hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ソーシャル・キャピタル形成を基軸とした地域づくりモデルの構築

1.昨年度、京都府中丹地域(3市)を対象に行ったソーシャル・キャピタル測定を目的としたアンケート調査結果のうち、A市における調査結果を取り上げ、信頼感、日常的な近所づきあいの程度、近所づきあいの範囲などからなるソーシャル・キャピタルの指標ISCI(Integrated Social Capital Index)を作成した。信頼性の検討、集落協定の締結状況を被説明変数としたロジスティック回帰分析による基準関連妥当性の検証の結果、ISCIは信頼性について十分な値を示し、高い基準関連妥当性を示した。2.上記と同様のデータを用い、地域で行われている行事(運動会、文化祭、社寺での祭など)への参加と、それに関連する要因についての分析を行った。その結果として、行事参加によって住民の交流が促進されていること、行事の内容(種類)によって関連する要因が異なることが明らかになった。3.和歌山県有田地方の柑橘類栽培地帯においてソーシャル・キャピタルと中山間地域直接支払い制度の運用状況との関連を分析した。その結果、個人単位の分析では制度運用の評価とソーシャル・キャピタルの水準は明瞭に対応していたが、集落単位の比較では、集落間で制度運用のパフォーマンスの差は明確であるものの、ソーシャル・キャピタル水準の差は顕著なものではないことが明らかになった。今年度のその他の研究内容として、7月から8月にかけて、新潟県十日町市において、「大地の芸術祭妻有アートトリエンナーレ」に参加した集落を対象に、ソーシャル・キャピタルの蓄積状況、上記芸術祭に対する参加態度や評価などを把握するため、全戸に対するアンケート調査を実施した。本年度は以下の研究テーマに関する実績を得た。1.兵庫県篠山市を対象として実施した調査結果を基に、ソーシャル・キャピタルの状況を含む集落の社会特性と地域への定住についての分析を行った。調査結果より抽出された社会特性の因子である「信頼・まとまり」、「住民活動への活性」、「開放性」は、主観的判断による定住状況と正の関連があることが明らかになった。同時に、集落の諸条件を一定以下にして行った分析の結果、これらの3因子と客観的定住指標である30代人口率との間にも正の関連が見られた。また、社会特性と定住には双方向の関連性が見出されることを明らかにした。2.兵庫県神河町における「地域サロン」に関する調査結果を基に、地域づくりにおけるソーシャル・キャピタルの影響について検討を加えた。その結果、集落全体でソーシャル・キャピタルの水準が低い場合にも、高いソーシャル・キャピタルを持つ中心層が存在することで集落のパフォーマンスが高くなる可能性があることを明らかにした。このことから、中心層の形成および継続的な取り組みの存在が地域のソーシャル・キャピタルを向上させる上で重要であることを示した。3.新潟県十日町市を対象に平成18年度に実施したアンケート調査結果を基に、個人属性、芸術祭との個人的関り、芸術祭による地域の変化、芸術祭に参加した芸術家と住民との関りなどの視点から、芸術祭に関する評価を行った。
移動体通信における通信路情報に基づくポーラ符号化法とその応用

本研究では,次世代無線通信の分野で注目を集めているポーラ符号について,限られた符号語長の場合に誤り訂正能力の低下を抑えられる符号化法および復号法を確立することを目的としてる。初年度は,通信路の状態に応じたビットの並び替えを用いるポーラ符号化について検討を行った.ポーラ符号は,通信路の分極特性による誤りの偏りを利用しており,符号語長が無限の場合,復号結果の各ビット位置の復号誤り率が0または0.5に二極化される。しかし有限な符号語長の場合,復号誤り率は0から0.5の間に分布してしまう。これに対して,移動体通信の通信路特性を利用して,ポーラ符号を組織符号化する手法が既に提案されている.オリジナルのポーラ符号は非組織符号として設計されているが,組織ポーラ符号では,通常のポーラ復号処理の後,再符号化することで情報ビットが復号される.この復号処理は,2回の通信路分極を行っていると考えることができる.この2回の通信路分極処理により復号誤り率が偏り,情報ビットの誤り率を低減している.しかし,本研究では組織ポーラ符号とは別のアプローチで2回の通信路分極を行う.現在の移動体通信では,サブキャリアと呼ばれる複数の搬送波を用いてデータを並列伝送する広帯域マルチキャリア伝送が主流である.広帯域伝送では,周波数選択性フェージングの影響を受けるため,サブキャリア毎に受信電力が変動する.すなわちサブキャリア毎に誤りの分布が変動する.そこで本研究では,各サブキャリアの受信電力の分布がポーラ符号の復号誤り率の分布となるように入力ビットを並び替えることで,各ビット位置の復調誤り率の分布を通信路分極後の誤り率分布に近似させることができる.その後,ポーラ復号処理を行うことで,情報ビットは疑似的に2回の通信路分極を経る.これにより,通信路分極が強調され,ポーラ符号の復号誤り率の低減ができることを明らかにした.当初は2年目(2019年度)の計画として記載していた,半凍結ビットという概念を導入したポーラ符号についても,先取りして特性を検証し,その手法の一部を国際会議で発表した.その結果,様々な研究者からのフィードバックを得た状態であり,比較すべき対象の再考など,幾つかの問題に対応するために,更なる検討を進めている段階である.これについては,既に取り組んでおり,2019年度中には解決する見込みである.以上より,本研究課題は概ね順調に進展していると考えられる.2019年度以降は,引き続き通信路の特性に応じて入力ビットを並べ替える方式について,様々な通信路環境における凍結ビット数と並べ替え手法の組み合わせについて検証を続けるとともに,半凍結ビットを用いたポーラ符号についての研究を進める.ポーラ符号では,符号語長が無限の場合,復号結果の各ビット位置の復号誤り率が0または0.5に二極化されるが,通信路分極が十分に行われない状況では,凍結ビットを割り当てなかった(すなわち情報ビットの)ビット位置でも誤りやすいビットと誤りにくいビットが生じる.そこで,二極化されていない通信路において,情報ビットが割り当てられている入力位置のビットの中でも復号誤り率の高いビット位置の誤り率を低減する.具体的には,従来の情報ビット(復号誤り率が低いビット)と凍結ビット(復号誤り率が高いビット)という分類に対して,復号誤り率が中程度のビットという分類を新たに加え,これらのビット位置の誤りを低減するための処理を行う.本研究課題では,3つ目に分類されるビットを半凍結ビットと呼ぶ.半凍結ビットに対して符号化率1/2の任意の誤り訂正符号化を施した情報ビットを割り当てることで,有限長のポーラ符号化において誤り訂正能力低下の主な原因であった「凍結ビットではないビットの中で誤り率の高いビット」の誤り率を低減することができる.これらの効果は一部確認済みであるが,半凍結ビットに適用する誤り訂正符号の検討など,詳細に進めていく.本研究では,次世代無線通信の分野で注目を集めているポーラ符号について,限られた符号語長の場合に誤り訂正能力の低下を抑えられる符号化法および復号法を確立することを目的としてる。これに対して,移動体通信の通信路特性を利用して,ポーラ符号を組織符号化する手法が既に提案されている.オリジナルのポーラ符号は非組織符号として設計されているが,組織ポーラ符号では,通常のポーラ復号処理の後,再符号化することで情報ビットが復号される.この復号処理は,2回の通信路分極を行っていると考えることができる.この2回の通信路分極処理により復号誤り率が偏り,情報ビットの誤り率を低減している.

しかし,本研究では組織ポーラ符号とは別のアプローチで2回の通信路分極を行う.現在の移動体通信では,サブキャリアと呼ばれる複数の搬送波を用いてデータを並列伝送する広帯域マルチキャリア伝送が主流である.広帯域伝送では,周波数選択性フェージングの影響を受けるため,サブキャリア毎に受信電力が変動する.すなわちサブキャリア毎に誤りの分布が変動する.そこで本研究では,各サブキャリアの受信電力の分布がポーラ符号の復号誤り率の分布となるように入力ビットを並び替えることで,各ビット位置の復調誤り率の分布を通信路分極後の誤り率分布に近似させることができる.その後,ポーラ復号処理を行うことで,情報ビットは疑似的に2回の通信路分極を経る.これにより,通信路分極が強調され,ポーラ符号の復号誤り率の低減ができることを明らかにした.当初は2年目(2019年度)の計画として記載していた,半凍結ビットという概念を導入したポーラ符号についても,先取りして特性を検証し,その手法の一部を国際会議で発表した.その結果,様々な研究者からのフィードバックを得た状態であり,比較すべき対象の再考など,幾つかの問題に対応するために,更なる検討を進めている段階である.これについては,既に取り組んでおり,2019年度中には解決する見込みである.以上より,本研究課題は概ね順調に進展していると考えられる.2019年度以降は,引き続き通信路の特性に応じて入力ビットを並べ替える方式について,様々な通信路環境における凍結ビット数と並べ替え手法の組み合わせについて検証を続けるとともに,半凍結ビットを用いたポーラ符号についての研究を進める.ポーラ符号では,符号語長が無限の場合,復号結果の各ビット位置の復号誤り率が0または0.5に二極化されるが,通信路分極が十分に行われない状況では,凍結ビットを割り当てなかった(すなわち情報ビットの)ビット位置でも誤りやすいビットと誤りにくいビットが生じる.そこで,二極化されていない通信路において,情報ビットが割り当てられている入力位置のビットの中でも復号誤り率の高いビット位置の誤り率を低減する.具体的には,従来の情報ビット(復号誤り率が低いビット)と凍結ビット(復号誤り率が高いビット)という分類に対して,復号誤り率が中程度のビットという分類を新たに加え,これらのビット位置の誤りを低減するための処理を行う.本研究課題では,3つ目に分類されるビットを半凍結ビットと呼ぶ.半凍結ビットに対して符号化率1/2の任意の誤り訂正符号化を施した情報ビットを割り当てることで,有限長のポーラ符号化において誤り訂正能力低下の主な原因であった「凍結ビットではないビットの中で誤り率の高いビット」の誤り率を低減することができる.これらの効果は一部確認済みであるが,半凍結ビットに適用する誤り訂正符号の検討など,詳細に進めていく.
父親としてのコンピテンシーを高めるための育児支援システムの構築

父親のコンピテンシーは、パートナーである母親との関係が重要であることが明らかになった。父親は、母親の包容力や安定性を尊重し、父親の役割を模索し、育児に取り組んでいた。父親は、子どもの成長・発達を喜び、それがコンピテンシーを高めていた。さらに、父親は育児の経験が父親自身の成長につながっていることを実感していた。父親のコンピテンシーを高めるには、夫婦への育児支援と父親達が交流し、互いのコンピテンシーを高めあう支援が必要である。本研究の目的は、父親の親としてのコンピテンシーの構造及び育児支援ニーズを明らかにすることとした。今年度は、(1)研究計画書の作成と(2)インタビューガイドの作成を行った。(1)研究計画書の作成:子育て支援のコンピテンシーに関する先行研究や父親の育児に関する先行研究をもとに、用語を定義し研究計画書を作成した。コンピテンシーの構造を考えるにあたり、コンピテンシー特性の5つのタイプ(動因、特性、自己のイメージ、知識、スキル)、父親の親として役割とは何か、父親役割を強化する要因は何かを中心として、「父親」「父親役割」「父親の育児」をキーワードに文献を検索し、文献検討を行った。その結果、父親の親としてのコンピテンシーに関連する要因として、母親との関係性、育児の責任の認識、育児の経験、育児の価値観、育児仲間の存在、育児に関するリソースの活用があることが考えられた。また、全国で開催されている父親を対象とした学級や研修等の現状を調査した。父親学級は、育児の知識や技術に関する教育内容が主で、育児仲間を作るなどの関係性への支援が不足していることが推測された。これらの調査結果を踏まえて作成した研究計画書は、大学の研究倫理審査委員会に提出予定である。(2)インタビューガイドの作成:父親の親としてのコンピテンシーの構造及び育児支援ニーズを明らかにする研究方法としてインタビューを計画し、インタビューガイドを作成中である。インタビューガイドの内容については、文献検討の結果をもとに作成し、今後はプレテストを実施してさらに内容の洗練化を図っていく。(3)育児支援の技法についての研修:育児支援の技法の研修としてコーチングの研修会に参加し、教育におけるコーチングの導入方法について高知県立大学看護学部教員対象のFDで発表した。本研究の研究計画書を東京家政大学の研究倫理審査に提出し、承認を得てインタビュー調査を開始した。研究対象者には、文書と口頭で研究主旨を説明し、了解を得てインタビュー調査を行っている。コンピテンシーの知識については、育児に関する知識の他、産後の母親への心身の変化に関する知識が必要であることが述べられていた。また、育児の技術だけでなく、子どもや母親とのコミュニケーション能力と交渉力の高さが重要となってくることがわかってきた。育児を進めていくには、父親と子どもとの関係だけでなく、母親との関係や母親を通しての子どもとの関係があり、母親の包容力および母親の子どもにとっての安全基地としての安定性を尊重し、父親としての自分の役割を模索しながら育児に取り組んでいる姿が見えてきた。また、育児をしている父親は、わが子の発達をとらえており、発達の変化が些細なことであっても喜ぶことができ、それが育児の動機づけを高めていることが予測された。父親が子どもの発達の変化をキャッチでき、かつ肯定的に受け止めることが育児の意欲を高めると推測された。しかし、中には父親である自分が母親化しているのではないかと悩んでいるいうことも明らかにされた。父親としての威厳をどのように示していくか、母親ではなく父親としての役割とは何かについて考えることがあると語られていた。この点は、参加した育児に関するセミナー等でも話題になっていることであった。父親の母親化が子どもや家族にどのような影響をもたらすのか、疑問である。また、母親と共通する育児の内容と父親としての独自の育児の内容があるかという点についても追求していく必要があり、新たな研究課題を見出すことができた。育児中の父親のコンピテンシーに関するインタビュー調査内容を分析した。コンピテンシーの知識については、子どもの発達や子育てについての知識の他に、産後の母親の心身の変化に関する知識も必要であることが明らかにされた。特に産後の母親は、ホルモン変動が著しく、体の回復期であると同時に、精神的に不安定な時期にあり、その変化を察知して、母親との関係を保ち、子育てをしていくには、子どもだけでなく、母親の心身についての知識が必要であることが語られていた。コンピテンシーの技術については、子育ての世話に関する技術の他に、子どもとだけでなく、母親とのコミュニケーション技術が必要であることがわかった。こどもとのコミュニケーションでは、辛抱強さや粘り強さなどの交渉力が問われ、子どものとのやり取りのなかで、コミュニケーション能力が発達していた。コンピテンシーの態度については、子どもの成長・発達への関心が高く、些細なエピソードからでも子どもの成長・発達に喜びを感じとっていた。その喜びの経験の積み重ねがさらに子どもへの関心を高め、コンピテンシーを高めていた。父親の家事・育児参画を進めるため各自治体で発行されている父親向けの手帳の分析・検討を行った。父親手帳は、父親が育児に関心を持てるような工夫がなされ、育児に関わろうとする手がかりとして活用が期待できる。父親手帳の分析から明らかにされた期待される父親の役割は、妊娠初期から父親としての責任を自覚し、出産や育児の準備に取り掛かることや母親の心身の変化を理解し、母親を支援すること、母親とパートナーシップをとって新しい家族を形成していくことなどであった。

これらの内容は、先のインタビュー調査の内容との共通点も多く、父親のコンピテンシーを高める内容であった。父親のコンピテンシーは、パートナーである母親との関係が重要であることが明らかになった。父親は、母親の包容力や安定性を尊重し、父親の役割を模索し、育児に取り組んでいた。父親は、子どもの成長・発達を喜び、それがコンピテンシーを高めていた。さらに、父親は育児の経験が父親自身の成長につながっていることを実感していた。父親のコンピテンシーを高めるには、夫婦への育児支援と父親達が交流し、互いのコンピテンシーを高めあう支援が必要である。インタビューの協力者が、時間の制約や場所の設定等の理由から、予定した人数を得られず、研究の進行はやや遅れている。母性看護学・助産学現在、これからインタビューに応じていただける対象者数名の了解を得られている。また、今後、助産院等の協力を得て、インタビュー協力者を募集予定である。父親向けの育児学級の内容については、これまでのインタビュー内容からも得られており、育児のコンピテンシーを高める企画を計画していきたい。関連する先行研究の文献検討を行い、父親の親としてのコンピテンシーには「母親との関係性」、「育児の責任の認識」、「育児の経験」、「育児の価値観」、「育児仲間の存在」、「育児に関するリソースの活用」の関連が考えられ、これらを基に研究計画書を作成している。しかし、文献検討に時間を要し、予定していたインタビューガイドの完成にはいたらなかった。また、インタビューガイド作成中のため、研究計画書を研究倫理委員会に提出することができなかった。インタビューガイドは、今後の研究の方向性を左右するものであるため、時間をかけて作成する必要があると考える。参加したセミナーや研修会などが、都内や近県であったため、旅費がかからなかった。また、参加したセミナーや研修会の多くが参加費が無料であった。インタビューできた対象者が少ないため、謝礼や交通費をそれほど使用することがなかった。先行研究の文献検討から明らかにされた内容を基に、「母親との関係性」、「育児の責任の認識」、「育児の経験」、「育児の価値観」、「育児仲間の存在」、「育児に関するリソースの活用」の視点から父親の親としてのコンピテンシーに関するインタビューガイドの内容を作成中である。インタビューガイドの内容は、プレテストを行い、内容の洗練化を図り、完成させていく。また、研究計画書を研究倫理委員会に提出し、承認を得て、当初の予定に沿って調査を実施していく。今後、インタビューの協力を得るための謝礼や交通費、録音したインタビューのテープ起こしなどに費用がかかる。父親向けの育児学級開催に向けての物品準備や講師依頼などの費用、関連する学会参加や交通費などに費用を要する。文献の検索や文献収集のまとめを研究者が行ったため、人件費を使用することがなかった。また、関連する学会や父親対象の学級等の参加ができなかったため、旅費や参加費も予定した額より少なくなったことにより、差額が生じた。今後は、さらなる文献の検索や文献収集に人件費を必要とする。
銅酸化物を対象とした1次元量子スピン系の研究

本年度は,正孔ドープされたスピン梯子Sr(Ca)14-24-41銅酸化物系について,単結晶を用いて物性の詳細な測定を行った。この物質は超伝導が,Ca置換された組成で,さらに超高圧下で発現していることを艦みて,広い組成範囲において,超高圧下に至るまで測定を行い,この系の電子状態,特に,Ca置換と圧力印可がこの系にどういう役割を持つのか,超高圧下での超伝導がどういう機構で発現しているのかを解明しようと試みた。その結果,電気抵抗率の異方性は,Ca置換では増大,圧力印可では減少と,互いに反対の効果を与えていることがわかった。すなわち,Ca置換は,梯子のホール濃度を増大させ,梯子が十分なホール量に達すると,ホールは対を形成し,キャリアは1次元的に閉じこめられる。これに対し,圧力印加は,系の次元性を増大させる効果が主であるということを示唆している。このことから,この物質の超伝導発現機構に対し,ドープ量増大によって対相関が強められたホールが,圧力印可による次元性増大により2次元的に動き出すためであるという描像が得られた。この結果は,現在,論文に執筆中である。さらに,今年度はスピン鎖Sr213銅酸化物をスピンを持たないPdイオンで切った場合の応答を帯磁率,μSRなどの磁気的手法で研究した。その結果,僅か1%のPdドープでネール温度が半分になることが分かり,この物質の一次元の良さを支持した結果が得られた。また,ドープによって,秩序化したスピンの長さは大きな空間分布を持ち,少なくとも定性的に1次元量子スピン系に期待されている,大きな不純物効果を検証することが出来た。一次元銅酸化物一次元量子スピン系の電子状態を調べるため,Sr_2Cuo_3単結晶を用いた電子線損失分光を行った。実験で得られたスペクトルと拡張ハバード模型に基づく計算結果の比較から、一次元量子スピン系で理論的に予想されているスピン-電荷分離が実際の系で起こっていることを明らかにした。梯子型銅酸化物梯子型銅酸化物Sr_<14-X>Ca_XCu_<24>O_<41>の単結晶を育成し、電気的、磁気的特性を測定した。圧力誘起超伝導体であるx=12の試料の高圧下における電気抵抗率を測定することにより、超伝導を示す圧力領域では二次元的な電気伝導が実現していることを明らかにした。又、非置換試料においても圧力誘起絶縁体-金属転移が起こることを見いだした。非置換試料を用いた中性子散乱から本系の磁気構造を決定した。
電子・光機能性共役高分子・低分子の分子設計

発光ダイオードなどの電子・光デバイスの材料として,共役高分子の分子設計を行う際に基礎となる実験データを構築することを目的として,共役高分子のキャリアーである正ポーラロン(電荷,+e ;スピン,1/2)と正パイポーラロン(電荷,+2e ;スピン,0)の安定化について,オリゴチオフェンを用いて検討した.オリゴチオフェンの2価カチオンでは,閉殻構造(バイポーラロン型)とピラジカル構造(1重項と3重項)(2個ポーラロン)がある。そこで、可視・近赤外吸収,ラマン,ESR分光法を用いて,オリゴチオフェンの2価カチオンの構造を研究した.6量体のラジカルカチオンは0.83と1.60eVに2本の強い吸収を与えた.2価カチオンは1.19eVに1本の強い吸収を与え,ESR測定から1重項状態であり,閉殻構造(バイポーラロン型)をとっていることが分かった.これまでに報告された鎖長の短いオリゴチオフェンの2価カチオンも,閉殻構造(バイポーラロン型)をとっていることが報告されている.一方,12量体では,6量体と異なる結果が得られた.ラジカルカチオンが0.60と1.46eVに2本の強い吸収を示し,さらに,2価カチオンも0.76と1.59eVに2本の吸収を示した.また,ESRの測定から2価カチオンは一重項状態であることがわかった.これらの結果から,12量体の2価カチオンは2個のポーラロン型構造(一重項)をとっていると考えられる.正電荷間の反発により,正バイポーラロンの電荷が分離し,2個の正ポーラロンになる方が安定になると考えられる.また,共役高分子の光誘起赤外スペクトルの測定を行い,光照射によりキャリヤーの種類とダイナミックスについて研究した.発光ダイオードなどの電子・光デバイスの材料として,共役高分子の分子設計を行う際に基礎となる実験データを構築することを目的として,共役高分子のキャリアーである正ポーラロン(電荷,+e ;スピン,1/2)と正パイポーラロン(電荷,+2e ;スピン,0)の安定化について,オリゴチオフェンを用いて検討した.オリゴチオフェンの2価カチオンでは,閉殻構造(バイポーラロン型)とピラジカル構造(1重項と3重項)(2個ポーラロン)がある。そこで、可視・近赤外吸収,ラマン,ESR分光法を用いて,オリゴチオフェンの2価カチオンの構造を研究した.6量体のラジカルカチオンは0.83と1.60eVに2本の強い吸収を与えた.2価カチオンは1.19eVに1本の強い吸収を与え,ESR測定から1重項状態であり,閉殻構造(バイポーラロン型)をとっていることが分かった.これまでに報告された鎖長の短いオリゴチオフェンの2価カチオンも,閉殻構造(バイポーラロン型)をとっていることが報告されている.一方,12量体では,6量体と異なる結果が得られた.ラジカルカチオンが0.60と1.46eVに2本の強い吸収を示し,さらに,2価カチオンも0.76と1.59eVに2本の吸収を示した.また,ESRの測定から2価カチオンは一重項状態であることがわかった.これらの結果から,12量体の2価カチオンは2個のポーラロン型構造(一重項)をとっていると考えられる.正電荷間の反発により,正バイポーラロンの電荷が分離し,2個の正ポーラロンになる方が安定になると考えられる.また,共役高分子の光誘起赤外スペクトルの測定を行い,光照射によりキャリヤーの種類とダイナミックスについて研究した.
腸管内分泌細胞、吸収上皮細胞におけるKATPchannelの役割の解明

(1)正常血糖条件下においては、KATP channelはGIP分泌に関与しない。(2)ストレプトゾトシン誘導性高血糖状況下においては、グルコース応答性GIP分泌に関しては一部、KATP channelが関与する。(3)ストレプトゾトシン誘導性高血糖状況下においては、フルクトースはGIP分泌を有意に増加させるが、KATP channelは関与しない。(4)高炭水化物の慢性摂取において十二指腸の糖輸送体であるsodium-glucose co-transporter 1(SGLT1)の発現が上昇するが、KATP channelは、SGLT1の発現制御には関与しない。膵beta細胞においてATP感受性カリウムチャネル(KATP channel)はグルコースセンサーとしてインスリン分泌に必須の役割を果たす。また、グルコース応答性GIP分泌に関しては、グルコース特異的輸送体であるSGLT1の重要性が今まで報告されていたが、KATP channelとの関わりは解明されていなかった。通常血糖状況では、KATP channelの阻害薬であるスルホニル尿素薬単独ではGIP分泌は惹起されず、またグルコース応答性GIP分泌はKATP channelの活性化薬(ジアゾキサイド)の前投与でも阻害されなかった。このことから、通常血糖状況下では、グルコース応答性GIP分泌にはKATP channelは関与しないことが明らかとなった。しかしながら、KATP channel欠損マウスにおいては、野生型マウスと比較して、グルコース応答性GIP分泌の上昇が見られた。さらに、キシロース負荷試験の解析からKATP channel欠損マウスでは、SGLT-1を介したグルコース吸収も上昇していることも明らかとなった。全小腸のうち、GIP、SGLT-1共に十二指腸において、最も発現が多いため、次に十二指腸の解析を中心に行った。免疫染色では、KATP channel欠損マウスにおいて、SGLT-1やGLUT2の分布に差は見られなかった。real-time RT-PCRにおいて、KATP channel欠損マウスでは野生型マウスと比較して、空腹時の十二指腸でのSGLT-1の発現上昇が見られることが明らかとなった。すなわち、KATP channel欠損マウスでは、十二指腸でのSGLT-1発現上昇が、グルコース吸収ならびにグルコース応答性GIP分泌上昇に寄与していると考えられた。膵beta細胞においてATP感受性カリウムチャネル(KATP channel)はグルコースセンサーとしてグルコース応答性インスリン分泌に必須の役割をしていることが知られている。本年度には、まずフルクトースにおける、GLP-1分泌,GIP分泌とKATP channelの関与について検討を行った。野生型マウス、KATPchannel欠損マウスに6g/Kgのフルクトース投与を行った場合、野生型マウス、KATP channel欠損マウス共にGLP-1分泌が惹起され、KATP channelの活性化薬(ジアゾキサイド)の前投与においてもフルクトース応答性GLP-1分泌は阻害されなかった。一方野生型マウスにおいて、慢性的な高血糖条件下においては、正常血糖条件下と異なり、フルクトース応答性GIP分泌が著明に惹起されたが、ジアゾキサイドの前投与においてもフルクトース応答性GIP分泌は阻害されなかった。次に野生型マウス、KATPchannel欠損マウスに高ショ糖食、高スターチ食、通常食を15週間摂取させた際の十二指腸における糖輸送体であるSGLT-1,GLUT2の発現をreal-time RT-PCR法を用いて検討を行った。野生型マウス、KATPchannel欠損マウス双方ともに、高ショ糖食、高スターチ食摂取群で通常食摂取群と比較してSGLT-1,GLUT2のmRNA発現の上昇を認めた。またグルコース応答性GIP分泌に関しては、野生型マウス、KATP channel欠損マウス双方において、高ショ糖食、高スターチ食摂取群において、通常食群と比較して分泌亢進が見られた。このグルコース応答性GIP分泌亢進は、SGLT-1の阻害薬(フロリジン)にて完全に遮断された。高ショ糖食、高スターチ食摂取群の腸管の形態は通常食群と変わりがなかった。我々は、生体内におけるインクレチン分泌機構や糖吸収を担う腸管吸収上皮細胞におけるKATP channelの役割に関してマウスを用いて検討を行った。その結果、下記の事が明らかとなった。(2)ストレプトゾトシン誘導性高血糖状況下においては、随時のGIP分泌ならびにグルコース応答性GIP分泌の増加が見られる。グルコース応答性GIP分泌に関しては一部、KATP channelが関与する。(3)正常血糖条件下においては、フルクトースは、GIP分泌をほとんど惹起しない。一方、ストレプトゾトシン誘導性高血糖状況下においては、フルクトースはグルコースと比較して少ないものの、GIP分泌を有意に増加させるが、フルクトースによるGIP分泌にKATP channelは関与しない。KATPchannel欠損マウスにおいては、野生型マウスと比較して十二指腸のSGLT1発現の上昇が見られた。今後十二指腸におけるSGLT1とKATP channelの相互連関につき検討を行う予定である。

(2)ストレプトゾトシン誘導性高血糖状況下においては、グルコース応答性GIP分泌に関しては一部、KATP channelが関与する。(3)ストレプトゾトシン誘導性高血糖状況下においては、フルクトースはGIP分泌を有意に増加させるが、KATP channelは関与しない。(4)高炭水化物の慢性摂取において十二指腸の糖輸送体であるsodium-glucose co-transporter 1(SGLT1)の発現が上昇するが、KATP channelは、SGLT1の発現制御には関与しない。フルクトースによるGIP,GLP-1分泌とKATP channelの解析を行った結果、フルクトースによりGIP分泌は高血糖の条件下で著明に上昇するものの、KATP channel非依存性に分泌されること、またフルクトースによるGLP-1分泌は、正常血糖や高血糖の双方の条件下で誘導されるがKATP channel非依存性であることなどの成果が得られ、研究成果が、Journal of Diabetes Investigationに掲載が確定した。次年度は腸管におけるSGLT-1の制御機構とKATP channelの関連についてin vitroを中心とした解析を行う。グルコース応答性GIP分泌とKATP channelの関わりについては現在論文投稿中である次年度は慢性食事負荷モデルでの詳細な検討を行う。
n-3系脂肪酸がChREBPの分解を促進する分子メカニズムの解明

n-3系多価不飽和脂肪酸(PUFA)による血清中性脂肪低下作用のメカニズムを明らかにするため、n-3 PUFAがCarbohydrate response element-binding protein(ChREBP)の活性に及ぼす影響について検討した。本研究において、n-3 PUFAはChREBPの分解を促進することにより活性を抑制することを明らかにした。また、ChREBPはオートファジー-リソソーム経路により分解されることを明らかにした。これらの結果から、オートファジー亢進によるChREBPの分解促進がn-3 PUFAによる血清中性脂肪低下作用のメカニズムの1つであることが示唆された。ChREBPの分解にユビキチン化が関与しているか明らかにするため、プロテアソーム阻害剤であるMG-132処理によりChREBPが細胞内に蓄積するか調べた結果、細胞内におけるChREBPの蓄積は見られなかった。また、ユビキチン化されない変異体を用いた検討においても、ChREBPの細胞内への蓄積は見られなかった。以上の結果から、ユビキチン化はChREBPの細胞内タンパク量の制御に影響を与えないことが示唆され、n-3系脂肪酸によるChREBPの分解の亢進は、ユビキチン化の亢進によるものではないことが示唆された。次に、ChREBPのタンパク量を制御する修飾を同定するため、様々な変異体を作成して分解の速度を検討し、分解に関与するアミノ酸の同定を行った。その結果、Importin αが結合できない変異体(K159/190A)、451-600番目、601-750番目のアミノ酸を欠損させた変異体において分解の抑制が見られたことから、これら3つの変異体すべてを修飾するSUMO化に着目した。SUMOタンパク質を共発現させることによりChREBPの分解は亢進し、SUMO化されない変異体は野生型に比べて分解が抑制されたから、SUMO化がChREBPの分解に影響を与えることが示唆された。SUMO化による分解の亢進のメカニズムを明らかにするため、SUMO化がChREBPの安定化に関与するタンパク質である14-3-3の結合に影響を与えるか検討を行った。その結果、SUMOタンパク質を共発現させることにより、ChREBPに対する14-3-3の結合が減少することが明らかとなった。この結果から、SUMO化がChREBPの分解を亢進するメカニズムの1つとして、SUMO化による14-3-3の結合の阻害が示唆された。エイコサペンタエン酸(EPA)とドコサヘキサエン酸(DHA)が有する血清中性脂肪低下作用の分子メカニズムを明らかにするため、EPAとDHAが脂肪酸の合成に関与する転写因子であるCarbohydrate response element-binding protein (ChREBP)の活性に与える影響について検討した。その結果、EPAとDHAともにChREBPの活性を減少させることを明らかにした。また、EPAとDHAはChREBPの細胞内タンパク量を減少させることを明らかにした。これらの結果から、EPAとDHAはChREBPの分解を亢進することにより活性を減少させ、血清中性脂肪を低下させることが示唆された。次に、EPAとDHAがChREBPの分解を促進するメカニズムを明らかにするため、ChREBPの分解機構について検討を行った。プロテアソーム阻害剤であるMG-132処理ではChREBPの細胞内タンパク量に変化が見られなかったのに対して、リソソーム機能阻害剤であるクロロキンや塩化アンモニウム処理ではChREBPの細胞内タンパク量が増加することを明らかにした。また、オートファジーを亢進するレスベラトロール処理によりChREBPの細胞内タンパク量が減少することを明らかにした。以上の結果から、ChREBPの主要な分解経路は、ユビキチン・プロテアソーム経路ではなく、オートファジー・リソソーム経路であることが示唆された。そこで、クロロキン処理によりChREBPの分解を阻害した際のEPAの効果について検討した結果、EPA単独処理で見られたChREBPの細胞内タンパク量と転写活性の減少が、クロロキンを同時処理することにより消失することを明らかとした。以上の結果から、EPAとDHAはオートファジーを亢進することによりChREBPの分解を促進し、血清中性脂肪を低下させることが示唆された。本年度は、ChREBPの分解におけるユビキチン化の関与を明らかにし、ChREBPに結合するタンパク質がユビキチン化を阻害することにより分解に影響を与えるかについて検討を行う計画であった。しかしながら、ユビキチン化は、ChREBPの細胞内タンパク量に影響を与えないことが明らかとなったため、ChREBPのタンパク量を制御するユビキチン化以外の修飾の同定を行った。欠損変異体など様々な変異体を用いた検討により、分解に関与するアミノ酸領域を同定し、SUMO化がChREBPの分解に関与することを示唆する結果が得られた。

また、n-3系脂肪酸による分解の亢進がSUMO化されないChREBPの変異体ではみられないことも明らかにした。SUMO化はユビキチン化とは異なり、直接分解に関与することは報告されてはいないが、この結果は、n-3系脂肪酸によるChREBPの分解の亢進にSUMO化が何らかの形で関与していることを示唆している。次に、SUMO化がChREBPに結合するタンパク質の結合を阻害し、分解に影響を与えるかについて検討した結果、SUMO化により14-3-3およびImportin αの結合が減少することを明らかにした。この結果から、SUMO化がChREBPの安定化に関与する14-3-3の結合を阻害することにより分解を促進していることが示唆された。また、Importin αの結合を阻害したことから、ChREBPの活性も制御する可能性が示唆された。以上のことから、ユビキチン化ではなく、SUMO化がChREBPの分解に関与していることを明らかにし、ChREBPに結合するタンパク質を競合阻害することにより、分解に影響を与えることを明らかにできたことから、本年度は研究計画の大半を遂行できており、おおむね順調に進展していると考える。生化学本年度の結果より、ユビキチン化ではなくSUMO化がChREBPのタンパク量を制御していることが明らかとなった。一方、SUMO化はユビキチン化のようにタンパク質の分解に直接関与するという報告はないことから、SUMO化による分解の亢進がどのようなメカニズムで行われているか明らかにする。本年度の検討により、SUMO化がChREBPの安定化に関与する14-3-3の結合を阻害することが明らかとなったことから、どの部位のSUMO化が14-3-3の結合に影響を与えるのか明らかにすることで、14-3-3の結合を阻害したメカニズムを明らかにする。また、ChREBPの安定化や活性に関与するO-GlcNAcやリン酸化修飾にSUMO化がどのように影響を与えるかについても検討を行う。SUMO化によるChREBPの分解のメカニズムを明らかにした後、n-3系脂肪酸がChREBPのSUMO化を亢進するメカニズムを明らかにすることで、n-3系脂肪酸によるChREBPの分解促進のメカニズムを明らかにする。また、本年度、SUMO化がChREBPの活性を抑制する結果も得られていることから、ChREBPの分解のみならず、活性の抑制に対する影響についても検討を行い、n-3系脂肪酸による血清中性脂肪低下作用のメカニズムをChREBPの分解の亢進と活性の抑制から明らかにする。本年度使用した約1900千円は、実験動物を用いた実験を行わなかったため、計画よりも少なかったが、申請した消耗品費(2000千円)にほぼ沿っており、消耗品費の使用に関しては、当初の計画通りであった。一方、本年度の交付決定額が2100千円であったことから、設備備品費として計上したルミノメーター(1100千円)と旋廻振とう型シェーカー(170千円)を購入することができなかった。そのため、本年度は消耗品費のみの使用となったことから、少しの余剰金ができ、次年度使用額が生じた。申請したとおり、消耗品費のほか、研究成果発表のための旅費、論文校閲、論文投稿費として使用する予定である。
FAシステムの自律化に関する基礎的研究

近年,産業用ロボット,NC工作機等のメカトロニクス機器に対して,学習能力や環境適応能力を持たせる研究が盛んに行われている.これらの研究は,従来,熟練作業者に頼らざるを得なかった高度な作業の自動化を目的としたものであり,ロボットを用いた作業の自律化にとっては欠かせない研究である.本奨励研究では,第一に制御工学の枠組みの中で,ロボットが有する様々なシステム論的性質を考慮にいれて,学習が終了するまでの試行回数ができるだけ少なくなるような学習アルゴリズムの構成法を明らかにし,制御周期が学習の収束性に与える影響について定量的に考察した.そして,その結果をもとに,制御周期内で入力値を切り換える手法を考案し、実際の産業ロボットに対し学習実験を行ったところ,非常に良好な結果が得られた.この成果は,今後学習アルゴリズムを実用化する上で重要な意義を持つと思われる.また,本奨励研究では第二に,ペトリネットを用いた組立作業の表現法を考案し、組立作業計画を行う上で必要な組立・分解作業の難易度を評価する指標を考案した。本研究で考案した評価指標を用いることによって、人間が通常行っている手順に近い組立・分解手順を自動的に生成することが可能となった。この成果は、FAシステムにおける組立ラインの設計等に役立つと思われる。
アブシジン酸による生長制御-ABAシグナル伝達メカニズムの解析-

●ABAの根のねじれに対する影響angustifolia(an)変異体の根についてABAの葉の黄化に対する影響を指標にしてスクリーニングしたABA非感受性変異体のうち20-15変具系統(Col)は、ABA耐性はさほど強くはないものの葉が細くて緑が濃いなどの明瞭な表現型を示し、葉におけるABA感受性が低いLerとのF2においても表現型をスコアしやすいことからこの系統についての詳細な解析を行った。マッピングの結果この変異は第1染色体上部のマーカーpvv1のごく近傍にマッピングされた。可視的表現型と地図上の位置から、anguitifolia(an)変異体のアレルである可能性を疑った。さらにトライコームの分枝が2本である点もan異体と類似してた。アレリズムテストの結果anのアレルであることが判明しan-2とした。基生研の塚谷氏との共同研究によりその変異部位も同定できた。表現型解析の過程この変異体の根は垂直プレート上でspiral変異体のように、野生型Colに比べて右にずれて(伸長方向を基準にした場合には左)伸長するという興味深い表現型が明らかになった。この伸長方向のずれは、spr変異体の場合のように表皮細胞列の右巻きねじれが原因であると考えられた。an-1でも同様の表現型であり、an変異体の根における表現型はこれまで知られていなかった。●エコタイプColおよびLer間で見られるABA感受性に関するQTLの解析これまでに,ABAによって誘導される老化(葉の黄化)を指標にしたABA感受性がエコタイプColおよびLer間で異なることから.この遺伝的差異のQTL解析を進めてきた.本年度は第1染色体上部に位置するABA感受性に関するQTLについて,1遺伝子座の違いによる形質の違いが明瞭に判断出来るか否かを確認し,詳細なマッピングを試みた.ほぼ第一染色体上部領域のみがColで,他の染色体領域がほとんど全てLer由来であるRIラインを出発材料にし,これをLerにバッククロスした集団を用いてマッピングを進めた.主要な遺伝子はCAPSマーカーNCC1(10.2cM)とChibi2(20.5cM)と間に存在することが分かった.さらに詳細なマッピングを試みた結果,この領域内においても複数(2つ以上)の遺伝子が関与していることが明らかになってきた.・・ABA感受性に関わる突然変異体の解析・Cor15a::LUCレポーターを用いたスクリーニングにより得たABA感受性関連の突然変異体のうち内在性ABA応答性遺伝子のABAによる誘導に対する影響が確認できたものについて詳細な解析を進めてきた.そのうち.basalな発現レベルが上昇しているとともに,野生型より高いABA応答性を示す変異体(071G)について変異遺伝子のマッピングを行った結果,第2染色体のマーカーnga1126近傍にマッピングされた.ただ,F2個体での表現型の判定の精度が十分ではない可能性があり,さらに詳細なマッピングには少し時間を要するものと思われる.●ABAの根のねじれに対する影響angustifolia(an)変異体の根についてABAの葉の黄化に対する影響を指標にしてスクリーニングしたABA非感受性変異体のうち20-15変具系統(Col)は、ABA耐性はさほど強くはないものの葉が細くて緑が濃いなどの明瞭な表現型を示し、葉におけるABA感受性が低いLerとのF2においても表現型をスコアしやすいことからこの系統についての詳細な解析を行った。●エコタイプColおよびLer間で見られるABA感受性に関するQTLの解析これまでに,ABAによって誘導される老化(葉の黄化)を指標にしたABA感受性がエコタイプColおよびLer間で異なることから.この遺伝的差異のQTL解析を進めてきた.本年度は第1染色体上部に位置するABA感受性に関するQTLについて,1遺伝子座の違いによる形質の違いが明瞭に判断出来るか否かを確認し,詳細なマッピングを試みた.ほぼ第一染色体上部領域のみがColで,他の染色体領域がほとんど全てLer由来であるRIラインを出発材料にし,これをLerにバッククロスした集団を用いてマッピングを進めた.主要な遺伝子はCAPSマーカーNCC1(10.2cM)とChibi2(20.5cM)と間に存在することが分かった.さらに詳細なマッピングを試みた結果,この領域内においても複数(2つ以上)の遺伝子が関与していることが明らかになってきた.・・ABA感受性に関わる突然変異体の解析・Cor15a::LUCレポーターを用いたスクリーニングにより得たABA感受性関連の突然変異体のうち内在性ABA応答性遺伝子のABAによる誘導に対する影響が確認できたものについて詳細な解析を進めてきた.そのうち.

basalな発現レベルが上昇しているとともに,野生型より高いABA応答性を示す変異体(071G)について変異遺伝子のマッピングを行った結果,第2染色体のマーカーnga1126近傍にマッピングされた.ただ,F2個体での表現型の判定の精度が十分ではない可能性があり,さらに詳細なマッピングには少し時間を要するものと思われる.
異種の機能的構成物モデルのための共通枠組みと統合モデリングツールの開発

本研究の目的は,人工物・生体・社会的組織・サービスなどにおける機能を共通にモデル化するための枠組みの構築と,統合的モデリングツールの開発である.従来,人工物と生体の機能に共通な定義が確立されていなかった問題に対して,本研究では,部分がシステムのゴール達成に貢献する「システミック機能」を中核概念とし,ゴールを意図から分離された「コンテキスト」のもとで定義することによって,両者に共通する共通コア機能概念の定義に成功した.そのモデル化枠組みに基づくことで,様々なシステムを共通の枠組みの上で統合的にモデリングして相互運用することが可能になった.「機能」概念は,人工物や生体などに加えて,社会的組織やサービスをモデル化する際にも鍵となる概念である.現状ではこれらの対象物や学問分野ごとにさまざまに機能概念が定義されているため,対象物のモデルを分野を越えて統合的に記述したり,相互運用することができない.本研究の目的は,まず,これらの対象物を「機能を発揮する部分から構成されるもの」(機能的構成物)と捉えて,そのモデル記述のための共通枠組みをオントロジーとして構築することである.さらに,そのオントロジーに基づいて,統合的にモデリングできる計算機ツールを開発する.初年度である本年度では,人工物と生体器官の機能の2つに焦点を絞り,両者に共通するコア機能概念を同定し,明確に定義することを目指して,以下の項目について研究を行った.まず,科学哲学研究における人工物と生体器官の機能に関する知見と設計工学研究における人工物の機能に関する知見のうち,工学的に意義深いものを抽出した.次に,共通コア機能概念の鍵となる「機能コンテキスト」概念の様々な成り立ちについて,人工物に加えて生体についても,ゴールと意図の関係性を中心に,考察を行なった.その結果,共通コア機能概念の候補として,「コンテキストの下でシステムのゴールに貢献する部分の振る舞いが果たす役割(ロール)」(「システミック機能」)をさらに精密に定義した.この結果を,科学哲学分野で提案されている,機能概念の定義が満たすべき性質のセット(desiderata)を,満たしているかどうかを考察し,共通コア機能概念となりうることを検証した.最後に,システミック機能を構成する概念を体系的に定義し,計算機的に定義した.「機能」概念は,人工物や生体などに加えて,社会的組織やサービスをモデル化する際にも鍵となる概念である.現状ではこれらの対象物や学問分野ごとにさまざまに機能概念が定義されているため,対象物のモデルを分野を越えて統合的に記述したり,相互運用することができない.本研究の目的は,これらの対象物を「機能を発揮する部分から構成されるもの」(機能的構成物)と捉えて,そのモデル記述のための共通枠組みをオントロジーとして構築し,統合的にモデリングできる計算機ツールを開発することである.初年度は人工物と生体器官の機能が対象であったが,今年度では,さらに社会的組織やサービスにおける機能に対象を拡大し,共通コア機能概念が適用可能であるかどうかを考察し,拡張を行った.例えば,社会的組織である大学は,部分である人間が教員として教授機能を発揮することで全体システムとしての大学のゴールが達成されるとモデル化することで,初年度(3)で同定したシステミック機能の下位概念としてモデル化可能であることを確認した.また,社会的組織やサービスシステムにおける人間の合目的的行為が果たす役割についても,システミック機能概念を共通定義部分として持つ下位概念として捉えて,目的指向なプロセスのモデルとして記述可能であることを明らかにした.その際に重要な感情的な側面に関する機能や,行為の複数の目的を記述する枠組みに関する考察を行った.さらに,そのような知識を体系的に記述する枠組みの提案を行った.本研究では,人工物・生体・社会的組織・サービスなどを,「機能を発揮する部分から構成されたもの」(機能的構成物)として捉えて,そのモデル化のための枠組みの構築を目指している.本年度においては,前年度で得られた拡張されたシステミック機能の定義に基づいて,それらの異種のものの共通的部分を捉えてモデル化する,共通な基盤的枠組みを構築した.その中核が,コンテキストによって決定されるシステムのゴールに対して,部分の振る舞いがその達成に貢献するという目的貢献性であることを明らかにした.そのコンテキストは一般により大きなシステムによって規定されるが,最も大きなシステムである場合には,システム自体では決定できず「仮定」されるものである.このコンテキストの決定について,人工物と生物の場合を比較し,人工物の場合には使用者や設計者によって決定づけられるのに対して,生体の場合にはそのどちらもなく,全体システムのコンテキストは存在論的には決定づけることができないが,生体の部分の機能を考える際には,生体が「生存する」というゴールを持つというコンテキストを暗黙的に仮定していることが多いという,違いがあることを明示化した.共通基盤となるモデリング枠組みの構築,それぞれの種類の特徴の明確化など,順調に進展している.本研究は,人工物・生体・社会的組織・サービスなどにおける機能を共通にモデル化するための枠組みの構築と,統合的モデリングツールの開発を目指している.学界における従来研究では,人工物の機能が設計者や使用者の意図と関連づけて定義されるのに対して,生体などの自然物には設計者が存在しないため進化論的理由などと関連づけて定義されており,両者に共通な機能定義は確立されていなかった.本研究の当初計画における最終年度にあたる本年度では,以下のような共通機能概念の定義とモデリング理論を完成させ,国際共著論文としてまとめて国際論文誌に掲載された.さらに,その定義の厳密な定式化を進め,上位オントロジーとの関係性について国際会議において発表を行った.

本研究で構築した理論では,上述の様々なシステムを,部分の振る舞いがシステムにおけるゴールの達成に貢献する「システミック機能」を発揮するという共通性をもつ「機能的構成物」として捉える.ここでのゴールを意図と分離して,仮定されたコンテキストのもとで規定されるものと定義したことによって,意図が介在しない生物器官の機能をも包括する,共通コア機能概念の定義に成功した.その定義に基づいて,人工物の機能は,設計者や使用者の意図が付加されることによってシステム全体のコンテキストが限定されるような特殊な機能概念として定義される.一方,生体器官の機能は,生体システム全体のゴールは存在論的には決定づけられないが,領域固有の知識に基づいて「生命を維持する」というゴールが仮定されることが多いものとして位置づけられる.このようにシステミック機能を共通コア機能概念として,両者の違いを明確に位置づけることに成功した.これによって,社会的組織やサービスなども含む様々なシステムを共通の枠組みの上で統合的にモデリングして相互運用することが可能になった.本研究課題の目標は,機能的構成物の統合的モデリングのための,理論的なモデリング枠組みの構築と,モデリングツールの開発である.まず,理論的なモデリング枠組みについては,成果をまとめた論文が当該分野の最高レベルの国際論文誌に採録されたことが示す通り,当初の研究課題の目標を十分に達成したといえる.一方,モデリングツールの開発は,当初計画では学生を雇用して開発する予定であったが,研究代表者の所属機関の異動により,代表者自身がプロトタイプシステムとして開発を行った.それによって,目標とした統合的モデリングと相互運用が達成できることが確認できた.しかしながら,より使いやすいモデリングツールを研究成果物とするためには,プロトタイプ開発で得られた知見に基づいて,専門のソフトウェア開発業者に委託することで本格的ソフトウェアを開発する追加的研究を実施することが望まれる.雇用を取りやめたことによって節約できた研究助成基金を用いて次年度において追加的研究を行うことが望ましいため,研究期間の延長を願い出て,承認された(平成29年3月21日承認済).本研究の目的は,人工物・生体・社会的組織・サービスなどにおける機能を共通にモデル化するための枠組みの構築と,統合的モデリングツールの開発である.まず,モデル化の枠組みに関しては,学界における従来研究では,人工物の機能が設計者や使用者の意図と関連づけて定義されるのに対して,生体などの自然物には設計者が存在しないため進化論的理由などと関連づけて定義されており,両者に共通な機能定義は確立されていなかった.それに対して,本研究で構築した理論では,上述の様々なシステムを,部分の振る舞いがシステムにおけるゴールの達成に貢献する「システミック機能」を発揮するという共通性をもつ「機能的構成物」として捉え,ゴールを意図と分離して「仮定されたコンテキスト」のもとで規定されるものと定義することによって,意図が介在しない生物器官の機能をも包括する,共通コア機能概念の定義に成功した.