hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱帯アフリカにおける悪性腫瘍への発癌ウィルスの関与

平成11、12年度に、研究代表者および研究分担者がケニア共和国に赴き、ケニア内陸部とインド洋沿岸部において、組織学的検索をもとに悪性腫瘍の疫学調査をおこなった。その結果、1)従来のHIV感染をともなわないアフリカ風土病型カポシ肉腫とは病態像の異なった、AIDSに合併したカポシ肉腫(AIDS関連型)が急増した、すなわち皮膚から結節状に盛り上がった病変が減少し、全身に丘疹状病変の撒布として見られる症例が増加した、2)ヒト免疫不全ウィルス(HIV)感染が高頻度に見られるケニア内陸部のヴィクトリア湖沿岸部では、ヒトパピローマウィルス(HPV)の持続感染が発症機序に関与すると考えられる子宮頸癌の悪性腫瘍中に占める頻度が増加し、患者年齢の若年化が進行しつつある。3)同地域ではエプスタイン・バーウィルス(EBV)の持続感染によると考えられるホジキン病や鼻咽頭癌が、多く見られる、4)同地域では、EBV感染によって小児に特異的に生じるバーキットリンパ腫が多く見られる、などが明らかになった。光顕および電顕的検索では、1)以前には多く見られた紡錘型腫瘍細胞の密な増殖からなり、線維肉腫様の像を示すカポシ肉腫が減少し、明瞭な血管様構造の増殖を示すカポシ肉腫が増加した、2)電顕的に、カポシ肉腫細胞の本体と考えられる紡錘形細胞の多くは、血管壁を構成する血管内皮細胞、血管周皮細胞などへの分化を示した、などがわかった。収集した腫瘍でのウィルス由来癌遺伝子検索では1)最近のカポシ肉腫の多くで、HHV-8遺伝子が陽性である、2)カポシ肉腫組織周囲のBリンパ球にも遺伝子が確認される、3)子宮頸癌の多くで、HPV遺伝子が陽性である、3)小児のホジキン病の大多数でEBV遺伝子が陽性である、などの結果を得た。現在、疫学データの解析とともに、各種の悪性腫瘍組織内におけるウィルス遺伝子を免疫染色法およびISH法で検索中である。研究代表者(鳥山寛)および研究分担者(板倉英世)がケニア共和国に赴き、ケニア内陸部とインド洋沿岸部において、悪性腫瘍の疫学調査をおこなった。その結果、1)従来のHlV感染をともなわないアフリカ風土病型カポシ肉腫とは病態像の異なった、ヒトヘルペスウィルス(HHV)-8陽性と考えられるAlDS流行病型カポシ肉腫が急増した、すなわち皮膚から結節状に盛り上がった病変が減少し、全身に丘疹状病変の撒布として見られる症例が増加した、2)最も高いヒト免疫不全ウィルス(HlV)感染が見られるケニア内陸部のヴィクトリア湖沿岸部では、ヒトパピローマウィルス(HPV)の持続感染が発症機序に関与すると考えられる子宮頸部癌が増加しつつあり、患者には若年化傾向が見られる、3)エプスタイン・バーウィルス(EBV)の持続感染によると考えられるホジキン病や鼻咽頭癌が、ケニア内陸部のHlV感染の濃厚な地域に多く見られる、4)EBV感染によって生じるバーキットリンパ腫の大多数はヴィクトリア湖周辺の住民に見られる、などが明らかになった。光顕および電顕的検索では、1)紡錘形腫瘍細胞の密な増殖からなる線維肉腫様の像を示すカポシ肉腫が減少し、血管様構造の増殖を示すカポシ肉腫が増加した、2)カポシ肉腫細胞の紡錘形細胞の多くは血管を構成する血管内皮細胞、血管周皮細胞、平滑筋細胞各種の細胞への分化を示した、などがわかった。

予備的なウィルス遺伝子検索では、1)カポシ肉腫の最近の例の多くで、HHV-8が陽性である、2)子宮頸部癌の多くで、HPVが陽性である、3)小児のホジキン病の大多数でEBVが陽性である、などの結果を得た。現在、疫学データの解析とともに、各種の悪性腫瘍におけるウィルス遺伝子を検索中である。昨年度に引き続き、研究代表者および研究分担者がケニア共和国に赴き、ケニア内陸部とインド洋沿岸部において、組織学的検索をもとに悪性腫瘍の疫学調査をおこなった。その結果、1)従来のHIV感染をともなわないアフリカ風土病型カポシ肉腫とは病態像の異なった、AIDSに合併したカポシ肉腫(AIDS関連型)が急増した、すなわち皮膚から結節状に盛り上がった病変が減少し、全身に丘疹状病変の撒布として見られる症例が増加した、2)ヒト免疫不全ウィルス(HIV)感染が高頻度に見られるケニア内陸部のヴィクトリア湖沿岸部では、ヒトパピローマウィルス(HPV)の持続感染が発症機序に関与すると考えられる子宮頸癌の悪性腫瘍中に占める頻度が増加し、患者年齢の若年化が進行しつつある、3)同地域ではエプスタイン・バーウィルス(EBV)の持続感染によると考えられるホジキン病や鼻咽頭癌が、多く見られる、4)同地域では、EBV感染によって小児に特異的に生じるバーキットリンパ腫が多く見られる、などが明らかになった。光顕および電顕的検索では、1)以前には多く見られた紡錘形腫瘍細胞の密な増殖からなり、線維肉腫様の像を示すカポシ肉腫が減少し、明瞭な血管様構造の増殖を示すカポシ肉腫が増加した、2)電顕的に、カポシ肉腫細胞の本体と考えられる紡錘形細胞の多くは、血管壁を構成する血管内皮細胞、血管周皮細胞、平滑筋細胞などへの分化を示した、などがわかった。収集した腫瘍でのウィルス由来癌遺伝子検索では、1)最近のカポシ肉腫の多くで、HHV-8遺伝子が陽性である、2)カポシ肉腫組織周囲のBリンパ球にも遺伝子が確認される、3)子宮頸癌の多くで、HPV遺伝子が陽性である、3)小児のホジキン病の大多数でEBV遺伝子が陽性である、などの結果を得た。現在、疫学データの解析とともに、各種の悪性腫瘍組織内におけるウィルス遺伝子を免疫染色法およびISH法で検索中である。
集合知を利用した情報収集と利用者の主観を考慮した情報提供サービスの実現

当該年度において,これまで研究してきた情報収集,情報提供のアルゴリズムについてさらに効果的で効率的なアルゴリズムの実現に向けたシミュレーションを行った.具体的には,実システムにおいて効率的な推薦を実現するために,コミュニティにおけるオピニオンリーダを自動的に検出し,その個人に対してサンプリングをあらかじめ行うことで推薦効率を高める手法を実現した.また,従来からECサイトなどで用いられている推薦アルゴリズムであるユーザベース協調フィルタリングとアイテムベース協調フィルタリングの融合手法について提案し,従来手法と比較してより高精度な推薦が実現できることを示した.一方で,これまでの研究によって提案された手法を具体的なサービスに実装し,社会的な実用化に向けたシステム構築を行った.具体的には,様々な地域の情報をメールマガジンとして提供するサービスに対して,それらを個人の興味や嗜好に適応しながらカスタマイズして配信することを目標とし,プロトタイプシステムの実装を行った.その結果,従来型のメールマガジンとは異なり,より効果的で閲覧率の高いシステムを実装することが可能となった.これまでの研究実績によって,個人の嗜好や興味をシステムが解析し,より効率的に情報配信を行うための基盤が構築された.今後,これらの技術は幅広い応用範囲が期待されるとともに,リアルタイム性や情報量に対するスケール性の向上等今後改良が求められる課題についても明らかにすることができた.当該年度において,これまで構築した情報収集・推薦システムの有効性検証と,さらなる推薦精度の改善に向け,いくつかの手法に基づき分析を行った.まず,既に実システムとしてWeb上の様々なサイトで導入されている協調フィルタリングという推薦アルゴリズムに着目し,Web上でユーザが推薦システムを利用しながら商品を選択するという想定の元,マルチエージェントシミュレーションによるユーザと推薦システムの相互作用を考慮した推薦性能の有効性についての検証実験を行った.協調フィルタリングには,「ユーザ間協調フィルタリング」と「アイテム間協調フィルタリング」という2つのアルゴリズムが提案されているが,本研究により,両者を状況に応じて使い分ける新たな手法の有効性が検証された.この研究成果は,当該年度中に発行された情報処理学会論文誌に採録された.また,本研究で検証したアルゴリズムを実システムに応用し,その成果は,アメリカで開催された国際会議Annie2008において口頭発表を行った.一方で,推薦システムは,ユーザから得られる評価などのフィードバックによってその有効性を高めていくシステムである.そのため,ユーザからどのような評価を得れば,より効率的に推薦システムの有効性を高めることができるかを分析することは,実運用を見据えた場合,特に重要なテーマとなる.そこで当該年度において,協調フィルタリングに基づく推薦システムがより効率的にユーザからのフィードバックを得るための指標について,アルゴリズムの観点から検討を行った.この検討については,国内の研究会などで成果を報告した.当該年度において、これまでに構築した情報収集・推薦システムの有効性を向上させるために、推薦アルゴリズムの改良に取り組んだ。特に、既に実システムとして利用実績がありその有効性が示されている協調フィルタリングに着目し、その改良を行った。前年度の研究により、推薦アルゴリズムの有効性はユーザの嗜好のばらつき度合いやアイテムの特徴によって変化することが明らかになっている。そこで、マルチエージェントモデルに基づく手法により、推薦システムの有効性を検証するモデルを構築を行い、そのモデルを用いてアルゴリズムの改良と評価に取り組んだ。本年度は特に次の2点に着目してアルゴリズムの改良に取り組んだ。1点目は、推薦システムがユーザからアイテムに対する格付けなどの情報を収集する際に、どの情報を優先的に収集すべきかを定量化することによって、推薦アルゴリズムの効率化を図るアプローチである。推薦システムの有効性向上の観点から、収集すべき情報の優先度が定量化できればより効率的な運用が実現可能である。当該年度においては、この定量化手法とそれに基づく情報の収集アプローチの提案が電子情報通信学会論文誌に採録された。2点目は、協調フィルタリングに基づく推薦アルゴリズムにおけるユーザ間やアイテム間の類似度の設計手法の検討である。これまで様々な類似度の指標が提案され、その有効性についての議論がなされてきたが、推薦の有効性を最大化することを目的とした議論はあまりなされてこなかった。そこで、推薦性能の最大化を目的とした類似度の最適化に取り組み、その成果は国内学会などで報告を行った。当該年度において,これまで研究してきた情報収集,情報提供のアルゴリズムについてさらに効果的で効率的なアルゴリズムの実現に向けたシミュレーションを行った.具体的には,実システムにおいて効率的な推薦を実現するために,コミュニティにおけるオピニオンリーダを自動的に検出し,その個人に対してサンプリングをあらかじめ行うことで推薦効率を高める手法を実現した.また,従来からECサイトなどで用いられている推薦アルゴリズムであるユーザベース協調フィルタリングとアイテムベース協調フィルタリングの融合手法について提案し,従来手法と比較してより高精度な推薦が実現できることを示した.一方で,これまでの研究によって提案された手法を具体的なサービスに実装し,社会的な実用化に向けたシステム構築を行った.具体的には,様々な地域の情報をメールマガジンとして提供するサービスに対して,それらを個人の興味や嗜好に適応しながらカスタマイズして配信することを目標とし,プロトタイプシステムの実装を行った.その結果,従来型のメールマガジンとは異なり,より効果的で閲覧率の高いシステムを実装することが可能となった.これまでの研究実績によって,個人の嗜好や興味をシステムが解析し,より効率的に情報配信を行うための基盤が構築された.今後,これらの技術は幅広い応用範囲が期待されるとともに,リアルタイム性や情報量に対するスケール性の向上等今後改良が求められる課題についても明らかにすることができた.
ヒト骨代謝に関与する生理的ケモカインの探索

ヒト骨代謝に関与する液性因子を同定しその役割を検討することを目的として、ヒト破骨細胞誘導in vitro実験系におけるケモカイン産生を検討した。先行研究であるマウス実験からは、生理的な骨代謝回転において、通常は免疫応答に関与しているケモカインの受容体が、破骨細胞のみならず骨芽細胞にも発現し、相互に影響しあう液性因子として作用している可能性が示唆された。このように少なくともマウスにおいては、破骨細胞と骨芽細胞がその分化成熟段階で共有する液性因子として「責任ケモカイン」候補が決定している。しかしながらこれまでヒトにおける対応関係は、炎症性骨疾患に関与する液性因子こそ散発的に報告されているものの、生理的な意義を含めたその実態はまったくの不明である。文献上は、マウスの場合と同じリガンドがヒトにも存在し、それぞれに対応する受容体に結合することが判明している。しかし対応するリガンドについては、ヒトにおいてはその機能が不明である8種類のヒト特異的ケモカインリガンドが存在する。このため、この8種を中心に骨代謝回転におけるケモカインの役割を重点的に解析した。ヒト破骨細胞ならびに骨芽細胞をin vitro実験系においてそれぞれ誘導し、分化・成熟段階に応じて産生されるケモカインをELISA法またはrealtimePCR法によりタンパクレベルおよび核酸レベルでそれぞれ検出・測定した。検出された因子が感染に随伴するものであるかどうかを、破骨細胞をLPSならびに結核菌添加条件して骨炎症状態を再現した状況で培養することで検討した。このうちのいくつかのケモカインは一般の炎症でも誘導される骨破壊因子であることが推察された。また、生理的骨分化に特異的なケモカインと思われるケモカインも検出された。これら結果は.感染条件における骨破壊ケモカインと生理的ケモカインとが明確に区別されることを意味する。これら結果は、現在投稿準備中である。
チンパンジーのストレスと個体差－個体差を形成する要因と福祉への影響の検討

本研究計画では、チンパンジーの個体のもつ特性がストレスに与える影響とストレスが行動や健康に与える影響を、行動学・生理学的な手法を組み合わせて検討するものである。今年度の成果は主に2つである。(1)体毛中コルチゾル(長期的ストレス指標)測定に影響を与える方法論的な要因についてまとめた。体毛中コルチゾルは非常に安定で、2年間の常温保存で変わらず、高温の乾燥などにも強かった。一方で、粉砕の程度などには影響があったことから、今後はこの点には注意を要する。さらに、毛の中にどれくらいの期間のコルチゾルが蓄積しているのかと調べるために、共同研究者と協力して毛の伸び方の雌雄差、個体差についても検討をおこなった。結果、毛は平均で1か月あたり1.15cmのび、毛の長いオスの方が早いことがわかった。この結果からチンパンジーの毛には大体半年ほどのコルチゾルが蓄積されていると考えられた。(2)熊本サンクチュアリのチンパンジーを対象に、体毛中コルチゾル濃度に影響を与える要因(2-1)と、移動を経験した個体に関して長期的なストレス状態の変動の検討をおこなった(2-2)。(2-1)年齢・性別・群れ構成・来歴・攻撃パターン・異常行動の数・施設移動の有無(過去5年以内)の要因と体毛中コルチゾル濃度の関連を分析した。結果、性別・群れ構成・来歴・攻撃パターンの4つの要因が影響していることがわかった。オスの方がコルチゾル濃度が高く、攻撃を受けている個体ほど体毛中コルチゾル濃度が高かった。攻撃とコルチゾルの関係性はオスに顕著であった。このことは、昨年から提案してきた野生での社会特性が影響しているという仮説を支持している。(2-2)全体として新しい施設に移動した後に変動がみられた。ただし、その変化は社会的順位などによって違いがみられた。今後、分析サンプル数を増やし、環境や病気などの情報との関連を検討していく。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究計画では、チンパンジーの個体のもつ特性がストレスに与える影響とストレスが行動や健康に与える影響を、行動学・生理学的な手法を組み合わせて検討することである。本年度は、ひとつめの目的である個体特性が長期的ストレスに与える影響を調べるために、チンパンジーのストレスと環境要因や行動との関連に関する検討をはじめた。いくつかの動物飼育施設でサンプル収集に関する打ち合わせをおこない、93個体のチンパンジーからホルモン測定のためのサンプルを収集した。Yamanashi et al. (2013, General and Comparative Endocrinology)の手法を元に、チンパンジーの体毛中ホルモンの測定をおこなった。結果として、今年度はいくつかのことが分かった。まず、体毛中コルチゾールの安定性である。同じ個体の同じ部位から2度採取して分析をおこなった。結果、ばらつきは14%ほどであった。また、常温で4年間保存したサンプルを再分析したところ、以前と同じ結果が得られることがわかった。そのことから、採取部位を統一することで長期の変動を追えると考えられ、またさまざまな環境でサンプル収集が可能であると考えられた。それを元に、体毛中コルチゾール濃度の性差や環境変動の影響などを検討した。結果、体毛中コルチゾール濃度の平均や変動の個体差がメスよりもオスに大きい傾向にあることや5年以内に群れの変化を経験した個体が高いコルチゾール濃度を示すことが多いことがわかった。一方で、群れの変化がない状況で施設を移動した場合には、移動前後半年間では体毛中コルチゾールはそれほど変動していなかった。また、今年度は平行して攻撃行動や異常行動データの収集もおこない、現在分析中である。今後行動と組み合わせて検討をすすめていく予定である。飼育チンパンジーの心理や飼育管理に関して新しい視座が得られると考えられる。

攻撃とコルチゾルの関係性はオスに顕著であった。このことは、昨年から提案してきた野生での社会特性が影響しているという仮説を支持している。(2-2)全体として新しい施設に移動した後に変動がみられた。ただし、その変化は社会的順位などによって違いがみられた。今後、分析サンプル数を増やし、環境や病気などの情報との関連を検討していく。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、全国に点在して飼育されるチンパンジーのうち、93個体分の体毛サンプルを得ることができた。また、行動に関しては当初の計画と異なる方法であるが、59個体分の一年間のデータが飼育担当者の協力で得ることができた。今年度の成果を元に、来年度に検討するべき項目をはっきりとさせることができた。今年度、体毛サンプルの収集とホルモン測定の体制が整った。今後は行動の詳細な評価をおこなうつもりである。飼育担当者と協力をすることで、多数のチンパンジーからの簡易的な行動データ収集をおこない、一方で詳細な行動データを収集する個体を分けておこなう。
真空紫外レ-ザ-によるシラン系化合物の光分解反応機構の研究

電子材料製作技術において重要な地位を占めるシリコンCVD過程に関する化学反応機構の解明を目的としてシラン(SiH_4)およびそのフッ化物の分解・酸化過程を詳細に検討した。実験方法として,衝撃波管装置,エキシマ.レ-ザ-閃光分解法等による反応装置と原子共鳴螢光法(真空紫外レ-ザ-誘起螢光法),貭量分析法,赤外発光法等を用いた。まず,これまで知見が得られていなかったシランとそのフッ化物の振動緩和時間をCO_2レ-ザ-励起法により測定した結果,一連のフッ素置換効果が単純なLambertーSalter法則では説明できず回転効果に関する補正が必要であることが見出された。次いで,シランとそのフッ素置換体の熱分解反応機構の検討を高温領域において(1500ー2500K)行った結果,フッ素置換によるSiーH結合エネルギ-の増大が反応機構に反影された結果生成物であるH_2の生成速度,活性化エネルギ-がRRKM理論により説明されることが判明した。同様に室温における,H+SiH_xF_<4ーx>→H_2+SiH_<xー1>F_<4ーx>(x=42)の一連の反応機構の検討をエキシマレ-ザ-閃光分解法と真空紫外レ-ザ-誘起螢光法を用いて行ったところ,SiーH結合エネルギ-のF置換に伴う結合エネルギ-の増大が反応速度の変化に対応し,EvansーPolaugi型の反応速度則が成立することが見出された。最後に,貭量分析計を用いて閃光分解反応経路における反応中間体の検出を試みた。SiH_3,Si_2H_6,Si_2H_4,SiH_3O,SiH_2O,SiH_2等の成長,減衰過程が実時間で追跡することができたため,熱分解および酸化過程の反応機構に関してこれまで得られていなかった多くの速度論的情報を得ることができた。
日本人住民と外国人住民の共生コミュニティ形成を支える探究型教育連携モデルの構築

日本人住民と外国人住民の互恵的な共生コミュニティ形成を支える探究型教育連携モデルの構築を、福井県内の公立小中学校に通う外国籍児童生徒への協働的学習支援プロジェクトの実践を通じ行った。実践の長期的な継続のなかで子どもの成長および保護者とのネットワークの構築、支援者とコーディネーターの力量形成の過程が明らかとなった。さらに、支援者とコーディネーターの力量形成過程においては、実践記録と実践と省察のサイクルを支えるコミュニティが必要であるとの示唆を得た。[本研究の目的]本研究では、日本人住民と外国人住民の持続可能な共生コミュニティ形成に向け、探究型教育連携モデルを構築し提起することを目指している。そのために、学校および地域の学習支援者らと共に外国籍児童生徒および外国籍住民への探究的な学習に取り組むとともに、その探究のプロセスならびに学習支援者の力量形成過程をD.A.ショーンの研究(省察的実践)を理論的枠組みに明らかにする。[研究実績]1.学習支援者の長期にわたる実践の歩みを記録化する取り組み:福井市・越前市で外国籍児童生徒に学習支援(「教科・母語・日本語相互育成学習」等)を行っている学校および地域の学習支援者に聞き取り調査を行い、記録化を進めている。平成27年度はこの跡づけによる記録の一部を論文として発表した(『教師教育研究』8号)。2.外国籍児童生徒の学びと成長の跡づけ:学習支援者とともに探究的な学習に取り組んでいる子どもの学びと成長を参与観察や聞き取り調査にて辿っている。得られた成果を近々学会で発表する予定である。3.国内外の学習支援者らとの実践の相互検討:実践的な力量を培っていくために、学びを培う教師コミュニティ研究会および福井大学教職大学院の取り組みと連動しながら、学習支援者が実践を交流・共有し公的に実践を相互検討することを進めている。平成27年度は北京(ラウンドテーブル2015北京「実践のプロセスを協働でふり返る」)、福井(第31回実践研究福井ラウンドテーブル、第32回実践研究福井ラウンドテーブル)にて、研究代表者を含む実践者らが実践報告を行った。概ね計画通り進んでいるが、当初研究フィールドとして福井県内で最も外国籍児童生徒・住民が多い越前市のみを予定していたところを、現在は福井市・越前市をフィールドとして研究を進めている。また、子どもの学びと成長の跡づけについては、子どもが低学年であることやプライバシー保護の観点から調査がやや難しい状況にある。そのため現在は中学を卒業した子どもに限って調査を進めている。本研究では、日本人住民と外国人住民の持続可能な共生コミュニティ形成に向け探究型教育連携モデルを構築し提起することを目指している。当該年度の研究実績は以下のとおりである。1.学習支援者の長期に渡る実践の歩みの記録化:福井市・越前市の学校で外国籍児童生徒への学習支援に取り組んでいる学生および地域の学習支援者に聞き取り調査を行い、記録化を進めている。平成28年度はコーディネーターのふり返りを論文として発表した。平成28年度は得られた成果を国際学会で発表し、論文として発表した。3.国内外の学習支援者らとの実践の相互検討:学習支援者が実践的な力量を培っていくために、学びを培う教師コミュニティ研究会および福井大学教職大学院の取り組みと連動しながら、実践を交流・共有し公的に相互検討することを進めている。平成28年度は上海(ラウンドテーブル2016上海「実践のプロセスを協働でふり返る」)、福井(第33回実践研究福井ラウンドテーブル、第34回実践研究福井ラウンドテーブル)にて、研究代表者を含む実践者らが実践報告を行った。当初研究フィールドとして福井県内で最も外国籍児童生徒・住民が多い越前市のみを予定していたが、現在は福井市・越前市をフィールドとして研究を進めている。また、子どもの学びと成長の跡づけについては、現在は中学を卒業した子どもに焦点を当て調査を進めている。本研究では、日本人住民と外国人住民の持続可能な共生コミュニティ形成に向け、探究型教育連携モデルを構築し、提起することを目指している。当該年度の研究業績は以下のとおりである。1.学習支援者の長期に渡る実践の歩みの記録化:福井市・越前市の公立小中学校で外国籍児童生徒への学習支援(「教科・母語・日本語相互育成学習」)に協働で取り組んでいる学生および地域の学習支援者に聞き取り調査を行い、記録化を進めた。平成29年度はこの跡づけによる記録の一部を論文として発表した。2.外国籍児童生徒の学びと成長の跡づけ:学習支援者らとともに探究的な学習に取り組んでいる子どもの学びと成長を、参与観察や聞き取り調査にて辿った。平成29年度は得られた結果を論文として発表した。

3.国内外の学習支援者らとの実践の相互検討:本プロジェクトのコーディネーターである研究代表者ならびに学習支援者が実践的な力量を培っていくために、学びを培う教師コミュニティ研究会および福井大学教職大学院の取り組みと連動しながら、公的に自身の実践を報告・検討した。平成29年度は第35回、第36回実践研究福井ラウンドテーブルにて実践報告を行い、国内外の実践者らと実践の相互検討を行った。日本人住民と外国人住民の互恵的な共生コミュニティ形成を支える探究型教育連携モデルの構築を、福井県内の公立小中学校に通う外国籍児童生徒への協働的学習支援プロジェクトの実践を通じ行った。実践の長期的な継続のなかで子どもの成長および保護者とのネットワークの構築、支援者とコーディネーターの力量形成の過程が明らかとなった。さらに、支援者とコーディネーターの力量形成過程においては、実践記録と実践と省察のサイクルを支えるコミュニティが必要であるとの示唆を得た。学校および地域の学習支援者の探究プロセスならびに力量形成過程を明らかにするという本研究目的に基づきながら、今後は学習支援者の長期にわたる実践の歩みの記録化をより発展させていく。具体的には、学習支援者の取り組みを支えている「コーディネーター」の実践にも着目し、その記録化と跡づけに取り組んでいく。専門職の実践力および実践力形成のための学習プロセスについての理論研究を弾力的に進め、実践力形成のカリキュラムデザインを明らかにする。日本語教育当初計上していた平成27年度の海外での学会発表にかかる旅費は研究の進捗状況からH28年度に繰り越すこととなった。また、外国籍児童生徒の学習を支えることを目的に計上した教材翻訳にかかる人件費・謝金は教科書の改訂(小学校はH27年度、中学校はH28年度)により思うように進めることができず繰り越すこととなった。計画通り執行したが、物品購入の際端数が生じた。H28年度は繰り越した旅費と人件費・謝金を計画的に使用する。旅費については、現在外国籍児童生徒の学習に共にかかわっている学習支援者を研究協力者とし研究の成果を共同で国内外に向け発信していく。また、教材翻訳作業も複数言語取り組んでいく。端数分を計画に基づき物品の購入に充てる。
屋外を走行する作業自律移動機械の測位手法の定式化に関する研究

林道のように道路の左右や上部に木々があり, GPS単独では精度の高い測位が行なえない環境を走行する作業自律移動機械のための測位手法について知見を得た.GPSと同時に,国土地理院発行の1/2500数値地図に記載の道路中央線情報と,移動体にとりつけた路面を走査する走査型レーザ距離計から検出できる道路中央線とにより,移動体のデッドレコニングによる推定位置の累積誤差を修正することが有効なことがわかった.林道のように道路の左右や上部に木々があり, GPS単独では精度の高い測位が行なえない環境を走行する作業自律移動機械のための測位手法について知見を得た.GPSと同時に,国土地理院発行の1/2500数値地図に記載の道路中央線情報と,移動体にとりつけた路面を走査する走査型レーザ距離計から検出できる道路中央線とにより,移動体のデッドレコニングによる推定位置の累積誤差を修正することが有効なことがわかった.本研究は,屋外を移動する作業自律移動機械の測位手法を確立し,屋外における自律移動機械のナビゲーションに資することを目的としている.本年度は,移動機械に搭載した全地球測位システム(GPS)装置から得られる測位情報と同じく移動機械に搭載した駆動車輪回転数の累積による測位情報(オドメトリ),およびジャイロなどにより得られる車体の回転情報をそれぞれ取得する実験を行った.走行環境としては,天空が開けた場所,および,走行経路の上に多数の樹木があり,GPS衛星からの電波がかく乱される可能性が高い場所を選んだ,また,特にGPSの受信モードについては,現有の受信機,および本予算で新たに購入した2周波高精度RTK-GPS装置(SF-2050M)により測位可能なモードを利用し,選定した環境での測位実験を行った.本研究では,移動機械が移動中に測位することを前提とするので,どちらの環境でも測位の連続性が重要となる.また,受信機から出力されたデータのうち,測位値およびその誤差分散を観察し,移動機械の走行軌跡の推定真値と,測位値および誤差分散がどのような環境でも妥当であるかどうかを調べた.これらを総合的に判断すると,SF-2050M受信機において,DGPSモードを使い,かつ,測位補正情報を長波ビーコンか静止衛星から取得することを自動的に切り替えることのできるモードを利用すると,もっとも使用目的に適することがわかった.また,GPS以外の測位データを観察し,GPS測位値も用いて,よりもっともらしい測位値を求めるためのはずれ値弁別アルゴリズムを検討した.本研究は,屋外を移動する作業自律移動機械の測位手法を確立し,屋外における自律移動機械のナビゲーションに資することを目的としている.本年度は,移動機械に搭載した全地球測位システム(GPS)装置から得られる測位情報と同じく移動機械に搭載した駆動車輪回転数の累積による測位情報(オドメトリ),およびジャイロなどにより得られる車体の回転情報をそれぞれ取得する実験を行った.走行環境としては,天空が開けた場所,および,走行経路の上に多数の樹木があり,GPS衛星からの電波がかく乱される可能性が高い場所を選んだ.GPS受信機の測位値補正の方法の異なる4種類(Differential, RTK, RTK-Starfire Dual, Differential-Starfire Dual)の相違による移動測位値の特性の相違を調べた.本研究による経験では,Differential-Starfire Dualによる方法がもっとも成績がよいという結果が得られた.これと,IMUとオドメトリを組み合わせたデッドレコニングによる3次元的な測位を融合して,移動ロボットの立体的な走行軌跡を得ることができた.公道の1Kmを完全自律走行させる技術チャレンジである,「つくばチャレンジ」(2007年11月)において,本研究成果も用いた自律走行ロボットを出場させ,1Kmの自律走行課題を達成した(出場27団体中課題達成3団体).この達成を評価してつくば市長賞を受賞した.走行経路には,街路樹に多く覆われた箇所が7割程度あり,この中でも自己位置を測位しながら走行可能とした.知見としては,Differential-Starfire DualによるGPS測位も有効であるが,それだけでは,測位を誤る箇所がかなり多く,補完的に使用できる測位手法を併用する必要があることが明らかとなった.本研究は,屋外を移動する作業自律移動機械の測位手法を確立し,屋外における自律移動機械のナビゲーションに資することを目的としている.本年度は,移動機械に搭載した全地球測位システム(GPS)装置から得られる測位情報と同じく移動機械に搭載した駆動車輪回転数の累積による測位情報(オドメトリ),およびIMUなどにより得られる車体の回転情報をそれぞれ取得する実験を林道で行った.この測位実験では,前年度に定式化したIMUとオドメトリを組み合わせたデッドレコニングによる3次元的な測位を行い,この累積誤差をGPSで修正することを試みた.実験を行った林道環境(筑波山周辺)では,GPS装置による測位を行える場所が,当初の想定よりはるかに少ないことが判明した.したがって,デッドレコニングの累積誤差を修正するのに,GPSのみでは不足であることが結論された.そこで,移動体(自動車)上に斜め下向きに走査型レーザ距離計を取り付け,レーザ距離計からの測距情報を処理して道路の路肩を検出し,そこから道路中央線位置を推定した.一方,国土地理院発行のデジタル地図から実験に使用した道路の中央線位置情報を抽出し,デッドレコニングによるおおよその位置から地図上の中央線位置をもとめ,センサから得られた中央線位置との誤差からデッドレコニングの累積誤差を最尤推定の枠組みを用いて修正することを試みた.
環日本海及び環太平洋諸国における裂頭条虫症の分類学的・疫学的研究

3.海産性裂頭条虫類の人体寄生増加傾向に鑑み、日本の水族館に対して海産哺乳類の寄生条虫について、アンケート郵送法により調査を行った。その結果63館の調査対象の内、47館から回答を得た。その内、該当例が12館あり、6館から虫体10例が送付された。また、裂頭条虫寄生宿主は11種に上り、オキゴンドウ、バンドウイルカ、オタリア、シャチ、カマイルカ、ゴマフアザラシ、アフリカオットセイ、ユメゴンドウ、キタオットセイ、コビレゴンドウ、ハナゴンドウなどであった。現在、これらから得られた虫体の同定を進めている。4.海産性裂頭条虫類の人体寄生報告が多い沖縄県を対象に、医師会会員に対するアンケート調査を行った。その結果、959人の内、408人から回答を得た。その内7人から症例ありの回答を得、30例の寄生を認めた。内訳は、D.latum,D.nihonkaiense,D.yonagoense,D.pacificumで、他にTaeniaが2例であった。今後、継続して長崎県などの調査を予定中である。
水和電子の電子構造と化学反応

水溶液中での化学過程を電子レベルで理解するために、液体の超高速光電子分光を開発し水和電子の研究に適用した。液体を細いキャピラリーから真空中に放出し、フェムト秒レーザーを用いたポンプープローブ法を行い、発生した光電子の運動エネルギー分布を飛行時間型エネルギー分析器で測定する方法を開発した。光電子の運動エネルギーだけで無く角度分布も測定する方法論を世界で初めて実現した。水和電子は角度異方性を示さないが、電子を与える側の溶質の局在励起状態は光電子放出に異方性を示した。溶質は液体表面に濃縮されているが、水和電子は液面で無くバルク溶液側に生成されることが明らかになった。磁気ボトルと静電場を組み合わせた新しい飛行時間型光電子エネルギー分析器を製作し、さらに100 kHzのチタンサファイアレーザーで励起された非直線型光パラメトリック増幅器を製作した。エネルギー分解能は50 meV,時間分解能は50 fs程度と評価された。これらの装置を用いて、水溶液中のDABCO分子を3s Rydberg状態に光励起し、バルク水中への自発的電荷移動反応によって生成した水和電子を光電子分光で検出した。DABCOからの電子移動に伴って光電子エネルギー分布は時間とともに変化し、スペクトル変化は2成分で説明できた。これらはDABCO分子の3s Rydberg状態と水和電子の基底状態に帰属された。2つの化学種からの光電子角度分布には顕著な差が見いだされ、水和電子の電子波動関数が単純なs軌道では表現できないことが示唆された。また、NaI, NaBr, NaClなどの異なる水溶液について、流動電位と濃度の関係を精査し、共通した濃度依存性を見いだした。これらの水溶液では、ある特定の濃度で流動電位が消失し、液体の帯電を避けることが可能であることが分かった。NaBr水溶液を200nmの紫外光で励起して、水和電子の基底電子状態を生成した後、680nmの可視光で水和電子を励起状態に励起し、最後に340nmの紫外光で電子を放出させる3パルス飛行時間光電子分光実験を行った。その結果、励起状態の水和電子からの信号が観測され、基底状態の水和電子のブリーチ信号も観測された。励起状態の信号は100 fs以下で減衰したが、二重指数関数の様相を呈した。このような特徴は先行研究である、水溶液の過渡吸収分光の結果と良く一致した。原著論文にするには新規性が不十分と判断されたが、次年度の研究への重要な足がかりとなった。また、DABCO(1,4diazabicyclo[2,2,2]octane)の水溶液を対象に、紫外光(226nm)励起+紫外光(260nm)観測の光電子分光を行い、リニア型の飛行時間電子エネルギー分析器を用いて、光電子検出角度を規定した時間分解光電子分光を行うことに成功した。NaBr水溶液を200nmの紫外光で励起して、水和電子の基底電子状態を生成した後、700nmの可視光で水和電子を励起状態に励起し、最後に350nmの紫外光で電子を放出させる3パルス飛行時間光電子分光実験を行った。用いるチタンサファイアレーザーの周波数を50 kHzに下げ、励起波長も若干変化させたことで、前年度の実験条件よりもかなり改善された。その結果、励起状態の水和電子からの信号をポンプープローブの遅延時間と偏光の関数として観測することに成功した。同様の成果は未だ世界的にも報告されていないため、さらに実験データの質的向上を図った上で原著論文の発表に繋げる。また、NaIの水溶液ならびにメタノール溶液、エタノール溶液を対象として、225nmでヨウ素原子負イオンのCharge transfer tosolvent (CTTS)バンドを励起し、溶媒和電子が発生する過程を紫外(250 - 280 nm)光電子分光で追跡した。その結果、アルコール溶液中のCTTS反応が水溶液に比べて遅い過程であることを見いだした他、発生した水和電子と中性のヨウ素原子の再結合反応を拡散モデルで解析した。26年度が最終年度であるため、記入しない。実験に使用している100 kHzのフェムト秒レーザーが非常に不調であり、多くの時間がレーザーの調整に費やされて多大な苦労を強いられた。しかしながら、上述のDABCO水溶液の時間角度分解光電子分光の研究成果(世界初の報告)を発表できたことは、非常に大きな研究の進展と言える。物理化学NaBrを用いた3パルス実験を更に発展させるためには、3パルスを発生する100 kHzのチタンサファイアレーザーの安定度を高めたり、用いる紫外波長を変更するなどの対策を講じる。

その上で、水和電子の励起状態に関して、時間角度分解光電子分光を実現するように準備していく。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究実施計画の項目に沿って述べる。1)磁気ボトル飛行時間型分析器を設計製作し、半球型エネルギー分析器と比較して1000倍以上の感度向上が達成された。計画通りである。2)非直線型光パラメトリック増幅器を2台製作し、可視光で30 fs程度、紫外光で45 fs程度のパルス幅を実現した。計画では紫外域で30 fs以下としていたので若干パルス幅が長い。3)流動帯電現象の研究では、NaI, NaBr, NaClなどの電解質の濃度に対する流動電位を測定し、一定の傾向を明らかにした。計画通りである。4)温度変化できるノズルを計画通り製作した。しかし、Raman Thermometryに関しては分光器の精度が低く、検量線を求めるには至らなかった。装置の改造が必要である。装置開発は一段落したため、分光研究を本格的に進めていく。まず、光電子の放出角度分布を時間の関数として測定するtime- and angle-resolved photoemission spectroscopyを実現し、水和電子の基底電子状態からの光電子放出角度分布を求めて電子波動関数を議論する。水和電子の基底状態は水素原子のs軌道のような空間対称性を持つと考えられてきたが、その場合は高い光電子異方性を示すはずであり、これを精査する。次に、水和電子を励起状態(p state)に光励起し、その後の電子緩和過程を光電子分光で追跡する。過去の研究で、p状態の緩和が非断熱的なs状態への緩和が律速か、またはp状態における溶媒和が律速か議論が分かれていた。光電子分光によって、これを明確にする。最後に、酸化チタンなどのナノ粒子を含む水溶液を光励起し、光触媒反応を電子移動の観点から明らかにする。ぬれた環境での光触媒の光電子分光は過去に報告例がない。
植物細胞の分化・増殖の柔軟性における細胞壁再構築の役割の解明

1シロイヌナズナ胚軸脱分化過程で発現変動する細胞壁関連因子の逆遺伝学的解析先行研究として行った脱分化初期過程におけるタイリングアレイ解析から、脱分化初期における発現変動が検出された19の細胞壁関連遺伝子について、T-DNA挿入体を用いた逆遺伝学的解析を行った。これらのT-DNA挿入体を材料とした組織培養実験の結果、pll(pectate lyase-like)変異体とexpa変異体においてカルス形成異常が確認された。また、定量的RT-PCRで詳細な発現パターン解析を行ったところ、確かにこれらの細胞壁関連遺伝子が脱分化誘導後発現誘導されること、その誘導のタイミングは細胞分裂の再開に先立つことが示された。上記のカルス形成異常を示した変異体の中でも、もっともはっきりとしたカルス成長阻害を示したpll変異体について詳細な経時的観察を行ったところ、胚軸脱分化自体は変異体でも起こっており、カルス形成は開始されるものの、カルスの成長が阻害されることが分かった。さらにテクノビット切片観察による組織学的解析によって、pll変異体の初期カルスにおける細胞形態異常が観察された。以上の結果から、活発な細胞分裂時の細胞壁構築にはPLL機能、すなわちペクチン主鎖切断の活性がとくに重要であり、PLL機能不全は細胞形態異常を引き起こしカルス形成阻害をもたらすことが示唆された。2細胞壁再構築を中心とした胚軸脱分化時の遺伝子発現制御システムの解明支援班連携のもと、胚軸脱分化過程のRNA-seq解析を行い、細胞壁関連因子に関する質の高いゲノムワイドトランスクリプトームデータを取得することに成功した。これによって、1で既に発現変動情報を得ていた19遺伝子以外にも、多数の細胞壁関連遺伝子(CAZymeなど)の発現パターンが変動していることを明らかにした。さらにこうした動きと関連した発現パターンを示す転写因子を複数見出すことに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物細胞の特徴のひとつに、柔軟な分化や増殖の制御が挙げられる。しかしながら、植物細胞の特徴的な構造体である細胞壁が、この柔軟な制御にどのように関わっているのかはまだよく分かっていない。そこで細胞壁とその構造変化が脱分化進行時に果たす役割を明らかにするため、昨年度は以下の解析を行った。1.シロイヌナズナ胚軸脱分化過程で発現変動する細胞壁関連因子の逆遺伝学的解析これまでに細胞増殖の再開に先立って発現が上昇あるいは減少する細胞壁関連因子として19の候補遺伝子を同定してきた。これら遺伝子に関してT-DNA挿入変異体を取得し、カルス形成に関する表現型解析を行った結果、変異体の一部において高温条件下でのカルス形成遅延が認められた。これによって、細胞壁因子が細胞増殖再開に一定の役割を担っていることが示された。2.細胞壁再構築を中心とした胚軸脱分化時の遺伝子発現制御システムの解明脱分化誘導後048時間目までの6時間おきの上記の細胞壁関連遺伝子の発現変動を定量的RT-PCRによって調べ、これらの遺伝子が脱分化過程進行に伴って発現上昇することを明らかにした。さらに、細胞壁関連遺伝子の発現動態に関する情報を拡充するため、脱分化誘導後0、12、24、48時間目の胚軸サンプルを用いた網羅的トランスクリプトーム解析(RNA-seq解析)を開始した。以上に加えて、時空間的な発現制御解析のため、対象遺伝子に関するプロモーターレポーターラインの整備を完了した。当初の予定通り、逆遺伝学的解析によって研究対象とすべき細胞壁生合成関連遺伝子の絞り込みに成功した。

発現解析用の材料準備も順調に進んでおり、さらにトランスクリプトーム解析の準備もほぼ完了したことから、おおむね順調に進展していると判断した。計画通り、本年度はトランスクリプトームを完了させ、植物細胞の脱分化過程における細胞壁再構築に関連した網羅的な遺伝子発現動態を明らかにする予定である。さらに初年度の解析から、とくにペクチン修飾による細胞壁再構築が細胞増殖再開に重要である可能性を突き止めている。これを受けて、今後はとくにペクチン修飾動態に着目し、脱分化時のペクチン修飾の変化と関連変異体の詳細解析を進め、細胞壁再構築の実際と脱分化との関連を明らかにしたい。
心筋細胞での脂肪酸結合蛋白(FABP)の機能

(1)心筋型脂肪酸結合蛋白の構造について:心筋細胞障害の修復因子の一つとして、脂肪酸結合蛋白が機能していると考えられるが、その一次構造に関する報告は必ずしも一致しておらず、フエノタイプ蛋白にミクロヘテロゲニティーが存在するかどうかを検索した。ネズミ心筋より精製した脂肪酸結合蛋白の主要なものの一次構造は、cDNAから報告されたものと完全に一致し、アイソ蛋白としては存在していないことが示唆された。(2)心筋型脂肪酸結合蛋白の組織分布局在の特異性について:心筋細胞での心筋型脂肪酸結合蛋白の分布は、これまで報告されているようなミトコンドリアに向った濃度勾配を示さず、細胞質に均一に分布していた。一方、心筋型脂肪酸結合蛋白と一次構造の同じものが唯一主要な脂肪酸結合蛋白として腎及び胃に発現されており、その分布局在も特異的で腎では遠位尿細管、胃では能動的な塩酸分泌機能をもつことが知られる胃壁細胞にのみ陽性であった。これらの結果は心筋型脂肪酸結合蛋白が脂肪酸のエネルギー代謝と密接な関係にあることが強く示唆される。(3)脂肪酸結合蛋白フエミリーの解析:これまで2つの研究室から腎型脂肪酸結合蛋白として報告されてきたものは、脂肪酸結合蛋白のファミリーに属するものとは異り、ネズミで性差をもつ既知のαzuグロブリンと一次構造上完全に一致することを明らかにした。(4)脂肪酸結合蛋白と細胞増殖:最近ウシの乳腺より取り出された乳腺由来細胞生長阻害因子(MDG1)の存在が報告されているが、この蛋白の一次構造は95%以上ウシの心筋型脂肪酸結合蛋白と同一の構造を持つことが知られている。ネズミの心筋型脂肪酸結合蛋白にも細胞増殖を阻止する性質があるかどうかネズミ肝実質細胞、褐色脂肪細胞、ヒト胃壁細胞、神経芽腫細胞について検討したが、生長阻害効果は認められなかった。引続き心筋細胞、乳癌細胞について検討してゆく。
高精度XML文書検索システムの問合せ処理高速化に関する研究

本研究では,XML文書に対し利用者が問合せキーワードを入力し,そのキーワードに合致するXML部分文書を得る検索のことを「XML検索」と呼んでいる.検索対象がXML文書ではなくその部分文書となっていることで,検索対象となる部分文書数が爆発的に増加するため,検索精度の低下だけではなく検索速度の低下もXML検索における問題点となっている.この問題の解決には,キーワード検索の特質を理解し,明らかに検索結果となりえない,すなわち検索の際に不要となるXML部分文書(以下,不要部分文書と呼ぶ)を検索対象から外し,検索対象部分文書数を削減することが重要だとされており,この不要部分文書の除去によって検索速度および検索精度の改善が期待されている.従来から行われているこの種の研究では,不要部分文書の決定は人手によって行われてきた.例えば,<author>Kenji Hatano</author>のような部分文書は,ブーリアン検索では有用な検索結果になりえるが,キーワード検索の検索結果としては情報が不十分であるため,Kenji Hatanoが何のauthorなのかを理解できるようその上位の部分文書を検索対象とするといった具合である.しかし,このような作業を人手で行うのは重労働であるため,その作業の自動化が求められてきた.本年度の研究実績は,昨年度の研究成果である不要部分文書の自動決定するための統計量をリレーショナルデータベースに格納し,かつそのリレーショナルデータベースで検索処理ができるよう,問合せ変換器を構築したことである.また,不要部分文書の決定に統計量だけではなく不要部分文書だと明確なものはあらかじめリレーショナルデータベースに格納しない手順を追加した.その結果,本年度は検索対象XMLデータが昨年度と比較して約200MB増加したにも関わらず,検索速度,検索速度ともにほとんど変化しなかった.このように,本提案は実運用に耐えうる使用となっており,未来のWeb検索エンジン実現のための要素技術として,有用なものであるということができる.今後の課題は,問合せ処理時の最適化処理によって更なる高速化が期待できるため,今年度利用した統計情報をどのように検索システム内に格納するかなど,既存のRDBを利用した問合せ最適化について考える予定である.本研究では,XML文書に対し利用者が問合せキーワードを入力し,そのキーワードに合致するXML部分文書を得る検索のことを「XML検索」と呼んでいる.検索対象がXML文書ではなくその部分文書となっていることで,検索対象となる部分文書数が爆発的に増加するため,検索精度の低下だけではなく検索速度の低下もXML検索における問題点となっている.この問題の解決には,キーワード検索の特質を理解し,明らかに検索結果となりえない,すなわち検索の際に不要となるXML部分文書(以下,不要部分文書と呼ぶ)を検索対象から外し,検索対象部分文書数を削減することが重要だとされており,この不要部分文書の除去によって検索速度および検索精度の改善が期待されている.従来から行われているこの種の研究では,不要部分文書の決定は人手によって行われてきた.例えば,<author>Kenji Hatano</author>のような部分文書は,ブーリアン検索では有用な検索結果になりえるが,キーワード検索の検索結果としては情報が不十分であるため,Kenji Hatanoが何のauthorなのかを理解できるようその上位の部分文書を検索対象とするといった具合である.しかし,このような作業を人手で行うのは重労働であるため,その作業の自動化が求められてきた.本年度の研究実績は,不要部分文書の決定を自動化するために,抽出されうる全てのXML部分文書を統計的に解析し,計量統計学の観点から不要部分文書を決定する手法を提案,そして既存のXML検索用テストコレクションを用いてその有効性を示したことにある.評価実験の結果,検索速度が3倍,そして検索精度(平均適合率)が3%向上したことが分かった.これまでのように人手で検索対象部分文書を決定するのではなく,計算機を用いて不要部分文書の決定が行えるため,今後,Web文書の部分検索のような大規模部分文書検索にも応用が可能となり,未来のWeb検索エンジン実現のための要素技術として,本年度の研究実績は非常に有用なものであるということができる.今後の課題は,問合せ処理時の最適化処理によって更なる高速化が期待できるため,今年度利用した統計情報をどのように検索システム内に格納するかなど,既存のRDBを利用した問合せ最適化について考える予定である.本研究では,XML文書に対し利用者が問合せキーワードを入力し,そのキーワードに合致するXML部分文書を得る検索のことを「XML検索」と呼んでいる.検索対象がXML文書ではなくその部分文書となっていることで,検索対象となる部分文書数が爆発的に増加するため,検索精度の低下だけではなく検索速度の低下もXML検索における問題点となっている.この問題の解決には,キーワード検索の特質を理解し,明らかに検索結果となりえない,すなわち検索の際に不要となるXML部分文書(以下,不要部分文書と呼ぶ)を検索対象から外し,検索対象部分文書数を削減することが重要だとされており,この不要部分文書の除去によって検索速度および検索精度の改善が期待されている.従来から行われているこの種の研究では,不要部分文書の決定は人手によって行われてきた.例えば,<author>Kenji Hatano</author>のような部分文書は,ブーリアン検索では有用な検索結果になりえるが,キーワード検索の検索結果としては情報が不十分であるため,Kenji Hatanoが何のauthorなのかを理解できるようその上位の部分文書を検索対象とするといった具合である.

しかし,このような作業を人手で行うのは重労働であるため,その作業の自動化が求められてきた.本年度の研究実績は,昨年度の研究成果である不要部分文書の自動決定するための統計量をリレーショナルデータベースに格納し,かつそのリレーショナルデータベースで検索処理ができるよう,問合せ変換器を構築したことである.また,不要部分文書の決定に統計量だけではなく不要部分文書だと明確なものはあらかじめリレーショナルデータベースに格納しない手順を追加した.その結果,本年度は検索対象XMLデータが昨年度と比較して約200MB増加したにも関わらず,検索速度,検索速度ともにほとんど変化しなかった.このように,本提案は実運用に耐えうる使用となっており,未来のWeb検索エンジン実現のための要素技術として,有用なものであるということができる.今後の課題は,問合せ処理時の最適化処理によって更なる高速化が期待できるため,今年度利用した統計情報をどのように検索システム内に格納するかなど,既存のRDBを利用した問合せ最適化について考える予定である.
TiAl系金属間化合物の爆発成形とその衝撃波構造

TiAl系金属間化合物は高温強度・耐熱性等に優れ,次世代構造材料として注目されており,特に組織制御性の利点から自己反応焼結を利用した粉末治金プロセスが重要視されている。爆発粉体成形プロセスは,数μsec間に約1020GPa程度に上昇する衝撃圧力を用いて,対象の原料粉末を衝撃固化し,圧力上昇に数100nsec遅れて上昇する高温度とを併用して反応焼結を行させて,NearーNet成形と物質創製・材料組織制御を達成するものであり,一連のSHSプロセスの中にあって高速反応型プロセスである。本研究では,軸対称衝撃波を利用するプロセス設計・回収セル設計を行うとともに,一連の回収実験(爆轟速度・初期粉体密度をパクメ-タとして)により,以下の知見を得た。(1)回収試料にマッハ軸が形成される実験において,出発粉体(Ti/Al比を原子比1.0)に対して,マッハ軸内部にTiAl単相が創製される。(2)衝撃波構造,すなわち中心から周辺に向って衝撃圧力が急速に減衰することに対応して,中心部ではγ単相が出現し,マッハ軸前後でγーα混合相,Ti粒表面近傍でのTi_3Al相生成,さらに周辺部では未反応層が存在する。(3)爆轟速度・初期粉体密度をパラメトリックに変化させたことにより,TiAl系金属間化合物が回収可能な(反応可能な)領域・最適条件として,低爆速(40005000m/sec)ー低密度(5060%:相対密度),高爆速(50006000m/sec)ー高密度(6070%:相対密度)の2領域が有望である。爆発粉体成形プロセスの利点は,(1)短時間プロセス,(2)上記の最適条件下で比較的大型試料も作成できる,(3)急冷/超急冷処理を併用することによって組織制御性が向上することがあり,今後より一層の材料プロセス研究が必要とされる。