hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋微生物燃料電池の開発

海洋微生物燃料電池(MFC)の実海水中での実用化検討を目的として、アノード電極の表面分析ならびに構成電池の発電特性を調べた。その結果、バイオフィルム付着SUS316鋼/TiO_2被覆電極対から構成される電池において自然光環境で最大0. 5V, 1. 2μW/cm^2の電力密度を得た。一方、電池出力に影響アノード電極の劣化現象について表面分析を行い、基板金属の局部的な腐食発生による劣化メカニズムを明らかにした。我々はこれまでに実海水中でバクテリアや微細藻類から構成される微生物皮膜(バイオフィルム)の付着により電位が貴化した金属電極と、電位的に卑な金属電極とを組み合わせて電池とする微生物電池を検討してきた。このような微生物活性を利用する電池は、非酸化剤供給型ながらプロトン発生を伴うため、微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell, MFC)と呼ばれている。これまでの研究から海水中で微細藻類などを主要構成物とする微生物皮膜の付着した耐食金属電極の微生物活性と二酸化チタン被覆金属電極の光触媒活性を組み合わせることで電位差1.2V程度のガルバニック電池を構築できることが分かっている。今回は、この反応を利用したゼロソース・ゼロエミッション型の海洋微生物燃料電池の構築を検討することを目的に、SUS329J4L鋼基材にTiO_2粉体をプラズマ溶射することで被覆したアノード電極を用いてバッテリーとしての発電特性を計測すると共に、電極表面の形態解析を行った。今年度得られた結果は以下の通りである。1)TiO_2粉末中に不純物が含まれると皮膜表面に析出して周囲と局部電池を構成する結果、局部劣化が起こり光触媒効果を阻害することが分かった。2)元素分析の結果から、1)の不純物のうちSi酸化物は局部劣化に影響を及ぼすがZr酸化物は大きな影響は及ぼさない。その理由としては、Zr酸化物が半導体的特性を示すことが関係していることも考えられる。次年度は不純物量を減じたTiO_2粉末による溶射皮膜を検討するともに、アノード電極のインピーダンス特性を測定する。このような電池は微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell, MFC)と呼ばれている。これまでの研究から海水中で微細藻類などを主要構成物とするバイオフィルムの付着した耐食金属電極の微生物代謝活性と二酸化チタン被覆金属電極の光触媒活性を組み合わせることで、電位差1.2V程度のガルバニック電池を構築できることが分かっている。今年度は、これら電池の電極特性を燃料電池評価システムを用いて計測した。その結果、本組み合わせで構築した電池の最大出力は、発生電圧3.0Vで1.59μW/cm^2となる事が分かった。また、対照として用いたAlアノード電池と比較して、TiO_2アノード電池の出力は電圧変化に対して出力ピークが小さく、特性がフラットであることが分かった。さらに,電池の繰り返し耐久試験を行い、完全放電を2回繰り返しても電池の電圧-電流特性に変化はなく、3回から7回までのサイクルで、徐々に発生電圧が低下する耐性を示すことが分かった。次年度は、参照電極に対応した交流特性評価装置を用いて、アノード、カソード両電極ごとにインピーダンス特性測定(EIS)を行うと共に、得られた周波数特性から等価回路を推定して電池出力のシミュレーション解析を行う。また、実海水流動環境中での電池の発電特性の計測と模擬筏を作製しての実海面上での出力特性の測定を行い、実機ライトブイへの適用について検討する。これまでの研究から海水中で微細藻類などを主要構成物とするバイオフィルムの付着した耐食金属電極の微生物代謝活性と、二酸化チタン被覆金属電極の光触媒活性を組み合わせることで、電位差1.2V程度のガルバニック電池を構築できることが分かっている。H22年度までに、これら電池の電極特性を燃料電池評価システムを用いて計測し、本組み合わせで構築した電池の最大出力は、発生電圧3.0Vで1.59μW/cm2となる事が分かった。また、対照として用いたAlアノード電池と比較して、TiO_2アノード電池の出力は電圧変化に対して出力ピークが小さく、特性がフラットであること、および。分極特性としてはAlアノードと同様にカソード支配型の分極特性を示しアノード電極特性の改善が電池出力に寄与することを確認した。また、出力向上のキーデバイスであるTiO_2アノード電極の性能向上と長期健全性について検討し、TiO_2パウダー中の純度の影響を調べた。

その結果、99.9%純度の場合は電位が十分低下し、電子顕微鏡による表面元素分析ならびに表面反応測定装置による電位分布測定により、不純物として含まれるSiやZr等が酸化物として偏析し下地金属のアノード溶解が発生して電極電位の低下が抑制される電極劣化のメカニズムを解明した。一方、実海水流動環境中での電池構築の検討として、環境因子の影響について調べた。その結果、最も電池出力が高くなる温度および添加グルコース濃度が判明している。H23年度は、これらの結果を纏めて学会発表ならびに論文投稿を行った。
フェイクコンテンツ分類のためのフォレンジクス技術開発

マルチメディアコンテンツの真偽判定技術を実現させるため,本研究では「人工的に創造された画像」と「正常に撮影された画像」を分類する手法を開発する.人工的に創造される過程において生じる不自然な信号成分を検出して,分類精度を高めるために,画像データベースの画像に対してフェイク画像を作成し,それぞれのラベル付き教師データを準備して識別器に学習させる.また,敵対的に雑音を加えることで識別不能にする攻撃に対応するために,フィルタ操作による信号処理の影響を解析して,攻撃が行われたか否かを判定するシステムを開発する予定である.マルチメディアコンテンツの真偽判定技術を実現させるため,本研究では「人工的に創造された画像」と「正常に撮影された画像」を分類する手法を開発する.人工的に創造される過程において生じる不自然な信号成分を検出して,分類精度を高めるために,画像データベースの画像に対してフェイク画像を作成し,それぞれのラベル付き教師データを準備して識別器に学習させる.また,敵対的に雑音を加えることで識別不能にする攻撃に対応するために,フィルタ操作による信号処理の影響を解析して,攻撃が行われたか否かを判定するシステムを開発する予定である.
スラロームクロマトグラフィーの発展・応用・分離機構の解明に向けた新展開

スラロームクロマトグラフィーの更なる発展と分離機構の本質的理解に向けて以下の研究を行った。1、混合モード分離の諸条件の検討と分離機構の解析シリコン被覆シリカ系逆相クロマトグラフィー用充填剤(Capcell Pak Cl及びPhe、粒径5μm)を用い、λ/HindIIIなどの高分子DNAが従来のゲルろ過用充填剤を用いた時のようにサイズ分画されるかを詳細に調べた。その結果、分析を低イオン強度溶媒を用いて行うと両カラムとも同様なクロマトグラムと充填剤粒径から期待される分離力(分画範囲)を示したが、高イオン強度溶媒を用いるとすべてのDNAに有意の遅れが生じ、結果的に分離の卯が向上しが。しかし、遅れの程度は小さいDNAほど顕著で、またClカラムよりPheカラムの方が強かった。いづれの場合もDNAの分離は流速温度、溶媒粘性に強く依存していた。一方、シャンドン社のHypersil TMS,OMS,Phe(平均粒径3μm)について同様の解析を行ったところ、低イオン強度ではいづれのDNA断片も回収されなかった、疎水性相互作用による吸着を想定して溶媒系に2-20%のアセトニトリルを加えていったところ、5%以上の添加により良好なDNA回収と分離が達成された。中でも4.4kbpの断片が素通り画分から分離されたのは始めてのことである。しかしながら、有機溶媒の添加にも関わらず流速、温度に対する依存性は保たれておりスラローム分離モードに基づくことが示唆された。以上の結果より、市販の逆相クロマトグラフィー用充填剤を流用しスラロームクロマトグラフィーが実行できることが示された。さらに、以上の結果を統合して本分離法の分離機構を説明する数理モデルを構築中であり、将来的にはこれをコンピュータシミュレーションなどに結びつけたい。
実行系注意機能における個人差とパーソナリティに共通の心理・神経基盤の解明

本年度は、昨年度に引き続き,パーソナリティのうちBigFiveに着目し、課題と無関連な妨害刺激が提示されている状況で適切に注意を制御する機能に着目し、それらの成績とパーソナリティとの関連を調べた。28名の実験参加者に対し、昨年度,実施した実行系注意機能課題を実施するの同時に、BigFive質問紙を用いたパーソナリティの調査を行った。さらに,実行系ネットワークの機能を反映すると考えられている流動性知能を計測するためのRavenマトリックス課題を実施した。実行系注意課題では、昨年度に引き続き,反応時間と正答率から、全般的な反応速度、全体的な正確さ、妨害項目への注意の誘導度、妨害項目からの注意の解放度の4つの指標を算出した。昨年度と同様に,開放性は全般的な反応速度と勤勉性は全体的な正確さとの関連を示した。また,神経症傾向が高いほど妨害項目への誘目度も高く、開放性が高いほど注意の解放度が高いという結果も再現された。昨年度に引き続き,外向性や協調性といった対人関係に関連するパーソナリティ因子とは有意な相関を示さなかった。また,流動性知能の成績自体は,5つのパーソナリティ因子との間に有意な関係はなかった。しかしながら,流動性知能は,実行系注意機能課題の3つの指標とは関連性を示した。全般的な反応速度や注意の誘目性と有意な相関を示した他,反応の正確さとの相関は有意傾向であった。従来より,流動性知能は前頭葉の実行機能ネットワークとの関連が指摘されていたが,本研究の結果は,それに加えて顕著性ネットワークとの関連も示唆された。脳機能計測実験を実施したが,解析に十分な被験者数に達しておらず,最終的な結論を得るには至らなかった。脳計測実験を実施し,結果から,結論を得ることを優先させるとともに,これまでの結果を速やかにまとめて公表を行う。本研究では、実行系注意機能の個人差はパーソナリティと関連するという仮説のもと、実行系注意機能を反映する課題を実施し、また、その課題成績とパーソナリティ特性との関係を明らかにすることを目的とした。2016年度は、パーソナリティ質問紙で計測される個人のパーソナリティ特性を鋭敏に反映する課題を探索、作成し、その上で、課題成績とパーソナリティ特性との関係を示すことを目標とした。実際に、従来の研究で用いられている実行系注意機能を計測する課題5種類を用いて予備実験を行い、課題成績とパーソナリティ質問紙の成績を検討したが、明確な傾向を示す結果が得られなかった。そこで、従来のパーソナリティ研究ではあまり検討されてこなかった自己参照に関わる実行系注意機能を含めて、新たな課題を考案することとした。従来の実行系注意機能が、外的な環境に対する注意の制御に関するものである機能であるのに対し、自己参照に関わる実行系注意機能は、自己の内的な状態や情報に対する注意制御に関する機能である。自己参照に関わる先行研究をもとに、実行系注意機能をより反映するような課題を考案し、予備実験を行った。その結果、パーソナリティ質問紙と相関を示す可能性が得られた。また、これらと並行して、次年度以降に予定されている脳機能計測の予備実験を実施した。その結果、自己参照に関わるパーソリティ特性と脳の構造との間に関連性が見出される可能性が示された。当初、予定していた実験課題では、明確な傾向が得られなかったため、新たに自己参照に関わる実行系注意機能にも対象を広げ、可能性を検討した。そのため、当初の予定よりも、遅れ気味となっている。そこで、次年度、実施する計画の脳機能計測に関する予備実験を、前倒しで開始した。本年度は、パーソナリティのうちBigFiveに着目し、各因子と相関の高い実行系注意課題を開発し、その有効性を示すことを目的とした。ここでは、課題と無関連な妨害刺激が提示されている状況で適切に注意を制御する機能に着目し、それらの成績とパーソナリティとの関連を調べた。最終的に40名の実験参加者に対し、実行系注意機能課題を実施するの同時に、BigFive質問紙を用いたパーソナリティの調査を行った。実行系注意課題では、反応時間と正答率から、全般的な反応速度、全体的な正確さ、妨害項目への注意の誘導度、妨害項目からの注意の解放度の4つの指標を算出した。これら指標とBigFive得点との相関は、いずれも有意傾向にとどまったため、傾向を知る目的で、各因子について得点に基づき4群に分け、その平均点を比較した。その結果、反応速度は、BigFiveの因子のうち、開放性の得点との間に有意な関係がみられ、開放性が高いほど反応時間が短かった。同様に、勤勉性が高いほど正答率が高かった。さらには、神経症傾向が高いほど妨害項目への誘目度も高く、開放性が高いほど注意の開放度が高かった。特に、本研究の結果は、注意の誘導と神経症傾向が、いずれも脳内の顕著性ネットワークと関連しているという一連の先行研究の結果や、また、注意の解放度と開放性はいずれも前頭葉の実行機能ネットワークが関連しているという一連の先行研究の結果とも一致するものであった。本年度の結果により、一部のパーソナリティの基盤に実行系のネットワークが関わっていることの証拠が得られたと言える。次年度は、参加者数を増やして本課題の有効性を示すとともに、当初の計画通り、脳機能計測を行うことで脳活動のデータによる裏付けを得る予定である。予備実験等で有効な課題を開発するのに、当初の予定よりも時間を費やしてしまった。

本年度は、昨年度に引き続き,パーソナリティのうちBigFiveに着目し、課題と無関連な妨害刺激が提示されている状況で適切に注意を制御する機能に着目し、それらの成績とパーソナリティとの関連を調べた。28名の実験参加者に対し、昨年度,実施した実行系注意機能課題を実施するの同時に、BigFive質問紙を用いたパーソナリティの調査を行った。さらに,実行系ネットワークの機能を反映すると考えられている流動性知能を計測するためのRavenマトリックス課題を実施した。実行系注意課題では、昨年度に引き続き,反応時間と正答率から、全般的な反応速度、全体的な正確さ、妨害項目への注意の誘導度、妨害項目からの注意の解放度の4つの指標を算出した。昨年度と同様に,開放性は全般的な反応速度と勤勉性は全体的な正確さとの関連を示した。また,神経症傾向が高いほど妨害項目への誘目度も高く、開放性が高いほど注意の解放度が高いという結果も再現された。昨年度に引き続き,外向性や協調性といった対人関係に関連するパーソナリティ因子とは有意な相関を示さなかった。また,流動性知能の成績自体は,5つのパーソナリティ因子との間に有意な関係はなかった。しかしながら,流動性知能は,実行系注意機能課題の3つの指標とは関連性を示した。全般的な反応速度や注意の誘目性と有意な相関を示した他,反応の正確さとの相関は有意傾向であった。従来より,流動性知能は前頭葉の実行機能ネットワークとの関連が指摘されていたが,本研究の結果は,それに加えて顕著性ネットワークとの関連も示唆された。脳機能計測実験を実施したが,解析に十分な被験者数に達しておらず,最終的な結論を得るには至らなかった。上述の通り、当初の想定通りの結果が得られなかったため、進捗はやや遅れ気味ではあるが、その過程で、従来、ほとんど検討されてこなかった自己参照に関わる実行系注意機能に着目することができた。今後は、従来の外的事象に関わる実行系注意機能に加えて、自己参照に関わる実行系注意機能にも視点を広げて研究を進めることで、当初の計画を超えて新たな知見が得られることが期待できる。本年度の成果を踏まえ、参加者数をふやして結果の確立を目指すとともに、速やかに成果の公表をおこなう。また、脳活動計測を早急に実施し、当初の目標の達成を目指す。脳計測実験を実施し,結果から,結論を得ることを優先させるとともに,これまでの結果を速やかにまとめて公表を行う。2016年度、実施予定の本実験に着手できなかったため、残額が生じた。実験課題の完成ののち、被験者数の増加と脳機能計測を実施する予定であったが、実験課題の完成が遅れたため、差額が生じた。次年度は、本年度実施予定の実験を早急に行うことで、当初の計画に従った使用状況となる見通しである。脳機能計測実験を実施する予定であったが,課題作成に時間を要したため,実施が遅れ,差額が生じた。本年度の結果も踏まえて,課題を修正したのち,速やかに実験を実施する予定である。本実験実施の目処が立ったので、2016年度計画の本実験を、2017年に実施する予定である。
カルチュラル・アサイラムー中国インディペンデント・ドキュメンタリーの位相空間

本研究は、1990年に誕生した中国インディペンデント・ドキュメンタリーを対象に、1草創期来の参与観察者という申請者の稀有な立場から、2現代思想・美術・舞台・劇映画など申請者が手がけてきた他領域との相互関係を対照させ、3「カルチュラル・アサイラム」という独自の枠組みの導入により、4現代中国の非公的文化生産のダイナミズムを解明することを目的とするものである。とりわけ、2017年の映画産業促進法による規制強化により、当該分野の急速な収縮が進み、公開資料が極端に制限される現在、申請者の綿密なフィールド調査により、その誕生から衰微に至る過程を包括的・実証的に究明することは切迫した課題である。
Toward the World's First Tumor-Following Radiation Therapy Technique: Development of High-Accuracy Tumor Tracking System

放射線治療において,治療効果を高めつつ副作用を避けるためには,病巣周辺の健康な組織への照射を極力避け,腫瘍のみへの正確な照射が要求される。とくに肺腫瘍では,照射中も呼吸などに起因してその位置,形状などが変化するため,その変化をリアルタイムに把握可能なX線透視による画像計測が期待されている。本研究では,輝度値を基本とする一般的手法よりも雑音に対して頑強なアルゴリズムを提案し,高精度と高速な腫瘍位置・輪郭の追跡手法を開発した。臨床データを用いた性能検証により,提案法は従来法よりも正確かつ高速な画像計測が可能であることを実証した。医用画像処理
高齢期、慢性・虚弱化、終末期患者家族支援としての介護者QOLの定量化に関する研究

人間の生活史を締め括る高齢期、慢性・虚弱化から終末期の諸問題は複雑である。特に超高齢人口減少が加速する本邦の介護や看取りの問題は、被介護者のみならず家族介護者の健康・QOL(生活の質)やケア文化の根幹に影響する。本研究では日本人家族介護者及びケア文化の特徴を捉えた先の研究成果及びMcGill大学QOLLTI-Fの日本人試験結果を同尺度に反映させ、多様な場や状況下にある対象の調査を重ねることで日本社会文化に適した日本版QOLLTI-F開発試験を継続する。今後国内で不可欠となる家族介護者へのケアやアドバンスケアプランニングにおける家族査定及び在宅死を支える地域包括ケアシステム構築の一助としたい。
CD4陽性記憶T細胞恒常性維持におけるOX40の役割

目的:免疫記憶を理解する上で記憶T細胞の成立・維持機構の解明は重要な研究課題である。特に、CD4陽性記憶T細胞の成立・維持の機構の解析はCD8+T細胞のそれに比べてほとんど進んでいない。他方、以前より、OX40-OX40LがCD4陽性記憶T細胞の成立に関与することは知られていたが、その機序については全く不明である。本研究により、CD4陽性記憶T細胞成立・維持におけるOX40の役割を明らかにする。結果・考察:記憶T細胞の成立には、CD4,CD8に関わらず、前期の抗原依存性過程と後期の抗原非依存性過程が存在することが知られる。後者の過程はサイトカインなどに依存するT細胞恒常性維持増殖(homeostatic proliferation)と呼ばれる現象と同一である。これまで、T細胞補助シグナル分子のT細胞恒常性維持増殖への関与を否定する報告が相次いでいたが、我々は、CD4陽性T細胞移入実験系において、OX40シグナルがCD4陽性T細胞恒常性維持増殖に促進的に機能することを見出した。次に、上記CD4陽性T細胞移入実験において阻害性抗OX40L抗体および抗IL-7受容体抗体投与を行ったところ、どちらかの単独投与によりCD4陽性エフェクター記憶T細胞の恒常性維持増殖が抑制され、さらに両者の投与では完全に抑制された。一方、CD4陽性ナイーブT細胞恒常性維持増殖は、抗IL-7受容体抗体投与のみでほぼ完全に抑制され、上記のようなOX40とIL-7シグナルの相加効果は見られなかった。従って、CD4陽性T細胞恒常性維持増殖におけるOX40とIL-7シグナルの役割は、ナイーブT細胞とエフェクター記憶T細胞とで異なる可能性が示唆された。CD4陽性記憶T細胞の成立・維持の機構の解析はCD8+T細胞のそれに比べてほとんど進んでいない。以前より、OX40-OX40LがCD4陽性記億T細胞の成立に重要であることは知られていたが、その機序については全く不明である。これまで、CD28などのT細胞補助シグナル分子のT細胞恒常性維持増殖への関与は否定的であったが、我々は、CD4陽性T細胞移入実験系において、OX40シグナルがCD4陽性T細胞恒常性維持増殖に促進的に機能することを見出した。さらに、阻害性抗OX40L抗体に加えて抗IL-7受容体抗体を投与すると、CD4陽性エフェクター記憶T細胞の恒常性維持増殖が完全に抑制された。一方、CD4陽性ナイーブT細胞恒常性維持増殖には、上記のようなOX40とIL-7シグナルの相加効果は見られず、恒常性維持増殖におけるOX40とIL-7シグナルの役割は、ナイーブT細胞とエフェクター記憶T細胞とで異なる可能性が示唆された。他方、抗原提示細胞特異的と考えられていたOX40Lの発現が、受容体であるOX40とともに長期生存T細胞上に見られることが分かった。さらにOX40L欠損T細胞の移入実験により、OX40-OX40L結合がT-T細胞相互作用を介して、T細胞生存を促進することを見出した。上記の知見は、CD4陽性T細胞の恒常性維持にT細胞自身の有するOX40Lが自己分泌的に作用している可能性を示唆する。従って、CD4陽性T細胞恒常性維持増殖におけるOX40とIL-
可能な限り薬剤を使用しないコラーゲン抽出手法のベストミックスを探る

魚鱗からコラーゲンを得るために従来の酸抽出法などと比べて簡便かつ低コストの抽出手法として、微細気泡を用いて抽出する条件の検討を行った。その結果、気泡に酸素、二酸化炭素、オゾン、空気のいずれを用いた場合でも抽出量増加は認められず、また収量に有意差はなかった。オゾンの時のみ脱臭効果が認められ、コラーゲンの分解が促進されることが明らかとなった。抽出温度は40°C付近が最適だった。また、鱗を破砕すると収率は70%を超えたが、それらはコラーゲンではなくコラーゲンペプチドであることが明らかとなった。また破砕後に人工太陽光を照射すると、コラーゲンペプチド分子の架橋化が促進されることがGPCより明らかとなった。今年度は、ティラピア鱗を原料とし抽出条件の検討を行った。ティラピア鱗は皮と比べて組織が硬いため、ボールミル法、液体窒素による凍結破砕法では鱗組織を破砕することはできなかった。そこで、希酢酸溶液に浸漬後、加熱による抽出を行ったところ変性温度付近より高い40°C付近で6時間程度加熱するとコラーゲンの抽出率は向上した。しかしながら、それ以上の加熱時間ではコラーゲン鎖の低分子化がSDS-PAGEにより確認された。また、80°Cでは2時間以内にコラーゲン鎖の低分子化と変性によるゼラチン化が円偏光二色(CD)スペクトルより確認された。SDSーPAGEの結果より、ゼラチン化させずにコラーゲンの構成鎖であるα鎖、β鎖として抽出するには、変性温度付近の40°Cによる抽出法が最も効果的であり、CDスペクトルパターンからコラーゲン特有の三重らせん構造を形成することが明らかとなった。しかしながら、収率は0.3%となり、一般的な鱗の収率である2%を下回った。収率が低下した理由として、今回、シリウスレッド法で定量を行ったが、シリウスレッド色素のスルホン酸基に対して溶出カルシウムイオンが優先的に吸着したため、結果としてコラーゲンの収率が相対的に低下したと考察された。カルシウムを多く含む鱗はシリウスレッド法の試料としては不適であると結論づけられた。また、脱臭については特定のガスによる処理により1時間でほぼ無臭にすることができた。なお、申請時の計画で記載した抽出条件の検討については現在、特許出願準備中のため詳細については公開できない。次年度にまとめて報告する予定である。硬い鱗の破砕法の検討に時間を要したのと、原料が鱗だった故に溶出コラーゲンの定量法に課題が残った。しかし、抽出温度条件、溶液の条件など、収率及び純度が最大となるパラメータをそれぞれ確定することができた。本応募課題の目的は、従来の抽出法と比べて簡便、かつ低コストであり、薬剤残留性の少ないより安全な魚由来のコラーゲン抽出法を開発し、その反応機構についても明らかにすることである。具体的には、水産加工残滓を粉砕し、水溶液中で物理的処理を施した一定の条件下にて抽出する手法の確立を目指す。化粧品等の原料、細胞培養の基材にもなり得るコラーゲンは、原料から酸やアルカリ、酵素等による薬剤抽出後、精製の為にイオン交換樹脂など高価な材料が使用されてきた。しかしながら、高コストかつ使用薬剤の残留性があるため可能な限り薬剤を使用しない抽出法の確立が期待されていた。そこで、平成27年度はティラピア鱗を希薄な酢酸に浸漬後、物理的処理による抽出を試みたが、通常の酸抽出法と比べて収率は変化がなかった。そこで平成28年度は、鱗を工業用ミルで破砕し、さらに人工太陽光照射、加温処理による抽出条件の複合的検討を行うことにした。ただし、薬剤を全く使用しない溶液条件では抽出効率が低かったため、0.1Mの塩酸中で全ての実験を実施した。その結果、破砕+加熱40°Cの条件では、収率は80%以上と大きく向上したが、SDSーPAGE、GPCの結果よりコラーゲンではなくコラーゲンが断片化されたコラーゲンペプチドである可能性が示唆された。ただし、破砕+加熱条件の試料に人工太陽光を照射すると断片化されたコラーゲンペプチドの分子量分布が高分子側へシフトし、再架橋が生じたことがGPCより明らかとなった。なお、平成27年度の推進方策として検討していたシリウスレッドによるコラーゲンの定量は、抽出の結果、より低分子化されたコラーゲンペプチドであり、シリウスレッド法では定量困難であることが判明したためGPC法に変更して抽出成分の分子量分布を評価することにした。今年度は、原料の鱗を機械的に破砕できなかった手法を見直し、次年度は酵素法ならびに紫外線照射によるコラーゲンの架橋部位の分解を狙って実験を進める予定である。

コラーゲンの架橋はピリジノリン骨格で形成されており、ピリジノリンを優先的に分解する酵素、または紫外線照射によって収率の向上を図る。なお、コラーゲンの定量はシリウスレッド法にカルシウムキレート剤を加え改良したシリウスレッド法で試みる予定である。抽出試料の純度については、引き続きSDSーPAGEでのコラーゲン鎖の有無を確認する。また、抽出過程および物理的刺激によるコラーゲン架橋構造の作用機序については、CDスペクトルや蛍光測定などの分光学手法を主に使用しながら、解析を進める予定である。バイオマテリアル使用予定の試薬の納期が期限までに間に合いそうになかったため、次年度に購入することになった。最終年度の早くに試薬は納品されるため、問題なく実験は遂行できる。
可変構造システムのパラメータ制御に関する研究(準能動的制振装置の開発)

機械機器の高精度、高速化及び橋梁・建築構造物の軽量化・柔軟化・大規化が進行する中で振動対策は重要な問題となっている。近年、構造物に減衰要素や受動的制振器の付加する方法では解決できない場合、外部から制振工エネルギーを供給する能動的方法が考えられている。しかし供給エネルギーや信頼性の問題で実用化には、もう一歩の感がある現状である。そこで本研究では、振動対象構造物または付加されている受動的制振装置の剛性、減衰および付加質量などのパラメータを可変にしておき、外乱に対してオンラインでそれらのパラメータを制御して、振動を抑制する準能動的制振システムの開発を目的とした。この制振方法は能動的手法に比べて、供給エネルギーの必要がなく、また駆動系も受動的なので制振装置が加振装置に変じるような危険性もない。具体的な研究課題の第1は防振装置・車両サスペンションの減衰および剛性パラメータのオンライン制御によって振動絶縁を検討した。つまりアクティブ制御におけるスカイフック・ダンパおよびスプリングを近似的に実現する制御則を考え、ばね上速度(変位)を加速度計からの積分で得るのではなく、相対変位の測定から推定する方法を提案し、より実際的提案を実験的な方法で検証している。磁性流体は磁場により空間に保持可能で、その粘性は磁場を加えることにより増加するという性質を持っており、粘性可変ダンパとして利用できる。この性質を利用して、セミアクティブマスダンパ系を構成し、アクティブ系に近い制振効果を実験的検証によって確認している。〔準能動的絶縁装置の開発〕:パラメータ可変準能動式振動絶縁システムの開発として,オイルダンパ式の減衰力可変装置と空気ばねの補助室切換えによる支持剛性パラメータ制御装置によって,「スカイフックダンパ」と「スカイフックスプリング」の効果を実現させる研究をおこなった.減衰パラメータ制御により「スカイフックダンパ」の効果は能動型に近いものが得られたが,ばね定数切換えによる「スカイフックスプリング」の効果はほとんど得られなく,むしろ減衰力制御に用いる方が振動絶縁として効果的であった.〔準能動的制振システムのパラーメタ制御手法の確立〕:本年度購入したパーソナルコンピュータ(PC8000)により振動特性パラメータのオンライン制御手法の確立に取り組んだが,結果的には線形最適制御理論より導かれた能動的制振法に近似させるアルゴリズムを用いることにとどまり,非線形システムとして適用する予定であった可変構造システム(VSS)理論による制御設計法の確立は次年度の課題となった.〔準能動的制振システムの磁性流体による減衰特性の基礎的検討〕:磁性流体をダンパに応用する際,磁場の作用による粘度の変化が最も基本的な問題となる.本年度は磁場により物性変化が比較的大きい水ベースのもの(タイホー鉱業,比重差分離用)について,円管内流動実験を行い,その流動特性を検討した.その結果,この種のものは,磁性作用の無い場合はニュートン流体として扱えるが,磁場を作用させると擬塑性流体のような特性を有し,加えた磁場とずり速度に依存する特性をもつことなど明らかにした.また,作用させた磁場が小さい(0.1T以下)場合には,磁場の影響を含めて指数流体として扱うことができるが,経時変化による効果も考慮する必要があるようである.昨年度は、減衰パラメータ可変式準能動的絶縁装置によってスカイフック・ダンパの効果を実現させたが、本年は減衰係数の切り換え制御に加えて、ばね定数の切り換え制御を考えた。まずばね上変位の最小化を考慮して、ばね上変位フィードバックを近似させること、つまりスカイフック・スプリングを実現させることを検討した。次に速度フィードバックを減衰係数の切り換え制御で実現できない部分を補うような切り換え制御則を考えた。最後にばね上速度(変位)を加速度計からの積分で得るのではなく、相対変位の測定から推定する方法を提案し、実車用の空気圧サスペンションを使用して実験的検証を行っている。又第2の研究として磁性流体を用いた可変減衰型動吸振器の開発を行った。

磁性流体は磁場により空間に保持可能で、その粘性は磁場を加えることにより増加するという性質を持っているため、粘性可変ダンパとして使用できる。これを利用して、セミアクティブマスダンパ系を構成し、アクティブマスダンパの制振効果に近い成果を実験的検証より確認した。
慢性心不全患者における全身持久力と筋有酸素能力および心機能との関係

慢性心不全患者群は対照群と比較し、最高酸素摂取量(peak VO2)、安静時および最大運動時心拍出量(CO)、筋酸素取り込み能が有意に低値を示した。心臓リハビリテーション(心リハ)の前後において、最大運動時COに有意な変化は認めなかったが、peak VO2および外側広筋における筋酸素取り込み能は有意な改善が認められた。さらに、peak VO2の変化量と筋酸素取り込み能の変化量には有意な正相関がみられた。慢性心不全患者のpeakVO2は、運動療法により改善することが示された。また、peakVO2の改善には心機能の改善より骨格筋における酸素取り込み能の改善が寄与していることが確認された。本年は研究初年度であり、実際の測定に先立ち研究分担者らを対象として予備測定を実施し、具体的な測定方法やプロトコールを確立させた。具体的な測定方法およびプロトコールが確立され、詳細な手順を検討した後、研究対象者の測定を実施した。対象としたのは、東京医科大学病院の心臓リハビリテーションセンターにて運動療法を実施したCHF患者であり、研究目的、方法、意義について書面および口頭にて説明し、同意の得られた患者とした。対象者に対して、自転車エルゴメータを用いて心肺運動負荷試験(CPX)を実施した。運動中には呼気ガス分析装置を用いて酸素摂取量、二酸化炭素排出量、換気量の測定を行い、インピーダンス法を用いて心拍出量の測定を行った。同時に近赤外線分光法を用いて、大腿四頭筋および下腿三頭筋における酸素動態の測定を行った。さらに、CPXにて決定した無酸素性作業閾値(AT:anaerobic threshold)を元に運動療法を実施する際の運動強度を決定し、該当強度にて10分間の自転車エルゴメータ運動を実施し、CPX時と同様の測定を実施した。また、同年代の対照群を設定し、CHF患者と同様の測定を実施し比較検討を行った。さらに、CHF患者に対しては自転車エルゴメータ運動およびセラバンドや自体重を利用した筋力トレーニングを含む心臓リハビリテーションプログラムを実施し、心臓リハビリテーションプログラム開始3ヶ月後に、開始時と同様の測定を行い運動療法の効果を検討した。今年度の目標はCHF患者10名、対照者5名であった。CHF患者は心臓リハビリテーション開始時の測定は目標人数の測定が出来たが、3ヶ月後の測定は5名の測定にとどまった。一方、対照者は5名の測定を予定していたが、目標を上回る15名の測定を実施できた。平成26年度は2年目の年であり、平成25年度に確立された手順に従って、測定対象者の増加を図った。測定手順は適宜見直しを行い、より迅速に測定ができるように工夫をおこなった。平成25年度と同様に対象としたのは、東京医科大学病院の心臓リハビリテーションセンターにて運動療法を実施したCHF患者であり、研究目的、方法、意義について書面および口頭にて説明し、同意の得られた患者とした。また、同年代の対照群を設定し、CHF群と同様の測定を実施し比較検討を行った。さらに、CHF群に対しては自転車エルゴメータ運動およびセラバンドや自体重を利用した筋力トレーニングを含む心臓リハビリテーションプログラムを実施し、心臓リハビリテーションプログラム開始3ヶ月後に、開始時と同様の測定を行い運動療法の効果を検討した。平成26年度の目標はCHF群10名、対照群5名であった。CHF群は心臓リハビリテーション開始時の測定は5名にとどまり、対照群は2名のみしか実施できず、対照群の増加策を検討する予定である。平成26年度は近赤外線分光装置の故障のため測定できない時期もあったが、平成27年度は装置の修理も完了し、近赤外線分光装置の測定用のプローブの見直しをすることにより、安定した測定が可能となった。また、心拍出量測定装置に関しても、プログラムの改善および電極の装着部位の改善により、安定した測定が可能となった。平成25・26年度と同様に対象としたのは、東京医科大学病院の心臓リハビリテーションセンターにて運動療法を実施した慢性心不全(CHF)患者であり、研究目的、方法、意義について書面および口頭にて説明し、同意の得られた患者とした。また、同年代のコントロール(CON)群を設定し、CHF群と同様の測定を実施し比較検討を行った。CHF群に対しては有酸素運動および筋力トレーニングの組み合わせによる心臓リハビリテーションプログラムを実施した。有酸素運動は、AT強度の自転車エルゴメータ運動を実施し、筋力トレーニングはセラバンドや自体重を利用して実施した。

心臓リハビリテーションプログラム開始3ヶ月後に、開始時と同様の測定を行い運動療法の効果を検討した。中間での解析結果では、CHF群はCON群と比較して、最高酸素摂取量が有意に低かった。また、心拍出量に関しては、CON群もCHF群も負荷強度の上昇に伴い増加傾向を認めた。自転車運動の主働筋である外側広筋の組織血液酸素飽和度に関しては、CON群では負荷強度の上昇に伴い低下したが、CHF患者ではその低下が少なかった。心臓リハビリテーション開始時の測定は順調に進んでいるが、途中でドロップアウトする対象者も多く、3ヶ月後の効果判定のデータが十分に集められていない。対象としたのは、前年度までと同様に東京医科大学病院の心臓リハビリテーションセンターにて運動療法を実施した慢性心不全(CHF)患者であり、研究目的、方法、意義について書面および口頭にて説明し、同意の得られた患者とした。対象者に対して、自転車エルゴメータを用いて心肺運動負荷試験(CPX)を実施した。運動中には呼気ガス分析装置を用いて酸素摂取量、二酸化炭素排出量、換気量の測定を行い、インピーダンス法を用いて心拍出量(CO)の測定を行った。同時に近赤外線分光法を用いて、大腿四頭筋および下腿三頭筋における酸素動態の測定を行った。また、同年代のコントロール(CON)群を設定し、CHF群と同様の測定を実施し比較検討を行った。CHF群に対しては有酸素運動および筋力トレーニングの組み合わせによる心臓リハビリテーションプログラムを実施した。有酸素運動は、AT強度の自転車エルゴメータ運動を実施し、筋力トレーニングはセラバンドや自体重を利用して実施した。これまでの解析結果では、最高酸素摂取量(peak VO2)は安静時COとの相関は認めなかったが最大心拍出量(peak CO)と正の相関が認められた。また、3ヶ月間の心リハの前後において、peak COに有意な変化は認めなかったが、自転車運動の主働筋である外側広筋における筋組織酸素取り込みには有意な改善が認められた。CHF患者におけるpeak VO2は、安静時の心機能との関連は少ないが、最大運動時の心機能との関連が大きいことが示唆された。また、心臓リハビリテーションの効果として、心機能の改善よりも骨格筋の機能向上の方が大きいことが確認された。心臓リハビリテーション開始時の測定は順調に進んでいるが、通院リハビリテーションが実施できない患者が多く、3ヶ月後の効果判定のデータが十分に集められていない。また、研究代表者の異動もあり、解析がやや滞っている。当院の心臓リハビリテーション(心リハ)センターにて運動療法を実施した慢性心不全(CHF)患者を対象とした。対象者には、研究目的、方法等について説明を行い、同意の得られた者を対象とした。対象者は、自転車エルゴメータを用いた心肺運動負荷試験(CPX)を実施した。運動中は呼気ガス分析装置を用いて酸素摂取量、二酸化炭素排出量、換気量の測定を行い、インピーダンス法を用いて心拍出量(CO)の測定を行った。
大気汚染物質としての水銀─アジアとグローバルのガバナンス間相互作用の研究

条約のない環境協力やそのための政府間交渉は、地球規模での環境条約とどのように影響しあうだろうか。本研究では、そのような協力が多いアジアの越境大気汚染ネットワーク群と、大気汚染物質の中でも水銀を扱う水銀に関する水俣条約(地球規模の大気条約はない)を分析事例として選択した。双方での越境汚染監視プログラムや技術支援、政府間交渉の進捗を中心に、地域とグローバルなガバナンス相互作用の接点を解明した。モニタリングについては地域レベルのネットワーク群の関与が見られ、グローバルな大気汚染監視に必要な知見も活かされようとしている。APCAPではグローバルな取り組みとのつながりを生み出そうとする試みが見られた。東アジア酸性雨モニタリングネットワーク(EANETと以下略する。ロシアと広域東アジアの計13か国が参加)、南アジアマレ宣言(マレ宣言と略する。イランと南アジア、アジア太平洋の計8か国が参加)、大気汚染と大気のブラウン・クラウド計画(ABCと略する。アジアに広がる茶色い大気汚染物質の問題に関する科学者間ネットワーク)、アジア太平洋クリーンエア・パートナーシップの共同フォーラム(APCAPと略する。アジア太平洋に広がる準地域協力枠組みをつなげることを目的としたフォーラムで、アジア太平洋)、水銀に関する水俣条約(第7回政府間交渉委員会会合(INC7))における参加国会議ないしは締約国会議での参与観察、交渉担当官に会期中の交渉内容についての聞き取り調査を実施した。聞き取り調査は、EANETとAPCAP、水俣条約交渉をこれまで主に担当した日本の各省行政官に対しても行った。南アジアマレ宣言、ABC、APCAPでは初めて会った交渉担当者との情報交流を実施した。さらに、事例関連資料を国内外で収集し、分析した。以上の研究活動を通して、越境する大気汚染物質並びに大気へと拡散する有害化学物質・重金属問題に関する日本政府の国内対応と国際交渉過程、ならびに、アジア太平洋に広がる準地域レベルと地域レベルの協力枠組みの進展と相互連関の過程をそれぞれ把握しつつある。聞き取り調査のうち、クリアランス(インタビュー内容の確認)の取れた分を用いて執筆した論文を2016年6月のイギリス国際政治学会にて報告することが決定している。また、2015年度は環境経済・政策学会に東アジア酸性雨モニタリングネットワーク関連の報告に対する討論者として参加した。事例の参与観察は前項の通り実施してきている。昨年度はAPCAPのように関連する準地域協力枠組みが共同フォーラムと併せて開催されたことで、参与観察しやすかった。水俣条約に関しても、日本政府関係者の協力を十分に得られたことで、治安が心配な時期や場所もあったが無事に終えられた。これらの状況は研究を順調に進めるに貢献した部分と考える。他方、聞き取り調査に必要なクリアランスが国会会期中は遅れがちで、論文執筆に影響することもあった。しかし、これもいくつかの点を除き、関係者の協力を得たことで概ね解消した。また、論文を読んだ政策担当者から助言をもらう、国連機関から継続的な事例研究の歓迎を受けるなど、今後の論文の進展に役立つ状況もある。なお、理論的な部分は、観察された事例の状況を鑑みて、もう少し修正が必要と考えている。本年度の研究目的は、水銀に関する水俣条約における大気交渉構造の解明である。とりわけ国際環境交渉過程における日本政府の役割に焦点を当て、今年度は関連する国際環境(大気)交渉の動きを追った。具体的には、ヨルダンでの水銀に関する水俣条約政府間交渉委員会(INC)会合やタイでの東アジア酸性雨モニタンリングネットワーク政府間会合に出席し、関係国の交渉状況を観察する参与観察を実施した。国内では、水俣条約国際交渉や国際協力に携わった、あるいは携わっている政府関係者への聞き取り調査を実施し、関係する資料を収集した。日本政府の水俣条約交渉時における役割の一部は、国際関係理論で言われる、国際交渉の中での信条、また、環境哲学・環境思想分野における正義に基づく行動としても理解される。そのため、イギリス国際政治学会(BISA)2016年次大会にて、越境大気汚染に関する協力枠組みと水銀条約における日本政府交渉者の上記行動の交渉過程への反映を考察した論文を報告した。また、日本国際政治学会(JAIR)2016年次大会にて、担当した水俣条約関連報告者への討論と、環境分科会設立10周年に際して国際関係論と環境の研究について全体へのコメントを行った。これら3つがそれぞれの学会で高い評価を受けた。さらに、水俣条約採択(外交会議)3周年を記念した環境省主催の特別公開ゼミに招待された。そこでは、自身の研究内容の一部を、英語と日本語で小学生から大学院生、社会人、その他中高年層までの一般の参加者に、すなわち社会の一部に還元することができた。イギリス国際政治学会(BISA)の年次会合での報告で高い評価を受けた報告論文は現在修正され、学会・学術誌に投稿の運びとなっている。また、4月末から5月の頭まで有害化学物質関連3条約(BRS条約)に出席し、参与観察を実施してきた。また、本研究に関連したこれまでの研究活動が評価され、地球環境政治学の文献の執筆依頼、ならびに、UN Environment(国連環境計画、UNEP)のGlobal EnvironmentalOutlookの第6版、越境大気汚染に関する政策効果を評価する役割を担うリード・オーサーの依頼があり、いずれも受けている。これらの作業を進めていくことで、研究内容を広く世界に還元する活動が今後加速することになる。平成29年度は、まず、前年度までの分析で明らかになってきていた越境大気汚染ネットワークについて、国連環境計画・アジア太平洋地域センターの担当職員、準地域越境大気汚染政府間会合交渉担当者、またその前担当者、関係研究者らに分析結果を送付し、内容を理解・分析を確認してもらった。

その後論文を執筆し、香港大学で開催された国際政治学会・アジア太平洋年次大会にて、「協力・非協力の構造ーアジア太平洋における越境大気汚染交渉」と題した英語の論文を成果の一部として英語で報告した。論文では、協力に進もうとするアクターがネットワークを形成する一方で、妨害アクターが協力枠組みから孤立していること、膠着した交渉を打開するアクターの存在等が分析から明らかになった。そして、分析結果に関連したネットワーク分析の複数の論点を挙げている。水俣条約における協力については、聞き取り調査や事例の分析を進め、神戸国際会議場で開催された日本国際政治学会2017年大会、環境分科会にて、「ブラウンイシューにおける日本の環境外交の展開ーオゾン・気候・BRS・水俣条約ー」と題した共著英語論文の報告で一部成果を明らかにした。会場のコメントから、地球環境条約の世界の取り組み状況を評価した世界レベルの研究との有機的なつながりが分かった。分析結果は他の事例とともに暫定版であったので、コメントや質問、その後の研究会での議論を参考にしつつ、修正作業に移っている。他に、複数の修正論文もあるので、それらについても作業を進めてきている。同時に、国連環境計画からの越境大気汚染についてのアジア太平洋の取り組みについての報告書作成の依頼があり、作成している。また、同機関の越境大気汚染政策ブリーフの中で、東南アジアの越境大気汚染協力についてもレビュアーとしてコメントをする機会ができ、これまでの研究の成果の一部を利用して実務面でも貢献することができた。条約のない環境協力やそのための政府間交渉は、地球規模での環境条約とどのように影響しあうだろうか。本研究では、そのような協力が多いアジアの越境大気汚染ネットワーク群と、大気汚染物質の中でも水銀を扱う水銀に関する水俣条約(地球規模の大気条約はない)を分析事例として選択した。双方での越境汚染監視プログラムや技術支援、政府間交渉の進捗を中心に、地域とグローバルなガバナンス相互作用の接点を解明した。モニタリングについては地域レベルのネットワーク群の関与が見られ、グローバルな大気汚染監視に必要な知見も活かされようとしている。APCAPではグローバルな取り組みとのつながりを生み出そうとする試みが見られた。今後も引き続き参与観察、聞き取り調査を実施することで、より正確な事例の交渉過程を明らかにしていきたい。大気汚染物質である水銀や有害化学物質に関しては、交渉関係者の聞き取り調査や資料の収集と分析を継続する。越境大気汚染に関しては、中央アジア、東南アジア、北東アジア、ロシア、イラン、アジア太平洋諸国の一部が参加する準地域協力枠組みの相互関係を注視していく予定である。また、今年度も学会討論者や学外公開講座(日本語・英語)など学会や社会への貢献に関わる役割も増えてきている。これらと併せながら、研究活動のアウトリーチ化を推進していきたい。
大規模ネットワークからのトピック指向コミュニティとキーパーソンの抽出

本年度のトピック指向コミュニティ抽出に関する研究実績として,マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム2016(DICOMO2016)で発表した「ネットワーク上でのコンテンツ分布のための距離減衰関数の検討」が挙げられる.この発表では,距離減衰関数による重みづけ合成ベクトルの構築において,昨年度までの研究成果である指数関数的減衰やべき乗関数的減衰をより一般化させた逆シグモイド関数による重みを提案し,より精緻に意味的凝集性のあるノード群抽出を実現できた.さらに,DICOMO2016の内容をブラッシュアップし,国際会議SocInfo2017で発表した「Content Centrality Measure for Networks: Introducing Distance-Based Decay Weights」では,複数のネットワーク構造に対して距離減衰関数による重みづけが有効であることを実験により示した.これらの研究成果に関して,可視化結果へのアノテーションという応用を見据えてまとめあげ,情報処理学会論文誌ネットワーク科学特集号に「ネットワーク上での特徴量分布を考慮したアノテーション付与法」というタイトルの論文誌を投稿し,掲載が決定している.本年度のトピック指向キーパーソンの抽出に関する研究実績として,ネットワークが創発する知能研究会で発表した「メトリック空間オブジェクトに対する混合中心性,凝集中心性の提案」が挙げられる.この発表では,ネットワーク分析手法として有名な近接中心性と媒介中心性を非ネットワークデータに適用するために一般化し,凝集中心性と混合中心性という新たな指標を提案した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。トピック指向コミュニティ抽出に関する研究成果として,従来から行なっているノードに対する機能コミュニティ抽出手法を拡張した.機能コミュニティ抽出法では,PageRank収束曲線を各ノードのネットワークに対する機能を表現する特徴ベクトルとして利用し,その類似度に基づきクラスタリングしていた.上記の手法をを拡張し,ノードごとではなくコミュニティ単位でPageRank収束曲線を計算し,コミュニティの性質やコミュニティの違いについて定量化し,分析する手法を提案した.続いて,ノードがもつトピックをノードの投稿内容に含まれる単語の出現頻度ベクトルで表現し,その意味的凝集性とネットワーク構造から得られる構造的凝集性に着目し,コミュニティを抽出,得られたコミュニティに統計的有意に出現する単語によりコミュニティにアノテーションを付与する手法を提案した.この手法では,近隣ノードの単語出現頻度ベクトルを減衰重みを付しながら合成するが,減衰の強弱を制御するパラメータをノードごとで調整する必要があり,パラメータを推定する枠組みを提案した.推定アルゴリズムでは,一般的に困難な非線形最適化の問題をEMアルゴリズムをベースに展開することで,効率よくパラメータを推定するように工夫した.さらに,設定した目的関数の大域最適解が保証されるなどの良い性質に着目したアルゴリズムを開発した.実データを用いた評価実験により,意味的凝集性を有するトピック指向のコミュニティでありながら,構造的凝集性をも有するコミュニティが抽出できることを検証した.ネットワーク上でのノードの活動内容から,ノードの特徴量をベクトル表現し,近隣ノードの特徴ベクトルとの関係を定量化することにより,構造的にも意味的にも密なコミュニティを抽出する研究を課題とし取り組んだ.そして,統計的機械学習アプローチを土台に,大域的な収束性を保証するなど理論的にも優れたパラメータ推定法を独自に考案し,手法として確立できた点が特に高く評価できる.提案法の基本性能に関する評価実験では,その有効性を実証するとともに,幾つかの興味深い知見も同時に導き出し,複数の学会において発表を行った.さらに,上述の提案手法を改良し,ノードごとにスコアを計算することで中心性指標としても確立し,近年話題となっている大規模なソーシャルメディアデータからの知識発見も大いに期待できる状況にある.よって,本期間に「期待通り研究が進展した」と評価する.本年度のトピック指向コミュニティ抽出に関する研究実績として,マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム2016(DICOMO2016)で発表した「ネットワーク上でのコンテンツ分布のための距離減衰関数の検討」が挙げられる.この発表では,距離減衰関数による重みづけ合成ベクトルの構築において,昨年度までの研究成果である指数関数的減衰やべき乗関数的減衰をより一般化させた逆シグモイド関数による重みを提案し,より精緻に意味的凝集性のあるノード群抽出を実現できた.さらに,DICOMO2016の内容をブラッシュアップし,国際会議SocInfo2017で発表した「Content Centrality Measure for Networks: Introducing Distance-Based Decay Weights」では,複数のネットワーク構造に対して距離減衰関数による重みづけが有効であることを実験により示した.これらの研究成果に関して,可視化結果へのアノテーションという応用を見据えてまとめあげ,情報処理学会論文誌ネットワーク科学特集号に「ネットワーク上での特徴量分布を考慮したアノテーション付与法」というタイトルの論文誌を投稿し,掲載が決定している.本年度のトピック指向キーパーソンの抽出に関する研究実績として,ネットワークが創発する知能研究会で発表した「メトリック空間オブジェクトに対する混合中心性,凝集中心性の提案」が挙げられる.この発表では,ネットワーク分析手法として有名な近接中心性と媒介中心性を非ネットワークデータに適用するために一般化し,凝集中心性と混合中心性という新たな指標を提案した.これまでの研究において,各ノードに対してトピックが付与されている.次年度以降は,ノード間のインタラクションから,リンクに対してトピック事後確率を推定し,それを重みとした隣接行列を求める.この重み付き隣接行列に対してスペクトラルクラスタリングにより,トピック指向構造コミュニティ抽出法を提案する.またスペクトラルクラスタリング以外に,複数のクラスタリング手法を適用し,それぞれ得られたコミュニティについて比較検討する.得られたコミュニティに対して可視化などの手段により解釈可能かどうかを定性的に判断する.さらに,正規化相互情報量により抽出結果の類似性を定量的に評価する.また,トピックによって得られるコミュニティが類似したり,大きく異なる場合もある.その点についても考察し,ネットワーク生成過程との関係について分析する.

さらに,構造コミュニティ抽出とトピック事後確率付与の順序を入れ替えることにより抽出結果がどのように異なるかについても比較検討する.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。