hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
21世紀に向けての女性の生涯スポーツに関する研究ー女性の日常生活及びスポーツ意識・活動の実態調査に基づいてー

本年度は、平成元年度、2年度のアンケート調査より得られた結果をもとに、多面的、総合的な分析を行ってきた。つまり、平成元年度における高校生、短大生、大学生、平成2年度における18才以上の一般社会人の日常生活の現状、スポーツ意識・活動の実態の調査結果を、以下の視点より考察した。1.年齢層別......高校、短大、大学生及び20代、30代、40代、50代に分けて考察する。2.地区別......年齢層別を加味しながら、特に関東と東北を比較する。3.その他......体育・スポーツの好き嫌い、スポーツクラブへの所属の有無などから考察する。結果は報告書に詳しく述べているので省略するが、21世紀に向けた女性の生涯スポーツについての具体的なイメージを簡単に述べると、現代の女性が今一番行ってみたいスポーツ種目は、スキューバダイビング、テニス、スキー、乗馬といったファッション感覚のものであり、また、将来継続して行いたい種目になると、テニス、スキー、水泳、ゴルフといった健康・社交型の種目となっている。すなわち、現代女性は生涯のそれぞれの時期においてスポーツを選択的に取り入れていこうとしているのがうかがえる。このように、女性の生涯スポーツに対する意識は、かなり積極的な方向に向かっており、今後、女性のスポーツ活動を支える環境・条件面をいかに整備するかが21世紀に向けた課題と言えるだろう。1.はじめに科研費交付の決定が10月末のため、大幅な予定変更が余儀なくされた。その結果、平成元年度は予備調査と本調査用のアンケ-ト項目の作成と配布までとなった。2.予備調査より得られた主な知見等(1)対象者:高校生95名、短大生48名、大学生58名(2)対象者自身と家族について得られた主な事項【○!1】子供に対するしつけでは、父親は厳しくなく、母親は厳しいという差がみられた。【○!2】子供の時、親との遊びにおいては、母親との遊びが主であった。【○!3】対象者の自由時間の過ごし方で、平日はテレビ、休日はショッピングという結果が得られた。(3)健康、運動、スポ-ツについて得られた主な事項【○!1】クラブ所属の経験において、中学校時代のクラブ所属率(一時加入も含む)は約80%、高校時代は約40%と、その所属率の激減が目だった。【○!2】運動不足、運動習慣の不足を感じる者は80%を越し、運動をしたいと感じている者は90%に達する。しかし、スポ-ツ時間の不足を感じる者は60%以上であり、スポ-ツに対する積極的な姿勢の不足を感じている者は70%にも達し、気持ちと行動に顕緒な差がみられた。(4)スポ-ツの将来性について得られた主な事項【○!1】将来、女性がスポ-ツをしていくには夫や家族の協力が必要であると考えている者が多数を占めた。1、はじめに平成元年10月に科研費の交付を受け、元年度は予備調査のみで終え、2年度においては高校生、短大生、大学生、18才以上の一般社会人を対象に本調査を実施した。対象者は高校生643人、短大生603人、大学生941人、一般社会人1484人である。尚、総合的考察及び調査報告は平成3年度であるため、2年度においては得られた新たな知見のうち、主なものを対象者別に報告することとする。2、本調査より得られた主な知見等(1)、対象者の1日の自由時間とその過ごし方対象者別に1日の自由時間→その平日の過ごし方→休日の過ごし方の順に挙げると以下の通りである。高校生:2ー3時間→テレビなどを見ながらなんとなく過ごす→ショッピング、短大生:4時間以上→友達付き合い→ショッピング、大学生:2ー3時間→友達付き合い→ショッピング、一般社会人:2ー3時間→テレビなどを見ながらなんとなく過ごす→ショッピングとなる。女性の場合、立場により自由時間に差はあるものの、その過ごし方は、平日は休息型、休日は消費型の過ごし方と言える。

(2)、現在行ってみたいスポ-ツと将来まで継続したいスポ-ツの種目対象者別に現在→将来の種目上位3種目を挙げると以下の通りである。高校生:テニス、乗馬、スキュウバ-ダイビング→テニス、スキ-、水泳。短大生:スキュウバ-ダイビング、テニス、スキ-→テニス、スキ-、水泳。大学生:スキ-、エアロビクス、スキュウバ-ダイビング→テニス、スキ-、水泳。一般社会人:未調査→水泳、テニス、スキ-となる。以上より、現在は流行性のもの、将来は年齢相応に運動の可能なものを挙げていると言える。I.はじめに平成3年度は、対象者を主に18才以上の一般社会人を対象としてアンケ-ト調査を実施した。その第一次集計(単純集計)を終了し、その結果を協力校(企業等)へ配布した。従って平成3年度の報告はその第一次集計結果によるものである。II.第一次集計結果より得られた知見等(1).対象者:18才以上の一般社会人1,484名対象地区:東京都、横浜市、川崎市、福島市、仙台市(2).対象者の日常生活(1)日常における自由裁量時間は、全体では23時間が一番多く、次いで12時間である。年齢層別にみると若者層では23時間、子育て時間となる30代では12時間、50才以上になると5時間以上と、年齢層の相違により差がみられた。(2)また、平日、休祭日における主な過ごし方を見ると、平日ではテレビなどをみながらなんとなく過ごす、友達付き合いとなり、休祭日ではショッピング、行楽、旅行となり多少行動型となる。この平日と休祭日の変化は若者層ほど大きいことが得られた。(3).対象者のスポ-ツ活動、スポ-ツ意識(1)対象者の一週間のスポ-ツ活動時間は、全体では全くしていないが、38.1%で一番であるが、特に子育てが関係する30代は43.8%と運動不足が目立つ。逆に50才以上で5時間以上が15%にも達している。(2)対象者のスポ-ツ意識をまとめると、スポ-ツを行うことによって得られる社会的、精神的、体力的側面については、全体的には90%以上がそう思うであるが、特に体力的側面についてその影響が大きいことを挙げている。
新生児・乳児の生活リズム形成に関する基礎的臨床的研究

1か月児の母親(n=1200)を対象に夜間睡眠に影響を与えている要因についてアンケート調査を実施。通年性で検討した結果、1か月児の夜間睡眠には季節的関与が認められた。他の1か月乳児の睡眠に影響を与えている要因に関しては、現在最終解析中である。アクチグラフを用いた乳児睡眠の周期解析を行なった結果、在胎週数によって、生後の体動量の違い、体動周期およびその出現期間に違いがあることが認められた。また、アクチグラフと同時にサンプリングした尿中のコルチゾールおよびメラトニン測定を行い、周期の有無や測定値の影響因子について現在解析中である。子どもの睡眠覚醒リズムの確立(24時間周期への同調)は、生後、様々な環境要因の影響を受け発達する。およそ生後12週で,生来の生体時計を外界の24時間周期に同調すると言われているが、根拠となる研究は多くなく、リズム確立過程における個体差も大きい。また、乳児期の睡眠障害は、母子の愛着形成ばかりでなく児の発達にも強く影響を及ぼす為、重要な問題である。平成25年度は、乳児のサーカディアンリズム早期獲得や睡眠障害の影響因子を明らかにし、母児の健康および児の健全な発育・発達をサポートすることが目的でアンケート調査を実施した。対象者は、1か月検診にきている正期産で生まれた生後1か月の新生児・乳児の母親約1000人。データ収集期間は平成25年11月平成26年8月。データ収集場所は、F県内の病院4か所。データ収集方法は無記名自己記入式質問紙によるアンケート調査。1か月検診に来ている母親に研究の主旨・目的を産科の看護師より説明して頂き、同意の得られた母親にアンケートを渡し、記入後、回収箱にて回収を行う。調査内容は、両親の年齢・職業、家族構成、出生時の状況、育児のサポート体制、母親の産前産後の睡眠状況、子どもの睡眠状況、母親の精神状況。分析方法は、単純集計、Kruskal Wallis検定、McNemar検定、Mnn-Whitney検定、相関係数を用い、有意水準p<0.05とした。現在、600部のアンケート回収が終了。入力・分析を行っている最中である。本研究の目的は、新生児集中治療室入院児と産科病棟入院児の生活リズムを縦断的に調査し、新生児・乳児のサーカディアンリズムを考慮したケアの実現と退院後の家族への育児ケアへの支援のための基礎資料を得ることが目的である。平成24年度は、パイロットスタディーを実施し、アクチグラムやポリソムノグラフィーの解析結果を照らし合わせ、器械の信頼性を確認し、次年度からの研究計画を立てることを実施計画として研究に取り組んだ。アクチグラムは、現在、NICU入院中の患児およびお産後の褥婦を対象に実施した。また、ポリソムノグラフィーはGCUに入院中の患児に装着し、現在、解析をしている途中である。平成26年度は、乳児のサーカディアンリズム早期獲得や睡眠障がいの影響因子を明らかにし、母児の健康および児の健全な発育・発達をサポートすることが目的でアンケート調査を実施した。対象者は1か月健診にきている正期産で生まれた生後1か月の新生児・乳児の母親約1,000名。データ収集期間は平成25年11月平成26年12月。データ収集方法は無記名自記式質問紙によるアンケート調査。調査内容は、両親の年齢・職業、家族構成、出生時の状況、育児のサポート体制、母親の産前・産後の睡眠状況、子どもの睡眠状況、母親の精神状況。分析方法はKruskal wallis検定、McNemar検定、Mnn-Whitner検定、相関係数を用い、有意水準p<0.05とした。現在1,300部アンケート回収が終了しているが、200部のデータの分析終了。<結果>1か月児の夜間睡眠時間は8.1±1.8時間で1日合計睡眠時間の5割以上を占めていたが、対象児の約1割は日中睡眠時間の方が夜間睡眠時間より長い傾向にあった。児の長い夜間睡眠に関与するのは、1母親が経産婦であること、2母自身の睡眠が規則的であること、3定時かつ早い時刻の消灯という生活習慣、4母乳育児の確立、5日中の明かり刺激であった。一方、母親の8割は、自身の睡眠に不満を抱えており、2割は産後うつ病が疑われた。児の夜間睡眠時間が長いほど、母親の睡眠満足度は高く、育児に意欲的であり、産後うつ病疑いの割合も有意に低かった。1か月児の睡眠は、母親および育児環境に大きく影響され、逆に母親の心理面に強く作用することから、健康診査時に母児の睡眠状況を把握し、適切な助言の重要性が認識された。乳児期早期、日中より夜間睡眠時間が短いことや夜泣きなど、児の睡眠に不安を抱く母親は多いが、睡眠に影響する因子の解明は進んでいない。その為、1カ月児の夜間睡眠に作用する要因および児の睡眠が母親の心理面に及ぼす影響を明らかにするために、F県内の産科施設で1カ月検診に訪れた母親(n=1200)を対象に無記名自記式アンケート調査を実施した。調査内容は基本的属性や家族環境、子どもの睡眠状況、母親の出産後の睡眠状況や満足度、子育てへの気持ち、日本版エジンバラ産後うつ病自己評価表について選択的回答を求めた。統計処理はKruskal Wallis検定、Mann-Whitney検定、Wilcoxon

順位和検定、χ2検定、Pearsonの相関係数、Spearmanの順位相関係数を用いた。有意水準はp〈0.05とした。通年性で検討した結果、1か月児の夜間睡眠には季節的関与が認められた。他の1か月児の睡眠に影響を与えている要因に関しては、現在最終解析中である。アクチグラフ(腕時計型小型高感度加速度センサー&ロガーで睡眠・覚醒の判定機器)を用いた乳児睡眠の周期解析を行なった結果、在胎週数によって、生後の体動量の違い、体動周期およびその出現期間に違いがあることが認められた。また、アクチグラフと同時にサンプリングした尿中のコルチゾールおよびメラトニン測定を行い、周期の有無や測定値の影響因子について現在解析中である。1か月児の母親(n=1200)を対象に夜間睡眠に影響を与えている要因についてアンケート調査を実施。他の1か月乳児の睡眠に影響を与えている要因に関しては、現在最終解析中である。アクチグラフを用いた乳児睡眠の周期解析を行なった結果、在胎週数によって、生後の体動量の違い、体動周期およびその出現期間に違いがあることが認められた。研究開始までのチームにおける検討・準備に時間がかかり、研究の進行はやや遅れている。小児看護学サーカディアンリズムを考慮したケアの実現のため、研究チーム員の各自が研究課題を持ち、サーカディアンリズム解明に力を注いでいる。今後、アンケート回収1300分の分析に取り組んでいきたいと考える。研究開始までの準備に時間がかかり、やや研究の進行は遅れている。しかし、目的達成に向けて順調に研究に取り組むことができている。新生児・乳児の生活リズムを知るために必要な物品(アクチグラム)を購入し、他の研究者と協力し合いながら研究を進めることができている。研究開始が遅れ、当初使用する予定の予算が使用できず次年度使用額が生じた。サーカディアンリズムを考慮したケアの実現のため、研究チームでサーカディアンリズムの解明に力を注いでいる。アンケートを1000部回収し、1か月の乳児と母親の睡眠状況を把握していきたいと考える。今後は他の共同研究者と協力しあいながら、新生児・乳児の生活リズムを知るという1つの目標に向けて研究を続けていく。平成25年度は、出産後1か月の母親に対してアンケート調査を実施し、新生児や乳児のサーカディアンリズムの影響を与えている要因について明らかにしていく予定である。次年度は、統計ソフトなどの備品やUSBなどの消耗費、学会発表等の旅費、投稿の翻訳代として使用する予定である。平成25年度の計画実施の遅れにより次年度使用額が生じた。使用計画としては、アンケート調査の実施および学会発表や論文投稿として使用する予定である。次年度は、生後1か月児の母親に一斉アンケート調査を実施する予定であるため、アンケートを実施するうえで生じてくる消耗品(切手代、封筒代など)や母親への謝金、またはアンケート後の入力などの謝金に使用する予定にしている。
インドにおける新たな階級の抬頭とカースト・システムにおける「差異化」の動態

本研究はインドにおける産業化の進展にともなって抬頭した新たな階層,つまり新たな階級の出現と形成の過程を明らかにし,かつその過程が伝統的インドのカースト・システムにどのような影響を及ぼしているか,さらにこの階級とカーストの交錯が新たな階層序列の構造化を促しているか否かを明らかにすることを目的とした.以下に各々の調査が発見したこと,明確にしたところを整理する.(1)第一報告(報告書第1章)において,対象社会マプサ・タウンの階層現象は多様であるが,産業化の展開,その方向性は明確ではなく,依然としてカースト・システムはこの社会の構造化要因として有力であった.とはいえこの地特有の宗教信仰分布(キリスト教徒総人口の1/4)が旧来の階級関係の変動を促進するものであることが明らかとなった.(2)日系企業の従業員の意識及び態度の調査をおこなった第2報告(第2章)は,この調査をまとめたものだが,そこでは「徐々に」ではあるが新たな中間層の抬頭している模様を明らかにしている.(3)<地方「中間層」の家族生活>の第3論文は日系企業の社宅居住世帯に焦点をあてた.特に中間層のライフスタイルや考え方,価値指向までも含めた生活全体の解明を目指した.明らかになったことは,都市的とさえいえる中間層の発見,かつその家族の日常生活のうちに,近代的家族の諸規範の形成されつつある状況を浮彫りにした.本研究はインドにおける産業化の進展にともなって抬頭した新たな階層,つまり新たな階級の出現と形成の過程を明らかにし,かつその過程が伝統的インドのカースト・システムにどのような影響を及ぼしているか,さらにこの階級とカーストの交錯が新たな階層序列の構造化を促しているか否かを明らかにすることを目的とした.以下に各々の調査が発見したこと,明確にしたところを整理する.(1)第一報告(報告書第1章)において,対象社会マプサ・タウンの階層現象は多様であるが,産業化の展開,その方向性は明確ではなく,依然としてカースト・システムはこの社会の構造化要因として有力であった.とはいえこの地特有の宗教信仰分布(キリスト教徒総人口の1/4)が旧来の階級関係の変動を促進するものであることが明らかとなった.(2)日系企業の従業員の意識及び態度の調査をおこなった第2報告(第2章)は,この調査をまとめたものだが,そこでは「徐々に」ではあるが新たな中間層の抬頭している模様を明らかにしている.(3)<地方「中間層」の家族生活>の第3論文は日系企業の社宅居住世帯に焦点をあてた.特に中間層のライフスタイルや考え方,価値指向までも含めた生活全体の解明を目指した.明らかになったことは,都市的とさえいえる中間層の発見,かつその家族の日常生活のうちに,近代的家族の諸規範の形成されつつある状況を浮彫りにした.1991年以降,インドは経済自由化政策へと方向を転換し、以後産業,経済における躍進は著しい。しかし従来この分野の研究は主として労働,雇用,工業,貿易,資源,技術,資本等との関連で進められてきた。周知のごとくインドの社会構造的特質はカースト・システムに求められる。とはいえ、このシステムは社会,文化,生活,考え方,教育,人間関係にも浸透し、否むしろこの面におけるインド社会の,またインドの人々のアイデンティティすら構成していたといえる。にもかかわらず産業化の社会的・文化的インパクト,それに伴う構造変動,変容の総合的研究は十分でなかった。加えて「新たな」ともいうべきカースト・システムを横断し,縦断する「階層」の形成への着目は乏しい。新たなかかる構成が従事の構造といかに交錯しつつあるか,その実態を特定産業に限定せず把握しようとするのが目的である。平成9年度は当初の実施計画にそくして上記目的に適した調査対象地選定のための予備調査を特定地域にかぎらず研究代表者,研究分担者全員もしくは分担しつつ,調査した。それぞれの地域の現状の観察を研究者各自の役割,課題に応じて,また要人とも面談して聴取り調査をもおこない,十分ではないが資料も収集した。最終的に本調査対象地として(平成10年度実施)次の3ヶ所に決定した。(1)Chennai地方70km,A・P州に立地する日系企業“NIPPO"と周辺村落TADAの調査(従業員及びその家族)(2)A・P州最北端(ORISSAに隣接)のPALASA村(カシュナッツ生産高はインドの主要生産地)における大規模経営の実態と村落の変容(3)OldGoA周辺地域,観光産業地であるとともに,近年工業生産力を増大し,新鉄道線路も敷設され新たな進展を見せている。本調査は2つの班に分れ,また調査時期をずらして異なった地域で実施したので,2つの班の個々について実績の概要ををとめる.第1班(山本・三上組)はマドラス周辺地域に限定,内容は大別して2つに分けられる.(1)インドンショナル(株)〔松下電器産業出資による日系企業〕,IADA及びNELLDR工場の従業員と夫婦対象の家族関係である.(2)“The Hindu"求婚広告を通して南インドの会社カーストに探りを入れようとする調査.両調査とも解析に必要な集計とデータベース化をおこないつつ,それと先行研究を比較しつつ,あるいは南インドの社会構造を念頭に入れて,まとめの準備に入ろうとしている.

第2班(杉本・G・B.パンダ組)は専ら2個所のcashew nuts産業のインド有数の生産・出荷地帯であるA.P.州PALASAタウンとGOA州BICHOLIHタウを選び,両地帯の今日に到る地域特性,地域変化と産業構造の推移を考案し,現在主幹産業であるcashew nutsの製造行程,製造にかかわる従業員調査,雇用の現状を歴史的・文化的・社会的背景を考慮しつつ,このことを通して,インド.カーストの多様な移動・流動ひいては変化を示し,全体としておインド社会をこの要からしても一様には論じられないことを明らかにしようと,現在準備段階に入ろうとしている.
クリープ脆性固体の損傷力学モデルと有限要素解析への応用に関する研究

氷はひずみ速度に依存してクリープから脆性に跨がる挙動(クリープ脆性挙動)を呈する。すなわち、低ひずみ速度域ではクリープ挙動、高ひずみ速度域では脆性挙動を呈し、クリープから脆性への遷移域で耐力がピーク値をとることが知られている。したがって、砕氷船、氷海構造物などが氷盤から受ける荷重はクリープ・脆性遷移域で最大となるため、このひずみ速度域の構成挙動のモデル化および氷盤の破壊解析に関心がもたれている。近年、マイクロクラックあるいはマイクロボイドなどの微視的損傷を連続体力学の枠内で扱う理論体系である連続体損傷力学の発展が著しい。氷のクリープ脆性挙動に対しては、Cocksが損傷力学に基づく構成式を定式化しているが、この構成式によればひずみ速度の増加とともに氷の耐力値は単調に上昇し、前述のクリープ・脆性遷移域におけるピーク値は現れない。本研究では、クリープ・脆性遷移域で耐力値がピーク値をとるように、現象論的立場からCocksの構成式を若干改変した。すなわち、マイクロクラックの発生および完全な損傷に対する限界応力値をひずみ速度に依存して低減させることにより、クリープ・脆性遷移域における構成挙動を改良した。さらに、この構成式を既存の2次元有限要素解析プログラムにインプリメントして、氷盤への剛体押込み問題を解析し、計算結果を実験結果と比較することにより、本構成式の有用性について論じた。
幅広い地域高齢者に対応した転倒・軽度認知障害予防統合エクササイズの開発と有効性

本研究の目的は、高齢者の転倒回避能力と軽度認知障害(MCI)を改善するエクササイズやテストを開発することであった。本研究では、転倒回避能力として重要な敏捷的なクロスステップを含む歩行動作に認知機能課題を付加したmulti-taskエクササイズに着目した。本研究では、3つのテスト、すなわち、1)4色(青、赤、黄、緑)のパネル(30cm×30cm)のうち、赤色のみを踏みながら10m歩行するテスト、2)ビープ音に応答しながら1)を行うテスト、3)112番のパネルの踏む順番を記憶してステップするテストを開発した。いずれのテストも良好な試行間信頼性が認められ、MCI群と健常群を有意に判別した。自立した日常生活を営む地域高齢者であっても、軽度認知障害(MCI)を疑われる者が多数存在する。したがって、地域高齢者の運動介入による介護予防は、ロコモ・転倒予防とともにMCI予防にも同時に取り組む必要がある。本研究では、ロコモ・転倒予防とMCI予防ともに有効なエクササイズや評価方法を開発し、その予防効果を検証することを目的とした。本年度は、研究課題1として、転倒・MCI予防のための統合エクササイズの開発に着手した。歩行またはステップを含む二重課題として、110m歩行路に30cm四方の4色(赤、緑、黄、青)のカラーマットを接続して設置し、被験者は赤色のマットを踏んで歩行する課題、および230cm四方のマットを中心位置から前後2枚、左右2枚、前後斜めに1枚ずつ112の番号が付与されたマットを設置し、被験者は指示条件通り踏む課題の二つを開発した。地域高齢者を対象に、1と2の測定とともに各種身体機能測定、転倒リスク調査(DFRA)、認知機能検査(MoCA)を実施した。1について、試行間信頼性および被験者特性による変動を検証した結果、試行間信頼性は、男性0.83,女性0.75と良好であった。Bland-Altman plotの結果、試行間誤差には加算誤差(1試行>2試行)および正の比例誤差が認められた。Limits of Agreement(LA)は男性-2.1ー8.8秒、女性-3.7ー11.5秒であった。LA外の大きな試行間誤差を示した男性2名(3.6%)、女性11名(3.9%)は、強疑MCI(MoCA得点19点以下)か易転倒性(DFRA)と判定されたものであった。今後、さらに解析を進めるとともに、より効果的なエクササイズの開発に取り組む。申請当時に考案していたエクササイズ課題を地域高齢者を対象に予備測定した結果、難度、理解度の問題などから見直しが必要と判断された。その後、新たにエクササイズを考案し、予備測定の結果、良好であったことから本測定を実施した。計画通りのサンプルサイズで測定が実施でき、有効性の検証ができる準備が整った。また、このエクササイズをベースとして平成28年度に計画している測定機器の作成に取り組むことが可能と判断できた。本研究では、日常生活自立高齢者(介護一次予防高齢者)を対象として、軽度認知障害(MCI)とロコモティブシンドローム(ロコモ)・転倒予防を同時に改善できる有効なエクササイズや評価方法を開発、及びその予防効果の検証を目的とした。本年度は、昨年度に引き続き、課題1の新規統合エクササイズの開発、及び課題2のエクササイズによるMCI、ロコモ・転倒予防効果について検証を行った。課題1について、昨年度開発した指示されたカラーマットを選択して歩行する二重課題(選択10m歩行)に、音刺激に素早く応答する課題(音反応+選択10m歩行)を付加して行った。その結果、音反応+選択10m歩行の試行間信頼性は男性0.75,女性0.72と良好であり、選択10m歩行と同等の信頼性が認められた。ただし、Bland-Altman plotの結果、試行間誤差には加算誤差(1試行>2試行)及び正の比例誤差が認められた。強疑MCI(MoCA得点19点以下)と易転倒性群(DERAによる転倒ハイリスク判定)は、テスト結果が劣るとともに試行間誤差が大きい傾向が窺えた。特に、音刺激に応答できないエラー回数は、MCI得点が低くなるとともに多く出現した。つまり、選択10m歩行よりも音反応+選択10m歩行の方が、MCI高齢者を判別できる可能性を示唆した。課題2について、6か月間の週3回以上(1回30分)のウォーキング実践群と週1回のラダーによる歩行エクササイズ群でMCI・転倒関連体力の改善効果を検証した。その結果、両群とも膝伸展筋力、ファンクショナルリーチなどの改善は認められたが、転倒回避能力である敏捷的なクロスステップ(CSFT)や股関節前後移動距離は、ラダー歩行エクササイズ群のみが改善した。また、認知機能水準は両群とも有意な変化は認められなかった。今後、さらに効果検証を進めるためにMCI予防エクササイズ群の設定し、検証する。28年度は、さらに新たなエクササイズ課題の開発に取り組み、計画どおりに測定を定期的に実施できたことで、対象者に対するエクササイズの難度、理解度の問題の整理が進んだ。また、効果検証については、対象者の脱落バイアスの問題も残されるものの、概ね順調に進んでいる。また、測定機器についてもプロトタイプ機器の作成、予備測定後の改善が完了し、29年度の測定も計画通りに実施できる。

本研究は、通所型介護予防教室に参加する地域高齢者を対象として、軽度認知障害(MCI)とロコモティブシンドローム(ロコモ)・転倒リスクを同時に改善できる有効なエクササイズや評価方法の開発及びその予防効果の検証を目的とした。29年度は研究課題1で新規に開発された二つのテスト(110m選択歩行+音反応、2番号ステップテスト)の有効性を検証した。テスト1について、課題遂行時間、応答失敗回数を評価変数として、MoCA得点と易転倒性との関係を検証した。課題遂行時間と応答失敗回数ともMoCA得点、易転倒性と有意な中程度以上の相関であった。ただし、その関係の程度は音反応を伴わない10m選択歩行時間と同程度であった。課題遂行時間と応答失敗回数のT得点の和の合成変数とMoCA得点との相関は高かったことから、課題遂行と応答失敗を踏まえた評価が有効であると推測された。一方、テスト2について、4つの課題(課題1:1から12番を順番に踏む、課題2:偶数のパネル6枚を踏む、課題3:4つの番号を覚えて順に踏む、課題4:3つの番号を覚えて逆順に踏む)を設定し、各課題遂行時間と失敗回数を計測した。MoCA得点に基づくMCI群と健常群を目的変数、番号ステップテスト変数(成就時間と失敗回数)を説明変数としてロジスティック回帰分析とROC分析を行った。いずれの課題においてもAUCは0.70以上の中程度の予測力を示した。また、遂行時間のみを説明変数としてもAUCは有意な差は認められなかった。以上より、本研究で開発したテストはMCIおよび転倒リスクを評価する妥当なテストであることが示唆された。本研究の目的は、高齢者の転倒回避能力と軽度認知障害(MCI)を改善するエクササイズやテストを開発することであった。本研究では、転倒回避能力として重要な敏捷的なクロスステップを含む歩行動作に認知機能課題を付加したmulti-taskエクササイズに着目した。本研究では、3つのテスト、すなわち、1)4色(青、赤、黄、緑)のパネル(30cm×30cm)のうち、赤色のみを踏みながら10m歩行するテスト、2)ビープ音に応答しながら1)を行うテスト、3)112番のパネルの踏む順番を記憶してステップするテストを開発した。いずれのテストも良好な試行間信頼性が認められ、MCI群と健常群を有意に判別した。今年度も平成27年度の測定を継続し、サンプルサイズを大きくしてデータの精度を高めるととともに、新たなエクササイズの測定機器の作成に取りかかる。すでに協力業者と打ち合わせを繰り返し、作成に取り掛かっている。平成28年度は新規測定機器による測定も実施、有効性を検証する。最終年度となる29年度も、計画通りに測定を進め、サンプルサイズを大きくし、データの精度を高める。また、効果検証、予防効果の測定も各自治体と連携をとりながら進めていく。応用健康科学当初、27年度に新しいエクササイズのための測定機器を製作する予定であったが、別のエクササイズを開発し、その測定を優先したためである。この測定機器は、28年度に製作することが決定しており、現在、協力業者と打ち合わせを進めている。開発した機器の改善を実際に測定を実施しながら行っており、最終的な改善を29年度に持ち越したこと、及び介入地の都合から効果検証の順序を入れ替えて行ったことから、使用経費に違いが生じたため。新しい測定機器の製作は28年度7月中には完成する予定である。
自律的適応性を有し生体の制御系へ能動的に働きかける新しい人工心臓制御の確立

本研究では、自律的適応性を有し生体の制御系へ能動的に働きかける人工心臓制御法の開発を行った。まず、確率的探索アルゴリズムを応用した自己調節的補助人工心臓制御アルゴリズムを構築し、模擬循環試験で評価した結果、生体モデルや経験に基づいた行動則を設計することなく、循環状態の変化に対して自己調節的挙動が得られた。つぎに、拍動型VADを装着した慢性動物モデルの心拍変動解析により、VADの拍動数に生体の心拍数が引き込まれることを確認した。これらの結果に基づいて生体の制御系へ能動的に介入するアルゴリズムを構築し、自律的VAD制御に統合した。生体の状態変化に適応し、さらに自身の動作から生体に働き掛けるような積極的な人工心臓制御はいまだなされていない。本研究では、生物の柔軟な環境適応能力と関係の深い確率過程による非決定論的アプローチと呼吸や心拍にも見られる同期現象(引き込み現象)を応用することで「自律的適応性を有し生体の制御系へ能動的に働きかける新しい人工心臓制御の確立を目的とする。本年度は、基礎となる制御設計と補助人工心臓(VAD)用駆動制御システムの構築を目指し、おもに以下の項目を実施した。(1)確率的制御モデルを応用した駆動制御系を構築し、試作した連続流ポンプの流量制御試験を行い、流入の吸い付き(外乱)に対して探索的に回転数が低下して吸い付きが解除された後に再び目標流量に達する挙動が認められた。生体モデルや経験に基づいた行動則を設計することなく以上の挙動が得られたことは、自律的適応性の獲得に有用と考えられた。また、拍動流ポンプ用の駆動制御システム構築に向けて、開発中のVAD用小型空気圧駆動装置の駆動源に制御性の高いDCサーボモータを適用した装置を試作し、従来装置と同等の拍出性能を得た。(2)VAD制御システムの評価試験に向けて、耐久試験装置をもとに(1)心電図に相当する駆動信号の出力、(2)拍動ポンプの充満機構を、生体同様の受動充満機構へ変更、(3)拍動ポンプのコンプライアンスチャンバを含めた実効的容積変化計測(圧-容積ループ獲得)を行い、駆動制御システムの改良・評価に不可欠な左心補助模擬循環回路を構築した。(3)先行研究における慢性動物実験にて、拍動流VADの拍動数に自己心が同期する引き込み現象を確認できた。これは、適応的に駆動されるVADと生体側の同期引き込み(相互作用)により生体の制御系に働きかける手法を構築するうえでも重要な知見である。さらに解析をすすめ、制御アルゴリズムへの応用を図る予定である。本研究では、生物の適応性と関係の深い確率論的アプローチと心拍にも見られる同期現象を応用することで自律的適応性を有し生体の制御系へ能動的に働きかける人工心臓制御の開発を目的とする。本年度は、これまでに構築した基礎的な制御設計と計測系および、それらを統合したVAD用駆動制御システムの最適化と動物実験に使用可能なシステム構築を目指して連続流、拍動流VADシステムそれぞれにおいておもに以下の項目を実施した。(1)駆動制御システムの改良アトラクタ選択モデルを応用した自律的制御制御法において、システムの挙動を決定づける評価関数に関してVADの流量補助機能を循環状態の変化や流入の吸い付き(外乱)に対して適応的に維持可能とするべく時系列的な変化をパラメータに加えることで最適化を行った。心拍の引き込み同期現象の応用に関して、先行研究における連続流VAD慢性動物実験での心拍変動解析から変動の低周波成分(LF)と左室拡張期末圧、容積の間で相関性が確認された。このことはこれまでに確認された拍動流VADにおける心拍の同期現象とあわせて相互引き込みにより生体の循環状態に能動的に作用し得る可能性が示唆された。いっぽう、これらの現象は慢性期に確認されておりその評価には慢性実験の実施が必要と考えられた。また、制御への応用にむけてリアルタイム心拍解析値の入力インターフェースの構築を開始した。(2)左心補助模擬循環試験による評価と装置改良開発中のシステムを左心補助模擬循環回路に接続し、拍動負荷における挙動を評価した。その結果、適応的な流量維持に関して目標流量に収束しないケースが確認されたため、VAD流量の平均区間と時間的応答性の観点からアルゴリズムを改良した。また、DCサーボモータを適用した拍動VADコントローラおよび、汎用モータドライバを用いた連続流VADコントローラを、実使用を想定して改良した。本年度は、VAD用駆動制御システムの最適化と動物実験に使用可能なシステム構築を目指しておもに以下の項目を実施した。

(1)先行研究における慢性動物実験にて、拍動流VADの拍動数に自己心が同期する引き込み現象、補助循環下での自律神経系指標・心拍数と心負荷との相関性が確認されてきた。これらの現象は慢性期に確認されており、これらの現象を応用しようとする本制御手法の総合的な評価のため、市販の血液ポンプを駆動可能なコントローラを試作した。対象とした遠心血液ポンプは当施設で血液ポンプを体外に設置した左心バイパスモデルでの使用実績を有しており、これを駆動可能なモータドライバおよび自律的制御機能を組み込んだコントローラから構成される試作システムを構築した。(2)開発システムを左心補助模擬循環回路に接続し、拍動負荷における挙動を評価した。その結果、適応的な流量維持に関して循環抵抗の変化に対して設定流量を維持可能であった。また、模擬循環回路にチャンバーを設けることで脱血時に吸い付きが生じる状況を再現したところ、定常回転数による駆動で頻回な吸い付きが生じたのに対して、本制御による駆動では、吸い付きの頻度を12%程度に低減可能であった。一方、LF/HFを指標とするアルゴリズムは模擬循環試験によるシミュレーション上意図した動作が可能なものの、慢性実験による評価が完了しておらず、実用化に向けては生理的反応がある環境での安全性や機能性、信頼性の面で課題が残されている。26年度が最終年度であるため、記入しない。人工臓器,医用工学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度および次年度は、基盤となる各要素技術(制御アルゴリズム、計測系、評価用循環回路など)の構築と実験用駆動制御システムの構築を目指している。現在まで、おもに自律的適応性獲得アルゴリズム構築とこれを組み込んだ連続流ポンプ用駆動制御装置、評価用模擬循環回路改良を実施した。パラメータが多いため拍動流用制御系に若干遅れがあるいっぽう、先行研究における慢性動物実験にて拍動流VADに対する引き込み現象を確認できたことは本研究の推進に有用であった。以上から、総合的におおむね順調な進展と考えられた。本年度は、各要素技術を統合した試作システムの構築を目的とし、可能であれば動物実験による評価開始を目指した。現在まで、最も基礎となる自律的制御機能を組み込んだ試作コントローラの構築と最適化を優先して実施し、模擬循環回路において試作装置を用いたVAD駆動試験を行い、改良に時間を要したものの拍動VADシステムは市販の血液ポンプを用いることで概ね動物実験に移行可能な状態に達した。連続流VADシステムにおいても適応的制御機能は目標を達した。いっぽう、研究規模を考慮し臨床用の埋め込みVADシステムではなく実験用試作ポンプの使用を予定していたものの慢性動物実験に使用可能な耐久性、溶血性能の確保と評価に時間を要した。また、心拍解析値のリアルタイム入力システムの構築とコントローラへの実装に時間を要しており、同期引き込み(相互作用)の制御アルゴリズムへの応用のための検討を次年度も引き続き行うこととなった。制御設計と計測系、実験用駆動制御システムの構築に関して、ひきつづき動作検証を行い、本研究の目的に沿って改良した左心補助模擬循環回路を用いて評価試験を行う。適宜改良を施し、急性・慢性動物実験に使用可能なシステムの完成を目指す。心拍解析のリアルタイム入力
光合成反応中心機能分子群のレドックス電位計測

酸素発生型光合成生物は、二つの光化学系の反応中心で一次電子供与体が電荷分離反応を引き起こし、続く一連の電子伝達により、光→化学エネルギー変換を行う。しかし、数十段階のエネルギー・電子伝達を経ながら量子収率100%という驚異の効率を支える機能分子間の電子エネルギー準位チューニングと、強力な酸化力を生み水から電子を引き抜く仕組みは大半がブラックボックスにとどまる。本研究は、その全容解明を目的に、機能分子のレドックス電位の精密計測を行った。光合成光化学系反応中心を構成する機能分子は、光合成明反応において、電荷分離と引き続いて起こる電子伝達に関与し、高効率な光→電子エネルギー変換を行う。これら機能分子群のレドックス電位は、高効率を支える要因として重要な物理化学的パラメータであるが、光化学系II一次電子供与体P680を始めとする多くのものについて、計測されていない、あるいは、研究者によってバラツキがある、など詳細が明らかになっていない。そこで、我々は分光電気化学的手法を駆使することで、機能分子群のレドックス特性について明らかにすることを目的として研究を進めている。本年度は、光化学系IIに焦点を絞り、電位領域が比較的測定しやすいが、その機能が不明であるシトクロムb559をまず測定対象とし、次に本命であるP680の測定条件の確立を図ることとした。シトクロムb559は、これまで多くの測定例があるものの、酸化還元種であるヘム鉄に配位している2つのヒスチジン残基のうち、1つしかレドックス反応に関与していないとされてきた。しかし近年のX線結晶構造解析の結果からも指摘されることであるが、そのようなことは考え難く、またこれまでそのような結論に至ってきたのは、測定に用いられてきた滴定法による測定誤差がネックであるといえた。そこで、分光電機科学的手法の適用により、誤差±2mVの精度で精密に計測したところ、そのpH依存性から、明らかに2つのヒスチジン残基がレドックス反応に関与していることを見出した(T.Shibamoto et al.,FEBS Lett.,582,1490-1494(2008))。P680については、高電位領域の分光電気化学測定を可能とするダイヤモンド網電極を用い、電子メディエーターの合成などによりレドックス電位の測定条件の確立を計ってきたが、周縁クロロフィルの不可逆酸化などにより計測には至っていない。酸素発生型光合成生物は、二つの光化学系(Photosystem:PS)I、IIの反応中心で一次電子供与体が光励起して電子受容体に励起電子を受け渡し(電荷分離)、続く一連の電子伝達により、光→化学エネルギー変換を行う。しかし、数十段階のエネルギー・電子伝達を経ながら量子収率100%という驚異の効率を支える機能分子間の電子エネルギー準位チューニングと、強力な酸化力を生み水H2Oから電子を引き抜く仕組みは大半がブラックボックスにとどまる。水を酸化するほどの高い酸化力の根本は、PSIIの一次電子供与体P680にあるとされているが、P680のレドックス電位の実測例はなく、推測にとどまる。この推測の際電子受容体フェオフィチン(Pheo)αのレドックス電位が一つの指標となり、30年程前に-610±30mVvs.SHEと報告された値がこれまで重用されてきた。しかし、測定法に問題があることと、最近の速度論的解析から得られる知見から外れつつあることから、本研究では測定法を見直し、分光電気化学的手法の適用による測定条件の確立を図った。結果、さまざまな電位におけるPheoαの分光特性の観測に成功し、レドックス電位は従来の値より100mVほど貴にあることを見出した。この結果に伴い、これまで推測されてきたP680のレドックス電位も100mVほど貴だと示唆される(論文取りまとめ中)。P680レドックス電位の直接計測については、高電位領域の分光電気化学測定を可能とするダイヤモンド網電極を用い、電子メディエーターの合成などにより測定条件の確立を計ってきたが、周縁クロロフィルの不可逆酸化などにより計測には至らなかった。今後浮き彫りになった課題の克服が実測に繋がるものと期待できる。
肥満に寄与する酵素遺伝子の転写活性化機構と栄養因子によるその調節

申請者らが見い出した転写因子ChREBPは、肝臓における脂肪合成系の鍵酵素であるピルビン酸キナーゼ遺伝子の発現を顕著に活性化する。本因子による遺伝子転写活性は食餌条件により大きく変動する。昨年度までの研究で、ChREBPの活性を低下させる栄養因子として酢酸を見い出し、培養肝細胞に酢酸を添加すると、細胞内のAMP濃度の上昇に伴ってAMPキナーゼが活性化され、ChREBPのリン酸化に伴ってその活性が低下することを見い出している。本年度の研究では、肥満および2型糖尿病を発症する動物であるOLETFラットに長期に酢酸を投与し、その脂肪蓄積および肝臓におけるChREBPの活性変動と脂肪合成酵素遺伝子の発現動態について調べた。OLETFラットに生理食塩水および0.9%酢酸をそれぞれ5ml/kgを30週齢まで胃腔内投与し、その過程での体重変化を測定したところ、生食群に比較して酢酸群では体重増加は0.8倍と低かった。また30週齢で解剖後、腹腔内の脂肪重量を測定すると酢酸群では体脂肪の蓄積が抑制されていた。血中中性脂肪濃度は酢酸群がどの週齢においても生食群の0.7倍であった。また血中コレステロール、レプチン、グルコースおよびインスリン濃度のいずれの生化学性状値も酢酸群は生食群より有意に低値を示した。肝臓を摘出してRNAの抽出を行い、脂肪合成系の酵素遺伝子の発現を調べると、脂肪合成の律速酵素であるアセチル-CoAカルボキシラーゼ(ACC)の発現は酢酸群において顕著に低下していた。同様にアセチルーCoA合成酵素1(ACS1)および脂肪合成酵素(FAS)の発現の低下、さらにSREBPの発現も著しく低下していた。肝臓におけるChREBPの活性を酢酸群と生食群で比較すると、酢酸群においてその活性が低下していた。酢酸により肥満ラットにおいても細胞レベルと同様な影響を受けることが明らかになった。肝臓における脂肪合成系の鍵酵素であるピルビン酸キナーゼ(L-PK)遺伝子の転写因子として見い出されたChREBP(Carbohydrate Responsive Element Binding Protein)は、高炭水化物食を摂取すると活性化されて、遺伝子の転写活性を促進させる。本因子による遺伝子転写活性は食餌条件により大きく変動し、高脂肪食を摂取すると、活性が有意に阻害される。本研究では、高脂肪食によるChREBP活性化阻害について明らかにするために、ラットおよびマウスのcDNAを肝細胞へ導入した系を用いて、解析を行った。L-PKのプロモーター部位とルシフェラーゼ遺伝子を保持するpGL3ベクターと、ラットまたはマウスのChREBP遺伝子とを肝実質細胞に共に導入(トランスフェクション)しグルコース添加に対する応答について調べた。その結果、ラットおよびマウスのいずれのChREBP遺伝子を導入した細胞もグルコースに対して高いL-PK遺伝子の転写活性を示した。次にChREBPを介したL-PK遺伝子の転写活性に対する脂肪酸の影響について調べた。グルコースの添加により促進したL-PK遺伝子の転写活性は、酢酸、オクタン酸、パルミチン酸の添加により著しく阻害された。これら脂肪酸を添加した細胞ではAMP濃度が著しく増加していた。そこで同一細胞におけるAMPキナーゼの活性を測定したところ、脂肪酸を添加しない場合に比較して、その活性が有意に増加していた。また、ChREBPに対してAMPキナーゼを作用させると、ChREBPのDNAへの結合が著しく阻害された。これらの結果から、脂肪酸添加によるChREBPのL-PK遺伝子転写活性の阻害は、AMPキナーゼによるChREBPのリン酸化に起因すると推察された。ChREBPのScr^<568>を変異させた変異ChREBPを作成し、DNA結合能を調べた結果、DNA結合能は著しく低下した。昨年度までの研究で、肝細胞を用いた実験系においてChREBP活性は酢酸、オクタン酸、パルミチン酸の添加により著しく阻害されることを見い出している。そこで本年度の研究では、摂取栄養素の違い、特に今回は酢酸に着目し、酢酸によるChREBPの活性および脂肪合成系酵素遺伝子の発現に対する影響について検討した。長期間酢酸を腹腔内投与したラット肝臓からRNAを抽出し、ノーザンブロット法によりmRNAの発現動態について調べたことろ、アセチル-CoAカルボキシラーゼ、アセチル-CoA合成酵素1遺伝子、リンゴ酸脱水素酵素、グルコース-6リン酸脱水素酵素、クエン酸リアーゼなど脂肪合成系酵素遺伝子発現が一様に著しく減少していた。またChREBPの活性についてゲルシフト法によって調べたところ本活性もそれと同調して低下する傾向がみられた。そこで、過食により肥満と糖尿病を発症するモデルラットを用いて同様に酢酸投与に対する影響を調べた。その結果、生理食塩水投与群に比較して酢酸投与群では顕著な体重増加抑制、ならびに脂肪合成系酵素遺伝子発現の減少が見られた。さらに糖負荷試験による血糖値測定の結果、酢酸投与群では血糖値低下の速度が正常化していた。以上よりChREBPは酢酸によって活性が阻害され、この活性低下は脂肪合成系酵素遺伝子発現を伴うものであるあることが明らかになった。

昨年度までの研究で、ChREBPの活性を低下させる栄養因子として酢酸を見い出し、培養肝細胞に酢酸を添加すると、細胞内のAMP濃度の上昇に伴ってAMPキナーゼが活性化され、ChREBPのリン酸化に伴ってその活性が低下することを見い出している。本年度の研究では、肥満および2型糖尿病を発症する動物であるOLETFラットに長期に酢酸を投与し、その脂肪蓄積および肝臓におけるChREBPの活性変動と脂肪合成酵素遺伝子の発現動態について調べた。OLETFラットに生理食塩水および0.9%酢酸をそれぞれ5ml/kgを30週齢まで胃腔内投与し、その過程での体重変化を測定したところ、生食群に比較して酢酸群では体重増加は0.8倍と低かった。また30週齢で解剖後、腹腔内の脂肪重量を測定すると酢酸群では体脂肪の蓄積が抑制されていた。血中中性脂肪濃度は酢酸群がどの週齢においても生食群の0.7倍であった。また血中コレステロール、レプチン、グルコースおよびインスリン濃度のいずれの生化学性状値も酢酸群は生食群より有意に低値を示した。肝臓を摘出してRNAの抽出を行い、脂肪合成系の酵素遺伝子の発現を調べると、脂肪合成の律速酵素であるアセチル-CoAカルボキシラーゼ(ACC)の発現は酢酸群において顕著に低下していた。同様にアセチルーCoA合成酵素1(ACS1)および脂肪合成酵素(FAS)の発現の低下、さらにSREBPの発現も著しく低下していた。肝臓におけるChREBPの活性を酢酸群と生食群で比較すると、酢酸群においてその活性が低下していた。酢酸により肥満ラットにおいても細胞レベルと同様な影響を受けることが明らかになった。
超並列計算環境向けプログラミング言語の基盤となる実行時システムの研究

次世代並列計算機向けタスク並列処理系の高性能な実行時システムを構築するための要素技術として,本研究ではアイドル状態の計算資源が他の計算資源から実行可能なタスクを奪う,ワークスチーリングの戦略をカスタマイズすることでハードウェアやアプリケーションの特徴に配慮したスケジューリングを行う手法を提案している.本年度の主な研究内容は,実アプリケーションによって提案手法の有効性を確認することである.題材としては,タスク並列処理によって記述された,適合細分化格子法による流体計算を用いた.これは動的に変化する格子を表現するデータ構造として木構造を利用し,再帰的にタスクを作成して並列に木をたどる処理を時間発展ごとに反復する形で実装されている点が特徴的である.本研究では複数の計算ノードからなる分散メモリ環境上での実行を想定したカスタマイズとして, (1)各格子点に対しての処理をできるだけ直前の反復と同じCPUコアに割り振り,データとタスクの配置をできるだけ一致させる(2)多くの格子点を担当しているタスクを優先して奪うことで,木の構造に偏りが大きい場合の負荷分散の効率を改善する,という2つを組み合わせた戦略をこれに対して適用した.48個のCPUコアをもつ共有メモリ環境においてカスタマイズの効果を評価した結果,各格子点の処理が直前の反復と同じCPUコアで行われる確率が最大35%程度まで向上したことが確認された.しかし,分散メモリ環境においてはノードの間でデータを移動するオーバー・ヘッドが大きいことを考えると,この点について今後さらに改善する必要があるものと考えられる.また,ワークスチーリング1回につき移動する格子点の数が増大した結果,ワークスチーリングの効率にも改善がみられた.(抄録なし)本年度の主な研究内容は,高並列環境向けタスク並列処理系の高性能な実行時システムを構築する要素技術となる,タスクのスケジューリング手法に関しての検討である.近年の並列計算機は複数の計算ノードをインターコネクトによって接続した分散メモリ環境として構成されているため,タスク並列処理系の実行時システムにはハードウェア構成やアプリケーションの特徴に配慮してデータ配置やタスクのスケジューリングを行い,オーバーヘッドの大きいノード間通信の量を抑えることが求められる.本研究では,これを達成するため,タスク並列処理におけるスケジューリング戦略をプログラマがカスタマイズすることを可能にする機能を実行時システムに追加する手法を提案している.提案手法では,タスク並列処理の代表的なスケジューリング手法であるLazy Task Creationをスケジューリング戦略の骨子として用い,カスタマイズにかかる負担を抑えるために,カスタマイズ可能な範囲を,アイドル状態のハードウェアが他から実行可能なタスクを奪うことで負荷分散をとる,ワークスチーリングの際の戦略に限定している.提案手法においては,プログラマは(1)各タスクにワークスチーリングの際のヒントとして用いる任意のデータを割り当てる機能(2)奪うことが可能なタスクに割り当てられているヒントを読み取る機能(3)得られたヒントをもとにワークスチーリングを実際に試行する機能,の3つを利用して,ワークスチーリングの戦略を実装することでスケジューリングのカスタマイズを行う.さらに,共有メモリ環境を用いた提案手法の予備評価として,密行列積と配列の繰り返し加算の2種類のベンチマークにアプリケーションの特徴に配慮したカスタマイズを行い,それぞれのベンチマークにおいて実行性能の向上がみられることを確認している.次世代並列計算機向けタスク並列処理系の高性能な実行時システムを構築するための要素技術として,本研究ではアイドル状態の計算資源が他の計算資源から実行可能なタスクを奪う,ワークスチーリングの戦略をカスタマイズすることでハードウェアやアプリケーションの特徴に配慮したスケジューリングを行う手法を提案している.本年度の主な研究内容は,実アプリケーションによって提案手法の有効性を確認することである.題材としては,タスク並列処理によって記述された,適合細分化格子法による流体計算を用いた.これは動的に変化する格子を表現するデータ構造として木構造を利用し,再帰的にタスクを作成して並列に木をたどる処理を時間発展ごとに反復する形で実装されている点が特徴的である.本研究では複数の計算ノードからなる分散メモリ環境上での実行を想定したカスタマイズとして, (1)各格子点に対しての処理をできるだけ直前の反復と同じCPUコアに割り振り,データとタスクの配置をできるだけ一致させる(2)多くの格子点を担当しているタスクを優先して奪うことで,木の構造に偏りが大きい場合の負荷分散の効率を改善する,という2つを組み合わせた戦略をこれに対して適用した.48個のCPUコアをもつ共有メモリ環境においてカスタマイズの効果を評価した結果,各格子点の処理が直前の反復と同じCPUコアで行われる確率が最大35%程度まで向上したことが確認された.しかし,分散メモリ環境においてはノードの間でデータを移動するオーバー・ヘッドが大きいことを考えると,この点について今後さらに改善する必要があるものと考えられる.また,ワークスチーリング1回につき移動する格子点の数が増大した結果,ワークスチーリングの効率にも改善がみられた.タスク並列処理によって記述されたアプリケーションを効率的に実行する手法として,ワークスチーリングの方針をカスタマイズすることに着目した手法を提案し,単純なアプリケーションを用いてその有効性を検証できたため.今後は,実アプリケーションを利用した提案手法の有効性の検証や,より抽象度が高く容易に利用できるカスタマイズ手法についての検討を行うことを主な研究内容とする.さらに,共同研究者によって進められているMassiveThreadsと大域アドレス空間との統合の成果と連携して,分散環境における評価を行う予定である.(抄録なし)