hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分散型意思決定支援のためのエージェントに基づく合意形成アルゴリズムの構築

具体的には,筆者等が開発し評価を蓄積しつつある制約論理型言語RXFに基づくモバイルエージェントのモデル化を明確化し,広域情報ネットワークにおけるモバイルエージェントの制御機構の実装方式,およびモバイルエージェント合意形成アルゴリズムを実現した.本アルゴリズムの実装では,ネットワークの負荷が高くても効率的にエージェント間の交渉を実行でき,携帯型計算機などを用いて遠隔地からグループの意思決定にダイナミックに参加可能になる方法を実装した.研究アプローチとして,既に得られている筆者等の研究成果である説得プロトコル(エージェント間の交渉プロトコル)を拡張することにより,互いに交渉ができるような知的なモバイルエージェントに基づくグループ意思決定支援システムの実装方式を提案し,関連学会へ発表した.本研究の成果は以下の3点である.(1)エージェント間交渉におけるエージェントの信念の管理方式を提案した.(2)モバイルエージェントを実装するためのプログラミング環境およびそのデバック支援機構を実現した.(3)グループ意思決定においてユーザの個人的な主観的評価に基づくエージェント間交渉方式を明らかにした.次年度は,モバイルエージェントに基づく分散型意思決定支援のモデル化を明確化し,広域情報ネットワークにおけるモバイルエージェントの実装およびその応用方式を明らかにする.さらに,モバイルエージェントに基づく効果的な分散型意思決定支援機構の構築に向けて,試作済みのグループ意思決定支援システムを拡張することにより,実際のアプリケーションと論理の側面からより頑健で応用範囲の広い意思決定支援モデルの構築とその応用を検討する.本年度は、モバイルエージェントに基づく分散型意思決定支援のモデル化を明確化し、広域情報ネットワークにおけるモバイルエージェントの実装およびその応用方式を明らかにした。さらに、モバイルエージェントに基づく効果的な分散型意思決定支援機構の構築に向けて、試作済みのグループ意思決定支援システムを拡張することにより、実際のアプリケーションと理論の側面からより頑健で応用範囲の広い意思決定支援モデルの構築とその応用を検討した。具体的には、モバイルエージェントに基づく意思決定支援システムを効果的に構築するために、新たに、モバイルエージェントフレームワークMiLogを開発し、広域情報ネットワークにおけるモバイルエージェントの制御機構の実装方式を具体的に提案し、モバイルエージェントにおける合意形成アルゴリズムを実現した。本アルゴリズムの実装では、ネットワークの負荷が高くても効率的にエージェント間の交渉を実行でき、携帯型計算機などを用いて遠隔地からグループの意思決定にダイナミックに参加可能になる方法として、効用理論に基づく多重交渉方式、および分散型の制約解消アルゴリズムを開発し、これらアルゴリズムに基づく応用システムを試作・評価し、いくつかの関連学会へその成果を発表した。本年度の研究成果は次の4点である。(1)論理型言語に基づくモバイルエージェント開発環境MiLogを提案し、いくつかの応用システムを試作・評価した。
食道癌におけるCXCR2発現の臨床的意義の解明と新しい癌集学的治療法の開発

食道癌においてIL-8受容体であるCXCR2発現と合併症が予後に与える影響を検討した。82例の食道扁平上皮癌切除検体に抗CXCR2抗体を用いて免疫染色を行ったところCXCR2は33例に発現し,陽性例は陰性例に比べ予後不良であった。特に合併症例において陽性例は陰性例に比べ著明に予後不良であった。生体内外において、CXCR2陽性の食道扁平上皮癌細胞株にIL-8を曝露したところ増殖能が促進された。CXCR2陽性例のうち合併症例は厳重なfollow及び積極的な補助化学療法が必要であると考えられた。消化器癌において術後に縫合不全や感染などの合併症を起こした症例は長期予後が不良となることが知られている。炎症性サイトカインIL-8の受容体であるCXCR2は様々な癌細胞に発現しており、IL-8が結合することにより血管新生、腫瘍増殖、浸潤、遊走を促進するといわれている。食道癌におけるCXCR2発現と周術期合併症が予後に与える影響を検討し、その臨床腫瘍学的意義を明らかにすることを目的とした。1997年から2002年までにRO食道切除術を施行した83例の食道扁平上皮癌検体に抗CXCR2抗体を用いて免疫組織染色を行い、癌細胞の細胞膜における染色性を観察した。染色性の有無と無再発生存期間(DFS)、全生存期間(OS)などの臨床病理学的因子との相関を検討した。術後肺炎または縫合不全を周術期合併症とし、合併症とCXCR2発現が予後に与える影響を検討したところ、CXCR2は83例中33例(40.2%)に発現しおり、CXCR2陽性の症例は陰性例に比べDFSが予後不良の傾向であった(p=0.07)。特に周術期合併症例30例では、CXCR2陽性例8例は陰性例22例に比べDFSが著明に予後不良であった(p=0.013)。また、in vitroおよびin vivoにおいて、CXCR2を発現している食道扁平上皮癌細胞株にIL-8を曝露し、増殖能が促進されるかを検討したところ、in vitro、in vivoともに、CXCR2を発現している食道扁平上皮癌細胞株はIL-8曝露により増殖能が促進された。IL-8およびCXCR2のネットワークが食道扁平上皮癌の悪性度に関与している可能性が示唆された。CXCR2を発現している症例のうち、高IL-8血症をきたす周術期合併症例は厳重なfollowおよび積極的なadjuvant療法が必要であると考えられた。また、in vitroおよびin vivoにおいて、CXCR2を発現している食道扁平上皮癌細胞株にIL-8を曝露し、増殖能が促進されるかを検討したところ、in vitro、in vivoともに、CXCR2を発現している食道扁平上皮癌細胞株はIL-8曝露により増殖能が促進されたIL-8およびCXCR2のネットワークが食道扁平上皮癌の悪性度に関与している可能性が示唆された。
双生児研究法を用いた睡眠・覚醒リズムの個人差に及ぼす遺伝・環境要因の評価

近年,睡眠覚醒リズムを環境の24時間周期に同調させることが出来ず,重大な社会不適応をきたす症例「睡眠相後退症候群」「非24時間睡眠覚醒症候群」が世界中で数多く報告されるようになった。これらの中にはいわゆる登校拒否症の一部や季節性感情障害(冬期鬱病)なども含まれる。睡眠・覚醒リズム位相の固体差に対する遺伝・環境要因の影響に関しては,ラットでの養子法による研究と,ごく最近になってヒトのコルチゾールリズムや血圧リズムを24時間記録して双生児法により検討した研究がLinkowskiら(1993,1994)によって行われているが,ヒトの睡眠・覚醒リズムを長時間連続記録し睡眠・覚醒リズムの位相や振幅における固体差に対する遺伝・環境要因の関与について検討した研究は皆無である。そこで,本研究では双生児法を用いて睡眠・覚醒リズム位相の固体差に及ぼす遺伝・環境要因の関与を明らかにすることを目的とした。双生児に協力依頼状と卵性診断質問紙を郵送し,各双生児のペアに同じ日から始めて一週間にわたり睡眠日誌の記録をして返送してもらった。その結果、就床、起床時刻に関しては一卵性対と二卵性対の間に差は認められなかったが、概日リズム振幅と朝型・夜型得点においては、二卵性対に比較して一卵性対で高い級内相関係数を示し遺伝要因の影響の高さが示唆された。これらの中にはいわゆる登校拒否症の一部や季節性感情障害(冬季鬱病)なども含まれる。そこで,本研究は双生児法を用いて睡眠・覚醒リズム位相の固体差に及ぼす遺伝・環境要因の関与を明らかにすることを目的とした。方法としては、思春期以降の双生児を被験者として、朝型夜型質問紙(M-E Questionnaire)、睡眠表(Sleep Log)、mini motion logger actigraph(加速度センサーと記憶素子を内蔵し連続的に活動量を長期間にわたって記録することが出来る超小型の活動量記録装置)を用いて睡眠覚醒リズムの記録等を行った。その結果、5組の男子双生児対のうち2組が2卵性、3組が1卵性と判定され、遺伝率の算出には例数が不十分であるので断定的なことは言えないが、朝型夜型質問紙から推定した生体リズムの位相に関しては、1卵性双生児対同士の類似性と2卵性双生児対同士のそれとの間に殆ど差は認められず、遺伝要因よりも環境要因の関与の大きさを示唆する結果が得られた。双生児に協力依頼状と卵性診断質問紙を郵送し,各双生児のペアに同じ日から始めて最低1週間にわたり

睡眠日誌の記録をして返送してもらった。卵性診断質問紙の得点にもとづき、11対を一卵性、11対を二卵性と診断した。一卵性対、二卵性対別々に朝型・夜型得点(ME score)、睡眠覚醒概日リズム振幅(circadian rhythm amplitude)、就床時刻(bed time)、起床時刻(rising time)の級内相関係数(intra-class correlation)を求め、遺伝・環境要因の影響について評価した。その結果、就床、起床時刻に関しては一卵性対と二卵性対の間に差は認められなかったが、概日リズム振幅と朝型・夜型得点においては、二卵性対に比較して一卵性対で高い級内相関係数を示し遺伝要因の影響の高さが示唆された。また、交替制勤務に従事する双生児のデータからも同様の結果が示唆された。
ＰＲＯ－ＣＴＣＡＥ日本語版の開発と普及に関する研究

PRO-CTCAE日本語訳東北大学/東京大学/JCOG版について、平成23年度から実施したがん患者へのインタビュー調査の結果をまとめ、言語的妥当性、原版との文化的・意味論的同等性、言語的流暢性を評価した。JCOG1018試験で使用する9項目(下痢、活力低下、手足症候群、吐き気、手足の痺れ等)のfeasibility studyの結果から本尺度は臨床試験において測定可能と確認した。計量心理学特性は米国で既に検討がなされている為、欧米の先行研究結果と大きな差異がない事の確認を目的とするバリデーション研究を計画し、タブレット入力が可能となるようなプラットフォームの開発も同時に進め、登録中である。PRO-CTCAE日本語訳東北大学/東京大学/JCOG版について、平成23年度から実施したがん患者へのインタビュー調査の最終報告書を作成し米国NCIに提出した。今後論文化の予定である。JCOG1018試験で使用する9項目(下痢、活力低下、手足症候群、吐き気、手足の痺れ等)についてのfeasibility study(登録期間2012年7月2013年2月)の結果をまとめた。大腸癌と診断され、FOLFOX療法又はXELOX療法を新規又は治療継続中、PS0-2、日本語の質問票を理解・記入できる患者を対象とし、性別:男/女=12/8、年齢中央値:65歳(45-79歳)、使用レジメンは全てFOLFOX療法であった。測定時点毎での回答率は100%であり日本語版PRO-CTCAEは測定可能である事が確認された。患者と担当医の評価の差異は、患者による評価/スコアが担当医と比較して高い傾向にあり、既存の報告と同様の傾向であった。調査票に関して「わかりにくい点」・「選びにくい点」があると回答した割合は20%・25%であり、重症度を選択する表現の違いに対する回答が多かった。以上は日本臨床試験研究会雑誌(vol.41 supplement)に報告した。平成24年度に計画した妥当性・信頼性研究については、米国NCI側より抜本的な研究計画の見直しを指摘され、代わりに小規模の研究を計画した。すなわち、PRO-CTCAEの計量心理学特性については米国にて既に検討がなされている為、本研究では欧米での先行研究結果と大きな差異がない事の確認を主要目的とした。PRO-CTCAEの反応性を検討するコホート(100人)と再現性を検討するコホート(80人)を設定し、評価時点も2時点に絞り、参加者の負担を少なくした。PRO-CTCAEに加え、ECOG PS、KPS、EORTCQLQ-C30等を測定予定である。PRO-CTCAE日本語訳東北大学/東京大学/JCOG版について、平成23年度から実施したがん患者へのインタビュー調査(乳がん10人、肺がん7人を含む31人を対象)の結果をまとめ、言語的妥当性、原版との文化的・意味論的な同等性、言語的な流暢性等について評価を行った。これら結果の一部は、2つの国内学会にて発表した。また、インタビュー調査の結果も踏まえ、内容的妥当性・基準関連妥当性などの妥当性や評価者内・評価者間の信頼性(再現性)などの計量心理学的な検討を中心とした妥当性・信頼性研究のプロトコール作成に、米国NCIの先行研究に準じる形で着手した。対象として、7つのコホート(乳がんコホート、悪性リンパ腫・骨髄腫コホート、前立腺がん・膀胱がんコホート、肺がんコホート、大腸がんコホート、頭頸部・胃・食道コホート、その他のコホート)を設定し、これらを研究の目的に応じて3つのグループに分類した。グループAは特に信頼性データを測定するためのコホートであり、頭頸部がん、食道がん患者、及び、肺コホートの一部の患者を対象とすることとした。グループBは、乳がん、リンパ腫、骨髄腫、前立腺がん、膀胱がん、大腸がんで、4-5回の継続的な来院が予定されている患者からなる。グループCは2時点のみのデータを測定するグループで、乳がん、リンパ腫、骨髄腫、前立腺がん、膀胱がん、大腸がん患者のうち、グループBに適合しない患者、肺コホートの患者のうち一部のグループBに適合しない患者とした。PRO-CTCAEの測定項目に関しては、どのコホートや治療レジメンでも測定するコア項目を必須とし、各コホートと治療レジメンに応じそれ以外の項目を選定することとした。患者からのデータ取得については、一部試行的にタブレットを用いることとした。細部調整と研究実施施設の選定などを行っており、平成25年度から研究を開始する予定である。PRO-CTCAE日本語訳東北大学/東京大学/JCOG版について、PRO-CTCAEの計量心理学

特性については米国にて既に検討がなされているため、本邦のバリデーション研究では欧米での先行研究結果と大きな差異がない事の確認を主要な目的とした。PRO-CTCAEの反応性を検討するコホート(100人)と再現性を検討するコホート(80人)を設定し、評価時点も2時点に絞り、参加者の負担を少なくした。対象は適格規準として、20歳以上(上限なし)、がん薬物療法が施行されている患者、ECOGPSが0-4、日本語を理解でき自分自身または補助により質問票に答えることができる、文書による同意が得られている、除外規準として、内分泌療法のみが施行されている、認知障害を有する、重篤な精神疾患を有する、患者とした。患者は調査施設における通常の治療および処置を受け、本研究のために特別な介入は一切行わないこととした。両コホートいずれも、Day 1にてこれらの評価項目を測定、反応性コホートはDay8、再現性コホートはDay 2に再度評価を行う。評価項目については、PRO-CTCAEに加えて、ECOG PS、KPS、EORTCQLQ-C30等を測定する。PRO-CTCAEは80症状、126項目で構成されているが、本研究ではNCIが実施したバリデーション研究におけるCore Item(20症状39項目)を使用する。また、そのうち14項目をコホート2(再現性コホート)のDay 2で調査するRecall itemとする。調査票については、紙だけでなく、タブレット(iPad)を用いて入力が可能となるようなプラットフォームの開発も同時に進めた。5月末に研究計画書を確定し、UMIN CTR登録も行った(UMIN000015169)。平成26年度末時点で7例が登録されている。医学統計学昨年度に慎重に計画した妥当性・信頼性研究計画に関して、米国NCIとの契約通りに計画を進めてきたにも関わらず、先方から計画の全面的な見直しの指摘を受け、本邦における同研究計画を一から計画し直したのが、当初の計画より遅れている最大の理由である。研究担当者や実施施設の見直し、調査スケジュール、測定項目の再検討など、思った以上に時間がかかった。また、JCOG1018試験のような他の研究者主導臨床試験における付随研究としてPRO-CTCAEのデータを測定する予定で計画書を作成していたが、データ測定のfeasibilityの観点から付随研究の実施は行わないことになり、この点でも時間にロスが生じた。予定していたタブレット端末を利用したデータの取得に関しても、ソフトウェアの開発等の進捗が悪かった。平成24年は計2回の班会議を実施し、また、メール等にて議論を行った。平成23年度9月に作成したPRO-CTCAE日本語訳東北大学/東京大学/JCOG版について、平成23年度から2回に分けて、関西医科大学附属枚方病院において10人の乳がん患者に、東京大学医学部附属病院にて11人のがん患者(肺がん7人、肝臓がん3人、食道がん1人)にインタビュー調査を実施した。これらの結果をまとめ、その一部を2つの国内学会にて発表した。しかしながら、インタビューの結果のまとめの際に外部の研究者に協力を仰いだが、そのやりとりに予想以上の時間がかかり、その後の妥当性・信頼性研究の計画書の作成に取りかかるのが遅れてしまった。
ゲノムコドンデータベースの構築とコーディング領域推定法の開発

1)遺伝子ごとのコドン使用データベース、ならびに生物種ごとのコドン集計データベースの更新:本年度も継続して、GenBankの全体を解析してコドン使用のデータベースの更新を続けてきた。このコドンデータベース作成後に、各生物種ごとに集計を行い、それらをも生物種の特徴パターンとしてデータベース化した。生物種ごとの特徴的パターンは、微生物や無脊椎動物のコーディング領域の推定法の基礎データとして利用されるだけでなく、有用遺伝子を化学合成する際のコドン選択において、さらに遺伝子クローニング用のプローブ作成ならびに、PCRプライマー作成の際の指針として広く利用されている。この研究と関係して、ヒトMHC領域の3種類の新遺伝子と特徴的反復配列を見い出した。2)ゲノム解析計画により決定された大腸菌遺伝子類のタンパク質生産量、ならびにタンパク質遺伝子としての真偽についての推定:各遺伝子がどの程度に細胞内のtRNA量に適合するコドン(optimal codon)を使用するのかを、Fop(frequency of optimal codon use)として評価する方法を発表しており、コドン使用頻度からタンパク質生産量とタンパク質遺伝子としての真偽を推定する方法として、国内外の評価を得てきた。日本のゲノム計画で配列が決定され、国際DNAデータベースに登録されている大腸菌の123ORFsと米国のゲノム解析で登録された大腸菌480ORFsに着目して、各々のORFのFopを算出し、頻度分布解析をおこなった。興味深いことに、日本グループが登録しているORFsのFop分布は、既に実験的に実証されている大腸菌遺伝子についての分布と同様であるのに対して、米国の場合には、比較的短いORF(例えば100コドン以下)をも遺伝子の候補として登録していることより、明瞭に低いFop値(例えば0.5以下)がかなり存在する。勿論、100コドン以下のORFsについても高いFop値の例があり、これらは正しい遺伝子と推定される。日本グループが決定した配列についても、100コドン以下のORFsにまでFop解析を進めることで、新遺伝子を同定できる可能性が高い。
糸状菌における分生胞子形成の光制御機構

光に対する糸状菌の胞子形成反応はすでに5つの群に分けられているが、これまで鞭毛菌類および接合菌類の検討は殆どなされてこなかった。そのため、本研究では合わせて8種の鞭毛菌類と接合菌類の光に対する胞子形成反応を検討した。その結果、鞭毛菌類のPytophthora capsiclにおける光に対する遊走子嚢形成反応は紫外線・青色光促進型であることが明らかになった。接合菌類における光に対する胞子形成反応は光無感応型が多いが、本研究に用いいた6種の接合菌類のうち、Absidia spinosa,Choanephora trispora,Mortierella remaniana,Mucorfragilisの4種は紫外線によって胞子形成が阻害された。不完全菌類でみられる光阻害の有効波長域は450μmを中心とする青色光なので今回接合菌で認められた紫外線による胞子形成阻害反応は不完全菌の場合とは異なりかなり特異的であるといえる。同時に、ジャガイモ夏疫病菌Alternariasolaniにおける分生胞子形成誘導や青色光による分生子梗の脱分化に伴う微細構造の変化を透過型電子顕微鏡で観察した。その結果、まず、多胞小体およびミエリン様体に由来する電子透過構造物(ETS)が分生子梗の先端に形成されること、ETSの中央部は空隙になっており全体としてETSはドーナッツ状の構造をしていること、細胞質はこの中央部から押し出され、限定された小さな部分だけで細胞壁に接し、先端小胞等の作用によって細胞壁の先端部に出芽孔が形成されること。この出芽孔を通り、細胞膜だけを被った細胞質が押し出されることによって分生胞子が形成されることを明らかにした。さらに、分生胞子の形成を阻害する青色光はこのETSの形成を阻害するとともに、細胞質を押し出すために必要な膨圧の高まりをもたらす大形液胞の形成を阻害する作用があることから、光の受容体が存在する部位は細胞質内の膜構造にあると推定した。
ヒト性スペクトラムの分子基盤

本計画研究の目的は、科学的根拠をもってヒトの性が連続する表現型スペクトラムであることを証明し、さらに、細胞ー器官ー個体の各階層における性スペクトラム上の位置を決定する分子機構を解明することである。研究開始からこれまで当初の計画に沿って研究が行われ、重要な成果が得られた。主たる成果は下記のとおりである。研究項目1.ヒト性スペクトラムの成立と同調に関与する因子の解明:STX2変異を介した生殖機能障害の新たな発症メカニズムの解明、生殖細胞系列GNAS機能亢進変異に起因する新たなヒト遺伝疾患の発見、および、性分化/性成熟/生殖機能の表現型バリエーションを招く多数のゲノム・エピゲノム変化を同定した。研究項目2.個体内の性スペクトラム同調における性染色体ゲノム安定性の意義の解明:性スペクトラムの成立と位置移動における体細胞性モザイクY染色体喪失の意義と卵巣機能不全を招くX染色体複雑ゲノム再構成の発症機序を解明し、特異的内分泌異常を伴う新たなインプリンティング異常症を発見した。研究項目3.個体内の性スペクトラム同調における性ステロイドの役割の解明:新規男性ホルモン11-oxygenated C19steroidsの生理的および病的意義、外性器男性化におけるアンドロゲンシグナル経路構成因子、NR5A1機能亢進変異が全身の性スペクトラムに与える効果、SAMD9体細胞リバージョン変異獲得による表現型レスキューを解明した。これまで研究遂行において特記すべき問題は生じていない。本研究期間の成果は、論文、著書、講演、シンポジウム、学会発表、研究班ホームページ、NHKテレビ出演、一般向け書籍などさまざまな形で公開した。当初の計画に沿って研究が遂行され、各年度の目的が達成された。さらに、性スペクトラムに関するエピジェネティック異常について当初予想していなかった新たな知見が得られた。研究開始からこれまでに、細胞ー器官ー個体の各レベルにおいて非典型的な性の存在を明らかにし、ヒトの性が「連続する表現型スペクトラム」であることの科学的根拠を見出すことに成功した。また、性スペクトラム上の位置の決定と移動に関する因子を明らかとした。とくに重要な点として、ヒトの性スペクトラム上の位置が胎児期から老年期までのさまざまな時期において変化し得ることを示した。本研究期間の成果は、論文、著書、講演、シンポジウム、学会発表、研究班ホームページ、テレビ出演、一般向け書籍などさまざまな形で公開した。本計画研究に参画した多くの研究者および大学院生が賞を受けた。2019年度以降もこれまでと同様に、成育医療研究センター分子内分泌研究部と浜松医科大学小児科のグループで研究組織を形成する。若手研究者を含む26名の研究協力者が参画する。2019年度の研究計画の概要は下記のとおりである。研究項目1.ヒト性スペクトラムの成立と同調に関与する遺伝的因子の解明:これまでに集積した性分化疾患患者などの臨床検体を対象として網羅的ゲノム・エピゲノム解析および臨床データ解析を行い、性の表現型バリエーションを招く遺伝学的変化を同定する。研究項目2.個体内の性スペクトラム同調における性染色体ゲノム安定性の意義の解明:ゲノム再構成を有する患者の全ゲノムhaplotype phasingや切断点の解析に基づき、減数分裂過程および体細胞分裂で生じる染色体構造異常の発症メカニズムを解明する。また、片親性ダイソミーや性染色体異数性を有する患者のX不活化解析を行い、卵割期から胚盤胞期の胎児に生じる染色体動態を明らかとする。研究項目3.個体内の性スペクトラム同調における性ステロイドの役割の解明:患者や非罹患者を対象とするステロイド解析によって非古典的性ホルモンがヒト性スペクトラムに与える効果を明らかとする。また、一般人の心理検査や遺伝学的検査などを行い、こころの性のバリエーションとそれに影響を与える遺伝的因子と環境因子を同定する。本年度の代表的成果は、下記のとおりである。(1)非閉塞性無精子症男性患者40例を対象に既知疾患原因遺伝子の網羅的シークエンスとゲノムワイドコピー数解析を行い、4例に疾患に関連すると推測される遺伝子内塩基置換、1例にY染色体構造異常を同定した。さらに多数の症例で疾患への関与の有無が不明の塩基置換を同定した。本研究によって既知遺伝子変異の寄与の程度が明らかとなり、また本症がoligogenic disorderとして発症することが見いだされた。現在同定された塩基置換の病的意義の検討を行っている。(2)非閉塞性無精子症男性131例のシークエンス解析を行い、1例においてホモ接合性STX2フレームシフト変異を同定した。変異陽性患者では、既報のStx2ノックアウトマウスと同様に多核化細胞を伴う胚細胞成熟障害が確認された。これによってSTX2がヒト無精子症の新規原因遺伝子であり、本遺伝子機能喪失が特徴的組織学的変化を招くことが明らかとなった。(3)NR5A1 p.R92W変異に起因する46,XX精巣性/卵精巣性性分化疾患3例の表現型について検討した。本症患者の男性化には症例間差異が大きく、一部の症例では男性としての性自認と性成熟進行を認めることが明らかとなった。また、精巣においてセルトリ細胞とライデッヒ細胞の形成が認められることを確認した。(4)外性器異常を呈する男児1例で46,XY/46,Xdic(Y)/45,X核型を同定した。このdic(Y)はP1パリンドローム間で形成されたものであった。

この結果は、Y染色体特異的パリンドロームの存在が、受精後の体細胞分裂時におけるモザイクY染色体喪失に関与する可能性を示唆するものである。多数の患者のゲノム・エピゲノム解析が進行した。その結果、新たな疾患発症機序の解明、および、Y染色体構造変化の発症機序と病的意義の解明を行うことができた。本計画研究の目的は、科学的根拠をもってヒトの性が連続する表現型スペクトラムであることを証明し、さらに、細胞ー器官ー個体の各階層における性スペクトラム上の位置を決定する分子機構を解明することである。研究開始からこれまで当初の計画に沿って研究が行われ、重要な成果が得られた。主たる成果は下記のとおりである。研究項目1.ヒト性スペクトラムの成立と同調に関与する因子の解明:STX2変異を介した生殖機能障害の新たな発症メカニズムの解明、生殖細胞系列GNAS機能亢進変異に起因する新たなヒト遺伝疾患の発見、および、性分化/性成熟/生殖機能の表現型バリエーションを招く多数のゲノム・エピゲノム変化を同定した。研究項目2.個体内の性スペクトラム同調における性染色体ゲノム安定性の意義の解明:性スペクトラムの成立と位置移動における体細胞性モザイクY染色体喪失の意義と卵巣機能不全を招くX染色体複雑ゲノム再構成の発症機序を解明し、特異的内分泌異常を伴う新たなインプリンティング異常症を発見した。研究項目3.個体内の性スペクトラム同調における性ステロイドの役割の解明:新規男性ホルモン11-oxygenated C19steroidsの生理的および病的意義、外性器男性化におけるアンドロゲンシグナル経路構成因子、NR5A1機能亢進変異が全身の性スペクトラムに与える効果、SAMD9体細胞リバージョン変異獲得による表現型レスキューを解明した。これまで研究遂行において特記すべき問題は生じていない。本研究期間の成果は、論文、著書、講演、シンポジウム、学会発表、研究班ホームページ、NHKテレビ出演、一般向け書籍などさまざまな形で公開した。当初の計画に沿って研究が遂行され、各年度の目的が達成された。さらに、性スペクトラムに関するエピジェネティック異常について当初予想していなかった新たな知見が得られた。研究開始からこれまでに、細胞ー器官ー個体の各レベルにおいて非典型的な性の存在を明らかにし、ヒトの性が「連続する表現型スペクトラム」であることの科学的根拠を見出すことに成功した。また、性スペクトラム上の位置の決定と移動に関する因子を明らかとした。とくに重要な点として、ヒトの性スペクトラム上の位置が胎児期から老年期までのさまざまな時期において変化し得ることを示した。本研究期間の成果は、論文、著書、講演、シンポジウム、学会発表、研究班ホームページ、テレビ出演、一般向け書籍などさまざまな形で公開した。本計画研究に参画した多くの研究者および大学院生が賞を受けた。計画に沿って臨床検体の解析を推進する。
新仮説に基づく前頭側頭葉変性症の発症メカニズム解明と治療薬開発戦略

神経変性疾患の一つである前頭側頭葉変性症(FTLD)は、これまでの研究により複数の原因因子が同定されているが、発症メカニズムはいまだ不明で、根本的治療薬も確立されていない。現在、遺伝子変異による神経毒性獲得もしくは神経保護機能低下が発症に関わると考えられ、原因因子の遺伝子破壊マウスやトランスジェニックマウスが作製されているが、FTLD病態を完全に再現できているものはいない。そこで本研究では、遺伝子変異による神経毒性獲得と神経保護機能低下の2つが並行して起こることでFTLD発症を引き起こすという独自の新仮説に基づき、FTLD原因因子の遺伝子変異による発症メカニズムの解明と治療薬の確立を目指す。
希少金属鉱石からの抽出における速度論的研究

亜鉛焼鉱および酸化ニッケル鉱を撹拌槽中で硫酸抽出し,次の結論を得た.亜鉛焼鉱の抽出は酸化亜鉛に起因する初期の急激な抽出Aとジンクフェライトに起因する緩慢な抽出Bに分けることができる.抽出Aは,温度60°Cの場合100秒程度で完了し,亜鉛,銅,カドミウムの抽出率は一定値(それぞれ93%, 60%, 77%)に達した.抽出速度はカドミウムがもっとも高く,銅,亜鉛の順に低くなった.また抽出速度に与える温度,鉱石粒径の影響は大きく,酸濃度の影響は小さかった.一方,抽出Bでは,いずれの金属の抽出速度も低く,抽出がほぼ完了するのに90°Cで約12時間を要した.また,鉄が抽出されると共に,亜鉛,銅,カドミウムも同程度の速度で抽出された.酸化ニッケル鉱の場合,抽出速度はクロムが極めて低いが,ニッケル,コバルト,マグネシウム,鉄は高く,ほぼ同程度の値であった.抽出挙動はニッケルとマグネシウム,鉄とコバルトがそれぞれ類似しており,抽出開始60分後における抽出率はニッケル,マグネシウムがほぼ90%,鉄,コバルトが80%,クロムが17%であり,それぞれ一定値に近かった.抽出速度に与える温度,酸濃度の影響は比較的大きいが,鉱石粒径の影響は小さかった.実験値を用いたモデル解析の結果,亜鉛焼鉱の抽出Aにおける亜鉛の抽出速度は,生成物層を形成しない未反応核モデルにより説明できた(活性化エネルギー10.1kcal/mol)が,銅,カドミウムについては適用できないことから,これらの金属は亜鉛と異なり鉱石中に偏在しているものと考えられる.抽出Bにおける鉄,銅,カドミウムの抽出速度,及び酸化ニッケル鉱の抽出におけるニッケル,コバルト,クロム,マグネシウム,鉄の抽出速度はそれぞれ反応次数を1次とした全域反応モデルにより説明でき,活性化エネルギーが17.4-23.1kcal/molであることから,これらの金属の抽出速度は化学反応律速と考えられる.亜鉛焼鉱および酸化ニッケル鉱を撹拌槽中で硫酸抽出し,次の結論を得た.亜鉛焼鉱の抽出は酸化亜鉛に起因する初期の急激な抽出Aとジンクフェライトに起因する緩慢な抽出Bに分けることができる.抽出Aは,温度60°Cの場合100秒程度で完了し,亜鉛,銅,カドミウムの抽出率は一定値(それぞれ93%, 60%, 77%)に達した.抽出速度はカドミウムがもっとも高く,銅,亜鉛の順に低くなった.また抽出速度に与える温度,鉱石粒径の影響は大きく,酸濃度の影響は小さかった.一方,抽出Bでは,いずれの金属の抽出速度も低く,抽出がほぼ完了するのに90°Cで約12時間を要した.また,鉄が抽出されると共に,亜鉛,銅,カドミウムも同程度の速度で抽出された.酸化ニッケル鉱の場合,抽出速度はクロムが極めて低いが,ニッケル,コバルト,マグネシウム,鉄は高く,ほぼ同程度の値であった.抽出挙動はニッケルとマグネシウム,鉄とコバルトがそれぞれ類似しており,抽出開始60分後における抽出率はニッケル,マグネシウムがほぼ90%,鉄,コバルトが80%,クロムが17%であり,それぞれ一定値に近かった.抽出速度に与える温度,酸濃度の影響は比較的大きいが,鉱石粒径の影響は小さかった.実験値を用いたモデル解析の結果,亜鉛焼鉱の抽出Aにおける亜鉛の抽出速度は,生成物層を形成しない未反応核モデルにより説明できた(活性化エネルギー10.1kcal/mol)が,銅,カドミウムについては適用できないことから,これらの金属は亜鉛と異なり鉱石中に偏在しているものと考えられる.抽出Bにおける鉄,銅,カドミウムの抽出速度,及び酸化ニッケル鉱の抽出におけるニッケル,コバルト,クロム,マグネシウム,鉄の抽出速度はそれぞれ反応次数を1次とした全域反応モデルにより説明でき,活性化エネルギーが17.4-23.1kcal/molであることから,これらの金属の抽出速度は化学反応律速と考えられる.上記表題に関する研究の1年目にあたり、次の2種の実験を行った。1.撹拌槽内流動に関する検討:レーザ光を利用した鉱石濃度測定システム開発に関する基礎検討を行った。すなわち、鉱石濃度検出用センサー,インターフェース,マイクロコンピュータから成る測定システムを組み、信号解析用ソフトウェアを作成したうえで、システムに模擬信号を入力させたところシステムが予定通り機能することがわかった。2.亜鉛焼鉱の硫酸抽出に関する速度論的検討:亜鉛精鉱の焼鉱を乾式粉砕後、節分して得た-80+200メッシュの粒度のものを試料とし、500mlの市販ガラス製撹拌槽を用いて1N硫酸により抽出した。温度1560°Cのもとで抽出し、液中の鉛,銅,カドミウム,鉄の濃度を原子吸光法を用いて分析して各金属の抽出率の経時変化を求め、次の結論を得た。1)亜鉛,銅,カドミウムの抽出状態は類似しており、抽出開始後12分間の抽出が急激に進む(抽出率にして5590%)期間とその後抽出率が100%になるまで抽出が緩慢に進む期間(100時間)があった。2)鉄の抽出速度は極めて遅く(他の金属の1/1000以下),抽出率が80%に達するには抽出温度60°Cで70時間以上もかかった。(鉄は亜鉛精鉱の焙焼中にジンクフェライトとして酸化亜鉛の中に取り込まれるためと考えられる。

3)亜鉛,銅,カドミウムの抽出が緩慢に進む期間と鉄の抽出期間は一致しており、この結果から銅,カドミウムの一部分もジンクフェライトの結晶構造中に存在しているものと推定される。4)各金属の抽出速度はともに温度が高くなるにつれて増加し、中でも鉄の温度依存性が最も大きかった。5)亜鉛,銅,カドミウムの初期抽出および鉄の抽出をvolume reactionモデルを用いて解析したところ、実験結果を良好に説明できた。本モデルによる活性化エネルギーは、亜鉛について15KJ/mol,鉄については43KJ/molであった。
自己実現としてのライフスタイル・バランスとその向上要因の解明

ワーク・ライフ・バランスは、老若男女の誰もが様々な活動について自ら希望するバランスで展開できる状態を目指すものと定義され、幅広く使用されるようになってきた。そこで、時間使用の理想と現実の一致から生活全体のバランスを把握するtime-use profileによるライフスタイル・バランスの測定および関連要因を検討した。バランスそのものを客観的数値として把握可能なtime-use profileによる測定は有用であると考えられた。ライフスタイル・バランスの達成度が特に低いのは、休業・求職者、介護者、首尾一貫感覚の低い者、行動的諦めコーピング使用者、否認・情緒的コーピングをあまり使用しない者であった。本研究は、時間使用の理想と現実の一致から生活全体のバランスを把握するライフスタイル・バランスという概念に着目し、これと関連する社会経済的要因・心理的特性を明らかにすることを目的とし、縦断調査を行うものである。平成27年11月に第1回調査を実施した。従来のワーク・ライフ・バランスとの比較を行うために、就労可能であるという点から学生を除く日本全国20歳60歳の成人男女を対象とした。180万人のアンケートモニターを有するインターネット調査会社に委託をし、本研究の調査対象となるモニターに案内のメールを送信した。予算上、最大限であると考えられた2400名からの回答回収を目標とし、メール送信後4日後に予定数を上回ったため調査を終了した。調査票には、属性、現在および理想の生活スタイル(通勤、仕事、家事、家族の世話、運動、学習、地域活動、趣味、休養、睡眠時間、食事などに費やす時間)、各生活内容のとらえ方(仕事・義務・個人の活動)、職場環境、心理的健康指標、対処行動パターン、コントロール感などを含めた。なお、本研究内容に関して、大東文化大学スポーツ・健康科学部研究倫理審査委員会の承認を得た。回答矛盾や不備などがみられた者を除外した結果、有効回答数は2820名となった。平均年齢39.6歳、男性46.6%、既婚50.9%、就労者72.5%であった。第1回調査よりライフスタイル・バランスの達成度と諸要因の関連を検討した結果、ライフスタイル・バランスの達成度が低い者の特徴として、求職者、休職者、介護を要する家族と同居している、首尾一貫感覚が低い、行動を放棄するストレス対処法の使用頻度が高い、否認や情動的サポートを活用するストレス対処法の使用頻度が低い、などが見受けられた(2016年7月第31回国際心理学会議にて発表予定)。第1回調査を予定通り平成27年秋に実施した。また、初期解析の結果も近く学会発表の予定であるため。ワーク・ライフ・バランス研究として、時間使用の理想と現実の一致から生活全体のバランスを把握するライフスタイル・バランスという概念に着目し、バランスそのものを客観的数値として把握可能なtime-use profileの適用および現状把握、他要因との関連について検討した。インターネット調査会社の登録モニターのうち、学生を除く20歳から59歳の男女に層化無作為抽出を行い、協力を依頼した。平成27年11月に第1回調査を実施し、平成28年5月および平成28年11月に追跡調査を実施した。第1回調査では、回答矛盾や回答不備などがみられた者を除外した結果、有効回答数は2820名となった(有効回答率79.7%、平均年齢39.6歳、男性46.6%、既婚50.9%、就労者72.5%)。追跡調査の有効回答数はそれぞれ1443名と970名であった。time-use profileの使用により、間違いや矛盾、虚偽が著しく増加する可能性は低いと思われた。正規就業者は有償労働に、就学前児童の家庭内保育者は子どもの世話に、介護が必要な者と同居している者は介護に多くの時間を割き、休養や睡眠時間などの個人的な時間を満足に確保できていない現状が明らかとなった。ライフスタイル・バランスの達成度が特に低いのは、有償労働に就く意思をもつ休業中や求職者、介護のために個人的時間を削っている介護者であった。また、女性が家事・食事や身支度の時間を減らして学習や休養の時間を増やしたいと考えていること、未婚者が交際等の時間を減らして家事・介護・運動の時間を増やしたいと考えていることが明らかとなった。これまでの「仕事と家庭の二者関係」という視点によるバランス測定ではとらえきれていない点が明らかにされ、生活全体のバランスを把握するためにもtime-use profileによるライフスタイル・バランスの測定は有用であると考えられた。研究計画通り、平成28年5月に第2回調査を、平成28年秋に第3回調査を実施する予定である。また、パネルデータより各要因の変化の関連を検討し、ライフスタイル・バランス向上のメカニズムを解明する。産業保健心理学
液相酸化法を利用したイルメナイト鉱の新規アップグレードプロセス開発

チタン鉱石の一種であるイルメナイト鉱石から高純度酸化チタンを製造するプロセスを提案し、その実現性について実験により検討した。具体的には、酸化チタンと酸化鉄を炭素と混合し温度1600度に保持することで3価のチタン酸化物が得られた。また、3価のチタン酸化物は水素雰囲気下において塩酸に溶解することが分かった。さらに、2価の鉄イオンと3価のチタンイオンの混合溶液を空気酸化すると純度99mass%以上の酸化チタンが得られた。以上の結果より、イルメナイトを3価のチタン酸化物と金属鉄の混合体まで還元し、これを酸浸出した後、液相中で酸化することで高純度の酸化チタンを得られることが明らかとなった。金属チタン製錬の高効率化に資するチタン鉱石(イルメナイト鉱石)の新規アップグレードプロセスを提案し、その可能性を実験的に検証した。本研究で提案したプロセスは次の通りである。すなわち、鉄とチタンの複合酸化物であるイルメナイトを炭素還元し鉄とTi2O3に変換した後、これを塩酸で浸出・ろ過し、2価の鉄イオン(Fe2+)、3価のチタンイオン(Ti3+)およびその他の可溶性微量元素を含む溶液を得る。この後、溶液を酸化することで、高純度の酸化チタンを選択的に析出させるプロセスである。本研究では、初めにチタンと鉄の分離性を検証した。Ti2O3とTiO2の塩酸への溶解性を調査した。5mmolのTi2O3に対し、50mlの6mol/L塩酸溶液を加え、水素雰囲気、温度75度で24時間保持するとほぼ全量が溶解した。一方、TiO2を同条件で浸出した場合、殆ど溶解しなかった。また、Fe2+とTi3+を0.1mol/Lずつ含む塩酸溶液を酸化すると、チタンのみが選択的に析出し高純度のTiO2が得られることを明らかにした。最も良い条件は、温度75度、pH=0で空気酸化した場合で、純度99.6%のTiO2が得られた。これらの結果から、イルメナイトを鉄とTi2O3まで還元出来れば、浸出および液相酸化工程を経て高純度のTiO2が得られることが示唆された。次に、イルメナイトの炭素還元挙動について調べた。結果、TiO2とFe2O3をそれぞれ64mass%, 32mass%程度含むイルメナイト鉱石に対し、チタンと鉄がTi2O3とFeまで還元可能な量の炭素を添加し、温度1500度もしくは1600度で6時間加熱することでTi2O3とFeが得られることが分かった。本研究で提案した、1.イルメナイトの還元、2.還元生成物の酸溶解、3.液相酸化法によるチタンの選択的析出からなる新プロセスについて、乾式工程(1)と湿式工程(2,3)に分けて検討を行った。2.還元生成物の酸溶解に関しては、4価のチタン酸化物であるTiO2と3価のチタン酸化物であるTi2O3を試薬に用いて、空気雰囲気および水素雰囲気における溶解挙動を調べた。結果、Ti2O3を塩酸に浸漬し水素雰囲気に保持するとチタン酸化物を溶解可能であることが分かった。3.液相酸化法によるチタンの選択的析出に関しては、金属鉄もしくは金属チタンを溶解して作製した溶液を、所定のpH、温度に調整したのち空気を吹き込み酸化し、酸化物が析出する条件を実験的に調査した。結果、温度75度かつpHが0以上1以下の条件で酸化した場合に、TiO2を選択的に析出可能であることが分かった。また、この時のチタン回収率は97%以上であった。これを基に、鉄およびチタン混合浴を用いて鉄とチタンの相互分離可能性を調査し、pH=0.25、温度75度の条件で空気酸化を行うことにより、純度99.7%の酸化チタンが得られることが分かった。2,3の成果から、イルメナイト中のチタンをTi2O3まで還元することが出来れば、金属チタン製造に適用可能な純度の酸化チタンを得られることが示唆された。一方、1.イルメナイトの還元については、イルメナイトの組成を模したFeOとTiO2の混合体を所定の条件で炭素還元し、Ti2O3が生成する条件を調べた。結果、温度1500度以上でTi2O3の生成が認められたが、Ti3O5もしくはTiCが共存していた。これより、今後の課題として、Ti2O3の生成量の定量的評価と、Ti3O5およびTiCの生成を抑制する方法の開発が考えられる。

本研究の目的は、イルメナイトの炭素還元・還元生成物である3価のチタン酸化物の酸溶解および液相酸化法による鉄とチタンの相互分離可能性を実証するとともに、チタン酸化物と水溶液中のチタンイオンの平衡関係ならびにチタン酸化物と鉄-炭素合金との相平衡関係を明らかにし、最適なプロセス条件を探索することである。酸溶解・液相酸化工程では、水素雰囲気における3価のチタン酸化物であるTi2O3は、4価のチタン酸化物であるTiO2と比較して、著しく大きな溶解度を示すことを実験的に実証した。また、液相酸化法を用いた鉄とチタンの相互分離可能性については、特に良い条件では、約99.7mass%の純度のTiO2が得られることで示した。一方、還元工程については、イルメナイトを炭素還元し、Ti2O3を得られることが分かり、本研究で提案したプロセスは、実現可能であることがわかった。残りの課題としては、最適なプロセス条件を決定するため、鉄-炭素合金とチタン酸化物の相平衡関係やCaO-TiO2系スラグと溶鉄の相平衡関係を調査および、チタン酸化物の酸性溶液に対する溶解度とその溶液中の酸化還元電位との関係を明らかにすることであるが、これらは1年以内に実現可能と考えられる。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。乾式工程に関しては、イルメナイトの炭素還元により得られる3価のチタン酸化物の量の定量的評価を行う。イルメナイトもしくは、FeOとTiO2の混合体を炭素還元して作製した試料を、Ar雰囲気下で酸溶解したのち、滴定法ならびにICP-AES法を併用して2価の鉄イオン、3価のチタンイオン、4価のチタンイオンをそれぞれ定量し、得られた結果から3価のチタン酸化物の量を評価する。また、Ti3O5およびTiCの生成を抑制可能な還元条件の探索も行う。具体的には、(i) CaOを添加しチタン酸化物の活量を下げ、これを安定化させる、(ii)鉄-炭素合金共存下で還元反応を進行させることにより炭素の活量を下げ、TiCの生成を抑制する、という2通りの方法について検討する。湿式工程に関しては、イルメナイトを炭素還元して得られる生成物の1つであるTi3O5の酸溶解挙動について調べる。また、酸溶解時および液相酸化時における微量元素の挙動について調査する。具体的には、Si,Al,Ca,Mg,Cr,V,Mn,Pについて、熱力学計算によって還元後の化学状態として予想された、SiO2,Al2O3,CaO,MgO,Cr,V,Mn,PをTi2O3と共に酸溶解し、溶解後の溶液中の各元素の濃度をICP-AESにより定量し、各化学種の溶解性を調査する。さらに、これらのうち可溶性の化学種とTi3+, Fe2+を含む水溶液を酸化し、高純度の酸化チタンが得られるか調べる。酸化チタンの純度はXRFもしくはSEM-EDSにより決定する。また、乾式工程および湿式工程に関する研究で得られた知見に基づき、イルメナイト鉱石に対して一連の処理を行い、酸化チタンの回収率や必要な還元剤、酸の量などコストに関する情報について調べ、プロセスの評価を行う。24年度において、本研究で使用不可欠な水素発生器が故障し、当初計画にない修理費が必要であった。一方で、国際会議1件を取りやめた。これらの結果として、繰越金が生じた。該当の繰越金は、25年度研究の消耗品に充てる予定である。実験に必要な消耗品ならびに成果発表のための経費が必要である。具体的には、チタン酸化物の炭素還元実験において、マグネシアおよびアルミナ、黒鉛製の特殊耐熱るつぼを大量に使用する。また、試料分析に掛かる消耗品として、試料溶解用の酸、滴定試薬、ICP-AES分析に必要なアルゴンガスが必要である。また、成果報告のための経費とは、国際会議・ワークショップでの講演、国内学会での学会発表や論文投稿に掛かる経費である。
システマビリティを導入したサービス指向型ソフトウェア信頼性評価法に関する研究

本研究課題では,運用環境の変動・不確実性を考慮した新たな信頼性の概念である「システマビリティ」を導入したソフトウェアの運用信頼性評価のための数理モデルを種々構築した.また,この理論的枠組みを,ソフトウェアシステムのサービス可用性評価法にも応用した.システマビリティを導入した数理モデルを基に,ソフトウェア信頼性/可用性評価のための定量的尺度を,時刻およびシステムに施されるデバッグ作業回数の関数として改めて導出した.平成24年度は,前年度のシステマビリティを導入した種々のソフトウェア信頼性モデルを基に,サービス指向の可用性評価法の構築に展開した.特に,複数のサービス(仕事)を同時に処理するマルチタスクソフトウェアシステムに対して,システムのサービス指向型性能評価モデルを構築した.システム内の仕事の処理規程は無限サーバ待ち行列理論を用いて記述し,処理時間制約以内に処理が首尾良く完了する仕事数の確率分布を解析した.この分布に基づいて,単位時間当りに到着する仕事数に対する処理可能な仕事数の割合を表す瞬間仕事処理完了率やある時間区間に到着する仕事数に対する処理を完了することができなかった仕事数の割合を表す累積仕事損失率といったリアルタイム性を考慮した定量的なサービス可用性評価尺度を導出した.本モデルの数値実験では,基本モデルとしてNHPPモデルを採用したときには,環境係数の不確定度合が高まると楽観的な評価結果を示す傾向があるが,マルコフ過程モデルを採用する場合には,環境係数の不確定度合が高まると悲観的な評価結果を示す傾向があるなど,基本モデルによって評価傾向が異なることが確認された.また,ソフトウェア信頼性評価においてよく議論の対象となる事象である不完全デバッグ環境に着目し,デバッグ能力の不安定性とサービス指向型可用性評価との関係についても議論した.具体的には,デバッグ能力を反映する完全デバッグ率にランダム性を考慮し,サービス指向型性能評価モデルを再構築した.本モデルの数値実験では,デバッグ能力の不安定度合が高まると悲観的な評価結果を示す傾向があることが確認された.本年度は,マルチモジュールソフトウェアシステムの処理性評価法の基礎的研究を進めた.これまでは,ソフトウェアシステムは大きな1つのシステムと捉えて議論を進めていたが,今回は,システムは複数のモジュールから構成されており,到着する1つのタスクは各モジュールが処理するサブタスクに分割されて処理されることを考慮した.また,各モジュールの処理時間特性は,互いに影響を及ぼし合う状況をモデルに反映させた.本研究課題では,運用環境の変動・不確実性を考慮した新たな信頼性の概念である「システマビリティ」を導入したソフトウェアの運用信頼性評価のための数理モデルを種々構築した.また,この理論的枠組みを,ソフトウェアシステムのサービス可用性評価法にも応用した.システマビリティを導入した数理モデルを基に,ソフトウェア信頼性/可用性評価のための定量的尺度を,時刻およびシステムに施されるデバッグ作業回数の関数として改めて導出した.平成23年度は,まず,マルコフ過程に基づくソフトウェア信頼性モデルに,ソフトウェア故障発生現象に関するテスト環境と運用環境の違いを表現する環境係数を導入し,その上で環境係数のランダム性,すなわちシステマビリティを考慮した.環境係数のランダム性を記述するのに用いた分布は,ガンマ分布およびベータ分布である.これら2つの分布を適用した場合をそれぞれ解析し,累積修正フォールト数やソフトウェア故障発生数の平均,ソフトウェア信頼度,平均ソフトウェア故障発生時間間隔といった運用段階を意識したソフトウェア信頼性評価尺度を,デバッグ回数およびその後の運用時刻の関数として導出した.数値実験では,特に環境係数の不確定度合(あるいは確信度合)とソフトウェア信頼性評価結果の関係について考察し,環境係数の不確定度合が高まると楽観的な評価結果を示す傾向があることがわかった.上記と同様な解析・分析を,非同次ポアソン過程(NHPP)モデルについても実施し,このモデルについても同様の傾向があることを確認した.また,NHPPモデルに対しては,これまであまり議論されてこなかったソフトウェア可用性評価法への応用についても考察した.システムの不動作時間の記述については複合過程を用いて,マルコフ過程モデルと同様に,瞬間ソフトウェア・アベイラビリティや平均ソフトウェア・アベイラビリティといった可用性評価尺度を導出することができた.これは,NHPPモデルの適用範囲が拡大されたことを意味し,有意義な成果の1つである.さらに,ハザードレートモデルに対しても,システマビリティを導入した信頼性評価法を議論し,ソフトウェアの最適リリース問題にも応用した.平成24年度に実施した研究は,年度当初に作成した実施状況報告書の「今後の研究の推進方策」に沿っており,ほぼ予定通りの達成度である.平成23年度に実施した研究は,研究計画調書に記載された「初年度の研究計画・方法」に沿っており,ほぼ予定通りの達成度である.平成25年度は,環境係数の変動性の記述方法を再考する.前年度までに議論されたサービス指向型可用性評価法においては,環境係数の分布の様子は,ガンマ分布あるいはベータ分布を前提とした議論となっていた.しかしながら,環境係数の分布特性を合理的に推定することは困難であると考えられ,これらの分布を適用することが適切でない場合もある.また,これらの分布を前提としたときの実際の評価尺度の算出が困難な場合もあった.