hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリア外膜局在因子ＧａｓＺの機能解析によるｐｉＲＮＡの特徴決定機構の解明

piRNAは、Piwiタンパク質と複合体を形成し、トランスポゾンを認識して抑制することで生殖組織のゲノムを保護する。piRNAは24-31塩基長であり、5 ́末端塩基が主にウリジンであるという特徴を持つ。この特徴は、piRNAがPiwiと複合体を形成し機能するために重要であるが、その決定機構は不明である。先行研究により、piRNAはミトコンドリア外膜上に局在するエンドヌクレアーゼであるZucchini(Zuc)により切断を受けて産生されるが、Zucによる切断自体には配列特異性がない。申請者のこれまでの研究により、ミトコンドリア外膜タンパク質であるGasZの機能がpiRNAの特徴決定に寄与することが示唆された。そこで本研究では、GasZの分子機能を詳細に解析し、piRNAの特徴を決定する機構を解明することを目的としている。本研究の目的を達成するために、本年度は、1GasZの免疫沈降法による相互作用因子の探索と、2同定した相互作用因子とGasZの相互作用の階層性の解明,3これらの複合体に含まれるRNAの解析を行った。1では、GasZ抗体を用いた免疫沈降を行って相互作用因子を調べた結果、Piwiタンパク質とともにヘリカーゼタンパク質であるArmitage(Armi)も相互作用することが明らかとなった。2では、ArmiはPiwi依存的にミトコンドリア上のGaszと相互作用することが確かめられた。3ではGasZ-Armi-Piwi複合体にpiRNAの前駆体が含まれることがわかった。以上のことから、GasZはミトコンドリア外膜上にてArmi-Piwi-piRNA前駆体をアンカリングすることで、ZucによるpiRNA前駆体の切断を促進していることが明らかとなった。本年度の研究計画では、GasZの相互作用タンパク質の同定と、その詳細な相互作用関係の解明に主眼を置いていた。まず、GasZの免疫沈降法による相互作用因子の探索については、申請までの期間に確立したミトコンドリア分画法を用いて、OSC抽出液のミトコンドリアフラクションからGasZ抗体を用いた免疫沈降を行って相互作用因子を調べ、Piwiタンパク質とともにヘリカーゼタンパク質であるArmitage(Armi)も相互作用することが明らかとなった。Armiの細胞内局在を調べると、コントロールのOSCではあまりミトコンドリア上には観察されないが、Zucをノックダウン(KD)するとミトコンドリア上に蓄積することが明らかとなった。このミトコンドリアへの蓄積はGasz KDにより減少することが明らかとなり、ArmiはGasZ依存的にミトコンドリア上に蓄積することが示唆された。このように、当初想定していなかったYb bodyからミトコンドリアへのpiRNAプロセシング因子が移行する現象を初めて捉えることができた。次にGasZ, Piwi, Armiの相互作用の階層性を解析した。まずGasZ KD下ではPiwiとArmiの相互作用は維持された。この結果より、PiwiとArmiはGasZ非依存的に、相互作用していることが明らかとなった。
AIを用いたCAD/CAMコンポジットレジン冠の長期耐久性向上の試み

本研究では,従来品と比べて高い長期耐久性を有するコンポジットレジンを構成するために必要な組成(ナノフィラーの種類,平均粒径,形状,体積含有率,モノマーの種類,シランカップリング剤の種類など)を明らかにする.そのために,1学習に使用する入出力データの準備,2学習モデルの生成と検証,3学習モデルを用いた理想的な組成の探索を段階的に遂行する.本研究では,従来品と比べて高い長期耐久性を有するコンポジットレジンを構成するために必要な組成(ナノフィラーの種類,平均粒径,形状,体積含有率,モノマーの種類,シランカップリング剤の種類など)を明らかにする.そのために,1学習に使用する入出力データの準備,2学習モデルの生成と検証,3学習モデルを用いた理想的な組成の探索を段階的に遂行する.
西周都城の性格に関する考古学的研究

中国・西周時代の都の性格とその構造を明らかにし、中国の都城発展史における基礎的な資料を提供することが本研究の目的である。平成30年度は、1西周時代に続く戦国秦の都である雍城遺跡での発掘調査に参加し新たな資料の収集に努めるとともに、2姚河ゲン[土へんに原]遺跡内の踏査を行い、西周期の王朝による西北地域支配の様相について検討を行った。1について、雍城遺跡の中の馬家荘3号宮殿東側建築遺構群において、北京大学考古文博学院・中国社会科学院考古研究所・陝西省考古研究院が合同で行っていた発掘調査に、平成30年10月11日から18日までの期間参加し、雍城遺跡の建築遺構の構造を確認するとともに、そこから出土した新出資料の収集・分析に努めた。馬家荘3号宮殿東側建築遺構群においては戦国漢代の土層から大量の槽形瓦(戦国秦に典型的にみられる樋形の瓦)が出土し、当地に大規模な建築遺構が存在したことが明らかとなった。他には水道管なども出土しており、戦国秦の都は整然とした都市計画のもとに設計されたことがうかがわれる。これに先立つ西周の都との比較のために重要な発見であった。2について、寧夏回族自治区彭陽県に位置する姚河ゲン遺跡を踏査した。当遺跡は、西周王朝の西北に位置する有力諸侯と考えられる集団が営んだ墓地であると考えられ、文字を有する甲骨片や西周王朝系の青銅器、青銅器の鋳型が出土した点で王朝との強い関連性が散見される。一方で、彭陽県博物館に収蔵されている一部の出土資料や、一部の墓に見られる動物犠牲の例は、この集団が西周王朝とは異なる在地の人々に出自を持つことを示唆しており、王朝の都の近傍にこのような非血縁集団を配していたことは、王朝の国家構造を考えるうえで非常に重要な発見であった。北京大学考古文博学院・中国社会科学院考古研究所・陝西省考古研究院との連携も問題なく、雍城遺跡馬家荘3号宮殿東側建築遺構群での発掘調査、および姚河ゲン遺跡の踏査も順調に実施できた。研究計画はおおむね順調に進んでいるといえる。平成30年度の調査で得られた知見をもとに、周原遺跡の性格と、他の都城遺跡(殷墟遺跡・二里頭遺跡・平糧台遺跡)との性格の比較検討が必要である。平成30年度は、殷墟遺跡や二里頭遺跡との比較を行い周原遺跡の都城としての性格を検討したい。殷墟遺跡は西周に先立つ殷代後期の都と考えられている遺跡であるが、これまでの発掘では西周の周原遺跡と同様に城壁が見つかっていない。殷墟遺跡と周原遺跡の都市構造を比較検討することで、殷と周の都市構造にどのような関連性があるのか、その関連性はどのような原因に起因するものかを考察することができると考える。同様に、殷代に先立つ二里頭遺跡では小規模な囲壁が確認されているものの、後代の王朝の都と呼べるような大規模な城壁はやはり発見されていない。二里頭遺跡以前にあたる新石器時代後期の拠点とされる山西省の陶寺遺跡や浙江省の良渚遺跡からは大規模な城壁が見つかっていることと対比的であり、これは単線的な都城発展史モデルでは説明できない重要な問題点といえる。二里頭遺跡と殷墟遺跡・周原遺跡につながる都城の共通性を抽出することができれば、いわゆる国家形成に関わる問題のうち、中国における都市成立のプロセスを解明する手掛かりになるであろう。もし二里頭遺跡から周原遺跡に至る都城の性格に一定の共通性があり、かつその特徴は新石器時代後期の拠点遺跡である陶寺遺跡や良渚遺跡と関連性が薄いといえるならば、二里頭へと至る都城の在り方について、陶寺や良渚とは異なる起源を想定しなければならない。この問題を検討するために、二里頭遺跡と同じ河南省に位置する新石器時代後期の小規模拠点遺跡である平糧台遺跡の発掘に参加し、新出の資料を参照しながらその都市設計について考察を加える予定である。平成29年度は、1周原遺跡での発掘調査に参加し新たな資料の収集に努めるとともに、2周原遺跡内での踏査を行い、城壁・宮殿区・手工業区・墓区などの位置関係を整理・検討した。1について、周原遺跡の中の斉鎮村地点において、北京大学考古文博学院・中国社会科学院考古研究所・陝西省考古研究院が合同で行っていた発掘調査に、平成29年10月12日から19日までの期間参加し、斉鎮村の宮殿遺構の広がりを確認するとともに、そこから出土した新出資料の収集・分析に努めた。斉鎮村発掘地点においては西周の土層から散水(大型建築物の外周に巡らせた栗石の列)が確認され、当地点にも大規模な建築遺構が存在したことが明らかとなった。遺物には空芯磚や瓦片などがあり、鳳雛村地点・雲塘村地点に準ずる宮殿があったことが想定される。2について、鳳雛村地点を中心に広がる城壁の痕跡と、それよりも東に散布する雲塘村・召陳村の宮殿遺構の間に時間的な差が存在することを確認した。

現状の発掘成果に基づけば、周原遺跡は西周前期の段階で鳳雛村を中心に宮殿・城壁が築かれた一方で、中期以降に東側の雲塘・召陳の方面に拡張された都市であることが推定される。さらには出土した青銅器の銘文から、両者の宮殿区を利用した集団にも一定の差異が認められた。周王朝の中心を担った集団が鳳雛村の宮殿区を集中的に利用した一方で、西周中期・後期になって新たに王朝に組み込まれた外来の集団は雲塘・召陳の宮殿区を利用していたようである。周原遺跡は複数集団の集住の結果拡張されながら形成された都市遺跡であり、異なる血縁集団の混交と解体の過程が、西周期に行われ始めたとみるべきであろう。北京大学考古文博学院・中国社会科学院考古研究所・陝西省考古研究院との連携も問題なく、周原遺跡斉鎮村地点での発掘調査、および周原遺跡内の踏査も順調に実施できた。研究計画はおおむね順調に進んでいるといえる。中国・西周時代の都の性格とその構造を明らかにし、中国の都城発展史における基礎的な資料を提供することが本研究の目的である。平成30年度は、1西周時代に続く戦国秦の都である雍城遺跡での発掘調査に参加し新たな資料の収集に努めるとともに、2姚河ゲン[土へんに原]遺跡内の踏査を行い、西周期の王朝による西北地域支配の様相について検討を行った。1について、雍城遺跡の中の馬家荘3号宮殿東側建築遺構群において、北京大学考古文博学院・中国社会科学院考古研究所・陝西省考古研究院が合同で行っていた発掘調査に、平成30年10月11日から18日までの期間参加し、雍城遺跡の建築遺構の構造を確認するとともに、そこから出土した新出資料の収集・分析に努めた。馬家荘3号宮殿東側建築遺構群においては戦国漢代の土層から大量の槽形瓦(戦国秦に典型的にみられる樋形の瓦)が出土し、当地に大規模な建築遺構が存在したことが明らかとなった。他には水道管なども出土しており、戦国秦の都は整然とした都市計画のもとに設計されたことがうかがわれる。これに先立つ西周の都との比較のために重要な発見であった。2について、寧夏回族自治区彭陽県に位置する姚河ゲン遺跡を踏査した。当遺跡は、西周王朝の西北に位置する有力諸侯と考えられる集団が営んだ墓地であると考えられ、文字を有する甲骨片や西周王朝系の青銅器、青銅器の鋳型が出土した点で王朝との強い関連性が散見される。一方で、彭陽県博物館に収蔵されている一部の出土資料や、一部の墓に見られる動物犠牲の例は、この集団が西周王朝とは異なる在地の人々に出自を持つことを示唆しており、王朝の都の近傍にこのような非血縁集団を配していたことは、王朝の国家構造を考えるうえで非常に重要な発見であった。北京大学考古文博学院・中国社会科学院考古研究所・陝西省考古研究院との連携も問題なく、雍城遺跡馬家荘3号宮殿東側建築遺構群での発掘調査、および姚河ゲン遺跡の踏査も順調に実施できた。平成29年度の調査で得られた知見をもとに、周原遺跡の性格と、他の都城遺跡(豐鎬遺跡・洛陽王城遺跡など)との性格の比較検討が必要である。平成30年度は、豐鎬遺跡との比較を行い周原遺跡の都城としての性格を検討したい。これまで西周時代の城壁を持つ遺跡はほとんど確認されておらず、当時の遺跡分布からみれば僻地といえるような地点に孤立して建つ城壁遺跡と、平成29年度の研究で明らかになった、城壁外にも核心地が広がる特異な性格を持つ周原遺跡しか明らかとなっていない。現在、豐鎬遺跡では大規模な発掘調査は行われていないが、それゆえに近年の出土資料を網羅的にまとめた研究は少ない。当遺跡における出土遺物の整理・再検討を行い、周原遺跡との共通点・相違点を検討する予定である。
ヒマラヤ山地・インド亜大陸・スリランカ島嶼におけるマカクの系統地理と分類

南アジアのマカクの系統地理と種間競合を研究した。ヒマラヤ山岳地帯には新種と提案されたインドのアルナーチャルモンキーを含むアッサムモンキーの西方亜種が広く分布していた。ブータンとネパールでこの種とアカゲザルとの競合関係が異なることを確認した。一方、mtDNAの系統関係からインド亜大陸のボンネットモンキーとスリランカのトクモンキーの分岐は古く、島には高地と低地に別系統のサルが生息することを明らかにした。平成22年度の研究では、ヒマラヤ山地のマカクの遺伝子分析と系統解析を重点的に進め、さらに保存血液を使いスリランカのトクモンキーについても遺伝子分析を行うことができた。ヒマラヤ山地では、ブータンとネパールで成果を得た。ブータンの研究では、現地共同研究者の協力により霊長類の分布情報を充実させ、これまでに収集している糞試料を利用してミトコンドリアDNAを標識とする系統地理解析を進めた。また、ブータン東部(アルナーチャルプラデーシュとの国境付近を含む地域)から新しい試料を入手し、これを分析した。一連の分析から、アルナーチャルプラデーシュで新種として記載されたmunzalaとブータンのアッサムモンキーの関係について興味深い知見を得ている。さらに、7月と3月にはブータン西部でアッサムモンキーを現地調査し、2群に発信器を装着することに成功した。現在、現地の共同研究者の協力で、生態と行動の観察が進んでいる。ネパールの研究では、糞試料を利用して、カトマンズのアカゲザル群でSTR多型を調査するとともに、西部と中部のアカゲザルとアッサムモンキーのミトコンドリアDNA変異に関する結果を出すことができた。また、次年度以降の調査に向け、ヒマラヤ山岳地帯に生息するアカゲザルとアッサムモンキーの分布と生態について、現地の共同研究者から関連情報の提供を受け、調査計画を立てている。一方、スリランカのトクモンキーの研究では、1980年代に採取され保存されていた血液試料を利用して、DNA分析を進めた。ミトコンドリアDNAの非コード領域を中心とする塩基配列データから、近年区別されるようになった3亜種(sinica, aurifronsおよびopisthomelas)の分化を比較することができた。また、スリランカの共同研究者から生態と分布に関する情報を受け、遺伝分化との関係について、現在比較を行っている。今年度は、当初計画に沿ってスリランカ島嶼のトクモンキーの遺伝子分析と系統解析を重点的に進め、さらにヒマラヤ山岳地帯のアカゲザルおよびアッサムモンキーの野生個体群から得た糞試料についても、遺伝子分析を行った。スリランカのトクモンキー研究では、Charmalie A.D.Nahallage博士とMichael A.Huffman博士と共同で、新たに島内11地点から採取した試料の分析を行った。以前に収集していた13地点17野生群の血液試料についても分析し、スリランカ全島におけるこの種の系統地理的特徴を検討した。この結果、ミトコンドリアDNAで2つの系統が明瞭に区別でき、この2系統は形態や生態特徴から記載される亜種分類とは一致せず、生息地の標高帯と相関することを発見した。また、インド亜大陸のボンネットモンキーとの分化を検討すると、スリランカのマカクの分岐は1.63.2百万年もの古い時代と推定された。これは、陸橋が最後に消失した7千年前よりはるか以前の時代で、南アジアに分布するsinica種グループ全体の進化を考えるのに重要な知見である。これらの新発見を、スリランカで開催された国際シンポジウムで発表した。ヒマラヤ山岳地帯のアッサムモンキーとアカゲザルについては、1月にネパールからMukesh Chalise博士を招き、共同で遺伝子分析を行った。また、同期に来日していたNahallage博士も加えてワークショップを開き、研究課題について議論するとともに、次年度の実行計画についても検討した。ブータンについては、前年度に発信器を装着したアッサムモンキー2群の行動域、構成、採食生態、周辺環境、の変化につき、現地共同研究者の協力で毎月モニタリングを行った。ヒマラヤ山岳地帯に生息するこのマカクの生態を解明するのに、貴重な記録であり、次年度に得られたデータを解析する予定でいる。南アジアに広く分布するマカクのsinicaグループの構成種とアカゲザルにつき、野生個体群の生態観察およびmtDNA変異を探索し、系統地理的関係を調査した。スリランカのトクモンキー(Macaca sinica)では、地理的に区別できる2種類のmtDNAハプログループを明らかにし、近縁種のボンネットモンキー(M. radiata)から古くに分岐した単系統を構成する確証を得た。これは、第四期更新世にくりかえされたインド亜大陸とスリランカの陸橋形成より以前に、両種の祖先分岐が起きたことを意味する。また、島内で形態的ないしは生態的に区別できる亜種の分類と、2つのハプログループは対応せず、適応的な変化は祖先の系統地理とは独立に進んだことが解明できた。以上の結果を国内外の学会および国際シンポジウムで発表した。ヒマラヤ山岳地帯ではアッサムモンキーの西方亜種(M. a. pelops)の地域分化につきネパールとブータンで遺伝および生態の調査を進めた。

この地域のアッサムモンキーは東方亜種(M. a. assamensis)と明瞭に区別できること、新種と記載されたインドのアルナーチャルプラデーシュのサルたちもこの系統群に含まれること、を明らかにした。一方、ヒマラヤ山岳地帯の複雑な渓谷と山稜の構造と地域分化には、他研究者が想像している距離による隔離だけでは説明しにくい地域分化の構造が認められた。この進化的背景については、さらに調査が必要である。また、ブータンとネパールではアッサムモンキーとアカゲザルの生息域の重なりに顕著な違いがある。この原因が生態的要因か歴史的要因かについては、まだ十分に解明できていない。ブータンにおける通年の生態観察結果をまとめ国際シンポジウムで発表した。アカゲザルの調査結果については、バングラデシュ各地に孤立する都市個体群の分布および生態的特徴をまとめて論文公表した。スリランカ島嶼とインド亜大陸のサルの関係につき、新しい発見があった。また、スリランカ島内では予想しなかった標高帯で区別される2系統の母系個体群を発見した。これらの知見は、sinica種群の種分化を説明する2つの対立仮説、つまりrecent commer仮説とold ancestry仮説、のうちold ancestry仮説を支持する結果と考えられる。さらに、本課題の舞台となる関係国の第一線で活躍する研究者たちとワークショップをもてたことで、問題意識を共有でき、課題への今後の取り組みに協力体制が固まったことは、大きな前進である。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度を迎えるので、これまでの発見の論文公表を目指す。また、8月に予定されるアジアの霊長類に関する国際シンポジウムに共同研究者たちと参加し、この課題で得た知見を発表して議論を深めたい。ブータンでの生態研究については、年度の早い時期に現地を訪れ、共同研究者たちと1年間の研究の総括を行う計画でいる。また、バングラデシュの共同研究者と進めているアカゲザル都市個体群の生態遺伝学的研究は、重点的に遺伝子分析を進め、その成立過程や進化について、総合的に検討を進めてゆく予定である。
東アジアにおける語り物音楽の伝承並びに声の技法に関する比較分析研究

本研究の目的は、東アジアにおける語り物音楽の声の技法を中心に比較分析し、その音楽的諸特徴並びに伝承の実態について明らかにすることにある。そのため、研究代表者は平成21年度から平成23年度にかけて、各ジャンルの演奏者に対してインタビューを行った。インタビューの内容は、義太夫節・パンソリ・評弾の芸の伝承に関する話と、声の技法についての実演を伴った芸談であり、全てのインタビュー内容を映像に記録した。研究成果については、随時論文・研究発表等で公表してきた。平成21年8月18日・19日に韓国全羅北道立國樂院において、パンソリの伝承者である金美貞教授に対してインタビューを行い、芸の伝承に関する芸談並びに声の技法についての実演を映像資料として記録した。その際に全羅北道立國樂院における金美貞教授のパンソリクラスに4日間参加させて頂き、パンソリの基本である長短(チャンダン)を受講生とともに学習する機会を得た。今後展開するパンソリ研究にとって長短の理解は最重要課題であり、金教授の実演を伴った長短の解説を映像に記録できたことは初年度の大きな成果となった。金美貞教授のパンソリクラスについては、平成22年1月9日に建国大学校(韓国・ソウル市)で「全羅北道立国楽院・金美貞教授のパンソリクラスを体験して」と題する学会発表を行って本研究の成果を公表した。発表内容は当日配られた「論文集」に収められている。また金教授は名唱金演洙が創始した東超制の第3世代伝承者であり、金演洙とその弟子の人間国宝の名唱呉貞淑(第2世代伝承者)の残したパンソリ5大演目のCD全集を入手できたので音源の比較分析を進行中である。平成22年1月29日2.月1日の間、中国蘇州市において評弾に関する歴史的音源資料・映像資料並びに文献資料を収集した。また滞在中に蘇州評弾学校を訪れ、評弾の伝承の実態を調査した。幸いにも同校の特別講師で評弾演奏家の陶謀炯氏にインタビューする機会を得、個人の演奏様式の集大成としての調について実演を交えた解説を映像に記録することができた。蘇州で入手した歴史的音源集である「弾詞流派唱腔大典」(CD26枚)は、評弾の伝承と声の技法を探求するための貴重な資料であり、現在音源の比較分析を進めている。平成22年9月12日に来日中のパンソリ名唱・南海星氏に対してインタビューを行い、芸の伝承に関する芸談並びに声の技法についてのお話を映像に記録した。通訳は南海星氏の弟子の在日韓国人・安聖民氏に依頼した。平成22年9月1820日に韓国全羅北道立國樂院において、パンソリの伝承者である金美貞教授に対してインタビューを行い、芸の伝承に関する芸談並びに声の技法についてのお話を映像に記録した。平成23年2月917日の間、中国上海市において評弾に関する歴史的音源資料・映像資料並びに文献資料を収集した。また滞在中に上海評弾団を訪れ、評弾の伝承の実態を調査した。幸いにも同団の団長であり蒋月泉の蒋調の正統伝承者である評弾演奏家の秦健国氏にインタビューする機会を得、個人の演奏様式の集大成としての調についてのお話を映像に記録した。その際、評弾の歴史的音源集「弾詞流派唱腔大典」の解説書を示し、個々の調の特徴と実態について説明を受けた。このインタビューは評弾の伝承と声の技法を探るための貴重な資料となり、本年度の成果となった。平成23年3月5日に京都教育大学で開催された東洋音楽学会西日本支部第251回定例研究会の特別企画「パンソリの魅力を探る」において「私のパンソリ研究」と題する講演を行い、科研費によるパンソリ研究で得られたこれまでの成果を公表した。またパンソリ唱者・安聖民氏の実演の後、聞き手としてパンソリの「制」「パディ」、声の種類と声の技法、長短と調の関係についてお話を伺った。平成23年3月5日に文楽大夫・豊竹呂勢大夫氏の研究協力を得て、評弾とパンソリの音源および映像を長時間にわたって共に確認しながら、義太夫節の声の技法との違いについて専門的立場からの意見を聞かせて頂き映像に記録した。平成23年3月914日の間、韓国ソウル市において、パンソリの実演を聴くとともに、パンソリに関する歴史的音源資料・映像資料並びに文献資料を収集した。本研究は、東アジアにおける語り物音楽の声の技法を中心に分析し、その音楽的諸特徴を比較するとともに、伝承の実態について明らかにすることを目的とする。そのため平成23年度は以下の研究を行った。平成22年度に引き続き、平成23年5月4日に上海評弾団団長の秦健国氏にインタビューを行い、芸の伝承に関する芸談並びに声の技法についてのお話を映像に記録した。

平成23年9月2830日に韓国全羅北道立國樂院において、パンソリ伝承者の金美貞教授に対して平成22年度に引き続き、芸の伝承に関する芸談並びに声の技法についてのインタビューを行い映像に記録した。平成23年12月26日に、中国蘇州市において江文蘭氏インタビューを行い、評弾に関する芸の伝承に関する芸談並びに声の技法についてのお話を映像に記録した。江文蘭氏は一時、蒋月泉の相手を勤めていた人物であり、蒋月泉の芸に関する貴重なお話を伺うことができた。平成23年度には評弾の歴史的音源集「弾詞流派唱腔大典」に所収の各調について基本ピッチとテンポを分析し、各調の特徴について考察した。評弾の研究成果の一部については、平成24年7月に開催予定の東洋音楽学会西日本支部例会(於京都教育大学)において公表する。また、平成22年度に引き続きパンソリと評弾に関する歴史的音源資料・映像資料並びに文献資料の収集を行った。本研究の成果は、平成24年6月30日発行予定の『音楽教育学』(第42巻第1号、日本音楽教育学会)に掲載される。掲載論文のタイトルは「東アジアの語り物音楽研究-義太夫節・パンソリ・評弾の比較を通して考えたこと-」(全8頁)である。この論文では、義太夫節・パンソリ・評弾を「歴史」「演奏様式」「発声と声の技法」「伝承」の各視点に沿って比較することで、それぞれの特徴を明らかにした。
国際租税戦略への対応

近年、国際的租税戦略による課税ベースの浸食の問題が新聞等でも大きく報じられている。本研究では、我が国の課税ベースの浸食に繋がる租税戦略への対抗策のあり方を模索するという観点から、最近、動きの激しい主な諸外国(米国、英国及びその他の主な欧州諸国、インド、中国等)の対抗策(特に、移転価格税制、包括的否認規定、準包括的否認規定及び出国税等)の実態、最近の再構築の方向性及びその有用性・限界などを分析した。上記の分析の結果、上記の諸国では、国際的租税戦略が、益々、活発化する中、近年、対抗策を強化する動きが顕著に認められること、採用されている対抗策には共通点も少なくないことを確認することができた。特に、包括的否認規定や出国税は、我が国では採用されていない対抗策であり、その有用性と限界については、本研究によって、かなり明確化することができたのではないかと考える。確かに、対抗策の制度設計は、各国において、多少なりとも異なっており、また、各国と我が国の税務行政を取り巻く諸環境の差異も小さいものではないことから、いずれの国のどの対抗策の制度設計が、我が国にとって、最も大きな示唆を包含するものであるのかなどを巡っては、少なからず議論の余地がある。上記のような困難性・限界はあるものの、本研究は、主な諸外国の対抗策について、他に類をみないほど包括的かつ深度ある分析を行ったものである。各国の主な対抗策の制度設計や有用性・限界等を踏まえて我が国の対抗策の再構築の選択肢の考察・比較考量を行った本研究は、活発化する租税戦略に対し、我が国の対抗策については、どのように再構築すべきであるかという問題を検討するに当たり、有用な視点を提供するものであると考える。2011年8月にパリで開催された国際租税法学会の総会に参加し、主な諸外国の国際的租税戦略への対抗措置が関係するセッションに参加した。この参加及び他の参加者から情報収集を通じて、特に参考となる国の対抗措置にはどのようなものがあるのかについての情報を得て、特に参考となる対抗措置の絞り込みを行うことができた。特に、2010年の米国における内国歳入法§7701(o)の創設は、国際的租税戦略への対抗措置としては大きな意義を有しているが、本規定を巡る議論等については、分析/考察を進め、2011年11月には、ジャパンタックスインスティチュートの講演会で「米国の経済的実質主義の立法化の含意」というタイトルの講演を行った。分析すべき主な諸外国の国際租税戦略への対抗措置に関する基本的な資料の収集とある程度の分析/執筆はできた。米国の内国歳入法§7701(o)を巡る問題については、講演会で発表もできるほどに分析も進んでいる。今後は、海外の文献の収集をさらに進める必要がある。また、比較法的な観点からの分析を進めるために、主な諸外国の国際的租税戦略の対抗措置の制度制度設計をそのほかの国の対抗措置の制度設計と比べるために、これらの国々の対抗措置に関する情報収集や関係する書籍等の購入/分析を行う。必要に応じて、海外での情報収集、国際会議への出席、現地でのヒアリング等を行う。研究費の多くは、海外の書籍の購入、海外の国際会議の出席、海外での情報収集・ヒアリング等に関する費用に使用する予定。
成層圏循環の変動が対流圏に及ぼす力学的影響

本年度行った研究内容は、成層圏と対流圏の力学的相互作用を本格的に研究する予備段階として、成層圏の力学過程そのものの再検討と、成層圏・対流圏の相互作用を数値的にシミュレートするための全球スペクトルモデルの開発である。成層圏の力学過程のうち、1)オゾンの南北半球の緯度分布の違いにプラネタリー波がどのような役割を果たしているか、2)季節変動に重力波が果たす役割、を再検討した。オゾン層の紫外線吸収による加熱は成層圏の循環場に大きな影響を及ぼしている。オゾンの子午面分布は北半球と南半球で大きく異なっている。この違いが南北半球のプラネタリー波の強度の違いによって生じうることを数値実験によって明らかにした。この内容は、気象集誌1994年10月号に掲載された。成層圏の力学過程で、重力波は上部成層圏から下部熱圏の風系に対して大きなブレーキ効果をもたらしていると考えられている。今回行った2次元モデルを用いた数値実験により、観測地と類似した下部熱圏の風速逆転層が、重力波の減速効果で形成されることが示唆された。重力波のパラメタリゼーションの方法に対する結果の依存性などを明らかにしたうえで、近く論文として発表する予定である。必要に応じてモデルの水平及び鉛直空間分解能を上げられる全球スペクトルモデルを開発を行った。本年度はモデルのデバック作業としての予備的な数値実験を行うにとどまり、成層圏との相互作用を具体的に解析できるような結果を出すまでにはいたらなかった。本年度の研究で明らかにされた知見を引き継ぎ、今回構築した数値モデルを活用して、対流圏・成層圏の相互作用の研究を行っていく予定である。
超特異積分方程式に基づく衝撃熱弾性応力解析法

まず,二次元の熱弾性問題における熱ひずみに関する領域積分の境界積分による取り扱いについて考察した.すなわち,熱ひずみの分布について二重相反法を適用する方法をとりあげ,熱ひずみの領域内の分布の近似関数にコンパクトサポートのRadial Basis Functionを用いた場合の定式化を行った.このRadial Basis Functionを用いることにより,近似関数の係数マトリックスが,従来よりもスパースな対角マトリックスに帰着させることができた.その結果,コンピュータの記憶容量を節約できるとともに,近似関数の係数を従来よりも高速に解くことができるようになった.次に,衝撃熱弾性問題を取り上げるにあたり,初期条件に由来する領域積分項の評価を効率的に行う必要が生じる.本研究では,この項に多重相反法を2回適用して,境界積分と新たな領域積分を含む項にまず変換した.新たに生じた領域積分項には,初期条件に重調和作用素を作用させた項が含まれている.そこで,初期条件を重調和方程式の特解であるThin Plate Splineで補間することにより,この量を二重相反近似式の係数とThin Plate Splineから導出される関数の線形結合に帰着させる方法を開発した.これにより,時間依存の問題においても,初期条件項の領域積分を境界積分のみにより評価することが初めて可能になった.本定式化を組み込んだプログラムを開発し,数値シミュレーションを行った結果,領域積分項を用いなくてもきわめて高精度な解析が可能となることが明らかになった.さらに,本研究では二次元熱弾性問題に対して二重相反法による解析を行った.二重相反法は,支配微分方程式の非同次項を適当な関数によって表し,その特解を使用して領域積分を境界積分へ変換する手法である.ここではコンパクトな台を持つRadial Basis Functionに対して,DRMで使用する特解を示し,数値計算よって本手法の有効性を検討した.このRadial Basis Functionを用いることにより,近似関数の係数マトリックスが,従来よりもスパースな対角マトリックスに帰着させることができた.その結果,コンピュータの記憶容量を節約できるとともに,近似関数の係数を従来よりも高速に解くことができるようになった.最後に,以上の定式化,数値シミュレーション結果を連成熱弾性の支配方程式から導出される積分方程式の評価法について適用するための定式化と解析プログラムの開発を行った.まず,二次元の熱弾性問題における熱ひずみに関する領域積分の境界積分による取り扱いについて考察した.すなわち,熱ひずみの分布について二重相反法を適用する方法をとりあげ,熱ひずみの領域内の分布の近似関数にコンパクトサポートのRadial Basis Functionを用いた場合の定式化を行った.このRadial Basis Functionを用いることにより,近似関数の係数マトリックスが,従来よりもスパースな対角マトリックスに帰着させることができた.その結果,コンピュータの記憶容量を節約できるとともに,近似関数の係数を従来よりも高速に解くことができるようになった.次に,衝撃熱弾性問題を取り上げるにあたり,初期条件に由来する領域積分項の評価を効率的に行う必要が生じる.本研究では,この項に多重相反法を2回適用して,境界積分と新たな領域積分を含む項にまず変換した.新たに生じた領域積分項には,初期条件に重調和作用素を作用させた項が含まれている.そこで,初期条件を重調和方程式の特解であるThin Plate Splineで補間することにより,この量を二重相反近似式の係数とThin Plate Splineから導出される関数の線形結合に帰着させる方法を開発した.これにより,時間依存の問題においても,初期条件項の領域積分を境界積分のみにより評価することが初めて可能になった.本定式化を組み込んだプログラムを開発し,数値シミュレーションを行った結果,領域積分項を用いなくてもきわめて高精度な解析が可能となることが明らかになった.さらに,本研究では二次元熱弾性問題に対して二重相反法による解析を行った.二重相反法は,支配微分方程式の非同次項を適当な関数によって表し,その特解を使用して領域積分を境界積分へ変換する手法である.ここではコンパクトな台を持つRadial Basis Functionに対して,DRMで使用する特解を示し,数値計算よって本手法の有効性を検討した.このRadial Basis Functionを用いることにより,近似関数の係数マトリックスが,従来よりもスパースな対角マトリックスに帰着させることができた.その結果,コンピュータの記憶容量を節約できるとともに,近似関数の係数を従来よりも高速に解くことができるようになった.最後に,以上の定式化,数値シミュレーション結果を連成熱弾性の支配方程式から導出される積分方程式の評価法について適用するための定式化と解析プログラムの開発を行った.2次元非連成の非定常熱・動弾性問題における境界の応力成分を関係づける境界積分方程式を,支配微分方程式をLaplace変換することにより導出した。この境界積分方程式は,被積分関数にCauchyの主値のオーダーの特異性を有する積分核と超特異核を有しており,境界積分方定式の導出に際して,境界上に置いた基本解のソース点まわりの微小境界を取り除いて積分を予め解析的に評価した後、その微小境界を0に近づける極限操作を行った。さらに,ソース点近傍の境界について,積分変数を境界の弧長から,ソース点と観測点の距離に変数変換することにより,発散積分の有限部分を任意の境界形状を想定して求めた。連成項に関する部分は二重相反法により境界積分に変換した。

ソース点近傍の境界については,積分変数を境界の弧長から,ソース点と観測点の距離に変数変換することにより,発散積分の有限部分を任意の境界形状を想定して求め,得られた超特異境界積分方程式を高次曲線要素で離散化するための一般的な変位,表面力,温度,熱流束の内挿スキームを開発した。以上の手順を3次元問題についても繰り返し,3次元の非連成・非定常動弾性問題における応力成分を関係づける超特異積分方程式の定式化を行った。次に,境界上の変異,表面力,応力の感度係数を関係付ける積分方程式とその離散化アルゴリズムを導出し,Fortranプログラムを開発した。この方法を,エネルギ解放率を変位や表面力の感度係数からエネルギ解放率を計算する方法に応用し,異材界面き裂の応力拡大係数を高精度に計算する方法を開発した。二次元の熱弾性問題における熱ひずみに関する領域積分の境界積分による取り扱いについて考察した.すなわち,熱ひずみの分布について二重相反法を適用する方法をとりあげ,熱ひずみの領域内の分布の近似関数にコンパクトサポートのRadial Basis Functionを用いた場合の定式化を行った.このRadial Basis Functionを用いることにより,近似関数の係数マトリックスが,従来よりもスパースな対角マトリックスに帰着させることができた.その結果,コンピュータの記憶容量を節約できるとともに,近似関数の係数を従来よりも高速に解くことができるようになった.次に,衝撃熱弾性問題を取り上げるにあたり,初期条件に由来する領域積分項の評価を効率的に行う必要が生じる.本研究では,この項に多重相反法を2回適用して,境界積分と新たな領域積分を含む項にまず変換した.新たに生じた領域積分項には,初期条件に重調和作用素を作用させた項が含まれている.そこで,初期条件を重調和方程式の特解であるThin Plate Splineで補間することにより,この量を二重相反近似式の係数とThin Plate Splineから導出される関数の線形結合に帰着させる方法を開発した.これにより,時間依存の問題においても,初期条件項の領域積分を境界積分のみにより評価することが初めて可能になった.本定式化を組み込んだプログラムを開発し,数値シミュレーションを行った結果,領域積分項を用いなくてもきわめて高精度な解析が可能となることが明らかになった.最後に,以上の定式化,数値シミュレーション結果を連成熱弾性の支配方程式から導出される積分方程式の評価法について適用するための定式化と解析プログラムの開発を行った.
遊離筋肉移植における神経二重支配のメカニズムに関する研究

麻痺性疾患に対して行われる神経血管柄付き遊離筋肉移植は、近年では、より強力な筋収縮を獲得するために2系統の神経を縫合する試みがなされている。しかし、その基礎的裏付けは十分になされていない。われわれは神経二重支配の研究のための動物モデルを新しく開発した。ラットの広背筋を、神経および血管柄を付けた有茎筋弁として前頚部皮下に移行させ、胸背神経の近位側断端と遠位側断端をそれぞれ左右の顔面神経分枝に縫合して作成した。移植筋肉が神経二重支配を受けていることを確認するために、神経電気刺激および神経回路標識法を行った。これらのことから、移行した筋肉が両側の顔面神経によって二重支配を受けていることが確認できた。本研究では、支配神経の近位側断端と遠位側断端の両者をそれぞれ運動神経と縫合することで果たしてより強い筋収縮を得ることができるかどうか、神経二重支配モデル(ラット)を作成し検証し、さらにメカニズムについては不明な部分が多いこの神経二重支配という現象に関して、移植筋体の組織学的解析や逆行性および順行性トレーサ法による神経回路の解析を行い、メカニズムの解明に向けて基礎的知見を得る。実験モデルの確立を目的として、ラット広背筋に遠位の神経、血管茎をつけた状態で、広背筋を分割採取する手術操作方法の最適化を行った。十分に高い生着率を得るためには、広背筋固有の栄養動静脈である胸背動静脈ではなく、鎖骨下動静脈まで血管茎を剥離した状態で、遊離筋肉移植を行うのがよいことが明らかとなった。また、移植床の血管としては片側の頸動脈を採用して試行を繰り返したが、神経再支配の評価に十分と考えられる数か月間の動物の生存を得るには、動脈は端側吻合を行うほうがよいことがわかった。また、実験モデルの確立と並行して、本実験において評価系となる神経トレーサー試薬の検討を行い、逆行性神経トレーサーとして、フルオロゴールドを用いる方針となった。また、ラットの筋組織学的評価方法として、筋線維種に沿った染め分け方法の最適化および神経筋接合部の染色を目的とした、シルバーアセチルコリン染色方法の最適化を行い、それぞれ、定量的評価に十分対応できる精度まで検討を行った。本研究は、支配神経の近位側断端と遠位側断端の両者をそれぞれ運動神経と縫合することで果たしてより強い筋収縮を得ることができるかどうか、神経二重支配モデル(ラット)を作成しこれを検証し、さらにメカニズムについて不明な部分が多いこの神経二重支配という現象に関して、移植筋体の組織学的解析や逆行性および順行性神経トレーサー法による神経回路の解析を行い、メカニズムの解明に向けて基礎的知見を得ることが目的である。本研究の実績は、動物モデルの開発であった。神経二重支配を受ける移植筋肉を持つ動物モデルは、ラットの広背筋と、左右の顔面神経を採用することで作成することができ、作成したモデルにおいて実際に神経二重支配が起きていことを、神経電気刺激および神経トレーサーによる神経回路標識法の二つの方法によって証明した。神経電気刺激は、移植筋肉に繋がっている左右の顔面神経にそれぞれ電気刺激を与え、移植筋肉の収縮を肉眼で観察し、神経回路標識法では、移植筋肉に神経トレーサーを注射し、左右顔面神経核の標識を蛍光観察した。また、神経電気刺激において、移植筋肉の収縮を計測し、近位側神経と遠位側神経で、計測値の上では、移植筋肉の収縮に関して大きな差異を認めなかった。移植筋肉における神経二重支配動物実験モデルを最適化し、定量的な検討を進めるために、実験動物の外科的な作成を進めたが、当初移植床血管として片側の頸動脈を端々吻合で採用したため、評価を行う期間までの動物の生存を得ることができなかった。そのため、定量評価を含めた検討に予定よりも遅れをきたしている。端々吻合で行っていた動脈吻合を端側吻合で行うことによって、実験期間中の動物の十分な生存を得ることができることをすでに確認済みであるため、このモデルを用いて今後の研究を遂行することによって当初予定通りの進捗を得ることができるものと考えている。実験期間にわたって高い生存率を得ることのできる実験モデルを確立できなかったために、結果の検討に至った実験動物数が少ないことから、評価系で予定していた消耗品の購入に至っておらず、それゆえに次年度使用額が生じた。本年度研究期間内に、動物実験モデルの最適化を進めることができたため、次年度にペースアップして、モデル動物を作成することによって、実験の遅れをとりもどす予定である。この際に、評価、検討を行うサンプル数が増えるため、予算は次年度に繰り越して使用する。
ハイブリッド型人工膵臓の開発に関する研究

生体細胞と人工材料の両者の長所を組み合わせたハイブリッド型人工膵臓は糖尿病患者の糖代謝などの諸機能の生理学的ホメオスタシスを長期間に渡って維持できるので,疾患の治療と副作用の予防とに関しては機械的インスリン注入装置よりもさらに優れた効果を発揮することが期待される.本研究では第一にプラスチック・プレート上に培養した分離ラ島細胞のインスリン,グルカゴン等のブドウ糖濃度に対する応答的分泌機能などのviabilityを長期間に渡って維持するためには,培養液に3-isobutyl-1-methylxa〓thine(IBMX)を添加して得られる単〓培養が有効であることを,まずin-vitroの長期観察によって確認した.次に培養細胞を宿主に移植した際に生じる免疫学的拒絶反応を防止するため,培養プレートをプラスチック製リング状ホルダーに載せ,多孔性の高分子半透膜によってこれを密封したdiffusion Chamber〓〓(FDC)式のバイオ型人工膵を開発した.マウスまたはラットから得た培養ラ島を用いたDC式人工膵を,ストレストゾトシンによる糖尿病マウスの腹腔内に埋め込み,血糖値の推移をみたところ,同系移植の場合には約100日間に渡り血糖値の正常化を認めたが,異種移植の場合にはある程度の高血糖改善が60日間程度得られたにとどまった. DC式装置においては,培養細胞と宿主とを隔てる半透性高分子膜が重要なポイントになる.この膜は,ブドウ糖,インスリン,アルブミンなどの有用成分については良好な透過性を持ち免疫グロブリン,リンパ球などの免疫関連物質についてはその透過を防ぐバリヤー性が必要となる.本研究では,孔径0.030.6μm膜厚1050μmの合成高分子膜と生体の腎皮膜とを検討し,孔の形状がストレートな0.03μm孔径の高分子多孔膜と腎皮膜が比較的良好であることを確めたが,さらに優れた膜材料の開発が求められよう.生体細胞と人工材料の両者の長所を組み合わせたハイブリッド型人工膵臓は糖尿病患者の糖代謝などの諸機能の生理学的ホメオスタシスを長期間に渡って維持できるので,疾患の治療と副作用の予防とに関しては機械的インスリン注入装置よりもさらに優れた効果を発揮することが期待される.本研究では第一にプラスチック・プレート上に培養した分離ラ島細胞のインスリン,グルカゴン等のブドウ糖濃度に対する応答的分泌機能などのviabilityを長期間に渡って維持するためには,培養液に3-isobutyl-1-methylxa〓thine(IBMX)を添加して得られる単〓培養が有効であることを,まずin-vitroの長期観察によって確認した.次に培養細胞を宿主に移植した際に生じる免疫学的拒絶反応を防止するため,培養プレートをプラスチック製リング状ホルダーに載せ,多孔性の高分子半透膜によってこれを密封したdiffusion Chamber〓〓(FDC)式のバイオ型人工膵を開発した.マウスまたはラットから得た培養ラ島を用いたDC式人工膵を,ストレストゾトシンによる糖尿病マウスの腹腔内に埋め込み,血糖値の推移をみたところ,同系移植の場合には約100日間に渡り血糖値の正常化を認めたが,異種移植の場合にはある程度の高血糖改善が60日間程度得られたにとどまった. DC式装置においては,培養細胞と宿主とを隔てる半透性高分子膜が重要なポイントになる.この膜は,ブドウ糖,インスリン,アルブミンなどの有用成分については良好な透過性を持ち免疫グロブリン,リンパ球などの免疫関連物質についてはその透過を防ぐバリヤー性が必要となる.本研究では,孔径0.030.6μm膜厚1050μmの合成高分子膜と生体の腎皮膜とを検討し,孔の形状がストレートな0.03μm孔径の高分子多孔膜と腎皮膜が比較的良好であることを確めたが,さらに優れた膜材料の開発が求められよう.生体細胞と高分子基材との協合体であるハイブリッド型人工膵臓は、糖尿病患者の糖代謝機能等を生理的な状態に維持するための治療装置として優れた性能が期待できる。初期に開発したハイブリッド型人工膵臓は中空糸の中に血液を流し、外側に膵ランゲルハンス氏島(以下ラ島)を浮遊させる方法であった。しかし、浮遊培養におけるラ島細胞の長期間の機能維持が困難であり、また、中空糸繊維の抗血栓性が満足なものでなかった。そこで、我々は膵ラ島を単層培養することによって、長期間内分泌機能を有する膵島培養法を確立し、さらにそれら、培養ラ島を上下より合成高分子膜でサンドイッチ様に包埋したDiffusion Chamberを開発した。60年度は、この人工膵臓を用いて短期間における同系移植による機能評価を行なった。61年度は同系(マウス→マウス)および異種(ラット→マウス)移植における機能評価を行なった。すなわち、マウスまたはラットの膵ラ島を封入したdiffusion chamberを、ストレプトゾシンで作製した実験糖尿病マウスの腹腔内に移植し、血糖を推移を観察した。同系移植においては約100日にわたり血糖・尿糖および耐糖能が改善し、長期移植の可能性を示唆した。しかし、異種移植では一時に血糖の寛解を示したにすぎず、尿糖および耐糖能の改善をみるにはいたらなかった。すなわち、本実験におけるようなDiffusion chamber(高分子膜)を用いての異種移植を長期間可能にするためには、(1)免疫担体細胞の通過を阻止するのみならず、γ-グロブリンの通過を完全にブロックしうる膜を開発するか、(2)膜孔径の異なる2種類の膜を用いて分離透過させ、一方の膜に免疫吸着剤を用いて非生物学的に免疫物質を吸着除去する方法など、今後検討が必要である。
メモリスタ・抵抗変化型メモリ素子のための新しい電子回路設計基盤の構築

抵抗変化メモリを用いた新規情報処理回路の開拓を行なった。主に、i)用いたバイポーラ型抵抗変化メモリ素子がメモリスタの数理モデルと質的に等価であること, ii)バイポーラ型抵抗変化メモリ素子とキャパシタからなるCR回路にスパイク電圧を与えた場合、スパイク前後でメモリ素子のコンダクタンスが変化しないこと, iii)上記ii)のキャパシタの充放電過程において、キャパシタの電荷をリークさせることにより、スパイク前後でメモリ素子のコンダクタンスが増加すること,および、iv)上記ii)とiii)により、タイミングに応じてコンダクタンスが変化するシナプスデバイスが構成可能であることを明らかにした。本研究の目的は、不揮発メモリへの応用が盛んな電気回路素子「メモリスタ」のアナログ特性を利用する新しい電子回路の設計基盤を構築することである。メモリスタ(M)は、インダクタ(L),キャパシタ(C),抵抗(R)に次ぐ第四の電気基本素子であり、論理回路応用に関する研究は進んでいるものの、アナログ電子回路応用のための学術的基盤は全く整えられていない。これまで申請者らにより設計/実証されてきたメモリスタを組み込んだアナログ電子回路をもとに、設計の基本となる考え方と回路理論を整理・発展させ、第四の電気基本素子を活用した新しい電子回路ための学術基盤を構築し、将来の電子回路工学・エレクトロニクスの発展に寄与することが本研究の目的である。研究期間内に、以下の三点を明らかにする:・メモリスタ回路設計に関する基本回路法則(電荷-コンダクタンス保存則と増減則)・上記法則を基本とするメモリスタ回路・新規回路の設計方法・上記法則/回路理論と実デバイス(ReRAM)の実験との差異(実デバイスでは何が起こりえるか)平成24年度は、メモリスタ回路設計に関する基本回路法則(電荷-コンダクタンス保存則と増減則)を定式化し、さらにその応用の一例として、興奮性回路(疑似神経細胞回路)の二次元アレイにおいて、興奮性回路同士を局所的に結合する素子としてメモリスタを用い、そこで発生する非線形現象・時空間パターンの発生の予測・観測を行った。前年度に、メモリスタ回路設計に関する基本回路法則(電荷-コンダクタンス保存則と増減則)を定式化し、さらにその応用の一例として、興奮性回路(疑似神経細胞回路)の二次元アレイにおいて、興奮性回路同士を局所的に結合する素子としてメモリスタを用い、そこで発生する非線形現象・時空間パターンの発生の予測・観測を行った。本年度は、その成果をまとめ、二冊のメモリスタ関係の書籍の章執筆を行った。またその過程で、分子ナノ材料を用いた自己組織化デバイスの着想を得たため、そのモデル作成、基礎シミュレーションを行った。全研究期間にわたり、不揮発メモリへの応用が盛んな電気回路素子「メモリスタ」のアナログ特性を利用する新しい電子回路の設計基盤を構築した。これまで申請者らにより設計/実証されてきたメモリスタを組み込んだアナログ電子回路をもとに、設計の基本となる考え方と回路理論を整理・発展させ、第四の電気基本素子を活用した新しい電子回路ための学術基盤を構築し、将来の電子回路工学・エレクトロニクスの発展に寄与することを本研究の目的とした。得られた具体的な成果は以下の3点である:・申請者らの提案による「C-ReRAMフィルタ回路における電荷保存則」の定式化・メモリスタ発振回路の設計法の確立(負性抵抗を利用した緩和振動子,単安定回路)・メモリスタを用いた脳型学習ハードウェアに関する検討当初計画していた「メモリスタ増幅器と位相変調器,メムインダクタンスとメムキャパシタンスの回路応用」については、基礎構築はできたものの、応用を見据えた具体的な回路を提唱するには至らなかった。上記研究成果を、業績欄に記載の2冊(2章)の書籍にまとめた。26年度が最終年度であるため、記入しない。集積回路工学26年度が最終年度であるため、記入しない。

本年度は、メモリスタの最も単純な単体モデルの動作が、質的にバイポーラReRAMのアナログ特性と同じであることが実験から確認でき、予測どおりの実験結果を得ることができた。さらに、メモリスタ単体のみだけではなく、それらを組み合わせた大規模ネットワーク(反応拡散ネットワーク)の動作も見込みどおりのものとなった。学習制御を行うCMOS LSIの試作は、シャトルサービスのスキップにより試作を(次年度に)見送った。前年度までに、メモリスタの最も単純な単体モデルの動作が、質的にバイポーラReRAMのアナログ特性と同じであることが実験から確認でき、予測どおりの実験結果を得ることができた。それらの研究成果を二冊のメモリスタ関係の書籍の章にまとめ、出版することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。構築したメモリスタモデルを用いて、学習型ニューラルネットを構築するための基礎検討を行う(メモリスタ以外の部分はCMOSLSI試作シャトルサービスを利用する)。また、メモリスタの大規模ネットワークにおいて、想定外のパターンが創発する条件について検討する。構築したメモリスタモデルおよび新着想の分子ナノ素子を用いて、学習型ニューラルネットを構築するための基礎検討を行う(メモリスタ以外の部分はFPGAを利用してその動作を模擬する)。想定していたH24年度LSI試作のためのシャトルサービスのスケジュールがH25年度に延期されたため、H24年度の繰越金を用いて、H25年度のシャトルにて当該LSIの試作を行う。