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自動車部品産業が有する技術的優位性とインダストリー4.0との適合性に関する研究

インダストリー4.0に関してはこれまで、「ドイツは国を挙げてインダストリー4.0に取り組んでいる」、と喧伝されてきた。しかしながら、実際にドイツのものづくりを詳細に点検し進行状況を調査していくと、「方針を決定した」や「ロードマップをつくった」というレベルにとどまっており、具体的な事実は未だほとんど確認することができなかった。こうした実態については『一橋ビジネスレビュー』2017年冬号(共著)で詳述した。以降「インダストリー4.0に乗り遅れるな!」にはじまり、「日本のものづくりは敗北した」や「製造業は時代遅れ」などの論調はすっかり影を潜め、最近では「インダストリー4.0」という言葉やプロパガンダすら耳にすることも少なくなった。中でも、インダストリー4.0の破綻を裏付けるべく現地調査においては、ミッテルシュタント(中小企業)やマイスターへのインタビューを通じて、これまでほとんど表面化してこなかったドイツのものづくり思想に触れることができ、大変示唆に富む考察につなげることができた。その最たるものは何といってもインダストリー4.0における概念そのものが製造現場の実態を反映しない「空想」をベースとしていたことであり、ものづくりの現場では関心すら持たれていなかった点であろう。我が国の自動車関連メーカーに内在する既存の製造技術的ケイパビリティは、市場ニーズの変化に合わせるように常に進化し、その変化への対応には常に「ヒト」が基点となってきた。本研究の貢献は、新しい技術やシステム適合にフォーカスし、都度アドホックに対応するだけでは持続的競争優位を実現することは難しく、改めて我が国の強みである時間的、空間的収穫逓増性の利く組織能力(具体的には、システム・インテグレーターの活用方法)を最大化しうる戦略経営の立案および実践が重要であることを明示できた点にある。本研究は、ドイツが国策として推進するインダストリー4.0と我が国のものづくりの競争力の源泉の一つである自動車産業が有する製造技術的、取引構造的ケイパビリティ間のシステム適合性の有無を明示し、新規性の高いビジネスモデル構築に向けた応用展開を試みることを目的としている。今年度は、インダストリー4.0が実際にどの程度進捗し、如何なる成果をもたらしているのかを明らかにするため、ドイツの大手自動車メーカーを中心に聞き取り調査を実施した。ここまでの研究を通じて明らかになったことは、ある大手自動車メーカーで一部同プロジェクトが散見されたものの、我が国で大々的に喧伝されているようなドイツの一大プロジェクトとしての盛り上がりや進捗が確認できなかったことである。こうした実情の背景には、ドイツの製造業が大切に守ってきたマイスター制度やドイツ経済の屋台骨でもあるミッテルシュタント(中小中堅企業)のコミットが必ずしも一枚岩となっていないことが影響していると推察された。企業はそれぞれ異なる育ち方で成長するものであり、それゆえ差別化できる強みが醸成される。この点を鑑みれば、企業が長期に渡り守ってきた差別化の源泉となる経済価値を、リスクやメリットが未だ不透明な通信プロトコルの標準化という政府主導のプロジェクトに委ねることへの抵抗が小さくないことは想像に難くない。特に同プロジェクトは、欧米企業で顕著なトップダウン型の組織マネジメントではうまく機能しても、日本企業のようなボトムアップ志向の強い現場知見蓄積型組織マネジメントが機能してきた国ではうまくフィットしない可能性が高いと言えるかもしれない。とは言え、本プロジェクトは道半ばであり、結論を導出するのは拙速である。この点を踏まえ29年度は、日本メーカー側を中心とした調査研究を進め、動的な本プロジェクトの本質の理解を深化させたい。ドイツが当初掲げたインダストリー4.0の内容は日を追うごとに変化している。例えば、ドイツ政府はこれまで、アメリカ企業が有するクラウドコンピューティング分野の実力差を認識しつつも、通信プロトコルレベルでの標準化に成功することで各企業がデータの出し入れを行う際に使用するクラウド先に関係なく、ドイツ企業によるCPSの一定の競争力維持が可能になると考えていた。しかしながら最近では、より高い付加価値の獲得に際し、局所的バリューチェーン内の効率化だけでなく、IoTを起点とした顧客ニーズに根ざした付加価値創出の重要性を指摘し始めている。こうした点は、CPU、OSに加え、クラウドコンピューティングをベースとしたICTプラットフォームを米国企業(Google、Microsoft、Amazon、IBM)が独占している実情やドイツ連邦政府経済エネルギー省の研究報告書の文言からも推察できる。つまり、これまで注力してきた工場の自動化を進めるよりも、製造工程をつかさどるバリューチェーン外の市場環境を注視した新たなビジネスモデルの構築および付加価値創出の重要性が指摘されるようになっていることから、当初のコンセプトがここに来て大きく揺らいでいることが明らかになりつつある。引き続き、現地での情報収集に努め、臨機応変に対応していく予定である。インダストリー4.0の肝である、通信プロトコルの標準化・共通化の実現には、工場レベルあるいは装置間レベルで互いがシームレスにつながる安定接続性を確保することが絶対条件であり、異なるメーカーの生産機械及び周辺機器メーカーが標準規格に賛同し対応していくことが必須である。調査を行ってきた結果、インダストリー4.0の進捗状況は「ほとんど空想の段階にとどまっており、実態は空中分解し始めている」という事実が否定できない状況が明らかになっている。例えば本来、他企業との差異にこそ競争力の源泉が宿る重要な部分であるにもかかわらず、通信プロトコルの標準化を推し進めることはつまり、各企業が有する固有の強みを放棄せよということを意味し、これまで構築してきた競争力を無力化する政策でもあることがその主な要因となっている。スマートファクトリー化の実現には課題が山積している。

例えば、好調なドイツ経済下において、目先の好調な需要に対応しながら適宜、インダストリー4.0というこれまでの経験則を活用しにくい技術思想や大きな設備投資、あるいは協力メーカーをも巻き込んだ新たな製造技術的ノウハウの積み上げなどを具現化しなくてはならない点で、その実現は机上で考えるよりも難度の高いことが顕在化しはじめている。通信プロトコルの標準化を困難にさせている一つの要因は、その時々に直面した課題克服のなかでそれぞれのシステム階層が個別に進化、部分最適化が進んできたためである。固有の競争力や技術の積み重ねの結果、現在の異なる通信方式やアプリケーションインターフェースが多数生まれ、競争しながらも共存してきたことを鑑れば、国や産業ごとに標準化された手法で企業の競争力強化を実現することがいかに困難なことかがわかる。早い段階で、当該プロジェクトの概念的具現化可能性が低いことを明らかにすることができた点で計画以上に進捗させることができている。しかしながら、本研究の難しいところを一言でいえば、まさに現在進行形で技術が進歩している点であり、その意味においては当初計画していたアンケート調査はあまり意味をなさない可能性があり、新たなアプローチも視野に入れる必要があるかもしれない。今後も現場を中心としたフィールドワーク研究を中心に据えることで、急激な環境変化にも適宜迅速に対応することの必要性を感じている。インダストリー4.0に関してはこれまで、「ドイツは国を挙げてインダストリー4.0に取り組んでいる」、と喧伝されてきた。しかしながら、実際にドイツのものづくりを詳細に点検し進行状況を調査していくと、「方針を決定した」や「ロードマップをつくった」というレベルにとどまっており、具体的な事実は未だほとんど確認することができなかった。こうした実態については『一橋ビジネスレビュー』2017年冬号(共著)で詳述した。以降「インダストリー4.0に乗り遅れるな!」にはじまり、「日本のものづくりは敗北した」や「製造業は時代遅れ」などの論調はすっかり影を潜め、最近では「インダストリー4.0」という言葉やプロパガンダすら耳にすることも少なくなった。中でも、インダストリー4.0の破綻を裏付けるべく現地調査においては、ミッテルシュタント(中小企業)やマイスターへのインタビューを通じて、これまでほとんど表面化してこなかったドイツのものづくり思想に触れることができ、大変示唆に富む考察につなげることができた。その最たるものは何といってもインダストリー4.0における概念そのものが製造現場の実態を反映しない「空想」をベースとしていたことであり、ものづくりの現場では関心すら持たれていなかった点であろう。我が国の自動車関連メーカーに内在する既存の製造技術的ケイパビリティは、市場ニーズの変化に合わせるように常に進化し、その変化への対応には常に「ヒト」が基点となってきた。
粒界のミクロ制御によるバリスタ型環境ガスセンサの設計

本研究では、下記の項目について検討し、それぞれ次のような成果を得た。2.転写印刷法で作製したSnO_2-Cr_2O_3系厚膜型センサのNO_xガス検出特性SnO_2-Cr_2O_3系試料粉末から転写印刷法で厚膜型センサ素子を作製し、その半導体型ガスセンサとしてのNO_xガス検出特性とセンサ材料のゼータ電位との関係を測定した。SnO_2-Cr_2O_3系試料は、半導体ガスセンサとしてはNO_2ガス感度よりも高いNOガス感度は示さず、バリスタ型センサとしてのみ特異的に高いNOガス感度を示した。なお、SnO_2-Cr_2O_3系試料のゼータ電位は、Cr_2O_3の添加量が01.0wt%の範囲で、-12mV付近から+12mV付近へ急激に変化した。したがって、SnO_2表面がNO_2感応部(NO_2の吸着サイト)として、また、ヘテロ界面であるp-n接合部がNO感応部(NOの吸着サイト)として、それぞれ機能していると考えられた。3.高感度SO_2ガスセンサ材料の探索とガス検知機構の解明内部に電極を有する厚膜型センサとしての各種酸化物半導体のSO_2ガス検出特性を調べた。検討した酸化物半導体材料の中では、WO_3が作動温度400°Cで最も高いガス感度を示した。各種貴金属の担持効果を測定したところ、WO_3への1.0wt%のAgの担持(1.0Ag/WO_3)により最も高いSO_2ガス感度を示した。担持Agによる増感効果を検討した結果、1.0Ag/WO_3素子のSO_2ガス中での抵抗変化は、担持Ag表面の2個の化学吸着酸素O^<2->adとSO_2ガスとの反応でSO_4^<2->吸着種が形成されるために引き起こされることが示唆された。4.Pd電極を取り付けた陽極酸化TiO_2膜を用いたダイオード型H_2ガスセンサ電極界面のセンサ材料の細孔構造を制御して高感度化を図る一つの方法として、陽極酸化法によるTiO_2薄膜の調製とH_2ガスセンサへの応用を検討した。この陽極酸化TiO_2膜の表面にスパッタリング法によりPd電極を取り付けたセンサ(Pd/TiO_2/Tiの電極構成)は、空気中およびN_2雰囲気中でダイオード型の電流-電圧特性を示した。また、このセンサに一定の順または逆バイアス電圧を印加した状態での電流値は、空気中またはN_2中のH_2濃度に応じて可逆的に増加するという応答を示し、N_2中でより高い応答感度を示した。この素子はH_2のPd表面でのH原子への解離とこのH原子によるPd/TiO_2界面の電位障壁の変化によって応答していると考えられ、今後、酸素を含まない特殊環境下での高感度H_2ガスセンサ等への応用が期待される。

また、このセンサに一定の順または逆バイアス電圧を印加した状態での電流値は、空気中またはN_2中のH_2濃度に応じて可逆的に増加するという応答を示し、N_2中でより高い応答感度を示した。この素子はH_2のPd表面でのH原子への解離とこのH原子によるPd/TiO_2界面の電位障壁の変化によって応答していると考えられ、今後、酸素を含まない特殊環境下での高感度H_2ガスセンサ等への応用が期待される。これまでの研究で、SnO_2に5.0wt%のCr_2O_3を添加したバリスタ素子(SnO_2-5.0Cr_2O_3)が、他の半導体型ガスセンサと異なり、NO_2ガス感度に比べて約5倍程度の高いNOガス感度を示すことを見いだしている。この理由を解明するために、Cr_2O_3添加量の異なるSnO_2-Cr_2O_3素子の空気中でのブレークダウン電圧および微細構造の変化を調べた。Cr_2O_3添加量が5.0wt%で空気中でのブレークダウン電圧は極大値を示した。また、SEMおよびTEM観察、さらにEDX分析の結果から、Cr_2O_3添加量の増加とともにSnO_2の粒子径が減少するとともに、その表面、特にSnO_2-SnO_2の粒界部分に微細なCr_2O_3粒子が偏析していることがわかった。したがって、Cr_2O_3添加量の増加によるSnO_2-SnO_2粒界数の増加と、粒界に微細なp-n接合が形成され、一粒界当たりのダブルショットキー障壁の高さが増加するために、空気中のブレークダウン電圧が増加することがわかった。なお、Cr_2O_3添加量が5.0wt%以上では、SnO_2粒子表面に低抵抗の微細なCr_2O_3粒子の連続接合体が形成され、伝導パスがCr_2O_3-Cr_2O_3へ変化するために、空気中でのブレークダウン電圧が低下したと考えられた。また、SnO_2-Cr_2O_3試料粉末から転写印刷法で薄膜型センサ素子を作製し、その半導体型ガスセンサとしてのNO_xガス検出特性も評価した。その結果、半導体型ガスセンサとしては、Cr_2O_3の添加量が0.3wt%程度で、NOに対して特異的に高いガス感度を示すことがわかった。また、SnO_2とCr_2O_3粒子はマイナスのゼータ電位を示すのに対し、少量のCr_2O_3を添加したSnO_2は特異的に+l0mV程度の高いゼータ電位を示すことも明らかになった。今後は、ゼータ電位とNO_xガス検出特性との関係をさらに詳細に検討し、粒界のp-n接合の役割を解明する。本年度は下記の3項目について検討し、それぞれ次のような成果を得た。1)SnO_2の表面処理とゼータ電位との関係:SnO_2に担持するCr_2O_3が0.1mol%と低い場合には、等電点を示すpHの値はSnO_2単独に比べて低下した。しかし、Cr_2O_3担持量が1.0mol%と増加すると、等電点を示すpHの値がSnO_2単独に比べて増加した。したがって、SnO_2表面のCr_2O_3担持量の微少な変化によって、ゼータ電位が大きく変化することを確認した。また、SnO_2表面をステアリン酸で処理しても等電点に大きな変化は認められなかったが、セバシン酸で処理すると等電点が高いpH値へ変化することがわかった。2)陽極酸化TiO_2膜のガス検出特性:Ti板を20°Cの0.5M硫酸水溶液中、100mA/cm^2の電流密度で陽極酸化したTiO_2膜は、多数のナノホールを有し、ルチルとアナターゼの混合相からなるカラム状構造を示した。この膜にPd電極を取り付けたセンサはダイオード型の電流-電圧特性を示し、空気中および窒素中の水素に対して高いガス感度と可逆的かつ迅速な応答を示した。このようなセンサ特性は、TiO_2膜とTiおよびPdとの界面の接合状態およびナノホールの存在状態に起因していることがわかった。特に、このセンサは窒素ガス中でも可逆的応答を示すため、ロケットの燃料漏れ検出器等、特殊環境用センサとしての用途が期待される。
環境化学物質の女性生殖器毒性評価システムの開発

電子部品工場労働者に無月経、精子減少症、貧血が発見され、その原因物質としてフロン代替溶剤の2-ブロモプロパンが疑われた。本研究では女性生殖機能への影響を評価するために雌ラットを用いて実験を行った。36匹のWistar系処女ラットを9匹ずつ4群に分け、それぞれ0ppm,100ppm,300ppm,1,000ppmの2-ブロモプロパンに1日8時間、9週間連日曝露した。曝露前3週間と曝露開始後9週間にわたり、毎日全個体の膣スメアを採取し、性周期を同定した。曝露終了後解剖・採血し、組織標本を光顕で観察するとともに、血漿中の黄体化ホルモン(LH)および卵胞刺激ホルモン(FSH)濃度を測定した。膣スメアテストの結果は、1,000ppm曝露群では曝露開始後2週間目から性周期が延長し、最終的には9匹中4匹で連続発情状態を呈し、5匹では時折出現する発情期を挟んで発情間期が連続した。300ppm曝露群では7週目頃から発情間期の延長により性周期が有為に延長した。卵巣の光顕所見は300ppmと1,000ppm群で濃度依存的に正常な細胞数が減少した。特に、連続発情状態となった1,000ppm群の卵巣には新しい黄体形成が認められず、大部分の卵巣が閉鎖あるいは襄胞化し、残存するグラーフ卵胞内に形態学的に正常な卵子は観察されなかった。卵巣内部は大部分閉鎖卵胞由来の細胞で満たされていた。一方、延長した発情間期と時折発情期を呈するラットの卵巣では卵胞および黄体が残存した。卵巣の顕著な変化にもかかわらず、血漿中のLHおよびFSH濃度は有意な変化を示さなかった。この実験結果は2-ブロモプロパンが女性生殖機能に特異的な毒性を有すること、2-ブロモプロパンの女性生殖器毒性の評価法として、性周期の変化の観察、卵巣の病理形態学的変化の観察が有効であることを明らかにした。
多様な目的に適した形態素解析システム用電子化辞書の開発

(1)以下の特徴を持つ形態素解析辞書UniDicを設計・開発した。・「短単位」という揺れがない斉一な単位で設計・語彙素・語形・書字形・発音形の階層構造を持ち、表記の揺れや語形の変異にかかわらず同一の見出しを与えることが可能・アクセントや音変化の情報を付与でき、テキスト音声合成などに利用可能(2)辞書データベースを構築しながら、形態素解析システムMeCab用辞書を随時公開し、最終的に語彙素約21万語・書字形約33万語の規模と、品詞認定約98.9%・語彙素認定約98.6%の解析精度を達成した。(3)さらに、辞書データベースをXMLファイル群として記述し、ユーザがカスタマイズ可能な辞書作成環境を提供する新しい方式でUniDic2を設計・開発した。(4)中・長単位解析システムを含む、形態素解析の後処理ツール群を作成し、多様な目的に供した。(1)従来開発を進めてきた形態素解析システム用電子化辞書UniDicを拡充・改良することにより、本研究領域が目指す大規模書き言葉コーパスの構築を支援する。(2)日本語学・日本語教育学における語彙・文法調査研究、自然言語処理における構文・意味解析研究、音声情報処理におけるテキスト音声合成研究など、多様な目的に適した統合的な電子化辞書およびその利用システムを提供する。(3)これら目的の達成のために、本研究領域で用いる短単位辞書10万語以上と解析精度98%以上の処理システムを開発する。本計画班の目的は、従来開発を進めてきた形態素解析システム用電子化辞書UniDicを整備・拡充・改良することにより、(1)本研究領域が目指す大規模書き言葉コーパスの構築を支援するとともに、(2)日本語学・日本語教育学における語彙・文法調査研究、自然言語処理における構文・意味解析研究、音声情報処理におけるテキスト音声合成研究など、多様な目的に適した統合的な電子化辞書およびその利用システムを提供することにある。この目的を達成するために、本年度は以下のことを行なった。(1)本研究領域で用いる短単位辞書を関係データベースとして実装し、10万語を超える辞書情報の登録を行なった(本研究領域研究項目A01「データ班」と共同)。語形の変異や表記の揺れに対応するため、階層的見出しを採用し、その閲覧・編集の機能を持った辞書登録フォームを開発・運用した。(2)辞書データベースと学習コーパスから形態素解析システム用辞書を生成するプログラムを作成し、形態素解析システムChaSenで運用・評価を行なった。テストデータに対して、97%以上の精度を得た。また、ChaSenでの利用を手軽にするためのGUIやテキスト中の数字表現を前処理するシステムを開発した。(3)語の複合に伴う音変化・アクセント変化に関するデータを作成し、調査・モデル化を行なった。数詞・助数詞類の結合に伴う音変化を扱うシステム、統計にもとづくアクセント変化処理システムを開発した。後者のため、アクセント付きコーパス(約4000文)を作成した。(4)中・長単位の自動構成に関するデータ・プロトタイプシステムを作成した。統計的チャンキングモデルによる長単位解析では、話し言葉コーパスで学習したモデルで書き言葉コーパスを解析し良好な結果を得た。また、中単位解析のためのタグ付きコーパスおよびタグ付け支援ツールを作成した。本計画班の目的は、形態素解析システム用電子化辞書UniDicを拡充・改良することにより、(1)本研究領域が目指す大規模書き言葉コーパスの構築を支援するとともに、(2)日本語学・日本語教育学における語彙・文法調査研究、自然言語処理における構文・意味解析研究、音声情報処理におけるテキスト音声合成研究など、多様な目的に適した統合的な電子化辞書およびその利用システムを提供することにある。昨年度までに、(1)短単位辞書を関係データベースとして実装、辞書情報の登録を行い、(2)辞書データベースと学習コーパスから形態素解析システム用辞書を作成、ChaSenで運用・評価を行い、(3)音変化・アクセント変化に関する調査・モデル化を行い、(4)中・長単位の自動構成に関するプロトタイプシステムを作成した。本年度は以下のことを行った。(1)短単位辞書の拡充:語種情報の追加・「終止形」「連体形」の区別などを行うとともに、新規登録語を随時追加した(語彙素約11万項目・書字形約16万項目)。(2)形態素解析システム用辞書の解析精度向上:ChaSen版に加えて、MeCab版を実装し、語種情報を利用することで解析精度を向上した(品詞認定:98.97%、語彙素認定:98.7%)。さらに、誤解析の多い助詞・助動詞を再解析する手法を提案し、高い効果を得た。

(3)音変化・アクセント変化処理の改善:「Web日本語Nグラム」データから連濁・促音化の事例を抽出し、統計学習のためのデータとして整備した。アクセント変化処理では、条件付確率場モデルによって、高い精度を達成した。(4)中・長単位構成システムを作成し、文節・長単位の同時推定で97.2%の高精度を得た。また、短単位間の係り受け解析による中単位構成システムを作成し、高い精度を達成した。本計画班の目的は、形態素解析システム用電子化辞書UniDicを拡充・改良することにより、(1)本研究領域が目指す大規模書き言葉コーパスの構築を支援するとともに、(2)日本語学・日本語教育学における語彙・文法調査研究、自然言語処理における構文・意味解析研究、音声情報処理におけるテキスト音声合成研究など、多様な目的に適した統合的な電子化辞書およびその利用システムを提供することにある。昨年度までに、(1)形態素解析システムChaSenで利用できる辞書(10万語以上)を公開し、(2)形態素解析システムMeCabでさらに精度向上できることを確認し、(3)音変化・アクセント変化に関する調査・モデル化を行い、(4)中・長単位自動構成システムのプロトタイプを作成した。本年度は以下のことを行った。(1)短単位辞書の拡充:登録情報の整理を行うとともに、新規登録語を随時追加した(語彙素約15万項目・書字形約21.5万項目)。(2)形態素解析システム用辞書の解析精度向上:とくにMeCab版において、解析精度を向上した(品詞認定: 98.9%、語彙素認定: 98.6%)。さらに、解析テキストのジャンルごとに適応した辞書を作成する手法を提案し、高い効果を得た。(3)音変化・アクセント変化処理の改善:連濁・促音化の事例を収集し、統計学習の手法を試行した。アクセント変化処理では、規則処理を考慮することで統計学習を高精度化した。(4)中・長単位構成システムの開発:統計学習による長単位自動構成システムを改良し、長単位の解析精度を向上した(境界認定98.6%、品詞認定97.7%)。また、中単位構成システムで用いる学習データを増強した。本研究の目的は、形態素解析システム用電子化辞書UniDicを拡充・改良することにより、(1)本研究領域が目指す大規模書き言葉コーパスの構築を支援するとともに、(2)日本語学・日本語教育学における語彙.文法調査研究、自然言語処理における構文・意味解析研究、音声情報処理におけるテキスト音声合成研究など、多様な目的に適した統合的な電子化辞書およびその利用システムを提供することにある。(1)短単位辞書の拡充:登録情報の整理を行うとともに、新規登録語を随時追加した(語彙素約18.3万項目・書字形約28.6万項目)。(2)形態素解析システム用辞書の公開:最新版(MeCab版)の解析精度は品詞認定:98.9%、語彙素認定:98.6%。(3)UniDic ver.2の準備:短単位辞書をXMLデータとして公開するために、形態素解析システム用辞書との整合性を調整した。
特養ホーム・病院等の生活空間操作実験による入居者への効果の研究

平成10年度、11年度の2年間で特別養護老人ホーム4施設で絵画の展示実験を行い、絵画を展示するという空間操作によって、入居者への刺激の効果があることを明らかにした。(1)平成10年度は比較的症状の軽い入居がいる愛知県・岐阜県のY・G2施設、平成11年度は車椅子等を利用する人が多く、かつ車椅子で介助を受けている人も多い静岡県の2施設で実験を行った。施設の状況は前2施設が比較的空間の変化に富むが居室は片廊下又は中廊下型のタイプで、後2施設は可動の仕切りによって個室化が可能な新しいタイプの施設である。(2)実験は両年度とも同様の方法で行い、各施設の中で最も人通りが多いと考えられる共用空間(廊下)に、絵画・照明・スピーカーを設置し、入居者の反応を録画する長時間録画用ビデオカメラで記録した。実験は、絵画設置前の5日間、日本画10点を展示した5日間、展示替えによって西洋画10点を5日間、いづれも同じ曜日を録画した。(3)結果の概要(1)絵の設置前(「普段」と言う)にも掲示や写真が貼ってあり、それへの視認率はY・G両施設では15-20%で、I・H両施設では10%前後であった。(2)絵画設置後第1日目は、G施設約85%、Y施設約65%、I施設約35%、H施設27%と増加し、展示の効果が高いことを明らかにした。(3)展示後、視認率は多くの場合日を経て低下し、日本画展示の5日目でG施設約50%、Y施設約30%、I施設約20%、H施設15%と3515%程度低下することを明らかにした。(4)西洋画への展示替えによって、G施設約80%、Y施設約30%、I施設約30%、H施設約20%の視認率となり、G施設約30%、I施設約10%、H施設約5%と上昇したが、Y施設ではほとんど変化が見られなかった。その後、日を経て低下するが、I施設のみ最終日の5日目に約30%の視認率に上昇した。(5)この他にも展示空間の通過時間の増加、展示位置による絵画別視認率の違い等を明らかにした。(4)以上、絵画の展示効果を明らかにしたが、視認率は患者の状態や生活内容で異なる。■本年度は研究初年度でもあり、特別養護老人ホーム2施設に限定し、調査期間を2倍にして調査実験を行った。実験は近年建設され内部空間が変化に富んだ愛知県、岐阜県の各一施設Y、G施設を選び、各施設の共用空間(廊下)に、絵画、照明、スピーカー等を設置し、入居者の反応を長時間録画用カメラで記録する。設置前後を比較のため、設置前5日間、設置後日本画10点を5日間、洋画10点を5日間実験を行った。■結果の概要-(1)設置前にも掲示板等が付近にあり、視認率1520%であったが、設置後視認率が大きく変化した。

特に第1日目は、G設置では約85%、Y設置では約65%の視認率となり、絵画の設置効果が高いことを明らかにした。(2)設置後、日を経て視認率は減衰し、5日目でG施設50%、Y施設が30%の視認率となり、約35%%減少することが分かった。(3)日本画から洋画への展示換之後、G施設の第1日目が約80%と視認率が再び上昇したが、Y施設は約30%で、日の経過による低下を防ぐ傾向のみにとどまった。これは展示空間の状況(G施設が良い)と入居者の絵画への興味等施設差があることを明らかにした。(4)時間帯別に視認率の変化を見ると、午前、昼、夕方の食事時間前後の視認率が高く、食事のついでに見る人が多い。また、施設前には5時で通る人がいなくなった廊下が、設置後1時間以上の利用の延長効果が見られた。(5)絵画の展示位置と内容による差は、展示位置と見やすさ(光線、照明等)が影響し、絵画による差は少なく、展示空間の造り方の重要さを明らかにできた。以上の結果、絵画の展示効果が明らかになったが、定常的に展示控えする仕組の重要さも明らかにできた。平成11年度は、平成10年度と異なるタイプの特別養護老人ホーム2ヵ所を選び調査実験を行った。これらのタイプは近年新しく登場しており(1)定員を4グループ程度に分割し落ちつきのある雰囲気で生活できる配慮をしていること。(2)さらに4室を1つのユニットとし、4室間は共用スペースを持ちかつ個室化を可能としている等の特徴を持っている。この様な新しいタイプの2施設で、昨年度同様絵画を展示し、入居者への影響を見る実験を行った。実験は(1)絵画を展示しない通常の5日間(2)西洋画を展示した5日間、(3)日本画を展示した5日間で行い、その間の絵画の視認、非視認をビデオカメラで撮影し、その画像を分析した。実験結果の分析からは(1)昨年度同様明らかに絵画展示の効果が確認できた。しかしその効果は(2)日数を経過するに従い減少する傾向があること(1施設は展示最終日に最終ということで効果が増加した)、多くの入居者が車椅子を使用するこれらの2施設では、入浴等の際は施設の職員が車椅子を早く移動させるため視認の機会とならず、(3)食事後等の自由時間に視認する傾向があること(4)手スリを使って歩く人は手スリの側の絵は見るが、その反対側の絵を見ることは少ないこと、(5)音楽を流した場合の効果は、音楽を流すことによって雰囲気の違いを感じとり、絵の展示に気がつく等の効果があること。(6)絵の展示位置と内容によって視認率が異なり、すべての絵を視認させるには展示位置と内容に工夫が必要なこと。(7)諸室がグループ化され食事等もそのグループで行う場合で症状の重い入居者が多い場合は、他の共用部分に出る機会が少ないため、各グループのコーナー等に絵の展示空間を用意する必要があること(8)車椅子の入居者が多い場合は視点が低くなるのでその配慮が計画上必要なこと(9)廊下の手スリが何かのコーナーを設けることによってコーナーで無くなるため、手スリ使用者は歩く側が限定されるため、手スリを切らない様に工夫するか、手スリのある側に展示空間を用意する配慮が必要であること等を明らかにした。
中枢神経系疾患における神経新生とうつ症状：細胞移植、電気刺激、リハビリによる治療

平成30年度も順調に研究が進んだと言える。特筆すべきは、カプセル化細胞移植による、うつ病モデルラットに対する治療効果を示すことができたことである。(Kin K, et al. Mol Pshychiatry 2018)カプセル化骨髄幹細胞移植により、うつ病モデルラット脳内の神経新生が増幅され、うつ病様行動も改善を示した。そのメカニズムの一つとして、カプセル化細胞移植によって、脳内の神経栄養因子や成長因子濃度が上昇し、シグナルが活性化されたことも明らかにすることができた。また、リチウムとセロトニン再取り込み阻害剤の併用療法による治療効果メカニズムについても検討を進めた。(投稿中)パーキンソン病モデルラットに対する電気刺激研究においても、脊髄硬膜外刺激、迷走神経刺激両社によって明らかな治療効果が行動学的、組織学的に示されており、現在論文執筆中であり、次年度には掲載が見込まれる。特に、小型・持続電気刺激が可能であり、刺激調整も可能な電気刺激システムを用いており、極めて臨床での電気刺激に近似した実験系を確立したことは意義深い。一方で、脳梗塞モデルラットにおけるうつ様行動の解析は、厳しい状況にあると言える。うつ病モデルとして用いているWistar Kyoto ratは虚血耐性があり、均一な脳梗塞を作製することが難しく、そのために、うつ病様行動にも相当なばらつきが出てしまうことが明確になった。Wistar Kyoto ratにおける両側頚動脈閉塞による低灌流モデルでは明確なうつ様行動に与える影響が得られなかった。現在、Wistar ratを用いた脳梗塞モデルを用いて、うつ病様行動の解析を現在行っており、神経新生との関与を検討している。うつ病モデル動物における神経新生の程度と行動学的評価の関係性に加え、細胞治療の可能性を示すことができた。さらにその作用機序についても、栄養因子・成長因子の関与を示すことができた。電気刺激治療においては、具体的な行動学的・組織学的改善が明らかになり、論文執筆を行っており、英語論文として発信される日が近づいている。脳虚血におけるうつ症状の検討についてはかなり苦戦しているが、引き続き複数の実験系により虚血ーうつ症状の関係性を模索している。カプセル化細胞移植の技術を脳梗塞モデルに応用し、うつ症状・神経新生との関係性を深く検討する。電気刺激を用いた研究においても、持続脊髄硬膜外刺激、持続迷走神経刺激により神経新生がどのように修飾されるかを検討する。さらに、パーキンソン病モデルにおけるうつ病様行動にも注目して行動学的評価、組織学的評価を進める。論文化して世の中に発信することが重要と考えるので、確実に進めて行きたい。平成29年度は、当初の予定通りの研究が進んだと言える。まず、うつ病モデルラットとしてWistar Kyoto rat(WKY)を本研究では用いた。WKYにおいて、うつ症状を行動学的に健常ラット(Wistar rat: WY)と比較して確認した。続いて、BrdU (bromodeoxyuridine)の腹腔内投与を用いて、神経新生の程度を両群において比較した。WKYでは、有意に海馬の神経新生が抑制されていて、これはうつ症状に関連があると示された(Kin K et al. Behav Brain Res 2017)。続いて、WKYに対する、一過性中大脳動脈閉塞による脳梗塞作製を行った。過去の文献から、WKYには虚血耐性があることが報告されており、なかなか均一な脳梗塞が誘導されなかったが、WKYにおいて、脳梗塞後、うつ症状が悪化することが示された。ただ、150分、180分、210分と虚血時間を延ばすと梗塞範囲が拡大するものの、死亡率も高くなるため、研究の遂行が困難であると判断し、現在、WKYに対する両側頚動脈結紮による低灌流モデルを作製し、研究を行っている。一部うつ症状の悪化が示されている。パーキンソン病に対しては、新しい電気刺激システムを用いて脊髄刺激・迷走神経刺激を行っていて、行動学的・組織学的検討を行っている。刺激条件の設定が極めて重要であり、現在、最適化された刺激条件をそれぞれ脊髄刺激・迷走神経刺激において、設定中である。うつ病モデル動物として、WKYを用いて、行動学的・組織学的に、うつ症状と神経新生の関係を明らかにして、論文化することもできた。また、WKYを用いた脳梗塞モデルとして一過性中大脳動脈閉塞を用いて、一定の結果は得られたが、死亡率の高さから研究計画を変更することになったが、過去文献では明らかにされていないことであり、比較的短期間に軌道修正ができたと考える。一方で、パーキンソン病モデルラットに対する、新しいシステムを用いた電気刺激治療の研究では、適切な刺激条件をおよそ再設定することができて、行動学的・組織学的評価によるデータが得られつつある。(投稿中)

パーキンソン病モデルラットに対する電気刺激研究においても、脊髄硬膜外刺激、迷走神経刺激両社によって明らかな治療効果が行動学的、組織学的に示されており、現在論文執筆中であり、次年度には掲載が見込まれる。特に、小型・持続電気刺激が可能であり、刺激調整も可能な電気刺激システムを用いており、極めて臨床での電気刺激に近似した実験系を確立したことは意義深い。一方で、脳梗塞モデルラットにおけるうつ様行動の解析は、厳しい状況にあると言える。うつ病モデルとして用いているWistar Kyoto ratは虚血耐性があり、均一な脳梗塞を作製することが難しく、そのために、うつ病様行動にも相当なばらつきが出てしまうことが明確になった。Wistar Kyoto ratにおける両側頚動脈閉塞による低灌流モデルでは明確なうつ様行動に与える影響が得られなかった。現在、Wistar ratを用いた脳梗塞モデルを用いて、うつ病様行動の解析を現在行っており、神経新生との関与を検討している。うつ病モデル動物における神経新生の程度と行動学的評価の関係性に加え、細胞治療の可能性を示すことができた。さらにその作用機序についても、栄養因子・成長因子の関与を示すことができた。電気刺激治療においては、具体的な行動学的・組織学的改善が明らかになり、論文執筆を行っており、英語論文として発信される日が近づいている。脳虚血におけるうつ症状の検討についてはかなり苦戦しているが、引き続き複数の実験系により虚血ーうつ症状の関係性を模索している。・うつ病モデルラットしてのWKYに対する細胞移植を行う。これは、当初の予定通り、カプセル化細胞・非カプセル化細胞の移植を行うことにより、その治療効果に差異が生じるかどうかも検討する。細胞療法がなぜ有効であるのか、組織置換・組織新生だけでは説明がつかない部分、すなわち栄養効果や免疫変調効果について検討を進めることで、中枢神経系疾患に対する細胞療法の意味を明らかにする端緒になるかもしれない。・両側頚動脈閉塞による虚血では、WKYの死亡率は極めて低く、信頼できるデータが得られつつあり、行動学的・組織学的検討を行い、うつ症状と神経新生の研究を脳虚血と絡めて進めていくことができる。・パーキンソン病モデルラットに対する電気刺激による、神経新生・うつ症状を行動学的・組織学的評価とあわせて解析することにより、電気刺激治療のさらなる可能性を明らかにできると考えている。引き続き、当初の予定通り研究を進めていく。カプセル化細胞移植の技術を脳梗塞モデルに応用し、うつ症状・神経新生との関係性を深く検討する。電気刺激を用いた研究においても、持続脊髄硬膜外刺激、持続迷走神経刺激により神経新生がどのように修飾されるかを検討する。さらに、パーキンソン病モデルにおけるうつ病様行動にも注目して行動学的評価、組織学的評価を進める。論文化して世の中に発信することが重要と考えるので、確実に進めて行きたい。
流体力学的アプローチによる脳動脈瘤血流変向手術の効果予測法の開発

難治性脳動脈瘤では血流変向術が代替治療として考慮される。大がかりな治療であるにも関わらず、その治療効果が術前に予測困難な点が懸念されている。血流変向術の治療効果を予測する手段を解決するため、血流変向術後の瘤内血流動態をシミュレーションで算出した。研究期間内に7例に対して血流シミュレーションを行った。うち3例は血流変向術の転帰が判明している症例だった。血流変向により、瘤壁の壁面せん断応力が局所的に上昇したり、瘤壁の圧力が上昇することで血流変向術後に脳動脈瘤が破裂しうることが示唆された。血流変向シミュレーションの妥当性は臨床的転帰との比較で明らかにされていくと期待される。流体力学的アプローチによる脳動脈瘤血流変向手術の効果予測を行うために、直達手術による血流変向手術が行われた3症例を選択し、コンピューターシミュレーションによる血流解析を行った。(1)解析条件の調整と試行錯誤:解析条件としてまず計算時間が短時間となるSteady flowを選択した。解析条件を最適化したのちにPulsatile flowでの解析を必要に応じて行うプランとした。メッシュ作成のストラテジーとしては、複数症例を比較するために各症例で同じようなメッシュが望ましいと考え、各症例とも200ミクロン程度の均一なメッシュにした。入口面に関しては、従来から行っている方法を踏襲して、入口部の血管の壁面せん断応力が2.0Paとなるように算出された流量を境界条件として設定した。出口面に関しては、表面圧力ゼロと流量指定で比較を行った。表面圧力ゼロの場合、出口血管の長さが解析結果に影響することが判明したため、血管径に応じて流量を算出し、それを出口境界条件として適用することにした。(2)解析結果1例は術後に動脈瘤が治癒した症例で、2例は術後に破裂した症例である。術後に出血した2例では血流変向にともなう一過性の瘤内圧力上昇が破裂につながったのではないかと推察をした。(3)結果の発表国際学会(ICS 2015)、国内学会(JSNET 2016)で発表した。(4)今後の目標直達手術による血流変向手術の3症例に関するプレリミナリーな解析は完了したので、本解析に着手して結果を論文にまとめる。血流変向手術はカテーテル手術でも行われている(Flow diverter)。Flow diverterの血流解析はメッシュが15ミクロン程度と細かくなるため、現在のところ安定して解析する方法は確立されて折らず、20162017年度に研究に着手する。直達手術による血流変向手術が行われた3症例の臨床データを入手した。この3症例に対してプレリミナリーな解析を試行錯誤をおこないつつ解析をすることができた。A.直達手術による血流変向手術が行われた3症例の解析を洗練させ、その解釈をおこなった。(1)本年度は計算に用いたメッシュが十分に細かくなっていることを確認した。術後に破裂した2例では、1例では瘤壁における壁面せん断応力の不均一性が術後に出現しており、もう1例では瘤壁における壁面せん断応力の不均一性はなかったが、圧力が上昇している可能性が示唆された。B.カテーテル手術による血流変向術の血流シミュレーションを2症例でおこなった。各症例で3種類の血流変向用ステントの留置シミュレーションをおこなった。S1:有孔率72%のステントを1つ、S2:有孔率72%のステントを2つ、S3:有孔率65%のステントを1つ留置した場合の瘤内の血流動態をシミュレーションした。先行論文ではS2において血流変向効果がもっとも高いと報告されているが、私達の計算結果ではS3で血流変向効果が最も高かった。この結果の妥当性に関して考察を加えている最中である。上記A,Bに対して、第45回日本脳卒中の外科学会、第22回日本血管内治療学会総会、第57回日本脈管学会総会などで発表をおこない、学会の場でディスカッションをおこなうことで結果の解釈を発展させた。直達手術、カテーテル手術の2つの方法の血流変向術の効果に関して解析を行うことができている。症例数は多くはないものの、なんとか本年度中に論文発表のデータが整いそうであるため、概ね順調に進展していると判断した。2.Flow diverter(FD)を用いた血流変更術では、デバイスそのものだけでなく、デバイスの留置手技にその効果が影響を受ける。留置手技の違いがシミュレーションへ及ぼす影響に関して専門家の意見を聴取した。Braided stentの留置手技では、血管壁に密着させて留置できるかという点と、ステントのピッチを短縮させて留置できるかという点に分けられるが、通常は血管壁に密着して留置されるため前者の影響は少ないとのことだった。後者の影響は、術前シミュレーションと術後シミュレーションの比較で評価すべきであろうと思われた。3.FDを用いた血流変向術のシミュレーションの妥当性を確認するため、実態モデルを用いた流体実験に関して専門家に相談した。実験に必要なFDが非常に高価であるために実施できなかった。5.平成28年度に解析したFDによる血流変向シミュレーション2症例に関して14th WFITN 2017Congressにて発表を行った。

6.これまでは外科的血流変向術とFDを用いた血流変向術を別々に行っていたが、平成29年度は外科的変更術とFDを用いた血流変更術の両方を組み合わせてシミュレーションを行うことを2症例で成功した。難治性脳動脈瘤では血流変向術が代替治療として考慮される。大がかりな治療であるにも関わらず、その治療効果が術前に予測困難な点が懸念されている。血流変向術の治療効果を予測する手段を解決するため、血流変向術後の瘤内血流動態をシミュレーションで算出した。研究期間内に7例に対して血流シミュレーションを行った。うち3例は血流変向術の転帰が判明している症例だった。血流変向により、瘤壁の壁面せん断応力が局所的に上昇したり、瘤壁の圧力が上昇することで血流変向術後に脳動脈瘤が破裂しうることが示唆された。血流変向シミュレーションの妥当性は臨床的転帰との比較で明らかにされていくと期待される。直達手術による血流変向手術の3症例に関するプレリミナリーな解析は完了したので、本解析に着手して結果を論文にまとめる。血流変向手術はカテーテル手術でも行われている(Flow diverter)。Flow diverterの血流解析はメッシュが15ミクロン程度と細かくなるため、現在のところ安定して解析する方法は確立されて折らず、20162017年度に研究に着手する。過去2年間で様々な試行を行いながら、解析をおこなった結果に関して、最終的な解析結果をえる。またそのデータを元に、論文化を行うのが本年度の研究の推進方策である。脳血管内治療残金が2980円で、研究に必要な物品(HDDなど)を購入するには金額が足りなかった。次年度の予算と合算することで有効に研究に使用出来ると判断し、次年度に持ち越すこととした。次年度の費用と併せて、データ保存用HDDの購入や、論文執筆に関わる費用に充てる。
大学との連携による理数系中等教育の振興―イギリスの事例研究

わが国同様児童・生徒の理数系離れが進行しているイギリスにおいて、中等教育段階の理数系教育の振興を目的として行われている、高等教育機関との連携プログラムに関して事例研究を行ない、わが国における理数系中等教育の充実方策の手がかりを得ることを目的にした。スコットランドの大学及び上級専門カレッジ、及び北アイルランドの大學が、それぞれ異なる意図の下に提供している、3事例について文献調査、訪問調査を行った。訪問調査では、教員(中等及び高等教育)及び行政関係者へのインタビュー調査、生徒へのアンケート調査、授業の傍聴・観察等を行った。(北アイルランドはヒアリングのみ)事例は、高等教育が持つ人的、物的条件等は中等教育に不足している領域をカバーする上で重要な資源となり得ること、またスタッフ・ディベロプメントとしても有効なこと、を示唆している。我が国でも初中教育の補完・充実のための高等教育の役割についても検討する必要がある。その際に、留意すべき点として、3事例は以下のことを示唆している。(1)「競合」ではない「共存」:中学校に既設の科目を大学等で提供するのは、相手校「競合」にもなり得る。中学校に無い教科名の中で目当ての知識・スキルを学習できるようなカリキュラム作りなど、「競合」ではなく「共存」への配慮が必要である。例:IT、数学(2)プログラムの単位化:「理工系科目への関心の喚起」だけではなく、プログラムの継続性、人的・物的資源を確保するには、単位認定の対象となるプログラムの提供が望ましい。(3)財政基盤:教員有志のボランタリーなプログラムは、長期的な財源の確保が難しい。プログラムの単位化は教育行政からの継続的な助成を得るためのカギともなる。(4)運営組織:プログラムへのニーズや妥当性についての協議、教育効果の確認と周知等を担保するためには、学内・外の関係者による運営組織は不可欠である。
脂質分子のシンクロナイゼーションを利用した分子機能電極システムの設計・構築

脂質分子のシンクロナイゼーションを利用した分子機能電極システムの設計、構築について研究を行い、以下の成果を得た。フラーレン脂質フィルムの構造解明ならびにこれを素材とする修飾電極デバイスの作成・電子機能の解析を中心に行った。3種のフラーレン脂質の分子設計・合成を行い、この物質から形成されたフラーレンフィルムの構造・電子機能を明らかにした。フラーレンフイルムは、x線ダイアグラムより二分子膜の積層構造形成が明らかになった。示差走査熱分析(DSC)により、フラーレン脂質フィルムは空気中で35.2°Cに主転移、47.0°Cにサブ転移を持つ。フィルムの相転移は、水中、電解質を含む水中、アセトニトリル中でも観測された。フラーレン脂質フィルムのFTIRの温度依存性より、メチレン対称伸縮、非対称伸縮とも35°C近傍で変化し、このことはDSCで得られる主転移が、結晶相-液晶相の相転移であることを示す。フィルムのフラーレン部位の吸収スペクトルは、サブ相転移で急激に変化し、フラーレンの集合構造がこれらの温度で変化することを示す。フラーレン脂質フィルムを固定化した電極デバイスは、明確な2段階の電子移動反応を示し、フラーレン部のラジカルアニオンおよびジアニオンが形成できた。この還元反応は、電解質カチオンの種類により、還元電位が大きく変化した。これらはフラーレン部のラジカルアニオンおよびジアニオンと疎水的な電解質カチオンが強い錯体を形成することに起因する。この結果は、電解質カチオンの選択により、フラーレン部位の電子アクセプター能を容易に制御できることを意味する。電極デバイス系での電子移動スイッチは興味ある研究ターゲットである。フラーレン脂質フィルムは、相転移により電子移動スイッチングが可能であることを見いだした。外部刺激により分子集合体を構造変化を誘発し、これを利用したシステムのマクロな物性変化を生み出す新規人工材料システムの構築することを研究目的とする。今年度は、金属内包フラーレン・脂質コンポジットフィルム修飾電極デバイスの作成と水溶液系での電子機能の解析を中心に行った。これまで30種以上の金属内包フラーレンが合成・抽出・単離され、活発な分光学的研究や固体物性研究が続けられおり、有機溶媒中の金属内包フラーレンが、電子移動反応を行うことが報告されているが、フィルムとして固定化した金属内包フラーレンの研究例は皆無であり、基本的な性質はまったく解明されていない。ここでは、La@C82-A・脂質コンポジットフィルム修飾電極デバイスを作成しその電子機能を精査した。サイクリックボルタモグラム解析より、作成した機能電極が、3段階のレドックス応答を示すことがわかった。脂質を含まない金属内包フラーレン単独系よりcathodic電位は、大きく正にシフトした。また、cathodic電位は有機溶媒中の還元電位より0.5V正にシフトした。このシフトは、金属内包フラーレンと脂質カチオンの強い結合を示唆する。掃引速度とピーク電流値のプロットより、拡散が電極反応の律速過程に関与した応答であることがわかった。cathodicピークの安定性をnegative-end potential holdで調べたところ、第一段のcathodicピークに対して高い安定性が示された。これは、La@C82のclosed shell構造に起因するものと推定される。還元反応で生成したLa@C82アニオンは、酸素に対してかなり安定であった。以上のように、金属内包フラーレンフィルム電極デバイスを初めて作成し、電気化学的手法により金属内包フラーレンの多価アニオンが容易に生成できること、またそれらが水系で安定であることを見いだした。
整環の表現論

(n+1)次元Auslander-Reiten理論として、n-クラスター傾斜部分圏(=極大(n-1)一直交部分圏)を持つ圏を調べた。三角圏のn-クラスター傾斜部分圏全体への、mutationと呼ばれる操作を与え、その性質を調べた(吉野雄二氏との共同研究)。特に部分剰余三角圏の構成を与え、それぞれのn-クラスター傾斜部分圏が自然に対応する事を示した。応用として幾つかのVeronese部分環上のrigid Cohen-Macaulay加群を決定した。(2-)クラスター傾斜部分圏をもつ2-Calabi-Yau的完全圏のクラスを新たに2つ見つけた。2つ目(Burban, Keller, Reitenとの共同研究)は1次元超曲面孤立特異点R=k[[x, y]]/(f)から生じる。f=f_1...f_n(ord(f_i)=1)と分解される場合に、CM(R)はクラスター傾斜対象を持つ事を示し、全てのクラスター傾斜対象とrigid対象を記述した。更にfに対するこの条件は、クラスター傾斜対象の存在の必要十分条件である事を、クレパント解消の存在に関するKatzの判定法と、非可換クレパント解消に関するVan den Berghの結果、および昨年度の研究を総合する事により得た。高次元Auslander-Reiten理論として、$n$-クラスター傾部分圏(=極大$(n-1)$-直交部分圏)を調べた。本年度は、$n$-クラスター傾加群をもつ有限次元多元環の帰納的構成を与えた。即ち、ある条件を満たす$n$-クラスター傾加群を持つ有限次元多環として「$n$-完備多元環」を導入し、$n$-完備多元環上の$n$-クラスター傾加群の自己準同型環は、$(n+1)$-完備多元環である事を証明した。$1$-完備多元環はDynkin型の道多元環と同値であるが、上記の方法で構成される$n$-完備多元環のクイバーと関係式も記述した。クイバーは$n$次元格子の構造を持ち、関係式はKoszul複体における可換関係式で与えられる。$n>1$の場合の$n$-完備多元環の例は非常にたくさん存在する事が分かっており、導来圏への応用も含めて現在も引き続き研究中である。またBuan, Reiten, Smithとの共同研究で、$2$-Calabi-Yau三角圏における$2$-クラスター傾対象の変異に関して幾つかの結果を得たが、それらを2月のOberwolfach研究所の集会で発表した。3月の日本数学会年会では代数学賞を受賞した。受賞題目は「高次Auslander-Reiten理論の研究」高次元Auslander-Reiten理論として$n$-クラスター傾部分圏(=極大$(n-1)$-直交部分圏)を調べ、2008年度代数学賞を受賞した。受賞題目「高次Auslander-Reiten理論の研究」。本年度は、特に$n$-有限表現型多元環(=加群圏に$n$-クラスター傾対象が存在する大域次元$n$の多元環)を調べ、昨年度に得た$n$-有限表現型多元環の帰納的構成に関して、導来圏の考察と合わせて論文としてまとめた。この成果は関連する結果と共に、5月にビーレフェルト、8月にサンパウロ(第13回多元環の表現論国際集会)、9月にオタワ、10月にシェールブルク、3月にケルンの各研究集会で発表した(全て招待講演)。またBuan, Reiten, Smithとの共同研究で、$2$-Calabi-Yau三角圏における$2$-クラスター傾対象の変異に関して、Derksen-Weymar-Zelevinskyによって導入された、ポテンシャル付きクイバーの変異との互換性を証明する事ができた。応用として、クラスター傾多元環がそのクイバーで一意的に決定される、という予想を肯定的に解決した。また以前に得た、コクスター群の元に対応する$2$-Calabi-Yau的三角圏とその$2$-クラスター傾対象に関して、自己準同型環がポテンシャル付きクイバーによって与えられる事を示した。この成果は関連する結果と共に、4月にボストン、10月にバンフ、12月にメキシコの各研究集会で発表した(全て招待講演)。他には、Inoue, Kuniba, Nakanishi, Suzukiとの共同研究で、一般クラスター圏を用いてT-systemの周期性を示した。また、Wemyssとの共同研究で2次元商特異点上のspecial Cohen-Macaulay加群を分類した。また、Takahashiと研究中の結果を9月のバンフの研究集会で、Kato, Miyachiと研究中の結果を6月のテヘランの研究集会で、以前のBurban, Keller, Reitenとの共同研究の成果を9月のバルセロナの研究集会で発表した(全て招待講演)。