hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジア型グリーン・ツーリズムの実現に向けた地域システムの構築

東アジア型グリーンツーリズム(GT)を実践するための地域システムの構築に向けた基礎的研究として、「日韓GT活動の成果と課題の体系的整理」、「日韓共通で適用可能なGTによる農業・農村振興に関する論理の析出」および「日韓両国が各々抱えている問題に対して相手国から学べる解決策の検討」を行い、農業・農村活性化の方策として期待される日韓両国の今後のGT活動の方向性を示唆した。平成19年度においては、東アジア型GTの実現に向けた地域システムの計両手法の構築のために、以下の3点を実施した。(1)海外研究協力者(宋研究員)と国内研究協力者(劉鶴烈氏)から提供された韓国のGTに関連する文献・資料を基に、韓国におけるGT推進のための政府や自治体の支援制度・体制(一社一村運動、事務長制度など)を整理した。また、地域システムの基礎となる集落組織の実態と特徴を日本の集落組織と比較しながら把握した。(2)韓国のGT先進事例地である土雇米集落(江原道華川郡)において、国内研究協力者(尹起詰氏)の協力(通訳)を得て、対面式アンケート調査によりa.「集落組織構造の把握」、b.「地域システムの起動・継続要因分析」に関するヒアリング調査を実施した。また、研究代表者が学位論文で開発した「都市農村交流による農村地域活性化の評価手法」を適用して、「GTの地域への効果・持続性診断」(計画プロセスにおける合意形成に対する評価、地域に及ぼす経済・社会・環境的効果など)を行なった。(3)日本国内のGT先進事例地である、「新治村農村公園」(群馬県)と「なべくら高原森の家」(長野県)の地域システムの変容プロセスについて解明した。これにより、地域システムの計画論的視点から、国内でGT活動の持続性の確保に問題を抱えている地域に敷衍できる論理を構築(平成20年度)するための基礎的知見を得ることができた。以上の研究を遂行したことで、本研究の目的のうち、「日韓GT活動の成果と課題の体系的整理」と「今後、日韓共通で適用可能なによる農業・農村振興に関する論理や仕組みの析出」に関する基礎データを得ることができた。平成20年度は、東アジア型GTの実現に向けた地域システムの計画手法の構築のために、以下の3点を実施した。・平成19年度に日韓両国の文献・資料・現地調査(アンケート、ヒアリング調査)から得たグリーン・ツーリズムに関するデータの詳細な分析を行った。また、平成20年度に新たな調査対象地として長野県飯田市などを選定し、地域コミュニティ力が基盤となったグリーン・ツーリズム推進のための地域システムの実態と持続性の確保に向けた課題を解明した。・以上の結果を踏まえて、国内外の研究協力者の協力により、「日韓GT活動の成果と課題の体系的整理」、「日韓共通で適用可能なGTによる農業・農村振興に関する論理の析出」および「日韓両国が各々抱えている問題に対して相手国から学べる解決策の検討」、「持続可能なGT活動への政府の支援態勢」、及び「GT活動の組織・運営体制における担い手育成のあり方」についての取りまとめを行った。また、2年間の研究成果として「Jourhal of sustainable tourism」(イギリス)へ投稿する論文を執筆中である。
低酸素網膜症における血小板由来増殖因子-Aの役割に関する研究

血小板由来増殖因子-A(以下PDGF-A)が網膜視細胞に多量に発現するトランスジェニックマウス(以下PDGF-Aマウス)の仔に低酸素網膜症を誘導した。コントロールとしてワイルドタイプマウスを使用した。PDGF-Aマウスでは低酸素網膜症による新生血管は発生しなかったが、ワイルドタイプマウスでは多量の網膜新生血管が発生した。高濃度酸素投与による網膜血管内皮細胞の脱落を見るために無血管領域を定量したところ、PDGF-Aマウスで有意に無血管領域が少ない結果となった。新生血管抑制のメカニズムを調査するために血管内費細胞増殖因子(VEGF)や、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)の特異的プローブを用いてNorthern hybridizationを行った所、PDGFマウスではVEGFのRNA発が低下し、一方でbFGFの発現は上昇していた。グリア細胞のマーカーであるGFAPで組織を免疫組織化学染色したところ、PDGF-Aマウスでは網膜神経節細胞層と内顆粒層にグリア細胞の増殖所見が有り、内因性PDGF-Aの増殖によって網膜細胞の保護因子であるbFGFの発現が高まることで高濃度酸素の毒性による網膜血管の脱落が予防され、VEGFの発現を抑える事で新生血管発生を阻害できたのではないかと考えられた。次に、外因性PDGF-Aに同様の抑制効果が有るかどうかを調べるためにPDGF-Aリガンドをマウスの硝子体内に注入して低酸素網膜症における眼内血管新生に対する抑制効果を検討した。PDGF-A投与群ではコントロールの生食投与群と比較して有意に新生血管の発生が抑制された。PDGF-A投与群と対照群で無血管領域の大きさを比較した所、逆に対照群の方が無血管領域が少なかった。つまり、内因性PDGF-Aと異なり、PDGF-Aリガンドには血管内皮細胞の脱落の抑制効果はないが、新生血管の増殖抑制効果は有る事がわかった。A)低酸素網膜症マウスの作成と新生血管の定量C57bl/Jマウスを使用し、インキュベーションチャンンバーを用いて低酸素網膜症モデルを作成した。PDGF-Atransgenic mouse(PDGF-Atg)を用いて同様に低酸素網膜症を作成して凍結切片を用いた免疫組織化学染色にて血管内皮細胞を染色し、できた新生血管の定量を行ったところ、PDGF-Atgではまったく新生血管ができていないことがわかった。コントロールにおいては新生血管は発生しており、統計学的に有意な差があった。B)新生血管抑制機序の解明低酸素網膜症を作成した後、眼球の凍結切片をgrial fibrillary acidic protein(GFAP)を用いて、免疫組織化学染色行ったところ、PDGF-Atgではグリア細胞が内顆粒層、網膜表層に増殖しており、PDGF-Atgでは、グリア細胞が増殖することで低酸素網膜症における新生血管が予防された可能性が示唆された。低酸素網膜症の眼球から、網膜を単離してRNAを抽出し、Northern blottingにて検討を行ったところ、コントロールで新生血管が発生する生後12日17日の間で、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の発現がコントロールと比較してPDGF-Atgにおいて抑制されており、新生血管が発生しなかった一つの要因と考えられた。
生殖細胞特異的部位によって配向される解糖系酵素と細胞骨格の分子機構

本研究では精子鞭毛運動に不可欠なエネルギー供給の基盤となる解糖系酵素群が、精子鞭毛形成時にどのように局在していくのか、その仕組みを明らかにすることを目的とした。各発育段階のオスマウスを対象に、精子形成、鞭毛形成、解糖系酵素群について特異的なタンパク質のRNA発現とその局在を調べたところ、精子特異的解糖系酵素は精子形成開始とともにRNA発現がみられるが、鞭毛形成に関しては軸糸形成後に発現が認められた。本研究では、哺乳類精子の鞭毛形成にともなう解糖系酵素の再配置に着目し、その分子機構について明らかにすることを目的とした。21年度では、マウスの各発育段階(1,2,3,3.5,4,5週齢)の精巣を用いて、精子形成の段階を示す各マーカー、鞭毛形成の細胞骨格成分、生殖細胞特異的解糖系酵素、についてRNA発現およびタンパク質発現について調べた。RNA発現に関しては、3週齢において減数分裂開始を示すSycp2の発現がみられ、鞭毛の細胞骨格成分であるODF1, ODF2, AKAP4の発現もみとめられた。そして、生殖細胞特異的解糖系酵素であるGAPDSは3週齢では発現は認められず、3.5週齢で確認でき、PGK2に関しては2週齢から発現がみとめられた。精巣の組織切片をみると、3週齢精巣では球状の細胞のみで構成されており、減数分裂後の精子変態へと進行している精細胞はみとめられなかった。このことは、減数分裂完了前、もしくは直後に細胞骨格成分の発現がはじまるが、解糖系酵素群に関しては酵素によって発現開始が異なるといえる。さらに、それぞれのタンパク質レベルでの発現をみると、PGK2は4週齢から発現がみとめられた。このことは、RNAとしての転写とタンパク質としての翻訳完了に2週間要していると考えられる。今後他の成分についての抗体を選定し、精巣組織レベルでの発現局在について検討して行く予定である。生殖細胞である精子は、減数分裂を経た球形の精細胞が、精子変態と呼ばれる過程において、核の凝縮、鞭毛形成をともなった形態変化をとける。哺乳類精子では、鞭毛運動に必須であるモータータンパク質ダイニンと、運動維持に必須であるエネルギー供給経路・解糖系酵素群が鞭毛部に共局在することが知られている.また、精子における解糖系酵素は、そのほとんどが生殖細胞特異型アイソフォームで構成されており、精子形成時に体細胞型から生殖細胞特異型へ置き換わるとされている。本研究では、生殖細胞特異型解糖系酵素がダイニンや他の細胞骨格タンパク質とどのように関連し配向されていくのか明らかにすることを目的とした。精巣内での発現時期とその局在を調べるため、110週齢の雄マウスを対象に、精子形成、解糖系酵素、鞭毛構成タンパク質をマーカーとしてRNA発現時期、タンパク質発現時期の特定を行った。その結果、解糖系酵素(GAPDS,PGK2)によってRNA,タンパク質発現時期が異なり、鞭毛形成が開始される時期と必ずしも同期しないことがわかった。さらに、鞭毛形成中の生殖細胞を単離し、GAPDSの局在を調べたところ、軸糸形成中の細胞には出現せず、軸糸が完成した精子変態終了後の細胞において、細胞骨格に局在することがわかった。今後は、解糖系酵素の生殖細胞特異的部位に着目し、どのように細胞骨格上に配向されていくのか、調べる予定である。
ヒト肝細胞膜上に存在するB型肝炎ウイルス感染レセプターの単離とクローニング

我々はB型肝炎ウイルスがHepa dnaウイルスに属し、仲間としてアヒルなどいくつかの肝炎ウイルスを有することを利用し、B型肝炎ウイルス上に存在する肝細胞への結合構造を三次元モデリングを用いて解析した。その結果を基に、肝細胞膜上に存在すると想定されるB型肝炎の感染レセプターの単離を試み、得られた約40KDの単一蛋白に対する抗体を用いたflowcytometryによりこの蛋白が肝細胞膜上に存在することを証明し、さらに一部のアミノ酸配列をも解明することに成功した。ホモロジー検索の結果から、この蛋白質は細胞質に存在する既知のいくつかの蛋白質と共にfamilyを形成することが想定されたが、ホモロジーを有する蛋白で細胞膜上に存在するものは未だ知られていない。解明された一部のアミノ酸配列とfamily蛋白のconsensus sequenceを基にこの蛋白のcDNAのクローニングを試みた結果、7個の独立したクローンが得られた。この内の5個は予想通り細胞質に局在する既知の蛋白あるいはこれらと極めてhomologyの高い蛋白であった。しかし、残り2個のクローンの塩基配列は上記のクローンと異なり、その内の1個の局在は核内であった。今後、我々は約40KDの単一蛋白の精製をさらに進めて肝細胞膜上に局在する蛋白のクローニングを進めると共に、肝発癌の観点から核内に局在することが新たに明らかとなった分子についてもクローニングを行う予定である。
イオン輸送によるプロトン駆動力成分制御

1.NhaS3の細胞内局在性はチラコイド膜であることをmGFPの融合蛋白質をもちいて検討した.フレンチプレスで細胞を破砕後,ショ糖密度遠心により原形質膜とチラコイド膜を分離し,western blottingによるタンパク質の検出を行った.チラコイド膜タンパク質にNhaS3融合タンパク質が検出されたことから,チラコイド膜に存在することを確認した.両膜画分のコンタミネーションが観察されることが多いにもかかわらずチラコイド膜に濃いバンドが検出できた.(研究代表者)。2.シロイヌナズナ葉緑体のKEA4-KEA6のKおよびNaの輸送活性に関して,大腸菌変異株用いた発現系にて測定した.K輸送変異をKEA4-KEA6は相補したことから,Kを吸収する活性があることが分かった.さらに,Kの取り込み輸送活性を測定しても,同様にその輸送活性が認められた.一方,K排出活性に関してKEA1-KEA3に加えてKEA5において検出されたが,KEA4とKEA6は検出できなかった.これらの相補テストの結果からK取込み活性を有することが示唆されている。一方,反転膜を調製後,K/Hアンチポーター活性の測定を行ったがその輸送活性は検出されなかった(研究代表者).3. 16種類のK,Na,Clに関わる輸送体のプロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子に連結した遺伝子を導入したラン藻を獲得した.藍藻のClチャネル遺伝子候補についてもルシフェラーゼ遺伝子を連結した遺伝子を導入した藍藻を構築した(研究代表者).4.前年度につづいてラン藻の陰イオンチャネル機能解析のため、発現量向上および過剰なタグの削減を目的に発現プラスミドを再構築した。sll0855については,Cl-イオン輸送体遺伝子破壊大腸菌の膜での発現を確認した.また、sll1024の発現プラスミドの再構築を完了した.シロイヌナズナのチラコイド膜をパッチクランプ法で解析する方法を検討し,whole bleb様構造体の形成に成功した(研究分担者).1.藍藻のNhaS3は輸送活性が強いことから,発現量の増減が細胞に強い影響を与えてしまうことが推定されていたことから,NhaS3の膜局在性の確認は容易ではなかったと考えられる.今回,チラコイド膜に発現することの確証が得られたことから,NhaS3が光合成電子伝達機構と関連していることが強く示唆される結果となった.シロイヌナズナのKEA3も葉緑体のチラコイド膜に発現しており,NPQと関係することが報告されていることから,NhaS3に関しても同様もしくはこれまで知られていない生理学的知見の取得が期待される(研究代表者).2.藍藻のNhaS1-NhaS6のホモログであるシロイヌナズナ葉緑体のKEA1-KEA6の輸送活性の決定は,両輸送体の機能と生理学的役割に関する知見に強く貢献することとなる.今回,KEA1-KEA6の輸送活性を直接測定した.これまでに実測の報告はなかったが,K輸送活性があることが証明された.しかし,予想されていたK/H加えてアンチポーター活性は検出できなかった.このことは,本来アンチポーター活性を持たないことが考えられるが,補助因子が必要など他の条件に依存している輸送体である可能性もある(研究代表者)。3. 16種類の輸送体のプロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子による活性測定を行うための藍藻形質展開体の取得には時間が要した.しかし,ほぼすべての藍藻がそろったことから,解析に行うことができる状態となった(研究代表者).4.藍藻の陰イオンチャネル機能解析をめざしてsll0855については,Cl-イオン輸送体遺伝子破壊大腸菌の膜での発現を確認したことから,電流の測定にむけた検討をすすめている.また,シロイヌナズナのチラコイド膜を含むwhole bleb様構造体の形成を確認したことから今後この膜のイオン輸送活性の測定を検討する(研究分担者).1.シロイヌナズナのKEA1-KEA6の内向きと外向きのK輸送活性は確認したが,そのアナログであるNaの輸送活性の有無を明確にする.藍藻のホモログのNhaS3は強いNa輸送活性を示すことから,輸送活性の比較はとても重要である.同時に,NhaS3のイオン選択制に関しても検討する.方法は,大腸菌の反転膜を調製しアクリジンオレンジを用いた蛍光の消光を測定する(研究代表者).2.今回,KEA3の輸送活性が測定されたことから,機能解析をすすめる.KEA3のC末端領域に存在する輸送活性の調節領域を検討する.C末端領域を除去した短縮タンパク質を作成して大腸菌変異株を用いてアンチポーター輸送活性を調べる.NaとKを選択するアミノ酸と考えられているアミノ酸がKEA3とNha3では異なることから,KとNaの輸送活性の差異とともに,重要と考えられる配列がKEA3には存在していない。この配列の置換を行うことにより,KEA3とNhaS3の機能の差を調べる(研究代表者).3.藍藻のKチャネル,Na/Hアンチポーター,Clチャネルの細胞内局在性を調べる.光合成と関係する可能性の高い,チラコイド膜に局在する輸送体候補を明らかにするために,構造遺伝子の下流にGFPを融合したタンパク質を作成してその遺伝子を藍藻に導入する。(研究代表者).4.大腸菌の内膜での発現に成功した

ラン藻の陰イオンチャネルをコードするsll0855の輸送活性の測定をパッチクランプ法で検討する.また,シロイヌナズナのチラコイド膜様の生体膜の調製を確立するとともに,本膜の成分の分析を行う(研究分担者).光合成の電子伝達系の舞台であるチラコイド膜ではプロトンの輸送に関与する輸送体は非常によく研究されており分子の同定も進んでいる。一方プロトン駆動力は膜電位とpH差である。膜電位はプロトンのみならず,他のイオンによっても影響を受けるこうである。しかしプロトン以外のイオンの輸送体に関してはほとんどわかっていない。本研究において道のチラコイド膜に存在するイオン輸送体を同定し機能解析を進めて膜電位形成に関与するイオン輸送に関する知見を得ることを目標としている。本年度は何層のイオン輸送体および植物の葉緑体チラコイド膜に発現すると考えられているアンチポーター及びそのホモログについて検討を行うこととした。藍藻のNhaS3トランスポーターはチラコイド膜に存在していると考えられているが,抗体がなく検証ができない状態である。このため今回交代を作成することを行った。また藍藻のK,Na,Clに関する輸送体遺伝子が不明であることから,その推定される輸送体遺伝子の発現を検討するためにレポーター遺伝子を作成した。さらに,植物シロイヌナズナのチラコイド膜で機能すると考えられているKEA3トランスポーターは,直接輸送活性を検出した報告はなく,イオン選択性に関しても明確ではない。輸送活性の測定には細胞内小器官が必要であると考えており,通常用いられる酵母では輸送活性検討が難しいと考えられている。KEA3とそのホモログのKEA1-KEA2の輸送体の遺伝子をクローン化して大腸菌で発現させることを試みた。藍藻の陰イオンの輸送体についても輸送活性を明らかにするため検討した。筆者らは以前に藍藻のNhaS3トランスポーターはチラコイド膜に局在することを示している。NhaS3は光合成にも影響を与える可能性も予想されている。しかし,細胞内局在性を検討するためにGFPの融合タンパク質を作成して藍藻に導入した。またNhaS3のC末端領域にある水溶性領域を認識する抗体の作成を目指してマルトース結合タンパク質融合タンパク質の遺伝子を作成したその融合タンパク質を大腸菌から精製を行った(研究代表者)。シロイヌナズナのK/Hアンチポーターと考えられているKEA3トランスポーターのcDNAをクローニングして,大腸菌で発現させた。KEA3遺伝子は三つのバリアントが存在していたことからそれぞれcDNAを合成して大腸菌発現に用いた。作成したプラスミドを大腸菌のK要求性株に導入して生育テストを行った結果5種類ともにK要求性の変異を要求することが分かった。膜輸送体の活性測定は異種発現系を用いることとなるので,K輸送体の膜への挿入様式が課題となることがある。微生物のK輸送体が正しく真核生物の小胞体膜に挿入することが明らかとなった(研究代表者)。藍藻のK, Na. Clに関わる輸送体の遺伝子の概日性リズムを調べるためにここのプロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子に連結したプラスミドを作成した。その遺伝子を藍藻に導入して,染色体に挿入した藍藻を選別している(研究代表者)。ラン藻の陰イオン輸送体候補遺伝子4種類のうち3種類について大腸菌での発現確認を主目的に種々のタグとの融合型発現プラスミドを構築した。候補遺伝子2種類については、発現量はわずかであるものの大腸菌膜での発現を確認した。
シリコン中の極微量不純物高感度検出

1.高精度・高感度を特徴とするフォトキャパシタンス測定装置の心臓部である容量計を更に高感度、高安定化すること、及び装置本体や測定試料の温度安定性を向上させ、従来装置と比較して1桁以上の感度向上を達成した。2.実際の産業応用として、外部研究機関による新開発ゲッタリング装置のゲッタリング性能評価手段として採用され、良好な結果を得た。p型シリコンウエハにCuを故意に汚染し、酸化膜成長しながら拡散後急冷した試料について、ゲッタリング処理を施したもの(1)、ゲッタリング処理を施していないもの(2)、さらに故意にCu汚染もゲッタリング処理も施していないもの(3)の3種類の試料を準備し、それぞれフォトキャパシタンス測定を適用した。その結果、シリコン中のCuに関連すると考えられる深い準位が検出され、深い準位量は明らかに(2)>(1)>(3)の順となることがわかり、ゲッタリングの有効性および妥当性が示された。シリコン中のCuに関連する準位を検出したことは、フォトキャパシタンス測定の重要な特徴であり、現在多く用いられているCu配線を用いた高速LSIなどの高温動作による故障モード解析などにも応用できる可能性があると考えられる。尚、本結果は論文投稿中である。3.遷移金属のひとつであるFeをシリコン中に故意に拡散した試料を用い、フォトキャパシタンス測定を適用して、従来測定技術では検出の難しかったFe準位を、極微量でも検出できることを示した。また、このFe不純物が形成する準位をキャリアライフタイムキラーとして応用する可能性を見出し、国際学会で口頭発表するとともに、論文発表した。1.現在シリコンプロセスラインで問題視されている遷移金属元素を高感度検出することを目的とし、評価用試料作成および試料測定環境の整備を行った。(1)故意にシリコン中に金属不純物元素を拡散する専用熱処理炉を製作した。熱処理後の試料を急冷却する必要性から、当初予定していた閉管式のものではなく開管式熱処理炉を採用し、冷却速度毎秒-100°C以下の性能が得られた。本年度では、特にステンレス配管の主材料であるFe不純物をシリコン中に故意に拡散した試料を作成した。(2)上記Fe不純物拡散試料にフォトキャパシタンス測定を適用した結果、非常に明瞭なFe不純物に固有のフォトキャパシタンススペクトルが検出された。特にn型シリコン中では非常に深いエネルギー準位を形成することが確認されており、この準位は他の従来測定技術では観測が難しいことから、フォトキャパシタンス測定を極微量不純物検出に適用することの有用性、優位性が示されている。2.フォトキャパシタンス測定装置に高精度・高安定容量計を導入することと、更に装置本体および測定試料の温度安定性向上を図ることにより、従来装置と比較して約1桁の感度向上が達成された。3.研究目的に記載されていない派生的な結果として、シリコン中のFe不純物が形成する準位を「キャリアライフタイムキラー」として応用する可能性を見出した。従来用いられている重金属によるキャリアライフタイムキラーと比較して、抵抗率の増大効果が少ないために有望な手法であることが確認された。15年度は他の遷移金属などの不純物元素についても同様な測定を継続するとともに、改良型フォトキャパシタンス測定装置の感度を定量評価する予定である。
PRAMの書き込み時間削減に適した符号

我々の現代社会は情報機器に支えられており,情報機器は計算機システムによって支えられている.メモリシステムは計算機システムを構成する最も重要な部品の1種であり,その性能向上の工業的産業的重要性は高く,学術的興味も強い.近年,新しい不揮発性メモリとしてPRAMが,多くの研究者や技術者から注目を集めている.しかし,PRAMには書き込み時間が遅いという問題点を有する.PRAMの書き込み時間には大きな特徴があり,本研究では,その特徴を利用した,従来法と比べ高速な書き込み時間を実現する手法を提案している.NAND型フラッシュメモリに代わる次世代の不揮発性メモリシステムとして国内外の多くの研究者や技術者から期待を集めているPRAM (相変化メモリ)について,その平均書き込み時間削減を目的とした研究を行っている。27年度はWTS符号という新規の符号を提案し,従来のWOMを用いた手法より高速な平均書き込み時間を達成した。PRAMはセット操作とリセット操作(つまり0を書き込む操作と1を書き込む操作)に要する書き込み時間が大きく違うことが分かっている.提案手法はこの性質をうまく利用し,書き込み時間が大きくなるような値の変化をなるべく避けるように符号化した値をメモリに書き込んでいる。また,提案手法がFlip-N-Writeなど,他の関連手法と比較しても速度の面で良好な結果を与えることを示している。また,符号化器・復号器のハードウェア実装でも実用に耐えられる良好な結果を得ることができた。これらの結果はシミュレーション実験によって裏付けられている。さらに,これらの成果は現在論文誌に投稿中である。また,試作実験も着実に進んでいる。既に1回試作を行い,特に遅延測定実験においては必要な実験データを得るために良好な組み込み較正法が必要なことが明らかにしている。この問題についても良好な較正法を新たに提案することにより解決している。この較正法はバイアス電圧による可変遅延素子を用いるという特徴を有している。その成果は論文掲載済みであり,PCT出願中である。研究実績の概要において示したように,研究はほぼ申請書において示したタイムスケジュール通りに進展している。NAND型フラッシュメモリに変わる次世代の不揮発性メモリシステムとして国内外の多くの研究者や技術者から期待を集めているPRAM(相変化メモリ)について,その平均書き込み時間削減を目的とした研究を行っている。27年度にはWTS符号という新規の符号を提案していた。28年度にはMLCへの対応,29年度には高信頼化について検討を行っていたが,よい着想があったため,28年度には29年度に計画していた高信頼化に対する検討を先に行った。具体的に,前年度に提案していたWTS符号を用いることにより,書き込み回数の平坦化が行われ,PRAMの高寿命化を行えることをシミュレーション実験により示した。また,通常のECC(誤り訂正符号)を用いたとき,WTS符号による高速化,高寿命化能力が失われることを示した。さらに,これらの性質が失われないECCの適用法を示した。この手法ではWTS符号の符号語を単位としたブロック誤り訂正符号を用いている。さらにその復号についても検討し,現実的なハードウェアオーバヘッドにより復号可能であることを示している。これらの内容については現在論文投稿中である。試作実験についても、研究分担者の廃止に伴う計画の変更はあったものの、おおむね計画通りに実施できている。具体的には1回の試作実験を行うと同時に,試作したメモリシステムを過酷な環境下に置き,その誤り発生率などについて測定を行っている。この実験では誤りが発生しやすくなるよう中性子線を試作デバイスに照射している。研究実績の概要において述べたように,研究計画を変更し,29年度に計画していた内容を先に実施した。28年度に計画した内容についてはその進捗は乏しいが,29年度に計画していた内容についてはほぼ達成しており,総じて見ればおおむね順調に進展していると言える。27年度にはWTS符号という新規の符号を提案し、28年度には高信頼化・長寿命化に関する議論を行った。29年度は,28年度初めに変更した研究計画に従い,MLC(多レベルメモリセル)への対応について検討を行った。その結果、MLCには27年度に提案したWTS符号をそのまま適用することはできないことが明らかになった。その代わりMLCに適したWTS符号とは異なる発想による新しい符号を得ることができた。また符号についてシミュレーション実験などを行い,性能(平均書き込み時間の削減率)やハードウェアオーバヘッド(本手法を適用することによる消費電力およびチップ面積の増加など)の面で良好な結果が得られることを確認している。ただし,当初予想しなかった新しい問題が発生したため,29年度内に本研究を完結させることはできなかった。具体的に,29年度に考案した符号はWTS符号とは異なる発想のため,28年度に検討・提案した高信頼化・長寿命化技術を初めとする雑多な知見を29年度の研究成果にそのまま適用することができない。それらの問題を解決し,論文執筆および発表することが今後の課題として残っている。我々の現代社会は情報機器に支えられており,情報機器は計算機システムによって支えられている.メモリシステムは計算機システムを構成する最も重要な部品の1種であり,その性能向上の工業的産業的重要性は高く,学術的興味も強い.近年,新しい不揮発性メモリとしてPRAMが,多くの研究者や技術者から注目を集めている.しかし,PRAMには書き込み時間が遅いという問題点を有する.

PRAMの書き込み時間には大きな特徴があり,本研究では,その特徴を利用した,従来法と比べ高速な書き込み時間を実現する手法を提案している.研究進捗状況が順調であることから,引き続き申請書に示した研究計画を変更無く推進する予定である。研究実績の概要において述べたように,研究計画を変更し,29年度に計画していた内容を28年度に実施した。29年度については28年度に計画した内容を推進する予定である。計算機システム27年度末に計画していた加藤氏の出張時期が28年度に変更になったため。28年度末に計画していた出張時期が29年度に変更になったため。27年度末に計画していた出張を同内容で28年度に実施予定である。研究計画全体に大幅な変更は生じない。28年度末に計画していた出張を同内容で29年度に実施する予定である。
マイクロ配列化した複合分子センサによる非定常流れの高速多変量同時計測法の開発

複雑に時間変化する物体表面上の非定常流れを計測するために陽極酸化基板上に感圧感温複合センサを開発した.インクジェット装置を用いて感圧センサと感温センサをマイクロドット配列に塗布することで,色素間干渉による特性劣化が生じないセンサの開発を図った.色素に応じて適切な溶媒を選択することで,コーヒーリング現象の発生を防ぎながら感度と発光強度を最大化したセンサドットを作成することができた.作成した複合センサによって,圧力と温度を同時計測することで,温度誤差を0.97%/°Cから0.02%/°Cまで低減することができた.またステップ状の圧力変化に対して64マイクロ秒の時間応答を実現した.本研究では陽極酸化被膜に感圧・感温の機能性分子をインクジェットプリンタの技術を応用して微細なマイクロドット配列に物理的に塗り分けることにより,分子間干渉を生じさせず,様々なセンサ分子を自由に複合化できる理想的な高速応答複合センサを作成し,非定常現象の多変量同時計測を高い精度で実現することを目的としている.H24年度は金属基盤の陽極酸化被膜上にインクジェットを用いてマイクロセンサドットを形成した.色素にRu(dpp)3を用いて,4種類(ジクロロメタン,クロロホルム,メタノール,クロロホルムとジクロロメタン)の異なる溶媒に溶解したPSP溶液をインクジェットを用いて陽極酸化被膜上に塗布しPSPドットセンサを作成し,PSPドットの形状,発光強度,圧力感度について調査し,溶媒の影響を比較した.さらにドット型感圧センサと従来型の浸漬型感圧センサとの発光強度及び圧力感度の比較から,ドット型感圧センサの性能を検証した.PSP溶液を作成する際,色素と溶媒の溶解性の他に,溶媒の揮発性を支配する蒸気圧と沸点の影響を考慮しなければ,コーヒーリング現象が発生し,PSPドットの形状が均一に定まらないことが確認できた.4種類のドット型感圧センサの内,ジクロロメタンとクロロホルムを1:1の割合で混合した溶媒を用いると,コーヒーリング現象を発生させずに塗布することができた.このジクロロメタンとクロロホルムのPSP溶液を用いて,従来の浸漬型感圧センサとの発光強度及び圧力感度を比較した.ドット型感圧センサのサンプル全体と浸漬型感圧センサを比較した場合,発光強度は約3.4-6.7倍で,浸漬型感圧センサの発光強度が高くなった.これは,全体で計測すると,PSP溶液が塗布されていないところも含まれているからである.圧力感度は浸漬型感圧センサとほぼ同様の良好な感度が得られた.本研究では,物体表面の非定常の圧力・温度変動を同時に高い精度で計測可能な,高速応答複合センサの開発を目的としている.従来の感圧塗料(PSP)と感温塗料(TSP)を単純に混合した混合が複合センサでは分子間干渉による特性の劣化が問題となっていた.本研究では陽極酸化被膜に感圧・感温の機能性分子をインクジェットプリンタの技術を応用して微細なマイクロドット配列に物理的に塗り分けることにより,分子間干渉が生じない理想的な高速応答複合センサの開発を行った.H25年度は新たに感圧色素にPtTFPP,感温色素にQ-dotの一種のZAISを用いた複合センサをインクジェット装置を用いて作成した.H24年度の成果より,色素と溶媒の溶解性の他に,溶媒の揮発性を支配する蒸気圧と沸点の影響を考慮しなければ,色素がコーヒーリング現象によりドット端部に凝集し,内部の発光強度分布が均一にならないことが分かっていた.これらの知見を元に,それぞれのセンサの感度,発光強度,ドット内の発光強度分布の一様性を最大にするための混合溶媒を見出した.複合センサはPSP, TSPともドット径が約0.3mmで,ドット間隔0.7mmで三角格子に最密充填に配列したものを作成した.作成したサンプルの校正試験を行い,従来のPSP,TSPと比較した結果,ほぼ同等の発光強度と感度を得ることができた.この複合センサを用いて圧力と温度を同時に測定しることに成功し,温度補正を行うことで0.02%/&#61616;Cの従来のPSPの1/20程度まで温度誤差を低減することに成功した.さらに衝撃波風洞において時間応答性の評価試験を行い,ステップ状に変化する圧力変化に対して,64&#61549;secの応答時間を得ることに成功した.複雑に時間変化する物体表面上の非定常流れを計測するために陽極酸化基板上に感圧感温複合センサを開発した.インクジェット装置を用いて感圧センサと感温センサをマイクロドット配列に塗布することで,色素間干渉による特性劣化が生じないセンサの開発を図った.色素に応じて適切な溶媒を選択することで,コーヒーリング現象の発生を防ぎながら感度と発光強度を最大化したセンサドットを作成することができた.作成した複合センサによって,圧力と温度を同時計測することで,温度誤差を0.97%/°Cから0.02%/°Cまで低減することができた.またステップ状の圧力変化に対して64マイクロ秒の時間応答を実現した.陽極酸化被膜型感圧センサは,光学的に非接触・非侵襲に模型表面の数kHzの非定常圧力変動を2次元の面計測することができる高速応答の機能性分子イメージングセンサであるが,温度依存性による誤差を補正する必要がある.

しかし従来の方法で感温センサを複合化すると,センサ分子間で干渉を起こし劣化してしまう.本研究ではこの陽極酸化被膜に感圧・感温の機能性分子をインクジェットプリンタの技術を応用して微細なマイクロドット配列に物理的に塗り分けることにより,分子間干渉を生じさせず,様々なセンサ分子を自由に複合化できる理想的な高速応答複合センサを作成し,非定常現象の多変量同時計測を高い精度で実現することを目的としている.H22年度は金属基盤の陽極酸化被膜上でのサンプル作成の一段階手前として,TLCプレート上でインクジェットを用いた複合センサを作成した.感圧色素と感温色素はそれぞれに適した溶媒にビーカーで溶かされ,インクジェットを用いて基盤に塗布された.現状ではドット間隔は0.6mmとなっており,PSPとTSPが重ならずにマイクロドット配列に塗布することができた.作成された複合センサの校正試験を行った結果,それぞれの色素単体でセンサを作成した場合とほぼ同じ圧力/温度感度が得られた.また,単純混合の複合センサでみられる色素間の干渉による著しい劣化も見られず,分離式複合センサの利点が確認された.また,並行して共鳴管式の高速応答試験装置を作成して,その特性試験を行った.この装置により作り出された正弦波の圧力変動と,PSPからの発光強度の変動を対比することで,PSPの位相遅れと振幅の変化を測定できることを確かめた.本年度は陽極酸化被膜上にセンサドットを形成することに成功した.感圧塗料の溶媒を変えて蒸発速度を最適化することでコーヒーリング現象の発生を抑制しながらドット面で一様な発光強度と感度を実現したことは大きな進歩である.高速応答性試験の準備も終了し,現在精力的に実験を進めているところである.感温塗料に用いる物質の選定も終了し,複合化の目途も立っている.よって,研究はおおむね順調に進展していると言える.TLCプレートを用いた複合センサの作成及びその定常的な特性評価のための,校正試験は順調に進んでいる.また陽極酸化被膜を用いた複合センサの作成は現在進行中である.また高速応答性を評価する装置の設計・製作も終了し,通常のポリマーベースとTLCベースのPSPを用いた装置の特性評価も行い,陽極酸化被膜の複合センサの評価も行う準備が整っている.震災により,実験装置の入手が予定よりも遅くなったが,他の部分を先回りして進めることで,遅れはほぼ取り戻すことができた.よって,研究はおおむね順調に進展していると言える.H24年度に作成した,陽極酸化被膜に形成できるようになったPSPセンサドットに感温塗料(TSP)を組み合わせ新型複合センサを形成する.チャンバ内の圧力と温度を変化させることができる校正試験装置を用いて,作成した複合センサの定常的な感度特性の評価を行い,PSP, TSP単体のものや混合型複合センサのものと比較を行う.また,H23年度に作成した共鳴管をベースにした時間応答性評価装置を用いて複合センサの時間応答特性を評価する.さらにH24年度に作成した実証試験装置を用いて温度と圧力が時間変化する非定常流れ場に複合センサを適用した試験を行う.圧力と温度の同時計測を行い,その測定精度や時間応答性,温度補正の評価を行う.また,数値解析を行いその結果との比較も行う.また,実際に試験を行った結果より,センサ特性の時間安定性など実際の試験に使用した場合の問題点を調査し,実用レベルの多変量の非定常計測が行えるようにセンサの改善を行う.また,研究成果を取りまとめ学会発表や論文の投稿,HPの作成を通じて成果の周知に努める.H
イムノグロブリン様受容体分子郡による破骨細胞分化制御に関する研究

慢性関節リウマチにおける骨軟骨破壊のメカニズムの一つとして,破骨細胞の分化と異常活性化が挙げられる.しかしながら破骨細胞の分化プロセス,活性化プロセスにどのような分子機構がはたらいているのかについては十分に理解されていない.これまで破骨細胞の分化には骨芽細胞などから提供されるRANKL (receptor activator of NF-κB ligand)が必要十分と考えられていたが,我々はRANKL以外に多数のIgLR群が活性化する必要があることを突き止めた.つまりIgLRの活性化に利用されている膜アダプターであるFcRγとDAP12が同時に欠損することで破骨細胞の試験官内での分化は完全に阻害され,このマウスは重度の大理石骨病となる.破骨細胞のこの経路による活性化にはPIR-A,OSCAR,TREM-2,SIRPβ1などの既知の活性化型IgLR群および未知の活性化型IgLR群が関与していることが示された.この成果により,慢性関節リウマチ患者の破骨細胞のはたらきの制御は,IgLRを介する活性化経路を人為的に修飾することで達成できる可能性が指摘される.さらに抑制系レセプターの破骨細胞分化に及ぼす影響について研究を進め,PIR-B,ヒトのLILRBのアイソフォームのいくつかのものが破骨細胞上に発現して実際に破骨細胞分化を制御していることを示すデータが得られつつある.これらの成果は破骨細胞分化制御において,免疫系細胞と同様の抑制プロセスの存在を示唆するものであり,その創薬への応用を含めて今後の展開が期待できるレベルに達した.破骨細胞は骨芽細胞とともに骨形成を制御する。最近我々は破骨細胞に、免疫系において重要な役割を担っているイムノグロブリン様受容体分子群が発現し、破骨細胞の分化を制御している可能性を指摘した。本年度の研究では発現するイムノグロブリン様受容体(IgLR)分子群のうち,どの受容体が実際に分化プロセスの制御に関与しているのかを同定し,これらのリガンドの同定と発現場所を突き止め,骨疾患においてリガンド-受容体相互作用の変調がその原因となっている可能性を検討することを目的とした。ヒトやマウスのどのIgLRが破骨細胞に発現しているのかを生化学的,細胞生物学的側面から,さらにGene Chipを利用した網羅的手法により解析した。正常ヒト末梢血から単離した単球を培養下に破骨細胞に分化させる実験系を構築し、このヒト骨芽細胞のGene Chip解析を行い,発現が変化するIgLRの網羅的データを得た。注目すべきデータとしてLeukocyte Immunoglobulin-like Receptor(LILR)-Bの抑制タイプであるLILRBが破骨細胞に顕著な発現を示し、とりわけLILRB4の発現は破骨細胞に特徴的であり、マクロファージなど他の骨髄系細胞に比べて高い発現レベルを示した。LILRB4を抗体で刺激すると細胞内に抑制性シグナル伝達が惹起され、破骨細胞の分化誘導が阻害されることが分かった。したがってLILRのコントロールを行うことでヒト破骨細胞の分化制御が可能であることが示唆された。またマウス破骨細胞にはヒトLILRBに相当するPaired Immunoglobulin-like Receptor(PIR)-Bが発現し、ヒト破骨細胞におけるものと同等の役割を担う可能性が示唆された。慢性関節リウマチにおける骨軟骨破壊のメカニズムの一つとして,破骨細胞の分化と異常活性化が挙げられる.しかしながら破骨細胞の分化プロセス,活性化プロセスにどのような分子機構がはたらいているのかについては十分に理解されていない.これまで破骨細胞の分化には骨芽細胞などから提供されるRANKL (receptor activator of NF-κB ligand)が必要十分と考えられていたが,我々はRANKL以外に多数のIgLR群が活性化する必要があることを突き止めた.つまりIgLRの活性化に利用されている膜アダプターであるFcRγとDAP12が同時に欠損することで破骨細胞の試験官内での分化は完全に阻害され,このマウスは重度の大理石骨病となる.破骨細胞のこの経路による活性化にはPIR-A,OSCAR,TREM-2,SIRPβ1などの既知の活性化型IgLR群および未知の活性化型IgLR群が関与していることが示された.この成果により,慢性関節リウマチ患者の破骨細胞のはたらきの制御は,IgLRを介する活性化経路を人為的に修飾することで達成できる可能性が指摘される.さらに抑制系レセプターの破骨細胞分化に及ぼす影響について研究を進め,PIR-B,ヒトのLILRBのアイソフォームのいくつかのものが破骨細胞上に発現して実際に破骨細胞分化を制御していることを示すデータが得られつつある.これらの成果は破骨細胞分化制御において,免疫系細胞と同様の抑制プロセスの存在を示唆するものであり,その創薬への応用を含めて今後の展開が期待できるレベルに達した.
可換半群上のSchur単調関数及びHoeffdingの不等式のみたす関数の研究

本研究課題は正定値関数や負定値関数,モーメント関数の応用的側面をもつ.正定値関数やモーメント関数の族と同様に,Schur単調関数やHoeffdingの不等式をみたす関数は,指標半群上のpoint evaluationの線形和からなる線形空間のある2つの凸錐に対応している.Schur単調関数やHoeffdingの不等式をみたす関数を解析するために,これらの凸錐を考察するのは自然なことである.その結果,No/{1}において,正定値関数とモーメント関数に対応する凸錐の差異を見つけただけでなく,完全正定値関数とモーメント関数に対応する凸錐の差異を発見した.論文では,No/{1}が半完全でないということだけでなく,No/{1}上の正定値関数でモーメントでかけない関数の具体例,及び完全正定値関数でモーメントでかけない関数の存在を示した.これらの問題について今まで知られていた例はN^2_2(Friedrich及びBerg and Christensen)であったが,この論文で示した例は,今現在知られている半群の中でもっとも簡単で取り扱いやすい半群である.また,非負有理数半群Q_+の直積半群(Q^k_+,+,id.)において,そのconelike部分半群を考え,その完全性を示した.それにより,このようなconelike半群ではSchur単調増加やHoeffdingの不等式をみたす関数が(orderに関係なく)負定値・完全負定値と同値であることを示した.この結果については現在論文としてまとめる方向にある.本研究課題は正定値関数や負定値関数,モーメント関数の応用的側面をもつ.正定値関数やモーメント関数の族と同様に,Schur単調関数やHoeffdingの不等式をみたす関数は,指標半群上のpoint evaluationの線形和からなる線形空間のある2つの凸錐に対応している.Schur単調関数やHoeffdingの不等式をみたす関数を解析するために,これらの凸錐を考察するのは自然なことである.その結果,No/{1}において,正定値関数とモーメント関数に対応する凸錐の差異を見つけただけでなく,完全正定値関数とモーメント関数に対応する凸錐の差異を発見した.論文では,No/{1}が半完全でないということだけでなく,No/{1}上の正定値関数でモーメントでかけない関数の具体例,及び完全正定値関数でモーメントでかけない関数の存在を示した.これらの問題について今まで知られていた例はN^2_2(Friedrich及びBerg and Christensen)であったが,この論文で示した例は,今現在知られている半群の中でもっとも簡単で取り扱いやすい半群である.また,非負有理数半群Q_+の直積半群(Q^k_+,+,id.)において,そのconelike部分半群を考え,その完全性を示した.それにより,このようなconelike半群ではSchur単調増加やHoeffdingの不等式をみたす関数が(orderに関係なく)負定値・完全負定値と同値であることを示した.この結果については現在論文としてまとめる方向にある.
空間認知のメカニズムと言語形式への反映―空間相対名詞に対する多角的アプローチから

本研究の目的は、「前、後ろ」「東、西、南、北」といった空間相対名詞を研究対象とし、これらを用いた空間表現の諸性質を体系的に観察及び理論的に説明をすることで、人間の空間認知メカニズムと言語表現の関係の一端を明らかにすることである。今年度は研究計画のうち(1)空間相対名詞の理論言語学的アプローチ、(2)対照言語学的アプローチ、(3)琉球方言における空間表現へのアプローチを試みた。以下に順を追って報告する。まず、(1)の空間相対名詞の名詞修飾形式の理論言語学的アプローチについては、Tromso大学のPeter Svenonius教授の提案する、"Axial Part"という概念を用いた理論モデルが日本語にも適用できるとした2011年3月3-4日にはTromso大学でPeter Svenonius教授とのミーティング、2011年3月9日には研究発表のアウトリーチを行い、同大学の研究者から有意義なコメントを得た。続いて(2)対照言語学的アプローチは、今年度に新たに本格的に取り組んだ事項である。日本語と異なる名詞修飾構造を持つ言語に理論モデルの適用を試み中国語・アラビア語・英語・韓国語との比較について記述・分析し、最終的に日本語名詞修飾の言語個別性を主張した。最後に(3)琉球方言における空間表現へのアプローチでは、ワークショップ等で他研究者との交流をはかるとともに前年度からの琉球語宮古池間方言の調査を継続して行いデータを収集した。今年度の調査をとおして、池間方言の特に高齢者の話者のデータからは単なる一言語の言語表現の特徴にとどまらず空間認知のメカニズムの一端を明らかにするために大きな証拠となると考えられる分析結果が得られた。今後類型論的分析にも堪えうるようなデータ収集を収集するために、空間認知に深くかかわる研究をしている教授とのミーティングを行った。本研究の目的は、「前、後ろ」「東、西、南、北」といった空間相対名詞を研究対象とし、これらを用いた空間表現の諸性質を体系的に観察及び理論的に説明をすることで、人間の空間認知と言語表現の関係の一端を明らかにすることである。この研究を通して日本語の空間認知システムおよび言語への反映の独自性を述べ、さらに他言語に同様の考察を適用することで、対照言語学的に見た空間表現の分類・整理、そして語学学習の教授法にも寄与することができると考える。平成21年度の研究実施計画と研究成果を順に説明する。実施計画(1)「虚構移動表現を含む修飾節」「相対名詞との間に程度副詞が介在する修飾節」の現象については、後者の程度副詞が介在する修飾節について主に観察を続け、程度副詞のスケール性が相対名詞の解釈に影響を与える点を新たに指摘した。次に(2)米国カリフォルニア大学バークレー校で開催される夏季講座への参加であるが、より高度で応用的な学会に参加したいという考えから、これに代わりNELS40(the 40th annual meeting of the North East Linguistic Society, at MIT)に参加し、発表者の議論から多くの知見を得た。(3)琉球語池間宮古方言の空間表現に関する対照データの収集は2010年2月10-28日に行った。池間方言話者へのインタビューから、池間方言では東西南北を表すのに「アガイ系」と「トゥラヌハ系」という2種類があることを確認し、なぜ2種類存在するかについて、新たな見解として池間島から宮古島西原地区への分村に伴う住民の認知空間環境の変化という歴史的枠組みが背景にある点を指摘した。最後に(4)空間表現に対する認知科学的実験は、数名に対する予備調査の段階にとどまった。そこでの改善点などを生かしより大規模な調査をし妥当性の高い説明をするのが来年度の目標である。
組合せ問題に対する最適化アルゴリズムの複合化と効率化に関する研究

離散量を含む最適化問題は、組合せ最適化等と呼ばれ、計算数学,システム工学,オペレーションズリサーチ等の理論的基盤を形成する重要な分野として広く研究が進められている。しかし、最近の計算の複雑さの理論が明らかにしているように、組合せ問題の多くは計算上困難な構造を内包し、原理的に多項式時間のアルゴリズムを持たない。しかも、この種の難しい問題の中には、実用上重要なものが多く、現実の応用の場で、それらを正確に、あるいは,近似的に解くことが要求される。これらの問題を現実的な計算量で解くためには、問題が有しているあらゆる数学構造を可能な限り利用して、計算効率の向上を計らねばならないであろう。その結果、理論的限界を越えることはできないにしても、実用上有用なアルゴリズムを生む可能性はある。本研究者らは、これまで組合せ最適化問題の表現のための基礎理論の構築から始め、その延長として、動的計画法にもとづくアルゴリズム,分枝限定法にもとづくアルゴリズム,さらに線形および非線形計画のアルゴリズムの基本的枠組の理解を図ると共に、それらの具体的な問題への適用に関する研究を行なってきた。これらのアルゴリズムは、それぞれの問題のもつある構造を利用することで、計算効率の向上を実現するものであるが、利用すべき構造は、共通しているところもあれば異なる部分もある。したがって、いくつかのタイプのアルゴリズムを複合化すれば、問題が有している構造を多面的に利用できよう。本研究は、この目的に、まず動的計画法と分枝限定法の複合化を試み、新しい計算枠組として逐次純化動的計画法(SSDP法)を提案し、その理論的基盤の整備と共に、行商人問題やナップサック問題等への適用を行った。さらに、非線形計画との関連の下に、新しいアルゴリズムの開発や、近似スキームの確立のための検討を行った。
職業運転手の睡眠呼吸障害スクリーニングによる交通事故防止システムの構築

睡眠呼吸障害(SDB)専門外来受診者を対象に、質問紙調査を実施した結果、受診者の約40%が仕事中の居眠りを、30%以上の人が運転中の居眠りを経験し、さらに運転中の居眠り経験者のうち、30%以上の人が実際に居眠りによる事故を経験していた。また、「重大事故あり」と「眠気なし」の両グループについて多変量解析を行った結果、「重大事故あり」グループの体格指数(BMI),昼間の眠気指数(ESS)が統計上有意に高く、睡眠1時間あたりの覚醒回数、SDB重症度も高い傾向がみられ、SDBと事故の因果関係が示唆された。全日本トラック協会加盟事業所勤務の2069歳男性トラック運転者1,426人を対象にパルスオキシメトリ法を用いてSDBスクリーニング検査を実施し有病率を算出したところ、軽度SDB(15>3%ODI≧5)は26%、中等度SDB(30>3%ODI≧15)は5%、重症SDB(3%ODI≧30)は2%であった。簡易問診結果と組み合わせたところ、「ほぼ毎日いびきをかく」もしくは「BMI≧25kg/m2」の者を条件とした場合、80%以上の感度でSDBを検出することが可能であった。2069歳男性トラック運転者(同上)5,247人を対象にフローセンサ法で得られたSDB重症度と主観的な眠気の度合いとの関係を調査したところ、日中に強い眠気を感じる人(ESS値16以上)では重度SDBを有する者(9%)の割合が高いものの、眠気を感じない人(ESS値5以下)の中にも中等度重度のSDBを有する者(8%)がいた。また同集団において肥満群(BMI値30以上)では睡眠呼吸障害指数(RDI値)20以上の中等度触重度のSDBを有する者(29%)の割合が高いものの、非肥満者(BMI値25未満)の中にも軽症以上のSDB (RDI値5以上)を有する者が47%、中等度以上のSDBを有する者が5%いた。特に非肥満者が多いわが国におけるSDBスクリーニング検査法としてフローセンサ法の有用性が確認された。本研究は、約2,000人のトラック運転手を対象として睡眠呼吸障害(sleep-disordered breathing;SDB)のスクリーニングと交通事故に関連する質問紙調査、さらに重症SDB患者の治療前後の眠気および運転状況に関する調査を実施することにより、居眠り運転による交通事故のリスクを低減させる実効性の高い社会システム構築のための実証データを得ることを目的とする。上記の対象者の中から本研究の目的・内容に賛同し、インフォームドコンセントがとれた者に、SDB検出の問診、交通事故および交通事故に関連するヒヤリハット事例の質問紙自記式調査を行うとともに、パルスオキシメトリ検査またはフローセンサ検査を実施する。SDBの重症度の判定には、パルスオキシメトリ検査の場合は、記録時間中に動脈血酸素飽和度曲線の基線が3%以上低下した後、120秒以内に回復した1時間あたりの回数(3% oxygen desaturation index,3%ODI)を指標とした。フローセンサ検査の場合は、直前の気流量が2分間平均で半分以下になった場合を低呼吸、気流が10秒以上途絶した場合を無呼吸とした。これらの基準に基づいてSDBの性別年齢別有病率を算出した。男性トラック運転手2069歳約1,426人のSDBの重症度別有病率は、軽度SDB(15>3%ODI≧5)は31%、中等度SDB(30>3%ODI≧15)は8%、重症SDB(3%ODI≧30)は3%であった。女性トラック運転手2069歳約70人のSDBの重症度別有病率は、それぞれ23%、3%、0%であった。次年度は、上記と同じ職業運転手に対するSDBと血圧との関連を調査する。また、全国で100万人以上と推定されている運転業務従事者のSDBスクリーニングを実施する方策として質問紙法、パルスオキシメトリ法を組み合わせた2段階スクリーニング法の精度を分析する。2069歳男性トラック運転者(同上)