hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「全国方言談話資料データベース」に基づく方言文法の研究と検証調査

主として,近畿地方(京都府・滋賀県・奈良県・和歌山県・大阪府・兵庫県)の各地点での談話テキストに出現する特徴的な方言形を検索・抽出し,計量的な処理を施したものについて,文法事項の記述とその比較を行い,考察・分析を加えた。各文法ジャンルについて,テキストでの形式の現れの一端を明らかにし,テキストの形態による方言コードの運用の違いなどにも注目した。関西圏の大学生を対象に収録した談話とその文字化を利用して,談話データの分析を行い,現在の若年層のいわゆるネオ方言における実態の解明を試みた。特徴的な方言コードについては,この若年層での使用実態と,高年層における伝統的な方言形の出現状況を比較・対照した。特に,京都と大阪においては,高年層と若年層の談話データの対照記述を進め,各年層を対象にした動態データとの対比・検討も行った。また,「全国談話資料データベース」で欠けている重要地点のひとつである対馬厳原町豆酘地区での(研究分担者・真田信治の調査・収録による)談話資料をまとめて,分析を加え,資料集『対馬・厳原町豆酘方言の自然談話』(平成12年9月30日,60ページ)として刊行した。なお,この研究プロジェクトの概要の一部は,国立国語研究所の広報誌『国語研の窓7』において報告し,その意義を一般にアピールした。「全国方言談話資料データベース」の音声・文字化データを対象として、本年度は、そのうちの大阪府での5地点(大阪市・高槻市・八尾市山畑・河内長野市滝畑・泉佐野市新町)での談話テキスト(各約10時間分の談話資料)に出現する方言コードを検索抽出し、計量的な処理を施した。現地での確認、検証、また、若年層のいわゆるネオ方言コードとの対比も行った。若年層のネオ方言に関しては、分担者の真田が、関西圏・若年層談話文字化データ集を作成した。なお別途、「全国方言談話資料データベース」で欠けている方言重要地点のひとつ、長崎県・対馬厳原町の方言談話資料を作成している。この資料は、来年度、データ集として刊行する予定である。本年度具体的に焦点をあてたジャンルは、「待遇表現」「アスペクト表現」「仮定表現」「可能表現」「否定表現」、および「アクセント」である。それぞれのジャンルにおけるテキストでの現れの一端が明らかになった。たとえば、<はなしあい>と<かたり>、<けんか>など、テキストの形態の違いとそれぞれの形式の現れの違いなどの検討が今後の課題となる。いずれにしても、方言コードの運用をテキストの形態とのかかわりにおいて分析した研究はいままで皆無であり、新しい方言研究の展望が開けそうである。分析結果は来年度中にまとめ、刊行の予定である。前年度からの継続として、大阪府とその周辺の各地点での談話テキスト(それぞれ約10時間分の談話資料)に出現する方言コードを検索・抽出し、計量的な処理を施したものについて、文法事項の記述を進めた。記述事象を現在の実態と対比・検討するために、大阪府とその周辺地域で若年層約60組を対象に談話を収録した。この談話データの分析は来年度に行う予定である。「全国談話資料データベース」で欠けている重要地点のひとつ、長崎県下県郡厳原町(対馬)の方言資料の分析結果を別途報告書としてまとめた。具体的に焦点をあてたジャンルは、「動詞の活用」「可能表現」「待遇表現」そして「アクセント」などである。この談話資料は来年度、データ集として刊行する予定である。なお、談話資料を用いた方言資料の重要性については、真田信治編著『展望現代の方言』(白帝社1999年11月)の中で、本研究も取り上げつつ、詳しく述べた(井上文子「談話資料による方言研究」)。来年度末までに、全体の一応のまとめをし、報告書を作成する予定である。本年度は、近畿地方(京都府・滋賀県・奈良県・和歌山県・大阪府・兵庫県)の各地点での談話テキストに出現する特徴的な方言形を検索・抽出し、計量的な処理を施したものについて、文法事項の記述とその比較を行い、考察・分析を加えた。各文法ジャンルについて、テキストでの形式の現れの一端を明らかにし、テキストの形態による方言コードの運用の違いなどにも注目した。

関西圏の大学生を対象に収録した談話とその文字化を利用して、談話データの分析を行い、現在の若年層のいわゆるネオ方言における実態の解明を試みた。特徴的な方言コードについては、この若年層での使用実態と、高年層における伝統的な方言形の出現状況を比較・対照した。特に、京都と大阪においては、高年層と若年層の談話データの対照記述を進め、各年層を対象にした動態データとの対比・検討も行った。また、「全国談話資料データベース」で欠けている重要地点のひとつである対馬厳原町豆酘地区での(研究分担者・真田信治の調査・収録による)談話資料をまとめて、分析を加え、資料集『対馬・厳原町豆酘方言の自然談話』(平成12年9月30日、60ページ)として刊行した。なお、この研究プロジェクトの概要の一部は、国立国語研究所の広報誌『国語研の窓7』において報告し、その意義を一般にアピールした。
海盆間相互作用を介した西大平洋-インドモンスーンと台風の年々変動メカニズムの解明

本研究の目的は、エルニーニョー南方振動(ENSO)及びインド洋の影響を受ける西太平洋モンスーンと台風の変動メカニズムを大気ー海洋変動の観点から統合的に理解し、それらの季節時間スケールの予測可能性を明らかにすることである。前年までの研究によって、インド洋が数か月先の夏季アジアモンスーン予測の予測可能なモード変動をもたらすことが示唆された。本研究課題の2年目となる本年度は、インド洋海面水温(SST)の年々変動による夏季アジアモンスーンの年々変動への寄与、予測可能性への影響を定量的に推定するために数値実験を行い解析を行った。長期間(1981-2010年)のインド洋SSTの感度実験を解析した結果、インド洋SSTの年々変動が夏季アジアモンスーンの変動に大きな影響を与えることがわかった。具体的には、北西太平洋モンスーンの年々変動の場合、予測可能な分散成分(全体の約5割)に対しインド洋の寄与はその約2/3程度であった。この結果は、インド洋SSTの予測精度及びその遠隔影響の再現性の向上が夏季アジアモンスーンの季節予測に極めて重要であることを意味し、エルニーニョ翌年の解析からインド洋を介したエルニーニョ現象の遅れ影響に関連する変動が季節予測可能性をもたらすことが確認された。これらの研究結果をまとめ、日本気象学会2018年秋季大会においてポスター発表した。また、昨年度から追加で実施している夏季アジアモンスーンの1年先予測実験については、概ね解析を終え、現在、論文投稿に向けて執筆を行っているところである。さらに、2018年夏季の活発な台風活動に対する太平洋南北モードの影響を、上述したSST感度実験と同様の手法で調査し、太平洋南北モードの正位相に対応するSSTパターンが2018年夏季の活発な台風活動をもたらしていたことを明らかにした。当初計画していた研究内容に加え、夏季アジアモンスーンの1年予測の研究、及び、2018年夏季の活発な台風活動の要因調査を実施したため、当初予定していた、長期間にわたるインド洋SST感度実験の解析が若干遅れている。2018年夏季の活発な台風活動は甚大な災害をもたらした西日本豪雨にも関連しており、その要因分析は社会的要請が高いと判断し、研究内容の変更を行った。本調査結果を論文にまとめ、学術誌への投稿準備を進めている。また、本研究課題の発展として、計画に無かった夏季アジアモンスーン及び台風活動の1年先予測実験を実施し、論文を執筆中である。以上の通り、研究計画の変更は行ったものの、研究成果は着実に得られつつある。3年目となる来年度には、これまでの解析結果を整理・解釈し、アジアモンスーン1年予測、2018年夏季の活発な台風活動の要因に関する論文を順次執筆する計画である。また、実施済みの長期間のインド洋SST感度実験の結果を用いて、インド洋による夏季アジアモンスーン域の潜在的予測可能性への影響、インド洋の影響の年毎の違いなどに関して解析を進める。また、複数モデルによるアジアモンスーン予測の解析も並行して実施し、変動メカニズムの再現性、モデル間の違いを明らかにすることで、今後のモデル技術の発展に資する知見を得ることを目指す。初年度の平成29年度には、海盆間の相互作用を介したエルニーニョ現象の遅延影響による北西太平洋の台風(熱帯低気圧)活動への影響及びその予測精度を調査するため、2016年の事例を対象とした数値実験及び解析を行った。本研究成果は国際誌において論文発表するとともに、国内外の学会及び研究会において発表した。以下にその概要を述べる。2016年夏季前半には北西太平洋の台風(熱帯低気圧)の活動が不活発であった。エルニーニョ現象の影響を受けてインド洋海面水温が平年より高かった状態がこの熱帯低気圧の不活発な活動の要因であったという仮説を検証するため、インド洋に海面水温の気候値を与えた感度実験と対照実験(通常の予測)を実施し、結果を比較した。その結果、2016年夏季前半のインド洋の高い海面水温が不活発な熱帯低気圧の活動を引き起こしていたことが確かめられた。エルニーニョ現象の翌夏のインド洋SSTの昇温による台風活動の抑制は、これまで観測データの解析によって指摘されていたが、数値モデルを用いた感度実験により要因分析したのは本研究が初めてであり、得られた結果は提唱された変動メカニズムを力学的に裏付けるものである。さらに、本研究では、北西太平洋の台風発生数の予測精度を季節毎に比較し、初夏(5月ー7月)に比較的高いことを見出した。この初夏の比較的高い予測可能性は、エルニーニョ現象の遅延影響が初夏の北西太平洋の熱帯低気圧の活動に強く影響することを示唆する。本年度には、2016年夏季の事例について、北西太平洋モンスーンと熱帯低気圧の数値実験、解析を実施した。また、得られた結果を国際誌の査読付き論文として成果発表することができた。このように初年度の研究計画の内容は予定通り実施することができた。また、研究実施計画を前倒しして、来年度(平成30年度)に実施予定であった多数事例の感度実験の環境を整備し、既に数値実験を実施中である。さらに、本研究課題の発展として、計画に無かった夏季アジアモンスーン及び台風活動の1年先予測実験を実施し、解析中である。

以上の通り、本研究課題はおおむね順調に進展しており、現段階において、当初予期していなかった問題は生じていない。本研究の目的は、エルニーニョー南方振動(ENSO)及びインド洋の影響を受ける西太平洋モンスーンと台風の変動メカニズムを大気ー海洋変動の観点から統合的に理解し、それらの季節時間スケールの予測可能性を明らかにすることである。前年までの研究によって、インド洋が数か月先の夏季アジアモンスーン予測の予測可能なモード変動をもたらすことが示唆された。本研究課題の2年目となる本年度は、インド洋海面水温(SST)の年々変動による夏季アジアモンスーンの年々変動への寄与、予測可能性への影響を定量的に推定するために数値実験を行い解析を行った。長期間(1981-2010年)のインド洋SSTの感度実験を解析した結果、インド洋SSTの年々変動が夏季アジアモンスーンの変動に大きな影響を与えることがわかった。具体的には、北西太平洋モンスーンの年々変動の場合、予測可能な分散成分(全体の約5割)に対しインド洋の寄与はその約2/3程度であった。この結果は、インド洋SSTの予測精度及びその遠隔影響の再現性の向上が夏季アジアモンスーンの季節予測に極めて重要であることを意味し、エルニーニョ翌年の解析からインド洋を介したエルニーニョ現象の遅れ影響に関連する変動が季節予測可能性をもたらすことが確認された。これらの研究結果をまとめ、日本気象学会2018年秋季大会においてポスター発表した。また、昨年度から追加で実施している夏季アジアモンスーンの1年先予測実験については、概ね解析を終え、現在、論文投稿に向けて執筆を行っているところである。さらに、2018年夏季の活発な台風活動に対する太平洋南北モードの影響を、上述したSST感度実験と同様の手法で調査し、太平洋南北モードの正位相に対応するSSTパターンが2018年夏季の活発な台風活動をもたらしていたことを明らかにした。当初計画していた研究内容に加え、夏季アジアモンスーンの1年予測の研究、及び、2018年夏季の活発な台風活動の要因調査を実施したため、当初予定していた、長期間にわたるインド洋SST感度実験の解析が若干遅れている。2018年夏季の活発な台風活動は甚大な災害をもたらした西日本豪雨にも関連しており、その要因分析は社会的要請が高いと判断し、研究内容の変更を行った。本調査結果を論文にまとめ、学術誌への投稿準備を進めている。また、本研究課題の発展として、計画に無かった夏季アジアモンスーン及び台風活動の1年先予測実験を実施し、論文を執筆中である。以上の通り、研究計画の変更は行ったものの、研究成果は着実に得られつつある。来年度以降も実施計画通り、研究を実施する計画である。来年度にあたる平成30年度には、気象庁の季節予測システムによる多数年の海面水温感度実験を実施することにより、エルニーニョ・南方振動と西太平洋ーインドモンスーンと台風変動メカニズムを明らかにする。また、本年度に実施した夏季アジアモンスーンの1年先予測実験の解析を進め、その結果を論文にまとめる。
エリートジュニアアスリートにおける形態と筋力の縦断的調査

本研究の目的は、エリートジュニアアスリートの筋形態と筋力を縦断的に測定することによってそれらの発育・発達傾向を男女別及び専門種目別に明らかにすることである。4年目となる平成30年度はデータ収集、分析及び学会での公表、論文投稿を主たる目的として活動を行い、概ね計画通り遂行することができた。本年度の成果として、発育発達に伴うジュニアアスリートの筋力・筋パワーの発達と競技成績の変化との関係について分析し国際学会及び国内学会にて発表を行った。さらに、国内学会においてシンポジストとして招聘され、本年度の成果をまとめ、ジュニアアスリートが体力トレーニングを行うべき最適時期に関する報告を行った。発育発達・競技レベルに応じた体力の目標値を知るための資料や、身体発育の成熟度に応じてどのような時期に筋力・筋パワーを高めるトレーニングを開始するべきかについては、国内外問わず明確な知見が乏しい。そこで、一昨年度作成した専門競技別の発育発達曲線から競技成績を推定し、発育段階での目標パワー水準を明確にするとともに、筋力・筋パワーを高めるための最適時期を男女別に明らかにした。主な結果としては、男女の最大無酸素パワー値(MAnP)と滑走タイムの関係における相関係数はMAnPの大小によって変動することが明らかになった。そこで、男女別に相関係数が高まるパワー水準を明らかにしたところ、男子では325W、女子は281Wを境に急激に増加した。つまり、筋パワーのような身体資源が競技能力にもたらす影響力は男子と女子で異なることが明らかになり、この水準以降では筋パワーの様な身体資源に依存して競技能力が高まることを意味するものである。本研究の成果としては、身長や体重、年齢以外の項目を用いて体力トレーニングの開始時期を示した始めての試みといえる。現在、上記の内容をまとめ、国内学会に投稿するべく執筆を行っている。1年目となる平成27年度はデータ収集、分析及び学会での公表を主たる目的として活動を行い、概ね計画通り遂行することができた。このうち、13歳の女子フェンシング選手を対象として、これまでのフェンシングの競技経験がある選手とない選手における大腿筋群の縦断的変化を比較検討し、国内の学会にて発表した。一般的にフェンシング選手の形態的特徴は左右で異なり、前に踏み出される脚の大腿囲や筋横断面積が後脚に比べて著しく大きいことが知られている。一方、このようなプロポーションが形成される過程については不明な点が多く、とりわけ競技経験の無い選手における下肢筋群の発達過程を縦断的にとらえた報告は存在しない。本研究の主な結果としては、経験者における全筋、大腿四頭筋、ハムストリングスの横断面積は13歳の段階で前脚が後脚に比べて大きく、全筋断面積の前後比は測定期間中に著しい変化は認められなかったのに対し、未経験者における全筋断面積の前後比は13歳(競技開始)から著しく増加し、1年間で明確な左右差が認められるまでに至った。この結果は、専門的なスポーツ活動が無い一般児童・生徒においても比較的短期間でトレーニング効果が現れることを意味しており、さらにこの時期の女子アスリートのトレーニング効果は、少なくとも小学生までの競技経験の有無に影響されることを示している。このようなフェンシング選手で行った検討を、今後は他の競技にも応用することでジュニアアスリートの縦断的な発育発達様相を捉えていく予定である。本研究は4年間にわたる縦断研究であるため、その1カ年目の平成27年度に計画していた測定はほぼ予定通り実施することができ、学会発表も行うことができたため、おおむね順調に進展していると判断できる。2年目となる平成28年度はデータ収集、分析及び学会での公表、論文投稿を主たる目的として活動を行い、概ね計画通り遂行することができた。本年度の成果として、スピードスケート選手の筋形態及び筋機能の発育発達傾向の種目差について国際学会で発表を行った。一般的にスピードスケートトレーニングは下肢筋群の選択的肥大と筋力及び筋パワーの発達をもたらす。しかしその適応の程度は専門種目によって異なり、短距離種目を専門とする選手と全距離を滑走する選手では筋量発達の部位差や筋力・筋パワーの明らかな違いが観察される。そこで、本研究課題である専門競技別の発育発達曲線の作成に向け、スピードスケート選手を短距離及び全距離滑走選手に分けて発育発達曲線を作成し、さらに筋量及び筋パワーにおける発育発達速度の種目差を検討した。主な結果としては、短距離選手と全距離滑走選手の大腿四頭筋及びハムストリングスの筋厚及びパワー発揮能力の発達曲線に交互作用が認められ、16歳以降の年齢で短距離選手が著しく高い値を示した。また、これらのピーク発育速度は、全距離滑走選手が短距離選手に比べて明らかに早い年齢で出現することが明らかになった。この結果は、ジュニアアスリートにおける長期間の専門的なスポーツ活動の相違が、筋形態や機能の発育量のみならず発育速度にも影響を及ぼすことを意味している。このようなスピードスケート選手で行った検討を、今後は他の競技にも応用することでジュニアアスリートの縦断的な発育発達様相を捉えていく予定である。平成27年度-28年度に計画していた測定はほぼ予定通り実施することができた。また、分析及び学会発表も行うことができたため、おおむね順調に進展していると判断できる。

しかし論文投稿には至っていないため迅速に論文作成・投稿を行う必要がある。本研究の目的は、エリートジュニアアスリートの筋形態と筋力を縦断的に測定することによってそれらの発育・発達傾向を男女別及び専門種目別に明らかにすることである。3年目となる平成29年度はデータ収集、分析及び学会での公表、論文投稿を主たる目的として活動を行い、概ね計画通り遂行することができた。本年度の成果として、発育発達に伴うジュニアアスリートの筋力・筋パワーの発達と競技成績の変化との関係について分析し国際学会及び国内学会にて発表を行った。体力測定結果から競技パフォーマンスを推定する方法はトレーニング現場で広く活用されているが、発育発達・競技レベルに応じた体力の目標値を知るための資料は国内外問わず少ない。そこで、前年度作成した専門競技別の発育発達曲線から競技成績を推定し得る推定式を作成し、発育段階での目標パワー水準を明確にした。主な結果としては、男女の距離種目(500m、1000m)における最大無酸素パワー値と滑走タイムの関係における決定係数は累乗近似で最も高い値が認められ、R2=0.779からR2=0.807の範囲となり、すべての関係において1%水準で有意な相関関係が認められた。この結果は、本研究で作成した推定式は高い精度と有意性を満たしていると判断することができ、ジュニアアスリートが短距離種目を目標タイムで滑走するためのパワー発揮能力を把握するうえで有用な資料になり得ると考えられる。このようなスピードスケート選手で行った検討を、今後は他の競技にも応用することでジュニアアスリートの縦断的な発育発達様相を捉えていく予定である。平成27年度-29年度に計画していた測定はほぼ予定通り実施することができた。また、学会発表は国内学会と国際学会で二件行った。そのうち一件は研究奨励賞を受賞し、高い評価を得ることができたこともあり、データ収集及び整理に関してはおおむね順調に進展していると判断できる。4年目となる平成30年度はデータ収集、分析及び学会での公表、論文投稿を主たる目的として活動を行い、概ね計画通り遂行することができた。さらに、国内学会においてシンポジストとして招聘され、本年度の成果をまとめ、ジュニアアスリートが体力トレーニングを行うべき最適時期に関する報告を行った。発育発達・競技レベルに応じた体力の目標値を知るための資料や、身体発育の成熟度に応じてどのような時期に筋力・筋パワーを高めるトレーニングを開始するべきかについては、国内外問わず明確な知見が乏しい。
微細緑藻による有用イソプレノイドの大量生産の鍵となる生合成酵素の解明

微細緑藻Botryococcusbrauniiは大量の液状炭化水素を生産するため、再生産可能な代替エネルギー資源として有望視されている。本藻種のB品種が生産するイソプレノイド系炭化水素は、メバロン酸経路ではなく、近年存在が明らかになった「非メバロン酸経路(DOXP/MEP経路)」由来の前駆体により生産される。本藻種によるイソプレノイド前駆体の生合成メカニズムを解明するため、申請者は本藻種のB品種から、DOXP/MEP経路の一番目の反応に関与する酵索、1-deoxy-D-xylulose 5-phosphate synthase(DXS)を3種cDNAクローニングした。高等植物においてDXSは、イソプレノイド化合物の収量に深く関与していると考えられているが、本藻種に見つかった3種DXSそれぞれの遺伝子の発現機構、酵素活性の調節機構については全く不明である。そこで得られた3種DXSにつき、リコンビナントタンパクの酵素学的諸性状を比較するとともに、遺伝子発現や酵素活性の発現パターンを比較した。Hisタグにより精製した3種DXSリコンビナントタンパク質の酵素学的特性を調べたところ、他生物由来のDXSに比べ最適温度が低いことが明らかになった。またVmax、Kmは高等植物由来のDXSと同程度の値を示した。これらのことから本藻種が大量にイソプレノイドを生産できるのは、個々のDXSタンパク質が特別な性状をしているからではなく、むしろ1つの細胞内において同時に同じ活性を持つ酵素が存在することによるところが大きいものと考えられた。また、これら3種のDXS遺伝子はトリテルペン合成の活発な培養初期に発現量が多く、トリテルペンの合成と相関があることが示唆された。微細緑藻Botryococcusbrauniiは大量の液状炭化水素を生産するため再生産可能な代替エネルギー資源としての利用が考えられている。本藻種のB品種が生産するイソプレノイド系炭化水素は、従来から知られていたメバロン酸経路ではなく、近年存在が明らかになった「非メバロン酸経路」由来の前駆体により生産される。申請者はすでにこの新規生合成経路の一番目の反応に関与する酵素、1-deoxy-D-xylullose synthase(DXS)のcDNAを3種クローニングすることに成功している。これらの酵素は最終的なイソプレノイド化合物の収量に深く関与していると考えられているが、それぞれの遺伝子の発現機構、酵素活性の調節機構については全く不明である。そこで本藻種の3種DXSにつき、酵素学的諸性状を比較するとともに、遺伝子発現や酵素活性の発現パターンを比較することにより、本藻種におけるイソプレノイドの大量生産に、これらがどのように関与しているかを明らかにすることを目的とした。今年度は上記3種DXS遺伝子を大腸菌内で発現させ、酵素活性を有する可溶性タンパク質を得ることが出来た。Hisタグにより精製した本藻種由来3種DXSリコンビナントタンパク質の、酵素学的特性を調べたところ、他生物由来のDXSに比べ最適温度が低いことが明らかになった。これらのことから本藻種が大量にイソプレノイドを生産できるのは、個々のDXSタンパク質が特別な性状をしているからではなく、むしろ、1つの細胞内において同時に同じ活性を持つ酵素が存在することによるところが大きいものと考えられた。微細緑藻Botryococcusbrauniiは大量の液状炭化水素を生産するため、再生産可能な代替エネルギー資源としての利用が考えられている。申請者は昨年度までに非メバロン酸経路の一段階目の反応に関与する酵素、1-deoxy-D-xylullose

synthase(DXS)につき、3種のcDNAをクローニングすることに成功し、それらのリコンビナントタンパク質を用いて酵素学的特性を明らかにした。本年度は、これら3種DXS(DXS13)遺伝子の発現レベルの培養期間中における変化を調べることで、これらの酵素が炭化水素生産にどの様に関与しているかを調べた。その結果、DXS1の遺伝子は培養期間を通じて、ある程度恒常的に発現していたのに対し、残りの2つは炭化水素合成酵素活性が高い時期に連動して発現レベルが高くなっていた。このことからDXS1は炭化水素生産のみならず、ピリドキサール等の生合成に必要なハウスキーピング酵素として機能しているのに対し、DXS2および3は炭化水素生産に特化した酵素であり、大量の炭化水素生産に適合したメタボロンを形成している可能性が示唆された。さらに、非メバロン酸経路において律速段階となり得る反応を触媒する他の酵素についてもcDNAクローニングを試みたところ、(E)-4-hydroxy-3-methylbut-2-eneyl diphosphate reductase(ispH)の部分塩基配列情報を得ることが出来た。
透明な強誘電性準安定ガラスセラミックスの開発と非線形光学特性

本研究は、筆者らが開発した準安定結晶からなる透明なテルライト系ガラスセラミックスをさらに発展させ、全く新しい非線形光学材料を開発することである。得られた研究成果は以下の通りである。1.様々な組成を有するR_2O-Nb_2O_5-TeO_2系テルライトガラス(R_2O:Li_2O,Na_2O,K_2O,組成例:15K_2O-15Nb_2O_5-7OTeO_2)の結晶化挙動を明らかにした。これらのガラス系はいずれも熱処理により立方晶の基本構造に帰属できる準安定相が初相として生成し、準安定相からなるガラスセラミックスは光学的に可視領域で極めて透明であった。準安定相の個々の結晶粒の粒径は約20nmであった。準安定相の化学組成はK_2(Nb1/3Te2/3)O4.8であり、酸素欠損型の蛍石型構造に対応する。透明なガラスセラミックスの密度、屈折率および誘電率などの基礎物性を明らかにした。2.作製した透明なガラスセラミックスにNd:YAGレーザーの基本波(波長:1064nm)を照射し、第二高調波発生(SHG)を調べたところ、Li_2O,Na_2Oを含む系からはSHGは観測されず、K_2Oを含む系のみからかなり強いSHGが観測された。SHGの原因は準安定相の構造が立方晶より非常にわずかにひずんでいることと酸素欠陥が存在するためと結論された。また、透明なガラスセラミックスは元のガラスと比べてかなり大きい三次の非線形感受率の値を示した。3.本研究で得られた透明なガラスセラミックスでは、個々の結晶粒の分極方向がランダムになっている。高電場中で熱処理して分極方向を一方向に揃えることができるならば、さらに大きな第二および第三高調波の発生が期待できることを提案する。
比較ゲノムによるマラリア原虫受精メカニズムの解明

植物とマラリア原虫の比較ゲノム解析を行った結果、植物受精にとって必須な因子であるGCS1(Generative Cell Specific 1)の相同分子がマラリア原虫にも存在することを見出した。GCS1欠損マラリア原虫を作製しその受精能を検証した結果、GCS1はマラリア原虫においても受精に必須である事、すなわち植物とマラリア原虫の受精メカニズムがGCS1を基盤として営まれている事実を初めて見出した。マラリア原虫の受精決定因子PbGCS1を同定した。PbGCS1deletion mutant原虫を作成し、機能ドメインの探索を試みた。また、PbGCS1の新規伝播阻止ワクチンとしての可能性を検証すべく、昆虫細胞発現用にコドンを最適化した人工遺伝子PbGCS1を合成し、リコンビナントPbGCS1タンパクを調製した。リコンビナントタンパクをワクチンとしてマウスに免疫し血清を得た。比較ゲノム解析により受精後のzygoteの発育に必須な分子を同定することに成功した。受精の前段階であるgametogenesisにおいて必須な分子も同定しており、これら分子の機能解析を順調に進めている。マラリア原虫の受精制御因子であるGCS1は、マラリア原虫の雄側にとって必須な受精制御因子である。GCS1は、マラリア原虫のみならずアメーバ、藻類や他の感染性微生物など多岐にわたる生物において保存されている、現状では唯一知られている受精制御共通因子である。本年度は、メス側の受精制御因子の探索を試みた。ネズミマラリア原虫のマイクロアレイデータからメス特異的に発現している遺伝子群を54個ピックアップし、個々の遺伝子を欠損した原虫を作成した。現在、これらノックアウト原虫をクローン化、クローンの受精能を解析中であるが、受精能が10%以下まで低下するフェノタイプを示す遺伝子を見いだした。さらに解析を進め、最終的にはGCS1との関係を明らかにすることで、マラリア原虫のみならず生物全体の受精現象をGCS1を切り口として明らかにしていく。マラリア原虫の受精は蚊の消化管内腔で行われる。一対の雌雄原虫が受精したのち千個以上にも増殖する。蚊の体内で行われる受精のステップでマラリア原虫のライフサイクルを断つ戦略は、マラリアコントロールのための新しい作用点である。これを実現化するための前提としてマラリア原虫における受精メカニズム、そこで立ち働く受精因子を同定することであるが全く明らかにされていない。本研究は、植物を含むモデル生物の受精因子について、マラリアオルソログの探索を足掛かりとしてマラリア原虫の受精因子の同定、およびマラリア原虫と異種生物間で保存されている受精の共通因子と機構を発見することを目的とした。比較ゲノム解析の結果、植物受精にとって必須な因子であるGCS1(Generative Cell Specific 1)の相同分子がマラリア原虫にも存在することを見出した。さらに驚くべきことに、GCS1はマラリア原虫のみならず、他の感染性微生物や動物(哺乳類を除く)においても保存されていることを見出し、これら生物の受精においてGCS1が要の分子として位置することを見出した。このように広範な生物種において保存されている受精因子はGCS1以外に前例がなく、この発見はScience(29 April,2008,Editor's choice)に記事として取り上げられ、この発見の重要性を物語っているといえよう。
多核金属ユニットを基盤としたラダー型金属錯体の合理的設計と新奇物性探索

本申請研究では、一次元電子系を形成する擬一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX錯体)を連結し、ラター系へと次元拡張する事による、新奇物性の発現を最終目的としている。これまでに架橋配位子の異なるbpym系、etab系、phdien系、dapa系の四種類の混合原子価(Pt^<II>-Pt^<IV>)MX-Ladder型錯体の合成に成功して来た。また、bpym系に関しては、構成要素の一部を変換するだけで、基本骨格を保ったまま二種類の電子基底状態(1;はしごのrung方向の価数が揃ったIP-CDW相、2;はしごのrung方向の価数が逆位相のOP-CDW相)を作り分ける事が出来ると報告してきた。しかし、本系のOP-CDW相の化合物では(その価数配列を決定する直接的な方法がなく、結晶構造から推定するのみに留まっていた。そこで本年度の研究では、この電子基底状態が曖昧であった化合物に対し、固体のCP-MAS^<13>CNMRを測定する事で、基底状態の解明を行った。多結晶サンプルに対し、架橋配位子の炭素に着目してCP-MAS^<13>CNMRを測定した結果、OP-CDW相とIP-CDW相を明瞭に識別する事が可能である事が分かった。その結果はこれまで予想していた電子状態と一致していた。つまり、MX-Ladder型錯体の電子基底状態を決定する手法として、CP-MAS^<13>CNMRが有力であると言える。また、電子基底状態が同定された事により、電荷移動吸収帯の分裂、フェムト秒時間分解発光分光で観測される、従来の一本鎖MX型錯体では観測されない特異な発光挙動が、MX-Ladder型錯体の電子基底状態に依存する事を証明する事が出来た。また、この様な電子基底状態に依存した物性の変化は、d-p-π型拡張パイエルス・ハバードモデルを用いた理論的な解釈によっても裏付けられた。これらの結果から、bpym系のMX-Ladder型錯体は、MX鎖を連結する事により新たな電子状態を形成し、特に光励起状態において、二本の鎖が相関した新奇物性を発現する事が確かめられた。本研究の最終目標である、MX-Ladder系に特異の物性発現に成功したと言える。本申請研究では、一次元電子系を形成する擬一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX錯体)を連結し、ラダー系へと次元拡張する事による新奇物性の探索を最終目的としている。これまでに架橋配位子として2,2'-ビピリミジン(bpym)を用いた計4種の混合原子価ラダー型MX錯体を報告してきた。しかしこの系は、1酸化時にビピリジン環への置換反応が付随する、2構成要素であるキャップ配位子・対イオンの置換に制限がある、などの問題があり、合成、誘導体への発展が困難であった。そこで本年度では、分子設計に対しより柔軟性の高い系の開発を目指した。これにより、ラダー系の系統的評価が可能になると考えられる。指針としては、特に問題1に焦点をあて、架橋配位子に酸化反応に安定な飽和型テトラアミンである1,2,3,4-テトラアミノブタン(etab)を用い、ラダー型MX錯体の合成を検討した。その結果、etab系は酸化反応に安定であるだけでなく、架橋ハロゲン、キャップ配位子、対イオンをほぼ自由に置換する事が可能であり、ラダー型MX錯体の系統的研究に非常に有用な系である事が分かった。さらに、このetab系の発展系として、etab内にスペーサーとしてベンゼン環を導入した配位子を用いた系でも、容易に誘導体を得る事が出来た。つまり、金属との配位結合サイトが飽和型であれば、ほぼ自由にラダー型MX錯体の合成が可能であるという設計指針を得た。また、吸収スペクトルから見積もられたラダー型MX錯体の電荷移動エネルギーは、連結鎖間距離の増加に伴い小さくなると言う新たな知見が得られた。これは、電荷移動が鎖間のクーロン反発に依存している事を示唆している。今後は、得られた設計指針、電荷移動挙動の構造依存性の知見を再び分子設計へとフィードバックし、中心金属をパラジウム、ニッケルへと展開する事で、光応答型物性発現、スピンラダー錯体の開発に着手する。これまでに架橋配位子の異なるbpym系、etab系、phdien系の計3種類のラダー型MX錯体を合成し報告して来た。本年度の研究では、連結鎖間相互作用が最も大きいbpym系に着目し、時間分解発光分光を測定する事で、励起状態における新規電子状態の探索を試みた。その結果、従来の一本鎖系では見られない新規な素励起子の観測に成功した。MX錯体はPt^<II>、Pt^<IV>の混合原子価状態を形成するが、これを連結しラダー系へと拡張することで、rung方向の価数が等価なin-phase配列と、非等価なout-of-phase配列の二種類の価数配列が生まれる。bpym系におけるout-of-phase配列の時間分解発光分光測定の特徴は、一本鎖系と比較して異常に急進な、発光の高速な立ち上がりである。これは励起状態の高速な冷却を意味しており、現在、連結鎖間での格子振動を介したエネルギー移譲による、冷却チャンネルの増加の結果として解釈している。

一方、前者のin-phase配列状態では、一本鎖系と全く違う発光挙動が観測された。第一にダブルピーク構造を持ったスペクトル構造、第二に全エネルギー領域で同期して起こる、ピコ秒領域での発光の増大である。ダブルピーク構造に関しては、2種類の自己束縛励起子が存在するモデルで解釈しているが、時間波形挙動については現在も未解明である。今後、構成要素を変化させた類縁体の測定を行う事で、その詳細に関する知見が得られると考えている。また、新規ラダー系への展開として、水素結合によって二本のMX鎖を連結したラダー型MX錯体の合成にも成功した。その電子状態を調べた結果、連結鎖間距離がbpym系よりも長いにも関わらず、鎖間相関が強い事が示唆された。これは、水素結合という新たな相互作用が系中に加わった結果であると考えられる。本申請研究では、一次元電子系を形成する擬一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX錯体)を連結し、ラター系へと次元拡張する事による、新奇物性の発現を最終目的としている。これまでに架橋配位子の異なるbpym系、etab系、phdien系、dapa系の四種類の混合原子価(Pt^<II>-Pt^<IV>)MX-Ladder型錯体の合成に成功して来た。また、bpym系に関しては、構成要素の一部を変換するだけで、基本骨格を保ったまま二種類の電子基底状態(1;はしごのrung方向の価数が揃ったIP-CDW相、2;はしごのrung方向の価数が逆位相のOP-CDW相)を作り分ける事が出来ると報告してきた。しかし、本系のOP-CDW相の化合物では(その価数配列を決定する直接的な方法がなく、結晶構造から推定するのみに留まっていた。そこで本年度の研究では、この電子基底状態が曖昧であった化合物に対し、固体のCP-MAS^<13>CNMRを測定する事で、基底状態の解明を行った。多結晶サンプルに対し、架橋配位子の炭素に着目してCP-MAS^<13>CNMRを測定した結果、OP-CDW相とIP-CDW相を明瞭に識別する事が可能である事が分かった。その結果はこれまで予想していた電子状態と一致していた。つまり、MX-Ladder型錯体の電子基底状態を決定する手法として、CP-MAS^<13>CNMRが有力であると言える。また、電子基底状態が同定された事により、電荷移動吸収帯の分裂、フェムト秒時間分解発光分光で観測される、従来の一本鎖MX型錯体では観測されない特異な発光挙動が、MX-Ladder型錯体の電子基底状態に依存する事を証明する事が出来た。また、この様な電子基底状態に依存した物性の変化は、d-p-π型拡張パイエルス・ハバードモデルを用いた理論的な解釈によっても裏付けられた。これらの結果から、bpym系のMX-Ladder型錯体は、MX鎖を連結する事により新たな電子状態を形成し、特に光励起状態において、二本の鎖が相関した新奇物性を発現する事が確かめられた。本研究の最終目標である、MX-Ladder系に特異の物性発現に成功したと言える。
ドナーソース拡大を目指したMAPK阻害による肝虚血再灌流障害抑制法の開発

わが国において臓器移植法が施行されて4年以上がたつが,未だ脳死体からの臓器提供は年間数例にしかならず,脳死ドナー不足は極めて深刻である.臓器移植に宿命的に伴う虚血・再灌流障害を効率良く抑制できれば、循環動態の不安定なドナーや心停止ドナーなどからの肝移植が可能になると考えられ,ドナー不足におおいに貢献できる可能性がある.すでに我々はIL-1・TNFなどの炎症性サイトカインが過剰発現して惹起される炎症反応が虚血・再灌流障害の本態であると報告してきたが,この炎症性サイトカイン産生に至るのシグナル伝達系の上流に存在し,最近その存在がクローズアップされてきているのがMitogen Activated Protein Kinase (MAPK)である。MAPKとは外界刺激に応答して,真核細胞の運命決定ならびに機能制御を仲介する細胞内シグナル伝達の主要な構成要素で,アポトーシスに関与するといわれるc-Jun N-terminal kinase (JNK)、p38などが報告されている.われわれは,このなかの特にJNKが肝虚血再灌流障害で果たす役割について検討した.実験モデルとしては,Wistar系雄性ラット(200250g)を使用,30分間全肝虚血後に再灌流し,虚血前,再灌流前,再灌流後経時的に血清トランスアミナーゼ,生体蛍光顕微鏡による肝微小循環の観察,肝組織中のTNF-α(ELISA法)JNKの発現(kinase assay法)を測定した.再灌流後のHE染色による肝組織病理所見では,広範囲な肝細胞壊死を認め,血清ASTは虚血前の約11倍に上昇した.この時の生体蛍光顕微鏡による観察では,propidium iodide陽性の死滅細胞が傷害肝組織内に多数に認められ,carboxyfluorescein diacetate succinimidyl esterで白血球を標式した微小循環の観察では,著明な白血球血管内皮相互反応の増加を認めた.また,再灌流後60分の肝組織中TNF-αは虚血前の約5倍に,さらにJNKは約12倍の上昇を認めた.以上の事から,肝虚血再灌流障害において,従来示してきたTNF-αなどの炎症性サイトカインばかりでなく,そのシグナル伝達系上流に位置するMAPKも虚血再灌流障害の初期において何らかの役割を果たしている可能性が示唆された.わが国において臓器移植法が施行されて4年以上がたつが,未だ脳死体からの臓器提供は年間数例にしかならず,脳死ドナー不足は極めて深刻である.臓器移植に宿命的に伴う虚血・再灌流障害を効率良く抑制できれば、循環動態の不安定なドナーや心停止ドナーなどからの肝移植が可能になると考えられ,ドナー不足におおいに貢献できる可能性がある.すでに我々はIL-1・TNFなどの炎症性サイトカインが過剰発現して惹起される炎症反応が虚血・再灌流障害の本態であると報告してきたが,この炎症性サイトカイン産生に至るのシグナル伝達系の上流に存在し,最近その存在がクローズアップされてきているのがMitogen Activated Protein Kinase (MAPK)である。MAPKとは外界刺激に応答して,真核細胞の運命決定ならびに機能制御を仲介する細胞内シグナル伝達の主要な構成要素で,アポトーシスに関与するといわれるc-Jun N-terminal kinase (JNK)、p38などが報告されている.われわれは,このなかの特にJNKが肝虚血再灌流障害で果たす役割について検討した.実験モデルとしては,Wistar系雄性ラット(200250g)を使用,30分間全肝虚血後に再灌流し,虚血前,再灌流前,再灌流後経時的に血清トランスアミナーゼ,生体蛍光顕微鏡による肝微小循環の観察,肝組織中のTNF-α(ELISA法)JNKの発現(kinase assay法)を測定した.再灌流後のHE染色による肝組織病理所見では,広範囲な肝細胞壊死を認め,血清ASTは虚血前の約11倍に上昇した.この時の生体蛍光顕微鏡による観察では,propidium iodide陽性の死滅細胞が傷害肝組織内に多数に認められ,carboxyfluorescein diacetate succinimidyl esterで白血球を標式した微小循環の観察では,著明な白血球血管内皮相互反応の増加を認めた.また,再灌流後60分の肝組織中TNF-αは虚血前の約5倍に,さらにJNKは約12倍の上昇を認めた.以上の事から,肝虚血再灌流障害において,従来示してきたTNF-αなどの炎症性サイトカインばかりでなく,そのシグナル伝達系上流に位置するMAPKも虚血再灌流障害の初期において何らかの役割を果たしている可能性が示唆された.われわれは,IL-1、TNFなどの炎症性サイトカインが過剰発現して惹起される炎症反応が虚血・再灌流障害の本態であると報告してきた.本研究では,この炎症性サイトカイン産生のkey enzymeであるJNK、p38などのMitogen Activated Protein Kinase(MAPK)に着目し、これを抑制して肝虚血再潅流障害を制御することを目的とした.1.ラット肝虚血再灌流障害におけるMAPK動態の検討Wistar系雄性ラット(200250g)を使用し,全肝虚血前、再灌流前,再灌流後の肝組織中p38、JNKの活性kinase assay法にて測定した.虚血前コントロールと比較してp38、JNKともに数培に活性が上昇する傾向が認められた.LL-Z1640-2は高度に脂溶性のため、血中で赤血球に吸着される.

従ってその血中濃度測定には除蛋白剤による溶血が必須であることが明らかとなった.また,LL-Z1640-2を筋注,静注,腹膜内投与の3経路で投与し、血中濃度を経時的にHPLCを用いて測定、血中動態を検討した結果,その血中半減期は数分と短いことが示唆された.3.ラット肝虚血再灌流障害に対するMAPK inhibitorの効果の検討ラット肝虚血再潅流モデルにおける肝機能を,LL-Z1640-2非投与群と投与群で比較したところ,再潅流後180分において非投与群の血清GOT,GPTは約60007000IU/Lまで上昇したのに対して投与群では約2030%の改善する傾向が認められた.わが国において臓器移植法が施行されて4年以上がたつが,未だ脳死体からの臓器提供は年間数例にしかならず,脳死ドナー不足は極めて深刻である.臓器移植に宿命的に伴う虚血・再灌流障害を効率良く抑制できれば、循環動態の不安定なドナーや心停止ドナーなどからの肝移植が可能になると考えられ,ドナー不足におおいに貢献できる可能性がある.すでに我々はIL-1・TNFなどの炎症性サイトカインが過剰発現して惹起される炎症反応が虚血・再灌流障害の本態であると報告してきたが,この炎症性サイトカイン産生に至るのシグナル伝達系の上流に存在し,最近その存在がクローズアップされてきているのがMitogen Activated Protein Kinase(MAPK)である。MAPKとは外界刺激に応答して,真核細胞の運命決定ならびに機能制御を仲介する細胞内シグナル伝達の主要な構成要素で,アポトーシスに関与するといわれるc-Jun N-terminal kinase(JNK)、p38などが報告されている.われわれは,このなかの特にJNKが肝虚血再灌流障害で果たす役割について検討した.実験モデルとしては,Wistar系雄性ラット(200250g)を使用,30分間全肝虚血後に再灌流し,虚血前,再灌流前,再灌流後経時的に血清トランスアミナーゼ,生体蛍光顕微鏡による肝微小循環の観察,肝組織中のTNF-α(ELISA法)JNKの発現(kinase assay法)を測定した.再灌流後のHE染色による肝組織病理所見では,広範囲な肝細胞壊死を認め,血清ASTは虚血前の約11倍に上昇した.この時の生体蛍光顕微鏡による観察では,propidium iodide陽性の死滅細胞が傷害肝組織内に多数に認められ,carboxyfluorescein diacetate succinimidyl esterで白血球を標式した微小循環の観察では,著明な白血球血管内皮相互反応の増加を認めた.また,再灌流後60分の肝組織中TNF-αは虚血前の約5倍に,さらにJNKは約12倍の上昇を認めた.以上の事から,肝虚血再灌流障害において,従来示してきたTNF-αなどの炎症性サイトカインばかりでなく,そのシグナル伝達系上流に位置するMAPKも虚血再灌流障害の初期において何らかの役割を果たしている可能性が示唆された.
組織間協働過程におけるパワーと信頼の構造に関する実証研究

本年度の研究は、昨年度開発した質問紙を用いて実証的な分析を行い、仮説の検証と概念モデルに関する再検討を行った。具体的な研究内容は次の通りである。1)定量的研究の実施本研究の主たる目的は、境界連結者としてのミドルによる対外的なネットワーキングにおけるパワーと信頼の構造に関する実証的分析である。そこで当初、こうした現象が散見される大手ゲームソフトウェア企業に対してアンケート調査を実施する予定であった。しがしながら、該当する企業数に著しく制約があることに加え、昨今の厳しい経営環境から、それらの企業に対してアンケート実施の依頼を打診したが、いずれも研究協力が得られなかった。そこで、研究代表者が関与している研究コミュニティに集うミドルレベルの企業人に被験者になってもらい、同アンケートを実施した。結果は、サンプル数が極めて少なかったことと、所属業種にばらつきがあり、信頼とパワーとの因果関係について統計的に有意な結果を導出することはできなかった。2)定性的研究の実施一方、研究代表者は中小小売業のトップ数名に対してヒアリングを実施する機会が得られたので、最も組織間関係に影響を及ぼすと推察されるトップに関する信頼やパワーの構造を、彼・彼女らのナラティブから分析することにした。本定性的研究から得られた発見事実は、トップは交渉の際ミクロ信頼とポジティブ・パワー・ベースとの関係は強く認識する傾向にあったが、マクロ信頼とネガティブ・パワー・ベースへの認知は脆弱であった。3)概念モデルと分析方法の再検討上記の2つの実証的研究から、本研究で想定していた概念モデルの修正と新たな仮説の再検討を行った。また、実証研究の方法も、社会心理学を援用した対人的関係を分析する尺度を用いた定量的研究だけなく、近年社会的関係資本の分析として注目されている社会ネットワーク分析の可能性についても検討した。本年度の研究実績は、検証しようとするモデルの彫琢と質問紙の開発を主に行った。具体的には、下記のような研究活動に取り組んだ。1)モデルの彫琢本研究では、企業と企業の境界を連結する行為主体の対人的なパワー・ベースおよび信頼と、単一企業や企業集団のようなマクロレベルの信頼およびパワーとの連動過程を部分的に検証しようと企図している。しかしながら、信頼とパワーなる構成概念は、各々個別の研究蓄積は存在するが、それらを止揚しようとする試みについて実証レベルは然り、理論研究においても極めて脆弱であると言わざるを得ない。したがって、社会学の領域で議論されてきた上記2つの構成概念の文献レビューを入念に行い、それらを経営現象の領域に落とし込むためのモデルを開発するために文献研究を行った。そして、各種研究会で研究枠組みについて報告し、それぞれ専門領域の研究者から様々な意見をもらい、適宜モデルを修正してより精緻なモデル構築へと収斂させる研究活動に従事した。2)質問紙の開発対人的なパワーや信頼に関する実証研究は、社会心理学や認知社会学の領域でそれなりの研究蓄積がある。しかしそれらの実証研究は、パワーや信頼なる用語が対人的な影響力として機微をうがつ構成概念であるが故に、尺度の妥当性や信頼性について再考する研究が散見される。ましてや、本研究で検証しようとしている第三者信頼(メゾレベル信頼)やマクロレベルの信頼やパワーについては、主に社会学で理論研究の域を出ていない研究領域であり、実証研究となると尺度の妥当性や信頼性は探索的に行わざるを得ない。したがって、ミクロレベルのパワーと信頼は先行研究に準じ、マクロレベルのそれらは新たに尺度を開発した。そして、Webアンケートを実施するためにCGIの制作を行った。
生成モデルの立場から理論を確立した新しい進化型ニューラルネットワークの開発

本研究により、成長型ニューラルネットワークの学習アルゴリズムを生成モデルの立場から導出するための基盤が確立された。また本研究で開発された成長型ニューラルネットワークは、従来法に比べ、ノイズに強く、冗長ノードの作成が抑制され、学習が安定することがわかった。本成果はロボットなどの成長アルゴリズムでの利用に有用となるだけでなく、データマイニングなどの応用にも役に立つ物と考える。本研究の目的は、Growing Neural Gasなどの従来の成長型ニューラルネットワークの持つ問題である、ノイズへの脆弱性、冗長ノードの生成、学習結果の不安定性を解決するべく、生成モデルの立場から成長型ニューラルネットワークの理論・アルゴリズムを確立することである。この目的を達成するべく、最終年度では以下を実施した。(2)GTRの性能を確かめるべく、人工データおよび画像データを用い、従来手法との比較実験を行った。データにはノイズを付加したデータを用いた。ノイズの発生頻度を増加させた場合、従来手法ではノイズに対して新規ノードを追加するため、分類成功率は015%程度と低かった。それに対しGTRは、分類成功率が70%を超えた。すなわちGTRはノイズに影響されずにグラフネットワークを成長させた。また、生成されたノードの数を比較すると、GTRのノード数は従来手法に比べて7094%も少なかった。それにもかかわらず、分類成功率は高いため、GTRは必要最低限のノード生成が行われていると言える。さらに、学習の安定性を調べるために、複数回の学習プロセスを試行し、学習結果を比較した。その結果、従来手法は試行の度に異なる構造のグラフネットワークが得られたが、GTRは毎回ほぼ同じ構造のグラフネットワークが得られた。(3)本手法の応用として移動ロボットにおけるトポロジカル地図の自己組織的構築へ適用することを考え、試作システムの開発や実験を行った。その結果、本手法が地図の生成に適していることが示唆された。Growing Neural Gasなどの従来の成長型ニューラルネットワークの持つ問題である、ノイズへの脆弱性、冗長ノードの生成、学習結果の不安定性、を解決するべく、生成モデルの立場から成長型ニューラルネットワークの理論・アルゴリズムを確立することを目指し、(1)アルゴリズムの確立、(2)動作チェック、(3)代表的な成長型ニューラルネットワークとの比較実験による本手法の有効性検証、を行った。(1)では、逐次学習型の混合ガウスモデルをベースにし、カーネルの追加コントロールをベイズ情報量規準で行うアルゴリズムを導出した。またパスの生成に関しては確率密度関数から導き出される負担率を利用したアルゴリズムを導出した。これにより提案手法のアルゴリズムは確立された。(2)では、人工データを用いてアルゴリズムのチェックを行った。またカーネルの追加コントロールとして赤池情報量基準とベイズ情報量規準のどちらが良いかを比較検討した。その結果ベイズ情報量規準は赤池情報量基準に比べて結果に安定性があることがわかった。(3)では、Growing Neural Gasなどの代表的な従来の成長型ニューラルネットワークとの比較実験を行った。比較実験では人工データと画像データを用いた実験を行った。その結果、本手法は従来の成長型ニューラルネットワークに比べて、ノイズが付加されたも、ノイズの影響を受けず、適切なグラフネットワークが生成された。また冗長なノードが生成されず、非常にシンプルなグラフネットワークを生成した。さらに従来の成長型ニューラルネットワークは結果にばらつきが生じたが、提案手法は結果に安定性があった。これのら結果から本手法の有効性が示された。本年度の計画は、提案手法の基盤確立を目標とし、(1)アルゴリズムの確立、(2)動作チェック、(3)実験による有効性の検証を行うことであった。その結果、(1)では、逐次学習型の混合ガウスモデルをベースにし、カーネルの追加コントロールをベイズ情報量規準で行うアルゴリズムを導出した。以上のように、それぞれの計画は予定通り遂行され、平成24年度の国際学会で発表予定である。また論文も執筆中である。