hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
j-GRID構築の研究

ソフトウェア資源:プログラム、データ、などなど)を自由に組み合わせて利用できる環境を実現する。(1)「どこでもドア」ハイパーオムニビジョンカメラ(360度全方位カメラ)によって撮影した映像を元に、利用者の視線方向をジャイロで検出して、利用者の付けているヘッドマウントディスプレイに仮想的に利用者があたかもその物理空間にいるかのように周囲空間を表示する技術として、ハイパーオムニビジョンカメラ画像から画面の復元技術、ジャイロによる視線方向検出、視線方向に対応する画面切り出しなどを開発した。分散サーチロボットで高速にWeb情報を収集し、これらを利用者の興味の観点等から分類し、インデックスを構成する技術として、サーチエリアを自動割り当てすることにより負荷均等化を図る分散サーチロボット、Webのリンク状況をクラスタリングすることによる、類似情報化などを開発した。(3)「みんなでさわろう」遠隔地間で撮影した映像を実時間で1つの画像に接続・合成し、これをヘッドマウントディスプレイに表示することにより、あたかも2つの空間が物理的に同一であるかのように見せる技術として、2つの遠隔画面をシームレスに張り合わせて単一画面に合成する技術などを開発した。(4)身振りインターフェース空中に指で書いた手書き文字を認識する技術を開発済みである。あわせて、歌声を認識する技術として、空中手書き文字認識技術、カメラで指の動きを検出し書いている女字を認識する技術などを開発した。
任意形状音響散逸要素を含む消音装置の数値解析法

自由度数約3万程度の大規模消音装置の音響計算を1GBのハードディスクのワークステーションで実行可能とするためフロント法を導入する一方,多孔板やベーン類など内部薄板,また,吸音材の存在する場の境界型数値解析を可能とするため,それらを別領域とする部分構造化の導入をはかりFORTRANによる電算機プログラムを作成した.その有効性に関しスリットチューブについて自由度数約7万でモデル化した数値解析を行い実験結果と比較して実証した.ここで,多孔板や吸音材などの音響散逸要素の固有音響特性については,音響管2マイクロホン法を応用した新たな測定法の導入をはかり実験により妥当性を検証し適用した.すなわち,多孔質吸音材の複素音速および実効密度については,音響管中間位置に試料を配置し,その前後それぞれ2点の音圧を同時測定して求める手法,一方,穿孔板お金網などの複素流動抵抗係数については,とくに直接測定が困難な穿孔部の粒子速度を試料に背後に付加したキャビティにより共鳴器を構成しその圧力測定から求める手法を開発した.次に,以上により音響散逸特性および電算機プログラムによる消音量予測法の妥当性について実証するため,2.5m×1.5m×30m規模のウレタンフォーム吸音体4体から成るスプリットストリーム型の消音装置プロトタイプの1/5縮尺模型を作成した.まず,無被覆の場合について,消音装置の上下流部それぞれ音源信号と直進流路部6点音圧との計7chの同時測定を行い,モード別に軸方向および断面対称クロスモード波の各々6進行音波までについて,その音圧振幅および上下流側に向かう音響エネルギを求めている.この同時音圧測定は本補助金により導入したFFTの8ch用入力モジュールユニットにより可能となったものである.現在,数値解析モデルを作成中で実験結果との比較検討が残っている.自由度数約3万程度の大規模消音装置の音響計算を1GBのハードディスクのワークステーションで実行可能とするためフロント法を導入する一方,多孔板やベーン類など内部薄板,また,吸音材の存在する場の境界型数値解析を可能とするため,それらを別領域とする部分構造化の導入をはかりFORTRANによる電算機プログラムを作成した.その有効性に関しスリットチューブについて自由度数約7万でモデル化した数値解析を行い実験結果と比較して実証した.ここで,多孔板や吸音材などの音響散逸要素の固有音響特性については,音響管2マイクロホン法を応用した新たな測定法の導入をはかり実験により妥当性を検証し適用した.すなわち,多孔質吸音材の複素音速および実効密度については,音響管中間位置に試料を配置し,その前後それぞれ2点の音圧を同時測定して求める手法,一方,穿孔板お金網などの複素流動抵抗係数については,とくに直接測定が困難な穿孔部の粒子速度を試料に背後に付加したキャビティにより共鳴器を構成しその圧力測定から求める手法を開発した.次に,以上により音響散逸特性および電算機プログラムによる消音量予測法の妥当性について実証するため,2.5m×1.5m×30m規模のウレタンフォーム吸音体4体から成るスプリットストリーム型の消音装置プロトタイプの1/5縮尺模型を作成した.まず,無被覆の場合について,消音装置の上下流部それぞれ音源信号と直進流路部6点音圧との計7chの同時測定を行い,モード別に軸方向および断面対称クロスモード波の各々6進行音波までについて,その音圧振幅および上下流側に向かう音響エネルギを求めている.この同時音圧測定は本補助金により導入したFFTの8ch用入力モジュールユニットにより可能となったものである.現在,数値解析モデルを作成中で実験結果との比較検討が残っている.
地球環境の変動と文明の盛衰

平成3年5月27日に第1回総括班会議を実施し、平成3年度の研究の進め方について研究打ち合わせを実施した。平成4年3月24日に第2回総括班会議を実施し、平成3年度の研究成果のとりまとめと平成4年度の研究の進め方について研究打ち合わせを実施した。総括班では平成3年度は3回の公開シンポジウムを開催した。第1回は平成3年5月27ー28日に「東洋と西洋ー新たなる統合を求めてー」を京都市にて実施した。第2回の公開シンポジウムは平成3年8月5日・6日・7日の3日間、北海道大学にて「文明と海ー日本海文明交流圏ー」を実施した。第3回は平成3年12月21日ー22日の2日間、京都市にて「謎の王国;勃海」を実施した。3回とも多数の参加者があり、特に第1回と第3回は全国から300名を越える参加者があり、本重点領域への一般の関心の高さがうかがわれた。またシンポジウムによって自然科学と人文科学の対話がはかられ、問題の所在が明白になったことも大きな成果であった。公開シンポジウムは講談社と角川書店より近く刊行の予定である。重点領域研究にかかわる研究者相互の交流と研究の推進を円滑にするために、ニュ-スレタ-「文明と環境」を1号から4号まで刊行した。平成3年5月・7月・12月、平成4年3月にそれぞれ刊行した。このニュ-スレタ-については、重点関係者以外からも問い合わせが殺到し、かつたいへん好評であった。ニュ-スレタ-の4号は平成3年度研究活動記録集として、研究成果の報告集とした。
壁面せん断応力動的計測用dual film probeの実用化

壁面せん断応力の計測に用いられる接着形ホットフィルムの欠点を改善し,簡便な測定法として実用化することを目的として,センサーフィルムの直下に温度制御用の第二のホットフィルムを取り付けたdual film probeを提案し,その試作,静特性試験,動特性試験および数値シミュレーションを行った.けつを要約すると以下の通りである.1. dual film probeの試作:ポリイミド膜の両面の相対する位置に,巾0.1mm,長さ1mmのニッケル膜を真空蒸着し,上側をセンサー,下側をガードとしてそれぞれ定温度形熱線流速計によって独立に温度制御を行った.ポリイミド膜の厚さは100μm,50μm,25μmの3種類とした.2.静特性試験:供試ホットフィルムを二次元チャンネルの壁面に接着し,壁面せん断応力とセンサー出力の関係を調べ,ガード温度を高め過ぎると感度が低下すること,ガードによって静特性の壁温依存性が大巾に改善されることを示した.3.動特性試験:回転弁によって二次元チャンネル内に周期変動流を発生させ,供試フィルムの出力と壁面せん断応力の位相平均値同志を比較した.変動する壁面せん断応力は,流路中心線上の流速から求めた.中心流速と壁面上の速度こう配がすべての位相において比例関係にあることをあらかじめ確認した.試験の結果,単独の接着形ホットフィルムに見られる振巾の低下が,ガードによってある程度までは改善されることが明らかになった.4.数値シミュレーション:実験で用いたフィルムよりも,もっと広範囲に材質,形状,温度条件を変えて,最適化を図るために,数値シミュレーションを行った.静特性,動特性共に実験結果と定性的には一致した.しかし,フィルム面内の温度分布の無視,幾何学的条件の不一致などにより,定量的な特性予測には至らなかった.壁面せん断応力の計測に用いられる接着形ホットフィルムの欠点を改善し,簡便な測定法として実用化することを目的として,センサーフィルムの直下に温度制御用の第二のホットフィルムを取り付けたdual film probeを提案し,その試作,静特性試験,動特性試験および数値シミュレーションを行った.けつを要約すると以下の通りである.1. dual film probeの試作:ポリイミド膜の両面の相対する位置に,巾0.1mm,長さ1mmのニッケル膜を真空蒸着し,上側をセンサー,下側をガードとしてそれぞれ定温度形熱線流速計によって独立に温度制御を行った.ポリイミド膜の厚さは100μm,50μm,25μmの3種類とした.2.静特性試験:供試ホットフィルムを二次元チャンネルの壁面に接着し,壁面せん断応力とセンサー出力の関係を調べ,ガード温度を高め過ぎると感度が低下すること,ガードによって静特性の壁温依存性が大巾に改善されることを示した.3.動特性試験:回転弁によって二次元チャンネル内に周期変動流を発生させ,供試フィルムの出力と壁面せん断応力の位相平均値同志を比較した.変動する壁面せん断応力は,流路中心線上の流速から求めた.中心流速と壁面上の速度こう配がすべての位相において比例関係にあることをあらかじめ確認した.試験の結果,単独の接着形ホットフィルムに見られる振巾の低下が,ガードによってある程度までは改善されることが明らかになった.4.数値シミュレーション:実験で用いたフィルムよりも,もっと広範囲に材質,形状,温度条件を変えて,最適化を図るために,数値シミュレーションを行った.静特性,動特性共に実験結果と定性的には一致した.しかし,フィルム面内の温度分布の無視,幾何学的条件の不一致などにより,定量的な特性予測には至らなかった.壁面せん断応力計測に用いられる接着形ホットフイルムの欠点である、壁面への熱伝導損失に基づく静特性および動特性の劣化を改善するために、Dual Film Probeを試作し、改善効果について調べた。ポリイミドフィルムの両面にニッケル薄膜をスパッタリングにより形成し、一方をセンサフィルム、他方をガードフィルムとし、それぞれ定温度形熱線風速計を用いて一定温度に保った。この供試フィルムを二次元直線流路の十分発達した乱流中に、センサフィルム上面が壁面と一致する様に接着した。センサとガードの間隔(ポリイミドフィルムの厚さ)は100μm,50μm,25μmの三種類とした。上の配置のもとにまず圧力こう配法により求めた壁面せん断応力とセンサ出力の関係を求めた。その結果、ガードフィルムを加熱し過ぎると、検定結果の直線性が著しく損われることがわかった。次に、壁面の外側の温度を変化させた時の出力変化について調べ、ガードフィルムを加熱することによって出力変化は軽減されること、壁温依存性を消去できる最適ガード温度は、センサ、ガード間隔が小さいほど低いことが明らかとなった。さらに、流路下流端に設けた回転バルブによって発生させた脈動流中で、動特性の改善効果について調べた。その結果、ガードフィルムの加熱によって振巾劣化が改善される傾向にあること、ガード温度にはフィルムごとに最適値があり、これを超えると再び振巾減少が始まることがわかった。以上の結果、ガードの効果は確認できたが、ガードしない場合のセンサ自体の特性がフィルムごとに大きく異なるため、センサ、ガード間隔だけでは整理できず、現状では個々のフィルムごとに最適ガード温度を求める必要があることが判明した。壁面せん断応力の計測に用いられる接着形ホットフィルムの欠点を改善し、簡便な測定法として実用化することを目的として、センサーフィルムの下面に温度制御用の第2のホットフィルムを取り付けたデュアルフィルムプローブを提案し、その製作、性能試験および数値シミュレーションを行った。性能試験は平行平板間の非定常チャンネル乱流中で行ったが、規準となる壁面せん断

応力の瞬時値を求めるために、まず壁面近傍の瞬時速度分布の測定を行った。熱線プローブを壁面から一定の距離に置き、その出力を回転弁からの周期信号によって周期的にサンプルした。その結果、壁面近傍では各瞬間ごとに速度分布は直線性を保っていることが確かめられ、これより壁面せん断応力の瞬時値を求められることがわかった。そこで、これを基準として性能試験を行うこととした。次に、基材の性質、センサー・ガード間の間隔、それらの温度差としてどの様な組合わせが最適かを知るために、数値シミュレーションを行った。壁面近傍の流れが周期的に変動しているとして、対流・伝導複合問題をエネルギ式の差分化により解析した。動特性の劣下の様子はシミュレーションによっても再現できた。しかし、ガードフィルムを加熱した場合の特性の改善は数値シミュレーションの結果としては現在までのところ現われていない。これは、数値シミュレーションではホットフィルム全面が一定温度に保たれているという条件を課していることによると思われ、今後、フィルム面内での温度分布、したがって抵抗値分布を考虜に入れた計算を行う予定である。
磁気スパイラルアーク方式による高速度直流遮断技術の新提案

事故の波及速度が速いネットワーク型直流送電システムの実現には,直流電力の高速度遮断技術の確立が課題となっている。従来の機械アーク方式遮断器は,アーク放電部で生じたわずかな電流・電圧変動をLC共振回路により増幅し電流零点を生成する仕組みであるが,このプロセスに時間がかかり過ぎるために直流送電システムに要求される遮断時間を達成できていなかった。本研究では,外部印加磁界によりアーク放電の特性を制御できる点に注目し,新たな高速直流遮断技術として磁気スパイラルアーク方式を提案する。電磁流体解析により,遮断器内部のアークがスパイラル化する条件を明確にし,さらに,解析結果から遮断時間を評価することで提案方式の有効性を見極めることを目的としている。今年度(2018年度)は,直流遮断器の検討に用いる電磁流体解析プログラムの開発と並列計算用PCクラスタの構築を行った。数値解析プログラムの開発に関しては,分散メモリ型並列計算に対応した3次元電磁流体用解析プログラムをベースとして,それに共振回路解析モジュールを組み込むことでスパイラルアークと共振回路の相互作用を取り扱うことのできる解析プログラムを開発した。また,消弧ガスとしてSF6と空気の2種類を想定しており,それらの消弧ガスに対応した50kK程度の高温領域までの化学種組成,熱力学特性,輸送係数,放射・吸収特性といった基礎データ計算用の熱化学平衡プラズマ解析プログラムの開発を行った。それらの解析プログラムを用いて,共振回路を接続した条件でのスパイラルアークの振る舞いと回路挙動を,簡易な構造のラバルノズルアークの3次元非定常解析から検討した。解析結果より,磁界を印加しない場合には電流零点が生じない条件においても,外部磁界の印加により速やかに電流零点が生じる結果を確認し,直流遮断における外部磁界印加の有効性を示唆することができた。2018度当初では,(1)磁気スパイラルアーク直流遮断方式の検討に用いる電磁流体解析プログラムの開発,(2)分散メモリ型ライブラリMPIを導入した並列計算用PCクラスタ環境の構築,(3)スパイラルアークを形成させるために必要な条件(電流,外部印加磁界,ガス圧力)の明確化を予定していた。これらの計画のうち,(1),(2)は2018年12月までに完了し,2019年1月から7月までに(3)を実施する予定であり,おおむね順調に研究を進められている。なお,(3)に関して,外部印加磁界を解析パラメータとした解析については既に完了しており,外部磁界印加が電流零点の生成に極めて有効であることを示唆する解析結果が得られている。2018年度から継続して,スパイラルアークを形成させるために必要な条件の明確化のために,アーク電流,ガス圧力をパラメータとした数値解析を行う。磁気スパイラルアーク方式では,スパイラルアークの電圧振動周期と共振回路の周期を同程度に設定する必要があると予想されるため,従来の機械アーク方式の共振周期である0.10.5msの範囲でスパイラルアークの電圧振動周期が得られる条件を探す。これらの検討結果をもとにして,消弧室の流路,アーク接触部の構造,共振回路を設計し,実際の遮断条件,遮断器構造を模擬した解析条件での検討に移る予定である。この検討では,磁気スパイラルアーク方式の直流遮断時間を数値解析から評価し,その有効性を見極めることが目的である。具体的には,電極が離れアーク放電が発弧してから,電流零点が生成されアークが消弧されるまでを遮断時間と定義して,目標とする数ミリ秒の遮断時間を実現可能であるか否かを検討する。2018度当初では,(1)磁気スパイラルアーク直流遮断方式の検討に用いる電磁流体解析プログラムの開発,

(2)分散メモリ型ライブラリMPIを導入した並列計算用PCクラスタ環境の構築,(3)スパイラルアークを形成させるために必要な条件(電流,外部印加磁界,ガス圧力)の明確化を予定していた。これらの計画のうち,(1),(2)は2018年12月までに完了し,2019年1月から7月までに(3)を実施する予定であり,おおむね順調に研究を進められている。なお,(3)に関して,外部印加磁界を解析パラメータとした解析については既に完了しており,外部磁界印加が電流零点の生成に極めて有効であることを示唆する解析結果が得られている。2018年度から継続して,スパイラルアークを形成させるために必要な条件の明確化のために,アーク電流,ガス圧力をパラメータとした数値解析を行う。磁気スパイラルアーク方式では,スパイラルアークの電圧振動周期と共振回路の周期を同程度に設定する必要があると予想されるため,従来の機械アーク方式の共振周期である0.10.5msの範囲でスパイラルアークの電圧振動周期が得られる条件を探す。これらの検討結果をもとにして,消弧室の流路,アーク接触部の構造,共振回路を設計し,実際の遮断条件,遮断器構造を模擬した解析条件での検討に移る予定である。この検討では,磁気スパイラルアーク方式の直流遮断時間を数値解析から評価し,その有効性を見極めることが目的である。具体的には,電極が離れアーク放電が発弧してから,電流零点が生成されアークが消弧されるまでを遮断時間と定義して,目標とする数ミリ秒の遮断時間を実現可能であるか否かを検討する。研究を遂行するために必要な能力の計算機が,申請時に想定したよりも安価で購入できたため物品費を抑えることができた。また,国際会議参加費と論文投稿料が2019年決済となったため,物品費の節約分と参加費・投稿料の合計約12万が残り,次年度(2019年度)使用額となった。国際会議参加料と論文投稿料を除いた,上記の残額分については,学会参加のための旅費として使用し,当初の予定よりも多くの学会で研究成果の発表を行う計画である。
性行動と母性行動の発達における神経伝達物質、GABAの役割、パート2

ラット新生児や乳児にGABA受容体に作用する薬物の投与が、成育後における雄の性行動や雌の母性行動に影響を与えることが報告されている。これは、発達時期のGABAが、成長後の性行動や母性行動に深く関与していることを示唆する。GABAはグルタミン酸脱炭酸酵素によって合成され、小胞型GABAトランスポーター(VGAT)によってシナプス小胞に蓄積された後にカルシウム依存性にシナプス間隙に放出される。本研究では、雄の性行動と雌の母性行動発達におけるGABAの役割を明らかにする目的で、tetracycline-controlled transactivator(tTA)システムを利用した誘導型VGATノックアウトマウスの作成を目指した。誘導型VGATノックアウトマウスの作成には、VGAT遺伝子にtTA2をノックインした遺伝子改変マウス(VGAT-tTA2マウス)とtTA2が結合するテトラサイクリン応答因子(TRE)を含むプロモーター(tetプロモーター)の下流にVGAT cDNAを配置したコンストラクトを導入したトランスジェニックマウス(tet-VGATマウス)が必要である。ES細胞を用いた遺伝子標的法でVGAT-tTA2マウスをすでに作出した。VGAT-tTA2ノックインマウス作成に使用したEs細胞はSV129系統のマウス由来であるため、性行動や母性行動を観察する目的でB6マウスとの戻し交配を行ない、第4世代まで進めた。生まれた仔がVGAT-tTA2ノックインマウスかどうかは、PCR法を用いて同定した。また、VGAT-tTA2ノックインマウスにおけるtTA2およびVGATの発現量を調べる目的で、最初にホモ接合体のマウスを得るために、ヘテロ接合体のマウスを交配している。ホモ接合体が得られたら、ホモ接合体、ヘテロ接合体、野生型の各マウスの脳において、tTA2およびVGATの発現をウエスタン法で検討する。その際に、抗VGAT抗体を用いたウエスタン法は予備実験を終えた。神経伝達物質GABAは、脳の性分化において重要な役割を果たしている。これは、発達時期のGABAが、成長後の性行動や母性行動に深く関与していることを示唆している。一方、GABAは、グルタミン酸脱炭酸酵素によって合成され、小胞型GABAトランスポーター(VGAT)によってシナプス小胞に蓄積された後にカルシウム依存性にシナプス間隙に放出される。そこで、ES細胞を用いて遺伝子標的法で作成したVGAT遺伝子エクソン1にtTA2をノックインしたキメラマウスと野生型マウスとを交配した。生まれた仔の尻尾のゲノムDNAを用いてサザン法を施行し、VGAT-tTA2マウスを同定した。一方、tet-VGATマウスでは、マウス受精卵にDNAコンストラクトを注入して作成するため、導入されたDNAの染色体上の位置により、目的の遺伝子発現に影響を与える可能性がある(position effect)。その影響をを少なくする目的で、インスレーター配列を付加したコンストラクトを作成した。今後はこのコンストラクトを用いて、トランスジェニックマウスを作成し、同トランスジェニックマウスとVGAT-tTA2マウスとを交配して、誘導型VGATノックアウトマウスを作成する。

ホモ接合体が得られたら、ホモ接合体、ヘテロ接合体、野生型の各マウスの脳において、tTA2およびVGATの発現をウエスタン法で検討する。その際に、抗VGAT抗体を用いたウエスタン法は予備実験を終えた。
ベトナム・ハノイの時空間的都市変容と持続的都市形成に関する研究

ベトナムの首都ハノイは紅河デルタの低湿地帯に立地し、古くから洪水などの自然災害に直面してきた。ハノイの都市形成過程を解明するには、歴史的分析だけで無く、これらの自然科学的要素も含めた時空間的分析が必要である。本研究では、収集、蓄積された歴史資料、フィールド調査データ、衛星画像データにもとづいてハノイの19世紀から現在までの都市変容をGISやリモートセンシング等の技術を用いて明らかにし、持続的な都市形成に必要な提言をおこなう。研究成果は、以下の4点が上げられる。1.ベトナム・ハノイの高分解能DEMの作成・解析。2.ハノイ全域におけるボーリングデータの解析。3.ハノイ都市部の建物GISデータ作成。4.研究成果の発表・公開。1については、ハノイの測量データ約7000点を使って高分解能のDEM(デジタル数値地図)を作成した。作成したDEMの解像度は約2mである。以前作成したDEMに加え、ハノイの10km×10kmの範囲をカバーすることができた。2については、ハノイ全域のボーリングデータ約120本を使って地質構造を再現するための地質分析をおこなった。現在は各ボーリングデータの地層の層厚から地質層序を推定している。3については、ハノイ中心部の建物データ20000個をCADデータとして建物区画地図から抽出し、3次元のGISデータ(ポリゴン)を作成した。以前作成した30000個のGISデータを含めて約50000個のGISデータを作成することができた。4については、13の研究成果を中心に3本の論文執筆、3つの学会・シンポジウム発表、1本の執筆をおこなった。1.ベトナム・ハノイの高分解能DEMの作成・解析2.ALOS衛星画像をつかったハノイ洪水分析3.ボーリングデータを用いた地質柱状図の作成4.研究成果の発表・公開1については、ハノイの測量データ約2300点を使って高分解能のDEM(デジタル数値地図)を作成した。以前作成したDEMから5km拡大した範囲をカバーすることができた。2については、2008年におこったハノイ大洪水をALOS衛星画像を用いて分析し、(1)で作成したハノイの地形のDEMから洪水ハザードマップを作成した。これにより、標高ごとの危険分類をおこなうことができた。3については、ハノイ全域のボーリングデータ約120本を分析し、地層区分をおこない、地質柱状図を作成した。ベトナム様式のボーリングデータフォーマットを日本標準の地層区分に分類することができたため、日本で用いられている地質構造解析が応用できるものと期待される。4については、13の研究成果を中心に2本の論文執筆、3つの学会・シンポジウム発表(招待講演を含む)をおこなった。ベトナムの首都ハノイは、急速な都市化が進む東南アジアでも成長著しい都市の一つであり、同時に約2、000ヵ所の史跡や歴史的建造物、さらには数多くの歴史的資料を残す「歴史都市」でもある。そのハノイは紅河デルタの低湿地帯に立地し、古くから洪水などの自然災害に直面してきた。そのため都市形成には、人間活動だけでなく地形、地質、水文、気候などの自然環境を含めた要因が大きな影響をもたらしていると考える。本研究では、収集、蓄積された歴史資料、フィールド調査データ、衛星画像データにもとづいてハノイの19世紀から現在までの都市変容をGISやリモートセンシング等の技術を用いて明らかにし、持続的な都市形成に必要な提言をおこなうことを目的としている。今年度はベトナムのハノイ全域を中心に、(1)ボーリングデータに地質構造の推定、(2)デジタル標高地図の作成、(3)3次元GISポリゴンデータの作成をおこなった。(1)については、ハノイの郊外を含めた約120点のボーリングデータを用いて、ハノイの地質構造を推定した。(2)については、昨年と同様の手法を用いてDEM(デジタル数値地図)を作成し、作成領域を約5km拡張した。(3)については、1:2,000地図に記載された建物データをCADデータとして建物区画地図から抽出し、3次元のGISデータ(ポリゴン)を作成した(地図2枚分)。本研究は、今年度が最終年度となる。本研究をとおして、ハノイの都市を形成する基盤データを構築した。さらに、それら基盤データをGIS上に入力し、50年間の都市の変容を明らかにした。今後はハノイを広域的な視点でとらえ、都市と郊外の関係からみた都市発展を考慮しながら考えていく必要がある。
ヒトランゲルハンス細胞におけるCD1a,CLAの発現と意義

正常皮膚表皮においてはCD1a陽性樹状細胞(LC)の一部にCLAが発現し、真皮においては大部分のCD1a陽性樹状細胞がCLAを発現していた。正常皮膚を3日間器官培養したところ表皮、真皮のいずれにおいてもCD1a陽性樹状細胞の数の減少ならびにCD1a陽性樹状細胞のCLA発現率の減少を認めた。炎症性疾患ならびに腫瘍性疾患では表皮、真皮ともにCD1a陽性樹状細胞およびCLA陽性細胞の増加傾向を認めた。その表皮内のCD1a陽性細胞では殆どがCLA陽性を示した。また、皮膚の血管周囲にCD1a+,CLA+の細胞の集簇を認めた。今回、LCの一部に正常状態でCLAが発現し、器官培養によって表皮内LCが真皮、さらに皮膚外への遊走をはじめるとCLAの発現率が減少し、更に病的状態で表皮内LCが増加すると、その殆どのLCにCLAが発現していることが明らかにされた。このことはLCの皮膚、特に表皮内への遊走にCLAの発現が重要な役割を示していることを示唆しているものと考えらる正常皮膚表皮においてはCD1a陽性樹状細胞(LC)の一部にCLAが発現し、真皮においては大部分のCD1a陽性樹状細胞がCLAを発現していた。このことはLCの皮膚、特に表皮内への遊走にCLAの発現が重要な役割を示していることを示唆しているものと考えらる
嫌悪刺激のコントロール可能性/不可能性と情動

本実験は、逃避不可能な電撃にフィードバック刺激を後続させることが、逃避可能であることと同様の恐怖低減効果を持つか否かをCERとBELの両面から検討する目的で行われた。渇水状態のラットが摂水反応をしている場面で、音を条件刺激(CS)、電撃を無条件刺激(US)として条件づけた。その際、逃避可能な群(M群)、逃避不可能な群(Y群)、逃避不可能であるが電撃提示直後にフィードバック刺激が提示される群(YF群)が設けられた。CERの指標としてはCS提示中の反応抑制を、CERの指標としてはCS提示中の反応抑制を、BELの指標としては実験事態におかれている間全体の反応抑制を用いた。実験1では、フィードバック刺激が制止的になりうる最小ITI(30秒)を用いて条件づけを行った。その結果、BELについては、Y群、M群、YF群という順で高く、CERについては、M群、Y群、YF群という順で高かった。これらのうち、BELに関する結果は、先行研究とほぼ一致しているが、CERに関しては、M群がY群よりも高いレベルの恐怖を示しているという点で先行研究とは一致していない。実験2では、フィードバック刺激が制止的になり得ない最小ITI(5秒)を用いて条件づけを行った。その結果、BELについては、Y群、YF群においてのみ顕著に高く、M群では低かった。一方、CERについては、有意差はないものの、Y群に比べてM群およびY群において高いレベルの恐怖が示された。つまり、BEL、CERのいずれのおいても、最小ITIを非常に短くした結果、実験1で見られたようなYF群における恐怖低減効果が消失したのである。これらの結果より、CERとBELとでは、逃避可能性の持つ恐怖低減効果が異なること、そして逃避可能性とフィードバックとでは、恐怖低減効果をもたらすメカニズムが異なっている可能性が示唆された。物理的には等価な電撃ではあるが、それからの逃避が可能か否かによって、ラットに喚起される情動に違いが見られるかどうかを、二つの実験によって予備的に検討した。実験1は既有の装置(KGBox-24,昭和56・57年度科学研究費試験研究(1)にて作成)を用い、実験2は今回申請し購入した装置によって実施した。実験1は3匹のラットを1組にしたtriadic designで行われた。実験1Aではバ-押しによって電撃を停止できるMaster(M)群と、逃避は不可能であるが同量の電撃を受けるそれのYoked群(Y)2群で行われたが、Y-F群には電撃後に外的フィードバック刺激を与え、Y-noF群にはそれを与えなかった。その後、電撃を受けた場所をどの程度避けようとするかによってその場面に条件づけられた恐怖を測定した。恐怖の程度においてM=Y-F<Y-noFを予想したが、恐怖において群間に差を認めることは出来なかった。実験1Bでは、まったく同じことを、恐怖の指標を電撃を受けた場面でラットが示す凍結反応に変えて行ったが、結果は実験1Aと同様のものであった。実験2はシャトル箱で実施され、隣室への移動行動によって電撃から逃避できるMaster群と、それと対にされ同量の電撃を受けるYoked群で行った。恐怖の指標としては、シャトル箱のそれぞれの部屋に取り付けられた摂水管からのラットの水飲み行動の抑制を用いた。5対のラットを用いた実験において、恐怖の程度に2群間に予想されたようなM<Yという方向の差は認められなかった。

現在、この実験で明らかになった問題点を改めて、実験3を実施中であるが、新しい装置での新しい試みなので、今回の研究計画に則した大規模実験を行うまでに、まだ予備的探索が必要な段階である。したがって本格的な実験は平成8年度に実施することになる。本実験は、逃避不可能な電撃にフィードバック刺激を後続させることが、逃避可能であることと同様の恐怖低減効果を持つか否かをCERとBELの両面から検討する目的で行われた。渇水状態のラットが摂水反応をしている場面で、音を条件刺激(CS)、電撃を無条件刺激(US)として条件づけた。その際、逃避可能な群(M群)、逃避不可能な群(Y群)、逃避不可能であるが電撃提示直後にフィードバック刺激が提示される群(YF群)が設けられた。CERの指標としてはCS提示中の反応抑制を、BELの指標としては実験事態におかれている間全体の反応抑制を用いた。実験1では、フィードバック刺激が制止的になりうる最小ITI(30秒)を用いて条件づけを行った。その結果、BELについては、Y群、M群、YF群という順で高く、CERについては、M群、Y群、YF群という順で高かった。これらのうち、BELに関する結果は、先行研究とほぼ一致しているが、CERに関しては、M群がY群よりも高いレベルの恐怖を示しているという点で先行研究とは一致していない。実験2では、フィードバック刺激が制止的になり得ない最小ITI(5秒)を用いて条件づけを行った。その結果、BELについては、Y群、YF群においてのみ顕著に高く、M群では低かった。一方、CERについては、有意差はないものの、Y群に比べてM群およびYF群において高いレベルの恐怖が示された。つまり、BEL、CERのいずれにおいても、最小ITIを非常に短くした結果、実験1で見られたようなYF群における恐怖低減効果を消失したのである。これらの結果より、CERとBELとでは、逃避可能性の持つ恐怖低減効果が異なること、そして逃避可能性とフィードバックとでは、恐怖低減効果をもたらすメカニズムが異なっている可能性が示唆された。
様々な論理推論エンジンを用いた組み合わせテストのテストケース自動生成

組合せテストは,ソフトウェアの信頼性・安全性を高めるためのソフトウェア検証手法の1つである.本研究では,組合せテストのテストケース生成の性能向上を目指し,SATソルバー,制約ソルバー,解集合ソルバーを用いたテストケース自動生成ツールに関する研究開発を行った.提案手法を実装した3つのツールは,組合せデザイン・ハンドブック等に記載されているベンチマークに対して,様々な既存手法で得られた既知の最良値を更新することに成功した.組合せテストは,ソフトウェアの信頼性・安全性を高めるためのソフトウェア検証手法の1つである.本研究では,組合せテストのテストケース生成の性能向上を目指し,SATソルバー,制約ソルバー,解集合ソルバーを用いたテストケース自動生成ツールに関する研究開発を行った.提案手法を実装した3つのツールは,組合せデザイン・ハンドブック等に記載されているベンチマークに対して,様々な既存手法で得られた既知の最良値を更新することに成功した.本研究の目的は,様々な論理推論エンジンを用いて,ソフトウェアの信頼性・安全性を高めるための現実的かつ効果的なテストケースを自動生成することである.本年度は,組合せテストケース生成問題のSAT符号化に関する研究を行った.ソフトウェア/ハードウェアのテストは,製品を開発する過程において重要な役割を果たしている.しかし,たとえ小規模な製品であっても,網羅的テストはテストケースの増大を招き現実的に実行不可能である.組合せテストはソフトウェア/ハードウェアのテスト手法の一つである.この手法の特長は,欠陥の多くは少数のパラメータの組み合わせによって発生するという観測を元に,テストケースの増大を回避し,現実的かつ効果的なテストを行える点である.組合せテストケース生成問題は,組合せデザイン分野の被覆配列(Covering Array ; CA)を生成するCA問題に帰着できる.本年度の研究では,CA問題に対して,新しいSAT符号化法を二つ提案した.一つは,順序符号化法をベースにしたものである.もう一つは,Hnich符号化法と順序符号化法を融合したものである.小中規模のCA問題に対する実行実験を行った結果,提案手法は様々な既存手法(群論等の数学的手法,貪欲法,局所探索法など)と比較して,ほぼ同等の結果を得ることができた.さらに,2009年に出版されたHandbook of Satisability中に記載されている未解決問題に対して,既知の最良値が最適値であることを証明することに成功した.加えて,いくつかの問題に対して,既知の下限を更新することにも成功した.組合せテストはソフトウェア/ハードウェアのテスト手法の一つである.この手法の特長は,欠陥の多くは少数のパラメータの組み合わせによって発生するという観測を元に,テストケースの増大を回避し,現実的かつ効果的なテストを行える点である.本研究の目的は,SATソルバー等の様々な論理推論エンジンを用いて,組合せテストのテストケースを効率よく生成することである.2010年にKuhnらによって提案されたEventSequence Testingは,イベント駆動型ソフトウェアに適した組合せテストである.このEvent Sequence Testingのテストケース生成問題は,Sequence Covering Array (SCA)と呼ばれる配列の構成問題に帰着できることが知れている.本年度は,SCA構成問題の制約モデルを3つ提案した.なかでも,結合行列モデルは,SCAを(0,1)-行列で表現し,SCAのカバレッジ制約を各列に対する基数制約として簡潔に表現することができる.SAT型制約ソルバーSugarを用いて,小中規模のSCA構成問題に対する実行実験を行った結果,提案モデル(特に,結合行列モデル)は多くの問題に対して,既知の上限を更新することができた.さらに,2つの問題に対して,その最適値を決定することに成功した.また,組合せデザイン分野の代表的な問題である釣合い型不完備ブロック計画に関しても,SAT技術を用いた効率的な解法の研究,および実行実験を行った.本研究の目的は,様々な論理推論エンジンを用いた組合せテストのテストケース自動生成を実現することである.最終年度である平成24年度は,特に「論理プログラミング・システムを用いた組合せテストケース生成ツール」に関する研究開発を行い,4件の学術論文・国際会議論文を発表し,9件の学会発表を行った.論理プログラミング・システムとしては,解集合プログラミング(ASP)を用いた.解集合プログラミングはPrologに代表される従来の論理プログラミングの自然な拡張であり,近年SATソルバー,制約ソルバーに採用されている最先端の実装技術を応用した高速なソルバーが開発されている.2010年にKuhnらによって提案されたEventSequence Testingは,イベント駆動型ソフトウェアに適した組合せテストである.このEvent Sequence Testingのテストケース生成問題は,Sequence Covering Array (SCA)と呼ばれる配列の構成問題に帰着できることが知れている.本年度は,SCA構成問題に対するASP符号化を提案した.この符号化はASPの高い表現力と制約プログラミングの結合行列の効果的な組合せに基づいており,SCAのカバレッジ制約をASPの基数制約を用いて簡潔に表現することができる.高速ASPソルバーclaspを用いて実行実験を行った結果,強さ3のSCA構成問題に対して,既知の上限を大幅に更新することに成功した.さらに,強さ4の問題に対して,2つの新しい最適値を得ることに成功した.当初の計画通り,おおむね順調に進展している.これまで,組合せテストのテストケース生成問題に対して,SATソルバー,制約ソルバーを用いた解法の研究を行った.得られた成果は,国際会議LPAR,並びに,日本ソフトウェア科学会,人工知能学会等の国内学会で研究発表を行った.24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度である平成24年度は,組合せテストのテストケース生成問題に対して,解集合プログラミングを用いた解法に関する研究を行う予定である.

解集合プログラミングは,Prologに代表される従来の論理プログラミングの自然な拡張であり,近年SATソルバー,制約ソルバーに採用されている最先端の実装技術を応用した高速なソルバーが開発されている.24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本の少子化対策に関する制度政策は効果的なのか？

まず、先進国の経済を記述する経済モデルを構築する。この経済モデルでは、個人は消費、生産以外に出生に関わる意思決定(就職、結婚、出産、育児休業など)を行う。モデルは複雑になることが予想されるので、このモデルはコンピューターを使い、シミュレーションによって解析することになる。このモデルでは、パラメーターの数値が各国の特徴を表している。よって、各国の経済変数の数値に差が生じる原因は、モデルのパラメーターの数値の違いによるということになる。それらのパラメーターの数値を比較することによって、なぜ日本がほかの比較国に比べて出生率の回復が遅いのかという疑問に対する答えを見つける。
水素による脆化現象を反映したき裂進展に関する研究

前年度に作成した、板面に水平な変位を与えるモードI, IIき裂進展のシミュレーションコードを用い、水素原子の拡散に伴う材質の脆化とき裂進展速度の関係について調べた。開口モードのき裂進展の過程における水素濃度分布の変化を、き裂面に沿って水素原子が拡散する場合についてフェーズフィールドを用いた水素脆化き裂進展モデルを用いて数値シミュレーションで調べた結果、拡散した水素がき裂先端の靭性を下げることにより、より小さな境界変位によりき裂進展が引き起こされる様子が再現された。また、水素の拡散係数の大きさと、き裂領域と材料領域の拡散係数の比とのバランスにより、き裂先端近傍に水素原子濃度が局所的に高い領域が現れる場合があることがわかった。この場合にはき裂進展が開始するとこの高濃度領域を追い越すようにき裂が進展することがわかった。さらに、き裂領域での水素原子拡散を非常に速くすると局所的な高濃度領域は現れず、き裂から供給された水素原子が常にき裂先端へ溜まっている状態でき裂進展が起きることがわかった。一方、初期き裂先端の斜め前方に開けた穴からのみ水素を拡散させた場合には、水素拡散による脆化により穴からき裂が発生し、初期き裂へ連結する形でき裂が進展する場合があることがわかった。さらに、次年度における3次元数値シミュレーションでの大規模数値計算のために、既に開発済みのFreeFem++用3次元フェーズフィールドき裂進展シミュレーションコードを水素脆化対応コードに書き直し、実際に計算できることを確認した。2次元開口モードの数値シミュレーションによる水素脆化き裂進展の検証と、き裂面における拡散条件の検討はほぼ実施できた。モデルの数理構造の解明の検討として平衡状態でのき裂断面の方程式を導出したが、そこから得られるき裂断面解から水素濃度分布の解明はまだ半ばである。3次元数値シミュレーションコードの開発として、既に開発したFreeFem++用3次元フェーズフィールドき裂進展シミュレーションコードを水素脆化対応コードに書き直す作業は、予定より早くほぼ終了した。3次元材質におけるき裂進展に注目し、水素拡散に伴う材質の脆化とき裂進展速度およびき裂形状の関係を解明する。3次元数値シミュレーションコードの開発とフェーズフィールドモデルを用いた数値シミュレーションによる、3次元水素脆化き裂進展の検証を行う。それとともに平成30年度に始めたモデルの数理構造の解明を進める。具体的には、前年度に得られた2次元シミュレーションの結果を参考に、3次元フェーズフィールドき裂進展シミュレーションコードの水素脆化き裂進展を検証する。また、上記3次元コードを用いてシミュレーションを行い、適切なデータの可視化を行いながら、3次元き裂進展におけるき裂先端近傍での水素原子濃度分布とき裂進展の関係を調べる。そして、そこから得られる知見をフィードバックしながらモデルを修正していく。モードIIIき裂進展用に導出された数理モデルと同様の手法を用い、拡散された水素原子の濃度と破壊靭性値の関係と、き裂及び損傷を表すフェーズフィールドの値と拡散係数の関係を考慮した、水素脆化き裂進展数理モデルの3次元化を行った。また、この3次元数理モデルを用いて、主としてき裂面を開口するような変位を与えるモードIき裂進展に注目し、既に提案した、水素拡散による材質の脆化と、き裂の進展に伴う拡散現象の加速をとりこんだモデル化で、き裂先端近傍での水素密度上昇が再現できるか検証した。ここでは、1本の初期き裂からのモードIき裂進展において、開口側の面から1本の初期き裂を通り水素原子が拡散する設定で数値シミュレーションを行った。計算結果においてき裂進展方向における水素濃度分布に注目すると、拡散係数の上限値と下限値の比率が1000程度の場合にはき裂進展開始直前に先端近傍に局所的に水素原子濃度が高くなる領域が発生し、き裂進展に伴いその領域が置き去りにされていることがわかった。一方、拡散係数の上限値と下限値の比率が100000程度の場合には水素原子はき裂先端近傍まで速やかに拡散しており、水素原子濃度の分布はき裂先端に向かって単調減少していることがわかった。これらの結果より、ここで採用された数理モデルによりき裂先端近傍において水素原子が局所的に高濃度になる現象を再現する場合があることがわかった。また、材料内での拡散の速度差により高濃度領域が再現するかどうかが決まる可能性を示唆している3次元数理モデルの導出については、モードIIIき裂進展モデルと同様の方針で行い、予定通り出来上がった。また、このモデルを利用したモードIき裂進展の数値シミュレーションにおいては、き裂進展が開始する直前に水素原子の局所的な高濃度領域ができる場合と、そうでない場合が、水素原子の拡散係数の変化と対応していることがわかり、このモデルでき裂先端近傍における水素原子濃度の分布を再現できる可能性があることが予想される。

さらに、き裂領域での水素原子拡散を非常に速くすると局所的な高濃度領域は現れず、き裂から供給された水素原子が常にき裂先端へ溜まっている状態でき裂進展が起きることがわかった。一方、初期き裂先端の斜め前方に開けた穴からのみ水素を拡散させた場合には、水素拡散による脆化により穴からき裂が発生し、初期き裂へ連結する形でき裂が進展する場合があることがわかった。さらに、次年度における3次元数値シミュレーションでの大規模数値計算のために、既に開発済みのFreeFem++用3次元フェーズフィールドき裂進展シミュレーションコードを水素脆化対応コードに書き直し、実際に計算できることを確認した。2次元開口モードの数値シミュレーションによる水素脆化き裂進展の検証と、き裂面における拡散条件の検討はほぼ実施できた。モデルの数理構造の解明の検討として平衡状態でのき裂断面の方程式を導出したが、そこから得られるき裂断面解から水素濃度分布の解明はまだ半ばである。3次元数値シミュレーションコードの開発として、既に開発したFreeFem++用3次元フェーズフィールドき裂進展シミュレーションコードを水素脆化対応コードに書き直す作業は、予定より早くほぼ終了した。モードI,II変形におけるき裂先端部の高濃度領域形成について,材質の脆化とき裂進展速度及びき裂形状の関係を解明する。具体的には、i)き裂先端付近での2次元水素濃度分布とき裂進展の関係の検討、ii)実験結果の調査と比較によるモデルの検証、iii)平衡状態の方程式の導出によるき裂断面解との関係性の検討を行う。また、次年度に計画している3次元シミュレーションのために、iv)水素脆化き裂進展3次元数値シミュレーションコードを開発する。ii)について比較できる対象が少ない場合には、一般の化学反応に伴う脆化現象にも広げて調査を行う。iii)について具体的な方程式の解の導出が難しい場合には、数値的に解を構成するなどして検討を行う。3次元材質におけるき裂進展に注目し、水素拡散に伴う材質の脆化とき裂進展速度およびき裂形状の関係を解明する。3次元数値シミュレーションコードの開発とフェーズフィールドモデルを用いた数値シミュレーションによる、3次元水素脆化き裂進展の検証を行う。それとともに平成30年度に始めたモデルの数理構造の解明を進める。具体的には、前年度に得られた2次元シミュレーションの結果を参考に、3次元フェーズフィールドき裂進展シミュレーションコードの水素脆化き裂進展を検証する。また、上記3次元コードを用いてシミュレーションを行い、適切なデータの可視化を行いながら、3次元き裂進展におけるき裂先端近傍での水素原子濃度分布とき裂進展の関係を調べる。そして、そこから得られる知見をフィードバックしながらモデルを修正していく。インテルコンパイラの購入において、次年度以降のライセンス更新料を抑えるためにパッケージを変更した。
非線形システムの構造とダイナミックスに関する研究

1はしがきソリトンやカオス等の新たな非線形現象の発見や、VLSI等の発展により、非線形システムの解析は益々重要性を加え、そのより精緻な新しい解析手法の開発が要望されている。本研究は、非線形システムの構造とダイナミックスに関し、本研究者等が開発した新しい解析手法によって徹底的な検討を加え、その基本的性質を明らかにして、具体的諸問題への応用の基礎を築くことを目的として、三年間に渡って遂行された。2研究成果本研究では、近代数学が生み出した新しい概念による数学的手法を開発しつつ、非線形システムの構造とダイナミックスに関する基本的な諸性質を解明する理論を展開し、その結果、実際的諸問題への応用の基礎を与えた。具体的には、そのための創造的・効果的な手法として、新たに(1)非決定性作用素に関する関数解析的手法(2)ホモトピー法や分割解法に基づく非線形システムの数値解析技法(3)ソリトン等の非線形波動を解明する新しい方法論を開発・展開して、一般的な非線形システムを解析する方法論を論ずると共に、(4)電子回路における非周期アトラクタの実験による観測とシミュレーションによる検証およびカオス的であることの理論的証明(5)送風機およびMultibodyシステムのダイナミックスの解析とそのモデリング(6)光伝送系や生体系でのカオス現象モデルの解析を行って、その基本的性質を解明した。本研究は所期の成果を得て、その目的を達成したと考えられる。
イネのシンク・ソース研究における雌性不稔系統の利用およびバイオマス生産の研究

穂は通常に形成するが,そのほとんどの穎花が稔実しない雌性不稔系統イネを材料とした穂切除実験の結果,イネでは穂の有無にかかわらず,そのシンク機能が喪失した場合には,栄養成長器官(登熟期前半は主に稈と葉鞘,後半は遅発分げつ)が光合成産物のシンクとして機能することで,物質生産は阻害されないことが明らかになった.この雌性不稔イネの水田栽培においては出穂後の窒素追肥により遅発分げつの発現・成長が促進され,物質生産への寄与が確認されたが,バイオマス栽培利用に当たってはさらに検証が必要である.穂は通常に形成するが,そのほとんどの穎花が稔実しない雌性不稔系統イネを材料とした穂切除実験の結果,イネでは穂の有無にかかわらず,そのシンク機能が喪失した場合には,栄養成長器官(登熟期前半は主に稈と葉鞘,後半は遅発分げつ)が光合成産物のシンクとして機能することで,物質生産は阻害されないことが明らかになった.この雌性不稔イネの水田栽培においては出穂後の窒素追肥により遅発分げつの発現・成長が促進され,物質生産への寄与が確認されたが,バイオマス栽培利用に当たってはさらに検証が必要である.イネの物質生産におけるシンクとソースの関係を明確にするために,雌性不稔系統および対照系統の穂を除去して乾物生産を比較することによって,イネの物質生産に及ぼす穂の存在とそのシンク機能それぞれの影響を分けて解析した.雌性不稔系統FS1および対照系統として反復親の藤坂5号を水田で慣行栽培し,出穂後に穂を切除する穂切除区と何もしない対照区を設定し,出穂期から10日ごとに完熟期(出穂後50日)まで,株を採取して穂,葉身,稈+葉鞘,枯葉および遅発分げつに分別して乾物重を測定し,窒素含有量および非構造性炭水化物含有量を求めた.また,出穂期と穂切除直後から定期的に上位葉身の光合成速度を測定した.地上部乾物重には,完熟期には系統間および処理区間に有意な差はなく,穂切除による乾物重の低下は,通常は休眠状態にある分げつ芽の成長(遅発分げつ)によって最終的には補償されることがわかった.両系統とも穂切除による直接的な光合成抑制はなく,穂の切除およびシンク機能喪失により葉身の老化が抑制されて光合成機能が維持されることが確認された.地上部窒素蓄積量については穂切除区では対照区に比べて低下する傾向があった.以上のことから,イネでは穂の有無にかかわらず,そのシンク機能が喪失した場合には栄養成長器官(主に前半は稈+葉鞘,後半は遅発分げつ)が光合成産物のシンクとして機能することで,物質生産の阻害はおこらないことが確認された.しかし,穂の窒素シンクとしての機能は他の器官では十分に補償できないことがうかがわれた.穂切除区では後半に成長速度が増加し,それには遅発分げつの光合成が寄与している可能性があるので,次年度はこの特性を利用する栽培法の検証を行う.雌性不稔イネを材料として平成19年度に実施した穂切除実験により,イネでは穂の有無にかかわらず,そのシンク機能が喪失した場合には,栄養成長期間(登熟期前半は主に程と葉鞘,後半は遅発分げつ)が光合成産物のシンクとして機能することで,物質生産の阻害はおこらないことを明らかにした.平成20年度は,このように穂が機能しないため特異な物質生産・分配特性を持つ雌性不稔イネFS1の栽培法の検証を行った.特に登熟期後半の物質生産に寄与すると予想された遅発分げつの成長を促進するために,通常のイネ栽培では行わない登熟期間中の窒素追肥を実施して飼料イネ品種と比較栽培を行い,バイオマス生産特性を評価した.雌性不稔イネの乾物生産および分配特性の解析により,窒素追肥により遅発分げつの成長量が増加し,CNコーダで測定た炭素および窒素の遅発分げつへの分配量も増加することが明らかになった.また,携帯型光合成蒸散測定装置を用いて穂後の上位葉身および遅発分げつ葉身の光合成速度の推移を測定し,窒素追肥により遅発分げつ葉身の光合成活性は葉面積とともに高く維持されることが明らかになった.遅発分げつは非構造性炭水化物のシンクとしても大きな割合を占めていた.以上の栽培および分析によって,穂がシンクとして機能しない雌性不稔イネでは,出穂後の窒素追肥により遅発分げつの成長が促進され,物資生産への寄与が確認された.しかし,窒素追肥により最終的な乾物収量は増加する傾向はみられたが,標準施肥に比べて有意な差はなく,また,対照とした飼料イネ品種に比較して乾物収量は低いことから,雌性不稔イネのバイオマスを目的とした栽培利用に当たってはさらに検証が必要である.