hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「血管疾患の診断と治療、バージャー病の病因」における内視鏡デバイスの開発

内視鏡的粘膜切除術(EMR)のための新しい透明プラスチック製キャップ(外径12mm,内径9mm)を開発,試作し実験的検討を進めた.キャップは2層になっており,外層には4mmの切り込みがあり,内層に切除用メス装着している.両層の水平方向への動きにより粘膜切除が行われる構造となっており,先端のキャップ部は長さ140cm,径3mmチューブに連結され,各層の間に生じる空間がチューブ内部に繋がっている.チューブの他の端は吸引装置に連結されている.この原理に基づく3種類のキャップを作製し,このデバイス(キャップ)を内視鏡先端部に装着し,その実用性を,月例4ヶ月の豚の食道内で検討した.まず,キャップの切込みが縦軸方向に位置するものを内視鏡先端部に装着し,EMRの一般的手技である粘膜下層への生理食塩水注入で粘膜下層の分離を図った.粘膜下注入による隆起部の肛門側と切り込み部が一致するようにキャップを設定した.そして,キャップ各層の間に組織の隆起を形成するためのチューブ内吸引を行った後,キャップに装着したメスでキャップ間に挟んだ組織を切離し,粘膜下層を食道の縦軸方向へ切除するため,内視鏡先端部を口側へ引いた.次に,横軸方向の切込みが入ったキャップに変更し,前記と同様の手順で粘膜切除を行ったが,内視鏡の移動方向は横軸方向,つまり回転運動とした.さらに,メスが平行移動するキャップを使用し,目標の粘膜を切除した.以上の手技を繰り返すことにより,食道の様々な位置において平均直径19mmの粘膜を合計11ヵ所切除し,その安全性と手技の実用性を確認した.表題:消化管における内視鏡的粘膜切除術(EMR)に有望な新たなデバイス背景および目的:腫瘍性上皮を切離する場合、組織学的診断を確定するほか治癒効果も望まれる摘除術以外の方法として、内視鏡的粘膜切除術(EMR)が内視鏡的手技の選択肢のひとつとされる。ただし、EMRの実施にあたっては、EMRの切離方法および直径、腫瘍の処置に内視鏡的手技を用いることによって出血のリスクが伴う点など、いくつかの問題に直面している。また、生食水を粘膜下注入した後、粘膜が隆起する時間が比較的短時間であるという技術的制限があることも課題である。さらに、病変部が10mmを超えると、切除することによって局所再発を来すという問題が挙げられる。本試験では、こうした問題点を克服することを目的とする。方法:我々は、2層の透明プラスチック製キャップ(直径12mm)を装着する新たなデバイスを開発した。キャップ部内縁に接する粘膜層を切除する外科用メスを有するデバイスである。これを用いて、4ヵ月間にわたって消化管の種々の部位における平均直径19mmの病変切除を11件施行し、切除組織の組織学的評価を実施した。結果:2例に穿孔が認められたものの、そのほかの病変には出血などの重大な合併症を来すことなく、粘膜層切除に成功した。結論:EMR施行後の出血を予測するにあたり、EMRの切離方法を考慮に入れるのは重要なことであり、我々は、このデバイスを用いて、消化管の内視鏡的粘膜切除術(EMR)を成功させることができるとの仮説を提唱するに至った。ただし、透明キャップの様々なサイズに合わせて、組織の切除に最適なメスの形状および大きさを決定するには、さらに検討を重ねる必要がある。内視鏡的粘膜切除術(EMR)のための新しい透明プラスチック製キャップ(外径12mm,内径9mm)を開発,試作し実験的検討を進めた.キャップは2層になっており,外層には4mmの切り込みがあり,内層に切除用メス装着している.両層の水平方向への動きにより粘膜切除が行われる構造となっており,先端のキャップ部は長さ140cm,径3mmチューブに連結され,各層の間に生じる空間がチューブ内部に繋がっている.チューブの他の端は吸引装置に連結されている.この原理に基づく3種類のキャップを作製し,このデバイス(キャップ)を内視鏡先端部に装着し,その実用性を,月例4ヶ月の豚の食道内で検討した.まず,キャップの切込みが縦軸方向に位置するものを内視鏡先端部に装着し,EMRの一般的手技である粘膜下層への生理食塩水注入で粘膜下層の分離を図った.粘膜下注入による隆起部の肛門側と切り込み部が一致するようにキャップを設定した.そして,キャップ各層の間に組織の隆起を形成するためのチューブ内吸引を行った後,キャップに装着したメスでキャップ間に挟んだ組織を切離し,粘膜下層を食道の縦軸方向へ切除するため,内視鏡先端部を口側へ引いた.次に,横軸方向の切込みが入ったキャップに変更し,前記と同様の手順で粘膜切除を行ったが,内視鏡の移動方向は横軸方向,つまり回転運動とした.さらに,メスが平行移動するキャップを使用し,目標の粘膜を切除した.以上の手技を繰り返すことにより,食道の様々な位置において平均直径19mmの粘膜を合計11ヵ所切除し,その安全性と手技の実用性を確認した.
アンジオテンシンII受容体遺伝子多型が高血圧と関連して心血管事故に及ぼす影響の検討

アンジオテンシン受容体(AT1R)遺伝子多型の予後への影響を心筋梗塞後の臨床例において層別に検討した結果、AT1R(1166A→C)多型が高血圧と関連して心血管事故増大に関与することが示された。関与する機構として、アンジオテンシンII刺激によりそのネガティブフィードバック機構の一部としてマイクロRNA産生が亢進し、AT1R翻訳が抑制されること、また、早期心臓死例では血清中のMiR155濃度が高いことを示した。我々は大阪大学を中心とした多施設共同研究である大阪急性冠症候群研究会の遺伝子バンクを用いて、レニンアンジオテンシン系・交感神経系の遺伝子多型と生活習慣病との関係を探索した結果、心筋梗塞発症者の中でアンジオテンシンII1型受容体(AT1R)遺伝子多型(1166A→C)を有する頻度が高血圧合併症例において有意に高いことを見出した(12.4%vs 17.8%, p=0.0029)。このAT1R(1166A→C)多型はその存在と高血圧発症に関連はないとされおり、日本の既報においてもAT1R(1166A→C)多型と高血圧発症の関連は報告されていない。今回大阪急性冠症候群研究会データベース(N=2,383)を用いてAT1R(1166A→C)多型が心筋梗塞後の心血管事故に及ぼす影響を検討したところ、AT1R(1166A→C)多型を有する高血圧症例では累積心血管事故率は上昇し、また多変量Cox解析によるリスクは高血圧非合併例では増大しないが、高血圧合併症例においては有意に増大することを明らかとした(ハザード比1.44、95%信頼区間1.01-2.06,p=0.046)。またこの結果は新たな大阪急性冠症候群研究会の新規追加1000症例においてAT1R(1166A→C)多型の追加解析を行っても同様の結果であった。なおAT1R遺伝子の翻訳はAT1R第1166塩基部位に働くマイクロRNA(MiR155)により調節される。すなわちMiR155はAT1Rの1166A部位と結合してAT1Rの翻訳を抑制するが、多型である1166Cとは結合力が弱いため翻訳の抑制は減弱する。そこで現在ヒト単球培養細胞THP1、ヒト血管内皮細胞においてMiR155を用いることによりこれらの結果がAT1R(1166A→C)多型に由来するものであることを検証中である。多施設共同研究である大阪急性冠症候群研究会(OACIS)の遺伝子バンクを用いて、レニンアンジオテンシン系・交感神経系の遺伝子多型と生活習慣病との関係を探索した結果、心筋梗塞発症者の中でアンジオテンシンII 1型受容体(AT1R)遺伝子多型(1166A→C)を有する頻度が高血圧合併症例において有意に高いことを見出した。AT1R遺伝子の蛋白への翻訳はAT1R第1166塩基部位に働くマイクロRNA(MiR155)により調節される。そこで高血圧を有する症例では、AT1R(1166A→C)多型の存在によりAT1Rの翻訳が抑制されず、アンジオテンシンIIシグナルが亢進し、心筋梗塞を始めとする心血管事故増大に関与するものと仮説を立て、以下の検証を行った。(1)臨床例におけるAT1R(1166A→C)多型の影響の確認:AT1R(1166A→C)多型が高血圧と関連して心血管事故増大に関与することが示されたOACIS研究登録3,300例と一般集団1000例と照らし合わせて解析を行ったが、一般集団との背景の差が大きく、一次予防において本多型が高血圧と関連して心筋梗塞発症に寄与するか否かは明らかに出来なかった。現在、年齢、性別他の背景をマッチさせた一般健常人集団との対比を行っている最中である。(2)内皮細胞との接着効果および単球細胞の遊走、マクロファージへの分化と泡沫化に関する検討:心筋梗塞を始めとした動脈硬化性疾患の進展、発症には単球細胞の内皮との接着、および内皮下への遊走、その後の、マクロファージへの分化と泡沫化が重要な役割を果たす。そこで本多型の存在が、こうした機序に影響を及ぼすか否かを検討した。しかしながらアンジオテンシンII刺激によるこれらの事象への誘導が1.0-1.3倍程度と軽微であるため、実験を頻回に繰り返したが、有意差を持って仮説を証明するのは困難と判断した。

そこでまずはこれら細胞に於いてアンジオテンシンII刺激によりそのネガティブフィードバック機構としてMiR155の産生が亢進し、AT1Rの翻訳が抑制されること、そしてその抑制が多型を有する細胞においては減弱していることを確認することとした。平成23年度の研究計画では、平成22年度の研究成果を受けて(1)臨床例におけるAT1R(1166A→C)多型の影響を、より具体的に種々の患者背景の下、層別に検討すること、(2)アンジオテンシンII刺激によりそのネガティブフィードバック機構の一部としてMiR155の産生が亢進し、アンジオテンシン受容体(AT1R)の翻訳が抑制されること、そしてその抑制が(1166A→C)多型を有する細胞において減弱する仮説を証明することを目的とした。前者については、AT1R(1166A→C)多型が高血圧と関連して心血管事故増大に関与することが示されたOACIS研究登録3,300例を用い一般集団1000例を対照に解析を行った。しかし、本多型が高血圧と関連して心筋梗塞発症(一次予防)に寄与するか否かは、患者背景、特に症例・対照の年齢差が大きく、背景の補正後には統計的な確証は得られなかった。しかし今回、梗塞症例数の増加により、投与薬剤ごとの層別検討を実施することができた。多型の存在により増加する心筋梗塞後の心血管事故発生率が、スタチン投与例では低率であること、一方ACEI、ARB、β遮断薬はその効果が認められないことが示された。今後その機序に関する検討が必要である。後者に関して、血管平滑筋細胞や内皮細胞など動脈硬化に関わる細胞種においてアンジオテンシンII刺激により、MicroRNA155が産生されることが確認できた。MiR155の産生は、AT1Rの翻訳を抑制したが、そしてその抑制が多型を有する細胞において減弱していることは、反応が微量であり確認が困難であった。一方、心筋梗塞生存退院例で早期に心臓死をきたした症例では血清中のMiR155濃度が高いことが今回の検討で明らかとなった。現在この心臓死亡の詳細を調査中ではあるが、通常心臓死を呈する症例ではレニンアンジオテンシン系が亢進していることを考え合わせると、レニンアンジオテンシン系亢進に対するネガティブフィードバックとしてMiR155産生と、その受け皿としての多型との関与の検討をさらに進める必要があることが示された。
カルコパイライト型半導体のクロライドマルチソースエピタキシャル成長と物性制御

本研究ではクロライドマルチソースエピタキシャル法によりGaAs(100)基板上にCuGaSe_2をc軸エピタキシャル成長させ、化学量論比の制御と外因性ド-ピングによって物性制御を行った。アンドープ結晶は抵抗率が10^<-3>10^2Ω・cmのp形伝導を示した。過剰Seが補償ドナーとして働くためにSe/(CuCl+Ga)供給比を増大すると抵抗率は上昇した。低CuCl/Ga供給比で低抵抗化したが、これはCu空位がアクセプタとして働くためである。キャリア密度の温度依存性からアクセプタ準位を180meVと決定した。Znドープ結晶では抵抗率が2×10^<-3>10^1Ω・cmのp形伝導が得られた。原料供給比依存性とキャリア密度の温度依存性の実験から、ZnはGa位置に入って深さ130meVのアクセプタ準位を作ることがわかた。低CuCl/Ga比ではZnがCu位置に入って補償ドナーとなる。Cu位置に選択的にドープしてn型結晶を得ることには成功しなかった。窒素を高周波プラズマで活性化してドープした。窒素ドープ結晶もp型伝導を示したが、アンドープやZnドープ結晶と異なり、顕著な不純物伝導が観測された。また180meVアクセプタに加えて4050meVのアクセプタ準位の発生が観測された。成長層と基板物質の間の格子定数および熱膨張係数の不整合のためにエピタキシャル結晶中に発生する格子歪を詳しく調べ、カルコパイライト結晶の一つの特徴である正方晶歪がバルク結晶に比較して2倍の大きさであることがわかった。この歪に対応する帯間遷移エネルギー変化を確認し、価電子帯のスピン軌道分裂を230meV、結晶場分裂を-150meVと決定し、バルク結晶と比較検討した。1.CuGaSe_2のエピタキシャル成長2.アンドープCuGaSe_2の抵抗率制御CuCl/Ga供給比とSe/(CuCl+Ga)供給比によって成長結晶の抵抗率を制御した。CuCl/Ga比=0.41.2で室温自由正孔密度は10^<19>10^<18>cm^<-3>と変化し、Cu空孔アクタセプタが有効に働いている。Se/(CuCl+Ga)比=19の変化に対しては10^<19>10^<14>cm^<-3>と変化し、過剰Seに起因する補償ドナーの関与が推定された。GaAs基板上のCuGaSe_2エピタキシャル結晶の格子定数および三つの帯間遷移エネルギーを測定し、立法結晶場における価電子帯のスピン軌道分裂Δsoおよびスピン軌道相互作用がない場合の価電子帯の結晶場分裂Δcfを算出してバルク結晶と比較考察した。塩化銅(CuCl)、ガリウム(Ga)、セレン(Se)をそれぞれクヌーセン型セルから蒸発させてGaAs(100)基板上にCuGaSe_2をc軸エピタキシャル成長させた。成長容器内にはバッファガスとして2×10-5TorrのN_2ガスを導入した。厚みが0.2μm以下のエピタキシャル結晶の格子定数は室温でa_<epi>=5.653Å、c_<epi>=10.948Åであった。a_<epi>はGaAsの格子定数と等しく、コヒーレント成長が確認された。バルク結晶の格子定数a_<bulk>=5.61Åとc_<bulk>=11.03Åを用いて弾性定数比

c_<13>/c_<33>=0.48が得られた。コヒーレント成長結晶の正方晶歪(2-c/a)は0.063となり、バルク結晶の0.034に比べて約2倍の大きさになることがわかった。Δsoは温度に依存せず14200Kで229meVとなり、バルクCuGaSe_2の0.23eVと等しい。一方、Δcfには温度依存性が認められ、-Δcfは14Kにおける152meVから200Kの142meVまで変化する。この温度依存性は正方晶歪の温度変化によるものである。
新規 S1P 供与体を用いた初期動脈硬化病変の先駆的治療法の開発

動脈硬化症制圧のため新しい標的を確立することが重要である。抗動脈硬化作用をもつ高密度リポタンパク質HDLは生理活性脂質スフィンゴシン1-リン酸(S1P)に富む。S1Pの培養血管内皮細胞への作用、および心血管危険因子保有者の血漿S1P濃度と血管内皮機能の関係を明らかにした。また、新規S1P供与体として人工HDL粒子を創製し、その生理活性を評価し動脈硬化の先駆的治療方法を開発した。血管内皮機能障害は、全身の動脈硬化の指標となるだけでなく、心血管イベント発生の予測因子となる。生理活性脂質スフィンゴシン1-リン酸(sphingosine-1-phosphate : S1P)は、内皮細胞や平滑筋細胞のシグナル伝達物質として機能し、S1P受容体を介して血管構成細胞の成熟過程や血管のトーヌス、血栓形成を修飾する。また、S1PはHDLにより血中を輸送され、内皮障害時の修復過程においても重要な役割を果たすことが示唆されている。そこで、低リスク患者の血漿S1P濃度をHPLCにより測定し、同時にエコーを用いた血流依存性血管拡張反応(FMD)により内皮機能を測定してS1Pの臨床的意義を検討した。また血小板活性化の指標として血漿セロトニン濃度をHPLCで測定した。血漿セロトニンは血小板数で補正後に正規分布を示した(セロトニン/血小板:22.2±8.4x10^<-9>pmol/platelet)。セロトニン/血小板はFMD(3.9±1.7%)および血漿S1P(318±54nmol/L)と逆相関を示した(r=-0.391,p<0.05;r=-0.401,p<0.05)。スタチン治療は脂質異常を改善し、FMDを増加させた(5.7±2.0%,p<0.01)。スタチンによる血漿セロトニンの低下(6.1±43.6%)は、S1Pの増加(11.6±34.5%)とよく相関した(r=-0.552,p<0.05)。ヒト血管内皮細胞株EA.hy926ではS1P受容体(S1P1,2,3)が発現しておりS1P(100nmol/L)は内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)のmRNA発現を増加させた(quantitative real-time PCR)。血管内皮前駆細胞でもS1P受容体(S1P1,2,3)が発現しておりS1PはeNOS mRNA発現を増加させた。S1Pは脂質中でHDLと有意な正相関を示し、内皮機能とも相関を認め、S1PはHDLの血管保護的な役割の一つであると考えられた。本研究により新たなS1P供与体を開発することにより効率よくS1Pを初期動脈硬化病変部位に到達させることは、内皮に保護的な作用を有する内皮前駆細胞のS1Pに対する応答やS1P受容体発現などを制御することを含めて、動脈硬化症の先駆的治療法として用いられる可能性が示唆された。生理活性脂質スフィンゴシン1-リン酸(sphingosine-1-phosphate, S1P)は、血管壁構成細胞のシグナル伝達物質として機能し、S1P受容体を介して血管の成熟過程や血管壁の緊張、さらには血栓の形成を制御する。前年度までの研究で、我々は血漿S1Pが血中高密度リポタンパク質(high-density lipoprotein, HDL)や血管内皮機能と相関することを明らかにしてきた。本年度は、心血管疾患リスクの高い肥満患者の血漿S1P濃度を測定した。合併症のない高血圧症や脂質異常症の患者で高速液体クロマトグラフィーにより血漿中S1P濃度を測定し病態との関連を解析した。BMIが25以上のグループは25未満のグループに比べ血漿S1P濃度が高く、体脂肪蓄積とS1Pの関連が示唆された。肥大した脂肪組織は低酸素に陥ることが知られているため、3T3-L1前駆脂肪細胞を脂肪細胞へ分化させ、低酸素環境(1% 0_2)で培養した。低酸素環境暴露により細胞外S1P濃度は有意に増加した。細胞内S1P濃度に有意な変化は見られなかった。細胞内では低酸素状態によりS1P生成が増加し細胞外へ放出される可能性が示唆された。ABCトランスポーター阻害剤処理により細胞外へのS1Pの輸送は有意に抑制され、S1PはABCトランスポーターを介して細胞外へ放出されることが示唆された。現在、S1P産生酵素および分解酵素の働きを調節することによりS1Pの輸送機構の詳細について解析を進めている。HDLコレステロールの作用増強に伴う動脈硬化症の治療を目標としたナノキャリアの開発では、S1PおよびアポリポタンパクA1(ApoA1)を金ナノ粒子に搭載した人工HDLナノ粒子の調製を行った。

塩化金酸水溶液にアルカンチオールを添加し水素化ホウ素ナトリウムで還元しアルカンチオールで表面保護した金ナノ粒子を調製した。その後、S1Pを粒子表面に添加・挿入した。次にApoA1水溶液を加え粒子表面に結合させた。S1P含量はリン定量により、ApoA1含量はタンパク定量により求めた。動的光散乱法により測定した平均粒子径を約20nmに制御した金ナノ粒子1個に、50分子のS1Pと20分子のApoA1が結合していた。この人工HDL粒子の分散状態は1ヶ月以上の長期間安定であった。ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)をリポ多糖で刺激し炎症を誘導させ、そこに調製した人工HDLナノ粒子を加えた。その後、血栓性や動脈硬化症促進のマーカーであるプラスミノーゲン活性化抑制因子(PAI-1)のmRNA量をリアルタイムRT-PCRにより定量した。人工HDLナノ粒子は添加後数時間以内にリポ多糖で増加したPAI-1のmRNA量を低下させた。動脈硬化症制圧のため新しい標的を確立することが重要である。スフィンゴシン1-リン酸(S1P)は血管障害時の内皮修復過程に重要な役割を担う。本研究では、新たなS1P供与体を創製することで初期動脈硬化症の先駆的治療方法の開発を試みている。平成24年度は軽微な障害として喫煙者で禁煙前後の血漿S1P濃度の変化と内皮機能の変化の関連を調べ、また前年度に新規S1P供与体として開発した人工HDL粒子の生理活性の詳細を評価した。(1)血漿S1Pの解析と患者が保有する心血管疾患危険因子の関係の解析平成22年度からの臨床研究を継続した。同意を得た喫煙者21人で採血後血管内皮機能を測定した。生活習慣改善と禁煙指導を行い8週後に再検査を行った。血漿S1P濃度およびS1P誘導体のジヒドロスフィンゴシン1-リン酸(DHS1P)濃度を蛍光標識-HPLC法で測定した。禁煙指導前後で血漿S1P濃度に有意な変化は見られなかった。DHS1P濃度は有意に低下した。ニコチン代謝生成物であるコチニン濃度が8週後に有意に低下し禁煙に成功した11例で血漿S1P濃度に変化は見られなかったもののDHS1P濃度は有意に低下した。コチニン濃度が低下しなかった群ではS1P濃度、DHS1P濃度とも変化は見られなかった。内皮機能を反映するperipheral arterial tonometry (PAT) ratioは禁煙成功群で有意に増加したが、禁煙非成功群では変化がなかった。スフィンゴ脂質は内皮障害を反映する可能性が示された。(2)新たに創製されたS1P供与体(金ナノ粒子)の生理活性の評価平成23年度までに作成した粒子径約20nmに制御した金ナノ粒子1個は50分子のS1Pと20分子のApoA1を結合している。この人工HDL粒子はマウスでLPS誘導性の大動脈のPAI-1発現を低下させ血管炎症抑制に有用である可能性が示された。臨床研究において血漿S1P濃度は血管内皮機能の指標となり、肥満者で血漿S1P濃度が高いことからS1Pが心血管疾患と密接に関連していることが示唆された。S1P産生酵素や分解酵素の働きを調節することによりS1Pの輸送機構の詳細について解析を進めてきた。また、2年目の予定に沿ってこれらのデータをもとに、新規S1P供与体となる人工HDLナノ粒子を調製しえた。基本物性の評価後、生理的作用についてさらに検討を加えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。人工HDLナノ粒子は血管内皮細胞に対してPAI-1発現を抑制することで抗血栓作用を示し、将来、初期動脈硬化症の進展を抑制する治療に有用な製剤として期待できる。S1PはHDLの血管保護的な役割の一つであると考えられた。
情報デザインとしての新しい保護体系への試み：画像デザインを題材として

本研究は、画像デザインを題材として、単に物品の外観というだけでなく、様々な情報を提示する方法・システムであることに着目し、情報デザインとしての新しい保護体系についてのあり方を考察する。本研究では1画像デザインの何を保護するべきであるのか、2デザイン創作の実態に則した制度とするための包括的検討について、現行制度の維持・修正という枠にとらわれず、わが国の情報デザインの健全な発展を強力に支援する制度を目指し、社会変動を見据えた新しい知的財産法のパラダイムの構築の一端として、実態に則した情報デザインの新しい保護体系の構想を試みる。
産業別最低賃金制度の再構築

産業別最低賃金の研究を足がかりとして労使自治機構の再構築を試みるという本研究の目的に照らすと,2年目にあたる本年度は,初年度に行った基礎的な法的検討をさらに発展させることができた。比較法の素材として,当初はイギリス法の改正状況を調査する予定で,イギリスの労働関係訴訟手続を素材に論考をまとめた。しかし,文献調査してみると,Brexitの影響で当地の法的な進展は膠着気味であったため現地調査の方針は変更することにし,イギリス連邦でもあるカナダのUniversity of British Columbiaにおけるセミナーに参加して,数カ国の海外研究者と意見交換することによって貴重な知見を得ることができた。また,本年度は,働き方改革関連法および関係省令等が成立し,かつ関係する論点について最高裁判決が下されたという点で,日本における賃金規制の大きな転換として注目される出来事が相次いだ。これらの動きは,賃金規制を政府主導で行うか,それとも労使のイニシアティブで実現するかという賃金規制に対する根源的な在り方について問題提起するものともいえ,産業別最低賃金の研究とは表裏一体の重要性を有している。そこで,いわゆる「同一労働同一賃金」を素材として賃金規制について論考を著した。そのなかでは,上記現地調査で知ることとなった海外の研究者の問題意識に答えるため,英語での論考も発表した。その他,上記最高裁の判決に対する評釈も含め,研究テーマについての考察を深めて公表することができた。初年度に整えた基本的文献やPC環境を基礎として,海外調査も実施することができ,その際に得られた知見を論考にまとめて公表することができた。同一労働同一賃金について研究テーマを展開するなかで,賃金規制に関する実務上の問題点も整理することができ,最終年度の総括に向けてほぼ計画通り順調に進展したといえる。最終年度は,これまでの実績をふまえて比較法研究を発展させるだけでなく,社会的背景と問題意識,そして解決策の組み合わせを理論的に整理して,現在の日本が直面している課題について具体的な提言をまとめたい。単一論点に対して賛成か反対かという単純な意思表示の集合ではなく,望ましい政策を労使で集団的に利害調整する仕組みの構築を具体的制度設計として落とし込んでいく作業を行う計画である。その際には,理論的な視点のみならず,実際の運用における問題点を把握したうえで,実務にも有用となる,日本の立法政策にかかる提言を公表することを計画している。本研究の目的は、産業別最低賃金を素材とし、その再構築を足がかりとして労使自治機構の再構築を試みることである。初年度はまず、基礎的な法的検討を行うことによって前提条件を整理し、制度論としての妥当性を高めることを重視した。産業別最低賃金のあり方の見直しは、労使自治の保障という法的意義だけでなく、非正規労働者の待遇改善、同一労働同一賃金の実現にむけた均衡・均等待遇の条件整備とも位置づけられるところ、これらのテーマに関わる最新の法的議論をまとめることができた。とくに、産業別最低賃金の歴史と機能に関する考察をふまえて、連合大阪主催の「特定(産業別)最低賃金制度のあり方研究会」において具体的提言をし、現場の労使当事者と意見交換ができたことが重要である。この成果は,2017年10月に同研究会報告書としてまとめられ、第5回研究会資料として提言内容が掲げられたのみならず、報告本体のなかにも産業別最低賃金の複数設定などの具体的制度提案として反映されている。さらに,2017年6月には日本弁護士会主催のシンポジウム「最低賃金引上げには何が必要か-法制度と運用面の課題を探る-」にパネリストとして登壇し、日本の最低賃金制度の仕組みと課題などを報告するとともにパネルディスカッションをおこなった。その内容は、同年10月に労働法律旬報1898号において公刊されている。また、現場との意見交換との視点では、製造業の産別労働組合であるJAMの大手労組会議の研修会で「正規・非正規の格差解決に向けた問題点と課題-組合の役割」と題して講演をおこない、労働組合の担当者と積極的に意見交換することができた。この内容は、2017年に同機関紙「月刊JAM」4・5・6月号に講演録として収録されている。その他、正規・非正規格差とその救済については日本労働研究雑誌に論考を発表し、学術的理論化を進めることができたことも実績である。初年度は研究の基礎を固めるのに必要な基本的文献やPC環境などを整えることができ、かつ現場の労使との意見交換を活発に行うことができたため、予定されていた計画に照らしておおむね順調に進展したといえる。

そこで,いわゆる「同一労働同一賃金」を素材として賃金規制について論考を著した。そのなかでは,上記現地調査で知ることとなった海外の研究者の問題意識に答えるため,英語での論考も発表した。その他,上記最高裁の判決に対する評釈も含め,研究テーマについての考察を深めて公表することができた。初年度に整えた基本的文献やPC環境を基礎として,海外調査も実施することができ,その際に得られた知見を論考にまとめて公表することができた。同一労働同一賃金について研究テーマを展開するなかで,賃金規制に関する実務上の問題点も整理することができ,最終年度の総括に向けてほぼ計画通り順調に進展したといえる。2年目は、初年度の実績をふまえて、法制度上の課題を明らかにし、イギリス法を対象とする比較法的検討をすすめる予定である。とくに、2016年労働組合法改正という集団的労使関係法に大きな変化のあったイギリスの現状について、現地の研究者への聞き取りをしたいと考えている。その際には、制度の変遷や問題意識だけではなく、新たな労働組合法の施行過程での実務上のインパクトや、新たに生じてきた法的問題、そしてそれらの問題に対してどのような対処や解決方法が提示されているのかについて調査し、日本の取組への具体的示唆を得たい。最終年度は,これまでの実績をふまえて比較法研究を発展させるだけでなく,社会的背景と問題意識,そして解決策の組み合わせを理論的に整理して,現在の日本が直面している課題について具体的な提言をまとめたい。単一論点に対して賛成か反対かという単純な意思表示の集合ではなく,望ましい政策を労使で集団的に利害調整する仕組みの構築を具体的制度設計として落とし込んでいく作業を行う計画である。その際には,理論的な視点のみならず,実際の運用における問題点を把握したうえで,実務にも有用となる,日本の立法政策にかかる提言を公表することを計画している。海外から文献を取り寄せる場合の為替の変動可能性などを考慮し、若干抑制的に物品費を計上してきたが、購入予定であった図書の発行が遅れたこともあって若干の余剰が生じた。今後、物品費として使用する予定である。海外調査や,海外に発注する文献費用について,為替変動可能性を考慮していたが,想定よりも変動幅が小さく収まったため若干の余剰が生じた。同余剰金を含めた助成金は,最終年度における研究の総括を円滑に進めるため,最新文献の渉猟・分析および公刊にかかる物品費を中心として,研究報告や意見交換を行うための人件費や移動費用等としても使用する予定である。
新しい高エネルギー密度型リチウム二次電池用正極としての五酸化バナジウムキセロゲル

高エネルギー密度リチウム二次電池の正極活物質としては,遷移金属の酸化物従来主に検討されてきたが,必ずしも合成が容易ではなく,放電に伴うリチウム挿入で不可逆的な構造変化を起こす場合も多い.われわれは,ゾル-ゲルプロセスで水溶液から容易に合成可能で広い層間距離(約1nm)をもつ特異的な含水遷移金属酸化物,五酸化バナジウムキセロゲル(V_2O_5・nH_2O)に着目して,そのリチウム挿入・脱離挙動に関する多くの基礎的知見をこれまでに明らかにしてきた.本研究では,層間への有機分子導入による正極特性の向上の指針を探ろうとした.このため,層間水の一部または大部分を極性有機分子であるアニリンやピリジンで置換すると可逆的放充電容量が増大することを確認し,層間へ導入されたこれら有機分子の機能を調べた.具体的にはまず,ディップコート法でニッケル基体上に薄膜化した種々の含水率nをもつキセロゲル試料極を準備して,炭酸プロピレンを溶媒とする非水電解液中で放電・充電サイクルさせたときの電位の変化過程を追跡し,これと同時に結晶構造上の変化も調べた.この結果,含水率nが低いほど高い可逆性を示すことが分かり,挿入されたリチウムイオンに対する層間水分子の配位状態がきわめて強いことに起因すると考えられた.さらに,キセロゲル層間にあらかじめアニリンを導入して層間水と置換すると,可逆性は同様に向上することが認められ,挿入されたリチウムイオンの配位状態の変化が正極特性の向上につながったものと考えられた.以上の結果,新しい実用正極材料としての可能性を実証できた.高エネルギー密度リチウム二次電池の正極活物質としては,遷移金属の酸化物従来主に検討されてきたが,必ずしも合成が容易ではなく,放電に伴うリチウム挿入で不可逆的な構造変化を起こす場合も多い.われわれは,ゾル-ゲルプロセスで水溶液から容易に合成可能で広い層間距離(約1nm)をもつ特異的な含水遷移金属酸化物,五酸化バナジウムキセロゲル(V_2O_5・nH_2O)に着目して,そのリチウム挿入・脱離挙動に関する多くの基礎的知見をこれまでに明らかにしてきた.本研究では,層間への有機分子導入による正極特性の向上の指針を探ろうとした.このため,層間水の一部または大部分を極性有機分子であるアニリンやピリジンで置換すると可逆的放充電容量が増大することを確認し,層間へ導入されたこれら有機分子の機能を調べた.具体的にはまず,ディップコート法でニッケル基体上に薄膜化した種々の含水率nをもつキセロゲル試料極を準備して,炭酸プロピレンを溶媒とする非水電解液中で放電・充電サイクルさせたときの電位の変化過程を追跡し,これと同時に結晶構造上の変化も調べた.この結果,含水率nが低いほど高い可逆性を示すことが分かり,挿入されたリチウムイオンに対する層間水分子の配位状態がきわめて強いことに起因すると考えられた.さらに,キセロゲル層間にあらかじめアニリンを導入して層間水と置換すると,可逆性は同様に向上することが認められ,挿入されたリチウムイオンの配位状態の変化が正極特性の向上につながったものと考えられた.以上の結果,新しい実用正極材料としての可能性を実証できた.
モダリティと言語を横断する潜在空間を利用した情報アクセスの研究

本研究では、多種多様な情報の対応付けや相補的利用のために、モダリティや言語の差異を横断する情報アクセス手法の開発を目的とする。この目的のために、ニューラルネットワークを用いた系列変換の枠組みを適用して、多様な表現を横断する変換手法を開発する。また、種々の系列変換の過程で得られる潜在空間を共通化することにより、多様な情報を射影する共通の潜在空間を構築し、それを情報アクセスに利用する手法を開発する。
在日朝鮮人文学と「本名を呼び名乗る」運動の関連性についての研究

本「在日朝鮮人文学と「本名を呼び名乗る」運動の関連性についての研究」は、「本名を呼び名乗る」運動の言説を分析し、在日朝鮮人文学との関連性を考究するものである。具体的には、これまで肯定的に評価されてきた「本名を呼び名乗る」運動における、名乗らせようとする側と名乗らされる側との葛藤や軋轢を明らかにし、運動の総合的評価を行う。そのうえで、名前を主題とした在日朝鮮人文学とこの運動との距離感を測定することで、運動のイデオロギーを相対化しつつ、在日朝鮮人文学研究にも新たな視点を提示することを目指す。
大強度・高分解能パルス中性子による転位構造評価技術の開発

大強度・高分解能の飛行時間法中性子回折の転位評価技術を開発し金属材料の変形機構解明に役立つ転位情報の抽出に挑んだ。本研究では、変形によって回折プロファイルの幅と形状が大きく伴うラスマルテンサイト鋼を注目の試料として用いて、2種類の方法で変形中の転位評価を行い比較検討した。ピーク幅を利用したプロファイル分離法では裾を無視したため正しい転位評価結果が得られず、全プロファイル形状の畳み込み法では信頼できる転位密度のみでなく転位配列に関する情報まで得られ、変形初期段階での大きな加工硬化の原因が明らかにできた。本転位評価法の確立によって、他金属材料の変形及び熱処理に伴う組織変化の解明にも繋がった。中性子線は高い物体への透過能を有するため、強度の高いパルス中性子源に設置した飛行時間法中性子回折装置(J-PARCのBL19)を用いれば、金属材料のバルク状態での変形及び機能発現機構の解明だけでなく、加工熱処理中等のその場測定ができるようになりつつある。しかし、ほとんどの場合飛行時間法の中性子回折実験では弾性ひずみや構造変化までしか情報を取り出して研究が行われており、材料強度に関係する弾性ひずみへもたらす転位構造に関する情報等は予測に過ぎなかった。本研究では、大強度・高分解能パルス中性子を利用して、飛行時間法での転位構造評価技術を開発し、様々な金属材料の変形機構および機能発現機構の解明と組織制御の理解に役立つ転位構造の評価に挑戦した。平成26年度では、転位構造評価技術の調査、ソフトウェア及びJ-PARCのBL19の装置最適化を含めた準備、予備実験等を行い、転位構造評価技術の確立を行なった。その結果、J-PARCのBL19を転位構造解析のために最適化でき、転位構造評価解析手法を確立しただけでなく、応用としてナノベイナイト鋼の相変態と転位との関係を明らかにした。これらの成果をいくつかの国内外の会議にて発表し、論文及びプロシディングスを発表した。平成27年度では、最適化した実験装置及び確立した手法を用いて様々な金属材料の変形中の転位構造変化を測定し、転位構造を取り入れた変形機構を明らかにすることを目指す。飛行時間法中性子回折実験から、弾性ひずみ(回折線位置)、集合組織(回折線強度)および相比(又は相変態;回折線強度)意外に、転位(回折線形状)の評価法が進んでいない。大強度・高分解能パルス中性子を利用して、飛行時間法での転位評価技術を開発し、様々な金属材料の変形機構および機能発現機構の解明と組織制御の理解に役立つ転位評価法の確立に挑んだ。本年度では、変形によって回折プロファイルの幅と形状が大きく伴うラスマルテンサイト鋼を注目の試料として用いて、ピーク幅を利用したプロファイル分離法及び全プロファイル形状の畳み込み法の転位評価を行い、比較検討を行った。ピーク幅を利用したプロファイル分離法による転位評価ではプロファイル裾を無視したため正しい評価結果が得られなかった。全プロファイル形状の畳み込み法による転位評価ではCMWPフィット法を用いて行い、信頼できる転位密度のみでなく転位の配列に関する情報まで得られた。ラスマルテンサイト鋼の変形初期段階では転位密度の変化が小さかったが、ランダム転位配列から相関関係の大きい転位配列への変化がみられ大きな加工硬化と関連付けられた。さらに、変形に伴ってラスの異なるパケットによる変形異方性が生じパケット間の荷重及び転位密度の分配が発生したことを発見した。飛行時間法中性子回折の転位評価用の全プロファイル形状の畳み込み法の確立によって、他金属材料の変形及び熱処理に伴う組織変化の解明にも繋がった。上記の成果は学会発表等で既に公開し、一部を論文発表した。平成26年度では転位構造評価技術の調査を行い、プロファイル分離法としてVoigt法と古典Williamson-Hall法の組み合わせ、プロファイル畳み込み法としてConvolutional Multiple Whole Profile fitting(CMWP)法を絞って、検討した。プロファイル分離法を行うためのソフトウェアは市販のグラフソフト(OriginPro)の上でマクロ等を用いて試作した。また、CMWP法を行うためのソフトウェアは開発者であるハンガリーEotvos大学のTamas Ungar教授(本研究協力者)から直接教えてもらい、メール、テレビ会議及び国際会議の合間で直接指導を受けながらJ-PARCのBL19で得られたデータ解析ができるように調整を行った。まず、転位構造評価ができるようにJ-PARCのBL19の調整を、標準試料LaB6粉末や焼き鈍しした純鉄等を用いて行い、その後評価対象の鉄鋼材料を用いて予備実験を行い、2種類のプロファイル分離法およびCMWP法の適用とそれぞれの結果の妥当性確認を行なった。それらの方法の専門家(プロファイル分離法では研究協力者の茨城大学の佐藤成男先生)および開発者の指導を受けながら解析し比較検討した。

また、他の共同研究者の協力を得て透過型電子顕微鏡(TEM)による転位密度評価も行なった。その結果、CMWP法が最も信頼性の高い手法であることを確認し、J-PARCのBL19で得られた中性子回折プロファイルを転位評価解析するには最適であることを確認することができた。これらの結果を国内外の会議ですでに発表し、ナノベイナイト鋼のマルテンサイト変態によってオーステナイト相に導入された転位からベイナイト変態が促進されたことを見出し、共同研究者と一緒に論文発表まで行なうことができた。量子ビーム科学平成26年度に最適化した転位評価方法(CMWP法)および中性子実験装置であるJ-PARCのBL19を用いて、様々な金属材料の変形中の転位構造変化を測定し、転位構造を取り入れた変形機構を明らかにすることを目指す。今まで疑問として残っていた、引張試験において弾性限が低く高い引張強さを示すマルテンサイト鋼の変形機構の解明、及び中ひずみ量での低サイクル疲労中の転位構造の発達がもたらす破壊機構の解明を目指して応用実験として行なう。また、CMWP法の開発者と直接指導を受けながら、解析手法及び得られた結果の信頼性等を今後高める。プロファイル分離法による転位構造解析を支援するソフトウェアを製作する予定であったが、J-PARCのBL19での予備実験等では信頼性の高い結果が得られなかったため製作をキャンセルした。また、CMWP法をいろいろ試しながら動かせるためにすでにあったワークステーションを仮として使い、次年度に専用のワークステーション購入を行う予定である。キャンセルしたソフトウェアの製作費分を実験用試料等の消耗品購入に使用し、CMWP専用のワークステーションの購入を計画している。
昆虫ウイルスの宿主制御戦略に関する研究

本研究では、カイコを宿主とするカイコ核多角体病ウイルス(BmNPV)を用い、バキュロウイルスが行う宿主制御を解析することを目標にし、以下の3つのウイルスタンパク質に注目した解析を行った。まず、RINGフィンガー領域依存的にユビキチンリガーゼE3活性を示すIE2についてウェスタン法を行ったところ、感染後24時間までに徐々に消失することがわかった。そこで、プロテアソーム阻害剤であるMG132を処理した結果、IE2の消失にはプロテアソームによる分解が関与していることが示唆された。また、感染細胞の核内にIE2が形成する点状局在(foci)も、感染後12時間までに消失するが、MG132処理やE3活性欠失変異導入により、拡大したfoci形成を示すことがわかった。一方、ORF8はウイルス増殖の場所と考えられる核内の特定領域に局在を示すことがわかったので、緑色蛍光タンパク質(GFP)を癒合させたORF8を用いて局在の詳細を調べた結果、IE1とhrによってORF8の核内点状局在が促進されることが明らかになった。さらに、核外輸送の阻害剤処理や変異導入の解析により、BROタンパク質がnuclear export signal(NES)として機能する配列をもっており、BROの核外輸送は核外輸送因子であるCRM1に依存していることを明らかにした。次に、NESに変異をもつBRO-Dを発現する変異ウイルスを作製・解析した結果、NESはBRO-Dの機能上重要な役割を担っていることが示唆された。また、変異を持っタンパク質の局在は影響を受けていないものの、RNA合成の抑制によりタンパク質の発現が少し抑制されることが示された。以上の結果より、これらのタンパク質がBmNPV増殖において大事な役割を担っていることが示唆されたので、相互作用する宿主因子を同定するなど、さらに解析を行う予定である。本研究では、カイコを宿主とするカイコ核多角体病ウイルス(BmNPV)を用いて、バキュロウイルス感染時に行われる宿主制御を細胞レベルにおいて解析する。当初の計画に沿って、二つのアプローチを行った。まず、核と細胞質の両方に局在を示したBmNPVのBROタンパク質にはnuclear export signal(NES)様配列が存在する。そこで、CRM1経由の核外輸送の阻害剤であるLeptomycin B(LMB)を用いたところ、LMB存在下では、BROタンパク質は核内に蓄積し、細胞質への局在を示さなくなることがわかった。さらに、NES機能上重要なロイシン残基を他のアミノ酸に置換する突然変異を導入したところ、LMB処理同様の結果が得られた。これらの結果は、BROタンパク質がCRM1を介して、核外に輸送されることを強く示唆する。そこで、CRM1とBROが直接相互作用するかどうかを調べている。一方、BmNPVに存在する6つのRINGフィンガー蛋白質を用いた解析より、3つのタンパク質(IAP2、IE2、PE38)がRINGフィンガー領域依存的にユビキチンリガーゼE3活性を示すことがわかった。ウェスタン解析によって、E3活性を示したIE2は感染後24時間までに徐々に消失することが明らかになった。そこで、プロテアソーム阻害剤であるMG132を感染細胞に処理した結果、IE2の消失にはプロテアソームによる分解が関与していることが示唆された。以上の結果から、IE2のE3活性が自身の発現消長および細胞内局在を調節していることが明らかになった。現在、E3活性を示したRING

フィンガー蛋白質と相互作用する因子の探索を行っている。本研究では、カイコを宿主とするカイコ核多角体病ウイルス(BmNPV)を用いて、バキュロウイルス感染時に行われる宿主制御を細胞レベルにおいて解析する。前年度の解析より、BmNPVのBROタンパク質はnuclear export signal(NES)として機能する配列をもっており、BROの核外輸送は核外輸送因子であるCRM1に依存していることが示唆された。そこで、NESへの変異がウイルス感染に及ぼす影響を調べるため、NESに変異をもつBRO-Dを発現する変異ウイルスを作製し、解析に用いた。結果、トランスフェクションの時とは異なり、核内へ蓄積せず核と細胞質の両方に局在を示したことから、ウイルスの他の遺伝子産物が阻害されたBRO-Dの核外輸送機能を補っていることが示唆された。しかし、タンパク質の発現が少し抑制されており、RT-PCR法を用いた解析からこの抑制はRNA合成の抑制によるものであることが示された。次に、CRM1と結合するウイルスの他の遺伝子産物を同定するため、酵母2-ハイブリッドスクリーニングを行った。結果、ウイルスのキャプシドタンパク質であるvp39が相互作用する相手として得られたので、解析を行っている。一方、ウイルス増殖の場所と考えられる核内の特定領域に局在を示すorf8遺伝子と相互作用する因子の同定を試みた結果、4つの宿主タンパク質とウイルス由来のIE1を得ることできた。そこで、緑色蛍光タンパク質(GFP)を癒合させたORF8を用いて局在の詳細を調べた結果、IE1とhrによってORF8の点状局在が促進されることがわかった。
メニーノード多階層メモリを統合する高汎用メモリシステムの研究

2018年度は,マルチノードにおける高性能,高生産性メモリランタイムシステムmSMSについて,重点的に研究を推進した.mSMSに,あらたに高性能通信機構とpreload関数(事前にアクセス領域が既知の処理向け)を開発した.東工大Tsubame3.0スパコンの180ノード(9900コア)を利用した実験では,各ノードに約130GiBのデータを分散配置し,全体として23TiBの大域共有データを定義,約30TiBの仮想アドレス空間を持つプロセスを,各ノードで稼働させて,大規模な共有メモリデータプログラミング環境を実現した.通信が頻繁な単純ステンシル計算では,preload機能により,MPIに匹敵する(あるいはMPI以上の)性能がmSMSにより得られた.通信頻度を低減した時間プロッキングステンシル計算では,129ノード未満システムで,preload利用有無によらず,MPIプログラムと同等レベルの性能が得られた.さらに,OpenMP,OpenACCと同様な,マルチノード並列処理向けのディレクティブベースのAPI,SMintを新たに開発した.SMintは,OpenMPやOpenACCとの併用可能で,逐次プログラムからインクリメンタルに,マルチコア,マルチノード並列化を容易に行える.マルチノード並列セクションとデータ分散配置を利用し,マルチノードにおける同期的並列処理の記述をきわめて容易にした.また実装関数として,新たに高効率の遠隔データキャッシングを行う関数群を開発した.一方,配列の同期的処理にとどまらず,マルチノードに分散された大域データをポインタアクセスする応用として,多体問題むけBarnes-HutアルゴリズムをmSMSに実装し,初期評価を行った.大域データツリー生成と走査が繰り返される処理において,遠隔データへのシームレスなポインタアクセスが可能なmSMSの高生産性を示した.本研究課題の2つの柱のうち,マルチノードを利用した大規模並列処理向けの研究(水平方向メモリ利用)については,実装システムの高性能化,高生産性プログラミングのためのAPIの開発,性能評価などの面で,進んでいる.一方,1つの計算ノード内に,着目した多階層メモリの利用(垂直方向メモリ利用)については,当初.購入を予定していた新規不揮発性メモリ(intel 3D XPointメモリDIMM)開発が遅れており,これを搭載したサーバ利用による研究ができない状況にあった.2018年度に購入を予定した物品費を2019年度に残し,新規不揮発性メモリ(intel 3D XPointメモリDIMM)が利用可能になった時点で,当初,予定していた多種多階層なメモリ階層における効率的なアルゴリズムやアクセス方式を研究開発が可能ならば,それを進めていく.2019年5月現在,上記不揮発性メモリ(intel optane DC)を搭載したサーバを日本でも購入可能な状況になりつつあるが,納入業者によると,廉価システムであっても,価格的に150万円ほどで,予算的に,購入するのは,むずかしい.今後,性能動作が安定し,価格が下がる状況になれば,検討の余地があるが,Cornel大学Swanson教授らから送られてきた基本性能調査によると,DRAMに比べ非常に速いわけではないということがわかっており,価格と動作性能の安定の動向をみながら,購入するか否かを検討する予定である.このため,2019年度は,上記のメモリ階層を利用した垂直方向の高速化とは別の,マルチノード利用における水平方向の高速化に関して重点的に進める.すでに,典型的処理であるステンシル計算において,大規模ノード(180ノード)での典型的処理ステンシル計算において,ソフトウエア共有分散メモリmSMSをランタイムとして用い,グローバルビューモデルによるプログラミング環境を提供しつつ,MPIと同等以上の性能を得られることを示した.さらにいくつかのAPIを構築しており,この中のディレクティブベースのAPIであるSMintと,既存のPGASとの比較を行う.比較に用いるのは,C言語をベースとするXcalableMPとUPCで,プログラム記述性と性能について比較する.またmSMSのようなシステムにおいて,さらに高性能な遠隔データ通信を実現のため,最新MPI3における片側通信性能の性能調査を行い,実装方式を検討する.2018年度は,マルチノードにおける高性能,高生産性メモリランタイムシステムmSMSについて,重点的に研究を推進した.mSMSに,あらたに高性能通信機構とpreload関数(事前にアクセス領域が既知の処理向け)を開発した.東工大Tsubame3.0スパコンの180ノード(9900コア)を利用した実験では,各ノードに約130GiBのデータを分散配置し,全体として23TiBの大域共有データを定義,約30TiBの仮想アドレス空間を持つプロセスを,各ノードで稼働させて,大規模な共有メモリデータプログラミング環境を実現した.通信が頻繁な単純ステンシル計算では,preload機能により,MPIに匹敵する(あるいはMPI以上の)性能がmSMSにより得られた.通信頻度を低減した時間プロッキングステンシル計算では,129ノード未満システムで,preload利用有無によらず,MPIプログラムと同等レベルの性能が得られた.さらに,OpenMP,OpenACCと同様な,マルチノード並列処理向けのディレクティブベースのAPI,SMintを新たに開発した.SMintは,OpenMPやOpenACCとの併用可能で,逐次プログラムからインクリメンタルに,マルチコア,マルチノード並列化を容易に行える.マルチノード並列セクションとデータ分散配置を利用し,マルチノードにおける同期的並列処理の記述をきわめて容易にした.また実装関数として,新たに高効率の遠隔データキャッシングを行う関数群を開発した.

一方,配列の同期的処理にとどまらず,マルチノードに分散された大域データをポインタアクセスする応用として,多体問題むけBarnes-HutアルゴリズムをmSMSに実装し,初期評価を行った.大域データツリー生成と走査が繰り返される処理において,遠隔データへのシームレスなポインタアクセスが可能なmSMSの高生産性を示した.本研究課題の2つの柱のうち,マルチノードを利用した大規模並列処理向けの研究(水平方向メモリ利用)については,実装システムの高性能化,高生産性プログラミングのためのAPIの開発,性能評価などの面で,進んでいる.一方,1つの計算ノード内に,着目した多階層メモリの利用(垂直方向メモリ利用)については,当初.購入を予定していた新規不揮発性メモリ(intel 3D XPointメモリDIMM)開発が遅れており,これを搭載したサーバ利用による研究ができない状況にあった.2018年度に購入を予定した物品費を2019年度に残し,新規不揮発性メモリ(intel 3D XPointメモリDIMM)が利用可能になった時点で,当初,予定していた多種多階層なメモリ階層における効率的なアルゴリズムやアクセス方式を研究開発が可能ならば,それを進めていく.2019年5月現在,上記不揮発性メモリ(intel optane DC)を搭載したサーバを日本でも購入可能な状況になりつつあるが,納入業者によると,廉価システムであっても,価格的に150万円ほどで,予算的に,購入するのは,むずかしい.今後,性能動作が安定し,価格が下がる状況になれば,検討の余地があるが,Cornel大学Swanson教授らから送られてきた基本性能調査によると,DRAMに比べ非常に速いわけではないということがわかっており,価格と動作性能の安定の動向をみながら,購入するか否かを検討する予定である.このため,2019年度は,上記のメモリ階層を利用した垂直方向の高速化とは別の,マルチノード利用における水平方向の高速化に関して重点的に進める.すでに,典型的処理であるステンシル計算において,大規模ノード(180ノード)での典型的処理ステンシル計算において,ソフトウエア共有分散メモリmSMSをランタイムとして用い,グローバルビューモデルによるプログラミング環境を提供しつつ,MPIと同等以上の性能を得られることを示した.さらにいくつかのAPIを構築しており,この中のディレクティブベースのAPIであるSMintと,既存のPGASとの比較を行う.比較に用いるのは,C言語をベースとするXcalableMPとUPCで,プログラム記述性と性能について比較する.またmSMSのようなシステムにおいて,さらに高性能な遠隔データ通信を実現のため,最新MPI3における片側通信性能の性能調査を行い,実装方式を検討する.当初の研究計画では,2018年度に出荷予定であった新規不揮発性メモリであるintel 3D XPointメモリDIMMを搭載したサーバを購入して,実験を行う予定で,このサーバ購入費として200万円を申請していた.本研究申請時には,2018年には,3D XPointメモリDIMMを搭載サーバが出荷されると発表されていたが,実際には開発が遅れ,2018年度末時点でも,購入が不可能であった.