hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健康診査・国民健康保険・後期高齢者医療制度・介護保険データの突合・分析

地域における健康・医療・介護問題の把握をするために、福島県内4市町村の国民健康保険及び後期高齢者情報の資格取得・喪失を含む異動情報をもとに加入者ごとの経時的なデータベースを作成し、さらに健康診査情報、介護保険情報も突合させたデータベースを構築した。続いて、各自治体における健康・医療・介護問題の分析を行った。本研究の目的の一つであり、本年度の到達目標として、様々な事情を持つ自治体において国民健康保険、健康診査(基本健診・特定健診)、後期高齢者医療制度と介護保険データの、簡易かつ確実な突合手法の開発とデータベース構築がある。平成20-21年度、福島県内4市町村において健診・国保・介護保険データの突合・分析管理を行った。この4市町村では、個人管理番号の付与方法がそれぞれに異なり、また全自治体で後期高齢者医療制度施行前後のデータの整理が困難であったことから、本研究では同じ4市町村を対象として性・生年月日に加え・氏名の一部(個人情報保護上、各自治体の管理下で、双子など分別等必要な確認にのみ使用。福島県後期高齢者広域連合からはカナ氏名の一部のみ提供された)をハッシュ化することで、個人を一意化する独自の個人コードを作成した。元データには手入力による台帳上の問題(生年月日の誤入力)や国保提供データでカナ氏名が存在しないものの存在など、考案した個人コードでは同一人物が別人として扱われてしまうケースの発生を自治体側から報告された。そのため、被保険者番号、各データにおける自治体の管理番号も突合に用いた。後期高齢者医療制度データ以外は、最終的に別人と判断された人物に関し自治体にて可能な範囲で目視し、別人かどうかを確認した。試作したデータベースから平成15年度基本健康診査受診歴のある4,561名(男性1,771名、女性2,790名)を対象とし、性・BMI別に平成15年4月1日から平成21年5月31日までの月平均医療費との関係を求めたところ、月平均医療費中央値とBMIは、男性ではBMI別に低体重、正常、肥満1度、肥満2度以上がそれぞれ、2,876円、10,634円、13,941円、22,202円(P<0.001)、女性では11,673円、14,034円、16,495円、19,870円(P<0.001)と有意な関係を認めた。BMIによる健康管理が医療資源の有効利用に大きく影響する可能性を実証した。本研究の目的の1つに、本年度の到達目標として様々な事情を持つ自治体において国民健康保険、健康診査(基本健診・特定健診)、後期高齢者医療制度と介護保険データの突合汎用化のためのデータベース構築ソフト開発がある。対象とする福島県内4市町村では、各データごとに個人管理番号の付与方法がそれぞれに異なり、後期高齢者医療制度は保険者が県であり自治体ではその詳細が確認できないためデータ整理が困難であったことから、性・生年月日・個人管理番号に加え、氏名の一部(個人情報保護上、各自治体の管理下で双子など分別等必要な確認にのみ使用。福島県後期高齢者広域連合からはカナ氏名の一部のみ提供された)をハッシュ化することで個人を一意化する独自の個人コードを作成する自治体での一部手動・目視作業を含む突合マニュアルを作成した。この一部手動・目視を必要とするのは、異動情報上の問題(生年月日の誤入力)や国保提供データでカナ氏名が存在しないものの存在など、同一人物が別人として扱われてしまうケースや、同一性・生年月日・氏名の場合に別人が同一人物として扱われるケース発生が生じるためである。本年度の到達目標に、この突合方法論により構築したデータベースを使用し、当該地域の健康・医療・介護問題の把握を行うことを挙げた。平成15年度基本健康診査受診歴がありBMI測定のされている6,583名(男性2,647名、女性3,936名)を対象とした性・BMI・年齢層別の平成15年4月1日から平成22年4月30日までの月平均医療費の検討を行った。BMIは、低体重(BMI,18.5未満)、正常(18.5以上25未満)、肥満1度(25以上30未満)、肥満2度以上(30以上)と4群に、年齢は40歳以上65才未満、65才以上75才未満、75才以上に分けた。交絡因子・疾病など詳細な検討を行う必要があるが、40才以上では男女とも肥満群で医療費が有意に高く、75才以上でも女性では肥満群で有意に医療費が高くなっており、75才以上男性でも肥満2度以上で有意に高くなっていた。超高齢化社会を迎える日本で、高齢者へのBMIの確認の必要性を問う結果が見られた。
水生生物における遊離D-アミノ酸代謝酵素の遺伝子解析

甲殻類および数種二枚貝組織に多量に存在するD-アラニン(Ala)の生理機能を解明するため、アラニンラセマーゼの(ARase)一次構造解析を行った。クルマエビ筋肉および肝膵臓から421残基のアミノ酸コード領域を含む1,798bpの塩基配列を決定し、細菌と酵母以外では初めてARaseの一次構造を明らかにした。コイ肝膵臓からD-アミノ酸オキシダーゼ(DAO)のcDNAクローニングを行い、347残基のアミノ酸をコードする1,041bpのORFを含む1,294bpのクローンを得た。このcDNAの全翻訳領域をベクターに組み込み、大腸菌で発現を試み、可溶性の組換え体DAOを高い活性で得た。精製された組換え体DAOはVmax、Kmおよびkcat/Km値から見て、D-Alaに対して最もよく作用することを確認し、またその他の詳細な酵素学的性質を明らかにした。コイにD-Alaを含む餌を投与し、諸組織中のDAO活性およびDAOのmRNAの発現を調べ、コイDAOが餌中のD-Alaに誘導されることを明らかにした。コイの肝膵臓では投与1日目からDAOのmRNAの発現が認められ、投与期間中上昇傾向を示した。これに伴ってDAO活性も上昇した。一方、コイにおけるmRNAの発現は腸管で最も強く、次いで肝膵臓および腎臓の順で、筋肉や脳では全く発現が認められなかった。以上のことから、コイにおけるDAOは単なる解毒酵素ではなく、D-アミノ酸の炭素骨格を回収するための重要な酵素であると考えられた。甲殻類および数種二枚貝組織に多量に存在する遊離D-アラニンの生理機能を解明するため,アラニンラセマーゼの一次構造解析を行った.クルマエビ筋肉および肝膵臓から常法により全RNAを抽出し,精製酵素から得られた部分配列を基に縮合プライマーを設計し,PCRを行った.その結果,最終的に421残基のアミノ酸コード領域を含む1,798bpの塩基配列が決定された.これは細菌類と酵母以外では初めての例であり,これらとは約30%の相同性を示した.また,細菌類の本酵素の活性部位の一部であるチロシン残基を含む部分配列を基に抗原ペプチドを設計し,アラニンラセマーゼを認識する抗体を作成した.本抗体は精製酵素のみならず,ウシエビ肝膵臓,クルマエビ筋肉および肝膵臓の粗酵素液中のラセマーゼも認識した.生理的条件を変えてアラニンラセマーゼ活性を測定したところ,100から50%海水への塩濃度の低下に伴い,活性は著しく低下し,また脱皮直後には活性が顕著に上昇することが判明した.一方,コイに5μmol/g BW・dayのD-アラニンを15日間経口投与したのち肝膵臓を摘出し,細菌および哺乳類のD-アミノ酸オキシダーゼの共通配列に基づいて設計したプライマーを用いてcDNAクローニングを行った.その結果,347残基のアミノ酸をコードする1041bpのORFを含む1,294bpのcDNAクローンが得られた.演繹アミノ酸配列はヒトと62%,マウスおよびブタ酵素とは60および61%のアミノ酸同一率を示したが,細菌類の酵素とは29%,真菌類とは26%の同一率に過ぎなかった.このD-アミノ酸オキシダーゼ遺伝子をpET11cベクターに組み込み大腸菌から発現させた.得られた酵素はコイ組織中の酵素と比べてきわめて高い活性を示した.現在D-アスパラギン酸オキシダーゼも遺伝子クローニングを行っている.コイ肝膵臓からクローニングしたD-アミノ酸オキシダーゼ(DAO)のcDNAの全翻訳領域をベクターに組み込み、大腸菌で発現を試み、可溶性の組換え体DAOを高い活性で得た。

精製された組換え体DAOはVmax、Kmおよびkcat/Km値から見て、D-アラニンに対して最もよく作用することを確認し、またその他の詳細な酵素学的性質を明らかにした。コイDAOの3次元分子構造モデルをSWISS-MODELを用いて構築し、ブタ腎臓および酵母R.gracilisのDAOの結晶構造解析データとの比較を行った。これらの3次元分子構造モデルはよく一致していたが、活性部位ループはブタDAOと比べて短かった。このループにはTyr224が存在し、比較的広い基質特異性と基質のα-アミノ基との相互作用を担うものであることが推定された。また、コイDAOではブタ腎臓DAOと同様に'head to head'二量体構造を取ることを明らかにした。コイにD-Alaを含む餌を投与し、諸組織中のDAO活性およびDAOのmRNAの発現を調べ、コイDAOが餌中のD-Alaに誘導されることを明らかにした。コイの肝膵臓では投与1日目からDAOのmRNAの発現が認められ、投与期間中上昇傾向を示した。これに伴ってDAO活性も上昇した。一方、コイにおけるmRNAの発現は腸管で最も強く、次いで肝膵臓および腎臓の順で、筋肉や脳では全く発現が認められなかった。以上のことから、コイにおけるDAOは単なる解毒酵素ではなく、D-アミノ酸の炭素骨格を回収するための重要な酵素であると考えられる。これまで報告された水生無脊椎動物中最も高いD-アラニン含量を示し、全アラニンの80%がD-アラニンであるミルクイ中腸腺からアラニンラセマーゼ(ARase)を抽出し、その諸性質を調べた。km値は甲殻類と比べて著しく低く、ヤマトシジミのそれと同程度であった。
機能時における局部義歯の動揺と支台歯の負担とに関する研究

機能時の局部義歯の動揺と支台歯の負担との関係を把握するために、義歯設計条件および咬合の条件と義歯の安定性との関係,咬合面の増齢変化と歯周組織の圧負担との関係,咀嚼運動の制御に関する下顎の位置規制能,義歯装着後の残存歯歯周組織および歯槽堤粘膜の経時的変化の4点を検討した。1.義歯設計条件および咬合の条件と義歯の安定性との関係1)粘膜負担義歯の水平移動量は側方滑走では200350um,ゴム介在時側方滑走では350500umを示した。2)支台歯の圧負担は、Rigid connecting様式では根端付近を軸とした支台歯の傾斜により、Non-rigid connecting様式では歯根中央付近を軸とした支台歯の傾斜により生じる。2.咬合面の増齢変化と歯周組識の圧負担との関係1)咀嚼圧負担が咬合接触面積に比例するという前提にたてば、咬耗の進行に伴ない負担力量は増大するが、その増大率は歯種間に著しい差異を示さない。2)食品破壊所要力量は咬合面間距離の減少にともない増大するが、この変化は咬合面間距離が0.5mm以内でより著明となる。3.咀嚼運動の制御に関する下顎の位置規制能1)咬合小面側方傾斜角を変化させた場合には、咀嚼ストローク終末相の経路は、変化した直後の数ストロークで順応状態に達する。2)水平的に1MM程度誤った咬頭嵌合位を付与した場合には、義歯装着直後にはその終末相経路に変化を認めるが、7日後には経路上の差異は著しく減少する。4.義歯装着後の残存歯歯周組織および歯槽堤粘膜の経時的変化1)床隣接歯の歯齦の状態は、頬側は良好であるが、舌側及び床隣接側は不良である。2)床・粘膜間に介在した記録材の最菲簿部の面積比率は、装着時には被強圧時と被弱圧時とが近似しているが、1ヵ月経過時には被弱圧時より被強圧時の方が明らかに大きい。
細胞表面に局在する“細胞内タンパク質”の網羅的解析と組織障害・修復機能の解明

組織損傷時に様々な細胞内タンパク質が漏出するが、細胞外での機能的影響の多くは不明である。細胞外で機能し、細胞応答に影響を与える細胞内タンパク質を特徴づけるために、細胞表面標識と質量分析に基づく同定技術を用いて、細胞表面結合タンパク質を選択的に解析した。U937細胞表面から405種類の細胞内タンパク質を含む計454種類のタンパク質を同定した。これらのサブセットには、様々な高含量タンパク質に加えて、HMGB1などの臨床マーカーも含まれていた。405種類中、162種類については、損傷時にHEK293細胞から漏出することが明らかになり、特定のタンパク質については、シグナル伝達経路への影響も確認された。本研究課題では、組織損傷にともなって細胞外へ漏出し、近傍あるいは遠隔の細胞に影響を与える細胞内タンパク質を“細胞表面結合タンパク質"として選択的に同定し、その動態を解析するとともに、組織損傷・修復への関与を明らかにする。H24年度は、これまでに同定した細胞表面結合能を有する細胞内タンパク質について、ヒットペプチド数、Gene ontology、膜貫通領域予測などに基づく分類を行った。同定された454種類のタンパク質のうち、405種類がシグナル配列や膜貫通ドメインを持たない典型的な可溶性細胞内タンパク質に分類された。一方、H2O2添加による細胞損傷時に放出されるタンパク質の網羅的解析により580種類を同定し、両リストに共通な168種類を「H2O2傷害細胞から放出され、細胞表面に結合する機能分子」の候補とした。さらに、タンパク質の分子量、複合体形成の可能性やサイズ、既知の細胞内局在、また疾患との関連性などを考慮し、最終的に約20種類を機能分子候補として絞り込んだ。一部について、市販の抗体を利用した機能解析をスタートしたが、細胞表面結合分子に対する検出感度が不十分であったため、これらについて、cDNAのクローニング、FLAGタグ付き組換えタンパク質の発現、精製、および細胞影響解析を順次進めている。これまでに、細胞表面結合タンパク質のソースとして使用した線維芽細胞抽出物を培地に添加した場合、U937細胞の増殖を20%程度抑制することを確認している。細胞増殖とともに、ホルボールエステル刺激による細胞分化やTNF刺激における細胞死に対する個別のタンパク質の影響について培養細胞系での解析を進めている。H25年度は、これまでに同定し、絞り込んだ機能分子候補について、U937細胞に対する機能影響解析を行った。まず各機能分子候補のcDNAをPCRにて増幅し、FLAGタグ発現ベクターへクローニング後、293細胞、あるいは293T細胞へトランスフェクションした。ウエスタンブロッティングにより発現タンパク質の分子量と発現量を確認し、2448時間後の細胞から組換えタンパク質を得た。一部の機能分子候補については市販の精製タンパク質も入手し、細胞影響解析に使用した。リポポリサッカライド(LPS)にて刺激したU937細胞について、機能分子候補を培地中へ添加し、MAPキナーゼ(Erk1/2)のリン酸化に対する影響をウエスタンブロッティングにより解析した。LPS刺激後60分のU937細胞においては、Erk1/2のリン酸化は2倍に上昇し、特定の機能分子候補(protein X1)が共存した場合にのみ、リン酸化の程度はさらに増強された。protein X1によるErk1/2リン酸化の増強効果はLPS無刺激時にも観察されたことから、protein X1がU937細胞の細胞内シグナル伝達に直接作用していることが明らかになった。すなわち、損傷組織から漏出したprotein X1は、近傍の単球表面に結合し、その細胞機能(炎症反応など)を積極的に制御している可能性がある。H23、H24年度の結果を踏まえ、「細胞表面結合能を有する細胞内タンパク質には、組織損傷時に細胞外へ漏出し、新たな機能を発現する分子が含まれる」と結論付けた。本研究課題では、ヒト株化培養細胞をモデル試料とし、組織障害にともなって細胞外へ漏出し、近傍あるいは遠隔の細胞に影響を与える細胞内タンパク質の動態を解析する。H23年度は、細胞表面に結合した細胞内タンパク質を選択的にビオチン化標識し、ナノフローLC-MS/MSシステムにより網羅的に同定した。また、細胞損傷にともなう細胞内タンパク質の放出を無血清培養条件により経時的に解析した。はじめに、炎症関連細胞のモデルとしてU937細胞を利用し、培養液中にヒト線維芽細胞株293細胞の可溶性抽出タンパク質を添加しインキュベートした。培地を除去後、生理食塩水(PBS)で洗浄、細胞膜不透過性のアミノ基標識ビオチン試薬にてU937細胞表面を選択的に標識し、溶出用緩衝液にて表面結合タンパク質を回収した。

コントロール実験との比較から、添加した可溶性抽出タンパク質はU937細胞表面に結合し、ビオチン標識化され、特定条件下で選択的に溶出されることが確認された。溶出タンパク質画分を常法に従って尿素変性、還元アルキル化、およびトリプシン消化し、モノメリックアビジンカラムによりビオチン標識ペプチドを精製後、ナノフローLC- MS/MS分析を行った。MASCOTデータベース検索の結果、ビオチン標識を含む2,185種類のユニークなペプチド配列を決定し、最終的に454種類のタンパク質を同定した。同定タンパク質には、HMGB1やヒストンなど、細胞表面への局在が報告されている既知の疾患メディエータータンパク質が含まれ、組織損傷マーカーとして知られている代謝酵素群も細胞表面結合タンパク質として多数同定された。最後に、無血清培養条件下での293細胞からのタンパク質漏出を経時的に解析した。本年度は、1)細胞影響解析のための機能分子候補の選定、2)異所性細胞内タンパク質の細胞影響解析、以上2項目を実施計画に記載した。機能分子候補の選定を終了し、組換えタンパク質の作製と培養細胞系での影響解析の一部をすでに終えていることから、おおむね計画通りの実施状況といえる。本年度は、1)細胞への細胞内タンパク質の結合と表面選択的標識、2)細胞表面結合タンパク質の網羅的同定、3)細胞損傷により漏出する細胞内タンパク質の動態解析、以上3項目を実施計画に記載した。機能プロテオミクスの実験条件の検討を終了し、細胞表面結合タンパク質の網羅的解析データをすでに取得している。またタンパク質放出の動態解析実験を実施し、それらのデータにもとづき候補のタンパク質の選定を進めていることから、おおむね計画通りの実施状況といえる。H25年度は、当初の研究計画に沿って、引き続き、1)異所性細胞内タンパク質の細胞影響解析を行う。具体的には残りの候補機能分子についても293細胞、あるいは293T細胞での組換えタンパク質発現を進める。発現量が十分ではない分子については、大腸菌を使用したタンパク質発現への変更も考慮する。得られた組換えタンパク質を直接、あるいは精製後、培養系へ添加し、培養細胞への影響として、細胞増殖能と生存率を測定する。これらへの影響が確認されたものについては、ターゲットとして想定される細胞内シグナル伝達経路への影響(主にMAPキナーゼカスケードのリン酸化)を解析する。H24年度は、当初の研究計画に沿って、1)細胞影響解析のための機能分子候補の選定、および2)異所性細胞内タンパク質の細胞影響解析を行う。H25年度の研究費使用計画は、当初の研究計画から大きな変更はない。細胞培養や機能解析実験に必要な試薬・消耗品(\350,000)、学会発表の旅費(\100,000)、論文校閲(\50,000)・投稿料(\100,000)を予定している。H24年度の研究費使用計画は、当初の研究計画から大きな変更はない。
日用品を拡張するマテリアル・インタラクション

日用品インタフェースは,日用品自体の意味や慣れ親しんだ操作方法を活用できることからユビキタス環境における有力なユーザ・インタフェースであるが,特に小型の日用品を扱う場合,センサ/アクチュエータ/ケーブルなどを内蔵/外付けすることで本来のデザイン/使い勝手に悪影響を与える可能性がある.そこで,本提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」等を分析し,日用品部品自体や適正素材をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.本研究提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」を解析し,日用品部品自体をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.本年度は,一般的な小型日用品のうち,アクセサリに着目して,電気特性/機構特性を解析し,その特性を活用したインタラクション手法「JewelryCircuit」を提案した.特に一般的なアクセサリチェーンに着目し,その電気的な特性を調査して,導線や張力センサ,ねじりセンサとしての性能を確認した.さらに,各チェーンごとの特性を生かしたインタラクティブ・アクセサリの試作を行った.本研究提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」を解析し,日用品部品自体をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.本年度は,日用品センサ/アクチュエータに活用するために,特徴的な機構を持つ既存の装置の機能を妨げず,電気的な機能を融合させる手法を提案した.まず,シンプルで安定した連結機構を持つLEGOブロックに着目し,物理的な形状を保ちつつ電気的な通信機構を重畳したインタラクティブなブロック「LEGORics」を提案した.LEGOブロックの突起自体を電気的な接点とし,LEGOブロックの内部に超小型マイコンを搭載することで,LEGOブロックの外観を保ちつつ,立体的な電子回路を構築できる.次に,一般的なプリンタで印刷可能な2次元コードに着目し,導電性パターンを印刷した薄型フィルムを重ね合わせることで,スマートフォン等に搭載される静電容量式タッチパネルで接触認識も可能な二次元コード「CapacitiveMarker」を構築した.2次元コード/導電性パターン共に一般的な家庭用プリンタで手軽に印刷可能であり,カメラ/タッチパネルの2つの手法でコンピュータからID/位置/角度などを認識できる.本研究提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」を解析し,日用品部品自体をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.本年度は,昨年度実装した日用品センサを用いたアプリケーションの実装を進めると共に,物理的な機構や磁力に着目した新たな日用品アクチュエータの可能性を検証した.まず,昨年度提案した,タブレット端末等のカメラ/タッチパネルからそれぞれ認識可能な二次元コード「CapacitiveMarker」について,ホバー状態/タッチ状態を連動させたアプリケーションを実装し,査読付き国内会議にて発表を行った.次に,磁力を用いた日用品アクチュエータの検討として,磁力を用いてボールと身体の関係をインタラクティブに制御するシステム「SomaticBall」を提案した.本システムは磁性体が組み込まれたボールと,複数の電磁石を備えたウェアラブルデバイスから構成される.本年度は,ステンレス素材や磁性フィラメント(3Dプリンター用の磁性を持つ素材)等を組合わせた様々なボールを実装し,基本的な動作を確認した.さらに,日用品センサ/アクチュエータを日用品と一体化して実装するために,3Dプリンターでの出力を前提とした新たなジョイント機構の実装に着手した.一般的な熱溶解積層方式の3Dプリンターの特性を考慮した上で,堅牢性/汎用性に優れたジョイント機構を提案,強度やサイズ等をカスタマイズして出力可能な基本的なシステムを実装した.H27年度の計画では,昨年度から開発を進める「日用品センサ/アクチュエータ」を用いたアプリケーションの提案や,その改良/発展を目標としていた.今年度は,光学的に認識されるマーカーに電気的な認識機構を組み込んだマーカーを用いたアプリケーションの実装や,磁力を用いた新たな日用品アクチュエータの提案,日用品センサ/アクチュエータを最終的に日用品と一体化するためのジョイント機構等の実装を進めており,概ね計画通りに推移していると考える.本研究提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」を解析し,日用品部品自体をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.本年度は,昨年度までに実装した日用品センサの評価/論文化を進めると共に,物理的な機構や磁力に着目した日用品アクチュエータや,アクセサリの「きらめき感」に注目して日用品インタフェースの美的な質感を高めるシステムの実装を進めた.まず,タブレット端末等のカメラ/タッチパネルからそれぞれ認識可能な二次元コード「CapacitiveMarker」について,基本性能の評価やインタラクション技法としての検証を行った上で論文誌に投稿し,採択が決定した.次に,磁力を用いた日用品アクチュエータの取り組みとして,磁力を用いてボールと身体の関係をインタラクティブに制御するシステム「SomaticBall」について,現状での知見をまとめ,国内会議(登壇)/国際会議(ポスター)にて発表した.

次に,磁力を用いたアクチュエータを日用品全般に拡張することに着目し,磁力を用いて工具/食器などを非接触で駆動するインタラクション技法を提案し,国内会議(デモ)で発表した.また,日用品インタフェースの美的な質感を高めることを目的として,昨年度までに提案したアクセサリ等の「きらめき感」を制御できるシステム「Sparkly」を改良し,国際会議(デモ)にて発表した.日用品センサの開発は順調に進んでいたが,平成28年8月頃,新たな日用品アクチュエータの着想を得て,合わせて実装することでツールキットとして価値が大きく向上すると判断し,この実装を優先させたため.本研究提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」を解析し,日用品部品自体をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.本年度は,昨年度までに実装した日用品センサ/アクチュエータの評価や論文化を行いつつ,日用品部品の各特性に着目した新たなアプリケーションの構築を進めた.まず,「機構特性」「素材特性」に着目し,磁力を用いて工具/食器などを非接触で駆動するインタラクション技法「ToolShaker」について,応用例の構築や基礎的な評価実験を進め,査読付き国内会議(登壇),査読付き国際会議(デモ)にて発表した.次に,「電気特性」「素材特性」に着目し,導電性インクを用いてトランプ等のカードをセンサ化するシステムを構築し,リフルシャッフル/スプリングといったテクニックを対象として,上級者/初心者で異なる特徴が検出できることを確認し,国内会議(デモ)にて発表した.また,「機構特性」に着目し,ブラインドを日常生活に溶け込んだスクリーンとして捉え,羽根の向きに応じて室内/室外の両面に情報提示ができるディスプレイとして利用するシステムを構築し,国内会議(デモ)で発表し,情報処理学会東北支部賞を受賞した.さらに,「素材特性」に着目し,紙媒体の質感(テクスチャ)を分離してデザインし,インタラクティブなバックライトから投影することで,紙媒体の質感表現を拡張するシステムを構築し,国内会議(デモ)にて発表した.日用品インタフェースは,日用品自体の意味や慣れ親しんだ操作方法を活用できることからユビキタス環境における有力なユーザ・インタフェースであるが,特に小型の日用品を扱う場合,センサ/アクチュエータ/ケーブルなどを内蔵/外付けすることで本来のデザイン/使い勝手に悪影響を与える可能性がある.そこで,本提案では,さまざまな日用品部品の「電気特性」,「機構特性」,「素材特性」等を分析し,日用品部品自体や適正素材をシステムの一部として活用した「日用品センサ/アクチュエータ」を構築することで,真に日常生活空間での利用に適した日用品インタフェースの実現を目指す.H26年度の計画では,日用品に取り組むことができる汎用性を持つ「日用品センサ/アクチュエータ」の構築を目標としており,そのために必要な物理的な嵌合機構に電気的な制御機構を組み込む仕組みや,光学的に認識されるマーカーに電気的な認識機構を組み込む仕組みを実現した.
光熱変換反応を利用した pn ヘテロ接合薄膜の作製に関する研究

光や熱に対して応答する機能性高分子材料の開発と,ヘテロ接合薄膜の作製に関する検討をおこなってきた。研究期間内に,いくつかの新しい機能性材料を発見することができた。水中で自発的にナノ粒子を形成する,ポリチオフェンを見いだした。このナノ粒子は,異なる外場刺激(溶媒,熱,pH)に対して可逆的に色が変化する,多刺激応答クロミックナノ粒子であることがわかった。また,ナノ粒子分散液を用い,溶液プロセスでナノ粒子をフィルム化することに成功した。ナノ粒子フィルムの外場応答性を利用した,環境センサーへの応用が期待できる。ナノ粒子化するフラーレン誘導体が,単層カーボンナノチューブ(SWCNT)の水中分散剤として機能することを見いだした。n型半導体であるフラーレンナノ粒子が,パイーパイ相互作用によってSWCNT表面に付着すると,安定な分散状態を維持することがわかった。さらに,p型半導体特性を示す水溶性ポリチオフェンをフラーレンナノ粒子/SWCNT複合体と水中で混ぜ合わせると,ポリチオフェンーフラーレンナノ粒子界面で, pnヘテロ接合を形成した。得られたポリチオフェン/フラーレンナノ粒子/SWCNT分散水溶液を用いて成膜したフィルムは,擬似太陽光による光電変換応答を示した。今年度は,熱によって可溶部位が脱離するポリチオフェンを合成し,溶液プロセスによる基板フリーSWCNTフィルムの作製に成功した。ポリチオフェンは,SWCNT分散能を有しており,容易にSWCNTと複合化した分散液を得た。この分散液から溶媒をゆっくりと蒸発すると,SWCNTを成膜化できることを発見した。得られたフィルムを加熱すると,可溶部位の固相熱脱離反応が進行し,不溶性の基板フリーSWCNTフィルムとなった。フィルムの熱電変換性を検討したところ,熱電変換の指標である性能指数(zT)は0.03と高い変換効率を示した。光熱変換反応を示すパイ共役ポリマーの開発を試みた。材料の機能探索の過程で,偶然にもポリチオフェン誘導体が水中で自発的にナノ粒子を形成し,様々な外場刺激に対してクロミズム応答を示すことを見いだした。合成したポリチオフェン誘導体は,数平均分子量40,500,分子量分散1.9のポリマーであった。ポリマーはテトラヒドロフラン,アセトン,N,N-ジメチルホルムアミド等の汎用性有機溶媒に可溶であるものの,エタノールや水に対しては不溶であった。ポリマーのテトラヒドロフラン溶液に貧溶媒である水を加えると,ナノ粒子の生成とともに溶液の色が黄色から紫色へと変化した。色の変化は溶媒濃度に応じて顕著であり,吸収スペクトル測定の結果より,極大吸収波長は最大で160 nmシフトすることがわかった。また,得られた粒子のサイズを透過型電子顕微鏡,動的光散乱法より確認した。その結果,粒径は調製する濃度によって変化すること,粒径分布の狭い均一なナノ粒子であることがわかった。さらにナノ粒子の分散溶液を加熱すると,20-90度の間でサーモクロミズムを示すことがわかった。加熱前後のナノ粒子の粒径はほぼ同じであること,昇温,降温を繰り返した場合,吸収スペクトルは可逆的に変化することから,ナノ粒子は凝集することなく安定なサーモクロミズムを示すことを明らかにした。さらに最近ではpHに対しても可逆的な色変化を示すことを見いだしており,多機能性クロミックポリマーとしての展開が期待できる。当初より計画していた光熱変換反応を示すパイ共役ポリマーの合成に加え,水中で自発的にナノ粒子を形成するパイ共役ポリマーの開発に成功した。特にナノ粒子のクロミズム応答は,外場刺激に伴うポリマー主鎖のコンフォメーション変化によって生じることを明らかにした。パイ共役ポリマーのナノ粒子形成は予期していなかった成果であり,当初の目的である太陽電池,熱電変換等のエネルギー変換素子への応用だけでなく,様々な外場に対してナノ粒子がクロミズム応答を示すセンサーとしての応用も検討する予定である。側鎖の熱脱離を誘起するパイ共役ポリマーの合成に成功した。ポリチオフェンの側鎖にアルコキシ,オリゴエチレンオキシド,あるいはジメチルアミノ基を有するポリチオフェン誘導体を合成した。得られたポリマーは,テトラヒドロフランやN,N-ジメチルホルムアミド,エタノール等の汎用有機溶媒に可溶であった。熱重量分析,質量分析の結果より,これらのポリマーは加熱によって側鎖の脱離反応を生じ,最終的にポリチオフェンへ変換されることがわかった。また,固体NMRスペクトルからも加熱後のポリマーは,側鎖が脱離していることを確認した。これらの結果をふまえ,スピンコートによって成膜したポリマーの熱脱離挙動を検討した。加熱前のポリマーは460 nm付近に極大吸収波長を示すオレンジ色のフィルムであった。一方,加熱後のポリマーフィルムは黄色へと変化した。色の変化は吸収スペクトルにも現れ,加熱後のフィルムは極大吸収波長が短波長側へシフトし,かつ吸光度が減少した。また,大気下光電子分光測定より,加熱後のポリマーは加熱前のポリマーに比べHOMO準位が深くなることがわかった。以上の結果より,色の変化は側鎖の脱離によってチオフェンの電子状態が変化することで生じたものと考察した。また,加熱後のポリマーフィルムは側鎖の脱離によって溶解性を失い,あらゆる汎用溶媒に対して不溶となった。この結果は,熱処理によってポリマーフィルムの溶解性を制御できることを示している。今後,光で熱脱離反応を誘起し,導電パターニングの形成を試みる。昨年度見いだした多刺激クロミズム応答を示すポリチオフェンナノ粒子について,成果をまとめることができた。

一方,熱変換型パイ共役ポリマーの開発に成功しているものの,光による導電パターニング形成に関する検討がやや遅れている。今後,光熱変換特性を有するp, n型ポリマーを用いたヘテロ構造の形成とその光・電子物性に関する研究を推進する。ポリチオフェン,フラーレンナノ粒子,カーボンナノチューブからなる三元ナノ複合体の作製に成功し,この複合体がp/nヘテロ接合に伴う光導電性を示すことを明らかにした。具体的には,n型半導体である直径30 nmのフラーレンナノ粒子とカーボンナノチューブを水中に加え,超音波処理を施すと,ナノチューブが水に分散することを見いだした。透過型電子顕微鏡(TEM)観察より,フラーレンナノ粒子がカーボンナノチューブ表面に付着することで,ナノチューブの凝集を抑え,水中分散を誘起することがわかった。フラーレンナノ粒子の粒径は,カーボンナノチューブの分散前後で変化せず,安定であった。この分散液へp型半導体である水溶性ポリチオフェンを加えると,水中でナノ粒子との間でポリチオフェンーフラーレンナノ粒子ーカーボンナノチューブからなる三元ナノ複合体を自発的に形成することを,エネルギー分散型X線解析より明らかにした。また,複合化に伴い,フラーレンナノ粒子とポリチオフェンとの間でp/nヘテロ接合の形成が示唆された。そこで,三元複合体の水分散液を基板に塗布したフィルムを作製し,複合体の光応答性をフェムト秒過渡吸収測定より調べた。波長400 nmのレーザー光でポリチオフェンを励起したところ,フラーレンナノ粒子との界面で光誘起電荷分離を生じることがわかった。また,くし形電極へ成膜した三元複合体に擬似太陽光を照射したところ,光電流を観測した。以上の結果より,p, n型半導体材料からなるヘテロ接合をナノオーダーで形成する手法を見いだした。材料の機能を制御することで,p/nヘテロ接合のパターン化を実現できる成果であると考えている。これまでに,熱脱離反応を示すパイ共役ポリマーの合成に成功し,成膜化とその熱応答性を確認している。また,p/nヘテロ接合をナノスケールで形成する手法を見いだしている。現状では,これらの技術要素を組み合わせることで,光熱変換反応を利用したp/nヘテロ接合を実現できる可能性が高い。光や熱に対して応答する機能性高分子材料の開発と,ヘテロ接合薄膜の作製に関する検討をおこなってきた。研究期間内に,いくつかの新しい機能性材料を発見することができた。水中で自発的にナノ粒子を形成する,ポリチオフェンを見いだした。このナノ粒子は,異なる外場刺激(溶媒,熱,pH)に対して可逆的に色が変化する,多刺激応答クロミックナノ粒子であることがわかった。また,ナノ粒子分散液を用い,溶液プロセスでナノ粒子をフィルム化することに成功した。ナノ粒子フィルムの外場応答性を利用した,環境センサーへの応用が期待できる。ナノ粒子化するフラーレン誘導体が,単層カーボンナノチューブ(SWCNT)の水中分散剤として機能することを見いだした。
親銀河の潮汐場の中での球状星団の進化の研究

今年度の主な成果は以下の2点である。1.親銀河の中を楕円軌道で回る球状星団の構造、質量関数の進化について、恒星進化も考慮して初期条件をサーベイするシミュレーションを行い、質量関数と進化段階の関係から寿命を推定する関係式を構成した。2.このサーベイ結果に基づいて、中心に中間質量ブラックホールがあると主張された球状星団M15とアンドロメダG1について進化的なモデルを構築し、ブラックホールを形成しない標準的な進化モデルで観測結果を自然に解釈できることを示した。最初の成果については、Baumgardt and Makino (2002)に発表した。球状星団の進化は熱力学が支配する。つまり、等分配に向かうために平均すると重い星はポテンシャルの底に沈み、軽い星は浮かびあがってくる。結果的には、低質量星は進化の全段階において選択的に系から失われる。最終的な蒸発に近づいた星団では、初期には低質量側で上がっていた質量関数が大質量側で上がるようになる。この傾向は、銀河中心からの距離や初期の中心集中度などのシミュレーションの初期条件に依存しない。この結果、初期段階では星団のM/L(質量光度比)は次第に大きくなる。最終段階では、中性子星などのコンパクト星が支配的になるためにM/Lは増大する。星団の中心においては、コア・コラプスの段階でコンパクト星が支配的になり、M/Lは星団の蒸発よりずっと前に大きくなる。第2の成果についてはBaumgardt et al. (2003a, b)にまとめた。2002年にハッブル宇宙望遠鏡を使つた球状星団M15とアンドロメダG1の中心部の分光観測からこれらの星団は中心に中間質量ブラックホール(それぞれ太陽質量の3000倍と20,000倍)を持つことがわかったという報告があった。これが事実ならば、銀河中心にある巨大ブラックホールの形成過程の解明にもつながる極めて重要な発見である。しかし、上で述べたように、球状星団の進化の過程で、中性子星などは自然に星団中心部に集まるので、観測の空間分解能が不足しているとこれをブラックホールと誤認する可能性がある。128K粒子の星団モデルで可能な限りM15を模擬するようなシミュレーションを行い、結果を観測データと同様に処理、解析した結果、以下のようなことがわかった。ブラックホールを作らない標準的なモデルで、観測データ、つまり表面輝度分布や速度分散プロファイルは完全に説明できる。しかも、そのデータをハッブル望遠鏡を使ったグループがやったように処理するとブラックホールがあるという結論がでる。言い換えると、ブラックホールがあるという結論がでたのは、解析方法に問題があったからであることがしめされた。G1についても、理由は異なるが同様にブラックホールがないモデルが観測結果を良く説明することがしめされた。
多次元データの力覚表現に関する研究

一般的な科学技術データは3次元空間に分布するスカラーやベクトル、もしくはテンソルで表される。このようなデータは多くの次元を持つため、可視化を行うことは困難である。人間の目は3次元の物体を網膜という2次元の平面に投影して認識するため、中身のつまったボリュームデータをそのまま把握することは一般に難しい。本研究では視覚情報に加えて力覚情報を導入することを行った。人間の力覚は力に関して3自由度、トルクに対して3自由度の情報を検知する機能があり、本質的には合計6次元の情報を認識している。したがって、力覚情報を用いればより高い次元の情報を表現することが可能になると考えられる。本研究では以上のような機能を実現するための試作システムを開発しており、半透明のボリューム・ビジュアリゼーションを実時間で表示しつつ、6自由度のフォースディスプレイを同時に動作させることを実現している。この装置を用いてスカラー場とベクトル場の認識実験を行い、視覚だけの場合に比べて、力覚を加えた場合に認識精度が向上することを確認している。
社会的視点から見た日本語方言形成についての研究

本研究では、地域社会の持つ社会的性質、すなわち社会的地域性が生み出す言語的発想法と運用意識を明らかにし、それが言語表現や言語行動といった現象面にどのように反映しているかを究明することで、日本語方言の形成を言語外的側面から明らかにすることを目的としたものである。研究期間で取り組んだのは、言語表現の分野の中でも、言語的発想法を反映していると考えられる感動詞の全国調査の結果を電子的にデータベース化する作業が中心である。このデータベース化により、感動詞の全国分布が明らかとなり、それにより、社会的地域性を示す隣接科学のデータとの総合が可能となった。また、同時に過去に収集された和歌山方言を総合し、電子的にデータベース化する作業もすすめ、マクロとミクロの両面から、社会的地域性と方言形成の関係を解明するための準備が整った。本研究は、地域社会の持つ社会的性質、すなわち社会的地域性が生み出す言語的発想法と運用意識を明らかにし、それが言語表現や言語行動といった現象面にどう反映しているかを究明することで、日本語方言の形成を言語外的側面から明らかにすることを目的としている。従来、社会との関係に注目した方言形成論は、社会構造という社会のハード面に着目し、それが名称に反映された親族語彙などの一部が対象とされてきたが、本研究では、社会構造が生み出す言語環境や行動規範が、言語の発想法や運用意識にどう反映するかという、社会のソフト面にも積極的に着目している。当該年度は、言語的発想法を反映しやすいと考えられる言語分野の中でも、とりわけ学界でも未開拓の分野である感動詞を対象とした研究を行った。具体的には、既に全国の市町村を対象に行った通信調査の結果をすべて整理して、電子的に取り扱うことを可能にするデータベース化のための一連の作業を行った。この作業により、地理的傾向を把握するための方言分布図や計量的データの作成が可能となり、言語的発想法や運用意識を反映させやすい分野である感動詞の方言形成の実態を、社会的地域性との関連により解明するための準備が整った。これらの結果による方言形成の詳細な分析については今年度の課題となるが、現段階においても、すでに言語的発想法と運用意識に関する多様な地域差が明らかになりつつある。今後は社会的地域性の把握をより充実させることにより、分析のさらなる深化をはかりたい。本研究は、地域社会の持つ社会的特質、すなわち社会的地域性が生み出す言語的発想法と運用意識を明らかにし、それが言語表現や言語行動といった現象面にどう反映しているかを究明することで、日本語方言の形成を言語外的側面から明らかにすることを目的としている。従来、社会との関係に着目した方言形成論は、社会構造という社会のハード面に着目し、それが名称に反映された親族語彙などの一部が対象とされてきたが、本研究では、社会構造が生み出す言語環境や行動規範が、言語の発想法や運用意識にどう影響するかという、社会のソフト面にも積極的に着目している。当該年度は、昨年度に引き続き、言語的発想法を反映させやすいと考えられる言語分野の中でも、とりわけ学界でも未開拓の分野である感動詞を対象とした研究を行った。具体的には、既に全国の市町村を対象に実施した通信調査の結果を整理し、電子的に取り扱うことを可能にするデータベース化の作業を完了した。これにより、地理的傾向を把握するための方言分布図や、計量的データの作成が可能となった。この結果の一部については、既に日本語学会のシンポジウムで発表済である。研究をすすめるための基礎的な作業となる調査結果のデータベース化のための作業を順調に進めることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。調査結果のデータベース化の作業をなるべく早く完了させたい。また、方書形成に関わる社会的地域性の把握の作業についても、隣接科学による先行研究の成果などを整理しながら進めていきたい。最終的には社会的地域性から見た方言形成論の理論化を行うことが顕的であるので、作業的な仕事を早めに終わらせることができるように頑張りたい。
2017年度は、ハーバード大学、京都市歴史資料館、京都府立京都学・歴彩館、立命館大学地理学教室の日本の古地図のデジタル化と、スタンフォード大学の外邦図(現在の日本の領域をカバーする5万分の1地形図と20万分の1帝国図)とカリフォルニア大学バークレー校の日本の古地図一部のダウンロードを行い、それらを日本版MapWarperにアップロードした。2018年度は、大英図書館(約400枚)とカリフォルニア大学バークレー校の日本の古地図(著作権の切れたもの)、そして、京都文化博物館の日本の古地図と日本の戦前の旧版地形図のうち、スタンフォード大学の外邦図に含まれないもののデジタル化と、ブリティッシュ・コロンビア大学の日本の古地図のダウンロードを行った。そして、それらの一部を日本版MapWarperにアップロードした(https://mapwarper.h-gis.jp/)。また、WMSを通して、ArcGIS Onlineや「ひなたGIS」などの他のWebGISでの活用も実現できた。これらの収集された日本の古地図のメタデータを整備し、Webでの公開と日本版Map Warperへのアップロードを行った。これらの成果は、IGUケベックなどで発表した。また、誰もが自由にGISを活用できるようにするために、ハーバード大学の空間解析センター(Center for Geographical Analysis; CGA)が開発した、WebベースのGISであるWorld Mapの日本版を試験的に構築し、日本版MapWarperとの連携をHHypermapの接合で行った。大英図書館の日本の古地図のデジタル化が当初予定より1年遅れたが無事に達成できた。Peter Francis Kornicki(2011)『大英図書館所蔵日本古地図総合目録』をベースにデジタル化を行ったが、これに加え、ケンペルの直筆原稿や、目録にない古写真などが存在することから、それらのデジタル化を追加して行う計画である。今回は大英図書館の日本コレクションの初めてのデジタル化であり、これらを公開する価値は非常に高い。これらを見やすい形でWeb公開したい。海外の日本の古地図は、メタデータが不完全なものも多くあり、日英のバイリンガルの形での整備が必要である。また、大きなサイズの古地図に関しては、解像度を保つために分割撮影されており、公開にはそれをマージした画像も作成する必要があり、それらの作業に時間を要する。これまで多くの日本の古地図のデジタル化を行ってきたが、国内外で既にWebで公開されているものとの比較研究を実施したいと考えている。海外の古地図の方が保存状態が良い場合も多く、国内のものとの細かな比較研究を部分的にでも行いたい。また、米国の議会図書館や、オランダのライデン大学図書館などには多くの古地図が所蔵されていることから、それらの日本の古地図のデジタル化や公開に関して、検討を行いたい。さらに、本研究で開発した日本版Map Warperや日本版World Mapの公開を進め、その活用に関して広く啓蒙活動を実施していきたい。初年度の2017年度は、オープンソースのWebベースのジオリファレンス・システムである日本版Map Warperの構築を行った。
そして、日本版Map Warperへアップロードするコンテンツとして、ハーバード大学(図書館所蔵の11点)、カリフォルニア大学バークレー校(約131点)、京都市歴史資料館(54点)、京都府立京都学・歴彩館(5点)、立命館大学地理学教室(26点)などの日本の古地図のデジタル化と、すでにWebで公開されているスタンフォード大学の外邦図(現在の日本の領域をカバーする5万分の1地形図(1,111点)と20万分の1帝国図(112点))とカリフォルニア大学バークレー校の日本の古地図一部のダウンロードを行った。大英図書館の日本の古地図に関しては、先方のin-houseのデジタル部局とのスケジュールが合わず、1年遅れとなった(2018年度にデジタル化は完了)。2018年3月上旬に立命館大学で、2017年度国際ワークショップ「日本の古地図ポータルサイト」を開催し、国内外から古地図のデジタル化に関わるライブラリアンなどを招聘し、日本の古地図のデジタル化・GIS化・公開の現状を議論した。日本の古地図を保有する、カリフォルニア大学バークレー校、スタンフォード大学、大英図書館、また、京都を中心とした古地図を多く所有する京都市歴史資料館、京都府立京都学・歴彩館などと、古地図のデジタル化やすでにデジタル化された古地図のダウンロードしたうえでの利用など進められた(大英図書館に関しては予定より1年遅れたが完了できた)。これらの日英バイリンガルでのメタデータの整備、分割撮影されたデジタル画像のマージなどの作業を継続させる必要がある。これまで多くの日本の古地図のデジタル化を行ってきたが、国内外で既にWebで公開されているものとの比較研究を実施したいと考えている。海外の古地図の方が保存状態が良い場合も多く、国内のものとの細かな比較研究を部分的にでも行いたい。また、米国の議会図書館や、オランダのライデン大学図書館などには多くの古地図が所蔵されていることから、それらの日本の古地図のデジタル化や公開に関して、検討を行いたい。さらに、本研究で開発した日本版Map Warperや日本版World Mapの公開を進め、その活用に関して広く啓蒙活動を実施していきたい。これまで多くの日本の古地図のデジタル化やダウンロードを行ってきたが、日英でのバイリンガルでのメタデータを整備する必要がある。また、これらを日本版Map Warperにアップロードしていく計画である。しかし、一方で簡易版のWeb検索システムを構築することとしたい。さらに、本研究で開発した日本版Map Warperの活用を広報するとともに、日本版World Mapの公開を進め、両方による日本の古地図の利活用を推進したい
摂動展開によるトンネル確率の評価

当研究の目的は,通常非摂動論的効果と考えられているトンネル効果を,摂動展開の情報を使って理論的に評価する方法の基礎付け,およびその応用である.トンネル効果を解析的に評価する方法としては従来,半古典近似またはinstanton近似といった非摂動論的近似法が使われてきたが,これは自由度が多くなった場合には厳密な正当化は難しく,さらに高次補正をどう系統的に取り入れるか,強結合の領域の取り扱いなどは,未解決の問題といってよい.上記の目的に対して我々が当該年度に行った考察,研究は以下の通りである.1)トンネル効果が摂動級数の振舞に及ぼす影響の考察と摂動展開のボレル総和法の概念から,通常の摂動展開の情報からトンネル確率を評価するまったく新しい系統的な方法を定式化した.2)この方法を量子力学系に応用し,数値計算から得られた正確なトンネル確率を我々の方法が非常によい精度で再現することを確認した.この一致は結合定数の強さの全ての領域で成立している.3)さらにこのアプローチを超繰込み可能な場の理論について拡張した.ここでは現在手に入る摂動級数の次数が低いためにその収束性等については明確な結論を得る事が今のところできていない.4)高次までの摂動級数が比較的容易に計算可能な特異な場の理論(Gauss型プロパゲーター模型)に我々のアプローチを応用し,ある程度の収束性を観測した.以上の成果は3編程の論文にまとめてある.さらに,5)統計力学系とユークリッド化された場の理論との対応から,我々の方法を一次相転移を起こす系での準安定状態の問題に拡張した.具体的には,磁場中の低次元のイジングスピン系の分配関数の低温展開の摂動級数から,分配関数の虚部を取り出す研究を行った.この成果に関しては現在論文を作成中である.当研究の目的は,通常非摂動論的効果と考えられているトンネル効果を,摂動展開の情報を使って理論的に評価する方法の基礎付け,およびその応用である.トンネル効果を解析的に評価する方法としては従来,半古典近似またはinstanton近似といった非摂動論的近似法が使われてきたが,これは自由度が多くなった場合には厳密な正当化は難しく,さらに高次補正をどう系統的に取り入れるか,強結合の領域の取り扱いなどは,未解決の問題といってよい.上記の目的に対して我々が当該年度に行った考察,研究は以下の通りである.1)トンネル効果が摂動級数の振舞に及ぼす影響の考察と摂動展開のボレル総和法の概念から,通常の摂動展開の情報からトンネル確率を評価するまったく新しい系統的な方法を定式化した.2)この方法を量子力学系に応用し,数値計算から得られた正確なトンネル確率を我々の方法が非常によい精度で再現することを確認した.この一致は結合定数の強さの全ての領域で成立している.3)さらにこのアプローチを超繰込み可能な場の理論について拡張した.ここでは現在手に入る摂動級数の次数が低いためにその収束性等については明確な結論を得る事が今のところできていない.4)高次までの摂動級数が比較的容易に計算可能な特異な場の理論(Gauss型プロパゲーター模型)に我々のアプローチを応用し,ある程度の収束性を観測した.以上の成果は3編程の論文にまとめてある.さらに,5)統計力学系とユークリッド化された場の理論との対応から,我々の方法を一次相転移を起こす系での準安定状態の問題に拡張した.具体的には,磁場中の低次元のイジングスピン系の分配関数の低温展開の摂動級数から,分配関数の虚部を取り出す研究を行った.この成果に関しては現在論文を作成中である.