hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中央構造線を例とした,大断層における剪断熱の定量評価

本研究では,日本陸上最大の断層である中央構造線(MTL)を研究対象として,MTL周辺の岩石に記録された熱履歴より,大断層における剪断熱を定量評価することを目指している.昨年度はMTL南の三波川帯において岩石サンプリングおよびそれらの炭質物ラマン分光分析による温度見積りを行い,MTL周辺での熱異常(断層面に近づくにつれての温度上昇)発生の有無の検証に取り組んだ.得られた最高到達温度構造はMTL付近での熱異常を示し,断層運動による剪断熱発生を強く支持する結果が得られた.また先行研究では,MTL北の領家帯において剪断熱発生を示唆する熱異常が報告されている.そこで本年度は,一次元の熱モデリングを行い,三波川帯および領家帯の熱異常データとのキャリブレーションを試みた.昨年度得られた三波川帯の熱異常データとのキャリブレーションでは,主要な剪断熱が長期間の横ずれ断層運動時に発生したことを示した.また炭質物ラマン分光分析結果と,熱モデリングから得られる剪断熱による被熱時間との比較より,同手法は一回の断層運動による瞬間的な温度上昇ではなく,長期間の断層運動の熱の累積により形成される温度上昇のみを検出可能であり,長期間活動を続ける大断層の剪断熱検出に適した手法であることを示した.さらに領家帯データとのキャリブレーションでも,長期間の横ずれ断層運動時に剪断熱が発生したことを示し,また大きな摩擦係数(μ>0.6)が必要であることを明らかにした.これらの結果は,MTLが横ずれ断層運動時に大きな剪断熱を発生した"強い"大断層であることを支持するとともに,摩擦係数を制約したことは,地震発生メカニズムや地殻強度推定にとって重要かつ大きな不確定パラメータとなっている断層強度の解明につながる大変意義ある成果といえる.以上のように,研究目的としていた大断層における剪断熱の定量評価は達成され,本年度も順調に研究を実施できた.最終年度最終年度本研究では,岩石に記録された大断層における剪断熱評価を目指している.そこで本年度は,日本陸上最大の断層である中央構造線(MTL)を研究対象として,MTL周囲の三波川帯岩石に記録された最高到達温度構造を明らかにし,MTL付近での熱異常(断層面に近づくにつれての温度上昇)発生の有無の検証に取り組んだ.MTLを貫通するボーリングコアとコア掘削地点周辺の野外調査を併用した数cm数kmスケールの岩石サンプリング,これらのサンプルを用いた炭質物ラマン分光分析による最高到達温度見積り,および観察・記載データを用いた地質図・断面図・コア柱状図の作成を行い,MTL周辺の最高到達温度構造を明らかにした.得られた温度構造はMTL付近での熱異常を示し,大断層での剪断熱発生を強く支持する結果が得られた.この結果は,これまで他の大断層において熱異常未検出により一般的に支持されている"弱い"大断層という断層強度推定について再考が必要であることを示し,地震発生メカニズムや地殻強度推定にとって重要かつ大きな不確定パラメータとなっている断層強度の解明につながる,非常に意義のある成果である.さらに勢断熱の定量評価にむけ,一次元の熱モデリングも行い,見積られた温度構造とのキャリブレーションを試みた.ただし研究遂行上,より詳細な熱モデリングが必要となった.そこでイギリス・ブリストル大学において3ヶ月間,深成岩体の熱モデリングを専門とする同大学勤務のCatherine Annen博士のもとでプログラミングおよび熱モデリングを学び,Matlabを使った熱モデリングの技術を身に付けることが出来た.熱モデリングは,勢断熱のみならず地球内部の温度構造推定手法として,近年のコンピュータの発展とともに急速に進歩しており,その重要性はより一層高まっている.そのため,プログラミングおよび熱モデリング技術を取得出来たことは,今後の研究を発展させる上で,大変意義のある成果といえる.本研究では,日本陸上最大の断層である中央構造線(MTL)を研究対象として,MTL周辺の岩石に記録された熱履歴より,大断層における剪断熱を定量評価することを目指している.昨年度はMTL南の三波川帯において岩石サンプリングおよびそれらの炭質物ラマン分光分析による温度見積りを行い,MTL周辺での熱異常(断層面に近づくにつれての温度上昇)発生の有無の検証に取り組んだ.得られた最高到達温度構造はMTL付近での熱異常を示し,断層運動による剪断熱発生を強く支持する結果が得られた.また先行研究では,MTL北の領家帯において剪断熱発生を示唆する熱異常が報告されている.そこで本年度は,一次元の熱モデリングを行い,三波川帯および領家帯の熱異常データとのキャリブレーションを試みた.昨年度得られた三波川帯の熱異常データとのキャリブレーションでは,主要な剪断熱が長期間の横ずれ断層運動時に発生したことを示した.また炭質物ラマン分光分析結果と,熱モデリングから得られる剪断熱による被熱時間との比較より,同手法は一回の断層運動による瞬間的な温度上昇ではなく,長期間の断層運動の熱の累積により形成される温度上昇のみを検出可能であり,長期間活動を続ける大断層の剪断熱検出に適した手法であることを示した.さらに領家帯データとのキャリブレーションでも,長期間の横ずれ断層運動時に剪断熱が発生したことを示し,また大きな摩擦係数(μ>0.6)が必要であることを明らかにした.

これらの結果は,MTLが横ずれ断層運動時に大きな剪断熱を発生した"強い"大断層であることを支持するとともに,摩擦係数を制約したことは,地震発生メカニズムや地殻強度推定にとって重要かつ大きな不確定パラメータとなっている断層強度の解明につながる大変意義ある成果といえる.以上のように,研究目的としていた大断層における剪断熱の定量評価は達成され,本年度も順調に研究を実施できた.本年度の研究達成目標としていた,ボーリングコア解析およびコア掘削地点周辺の野外調査を併用した詳細な記載・サンプリング,地質図・柱状図・断面図の作成,ラマン分光分析による温度見積り,これらのデータを組み合わせた剪断熱による熱異常発生の有無の検証を予定通り行うことが出来た.また,剪断熱の定量評価にむけた熱モデリングにも着手していることから,本研究は順調に進展しているといえる.最終年度これまでのコア解析,野外調査,温度見積りによって十分な天然のデータは得られており,今後は論文執筆に重点をおいて,研究を推進して行く予定である。また,剪断熱の定量評価にむけ,熱モデリングおよび見積られた温度構造とのキャリブレーションも同時進行で遂行して行く.より現実的な熱モデリングのためには,これまでに作り上げたモデルに修正が必要であることが明らかとなっており,熱モデリングの専門家であるAnnen博士とも連絡をとりながら,より詳細かつ現実的なモデルを完成させる.そして最終的には,MTL周辺での温度構造および熱モデリングによる剪断熱の定量評価という内容で論文をまとめ,投稿する予定である.最終年度
低温金属薄膜中における正ミュオンの研究－高強度超低速ミュオンビーム生成を目指して

陽電子と正ミュオンは同じ電荷を持つレプトンであるにもかかわらず、金属中での振る舞いが大きく異なる。陽電子は金属中を容易に拡散するが、ミュオンは殆ど拡散しない。この違いは、両者のドブロイ波長が全く異なることが原因であると考えられる。我々は、低温の金属中では、ミュオンも陽電子と同様に拡散するのではないかと考えている。本研究課題では、タングステン薄膜を10K程度に冷却する装置をつくり、そこにミュオンを入射してミュオンが薄膜中を拡散するかどうかを調べる。ミュオンが低温金属中で効率よく拡散すれば、超低速ミュオンビーム生成の高効率化が実現し正ミュオンを用いた研究の発展に大きく貢献すると期待できる。
災害多発時代に備えた河口生態系のレジリエンスの評価

近年の豪雨災害が多発する状況下において、グリーンインフラの活用を進めるには、生態系の回復力(レジリエンス)を最大限に発揮することが重要である。災害により生態系の防災や浄化機能が低下した場合に、どの程度の期間で自立的に回復するのかわかれば、グリーンインフラとして活用しやすく、結果として貴重な生態系も保全される。そこで、本研究では、災害の影響を受けやすい河口生態系を対象にして、2018年7月の西日本豪雨災害からの微地形や動植物、これらのつながりの再生プロセスを評価する。
前立腺癌に対する汎HLA対応型ペプチドワクチン療法の基礎ならびに臨床研究

HLA-A3、-A11、-A31、-A33分子全てに共通して結合能を有するペプチドとしてSART3-109を選択した。さらにSART3-109の免疫原性を、ペプチド特異的でHLA拘束性のCTL誘導能測定により解析し、HLA-A3スーパータイプに結合能があることを確認した。これまでに同定したHLA-A3スーパータイプペプチド5種類と、現在臨床試験にて使用中のHLA-A2拘束性ペプチド12種類、及びHLA-A24拘束性ペプチド14種類を用いて、再燃前立腺癌患者に対するテーラーメイドペプチドワクチン((汎HLA対応型テーラーメイドペプチドワクチン)を実施し、その安全性、有用性を検討する第1相臨床試験を行い、安全性ならびに免疫応答を認め、PSA低下症例も認めた。1:癌抗原としては前立腺癌を始め上皮性癌に強く蛋白発現するEGFR(epidermal growth factor receptor)分子を解析した。EGFR抗原由来ペプチドのそれぞれのHLA-3ファミリーに対する結合性について遺伝子導入細胞株を用いて検討した。HLA-A分子はHLA-A3、-A11、-A31、-A33を用い、遺伝子導入細胞株としてはHLA-A3、-Al1発現各種細胞株(マウスclassI発現低下RMA腫瘍変異株<RMA-S>)を新規に樹立した。ペプチド分子としてはデータベース検索にて各HLA-A分子結合能を有するものを検索して結合スコアーの高い順に各抗原(初年度は6種類)で各HLA-A分子(4種類)ごとに10個合成した。それらを、遺伝子導入のRMA-S細胞にパルスし、そのHLA発現の安定性をFACSで解析し(FACSは現有)、各ペプチドのHLA-A分子との結合性を検討した。その解析より、HLA-A3、AA11、-A31、AA33分子全てに共通して結合能を有するペプチドとしてSART3-109を選択した。さらにSART3-109の免疫原性を、ペプチド特異的でHLA拘束性のCTL誘導能測定により解析した。また、ペプチド特異性については抑制試験にて、HLA-A特異性については、抗体による抑制試験やHLA遺伝子と抗原遺伝子DOUBLETRANSFECTIONの実験系にて確認中である。2:これまでに同定した且LA-A3スーパータイプペプチド5種類と、現在臨床試験にて使用中のHLA-A2拘束性ペプチド12種類、及びHLA-A24拘束性ペプチド14種類を用いて、再燃前立腺癌患者に対するテーラーメイドペプチドワクチン((汎HLA対応型テーラーメイドペプチドワクチン)を実施し、その安全性、有用性を検討する第1相臨床試験を行っており、現在15名の4験参加者を得、継続中である。HLA-A分子はHLA-A3、-A11、-A31、-A33を用い、遺伝子導入細胞株としてはHLA-A3、-A11発現各種細胞株(マウスclass I発現低下RMA腫瘍変異株<RMA-S>)を新規に樹立した。その解析より、HLA-A3、-A11、-A31、-A33分子全てに共通して結合能を有するペプチドとしてSART3-109を選択した。また、ペプチド特異性については抑制試験にて、HLA-A特異性については、抗体による抑制試験やHLA遺伝子と抗原遺伝子DOUBLE TRANSFECTIONの実験系においても認めた。2:これまでに同定したHLA-A3スーパータイプペプチド5種類と、現在臨床試験にて使用中のHLA-A2拘束性ペプチド12種類、及びHLA-A24拘束性ペプチド14種類を用いて、再燃前立腺癌患者に対するテーラーメイドペプチドワクチン((汎HLA対応型テーラーメイドペプチドワクチン)を実施し、その安全性、有用性を検討する第1相臨床試験を行い、安全性ならびに免疫応答を認め、PSA低下症例も認めた。
G蛋白共役型受容体による癌の浸潤・転移の制御とその分子メカニズム

活性化血小板から放出される生理活性リゾリン脂質、スフィンゴシン-1-リン酸(S1P)は、マウスB16メラノーマ細胞において内因性に発現するG蛋白共役型S1P受容体、S1P2/Edg5サブタイプを介し、in vitroにおいて細胞遊走と細胞外マトリックス浸潤を抑制する。本研究では、B16細胞のC57BL/6マウス皮下接種によるメラノーマ腫瘤形成が、S1Pの連日局所投与により用量依存性に著明に抑制されることを見出した。病理組織学的検討ではS1P投与群においてがん組織の線維性被膜による隔絶と周辺組織への浸潤の欠如が認められた。In vitroにおいてS1PはB16細胞の増殖を抑制しなかった。S1P2/Edg5ノックアウトマウスを用いた検討から、S1Pの抑制効果は宿主側間質細胞ではなくB16細胞の発現するS1P2/Edg5を介し発揮されるものと考えられた。B16細胞にS1P2/Edg5受容体を強発現させ皮下接種するとS1Pの抑制効果に対しより感受性となった。一方、B16細胞にS1P1/Edg1受容体(in vitroにおいてGiを介し細胞遊走・浸潤を促進する)を強発現させると、メラノーマ腫瘤形成がS1P依存性に増強された。これらの知見からin vivoにおいてS1Pはがん細胞が発現する受容体サブタイプ特異的にがんの浸潤、腫瘤形成を促進あるいは抑制することが明らかとなった。さらに、培養血管内皮細胞へのB16細胞の接着・伸展がS1Pにより抑制され、これはS1P_2/Edg5選択的阻害剤により解除されることを見出した。これはS1P_2/Edg5を介する血行性肺転移抑制の分子機構の一端を担うと考えられる。
外国人観光客への最新ICTを取り入れた観光情報発信手法の研究

観光先進国の実現に向けて、わが国を訪れる外国人観光客が各地の魅力を感知するための情報を適時に入手できるICTを活かした手法の開発が急がれる。本研究が開発したARハガキは、ARアプリを実装したもので地域の風景をスライドショー形式で表示できる。このハガキによって、対象観光地の新たな価値が創出され、ハガキとしてのお値打ち感の高さを認知させることが明らかになった。この効用は、急激な訪日外国人観光客が国内各地へ広がりを見せる中で、その動きを推進するものと確信できる。本研究は、外国人観光客をターゲットとした観光情報発信手法に関わる研究であり、次の2点が主要なテーマである。1WiFi環境が未整備の観光地におけるAR(拡張現実)アプリを利用した情報発信手法2iBeaconアプリを利用したプッシュ型緊急情報発信手法の研究すなわち、国立公園や世界自然遺産などの通信インフラが不十分な地域においてWiFiに依存しないAR(拡張現実)というアプリを利用した手法の開発と、利用者が自ら情報を取得するというアクションを取らなくても緊急時などの重要度の高い情報を受信できるような仕組みを提案しようとしている。これらにより、外国人観光客に、質の高い観光サービスを提供する手法を確立することにある。研究対象地域としては、北海道知床・斜里および千歳空港エリアを選定する。本研究は、ビジネスでしかあまり注目されていないAR(拡張現実)やiBeaconアプリという最新のICTを、観光情報の発信という分野でどのように利用できるかを研究しようとすることろに特色がある。その内容は非常に実用性が高いため、本研究が成功すると、1WiFi環境が未整備な観光地でも、十分な観光情報を提供することが可能となる。2プッシュ型情報提供手法を確立することで、通常の観光地情報の他に、空港等の入国ゲートで必要とされる感染情報や、自然災害情報を含む危機管理情報を迅速に知らせることが可能となる。3これらの情報は、クラウドで管理されるため、迅速に情報更新が可能となる。研究初年度である2015年度の研究計画は、1研究対象となる観光地の選定と調整、2ARアプリ・iBeaconアプリによる情報発信手法の構築であった。1については、2015年9月と2016年3月に知床・斜里に現地調査を行い、ARアプリを利用した研究対象地域として世界自然遺産に指定されている知床五湖を選定した。2については、現地調査の際に収集した画像を使いARアプリを活かしたハガキを作成し、知床・斜里地域内の各種施設に配置した。また、iBeaconアプリを利用した研究対象地域として新千歳空港を検討していたが、実際に設置までには至らなかった。しかしながら、iBeaconに関してはプロトタイプを作成し、一定の距離に近づいたとき情報を提供できる仕組みは構築した。iBeaconに入れた情報はテキストと写真である。設置した場所で実際にiBeaconアプリを入れたスマートフォンを数回近づけたが、iBeaconの発信する電波に反応する時間や感度にばらつきがあった。また、観光客に対して事前にiBeaconアプリをどのようにインストールしてもらえるかという問題もある。今後はこの点も含めたiBeaconの課題を、研究フィールドにiBeaconを設置して調査する。本研究は、外国人観光客をターゲットとした観光情報発信手法に関わる研究である。2016年は前年度を大きく上回る約2、403万人の外国人旅行者が訪日した。年々、増加する訪日外国人旅行者に対する情報発信は多様かつ適切な方策が求められている。特に、本研究が対象地域としている知床のようなWiFi環境がいまだ未整備の地域でのハード・ソフト両面における情報環境の整備は喫緊の課題である。研究初年度の昨年度は、世界自然遺産に登録されているエリアを中心とした知床・斜里において、AR(拡張機能)アプリを活かしたハガキを作成するためのコンテンツを得るため現地調査行った。また、地元の高校生の協力を得て、外国人観光客に向けての観光情報発信という視点から、英語による観光情報の作成を行った。今年度は収集した画像をもとに夏・冬バージョンのハガキを作成し、主要な宿泊施設や駅、「道の駅」の観光案内所などに配置し、情報入手の評価に関するアンケート調査を行った。しかし、アンケート用紙の回収は順調に推移せず、二度にわたり担当者が現地に赴き、外国人観光客を対象にAR動画を視聴させ、直接その場でアンケートへの回答を求めた。本研究は、国立公園や世界自然遺産などの通信インフラが不十分な地域においてWiFiに依存しないAR(拡張現実)というアプリを利用した情報発信手法の開発への手がかりを得ることを目的としている。さらに、外国人観光客に質の高い観光サービスを提供する手法を確立することも目指している。2016年度は前年度の現地調査で収集した画像をもとに夏・冬バージョンのハガキを作成し、主要な宿泊施設や駅、「道の駅」の観光案内所などに配置し、情報入手の評価に関するアンケート調査と行った。当初は留置法で行ったが、終盤は直接聴き取る方法も加えた。アンケートの質問項目は、AR動画自体と観光地に対する視聴前後の評価の違いを明らかにするために設計された。しかし、アンケート用紙の回収は順調に推移せず、二度にわたり担当者が現地に赴き、外国人観光客を対象にAR動画を視聴させ、直接その場でアンケートに回答を求めた。2017年3月時点で、約60件の調査表を回収した。現在、調査の結果を統計手法を用いて分析中である。なお、研究計画に上げていたiBeaconアプリを利用した情報発信手法の研究については、1アプリのダウンロードに関する不具合

2正確な表示の確認(テキスト表示のほか、画像や動画の動作確認を含む)3ビーコン端末によるプッシュ型発信の有効性(3種類の情報発信・受信の正確さを確認)4iBeaconアプリ用マネジメントサイトの不具合、などの課題が解決されなかった。近年、観光の情報発信手法として観光ICT(Information Communication Technology)が注目されている。本研究では、そのような観光ICTの中でAR(Augmented Reality)とiBeaconに注目して研究をすすめた。しかしながら、iBeaconに関しては通信環境やiBeaconツールの性能等で当初予定していた観光地での調査が難しいことが判明した。一方、ARを利用した研究では世界遺産に登録されたエリアを中心としたフィールドでARアプリを実装したハガキを作成し、調査研究をした。本研究で作成したARハガキは夏バージョンと冬バージョンの2種類である。ARコンテンツは世界遺産に登録された風景をスライドショー形式で表示するようにした。今回の調査から次のような点が明らかになった。まず、ARハガキ自体に対する評価が非常に高かった。特に対象観光地への新たな価値の創出やハガキとしての値打ち感が高い評価に結び付いた。また、AR機能への期待度と満足度に関する結果から、外国人観光客へのAR機能を活用した追加情報発信は、地域で推奨するアプリさえあれば事前にダウンロードされていれば有効な手段として活用できるものと考えられる。さらに、AR動画を視聴したあとの評価から、情報発信手法としての有効性が検証できた。要約すると、ビジネスでしかあまり注目されていないAR機能を、観光情報の発信という分野でどのように利用できるかを研究することが目的であったが、その内容は非常に実用性が高いため、WiーFi環境が不安定な観光地でも、十分な観光情報を提供することが可能となことが判明した。今回の調査研究対象は北海道知床であったが、ARを利用した観光情報発信手法は全国展開できる可能性があると考えられる。観光先進国の実現に向けて、わが国を訪れる外国人観光客が各地の魅力を感知するための情報を適時に入手できるICTを活かした手法の開発が急がれる。本研究が開発したARハガキは、ARアプリを実装したもので地域の風景をスライドショー形式で表示できる。このハガキによって、対象観光地の新たな価値が創出され、ハガキとしてのお値打ち感の高さを認知させることが明らかになった。この効用は、急激な訪日外国人観光客が国内各地へ広がりを見せる中で、その動きを推進するものと確信できる。研究初年度を終えて、今後に向けての課題を以下の2つに整理した。1ビジネス分野での利用事例を調査し、観光サービス分野への応用の可能性を探る。2ARアプリ・iBeaconアプリによる情報発信手法とそのマネジメントサイトを構築する。さらに、外国人観光客に向けての観光情報発信という視点から、英語の観光情報を作成することも次年度の研究計画の中心としている。
色特徴量を用いた絶対位置復元エンコーダの創製

絶対座標を出力できるエンコーダは,原点復帰の必要が無く,電源投入時に即始動できるという利点がある.しかし,回転軸にスリットなどを有する機械式絶対座標エンコーダはその構造が複雑であり,小型化のボトルネックになりがちであるという問題がある.そこで,球体表面に着けた模様を1台の小型カメラで撮影した画像から,X軸及びY軸周りの回転角度を復元するシンプルな構造の絶対座標2軸ロータリーエンコーダについて検討した.球体表面の模様をカメラで捉え,その回転角度を復元するためには,模様の3次元座標が必要になる.3次元座標復元を,2台以上のカメラを用いた両眼視法や複眼視法により取得した複数枚の画像の対応点探索に基づき行う場合,計算量が多くなりがちである.そこで,対応点探索を不要にするために,映像を1枚だけ用いる単眼視法を用いる場合,球体の奥行き座標を復元するためには,何らかの制約条件が必要になる.そこで,実際の球体の直径とその映し出された球体の直径の比を用い,球体の奥行き座標を復元した.球体表面の模様の個数が多くなると,その識別が困難になることが懸念される.そこで,球の回転角度に対する画像上の模様の移動範囲から,模様間隔を各軸周りに60°間隔で配置した.カメラの光軸が球の中心を通過するように配置したカメラで撮影を行い,球体をX軸及びY軸周りの各回転方向に回転させた時の回転角度を復元した結果5%35%の誤差で復元できた.模様が画像中心から遠ざかるほど誤差は大きくなる.この原因は,球体の撮影画像である円の周辺部に近づくほど,1画素あたりの回転角度分解能が小さくなるためである.知能機械や自律ロボットなどの構成要素であるアーム移動量や関節角度を計測するエンコーダの小型化を目的とし、色特徴量を用いた絶対座標の取得を試みている。回転エンコーダの場合、スリットを有する円盤を回転軸に備え、そのスリットを通過する光の断続を検出する機械式エンコーダや、回転軸などの回転体からの反射光を用いる光学式エンコーダに大別できる。機構部品数を少なくできることからシンプルな光学式エンコーダが多用されている。しかしながら、光学式エンコーダでは機械式エンコーダと違って、座標の相対位置を復元できるものの、絶対位置を復元できていないことが課題である。すなわち、絶対位置を復元できなければ、システムの起動時や、外乱などからの復旧時に、原点復帰作業を必要とする事から、システム起動の準備時間が必要となる。本研究では、座標ごとに異なる着色を施した被検出物体とフルカラーセンサを用いることに着目する。提案法の最大の特徴は、被検出物体に着色するだけですむことから、今までのすべてのエンコーダに適用可能である。20年度はRGBフルカラーセンサの出力値が照明強度に影響を受けることを無くするためにHSL空間に変換し座標復元を試みた。円盤の円周方向にH,半径方向にSを対応させての極座標復元の場合、角度については理論値と実験値と対応できたが、半径の復元については再現性はあるものの、理論値と実験値がかけ離れた結果になった。提案するエンコーダの基本概念は、回転軸などの座標検出対象物にあらかじめ座標ごとに異なる着色を施しておくことで、被検出体の色の違いに基づき座標を復元しようとするものである。本研究を進めるためには、被検出体への規則的な着色方法、反射光を用いた色情報の取得と数値情報への変換、絶対位置座標の復元が不可欠である。21年度は、被検出体への規則的な着色方法と反射光を用いた色情報の取得と数値情報への変換についての実験環境を立ち上げた。着色についてはVBAを用いてRGB値を指定しプリンタで着色した。色情報の取得についてはExcel VBAとUSBインタフェース回路を用い、統計的評価なども処理できる装置をくみ上げた。これを用い光学式絶対座標エンコーダ実現に必要となるディジタル方式フルカラーセンサ単体の特性評価を行ない誤差1%の精度の見込みを確認できた。さらに、色情報と座標との対応を参照テーブルとするサーボ機構の基礎実験を行なったところ、あらかじめ与えた目標位置座標と、被検出体の色情報から復元した現在位置座標との偏差を収束しながら目標位置に向かう動作を実験で確認できた。高い分解能を得るためには、可能な限り細い光ファイバケーブルを介し白色LEDの光を被検出体に照射し、反射光を別のファイバーケーブルを介してカラーセンサに取り入れる方式が望ましい。しかしながら、この方式では光量や感度が不足することから、現段階では、LEDと光センサを組み込んだピックアップを試作して用いているにとどまっている。残されている課題は、光量と照射時間などの量をパラメータとして座標分解能を向上させることである。絶対座標を出力できるエンコーダは,原点復帰の必要が無く,電源投入時に即始動できるという利点がある.しかし,回転軸にスリットなどを有する機械式絶対座標エンコーダはその構造が複雑であり,小型化のボトルネックになりがちであるという問題がある.そこで,球体表面に着けた模様を1台の小型カメラで撮影した画像から,X軸及びY軸周りの回転角度を復元するシンプルな構造の絶対座標2軸ロータリーエンコーダについて検討した.球体表面の模様をカメラで捉え,その回転角度を復元するためには,模様の3次元座標が必要になる.3次元座標復元を,2台以上のカメラを用いた両眼視法や複眼視法により取得した複数枚の画像の対応点探索に基づき行う場合,計算量が多くなりがちである.そこで,対応点探索を不要にするために,映像を1枚だけ用いる単眼視法を用いる場合,球体の奥行き座標を復元するためには,何らかの制約条件が必要になる.

そこで,実際の球体の直径とその映し出された球体の直径の比を用い,球体の奥行き座標を復元した.球体表面の模様の個数が多くなると,その識別が困難になることが懸念される.そこで,球の回転角度に対する画像上の模様の移動範囲から,模様間隔を各軸周りに60°間隔で配置した.カメラの光軸が球の中心を通過するように配置したカメラで撮影を行い,球体をX軸及びY軸周りの各回転方向に回転させた時の回転角度を復元した結果5%35%の誤差で復元できた.模様が画像中心から遠ざかるほど誤差は大きくなる.この原因は,球体の撮影画像である円の周辺部に近づくほど,1画素あたりの回転角度分解能が小さくなるためである.
グローバル解析によるシングルスピン非対称の統一的解明

高エネルギーハドロン反応において観られる横シングルスピン非対称(SSA)の研究に取り組んだ。SSAは、これまで高エネルギー過程の記述に用いられてきたパートン模型によっては説明できないため、パートン描像を超えたハドロンの構造を反映した興味深い現象として注目されている。本研究では、量子色力学を起源とするツイスト3・パートン間量子的多体相関の効果に着目し、スピン非対称への寄与についての研究を行った。はじめに、終状態ハドロンについての相関を現すツイスト3破砕関数のSSAへの寄与についての定式化を行った。まず、摂動的なハード断面積に量子色力学のWard-高橋恒等式を用いる事で、ツイスト3断面積が明確にカラーゲージ不変な形に帰着する事を示し、共変ゲージにおける計算手法を確立した。次に、それを電子陽子衝突過程に適用し、スピン依存断面積の公式を導いた。また、低横運動量領域で有効な他の公式との関係を明らかにするため、断面積公式の漸近形を導いた。これらの成果は、近い将来に計画されているEIC実験との比較により、SSAの起源の解明に寄与できると期待される。上述の手法は、SSAに限らず他のゲージ不変なツイスト3観測量を計算できる一般的なものである。その一つの応用として、陽子陽子衝突でのオープン・チャーム生成の縦横ダブルスピン非対称のスピン依存断面積を導いた。この過程ではツイスト3グルオン相関関数が支配的な寄与をすると考えられるため、陽子中のパートン相関の新たな知見が得られるものと期待される。また、軽い中間子生成過程のSSAに対する3グルオン相関の寄与について、RHICエネルギー領域におけるスピン非対称への寄与を数値的に評価した。相関関数のサイズ・振舞いによって、この運動学的領域で無視できない寄与がある事を明らかにした。以上の研究成果は、量子色力学に基づいたSSAの記述の基礎となる重要な成果である。(抄録なし)現在、RHICで進行している偏極陽子衝突実験では、様々な終状態粒子についてのシングルスピン非対称(SSA)の測定実験・解析が進行している。RHICで観測されている大きなSSAは、これまで高エネルギー過程の記述に成功してきたパートン模型によっては説明できないため、パートン描像を超えるハドロンの構造を直接反映した興味深い現象として注目されている。近年、RHICから光子やジェット生成過程についてのデータが報告され始めており、これらは終状態ハドロンへの破砕の効果を含まないため、SSAの起源の解明に重要な役割を果たす。本年度の研究では、横偏極核子中のツイスト3クォーク・グルオン相関効果に着目し、中間子生成過程で決めた相関関数を用いて、RHICの運動学的領域におけるこれらのスピン非対称の数値評価を行った。その結果、直接光子のSSAは非常に大きく中間子生成のものとは異なる振る舞いをすること、シングルジェットのSSAの振る舞いは中間子と良く似ていること、などが分かった。これらの予言とデータとの比較により、クォーク・グルオン相関効果に対する新たな知見が得られると期待される。また、中間子生成過程のSSAに対するツイスト3破砕関数の寄与についての研究を行った。本研究では、量子色力学のWard高橋恒等式を用いて、この寄与が、明確にカラーゲージ不変な形に因子化されうる事をFeynmanゲージにおいて示し、collinear因子化の枠組みでツイスト3断面積を求める定式化を確立した。そして、この手法を、必要なダイアグラムの数が少なく、計算が比較的簡単な半包含深非弾性散乱過程に適用し、スピン依存断面積に対するツイスト3破砕関数の寄与を摂動論的量子色力学の最低次数で導出した。この理論公式と、RHICの後続の計画であるEIC実験との比較によって、ツイスト3破砕関数の情報を得られるものと期待できる。

相関関数のサイズ・振舞いによって、この運動学的領域で無視できない寄与がある事を明らかにした。以上の研究成果は、量子色力学に基づいたSSAの記述の基礎となる重要な成果である。当初の計画通り、ツイスト3破砕関数の寄与についての定式化を完成させ、半包含深非弾性散乱過程の断面積を導出できている。また、平成24年度中に行う予定であった陽子陽子衝突過程の計算はまだ途中であるが、計算手法等は自明であり、近いうちに完了できると思われる。そのため、計画はおおむね達成されたと言える。平成25年度は、陽子陽子衝突過程のスピン依存断面積を導出した後、シングルスピン非対称の実験データをグローバル解析するための計算コードを整備する。RHIC実験での陽子陽子衝突過程とHERMES実験・COMPASS実験での電子陽子衝突過程を含めたグローバル解析を実行する。(抄録なし)
線維芽細胞におけるLPSシグナルとアデノシンのクロストークの可能性

adenosineおよびATPによりIGF-Iによる増殖能増強は抑制されるが、PDGFによる増強は抑制されないことが明らかとなったので、これらのメカニズムを明らかにする目的で各種キナーゼ阻害剤を用いて解析を進めた。まず、HPLF増殖能に対する各種キナーゼ阻害剤の単独効果を検討したところ、LYは5μM濃度から、SBは10μM濃度からそれぞれ濃度依存的にHPLFの細胞増殖能を有意に減少させることが判明した。また、PDにおいては20および50μM濃度において細胞増殖能を有意に減少させた。続いて、増殖因子にadenosineあるいはATP、さらに各種キナーゼ阻害剤を同時添加した場合の影響について解析を進めたところ、adenosineによるIGF-I増殖の減少効果がSB添加によりさらに有意に減弱することが明らかとなった。しかしながら、LYおよびPD添加ではこのような効果は観察されなかった。さらに、PDGFの場合にはadenosine添加による著変は見られなかったにも関わらず、SB添加に伴う増殖能の有意な減弱が観察された。しかしながら、LYおよびPD添加ではPDGFによる増殖に著変は認められなかった。一方、ATPによるIGF-I増殖の減少効果はadenosineの場合とは異なりLY、SB、およびPD添加によりいずれもさらに減弱することが明らかとなった。、また、PDGFの場合にはadenosine同様、ATP添加による著変は見られなかったにも関わらず、LYおよびSB添加に伴う増殖能の有意な減弱が観察された。しかしながら、PD添加ではPDGFによる増殖に著変は認められなかった。線維芽細胞増殖因子は線維芽細胞の増殖に必須の役割を担っていることは知られているが、他の成長因子の役割については不明なのが現状である。本研究ではヒト歯根膜由来線維芽細胞(HPLF)の増殖能に対する他の成長因子の役割を解明する目的で、IGF-IおよびPDGFの影響について検討した。さらに、出血成分中に多量に存在するadenosineおよびATPの増殖能に対する効果についても合わせて検討を行った。実験方法としてHPLFにIGF、PDGF、adenosineあるいはATPを添加24及び72時間後について、細胞増殖能を検討した。また、IGF-IおよびPDGFにadenosineをよびATPを同時添加したものについても増殖能の検討を行った。IGFを24および72時間反応させた時、濃度依存的に細胞増殖能の増加が認められた。同様に、PDGFについても濃度依存的に細胞増殖能に増加傾向が認められた。一方、HPLFにadenosineを添加した場合は5×10^<-4>M濃度において細胞増殖能の有意な減少が認められた。同様に、ATP(5×10^<-4>M)において増殖能の有意な減少が認められた。次に、IGF-I(100μM)にアデノシン(5×10^<-4>M)あるいはATP(5×10^<-4>M)を添加したところIGF-Iによる細胞増殖能が減少することが明らかとなった。一方、PDGF(100ng/ml)にadenosine(10^<-4>M)あるいはATP(10^<-4>M)を添加したところ著明な変化は認められなかった。以上の結果より、HPLFに対してIGF-IおよびPDGFは細胞増殖能を亢進させる可能性が示唆され、さらにadenosineおよびATPがHPLFの細胞増強に対して影響を与える可能性が示唆された。
歯髄の免疫防御機構に関する免疫組織化学的研究:特に抗原提示細胞について

申請者は平成6年度科学研究費補助金を受け、齧歯類(ラット)正常歯髄および歯牙切削後の歯髄における抗原提示細胞の動態を免疫組織化学的に検索し、歯髄の免疫防御機構に関して以下の事を明らかにした。1.常生歯正常歯髄における免疫担当細胞、特にクラスII MHC抗原陽性細胞の組織内分布並びにその微細構造学的特徴を検索して(Arch.Hitol.Cytol.,1994)、抗原提示細胞である大食細胞と樹状細胞の微細構造学的特徴を示して、同歯牙における象牙質形成における象牙芽細部と歯髄毛細血管の相互関係を検索した論文(Cell.Tissue Res.1992)の結果と比較して、象牙芽細胞層内抗原提示細胞が有窓性毛細血管と密接な位置的関係をもつことを示した。活発な象牙質形成における血管経由の栄養物質とミネラルの輸送と共に侵入する可能性のある外来抗原物質の歯髄内侵入に対する防衛前線としてこれらの抗原提示細胞が重要な役割を担っていることを明らかにした。2.歯牙切削後の歯髄における抗原提示細胞の動態を検索し(Connect.Tissue Res.,1995)、歯牙切削後初期に象牙細管の中に突起を伸ばす抗原提示細胞について報告した。この研究では申請者の学位論文で報告した象牙細管の中に突起を伸ばす不規則な形態をした正体不明の細胞の本態を明らかにすることができた(Connect.Tissue Res.,1995)。これらの結果より、歯髄抗原提示細胞が露出した象牙細管経由の外来刺激に対する歯髄防衛の最前線におけるセンサー細胞として機能していることが明らかにとなった。今後は、大食細胞と樹状細胞の異同についても免疫組織化学・酵素組織化学的手法を用い検索し、歯髄における抗原提示細胞の形態・機能を明らかにしていきたい。。。
敗血症性多臓器不全におけるSTAT3の遺伝子治療による創薬科学医療イノベーション

本年度の本研究では,「敗血症動物モデル」および「ヒト培養細胞」の2つの研究系で,IL-6,およびIL-6受容体シグナルを以下の2内容を中心として解析する。1敗血症病態で血中濃度の上昇するIL-6が,「どの細胞に作用し」,「どのような作用をもたらすか」を,IL-6受容体シグナルを持つ細胞の同定として明らかとする。2IL-6受容体シグナルで活性化される転写因子STAT-3を,デコイ核酸などの遺伝子治療で抑制し,敗血症におけるSTAT-3の役割を明確とする。
清末民国初期日本における中国革命派・変法派の活動

二年間の研究によって、19世紀末から20世紀はじめの時期における。中国革命派、変法派の日本における活動の大要を把握することができた。また、中国革命派・変法派を援助した日本人の活動についても同様である。中国革命派・変法派や関係日本人に関する資料の残存・保管・展示・公刊等の状況や、関係者遺族の動静、関係史蹟についても概況を知ることができた。これの調査の成果によれば、中国本土や台湾で既刊の史籍(特に康有為、梁哲超、孫文、黄興、宗教仁、章炳麟等の指導者についての伝説・年譜・史料集)の誤りを訂正し、空白を埋め、あいまいな点を明確にし、正しい叙述をさらに確認し、補強することができる。これらの点については、史料点的根拠を示さずにまとめることは困難でもあるので、逐次、成果を発表して行きたい。今回の調査では、中国革命派あるいは変法派内部の複雑微妙な関係・中国革命派・変法派と日本・日本人との複雑微妙な関係が特に具体的に判明した。清朝打倒の革命運動をめざす孫文らは、在日華橋の下層民の支持を得、急迫的・民主的要求を掲げて奮闘する。しかし、華きょう社会内部で支持基盤をめぐって競合、対立する変法派に対しては、かえって、変法派の清朝に対する反逆性、伝統道徳からの乖離を口実として非難したのである。一方では自らの運動を監視するはずの清国公使や公使館員とも接触する。革命運動援助、利用のために接近する日本人も、中国進出・侵略により積極的な政治家、軍人、資本家、民間右翼が多いことは、19世紀中からのことである。しかし、1913年以降においてはとくにこの傾向が顕著となる。しかし、この場合にも孫文らに積極的援助を与えるため奔走したのは宮崎滔天、梅屋庄吉、管野長知ら古い同志であり、梅屋、管野は滔天よりも積極的であった。今後考えるべきことはなお多い。1.本研究においては,日本における中国革命派・変法派の活動と,彼らに関係のあった日本人の活動を明きらかにすることを主眠とした.かれらの行動の足跡をたしかめるためには,中国や日本の近代社会の構成や,彼等自身の個人的特徴,対人関係を充分に理解しなければならない.また,かれ等が活動していた地域の社会経済的条件や地理について詳細に承知していなくてはならない.これらの点に関しては,設備備品費でかなり基礎的で重要な史籍・史料を購入することができたので,多大な便宜を得た.2.この研究により,革命派・変法派の主要人物については,現状で望み得るもっとも網羅的な形で,基礎的史実を確認することができた.また,関係日本人の遺族などの動向もかなり知ることができた.彼らの活動,活動地点,関連史料(遺跡・遺物を含む)の概要や保存・展示状況,関係者遺族等の動向については,写真等を付して,一覧表的なリストとして公刊できたなら,研究者に多大の便宜を与えるものと思う.3.本研究は,申請段階でも述べたように,基礎的史実の調査・確認を主目的としたものであり,「新たな知見・成果」といっても,旧説・通説の根本を動揺させるようなものは少ない.しかし,この限界内においては既刊の史料集を補足・訂正できる成果は無数である.

孫文や蒋介石等重要人物のプライヴァシイについてもかなり判明しているが,事柄の性質上,研究や公刊が思うように行かぬのは残念である.4.以上の次第で史料をそのまま公刊しただけでも研究者に稗益すること多大と思われる.まだ,量的に多すぎて整理・出版が容易でないこと,日本人の書簡等が中国史研究者にとってはかえって解読困難であること,という難点がある.次年度には整理,分析に重点を置き,史料・成果の概要もしくは一部だけでも出版準備をしたい.昨度の報告にも記したように、集めることのできた史料は無数である。ことに外務省外交史料館所蔵文書、小坂主和子氏所蔵梅屋庄吉文書は、従来からその存在は知られており、断片的にはかなり利用されてきた史料についても、基本的な部分の大部分は、その大要を把握することができた。また、従来、まったく学界に知られていなかった萱野操子氏所蔵萱野長知関係資料(仮称)によって、萱野長知自身の文章数篇と関係資料を見出し得たことは大きな喜こびである。山田純三郎・菊地良一・福本日南らその他の関係者の子孫の方々からも、さらに資料や回想について聞くことができた。現在、中華人民共和国においては、孫文等の詳細な年譜の発光が準備さており、また、台湾においては全6冊の孫文の「実録」が刊行されている。未刊の中国本土についてはいざしらず、台湾の膨大な「実録」の誤まりや空白部分を是正、補充できる箇所は数多くある。その他、康有為、梁啓超、章炳麟、黄興、宋教仁、宮崎滔天、萱野長知等の関係日本人の思想や行動についても多くの知見を得た。ただ、史料の量が多すぎること、日本人書簡の解読が困難なこと、等により、整理・分析は予定より大幅に遅れている。本年度においては玄洋社所蔵の萱野長知書簡二通を『辛亥革命研究』8号に公表したのを除けば、「研究成果報告書」で述べた知見と史料にまとめたくらいである。しかし、外交史料館文書、萱野長知関係資料の大部分については、時間さえ(浄写のための)かければいつでも公表可能の状態にあり、梅屋庄吉関係資料の一部も同様である。孫文等有名人物に関する新事実についても、既刊の全集・年譜・伝記等に対する批判、補充として逐次、発表していくことができる。ただ、当時の日本人、中国人の活動の全体的評価については、日本語書簡資料の整理・解読をふまえなければならないので、一年くらいの日時がさらに必要だというのが正直なところである。
反応部位の置換基によるジアリールエテンのフォトクロミック反応性の制御

本研究では、ジアリールエテンのフォトクロミック反応性を反応部位の置換基により制御し、これまでにない新規な性能を有する光機能材料創製を目指している。本年度は、反応部位にヒドロキシメチル基を有するジアリールエテンの合成およびフォトクロミック挙動の検討を行い、さらに反応部位間を化学結合で架橋したジアリールエテンについても反応性を検討した。1.反応部位にヒドロキシメチル基を有するジアリールエテンのフォトクロミック挙動ジアリールエテンを光スイッチング素子として利用する場合、その光反応性を制御することは大きな課題となる。また、反応部位の置換基は光による閉環/開環部位に隣接しているため、そのフォトクロミズムに大きく影響することが期待できる。本研究では反応部位にpH条件によっては脱プロトン化が期待されるヒドロキシメチル基を導入することにより、ジアリールエテンのフォトクロミック挙動を制御することを試みた。合成したジアリールエテンのヒドロキシメチル誘導体は、アセトン/水の混合溶媒中紫外光照射によりフォトクロミズムを示した。しかし、光照射によって生成したジアリールエテン閉環体は安定に存在せず、徐々に分解が観察された。一方、酸性条件においてはジアリールエテン閉環体は安定に存在し、通常のフォトクロミズムが観察された。2.反応部位環を架橋したジアリールエテンの合成ジアリールエテンのフォトクロミック反応性を制御するひとつの因子として、開環体のコンフォーメーションがある。ジアリールエテンにおいては、光反応不活性なパラレルコンフォーメーションと光反応活性なアンチパラレルコンフォーメーションが存在することが知られている。本研究では、反応部位間を化学結合により架橋することでそのコンフォーメーションを固定し、フォトクロミック反応性を制御することに成功した。すなわち、架橋部分(-(CH_2)_n-)のメチレン基が3個(n=3)の場合は開環体がパラレルコンフォーメーションに固定され、紫外光を照射しても閉環反応は進行しなかった。一方メチレン基が5個(n=5)の場合には開環体がパラレルコンフォーメーションに固定されることはなく、通常のフォトクロミズムを示した。本年度は反応部位の置換基効果により、光開環反応量子収率が非常に大きなフォトクロミックジアリールエテン、および大きな幾何構造変化を示すフォトクロミックジアリールエテンの合成に成功した。1.反応部位の置換基による光開環反応量子収率の制御ジアリールエテンを光スイッチング素子として利用する場合、その光反応性を制御することは大きな課題となる。本研究では反応部位に極性置換基であるシアノ基を導入するこより、光開環反応の反応性を著しく増大させることに成功した。ジアリールエテンのシアノ誘導体は、光閉環反応量子収率は0.42となり、メチル誘導体の値とほぼ同じであった。一方、光開環反応量子収率は0.41となり、メチル誘導体の0.013から非常に大きく増加していた。これは励起状態におけるエネルギー障壁が小さくなるという理論計算によっても支持される結果である。光開環反応の反応性が小さなメトキシ誘導体と比較すると、反応部位の置換基を換えることにより24000倍もの反応性制御を達成することができた。2.フォトクロミズムに伴う大きな幾何構造変化の誘起通常、ジアリールエテンは閉環/開環反応に伴う構造変化が小さいため、いくつかの誘導体は結晶状態でも安定なフォトクロミズムを示す。本研究では反応部位に長い直線構造を有するエチニル基を導入し、光反応によって大きな幾何構造変化を誘起することに成功した。ジアリールエテンのエチニル誘導体はヘキサン中で安定なフォトクロミズムを示したが、その大きな構造変化のため結晶状態ではフォトクロミズムを示さなかった。閉環体は単離、結晶化することができ、幾何構造が大きく変化することはX線結晶構造解析によって証明された。本年度は、pH変化によるフォトクロミックジアリールエテンの反応性制御、反応部位に二重結合を有するフォトクロミックジアリールエテンの合成に成功した。1.pH変化によるフォトクロミックジアリールエテンの反応性制御ジアリールエテンを光スイッチング素子として利用する場合、その光反応性を制御することは大きな課題となる。また、反応部位の置換基は光による閉環/開環部位に隣接しているため、そのフォトクロミズムに大きく影響することが期待される。本研究では反応部位にプロトン化/脱プロトン化が可能なジエチルアミノ基を導入することにより、ジアリールエテンの光閉環反応の反応性を制御することに成功した。合成したジアリールエテンのジエチルアミノ誘導体は、中性条件ではフォトクロミズムを示さなかった。しかし、トリフルオロメタンスルホン酸を添加した酸性条件においては、ジエチルアミノ基がプロトン化され、典型的なフォトクロミズムを示した。一方、比較として反応部位から離れた位置にジエチルアミノ基を導入したが、中性条件下においても通常のフォトクロミズムを示し、ジエチルアミノ基の影響は見られなかった。2.反応部位に二重結合を有するフォトクロミックジアリールエテンの合成通常、ジアリールエテンの閉環/開環反応にはアリール部位を含めて6つのπ電子が関与している。

ジアリールエテンの反応部位に2-メチルプロペニル基を導入することで、光反応に関与し得るπ電子の数は合計10になる。本研究では、チオフェン環の2位に2-メチルプロペニル基を導入したモノおよびジアリールエテンを合成し、そのフォトクロミック反応性を検討した。モノアリールエテンについては、2-メチルプロペニル基を含めた6π電子によるフォトクロミック反応を示した。一方、ジアリールエテンについては、2-メチルプロペニル基は光反応には関与せず、通常のジアリールエテンと同様の光閉環反応を示した。本研究では、ジアリールエテンのフォトクロミック反応性を反応部位の置換基により制御し、これまでにない新規な性能を有する光機能材料創製を目指している。本年度は、反応部位にヒドロキシメチル基を有するジアリールエテンの合成およびフォトクロミック挙動の検討を行い、さらに反応部位間を化学結合で架橋したジアリールエテンについても反応性を検討した。1.反応部位にヒドロキシメチル基を有するジアリールエテンのフォトクロミック挙動ジアリールエテンを光スイッチング素子として利用する場合、その光反応性を制御することは大きな課題となる。また、反応部位の置換基は光による閉環/開環部位に隣接しているため、そのフォトクロミズムに大きく影響することが期待できる。本研究では反応部位にpH条件によっては脱プロトン化が期待されるヒドロキシメチル基を導入することにより、ジアリールエテンのフォトクロミック挙動を制御することを試みた。合成したジアリールエテンのヒドロキシメチル誘導体は、アセトン/水の混合溶媒中紫外光照射によりフォトクロミズムを示した。しかし、光照射によって生成したジアリールエテン閉環体は安定に存在せず、徐々に分解が観察された。一方、酸性条件においてはジアリールエテン閉環体は安定に存在し、通常のフォトクロミズムが観察された。2.反応部位環を架橋したジアリールエテンの合成ジアリールエテンのフォトクロミック反応性を制御するひとつの因子として、開環体のコンフォーメーションがある。ジアリールエテンにおいては、光反応不活性なパラレルコンフォーメーションと光反応活性なアンチパラレルコンフォーメーションが存在することが知られている。本研究では、反応部位間を化学結合により架橋することでそのコンフォーメーションを固定し、フォトクロミック反応性を制御することに成功した。すなわち、架橋部分(-(CH_2)_n-)のメチレン基が3個(n=3)の場合は開環体がパラレルコンフォーメーションに固定され、紫外光を照射しても閉環反応は進行しなかった。一方メチレン基が5個(n=5)の場合には開環体がパラレルコンフォーメーションに固定されることはなく、通常のフォトクロミズムを示した。
実時間システムに対する論理的仕様・検証言語の国際共同実装計画

我々の形式仕様・検証ツールの設計と実装を進めた。又この仕様検証ツールを用いて、種々の実時間有限状態システムのサンプルに対して仕様、検証のケーススタディを行った。例えば実時間システムの研究分野でベンチマークとして使われている代表的な実時間システムの具体例(例えば、交通網自動制御システムの形式仕様とその安全性検証等)に我々の方法論を適用し、我々の論理的な方法論の有効性を検討した。特に、エージェントの数や時間制約が発展的に変化する並行計算システムの仕様・検証例を用いて、我々の方法論の独自性や特徴を示した。エージェントの数がダイナミックに変化する実時間システムの検証に対応するための実装の設計をフランス側共同研究グループと行った。まずユーザレベルで与えられた仕様は線形論理を用いた形式仕様に変換されグローバルな(例えば状態間の)時間制約をローカルタイマーを用いた時間制約に変換される。この時、この形式仕様レベルでは限定量化子等の意味はその時々の参加するエージェントの集合等に依存してダイナミックに変化することとなる。この形式仕様を使って効率的な検証を行う目的でエージェントの総数や各状態にあるエージェント数等をカウントするカウンターを用いた仕様への自動変換を行う。さらに稠密時間概念の消去手続きを行う。手続きの基礎となる基本定理は先行研究の中でKanovitch-Okada-Scedrovによって与えられていたが、この定理からアルゴリズムを抽出することにより安全性検証(reachability)のための稠密時間消去手続きの実装が行われた。又、このアルゴリズム抽出過程の分析を通じて安全性以外の(例えばAppointment problemや種々のスケジューリング)手続きへの拡張を行った。又、同様な方法論を用いてSecurity Protocolsの安全性検証を行う目的で、安全性検証のための論理推論体系の研究を進めた。又、我々の形式仕様検証言語として採用している線形論理の構文論と意味論に関する関連研究も進めた。第1年次は、我々の線形論理、書き換え論理の理論に基づいて、実時間並行計算システムの仕様・検証系の基礎の基礎的部分を実装した。我々の並行計算検証系の基礎理論となる線形理論およぴ書き換え論理に基づく並行プロセス計算モデルは、これまで日本チームと米国チームとの共同研究によって確立されてきた(岡田グループと米国Mitchell-Scedrovグループによる線形理論計算モデルと二木グループとLincoln-Mesaguerグループによる書き換え計算モデルの確立)。論理的検証系設計の準備は岡田、田村グループ及びHuetのINRIAグループにより進められてきた。また、形式仕様に対する論理的方法論については、OBJ型仕様言語を対象に二木及びJouannaudにより研究されてきた。これらの研究成果を統合して、線形論理に実時間システムの形式仕様・形式検証系の中核部分を実装した。またこの線形論理に基づく形式仕様・形式検証のわれわれのフレームワークに並行プロセスの検証ツールとして次のような反例生成系加えていくための研究を進めた。日米共同研究を通じて開発した線形論理の証明検索法によると、並行プロセスの検証の証明が与えられない場合は、(証明検索の原理と完全性定理との関係を用いて)反例が(線形論理の相意味論の上で)自動生成される。例えば、プロセスのreachabilityの検証証明に失敗する場合は、失敗した理由を示す反例がこの証明検索系により自動生成される。この理論をフランス側Huet(およびINRIA所属の協力者で、並行計算プログラムの反例分析の専門家であるF.Fage)グループの協力を得て、我々の実時間システム検証系に適用する理論を開発した。線形論理に基づいた稠密実時問システムの仕様・検証系についての我々の理論的成果や萌芽的アィデアを用いて、これを応用することに焦点をあてて本研究を行ってきた。