hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本の湖沼のもつ氷河期退避地としての重要性を枝角類の種系統と系統地理から検証する

本研究は、日本を含む全球規模に分布するミジンコ類(枝角類)のBosmina longirostrisが、極東域でのみ種分化の過程にあることを示した。極東域では、約10万年スケールの氷河期サイクルを通して比較的に湿潤で穏やかな気候を維持してきたために、湖沼生物種の多様な系統が生残し、独自の進化を遂げたと考えられる。一方で、近縁種のBosmina freyiが近年に北米から日本(千葉県および瀬戸内海沿岸のため池)に侵入したことも示した。約10万年周期の氷河期サイクルを通して日本列島では比較的に温暖湿潤な状態が維持されており、温帯域の淡水生物の氷期の退避地として多様な遺伝系統を維持してきた可能性がある。本研究課題はこの仮説を検証するために日本の淡水湖沼に頻繁に出現する動物プランクトン(枝角類)のBosminopsis,Bosmina,Diaphanosoma,Ceriodaphniaの4属で種系統の多様性と種内の個体群構造を網羅的に解析する。22年度では次の3項目を実施する計画であった。(1)日本全国での枝角類の採集、(2)ミトコンドリア遺伝子のプライマーを用いた種系統の解析、(3)種内の個体群構造を明らかにするために適切なミトコンドリア領域を増幅するためのプライマーの設計。(1)のために日本全国170カ所の湖沼で動物プランクトンの採集を行った。そのうち18カ所からBosminopsis、116カ所からBosmina、35カ所からCeriodaphnia、65カ所からDiaphanosomaを得られた。広範に分布する多数の湖沼から枝角類のサンプルが得られたことで、今後日本の枝角類の多様性を充分に評価できる試料として利用できる。(2)のためにミトコンドリア16SrRNA遺伝子領域を増幅して、採集で得られた4属の種系統を解析した。Bosminopsisから2系統、Bosminaからは4系統、Diaphanosomaから4系統、Ceriodaphniaからは8系統がいることが分かった。これまでのBosminopsis,Diaphanosoma,Ceriodaphniaでは日本で記載されている種数がそれぞれ1,2,6種であり、今回得られた種系統よりも少ない。これらの3属に未記載種がいる可能性が示された。本研究課題はこの仮説を検証するために日本の淡水湖沼に頻繁に出現する動物プランクトン(枝角類)のBosminopsis, Bosmina, Diaphanosoma, Ceriodaphniaの4属で種系統の多様性と種内の個体群構造を網羅的に解析する。(1)日本全国での枝角類の採集、(2)ミトコンドリア遺伝子のプライマーを用いた種系統の解析。(1)のために日本全国97カ所の湖沼で動物プランクトンの採集を行った。そのうち12カ所からBosminopsis、67カ所からBosmina、13カ所からCeriodaphnia、22カ所からDiaphanosomaを得られた。Bosminaからは4系統(Eubosmina tanakai, Bosmina longirostris, Bosmina freyi, Bosmina fatalis)、Bosminopsisから2系統、Diaphanosomaから7系統、Ceriodaphniaからは8系統がいることが分かった。Bosmina freyiは日本では記載されていない。Bosmina freyiとBosmina longirostrisの2種を混同して、Bosmina longirostrisと認識されてきたと考えられる。また、これまでのBosminopsis, Diaphanosoma, Ceriodaphniaでは日本で記載されている種数がそれぞれ1,2,6種であり、今回得られた種系統よりも少ない。これらの属で未記載種がいる可能性が示された。本研究により日本の枝角類の多様性がより明確になりつつある。当該年度、下記の3つの内容で有意義な成果を得た。【日本国内のプランクトン採集】前年度まで国内268湖沼でミジンコ類を採集したが、東海・北陸・庄内地方・下北半島では採集をしていない。当該年度は、これら未採集の地域にある47湖沼でミジンコ類の採集を行った。この結果、国内のおおよその箇所でミジンコ類を採集でき、本研究の目的である日本産ミジンコ類の遺伝的多様性の網羅的な解析に大いに役だった。

【全球規模のゾウミジンコBosmina longirostrisの系統地理ー極東域はミジンコ類の生物多様性のホットスポット】前年度までの解析から、日本のBosmina longirostrisは複数の遺伝系統からなり、それぞれの系統の地理的分布には特徴があることが示せた。このことは、極東域は氷期に氷河や永久凍土に覆われず、数万年単位で氷期と間氷期が切り替わる氷河期サイクルを通じて比較的に湿潤な環境を維持できたので、湖沼生物の多様な遺伝系統が残されているという仮説を支持する。本種は、南極半島、南米、シベリア、ヨーロッパ、アフリカなど全球に広く分布する。米露の研究者の協力により世界104湖沼で得られた本種のサンプルも同様に解析した結果、極東域のみに多様な遺伝系統が存在し、それらの系統が種分化の過程にあることが示せた。このことは、極東域がミジンコ類の遺伝的多様性を生み出す一つの中心地であることを明瞭に指し示す。【日米のゾウミジンコBosmina freyiの遺伝解析ー新たな外来種の発見】これまでの解析から、日本で未記載種のBosmina freyiが瀬戸内海沿岸のため池に多く出現することが示された。本種は北米東海岸および南米の湖沼にのみ生息しており、それ以外の地域での出現は記載されていない。日米のサンプルを解析したところ、日本のB. freyiは近年に北米から移入したことが示された。本研究の目的を遂行するためには、できるだけ多くの池や湖から枝角類の試料を採集することが必要である。22年度および23年度で、267箇所の湖沼からBosminopsis, Bosmina, Diaphanosoma, Ceriodaphniaの4属のサンプルを得られており計画通りに進んでいる。また同時にミトコンドリア遺伝子による系統解析も、おおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。22年度および23年度の試料採集により得られたBosminopsis, Bosmina, Diaphanosoma, Ceriodaphniaの4属のサンプルについて、ミトコンドリア遺伝子による系統解析を続けること。
マキシザイムを利用したホヤ胚遺伝子機能抑制実験系の確立

ホヤは卵内にあらかじめ母性mRNAが局在し、それらの働きが体を作り上げていくうえで非常に重要であると考えられている。しかし、特定の遺伝子の機能破壊実験系が確立されておらず、遺伝子の機能の証明が大変難しかった。そこで、近年in vivoへの応用が様々な分野で注目されている機能核酸を用いて、母性mRNAの機能阻害実験系を確立することを目的とした。昨年度、ヒトpolIIIプロモーター配列がホヤ胚で有効に機能出来ないことが明らかになったことで、マキシザイムの開発は一旦休止することとなった。そのかわり、細胞内でより安定なDNAザイムを用いた実験を中心に行った。標的遺伝子の適当な配列を選び、切断活性のあるDZ、およびポイントミューテーションを入れることで切断活性を無くしたIDZを設計し、それらを未受精卵に注入した。様々な濃度で注入し、1-12時間放置して卵内の標的mRNAが消滅するかどうかRT-PCRを用いて調べ、最適条件を検討した。いくつかのDZでは、0.125mg/mlの濃度で注入し、6時間放置することで、標的RNAを消失させることができた。ところがあるIDZには、標的遺伝子を消失させる効果があることが分かった。勿論、in vitroにおいてこのIDZに切断活性は見られない。この設計ではアンチセンス効果が現れたものだと考えられ、RNaseが豊富に存在する卵内で用いるためのDNAザイム設計の注意点とし浮かび上がった。一方、標的遺伝子を消失させた卵を発生させてその効果を調べたところ、DZ、IDZともに同様の発生異常を示し、非特異的毒性が予想以上に高いことが明らかになった。特異的効果を得るための条件設定は、非常に微妙なものになると考えられた。今後さらに多くのDZおよびIDZを設計し、母性mRNAを特異的かつ効率的に破壊するDNAザイムの設計法、ならびに実験条件をより明確にする予定である。近年、機能性核酸の研究が進み、そのin vivoへの応用が様々な分野で注目されている。しかしリボザイムを確実に細胞内で働かせるには、まだ不確定な要素が多い。特に、培養細胞ではなく、個体としての生物体でリボザイムを機能させるには困難が多い。一方、ホヤは卵内にあらかじめ母性mRNAが局在し、それらの働きが体を作り上げていくうえで非常に重要であると考えられている。そこで、マキシザイムを用いて胚性に発現する遺伝子を、DNAザイムを用いて母性mRNAの機能阻害実験系を確立することを目的とした。本年度はまず、マキシザイムを効率的に発現させるためのヒトpolIIIプロモーター配列がホヤでも有効に機能するかどうかを確かめた。ヒト培養細胞中で安定にマキシザイムを発現することが確かめられているプラスミドをホヤ受精卵に顕微注入し、マキシザイムの転写の有無をRT-PCRにより調べた。十分量のプラスミドが注入されているにも関わらず、発生時間によらず、マキシザイムの転写量はごくわずかであった。ホヤ胚内で高い転写活性を持つ、ホヤ自身のpolIIIプロモーター配列を単離することが必須となった。現在、ホヤのtRNA遺伝子の上流配列の単離および検討を行っている。一方、両末端をメトキシ化したDNAザイムを設計し、それを未受精卵に注入し、6-24時間放置することで卵内の標的mRNAがほとんど消滅することが分かった。この過程で、DNAザイムの効率的設計法もほぼ確立できた。

今後この実験系を用いて、母性mRNAを特異的かつ効率的に破壊する実験系を確立し、ホヤ母性mRNAの機能を証明していく。ホヤは卵内にあらかじめ母性mRNAが局在し、それらの働きが体を作り上げていくうえで非常に重要であると考えられている。しかし、特定の遺伝子の機能破壊実験系が確立されておらず、遺伝子の機能の証明が大変難しかった。そこで、近年in vivoへの応用が様々な分野で注目されている機能核酸を用いて、母性mRNAの機能阻害実験系を確立することを目的とした。昨年度、ヒトpol IIIプロモーター配列がホヤ胚で有効に機能出来ないことが明らかになったことで、マキシザイムの開発は一旦休止することとなった。そのかわり、細胞内でより安定なDNAザイムを用いた実験を中心に行った。標的遺伝子の適当な配列を選び、切断活性のあるDZ、およびポイントミューテーションを入れることで切断活性を無くしたIDZを設計し、それらを未受精卵に注入した。様々な濃度で注入し、1-12時間放置して卵内の標的mRNAが消滅するかどうかRT-PCRを用いて調べ、最適条件を検討した。いくつかのDZでは、0.125mg/mlの濃度で注入し、6時間放置することで、標的RNAを消失させることができた。ところがあるIDZには、標的遺伝子を消失させる効果があることが分かった。勿論、in vitroにおいてこのIDZに切断活性は見られない。この設計ではアンチセンス効果が現れたものだと考えられ、RNaseが豊富に存在する卵内で用いるためのDNAザイム設計の注意点とし浮かび上がった。一方、標的遺伝子を消失させた卵を発生させてその効果を調べたところ、DZ、IDZともに同様の発生異常を示し、非特異的毒性が予想以上に高いことが明らかになった。特異的効果を得るための条件設定は、非常に微妙なものになると考えられた。今後さらに多くのDZおよびIDZを設計し、母性mRNAを特異的かつ効率的に破壊するDNAザイムの設計法、ならびに実験条件をより明確にする予定である。
多次元プロテオミクスを利用した新規染色体タンパク質の探索

本研究の目的は、分裂期染色体の凝縮や分配機構に関わる新規のタンパク質を同定することである。この目的を達成するために、近年普及した定量的なプロテオーム解析をさらに改良し、複数の定量値を統計学的に組み合わせた手法、多次元プロテオミクスにおいて、分裂期染色体タンパク質と予測された機能未知タンパク質の分裂期細胞内での局在の決定を試み、これまでにこの手法で、12種類の新規セントロメアタンパク質を含む、30種類の新規染色体タンパク質を同定した。1そこで本年度の研究では、更なる機能的分裂期染色体タンパク質同定のため、上記のプロテオミクス解析から染色体タンパク質と予測されるタンパク質の局在をさらに確認し、興味深いタンパク質を見いだすことを試みた。これまでに、100種類の標的遺伝子のうち25種類のヒトホモログをクローニングした。クローニングした遺伝子はGFP融合タンパク質の形でヒト細胞に導入したが、これまでに有力な新規遺伝子の発見には至っていない。2また、同時に我々がこれまでに見いだした興味深い新規セントロメアタンパク質の機能解析を行った。これにより、この新規タンパク質は分裂前中期において染色体パッセンジャー複合体のセントロメアの局在と姉妹染色体の接着維持に必須であることが示唆された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
次世代光通信システムに関する総合研究

近年、光ファイバ通信技術は目覚ましい進歩を遂げている。通信伝送系が全て光化されることが提案され、さらに、将来、地球規模での巨大な光ファイバネットワークが構築されることが期待される。このような巨大ネットワーク構築を目的として、光通信システムにおける超高速化限界の追求、波長分割多重光通信システムにおける大容量化限界の追求を行い、さらに光ネットワーク技術の研究を行った。この目的のために、光デバイスおよび光システムの専門家が緊密な研究組織を編成し、下記の3項目について重点的に研究を行った。(1)超高速光通信システム:ソリトン伝送システムの伝送容量の現限界を明らかにするため、半導体レーザを用いたパルス発生技術、周波数多重/時間多重ソリトン伝送技術、非線形光情報処理技術について研究を行った。結合ソリトン、多重ソリトンなどのいろいろなソリトン伝送システムを見いだし、解析を行った。このような伝送システムの安定性についても、詳細な検討を行い、ペアド伝送によるジッタ安定化、位相共役ソリトン伝送システムによるSSFSの抑圧効果などを見いだした。(2)波長分割多重コヒーレント光通信システム:レーザ技術および伝送技術両面を考慮して、波長多重度の設計を行うことにより、伝送容量の限界を明らかにした。(3)光ネットワーク技術:波長分割多重技術、光波の流れ制御デバイスを用いた高機能光ネットワークの提案・解析を行った。次世代光通信システム研究についての研究討論会を開催し、研究成果をまとめた報告書を刊行した。次世代光通信システム実現を目的として、超高速光通信システム、波長分割多重光通信システム、光ネットワーク技術についての研究、討論を行っている。超高速光通信システムについての研究では、量子効果や新構造をとりいれることにより、チャーピングの小さい超短光パルスを発生する超高速半導体レーザの設計・試作を行い、さらに光ソリトン伝送の解析により、ソリトン伝送システムに要求される、半導体レーザパルスの性能を明らかにし、この結果を上記の設計・試作に反映することを試みている。また、光ファイバの非線形光学特性を用いた、デマルチプレクシング回路、クロック抽出回路、光論理演算回路の設計を行い、光通信システムへの適応性を検討するとともに、二次非線形光学材料の光パラメトリック効果を用いた情報処理の可能性についても検討をすすめている。さらに光ファイバにおける非線形性を利用して電子回路の速度制限を打破する全光学・超高速光機能デバイスの開発を行っている。波長分割多重光通信システムについての研究では、多波長半導体レーザとその集積化技術について検討し、素子の設計試作を行い、また、波長分割多重コヒーレント光通信システムの伝送容量限界について理論的検討を行っている。光ネットワーク技術についての研究では、柔軟で機能的な光ネットワークを実現するためのネットワーク構成論を展開し、これを支える技術として波長分割多重技術、並列集積化された光波の流れ制御デバイス等の研究も行っている。また、"次世代光通信システムに関する総合研究第1回研究会を開催し、上記の研究結果についての発表、討論を行った。光ファイバ通信は、これから21世紀初頭にかけて、基幹通信網にとどまらず、加入者系にまで、その導入がはかられ、いずれは、通信通信伝送系がすべて光化されることに疑いの余地はない。将来、地球規模での巨大な光ファイバネットワークが構築され、地球規模での自由な情報交換が可能になると考えられる。このような巨大ネットワーク構築のためには、基幹光伝送システムの大容量化・光ネットワーク構成技術の発展が強く望まれる。光デバイスおよび光システムの専門家が緊密な研究組織を編成し、次世代光通信システム実現へのブレークスルーを見いだすことを目的として、次の項目について重点的に研究を行った。(1)超高速通信システムにおける超高速化限界の追求・ソリトン伝送技術ソリトン伝送システムの伝送容量の現限界を明らかにするため、半導体レーザを用いたパルス発生技術、周波数多重/時間多重ソリトン伝送技術、非線形光情報処理技術について研究を行った。ペアド・ソリトン、3相ソリトンなどのいろいろなソリトン伝送システムを見いだし、解析を行った。このような伝送システムの安定性についても、詳細な検討を行った。

(2)波長分割多重コヒーレント光通信システムにおける大容量化限界の追求レーザ技術および伝送技術両面を考慮して、波長多重度の設計を行うことにより、伝送容量の限界を明らかにした。(3)光ネットワーク技術:柔軟で機能的な光ネットワークを実現するためのネットワーク構成論を展開した。また、波長分割多重技術、光波の流れ制御デバイスを用いた高機能光ネットワークの提案・解析を行った。以上の研究結果について検討するため、次世代光通信システム研究についての研究会を開催した。さらに、これらの研究成果をまとめた報告書を刊行した。
協調・競合構造を考慮したアテンションダイナミクスの数理モデリング

1.オンラインアイテム群の共有イベント系列を生成する確率過程モデルとして提案したCHPモデルに対し,その有効性を料理レシピ共有サイトの広範な実データを用いて,将来イベント予測性能と抽出されるレシピ群の協調構造の観点から詳細に評価した.また,オンラインアイテム群に対するアテンション到着過程の確率的生成モデルとして提案したDPM-RPPモデルに対し,それをチェックイン系列に基づくPOI訪問ダイナミクスの可視化分析に応用してFoursquareデータで有効性を評価した.2.料理レシピにおいて食材ペアの共起アクティビティ変化パターンを検出し,食材の主要アクティブ共起パターンを抽出するものとして提案した手法に対し,その有効性を広範な実データを用いて詳細に評価した.また,食材の利用順序性にも着目して,それを人気レシピ分析に応用してクックパッドデータで有効性を評価した.3.連続時間軸と連続空間領域という設定で,人々が観光都市において魅力的な場所(POI)を訪れるイベントの発生過程(地理的アテンションダイナミクス)をモデル化する問題を論じ,Hawkes過程に時間的に変化するGauss混合モデルを新たな方法で融合するとともに,時間帯に依存する影響構造を組み込むことにより,主要観光エリア群の時空間的な影響構造を抽出する確率モデルを提案した.POI訪問イベントの観測系列データに対して,提案モデルのパラメータを推定する手法を開発し,地理的アテンションダイナミクスの分析法を与えた.京都でのPOI訪問の実データを用いた実験において,提案モデルは予測性能に関して従来モデルを上回ることを実証するとともに,地理的アテンションダイナミクスの観点から京都の主要観光エリア群の間の時空間的な影響構造を明らかにした.ソーシャルメディアのアイテム群に対するアテンションダイナミクスの数理モデリングに関して,オンラインアイテム群の共有イベント系列の確率的生成モデルとして提案したCHPモデルに対しては,広範な実データによる評価を行った.それに関連するDPM-RPPモデルに対しては,実空間における人々の行動データへの応用を検討した.また,料理レシピ共有サイトにおいて食材の主要アクティブ共起パターンを抽出するものとして提案した手法に対しては,広範な実データで評価するともに,レシピの人気分析への応用を検討した.さらに,地理的アテンションダイナミクスの確率モデルを提案し,実データを用いてその有効性を示した.これらの研究成果を2件のジャーナル論文と1件の国際会議論文として発表するとともに,国内研究会において6件の研究発表を行った.実空間でのヒトの行動情報に関わるソーシャルメディアの実データの収集とその統計解析を通して,アテンションダイナミクスの数理モデルの改良,そのモデルパラメータ学習法の改良および,その挙動解析を行う.さらに,構築したアテンションダイナミクスの数理モデルに基づいて,ヒトの行動に関するソーシャルメディアデータに対し,可視化分析.ポピュラリティ分析,異常検出および,各種の知識発見を検討し,実データを用いて有効性を検証する.1.対象とするソーシャルメディアのアイテム群全体に対するアテンション到着過程の確率的生成モデルとして,ディリクレ過程とRPPモデルを融合したDPM-RPPモデルを提案した.また,観測データに基づくDPM-RPPモデルの効率的な学習法を与え,それに基づいて,各アイテムが将来に獲得するポピュラリティの予測法および,エイジングタイプの観点からのアイテム群のコミュニティ抽出法を与えた.そして,料理レシピ共有サイト「クックパッド」におけるレシピへのアテンション到着過程の実データを用いて提案モデルの有効性を実証した.2.ソーシャルメディアにおける共有イベント系列に基づいてオンラインアイテム群の協調構造を抽出する新たな確率過程モデルとして,CHPモデルを提案した.CHPモデルは,Hawkes過程にディリクレ過程を組み込むことにより構築され,アイテムに対する共有イベントの時系列を生成する.観測系列データからCHPモデルを推定する効率的なベイズ学習法を開発し,CHPモデルの下で将来の共有イベントを予測する有効な枠組みを与えた.クックパッドデータを用いた実験により,共有イベント予測におけるCHPモデルの有効性を実証するとともに,レシピ群の協調構造を明らかにした.3.レシピ内でいっしょに使われる食材ペアの時季による動的変化を分析することを目指して,食材ペアの共起アクティビティ変化パターンを検出する有効な手法を提案した.そして,検出したアクティビティ変化パターンに基づき,各時間ステップにおいて食材集合のアクティブネットワークを構築し,食材の主要アクティブ共起パターンを抽出した.クックパッドデータを用いた実験により,提案法の有効性を実証するとともに,日本の料理レシピで使われる食材の組み合わせに関する季節変化の特徴を明らかにした.ソーシャルメディアのオンラインアイテム群に対するアテンションダイナミクスの数理モデリングとして,ディリクレ過程とRPPモデルを融合したDPM-RPPモデルを提案し,その有効性を料理レシピ共有サイトの実データにより示した.また,共有イベント系列に基づいてオンラインアイテム群の協調構造を抽出する確率過程モデルとして,Hawkes過程にディリクレ過程を組み込んだCHPモデルを提案し,共有イベント予測性能における有効性を示すとともに,レシピ群の協調構造を明らかにした.さらに,レシピ共有サイトにおいて食材ペアの共起アクティビティ変化パターンを検出する有効な手法を提案し.食材ペアのアテンションダイナミクスを分析した.そして,これらの研究成果を2件の国際会議論文と1件のジャーナル論文として発表した.1.オンラインアイテム群の共有イベント系列を生成する確率過程モデルとして提案したCHPモデルに対し,その有効性を料理レシピ共有サイトの広範な実データを用いて,将来イベント予測性能と抽出されるレシピ群の協調構造の観点から詳細に評価した.また,オンラインアイテム群に対するアテンション到着過程の確率的生成モデルとして提案したDPM-RPPモデルに対し,それをチェックイン系列に基づくPOI訪問ダイナミクスの可視化分析に応用してFoursquareデータで有効性を評価した.2.料理レシピにおいて食材ペアの共起アクティビティ変化パターンを検出し,食材の主要アクティブ共起パターンを抽出するものとして提案した手法に対し,その有効性を広範な実データを用いて詳細に評価した.

また,食材の利用順序性にも着目して,それを人気レシピ分析に応用してクックパッドデータで有効性を評価した.3.連続時間軸と連続空間領域という設定で,人々が観光都市において魅力的な場所(POI)を訪れるイベントの発生過程(地理的アテンションダイナミクス)をモデル化する問題を論じ,Hawkes過程に時間的に変化するGauss混合モデルを新たな方法で融合するとともに,時間帯に依存する影響構造を組み込むことにより,主要観光エリア群の時空間的な影響構造を抽出する確率モデルを提案した.POI訪問イベントの観測系列データに対して,提案モデルのパラメータを推定する手法を開発し,地理的アテンションダイナミクスの分析法を与えた.京都でのPOI訪問の実データを用いた実験において,提案モデルは予測性能に関して従来モデルを上回ることを実証するとともに,地理的アテンションダイナミクスの観点から京都の主要観光エリア群の間の時空間的な影響構造を明らかにした.ソーシャルメディアのアイテム群に対するアテンションダイナミクスの数理モデリングに関して,オンラインアイテム群の共有イベント系列の確率的生成モデルとして提案したCHPモデルに対しては,広範な実データによる評価を行った.それに関連するDPM-RPPモデルに対しては,実空間における人々の行動データへの応用を検討した.また,料理レシピ共有サイトにおいて食材の主要アクティブ共起パターンを抽出するものとして提案した手法に対しては,広範な実データで評価するともに,レシピの人気分析への応用を検討した.さらに,地理的アテンションダイナミクスの確率モデルを提案し,実データを用いてその有効性を示した.これらの研究成果を2件のジャーナル論文と1件の国際会議論文として発表するとともに,国内研究会において6件の研究発表を行った.平成29年度に引き続き,さらなるソーシャルメディアの実データの収集と分析を行い,それに基づいて数理モデルの改良とモデルパラメータ学習法の改良を行う.特に,実空間での人々の行動情報をも含むソーシャルメディアデータを収集し,そのような時空間情報をも扱えるようにアテンションダイナミクスの数理モデルとその学習法を改良することを目指す.また,構築したモデルの挙動を数理的に解析するとともに,それに基づいてソーシャルメディアデータに対し,異常検出や知識発見など各種応用の提案を行う.実空間でのヒトの行動
ヒト免疫不全症ウイルス・細胞融合機構の解明と治療への応用

In vitroにおけるgp41由来ペプチドに対する耐性機序を明らかにするため、gp41C末端heptad repeat由来ペプチドC34耐性HIV-1株を作製し、その耐性機序を解析した。その耐性ウイルスのgp120では連続する5アミノ酸が欠失しており(ΔFNSTW)、またgp41では計7つのアミノ酸置換が認められた(A30V、D36G、Q39H、I37T、I37K、N126K、L2041)。このうちI37T、I37KおよびN126Kは耐性化に関与しており、その中でもI37Kが耐性責任変異であったが、I37Kのみでは十分なC34耐性を得られず、高度耐性を獲得するためにはアミノ酸変異の蓄積が必要であることが示された。一方、A30V、D36GおよびL2041は複製能の向上に、gp120に認められたΔFNSTWは耐性度の上昇と複製能の向上の両方に関与していた。本研究の結果から、耐性に直接寄与する変異がまず導入されるが、それらは同時に複製能を低下させてしまうため複製能を向上させる変異が出現し、それらが交互に追加されてゆくことが示された。また、耐性責任変異であるI37KはC34との結合力を弱めるが、N126Kは、I37Kを有する変異N-HRとの結合力を回復させることを明らかとした。A30とD36における塩基置換は、ウイルスゲノムRNAを細胞核外へ輸送するRevタンパクが結合するRev responsive element (RRE)領域中に存在し、I37の置換によって変化したRREの2次構造を補正していた。さらにgp41コード領域はRREのみならず、tatやrevの一部をコードしていることから、HIVは融合阻害剤に対する変異を容易に導入することはできないと推測された。これらの結果は、HIV-1の融合阻害がHIV-1の化学療法における有効な標的の一つであることを示唆している。耐性HIVの克服とより安全で長期に渡るHIV感染症のコントロールのためにHIV複製ステップの1つであるウイルス-細胞融合(fusion)をより詳細に解明することが本研究の目的である。本年度はgp41由来のペプチドであるC34に対する耐性株をin vitroで誘導し、そのウイルス学的性状を解析した。C34耐性HIVはgp120領域に5つのアミノ酸のdeletionとgp41領域に7つのアミノ酸置換を有しており、そのうちgp41のI37KとN126Kが耐性に重要な働きをしていること感染性HIVクローンを用いた実験と合成ペプチドの結合実験より明らかにした。さらにcompetitive HIV replication assayとp24産生量により、それ以外の変異は耐性変異の導入によって低下したHIV複製能を改善していることを明らかとした。I37K変異の位置はRev responsive element (RRE)領域でもあり、この変異のためにRREの高次構造が不安定化していた。一方、耐性に関与してなかった変異(D36Gなど)はこの不安定化した高次構造を安定化させることで複製能を改善させていた。この耐性ウイルス性状をさらに解析することは、fusionにおけるgp41の意義を明らかとすることのみならず、fusionにおけるkey amino acid(s)の同定にも資すると考えられる。これらの解析と共に来年度は抗HIV-fusion剤の迅速なELISA法を応用したスクリーニング法を確立し、HIV-細胞融合阻害活性を有する小分子化合物の同定を目指す。この化合物の同定が治療上、最大の問題となっている薬剤耐性ウイルスの克服に繋がり、エイズ感染者の治療に新展開をもたらすことが期待される。
規則メソ細孔体および複合高分子膜を駆使した、プロトン・電子共伝導性燃料電池の創製

平成24年度に合成法を最適化し、プロトン容量最大となった硫酸基導入炭素について、燃料電池への適用を検討した。Norit SXIIを発煙硫酸中で353Kに加熱して得たHSO_3-C (0.49mmol g^<-1>)を用いてモデルMEAを作製し、インピーダンス測定を行った。Bode線図によって周波数依存性を見たところ、HSO_3-CはNorit SXIIと異なる傾向を示し、10^<-2>Hzで2.4x10^3ΩとNorit SXIIの1/6のプロトン伝導抵抗を示した。また、市販Pt/C触媒(田中貴金属製, TEC10E50E-HT)とHSO_3-Cまたは高分子プロトン伝導体(Nafion)を混合したものをカソードに用いてMEAを作製し、発電試験を行った。カソード層にプロトン伝導体を持たないMEAでは電圧が上下した。それに対し、カソード層にHSO_3-Cを用いたMEAでは安定した電圧が得られた。前者では反応に必要なプロトン供給が不十分であったのに対し、後者ではそれが改善したためだと考えられる。しかし、カソード層にNafionを用いたMEAと比較すると、過電圧による電圧損失が0.16Vほど大きくなった。カソード層にHSO_3-CとNafionを共用したMEAでは、この過電圧増加は見られず、最大の出力を得た(0.9V, 4.9mAcm^<-2>)。ポリマーを増加すれば、有効白金表面積の低下等の問題があるが、HSO_3-Cを用いることで、有効白金表面積の低下なしにプロトン伝導度を向上させることが可能になった。加えて、詳細に比較するため、15-30mAcm^<-2>の領域でフィットした外挿直線の傾きを電子・プロトン伝導抵抗等の電流量に依存する電圧損失の指標、V軸切片を活性化過電圧等の電流量に依存しない電圧損失の指標とした。HSO_3-CまたはNafionを用いたMEAでは、傾きが-2.1ー-2.7VmA^<-1>cm^2と同程度であったのに対し、HSO_3-Cのみをプロトン伝導体として用いたMEAではV軸切片が0.69Vと他のMEAよりも0.16V小さな値となった。これは、CF_2骨格を持つNafionの方が高いプロトン放出能を持つためだと予想している。このことから、炭素の硫酸基にCF_2骨格を導入することで、Nafion不要化の可能性もある。なお、これらの成果は論文にまとめJournal of Power Source誌にて報告している。前年度に生じた遅れを挽回できなかった。単独で燃料電池に適用できるプロトン・電子共伝導体の構造推定までは遂行できたが、その構造最適化まですることができなかったため「3やや遅れている。」とした。研究実施していた申請者は企業へ就職したため、今後、本研究課題の推進予定はない。【燃料電池カソード用プロトン・電子共伝導体触媒の開発】炭素粉末を発煙硫酸中にて加熱することで硫酸基を導入した。その結果、353Kでの硫酸基導入量は炭素粉末の比表面積に比例した。また、活性炭Norit SXIIにおいて硫酸基導入温度を313-363Kで行うと、硫酸基導入量は0.33-0.49mmol g^<-1>の範囲で変化し、硫酸基導入量をコントロールできることがわかった。市販Pt/C触媒に硫酸基を導入した炭素(HSO3-Norit SXII)を混合したものをカソードに配置し、発電試験(I-V曲線)を行った。Pt/Cのみと比べ、Pt/CにHSO_3-Norit SXIIを混合したカソードでは発電量がすべて向上した。電流量が15-60mA cm^<-2>で近似直線を描き、その傾きと切片の値に注目した。プロトン電導度と電子電導度に支配される近似直線の傾きはNafion混合時の同等以上の値を達成した。それに対し、活性化過電圧等に支配される近似直線の切片はNafion混合時の値の82-86%であった。プロトン伝導体膜から硫酸基を導入した炭素へのプロトン伝達等にエネルギーロスがあると考えられる。

しかし、カソード層にNafionを用いたMEAと比較すると、過電圧による電圧損失が0.16Vほど大きくなった。カソード層にHSO_3-CとNafionを共用したMEAでは、この過電圧増加は見られず、最大の出力を得た(0.9V, 4.9mAcm^<-2>)。ポリマーを増加すれば、有効白金表面積の低下等の問題があるが、HSO_3-Cを用いることで、有効白金表面積の低下なしにプロトン伝導度を向上させることが可能になった。加えて、詳細に比較するため、15-30mAcm^<-2>の領域でフィットした外挿直線の傾きを電子・プロトン伝導抵抗等の電流量に依存する電圧損失の指標、V軸切片を活性化過電圧等の電流量に依存しない電圧損失の指標とした。HSO_3-CまたはNafionを用いたMEAでは、傾きが-2.1ー-2.7VmA^<-1>cm^2と同程度であったのに対し、HSO_3-Cのみをプロトン伝導体として用いたMEAではV軸切片が0.69Vと他のMEAよりも0.16V小さな値となった。これは、CF_2骨格を持つNafionの方が高いプロトン放出能を持つためだと予想している。このことから、炭素の硫酸基にCF_2骨格を導入することで、Nafion不要化の可能性もある。なお、これらの成果は論文にまとめJournal of Power Source誌にて報告している。当初、ゼオライトに硫酸基を導入し、その内側に炭素合成を予定していた。しかし、ゼオライトによる酸素拡散の阻害等様々な問題が生じ、うまくいかなかった。その後、代替法として炭素表面に硫酸基の導入という手法をとったため、その分計画からやや遅れを生じてしまった。前年度に生じた遅れを挽回できなかった。単独で燃料電池に適用できるプロトン・電子共伝導体の構造推定までは遂行できたが、その構造最適化まですることができなかったため「3やや遅れている。」とした。また、当初の予定通りにプロトン・電子共伝導体膜の開発を実行する。研究実施していた申請者は企業へ就職したため、今後、本研究課題の推進予定はない。
乾湿作用による軟岩・中硬岩類の強度劣化・風化に関する研究

本研究は、軟岩あるいは一部の中硬岩と呼ばれる岩石類を対象として、岩石風化の主要因のひとつである乾湿作用を人工的に岩石試料に与え、この結果生じる強度特性の変化を把握するとともに、空隙量や空隙径分布、比表面積、亀裂などの内部構造の変化を観察・計測し、風化程度の判定の基礎的指標を得んとするものである。以下主な実施項目と結果について概述する。1.先ず研究対象岩石試料として、我国およびインドネシアの夾炭層岩石を選定した。岩種は頁岩が主である。これらの基礎物性値を計測するとともに、各種試験の供試体の作製を行った。2.含水特性試験およびスレーキング試験(2種類)を終了した。全ての試料岩石に程度の差こそあれ、スレーキング現象が見られた。とくにインドネシア産の頁岩類はこれが激しい。3.水銀圧入法により、空隙量や空隙径分布を計測した。インドネシアと我国の頁岩を比較すると、空隙径分布状態はほぼ同様であるが、空隙量については多少大きい傾向にあった。3.繰返しの乾湿作用を与える前の乾燥及び湿潤強度値(一軸圧縮強度、圧裂引張強度、ヤング率等)を求めた。湿潤強度値は乾燥強度値に比べて1/21/3以下に低下したが、スレーキングにより湿潤強度値を得ることが出来ない試料も多かった。このような岩石は乾湿の繰返しを与えた強度試験は不可能であるので、新たな岩石試料(中硬岩)の採取を行い、上記試験を続行中である。4.一部試料について、X線CT法により潜在亀裂や空隙の可視化を試みた。ある程度のサイズ(50100μのオーダー)以上では、潜在亀裂や空隙の定性的な可視化は可能であるが、これらの定量的な把握は困難であった。本研究は、岩石風化の主要因のひとつである乾湿作用を人工的に岩石試料に与え、この結果生じる強度特性の変化を計測するとともに、空隙量や空隙径分布、比表面積、亀裂などの内部構造の変化を観察・計測し、内部構造と強度特性の関係を検討するものである。本課題は本年度の追加採択(11月)のため、各実施計画項目の殆どが着手したばかりであり、結果は初期的なものしか得ていない。現時点までの主な実施項目や得られている結果を下述する。1.各試験に供する岩石試料の新たな採取を行い、既有の試料(インドネシア産も含む)と併せて試験供試体の整形を行った。また、これら試料の基礎物性値(密度、空隙量、空隙径分布、粘土鉱物の同定・定量等)を計測し、あるいは計測中である。なお、岩石試料についてはさらに採取して岩種や個数を増加させる予定である。2.供試体に強制的に乾湿作用を与える前の乾燥及び湿潤強度値(一軸圧縮強度、圧裂引張強度)を求めたが、大部の試料の湿潤強度値は大きく低下している。現在供試体の乾湿の繰返し養生に着手したところである。これと同時に、含水特性試験とスレーキング試験も進めている。3.一部試料について、X線CT法により潜在亀裂や空隙の可視化を試みている。予備試験的な結果からであるが、ある程度のサイズ(50100μのオーダー)以上では可能であるとの感触を得た。

本研究は、軟岩あるいは一部の中硬岩と呼ばれる岩石類を対象として、岩石風化の主要因のひとつである乾湿作用を人工的に岩石試料に与え、この結果生じる強度特性の変化を把握するとともに、空隙量や空隙径分布、比表面積、亀裂などの内部構造の変化を観察・計測し、風化程度の判定の基礎的指標を得んとするものである。前年度から引き続き、本年度に行った主な実施項目と結果について概述する。1.含水特性試験およびスレーキング試験(2種類)を終了した。全ての試料岩石に程度の差こそあれ、スレーキング現象が見られた。とくにインドネシア産の頁岩類はこれが激しい。2.水銀圧入法により、空隙量や空隙径分布を計測した。インドネシア産の頁岩類は、ほぼ我国の夾炭層岩石と同様であるが、多少空隙量が大きい。3.繰返しの乾湿作用を与える前の乾燥及び湿潤強度値(一軸圧縮強度、圧裂引張強度、ヤング率等)を求めた。湿潤強度値は乾燥強度値に比べて1/21/3以下に低下したが、スレーキングにより湿潤強度値を得ることが出来ない試料も多かった。このような岩石は乾湿の繰返しを与えた強度試験は不可能であるので、新たな岩石試料(中硬岩)の採取を行い、上記試験を続行中である。4.一部試料について、X線CT法により潜在亀裂や空隙の可視化を試みた。ある程度のサイズ(50100μのオーダー)以上では、潜在亀裂や空隙の定性的な可視化は可能であるが、定量的な把握は困難であった。
公営地下鉄の経営の効率化と健全化-効率性と生産性によるアプローチ-

本研究は,公営地下鉄の効率性と生産性について,その経営の効率化や健全化という点を考慮し,分析を行ったものである.分析の結果として, 1)生産性と効率性の変化は事業者によってまちまちであること, 2)技術効率性の方が配分効率性よりも低いこと, 3)技術効率性と補助金の間に負の関係があること, 4)公営地下鉄と大手私鉄の間の費用効率性の差は経営環境をある程度コントロールすれば違いがあるとは言えないことが示された.本研究は,公営地下鉄の効率性と生産性について,その経営の効率化や健全化という点を考慮し,分析を行ったものである.分析の結果として, 1)生産性と効率性の変化は事業者によってまちまちであること, 2)技術効率性の方が配分効率性よりも低いこと, 3)技術効率性と補助金の間に負の関係があること, 4)公営地下鉄と大手私鉄の間の費用効率性の差は経営環境をある程度コントロールすれば違いがあるとは言えないことが示された.平成21年度は,わが国の鉄道事業における生産性や効率性を計測した先行研究をサーベイし,公営地下鉄の生産性や効率性を計測するために必要なデータの収集と整理を行った後,生産性と効率性の計測を行った.公営地下鉄では経営計画により経営の効率化・健全化が行われており,この経営計画の生産性と効率性への影響を調べるために,公営地下鉄のマルムクイスト生産性指数の計測を行った.マルムクイスト生産性指数は生産フロンティアのシフトおよび技術効率性の変化に分解することができるため,あわせてこれらの計測も行った.それによると,計測期間中においては,マルムクイスト生産性指数が上昇傾向にある事業者,下落傾向にある事業者.上下しているか,あまり変化がない事業者がほぼ同数となった.生産性指数を分解したところ,効率性の変化は大きく変化するようなことはなく,生産フロンティアの変化は生産性指数と同じ計測結果を示した.したがって,生産性の変化は主として生産フロンティアのシフトによるものであることがわかった.また,観測期間中の経常損益はよくなる方向に向かいつっあるが,今回計測された技術効率性と経常損益を比較したところ,技術効率性がよいからといって,経常損益もよいとは限らないという傾向が見られた.以上から経営計画による経営の効率化・健全化と技術効率性の変化や生産性の変化との明確な関係を見出すことはできなかった,他の要因を考慮していない点はあるものの,経営の健全化・効率化を考える上で,この結果は重要な示唆を与えるものと考えられる.平成22年度は,まず技術非効率性と補助金との関係について分析を行った.分析には,DEAにより技術非効率性を計測した後にブートストラップ法を用いて補助金が技術非効率性に与える効果を推定するというSimar and Wilson(2007)の方法を用いている.その結果,公営地下鉄を経営している当該市からの補助金と料金繰入は技術非効率性を大きくする効果を持っていることが示された.これまで公営地下鉄の効率性と補助金については,明確な結果が得られていなかったが,補助金が公営地下鉄の効率性に対してマイナスの影響があることを示したということに意義がある.また,事業者が経営改善について考える上で参考になるものと思われる.次に配分非効率性,技術非効率性,規模の経済性を,先行研究が用いているような費用最小化を想定している通常の費用関数ではなく,一般化費用関数を推定することにより計測を行った.一般化費用関数では,事業者は直面している現実の生産要素価格において費用を最小化しておらず,シャドー価格において費用最小化していると仮定している.推定では,資本を固定的生産要素とする可変費用関数を用いている.推定により,わが国の公営地下鉄はその他投入要素と比べて労働を過少に使用していること,配分非効率性は0.05%程度であり,技術非効率性は44%程度であること,費用関数の近似点において規模の不経済が存在していることが得られた.資本を固定的生産要素とした場合には,それほど大きな配分非効率性は発生していないという結果は,公営地下鉄の事業者の行動を考える上で興味深い結果となっている.しかし,事業の特性を考慮すれば,資本を可変的生産要素とした長期の場合の分析が必要であろう.この点は課題として残されている.平成23年度においては,まず前年度に課題として残されていた長期の一般化費用関数の推定を行った.この研究では,資本が資本以外の生産要素と比較して過剰に使用されているかどうかを分析するために,事業者の直面している資本価格で費用を最小化していないという仮定のもとに推定を行っている.ここでの過剰という意味は費用最小化したときの量と比べたときのものである.一般化費用関数の推定結果によれば,規模の大きな事業者で資本を資本以外の生産要素と比較して過少に使用していること,反対に規模の小さな事業者では過剰に使用していることが示された.そして,そのために発生している配分非効率性は,平均で8%程度になることがわかった.また,同時に技術非効率性と規模の経済性の計測も行った.技術非効率性は平均で30%程度発生していること,規模の経済性は大都市を除いて存在していることが示された.この研究では,配分非効率性と比較して大きな技術非効率性が発生していることを示しているが,その点に公営地下鉄の経営を考えるポイントがあることを示唆している.次に公営地下鉄の相対的な経営効率を見るために,公営地下鉄と大手私鉄の効率性の比較を行った.

この研究では,資本を固定的生産要素として,確率的フロンティア費用関数によって得られる費用非効率性が公営と民営という経営形態によって異なるかどうかを分析している.その結果,地下鉄という事業の特性を考慮した場合には,費用非効率性には差がないとことが示された.この原因としては,費用として可変費用のみを考えていることと,インセンティブ規制であるヤードスティック規制が導入されたこと,経営改革が進められていることが考えられる.公営地下鉄の費用効率性が大手私鉄と異ならないということを示したことは,今後の公営地下鉄の経営を考えるうえで参考になるであろう.
言語の政治的機能-政治指導者の言語表現のなかにみられる「国際化」を中心に

本研究では,言語が単なる客観的事実を記述する中立的手段にすぎないという政治学主流の考え方を再検討し,その理論的限界を明らかにしようとした.その結論は次の3点に要約できる.1)言語は,政治的現実を記述するだけでなく,その現実を構成する.2)言語は,中立的手段ではなく,価値観に強く影響されている.3)政治指導者が用いる言語(言葉)の意味は確定されていない.以上は政治指導者が使う「国際国家」,「国際化」などの表現の分析を通じて導き出された.すなわち,与党の指導者(例,中曽根前首相)は「国際国家」という言葉を1983年ごろからよく使用するようになったが,それは主として欧米諸国の「仲間」として国際的に認めてもらうという意味での「国際国家」であり,日本の国際的な地位の向上という政治的現実を構成するために用いられていた表現でると思われる.したがって,与党にとっての「国際化」とは,主としていわゆる「外なる国際化」である.しかし,靖国神社問題や諮問押捺問題が端的に示しているように,日本の国際化の問題は「内なる国際化」の問題を含んでいるのである.そこで野党の指導者(例,上畑耕一郎)はアジアの問題をより「国際的」な観点から取り上げない限り日本が真の「国際国家」とならない,というように「内なる国際化」の必要性を訴え,自民党政権を批判する.言語は中立的手段ではないことはこれによって明らかである.そしてまた「国際化」をめぐる「外なる国際化」と「内なる国際化」との力点の置き方の違いをみれば,政治指導者が用いる言語...この場合「国際化」...が一義的ではありえないことも明らかとなる.このように,言語表現の政治的機能を指摘しえたかぎりにおいて,本研究は政治学の理論的限界を示したものであると確信する.本研究では,言語が単なる客観的事実を記述する中立的手段にすぎないという政治学主流の考え方を再検討し,その理論的限界を明らかにしようとした.その結論は次の3点に要約できる.1)言語は,政治的現実を記述するだけでなく,その現実を構成する.2)言語は,中立的手段ではなく,価値観に強く影響されている.3)政治指導者が用いる言語(言葉)の意味は確定されていない.以上は政治指導者が使う「国際国家」,「国際化」などの表現の分析を通じて導き出された.すなわち,与党の指導者(例,中曽根前首相)は「国際国家」という言葉を1983年ごろからよく使用するようになったが,それは主として欧米諸国の「仲間」として国際的に認めてもらうという意味での「国際国家」であり,日本の国際的な地位の向上という政治的現実を構成するために用いられていた表現でると思われる.したがって,与党にとっての「国際化」とは,主としていわゆる「外なる国際化」である.しかし,靖国神社問題や諮問押捺問題が端的に示しているように,日本の国際化の問題は「内なる国際化」の問題を含んでいるのである.そこで野党の指導者(例,上畑耕一郎)はアジアの問題をより「国際的」な観点から取り上げない限り日本が真の「国際国家」とならない,というように「内なる国際化」の必要性を訴え,自民党政権を批判する.言語は中立的手段ではないことはこれによって明らかである.そしてまた「国際化」をめぐる「外なる国際化」と「内なる国際化」との力点の置き方の違いをみれば,政治指導者が用いる言語...この場合「国際化」...が一義的ではありえないことも明らかとなる.このように,言語表現の政治的機能を指摘しえたかぎりにおいて,本研究は政治学の理論的限界を示したものであると確信する.
異種XMLデータの管理と検索に関する研究

XMLデータの論理構造に基づくXMLサーチエンジンの解答文書の最適粒度計算手法の開発,更新に対して頑健なXML木のノード符合化手法の開発,接尾辞配列に基づくRDFのための索引手法の開発を行った.(1)XML検索エンジンのためのテストコレクションの構築のために,Initiative for the Evaluation of XML Retrieval (INEX)国際プロジェクトに参加し,INEXプロジェクトで設定されるトピックについて,統計的に分析し,高品質なテストコレクション構築のために必要なトピックの条件を明らかにした.(2)DTDなどのXMLスキーマ情報を利用して、XML木の経路の識別を行う手法であるSPIDER (Schema-based Path IDentifiER),および,それとDewey orderを組み合わせることにより,更新に対し頑健なXMLノードラベル付けを行う手法SPIDERS-Deweyを開発した.これを利用したXMLデータベースやB+木上のXML索引を開発し,その有効性を確認した.(3)大量のRDF (Resource Description Framework)データに対して効率的な検索手段を有するRDFデークベースの開発を行った.提案手法の基本的なアイデアは,RDFデータから得られる経路式の上に接尾辞配列をベースとした索引を構築することによって,問合せとして与えられる任意の経路式を検索するものである.一般のテキストデータを対象とした接尾辞配列に比べると,提案手法では複数の経路式を扱うために索引点を二次元に拡張している点が異なる.接尾辞配列を用いた検索は,一般の接尾辞配列上の検索同様,検索キーを元にし二分探索によって行う.4種類の部分グラフを組み合わせることによって,クラス,プロパティ,リソースを組み合わせた問合せに対応することができる。
視覚モデルに基づく画像圧縮

視覚神経系は、外界からの入力情報を、色や形、動きなどの特徴に分解し、高次視覚野へ伝達する広義のサブバンド符号化を行っている。また、画像を領域に分割して符号化するセグメンテーション符号化が視覚系を意識した画像符号として着目されているが、分割した領域のテキスチャ情報をいかに効率的に圧縮するかが主要な問題の一つとなっている。現在、画像をサブバンドフィルタにより分割するサブバンド符号化が、ブロック歪みのない画像圧縮法として注目されている。小松らは、AR(1)過程に対し符号化利得を最大にするサブバンドフィルタを設計し、標準画像に対しては同一の圧縮率のもとでCQFと比較して、S/Nが約0.5[dB]改善することを示した。このテキスチャ情報の圧縮に、サバンド符号化を適用することを考えると、テキスチャ画像の自己相関関数は画像ごとに大きく異なり単純なAR(1)過程ではないことから、フィルタ設計において画像ごとの統計性質を十分に考慮する必要があると思われる。そこで、テキスチャ画像の自己相関関数に基づきサブバンドフィルタを設計し、設計されたフィルタによる符号化法を提案する。この提案法を用いて、Brodatz,"Texture"に含まれるテキスチャ画像を圧縮した場合、1層5次のフィルタで、6次の直交ウェーブレット変換と比較し、S/Nが約1.5[dB]向上し、AR(1)過程のもとで設計したフィルタを用いた場合よりも約0.87[dB]改善した。