hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ベイズ推定と生成関数展開を用いた拡散 MR q-space imaging

拡散尖度画像法では生体内水分子の熱運動の統計的性質を表す尖度を求める。従来法ではフィッティング関数をb(MRI装置のパラメータ)の2次で打ち切ることによる系統誤差が生じる。これに対処するためには打切次数の増加が考えられるが、素朴に行なうと過剰適合により非常に大きな統計誤差が生じる。本研究ではベイズ推定法を利用してこの過剰適合を抑え高確度高精度な拡散尖度画像法を開発する。前年度までに本方法は概ね開発できていたが、ベイズ更新回数の非人為的決定法が未解決であった。本年度はまずこの点を解決した:事前分布が変化しなくなるまで更新する方法を考案した。次に本方法で求まる尖度が従来法より真値に近いか否かについて検討した。尖度の真値が不明であるため、この検討は数学モデルに基づく数値ファントムを作ることで行なった:健常ボランティア脳のMR信号データに本方法を適用して求まる尖度値等の結果を再現するファントムが作れるどうか検討し、作れた場合はそれで系統誤差を評価する。結果、現実的で自然なファントムが作れ、また、打切次数を増加させることで系統誤差が小さくなることが示された。この結果は間接的ではあるが本方法がより高確度であることを示す。計画では、健常ボランティアの信号データ収集を行なう予定であったが、webで公開されているデータによって目的が達成できたためこれは行なわなかった。コンピュータソフトウェアを開発する予定は完全には達成できなかったが、本方法と密接に関連する尖度を使った灌流画像法のソフトを作ることができたため、同様に開発した方法のソフトウェア化もできる見通しが立った。本年度の予定には、臨床応用(生体機能検出への応用も含む)の検討・準備もあった。これについて研究協力者の議論を行い、近年注目されているグリンパティック系を解明するために本方法が有用である可能のあることが分かった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。生体内の水分子は熱運動により拡散している。この拡散運動の統計的性質を表す量である拡散係数や拡散尖度はMRIによって測定することが可能である。拡散係数や拡散尖度は、生体組織の微視的構造や状態に依存して変化するため、これらを用いて医用画像を作り、診断等へ利用することができる。特に、拡散尖度は最近になって測定が可能になった量であり、拡散係数よりも脳腫瘍などの病変に対する感度が高いことが報告されている。拡散尖度画像法(DKI)はこれらの量を求める方法の一つであり、比較的少ないデータ収集で実行することができることから近年注目されている。従来のDKIでは、拡散MRIの信号やそれの対数をとったもののある関数を、b値と呼ばれるMRI装置のパラメータの冪級数で表し、その級数の2次より高次項を打ち切ったものを測定信号にフィットすることで拡散尖度などを推定している。この打ち切りは拡散尖度に系統誤差を生じさせる。H 29年度の研究では、この打ち切り次数をより大きくして系統誤差を減らし、より正しい拡散尖度を求める方法の基本的アイデアを確立した。通常、打ち切り次数を増やすと、モデルパラメータの増加による過剰適合が直ちに起こり、推定のロバスト性が損なわれる。このために、これまで高次項を取り扱うことは困難であった。これを克服するために、我々はある種のベイズ推定を利用した。これにより、より正しい値の拡散尖度を安定して得ることができることが分かった。MRI信号の対数のある関数をbの冪級数で表し、それをできるだけ高次で打ち切って測定値にフィットする、その際にベイズ推定を行う、という方法を提案した。これにより、尖度推定を高確度、かつロバストに行えると考えた。これを実証するために、健常人脳データによる試行と数値実験とを行った。1)脳データによる試行Hansenらが公開している脳データを提案法で解析した。まず、ベイズ推定を使わずに解析した。この場合、打ち切り次数2のとき(従来法)に比べ、次数3以上のときは尖度マップが非常にノイジーになった。次にベイズ推定を使って解析した。我々のベイズ推定は、はじめに通常の最尤推定を行い、その結果から推定パラメータの事前分布を作りベイズ推定を行う。今回は、さらに、再度その結果から事前分布を作りベイズ推定を行うということを繰り返すという方法を試みた。これにより、尖度マップが劇的に改善した。当初、繰り返し数回数の決定法が問題になると考えていたが、繰り返しで推定値が収束することが強く示唆された。また、このベイズ推定法によってマップの中央値は大きくは変化しないことが分かった。以上より、ベイズ推定の適用でロバスト性を保てることが分かった。一方、打ち切り次数増加に伴って、尖度マップの中央値が大きくなることも分かった:従来法の推定値が1程度であるのに対して高次項まで取り入れた場合には3程度になった。これは正しい結果なのか?これを確認するために次の数値実験を行った。2)数値実験制限拡散と自由拡散が混在している場合のMRI信号値の模型を使い、脳データの推定が再現できるか否かを確認した。結果、現実的な模型パラメータ値の場合において、ほぼ再現できることが分かった。これは、従来法の尖度推定値が正しくなく、高次項を取り入れることにで、より正確な結果が推定できていることを示唆する。

拡散尖度画像法では生体内水分子の熱運動の統計的性質を表す尖度を求める。従来法ではフィッティング関数をb(MRI装置のパラメータ)の2次で打ち切ることによる系統誤差が生じる。これに対処するためには打切次数の増加が考えられるが、素朴に行なうと過剰適合により非常に大きな統計誤差が生じる。本研究ではベイズ推定法を利用してこの過剰適合を抑え高確度高精度な拡散尖度画像法を開発する。前年度までに本方法は概ね開発できていたが、ベイズ更新回数の非人為的決定法が未解決であった。本年度はまずこの点を解決した:事前分布が変化しなくなるまで更新する方法を考案した。次に本方法で求まる尖度が従来法より真値に近いか否かについて検討した。尖度の真値が不明であるため、この検討は数学モデルに基づく数値ファントムを作ることで行なった:健常ボランティア脳のMR信号データに本方法を適用して求まる尖度値等の結果を再現するファントムが作れるどうか検討し、作れた場合はそれで系統誤差を評価する。結果、現実的で自然なファントムが作れ、また、打切次数を増加させることで系統誤差が小さくなることが示された。この結果は間接的ではあるが本方法がより高確度であることを示す。計画では、健常ボランティアの信号データ収集を行なう予定であったが、webで公開されているデータによって目的が達成できたためこれは行なわなかった。コンピュータソフトウェアを開発する予定は完全には達成できなかったが、本方法と密接に関連する尖度を使った灌流画像法のソフトを作ることができたため、同様に開発した方法のソフトウェア化もできる見通しが立った。本年度の予定には、臨床応用(生体機能検出への応用も含む)の検討・準備もあった。これについて研究協力者の議論を行い、近年注目されているグリンパティック系を解明するために本方法が有用である可能のあることが分かった。1)理論研究: MRI信号の対数はキュムラント母関数である。提案法では、これから構成されるある関数を級数展開し、それをある次数で打ち切って利用している。打ち切りの次数を上げることにより、尖度推定の確度が向上することがH 29年度の数値実験により示されているが、利用している級数が漸近級数であるか否かは不明であり、より良い高次項の選択の仕方があるかもしれない(必ずしも低次項から順番に取り入れていくのが最良ではないかもしれない)。このことのを理論的に調べ、確度をより向上することを目指す。2)臨床応用の検討:尖度推定の確度が向上することが、尖度を利用した病変の診断にどのような影響を与えるかについて、臨床応用を念頭において調べる。これまでに拡散尖度が神経膠腫の悪性度の鑑別に有用であることが報告されているが、より正確に尖度が求められるようになった場合に、この悪性度鑑別能がどのように変化するのかを調べる。このために、悪性度の異なる神経膠腫に対するMRI信号の数値ファントムを作成し、これに提案法を適用するという数値実験を行う。数値ファントムの作成には、拡散MRIで得られる様々な特徴量の神経膠腫に対する既報の値を再現するように模型パラメータを調整することにより行う。3)コンピュータ・ソフトウェア開発:提案法を実行する解析ソフトウェアを作成する。このソフトウェアは、拡散MRI解析ソフトウェア
風流踊歌における歌詞の基礎的研究

今回の科学研究費補助金を受けて、日本歌謡史上注目すべき歌謡群一風流踊歌の調査研究を進めた結果、次のような成果を得た。1各地において報告翻刻されている風流踊歌歌詞を、全国的にほぼ完全に近いところまで複写によって蒐集することができたので、(1)風流踊の場における歌の配列の標準的な型や各地における独自な配列や踊歌の存在などを指摘することができた(例えば、道歌・いりは歌と進む標準的な型、じんやく踊を加える伊賀・和泉他かぎられた土地の配列のことなど)。(2)踊歌の種類がどれほどであり、一つの踊歌がどのように伝播しているのか。また名称は同じ踊歌でも内容の異なるものがどれほどあるのかなどを考察することができた(踊歌の種類は、1800種を下らないようであり、牛若踊など内容の異なる場合の多い踊歌の一つである)。2風流踊歌の素材・出典などについても考察することができた。例えば、室町時代以後の他の歌謡群との関係、説経浄瑠璃・幸若舞曲・物語・伝説などをどのように取り込み風流踊歌化したのかということ(例えば幸若舞曲をふまえたものについては、その多く大頭流の詞章と密接な関係にある)。3風流踊歌における発想表現の特色を多数指摘できた(例えば祝言性の強い系統で、屋敷踊の如く順々に見流してほめてゆくもの、四季踊の如く一つの場所から四方を眺望する発想など)。4風流踊歌を通じて、中世後期近世期におけるわが国の庶民文化の諸相を指摘することができた。(商人踊によってその生活や売り口上の一面がわかり、うらめし踊などによって当時の若者の恋の心情が見えてくる)。以上、四点を中心として、さらに多くの課題にもふれることができ、今回の調査研究はひじょうに有効であった。
シグナルによる発生時計の制御のしくみとその意義

本研究では、分子時計と細胞外シグナルであるFGFとの連携を軸に、体節分節形成において分子時計が停止する意義とそのしくみを明らかにすること、および咽頭嚢分節形成におけるFGFと分節形成の関係性を解析することを目的としている。体節形成には転写抑制因子Hairyを中心とする分子時計が重要であるが、その振動の維持や停止のしくみは不明である。研究代表者らは、ゼブラフィッシュを用いてTbx6およびその制御因子であるripply1とripply2が体節形成に重要な働きをしており、特に、ripply1とripply2が分子時計の停止に必要であることを示唆する結果を得ている。興味深いことに、ripply1とripply2の発現がFGFシグナルにより制御されることから、FGFが分子時計の維持・停止を制御しているのではないかと考え、その分子機構を解明することにした。本年度は、分子時計の発現停止の意義を明らかにするため、Hairy(her1)の発現が体節細胞においても引き続き維持される胚を人為的に作成し、そのような胚では実際に分節形成に異常があることを示すデータを得た。また、前年度に培養細胞を用いた実験により明らかになったFGF/MAPKシグナルによるripply遺伝子の制御が胚体内でも同様に起きていることを示した。一方、前年度までの研究から、咽頭分節の形成過程は当初の予想より複雑で、前方の咽頭分節と後方の分節では形成機構に大きな違いがあることがわかった。本年度のその違いの詳細について、細胞の移動や系譜解析により明らかにするとともに、各々へのFGFシグナルの関与を明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、ゲノム編集により作成したripply1/ ripply2二重変異体を用いて、ripply1とripply2が分子時計の停止に実際に必要であることを遺伝学的方法により確認した。一方、FGFシグナルによるripplyの発現抑制機構については、FGFにより活性化されるシグナル伝達経路のうち、MAPKシグナル経路がripplyの発現制御に関与することを明らかにし、その制御機構の詳細を培養細胞を用いて明らかにした。さらに、ripplyによる分子時計の停止機構についても研究を進め、Hairy (her1)遺伝子の上流エンハンサーを用いて、Tbx6によるこのエンハンサーの活性化をripplyが直接抑制することを培養細胞を用いて示した。一方、咽頭弓の分節形成におけるFGFシグナルを介した遺伝子ネットワークを検討するために、FGFシグナルの活性化がpax1の発現の時空間的関係性をゼブラフィッシュ胚を用いて明らかにした。当初に掲げた具体的目標について着実に成果が出ている。特に、FGF・MAPKシグナルによるripplyの制御機構については大きな発見があり、これまでの先行研究ではわからなかったFGFと分節時計をつなぐ鍵分子の同定につながることが期待できる。

分子時計の発現停止の意義を明らかにするため、Hairy(her1)の発現が体節細胞においても引き続き維持される胚を人為的に作成し、そのような胚では実際に分節形成に異常があることを示す実験を進めていく。また、本年度に培養細胞を用いた実験により明らかになったFGF/MAPKシグナルによるripply遺伝子の制御が、胚体内でも同様に起きていることを示すために、FGF/MAPKシグナルのリン酸化部位に変異を導入し、胚体内における検証を進める。咽頭弓におけるFGFの解析については、咽頭弓の分節機構が予想より複雑であることが判明したため、咽頭弓の分節過程を詳細に検討する実験を新たに加えることにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新古典派成長論的視角からのマルクス理論の数学化

2002年の論文で我々が開発した「マルクス派最適成長論モデル」をいくつかの方面に拡張する作業を本研究ではすることができた。その第一の方面は、当初代表的個人モデルたる「1階級モデル」でしかなかったモデルを「2階級モデル」に拡張し、それによつて分析的マルクス主義の定義を参考にした「搾取」を定義し、それが時間経路上にどのような変動をするかを分析できるようになったことである。とりわけ、階級分裂がいくつかの条件のもとでは過剰蓄積を生み、またその解決に社会民主主義や反成長論、労働組合主義といった各種の政治思想が登場することも解明した。また、この搾取がゼロ成長社会で消滅する条件と労働価値説との関係も解明した。第二の方面は、この「1階級モデル」としても、当初モデルでは生産手段生産部門が労働のみによるものとなっているのを機械の使用をも含むものとする拡張、社会計画者モデルから分権的市場決定モデルへの拡張、本来の「産業革命モデル」の農業革命や知識革命を説明するモデルへの拡張、生産財生産部門が不確実性を有するとするモデルへの拡張、現代の先進資本主義国のようにゼロ成長に近づいた諸国の諸現象の説明へのモデルの活用などを行なった。なお第三の方面として、我々の「搾取の第二定義」がローマーなど分析的マルクス主義の搾取概念とどのような異同を持つのか、どのような条件ではそれらが同じになるのかなどについて検討したものがある。これらは今後の研究の方向性をさらに開拓したものとなっている。研究準備段階で確立された「新古典派成長論的マルクス・モデル」が導く最終期の最適資本労働比率を越えて資本蓄積が行き過ぎてしまうケースを「過剰蓄積」という概念として整理し、それが発生する条件を細かく調べる作業を本年度は中心的に行なった。具体的には、(1)社会構成員が貯蓄率の決定において合理的な判断能力がない場合、(2)ひとつの社会に異なる時間選好率をもつ複数の集団が存在する場合、(3)ひとつの社会内に時間選好率の格差がなくとも先に豊かとなった階級と後から続いている階級が存在し、その間で資本貸借が行なわれ、かつその貸借による追加的な生産の増分の全てが分析派マルクス主義の意味で前者の階級によって「搾取」される場合にそうした状況の発生することが分かった。また、もし社会がこうした「過剰蓄積」の問題を意識するのであれば、それを阻止するために社会がしうるいくつかの対応がある。(1)と(2)への対応は困難であるが、(3)については理論上から以下のいくつかの対応の可能性が示された。すなわち、国家による所得再分配という社会民主主義的方法、あるいは労働分配率を引き上げようとする労働組合主義的方法、および二階級の所有資本量を強制的に調整するマルクス的方法であるが、我々はさらに資本市場を通じた「先富階級」による売却を付け加えることができる。こうした非強制的方法のありうることを理論的に示せたことは研究の成果である。なお、以上の成果は論文の形以外にも、国内や国際の会議やセミナーなどでも公表し、一層の研究のための多くの示唆を得た。我々が開発をしている「新古典派成長論的マルクス・モデル」が経済主体の最適化行動、特に無限期間のそれとして設定されているがゆえに「新古典派」としての性格を保持しているが、他方で「マルクス・モデル」としての特徴を持っているのかどうかという問題が存在するが、本年はその問題を中国で発表した論文において明らかとした。具体的には、人類が持つ本源的な生産要素を労働のみとするモデルとそうでないモデルとを構築し、前者の場合のみが、我々のモデルの基本的な帰結を導くことができるということが明らかとなった。ここで「我々のモデルの基本的な特徴」けとするのは、資本蓄積には上限があること、初期資産格差があっても長期の後に基本的には消滅すること、その際には搾取や階級分裂状態も消滅することである。

産業革命後の社会が資本という生産要素をより重要とするようになったとしても、マルクスが「労働価値説」を主張したのはその「資本」もが労働の生産物であること、迂回生産のために労働を一旦その形に固定したものにすぎないことによる。したがって、ここで労働を本源的な生産要素とする場合にのみ、我々の帰結が得られるということは、我々のモデルが「労働価値説モデル」であることを示している。以上の他にも、研究分担者である松尾は、その本源的生産要素が労働以外のものとしては理解不能なことについて、分析的マルクス主義派の批判に反批判する形で研究を進めた。なお、以上の成果は論文の形以外にも、国内学会やメキシコや中国で開催された国際会議などでも公表し、一層の研究のための多くの示唆を得た。本年度の主要な作業は、これまでばらばらに行なわれてきた本プロジェクトをまとめることにあったため、特に「最終報告書」の冒頭論文としてまとめたものが最大の成果といえる。研究代表者・研究協力者以外の協力も得て、我々が開発した「マルクス派最適成長論モデル」は様々な方面に拡張され、またそれらがひとつの全体をなしつつある。が、そうした全体像は「最終報告書」にゆずり、次ページの「研究発表」の対象となる平成18年度の発表3論文についてのみ解説すると次のようになる。まず、第一のOhnishi & Roxiangul論文は産業革命によって資本主義が発生し、またその資本蓄積の終了後に共産主義社会が到来することを明らかとした基本モデルを農業革命と知識革命という新たな状況の説明に拡張、基本的にはそれらもまた同様の特徴を持つとともに、知識革命が引き起こす社会的影響の途上国と先進国における相違、「知識」が非排除的であったり収穫一定であったりすることによる性質の相違を明らかとした。また第二の大西論文は、社会全体として見た際の本源的な生産要素が労働のみである場合には、長期に成長が定常化するが、そうでない場合にはしない。あるいは、その場合には階級分裂と搾取が解消するが、そうでない場合は解消しない。あるいは、この帰結は階級間の時間選好率が同一の場合のみに言えることで、そうでない場合には言えないことを明らかとした。ここで「労働のみが本源的生産要素である」との定義は、我々のモデルでは「労働価値説モデル」であるとの意味である。最後に第三の松尾論文は、我々のモデルがひとつの前提とするマルクス=置塩の定理に対する吉原直毅氏の批判に対する反批判となっている。我々の研究を継続するに必要なひとつの前提的研究として行なった。以上である。
酵母における時間・空間認識の分子生物学

出芽酵母の増殖は細胞周期と呼ばれる時間軸にそった一連の反応の進行と、出芽という空間認識の総和としてとらえることができる。一般に菌類の生長は細胞先端に限られ、この部位には高いカルシウムイオン濃度が保たれていることが知られており、カルシウムイオンは細胞生長の空間的認識の過程に重要な意味を持つものの一つであると考えられる。また同時にカルシウムイオンは細胞周期の進行の過程にも重要な役割を果たすものであることが知られている。出芽酵母の細胞周期と細胞生長のサイクルの接点はG1期にあたると考えられているが、我々はこの時期の調節に関わる種々の遺伝子の活性発現に重要な役割を果たしていると考えられるSAS1/SSD1遺伝子をクローニングして解析した結果、この遺伝子の欠失変異株が細胞内の主要なカルシウムイオン結合蛋白カルモジュリンの拮抗阻害剤トリフルオペラジン(TFP)に特異的に感受性を示すことを見出した。本遺伝子欠損株のTFP感受性を高発現によって抑圧しうる遺伝子のスクリーニングを行ない、新規遺伝子STS1をクローニングした。本研究はSTS1ならびにSAS1/SSD1の遺伝学的および生化学的機能の解析を通じて、細胞周期と細胞生長の相関を理解する手掛りを得ることを目的として行い、以下の成果を得た。1)STS1遺伝子のDNA塩基配列の決定を行い、本遺伝子が915アミノ酸からなる新規な蛋白をコードすることを明らかにした。2)STS1遺伝子の破壊株を作製し、その形質を調べた結果、この株が弱いTFP感受性と温度感受性を示すことを見出した。また、この形質はSAS1遺伝子を同時に破壊することによって増強され、さらに、STS1破壊の形質はSAS1遺伝子の高発現によって抑圧されたことから、両遺伝子が共同して働いている可能性が示唆された。3)両遺伝子の二重破壊株は制限温度下で出芽の異常を示した事から、両遺伝子は細胞周期と出芽の同調に関わる可能性が強く示された。
繊維状ファージの形状を利用した高配向細胞外基質の開発

本研究を行うに当たり、繊維状ファージの末端側に位置するコートタンパク質pIIIにチタン表面結合ペプチドを提示したファージの他に、同タンパク質にポリスチレン結合ペプチド、細胞接着ペプチドを提示したファージを作成した。また、pIIIの反対側の末端に存在するマイナーコートタンパク質pVII、plXにそれらのペプチド提示したファージを作成した。チタン表面結合ファージのバイオマテリアル利用の可能性を検討するため、FITCにてファージ粒子を直接蛍光ラべルし、これを湿式研磨を施した板状の純チタンへ結合させた。この上にマウス間葉系幹細胞株であるC3H10T1/2を播種し10 %血清を含む培地で一晩培養した。細胞が接着していないチタン表面において、ペプチド非提示のファージと比較して明らかに蛍光強度の増大がみられ、この条件に於いて細胞外基質としての利用が可能なことを確認した。また、pIIIおよびpVIIにポリスチレン結合ペプチドを提示したファージのポリスチレン製の培養皿への結合を、抗ファージ抗体を用いたELIlSAにより確認した。今後、繊維状ファージの両端に異なるペプチドを提示したファージを作成することにより材料表面の機能化を行う予定である。上記とは別に、繊維状ファージの液晶配向能を利用した新規材料の開発を試みた。繊維状ファージの濃厚水溶液を作成し液晶を形成させ、これをグルタルアルデヒドで化学的に架橋することにより、液晶の光学特性を保ったハイドロゲルが形成されることを見いだした。細胞接着ペプチドを提示した繊維状ファージでハイドロゲルを作成し、この上に細胞を播種したところ、細胞の接着性の向上が確認された。今後、種々のペプチドを繊維状ファージ上に提示したハイドロゲルを作成し、その機能評価を行っていく予定である。
視床下部における生体の免疫反応修飾機構の解析

我々は既に視床下部と免疫系の関連に着目してラット視床下部諸核の破壊実験を行い,とりわけ前視床下部(AHy)破壊でリンパ球幼弱化反応が低下し,皮下腫瘍の生長が促進される事を示してきた。今回は,AHyとリンパ球機能あるいは機能分化との関連を調べる目的で,AHy破壊ラットの末梢血リンパ球(PBL),胸腺細胞(THY),脾細胞(SPC)のサブセットならびにNK活性を検討した。一方,我々は,免疫学的記憶の成立にも脳が関与している可能性を指摘してきたが,AHyとの関連の有無を検索する目的で,AHy破壊が免疫学的記憶に及ぼす影響も検討した。その結果,AHy破壊後2週間目にTHYでT cell receptor(TCR)αβ陽性細胞の比率が低下し,PBL,SPCではCD8+T細胞の比率の上昇とCD4/CD8比の低下が示され,SPCのNK活性はAHy破壊後1週間目で低下する事がわかった。ただし,NK活性は2週間目にはコントロール値に回復する事も判明した。免疫学的記憶に関しては,同種異系腫瘍であるRBL-1で皮下免疫したFisherラットの腹腔内にRBL-1細胞を投与して4日後に回収すると,本来陰性のMHCクラスII抗原の発現が約90%に増強されるが,皮下免疫後のラットのAHyを破壊した後に,腹腔内投与して回収したRBL-1細胞では,陽性率は40%台と低下する事がわかった。以上より,ラットAHyは胸腺レベルでのT細胞の成熟分化,末梢レベルでの細胞性免疫能の機能制御ならびにTCRとMHC抗原分子を介する抗原認識機構に影響を及ぼしている事が推察された。免疫系を制御する神経系由来の因子として様々なneurotransmitterやhormoneが指摘されているが,AHyを介する免疫系の制御はにどのような因子が関与しているのかはいまだ不明であり,今後の検討を要する課題である。視床下部破壊がリンパ球サブセットならびにnatural killer活性に及ぼす影響を調べる目的で、以下の実験を行った。まず日本チャ-ルズリバ-社から購入した12週齢前後の雄性Fisherラットを小動物固定装置に固定し、備品として購入したトルックスを用いて頭蓋に骨窓を設け、更に備品として購入したリ-ジョンジェネレ-タ-を用いて両側前視床下部を破壊した。その1ないし2週間後に、末梢血(PBL)、胸腺(THY)、脾臓(SPC)ならびに脳を摘出し、PBL、THY、SPCのリンパ球表面抗原サブセットを、Serotec社から購入した各種抗ラットリンパ球モノクロナル抗体を用いて、CD4、CD8、T cell receptor(TCR)α/βについてtwo colorでFACScanにて解析した。SPCのnatural killer活性はYACー1細胞をtargetとして^<51>Cr遊離法にて測定した。その内脳の連続切片にて、組織学的に両側前視床下部が正確に破壊されている事の確認されたラットのデ-タのみを採用し、controlあるいはsham operation群と比較した。その結果PBLではCD4+CD8-、CD4-CD8+、CD4+CD8+、CD4+TCRα/β+、CD8+TCRα/β+の各細胞の比率およびCD4/CD8比に関して有意差は認めなかったが、THYではCD4+TCRα/β+およびCD8+TCRα/β+細胞の比率がいずれも有意に低下しており、SPCではCD4-CD8+細胞の比率が有意に上昇し、相対的にCD4/CD8比が有意に低下していた。

一方natural killer活性は破壊後1週間で低下傾向がみられたが、より詳細なメカニズムを検討する為に、現在経時的な実験を継続中である。初年度にはラット前視床下部破壊がリンパ球サブセットならびにnatural killer(NK)活性に及ぼす影響を調べ,胸腺細胞でTCRα/β+T細胞の比率が低下し,脾臓細胞ではCD8+T細胞の比率の上昇とCD4/CD8比の低下が示され,NK活性は低下傾向を示す事がわかった。今年度は,前視床下部破壊が免疫学的記憶に及ぼす影響も調べる目的で,MMC処理Rat Basophilic Leukemia Cell(RBLー1)にて皮下免疫したFisherラットの前視床下部を2週間後に破壊し,その1週間後RBLー1細胞を腹腔内投与し,4日後に回収した細胞のMHC抗原の発現性をFACScanを用いて測定した。最初にRBLー1細胞のMHC抗原の発現性を検討すると,クラスI抗原陽性,クラスII抗原陰性であり,72時間のIFNγ処理でクラスII抗原の発現が増強される事を確認した。そこで無処置ラット腹腔内に投与して回収したRBLー1細胞のMHC抗原発現性の変化を調べたところ,クラスI抗原の発現は変化なく陽性,クラスII抗原の発現率も10%以下のままであった。次いで同種異系腫瘍であるRBLー1で皮下免疫したラットの腹腔内にRBLー1細胞を投与し,回収後のMHC抗原の発現変化を調べたところ,クラスII抗原の発現は約90%に増強されることがわかった。そこで皮下免疫したラットの前視床下部を破壊した後,腹腔内投与して回収したRBLー1細胞を用いて同様の検討を加えたところ,組織学的に前視床下部が正確に破壊されていなかった例ではクラスII抗原の陽性率は約75%前後であったが,正確に破壊されていた例では陽性率は30%台と低下することがわかった。以上よりラット前視床下部がMHCクラスII分子を介するT細胞の活性化に関与している可能性が示され,現在例数を増やし,実験を継続中である。初年度にはラット前視床下部(AHy)破壊がリンパ球サブセットならびにnatural killer(NK)活性に及ぼす影響を調べ、AHy破壊後2週間目に、胸線細胞でのT cell receptor(TCR)αβ陽性細胞の比率が低下し、脾細胞ではCD8+T細胞の比率の上昇とCD4/CD8比の低下が示され、NK活性はAHy破壊後1週間目で低下する傾向がわかった。また昨年度は、前視床下部破壊が免疫学的記憶に及ぼす影響も調べ、同種異系腫瘍であるRBL-1で皮下免疫したFisherラットの腹腔内にRBL-1細胞を投与して4日後に回収すると、本来陰性のMHCクラスII抗原の発現が約90%に陽性となるが、皮下免疫ラットのAHyを破壊した後に腹腔内投与して回収したRBL-1細胞では、陽性率は40%台と低下する傾向がわかった。そこで今年度はAHy破壊ラットにおける各種神経ペプタイドやサイトカインの変動を検討し、神経系による免疫調節機構のmediatorを解明する計画であったが、ラットでの特異抗体などが不十分の為、以前からの追加実験を加え、再現性を確認した。その結果、リンパ球サブセットでは同様な結果が得られた上に、末梢血リンパ球ではCD4+T細胞の比率が低下し、脾細胞同様にCD4/CD8比が低下する事がわかった。NK活性はAHy破壊後1週間目にはコントロールに比べ有意に低下するが、2週間目にはコントロール値に回復する事もわかった。また免疫学的記憶に関する実験でもその再現性が確認された。
市民倫理としてのアリストテレス徳倫理学の現代的意義

本研究の目的は自由民主主義社会におけるアリストテレスの徳倫理学の意義を明らかにすることである。本年度の実施計画は教育論の面でアリストテレスの意義を再検討することである。この目的を達成するために主に以下の研究を実施した。第一に本研究は1990年代からはじまる英国の市民科教育の改革においてアリストテレスの「市民の徳」の概念がどのように利用されているかについて調査した。アリストテレスの教育論は英国のクリック・レポートにおいて有名なように、政治に積極的に参加する能動的市民像を提供してくれる理論として市民的共和主義の文脈でよく言及される。これに対して本研究は、市民的共和主義のアリストテレス理解はとても魅力的なものであるが、市民として受動の経験を持つことや市民の徳の涵養が教育の中心的位置を占めていることなど、アリストテレスの教育論の意義が十分に捉えられていないことを明らかにした。第二に、自由主義社会の教育で価値について客観的に議論を交わす方策を検討するために、アリストテレスの倫理学の方法論を検討した。アリストテレスの倫理学の方法論は古代ギリシアの対話問答法に影響を受けていると言われるが、本研究は対話問答法の利点を検討することによって、アリストテレスの倫理学の方法論の意義、例えば人々の信念に内在的に議論を展開できること、異なる理論同士の競合として道徳理論の発展を捉えられることなどを明らかにした。さらに本研究はこのようなアリストテレスの方法論が、現代アメリカ自由主義の理論家ジョン・ロールズの「反照的均衡」という道徳哲学の方法論に影響を与えていることを確認し、アリストテレスの倫理学の方法論は現代社会においても価値について客観的に議論を交わす重要な方法論であることを明らかにした。(抄録なし)本研究の目的は民主主義社会における市民に必要な倫理としてアリストテレスの政治哲学の意義を考察することである。本年度の実施計画は主に「市民の徳」の内実を民会員や裁判員として政治的司法的権力に参加する能力として捉えることであるが、この市民としての働きをより具体的に理解するために以下の三点を検討した。第一にアリストテレスの『政治学』1巻2章における「人間は自然において政治的動物である」という有名な議論の意義を検討した。より具体的には人間本性を否定的に理解するホッブズの見解に対し、アリストテレスの政治哲学は善や正義を議論する空間を作ることを主眼におけること、政治的な秩序を必要としないような「強者」にも政治的な生活を送る理由を提示できること、などの点において利点があることを明らかにした。第二に市民同士の関係は「善には善を返す互恵性」のもとで組織づけられなければならないとアリストテレスは考えていることを明らかにした。具体的には、政治権力は交替で行使し、他の市民が統治するときは自分の利益が配慮されたのだから、自分が統治するときには相手の善を配慮する必要があること、経済的な不平等が拡大すると、以上のような政治的な平等が実現されなくなること、などを明らかにした。第三に市民に可能な政治参加の形態を探るために、アリストテレス『政治学』3巻11章の「多数者の知恵」の議論を検討した。この議論によると、「行為を遂行する働き」と「行為を評価する働き」は別であり、市民の参加する民会や民衆裁判所は「政策を議論し評価する」働きが割り当てられるべきであるが、「政策を立案し遂行する」働きは行政上の公職者の役割とされるべきだとされている。本研究はこの発想が、ミル『代議制統治論』の中にも引き継がれ、議会と官僚制の役割の違いを説明するのに用いられていることを明らかにした。本研究の目的は現代の自由民主主義社会における、アリストテレスの徳倫理学の意義を明らかにすることである。本年度の実施計画は民主主義論としてのアリストテレスの意義を考察することである。この目的を達成するために今年度は主に以下の研究を実施した。第一に、本研究は古代と現代で「民主主義」の捉え方が異なることを指摘した。現代では「誰が統治の受益者であるか」という観点から、古代では「誰が実際に政治権力を行使しているのか」という観点から政治体制が分析されるため、政治体制の分類にずれが生じている。そこで現代では民衆が統治の受益者であれば「民主主義」と呼ばれるが、古代の視点からすると現代の「民主主義」は民衆が実際に権力を行使しているわけではないので、優秀者支配制、寡頭制、民主制の「混合政体」として分類される。したがって熟議的司法的領域で多数者の「徳」を認め、その政治参加を促したアリストテレスの政治哲学は逆説的にも「より民主主義的」でいまだに有益な視点を現代の民主主義論に提供できることを明らかにした。第二に、アリストテレスの意義を明らかにするためにロールズの正義論との対比を行った。まず徳とは偶然的な状況に適切に対処する能力であると捉えるアリストテレスの考えを参照して、ロールズは偶然性の影響を極端に忌避するために、市民の「功績」や「努力」を適切に評価できないことを解明した。次に「互恵性」を友愛形成の必要不可欠な条件として捉えたアリストテレスの友愛論をもとに、ロールズの格差原理は富裕者から貧困者への「博愛」に基づいており政治的な領域では機能しないことを示した。したがってロールズの正義論は全体としてキリスト教的な博愛の観念に依存していること、また現代の民主主義理論はアリストテレスやマキャヴェッリに起源を持つ市民的共和主義の伝統も参照すべきであることを明らかにした。

本年度の実施計画は教育論の面でアリストテレスの意義を再検討することである。この目的を達成するために主に以下の研究を実施した。第一に本研究は1990年代からはじまる英国の市民科教育の改革においてアリストテレスの「市民の徳」の概念がどのように利用されているかについて調査した。アリストテレスの教育論は英国のクリック・レポートにおいて有名なように、政治に積極的に参加する能動的市民像を提供してくれる理論として市民的共和主義の文脈でよく言及される。これに対して本研究は、市民的共和主義のアリストテレス理解はとても魅力的なものであるが、市民として受動の経験を持つことや市民の徳の涵養が教育の中心的位置を占めていることなど、アリストテレスの教育論の意義が十分に捉えられていないことを明らかにした。第二に、自由主義社会の教育で価値について客観的に議論を交わす方策を検討するために、アリストテレスの倫理学の方法論を検討した。アリストテレスの倫理学の方法論は古代ギリシアの対話問答法に影響を受けていると言われるが、本研究は対話問答法の利点を検討することによって、アリストテレスの倫理学の方法論の意義、例えば人々の信念に内在的に議論を展開できること、異なる理論同士の競合として道徳理論の発展を捉えられることなどを明らかにした。さらに本研究はこのようなアリストテレスの方法論が、現代アメリカ自由主義の理論家ジョン・ロールズの「反照的均衡」という道徳哲学の方法論に影響を与えていることを確認し、アリストテレスの倫理学の方法論は現代社会においても価値について客観的に議論を交わす重要な方法論であることを明らかにした。一年目の研究の目的は、アリストテレスの考える「市民の徳」の内実を民会員や裁判員として参加する能力と捉えることがであったが、本研究は、さらに市民同士の関係が互恵性をもとに組織づけられる必要がある点、市民に参加可能な政治過程とは政策の計画や遂行ではなく熟慮と評価に関するものであることを明らかにしたので、計画以上の成果があった。本年度の研究計画は民主主義論としてのアリストテレス政治哲学の現代的意義を明らかにすることであったが、本研究は混合政体論の伝統の中でアリストテレスの権力分配論の意義を明らかにし、現代正義論で最も有力な理論を展開しているロールズと比較することによってアリストテレスの徳論、友愛論の意義を明らかにすることができたので、おおむね順調に進展している。今後の研究課題としては引き続き、アリストテレスの『政治学』や『ニコマコス倫理学』などの著作を精読しながら、その現代的意義を検討することであるが、現代の政治理論家と比較するとアリストテレスの意義が明確になりやすいので、この点を特に意識して研究を行いたい。また本研究の成果を単著として出版するためには、最新の研究状況を把握しておく必要があり、そこで関連する学術誌の最新号に常に目を通しておく必要がある。今後の研究課題としては引き続き、アリストテレスの『政治学』や『ニコマコス倫理学』などの著作を精読しながら、その現代的意義を検討することであるが、教育哲学や生命倫理学などより実践的な分野でアリストテレス徳倫理学の発想をどのように生かすことができるのかを考察することによってその現代的意義を明らかにしたい。(抄録なし)
大腸菌機能未知GTP結合タンパク質の構造・機能相関

細胞内シグナル伝達にはGTP結合タンパク質が重要な役割を果たしている。比較的細胞機能が単純だと考えられる原核細胞内にも高度に保存されていながら未だ機能が不明なGTP結合タンパク質遺伝子群が存在することが明らかになってきたが、特に大腸菌の場合のこれらのタンパク質に注目し機能解析を行うのが本研究の目的である。今年度は、具体的には大腸菌のGTP結合タンパク質と想定される遺伝子(era, mnmE, lepA, yihA, yhbZ, engA)を発現ベクターpET21aに組み込み、C末端His-tag融合型タンパク質として大量発現させた。Ni-NTAアガロース樹脂を用いたアフィニティークロマトグラフィーで精製し、それぞれSDS-PAGEでほぼ単一バンドの標品を得ることができた。続いて、タンパク質間相互作用を検出するために、これらの精製できたHis-tag融合型GTP結合タンパク質をNi-NTAアガロース樹脂に吸着させ、これをタンパク質固定化樹脂とした第2のアフィニティークロマトグラフィーを行うことで大腸菌細胞抽出液の中に含まれる、これら固定化されたタンパク質と相互作用のあるタンパク質の捕獲を試みた。MnmE、YhbZ、YihAについては、特異的なタンパク質のバンドが検出された。そこで検出されたタンパク質を質量分析装置により同定した。もし、これらのGTP結合タンパク質がバクテリアにとって必須な機能を有しているなら、相互作用する相手分子もやはり保存性の高いタンパク質だと考えられる。しかし現在のところ、EF-Tu以外に保存性の高いタンパク質は認められなかった。EF-Tuは細胞中にたくさん含まれるため、非特異的な相互作用の可能性もあり、慎重に解析を進めている。
金属粉末レーザ積層技術によるミリ波帯給電回路一体型導波管スロットアンテナの実現

昨年度に引き続き、容易に利用できる金属粉末のレーザ積層装置を用いて導波管形状を作製した際、表面粗さと材質が等価導電率に及ぼす影響を分析した。材料にSiを混ぜたアルミニウム合金を使用し、直径30μmの粉末で造形した場合、60GHz以上の高周波での応用はまだ損失が大きく、40GHz帯以下の周波数領域では十分に適用できると判明した。二次元ビーム切り替えは5G(次世代移動通信システム)の実現に不可欠な重要技術となっている。受動型で低損失かつ低コストの二次元ビーム切り替えを実現するために、ショートスロット2平面結合器を用いた2次元バトラーマトリックスを提案した。従来の単一E面またはH面ショートスロット結合器を使用したものに比べ、更なる小型化と低損失性を可能とした。4x4ポート入力2次元バトラーマトリックスを22GHz帯で設計し、レーザ積層技術による試作を行った。材料として当初アルミニウム合金を考えたが、体積が大きいため、試作費に数百万円がかかるため断念せざるを得なかった。代替案としてABS系樹脂材料を使用し、造形後に1.5μmの銅メッキを施した。また比較として、黄銅を用いた切削による加工も行った。ベクトルネットワークアナライザによる測定を行った結果、挿入損失を除いて、ほぼ設計通りに振幅と位相の分配特性を実現できた。また金属切削加工に比べて、レーザ積層品は約11.4dB材料損失が大きいことも測定で判明した。その原因は組み立て精度の他に主に表面粗さとメッキの不完全性にあると判明した。今後はメッキの改善または金属粉末の使用で十分性能が改善すると期待できる。属粉末のレーザ積層技術を用いた導波管の試作において、等価導電率と表面粗さを評価する必要がある。直線導波路による評価も考えられるが、低損失のため測定誤差の増大が心配される。そこで、60 GHz帯標準方形導波管の内部に誘導性窓を二箇所対称に設ける事で、空洞共振器を形成し、等価導電率をより高精度に評価することが可能になる。共振器のQ値は誘電率の平方根に比例するため、透過係数以外にQ値による導電率の推定も可能になる。先行研究として、銅とアルミニウム粉末のレーザ積層技術による空洞共振器の試作を行った。粉末同士接合の不十分性より、等価導電率はそれぞれ純銅の1/170と1/400に留まった。そこで、時間をかけて業者選定に工夫した。年末頃にはドイツの会社に絞り、国内代理店を経由して試作を依頼した。材料はSiを混ぜたアルミニウム合金を使用し、粉末の直径は30μmであった。ベクトルネットワークアナライザーによる反射係数と透過係数の評価を行ったところ、中心周波数のシフトより指定寸法より75μmの加工誤差は見積もられた。また、Q値は440程度と算出され、表面粗さを含めた等価導電率は純銅の1/30と計算され、先行研究に比べて大いに改善された。表面粗さと材料自身の等価導電率を分けて計算される場合、一例として表面粗さを粉末の半径15μmとした時、材料自身の等価導電率は純銅の1/15と算出されることも判明された。また、表面粗さは金属粉末の大きさと製作プロセスに起因するもので、周波数の依存性はないと推測している。従って、低周波数帯域で試作される場合、同じ表面粗さによる導電率の低下への寄与は低減されることが予測される。今年度はまず表面粗さと材質各々の等価導電率への寄与を調べる計画である。先行研究の成果より、業者選定が慎重になったため時間がかかった。試作回数の観点より進展はやや遅れていたが、加工精度、表面粗さと材質を評価できたことで、当初の目標を概ね達成できた。

次年度は更にペースを上げ、最終目標で掲げた給電回路一体型導波管スロットアンテナを実現する。東京工業大学理工学研究科安藤・広川研究室ホームページまず、表面粗さと材質を分離させてそれぞれの等価導電率への寄与を明らかにしたい。昨年度と同じ手法で30GHz帯付近での再試作を行い、表面粗さの安定性と等価導電率を評価する。次に、現在の表面粗さが問題を起こさない程度の30GHz付近で、立体回路の試作・評価を行う。また、選定した業者の装置を利用して、更に細かい粉末の使用可能性と表面粗さ等の改善を探る上で、適用できる周波数範囲を見極める。最終的には、できるだけ高い周波数領域における給電回路一体型導波管スロットアンテナの実現を目指す。業者選定を慎重に行ったことで、国際と国内学会の参加を取りやめ、試作回数を減らしたため試作回数を増やし、主に試作費に充てたい。
様々な渋滞現象の予兆検知のための数理物理学的手法の開発とその実践

本研究では、車、および人の流れ等に発生する渋滞の緩和方法について、理論とシミュレーション、および実測データを用いて考察した。高速道路における車の渋滞緩和のため、渋滞吸収走行を提案し、渋滞が緩和される条件を数学的に示した。そして理論をもとに実際の高速道路での実験を行い、その効果を確認することができた。そして人の流れの研究では、実際の駅の狭い通路での対向流を分析し、デッドロックが起こる条件を明らかにした。さらに現実への応用として空港における入国審査場における待ち時間短縮システムを構築し、社会実験によりその有用性が確かめられた。今年度は車と人の流れにおいて、これまでの行ってきた研究を深化させ、理論的枠組みの精緻化と実証実験をおこなった。まず、高速道路における車の渋滞緩和のために、渋滞吸収走行を提案してきたが、この数理モデルの解析により、渋滞が緩和される条件を数学的に特定することができた。渋滞緩和とさらなる渋滞を引き起こさない条件として、渋滞吸収をする車の減速度や車間距離の関数として与えることに成功した。つまりこの条件下では、車間距離を空けて渋滞に近づくことで、渋滞を未然に防ぐことができることを示した意義は大変大きい。次に人の流れに関連して、高密度の粒子系のボトルネック流れについて数理モデルを構築し、流量についての厳密解を得ることに成功した。これは満員電車からの人の退出などをモデル化したものである。そして間欠的に流量が変化する現象についてもその頻度分布の統計性を理論解析することができた。さらに現実への応用として入国審査場における待ち時間短縮システムの構築を行った。成田空港との共同研究を通じて、航空機の到着情報や乗客数に応じてリアルタイムに審査ブース数を連動させるプログラムが完成した。これにより、到着客が実際に審査場に来る前に混雑対応が可能になり、待ち時間が悪化することを未然に防止できるようになる。さらにこのシステムを実際の現場で社会実験し、その有用性が確かめられた。このシステムは成田空港にて今後使われることが決定し、渋滞の数理モデルによる社会貢献ができた。車の渋滞に関して、それを未然に防ぐための渋滞吸収走行の理論を構築し、吸収車が渋滞を引き起こすことなく前方の渋滞を緩和できる条件を導出した。その結果、渋滞の十分手前での車間距離の確保が重要であることが分かった。またその理論をもとに実際の高速道路での実験を行い、その効果を確認することができた。また道路交差点での渋滞について、信号機のタイミングや歩行者の存在によってどのような流量変化をもたらすかの理論モデルが構築できた。次に渋滞情報の提供と人の経路選択に関して数理モデルを構築し、旅行時間や速度・密度などどのような情報提供が最も交通流が高くなるかを調べ、将来の状態を予測した交通密度の提供が最も重要な要素になることを発見した。航空機ネットワークに関しても、空港間を移動する多数の航空機を数理モデル化し、航空機密度の変化とネットワーク全体の渋滞の関係について研究した。また、ある空港の混雑が激しくなった場合に、そこからの回復についてもモデル化とシミュレーションを行った。モノの流れに関しては、装置型産業における生産ラインでの材料の流れについてモデル化し、供給のゆらぎが生産量にどのように影響するかについて調べ、ラインの中を伝わる渋滞波の様子を明らかにすることができた。以上、車やその他の移動体、そして人やモノなどの流れに関して数理モデルを構築し、そのシミュレーションと結果の理論解析を行い、一部は実際に実験することもできて有意義なデータを取得することができた。これまで研究してきた車の渋滞吸収走行に関して、渋滞吸収車がリアルな条件でどのように振る舞えば渋滞を緩和できるのかについて理論が完成し、論文で発表することができた。そして渋滞吸収をする車が二次渋滞を作らず、かつ渋滞を消すことができるロバストなパラメータ範囲を発見した。また車への情報提供に関して、複数あるルートでの経路選択に関して研究し、単純な数理モデルを用いて渋滞緩和のための最適な情報提供の方法についても論文にまとめた。さらに実際の車の流れでは、トラックやバイクなどの様々な車種があり、そうした不均一な車の流れについてのモデル化を目指して実験を行い、基礎的な追従特性を取得し、その統計的な分析を行った。人の流れについては、まず新しい追従モデルを検討し、その不安定性などを数理的に分析して論文にまとめることができた。また、実際の混雑流れの分析を行い、狭い通路での対向流においてデッドロックが起こる現象を見出した。そして対向流で混雑が発生する臨界の交通量についてのデータを得ることができた。またその流れをモデル化し、これらの観測された特性を再現することにも成功し、この結果を論文に発表した。さらに人の流れをリアルタイムにモニタリングする研究を行い、混雑を未然に予測する方法について考察した。基礎数理としては、モデルに使われているセルオートマトンに粒子の出入りを考慮した系で、定常状態に至る緩和過程について厳密な解析に成功し、緩和時間等を求めることができた。車や人のモデリングや、渋滞の予兆を捉える理論はほぼ完成しているが、その検証が不十分である。特にコントロールされた環境下でまず実験を行い、理論を検証する段階で、様々な状況下でのデータが不足している。そのためにこれまでの実験だけではなく、新たに追加実験を行う必要がある。本年度はこれまで延期されていた車と群集の実験を行い、有意義なデータを取得することができた。前年度までで車の基本的な数理モデルの作成は完了し、渋滞の予兆についての理論が完成した。

それを実際に社会で応用していくためには、様々な車種の車や運転手の挙動の違いも考慮に入れなければならない。この車の不均一性はこれまであまり研究がなされていないものであった。そこでデータを取得するためにトラックやバイクなどを入れた車の追従挙動について実験を行い、通常の車どうしでは見られない車間距離の調整挙動を新たに見出すことに成功した。そしてこうした結果を数理モデルに取り入れるには、どのパラメータに注視すべきかについても明らかにした。前方者がトラックかバイクかで車間距離の取り方が変わることはこれまであまり考慮されておらず、それをデータに基づいて解析できたことは、今後の社会実践を進めていく上で意義深い成果であるといえよう。また、群集の集団行動に関しては、通路での曲がり角でのボトルネック的挙動について、実験データを得ることができた。その際に、体をどのように回転して状況に対応しているかについて、ジャイロセンサーを用いて測定することに成功した。これに基づいて、現在当研究室で提案しているフロアフィールドモデルをどのように拡張したら良いかについても指針が得られ、実験や観測結果を再現することができるようになった。さらに交通情報提供の実験も行い、空いている道路の情報をドライバーに教えた場合にどのように行動を変化させるかについての知見も得られた。そして渋滞を回避するために複数の道路を交互に選択してしまうハンチング現象について、その発生条件も見出すことに成功した。この非効率な情報提供を避けることも今後の実践を考えていく上で重要である。本研究では、車、および人の流れ等に発生する渋滞の緩和方法について、理論とシミュレーション、および実測データを用いて考察した。高速道路における車の渋滞緩和のため、渋滞吸収走行を提案し、渋滞が緩和される条件を数学的に示した。そして理論をもとに実際の高速道路での実験を行い、その効果を確認することができた。そして人の流れの研究では、実際の駅の狭い通路での対向流を分析し、デッドロックが起こる条件を明らかにした。さらに現実への応用として空港における入国審査場における待ち時間短縮システムを構築し、社会実験によりその有用性が確かめられた。車の渋滞の未然防止策の一つとして、渋滞吸収走行の研究を進めてきたが、その実際の環境での理論構築と、それに従った社会実験をすることができ、大変有意義であったといえる。また、平成25年度の研究成果が人の混雑緩和システムとして成田空港で実際に使われ、外国人の入国審査場での待ち行列長が減るなど一定の効果があることが確認された。そして今後の研究の基盤になる数理モデルとして、交差点モデル、航空機ネットワークのモデル、そして生産ラインのモデルも構築でき、数理解析を行うことができた。以上より、本年度はおおむね研究通りに研究を進めることができたといえる。車の基本的な数理モデルの作成は完了したが、実際にそれを用いて渋滞緩和方策を考えるには、やはりトラックやバイクなどの存在などの不均一性をきちんと考慮しなくてはならない。