hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
屋根雪の滑落・堆積挙動の数値評価に関する研究

本研究では、滑落方式の屋根雪処理で必須となる、屋根雪の地上堆積形状の予測技術の開発を目的としている。従来、この分野の研究は野外観察や物理実験を主とする事が多かったが、本研究では実験と解析を連携させる事で、より有用な予測技術の確立を目指している。平成12年度は、(1)オブジェクト指向技術を用いた個別要素法による屋根雪挙動解析システムの開発、(2)ざらめ雪の挙動を対象とした非雪氷粒を用いた物理実験での屋根雪挙動の評価、について検討した。システム開発では、雪粒子の衝突、圧縮、接触等の振る舞いを分析し、解析システムを改良した。物理実験では、蕎麦殻、籾殻を用い、非雪氷粒の密度、粒度、安息角等と滑落・堆積挙動の関係について検討し、ざらめ雪の非雪氷粒モデルとして籾殻の粉砕粒体が適切であるとの知見を得た。平成13年度は、(1)非雪氷粒による実験結果を基に、屋根雪挙動の主要な要因の分析、(2)前項の結果を踏まえた解析モデルの改良、(3)実験、解析を総合した屋根雪挙動の簡易評価法の開発、を行なった。籾殻による実験結果と固体ブロック仮定の簡易解析結果との比較により、(a)籾殻の堆積挙動は簡易解析結果に近似する、(b)籾殻の最大静止摩擦を用いれば、簡易解析の堆積断面の頂部位置は実験に近似する、(c)籾殻実験の堆積幅は、簡易解析の約2倍となる、等が明らかになった。解析システムについては、雪物性の組み込み、基本特性の検討、籾殻実験の再現試験等を行なった。これより(d)雪粒子の減衰特性、粘着性等の諸元と滑落・堆積挙動の関係、(e)滑落雪の空間分布を考慮した危険度評価の工夫が必要である事、(f)雪粒子同志の結合度を高めるための改良の必要性、等が明らかになった。物理実験、解析システムの改良に時間を要し、屋根雪挙動の簡易評価については十分にまとめられなかったが、継続検討に有用な基礎資料が得られた。本研究では、滑落方式による屋根雪処理において必須となる、滑落した屋根雪の地上堆積形状を予測・評価する技術の開発を目的としている。従来のこの分野の研究は、野外観察や物理実験を主として進められることが多かったが、本研究では物理実験と数値実験を連携させて検討することによって、滑落した屋根雪の地上堆積形状の予測技術を確立させることを目指している。平成12年度は、(1)屋根雪挙動の解析システムの開発に関する検討、(2)非雪氷粒を用いた物理実験による屋根雪挙動の評価に関する検討、の2点について検討を行なった。まず解析システムの開発では、個別要素法による屋根雪挙動のモデル化とオブジェクト指向技術を用いた解析プログラム開発のために、雪粒子の衝突、圧縮、接触などの振る舞いなどについての基礎的な事項の解析作業を行い、解析システムの枠組みの見直し、改良を行なった。また非雪氷粒を用いた物理実験では、ざらめ雪の挙動を対象として、蕎麦殻、籾殻を用いた検討を行なった。非雪氷粒の密度、粒度、安息角などのパラメータと滑落・堆積挙動の関係等について実験により検討を行なった結果、ざらめ雪の非雪氷粒モデルとしては籾殻を用いる方が有効であると思われる知見が得られた。

本研究では、滑落方式の屋根雪処理に必須となる、滑落した屋根雪の地上堆積形状を予測・評価する技術の開発を目的としている。従来この分野の研究は、野外観察や物理実験を主として進められることが多かったが、本研究では物理実験と数値実験を連携させて検討することで、滑落した屋根雪の地上堆積形状の予測技術を確立させることを目指している。平成13年度は、(1)非雪氷粒による物理実験結果を踏まえた、屋根雪挙動に関わる主要なパラメータの分析作業、(2)前項の成果を踏まえた解析モデルの改良、(3)物理実験データ、解析データを踏まえた屋根雪挙動の簡易評価法の検討を目標として検討を進めた。本年度実施の物理実験では、しまり雪やざらめ雪の流体物性に近似する籾殻(H12年度は蕎麦殻を使用)を選定し、滑落・堆積挙動の検討を行なった。実験結果と固体ブロック仮定の簡易解析法との比較検討により、(a)籾殻による堆積挙動は、簡易解析法による堆積挙動に近似する、(b)籾殻の最大静止摩擦を適用した場合、簡易解析法で得られる堆積断面の頂部位置は、物理実験の結果に近似する、(c)籾殻実験による堆積幅は、簡易解析法による堆積幅の約2倍となる、ことが明らかになった。個別要素解析については、雪物性を組み込んだ解析のための改良を行なった。また非雪氷粒による物理実験結果を踏まえた検討を行ない、物理実験結果に近似する結果が得られることが明らかになった。屋根雪挙動の簡易評価法については、物理実験、個別要素解析システムの改良に予想外に時間を要したため、成果としてまとめられなかったが、継続検討のための基礎データが得られた。
細胞の力覚応答におけるSoloの活性化機構と機能解明

力学的刺激に対する細胞応答は生体の恒常性維持や組織形成において重要な役割を担っている。私達は最近、細胞の力覚応答に関与するRhoA活性化因子(RhoA-GEF)としてSoloを同定した。本研究では、Soloの力学的刺激依存的な活性化機構、および細胞機能を解明することを目的として研究を行った。その結果、Soloはケラチン8/18繊維と複数箇所で結合すること、張力刺激依存的なRhoAの活性化やストレスファイバーの形成・強化において、Soloとケラチン8/18繊維の結合が重要であることを明らかにした。さらに、Soloは、細胞の集団移動や管腔形成に関与していることを明らかにした。力学的刺激に対する細胞応答は生体の恒常性維持、胚発生、器官形成、組織再生において重要な役割を担っている。Rhoファミリー分子群によるアクチン骨格再構築はこれらの過程に必須である。細胞の力覚応答におけるRhoファミリーの時空間的な活性制御は活性化因子であるRho-GEFに依存しているが、力覚応答におけるRho-GEFの活性化機構は全く不明である。私達は、最近、血管内皮細胞の繰返し伸展刺激による細胞配向の変化をモデル系として用いて、力覚応答に関与するRho-GEFの網羅的探索を行い、11種類のRho-GEFを同定することに成功した。本研究では、これらの分子の中で、RhoAのGEFであるSoloに焦点を当てて、力学的刺激によるSoloの活性化機構と、細胞の力覚応答、集団移動、組織構築におけるSoloの機能の解明を目的としている。本年度は、Solo結合蛋白質をプロテオミクス解析し、中間径フィラメントを形成するケラチン8/18を同定し、Soloはケラチン繊維と複数箇所で結合することを見出した。Soloを上皮細胞に過剰発現させると、太いストレスファイバーと太いケラチン繊維の形成が促進された。また、Soloの発現抑制はストレスファイバーの消失とケラチン繊維の不規則な分布を引き起こした。さらに、SoloのGEFドメインの変異体や各種欠失変異体の発現やSoloやケラチン18の発現抑制は引張刺激依存的なRhoAの活性化とストレスファイバー形成を抑制した。以上の結果から、Soloはケラチン繊維と複数部位で相互作用することにより、メカニカルストレス依存的なRhoAの活性化に関与し、力学的刺激依存的なアクチン繊維とケラチン繊維の形成・強化に重要な役割をもつことが明らかになった。本研究では、力覚応答に関与するRho-GEFとして私達が同定したSoloに着目し、力学的刺激による細胞骨格再構築、ならびに細胞の集団移動、3次元組織構築におけるSoloの機能を解明することを目的としている。Soloを過剰発現するとストレスファイバーとケラチン繊維の形成が促進され、発現抑制するとストレスファイバーの消失とケラチン繊維の不規則な分布が引き起こされることを見出した。さらに、Soloの変異体の発現やSoloやケラチン18の発現抑制は引張刺激依存的なRhoAの活性化とストレスファイバー形成を抑制することも見出した。これらの結果は、力学的刺激依存的なアクチン繊維とケラチン繊維の形成・強化においてSoloが重要な役割をもつことを示しており、おおむね順調に進展していると判断した。本研究では、細胞の力覚応答に関与するRho-GEFとして同定したSoloについて、Soloの活性化機構、及び力学的刺激による細胞骨格再構築、細胞の集団移動、3次元組織構築におけるSoloの機能を解明することを目的として研究を行い、以下の成果を得た。1)Soloの活性化機構と細胞骨格再構築機構の解析:Soloの活性化機構と細胞骨格再構築機構を解明するためSolo結合タンパク質を解析し、ケラチンK8/K18に加えて、ヘミデスモソーム構成タンパク質であるプレクチンとインテグリンを同定した。また、Soloの発現抑制によって、ヘミデスモソームの形成が阻害されることを見出し、Soloは、力学的刺激に応答して、RhoAを活性化し、ヘミデスモソームの形成に関与していることが示された。2)細胞の集団移動におけるSoloの機能解析:MDCK細胞の集団移動におけるSoloの機能を解析した。Soloの発現抑制によって、プラコグロビンの細胞間接着部位における局在が減弱し、細胞の集団移動速度の顕著な促進が認められた。また、ROCK阻害剤でも同様の結果が得られた。SoloはRhoAの活性化を介して、細胞間接着を制御し、細胞の集団速度を遅らせる機能があることが示された。3)管腔形成におけるSoloの機能解析:MDCK細胞を、HGF存在下、コラーゲンゲル内で3次元培養すると管腔構造が形成されるが、Soloの発現抑制によって、管腔の長軸/短軸比が減少し、内腔の体積が増加することを見出した。また、内腔側の二重リン酸化ミオシン軽鎖の低下も認められた。以上の結果から、SoloはRhoAの活性化、アクトミオシンによる収縮力の促進を介して、管腔の細長い形状と内腔の体積の制御に関与していることが示された。

私達は最近、細胞の力覚応答に関与するRhoA活性化因子(RhoA-GEF)としてSoloを同定した。本研究では、Soloの力学的刺激依存的な活性化機構、および細胞機能を解明することを目的として研究を行った。その結果、Soloはケラチン8/18繊維と複数箇所で結合すること、張力刺激依存的なRhoAの活性化やストレスファイバーの形成・強化において、Soloとケラチン8/18繊維の結合が重要であることを明らかにした。さらに、Soloは、細胞の集団移動や管腔形成に関与していることを明らかにした。本研究では、力覚応答に関与するRho-GEFとして私達が同定したSoloについて、力学的刺激による細胞骨格再構築、ならびに細胞の集団移動、3次元組織構築における機能を解明することを目的としている。H27年度は、Soloが引張刺激によるアクチンストレスファイバーの形成・強化に関与する事を明らかにしたので、今後は、細胞の集団移動、3次元組織構築におけるSoloの機能を解明する。そのため、細胞の集団移動や嚢胞形成、管腔形成におけるSoloの発現抑制の効果を解析する。また、Solo分子自身がメカノセンサー分子として機能するかどうかをインビトロ伸展実験により検証する。本研究により、細胞の力覚応答の新たな分子機構を解明し、細胞の集団移動や3次元組織構築における力覚応答のシグナル伝達機構を解明する。細胞生物学今年度は、引張刺激実験系の確立と顕微鏡観察を主に行ったが、これらの実験は既存の設備で行うことができた。H28年度は3次元培養系を用いた実験やインビトロ伸展実験などで物品費が多くかかると思われることから、次年度使用額が生じた。H28年度は、細胞の集団移動の観察や3次元培養系を用いた管腔形成の観察実験や、インビトロ伸展実験を行う予定であり、細胞培養や生化学実験に必要な試薬を購入するため、物品費として使用する計画である。
否定極性表現の認可の派生的モデル

Earliness Principleにより、否定極性表現(NPI)の認可は派生の初期段階にNPIとその認可子のマージによって完了する。したがって、NPI認可に伴う統語的局所性はその後の派生途中で発生する移動現象に起因する。本研究は、NPI認可子が素性FORCEUを持つC投射へ顕在移動を行う提案に基づき、(1)認可の局所性、(2)認可の舞台がC領域であること、(3)wh部分移動やトピックマーカーの分布との類似性、(4)下方含意のFORCEUへの還元、(5)関係節の特殊性などを導出する。否定極性表現(NPI)の認可及び「介在効果」に関して、(1)NPIとその認可子との間の構造上の局所性はNPIの特性を直接に反映したものではなく、移動現象が一般に持つ統語特性であることと、(2)NPIの認可子はNEGであり、両者はEarliness Principleによって派生の初期段階でマージし、その後、認可子が単独で移動することができるとする作業仮設に基づき、(1)NEG移動が起こる段階、(2)介在する数量子がもたらすNEG移動への影響、(3)NEG移動と統語構造との関係を中心に研究を行った。まず、NEG移動は健在移動であり、この特性から等位接続項や付加詞の内部にNPIが発生しない事実が導出される。これが、NPIそのものの移動ではなく、音声内容を持たないNEGが顕在移動を行う所以である。また、下接条件分析の反例と扱われることのある、関係節内のNPIの適格性は、関係節の特性に基づく説明を試みている。介在する数量詞がもたらすNEG移動への影響については、認可子NEGが数量詞としてdefectiveであり、数量詞としての力を十分に持っていないため、独立した数量詞が構造上の所定の位置にある場合、その数量詞によって捕らえられてしまうことによると論じる。この枠組みでは、認可子としてのNEGはNPIのいわばスコープマーカーとして機能することになり、疑問詞に対するスコープマーカー、DPに対するスコープマーカーthereと同様、初期認可の派生モデルと特徴を共有する。この側面をさらに掘り下げ、自然言語におけるスコープマーカー的要素の存在の一般性を調査し、stage level述語とindividuallevel述語を用いた日本語の主部内在型関係節の可否が同構文の統語構造上の差とトピックマーカーの存在の可否から導出できることを論じた。否定極性表現(NPI)の認可条件に関する研究は、統語条件に係わるものと意味あるいは論理条件に係わるものの2つに大別することができる。前者は、NPIとその認可子(例えば否定辞)との統語構造上の位置関係を巡って研究が進められ、両者の直接的なc統御関係ではなく、Cあるいはその指定部を舞台として成立する両者のc統御関係が認可の可否を決定することを支持する証拠が提示されてきた。一方、後者の研究は、下方含意(downward entailment)の概念を中心に進められてきた。本研究は、(1)節(TP)が担う命題情報とその上位節(あるいは、当該節が主節の場合には、その命題が表現される談話)との接触領域としての機能を持っているのだとRizzi(1997)が論じる「CP領域」の特性(っまり、FORCE)の一部として、この下方含意の特性を捉えること、および、(2)NPIが数量詞ではなく変更であり特定の演算子(FORCEu)によって束縛を受けなければならないという2つの提案を行い、NPIの分布に関する一元的な説明モデルを提示することを試みた。NPIはいわゆるQuantifier raisingを自由に受ける数量詞ではなく、特定のFORCE特性(つまり未成立の出来事unestablished eventを選択するC素性=FORCE_u特性)に対応する変項であり、(1)束縛子binderを必要とすると同時に(2)FORCE_u素性を持つCと構造上の関係を成立させることが求められる。これを満たす必要性から、NPIとその認可子の間に成立するc統御関係、他の演算子の介在効果(minimahty)、及び、下方含意という一般に意味的特性と捉えられてきた構文特性が、統語的側面から一元的に導出される。
ベイズ統計学に基いた量子測定最適化理論の構築

本研究の目的は、ベイズ統計、特に統計的決定理論の立場から、量子物理実験で実際に使える範囲でよい推定・測定を検討することである。字数制限のため各年度の主要実績について述べる。研究提案時の予備実験として1量子ビットについて2パラメータをもつモデル(ブロッホ球を平面内に制限したモデル;便宜上、円板モデルとよぶ)で、標準的な射影測定1組に基いたベイズ推定と4種類の射影測定に基いたベイズ推定で、二乗誤差の下、比較を行った。サンプル数が少ない状況で数値的には後者がうまくいくことを確認済みであったが、数値計算の精度や理論的な考察が皆無の状態だった。2016年度は高性能のワークステーションを導入し、サンプルサイズを6002000程度で行った。モンテカルロシミュレーションによる推定誤差のばらつきを0.1%程度にするために必要なモンテカルロループのオーダーを見積もることができた。2017年度以降は、数値計算について協力予定だった研究者も職業的な事情で参画できなかったため、サンプルサイズが十分大きい下での理論解析に集中した。従来は任意の点での原理的な推定誤差の下限の議論が多かったが、本研究では「既存の手法の一様な改善」および「許容性」に注目して研究を進め、円板モデルで「従来の射影測定は非許容的。つまり、一様に改善する情報過剰完全な測定が存在する。」といった許容性に関する結果を得た。特に純粋状態に近いほど改善する。2018年度は関連研究を調査、最小数のSIC測定に比べて過剰完全なSIC測定を用いる方が純粋状態に近いほど推定性能がよいという、私の主張を裏付ける結果を得た。また、実際の実験データを用いて機械学習での判別分析を行う先行研究があり、これまでの研究結果と結びつけるための検証も行った。具体的には、主に射影測定を想定し、自然と思われる事前分布を設定した下でベイズ推定量を使う。初年度は基本的には研究計画に沿った形で進めることができた。最初の取り組みとして、1量子ビットについて、2パラメータをもつモデル(ブロッホ球を平面内に制限したモデル)で、標準的な射影測定1組に基いたベイズ推定と、4種類の射影測定に基いたベイズ推定で、二乗誤差の下、比較を行った。これらの結果は、既に予備実験として、サンプル数が少ない状況で数値的には後者が優れていることを確認済みであったが、数値計算の精度や理論的な考察が皆無の状態だった。以下の結果を得た。1.数値計算の精度高性能のワークステーションを導入しサンプルサイズを6002000程度で行った。また、計算時間が24コアで2週間程度を要することもわかった。これにより、今後、さらに数値計算を進める上で、精度を考慮して、どの程度の繰り返し回数を設定すればよいか、計算時間がどれくらいかかるかを、事前に把握できることになる。2.理論的な考察クラメル・ラオ不等式のベイズ版が古くから知られており、量子系の統計推測の文脈でも幾つかの文献で指摘されている。今回、こうした既存の結果を利用することで、サンプルサイズが十分大きい状況での推定誤差の改善が確認できた。また、副産物として、2パラメータという極めて限定的なモデルであるが、従来の標準的な射影測定の漸近的非許容性が示された。これらは別途、理論的な追求を要する課題であり、統計理論の立場からは非常に重要な示唆に富む結果といえる。9.研究実績の概要で述べたように、初年度は当初の予定通りに進行したので。従来の量子物理では期待値とその高次モーメント(特に分散・共分散)で測定・推定方法を評価する。最近は原理的に達成可能な推定誤差の下限(量子クラメル・ラオ型下限)を「局所的に達成」する適応的な測定方法も議論されている。これらは古い統計学を踏襲しており、「サンプルサイズを増やした極限で局所的にベスト」な測定・推定を考えている。一方で本研究は「有限標本での一様な改善」を念頭においている。有限標本では、モーメントマッチングや不偏推定が必ずしも良いとは限らない。特に、29年度は物理学的には自然と思われてきた以下の測定について、具体例で統計理論的に詳細に検討した。a. p個のObservableの期待値に相当するパラメータはp種類の射影測定でデータを収集、推定する(情報完全な測定); b. 1量子ビットでは情報完全な測定の中でもPauli行列に相当する射影測定(直交するObservableたち)を用いる。有限標本での精密な理論評価は困難であり、数値計算について協力予定だった研究者も職業的な事情で参画できなかった。そこで、29年度はサンプルサイズが十分大きい下での理論解析に集中した。まず、測定の自由度を調整パラメータとして導入し、真値の動く範囲で測定同士の比較を行う方法を考案した。また、1量子ビットのパラメータ3つのうち1つを制限した2パラメータモデルの例で以下を得た。

1)従来の射影測定bは非許容的。つまり、一様に改善する情報過剰完全な測定が存在する。2)情報完全な射影測定に制限すると互いに許容的であり、特に従来の射影測定bはミニマックス。細かい点でアップデートはあったものの研究計画に記載した方向性に沿って進んでいるため。本研究の目的は、ベイズ統計、特に統計的決定理論の立場から、量子物理実験で実際に使える範囲でよい推定・測定を検討することである。字数制限のため各年度の主要実績について述べる。研究提案時の予備実験として1量子ビットについて2パラメータをもつモデル(ブロッホ球を平面内に制限したモデル;便宜上、円板モデルとよぶ)で、標準的な射影測定1組に基いたベイズ推定と4種類の射影測定に基いたベイズ推定で、二乗誤差の下、比較を行った。サンプル数が少ない状況で数値的には後者がうまくいくことを確認済みであったが、数値計算の精度や理論的な考察が皆無の状態だった。2016年度は高性能のワークステーションを導入し、サンプルサイズを6002000程度で行った。モンテカルロシミュレーションによる推定誤差のばらつきを0.1%程度にするために必要なモンテカルロループのオーダーを見積もることができた。2017年度以降は、数値計算について協力予定だった研究者も職業的な事情で参画できなかったため、サンプルサイズが十分大きい下での理論解析に集中した。従来は任意の点での原理的な推定誤差の下限の議論が多かったが、本研究では「既存の手法の一様な改善」および「許容性」に注目して研究を進め、円板モデルで「従来の射影測定は非許容的。」といった許容性に関する結果を得た。特に純粋状態に近いほど改善する。2018年度は関連研究を調査、最小数のSIC測定に比べて過剰完全なSIC測定を用いる方が純粋状態に近いほど推定性能がよいという、私の主張を裏付ける結果を得た。また、実際の実験データを用いて機械学習での判別分析を行う先行研究があり、これまでの研究結果と結びつけるための検証も行った。今回、モンテカルロシミュレーションを実行するにあたっては、計算機資源が重要であることが想定されていた。そこで、別の研究課題との合算使用によって、当初の予定よりは高性能のワークステーション(24コア)を1台導入した。それにも関わらず、シミュレーションの精度を保ちつつ、多くのパターンを試行錯誤的に探すというやり方は、時間的にみて、非効率であることがもわかってきた。(応用上は、特定の実験のセットアップに際して、一度、スパコンなどを利用して探索すれば十分であり問題はない。)申請時点では、こうしたことも想定しており、スパコンでの並列プログラミングに詳しい研究者に協力してもらう予定だったが、職業的な事情により、ほとんど協力を仰げない状況となってしまった。プログラムの実装自体は単純なものであり、現状のアルゴリズムでのさらなる効率化が難しいと思われる。そこで、二年目は、当初の予定よりも近似解法や理論的な評価手法の開発といった部分に、より重点をおくこととする。研究提案時にはなかったが、Hou et al (2016)が量子光学実験で推定誤差の下限(Gill and Massar (2000))を漸近的に達成するような手法を実装した。
グルタチオンSトランスフェラーゼを用いた低血圧麻酔中の肝循環に関する安全性の評価

【臨床研究1】低血圧麻酔が肝血流量および肝機能に及ぼす影響をGSTを用いて評価した。腰椎手術を受ける患者5名を対象とした。亜酸化窒素-酸素-イソフルランで麻酔を行い,トリメタファンを用いて平均血圧を5055mmHgに維持した。手術開始時,低血圧麻酔終了時,手術終了1,2,3,4,6時間後に採血してGSTを測定した。GSTは酵素免疫測定法のキットを用いて測定した。その結果,術前の肝機能が正常であった4名では,低血圧麻酔後にGST変化は認められなかった。しかし,アルコール性肝炎の既往があり,術前のAST,ALTが軽度上昇していた1名では,低血圧麻酔後にGSTの上昇が認められた。現在,症例を増やすために研究を継続中である。【臨床研究2】肝血流遮断後のGSTの変動を追跡し,現在使用されているAST,ALTと比較した。肝切除術を受ける患者で術中に完全肝血流遮断を行う7名を対象とした。胸部硬膜外麻酔併用の亜酸化窒素-酸素-イソフルランで麻酔を行い,低用量のドパミンを持続投与した。手術開始時,遮断解除直後,解除2,4,6時間後に採血してGSTを測定した。AST,ALTは術直後,術後1,2,3日目に測定した。その結果,遮断解除直後GSTは全例増加し,その後徐々に減少することが明らかになった。直後に高値を示した2名では6時間後に再びGSTが増加し,AST,ALTが術後1日目に高値を示した。血流遮断時間とGST,AST,ALTは相関しなかった。GSTは,ほかの酵素に比べて,肝血流遮断による肝細胞障害に迅速に反応すると考えられた。この結果については,第43回日本麻酔学会総会(平成8年3月)で発表予定である(J.Anesth.,10(Suppl.),A227,1996)。
光遺伝学を用いた心室細動誘発におけるプルキンエ線維網‐心筋接合部の役割の解明

トランスジェニックマウス系統の確立:1CAGプロモータとチャネルロドプシン2遺伝子の間にloxP-stop-loxP配列が挿入されたトランスジーンを有するマウス(The Jackson Laboratoryから購入)と、2プルキンエ線維特異的なコネキシン40プロモータの制御下でCreを発現するマウスを交配し、プルキンエ線維にChR2を発現するマウスの系統確立を行った。1、2の系統のホモ動物同士を交配し、産仔の生育が可能であることを確認している。今後、産仔において、1、2の遺伝子がともにヘテロで発現していることを、遺伝子レベル、タンパクレベルで確認していく。さらに、機能的レベルでの確認のため、光刺激による心収縮を確認する。不整脈誘発モデルとして、当初、低酸素、無グルコース環流条件での急性心筋虚血を予定していたが、より臨床背景に近い冠動脈結紮による慢性心筋虚血マウスを作製することとした。予備実験のため、小開胸下での冠動脈前下行枝の結紮による心筋梗塞マウスを作成し、50%以上の確率で4週後に前壁領域の収縮不全を来すことをエコーにて確認している。心室性不整脈の停止効果を検討する実験では摘出還流心において、イソプレテレノールなどの薬物負荷や電極からの刺激により不整脈誘発を行う。その予備実験として、マウスにおける摘出心での逆行性還流を確認した。顕微鏡下下に、摘出心の大動脈にカニューレションを行い、逆行性還流を行った。心筋梗塞後の個体でも良好な還流による心拍動を確認している。トランスジェニックマウスの繁殖に難渋したため、系統確立に時間を要している。不整脈誘発に必要な薬物負荷において、至適投与方法、至適誘発プロトコールの確立に難渋している。マウスの飼育環境、交配方法の変更を行う。不整脈誘発に使用するイソプレテレノールの濃度や電気刺激方法について、変更を加えていく。
高速マルチサービス網におけるトラヒック制御法に関する研究

あらゆる定常過程を任意の精度で近似的に表現できる多元マルコフ型到着流を入力とする待ち行列モデルの解析手法を確立した。この待ち行列モデルは応用上、非常に重要であるにも関わらず、その解析は極めて困難であると考えられてきた。本研究では、系内客数分布を系内滞在時間を用いて表現できることを示し、さらにこれに基づくアルゴリズム的解法を確立した。この成果により、可変長のパケットを収容するマルチサービスパケット網における性能を量的に評価できる基礎が整った。なお、この成果は非常に大きな注目を集めており、既に海外において3回の招待講演を行っている。さらに、この成果に基づき、短期依存性、長期依存性をもつトラヒックが混在するマルチサービス網において、長期依存性をもつトラヒックをネットワークの端点でピークレート制御機構を通すことで、長期依存性が引き起こすある種異常なネットワークの振る舞いを抑制することが可能となることを示した。よって、これらの成果より、ピークレートに上限のあるトラヒックフローを多元マルコフ型到着流を用いて表現することで、マルチサービス網の性能の量的評価が可能となる。多元マルコフ型到着流を用いた具体的なモデル化手法に関しては現在も研究を継続して行っている。また、簡単な待ち行列モデルを用いて、パケットの優先制御と動的バッファ管理を組み合わせることで、スループットと遅延の両方のQoSを同時に制御可能であることを示した。フロー集約された複数のQoSを要求するサービスクラスに対するQoS保証に関する研究を行った。具体的にはDifferentiated Service(DiffServ)を対象としたルーターを、複数のクラスのトラヒックがそれぞれ個別に用意された有限のバッファに収容され、クラス間では非割り込み型優先権サービス規律でサービスを受ける待ち行列モデルで記述し、Outパケットの確率的廃棄制御が行われる場合について、各クラスのスループットならびに平均遅延を解析的に求め、その数値計算アルゴリズムを構築した。さらに、この結果を基に、各クラスが輻輳状態にないときのみOutパケットを確率的に受け付ける制御方式を提案した。数値実験によって提案方式がOutパケットのトラヒック量に拘らず、各クラスのスループットならびに平均遅延を目標値に保つことが出来ることを確認した。また、これと平行して、長期依存性をもつトラヒックを収容するシステムをシミュレーションにより評価する際に頻出する、劣指数分布を含む離散事象確率モデルに対するシミュレーション手法を確立するため、重点標本抽出法(IS)に関する研究を行った。具体的には、危険率による測度変換を行い、そのパラメタを比較的短いシミュレーションを繰り返し行うことで最適値へ収束させるアルゴリズムを提案した。さらに各シミュレーションにおいて目標値を上回ったのち、再生点への帰着を動的に制御することで劣指数分布を含むシステムにおける希少事象の評価が可能なことを確認した。インターネットにおいて典型的に見られる長期依存性をもつトラヒックフローを多元マルコフ型到着流を用いてモデル化する手法について研究を行った。インターネットにおけるパケットは可変長であるため固定長パケットに対する従来の手法はそのまま適用することは出来ない。パケット長分布に関しては既に幾つかの報告がなされており、ackに対応する52byteのパケット、TCPの制約に起因する500byte程度のパケットならびにイーサネットの制約に起因する1500byte程度のパケットの発生頻度が他のサイズのパケットと比較して格段に多いことが知られている。そこで、これらのサイズをもつパケットをそれぞれ別のクラスと見なし、2状態マルコフ型到着流の重畳を用いて表現する統一的アルゴリズムの開発を行った。また、インターネットで観測された実データの時間依存の統計的性質を把握することが不可欠であり、特にシステムの性能に直結する時間スケールに関してその統計的分析を行い、採用する時間スケールが性能に及ぼす影響についても考察を行った。このアルゴリズムは従来の研究とは異なり、時間相関のみならず、単位時間当たりの到着パケット数の分布も適合させるというに新規性がある。構築されたモデルの性能は、度数分布の基礎となる単位時間の取り方と、時間相関に関する時間スケールの取り方の両方に強く依存しており、適切な選択法については14年度に考察する。一方、多元マルコフ型到着流を入力とする待ち行列モデルに関する解法を開発した。

以上より、これらを組合わせることで解析的に性能を評価することが可能となりつつある。あらゆる定常過程を任意の精度で近似的に表現できる多元マルコフ型到着流を入力とする待ち行列モデルの解析手法を確立した。この待ち行列モデルは応用上、非常に重要であるにも関わらず、その解析は極めて困難であると考えられてきた。本研究では、系内客数分布を系内滞在時間を用いて表現できることを示し、さらにこれに基づくアルゴリズム的解法を確立した。この成果により、可変長のパケットを収容するマルチサービスパケット網における性能を量的に評価できる基礎が整った。なお、この成果は非常に大きな注目を集めており、既に海外において3回の招待講演を行っている。さらに、この成果に基づき、短期依存性、長期依存性をもつトラヒックが混在するマルチサービス網において、長期依存性をもつトラヒックをネットワークの端点でピークレート制御機構を通すことで、長期依存性が引き起こすある種異常なネットワークの振る舞いを抑制することが可能となることを示した。よって、これらの成果より、ピークレートに上限のあるトラヒックフローを多元マルコフ型到着流を用いて表現することで、マルチサービス網の性能の量的評価が可能となる。多元マルコフ型到着流を用いた具体的なモデル化手法に関しては現在も研究を継続して行っている。また、簡単な待ち行列モデルを用いて、パケットの優先制御と動的バッファ管理を組み合わせることで、スループットと遅延の両方のQoSを同時に制御可能であることを示した。
ノンパラメトリックな計量方法による景気変動要因の推定

本研究において、右上がりの供給曲線と右下がりの需要曲線の交点である均衡価格と均衡数量のみが観察されるとき、そして、需要、供給曲線の形状を完全に特定できないとき、観察される均衡価格と均衡数量の変動が、需要サイドと供給サイドのどちらから引き起こされたのかを識別するNonparametricな新しい計量手法を開発した。そしてこの手法を用いて、(1)景気変動の総需要要因と総供給要因の推定と、(2)男女間、学歴間の賃金格差の変動の労働需要要因と労働供給要因を推定した。(1)景気変動要因の推定:これまでの景気変動要因の推定では、(需要、供給)関数形の特定化が必要だが、いろいろな関数形が考えられ、その選択によって推定される要因が異なってしまうという問題が存在した。本研究では、この問題を回避して、品目分類による消費財のパネルデータを用いて、景気変動要因を推定した。その結果、従来言われているような供給要因の重要性だけでなく、需要要因も景気変動に重要であることを示した。(2)男女差、学歴差による賃金格差の変化の要因の推定:既存の賃金格差の変化の要因の推定では、労働需要曲線と労働供給曲線の交点である賃金と労働供給のデータしかないため、労働需要要因と供給要因の識別・推定が完全にはできなかった。本研究では、男女、学歴で分類した賃金と労働供給のパネルデータを使って、男女間、学歴間の賃金格差の変動を引き起こす労働需要要因と労働供給要因を推定した。この結果、これまで指摘されていた労働需要要因の重要性だけでなく、労働供給要因も同様に重要であることが分かった。私は本研究を、論文"Nonparametric Estimation of Supply and Demand Factors with Applications to Labor and Macro Economics"にまとめ、Annual Congress of the European Economic Association(2002年8月、イタリア、ベニス)とEuropean Meetings of Econometric Society(2002年8月、イタリア、ベニス)、および横浜国立大学国際社会科学研究科の主催で開かれた国際コンファレンスNew Development in the Asia Pacific Region : Economic Analysis using Micro Data(2003年2月、横浜)で発表した。13年度の研究実績:右上がりの供給曲線と右下がりの需要曲線の交点のみが観察されるとき、その交点の変化がどちらの曲線がどれだけシフトしたために引き起こされたかを推定するNonparametricな新しい計量手法を開発した。そして、実質消費支出とその価格指数のパネルデータを用いて、景気変動を引き起こす要因を推定した。これまでの景気変動要因の推定では、(需要、供給)関数形の特定化が必要だが、いろいろな関数形が考えられ、その選択によって推定される要因が異なってしまうという問題が存在した。私の研究では、この問題を回避して、景気変動要因を推定することができた。また、労働時間と賃金のパネルデータを用いて、男女、学歴別に、賃金と労働供給の変動の要因を推定した。男女の違いや学歴の違いによって、賃金の変化が異なる。しかし、観察されるデータが基本的には均衡賃金と均衡労働供給しかないため、その変化の原因が労働供給サイドから来ているのか、労働需要サイドから来ているのかは識別できなかった。私の研究では、この限られたデータのみを使って、賃金変化の要因を推定することができた。
高効率・低公害ディーゼル機関開発のための燃焼系パラメータ設計支援システムの開発

ディーゼルエンジンの設計パラメータがディーゼル噴霧の微粒化過程、噴霧特性、燃焼特性に与える影響については、本研究者らにより、これまでの研究において実験式としてまとめられている。さらに、これらの実験式に基づいた噴霧燃焼のシミュレーションモデルも開発してきている。平成7年度は、噴霧の微粒化過程の一層の解析、微粒化過程のモデリング、噴霧の挙動解析、これらの解析結果のシミュレーションモデルへの組み込み、計算結果を設計者に視覚的に認知させるようなグラフィックスシステムの開発、以上の5項目の研究課題に絞り込み、研究を遂行した。平成7年度の研究により、レーザシート法による微粒化過程の解析および微粒化過程のモデリングが完了した。平成8年度には、壁面に衝突する噴霧の挙動を非蒸発噴霧、蒸発噴霧、噴霧火炎について計測し、それぞれの噴霧挙動の解析を行った。また、3次元数値データのグラフィック表示可能になっており、設計者に視覚的に認知させることができる設計支援システムが完成した。さらに、燃焼過程の数値計算結果の表示法およびグラフィックスシステムのユーザインターフェイスを開発し、実際の設計に実用できる設計支援システムが完成した。本システムを用いた場合の計算時間は、ディーゼル機関内の燃焼計算が23分(pentium133MHz相当のマシン)、3次元グラフィックスデータの計算が510分(シリコングラフィックスIndigo相当のマシン)、計算結果の3次元表示に1分程度(シリコングラフィックスIndigo相当のマシン)である。また、壁面に衝突する噴霧の挙動を非蒸発噴霧、蒸発噴霧、噴霧火炎について計測し、それぞれの噴霧挙動を把握できた。さらに、3次元数値データのグラフィック表示も試験的に可能になっており、設計者に視覚的に認知させることができる設計支援システムが完成されつつある。今後、燃焼過程の数値計算結果の表示法およびグラフィックスシステムのユーザインターフェイスを開発すれば、実際の設計に実用できる設計支援システムが完成する。さらに、これらの実験式に基づいた噴霧燃焼のシニュレーションモデルも開発してきている。平成7年度は、噴霧の微粒化過程の一層の解析。微粒化過程のモデリング、噴霧の挙動解析、これらの解析結果のシニュレーションモデルへの組み込み、計算結果を設計者に視覚的に認知させるようなグラフィックスシステムの開発、以上の5項目の研究課題に絞り込み、研究を遂行した。
アジア現代女性史の研究:冷戦時代の国際女性運動とアジア

大規模な国際組織であるWIDF(国際民主女性連盟)による世界平和運動の取り組み、またアジア各地の女性運動の展開を調査し、朝鮮戦争真相調査団の活動をはじめとして冷戦時代の国際女性運動の諸相を明らかにした。(1)モニカ・フェルトンの研究:国際民主女性連盟(Women's International Democratic Federation)は朝鮮戦争時代に18カ国の女性団体代表による国際調査団を戦場に派遣した。調査団の団長をつとめたのが英国人モニカ・フェルトンである。1950年代においてフェルトンは英国本国はもとより、国際的にも有名で、日本では『あたりまえの女たち』(岩波新書)の編者としてもよく知られていた。が、それはあくまでもその同時代の有名人ということであって、その人物像はこれまで学術的な研究対象になっていない。そこで、4月から7月にかけて日本で入手可能な文献・資料を収集して予備調査を行い、夏期に渡英して調査を行った。公文書館や図書館を訪ねてフェルトンに関する文献・資料の収集を行った。それと同時に、マーク・クラプソン教授などの現代史研究者との研究交流をも行った。それらをふまえて、フェルトンらの朝鮮戦争調査活動の意義、それらが国際女性運動に果たした役割を考察した。(2)インドネシア女性運動の研究:1965年の9・30事件は近年までインドネシア共産党によるクーデター未遂事件であったとするインドネシア政府の公式見解のみが流布されてきた。だが、スハルト政権の崩壞によって事件の真相を自由に議論することが可能になり、インドネシアの女性団体・ゲルワニの成立、発展、消滅の過程についても近年ようやく調査と研究が行われるようになった。科研の研究会ではインドネシア社会史協会と密に連絡をとりあって最新の研究成果を学び、その成果の一端を『インドネシア9・30事件と民衆の記憶』と題して出版した。また、9月にはインドネシア社会史研究会の研究者による講演会を開催した。それらの研究活動を通して、日本ではほとんど紹介されていない冷戦時代のインドネシア女性運動に関する知見を深め、それと同時にインドネシア社会史協会が民衆体験をほりおこすために行ってきたオーラル・ヒストリーの方法論をも学ぶことができた。(1) 2010年度は、第一にWIDF(国際民主女性連盟)の研究を行った。WIDFが創設された背景には、第二次大戦下のヨーロッパにおけるレジスタンスのネットワークが存在している。そこでフランス、オランダ、ベルギー、ドイツのレジスタンスに関する博物館の見学や資料収集を行い、各国のレジスタンス運動と女性運動の連関を調査した。特に重視したのはフランスの女性運動の調査であり、創設期のWIDFの会長ウジェニー・コトンとWIDFの朝鮮戦争調査団に参加したギレッテ・ジーグレーに関する研究を進展させた。なお、イギリスのモニカ・フェルトンの研究においては、昨年度に収集した資料を読み解き、フェルトンがインドに移住してからの活動に焦点をあてて研究を行った。(2)第二に、冷戦時代の日本女性運動に関連して、広島湾地域の女性史研究を進展させた。「反核の聖地]・「国際平和都市」というイメージで語られることの多い広島だが、広島湾地域は冷戦時代から現在にいたるまで軍事施設が集中する地域であり続けている。朝鮮戦争下の広島湾は、戦場に直結する米軍基地を抱える岩国・英連邦軍が総司令部を置いた呉・江田島と、地域全体が朝鮮戦争の基地であった。2010年にはこのような広島湾地域における軍事的性暴力、朝鮮戦争時代・ベトナム戦争時代の女性教員たちと母親たちの運動、占領軍被害者補償請求運動、反核・反基地運動における女性たちの役割、女性史からみた部落解放運動などについて研究を行った。第三に、韓国、ビルマ、ベトナム、モンゴル、フィリピン、インドネシア、フィリピンなどアジア各地の女性運動史について研究分担者・研究協力者とともに研究会を開き、駐韓米軍「基地村」の女性たちによる運動に関する調査、レ・ティ・ニャム・トゥエットによるベトナム女性史に関する業績の研究、ビルマのルードゥ・ドー・アマーに関する資料収集などに取り組んだ。2011年度は、研究課題「アジア現代女性史の研究:冷戦時代の国際女性運動とアジア」の最終年度であったので、2009年度・2010年度の調査成果をふまえ、追加調査を行うとともに調査と研究の成果をまとめ、出来る限り発表することに努力した。成果の第一の領域は、WIDF(国際民主女性連盟)に関する調査・研究である。WIDFは1945年に創立された大規模な国際女性組織であり、国連が1975年を国際女性年と指定するに際しても大きな推進力となった。WIDFはパリで開催した創立大会(1945年)以後、47年(ブダペスト)、53年(コペンハーゲン)、58年(ウィーン)、63年(モスクワ)、69年(ヘルシンキ)と国際女性大会を主催し、75年のベルリンにおける大会には140ヵ国1600人の代表が参加している。このように世界の女性運動において重大な役割を果たしてきた組織でありながら、従来、WIDFに関する研究は乏しかった。私たちはこのような研究の乏しさに女性史研究内部の冷戦的思考枠組みの継続を指摘する中欧女性史研究の成果にも学びつつ、アジア現代女性史研究の視点から、WIDFが展開した国際女性運動のなかで特にアジア女性史に関係の深い朝鮮戦争真相調査団に着目して、従来全く顧みられていなかったモニカ・フェルトンやジレット・ジーグレーといったヨーロッパからの参加者たちの体験をほりおこした。

第二の領域は、アジア各地の女性運動の展開に関する調査・研究である。特にビルマに関しては、世界的に著名なジャーナリスト・作家であり、WIDFの世界女性大会をはじめ、さまざまな国際会議にビルマを代表して出席・発言し、「ビルマ人民の母」と称されたルードゥ・ドー・アマー(1915年2008年)に焦点をあてて研究成果をまとめた。また、第二次世界大戦後の南北分断と朝鮮戦争をめぐる諸問題に女性運動がどのような役割を果たしたかについて、韓国に関しては梁東淑・金貴玉らとの研究交流を積み重ね、これまでほとんど解明されてこなかった独立促成愛国婦人会など冷戦時代の右翼女性組織にも光を当てた。モンゴル・中国についても、それぞれのWIDF支部に関して重要な資料を収拾した。
胆道閉鎖症の細胞性免疫環境構築に果たすオートファジーの役割

一方、BAのTreg機能検証実験を継続しており、今年度はTreg specific demethylation region (TSDR)と免疫染色実験の系を確立した。前者ではメチル・非メチル化特異的probeと、両者の共通のプライマーを設計した。TSDRを含む人工遺伝子を作成し、脱メチル化率0%と100%のサンプルを得、希釈列よりqPCRのstandard curveを作成した。後者では、CD4とFoxp3の蛍光染色の条件を検討した。Positive controlとして先天性胆道拡張症と肝芽腫のパラフィンサンプルを用い、染色条件を検討し、胆管周囲と腫瘍内のCD4+Foxp3+細胞(Treg)を検出した。両実験とも、今後BA検体を用いて、本実験を行う。2018年度は血液サンプルを用い、各T細胞分画のsortingを試みた。CD3, CD4, CD8分画は識別可能で分離抽出できたが、後者二つをナイーブ細胞、central memory subset、effector memory subsetに選別する過程で進捗が遅れている。理由は、選別に有用とされる表面マーカーCD45とCD62Lが結合する細胞数が絶対的に少ないことに由来すると想定される。大本の血液量を増やしつつ、実験系を見直し、精度を改善している最中である。成人では血液5mlから、ナイーブ細胞、central memory細胞、effector memory細胞が安定して採取できており、今年度は対象を小児に移行する。ウェスタンブロティング法についても、現時点では成人健常者検体を用いている。autophagyの指標として頻用されるLC3-IIとp62の発現はほぼ一定して確認できており、実験系はおおむね確立できたと判断している。今後これを小児健常者に適用し、定常状態における小児例のそれを検証する。また、TSDR実験開始当初は、既報の条件を用いてもqPCRが機能せず、諸条件の検討を要したため、進捗はやや遅れている。免疫組織染色では、肝臓の実質組織の自家蛍光が強く、低減法に難渋したが、現在CD4, Foxp3の二重蛍光免疫染色の実験系は確立できた。2019年度は、小児のBA/non-BA患児で、T細胞全般(CD3)とhelper/細胞障害性/制御性/ナイーブ/メモリーT細胞分画を選別・抽出する。その多寡を検討した後、各分画のオートファジー活性を検証する。活性を変動させるファクターとして、anti-CD3-CD28を投与したり1%FBS下で培養したり(飢餓状態と解釈されるオートファジー誘発因子)する。これら外的要因に対するオートファジー活性の変化率を、両群で比較する。本実験でも実験系が安定するまで試行錯誤することが予想され、適宜、成人血液を用い実験系の妥当性を評価する必要がある。また電子顕微鏡でも当該細胞のオートファジー能を評価する。一般に細胞内のautophagic vacuolesの大きさ・数・分布は活性を示すとされる。よって各T細胞50細胞当たりのvacuolesを数え、平均sizeを計測し、さらに3個以上のvacuolesを有する細胞数を算出する。これも外的因子で刺激し活性の変化率をもとめ、BA群とnon-BA群で比較する。TSDR実験では、脱メチル化率を細かく設定した希釈系列と、健常人CD4+T細胞より抽出したDNAを用い、至適qPCR条件を追求する。今後、蓄積した患者検体でCD4+T細胞中のTregの多寡をqPCRで測定する。新規患者のサンプル収集を継続しつつ、肝検体に本法を応用する。結果、局所の機能性Tregを定量することが可能となり多角的評価が可能となる。免疫組織染色では、患者検体を用いて本実験を行う。Tregの機能分子であるTGF-β, IL-10, CTLA-4を共染色し、BAとnon-BAを比較することで、BAの病因・病態形成における局所Tregの意義を検証する。autophagyの指標として頻用される

LC3-IIとp62の発現はほぼ一定して確認できており、実験系はおおむね確立できたと判断している。今後これを小児健常者に適用し、定常状態における小児例のそれを検証する。また、TSDR実験開始当初は、既報の条件を用いてもqPCRが機能せず、諸条件の検討を要したため、進捗はやや遅れている。免疫組織染色では、肝臓の実質組織の自家蛍光が強く、低減法に難渋したが、現在CD4, Foxp3の二重蛍光免疫染色の実験系は確立できた。2019年度は、小児のBA/non-BA患児で、T細胞全般(CD3)とhelper/細胞障害性/制御性/ナイーブ/メモリーT細胞分画を選別・抽出する。その多寡を検討した後、各分画のオートファジー活性を検証する。活性を変動させるファクターとして、anti-CD3-CD28を投与したり1%FBS下で培養したり(飢餓状態と解釈されるオートファジー誘発因子)する。これら外的要因に対するオートファジー活性の変化率を、両群で比較する。本実験でも実験系が安定するまで試行錯誤することが予想され、適宜、成人血液を用い実験系の妥当性を評価する必要がある。また電子顕微鏡でも当該細胞のオートファジー能を評価する。一般に細胞内のautophagic vacuolesの大きさ・数・分布は活性を示すとされる。よって各T細胞50細胞当たりのvacuolesを数え、平均sizeを計測し、さらに3個以上のvacuolesを有する細胞数を算出する。これも外的因子で刺激し活性の変化率をもとめ、BA群とnon-BA群で比較する。TSDR実験では、脱メチル化率を細かく設定した希釈系列と、健常人CD4+T細胞より抽出したDNAを用い、至適qPCR条件を追求する。今後、蓄積した患者検体でCD4+T細胞中のTregの多寡をqPCRで測定する。新規患者のサンプル収集を継続しつつ、肝検体に本法を応用する。結果、局所の機能性Tregを定量することが可能となり多角的評価が可能となる。免疫組織染色では、患者検体を用いて本実験を行う。Tregの機能分子であるTGF-β, IL-10, CTLA-4を共染色し、BAとnon-BAを比較することで、BAの病因・病態形成における局所Tregの意義を検証する。本年度実験試薬類を購入する際に生じた端数である。次年度使用するの備品類の購入に充てる予定である。