hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢認知症者と社会を結ぶ「思い出流通プラットフォーム」の研究

本研究は、施設に入居する高齢認知症者(以下、患者)と家族、介護スタッフ、地域との絆の(再)構築、維持による患者と地域社会との共生を、映像メディアで支援する「思い出流通プラットフォーム」を試作し、その有用性を実証評価した。具体的には、1家族と患者の絆の再構築と維持、2地域の保育園や教育機関、地域住民との絆の構築と維持、3介護スタッフの患者への深い理解に基づく患者の個別性を考慮した介護を実現する映像メディアの活用方法を検討した。家族、医療、介護スタッフ、地域住民と共にプラットフォームをインクルーシブにデザインし、評価を行った。本研究は、施設に入居する高齢認知症者(以下、患者)と家族、介護スタッフ、地域との絆の構築、維持による患者と地域社会との共生を、映像メディア技術で支援する「思い出流通プラットフォーム」を検討する。具体的には、1家族と患者の関係性の再構築と維持、2地域の保育園や教育機関、地域住民との関係性の構築と維持、3介護スタッフの患者への深い理解に基づく患者の個別性を考慮した介護を実現し、英国の臨床心理学者トム・キットウッドが提唱する「パーソンセンタードケア」を、国内のあらゆる介護施設で無理なく実践可能とする映像メディアの活用方法や、その実現に必要な要素技術について、家族、医療、介護スタッフ、地域住民を巻き込んだインクルーシブデザインを行った。グループホームの3組の利用者とご家族の協力の下,それぞれの利用者の方の思い出の写真を電子化しクラウド上に蓄積し,これを利用者の方とそのご家族,そして介護スタッフがともに振り返る機会を設けることで,利用者の方のポジティブな行動変容が有意に発現し,ご家族や介護スタッフとの関係性が改善することでQOLの向上が達成されることを示した.また社会実装として,ボランティア(学生)が介護施設の高齢者を訪問し,思い出の写真の電子化とクラウドへの蓄積を行い,それを思い出ビデオなどにメディア変換し高齢の入居者の方の心理面での改善を図る試みを実施し,効果を確認した.本研究は、施設に入居する高齢認知症者(以下、患者)と家族、介護スタッフ、地域との絆の(再)構築、維持による患者と地域社会との共生を、映像メディアで支援する「思い出流通プラットフォーム」を試作し、その有用性を実証評価した。1映像ライフログ評価について,グループホーム「てらど」にて2つの症例に対して実施した.今年度ははまず,患者と家族の絆を再構築するための映像ライフログの利用方法とその効果についての検討を行った.思い出流通プラットフォームの究極の目標は,映像ライフログを映像アーカイブから自動生成することにあるが,この評価においては、映像クリエータが企画、撮影、制作する最高品質のものを提供した.その制作過程や品質について分析し,患者と家族の絆の再構築に最も重要な制作ノウハウを抽出することで、自動生成に向けた知見を得た.患者の症状の改善効果については,NPIなどの精神医学的指標にて評価した.さらに映像ライフログを用いた介護スタッフの患者への理解の深まりによって介護の質がどう変容したか,介護記録などから評価した.2プラットフォーム実装について,「丹後園」での実証評価を実施した.映像ライフログの制作については,研究代表者による思い出ビデオの自動制作アルゴリズムの相当(思い出の写真のスライドショーにBGM、ナレーションが付与されたレベル)を行った.必要な装置構成としては、患者のアルバムから写真を読み取るためのスキャナ,パソコン,そしてクラウドサービスに流通させるためのブロードバンド通信環境であった.「丹後園」と本学の学生をインターネットテレビ電話で結び,定期的にテレビ電話を用いた遠隔傾聴による介入を実施する環境を構築し,その効果をGBSスケール,NPIなどで計測し有用性を確認した.3プラットフォーム運用を介護のルーチンに組み込んだ場合の負担感,あるいは介護の質の変容をその導入前後で比較し,運用方法をガイドラインとしてまとめた.映像ライフログ評価,またプラットフォームの実装とも当初の予定通り進捗しており,かつ評価によってその有用性も確認できたことから,おおむね順調に進展していると考える.1映像ライフログ評価については,24年度は患者と家族の「思い出と今」に着目した映像ライフログを対象としたが,25年度は「てらど」と地域の交流を記録し,これを患者の思い出と組み合わせた映像ライフログとして患者に提供する.そして患者にとってそれが,地域との交流の記憶定着に効果があるのかを検証する.その後に,制作過程から品質までの各要因を分析し,患者との地域の絆の構築に最も重要な制作ノウハウを抽出することで,自動生成に向けた知見を得る.また「丹後園」に対しても映像ライフログの提供を行う.2プラットフォーム実装については,24年度,25年度に抽出される映像ライフログ制作ノウハウ中で,介護スタッフでの実施が困難で,かつ自動化可能な部分について,映像ライフログ制作支援機能としての実装を検討する.これは下記の3とスパイラルに実施する.3プラットフォーム運用については,上述の映像ライフログの映像ライフログ制作支援機能を踏まえて,これを実際に介護のルーチンに組み込んだ場合の問題点を検討する.その結果を上記の実装に反映する.運用,評価は上記2とスパイラルに実施する.また総合評価を行う.

4介護の質評価については,上記2,3のスパイラルなプロセスに並行して,これまで蓄積されたNPIなどによる評価結果と関連するアーカイブを関連付け,表情検出などによる評価の客観化についての検討を実施する.24年度は映像ライフログ制作について最低で3人の対象者を予定していたが,1名の対象者については体調不良が原因で25年度に延期になり繰越金が発生した.この繰越金は今年度に【その他】映像ライフログの制作などに充当する予定である.【消耗品費】研究活動に必要な文房具類の購入を予定している.またPC周辺機器としてデータを保存するためのHDD,画像処理ボード類の購入を予定している.文具・ソフト・記録メディアの購入も予定している.【国内旅費】国内旅費の成果発表は1泊2日から2泊3日の旅費約50千円,および学会参加費50千円として予算を計上している。代表者,連携者が年1回の国内発表を予定している.よって延べ年2回の旅費と2回の学会参加費の支出を予定している.【外国旅費】得られた研究成果を国際的な場で発表していくために、海外旅費として北米や欧州等での1週間程度の旅費・滞在費約300千円(学会参加費込)として,代表者が1回の外国発表の費用支出を予定している.【謝金等】データ投入、メディア試作、評価実験等の作業補助のための謝金を予定している(主に大学院生で20日/年×8千円を想定).また評価等の実験に参加して頂く被験者(主として患者と家族)への謝金を予定している(1家族1回10千円×のべ24回/年).【その他】各被験者への映像ライフログ制作、また映像ライフログへのアーカイブ追加作業に必要な予算を計上している(1家族200千円×4家族/年).
マルチメディア学習システムにおける映像と音声の適切な提示速度に関する研究

マルチメディア学習教材は、各学習者の好みに応じた適切な速度で情報提示を行うことが望ましい。そこで、このような学習システムの実現を目指して、適切な映像提示速度と音声提示速度を測定し、その推定手法を検討した。1.適切な映像提示速度トランジスタやICなどの電子部品、幾何学図形など、さまざまな立体図形を三次元CGで作成し、これらを回転提示したときの適切な回転速度を実験により測定した。その結果、適切な速度は、個人差が非常に大きいが、異なる図形間でも相関は高いことがわかった。そして、例えば立方体など、少数の幾何図形に対して好みの速度がわかれば、回帰直線による予測式を用いて、他の多くの図形に対する適切な速度を、学習者ごとに求められることを明らかにした。2.適切な音声提示速度科学説明文、新聞記事、小説などさまざまな分野の文章を、コンピュータを用いて読み上げる場合に、最も適切な速度を実験により測定した。実験には、音声合成エンジンを使用した。その結果、適切な速度に個人差はあるが、上記1の映像提示速度の場合と比較すると、その差は小さいことがわかった。また、異なる文章間でも相関は高く、映像提示の場合と同様に、回帰直線による予測式を用いて、好みの音声提示速度を予測できることを明らかにした。3.映像提示速度と音声提示速度の関係上記1,2の実験結果をもとに、好みの映像提示速度と音声提示速度の間の相関を調べた。その結果、両者間の相関は低く、映像と音声では好みの提示速度を決定する要因が異なることがわかった。マルチメディア学習教材は、各学習者の好みに応じた適切な速度でアニメーションを提示すれば、内容が理解しやすく、使いやすいものになると考えられる。このような学習システムの実現を目指して、以下の二つの場合について、適切な映像提亦速度を測定し、その推定手法を検討した。1.三次元コンピュータグラフィックス(CG)で作成した立体図形を回転提示する場合電子図鑑への適用を目的として、トランジスタやICなどの電子部品をCGで作成し、これらを回転提示するときの適切な回転速度を実験により測定した。そして、例えば立方体など、少数の幾何図形に対して好みの速度がわかれば、回帰直線による予測式を用いて、他の多くの図形に対する週切な速度を、各学習者ごとに求められることを明らかにした。また、立体ディスプレイを用いて提亦するときは、従来の平面ディスプレイを用いて提不するときよりも、速い速度で提示した方が良いことも明らかにした。2.電子回路の学習教材を提示する場合電子回路の学習を対象に、FTE回路から等価回路を求める方法を理解させる学習教材を作成した。この教材で使用した幾つかの異なるアニメーションについて、適切なアニメーションの映像変化速度を測定した。その結果、図形の水平移動など、映像の変化が類似しているアニメーションの間では、高い相関があったが、大きく異なるアニメーションの間では、相関が低い場合があることがわかった。これより、類似したアニメーションでは、回転提示の場合と同様に、回帰直線を用いた推定が可能であるが、大きく異存る場合には、別の方法で推定する必要があることが確認できた。
複素力学系とカオス系におけるトンネル現象

多自由度のトンネル現象に対する基礎理論構築を研究の目的とすた。特にここでは、複素半古典論を用いることにより、カオスが関与する多自由度トンネル現象を、動的トンネリングに対して調べ、以下の成果を得た。1.トンネルに関与する複素軌道が、従来のトンネル理論で考えられていたような一本の(あるいはその繰り返し)ではなく、時間とともに指数関数的に増大する本質的に多数のトンネル軌道からなっていることを明らかした。また、それらの絡み合いにより、これまでのトンネリングでは見られない新しいクラスのトンネル現象(カオス的トンネル効果)が発現する機構を完全に解明した。2.カオス系のトンネル現象に重要な複素トンネル軌道と、複素力学系研究の中での中心的概念であるジュリア集合との関係を発見し、多数の複素経路の候補の中から連鎖構造をもつ特徴的な経路のみがトンネル経路として峻別される数理的な背景を明らかにした。3.複素半古典論を実行する際に避けて通ることのできない複素軌道の寄与・非寄与問題(ストークス現象)に対し、複素経路間の"木構造"と指数関数的最大優越の原理を組み合わせた作業仮説を提案し、高次元のストークス現象の立場からその成立基盤を検討した。本補助金により購入したワークステーション用ハードディスクは、複素半古典論において複素古典軌道の探索を数値的に行う際、大容量データのストックとグラフィックスの高速化を促し、とくに上記1。に関する研究を促進した。
グローバル人材育成戦略における歴史教育の再構築：日米中三国の比較研究を通じて

1研究目的本研究はアジア・太平洋地域における知的共同体構築の過程の中で、歴史教育がどのような役割を果たすべきかを明らかにし、グローバル時代における歴史教育の新たな方策を探ることを目的としている。具体的には、アジア・太平洋地域、おもに日本・中国・米国三国の平和・戦争・歴史博物館に注目し、戦後日本・中国・米国三国国民の歴史認識の形成過程を実証的に分析する。とくにそれぞれの博物館がどのような特徴をもち、どのような社会的機能を果たしているかを総合的に分析し、グローバル時代における人材育成の方策を探る。その上で、博物館が国民意識の形成、変容、さらに歴史認識の形成に果たしてきた役割を明らかにする。2研究方法平成30年度の前半は日本・中国・米国の平和・歴史・戦争博物館に関するテータ収集、インタビュー調査に力を注ぎ、後半は収集した資料データの分析を行った。現地調査・収集した資料を基に、グローバル時代における歴史教育の課題とは何か、比較研究の視点から研究を進めた。今後、この研究をさらに発展させる上での研究基盤を整備した。3研究成果日本・中国・米国の博物館の戦争展示の特徴および問題点などを中心に、歴史教育の課題について海外の学会で研究報告を行った。グローバル時代における歴史教育をどのように展開すべきか、アジア・太平洋地域の歴史教育の現状を分析し、総合的に検証する必要がある。今後は、調査・収集したデータ資料を活用し、国際比較の視点からグローバル時代における歴史教育の方策をさらに深めていきたい。本研究は、アジア・太平洋地域における知的共同体構築の過程の中で、歴史教育がどのような役割を果たすべきかを明らかにし、グローバル人材育成戦略における歴史教育の新たな方策を探ることを目的としている。具体的には、アジア・太平洋地域、おもに日本・中国・米国三国の平和・戦争・歴史博物館に注目し、1980年代以後、日・中・米三国国民の歴史認識の形成過程を実証的に分析する。とくにそれぞれの博物館がどのような特徴を持ち、どのような社会的機能を果たしているかを総合的に分析する。その上で、博物館が国民意識の変容、さらに歴史認識の形成に果たしてきた役割を明らかにする。平成27年度、おもに博物館に関するテータ収集、先行研究の調査と研究動向の分析をを行った。とくに日本各地の平和・歴史博物館および歴史教育研究に関する一次資料の収集を行った。現地調査・収集した資料を基に、年度内、海外の国際研究大会で研究成果の報告を行った。ほぼ予定通り研究を進んでいる。具体的には、アジア・太平洋地域、おもに日本・中国・米国三国の平和・戦争・歴史博物館に注目し、戦後日・中・米三国国民の歴史認識の形成過程を実証的に分析する。平成28年度、おもに平和・歴史・戦争博物館に関するテータ収集、調査と研究動向の分析をを行った。現地調査・収集した資料を基に、年度内、海外のアジア研究国際研究大会で研究成果の報告を行った。グローバル時代における歴史教育人材をどのように育成すべきか、東アジア地域の歴史教育の現状を分析し、総合的に検証する必要がある。今後は、調査・収集したデータ資料を使うことで、国際比較の視点から歴史教育と人材育成に関する研究をさらに深めていく。とくに文献資料調査・分析を進めながら、和解に向けた歴史教育および人材育成の課題は何かを明らかにしていきたい。当初計画では、平成29年度は1回の海外インタビュー調査(アメリカ)および1回の海外研究成果報告を予定していたが、日中両国で行った現地調査・収集した資料が膨大であるので、データ資料の分析が相当な時間が必要である。そのため、当初予定していた研究成果の刊行が困難になる。2研究方法

平成30年度の前半は日本・中国・米国の平和・歴史・戦争博物館に関するテータ収集、インタビュー調査に力を注ぎ、後半は収集した資料データの分析を行った。現地調査・収集した資料を基に、グローバル時代における歴史教育の課題とは何か、比較研究の視点から研究を進めた。今後、この研究をさらに発展させる上での研究基盤を整備した。3研究成果日本・中国・米国の博物館の戦争展示の特徴および問題点などを中心に、歴史教育の課題について海外の学会で研究報告を行った。グローバル時代における歴史教育をどのように展開すべきか、アジア・太平洋地域の歴史教育の現状を分析し、総合的に検証する必要がある。今後は、調査・収集したデータ資料を活用し、国際比較の視点からグローバル時代における歴史教育の方策をさらに深めていきたい。今年度、現地調査を行いながら、研究成果をまとめる。今年度、現地調査を行い、研究成果を公表する。今後は、現地調査およびデータ資料の分析を中心とした研究の推進に力を注ぎつつ、成果公開へ向けた本格的な取り組みにいっそう努力する。日本国内の歴史・平和資料館・博物館が多かったため、平成27年度、日本国内の歴史・平和資料館で現地調査を中心に研究を進んだ。海外への現地調査は平成28年度の研究課題にした。平成30年前半、予約済みの資料文献が入荷する予定であり、後半に、海外で研究成果の報告を予定している。そこで昨年度分の研究費を充てる予定である。海外で現地調査を行う予定である。海外の研究大会で研究成果を報告し、研究成果を出版する予定である。
電磁場内での多体量子力学系に対するスペクトル・散乱理論

我々の研究成果は次の三つに大別される:1.空間的に一様かつ時間周期的な電磁場内にある量子力学系に対する漸近完全性に関して、これまでに取り扱われていなかった場合の問題をいくつか解決した。2.時間に関してゼロに漸近する一様電場内での逆散乱問題に関して、新たな工夫によりこれまでの結果を改良した。3.非線形発展方程式の解の漸近挙動に関して、特に自己相似解を持つ方程式系に対し新たな結果を得た。『空間的に一様な電磁場内での量子散乱の順問題及び逆問題』研究代表者である足立は、その学生である石田敦英氏と藤原祐子氏と共同で、時間が経つにつれてゼロ電場へと漸近するような、空間的に一様な電場内での量子散乱逆問題に取り組み、以前足立と鎌田氏・数野氏・虎谷氏との共同研究(2011)で得られた結果の改良を行った。具体的には、散乱作用素からポテンシャルを再構成するための公式に現れる積分の評価の改良を行い、これまでよりも広いクラスに属するポテンシャルに対して、散乱作用素からポテンシャルが一意に定まることを示した。この手法は、時間周期的な変動をする一様電場で、その時間平均がゼロでないものに対しても有効で、Nicoleau氏の論文(2005)、藤原氏の修士論文(2010)に現れる結果をも改良するものである。また、当然のことながら定電場の場合にも応用できるので、Weder氏の論文(1996)、Nicoleau氏の論文(2003)、足立と前原氏の共同研究(2007)に現れる結果をも改良している。この結果を公表するべく、学術雑誌に論文を投稿して現在査読を受けている。また、足立はその学生である川本昌紀氏と共同で、時間周期的にオン・オフを繰り返すような一様磁場内での量子散乱順問題に取り組み、磁場のオン・オフの時間と、オンのときの磁場から定まる荷電粒子のサイクロトロン振動数との関係によっては、荷電粒子は加速されることを突き止めた。これを理論としてまとめるべく、現在更なる研究を続けている。また、研究分担者である前川は、自己相似解を持つKeller-Segel系の解の漸近挙動を研究した。『時間周期的に変動する、空間的に一様な磁場内での量子散乱の順問題』研究代表者である足立は、その学生である川本昌紀氏と共同で、時間周期的にオン・オフを繰り返すような一様磁場内での量子散乱順問題に取り組み、磁場のオン・オフの時間と、オンのときの磁場から定まる荷電粒子のサイクロトロン振動数とで定められる、ある2次正方行列の固有方程式の判別式の符号から、散乱の可能性の有無を判定し得ることを明らかにした。散乱が起こり得る場合の、この系に対する波動作用素の存在と漸近完全性の問題については現在研究中である。また、この問題に関連して、系を支配するハミルトニアンが、1次元量子調和振動子のハミルトニアンと、1次元自由シュレーディンガー作用素との間の、時間周期的な交代によって与えられるとき、やはりある2次正方行列の固有方程式の判別式の符号から、増幅現象の有無を判定し得ることを明らかにした。こちらは足立と、その学生である岡田遼氏との共同研究による。どちらの問題においても、判別式が正である場合の系の挙動が興味深く、前者の問題では対数螺旋のような自由軌道が、後者の問題では指数関数的増幅が現れる。『空間的に一様な電磁場内での量子散乱』研究代表者である足立は、その学生である川本昌紀氏と共同で、定磁場に直交する2次元平面内を運動する1つの荷電粒子からなる量子力学系を考え、その平面内に空間的に一様な電場を印加したときの粒子の挙動を記述する発展作用素の簡明な表現を与えた。それは、定磁場がない場合にAvron-Herbstの公式として知られているものに対応しており、定磁場も存在する場合へその公式を拡張したことになる。その際の工夫は、Avron-Herbstの公式で使われている平行移動作用素(translation)を、定磁場の影響を考慮したmagnetic translationに置き換えたことにある。また、この系では、定磁場だけが存在する場合には、荷電粒子はその影響で束縛されるが、適当な一様電場が印加されると、散乱が起こり得ることが知られている。例えば、一様電場の大きさが時間に関して一定である場合、定電場、あるいはサイクロトロン振動数で回転する電場が印加されると、散乱が起こり得る。そのことを、前述のAvron-Herbst型の公式から証明し、さらに中心力ポテンシャルによる摂動を考えて、波動作用素の存在と漸近完全性に関する研究を行った。これまでは、定電場が印加されている場合であっても、漸近完全性の証明はなされていなかった。漸近完全性の結果を得るには、中心力ポテンシャルを短距離型に制限したり、サイクロトロン振動数で回転する電場が印加された場合には、さらに中心力ポテンシャルが球対称であるという制約は付くが、漸近完全性の証明が得られたことは有意義であると思われる。

以上の結果についてまとめた学術論文は、Letters in Mathematical Physicsに掲載予定となっている。また、研究分担者である前川は、Burgers渦の安定性などの研究を行った。『時間周期的に変動する、空間的に一様な磁場内での量子散乱の漸近完全性』研究代表者である足立は、昨年度からその学生である川本昌紀氏と共同で、時間周期的にオン・オフを繰り返すような一様磁場内での量子散乱の順問題に取り組んできた。その結果、磁場による加速によって荷電粒子が対数螺旋のような軌道に沿って遠方へ飛び去る場合には、系を支配する時間周期的ハミルトニアンに付随するFloquetハミルトニアンに対して極限吸収原理が得られた。荷電粒子の軌道が対数螺旋のようになるかどうかは、磁場のオン・オフの時間と、オンのときの磁場から定まる荷電粒子のサイクロトロン振動数とで定められるある2次正方行列の、固有方程式の判別式の符号に依存する。対数螺旋のような軌道を描くのはその判別式が正となるときである。1周期当たりに磁場がオンとなる時間を与えたとすると、それに応じて定まるある時間よりも長く磁場がオフとなるように設定すれば、その判別式を正とすることができる。これは、パラメータの調節によって散乱の状況を作り出すことが可能であることを示している。この極限吸収原理を基にして、Floquetハミルトニアンから構成される波動作用素の漸近完全性が得られる。また、時間周期的ハミルトニアンが生成する物理的な時間発展作用素から構成される波動作用素の存在を示した。これらの結果を合わせると、Howland-谷島の手法により、物理的な時間発展作用素から構成される波動作用素の漸近完全性が得られることはよく知られており、結果として昨年度からの懸案を解決したことになる。この解析の上では、時間周期的自由ハミルトニアンが生成する時間発展作用素の積分核の性質を抽出することが重要となるが、それに成功したのが上記の結果に繋がった。この成果については、既に論文を書き上げ、学術雑誌に投稿しているところである。数理物理学研究実施計画では、最終年度である平成25年度には取り扱いたいとしていた、時間には依存しているが、空間的には一様な電場と、定磁場の双方が関係するような量子力学系に対する散乱理論の研究は、実際には平成23年度にはその端緒が開けたことが一点である。また、平成24年度には、時間周期的に変動する、空間的に一様な磁場の中で最も単純なものに限ってはいるが、変動磁場の取り扱いについても端緒が開けたことがもう一点である。空間的に一様な磁場内での、磁場に直交する平面内での荷電粒子の挙動が、その磁場のオン・オフという、極めて単純な時間周期的変動によっても、ある指標を境に大きく変動することを見出したことは、研究計画を立てる段階では思いもよらなかった大きな成果に値すると思っているが、平成25年度中に論文としてまとめ上げられなかった点が割り引かれる。研究実施計画では、最終年度である平成25年度には取り扱いたいと考えていた、時間には依存しているが、空間的には一様な電場と、定磁場の両方が関係するような量子力学系に対する散乱理論の研究に関して、一定の成果が得られたため。『時間周期的な変動を持つ一様磁場内での量子散乱』研究実績の概要のところでも述べたが、パルス状の一様磁場内での量子力学系に対する散乱問題に対して、一定の成果を挙げたいと考えている。より具体的には、波動作用素の存在と漸近完全性の問題の解決を目指す。
樹状突起のパターンの多様性を支える分子機構の解明

ニューロンは、情報を受け取って、処理するために、細胞のタイプに固有の形態の樹状突起を発達させる。近年多くの樹状突起パターン形成制御因子が同定されてきたものの、樹状突起を形作るメカニズムの全体像を描くことは出来ていない。本研究では、まず転写因子による細胞のタイプに固有な形態の樹状突起の発生機構の解析を行った。用いたモデル系はショウジョウバエ末梢神経系のdendritic arborization(da)neuronである。daneuronは分岐の複雑度の順にクラスI-クラスIVに分類される。以前我々は、クラスIで選択的に発現する転写因子AbruptがクラスIに特徴的な樹状突起のパターンを形成する能力を与えることを明らかにした。本研究では、Abruptの下流で転写される遺伝子群の候補を同定すると共に、Abruptと対照的に、クラスIVで選択的に発現する転写因子KnotがクラスIVの樹状突起発生において、必須であることを明らかにした。合わせて、一様に受容野を覆う、space-filling型の樹状突起に注目して、数理モデルを構築し、解析した。以前我々は、樹状突起問の競合的相互作用が、space-filling型の樹状突起の特徴であるタイリング(ある領域を完全にかつほとんど重複なく突起で覆うこと)に非常に重要な役割を果たすことを明らかにしていた。そこで我々は、上述の実験結果を組み込んだ、全く新しいクラスの樹状突起パターン形成の数学的モデルを構築した。このモデルでは、2つの化学物質(activatorとsuppressor)の反応力学と樹状突起の成長が円滑に結合されている。私たちのモデルは、space-filling型の樹状パターンを自律的に形成し、さらにタイリングと枝切断後のパターンの再生を再現した。さらに、activatorとsuppressor間のフィードバック相互作用がパターン形成に必須であることを示した。この結果は、生体内でも同様なシグナリングにより、space-filling型の樹状突起が形成されている可能性を示唆する。数値解析により、樹状パターン形成の条件及びこのモデルが提唱するスキームの一般性が示された。以上まとめると、本研究は、理論と実験の両面から樹状突起パターン形成のロジックに迫り、space-filling型の樹状突起形成のコアとなりうる機構を提唱するなど、世界に先駆けた知見を提供した。ショウジョウバエのdendritic arborization (da)neuronはクラスI-クラスIVに分類される。da neuronは樹状突起のパターンの多様性形成機構を解析する為の優れたモデル系を提供する。我々は以前、クラスI選択的に発現し、クラスIの樹状突起の発生を特徴づける転写因子Abrupt(Ab)を報告した。今回我々は、Abとは対照的に、クラスIVューロンで選択的に発現する転写調節因子Knot (Kn)を見出した。KnをクラスIニューロンで強制的に発現させると、その樹状突起は正常細胞に比べはるかに複雑に分岐した。よってKnの発現はクラスIV特徴的な突起パターンの形成を賦与するらしい。そこで、樹状突起形態の多様性を支える分子機構にさらに迫る目的で、転写調節因子AbあるいはKnotの標的遺伝子の分離を目指したマイクロアレイ解析を行った。現在、さらに詳細な解析に向けた準備を行っている。これらの分子生物学的解析とは別に樹状突起のパターン形成の数理モデル構築も試みた。樹状突起の形態発生が反応拡散系によって空間的に制御されていると仮定し、突起形成に関わる仮想的な活性化因子と抑制因子からなる数理モデルを構築した。突起の伸張と分岐によりパターンが形成されることから、神経細胞内部にのみ存在する活性化因子を想定した。計算機シミュレーションの結果、活性化因子が高濃度に局在する場所(スポット)で、樹状突起の伸長が促進される過程や、スポットの分裂により突起の分岐が誘発される様子が、再現出来た。同様の結果は、活性化因子とそれによって消費される成長因子からなるモデルでも得られた。さらに、これまで別々の機構により達成されると考えられてきた、等間隔の分枝構造とタイリングが、共通の原理によって達成される可能性についても現在検討している。

このモデルでは、2つの化学物質(activatorとsuppressor)の反応力学と樹状突起の成長が円滑に結合されている。私たちのモデルは、space-filling型の樹状パターンを自律的に形成し、さらにタイリングと枝切断後のパターンの再生を再現した。さらに、activatorとsuppressor間のフィードバック相互作用がパターン形成に必須であることを示した。この結果は、生体内でも同様なシグナリングにより、space-filling型の樹状突起が形成されている可能性を示唆する。数値解析により、樹状パターン形成の条件及びこのモデルが提唱するスキームの一般性が示された。以上まとめると、本研究は、理論と実験の両面から樹状突起パターン形成のロジックに迫り、space-filling型の樹状突起形成のコアとなりうる機構を提唱するなど、世界に先駆けた知見を提供した。
セマンティックWebデータの多様性に対する推論と学習の基盤技術

初年度は、本研究の目的である膨大なセマンティックWebデータから機械学習や推論を自動的に行うための問題点とその問題点を解決する方法論の基礎を分析した。セマンティックWebのRDFデータは様々な分野や作成者によるデータセットから作られており、機械学習や推論への適用にはその多様性と冗長性が問題である。そうしたデータから推論・学習を実現するために、異なるデータセットを融合させる方法を提案した。特に、対象(エンティティ)の同一性を示すプロパティを用いて、DBpediaやWikidataなどの異なるデータをつなげて個々のデータセットでは推論できない検索を実現している。その際、複数のキーワードから出発してリンクトデータ(RDFのリンク構造)を辿って意味構造による検索結果を出力する。この意味構造は次年度以降のリンクトデータからの特徴抽出に寄与する技術である。また、公開されているリンクトデータは膨大だが内容に偏りがあり、機械学習や推論に不足するデータが考えられる。その解決のために、自然言語テキスト文から自動的にRDFデータやオントロジーを作成する技術を進展させた。従来のように自然言語文から述語項構造を抽出する研究の発展として、文意を表した知識構造を名前空間を付与した知識データとして構築している。この研究成果により,生成されたRDFデータと公開済みのリンクトデータを合わせれば機械学習と推論の精度を向上させると考えられる。多くの異なるリンクトデータを機械学習や推論で利活用するためには、各データセットに精通する必要がある。そのためデータセットの融合とその意味的検索を実装することで、重要な知見と研究結果が得られた。次年度以降は、大規模で多様なリンクトデータからの機械学習と推論のプロトタイプを作成していく。リンクトデータに内在する本質的な特徴を捉えて学習や推論を実現する方法を開発する。実験に必要な計算機や関連書籍の購入時期が遅れたので、次年度に残高を使用する。実験用計算機や書籍・文献を購入する予定である。
咬合接触様式が顆頭部咀爵運動経路に与える影響

1.顎口腔系に異常の認められない被験者について,6自由度顎運動測定器(現有)を用いて歯牙の接触がある状態の各種限界運動,および咀爵運動を測定した。2.被験者の歯列模型を3次元座標測定機(現有)にて計測することにより,咬合小面の立体的な形態データをミニコンピュータ(DEC社製,Micro VAX 3800,現有)に取り込んだ.3.6自由度顎運動データと咬合小面の形態データをミニコンピュータ上でリンクさせるとにより,咬合接触にある顎位を選択した.4.切歯点の咀爵運動経路をグラフィック・ターミナル(EVANS & SUTHERLAND社製,PS390,現有)に出力し,咀爵の第4相,第5相の顎位を選択し、同じ顎位における顆頭点の位置を明らかにした.5.その結果、顆頭点における4相と5相の入れ替わる顎位が側方運動のガイドが緩い被験者では急な被験者より外方に位置する傾向が見られた.1.顎口腔系に異常の認められない被験者について,6自由度顎運動測定器(現有)を用いて歯牙の接触がある状態の各種限界運動,および咀爵運動を測定した。2.被験者の歯列模型を3次元座標測定機(現有)にて計測することにより,咬合小面の立体的な形態データをミニコンピュータ(DEC社製,Micro VAX 3800,現有)に取り込んだ.3.6自由度顎運動データと咬合小面の形態データをミニコンピュータ上でリンクさせるとにより,咬合接触にある顎位を選択した.4.切歯点の咀爵運動経路をグラフィック・ターミナル(EVANS & SUTHERLAND社製,PS390,現有)に出力し,咀爵の第4相,第5相の顎位を選択し、同じ顎位における顆頭点の位置を明らかにした.5.その結果、顆頭点における4相と5相の入れ替わる顎位が側方運動のガイドが緩い被験者では急な被験者より外方に位置する傾向が見られた.
スリランカ民族問題研究のデータベース化と在日スリランカ人の動向調査

本研究は、次の2点を主要課題とした。1、スリランカ民族対立に関する記述の網羅的収集とデータベース化。2、在日スリランカ人の実態と民族対立の関係についての調査。次が成果の要点と結論である。1、スリランカ研究の動向;研究文献目録の作成とデータのファイル化を行った。そこから次の結論が引き出された。スリランカ研究は、50年代60年代は歴史、言語、民俗。土地関係中心の研究70年代80年代前半は文化、宗教、儀礼の文化人類学的研究、80年代後半現在は民族対立を対象にした研究(歴史、言語、文化人類学、政治学等)という流れが顕著にある。2、在日スリランカ人の民族間関係:在日スリランカ人が関係する活動、集団等について調査を行い、データのファイル化を行った。個人へのインタヴューも行った。シンハラとタミルの民族間コミュニケーションの促進を目的とした集団が希有であることがわかった。そのいっぽうでは在日のタミル独立主義支援運動やシンハラ仏教中心主義運動の支援は数こそ少ないが継続的に存在する。しかし在日期間中は民族対立よりも経済活動、勉学等を優先する無関心層が大半である。なお研究の過程で在スリランカNGOの活動の重要性に気づき、在スリランカの主要なNGOのデータのファイル化を行った。その結果つきのことが了解できた。スリランカのNGOは80年代後半に急増した。活動母体の所属により、海外NGO、国内NGO、混合NGOに分類できる。70年代は開発型のNGO(例えば村落の経済自立運動、土壌開発運動など)が中心だったが、民族対立が激化した80年代後半には、人権型NGO(女性権利擁護運動、児童権利保護運動等)が多くを占めるに至った。国内世論はNGOに対して両義的である。NGO援助は積極的に受け入れたいが、外国文化の進入、民族文化への介入、海外資本の経済支配への危惧が大きい。初年度では、1、スリランカ民族問題関係の文献資料のデータベース作成2、在日スリランカ人のグループを対象にした動向調査を計画していた1に関しては、英語を中心とする文献リスト作成と分類基準の設定を中心に行った。文献リストは千点を越えるものになり、その中でも重要な書籍の購入を行った。しかし、その他の作業については予想以上の時間がかかり、論文等のペ-パ-についてはその所在の検索と確認、収集の作業がまだ終了していない。学術関係以外の国際関係機関、NGO広報、報道機関等による資料は、現物の収集は特殊なものにかぎり、インターネットを通じてアクセス可能の状況に設定し、定期的にシーリングをおこない、重要記事に付いてファイル化を行う設定をした。なお、当初予定していた海外研究者の招聘は、時期早捷と判断し、こちらの資料整理がある程度蓄積されたうえで、来年度におこなうことにした。2である、在日スリランカ人の調査は、関東を中心とする学生ネットワーク活動に焦点をあてた。スリランカ学生協会の創立メンバーや会長経験者にインタヴューを行い、その活動内容、歴史、問題点などを理解した。来年度の個人インタヴューの為の充分な情報は得られた。第2年度は次の3点を課題としていた。1、民族対立に関するスリランカ国内の資料収集とベース化。2、在日スリランカ人の個人史の聞き取りとネットワーク活動の調査。3、国際会議でのシンポジウム、講演等の開催。海外研究協力者の招聘と共同研究。1に関しては、スリランカ発信のインターネットを中心に情報の収集を行った。また、スリランカ国内で活動するNGOについて、海外の団体、国内の団体、また両者が共同する団体等に分類して、歴史的変遷とそれぞれの活動内容の特色について詳細にまとめた。

とくに後者の課題は、日本で可能なネット検索や知見者へのインタヴューだけでは不十分なため、それらについて詳しい研究協力者を招聘し共同研究を行った。しかし、当初予定していた海外図書館、研究所等を利用した資料の収集は入手・支払い方法等が煩雑なため、今回は資料の所在地を確認するだけに終わった。2に関しては、前年のデータから在日スリランカ人および日本人による団体を複数抽出し、インタヴューを行った。また、タミル人、シンハラ人、学生、僧侶、ビジネスマン、政治活動家等に非公式に話を聞き、遠隔地ナショナリズムの両面を分析した。また「Engaged Buddhism」と民族対立の関係については、本年度3月の初のスリランカでの学会にむけた立案過程、問題点等を関係者にインタヴューを行った。3に関しては、まず、平成10年6月、Associ ati on for Asian Studiesの日本支部学会において、パネルディスカッションを組織し、コロンボ大学教授3名、タミル人留学生らによる発表を行った。また、同年11月下旬に約10日間、Sri Lanlka National Peace Couoncilから研究協力者としてDr.Jehan Pereraを招聘し、スリランカのNGOおよび海外のスリランカ関係のNGOについて共同研究を行った。
ピエゾフィルム(VDF/TrFE firm)の電気特性と骨形成に関する研究

【目的】ピエゾフィルム(圧電フィルム)の歯科インプラント領域への新しい臨床応用を確立する目的で、インプラント体歯頚部の骨欠損に対して圧電フィルムと、従来からGTR法に使用されているGore-Tex^R膜(GTAM)とを使用し、骨欠損に誘導再生された骨量、骨質その時間的な動態変化について病理組織学的に比較検討した。尚、当初の実験計画のラットからビ-グル犬に変更して行った。【方法】抜歯後(下顎左右P_3P_4)一年経過したビ-グル犬の下顎骨にチタンインプラント(ITI,Sタイプ)を埋入した。頬側歯頚部に4×3mmの骨窩洞孔を形成し、実験群はGTAMで骨窩洞を被覆したものと圧電フィルムを窩洞に密着させ、圧電フィルムの移動を防ぐ目的でGTAMで被覆したものとした。対称群は窩洞を粘膜弁でのみ被覆した。実験期間は術後2、4、6週目とし、テトラサイクリンとカルセインで2回骨標識を行った。屠殺後、Villanuva bone stain染色を施して、非脱灰研磨標本を作製し、CMR撮影後、光学顕微鏡と蛍光顕微鏡とで観察を行った。【結果】圧電フィルムを使用した群では、Gore-Tex^R膜と比較し、術後2週以前に骨形成が開始されており、術後4週までに骨量が増加し、術後6週では他群と異なって骨の成熟度が増して、既存骨と同様な構造を示し早期に骨量、骨質の改善がみられた。【考察】本圧電フィルムの微小電気刺激は、インプラント体周囲の骨欠損部でより確実な骨の誘導、再生を可能にしたが、臨床操作性の点ではGore-Tex^R膜が勝っており、これが改善されればインプラントの適応範囲が広がり早期の最終補綴が可能と思われる。また、本実験に使用した圧電フィルムのように、微小電気刺激により積極的に組織誘導を活性化する膜材料を用いたElectric membrane methodは、今後歯科インプラントを行う上で有効な方法であると思われる。
地震波解析による水蒸気噴火発生場の解明：御嶽山・草津白根山におけるケーススタディ

水蒸気噴火は火山浅部の地下水に「熱」が加わることで急激に気化する現象と考えられている。しかしこの「熱」がどのような媒体によっていかなる機構で運搬・蓄積されるのかは明白ではない。本研究ではマグマだまりから析出した高温流体が浅部まで熱を運搬するモデルを考え、近年水蒸気噴火を起こした御嶽山と草津白根山において、熱輸送を担う候補流体(水蒸気等)の種類と流量、出発点であるマグマだまりの深さ、到達点である浅部地下水層の深さを地震学的手法で求める。それらの解析結果を用いてパラメータを様々に変えた数値シミュレーションを行い、水蒸気噴火が発生する条件を推定する。
エバネッセンス法/共焦点法の同時計測による開口放出の反応機序決定

エバネッセンス顕微鏡の光学系に細胞質部分をより深く照明できる光学系を追加し、両方の光学系で独立に相互に影響を及ぼすことなく蛍光像を記録するために、ガルバノスキャナーによる高速光路切換法を実現してこれを稼動させた。この観察法の特徴として、エバネッセント光の深達度を減衰定数の大きさとして算出して、開口放出の観察を行った。顆粒の反応が起こる位置を推定しながら、その反応パターンとの相関性を解析した。また、フラッシュ反応に対する顆粒内部のpHの効果を調べた。アドレナリン分泌性細胞について、細胞外液のpHの効果を調べたところ、エバネッセント光照明下で見られるフラッシュ型の反応パターンには変化が認められなかった。したがって、フラッシュのように、ほぼ暗黒に突然輝点が生じるのは、顆粒の開口で顆粒内pHが上昇したためではないことが結論された。しかし、INS-1細胞においては、エバネッセント光の深達度を交互に急速に変える方法で、観察すると、素早い移動を示してから開口放出に至るものが少数ながらも認められ、フラッシュはその移動による輝度増大を含むということを完全には否定できなかった。MIN-6細胞においては、顆粒運動が盛んなものが多く、刺激中に、細胞膜面に沿って膜と平行に滑走運動するのが観察された。この運動と開口放出の関係を調べたところ、大部分の顆粒は、滑走運動なしに開口放出反応を示した。滑走運動が停止した直後に開口放出に至ったものは極めて少数であった。これらのことから、エバネッセント照明で見られるフラッシュ型の開口放出反応は、主として放出物質の拡散を見ていることが結論された。(共焦点法の併用は不測の困難のため、代替となる方法を用いた。)エバネッセンス顕微鏡の光学系に細胞質部分をより深く照明できる光学系を追加し、両方の光学系で独立に相互に影響を及ぼすことなく蛍光像を記録するために、ガルバノスキャナーによる高速光路切換法を実現してこれを稼動させた。)共焦点顕微鏡の光学系にエバネッセント光を発生させる光学系を追加し、共焦点像とエバネッセンス像が同時に記録できるようにするために、今年度は、ディジタルマイクロミラーを持つDMD素子によって、共焦点法を実用的なレベルにまで完成させることを目指した。DMD装置による共焦点顕微鏡の光学系をブレッドボード式の組み立て装置につけ、コンピュータと接続し、パルス発生器を介して高速のパルス駆動により、光源の高速走査を達成した。DMDの個々のミラーは10μsの反応特性を持つので、自作のパルス列によりDMDを駆動し、輝点の走査のためのクロックを高速化した。DMD装置の回折格子的な特性を隠して光ビームを集束させるため、インコヒーレントな光を準備して、背景光のレベルを下げた。実際には、レーザー光のコヒーレンスを下げる工夫を試みた。ファイバーバンドル式のコヒーレンス低下装置を入手し、また、回折光を光学的にミックスするフィルター装置を使用し、光源の特性を調べたところ、コヒーレンスの大きな低下が認められた。しかし、このような光源によって作る輝点のイメージは、標本上に鮮明な形では投影されなかった。共焦点効果を高めるためには、この鮮明さが高いことが条件である。この原因を明らかにして、輝点が投影される必要がある。一方で、より簡易的に光学切断像とエバネッセンス像の高速交互観察が可能な装置も試作した。ガルバノミラーを駆動して入射角の異なるレーザー光照明を作り、エバネッセント光とシート状の斜光によって、細胞の照明領域を高速に変化させた。この装置の下で、インスリンGFPを発現させたMIN-6細胞を観察し、その蛍光性分泌顆粒を、細胞膜上と細胞質内との2カ所で観察した。一個の顆粒の開口放出に先だって、顆粒が細胞膜に向かって高速に移動し、その直後に細胞膜との融合に至るものがあることが確認できた。

エバネッセント顕微鏡の光学系と細胞質部分をより深く照明できる光学系を追加し、両方の光学系で独立に相互に影響を及ぼすことなく蛍光像を記録するために、ガルバノスキャナーによる高速光路切換法を実現してこれを稼動させた。この観察によると、顆粒は細胞質から1ミクロン以下の距離で高速に移動するものが存在し、移動に引き続き開口放出が起こるように解釈される動画が撮れた。しかし、これらの顆粒はそれより細胞質の深い部分にあると思われるときには、強い蛍光を出さず、その存在が把握できない場合が多かった。観察装置の性能を評価するため、NA1.65の対物レンズを用いて、その後方開口部におけるイメージをベルトランレンズを通して観察した。標本として、カバーガラスに接着させた、細い光ファイバー光源を用いた。カバーガラスの上を空気とした場合、水とした場合、高屈折率の油とした場合について、水平線限界が、後方開口のどこに現れるかを測定し、この位置を基準にして、NA1.0、NA1.33、NA1.65の境界線を描き、そこからレーザー光の導入点の位置を決定して、エバネッセント光の減衰定数を算出することを行った。この結果、分泌顆粒の輝点が移動を開始するのは細胞膜より1μmほどのところであることが結論された。細胞のガラス面に接着していない表面においてもエバネッセント照明や射光照明ができる方法を考案し、これについて特許申請を準備した。この方式を認めてツアイス社が共同研究を受け入れた。観察装置の新しい特徴として,エバネッセント光の深達度を減衰定数の大きさとして理論的に推定できるようにして,開口放出の観察を行った。顆粒の反応が起こる位置を推定しながら,その反応パターンとの相関性を解析した。また,フラッシュ反応に対する顆粒内部のpHの効果を調べた。アドレナリン分泌性細胞について,細胞外液のpHの効果を調べたところ,エバネッセント光照明下で見られるフラッシュ型の反応パターンには変化が認められなかった。したがって,フラッシュのように,ほぼ暗黒に突然輝点が生じるのは,顆粒の開口で顆粒内pHが上昇したためではないことが結論された。しかし,INS-1細胞において,エバネッセント光の深達度を交互に急速に変える方法で,観察すると,素早い移動を示してから開口放出に至るものが認められ,フラッシュはその移動による輝度増大を含むものであると結論された。細胞のガラス面に接着していない側の表面においても開口放出を見る方法として,エバネッセント光そのものは適当でなく,いくつかの方法を試みたところ,OCTに類似の十字光束型の干渉法が使えることが分かった。この方法でインスリン分泌性細胞と,INS-1細胞を観察するとガラス基質反対側の表面でも,顆粒内容の放出が多数起こることが分かった。開口放出の反応パターンは,ガラス基板側で放出されるものに比べて,大きなクレーターができない特徴が見られたことから,比較的広い(水中の)空間に放出される場合は水の放出があっても,自由に流れ出ることで細胞内部への圧上昇はないことを示している。これは,逆に,ガラス板上で反応した時のクレーター生成は,水の噴出が自由空間に放出されにくいために起こることを示していると,結論した。
リアルタイム型エラーデバッグの基礎理論と実際

静的型付き言語においてプログラミングする際、型エラーのデバッグは時間がかかることの一つである。型エラーのデバッグに関して適切な補助を行うことができれば、ユーザの負担を大幅に削減することができる。本年度は型エラーデバッグに関する基盤技術のうち、以下の2つに関する研究を行った。(1)型エラースライシングの高速化:現在の型エラースライサでは、プログラムの一部を例外の発生の構文に変換し、コンパイラの型推論器にかけ、型エラーかどうかの判定を行うことで型エラースライシングを行っている。プログラムの多くの部分をそのように置き換えると、型推論に時間のかかるプログラムになってしまうことが多い。そのため、これまでの単純に置き換えたプログラムから、より型推論に時間のかからない同等なプログラムに変換する手法を提案した。(2)プログラム変換による複数の型エラーメッセージの生成:コンパイラの型エラーのメッセージは型推論の順序に依存しており、一つのプログラムに対して一つしか得られない。本研究では型エラーのプログラムに対してプログラム変換をかけることで推論の順序を変え、複数の型エラーメッセージを得る手法を提案した。またこの手法では、可能な限り変換しつつ型エラーメッセージを集めていくことで、同時に型エラースライスを求められる。昨年度のフレームワークに続き、新たな型エラーデバッグのための基盤となる可能性を示した。本年度の研究で、型エラーのデバッグ手法に関しての改良、またより簡単に型エラーデバッグに役立つ情報を得ることが可能になったため、順調に進んでいる。平成28年度に実現したリアルタイム構造解析と、本年度の成果を合わせることで、本課題の目的であるリアルタイム型エラーデバッグを実現する。本年度は、リアルタイム型エラーデバッグに必要と考えられる基盤技術のうち、「リアルタイム構文解析」と「型エラースライシング」に関する研究を行った。「リアルタイム構文解析」では漸進的構文解析のように、一部だけ変更されたプログラムに対して構文解析を行う手法を提案した。漸進的構文解析との違いとしては、既存のコンパイラの構文解析器を使用して行う点である。そのため、特殊な構文解析器を作成する必要がなく、既存の言語を対象に一部だけ変更されたプログラムに対する構文解析の実装は容易になった。具体的には、コンパイラの構文解析器を使用して、構文同士の結合度による組み替え・他の構文の略奪の規則を導出し、それらが行われるプログラムを自動的に生成する。括弧等の抽象構文木の時点で失われる情報は人が補う必要があるが、それ以外のプログラムは扱うことができた。「型エラースライシング」では、これまでに提案した手法の実装および拡張を行った。実装では、関数型言語OCamlを対象として、実装を完了した。拡張では、これまでプログラムの式のみをスライシングの対象としていたが、パターンのスライシングを行う手法を確立した。この手法の特徴は、これまでに提案した型エラースライシング手法と同様に、プログラムの構文を見ることなく、既存のコンパイラの構文解析器を使って型情報を求め、その型情報を参照して判断することである。それにより、構文情報をたどる必要がなく、実装が容易になった。本年度進展のあったリアルタイム構文解析に関してはおおよそ基礎が確立でき、実装と検証の段階である。また型エラースライシングに関しては実装がほぼ完了し、ユーザテストの段階である。本年度の主な成果は以下の3つである。(1)型エラースライシングの高速化:これまで扱ってきた型エラースライシング手法では、抽象構文木の上の方から一箇所ずつ削って行くという手法を採用していた。しかしそれではリストのような深い場所が大きく偏った構造に対して大きさに比例した時間がかかってしまう。おおよそ半分ずつ削ることができるような改良を加えることで、高速化を実現した。(2)複数の型エラースライスを用いたデバッグ:既存の型エラースライサを使用して、複数の型エラースライスを求める手法を提案した。それにより、より型エラーの原因である可能性が高い箇所を特定できるようになった。(3)型エラーデバッグ手法を統一的に扱うフレームワークの導入:型エラーのデバッグでは、実際の型エラーのプログラムやそれをデバッグするユーザによって、有効な手法が異なる。これまでの手法では、型エラースライサ・型エラーデバッガ・型エラーメッセージの生成等にはそれぞれ独立した実装が必要であった。本研究では、プログラムのある一部のみのprincipal typeと、その部分に対して周りから期待される型からなるような木である、Type debugging information tree (TDIT)を導入することで、それらを統一して扱うことができるようになった。本年度の研究で、型エラーのデバッグ手法に関しての改良・新たなフレームワークの実現が可能となり、リアルタイムデバッグ手法で扱う基盤が完成したため、順調に進んでいる。

そのため、これまでの単純に置き換えたプログラムから、より型推論に時間のかからない同等なプログラムに変換する手法を提案した。(2)プログラム変換による複数の型エラーメッセージの生成:コンパイラの型エラーのメッセージは型推論の順序に依存しており、一つのプログラムに対して一つしか得られない。本研究では型エラーのプログラムに対してプログラム変換をかけることで推論の順序を変え、複数の型エラーメッセージを得る手法を提案した。またこの手法では、可能な限り変換しつつ型エラーメッセージを集めていくことで、同時に型エラースライスを求められる。昨年度のフレームワークに続き、新たな型エラーデバッグのための基盤となる可能性を示した。本年度の研究で、型エラーのデバッグ手法に関しての改良、またより簡単に型エラーデバッグに役立つ情報を得ることが可能になったため、順調に進んでいる。今後はリアルタイム構文解析と型エラーデバッグを組み合わせ、リアルタイム型エラーデバッグを実現する。型エラースライシングの手法についても早めに定式化し、発表して進展させたい。平成28年度に実現したリアルタイム構造解析と、本年度実現した統一的な型エラーデバッグフレームワークを合わせることで、目的であるリアルタイム型エラーデバッグを実現する。また最終年度であるため、共著者たちとより密な連携を取りつつ、成果として発表していく。平成28年度に実現したリアルタイム構造解析と、本年度の成果を合わせることで、本課題の目的であるリアルタイム型エラーデバッグを実現する。研究が続いており、次年度に研究成果の論文発表等で使用するため。