hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ボトルネック構造を持つ空間の幾何解析

熱核にボトルネック効果が観察されない例や、反ボトルネック効果などのnon-parabolicな場合には見られなかった新しい現象を発見した。この結果は論文としてまとめ投稿し、Journal de Mathematiques Pures etAppliqueesおよびこれらの概説が雑誌「数学」に受理された。一方、べき零被覆グラフ上の非対称ランダムウォークの長時間漸近挙動の研究を引き続き慶応大学の河備氏、岡山大学の難波氏と共同で行い、中心極限定理型の収束を示した。これらの研究は論文としてまとめ、現在論文投稿中である。本研究の研究目的の研究1ではボトルネック構造をもつ空間上の幾何解析学が研究課題であるが、その中で熱核の長時間挙動の解明は中心的な役割をもっている。これが解明できたことで、Grigor'yan, Saloff-Costeらが解明した熱核の挙動とラプラシアンの固有値の評価、調和関数の挙動たちとの密接な挙動がボトルネック構造を持つ空間でも確立できる目途が立ったため、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。最適輸送理論を用いたボトルネック構造を持つ空間の研究は少しずつではあるが進展している。今後は一般のparabolic多様体の連結和における熱核の挙動、および、non-parabolic多様体の場合も含めた一般の連結和におけるポアンカレ不等式についての研究を行うよてである。また、研究目的の研究2の、より複雑な空間、特異性のある空間やグラフ上の連結和上の熱核(推移確率)の挙動やスペクトル幾何的な性質についての研究に着手する予定である。今後は研究目的の研究1ー1にある、ボトルネック構造を持つ空間上のラプラシアンの固有値の挙動(ポアンカレ不等式型の評価)をまず解明する予定である。これにはKusuoka-Stroockが熱核がガウス型評価を持つときに用いた方法が有効であると考えている。一方、べき零被覆グラフ上の非対称ランダムウォークの長時間漸近挙動についても引き続き慶応大学の河備氏、立命館大学の難波氏とともに研究を行い、より強い収束の可否についても研究を進める計画である。
自動車運転状況の自動推定に基づく安全性に配慮した音声対話システムの研究

以下を実施した.(1)運転者の体や車両本体にとりつけたセンサから得られる生体信号や運転情報信号を用いて運転負荷の推定.スマートフォンで得られるセンサの利用を想定した運転負荷推定.(2)ユーザ負荷の観点で運転中の利用に適した対話戦略を評価.対話の主導権の方式と確認発話の方式を組み合わせた客観評価.(3)対話システムとして評価するための主観評価.特に,運転を模擬した動作と音声対話システムの利用という二重タスク課題における主観評価.(4)ユーザ負荷の推定結果を組み込める柔軟な対話戦略の選択方式を実装.グラフ探索に基づく対話戦略を導入.客観評価実験と主観評価実験による性能評価.安全性を考慮したカーナビゲーション音声対話機能の実現のために、安全性の度合いを利用者の運転操作と車の走行状況から推定し、その度合いに応じた音声対話戦略の選択方式について研究を行った。具体的には(1)マルチセンサを用いた利用者の運転状況推定システムの研究と、(2)安全運転に配慮したカーナビゲーション用の音声対話戦略に関する研究を行った。(1)運転行動コーパスを用いて、運転以外のタスクの有無を判別する実験を行うことで、運転者の運転への集中度合いを定量化する方式を検討した。実験的に男性9名女性9名のデータを用いて、運転中の二次タスク実行の有無を判別するための識別器を構築した。また、運転中のドライバや車両から得られる生体信号や車両信号について、識別に有効な特徴量を検討した。実験の結果、男女差による信号の違いが見られることが確認された。また、加速度信号を用いた識別が有効であることが示された。(2)音声対話戦略を効率的に評価するための対話シミュレータを構築した。そして、シミュレータを利用した対話戦略の検討を行った。シミュレータとしてはシステムの挙動を模したシミュレータとユーザの挙動を模したシミュレータを構築した。ユーザが運転に集中しているときにはユーザによる聞き誤りが起こる、という条件を加えてシミュレーションによる対話戦略の効率を評価したところ、冗長な発話を加えて個々の発話にかかる時間を延ばしたほうが、最終的に対話終了に至るまでの時間が短くなることが示された。(1)マルチセンサを用いた利用者の運転状況推定システムの研究として、ドライビングシミュレーション実験下において、運転中の音声対話利用を行う実験をおこなった。このとき可搬型携帯端末とBluetooth接続することで収録できる腕時計型の脈拍計を用いて、音声信号と同時に生体信号である脈拍を収録した。(2)安全運転に配慮したカーナビゲーション用の音声対話戦略に関する研究として、音声対話プロトタイプシステムを作成した。前年度に開発した対話シミュレーションを利用して、様々な状況を想定した音声対話システムの性能評価をおこなった。さらに、実車を用いた実験の安全性を確保することが難しいため、本年度はドライビングシミュレータを用いて、実環境を想定した音声対話システムの評価実験をおこなった。当初予定していた音声対話システムの開発や評価実験は滞りなくすすんでいる。これらの成果から、研究はおおむね順調に進展していると判断する。1.対話シミュレータを用いた客観評価実験とドライビングシミュレータを用いた主観評価実験をそれぞれ行った.まず,客観評価実験の結果,ユーザが聞き逃しをするほどの負荷を受ける状況においては,冗長な発話をする提案手法のほうが簡潔な発話をする手法よりも効率的に音声対話によるタスクを達成できることが示された.続いて,運転操作を行いながら音声対話を行う二重課題法による主観評価実験を6名の被験者に対して行った.実験の結果,普段ほとんど運転をしないユーザに対しては,運転負荷に応じて発話の冗長性を変化させることが有効な対話戦略であることが示された.2.ドライバの周囲に存在する音から周囲状況を推定することを想定して,実環境下のスマートフォンで収録された環境音の分類について検討した.評価結果から,環境音による周囲状況の把握はある程度は可能と考えられるが,分類精度の向上とその機能を組み込んだ対話システムの妥当性については今後の課題である.3.期間全体を通した研究の概略は以下のとおりである.(1)運転者の体や車両本体にとりつけたセンサから得られる生体信号や運転情報信号を利用した運転負荷の推定をおこなった.特にスマートフォンで得られるセンサの利用を想定した運転負荷推定もおこなった.(2)ユーザ負荷の観点で対話戦略を評価するために,計算機シミュレーションによる客観評価実験をおこなった.対話の主導権の方式と確認発話の方式を組み合わせた対話戦略を検討した.(3)対話システムとしての評価をするために,運転を模擬した動作と音声対話システムの利用という二重タスク課題における主観評価事件をおこなった.(4)ユーザの負荷状況の推定結果を組み込んだ対話戦略を実現するために,グラフ探索に基づく対話戦略を導入した.対話シミュレータによる客観評価実験と,ドライビングシミュレータを用いた主観評価実験により性能を評価した.以下を実施した.(1)運転者の体や車両本体にとりつけたセンサから得られる生体信号や運転情報信号を用いて運転負荷の推定.スマートフォンで得られるセンサの利用を想定した運転負荷推定.(2)ユーザ負荷の観点で運転中の利用に適した対話戦略を評価.対話の主導権の方式と確認発話の方式を組み合わせた客観評価.(3)対話システムとして評価するための主観評価.特に,運転を模擬した動作と音声対話システムの利用という二重タスク課題における主観評価.(4)ユーザ負荷の推定結果を組み込める柔軟な対話戦略の選択方式を実装.グラフ探索に基づく対話戦略を導入.客観評価実験と主観評価実験による性能評価.運転行動コーパスの入手と利用のための準備が整い、ドライバの運転負荷を推論するモデルの検討を行った。

また、対話戦略の性能評価を効率よくおこなうためのシミュレータを開発し、実際に対話戦略の検討も行った。これらの成果から、研究はおおむね順調に進展していると判断する。おおむね順調に進展していることから、当初の研究計画に従って研究を進めていく。主に、以下の課題について取り組む。(1)データ収録システムの整備をおこなう。(2)音声対話システムの整備とさらなる評価実験をおこなう。(3)音声対話にもとづく安全性の再評価システムに関する検討を進める。総合領域おおむね順調に進展していることから、当初の研究計画に従って研究を進めていく。1.データ収録システムの開発と運転状況の推定モデルの高度化を実施する。具体的には、実際の可搬型端末で運手中のデータを収録できるシステムを作成して、予備実験としてデータ収録を実施する。また、平成26年度に得られた知見に基づいて、実データを用いる場合の推論モデルの検討と評価を行っていく。2.カーナビゲーションのための音声対話プロトタイプシステムの構築を行う。特に、運転者が安全にシステムを利用できる状況での対話戦略と安全に利用できないと思われる状況での対話戦略について検討する。この対話戦略の検討には平成26年度に作成したシミュレータを用いる。実車による被験者実験ではなくシミュレータ運転による被験者実験をおこなったため、想定より負荷が低く、RAや謝金相当の人件費が低くなった。一方で、実験に必要な物品が増えたため、物品費がやや増えている。予定では入手したデータベースの管理と研究実施に向けた準備作業にかかる謝金を計上していた。しかし、データ管理の実施が主研究者のみで十分可能であったため、当初予定していたデータ管理に関する謝金が発生しなかった。実験データの整備や研究を滞りなく進めるための計算機資源の導入などを目的に、速やかに利用する。次年度には実験の実施補助や実験データの管理として謝金が必要となるため、次年度以降の謝金として利用する。また、計画時に予定していた装着型センサーデバイスより高性能な製品が発表されたため、その購入費用に充てる予定である。
イオン性粒子の溶液中における組織化とゆらぎに関する研究

昭和59年度本研究開始以来、種々のイオン性高分子溶液のX線散乱像に一つのピークが観察されている。検討の結果、溶質が溶液中に格子様の構造を形成している事実を示すものと解釈された。これをさらに確実にするため、Hosemannのパラクリスタル理論を種々の立方格子系に拡張し、格子因子に対する格子のパラクリスタル的乱れ、熱振動、格子の大きさの影響を理論的に考察した。この結果、格子因子は乱れにより大きく影響を受けることが明瞭になり、乱れが大きくなると格子因子のピークが顕著に小さくなること、さらに高次のピークが消失することが判明した。この事態は上述のX線散乱像において実際に観測されているものであり、これよりイオン性高分子の形成する格子が極めて大きなパラクリスタル的乱れを含むことが指摘された。以上の研究と平行して、高分子ラテックス球の分散状態を顕微鏡写真をとり、その計算機処理によるフーリェ交換によって、当該分散系からの散乱像の計算を行った。ラテツクス粒子がほぼ完全に格子を形成しているとき、不連続なフーリェ像が得られ、他方不規則状態の場合には散乱スポットやリングに対応する像を得られなかった。両者の中間である二状態構造、すなわち規則構造ならびに不規則構造が共存する場合、フーリェ像は二三の不鮮明なリングとスポットであった。この結果は、光散乱、中性子散乱法によって実験的に決定された散乱挙動に酷似しており、実験散乱曲線についての従来の解釈が当を得たものであることを物語る。またラテックス分散系における粒子間距離(2Dexp)の測定を行い、重水ー軽水混合溶媒系でも2Dexp<2D_0(2D_0:溶度から算出される平均距離)の関係の成立を確認し、粒子間引力の存在がさらに確実になった。本年度も引き続き、高分子電解質溶液における規則構造形成のX線小角散乱法(SA×S)による検討、およびラテックス溶液の規則構造、粒子の運動性の光学顕微鏡観察を行い、以下の事が明らかとなった。1.SA×S測定【◯!1】高分子イオン間距離(2Dexp)の誘電率(ε)依存性-種々の有機溶媒-水混合溶媒系で、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム(NaPSS)に対して測定した。εの減少に伴ない2Dexpは増加した。高分子イオンの解離度の減少に伴なう静電引力の減少と解釈される。【◯!2】性高分子混合効果-NaPSSに対してポリビニルアルコール等を混合した。排除体積効果により、2Dexpは僅かに減少、ピーク強度は増加した。【◯!3】溶液温度依存性-NaPSS、リゾチーム等に対して測定した。溶液温度上昇に伴ない、高分子イオンの熱運動が増加しピーク強度が減少した。【◯!4】理論散乱曲線との比較-実験散乱曲線とパラクリスタル理論曲線を比較した。ラテックス、ミセルからの散乱曲線は、面心立方格子を仮定するとよく再現できた。2.顕微鏡観察【◯!1】溶液高さ依存性-側面からの観察によると、2Dexpは溶液高さに依存せず一定であったが、クラスターは高いほど小さくなった。【◯!2】溶媒比重依存性-【H_2】O-【D_2】O混合溶媒を用いて検討したが、2Dexpに変化はみられなかった。以上【◯!1】【◯!2】より、重力は2Dexpに影響を与えないことが判明した。【◯!3】電荷密度依存性-粒径の等しいラテックス粒子で検討で検討した所、電荷密度が高い方が静電引力が強く、2Dexpは入さくなった。【◯!4】【!X】の塩濃度依存性-

ランダムに運動する粒子の平均変位【!X】は、高塩濃度では、Einstein-Stokesの理論値と一致したが、低塩濃度では、静電的相互作用のため理論値より小さくなった。【◯!5】顕微鏡像のフーリエ変換-画像処理システムにより、2次之フーリエ変換を行い、回折パターンを得ることに成功した。回折パターンには、種々の格子欠陥、そして特に、クラスターの大きさが重大な影響を与えることが判明した。昭和59年度本研究開始以来、種々のイオン性高分子溶液のX線散乱像に一つのピークが観察されている。検討の結果、溶質が溶液中に格子様の構造を形成している事実を示すものと解釈されたが、これをさらに確実にするため今年度は次の研究を行った。Hosemannのパラクリスタル理論を種々の立方格子系に拡張し,格子因子に対する格子のパラクリスタル的乱れ,熱振動,格子の大きさの影響を理論的に考察した。この結果、格子因子は乱れにより大きく影響を受けることが明瞭になり、乱れが大きくなると格子因子のピークが顕著に小さくなること、さらに高次のピークが消失することが判明した。この事態は上述のX線散乱像において実際に観測されているものであり、これよりイオン性高分子の形成する格子が極めて大きなパラクリスタル的乱れを含むことが指摘された。以上の研究と平行して、高分子ラテックス球の分散状態を顕微鏡写真にとり、その計算機処理によるフーリエ交換によって、当該分散系からの散乱像の計算を行った。テラックス粒子がほぼ完全に格子を形成しているとき、不連続なフーリエ像が得られ、他方不規則状態の場合には散乱スポットやリングに対応する像は得られなかった。両者の中間である二状態構造、すなわち規則構造ならびに不規則構造が共存する場合、フーリエ像は二三の不鮮明なリングとスポットであった。この結果は、光散乱,中性子散乱法によって実験的に決定された散乱挙動に酷似しており、実験散乱曲線についての従来の解釈が当を得たものであることを物語る。またラテックス分散系における粒子間距離(【2D_(exp)】)の測定を行い、重水-軽水混合溶媒系でも【2D_(exp)】<【2D_o】(【2D_o】:溶度から算出される平均距離)の関係の成立を確認し、粒子間引力の存在をさらに確実にした。
新しい活性化補助分子.SLAMのT細胞活性化における役割及び遺伝子治療への応用

我々はSLAM分子の生物学的機能,特にco-stimulation入力のメカニズムを解析するため.そのligandの同定を試みた.この目的のため,まず我々は正常ヒト末梢単核球をPHAにて48時間刺激した後そのRNAからRT-PCR法にてSLAM分子のcDNAをsubcloningした.このSLAM分子の細胞外ドメインのcDNA(+1 to +717)の下流にヒトイムノグロブリンFc部分のcDNAを結合させ,これをpCDM8プラズミド内に組み込んだ.このプラズミドはsequenceのmutationがないことを確認した後,P3U1細胞にstable transfectさせ,この細胞を大量培養することによりSLAM-Ig蛋白を回収した。同様の方法にて他のcostimulatory moleculeである,CTLA4-Ig,ICAM-1-Igも作製した.以上の方法により得られたfusion proteinを用いて,T細胞が抗原提示細胞により活性化される際の各分子の重要性を検討した結果,CTLA4-Ig及びICAM-1-Igにて処理した群はT細胞の活性化が抑制されたが,SLAM-Igにて処理した群ではT細胞活性化の変化を認めなかった.またSLAM-Igを用いて様々な細胞の染色を試みたが細胞は染色されなかった.この原因としてSLAM-Igが二量体を形成していることがligandに対する結合性を弱めているものと考えており,現在,SLAM-Igのs-s結合を破壊した-量体の作製を行っている。我々はSLAM分子の生物学的機能,特にco-stimulation入力のメカニズムを解析するため,そのligandの同定を試みた。この目的のため,まず我々は正常ヒト末梢単核球をPHAにて48時間刺激した後そのRNAからRT-PCR法にてSLAM分子のcDNAをsubcloningした。このSLAM分子の細胞外ドメインのcDNA(+1to+717)の下流にヒトイムノグロブリンFc部分のcDNAを結合させ,これをpCDM8プラズミド内に組み込んだ。このプラズミドはsequenceのmutationがないことを確認した後,P3U1細胞にstable transfectさせ,この細胞を大量培養することによりSLAM-lg蛋白を回収した。このキメラ蛋白は精製後SDS-PAGEにて分子量に問題がないことを確認済みである。以上の方法により得られたSLAM-lgキメラ蛋白を用いて,FACSにてSLAM-lgに結合する分子すなわちSLAMligandの発現している細胞をscreeningした結果,SLAMligandは活性化T細胞,memory t細胞に発現していることが判明した。現在その他の細胞上での発現及び発現誘導につき解析中である。SLAM分子はmemoryT細胞,B細胞の一部,未分化胸線細胞に恒常的に発現しており,naiveT細胞には発現が認められないものの活性化刺激により急速に発現誘導されることが知られている。またT細胞上のSLAM分子はcrosslinking刺激によりco-stimulation activityを示すことが判明している。このSLAM分子の細胞外ドメインのcDNA(+1 to +717)の下流にヒトイムノグロブリンFc部分のcDNAを結合させ,これをpCDM8プラズミド内に組み込んだ。このプラズミドはsequenceのmutationがないことを確認した後,P3U1細胞にstable transfectさせ,この細胞を大量培養することによりSLAM-Ig蛋白を回収した。同様の方法にて他のcostimulatory moleculeである、CTLA4-Ig,ICAM-1-Igも作製した。以上の方法により得られたfusion proteinを用いて、T細胞が抗原提示細胞により活性化される際の各分子の重要性を検討した結果、CTLA4-Ig及びICAM-1-Igにて処理した群はT細胞の活性化が抑制されたが、SLAM-Igにて処理した群ではT細胞活性化の変化を認めなかった。またSLAM-Igを用いて様々な細胞の染色を試みたが細胞は染色されなかった。

この原因としてSLAM-Igが二量体を形成していることがligandに対する結合性を弱めているものと考えており、現在、SLAM-Igのs-s結合を破壊した一量体の作製を行っている。
自治省と戦後日本の行政課題

本研究は、戦後日本の社会変動と行政課題の変化を背景として自治省を歴史社会学的に分析することを目的とした。それによって得られた主な知見3点は以下のとおりである。(1)自治省は、地域開発、国土総合開発、福祉国家の展開という戦後日本の行政課題に対応して地方制度改革をくり返してきたが、明治地方自治制度を継承する地方行政・財政システムは経済成長期においてもっとも適合的であった。(2)1990年代半ば以降、地方行政・財政システムの転換を余儀なくされるが、そこには地方官僚の世代交代、福祉国家の展開とともに生じた地方行政の質的変化、自治官僚の影響力の相対的な低下などの要因が作用した。(3)上記の過程で、自治省と大蔵省、農林水産省、建設省は競合し対抗的な関係であった。前2者との競合・対抗関係は明治地方制度の確立期に、後者との関係は内務省時代の省内力学に起源がある。1.研究代表者1名、研究分担者5名、研究協力者4名によって、月例および合宿形式による研究会、資料収集と分析をおこない9のトピックスについて歴史社会学的研究をおこなった。(1)内務省解体と地方自治制度、(2)地方財政交付金と地方交付税、(3)自治省の創設、(4)総合開発と自治省、(5)地域変容と行政区の再編、(6)行政改革と地方財政システム、(7)地方分権と地方連合の創出、(8)地方制度調査会理念の機能。これらによって、戦後の社会変動と行政課題、自治省の対応とりわけ地方行政の変容について通史的研究をおえた。2.あわせて、明治地方自治制度の骨格の継承を解明するため、(1)地方自治制度確立と改正の政治過程、(2)地方財政制度の推移と地方財政の動向、(3)総動員体制と地方自治にかんして歴史社会学的研究をおこなった。3.これまでの研究によって得られ、今後、十分に分析を重ねるべき知見のうち主要な2点をあげておく。(2)上記の過程で、自治省と大蔵省、農林水産省、建設省は競合し対抗的な関係であった。1.研究代表者1名、研究分担者5名、研究協力者4名によって、月例および合宿形式による研究会、資料収集と分析をおこない4のトピックスについて歴史社会学的研究をおこなった。(1)福祉国家と地方自治の研究、(2)地方財政配分方法の研究、(3)厚生省と自治省の研究、(4)自治官僚の研究。これらによって、高度経済成長期以降の行政課題、自治省の対応とりわけ地方行政の変容について通史的研究をおえた。2.あわせて、明治地方自治制度の骨格の継承と変化を解明するため、(1)地方局官僚のモデルと「自治」観、(2)地方財政調整制度の成立と推移、(3)普通選挙の実施と公共空間、(4)土木行政と地方にかんする歴史社会学的研究をおこなった。3.これまでの研究によって得られ、今後、十分に分析を重ねるべき知見の主要な2点をあげておく。(1)自治省は、戦後日本の中心的な行政課題に対応して地方制度改革をくり返してきたが、1990年代半ば以降、明治地方自治制度を継承する地方行政・財政システムの転換を余儀なくされる。(2)そこには、地方官僚の世代交代、福祉国家の展開とともに生じた地方行政の質的変化、自治官僚の影響力の相対的な低下などの要因が作用する。1.究代表者1名、研究分担者5名、研究協力者4名によって、月例および合宿形式による研究会、資料収集と分析をおこない、自治省と戦後日本の行政課題にかんする主要な7つのトピックスをとりあげて研究した。それらは、(1)「自治の空間」の変容、(2)地方制度調査会答申と地方分権化、(3)「住民」の地位・認定・把握技術、(4)非特定営利活動促進法の制定過程と自治省、(5)政教分離訴訟と地方自治体、(6)まちづくりの計画と参加、(7)男女共同参画条例の策定における価値葛藤、である。2.7つのトピックスのうち(1)(4)では、自治省に焦点があてられる。これら3つを定点として設定して観察すると、(1)産業化、(2)その後の脱産業化、あるいは福祉国家の展開など変動する日本社会の要請をうけながら、自治省が団体自治、住民自治を構想し制度の改正をくりかえしてきたことがわかる。

基本的には明治地方自治制度を継承した戦後の地方行政・財政は、平準化や公平性を志向しており、産業化にもっとも適合的なシステムであった。1990年半ば以降、新しい行政区画制度、地域計画の策定と住民の参加などの制度的な変化をともなう分権化は、不均衡な権限委譲への転換であり、差異化と多様化の方向性をもつにいたった。トピックスの(5)(7)では、地方行政の具体的な事例をとりあげながら、上記でのべた制度的な変化を背景として、団体自治と住民自治の構成、意味の変容を検討した。多様性や差異性の制度的な是認のもとでは、住民の統合と地域の独自性を創出が要請される。地域計画は、策定作業それ自体が住民の主体的な参加の自覚を促す点でこの要請に応えて、ときに葛藤しあう緒価値が「自治の空間」を支えている。
タマネギ鱗茎におけるフルクトオリゴ糖の代謝メカニズムの解明

収穫時のフルクタン含量が異なるタマネギ2品種を用いて、定植から収穫までの鱗茎フルクタンの含量および代謝酵素活性の変動を調べた。その結果、フルクタンの量や組成の違いは生育期間のほとんどでみられず、収穫2週間前の鱗茎肥大開始以降にはじめて現れることが分かった。また、品種間でフルクタン合成酵素活性に大きな違いはみられず、分解活性には差異がみられた。葉身のフルクタン動態も解析したところ、量や組成について2品種で大きな違いはなかったが、鱗茎肥大期間のスクロース量が異なっていた。これらのことから、フルクタン蓄積の品種間差には、フルクタン合成酵素の活性量よりも基質となるスクロース量が大きな影響をもち、スクロースを供給するフルクタン分解酵素やインベルターゼ活性の違いが大きく関わるのではないかと考えられた。これまでに見出していた1-FEH活性を示す遺伝子(Onion9132)についてさらに詳細な機能解析を行ったところ、Onion9132は1-ケストースだけでなく、ネオケストースや1&6G-kestotetraoseも分解する活性を示した。分解様式をみると、フルクトース-フルクトース間の結合だけでなく、フルクトース-グルコース間の結合も分解していたことから、Onion9132は唯一アスパラガスでのみ報告があった6G&1-FEH活性を持つことが示された。また、既知のフルクタン代謝酵素とOnion9132の系統解析の結果、Onion9132は液胞型インベルターゼから進化したことが示唆される初めてのFEHであることが示唆された。フルクタンの合成と分解に関わる酵素はどちらもインベルターゼファミリーであり、アミノ酸相同性から、フルクトース転移酵素は液胞型インベルターゼ、フルクタン加水分解酵素は細胞壁型インベルターゼから進化したと考えられている。しかし、フルクタンの代謝の場は液胞のみともいわれており、フルクタンやその代謝酵素の局在についてはいまだ未解明な点が多い。本研究で見出されたフルクタン分解活性を示すOnion9132は、これまで植物で見つかっているすべてのフルクタン加水分解酵素とは異なり、液胞型インベルターゼやフルクタン転移酵素と同じクレードに分かれた。したがって、Onion9132は液胞型インベルターゼから進化したことが示唆される初めてのフルクタン加水分解酵素であり、学術的に非常に興味深い新しい知見を得ることができた。また、タマネギの生育期間別のフルクタン動態の解析では、収穫鱗茎でみられたフルクタン含量の品種間差には、鱗茎肥大開始前後のフルクタン分解、特にフルクタン合成の律速となる基質であるスクロース含量が大きな影響を及ぼすという知見を得ることができ、今後はスクロース代謝の解析も必要であるとの研究方向を見出すことができた。このような平成30年度に得られた研究結果をふまえ、研究はおおむね順調に進展していると考えた。タマネギではじめて見出された液胞型のフルクタン加水分解酵素がどのように進化してきたかは非常に興味深い。今後は、この新規フルクタン加水分解酵素に、同じ液胞型であるフルクタン転移酵素や液胞型インベルターゼのような活性があるのか、また、実際の細胞内局在はいずれの部位なのかについて、さらに詳細な解析を進める。具体的にはこの新規フルクタン加水分解酵素も含め、他のタマネギのフルクタン代謝酵素に可視化タグをつけて一過的あるいは恒常的発現を行い、共焦点レーザー顕微鏡観察などを用いて観察を行う。また、様々な組換え酵素の作出およびその機能解析を行うことで、酵素活性に必要なアミノ酸を明らかにすることも検討する。また、タマネギのネイティブ酵素を用いた解析もあわせて行い、フルクタン代謝に関わる酵素群の基質特異性などの酵素性質について詳細に解析する。また、タマネギのフルクタン代謝遺伝子の発現抑制を検討する実験では、これまでアグロバクテリウム感染を利用した組換え体の作出を検討してきた。しかし、カルス形成後の個体再生系が難しく効率が低いことが考えられたため、今後はカルス形成を経ず、茎頂組織から直接組換えシュートを伸長させるような方法についても検討を行う。また、鱗茎におけるフルクタン蓄積は、フルクタン合成の律速となるスクロース量が大きな影響を持つことが予想されたことから、これまでタマネギでは分かっていなかったスクローストランスポーターの同定を行い、鱗茎形成過程における遺伝子発現解析を行うなどして、スクロース代謝がフルクタン代謝にどのように関わるのかを明らかにすることを検討する。フルクトオリゴ糖(FOS)の合成および分解にはフルクトース転移や分解反応を触媒するインベルターゼファミリーが関わる。これらのインベルターゼファミリー遺伝子の保存領域を増幅する縮重プライマーを作成し、FOS代謝に関わる遺伝子の同定を試みた。その結果、液胞型インベルターゼグループから1-SST、6G-FFT、さらに1-SSTや6G-FFTとは異なる別の配列が得られた。細胞璧インベルターゼグループからは3種類の候補配列が得られた。全長配列を決定できたものは、Pichia pastorisでの発現ベクターにクローニングし、組換えタンパク質の発現を試みた。その結果、解析したクローンの中には、1-ケストースや6-ケストースの分解活性を持つものがあり、FOSの分解酵素遺伝子であることが示唆された。また、タバコ細胞を用いた酵素発現系の確立を検討し、前述の候補配列の一部についてその活性を評価した。

その結果、1-ケストース分解活性を植物細胞でも確認することができ、タマネギ初であるFOS分解遺伝子を得ることができたまた、タマネギの生育段階におけるFOS動態の解析を行ったところ、これまで確認されていた収穫時の鱗茎FOSの品種間差は、定植直後から鱗茎肥大までにはあらわれず、鱗茎肥大開始後に明確になることが分かった。鱗茎抽出物を用いたFOS代謝酵素の活性評価も行ったところ、鱗茎が肥大する前にはFOS分解活性が高くなる時期があり、この時の分解活性に品種間差があることが見出された。また、タマネギ組換え体の作出についても予備実験を開始したところ、カルスの状態において導入した外来GUS遺伝子の発現を確認することができた。タマネギにおけるFOS代謝の分子メカニズムの中でも分解に関わる知見はほとんどなかったが、今回の研究において、タマネギにおいてFOS分解遺伝子の有力候補を得ることができた。この配列は液胞型インベルターゼグループと相同性を持つことから、タマネギでは他のフルクタンを蓄積するような植物とは異なる独自のFOS分解メカニズムを進化させている可能性が示唆され、学術的にも興味深い知見を得ることができた。また、様々な植物でFOS代謝酵素遺伝子の研究は行われているが、酵素活性を植物細胞で評価する研究例はほとんどない。本研究では、タバコのプロトプラストを用いた一過的遺伝子発現系を利用して、タマネギのFOS代謝遺伝子を発現させてその酵素活性を検出することに成功した。さらに、タマネギの生育期間別のFOS動態の解析では、FOS含量の品種間差には、鱗茎肥大開始前後のFOS分解が影響を及ぼすという新しい知見を得ることができた。これまで、タマネギの組換え体作出は困難とされているが、予備実験では外来遺伝子の発現を導入することができており、組換え体の作出には再分化の条件検討が重要であることが分かった。これら29年度の研究で得られた結果をふまえ、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。収穫時のフルクタン含量が異なるタマネギ2品種を用いて、定植から収穫までの鱗茎フルクタンの含量および代謝酵素活性の変動を調べた。その結果、フルクタンの量や組成の違いは生育期間のほとんどでみられず、収穫2週間前の鱗茎肥大開始以降にはじめて現れることが分かった。また、品種間でフルクタン合成酵素活性に大きな違いはみられず、分解活性には差異がみられた。葉身のフルクタン動態も解析したところ、量や組成について2品種で大きな違いはなかったが、鱗茎肥大期間のスクロース量が異なっていた。これらのことから、フルクタン蓄積の品種間差には、フルクタン合成酵素の活性量よりも基質となるスクロース量が大きな影響をもち、スクロースを供給するフルクタン分解酵素やインベルターゼ活性の違いが大きく関わるのではないかと考えられた。これまでに見出していた1-FEH活性を示す遺伝子(Onion9132)についてさらに詳細な機能解析を行ったところ、Onion9132は1-ケストースだけでなく、ネオケストースや1&6G-kestotetraoseも分解する活性を示した。分解様式をみると、フルクトース-フルクトース間の結合だけでなく、フルクトース-グルコース間の結合も分解していたことから、Onion9132は唯一アスパラガスでのみ報告があった6G&1-FEH活性を持つことが示された。
普通ソバにおける高ルチン含量品種の開発

ルチンは毛細血管を強化し,脳溢血等の出血性疾患を予防する機能を持つ.ソバの種子にはルチンが含まれており,日常の食事から摂食できる唯一のルチン源である.したがって,普通ソバにおける高ルチン含量品種の開発は重要な育種目標の一つである.1992年以来,当研究グループが確立したHPLCによる個体別のルチン含量定量法を用いて,ボタンソバについてルチン含量による個体選抜を行い,原品種の3倍のルチン含量を持つ系統を育成してきた.本研究では,少数の高含量個体のみを選抜するエリート選抜を行い,原品種の5から6倍の含量を持つ系統を得た.7世代の選抜後も含量の増加が停滞する傾向はみられず,さらに選抜効果が続くと考えられた.新品種として実用化するために,諸特性を調査した結果,種子収量は原品種と差がなく,栽培諸特性にも問題がなかった.原品種とは,開花が数日遅いこと,草丈がやや低いことなどで区別性が認められたので,高ルチン含量品種として,1999年に新品種登録を申請した.現在,より効率的に高ルチン含量系統を育成するために,近縁野生種F.homptropicumとの種間交雑から育成した自殖性普通ソバ系統の持つ自殖性を,本研究で開発した高ルチン含量系統に導入することを進めている.一方,近縁種であるダッタンソバは,普通ソバの約100倍のルチン含量をもつことをすでに報告した.そこで,ソバ属近縁種のルチン含量を測定したところ,宿根ソバがダッタンソバと同様に高い種子ルチン含量を持つことが明らかになった。普通ソバと宿根ソバおよびダッタンソバとの種間雑種はすでに獲得しており,今後これらを材料として,ダッタンソバなみの超高ルチン含量品種の開発を進める予定である.ルチンは毛細血管を強化し,脳溢血等の出血性疾患を予防する機能を持つ.ソバの種子にはルチンが含まれており,日常の食事から摂食できる唯一のルチン源である.したがって,普通ソバにおける高ルチン含量品種の開発は重要な育種目標の一つである.1992年以来,当研究グループが確立したHPLCによる個体別のルチン含量定量法を用いて,ボタンソバについてルチン含量による個体選抜を行い,原品種の3倍のルチン含量を持つ系統を育成してきた.本研究では,少数の高含量個体のみを選抜するエリート選抜を行い,原品種の5から6倍の含量を持つ系統を得た.7世代の選抜後も含量の増加が停滞する傾向はみられず,さらに選抜効果が続くと考えられた.新品種として実用化するために,諸特性を調査した結果,種子収量は原品種と差がなく,栽培諸特性にも問題がなかった.原品種とは,開花が数日遅いこと,草丈がやや低いことなどで区別性が認められたので,高ルチン含量品種として,1999年に新品種登録を申請した.現在,より効率的に高ルチン含量系統を育成するために,近縁野生種F.homptropicumとの種間交雑から育成した自殖性普通ソバ系統の持つ自殖性を,本研究で開発した高ルチン含量系統に導入することを進めている.一方,近縁種であるダッタンソバは,普通ソバの約100倍のルチン含量をもつことをすでに報告した.そこで,ソバ属近縁種のルチン含量を測定したところ,宿根ソバがダッタンソバと同様に高い種子ルチン含量を持つことが明らかになった。普通ソバと宿根ソバおよびダッタンソバとの種間雑種はすでに獲得しており,今後これらを材料として,ダッタンソバなみの超高ルチン含量品種の開発を進める予定である.1.普通ソバにおける高ルチン含量系統の選抜これまで5世代にわたり選抜してきた高ルチン含量系統から上位10%の個体を選抜し,1個体1系統として隔離栽培した.個体別に収穫し,HPLCを用いてルチン含量を測定した.その結果,前選抜世代におけるルチン含量の原品種に対する比率が166%であったのに対して,現世代では213%となり,高ルチン含量遺伝子の集積がさらに進んだことが認められた.ルチン含量に関する選抜効果が依然として高いことから,さらなる高含量系統の育成が可能なことが明らかになった.次年度以降はこれらの系統の生理生態的特性を明らかにし,地域適応性試験を行い,品種登録に向けた研究を実施する.2.種間交雑による高ルチン系統の育成普通ソバに近縁のダッタンソバは普通ソバの約100倍のルチン含量を持っている.そこで,両種間の雑種を胚珠培養により育成した.しかし,雑種は正常な生育を示さず,順化できなかった.同じく近縁野生種で自家和合性種であるF.homotropicumとの雑種を育成したところ,雑種は正常な生育を示し,種子稔性も高かった.F.homotropicumおよび雑種のルチン含量については現在調査中である.さらにこの雑種は自家和合性を示すことから,他殖性である普通ソバに自家和合性を導入できることを明らかにした.これは他殖性のために半減してきた個体選抜の効果を増大させ,高ルチン含量系統育成の促進を可能にするものである.また,遺伝的にホモな系統の育成はルチン含量の遺伝様式の解明にも寄与すると考えられる.

このような観点から,10年度以降は,高ルチン含量系統とF.homotropicumの交雑を行い,高ルチン含量系統に自家和合性の導入を試みる予定である.1.普通ソバにおける高ルチン含量系統の選抜前年度に栽培した高ルチン含量系統の中から,原品種の約3倍に当たる60mg/100gDW以上のルチン含量を示した個体を選抜した.それらの種子を混合して,6月24日から8月11日まで約20日間隔で播種し,生育諸形質,収量およびルチン含量を調査した.その結果,高ルチン含量系統はいずれの播種期においても,原品種の約3倍のルチン含量を示し,播種期に関わらず安定していた.高ルチン含量系統は原品種と比較して,開花が数日遅く,草丈が低くて,花房数が多いなどの特性を持ち,種子収量には差が認められなかった.さらに伊那と野辺山で比較栽培したところ,同様な結果が得られた.このように,高ルチン含量は異なる栽培条件下において,安定した高ルチン含量を示し,原品種と生育諸特性で区別性が認められ、種子収量も同等であった,そこで実用性が有ると判断し,種苗法に基づき品種登録を申請した.次年度は高ルチン含量系統種子を隔離増殖するとともに,全国各地において地域適応性試験を実施し,当研究の成果である高ルチン含量系統昔及のための研究を行う.2.種間交雑による高ルチン含量系統の育成前年度までに育成した,普通ソバと野生種F.homotropicumの種間雑種後代から自家和合性で種子稔性が高い固定系統を得た,F.homotropicumおよび種間雑種のルチン含量をパルクで測定したところ,普通ソバと差がなかった.そこで,個体ごとにルチン含量を測定し,選抜を行った.これらは自家和合性であるため上記の選抜より効率的に高ルチン含量系統の選抜が可能である.次年度は個体選抜を継続するとともに高含量系統とF.homotropicumの種間交雑を行い,高含量系統への自家和合性の導入を図る.ルチンは毛細血管を強化し、脳溢血等の出血性疾患を予防する機能を持つ。ソバの種子にはルチンが含まれており、日常の食事から摂食できる唯一のルチン源である。したがって、普通ソバにおける高ルチン含量品種の開発は重要な育種目標の一つである。1992年以来、当研究グループが確立したHPLCによる個体別のルチン含量定量法を用いて、ボタンソバについてルチン含量による個体選抜を行い、原品種の3倍のルチン含量を持つ系統を育成してきた。本研究では、少数の高含量個体のみを選抜するエリート選抜を行い、原品種の5から6倍の含量を持つ系統を得た。7世代の選抜後も含量の増加が停滞する傾向はみられず、さらに選抜効果が続くと考えられた。新品種として実用化するために、諸特性を調査した結果、種子収量は原品種と差がなく、栽培諸特性にも問題がなかった。原品種とは、開花が数日遅いこと、草丈がやや低いことなどで区別性が認められたので、高ルチン含量品種として、1999年に新品種登録を申請した。現在、より効率的に高ルチン含量系統を育成するために、近縁野生種F.homptropicumとの種間交雑から育成した自殖性普通ソバ系統の持つ自殖性を、本研究で開発した高ルチン含量系統に導入することを進めている。一方、近縁種であるダッタンソバは、普通ソバの約100倍のルチン含量をもつことをすでに報告した。そこで、ソバ属近縁種のルチン含量を測定したところ、宿根ソバがダッタンソバと同様に高い種子ルチン含量を持つことが明らかになった。普通ソバと宿根ソバおよびダッタンソバとの種間雑種はすでに獲得しており、今後これらを材料として、ダッタンソバなみの超高ルチン含量品種の開発を進める予定である。
東南アジア大陸部農業資源の評価

東南アジア大陸部特に東北タイとベトナム紅河デルタの農業資源を評価するため、海外での実験・調査により実施された結果の供与を受け、国内で分析を行うと同時に、国内実験の結果と比較検討した。両地域の生産力評価を目的とした稲作収量モデル構築のための実験を行った。東北タイでは、基本モデルに水ストレスの影響を組込むことにより、また、紅河デルタでは、冠水害被害推定モジュール及び移植による生育遅延推定モジュールを組込むことにより信頼性の高い稲作モデルを構築した。また、東北タイの畑作生産力評価を目的として、トウモロコシ及びキャッサバの収集モデル構築した。農家圃場の収量データにより、開発したモデルが適用可能であることが検証された。一方、気候資源の利用効率を評価するため、東北タイにおいて、サトウキビ圃場の水収支を分析し、その結果を元に、サトウキビ収量推定モデルを構築した。農家圃場のデータで検証した結果、広域生産力評価に利用可能であることが示唆された。過去20年間における東北タイの気象データの供与を受け気象データベースを作成した。収量推定モデルと気象データベース、さらに土壌地形区分を用いて、東北タイにおけるイネ・サトウキビ・キャッサバの潜在収量及び達成可能収量を推定し地図化した。その結果、東北タイの農業においては、不安定な降雨と保水力の低い土壌の卓越に起因する劣悪な水条件により、豊富な気候資源が十分に生かされていないことが明らかとなった。一方、紅河デルタにおいては、冠水害推定モデルの検証を終えていないため、生産力の地図化には至っていないが、収集した土地利用や営農に関するデータから、極めて多様かつ集約化された農業が展開され、農業資源が効率よく利用されていることが明らかとなった。両地域の生産力評価を目的とした稲作シミュレーションモデル構築のための実験を行った。品種KDML105を用いて発育予測モデルSIMRIWのパラメータを推定した。推定したパラメータを用いたモデルにより実際の生長及び収量をよく説明できた。また、紅河デルタ主要12品種のパラメータ推定のための圃場試験を開始した。紅河デルタの冠水被害推定モデル構築のための圃場試験で得た結果を基に、登熟期以降の冠水害の推定が可能であることを明らかにした。気候資源の利用効率を評価するため、東北タイにおいて、サトウキビ圃場の水収支を測定した結果を基に分析を行い、乾季の蒸発散量が1日当たり約1mmであること、にもかかわらず乾季中の土壌水分の減少が約14mmであること、土壌下層からの浸透湧出が相当あり、植物が水ストレスを受けていないことが明らかになった。このことから、雨季に土壌中に貯留された土壌水分がサトウキビの初期生長に有効に利用されていることが示唆された。東北タイ206地点の水田・畑で土壌水分・生育の3週間毎のモニタリングで得た結果を基に分析を行い、イネが作季平均土壌水分の低い地点に、キャッサバが高い地点に、サトウキビが両者の昼間的な地点に分布することが明らかになった。また、イネの作付時期、方法と水条件から、3タイプの農家(移植、直播、条件によりどちらか)毎に耕起と移植・播種の時間的関係を分析し、作付時期推定モデルの基礎資料を得た。東南アジア大陸部、特に東北

タイとベトナム紅河デルタの農業資源を評価するため、海外での実験・調査により実施された結果の供与を受け、さらに種々の統計資料を用いて国内で分析を行うと同時に、国内実験の結果と比較検討した。両地域の生産力評価を目的とした稲作シミュレーションモデル構築のための実験を行った。紅河デルタ主要12品種を用いて発育予測モデルSIMRIWのパラメータを推定した。しかしながら、移植時の生育遅延に及ぼす気温の影響と思われる変動因のため、信頼性の高いパラメータの推定ができなかった。そのため、移植時の生育遅延をサブモデルとして、繰り入れるため、実験を行うこととした。また、東北タイの畑作生産力評価を目的としたトウモロコシの収量モデル構築のための実験を行った。CSSPが収量予測に効果的であることが示された。生産力評価モデル入力パラメータとして利用するために、東北タイ気象データベースを構築した。タイ国気象局から気象データの供与を受け、1998から1997年の降雨量・平均気温・日射量のメッシュ(北緯1419度、東経100106度、メッシュサイズ3分)地図を作成した。降雨量は選定した113の降雨ステーションの日降雨量を用い、最近傍ステーションの降雨値を当該メッシュ降雨値とした。平均気温は、東北タイ16ステーション及び北部・中部の12ステーションの気温を用い、最近傍値に標高補正を行いメッシュ気温値とした。日射量は東北タイ6ステーションと北部・中部の2ステーションの日照時間から日射量を推定し、最近傍値をメッシュ日射量とした。作成した気象データベースを用い、東北タイにおけるイネ及びサトウキビの潜在収量及び達成可能収量を推定した。東南アジア大陸部、特に東北タイとベトナム紅河デルタの農業資源を評価するため、昨年までに行った実験結果と、供与を受けた海外での実験・調査結果、さらに種々の統計資料を用いて分析を行った。両地域の生産力評価を目的とした稲作シミュレーションモデルに、移植時の生育遅延をサブモデルとして組込んだ。また、東北タイの畑作生産力評価を目的としたトウモロコシの収量モデル構築のために昨年度行った実験結果と、今年度東北タイで実施された実験結果の比較から、CSSPに生育段階の進行予測モジュールを修正する必要があることが明らかとなった。さらに、同地域のキャッサバに関する種々の実験結果を入手し、キャッサバの収量推定モデルを構築した。農家圃場の収量データにより、開発したモデルが適用可能であることが検証された。昨年度構築した東北タイ気象データベースを一部修正した。気温・日射量のデータベースは最近傍ステーションの測定値を用いていたが、気温については、最近傍5ステーション、日射量については最近傍3ステーションの測定値の距離による重み付き平均値を用いて推定を行った。さらに、気温については標高差による補正を、日射量については周囲の地形による補正を行った。このように修正した気象データベースと収量推定モデルを用い、東北タイにおけるイネ・サトウキビ・キャッサバの滞在収量及び達成可能収量を推定し、地図化した。その結果、東北タイにおける農業が、不安定な降雨と保水力の低い土壌の卓越に起因する劣悪な水条件により、豊富な気候資源が十分に生かされていないことが明らかとなった。一方、紅河デルタにおいては、冠水害推定モデルの検証を終えていないため、生産力の地図化には至っていないが、収集した土地利用や営農に関するデータから、極めて多様かつ集約化された農業が展開され、農業資源が効率よく利用されていることが明らかとなった。
自然保護地域におけるICTを活用したスマートツーリズムと実践型観光学教育

本研究は、ICTを活用したスマートツーリズム新たな概念を形成し、ツーリズムに係るステークホルダーに対し、安全性、利便性を高めるソルーションをプロセスフレームワークモデルとして与え、有効性を評価した。まず、ICTの基盤となるインフラのモデルを確立し、距離40kmの2地点間で無線通信実験を行い、一定の帯域を保持した通信実験に成功し、通信モデルの有効性を示した。次に旅行者の視点で利便性と安全性を向上させるプラットフォームとなるポータルサイトの実装とテストを行った。そのためのSTPF研究プロジェクトを立ち上げ、学生とともにプロジェクトを推進することで、学生のアクティブラーニングに一定の寄与を確認した。本研究は、従来の観光学では解決が困難な諸問題に対して、ICTを導入したスマートツーリズムという新たな概念を形成し、旅行者ならびに観光地の生活者双方に対し、安全性、利便性を高めるソリューションを提供し、その有効性を評価することが目的であった。平成27年度の計画では、(1)通信インフラ整備及び問題領域の分析、要求開発によるソリューションの創案、(2)Smart Tourism Process Framework(STPF)の基本設計と実証実験を行うことであった。上記の計画通り、27年度の7月に現地訪問と調査を行った。並びに、現地での協力研究者との打ち合わせを行った。その結果、山頂と山麓の天候の格差に関して問題点が整理された。その問題は、特にSTPFの設計の要求仕様として組み込まれる必要性があると判明した。次に、利尻富士山の8合目付近にある山小屋の設計図に基づき、アンテナの設置場所を決定し、利尻町役場、稚内市開基100年記念塔及び稚内北星学園大学との4点間同士のLoS (Line of Sight)のシミュレーション実験を行った。その結果、山小屋と町役場間で起伏によるLoSの喪失が見つかり、中継機器とアンテナのポールが必要となった。また、稚内100年記念塔と利尻富士間(40.9Km)での通信に必要なWi-Fi機器の選定の候補として、国内では(日本無線)、国外では(SUNTOR,TP-Link)と交渉中である。この距離に対応するWi-Fi通信機器は、海外ベンダーで可能であるが、国内ベンダーからの購入を第一プライオリティにしているため、27年度中の設置には至らなかった。従って、現在では、STPFの設計とSTPFの様々な機能の開発の方を先行して実装を行っている。従って、27年度では、(1)の問題領域の分析がある程度完了し、(2)のSTPFの基本設計の要求仕様がほぼ定まった状況にある。27年度の予定では、通信インフラの整備を行う予定であったが、ネットワーク機器の購入及び通信規格の制約から、当初の予定よりやや遅れを取っている状況である。従って、通信のシミュレーション実験を完了後に、実験評価の適切な機器を購入するプロセスに移行した。そのため、実験時期が冬季にずれ込み、冬山での安全確保と実験ができなくなり、通信インフラの実装を春季に移行した。加えて、実験機器の購入に関しては、研究プロジェクトの開始当初は、海外のベンダーとの交渉を進めていたが、国内での使用可能な周波数と出力規制をクリアできない可能性が生じたため、国内のベンダーとの交渉にプライオリティを切り替え、本年度前半に実験を完了するよう計画を立て直した。27年度の計画変更により、最終工程に遅れを出さないように、研究プロジェクトの計画の一部を変更した。具体的には、通信インフラの整備からSTPFの開発を前倒しで行った。従って、27年度は、STPFの開発に重点を置き研究を進めた。27年度に推進できなかった通信インフラの整備に関しては、シミュレーション実験と学内でのエミュレーション実験は完了している。実験の結果、通信インフラの基本設計において、最適化された中継ポイントの設置が必要であることが判明した。加えて、電力供給に関するSmart Adapterなどの開発研究が現在進行中である。さらに、この実証実験を行う地域は過酷な自然環境であるため、通信インフラの電源喪失が予想され、バックアップ電源の確保が重要であることが判明した。そのため、オルタナティブな電力供給システムと防水処理の施されたWi-Fi機器が必要となる。従って、これらの開発を行っている事業者との提携を結び、定期的に研究協力を得ている。28年度では、上記で述べたことを踏まえて実装を進め、その成果を国内・国外に発表する予定である。平成28年度の計画では、STPFの具体的な実装と試験的運用を開始する予定であった。これについては、前年度中に前倒しで開発を勧め、実装は今年度に完了した。システムのテストとプロファイリングは現在実施中である。27年度に実施しなかったインフラ整備については、国内で使用可能な無線通信機器を調査と選定を行い、富士通ネットワークソリューションズ株式会社の協力を得て、稚内ー利尻間の長距離(41km)無線の通信実験を行った。実験結果は、下記の通りであった。(1)通信レートは、6.526Mbpsの範囲であり、映像のストリーム通信は十分可能であると判明した。(2)無線機の通信エラーが派生し、原因は、支柱等に固定しなかったと特定された。この問題は、運用の際は改善される。しかし、継続的な運用には、無線機器の購入と設置が必要となるが、本研究費総額の2倍を超え、本研究期間中の設置は見送った。