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Floer理論のホモトピー論的研究とその応用

Floer理論は3次元、4次元のトポロジーの研究で重要な役割を果たしている。従来はFloer理論ではFloerホモロジーと呼ばれるホモロジーが用いられてきた。近年、Floer安定ホモトピー型という精密化が研究され始めている。Floer安定ホモトピー型は、ある位相空間の安定ホモトピー型として定義され、ホモロジーを取るとFloerホモロジーを再現するものである。最終年度では、Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いて、4次元多様体の不変量である安定ホモトピーSeiberg-Witten不変量の張り合わせ公式を構成した。更に、その応用として、安定ホモトピーSeiberg-Witten不変量の消滅定理や4次元多様体に手術を行ったときの振る舞いに関しての結果を得ることができた。Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の3次元多様体の手術に関する振る舞いを調べ、ある知見を得ることができた。また、Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いて、第一Betti数が正の3次元多様体に対し、有理数に値を持つ不変量を構成した。これらの研究は境界付き4次元多様体のトポロジーに応用を持つことが期待できるが、まだ更に研究する必要があり、今後の課題となった。今年度は主に二つのことを研究した。一つは昨年度から行なっているJ. Lin氏とT. Khandhawit氏との共同研究である。もう一つは、古田幹雄氏とT.Khandhawit氏との共同研究である。Lin氏とKhandhawit氏との共同研究では、昨年度定義した3次元多様体の不変量であるUnfolded Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を、応用することを研究した。一つの応用は、Bauer-Furuta不変量とよばれる4次元多様体の不変量の貼り合わせ公式である。我々が定義したunfolded Siberg-Witten-Floer安定ホモトピー型は2種類あり、それはある異なるカテゴリーの対象として定義されている。貼り合わせ公式を構成するためには、その異なるカテゴリーに属する2つのFloer安定ホモトピー型の双対性を定式化する必要があった。今年度はその双対性の概念を定義することを行なった。古田氏, Khandhawit氏との共同研究では、Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の別のバージョンを構成することを研究した。Unfolded Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型は、任意の有向閉3次元多様体に対して定義されるが、ある情報を落としていることがわかっている。3次元多様体がある位相的条件を満たす場合、この情報を取りこぼさないような構成を試みた。この研究は現在、進行中である。Lin氏, Khandhawit氏との共同研究は、unfolded Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いたBauer-Furuta不変量の貼り合わせ公式を厳密な証明を書き下したうえで、具体的な4次元多様体へ応用する予定であった。しかし、今年度中に貼り合わせ公式の厳密な証明を書き下すことが終了しなかった。古田氏、Khandhawit氏との共同研究は、まだ未解決の問題が残っているものの、一定の進展が見られた。申請者はT. Khandhawit氏, J. Lin氏との共同研究で第一Betti数が正の場合にもSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を構成した.このFloer安定ホモトピー型の応用として, 4次元多様体の安定ホモトピーSeiberg-Witten不変量の貼り合わせ公式を構成した.その公式の証明の詳細を論文にまとめ,ほぼ完成に近づいている.Khandhawit氏, Lin氏との共同研究による構成とは別のSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の構成も試みている.別の構成方法を試みる理由の一つは,インスタントンやシンプレクティック幾何学におけるFloer理論へも拡張可能な構成方法を目指しているからである.この別の構成にはいくつかの困難が見つかっていたが,今年度の研究によりそれらの困難を解決するための新しいアイデアを得て,現在困難を解決に向けて研究している.Khandhawit氏, Lin氏との共同研究で構成したSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いた,安定ホモトピーSeiberg-Witten不変量の貼り合わせ公式の論文をほぼ書きあげた.また, Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型のもうひとつの構成に関しても,困難の解決に向けて一定の成果があった.Floer理論は3次元、4次元のトポロジーの研究で重要な役割を果たしている。

また、Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いて、第一Betti数が正の3次元多様体に対し、有理数に値を持つ不変量を構成した。これらの研究は境界付き4次元多様体のトポロジーに応用を持つことが期待できるが、まだ更に研究する必要があり、今後の課題となった。今後はこれまでの研究をさらに発展させる研究を行う予定である。また、インスタントンFloer理論においては、現在のところFloer安定ホモトピー型の構成はできていない。インスタントンFloer理論におけるFloer安定ホモトピー型の構成の試みも行う予定である。引き続きKhandhawit氏, Lin氏との共同研究を行い, Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型の研究を行う.第一Betti数が0の3次元多様体に対しては, Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型から整数(または有理数)に値をもつホモロジー同境不変量(Froyshove型不変量と呼ばれる)が幾つか定義され,興味深い応用が発見されている.今後の研究で,我々が構成したSeiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型を用いて, Froyshov型不変量を一般の3次元多様体へ拡張し,トポロジーへの応用を試みる.また, Seiberg-Witten-Floer安定ホモトピー型のもう一つの構成法についても引き続き研究を行う.アメリカにいる共同研究者のJ. Lin氏を訪問し、議論をおこうなう予定であったが、Lin氏の大学の異動、また私自身の大学の異動があり、日程が合わず実現しなかった。出張が相手方の都合により一度キャンセルになった関係で,残額が出た.時期を変えて出張に行く予定である.来年度、アメリカに行き、J. Lin氏と議論するために使用する予定である。
骨髄脂肪組織-骨芽細胞相互作用と脂肪組織由来間葉系幹細胞の増殖・分化機構の解明

骨髄内で隣接して存在する間葉系幹細胞を含む脂肪組織と骨芽細胞との液性因子を介した相互作用を検討した。骨髄脂肪組織の単独培養では、組織片周囲に紡錘形の間質細胞が新生し、その2. 8%にCD44/ CD105共陽性の間葉系幹細胞様細胞が含まれていた。骨芽細胞との混合培養により、間質細胞の新生は抑制され、レプチン分泌、脂肪細胞特異的遺伝子の発現が抑制された。一方、骨芽細胞の増殖・分化も抑制された。骨内には、骨梁表面の骨芽細胞と骨髄脂肪組織により形成された微小環境が存在し、加齢と共に骨量の減少と脂肪組織の増加(脂肪髄化)が進行する。したがって、骨芽細胞と骨髄脂肪組織の相互作用は骨髄のホメオスタシスおよび骨粗鬆症の発症、進行に関与していると考えられる。そこで我々は、骨芽細胞と骨髄脂肪組織との細胞間相互作用とその相互作用下における脂肪組織由来間葉系幹細胞の増殖・分化機構を解明する本研究を着想した。平成22年度において、我々はヒト骨髄脂肪組織とマウス由来骨芽細胞株を用いてこれらの混合培養を行い、以下の結果を得た。1、骨髄脂肪組織(Bone Marrow Adipose Tissue,以下BMAT)の周囲に紡錘形の骨髄間質細胞が出現し、その中には、CD44/CD105共陽性の間葉系幹細胞が約3%、脂肪滴を有する前脂肪細胞が約1%含まれていた。2、BMATと骨芽細胞との混合培養系においては、BMAT単独培養に比し、BMAT由来の骨髄間質細胞の遊走が減少した。3、BMATと骨芽細胞との混合培養系においては、骨芽細胞単独培養に比し骨芽細胞の増殖能が低下した。また骨芽細胞分化マーカー(アルカリフォスファターゼ、1型コラーゲン、オステオカルシン)のmRNA発現が低下した。4、上記の現象は、細胞接着のない混合培養系で得られた所見であり、双方の液性因子による影響と考えられた。平成23度は、昨年度の結果を踏まえ、上記現象を仲介する遺伝子ないし蛋白を同定し、骨髄のホメオスタシス維持機構を解明する計画である。本研究により、骨粗鬆症の新たな治療戦略の開発につなげたい。1.BMATの中心部では、3週まで成熟脂肪細胞および造血細胞が保持され、辺縁部では、紡錘形のBone marrow stromal cell (BMSC)が出現した。このBMSCのうち、CD105/CD44共陽性の間葉系幹細胞が2.8%、脂肪滴を有する前脂肪細胞が0.75%含まれていた。3.BMAT内に含まれるCD45陽性の白血球(B・Tリンパ球、マクロファージ)にBrdUの取り込みが見られた。一方成熟脂肪細胞の核には陽性所見は認めなかった。BMAT辺縁部では、脂肪滴を有しないBMSCの約3%にBrdUの取り込みが見られた。前脂肪細胞にBrdUの取り込みはなかった。4.デキサメサゾンの投与により、BMSCに占める前脂肪細胞の割合が32%に増加した。インスリンでは増加しなかった。全体のBMSCの数に変化はなかった。5.各種因子(Dexamethasone, Insulin, TNF-α, LPS)の投与におけるアディポカイン分泌を検討したところ、アディポネクチンの分泌はすべての条件で0.8ng/ml以下と低値であった。レプチン分泌は、デキサメサゾンとインスリンで増加した。BMATと骨芽細胞との混合培養では、BMSCの新生が有意に抑制された。アディポネクチン分泌は単独培養同様に低値で、有意差を認めなかった。レプチンは骨芽細胞との混合培養で有意に低下した。骨芽細胞の増殖は、BMATとの混合培養により有意差に減少した。骨芽細胞分化マーカーはいずれも著明に低下した。今回の実験では、骨髄内で隣接して存在する成熟脂肪細胞に富んだ脂肪組織と骨芽細胞との液性因子を介した直接的な相互作用を検討した。その結果、互いの増殖、分化を抑制していることが示唆された。
基板界面による強誘電性液晶の層構造及び物性制御と新界面評価システムの試作

従来から行っていた基板のラビングあるいはSiOの斜方蒸着基板を用いた配向に関しては1989年当時から新しい展開は見られていない。しかし、基板の配向規制力のみに頼るのではなく、材料自身の改良により、「く」の字にならない層構造を実現したり、全く新しい方式の表示素子を考えると言う意味では大きな進展がみられた。1つはナフタレン系の材料との混合物を用いること、もう1つは反強誘電状態の利用である。ナフタレン系の材料と市販の材料の混合物を用いると、通常のラビング界面であるのにもかかわらず、しかも個々の材料では「く」の字層構造を形成するのに、ある混合比の材料においては室温付近で自発的に「く」の字にならないまっすぐの「本棚」形層構造が形成されることが分かった。現象としてはスメクティックA相からスメクティックC*相に温度を下げたとき、光学的には分子の傾きが起こり、層間隔は縮むはずであるが、X線回折によればむしろ層間隔は広がっているという実験事実として観測できる。この原因は今の所不明であるが、層構造が「本棚」形になることによって欠陥のない均一な配向セルを得ることができ、よい光学特性が得られた。1988年に我々が発見した3安定状態間スイッチングが電場誘起反強誘電ー強誘電相転移によるものであることを1989年に明らかにした。このことに関し、基礎、応用の両面から研究を進めた。主な成果は(1)電場誘起相転移に基づく分子配向のスイッチングには層のスイッチングが伴って起こり、機械的ショックなどによって乱れた配向変化を修復する効果がある。すなわち、このスイッチング素子は自己修復性を有する。(2)スイッチングの応答特性はしきい値電圧を基準とした差電圧により特徴付けられる。(3)強誘電相と反強誘電相の中間相はフェリ誘電相である。
ヒト体細胞から網膜視細胞への再生分化における杆体・錐体の運命決定と機能獲得

直接的分化誘導によってヒト網膜視細胞様細胞を作製する技術を確立した。1細胞ソースをヒト眼球由来虹彩細胞からヒト皮膚線維芽細胞やヒト末梢血単核細胞へと広げ、2in vivoに近い条件で培養するため、ラット網膜色素上皮細胞との共培養を行い、3転写因子遺伝子ミックスをウィルスベクターを介して本来の発生過程に近い時系列で導入した結果、誘導視細胞に視細胞特異的遺伝子の発現と光応答が確認された。我々の作製した誘導視細胞は、再生医療のみならず、網膜変性過程に抑制的に働く薬剤のスクリーニング、網膜変性疾患のメカニズム研究などの目的のためにも有用なツールとなる可能性がある。網膜の再生研究は近年急速に進み、実用化も近いと言われる。しかしながら、in vitroで視細胞本来の光応答である過分極反応を示す最終分化した視細胞まで分化誘導することができた報告はない。また試験管内で再生された網膜組織には、ヒトの視覚で最重要な中心視力を司る黄斑は形成されておらず、黄斑を形成する錐体細胞を杆体細胞と作り分ける方法も確立されていない。本研究では、“ダイレクト・リプログラミング"(直接的分化誘導)によって、1、ヒト網膜視細胞を構成する錐体細胞と杆体細胞とを作り分け、2、形態学的に外節をもち、視細胞本来の過分極反応を示す最終分化した視細胞まで分化誘導する、の2点を目標とする。完全な機能をもつ視細胞は、再生医療のみならず、網膜変性過程に抑制的に働く薬剤のスクリーニング、網膜変性疾患のメカニズム研究などの目的のためにも、きわめて有用なツールとなる。25年度には、細胞ソースを眼球由来細胞である虹彩細胞から、より一般的な細胞である皮膚線維芽細胞へと広げ、遺伝子導入する転写因子を3因子から4因子へと追加することによって、誘導された視細胞様細胞が、本来の視細胞に近い光応答を示すことが電気生理学的手法によって明らかとなった。感覚の約90%を占める視覚におけるセンサーである網膜は、1度損傷を受けると回復は困難である。網膜変性疾患は失明原因の約3割を占め、視力を司る網膜視細胞(錐体)が集中している黄斑が変性に陥ると不可逆的な視力低下にいたる。失われた視覚の再生を目指し、網膜再生の研究が行われるようになり、最近では、ES細胞/iPS細胞から網膜様組織まで分化誘導する技術が報告された(Eiraku, et al. 2011)。しかし、誘導には数か月を要する。網膜視細胞は、明暗を司る杆体細胞と色と形を司る錐体細胞とから成っており、網膜変性疾患はその変異遺伝子・蛋白の局在によって、杆体細胞あるいは錐体細胞が先行して変性する。杆体細胞と錐体細胞との作り分けは重要な課題である。我々は、ヒト体細胞からヒト網膜細胞に直接的分化誘導法(ダイレクト・リプログラミング)によって網膜視細胞に分化誘導する研究を行い(Seko et al. 2012、Seko et al.2014)、網膜錐体細胞と網膜杆体細胞それぞれの分化過程について、視細胞の前駆細胞と言われるものからそれぞれの幹細胞へと分化するのではなく、視細胞の前駆細胞から網膜錐体細胞に分化し、その延長線上で網膜杆体細胞に分化するということが示唆されている(Seko et al. 2012)。ヒト体細胞としては、虹彩細胞と皮膚線維芽細胞を用いてきたが、末梢血単核細胞も用い始めている。採血のみ採取できる末梢血由来細胞を細胞ソースとできればメリットは大きい。末梢血由来細胞には細胞質型RNAウィルスベクターが有効であり、細胞質型RNAウィルスベクターは発生過程の時系列に沿った分化誘導を行うことを可能にした。直接的分化誘導法による網膜視細胞の再生技術を確立し、再生医療のみならず、網膜変性過程に抑制的に働く薬剤のスクリーニング、網膜変性疾患のメカニズム研究などに貢献するツールとして提案することを目指している。感覚の90%を占める重要な機能である視覚におけるセンサーである網膜は、1度損傷を受けると回復は困難であるため、失われた視覚の再生を目指して網膜の再生研究が行われている。我々は、ヒト体細胞(虹彩細胞と皮膚線維芽細胞)からダイレクト・リプログラミングによって網膜視細胞様の細胞を作製することにすでに成功している(Seko Y et al. PLoSOne,2012、Seko Y etal. GenesCells, 2014)。本研究は、ダイレクト・リプログラミングによる網膜視細胞作製を完成させ、応用範囲を広げることを目指している。平成27年度には、1細胞ソースをヒト眼球由来虹彩細胞やヒト皮膚線維芽細胞からヒト末梢血単核細胞へと広げ、誘導方法の改善を目指し、2in vivoに近い条件で培養するため、ラット網膜色素上皮細胞との共培養を試み、33種類の転写因子を本来の発生過程に近い時系列で導入するために、レトロウィルスベクターと細胞質型RNAウィルスベクターを併用し導入した。現時点で、ヒト末梢血単核細胞から分化誘導した視細胞様細胞にロドプシンなど視細胞特異的遺伝子の発現と光応答が確認された(研究業績参照)。今後は、長期誘導・最終分化を可能にするためには導入するベクターの改良が必要である。1細胞ソースをヒト眼球由来虹彩細胞からヒト皮膚線維芽細胞やヒト

末梢血単核細胞へと広げ、2in vivoに近い条件で培養するため、ラット網膜色素上皮細胞との共培養を行い、3転写因子遺伝子ミックスをウィルスベクターを介して本来の発生過程に近い時系列で導入した結果、誘導視細胞に視細胞特異的遺伝子の発現と光応答が確認された。我々の作製した誘導視細胞は、再生医療のみならず、網膜変性過程に抑制的に働く薬剤のスクリーニング、網膜変性疾患のメカニズム研究などの目的のためにも有用なツールとなる可能性がある。網膜錐体細胞と網膜杆体細胞それぞれの分化過程について、視細胞の前駆細胞と言われるものからそれぞれの幹細胞へと分化するのではなく、視細胞の前駆細胞から網膜錐体細胞に分化し、その延長線上で網膜杆体細胞に分化するという仮説について、当初は、T3SSを用いて発生過程の時系列に沿った分化誘導を行い検証する予定であったが、細胞質型RNAウィルスベクターが効率よく一次的に転写因子の高発現を可能にすることがわかり、T3SSの代わりに用いることにした。これによって、仮説の検証が可能となった。また、誘導視細胞の機能について、電気生理学的検討も行い、光応答を確認した。網膜分化、眼科学・末梢血由来細胞から網膜視細胞への分化誘導について、杆体細胞への分化条件と遺伝子発現のタイムコース、誘導視細胞の光応答を明らかにする。・遺伝子導入方法や増殖因子の改善や生体網膜の環境を模倣する等の改良を行い、発生分化の時系列を模倣した分化誘導系を構築し、最終分化した網膜視細胞をつくる。普通の線維芽細胞などの細胞(体細胞と呼ばれる)に数種類の転写因子遺伝子をミックスして導入すると必要な細胞が得られるという“ダイレクト・リプログラミング"と呼ばれる技術も開発され、すでに心臓、膵臓、神経などがつくられている。申請者の世古らは、この方法で網膜視様細胞を作製した。CRX,NEUROD,RAXの3種類の転写因子遺伝子をレトロウィルスベクターを用いてヒト虹彩由来細胞に導入すると、視細胞特異的な光トランスダクションに関わる遺伝子・蛋白の発現がみられ、錐体と杆体との運命決定に関わる可能性のある転写因子も示唆された(Seko Y et al. PLoS One,2012)。この誘導視細胞は、パッチクランプによって光応答があることも確認されたが、その光応答は視細胞型の過分極反応ではなく、脱分極反応であり、形態学的にも外節は確認できなかった。1昨年度は、いかなる細胞ソースでも、in vitroで、形態学的に外節をもち、視細胞本来の光応答を示す最終分化した視細胞に分化誘導することはできなかった。今回、ヒト皮膚線維芽細胞にCRX,NEUROD,RAXの3種類にOTX2を加えた4種類の転写因子を導入することによって、光応答として視細胞型の過分極反応を示す細胞が作られることを明らかにした。平成26年度は、平成25年度に行ったマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析実験の結果を解析することに時間をとられ、新規実験が少なめだった。また、平成26年度は、「日本人常染色体劣性網膜色素変性症の遺伝子診断法に関する研究(厚労科研、平成24年度平成26年度)」の最終年度となっており、エフォートを傾ける結果となってしまった。平成27年度は、当該研究の最終年度となるため、こちらの研究にエフォートを傾け成果を出していく決意である。
ハイブリッド型量子テレポーテーション：技術融合による万能量子情報処理の実現

本研究では、交付申請書記載の通り、光を用いた量子通信・量子計算の基盤となる「量子テレポーテーション」という量子情報通信の飛躍的な高性能化を目指す。このため、相反する2つの技術を融合したハイブリッド型の量子テレポーテーション装置を開発し、高効率・高精度での量子情報の転送を実現させる。咋年度に引き続き、今年度も研究計画を上回るペースで研究が進み、以下の成果を得た。1.昨年度の段階で、ハイブリッド型量子テレポーテーション実験の成功データは取得できていた。本年度、この実験結果に関する論文がNature誌に掲載された。この成果は、新聞各紙や一般向け科学雑誌などで報道され、大きな注目を浴びた。また、理論モデルを考案してこの実験を理論的にも明らかにすることにも成功し、その成果はPhysical Review A誌に掲載された。これら2つの論文によって、ハイブリッド型の新しい方式により、従来の量子テレポーテーション装置の課題が克服され、その性能の飛躍的な向上が実現することが、実験・理論の両面から示された。2.上記の実験を応用し、ハイブリッド型量子テレポーテーション装置により、光子の量子もつれ状態の片方を遠隔地へ伝送する実験を行った。この実験により、ハイブリッド型量子テレポーテーション装置が量子的領城で動作し、各種量子情報処理プロトコルにおいて効率的に利用可能であることが裏付けられた。この成果は、本年度の国際学会(Frontiers in Optics)で口頭発表した。また、現在この実験に関する論文を投稿準備中である。本研究課題は平成25年度が最終年度のため、記人しない。本研究では、交付申請書記載の通り、光を用いた量子通信・量子計算の基盤となる「量子テレポーテーション」という量子情報通信の処理速度を飛躍的に向上させることを目指す。従来の光の量子ビットの量子テレポーテーション装置は、ごく低確率でしか装置が動作せず、それを大規模な量子情報処理へ応用することは非現実的であった。本研究では、独立な2つの技術の融合により、相互の利点を生かした新方式の量子テレポーテーションを考案し、確率100%で動作する装置の開発を目指した。これは、量子テレポーテーションを応用した大規模な光量子ネットワークや、複雑な量子計算プロトコルの実現へ向けた大きな前進となる。今年度は、当初の研究計画を上回るペースで研究が進み、以下の成果を得た。1.アイデア段階にあった新方式の量子テレポーテーション装置を光学テーブル上で組み上げ、動作テストを行った。その結果、成功条件を上回る精度での装置の動作が確認され、装置が確率100%で動作することを実証した。本実験成功の鍵は、当初の装置設計に、ドイツの共同研究者による量子テレポーテーションのゲイン調整のアイデアが組み合わさり、動作精度が想定以上に向上したことであった。本成果はジャーナルに投稿し、現在査読中である。また、平成25年5月の国際学会CLEO/EUROPE-IQEC 2013での口頭発表が確定している。2.上記の実験で用いた量子テレポーテーションのゲイン調整に関して、その物理的解釈と最適化手法を理論解析によって明らかにした。この解析結果と上記の実験結果との整合性が確認でき、本解析手法がゲイン調整下の量子テレポーテーションの物理過程を良く記述できることが示された。加えて、本解析手法をベースに、上記の応用実験を提案・解析し、その成功条件を理論的に導くことにも成功した。本成果は論文執筆段階にあり、ジャーナルに投稿予定である。今年度は、交付申請書記載の「ハイブリッド型量子テレポーテーション」の実証実験に成功し、申請時の目標を既に実現させた。更に、この実証実験において、ゲイン調整という新しい技術的アイデアが発見・実証され、その理論解析にも成功した。これは、当初予定していた以上の成果を得たと言える。今後は、現在までに開発した新方式の量子テレポーテーション装置を、量子通信や量子計算へ応用していくための実験へ移行する。

具体的には、この量子テレポーテーション装置を用いて、量子的相関を持った2つの光の量子ビットの片方を遠隔地へ伝送することで、空間的に離れた2地点で量子的相関を持った量子ビットを共有する実験を行う。量子的相関の伝送は、長距離量子通信技術や各種量子計算プロトコルにおいて不可欠である。従って本実験は、新方式量子テレポーテーション装置の具体的な量子情報処理への応用へ向けた第一ステップとして重要な意義を持つ。本研究課題は平成25年度が最終年度のため、記人しない。
『日本霊異記』の総合的研究

本研究「『日本霊異記』の総合的研究において、最大の目標はわが国最古の説話集である『日本霊異記』の総合的注釈書を完成させることであったが、昨年度の段階で、ひとまずその完成を見ることができた。その成果は、筑摩書房から『日本霊異記上・中・下』(ちくま学芸文庫)として刊行した。本年度は、その継続として、上記注釈書をもとにした事項索引の作成をおこなった。研究補助者の助力を得て、作成本文にもとづくデータ整理を行い、その結果『ちくま学芸文庫版『日本霊異記』語注・補説索引』を完成することができた.この索引は、科学研究費補助金の研究成果報告書として刊行した。同時に、昨年度からの継続として、二度にわたり沖縄諸島の祭祀儀礼の調査を行ったとくに死者の霊魂を呼び寄せるシャーマン的巫者の活動に関する資料を収集したその結果、死者の霊魂の問題が、『霊異記』など本土の古代文献に見える信仰と深いつながりをもっていることを、あらためて確認することができた。この問題については、不充分ながら上記注釈書の中でも言及した.しかしながら、依然として残された問題は大きく、とくに鹿児島県奄美諸島のマブリワーシなどの事例について、来年度以降も調査をできるかぎり継続して、理解を深めていきたいと考えている。『霊異記』の本文調査も、昨年同様、いくつかの図書館・文庫等を訪れることで、写本類を披見、本文確定のための有益な情報を得ることができた。所期の目的は、おおむね達成できたと考えている。本研究「『日本霊異記』の総合的研究」においては、わが国最古の説話集である『日本霊異記』の総合的注釈書を完成させることを最大の目標にしている。数種の有力写本を校勘して定本とすべき本文(漢文体)を確定し、それを訓み下した上で、現代語訳を付し、語注と補説を加えるという方針で作業を進めた。実際には、その作業は科学研究費補助金の交付以前から進めてはいたが、補助金の交付により、本文の書誌調査、あるいは注釈を加えるにあたって疑点となっていた箇所のかなりの部分を具体的に解明することができた。これまで複製本等を参考に本文の比較・検討を行ってきたが、いくつかの図書館・文庫等を訪れることで、写本類を披見し、本文確定のための有益な情報を得ることができた。また、沖縄県沖縄本島および石垣島での調査により、ト占によって死者の死後の転生を知る習俗が仏教流入以前から存在することを具体的に確認しえたが、その調査を通じて『霊異記』における巫覡の活動の実態を解明する上での大きな知見を得ることができた。この問題はきわめて重要であり、来年度も鹿児島県奄美諸島の事例(マブリワ-シ)を調査することで、さらに理解を深めていきたいと思っている。『霊異記』の注釈は本年度末までにすべて完成し、筑摩書房からちくま学芸文庫『日本霊異記上・中・下』として刊行することができた。本年度は、上記の調査と並行して、本年度刊行した注釈書をもととする語彙・事項索引を完成させ、本研究をひとまず完了させたいと考えている。研究補助者の助力を得て、作成本文にもとづくデータ整理を行い、その結果『ちくま学芸文庫版『日本霊異記』語注・補説索引』を完成することができた。この索引は、科学研究費補助金の研究成果報告書として刊行した。

同時に、昨年度からの継続として、二度にわたり沖縄諸島の祭祀儀礼の調査を行った。とくに死者の霊魂を呼び寄せるシャーマン的巫者の活動に関する資料を収集した。その結果、死者の霊魂の問題が、『霊異記』など本土の古代文献に見える信仰と深いつながりをもっていることを、あらためて確認することができた。この問題については、不充分ながら上記注釈書の中でも言及した。しかしながら、依然として残された問題は大きく、とくに鹿児島県奄美諸島のマブリワーシなどの事例について、来年度以降も調査をできるかぎり継続して、理解を深めていきたいと考えている。『霊異記』の本文調査も、昨年同様、いくつかの図書館・文庫等を訪れることで、写本類を披見、本文確定のための有益な情報を得ることができた。所期の目的は、おおむね達成できたと考えている。
新規低分子量生理活性物質による神経幹細胞の分化制御

中枢神経細胞およびグリア細胞の機能分化に対する低分子量化合物の作用について検討した。1.神経芽腫細胞株であるSH-SY5Y細胞にdibutyryl cyclic AMP(dbcAMP)あるいはレチノイン酸を処置すると、いずれの場合も突起の伸展を特徴とするニューロン様の細胞形態への変化とともに、チロシンヒドロキシラーゼ(TH)の発現誘導が認められた。TH発現誘導効果はdbcAMPの方がより顕著であり、またノルアドレナリン産生量はdbcAMP処置によって顕著に増大したのに対し,レチノイン酸処置によっては変化しなかった。dbcAMPのTH発現増大作用は、プロテインキナーゼA阻害薬によって部分的に抑制された。また、dbcAMPの細胞内での分解によって生じると考えられる酪酸を処置することによってもTH陽性細胞数の増加とノルアドレナリン産生量の増加が誘導されたが、細胞の形態変化は誘導されなかった。以上のことから、dbcAMPによるSH-SY5Y細胞のノルアドレナリン産生細胞への分化にはプロテインキナーゼAの活性化と酪酸の産生の両者が介在することが示唆された。2.我々が新規に同定した神経保護活性化合物セロフェンド酸は、培養アストロサイトに適用するとdbcAMPによって誘導される形態変化を促進する。この時のアストロサイトでのグルタミン酸トランスポータの発現について検討したところ、セロフェンド酸はdbcAMPによって誘導されるGLT-1およびGLASTの免疫反応性の増大をさらに増強することが明らかになった。したがって、セロフェンド酸はニューロンに対する細胞保護作用を有するだけでなく、グリア細胞の機能分化をも制御する多機能性の内在性化合物であることが示唆された。我々が最近ウシ胎仔血清より単離・向定した新規神経保護活性化合物セロフェンド酸について、培養大脳皮質アストロサイトの形態変化を指標として細胞分化誘導に及ぼす影響を検討した。平常時には突起を持たない扁平状の形態をとる培養アストロサイトは、cAMPアナログ、cGMPアナログ、プロテインキナーゼC活性化薬を適用するとその一部が星状の形態へと変化した。セロフェンド酸は単独ではアストロサイトの形態に影響を及ぼさなかったが、cAMPアナログやcGMPアナログによる星状化誘導を顕著に促進した。一方で、プロテインキナーゼC活性化薬による星状化誘導には何ら影響を及ぼさなかった。また、cAMPアナログおよびcAMPアナログ+セロフェンド酸によるアストロサイトの星状化誘導は、プロテインキナーゼA阻害薬によって部分的に抑制されたが、同じくcAMP依存性の酵素であるEpacについては、Epacを選択的に活性化するcAMPアナログが星状化を誘導しなかったことから、その関与は少ないものと考えられた。さらに、アクチンフィラメントに影響を与えて細胞形態の調節に関わるとされるRho-ROCK系についても、ROCKの阻害薬によって誘導されるアストロサイトの星状化に対してセロフェンド酸が影響を及ぼさなかったことから、セロフェンド酸は細胞骨格タンパクの調節に直接作用して星状化を促進しているのではないことが示唆された。以上のようなセロフェンド酸の特異な作用は、本化合物が神経幹細胞の分化誘導に対しても強い制御作用を及ぼす可能性を提起するものである。
スティーグリッツ・サークルにおける触覚の表現

この研究費によって、博士論文において着手していたアルフレッド・スティーグリッツと彼の芸術家サークルについての研究を深めることができた。スティーグリッツ・サークルの芸術家たちは新しい国にふさわしい芸術の新しい形式を生み出そうと努力するなかで、しばしば触覚的な身体性を強調し、それを「美的な距離」と呼ばれるような伝統的な基準への反論としたのであった。この研究の成果の一部は2017年に『触れることのモダニティ』という著作の形で公表することができた。今年度はスティーグリッツ・サークルにおける芸術と彼らの触覚的認識のかかわりについての考察を進めた。また、このプロジェクト以前に進めていたD. H.ロレンスにおける触覚の問題とのかかわりがより明確に見えてきたので、本プロジェクトとの接続を図るうえでも、そちらの方の研究にも立ち戻りそれをより深めることとなった。前者については、ウォルドー・フランクやポール・ローゼンフェルドの著作を読み進めた。また、後者については、3月26日に福岡大学で催された第62回ホーソーン協会九州支部研究会シンポジウム「アメリカン・ルネサンスにおける情動と身体」にパネリストとして登壇し、・「"Destroy!destroy!destroy!"ーD.H.ロレンスの『アメリカ古典文学研究』における破壊と無意識」という発表を行った。この発表はスティーグリッツ・サークルにも深い影響を与えたロレンスがアメリカをどうとらえていたかということを考えるための礎石となった。また、来年度5月に日本英文学会のシンポジウムでは、スティーヴン・クレインについて発表を行う予定で、この原稿を完成させた。ここではクレインが写真的なものをどのように作品に取り入れたかということを話すが、これは1900年前後におけるアメリカの大衆の写真の受容を踏まえており、スティーグリッツ・サークルの出現する背景についての知識を深めることができた。また、9月19日から24日かけてはニューヨーク大学バッファロー校において、ウィリアム・カルロス・ウィリアムズやアルフレッド・スティーグリッツの手紙を調査することができた。短期間で十分な調査ができたとは言い難いが、今後の研究の基礎となる資料の収集を行うことができた。調査の対象がやや拡散してしまったきらいがあるが、ロレンス研究にしても20世紀初頭のアメリカ文学についても今後の研究に役に立つ基礎的研究を行うことができた。また、雑誌『ユリイカ』からの依頼でデヴィッド・ボウイについての論文を書いたが、ポピュラーカルチャーについての論文も少しずつ蓄積されてきたので、将来的には成果をまとめて書物として発表したいと考えている。昨年度はスティーグリッツ・サークルについて図書館資料の利用や購入した研究書の読解を通じて文献的な調査を進めるとともに、この研究の成果が一章として含まれる単著の執筆に多くの時間を割いた。その単著は、2017年2月27日発行の『触れることのモダニティロレンス、スティーグリッツ、ベンヤミン、メルロ=ポンティ』という書物として以文社より刊行された。この書物はもともと2011年にイリノイ大学比較文学科に提出した博士論文に基づくものであり、すべて英語で執筆されていた。それを日本語にして刊行したわけであるが、ただ邦訳したというにとどまらず、日本の読者や研究者のあいだで共有されているコンテクストが博士論文の時とだいぶ違っており、それを考慮に入れた慎重な執筆が必要であった。スティーグリッツ・サークルについてはこれまで文学研究者による研究はアメリカ、日本問わず少ないが、この時期の触覚をめぐるイメージや言説の研究は、ウィリアム・カーロス・ウィリアムズ、シャーウッド・アンダーソンなど、スティーグリッツ・サークルに直接に関わった作家たち、あるいは直接にはかかわらずとも同時代のアメリカ東部の作家のうち視覚芸術にも強い関心を持った様々な作家たちの作風に大きな影響を与えていることが分かった。そこで、これらの文学的な表現における身体表象に視野を広げ、研究を進めていたところ、当初の二年間という研究期間では足りなくなったため、さらに一年を延長して、当テーマをより包括的に探求していくことにした。上にも記したように、当初計画していた研究の範囲について言えば、概ね順調に研究を遂行することが出来たと言える。しかし、さらなる研究範囲の広がりの重要性を感じ、研究期間を一年延長することとした。昨年度末に刊行した拙著『触れることのモダニティ』をめぐる会議や対談などに今年度の前半は多くの時間を費やすことになった。その成果の一端はヴァージニア・ウルフ協会の学会誌における報告という形で表れている。拙著をめぐるシンポジウムは3月には東京大学の大学院生4人との間とも行われた。そこでは哲学の分野からの応答もあり、拙著の特徴や不備が見いだされた。また、梅田蔦屋書店において行った千葉雅也氏との対談(9月)、拙著についてのレクチャー(10月)、柴田元幸氏との対談(2月)などはアウトリーチの機会ともなった。このような過程で拙著に対する様々なレスポンスを頂いたことは、今後の研究の指針となっている。共著『メディアと帝国』(2018年中に刊行予定)に所収予定のスティーヴン・クレインと写真的無意識の問題についての論文を仕上げたが、これも写真とテクストの関係をめぐる関心の一環である。また、12月には日本アメリカ文学会関西支部において、写真と文学をめぐるシンポジウムの司会と発表を勤め、そこでは今後の研究の礎石ともなるジェイムズ・エイジーとウォーカー・エヴァンスの共著についての発表を行った。また同月には日本英文学会関西支部において、トランプ政権化におけるディストピア的なものへの想像力について発表を行った。これもまた今後考えていきたいテーマであり、1930年代のアメリカを再考する動機ともなっている。

今後はこれらの成果を基礎として、1930年代と現在のアメリカを交錯させながら思考を深めていきたい。この研究費によって、博士論文において着手していたアルフレッド・スティーグリッツと彼の芸術家サークルについての研究を深めることができた。スティーグリッツ・サークルの芸術家たちは新しい国にふさわしい芸術の新しい形式を生み出そうと努力するなかで、しばしば触覚的な身体性を強調し、それを「美的な距離」と呼ばれるような伝統的な基準への反論としたのであった。この研究の成果の一部は2017年に『触れることのモダニティ』という著作の形で公表することができた。上記のように、調査の対象がやや拡散してしまっているので、今年度はより集中してスティーグリッツ・サークルの研究に取り組みたい。シャーウッド・アンダーソン、ウィリアム・カーロス・ウィリアムズなどの著作のうち、前年度の著作において扱いきれなかった側面について、身体論的な立場から研究を進めていく。比較文学調査の補助を依頼しているが、謝礼の支払いが今年度に生じる。研究テーマの広がりに伴い、当初二年の計画であったが三年に変更した。調査の補助を依頼しているが、謝礼の支払いが今年度に生じる。書籍を中心とする物品購入、および大学夏季休暇期間中における海外の調査業績をまとめたページと刊行した著作を紹介するページ。
海中可視光ワイヤレス給電通信のための高電力効率変調法に関する研究

本研究課題では、海中高速無線ネットワーク網を柔軟に構築するために、海中で用いるあらゆる情報収集用センサのバッテリレス化およびワイヤレス化の同時実現のための基礎理論構築を目的としている。この研究目的実現のために3つの課題、(A)海中可視光ワイヤレス給電システムの高電力効率化(H29年度課題)、(B)可視光ワイヤレス給電通信システムの高電力効率化(H30年度課題)、(C)可視光ワイヤレス給電通信システムのプロトタイプ製作(H31年度課題)の達成を目的としている。今年度は特に、(B)の課題に取り組み、ソーラーパネルを用いた提案手法の基礎理論構築及びその変復調方式について検討を行った。この(B)の課題の達成は、提案する海中無線ネットワーク網において実現可能な給電・通信性能を見積もる上でとても重要である。成果として、受光素子にソーラーパネルを用いた海中可視光給電通信システム方式は安定した給電供給と1Mbps程度の通信供給の同時実現が可能であることを理論解析により明らかにした。一方で、ソーラーパネル内における受光電力による起電力増大に伴うソーラーパネルの周波数応答性の低下を確認し、この結果をシミュレーション解析に適応することで、受信機でのSNR比が増大すると最大通信速度が劣化するという通常の無線通信とは異なる提案システム独自の問題点があることを確認した。その結果、送信機側で電力制御等の適応変調を行わず、かつ、ある程度のSNR比が確保できる場合には、送受信機位置として通常理想と考えられる直線上での送受信機配置よりも、片側が直線状からずれたほうが通信速度が改善されることが確認できた。この結果より、通信性能と給電性能をともに向上させるためには送信・受光電力量の制御が必要であり、送信機の放射角、受信機の視野角、送受信機間の距離等に適応可能なアクセスコントロール・変復調方式の提案が必要である。研究計画においてあげたH30年度課題の「可視光ワイヤレス給電通信システムの高電力効率化」について、H29年度時点で交流/直流分離回路設計を含めた高電力効率を達成する変復調方式の検討が終了しており当初の計画以上に進展していた。H30年度ではさらにソーラーパネルのより詳細な光応答特性を考慮することでより現実的な給電及び通信性能の理論解析を示すことに成功しており、初期計画の通り順調に進んでいる。上記の通り全体として研究はおおむね順調に進展している。最終年度では、可視光ワイヤレス給電通信システムが従来の無線通信とは異なる特性(SNR比が増大すると通信速度が制限されてしまう特性)を有しているため、この特性に適応するための変復調方式及びアクセス方式について検討を行うとともに、複数色LEDアレイによる変復調方式による給電・通信性能の高性能化について検討を行い、理論解析、シミュレーション解析に加えてプロトタイプ機製作による実験的評価をあわせて複合的に評価を行い、有用性のある基礎理論解析の構築を目指す。今年度は特に、海中環境をモデル化した際の可視光ワイヤレス給電性能の基礎理論構築について検討を行った。成果として、受光素子にフォトダイオード、ソーラーパネルを用いた場合の給電電力について検討を行った。この結果、送信光として単色光を用いた場合、ソーラーパネルの給電効率は同等電力の太陽光を受光した場合よりも向上する一方で、受光面積に不均一に送信光が照射されると給電効率が劣化することを確認した。さらに、光電変換後の電気信号から電力を効率よく回収するためのフィルタ設計と昇圧回路について検討を行った。具体的に、フィルタ設計では受信電圧の平滑化回路に加えて次年度に行う通信との両立のために、受信光信号を通信用の交流信号と給電用の直流成分とに分離するハイパスフィルタ(HPF)と2次ローパスフィルタ(LPF)の並列受信回路の基礎設計とそのシミュレーション評価を行い、交流信号と直流信号への分離を確認した。さらに、変調方式として基本的なオンオフキーイング方式、パルス位置変調方式(PPM)、反転パルス位置変調方式(IPPM)を検討し、情報パターンによらず送信電力が一定なPPMとIPPMがOOKに比べ給電電力の変動が少なく、かつ情報あたりの送信電力が大きいIPPMが高い給電性能を達成することを確認した。研究計画においてあげた3つの課題、(A)海中可視光ワイヤレス給電システムの高電力効率化、(B)可視光ワイヤレス給電通信システムの高電力効率化、(C)可視光ワイヤレス給電通信システムのプロトタイプ製作、のうち(A)について平成29年度の研究実績概要に述べたように基礎的な回路設計について目途がついた。また(B)についても受信信号を通信用の交流成分と給電用の直流成分に分離する回路設計を行い、さらに基本的な変調方式をもちいた際のシミュレーション評価により、変調方式に応じた給電電力の安定性と給電性能について動作確認を行った。この通信を考慮した際の給電性能についての検討は平成30年度実施計画の一部である。また、(C)については当初計画において最終年度の課題となっており、これも計画通り進展しているといえる。この研究目的実現のために3つの課題、(A)

海中可視光ワイヤレス給電システムの高電力効率化(H29年度課題)、(B)可視光ワイヤレス給電通信システムの高電力効率化(H30年度課題)、(C)可視光ワイヤレス給電通信システムのプロトタイプ製作(H31年度課題)の達成を目的としている。今年度は特に、(B)の課題に取り組み、ソーラーパネルを用いた提案手法の基礎理論構築及びその変復調方式について検討を行った。この(B)の課題の達成は、提案する海中無線ネットワーク網において実現可能な給電・通信性能を見積もる上でとても重要である。成果として、受光素子にソーラーパネルを用いた海中可視光給電通信システム方式は安定した給電供給と1Mbps程度の通信供給の同時実現が可能であることを理論解析により明らかにした。一方で、ソーラーパネル内における受光電力による起電力増大に伴うソーラーパネルの周波数応答性の低下を確認し、この結果をシミュレーション解析に適応することで、受信機でのSNR比が増大すると最大通信速度が劣化するという通常の無線通信とは異なる提案システム独自の問題点があることを確認した。その結果、送信機側で電力制御等の適応変調を行わず、かつ、ある程度のSNR比が確保できる場合には、送受信機位置として通常理想と考えられる直線上での送受信機配置よりも、片側が直線状からずれたほうが通信速度が改善されることが確認できた。この結果より、通信性能と給電性能をともに向上させるためには送信・受光電力量の制御が必要であり、送信機の放射角、受信機の視野角、送受信機間の距離等に適応可能なアクセスコントロール・変復調方式の提案が必要である。研究計画においてあげたH30年度課題の「可視光ワイヤレス給電通信システムの高電力効率化」について、H29年度時点で交流/直流分離回路設計を含めた高電力効率を達成する変復調方式の検討が終了しており当初の計画以上に進展していた。H30年度ではさらにソーラーパネルのより詳細な光応答特性を考慮することでより現実的な給電及び通信性能の理論解析を示すことに成功しており、初期計画の通り順調に進んでいる。上記の通り全体として研究はおおむね順調に進展している。次年度では、複数色LEDアレイを用いた可視光変調方式による給電通信性能について中心的に検討を進める。とくに、海中状況に応じて適応的に給電性能/通信性能が最適となる複数色信号点配置について検討を行い、その際の給電性能/通信性能について平成29年度に設計した受信回路を用いてシミュレーション評価を行う予定である。最終年度では、可視光ワイヤレス給電通信システムが従来の無線通信とは異なる特性(SNR比が増大すると通信速度が制限されてしまう特性)を有しているため、この特性に適応するための変復調方式及びアクセス方式について検討を行うとともに、複数色LEDアレイによる変復調方式による給電・通信性能の高性能化について検討を行い、理論解析、シミュレーション解析に加えてプロトタイプ機製作による実験的評価をあわせて複合的に評価を行い、有用性のある基礎理論解析の構築を目指す。当初、プログラム作成にアルバイト補助を見込んでいたが申請者のみで作成が可能であったため次年度使用額が生じた。
大脳皮質の進化過程で獲得した神経幹細胞内mRNA輸送機構の解明

大脳皮質の神経幹細胞として働く放射状グリア(radial glia; RG)細胞の形態および分化機構の複雑化が、哺乳類の大脳皮質進化につながったと考えられる。哺乳類RG細胞の長い突起構造内を長距離輸送される分子として細胞周期因子Cyclin D2を同定し、哺乳類においてのみ保存されるCyclin D2 mRNA輸送に必要な配列に着目した。このmRNA輸送配列をゲノム編集技術CRISPR/Cas9法により欠損させたマウスを作製したところ、RG細胞の基底膜突起先端部においてRNA輸送が阻害されていた。この結果から、哺乳類で獲得した本配列がRG細胞内でのmRNA輸送を担うことが示唆された。哺乳類の大脳皮質が進化過程で拡大した一因として、神経幹細胞として働く放射状グリア(radial glia; RG)細胞の形態および分化機構が複雑化したことが挙げられる。我々は哺乳類RG細胞の長い突起構造内を長距離輸送される分子として細胞周期因子Cyclin D2を同定し、Cyclin D2の細胞内局在により細胞運命が決定されることを報告している。Cyclin D2 mRNA輸送に必要な配列は哺乳類においてのみ保存されているため、このRG細胞内のユニークな分子機構の獲得が種間の大脳皮質構築の差異を生み出す可能性が示唆される。本研究は、生物種による大脳皮質構築の違いがRG細胞形態の進化に伴うCyclin D2 mRNA輸送システムの有無によって作出されているかを検証することを目的としている。これまでに、ゲノム編集技術CRISPR/Cas9法を用いて、Cyclin D2 mRNA輸送配列を欠失したマウスを数ライン作製できた。また、F0世代の胚の解析により、Cyclin D2 mRNA輸送阻害が、大脳皮質形成に影響を与える可能性を示唆できる結果を得たため。また、動物種間でのCyclinD2の発現比較を行うため、マウス以外の動物種におけるCyclin D2のクローニングも進捗している。また、この輸送配列は哺乳類においてのみ保存されていることから、RG細胞内のユニークな分子機構の獲得が種間の大脳皮質構築の差異を生み出す可能性が示唆される。生物種による大脳皮質構築の違いがCyclin D2 mRNA輸送システムの進化に伴って作出されているかを検証するために、マウス以外の動物種でのCyclinD2の発現比較のためのCyclin D2のクローニングも進捗しており、in situ hybridizationによる解析を行っている。Cyclin D2 mRNA輸送配列を欠失したマウスについては、F0世代の胚の解析を行なっていたが、より正確な解析を行うためにはF1世代移行の個体の解析が必要である。現在、F1世代を作製中で、F1世代以降の胚でに大脳皮質における同様の解析を進める予定である。また、鳥類胚、爬虫類胚のRG細胞可視化のための遺伝子導入の準備を進めており、RG細胞の形態に依存してCyclin D2 mRNA輸送が行われるのかについて検討する予定である。神経発生学
電子商取引支援のための人間とソフトウェアエージェントの協調機構とその応用

本年度の成果は,以下の3点である.(1)ソフトウェアエージェントと人間の協調機構の設計:昨年度の成果をベースにして、以下の2点を行った。(A)電子商取引システムBarazaの設計と実装:昨年度の成果であるBiddingBotをベースにしてショッピングを効率化するためのプレゼント検索を実装した。(B)ウェブ上で活動するエージェント技術の実現:電子商取引では、ウェブページ上でのインタラクションが中心になるが、本研究では既存の一般的なウェブブラウザから直接ウェブページを編集・加工できる技術を発明し、その応用としてウェブページ上で永続的にサービスを提供するエージェント技術を実現した。情報処理学会全国大会奨励賞を受賞した(2)電子商取引メカニズムの理論的な設計:昨年度の成果をベースにして、複数の電子商取引メカニズムをゲーム理論のツールを用いて厳密にモデル化・評価した.具体的な成果としては以下の3つがある。(a)非対称情報下において専門家と素人が存在する場合の単一財/複数財オークションの設計である.本成果は,国際的な研究者から継続的に高い評価を受けており,DIMACS2004に受理されている.(b)グループバイのための効率的な提携メカニズム.いくつかの効率的なアルゴリズムを提案している。テレコムシステム技術学生賞を受賞した。(3)不正入札者の検知アルゴリズム:インターネットの電子商取引の中心であるオークションにおいて、不正入札が問題になっている。本研究では組合わせオークションにおいて不正入札が行われているか否かを判別することによって、不正入札者の存在を検知するアルゴリズムを開発した。本内容は、国際会議IJCAI2005に投稿し、関連学会の全国大会で発表を行う予定である。本年度の成果は,以下の3点である.(1)ソフトウェアエージェントと人間の協調機構の設計:自律性の調整機能に基づいてソフトウェアエージェントと人間の協調機構を提案し,その応用として,複数オークション入札支援システムを試作し,ワークショップJAWS2003(11.研究発表には紙面の制限から掲載していない)で研究発表を行った.実世界の電子商取引において,ソフトウェアエージェントを用いる利点は,動的で広大なインターネット空間において,人間よりも,効率的に商品を探し出し,適切なタイミングで入札したり,取引することができる点である.しかし,人間の質の高い意思決定とエージェントのタイミングの良い意思決定はトレードオフの関係にある.そこで研究では,人間がエージェントと協調的に入札をスケジュールするアルゴリズムを提案した.(2)電子商取引メカニズムの理論的な設計:複数の電子商取引メカニズムをミクロ経済学を用いて厳密にモデル化した.一つは,非対称情報化において専門家と素人が存在する場合の単一財/複数財オークションの設計である.本成果は,国際的な研究者から継続的に高い評価を受けており,AAMAS2003とAAMAS2004に受理されている.もう一つは買い手と売り手の提携メカニズムである.いくつかの効率的なアルゴリズムを提案し,3本の論文誌にまとめた.(3)経済モデルに基づく情報共有システムと教育支援システム.本研究の派生的な成果として,電子商取引で用いられる経済モデルを吟味し,情報共有や教育支援に応用した.一つは,経済モデルのインセンティブメカニズムを情報共有に応用し、特許や第66回情報処理学会全国大会で発表を行った.もう一つは,経済モデルにおける価格の推移を定性推論で行い,経済学の初心者への教育システムとして実装した.本成果は高く評価され,今夏の米国人工知能国際会議AAAI2004で発表予定である.本年度の成果は,以下の3点である.(1)ソフトウェアエージェントと人間の協調機構の設計:昨年度の成果をベースにして、以下の2点を行った。