hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムのための時間駆動分散処理環境

有線ネットワークと無線ネットワークが混在したヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムにおいて、複数の組み込みコンピュータが高精度に同期して処理を実行できる分散処理環境を実現することを目的に、GNSS(全地球航法衛星システム)を用いた時刻同期機構を有する分散リアルタイムOSを開発するとともに、アスペクト指向プログラミングを用いて仕様の異なる複数のバージョンから成るリアルタイムOSファミリを開発する手法を提案した。また、開発した分散処理環境で動作するアプリケーションプログラムを効率的に開発するためのモデル変換ツールや検証ツールを開発するとともに、スケジューリング方式を提案した。本研究では、有線ネットワークと無線ネットワークが混在したヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムにおいて、複数の組み込みコンピュータが高精度に同期して処理を実行できる分散処理環境を実現することを目的に、1.同一時刻に基づいたタスク管理を可能とする「分散リアルタイムOSファミリ」と、2.分散制御システムの開発を支援する「ソフトウェア開発環境」を開発する。平成27年度は計画通り、「分散リアルタイムOSファミリ」については、(1)GPSを用いた時刻同期機構の設計および実装実験、(2)無線通信による分散リアルタイムOS(RTOS)機能の実現方式検討、(3)アスペクト指向による分散RTOSファミリ化方式の検討、「ソフトウェア開発環境」については、(4)モデル変換ツールの機能拡張、(5)リアルタイム性検証方式の検討、(6)スケジューリング方式の検討を行った。具体的には、(1)については、RTOSのシステム時刻をGPSモジュールの時刻信号と同期させる方式を提案し、OSEK OS仕様のRTOSに実装して評価を行った。(2)については、メッセージにタイムスタンプ情報を付加する手法を検討し、実装実験に着手した。(3)については、スケジューリングアルゴリズムとリソースアクセスプロトコルをカスタマイズするアスペクトを提案し、OSEK OS仕様のRTOSに適用して評価を行った。(4)については状態遷移や条件分岐を含む制御モデルを扱えるようにモデル変換ツールの機能拡張を行った。(5)については、複数のタスクから成る制御ソフトウェアにおけるデータの整合性検証を行う手法について検討した。(6)については、ACO(Ant Colony Optimization)やGA(Genetic Algorithm)に基づくスケジューリングアルゴリズムを提案した。そして以上の成果を研究会や国際会議にて発表した。平成27年度は、基本方式や仕様の検討を行うとともに基本機能について実装実験を行うこととし、1.「分散リアルタイムOSファミリ」については、(1)GPSを用いた時刻同期機構の設計および実装実験、(2)無線通信による分散RTOS機能の実現方式検討、(3)アスペクト指向による分散RTOSファミリ化方式の検討、2.「ソフトウェア開発環境」については、(4)モデル変換ツールの機能拡張、(5)リアルタイム性検証方式の検討、(6)スケジューリング方式の検討を行うことを計画していた。各項目の実際の進捗状況は以下の通りである。(1)については計画より進んで、リアルタイムOSに実装して評価を行うことができた。(2)、(3)、(4)についてはほぼ計画通りである。(5)については基礎検討は進んだが、ツール化の検討については若干遅れ気味である。(6)についても順調である。以上のように、(5)が若干遅れ気味であるもの今後の計画に支障をきたすものではなく、(1)については計画以上に進んだため、全体としてはほぼ順調に進展していると考えている。本研究では、有線ネットワークと無線ネットワークが混在したヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムにおいて、複数の組み込みコンピュータが高精度に同期して処理を実行できる分散処理環境を実現するため、1.「分散リアルタイムOSファミリ」と2.「ソフトウェア開発環境」を開発する。平成28年度は計画通り、1.「分散リアルタイムOSファミリ」については、(1)分散RTOSにおける時刻同期機構および無線通信機能の詳細設計、(2)分散RTOSのファミリ化を実現するアスペクトの設計、(3)分散RTOSファミリのコンフィギュレーションツールの設計、2.「ソフトウェア開発環境」については、(4)分散処理対応モデル変換ツールの設計、(5)リアルタイム設計・検証ツールの設計、(6)スケジューリングアルゴリズムの検討を行った。具体的には、(1)については、GPSモジュールから時刻信号を用いてRTOSのシステム時刻をUTC(協定世界時)に同期させる機構を実装し、評価を行った。また、タイムスタンプを付加したメッセージを用いた分散ミドルウェアを設計し、無線通信による実装に着手した。(2)については、スケジューリングアルゴリズムをカスタマイズするアスペクトの実装および評価を行うとともに、並列処理機能や分散処理機能のアスペクトの設計を行った。(3)については、パーサジェネレータとアスペクト指向を用いてファミリを構成する各RTOS向けのコンフィギュレーションツールの設計を行った。また、(4)についてはタスクを含むモデルを扱えるようにするための拡張を行った。(5)については、マルチコアプロセッサにおけるデータ整合性の検証を可能とする検証ツールの設計を行った。(6)については、マルチプロセッサ環境を中心にスケジューリングアルゴリズムの検討を行った。そしてそれらの成果を論文誌、国際会議、研究会等にて発表した。平成28年度は、平成27年度の成果をもとに詳細設計を進めることとし、1.「分散リアルタイムOSファミリ」については、(1)分散RTOSにおける時刻同期機構および無線通信機能の詳細設計、(2)分散RTOSのファミリ化を実現するアスペクトの設計、(3)分散RTOSファミリのコンフィギュレーションツールの設計、2.「ソフトウェア開発環境」については、(4)分散処理対応モデル変換ツールの設計、(5)リアルタイム設計・検証ツールの設計、(6)スケジューリングアルゴリズムの提案を行うことを計画していた。

(1)については、時刻同期機構は計画より進んで実装及び評価まで行ったが、無線通信については詳細設計中で進捗はやや遅れ気味である。(2)については効率のよいアスペクト記述法を提案し、それを用いた実装まで行ったので、計画よりやや進んでいる。(3)についてはパーサジェネレータとアスペクト指向を用いた効率的なコンフィギュレーションツールの設計を完了しており、順調である。(4)もタスク情報を含むモデルを生成できるモデル変換ツールを設計しており、順調である。(5)は実装に向けた取り組みがやや遅れているが、ほぼ計画通りである。(6)もアルゴリズムの検討及び提案を行い、ほぼ順調である。以上のように、いくつかの項目で若干遅れが見られるものの、計画以上に進んでいる項目もあることから、全体としてはおおむね順調に進展していると考えている。本研究の目的は、有線ネットワークと無線ネットワークが混在したヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムにおいて、複数の組み込みコンピュータが高精度に同期して処理を実行できる分散処理環境を実現するため、1.「分散リアルタイムOSファミリ」と2.「ソフトウェア開発環境」を開発することである。平成29年度は、前年度までの成果に基づいて実装を完了し、評価を行い、成果を発表した。1.「分散リアルタイムOSファミリ」としては、(1)時刻同期機構および無線通信機能を統合化した分散リアルタイムOS、(2)アスペクト指向による分散リアルタイムOSファミリ、(3)分散リアルタイムOSファミリのコンフィギュレーションツールを開発した。(1)については、無線ネットワークのZigBeeを対象にタイムスタンプ付きメッセージを用いた分散ミドルウェアを開発し、GPSを用いた時刻同期機能を持つリアルタイムOS上で動作させることで実現した。(2)については、テンプレートアスペクトを用いることで重複のないアスペクト記述を実現し、それを用いてマルチコア並列処理にも対応できる分散リアルタイムOSファミリを実装した。(3)については、パーサジェネレータとアスペクト指向を用いてファミリ化に対応したコンフィギュレーションツールを実現した。2.「ソフトウェア開発環境」としては、(4)分散処理対応モデル変換ツール、(5)リアルタイム設計・検証ツール、(6)スケジューリングアルゴリズムを開発した。(4)についてはタスクを含むモデルを扱えるようにモデル変換ツールを拡張した。(5)についてはマルチコアプロセッサにおけるデータ整合性の検証を可能とした。
II-VI族半導体ZnOのd-p混成と電子強誘電性の発現機構

化合物半導体酸化亜鉛(ZnO)は、II-VI族半導体であるが、一価のイオンであるLiでZnを一部置換すると強誘電性を示すことが発見された。本研究では、この新規な電子強誘電性の起源を誘電測定やX線回折により調べた。従来、強誘電性の発現はイオンや分子の変位や整列化により引き起こされると理解されてきた。ZnOでは、これまでの解釈とは異なり、電子系が主因で強誘電性相転移が起こりうる事を示したものである。ZnO、LiドーブZnO単結晶の構造解析を室温、極低温(19K)で行い、LiドープによりZn3d電子が移動していることを明らかにした。構造解析法と、MEM電子分布解析法を応用すると、Liドープによって亜鉛の3d電子が核の部分から欠損し、結合領域に移行している様子が明瞭に観測された。また、この挙動は、DV-Xα法による計算と良く一致した。Shamらによる電子強誘電性の理論との類推から、Znに局在したdホールと結合領域で遍歴する電子、あるいはp電子との相互作用が、強誘電性の発現に関連していると推測した。Liドープによる強誘電性の発現には従来の理解による構造変化ではなく、電子系のd-p混成の変化が重要な役割をしていることを初めて明らかにし、電子性強誘電体という新しい概念を提出した。酸化亜鉛研究の意義は、(1)電子系が関与した新タイプの強誘電体で、「電子性強誘電体」の新領域を開く。(2)金属的な透明伝導体、半導体、強誘電体という状態がドーピング種を選ぶことにより、同一母材で実現出来き、21世紀の光半導体などへの応用が考えられる。II-VI族半導体ZnOにLiドーピングすると強誘電性を示すことを発見した。この強誘電性は従来の結晶の対称性低下を伴なう構造変化による典型的な強誘電性相転移とは異なっている。ZnOの誘電特性は、ZnとOのd-p混成が大きく関与しているが、d電子を持たないアルカリイオンであるLiイオンのドーピングはこの混成を変化させると考えられる。(1)ドーパントのイオンサイズの相違によるサイズ効果より、Zn3d電子の挙動が強誘電性に関係していること、(2) Liドープにより、結晶中のZn3d電子が欠如していることが明らかになった.これらの事実はd-p混成が強誘電性に起源に密接に結びついている事を意味する。ZnOは初めての電子強誘電体であることを示唆する。この結果は、ドーパントにより、この物質の特性を半導体、透明伝導体、強誘電体に制御できる事を意味し、ICやメモリーデバイスへの機能性キーマテリアルとしての応用の可能性を示している。特に、現在精力的に研究されている強誘電体メモリー(FeRAM)や光IC、化合物半導体太陽電池などへの応用が期待される。II-VI族半導体ZnOにLiドーピングすると強誘電性を示すことを発見し、この強誘電性の発現機構の解明を試みている。従来の対称性低下を伴なう構造変化による強誘電性相転移とは異なり、ZnとOのd-p混成が大きく関与している事が明らかになった。3d電子を持たないアルカリイオンであるLiイオンのドーピングはこの混成を変化させると考えられる。この予想を確かめるため、(1)ZnO単結晶X線回折による精密な電子分布の解析、(2)Liの替わりに、Liとisoelectronicだがイオン半径が小さいBeドープZnO、電子構造が違うがイオン半径がほぼ等しいMgドープ結晶のドーパント依存性を調べ、ホスト原子とのイオン半径差の効果、d-p混成の電子構造差異による強誘電性への効果を調べ、強誘電性発現機構の解明が目的である。現在、以下のことが明らかになった。

(1) BeドープではT_cがLiドープ結晶とほぼ同じであるが、Mgドープ結晶では大きく低下する。ドーパントのイオンサイズの相違によるサイズ効果より、Zn3d電子の挙動が強誘電性に関係している。(2)電子密度分布解析からLiドープにより、結晶中のZn3d電子が欠如している。これらの事実はd-p混成が強誘電性に起源に密接に結びついている事を意味し、ZnOは初めての電子強誘電体であることを示唆する。この結果は、ドーパントにより、この物質の特性を半導体、透明伝導体、強誘電体に制御できる可能性を示唆し、次世代の光デバイスやメモリーデバイスのキーマテリアルとして期待される。化合物半導体酸化亜鉛(ZnO)は、II-VI族半導体であるが、一価のイオンであるLiでZnを一部置換すると強誘電性を示すことが発見された。本研究では、この新規な電子強誘電性の起源を誘電測定やX線回折により調べた。従来、強誘電性の発現はイオンや分子の変位や整列化により引き起こされると理解されてきた。ZnOでは、これまでの解釈とは異なり、電子系が主因で強誘電性相転移が起こりうる事を示したものである。ZnO、LiドープZnO単結晶の構造解析を室温、極低温(19K)で行い、LiドープによりZn3d電子が移動していることを明らかにした。構造解析法と、MEM電子分布解析法を応用すると、Liドープによって亜鉛の3d電子が核の部分から欠損し、結合領域に移行している様子が明瞭に観測された。また、この挙動はDV-Xα法による計算と良く一致した。Shamらによる電子強誘電性の理論との類推から、Znに局在したdホールと結合領域で遍歴する電子、あるいはp電子との相互作用が、強誘電性の発現に関連していると推測した。Liドープによる強誘電性の発現には従来の理解による構造変化ではなく、電子系のd-p混成の変化が重要な役割をしていることを初めて明らかにし、電子性強誘電体という新しい概念を提出した。酸化亜鉛研究の意義は、(1)電子系が関与した新タイプの強誘電体で、「電子性強誘電体」の新領域を開く。(2)金属的な透明伝導体、半導体、強誘電体という状態がドーピング種を選ぶことにより、同一母材で実現出来き、21世紀の光半導体などへの応用が考えられる。
新規の過冷却臓器保存法の開発と豚肝移植への応用について

我々は新規の保存法である過冷却グラフト保存法の開発のため、基礎的実験を行った。グラフト肝の一部(1cm角ほどの肝臓組織片)をUW液に入れ、過冷却状態を検証してみたが、-5°C以下になるとUW液が凝固してしまい臓器保存不可能であった。そこで、-4°Cで15時間保存した群と従来法である4°Cで保存した群とで比較検討した。-4°Cで保存した群で有意にUW液中のAST/ALT値が低値であったことから、-4°Cでの臓器保存が有用である可能性が示唆された。脳死肝移植においては、脳死が確認され、ドナー肝が採取されたのち冷保存(4°CのUW液にて24時間保存可能)を行い、レシピエントの待つ場所まで運んで移植手術が行われている。しかしながら、遠隔地や準備時間によるタイムロスなどでは保存時間が長くなってしまい、実際16時間を超える保存時間の場合には、移植再灌流後に臨床では約5%にprimary non-function(PNF)を生じる。過冷却装置(PROKEPT^<[○!R>])を用いて氷点下で肝臓グラフトをUW保存液で凍らせずに保存することで従来の4°C保存よりも、より長く品質を保って保存できないかを検証することを目的に研究を開始した。まずは、PROKEPT^<[○!R]>による過冷却保存を安定して行えるかどうかの検討を行った。-15°C-5°Cでは保存液が凍ってしまった。-4°Cから-5°Cでは凍ってしまうときがあったが、-4°Cでは安定して保存液が凍らずに保存可能であった。そこで、豚の肝臓移植実験を行った際に肝臓グラフト保存を従来通りに4°Cで行ったが、1cm角正方形の肝臓組織を採取して約10mlのUW液にそれぞれ(n=3ずつ)4°Cと-4°Cとで15hr保存した。そして、保存後のUW液のAST値を測定したところ、有意差はなかったが、-4°Cで保存した群でAST値が低い傾向(120±23vs 170±33IU/L)が認められた。また、保存後の肝臓組織検索としてPAS染色を行ったが、-4°Cで保存した群において有意にグリコーゲンの染色性が高かったことから組織の基礎代謝が抑えられていた可能性が示唆された。これらの結果から-4°Cでの保存はPNFの頻度を減少させる可能性があり、臨床的意義としてその効果は計り知れないものがあると思われた。今後はこの結果を受けて、保存後の臓器を実際に移植することで再灌琉後の微小循環不全や肝細胞のviabilityなどの評価を行っていく計画である。豚肝移植モデルを用いて肝グラフトの新規過冷却保存法の開発を目的として研究を行った。当初は保存液の過冷却実験を施行した。-3°C、-4°C、-5°C、-10°C、-15°CでUW液を過冷却装置にて冷却した。-3-5°Cでは液体の状態であったが、-10°Cや-15°Cでは固まってしまった。次に豚肝組織片(1cm角)をUW液10mlに入れて対流が生じないように密閉容器に入れ、従来の保存法である4°C保存と-3-5°C保存(いずれも15時間保存)で過冷却実験を行ったところ、-5°Cでは固体化した。-4°C以上では固体化せずに液体のままであった。4°C保存群(n=6)と-4°C保存群(n=6)とでUW液中のAST/ALT値を比較すると、175±35/150±19(IU/L)vs 114±21/101±25と-4°C保存群で有意に低値であった。同時に豚肝移植実験としても実際に体外循環下に同所性異種肝移植を施行した。また、肝移植時に生じるとされる虚血再灌流障害の病態改善のため、豚肝虚血再灌流モデルでプロテアーゼインヒビター(フサン)を投与し解析を行ったところ、肝組織保護効果を認めたことから新規過冷却グラフト保存法における補助的効果を発揮できる可能性が示唆された。他にも最近の肝臓外科で頻用されている熱凝固が与える影響を解析したところ術中の熱凝固により肝再生が術直後に抑制され術後23日後まで肝再生が遷延することが判明した。そこに、ステロイドを0.04mg/kgという微量で投与すると、熱凝固を加えなかった肝切除対照群とほぼ同じ肝再生の振る舞いとなった。このように肝切除前後での肝再生能を評価することで、過冷却保存後の肝移植における肝再生の特徴の観察に応用できるものと考えられた。

実際の臨床では巨大肝腫瘍に対する肝切除術や下大静脈浸潤を呈した症例に対する肝切除術もしばしば経験する。このような手術時には残肝にダメージを及ぼし術後肝不全に陥ることも少なくない。肝臓を一度体外に取り出しバックテーブルで腫瘍から剥離摘出とし体内に戻すという自家肝移植症例もこれまでに教室で経験している。今後は新規の過冷却保存法に関する研究を継続して臨床にトランスレートできるよう大動物である豚を用いた探索的研究を継続していく必要があると考えている。
微地形に起因する環境の違いを組み込んだ土壌温室効果ガスフラックスの高解像度推定

森林土壌では主要な温室効果ガスである二酸化炭素と一酸化二窒素が放出され、メタンが吸収されており、地球規模での温室効果ガス循環に大きく影響を与えている。これまでの温室効果ガスフラックス収支の広域推定は解像度が荒く、細やかな微地形に起因する環境の違いが組み込めておらず、不確実性の原因になっている。本研究では、流域内の多点観測により微地形も考慮に入れた土壌温室効果ガスの吸収・放出を捉え、そのデータを機械学習とプロセスモデルを用いてモデリングし、高解像度地形データ(DEM)と組み合わせて解析・広域評価することにより、土壌温室効果ガスの高解像度広域推定を行う。
大腸がん肝転移・リンパ節転移に関わる複合糖質の解明とその組織内自動検出

大腸がんは、早期発見率の向上に伴い他のがんに比較して術後生存率も向上しつつあるが、予後に関わっているがんの転移を診断することは困難である。我々はこれまでに、大腸がん組織中のがん細胞の一部に特殊なシアル化複合糖質が発現しており、しかも、その複合糖質の発現が、がんの浸潤や転移、患者の予後と深く関係していることを明らかにしてきた。そこで本研究では、大腸がんの予後に関わるメカニズムの理解および予後診断への応用を目指し、大腸のがん部組織に発現するシアル化複合糖質の本質の解明と、その組織中の分布量を組織染色切片のコンピュータ画像処理で自動的に解析するシステムの構築を試みた。まず、種々の糖鎖認識プローブを用いた解析の結果、浸潤や転移といったがんの憎悪に関わる複合糖質が、シアル酸含有糖鎖を抗原の一部とするモノクローナル抗体で認識されることや、リンパ節や肝臓での転移組織においては調べた全ての症例で陽性であることを明らかにした。一方、がん組織における複合糖質発現の自動解析システムの構築に関しては、まず、がん部組織と非がん部組織の識別に、パターン認識能力に優れたサポートベクターマシンを適用し、照合率90%以上の自動識別システムを構築した。さらにこのシステムに染色領域の画素数計算システムを導入し、がん部領域における複合糖質発現を自動定量するプロトタイプを構築した。本研究の結果、一つのがん組織においても糖鎖構造において「個性」的な集団が存在しており、その「個性」が患者のがん転移と予後に関わっていることや、その「個性」を調べることで患者の予後の推定が可能であることを示唆する知見が得られた。この複合糖質の発現は大腸がん患者のがんの転移と予後と深く関係しており、その本質の解明や組織内発現量の自動定量化は、糖鎖に着目した大腸がんの「個性」診断ともいえる新規治療指針提供法の確立につながると期待できる。
論理的文章の推論的読みの学力形成と教師の学力観との関わりに関する実証的研究

論理的文章の読みの学習は,大きく分けて二つの方向すなわちa<明示的読み>とb<推論的読み>において行われる。この観点で見ると,学習者の読みの学習においては,b<推論的読み>に困難さがある。国語科の授業では,a<明示的読み>の段階をクリアしながら,bの読みに進む必要がある。そこで,本研究では研究の課題として次の3点を設定した。(1)学力形成の場である授業を行っている教師が,どのような論理的な文章の読みの学力観を持っているかを明らかにする。(2)学習者の<推論的読み>の実態を明らかにする。(3)<推論的読み>を身につける読みの学習プログラムを開発する。研究の成果は以下の通りである。まず,一つ目の課題に対応し,小学校および中学校の国語科教師に対するインタビュー調査を実施し,教師の持つ論理的文章の読みの学力観を明らかにする多くの国語科教師は,aを志向した国語学力観を持っていて,授業で<推論的読み>が学習課題となることが少ないことが明らかになった。次に,二つ目の課題に対応して,小学校高学年と中学生に対する国語学力調査の分析から,どの学年においても<明示的読み>を問う設問では高得点が得られているのに対し,<推論的読み>を問う設問については得点が低くなる傾向が見られた。三つ目の課題に関しては,小学校と中学校の論理的文章教材の分析を通して,<推論的読み>を育成するという方向性に沿った教材を選定するとともに,授業における問いの開発を行ったが,具体的な授業の実施を通して<推論的読み>の学習の実際を明らかにするには至らなかった。本研究は,論理的な文章について言語に明示的でない情報を推論しながら読む力<推論的読み>がどのように形成されるかについて,教師の持つ国語学力観との関わりにおいて実証的に明らかにすることを目的とする。具体的には,次のことを明らかにする。(1)小学校高学年段階と中学校段階における,学習者の<推論的読み>の学力形成状況と国語科担当教師の持つ論理的文章の読みついての学力観との実態的な相関を明らかにする。(2)小学校および中学校国語科担当教師を対象とした<推論的読み>を課題とする教材分析・授業設計について,トレーニング・プログラムを開発する。(3)トレーニング・プログラムの実施による教師の論理的文章の読みの学力観と授業の変化を明らかにする。(4)小学校高学年段階と中学校段階における,教師の学力観の変化と,学習者における<推論的読み>の学力の習得との関連を明らかにする。平成16年度は,研究目的の(1)および(2)に沿って,小学校および中学校の国語科教師に対するインタビュー調査を実施し,教師の持つ論理的文章の読みの学力観を明らかにするとともに,<推論的読み>を志向した教師の学力観を発展させるプログラムの開発を行った。多くの教師が<推論的読み>よりむしろ言語に明示的な情報の読みを志向していること,具体的な教材に沿った<推論的読み>のあり方を授業レベルで示す教師のためのプログラム開発の重要性が確認された。
並列計算機資源を有効利用可能なスクリプト言語

本研究では、容易に並列プログラムが記述できるスクリプト言語の実現を目指している。最終年度にあたる今年度は、コンパイラ型の並列言語の開発・実装も行い、その結果もふまえて昨年度に実装した処理系の拡張を行った。さらに、昨年と同様に種々の並列アプリケーション開発も行い、その結果を処理系の改良に役立てた。我々は、スクリプト言語と対比されるコンパイラ型の並列言語として「Orgel」を開発している。今年度は分散環境での最適化実行に関する研究を行い、PCクラスタなどの上で記号処理を並列実行するさいの重要な知見を得た。また昨年度に引き続き、並列アプリケーションとして共有メモリ型並列計算機のシミュレータや、並列配線システムの開発を行った。これらの成果を元に、昨年度に実現した並列スクリプト言語「(Perl)+」の拡張を行った。昨年度はRPCによる並列タスク実行を実現したが、本年度はこれに加え、タスク間通信機能を設計・実装した。これにより、並列に動作するタスク間の情報交換を任意のタイミングで行うことができ、より細かい並列制御が可能になる。通信モデルには、Orgelと同じストリーム方式を採用した。このモデルは複数の入出力に対応でき、非同期の送受信も簡潔に扱えるなど、非常に強力で柔軟な記述が可能である。その一方で、スクリプト言語の特質を生かすため、ストリームはOrgelのように静的に宣言せず動的生成する方法をとり、マルチキャスト/ユニキャスト、テキスト/バイナリといった細かい挙動を指定できるようにした。さらに、ファイル入出力と同様な記法を取り入れ、最小限の文法変更でストリームを扱えるように設計することで、習得が楽というスクリプト言語の利点も生かせるようにした。本拡張を実装し性能評価を行った結果、マスタースレーブ方式の動的負荷分散を簡潔に記述できるなど、実現した言語仕様が有用であることが確認できた。また、16台構成のPCクラスタでペントミノを実行し14.1倍という高い並列性能が得られた。2年計画の1年目にあたる今年度は、種々の並列アプリケーションを開発し、これらの実現を通して得られた知見を元に、スクリプト言語の設計・実装を行った。並列アプリケーションとして、共有メモリ型並列計算機のシミュレータや並列配線システムを開発した。これらはPCクラスタのような分散メモリ型並列環境で動作し、高い台数効果を得ている。こうしたプログラムの開発を通して、分散メモリ環境下で高速な並列プログラムを作成する上での重要な知見を得た。この成果をふまえて並列スクリプト言語「(Perl)+」を設計し、その試験的な実装・評価を行った。本言語は逐次スクリプト言語Perlをベースとしており、記述が容易でありながら融通が効くというPerl本来の長所を並列環境に引き継ぎながら、並列処理のための機能が拡張されている。具体的には、RPCによる複数ノード上での並列タスク実行をサポートし、タスク間でのデータ通信を実現している。各タスクを実行する計算機名をユーザが直接指定でき、現実のLAN環境など非均質なマシン群の実体に合わせた使い方ができる一方、リストなどPerlの抽象化されたデータ構造を直接タスク間でやりとりでき、PVMを用いる場合のようにデータ構造の実装を意識する必要がない。試験的実装の評価の結果、PC13台上の13-queenプログラムが11.9倍の速度向上と、高い性能が得られることがわかった。その一方で、汎用的な並列プログラム記述にはより柔軟な通信機構が必要といった知見も得られた。以上の成果を元に言語設計を改良し、本格的な実装および評価を行うのが、次年度の課題である。
日本古代の地方行政組織の特質とその境界をめぐる研究

本研究は、古代韓半島諸国と日本の地方行政制度を比較することを一つの重要課題としている。そのため、本年度のほとんどは韓国で研究を推進した。前年度の2月7日に渡航し、本年度の2月28日に帰国した。受け入れ先は高麗大学校日本グローバル研究院、受け入れ研究者は宋浣範氏である。研究計画に基づき、古代韓半島の地方行政、村落、木簡の研究状況の把握に努め、資史料と論文の収集を行った。また村が記された木簡が出土した遺跡を中心に、踏査も積極的に実施した。なかでも、2018年2月に村が記された木簡が新しく発見された、釜山に所在する盃山城址の踏査は重要であった。この木簡は、30字に及ぶ文字が確認されるのみならず、紀年銘がある点、正倉院所蔵の佐波理加盤文書や既存の韓国古代金石文と共通する語が見える点で、注目を集めている。今後の新羅の村研究において議論の中心となるであろう。併せて滞在中には、韓国古代史学会・韓国木簡学会・韓国日本史学会など、学会にも頻繁に参加した。特に、韓国木簡学会では木簡実見の機会を多く得た。村が記された木簡が多数出土した咸安城山山城木簡を実見できたことは、貴重であった。城山山城木簡から、6世紀後半の新羅では村に基づく地方支配が主軸を成していたことを再確認した。加えて、新羅統一前後に地方行政における村の位置付けが変化するが、先行研究で具体的な変遷過程と要因が未だ不明瞭ではないかという問題意識を持つようになった。以上のように、本年度は韓国の古代史学界の研究動向を追いつつ、資史料・先行研究の収集などの基礎的作業が中心となった。次年度からは、韓国で行った作業、木簡の実見などを通して得た知見をもとに、古代日本の村と古代韓半島・中国の村との比較研究を本格的に推進していく。実際に韓国で研究活動を行うことで、資史料・先行研究の収集、韓国古代史学会の研究動向の把握を効率良く実行できた。ただし、収集した資史料の詳細な分析は行えておらず、研究成果の公表は前年度の成果に依るところが多かった。韓国滞在中に、論文を1本発表し、口頭報告を1本行った。いずれも韓国の学会で公表したものである。論文「日本古代の災害発生時における情報伝達」は、前年度に東亜細亜比較文化研究会で報告した内容に、補訂を加え文章化したものである。口頭発表「日本古代の村への認識」は、前年度の研究成果に基づき、韓国日本史研究会にて韓国語で行ったものである。日本の村研究の動向・問題点を紹介しながら、『出雲国風土記』の詳細な検討を通じて、古代において村が確固とした場所であったことを述べた。本発表の内容に加え、他国風土記も検討対象としたものを、現在、投稿中である。次年度は次の2点を検討することを計画している。これらの作業を通じて、日本の地方行政の特質が浮かび上がるであろう。第1に、村を制度化していた中国の村、また村に基づいた地方支配を行っていた新羅の村と、日本の村にどのような差異が見出せるのか。既存の村研究では、中国との比較が中心であり、新羅のような韓半島との比較には積極的ではなかった。しかし近年、日本の初期律令体制に韓半島諸国が与えた影響の重要性がしばしば指摘されている。さらに中国との比較においても、史料に基づく検討が詳細に行われてきたわけではない。文献史料を丹念に読み直すとともに、出土資料を網羅しつつ、日本の村を東アジアに位置付ける。第2に、日本における里と村の関係について考察しつつ明らかにする。里・村は多様な史料に登場するが、とりわけ複数の税の貢進木簡に村が記されている事例は、古代の村が行政単位として機能していたことを示唆するため見過ごせない。文献史料のみならず、木簡も考察対象とし、木簡に表れた村を税制度の中に位置付け、その意義を明確にする。以上の成果については、積極的に口頭報告を行い、論文化する。本研究は、日本古代における村と地方行政単位の境界への検討を通して、古代の地方行政制度の特質を把握することを目的としている。本年度は特に、文献史料に記された村を中心に検討した。史料のなかでも、各国で編述され地域社会における村への認識が知れると考える、風土記を中心に分析した。また地方からの災害報告の記事に、村が登場することにも注目した。検討の過程では、村の比定地の踏査を積極的に行った。研究成果は、国内学会で二回、国際学会で一回として発表した。文献史料に見える村を検討することで、具体的、客観的に了解される空間をもつ村があったことを指摘した。たとえば、『出雲国風土記』では郡境の位置が村でもって説明されている。先行研究では、古代の村に対しその性質が流動性・多様性であったという評価を強調するあまり、村の存在感が希薄であった。日本が唐令から村に関わる規定を継受しなかった理由についても、村の流動性・多様性に求められてきた。しかし村は、隣郡との境界となる具体的な空間として認識されるほど、村は地域社会で重要な役割を果たしていたと考えられる。そのような村がなぜ制度化されなかったのかという点で、先行研究に対し問題提起をした。

村がもつ空間がいかに認識されていたかは、村規定が不採用となった背景を考えることだけでなく、里(郷)を編成するのに村をどのように扱ったのかを考察する上でも重要な論点になるという理解に至った。次年度には古代朝鮮半島における村を検討する計画であり、本年度2月からは韓国・高麗大学日本グローバル研究院に滞在している。半年間の滞在を予定しており、村史料の収集、および最新の研究状況の把握に努めている。申請時の計画では、採用年度一年目は七世紀後半の地方行政単位である評・五十戸の考察を中心に研究を推進する予定であった。しかし次年度に、古代朝鮮半島における村を考察する計画を考慮すると、まずは日本古代の村の位置づけを把握することが強く認識されたため、本年度は日本の文献史料に記された村の検討に取り組んだ。研究成果は国内学会で2回、国際学会で1回、口頭報告を行った。それに伴い、多くの研究者から有益な意見や指摘を受けることができた。本年度中に文章化し、学術雑誌に投稿する予定であったが、報告の際に受けた指摘、及び執筆の過程で生まれた新たな課題の消化が必要となったため、論文発表は果たせなかった。その点で若干の遅れが生じたが、考察を進める上で、一定の展望は得ることができたと判断される。これら研究報告のみならず、奈良文化財研究所で行われる講義や、正倉院事務所からの講師を迎えての講義にも積極的に出席し、多様な史料を扱う上での知見を得ることができた。加えて、本来の計画に従い、本年度中に韓国での研究活動を開始することができた。以上を踏まえ、本年度の研究はおおむね順調に進展している、と判断した。本研究は、古代韓半島諸国と日本の地方行政制度を比較することを一つの重要課題としている。そのため、本年度のほとんどは韓国で研究を推進した。前年度の2月7日に渡航し、本年度の2月28日に帰国した。受け入れ先は高麗大学校日本グローバル研究院、受け入れ研究者は宋浣範氏である。研究計画に基づき、古代韓半島の地方行政、村落、木簡の研究状況の把握に努め、資史料と論文の収集を行った。また村が記された木簡が出土した遺跡を中心に、踏査も積極的に実施した。なかでも、2018年2月に村が記された木簡が新しく発見された、釜山に所在する盃山城址の踏査は重要であった。この木簡は、30字に及ぶ文字が確認されるのみならず、紀年銘がある点、正倉院所蔵の佐波理加盤文書や既存の韓国古代金石文と共通する語が見える点で、注目を集めている。今後の新羅の村研究において議論の中心となるであろう。併せて滞在中には、韓国古代史学会・韓国木簡学会・韓国日本史学会など、学会にも頻繁に参加した。特に、韓国木簡学会では木簡実見の機会を多く得た。村が記された木簡が多数出土した咸安城山山城木簡を実見できたことは、貴重であった。城山山城木簡から、6世紀後半の新羅では村に基づく地方支配が主軸を成していたことを再確認した。加えて、新羅統一前後に地方行政における村の位置付けが変化するが、先行研究で具体的な変遷過程と要因が未だ不明瞭ではないかという問題意識を持つようになった。以上のように、本年度は韓国の古代史学界の研究動向を追いつつ、資史料・先行研究の収集などの基礎的作業が中心となった。次年度からは、韓国で行った作業、木簡の実見などを通して得た知見をもとに、古代日本の村と古代韓半島・中国の村との比較研究を本格的に推進していく。実際に韓国で研究活動を行うことで、資史料・先行研究の収集、韓国古代史学会の研究動向の把握を効率良く実行できた。
サブミリ波と遠赤外線を含むテラヘルツ領域(300GHz-10THz)において、超高解像度を達成可能なテラヘルツ強度干渉計の実現に向けた基礎実験を開始した。開発項目は、1)超伝導トンネル接合を用いたSIS光子検出器の開発、2)広帯域極低温読出し回路の開発、3)強度干渉計による画像合成手法の検証である。超伝導検出器として超伝導ニオブを用いたトンネル接合素子(SIS素子)を採用し、産業技術総合研究所の超伝導アナログ・デジタルデバイス開発拠点(CRAVITY)の設備を用いてSIS光子検出器の試作を進めた。背景放射限界の感度を実現するため、暗電流を1pA以下、雑音等価電力(NEP)を10(-17)W/√Hz以下を目標とした。SIS光子検出器は平面アンテナ、マイクロ波回路およびSIS素子から構成され、本年度は、500GHz帯のSIS光子検出器の素子作製パラメータの最適化を繰り返すことで、動作温度0.8Kにおいてリーク電流が約2pAの検出器を実現した。本年度の検出器実験は既存の液体ヘリウムクライオスタットを用いたが、次年度以降の光学実験で用いる冷却システムとして、4Kパルスチューブ冷凍機を搭載するクライオスタットの製作を進めている。広帯域極低温読出し回路の開発に向けては、既存の液体ヘリウムクライオスタットに0.8K吸着冷凍器の試作機を搭載し、冷却性能を評価すると共に、極低温回路の評価実験の準備を整えた。評価する極低温回路素子として、ガリウム砒素トランジスタ2種を用意している。画像合成手法については、強度干渉計による複素ビジビリティ取得の条件を検討し、振幅干渉計と比較検討した。また、南極高地からの高解像度テラヘルツ観測の可能性について論文としてまとめ出版した。国内学会および国際研究集会では、南極高地および宇宙空間からの高解像度テラヘルツ観測の可能性について議論を行った。本研究の初年度では、高速で動作するテラヘルツ検出器の開発が最も重要な開発課題であり、テラヘルツ強度干渉計による天体画像合成の成否を担っている。初年度の実験で、目標とする検出器のリーク電流値をほぼ達成できたことは大きな成果と考えている。また、これまでに光学実験による検出器感度の評価を進めることができ、量子効率を最適化することで目標とする性能が得られる見通しを得た。冷却システムの開発については、光学実験に用いるクライオスタットの製作を進めることができ、今後の実験をスムーズに進めるための基礎となる。ただし、クライオスタット本体および0.8K吸着冷凍器の製作は次年度の課題として残っている。極低温回路の開発については、既存の設備を用いた実験準備を進めているが、極低温回路素子の評価は次年度の課題となっている。開発課題がいくつか残っているが、大きな課題はクリアしつつあり、今後の強度干渉計実験に向けた準備を着々と進めている。画像合成手法および将来計画へ向けた検討も進めることができ、本研究の意義を明確にするとともに、開発計画にフィードバックをかける上でも有効であった。本研究では、複数の開発課題を同時進行で進める必要があり、研究分担者間の連携、研究機関内での連携、および企業との協力がその成否を担っている。検出器の開発では、国立天文台と産業技術総合研究所の協力をスムーズに進めるため、今後とも必要に応じて議論の場を設ける計画である。冷却システムの開発においては、国立天文台・先端技術センターの設備を有効に活用することで、システムを構築していく予定である。また、吸着冷凍器と極低温回路の開発では、企業との協力が必要な場面があり、よりよい協力体制を構築するための意見交換を予定している。本研究を進めるグループには、研究分担者、研究協力者以外にも、学部4年生および大学院生が参加している。本研究は、グループメンバーの活動によって支えられるという側面があり、学生教育、実験指導なども行っている。今後とも、本研究をスムーズに進められるよう、学生教育を含め、研究体制を整えていきたい。
画像合成手法については、強度干渉計による複素ビジビリティ取得の条件を検討し、振幅干渉計と比較検討した。また、南極高地からの高解像度テラヘルツ観測の可能性について論文としてまとめ出版した。国内学会および国際研究集会では、南極高地および宇宙空間からの高解像度テラヘルツ観測の可能性について議論を行った。本研究の初年度では、高速で動作するテラヘルツ検出器の開発が最も重要な開発課題であり、テラヘルツ強度干渉計による天体画像合成の成否を担っている。初年度の実験で、目標とする検出器のリーク電流値をほぼ達成できたことは大きな成果と考えている。また、これまでに光学実験による検出器感度の評価を進めることができ、量子効率を最適化することで目標とする性能が得られる見通しを得た。冷却システムの開発については、光学実験に用いるクライオスタットの製作を進めることができ、今後の実験をスムーズに進めるための基礎となる。ただし、クライオスタット本体および0.8K吸着冷凍器の製作は次年度の課題として残っている。極低温回路の開発については、既存の設備を用いた実験準備を進めているが、極低温回路素子の評価は次年度の課題となっている。開発課題がいくつか残っているが、大きな課題はクリアしつつあり、今後の強度干渉計実験に向けた準備を着々と進めている。画像合成手法および将来計画へ向けた検討も進めることができ、本研究の意義を明確にするとともに、開発計画にフィードバックをかける上でも有効であった。本研究では、複数の開発課題を同時進行で進める必要があり、研究分担者間の連携、研究機関内での連携、および企業との協力がその成否を担っている。検出器の開発では、国立天文台と産業技術総合研究所の協力をスムーズに進めるため、今後とも必要に応じて議論の場を設ける計画である。冷却システムの開発においては、国立天文台・先端技術センターの設備を有効に活用することで、システムを構築していく予定である。また、吸着冷凍器と極低温回路の開発では、企業との協力が必要な場面があり、よりよい協力体制を構築するための意見交換を予定している。本研究を進めるグループには、研究分担者、研究協力者以外にも、学部4年生および大学院生が参加している。本研究は、グループメンバーの活動によって支えられるという側面があり、学生教育、実験指導なども行っている。今後とも、本研究をスムーズに進められるよう、学生教育を含め、研究体制を整えていきたい。
無電解めっき工程のゼロエミッション化

近年,無電解めっき法はプリント基板回路など電子機器産業の発展と共に飛躍的に進歩している。無電解めっき法は,電気めっき法に比べて優れた均一析出性をもち,安定した皮膜特性を持つなどの特徴がある。しかし、無電解めっき廃液には,重金属や有機酸などを含み,従来は処理困難廃液とされており,無害化処理のために膨大な資源とエネルギーを用いて処理し,かつ最終的には埋め立て処理される廃棄物となっていた。本研究では,このような無電解めっき工程からのエミッションをゼロに近づける試みを行うことを目的とした。すなわち,実際の無電解めっき工程(銅めっき,ニッケルめっき等)について,物質収支,エネルギー収支の面からの解析を行い,物質,エネルギーのフローを解析した。このような現行プロセスの解析と平行して,めっき液からの有用成分の分離回収方法について検討を行った。以上の無電解めっき工程について種々解析し検討したところ,無電解めっき工程のゼロエミッション化を図るためには,次のような段階が考えられた。すなわち,第1段階:汲み出し液の減量化及び返送やエネルギーの有効利用,第2段階:老化めっき液中成分を分離回収・資源化(1)単一プロセスのゼロエミッション化;(2)異種プロセス間のゼロエミッション化,第3段階:めっき液の長寿命化,第4段階:無電解めっきの代替技術;(1)ハードウエアー的代替技術(より低エミッションの表面処理技術への転換);(2)ソフトウェアー的代替技術(軽薄短小化など資源を多く必要としない技術の開発)である。
理想化学変換プロセスを実現する新しい水中機能性固体触媒の開発

両親媒性高分子マトリクス内に様々な高機能性遷移金属錯体触媒および遷移金属ナノ粒子触媒を固定化することで,水中での精密な有機分子変換工程を実現した。また両親媒性錯体高分子をマイクロ流路内での「ボトルシップ」型調製によって膜状に発生させ,その触媒膜内包のマイクロ流路を利用して秒速の炭素ー炭素結合形成を実現した。申請者は「反応場と触媒種の協調による新機能発現」を眼目とし,なかでも水中で機能する固定化触媒(不均一触媒)を創製し安全かつ高度な環境調和性を担保した精密化学工程(理想化学プロセス)を実現することを目的とし,以下の項目に関する研究計画を立案した。(1)両親媒性有機-無機ハイブリッド反応場への遷移金属錯体触媒種の導入とそれによる新機能性固定化触媒の創製(2)有機高分子マトリクス内でのナノ遷移金属粒子の発生固定化を経る高機能触媒の創製(3)これら新機能性固定化触媒のマイクロリアクタへの適用展開両親媒性高分子マトリクス内に様々な高機能性遷移金属錯体触媒および遷移金属ナノ粒子触媒を固定化することで,水中での精密な有機分子変換工程を実現した。(1-1)我々が開発した両親媒性高分子とのハイブリッド化による水中触媒システムの拡張性、一般性を高めた。(1-2)独自の不斉ユニットであるピロロイミダゾロン骨格を利用した水中固定化不斉触媒は従来の不斉配位子を凌駕する機能を水中不均一条件で達成しており、その不斉エーテル化への適用を検討した。(1-3)両親媒性高分子分散型ナノ粒子触媒はPd触媒酸化/還元、Pt触媒酸化の水中実施を確立した。また不斉環境下でのナノ粒子触媒による不斉炭素-炭素結合形成に挑戦しつつある。(1-4)また有機-無機ハイブリッドメソ多孔体への分子性錯体触媒担持と水中不均一反応への適用を行った。(1-5)マイクロ流路内でのship-in-bottle型での触媒高分子膜形成を検討した。とくに課題1-5ではマイクロ流路内に発生させた層流界面において直鎖高分子を金属架橋することで触媒機能性高分子膜を構築することに成功しつつあり、この触媒膜を備えたマイクロリアクター流路で種々の触媒反応を実施検討している。マイクロ流路の特性である接触面積の圧倒的拡張と加除熱の高効率化により既に交差カップリング反応では好結果を得ている。2007年度においては本研究課題の眼目である,水中で機能する不均一触媒の設計,調製,実施検討をさらに推進してきた。特に両親媒性高分子担持錯体触媒による水中不均一触媒工程の開発研究の一環として2007年度には新規にポリスチレン-ポリエチレングリコール高分子(PS-PEG)担持ルテニウム錯体触媒の創製を行った。オレフィン類へのハロゲン化アルキル試薬の付加反応,アリルアルコールを原料とする異性化とアルドール縮合の連続反応などの水中実施に成功した。また,PS-PEG担持光学活性アルキルホスフィンを設計,合成,さらにパラジウム錯体とし,水中での不斉クロスカップリング反応を開発した。この反応では最高94%の鏡像異性体過剰率を達成している。2008年度においては本研究課題の眼目である、水中で機能する不均一触媒の設計、調製、実施検討をさらに推進してきた。2008年度は先年度に見いだした両親媒性ポリスチレンーポリエチレングリコール共重合高分子担持水中機能性不斉カップリング触媒によりSuzuki-Miyaura反応による軸不斉ビアリール化合物の触媒的不斉合成を精査し、その適用範囲、基質一般性を確立した。また類縁の高分子担持不斉触媒によるメソ型アリルジエステルの不斉非対称化を水中で実現し高度な立体選択性を達成した。類縁種法により、芳香族ハライドのアミノ化触媒工程の水中実施にも成功している。またナノ白金粒子を両親媒性高分子マトリクス内で発生させ得られる水中機能性ナノ触媒や高原子価パラジウム錯体を銅塩として自己担持型高分子錯体とした固定化触媒を利用し、アルコール類の酸素酸化反応について検討し高効率酸素酸化触媒工程を確立しつつある。本課題研究の最終年にあたる2009年度においては本研究課題の眼目である、水中で機能する不均一触媒の設計、調製、実施検討をさらに推進し、なかでも一連のパラジウム錯体触媒の高分子固定化と,同固定化触媒による水中触媒反応の中で大きな標的工程でありながらも未完成であった芳香ハライドのアミノ化反応を集中的に精査し,とくに電子材料の基本骨格として注目されるトリアリールアミン類の水中不均一での効率生成を実現した。本工程では固定化触媒が濾過によって簡便に除去でき、得られるトリアリールアミンに触媒由来の金属種が漏出混入しないことから、超高純度での供給を求められる電子材料、医薬原料の供給工程として大きな可能性を有している。またナノ白金粒子を両親媒性高分子マトリクス内で発生させ得られる水中機能性ナノ触媒を利用したアルコール類の酸素酸化反応、高原子価パラジウム錯体を銅塩として自己担持型高分子錯体とした固定化触媒を利用したカップリング工程、などについて検討し高効率酸分子変換触媒工程を確立した。
非線形分散型方程式の孤立波に関する大域的研究

研究の目的は、非線形シュレディンガー方程式や非線形クライン・ゴルドン方程式など非線形分散波動方程式の孤立波解に関連した研究を推進することである。孤立波解のまわりの局所的な問題である軌道安定性だけでなく、不安定な孤立波解と爆発解の位相的関係についての研究、特に、孤立波解の強い意味での不安定性に関する研究に重点をおいている。ここで、孤立波解のどんな近くにも有限時間で爆発する解が存在するとき、その孤立波解は強い意味で不安定であるという。今年度はまず、空間1次元のデルタ関数ポテンシャルをスケール則の観点から一般化し、空間多次元において、クーロン・ポテンシャルを特別な場合として含む逆冪乗型ポテンシャルを伴う非線形シュレディンガー方程式を考察した。逆羃乗型ポテンシャルを伴う非線形シュレディンガー方程式の定在波解の強い意味での不安定性について、深谷法良氏と共同研究を行い、エネルギーの観点から自然な条件のもとで定在波解の強い意味での不安定性を証明した。これは空間1次元のデルタ関数ポテンシャルを伴う非線形シュレディンガー方程式に対する山口崇博氏と研究代表者による以前の結果を拡張したものになっている。さらに、非線形項がともに引力的な質量劣臨界羃と優臨界羃の和で与えられる二重羃型非線形シュレディンガー方程式に対しても同様の問題を考察し、深谷法良氏と共同研究により、エネルギーの観点から自然な条件のもとで定在波解の強い意味での不安定性を証明した。非線形シュレディンガー方程式の定在波解の強い意味での不安定性に関して、調和ポテンシャルを持つ場合に対する以前の結果を拡張し、逆羃乗型ポテンシャルを持つ場合や二重羃型非線形項を持つ場合に対しても同様の結果を得ることができたため。調和ポテンシャルやクーロン・ポテンシャルを特別な場合として含むより一般的なポテンシャルを持つ非線形シュレディンガー方程式に対して、定在波解の強い意味での不安定性が成り立つかどうかを検討したい。海外の研究者を招聘する計画があったが、先方との日程調整がつかず、実現しなかったため。次年度に改めて日程調整を行い、その研究者を招聘する計画である。
神経活動依存的な回路形成を担う遺伝子発現調節のダイナミクス

発達期脳の神経回路は環境刺激や自発発火によって可塑的に変化するが、生理学的な神経活動パターンが遺伝子発現を介して回路形成に作用するメカニズムについてはほとんど判っていない。本研究では、これまで明らかにしてきた大脳皮質での神経活動依存的な回路形成の制御機構に関する結果をもとに、神経活動パターンによる皮質ニューロンの遺伝子発現の制御機構を個々の細胞レベルで明らかにすることを目指す。そのために、転写調節因子やエピジェネティック制御因子のライブイメージング法を駆使し、光遺伝学的手法や自然刺激による刺激法を用いて大脳皮質ニューロンにおける転写調節機構を調べる。