hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軽量高強度新素材を用いたハイブリッド構造の強度・靱性能の分析と設計法の構築

以上の2種類の実験と有限要素解析により,解析によって鋼と炭素繊維強化樹脂との複合ハイブリッド構造の力学挙動が精密に再現できることが明らかとなり,実大の有限要素解析の妥当性に繋げられることを示した。さらに最終年度に向けた動的試験の試験設計等を進めた。鋼製容器構造の強度・靱性能の評価に繋がる各種要素力学試験を実施でき,その有限要素解析結果も実験と対応する結果を得られたため。最終年度に実施予定の動的試験の試験設計等を進められたため。初年度において,無補強と補強後の地震時の崩壊性状や補強効果の取得が完了したことから,設計法の構築を進める。具体的には,日本建築学会容器構造設計指針・同解説を参考に補強を行ったことにより,内圧によって生じる膜応力が低減できること,座屈後の変形が弾性材料である炭素繊維によって大幅に拘束され座屈後の耐力低下も抑えられることから,前者について設計式における膜応力の値,後者については構造特性係数等に反映し,補強後の耐力推定を試みる。また,炭素繊維の基材構成や補強量によっても崩壊モードが異なることから,古典的な軸圧縮線形座屈耐力式を援用して設計法に反映させる。初年度において,無補強と補強後の地震時の崩壊性状や補強効果の取得が完了し,2年目において複合ハイブリッド構造の要素力学試験結果と有限要素解析結果の対応が得られたことから,有限要素解析をベースとして実大の構造物の形状と補強量をパラメータとした解析と設計法の構築を進める。また,縮尺試験体を用いた動的試験により,補強効果と力学特性,靱性能を明らかにするとともに,数値解析による詳細な再現を試みる。
循環器内科患者の服薬評価と薬局薬剤師および外来薬剤師の連携プログラムの開発

○研究目的:病院-薬局薬剤師の真の連携を実現するために、病院薬剤師と薬局薬剤師は入院患者の服薬アドピアランス評価および患者指導データを共有することが必要である。そこで、本研究では退院患者の外来診療での服薬アドピアランス総合評価と各種病態・検査値の変化を経時的に観察した。さらに、どのような薬剤関連情報が患者の服薬アドピアランスや薬物治療フォローアップに必要かを国内および海外から情報収集を行い評価した。○研究方法:対象は岡山大学病院循環器内科病棟に入院歴のある冠動脈疾患、心不全の慢性疾患患者とした。また、新設の診療報酬加算を見越し、退院後の患者の継続的な薬物治療やアドピアランスの評価を行う際に必要な情報・スキルなどに関する情報収集を行うため、米国の退院後フォローアッププログラムの研修を受講した。○研究成果:昨年度に引き続き、退院後の患者指導についての情報共有を行った。本院発行の処方せんに検査値が掲載されるようになり、服薬指導に役立った例もみられたが、冠動脈疾患・心不全の病態経過・内服コンプライアンスを推測するために必要な検査値が表示されておらず、改善が必要と思われた。また、薬局薬剤師に対しては"かかりつけ薬剤師管理料"の新設に合わせて米国の退院後フォローアッププログラムの紹介を行い、今後の業務展開の可能性についてアンケート調査を行った。その結果、同様なプログラムを導入する際の問題点として、患者背景などの情報不足や患者の同意取得が必要、などいくつかの指摘がなされた。地域カルテ共有の推進やお薬手帳の電子化などにより、薬局側へ薬物治療評価に必要な病態経過・検査値推移などの情報提示が必要であることが明らかになった。
コヒーレント遷移放射を用いたテラヘルツ帯円偏光光源の開発

大強度のテラヘルツ光源であるコヒーレント遷移放射をさらに広く分光利用に展開するため、新たな円偏光生成技術の開発を行った。生成原理は、直交する2種類の直線偏光コヒーレント遷移放射を光の位相差とともに重ね合わせるだけの方法であるため、位相差を変えることにより簡便に偏光度を制御することが可能である。また波長板などの光学素子を用いる方法のように素材による光損失も生じないため、大強度のまま円偏光を生成できる優れた方法である。電子ライナックで加速された短バンチ電子ビームから発生する大強度コヒーレント放射を光源とし、テラヘルツ・サブテラヘルツ領域における制御可能な円偏光発生技術を開発することを目的として、ワイヤーグリッド偏光子を放射体としたコヒーレント遷移放射の基礎的性質を実験的に明らかにした。使用したワイヤーグリッド偏光子は特殊なものではなく、直径10μmのタングステンワイヤーを25μm間隔で張ったもので、一般的にはフーリエ変換干渉分光計などの光線分割に使用されている。実験は京都大学原子炉実験所の46MeV電子ライナックを用いて行った。放射体の角度や距離などの配置を変えながら観測されるコヒーレント遷移放射の偏光度を測定した結果、ビームの進行方向に放射される遷移放射(前方放射)の偏光方向は、ワイヤーを張る方向と同一の方向となる一方、ビーム進行方向とは逆方向に放射される遷移放射(後方放射)についても、ワイヤーと同方向の偏光成分のみを持つことを初めて明らかにした。金属箔を放射体とする通常の遷移放射は、ビーム軌道を中心軸として放射状に分布するため、複数の放射体を使って異なる直線偏光を同時に発生できる今回の研究成果は画期的であり、本研究で目指す円偏光の発生・制御にとって重要な成果である。また、波長と位相を同期して制御することを可能にするために、単色計である回折格子型分光器を用いる予定であるが、PCからの制御が可能な分光器制御装置への改修も完了した。電子線型加速器の短バンチ電子ビームから発生する大強度コヒーレント放射を光源とした、テラヘルツ・サブテラヘルツ領域における制御可能な円偏光発生技術を開発することを目的とし、ワイヤーグリッド偏光子を放射体としたコヒーレント遷移放射の基礎的性質を実験的に明らかにした。放射体として用いたワイヤーグリッド偏光子は、直径10μmのタングステンワイヤーを25μm間隔で均等に張ったものである。実験は京都大学原子炉実験所の電子ライナックを用いて行った。遷移放射のスペクトル分布は金属箔を放射体とした場合と似ており、約2cm-1から20cm-1付近まで分布していた。偏光方向については、前方放射、後方放射とも、偏光子のグリッド方向と平行な直線偏光となることがわかった。またこれまでは、電子軌道上に2枚の金属箔放射体を置いた場合、電子ビームエネルギーで決まる「形成層の長さ」の存在のため、放射体間の距離により遷移放射の強度が変化することが知られていたが、偏光子を放射体として、かつ両者のグリッド方向を垂直に設定した場合には、放射体間距離とは無関係に強度は一定となることを初めて明らかにした。以上の実験結果は、本研究で目指す円偏光の発生・制御の大前提となる重要な結果である。電子線型加速器で加速された相対論的短バンチ電子ビームから発生する大強度コヒーレント放射を光源として、テラヘルツ・サブテラヘルツ領域における制御可能な円偏光発生技術を開発した。可視領域では結晶水晶を用いたバビネ・ソレイユ補償板を用いて偏光制御するのが一般的であるが、波長の長いテラヘルツ帯では厚く大型になるため補償板を用いる方法は現実的ではなく、他の制御技術が待たれていた。円偏光または楕円偏光は、直交する2種類の直線偏光(水平偏光・垂直偏光)の位相差を制御することにより生成することができるが、本研究では格子の方向が直交する2枚のワイヤーグリッド偏光子を放射体として、直線偏光したコヒーレント遷移放射を発生させた。位相差については、新たに製作した遅延光学系を用いた位相精密制御装置により制御した。厳密な円偏光とするには水平偏光と垂直偏光の電場振幅が一致している必要があるが、コヒーレント遷移放射における形成層の長さを変えることにより放射強度を制御した。波長の選択は、回折格子型分光計を使用することにより制御可能とした。実験では波長2.3mmにセットし、円偏光解析には結晶水晶で製作したバビネ・ソレイユ補償板とワイヤーグリッド偏光子を用いた。その結果、遅延光学系により位相差を変化させることにより、楕円偏光の楕円率が変化し、位相差π/2および3π/2において円偏光が得られた。しかし位相差0、πでは完全な直線偏光とはならなかった。この原因は現在解析中であるが、真空チェンバー内の迷光によるものと推測される。

加速器を使用して実験できるマシンタイムが平成26年3月であったため、本年度の研究発表については該当がないが、現在論文の投稿準備を進めているところである。また本研究で開発したテラヘルツ帯円偏光発生装置は今後共同利用装置として提供し、光物性や生体関連物質の円二色性分光などに広く展開する予定である。赤外放射光本研究は平成25年度中に完了予定であったが、平成24年秋からの世界的なヘリウムガス供給不足により検出器用液体ヘリウムが入手できず実験を行うことができなかった。しかし平成26年度までの延長申請が許可されたことに加え、ワイヤーグリッド偏光子を放射体としたコヒーレント遷移放射の基礎的性質が実験的に明らかになったことにより、本研究で目指す円偏光の発生・制御が可能であるという見通しがつき、平成26年度中に事業は完了する予定である。ワイヤーグリッド偏光子を放射体としたコヒーレント遷移放射の基礎的性質を実験的に明らかにし、当初考えられていた結果が得られたことから、本研究で目指す円偏光の発生・制御が可能であるという見通しがついたため。なお、交付申請書では、実験で得られたデータに基づき、光源室用大型真空容器を製作する予定であったが、平成24年秋からの世界的なヘリウムガス供給不足により検出器用液体ヘリウムが入手できず、当初11月に実施予定であった実験が平成25年2月に延期になった。そのため製作は25年度に行われることになるが、25年度予定の実験には間に合うため、事業実施への影響はない。まず、これまで得られた実験結果を踏まえ、光源用大型真空容器、遷移放射の位相制御用遅延光学系などを製作する。その後、京都大学原子炉実験所の電子ライナックを用いて、円偏光の発生実験を行う。第1放射体と第2放射体からの直線偏光遷移放射を、位相をずらして重ね合わせることにより円偏光を発生させ、その放射強度や円偏光度を測定する。まず前年度の実験結果を踏まえ、光源用大型真空容器、遷移放射の位相制御用遅延光学系などを製作する。また、波長と位相を同期して制御することを可能にするため、回折格子型分光器制御装置の改修を行う。本研究は平成25年度中に完了予定であったが、平成24年秋からの世界的なヘリウムガス供給不足により検出器用液体ヘリウムが入手できず、予定していたデータ取得が遅れ、大型真空容器の製作、及び円偏光発生実験が未実施となっているため。大型真空容器の製作が未実施となっているため、これを26年度当初に製作するとともに、位相精密制御装置や検出器用の液体ヘリウム購入に使用する予定である。また研究成果の発表のため、国内学会への旅費や論文出版への使用を予定している。「現在までの達成度」でも述べたように、世界的なヘリウムガス供給不足により24年度の実験実施が遅れ、同年度に製作予定であった大型真空容器の製作が未実施となっている。これを25年度当初に製作して同年度の実験に間に合わせるとともに、位相精密制御装置や回折格子型分光器改修のための光学部品、検出器用の液体ヘリウム購入に使用する予定である。また研究成果の発表のため、国内学会、国際会議への旅費の使用を予定している。
ネットワークイノベーションの基盤となる組織間協調に関する実証的および理論的研究

日本のサイエンスパーク(SP)には,科学技術の研究・開発とともに,ベンチャービジネス(VB)の育成(インキュベータ)という役割が課せられていることが多い.VBの育成には,第一に創造活動への深い理解が欠かせない.第二に,インキュベータが援助や資源をVBの必要に応じて的確に供給するために,異なる目的や利害をもつ多数の組織(金融機関,大学,先輩企業者等)の間で協力や協調が必要となる.VB育成のためのこれら二つの役割をインキュベータがどのように遂行しているかを中心にして聞き取り調査を行った.同時に,インキュベータの母胎組織およびVBの育成を支援する他の組織の調査も行った.調査からの発見とそれに対する提言は,以下の二つである.第一は、誕生して日が浅いという点を差し引いても,多くのインキュベータは,VBへの経営指導や研修制度の確立,企業者活動の調査・研究あるいは既存研究成果の収集や活用という点で必ずしも充分ではなかった.この点を是正するためには,インキュベータは,企業者活動の各段階において遭遇する主要な問題の抽出と,その解決方法の集積を行った上で,企業者活動や企業者学習の理論モデルを構築する必要がある.そしてそのモデルに基づき,具体的な施策を実行すべきである.第二に、多くのインキュベータ-は,企業者同志あるいは他の組織と交流(協調)できる場を設けてはいる.ただし,単なる社交の場ではなく,当事者達が遭遇した問題を率直に語り合え,本質の理解と解決策を忌憚なく論じられる雰囲気を持つ場となるまでには至ってない.この点を意識して交流の場を,VB育成のための協調活動の場に変える努力をする必要があろう.その前提として,組織間協調の理論モデルを開発する必要がある.二つの理論を確立するためには,今後もインキュベータと協力しながら研究を進める必要があると考えられる.日本のサイエンスパーク(SP)には,科学技術の研究・開発とともに,ベンチャービジネス(VB)の育成(インキュベータ)という役割が課せられていることが多い.VBの育成には,第一に創造活動への深い理解が欠かせない.第二に,インキュベータが援助や資源をVBの必要に応じて的確に供給するために,異なる目的や利害をもつ多数の組織(金融機関,大学,先輩企業者等)の間で協力や協調が必要となる.VB育成のためのこれら二つの役割をインキュベータがどのように遂行しているかを中心にして聞き取り調査を行った.同時に,インキュベータの母胎組織およびVBの育成を支援する他の組織の調査も行った.調査からの発見とそれに対する提言は,以下の二つである.第一は、誕生して日が浅いという点を差し引いても,多くのインキュベータは,VBへの経営指導や研修制度の確立,企業者活動の調査・研究あるいは既存研究成果の収集や活用という点で必ずしも充分ではなかった.この点を是正するためには,インキュベータは,企業者活動の各段階において遭遇する主要な問題の抽出と,その解決方法の集積を行った上で,企業者活動や企業者学習の理論モデルを構築する必要がある.そしてそのモデルに基づき,具体的な施策を実行すべきである.第二に、多くのインキュベータ-は,企業者同志あるいは他の組織と交流(協調)できる場を設けてはいる.ただし,単なる社交の場ではなく,当事者達が遭遇した問題を率直に語り合え,本質の理解と解決策を忌憚なく論じられる雰囲気を持つ場となるまでには至ってない.この点を意識して交流の場を,VB育成のための協調活動の場に変える努力をする必要があろう.その前提として,組織間協調の理論モデルを開発する必要がある.二つの理論を確立するためには,今後もインキュベータと協力しながら研究を進める必要があると考えられる.新しい企業を設立する企業家は、多くの他の組織や個人との間でネットワークを形成しようとするといわれている。これは、不足している経営資源を確保するという直接的な目的だけで行われているのではない。他者との交流の過程で、相互のアイデアの精緻化・具体化、知識の相互交流・相互利用、そして新たな知識の創造を目指す共同イノベーション活動と考えられるものでもある。また、そのネットワーキング活動は既存のネットワークを破壊し、代替し既存の産業に新たな息吹を与える。さらに、新産業分野(バイオテクノロジー、エレクトロニクス、ソフトウェア等)の創造にも寄与する。すなわち、企業家を支援することは、ただ単に特定の個人を支援するという短絡的な考え方ではなく、地域全体の産業を活性化させたり、転換させる大きな力になると考えられる。日本においては、企業家活動を支援する枠組みは、既存の中小企業の支援に比して少ない。しかし、近年上記の新産業分野を中心にして、新規企業を育成するインキュベーションが各地域で見られるようになり、企業家支援のメカニズムが出来上がりつつある。そこで、リサーチ・コア等で実行されているインキュベーション活動(起業化)の実態を調査するため数地域を訪問した。スタートしたばかりの地域が多いため、まだ新たな企業が形成されたという実績はほとんどないに等しかった。第二に、既存の中小企業を中心にした交流会・研究会は多数行われていた。このように既存の中小企業に対する支援がある程度充実している一方、依然としてインキュベータ自体においても新しい産業分野や新規企業への支援は少ない。この支援を実行性あるものにするために、いかなる方法やメカニズムが有効かをさらに探る必要がある。今年度は,文献調査,専門研究者との研究交流および起業化活動に関連する機関を主として訪問し調査を行った.その成果は,以下の通りである.

文献調査では,第一に,「地域と企業者活動」,および「創業活動と支援策」という二つのテーマに沿って文献サーベイを行った.インキュベータやサイエンスパークは,企業者か起業化活動の苗床であり,それが肥沃であれば,活動を行いやすいという利点がある.しかし,そもそもある地域で起業化活動が活発であるのはなぜか,あるいは創業活動というものの本質は何かという議論抜きで,起業化活動の全体を考察することはできない.そこで,本年度は以上のようなテーマで文献をサーベイした.次に,創業支援策を研究されている機関,および実際創業を支援している機関へ訪問して,聞き取り調査を行った.その過程で問題として浮かび上がったのは,起業化活動を支援するソフトが体系だてられていないということであった.個々には,それぞれの機関や個人は,起業化ノウハウを保持しているのであるが,それぞれが結びつけられていないこと,また,そのノウハウが創業しようとしている人と結びついていないということが見いだされた.言い換えれば,起業化に関する知識が体系化されていないこと,およびその知識を学習する場が多くないことが発見されたのである.これらのことから,第一に,創業を支援する諸機関,たとえば中小企業センター,インキュベータや大学は,協力して企業者の学習活動を調査し,理論化し,公表していくことが必要であるということ,そして,第二に,起業化ノウハウを分散して保有する種々の組織を協調/連結させ,基本的には対面接触を核としながらも種々のメディアを使って共同で教育カリキュラムを形成することが必要であるということを示唆していると考えられる.
日本近代文学の「家庭」表象において境界的存在(女中・妾・不良)が果たす機能の研究

日本近代文学において、志賀直哉をはじめとする若い男性作家の作品に、家の女中と性的関係をもったことに苦悩する主人公像が描かれていることに注目し、罪意識と逸脱者意識の混交の果てに超越的な自己を見出そうとするような、共通した機構があることについて考察した。女中と関係してしまう「不良」のような、<家庭>イデオロギーからの逸脱者を描くことが、当時の文学にとって重要な課題であったことを明らかにし、家庭において家族と他人の中間的な存在であった「女中」の表象がどのように変容するのかを、当時の女中をめぐる言説および具体的な小説の表象に即して検討した。家庭にとっての異物であり、悪役とされる「妾」がお家騒動においてどのように機能したかを検討した。抄録なし日本近代文学において、志賀直哉をはじめとする若い男性作家の作品に、家の女中と性的関係をもったことに苦悩する主人公像が描かれていることに注目し、罪意識と逸脱者意識の混交の果てに超越的な自己を見出そうとするような、共通した機構があることについて考察した。大正期の「家庭」イデオロギー的なものからの逸脱が主人公と主人公と関係する女性達にどのような意味を持っているのかを考察した。家庭イデオロギーを支える女性規範について、『婦人公論』など20世紀前半の日本の婦人問題を幅広く捉えようとした雑誌の調査を行った。まず『白樺』についての調査研究と、また家庭の逸脱者というテーマについての調査研究を行い、彼らの作品に現れた逸脱の様相について考察した。志賀直哉や里見〓といったブルジョワ作家の作品において、主人公の逸脱の舞台は「家庭」である。また当時の「女中」をめぐる婦人雑誌などの言説について調査した。とくに『婦人公論』で主婦の家庭運営における女中の扱いについて繰り返し特集されている点に注目した。それをふまえて、小説の「女中」と婦人雑誌の言説との差異と相同性を検証した。上記の研究については、以下の形で公表した。「女中という装置-志賀直哉・里見〓・佐藤春夫」『国文学論考』46号、2010年3月このような逸脱が性的な問題における逸脱であるということをふまえ、性についての言説研究を行う研究会に参加し、討議・報告を行った。その上で雑誌『白樺』を調査し、男性作家によって描かれた男性主人公の抱える問題と家庭イデオロギーがどのように関係していたかについて考察し上記論文としてまとめた。「家庭」イデオロギーの中で家族と他人の中間的な存在であった「女中」の表象が「家」制度との関連ではどのように変容するのかを具体的な作品に即して考察したものである。日本近代文学の〈家庭〉表象について前年度に引き続いて調査・研究を行った。とくに文学作品における表象の機構について検討するため、文学文献を購入、複写して、重点的に分析した。二十世紀初頭の文学において、家の女中と性的関係をもったことについて苦悩する、若い男性作家の作品には共通した機構があることについて考察した。その際、とくに志賀直哉の作品に注目し、〈家庭〉イデオロギーからの逸脱者を描くことが、当時の文学にとって重要な課題であったことを明らかにし、以下の形にまとめ公表した。『志賀直哉の〈家庭〉女中・不良・主婦』(森話社、2011年2月)では志賀直哉の中期作品における〈家庭〉という場の描かれ方に注目し、小説作品における想像力について検討した。分析にあたって、「女中」という存在が小説に与えた影響を考察することで、男性作家の自己像の分析に新しい切り口を見出した。さらに「主婦」の空間であるべき〈家庭〉が境界的な存在によって脅かされているさまを検証した。志賀直哉だけではなく、谷崎潤一郎や佐藤春夫、里見〓の問題についても論じた。また「志賀直哉「憶ひ出した事」-相馬事件の〈記憶〉と思い出されなかったこと」(『文科の継承と展開』都留文科大学国文学科編、勉誠出版、2011年3月)においては、歴史をさかのぼって、御家騒動として話題になった相馬事件と志賀直哉の関係についてとりあげ、民衆の敵となった経験を思い出そうとすることの意義を検証した。また同時に家からの逸脱者としての相馬藩主と志賀直哉の作品の「不良」的な主人公との関連性を、〈記憶〉の描かれ方に注目して論じた。抄録なし
アクティブＮＤＥを取り入れた機能的コンクリート材料・構造物の開発に関する研究

本研究では,数値シミュレーションを援用した非破壊評価(NDE)として定義するアクティブNDEを積極的に活用して,コンクリートの維持管理の視点に立つ新しい発想のもとでの機能的なコンクリート材料・構造物を開発するための基礎的研究を行った.具体的には,(1)コンクリートを対象としたNDEの数値シミュレーションの開発,(2)コンクリート材料に対する全波形サンプリング処理法や近似解を援用した開口合成法などの新しいNDEの開発,(3)ひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計,(4)コンクリート構造物のモニタリングと予測の4つの項目について研究成果を得た.a.コンクリートに適したNDEの開発:全波形サンプリング処理(FSAP)方式をコンクリート映像化に適用した.高速処理可能なマルチプレクサ(送受信切り替え器)を導入し,またFSAP方式自体をGPU計算で加速することで,リアルタイム映像化装置のプロトタイプを開発した.また,破壊試験と非線形超音波及びアコースティックエミッションを組み合わせた実験によりコンクリートの損傷評価を行った.b. NDEに適したコンクリート材料の開発:コンクリート中の波動減衰の主要因である骨材や微小空隙の分布による多重散乱に起因した散乱減衰を明らかにするために,実際の内部構造に近い数値モデルを作成し,有限積分法に基づく数値解法によって,コンクリート中の波動伝搬シミュレーションを実施した.コンクリート中の縦波の音速,周波数,減衰の3つに着目し,実験波形と数値解析結果を比較し,両者に良好な一致を得た.今後,機能性コンクリートの開発に解析結果を応用する.c.ひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計:短繊維を離散化したメゾスケール解析手法のモデル化を改良し,繊維補強材料におけるひび割れ進展評価の精度を向上させた.また,繊維の配向をパラメータとした解析により,配向がひび割れ制御に及ぼす影響について検証した.一方,内部拘束条件を変化させたモルタル試験体に対して,画像相関法を用いて試験体に発生するひずみ状態を把握するとともに内部応力を評価することによって,コンクリート材料のひび割れ発生条件を検討した.また,コンクリートの破壊力学特性を考慮した損傷モデルによるひび割れ進展解析によって異形鉄筋周辺に生じるひび割れ挙動を再現することができた.さらに,き裂による非線形超音波発生シミュレーション,き裂による超音波散乱などの数値解析に関する研究を実施した.本研究の目的は、数値シミュレーションを援用してコンクリート用先進的非破壊評価法を開発するとともに、これまでにない新しい発想のもとで、非破壊評価(NDE)をより積極的に取り入れることによって、維持管理に適した機能を有するコンクリート材料や構造物を創ろうとするものである。平成24年度は以下のテーマについて基礎的課題を解決した。1.コンクリートに適したアレイ超音波と非線形超音波の開発:アレイ超音波法に関しては、EFIT、FEM、BEMを用いた数値シミュレーションによって、コンクリート材料に対する低周波アレイ超音波のスキャン操作性や伝搬特性を明らかにした。その結果を用いてアレイ送受信探触子を試作し、試験体を用いた実験によってアレイ超音波法による欠陥の画像化を行った。また、非線形超音波法については、コンクリートの損傷部の適切な数値モデルを用いたシミュレーションによって、高調波や分調波の非線形超音波の発生条件を明らかにし、非線形超音波による損傷評価の実験を行った。2. NDEに適したコンクリート材料の開発:コンクリートに混入する骨材や繊維の種類、形状、分布、向きなどをパラメータとした数値シミュレーションによって、超音波の伝搬過程を明らかにした。また、モルタル-骨材界面でのひび割れとAE、クリープによる微視的破壊とAE、Goto Crackと超音波伝搬などの関係を実験により明らかにし、今後のコンクリート材料の開発のための基礎データを収集した。3.ひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計:コンクリートのひずみ軟化挙動を規定する損傷モデルによるFEMを用いて、ひび割れ進展解析を行った。また、短繊維を離散化したメゾスケール解析により、繊維による補強効果を明らかにし、鉄筋から構造物表面へ抜けるひび割れ進展の抑制が可能であることを確認した。a.コンクリートに適したNDEの開発:AE波形を連続記録し,実験後の波形解析によってAEエネルギー及びAE源標定の算定を可能とする計測システムを構築した.また,超音波リアルタイムイメージング手法の構築のため,超音波マトリクスアレイ探触子を用いた全波形サンプリング処理方式による固体内欠陥の3次元イメージングについて検討を行った.高速なマルチプレクサとGPU計算処理によって,欠陥像をすばやく3次元出力するプロトタイプを開発した.b.NDEに適したコンクリート材料の開発:横穴やスリットを有するコンクリート試験体を作成し,アレイ超音波法及び非線形超音波法を適用して欠陥の検出能を評価した.また,コンクリート中を伝搬する線形超音波の特性を把握するため,コンクリートのメゾスケール構造を考慮した3次元波動伝搬シミュレーションを行い,計測実験との比較を行った.実験と解析は概ね良い一致を示した.c.ひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計:コンクリート,モルタル,短繊維補強モルタルを対象に,ひび割れ幅を制御しながらひび割れを進展させる引張破壊実験を行った.同時に非線形超音波試験を実施し,コンクリートの損傷評価の可能性を検討した.また,短繊維補強鉄筋コンクリート供試体の鉄筋の押抜き載荷による繊維補強ひび割れ進展実験を実施し,RC構造物のかぶりのひび割れ形状の変化や荷重保持性能が向上することを確認した.コンクリートのひび割れ進展を計測するための画像解析手法を開発し,損傷モデルによるひび割れ進展解析の妥当性を検証した.さらに,修正Von-Misesモデルに基づく損傷モデルを用いて,鉄筋コンクリートに生じる内部ひび割れを3次元解析で再現した.d.NDEによるモニタリングを伴うコンクリート構造物の補修:樹脂注入もしくは,微生物による炭酸カルシウム生成によるひび割れ閉塞に関するモニタリングの実証予備実験を実施した.

a. NDEの開発およびNDEによるモニタリングを伴うコンクリート構造物の補修に関する研究: NDEモニタリングのひとつとして,損傷を受けたコンクリートを透過する超音波の非線形超音波に着目し,その数値シミュレーションを行い,高調波のみならず,分調波の再現に成功した.また,ニューラルネットワーク理論による計測波形の解析によって2次高調波とコンクリートの損傷状態との相関を見い出した.さらに,近似波動解と開口合成法の組合せによる傷のイメージングの精度の向上,GPUによる3次元イメージングの高速化,ならびに粒子フィルタ法による介在物の材料定数の推定といったNDE手法の改善や新たな手法の提案を行った.一方,RC構造物の補修に関しては,塩化物イオンによるRC構造物の確率損傷モデルを構築し,断面修復工法による修復後の鉄筋腐食量のシミュレーションと計測との比較による妥当性を検証した.b.ひび割れ解析およびひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計:まず,鉄筋コンクリート中における内部ひび割れの進展,および内部ひび割れを考慮した物質移動を3次元でシミュレート可能な数値解析手法を構築し,既往の実験結果との比較による本手法の妥当性を検証した.次に,鉄筋の塑性変形とコンクリートのひび割れ進展挙動をモデル化し,異形鉄筋の幾何形状をも考慮することにより,RC部材の複雑な3次元破壊挙動を精度よく再現した.また,繊維補強コンクリートの引張部材と曲げ部材を対象に,繊維を離散化したメゾスケール解析手法を用いた数値シミュレーションを実行し,部材で生じるひび割れ進展を明らかにした.さらに,コンクリートのような複雑な非均質材料を精度良く解析するための拡張ボクセル有限要素法の開発やひずみのデジタル画像解析を応用した材料収縮とクリープによる内部応力を考慮したひび割れ荷重の評価を実施した.本研究では,数値シミュレーションを援用した非破壊評価(NDE)として定義するアクティブNDEを積極的に活用して,コンクリートの維持管理の視点に立つ新しい発想のもとでの機能的なコンクリート材料・構造物を開発するための基礎的研究を行った.具体的には,(1)コンクリートを対象としたNDEの数値シミュレーションの開発,(2)コンクリート材料に対する全波形サンプリング処理法や近似解を援用した開口合成法などの新しいNDEの開発,(3)ひび割れ制御機能を有するコンクリート構造物の設計,(4)コンクリート構造物のモニタリングと予測の4つの項目について研究成果を得た.平成26年度に予定していたa.d.の4つの研究テーマのそれぞれについてほぼ計画通りに進んでいる.
ナット座面の傾きがボルト締結体の強度に与える影響

【目的】ボルト・ナット締結体の事故防止のため、締結体のナット座面角度(座面の接触面と軸直角方向の成す角度)が締結体にどのような影響を及ぼすかを調査した。【実験方法】ナット座面の角度が異なる複数のナットを作製し、それらのナットを用いて二つの部品を締結する。それらのボルト・ナット締結体について、締結時の軸力変化及び軸方向の偏心引張応力負荷時におけるボルト・ナット締結体の各部位のひずみを計測し、得られたデータを解析した。【結果】ナット座面の角度が大きい締結体ほど同じトルクで締結した場合の軸力が小さい傾向がみられた。ただし、締結体ごとのばらつきが大きいことから、ナット座面角度の影響よりも、座面の摩擦係数がより強く影響すると考えられる。つまり、実際のボルト・ナット締結時には、座面状態(面の粗さ、付着物等)により注意する必要があると考えられる。ボルト・ナット締結体に軸方向の偏心引張応力を負荷した場合、ナット形状によらずボルトの負荷側表面には引張応力が発生する。一方、負荷と逆側の表面については、ナット座面に角度がついている場合には負荷の初期において圧縮応力が発生する。発生する圧縮応力はナット座面の角度が大きいほど強くなる傾向がみられた。本研究において、ナット座面の角度の有無(平面座のナットとテーパー座のナットの違い)によって、ボルト・ナット締結体の応力状態等が変化することが示唆された。しかし、ナットの形状の違いよりも座面の状態の影響が強いと考えられ、実際の構造物での締結時には、被締結体とナットが接触する箇所について十分に注意しなくてはならない。
保育者としての洞察力と応答性の育成：養成校と保育現場による評価ルーブリックの開発

本研究の目的は、学力や意欲の多様な学生を、子ども一人ひとりの育ちを支える保育者としてどのように養成するかという問題意識の基、特に、初学者にとって困難である保育環境や子どもの意図に気づくこと(洞察力)と、洞察に基づき応答的な対応をとること(応答性)の獲得過程を検討することである。初年度である2018年度においては、(1)保育者養成段階で実践された課題等の分析を通じ、洞察力と応答性の獲得過程を検討すること、(2)現職保育者の実践記録(録画)を用い、研修や振り返りを通して洞察力と応答性を同定することが計画されていた。(1)については、これまで、実習指導を軸に短大2年間の連続した保育者養成を行うなかで(多川・関谷、2016)蓄積してきた、学生の課題や成果物などの整理を行った。配置図課題、保育ボランティア課題、エピソード課題、実習の振り返り課題、自己成長曲線等があり、これらについて電子データ化を行った。(2)については、新任保育者支援の目的も含み、着任1年目の保育者の保育実践の撮影と面談の実施、現職についてから洞察力と応答性が最も試されると考えた2歳児保育を中心に保育実践の撮影を行った。保育実践の撮影は本科研だけでなく、複合的なねらいで実施している。そのなかから、新任保育者支援に関わるテーマでの論文執筆、ビデオ研修に関する学会発表も行っている。初年度は、データや資料収集に留まり分析考察にまで届かなかった。そのため、2年目である2019年度は計画を修正し実施する予定である。研究代表者の本務校業務の問題(学科主任委嘱)、資料整理に予想以上の時間を要したことから、計画よりもやや遅れる状況となった。次年度は、研究会の開催日時の工夫、研究計画の修正をし、実施していく予定である。保育者養成段階における検討については、テキスト分析により、洞察の広がりや深まりと応答性の程度について、実習経験(学年進行)による系統的な変化があるかについて検討する。また、現職保育者における検討については、撮影された現職の保育実践から、子どもの欲求と養育者の思いのずれが顕著になる場面を選択し、欲求のずれをどのように調整するかを分析する。それによって、現職の洞察力と応答性について検討する。また、洞察力と応答性を身に付けたと思われる保育者へのインタビュー調査も計画している。そして、最終年度においてルーブリック評価を作成する。初年度は、データや資料収集に留まり分析考察にまで届かなかったため、予定より使用額が少なかった。2年目は、データ分析ソフトウェアの購入、データ入力業務委託、追加データ及び資料収集のための実施費用、文献購入、学会参加費、等に使用する予定である。
心血管系における新しいアンカータンパク質MYPTファミリーの機能の解析-発生工学を用いた動物個体レベルでの検討-

MYPTは、ミオシンホスファターゼ(MP)を構成するターゲットサブユニットで、MP活性の発現や調節、細胞内局在など、MP機能発現に重要な分子である。MYPTは、タイプ1ホスファターゼ触媒サブユニットPP1cδや、もう一つの調節サブユニット(M20)と結合する以外に、RhoやGキナーゼとも結合し、アンカー蛋白質として機能している。MYPT1(平滑筋をはじめ多くの組織で発現)のノックアウトマウスと、MYPT2(心筋・脳に発現)の心筋特異的トランスジェニックマウスを作製し、これらの解析を行った。MYPT1ノックアウトマウスホモ接合体は胎生致死であり、胎仔を検討できた7.5dpc以降においてホモ接合体の存在が確認できないため、7.5dpc以前の早期に胎生致死となることが明らかになった。MYPT1ノックアウトマウスのヘテロ接合体の大動脈、肺や腎におけるMYPT1の発現量は、野生型マウスと変化なく、ヘテロマウスにはフェノタイプの異常も認められなかった。MYPT2を心筋特異的に発現させたトランスジェニックマウス(Tg)を作製した。心筋においてMYPT2の過剰発現が確認され、さらにMYPT2と複合体を形成するPP1cδの過剰発現も誘導され、結果として心筋MPのトランスジェニックマウスが作製された。Tgの心筋においては、野生型マウス(Wt)と比較して心筋ミオシン軽鎖のリン酸化レベルは有意に低く、過剰発現させたMYPT2が心筋ミオシンホスファターゼとして機能していることが確認された。TgはWtと比較して、体型、行動や血圧・脈拍などに異常は認められなかったが、Tgにおいて、心/体重比の増加と、心エコー検査により、左室拡張ならびに収縮終期径の拡大、駆出率ならびに短縮率の低下が認められた。以上より、心筋MP活性の上昇によるミオシンリン酸化レベル低下は、心拡大と心収縮力の低下を引き起こすことが明らかとなった。1.MYPT1ノックアウトマウスの作製マウスMYPT1ゲノムDNAクローニング、ターゲットベクターの構築、相同組換えされたES細胞野クローニング、胚細胞へのES細胞の導入、仮親への移植といった一連の操作により、キメラマウスを得た。このキメラマウスと野生型マウスを交配して現在へテロマウスが誕生したところである。このヘテロマウスにおいては明らかなフェノタイプの変化は見られていない。今後、キメラマウスを交配させホモマウス作製を試みる予定である。また、成体になってから平滑筋特異的にMYPT1のコンディショナルノックアウトを検討する目的で、マウスMYPT1ゲノムにloxP配列を挿入したターゲットベクターの構築を行っている。2.MYPT1ならびにMYPT2トランスジェニックマウスの作製ヒトMYPT1cDNAに平滑筋αアクチンプロモーターをつなぎ合わせたベクターを構築し、マウス受精卵にマイクロインジェクションすることにより平滑筋に過剰発現させることの出来るMYPT1-TGマウスの作製を試みた。誕生したマウスの内、1系統がサザンならびにPCRにてTGマウスであることが確認された。現在まだpreliminaryな結果であるが、組織においてもMYPT1の発現が亢進していることがウェスタンブロットで確認された。今後さらに最低もう1系統作製し、それらのフェノタイプを検討する予定である。ヒトMYPT2cDNAにαミオシン重鎖プロモーターをつなぎ合わせたベクターを構築し、心筋特異的にMYPT2が発現されるTGマウスの作製も試みているが、現在サザンブロットならびにPCRにて陽性になる系統は得られておらず、さらにインジェクションを重ねてTGマウス作製を行っていく予定である。

以上より、心筋MP活性の上昇によるミオシンリン酸化レベル低下は、心拡大と心収縮力の低下を引き起こすことが明らかとなった。(1)MYPT1ノックアウトマウス(MYPT1-KO)の作製昨年度に作製されたMYPT1-KOのヘテロマウスを交配させホモマウスを作製することを試みたが、誕生するマウスはヘテロと野生型がそれぞれ35匹、94匹であるのに対しホモマウスは誕生せず、MYPT1のノックアウトは胎生致死であることが明らかになった。Preliminaryな結果であるが、胎児のPCR解析で胎生8.5日前後までホモマウスの存在が判明し、この時期以降に致死になることが疑われる。今後MYPT1ノックアウトによる胎生致死の原因を解明するとともに、Cre-loxPシステムを用いてノックアウトの誘導がtamoxifenなどの薬剤投与によって誘導できる系を用いてMYPT1-KOマウスの作製を続けていく計画である。(2)MYPT1ならびにMYPT2トランスジェニックマクスの作製昨年度の研究で得られたMYPT1トランスジェニックマクス(MYPT1-TG)の組織におけるMYPT1発現状況をウェスタンブロットにて解析したところ、大動脈、消化管や膀胱などの平滑筋組織でMYPT1の過剰発現は誘導されていないことが判明した。さらにもう1系統MYPT1-TGマウスが得られてきており、蛋白レベルでの発現誘導を確認後、フェノタイプの解析を行う予定である。MYPT2のトランスジェニックマクスに関しては、PCRにてMYPT2の遺伝子がインテグレージョンされた2系統が得られたため、今後この系統の解析を進める計画である。(1)MYPT1ノックアウトマウスの作製とMYPT1トランスジェニックマウスの解析MYPT1ノックアウトマウスの胎生致死の時期を遺伝子改変を検出できるPCR法を工夫して追加解析した。胎生11.5日から7.5日まで0.51日間隔で検討したところ、ホモ接合体は全く認められず、胎生7.5日以前の早い時期にMYPT1のノックアウトは致死的になると結論された。胎生致死を回避できるコンディショナルノックアウトの作製に関しては、Cre/LoxPを用いたMYPT1ノックアウト用cDNAによって相同組換えされたES細胞を従来の方法に準じてキメラマウス作製を試みた。十数匹のキメラマウスが誕生し、そのうちキメラ率の比較的高い(5070%)マウスからヘテロマウス作製を試みたが、ヘテロマウスを得ることは出来なかった。今後ES細胞を再度クローニングし、コンディショナルノックアウトマウス作製を今後も続けて行っていく予定である。MYPT1トランスジェニックマウスの解析においては、平滑筋においてMYPT1発現量に大きな差がなく、血圧などの表現型の差も認められなかった。(2)MYPT2トランスジェニックマウス(MYPT2-Tg)の表現系の解析繁殖できたMYPT2-Tg1系統の解析を行った。野生型(WT)と比して、心筋においてTgで20倍以上のMYPT2過剰発現、MYPT2と共にミオシンホスファターゼを構成している1型ホスファターゼ触媒サブユニットδアイソフオーム(PP1cδ)の発現も5倍程度の過剰発現が認められた。
概念形成へのメタファの関与に関する現象学的、認知言語学的研究

研究代表者宮原は分担者宮浦と共同で「認知言語学」(Cognitive Linguistics)と現象学的言語論の統合の試みを行い、言語カテゴリー生成の一般理論の構築が目指された。そこでは、<カテゴリー生成の過程にとって具体的な身体的経験が根底において機能し、特に抽象的概念の形成やその理解にはメタファが深く関与している>ことが明らかとなった。また、その成果を承けて具体的に基本的な「哲学概念」を事例として、概念形成を最新の認知言語学のアナロジーやメタファに関する理論によって解明し、それぞれの基本的な哲学概念の根底に秘められている「根本的経験」の解明をするとともに、最終的にはアナロジーやメタファに関わる人間の根源的認知能力を現象学的観点から解明した研究代表者宮原は分担者宮浦と共同で「認知言語学」(Cognitive Linguistics)と現象学的言語論の統合の試みを行い、言語カテゴリー生成の一般理論の構築が目指された。また、その成果を承けて具体的に基本的な「哲学概念」を事例として、概念形成を最新の認知言語学のアナロジーやメタファに関する理論によって解明し、それぞれの基本的な哲学概念の根底に秘められている「根本的経験」の解明をするとともに、最終的にはアナロジーやメタファに関わる人間の根源的認知能力を現象学的観点から解明した下記の哲学的な基礎概念に関して認知言語学的なメタファ理論から、そのメタファの構造と機能を、身体性という観点から分析した。まず、Reflectionという概念に関して、その背後にある光学的メタファと肘などの関節に関わる屈折運動が、意識の自己関係的運動を表現するのに使用されたことが解明された。特にこれはロックのテキストの分析を通じて行われた。そして、この反省概念に関しては、デカルト以来のヨーロッパ哲学の中心的理論が関わっているが、それかせ20世紀においてハイデガーやガダマーでは,超越論的主観主義の否定とともに徹底的な批判にさらされることとなった。しかし、意識の次元での自己関係的屈折構造の表現としては、ハイデガーにおいても、DaseinのSein理解の中に込められた自己関係的構造として保存されていることを明らかにした。それから、Substanceという概念に関しては、ギリシャ語のhypokeimenonにまで遡り、その概念の日常的意味内容、つまり家屋敷という不動産としての意味内容が、抽象的な概念、つまり「基体」という概念として使われ、それがsubstantiaというラテン語に翻訳されて、真に存在するものという意味を獲得するようになったことを、メタファ理論の視点から考察した。この分析にもousiaにまつわるハイデガーの分析を援用した。以上の概念に関しては、哲学史的考察と語源的考察を予備考察としつつ、その身体的経験にまで遡るものであった。また、「時間」にまつわる表象に関して、フッサールの時間意識の分析では、時間の流れの中で経験される対象の同一性が保持される「水平」の方向性と、一つの時点ですべての体験が重層的に共存する「垂直」方向の構造とが指摘されているが、本研究では、認知言語学者R.ラネカーによるAspectに関する分析がフッサールの時間分析と酷似していることが明らかとなった。研究代表者宮原は、今年度はメタファに関する具体的事例の研究の基礎的作業として、認知言語学と現象学の統合理論を構築するためにラネカーのいくつかの根本概念をとりあげ、イメージ・スキーマ理論をフッサールの現象学の立場からの志向性分析で以って補完する試みを行った。具体的には所有表現やメトニミー的表現に使用されている(1)reference-point構造、前置詞構文の分析に効力を発揮する(2)trajector-landmark構造、移動動詞の文の意味内容が動詞表現とその移動動詞の表現が(3)temporal processの分析に焦点を当てて分析した。まず、(1)のイメージ・スキーマを使用しての認知言語学的分析は、複数対象が成立する現象野においてそれぞれの対象に向かう複数の志向性間の動機付け連関の問題として処理できることを示した。志向性が向けられているそれぞれの対象はそれぞれの度合いでprofileされていると言える。Salienceの違いともいえるが、それぞれ特に目立つもの、既に見知っていて何らかの既知性において把握されているものがある。そのような対象がreference-pointとなり、未知のものでそれほど際だちが少ない対象であって、発話者が思うにそこへのaccessがなかなか難しい対象に言及する場合、このreference-point構造を活用する。(2)trajector-landmark構造とは、例えばaboveとbelowなどの前置詞構文が、同じひとつの事態に関して下方に位置する対象がすでに見知られた対象がlandmarkとなり、上方に位置する対象がtrajectorとなってabove構文が成立し、また同じ事態を逆のtrajector-landmark関係が成立するとbelow構文が成立する。この現象は、現実に現れた一つの事態内でのsalience状態の過不足関係と関連すると考えられる。(3)のtemporal processの分析では、結局フッサールが『内的時間意識の現象学』で提示した時間意識のダイアグラムがまったく偶然的ではあろうが、一致しているのである。研究分担者は、「間投詞」を認知語用論的に捉えなおす試みをおこない、その成果を認知言語学会で発表した。

そこでは、<カテゴリー生成の過程にとって具体的な身体的経験が根底において機能し、特に抽象的概念の形成やその理解にはメタファが深く関与している>ことが明らかとなった。また、その成果を承けて具体的に基本的な「哲学概念」を事例として、概念形成に際してメタファがどのように関与するかを解明した。つまり、各哲学概念の意味内容を最新の認知言語学のアナロジーやメタファに関する理論によって解明し、それぞれの基本的な哲学概念の根底に込められている「根本的経験」の解明をするとともに、最終的にはアナロジーやメタファに関わる人間の根源的認知能力を現象学的観点から解明した。そして、さらに今年度から、ラネカーの認知言語学の基本概念とイメージ・スキーマ理論の具体的分析の検討を、「参照点」構造、「ランドマーク・トラジェクター」構造、「時間的プロセス」構造といった項目に焦点を当てて行った。また、その際には、認識の志向性の働きがそのような認知構造の生成にどのように関わるかを分析した。また、認識にとっての概念的枠組は、「一般的知識」として、人間の意識の中にどのように蓄積されているか、認知言語学での「カテゴリー化」は、イギリス経験論で議論された「抽象化」や現象学で開明されてきた「概念形成」の理論と、どのような点が違うのか、プロトタイプ理論において、プロトタイプとは、典型事例なのか、あるいは一般概念なのか、つまり、プロトタイプは、tokenなのか、typeなのか、に関して「曖昧なる表象」と「ネットワーク」という二つの概念を結びつけることにより解明しようとした。
ウェルナー症候群の分子病態

ウェルナー症候群患者由来線維芽細胞では自然老化細胞と同じように様々な遺伝子のmRNAレベルにおける発現変化(転写異常)がみられ、これがウェルナー症候群における各種老化徴候の発現につながると考えられる。この転写異常をきたす機構として、ウェルナー症候群原因遺伝子産物(WRNヘリカーゼ:WRN-H)が直接的に各種遺伝子の発現調節に関与している可能性とWRN-Hがテロメアやクロマチン構造の維持や他の転写活性を持つ生体内分子との相互作用を介して間接的に各種遺伝子の発現調節に関与している可能性がある。そこで本年度はWRN-Hの直接的な転写活性の有無を検索するため、酵母の系でのTATAプロモーターにおけるWRN-Hの転写活性の検出を試みた。その結果、全長のWRN-Hは酵母においてTATAプロモーターからの転写を約20倍に増強することが明らかになった。WRN-Hの転写活性領域を明らかにするためにWRN-Hの各種断片を用いて同様の転写実験を行った。その結果、WRN-Hの転写活性は酸性領域を含むアミノ酸配列、315から403の領域に存在し、さらに酸性領域とヘリカーゼ領域を含むアミノ酸配列、404から1309の領域は315から403の領域存在下において転写活性増強作用を示すことが判明した。この結果はまだ酵母内でのTATAプロモーターについて証明されたにすぎないため注意が必要であるが、同様の結果が哺乳類細胞でいくつかのプロモーターについて証明されれば、ウェルナー症候群における各種老化徴候の発現機構解明の糸口となると考えられる。
高次血縁度から理解する社会性進化理論

他の個体に生存・繁殖上の利益を与える利他行動の進化を説明する理論の一つに血縁淘汰理論がある。従来二個体間の血縁に専ら着目していたこの理論を、三個体以上の血縁者間の相互作用も扱えるよう拡張した。その為に、二個体間の遺伝的近さを測る指標である血縁度を、三個体以上の遺伝的近さも扱えるように高次血縁度として一般化した。また応用例としてバクテリア間の化学コミュニケーションであるクオラムセンシングを取り上げ、これが個体間の高い血縁度の元で進化することを明らかにした。1.多個体相互作用を扱える血縁淘汰理論の開発n(>2)個体の非線形な相互作用、例えば三個体が同時に集まった時のみ利益が発生する協力行動、の分析は、しばしば血縁淘汰理論の弱点とされてきた。これを克服するため、Hamiltonによって定義された二個体間の血縁度R2を、n個体の場合に拡張した。当初は遺伝子頻度モーメントでRnを定義することを試みたが、nが4以上の場合にn個体の同時合祖確率Fnと一致しない(nが3以下ならR2=F2、R3=F3である)欠点があるためこれをあきらめ、代わって合祖確率F2、F3、...を用いて遺伝子頻度変化の一般式を任意の対称n人ゲームに対して導出した。島モデルの場合、Wrightの公式からこれら同時合祖確率は簡単に求まるため、この一般式により非線形相互作用の重要度を定量的に見積もることが可能になった。2.クオラムセンシングの進化的起源の理論的解明クオラムセンシングは、個体数が一定値を越えた時のみ増殖に有益な物質生産を開始するという非線形な協力的形質の好例である。シグナル物質であるオートインデューサーをコードする遺伝子座と、有益物質生産を開始する閾値を決定する遺伝子座を想定した二遺伝子座モデルを開発し、予備実験としてコンピュータシミュレーションを行った。その結果、オートインデューサーは産生するが、有益物質は決して産生しない変異型が常に有利となり、単純な仮定のみではクオラムセンシングの進化は予測できなかった。この予備結果を踏まえ、現在二遺伝子座の連鎖の強さに着目し、再解析を進めている。前年度に引き続き血縁淘汰理論の一般論の整備を行った。あるゲームの利得行列に対して、そのゲームがWrightの島モデル上でプレイされた時に、どこまで高次の血縁度R_nが進化動学に影響を与えるかを探った。その結果、利得行列に対してその非線形性の度合いによって自然に次数Lが定義できること、また次数Lのゲームが行われた場合はn=L+1次の血縁度R_nが進化動学に関わってくることが分かった。これはL=2の際にn=3次までの血縁度が重要であることを示した自身の先行研究(Ohtsuki 2010, Evolution)の拡張である。また、この結果の応用として、適応度の実測値が与えられた時に、どの次数の血縁度の影響が支配的かを予測する「血縁度スペクトル分解」の手法を構築した。クオラムセンシングにおけるオートインデューサー濃度に対する閾値的反応の起源を理解するため、二遺伝子座二対立遺伝子モデルを分析した。その結果、オートインデューサー生産遺伝子と、クオラムセンシングによる有用物質生産遺伝子の間に強い遺伝的連鎖が存在する場合には、閾値的反応をするクオラムセンシングは進化し得ることが分かった。しかし二遺伝子座間に連鎖がない場合には、まず有用物質生産をしないchater型が侵入し、ついでコストのかかるオートインデューサー生産をしないcheater型が侵入してしまい、クオラムセンシングが進化しないことが分かった。さらにクオラムセンシングにおけるオートインデューサー濃度の閾値は、より高い値に進化していくことがコンピュータシミュレーションから示唆された。高次血縁度を含むn人ゲーム理論の一般化に関しては、採用する血縁度の定義を遺伝子頻度モーメントのそれから合祖確率へ変更したものの、順調に進み、一般論の構築に成功した。クオラムセンシングの進化的起源については、モデルの代数的解析には至っていないが、シミュレーションを立ち上げる段階まで進展できた。ただし外部発表等の成果が挙げられなかった点は課題である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、高次血縁度の一般理論について早急に論文にまとめるとともに、実際の微生物進化実験系を念頭においた、集団サイズを一定と仮定しない生態学モデルの開発に取り組む。クオラムセンシングの理論モデルに関しては、フルモデルの次元が高く、シミュレーションは可能でも解析的計算が困難であることが判明したので、まずは分集団サイズn=2の場合の解析にとりかかり、そこから発展を目指す。