hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
周辺可燃物の着火特性及び気流の影響を考慮した室内火災拡大予測モデルに関する研究

1.研究の目的及び方法:可燃物が壁近傍で燃焼するとき、壁からの熱フィードバックを受けて燃焼が激しくなる。熱フィードバックのメカニズムをモデル化しその影響を定量化できれば、自由空間での燃焼性状から壁際や隅角部での燃焼性状を予測できるようになり、火災安全設計における設計火源(想定する燃焼性状)の合理化に寄与できる。本研究では、可燃物として軟質ポリウレタンの立方体(500×500×500mm、以下ウレタンブロック)を用い、自由空間、壁際、隅角における燃焼性状を測定した結果から熱フィードバックのモデル化を試みた。2.研究の進行状況及びこれまでの成果:(1)火炎傾き結果の整理:ウレタンブロックの燃焼実験のインターバル写真から30秒間隔毎に火炎の傾斜角を読み取って、離隔距離と発熱速度との関係を整理した。(2)火炎傾斜モデルの提案:既往の岡モデルを改良して点火源、壁際の条件での火炎傾きを定式化した。また、岡モデルで重要なパラメーターである巻き込み係数を無次元発熱速度から推算する方法を検討した。(3)外部熱流束による火炎伝播速度の測定実験:壁からの熱フィードバックを受ける可燃物の燃焼面での火炎伝播速度を定量化するため、種々の外部熱流束を受けた時の火炎伝播速度測定を行った。3.研究の意義と重要性:点火源の条件で壁によって火炎が傾くことを、壁と可燃物との離隔距離および無次元発熱速度によってモデル化した。今後、壁際での火炎性状予測に使うことができる。また、壁と対向する燃焼面での火炎伝播速度を壁からの熱フィードバックによって定量化するための基礎データを得た。4.今後の計画:壁際と同じ方法で隅角部での実験結果から火炎の傾斜モデルを作り、壁からの熱フィードバックを定量化した結果と合わせて周壁の影響を受けるウレタンブロックの燃焼モデルを提案する作業を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。2.研究の進行状況及びこれまでの成果(1)燃焼面の変化及び等時線図:ビデオカメラ、ウエブカメラ、熱電対を併用しウレタンブロック各面における燃焼面の形状を測定し、燃え拡がり先端、燃え尽き先端の等時線図を作成した。(2)単位面積当たりの発熱速度:燃え拡がり面積と燃え尽き面積の差から燃焼面積を求め、酸素消費法で測定した発熱速度を燃焼面積で割って単位面積当たりの発熱速度を求めた。(3)燃焼物からの放射熱の計算:ウレタンブロックから1m離れた位置の微小面に入射する熱流束を計算して測定値と比べた。その結果、火炎からの放射だけでなく後壁からの放射熱の影響が無視できないことを示した。3.意義及び重要性(1)壁に対向する側面の燃焼性状は、壁と可燃物の問の隙間が小さい時には撮影が難しかった。本研究では熱電対、ウエブカメラ、CCDカメラを併用し、燃焼面積の時間変化をある程度の確かさで測定することに成功した。この結果を用いると、壁に対向する鉛直面での熱フィードバックを定量化することができる。(2)単位面積当たりの発熱速度は、壁からの熱フィードバックにより極めて大きくなることを示した。(3)放射熱の計算において炉、火炎からの直接放射だけでなく、高温になった壁表面からの放射熱も考慮する必要があることを示した。

また、壁と対向する燃焼面での火炎伝播速度を壁からの熱フィードバックによって定量化するための基礎データを得た。4.今後の計画:壁際と同じ方法で隅角部での実験結果から火炎の傾斜モデルを作り、壁からの熱フィードバックを定量化した結果と合わせて周壁の影響を受けるウレタンブロックの燃焼モデルを提案する作業を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。壁に対向する鉛直面の燃焼面積の測定が当初の予想以上に困難であったので、測定結果の処理方法そのものの検討に立ち返る必要が生じた。そのため、壁とウレタンブロックの離隔距離が小さい条件での実験を追加し、熱電対データの併用方法と併せて検討を行ってきたため、若干の遅延を生じている。現住のところ、処理方法が確定したので、今後はスピードアップして快復に努める。1.熱フィードバックの分析:壁からの熱フィードバックを予測する計算モデルを構築する。そのため、火炎から壁への熱流束を計算してその結果から壁の温度分布を推定し、その後、壁と可燃物の燃焼面の形態係数を、壁の温度分布を考慮して求めて、壁からの熱フィードバックを計算する。2.燃え拡がりおよび燃焼速度のモデリング:壁フィードバックの定量化を完了した後には、これを外部放射として扱い、燃え拡がり速度の増加、単位面積当たりの燃焼速度の増加の2つのメカニズムで記述するモデルを絵治安する。
分岐サイクロデキストリンのリアクタ-による連続製造法の開発及びその応用

Bacillus acidopullulyticusの耐熱性プルラナ-ゼ(Pase)による分岐サイクロデキストリン(分岐CD)の酵素合成法(バッチ法)を確立した後、Paseの固定化担体を種々選択し、固定化Paseのリアクタ-作製を試み、分岐CDの連続製造法を種々検討した。バッチ法では、基質濃度70ー75%、酵素量100ー200units/g of CD、温度60ー70°C、反応時間45ー時間の反応条件で使用したCDの40%以上が分岐CDに変換することが分かった。物理吸着法、架橋法及びイオン結合法で種々の担体に酵素を固定化した酵素標品で、カラムリアクタ-(1.0ー1.6×10ー20cm)を作製し、分岐CDの連続生産を比較した。その結果、多孔質セラミックス担体に物理吸着させるのが一番良かった。60°Cで1,000時間連続運転しても、酵素活性はほとんど低下しなかった。合成された分岐CDの組成はバッチ法とほとんど同じであった。一般に、高濃度の糖質やポリオ-ルは酵素などのタンパク質の疎水性領域を強化することによってそれらの構造を安定化すると言われている。B.acidopullulyticusのPaseも基質あるいは基質アナログが高濃度に共存すると非常に安定化することを見いだした。しかし、この場合、糖アルコ-ルの糖鎖が長くなる(マルトトリイト-ル以上)と熱安定性の効果がより高くなるので、単に酵素タンパク質の疎水領域の強化だけでなく酵素の活性部位との特異な相互作用による安定化も関係することを明らかにした。これらの性質は分岐CDの生産に適していると思われる。分岐CDを主成分にする製品イソエリ-トと分岐CDの特性を調べ明らかにした。(1)分岐CDとイソエリ-トの水に対する溶解度はいずれも非分岐CDよりも非常に高く、βーCDでは分岐が付くと溶解度は100倍以上大きくなった。(2)分岐CDとイソエリ-トは水溶性の包接化合物を形成した。(3)いずれも非分岐CDよりも香気成分と包接し粉末化するのに優れていた。Bacillus acidopullulyticusの耐熱性プルラナ-ゼ(Pase)による分岐サイクロデキストリン(分岐CD)の酵素合成法(バッチ法)を固定化Paseのリアクタ-法(連続法)に改良し、分岐CDの連続製造法を種々検討した。物理吸着法、架橋法及びイオン結合法で種々の担体に酵素を固定化した酵素標品で、カラムリアクタ-(1.6x10cm)を作製し、分岐CDの連続生産を比較した。その結果、60°Cで72時間連続運転しても、ポ-ラスガラスに物理吸着させた標品PGーPaseとキトサンビ-ズにグルタルアルデヒド架橋で結合させた標品GAーCBーPaseは活性の低下は認められず、分岐CDの製造に適していると思われる。しかし、イオン結合法で調製した標品は良くなく、例えば、アンバ-ライトIRCー50で調製した標品IRCーPaseは60°C、30日間の連続運転でリアクタ-の活性は50%に低下し、酵素の漏出が認められた。

B.acidopullulyticusのPaseも基質あるいは基質アナログが高濃度に共存すると非常に安定化することを見いだした。しかし、この場合、糖アルコ-ルの糖鎖が長くなる(マルトトリイト-ル以上)と熱安定化の効果がより高くなるので、単に酵素タンパク質の疎水領域の強化だけでなく酵素の活性部位との特異な相互作用による安定化も関係することを明らかにした。これらの性質は分岐CDの生産に適していると思われる。分岐CDを主成分にする製品イソエリ-トと分岐CDの特性を調べ明らかにした。(1)分岐CDとイソエリ-トの水に対する溶解度はいずれも非分岐CDよりも非常に高く、βーCDでは分岐が付くと溶解度は100倍以上大きくなった。(2)分岐CDとイソエリ-トは水溶性の包接化合物を形成した。(3)いずれも非分岐CDよりも香気成分と包接し粉末化するのに優れていた。前年度の結果を参考にして、更に<Bacillus acidopullulyticus>___ーの耐熱性プルラナ-ゼ(Pase)の固定化に適した担体の検索を行い、その結果、選出された多孔質セラミック担体SMー10にPaseを固定化したカラムリアクタ-(1.0×20cm)による分岐サイクロデキストリン(分岐CD)の連続製造法を種々検討した。物理吸着法、架橋法及びイオン結合法でPaseを固定化し調製したカラムリアクタ-を用いた前年度の成績よりも効率良く分岐CDを合成した。基質濃度80%、操作温度60°Cで1,000時間運転してもカラムリアクタ-の酵素活性はほとんど低下せず、酵素の漏出も認められなかった。カラムリアクタ-で得られた分岐CDの組成は可溶性酵素の場合とほぼ同じで原料に用いたCDの40ー50%となった。これらの結果から多孔質セラミック担体SMー10は分岐CDの生産に適していると思われる。分岐CDを主成分にする製品イソエリ-トと分岐CDの特性を前年度に引き続き慎重に調べたところ、(1)水に対する溶解度が非常に高いこと、(2)水溶性の包接化合物を形成すること、(3)香気成分と包接し粉末化するのに優れていることが確かめられ、これらの物性は分岐CEの食品、医薬品、化粧品への応用に適していることが示された。また、分岐CDの中には枝が一つでなく二つ以上のものもあり、枝の付く位置により包接化合物(ゲスト化合物)の取り込み方が違うことを明らかにし、更に新しい分岐CDの利用法を示唆した。
疑似科学信奉と科学的態度を分ける規定因の解明と、批判的思考教育への応用

科学的な外見を持ちながら科学としての要件を欠く「疑似科学」は、多くの社会的な問題を引き起こしている。これらへの無批判な信奉は、一般には科学知識や科学教育の不足による非合理信念と考えられている。しかし、これらは必ずしも科学への好意や探究心と矛盾せず、正当科学と共通する態度も多く見られる。では、こうした科学の萌芽ともいえる態度が、発達や教育の過程で疑似科学信奉や超常信奉に陥ってしまうのはどのような要因によるものなのだろうか?本研究では、批判的思考の態度や情報環境と認知特性の相互作用などについて、広範な層への調査実験データから明らかにし、疑似科学を入り口とした科学リテラシー教育の検証を試みる。
構造変化における蛋白質のエネルギー地形階層性と水和の役割

1.平均2乗揺らぎの温度依存性を水和状態と乾燥状態で比較した結果、水和状態の方が蛋白質のガラス性転移が顕著であることがわかった。水和状態では、300Kで水の平均2乗揺らぎが蛋白質と比べて2桁大きな値をとっており、水が蛋白質ダイナミクスに対して潤滑油の役割を果たしていると考えられる。一方、乾燥状態では、常温で水分子が主に蛋白質分子と水素結合し、お互いの揺らぎを制限している。以上のように、蛋白質のガラス性転移の起源には、蛋白質分子間相互作用と水分子の動きやすさが重要な役割を果たしている。2.通常の中性子散乱実験では、重水(D_2O)により水和された試料が通常用いられる。軽水素の非干渉性散乱断面積は、その他と比べて2桁大きいため、蛋白質中の軽水素からの非干渉性散乱が支配的になると考えられ、水分子からの散乱は通常無視される。シミュレーション結果から干渉性散乱スペクトルを解析した結果、300Kでは水和状態で水分子の揺らぎが蛋白質と比べて2桁大きいため、水分子(D_2O)からの干渉性散乱が顕著に現れることが明らかになった。一方、常温の乾燥状態、低温(水和、乾燥)では水分子の揺らぎが蛋白質と同程度のため、水分子からの干渉性散乱の寄与は小さい。本研究では、分子シミュレーションと中性子散乱により、蛋白質のエネルギー地形と水和の役割を研究している。本年度は以下の成果を得た。1.Staphylococcal Nuclease結晶(dry状態、wet状態)の分子動力学計算を行い、それぞれの結果から計算される中性子散乱強度を低温(100K)と常温(300K)で比較した。その結果、低温では蛋白質のボゾンピークが水和により高振動側にシフトすることが明らかになった。wet状態では、蛋白質と水の運動のカップリングにより、dry状態と比べて細かい微細構造が、蛋白質のエネルギー面に形成されるためにこのようなシフトが起こる。一方、常温では、dry状態でボゾンピークが観測されるのに対し、wet状態では観測されない。これは、wet状態では、dry状態に比べて準安定構造間をジャンプする非調和な運動が頻繁に起こっていることを示す。2.中性子弾性散乱では、散乱強度を散乱ベクトルQの関数として解析することで、蛋白質の平均2乗原子揺らぎの平均値や原子依存性、非調和運動の情報を調べることが、理論上可能である。しかし、蛋白質の内部運動に非調和運動が存在しても、弾性散乱強度のQ依存性にはその情報がほとんど含まれないことが、計算機実験により明らかになった。つまり、原子揺らぎの平均値と原子依存性のみが支配的な因子であるして、実験データを解析することが妥当である。3.基質(NAD+)結合に伴い、アルコール脱水素酵素が「開」構造から「閉」構造に遷移する素過程をコンピュータ上に再現することに成功した。このトラジェクトリを解析することで「開」→「閉」の構造遷移のためには、まずループ290-300が、「閉」構造と同じコンフォーメーションをとらないといけないこと、ARG369とNAD+の相互作用が構造転移初期に重要な役割を果たすこと、等が明らかになった。
情報理論により確率特性の不確実性を考慮したインフラ維持管理計画のためのリスク評価

維持管理の合理的な意思決定に資するため,インフラの価値や維持管理コストの確率的性質に不確実性があることを考慮したリスク評価する手法が求められている.本研究では,数値モデル解析により,点検結果に基づく補修優先順位付けなどの管理者行動等の影響で,確率密度関数のテイルが厚くすることを示し,その影響を捉えたリスク評価として,情報量の考え方を用いた評価であるEntropicValue atRiskの有効性を示した.また,このような評価指標を,維持管理という逐次的な意思決定を行う過程に適用する際に問題となる,時間的不整合性および計算時間の指数的増加という課題に対処する数値解析法を開発した.インフラの維持管理においては,LCC最小化は重要な課題である.インフラの劣化プロセスは,物理現象のモデル化に基づく確率的な不確定性を考慮する問題として扱われてきた.しかし,劣化の高精度な予測は困難であるため,実際には,点検調査にもとづき逐次修繕を進めるというリスクマネジメントが不可欠である.そのため,実際には,維持管理行動に伴う管理者の優先度判断等の意思決定にも起因する様々な不確実性が存在する.このような背景を考え見るに,LCC最適化だけではなく,リスク評価・管理も重要である.本研究では,確率密度関数が不確実性を有するという点にも鑑み,情報エントロピー等の指標も導入した定量化を行い,劣化や管理者の行動等の影響による確率的特性の変動に対してロバストな維持管理戦略の策定法を提案することを目的とする.具体的には,コヒーレンス性などを満たすリスク指標として提案されているentropic risk measure等を利用して情報理論にもとづくリスクの定量化の考え方を導入する.また,同様のリスク指標を比較検討し,適切な定式化を提案する.インフラ構造物の劣化や維持管理行動の影響を調査し,それらを数値モデル化する.そのうえで,劣化やモニタリング,補修等の影響に不確実性がある事象をモデル化した数値シミュレーションを実施してその性能や適用性を検証する.さらに,このような考え方をインフラの維持管理政策の策定という実際の政策に導入するために必要となる要素や定式化などの基礎的な検討を実施し,その実用性を有する手法を提案する.インフラの維持管理計画の策定は,期待LCC最小化等の長期的な効率性の観点からの最適化問題として扱われることが多い.一方,インフラの場合,劣化損傷に伴う事故を防ぐことの重要性が指摘されている.その観点では平均的な状態よりも,発生頻度は低いが影響が大きい事象の発生確率を抑えることが求められる.本研究では,将来のインフラの状態値の確率分布の確率的性質が変化することに着目した上で,インフラの価値や維持管理コストのばらつきを評価する手法を検討している.これまでに,不確実性を有する点検などの結果に基づいて補修優先順位付けなどの管理者行動や管理戦略の変更はリスクテイルを厚くする可能性があることを指摘した.更に,その変化を捉えるためには,リスクを情報量の考え方を用いた評価であるEntropicValue at Riskで定量化することが有効であることを示した.しかし,その後,これらの評価指標を,維持管理という逐次的な意思決定を行う過程に適用すると問題が生じることも明らかとなった.これは各時点の状況に応じて実施されるという動学的な性質に起因する.構造物群の劣化過程は,不確実性を有する確率過程であり,その時点での状況に応じた意思決定が実施される.このような動学性を有する問題に対して,最終時点での状態に基づくリスク評価値を用いると,各時点での意思決定を適切に考慮できない.これは時間的不整合と呼ばれる.この問題に対処するため,繰り返しリスク指標の考え方を参考に,維持管理の意思決定に適用可能な評価手法について検討した.今年度は,繰り返しリスク指標を用いることで,時間的不整合が生じないリスク評価が可能であることを示し,数値解析で検証した.ただし,この指標の評価には,膨大な計算量が必要となる.そこで,テイル部を効率良く評価するための数値解析アルゴリズムの必要性を指摘し,基礎的な検討を行った.リスクのテイル部の定量化を評価する指標として,Value at Risk (VaR)に対して,より精度の高い評価指標として,Conditional Value at Risk (CVaR)やEntropicValue atRiskの適用性を検討した.しかし,これらのリスク指標には,動学的な問題への適用した場合に適切な評価を与えない場合があることが明らかとなった.これに対して,繰り返しリスク指標といわれる手法を導入することで理論的には解決されることを示した.しかし,提案した指標は,その評価のための計算量が膨大になるという課題があるため,その評価手法について検討する必要がある.このように当初想定していなかった課題が明らかになり,それに対応することができたという段階である.インフラの劣化プロセスは,物理現象のモデル化に基づく確率的な不確定性を考慮する問題として扱われてきた.しかし,実際には,保守点検行為に伴う管理者の優先度判断等の意思決定も影響するため,物理的かつ社会的なプロセスとして考慮する必要がある.また,インフラの維持管理計画の策定は,期待LCC最小化等の長期的な効率性の観点からの最適化問題として扱われることが多い.一方,インフラの場合,劣化損傷に伴う事故を防ぐことの重要性が指摘されている.その観点では平均的な状態よりも,発生頻度は低いが影響が大きい事象の発生確率を抑えることが求められる.本研究では,将来のインフラの状態値の確率分布の確率的性質が変化することに着目した上で,インフラの価値や維持管理コストのばらつきを評価する手法を検討している.

これまでに,不確実性を有する点検などの結果に基づいて補修優先順位付けなどの管理者行動や管理戦略の変更はテイルリスクを厚くする可能性があることを指摘した.そのような変化を踏まえてリスクを評価するにはConditional Value at Risk等が有効であるが,リスクを情報量に基づくEntropic Value atRiskでより適切に定量的な評価が可能となることを示した.これらの評価指標を,維持管理という逐次的な意思決定を行う過程に適用すると,各時点の状況に応じて実施されるという動学的な性質に起因する時間的不整合といわれる問題が生じる.この問題に対処するため,繰り返しリスク指標の考え方を参考に,維持管理の意思決定に適用可能な評価法を提案した.この手法を用いる際には,時間ステップ数やとりうる選択肢数に応じて指数関数的に計算量が増加するという問題が生じる.この点について,テイルリスクの評価に適用可能なサンプリング手法を開発し,その有効性を示した.維持管理の合理的な意思決定に資するため,インフラの価値や維持管理コストの確率的性質に不確実性があることを考慮したリスク評価する手法が求められている.本研究では,数値モデル解析により,点検結果に基づく補修優先順位付けなどの管理者行動等の影響で,確率密度関数のテイルが厚くすることを示し,その影響を捉えたリスク評価として,情報量の考え方を用いた評価であるEntropicValue atRiskの有効性を示した.また,このような評価指標を,維持管理という逐次的な意思決定を行う過程に適用する際に問題となる,時間的不整合性および計算時間の指数的増加という課題に対処する数値解析法を開発した.主に下記の2点を行い,概ね想定通りの成果を得た.(1)劣化・管理行動の不確実性を考慮したシミュレーションモデルについては,国内外のインフラ管理の保守点検の頻度や実施ルール,精度等のモニタリングに関する情報や,その方針,予算等の制約条件,補修の精度等の情報を,文献調査に加え,インフラの管理主体である組織の担当者にインタビューなどを通して調査した.そのうえで,管理行動の影響もふまえたシミュレーションモデルとして,マルコフ決定過程を主に用い,維持管理に伴う意思決定(保守点検,優先順位付け,補修,等)を組み込んだ劣化モデルを構築した.(2)リスクの定量化については,Entropic Risk Measureを中心に検討した.この指標は,数学的な定式化が与えられているが,本研究で扱うようなシミュレーションにおいての活用方法についての議論はなされていない.ここでは,研究代表者(本田)が耐震設計の分野で提唱している手法等を援用して情報エントロピーを算出することで,情報量を適切な精度で評価できることを検証し,また,その計算の効率性を確保する手法等を検討した.今年度の研究推進の方策については,とりまとめの方向性のひとつめとしては,初年度に検討し,その有用性を確認したEntropicValue at
等価尺度に基づく便益評価法に対する公理的分析

市場経済における代替的な政策に対する社会的評価の問題を,家計を基礎とするアロー型の社会厚生関数として定式化し、アローの最初の公理系:(パレート性)、(匿名性)、(独立性)から出発して、これらに修正を加えることにより、市場経済の特性に対応した公理系を導出した。そして、修正された公理をすべて満たすアロー型の社会厚生関数が存在しないことを証明した。次に可能性定理を得るために、貨幣所得水準上に定義された対数効用関(Eisenberg型消費者余剰)を選好順序に関する3つの公理から導出した。また、リスクの下で消費者余剰や等価尺度が基数的尺度であることを厳密に定義し、その公理的な特徴付けを行った。「個人」、「世帯(家計)」、「国民経済(社会全体)」という3つのカテゴリーによる3層社会において、アロー型社会厚生関数を構成し、規範的判断の根源的基準を公理として定式化することが当面の目的である。平成24年度は「3層社会におけるアロー型一般不可能性定理の分析」に焦点をあてて研究を実施した。そこにおいては、世帯を従来の個人とみなして、通常の2層社会におけるアロー型社会厚生関数の分析結果を足がかりにその拡張を試みた。市場経済における代替的な政策に対する社会的評価(順序付け)の問題を,家計を基礎とするアロー型の社会厚生関数として定式化し、アローの最初の公理系:(パレート性)、(匿名性)、(独立性)から出発して、これらに修正、改良を加えることにより、市場経済の特性に対応した公理系を導出した。そして、最初の結果として、修正された公理をすべて満たすアロー型の社会厚生関数が存在しないことを確認した。この成果は、“Axiomatic characterization of aggregate consumer surplus measuresas socialwelfare indices"TERG Discussion paperNo.294, 2013年4月,単著,査読無として公表した。より、具体的には当該論文中の19ページに記載されている定理2が上記の主要結果に対応する不可能性定理である。なお、次年度で研究予定であった、等価尺度の公理的分析についても予備的な結果が得られた。それらは21ページの定理3および25ページの定理4である。等価尺度とは、多様な特性をもつ世帯の厚生水準を、これと等価な基準世帯(単身世帯)の消費水準で表現した尺度である。児童や子供への補助金の便益評価、不平等尺度の計測などの分野で幅広く適用されている。しかし、その適用の妥当性および背後にある規範的判断基準が十分に明らかになっていない。また、今年度の結果を、昨年度までの成果である「対数型の消費者余剰指数の理論」と接合すれば、等価尺度の規範的判断基準の全体像が明確になる可能性が高い。同次性の仮定のもとでは、少なくともストーン型効用指数については、本研究課題の成果だけで、その公理的基礎を記述することが可能である。しかしながら、同次性が仮定されない一般の等価尺度の完全な規範的特徴付けは未完成であり、これからの研究課題である。理論経済学従来から社会厚生や貧困度指標の基礎理論と位置づけられていた対数効用関数について、新たな特徴付け定理を証明することに成功した。またその成果は、当該年度内に査読付きの国際学術誌に掲載されたので、これまでの研究計画どうりの進捗状況であることが言える。研究代表者単独による理論的研究であるために、今年度は予定通りの進捗ベースで研究が推移した。昨年度の成果を拡張することにより、社会の構成員が変数となる状況においての社会厚生指標の理論を確立し、世界全体に対する厚生指標の理論にむけての足がかりを得る。平成25年度は「3層社会における等価尺度による便益評価法をアロー型社会厚生関数として定式化するをと」を目標に研究を実施する。より具体的には、以下の2つの方向で可能性定理の導出を試みる:(a)平成24年度の研究で与えられた公理系を固定したままで社会厚生関数の適応範囲(定義域)を限定する条件を新たに加えることで可能性定理を導出する。(b)社会厚生関数の適応範囲(定義域)には何ら条件を加えずに、平成24年度で与えられた公理系を数学的に緩めることにより社会厚生関数の可能性定理を導出する。こうした方針に従えば、頑強で影響力のある結果が得られる可能性が非常に高い。そして、この成果は、消費者を取り巻く種々の経済問題に対して、経済学者が政策提言をする場合、または中央、地方の政府が政策を立案する場合、重要な情報をもたらしてくれるものと思われる。

高度な科学技術計算機能をもつコンピュータ(Apple Mac Pro定価43万円)を購入予定であったが製作業者の販売開始が大幅に遅れたために購入が年度内に完了することができなかったため前年度購入予定であったコンピュータ(Apple Mac Pro定価43万円)を今年度前期のしかるべき時期に購入する。これ以外の支出計画には変更は無い。上記の研究成果は論文としてまとめて、国際学会で口頭発表し、国際学術雑誌に投稿する。その際の旅費、学会参加登録料、論文印刷費用、論文用紙代が当該研究費の使用によりまかなわれる予定である。
精嚢分泌タンパク質による精子膜ステロールレベル調節を介した受精能獲得制御

DEFB126のマウスにおける相同タンパク質はβディフェンシン-22(DEFB22)であり、同様に精子膜表面最外層にグリコカリックスを形成することが示されている。しかしながら、これらグリコカリックスと精嚢分泌タンパク質の相互作用については明らかになっていない。そこで、本研究ではマウスを用い、まず、1)SVS2とDEFB22の相互作用を明らかにする。次に、2)SVS2およびDEFB22の精子膜からの除去機構をin vivoで検討する。2)で明らかになった機構を手がかりに、3)精子膜ステロールレベル調節について、関わる細胞内外の因子を探索し、同定する。
過去6500万年における地球温暖化時の環境変動の解明

本研究では,過去6500万年間にみられる地球の温暖化時の環境や生物相がどのように変化したか,2つの時期を対象に検討した.最初は白亜紀の時代を取り上げた.この時期は,地球史においても二酸化炭素濃度が非常に高く,過去1億年間で最も温暖化が進んだ時期として知られている.特に,12090Ma(アプチアンチューロニアン)の間には,海洋地殻の生産量の増加や総計5回の無酸素事件が記録されるなど,温暖化に伴う事件が生じている.このとき,北海道でも浮遊性有孔虫の熱帯・亜熱帯種の分布が確認されるなど,温暖化の進行にともない明らかにその分布が極地方へ拡大していることがわかる.また,サンゴなどからなる生物礁も同様に分布を広げていることが,北海道やその他の地域の研究から明らかとなっている.しかし,チューロニアン後期以降では,高緯度地域では熱帯・亜熱帯の気候を示唆する属の産出が滅少し始め,やや寒冷な気候へと移化する.特に,この時期の北海道の浮遊性有孔虫化石群は,熱帯・亜熱帯地域とは全く異なるグループから構成される.一方,底生有孔虫に関しては,OAE IIの無酸素事件に対応して多くの種群が絶滅していることは明らかとなっているが,OAEIに関してはデーターが少ない.この時期の温暖化の原因としては,スーパープリユームとの関連が指摘されている.もう一つの顕著な温暖化事件は,新生代の最後期暁新世から初期始新世かけて生じた.この時期の温暖化はLPTM(Late Paleocene Thermal Maximum)と呼ばれている.この時期には,底生有孔虫の絶滅事件(多いところで絶滅率3050%),炭素同位体比の負のスパイク,などの事件が確認される.ところが,この時期の浮遊性有孔虫には顕著な絶滅はみられない.むしろ,.大きな種の交替事件は,80万年後のP5/P6境界で生じている.逆に,この時期には境界種ともいうべき特別な種群が出現するなど,分岐の時期として特徴づけられる.また,浮遊性種では始新世に熱帯・亜熱帯種の高緯度地域への拡大もみられる.この時期の温暖化も地球内部に原因があるとされ,大西洋地域の火山活動の激化,熱水活動の激化が挙げられている.また,炭素の同位体比のスパイクを説明するためにガスハイドレート説,ヒマラヤの衝突説が提案されているが,前者の説が有力であろう.本研究では,過去6500万年間にみられる地球の温暖化時の環境や生物相がどのように変化したか,2つの時期を対象に検討した.最初は白亜紀の時代を取り上げた.この時期は,地球史においても二酸化炭素濃度が非常に高く,過去1億年間で最も温暖化が進んだ時期として知られている.特に,12090Ma(アプチアンチューロニアン)の間には,海洋地殻の生産量の増加や総計5回の無酸素事件が記録されるなど,温暖化に伴う事件が生じている.このとき,北海道でも浮遊性有孔虫の熱帯・亜熱帯種の分布が確認されるなど,温暖化の進行にともない明らかにその分布が極地方へ拡大していることがわかる.また,サンゴなどからなる生物礁も同様に分布を広げていることが,北海道やその他の地域の研究から明らかとなっている.しかし,チューロニアン後期以降では,高緯度地域では熱帯・亜熱帯の気候を示唆する属の産出が滅少し始め,やや寒冷な気候へと移化する.特に,この時期の北海道の浮遊性有孔虫化石群は,熱帯・亜熱帯地域とは全く異なるグループから構成される.一方,底生有孔虫に関しては,OAE IIの無酸素事件に対応して多くの種群が絶滅していることは明らかとなっているが,OAEIに関してはデーターが少ない.この時期の温暖化の原因としては,スーパープリユームとの関連が指摘されている.もう一つの顕著な温暖化事件は,新生代の最後期暁新世から初期始新世かけて生じた.この時期の温暖化はLPTM(Late Paleocene Thermal Maximum)と呼ばれている.この時期には,底生有孔虫の絶滅事件(多いところで絶滅率3050%),炭素同位体比の負のスパイク,などの事件が確認される.ところが,この時期の浮遊性有孔虫には顕著な絶滅はみられない.むしろ,.大きな種の交替事件は,80万年後のP5/P6境界で生じている.逆に,この時期には境界種ともいうべき特別な種群が出現するなど,分岐の時期として特徴づけられる.また,浮遊性種では始新世に熱帯・亜熱帯種の高緯度地域への拡大もみられる.この時期の温暖化も地球内部に原因があるとされ,大西洋地域の火山活動の激化,熱水活動の激化が挙げられている.また,炭素の同位体比のスパイクを説明するためにガスハイドレート説,ヒマラヤの衝突説が提案されているが,前者の説が有力であろう.本年度は、赤道太平洋地域の865地点から得られた約71の試料中を用いて、浮遊性有孔虫化石の群集組成を解析した。その結果は以下の通りである。1)このコアから産出する浮遊性有孔虫化石群集はP3Pl3に及び、その地質時代は中期暁新世から中期始新世(6040Ma)を示す。すなわち、このコアは約2000万年の地質記録をもっていることになる。2)浮遊性有孔虫化石の群集構成に関しては、暁新世や前期始新世の群集はMorozovella属を主体とし、次いでAcrinina属が多く、Subbotina属やGlobononialina属の産出は少ない。

これに対して、中期始新世になると、Morozovella属やTruncorotaloides属が主体となるが、同様にsubbotina属は少ない。これらの群集は、典型的な熱帯地域を示すと考えられる。3)このコアの暁新世/始新世の境界付近には、新生代で最も顕著な温暖化(LPTM;the late Paleocene maximumとよばれる)が記録されている。この層準には顕著な炭素同位体比の負のスパイクと底生有孔虫の絶滅があることが観察されている。浮遊性有孔虫に関しては、炭素同位体比のスパイクの下で絶滅する種群は5種、11種が境界を越えて生存している。この時期の浮遊性有孔虫に関しては、25万年の間に12種の絶滅がみられるのが普通なので、このスパイクの直下ではやや多く絶滅が生じていることになる。この絶滅は同時に生じているのではなく、約50万年の間に生じている.また、炭素同位体比のスパイクが記録されている層準では"Excursion Taxa"とよばれる2種が消滅するが、これは顕著な絶滅であるとはいえない。4)以上のことから、炭素同位体のスパイクの間にみられる温暖化は浮遊性生物には大きな影響を与えていないことが示唆される。しかしながら、スパイクの下位で絶滅した種群は、いずれも共生藻類をもたないグループであることを考えると、温暖化の影響がこれらの種群にも及んでいることがわかる。本研究は,過去の地球の温暖期に環境や生物相がどのように変化したか2つの温暖期を対象に総括した.一つは,白亜紀の時期で過去の地球史においても二酸化炭素濃度が非常に高く,過去1億年間で最も温暖化が進んだ時期として知られている.特に,12090Maの間には数回の無酸素事件が記録されている.北海道でも,テチス地域の群集を構成する至準種をアルビアンからセノマニアンの地層に認めることができる.すなわち,北太平洋でも温暖化の進行にともない熱帯・亜熱帯種の分布が極地方へ拡大したことがわかる.また,オルビトリナ石灰岩などからなる生物礁の存在もこれを裏付ける.しかし,セノマニアンの後期以降では,熱帯・亜熱帯の気候を示唆する属の産出が減少し始め,やや寒冷な気候へと移化するものと考えられる.底生有孔虫に関しては,OAE IIの無酸素事件に対応して好気性の種群が絶滅している.この時期の温暖化の原因としてはスーパープリュームとの関連が指摘されている.新生代において,最も顕著な温暖化は最後期暁新世から初期始新世かけて生じた.この時期にも底生有孔虫の多くが,暁新世/始新世境界で衰退・絶滅する.浮遊性有孔虫に関しては,境界では顕著な絶滅はみられないが,その直下で中小規模程度の絶滅がある.浮遊性種では熱帯・亜熱帯種の高緯度地域への拡大のほうが特徴的にみられる.熱帯域の代表であるMorozovella属の分布が広がっている.この時期の温暖化も地球内部に原因があるとされ,大西洋地域の火山活動の激化,熱水活動の激化が挙げられている.また,炭素の同位体比のスパイクを説明するためにガスハイドレート説,ヒマラヤの衝突説が提案されている.
新規肺炎診断法開発を目指した痰中好中球の細胞死の解析

肺炎の正確な診断は現在でも困難である。我々は光学顕微鏡で観察するために肺炎患者から採取した喀痰のグラム染色スライドをスペクトルデータを詳細に解析することができる専用のカメラを用いて観察した。このカメラにより、好中球中の画像を光の波長の400nm1000nmの範囲で5nm毎に分割するデータを得ることが出来た。得られたデータを専用ソフトで解析することで、人間の目では判別できない色調の違いを区別することができる。色の違いが好中球の活性化の違いとして区別し分類出来る可能性が示された。これまで、我々はNeutrophil Extracellular Traps(NETs)の痰での発現を解析し、呼吸器感染症時にNETsの発現が増加することを報告した。これまでの研究での結果をふまえ、平成26年度は引き続き肺炎症例から得られた喀痰のグラム染色の観察を継続している。昨年度はARDSに至った症例から得られた喀痰においてNETs放出が続いていた症例での死亡が多い傾向にあることをISICEM2015で報告した。光学顕微鏡で観察する肺炎患者から採取した喀痰のグラム染色像をスペクトルデータを詳細に解析する専用のカメラを用いて観察した。このカメラにより、好中球の画像を光の波長の350nm1100nmの範囲で151分割したデータを得る事ができた。得られたデータを専用ソフトで解析することで、人間の目では同じ色に見える色を細かく区別する事ができるようになり、その色の違いを器質的な違いとして区別できる可能性がある。つまり、喀痰グラム染色中の好中球を人間の目で観察して、その色の違いがわかならなくても、スペクトルデータを解析することで色の違いをデータとして示すことができる可能性がある。そこで我々は、喀痰グラム染色の光学顕微鏡観察像のスペクトルデータを解析することで、免疫蛍光多重染色と同じように好中球の細胞死の過程を捉えられる可能性があると考えた。この手法は特別な染色液を必要としないため、ランニングコストは安くなる。手始めとして本年度は、肺炎疑いの複数の患者から得られたグラム染色のプレパラートを観察した。その結果、感染症に対して好中球が活性化している時には好中球のスペクトルデータに共通の傾向性が見られることがわかった。また、病日ごとにスペクトルデータの変化も見られた。つまり、肺炎を疑う症例の喀痰グラム染色での好中球をスペクトル分析することで、感染症か否か、感染症の治療経過が良好であるか否かを簡便に見分ける事ができる可能性が示唆された。ISICEM2016で報告を行った。本年度は喀痰中の好中球を光学顕微鏡で観察し、スペクトルデータを解析する方針としていた。新しい方法であったため、収集したスペクトルデータの解析方法について試行錯誤を繰り返していたため、予定よりも遅れている。呼吸器感染症とりわけ肺炎の診断においては、喀痰のグラム染色を行い、菌体の有無や好中球による貪食像について検査を行う。しかし、その痰・菌体・好中球が解剖学的に気道のどの部位に由来するのかを判別することはグラム染色では困難である。また、好中球の性状から感染症が活動期にあるのか、小康状態にあるのかを判別することも同様に困難である。そこで、呼吸器感染症の患者より継時的に喀痰サンプルを採取し、痰の性状や細胞体の変化について、免疫染色法とハイパースペクトラムカメラの両者をもちいて分析を行い、肺炎患者における好中球の性状の分析を行った。結果、肺炎患者における感染活動期において、光学顕微鏡による観察では好中球が細胞質成分を拡大させ菌体の貪食を行う一方で、肺炎が小康状態になるにつれて細胞質成分が縮小することが観察できた。また、ハイパースペクトラムイメージングによる観察を行い、スペクトルデータを解析すると、感染症活動期から小康状態になるにつれて、輝度の減少を認めることが判明した。この結果から、感染症時の好中球が細胞死へ向かう過程を系時的に撮影し、免疫染色と比較することができる可能性が示唆された。当初、喀痰の免疫蛍光多重染色を行うことでNETosisのデータ蓄積を行う予定であったが、光学顕微鏡で見るグラム染色像のスペクトルデータを詳細に解析する手法が利用可能になった。この手法を取り入れることで、これまで肉眼では判別できなかった肺炎喀痰中の好中球の分類をこれまで我々がNETs解析によって評価してきた手法よりも迅速かつ簡便に行える可能性があると判断したため、比較を行うためのデータ蓄積を免疫蛍光多重染色のみによる解析に優先して行っていため、当初の予定よりも遅れている。

光学顕微鏡による感染症時の好中球およびNETsのスペクトルデータの蓄積と解析を進めると同時に、apotosisを誘導した好中球のスペクトルデータも集め解析を行い免疫蛍光多重染色との比較を行い呼吸器感染症の新たな診断、解析の指標の確立を目指す。感染症治療前述の光学顕微鏡によるスペクトルデータの蓄積と解析に平行して喀痰の免疫蛍光多重染色による解析を行い、apotosis、necrosis、NETosisの分類を新たに試みる。ただし、その際に免疫蛍光多重染色よりもスペクトルデータ解析が肺炎の迅速診断に有用であると判断した場合はスペクトルデータによる分析を優先させ、本研究の目的である呼吸器感染症の診断、鑑別の新たな指標の確立を目指す。26年度の繰り越し分があったため27年度所要額が多くあったため一部を次年度使用額にしました。前述の通り、昨年度は肺炎症例の喀痰中好中球のデータ収集において免疫蛍光多重染色、フローサイトメトリーによる解析よりもスペクトルデータの解析を優先させたため、抗体や試薬の使用量が予定よりも少なく、購入が少なく済んだため。今年度もこれまでと同様に喀痰中好中球の免疫蛍光多重染色を行うため、試薬の購入に当てます。また、最終年度になるためこれまでのデータの解析を行う際の費用や論文作成時の英文校正などに使用する予定です。今年度は、昨年度予定していた肺炎症例の喀痰中好中球の免疫蛍光多重染色の解析が増えるため、それに必要な抗体や試薬の購入に当てる予定である。
核磁気共鳴画像における増強効果薬剤開発に関する基礎的研究

磁気共鳴画像(MRI)の臨床応用は現時点ではプロトン(H^1)が主体である。この^1H-MRIにおける増強薬剤はGd-DTPAがすでに開発されている。しかし、その生体内の動態に関しては十分明らかにされていない。本研究では初年度にGd-DTPAの動物実験モデルにおけるMRIおよびオ-トラジオグラムによる検討を行い、臨床応用上の要点を数点明らかにすることができた。次年度は他の増強薬剤としてX線検査に用いられているヨ-ド造形剤のParamagnetic作用を^1H-MRIに応用すべく基礎実験を試みた。ヨ-ド造形剤のParamagnetic作用はGd-DTPA同様T_1およびT_2緩和時間の短縮という表現で増強効果を示し、その増強効果はヨ-ド造形剤の濃度に依存している。画像上増強効果が発現するのは計算上10ml/kgであり投与量が多量になるが、病態(例えば脳動静脈奇形など)では臨床応用の有用性に期待がもたれる。最終年度はCold isotopeによるMR解析および重水(D_2O)によるMR解析の2点に関して研究がなされた。Cold isotopeに関しては^<99>Tc,^<203>Tl,^<133>Xe,^<57>Ga,^<19>F,^<111>InなどがMR効果が期待される元素である。このうち^<19>F-FDGに関して画像化の可能性に関して検討を行い、PETで用いられる量の10倍の^<19>F濃度が得られるならば空間解像力1cm精度の画質は得られることが明らかとなり、今後は^<19>Fの安全投与量の上限等を明らかにすることで空間解像力の向上、さらに臨床応用が可能であることを明らかにした。重水(D_2O)に関してはH_2Oとの置換を画像化する方法、D_2O自体の組織濃度とシグナル解析することにより水の動きをみる方法とが考えられるが、今回は後者により脳血流量の測定法の開発を試みた。ラット脳にてD_2Oを腹腔内投与法により脳よりの重水のシグナル変化より重水の脳内流入増加の時定数を求め、脳血流量と算定しえた。他の侵襲的測定値とも一致する値で本法で脳血流量が非侵襲的に計測しうることを明らかにした。これまで核磁気共鳴画像における増強薬剤として臨床応用に供されてきたのはGd-DTPAだけである.本年度は現在X線撮影に用いられているヨード基剤造影剤のParamagnetic作用について検討した.実験に用いたヨード造影剤はアミドトリゾ酸(3.5-diacetamide-24.6-triicdobenzonic acid,CuHaI_3N_2O_4,分子量613.92)である.実験方法:径1cmの5本のガラスチューブを用いたファントム内にアミドトリゾ酸原液,および蒸留水による倍々稀釈による50%, 25%, 12.5%溶液をみたし,対照に蒸留水を用いた.このファントムを室温にて0.15T常電導MRI装置を用いて撮像した.使用したパルスシーケンスはSE法でTr=2000msec, Te=30, 60, 90, 120msecの4像を撮像した.撮像した画像において経5mmのROIを設定し各チューブの画像上の輝度を測定し対照とした蒸留水との比を求めRerative T_2relaxation patleynを算出し経時的に比較した.結果:アミドトリゾ酸を含んだ溶液はいづれも蒸留水よりもそのT_2緩和時間は短縮しており,その短縮度においてアミドトリゾ酸を多く含む液ほど著明になっている(図1). Te=30msecでは濃度差による緩和時間の相異が最も著明で濃度が濃い程緩和時間は短縮している.しかし, Te=120msecでは対照の蒸留水とアミドトリゾ酸の差はなくいづれも熱平衡状態に復しているものと相定される.以上の結果よりヨード系の造影剤もMRIの増強薬剤としての臨床応用の期待がもたれるもので,今後臨床例において更に検討を加えてゆく予定である.磁気共鳴画像(MRI)の臨床応用は現時点ではプロトン(H^1)が主体である。

このうち^<19>F-FDGに関して画像化の可能性に関して検討を行い、PETで用いられる量の10倍の^<19>F濃度が得られるならば空間解像力1cm精度の画質は得られることが明らかとなり、今後は^<19>Fの安全投与量の上限等を明らかにすることで空間解像力の向上、さらに臨床応用が可能であることを明らかにした。重水(D_2O)に関してはH_2Oとの置換を画像化する方法、D_2O自体の組織濃度とシグナル解析することにより水の動きをみる方法とが考えられるが、今回は後者により脳血流量の測定法の開発を試みた。ラット脳にてD_2Oを腹腔内投与法により脳よりの重水のシグナル変化より重水の脳内流入増加の時定数を求め、脳血流量と算定しえた。他の侵襲的測定値とも一致する値で本法で脳血流量が非侵襲的に計測しうることを明らかにした。本年度は増強効果薬剤としての可能性が期待される^<31>P、^<23>Na、39K、^<19>Fの体外負荷に関する基礎研究および組織内自由水に対するnegative enhance効果に関する基礎的実験を行った。1)人体構成元素の体外負荷に関して:方法:昭和63年度に本学に設置された実験用NMR装置(Biospec 24/40,Brucker社製)を用いて、^<19>F、^<23>Na、^<31>Pのシグナル強度解析を試みた。結果:^<19>Fに関してはCF_3-CH_2OHを用い、^<19>Fのスペクトル解析を行い良好なシグナルを得ている(図1)。^<23>Naに関してもNaCl solutionより良好なシグナルを得ている(図2)。今後は濃度勾配差によるシグナル強度差をin vitroで測定し、in vivo投与後の^<23>Na、^<31>Pの分配勾配の検出を予定しており、^<19>Fに関しては^<19>F-DOGを用いてのMRIでの糖代謝解析を目指している。2)重水(D_2O)を用いた組織自由水の重水によるnegative enhance効果の利用について:目的:^1Hイメージングにおいて組織内自由水のイメージングといえる。そこへ重水(D_2O)を負荷することにより重水による自由水の置換が行われる。自由水-重水希釈度のtime-curveよりSokolovの方法により局所血流量を算出しようとするものである。結果:ラット体重の5%の重水腹腔内投与により^1Hシグナル強度は減少を示す。今後5%程度の投与による増強効果についてその毒性検討をも加えてin vivo実験を重ねる予定である。本年度はCold isotopeのうちPETで糖代謝測定に応用されている^<18>F-FDGの放射活性を失った^<19>F-FDGのNMR画像化に関する基礎的研究を行った。^<19>F-FDGの化学的構造解析について使用したNMR装置は日立製作所製R90H(2.1T)、ブルカ-社製(5.87T)である。^<19>F-FDG濃度は生体内での推定値1.5mg/15ml(水溶液)とした。NMR測定のため10倍濃縮して得られた^<19>F-FDGの1次元スペクトル(化学シフト)が図1であり、2次元スペクトロスコピ-(^1H-^<19>Fスペクトル)を図2で示した。図2は水素(^1H)とフッ素(^<19>F)の化学シフトを同時に測定することにより、両者の結合状態を解析できる。横軸は^<19>Fであり、縦軸は^1Hである。水素のスペクトルは物質中の自由水の影響を除去(デカップリング)して測定した。
代数的場の理論から得られる2つの部分因子環の研究

この2年間の研究テーマでは,代数的場の理論から得られる2つの部分因子環の構造解析を研究目標としてきました。研究目標達成のための情報交換・収集の場として,関数解析研究会,作用素論・作用素環論研究集会,「作用素環の深化」「C-^*環とその応用」「作用素環論の最近の話題(幾何学とのつながり)」などの研究集会,日本数学会の分科会に参加しました。そして,東北大学での作用素論・作用素環論セミナーでの講演を行いました。また,数理物理学の一般書籍を購入し,場の理論の物理的側面の理解を深めました。本年度及び来年度の研究テーマでは,代数的場の理論から得られる部分因子環の構造解析を目標としています.研究目標達成ための情報交換・収集等の場として,関数解析研究会,作用素論・作用素環論研究集会,「作用素環の変化」,「C-*環とその応用」,などの研究集会に参加しました.そして,東北大学などでの勉強会にも参加しました.また,数理物理学の一般書籍を購入し,場の理論の物理的側面の理解を深めました.本年度は残念ながら情報交換等のため外国,特にイタリアやフランスに出かけることはできませんでしたが,次年度には研究成果の発表に行く予定です.今年度は九州大学での「作用素論・作用素環論」研究集会にて「On commuting canonical endomorphisms」なるタイトルで講演を行いました.標準的自己同型写像はジョーンズの指数理論においては強力な道具でしたが,2つの標準的自己同型写像の可換性が現れる2つの状況についての考察を与えました.可換・余可換な四つ組の場合と一般の2つの包含関係の積に対する場合です.そして両者ともカッツ環の構成に関係があります.これらのことは論文にまとめあげる予定です.ここでの考察は,一般には条件付期待値が存在しない包含関係(部分因子環)の考察に標準的自己同型写像が有益であることを主張するもので,この方針で場の理論からくる因子環の構造を見たいと思います.この2年間の研究テーマでは,代数的場の理論から得られる2つの部分因子環の構造解析を研究目標としてきました。