hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顕微・分光学的手法による木材保存剤の材内in situ解析

顕微・分光学的手法を用いて、銅系木材保存処理材中における銅の分布状態の解析を行ったところ、結合状態の分析が可能であること、同一試料内の同一視野における溶脱操作前後の銅の濃度・分布の変化を組織構造と連携させて解析出来ることなどを示した。また、径20700nmの銅微粒子が放射組織、仮道管の内腔面、有縁壁孔の壁孔室内に目立って分布することを明らかにし、さらにより微細な銅粒子が細胞壁内にも浸透した可能性を示唆した。本研究は、顕微・分光学的手法を用いて、保存処理材中の薬剤成分の変性や溶脱現象の把握、および熱処理等による保存処理材中の有効成分の劣化挙動を解明することを目的とする。19年度は以下の検討を行った。スギ辺材(20(R)mm×20(T)mm×10(L)mm)に市販の銅系水溶性防腐剤を減圧注入し、十分養生を行ったのち、EPMA分析に供した。RAP分光器を用い、加速電圧(530kV)および照射電流量(5nA200nA)を可変させながら、Cu-L線の最適な検出条件の検討を行ったところ、加速電圧15kV、照射電流量200nAの下で、Cu-Lα線とCu-Lβ線のピーク強度と分離が良好となった。またこの条件下で、標準試料のCu、CuOおよびCu2OのCu-Lα、Lβ線の測定も併せて行ったところ、Lβ/Lαの値が全てのサンプルで異なり、銅の価数の違いによるものと推測された。続いて、薬剤溶脱のメカニズムを解明するにあたり、カーボン等の蒸着を施さなくても無蒸着で観察・分析が可能なLV-SEM-EDX(低真空走査電子顕微鏡-エネルギー分散形X線分光器)に着目した。通常木材のような導電性のない試料を無蒸着で観察・分析すると、帯電現象が起き支障をきたす。そこで、最適な真空度の条件検討を行ったところ、10Pa程度の真空度であれば帯電現象、像質の乱れは起こらないことが明らかになった。また、このときのX線の収集効率は若干落ちるものの、十分分析に耐えうるものであった。その結果、顕微鏡レベルで同一試料内の同一視野における溶脱処理前後の薬剤分布、薬剤量の変化を組織構造と連携させて解析することが可能となった。北米で2年前に、既存の銅系水溶性防腐剤(ACQ、CuAz等)とは全く異なる概念の薬剤[MCQ(微粉化した炭酸銅+酸化鉄)]が開発された。これらの有効成分は基本的にACQやCuAzと同一であるが、前者がアンモニア性銅(銅イオン)であるのに対し、MCQでは水に不溶性のナノ粒子を採用しているのが最大の違いである。薬剤の木材中における分布状態は、保存効力に直接関係することから、(1)ナノ/サブマイクロ粒子の木材への注入性とその材内分布、(2)仮道管細胞壁中(ポアサイズ<10nm)へのナノ銅粒子の浸透の可能性、など未解明の点を明らかにする必要がある。この研究では、X線分光器(EDX)を装備した汎用型および高分解能の走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、処理材中のナノ粒子の微細分布を可視化する際に求められる最適分析条件の検討を行った。汎用型SEM-EDX(加速電圧:15kV)による分析の結果、放射組織と仮道管の内腔面、および有縁壁孔の壁孔室内において、顆粒状の銅および鉄粒子がほぼ同じの個所に分布し堆積していることが示されたが、試料のドリフトやビームダメージが生じた。一方、高分解能SEM-EDX(15kV)ではドリフト補正ソフトを導入し、両元素のK線だけではなく、低エネルギー側のL線を用いたマッピング分析についても検討し、L線を用いて空間分解能を大幅に向上させる分析条件を明らかにした。さらに、低加速電圧(5kV)での分析条件を検討し、ビームダメージが大幅に軽減されることが分かった。以上の結果、高分解能SEM-EDXでは、銅と鉄のナノ/サブマイクロ粒子を、それぞれ分離してマッピングすることが可能になり、汎用型SEM-EDXの空間分解能では、ほぼ同様と見なされていた両元素の材内分布が、実際には異なることを明らかにすることができた。細胞壁内部における保存剤の分布と性状が防腐効力を最終的に決定づけるにも拘わらず、新規ナノ銅粒子保存剤(MCQ)に関し、細胞壁内への10nm未満の銅粒子の浸透・分布状態については未解明のままである。そこで今年度は、MCQ処理材の細胞壁内に存在するナノ銅粒子のサイズ同定に向け、単原子オーダーまで観測可能な高分解能電子顕微鏡を用いて解析するための技術検討を行った。

すなわち、電子デバイス分野で用いられている集束イオンビーム加工装置(FIB)を有機材料である木材組織に初めて導入し、無包埋のまま任意の部位をマイクロスケールで切り出し、さらに観察対象部位を最薄厚さ10nmまで極薄膜化する条件の最適化を行った。試験体は市販のMCQ処理されたデッキ材で、材中央部から切り出した小試験片の半径断面をスライディングミクロトームで面出ししたのち、FIB加工に供した。FIB装置内で、最初に薄切化の対象部位(早材部の仮道管と放射柔細胞の細胞壁)にプラチナ、カーボンおよびタングステンを堆積させて保護膜を形成させ、そののち40keVのガリウム集束イオンビームで20x60x70μmサイズの微小立方体を削り出した。立方体はマイクロマニピュレーターによって摘出し、電顕用支持台に固定した。支持台を含むサンプルは、さらにFIBで壁厚(横断面)50nmまで薄切した。最後に、加速電圧300Vでアルゴンイオンビームを照射し、最薄10nmの超薄切片を作成した。また本過程で、アーティファクトが発生しないこともあわせて確認した。以上の結果、単原子オーダーが観測可能な高分解能電子顕微鏡を用いてダイレクトに観察・分析するために必要とされる極薄切片の作成法を確立した。
感染による乳児喘息発症のメカニズム:病原微生物に対する免疫反応不良との関連

気管支喘息は近年低年齢で増加傾向にある。乳児喘息は近年各国の喘息治療ガイドラインにもとりあげられ、早期診断・治療、予防のためにも病態の解明は緊急の課題である。近年、乳児期の感染(RSウイルス,ライノウイルスなど)がアレルギー性炎症を誘導するという報告が散見され、乳児喘息の発症・病態に役割を持っている可能性はかなり高いと推測される。一方,感染免疫反応において自然免疫反応(とくにトールライクレセプター(TLR))の重要性が示されている。喘息を含めたアレルギー性疾患においてもTLRの関与が報告され種々の免疫対象に初めて暴露される乳児期の喘息発症にもTLRは大きな役割をもつことが予想される。我々は乳児喘息とTLRとの関連について研究を継続して行っており、乳児喘息の発症への関与を解明する目的で研究を進めている。今年度は前年度に引き続き、乳児喘息の早期診断・治療、そして発症予防のためには乳児喘息の病態を解明することが重要であると考え,感染と乳児喘息の発症との関連を明らかにすることをin vivo, in vitroの系両方を用い計画・実施した.気管支喘息は近年低年齢で増加傾向にある。乳児喘息は喘息治療ガイドラインにもとりあげられ、早期診断・治療、予防のためにも病態の解明は緊急の課題である。感染は、乳児喘息発症の重要因子である可能性が高く、海外の喘息の治療ガイドラインにはvirus induced asthmaという概念も提唱されている。ウイルス感染に対する免疫応答の未熟・不備が気管支喘息発症に関わるという考えの基、研究を行い報告した。喘息を含めたアレルギー性疾患においても感染の関与が報告され種々の免疫対象に初めて暴露される乳児期の喘息発症にも感染は大きな役割をもつことが予想される。我々は乳児喘息と感染との関連について研究を継続して行っており、乳児喘息の発症への関与を解明するために研究を行っている。乳児喘息の早期診断・治療、そして発症予防のためには乳児喘息の病態を解明することが重要であると考え,感染と乳児喘息の発症との関連を明らかにすることをin vivo, in vitroの系両方を用い計画した。LTの作用は、分化・成熟段階にある細胞・組織に対しても及ぶことが推測され、乳児喘息発症の重要因子である可能性が高い。一方,感染免疫反応においてTLRの重要性が示されている。我々はこの研究で,RSウイルスや肺炎クラミジアなどの気道感染に関わる病原体が気道炎症を引き起こすことを報告している.乳児喘息の早期診断・治療、そして発症予防のためには乳児喘息の病態を解明することが重要であると考え,感染と乳児喘息の発症との関連を明らかにすることをin vivo,in vitroの系両方を用い計画した.気管支喘息は近年低年齢で増加傾向にある。感染は、乳児喘息発症の重要因子である可能性が高い。今年度、我々は,肺炎クラミジアが気道炎症を引き起こすことを報告した.比較的軽度の症状しか引き起こさない肺炎クラミジアが乳児喘息と関連していることは、感染と乳児期の喘息発症のメカニズム解明の一助となると思われる。

近年、乳児期の感染(RSウイルス,ライノウイルスなど)がアレルギー性炎症を誘導するという報告が散見され、乳児喘息の発症・病態に役割を持っている可能性はかなり高いと推測される。一方,感染免疫反応において自然免疫反応(とくにトールライクレセプター(TLR))の重要性が示されている。喘息を含めたアレルギー性疾患においてもTLRの関与が報告され種々の免疫対象に初めて暴露される乳児期の喘息発症にもTLRは大きな役割をもつことが予想される。我々は乳児喘息とTLRとの関連について研究を継続して行っており、乳児喘息の発症への関与を解明する目的で研究を進めている。今年度は前年度に引き続き、乳児喘息の早期診断・治療、そして発症予防のためには乳児喘息の病態を解明することが重要であると考え,感染と乳児喘息の発症との関連を明らかにすることをin vivo, in vitroの系両方を用い計画・実施した気管支喘息は近年低年齢で増加傾向にある。乳児喘息は喘息治療ガイドラインにもとりあげられ、早期診断・治療、予防のためにも病態の解明は緊急の課題である。感染は、乳児喘息発症の重要因子である可能性が高く、海外の喘息の治療ガイドラインにはvirus induced asthmaという概念も提唱されている。ウイルス感染に対する免疫応答の未熟・不備が気管支喘息発症に関わるという考えの基、研究を行った。特に前年度に流行した新型インフルエンザは気管支喘息患者において重症化するという現象があり、それを急遽調査し、今年度、新型インフルエンザと喘息症状との関連を報告した。気管支喘息は近年低年齢で増加傾向にある。乳児喘息は近年各国の喘息治療ガイドラインにもとりあげられ、早期診断・治療、予防のためにも病態の解明は緊急の課題である。今年度は前年度に引き続き、乳児喘息の早期診断・治療、そして発症予防のためには乳児喘息の病態を解明することが重要であると考え,感染と乳児喘息の発症との関連を明らかにすることをin vivo, in vitroの系両方を用い計画・実施した.気管支喘息は近年低年齢で増加傾向にある。
サブミリ波による太陽系及び惑星系形成の観測的研究

チリで現在建設が進められている大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)に求められているキャリブレーションの精度を達成するための構成法の構築を行った。従来の惑星を用いたものの検討に加え、新たに小惑星による較正や、較正装置による方法の検討を行った。(Sekiguchi et al.2006ALAMMemo準備中)2、はやぶさ探査機JAXA/ISASによって打ち上げられた小惑星探査機はやぶさの目的天体、近地球型小惑星Itokawaの中間赤外線観測を行い、この小惑星からの熱放射フラックスを測定した。ここから天体の大きさと反射能(アルベド)を導出した。大きさの測定精度は探査機によって確認され、1%以内の精度を達成できることがわかった。また天体の表層熱特性を求め、近々公表される探査機データとの比較が可能となった。(Sekiguchi et al.,2003 A & A, Mueller & Sekiguchi et al.,2005 A & A)3、ディープインパクト探査機によるテンペル彗星の衝突実験の地上観測4、ASTEによる原始惑星系円盤の観測チリのサブミリ波望遠鏡ASTEによる原始惑星系形成領域の観測を行った。周波数345GHz付近で二同位体のCO分子の回転輝線(J=3-2)を行い、分子雲に埋もれた惑星系円盤の物理量を求めた。(Tsukagoshi et al.,2006,PASJ準備中)5、赤外線衛星ASTRO-F(あかり)のキャリブレーションJAXA/ISASによって打ち上げられた赤外線衛星ASTRO-F(あかり)のフラックスキャリブレーションのために小惑星による較正法を構築し、標準光源小惑星の選定と、フラックス推定モデルの評価を行った。太陽系及び惑星系の形成過程の研究のため、その鍵となる天体である太陽系外縁部小天体や、太陽系外の原始惑星系円盤の観測研究と、これを遂行するための観測装置である、サブミリ波帯での連続波観測用装置「3色ボロメータ」の開発を年間を通して行ってきた。観測は主として、チリアタカマ砂漠の大型サブミリ波望遠鏡であるASTE望遠鏡を用いて行った。ここでは南天における惑星系形成領域の一酸化炭素分子の回転遷移輝線(J=3-2)を観測したが、有意な検出には至らなかった。また、太陽系の外縁部(オールトの雲)からやってきたを思われる特異小惑星に関し、チリ、ESOラ・シーヤ観測所の3.6m望遠鏡による赤外線熱観測、およびすばる望遠鏡による可視光から近赤外線、中間赤外線に渡る多波長観測、木曽観測所2KCCDカメラを用いた可視光連続測光観測(ライトカーブ観測)を行った。ここでは太陽系形成理論の鍵となる天体、微惑星の物理的性質を知るべく、後に彗星となった特異天体C/2002 CE10のサイズとアルベドを求めた(関口ら、天文学会2004年春季年会)。また、本研究の柱となるサブミリ波帯での観測を達成するべく、本研究代表者を中心とした「ASTE搭載3色ボロメータの開発、およびそれよる観測」を行った。開発は16年度にも引き続き行い、これによる観測を進める。本年度は、二度にわたるチリ渡航において、ASTE望遠鏡での装置実搭載試験観測を行い、サブミリ波連続波のもっとも明るい大質量星形成領域であるオリオン座分子雲領域の0.85mmでの連続波マップを取得した(小林ら、天文学会2003年春季年会、および大渕ら、天文学会2004年春季年会)。開発研究1)ASTE望遠鏡搭載サブミリ連続波観測用3色ボロメータの開発,2)ALMA型受信機カートリッジ式デュワーの開発,3)小惑星の熱モデルによる赤外線衛星「ASTRO-F」とALMAのフラックスキャリブレーション観測研究可視光・近赤外線観測中間赤外線熱観測1)ESO 3.6m望遠鏡による小惑星の中間赤外線観測:MUSES-Cミッション(はやぶさ)ターゲット天体(小惑星Itokawa)のサイズ測定,2)ESO 3.6m望遠鏡による彗星核のサイズ・アルファベット測定,3)すばる望遠鏡による彗星の中間赤外線分光観測:ダストの鉱物学サブミリ波・ミリ波(電波)観測1)野辺山45m望遠鏡による微惑星候補天体からガス成分の検出,2)野辺山45m望遠鏡によるIkeya-Zhang彗星からのHCNコマのマッピング観測,3)野辺山45m電波望遠鏡による流星母彗星におけるmmサイズダスト粒子の探査、4)ASTEによる南天における惑星系形成円盤の観測チリで現在建設が進められている大型ミリ波サブミリ波干渉計(ALMA)に求められているキャリブレーションの精度を達成するための構成法の構築を行った。

(Sekiguchi et al.,2003 A & A, Mueller & Sekiguchi et al.,2005 A & A)3、ディープインパクト探査機によるテンペル彗星の衝突実験の地上観測4、ASTEによる原始惑星系円盤の観測チリのサブミリ波望遠鏡ASTEによる原始惑星系形成領域の観測を行った。周波数345GHz付近で二同位体のCO分子の回転輝線(J=3-2)を行い、分子雲に埋もれた惑星系円盤の物理量を求めた。(Tsukagoshi et al.,2006,PASJ準備中)5、赤外線衛星ASTRO-F(あかり)のキャリブレーションJAXA/ISASによって打ち上げられた赤外線衛星ASTRO-F(あかり)のフラックスキャリブレーションのために小惑星による較正法を構築し、標準光源小惑星の選定と、フラックス推定モデルの評価を行った。
中国内蒙古フッ素汚染地域における血中ビタミンD3著高と骨吸収亢進に関する調査研究

:飲料水と常飲されているタン茶浸出液のフッ素濃度が高い中国内モンゴル自治区の草原地域の成長期、閉経前および閉経期女性を対象に調査を行った。フッ素曝露による成長期女性への影響は明らかではなかったが、30歳代以上で尿中骨吸収マーカーが有意に増加し、40歳代以上では骨形成マーカーも増加し、骨吸収の亢進がみられた。閉経女性において骨密度の低値が観察され、高齢者におけるフッ素暴露による骨粗鬆症の恐れが示唆された。【目的】これまでフッ素曝露による骨への影響は、骨芽細胞刺激による骨硬化症(骨過形成)とされてきたが、研究代表者らは、飲料水中フッ素汚染がみられた中国・内モンゴル自治区草原地域の中年女性に骨吸収の亢進を観察した。そこで、フッ素曝露が成長期および閉経期の骨量:と骨代謝へ及ぼす影響を明らかにするため、同地域のフッ素汚染状況を把握し、先に同地域住民にみられた血中活性型ビタミンD_3著高と骨吸収亢進・骨量減少の関係を検討し、そのメカニズムを考察する。フッ素摂取量の基準設定への科学的データの提供を目的とする。【方法】(1)次年度に計画している大規模な疫学調査のため、9月に研究代表者を含む4名が現地に赴き、閉経および未閉経中高年女性と成長期女性の対象者の選定など準備を現地の研究協力者と行った。(2)あわせて血中骨代謝マーカーの測定を依頼する北京大学医学部との打合せを行った。(3)調査地域である中国・内モンゴル自治区の草原地域(達茂旗市周辺)では、フッ素濃度が高いタン茶浸出液が常飲されていることが分かり、他の中国茶葉浸出液について検討を行った。(4)若年者の骨密度測定のために新たに超音波骨密度計GE Lunar A-1000InSightを購入し、現有する装置、同A-1000 Expressとの比較を行った。(5)次年度の調査に向けたアンケートを作成した。(6)骨代謝マーカーおよびビタミンD代謝物のELISA測定法について検討した。【結果および考察】(1)(2)疫学調査の準備を行った。(3)採取した中国茶葉の浸出液中フッ素の濃度は約6割が飲料水の基準である0.8mg/Lを超え、ティーバッグやタン茶類には数mg/Lも含有するものがみられ、お茶飲料からのフッ素摂取量が多いことが示唆された。(4)新旧の骨密度計の測定値に差異はみられず、互換性があるものと考えられた。(5)フッ素摂取量を推察するための栄養調査項目を追加した。(6)尿中クロスラップスおよび血中ビタミンD3について、ELISA測定法を確立した。【目的】これまでフッ素曝露によるへ骨への影響は、骨芽細胞刺激による骨硬化症(骨過形成)とされてきたが、研究代表者らは、飲料水中フッ素汚染がみられた中国・内モンゴル自治区草原地域の中年女性に骨吸収の亢進を観察した。そこで、フッ素曝露が成長期および閉経期の骨量と骨代謝へ及ぼす影響を明らかにするため、同地域住民の血中活性型ビタミンD_3著高と骨吸収亢進・骨量減少の関係を検討し、フッ素摂取量の基準設定への科学的データの提供を目的する。【方法】中国・内モンゴル自治区に平成19年の7月下旬から8月にかけて、研究代表者を含む10名を派遣し、現地の研究協力者とともに疫学調査を行った。調外対象は、フッ素汚染地域である草原地域(達茂旗市周辺)および対照地域(呼和浩特市、農村地域)で、これまで調査を行ってきた中高年女性および未閉経中年女性とその娘の成長期女性である。フッ素曝露の把握のため、飲料水、タン茶浸出液中のフッ素測定を行った。対象者の左前腕部の骨密度を測定した。早朝尿および血液を採取し、尿中のHydroxyprolineやCrossLapsなどの骨吸収マーカーの測定を行った。北京大学公共衛生研究所へ依頼して血中の骨形成マーカー(Bone type alkaline phosphatase)や活性型ビタミンD_3の測定を実施した。【結果および考察】フッ素濃度および尿中の骨吸収マーカーの測定結果について報告する。飲料水およびタン茶浸出液のフッ素濃度は、対照(都市)地域に比べて汚染(草原)地域が有意に高かった。尿中フッ素濃度は草原地域が都市地域に比べて有意に高く、年齢が高いほど増加した。尿中の骨吸収マーカーは30歳代以上で草原地域が都市地域に比べて有意に高く、フッ素曝露による骨吸収亢進が示唆された。成長期女性では、尿中フッ素濃度に差はみられたが、骨吸収マーカーに差はみられず、フッ素曝露による影響は明らかではなかった。現在、血液の測定結果や骨密度、アンケート調査、栄養調査などの結果について解析を実施中である。【目的】

これまでフッ素曝露による骨への影響は、骨芽細胞刺激による骨硬化症(骨過形成)とされてきたが、研究代表者らは、飲料水中フッ素汚染がみられた中国・内モンゴル自治区草原地域の中年女性に骨吸収の亢進を観察した。そこで、フッ素曝露が成長期および閉経期の骨量と骨代謝へ及ぼす影響を明らかにするため、同地域住民の血中活性型ビタミンD_3著高と骨吸収亢進・骨量減少の関係を検討し、フッ素摂取量の基準設定への科学的データの提供を目的とする。【方法】本年度は、前年度に中国・内モンゴンレ自治区において、疫学調査を行った対象者について、先に実施できなかった超音波による踵骨骨量の測定を行った。対象者はフッ素汚染地域である草原地域(達茂旗市周辺)および対照地域(呼和浩特市、農村地域)で、これまで調査を行ってきた中高年女性および未閉経中年女性とその娘の成長期女性である。飲料水、タン茶浸出液および早朝尿のフッ素測定を行い、フッ素の曝露指標とした。尿中のHydroxyproline、CrossLaps、Deoxypyridinolineなどの骨吸収マーカー、血中のBone type alkaline phosphataseなどの骨形成マーカー、活性型ビタミンD_3などの測定を行い、フッ素の曝露指標や骨密度および骨量指標との関係について解析した。【結果および考察】本年度測定した超音波測定装置による踵骨の骨量指標は、前年度におこなった二重X線装置による骨密度とよい相関を示した。フッ素の曝露指標である飲料水およびタン茶浸出液のフッ素濃度は、対照地域に比べて汚染地域が有意に高かった。尿中フッ素濃度は汚染地域が対照地域に比べて有意に高く、年齢が高いほど増加した。フッ素汚染地域の成長期女性の骨代謝マーカー、骨密度(骨量指標)は対照地域と変わらなかったが、30歳代以上では骨吸収マーカーの上昇がみられ、40歳代以上では骨形成マーカーも増加する傾向がみられた。閉経前後で比較すると、フッ素汚染地域の閉経女性において骨密度(骨量指標)が有意に低値を示した。フッ素曝露による骨吸収の亢進と閉経後にさらに骨密度(骨量指標)が減少する恐れが示唆された。
技術的負債エンジニアリング － 優先的に解決すべき技術的負債の解明とモデル化

本研究では,慢性的なリソース不足を開発プロジェクトにもたらす技術的負債に対して,リポジトリマイニングを軸とする工学的アプローチを開発し,優先的に解消すべき技術的負債の解明とモデル化を目指す.そのために,サブゴール(S1)多種多様な技術的負債の体系化/検出,(S2)技術的負債のインパクトの実証的調査,(S3)債務額の大きい技術的負債のモデル化に取り組む.各サブゴールにおける研究実績の概要は次の通りである.(S1)「技術的負債の体系化と基礎データ構築」を行った.主な研究実績は,(1-1) ACM等の検索エンジンから,技術的負債の中の1つであるSATD (Self-Admitted Technical Debt)を扱っている可能性のある論文候補を37編見つけ,精読した上で実際にSATDの研究を行っている19編を特定したこと,(1-2)それらの論文を3つの大区分に分類し,今後目指すべき研究の方向性を13つ示したことである.その他の実績として,技術的負債を示唆するキーワードを絞り込み,2,500以上のSATDを含む基礎データを構築した点なども挙げられる.(S2)「技術的負債のインパクトの調査」では,実開発における技術的負債のインパクトをより正確,かつ,幅広く捕らえるために,15名の実務者を対象とするサーベイを行った.選択式(自由記述も可)10種類以上の負債額の候補となるメトリクス群(負債を含むコードの更新頻度等)を提示し,その結果,2つのメトリクスを選定できた.現在,その成果を論文にまとめ投稿中である.(S3)「予測技術の開発」では,深層学習のアプローチの拡張を行った.その成果は,債務額が大きくなるか否かを予測するモデル化技術として利用できると期待できる.また,マイニング処理の基盤の準備(Gitの前処理技術等)を進め,今後,効果的に研究を進めることが可能となった.平成30年度の研究計画・方法に記載した「研究の目的」をおおむね達成できており,その内容を研究会において発表できた.また,成果の一部を活かした研究内容が論文誌,および,国際会議にも採録された.特に「技術的負債の体系化」に向けた文献調査の論文が英文論文誌に採録された点は大きな成果である.現在,その成果を発展させ,論文誌や国際会議に投稿している段階であり,一定の成果も出ているため,おおむね順調に進展していると考える.現在までの進捗状況は,おおむね順調に進展している.平成30年度でも行ったように,今後も国内外の研究会に積極的に参加し,多面的に意見を取り入れることで問題の早期解決を目指す.さらに,研究分担者と定期的にテレビ会議システムを用いた進捗報告,及び,意見交換を行う予定である.本研究では,慢性的なリソース不足を開発プロジェクトにもたらす技術的負債に対して,リポジトリマイニングを軸とする工学的アプローチを開発し,優先的に解消すべき技術的負債の解明とモデル化を目指す.そのために,サブゴール(S1)多種多様な技術的負債の体系化/検出,(S2)技術的負債のインパクトの実証的調査,(S3)債務額の大きい技術的負債のモデル化に取り組む.各サブゴールにおける研究実績の概要は次の通りである.(S1)「技術的負債の体系化と基礎データ構築」を行った.主な研究実績は,(1-1) ACM等の検索エンジンから,技術的負債の中の1つであるSATD (Self-Admitted Technical Debt)を扱っている可能性のある論文候補を37編見つけ,精読した上で実際にSATDの研究を行っている19編を特定したこと,(1-2)それらの論文を3つの大区分に分類し,今後目指すべき研究の方向性を13つ示したことである.その他の実績として,技術的負債を示唆するキーワードを絞り込み,2,500以上のSATDを含む基礎データを構築した点なども挙げられる.(S2)「技術的負債のインパクトの調査」では,実開発における技術的負債のインパクトをより正確,かつ,幅広く捕らえるために,15名の実務者を対象とするサーベイを行った.選択式(自由記述も可)10種類以上の負債額の候補となるメトリクス群(負債を含むコードの更新頻度等)を提示し,その結果,2つのメトリクスを選定できた.現在,その成果を論文にまとめ投稿中である.(S3)「予測技術の開発」では,深層学習のアプローチの拡張を行った.その成果は,債務額が大きくなるか否かを予測するモデル化技術として利用できると期待できる.また,マイニング処理の基盤の準備(Gitの前処理技術等)を進め,今後,効果的に研究を進めることが可能となった.平成30年度の研究計画・方法に記載した「研究の目的」をおおむね達成できており,その内容を研究会において発表できた.また,成果の一部を活かした研究内容が論文誌,および,国際会議にも採録された.特に「技術的負債の体系化」に向けた文献調査の論文が英文論文誌に採録された点は大きな成果である.現在,その成果を発展させ,論文誌や国際会議に投稿している段階であり,一定の成果も出ているため,おおむね順調に進展していると考える.現在までの進捗状況は,おおむね順調に進展している.平成30年度でも行ったように,今後も国内外の研究会に積極的に参加し,多面的に意見を取り入れることで問題の早期解決を目指す.さらに,研究分担者と定期的にテレビ会議システムを用いた進捗報告,及び,意見交換を行う予定である.
強磁場が齎す結晶配向機能の実用材料への展開

I.炭素材料への展開:(1)炭素繊維製造工程のうち,安定化工程に張力と強磁場を重畳印加することによって、張力を低く設定した場合には、繊維の強度が磁場印加によって2倍高くなることを見いだした。本メカニズムは安定化行程において脱窒素反応が磁場によって抑制されるものと推察した。(2)タールピッチを磁場中で熱処理すると炭素化が促進され,粒径の均一なメソフェイズ小球体が作製された.(3)高圧下で10Tの強磁場を印加しつつ、メシチレンを熱分解すると小球体の生成を抑制できることを示した。II.生体用セラミックスへの展開:(1)磁場中スリップキャステイング法あるいは水中熱基板法によって骨代替材料である水酸アパタイト(HAp)を結晶配向させることができた。さらに,ほぼ100%高配向した成形体を作製する方法を見出すとともに,一軸配向させる方法を提案した。この方法によってほぼ完全な一軸結晶配向成形体の作製に成功した.(2)HAp-コラーゲン生体複合材の作製を試み,強磁場印加の下で配向したコラーゲン線維の上にHApを析出させることに成功した。III.非磁性金属への展開:非磁性である亜鉛の凝固過程に強磁場を印加することによって結晶配向させる方法を提案し,亜鉛結晶配向試料の作製に成功した。IV.構造用セラミックスへの展開:(1)セラミックス(Si_3N_4)の一軸配向成形体の作製に成功した。また,(2)交互積層一軸配向したSi_3N_4セラミックスの成形体の作製を試み,積層配向セラミックス成形体の作製に成功した。その強度は,無配向のものより高いことを明らかにした。V.熱電材料への展開:結晶配向した熱電材(Bi_3Te)の成形体の作製を試み,高い配向度を持った成形体の作製に成功した。得られた高結晶配向焼結体の性能指数は323Kで1.3となり,この値はこれまでに報告されたものの中で,最高値である。1:スピン化学に基づいて,炭素繊維の強度増大機構を探るとともに,炭素繊維の強度のチャンピオンデータの達成を目指した.また,炭素繊維の別の原料であるピッチからの繊維製造工程に磁場を印加して,その配向を調べた.2:生体材料のhydroxyapatite(HAP)薄膜を強磁場印加条件下で作製し,その配向の可能性とプロセスの最適条件を探索することを目的として研究を遂行した.得られた成果を以下に示す.1:炭素繊維PAN系繊維からの炭素繊維を製造する工程の第一段階の熱処理を5Tの磁場印加の下で行った.次に,磁場を印加しないで第二段階の炭素化処理した.磁場中処理により強度は2倍以上の値を示し,磁場印加が繊維の強度を大きく高めることを見出した.また,タールピッチを磁場中で熱処理することによってメソフェーズ小球体生成が促進されることを見出した.2:生体材料HAPの磁場中スリップキャストを行い,次に,無磁場下で焼結した.試料の配向度をX線解析によって調べた結果,磁場と平行の面はa,b面に,垂直の面はc面に配向することを見出した.また,水中熱基板方によってTi上にHAPを磁場印加の下で析出させた場合にも結晶配向することを明らかにした.

今後は,炭素繊維においてはPAN繊維製造の第一段階の紡糸段階に磁場を印加し,あらかじめ配向度を高めた繊維を原料として磁場印加の効果を探る.一方,生体材料の配向制御法の確立と発泡HAPへの本方法の適用の可能性を探る.1:非磁性金属の凝固過程における強磁場印加による結晶配向の可能性を見出した.亜鉛を鉄板に溶融付着させた試料を強磁場印加の下で亜鉛の融点温度まで再加熱し,固液共存状態を保持した後,凝固させた結果,亜鉛が結晶配向することを見出した.また,強磁場印加の下で溶融亜鉛の凝固速度をコントロールすることで結晶配向できることを見い出した.(特許申請済)2:生体材料のHAp(hidroxyapatatite)の強磁場印加条件下で成型体を作製し、配向成型体の作製条件を探索することを目的として研究を遂行した.HApの粉末を水,解膠剤と共に再粉砕することにより高い分散度の一次粒子を得ることができた.この粒子のスラリーを用いて磁場中スリップキャスティングした後,焼結し成型体を作製した.その結果,極めて配向度の高い成型体を得ることができた.(特許申請準備中)3:強磁湯中でのX線回折装置による結晶配向のその場観察の予備的な実験を行い,測定が可能であることを確認した.1:炭素繊維の高強度化を図ることを目的として、PAN繊維の炭素化工程に強磁場の印加を試み、スピン化学に基づいて高強度化のメカニズムを明らかにする研究を行った。具体的には、PAN系繊維の2段階安定化処理を磁場中で行うことにより、低い引っ張り応力下では繊維の引っ張り強度を磁場印加によって倍増できることを明らかにした。この機構を解明するために、ラマンスペクトルおよびXPS測定を行い、印加磁場が安定化工程中の脱窒素反応を抑制することが一因であると推察した。2:生体材料であるhydoroxyapatite(HAp)およびコラーゲンとHApとの生体複合材の結晶配向体を得ることを目的として研究を行った。具体的には、HApの凝集一次粉末を分離・分散させたスラリーを用いることにより、ほぼ100%C面配向した成形体を得ることが出来た。この技術を用い生体硬組織主成分であるコラーゲンとHApの生体複合材の作製を試みたが、コラーゲンの配向に関しては必ずしも満足の出来る結果は得られなかった。3:磁場中スリップキャスティングによるセラミックス成型体の一軸配向の可能性を探る研究を行った。具体的には、構造用セラミックスであるSi_3N_4粉末をスラリー化させそれを強磁場中でスリップキャスティングし得られた成型体を無磁場下で焼結した。得られた試料は高度に配向していることを確認した。さらに、βSi_3N_4を接種したαSi_3N_4粉末スラリーを磁場中で鋳型を回転させつつスリップキャスティングすることによって、高度に一軸配向した成型体を得ることに成功した。1:炭素材料の高機能化を図ることを目的として、メソフェーズ小球体粒子からなるスラリーに強磁場を印加することを試みた。具体的には、グラッシイ系炭素材料に分散剤を添加し均一分散させたスラリーを作製し磁場中で一軸配向させた成形体を作製した。得られた試料をXRDによる配向度の測定とSEM観察による組織観察を行って評価した。その結果、試料素材の粉砕を過度に行うと配向度が低下することを見出し、最適粒度が存在することを明らかにした。2:生体材料であるhydoroxyapatite(HAp)およびコラーゲンとHApとの生体複合材の結晶配向体を得ることを目的とした研究を行った。
解体修理で下ろされた建築部材の基礎的研究

本年度は最終年度でもあり、研究成果のまとめを行った。瓦では元興寺所蔵資料の一群中に飛鳥寺創建瓦と技法の共通するものがあり、色調や胎土など他の要素でも合致を見たことから確実に飛鳥寺所用のものが運ばれていることがわかった。木材では抽出されたデータを年代順に配列した。最も古い一群は6世紀末頃に伐採したとみられるもので、そのうちの1点は588年+数年の範囲内に伐採されたことが確実とみられ、『日本書紀』記載の飛鳥寺創建が588年、同寺の木材切り出し記事が590年であることから、見事にその年代は一致した。次のグループは7世紀後半末頃に想定できる一群で、飛鳥寺の調査で天武期に大きな修理があったことが指摘されており、それに合致するものである。このことは元興寺に残された瓦に白鳳期のものが多いことからも証明され、飛鳥寺創建期の建物が天武期あたりに修理され、その建物そのものが奈良に移転してきていることを窺わせる状況と言える。これに加えて奈良時代に特定できる部材がほとんどなく、少なくともこの建物に限ってはほぼ完全に飛鳥から移転してきたことが考えられ、奈良時代では痛んだ一部の部材を差し替えた程度で終わったものと考えられる。また、残る二つのグループから平安・鎌倉時代にも修理が行われたことが判明し、寺院の知られざる修理の歴史が明らかになるとともに、文献史料や考古学的な資料を加味することにより、寺院の栄枯盛衰の一端を知ることができた。今後は瓦の研究も含めてより詳細な検討が望まれる。また同様の方法は他の寺院においても実施可能であり、広く行われることに期待したい。本年度はまず保管されている建築部材の清掃を行い、年輪年代法による計測が可能とみられる資料を抽出し、一部の材ではコアを抜き取って計測を実施した。この成果として飛鳥時代(6世紀後半)、奈良時代、平安時代中頃、鎌倉時代の4時代の資料が抽出された(近世所産と考えられる資料も存在したが、樹種がヒノキではないため年輪の計測ができないため除外した)。これらは、飛鳥時代では飛鳥寺創建期の資料とみられ、寺院移転の明確な証拠として掲げられると考える。ただしその伐採年代は『日本書紀』の記述よりも若干古く、その年代差をどのように理解するかが課題となる。奈良時代では移転後の新造資料であり、このことからすべての材が移転した訳ではなく、多くは新造されていたことを窺わせた。また飛鳥時代の古材についても、平城京での再加工の可能性を残すものとなった。平安時代のものでは記録に残らない修理が知られることとなり、鎌倉時代では寛元期の本堂改修に伴う部材であることは明らかであり、史実を裏付ける結果となった。この点では偶然本年度に行われた境内の発掘調査でも13世紀中頃を境に境内の利用方法が異なっており、文献、考古、年輪年代の各分野で一致をみることとなった。なお、考古学的な調査法では古材資料の実測と拓本採取を中心に実施し、詳細な数値の比較、検討は今後に回し、本年度はとにかく資料化を中心に進めることとした。なお、各年代のものとの比較を行う上から同種の材で最も多く保管されていた巻斗にしぼって実測図を作成した。瓦については本年度は実施せず、来年度に集中して行うこととし、両者のデータに基づく検討は3年度目に行うこととする。本年度は元興寺の収蔵庫内に納められている丸・平瓦の観察とその資料化を行った。これらの瓦群は、すべて解体修理前までは屋根に葺かれていたもので、長い年月の間に風化する部分もあるが、基本的には完存する資料がほとんどである。この点、発掘調査による出土資料とは大きく異なるところであり、その資料的価値は高い。

ところが、現在まで葺かれることからその製作年代については、型式的な検討を行うことで推定するという手法に頼っていたが、今次の整理で抽出されたことと、実際に飛鳥寺及びその周辺で行われる発掘調査の出土品との比較検討を行うことによって、より具体的に当時の資料を特定することが可能となった(細部の比較検討は平成15年度に行う)。元興寺のこうした資料はすでに、昭和48年度に整理され報告書が刊行されており、基礎的な資料化は終了している。今回はまず、古いカードの整理を行い、近年の考古学的観察項目を付加して追記し、そこから飛鳥寺出土資料と共通する要素の多い資料を抽出し、個別に実測図、拓本を作成し、一部では写真撮影も行った。上記したように本年度は資料化を行うことに力を注いだが、一部で飛鳥寺からの移転を窺わせる資料も見出されており、前年度に実施した材木の年輪年代の成果と合わせて、古代寺院の移転には一部ながら建物そのものを移築していることは確実と言えるだろう。次年度前半期には、この成果の一部を公開し、瓦観察会の型式で研究会を開催する予定である。その場で瓦を専門とする多くの研究者から情報収集を行い、当該研究に反映させたいと考える。本年度はまず、5月に近在の古代瓦研究者を集めて検討会を実施した。それに先だって代表者及び分担者花谷で実際の飛鳥寺出土瓦との細部の照合を行い、少なくとも3種類の平瓦が元興寺に運ばれていること、それらは創建期の軒丸瓦2種に対応するものであることを確認した。その成果は、当初に課題として掲げた瓦の移動は動かしがたい事実として掲げられるに至った。材木の成果では飛鳥時代(創建期)の部材があること、7世紀後半段階(白鳳期)の部材が認識できること、11世紀前後(平安時代)の資料が目立つこと、13世紀(鎌倉時代)改築時の資料も存在することなど、個々の資料数は少ないもののこれまでの元興寺の歴史を裏付ける年代で資料が特定できたことは重要であった。ただし、この資料中に奈良時代製作と確実に特定できるものはなく、これが何を物語るのかは課題であるが、飛鳥寺時代において白鳳期に改修を受けていた建物を移転に際しては、基本的に新材を用いることなく移転し建設した可能性を考えておきたい。また平安時代の部材の存在はこれまでの記録には見えてこない修理が存在していることを示し、平安京移転後の奈良の寺院のあり方についても検討する材料となる。これらについては今後の課題として重要視したい。このように今回の研究成果の結果、元興寺はこれまで説かれるとおり飛鳥寺の移転されたものであることは確実であり、一部の建物については確実に飛鳥から実物を移転してきている事実もつかむことができた。これまで大切に伝えれてきた文化財を最新の成果を用いて再検討した結果得られた成果であり、実物保存の重要性を認識するとともに、今後は広くこの事実を公開し普及することを実施して行きたい。
数値標高モデルから作成されるステレオ画像の変動地形研究への適用

詳細な数値標高モデルから作成される実体視可能なステレオ画像を変動地形研究で本格的に利用するとともに,それを用いた研究の展開を図ることを目的とした。具体的には,数値標高モデルから作成したステレオ画像を既存の活断層図と重ねて表示させ,網羅的に活断層地形判読を行い,既存の活断層図との違いを検討した。その結果,函館平野東縁,筑後平野北部,鈴鹿山脈西縁,砺波平野,関東平野,石狩平野,讃岐平野,熊本平野など多数の平野において変位地形を新たに見出した。その他,人工改変前の空中写真を用いて,地形モデルを作成し,それを用いてステレオ画像の作成を行うことで,高精度に合理的な変位量を測定する方法の検討を行った。本研究は、詳細な数値標高モデル(DEM)から作成される実体視可能なステレオ画像を変動地形研究で本格的に利用するとともに,それを用いた研究の展開を図ることを目的としている。具体的にはDEMから作成したステレオ画像を用いて地形判読を行い,全国の平野部の活断層分布の刷新を試みる。また、GISでの演算により断層変位前のDEMを作成し、それを用いて実体視可能なステレオ画像の作成を行うことで,三次元で観察可能な形で変位地形を過去に遡って復元しようとしている。本年度は,まず,国土地理院の基盤地図情報として整備・公開されている5mメッシュのDEMをすべて取得・整理するとともに,今後の作業に適したファイルに変換した。これを用いて西日本を中心に過高感を強めたステレオ画像(アナグリフ)を作成した。上記の作業で作成されたステレオ画像を用いて活断層地形判読を行い,既存の活断層地図との違いを検討した。作成したステレオ画像と「日本の活断層」「詳細活断層デジタルマップ」「都市圏活断層図」など既存の活断層地図とをGISで重ねあわせ,網羅的・系統的に地形判読を行い,筑紫平野,砺波平野,讃岐平野などにおいて変位地形を新たに見出した。一方,5m間隔よりも微細な変位地形を捉えるため,撮影年代の古い空中写真や現地で撮影した写真を材料にして,Structure from Mortionの理論を利用した3Dモデル作成ソフトを使用して数値標高モデルを作成する方法について検討した。また,国際会議(IGC Kyoto 2013)や国際ワークショップ(「高解像度地形データの地震研究への応用ワークショップ」)でなどで発表,参加することで,最新の情報を得るとともに国内外の研究者と意見を交換した。今年度は,昨年度に引き続き,国土地理院の基盤地図情報として整備・公開されている5mメッシュ間隔のすべてのDEMを用い,その不足地域を10mメッシュ間隔のDEMで補って,日本全国の過高感を強めた地形アナグリフ(ステレオペア画像)を作成した。これに,海底地形図の等深線から作成した海底地形のDEMを追加して,現在公開されている地形情報のうち,最も解像度の高い海陸を統合した日本全国の地形アナグリフを作成した。さらに,『詳細活断層デジタルマップ』の断層線のラインデータを地形アナグリフに重ね合わせたものも作成した。これらの詳細地形アナグリフを用いて変動地形学的な地形判読を行った。その結果,函館平野東縁や佐渡島の大佐渡山地南麓のほか,武蔵野台地など関東平野の段丘面上などに変位・変形を新たに認められた。いずれも,地域の地形形成や地殻変動を考える上で重要な断層帯と考えられる。昨年度,新たに認められた砺波平野西縁の断層帯については現地調査やボーリングデータの解析など,実証的な研究を行った。一方,撮影時期の古い空中写真からDEMを作成する方法について検討し,SfM-MVS技術を利用したソフトウエアを用いることで,変動地形学的な検討が可能な精度で過去に遡って変位地形を復元できることを明らかにした。全国の地形アナグリフは地図集としてまとめ,広島大学の学術情報リポジトリを通して公開するとともに,一部はwebサイトの地図と重ね合わせて表示できるように加工して公開した。また,全国学会の学術大会(日本地理学会および日本活断層学会)や国際会議(International Symposium on Earthquake, Tsunami and Nuclear RisksおよびHokudan 2015)で積極的に発表し,研究者との議論を深めた。本研究は、詳細な数値標高モデル(DEM)から作成される実体視可能なステレオ画像を変動地形研究で本格的に利用するとともに、それを用いた研究の展開を図ることを目的とする。具体的にはDEMから作成したステレオ画像を用いて地形判読を行い、全国の平野部の活断層分布の刷新を試みる。また、人工改変前の地形モデルを作成し、それを用いて実体視可能なステレオ画像の作成を行うことで、三次元で観察可能な高解像度な変位地形を作成し、合理的な変位基準から客観的な変位量を測定する方法の検討を行うものである。今年度は、陸海を統合した日本全国の地形アナグリフ(後藤、2014)を用いて、変動地形学的な地形判読を行った結果、新規に活断層の認定された場所について個別に報告を行った(Goto, 2015など)。特に砺波平野では、平野を縦断する変動地形を新たに認め、現地調査や地下構造探査記録に基づいて高岡断層と命名して2万5000分の1都市圏活断層図「高岡」として図示、解説した(後藤ほか、2015a;2015b)。また、関東平野では、立川断層および綾瀬川断層の分布を記載するとともに、左横ずれしている可能性について検討した(後藤、2015)。その他、下総台地において新たに変動地形を認定し、千葉断層系と命名した(日本地理学会2016年春季大会)。

この断層系は隆起軸が複雑に交わる付近から、東京湾北縁断層の隆起側にかけて右ステップしながら断続的に認められる。変形様式が変化する場所付近に発達した裂け断層か、東京湾北縁断層の左横ずれ断層に伴う変位と考えられる。一方、人工改変前の地形の復元については、海成段丘の変位・変形が新たに認められた沖縄本島の辺戸岬周辺を対象に数値表層モデルを作成し,変動地形を検討した(後藤,2015)。その際,精度,効率性から考えて,国土基本図がモデルの作成において貴重な地理情報であることがわかった。詳細な数値標高モデルから作成される実体視可能なステレオ画像を変動地形研究で本格的に利用するとともに,それを用いた研究の展開を図ることを目的とした。具体的には,数値標高モデルから作成したステレオ画像を既存の活断層図と重ねて表示させ,網羅的に活断層地形判読を行い,既存の活断層図との違いを検討した。その結果,函館平野東縁,筑後平野北部,鈴鹿山脈西縁,砺波平野,関東平野,石狩平野,讃岐平野,熊本平野など多数の平野において変位地形を新たに見出した。その他,人工改変前の空中写真を用いて,地形モデルを作成し,それを用いてステレオ画像の作成を行うことで,高精度に合理的な変位量を測定する方法の検討を行った。研究実施計画のうち,1および2についてはほぼ順調に進んでいる。一方,3については試行は行っているものの十分な検討はできていない。地形学重要な成果を挙げつつある全国詳細ステレオ地形画像の判読を重点的に実施するとともに,判読成果を積極的に公表し,研究者間での議論を深める。「ステレオ判読による変位量測定法」については試行を重ね,その可能性を追求する。一方,その分析データとなる詳細な数値標高モデルの作成について技術的な検討を続ける。平成25年度は交付申請時に記した計画に沿ってほぼ計画どおりに遂行されており,成果は国内外の学術大会で発表を行っている。10,000円以下の研究費が残ったに過ぎず,計画的な執行を行ったと考えている。次年度の研究費とあわせて合理的,有効な研究費の執行を行うため残金が生じた。平成25年度に整備したDEMを用いて,平野部すべてのステレオ画像を作成し,活断層地形判読を行い,既存の活断層地図との違いを検討する。作成したステレオ画像と既存の活断層地図とをGISで重ねあわせ,網羅的・系統的に地形判読を行い,全国の平野部の微小な活断層の検討を行う。また,ステレオ判読による変位量測定法について検討する。DEMをGISで演算することで変位基準である段丘面の変位前の地形モデルを作成する。これをステレオ画像にして地形判読を行い,その整合性について判定する。この作業を試行錯誤的に繰り返し,変位前の合理的な地形が作られるように検討する。数値標高モデル作成の試行を行う研究機材の購入経費として使用を予定している。詳細な数値標高モデルを公開している国土地理院のwebサイトが大幅に補強,改変され,データの取得や変換にかかる時間が大幅に縮小し,謝金が予想以上に少なく済んだ。また,空中写真から測量する方法については,SfMと呼ばれる新技術が開発され,地形学の分野に急激に普及し始めた。
疾病流行監視・予測のためのノンパラメトリック時空間分析手法の開発

本研究の目的は、申請者らによって提案された、疾病の地理的分布にみられるローカルな共変動特性を検出する地理的加重ポアソン回帰法(GWPR)を、時空間的な疾病分布推移の追跡・予測手法に拡張しようとするものである。すなわち、空間的あるいは時空間的な近傍を定義する重み付け関数(カーネル)を利用した重み付け回帰を用いて、ローカルな共変動ルールを効率的に推定しようとする時・空間条件付ノンパラメトリック回帰分析手法の提案である。ここで検討される方法論は、共変動関係を検討する外生変数を利用しない場合に、時空間カーネルを用いた時空間的な疾病集積の検出に関する方法論に帰着する。これら一連の方法論的検討によって、時空間的な疾病集積状況の視覚化、予測の信頼性向上とともに、時空間的な予測を支える有用なルールの検出に関する方法論的確立をめざした。疾病および犯罪発生のデータを用いて、時空間的なカーネルに基づく、疾病集積性の検出方法、時空間キューブ(地理的2次元と時間次元による3次元空間)でvolume renderingを利用した集積性の視覚化、共変動関係を考慮した時空間的疾病流行解析のノンパラメトリック・モデルの定式化をはかるとともに、その経験的事例を提示した。また、従来の地理的加重回帰法にも利用可能な、極値分布を利用することで多重検定を考慮するローカルなパラメター推定値の有意性検定の方法論を提案した。本研究の目的は、疾病分布にあるローカルな共変動特性を検出する地理的加重ポアソン回帰法(GWPR)を、時空間的な疾病分布推移の追跡・予測手法に拡張しようとするものである。まずは、感染症監視のための空間的技法のレビューを実施した。とくに犯罪データ分析や空間疫学におけるローカルなクラスター検出技法を、その理論的背景とともに利用可能なソフトウェア環境についてもあわせて整理した。具体的には、CrimeStatの犯罪集積の最近隣尺度によるクラスタリング、GeoDaに実装されているローカルな空間的自己相関分析、SaTScanによるSpatial (Temporal)Scan Statisticsを比較、整理した。続けて、時空間的なカーネルを用いた疾病集積の検出に関してその理論的な方法論を検討した。ただし、時系列データに対する予測には、未来のデータは利用できないため、時間の次元については非対称な(過去にのみ重み付けを行う)カーネルの有効性についても、時系列でのローカル回帰の手法とあわせて理論的な考察をはかった。しかし、現段階では、プロタイプ的なソフトウェアを開発する段階にとどまり、現実のデータに適用をはかってはいない。わが国の感染症サーベイランス資料への適用を検討するために、STD(性感染症)およびHIVを中心に協力研究者に聞き取りを実施し、報告医療機関(定点)の設定方法や、届出の遅れ等の統計データとしての問題を整理した。また、社会病理の指標である犯罪データでの適用可能性も、疾病データと類似した地理的発生イベントとして、その分析可能性も検討し、データの整備をはかった。1.レビューの継続疾病の時空間的なモニタリングと予測に有用と考えられるクラスター検出および予測に関わる技法のレビューを継続して実施した。前年度ではクラスター検出に関する技法と地理的加重回帰法との関係を中心に検討したが、可変バラメター法についてはカーネル回帰を援用する方法以外にも様々な方法が提案されており、その研究整理が不十分であったためである。具体的には、階層ベイズ法によるパラメターの空間的自己回帰過程のモデル化、および、パラメターの2次元的な変異に関するスプライン関数を利用した条件付可変パラメター・モデリングである。後者のアプローチは、地理的加重回帰法の代替的アプローチとしても有用な方法として利用できる。2.技法開発時間と空間の2重のカーネルを利用した密旋回の推定、および可変パラメターの推定をめぐり、その理論的・実践的な手法を整理。プログラミングした。ただし、レビューで明らかとなった、他の可変パラメター・モデルとの比較は現段階では十分になしえていない。また、視覚化の方法として、空間を2次元平面に時間を高さ方向の次元とした3次元的な表現を、GISおよび3次元視覚化ソフトを利用して実施した。この方法は、流行の時空間的な推移を連続的にみる上で有用であるが、既存の3次元GISソフトでは色の透過処理や任意の時空間平面で切った断面図の表示を行うことが難しく、現時点では3次元視覚化の専用ソフトに頼らざるをえない。3.データ整備感染症サーベイランスの資料とともに、犯罪統計での利用についても検討し、ひったくりのような多発する犯罪についても、「流行の監視・予測」という考え方が有用であると考え、最終年度での利用を前提に、資料の整理および警察関係者との意見交換を行った。

これら一連の方法論的検討によって、時空間的な疾病集積状況の視覚化、予測の信頼性向上とともに、時空間的な予測を支える有用なルールの検出に関する方法論的確立をめざした。疾病および犯罪発生のデータを用いて、時空間的なカーネルに基づく、疾病集積性の検出方法、時空間キューブ(地理的2次元と時間次元による3次元空間)でvolume renderingを利用した集積性の視覚化、共変動関係を考慮した時空間的疾病流行解析のノンパラメトリック・モデルの定式化をはかるとともに、その経験的事例を提示した。また、従来の地理的加重回帰法にも利用可能な、極値分布を利用することで多重検定を考慮するローカルなパラメター推定値の有意性検定の方法論を提案した。