hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環日本海都市の多環芳香族炭化水素/ニトロ多環芳香族炭化水素の発生と曝露の国際比較

本研究では,環日本海域の主要大気汚染物質の一つである多環芳香族炭化水素(PAH)及びニトロ多環芳香族炭化水素(NPAH)について次の成果を得た。1)大気中のガス状と粒子状とを分別捕集する装置を開発し,実大気中の存在状態を明らかにした。2)能登半島先端の大気中PAH及びフッ素の一部が中国から長距離輸送され,前者は中国の冬季の石炭暖房,後者は黄砂嵐が主発生要因であることを明らかにした。3)最近の環日本海域の大気汚染傾向と毒性の強さ及びPAH,NPAH濃度との関係を明らかにした。4)ヒトのNPAHの曝露を,尿中代謝物を用いて明らかにするLC-MS/MS分析法を開発した。これを用いて,中国瀋陽市の住民(学童)の尿中1-NP代謝物は日本人より高いことを明らかにした。石川県輪島市郊外(旧国設酸性雨観測所)で過去2年間にわたってハイボリュームエアーサンプラーで1週間毎の大気浮遊粉じんを継続捕集した。捕集フィルターの化学的分析及び気象学的解析から次の結果が得られた。(1)捕集フィルターの重量を測定したところ,大気中の粉じん濃度は冬春に高い傾向があり,輪島で黄砂が観測された時期を含む,特に35月に,上昇していた。(2)同じ捕集フィルター試料に著者らが開発したHPLC-蛍光/化学発光検出法を用いる超高感度一斉分析法を適用して46環の多環芳香族炭化水素(PAH)を定量した結果,PAH濃度は中国で大量の石炭が消費される暖房期(10月中旬4月中旬)にのみ高く,その組成は我が国の金沢市より中国東北地方の瀋陽市の大気に近似していた。(3)中国東北地方の都市(瀋陽,鉄嶺,撫順)とわが国の都市(金沢,札幌,東京)の大気中のPAHは,浮遊粉じん中のPAH組成分析結果から,中国の都市では石炭燃焼によって放出された粉じんが,わが国の都市ではディーゼル車から排出された粉じんが,それぞれ主要排出源であることがわかった。(4)後方流跡線解析法を適用して捕集した各週の空気塊の軌跡を調べたところ,PAH濃度のみが高かった時期の空気塊は,いずれも中国東北地方を経由していること,PAH濃度と粉じん濃度が高かった時期の空気塊は,中国東北地方の他に黄砂の発生地の一つといわれる黄土高原付近を経由していることが明らかになった。以上の結果から,中国東北地方の都市で冬季に石炭燃焼にともなって大量に大気中に放出されたPAHの一部は,日本海をわたってわが国まで長距離輸送されていることが初めて明らかになった。(1)石川県輪島市郊外(旧国設酸性雨観測所)においてハイボリュームエアーサンプラーで1週間毎の大気浮遊粉じんを通年継続捕集し,昨年度,冬期に中国東北地方から石炭燃焼で発生したPAHが日本海を越えてわが国まで長距離輸送されていることを初めて明らかにした同じ捕集フィルターについて,本年はフッ素イオンをイオンクロマトグラフィーで分析して次の結果を得た。1)海塩性フッ素イオンを除した大気中フッ素イオン濃度(以下,フッ素イオン濃度)は,冬期(中国の暖房期,10月中旬4月中旬)に上昇,2)フッ素イオン濃度の推移は黄砂の飛来量(浮遊粒子状物質として測定)の推移と高い相関,3)フッ素イオン濃度の推移はPAH濃度の推移とは相関なし,4)後方流跡線解析法より,フッ素イオン濃度が高かった時期の空気塊は主に中国東北地方を経由。以上から,フッ素イオンが中国からわが国まで長距離輸送されていることが初めて明らかになった。(2)共に製鉄業が盛んな日本の北九州と中国の鉄嶺とで,1日毎の大気浮遊粉じんを夏と冬に2週間ずつ継続捕集し,その有機溶媒抽出物のPAH, NPAH濃度をHPLCで分析するとともに変異原性をAmes試験,活性酸素(ROS)生成能をDTT assayでそれぞれ測定して,次の結果を得た。1)PAH, NPAHは鉄嶺で著しく高く,季節変化(冬>夏)が見られ,石炭燃焼の影響と推定された,2)いずれの都市でも変異原性は冬>夏だったが,ROS生成能は,夏>冬となった。以上から,都市大気毒性は必ずしもPAH, NPAH濃度のみで代表できず,ROS生成に寄与する物質は変異原性に主として寄与するPAH, NPAHとは異なると推定された。(3)ディーゼルエンジン排出ガス粉じんの吸引曝露量を示すバイオマーカーとして,1-ニトロピレン水酸化体を測定するHPKC-蛍光検出あるいはLC-MS法を開発した。

[1]石川県輪島市郊外(旧国設酸性雨観測所)で過去3年間にわたり1週間毎にハイボリュームエアーサンプラーでフィルター捕集した大気浮遊粉じんについて,ニトロ多環芳香族炭化水素(NPAH)分析を試みた。(1)従来のオンライン濃縮-化学発光検出HPLCの分析条件の一部改良して,2-ニトロフルオランテン(2-NF),2-ニトロピレン(2-NP)及び1-ニトロピレン(1-NP)の同時高感度分離分析法を開発した。フィルター捕集粉じんをベンゼン-エタノールで抽出した液を洗浄,酸アルカリ洗浄したのち後に本法を適用ところ,これ等3ニトロ多環芳香族炭化水素(NPAH)が同定・定量できた。(2)3NPAHの総濃度は毎年11月3月に高い季節変化を呈した。(3)捕集空気塊毎に後方流跡線解析法を適用した結果,総NPAH濃度が高い期間は,殆ど中国東北地方を経由していた。(4)この期間の[2-NFR]/[[1-NP]比は5未満と小さく,大気中二次生成の影響は小さいと推定された。(5)この期間の[1-NP]/[[ピレン(Pyr)]比は,金沢より中国東北地方の代表的都市瀋陽の冬季の大気試料の値に近似していた。以上の結果から,中国東北地方の都市で冬季に石炭燃焼にともなって大量に大気中に放出された1-NPだけでなく,当地の大気内で二次生成した2-NF,2-NPPAHも,冬季の北西風に乗って日本海を越え,わが国まで長距離輸送されていると考えられた。[2]金沢市で過去10年間にわたって毎季節毎にハイボリュームエアーサンプラーで捕集した大気紛じんの多環芳香族炭化水素(PAH)及びNPAH濃度を測定した結果,前者は5075%,後者は85%減少し,SPM(22%)やCO(35%)に比較して減少割合が大きく,自動車のPM規制や排ガス規制の効果は,これ等よりPAHやNPAHに顕著に現れていた。
複雑な形状を持つ積層シェルの振動特性に関する研究

FRPラミナを積層接着した積層材は、軽量高剛性、高耐久性、良好な成形性により、軸流回転機翼などの複雑な形状の構造体においても、有効利用が検討され始めている。その有効利用においては、曲率・ねじれ率が場所的に変化し複雑な形状を持つ積層シェル等の利用も必要になっている。本研究では、対称、逆対称、クロスプライ、アングルプライ等の複雑な形状の積層シェルの振動問題に対して、ラミナの積層数、配向角などの影響に注目したパラメトリック解析を行い、その構造設計の基礎資料を集積することとした。初年度においては、対称積層シェル、逆対称積層シェル、クロスプライ積層シェル、アングルプライ積層シェルから成る複雑形状積層シェルの曲げ問題を対象として、一次せん断変形理論に基づく定式化を行った。次に、外国人特別研究員らが開発した高精度振動解析法に基づき、種々の積層シェルの曲げ・振動問題に対して、ラミナの積層数、配向角などの影響に注目したパラメトリック解析プログラムの開発を行った。具体的には、異形積層シェルの曲げ問題におけるグリーン関数のプログラムとグリーン関数を応用した振動解析プログラムを開発した。次年度においては、異形積層シェルのプログラムに基づいて、曲率・ねじれ率が一定の場合および場所的に変化する場合について、多種類の複雑な形状を持つ積層シェルの安全設計のために、これらの積層材の強度、振動性状等を解明した。具体的には、ラミナの積層数、配向角などの影響に注目したパラメトリック解析を行って、複雑な形状の積層シェル構造材設計および振動設計のための基礎資料の集積を行った。
抗体医薬品開発のためのラクダ一本鎖抗体の新しい試験管内作製法

ラクダは重鎖のみからなる一本鎖抗体を持つ。一本鎖抗体は、通常の軽鎖を持つ抗体とは性質が異なり、熱安定性や高い水溶性など、経口薬に近い性質を持つため、抗体医薬への応用が期待される。本研究では、染色体工学を駆使し、ラクダの抗体遺伝子座全体を培養細胞に導入し、さらに遺伝子再編成の誘導を試みたが、ラクダ一本鎖抗体は発現されず、ラクダ特異的な抗体産生制御・組み換え系が異種細胞内では機能しないことが示唆された。本研究では、ラクダ抗体の多様性をADLib法によって増大させるために、V(D)J組み換えが起きたラクダ抗体遺伝子座をニワトリDT40細胞内に確保(クローニング)する必要があった。よって目的の資材を得るために、ラクダ抗体遺伝子座を含むヒト人工染色体を導入したキメラマウスの脾臓細胞を用いてハイブリドーマの作成を試みた。4つのハイブリドーマ様細胞が得られたが、ラクダ抗体遺伝子座を含む人工染色体そのものが脱落しており、それらのクローンを再クローニングしても、人工染色体の確認まではいけなかった。ソースとして利用したキメラマウス内ではV(D)J組み換えをRNAレベルで、また、血清中にも微量ながらラクダ抗体を検出できたにも関わらず、B細胞の数が著しく減少していたため、ラクダ抗体を産生するハイブリドーマが得られなかった一因であると考えられた。V(D)J組み換えを起こした事実は確かであり、in vivo、特にB細胞や血液系細胞系で脱落が起きにくいような人工染色体の改良に着手している。Ex vivoの逆に相当するが、目的のゲノム再構築をin vivoで行わせて、また人工染色体として回収できるのは、本研究の特長であるので、今後その方法論の有効性を実証し、ラクダ一本鎖抗体の試験管内作成および多様性増大ライブラリーの構築を目指す。一方で、我々は今後の展開の一つとして、V(D)J組み換えを担うタンパク質であるRAG遺伝子を強制的に発現し、DT40細胞内でV(D)J組み換えを誘導する試みも検討し、ニワトリDT40細胞内にラクダ抗体遺伝子座を含むラクダ染色体を導入したクローンを樹立した。この導入したラクダ染色体の抗体遺伝子座は組み換えが起こっておらず、それを人工的に誘導する系を構築している。本研究では、ラクダ抗体の多様性をADLib法によって増大させるために、V(D)J組み換えが起きたラクダ抗体遺伝子座をニワトリDT40細胞内にクローニングする必要があった。前年度までは主にラクダ抗体遺伝子座を搭載したヒト人工染色体を導入したキメラマウスから、ハイブリドーマ法を適用することによって、ラクダ抗体遺伝子座のV(D)J組み換えを起こしたヒト人工染色体を回収することを試みたが成功しなかった。そのため、本年度は改良型の人工染色体を用いた追試を行う一方、別法として、ラクダ抗体遺伝子座を含むラクダの自然染色体上で直接V(D)J組み換えを起こさせる方法を試みた。具体的には、抗体遺伝子座の再構成においてV(D)J組み換えを担うタンパク質であるRAG遺伝子を強制的に発現し、DT40細胞内でV(D)J組み換えを誘導するものである。これを実施するために、まずニワトリDT40細胞内にラクダ抗体遺伝子座を含むラクダ染色体を導入したクローンを樹立した。一方、V(D)J組み換えを培養細胞系で誘導したという報告は今までになく、本研究では、V(D)J組み換えに必須の組み換えシグナル配列を配したモデルプラスミドを作成し、組み換えの効率をモニターできるシステムをラクダ染色体を含むニワトリDT40細胞中で構築した。このモデルではニワトリゲノム中に挿入されたプラスミド領域内でV(D)J組み換えが起きた場合、GFPタンパク質が発現するようになっているため、V(D)J様の組み換えが起きたことをGFP細胞の陽性率で評価することができる。それを指標に組み換えを誘導した結果、GFP陽性細胞がわずかながら認められた。その細胞を回収し、ラクダ抗体の発現を解析したところ、GFP陽性でありながらも、ラクダ抗体の発現は認められなかったことから、ラクダ染色体の抗体遺伝座における組み換えを誘導できなかったことが示された。
文書画像の統合理解による電子図書館構築支援方式の検討

1.文書画像のレイアウト解析の拡張(1)背景領域の細線化による手法背景領域の細線化という観点からレイアウト解析法を考案し、実験を行った。その結果、複雑なレイアウト(文書の構成要素を矩形では囲むことができないもの;非矩形レイアウト)や傾きを持つ文書に対しても、本手法が有効に動作することは確認されたものの、従来法に比べて処理時間がかかるという問題点も明らかとなった。(2)一般図形ボロノイ図を用いた手法背景領域の細線化のかわりに、黒画素の8連結成分から一般図形ボロノイ図を生成し、利用する方法を考案した。その結果、処理時間が1/5程度にまで圧縮できた。このことにより、従来法と大差ない処理時間により、従来法では対処が困難であった複雑なレイアウトや傾きを持つ文書を処理可能となった。2.論理構造化・参照構造抽出の柔軟性向上(1)矩形レイアウト文書に対する検討従来法を用いてレイアウト解析を行った結果に基づき、論理構造・参照構造を抽出する処理を考案・改良するとともに、実験を行って成果を発表した。現在、1.の処理結果を入力とする論理構造の抽出手法を検討中であり、orderingとgroupingという2種類の考えを新たに導入し、対象文書に依存しない処理の実現を目指している。(2)参照構造抽出の検討図と説明テキストの間で詳細な参照構造を抽出する処理として、説明テキストを文単位で図の各部に対応付ける処理を考案した。この処理は、マ-カパッシング(電子化辞書研究所の概念辞書から構築した40万概念、90万リンクを持つ意味ネットを利用)により、対応付けの手がかりを得るものである。3.システムの再構築と評価以上の手法を組み合わせて、現在、システムを再構築中である。また、スキャナを用いて実験データを収集した(1.の評価実験にも使用した)。
人口動態を考慮に入れた教育達成の階層間格差の分析

本研究の目的は人口動態を考慮にいれた階層間格差を捉えることにあった.本年度では格差の趨勢のメカニズムを解明することが主目的だった.特に,女性の格差に関して,学歴獲得に関する分析を行った.この目的はおおむね達成されたと考えられる.人口動態を考慮した格差趨勢のメカニズムの解明は,昨年と同じく東京大学の白波瀬佐和子教授と東北大学の瀧川准教授と共同研究で遂行した.社会階層と社会移動調査(SSM調査)を用いて,Song and Mare(2015)の指標を用いて格差の趨勢を記述した.その後,その変化の内容を母親・父親,また母親についてはさらに出生力・到達確率の変化によるものへと分けるように要因分解を行った.要因分解にはKitagawa(1955)の方法を用いた.要因分解の結果,高学歴と低学歴の間には到達確率の格差によって,高学歴間(母四大と母短大)では出生力の格差によって,格差が引き起こされていた可能性が示唆された.これらの成果は,数理社会学会やInternational Sociological Association, RC28 Social Stratificationの2019 Spring Meetingにて報告を行った.また,本研究のスコープである結婚・家族の領域で1つの研究成果が得られた.昨年に引き続き,家庭内の夫婦の親密性を相互行為に基づいて潜在クラス分析によって定式化・分析を行った.分析結果は,日本社会学会や東大社研の二次分析研究会で報告を行った.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は人口動態を考慮にいれた階層間格差を捉えることにある.特に,本年度では格差の趨勢を社会調査データを用いて記述することが主目的であった.この目的はおおむね達成されたと考えられる.趨勢の記述は東京大学の白波瀬佐和子教授と東北大学の瀧川助教と共同研究で遂行した.社会階層と社会移動調査(SSM調査)に参画し,社会階層に特化した調査データを用いて,分析を行った.分析にはSong and Mare(2015)の指標を用いた.この指標は,通常の格差の指標である階層移動確率に出生力を掛け合わせたものである.分析の結果,男性には格差維持の傾向が,女性には格差拡大の傾向が確認された.これらの結果は,家族社会学会,日本社会学会で報告を行った.また,研究成果はSSM調査報告書に取りまとめられた.また,本研究のスコープの一つである結婚・家族の領域で3つの研究成果が得られた.一つは性別役割分業意識と結婚の意思決定を選好の進化モデルによって分析した論文であり,数理社会学会の雑誌『理論と方法』に掲載された.2つ目は同様に選好の進化モデルを用いて配偶者選択方法と晩婚化について分析したものでJournal of Mathematical Sociologyに掲載される.最後は家庭内の夫婦の親密性を相互行為に基づいて潜在クラス分析によって定式化・分析したものであり,東京大学社会科学研究所のSSJDAリサーチペーパーに掲載される.これらの知見や手法は,人口動態と階層間格差を捉えるためには利用される.格差の趨勢を記述することに成功したので,おおむね当初の進捗通りである.本研究の目的は人口動態を考慮にいれた階層間格差を捉えることにあった.本年度では格差の趨勢のメカニズムを解明することが主目的だった.特に,女性の格差に関して,学歴獲得に関する分析を行った.この目的はおおむね達成されたと考えられる.人口動態を考慮した格差趨勢のメカニズムの解明は,昨年と同じく東京大学の白波瀬佐和子教授と東北大学の瀧川准教授と共同研究で遂行した.社会階層と社会移動調査(SSM調査)を用いて,Song and Mare(2015)の指標を用いて格差の趨勢を記述した.その後,その変化の内容を母親・父親,また母親についてはさらに出生力・到達確率の変化によるものへと分けるように要因分解を行った.要因分解にはKitagawa(1955)の方法を用いた.要因分解の結果,高学歴と低学歴の間には到達確率の格差によって,高学歴間(母四大と母短大)では出生力の格差によって,格差が引き起こされていた可能性が示唆された.これらの成果は,数理社会学会やInternational Sociological Association, RC28 Social Stratificationの2019 Spring Meetingにて報告を行った.また,本研究のスコープである結婚・家族の領域で1つの研究成果が得られた.昨年に引き続き,家庭内の夫婦の親密性を相互行為に基づいて潜在クラス分析によって定式化・分析を行った.分析結果は,日本社会学会や東大社研の二次分析研究会で報告を行った.今後は記述された格差の趨勢に説明を与えることが目的である.基本的には当初の予定通りではあるが,実証分析に人口学における要因分解法を用いて,格差の趨勢の変化の要因をデータから明らかにすることを追加する.また,これらの研究成果を査読付き論文雑誌に投稿する予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
１型自己免疫性膵炎におけるＩｇＧ４産生機序と自然免疫の役割

我々の研究成果よりIgG4関連疾患としての1型自己免疫性膵炎において制御性B細胞は、CD19+CD24highCD38high制御性B細胞は疾患の活動を抑制するために反応性に増加し、CD19+CD24highCD27+制御性B細胞の減少が病因に関与している可能性を見出した。また自然免疫については、TLR7を介したM2マクロファージが病態制御、Th2型免疫反応、更に線維化に関わっていることと考えられた。1型あるいは2型自己免疫性膵炎の好中球浸潤については、2型において小葉内膵管周囲に多く好中球浸潤を来すことにはGCP-2が深く関わっていることがわかった。さらに膵癌と1型自己免疫性膵炎におけるIgG4陽性細胞の局在について検討した。IgG4陽性細胞数は1型AIPが癌部、膵癌隣接部位、膵癌上流の閉塞性膵炎に比べ有意に高値であった。IgG4/IgG陽性細胞の比率は1型AIPが高値であった。IgG4陽性細胞が10/HPFを超えるものは、癌部で21例中1例膵癌上流の閉塞性膵炎で21例中2例認められた。IgG4/IgG陽性細胞比40%以上の症例が癌部で21例中9例、膵癌隣接部位で21例中6例、膵癌上流の閉塞性膵炎で21例中3例認めた。包括診断基準のIgG4/IgG陽性細胞比40%以上かつIgG4陽性細胞数が10/HPFを超える症例は1型AIPでは9例中8例であったが、癌部と膵癌上流の閉塞性膵炎でもそれぞれ21例中1例に認めた。このことより膵癌と1型AIPの鑑別において、IgG4陽性細胞数およびIgG4/IgG陽性細胞比率IgG4陽性細胞数については注意が必要であると考えられた。本年度はIgG4産生機序の解析として1型自己免疫性膵炎(AIP)と鑑別を要する膵癌におけるIgG4陽性細胞と制御性T細胞について比較検討した。IgG4陽性細胞数はAIP 21.667±2.436、癌部5.183±1.061、膵癌隣接部位2.250±0.431、膵癌上流の閉塞性膵炎4.033±0.005個とAIPが有意に高値であった。IgG4/IgG陽性細胞の比率はAIP 62.4%±5.9、癌部29.1%±4.5、膵癌隣接部位25.9%±5.4、膵癌上流の閉塞性膵炎21.0%±4.8とAIPで有意に高値であった。IgG4陽性細胞が10/HPFを超えるものは、癌部で21例中1例(5%)膵癌上流の閉塞性膵炎で21例中2例(10%)認められた。IgG4/IgG陽性細胞比40%以上の症例が癌部で21例中9例(43%)、膵癌隣接部位で21例中6例(29%)、膵癌上流の閉塞性膵炎で21例中3例(14%)認めた。包括診断基準のIgG4/IgG陽性細胞比40%以上かつIgG4陽性細胞数が10/HPFを超える症例はAIPでは9例中8例(89%)であったが、癌部と膵癌上流の閉塞性膵炎でもそれぞれ21例中1例(5%)に認めた。IgG4とFoxp3の相関関係は膵癌上流の閉塞性膵炎とAIPにおいて相関関係が認められた(R=0.733)。癌部、膵癌隣接部位では相関関係は認められなかった。このことは膵癌とAIPの鑑別において、IgG4関連包括診断基準を基にしたIgG4陽性細胞数およびIgG4/IgG陽性細胞比率IgG4陽性細胞数について診断することは注意が必要であると考えられた。IgG4産生機序に関しては、上流の閉塞性膵炎の部位ではAIPと同じ制御性T細胞を介した機序が関与している可能性があるが、癌部においては異なったメカニズムが存在する可能性が示唆された。本年度は1型自己免疫性膵炎におけるToll様受容体(TLR)の役割と、1型および2型自己免疫性膵炎における好中球浸潤機序の違いについて検討した。過去に腫瘤形成性膵炎として切除された1型自己免疫性膵炎の切除膵についてTLRを1から11まで染色した。最も多く発現していたものはTLR7であった。続いてこの発現細胞を同定するために蛍光免疫二重染色をおこなったところCD163陽性のM2マクロファージであることがわかった。M2マクロファージは線維化、Th2免疫反応に深く関わっていることが知られており、自己免疫性膵炎においても線維化Th2免疫反応に関与していると考えられた。

日本では2型自己免疫性膵炎は稀とされているが、その主体は好中球病変であることが知られている。しかし1型自己免疫性膵炎においても好中球浸潤があることが最近わかってきた。また本疾患は欧米でよく認められていることより、日本とイタリアの2型自己免疫性膵炎の違いと、1型自己免疫性膵炎と2型自己免疫性膵炎における好中球浸潤のメカニズムの違いについて検討した。日本とイタリアの2型自己免疫性膵炎の好中球浸潤に差は認めなかった。好中球浸潤のメカニズムについてケモカインを検討すると、1型自己免疫性膵炎と2型自己免疫性膵炎において、好中球遊走因子であるILー8に差はなかったがGCPー2は2型が1型に比べ優位に発現していた。ILー8が1型でも発現していたことは好中球浸潤が認められることに一致しており、1型と2型の好中球浸潤の違いはGCPー2によるものと考えられた。消化器免疫本年度は1型自己免疫性膵炎のにおける抑制性細胞として制御性B細胞について解析ができたうえ、膵癌と1型自己免疫性膵炎においてIgG4陽性細胞について検討ができた。現在臨床検体における制御性B細胞のデータ収集は終了しデータの解析もほぼ終了し論文作成もほぼ終了し、近日中に投稿予定である。また抑制性細胞であるM2マクロファージのデータ収集・解析も終了、論文も作成されており投稿準備中であり、研究は順調に進展しているものと考える。来年度は1型自己免疫性膵炎における、制御性マクロファージと言われているM2マクロファージの役割と自然免疫の関わりについて検討する予定である。引き続き臨床検体においては1型自己免疫性膵炎における自然免疫の関わりについて解析する予定である。また動物モデルの作成とそれをもとに抑制性細胞の役割と発症機序における自然免疫の役割について解析を行う予定である。抗体・試薬を購入する金額としては少ないため平成26年度の受入金と併せて購入する方が有効に活用できると判断したため。抗体、試薬の購入に使用します。機器類は既に施設にあるため、研究試薬をはじめとする消耗品と研究発表のための旅費に使用する。
硬X線偏光観測の実現で切り拓くブラックホール近傍部の探査と解明

1,ブラックホールから放射されるジェットは、フェルミの一次加速機構によって加速されると考えられている。このような高エネルギー天体で起こる粒子加速の研究を行うため、宇宙線加速源の候補である超新星残骸(SNR)の研究を行った。フェルミ・ガンマ線天文衛星の観測データを用いて、加速粒子からのガンマ線放射の放射起源を探った。放射起源の特定によって初めて、粒子の加速機構の解明を詳細に研究することが可能になる。私は米国のSLAC国立加速器センターとの共同研究で、GeVガンマ線領域で明るく輝くSNR W49B,S147,HB21の解析を行った。W49Bは、これまで観測されてきたTeVガンマ線領域で明るい若年のSNRと、GeVガンマ線で明るい中年のSNRの進化過程の中間にある(2000年)のSNRである。解析によってW49Bは、これまで観測された中でGeV領域で最も明るく、かつSNRに存在する陽子エネルギー密度も非常に高いことがわかった。この解析によって、様々な年齢のSNRからのガンマ線放射を統一的に理解する上で、W49Bが重要な天体であることを明らかにした。この研究成果を論文責任著者として、AstroPhysial Journalに論文として発表した。また、非常に大きな視直径を持つSNR S147に関しても解析を進め、可視光領域とガンマ線領域で空間的な相関の示唆を得ることができた。この解析結果は現在まとめられており、私が責任著者として論文投稿の準備を進めている。2,大型放射光施設SPring-8において実施した、Si/CdTe半導体コンプトンカメラの偏光測定実験の論文がNIM-A誌に掲載された。この実験によって、コンプトンカメラが軟ガンマ線領域において非常に高精度の偏光測定能力を持つことを実証した。1,大型放射光施設SPring-8において実施した、Si/CdTe半導体コンプトンカメラの偏光測定実験の論文がまとめられた。使用された検出器は次期X線天文衛星Astro-H搭載の軟ガンマ線検出器(SGD)のプロトタイプであり、Astro-Hによって軟ガンマ線偏光観測が可能になることを実験的に初めて明らかにした。さらに、この実験結果はコンプトンカメラの応答構築の研究にも貢献している。私はこの実験において、実験系の全体設計、アラインメント系とシールドの設計および製作を行った。2,2010年に打ち上げ予定の気球実験PoGOLiteのモーター部分の組み上げを、宇宙科学研究本部において行った。この気球実験ははくちょう座X-1というブラックホール天体を観測予定で、世界初の硬X線偏光検出を目指している。私は広島大学や外部企業との共同作業により、ゴンドラを制御するモーター2台を完成させその実証実験を行い、問題なく動作することを確認した。3,高エネルギー天体で起こる粒子加速の研究を行うため、宇宙線加速源の候補である超新星残骸(SNR)の研究を行った。私は米国のSLAC国立加速器センターとの共同研究で、GeV領域で最も明るく輝くSNR W51C、W44、W49Bの解析を行った。投稿論文として発表されたW51CとW44ではバックグラウンド評価を担当し、そのエネルギースペクトルの決定に貢献した。またW49Bについては解析を主導しており投稿論文として準備中である。この一部の成果は、秋期天文学会において発表した。
課題解決型外国語活動における指導と評価の一体化を目指した指導細案と教材の提案

1.研究目的研究の目的は、課題解決型外国語活動における評価規準や評価方法を反映する形でそれぞれの単元(プロジェクト)の1時間ずつの授業の詳細を提案することにある。具体的には年間35時間を56の単元(プロジェクト)で構成し,その1時間ずつの授業の進め方の詳細,評価規準・評価例,指導細案を作成することである。2.研究方法小学校外国語活動に適した活動をプロジェクト(課題解決的な活動)と定義し,実践したことはまとめると次の2点である。(1)単元開発と教材開発指導と評価の一体化を考え,どんな力をつけるかを明確にし、課題解決的な力やコミュニケーションへの態度の育成を考えた単元開発と教材開発を行った。5・6学年で実践したカリキュラム修正し、両学年ともに直接交流できる新しい単元を開発した。例えば、新単元(プロジェクト)、「世界へ発信スカイププロジェクト-台北の友だちに日本のお正月を紹介しよう-」では、スカイプを通して台北の友だちと直接やりとりし、活動やコミュニケーションへの意欲を高めることができた。教材開発では,児童が最終的な活動に向けて自主的に練習し、自己の力を極めるための音声教材を作成した。その他、各時間使用する教材の作り方やその資料となるものをまとめた。(2)評価規準・評価方法の見直しと各時間の詳細案、評価例の作成各単元(プロジェクト)の評価規準・方法,児童の評価を見直し修正した。1時間ごとの指導細案とともに評価をどの場面で実施するかを示し,評価シートや評価カードも作成した。授業内容や評価規準の妥当性の検証のため,単元終了時に扱った表現を使用できる違った場面を与え、応用して言語使えるかの調査も行い、態度や意欲面のみでなく,言語使面でも力がつくことを検証した。3.成果と課題児童の興味や直接交流のできる単元の開発,自主的に使える音声教材の準備,具体的な授業の詳細案、評価規準・方法などを提示することで,児童は意欲的に活動に取り組み、学級担任は,スムーズに授業を進め、妥当性のある評価ができた。これらの研究を踏まえ、低・中学年においても課題解決的な活動を実施し、また、同時に中学への連携(小中一貫)できる9年間を見通したカリキュラムを構築することが必要である。
超短時間作用型非脱分極性筋弛緩薬の開発を目指した基礎的検証

本研究は、全身麻酔の簡便性を高め、周術期管理の安全性向上を目標として、超短時間作用型非脱分極性筋弛緩薬の開発を目指すものである。具体的には、新規化合物を合成し、臨床において、1作用の発現が速やかで、2効果の制御が容易であり、3拮抗薬なしに急速に回復し、4蓄積作用がなく、5有害作用がないことが期待できるものを選出すべく、小動物において基礎的検証を行うことである。本研究においては、新規非脱分極性筋弛緩薬JH-NMBA(JH001JH003)を合成し、「JH-NMBA(JH001JH003)は有害作用を呈することなく超短時間作用性の筋弛緩効果を示す」という仮説を立て、その検証のため、評価に適した各種動物モデルを用いて基礎的研究を行う。具体的には、JH-NMBA(JH001JH003)が、高力価・超短時間作用性で、気管支収縮・循環抑制・ヒスタミン遊離などの有害作用がないかを検証する。本研究の結果をもとに大動物を用いた前臨床試験・毒性試験へと展開する化合物を決定する。これまでに行った研究から、JH-NMBA(JH001JH003)の比較対象となる薬剤であるロクロニウムに、中枢神経への直接作用による抑制効果があることが示唆された。本研究で検証する予定であったJH001JH003も化学構造上の特徴から同様の作用をもつことが疑われた。筋弛緩薬の中枢神経への直接作用による抑制効果は好ましくないため、そのような有害作用を持たない化合物を開発する必要があり、化学構造の再検討を要した。現在までに、新たにJH006JH008を考案している。新規化合物化学構造の再検討:現在臨床で頻用されている非脱分極性筋弛緩薬であるロクロニウムは、中時間作用型で有害作用が少ないことが知られており、新規非脱分極性筋弛緩薬JH-NMBA(JH001JH003)の比較対象となる薬剤である。これまでに行った研究から、ロクロニウムは中枢神経への直接作用による抑制効果という新たな有害作用をもつことが示唆された。本研究で検証する予定であったJH001JH003(及びJH004JH005)は化学構造上の特徴から同様の作用をもつことが疑われた。当初計画通りに化合物を合成し、研究を進め、良好な結果が得られたとしても、この直接作用による中枢神経抑制効果が見られた場合には臨床展開できない可能性が高いと考えられた。そこで、この有害作用を持たない化合物を開発する必要があり、新規化合物の化学構造の再検討を要した。新規化合物の合成、基礎的検証:新たに考案した新規非脱分極性筋弛緩薬JH-NMBA(JH006JH008)を合成し、計画どおり基礎的検証を実施する。また、比較対象となるロクロニウムの薬力学パラメーター等のデータの取得も進めていく。

これまでに行った研究から、ロクロニウムは中枢神経への直接作用による抑制効果という新たな有害作用をもつことが示唆された。本研究で検証する予定であったJH001JH003(及びJH004JH005)は化学構造上の特徴から同様の作用をもつことが疑われた。当初計画通りに化合物を合成し、研究を進め、良好な結果が得られたとしても、この直接作用による中枢神経抑制効果が見られた場合には臨床展開できない可能性が高いと考えられた。そこで、この有害作用を持たない化合物を開発する必要があり、新規化合物の化学構造の再検討を要した。現在までに、新たにJH006JH008を考案している。新規化合物の合成、基礎的検証:新たに考案した新規非脱分極性筋弛緩薬JH-NMBA(JH006JH008)を合成し、計画どおり基礎的検証を実施する。また、比較対象となるロクロニウムの薬力学パラメーター等のデータの取得も進めていく。本年度検証する予定であったJH001は、化学構造上の特徴から、新たに明らかになった筋弛緩薬の有害作用である中枢神経直接作用による抑制効果をもつことが疑われた。当初計画通りに、JH001を合成し、研究を進め、良好な結果が得られたとしても、この直接作用による中枢神経抑制効果が見られた場合には臨床展開できない可能性が高いと考えられた。そこで、この有害作用を持たない化合物を開発するため、新規化合物の化学構造を再検討し、新たにJH006JH008を考案した。次年度、これらの化合物を合成し、小動物を用いて基礎的研究を行う予定である。
連続領域での光・ニュートリノ核応答 : 元素合成素過程への核子多体論アプローチ

r過程に関与する中性子過剰核の(γ,n)/(n,γ)反応と、超新星爆発で重要な役割を果たすとされる^4Heおよび^3He,^3Hのニュートリノによる励起過程のうち特に連続領域の原子核応答を研究した。1.中性子過剰核での(γ,n)/(n,γ)反応断面積の連続状態QRPA理論に基づく記述Skyrme密度汎関数と連続状態QRPAに基づき、Sn同位体におけるE1応答を10keVのエネルギー分解能で計算した。マックスウェル平均(n,γ)反応断面積を求め、離散化連続状態を仮定するQRPA計算との違いを定量的に明らかにした。マックスウェル平均(n,γ)反応断面積の温度範囲と必要とされるエネルギー分解能の関連を明らかにした。2.ニュートリノによる^4He,^3He,^3Hの連続エネルギー領域応答の第一原理計算(連携研究者鈴木宜之)^3H,^3He,^4Heの基底状態がニュートリノによって励起される強度関数の計算を行った。始状態と終状態は相関ガウス関数と回転運動を記述するグローバルベクトル表示を組み合わせて表現した。また独立に、3体クラスターと1核子の模型により直接連続状態を求めて強度関数を計算し、前者と比較して閾値近傍での強度関数の立ち上がりについて確定した結果を得ることができた。1.中性子過剰核での(γ,n)/(n,γ)反応断面積の連続状態QRPA理論に基づく記述(松尾)Skyrme密度汎関数にもとづく連続状態QRPA計算を高いエネルギー分解能で遂行するための数値計算の準備を進めた。Skyrme密度汎関数の速度依存項の正確な取り扱いは、エネルギー加重和則を満たした(γ,n)/(n,γ)反応断面積の記述のために不可欠である。Yoshida-Van Giaiによる独立なQRPA計算と比較することで、我々の理論の精度を再確認した。r過程経路近傍にあると考えられる中性子過剰Sn同位体を対象に、元素合成過程で問題となる有限温度中性子に対するマックスウェル平均(n,γ)反応断面積を評価した。元素合成過程にかかわるのはT=10^8-10^10の範囲で、連続状態QRPA理論と連続状態を離散化する標準的手法では1桁以上の差を生むことを明らかにし、また、10keV程度のなめし幅での計算を次の目標とすべきことを明らかにした。2.ニュートリノによる^4He, ^3He, ^3Hの連続エネルギー領域での応答のab initio計算(連携研究者鈴木)^4Heのニュートリノ非弾性散乱断面積を評価するうえで、少数系厳密計算はab initio計算の観点から極めて重要であるが、そこで問題となる連続エネルギー領域での応答強度関数を記述するための手法としてグリーン関数を用いた定式化を開発した。モデル系としての3体系を対象に、複素スケーリング手法、ローレンツ積分法などとも比較し、相互の優位性と問題点を明らかにし、ニュートリノ反応の計算にたいする指針を得た。
金属アレルギーと着色に重点をおいたチタン製矯正用ブラケットの作製

Metal Injection Molding法を用いた焼結体によるチタン製エッジワイズブラケットの作製を行った。この方法によるチタン製ブラケット作製の報告は確認されていない。すでにブラケット裏面の接着面形態を変えることにより良好な接着特性が得られている。そこで今回は以下に示す項目について検討を行ない、下記の結果を得た。1.ビッカース硬さ試験:各部位とも有意差は無く約240±40Hvの硬さが得られ、ほぼ均質な物性を有していることが確認された。2.フリクション試験:6種類のサイズのステンレススチールワイヤーと、チタン、セラミック、ステンレススチールブラケットのフリクション試験を行ったところ、チタンブラケットはフリクション値が小さく、角ワイヤーではセラミックブラケットの値に近似していた。さらにこれに関連して、ブラケット表面のSEM観察を行ったところ、チタンブラケットとセラミックブラケットは類似した凹凸傾向が観察された。3.ブラケット表面への着色:電触法、イオンプレーティング法により、試作チタンブラケット表面に青、赤、緑、黄、桃、金、銀、黒等の着色を行うことが可能であった。4.溶出性の検討:チタンおよびステンレススチールブラケットを、蒸留水、生食水、0.05%塩酸、1%乳酸に浸漬し、1および3カ月後の溶出量1ICP分析により定量したところ、ステンレススチールブラケットはNi;Cr;Feの溶出が認められたが、チタンブラケットはTiのみが溶出した。ラット皮下埋入試験:ラット皮下埋入後4週、12週後のチタンおよびステンレススチールブラケット群とも同様にブラケット周囲には被包化された組織像が観察された。尚、本研究は特願平を受けている。今後は、口腔内をトータルに捉えた抗金属アレルギー用矯正治療法の確立も目指したいと考えている。
看師の抗癌剤による職業性曝露とDNA損傷に関する研究

平成18年度に引き続き、女性看護師121名と同病院に勤務する女性事務職員46名(合計167名)から得られた末梢血リンパ球のコメットアッセイの画像解析と質問紙調査の結果を解析し、次の結果を得た。すなわち、看護師のうち57人は6ケ月以上抗癌剤を取扱っており、64人は少なくとも6ケ月間抗癌剤を取扱っていなかった。1ケ月以内に健康診断でX線検査を受けた人は看護師群28名および対照群8名であった。また喫煙者は看護師群12名、対照群12名であった。なお看護師群と対照群の基本属性では、喫煙状況、コーヒー飲用、肝臓の酵素(AST)、ヘモグロビンを除いて、有意な差はなかった。DNA損傷に影響を及ぼしうる放射線および喫煙などを交絡因子として、抗癌剤を取扱っている看護師群と対照群のコメットのtail length(μm)を対数変換して比較すると(共分散分析)、対照群が0.71±0.09であったのに対して、看護師群は0.76±0.12と有意に長かった(p=0.020)。抗癌剤を6ケ月以上取扱っていた看護師57名のtail lengthは対照群46名と比べて有意に長かったが(p=0.045)、抗癌剤を取扱っていない看護師64名と対照群の間には有意差は認められなかった(p>0.05)。なお、抗癌剤取扱い看護師のtail lengthは取扱いのない看護師に比べて長い傾向はあったが、有意差は認められなかった(p>0.05)。これらの結果は抗癌剤を取扱う看護師にDNA損傷の影響が示唆するものであり、我が国でも、抗癌剤を取扱っている看護師はDNA損傷の潜在的なリスクを持つと考えられる。わが国では看護師を対象とした抗癌剤取扱いに関するガイドラインの整備の遅れが指摘されており、適切な安全取扱いに関するガイドラインが今後提示される必要があると考えられた。抗癌剤の職業性曝露が看護師のDNA損傷に与える影響を検証するため、血液を採取しコメットアッセイによる白血球中のDNA損傷レベル測定と質問紙調査を行った。質問紙の内容は抗癌剤の取り扱いと接触状況((1)抗癌剤を取り扱っている期間(2)抗癌剤取り扱い頻度(3)取り扱う場面:抗癌剤の溶解や点滴セットの準備時の防護策、取り扱っている抗癌剤の薬品名、抗癌剤治療中の患者の排泄物の取り扱い状況(4)抗癌剤取り扱いのガイドライン、マニュアルの有無)、抗癌剤以外のDNA損傷の可能性のある因子((1)年齢(2)婚姻状況(3)喫煙習慣・喫煙歴(4)コーヒーの摂取(5)内服薬の有無と種類(6)疾病(7)主観的健康観、(8)サプリメントの摂取の有無と種類(9)最近の感染症の既往(10)最近の予防注射の経験(11)運動の習慣(12)X線検査など放射線に接触する機会(13)勤務状況(14)飲酒習慣と一日あたりの摂取量)であった。対象者は、抗癌剤を過去6ヶ月以上取り扱っている女性看護師、比較対照群は抗癌剤を過去6ヶ月以上取り扱っていない女性看護師、女性事務職員で、北東北の3つの病院に勤務する合計179名から参加協力を得た。なお本研究は秋田大学医学部倫理委員会の承認を得て行った。コメットアッセイはTREVIGEN^<【○!R】>のプロトコルに従い実施した。ついで蛍光顕微鏡によるコメット画像の撮影、コメットアナライザV.1.5によるコメット画像の自動解析を行った。またDNA損傷に影響を与えることが考えられる血液中のヘモグロビン、γ-GTP、ALT、ASTを測定した。現在これらの結果について統計解析を実施中である。なお本研究で用いたコメットアッセイ法は抗癌剤による職業性曝露が予測される薬剤師など他の医療職のDNA損傷の観察においても適用可能であることが確認された。

なお、抗癌剤取扱い看護師のtail lengthは取扱いのない看護師に比べて長い傾向はあったが、有意差は認められなかった(p>0.05)。これらの結果は抗癌剤を取扱う看護師にDNA損傷の影響が示唆するものであり、我が国でも、抗癌剤を取扱っている看護師はDNA損傷の潜在的なリスクを持つと考えられる。わが国では看護師を対象とした抗癌剤取扱いに関するガイドラインの整備の遅れが指摘されており、適切な安全取扱いに関するガイドラインが今後提示される必要があると考えられた。
Surface chemistry of calcium aluminosilicate hydrate (C-A-S-H) for ions immobilization and transport in low carbon cementitious materials

ポルトランドセメント(PC)やPCの一部が補助セメント混合材料(SCMs)に置換されたセメント系材料は、水和生成物の物理的化学的な特性による放射性廃棄物固化に向けて研究がなされている。この研究で異なる合成C-S-H及びC-A-S-Hの表面電荷(表面サイト密度と脱プロトン化の平衡定数)を特定することである。さらに、表面電荷がC-S-H及びC-A-S-H表面におけるイオン吸着に及ぼす影響を調査する。It is detailed in English.ポルトランドセメント(PC)やPCの一部が補助セメント混合材料(SCMs)に置換されたセメント系材料は、水和生成物の物理的化学的な特性による放射性廃棄物固化に向けて研究がなされている。It isdetailed in English.工学
離散凸性に基づく整数パラメータ正則化学習によるハードウェア・フレンドリな機械学習

基礎となる整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムについて検討を行い,いくつかの異なるアプローチについて定性的な比較検討を進めた.しかし本課題は極めて挑戦的なものでもあるため,当初予想していなかったような理論的問題や,計算機上での検証段階における予想以上の計算時間などで十分な性能を得るのが困難であるなどの事態が生じたため,現状では論文としてまとめる程度の成果には至っていない.一方このような考察から得られた代替的アイデアとして,データ中の変数が持つ構造的情報を学習に用いることにより実装レベルで効率的な計算へと帰着できる枠組みを構築する,という点についてその枠組みの構築と有用性検証を実施した.本研究は,組込みシステムなどリソースが限られたハードウェア上でも性能を実現できる機械学習アルゴリズムの構築とその実用性検証を目的とするものである.この目的の下,まず離散凸解析に基づいた整数パラメータによる正則化学習アルゴリズムの構築を行い,その後,得られた枠組みをハードウェア(FPGA)を用いて実験的に検証する.本年度は,主にその基礎となる整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムについて検討を行い,いくつかの異なるアプローチについて定性的な比較を進めた.今回必要となるアルゴリズム的な技術要素として,新しく理論的に検討する必要のある部分と,既存の技術を直接用いることができる部分との明確な線引きが得られ,今後は理論的な検討が必要となる部分の詳細をつめていく必要がある.その後は,各要素を計算機上に実装し,シミュレーションによるシステム全体としての性能の比較を進める必要がある.また一方で,連携研究者とともに最終的に得られるであろうシステムの構成についての議論を行った.想定されるシステムはいくつかの構成要素から得られるため,その全体的な構成についての,ソフトウェア,およびハードウェア両観点からの合意に基づいた大枠が現時点で得られている.そのように,上記のシミュレーションによる検証がめどがつき次第,実際のハードウェア上での実装を進めるための準備が整えられた.本研究は,組込みシステムなどリソースが限られたハードウェア上でも性能を実現できる機械学習アルゴリズムの構築とその実用性検証を目的とするものである.この目的の下,まず離散凸解析に基づいた整数パラメータによる正則化学習アルゴリズムの構築を行い,その後,得られた枠組みをハードウェア(FPGAなど)を用いて実験的に検証する.当該年度は,昨年度に引き続き,主にその基礎となる整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムについて検証を行い,いくつかの異なるアプローチについて検討を行った.また,それをハードウェア上に実装する際のシステムとしての全体についても検討を行い,その概形は得られている.それと同時に,整数パラメータ上での正則化学習に対抗し得る従来的なアプローチについて,その弱点を整備するとともに,比較実験用の実装なども進めた.一方で,数値実験などにより,現状のアプローチではスケーラビリティなどの点でいくつか改善すべき問題点なども明らかになってきており,これらについてさらに検討を進め改善策を講じる必要がある.本研究は、組込みシステムなどリソースが限られたハードウェア上でも性能を実現できる機械学習アルゴリズムの構築とその実用性検証を目的とするものである.この目的の下,アルゴリズム・レベルで,性能と計算コストのトレード・オフを調整可能な枠組みについて検討を行う.この際,離散凸性などの組み合わせ構造に基づく整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムの構築を行う.そして,得られたアルゴリズムのハードウェア上での実装を行い,実験的な検証を行うまでを目標とするものである.当該年度は,昨年度同様,主に基礎となる整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムについて検討や定式化を行い,計算機での実験的検証を進めた.これについて,幾つかの異なるアプローチについて比較・検討を進めた.特に,整数パラメータ上での正則化学習に対する従来手法についてもさらに調査を進め,再実装や実験的比較などの準備も進めた.昨年度から明らかになっているスケーラビリティなどの課題については十分な対応策がいまだ得られておらず,ハードウェア上での実装にはいたっていない状況である.今後さらにこの点に検討を進め,改善方法の模索を行う必要があると考えている.当初計画では,当該年度までに研究を終了する予定であった.しかしながら、昨年度からの検証で明らかになっている計算のスケーラビリティの問題に対する解決策が十分に見つかっておらず,ハードウェアを用いた検証にまで進めずにいるのが現状である.今後はこの問題に対する対応策を重点的に検討を進め,迅速に実験的検証へ進めるように研究を進める必要がある.またこの問題への十分な対応策が得られない場合などには,時間的制約も鑑み,計算機上での検証へ計画を移行するなどの対応を考えている.本研究は,組込みシステムなどリソースが限られたハードウェア上でも性能を実現できる機械学習アルゴリズムの構築とその実用性検証を目的とするものである.この目的の下,アルゴリズム・レベルで,性能と計算コストのトレード・オフを調整可能な枠組みについて検討を行う.この際,離散凸性などの組合せ構造に基づく整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムの構築を行う.そして,得られたアルゴリズムのハードウェア上での実装を行い,実験的な検証を行うまでを目的とするものである.当該年度は,基礎となる整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムについて検討や定式化を行い,計算機での実験的検証を進めた.これについて,以前から検討を行っているいくつかのアプローチについて,比較や検証をさらに進めた.以前から明らかになっているスケーラビリティなどの課題について十分な対応策がいまだ得られておらず,今後の課題として検討が必要であるとの認識を得た.

基礎となる整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムについて検討を行い,いくつかの異なるアプローチについて定性的な比較検討を進めた.しかし本課題は極めて挑戦的なものでもあるため,当初予想していなかったような理論的問題や,計算機上での検証段階における予想以上の計算時間などで十分な性能を得るのが困難であるなどの事態が生じたため,現状では論文としてまとめる程度の成果には至っていない.一方このような考察から得られた代替的アイデアとして,データ中の変数が持つ構造的情報を学習に用いることにより実装レベルで効率的な計算へと帰着できる枠組みを構築する,という点についてその枠組みの構築と有用性検証を実施した.当初計画においては,当該年度までに,整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムの開発が済み,ハードウェア上への実装や初期的な検証までを進める予定であった.しかし現状において,簡単な数値実験は進めているものの,ハードウェア上への実装などは全く行えていない.この主な原因は,数値実験でも明らかになってきたスケーラビリティの問題が挙げられる.これについては,すでに課題解決のための検討に入って,いくつかのアイディアが得られている段階ではある.今後は上記の計算のスケーラビリティの問題に対する対応策を重点的に検討を進め,迅速に実験的検証へ進めるように研究を進めるように準備を行う必要がある.またこの問題への十分な対応策が得られない場合などには,時間的制約も鑑み,計算機上での検証へ計画を移行するなどの対応を考えている.機械学習今後は,当初計画からの遅れている研究項目を早急に進める必要がある.そして,一定のスケーラビリティが得られる整数パラメータ正則化学習アルゴリズムの検討が済み次第,共同研究者とともに,得られているシステムとしての構成を基にハードウェア上へ実装を行い,検証を進める.当初計画においては,初年度において,整数パラメータ上での正則化学習アルゴリズムを導出するとともに,その理論的性質(計算量や推定性能など)に関する検証を一定の範囲で終了している予定であった.しかし現状において,検討は進んでいるものの,当初想定していた範囲での終了には至っていない.その主な理由としては,同問題における理論的検討において,当初は予想していなかった理論的問題がいくつか浮上してきた事が挙げられる.この問題についての議論も進んでおり,解決のめどはたってはいる.一方で,連携研究者とのシステムに関する議論は進んでおり,理論的検討とアルゴリズム導出が終わり次第,ハードウェア上で実験的検証を行うための準備については,既にほぼ整ってきており,その点は当初予定よりも進んでいる.上述のように、計画に遅れが生じており、これに伴う物品購入と旅費執行を次年度に行うために、繰り越しが必要となっている.前述のように,研究計画に遅れが生じており,そのため検証用ハードウェアの購入を見合わせている状況である.