討を進め,朝鮮語母語話者からの音声資料収集を行った。

基本的な対応パターンは先行研究の指摘に符合するが,本研究Tでは,先行研究であまり検討されていない,資料中の様々なバリエーションについて,音声学的分析を試みた(/f//p^h/転写のゆれ,中国語無気音が朝鮮語の平音乃至濃音に対応する際の分岐条件等)。本研究内容は現在論文として執筆中である。(4)本研究で扱う19世紀中国語-朝鮮語対音が,現代朝鮮語(延辺朝鮮語)で行われている中国語→朝鮮語借用語と類似の借用パターンを示すことに着目し,延辺朝鮮語母語話者からの聞き取り調査と,その録音資料の音響学的分析を行った。(5)以上の調査・研究と併せ,特に中国語/朝鮮語(朝鮮漢字音を含む)に関する音韻論的研究を進め,また音韻論関連諸学会に参加し,随時発表を行った。
日本列島のペルム紀花崗岩類の形成場とそのテクトニックな意義

日本列島ペルム紀花崗岩類の分布,産状を明らかにすることを目的として,大分県臼杵地方に分布する臼杵火成岩類の地質調査,化学分析,年代測定を行った.臼杵川火成岩類は石英閃緑岩を主体とし,少量の角閃岩,アブライト脈を伴う.西部ではこれらの石英閃緑岩を原岩として,マイロナイト化が進んでいる.石英閃緑岩及びマイロナイトと角閃岩について,K-Ar年代測定及びRb-Sr全岩アイソクロン年代測定を実施した.石英閃緑岩3試料及びマイロナイト1試料について得られた角閃石のK-Ar年代範囲は252272Maとなった.一方,臼杵川火成岩類に伴う角閃岩中のK-Ar年代は124Maとなった.さらに,石英閃緑岩ト-ナル岩3試料とそれを貫くアブライト3試料及びマイクロナイト1試料の計7試料につきて得られたRb-Sr全岩アイソクロン年代は275±56Maとなり,Sr初生値は0.7040となった.これらの年代とSr初生値は,関東山地の金勝山石英閃緑岩や,中部地方戸台構造帯のヒョ-越花崗岩類の値,さらに南部北上帯薄衣花崗岩礫の値と完全に一致する.さらに,臼杵川火成岩類は化学組成の点でMタイプに属するということも,金勝山石英閃緑岩やヒョ-越花崗岩類と一致する.一方,上記の角閃岩について得られた白亜紀前期の値(124Ma)は,関東山地御荷鉾帯の寄居変成岩-花崗岩複合岩体で得られた角閃石のK-Ar年代(92-113Ma)に対比される.以上の結果から,九州東部の御荷鉾帯と黒瀬川帯に挟まれた地域に,関東山地北縁部や戸台構造帯と同様のペルム紀花崗岩類,白亜紀前期高度変成岩類が分布していることが明らかとなり,御荷鉾帯に隣接した地域に,南部北上帯-阿武隈帯構成要素が九州東部まで延びていたという結論に達した.日本列島ペルム紀花崗岩類の分布,産状を明らかにすることを目的として,大分県臼杵地方に分布する臼杵火成岩類の地質調査,化学分析,年代測定を行った.臼杵川火成岩類は石英閃緑岩を主体とし,少量の角閃岩,アブライト脈を伴う.西部ではこれらの石英閃緑岩を原岩として,マイロナイト化が進んでいる.石英閃緑岩及びマイロナイトと角閃岩について,K-Ar年代測定及びRb-Sr全岩アイソクロン年代測定を実施した.石英閃緑岩3試料及びマイロナイト1試料について得られた角閃石のK-Ar年代範囲は252272Maとなった.一方,臼杵川火成岩類に伴う角閃岩中のK-Ar年代は124Maとなった.さらに,石英閃緑岩ト-ナル岩3試料とそれを貫くアブライト3試料及びマイクロナイト1試料の計7試料につきて得られたRb-Sr全岩アイソクロン年代は275±56Maとなり,Sr初生値は0.7040となった.これらの年代とSr初生値は,関東山地の金勝山石英閃緑岩や,中部地方戸台構造帯のヒョ-越花崗岩類の値,さらに南部北上帯薄衣花崗岩礫の値と完全に一致する.さらに,臼杵川火成岩類は化学組成の点でMタイプに属するということも,金勝山石英閃緑岩やヒョ-越花崗岩類と一致する.一方,上記の角閃岩について得られた白亜紀前期の値(124Ma)は,関東山地御荷鉾帯の寄居変成岩-花崗岩複合岩体で得られた角閃石のK-Ar年代(92-113Ma)に対比される.以上の結果から,九州東部の御荷鉾帯と黒瀬川帯に挟まれた地域に,関東山地北縁部や戸台構造帯と同様のペルム紀花崗岩類,白亜紀前期高度変成岩類が分布していることが明らかとなり,御荷鉾帯に隣接した地域に,南部北上帯-阿武隈帯構成要素が九州東部まで延びていたという結論に達した.
老人医療施設における介護労働者の労働過程と職業についての意識に関する質的研究

1.介護力強化病院における介護職員の労働と意識:病院調査は、A.付き添い家政婦経験者中心職場、B.看護補助者経験を有する中高年女性職員中心職場、および、C.未経験者および新卒介護福祉士中心職場の3施設で参与観察および聴き取り調査を実施した。介護業務の特徴として、A、Bの職場では患者への日常生活援助が介護職員のみに任される傾向が強く、看護職員との共同作業の少なさが目立った。Cの職場では、生活援助は看護職員と共同で行い、レクリエーションはもっぱら介護職員に委ねられていた。介護業務の「やりがい」としては、ほぼ全員が「感謝されることの喜び」と「患者の回復」をあげたが、生活援助に携わる機会の多いAとBの職員からは、患者との具体的エピソードが数多く聴取された。経歴・教育背景の相違に関わらず教育・研修の充実を要求する声は強いが、希望する研修内容や領域については、経歴等によってもやや傾向が異なっていた。2:老人保健施設における介護職員の労働と意識:老人保健施設(計5施設)での調査によって、当該施設では、その時々の入所者のADLや健康状態に介護業務内容が左右されやすく、痴呆や健康状態が不安定な入所者が多い場合、健康状態の観察・判断も介護職員に任されがちな傾向が把握された。ただし、レクリエーション関係では、看護職員、理学・作業療法士との共同作業が多かった。意識面では、若年の職員、特に介護福祉士の中に、現在の業務には満足しているが、キャリアアップの点で、業務継続には不安を持つ者が多く、これに共通して、管理職(婦長等)の側からも、今後、介護職員にいかなる管理ポストを用意すべきかが問題だとする声があがっていた。
大規模数値計算による非線形時系列モデルの特徴付け

生体信号などに見られる非正規時系列に対しては、パワースペクトル等の2次以下の統計量だけではその特徴を完全に記述できないため、バイスペクトル等の高次スペクトルを参照する必要がある.高次スペクトルの推定においても、ノンパラメトリック法により得られる推定値は統計的変動が大きく、こうした変動が少ない推定値を得るために、一般的なパラメトリック推定法の確立が望まれてきた.最近geometricエルゴード的自己回帰モデルの定常密度関数が、Chapman-Kolmogorovの等式より導かれる積分変換を任意の初期密度関数に対して繰り返し施して得られる唯一の極限関数と一致する原理を用いて、モデル記述から定常密度関数および高次スペクトルを数値的に求める方法が提案された.しかしながら、密度関数を単純に離散化して記述するために、記憶次数の増加に伴い計算に必要なデータ点数が指数関数的に増大する問題がある.こうした問題に対して、本研究では密度関数の記述にテンソル積展開を用いた数値解法を提案した.テンソル積展開は特異値分解を多変数関数に拡張した方法であり、対象とする多変数関数を積の形式で最も良く近似する一変数関数の組を決定し、残差を次項以降で同様に展開する.テンソル積展開を用いた場合、必要なデータ点数は記憶次数の増加に対して定数倍となる.提案法ではテンソル積展開を密度関数と積分核とに適用し、更新毎に密度関数を再度展開することで項数の発散を抑えている.提案法の有効性を確認するために、バイスペクトルが解析的に得られるモデルの場合について、バイスペクトル計算精度の比較を行った.提案法は従来法よりも少ないデータ点数で精度良くバイスペクトルを計算できることが確認できた.今後、展開誤差と計算精度の評価、及び展開の効率化について検討する必要がある.生体信号などに見られる非正規時系列に対しては、パワースペクトル等の2次以下の統計量だけではその特徴を完全に記述できないため、バイスペクトル等の高次スペクトルを参照する必要がある.高次スペクトルの推定においても、ノンパラメトリック法により得られる推定値は統計的変動が大きく、こうした変動が少ない推定値を得るために、一般的なパラメトリック推定法の確立が望まれてきた.最近geometricエルゴード的自己回帰モデルの定常密度関数が、Chapman-Kolmogorovの等式より導かれる積分変換を任意の初期密度関数に対して繰り返し施して得られる唯一の極限関数と一致する原理を用いて、モデル記述から定常密度関数および高次スペクトルを数値的に求める方法が提案された.しかしながら、密度関数を単純に離散化して記述するために、記憶次数の増加に伴い計算に必要なデータ点数が指数関数的に増大する問題がある.こうした問題に対して、本研究では密度関数の記述にテンソル積展開を用いた数値解法を提案した.テンソル積展開は特異値分解を多変数関数に拡張した方法であり、対象とする多変数関数を積の形式で最も良く近似する一変数関数の組を決定し、残差を次項以降で同様に展開する.テンソル積展開を用いた場合、必要なデータ点数は記憶次数の増加に対して定数倍となる.提案法ではテンソル積展開を密度関数と積分核とに適用し、更新毎に密度関数を再度展開することで項数の発散を抑えている.提案法の有効性を確認するために、バイスペクトルが解析的に得られるモデルの場合について、バイスペクトル計算精度の比較を行った.提案法は従来法よりも少ないデータ点数で精度良くバイスペクトルを計算できることが確認できた.今後、展開誤差と計算精度の評価、及び展開の効率化について検討する必要がある.
ソフトウエア構成プロセスの記述とその実働化の研究

最近、ソフトウェア構成の過程(プロセス)を明らかにして,効率的なソフトウェア開発に役立てようとする試みがなされている。本研究では,ソフトウェアの構成プロセスをいくつかの代表例に焦点をしぼっていろいろな方法で解明した。まず、ソフトウェア構成プロセスについて、2つのテーマに大きく分け、さらにそれぞれについて、以下のテーマについて研究を行なった。1.ソフトウェア構成プロセスの分析、改良、適用(a)プログラム生成過程の分析論理式で書き表した仕様からプログラムを導出する方法を、比較的小規模の問題について研究し、導出システムの完成、適用、評価などを行った。また、プログラミング過程に現れる多量の文書を通り扱う知的システムを試作した。(b)構成プロセスからの収集データを用いたプログラム開発過程の改善構成プロセスからデータを自動収集、分析した後、リアルタイムにその結果を開発者にフィードバックする枠組みと試作システムを用いて、より、知的な構成プロセスの実働化を試みた。(c)熟練者から得た構成プロセスによる初心者支援被験者から構成プロセスを収集し、それを知識として分類整理を行って、熟練者から得た設計プロセスを初心者支援に用いるシステムを完成し、それを実際に適用、評価を行った。2.ソフトウェア構成プロセスのモデル化、記述、実行支援(a)並列分散言語によるソフトウェア構成プロセスの記述と実行支援ソフトウェア構成プロセスをある種の並列分散システムとみなし、分散システム記述言語によって構成プロセスを記述した。また、その有効性を評価、検討した。(b)関数型言語による構成プロセスの記述と実行支援種々のモデルに基づいたソフトウェア構成プロセスから関数型の開発過程記述言語に変換を行い、その実行によって開発支援環境を得た。その記述言語の有用さ、モデルから言語記述への変換方法などについて検討した。
水素結合様式と連鎖数の制御による高次規則構造の構築と破壊

ペプチド型両親媒性分子は水中・有機溶媒中で会合体を形成する。この会合体はペプチド部位に形成される平行β-シートで構造化されている。β-シート中では構成分子がきわめて規則的に配列しているため,β-シートを集積できればこれまでにない高次規則構造が得られるはずである。本研究ではペプチド型両親媒性分子のペプチド部にロイシンを導入した分子を合成したところ,形成される平行β-シートがロイシンジッパーで連結し,規則構造の固定を行うことに成功した。平行β-シートの形成は,FT-IRスペクトルから確認でき,ロイシンジッパーの形成は,キャストフィルムが比較的高い機械強度と柔軟性とを有することから確認できた。ロイシンを含まない他のペプチド型両親媒性分子から形成したキャストフィルムは自己支持性のフィルムを形成するもののきわめて脆く,柔軟性も無い。また,ロイシンを含むペプチド型両親媒性分子の合成中間体の一部は,テフロンとの親和性がきわめて強く,二枚のテフロンシートを接着してずり方向にきわめて強い接着強度を発揮することも明らかにした。一方,β-シートは形成しないが二次元面内で水素結合ネットワークを形成するグリシン型両親媒性分子を用いても柔軟性に富んだキャストフィルムが得られたことから,二次元面内の分子集合体についてX軸方向とY軸方向を連鎖固定できれば,共有結合によらずとも機械強度に優れたフィルムが形成できることを示している。水素結合によって構造化されたこれらの分子集合体は,プロトンドナーの欠落したペプチド型両親媒性分子を添加することで断片化できることも明らかにした。
機能性を有する海藻オリゴ糖の開発

褐藻に含まれるアルギン酸は,Dーマンヌロン酸およびLーグルロン酸より構成されている。和光純薬製アルギン酸ナトリウム(NaーAlg)よりHaugらの方法でマンヌロン酸多量画分(SM,<DP>^^^ー17)およびグルロン酸多量画分(SG,<DP>^^^ー15)を調製した。NaーAlgおよびSMには,当教室で開発したVibrio alginolyticus ALー9(菌株ALー9)の産生するアルギン酸分解酵素を,またSGには同様のVibrio harveyi ALー128(菌株ALー128)の産生する酵素を作用させた。反応液に2倍量のEtOHを加え,上清に含まれるオリゴ糖をBioーGel Pー2に注加し,0.1M酢酸緩衝液pH3.6で溶出すると分子量の異なる4種のオリゴ糖を得た。また,高速順相分配クロマトグラフィ-を行った。即ち,TSKーgel Amidoー80カラムを用い,80°Cで分離し,アセトニトリル/水=55/45を溶離液としてRIで検出すると,ゲルろ過における場合と逆の順序で4種のオリゴ糖が溶離された。NaーAlgを菌株ALー9または菌株ALー128で分解して得たオリゴ糖をPYF培地に0.5%添加して,7種の腸内細菌による資化試験を行った。有用菌の増殖はグルコ-スを添加したコントロ-ルとほぼ同じであった。しかし,菌株ALー128を作用させて得たオリゴ糖はClostridium perfringensの増殖を明らかに抑え,添加量が多いほどBacillus subtilisの増殖も抑えた。次に,NaーAlgを菌株ALー9で分解して得たオリゴ糖,SGおよびSM5種の細菌および5種の黴に対する静菌作用をディスク法で調べた。オリゴ糖はBacillus subtilisおよびBacillus megateriumの発育を明らかに阻害し,Escherichia coliおよびProteus vulgarisの発育もわずかに阻害した。SGは3種の黴の発育を顕著に抑えた。また,SGの1%水溶液を35%水分量となるように小麦粉に添加して,空中落下黴の生育を調べたところ防黴作用がみられた。以上のように,アルギン酸のオリゴ糖は機能性食品素材として大変有望である。
低コストで高性能な無人観測ロボットのための多チャネル劣化動画像同時復元技術の構築

本研究では、RGB画像・深度画像・温度・赤外など、多種の画像を相互に用いた画像復元技術の構築により、低コストかつ高性能な無人観測ロボットの実現を目指す。カラリゼーションやインペインティング、超解像といった既存の画像復元技術の知見を発展させ、多チャネル劣化動画像群同時復元技術の構築の構築を目指す。
部位特異的組換えファージ抗体を用いたダイニンの動的構造の解析

ダイニンは巨大な微小管系のモータータンパク質である。ダイニンはATPを加水分解する際に大きな構造変化を起こすが、この変化はダイニンによる力発生に深く関与すると考えられる。これまでの研究により、ダイニン重鎖における構造変化部位周辺の一次構造を決定した。本年度はこの領域を特異的に認識する抗体を作製し、微小管滑り運動に伴うダイニンの動的構造変化を明らかにすることを目的として研究を進めた。まず、抗体の低分子化と遺伝子組み換えによるエピトープ改変が容易に行える組み換え抗体の作製を試みた。その結果、ダイニンを認識する抗血清およびScFvライブラリーまでは作製することができたが、ファージ粒子上に発現した分子とダイニンとの間の結合が強くなく、ダイニンの研究に有用な抗体は得られなかった。一方、構造変化部位を含む20アミノ酸からなる3種類のペプチドに対するウサギポリクローナル抗体を作製した結果、かなり高い力価の抗体を得ることができた。一つは主要なATP加水分解部位に比較的近いTAV1部位を認識する抗体、及びダイニン重鎖の中央部のTAV4部位に対する抗体、さらに加水分解部位から離れてC末端側に存在するT2部位に対する抗体である。すべての抗体がムラサキウニ精子の外腕ダイニンを特異的に認識し、内腕ダイニンに対する交叉は見られなかった。また、TAV1抗体、TAV4抗体についてはアミノ酸配列から予想されるように、サケやホヤ等、他の動物精子の外腕ダイニンとの交叉性が認められたのに対し、T2抗体はウニ精子ダイニンとのみ反応を示した。ただし、未変性状態のダイニンとはいずれも反応せず、ATPase活性も阻害しなかった。従って、今後はFabフラグメント等の低分子化を検討し、微小管滑り運動の阻害や、構造変化の状態に応じたダイニンのラベリングへの応用の可能性を調べる必要がある。
グラフからマルチセットへの時相論理を用いた抽象化

グラフ変換の過程を解析するために、ノードの抽象化に基づいてグラフをマルチセットによって近似し、個々の抽象ノードに対応する具体ノードの数が、グラフ変換の各操作により、どのように変化するか(増減するか)を解析するcardinality analysisに関する研究を行った。まず最初に、様相論理式とグラフの変換操作に対する最弱前条件を定式化し、論理式を満たすノードの数が操作の実行によって減少するための十分条件を与えることにより、リスト処理を行う具体的なプログラムの停止性を示した。次に、cardinality analysisを一般化するために、自然数の全体に無限大を追加したmin-plus代数上で様相論理式を解釈する意味論について研究を行った。この意味論のもとでは、論理式を満たすノードの数は、大域的様相を含むある様相論理式の解釈として表すことができる。この意味論を用いると、論理式を満たすノードの数だけでなく、たとえばノードからノードへの最短経路の長さなど、様々な数値的な尺度を様相論理式によって表現できる。この意味論の有用性を示すために、min-plus代数上の様相μ計算のモデル検査アルゴリズムを考案し実装した。そして、操作を実行する前の最弱前条件の解釈と実行後の論理式の解釈がmin-plus上で等しくなるように、論理式と操作の最弱前条件を再定義し、最弱前条件の解釈が論理式の解釈より小さくなるための十分条件を定式化した。min-plus代数は整礎であるので、この方法を用いて、cardinalityだけでなく、様々な尺度による停止性解析および活性解析が可能となった。以上に加えて、停止性解析および活性解析の一般的な手法である遷移述語抽象化の効率化と高精度化を行った。また、グラフ構造とその変換操作の表現力を向上させるために、階層的な様相論理の定式化を行った。cardinality analysisに関しては、様相論理式・とグラフの変換操作・(x:=y,x:=y.f,x.f:=yのいずれかの形)に対して、局所的最弱前条件(local weakest precondition)wp(・,・)の定式化を行った。この定式化を用いて、論理式・を満たすノードの数が減少するための十分条件を与えた。すなわち、様相論理式[o](wp(・,・)・・)および・o・(wp(・,・・)・・)が成り立つとき、・を満たすノードの数が真に減少する。この十分条件を用いて、リスト処理を行う具体的なプログラムの停止性を示した。この様相論理の枠組のもとでは、階層的なグラフ構造(グラフの中にグラフを入れ子として含むことのできる構造)とその変換操作を自然に表現することができる。各変換操作に対する最弱前条件の定式化も行った。停止性解析および活性解析に関しては、遷移述語抽象化に対する既存手法の効率化と高精度化を、その実装も含めて行った。効率化に関しては、遷移述語をノードとする有向グラフを強連結成分に分解し、内側の強連結成分から順に解析を行うことにより、全体の解析の効率を大幅に向上させることができた。以上に加えて、cardinality analysisを一般化するため、様相論理式をmin-plus代数を用いて解釈する方法を着想し、次年度の主たる研究テーマとする計画を立てた。この解釈のもとでは、様相論理式を満たすノードの数だけでなく、たとえばノードからノードへの最短経路の長さなども様相論理式によって表現できるため、cardinalityだけでなく、さまざまな尺度による停止性解析および活性解析が可能になる。

本研究の目標であるcardinality analysisを一般化し、様相論理式をmin-plus代数N∞を用いて解釈する意味論について研究を行った。N∞は、自然数の全体に要素∞を追加して得られるmin-plus代数である。この意味論のもとでは、∧はmin-plus代数のplus演算、∨はmin演算によて解釈され、様相論理式[f]φのノードsにおける解釈が、sから様相fによって到達可能なノードにおけるφの解釈を足し合わせたものになる。すると、φを満たすノードの数は、大域的様相oを用いて、[o](〓φ∨1)という様相論理式の解釈として表すことができる。この意味論を用いると、様相論理式を満たすノードの数だけでなく、たとえばノードからノードへの最短経路の長さなども様相論理式によって表現できる。本年度は特にmin-plus代数上の様相μ計算のモデル検査アルゴリズムを考案し実装した。min-plus代数N∞は上には整礎ではないので、モデル検査で通常用いられる単純な反復アルゴリズムは停止しないため、抽象解釈と組み合わせたモデル検査アルゴリズムを考案した。モデル検査アルゴリズムに関しては、コンパイラにおけるフロー解析への応用について検討した。さらに、論理式φとプログラムσに対して、その最弱事前条件wp(σ,φ)を、σを実行する前のwp(σ,φ)の解釈と実行後のφの解釈がmin-plus代数上で等しくなるように定義した。そして、wp(σ,φ)の解釈がφの解釈より小さくなるための十分条件を定式化した。N∞は下には整礎であるので、この方法を用いて、cardinalityだけでなく、さまざまな尺度による停止性解析および活性解析が可能となった。