hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高位合成による集積回路設計におけるメモリアクセス自動最適化に関する研究

高位合成技術は、ソフトウェア向けCプログラムからのハードウェアアクセラレータ自動生成のコア技術のため、関心が高まっている。高位合成では、Cプログラム中の配列アクセスはメモリアクセスに対応するため、配列アクセスが多いCプログラムは、メモリアクセスがボトルネックとなり、そのままでは高性能なアクセラレータが合成できない。この問題を解消するため、高位合成対象のCプログラム、特にループ処理、において、配列アクセスを削減するスカラリプレイス技術が重要な技術の一つである。多数の配列アクセスを含んだループにスカラリプレイスを適用することで、配列アクセスを削減でき、その結果、ループパイプライン化時の開始間隔を削減でき、性能向上につなげることができる。平成29年度は、配列の添え字に定数が含まれる場合のスカラリプレイスツールを実装した。この研究成果に基づいて、スカラリプレイス技術の改良方法を提案した。具体的には、スカラリプレイスの結果、回路中にシフトレジスタが追加されるが、シフトレジスタの長さが長い場合、回路面積の大幅な増大を招く。この問題に対処するため、シフトレジスタをRAMベースの循環バッファを使用して生成するスカラリプレイス技術を提案した。また、従来のシフトレジスタを使用したスカラリプレイスでは、ループ回数がコンパイル時に定数でない場合、言い換えると、ループ回数がパラメータの場合に、多入力のマルチプレクサが生成され、回路面積が増大する課題があった。提案する循環バッファを使用したスカラリプレイス技術では、他入力のマルチプレクサを除去できるため、コンパクトな回路を生成できる。提案する技術を、平成29年度に実装したツールをベースに実装した。評価実験を行った結果、提案する循環バッファベースのスカラリプレイスは、性能を悪化させずに、回路面積を削減できることが明らかになった。スカラリプレイスについては、静的制御コード(Static Control Part, SCoP)を対象としたツールを実装完了した。このツールで扱うCコードは、現状、ステンシル計算を表現した完全入れ子ループとなっており、さらに、各配列についてジェネレータが一つのみであることを想定している。この前提のもとで、書き込みアクセス、および、読み出しアクセスを持つローカル配列を完全に削除し、面積削減およびサイクル数削減を実現できた。画像フィルタにおける画像端の処理時に、配列アクセスの添え字が定数になる場合があり、そのような場合も扱えるスカラリプレイス技術となっており、本成果は論文誌論文に採録された。加えて、シフトレジスタが長い場合に循環バッファ化する技術や、ループ回数がパラメータの場合を扱う技術もツール実装し、省面積化に効果があることを確認した成果が、論文誌論文に採録された。さらに、ループの次元数が配列の次元数より大きい場合のスカラリプレイス技術についても、検討を行った。メモリ分割については、当初検討予定だった、グラフ彩色を用いてメモリ分割を行った結果のバンク割り当てとオフセット決定をLUTで計算する方法が、2017年にコーネル大学の研究グループから提案されていたため、そのアルゴリズムをツール実装し、複雑な添え字を持つ配列アクセスに対しても、メモリ分割を行えることを確認した。また、LUTではなく、算術式によるバンク割り当てとオフセット決定手法についても検討を進めた。以上の理由により、研究はおおむね順調に進展している。ループの次元数が配列の次元数より大きい場合など、スカラリプレイスの適用範囲を拡張する手法の研究をさらに進め、開発済みのツールをベースに、実装する。提案手法を実装したツールによってベンチマークプログラムを最適化し、高位合成や論理合成を使用して、提案手法が回路性能や面積に与える効果を評価する。研究成果を、国際会議発表や、論文誌発表としてまとめる。メモリ分割についても従来手法をベースに拡張する手法を検討し、すでに開発済みのツールをベースとして実装し、評価を行う。メモリ分割の拡張についても、国際会議や、論文誌に投稿して発表を進める。高位合成を用いたループアクセラレータ設計におけるメモリアクセス最適化技術、特にスカラリプレイス技術について研究を行った。スカラリプレイスは、ローカルメモリからアクセスしたデータをシフトレジスタに保存しておき、シフトレジスタ内のデータを再利用するようにプログラムを書き換えることで、ローカルメモリへのアクセスを削減し、回路性能を向上するメモリアクセス最適化技術であり、ローカルメモリのサイズが比較的大きく、ポート数が限られている場合に効果がある。従来技術では、外部メモリからローカルメモリにループの計算で必要となるデータをすべてコピーした後に、スカラリプレイスを適用する方式となっていたが、ローカルメモリサイズが増大するだけでなく、コピー時間のオーバーヘッドによりサイクル数が増大することが問題となっていた。このようなスカラリプレイスの問題に対し、外部メモリからローカルメモリへのデータコピーがすべて完了することを待つことなく、最低限そろった時点で計算を進めるSystemCソースコード最適化方式を提案した。動作クロック制約は500MHzとし、プロセスルール45nmのライブラリを使い、高位合成および論理合成を実行して評価を行った結果、提案手法は、従来手法と比べ、動作周波数を向上させ、ハードウェア面積を削減できた。さらに、ループの次元数が配列の次元数よりも大きい場合、具体的には例えば行列積計算に出現するような3次元ループ中の2次元配列に対するスカラリプレイスにおいて、複数の入力配列が存在する場合に、どの順番で入力配列をコピーすると性能的および面積的に効率が良いかを、自己再利用距離に基づいて決定する方法を提案した。提案手法を適用することで、ハードウェア実行に必要なサイクル数、および、回路面積について、従来のスカラリプレイス技術と比較して、それぞれ最大39.0%、12.5%削減できた。多面体モデルベースの最適化向け開発されたベンチマークPolyBenchに対して、複数ループを一つのループにマージするループ融合を適用してベンチマークプログラムを用意し、これらのベンチマークプログラムに対してメモリアクセス最適化技術の研究開発を進めた。

まず、メモリ分割技術については、分割時に必要となるツールの開発を行った。具体的には、配列の添え字の値に対し、対応するバンクを計算するマッピング関数や、各バンク中のアドレスを計算するオフセット関数を算出するツールを開発した。また、メモリ分割後の出力Cプログラム構成の検討を進めた。スカラリプレイス技術では、再利用ベクトル、再利用距離、再利用発生条件等のデータフロー解析を行うツールを、Barvinokライブラリを活用して作成し、従来手法で扱えないアクセスパターンを持つ配列を扱える方法を検討した。スカラリプレイスでは、研究実績の概要で述べた通り、計算と通信を同時に行う手法と、ループの次元数が配列の次元数よりも大きい場合にも拡張する方法を提案し、2件の国内会議で発表した。以上の理由により、研究はおおむね順調に進展している。前年度の研究を踏まえ、スカラリプレイス技術の研究をさらに進めた。スカラリプレイスにより、Cプログラム中のローカル配列をすべて削除することで、ローカル配列に対応するローカルメモリを削除できるため、回路面積を削減でき、さらにローカルメモリへのアクセス集中を解消することで実行サイクル数も削減できる。しかしながら従来技術では、ローカル配列の添え字に定数が含まれている場合(画像のフィルタ処理において、画像の端を処理する場合に出現する)にスカラリプレイスを適用できず、スカラリプレイスの利点が損なわれていた。本年度は、スカラリプレイスのそのような問題点を解消する方法を詳細に解析するとともに、ツール実装を完成させた。具体的には、Cプログラムとして、静的制御コード(Static Control Part, SCoP)を想定し、SCoPから多面体モデルを構築し、if文の条件を考慮したデータ再利用の解析を行うことで、配列の添え字に定数を含む場合にも対応可能なアルゴリズムを考案し、実装した。ツール実装では、ライブラリとして、多面体モデルの読み込みにClan, SCoPの処理にはOpenSCoP,多面体モデルからCプログラムへの出力にはCLooGを使用し、データ再利用の解析にISL(Integer Set Library)を使用した。Cプログラムのベンチマークを使用して、実装したツールの評価を行った。評価では、45nmのセルライブラリを使用し、動作周波数制約は500MHzとした。実用的な画像フィルタプログラム(4つのループを融合して1つのループにしたもの)に対して、ツールを適用したところ、性能3倍、回路面積35.4%減となり、性能向上を達成しただけでなく、回路面積が削減でき、提案手法の有効性を示すことができた。
労働者の健康と疾病休業におよぼすソーシャルキャピタルの意義に関する研究

職域ソーシャルキャピタルは不眠や抑うつ、不安等のネガティブなストレス反応出現のリスクを低め、一方ポジティブなストレス反応出現を高める方向に関連することが横断的検討によって明らかとなった。高感度CRP等の身体的健康度との関連は無かった。マルチレベル分析を用いた縦断的検討においては、職場のソーシャルキャピタルとは独立して個人レベルのソーシャルキャピタルが2年後の4日以上の疾病休業の予測要因であることが示された。本研究の目的は、職域のソーシャルキャピタルが抑うつや循環器疾患危険因子などの労働者の健康状態や疾病休業におよぼす影響について明らかにすることである。初年度である平成22年度は主に1)ソーシャルキャピタルと抑うつや職業性ストレスに関する質問紙によるデータ(コホートのベースラインデータ)の収集、2)ソーシャルキャピタルと動脈硬化関連指標との関連の検討を目的とした健康診断データの収集を行った。1)では計12事業場より2,415名のデータを収集した。検討の結果、個人レベルのソーシャルキャピタルは、性、年齢、職業性ストレス要因を調整してもなお、抑うつと関連していることが明らかとなった。またソーシャルキャピタルは、抑うつ以外のネガティブな心理的ストレス反応である不安感、イライラ感、疲労感、およびポジティブなストレス反応である活気に対しても同様に有意な関連があった。現在このデータベースを用い、多重レベル分析に着手し部署レベルのソーシャルキャピタルの関与について検討を行っている。2)では1事業場で同意の得られた335名について、個人レベルのソーシャルキャピタル、労働時間、バイタルエグゾースチョン尺度による疲弊度と肥満度や血中脂質、高感度CRP、フィブリノゲンとの関連の検討を行っている。平成23年度は質問紙調査をあらたな事業場で実施したほか、平成22年度に調査した一事業場に対して1年後に質問紙調査による評価を再度実施し、1年間の所属部署のソーシャルキャピタルの変動と燃え尽き尺度や精神健康度の変化について、その関連を検討した。解析は1年目調査に回答、同意があった242名のうち部署の異動がなかった224名を対象に行った。検討の結果ソーシャルキャピタルの部署レベルの低下は、K6および仕事関連の燃え尽き尺度得点の上昇(悪化)と関連があった。個人レベルのソーシャルキャピタルの変動、努力報酬不均衡を調整しても結果は同様で、K6による精神健康度不良のリスクはOR=1.93(95%CI:1.02-3.67)(p=0.049)、仕事関連の燃え尽きが不良のリスクはOR=2.64(95%CI:1.39-5.02)(p=0.003)であった。また、別事業場で調査したソーシャルキャピタルを含む職業性ストレス要因と動脈硬化関連指標との関連を検討し有意な関連を認めている。本研究の目的は、職域のソーシャルキャピタルを評価する質問紙の開発を行い、職場のソーシャルキャピタルが疾病休業や循環器疾患危険因子などの労働者の健康におよぼす影響について、日本人労働者を対象としたコホート研究により明らかにすることであった。日本語版ソーシャルキャピタル尺度を含む調査票を用いて、初年度調査に協力を得られた1社891名(平均年齢40.4±10.7歳、男性73.3%)の労働者を対象に2年後調査を実施した。2年後も調査票の提出があった労働者638名(追跡率71.6%)を対象に、観察開始時のソーシャルキャピタルと2年後の疾病休業について検討した。疾病休業を従属変数、ソーシャルキャピタルを独立変数としたロジスティック回帰分析を年齢と性を調整しておこなったところ、疾病休業日数5日以上(18.4%)のオッズ比はソーシャルキャピタルが高い群と比較して低い群で2.14(95%信頼区間1.38-3.30, p=0.001)であった。なお2年間でソーシャルキャピタルは低下している傾向が認められたが(p=0.08)疾病休業との関連は認められなかった。さらに健康診断データの提供協力が得られた別の1社286名(平均年齢40.4±10.7歳、男性69.6%)においてソーシャルキャピタルを含む調査票と動脈硬化関連指標として高感度CRPを測定し、労働時間、ソーシャルキャピタル、疾病休業、精神健康度(K6)等との関連を検討した。疾病休業と精神健康度は関連が認められたが、労働時間、高感度CRP、ソーシャルキャピタルとの関連は有意ではなかった。職域ソーシャルキャピタルの低いことが疾病休業のリスク要因であることが1社のみで示された。本知見についてさらなる検討が必要である。職域ソーシャルキャピタルと精神健康度、動脈硬化関連指標との関係の検討は順調に進んでいる。しかしながら、ストレス調査への実施協力が得られる事業場はホワイトカラーが多く、様々な業種、職種を考慮した検討が十分に行えていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。

平成24年度中に、平成22年度に実施したと同様内容の質問紙調査を行う計画を遂行し、2年間のソーシャルキャピタルの変動と精神健康度、疾病休業との関連を検討できる予定である。また動脈硬化危険因子についても1事業場の健康診断時に測定し評価指標に加える予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
温帯沿岸域の海面ミクロ層における一酸化炭素動態

本研究は、一酸化炭素(CO)の大気ー海洋間の交換における海面ミクロ層の役割および海面水温の上昇によるCO生成・消費速度の変化とその地球温暖化に対するフィードバック機構を明らかにすることを目的とし、温帯沿岸域の海面ミクロ層におけるCO生成・消費速度の現場調査(1)、地球温暖化を想定した水温上昇実験(2)を実施するものである。研究1年目にあたる2018年度は、1については、相模湾沿岸において1年間(毎月)調査を実施した。その結果、海面ミクロ層におけるCO消費は年間を通して大気ー海洋間のCO交換を考慮する上で無視できるが、海面ミクロ層におけるCO生成は夏季にCOの海洋ー大気フラックスを高めることが示唆された。また、海面ミクロ層における植物プランクトン由来の有機物の集積により、大気ー海洋間のガス交換が抑制されることが示唆された。しかし、本年度は、海面ミクロ層においてCOを消費する細菌の現存量・群集構造の測定・解析を実施できなかった。2については、各季節に1度、海面ミクロ層の海水を現場水温と現場水温+3度の2条件で培養した。その結果、水温の上昇による海面ミクロ層におけるCO生成・消費速度の変化は秋から春にかけて地球温暖化に負のフィードバックとなるが、そのフィードバックは無視できることが示唆された。1の研究成果の一部は日本地球惑星科学連合2018年大会(JpGU 2018)で発表され、「学生優秀発表賞」を受賞した。また、1の研究成果をまとめ、論文を執筆している。本年度は、温帯沿岸域の海面ミクロ層における一酸化炭素(CO)生成・消費速度の現場調査(1)、地球温暖化を想定した水温上昇実験(2)を実施し、期待通りの成果が得られた。1については、相模湾沿岸において、1年間(毎月)調査を実施した。海面ミクロ層において、CO生成・消費速度は春季から秋季に比較的高い値を示した。海面ミクロ層におけるCOの生成・消費および大気への放出を比較したところ、CO消費は年間を通して大気ー海洋間のCO交換を考慮する上で無視できるが、CO生成は夏季にCOの海洋ー大気フラックスを高めることが示唆された。また、海面ミクロ層では植物プランクトンブルーム時に溶存CO濃度が大きく増加し、海面ミクロ層における植物プランクトン由来の有機物の集積によって大気ー海洋間のガス交換が抑制されることが示唆された。2については、各季節に1度、海面ミクロ層の海水を現場水温と現場水温+3度の2条件で培養し、水温の上昇によるCO生成・消費速度の変化を評価した。CO生成速度は全ての季節で水温の上昇による変化が見られなかったが、CO消費速度は秋から春にかけて水温の上昇により増加した。CO消費速度の増加はCOの海洋ー大気フラックスの減少に繋がるため、水温の上昇による海面ミクロ層におけるCO生成・消費速度の変化は秋から春にかけて地球温暖化に負のフィードバックとなることが示唆された。しかし、現場水温+3度で培養した条件で海面ミクロ層におけるCOの消費および大気への放出を比較したところ、そのフィードバックは無視できる程度であることが示唆された。研究2年目にあたる2019年度は、温帯沿岸域の海面ミクロ層における一酸化炭素(CO)生成・消費速度の現場調査(1)について、海面ミクロ層においてCOを消費する細菌(CO酸化菌)の現存量・群集構造の測定・解析を実施する。これまでに採取したDNA・RNAサンプルを用いてリアルタイムPCRおよび逆転写リアルタイムPCRを行い、海面ミクロ層と海面直下におけるCOの消費に関わる機能遺伝子の現存量・発現量を測定する。測定した現存量・発現量と物理的・化学的環境要因およびCO消費速度(これらは既に測定済み)との関係を解析し、COの消費に関わる機能遺伝子の発現メカニズムの解明およびCOの消費に関わる機能遺伝子の発現量からのCO消費速度の推定を試みる。また、海面ミクロ層と海面直下におけるCO酸化菌の群集構造・多様性を解析する。また、本研究で得られた成果をまとめ、国内学会・国際学会で発表を行う。海面ミクロ層におけるCO生成・消費速度、COの消費に関わる機能遺伝子の現存量・発現量およびCO酸化菌の群集構造・多様性という内容にわけ、国際学術雑誌に投稿する。

また、1の研究成果をまとめ、論文を執筆している。本年度は、温帯沿岸域の海面ミクロ層における一酸化炭素(CO)生成・消費速度の現場調査(1)、地球温暖化を想定した水温上昇実験(2)を実施し、期待通りの成果が得られた。1については、相模湾沿岸において、1年間(毎月)調査を実施した。海面ミクロ層において、CO生成・消費速度は春季から秋季に比較的高い値を示した。海面ミクロ層におけるCOの生成・消費および大気への放出を比較したところ、CO消費は年間を通して大気ー海洋間のCO交換を考慮する上で無視できるが、CO生成は夏季にCOの海洋ー大気フラックスを高めることが示唆された。また、海面ミクロ層では植物プランクトンブルーム時に溶存CO濃度が大きく増加し、海面ミクロ層における植物プランクトン由来の有機物の集積によって大気ー海洋間のガス交換が抑制されることが示唆された。2については、各季節に1度、海面ミクロ層の海水を現場水温と現場水温+3度の2条件で培養し、水温の上昇によるCO生成・消費速度の変化を評価した。CO生成速度は全ての季節で水温の上昇による変化が見られなかったが、CO消費速度は秋から春にかけて水温の上昇により増加した。CO消費速度の増加はCOの海洋ー大気フラックスの減少に繋がるため、水温の上昇による海面ミクロ層におけるCO生成・消費速度の変化は秋から春にかけて地球温暖化に負のフィードバックとなることが示唆された。しかし、現場水温+3度で培養した条件で海面ミクロ層におけるCOの消費および大気への放出を比較したところ、そのフィードバックは無視できる程度であることが示唆された。研究2年目にあたる2019年度は、温帯沿岸域の海面ミクロ層における一酸化炭素(CO)生成・消費速度の現場調査(1)について、海面ミクロ層においてCOを消費する細菌(CO酸化菌)の現存量・群集構造の測定・解析を実施する。これまでに採取したDNA・RNAサンプルを用いてリアルタイムPCRおよび逆転写リアルタイムPCRを行い、海面ミクロ層と海面直下におけるCOの消費に関わる機能遺伝子の現存量・発現量を測定する。測定した現存量・発現量と物理的・化学的環境要因およびCO消費速度(これらは既に測定済み)との関係を解析し、COの消費に関わる機能遺伝子の発現メカニズムの解明およびCOの消費に関わる機能遺伝子の発現量からのCO消費速度の推定を試みる。また、海面ミクロ層と海面直下におけるCO酸化菌の群集構造・多様性を解析する。また、本研究で得られた成果をまとめ、国内学会・国際学会で発表を行う。海面ミクロ層におけるCO生成・消費速度、COの消費に関わる機能遺伝子の現存量・発現量およびCO酸化菌の群集構造・多様性という内容にわけ、国際学術雑誌に投稿する。
特別支援学校で働く看護師がいきいきと働き続けられるための支援

平成30年度は、「特別支援学校における協働」の概念分析をもとに、インタビューガイドを作成し、インタビューを実施した。特別支援学校の看護師の離職が問題となるなか、A特別支援学校(以下、A校とする)では看護師の不本意離職者がいない。著者は、看護師と教員との協働のあり方が看護師の定着に大きな影響を与えているのではないかと推測した。本研究は、看護師の不本意離職者がいないA校での看護師と教員との協働の特徴を明らかにし、看護師の定着と協働の関係について検討し,特別支援学校における協働に関する研究の示唆を得ることを目的とした。A校の看護師5名に半構成的面接を行い質的記述的に分析した。特徴として1)看護師は、重症心身障害者施設での経験を持ち看護師間のつながりが強い。2)医療的ケア導入時には看護師は積極的な提案をし、現在は求めに応じてアドバイスをする。3)教育と看護の価値観の対立が生じた場合は関係性を重視し、軋轢は避ける。4)看護師は慣習化された医療的ケア以外の業務も行う。5)教員は医療的ケアに関わらない。6)医療的ケアに関わる重要な決定事項で看護師の意見は考慮されなかった。7)他職種との情報交換は密にとれている。7)看護師全員が協働できていると感じているがあげられた。A校では一定の協働はなされているが、A校の看護師は教員らの求めに応じてアドバイスしていることや教育と看護の価値観の対立が生じた場合は教員との関係性を重視して軋轢を避ける傾向にあることから、看護師の「協働」に対する姿勢は受動的な部分も多い。「協働」に対する看護師の受動的な姿勢が,逆に教員との良好な関係につながり、人間関係のストレスが少ないことが、看護師の定着に影響している可能性が高いことが推察される。今後も様々な事例を通して,看護師と教員の「協働」のあり方を検討していく必要がある。(38回日本看護科学学会発表)研究代表者の職場の変更や介護、共同研究者の体調不良や介護等で、時間が取れず研究に関する会をもつことがあまりできなかった。全研究者がネット上での会議ができる環境もまだ整えることができなかった。そのため、質的研究の信頼性確保のための確認作業が遅れてしまった。今後は、環境を整え、ネット会議もとりいれていく予定である。また、協働をシステムとして捉えなおすために、看護学に関連した文献だけでなく、経済学・社会学の視点から組織理論やシステム理論、チーム理論などについて文献検討していく必要があり、研究者それぞれが内容を理解し整理するのに時間を要している。先行研究では協働に関連する項目として看護師と養護教諭や教員との人間関係、専門性や役割に対する相互理解、情報共有等が抽出されている。これらの文献は、協働の定義を明らかにはしていないが、その結果から協働を人と人との関係性から捉えることを主眼としていることが伺える。協働は、確かに人と人との関係性のなかで生じる部分も多いが、人と人との関係性だけに限定してしまうと、職種間の関係性向上に向けた対策に偏る恐れがある。特別支援学校はそれぞれが異なる状況にある一つの組織体系を形成している。著者は、協働をシステムとして広く捉えなおすことで、これまでとは異なる課題が見えてくるのではないかと考える。しかし、先行研究では、特別支援学校における協働をシステムとして捉えた論文は見当たらない。システムとは、相互に影響しあう要素から構成される、まとまりや仕組みの全体である。今年度は、看護師の語りから見えている特別支援学校での協働の構成要素を抽出し、協働システムの枠組みを提案したい。協働システムの枠組みをつかって、個々の事例の課題を明らかにするとともに、協働システムの枠組みが妥当であるか検討していく。次年度は、全国の特別支援学校を対象に協働システムの枠組みをもとに作成した質問紙と看護師の職務満足等関連する質問紙を用いて調査を実施し、その関連性を明らかにするとともに協働システムのなかのどこに問題が生じていると考えられているのかを検討していきたい。

A校では一定の協働はなされているが、A校の看護師は教員らの求めに応じてアドバイスしていることや教育と看護の価値観の対立が生じた場合は教員との関係性を重視して軋轢を避ける傾向にあることから、看護師の「協働」に対する姿勢は受動的な部分も多い。「協働」に対する看護師の受動的な姿勢が,逆に教員との良好な関係につながり、人間関係のストレスが少ないことが、看護師の定着に影響している可能性が高いことが推察される。今後も様々な事例を通して,看護師と教員の「協働」のあり方を検討していく必要がある。(38回日本看護科学学会発表)研究代表者の職場の変更や介護、共同研究者の体調不良や介護等で、時間が取れず研究に関する会をもつことがあまりできなかった。全研究者がネット上での会議ができる環境もまだ整えることができなかった。そのため、質的研究の信頼性確保のための確認作業が遅れてしまった。今後は、環境を整え、ネット会議もとりいれていく予定である。また、協働をシステムとして捉えなおすために、看護学に関連した文献だけでなく、経済学・社会学の視点から組織理論やシステム理論、チーム理論などについて文献検討していく必要があり、研究者それぞれが内容を理解し整理するのに時間を要している。先行研究では協働に関連する項目として看護師と養護教諭や教員との人間関係、専門性や役割に対する相互理解、情報共有等が抽出されている。これらの文献は、協働の定義を明らかにはしていないが、その結果から協働を人と人との関係性から捉えることを主眼としていることが伺える。協働は、確かに人と人との関係性のなかで生じる部分も多いが、人と人との関係性だけに限定してしまうと、職種間の関係性向上に向けた対策に偏る恐れがある。特別支援学校はそれぞれが異なる状況にある一つの組織体系を形成している。著者は、協働をシステムとして広く捉えなおすことで、これまでとは異なる課題が見えてくるのではないかと考える。しかし、先行研究では、特別支援学校における協働をシステムとして捉えた論文は見当たらない。システムとは、相互に影響しあう要素から構成される、まとまりや仕組みの全体である。今年度は、看護師の語りから見えている特別支援学校での協働の構成要素を抽出し、協働システムの枠組みを提案したい。協働システムの枠組みをつかって、個々の事例の課題を明らかにするとともに、協働システムの枠組みが妥当であるか検討していく。次年度は、全国の特別支援学校を対象に協働システムの枠組みをもとに作成した質問紙と看護師の職務満足等関連する質問紙を用いて調査を実施し、その関連性を明らかにするとともに協働システムのなかのどこに問題が生じていると考えられているのかを検討していきたい。【当該助成金が生じた状況】共同研究者との研究会議の開催回数や参加できた共同研究者も少なかったことから、1会場賃貸料金2交通費の支出が少なくなった。また、研究が予定より若干遅れており、研究発表や論文発表ができず3学会旅費4論文投稿のための必要経費などがまだ未使用である。【翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画】今後、スカイプを使った研究会議も取り入れ、研究活動を続けていく。そのために必要な機器の準備を進めていく。また今年度は学会発表を3回と論文投稿を2件を予定しているため1年遅れではあるが、助成金を使用予定である。
生体安全性を考慮した容量結合による新しい非接触電力伝送システムの設計・開発

本研究では,人体表面に電極を貼りつけて用いる非接触電力伝送システムを提案する.日本人成人男性の34組織人体モデルの体表面に,送電電極を設置し,人体モデルの腹部深部に埋込型機器を設置した.電磁界解析により,埋込型機器の受電電力を求めた.その結果,最大受電電力は,周波数40MHz以上で2mW程度であることがわかった.以上より,このシステムにより,消費電力の小さい埋込型小型医療機器への電力伝送が可能であることが確認された.本研究では,人体表面に電極を貼りつけて用いる非接触電力伝送システムを提案する.日本人成人男性の34組織人体モデルの体表面に,送電電極を設置し,人体モデルの腹部深部に埋込型機器を設置した.電磁界解析により,埋込型機器の受電電力を求めた.その結果,最大受電電力は,周波数40MHz以上で2mW程度であることがわかった.以上より,このシステムにより,消費電力の小さい埋込型小型医療機器への電力伝送が可能であることが確認された.本年度は,容量結合型電力伝送システムの試作と実測実験を行った.人体に埋め込まれる小型医療機器(例えばカプセル型内視鏡)への非接触電力伝送の実現が目的である.まず,人体胴部を模擬するために,アクリル性の円柱型容器に,食塩水(濃度0.180.9%)を入れたものを試作し,これを模擬生体とした.模擬生体の側面の対向する位置に,銀箔電極を2個貼り付け,これを送電電極とした.体内に埋め込まれた小型医療機器を模擬するため, 1.5×2cm程度の銀箔2枚を取り付けた小型容器を試作し,これを食塩水の入った円柱型容器の中央部に沈め,この電極の間を,負荷抵抗3.351Ωで接続した.負荷抵抗は,医療機器の電力消費を模擬するために入れたものである.周波数110MHzの電流を送電電極に印加した場合における伝送効率と受電電力を調べるために,負荷抵抗に誘導される電圧を大地から絶縁されたオシロスコープを用いて測定した.さらに,受電電極の位置を送電電極から離れた位置に動かしたり,回転させたりしたときの効率も調べた.なお,電流値は,生体に流しても安全である値(ICNIRPのガイドライン値)とした.実験の結果,周波数9.5MHzにおいて, 100mW近い電力と, 30%を超える最大効率が得られた.また,受電電極の位置による効率の変化は, 10%程度であり位置によらず安定した受電ができることを確かめることができた.以上より,提案する容量結合方式は,十分な電力を人体に非接触で供給することができる極めて有用な方法であることを確認することができた.本年は,まず,提案した容量結合型電力伝送の受電電力の測定方法の改善を行った.高周波電力計を用い,反射電力と進行電力に分けた測定を行うことで,測定ケーブルへの反射の影響を取り除いた正確な受電電力の測定を行った.その結果,受電電力は29.9mWであり,受電部の位置や向きが変化しても,常に安定した効率が得られることが明らかになった.例えば,伝送距離を10倍程度長くした場合の受電電力については,電磁誘導方式が0.005倍になるに対し,提案する容量結合方式では0.2倍程度となり,減衰率が小さいことを確認した.次に,NICTが作成したMRIベースの詳細な人体モデル(日本人男性モデル)を用いて,容量結合型電力伝送の効率の見積もりを行った.人体モデルは,腹部組織の電気定数(導電率と比誘電率)は,主な7つの臓器の平均値を用いた.電極面積は,送電部は,縦160cm×横12.5cm,受電部は2cm×1cmとし,受電部は飲み込むことが可能な程度のサイズとしたまた,送電電極に流す電流は,ICNIRPが定めたSAR(Specific Absorption Rate)と誘導電流密度のそれぞれの値を超えない範囲とし,FDTD法を用いて受電電力と伝送効率を求めた.その結果,周波数7MHzにおいて,受電電力は,4.7mW程度であった.数百・W数mW程度を最大受電電力とする体内埋込式小型医療機器であれば,電力供給できる可能性があることを確認した.また,生体影響が最大となる部位が送電電極と皮膚が接触している部分であることも確認した.本年は,人体表面に電極を貼りつけて用いる容量結合型非接触電力伝送システムについて,電流集中による生体への熱作用の影響を減らすための研究を行った.水袋(ボーラス)を送電電極と人体の間に入れることにより,電極付近の生体組織のSAR (Specific Absorption Rate)を小さくし,送電電力及び受電電力をともに大きくすることが目的である.ボーラスの導電率を変化させたときの体内埋込型機器の受電電力を解析により求めた.日本人成人男性の34組織人体モデルの体表面に,水袋(ボーラス)を付けた送電電極を設置し,人体モデルの腹部深部に埋込型機器を置いた.解析にはFDTD法を用いた.その結果,最大受電電力は,導電率0.2S/mの場合に最も大きく,周波数42MHzで1.74mWであることがわかった.ボーラスにより送電電極付近のSARを小さくすることが可能となり,体内深部まで電力を伝送することが可能になった.なお,34組織中でSARが大きくなった部位は,筋,腎臓,皮膚,志望,小腸,胃,大腸であり,その中でも筋と腎臓のSARが最も大きかった.また,受電電極および送電電極の面積をそれぞれ変えた場合についても検討を行った.

その結果,いずれの面積も大きくした方が受電電力は増加するが,送電電極面積においては15cm^2程度が最も効率が良く,これ以上大きくしても受電電力の飛躍的な増加にはつながらないことがわかった.さらには,実験の際には均一組織モデルしか用いることができないため,実験値と比較できるようにするため,34組織の人体モデルと均一人体モデルを用いた場合の受電電力の比較を行った.その結果,34組織の人体モデルと均一人体モデルの受電電力の割合は,3:10であり,均一モデルの実験で得た受電電力の値は,実際に人体に入れたときにはその3/10の値程度に下がることが明らかになった.
Dimethyl sulfoxide(DMSO)によるタンパク質分画法の確立

我々は偶然の機会から、Dimethyl sulfoxide(DMSO)が有用なタンパク質分画剤であることを発見した。これを筋収縮タンパク質に応用した成積を概説すると、1)DMSO分画は、本質的にはエタノ-ル、アセトン分画など他の有機溶媒分画と変わらない。即ち、温度が低いほど沈澱性が増し、イオン強度の上昇に伴って、沈澱性は低下する。但し、低イオン強度(0.04以下)では、沈澱は膨化したゲルを形成し、遠心不能となるので、実際には0.05以上のイオン強度を必要とする。2)DMSOは他の有機容媒に比し遥かに混合熱が高いので、注意する必要があるが、10°C以下に保つことができれば、変性の恐れはない。3)DMSO中のタンパク質沈澱性は原則として分子量に比例する。硫安の場合は酸性蛋白の沈澱性は普通のタンパク質に比し低いのが常であるが、DMSOではこの差が少い。4)分画による変性度は硫安と変らない。分画を繰りかえした時は、DMSOの方が変性度が少い。5)DMSO分画のpH異存性は複雑である、一般的に弱アルカリ性で沈澱注が低下するが同時に変性度も増加する。弱酸性における変性度は、主としてタンパク質自体の性質によって左右される。6)DMSOは非電解質であるため、これによって得られた分画は、除塩などの処置を加えることなく、電気泳動などにそのまま応用できる。以上、DMSOはタンパク質分画剤として、硫安とともに広く利用されるべき物質である。我々は偶然の機会から、Dimethyl sulfoxide(DMSO)が硫酸アンモニウム(硫安)に匹敵する(あるいはそれよりも優れた)タンパク質分画剤であることを発見した。現在までの筋収縮タンパク質における成績を略述すると、1)DMSO分画は本質的に、アセトン分画など他の有機溶媒分画と変わらない。即ち、温度が低いほど沈澱性が増し、またある至適イオン強度(0.10.2)をもつ。また、混合熱が高いので注意する必要があるが、10°C以下に保つことができれば、変性の恐れはない。2)DMSO中のタンパク質沈澱性は原則として分子量に比例する。硫安は酸性蛋白が相対的に沈澱性が低いが、DMSOではこの差が少ない。3)分画による変性度は硫安より寧ろ少ない。殊に分画を繰り返した時、その差は歴然としている。4)DMSO分画のpH依存性は複数である。一般的に弱アルカリ性で沈澱分画が上昇するが同時に変性度も増加する。弱酸性の変性度は主としてタンパク質自体の性質によって左右される。5)タンパク質分画の問題ではないが、DMSOの混合熱の大きさはアセトン、アルコ-ルの比でなく、検討した有機溶媒の中で最高であった。これを筋収縮タンパク質に応用した成績を概説すると、1)DMSO分画は、本質的にはエタノ-ル、アセトン分画など他の有機溶媒分画と変わらない。2)DMSOは他の有機溶媒に比し遥かに混合熱が高いので、注意する必要があるが、10°C以下に保つことができれば、変性の恐れはない。

硫安の場合は酸性蛋白の沈澱性は普通のタンパク質に比し低いのが常であるが、DMSOではこの差が少い。4)分画による変性度は硫安と変らない。分画を繰りかえした時は、DMSOの方が変性度が少い。5)DMSO分画のpH異存性は複雑である。一般的に弱アルカリ性で沈澱性が低下するが同時に変性度も増加する。弱酸性における変性度は、主としてタンパク質自体の性質によって左右される。6)DMSOは非電解質であるため、これによって得られた分画は、除塩などの処置を加えることなく、電気泳動などにそのまま応用できる。以上、DMSOはタンパク質分画剤として、硫安とともに広く利用されるべき物質である。
東アジア諸国における労働法整備支援と労働契約法制の展開

本研究は、これまで蓄積の殆どなかったアジア諸国に対する労働法制整備支援のあり方について本格的な学術調査を行うものであったが、後掲の通り発表された諸成果の通り、当初の目的通りの成果を上げた。具体的には、労働法制整備支援という観点からの日本の国際貢献の課題を探れたこと(新しい研究課題への対応ができたという成果)、単なる基準設定にとどまらない、アジアにおけるILOの技術援助活動(国際公正労働基準の現実化としての新しい活動)の実態的側面を解明できたこと(従来の課題の発展継承、という成果)、研究対象国の労働契約法制の現状と課題について解明したこと(アジア労働法研究の前提となる各種研究素材を作ることができたという成果)、アジア各国の研究者、行政機関等との関係が維持発展できたこと(研究継続のためのネットワークが構築できたという成果)という成果を挙げた。アジア諸国では、社会主義経済から市場経済への経済制度の移行、権威主義体制から民主主義体制への政治体制変換等により、各種法制度の整備のニーズが高まった。特に近年、アジア諸国では、労働法制への整備のニーズが高まり、各種国際機関、先進国等から、いわゆる労働法整備支援を受けてきた。一方、このような法整備支援を受けたアジア諸国の労働法制は、独自の発展を遂げようとしつつある。かつて、単なる「飾り窓」にすぎなかったアジア諸国の労働法は、ようやく「実質化」しようとしているのである。特に、労働契約法制に関する進展は著しく、実定法それ自体の整備のみならず、裁判所による判例法理の展開、労働行政の実務的対応、等が見られる。本研究は、以上を背景にして、これまで蓄積の殆どなかったアジア諸国に対する労働法制整備支援のあり方とその「成果」について、本格的な学術調査を行うものであり、とりわけ、労働法制整備支援という観点からの日本の国際貢献の課題を探ること(新しい研究課題への対応)、単なる基準設定にとどまらない、アジアにおけるILOの技術援助活動(国際公正労働基準の現実化としての新しい活動)に目を向けることができること(従来の課題の発展継承)、研究対象国の労働契約法制の現状と課題について解明できること、という意義を有する。2008年度の活動は、大きく分けて、(1)全体メンバーによる共同研究会の開催(2回)、(2)各メンバーによる担当国への実地調査とヒアリング活動、(3)各メンバーによる成果報告という3本柱に集約できる。その結果、各国の最新の状況を把握できたとともに、各国の研究機関、行政機関との研究ネットワーク構築について一歩をすすめることができた。特に、中国、韓国、台湾、マレーシア、シンガポールの研究者等との協力関係、国際アジア労働法学会への協力という点が特筆できる。本研究は、これまで蓄積の殆どなかったアジア諸国に対する労働法制整備支援のあり方とその「成果」について、本格的な学術調査を行うものであり、とりわけ、労働法制整備支援という観点からの日本の国際貢献の課題を探ること(新しい研究課題への対応)、単なる基準設定にとどまらない、アジアにおけるILOの技術援助活動(国際公正労働基準の現実化としての新しい活動)に目を向けることができること(従来の課題の発展継承)、研究対象国の労働契約法制の現状と課題について解明できること、という意義を有する。2009年度の活動は、大きく分けて、(1)全体メンバーによる共同研究会の開催(5回)、(2)各メンバーによる担当国への実地調査とヒアリング活動、(3)各メンバーによる成果報告活動、(4) 2010年6月に予定されるアジア法学会における発表のための研究活動(「アジアにおける非典型労働」)、という4本柱に集約できる。2008年度の活動を踏まえて、本テーマに関する研究を一層具体的に進展できたものと考える。本研究は、これまで蓄積が十分になく、あるいは、一部の国に関する研究にとどまっていた(東南)アジア諸国における労働法働法制整備支援のあり方とその「成果」について、今回、アジア労働法研究会のメンバー全体で、本テーマについて本格的な学術調査を行うものである。これまでの2年間で、各国研究、テーマ研究をほぼ終了し、本年度は成果報告として、国際シンポジウムを企画していた。

しかし、われわれ、リーマンショック以降の(東南)アジア諸国における雇用危機の中、非典型雇用の問題が喫緊の課題になったことを踏まえて、急遽、「アジア諸国における非正規労働者」の研究を開始し、平成22年のアジア法学会春季大会においてシンポジウムを組織した。具体的には、非正規従業員の実態を踏まえた問題提起(香川孝三)、非正規雇用と法制度(山下昇)、非正規雇用と社会的保護(押見(斉藤)善久)、東南アジアにおける非典型雇用と移民労働(藤川久昭)、非正規雇用とジェンダー(村岡(神尾)真知子)、韓国における非正規雇用と労働組合(新谷眞人)というテーマを設定し報告を行った(司会は、吾郷真一、吉田美喜夫)。このように本シンポジウムでは、法整備支援によって(部分的に)進展した非典型雇用法制に関する研究を踏まえて、多面的に、アジア諸国の非正規労働者の問題点に迫ることができ、これまでなされてこなかった、アジア諸国における非正規雇用の法的・実務的課題について、研究の先鞭をつけることができた。なお当初企画していた国際シンポジウムについては、青山学院大学大学院法学研究科ビジネス法務専攻人事労務法務プログラムの研究プロジェクトとして、平成23年度中の実施が予定されている。
有機塩素化物のポリフィリン代謝および薬物代謝酵素への影響に関する研究

1. TCDDのポルフィリン代謝への影響:精製したウロポルフィリノーゲン脱炭酸酵素に対するPCDD異性体とPCB異性体の阻害作用を比較検討した。その結果、2,3,7,8-TCDDは桁違いに強い酵素阻害作用を持つことが判明した。酵素一分子当り数分子の2,3,7,8-TCDDによって阻害された。他のPCDD異性体も酵素阻害がみられたが約100倍程度弱く、3,4,5,3′,4′,5′-Hexachlorobiphenylと同程度であった。2,3,7,8-TCDDが強いポルフィリン症の惹起作用を有するのはそのウロポルフィリノーゲン脱炭酸酵素の強い阻害作用によると考えられ得る。2. TCDDの酸化的リン酸化の影響:TCDDの特異な憔悴作用の本態を明らかにするために、ミトコンドリアの酸化的リン酸化に対する影響を検討した。その結果、2.3.7.8-TCDDは極めて低濃度で、State3の呼吸活性を抑制し、State4の呼吸活性を昂進させRCRを著しく低下させた。他のPCDDも同様の効果が認められたが、約100倍作用が低く、PCBと同程度であった。またリピッドのスピンプローブを用いてESRを測定した結果2.3.7.8-TCDDはミトコンドリア膜と特異的に結合し、膜構造を変化させ脱共役作用をおこすことが分かった。3.骨格変異に及ぼす影響:Jcl:ICRマウスに妊娠615日の本連続、または妊娠12日に単回TCDDを強制経口投与し、胎齢18日の胎仔を観察した。連続投与では、対照1,3,10μg/kg群での口蓋裂発現率は、1,3,27,93%、腎孟拡大の発現率は、9,41,68,100%であった。単回投与では、対照、10,20,40,80μg/kg群での口蓋裂発現率は、0,3,25,71,90%であった。胎仔の骨格を精査中であるがTCDDの影響を明暸に示す指標は口蓋以外では見いだされず、TCDDは器官特異性の高い催奇形物質であると思われる。
潮汐環境における生物リズムのパターン発現の多様性とその測時機構:サーカディアン・リズムの起源を探る.

海岸や河口域にすむ動物の行動には、潮の干満に同調した周期性(潮汐リズム)が見られる。潮汐リズムの機構については多くの研究がなされてきたが、依然として不明な点が多い。潮汐リズムは海洋から河口域にかけてのどの範囲で見られるのか、また陸上に住む生物に見られる概日リズムの測時機構とどこが違うのか、という非常に重要な問題すらほとんど解析がなされていない。本研究は,この2つの問題を解決することを目的とした。まず、潮汐リズムの見られる範囲を特定するために、河口域から潮下帯にいたる広い範囲で、小型甲殻類の遊泳活動やウミユスリカの羽化を連続的にモニターした。その結果、潮汐サイクルの影響が最も強く現れる環境では、動物の行動は潮汐サイクルに非常によく同調して,12.5時間の周期性が見られることが多いが、そのような環境から離れるにつれて、リズムの周期は24.5時間から24時間に近くなることがわかった。また、潮汐の影響は日本列島の沿岸でバリエーションがあり、地域ごとにすむ種類も異なる。従って、潮汐リズムのパターンも地域による違いが見られると予想し、4箇所(北海道、紀伊半島、瀬戸内海、南西諸島)の亜潮間帯で野外調査を行った。その結果、潮汐への同調性、夜行性の強さに顕著な違いが見られることがわかった。また、亜潮間帯にすむ動物の示す周期性は、潮汐サイクルに明らかに同調しているパターンから、昼夜リズムとまったく区別できないパターンまで見られた。一方、多くの実験的研究からも、潮汐リズムの主な同調因子は、潮汐サイクルではなく昼夜サイクルであること、測時機構も概日リズムと同様なメカニズムで説明できることを明らかにした。これらの知見に基づき、潮汐リズムは、概日リズムと同じ測時系を持ち、少なくとも2種類の同調因子によって位相調節のなされる周期性であることが示された。言い換えれば、概日リズムの起源は潮汐リズムにあるのではないか、と考えられる。本研究の目的は、亜潮間帯には多くの小甲殻類が生息している。これらの小甲殻類にはどんな種類が見られるのか、また異なった海域で種構成にどのような違いが見られるのか、ということを明らかにする一方、主要な種類については日周遊泳活動が昼夜サイクル、潮汐サイクル、および月齢に対して同調しているのかどうか、もしそうならどんなパターンが発現しているかを知ろうというものである。野外調査は瀬戸内海(牛窓)を始めとして、太平洋岸(菅島)、亜熱帯(西表島)から亜寒帯(厚岸)にまでおよび、それぞれの場所において、桟橋から排水ポンプを2台降ろし、海水を汲み上げ、その中に含まれる小甲殻類のサンプリングを行った。サンプリングは30分ごとに、24時間休みなく行われ、1ヶ月にわたって行われた。採集したサンプルはすぐに5%ホルマリンで固定し、サンプリングが終わった後、実験室で種類を同定し、各々の種(もしくはグループ)の出現個体数を数えた。その結果を要約すると、どの海域でも種類構成には非常に大きな違いは見られないこと、また遊泳活動リズムは小甲殻類全体としては、夜行性が強いが、各々の種類についてみると、昼夜サイクルや潮汐サイクルに対する同調性について海域ごとに大きな特徴が見られることがわかった。遊泳活動リズムのパターン形成に影響する要因として、1)海水の透明度、2)生息場所の潮位変動の大きさ、3)雌雄による遊泳活動の違い、さらに4)他種の影響、が明らかになってきた。

亜潮間帯には多数の小型甲殻類が生息しており、それらはプランクトンとベントスに大別される。このような小型甲殻類の活動には周期性が認められる。本研究の目的は、小型甲殻類の持つ活動の周期性について、1)同一の生息場所で見られるパターン発現の多様性、2)異なる生息環境で見られるパターンの特徴、ならびに3)ベントスとプランクトンでの違いを明らかにし、それらの知見に基づいて周期性の発現にどのような環境因子が強く関与するのか、また周期性の持つ適応的な意義について考察することである。まず、瀬戸内海の牛窓で行った野外調査では、多くの小型甲殻類が夜行性の出現パターンを示した。多くの種類で潮汐サイクルに同調が見られたが、同調の程度は種類によって異なった。ベントス性の種類に比べて、プランクトン性の種類は夜行性の程度が弱かった。同様な野外調査が厚岸(北海道)、菅島(三重県)、西表島(沖縄県)で行われ、各々の地域での特徴が比較された。その結果、西表島ではほとんどすべての種類が強い夜行性を示すことがわかった。亜熱帯域は海水の透明度が著しく高く、それに適応して視覚による捕食者が多い。熱帯域の小型甲殻類に見られる強い夜行性は、これらの捕食者を回避するために発達した性質と思われる。このような野外調査と平行して、実験室における小型甲殻類の周期性の発現機構も研究された。その結果、1)プランクトン性の種類はベントス性の種類に比べて内因的な周期性が弱い、2)実験室の結果からは潮汐リズムと昼夜リズムの区別が出来ない、3)同調因子に対する反応の仕方が陸上動物とは全く異なる、4)活動をもたらす因子(振動体)は2つあることがわかった。亜潮間帯にすむ小型甲殻類の持つ生物時計の性質は、陸上生物の持つ概日時計の初歩的な段階にあると考えれば説明がつく。また、生物時計の起原は底生生活の始まりにあるように思われる。海岸や河口域にすむ動物の行動には、潮の干満に同調した周期性(潮汐リズム)が見られる。潮汐リズムの機構については多くの研究がなされてきたが、依然として不明な点が多い。潮汐リズムは海洋から河口域にかけてのどの範囲で見られるのか、また陸上に住む生物に見られる概日リズムの測時機構とどこが違うのか、という非常に重要な問題すらほとんど解析がなされていない。本研究は,この2つの問題を解決することを目的とした。まず、潮汐リズムの見られる範囲を特定するために、河口域から潮下帯にいたる広い範囲で、小型甲殻類の遊泳活動やウミユスリカの羽化を連続的にモニターした。その結果、潮汐サイクルの影響が最も強く現れる環境では、動物の行動は潮汐サイクルに非常によく同調して,12.5時間の周期性が見られることが多いが、そのような環境から離れるにつれて、リズムの周期は24.5時間から24時間に近くなることがわかった。また、潮汐の影響は日本列島の沿岸でバリエーションがあり、地域ごとにすむ種類も異なる。従って、潮汐リズムのパターンも地域による違いが見られると予想し、4箇所(北海道、紀伊半島、瀬戸内海、南西諸島)の亜潮間帯で野外調査を行った。その結果、潮汐への同調性、夜行性の強さに顕著な違いが見られることがわかった。また、亜潮間帯にすむ動物の示す周期性は、潮汐サイクルに明らかに同調しているパターンから、昼夜リズムとまったく区別できないパターンまで見られた。
東北地方太平洋沖のアスペリティとバリアーの検出と地球科学的考察

2年度にまたがる本研究計画第1年の平成5年度に開発済みの、傾斜断層に対する3次元波動方程式差分法プログラムを利用して、平成6年度は十勝沖地震の破壊力学的再現を行った。まず従来の地震波解析の研究で得られた結果を評価しその中で最適なものを初期モデルとして選ぶ作業を行い、菊池・深尾(1987)を基本モデルとして採用した。初期モデルの滑り量分布から第1年度に開発済みの手法を利用して応力降下量を求めた。これにより、応力降下量の大きい箇所が4カ所あり、その内最大の降下量は120バ-ルであったことがわかった。他のプレート間の地震である1985年メキシコ地震やサンアンドレアス断層沿いの1978年インペリアルバレー地震での約80バ-ルに比べると、やや大きい。さらに動力学モデルを構築して強度分布を求めるとほぼ3カ所に高強度の領域(バリアー)のあることがわかった。1つは最大応力降下量域の西隣、断層の南西部、断層中央からやや北部である。最も強いバリアーの場所と他の地球物理データ(重力、熱流量、地形)とを比較すると地形のやや乱れた場所にバリアーがあるように思える。これはこのバリアーは幾何学要因により発生したことを示唆する。ここで採用した初期モデルは遠地地震波データから得られたモデルで近地地震波形を利用していないので、最終的に得られたモデルから近地地震波を発生させデータを満足するかどうかを検討した。データは運輸省港湾技術研究所の強震計データ(室蘭、青森、八戸、宮古)を使った。一致は満足すべきものであった。平成5年度提出の交付申請書に記した計画に沿い、今年度は、本研究の道具であるコンピュータプログラムの作成とデータ収集を行った。これまで断層面が地面に対し直角な内陸の横ずれ断層の地震しか扱えなかったコンピュータプログラムを本研究で扱う十勝沖地震のような傾斜した縦ずれ断層ついても扱えるようにした。これによって応用範囲が飛躍的に拡大した。技術的には差分格子を食い違い格子に変更したりする計算法の根本的変更があり、計算方法の妥当性、結果の妥当性等々さまざまなチェックを行う必要があった。現在ほぼ完成し実用に供している。これについては、平成5年度の地震学会において中間発表を行った。また、この過程で本研究に関連する破壊力学の地震学への応用に関する研究のレビューを行い、これは欧文雑誌である、Journal of Physics of the Earthに投稿し受理され、現在印刷を待っている。他の地震への応用も米国地震学会誌に投稿し現在審査中である。上記計算結果は地震時の断層面上、地表の断層近傍数10km以内の各点の地震波形、応力履歴、加速度波形などであり、膨大な量である。これを見やすい形で表示することは研究の能率にかかわる重大な問題である。これに関して、グラフィック端末に図を表示するツールを多数作成した。この作業で謝金を使用した。実施にあたっては備品で購入したアップルLC520とLaserJet4Lを利用した。データ収集は北海道大学と気象庁札幌管区気象台に出張し記録を収集した。これをデジタル化した計算機で扱い易い形に変更した。これに関し謝金を使用した。まず従来の地震波解析の研究で得られた結果を評価しその中で最適なものを初期モデルとして選ぶ作業を行い、菊地・深尾(1987)を基本モデルとして採用した。初期モデルの滑り量分布から第1年度に開発済の手法を利用して応力降下量を求めた。