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幾何教材としての和算・算額の次世代への継承

【1.教員志望の大学生に向けた和算学習教材の開発】については、小学校・中学校の教員を志望する学生に向けた和算学習として、1回生対象の授業科目「幾何学概論」の中で和算についての30分講義を10回行った。昨年度は教材が半分しか出来上がっていなかったが、目標としていた和算学習教材をすべて作り上げることができ、実際の授業の中で十分に活用することができた。【2.現職教員研修に向けた和算学習教材、およびeラーニング教材の開発】については、「知プラ科目」(四国地区5国立大学連携による共同実施科目)として科目名「和算の世界」のeラーニング教材の開発を今年度行なった。そして平成30年度後学期に16時間1単位科目として研究分担者の河村氏と連名で講座を担当した。講座内容は、1.和算とは、2.和算の歴史、3.油わけ算/ひろいもの、4.算木を使った計算(1)、5.算木を使った計算(2)、6.関孝和、7.和算の図形公式、8.算額の問題、の8講からなる。四国4県から105名の学生が受講した。eラーニング科目は途中で単位取得を諦める学生も多いのだが、この科目は7割近くの学生が最後まで受講した。【3.和算学習の数学的活動を支援する教材アプリケーションの設計・開発】和算学習を支援するアプリではないが、今年度の卒業研究において、2名の学生か手がけた「松山市の句碑紹介アプリ」の開発を指導した。松山市内にある句碑について、地図上に句碑の場所を示し、句碑の写真、俳句の内容・作者・季語などの解説を行うアプリである。研究業績の概要で述べたように、平成30年度の実施計画では3つの研究活動のうち3項目が実施対象であった。そしてそのうちの2項目について当初の計画通りに平成30年度の研究が進んでいる。また、研究論文を2編「錐体の体積公式と等高重心立体に関する考察」「池田の定理の拡張について」と、研究発表を「第100回全国算数・数学教育研究(東京)大会高専・大学部会」、「第14回全国和算研究大会」、「第25回数学史研究発表会」の3箇所で行うことができ、研究業績も順調に伸ばすことができている。平成30年度以降も研究1【教員志望の大学生に向けた和算学習教材の開発】と研究3【和算学習の数学的活動を支援する教材アプリケーションの設計・開発】については、平成29年度と同様な計画で研究を進めていく予定である研究2【2.現職教員研修に向けた和算学習教材、およびeラーニング教材の開発】については、今年度の研究1の中で得られた教員志望の大学生に向け教材を参考にしながら平成30年度に教材開発に取り組む予定である。平成31年度は本研究の最終年度にあたる。研究1【教員志望の大学生に向けた和算学習教材の開発】と研究2【2.現職教員研修に向けた和算学習教材、およびeラーニング教材の開発】については、平成29年度と平成30年度で開発を行った教材を使った授業とeラーニングの実践を行い、開発した教材の活用方法とブラッシュアップを中心に研究を進めていく予定である。研究3【和算学習の数学的活動を支援する教材アプリケーションの設計・開発】については、和算学習に限定せず、学生向け授業と教員研修に向けた、広い意味での学習支援教材アプリケーションの開発を最終年度のに取り組む予定である。(理由)予算の一部が消化できなかったため53,880円の残額が生じた。(次年度の研究費の使用計画)平成29年度の研究費から次年度使用額として約5万円が繰越しされることになった。平成30年度研究費70万円と合算して研究費として使用する。3名の分担者にはそれぞれ7万円ずつ配分する。
高速X線回折による半導体結晶成長その場測定を基盤とした転位制御技術の構築

結晶成長は、ナノ秒から数十秒以上にわたる時間スケールの現象が階層をなす、本質的にマルチスケールな現象である。その中で、ミリ秒スケールの転位発生メカニズムは、結晶品質を決定づける重要な現象であるものの、これらをリアルタイムで直接観測することは困難であった。本研究では、従来の結晶成長中その場放射光X線回折測定において律速となっていた機械的回転部を排し、多角度同時分散型X線光学系を採用することで、ミリ秒スケールの超高速X線回折を実現する。平成29年度には、放射光施設SPring-8の量子科学技術研究開発機構専用ビームラインBL11XUに適合した多角度同時分散光学系を導入し、数ミリ秒の時間分解能でX線逆格子マップを測定するシステムを構築した。平成30年度は、本光学系の一部をなすV字チャンネルカット結晶を大型にし、効率を20倍向上させた。さらに、本光学系をGaAs(001)基板上のInGaAsヘテロエピタキシャル成長のその場X線逆格子マップに応用し、これまで7秒程度であった時間分解能を一気に短縮し、100ミリ秒スケールの超高速X線回折を実現した。また、基板の空間対称性が異なるInGaN/GaN(0001)ヘテロエピタキシャル成長への応用を試み、100ミリ秒分解能でのX線逆格子マップ測定に成功した。これらを通じて、転位の起源や、貫通転位発生に先立つ前兆現象の有無、組成分離と格子緩和の因果関係などが明らかにされている。同時に、本手法がどのような試料や測定配置に対して最も有効に使えるか、または不向きであるかについても、知見が得られつつある。GaN基板のように、面内方向のモザイク度が大きい試料を測定する場合や、多層膜構造の評価のように、膜厚や層界面の粗さなど、基板表面に垂直な方向の構造が主要な評価項目となる場合には、それに適した光学系の設計が必要であることもわかってきた。平成30年度は、放射光施設SPring-8の量子科学技術研究開発機構専用ビームラインBL11XUに構築した多角度同時分散光学系を用い、InGaAs/GaAs(001)、InGaN/GaN(0001)など、典型的なヘテロエピタキシャル成長試料に対して、ミリ秒の時間分解能でX線逆格子マップを測定できることを実証することが目標であった。InGaAsの成長については、従来手法の時間分解能であった約10秒をはるかに上回る100ミリ秒の時間分解能を達成し、本手法の有用性を示すことができた。一方、面内のモザイク度が著しく大きい窒化物半導体の成長などの対象に対しては、光学系の設計に変更を加えることが必要であることも明らかになってきた。このように、本研究で開発している計測手法の応用可能性とともに、適用限界や改善の指針も併せて得ることができており、計画はおおむね順調に進んでいると言える。面内方向のモザイク度が大きい試料や、基板表面に垂直な方向の構造が主要な評価項目となる場合などにも、本手法の適用範囲を拡大するため、多角度同時分散光学系を光軸周りに回転させ、試料に入射するX線の発散方向を制御する改造を実施する。併せて、X線強度の安定化のために、第1結晶による回折強度をモニターする機構を追加する。改良した光学系を用い、その典型的な適用例と考えられる多層膜構造の成長過程解明を進めていく。さらに、測定対象となる結晶成長のバリエーションをマスク基板上への成長にも拡大する。このように複数の格子ひずみ系の転位発生メカニズムをミリ秒スケールの超高速X線回折によって解明し、本手法の汎用化を進めていくとともに、転位発生のメカニズムの解明および転移制御技術の提案につなげていく。その中で、ミリ秒スケールの転位発生メカニズムは、結晶品質を決定づける重要な現象であるものの、これらをリアルタイムで直接観測することは極めて困難とされてきた。本研究では、申請者らが従来開発してきた結晶成長中その場放射光X線回折測定において、律速となっていた機械的回転部を排し、多角度同時分散型X線光学系を採用することで、ミリ秒スケールの超高速X線回折を実現する。これにより、窒化物半導体をはじめとする格子不整合系の転位発生メカニズムを解明し、新規転位制御技術への展開をはかることを目的としている。平成29年度は、放射光施設SPring-8の量子科学技術研究開発機構専用ビームラインBL11XUに適合した多角度同時分散光学系を導入し、ミリ秒の時間分解能でX線逆格子マップを測定するシステムを構築した。多角度同時分散光学系は、上流より、それぞれ自動ステージ上に搭載された(1) V字チャンネルカットシリコン結晶、(2)円筒面シリコン結晶、(3)湾曲シリコン結晶の三つの光学要素から構成され、一次元方向に角度発散を持ちつつ、試料上に集光する単色X線ビームが作成される。光学系全体の設計にあたっては、光線追跡計算をおこない、各光学素子の形状や曲げ量などを決定した。放射光ビームラインへの設置後、各光学コンポーネントの後のX線ビームを二次元検出器で確認しつつ、光学系の調整手順を探索した。調整後の角度発散ビームを評価するため、あらかじめ成長させたInGaAs/GaAs(001)薄膜のX線逆格子マッピングを測定し、100ミリ秒以下の測定時間が可能であることを確認した。

一方で、光学コンポーネント、とくにV字チャンネルカットシリコン結晶の安定性の改善および反射率の向上に課題があることも確認された。平成29年度は、放射光施設SPring-8の量子科学技術研究開発機構専用ビームラインBL11XUに適合した多角度同時分散光学系を導入し、ミリ秒の時間分解能でX線逆格子マップを測定するシステムを構築することが目標であった。光線追跡計算等を援用した検討を進める過程で、当初想定していた設計に変更を加え、当該ビームラインに適合したコンパクトな光学系を実現することができた。一部の光学コンポーネントには、安定性や性能向上の観点から改良の余地があるものの、研究目的の達成を大きく妨げるものではなく、計画はおおむね順調に進んでいると言える。結晶成長は、ナノ秒から数十秒以上にわたる時間スケールの現象が階層をなす、本質的にマルチスケールな現象である。その中で、ミリ秒スケールの転位発生メカニズムは、結晶品質を決定づける重要な現象であるものの、これらをリアルタイムで直接観測することは困難であった。本研究では、従来の結晶成長中その場放射光X線回折測定において律速となっていた機械的回転部を排し、多角度同時分散型X線光学系を採用することで、ミリ秒スケールの超高速X線回折を実現する。平成29年度には、放射光施設SPring-8の量子科学技術研究開発機構専用ビームラインBL11XUに適合した多角度同時分散光学系を導入し、数ミリ秒の時間分解能でX線逆格子マップを測定するシステムを構築した。平成30年度は、本光学系の一部をなすV字チャンネルカット結晶を大型にし、効率を20倍向上させた。さらに、本光学系をGaAs(001)基板上のInGaAsヘテロエピタキシャル成長のその場X線逆格子マップに応用し、これまで7秒程度であった時間分解能を一気に短縮し、100ミリ秒スケールの超高速X線回折を実現した。また、基板の空間対称性が異なるInGaN/GaN(0001)ヘテロエピタキシャル成長への応用を試み、100ミリ秒分解能でのX線逆格子マップ測定に成功した。これらを通じて、転位の起源や、貫通転位発生に先立つ前兆現象の有無、組成分離と格子緩和の因果関係などが明らかにされている。同時に、本手法がどのような試料や測定配置に対して最も有効に使えるか、または不向きであるかについても、知見が得られつつある。GaN基板のように、面内方向のモザイク度が大きい試料を測定する場合や、多層膜構造の評価のように、膜厚や層界面の粗さなど、基板表面に垂直な方向の構造が主要な評価項目となる場合には、それに適した光学系の設計が必要であることもわかってきた。平成30年度は、放射光施設SPring-8の量子科学技術研究開発機構専用ビームラインBL11XUに構築した多角度同時分散光学系を用い、InGaAs/GaAs(001)、InGaN/GaN(0001)など、典型的なヘテロエピタキシャル成長試料に対して、ミリ秒の時間分解能でX線逆格子マップを測定できることを実証することが目標であった。InGaAsの成長については、従来手法の時間分解能であった約10秒をはるかに上回る100ミリ秒の時間分解能を達成し、本手法の有用性を示すことができた。一方、面内のモザイク度が著しく大きい窒化物半導体の成長などの対象に対しては、光学系の設計に変更を加えることが必要であることも明らかになってきた。
地域を基礎とした糖尿病性腎症の分子予防医学的研究

モデル地域における慢性腎臓病(CKD)の頻度は26.9%で、日本人の平均18.7%より高く、年齢・性・ACE遺伝子多型と独立して、BMIが腎機能とを関連していた。糖尿病性腎症では超悪玉コレステロール(sdLDL)の増加がみられるが、β3-アドレナリン受容体などいくつかの多型がsdLDL産生と関連していた。家族や地域を巻き込んだ減塩教育により、血圧と尿中微量アルブミンは有意に低下した。糖尿病性腎症の早期発見と予防が重要であることを示している。糖尿病性腎症の発症には遺伝、食事及び炎症が複雑に関与する。そこで、地域を基盤とした腎症の発症に及ぼす要因を明らかとし、介入方法を確立することを目的としている。【目的】糖尿病性腎症の発症や進展に及ぼす遺伝と環境の相互作用を明らかとする。【方法】調査地区で同意の得られた成人401名(平均年齢63歳±14歳、男性187名、女性214名)について、身体組成・血液検査・尿検査、生活習慣調査などのベースラインデータを収集した。血液・尿所見が不備な者を除いた394名を慢性腎臓病(CKD)の解析に用いた。口腔粘膜より検体を採取し、DNAを抽出した287名について、アンジオテンシン変換酵素(ACE)の遺伝子多型(I/D)をflorescent allele-specific DNA primer assaysystemを用いて判定した。【結果】CKD治療ガイドによる簡易MDRD法によるCKDの割合は26.9%で、日本人の平均18.7%より高かった。ステージ別の分類ではStage 1(GFR>90) 9.1%, Stage 2(GFR: 60-89) 64.0%, Stage 3(GFR: 30-59) 26.1%, Stage4(GFR: 15-29) 0.8%, Stage 5(GFR<15)0.0%であった。男性(n=185)に比べて、女性(n=209)においてCKDの頻度は有意に高かった(21.1%vs. 32.1%; p=0.017)。ACEのII型130名、ID型111名、DD型46名で、Dアレルの頻度は0.35で、Hardy-Weinbergの法則に従っていた。3群間で、年齢性、BMI、収縮期血圧、拡張期血圧、血糖、HbA1c、総コレステロール、HDL-コレステロール、血清クレアチニン値、尿中微量アルブミン等には有意差を認めなかった。重回帰分析では、年齢、性、血圧、ACEの遺伝子多型と独立して、BMIが推算GFR(eGFR)と有意に関連していた。【結論】地域におけるCKD対策として、血圧管理に加え減量対策も必要であると考えられた。【目的】糖尿病性腎症の発症や進展には遺伝、食事及び炎症(酸化ストレスを含む)が複雑に関与する。特に、食事から摂取される大豆イソフラボンが脳梗塞・心筋梗塞の発症および死亡リスクを低減させることが明らかにされている。また、腸内細菌叢の違いによりダイゼインをエクオールに変換できる者(エクオール産生者)とできない者(非産生者)がおり、大豆イソフラボンの骨密度に対する影響が異なる。しかしながら、BMI、レプチンや炎症との関連は明らかではない。そこで、今回我々はエクオール産生者のBMI、レプチン、高感度CRPに与える影響について検討した。【方法】対象は地域一般住民である成人男女244名(平均年齢65歳、男性112名、女性132名)。血中レプチン、高感度CRPをEIA法で測定した。早朝空腹時尿でHPLC法を用いてゲニステイン、ダイゼイン、エクオール等を測定した。食生活についてはアンケート調査で摂取頻度を調査した。【結果】エクオール非産生者(n=178)に比べ、産生者(n=66)では、血中レプチン濃度が有意に低かった(4.8±5.6vs.3.6±3.1;p=0.032)。男性ではエクオール産生の有無はBMIに影響を与えなかったが、女性においてはエクオール非産生者(n=102)に比べ、産生者(n=30)ではBMIが低い傾向がみられた(24.6±3.1vs.23.4±3.2kg/m2;p=0.069)。女性において高感度CRPはエクオール非産生者に比べ、産生者で有意に低かった(0.53vs0.33mg/dl;p<0,001)。大豆製品、肉類、野菜と果物類、間食、コーヒーやお茶の摂取頻度には両群で有意差はなかった。【結論】以上の成績は、エクオール産生がレプチンと高感度CRP低減作用を有していることを示唆している。地域におけるCKD対策として、大豆イソフラボンやエクオールが有望視される。【目的】

糖尿病性腎症の発症や進展には遺伝、食事及び炎症(酸化ストレスを含む)などが複雑に関与する。糖尿病性腎症では体内で酸化されやすいsmall dense LDL(sdLDL)が増加している。しかし、アディポネクチンとsdLDLとの関連は明らかではない。【方法】対象は地域一般住民の成人男女229名(男性109名、女性126名;平均年齢66±11歳、範囲4088歳;男性の平均BMI23.4±2.8kg/m^2、女性の平均BMI24.0±3.2kg/m^2)である。脂質改善薬服用している者は本研究から除外した。アディポネクチン濃度はELIAキットを用いて測定した。アディィポネクチン遺伝子の多型(SNP-11377, SNP45, SNP164, SNP276)はfluorescent allele-specific DNA primer assaysystemで判定した。リポプリントシステムを用いてsd-LDLとLDL-コレステロールの粒子サイズを測定した。【結果】SNP45のT/Tキャリアは他のキャリアに比べ、アディポネクチン濃度が有意に低かった(7.6±5.1 vs.9.5±6.8μg/ml)。SNP-11377のGキャリアはCCキャリアに比べ、アディポネクチン濃度が有意に低かった(7.4±4.8 vs.9.4±6.8μg/ml)。他の多型ではアディポネクチン濃度と関連は認められなかった。重回帰分析では、年齢、性、BMI、腹囲、インスリン抵抗性(HOMA-IR)、レプチン、遺伝子多型、喫煙と独立して、アディポネクチン濃度が粒子サイズと関連していた。【結論】アディポネクチン濃度には遺伝子多型が一部関与しており、LDL-Cの粒子サイズには喫煙などと独立して、アディポネクチン濃度が有意に関連していた。糖尿病性腎症低減のためには、アディポネクチンを上昇させる取り組みが必要になると考えられた。[目的]糖尿病性腎症の発症や進展には遺伝、食事及び炎症(酸化ストレスを含む)などが複雑に関与する。特に、腎症の進展には血圧、超悪玉コレステロール(sdLDL)やアディポネクチンが関与することが明らかにされている。そこで、今回我々は生活リズムに関わる時計遺伝子多型とsdLDLとの関連について検討し、家族や地域を巻き込んだ食事介入を行った。[方法]対象は地域一般住民である成人男女365名(平均年齢63±14歳;男性170名、女性195名)である。時計遺伝子多型(3111T/C)はflorescent allele-specific DNA primer assay systemを用いて判定した。sdLDLはリポプリントシステムを用いて測定した。微量アルブミン尿を有する37名(平均年齢73±9歳;男性20名、女性16歳)に対し、食事介入群と対照群の2群に分け、3か月間を追跡した。[結果]時計遺伝子の3111Cアレルの頻度は0.14で、3111Cアレルを持つ者に比べ、持たない者はsdLDLが有意に多かった(0.8±1.9%vs.1.7±3.4% ; Pく0.05)。重回帰分析でも、年齢・性別・BMI・運動習慣と独立して時計遺伝子多型(3111T/ C)はsdLDL分布と有意に関連していた。また、介入研究では97%が追跡可能であった。介入3カ月後、対照群に比べ、介入群で収縮期血圧は有意に低下した。さらに、介入群では微量アルブミン尿が支援前に比べ、有意に改善した。
東インドネシア諸語の空間指示・移動表現の類型と歴史

本研究計画は、東インドネシアで話される諸言語を中心に、オーストロネシア諸語における空間指示・移動表現の類型と歴史を解明することを目指している。初年度にあたる平成24年度は、空間表現に関する基礎的調査を行い、研究代表者が既に調査した経験のあるラマホロット語に焦点を絞り研究を実施した。また、東インドネシア諸語の空間表現の類型と歴史をより立体的に捉えるために、西インドネシア諸語・フィリピン諸語に関する調査も行った。研究を実施した結果判明した主な事実を2つ述べる。まず、ラマホロット語を含む東インドネシア諸語の話者が、空間を指示する際に、「左」「右」という相対的な空間表現を使わずに、「山側」「海側」という絶対的な空間表現を用いることが言語データの上で実証できた。さらに、同様の傾向は、同じ話者がインドネシア語を使う場合でも非言語タスクを行う場合でも確認された。次に、東インドネシア諸語が、少なくとも空間表現についてタガログ語などのフィリピン諸語、インドネシア語などの西インドネシア諸語と大きく異なっていることが分かった。おそらく最も重要な違いは、タガログ語では相対的空間表現が可能であること、および、それに関して、ラマホロット語では直示移動動詞が重要な働きをするのに対して、タガログ語では直示移動動詞が存在しないことである。この研究計画では共通の調査用素材を複数の言語に使用しているので、それらの言語間の違いが鮮明に理解できた。
数学的方法、特に無限パラメタの解析学の分子生物学への適用

1.概観.(1)本研究計画は,萌芽的研究として申請し,今年度の研究はこの当初の計画に沿って発足した。(2)分子生物学等における知見のうちから,数学的構造をもつもの若干を探究した。(3)今年度に得られた結果を2に例挙する。これらは,今後更に研究を続ける予定である。(4)今後の必要性が予想される多変数超幾何函数の基礎的理論をまとめた。2.実績(1)哺乳類の視覚の脳内機構(Hubel-Wiesel)には,数学におけるラドン変換が対応するが,この変換を数値的にも生体機能に近づけることの研究を始めた。(2)視聴覚と関連して,脳内の極座標の進化を調べる必要が認められた。((1)と(2)は国際高等研究所において論議した。)(3)トポイソメラーゼの構造と機能(最近,米国において詳しい研究が報告されている。)の位相的側面を考察した。(4)蛋白値の三次構造に関連して,モジュール理論を考察した。(5)アクチンの構造の新知見について,本研究の立脚的から論議した。((4)と(5)は名古屋大学において行った。)1.概観.(1)本研究計画は,萌芽的研究として申請し,今年度の研究はこの当初の計画に沿って発足した。)
話し言葉音声認識の高性能化

話し言葉音声認識の高性能化を目指して以下の研究成果を得た。1発音変形依存モデルと教師なし適応による講演音声認識話し言葉の音声認識で問題となる各種変動要因のうち、不明瞭な発音等を中心とした発音変形の問題について検討する。一般に発音変形への対処として、一つの表記に対し想定される読みを複数登録する方法がとられる。しかし単純に読みを増加させるとマッチングの対象が増加し、逆に認識時に悪影響を及ぼす。そこで発音変形の言語的な偏りを利用するため、音声に忠実な読みを持つ形態素解析データに基づく言語モデルを提案する。以上を実現するため、「日本語話し言葉コーパス」(CSJ)の書き起こしテキストを利用して、約686万語からなる発音変形のエントリを含む形態素解析データを作成し、それに基づき言語モデルを学習する。CSJ評価セット1(学会講演、男性10名)の認識実験の結果、発音変形に対処しない場合には単語誤り率(WER)24.70%であったが、提案した言語モデルを用いるとWERが19.96%に減少し、話し言葉の認識においては発音変形への対処が重要であることを確認した。また、音響モデルと言語モデルの繰り返し教師なし適応法を導入することにより、更なる性能向上を目指した結果、WERが15.41%に減少した。2離散混合分布型HMMによる講演音声認識これまで離散混合分布型HMM(Discrete-Mixture HMM : DMHMM)を用い、雑音下音声認識の検討を行ってきた。その結果、一般的な環境雑音や突発性雑音下において、従来の混合連続分布HMMと比較して高い性能が得られることがわかった。しかし、雑音のないクリーンな環境での性能については明らかではない。そこで本研究では、クリーンな環境での音声データを用い、DMHMMの性能評価を行うことを目的とする。評価にあたっては、他機関との比較ができる共通コーパスを用いるのが望ましいこと、および、なるべく困難なタスクでの性能を明らかにしたいため、「日本語話し言葉コーパス」(CSJ)を用いることとした。音響モデルとして3000状態16混合のDMHMMを、言語モデルとしてCSJの2668講演、686万語から学習した発音変形に依存したモデルを使用した。CSJ評価セット1(学会講演、男性10名)の認識実験の結果WER20.30%を得て、混合連続分布HMMでの結果と比較して遜色ない性能であることを確認した。話し言葉音声の代表例として講演音声コーパスCSJを取り上げ、大語彙連続音声認識システムを構築し、下記の研究成果を得て、研究計画時点の単語誤り率(WER)30%程度から、平成15年度にWER20%程度を目指すとした初期の目標を達成した。(1)発音変形依存の言語モデルの提案ChaSenの解析結果とCSJ書き起こしテキストの基本形及び発音形を利用し、音声に忠実な読みを持つ言語テキストを作成し、N-gram言語モデルと単語辞書を構築する。こうして作成された言語モデル(発音変形依存モデル)は、単語辞書の発音

情報を制御し、単語レベルの調音結合等の音響的な変化を言語的制約としてモデル化できる。CSJ評価データ4講演の平均で、ChaSenの解析結果に基づく従来のモデルでWER37.1%に対して、提案の発音変形依存モデルでWER23.1%を得た。(2)音響・言語モデルの適応化音響モデルと言語モデルの教師なし適応を行ない、それらを組み合わせて繰り返すことによって、性能改善を図った。音響モデルの適応ではMLLR適応を用い、言語モデルの適応では品詞単位のクラスN-gramを単語N-gramと線形結合した。教師なし適応の繰り返しによって、WERが適応前の23.1%から適応後18.9%に減少した。(3)音響・言語モデルの精密化講演スタイルを考慮した言語モデル、及び、発声速度を考慮した音声分析に基づく音響モデルの検討を行なった。その結果、音響・言語モデルの適応前で21.8%、適応後で17.6%のWERを得て、上記(1)(2)の性能がさらに改善された。今年度は、2004年6月に公開された日本語話し言葉コーパス(公開版CSJ)を用いて、講演音声認識の性能評価を行なった。公開版CSJ(2702講演、695万語)には、昨年度まで利用していたモニター版CSJの約8倍のデータ量があるため、音響モデルや言語モテルの改善を進めて、初期の目標(平成17年度に単語誤り率10%程度を達成する)を目指した。(1)学習データ量の検討公開版CSJの1/8、1/4、1/2、allからなる学習セットを用いて(1/8はモニター版CSJのデータ量に相当する)、音響モデルおよび言語モデルをそれぞれ4種類作成し、音響モデルと言語モデルの種々の組合せについて、評価セット1(10講演)で性能評価した。その結果、次のことがわかった。・言語モデルは、学習データ増加によるパープレキシティ(PP)、単語誤り率(WER)の改善効果が大きい・音響モデルも同様に、学習データ増加による改善効果がみられるが、言語モデルほど顕著ではない・公開版CSJ 1/8からallへ学習データ増加により、PPは121.0から90.4、WERは26.04%から20.00%に減少する(2)語彙セットの検討公開版CSJには学会講演と模擬講演がある。次の4タイプの語彙セットを検討する。(タイプ1)学会講演のみからn回以上出現の単語(n=14)(タイプ2)学会講演と模擬講演の全体からn回以上出現の単語(n=25)(タイプ3)学会講演から2回以上出現の単語と模擬講演からn回以上出現の単語(n=14)(タイプ4)学会講演から出現上位2万語と模擬講演から2回以上出現の単語その結果、タイプ3の語彙セットが最も良いことがわかり、WER19.86%を得た。2004年6月に公開された日本語話し言葉コーパス(CSJ)を用いて、講演音声認識の検討を行った。1教師なし適応による性能改善まず音響モデルを2回適応し、次いで言語モデルを2回適応した。これを2回繰り返して音響モデル,言語モデルそれぞれを延べ4回ずつ、計8回の適応を行った。その結果次のことがわかり、当初目標達成の可能性を確認した。(1)単語誤り率(WER)は適応前の19.96%から適応後は15.41%に減少し、繰り返し適応は効果的である。
東海地震の発生源となる富士川断層の地学的調査研究

本研究の対象である富士川断層は、歴史時代・地質時代を通して過去の東海地震をくり返し発生させてきた断層と推定されている。この断層は、駿河トラフの北方延長として、富士川の河口に上陸し、さらに北上するのであるが、その長さは長大であり、いまだ全容は十分には把握されていない。しかしながら、今回の調査により、南部については精度の高い調査結果が得られた。断層の南端部は、富士川の右岸堤防に沿っており、蒲原地震山の東を通ることが、国鉄によるボーリング結果を参照することにより判明した。断層の変位量は1万数千年間に百数十mの西上がり鉛直成分を示し、左横すべり変位量はさらのその数倍あるものと推定される。松岡地震山の東側でも、富士市水道部の深井戸資料により、同様の推定が可能となっている。富士山西側斜面では、溶岩流の精密な分布状態を求めた結果、断層により溶岩流が最大300m左ずれに変位し、また溶岩年代が新しくなるにつれ、変位量の累積値が小さくなることが分かった。6年前より開始されている光波測量による富士川断層の連日観測が本研究の期間も継続され、数kmの測線長あたり、年平均約2mmの短縮が北西-南東方向に進行していることが求められた。この傾向と量は地震と地震との間に期待されるものであって、東海地震へ向けた地殻活動がまだ加速段階には入っていないと解釈される。今後、長期にわたって現在の観測態勢を維持して行くためには、手動で実施している観測を自動化する必要があるが、そのための技術開発をおこない、実現可能の見通しを得ている。単測線の自動観測については、すでに3シーズン、10分間隔の24時間観測に成功した。その結果によると、測線長の相対的変化を求めるためには、必ずしも反射点における気象補正は必要とせず、従来通りの観測点補正で良いこと、長期の自動観測への必要条件が求められた。
アレル特異的遺伝子発現の定量的比較による、遺伝性腫瘍の病態解明と診断に関する研究

我々は、遺伝子多型による細胞、個体の多様性の原因として、遺伝子産物の構造上の差違のみならず、遺伝子発現量や発現応答性の差違が重要であると考え、まずSSCP法を用いてアレル特異的な遺伝子発現量を高度定量的に解析できるRNA Difference Plot(RDP)法を確立した。この方法は、多型を示すゲノムDNA、並びにmRNAから得たcDNAの同一断片を、蛍光標識プライマーを用いてPCRによりそれぞれ増幅し、塩基配列自動解析装置を用いたSSCP解析により分離した後、各増幅産物の量比を測定するもので、最適条件の検討により、アレル特異的遺伝子発現量を標準偏差10%以下の制度で定量的に解析することが可能となった。そこでRDP解析を用いて、常染色体上の遺伝子の両アレルからの発現量が、正常末梢血リンパ球細胞においては、正確に等量であること、従って、アレル特異的発現量を比較、定量することにより、遺伝子の不活化変異を検出、診断することが可能であることを示した。次に、エクソン領域の一塩基多型(cSNP)を指標としたRDP解析を、遺伝性腫瘍である網膜芽細胞腫、並びに家族性非ポリポーシス性大腸がん(HNPCC)の遺伝子診断法として確立するための基礎実験、ならびに条件設定を行った。そして、臨床的に遺伝性であることが明らかであるにも関わらず、遺伝子のコード領域の塩基配列の異常を示さず、また、FISH法等によっても遺伝子欠失等の構造異常を認めないことから判定保留となっていた網膜芽細胞腫症例に関して、適当なSNPを指標としたRDP解析を行い、予備的な実験において、3例中2例で片側のアレルからのRB遺伝子の発現の選択的低下を検出した。
ニュートリノ物理のための酸素・炭素原子核の巨大共鳴状態から放出されるγ線の研究

平成26年度に大阪大学核物理センターにて、加速された陽子(400MeV)と酸素・炭素の非弾性散乱反応により巨大共鳴状態を作り、NaI(Tl)検出器てガンマ線を同時測定した。平成27年度に基礎データの解析が完了し、平成28年度はさらに解析を進めた。スペクトロメータ解析において、光学補正等の各パラメータを最適化し、より精度の良いデータを得た。その結果、反応断面積・角度分布を絶対値として約誤差10%で求めた。また歪曲波インパルス近似計算(DWBA07コード)との比較を開始した。ガンマ線検出器解析では、線源を用いたテスト実験により検出器の線形性を評価し、実験に支障がなかったことを確認した。さらに、エネルギー較正の精度を向上させた。また、ビームの合計流量が増えるにつれガンマ線検出器の応答が変化することがわかったため、これを補正し全データの解析を行った。全データを用いて、炭素原子核の巨大共鳴状態から放出されるガンマ線のエネルギースペクトルを、励起エネルギーを2MeVで区切って得た。そして放出率を絶対値として誤差約20%で求めた。その結果、放出率は励起エネルギーが1核子放出のエネルギー閾値を超えると上がり、多数の核子を放出するエネルギー閾値を超えると次第に下がることがわかった。また原子核の崩壊モデルに基づく理論計算を行い、実験データの振る舞いを再現することができたが、絶対値には違いが見られた。これは実験で得られた励起の量子数(アイソスピン、スピンパリティ)と理論計算に用いた量子数の違いに起因すると考察されるため、今後改良の必要がある。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度に大阪大学核物理センターにて、加速された陽子(400MeV)と酸素・炭素の非弾性散乱反応により巨大共鳴状態を作り、NaI(Tl)検出器でγ線を同時測定した。平成27年度は測定したデータの解析を主に行い、解析状況を学会等にて発表した。まず磁気スペクトロメータの解析により、原子核の励起スペクルを得た。これを過去の実験データ等と比較し、今回の実験で原子核の巨大共鳴状態が精度良く(ΔEx=100keV @Ex=16-30MeV)測定されていることを確認した。また、炭素の励起スペクトルに見られる励起状態(Jp=1+,Ex=15.1MeV)は約9割の確率で15.1MeVのγ線を放出する。このγ線を校正源として用いてγ線検出器(NaIシンチレータ)の解析を行った。GEANT4シミュレーションコードによりγ線検出器を再現し、15.1MeVのγ線のスペクトルを得た。これを実験データと比較したところ、良く一致していることをわかった。また検出効率も、実験値3.2%に対しシミュレーション値3.6%という近い値を得た。以上の校正結果を用いて、巨大共鳴状態から放出されるγ線のスペクトル・放出率を得た。その結果、励起エネルギーの上昇とともに、放出されるγ線のエネルギーや放出率が大きくなることがわかった。また、放出されるγ線のエネルギーは娘核の核子崩壊エネルギー以下であることから、"巨大共鳴状態に励起された酸素・炭素原子核は核子崩壊後にγ線を放出する"という理論計算*に定性的に一致することを示した。*K. Langanke, P. Vogel, and E. Kolbe: Phys. Rev. Lett. 76 (1996) 2629.データ解析が順調に進み、その結果、理論計算との定性的な一致を示すことができた。しかしいくつか問題点が見つかったため、既存データの解析・問題点の改善に集中し、当初計画していた再実験は見送った。得られたエネルギースペクトルを見ると、予想していた光量よりも約30%低い位置にピークが見られ、測定時間とともにさらに低下していくことがわかった。測定時間毎にこのピークの位置を割り出し、光量の変化を補正した。また光量の低下は、ビーム由来のバックグラウンドによるものであることを、γ線検出器の前面に設置したプラススチックシンチレータの解析によって明らかにした。測定計画ではγ線検出器の標準源として、酸素の励起状態から放出される6.9MeVのγ線や炭素の励起状態から放出される4.4MeVのγ線も用いる予定であった。しかし、γ線検出器のバックグラウンドを抑えるために、磁気スペクトロメータの磁場を調整した結果、これらの励起状態を測定することができなかった。このためγ線検出器の入射エネルギーと出力光量の線形性を確認するこができない。特に本実験では1MeVから20MeVの広い領域でγ線を測定しているため、線形性の確認は、系統誤差の低減においてに非常に重要となる。そこでγ線検出器の線形性を評価するため、Cf中性子線源を購入した。Cf中性子線源からは数MeVの中性子が放出される。この中性子を水によって熱中性子まで減速させてからNiに照射すると、Niが中性子を吸収し最大9MeVのγ線を放出する。このγ線とAm/Be線源(Eγ=4.4MeV)やCo60線源(Eγ=1.3MeV)を用いて、γ線検出器の線形性を確認する。平成27年度では測定準備として、Cf線源+Niから放出されるγ線をGe半導体検出器によって測定し、9MeVのγ線が放出されていることを確認した。

平成26年度に大阪大学核物理センターにて、加速された陽子(400MeV)と酸素・炭素の非弾性散乱反応により巨大共鳴状態を作り、NaI(Tl)検出器てガンマ線を同時測定した。平成27年度に基礎データの解析が完了し、平成28年度はさらに解析を進めた。スペクトロメータ解析において、光学補正等の各パラメータを最適化し、より精度の良いデータを得た。その結果、反応断面積・角度分布を絶対値として約誤差10%で求めた。また歪曲波インパルス近似計算(DWBA07コード)との比較を開始した。ガンマ線検出器解析では、線源を用いたテスト実験により検出器の線形性を評価し、実験に支障がなかったことを確認した。さらに、エネルギー較正の精度を向上させた。また、ビームの合計流量が増えるにつれガンマ線検出器の応答が変化することがわかったため、これを補正し全データの解析を行った。全データを用いて、炭素原子核の巨大共鳴状態から放出されるガンマ線のエネルギースペクトルを、励起エネルギーを2MeVで区切って得た。そして放出率を絶対値として誤差約20%で求めた。その結果、放出率は励起エネルギーが1核子放出のエネルギー閾値を超えると上がり、多数の核子を放出するエネルギー閾値を超えると次第に下がることがわかった。また原子核の崩壊モデルに基づく理論計算を行い、実験データの振る舞いを再現することができたが、絶対値には違いが見られた。これは実験で得られた励起の量子数(アイソスピン、スピンパリティ)と理論計算に用いた量子数の違いに起因すると考察されるため、今後改良の必要がある。H27年度に挙げられた問題点を改善する。光量の変化についてはスペクトルのフッィティング精度を上げる。また中性子線源とNiを利用し、γ線検出器の線形性を確認する。データ解析を進め、巨大共鳴状態から放出されるγ線のエネルギー・放出率を絶対値として求める。この際、統計誤差・系統誤差含め10%を目安とする。実験結果を用いて、超新星爆発が起きた際に、中性カレント反応により検出されるニュートリノの事象数を見積もる。本研究の結果を博士論文としてまとめ、また学術雑誌へ投稿する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
次世代・紫外レーザー光源

本企画調査研究は、次世代の紫外光源の開発とその紫外光を用いた新しい産業応用研究について現状および動向を調査、把握し、今後の新展開のための指針を得ることを目的としている。特に、波長変換を用いた新紫外固体レーザー、紫外半導体レーザーなどの紫外レーザー光源に関する指針を得ることを目的とし活動を行った。これまでに、平成12年4月に大阪で、平成12年5月にリヨンで、平成12年9月にポルトガル、フランス、マレーシアで、平成13年1月に米国で調査研究を開催し、技術情報の収集に努めた。また、それ以外でも、国内外のメンバー間で電子メールを使用するなど情報交換を行うことで、活発な検討を行った。この間の活動により次の成果が得られた。(1)固体レーザーと波長変換を組み合わせた紫外光発生では、ヨーロッパ、アジア、米国で注目されており、BiBO_6という新しい波長変換結晶が見いだされていたり、日本で開発されたGdYCOBやCLBOが実用性と言う意味で高い評価を受けていることが分かった。(2)紫外半導体レーザーでは、GaN及びZnOの研究が盛んであった、やはり、結晶性の向上、及び伝導性の制御が課題であるとの認識であった。今回の調査では、伝統的にヨーロッパは材料の基礎物性評価、日本は結晶成長、米国はレーザー装置と得意分野があることが明らかとなった。今後、ヨーロッパ、米国、そして日本で材料開発に関するネットワークを構築し、2年後にはワークショップを米国で開催することが計画されるなど、国際間の連携を密にすることが提案された。以上、得られた企画調査の成果は、次世代の紫外レーザー光源の開発動向を見極める上で貢献すると考えられる。
リン-炭素結合を有するリンポルフィリン類の構造と性質の関連についての研究

1)リンを中心元素とする5価リン-炭素σ-結合を有するオクタエチルポルフィリン(1および2)の合成OEPH_2とRSbCl_2の反応では、RSbCl_2の速い不均化のためアンチモン化合物OEPSb(R)またはその酸化物を合成することができなかったが、OEPH_2とRPCl_2の反応では、リン-炭素結合を有する5価化合物[OEPP(R)OH]^+Y^-(1)を合成できた。また、この化合物の水酸基のプロトンをDBUなどの塩基で引き抜くことにより、電荷を持たないOEPP(R)(=O)(2)も得られた。2)1からの官能基変換による種々のリンオクタエチルポルフィリン(3および4)の合成上記で得られた1に、PX_3(X=Cl,Br)を反応させて、対応するハロゲン化物3を得た。3をアミンやアルコールなどの求核試剤と反応させることにより、炭素ーリン-酸素結合および炭素ーリン-窒素結合を有するポルフィリン4を得た。3)有機アルミニウムを用いたリンオクタエチルポルフィリン(5)の合成2つのリン-炭素σ-結合を有するリンオクタエチルポルフィリン(5)は、我々の方法である有機アルミニウム試剤を用いた反応によって、ジクロロ化合物[OEPP(Cl)_2]^+Cl^-(6)から合成することができた。4)リンオクタエチルポルフィリン(1-6)のX線構造解析上記で合成したリンポルフィリン(1-6)を結晶化させることができ、そのX線構造解析を行った。それにより、軸配位子が電子求引性になるほど、リン-窒素間の結合距離が短くなり、ポルフィリン骨格のひずみが増大することがわかった。これは、軸配位子のひずみに対する影響を系統的に明らかにした初めての例である。また、2はリン原子と酸素原子の間にはほぼ完全な二重結合性を有する極めて珍しい型の化合物であることも見いだした。
筋由来の運動神経細胞死誘導因子の同定

胎生期の運動神経細胞は、約半数が自然死(アポトーシス)する。この自然細胞死は、古くより仮定されている運動神経細胞に対する生存促進因子と共に、未だ知られていない筋由来の細胞死誘導因子により制御されている可能性が示唆されている。本研究は、この同定されていない筋由来の運動神経細胞死誘導因子のcDNAクローニングを目的とした。この目的のために、すでに作成している運動神経細胞自然死期の鶏胚下肢筋mRNA由来のcDNAライブラリーを分画し、この分画cDNAを用いて合成したcRNAをアフリカツメガエル卵母細胞に注入することで得られる翻訳分泌蛋白を培養運動神経細胞に投与し、投与後、その生存率を指標にして細胞死活性蛋白遺伝子を有する分画をスクリーニングした。次に、この活性のある分画を、同様の方法でさらに細分画するという操作を繰り返し、最終的に、細胞死活性を有する蛋白をコードするcDNAを含む11種の単一のプラスミドcDNAプールを得た。そこで、この11種類のcDNA各々を、シークエンスし、ホモロジー検索を実施したところ、5種類の既知の蛋白と6種類の未知蛋白をコードする遺伝子が存在すると示唆された。目的の細胞死誘導蛋白遺伝子は、この6種類の未知蛋白遺伝子のなかのひとつと考えられる。従って、現在、この6種類のプラスミドcDNA各々について上記の方法によって、運動神経細胞死活性を有する蛋白をコードする単一cDNAの決定を試みている。
クリーン化学合成のための新規ナノコンポジット水中固体酸触媒の開発

環境負荷の大きい硫酸を使った化学プロセスから固体酸触媒プロセスへの転換を実現する、水中で機能する固体酸触媒(水中固体酸)の開発を行った。水中固体酸には、水中で高活性、不溶、高沈降性が求められる。水中で高活性な固体酸のCs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40>(Cs2.5)は、触媒の一部が水に溶出ことと、低沈降性かつ濾過回収できない問題があった。本研究では、3-アミノプロピルトリエトキシシランで表面修飾したアモルファルシリカ(SiO_2-APS)の表面にCs2.5ナノ微粒子を固定化することで、これら問題を可決することに成功した(ナノコンポジット水中固体酸)。このナノコンポジット水中固体酸を、硫酸法で工業的に実施されているα-ピネン水和反応およびα-ピネン異性化反応への適用を試みた。α-ピネン水和反応に対して、検討した大部分の固体酸は本反応に活性を示さなかった。H-βがゼオライトの中で唯一活性を示したが、アルコール類選択率は50%であった。これらに対してナノコンポジット水中固体酸は、高活性かつ高選択的に水和反応を進行させることを見出した。この反応を水/α-ピネン/触媒の三相系で反応を行うと、α-ピネンの一水和物(α-テルピネオール)と二水和物(1,8-テルピン)の両方が生成するが、反応系に1,4-ジオキサンを加えて反応溶液/触媒の二相系で反応を行うと、アルコール類としてはα-テルピネオールのみが生成することを見出した。α-ピネン異性化反応に対しても、ヘテロポリ酸塩ナノコンポジット水中固体酸は、室温で高活性かつ高選択性を示した。環境負荷の大きい硫酸を使った化学プロセスを、固体酸触媒プロセスへ転換するためには、水の中で機能する固体酸触媒の開発が必須である。12-タングストリン酸H_3PW_<12>O_<40>のCs^+酸性塩Cs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40>(Cs2.5)は水に難溶であり、かつ強酸性と高い表面疎水性により水中でも固体酸触媒として機能するユニークな材料である。問題は、Cs2.5の一部が水に溶出ことと、低沈降性かつ濾過回収できないことである。本研究では、3-アミノプロピルトリエトキシシランで表面修飾したアモルファルシリカ(SiO_2-APS)の表面にCs2.5ナノ微粒子を固定化することでこれらの問題の解決を試みた。Cs2.5は水に5%程度溶出するが、SiO_2-APS表面にCs2.5を固定化する(Cs2.5/SiO_2-APS)と溶出はほぼ完全に抑制された。またCs2.5/SiO_2-APSは、沈降性も高くかつ簡便な濾過操作によってほぼ完全に触媒回収できた。電子顕微鏡観察および細孔構造解析から、Cs2.5一次粒子(約13nm)がSiO_2-APS表面に固定化されていることが分かった。Cs2.5/SiO_2-APSは、多量の水存在下での酢酸エチル加水分解、2-メチルフェニルアセテート加分分解、2,3-ジメチル-2-ブテン水和反応、α-ピネン水和反応に、Cs2.5とほぼ同等の高い活性を示した。特にα-ピネン水和反応に対して、高シリカゼオライトやイオン交換樹脂などのこれまで知られている水中固体酸はモノアルコールのみを与えるが、Cs2.5/SiO_2-APSはジアルコールを生成する特異な触媒特性を示すことが分かった。
家計の小型化と開放経済に向かう日本が目指すべき食料政策

本研究の目的は、家計の小型化と日本経済の様相との関係を整理し、現代日本が直面する貧困問題に着目しながら、今後の食料政策のあり方を検討することである。総務省『平成16年全国消費実態調査』の匿名データを用いて、貧困線以下にある貧困世帯を定義し、家計の小型化の進む世帯類型として「母子世帯」と「高齢世帯」を抽出して、エンゲル関数を計測した。その結果、小型化する家計では所得制約の存在が国産農産物需要に影響を与えることが明らかになり、今後の食料政策においてこの点を考慮する重要性が示された。家計を通じて食生活の変化を捉えると、従来、和食文化や栄養学的な要因などに規定されると考えられてきた食生活は、家計を取り巻く経済要因に大きく影響されている。このことを踏まえて、平成27年度は戦後の日本経済の様相と家計の小型化との関係について明らかにした。具体的な内容は、次のとおりである。高度成長期には地方の拡大家族世帯(3世代以上から成る世帯など)から若年層が離脱する形で都市部へ移動して核家族世帯を形成したので、家計は大幅に小型化して、世帯数は増加した。この時期は、高度成長による家計所得の増加に伴って、専業主婦も増加したため、内食(家庭内で調理して食べる食事)主体の食事であった。70年代中盤以降、日本経済は高成長期から低成長期に転換した。経済の転換とともに共働き世帯が増加し、専業主婦の割合は減少に転じ、いわゆる「女性の社会進出」が進行した。女性の社会進出は晩婚化を招き、少子化したため、世帯規模は継続的に縮小した。さらに、90年代初頭の平成バブル不況以降、単身世帯の割合が増加している。その結果、戦後の日本では家計の世帯規模が一貫して縮小している。「大きな家計」は「小さな家計」に変貌し、こうした家計の変化が日本人の食生活を規定することになるという関係を明らかにした。戦後の日本経済の様相に着目して,家計の小型化が日本の食生活の変化にどう影響を与えたかについて,総務省『家計調査』および『全国消費実態調査』などの統計データを用いた分析枠組みの設計を行った。これらは,当初の研究計画に沿って,おおむね順調に研究を進行していると評価できる状況である。平成27年度に行った、戦後の日本経済の様相と家計の小型化との関係を明らかにするための研究手法に基づき、平成28年度は家計の小型化が日本の食料消費に及ぼす影響を解明するための実証分析を行った。具体的には、次の13の手順にしたがって作業を進めた。1.家計の生産活動である家事の技術的特徴は、家計の世帯員数が多いほど1人当たりの手間が少なくなる「世帯規模の経済」であり、家計の小型化は家事の生産効率を低下させ、家事の外注割合を増加させる。このことをふまえて、「家計の小型化は内食の割合を減少させ、調理済み食品や外食の割合を増加させる」という仮説の下で、家計の食料消費行動を「世帯規模の経済」を発現する生産活動として捉え、実証モデルとして定式化した。2.実証分析に必要なデータを収集した。具体的なデータは、総務省『家計調査』『全国消費実態調査』『消費者物価指数』『小売物価統計』などである。ここで、分析モデルに合わせて、データの加工・集計を行い、長期パネルデータを作成した。3.家計の食材需要について、家計の変貌を表す世帯属性を組み込み、戦後日本経済の画期ごとに食料需要体系を計測した。その上で、「日本経済の変動に対する調整として家計が変貌し、その結果、食生活が変化する」というパスに描かれた因果関係が観察されるかどうか検証を行った。家計の生産活動である家事の技術的特徴は、家計の世帯員数が多いほど1人当たりの手間が少なくなる「世帯規模の経済」であり、家計の小型化は家事の生産効率を低下させ、家事の外注割合を増加させる。このことをふまえて、「家計の小型化は内食の割合を減少させ、調理済み食品や外食の割合を増加させる」という仮説の下で、需要体系分析により、家計の小型化が日本の食料消費に及ぼす影響を計量的に解明した。これらは、当初の研究計画に沿って、おおむね順調に研究を進行していると評価できる状況である。戦後、日本では一世帯当たりの人数が一貫して減少し、家計の縮小に歯止めがかからない。高度成長期には核家族世帯が増加し、その後、高度成長が低成長に転換した以降の70年代中盤から女性の社会進出が旺盛になったことで、少子高齢化が始まる。90年代以降、単身世帯の増加が顕著となり、今後、家計の小型化はさらに進行することが予想される。その一方で、家計間の所得格差の拡大が一つの社会問題として注目されている。本来、家計は我々にとっての最小のセーフティネットの役割をもっており、所得格差の拡大に伴う貧困世帯の増加は、開放経済に向かう日本の食料政策を考える上で極めて重要な課題となっている。そのため、本研究では(1)配偶者の就業状況と子供の有無が与える食料消費行動への影響,(2)他の家族形態と比較して貧困に陥りやすい母子世帯に着目した食料消費の特徴,(3)少子高齢化の進展とともにその比重が高まっている高齢世帯に着目した食料消費の特徴,という3つの点を明らかにするため、それぞれの世帯属性の特定が可能な総務省『全国消費実態調査』匿名データを利用して、Working-Leser型エンゲル関数の計測を行った。

その結果、(1)就業形態の違いによる時間制約の強度の差は食料消費行動に影響をもたらすが、子供の存在によって平準化されること、(2)より強い所得制約と時間制約に直面している貧困母子世帯では、内食材料の支出弾力性は非貧困世帯のそれよりも大きく、外食の支出弾力性は非貧困世帯のそれよりも小さいこと、(3)国産農産物志向の強い高齢夫婦世帯であっても、所得水準が高まれば食生活の外部化が進行すること、という新たな知見を得られた。これらの知見は、これまでは主にデータの制約から困難であった世帯属性と所得水準の相違を組み合わせた実証分析を行った結果として新しく得られたものであり、この点が本研究の意義であり、重要性である。本研究の目的は、家計の小型化と日本経済の様相との関係を整理し、現代日本が直面する貧困問題に着目しながら、今後の食料政策のあり方を検討することである。総務省『平成16年全国消費実態調査』の匿名データを用いて、貧困線以下にある貧困世帯を定義し、家計の小型化の進む世帯類型として「母子世帯」と「高齢世帯」を抽出して、エンゲル関数を計測した。その結果、小型化する家計では所得制約の存在が国産農産物需要に影響を与えることが明らかになり、今後の食料政策においてこの点を考慮する重要性が示された。今後の研究では,家計の小型化が日本の食料消費に及ぼす影響を解明するための実証分析を行う方針である。その際,「家計の小型化は内食の割合を減少させ,調理済み食品や外食の割合を増加させる」という仮説の下で,家計の食料消費行動を「世帯規模の経済」を発現する生産活動として捉え,実証モデルとして定式化する。その上で,「日本経済の変動に対する調整として家計が変貌し,その結果,食生活が変化する」というパスに描かれた因果関係が観察されるかどうかを検証する予定である。これまでの研究成果をもとに、農業を含む日本経済の枠組みが開放経済に向かう場合、国産及び輸入農産物の需要見通しについて明らかにすることを今後の研究推進方策とする。家計の小型化は内食の減少、調理済み食品や弁当など中食(なかしょく)と外食の増加を招いたことを平成28年度で明らかにしたので、今後は内食、中食、外食それぞれの食材としての農産物の輸入依存度を推計し、内食から中食、外食に向かう日本人の食生活の変化と、その食材である農産物の輸入依存度との関係を明らかにする予定である。谷顕子,「開放経済に立ち向かう農業・食料政策の設計」『アグリバイオ』,1巻9号,2017年,pp. 97-99.農学