hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機薄膜を用いた超高密度記憶素子の創成

本研究は、光化学反応と電気化学反応を組み合わせ、光の持つ高速性や多重性を積極的に利用した。1.全く新しいタイプの高密度情報記憶素子を開発することを目的とし、具体的には、電極界面に秩序正しく配列した分子(ラングミュアー・プロジェト膜(LB膜を用いる)が光エネルギーを吸収することによりおこる化学反応により、その分子酸化還元電位と光学吸収スペクトルが変化する現象を利用して、分子レベルのディメンジョンで光情報を記憶、再生するシステム、すなわち、情報記憶分子素子の構築を試みた。我々は、最近、透明電極上に作成したアゾベンゼン誘導体LB膜の、トランス体とシス体の電気化学反応性が異ることを発見した。さらに、その反応とシス、トランス間の光異性化反応とを組み合わせることにより、全く新しい原理に基づいた超高密度情報記憶素子が構築できる可能性のあることを示唆し、実際初歩的結果ながら、光記憶に一部成功した。本研究においては、これらの考えや実験結果を基に、実際に高密度で光情報を記憶することを試みた。さらにアゾベンゼンより長波長光で光書き込みできる類似分子設計し、応用することを試みた。2.レーザー光での高密度書き込むこと、非破壊読みだし、STMを用いた高密度書き込み、固体電解質利用した系の開発、より長波長光での光異性性のおきるアゾベンゼン類似分子を設計・合成、さらにそれを用いた高密度書き込みの実験、前年度に合成したアゾベンゼン類似分子を用いて光学モードおよび電気化学モードで高密度書き込みを行った。これらの研究成果をもとに超高密度書き込み、読みだしのシステムのプロトタイプをつくった。光化学反応と電気化学反応を組み合せ、光の持つ高速性や多重性を積極的に利用した。全く新しいタイプの高密度情報記録素子を開発することを目的として実施した。具体的には、電極界面に秩序正しく配列した分子(ラングミュアー・プロジェット膜(LB膜)を用いる)光エネルギーを吸収することによりおこる化学反応により、その分子の酸化還元電位と光学吸収スペクトルが変化する現象を利用して、分子レベルのディメンジョンで光情報を記録、再生するシステム、すなわち、情報記録分子素子の構築を試みた。我々は最近、透明電極上に作成したアゾベンゼン誘導体LB膜の、トランス体とシス体の電気化学反応性が異なることを発見した。さらに、その反応とシス、トランス間の光異性化反応とを組み合せることにより、全く新しい原理に基づいた超高密度情報記録素子が構築できる可能性のあることを示唆し、実際、初歩的結果ながら光記録に一部成功した。本研究においては、これらの考えや実験結果を基に、実際に高密度で光情報を記録することを試みた。以下に実施した研究項目を挙げる。1.レーザー光での高密度書き込みと、非破壊読みだし2.STMを用いた超高密度書き込み3.より長波長光で光異性化のおきるアゾベンゼン類以分子を設計・合成、さらにそれを用いた超高密度書き込みの実験本研究は、光化学反応と電気化学反応を組み合わせ、光の持つ高速性や多重性を積極的に利用した。全く新しいタイプの高密度情報記憶素子を開発することを目的とし、具体的には、電極界面に秩序正しく配列した分子(ラングミュアー・プロジェト膜(LB膜を用いる)が光エネルギーを吸収することによりおこる化学反応により、その分子酸化還元電位と光学吸収スペクトルが変化する現象を利用して、分子レベルのディメンジョンで光情報を記憶、再生するシステム、すなわち、情報記憶分子素子の構築を試みた。

さらにアゾベンゼンより長波長光で光書き込みできる類似分子設計し、応用することを試みた。以下に実験した項目を挙げる。1.レーザー光での高密度書き込むこと、非破壊読みだし、2.STMを用いた高密度書き込み3.固体電解質利用した系の開発4.より長波長光での光異性のおきるアゾベンゼン類似分子を設計・合成、さらにそれを用いた高密度書き込みの実験以下に、本年度において重点的に実験を遂行した。1)前年度に合成したアゾベンゼン類似分子を用いて光学モードおよび電気化学モードで高密度書き込みを行った。2)これらの研究成果をもとに超高密度書き込み、読みだしのシステムのプロトタイプをつくった。その際、本件申請の光ファイバー付き光源および高感度ポテンショスタットを利用した。
数学学習を取り入れたプログラミング学習支援システムの開発

数学的思考力を研くことにより、論理的思考力を仲介してプログラミング能力を高めることができるとの着想、またそれが論理的文章作成力にもつながるのではないかという仮説から、数学、プログラミング、論理的文章作成の3つに共通の論理的思考の性質を探った。その結果、順接・逆接などのさまざまな接続関係や接続の構造、議論の組み立てといった、論理構造における接続関係が関係しているのではないか、との分析結果を得た。今年度は、Processing言語を学習している学生に関して、授業時の小テストの問題正答率から関数定義、配列の定着率が低いことを見出した。あわせて、上記学生に中学段階の数学的基礎を問う数学テストを実施、正答率とともに誤答分析を行った。そこから、関数定義の低学力層は方程式分野が、また関数定義、配列の低学力層両者に共通して関数分野、図形分野の学力が低い傾向にあることを見出した。さらに誤答分析から数学的活動における媒介化、すなわち源問題と関連があるものの、そこからさらに発展的、新たな内容をもつ問題についての取り組みが薄い傾向にあることを見出した。また、数学における操作的活動やその結果を振り返り、図的表現等に抽象する反省化の機会が少ない傾向があることを見出した。次に、適切な接続表現や文章の中から論証構造を見出したり、推測の適切さを判断する論理テストとともに、プログラミング作成時どのようなことに気を付けているのか、その内省に関するアンケートを行った。論理テストからは、配列の低学力層は接続表現に関する問題の正答率が低く、言葉と言葉の関係性の理解の能力が落ちる傾向にあることを見出した。アンケートからは、コンパイルする前にタイピングミスや記述ミスを自分なりに見直すという、部分的点検過程を行わないという傾向があることを見出した。そのことから、配列の低学力層は、データ1つ1つのつながりを理解できないだけでなく、自分のプログラミング処理内容がメタ認知できない可能性があると考えている。数学的思考力を研くことでプログラミング能力が向上できるとの着想から,プログラミングの思考過程と数学における,問題解決過程に相関があるとの仮説を立て,プログラミング能力の向上のための数学学習材の開発を目指している。昨年度Processing言語の指導項目のうち,学生の力が顕著に低く表れていた,配列及び関数定義について,分析を行ったが,そこから,プログラミングの部分的全体的点検への意識及び,プログラミング作成における,問題理解過程,翻訳過程,具体的プログラミング過程,実行・修正過程といった各思考過程の内容連関の意識の低さがあることを見出した.その解決策として,各思考過程の実行状況をMoodleのポテンシャル・レスポンス・ツリーを用いて判断し,学習者にフィードバックする仕組みを考えた.また,プログラム構文の理解を問う設問と,プログラムの組み立てを問う問題との間で,吹き出しの設問を準備し,プログラミング思考過程をメタ認知する力を育成するという発想を得た.また,プログラミングを行っている過程の動画を収集し,学習者に応じた動画を閲覧させた後に,実際のプログラミングを行わせた.これは,プログラムが作られていく過程を学習者に示すことによって,表面的ではないプログラミングの理解と学習が支援できるのではないか,との考えのもとで行っているが,実際一定の効果を得らえることが分かった.また本研究では,数学学習材の開発により,プログラミング能力向上を目指すだけでなく,論理的文章作成力も同時に養成できると考えている.その仮説を実証すべく,プログラミング能力と論理的思考力との相関を分析したところ,数学学習材の開発によりプログラミング能力,論理的文章力を同時に育成するためには,論理力及び言語能力の育成が必要であることが分かった.数学的思考力を研くことにより、論理的思考力を仲介としてプログラミング能力を高めることができるとの着想から、プログラミング作成過程と数学の問題解決過程に相関があるとの仮説を立て、プログラミング能力の向上のための数学学習材の開発を目指している。また、本研究は、数学学習材開発により、論理的文章作成力も育成できるとの仮説も立てており、数学とプログラミング能力、プログラミング能力と論理的文章作成力、数学と論理的文章力の3つの相関の中から、各能力に共通に必要となる、狭義の論理的思考力の抽出を試みた。その結果、順接・逆接などのさまざまな接続関係や接続の構造、議論の組み立てといった、論理構造における接続関係が3つの能力に関係しているのではないかとの分析結果を得た。本研究の構想段階で作っていた,数学文章題解決過程とプログラミング解決過程の相関モデルからMoodleのレスポンスツリーに着目して,各作業過程の評価をフィードバックするという具体的手法にまでいきついた.また,プログラミングの思考過程を動画で見せたり,吹き出しで考えさせるなど,学習者のメタ認知の部分まで踏み込めた.さらに,本研究の発展部分として,数学と論理的文章作成との相関まで展開を広げていくことができた.教育工学本研究の今後の方向性として,上記プログラミングの思考過程をメタ認知させるe-learningの構築を目指す.また,数学文章題の思考過程と論理的文章作成能力との相関をさらに掘り下げて分析しながら,プログラミング能力で求められる力との関係性を見出し,共通項から,様々な能力へと転移させる数学的思考の本質部分に迫りたい.当初予定をしていたアプローチ法を、分担研究者の辞職に伴い修正をしたことによる。

但し、プログラミングと数学との相関関係の抽出に関して、特に定着率の低いプログラミング学習項目に関しては進捗している。本年度は,昨年度購入していなかった統計ソフトSPSSを購入,本研究のソフトウェア成果物となる高等教育機関のe-Leaningシステムおよび学習モデルとコンテンツ開発をマルチデバイス対応にするために、実験用としてタブレットを購入しており,必要なものは購入している.その上で次年度使用額が生じたのは,バックアップメディアの購入をしていないこと,また本年度は,外部への研究調査を行っていないためである.数学的思考から論理的思考へと転移を導く方法として、問題スキーマの獲得から問題の構造を意識化させていく教授法及び問題解決方略の明示方法、メタ認知能力を育成する説明活動を充実させる仕組みを考えていく。その実装化とともに、プログラミング言語の学習材と融合させる教育システムデザインを行い、2つの学習材を統合していく。本研究をまとめるにあたり,外部研究者への研究調査(助言をいただく)を行うとともに,プログラミングのメタ認知に関係する研究図書などの購入などに充てる.研究経費の中で予定していた、統計解析ソフトの未購入のため。次年度に統計解析ソフトを購入の上、次年度予算計上してるものの執行を行っていく。
光合成部分反応の温度依存性解析に基づく葉の光合成系温度馴化メカニズムの研究

植物の葉では、栽培温度に応じて光合成速度の温度依存性が変化する。,光合成モデルに基づくと、光合成速度はカルボキシレーション速度とRuBP再生産速度とのどちらか遅い速度によって決定される。RuBP再生産速度はチラコイド膜の電子伝達速度によって律速を受けると考えられており、いくつかの植物において、電子伝達速度の温度依存性が栽培温度によって変化することが報告されている。しかし、実際にRuBP再生産速度の温度依存性が電子伝達速度によって決定されるのか、そして、それが光合成速度の温度依存性に影響を及ぼすのかを定量的に解析した研究はほとんどない。そこで、15°C、30°Cで栽培したホウレンソウ葉を用いて、光合成速度の温度依存性の変化にRuBP再生産速度が関与するのかどうかを解析した。それぞれの温度で栽培した葉からチラコイド膜を単離して、電子伝達速度を測定した。電子伝達速度の温度依存性は栽培温度によって異なっていた。また、電子伝達速度の温度依存性は、PSII周辺の電子伝達速度によって律速されることが分かった。光合成モデルに基づいて、電子伝達速度に律速されるときのin vitroRuBP再生産速度を見積もった。ガス交換測定から、in vivo RuBP再生産速度を評価することができるが、それはin vitro RuBP再生産速度の温度依存性と一致していた。つまり、RuBP再生産速度の温度依存性はチラコイド膜の電子伝達速度によって律速されることが分かった。最後に、光合成速度の律速要因について調べた。これまでの申請者の研究結果と合わせると、現在の大気CO_2濃度における光合成速度は、30°C葉において、低温側でRuBP再生産速度とカルボキシレーション速度によって律速されたが、高温側ではRuBP再生産速度によって律速を受けていた。また、15°C葉においては、全温度領域でカルボキシレーション速度のみによって律速されることが明らかとなった。ガス交換システムを用いた解析から、ホウレンソウ葉において、光合成の最適温度の変化には、RuBP再生産速度とRuBPカルボキシレーション速度の比の変化が重要であることを定量的に示した。カルボキシレーション反応の温度依存性は種や栽培条件によって、あまり変化しないと考えられてきた。しかし、本研究によって、カルボキシレーション反応の温度依存性の変化が、光合成の最適温度の変化に大きく関与していることを示した。また、このことは、Rubiscoの酵素特性自身が温度馴化している可能性を示す。そこで、栽培温度の異なるホウレンソウ葉からRubiscoを精製し、それぞれのRubiscoの性質を比較した。その結果、栽培温度によってRubiscoのカルボキシレーション反応/オキシゲネーション反応の活性比(specificity factor)、最大活性(V_<cmax>)の温度依存性、そして、熱安定性に違いがあった。また、栽培温度の違いにより、Rubisco small subunitの二次元電気泳動パターンに違いがあった。これらの結果は、低温(高温)に馴化したホウレンソウ葉では、低温(高温)側で効率良く働くRubiscoアイソザイムが発現している可能性、もしくは、Rubiscoの翻訳後修飾が栽培温度によって異なる可能性を示している。つまり、Rubiscoの酵素特性の変化が、光合成速度の最適温度の変化に貢献している可能性が示された。カルボキシレーション反応の温度依存性の変化が、光合成の最適温度の変化に大きく関与する可能性が出てきた。そこで、本研究では、低温と高温で栽培したホウレンソウ葉(LT-leaf、HT-leaf)を用いて、in vivo RuBPカルボキシレーション速度の主な決定要因である、Rubisco活性化率とin vitro Rubisco kineticsについて解析を行った。
膵臓癌の内分泌療法に関する基礎的研究

1)そこで今年度はすでに樹立されたヒト膵癌細胞株で,ERが陽性であったPK-1(東北大学加齢医学研究所より供与)を用いて,ヌードマウスに移植し検討した.PK-1のERはDCC法では陰性であったが,EIA法では弱陽性であった.エストロゲン(Estradiol:E2)の徐放カプセルを作製し,PK-1を移植前にあらかじめこのカプセルをヌードマウスの皮下に植えたE2(+)群と植えないE2(-)群で移植腫瘍増殖の経時的変化を検討した.E2(+)群の方がE2(-)群より有意な腫瘍増大を認めた.2)ヒト膵癌細胞株3種(PK-1,PK-9,:東北大学加齢医学研究所より供与,GUPC:当科にて樹立中)に対する性ホルモンの影響をin vitroで検討した.PK-9,GUPCのERおよびPgRはDCC法,EIA法いずれも陰性であった.3種ともにE2による腫瘍細胞の増殖促進効果はみられなかった.PK-1ではTAM,TAT-59で,PK-9ではTAMで,またGUPCではTAT-59で腫瘍細胞の増殖抑制効果がみられた.BOP誘発ゴールデンハムスター膵癌の皮下移植継代腫瘍のある一定の大きさ(重量)の細片を,6週齢の雌ゴールデンハムスターの背部皮下に移植し,性ホルモンの影響についてホルモン環境の異なる7群を設けて比較検討中である.1.両側卵巣摘出群と単開腹(対照)群では,移植後の腫瘍増殖の経時的変化に差を認めなかった.また,摘出した両群の腫瘍組織のERおよびPgRはDCC法では陰性で,病理組織学的検索でも差異はなかった.以上より,卵巣摘出はBOP誘発膵癌のゴールデンハムスター移植による腫瘍増殖過程に,影響を及ぼさなかったと考えられた.2.他の群間については現在比較検討中である.3.この継代腫瘍組織のERが陰性のために,性ホルモンの影響の差が現れにくいと考えられる.そこで現在,すでに樹立された膵癌細胞株3種を入手し,そのERの生化学的定量と免疫組織学的検討を行っている.さらに,細胞株3種をそれぞれヌードマウスに移植し固形腫瘍を作製中である.そして,in vitroでの細胞レベルと,in vivoでの固形腫瘍とで前記の性ホルモンの影響について検討の予定である.4.新たに臨床的に得られた腹水中のヒト膵癌細胞と前記のBOP誘発ゴールデンハムスター膵癌の細胞株樹立をめざしている.そして,in vitroおよびin vivo両面での同様の検討を予定している.1)そこで今年度はすでに樹立されたヒト膵癌細胞株で,ERが陽性であったPK-1(東北大学加齢医学研究所より供与)を用いて,ヌードマウスに移植し検討した.PK-1のERはDCC法では陰性であったが,EIA法では弱陽性であった.エストロゲン(Estradiol:E2)の徐放カプセルを作製し,PK-1を移植前にあらかじめこのカプセルをヌードマウスの皮下に植えたE2(+)群と植えないE2(-)群で移植腫瘍増殖の経時的変化を検討した.E2(+)群の方がE2(-)群より有意な腫瘍増大を認めた.2)ヒト膵癌細胞株3種(PK-1,PK-9,:東北大学加齢医学研究所より供与,GUPC:当科にて樹立中)に対する性ホルモンの影響をin vitroで検討した.PK-9,GUPCのERおよびPgRはDCC法,EIA法いずれも陰性であった.3種ともにE2による腫瘍細胞の増殖促進効果はみられなかった.PK-1ではTAM,TAT-59で,PK-9ではTAMで,またGUPCではTAT-59で腫瘍細胞の増殖抑制効果がみられた.
教師のライフコースの日米比較社会学的研究

本研究は、3年間の米国カリフォルニア州サン・ホセでのフィールド調査を基にした教師のライフヒストリーの日米比較社会学研究である。データ:3年間に、13名の現役高校教師および教師経験者について、ライフヒストリーの枠組みでインタビュー調査を行なった。また、カリフォルニア州の教育研究を専門とする研究者に対するインタビュー及び、高校での授業観察、公文書、新聞雑誌などのデータの収集を行なった。調査結果の概要:報告書は以下の4つのテーマを中心としてまとめられている。1)教育改革者のライフヒストリー、2)人種民族と教師のライフヒストリー、3)世代と教師のライフヒストリー、4)教師たちのライフヒストリーから見えるテーマ。それぞれについて「教師自身の声」を描写する形式でまとめているが、4つの知見が見出された。1.教育改革運動は、公民権運動やフェミニズム運動と深くかかわっている。特に、教育改革に活動的だった3人女性たちには、個人的生活におけるジェンダー問題が、その改革運動のきっかけとして関わつている。2.教師のライフヒストリーと人種民族的背景は深く関わっており、同じ女性であっても、人種民族的背景が異なると、教育へのかかわり方が異なる。3.30歳から40歳の若い世代の教師たちには、公民権運動という歴史的事件がリアリティを持たないものになっている。4.日本の教師とアメリカの教師の比較を行なうと、教師志望動機、教師のイメージ、教育観などで異なった考え方をもつていることが明らかになった。そして、その違いは、カリフォルニア州の教育制度、人種民族状況、教職システム、大学入学許可制度などの違いを反映しているものであると言える。アメリカの教師に関する文献研究とアメリカ人教師に対するライフヒストリー的インタビュー調査を行った中間発表的成果である。文献研究の成果1)アメリカ社会では教職と人種民族的背景の間には独特な関係が存在し、マイノリティの教師が少ない傾向がみられる。また、マイノリティが教職に就かない理由もそれぞれのマイノリティによって異なる傾向がある。2)教職とジェンダーの間には関係があり、教職は女性にとって有利で、望ましい職と見なされるが、男性にとっては、次の職へのステップとして位置付けられる傾向がある。女性教師へのライフヒストリー的インタビュー調査の成果1)教職に就くための統一試験のないカリフォルニア州では、日本と異なり、教師は公務員のような存在ではなく、一般的な職業のひとつとみなされる傾向がある。教師の雇用は地域にある小規模学校区の教育委員会によって、その地区のニーズに基づき個別的に行われる。よって、日本のように一定の拡大学校区における学校間の体系的な人事異動はない。2)インタビュー調査対象者の女性教師たちにとっては、教職は家庭生活との関係で考えられる傾向がある。日本の教師の場合とは異なり、子育て中は家庭を重視し教職を辞し、その後教職に復帰することも可能である。3)教育にどのようにかかわるかは、それぞれの教師の人種民族的背景が関係する傾向がある。自らが所属するマイノリティの地域への貢献、政治的立場、宗教的価値などへの態度は人種民族背景と無関係には存在しない傾向がある。4)アメリカの管理職に就くためには大学院の専門職課程を修了することが必要条件である。そして、その管理職資格さえあれば、年齢に関係なく管理職に就くことができる。アメリカの管理職制度は、管理職登用に年功序列傾向がみられる日本の管理職とは大きく異なるといえる。アメリカ教師に関する文献研究とアメリカ教師に対するライフヒストリー的インタビュー調査の2年目の成果(サン・ノゼにおけるインタビュー調査)1.アメリカの教師にみられる世代による差についての知見(1)50歳60歳以上の教師たちの教育改革志向には、1960年代に起こった公民権運動の影響が大きく、その改革の核をなす「平等志向」はその運動に関わった経験によるものであると、インタビュー対象者によって語られた。この世代の教師の理解のためには公民権運動という「歴史的時間」の要素が不可欠である。

(2)50歳以下の教師たちのインタビューにおいては、政治的志向の帯びた教育改革についての語りはなく、一個人としての教師の生き方についての語りが中心であり、前の世代と異なり、「個人生活指向」が強調される傾向があった。2.カリフォルニア州教育状況についての知見(1)カリフォルニア州においても、日本の県レベルに見られるような学校間格差がある。日本における学校間格差は県レベルの高校入試による学力の格差であり、カリフォルニア州における学校間格差も「学力の格差」として描写できるが、それは居住地域による相違、生徒の人種民族的背景による相違などに起因している。また、その「学力の格差」はカリフォルニア州の試験ではなく、全米で標準化されたSAT(学力適性試験)によって行われる。(2)大学入学許可制度は日本とは異なり、入試や推薦入試で行われず、SAT、GPA(学業成績の平均点)、高校での履修科目、志願理由エッセイ、学内外の活動など多面的な選抜方式が採用されていることは知られているが、大学進学に有利な科目群としてAP(Advanced Program)の存在がある。APで取得された単位は大学の単位とみなされ、APをどれだけ履修しているかが、大学入学許可の重要な要素となる。APはそのプログラム内容、担当者の業績など第三者機関による厳しい審査されるものであるので、そのプログラムを履修した生徒への評価は高くなるというシステムである。本年度は3年間の調査研究の最後の年度であり、以下の3点について研究を発展させた。(1)調査地米国カリフォルニア州サン・ノセでのフィールド調査では、学校訪問と以前にインタヴュー調査を行なった人々に対する内容確認及び研究協力者との議論を行なった。(2)3年間のインタヴュー調査対象者13名のすべてのテープ起こしを行い文字化し、その分析を報告書にまとめる作業を行なっているが、テーマを1)教育改革者のライフヒストリー、2)人種民族と教師のライフヒストリー、3)世代と教師のライフヒストリ-、4)カリフォルニア州教育の現状:教師からの視点という大枠で、それぞれの知見を「教師の声」を描写する形式でまとめている。(3)日本の教師との比較研究をするために、教師のライフヒストリー研究の最近の文献をレビューし、日米比較社会学分析をまとめている。上記の(1)(2)(3)をまとめる作業から、現時点での知見として以下のことが言える。1.教育改革運動は、公民権運動やフェミニズム運動と深くかかわっている。特に、教育改革に活動的だった3人の女性たちには、個人的生活におけるジェンダー問題が、その改革運動のきっかけとして関わっている。2.教師のライフヒストリーと人種民族的背景は深く関わっており、同じ女性であっても、人種民族的背景が異なると、教育へのかかわり方が異なる。3.30歳から40歳の若い世代の教師たちには、公民権運動という歴史的事件は、リアリティを持たないものになっている。
論理学的手法を用いたプログラミング言語の理論

第1年度(平成9年度)においては一般的な論理体系の正規化定理の分析に対する意味論的方法論を確立した。申請者が与えた意味論的方法はGirardが線形論理の証明可能性概念を捉えるために導入した意味論を、証明の正規化定理のための意味論に造り替えて得られたものである。第2年度において、タイプ推論機構をタイプ付き関数型言語のプログラミングパラダイムと抽象データ型の発展的定義構造を持つ対数的仕様言語のプログラミングパラダイムを結合したマルチ・パラダイム言語の計算モデルを我々の意味論的枠組みを応用して構成した。この目的のためには、タイプ付き関数型言語の経産婦デルである高階(タイプ付き)ラムダ計算と代数的仕様言語の計算モデルである項書換え系との融合による統一的な計算モデルの確立が重要である。我々は第1年度に確立した意味論的手法で、高階ラムダ研鑽の正規化定理と項書き換え系の正規化定理を統合した融合言語に対する正規化定理を証明し、これによって融合言語の計算モデルを確立した。第3年度においては、第2年度までに形成されたマルチ・パラダイム・プログラミング言語の計算モデルをさらに線形論理の計算モデルと融合することにより、線形論理のプログラミング・パラダイムと取り込んだマルチ・パラダイム・プログラミング言語の計算モデルを構成した。そのため、まず線形論理の正規化定理と種々の並行計算プログラミング言語の計算モデルとの関係を確立した。そしてこの成果を用いて第2年目で完成させたマルチ・パラダイム言語の論理エンジンを線形論理に代えることにより、並行計算パラダイムを取り込んだマルチ・パラダイム言語を完成させた。伝統的論理の正規化定理に基づいた種々の論理的計算モデルが得られるが、ここで得られる計算モデルはどれも伝統的な継起的計算モデルであった。これに対してGirardによって導入した線形論理は計算資源の消費関係を直接表し得る全く新しい論理である。よって、これまで用いたれていた伝統論理に代えてこの線形論理を用いることにより、種々の継起的計算モデルの代わりに種々の並行計算モデルが得られることとなった。この基本的アイデアをプログラミング言語の計算モデルの理論に適用して、伝統的な論理的プログラミング言語(関数型、論理型、等式(代数仕様)型)の計算モデルを構成した。この目的のために、線形論理の正規化定理を我々の意味論的枠組のなかで分析し、線形理論の正規化と並行計算プログラミングの計算モデルの一般論との関係を確立した。証明の正規化定理に対する新しいセマンティカル(意味論的)な方法論を第1年度(平成9年度)において完成させた。伝統的論理(Horn節論理、直観主義論理/ラムダ計算、等式論理/項書換え系)をを線形論理に置き換えることにより、伝統的プログラミング言語の継起的計算モデルに代わる並行計算モデルが得られるわけであるが、この線形論理に基づく並行計算モデルの性質について分析しておくことが重要である。この観点から線形論理の正規化定理に基づく並行計算モデルの理論を確立した。このことにより、(1)線形論理の証明検索概念に基づいた高階並行論理プログラミングおよび並行計算モデルの分析、(2)Light Linear Logicと呼ばれる線形論理の部分体系を用いたPolynomial-Time Computation (多項式計算量)などの実現可能計算量(Feasible Computation)の論理的分析、に対して申請者の新しい意味論的枠組を適用できることとなった。

この目的のために、線形論理の正規化定理を我々の意味論的枠組のなかで分析し、線形理論の正規化と並行計算プログラミングの計算モデルの一般論との関係を確立した。昨年度までに与えた「証明の正規化定理」に対する相意味論による意味論的証明手法をさらに改良して、種々の論理体系の違いに依存しない統一的な意味論的証明法を与えた。又、この統一的な意味論的証明法を応用して、種々の論理体系に対する「証明の正規化定理」を与えた。特に、種々の異なる関数型言語(タイプ付ラムダ計算言語、項書換え系言語、線形論理言語)を融合したマルチパラダイム関数型プログラミング言語に対する計算モデル(特に、その計算モデルの上での強停止性)を確立した。又、高階並行計算言語、ペトリネット計算モデル、実現可能計算量に対する関数型言語、実時間並行計算システムの仕様・検証用言語等に対する計算モデルを与え、その強停止性を示すために、上記の意味論的証明が応用された。第2年度までに形成されたマルチ・パラダイム・プログラミング言語の計算モデルをさらに線形論理の計算モデルと融合することにより、線形論理のプログラミング・パラダイムを取り込んだマルチ・パラダイム・プログラミング言語の計算モデルを構成した。そのため、まず線形論理の正規化定理と種々の並行計算プログラミング言語の計算モデルとの関係を確立した。そしてこの成果を用いて第2年目で完成させたマルチ・パラダイム言語の論理エンジンを線形論理に代えることにより、並行計算パラダイムを取り込んだマルチ・パラダイム言語を完成させた。伝統的論理の正規化定理に基づいた種々の論理的計算モデルが得られるが、ここで得られる計算モデルはどれも伝統的な継起的計算モデルであった。これに対してGirardによって導入された線形論理は並行計算や計算資源の消費関係を直接表し得る全く新しい論理である。よって、これまで用いられていた伝統論理に代えてこの線形論理を用いることにより、種々の継起的計算モデルの代わりに種々の並行計算モデルが得られることとなった。この基本的アイデアをプログラミング言語の計算モデルの理論に適用して、伝統的な論理的プログラミング言語(関数型、論理型、等式(代数仕様)型)の計算モデルから種々の並行計算プログラミング言語(関数型並行計算言語、論理型並行計算言語、等式型並行計算言語)の計算モデルを構成した。この目的のために、線形論理の正規化定理を我々の意味論的枠組のなかで分析し、線形論理の正規化と並行計算プログラミングの計算モデルの一般論との関係を確立した。
現代中国における社会運動:町並み保存運動を中心に

本研究は、都市化が進む中都市景観を保存する市民活動をめぐって、市民活動と政策過程との関係を分析し、変容する国家・社会関係を明らかにしたいものである。1990年代から、中国地方政府による都市中心部の再開発が、歴史の町並みを取り壊したり、住民を強制的に移住させたりする市民権利の侵犯であると認められてきた。都市中心部・歴史町並みの再開発に反対する市民活動を研究対象とし、市民活動が如何に政策過程を影響することを研究したい。研究計画によって、過去の一年間、基本的にフィールドワーク及び参与観察法などの研究方法で実証的に行った。研究方法について、政治学、社会学、文化人類学の知識と方法も活用し、フィールド調査に通して直接資料をとった。北京や南京などの歴史都市でフィールドワークをして、インタビュー、アンケート及び参与観察などの研究方法を通じていくつかの事例研究をした。現地調査と資料分析を通じて、研究テーマに大きい進展があった。以前の中国研究にはあまり研究しなかった問題が、この研究において初めて触れた。インタビュー、アンケートを通して中国における町並み保存運動がいったいどのような方式でやっているのかを解明し、日本や台湾と比較して、東アジアにおける社会運動の類似点と相違点を解明した。中国なり日本なり、儒教文化の影響が深い社会において、社会運動という「集団的行動」にも東アジアの特徴があると強調した。主な研究成果として、博士論文「現代中国における社会運動の台頭」を2010年9月完成し、2011年1月早稲田大学で博士号をとった。本研究は都市中心部・歴史町並みの再開発に反対する市民活動を研究対象とし、市民活動が如何に政策過程を影響することを研究することです。本論文が中国を中心として、日本や台湾との比較を通して、東アジア諸国における社会運動の一般性と特殊性を明らかにしたい。研究計画によって、過去の一年間、政治学、社会学、文化人類学の知識と方法も活用し、フィールド調査に通して直接資料をとる。ボランティア、住民、専門家、政府役員などにインタビューをし、他の学術機構の協力によって、アンケート。重点として、北京や南京や京都などの歴史都市でフィールドワークをして、インタビュー、アンケート及び参与観察などの研究方法を通していくつかの事例研究をした。同時に、日本の市民運動に対して、京都、会津などの日本の歴史都市の保存に関する市民団体を訪ねた。NGOの役割をインタビューで解明するため、北京で中国文化遺産基金会、中国文物学会に訪問した。現地調査と資料分析を通して、研究テーマに大きな進展があった。以前の中国研究にはあまり研究しなかった問題に、この研究が始めて触れた。調査と研究によって、中国の都市部では、国家・社会関係は「ずっと強い国家とますます強い社会」という構図がある、と思う。高い市民意識、多くの知識人、発達した地元メディアなどの要因によって、都市部の市民社会が農村社会より相対に強い。「強い国家、強い社会」の構図を前提に基づいて、市民活動・社会運動が政策過程に影響及ぼす可能性は、三つの要因「動員」、「方策」、「ディスクール」にかかると思う。この発見が中国研究にまだ研究されていないので、大きな学術の価値があると認める。要するに、本研究は過去の一年間、現地調査と文献分析が主な仕事で、重要な成果には会議発表や雑誌掲載があった。第二年度でより多い成果の発表を目指している。
5S rRNAの塩基配列に基づくコリネフォルムおよび類縁細菌の系統分類学的研究

コリネフォルム細菌は、その属レベルの分類が主に化学分類学的性状を基準になされている。特に細胞壁のペプチドグリカン構造、メナキノン組成、菌体脂肪酸組成、DNAのGC含量が重要な分類指標となっている。コリネフォルム細菌について、属以上のレベルの分類体系を遺伝子の面から評価する手法として、保存性の高いリボソ-ムRNA(rRNA)の中でも最も低分子の5S rRNAの塩基配列の解析を試みた。堀と大沢の方法に従い、朴らのデ-タを踏まえ、11株のコリネフォルム細菌及び類縁細菌の5S rRNAの塩基配列を決定し、分類学的評価を行った。朴らはコリネフォルム細菌を5S rRNAで4つのサブグル-プに分けているが、本質的にはそれに沿った結果が得られた。その結果、Rhodococcus、Nocardia、Mycobacteriumは、細胞壁がメソジアミノピメリン酸、アラビノガラクタン、ミコ-ル酸を含有するということで化学分類的にはCorynebacterium属との近縁性が示唆されていたにもかかわらず、すべてがCellulomonas、Arthrobacterなど、非メソジアミノピメリン酸の細胞壁のコリネフォルム細菌のサブグル-プに含まれ、Corynebacteriumは、1属で独立したサブグル-プとなることがわかった。また、Brevibacteriumは属の特徴として特異な塩基配列を有することが確認された。コリネフォルム細菌の分類体系が混乱してきた原因の一つは、分類学研究に供試されている確実な(authentic)菌株の数が少ないことである。そこで本研究では未分類のコリネフォルム細菌を収集して化学分類学的特徴づけを行い、Tsukamurella属やArthrobacter nicotianaeグル-プといった今までに分離例の少ない細菌群を見いだすことができた。これらは今後本細菌群の系統分類の研究を進める上で大いに役に立つものと考えられる。コリネフォルム細菌は、好気性のグラム陽性無胞子桿菌で、ジフテリア菌のような医学上重要なものから、グルタミン酸生産菌のような産業上有用な細菌ものまで含むので、その分類は非常に重要な意味をもっている。かって混乱していた分類体系も、近年の化学分類学的研究により、「属」レベルで再構築されてきた。本研究は、コリネフォルム細菌及びその類縁細菌の化学分類学的知見を踏まえて、5SリボソームRNA(5S rRNA)の塩基配列を決定し、分子進化の見地からこれら細菌群の系統的類縁関係を明かにすることを目的としている。初年度は、コリネフォルム細菌及びその類縁細菌のなかから、代表的な10株を選び供試し、5S rRNAの塩基配列を決定した。分子進化系統樹はヌクレオチド置換率(Dnuc)を計算し、既報のデータを加えて作成した。その結果、グラム陽性細菌には二つの大きな群が存在し、DNAのGC含量と相関していた。すなわち、GC含量の高い群にはコリネフォルム細菌が含まれ、GC含量の低い群にはBacillusなどが含まれる。さらにコリネフォルム細菌は、4つのクラスターに分けられ、化学分類学的指標とよい相関を示した。今回調べたCorynebacterium diphtheriaeはC.glutamicumなどと共に第2のクラスターに、Brevibacterium caseiはB.Linesと第4のクラスターに含まれ、後者は他の3つのクラスターに比べ最も離れた進化距離をもっていた。他方、類縁細菌のうち、Micrococcus属細菌はArthrobacter属細菌に近い類縁を示し、上述の第2のクラスターに属した。

また、Planococcus属などの運動性球菌とBacillus pasteuriiはGC含量の低いグラム陽性細菌に属し、他のBacillus属細菌と共に一つの大きなクラスターを形成し、GC含量の高いグラム陽性細菌に属するコリネフォルム細菌とは進化的に早い時期に分岐したことが判明した。研究対象として、ミコ-ル酸を持つ細菌群に焦点を当てた。未同定のグラム陽性桿筋33株について化学分類学的手法を用いてグル-ピングを行ったところ、細胞壁にmeso-ジアミノピメリン酸を含有し、菌体脂肪酸が直鎖型のものは13株であった。これらは細胞壁のアシルタイプでグル-プ1(グリコリル型)とグル-プ2(アシル型)に二分された。しかし、それらのメナキノンタイプを調べたところ、MK-8(H_2)、MK-9(H_2)、MK-9が見いだされ、グル-プ1ではそれぞれ1株、1株、6株、グル-プ2ではそれぞれ3株、1株、1株と分散した結果が得られた。属との対応を検討したところ、Rhodococcus属が1株、Corynebacterium属が4株、Mycobacterium属またはGordona属が1株、そしてTsukamurella属が6株であった。Tsukamurella属は、現在T・Paurometabol-um1種しか知られておらず、分離例も少ないため、属の範囲を把握するために新たな菌株が追加できたことは有意義であると考えられる。さらにこれらの分離株について生理・生化学試験を行った。これによりグル-ピングはさらに細分化された。グル-プ1のMK-9を持つ6株と、グル-プ2でMK-9を持つ1株は極めて類似した結果を示し、細胞壁アシルタイプによる分類に疑問を投じた。したがってこれらの分類指標を系統分類学的解析によって評価するための対象とする菌株の絞り込みができたことになる。また、Mycobacterium属の基準株を、レファレンスとするために収集した。現在これらの菌株について5S rRNAの塩基配列を決定するために大量培養および菌体の調整を行っている。昨年度、好気性細菌Mycobacterium属とRhodococcus属の化学分類学的性状を中心とした表現形質を調べたが、その中の5株について5S rRNAに基づく系統分類学的解析を行なった。その結果、両属は比較的近縁であったが、これらと同じ細胞壁構造を有する通性嫌気性細胞Corynebacterium属細菌とは、おそらく科以上のレベルで独立した系統であることが明かとなった。また、Arthrobacter属細菌について化学分類学的解析を行なった。本属で5S rRNAの塩基配列が知られているのは、基準種の基準株のみであり、それは以前に我々が決定・解析し、報告したものである。それによると本属はMicrococcus属との近縁性が示された。Arthrobacter属は、コリネフォルム細菌の中でも形態学的多様性が知られており、通常は不規則な桿菌であるが、長い培養時間の後には断列してほとんど球菌状になる。この状態では、常に球菌であるMicrococcus属細菌との形態による識別は極めて因難である。
支持細胞に着目した内耳蝸牛の病態の解明および再生の可能性

本研究では1.胎生13日目マウス内耳蝸牛単一細胞の網羅的遺伝子発現解析と2.蝸牛支持細胞を介したIGF1の有毛細胞保護メカニズムの解明を行った。1.では、感覚上皮予定領域マーカーSox2陽性細胞由来47個中6個以上のサンプルで発現し、34個のSox2陰性細胞全てで発現していないプローブは28個であった。このうち、1つの遺伝子がSox2陽性領域の一部に発現していることを形態的に確認した。2.では、薬剤障害時に、IGF1により蝸牛支持細胞で発現上昇するNetrin1がその受容体Unc5Bを介して蝸牛有毛細胞を保護することが分かった。つまり、支持細胞が有毛細胞保護に重要な役割を果たすことを示した。1.発生期内耳蝸牛単一細胞からのRNA抽出・増幅本年度は、胎生期13日目のマウス蝸牛を用いたRNA抽出・増幅を行った。胎生期132日目マウス蝸牛膜迷路を摘出し、天蓋部分を除いたのちにさらにサーモライシンを用いて上皮のみを剖出して、その後トリプシンを用いて単一細胞の状態にした。単一細胞をガラスピペットで拾い上げ、Kurimotoら(2006)によって報告された方法を用いて、RNAを抽出後、cDNAを合成、各遺伝子の量的関係を損なわないようにcDNAの増幅をおこなった。増幅が成功したかどうかはハウスキーピング遺伝子2種類(GapdhとRplp0)に対して半定量的なPCRを施行することで判定する。この結果、増幅の成功率は72%であった。Kurimotoらの報告によると、約60%の成功率であったとのことであるので、我々の単一細胞からの遺伝子増幅手技がオリジナルの手法と同一の効率であることが分かる。これにより、本年度は38個の細胞からのサンプルを得ることができた。これにより、トランスジーンを持った動物を用いずに、つまり、haploisufficiencyの影響を受けずに蝸牛由来の単一細胞からの網羅的遺伝子解析を行う手法を確立できたと考える。2.IGF1の支持細胞を介した有毛細胞保護メカニズムアミノグリコシド障害後の内耳蝸牛において、IGF1によって発現が上昇しているNetrin1が、内耳蝸牛有毛細胞を保護するかどうかの検討を、新生仔マウス蝸牛器官培養を用いて行った。その結果、Netrin1は、アミノグリコシド投与による障害から有毛細胞を保護することが明らかになった。また、その効果は用量依存的であった。このことから、IGF1による蝸牛有毛細胞保護効果は、Netrin1を介していることが示唆された。平成27年度は発生期蝸牛由来の単一細胞からmRNA抽出、cDNA増幅を行うことを目標にしていた。本年度は胎生期13日目の蝸牛から単一細胞を摘出して操作を行った。抽出・増幅の成功は、ハウスキーピング遺伝子のプライマーを用いてRT-PCRを行うことによって確認するが、今回は2つの異なる遺伝子について反応を行い、確実に増幅されていることを確認した。この手技のプロトコールは精細な操作を伴うため、習熟に時間がかかることも考えられたが、比較的短期間に手技の確立を行うことができた。それに加えて、通常は成功する確率が60%程度とオリジナルの論文ではされているが、我々の場合は72%の成功率を得られ、目標としていたよりも高効率で手技を施行することができた。また、実験によって得られたサンプルの数は、目標としていた40サンプルとほぼ同数の38サンプルを得ることができた。IGF1に関するプロジェクトではマウス蝸牛器官培養の実験系で、アミノグリコシドによる有毛細胞障害をIGF1が保護する際に発現が上昇している遺伝子のうち、Netrin1の効果について平成27年度の研究では明らかにすることができた。Gap43については、未だマウスを入手できていないが、Netrin1の有毛細胞保護効果が著明であったので、本年度はその効果のより詳細な検討に研究のリソースをかけていた。このためGap43についてはほとんど検討をしていないが、Gap43については来年度以降に検討を行いたい。Septin4ノックアウトマウスについては、音響外傷による聴力の変動を検討中である。音響外傷直後は聴力閾値が上昇するが、7日あるいは14日経過した時点では聴力閾値が正常あるいは正常近くに戻る一過性聴力閾値変動を起こすような音響曝露の条件を検討している。1.発生期内耳蝸牛単一細胞からのRNA抽出・増幅本年度は、昨年度に引き続き、胎生期13日目のマウス蝸牛由来の単一細胞からのRNA抽出・増幅を行いサンプル数を81個に増やした。これらのサンプルに対して、RT-PCRを行い、感覚上皮予定領域のマーカーであるSox2の発現の有無を検定した。その結果、感覚上皮予定領域由来と思われるSox2陽性の細胞からのサンプルは47個とSox2陰性細胞からのサンプルは34個であった。これらを順次マイクロアレイにハイブリダイズして、網羅的な遺伝子発現解析を行っている。2.IGF1の支持細胞を介した有毛細胞保護メカニズムアミノグリコシド障害後の内耳蝸牛において、IGF1によって発現が上昇しているNetrin1が、内耳蝸牛有毛細胞を保護するメカニズムの検討を行った。まず、IGF1による蝸牛有毛細胞保護の際に、Netrin1がどの細胞から発現しているかを検討した。

その結果、アミノグリコシドによって障害を加えてIGF1を投与した際にのみ、Netrin1が支持細胞から発現していることが明らかになった。次に、Netrin1の6種類の受容体すべての新生仔マウス蝸牛における発現部位を検討した。その結果、Unc5Bが蝸牛全長にわたって有毛細胞に発現していることが分かった。さらに、IGF1やNetrin1による蝸牛器官培養の有毛細胞保護効果が、Unc5Bのブロッキング抗体によって阻害されることを示し、IGF1ーNetrin1ーUnc5Bという経路で有毛細胞が保護されることが明らかになった。IGF1は有毛細胞に直接働くわけではなく、支持細胞からNetrin1を発現させ、そのNetrin1が有毛細胞に働き有毛細胞の保護を行っていると考えられた。また、IGF1投与によるシグナル経路MEK/ERKとPI3K/ACTの両方の活性化を、RT-PCRで証明することができ、Otolory&Neurotology誌に掲載された。平成28年度は前年度確立したプロトコールにしたがって、胎生期13日目の発生期蝸牛由来の単一細胞からmRNA抽出、cDNA増幅を行いそのサンプル数を増やしていった。その結果昨年度当初に計画した目標通り、ハウスキーピング遺伝子のプライマーを用いてRT-PCRを行って増幅の確認をできた81個の細胞のサンプルを得ることができた。また、これらのサンプルに対して、Sox2の発現の有無を決定することができた。予定通りの数のサンプルに、予定通りの実験を進めることができているため、進捗は極めて順調である。IGF1に関するプロジェクトではマウス蝸牛器官培養の実験系で、アミノグリコシドによる有毛細胞障害をIGF1が保護する際に発現が上昇している遺伝子のうち、27年度に明らかにしたNetrin1による効果のメカニズムについて平成28年度の研究では明らかにすることができた。当初の予定通り、Netrin1およびその6種類の受容体の発現部位を決定することができただけでなく、内耳保護を担っていると同定することのできたUnc5B受容体のブロッキング抗体により、IGF1やNetrin1の有毛細胞保護効果が減弱することを突き止めることができた。これにより、IGF1-Netrin1-Unc5Bという、有毛細胞保護効果の反応軸を同定することができたということができ、当初の予定以上の成果が上がっている。Gap43については、Netrin1の有毛細胞保護効果のメカニズムの解明を優先したためほとんど実験を行っていない。来年度以降に検討を行いたい。Septin4ノックアウトマウスについては、引き続き音響外傷による聴力の変動を検討中である。発生期内耳蝸牛単一細胞の網羅的遺伝子発現解析胎生期13日目の81個のマウス蝸牛単一細胞由来のRNA抽出・増幅サンプルを用いてRT-PCRを行い、感覚上皮予定領域マーカーであるSox2の発現の有無を検定した。Sox2陽性サンプルは47個、陰性サンプルは34個であった。これらをマイクロアレイにかけて網羅的遺伝子発現情報を得た。Sox2陰性細胞からの34サンプルすべてで発現していない遺伝子プローブは14424個であった。これらのプローブの遺伝子はSox2陽性細胞にのみ発現しているものと仮定することができる。このうちSox2陽性細胞の一部にのみ発現する遺伝子を同定するためまず、Sox2陽性細胞由来47サンプルのうち1サンプル以上で発現量(発現シグナル値の対数)が4以上のプローブを2520個同定した。
鋼製橋脚を有する免震橋の破壊解析と想定外地震のための危機耐性評価法の開発

高減衰ゴム支承の縮小試験体を用いた繰り返し載荷実験および神戸地震動を用いたハイブリッドシミュレーション実験で得られた結果と解析で得られた結果を比較することによって,提案した修正Park-Wenモデルの妥当性を検証した.高速道路高架橋の地震応答解析において、2質点系モデルを用い構築し、漸増動的解析を行い、前述した危機耐性を評価するための基礎データと破壊パターンとその確率を把握する。漸増解析によって得られた構造物の倒壊確率について、設計地震動レベルを大きく超えたレベルに発生することがほとんどであるが、ゴム支承が破断することによって、落橋が発生することが主な最終破壊状態となっている。橋梁等の耐震設計は今まで,想定レベルの地震に対し,構造物が耐力低下までの応答変位が生じないように,設計の便宜を優先して,具体的な破壊分析は必要としていない.近年の大地震などの自然災害の発生を受け,防災能力を向上するために,世界各国の耐震設計に新たな知見を盛り込めるように様々な努力が行われている.しかし,1995年の兵庫県南部地震や2011年の東北地方太平洋沖地震などの想定外地震の発生をきっかけにして,従来の安全性と復旧性に対して,想定外地震が発生しても壊滅的な状態(危機)に陥りにくいという危機耐性の概念が検討されている.日本の耐震設計は,従来の想定した地震動のみ安全の義務を有することから,さまざまの未然を防ぐことができるように進化している.想定外地震動を受ける免震橋の危機耐性を評価する手法の開発を目指して,危機耐性評価のための数値解析手法の検証と橋梁解析モデルの構築が重要である.今年度では,免震ゴム支承のために提案した修正Park-Wenモデルの検証について,高減衰ゴム支承の縮小試験体を用いた繰り返し載荷実験および神戸地震動を用いたハイブリッドシミュレーション実験で得られた結果と解析で得られた結果を比較することによって,提案手法の妥当性を検証した.その主な結果として,復元力モデルの実験結果再現精度を示す指標である寄与率に着目すると,他の復元力モデルでの0.9未満に対し,修正Park-Wenモデルは0.95以上と高い寄与率を示している.予想した断面の一部破壊による累積の損傷現象はほとんど起こらず,ゴム支承の破壊は基本的に突然破壊となっている.など鉛入りゴム支承では鉛が破壊時に飛び出しなどの現象も起きまして,ゴム破壊が起こる前に鉛が繰り返し載荷により先に寸断したと思われる.したがって,破壊履歴則として,繰り返しを考慮せず,ひずみ限界を越えると復元力が急低下するものとした.ただし,同じ断面構成した試験体でも,異なる破壊ひずみとなる現象も見られて,破壊限界のばらつきが大きいことが考えられる.ゴム支承の破壊が橋全体に及ぼす影響を分析するために,その不確定性を考慮する必要があると思われる.今後の解析では,例えば全橋の支承のうちに、破壊ひずみを一定の確率分布に従って乱数で生成し,地震応答解析と漸増動的解析を行う必要があると思われる.一方鋼製橋脚の実験で得られた破壊までのハイブリッドシミュレーション実験結果と提案した曲線近似履歴モデルと高度な一致が見られた.鋼製橋脚の局部座屈による劣化域では従来のモデルより細かく再現できている.橋梁等の耐震設計は今まで,想定レベルの地震に対し,構造物が耐力低下までの応答変位が生じないように,設計の便宜を優先して,具体的な破壊分析は必要としていない.近年の大地震などの自然災害の発生を受け,防災能力を向上するために,世界各国の耐震設計に新たな知見を盛り込めるように様々な努力が行われている.しかし,1995年の兵庫県南部地震や2011年の東北地方太平洋沖地震などの想定外地震の発生をきっかけにして,従来の安全性と復旧性に対して,想定外地震が発生しても壊滅的な状態(危機)に陥りにくいという危機耐性の概念が検討されている.日本の耐震設計は,従来の想定した地震動のみ安全の義務を有することから,さまざまの未然を防ぐことができるように進化している.想定外地震動を受ける免震橋の危機耐性を評価する手法の開発を目指して,危機耐性評価のための数値解析手法の検証と橋梁解析モデルの構築が重要である.昨年度までは,高減衰ゴム支承の縮小試験体を用いた繰り返し載荷実験および神戸地震動を用いたハイブリッドシミュレーション実験で得られた結果と解析で得られた結果を比較することによって,提案した修正Park-Wenモデルの妥当性を検証した.今年度では、高速道路高架橋の地震応答解析において、2質点系モデルを用い構築し、漸増動的解析を行い、前述した危機耐性を評価するための基礎データと破壊パターンとその確率を把握する。解析用地震動は、アメリカのPEERと日本の気象庁および防災科研(K-net)から、大地震で記録した強い揺れの加速度記録をダウンロードし計100セットを使用した。

漸増解析によって得られた構造物の倒壊確率について、設計地震動レベルを大きく超えたレベルに発生することがほとんどであるが、ゴム支承が破断することによって、落橋が発生することが主な最終破壊状態となっている。これからは,免震ゴム支承の修正Park-Wenと鋼製橋脚の曲線近似モデルを両方用いて,免震鋼製橋脚系橋梁の非線形地震応答解析モデルを構築する.構造モデルに大量の地震動を入力し,漸増動的解析(IDA)より,構造物が倒壊や落橋するなどの動的破壊まで耐えられた地震動強さと落橋ケースと倒壊ケースのそれぞれの発生確率を解明する.次に,橋梁の危機耐性を定量的に評価する方法を検討する.危機耐性とは,構造物またその一部が破壊しても,構造全体が長期間にわたって機能を喪失するという壊滅的な状態にならないよう,危険性に対し,耐えられる能力と定義する.そのため,鋼製橋脚を有する免震橋の試算例を用い,実用化できる指標を提案する.構造工学・地震工学・維持管理工学出張旅費などの立替払いの精算中の部分もあり,残りは数千円程度.資料印刷代などとして使用する予定.