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Lex Olympicaの体系と影響に関する研究

本研究は、オリンピック及びオリンピックムーブメントの法規範として呼称されるようになったLex Olympicaの体系と影響を明らかにすることを研究の目的とするものである。Lex Olympicaの体系に関しては、Lex Olympicaの中核に位置する国際オリンピック委員会のオリンピック憲章について、規則ごとに担当者を定め、各規則に関する原則、動向及び問題課題について研究を行った。神戸大学において研究会を開催し、研究報告について討議を行った。また、オリンピック憲章に関連する用語について訳語の検討を行った。特に国内の研究者で専門知識を有する研究者の協力を要請し、オリンピック憲章全体の分析・検討をさらに行う予定である。2016年度よりオリンピックスタディーセンターにおいて行ってきたオリンピック憲章等に関する議事資料等の収集については、2018年度も継続して実施し、IOCの法的定款に関する委員会の議事資料(1970年代から1980年代)を全て収集し、基本的な議事資料の収集を完了した。今後は、収集した資料を分析して、研究発表を行う予定である。各国のLex Olympicaの影響に関する研究については、研究分担者毎に個別に研究を行い、研究成果を発表した。関連する研究テーマとしては、オリンピックのレガシー、IOCのハラスメントに関するツールキット、人権、スポーツ団体のグッドガバナンス、オリンピックにおけるホッケー競技規則の制定、スポーツ仲裁、e-スポーツなどが挙げられる。年度末に2018年度の二回目の研究会を予定していたが、日程の調整ができず、オリンピック憲章の翻訳及び理解について、研究成果を共有できていない部分がある。Lex Olympicaの体系に関する研究を2019年度に完了させる方針でいる。各研究分担者及び研究協力者は、各自の研究課題については研究成果の報告を行う。全体としては、オリンピック憲章に関する総合的な研究を総括する予定である。また、Lex Olympicaの影響に関する研究に関しては、外国の研究者とも連携し、研究会を開催するなどして、諸外国におけるのLex Olympicaの影響に関する研究を行う予定である。Lex Olympicaの体系及び影響に関する研究を実施するために、第1に、関係する国内外の資料収集を行った。特にオリンピック憲章及びオリンピックに関係する図書・文献・資料を収集した。また、IOCのWebサイトより過去から現在までのオリンピック憲章の原文及び議事資料等を収集し、歴史的な変遷について把握した。さらに、スイスのローザンヌにある国際オリンピック委員会法務部、IOCオリンピックスタディーセンター、スポーツ仲裁裁判所、ローザンヌ大学などでヒアリング調査及び関連資料の収集を行った。その結果、オリンピック憲章の形成の歴史、IOC法務部の影響、オリンピック憲章の形成に関する内部資料の収集及び知見を得ることができた。第2に、研究分担者、研究協力者及び連携研究者と研究打ち合わせを行い、Lex Olympicaの体系に関する研究を実施するために、研究分担を取り決めて、オリンピック憲章の翻訳及び分析を行った。また、オリンピック憲章の歴史、変化、体系及び各規則の解釈検討を行った。特にドーピンク、スポーツ仲裁、IOC、広告、肖像権、放送権、競技大会などについて、テーマごとに検討した。また、スポーツ憲章に用いられる用語の訳語及び解釈について検討した。第3に、各研究分担者により、Lex Olympicaの各国への影響に関する資料収集及び分析を行った。特にイギリスについては、プリティッシュライブラリー、ブリティシュ・オリンピック・アソシエーションにおいて1908年ロンドン・オリンピックの資料収集を行った。また、イギリススポーツ担当省の資料収集し、ロンドンオリンピックのスポーツ政策への影響を分析した。これらの研究成果は、平成29年度以降にも成果をまとめて公表する予定である。研究分担者及び研究協力者から研究組織を構成し、研究打ち合わせ及び研究会を開催し、組織的な研究実施が順調に進展している。また、Lex Olympicaに関する基礎文献・資料の収集、スイスにおけるIOC関係の資料収集、各国の関連資料など、予定していた資料収集が順調に進展している。平成29年度以降に、これら収集した文献・資料に基づいて研究成果をさらに公表する必要がある。研究会を二回実施し、オリンピック憲章の翻訳及び打ち合わせを行った。また、オリンピック憲章の各規則に示されている法的論点について、報告及び討議を行った。オリンピック憲章の歴史的な変遷については、関係する基礎資料をすべて収集した。また、特にオリンピズムの基本原則に関する変遷については、平成29年度の日本体育・スポーツ政策学会学会大会において研究成果「オリンピック憲章におけるオリンピズムの基本原則の変化」(齋藤・日下)を発表した。おおむね順調に進展している。ただし、オリンピック憲章の翻訳については、2017年に改正がなされており、この改正に対応して、研究内容を一部変更する必要がある。また、オリンピック憲章の関連する議事資料の収集に関しては、IOCオリンピック・スタディーセンターの資料が膨大であるため、一部未収集の資料が残った。

今後は、収集した資料を分析して、研究発表を行う予定である。各国のLex Olympicaの影響に関する研究については、研究分担者毎に個別に研究を行い、研究成果を発表した。関連する研究テーマとしては、オリンピックのレガシー、IOCのハラスメントに関するツールキット、人権、スポーツ団体のグッドガバナンス、オリンピックにおけるホッケー競技規則の制定、スポーツ仲裁、e-スポーツなどが挙げられる。年度末に2018年度の二回目の研究会を予定していたが、日程の調整ができず、オリンピック憲章の翻訳及び理解について、研究成果を共有できていない部分がある。平成29年度は、オリンピック憲章の分析検討をさらに進めるため、オリンピック憲章に関する法学的知見等を持った研究協力者を研究組織に加えながら、オリンピック憲章の総合的な研究・分析を実施する体制を整え、研究成果をまとめる。また、諸外国へのLex Olypicaの影響を今後研究を推進するため、韓国、中国など当初計画していた国の研究者と研究打ち合わせを行い、国際的な研究体制を構築して、研究を実施する。平成30年度は、Lex Olympicaの体系に関する研究の一環として、特にオリンピック憲章の翻訳及び論点の考察を完了し、研究成果をまとめる計画である。Lex Olympicaの影響に関する研究については、各研究分担者が各担当国の調査・研究を進め、本年度より平成32年度にかけて研究成果を発表し、まとめる予定である。オリンピック憲章の資料収集については、一部残された資料を収集する予定である。Lex Olympicaの体系に関する研究を2019年度に完了させる方針でいる。各研究分担者及び研究協力者は、各自の研究課題については研究成果の報告を行う。全体としては、オリンピック憲章に関する総合的な研究を総括する予定である。また、Lex Olympicaの影響に関する研究に関しては、外国の研究者とも連携し、研究会を開催するなどして、諸外国におけるのLex Olympicaの影響に関する研究を行う予定である。
ネットワーク型のドイツ語マルチメディア教材開発に関する研究

本研究では,動画を使ったドイツ語の聞き取り訓練用の教材を開発することが主目標である。平成15年度に撮影したドイツ人教員のインタビューのビデオ映像をPCに取り込み,ノンリニア編集して,Web上で公開できる形に加工した。さらにこのビデオ素材をWebベースの教材プラットフォームであるWeb Exerciseに組み込み,ドイツ語の聞き取り訓練用の教材を作成して,我々が担当するドイツ語の授業で実際に使いながらその効果を検証した。「音声中心によるドイツ語能力向上のための学習法-言語の学習と記憶-」では,ドイツ語の総合成績優秀者の方が概して聞き取りの成績がよいこと,また問題の内容を難しくすると,その聞き取りの差がより顕著に出ることが確かめられた。また同レベルの内容でも,スピードを高めるにしたがって,総合成績の低い者から順次聞き取れる量が減っていき,聞き取り能力の差が一層明瞭になったことが確証された。また「WebCTのテスト機能について」では,九州大学のeラーニングの共通基盤として平成14年度から導入が進められているWebCTのテスト機能について,現在我々が使用しているWBT(Web Based Training)システムであるWeb Exerciseと比較しながら,外国語教育におけるWebCTの可能性と課題について考察した。以上のことから,学習者にとってより使いやすいシステムの構築を追究すると同時に,教材の内容面では,スピードの段階をより細かくして,順次慣れさせたり,単語力・文章力を高める訓練を平行しながら,聞き取り練習を行うなど,聞き取れない程度や内容によって,練習問題および試験問題を改良した。このように,各学習者の弱点ごとに対応したことにより,以前よりも早く,しかも多くの者の聞き取り能力が向上し,かなりの成果をあげることができた。本研究では,動画を使ったドイツ語の聴き取り訓練用の教材を開発することが主目標である。開発する教材には「ひな形」の性格を持たせ,他のドイツ語教員が自由に問題を入れ替えて,利用できるようにする。そのためにドイツ人教員の協力を得て,自分について語る,過去の出来事について語る,意見を述べるなど,発話意図ごとにモノローグを作成して演じてもらい,デジタルビデオで録画した。そしてこれをパソコンに取り込み,ノンリニアで編集し,このビデオ素材をネットワーク型の教材に組み込んだ。また,この教材に対応した聴解能力の練習問題および試験問題を作成し,我々が担当するドイツ語の授業で実際に使いながら,その効果を検証した。現在はまだ検証・分析の途中の段階であるが,今までに以下のことが確証された。まずドイツ語の総合成績優秀者の方が概して聴き取りの成績がよいことが確かめられた。そして問題の内容を高めると,その聴き取りの差がより顕著に出るようになった。しかし聴き取りの内容が学習者にとって既知のものであるならば,聴き取り能力は必ずしも総合成績の順序には依存していないことがわかった。一方同レベルの内容でも,話すスピードがゆっくりの場合は多くの学習者が聴き取れているものの,スピードを高めるにしたがって,総合成績の低い者から順次聴き取れる量が減っていった。総合成績優秀者ほどその減り方が少なく,スピードを高めれば高めるほど,総合成績の低い者との差異が一層顕著になった。今後はこれらの結果を含め,得られた検証結果を分析し,さらにその原因を究明していくつもりである。そしてそのことを踏まえて,現在の教材をより全体的に統一の取れた内容にして,学習者の聴解能力をさらに高めるように改良していく予定である。開発する教材は自由に問題を入れ替えて,利用できるようにするために,ドイツ人教員の協力を得て,発話意図ごとにモノローグを作成して演じてもらい,デジタルビデオで録画した。さらに,この教材に対応した聴解能力の練習問題および試験問題を作成し,我々が担当するドイツ語の授業で実際に使いながら,その効果を考察して,以下のことを確証した。

まずドイツ語の総合成績優秀者の方が概して聞き取りの成績がよいことが確かめられた。そして問題の内容を高めると,その聞き取りの差がより顕著に出るようになった。一方同レベルの内容でも,話すスピードがゆっくりの場合は多くの学習者が聞き取れているものの,スピードを高めるにしたがって,総合成績の低い者から順次聞き取れる量が減っていった。総合成績優秀者ほどその減り方が少なく,スピードを高めれば高めるほど,総合成績の低い者との差異が一層顕著になった。以上の結果を分析し,聞き取れない程度や内容によって,練習問題および試験問題を改良した。すなわち,スピードが速くて聞き取れない場合は,スピードの段階を細かくして,徐々にスピードに慣らしていくと,より多くの者が聞き取れるようになった。それに対してスピードが遅くても聞き取れない総合成績の低い者は,ドイツ語の単語量や文章量が少ないので,まず単語力・文章力を高めるための読解問題や作文問題を中心に総合的なドイツ語力を向上させながら,平行して聞き取り練習をさせた。このように,各学習者の弱点ごとに対応したことにより,以前よりも早く,しかも多くの者の聞き取り能力が向上し,かなりの成果をあげることができた。
アクチンストレスファイバの動的力学構造の解明

細胞内のホメオスタシスを維持する上で重要な役割を果たすストレスファイバの構造と機能について研究を行った。ストレスファイバの構造(Fアクチン束化構造、タンパク質組成、ミオシン軽鎖リン酸化状態)と機能(アクトミオシンによる収縮運動)が維持されたまま安定的に細胞から取り出すことができる条件を見出した。またストレスファイバが長軸方向に圧縮された際に起こす脱重合の分子メカニズム(ミオシンへの前方負荷によりアクチンから解離しやすくなる)を初めて提示した。非筋細胞内アクトミオシン集合体のストレスファイバは、細胞内メカノセンサとして働いている。メカノセンサとは、細胞が置かれた環境の「硬さ」など力学的情報を感知し、それを生化学的情報へと変換する役割を果たす分子のことである。この機能は細胞が環境に適応するために不可欠なものである。本研究はストレスファイバが動的に構造を変えながらメカノセンシングする分子機構を解明することを目的としており、本年度は、力学的刺激によるストレスファイバの消失機構を調べた。従来、ストレスファイバ内の非筋II型ミオシンにMgATPが結合すると、これを加水分解し、そこで得たエネルギを利用して短縮運動することが知られている。本研究では、生理的濃度のMgATPの存在下ではこの短縮が起こるだけではなく、非筋II型ミオシンがアクチンフィラメントから解離して、その結果ストレスファイバが消失することを明らかにした。ここで、MgATP濃度が低い時には短縮だけが起こるのに対して、高い濃度では消失だけが観察された。最近の研究で、非筋II型ミオシンがアクチンフィラメントに沿って前方に押されると、アクトミオシン間の結合時間が短くなることが報告されている。このことから、ストレスファイバは等尺性収縮が保たれている時には安定して存在できるが、外部環境から圧縮負荷、すなわち非筋II型ミオシンを急速に前方へ押し込む力が与えられると、アクトミオシンの結合時間が減少し、その結果、両者が解離するという分子メカニズムが浮かび上がった。このように、力学的刺激を受けたストレスファイバの消失はMgATPの結合だけで実現されることを示した。また、この消失にはアクチン単量体への分解を伴わず、コフィリン等の切断・脱重合タンパク質が関与しないことも示唆された。このように、ストレスファイバがメカノセンサとして働く分子メカニズムの一端が明らかにされた。細胞は自らが受けた「力」をいつまで(何が満たされるまで)生化学量に変換し続けるか(力覚応答を続けるか)はこれまで説明されてこなかった。これを説明するための「力」のホメオスタシスの分子メカニズムを、ストレスファイバの動的力学構造を調べた実験結果をもとに提案した。細胞の足場に相当する接着斑に存在する構造タンパク質群は、力の負荷に応じて他分子との結合親和性を変える。しかしこれは「力」と「生化学量」をおよそ線形的に変換する要素としてしか働けない。ところが非筋II型ミオシンを含んだ構造をもつストレスファイバには自由エネルギーを最小にする分子ひずみが存在することを実験的計測に明らかにした。外部からの力学刺激によってこの分子ひずみに変動が生じても、ミオシンのMgATPaseが保たれている限り、動的な移動によって元の特異な分子ひずみに戻される。このMgATPaseを制御するRhoAGEFは、ストレスファイバの端部にある接着斑に張力が作用する限り活性化される。従って、外力が作用してもネガティブフィードバックが働いて張力が一定に保たれる。このことから、接着斑由来シグナルの下流にある細胞周期調節シグナルなどの活性量にも力に依存したホメオスタシスが生まれると考えられる。つまり細胞に対して外力が負荷されても数十分の時間オーダーで擾乱を打ち消す作用が非筋II型ミオシンの働きをもとに起こり、その結果、接着斑下流のシグナル活性量が維持されるという重要な機構の存在を明らかにすることができた。本研究はストレスファイバの力学構造と力学的特性を明らかにすることが目的である。前年度までに蛍光顕微鏡を用いた独自の計測と観察により、ストレスファイバの動的・静的な力学構造の一部を明らかにした。ここで、試料となる単離ストレスファイバの性質をよく把握しておくことが重要である。そこで本年度の研究では細胞からのストレスファイバの単離方法の再検討と評価を行った。単離作業を行う際の緩衝溶液のイオン強度(90mMか,ら490mMまで)を変えてストレスファイバの抽出を行い、単離ストレスファイバの微細構造を(ネガティブ染色)電子顕微鏡と蛍光顕微鏡で、また、タンパク質組成をウエスタンブロッティングで、さらに、収縮能を独自の実験系でそれぞれ調べた。電子顕微鏡観察の結果、イオン強度が低いほどストレスファイバ(アクチンフィラメントの束)に沿って真っ直ぐな繊維束構造が観察された。アクチンを蛍光ファロイジンで標識したところ、イオン強度が低いほどまっすぐなアクチン構造が観察された。

タンパク質組成では、アクチンやミオシン(非筋II型ミオシンIIA、非筋II型ミオシンIIB、平滑筋ミオシン、ミオシン軽鎖)の量に違いは認められなかった。一方、αアクチニンはイオン強度が上がるにつれて量が低下する傾向が見られた。また、生理的濃度のMg-ATPを抽出ストレスファイバに投与したところ、どのイオン強度でもミオシンの収縮能自体は保持されていることが分かった。しかし、とりわけ410mM以上のイオン強度では収縮しないストレスファイバも観察された。総合すると、高いイオン強度ではαアクチニンの分子構造が壊れ、それがストレスファイバの構造と収縮に影響を及ぼしたと考えられる。これらの評価実験から構造的、成分的、機能的に十分保持されたストレスファイバを細胞から単離する技術を開発できたと言える。
２型糖尿病における運動による炎症性シグナル改善機序の解明

我々はまず、3種のMAPキナーゼ蛋白に特殊なMEF tagを取り付けた蛋白をコードするcDNAを作成後、これらの蛋白を発現するアデノウイルスを作成、大量に増幅した後に濃縮精製した。さらに精製したアデノウイルスをマウスのヒラメ筋に直接注射することで、目的の蛋白質を骨格筋に過剰発現させる手法を確立させるため、詳細な条件検討を繰り返した。マウス筋肉に過剰発現させた後は、運動させた群とさせない群の両群から筋肉を採取後に可溶化し、上清を精製処理後に得られたサンプルをLC/MSにより解析する。Bait蛋白に結合する蛋白質の網羅的解析を行い、最も有意な蛋白の同定に繋げていく。糖尿病性血管合併症の発症・進展機序には、慢性的な高血糖のみならず、間歇的な血糖上昇による、酸化ストレスや軽度の慢性炎症を含む多くの因子が関与していることが明らかとなってきている。最近、適度な運動習慣は、抗酸化作用や抗炎症作用を介して、糖尿病性血管合併症の進展抑制に大きく貢献することが証明されたが、臨床の現場では、様々な理由で運動を実行できない場合が多い。2型糖尿病が既に若年者にまで蔓延していることを考慮すれば、運動療法を模倣できる特効薬の開発は急務である。我々はこれまでに、3種のMAPキナーゼがインスリン抵抗性に与える影響について詳細に検討し報告してきた(Mol Endocrinol. 2003;17(3):487-97, J Biol Chem. 2001;276(23) :19800-6)。運動によってこれらの蛋白との結合が著明に変化する重要な蛋白を速やかに発見し、新規糖尿病治療薬開発に発展させたいと考えている。平成24年度には、3種のMAPキナーゼ蛋白のそれぞれに、myc tag、TEVプロテアーゼによる切断配列、flag tagを順番に取り付けた蛋白をコードするcDNAを作成し、これらのtag付き蛋白を発現するアデノウイルスを作成した。マウスのヒラメ筋にアデノウイルスを直接注射する手法(Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002; 282(6):E1239-44)を試みたが、骨格筋での十分な過剰発現を確認できなかった。この為平成25年度は、力価の高いアデノウイルスを再度作成し同様の手法を試みたところ、わずかながら発現が見られたが、十分な過剰発現となっておらず、培養筋細胞への過剰発現実験を試みるなど工夫を重ねている。運動によって、これら3種のMAPキナーゼ蛋白との結合が著明に変化する重要な蛋白を速やかに発見し、新規糖尿病治療薬開発に発展させたいと考えている。平成24年度は、3種のMAPキナーゼ蛋白のそれぞれにmyc tag、TEVプロテアーゼによる切断配列、flag tagを順番に取り付けた蛋白をコードするcDNAを、PCRを用いて作成した。次にこれらのtag付き蛋白を発現するアデノウイルスを作成し、293細胞を用いて大量に増幅した後に濃縮精製した。精製したアデノウイルスを、マウスのヒラメ筋に直接注射する手法(Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002; 282(6):E1239-44)により、各蛋白を骨格筋に過剰発現させることで、免疫沈降法を利用してこれらの蛋白に結合している蛋白質を極めて高純度に調整することが可能となるが、骨格筋での十分な過剰発現を得る為に、現在試行錯誤中である。

2型糖尿病が既に若年者にまで蔓延していることを考慮すれば、運動療法を模倣できる特効薬の開発は急務である。我々はこれまでに、3種のMAPキナーゼがインスリン抵抗性に与える影響について詳細に検討し報告してきた。運動を模した効果を得る方法を開発するため、我々が得意とする特殊なタグを用いた手法で、運動とMAPKを繋ぐ因子を見出すことを目的に研究を開始した。2種類の独立したエピトープタグ(myc:MEQKLISEEDとFLAG:MDYKDDDDKD)を、TEVプロテアーゼ切断配列(ENLYFQG)とスペーサー配列を用いて直列に連結させた構造を持つ特殊なタグを用いることによって、目的の蛋白に結合している蛋白質を極めて高純度に調整することが可能となる。平成24年度には3種のMAPキナーゼ蛋白に上記の特殊なタグを取り付けた蛋白をコードするcDNAを作成後、これらの蛋白を発現するアデノウイルスを作成、大量に増幅した後に濃縮精製した。平成26年度は、平成25年度に引き続き、精製したアデノウイルスをマウスのヒラメ筋に直接注射することで、目的の蛋白質を骨格筋に過剰発現させる手法を確立させるため、詳細な条件検討を繰り返した。筋肉に過剰発現させた後は、運動させた群とさせない群の両群から筋肉を採取後に可溶化し、上清を精製処理後に得られたサンプルをLC/MSにより解析する。Bait蛋白に結合する蛋白質の網羅的解析を行い、最も有意な蛋白の同定に繋げていく。糖尿病2種類の独立したエピトープタグ(myc:MEQKLISEEDとFLAG:MDYKDDDDKD)を、TEVプロテアーゼ切断配列(ENLYFQG)とスペーサー配列を用いて直列に連結させた構造を持つ特殊なタグを採用する。このタグを用いることによって、目的の蛋白に結合している蛋白質を極めて高純度に調整することが可能となる。実際我々はこの手法を用いて、IRS-1に結合しインスリン感受性を増強させるPin1を発見し、報告した実績があり(J Biol Chem. 2011;286(23):20812-22, J Biol Chem. 2010;285(43):33018-27)、この手法の遂行には自信を持っている。今回も、tag付きcDNAコンストラクト作成から同蛋白を発現するアデノウイルスの作成・増幅・濃縮・精製は順調に進展している。平成25年度にはより高力価のアデノウイスルを作成し、増幅・濃縮・精製をやり直したところ、わずかながら発現が見られたが、十分な過剰発現となっていない。上述の特殊なtagが付いた3種のMAPキナーゼ蛋白を培養筋細胞に過剰発現させる予備実験を行ったところ、十分な発現を確認できており、pull down実験でも示唆に富む結果を得ることができている。引き続き、マウスヒラメ筋へのアデノウイルスの直接注射を確実にさせる手技の獲得を急ぐとともに、培養筋細胞に同蛋白を過剰発現させた場合に起こる変化も確認する必要があると考えている。2種類の独立したエピトープタグ(myc:MEQKLISEEDとFLAG:MDYKDDDDKD)を、TEVプロテアーゼ切断配列(ENLYFQG)とスペーサー配列を用いて直列に連結させた構造を持つ特殊なタグを用いることによって、目的の蛋白に結合している蛋白質を極めて高純度に調整することが可能となるが、我々はこの手法を用いて、IRS-1に結合しインスリン感受性を増強させるPin1を発見し、報告した実績があり(J Biol Chem. 2011;286(23):20812-22, J Biol Chem. 2010;285(43):33018-27)、この手法の遂行には自信を持っている。
Down症候群児の一過性骨髄異常増殖疾患の発症機序におけるAML1遺伝子の関与

本研究のおいては、Down症候群児の一過性骨髄異常増殖疾患(Transient myeloproliferative disorder : TMD)におけるAML1遺伝子の関与を明らかにすることを目的とした。まず、CD34陽性細胞を含めた骨髄系細胞の高発現している細胞内チロシンキナーゼBMXに注目した。BMXは造血前駆細胞や血管内皮細胞に発現しているTie2によりチロシンリン酸化され、これらの細胞において重要な働きを担っていると考えられている。このため、TMD症例の芽球におけるBMXの役割を検討するため、まず、BMXのクローニングを行いクローンを得た。このクローンをプローベとして現在TMDとコントロールの芽球および成熟好中球のBMXの発現の検討を計画している。また、ヘルシンキ大Kari Alitalo教授のグループよりBMXポリクローナル抗体の供与を受けたため、これを用いTMD症例の芽球の蛋白レベルの発現およびリン酸化の状態を検討する。また、現在Down症候群児の検体の収集をすすめている。今後はBMXの上流にあたるTie2の発現をみるとともに、自治医大小児科郡司がクローニングおよび作成したAngiopoietin1、Angiopoietin2および活性型Tie2ミュータントを用いてTMD芽球におけるTie2/BMXのシグナルの検討を行うとともにinducible AML1細胞株が得られれば、AML1on/offによるTie2/BMXシグナルへの影響を検討していく。一過性骨髄異常増殖疾患(Transient myeloproliferative disorder:TMD)は、主に、Down症候群の新生児に認められる血液学的異常である。芽球の性質からは多能幹細胞レべルの異常である可能性も示唆されており、TMDはMDSや白血病の転化のモデルとして興味深い。本症の発症機序は未だに不明であり、特定の遺伝子異常などは明らかになっていない。TMDで認められる芽球の染色体は21trisomy以外の異常を伴わない点からも、同症の発症に21番染色体が深く関わっていることが予想される。さらにAML1遺伝子が単離された21q22.3はダウン症主症状領域(DCR領域)として知られる領域でもあり、AML1遺伝子は同症の発症に深く関わっていることが推測される。しかしながら、TMDの病態にAML1が関与しているのではないかという視点での検討は未だ行われておらず、本研究の特色と考えている。本年度は、TMDにおいてAML1が転写因子として結合し、発現が増加すると報告されている造血系に関わるサイトカイン(IL-3、GM-CSF)が、増加しているか否か下記の群でを検討することを目標としていた。1.(1)芽球が高頻度に認められる時期(2)芽球消失時期2.(1)Down症候群でTMDを発症した児(2)Down症候群でTMDを発症しなかった児しかしながら本年度は、TMDを発症したDown症候群児がおらず、上記の2の(2)・(3)群の検体を採取、IL-3・GM-CSFをELISA法を用いて測定するに留まっている。
多様なアプリケーションのための実行履歴を扱うソフトウェア基盤の研究開発

本研究では、プログラムの実行履歴を記録し、活用する手法の開発と評価に取り組んだ。長時間実行するプログラムに対して、軽量なプロファイルデータを使った履歴の部分的な復元手法を提案し、さらに選択的に実行履歴を記録する実装を開発した。資源の制約が大きいモバイルアプリケーションに対しては、デバッグ用のログ出力とプログラムの解析からソースコードの対応箇所を特定する手法を開発した。また、実行履歴とプログラムの解析による自動的なバグ発見手法について、実際に有効性を評価した。本年度は長時間実行プログラムの履歴を取得する手法として、軽量なソフトェアプロファイルデータから復元する手法を提案した。従来手法による実行履歴の取得方法は、プログラムを改変して記録のための追加処理を各命令に挿入するものであったが、これは長時間実行プログラムに対しては膨大なデータと大きなオーバヘッドをもたらすため、現実的ではなかった。この問題を解決するために検討を行い、プロファイルデータとプログラムの解析結果から履歴を部分的に復元する手法を提案した。プロファイルデータはプログラム中の各手続きを実行した回数を記録した情報で、性能の分析などに利用されるものだが、本研究ではこの情報とプログラムの構造を自動的に解析することで、ある程度の履歴の復元を可能にする手法を開発した。プロファイルデータは実行時間が増えても、そのサイズの上限がプログラムの手続きの個数で決まるため、それほど増加しない。一方で実行順序の情報が落ちていることになるため、完全に復元することは難しいが、プロファイルデータの記録単位をスレッドごとなどに増やし、プログラムの実行順の候補となる解析手法を工夫することで、部分的に実行履歴を復元することに成功した。長時間実行を行うプログラムとしてApache Hadoopを想定し、実際に実験を行った。また並行して、プログラムの解析をつかった自動的なバグ発見手法の開発と評価を行った。これは期待通りに実行されなかった実行履歴に記録されない箇所から、本来実行されるべき箇所を求める手法で、ポインタ解析と呼ぶプログラムの静的解析手法といくつかのヒューリスティックを利用する。本年度は、資源の制約が大きい環境のために、記録のためのプログラム埋め込みを行わずにアプリケーション開発を支援する手法を開発した。対象としてスマートフォンなどのモバイル端末上でのアプリケーション開発を想定し、一般的な開発者が利用するアプリケーションが出力するログデータから、その出力元のソースコード上の箇所と、プログラム要素へのデータの対応付けを推測する。推測にはあらかじめプログラムの解析を行い、ソースコード上のログ出力箇所が参照するであろう文字列データから索引を作成し、実際のログデータに含まれる単語と比較することで、最適な候補を決定する。ログ出力の箇所を表示する際には、ログ出力箇所で参照される変数から生成されたとみられる部分文字列を特定し、ソースコード上の変数の値として表示を行う。実際にAndroidアプリケーションを対象とし、統合開発環境に対するプラグインLogChamberとして実装を行った。既存の公開済みのアプリケーションに対して実験を行い、性能を評価したところ、比較的サイズの大きなアプリケーションに対しても実用的な環境と時間で動作することを確認した。また、実際のアプリケーションの欠陥の修正作業に適用し、有効に利用できることを確認した。当初の計画通り、本年度は資源の制約が大きいプログラムのための実行履歴の復元に取り組み、実際にモバイルアプリケーションのログデータからソースコード上の箇所の推測を行う手法を提案し、ツールを実装、実験をおこなうことができた。これらの成果をまとめ論文の発表を行った。本年度は、長時間の実行履歴の記録に対応するための手法と、その利用法の開発に取り組んだ。具体的には、長時間実行されるサーバープログラムで利用されるJava言語に対して、実行履歴データを記録するためのツールを開発した。膨大なデータ量となる実行履歴をうまく記録できるように、既存のデータの選択的な上書きを実装した。この実装では、実行履歴データはプログラムの解析によってプログラムの基本ブロックごとに局所変数(レジスタ)のまとまりで記録する。さらにそれらを実行文脈としてメモリ上のスタックに保持し、関数呼出しを含む基本ブロックの遷移によって補助記憶装置に出力を行う。また、実行履歴のサイズ上限に対応するメモリマップファイルを出力先とすることで、上書きがメモリ上で行われ、プログラム終了時に一括して補助記憶装置に保存されることで、高速な実行履歴の記録を実現できる。記録したデータは復元時に解析を行って索引付けをすることで、高速な読み込みが可能である。選択的な記録のために、実行時のオブジェクトの寿命を利用する手法を開発した。基本ブロックのデータごとに代表となるオブジェクト(多くの場合オブジェクト指向プログラムのメソッド実行文脈オブジェクト)を決め、記録時に生存している(解放されていない)古い世代オブジェクトかどうかによって、長寿のオブジェクトに関連する履歴を上書き対象から除外し、なるべく記録されるようにする。このようにすることで、膨大なデータの中からよりシステムの動作に関わると思われる実行履歴を選択できる。このような実装をSSDなどの高速な補助記憶装置を使うことで、サーバープログラムなどの長時間の実行履歴の記録に有効であると期待できる。また、読み込みを行うための表示プログラムも新たに実装した。この実装では、サーバープログラムでは遠隔操作の端末によって作業を行うことが多いため、文字端末で動作する。

長時間の実行履歴記録に対応するため、プロファイルデータとプログラムの解析により履歴の復元を行うという新しい方式を提案した。また実際にApache Hadoop上で実装を行い、簡単な実験を行った。この手法は当初想定した、不要な記録を削除する方式とは異なるが、長時間の記録のために実行力が増大しないという有効な手法である。また、実行履歴を応用したデバッグ手法として、プログラム解析を使った自動的なバグ発見手法の開発と評価実験を行ったことで、実行履歴が実際にソフトウェア開発に役に立つことを示している。今後は長時間の実行履歴の記録に対応するための手法とその利用方法を開発する。より具体的には、長時間実行されるサーバープログラムで利用されるJava言語に対して、実行履歴データを記録するためのツールを開発する。単に記録を行うだけではデータ量が膨大になるため、データサイズに上限を設定し、古いデータを上書きする手法を提案する。その際、すべて上書きするのではなく、なるべくデバッグなどの用途に利用できるように、選択的に上書きを行う。実装後は実際のオープンソースソフトウェアに対して適用し、実行性能の評価や、デバッグでの有用性を評価し、膨大な実行履歴の中でどのようなデータが実行後の開発作業に有用であるかを明らかにする。プログラミング今後は、当初の目標にあったとおり、資源の制約が大きいプログラムに対して実行履歴を解析する手法を開発していく。対象は主にAndroidなどのスマートフォンのアプリを想定し、ログの取得とプログラムの解析を組み合わせて統合開発環境上に実行履歴を表示する仕組みを開発する。これにはいくつかの段階を得てツールとして開発を行うことになる。まずプログラム解析のためのフレームワークを構築する。これは対象をスマートフォンのJavaのプログラムに絞ることで既存の解析フレームワークが流用できる。次にログから実行履歴を復元する中核の部分を構築する。さらに開発環境上で利用者にわかりやすいように提示を行うよう、統合開発環境に対するプラグインとして開発を行う。その上で、既存のオープンソースソフトウェアとして提供されるスマートフォンのアプリを実験の対象として、有効性の評価を行う。当初予定したモバイル端末の代わりに、実験に利用する計算機を新たに購入したため、物品費が多くなった一方で、旅費が国内のため予定額より多くなかった結果として次年度使用額が生じた。開発・実験用計算機の仕様の細部を変更したため。次年度必要になる実験のための消耗品として計算機用のストレージがあるため、その購入費に充てる。
IgG4関連腎臓病への自然免疫の関わりの解明と新規治療ターゲットの探索

IgG4関連疾患(IgG4-RD)は、Th2優位の免疫反応を有する原因不明の全身性炎症疾患である。申請者らは、IgG4-RDの内部環境をTh1優位の免疫反応に変化させるTLR9を刺激することにより、炎症が軽快するのではと考え予備実験を開始したが、むしろそれぞれの臓器の炎症は増悪し、Th2優位の免疫反応とTh1の免疫反応との相乗効果が重要である可能性が示唆された。本研究では、TLRや補体を含めた自然免疫に注目しIgG4-RDの病態解明を行うことを目的とする。血清補体価の解析LAT変異マウスと、WTの血清において血清補体(C3)に差があるか解析を行った。少数例の解析であるが、LATマウスのほうが補体が高い傾向にあった。その原因としては、LATマウスにおいてIL-6が高発現していることが報告されており(O'Brien et al., J Immunol, 2015)、炎症性サイトカインの影響を受けている可能性が考えられた。腎臓組織の解析LAT変異マウスと、WTの腎臓組織において、補体(C3)の沈着につきIFにて解析した。その結果LATマウス腎においてC3の沈着を認めた。しかしながら、WTマウスにおいてもC3沈着がみられ、条件設定の必要があると考えられた。1血清補体価の解析LAT変異マウスと、WTマウスの血清において血清補体(C3)に差があるか解析を行った。少数例の解析であるが、LAT変異マウスのほうが補体が高い傾向にあった。その原因としては、LAT Y136F変異マウスにおいてIL-6が高発現していることが報告されており(O'Brien et al., J Immunol, 2015)、炎症性サイトカインの影響を受けている可能性が考えられた。2腎臓組織の解析LAT変異マウスと、WTマウスの腎臓組織において、補体(C3)の沈着につきIFにて解析した。その結果LAT変異マウス腎においてC3の沈着を認めた。しかしながら、WTマウスにおいてもC3沈着がみられ、IFの条件設定をしていく必要があると考えられた。モデルマウス腎組織における補体沈着につき免疫染色を行っているが、コントロールと差を認めなかったため、今後条件設定を行っていく予定である。また今後以下の解析を予定している。1モデルマウスの補体発現解析モデルマウスの腎臓の補体、補体受容体の発現を、定量的PCR法、ウェスタンブロット法、免疫染色を用いて、唾液腺、腎臓、膵臓、肺、リンパ節における発現と比較検討する。2患者症例の補体発現解析と、補体活性能評価臓器毎の各種補体発現を、定量的PCR、ウェスタンブロット法、免疫染色を用いて、唾液腺、腎臓、膵臓、肺、リンパ節における発現と比較検討する。また末梢血免疫グロブリンの補体活性能を、IgG4-RKD患者と、コントロール患者で比較する。

2患者症例の補体発現解析と、補体活性能評価臓器毎の各種補体発現を、定量的PCR、ウェスタンブロット法、免疫染色を用いて、唾液腺、腎臓、膵臓、肺、リンパ節における発現と比較検討する。また末梢血免疫グロブリンの補体活性能を、IgG4-RKD患者と、コントロール患者で比較する。次年度、各種補体発現を、定量的PCR、ウェスタンブロット法、免疫染色を用いて解析予定である。PCR酵素購入費、抗体購入費など多数の支出が見込まれ、次年度に持ち越した。
電子線分光マルチプローブによる強誘電体の原子サイト選択局所構造・電子状態解析

本年度は、電子線インコヒーレントチャンネリング(ICP)法を、BaサイトにCaをドープしたチタン酸バリウム試料に適用した。この方法は、異なる角度で入射した電子線が単位胞中の異なる位置をチャンネリングして励起される特性X線強度が変化することを利用する。通常の回折法では解析困難な特定ドープ原子サイトの局所構造・対称性情報を得ることができる。シリコンドリフトディテクタ(SDD)を搭載した透過型電子顕微鏡JEM-2010FEFにおいて、単一の強誘電ドメイン内からデータを得るための電子顕微鏡のレンズ条件を検討し、ビームロッキング時の電子プローブ最適条件を調べた。また、種々の結晶方位および角度範囲でCaドープチタン酸バリウムの特性X線分布を調べ、BaとCaで特性X線の異なる角度分布が得られることを見出した。これは、Ba原子サイトにドープされたCa原子が、センター位置からシフトしてBa原子とは異なる位置にあることを示しており、第一原理計算による予測を支持するもので、初めて単一強誘電分域から得られた結果である。現在、Ca原子のシフト量や方向などを定量的に決定するための特性X線分布のシミュレーションを行っている。また、SDDのエネルギー分解能ではBaとTiの特性X線ピークを分離できないが、回折格子を用いる軟X線発光分光法(SXES)ではエネルギー分解能が十分高くこれらを分離可能である。同様に、電子エネルギー損失分光(EELS)法でもこれらに対応する吸収端を分離して情報が得られる。SXES法およびEELS法を用いてBaとTi原子周りの局所構造情報を得る実験条件について検討した。電子線インコヒーレントチャンネリング法を用いることで、Caドープチタン酸バリウムのCa局所構造情報を単一強誘電ドメイン内から得るという主要な目標の一つを達成しつつある。このような情報を得ることはこれまで困難であったもので、電子線分光マルチプローブの、ナノ電子ビームによる微小領域選択および分光による原子サイト選択という2つの大きな特徴により可能となった。電子線インコヒーレントチャンネリング法について、シミュレーションを活用して、チタン酸バリウムのドープCa原子のシフト量および方向について詳細な情報を得る。これと並行してより特性X線検出効率のよい実験条件の探索を継続する。よりエネルギー分解能の高い軟X線発光分光法および電子線エネルギー損失分光法の適用を行い、BaとTi原子周りの局所構造を分離して調べ、さらに電子状態についての情報を得る。さらに、他のドープ原子を含む系への電子線分光マルチプローブの適用を試みる予定である。
基板とブロック共重合体の界面に生じる欠陥パターンの解析と応用

本研究では、新しい微細加工技術として注目されている「ジブロック共重合体の誘導自己組織化」に着目し、そのプロセスで問題となっている欠陥パターンがどのように発生するかをシミュレーションにより解明した。簡易化モデルを用い、パラメータの値を実験データとの合せ込みで決めることで、欠陥パターンの生成ダイナミックスを比較的大きな系でも予測できるようになった。その結果、化学修飾した基板上では、欠陥密度が時間とともに指数関数的に減少することが明らかになった。また、ナノスケールの穴の中で行う誘導自己組織化では、壁との親和性が欠陥生成に大きな影響を及ぼすことやバルクとは異なる相分離構造が形成されること等が分かった。本研究の目的は「次世代の半導体製造プロセス材料として期待されているブロック共重合体の半導体基板上での誘導自己組織化(Directed Self-Assembly, DSA)について数値計算を行い、基板とブロック共重合体との界面で生じる欠陥パターンのダイナミックスについて解明する」ことである。平成25年度は当初の予定通り、「半導体基板上でのジブロック共重合体の自己組織化(特に欠陥パターン生成)を大規模かつ動的にシミュレーションできる手法」の開発に着手した。具体的には、ブロック共重合体の密度場を変数とするOhta-Kawasakiモデルを用い、その密度場の時間発展式を並列化計算できるプログラムを作成した。また、バルクのエネルギー式に新なペナルティー項を加え、基板表面とジブロック共重合体との界面相互作用を簡易的に表現した。モデルパラメータの値は実験データ(断面SEM画像)との合わせこみによって決定した。結果として、まず計算負荷の大きな三次元シミュレーションでも短い時間で結果を得ることが可能となった。厳密モデル(自己無頓着場理論)を用いた場合、数時間から数十時間かかる3次元シミュレーションでも、我々のモデルでは数分程度で計算結果が得られた。また、シミュレーションから得られたジブロックコポリマーの相分離形状について、厳密モデルと比較検証した結果、基板との影響によって複雑な欠陥構造が生成される場合でも、厳密モデルとの整合性がとれることが確認できた。これらの研究成果は、2つの国内学会と2つの国際学会で発表を行い、国際学会誌と学術論文誌にも投稿した。近年、新たな微細加工技術として、ブロック共重合体のミクロ相分離を利用した誘導自己組織化(DSA: Directed Self-Assembly)が注目されている。DSAの利点は、予め表面加工した基板上にブロック共重合体を塗布・熱処理するだけで、約10-50nmの周期パターンを作成できる点にあるが、その実用化に向けては、欠陥パターンをゼロにする必要がある。そこで本研究では、シミュレーションを用いて、ブロック共重合体と基板との界面で生じる欠陥パターンの原因を解明し、抑制方法について検討した。平成25年度には、Ohta-Kawasakiモデルをベースとした簡易化モデルの構築と検証を行った。モデルパラメータを実験データと合わせ込むことで、基板上で形成される複雑なモルフォロジを比較的短時間で精度よく予測できるようになった[J. Photopolym. Sci. Technol. (2013)]。平成26年度には、ホールシュリンクと呼ばれるDSAプロセスを対象にシミュレーションを行った。その結果、円柱状の穴(直径:約50-80nm)の中では、壁とジブロック共重合体との親和性が欠陥生成に大きな影響を及ぼすことや、バルクとは異なるモルフォロジが形成されることが明らかになった[J. Micro/Nanolith. (2014)]。また、欠陥パターンを抑制する方法として、穴の底面の中性化や、ブロック共重合体の組成比の最適化が有効であることが分かった[Jpn. J. Appl. Phys. (2015)]。更に、穴の中で形成されるシリンダードメインの位置ずれを調べたところ、楕円柱状の穴の内では、ドメインは長軸方向に動き易く、隣接するドメインと連動することも確認された。今後は、マルチブロックや混合系にも対応できるようにモデルを改良し、DSAの新規材料開発やプロセス最適化にも貢献したい。高分子物理、ナノ材料工学、化学工学平成25年の研究目標は「半導体基板上でのジブロック共重合体の自己組織化(特に欠陥パターン生成)を大規模かつ動的にシミュレーションできる手法を開発すること」であり、この目標は既に達成できている。当初の研究計画に従い、1)Ohta-Kawasakiモデルをベースに簡易化モデルを構築し、2)動的シミュレーションの高速に行うための並列化プログラムの開発を行った。モデル構築も並列化プログラムの開発も順調に進んだため、2年目に予定していた「基板表面とジブロック共重合体との相互作用パラメータの数値」についても、すでに実験データとの合わせ込みによって決定した。これらの研究成果については、すでに2つの国内学会と2つの国際学会で発表を行い、国際学会誌と学術論文誌にも投稿している。平成26年度は当初の予定通り、昨年度に構築した簡易化モデルを用いて「欠陥パターンの動的挙動」について解明する予定である。

まず時系列の実験データ(SEM画像)を用いながら、シミュレーションの逐次計算で用いる時間幅の値を決定する。この実験データはすでに企業から提供してもらっている。次に、ジブロック共重合体の誘導自己組織化に関する動的シミュレーションを行い、欠陥パターンの生成過程や安定性について解明していく。さらに、欠陥パターンの生成要因として考えられる、ジブロック共重合体の膜厚、ジブロック共重合体と基板との界面相互作用、基板の形状等についても、その欠陥生成への影響について詳しく調べていく予定である。1)「ワークステーションの金額変更」当初予定していた計算機より安価で高性能なものが販売されたので、そちらを購入した。2)「デスクトップ、グラフィックスカード、ディスプレイの購入延期」当初別々に購入する予定であったが、新しいMac Pro(Apple)が高性能グラフィックスカードを2枚搭載していて値段も安かったので、Mac Proを購入することにした。しかし、発売予定が大幅に遅れ、初期出荷が平成26年2月以降となったため、3月までには購入できなかった。3)「海外出張の延期」平成25年夏にニューヨーク州立大学アルバニー校へ共同研究の打ち合せに行く予定であったが、共同研究の契約書作成に予想以上の時間がかかってしまい、年度内に訪問できなかった。4)「スパーコンピュータ使用料の繰り越し」平成25年度は京都大学スパーコンピュータ共同研究制度「若手研究者奨励枠」に採択されたので、スパコンの利用負担金が免除された。次年度使用額(約133万円)に翌年度分(70万円)を加えた助成金の使用計画を以下にまとめる。1)スパーコンピュータの平成26年度使用料、30万円(平成26年4月)、2)Mac ProとDisplay(Apple)の購入、約60万円(平成26年5月)、3)ニューヨーク州立大アルバニー校で共同研究打ち合せ、約35万円(平成26年7月)、4)MRS国際学会(ボストン)で発表、約35万円(平成26年12月)、5)SPIE Advanced Lithography学会で発表(カリフォルニア)、約35万円(平成27年2月)
多様な価値観のもとで情報リソースとサービスを円滑に流通させる価値交換システム

様々な価値観を持つコミュニティに属するユーザの間で、物や情報、サービスを地域通貨を用いて安全安心に流通させるシステムを構築する。そのためにボランティア的な価値観など金銭的価値以外も表現可能なゲーム理論などに基づく地域通貨システム、情報カプセルを用いた著作権管理システム、個人情報を保護するアクセス権の設定の矛盾の検出法、情報を作業のコンテキストに応じてユーザに提示するクラウドファイルシステムを提案した。(1)マルチエージェントの複雑系への適用により情報漏えい情報改ざんを「見える化」するシステムの研究:「個々のエンティティを護るのではく,振舞い自体を護ること」とはどういうことかを突き詰めた.マルチエージェントシミュレータMasonによるシンプルな「群れモデル」を作り,「類似の振舞いが集まる仕組みのプラットフォーム」をJavaで作成した.(2)群知能とゲーム理論を用いた価値交換システム:知識流通において取引を円滑にするために,地域通貨の「独自に価値を決める」という性質を活かし,多様な価値を表現可能な価値の交換システムを提案した.決済の際に使用する財としての価値ベクトルの最適な組み合わせを決定することは一般に困難なので,群知能を用いた最適化の手法を検討する.また価値交換システムでは,各ユーザが満足する効用が得られるかどうかは未解決であり,複数人の場合にそのまま適用することができない.そこで,ゲーム理論を用いた理論的検討を行った.(3)ベジェ曲線を用いた電子透かしシステム:知識流通のための著作権の管理システムの一環として,二値の線画像を対象としたトレースにも対応可能な電子透かしの実装を行う.画像投稿サイトなどが増え,インターネット上で多く公開されている漫画やイラスト等の二値の線画像に対する電子透かし構成法を提案した.(4)検索や知識発見の要素技術となるクラウドファイルシステム:「マルチエージェントにより情報流を観測し,情報漏洩・改竄を引き起こす情報流(covert channel)を推論・自律的制御して状況を人に示し,防止することを支援するエージェントシステムの研究の一部分として,クラウドの中にあるファイルを群れの一員と見做し,「似ているファイルが集まる」という概念に基づくシステムを「クラウド・ファイルシステム」と名付け,アンドロイド・タブレットに実装する研究を行った.地域通貨システムによっては他者から財・サービスを受領するが,自らは何も財・サービスを提供しないフリー・ライダーの問題が発生する可能性がある.そこで,フリー・ライダーが発生しにくい仕組みを提案した.キャリアという概念を導入し,地域通貨の価値保蔵の機能を口座に,交換手段の機能をキャリアに分離する.キャリアは所有者によって通用力が変化する仕組みを持つ.これによって,フリー・ライダーの活動を制限する.地域通貨において,効率よく取引相手を発見したり,同じコミュニティ内でも価値観が異なると流通しない可能性がある.これまで提案されてきた異なる価値観を持つ二者間の価値交換システムでは,各ユーザが満足する効用が得られるかどうかは未解決であり,複数人の場合にそのまま適用することができない.そこで,ゲーム理論を用いて特定の条件下で,n人の各ユーザにおける効用が満足するようなモデルを提案した.ネットワークからの攻撃の対策には,ネットワークからの攻撃を検出する侵入検知システム(IDS)と不正アクセスを観測するのに効果的なハニーポットがある.ネットワークの統計的情報を取得し,クラッキングの技術を学習するためには,これらを組み合わせて使う必要がある.しかし,ハニーポットの使用には,他組織への攻撃への踏み台の温床になるなどの倫理的問題が発生する可能性がある.そこで,ハニーポットとIDSの問題点について考察し,これらの動的組み合わせについて提案した.この手法では,IDSによる検知結果に応じて攻撃者からの全パケットを運用しているネットワークからハニーポットのネットワークへ自動的にリダイレクトする.ハニーポットは一般のホストとは直接通信せずに,特定された攻撃者のみと通信を行うため,ハニーポットに付随する付加的な攻撃や倫理的問題を改善できた.多様な価値観を表現するためにまず、コミュニティにおける評価に基づいた人間関係を図にした人間関係ダイアグラムを作成した。次に、金銭的価値、達成感、リスクの大きさなど価値の尺度の候補を選定するために、多変量解析により主因子を抽出し、これより価値のベクトル空間を設定した。これに基づいて、価値の設定手法を提案した。これに基づいて権利の行使に価値のベクトルを割り当て、これを他の情報リソースやサービスのベクトルと比較することにより決済を行うシステムを提案した。そして、情報カプセルを情報流通を促進させる地域通貨的な決済システムに応用した。知識や能力の所有者が、これらの流通性を促進させるため,これの対価としての決済システムが必要となる。ここでは、サービスを一元的な価値に置き換える地域通貨と異なり,多様な価値観を反映可能な多元的な金額を表現可能にする。これを実現するために、提供可能あるいは必要な、知識、能力、サービスを情報カプセルのコンテンツとして扱った。情報カプセルのコンテナとして提供したいリソースの価値、あるいは提供を受けたいリソースの価値を格納して流通させる。次にCovert Channel検出と計算量の削減のために、まずcovert channel検出問題は推移閉包問題の応用ないし変形問題であることを示した.また、一般的に推移閉包アルゴリズムをcovert channel検出アルゴリズムに応用できることを示した.これに基づき、効率的なcovert channel検出アルゴリズムを示した.このアルゴリズムはEskoのSTACK TCを用いる.提案したcovert channel検出アルゴリズムが従来のcovert channel検出アルゴリズムより高速であることをシミュレーション実験により示した.