hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最終到達時刻とその周辺の数学

1.バリアーオプションの静的ヘッジ本年度は一般の拡散過程モデルでのバリアーオプションの価格付け問題に取り組んだ.バリアーオプションの静的ヘッジを与える公式の導出において最も重要な役割を果たしていたのがブラウン運動の対称性である.一般の拡散過程はこの対称性を持たないため,同様に静的ヘッジを与えることは不可能であるが,一般の拡散過程に対してバリアーオプションの価値が同じになる対称性を持つ過程を構成する手法を考案した.我々はこれをPut-Call対称化と呼ぶ.この構成方法から静的ヘッジ公式を導くことができるが,我々の構成した過程は実際の市場には存在しないため,もはや静的ヘッジ公式の意味をもたないが,この手法を数値計算方法に読み替えることによって,バリアーオプションの価格付け問題に応用することに成功した(石垣雄太氏,川越拓也氏,奥村敏樹氏との共同研究).2.多次元の鏡像原理と静的ヘッジ公式多次元の鏡像原理は,ルート系とそれに付随する鏡像群によって記述される.この研究では鏡像原理によってルート系に対する基本領域の境界にブラウン運動が最初に到達する時間とそのブラウン運動の同時確率密度を求めることができる.私は高木健矢氏との共同研究において,この事実を多証券の上に書かれたバリアーオプションの静的ヘッジ公式を導出することに応用した.1.最終退出時刻に関するオプションMadan-roynette-Yorの枠組みによって得られた有限時間に制限した場合の幾何ブラウン運動の最終到達時刻に関する数学的に興味深い等式に対し、ファイナンスとしての見解を与えることを試みた.最終退出時刻に関するオプションのスタティックヘッジをひとつ与えたが、今年度はMadan-roynette-Yorによる等式に対応するスタティックヘッジを与えた.最終退出時刻に関するオプションは実際の市場では取引されていない為、市場で取引されているオプションによるヘッジングストラテジーを与えることは有用であるといえる.Madan-rovnette-Yorによって得られた等式から、異なるスタティックヘッジを得られたことは、最終退出時刻に関するオプションの価値に対して異なる見解を与えたことになる.EO-半群の研究に関する問題の関係を明白にし,理解することを試みた.確率的流れがEO-半群の分類において重要な役割を果たしていることが知られているため、確率的流れを生成する仕組みを理解することが分類問題の手掛かりとなると考えた.Le Jan-Raimondによって確率的流れを生成する結果が得られていることに注目し、この結果に用いられた離散モデルの性質を明らかにした.具体的には、不変測度が確率的流れの生成に重要な役割を果たしていることから、不変測度を持つ条件を満たしていなければいけないことから、Le Jan-Raimondによる離散モデルを考えることが有用であることを明らかにした.1.最終退出時刻に関するオプションの静的ヘッジMadan-Roynette-Yorの枠組みによって得られた公式を有限時間に制限した場合の幾何ブラウン運動の最終到達時刻に関する数学的に興味深い等式に対し、静的ヘッジという数理ファイナンスからの解釈をあたえる研究を一昨年度から行っている.昨年度の研究においてはこのMadan-Roynette-Yorによるいくつかの等式に対応するあたらしい静的ヘッジを与えた.この結果は1次元の鏡像原理に基づくものであるということより,私は多次元の鏡像原理を多証券の上に書かれたノックアウトオプションの静的ヘッジに応用することを考え,それが可能になる条件を完全に決定した.レビ過程のα-カンタイルの分布については90年代に赤堀次郎氏やA Dassios氏がFeynmann-Kac公式などを用いて完全に決定している.αカンタイルとβカンタイルの同時分布については藤田岳彦氏がそのラプラス変換を求めているが,その完全な式やDassios型の表示などは求められていない.現在私はこれらを具体的に求めることを目標に研究をすすめている.その過程で、各種のテータ関数が重要な役割を果たすことが分かってきた.1.バリアーオプションの静的ヘッジ本年度は一般の拡散過程モデルでのバリアーオプションの価格付け問題に取り組んだ.バリアーオプションの静的ヘッジを与える公式の導出において最も重要な役割を果たしていたのがブラウン運動の対称性である.一般の拡散過程はこの対称性を持たないため,同様に静的ヘッジを与えることは不可能であるが,一般の拡散過程に対してバリアーオプションの価値が同じになる対称性を持つ過程を構成する手法を考案した.我々はこれをPut-Call対称化と呼ぶ.この構成方法から静的ヘッジ公式を導くことができるが,我々の構成した過程は実際の市場には存在しないため,もはや静的ヘッジ公式の意味をもたないが,この手法を数値計算方法に読み替えることによって,バリアーオプションの価格付け問題に応用することに成功した(石垣雄太氏,川越拓也氏,奥村敏樹氏との共同研究).2.多次元の鏡像原理と静的ヘッジ公式多次元の鏡像原理は,ルート系とそれに付随する鏡像群によって記述される.この研究では鏡像原理によってルート系に対する基本領域の境界にブラウン運動が最初に到達する時間とそのブラウン運動の同時確率密度を求めることができる.私は高木健矢氏との共同研究において,この事実を多証券の上に書かれたバリアーオプションの静的ヘッジ公式を導出することに応用した.
シクロデキストリンによる疎水性溶質の濃縮

シクロデキストリン(CD)は環状のオリゴ糖であり、空洞を有する特異な構造をしている。CDが水溶液中で種々の疎水性溶質をゲストとして空洞内部に取り込み包接体を形成する現象を分析化学に応用すべく、基礎的研究を行った。ゲスト分子とCD空洞との立体適合性、包接体の水溶解度、包接体の組成、および包接体からのゲスト分子の逃げだしを明らかにすることに成功した。(1)ゲスト分子とCD空洞との立体適合性を明らかにする目的で、金属水銀とCDとの会合について研究した。単体水銀はα-CDと11包接体を作るが、β-およびγ-CDとの包接体は形成しないことが判明した。この結果は、疎水性溶質がCD空洞内に安定に包接されるためには、溶質の大きさがどの程度以上なければならないかを判定するのに役立つであろう。(2)疎水性溶質を包接したCD錯体を水溶液中から沈殿として単離する調整法を確立し、その沈殿の組成を決定した。また、上澄み液中のCD濃度を測定し、沈殿生成の要因を明らかにした。(3)二種類の異種ゲスト物質が共存するときのCD包接体沈殿の組成がゲスト物質のどのような物性によって決定されるかを明らかにする研究を行なった。β-およびγ-CDはナフタリンとビフェニルの異種溶質混合ゲストの存在下で水溶液中から沈殿することがわかり、その沈殿物中のナフタリンとビフェニルのモル比は、各々のゲストの水に対する溶解度とCD:ゲストの1:1会合定数との積の比に等しいことが判明した。(4)21種類のゲスト物質を包接させたCD錯体を調製し、水溶液中から単離し、空気中に放置したとき、ゲスト分子の揮発損失がゲスト物質のどのような物性に関係しているかを研究した。その結果、ゲスト分子とCD空洞との立体適合性が重要であるという結論が得られた。シクロデキストリン(CD)はグルコピラノースを構成単位とする環状のオリゴ糖であり(構成単位6,7,8個のものを、それぞれ、α-,β-,γ-CDと呼ぶ)、水溶液中で種々の溶質をゲストとして空洞内部に取り込み包接体を形成する。一般に、疎水性溶質ほど取り込まれやすいが、ゲスト分子とCD空洞との立体適合性が包接体生成に影響する。CDは、それ自体、比較的に水に溶けやすいが、包接体の水溶解度はゲスト分子の疎水性を反映して小さい。疎水性溶質のCDによる濃縮を研究する際、包接体の水溶解度並びに包接体の組成(1分子のCDに対する取り込まれたゲスト分子の比)を明らかにするのは重要である。そこで、疎水性溶質として、pentane,hexane,heptane,octane,nonane,decane,cyclohexane,benzene,halobenzene(F-,Cl-,Br-,I-benzene),p-difluorobenzene,benzene,biphenyl,naphthalene,diphenylmethaneの17種類を用い、それらのα-,β-,γ-CDとの包接体の水溶解度を測定し、さらに、包接体の組成を決定した。包接体の組成決定に関しては、従来から、いくつかの研究例が報告されているが、本研究で得られた値は、これらの文献値と大きく異なるものであった。従来の方法では、過剰量のゲスト相(液体あるいは固体として存在する)を直接、CD水溶液に加え、生成する包接体を沈殿として母液から分離する必要があった。

この方法では、包接体の沈殿とゲスト相とを完全に分離するのが難しく、包接体の組成は共存するホスト相の影響を強く受ける。これに対して、本研究で開発した方法は、ホスト相そのものを用いず、それと平衡状態にあるホスト蒸気を利用するため、包接体を純粋に単離することができるという利点がある。この方法によれば、2種類のホスト共存下で包接体を生成させることができるので、疎水性溶質のCDによる包接・濃縮機構の解明が可能であることが判明した。シクロデキストリン(CD)は環状のオリゴ糖であり、空洞を有する特異な構造をしている。CDが水溶液中で種々の疎水性溶質をゲストとして空洞内部に取り込み包接体を形成する現象を分析化学に応用すべく、基礎的研究を行った。ゲスト分子とCD空洞との立体適合性、包接体の水溶解度、包接体の組成、および包接体からのゲスト分子の発散挙動について研究した。前年度の研究で開発した方法を用いて、【.encircled1.】二種類の異種ゲスト物質が共存するときのCD包接体沈殿の組成がゲスト物質のどのような物性によって決定されるかを明らかにする研究を行なった。beta-およびgamma-CDはナフタリンとビフェニルの異種溶質混合ゲストの存在下で水溶液中から沈殿することがわかり、その沈殿物中のナフタリンとビフェニルのモル比は、各々のゲストの水に対する溶解度とCD:ゲストの1:1会合定数との積の比に等しいことが判明した。その成果は“Cyclodextrin Precipitates with Naphthalene-Biphenyl Mixed Guests in Aqueous Medium"と題して、Bull.Chem.Soc.Jpn,,67,578-581(1994)に公表した。【.encircled2.】21種類のゲスト物質を包接させたCD錯体を調製し、水溶液中から単離し、空気中に放置したとき、ゲスト分子の揮発損失がゲスト物質のどのような物性に関係しているかを研究した。その結果、ゲスト分子とCD空洞との立体適合性が重要であるという結論が得られた。この研究は、現在、“Change of Guest/Host Molar Ratios in Dry Cyclodextrin(Host) Precipitates with Volatile Nonelectrolytes(Guests) Prepared in Aqueous Medium"と題してまとめているところである。
潰瘍性大腸炎病因の免疫面よりの追求と自己免疫機序による疾患モデル作成

潰瘍性大腸炎およびクローン病の病因はいまだ不明であるが、その病因や腸炎の持続に全身あるいは腸管局所の免疫異常の関与が強く示唆されている。今回、我々はハプテンである2,4,6-trinitro-benzene sulfonic acid(TNB)、SH基のブロッカーであるN-ethylmaleimide(NEM)を用いて二種類の慢性大腸炎を作成し、その免疫学的変化を検討し以下の結果を得た。1)TNBの注腸により大腸にULIII程度の潰瘍ができた。潰瘍部には著明な好中球、マクロファージ、T細胞の増加を認めた。潰瘍周囲の粘膜には好中球、マクロファージ、T細胞、特にヘルパーT細胞の増加を認めたが、IgAやIgG陽性細胞は相対的に減少していた。さらに漿膜側に肉芽腫も認められた。2)TNB-BSAにて免疫後、TNBを注腸したものは、非免疫のものに比して、血中のTNBに対する抗体価は上昇しており形態的には潰瘍が有位に増大していた。腸管局所の免疫担当細胞はT細胞で増加傾向にあるものの有意の差はなかった。3)NEMの注腸でもTNBと同様の大腸潰瘍ができ、潰瘍部には著明な好中球、マクロファージ、T細胞の増加を認めた。潰瘍周囲の粘膜には好中球、マクロファージ、T細胞、特にヘルパーT細胞の増加を認めたが、TNBに比してIgAやIgG陽性細胞は増加していた。さらに陰窩膿瘍も認められた。以上のことから、TNB腸炎はヒトクローン病に類似しており、NEM腸炎はヒト潰瘍性大腸炎に類似していた。これら腸炎モデルは特にヒト炎症性腸疾患の治療法の開発に役立つと考えられた。大腸特異抗原の追求と精製(杯細胞におけるムチン抗原):ヒト大腸癌由来のムチン産生細胞株HT29ーN2を用い1)一次抗体として漬瘍性大腸炎患者血清を用いた蛍光抗体法で本症患者血清中に大腸杯細胞と反応する抗ムチン抗体を認めた。2)ムチン分画を抗原とするELISA法にて抗ムチンを測定し、本症患者の27%に抗ムチン抗体が陽性であることがわかった。3)抗ムチン抗体陽性血清を用い、^<35>メチオニンを用いた免疫沈降法にて本抗体の認識するムチン抗原が〉200KDのムチンであることが明らかとなった。潰瘍性大腸炎モデルの作成:ラットの肛門より組織蛋白と結合するハプテンとしての2.4.6ーTrinitrobenzene sultonic acid(TNB)を粘膜破壊のトリガ-としての50%エタノ-ルを0.25ml注入し、またsulfnydryl blokerである3%Nーethylmaleimide(NEM)を0.1ml注腸してそれぞれ腸炎を作成した。1週、2週、4週後に屠殺して、大腸、腸間膜、リンパ節、脾臓を組織学的に検討した。TNB腸炎、NEM腸炎とともに持続する大腸の慢性潰瘍像を呈した。腸間膜リンパ節、脾臓は共に肥大していた。一次抗体として各種リンパ球、マクロファ-ジに対する抗体を用いた免疫組織化学的検討ではTNB腸炎、NEM腸炎ともT細胞およびマクロファ-ジの浸潤増加を潰瘍辺縁のみならず、近傍の正常部にも認めた。更にTNB腸炎では相対的に好酸球の浸潤が多く、NEM腸炎では相対的に好中球の浸潤が多く、陰窩膿瘍を認めた。これらの検討よりNEM腸炎の方がよりヒトの潰瘍性大腸炎に近いモデルと思われた。潰瘍性大腸炎およびクローン病の病因や腸炎の持続に全身あるいは腸管局所の免疫異常の関与が言われている。

今回、ハプテンの2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid(TNB)、SH基のブロッカーであるN-ethylmaleimide (NEM)を用いて二種類の慢性大腸炎を作成し、その免疫学的変化を検討し、さらに潰瘍性大腸炎における大腸特異抗原の追及を行い以下の結果を得た。【1】TNBの注腸により大腸にULIII程度の潰瘍ができた。潰瘍部には著明な好中球、マクロファージ、T細胞の増加を認め、潰瘍周囲の粘膜には好中球、マクロファージ、T細胞、特にヘルパーT細胞の増加を認めたが、IgAやIgG陽性細胞は相対的に減少していた。さらに漿膜側に肉芽腫も認められた。【2】TNB-BSAにて免疫後、TNBを注腸したものは、非免疫のものに比して、血中のTNBに対する抗体価は上昇しており形態的には潰瘍が有位に増大していた。腸管局所の免疫担当細胞はT細胞で増加傾向にあるものの有意の差はなかった。【3】NEMの注腸でもTNBと同様の大腸潰瘍ができ、免疫担当細胞の比率や分布もTNB腸炎と類似していたが、IgAやIgG陽性細胞は増加していた。さらに陰窩膿瘍も認められた。【4】T細胞欠損のヌードラットではヘテロに比してTNB注腸による潰瘍はできにくい傾向はあるものの有意差は認めなっかた。【5】大腸特異抗原の追及ではその分子量は200Kダルトンであることが分かった。以上のことから、TNB腸炎はヒトクローン病に類似しており、NEM腸炎はヒト潰瘍性大腸炎に類似していた。これら腸炎モデルは特にヒト炎症性腸疾患の治療法の開発に役立つと考えられた。
AMPキナーゼ活性が不活動誘発性骨格筋インスリン抵抗性に及ぼす影響

不活動は骨格筋にインスリン抵抗性を引き起こす。本研究では、ギプス固定によってヒラメ筋のAMPキナーゼ活性が低下するか検討した。その結果、ギプスを施した不活動筋において、AMPキナーゼの活性化を示すAMPキナーゼのリン酸化レベルの低下は認められなかった。また、ギプス固定によって引き起こされる筋のインスリン抵抗性を防止するために、植物由来ポリフェノールの一種であるルチンを投与したが、その防止効果は得られなかった。身体不活動は骨格筋にインスリン抵抗性を引き起こし、2型糖尿病の発症リスクを高める。しかし、その分子機序の解明には至っていない。今年度は、不活動が細胞内エネルギーセンサーとして知られるAMP依存性プロテインキナーゼ(AMPキナーゼ)の不活性化を介して筋にインスリン抵抗性を引き起こす可能性について検討した。なお、AMPキナーゼの構造はα、β、γの三量体であり、触媒活性を示すαサブユニットにはα1およびα2サブユニットが存在する。このことから、AMPキナーゼ活性の指標として、α1サブユニットのみに存在する485番目のセリン残基のリン酸化部位(Ser485)、およびα1とα2の両方のサブユニットに存在する172番目のスレオニン残基のリン酸化部位(Thr172)に着目して測定を行った。ラットの片側後肢をギプスで底屈固定し、24時間後のAMPキナーゼリン酸化レベルを測定した。ギプス固定開始から24時間後、ギプス固定側のヒラメ筋におけるAMPキナーゼのThr172のリン酸化レベル、ATPおよびCrPは、対側と比較して変化はなかった。一方、AMPキナーゼのSer485のリン酸化レベルは有意に減少した。また、AMPキナーゼの基質であるACCリン酸化レベルの減少も確認した。AMPキナーゼのSer485残基のリン酸化はα1サブユニット特有である。したがって、ギプス固定24時間後の結果から、不活動はα2サブユニットではなく、α1サブユニットのAMPキナーゼ活性を低下させる可能性が示唆される。今後は、ギプス固定6時間後にもインスリン抵抗性が生じることから、この時の活性化状態についても詳細に検討する。今年度は、不活動がAMPキナーゼの不活性化を介して筋にインスリン抵抗性を引き起こす可能性について、ラットの片側ギプス固定モデルを用いて検討した。ギプス固定開始から24時間後、AMPキナーゼのα1サブユニットに特有のSer485残基のリン酸化レベルが減少していた。しかし、ギプス固定6時間後の結果について測定不十分な部分が一部あるので、それについて検討を行い、24時間の結果とともに評価する。しかし、その分子機序は不明である。ところで、運動によって筋のエネルギー基質(ATP、CrP、グリコーゲン)が消費されると、AMP依存性プロテインキナーゼ(AMPキナーゼ)が活性化され、糖取り込みや脂肪酸酸化の促進につながる。一方、申請者は、不活動によって筋の糖取り込みが低下することや筋内脂質が蓄積する可能性を示したが、運動と対極の立場にある不活動がAMPキナーゼを不活性化させるかどうかは不明である。そこで昨年度、不活動(ギプス固定)がAMPキナーゼの不活性化を介して筋にインスリン抵抗性を引き起こす可能性を検討したが、AMPキナーゼリン酸化レベルの低下、ATPやCrPの変化は観察されなかった。しかしながら、申請者はこれまでにAMPキナーゼの薬理的活性化剤であるAICARの事前投与がその後の不活動(ギプス固定)によって生じるインスリン抵抗性を防止できることを示している。そこで今年度は、食品素材によってAMPキナーゼを活性化することで不活動誘発性インスリン抵抗性を防止できるか検討するために、AMPキナーゼ活性化作用が報告されている植物由来ポリフェノールのルチンに着目し、ルチン摂取が不活動筋のインスリン抵抗性を防止できるか検討した。その結果、ルチンの事前投与はその後の不活動(ギプス固定)によって生じる筋のインスリン抵抗性を防止できなかった。ただし、本研究ではルチンが筋のAMPキナーゼを活性化する結果は得られていることから、投与の量やタイミングの違いによって防止効果が得られるのかもしれない。ギプス固定開始から6時間後のAMPキナーゼ(Ser485)リン酸化レベルを測定する。また、AMPキナーゼの他のリン酸化部位についても検討を行う。さらに、次年度の課題である「食品素材の摂取による不活動誘発性骨格筋インスリン抵抗性の防止法」について検討を始める。これについては、先行実験において、AMPキナーゼの薬理的活性化剤であるAICARを投与すると、その後の不活動によって生じるはずのインスリン抵抗性が防止できるとの結果を得ている。したがって、今後は、AMPキナーゼを活性化するとの報告を有する植物由来ポリフェノールのルチンに着目し、ルチン摂取が不活動筋のインスリン抵抗性を防止できるか検討を行う。健康・スポーツ科学
サーバサイド音声データベースを用いた視覚障害者用音声辞書システムの構築

まずシステムのサーバ/クライアントシステムの構築を行った。サーバシステムはPC-UNIX機を用いた。OSはLINUX、WEBサーバはApache、データベースエンジンはPostgreSQL、開発言語はCとPHP4で行っている。辞書のためのデータベースはデータに音声を用いるので、PostgreSQLのラージオブジェクトで構成し、言語はPHP4で開発を行っている。データベースの設計は将来的には携帯電話でも使用できるように、必要最小限のデータベースと画面設計とした。音声辞書は新規登録、視聴、削除だけのメニューとした。新規登録時は、ファイルから参照できるように検索システムも作成した。音声データは生データやコーデックなどの検討を行ったが、最終的にMP3のフォーマットを用いることとした。音声データはシステムでテキストデータを音声データに変換することを予定していた。しかし、VoiceXMLが完成間近であり、今後VoiceXMLが音声データの主流となり、XMLで開発が行われるようである。このことから、このシステムではテキストデータを音声データに変換することをあきらめ、直接音声データを入力した。また、バックアップシステム、認証システム、メールへの転送、ダンプ、リストアなど本システムとは別に、単独で開発した。認証システムは本人以外の使用が行われた場合を考慮して開発した。メールへの転送は最初の構想になかったのもであるが、異常時の連絡や辞書のバックアップ等にも使用を予定している。ホームページ上のキー操作とデータベース操作はVisualBASIC(VB)で開発した。VBはMicrosoftに依存するので、他のOSを用いるときは使用できない。この問題点が残った。しかし、視覚障害者がMS-OSを用いて行う場合は、快適に使用できるようになった。たが、今後問題点を順に解決していきたい。この問題点が残った。今年度の研究はシステムのサーバ/クライアントシステムの構築である。入力設計、出力設計は完了した。また、バックアップシステム、認証システム、メールヘの転送、ダンプ、リストアなど本システムとは別に、単独で開発した。現在イントラネット上で実験を行っているため、最終チェックは行えない。来年度はこれらのシステムを本システムに組み込むつもりである。今年度開発予定の音声出力スピードの変更やソフトキーの研究は行えなかった。次年度の行う予定である。辞書システムは近年いろいろと作成されている。次年度はそれらのことを考慮しながら、対応していきたいと思っている。今年度の研究はまず昨年度構築したシステムの強化を行った。LINUX、Apache、PostgreSQL、などバージョンをアップして、最新のサーバを構築した。データベースの設計は完了しているので、実際にテストデータを挿入し、入力システム、出力システムを構築した。言語はPHP4とHTML、SQL言語である。

昨年度開発したバックアップシステム、認証システム、メール転送システム、ダンプ、リストアなどの個別のシステムは全体システムの組み込み、連携して動作するように設計をし直した。クライアント側のシステム設計と開発は今年度行った。ホームページ上のキー操作とデータベース操作はVisualBASIC (VB)で開発した。VBはMicrosoftに依存するので、他のOSを用いるときは使用できない。この問題点が残った。しかし、視覚障害者がMS-OSを用いて行う場合は、快適に使用できるようになった。最終実験として実験機システムをファイアーウオールの外側に出して実験の予定であったが、現在本学ネットワークはファイアーウオールの再構築中であり、実験の許可が下りていない。許可が折り次第、実験を行う予定である。イントラネット上での実験は成功したが、今後問題点を順に解決していきたい。補足イントラネット上での実験は成功しており、このシステムの構築は完成したといえる。学内のどの個所でも、システムは問題なく稼動した。学内においての視覚障害者システムの実験は行っており、ファイアーウオールの外に出しての実験はシステムのセキュリティ上の問題であり、、このシステム構築そのものとは異なる。
移動架橋を有するネットワーク高分子の合成研究

官能性開始剤及び官能性停止剤停止剤を用いたスチレンのリビングアニオン重合を利用して、鎖末端にアミノ基とカルボキシル基を有するヘテロ2官能性ポリスチレンを合成した。次に、その分子内アミド化反応を高度希釈条件下で行い、アミド結合を有する環状ポリスチレンを合成した。さらに、アミド結合をヒドリド還元することで、アミノ基を有する環状ポリスチレンへ誘導した。この環状ポリスチレンの存在下で、メタクリル酸メチルのバルク重合を、過酸化ベンゾイルをラジカル開始剤として行った。得られたポリマーを真空下、180°Cで加熱することにより、溶媒に不溶となることがわかった。核磁気共鳴スペクトル及び蛍光スペクトルから、環状ポリスチレンの存在下でメタクリル酸メチルの重合を行うことで、ポリメタクリル酸メチルの主鎖が環状ポリスチレンの糸通しを行い、擬ポリロタキサン構造が形成されていることが示唆された。その後の熱処理によって、線状主鎖中に存在するエステル基と環状ポリスチレンのアミノ基との間で熱的アミド化反応が進行し、結果として、移動架橋構造を有する非共有結合型の三次元高分子が生成したことがわかった。あらかじめ、可溶・可融な擬ポリロタキサンを経由することで、種々の形状を有する三次元高分子を構築する新しい手法を見出すことができた。両末端にアミノプロピル基を有するポリジメチルシロキサン(分子量:3000)とアリルオキシイソフタル酸との1:1縮合を高度希釈条件で行い、アリルオキシ基を有する環状ポリジメチルシロキサンを合成した。次に、ペンタメチルシクロトリシロキサンとのヒドロシリル化反応を行い、環状ポリジメチルシロキサンに重合性官能基を導入した。得られた環状マクロモノマーとオクタメチルシクロテトラシロキサンとのアニオン共重合を、カリウムメトキシドを開始剤としたバルク条件で行い、ゲル状固体を得た。得られたゲル状固体は、無色透明なゴム状で、テトラヒドロフランやヘキサンに対し、良好な膨潤性を示した。さらに、対照実験として、重合性官能基を持たない環状ポリジメチルシロキサンの存在下で、オクタメチルシクロテトラシロキサンを行ったところ、ゲル化は観測されなかった。従って、環状シロキサンに基づいた環状マクロモノマーとオクタメチルシクロテトラシロキサンとの共重合によって観測されたゲル化は、共重合過程において、重合成長鎖が、環状ポリジメチルシロキサン部位を糸通しすることによって、機械的な結合が完成し、結果として、移動架橋を有する三次元構造が形成されたことがわかった。このような架橋ポリジメチルシロキサンにおいては、架橋点が移動することができるので、高分子鎖の運動性が高く保持されており、伸長性に富み、対衝撃性に優れるシリコーン樹脂として期待される。官能性開始剤及び官能性停止剤停止剤を用いたスチレンのリビングアニオン重合を利用して,鎖末端にアミノ基とカルボキシル基を有するヘテロ2官能性ポリスチレンを合成した。次に,その分子内アミド化反応を高度希釈条件下で行い,アミド結合を有する環状ポリスチレンを合成した。さらに,アミド結合をヒドリド還元することで,アミノ基を有する環状ポリスチレンへ誘導した。この環状ポリスチレンの存在下で,メタクリル酸メチルのバルク重合を,過酸化ベンゾイルをラジカル開始剤として行った。得られたポリマーを真空下,180°Cで加熱することにより,溶媒に不溶となることがわかった。核磁気共鳴スペクトル及び蛍光スペクトルから,環状ポリスチレンの存在下でメタクリル酸メチルの重合を行うことで,ポリメタクリル酸メチルの主鎖が環状ポリスチレンの糸通しを行い,擬ポリロタキサン構造が形成されていることが示唆された。その後の熱処理によって,線状主鎖中に存在するエステル基と環状ポリスチレンのアミノ基との間で熱的アミド化反応が進行し,結果として,移動架橋構造を有する非共有結合型の三次元高分子が生成したことがわかった。あらかじめ,可溶、可融な擬ポリロタキサンを経由することで,種々の形状を有する三次元高分子を構築する新しい手法を見出すことができた。
日本古代社会における書儀の受容と展開-「往来物」「書札礼」の成立に向けて-

日本古代社会における文字文化の受容と展開について、具体的な様相を明らかにし、中世以降に盛行する往来物や書札礼の成立についての見通しを立てた。敦煌文献や法帖として残る書儀や月儀の分析を通して、唐代の双鉤填墨技法による書法が将来されたことによって、日本古代の書儀が成立したことを示した。書儀は書状の模範例文であると同時に書の手本であり、中世以降の往来物が初学者の教科書であるのも、その本来のあり方を継承したものであるといえる。本研究は、日本古代における中国「書儀」の受容と転換について、具体的な様相を明らかにし、日本中世以降に盛行する「往来物」「書札礼」の成立についての見通しを立てることを目的とする。今年度は、書儀の一つであり、「往来物」の起源となったと考えられる「月儀」についての研究を深めることができた。当初の予定では、台湾故宮博物院所蔵の「唐人月儀帖(十二月朋友相聞書)」についての調査・研究と、ロシア科学アカデミー東方文献研究所(IOM)所蔵の「索靖月儀帖」断簡の調査を行う計画であったが、前者に関しては極めて貴重な文物であるため、直接実見することはかなわなかった。しかし後者に関しては、9月にロシア・サンクトペテルブルクで開かれた研究集会に参加して、「索靖月儀帖」についての基礎的研究成果を報告し(英語)、併せて詳しく実見調査することができた。またIOMから精度の高いデジタル画像を入手することができ、その画像処理によって、当該資料が双鉤填墨の技法で作られた極めて精巧な法書であることが確認できた。唐代の双鉤填墨の法書は数が少なく、日本の宮内庁書陵部や尊経閣文庫に所蔵される王羲之の法書と並ぶ貴重な遺例であるといえる。この成果はすでに論文(中文)にまとめ、近日中に発表予定である。並行して、各地に所蔵される敦煌文献書儀について、コピー等による資料の収集整理をすすめ、また日本国内の往来物についての資料の収集(主に刊本・影印本による)をほぼ計画通りに行った。資料整理には研究協力者の助力を得た。本研究は、日本古代における中国「書儀」の受容と展開について、具体的な様相を明らかにし、日本中世以降に盛行する「往来物」「書札礼」の成立についての見通しを立てることを目的とする。具体的な研究手法としては、まず敦煌写本や法帖として残る「吉凶書儀」「朋友書儀」や「月儀帖」を分析し、それを受容した日本古代の書儀文化の実態を考察する。次いで、「往来物」とくに「古往来」と、「書札礼」について調査し、中国の書儀が日本の往来物・書札礼の成立にどのように関わったかを明らかにする。平成23年度には本科研費の他に、愛知県立大学学長特別教員研究費(学外研修・国外)を受けたこともあり、中国における敦煌写本の書儀について、資料の確認と参考文献の収集をほぼ終えることができた。研修先の中国社会科学院歴史研究所において、書儀研究の第一人者である呉麗娯氏と直接意見交換できたことは収穫であったし、同じく書儀研究に先鞭をつけられた北京理工大学の趙和平教授とも交流がかない、最新の書儀研究動向を知った。また概説ではあるが、これまでの書儀に関わる研究成果(正倉院文書の中に見える書儀文化)について、中国社会科学院で講演することができたことは有意義であった。一方で、平成22年に行ったロシア科学アカデミー東方文献研究所(IOM)での調査に基づく研究成果(「IOM所蔵索靖月儀帖断簡について」)を中国語で作成し、論文として提出していたのだが、出版される以前の7月に中国で内容が近似した論文が発表されてしまった。旧稿の不備についての指摘もあり、内容的な重複も多く、拙稿は撤回せざるを得なかった。そのため23年度の研究成果として発表したものは少ないが、24年度に再調査を行い、より完成度の高い論文を作成することを目指したいと考えている。具体的な研究手法としては、まず敦煌文献や法帖として残る「吉凶書儀」「朋友書儀」や「月儀帖」を分析し、それを受容した日本古代の書儀文化の実態を考察する。平成24年度には、「索靖月儀帖」断簡について、ロシア科学アカデミー東洋写本研究所(IOM)での調査に基づく研究成果を論文として発表した。

索靖月儀帖は、もっとも早い時期に成立した月儀であり、かつIOM所蔵のものは、断簡とはいえ、法帖(拓本)ではなく、墨書として残ったものである。閲覧調査によって、これが双鉤填墨の技法によって作成された精巧な法書であり、8世紀のものであること、敦煌文献であることが確認された。この点を踏まえ、中国の研究者から指摘を受けた旧稿の不備も、再版に際して改訂することができた。東大寺に献納された「王羲之書法廿巻」や「大小王真蹟」は、「索靖月儀帖」と同じく、双鉤填墨の技法によって、8世紀唐で作成されたものであったと考えられる。唐代の双鉤填墨による書法・書儀を遣唐使が将来し、それを受容して日本古代の書儀が成立したのである。往来物につながる月儀は、日本古代において、書状の模範例文であると同時に書の手本として、唐からもたらされたものであることが明らかになったといえる。日本中世・近世における往来物が、初学者の教科書であるのも、その本来のありかたを継承しているといってよいであろう。なお往来物についての分析や、書札礼に関する考察が計画通りには進まなかった。今後の課題としたい。上記9に記したように、昨年中国で同様の研究が先行して発表されてしまったため、再度の調査、検討が必要となってしまったのが、「やや遅れている」理由であるが、今年度中に遅れを取り戻すべく鋭意努力する所存である。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題の最終年度にむけて、これまで収集した資料の整理と分析を行い、研究論文及び報告書を作成する。上記9・11で記したように、IOM所蔵の「月儀帖」については、昨年中国で類似研究が発表されてしまったが、本年度中に再度調査を行い、より完成度の高い論文を作成することで対応したい。
慢性閉塞性血管病変に対する血管再生医療に有用な医用材料の開発

分極バイオセラミックスと、有機材料や金属材料との複合材料(スラリー、薄膜)を作製した。血管平滑筋細胞培養や血管内膜肥厚モデルを用いた動物実験の結果より、これらの材料が持つ電気シグナルは、閉塞性血管病変の血管リモデリングを抑制して、内膜の肥厚を減少させる可能性が示唆された。分極バイオセラミックスの複合材料の研究は、安価で永続的効果を持つ血管再生医療に有用な医用材料の開発につながると考えられる。1.スラリー状アパタイト誘電体の作製と基礎物性の検討平成20年度は、まず、本研究計画の特徴の一つであるスラリー状のハイドロキシアパタイト誘電体を作製した。既報通りの方法で、ハイドロキシアパタイト誘電体をバルクで作成後、パウダー状に調整し、走査型電子顕微鏡で確認した。その後、基剤との混合比率などの最適化をはかった。基礎物性についての評価は、X線回折及び赤外吸収スペクトル測定にて確認を行った。2.培養細胞系による評価培養細胞を用いて、パウダー状アパタイトの細胞への影響を調ベた。具体的には、MTTアッセイを用いて細胞の代謝活性を調べて材料による細胞障害及び細胞静止作用の解析を行った。またアポトーシスアッセイを行い材料細胞死への影響について調べた。これらの結果より、この材料による細胞毒性はないことが確認された。3.動物実験系(ウサギ)による評価動物の血管障害性内膜肥厚モデルを既報通り作製した。この血管の周囲に作製した分極アパタイト含有スラリーを塗布し、その後1ヶ月間に渡り、血管病変の変化を観察した。少なくとも1ヶ月、術後に生じる内膜肥厚を抑制することに成功し、さらに生理学的評価により、この血管が拡張機能も保持することが分かった。21年度以降は、分極アパタイト含有スラリーによる血管リモデリングへの影響について、その制御機構の解明を集中して検討し、慢性閉塞性血管病変の新たな医用材料として応用できるのかについて探求を行う予定である。今年度は、分極セラミックス複合材料中のセラミックス材料の改良を行った。材料の主成分であるハイドロキシアパタイトは、リン酸基の炭酸基へのイオン置換を行うことにより、より生体硬組織の無機成分に近い化学組成とすることができ、溶解性が少し向上した。昨年度作製した血管内膜肥厚モデルを用いた動物実験を行った.このモデルは内頸動脈の内皮細胞に人為的な機械的障害を与え、その後の血管リモデリングの過程を観察するものである。この手術め際に、分極アパタイト複合材料を血管病変部外周に設置し、そのリモデリング過程への効果を摘出した血管標本を用いて、形態の変化を組織学的に機能の変化を生理学的に評価した。分極アパタイト複合材料は、病変部の血管リモデリングを正常化させたことが示唆された。インビトロにおいては、培養細胞系を用いた細胞活性などの基礎的な試験などは昨年度に終了している。今年度は、動物実験により観察された分極セラミックス含有材料により引き起こされていると推定される血管リモデリングへの影響について、細胞レベルでの解析を進めた。血管平滑筋細胞がキャラクター変化について、細胞生物学的及び分子生物学的手法を用いて検討したところ、細胞が増殖型から収縮型ヘフェノタイプ変換起こしていると考えられた。これらの結果から、分極アパタイト複合材料は血管リモデリング時の血管平滑筋の異常増殖を抑制すると考えられ、慢性閉塞性血管病変の進展予防に効果を発揮すると考えられた。バイオセラミックスは生体親和性に優れるが、生体内で活用する場合に高硬度と低靭性という特性により形づくりの難しさが問題となる。前年度の生体評価のフィードバックとして、本年度では、セラミックスを粉末や膜状にして他の材料と複合化させたときの操作性をよくするプロセスについても再度検討した。金属や高分子材料との複合化の際、それぞれに適したバイオセラミックスを選択する必要があると考えられる。前年度までは、分極バイオセラミックス材料としてハイドロキシアパタイトを高分子と複合化させ、血管病変に対して血管外からのアプローチを行った。今年度はアプローチを血管外から血管内アプローチのものに拡げるために、金属とバイオセラミックスの複合化材料の作製とその表面改変を行った。血管内に持ち込む金属にセラミックスを膜状にコーティングするためにはより強度の接合を得るために、その金属の酸化被膜セラミックスのコーティングを行った。チタン金属上に作製した酸化チタン(チタニア)薄膜についての研究を進めた。マイクロアーク陽極酸化法にて作製したチタニア薄膜は、多孔質で、電解質溶液や印加する電圧によりその厚さや化学組成を変化させることができることが分かった。チタニアは光触媒作用でも知られている。紫外線照射や分極処理により、コーティング表面の親水性を増加させることができ、この親水性の亢進で、材料のタンパク質や細胞との相互作用を増加させ、生体親和性が向上した。生体不活性である金属酸化物バイオセラミックスも物理的化学的
学習支援システムでの数式回答に対する照合法の高度化, 系統化について

1.事例に対する照合法の検討:確立統計の分散,共分散,相関係数を展開する問題(最首),プロセス制御の(横田),物理の振動問題(津川),電気回路の問題(日下部)についてコースウアを開発した.それらにより学生に演習をさせ,学習データを厚め,数式照合法で必要となる基本的機能の検討をした.その結果,要求される機能は問題によって多様であり,それらを今後統一して扱えるようにすることが必要であると言えた.2.取り上げた事例: 1の結果により,特に要求の強い機能として関数を含んだ数式解の照合,予想解答との細かい照合として,類似性の判定などがあげられた.数式を展開する問題では,その展開手続きをシュミレーションする定型的手法を確立することが重要であるといえた.3.数式を展開する問題の照合法の検討:式の展開により最終条件の式を導く問題では,式を表現するデータ構造を定め,その構造で式を展開する関数を作る.そのような関数の組合せで,照合手続きを組み立る方法をとった.今後多様な数式展開問題を集め,それを1種類のデータ構造で扱えるようなデータ構造を定めることで,この問題を処理できる標準の手法を開発するという方向を定めることができた.論理型プログラム言語による方法,プロダクションシステム全体との調和を崩すので採用しなかった.4.知識CAIへ発展させる基礎的な検討:知的CAIにもっていくためにデータ解析プログラムを開発した.これにより学習者の誤答の流れの解析が可能になった.この結果は直接予想誤答の追加,誤答に対するメッセージの修正により,システムの充実を図るのに使用される.またこの結果を用いた学習者の思考方法の分析を進めるときの,データ収集の手法を開発できたといえる.1.事例に対する照合法の検討:確立統計の分散,共分散,相関係数を展開する問題(最首),プロセス制御の(横田),物理の振動問題(津川),電気回路の問題(日下部)についてコースウアを開発した.それらにより学生に演習をさせ,学習データを厚め,数式照合法で必要となる基本的機能の検討をした.その結果,要求される機能は問題によって多様であり,それらを今後統一して扱えるようにすることが必要であると言えた.2.取り上げた事例: 1の結果により,特に要求の強い機能として関数を含んだ数式解の照合,予想解答との細かい照合として,類似性の判定などがあげられた.数式を展開する問題では,その展開手続きをシュミレーションする定型的手法を確立することが重要であるといえた.3.数式を展開する問題の照合法の検討:式の展開により最終条件の式を導く問題では,式を表現するデータ構造を定め,その構造で式を展開する関数を作る.そのような関数の組合せで,照合手続きを組み立る方法をとった.今後多様な数式展開問題を集め,それを1種類のデータ構造で扱えるようなデータ構造を定めることで,この問題を処理できる標準の手法を開発するという方向を定めることができた.論理型プログラム言語による方法,プロダクションシステム全体との調和を崩すので採用しなかった.4.知識CAIへ発展させる基礎的な検討:知的CAIにもっていくためにデータ解析プログラムを開発した.これにより学習者の誤答の流れの解析が可能になった.この結果は直接予想誤答の追加,誤答に対するメッセージの修正により,システムの充実を図るのに使用される.またこの結果を用いた学習者の思考方法の分析を進めるときの,データ収集の手法を開発できたといえる.
チトクロームP-450と坑真菌剤の相互作用に関する解析

真菌のステロール合成を阻害することによって坑真菌作用を発揮するアゾール系坑真菌剤の作用機構を分子レベルで確立することを目的として,酵母から精製したラノステロール14-脱メチル化チトクロームP-450(P-450/14DM)との相互作用を詳細に検討し,以下のような成果を得た.1)アゾール系坑真菌剤はP-450/14DMに高い親和性を持って結合し,この酵素の活性を阻害することを証明し,アゾール系坑真菌剤の作用がこの酵素の阻害に基づくエルゴステロールの欠乏とラノステロールの蓄積に基づいていることを明らかにした.2)種々のアゾール系坑真菌剤とP-450/14DMの親和性を定量的に比較し,この酵素に高い親和性を示すために必要な坑真菌剤の構造を推定することによって,坑真菌剤の構造活性相関を議論するための基礎的なデーターを得ることができた.3)光学活性を有する坑真菌剤の個々の光学異性体について, P-450/14DMに対する親和性及びこの酵素に対する阻害作用の強さを詳細に比較し,特定の光学異性体がこの酵素に対して特に高い親和性を示すことを見出した.この知見は,有力な坑真菌剤を開発するに当ってその光学異性体相互の活性を比較し,もっとも活性の強いものを選択して開発することが望ましいことを示すものである.4)光学異性体を含めた数種の坑真菌剤と動物のP-450との相互作用を検討し,酵母のP-450/14DMに対して高い親和性を示すものは酵母の酵素に対する選択性が高く,酵母の酵素に高い親和性を示さないものは同じような濃度で動物の酵素をも阻害することを明らかにした.この知見は, 2),3),の知見と併せて,より安全な坑真菌剤を開発する際の参考となるものであると考えられる.真菌のステロール合成を阻害することによって坑真菌作用を発揮するアゾール系坑真菌剤の作用機構を分子レベルで確立することを目的として,酵母から精製したラノステロール14-脱メチル化チトクロームP-450(P-450/14DM)との相互作用を詳細に検討し,以下のような成果を得た.1)アゾール系坑真菌剤はP-450/14DMに高い親和性を持って結合し,この酵素の活性を阻害することを証明し,アゾール系坑真菌剤の作用がこの酵素の阻害に基づくエルゴステロールの欠乏とラノステロールの蓄積に基づいていることを明らかにした.2)種々のアゾール系坑真菌剤とP-450/14DMの親和性を定量的に比較し,この酵素に高い親和性を示すために必要な坑真菌剤の構造を推定することによって,坑真菌剤の構造活性相関を議論するための基礎的なデーターを得ることができた.3)光学活性を有する坑真菌剤の個々の光学異性体について, P-450/14DMに対する親和性及びこの酵素に対する阻害作用の強さを詳細に比較し,特定の光学異性体がこの酵素に対して特に高い親和性を示すことを見出した.この知見は,有力な坑真菌剤を開発するに当ってその光学異性体相互の活性を比較し,もっとも活性の強いものを選択して開発することが望ましいことを示すものである.4)光学異性体を含めた数種の坑真菌剤と動物のP-450との相互作用を検討し,酵母のP-450/14DMに対して高い親和性を示すものは酵母の酵素に対する選択性が高く,酵母の酵素に高い親和性を示さないものは同じような濃度で動物の酵素をも阻害することを明らかにした.この知見は, 2),3),の知見と併せて,より安全な坑真菌剤を開発する際の参考となるものであると考えられる.酵母から抗真菌剤の標的であるラノステロール14脱メチル化を触媒するチトクロムP-450(P-450/14DM)を精製し、このものとケトコナゾールなどアゾール系抗真菌剤の相互作用を解析した。解析は、抗真菌剤による酵素活性阻害と抗真菌剤によって生じるP-450/14DMのスペクトル変化の両者を相互に関連づけながら実施した。本年度に得られた成果は以下のように要約できる。(1)ケトコナゾールなどアゾール系抗真菌剤は、P-450/14DMと強い親和力で1:1の複合体を形成した。(2)結合に際して、アゾール部分はP-450/14DMのヘム鉄に配位してP-450/14DMのスペクトル変化を引き起こす原因となった。(3)各抗真菌剤個有の構造を持つ側鎖部分は、P-450/14DMのタンパク質部分に存在する基質結合部位と相互作用を持ち、抗真菌剤のP-450/14DMに対する親和性を決定する原因となっていた。(4)抗真菌剤のP-450/14DMに対する阻害の強さは、抗真菌剤のP-450/14DMに対する親和力に依存しており、ヘム鉄に配位してP-450/14DMのスペクトル変化を引き起こす物質であっても、側鎖が小さく、親和力の低いメチルイミダゾールなどはP-450/14DMに対してほとんど阻害作用を示さなかった。この事実は、抗真剤としての基本的作用であるP-450/14DM阻害にとって、ヘム鉄に対するアゾール基の結合は重要な役割を演じてはいないことを示すものである。

以上の諸結果は、ステロールの14脱メチル化に関与するP-450を阻害することによって真菌のステロール合成を抑制することを主たる作用機作とする抗真菌剤を開発する上で、P-450/14DMに対する選択的親和性を高める方向へ側鎖部分を改変して行くことが重要であることを明確にするものである。昨年度においては,抗真菌剤の標的である酵母のラノステロール脱メチル化チトクロームP-450(P-450/14DM)と抗真菌剤の相互作用を検討し,アゾール基に結合した側鎖の構造がP-450/14DMとの特異的な結合を支配していることなどを明らかにしたので,本年度はラット肝のチトクロームP-450に対する抗真菌剤の作用を検討した.これらの結果を比較することは,抗真菌剤の選択性を評価するための指標となる.本年度の知見は以下のとおりである.1)ラット肝ミクロゾームによるラノステロール脱メチル化活性に対する阻害は,抗真菌剤間で著しい差が見られず, 110μMの濃度で阻害が見られた.この結果は,酵母のP-450/14DMに高い親和性を示す抗真菌剤は,酵母に対する選択性を有することを示唆する.2)抗真菌剤はラット肝ミクロゾームに存在するチトクロームP-450の3050%と結合することが,分光学的な解析によって示された.しかし,ラット肝ミクロゾームのチトクロームP-450は十分量の抗真菌剤の存在下でも速かに一酸化炭素と結合することが示され,これらのチトクロームP-450と抗真菌剤の結合は,酵母のP-450/14DMと抗真菌剤の結合より弱いと考えられた.3)ラット肝ミクロゾームによる薬物酸化反応は抗真菌剤によって部分的に阻害された.薬物酸化活性を阻害する抗真菌剤の中には,一部のチトクロームP-450に対してかなり高い親和性を有すると考えられるものも見出された.以上,本年度新しく得られた結果は,抗真菌剤がラット肝ミクロゾームに存在するチトクロームP-450とも相互作用し得ることを示すものである.しかし,この相互作用は酵母のP-450/14DMと抗真菌剤の相互作用より弱い場合が多く抗真菌剤は酵母のP-450/14DMにある程度の選択性を有しているようにも思われた.
セグメンテーションフリーの画像の非線形レジストレーション

従来のレジストレーション手法は構造をもつ対象物のモデルをまず設定し、その構造モデルの変形を制御する多くのパラメータがあり、このパラメータを動かして、入力画像に最大に合致させることでレジストレーションを実現してきた。それに対し、本研究の手法はパラメータをもつような構造的な対象モデルを設定せず、画像それ自体でモデルを表現する。このとき、モデルを表現する画像は、任意の形状の部分画像の複数から構成され、部分画像は分離して配置されることも許容するものである。ここでのレジストレーションは、前述の複数のオブジェクトを表す部分画像の、それぞれの部分画像自体の非線形変形とそれらの配置関係の非線形変形の双方の変形を許して、いろいろなテクスチャをもつ入力画像中にもっとも合致する部分を事前のセグメンテーションを行わずに行うものである。このレジストレーション手法は、われわれが開発してきた2次元連続DPとよぶ画像間の全ピクセルの対応関係をうる手法を上記の条件のレジストレーションの実現に適用したものである。本研究で提案した「2次元連続DP(2DCDP)」とは、2つの画像の間で最適な画素間の対応を与えるアルゴリズムである。2つの画像の片方を参照画像とし、他方を入力画像とする。2DCDPは入力画像中に、参照画像の全画素が非線形かつ最適に対応する部分領域を与える。この入力中の部分領域は自動的に定まるので、参照画像に対応する部分を入力画像中から自動的に切り出すことができる。これを参照画像のスポッティングという。このとき、対応画素全体はそれぞれの画像において画像としての空間的相対関係を保っている。上記の機能の実現によって、画像中からの参照画像のセグメンテーションフリーな認識やレジストレーションが可能となることや、ステレオカメラから得られた画像間での画素対応による3次元画像復元、2つの画像におけるoptical flowの良好な抽出、医用分野では正常CT画像と検査対象のCT画像との相違点検出による異常部位の抽出、ビデオ画像中における物体のトラッキングなどの多様な応用が想定されることとなった。本年度はこれらの応用分野の中で、3次元画像の復元の実験を行った。撮影カメラのカメラパラメータの推定を必要としないfactorizationを3枚の画像間の画素対応点のデータに適用することで良好な3D再構成画像をえることができた。さらにoptical flowの抽出も行い従来法であるSIFTを用いたtrackingやKL-Trackerによるものに比べ高性能の結果が得られた。また、レジストレーションの応用として、CT画像の非線形画素対応を行いその画素対応の非線形の程度をベクトル場として表示し、異常個所の抽出実験も行いその有効性も確認できた。本研究で提案した12次元連続DP(2DCDP)」とは、2つの画像の間で最適な画素間の対応を与えるアルゴリズムである。これを参照画像の入力画像中でスポッティングを行ったという。このような機能はこれまでの研究で実現できなかったものである。上記の機能の実現によって、画像中からの参照画像のセグメンテーションフリーな認識やレジストレーションが可能となった。今年度の成果としては、1)動画像における物体の動作特徴について、動作の識別に有効なものを画像間の全pixel対応によるpixel trackingから抽出したこと、2)画像の識別をセグメンテーションフリーによるオブジェクトの識別によって行い、画像の識別を高精度で実現できたこと、があげられる。前者は従来のオプティカルフローの技術では極めて困難であった問題が2DCDPによる全pixel対応で可能になったことによっている。後者は、2DCDPがセグメンテーションフリーのオブジェクトのスポッティングが入力画像について行うことで、参照画像と入力画像のオブジェクトが形がいかに異なっても対応がpixelレベルでつくということで、こめ対応のirregularityのレベルを定量化することによって識別が可能となる性質を使っている。画像のレジストレーションは医用画像の診断などで重要な技術である。従来の主たる手法は、事前にレジストレーションすべきオブジェクトのモデルを作成する。このモデルには多くのパラメータが含まれており、このパラメータ群の値を変化させて、対象の画像との最適対応することをもってレジストレーションが実行させる。画像診断ではレジストレーションされたときのパラメータの値で行われることになる。