hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複数の感覚と構造を利用した適応的で巧みな物体操作の自律的な獲得に関する研究

本年度は前年度に開発したヒトの筋腱構造を忠実に再現した腱駆動ロボットハンドの制御手法の提案,実験に主に取り組んだ.その中での取り組みの一つが,ヒトが身体のもつ特性を制御に有効に利用している典型的な例でもある.関節剛性調整の腱駆動ロボットでの実現である.腱の非対称さや腱の配置の方法によって生じる腱の変位と関節角度との関係の複雑さを解消する機構を提案し,容易で関節ごとに独立な剛性調整を実現した.可変な関節剛性はロボットハンドが実環境で活動するうえで重要な能力である.このように位置制御とは独立に関節剛性が容易に制御できるようになったことで,これまでに行われてこなかったような剛性調整を含むロボットマニピュレータを用いた実験が可能になった.また,もう一つの取り組みとして,ヒトの指の筋腱構造における筋ごとの関節トルクベクトルと運動との関係を調べることで,開発したロボットフィンガの運動軌道を容易に計画する手法について提案した.提案した軌道制御手法は典型的な軌道を生成するモータの駆動パターンをあらかじめ設定しておき,ヒトの内在筋にあたるモータの駆動量を変化させることで目標の軌道を生成するという手法である.腱を通して複数の関節へと単一のアクチュエータの作用が伝達されることを有効に利用した制御によって,常に多くのアクチュエータに対して運動計画をおこなう必要をなくした.本年度に得られた結果は,研究課題である「複数の感覚と構造を利用した適応的で巧みな物体操作の自律的な獲得に関する研究」において,ロボットハンドが自身の構造を利用し,適応的な物体操作を獲得するうえで重要な進展である.最終的に前年度までの研究と統合するまでには至らなかったが,ロボットハンドの感覚を用いた自律的なマニピュレーションの学習手法と統合することで,適応的で巧みな物体操作の自律的な獲得を実現するまでの基礎を確立できたと考える.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。報告者は,ロボットフィンガにヒトの触覚受容器を模倣したセンサ素子が分布した柔軟な皮膚を取り付け,実際にタスクをおこないながら安定な把持を学習する手法をこれまで研究してきた.前年度は,ニューラルネットワークの構造を含むこの学習のアルゴリズムを整理し,また,センサ情報を得るシステムの構成をよりロバストになるように見直した.加えて,追実験をおこなうことでこの手法の検証をおこない,この手法が安定的に用いることが可能であることを確かめた,そのうえで,この手法および一連の実験を学術誌へと投稿し,その内容が妥当であると評価され受理された.さらに前年度は,ヒトの筋腱構造を規範としたロボットハンドの設計にも取り組んだ.報告者らは,ヒトの手の筋腱構造の中でも,虫様筋という固有感覚のフィードバックにおいて重要な役割を担っていることが知られている筋に注目している.この筋の機能は,未知な部分が多く,ロボット工学の視点から研究をおこなうことで,これまでにないロボットハンドシステムの提案,ヒトの手の機能解明の双方への貢献が期待される.これまでに様々なヒトを規範としたロボットハンドは開発されているものの虫様筋をはじめとする筋の複雑な構造は,ロボット工学的な解析や,それをもとにした設計の妨げとなっていた.そこで,報告者らはヒトの筋腱構造をその機能を保ったまま,一般的な腱駆動機構のうえに実現することを目指し,機構の設計,開発をおこなった.解剖学的な知見をもとにし,筋の起始部分の等価変換やヒトと同等の非線形プーリ機構の提案などを通して,解剖学的に精確なロボットハンドの指を開発した.これらのロボットの設計における,ヒトの筋腱構造からロボット工学で一般的な腱駆動機構への変換の手法,およびその妥当性の検証に関して,国内外の学会にて発表をおこなった.主として,ヒトの筋腱構造を忠実に再現したロボットハンドの設計,開発及び,その制御に取り組んだ.一般的なロボットハンドの多くに,複数の関節を腱を通して制御する腱駆動機構が用いられている.ヒトの手,特にその指はこれと同じく腱駆動機構として捉えることができ,これを参考にすることで,これまでにない腱駆動機構の有効性を示し,巧みなマニピュレーションの実現が期待できる.そこで,報告者らはヒトの指における筋健構造の生体工学での知見を基に,これを忠実に再現した腱駆動ロボットフィンガを開発した.このロボットフィンガの持つ,ヒトの筋骨格系との共通な特徴の代表的なものとして,各筋(ロボットにおけるアクチュエータ)と各関節間のモーメントアーム,また,このモーメントアームの非線形変化,腱の途中での分岐が挙げられる.このロボットを動かす際には,これらの特徴を踏まえて,一般的な腱駆動機構と同様な制御を用いることが考えられるが,この中で,分岐した腱に関しては従来の腱駆動機構として扱うことの出来ない.そこで報告者は,この分岐した腱がその幾何的拘束により,ロボットフィンガの複数の関節を連動させて動かすことに着目し,関節の仮想自由度の概念を提案した.加えて,この仮想自由度によって自由度が減少した系における運動学を導出し,また,この連動状態を維持するための条件を求めた.これらの結果を用いて,開発したロボットフィンガを簡単な位置制御で制御し,軌道を制御できることを示した.また,ここで提案した分岐腱の作用による自由度の減少は,ヒト規範の複雑なロボットフィンガだけでなく,より一般的でシンプルなマニピュレータにも用いることができ,これに関しても,シンプルな2自由度マニピュレータを開発することで,この有用性を示す実験も並行しておこなった。本年度は前年度に開発したヒトの筋腱構造を忠実に再現した腱駆動ロボットハンドの制御手法の提案,実験に主に取り組んだ.

その中での取り組みの一つが,ヒトが身体のもつ特性を制御に有効に利用している典型的な例でもある.関節剛性調整の腱駆動ロボットでの実現である.腱の非対称さや腱の配置の方法によって生じる腱の変位と関節角度との関係の複雑さを解消する機構を提案し,容易で関節ごとに独立な剛性調整を実現した.可変な関節剛性はロボットハンドが実環境で活動するうえで重要な能力である.このように位置制御とは独立に関節剛性が容易に制御できるようになったことで,これまでに行われてこなかったような剛性調整を含むロボットマニピュレータを用いた実験が可能になった.また,もう一つの取り組みとして,ヒトの指の筋腱構造における筋ごとの関節トルクベクトルと運動との関係を調べることで,開発したロボットフィンガの運動軌道を容易に計画する手法について提案した.提案した軌道制御手法は典型的な軌道を生成するモータの駆動パターンをあらかじめ設定しておき,ヒトの内在筋にあたるモータの駆動量を変化させることで目標の軌道を生成するという手法である.腱を通して複数の関節へと単一のアクチュエータの作用が伝達されることを有効に利用した制御によって,常に多くのアクチュエータに対して運動計画をおこなう必要をなくした.本年度に得られた結果は,研究課題である「複数の感覚と構造を利用した適応的で巧みな物体操作の自律的な獲得に関する研究」において,ロボットハンドが自身の構造を利用し,適応的な物体操作を獲得するうえで重要な進展である.最終的に前年度までの研究と統合するまでには至らなかったが,ロボットハンドの感覚を用いた自律的なマニピュレーションの学習手法と統合することで,適応的で巧みな物体操作の自律的な獲得を実現するまでの基礎を確立できたと考える.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトのように適応的で巧みなマニピュレーションの実現を目指すなかで,複数の感覚が相互作用し,互いに学習を促進し合うことで,自律的にセンシングモデルや運動を獲得する手法を提案.また,解剖学,生理学的な知見をもとにロボットを設計し,手の持つ構造がセンシングにもたらす利点を解明に向け大きな進展があったため.本来の計画では,多指間の協調作業を扱う予定であったが,ヒトの筋腱構造を規範としたロボットハンドの開発自体に新たな発見があったため,本年度はこれに注力した.そこで成果を得ることができたという意味で,おおむね順調に研究が進んでいるといえる.ヒトの筋腱構造を規範としたロボットハンドの設計において,従来の腱駆動ロボットハンドと異なる機構を取り入れたが,これらの構造によって生じる運動を解析,実機を用いた検証をおこなうことで、ヒトの持つ筋腱構造をロボットに取り入れることの,ロボット工学への利点を解明する.また,設計したロボットに人工皮膚とセンサを取り付け,これまでにおこなってきた複数種類のセンサの学習と統合することで,センシングと身体構造が協調した巧みな運動の実現を目指す.ヒトの持つ機構にマニピュレーションを容易にする可能性をここまでの研究で見いだしたため,今後はこの事実にも注目しながら研究を進める予定である,つまり,指の筋腱のもつ機能をうまく利用し,マニピュレーションの系を拘束しながら,種々のセンシングを組み合わせることで,多指でのマニピュレーションタスクを実現する。
先史時代の儀礼食に関する研究

これまで土器の文様や器形によって考えられてきた日常用土器、非日常用土器の違いを、実際の出土土器に残された化学成分から検証した。その結果、縄文時代後晩期の土器では調理物に明瞭な差があったことが判明した。また、中期の縄文土器についても、いわゆる火炎土器で調理される食材がより限定されていたことを示唆するデータを得た。内陸の遺跡出土土器から海産物のバイオマーカーが検出され、遡上魚の利用が想定される。分析試料のサンプリングは考古遺物については新潟県青田遺跡出土品、民族資料では天理大学参考館所蔵パプアニューギニア収集土器について行った。国立民族学博物館でも所蔵品の調査を行ったが、サンプリングできる資料が少なく、かつ採集時のデータが不十分なため、分析には不適と判断した。GC質量分析、GC安定同位体質量分析は調理実験土器を用いて、イギリス・ヨーク大学およびブラッドフォード大学にて研究協力者クレイグ博士、ヘロン博士が行い、脂質および安定同位体比に関する基礎データを得た。日本産の動植物について各種としての安定同位体比はデータがあるが、脂質単独のデータはまだ整備されておらず、今後こうしたデータの蓄積が古食性研究のために重要な意義をもつ。なお、十分な抽出量が得られなかった個体があったのは、土器の製作時の調整または調理方法に起因すると考えられる。残存デンプン分析は共同研究員渋谷博士が民族資料を中心に行った結果、サゴヤシデンプンを検出した。調理時の加熱を経ても、デンプン粒が残存していることを民族資料で確認できたことはこの方法の応用範囲をひろげるものであり、意義がある。国立民族学博物館および日台交流センター図書室にて、オセアニア、台湾先住民の儀礼食に関する民族誌調査を行った。分析結果の協議のためイギリスの研究協力者を招聘した機会をとらえ、東京大学にて開催中の展覧会にかかわる講演会として、"What good is a sooted pot?"を3月31日に開催し、研究者および一般聴講者に方法の概要とヨーロッパにおける成果、ユーラシア全体の土器文化にこれを応用することの意義を解説した。25年度は考古資料としては新たに、秋田県堀ノ内遺跡、新潟県山下遺跡、同原居平遺跡出土土器のサンプリングを行った。また、対照サンプルとして、新潟県佐潟産淡水魚、海藻、ヤマブドウなど果実類の煮炊き実験を行った。これらのサンプルから得られた試料について、安定同位体分析、脂質分析を行った結果、縄文晩期についてはいわゆる精製・粗製土器の内容物の違いがある傾向を見いだし、同定には至らないが注口土器の浸透物は通常の土器とは異なることが判明した。中期の土器については、器種によるあまり明確な差は見いだすことが出来なかった。学会発表は7月に日本文化財科学会(弘前大学)、1月にインド太平洋先史学会(カンボジア・シエムリアプ)でそれぞれ行い、同時期の縄文土器の性状の違いと推定される内容物の違いについて発表した。24年度は試料サンプル採取を考古資料では新潟県胎内市野地遺跡(縄文時代後晩期)、同魚沼市正安寺遺跡(縄文時代中期)、民族資料ではパプアニューギニア及びエチオピアの土器について付着炭化物を採取した。縄文土器の安定同位体分析および脂質分析により、後晩期の土器では器種別に内容物に大きな差があったことが判明した。これが儀礼食そのものを示しているかはさらに検討を要するが、従来からいわれていたように、いわゆる精製土器と粗製土器の使用法の違いは科学的にも裏付けられたといえる。一方、中期の土器では対象とする土器がいずれも火焔型もしくは王冠型土器に分類される土器に偏っていたため、器種別の差は次年度以降の分析に持ち越されることとなった。ただし、ほとんどが海産物のバイオマーカーを示したことは非常に興味深い。アメリカよりエチオピアの民族考古学調査を行っているJ.アーサー博士を招聘し、日本人研究者2名とともに儀礼食と考古遺物に関する講演会を開催した。調理実験土器と縄文土器からのサンプルを英国の研究協力者へ送付し、分析結果を得ることができた。また、国内でのサンプリングも、縄文土器、民族資料土器双方について進めることができ、炭化物中にデンプン粒が残存していることを確認できた。25年度が最終年度であるため、記入しない。サンプリングはほぼ計画通りに行うことができており、共同研究員、研究協力者による化学分析も良好な結果を得ている。また、海外研究者の招聘と講演会の開催を実現できた。今後、考古資料のサンプリングを東日本の低湿地遺跡出土品を中心に行い、民族資料は南魚沼市今泉博物館でニューギニア採集土器を中心とする。海獣、海生魚類と陸獣の安定同位体、脂質のデータから考古遺物の解釈に必要なダイアグラムを作成する。残存デンプン分析に必要なデータ集積と公開を行う。地域の異なる資料のサンプリングを計画しており、東北地方および近畿地方でサンプリングの内諾を得ている。脂質の安定同位体分析では参照のため国内現生動植物のサンプルを追加する必要があるので、入手方法について検討を進め、次年度内に結果を出す予定である。
集団運動を反映する普遍的な統計的性質を用いた固体材料の機械的性質の統一的理解

構造用材料の更なる高信頼性化に向けて,未解決問題である「変形素過程の協働的・連鎖的な集団運動と機械的性質の関係の解明」に挑むために,平成30年度は平成29年度に開発した結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子モデルに対して,変形解析を行い,まず組織と強度の関係を調査し,つぎにある集団運動を反映する力学応答量とその発生頻度の関係を調査し,固体塑性に内在する普遍的な統計的性質を特徴づける「傾きa」と「最大イベントサイズxmax」と力学特性の関係を検討した.ここでは,原子構造ユニットモデルに周期境界条件を適用することで自由表面の影響を排除し,内部構造や組織に固有な力学応答を対象とした.これまでの我々の実績から,変形条件はひずみ速度一定の単軸引張変形とし,統計的性質の解析を行う力学量は,応力ひずみ曲線に見られる応力降下量Δσを用いた.得られた結果として,結晶と非晶質の混在組織の流動応力は,結晶や非晶質単相モデルよりも小さい値を示し,弱化傾向を示すことが明らかになった.その原因の一つとして結晶と非晶質の異相界面に着目し,結晶と非晶質の積層モデルの変形シミュレーション解析を通じて,非晶質領域で形成されたフォースチェーン(原子間の力の繋がり)を起点として異相界面から転位が放出していることを見出し,そのことが混在構造モデルの弱化を引き起こす一つの要因であることを示した.更に,各モデルの統計的性質を調べたところ,流動応力の小さな混在モデルの「最大イベントサイズxmax」は小さな値を示し,機械的性質と統計的性質に相関関係が存在する可能性を確認した.当初の予定通り,結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子の構造と流動応力の関係,そして統計的性質と流動応力の関係性を調査することができているため.平成31年度は当初の研究計画通り,構造用材料の高信頼性化に強く関与する機械的性質(じん性および延性)を,自由表面を有する試験片モデルを用いて評価し,統計的性質との関係を明らかにしていく.構造用材料の更なる高信頼性化に向けて,未解決問題である「変形素過程の協働的・連鎖的な集団運動と機械的性質の関係の解明」に挑むために,平成29年度は結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子モデリングの開発を行った.様々な構造の仮想的な材料モデルをコンピュータ内で表現するために,ここでは二種類の異なる原子半径を持つ仮想的な原子を用いた.本解析は二次元平面内で行う.二種類の原子をSとLとし,それぞれの半径を0.07 nm, 0.13 nmとした.この2種類の原子を合計で10,000個使用し,原子Sの割合を変化させた.原子Sの割合は1から99 %の間の11通りを設定した.また,上記の原子らの相互作用にはカットオフ距離で2階微分がゼロになるように調整したMorseポテンシャルを用いた.Morseポテンシャルの深さ(凝集エネルギーに強く関与)に関係するパラメーターを変えることにより,各原子間の相互作用の強さを設定した.原子間相互作用が同じ種類の原子同士の場合,すなわち原子L同士,原子S同士の場合は,結合力は同じとした.一方で,原子Lと原子S間の結合力については,結合力が異なる6パターンを設定した.熱処理によって得られた原子構造が,結晶構造をとるのか非晶質構造をとるのかを判別するために,無秩序変数を用いた.SとLの原子数が偏っている場合や異種原子間結合力が小さい場合,結晶構造を示した.一方,S原子の割合が40 % 60 %で異種原子間結合力が大きな場合,非晶質構造を示した.ここで,上記の結晶構造モデルから非晶質構造モデルへ遷移する領域に混在構造モデルが出現した.このように結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子モデリングの作製を行うことができた.当初の予定通り,結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子モデリングの作製を行うことができているため.構造用材料の更なる高信頼性化に向けて,未解決問題である「変形素過程の協働的・連鎖的な集団運動と機械的性質の関係の解明」に挑むために,平成30年度は平成29年度に開発した結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子モデルに対して,変形解析を行い,まず組織と強度の関係を調査し,つぎにある集団運動を反映する力学応答量とその発生頻度の関係を調査し,固体塑性に内在する普遍的な統計的性質を特徴づける「傾きa」と「最大イベントサイズxmax」と力学特性の関係を検討した.ここでは,原子構造ユニットモデルに周期境界条件を適用することで自由表面の影響を排除し,内部構造や組織に固有な力学応答を対象とした.これまでの我々の実績から,変形条件はひずみ速度一定の単軸引張変形とし,統計的性質の解析を行う力学量は,応力ひずみ曲線に見られる応力降下量Δσを用いた.得られた結果として,結晶と非晶質の混在組織の流動応力は,結晶や非晶質単相モデルよりも小さい値を示し,弱化傾向を示すことが明らかになった.その原因の一つとして結晶と非晶質の異相界面に着目し,結晶と非晶質の積層モデルの変形シミュレーション解析を通じて,非晶質領域で形成されたフォースチェーン(原子間の力の繋がり)を起点として異相界面から転位が放出していることを見出し,そのことが混在構造モデルの弱化を引き起こす一つの要因であることを示した.

更に,各モデルの統計的性質を調べたところ,流動応力の小さな混在モデルの「最大イベントサイズxmax」は小さな値を示し,機械的性質と統計的性質に相関関係が存在する可能性を確認した.当初の予定通り,結晶構造から非晶質構造まで様々な原子構造を表現できる原子の構造と流動応力の関係,そして統計的性質と流動応力の関係性を調査することができているため.平成30年度は当初の研究計画通り,各原子モデルに対して単軸引張変形解析を実行し,変形素過程の集団運動を反映する応力降下量の規模とその発生頻度の統計的性質を計算する.また,非晶質と結晶構造が混在するモデルが得られたが,その塑性変形メカニズムと強度の関係に着目して詳細に検討を行い,結晶・非晶質界面の役割を明らかにしていく.平成31年度は当初の研究計画通り,構造用材料の高信頼性化に強く関与する機械的性質(じん性および延性)を,自由表面を有する試験片モデルを用いて評価し,統計的性質との関係を明らかにしていく.
棘皮動物卵を用いた受精の神経生物学的解析

卵・精子の活性化等については従来主に生理化学的な手法で研究されており、活性化に必要な細胞内情報伝達系をイオンチャネルがトリガーすることが示唆されてきた。すなわち、このような非神経細胞においてもイオンチャネルが細胞外の環境変化に対するセンサーとして働き、細胞内の情報伝達系を活性化しているのである。我々はそのメカニズムをより直接的に探るため、従来この分野ではあまり用いられてこなかった電気生理学や分子生物学の手法を用いた研究を計画した。ウニ卵は大型球形のため微小電極を用いた細胞内記録,2電極膜電位固定,パッチクランプなど各種電気生理学的手法を適用しやすい。この利点を活かして,本年度はまず、受精電位の記録とその生成に関与するイオンチャネルメカニズムの解析を行った。その結果、卵の膜は第1相として精子と卵の結合に伴う急激な脱分極、第2相として数10秒間にわたる脱分極とそれに引き続く再分極、第3相として10分以上続く過分極の3相よりなることがわかった。また、トリプシンにより人工的に受精電位に類似の膜電位変化を起こさせうることも発見し、今後の解析が容易になることが期待できる。次に,Ca^<2+>濃度上昇の経路及び時空問パターンをイオンチャネルの活動及び開口放出の進行(受精膜形成)と同時記録して解析する基礎として、まず正常の受精時におけるCa^<2+>濃度上昇の時間経過を解析し、特徴的なパターンの記録を得ることができた。開口放出という現象は現代の神経生物学・細胞生物学では極めてホットで重要なテーマであり,今後申請者らの研究計画をさらに推進することにより開口放出という一般的な生命現象に関する重要な知見が得られるものと期待される。この利点を活かして,まずバフンウニ、タコノマクラ、アカウニ、イトマキヒトデ、ユウレイボヤの卵を用い受精電位および活動電位の測定を行い、受精電位をトリガーする精子・卵相互作用の情報伝達系路と電位生成に関与するイオンチャネルメカニズムの解析の基礎的なデータを得た。また、未受精卵に存在するイオンチャネルをパッチクランプおよび2電極膜電位固定法を用いて解析した。それらの結果、カルシウムチャネルおよび少なくとも3種類のカリウムチャネル(内向き整流性、遅延整流性、およびいわゆるA電流型の電流が同定できた。さらに、表層穎粒開口放出のメカニズムを解析するための基礎として、蛍光色素FM1-43をウニ卵にロードして受精の前後における蛍光強度の変化をCCDカメラを用いて計測し、イメージングソフトウェアを用いて解析した。
How serious is nonignorable missingness?

無視不可能な欠測(NMAR)が存在するとき,欠測メカニズムを組み入れない尤度(観測尤度)に基づく最尤推定量(MLE)にはバイアスが生じる。本研究では,そのバイアスを理論的に評価する方法論を新規に開発した。その結果に基づき,適切な補助変数を導入することがMLEのバイアスを減少させること,および不適切な補助変数の導入はバイアスを増加させることを証明した。欠測メカニズムと観測変数間の因果関係とが独立にバイアス評価に関与する状況の数学的本質を解明した。欠測メカニズムの特定においてセミパラメトリック法を採用し,欠測メカニズムに要求される強い仮定を緩和した下での統計的推測方法を発展させた。1. Kano(2015)の理論的拡張を行った.欠測メカニズムと観測変数間の因果関係とが独立にバイアス評価に関与する状況の数学的本質を一部解明した.そのカギはshared-parameter modelの特定化にあると考えていたが,医学統計学でしばしば登場する代替特性モデルにおいては,ある意味で欠測メカニズムに依らず,バイアスの増減が評価できることを証明した.2.狩野(2014)は,MARより弱い条件を提出し,その下でMLEの推定方程式の不偏性を証明した.本研究課題においては,MARとその条件との隙間を示す具体例を提示した.この事実はMAR緩和の価値を示す.さらに弱い条件についての研究が進行中である.3. Kano(2011)は,「MARが性質しない程度」を量的に表現したNMARnessを,推定方程式の不偏性等式が成立しない程度として定義した.現在のところNMARnessの理論的性質は限られたモデルでしか分かっていない.その原因は欠測メカニズムの多様性にある.ここでもshared-parameter modelが有意な役目を果たすことを指摘した.NMARnessと他の概念との関連を理論的に検討した.4.MARが成立しないとき欠測メカニズムを用いないMLEのバイアスの構造を研究するために,狩野は近似理論を用いてApproximate Population Bias(APB)を定義した.APBは理論的には正しく機能するが,複雑なモデルに対してその大きさを評価することが困難であることが分かってきた.本テーマは現在研究が進んでいる.5.欠測値問題における欠測メカニズムの特定においてセミパラメトリック的接近を採用し,欠測メカニズムに要求される制限的仮定を緩和した下での推測方法を発展させた.統計的因果推論は欠測値問題である.広い条件の下での二重頑健化推定量の推定効率を検討した.予定していた5つの研究テーマの中で三つが予定通り進行しており,他の二つについても予定の50%は進行しているため1.視不可能な欠測(NMAR)の下での欠測メカニズムを組み入れない尤度(観測尤度)に基づく最尤推定量(MLE)にはバイアスが生じる。適切な補助変数を導入することでMLEのバイアスを減少させることが可能であること,および不適切な補助変数の導入はバイアスを増加させることを証明した。Kano(2015)の理論的拡張にかなりの進展があった.欠測メカニズムと観測変数間の因果関係とが独立にバイアス評価に関与する状況の数学的本質を解明した.ある意味で,採用したshared-parameter modelに依らずに,MLEのバイアスの増減が評価できることを証明した.2.欠測値問題における欠測メカニズムの特定においてセミパラメトリック法を採用し,欠測メカニズムに要求される強い仮定を緩和した下での推測方法を発展させた.統計的因果推論は欠測値問題である.より弱い条件の下での二重頑健化推定量の推定効率を検討した.3.双方向因果モデルの識別性条件を発展させた。ある限られた状況であるが識別性のための十分条件を与えると同時に,別の状況ではシンプルな反例を構成した。4.反復測定実験で無視不可能な欠測(脱落)を含むデータへの新たな解析モデルを提案し,そのモデルの識別性条件を導出した。5.異質な対数正規母集団の集合の母平均を推定する問題において欠測がある場合に,新たな多重代入法(MI)を発展させた。既存の3つの代入モデルを統合するモデルを考案し,そのモデルの下でのMIが他の方法より優れていることをモンテカルロ実験で示した。申請時の研究計画に従って進める.H28年度の研究課題を解決するとともに,補助変数導入の有効性の検討(1)および(2),欠測値問題へのアプローチを外れ値問題へ応用する.統計科学今年計画していた外国人の招へいした国際招待セッションが,招へい教授の都合により,次年度に延期されたため.国際招待セッションはH29年度開催のIFCS2017において実施する.
転写伸長因子DSIFおよびNELFによる新規遺伝子発現制御機構の解析

転写伸長因子DSIFおよびNELFは協調してRNAポリメラーゼII(RNAPII)に作用し、転写伸長を一時停止させる生化学的活性をもつ。しかし、その機能の生理学的な役割はあまり理解が進んでいない。本年度は研究の第二段階としてDSIFとNELFによりRNAPIIが一時停止する領域をゲノムワイドに探索した。まず抗NELF-E抗体で免疫沈降したDNAをSACO(serial analysis of chromatin occupancy)という手法を用いて21bpのタグに変換し、このタグのゲノム上の位置を確認した。得られたタグの位置を転写開始点からの距離によって分類すると、プロモーター近傍領域のDNAが非常に効率よく抗NELF抗体によって免疫沈降されることが分かった。そこで、探索の範囲をプロモーター近傍に絞り込み、約2万5千転写開始点とその周辺を網羅したプロモーターアレイを用いて、いわゆるChIP-chipの手法でRNAPIIとNELFの結合領域を探索した。その結果、NELFはRNAPIIの結合するほぼ全てのプロモーター近傍領域に共局在しており、同領域で普遍的にRNAPIIの転写伸長を抑制していることが分かった。ところが、RNAiによりNELFをノックダウンした細胞で同様にRNAPIIについてChIP-chipをおこなうと、RNAPIIのプロモーター近傍への結合はNELF依存的なものと非依存的なものの2つに分けられることが分かった。この結果はプロモーターにおける転写開始前複合体形成の効率とDSIF,NELFによる一時停止複合体の形成効率は遺伝子によって異なることを示しているようである。実際に、DSIFやNELFの結合は一般性が高いものの、全ての遺伝子において等しく作用してはいないことが以前から示唆されていた。現在、以上に幾つかの解析を補い、論文にまとめる段階に達している。転写伸長因子DSIFおよびNELFは協調してRNAポリメラーゼIIに作用し、転写伸長を一時停止させる生化学的活性をもつ。研究代表者は、DSIFおよびNELFがヒト培養細胞において前初期遺伝子の発現を転写伸長段階で制御していることを明らかにした。前初期遺伝子junBはインターロイキン6(IL-6)などのサイトカインの刺激に応答し、迅速かつ一過的に発現する。研究の結果、この遺伝子上では発現誘導前からRNAPIIがDSIFとNELFを伴っておよそ50塩基ほど転写を行った段階で一時停止していることが分かった。刺激によって発現が誘導されると、NELFが遊離することで一時停止は解除され、RNAPIIは下流領域の転写をおこなえるようになる。重要なことに、新たに転写を開始するRNAPIIにもDSIFとNELFは結合し、一時停止を誘導する。そして、RNA干渉によりNELFをノックダウンするとjunB遺伝子上での一時停止は減少し、junB mRNAの合成量が増大することが観察された。したがって、DSIFおよびNELFによるRNAPIIの一時停止はjunB遺伝子において、i)発現誘導前からRNAPIIを転写伸長段階にしておくこと、そしてii)mRNAの発現誘導レベルを抑制することの2つの役割を持っていることが示された(manuscript in revision)。本研究では、第一段階として、前初期遺伝子junBの発現制御機構に注目し、この遺伝子が転写伸長段階でどのように制御されているかを解明することを目的とした。その結果、DSIFおよびNELFによるRNAPIIの一時停止はjunβ遺伝子において、i)発現誘導前からRNAPIIを転写伸長段階にしておくこと、そしてii)mRNAの発現誘導レベルを抑制することの2つの役割を持っていることが示された。昨年度までに申請者らのグループは以上の研究成果を論文にまとめ、国際雑誌に投稿した。そのため、本年度の前半は論文のrevisionにあてられた。このための追加実験によって、i)発現誘導前の一時停止が起きているプロモーターは恒常的にヌクレオソーム密度が低くなっていること、ii)DSIFとNELFは転写開始前複合体には結合しておらず、RNAPIIが転写を開始して約20塩基以上進んだ場所から徐々に結合してゆくこと、などを新たに明らかにすることができた。論文はacceptされ、8月にMolecular and Cellular Biology誌にpublishすることができた。現在はDSIFおよびNELFによるRNAPIIの一時停止サイトをゲノム全体でスクリーニングする解析を行っており、ENCODEタイリングアレイを用いたChIP-chip解析を中心にデータを収集している。

その結果、NELFはRNAPIIの結合するほぼ全てのプロモーター近傍領域に共局在しており、同領域で普遍的にRNAPIIの転写伸長を抑制していることが分かった。ところが、RNAiによりNELFをノックダウンした細胞で同様にRNAPIIについてChIP-chipをおこなうと、RNAPIIのプロモーター近傍への結合はNELF依存的なものと非依存的なものの2つに分けられることが分かった。この結果はプロモーターにおける転写開始前複合体形成の効率とDSIF,NELFによる一時停止複合体の形成効率は遺伝子によって異なることを示しているようである。実際に、DSIFやNELFの結合は一般性が高いものの、全ての遺伝子において等しく作用してはいないことが以前から示唆されていた。現在、以上に幾つかの解析を補い、論文にまとめる段階に達している。
測位衛星の電波を利用して干潟の地形を広範囲に短時間で計測する手法の開発

干潟に到来した電波は、水分の多いところと少ないところでは、反射波の強度が変わるため、電波強度から水分が多いところと少ないところがわかる。干潟は潮位の影響を受けるため、乾いて水分が少ない場所は基準海水面からの比高(ひこう)が高く、水分の多いところは逆に水面からの比高が低いことがわかる。干潟を反射して電波の強度を知ることにより、干潟の高低差を知ることができると考えた。また、円偏波の電波が干潟などで反射すると、ブリュスター角を界に偏波面が変わる。GPSでは右旋回の円偏波の電波が発射されており、一般的な受信アンテナにも右旋回の円偏波を用いる。電波の偏波面を右旋回と左旋回のそれぞれ異なる偏波面で受信し、反射波と直接波での受信強度の違いについて調べた。本研究では、異なる偏波面の電波を受信するために、巻き方の向きが異なるヘリカルアンテナを作成した。反射波を強く受信できることを確認した。試作アンテナでの実験と並行して、右偏波、左偏波を同時に観測できる市販のアンテナを使った実験を行い、偏波面が変わることを利用して反射の有無から干潟の状況を推定できた。また、観測機器を搭載して飛行するために中型のドローンを導入し、観測機材を搭載して干潟上空を飛行できるかを確認した。広い範囲を計測するためには、頻繁に電池交換を行う必要あがり、その度に離陸地点に一旦戻る必要があることがわかった。消費電力を抑えて広い範囲を飛行するために、翼つきの新たなマルチコプターを試作し、その性能についても確かめた。翼ありの場合では、飛行条件によっては約50%程度の飛行時間が長くできることを確認した。電波無響室での実験では、反射波と直接波の分離にアンテナ偏波面とアンテナ利得が有効であることがわかった。干潟での反射については、天頂付近に留まる時間が長いQZSみちびきを利用して実験を行なった。上側のアンテナと下側のアンテナにより、衛星からの直接の電波と大地での反射波をそれぞれ別々に電波を受信できる装置を試作した。固定された状態で陸上での予備実験ができるようになっている。上側のアンテナは通常の右偏波、下側のアンテナは、通常とは逆の左偏波の偏波特性を持つものを使用した。下側のアンテナでとらえた電波から擬似距離を求め、上側のアンテナでの擬似距離とを比較することができるようになっている。擬似距離の算出には、小型の1周波数のRTKーGNSS受信機を2台利用した。最初の実験として、それぞれの電波のSNRの時間的な変化について調べた。この実験からQZSSは天頂付近では、SNRの変化が少なく、GNSS-Rに利用しやすいことを確認した。対象とする干潟を選定し、干潟でのGNSS-Rを行う前の準備として、可視カメラで地形の映像を撮影している。地形の映像撮影には、本プロジェクトで導入した自律飛行が可能なドローンを用いた。撮影された映像からSfMの技術を利用して3D地形図を作成した。この作成された地形データと本プロジェクトのGNSS-Rによる測量結果を比較する計画である。また、本プロジェクトで試作中のGNSS-Rの測定資材を無人機に搭載するための固定装置を試作した。本研究を遂行するために必要な機材は概ね揃えることができた。勤務先では、熊本地震による直接の影響はなかったが、半年ほど続く余震のなかで、公私ともに実験作業を落ち着つかない状況が続いた。特に、屋外での作業に関して、準備等で時間を要してしまった。平成29年度は、実験を計画的に行い、成果を残したいと考えている。試作装置を搭載するために十分なペイロードを有するドローンを導入した。試作装置はGPS電波を受信するための上側のアンテナと下側のアンテナにより、GPS衛星からの直接の電波と大地での反射波をそれぞれ別々に電波を受信できる装置を試作した。平成29年度も引き続きこの装置を改良して、陸上での実験を行なった。擬似距離の算出には、小型の1周波数のRTKーGNSS受信機を2台利用している。下側のアンテナには、反射波をより強く受信できるようにするために、左旋回の円偏波特性を持つアンテナを利用する。飛行時間を伸ばすために、固定翼を持つドローンについても検討した。2016年4月に熊本地震後で自宅が被災した。2016年度と2017年度には防災・減災に関するプロジェクトに参加したが、特に2017年度には関連するプロジェクトの取りまとめなどもあり、早急な対応に追われた。2017年度には職場の方の震災対応の落ち着きは取り戻したが、研究を完了させるための屋外実験を行う期間が不足したため、現地実験の機会を十分に取ることができなかった。

また、円偏波の電波が干潟などで反射すると、ブリュスター角を界に偏波面が変わる。GPSでは右旋回の円偏波の電波が発射されており、一般的な受信アンテナにも右旋回の円偏波を用いる。電波の偏波面を右旋回と左旋回のそれぞれ異なる偏波面で受信し、反射波と直接波での受信強度の違いについて調べた。本研究では、異なる偏波面の電波を受信するために、巻き方の向きが異なるヘリカルアンテナを作成した。反射波を強く受信できることを確認した。試作アンテナでの実験と並行して、右偏波、左偏波を同時に観測できる市販のアンテナを使った実験を行い、偏波面が変わることを利用して反射の有無から干潟の状況を推定できた。また、観測機器を搭載して飛行するために中型のドローンを導入し、観測機材を搭載して干潟上空を飛行できるかを確認した。広い範囲を計測するためには、頻繁に電池交換を行う必要あがり、その度に離陸地点に一旦戻る必要があることがわかった。消費電力を抑えて広い範囲を飛行するために、翼つきの新たなマルチコプターを試作し、その性能についても確かめた。翼ありの場合では、飛行条件によっては約50%程度の飛行時間が長くできることを確認した。電波無響室での実験では、反射波と直接波の分離にアンテナ偏波面とアンテナ利得が有効であることがわかった。干潟での反射については、天頂付近に留まる時間が長いQZSみちびきを利用して実験を行なった。反射した電波の強度の強い場所と弱いところの違いと実際の地形との関連性について検証する。反射波を受信するアンテナに指向性をもたせて、直接波を減衰させ、反射波をより強く受信することで、分離を容易にすることも検討したい。下側アンテナは、反射が弱い乾燥した場所でも利用できるように、反射波と直接波を受信機内で分離するためのソフトウェア受信機を試作する。屋外で実験を行い、データを定期的に取得する。地形データについては、固定翼を持つドローンから撮影した映像からSfM/MVSで作成した3Dモデルや、トータルステーションで測量したデータ、RTK-GNSS測量によるなども利用する。ドローンの保険として予算を確保していたが、保険のの加入期間が12月までとなっている。実験が遅れたために本年度の保険の加入を見送ったため。熊本地震後の防災・減災対応のIoTに関係した活動に参加したために、研究活動に遅延を生じ、野外での実験活動ができなかったため。野外実験を実施するために平成30年度までの延長申請を行なったため。次年度に改めて、ドローン保険に加入する際に使用する。
アディポサイトカインによる脳-心-腎-血管連関調節を介した真の心血管病制御機構

肥満による心血管疾患は様々な臓器が影響を及ぼす多臓器性慢性疾患と捉えられる。本研究計画は、「脂肪組織由来サイトカイン(アディポサイトカイン)による肥満関連の心血管疾患発症・予防メカニズムの全体像を解明する為に、その心臓、脳、腎臓に及ぼす影響及び血管を含む多臓器連関を介した病態制御機構をin vitro細胞レベルで解析するとともにin vivo病態モデル動物を用いて検証する」ことを主たる目的として行い、以下の成果を得た。1)アディポサイトカインchemerinの活性断片であるchemerin-9のノーマルラット側脳室内投与が急性に全身血圧を上昇させることを初めて示した。血清中カテコラミン濃度をHPLC法により測定したところ、昇圧作用と相関してカテコラミン濃度の上昇が観察されたことから、chemrin-9の交感神経活性促進による機序が示唆された。本研究結果を研究集会と国際学会で口頭発表した。2)アディポサイトカインの活性断片chemerin-9のラット摘出肺内肺動脈における収縮作用はERK, Akt経路の活性化には依らないが、細胞内カルシウム濃度の上昇とRhoキナーゼの活性化により誘導される可能性を薬理学的に確認した。また、肺高血圧(右心肥大)モデルラットより摘出した肺動脈において、chemerin-9による収縮作用は増強することを見出した。この作用はchemerin受容体の発現変化による可能性が示唆された。本研究結果を研究集会(口頭)と国際学会(ポスター)で発表した。研究成果の発表(報告)をコンスタントに行なっている。引き続き着実に進め、成果の発表(報告)を行なっていく。本研究計画は、「脂肪組織由来サイトカイン(アディポサイトカイン)による肥満関連の心血管疾患発症・予防メカニズムの全体像を解明する為に、その心臓、脳、腎臓に及ぼす影響及び血管を含む多臓器連関を介した病態制御機構をin vitro細胞レベルで解析するとともにin vivo病態モデル動物を用いて検証する」ことを主たる目的とした。本年度は、特に以下の成果を得た:1)アディポサイトカインvaspin投与がin vivoにおいて肺高血圧症モデル動物の病態進展を抑制することを明らかにした。また、in vitro培養細胞を用いた解析により、このメカニズムがvaspinの抗酸化作用によるマトリックスメタロプロテアーゼ活性化を介した肺動脈壁の線維化阻害であることを見出した、2)アディポサイトカイomentinの自然発症高血圧モデル動物に対するin vivo長期間投与は、心血管において抗酸化作用や細胞内シグナル活性化及び線維化の抑制を介して高血圧症や心臓合併症の病態に少なくとも何らかの影響(抑制的に作用する)を及ぼす可能性が示唆された、3)アディポサイトカインchemerinがin vitroにおいて心臓線維芽細胞の遊走能を亢進することを明らかにした。またこのメカニズムに少なくとも一部は活性酸素種産生及びそれに関連した細胞内シグナルの活性化が関与することが示唆された。4)ラットにおける長期間側脳室内投与の実験系及びデータ解析系のセットアップを行った。これらの成果を学術集会・研究会で口頭発表するとともに一部を学術論文として公表した。いくつかの研究成果を公表する事ができた為。引き続き精力的に研究を推進し成果を積極的に公表することを目指す。
位相的場の理論による2次元結び目の不変量

4次元中の2次元結び目不変量を通して4次元重力を研究するのが、本研究の目的であるが、その過程において、興味深い事実を見い出した。それは複素スカラー場を用いたLandau-Ginzburg型の理論中に現れる量子化された渦を記述するのに、String理論や2形式重力理論でも現れる位相的なBF項(ε^<μυρσ>B_<μυ>F_<ρσ>)が有効に働くということである。特にBF項を伴ったLandau-ginzburg作用から量子渦の有効作用を導びくことができ、自然にBerryの位相が現れることがわかった。この理論は超流体を記述するものであり、量子渦のダイナミクスの解明に役立つと思われる。(以上は、初田,Ao,Thouless氏らとの共同で行った。)。この研究を通して、BF項は種々の場の理論の中に現れる位相的欠陥を扱うのに適していることを再確認し、2次元結び目不変量の構成への知見を得ることができた。両方の仕事とも現在投稿手である。)。
高圧化学的手法を用いた小さな無機分子の酸化還元挙動に関する研究

小分子の関与する電子移動過程は生体内のエネルギー変換や環境問題等に直接関わっているが、反応種間の電子的相互作用や活性化状態をとりまく溶媒分子の配向変化等につての定量的な知見は全く得られていない。また、ブルー銅タンパクに代表される生体内金属酵素の反応活性は、構造規制を利用した反応過程であるとされてきているにもかかわらず、類似構造のモデル錯体によるアプローチは成功しているとは言えない。またその反応機構の無機化学的、物理化学的理解が正しくなされてない。申請者は最も単純な構造を有する小さな銅錯体についても構造選択性が出る事を見い出した。申請者は、これまでに高圧化学的手法を用いた溶液内酸化還元過程の研究解析法を確立し、非断熱系を含む多くの酸化還元系で、体積を用いた解析が従来の自由エネルギーに基づく手法より、実験事実を精度良く合理的に説明できることを立証してきた。本研究においては申請者がこれまでに開発してきた高圧化学的手法を駆使して、無機小分子や銅錯体、有機錫錯体等を対象として、置換不活性な金属錯体を用いた外圏電子移動過程や置換活性な金属錯体を用いた内圏電子移動過程における活性化プロセスを、体積をパラメータとして解明することを目的として本研究を開始した。しかし、銅(II)/(I)錯体の関与する外圏的電子移動反応に関する基礎的研究を遂行する過程において、電子移動に先立って構造変化を起こす反応系についての先駆的知見を得るに至ったため、このような反応系のエネルギー論的考察をはじめとして、反応の本質を理解する上で重要な実験的検証を積み重ねたために多くの時間を費やしてしまった。その結果、当初の目的である高圧化学的検討についてはまだ緒についたばがりであり、超臨界流体中における熱異性化反応に関するわずかな知見を得たのみであるが、この報告書に記載されている発見の重要性と理論的展開の有用性を考慮した時、今後の高圧化学的展開をふくめて、本研究費は極めて有効に使用されたことを御理解いただけるものと考えている。本研究の社会的価値を示す指標として、国内関連学会における招待講演の他、数多くの国際会議における発表や、平成13年度に米国で開催される無機反応機構に関するGordon Research Conferenceでの招待講演があげられる。特にGRCは米国において開催される国際的に権威ある会合であり、本研究の成果に対する国内外における評価の高さが理解されたものと考えている。生体内の反応に関わる無機小分子には酸化還元反応を通して各種触媒(酵素)反応に関与するものが多い。今年度は、その中でも比較的大きな金属錯体を中心とする反応系に着目し、高圧化学的検討を行う上で重要な常圧下での反応について研究した。ブルー銅タンパクやその他の酵素における活性中心である銅イオンについて、その配位環境の変化と電子移動過程の相関は、長い間VauleeとWilliamsの仮説をもとに検討され、Entatic State of Viewとして受け入れられてきているが、その詳細な活性化機構については全くと言って良いほど解明されていない。

今年度は、比較的簡単な二座配位子であるDMPとDMBPを用いて、銅(I)と銅(II)の電子交換に関わる構造変化の過程を詳細に検討し、以下のような結論を得た。(1)比較的柔軟な構造を持つこれらの錯体では、銅(II)の構造変化が相対的に低エネルギーで起こり、共有結合性の高いCu(I)錯体の配意廃配位構造変化は起こらない。(2)銅(II)の構造変化が起こった後に、非常に速い速度で外圏的な電子の移動が起こる。(3)このような、いわゆるGatedな挙動を取る原因は、直接的な電子交換においては反応の非断熱性が大きく、活性化の山が100kJmol^<-1>を超えるためである。銅(II)における構造変化に伴う活性化のエネルギーは、配位構造が歪んだテトラゴナルなものから、電子移動に有利な電子相関を与えるテトラヘドラルなものになる時に相当するため、Cu(II)錯体の拡散反射スペクトルの測定を行い、そのd-d遷移に起因する配位子場安定化エネルギーを計算した。その結果、歪んだテトラゴナルなものから、電子移動に有利な電子相関を与えるテトラヘドラルなものになる変化相当する自由エネルギー変化を定量的に算出し、実験値との整合性を検証することができた。さらにGatedな反応における交差反応と交換反応の関係を表す式を初めて導出し、従来報告されて来ている交換反応の実測値と交差反応から計算される値とが一致することを証明した。比較的大きな無機分子と水あるいは誘導率の大きい有機溶媒の分子との相互作用については連続媒体モデルの適用が可能であることが知られている。一方小さな無機分子や、比較的大きな無機分子であっても誘導率の小さな有機媒体分子との相互作用については未知な部分が多く存在する。申請者らは、電子移動反応をプローブとして、無機分子と溶媒分子との相互作用の解明に取り組んできている。本申請においては、既に定量性に関して定評のある「体積を用いた電子移動反応の解析法」を用いて、このような問題に取り組むことを目的として研究を遂行しているが、本年度は下記のような成果が得られた。高圧測定については、測定機器の改良(特にライトガイド取り付け部の剛性強化等)のため、典型的な酸化剤であるビス(1,4,7-トリアザシクロノナン)ニッケル(III/II)錯体の自己交換反応の活性化体積の測定にとどまっているが、今後数多くの反応系のデータの収集につとめる予定である。(1)ランタニドイオンであるCe(IV/III)錯体の電子交換反応の速度定数が、正方向と逆方向のいずれの交差反応においても、反応の自由エネルギー差に依存して変化することを見い出した。この現象は水と有機溶媒のいずれの場合にも観測され、自由エネルギーの相関から、特別な溶質-溶媒相互作用はなく高エネルギー中間体の関わるDirectinalな反応である可能性を指摘した。このような現象の発現は過去においてもめずらしく、今後高圧化学的測定を行うことにより詳細を明かにして行く予定である。(2)銅(II/I)錯体の電子移動過程は構造規則を受けることが知られているが、本年度の研究により、その反応機構が明らかになった。その結果、銅錯体の関与する電子移動過程のエネルギーダイヤグラムが示され、当該分野において注目を集めている。今後高圧化学的研究を遂行し、体積プロファイルによる説明を試みる予定である。(3)Ni(1,4,7-triazacyclononane)23+/2+
大強度ビームを用いた荷電K中間子の稀な崩壊過程の研究

本研究は、陽子加速器AGSの大強度K^+中間子ビームとE787実験の測定器を用いて、K^+→π^+νν^^-崩壊の分岐比をより良い精度で測定しようというものである。1.E787実験が平成8年と9年に収集した21週間のデータの解析の作業を終了した。平成8年と9年のデータでは新しい崩壊イベントは検出されなかった。平成7年のデータで捉えたK^+→π^+νν^^-崩壊の初めての証拠と合わせて、崩壊分岐比(1.5+3.4-1.2)×10^<-10>が得られ、素粒子標準模型の予想値と統計精度内で一致している。結果はPhysical Review Letter誌に発表される。2.E787実験が平成10年に収集した20週間のデータの解析作業は継続中である。測定器のキャリブレーション作業を完了し、高速のオフライン解析システムにより大量のデータの第一次・第二次解析処理が終了した。現在はバックグラウンド解析を進めている。3.新しいE949実験は平成12年度にエンジニアリング・ラン、平成13年度と平成14年度に物理データ収集を行う予定である。E949実験に用いるビームラインの運動量として730MeV/c前後が適切であることを、E787実験のデータを最適化することにより求めた。また、測定器として、バレル部ガンマ線検出器の増強とレンジ測定器の改善が有効であることがわかった。4.E949実験に用いるモンテカルロシミュレーションのシステムを開発している。それを用いて、実験で使う物理のトリガーのデザインを行なっている。5.本研究の成果をもとに、E787/E949と同じ静止K^+崩壊の手法と更に大強度のビームを用いて、将来K^+→π^+νν^^-崩壊の分岐比の精密測定を行なうために必要な新しいビームラインと測定器を検討することを計画している。1.E787実験が平成8年と9年に収集した21週間のデータの解析の作業は現在も継続中であり、来年度中に結果を雑誌論文として発表する予定である。解析ソフトウェアの開発により、バックグラウンドの除去能力が約三倍向上した。崩壊分岐比の感度は約1.7×10^<-10>に達すると推定されている。2.今年度の6月から12月までの間に約20週間のデータ収集を行ない、E787実験としてのAGSのマシンタイムを終了した。大量のデータを解析するための高速のオフライン解析システムの開発と測定器のキャリブレーション作業を行なっている。来年度にこのデータの本格的な解析が行なわれる。3.平成11年以降も実験を継続し崩壊分岐比の測定精度をさらに高めるため、ビームラインと測定器の研究を行ない、実験プロボーザルとしてまとめた。このプロポーザルはAGSの実験審査委員会で正式に承認され、E949実験と名付けられた。E949実験は平成12年度よりデータ収集を開始する予定である。4.以上の成果は、日本物理学会1998年秋の分科会(平成10年10月、秋田大学)でのシンポジウム講演及び第17回弱い相互作用とニュートリノに関する国際ワークショップ(略称WIN99、平成11年1月、ケープタウン)での講演で口頭発表され、WIN99国際ワークショップ会議録(平成11年出版予定)の論文として発表される。5.本研究の成果をもとに、E787/E949と同じ静止K^+崩壊の手法と更に大強度のビームを用いて、将来K^+→π^+νν^^-