hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
tーPAとPAインヒビタ-の結合様式の解明とそれに及ぼすフィブリンの影響の研究

プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-インヒビタ-1(PAIー1)のcDNAをCHO細胞にtransfectして得た真核細胞のPAIー1(rePAIー1)とE.Coliを用いた原核細胞のPAIー1(rpPAIー1)を使用し、組織プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-(tーPA)との反応を検討した。PAIー1を0.01%SDSで処理するとPAIー1はtーPA、uーPA(尿中プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-)と安定な複合体を形成しなかった。一方0.1%SDSで処理するとtーPAはPAIー1と複合体を形成しないのみならず、この際新しいバンドはPAIー1より約5KD低く、reaction site ArgーMetで切断されたC末端側ペプチドであることが示唆された。一方tーPAに対するPAIー1の抑制作用をしらべると、PAIー1は0.01%SDS存在下で抑制作用を低下させ、0.1%SDS存在下では全く抑制を示さなかった。PAIー1をcircular dichroism測定の結果、PAIー1はαヘリックスをほとんど含まないが、SDS処理の結果PAIー1はαヘリックス含量を増加しており、SDS処理がPAIー1の二次構造に変化を与えることを示していた。このことはPAIー1の高次構造の変化がPAIー1をinhibitorから基質に変えることを示し、酵素・基質反応の解析に有益なモデルになることを示していた。一方フィブリン存在下でのPAIー1の線溶系における意義をしらべるためユ-グロブリン溶解時間(ELT)を用いた。ELTはPAIー1の濃度との間に極めて高い正の相関を示し、血漿中の線溶能はそこにおけるPAIー1の量により決定されていることを示した。即ちPAIー1の量が多い場合はtーPAを不活化し、PAIー1の量が少ない場合は残っているactiveなtーPAがプラスミノ-ゲンを活性化しフィブリンを分解することにより線溶がおこることが示された。プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-インヒビタ-(PAI-1)の胎盤よりの純化を試みた。ヒト胎盤を生理的食塩水でホモジネ-トし、19,000rpm、45分間遠心沈澱して上清をとった。これにTritonX-100を1%になるように加え、リジンセフアロ-スを通した後、Anhydrourokinase Sepharose 4Bに吸着させ、吸着部を1モルアルギニン溶液で溶出し濃縮した。さらにSephadex G-200を通した。PAI-1分画はSDS-PAGEで分子量50,000のところに一本のバンドとして得られた。まず、この分画のウロキナ-ゼ(UK)、組織プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-(t-PA)との反応をしらべるため、Enzyme immunoassayでUK、t-PAとの結合をしらべた。シリコン片に抗PAI-1モノクロナル抗体を結合させ、これとPAI-1分画をインキュベ-トした。さらにこれにUKまたはt-PAを加えてインキュベ-トし、洗滌後、PAI-1と結合したUKまたはt-PAを抗UKまたは抗t-PA抗体を用い測定した。その結果、胎盤由来のPAI-1はt-PA,UKとモル-モルで結合することがわかった。

PAI-1とt-PAまたはUKとのcomplexはプラスミノ-ゲン活性化能をもち、活性中心とDFPが結合することが知られており、また我々の実験でS-2288やS-2444のようなt-PA,UKに特異的な基質を水解した。血管壁の培養液中のPAI-1は不活型でt-PAやUKを阻害せず、SDSやグアニジン、6Mウレア等の変性剤のもとで活性化される。しかし胎盤よりのPAI-1はt-PA,UKを若干阻害するのみなのに、トリトン等の界面活性剤のもとではt-PA,UKをよく阻害する。すなわちPAI-1はt-PA,UKの活性中心と結合するのでなく、変性剤などの存在下で高次構造を変化させ、活性中心を立体構造的に阻害すると考えられる。1ヒト胎盤のPAIーlのmRNAよりcDNAをとり、これをλgtllのファ-ジに入れてexpressionし、ライブラリ-を作る。抗PAIーl IgGを用いて、免疫学的にヒトPAIーlのcDNAをとる(Nyの方法による)。クロ-ニングの後にPAIーlをE.coli lysogenic strainにexpressさせ、recombinantのPAIーlをとった。これをrPAIーlと名付ける。2臍帯静脈の内皮細胞(HUVEC)を培養してtーPA、PAIーlをとることに成功した。cPAIーlと名付ける。3 rPAIーlは他家の報告の通り不活性であった。これを7Mのグアニジンや10%SDSを加えると活性型になる。これ以外にrPAIーlはプラスミンで一部活性型になることを見いだした。つまりrPAIーlは限定分解により構造をかえてtーPAとの結合能を得ることがわかった(T.Urano et al.Eur.J.Biochem.in press)。4 HUVECよりの上清にはtーPAとcPAIーlが存在している。つまりcPAIーlも不活型で、これも高濃度のSDS、グアニジン等で活性化される。このcPAIーlにfreshなtーPAを加え、2日間インキュベ-トすると、tーPAはPAIーlと反応して結合することが出来るようになる。我々はこの機作を検討中である。5 tーPAは血漿中ではPAIーlのみでなく_<α2>AP、ClINH、_<α2>M等のインヒビタ-と結合している。従ってtーPAの抗原量とユ-グロブリン溶解時間(ELT)の相関をとるとELTは正の相関を示す。しかしtーPAが多くなれば線溶活性は亢進する筈なので負の相関を示さなくてはおかしい。このことは抗原量として測定したtーPAはfreeのtーPA量を反映していないことを意味する。我々はfreeのtーPA量のみに反応するモノクロナル抗体の作製を試み、よい結果を得ている。一方化学反応速度論より計算したfreeのtーPAはELTと負の相関を示し、freeのtーPAとtーPA抗原とは相関しないことがわかった。プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-インヒビタ-1(PAIー1)のcDNAをCHO細胞にtransfectして得た真核細胞のPAIー1(rePAIー1)とE.Coliを用いた原核細胞のPAIー1(rpPAIー1)を使用し、組織プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-(tーPA)との反応を検討した。PAIー1を0.01%SDSで処理するとPAIー1はtーPA、uーPA(尿中プラスミノ-ゲンアクチベ-タ-)と安定な複合体を形成しなかった。一方0.1%SDSで処理するとtーPAはPAIー1と複合体を形成しないのみならず、この際新しいバンドはPAIー1より約5KD低く、reaction site ArgーMetで切断されたC末端側ぺプチドであることが示唆された。
口腔がん幹細胞の転移巣形成機構の解明

初年度の研究結果から、口腔扁平上皮癌細胞(親株)と口腔がん幹細胞と比較検討した結果、ウエスタンブロッティング法により、がん幹細胞ではABCG2とCD44が強発現しており、Efflux pump解析により薬剤排出能に優れていることを明らかにした。またMicroarray解析から、がん幹細胞ではSOX9とFGF9が有意に増加していることがわかった。そこで、ABCG2、CD44、SOX9、FGF9に注目し、がん幹細胞の転移巣形成に深く関与すると考えられている特徴である、EMT(上皮間葉転換)にはどの分子が関与しているのかを検証するため、それぞれをノックダウンし、EMTの特徴との関連を検証した。その結果、ABCG2、CD44、SOX9はがん幹細胞のEMTの特徴に関連していなかった。現在、FGF9について同じように検証しているところである。また、がん幹細胞の特徴の一つである薬剤排出能にどの分子が関与しているかを検証している。それにより、がん幹細胞で発現が増加している分子が薬剤排出(薬剤を細胞外へと排出する能力)に関与しているのかがわかる。当初、研究計画に沿って、超高光度発光タンパク質nano-lanternを遺伝子導入した口腔扁平上皮がん幹細胞のマウス舌移植モデルの構築を試みたが、予定通りにがん幹細胞のマウス舌移植モデルが構築できなかった。そこでがん幹細胞の特徴であるEMTと薬剤耐性に関与する分子の特定という第二案に集中したところ、順調に実験結果が得られている。口腔扁平上皮癌細胞株(親株)と口腔がん幹細胞を比較し、がん幹細胞の特徴であるEMTと薬剤排出能にどの分子が関与しているのか引き続き検証する予定である。初年度の研究計画に従い、超高光度発光タンパク質nano-lanternを遺伝子導入した頭頸部扁平上皮がん幹細胞のマウス舌への移植モデル作成を試みた。我々の思惑として、超高光度発光タンパク質nano-lanternを遺伝子導入した頭頸部扁平上皮がん幹細胞のマウス舌移植モデルを用いてがん幹細胞の転移機構を観察することを目論んでいたが、がん幹細胞はマウス舌へ付着しなかった。また、マウス舌へ付着していないだけで、リンパ節や肺などの多臓器に転移・付着している可能性もあったため、長期観察したが、多臓器への付着もないことが確認できた。現在、マウス舌への移植ではなく腹部皮下への異種移植を行い再確認している。一方、頭頸部扁平上皮癌細胞株(親株)と薬剤耐性獲得した頭頸部扁平上皮癌細胞(耐性株)をMicoroarray解析し、耐性株に於いて有意に遺伝子発現が増加した幹細胞関連遺伝子を同定し、その中からウエスタンブロッティング法にてタンパク質レベルで観察できるものを検出した。その結果、FGF9とSOX9が薬剤耐性獲得に伴い有意に増加することを明らかにした。そこで耐性株のFGF9とSOX9のノックダウン細胞を作成するためshFGF9とshSOX9のプラウスミドを作成し、耐性株に遺伝子導入した。現在クローニングを行い耐性株のFGF9とSOX9のノックダウンが上手くいっているのかを検証中である。ここまでの途中経過を第37回日本歯科薬物療法学会・学術大会(名古屋)にて口頭発表した。また、第62回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会(岡山大学主催)にてポスター発表した。本研究は超高光度発光タンパク質nano-lanternを遺伝子導入した頭頸部扁平上皮がん幹細胞のマウス舌移植モデルを用いてがん幹細胞の転移機構を解明するのを起点としていたが、我々の思惑に反し、マウス舌移植モデル作製がうまくいかず、nano-lantern遺伝子導入頭頸部扁平上皮がん幹細胞がマウス舌へ生着しないというトラブルに見舞われた。頭頸部扁平上皮癌細胞株(親株)と薬剤耐性獲得した頭頸部扁平上皮癌細胞(耐性株)をMicoroarray解析し、耐性株に置いて有意に遺伝子発現が増加した幹細胞関連遺伝子を同定し、その中でタンパク質レベルでも検証できる因子に注目し、薬剤耐性獲得との関連を分子生物学的手法で検証する予定である。

口腔扁平上皮癌細胞株(親株)と口腔がん幹細胞を比較し、がん幹細胞の特徴であるEMTと薬剤排出能にどの分子が関与しているのか引き続き検証する予定である。「今後の研究推進方策」通り、がん幹細胞の分子的機能解析を行う際の研究消耗品として使用する計画である。
半定値計画法による企業の格付けとデリバティブ評価

銀行による融資拒否や貸し剥がしが発生する中で、いかにして優良な中小企業に資金を提供するかは、わが国の将来を考えるうえできわめて重大な問題である。この際問題になるのは、多数の企業の倒産確率を効率的に推計し、それに見合った適正な金利を算出することである。企業の倒産を推計する際に、最も重要な役割を果たすのは財務データである。このため財務データを用いて、多数の中小企業の倒産確率を推計する様々な方法が提案されてきた。これらの中で、従来最も良く利用されてきたのは、ロジット関数のあてはめである。ここでは、倒産強度関数として線形関数が利用されるが、われわれは過年度の研究で、倒産強度関数を凸2次関数に拡張すれば推計精度を上げることができることを実証した。今年度は、約8000の企業を対象とした実験を行い、この半正定値モデルが線形モデルを数%上廻る精度で倒産推計を行うことができることを示した。なおこの際、大型の半正定値計画問題を効率的に解くことが必要となるため、切除平面法の抜本的改良を考案した。具体的には、無駄な制約式の除去、退化した変数の除去、超楕円面制約を擬似楕円面で近似する方法などである。多数の中小企業の倒産確率を推計する方法としては、ニューラル・ネットによる方法、サポート・ベクター・マシンなどのデータ・マイニング手法や、最尤法を用いたロジット・モデルのあてはめなどの方法がある。この中で、数千社以上を対象とする問題に適しているのが、ロジット関数を用いる方法である。しかしこの方法は、変数の非線形性や相互関係を記述することができないため、推定精度には一定の限界がある。実際、現在までに報告された結果によると、予測精度は約80%(倒産企業を非倒産と判別する過誤と、その逆の過誤がそれぞれ20%以下という意味)程度である。われわれはこの精度を改善するために、ロジット・モデルの倒産性向変数を財務データの凸2次関数として表わす方法を用いて、予測精度を数%改善することに成功した。この方法は、過年度に報告した倒産判別分析に用いた方法を拡張したもので、非線形(凹型)関数の半定値制約条件の下での最大化問題として定式化される。この問題は、切除平面法を用いて解くことができるが、目的関数が非線形であるため、普通にこの方法を適用するとかなりの時間が必要となる。そこでこの解法を改良するために、半定値次元の削減法を考案し、実用上の大型問題に対してきわめて効果的であることを実証した。またわれわれは、このアルゴリズムをオプション価格の上下限値を求める問題に適用し、これらの問題を効率的に解くことに成功した。
現代行為論における対立する諸テ-ゼの関係の解明とその統一的観点の確立

野矢は、まず分析哲学系の行為論を検討、整理し、それに基づき次の成果を上げた。(1)行為記述の生成関係として従来考えられていたものに、さらに「分析的生成」という観点を導入し、それによって行為論における意志の無限後退問題を解消した。(2)共同実践における可能な障害と調整の在り方という脈絡に着目することによって、「意図」概念を明確化した。(3)その意図概念の解明に基づいて、行為における身体の独自性を分析した。(4)新たな意図概念の説明と分析的生成という概念の導入によって、「行為」概念を明確化した。こうした構図は、後に詰められる細部とともに、「行為の規範理論」と呼べるであろう。(5)行為の規範理論に基づいて、自由の問題に見通しを与えた。これらの成果に加え、さらに言語行為とコミュニケーションの問題、および行為主体における一人称特権の問題へと研究を進め、それは現在も続行中である。門脇は現象学的行為論の研究に基づき、次の成果を上げた。(1)「行為」と「意図」の基礎的概念を整理し直し、それに基づいて行為における反因果説と因果説の対立を明瞭に定式化した。(2)フッサール後期思想において「信念」の志向性が、いかなるタイプの行為上のコミットメントとして機能しているかを明らかにし、これによって、従来曖昧なままだった「生活世界」概念の実践的性活を明確に主題化した。(3)ハイデガ-の行為論研究。まず、ハイデガ-の行為論が彼の存在論の全体の配置においてどのような位置価を持つかを確認し、ついで、ハイデガ-の行為論が『存在と時間』の哲学的言語の構造体の中でとる様態を解釈し、最後に、ハイデガ-の現象学的な行為論が反因果説の先駆的形態であること、および「世界内存在」なる概念が近代哲学の「要素主義」「表象主義」に反対する「実践的全体論」をなすことを示した。意図的行為を「しかるべき心的状態をもちつつ身体を動かし、それによって環境に働きかけ、所期の変化を引き起こすもの」とする見方を批判し、第一に、身体動作と環境変化は意図的行為において一体として促えねばならないこと、第二に、意図は心的状態ではなく、われわれの実践の場面で働く「障害と調整の可能な物語」として理解されるべきであることを主張するに至った。そのように捉えられた意図的行為を出発点とすることにより、従来「AすることによってBする」という形式で捉えられがちであった行為の関係を「AすることにおいてBする」という形式として読むことを主張し、そうすることによって「行為原因の無限後退のアポリア」が解消されることを示した。新たに導入されたこの関係は「分析的生成」と呼ばれる。さらに、行為と意図的行為の関係をディヴィドソンの図式に部分的にのりつつ、解明した。こうした議論の結果、研究は実践や倫理の場面との関連へと広がりつつ為されねばならないことが確認された。野矢は、まず分析哲学系の行為論を検討、整理し、その成果を汲みつつ、新しい論点を提示するに至った。そのもっとも重要なものは次の二つである。(1)行為記述の生成関係として従来考えられていたものに、さらに「分析的生成」という観点を導入し、それによって行為論における意志の無限後退問題を解消しようとした。(2)共同実践における可能な障害と調整の在り方という脈絡に着目することによって、「意図」概念の明確化を試みた。

なお、(2)の議論は門脇のブラットマン研究に触発されたものであり、共同研究の成果であると言える。さらに、野矢はこれらの検討の細部を詰めるとともに、言語行為とコミュニケーションの問題、行為主体における一人称特権の問題、そして古典的な哲学問題である自由の問題へと進み、これらはいまも続行中の研究である。門脇は、分析哲学との接点を保ちつつ、主として現象学的行為論の研究を進めた。まず、フッサール後期思想において「信念」の志向性が、どのようなタイプの行為上のコミットメントとして機能しているかを明らかにし、従来曖昧なままだった「生活世界」概念の実践的性格を明確に主題化した。さらに、「行為」「意図」の基礎的な概念を整理し直し、それに基づいて行為における反因果説と因果説との対立を明瞭に定式化した。その上で、ハイデガ-の現象学的な行為論が反因果説の先駆的形態であること、および「世界内存在」なる概念が現代哲学の「要素主義」「表象主義」に反対する「実践的全体論」をなすことを示し、現象学的行為論の構築のための基礎的視点を確立した。また、行為の意図と責任に関する応用問題として、「道徳上の運」のパラドクスの考察も進めた。全体として、これら各々の研究を交差させることにより、両名ともに反因果説の立場への親近性を強めることとなった。
医療情報システムの活用に必要な組織能力：院内・院外の情報共有と業務成果の関係性

本研究は、「医療情報システムを用いて高いコスト効率の達成や地域連携を効果的に行うにあたって、どのような組織能力が影響を与えているのか」を定性的・定量的に検討することを目的にしている。研究対象は、京都府内に地域中核病院を多数擁するTグループを設定している。平成30年度に実施した調査の主たる概要は、チームパフォーマンスに影響を与える独立変数の検討である。そのために行った活動は、以下の2点である。第1に、チーム医療における看護師に焦点を当て、看護師長、看護師に対して聞き取り調査を複数回行った。看護師にはクリニカルラダーという臨床における実践能力を把握するための基準が設けられている。具体的には、ニーズをとらえる力、ケアする力、協働する力、意思決定を支える力の4つから構成される。院内看護師を統括する看護師長は、異動や退職によるチーム力低下の補充をこれらの基準を参考にして新たに配置を行っていた。第2に、実務で用いられるこれらの基準を既存研究の枠組みでとらえるために、継続して文献研究を行っている。重点的に文献検索を行っている分野として、知識共有、組織メモリー、チームパフォーマンス、組織ルーティン、組織能力である。平成30年度は、アンケート調査の実施に向けて、病院関係者に対してヒアリングを行った。看護師に対する調査不足があり、アンケート内容を充実化させることが不十分、および、先方の業務の忙しさもあり、予定が遅れている。これらの聞き取り調査と並行して、経営学・医療情報システムに関する文献調査を引き続き継続的に行い、聞き取った内容にあたる概念やモデルを探索した。組織の行動特性については、資源ベース理論を引用しながら、ルーティン化された能力に焦点を当てている。以上の状況により、予定していた質問票調査に用いるアンケートの作成・実施が平成30年度に完了することができなかった。現在、質問票の確定へ向けて、聞き取り調査を継続して実施中である。同時に、聞き取った内容を整理しながら文献調査を行っている。本研究は、「医療情報システムを用いて高いコスト効率の達成や地域連携を効果的に行うにあたって、どのような組織能力が影響を与えているのか」を定性的・定量的に検討することを目的としている。研究対象は、京都府の地域中核病院を多数擁する武田病院グループを設定している。以下の点に留意しながら研究を進めたい。1点目は、現在判明していない他の効果を定性的調査を続けながら見出す必要性があることである。院内情報システムを用いる組織的な能力には、多種の院内情報システムをうまく結合させるコード上の工夫が重要なこと、業務内容や手順をパッケージソフトに合わせること、院内メンバーの意識の向上、導入・活用に関する上層部の後押しなどの要因が判明している。2点目は、成果指標の対象を患者、医師、看護師などの院内だけでなく、地域内の診療所まで拡張して考察しなければならない。3点目は、医療情報システムの構成に起因する問題である。医療情報システムは、土台にあたるメインシステム(オーダリング・電子カルテ・会計情報システム)の上に複数の部門システム(SPDや画像診断システムなど)が連結され構成される。よって、1つの成果指標を検討する際には、どのシステムによる効果なのかを明確にする必要がある。これらの点に関して、「インタビュー調査や現場の観察調査」と「企業における情報システムの既存研究の検討」を並行させつつ、コンテクストに適合した複数の成果変数を探索し確定する。研究対象は、京都府の地域中核病院を多数擁するTグループを設定している。1点目は、パフォーマンスに影響を与える現在判明していない他の変数を定性的な調査を続けながら見出す必要性があることである。院内情報システムを用いる組織的な能力には、多種の院内情報システムをうまく結合させるコード上の工夫が重要なこと、業務内容や手順をパッケージソフトに合わせること、院内メンバーの意識向上、導入・活用に関する上層部の後押しなどの要因が判明している。2点目は、成果指標の対象者を医師、看護師、患者にとどまらず、地域内の診療所まで拡張して考察したい。院内・院外の複数の組織を結びつける医療情報システムをとらえるにあたって必要だと思われるためである。医療情報システムは、土台にあたるメインシステム(オーダリング・電子カルテ・会計情報システム)の上に複数の部門システムが連結され構成されている。よって、成果指標とそれに影響を与える変数の検討には、どのシステムによる効果なのかを明確にすることが必要になる。上記の点に関して、「インタビュー調査や現場の観察調査」と「企業における情報システムの既存研究の検討」を並行させながら、病院の文脈に適合した複数の成果変数・独立変数を探索し確定する。平成27年度は、韓国における先進的な病院を数院見学・インタビュー調査を行い、日本における状況と比較検討する作業を行った。インタビュイーとなる対象者は、メディカルSE、病院の経営者層、看護師、医師である。本研究のテーマである組織能力を特定化するには、ルーティン化した組織の行動特性をより検討する必要性があるが、その面での文献調査が予定よりも遅れている。以上の状況により、予定していた質問票調査に用いるアンケートの作成が平成27年度に完了することができなかった。

本研究は、「医療情報システムを用いて高いコスト効率の達成や地域連携を効果的に行うにあたって、どのような組織能力が影響を与えているのか」を定性的・定量的に検討することを目的としている。研究対象は、京都府に地域中核病院を多数擁するTグループを設定している。平成28年度に実施した概要は以下の通りである。1点目は、アンケート調査の実施における変数の確定である。従属変数に関しては、インタビュー調査によりほぼ確定することができた。しかしながら、独立変数に関しては、まだ検討の余地が残されているため、検討課題として挙げておきたい。2点目は、組織的な導入・活用へのカギとなる要因を検討したことである。インタビュー調査により、トップマネジメント(理事会)の承認や後押しのみならず、現場のIT担当者を統括する監督者の行動特性とベンダーとの関係が重要であったことが理解できた。3点目は、看護師に対する調査の実施である。医療情報システムにある情報をオペレーション上で入力し活用するのは医師がほとんどであるが、看護師もその情報を参照しながら業務を行う機会が多いため、その業務内容や評価基準などを聞き取りした。上記の点に関して、「インタビュー調査や現場の観察調査」と「企業における情報システムの既存研究の検討」を並行させながら、病院の文脈に適合した複数の独立変数を探索していく。平成28年度は、アンケート調査の実施に向けて、病院関係者に対してヒアリングを行った。看護師に対する調査不足があり、アンケート内容を確定することができないため、少し予定が遅れている。これらの聞き取り調査と並行して、経営学・医療情報システムに関する文献調査を引き続き継続的に行い、聞き取った内容にあたる概念やモデルを探索した。組織の行動特性については、資源ベース理論を引用しながら、ルーティン化された能力に焦点を当てている。以上の状況により、予定していた質問票調査に用いるアンケートの作成・実施が平成28年度に完了することができなかった。本研究は、「医療情報システムを用いて高いコスト効率の達成や地域連携を効果的に行うにあたって、どのような組織能力が影響を与えているのか」を定性的・定量的に検討することを目的にしている。研究対象は、京都府内に地域中核病院を多数擁するTグループを設定している。平成29年度に実施した主たる概要は、アンケート調査で用いる理論・概念の検討および予備的聞き取り調査である。医療情報システムを組織内で用いるのは医師、看護師、コメディカル、医療事務、薬剤師など多岐にわたる。その中でも看護師は、離職率や異動率が高い反面、外来や入院患者と多くの時間を接しながら、チーム単位で医療活動を行っている。このようにチームのメンバーの入れ替わりが激しい中、知識や経験のばらつきをチーム内で把握しながら修正することによって、チームパフォーマンスの質と効率性を高く達成する必要がある。
年少者のための日本語教育に関する基礎的調査研究

年少者への日本語教育という定義は、きわめて曖昧である。本研究では、従来ほとんど検討されることのなかった高等学校レベルに焦点を絞り、かつ国語教育との比較の上で、年少者のための日本語教育を位置づける。その方法論としては、外国人留学生のための日本語クラスにおける総合的な言語学習活動の組織化と支援についての理論を用い、教室実践上の試みとして考察・検討を行う。本研究は、当初、地域を限定した年少者のための日本語教育の実態を網羅的に調査することを予定したが、実際の地域とのやり取りの中では、そうした網羅的な調査は現実的でなく、結果として表層的なものに終わってしまうことが危惧された。そのため、むしろ具体的な教室実践を比較し、その中で、特定のレベルに限定した観察・分析が重要であると認め、当初の計画を変更して調査研究を行うこととした。本研究は、第1言語としての日本語教育としての「文章表現」プログラムと、第2言語としての日本語教育としての「取り出し日本語」クラスの分析・検討によって、教室プログラムと学習者の達成の関係をデータ化しを作成し、この実践をもとにデータを収集することにあった。具体的な教室実践を比較し、その中での学習の状況や教師役割を分析することによって、教室活動そのものの設計および組織化と支援についての理論を構築するところにある。この成果については、その一部を牲川・細川『わたしを語ることばを求めて』(三省堂、2004・3)として刊行し、続いて『考えるための日本語-問題を発見・解決する総合活動型日本語教育のすすめ』(明石書店、2004・12)の形で公表した。なお、当初、研究分担者であった牲川波都季は、2004年8月付けで早稲田大学を退職したため、研究協力者として研究に参加した。本研究では、従来ほとんど検討されることのなかった高等学校レベルに焦点を絞り、かつ国語教育との比較の上で、年少者のための日本語教育を位置づけた。その方法論としては、外国人留学生のための日本語クラスにおける総合的な言語学習活動の組織化と支援についての理論を用い、教室実践上の試みとして考察・検討を行った。第2言語としての日本語教育としては、代表者の担当する日本語研究教育センター別科日本語専修課程「総合6」クラスの記録をとり、これを分析・検討することによって、教室プログラムと学習者の達成の関係をデータ化し、教室活動の中で、学習者がどのような能力を身につけ、またそれは活動のどのような部分で支えられているかを検討した。第1言語としての日本語教育としては、附属高校生のために開設された事前導入教育としての「文章表現」のプログラムを作成し、この実践をもとにデータを収集した。そのため、むしろ具体的な教室実践を比較し、その中で、特定のレベルに限定した観察・分析が重要であると認め、当初の計画を変更して調査・研究を行った。本研究は、当初、地域を限定した年少者のための日本語教育の実態を網羅的に調査することを予定したが、実際の地域とのやり取りの中では、そうした網羅的な調査は現実的でなく、結果として表層的なものに終わってしまうことが危惧されたため、むしろ具体的な教室実践を比較し、その中で、特定のレベルに限定した観察・分析が重要であると認め、当初の計画を変更して調査・研究を行うこととした。第2言語としての日本語教育としては、附属高校生のために開設された取り出し日本語クラスの分析・検討によって、教室プログラムと学習者の達成の関係をデータ化し、教室活動の中で、学習者がどのような能力を身につけ、またそれは活動のどのような部分で支えられているかを検討した。本研究は、具体的な教室実践を比較し、その中での学習の状況や教師役割を分析することによって、教室活動そのものの設計および組織化と支援についての理論を構築するところにある。この成果については、現在、単行本として刊行を予定している。

本研究は、第1言語としての日本語教育としての「文章表現」プログラムと、第2言語としての日本語教育としての「取り出し日本語」クラスの分析・検討によって、教室プログラムと学習者の達成の関係をデータ化しを作成し、この実践をもとにデータを収集することにあった。具体的な教室実践を比較し、その中での学習の状況や教師役割を分析することによって、教室活動そのものの設計および組織化と支援についての理論を構築するところにある。この成果については、その一部を牲川・細川『わたしを語ることばを求めて』(三省堂、2004・3)として刊行し、続いて『考えるための日本語-問題を発見・解決する総合活動型日本語教育のすすめ』(明石書店、2004・12)の形で公表した。なお、当初、研究分担者であった牲川波都季は、2004年8月付けで早稲田大学を退職したため、研究協力者として研究に参加した。
全方向移動車椅子における搭乗者・介護者の快適性向上に関する研究

超高齢化社会の到来により,日常生活で介護を必要とする高齢者及び加齢による障害者の増加は不可避である.申請者のグループでは,狭い屋内環境での移動,ベッドへの幅寄せ,作業を行いながらの横移動等に有効な全方向移動車椅子をより安全・快適で操作性の良いものとするために,以下の技術を開発し,全方向移動車椅子を用いた実験により有効性を確認した.1ジョイスティックからの移動速度指令を4輪の各モータの速度指令に変換し,速度制御を行った.その際,申請者らのグループで開発したハイブリッド整形法を用いて,搭乗者にとって不快な揺れを起こさない速度指令に変換している.2車椅子周囲の環境認識を行うことにより,環境地図を作成することを可能にした,この環境地図により,ロボット周囲の障害物までの距離を正確に求めることが可能である.移動方向の車椅子の速度成分及び障害物との距離から,ジョイスティックのインピーダンスを変化させることにより,障害物のある方向に対しては移動指令を出すことが困難になるハプティックフィードバック系を構築した.3高齢者が(配偶者等の)別の高齢者を介護する老々介護の問題に対処するため,介護者(介助式車椅子を押して動かす人)がハンドグリップ(車椅子後部の手押し時に握る部分)を押す力を6軸力覚センサで検出し,パワーアシストを行うことによって,小さな力で違和感のない操作を可能にした.本研究では全方向移動車椅子を対象としているため,前後,旋回動作だけではなく全方向への移動及び回転を対象としている.結果については,SD法等を用いた感応検査及び実際に加えられた力成分と軌跡の解析を行うことにより,その有効性を確認した.超高齢化社会の到来により,日常生活で介護を必要とする高齢者及び加齢による障害者の増加は不可避である.申請者のグループでは,狭い屋内環境での移動,ベッドへの幅寄せ,作業を行いながらの横移動等に有効な全方向移動車椅子をより安全・快適で操作性の良いものとするために,以下の技術を開発し,全方向移動車椅子を用いた実験により有効性を確認した.1ジョイスティックからの移動速度指令を4輪の各モータの速度指令に変換し,速度制御を行った.その際,申請者らのグループで開発したハイブリッド整形法を用いて,搭乗者にとって不快な揺れを起こさない速度指令に変換している.2車椅子周囲の環境認識を行うことにより,環境地図を作成することを可能にした,この環境地図により,ロボット周囲の障害物までの距離を正確に求めることが可能である.移動方向の車椅子の速度成分及び障害物との距離から,ジョイスティックのインピーダンスを変化させることにより,障害物のある方向に対しては移動指令を出すことが困難になるハプティックフィードバック系を構築した.3高齢者が(配偶者等の)別の高齢者を介護する老々介護の問題に対処するため,介護者(介助式車椅子を押して動かす人)がハンドグリップ(車椅子後部の手押し時に握る部分)を押す力を6軸力覚センサで検出し,パワーアシストを行うことによって,小さな力で違和感のない操作を可能にした.本研究では全方向移動車椅子を対象としているため,前後,旋回動作だけではなく全方向への移動及び回転を対象としている.結果については,SD法等を用いた感応検査及び実際に加えられた力成分と軌跡の解析を行うことにより,その有効性を確認した.超高齢化社会の到来により,日常生活で介護を必要とする高齢者及び加齢による障害者の増加は不可避である.本グループでは,狭い屋内環境での移動,ベッドへの幅寄せ,作業を行いながらの横移動等に有効な全方向移動車椅子の開発を行っている.本年度は,全方向移動車椅子をより安全・快適で操作性の良いものとするために,以下の技術を開発した.1搭乗者のための快適走行制御ジョイスティックからの移動速度指令を4輪の各モータの速度指令に変換し,速度制御を行った.その際,ハイブリッド整形法を用いて搭乗者にとって不快な揺れを起こさない速度指令に変換している.単純に制振のみを考慮するとジョイスティックの移動指令への追従性が悪くなり,操作者にとって使い心地が悪いシステムになってしまうため,操作性(速応性)も考慮に入れた制御系を構築した.全方向移動車椅子を用いた実験により有効性を確認した.2半自律障害物回避これまで超音波センサの距離情報を元に車椅子周囲の環境地図を作成していたが,測域センサを用いた環境認識を行うことにより,より高速に高精度の環境地図を作成することを可能にした.この環境地図により,ロボット周囲の障害物までの距離を正確に求めることが可能である.移動方向の車椅子の速度成分及び障害物との距離から,ジョイスティックのインピーダンスを変化させることにより,障害物のある方向に対しては移動指令を出すことが困難になるハプティックフィードバック系を構築し,全方向移動車椅子を用いた実験によりその有効性を確認した.超高齢化社会の到来により,日常生活で介護を必要とする高齢者及び加齢による障害者の増加は不可避である.申請者のグループでは,狭い屋内環境での移動,ベッドへの幅寄せ,作業を行いながらの横移動等に有効な全方向移動車椅子の開発を行っている.前年度までに,搭乗者の快適走行制御および半自律衝突回避に関する研究を行っているが,全方向移動車椅子をより安全・快適で操作性の良いものとするためには,次の課題が残されている.高齢者が(配偶者等の)別の高齢者を介護する老々介護の問題に対処するため,介護者(介助式車椅子を押して動かす人)にとっても快適な車椅子を開発する必要がある.特に全方向移動によって自由度が増加すると,それをいかに小さな力で思いのままに操れるかが重要課題となっている.

この課題を解決するため,介護者がハンドグリップ(車椅子後部の手押し時に握る部分)を押す力を6軸力覚センサで検出し,パワーアシストを行うことによって,小さな力で違和感のない操作を可能にした.本研究では全方向移動車椅子を対象としているため,前後,旋回動作だけではなく全方向への移動及び回転を対象として,上記課題を解決した.この際,介護者による力の加え方の個人差が現れるので,一人一人に応じた補正機能を持たせるようにした.一人一人に応じた入力の補正を実現するために,ANFISをベースにしたニューロ・ファジィシステムによる学習を行っている.結果については,SD法等を用いた感応検査及び実際に加えられた力成分と軌跡の解析を行うことにより,その有効性を確認した.
事例に基づく性能チューニング支援システムの研究

様々な大規模科学技術計算プログラムに対してその実行効率を向上させるための詳細な助言を得ることのできるシステムの構築に向けて、専門家により実際に行われた性能チューニング事例を収集し、プロファイリング結果や、ソースコード変更履歴を解析することにより得られた最適化パターン情報などを蓄積したデータベースを構築した。これに基づき最適化パターン予測モデルを構築しその評価を行った。また、1000もの科学技術計算オープンソースプロジェクトに対して、プログラムに含まれるループ構造に注目した大規模調査を実施し、その結果に基づきチューニング対象とすべきループ構造を自動同定するツールを開発し公開した。今年度は主として、性能チューニング事例の収集とデータベースへの蓄積、並びに最適化パターン予測モデルの構築実験とを行った。事例の収集に関しては、理化学研究所計算科学研究機構運用技術部門ソフトウェア技術チームの協力により、NICAMと呼ばれる気象シミュレータを含む幾つかの大規模科学技術計算アプリケーションの性能チューニング事例を収集することができた。それら事例には実際にスーパーコンピュータ「京」で実行するために施された性能チューニングの記録、具体的には試行錯誤の過程で生じたソースコードの変種とそれらに対応する性能プロファイリングデータが含まれている。それらをRDFと呼ばれるデータ形式に変換した後、実際にVirtuoso (OpenLink Software社)と呼ばれるソフトウェアを用いてデータベースを構築した。また今年度はさらに事例検索の応用実験として、機械学習を用いた最適化パターン予測モデル構築にも取り組んだ。これは、ソースコードの特徴ベクトルから、その性能を向上させると見込まれる(既知の)ソースコード変更パターンを予測するものである。このため、ソースコード変種間の詳細な差異を解析した結果を加えてデータベースを拡充し、それに対してさらに検索を行うことで変更パターンを同定した。ソースコードの特徴ベクトルとしては性能プロファイリングデータと配列変数の数等の幾つかのソースコードメトリクスを用いた。実行時間の短縮に成功したソースコード特徴ベクトルと変更パターンとの組合せをBR-kNNと呼ばれる機械学習アルゴリズムに与え、予測モデルを構築した。事例数がまだ十分とは言えず課題も残るものの、実際の事例から最適化パターン予測に至る手法に踏み込むことができたことは計画以上の進展で意義深い。以上の成果は国内口頭発表(招待講演)としてまとめ、さらに論文とし国際会議への投稿を行い採択された。今年度は主として、アプリケーション性能チューニングの対象となる計算カーネル(プログラム中のループ構造)を事例(プロジェクト)横断的に自動分類する手法の確立を目指し、分類例データセットの作成に取り組んだ。スーパーコンピュータを用いた大規模科学技術計算においては、アプリケーションプログラムは通常、性能チューニングと呼ばれる工程を経て実行されるが、その工程の初期段階に当たるのが、計算カーネルの特定と分類である。性能チューニング全体もさることながら、この特定と分類という作業も専門家の経験と感に依存している。この作業をループから抽出した特徴ベクトルを用いて機械学習を適用することで自動分類する予備的実験を行った。本課題では今まで蓄積されたチューニング事例に基づき、作業の自動化を行うことを目指しているが、前年度において浮き彫りとなったように、事例の絶対数が不足している。そこで当初の計画にはなかった新たな試みとして、オープンなプロジェクトのリポジトリGitHubから約3000のFortranアプリケーションサンプルを採取し、その中から不適当なものを取り除いた後、無作為抽出した100のループ構造について、実際にスーパーコンピュータ京のための性能チューニングを行っている専門家に分類を行ってもらい、分類例データセットの作成を行うということに取り組んだ。この分類作業を依頼するにあたり、分類にどのような情報を参照するのかを専門家から聴取し、その情報を提示するためのツールの開発も新規に行った。本年度終了時点においては、未だ専門家による分類作業中であるが、得られた分類例データセットは、今後開発予定の自動分類システムを鍛えるために活用する予定である。また、チューニング過程で生じるプログラム変種の進化系統的分類に関しては、抽象構文木の編集距離に基づく系統樹を生成し、専門家による妥当性の確認を行った。前年度に明らかとなったように、本課題において要となるチューニング事例が期待したほどは集まらないという事態に直面している。チューニングの履歴が残っていても、ソースコードの開示が不可能なため利用できないようなケースも実際にあった。そこで、この事例不足に対処するため、当初の計画には無かったが、オープンなプロジェクトから約3000のサンプルを採取し、数値計算プログラムでないなど、不適当なものを排除し、残った中から無作為にプログラム(ループ構造)を100個抽出し、そのプログラムに対して専門家に事例の生成を依頼するという試みを新たに行った。今年度においては計算カーネルの判定・分類を課題としていたため、その作業を性能チューニング専門家に依頼することとなったが、それに当たり、分類作業をスムーズに進めるために、専門家が実際作業を行う上でどのような情報を参照し、どのように判断してゆくのかを備に聴取し、それに基づき情報提示ツールを新たに開発することとなった。このツールは、Gitリポジトリを与えるだけで、そこに含まれるFortranプログラムの構文解析、RDF形式でのデータベース構築、情報閲覧ならびに分類結果入力のためのweb siteを自動的に行う。このように大量のサンプルの構文解析や情報提示ツールの開発という、予定外かつ困難な作業が増えたため進捗としては当然遅れることとなったが、前年度の進捗が想定より進んでいたことと、本課題において利用している構文解析器やその他ツールが大規模解析に対応して開発されていたため、それほど大きな遅れとはならなかったと考えられる。さらに、計画当初は予定していなかったチューニング専門家向けツールの開発を行うこととなり、結果的に順調な進展とした。

今年度は前年度に引き続き、性能チューニングの対象となるループ構造の同定と、それに対する目標実行効率を推定する手法の研究を行った。性能チューニングを実施する際、まずチューニング対象となるループ(計算カーネルと呼ぶ)を同定し、それに対して目標とすべき実行効率を見積もる。専門家による京コンピュータ向けの性能チューニングにおいては、カーネルを大まかな推定実行効率の範囲毎に6つのクラスに分類するということが行われている。この分類をモデル化するために、GitHubから科学技術計算と思しきFortranアプリケーションを1020個収集し、そこに含まれる175,963個のループ構造中から無作為抽出した100個について2名の専門家が行った分類の結果に基づき、ループ分類データセットを作成した。これにより、ループの母集団において、70-85%はカーネルであり、その中でM5と呼ばれるクラスに属するものが45-70%と突出して多いことが統計的に推定された。M5クラスのカーネルは浮動小数点演算に対するメモリアクセス要求量の比率が比較的大きく、京コンピュータにおける実行効率は高々15%ほどである。また、このデータセットを機械学習の訓練データとして用い、カーネル判定モデルとM5クラス判定モデルの構築も行った。このモデルを交差検証により評価したところ、ループに対するカーネルか否かの判定正解率は81%、カーネルのM5クラスか否かの判定正解率は94%という結果が得られた。これらの成果を論文としてまとめ、それが国際会議において採択された。今回、専門家による分類作業を支援するために、プログラム構造や副プログラム呼び出しツリーのアウトラインを、ループ構造の特徴値と共に表示するためのツールを開発したが、これに対し、上記のカーネル判定モデルを用いたカーネル予測機能の実装を行い、オープンソースソフトウェアとして公開した。当初予定していた研究項目である、性能チューニングにおけるソースコード書き換えの正当性の検証については、予備的な調査以上の進展は無かったが、ループ構造の事例横断的な分類については、論文が国際会議に採択されるなど、一定の成果を得ることができた。また、当初は予定していなかった、ループ分類データセット作成作業支援のためのコード理解支援並びに分類結果収集を行うweb applicationの開発も行ったが、性能チューニングの現場に対する成果還元という観点から、これを単体のアプリケーションとして動作するように改修し、オープンソースソフトウェアとして公開した。以上を総合的に勘案し、おおむね順調な進展と評価した。
ヒト黄体形成過程における組織液還流維持機構の解析

黄体はプロゲステロンを産生して子宮内膜を胚が着床可能な分泌期内膜へと分化させ、妊娠が成立した際には自ら妊娠黄体へと分化して胚の着床を継続させる役目を担っており、妊娠の成立と継続に必須の器官である。黄体がその機能を充分に発揮するためには、短期間での血管網の構築が必要であるが、その機構の詳細は明らかにはされていない。最近、血管新生誘導因子等の様々な生理活性物質を有する血小板が形成期黄体の血管外に活性化された状態でフィブリンを形成せずに多く存在し、成熟黄体に近づくにつれその局在が黄体中心部に限局することを明らかにしてきた。一方、黄体では新生血管網による血流が確立するまで流入してきた血液を含む組織液の還流が維持される必要がある。血液は血管外組織に流出した場合には血管内にある凝固抑制機構から逸脱し血栓が生じ止血がなされるが、細胞間が血管外に漏出した血液で満たされている黄体化顆粒膜細胞間の血流が保たれるためには、何らかの凝固抑制または線溶系亢進機構が働いている必要がある。本研究では、血小板によって黄体化顆粒膜細胞のプロゲステロン産生能は亢進し、かつその形態が変化することが明らかになった。また血管内皮細胞の遊走能は血小板によって著しく亢進し、増殖能は血小板および黄体化顆粒膜細胞両者によって亢進した。これらの結果から血小板が黄体の内分泌的機能および形成期黄体における血管新生に促進的に作用していることが示唆された。また形成期黄体の黄体化顆粒膜細胞において凝固抑制分子として知られる複数の分子の存在が明らかになり、これらが形成期黄体内で凝固抑制的に働くことで、上記の様な血小板のluteotropicな機能が発揮できるものと推察された。以上の結果ヒト黄体形成に関する新しい情報であり、今後原因不明不妊・不育症の新しい治療法開発や悪性腫瘍の血管新生機構の解明につながる基盤となるものである。黄体がその機能を充分に発揮するためには、短期間での血管網の形成が必要である。しかしながら、この新生血管網の構築機構の詳細は明らかにはされていない。一方、黄体では新生血管網による血流が確立するまで流入してきた血液を含む組織液の還洗が維持される必要がある。血管内の血液は血管内皮に発現する様々な凝固抑制因子によって凝固が抑制され血流が保たれているが、血管外組織に流出した場合にはその凝固抑制機構から逸脱し血栓が生じ止血がなされる。ゆえに細胞間が血管外に漏出した血液で満たされている黄体化顆粒膜細胞間の血流が保たれるためには、何らかの凝固抑制または線溶系亢進機構が働いている必要がある。

まず本研究では、血小板と黄体構成細胞である血管内皮細胞・黄体化顆粒膜細胞を共培養し各細胞に対する血小板の影響を検討したところ、血小板によって黄体化顆粒膜細胞のプロゲステロン産生能は亢進し、かつ形態の変化を認めた、また血管内皮細胞の遊走能は血小板によって著しく亢進し、増殖能は血小板および黄体化顆粒膜細胞両者によって亢進した。また形成期黄体において、凝固抑制分子として知られる2-3の分子の存在が明らかになった。さらに今後これらの血小板による作用の機構の詳細と凝固抑制分子の形成期黄体における存在意義を検討する予定である黄体はプロゲステロンを産生して子宮内膜を胚が着床可能な分泌期内膜へと分化させ、妊娠が成立した際には自ら妊娠黄体へと分化して胚の着床を継続させる役目を担っており、妊娠の成立と継続に必須の器官である。黄体がその機能を充分に発揮するためには、短期間での血管網の構築が必要であるが、その機構の詳細は明らかにはされていない。最近、血管新生誘導因子等の様々な生理活性物質を有する血小板が形成期黄体の血管外に活性化された状態でフィブリンを形成せずに多く存在し、成熟黄体に近づくにつれその局在が黄体中心部に限局することを明らかにしてきた。一方、黄体では新生血管網による血流が確立するまで流入してきた血液を含む組織液の還流が維持される必要がある。血液は血管外組織に流出した場合には血管内にある凝固抑制機構から逸脱し血栓が生じ止血がなされるが、細胞間が血管外に漏出した血液で満たされている黄体化顆粒膜細胞間の血流が保たれるためには、何らかの凝固抑制または線溶系亢進機構が働いている必要がある。本研究では、血小板によって黄体化顆粒膜細胞のプロゲステロン産生能は亢進し、かつその形態が変化することが明らかになった。また血管内皮細胞の遊走能は血小板によって著しく亢進し、増殖能は血小板および黄体化顆粒膜細胞両者によって亢進した。これらの結果から血小板が黄体の内分泌的機能および形成期黄体における血管新生に促進的に作用していることが示唆された。また形成期黄体の黄体化顆粒膜細胞において凝固抑制分子として知られる複数の分子の存在が明らかになり、これらが形成期黄体内で凝固抑制約に働くことで、上記の様な血小板のluteotropicな機能が発揮できるものと推察された。以上の結果ヒト黄体形成に関する新しい情報であり、今後原因不明不妊・不育症の新しい治療法開発や悪性腫瘍の血管新生機構の解明につながる基盤となるものである。
吸着式冷凍サイクルの吸着剤熱交換器における熱および物質伝達

吸着・脱着反応を利用して熱交換を行う吸着剤充てん層熱交換器内の熱および物質伝達の特性を明らかにし,その予測モデルを確立することを目的として,実験および物理モデルに基づく理論解析を行った.シリカゲル-A/水蒸気系の吸着剤充てん層における実験を行って,以下の成果を得た.1.実験データに基づいて,吸着等温線を決定した。2.吸着剤粒子径を約0.01mm, 0.1mm, 0.9mmと変化させても,吸着・脱着反応における充填層内温度分布および吸着量の時間変化の測定値にはほとんど差異はなかった。反応速度に及ぼす粒子径の影響は小さい。3.充てん層厚さが厚くなると,厚さの比率以上に反応速度は小さくなり,吸着・脱着に要する時間は長くなる.4.吸着剤粒子径を約0.01mm, 0.1mm, 0.9mmと変化させた場合の充てん層のみかけの熱伝導率を測定した.熱伝導率は,粒子径によらずはほぼ一定であった.5.次に,充てん層空隙部における吸着質流体相における対流と熱伝導,吸着剤固相における拡散と熱伝導,さらに両相の境界の吸着剤粒子表面における熱伝達と物質伝達の各メカニズムを考慮した物理モデルを作成して,理論解析を行った.解析では,物理モデルに基づく吸着質の連続の式と運動量の式,および流体相と固相のエネルギー式の各式を,差分法により数値的に解いた.実験データとも比較検討して,以下の成果を得た.1.理論解析による計算結果は,実験データの示す充てん層の温度分布や吸着量の時間変化の傾向を定性的に良く再現し,また定量的にも実験値とほぼ一致した.したっがて,本モデルにより,シリカゲル-A/水蒸気系の吸着剤充てん層における熱および物質伝達の特性を精度良く予測することができる.2.吸着剤粒子表面における熱伝達に対する抵抗の影響は無視できるほど小さく,したがって吸着質流体相と吸着固相の温度分布はほとんど等しい.3.吸着剤粒子内の吸着質の拡散に対する抵抗の影響はほとんど無視できる.4.吸着剤固体相の有効熱伝導率が3倍になると,反応速度は約2倍になって平衡到達時間は約に1/2になる.したがって,吸着剤充てん層の熱および物質伝達の特性を支配する因子は,充てん層内の熱伝導であると考えられる.吸着・脱着反応を利用して熱交換を行う吸着剤充てん層熱交換器内の熱および物質伝達の特性を明らかにし,その予測モデルを確立することを目的として,実験および物理モデルに基づく理論解析を行った.シリカゲル-A/水蒸気系の吸着剤充てん層における実験を行って,以下の成果を得た.1.実験データに基づいて,吸着等温線を決定した。3.充てん層厚さが厚くなると,厚さの比率以上に反応速度は小さくなり,吸着・脱着に要する時間は長くなる.4.吸着剤粒子径を約0.01mm, 0.1mm, 0.9mmと変化させた場合の充てん層のみかけの熱伝導率を測定した.熱伝導率は,粒子径によらずはほぼ一定であった.5.次に,充てん層空隙部における吸着質流体相における対流と熱伝導,吸着剤固相における拡散と熱伝導,さらに両相の境界の吸着剤粒子表面における熱伝達と物質伝達の各メカニズムを考慮した物理モデルを作成して,理論解析を行った.解析では,物理モデルに基づく吸着質の連続の式と運動量の式,および流体相と固相のエネルギー式の各式を,差分法により数値的に解いた.実験データとも比較検討して,以下の成果を得た.1.理論解析による計算結果は,実験データの示す充てん層の温度分布や吸着量の時間変化の傾向を定性的に良く再現し,また定量的にも実験値とほぼ一致した.したっがて,本モデルにより,シリカゲル-A/水蒸気系の吸着剤充てん層における熱および物質伝達の特性を精度良く予測することができる.2.吸着剤粒子表面における熱伝達に対する抵抗の影響は無視できるほど小さく,したがって吸着質流体相と吸着固相の温度分布はほとんど等しい.3.吸着剤粒子内の吸着質の拡散に対する抵抗の影響はほとんど無視できる.4.吸着剤固体相の有効熱伝導率が3倍になると,反応速度は約2倍になって平衡到達時間は約に1/2になる.したがって,吸着剤充てん層の熱および物質伝達の特性を支配する因子は,充てん層内の熱伝導であると考えられる.本年度は,A形シリカゲル/水系の吸着剤/吸着質系について,吸着・脱着反応過程における吸着剤充填層内の伝熱特性に関する実験を行った。その際,吸着過程の発生熱の除去あるいは脱着過程に必要な熱に供給のために,伝熱面を介して循環水(温度は初期充填層温度と等しい)により冷却あるいは加熱を行う.実験は,2種類の吸着剤粒径と充填層厚さについて,それぞれ,冷却あるいは加熱の温度を変えて,充填層内の温度分布と系圧力の時間変化を測定した。得られたデータを検討して,以下の結果を得た。1.この系の平衡吸着量を測定し,吸着等温線と吸着等量線を作成した。温度1070°Cの範囲では,吸着等温線に及ぼす温度の影響はない。