hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性の探究

本基盤研究では、計算可換代数、計算代数解析、計算代数統計、代数的アルゴリズムなど、グレブナー基底を巡る複数の研究分野に属する研究者から構成される研究プロジェクトを組織し、永続性と国際性を考慮し、グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性の具象的探究を強力に推進し、グレブナー基底の現代的理論を進化させることに成功した。本研究はJST CREST研究「現代の産業社会とグレブナー基底の調和」に継承されている。今後、我が国において、少なくとも5年以上の長期に亘って継続されるグレブナ-基底の理論と実践に関する共同研究を、将来、永続的な国際共同研究に発展させることを視野に入れ、強力に推進し、我が国がグレブナ-基底の理論的有効性と実践的有効性の探究に関する国際的な研究拠点となることを目指す。今後、我が国において、少なくとも5年以上の長期に亘って継続されるグレブナー基底の理論と実践に関する共同研究を、将来、永続的な国際共同研究に発展することを視野に入れ、計算可換代数、計算代数解析、計算代数統計など、複数の研究分野に属する研究者から構成される研究プロジェクトを組織し、永続性と国際性を考慮しつつ、グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性の探究を強力に推進し、我が国が当該研究分野の国際的な研究拠点となることを目指す、というのが当該基盤研究の目的である。平成18年度は、我が国および欧米諸国において分散的に展開され、蓄積されてきたグレブナー基底の「理論」と「実践」の研究成果を総括的に集大成し、平成19年度以降の具体的な研究方針を樹立することを課題とし、研究活動を展開した。平成18年度の当該基盤研究の推進は、日比孝之、齋藤恭司、竹村彰通、大阿久俊則、横山和弘、大杉英史が組織委員を務める、京都大学数理解析研究所の平成18年度のプロジェクト研究「グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性」と相俟って実施された。従って、当該基盤研究の平成18年度の研究経費(外国旅費、国内旅費)は、そのプロジェクト研究を展開するための主要な財源であった。研究代表者と研究分担者は、プロジェクト研究の一環として開催されるセミナー、研究集会、国際会議などに参加し、従来の個別的な研究体制を永続的な国際共同研究に昇華させるため、欧米諸国の研究者との研究情報網を築くことに務めた。加えて、若手研究者育成の一環とし、「グレブナー基底夏の学校」を開催し、テキスト「グレブナー基底の現在(いま)」(日比孝之、編集)を出版した。平成19年度は(1)計算代数統計とグレブナー基底の相互関係の探究の一環として、分割表に現れるトーリックイデアルのグレブナー基底についての研究を推進させ、二次二項式から成るグレブナー基底についての理論的な研究を飛躍的に進展させるとともに、(2)非特異凸多面体に付随するトーリックイデアルのグレブナー基底についての具象的な研究を展開した。前者は、グレブナー基底の実践的有効性の研究に不可欠な話題であり、後者は、凸多面体の組合せ論の昨今の研究の中心的な課題である。前者では、二次二項式から成るグレブナー基底を持つ統計モデルの分類理論の探究を目標とし、Segre-Veronese型配置の一般化を追及し、従来からの研究の継続として、大学入試センターの科目選択問題に関連する統計モデルのグレブナー基底を多角的に探索し、その結果、二次二項式から成るグレブナー基底を持つ統計モデルの比較的広範な類を発見することに成功した。けれども、その類は、分割可能モデルを含むには至らず、その類を更に一般化し、分割可能モデルを含む類を発見することが今後の研究課題である。後者では、懸案の予想「非特異凸多面体に付随するトーリックイデアルは二次二項式から成るグレブナー基底を持つ」を考察し、従来からの研究対象である、有限グラフの辺凸多面体を議論し、辺凸多面体が単純凸多面体となる有限グラフを分類することに成功し、加えて、それらに付随するトーリックイデアルが二次二項式から成るグレブナー基底を持つことを証明した。なお、非特異凸多面体は単純凸多面体である。当該研究成果は、ドイツのOberwolfach数学研究所における研究集会(平成19年8月)において、大杉英史と日比孝之が発表した。今後、我が国において、少なくとも5年以上の長期に亘って継続されるグレブナー基底の理論と実践に関する共同研究を、将来、永続的な国際共同研究に発展することを視野に入れ、計算可換代数、計算代数解析、計算代数統計など、複数の研究分野に属する研究者から構成される研究プロジェクトを組織し、永続性と国際性を考慮しつつ、グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性の探究を強力に推進し、我が国が当該研究分野の国際的な研究拠点となることを目指す、というのが本基盤研究の目的である。平成20年度は、平成18年度と平成19年度における研究成果を踏襲し、計算代数統計に現れるグレブナー基底の基礎理論の構築を強力に推進した。

顕著な成果の一つに、従来のSegre--Veronese配置を一般化するnested configurationの概念を導入したことが挙げられる。Segre--Veronese配置のグレブナー基底は、大学入試センターの科目選択問題の統計学的な分析を、マルコフ連鎖モンテカルロ法を使って実施する際に本質的な貢献をしたが、nested configurationの概念は、グレブナー基底の理論を統計学に応用する範囲を著しく広げることを可能にした。加えて、計算代数統計に関連し、configurationがvery ampleとはならないことを判定する効果的な方法を開発し、分割表に現れる非正規なconfigurationがすべてvery ampleではないことを示すことに成功し、今後の研究の進むべき方向性の一つを提唱した。他方、グレブナー基底を代数的な勘と幾何学的な経験および手計算の腕力に頼って探す従来の原始的な方法を、何らかの創意工夫を凝らし、計算機のプログラムとして実装するための基礎的な準備を始めた。そのような実装の研究の進展は、最終年度の研究目標の一つである。今後、我が国において、少なくとも5年以上の長期に亘って継続されるグレブナー基底の理論と実践に関する共同研究を、将来、永続的な国際共同研究に発展することを視野に入れ、計算可換代数、計算代数解析、計算代数統計など、複数の研究分野に属する研究者から構成される研究プロジェクトを組織し、永続性と国際性を考慮しつつ、グレブナー基底の理論的有効性と実践的有効性の探究を強力に推進し、我が国が当該研究分野の国際的な研究拠点となることを目指す、というのが本基盤研究の目的である。最終年度である平成21年度は、平成18、19、20年度における研究成果を踏襲し、計算代数統計に現れるグレブナー基底の基礎理論の構築を推進するとともに、凸多面体のEhrhart多項式の根の振る舞いの探究を展開した。後者の研究成果の一つは、整数kとdで0≦2k≦dを満たすものを固定するとき、d次元のGorenstein Fanopolytope Pで、条件(1) PのEhrhart多項式i (P, n)はd個の異なる根を持つ;(2) i( P, n)は2k個の虚数根を持つ;(3) i (P, n)はd-2k個の実数根を持つ;(4)すべての虚数根の実部は-1/2である;(5)すべての実数根は開区間(-1,0)に属する、を満たすものを構成することに成功したことである。
秘匿性・改竄耐性のある超高速データ通信システムの研究

本研究は、国内外での整備が進みつつある100ギガビット・インターネットの能力を高効率で活用し、秘匿性・改ざん耐性を持つファイル・ストレージ間を実現するものである。この目的の実現のためTCPおよび自己輻輳回避ソフトウェア、FPGAを用いるネットワークアクセラレータ、ネットワークRAIDストレージおよび暗号化・復号化、ハッシュ計算アクセラレータを研究開発中であり、実証実験を行なうための準備を行った。上記目的は多岐に渡るため、単一ハードウェアやソフトウェアスタックの開発だけで目標を達成することは不可能である。本研究申請ではサブテーマ1から4までを同時並行的に研究開発した。また、実証実験であるサブテーマ5を各研究年度に実施することにより、研究開発の進捗結果を確認した。さらに、発展的研究内容としてFPGAアクセラレータに演算機能としてAI情報処理で重要であるスカイライン計算のアクセラレータの実現、FPGAを用いたALL IPアーキテクチャに基づくアクセラレータの研究開発を実施し、成果をえて論文発表を行った。論文発表に関しては、FPGAを用いるALL IPアーキテクチャについては米国Photonics West, SPIEにおいて発表を行い、またスカイラインアルゴリズムのビッグデータにおける評価に関してはDSAA2017において発表し、優れた発表に与えられるHonorable Mention賞を受賞した。研究期間は3年間であり、東京大学情報理工学系研究科がサブテーマ1から4を実施し、最終年度には東京大学医科学研究所がサブテーマ5を理研AICS(京コンピュータ)、JGN-X、米国Internet2と協力して実証実験を実施する予定である。AI情報処理において重要であるスカイラインアルゴリズムに対しFPGAアクセラレータ導入に研究開発するアクセラレータシステムの適用範囲を大幅に拡張し、新しいアクセラレータのあり方を確立したため。平成30年度は研究開発の最終年度であり、超高速TCP,秘匿性を持つ100Gbpsインターネットを高効率で活用する総合システム、FPGAベースの各種アクセラレータの研究開発を引き続き実施する。また、最終システムの評価を目的として実証実験を、2018年11月に米国ダラスで開催されるSC18に併設された展示場において、SCのネットワーク基盤であるSCinet、JGN-X, Internet2と共同して実施し、成果の評価を行う予定である。本研究は、国内外での整備が進みつつある100ギガビット・インターネットの能力を高効率で活用し、秘匿性・改ざん耐性を持つファイル・ストレージ間を実現する。この目的の実現のためTCPおよび自己輻輳回避ソフトウェア、FPGAを用いるネットワークアクセラレータ、ネットワークRAIDストレージおよび暗号化・復号化、ハッシュ計算アクセラレータを研究開発し、実データサイトを用いた実証実験を行い、実運用への検証を行った。本研究申請ではサブテーマ1から4までを同時並行的に研究開発することにより研究目的の達成を確実なものとするとともに、実証実験であるサブテーマ5を各研究年度に実施することにより、研究開発の進捗結果を確認するとともに、研究期間を通じた成果として論文発表を行った。論文発表に関しては、FPGAを用いるALL IPアーキテウチャについては、インドニューデリー, APAN43において発表を行い、またスカイラインアルゴニズムのビックデータにおける成果をチューリッヒ工科大学における国際研究交流で講演した。また、100ギガビットのインターネットを高効率で用いるデータ転送に関する項目では、当初メラノックス社製ネットワークインタフェースカードを用いて実験を実施したが、高度な最適化を施しても目標の性能にたっしなかったため、本項目の評価は平成29年度へ繰り越し遅延させた。研究期間は3年間であり、東京大学情報理工学系研究科がサブテーマ1から4を実施し、東京大学医科学研究所がサブテーマ5を理研AICS(京コンピュータ)、JGN-X、米国Internet2と協力して実証実験を実施する予定である。平成28年9月までに、事前実験準備をし、100ギガビット予備実験を経て遠距離用実験システム構築を実施し、平成29年3月までに遠距離実験1、大規模システム構築、遠距離実験2、FPGA設計、海外における実証実験を実施し、とりまとめを行う予定であった。平成28年7月、100ギガビット予備実験の過程において、その時点で使用しているネットワークインターフェースの性能評価を行ったところ、カタログ性能に反し、想定の70%の速度性能であることが判明した。研究遂行上、この影響を排除する必要があり、ネットワークカードの性能評価を追加で実施で行う必要が生じた。評価の結果、使っていたメラノックス社製ネットワークインターフェースカードでは、目的を達成することは不可能であり、チェルシオ社製T6カードでは、高い可能性で100ギガに近い性能が出ることが判明した。しかしながら、T6カードは、平成29年度にしか入手できないことが判明した。そのため、この研究項目については、1年間の遅延があったが平成29年度にT6カードを無事入手し、性能が確認できた。

さらに、発展的研究内容としてFPGAアクセラレータに演算機能としてAI情報処理で重要であるスカイライン計算のアクセラレータの実現、FPGAを用いたALL IPアーキテクチャに基づくアクセラレータの研究開発を実施し、成果をえて論文発表を行った。論文発表に関しては、FPGAを用いるALL IPアーキテクチャについては米国Photonics West, SPIEにおいて発表を行い、またスカイラインアルゴリズムのビッグデータにおける評価に関してはDSAA2017において発表し、優れた発表に与えられるHonorable Mention賞を受賞した。研究期間は3年間であり、東京大学情報理工学系研究科がサブテーマ1から4を実施し、最終年度には東京大学医科学研究所がサブテーマ5を理研AICS(京コンピュータ)、JGN-X、米国Internet2と協力して実証実験を実施する予定である。AI情報処理において重要であるスカイラインアルゴリズムに対しFPGAアクセラレータ導入に研究開発するアクセラレータシステムの適用範囲を大幅に拡張し、新しいアクセラレータのあり方を確立したため。平成29年度にしか入手できないことが判明したチェルシオ社製のT6カードを入手し、ネットワークカードの性能評価を実施する。そのほかの研究項目については、引き続き平成29年度の研究計画に沿って研究を推進する。平成30年度は研究開発の最終年度であり、超高速TCP,秘匿性を持つ100Gbpsインターネットを高効率で活用する総合システム、FPGAベースの各種アクセラレータの研究開発を引き続き実施する。また、最終システムの評価を目的として実証実験を、2018年11月に米国ダラスで開催されるSC18に併設された展示場において、SCのネットワーク基盤であるSCinet、JGN-X, Internet2と共同して実施し、成果の評価を行う予定である。
質量分析イメージングによる脳内環境の可視化

Scrapper遺伝子改変マウス(コンディショナルノックアウトマウス)の作製を継続した。SCR-KOのnullマウスは確率的に死亡し、多くのKO個体が半年程度で死亡する。産仔数もメンデルの法則に従わず少ないことから、SCRAPPERが発生段階においても機能していることが予想される。致死の表現型を回避し脳に限定した機能を解析することができる、誘導操作可能なコンディショナルKOマウスの作製を試みている。前年度までにベクターの設計を行い、作製を開始しているコンディショナルKOマウスの作製を継続して行い、キメラマウスからジャームライントランスミッションを確認し、繁殖を行った。以上のノックアウトマウス作製は新潟大学との共同研究により行っている。神経変性疾患モデルマウス脳の質量分析イメージングとしてScrapper変異マウスの脳を質量分析イメージングにより解析した。SCRAPPERのnullノックアウトマウス脳組織に対し野生型マウス脳組織との比較を試みた。得られる測定データは膨大であり、個々のマススペクトルを人の目で比較解析することはかなりの労力を要することから、統計学的手法を取り入れた解析を行った。また、ヒト脳イメージングと神経変性疾患バイオマーカー分子の探索としてアルツハイマー病脳における脂質の変化を報告した(Yukiら、Sci Rep2014)。脳内物質の質量顕微鏡解析について総説(Romero GAら、Mass Spectrometry2015、武井史郎,矢尾育子、インナービジョン2014等)、第62回質量分析総合討論会第38回医用マススペクトル学会等で発表した。シナプス関連分子の解析について第37回日本神経科学大会で発表を行った。著書として遺伝子医学MOOK 26号に「質量分析イメージングによる脳内環境の可視化」を執筆した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、質量顕微鏡法、すなわち質量分析イメージングを神経科学研究に応用することにより、脳内環境のバランスが破綻した時に起こる分子の変動を可視化し、新たな鍵分子を見出すことを目標とする。脳内環境のバランスが変化していると考えられるモデル動物として、申請者らが作成したScrapper-KOマウスを用い、その脳を質量分析イメージングにより解析した。SCRAPPERのnullノックアウトマウス脳組織に対し質量分析イメージング測定した場合、変動している分子が見出された。イメージングの後、多段階質量分析によりこれらの分子の同定を試みた。他に、封入体の形成が予想されるマウスや神経変性疾患モデルマウスについて検討した。また、神経変性疾患のモデルについても質量顕微鏡法で観察し、ヒトの神経変性疾患脳サンプルから得られる情報との比較検討した。Scrapper-KOマウスは致死性であることから、SCRAPPERが発生段階においても機能していることが予想される。幼若期致死のため成獣脳における役割を解析することが困難である。そこで、致死の表現型を回避し脳に限定した機能を解析することができる、コンディショナルKOマウスを解析を計画した。脳内環境領域の支援を受け、本年度ベクターの設計を行い作製を開始することができた。SCRAPPER遺伝子のノックアウトマウスの海馬スライスでは、Long-term potentiationに異常があることが分かっている。この結果を論文として報告した。また、SCRAPPER分子の解析について第34回日本神経科学大会、北米神経科学学会、アメリカ質量分析学会等で発表を行った。当該年度の計画を遂行し目標を達成した。神経変性疾患のモデル動物について質量顕微鏡法で観察し、ヒトの神経変性疾患脳サンプルから得られる情報との比較検討を行う。得られた情報から、凝集体の蓄積や神経伝達物質の放出異常が原因となっている神経変性疾患の病態解明を目指す。
分裂酵母の減数分裂制御因子Mei2タンパク質の機能解析

本研究では、分裂酵母の減数分裂過程の開始と進行の鍵を握るRNA結合タンパク質Mei2の機能解明を目指している。分裂酵母細胞が減数分裂を行う条件がととのうと、Mei2は脱リン酸により活性化する。活性型Mei2は減数分裂前DNA合成を誘導した後、減数第一分裂時にも必須の機能を持つことが示されている。Mei2は減数分裂の進行にともなって核内の一点にドット状に局在する。Mei2の核内ドット形成において、Mei2と結合することが示されているmeiRNAという特異的RNA分子が重要な働きをしていることが我々の解析で明らかとなった。さらに、Mei2は単に細胞質から核へ移行してるだけではなく、細胞質-核間をシャトルして機能していることが明らかとなった。本年度の研究により、meiRNAはMei2の核移行の促進、核外排出の阻害ではなく、核内でのドット形成自体を制御する因子であることが示された。これまでの解析により、Mei2はmeiRNA以外のなんらかのRNAと相互作用することが、その機能に必須であると考えられている。そこで、減数分裂期の分裂酵母からMei2を免疫沈降して、共沈してくるRNAの単離を試みた。また、大腸菌で発現したMei2と分裂酵母の減数分裂期RNAを混合し、Mei2-標的RNA複合体を精製して、Mei2と特異的に結合するRNAの同定を行った。その結果、Mei2標的RNAの候補を複数単離した。in vivoとin vitroの二つのスクリーニング系で同一のRNAも得られており、それら候補RNAのMei2との結合を検討中である。本研究は、分裂酵母の減数分裂を制御するRNA結合タンパク質Mei2の解析解明を目指すものである。これまでに、Mei2は細胞質において細胞周期を体細胞型から減数分裂型に切り換えた後、RNA分子の助けをかりて核に移行して、減数第一分裂を誘導すると考えられてきた。今年度の研究により、Mei2は単純に細胞質から核へ移行しているだけではないことが明らかとなった。核外排除シグナル配列を導入した変異型Mei2を野生型Mei2の代わりに発現した分裂酵母株は、減数分裂前DMA合成を行わない表現型を示した。すなわち、Mei2は減数分裂前DNA合成を誘導する際には細胞質のみに局在しているように見られるが、実際は細胞質-核をシャトルして機能していることが示唆される。レプトマイシンBを用いて核外排除を阻害すると、Mei2の核への蓄積が観察された事実もこのことを支持する。現在、Mei2に様々な変異を導入して、Mei2の局在制御に関わる配列の固定を試みている。Mei2の一部の機能のみに欠損のある株を作製して、Mei2と遺伝子学的に相互作用する因子の単離を行っているが、今のところそのようなものを得ることはできていない。スクリーニングの系自体が、復帰変異体が取れやすい等の問題をはらんでいることが明かとなってきたので、系の改良を行ってスクリーニングを続行する予定である。また、分裂酵母内、およびin vitroでMei2と相互作用する因子を生化学的に固定するための系も構築中である。
ＥＦＬライティングにおける記述フィードバックの研究

本研究はEFLでの環境を念頭において、大学でのライティング授業のためのフィードバックのあり方を研究してきた。アカデミックライティングに対するフィードバックには「内容・構成」面と「語彙・文法」の両面が必要であり、学生も教員フィードバックを期待しており、特に「語彙」へのフィードバックを必要としている学生が多いことが分かった。現場教員のフィードバックを質的手法で分析した成果を国際学会および国際誌において発表を行った。またオンラインラインのライティング練習ツールを使用する際の教員の指導やフィードバックのあり方も別の国際学会で発表し論文にまとめ、現在論文の審査を受けている。当該研究2年目の平成24年は,国際レトリック学会での発表と国内ライティング研究会紀要での論文投稿と研究の成果を徐々に発表出来る機会を得た一年であった。特に,アメリカ合衆国インディアナポリスで行った“Teacher's feedback on students' writing: cohesion or confusion"の発表をもとに,現在論文をまとめており,平成25年度前期には国際学会誌に投稿する予定である。研究3年目の平成25年度は,教員フィードバックの効果をオンライン・ライティング練習ツールのライティングタスクを基に検証し,統計的な結果を7月5日(金)・6日(土)に,韓国ソウル市で開催される英語教育学会において発表する予定である。また,教員フィードバックをピア・フィードバックおよびセルフ・フィードバックと比較して,教員フィードバックの特徴を今一度明確にして,効果的な活用法を提言するために更なる研究を進めていく予定である。あわせて,当該研究参加学生から振り返りアンケートをとって,学習者の認識についても考察していく。英語ライティングにおいて,教員が学生の草稿へ記述コメントをつける,“フィードバック"と呼ばれる指導法は,学習者の最終原稿の質的向上のために大変重要な役割を果たすと考えられている。英語学習者にとって,ライティングは最も孤立した学習になりがちであるが,教員が学習過程にフィードバックという形で介入することで相互のコミュニケーションが生まれ,学習者は言語能力の発達だけでなく,社会的な関わりの中で自発的な発信能力を育成することも期待される。本研究は,教員による学習者のライティングに対する記述フィードバックが,学習者のライティング力にどのような影響を及ぼすかを検証するものである。最終年度は,オンラインライティング練習ツールであるCriterionを使用し,自主学習として学習者に課題を課し(1)教員からのフィードバック有りと(2)教員からのフィードバック無しの2つのグループでライティング作品の成果を検証・分析を行った。さらに,オンラインライティング学習ツールを使用する際の留意点も結果から提言し,とくに「レトリック」面での教員からのフィードバックが重要である点が確認された。その結果を『Comparing the pedagogical benefits of Criterionand human raters in EFL writing: Are they interchangeable?』としてすでに論文にまとめ国際誌に送付しており,現在審査を待っている状態である。初年度の平成23年度の研究目標は、記述フィードバックのデータ収集であった。まず、研究代表者・分担者が勤務する言語教育センターの、日本人および英語ネイティブ教員合計30名より実際に学生のアカデミックライティングに対して記述フィードバックを行ってもらった。研究代表者および分担者は、収集されたデータを下記の基準にしたがって分類した:(1)内容・展開(2)構成(3)文法(4)語彙(5)綴り・句読点など。その後、(2)の構成に焦点をあててアカデミックライティングの重要な評価観点である「結束性」(Cohesion)についてこれまでの研究から得られた定義をもとにさらに記述フィードバックを質的検証法であるKJ方を用いて分類していった。その結果、当該研究に参加した日本人教員と英語ネイティブ教員の記述フィードバックの間に、結束性に関する記述フィードバックの特徴に差異がないことが分かった。また、日本人教員およびネイティブ教員ともにトピックセンテンスの書き方について、フィードバックがもっとも多く寄せられていることが認められた。研究者たちはさらに、日本人・英語ネイティブ教員からインタビューを行い更なる記述フィードバックに対する教員の意識を調査した。インタビューデータは、記述フィードバックに参加した教員の中から、日本人教員2名、英語ネイティブ教員3名から収集された。両グループとも、実際にフィードバックを与える際の留意点を質問し、結束性に焦点を置いて分析をした。その結果、両グループともライティングのClarityに考慮してフィードバックを行っていることが確認された。2年目の平成24年度は,1年目に日本人・英語ネイティブ教員から収集したデータをもとに,フィードバックのコーディングを行い,その結果を平成24年8月9,10,11日にアメリカ合衆国インディアナポリスで開かれた国際レトリック学会で発表することが出来た。また,代表者の岡山大学大年順子が岡山大学のトフルクラスで行ったクラスルームリサーチをJACET関西ライティング指導研究会の紀要10号(平成25年3月31日発行)で発表した。初年度の平成23年度の研究は、言語学的見地から、記述フィードバックを分類していくことであった。30名の教員からの記述フィードバックを収集して、もっとも複雑なライティング観念である結束性に焦点をあてて、日本人教員と英語ネイティブ教員のフィードバックを分析することができた。

このデータを分析して、平成24年8月9,10,11日にアメリカ合衆国インディアナポリスで開催される7th Intercultural Rhetoric and Discourse Conferenceで発表予定である。したがって、平成23年度の研究の目的は概ね達成できたといえる。(今後の推進方策)研究3年目となる平成25年においては,平成25年7月5日(金)・6日(土)に,韓国ソウル市で開催される英語教育学会において,“Using Criterion as a self-study writing tool"の題目で発表を行う予定である。また,教員フィ-ドバックの量的・質的検証をピア・フィードバックとセルフ・フィードバックを比較して,機能の違いを明確にして教員フィードバックの効果を最大限に活用できるような指導を提言していきたい。研究2年目となる平成24年には、アメリカ合衆国インディアナポリスで開催される7th Intercultural Rhetoric and Discourse Conferenceに研究代表者および研究分担者全員で出席し国際発表を行う。発表後に期待されるフロアからの質問や意見を考慮し、また学会参加の国際研究者との議論を通して、更に研究を促進させたい。特に平成24年度は実際に日本人大学生にアカデミックライティングを行わせ、23年度の研究結果をもとに「結束性」に集中した記述フィードバックを行う。その記述フィードバックがどのように日本人学習者のライティングの質に影響を与えるか分析していく。また、ライティングの質的分析だけでなく、学習者の情意側面にも注目して記述フィードバックが学習者の動機づけにどのような影響をもたらすかもみていく。平成25年7月5日(金)・6日(土)に,韓国ソウル市で開催される英語教育学会において, “Using Criterion as a self-study writing tool"の題目で発表を行う予定である。研究グループ3名の渡航費および滞在費に研究費を充てる予定である。平成24年8月成24年8月9,
紫外共鳴ラマン分光法によるメリチンのトリプトファン側鎖の構造解析の研究

メリチンはミツバチ毒の主成分であり、26残基のアミノ酸からなる塩基性ポリペプチドである。主たる生理活性は赤血球の破砕で、細胞膜を構成する脂質二重膜に作用するものと考えられている。その作用機序には"wedge mechanism"など幾つかのモデルが提唱されているが、膜に作用する際にペプチドがα-helixを構成していること以外の詳細については明らかにされていない。紫外共鳴ラマン分光法(UVRR)は、蛋白質・ポリペプチドの芳香属側鎖のコンフォメーションや周囲の環境を調べるのに有用な手段で、試料の状態に関係なく測定可能という利点を持つ。本研究ではメリチンのTrp-19残基に注目し、水溶液中や脂質二重膜中での同残基が置かれている環境について検討した。メリチンは溶血活性のほかに、大腸菌など各種細菌を破砕する抗菌活性も有するが、4残基をD-アミノ酸に置換したジアステレオマーを合成すると溶血活性を失い、抗菌活性のみが残ることが知られている。このことはメリチンの誘導体が殺菌剤として有用である可能性を示唆している。赤血球の細胞膜は中性脂質を主に含むのに対し、細菌の脂質は主に酸性脂質で構成されている。酸性脂質で構成された人工脂質二重膜にメリチンジアステレオマーを作用させると、Trpの共鳴ラマンバンド強度が増大したが、メリチンが酸性脂質膜に結合したときほどの増大ではなかった。前年度の研究から、このことはTrp-19側鎖が脂質膜内部に埋もれたことを示唆しており、メリチンではジアステレオマーより深く埋没していると考えられる。また、中性脂質膜に対して作用させても強度増大は起きず、親和性が低いことを示唆している。メリチンは脂質膜に結合するときにα-helixを形成することが知られているが、ジアステレオマーでは立体障害のために形成できない。このことが膜に対して作用するときの差異としてあらわれたと考えられる。主たる生理活性は赤血球の破砕で、細胞膜を校正する脂質二重膜に作用するものと考えられている。その作用機序には"wedgemechanism"など幾つかのモデルが提唱されているが、膜に作用する際にペプチドがα-helixを構成していること以外の詳細については明らかにされていない。メリチンの水溶液にNaCl等の塩を添加すると、メリチンは4量体を形成し、そのコンフォメーションがランダムコイルからα-helixに変化することが知られている。メリチン水溶液のUVRRスペクトルを測定すると、塩の添加量の増大につれてラマンバンド強度の増大が見られた。Trpの共鳴ラマンバンド強度はインドール環周辺の環境が疎水的になると増大するとされており、4量体形成に伴ってTrp-19側鎖が4量体内部に埋もれたことを示唆している。バンド強度の増大はα-helix含量の増大と連動しており、4量体形成が2状態遷移であることを示唆している。人工脂質二重膜にメリチンを結合させた系でも水溶液に比べベラマンバンド強度の増大が見られた。膜に形成する際にも、Trp側鎖が膜中に埋もれることを示唆しているが、特に酸性脂質で構成された二重膜に結合する際には脂質とペプチドの混合比を変化させるとラマンバンド強度は2系で変化した。このことから、メリチンの酸性脂質二重膜への結合様式は少なくとも二種類存在すると考えられる。

メリチンは脂質膜に結合するときにα-helixを形成することが知られているが、ジアステレオマーでは立体障害のために形成できない。このことが膜に対して作用するときの差異としてあらわれたと考えられる。
各種中間子発生機構の研究

(1)π中間子と原子核の反応について、0.51.5GeV/cの領域で多重π生成や二重荷電変換反応等に関し取得したデータを解析した。(2)核内のΔ生成について(p,nΔ)反応に関する実験を行った。現在はデータ解析中である。(1)π中間子による反応と比較するため、阪大RCNPサイクロトロンによる重イオンビームを用いた重イオン荷重二重変換反応の実験を行った。(3)CERN-SPSによる高エネルギー重イオンビームを用いた中間子生成における二粒子相関実験を提案し、その為の検出器系を製作テストした。3.検出器の開発・製作(2)ブラッグカーブ検出型イオンチェンバーを製作し、KEK-PSの陽子ビームによる核破砕反応の生成核を検出するテスト行った。(3)Csl(Tl)シンチレーション検出器の特性についてテストした。4.研究会の開催等(1)πK中間子ビームラインに関するワークショップの開催や研究打合せを重ねKEK-PSに建設中の新実験室に設置する中間子ビームラインの設計・建設を進めた。(2)大強度陽子ビームライン技術に関する調査・研究を始めた。(3)大立体角スペクトロメターFANCYによる研究を総括し、論文をまとめた。
無線機器の省電力機構の効果を最大化するトランスポート層アーキテクチャ

本課題においては、無線ネットワークのデバイスが持つ省電力機能を最大限に発揮するために、上位のトランスポートプロトコルのあり方を追求し、省電力機能を活かすためのデータ転送手法を検討した。具体的には、電力値や立ち上がり、立ち下がり時間などの省電力機能のプロファイルに応じて、データ転送のタイミングを制御し、無線ネットワーク層の省電力プロトコルと連携することによって、省電力なデータ転送を実現する。提案手法の有効性は、コンピュータシミュレーション、および実機実験によって検証した。IEEE 802.11無線LANにおいては、無線通信が消費する電力が全体の10%から50%を占めることが報告されており、無線通信の消費電力を削減することが機器全体の消費電力を削減するうえで重要である。無線LANにおける省電力化に関する検討は、主にハードウェアレベルおよびMACプロトコルレベルの双方から行われている。一般に、ネットワーク機器の省電力に関して議論を行う場合においては、省電力効果とネットワーク性能間のトレードオフを考慮する必要がある。すなわち、消費電力の削減に効果のある要因を明らかにし、その要因がどの程度ネットワーク性能を低下させるかを知ることが重要である。しかし、TCPなどのトランスポート層プロトコルの挙動が省電力性能に与える影響を考慮したデータ転送手法に関する研究はほとんど行われていない。そこで本研究では、無線LAN環境におけるTCPデータ転送の省電力化を行うためにSCTPトンネリングを提案した。SCTPトンネリングは、複数のTCPフローを無線端末とアクセスポイント間に確立した1本のSCTPアソシエーションに集約する。そして、SCTPトンネリングは集約されたTCPフローのパケットをバースト的に転送することによって状態遷移回数を削減し、スリープによる省電力効果を高める。また、提案方式の省電力効果を評価するために、SCTPトンネリングの消費電力モデルを構築する。その消費電力モデルに基づいた消費電力解析により、提案方式が消費電力を最大70%程度削減できることを示した。また、実機実験によってもその有効性を検証し、標準化されている省電力手法を単独で用いた場合と同程度の省電力効果を保ちながら、ファイル転送時間を短く抑えることができることを示した。ネットワーク機器の省電力に関して議論を行う場合においては、省電力効果とネットワーク性能間のトレードオフを考慮する必要がある。そこで本年度の研究では、無線LANにおいてTCPデータ転送を行う、単一の無線端末が消費する電力のモデル化手法を提案し、消費電力を低減する転送手法について検討した。提案モデルはMACレベルのモデルとTCPレベルのモデルの組合せによって実現した。MACレベルのモデルにおいては、CSMA/CAのフレーム交換に基づく消費電力モデルを構築した。TCPレベルにおいては、TCPの動作解析に基づいて消費電力モデルを構築した。構築した消費電力モデルに基づいた数値解析によって、無線端末から有線ネットワーク上にあるホストに対してTCPデータ転送を行った場合の消費電力を解析的に導出可能となる。数値解析の結果から、パケットの送受信がない区間において理想的にスリープした場合とそうでない場合を比較することで、消費電力を削減するうえで効果的な要因を明らかにした。さらに、無線LAN環境におけるTCPデータ転送の省電力化を行うためにSCTPトンネリングを提案した。無線ネットワークを介したデータ転送における消費電力の削減は重要な課題の一つである。省電力化の方法として、パケットが送受信されていないアイドル時間においてスリープする方法がある。しかし、複数のTCPフローが混在する場合において、無線端末の無線ネットワークインタフェースが適切なタイミングでスリープすることは困難である。

また、アクティブ状態とスリープ状態間の遷移が頻繁に発生すると、スリープによる省電力効果が低減する。そこで我々は、無線LAN環境におけるTCPデータ転送の省電力化を行うためにSCTPトンネリングを提案する。SCTPトンネリングは、複数のTCPフローを無線端末とアクセスポイント間に確立した1本のSCTPアソシエーションに集約する。そして、集約されたTCPフローのパケットをバースト的に転送することによって1回あたりのアイドル時間を長くする。これにより、状態遷移回数を削減し、スリープによる省電力効果を高める。このような用い省電力データ転送方式を前提とし、エンド端末間パスの性能を計測によって導出し、データ転送を効率よく行うための手法を検討した。具体的には、エンド端末間パスの性能計測を、パスの空間的分割を行うことによって効率化する。その際、分割計測のため計測精度が低下することが予想されるため、計測精度の精度評価を合わせて行った。省電力データ転送方式は若干のスループット低下を伴うため、その低下の程度と、ネットワーク計測によるエンド間ネットワーク性能の大小関係により、省電力データ転送方式を用いた場合の性能を予測し、アプリケーションが方式を実際に使用するかどうかの判断を行うことができる。性能評価の結果、統計的検定手法や、変動係数を用いた計測精度の評価と再計測を適用することによって、計測精度を大きく向上できることを明らにした。本課題においては、無線ネットワークのデバイスが持つ省電力機能を最大限に発揮するために、上位のトランスポートプロトコルのあり方を追求し、省電力機能を活かすためのデータ転送手法を検討した。具体的には、電力値や立ち上がり、立ち下がり時間などの省電力機能のプロファイルに応じて、データ転送のタイミングを制御し、無線ネットワーク層の省電力プロトコルと連携することによって、省電力なデータ転送を実現する。提案手法の有効性は、コンピュータシミュレーション、および実機実験によって検証した。当初の計画はほぼ達成できたと考えている。さらに、研究の過程において、提案した手法が無線LANだけではなく、オーバレイネットワークにおける計測技術や、セルラネットワークの負荷軽減やキャパシティ拡大に使える見込みができたため、この点に関する検討を進めている。そのため、当初の計画異常に進展していると考える。
地震に伴う地殻歪変化や地面振動が重力波観測に及ぼす影響

本研究の目的は、重力波観測に及ぼす地殻変動と地面振動の影響を明らかにすることにあり、本年度、つぎの研究を実施した。1.わが国の地殻変動観測所(室)でルーチン的に行なわれている地殻変動連続観測のデータを数多く収集し、伸縮計で得られた1時間データを解析し、1年4時間の範囲の地殻ひずみ変化の定常的な雑音レベルは、ほぼf^<-1>に比例して減衰し、また、場所および成分の違いにかかわらず、そのばらつきの範囲は1桁程度、すなわち、20db程度であることを明らかにした。2.上宝(岐阜県)、川上(奈良県)、亀の瀬(大阪府)および京大構内(京都市)において速度計および加速度計を用いた常時微動の観測を実施し、得られたデータの解析から、0.5Hz30Hzの周波数帯で常時微動による地面振動は、ほぼf^<-2>に比例して減衰することを明らかにした。以上の研究により、重力波天文台の候補地選定や重力波検出器の除振装置の設計に必要な基礎的データが得られたが、さらに、つぎの研究を継続して行ないつつある。3.京都大学防災研究所地震予知研究センター所属の上宝および屯鶴峯観測所における短周期および長周期地震計記録を解析し、地震のマグニチュードと震央距離に依存した卓越周期と最大振幅を求めている。4.京都大学理学部火山研究施設(阿蘇)の地震および常時微動観測データに基づいて、火山地域とそれ以外の地域の地面振動のモードの違いを明らかにしつつある。
3次元物体のラン表現とその応用

3次元物体(3次元2値画像)をラン形式で表す一つの方法を提案し、その上で行なうブール演算、平行移動、回転を含むアフィン変換のアルゴリズムを開発した。また、3次元物体に対するモルフォロジー演算の基礎となる2次元2値画像のモルフォロジー演算アルゴリズムを開発した。以下にその詳細を示す。1.3次元物体のラン形式での表現方法の1つとして、SPXY表と呼ぶ表現方法を提案した。この表現方法は、3次元物体を2次元2値画像の積み重ねと考え、2次元2値画像を表現するpxy表を3次元状に積み上げたものである。ランの本数は、およそ、3次元物体の表面積のオーダーとなる。2.SPXY表上でブール演算(論理和・積・差・排他的論理和・反転)、平行移動、ランを移動・伸縮させるskew変換、および、x-y-z軸の入れ替えである転置をランの本数に比例する時間で行うアルゴリズムを提案した。これは、2次元のpxy表でのブール演算方法の3次元への拡張である。3.3次元回転や拡大縮小を含むアフイン変換をSPXY表の上で行うアルゴリズムを開発した。これは、アフィン変換をskew変換と転置の組合わせに分解して、実行する方法である。本研究では、この分解の型が6通りあり、実行すべきアフィン変換に対して、どの型が最適であるかを、誤差解析により決定できることを明らかにした。そして、アフィン変換が、SPXY表の上でランの本数に比例する時間で行えることを人体頭部形状、動物形状データを用いた実験により確認した。4.3次元SPXY表におけるモルフォロジー演算の基礎となる2次元pxy表でのモルフォロジー演算アルゴリズムを提案した。本年度は,3次元物体(3次元2値画像)をラン形式で表す一つの方法を提案し、その上で行なう基本操作のアルゴリズムを開発した。(1)3次元物体のラン形式での表現方法の1つとして、pxyz表と呼ぶ表現方法を提案した。この表現方法は、2値画像表現方法であるpxy表を3次元へ拡張したもので、3次元物体をz方向のランの集まりと考え、黒ランと白ランの始点座標をx-y-z座標の辞書式順序で並べた単純な線形リストである。(3)pxyz表上でブール演算(論理和・積・差・排他的論理和・反転)、並行移動をランの本数に比例する時間で行うアルゴリズムを提案した。これは、2次元のpxy表でのプール演算方法の3次元への拡張である。(3)pxyz表上で斜交軸変換およびx-y-z軸の入れ替え(転置)をランの本数に比例する時間で行うアルゴリズムを提案した。斜交軸変換とは、x,y座標は変化せずに、z座標だけが変化する線形幾何学変換である。転置とは、x-y-zをz-x-yのように座標軸を入れ換える変換である。(4)回転・拡大縮小を含むアフィン変換が、斜交軸変換と転置の組合せに分解できることを示した。そして、3次元物体の回転・拡大縮小を含むアフィン変換が、pxy表の上でランの本数に比例する時間で行えることを人体頭部形状データを用いた実験により確認した。(5)3次元pxyz表におけるモルフォロジー演算の基礎となる2次元pxy表でのモルフォロジー演算アルゴリズムを提案した。

この表現方法は、3次元物体を2次元2値画像の積み重ねと考え、2次元2値画像を表現するpxy表を3次元状に積み上げたものである。ランの本数は、およそ、3次元物体の表面積のオーダーとなる。2.SPXY表上でブール演算(論理和・積・差・排他的論理和・反転)、平行移動、ランを移動・伸縮させるskew変換、および、x-y-z軸の入れ替える転置をランの本数に比例する時間で行うアルゴリズムを提案した。これは、2次元のpxy表でのブール演算方法の3次元への拡張である。3.3次元回転や拡大縮小を含むアフィン変換をSPXY表の上で行うアルゴリズムを開発した。これは、アフィン変換をskew変換と転置の組合わせに分解して、実行する方法である。本研究では、この分解の型が6通りあり、実行すべきアフィン変換に対して、どの型が最適であるかを、誤差解析により決定できることを明らかにした。そして、アフィン変換が、SPXY表の上でランの本数に比例する時間で行えることを人体頭部形状、動物形状データを用いた実験により確認した。4.3次元SPXY表におけるモルフォロジー演算の基礎となる2次元pxy表でのモルフォロジー演算アルゴリズムを提案した。
古代ギリシアの民主政とアカウンタビリティー

本年度は、昨年度のアカウンタビリティと互酬性についての研究から導き出された「公私の区別」についての考察をさらに押し進めながら、公的世界=政治世界におけるアカウンタビリテイの制度の実態を、単に役人の執務審査制度や弾劾制度のみでなく、政治制度の根幹に横たわる部族制度=役人の選出選挙区についての透明性に至るまで考察した。すなわち、まず後者について言えば、今日知られる139の区(デーモス)は面積、市民人口ともに多様な、自然発生的な村落共同体からなり、アテナイは前508/7年の部族改革においてこれを国家共同体の基本単位とした。この結果、10部族は公職選挙区としての均等性を確保するために一方ではプリュタネイスのトリッチュスと呼ばれる特殊かつ複雑な等人口リンク集団(中間団体)をつくり出し、他方では都市・海岸、内陸という3地域を各部族に内包させる、規模的には均等な地域トリツチュスをつくり出した。この2種類のトリッチュスによって、3地域を含み、かつ等市民数の10部族を作り上げることができた。この10部族によってアテナイは、以後アカウンタブルな(容易に説明可能な、説得的な)選挙区を持ち、自由自在な数の官職選挙を実施しうることができた。アテナイ民主政におけるアカウンタビリティの根幹は基本的にはここにある。その上でなお、公職者の金銭的権力的不正を正す資格を全市民に付与したのが執務審査制度であり、公職者弾劾制度であった。しかも、この制度は社会の全領域に貫徹する制度ではなく、政治的建て前の世界、公的領域に限定され、私的生活の中では互酬的人間関係が卓越した。今年度は、以上の研究成果を平成14年度広島西洋史学研究会大会において口頭発表し(2002.8)、さらに論文に纏めつつあるところである。『立志舘大学紀要』第4号に掲載する予定であった(2003.6)。民主政の原理は、市民の自立的判断と行動を前提とし、とくに一般市民が有力者への従属や影響から解放されていることを前提としている。従って、市民の問に身分差別や主従関係などが存在することはもちろん、買収や贈賄などによる影響力の行使も、民主政の展開には好ましくない。この意味で、古代ギリシアのポリス社会にも存在した互酬性の慣習が民主政の展開に、とくにアカウンタビリティの問題にどのような影響をおよぼしたか、民主政の展開が互酬性の慣習にどのような変化をもたらしたか、という問題の検討は本研究の前提として重要な意味を持つ。本年度は、主にこの問題を考察した。互酬性の慣習は、古代ギリシアの各時代を通じて、当然のことながら普遍的に存在していた。とくに貴族階層においては、贈物をする寛大さ、物惜しみしないこと、それに対して感謝の気持ちを持ち、お返しをすること、などは高貴な美徳とされた。こうした互酬性はギリシア人の生活の隅々までゆき渡っていた。民主政期のアテナイといえども例外ではなかった。こうした慣習の下では、有力者が一般市民に対して優越した関係を作り出す可能性がある。気前よさLargessを手段とするキモンの政治スタイルはその一例である。しかし、民主政の進展の中で、アテナイはまず対外的外交関係の中で互酬性的原理を捨て、正義の観念を導入することによって、スパルタなどとは異なった外交関係のスタイルをうみだした。この考え方は、徐々に政治や法廷弁論などの領域にも影響をおよぼした。役人の弾劾裁判制度や執務審査制度などアカウンタビリティを高める制度の展開にも重要な影響を与えたと考えられる。古代民主政とアカウンタビリティーの研究は、これまでアカンタビリティーを体現する制度や思想を考察してきた。しかし、古代社会に卓越する互酬性は、行動原理としてはアカウンタビリティーの思想や制度と併存するものではあり得ない。同時に、古代民主政におけるアカウンタビリティーの問題は、執務審査官制度や弾劾裁判制度にとどまらず、それらを支える政治的社会的基盤の整備、比例代表制の問題でもある。両者はペアとして考察される必要がある。アカウンタビリティー研究の2つの問題点のうち、今年度は前者の互酬性との関係をとりあげ、アカウンタビリティーの思想や制度が、互酬性の支配するアテナイ民主政下で互酬性的行動様式とどう矛盾し、どう併存したのかを、主にアテナイとスパルタの外交弁論の分析を通じて明らかにした。アテナイ人の日常生活は、当時のすべてのギリシア人と同様に、互酬的人間関係の中で営まれてした。しかし、民主政が成立したとき、国際的にも(特にスパルタが互酬的外交政策をとるとき)国内的にも(好意のシンボルとしての贈物が、同じ言葉で賄賂を意味するとき)互酬性は吟味の対象になり、執務審査などアカウンタビリティーの思想と制度を発展させた。この思想や制度は、まず外交関係の必要から生じ、やがて互酬的行動様式を公的生活の上で、部分的に否定する傾向を生んだ。しかし、アテナイ人の日常生活そのものは互酬性の網の目の只中にあったため、一貫性を持つことはなく、公私の区別という考え方によって、両者は表面的には併存できた。今年度は、以上の成果を広島西洋史学研究大会で口頭発表した。また「立志舘大学紀要」(第3号,2002. 7)に論文発表する予定である。

本年度は、昨年度のアカウンタビリティと互酬性についての研究から導き出された「公私の区別」についての考察をさらに押し進めながら、公的世界=政治世界におけるアカウンタビリテイの制度の実態を、単に役人の執務審査制度や弾劾制度のみでなく、政治制度の根幹に横たわる部族制度=役人の選出選挙区についての透明性に至るまで考察した。すなわち、まず後者について言えば、今日知られる139の区(デーモス)は面積、市民人口ともに多様な、自然発生的な村落共同体からなり、アテナイは前508/7年の部族改革においてこれを国家共同体の基本単位とした。この結果、10部族は公職選挙区としての均等性を確保するために一方ではプリュタネイスのトリッチュスと呼ばれる特殊かつ複雑な等人口リンク集団(中間団体)をつくり出し、他方では都市・海岸、内陸という3地域を各部族に内包させる、規模的には均等な地域トリツチュスをつくり出した。この2種類のトリッチュスによって、3地域を含み、かつ等市民数の10部族を作り上げることができた。この10部族によってアテナイは、以後アカウンタブルな(容易に説明可能な、説得的な)選挙区を持ち、自由自在な数の官職選挙を実施しうることができた。アテナイ民主政におけるアカウンタビリティの根幹は基本的にはここにある。その上でなお、公職者の金銭的権力的不正を正す資格を全市民に付与したのが執務審査制度であり、公職者弾劾制度であった。しかも、この制度は社会の全領域に貫徹する制度ではなく、政治的建て前の世界、公的領域に限定され、私的生活の中では互酬的人間関係が卓越した。今年度は、以上の研究成果を平成14年度広島西洋史学研究会大会において口頭発表し(2002.8)、さらに論文に纏めつつあるところである。『立志舘大学紀要』第4号に掲載する予定であった(2003.6)。