hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
担い手と営みの重層性に着目した文化的景観の記述手法とマネジメント手法に関する研究

本研究は、人々の営み、地域概念を含み、そのあり様が多様な「文化的景観」の理解を進め、「営みの真実性」を次世代に送り届けるために、主に大阪府河内長野市の流谷集落を対象にし、以下の3点を明らかにした。1)調査対象集落の文化的景観の景観構成要素は、面、線、点、無形に分類することができ、景観への関わりには土地に起因するもの、生活に起因するもの、信仰に起因するものに整理できることがわかった。また、集落の社会状況の変化に応じて、景観が変化してきた変遷を明らかにすることができた。2)水系と土地利用の景観構成要素の関係に着目し、土地利用の変遷にともない水系の維持管理の仕組みが弱体化し、水系と維持管理の仕組みは重層的に関係していることを明らかにした。また、耕作地が転用される条件から、文化的景観のマネジメントに際して、水系とその維持管理の仕組みが単位となる可能性が示唆された。3)集落景観の維持管理の担い手について、担い手1世帯あたり、約2.3人の集落外担い手が関わっており、集落外の担い手は他出子を含む血縁・地縁者が73%、定住者と血縁・地縁の関わりがない他所者が17%であることを明らかにした。人口減少社会への対応として、集落外住民による集落景観の維持管理への関わりを集落空間と対応づけて実証することができた。以上から、文化的景観に対して働きかける際に、対象を理解する枠組みであり、働きかける枠組みとしての「空間的技法」と、働きかけをしようとする主体の意思である「計画的思考」が手がかりになることが示唆された。河内長野市の里山景観を中心に7地区の景観を調査した。各地区の景観構成要素を抽出し、特徴を分析した。5つの谷から構成される河内長野市特有の地形と開発された住宅市街地と旧村との対照的な存在が特徴となっていることを明らかにした。さらに1地区を事例として取り上げ、里山集落に見られる文化的景観の形成を明らかにすることを試みた。具体的には対象集落の景観構成要素と維持管理の関係の変遷を明らかにした。住民へのインタビュー調査から、対象集落の景観構成要素は面、線、点、無形に分類することができ、景観への関わりには土地に起因するもの、生活に起因するもの、信仰に起因するものに整理できることがわかった。変遷については、林業の衰退や埋葬形式が土葬から火葬に変わったことなどによる集落の仕組みが変化した時期(1955-75年頃)、あまり変化が見られない時期(1975-1995年頃)、景観への関わる担い手がいなくなる時期(1995-2015年頃)に区分でき、集落外の担い手の参画を得ながら維持管理されている状況を明らかにした。また、以上の結果を地元住民への報告会を通じて還元することができた。初年度に予定していた調査を対象地との関係で見合わせたため。今年度は、河内長野市を研究対象の中心として、水路と石積み、土地利用といった景観構成要素の重層する関係を明らかにし、その記述手法とマネジメント手法の可能性を検討した。主たる対象として、河内長野市の歴史文化基本構想において棚田を含む文化的景観を中心とした歴史文化遺産保全活用地区として位置づけられている流谷集落とした。第一に、水路と土地利用の景観構成に着目して、現地踏査と集落住民へのインタビュー調査により、水路を中心とした水系、その維持管理の仕組みと集落の土地利用の変遷及び関係について、以下の3期から明らかにした。(1)林業活発期:耕作地の植林により水系と維持管理の仕組みは弱体化した。(2)稲作衰退期:水田が田畑や道路等に転用され、組合員の水利権放棄につながった。(3)道路網完成期:耕作地が道路整備の為に使われ、集落内外の動線が整備された。水系と維持管理システムは重層的に関係することを明らかにした。また、景観構成要素の一つである石積みについて、先行研究者へのインタビュー調査、石積みの技術普及のための講習会(石積み学校)に参加し、河内長野市流谷集落に適用した結果、文化的景観の保全に際して、石積みの技術継承者に課題があることも明らかにした。これらの分析に際して、航空写真、時系列の地図、地図への維持管理のシステムの記述、構成要素の関係図といった記述手法を用いることができた。第二に、耕作地が転用される条件(アクセス、所有している水田の連担)から、集落内の耕作地の転用可能性と持続可能性を推察することができ、集落の文化的景観のマネジメントに際して、水系とその維持管理の仕組みが単位となる可能性を検討した。文化的景観の記述手法とマネジメント手法際して、いくつかの記述手法を試みることができ、景観マネジメント手法の可能性も検討することができたといえる。また、研究成果の一部を研究報告にとりまとめた、査読論文への掲載も決定した。今年度は、引き続き河内長野市流谷集落を研究の対象として、集落空間の維持管理機能がどのような担い手によって支えられているのか、またその変遷を明らかにした。集落空間を維持管理する担い手は、高齢化世帯が約9割を占める。担い手1世帯あたり、約2.3人の集落外担い手が関わっており、集落外の担い手は他出子を含む血縁・地縁者が73%、定住者と血縁・地縁の関わりがない他所者が17%であった。担い手の変遷を以下の3つに分けて明らかにした。(1)集落内相互扶助期:高齢化世帯はなく、定住者の世代交代が集中して行われた。集落空間の維持管理を定住者間で協力して行っていた。

(2)縮小期:人口は減少し、1/3が高齢化世帯になった。耕作地は世帯内で担うことが多い。(3)集落外関わり期:人口はさらに減少し、高齢化世帯が約9割となる。集落外の関わりが増加し、全体の4割近くをしめるようになる。以上のように、集落外住民の関わりが増えてきていることを明らかにすることができた。人口減少社会の中で移住政策をはじめとした人口減少を緩和する取り組みが各自治体で行われているが、それだけでなく定住世帯の他出子をはじめとした地域に血縁・地縁を持つ担い手の参画によって、集落空間の維持管理の活動量を補完できるのではないか、ということが言われてきている。本研究によって、集落外住民による維持管理への関わりを集落空間と対応づけて実証することができた。担い手のあり方を含めた景観マネジメント手法に向けて、こうした集落外住民の関わりが重要であることを再確認するとともに、参画意志があるにもかかわらずきっかけがない集落外住民に対して、そのきっかけの機会づくりが重要であるといえる。研究成果をとりまとめて公表する準備ができている。本研究は、人々の営み、地域概念を含み、そのあり様が多様な「文化的景観」の理解を進め、「営みの真実性」を次世代に送り届けるために、主に大阪府河内長野市の流谷集落を対象にし、以下の3点を明らかにした。1)調査対象集落の文化的景観の景観構成要素は、面、線、点、無形に分類することができ、景観への関わりには土地に起因するもの、生活に起因するもの、信仰に起因するものに整理できることがわかった。また、集落の社会状況の変化に応じて、景観が変化してきた変遷を明らかにすることができた。2)水系と土地利用の景観構成要素の関係に着目し、土地利用の変遷にともない水系の維持管理の仕組みが弱体化し、水系と維持管理の仕組みは重層的に関係していることを明らかにした。また、耕作地が転用される条件から、文化的景観のマネジメントに際して、水系とその維持管理の仕組みが単位となる可能性が示唆された。3)集落景観の維持管理の担い手について、担い手1世帯あたり、約2.3人の集落外担い手が関わっており、集落外の担い手は他出子を含む血縁・地縁者が73%、定住者と血縁・地縁の関わりがない他所者が17%であることを明らかにした。人口減少社会への対応として、集落外住民による集落景観の維持管理への関わりを集落空間と対応づけて実証することができた。以上から、文化的景観に対して働きかける際に、対象を理解する枠組みであり、働きかける枠組みとしての「空間的技法」と、働きかけをしようとする主体の意思である「計画的思考」が手がかりになることが示唆された。初年度に予定していた調査を2年度目に実施する。研究計画骨子となる部分については、おおむね達成することができたといえるが、いくつかの課題も明らかになっている。文化的景観の記述手法についてさらなる検討を進める。また、景観の理解の仕方には、風土やその成り立ちといった場所に基づく基盤が前提となっているため、その前提が異なる場所での理解の有りようを比較検討するため、海外調査も検討する。研究成果をとりまとめて公表する予定である(日本都市計画学会での投稿を想定している)。対象地域の事情で予定していた調査を次年度に実施することとしたため。今年度予定していた研究計画は遂行することができたが、前年度の残額相当の一部が残ったといえる。
近世武家社会における選抜と教育の関係に関する実証的研究

I.基礎史料の収集1.江戸幕府の人事政策に関する古文書を調査(1)享保改革期の人事政策について調査するため、各資料所蔵機関を訪れ、主として荻生徂徠、雨森芳洲の政策意見について調べた。(2)国立公文書館の旧幕臣人事史料の調査を行ない、当時の文武優秀者以外の幕臣の「出世」の状況についてデータ収集を行なった。2.諸藩の人材登用・人事政策に関する論文資料を収集した。1.「I」の史料は、新たに作成したデータベースに入力して、整理と分析行った。幕臣の「出世」を示す指標としては江戸城中の座順という順序をとり入れた。この作業には勤務先同僚の他、特に麗沢大学助教授・浦田広朗氏の御指導を得た。2.分析の結果として、(1)職階の上昇がみられる者とみられない者の顕著な差の存在(2)上昇がみられる者の文武修行歴のパターン、について一定の示唆を得た。
腎糸球体疾患におけるオートファジーの意義と分子制御機構の解明

本研究では、ヒト腎組織を電子顕微鏡で評価し腎疾患の進展におけるAutophagyの意義を明らかにした。年齢に伴いPodocyteのAutophagyの増加が見られた。微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)においては足突起融合率、尿蛋白と有意な相関が認められた。膜性腎症やMCNSではIgA腎症やループス腎炎など増殖性疾患に比しAutophagyの出現が有意に増加した。腎組織において恒常的にある一定レベルのAutophagyが生じているが、糸球体ではPodocyteに出現頻度が高く、なかでもMCNSではPodocyteのAutophagyと尿蛋白、足突起癒合率が連関している事が示された。オートファジー(Autophagy)は酵母において発見された細胞の生存維持機構の一つである。腎構成細胞や動物実験モデルでの報告は増加しているが、ヒト腎疾患におけるAutophagyの意義については明らかではない。本年度は、ヒト腎組織を電子顕微鏡で評価し腎疾患の進展におけるAutophagyの意義を明らかにする目的で以下の検討を行った。電子顕微鏡で腎生検組織126例(MCNS:38例、膜性腎症:32例、IgA腎症:21例、ループス腎炎10例、その他:25例)のPodocyteでのAutophagyを観察し、その頻度を半定量化する事により臨床検査データとの検討を行った。年齢に伴いPodocyteのAutophagyの増加が見られた(p = 0.0049)。MCNSにおいては足突起融合率(r = -0.477、p = 0.002)、蛋白尿(r = 0.410、p = 0.013)と有意な相関が認められた。疾患別でみると、膜性腎症やMCNSではIgA腎症やループス腎炎など増殖性疾患に比しAutophagyの出現が有意に増加していた(p = 0.037)。以上の結果より、腎組織において恒常的にある一定レベルのAutophagyが生じているが、糸球体ではPodocyteに出現頻度が高い。MCNSではPodocyteのAutophagyと尿蛋白、足突起癒合率が相関している事が示された。PodocyteのAutophagy誘導機構と足突起融合機序の連関を更に解明することが重要であることが示唆された。オートファジーは酵母において発見された細胞の生存維持機構の一つでありオートファジー関連遺伝子群により制御されているが、ヒト腎糸球体疾患において生じるオートファジーとその病態形成に果たす意義については不明である。ヒト腎糸球体疾患におけるオートファジーとその関連分子発現の検討として、本年度は、電子顕微鏡を用いたオートファジー超微形態の同定を行った。腎生検組織(69例)の電顕観察による糸球体ポドサイトのオートファジー(細胞質内autophagosome, autophagic vacuole)を既報に従いType I/Type IIに分類し、その頻度を半定量化して検討を行ったところ、コントロール群では年齢に伴いポドサイトにおけるType IIオートファジーの出現頻度が有意に増加した。微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)や膜性腎症などネフローゼ疾患ではIgA腎症やループス腎炎などの増殖性腎炎に対しオートファジーの出現頻度が高かった。MCNSでは蛋白尿が増加するに従いポドサイトにおけるType IIオートファジーが増加する傾向が認められたが、他疾患では負相関した。以上の結果より、ヒト糸球体ポドサイトにおいて恒常的にある一定レベルのオートファジーが生じており年齢と共に増加すること、MCNSでは尿蛋白が多いほどオートファジーが多く認められ、他疾患とは別の制御機構が働いている可能性があることが明らかとなった。その結果、年齢に伴いPodocyteのAutophagyの増加が見られた(p = 0.0049)。MCNSにおいては足突起融合率(r = -0.477、p = 0.002)、尿蛋白(r = 0.410、p = 0.013)と有意な相関が認められた。

糖尿病性腎症における検討(4例、平均年齢は48.0歳、eGFR 75.3 mL/min/1.73m2、血清Alb 2.3 g/dL、総コレステロール259 mg/dL、尿蛋白5.0 g/dL)において、糸球体上皮細胞のオートファジーが観察された。糸球体オートファジー数と年齢、尿蛋白、血清Alb値との相関関係の検討では、有意差は認められなかったが年齢と正相関、血清Alb値と負相関の傾向が認められた。オートファジー関連分子の検出においては、糸球体内にLC3陽性所見が見られ、一部は糸球体上皮細胞のマーカーであるWT1染色と一致した。以上より、腎組織において恒常的にある一定レベルのAutophagyが生じているが、糸球体ではPodocyteに出現頻度が高く、なかでもMCNSではPodocyteのAutophagyと尿蛋白、足突起癒合率が相関している事が示された。PodocyteのAutophagy誘導機構と足突起融合機序の連関を更に解明することが重要であると考えられた。腎臓内科学研究実績の概要に加えて、糖尿病性腎症におけるオートファジーやその関連分子の検出(免疫組織染色、real-time PCR法)を行っており成果が出始めた状況にある。研究実績の概要に加えて、オートファジー関連分子の検出(免疫組織染色、real-time PCR法)も行っており成果が出つつある状況にある。糖尿病性腎症におけるオートファジーやその関連分子の検出(免疫組織染色、real-time PCR法)に加えて、カタラーゼ欠損マウスを用いた酸化ストレスによるオートファジー分子制御機構の解明(STZ糖尿病性腎症モデル、進行性糸球体硬化5/6腎摘モデル)について今後研究を推進する予定である。オートファジー関連分子の検出(免疫組織染色、real-time PCR法)を進めると共にオートファジー(type I, type II)およびオートファジー関連分子蛋白および関連分子遺伝子発現と、原疾患(ネフローゼ症候群、IgA腎症、糖尿病性腎症)との関連性、病理組織障害スコア(糸球体硬化、足突起融合、細胞増殖、尿細管間質障害)、蛋白尿・アルブミン尿(g/日)、腎機能(eGFR)との相関について臨床病理学的な検討を行う。さらに、GFP-LC3トランスジェニックマウスを用いたオートファジー制御分子動態を解明する研究を行い、アドリアマイシン腎症ネフローゼモデル、STZ糖尿病性腎症モデルを作成して今後検討を推進する予定である。GFP-LC3トランスジェニックマウス(アドリアマイシン腎症ネフローゼモデル、STZ糖尿病性腎症モデル)を用いたオートファジー制御分子動態の解明の研究を行うために、実験試薬等に研究費を使用する予定である。尚、入荷までに時間を要する試薬について次年度に発注する予定としたため次年度使用額15,119円が生じている。
ヒトbcl.2がん遺伝子の生理機能の解析

bcl-2の生理機能の解析を目指し、この研究は(1)抗bcl-2抗体の作成およびそれを利用したbcl-2結合たんぱくの解析(2)ミュータントbcl-2を利用したbcl-2たんぱくの構造、機能、細胞内局在の関係の解明(3)bcl-2欠損マウスの確立を目的としている。大腸菌の発現系を用い、ヒト、マウス、ニワトリbcl-2たんパくの大量産生とその純化を行い、抗体作成のための抗原として用い、同時に合成ペプチドをも抗原とし、ヒト、マウス、ニワトリbcl-2に対する抗体の作成に成功した。bcl-2翻訳領域に欠失変異を導入し、12種類の欠失変異bcl-2を作成した。IL-7依存性のマウスpreB細胞株を用い、これらの変異bcl-2の細胞内局在とアポトーシス抑制活性の検討を行った。その結課、C末の約50アミノ酸がbcl-2のミトコンドリア膜局在に必須であることが明らかになった。この領域はC末の25アミノ酸からなる疎水性部分とそれよりN末よりの非疎水性部分に分けられるがいずれの領域を欠失してもたんぱくは細胞質に回収され膜局在に必須であることが判明して。このことは、以前より予想されてしたC末の疎水性領域のみで膜局在が決まるのではなく、それに先行する非疎水性領域もなんらかに重要な役割を持っていることを意味している。bcl-2欠損マウス作成に関しては、遺伝子置換/欠失法とプロモータトラップ法の2法により、bcl-2を破懐したES細胞の樹立を目指してきたが、欠失法によりbcl-2遺伝子のターゲッテイングに成功した。
フラッシュラグ効果を用いた質感処理過程の同定

フラッシュラグ効果を利用し、時間特性の違いに基づき、質感処理と低次視覚処理の分離することを検討した。明るさの知覚と光沢の知覚のフラッシュラグ効果の効果量を比較した結果、両者に差があることがわかり、その差は処理の時間特性の違いに起因すると考えられた。しかし、この実験では、参照刺激であるフラッシュ刺激の処理時間の解釈が難しく、詳細なメカニズムの検討には別の実験手法の検討を行った。質感処理に必要な時間と明暗変化など初期視覚特徴処理に必要な時間を比較するために、時間周波数に対する知覚応答を推定する実験を行った。明暗コントラストの時間周波数特性は8Hz付近で感度の最大を示す帯域通過型関数を示す。コントラスト感度計測においては、明暗変化知覚の有無の境界であるコントラスト閾値を計測するが、質感特徴に関しては、質感が変化時間的に変化する刺激において、質感の最大と最小を評価する計測方法を開発した。周波数が低く、ゆっくり変化する条件においては、質感(例えば光沢)の強さを判断し、それを別の画像の光沢で評価することができる。周期的に光沢が変化する中で光沢度の最大と最小をそれぞれマッチングによって評価した。高い周波数では、時間的は平均化がおこり最大と最小の差が小さくなると予想され、最大と最小の差を周波数の関数として表すことで、時間周波数特性を得た。初期視覚特徴に対しても同じ刺激を用いることで、刺激形状の影響を排除した比較した。光沢と明暗の時間周波数の結果の比較から、光沢がより長い時間が必要な処理の結果であることが示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。質感特徴は初期視覚特徴に比べ高次の処理であることから,より長時間の処理が必要と予測される。本研究ではその差異を調べるために,フラッシュラグ効果を用い、異なる特徴に対する効果量の違いを検討した。最初の実験として質感処理と初期視覚特徴での比較を目的に、光沢と明るさを利用した。刺激として光沢が徐々に増加あるいは減少する画像を利用し、周囲のフラッシュ刺激の短時間呈示されたその瞬間の光沢感あるいは明るさ感を評価した。いずれの評価でも、実際にフラッシュが呈示された瞬間に呈示された画像よりも、時間的に後に呈示された画像の光沢、あるいは明るさが感じられることが明らかになった。光沢と明るさについてその遅れ時間の推定値を比較すると、明るさは光沢に比べて50ms程度短いことがわかった。この結果は、光沢感の処理と明るさ感の処理が異なり、光沢処理に要する時間は明るさ処理に要する時間よりも長い可能性があることを意味する。上記の主要な結果に加えてフラッシュラグ効果は、刺激特徴およびフラッシュ呈示のタイミングの影響を大きく受けることも明らかにすることができた。本研究では同一刺激を用いた、異なる判断(光沢と明るさ)であり、差分の有無に関する議論には影響しないが、効果量の差分への影響については検討が必要である。現状では十分効果の大きな条件でのみ解析を行っている。フラッシュ刺激の呈示タイミングについては、光沢増加方向であっても光沢減少方向であっても、刺激呈示開始から500ms程度経過以降で顕著な効果が得られた。この原因は不明であるが、フラッシュラグ効果に関する新規な知見であり、今後検討が必要である。フラッシュラグ効果による処理過程の違いを検討することができることを示す結果を得たので、表面のざらざら感など光沢以外の質感特徴に関しても予備的な検討を始めている。今年度はフラッシュラグ効果により、質感特徴と初期視覚特徴を切り分け、処理過程の違いを検討することができた。これは、本研究の第1の目的で有り、ほぼ予定通りの進捗と判断出来る重要な成果である。この成果は簡単に得られたものではなく、当初の実験計画の適正な修正が必要であった。当初の計画では、併置された同一画像に対し、一方は光沢など質感特徴が連続変化し、もう一方は短時間フラッシュする刺激を用いる予定であった。その刺激に対する予備実験から、両者の比較が極端に難しいことがわかり、実験刺激を変更した。この課題の難度は光沢評価には、注意が必要で有り、同時に2カ所の画像の評価することが非常に難しいためと考えられる。この結果は、それ自体は興味深く将来検討する価値があるが、本研究の目的から外れるため、同時には1つの処理だけを必要とする手法を検討した。その手法では、連続変化する画像の周囲に赤色のフラッシュを一瞬呈示し、その瞬間の特徴を捉え、記憶する。変化刺激の終了後、同じ動画列から記憶した特徴と同等のものを選択し、それがフラッシュ呈示からどの程度遅れた時間に呈示されたものであるかを評価する。質感特徴と初期視覚特徴に対して計測された時間を比較することで、処理過程、処理時間の差異について検討することができる。この手法の開発によって、今後の研究の方針を決めることができた。

コントラスト感度計測においては、明暗変化知覚の有無の境界であるコントラスト閾値を計測するが、質感特徴に関しては、質感が変化時間的に変化する刺激において、質感の最大と最小を評価する計測方法を開発した。周波数が低く、ゆっくり変化する条件においては、質感(例えば光沢)の強さを判断し、それを別の画像の光沢で評価することができる。周期的に光沢が変化する中で光沢度の最大と最小をそれぞれマッチングによって評価した。高い周波数では、時間的は平均化がおこり最大と最小の差が小さくなると予想され、最大と最小の差を周波数の関数として表すことで、時間周波数特性を得た。初期視覚特徴に対しても同じ刺激を用いることで、刺激形状の影響を排除した比較した。光沢と明暗の時間周波数の結果の比較から、光沢がより長い時間が必要な処理の結果であることが示唆された。これまでの研究において、光沢と明るさの判断を用いたフラッシュラグ効果の計測から、それらの処理が異なり、光沢処理に要する時間は明るさ処理に要する時間よりも長い可能性があることを示した。今年度は、同じ手法を他の質感特徴に拡張する。対象とする質感特徴として、表面のざらつき感、透明感、金色、液体粘性について光沢と明るさと同様に、質感特徴と初期視覚特徴の比較を行う。ざらつき感については、表面の微小な凹凸を物理属性として、その程度(凹と凸の差)を制御することで、連続的に変化する。これは、光沢、透明感、金色などにおける関連する初期視覚特徴が、物体表面の反射率で表現されるのと異なり、研究対象の多様性、そこから導かれる結論の一般性を示すために重要である。この点を考慮して、他の質感特徴に先立って実験対象とする。ざらつきに対する初期視覚特徴は、凹凸の高さ/深さに対応するので、凹凸の立体感の評価を行う。それに引き続き、透明感、金色を対象にした実験を行う。透明感に対応する初期視覚特徴としては、明暗そのものと周囲との明暗のコントラストを予定している。金色については、初期視覚特徴は色相として、金色度合いのフラッシュラグ効果と色相に対するフラッシュラグ効果を比較する。液体の粘性については、まず運動視に関するフラッシュラグ効果の検討が必要である。動きに関する初期視覚特徴として運動方向、速度を対象とし、それが連続的に変化する刺激におけるフラッシュラグ効果を計測する手法を開発する。その手法を用いて、CGで作った液体が流れる映像の粘性を連続的に変化し、粘性評価と運動特徴評価を比較する。以上の方針で研究を進め、光沢、ざらつき感については、実験結果に基づく処理メカニズムの推定を、その他については実験手法の確立を目標とする。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ポイントベース統合モデリング・レンダリング

マルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション結果に万能に対応できるポイントベースのモデリング・レンダリング機能を搭載したポイントベースの可視化システムを構築した.数値シミュレーションの分野では,大規模データ解析が主流となっている.このようなデータを可視化する際には,すべてのデータを扱うことはほぼ不可能となる.そこで,四面体や六面体のようなモデルの構成要素を破棄し,節点情報だけを用いた可視化を実施した.さらに階層型データ構造を生成して,大局的な概要可視化から局所的な詳細可視化までをシームレスに行なえる可視化システムを構築した.前年度に開発した「ポイントベースモデリング」では,さまざまな形式のデータをポイント形式に統一して格納した.本年度はこのデータを表示するための「ポイントベースレンダリング」を開発し,「作成したデータ構造から観察者の視点に合わせたマルチスケール情報の提示手法の確立」を実現した.ポイントベースレンダリングの基本プログラムを作成するにあたっては,ポイントにサーフェルと呼ばれる円盤を配置し,そこに物理量を色に置き換えて表示する方式と,ポイントの集合からドロネーの三角形メッシュを構築し,そこに物理量を色に置き換えて表示する方式の2つを実装した.レンダリング対象となるデータ量が多い場合にはサーフェル表示の方が有効であるが,サーフェルでは空間を埋められない小規模なデータサイズであり,かつ連続体として表示したい場合には三角形メッシュによる表示の方が有効であるため,双方を実装するに至った.そして,階層型データ構造を用いて,階層構造におけるスケール方向の深さと,観察者の視点の深さとを連動させ,観察者が視線を深くもぐらせて対象モデルを注意深く観察する際には提示するスケール(データの詳細度)も階層構造上の階層を深くして詳細化して表示し,逆に全体概要を観察する際には上位階層を用いることによって,表示データ量を削減したレンダリングを実現した.これによって,対象モデルのマクロからミクロまでのスケール間の情報を,シームレスに表示できる機能を構築した.マルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション結果に万能に対応できるポイントベースのモデリング・レンダリング機能を搭載したポイントベースの可視化システムを構築した.数値シミュレーションの分野では,大規模データ解析が主流となっている.このようなデータを可視化する際には,すべてのデータを扱うことはほぼ不可能となる.そこで,四面体や六面体のようなモデルの構成要素を破棄し,節点情報だけを用いた可視化を実施した.さらに階層型データ構造を生成して,大局的な概要可視化から局所的な詳細可視化までをシームレスに行なえる可視化システムを構築した.本度は,多様化するデータをポイントベースで扱うための「ポイントベースモデリング」プログラムを開発した.この開発にあたっては,「マクロからミクロまでをポイント形式で階層型に格納する手法の確立」と「階層を参照することによる,マルチスケールデータの格納・取得手法の確立」の2つの要素技術を開発した.「マクロからミクロまでをポイント形式で階層型に格納する手法の確立」としては,3次元モデルデータをポイントベースで保持し,対象データのスケールを階層の深さに置き換えて格納する機能を実装した.当初の予定では,原子炉モデルデータに対して,部品(ネジやパイプ等)-機器(冷却機や圧力容器等)-建物(建屋等)-原子力施設全体と階層構造化して格納する計画であった.しかし,これらのモデル情報(機器の属性情報)を今年度は利用できなくなったため,当初の予定を変更し2つのデータを用いて階層モデルを作成した.まず1つ目は,原子炉モデルを利用して,機器の属性を加味せずに階層モデル化したものを作成した.2つ目は,福島県の線量測定データ(走行サーベイデータ)を用いて,計測点の線量-(市町村等の単位による)空間線量の階層モデル化を作成した.これらの階層モデルを格納する機能の開発を行った.「階層を参照することによる,マルチスケールデータの格納・取得手法の確立」では,階層モデル化によって作成したデータ構造の各階層間でモデルデータの親子関係を作成し,互いに参照できるようにした.これによって,マクロなスケールでのシミュレーション結果とミクロなスケールでのシミュレーション結果の間をスムーズに移行することが達成できた.当初予定していた原子炉モデルデータの機器等のスケールによる階層構造化は,機器の属性情報を取得でき次第着手する.多様化するシミュレーション結果に万能に対応できるポイントベースのモデリング・レンダリング機能を搭載したポイントベースの可視化システムを構築した.数値シミュレーションの分野では,マルチスケール・マルチフィジックス大規模データ解析が主流となっている.このようなデータを可視化する際には,すべてのデータを扱うことはほぼ不可能となる.そこで,データの要素情報(四面体や六面体のようなモデル構成要素)情報を破棄し,節点情報だけを用いた可視化を実施した.さらに階層型データ構造を生成して,大局的な概要可視化から局所的な詳細可視化までをシームレスに行なえる可視化システムを構築した.まず,各節点に,節点上での物理値データと,周りを囲む要素情報から勾配ベクトルを設定する.ここで各節点にサーフェルと呼ばれる円盤を配置し,物理データからサーフェルの色を割り当て,勾配ベクトルからサーフェルの向きを定義する.また,対象物体が気体・液体・個体に応じてサーフェルの半径を定義する.これによって不連続体である気体から連続体である個体までを一括して扱うことが可能になった.次に,要素の詳細度を調整するための階層構造データを導入した.要素情報を破棄したとしても節点情報だけでも膨大化する場合がある.そこで,3次元モデル全体を8分木構造で表現し,8分木構造の枝をユーザが指定する閾値で切ることで,概要モデルから詳細モデルまでを連続的に表現できるようにした.

この8分木の節点は,もっとも簡略化したものでデータを囲む直方体,もっとも詳細化したもので元のモデルとなっている.この簡略化表現から詳細表現まではスムーズに移動できるため,ユーザの視線移動に応じて詳細化される.コンピュータグラフィックスプログラムの機能開発に関しては,当初の予定通りに進んでいる.しかし,想定していた対象データを利用できなかったため,原子力施設データを用いて実装している.また,東京電力福島第一原子力発電所の事故による影響を調査するために、航空機によって発電所周辺の空間線量値を測定したデータがあり,このデータへの適用も実施している.この場合,日本全体レベルで観察する際には,大局的な情報を連続体として塗りつぶした状態で示すことが有効であり,そこから焦点を絞り込んで狭い地域での状態を詳細に観察する際には計測点の位置が明確にわかるよう,連続体ではなくポイント表示が有効である.これらの切り替えを開発したシステムのマクロからミクロへの視点移動と同様に実施した.対象となる入力データに依存しないマルチスケール・マルチフィジックスデータの可視化手法の開発が目的であるため,このまま,東京電力福島第一原子力発電所周辺の線量データを対象として機能拡張を実施していく予定である.利用予定であったデータの利用が困難となったために当初の計画通りには進まなかったが,異なるデータを用いることで,開発する機能に関してはほぼ予定通りに進展した.本年度は,第一四半期で原子力施設データ,空間線量データ等様々なデータに適用実験を実施し,その効果を検証するとともに,ユーザインタフェースも含めて可視化システムとしての構築を実施し,数値シミュレーションの研究者,データ計測の研究者にとって使いやすいものとなるよう改良する.また,新しいデータが入手できた場合にはここで適用実験を実施する.第二四半期では,第一四半期で扱ったデータの提供者に開発した可視化システムと可視化結果を提供し,本システムの有用性を検討してもらう.この検討をもとに,第三四半期では新たなる機能開発やユーザインタフェースの整備を継続しつつ,適用実験を実施する.また,成果を発表するための論文執筆に取り組む.代用四半期では3年間の研究成果をまとめる.このような実施計画のもとで,当初予定していたマルチスケール・マルチフィジックスデータの可視化システム開発を完了する.開発した「ポイントベースモデリング」によって格納したデータを効果的に示すために「ポイントベースレンダリング」に取り組み,「作成したデータ構造から観察者の視点に合わせたマルチスケール情報の提示手法の確立」を実現する.ポイントベースレンダリングの基本プログラムを作成するにあたっては,ポイントにサーフェルと呼ばれる円盤を配置し,そこに色やテクスチャに置き換えた物理量に代表されるシミュレーション結果の情報を乗せる.
固有値解析に基づく有効座屈長を用いた骨組構造物の設計の精度と実務に対する応用

現在の鋼骨組構造物に対する設計体系では、設計者に微小変位解析を委ね幾何学的非線形性の効果を設計基準で規定しているため、設計基準が複雑で分かりにくくなっている。その端的な例が有効座屈長に関する規定である。本研究では、将来の方向として非線形構造解析に基づく設計体系を考えるとき、そこではどのような非線形構造解析がなされるべきか、設計基準において何を規定すれば良いのか等の事項について検討した。まず現行の安全性や経済性を保つことを前提に、用いるべき非線形構造解析法を検討し、その解析方法が線形化有限変位解析であることを示した。線形化有限変位解析による設計方法について検討し、その際問題となる分岐現象に対して、面内問題については初期不整を与えることにより解決できることを示した。しかし、線形化有限変位解析による設計方法は、面外問題に対して問題が多いため、現行の設計基準のように基準面荷口曲線に基づく設計方法が現実的である。ただし、現行の設計方法も有効座屈長の算定方法など不明確な点も多い。そこで、有効座屈長の意味を考えた上で、その新たな算定方法を提案した。有効座屈長は各断面の幾何学的非線形性の程度を表わすパラメータであると考え、線形化有限変位解析より求まる付加曲げモーメントを用いて有効座屈長を算定することとした。この方法により算定された有効座屈長を用いた設計方法が一般骨組構造物に対して妥当な結果を与えることを示した。最後に、線形化有限変位解析を面外問題に対して用いるとき問題となる面外に対する初期不整に関して検討し、簡単な構造物に対して解析を行った。線形化有限変位解析に基づく設計方法は初期不整を与える方向や二次部材の剛性などの影響を大きく受けることを示し、この設計方法を確立するために今後さらに必要となる研究の方向を明示した。研究初年度として、数値解析の対象としては最も基礎的な梁部材を取上げ、固有値解析の結果を取り入れた設計手法の可能性を検討し、以下の成果を上げた。1)梁の面外挙動に対する陽な表現による剛性方程式を用いて線形化弾性有限変位解析を行った。幾何剛性マトリクスを線形化することによって、荷重に対する変位挙動が簡単に追跡できることを示し、ねじれを含む梁-柱の座屈挙動の解析法を確立した。また、簡単な梁部材を例として数値解析を行い、非線形解析の結果との比較により精度の検証を行い、比較的変形が小さい範囲内の解析においては線形化有限変位解析の精度は実用的に問題がないことをした。2)線形化有限変位解析による変位応答解析と、断面内の最大応力が材料の降伏応力に達したときを梁の終局状態とするという仮定を用いることによって、梁の横倒れ強度を近似的に求めることができる事を示した。一方、固有値解析による横倒れ座屈荷重が、支持条件・荷重条件などを反映していることから、これをパラメーターとして用いることにより、合理的な横倒れ強度曲線を求め得ることを示した。このようにして得られた耐荷力曲線は、支持条件・荷重条件等の影響を含んでおり、本来それらの条件に依存しないものと考えられる。3)しかし、実際に解析より求めた強度曲線は荷重条件・支持条件によるばらつきを示している。このことは、特定の条件のもとで耐荷力曲線のみに基づいて行なう現行の設計法の妥当性に疑問を提起するものと考えられる。初年度において研究・開発された手法を一般化し、非弾性の影響も含め、骨組構造物に応用することにより、より合理的な設計手法を確立し得るものと考えられる。研究初年度の成果をふまえて、解析プログラムの開発と設計手法の検討を行い以下の成果を得た。

1)将来の設計手法のあるべき姿について検討し、新しい設計体系に移行する際に問題となる点について考察した。現行の設計示方書においては、構造物の非線形な挙動については設計示方書の県で対処し、設計者には線形計算のみを課している。示方書による対応には自ずと限界があり、様々な条件下で常に合理的な設計を行えるとは言い難い。今日の計算機の急速な普及と能力の向上、及び構造解析プログラムの信頼度の向上を考えると、近い将来には設計者に非線形計算を要求する設計体系へ移行することが考えられる。そこでは設計者に非線形応答解析を課す設計思想と、過渡期的設計法として設計者に固有値解析による有効座屈長の計算のみを要求する設計思想がありうる。ここでは両設計手法を具体的な例を用いて比較し、それぞれの持つ有利性・問題点を調べた。2)1)で述べた検討に必要となる立体骨組構造物の構造解析プログラムを開発した。このプログラムは固有値解析を行う一方、非線形応答を追跡し、耐荷力を求めるものであるが、剛性方程式を線形化した上、座標の更新を行わないという最も簡単な非線形解析プログラムである。その精度は実用上十分なものであることが検証されている。このプログラムは設計者が行う非線形解析を想定して開発されている。設計者に非線解析を要求する場合、その非線形計算が簡略で理解し易く、計算時間の短いものでなくてはならない。ここで開発されたプログラムはこのような要求を満足するものであると考えられる。
食道幹細胞を用いた三次元再構成培養法によるBarrett食道モデルの樹立

胆汁酸の逆流はBarrett食道発生における重要な因子の一つとして注目されてきたが、その関連は明らかにされていない。Cdx2は腸上皮化生の原因遺伝子として注目されており、今回我々は、食道扁平上皮においてCdx2に対する種々の胆汁酸の影響を検討し、Barett食道の発生過程におけるCdx2の役割を検討した。1.食道上皮初代培養の樹立Barrett食道の発生母体未分化な扁平上皮が円柱上皮化した可能性がある。まずラット食道上皮細胞を剥離し、単細胞化し初代培養細胞を樹立した。培養液の調整によってβ1 integrin陽性細胞を多く含む未分化なケラチノサイトをえることに成功した。2.食道上皮細胞における遺伝子導入Cdx2発現ベクターを作成した。これを用いて未分化な食道上皮細胞にCdx2を強制発現させた。その結果腸上皮化成のマーカーであるMUC2の発現を認めた。このことによって食道細胞にCdx2を介した腸上皮化生の誘導が起こり得ることが示唆された。3.食道扁平上皮に対する胆汁酸の影響の検討胆汁の逆流は食道粘膜の腸上皮化生の重要な因子として注目されてきた。胆汁酸の影響を検討するためLuciferase assayにより、種々の胆汁酸のCdx2 promoter活性に対する影響を検討した。その結果、種々の胆汁酸のなかで、cholic acid(CA)およびdehydrocholic acid(DHCA)が濃度依存性にCdx2 promoter活性を増加させた。さらに食道粘膜初代培養細胞をCAおよびDHCAにて刺激し、Cdx2に対する影響を検討したところ、これらの胆汁酸によって濃度依存性にCdx2の発現を認めた。4.結論これらの結果からBarett食道の発生過程において、胆汁酸逆流が重要な役割を担う可能性が示唆きれ、胆汁酸によるCdx2の発現がBarett食道の発生に関与する可能性が示唆された。

その結果、種々の胆汁酸のなかで、cholic acid(CA)およびdehydrocholic acid(DHCA)が濃度依存性にCdx2 promoter活性を増加させた。さらに食道粘膜初代培養細胞をCAおよびDHCAにて刺激し、Cdx2に対する影響を検討したところ、これらの胆汁酸によって濃度依存性にCdx2の発現を認めた。4.結論これらの結果からBarett食道の発生過程において、胆汁酸逆流が重要な役割を担う可能性が示唆され、胆汁酸によるCdx2の発現がBarett食道の発生に関与する可能性が示唆された。胆汁酸の逆流はBarrett食道発生における重要な因子の一つとして注目されてきたが、その関連は明らかにされていない。Cdx2は腸上皮化生の原因遺伝子として注目されており、今回我々は、食道扁平上皮においてCdx2に対する種々の胆汁酸の影響を検討し、Barett食道の発生過程におけるCdx2の役割を検討した。1.食道上皮初代培養の樹立Barrett食道の発生母体未分化な扁平上皮が円柱上皮化した可能性がある。まずラット食道上皮細胞を剥離し、単細胞化し初代培養細胞を樹立した。培養液の調整によってβ1 integrin陽性細胞を多く含む未分化なケラチノサイトをえることに成功した。2.食道上皮細胞における遺伝子導入Cdx2発現ベクターを作成した。これを用いて未分化な食道上皮細胞にCdx2を強制発現させた。その結果腸上皮化成のマーカーであるMUC2の発現を認めた。このことによって食道細胞にCdx2を介した腸上皮化生の誘導が起こり得ることが示唆された。3.食道扁平上皮に対する胆汁酸の影響の検討胆汁の逆流は食道粘膜の腸上皮化生の重要な因子として注目されてきた。胆汁酸の影響を検討するためLuciferase assayにより、種々の胆汁酸のCdx2 promoter活性に対する影響を検討した。
CuーS結合をベ-スとする高温超伝導体の開発

<研究実績1)>___ー(金+0.07%鉄)対クロメル熱電対用ソフトの開発高温超伝導の実験では熱電対を使った測温法が多く用いられるが、室温から液体ヘリウム温度までの領域で、近年特に多用されているのは上記熱電対である。我々はこの熱電対のための温度制御プログラムを開発した。詳しくは、雑誌「固体物理」1990年8月号P32を参照されたい。なお、このソフトは、全国10以上の国・公・私立大学に学術研究用として頒布した。<研究実績2)>___ー硫化銅CuSの電気抵抗の温度変化CuーS結合をベ-スとする高温超伝導体の開発の基礎として、硫化銅CuSの電気抵抗率を、室温から14Kまでの間で測定し、多くの高温超伝導体にみられるような、温度に対して直線的な変化を示す結果をえた。<研究実績3)>___ー酸化銅CuOの電気抵抗の温度変化CuSとの比較の意味で酸化銅CuOの電気抵抗の温度変化を調べた。この物質は半導体で、230K以下で反強磁性であるとされているが、比熱には10300K間で変化がみつかっていない。また、1K以下の低温まで超伝導は示さない。我々の測定結果では、電気抵抗の温度変化は半導体的で、しかも、230K付近には何も異常がみられなかった。従って、伝導電子系と磁性スピンとが独立であるのか、または、このような測定法では検出できないのか、いずれにしても疑問は残っている。<研究実績4)>___ーLaS+CuS系化合物合成の試み典型的な酸化物超伝導体YBa_2Cu_3O_<7-δ>や、La2-x┫D1┣D22-xBa┣D2x┫D2CuO┣D24┫D2の酸素原子を硫黄で置き換えようとした試みは現在のところ成功していない。そこで、酸素の存在しない条件のもとに、La┣D22┫D2CuS┣D24┫D2の合成を行い、それにホ-ルを注入してゆくことを目下試みている。
プラズマ照射による液状媒体深さ方向への活性酸素輸送のメカニズム解明と制御

課題1:液体へのプラズマ照射による誘起流の定量分析H29年度に構築したPIV計測装置を用い,様々な条件で誘起流の定量解析を行った。液体側の条件としては,導電率,界面活性剤添加の影響を詳細に調べた。特に界面活性剤に関しては両性,陽イオン,陰イオン,非イオン系をそれぞれ準備し実験を行った。プラズマ発生条件としては,供給ガス,プラズマ照射距離,周波数の影響を調べた。当初は導電率と界面活性剤種の組み合わせにより誘起流は変化すると考えられる結果が得られたが,年度後半には例外となる結果も得られたため継続的に調べていく予定である。今回変化させたプラズマ発生条件のすべてが誘起流に影響を与えることを定量的に明らかにした。論文として公表するのに十分な成果が得られている。課題2:液体中のROS輸送メカニズムの解明H29年度に多くの成果が得られていたため,そのデータ整理と考察を主に行った。液体中に添加したスカベンジャーで特定のROSを消去すると,液体中のROS分布も変化することが明らかとなった。この成果は液中ROSの分布と種類の関係を示している可能性があるため,今後詳細に考察する必要性がある。スカベンジャーの種類によって誘起流が変化し,ROS供給経路が変化している可能性もあることが明らかとなった。課題3:模擬生体中のROS輸送メカニズムの解明本課題は当初の予定より進捗状況は良くない。実験手法は過去に構築しているので,H31年度は早急に進めたいと考えている。課題1と2に関しては2年間で計画以上の成果が得られており,追加実験しながら主としてデータ整理・考察する段階に入っている。複数論文として公表できる成果が得られており,その作業を進めている。一方で,課題3の進捗状況は良いとは言えない。課題1, 2で得られた成果も考慮しながら早急に進める必要がある。最終年であるH31年度に集中的に取り組みたい。総合的におおむね順調と判断した。課題1, 2に関しては多くの成果が得られているので,早急に論文として公表する作業を進める。必要に応じて追加実験を行う。特に界面活性剤の種類・量と表面張力の関係は定量的に測定し,誘起流との関連性を考察する。課題3は遅れを取り戻すことを念頭に集中的に実験を進める。実験方法は過去の経験があるため,すぐに取り掛かることが可能である。H31年度は課題1, 2の成果をまとめる作業と課題3の実験のバランスを考えながら進める。課題1:液体へのプラズマ照射による誘起流の定量分析定量解析を行うために必要なPIV計測システムの購入・整備を行い,実験できる環境を整備した。H29年度後半より実際に計測を実施しており,各種実験条件と誘起流の関係を一部定量的に明らかにすることができた。興味深い結果が得られており,高インパクトファクターの論文への投稿を進めている。本課題の更なる発展は,本研究の最大の目的である「深さ方向へのROS供給メカニズム解明」を実現するキーファクターであると位置づけている。今後,深さ方向への輸送のドライビングフォースが明らかになることを期待する。課題2:液体中のROS輸送メカニズムの解明実験に使用する液体の化学特性が輸送に与える影響として,pH,導電率の影響を明らかにした。ROSスカベンジャーを用いたROS同定に関する実験では,当初の予定より多くの結果を得ることができた。この結果は,他研究者によるシミュレーション結果に一致することが明らかとなり,本研究が初めて実験的に明らかにしたことになる。これに関しては,現在結果をまとめている最中である。当初は使えると想定していたスカベンジャーが本実験条件下においては一部使えないことが判明し,他のスカベンジャーを用いてより詳細な検討が必要である。一方で,ESR等を用いた計測には至らなかった。引き続き,研究を進める予定である。課題3:模擬生体中のROS輸送メカニズムの解明課題1, 2で予想以上の結果が得られた一方で,本課題は当初の予定より進捗状況は良くない。実験手法は過去に構築しているので,H30年度は早急に進めたいと考えている。「研究実績の概要」に記載したように,課題1, 2では当初の予定以上の結果が得られそうだったため,これら課題を集中的に進めた。その結果,当初はH30年度にすべき内容にも一部着手することができた。これらについては既に国内外の研究発表で広く公表した。研究論文としての公表は現在進めている。一方で,課題3については,進捗状況は良いとは言えない。H30年度でその遅れを取り返す計画である。課題2:液体中のROS輸送メカニズムの解明

H29年度に多くの成果が得られていたため,そのデータ整理と考察を主に行った。液体中に添加したスカベンジャーで特定のROSを消去すると,液体中のROS分布も変化することが明らかとなった。この成果は液中ROSの分布と種類の関係を示している可能性があるため,今後詳細に考察する必要性がある。スカベンジャーの種類によって誘起流が変化し,ROS供給経路が変化している可能性もあることが明らかとなった。課題3:模擬生体中のROS輸送メカニズムの解明本課題は当初の予定より進捗状況は良くない。実験手法は過去に構築しているので,H31年度は早急に進めたいと考えている。課題1と2に関しては2年間で計画以上の成果が得られており,追加実験しながら主としてデータ整理・考察する段階に入っている。複数論文として公表できる成果が得られており,その作業を進めている。一方で,課題3の進捗状況は良いとは言えない。課題1, 2で得られた成果も考慮しながら早急に進める必要がある。最終年であるH31年度に集中的に取り組みたい。総合的におおむね順調と判断した。課題1, 2は当初の予定より大幅に研究が進むと同時に,興味深い結果も得られている。特に課題1は引き続き発展が期待される状況となっている。研究をさらに発展させると同時に,論文として公表するための作業を早急に進める。課題3はH29年度の遅れを取り戻すと同時に,集中的に実験を進める予定である。実験方法は過去の実績があるため,すぐに実験に取り掛かることができる状況である。課題1, 2に関しては多くの成果が得られているので,早急に論文として公表する作業を進める。必要に応じて追加実験を行う。特に界面活性剤の種類・量と表面張力の関係は定量的に測定し,誘起流との関連性を考察する。課題3は遅れを取り戻すことを念頭に集中的に実験を進める。実験方法は過去の経験があるため,すぐに取り掛かることが可能である。H31年度は課題1, 2の成果をまとめる作業と課題3の実験のバランスを考えながら進める。旅費とその他はほぼ計画通りの支出であった。一方で,当初の計画と最も大きな差が出た費目は物品費である。これは,PIV計測システムの一部として購入したノートパソコンが,キャンペーン価格で購入できたことによるものである。効率良く助成金を使用した結果である。繰り越される次年度使用額は薬品等の消耗品費として使用する予定である。旅費とその他の合計はおおよそ計画通りであった。物品費に計画との差が生じた。これは一部を計画外の予算から支出できたことによるものである。次年度使用額は物品費,旅費,その他に均等配分し,各項目において効果的に使用する予定である。
複合誤り訂正符号の復号法とその高速化に関する研究

本研究のねらいは,通信路において発生する雑音を数学的に分類することで,効率の良い高信頼性の通信路符号化・復号化の基礎理論の構築とその性能評価を行なうことである.本年度までの研究により,符号空間及び受信空間に半距離構造を導入することで,バースト消失も含む複合した雑音を理論的に扱え,定量的に計ることを可能にした.ここで,半距離構造とは,距離の公理の一つ三角不等式を完全に満たさないような距離関数により定義される距離である.半距離構造により,従来の誤りや消失も問題なく扱え,復号の基本概念として距離の構造を利用したものを利用できることを明らかにした.この概念を用いるとで,従来からの我々の複合誤り制御に関する研究成果を有効に利用でき,従来の他の研究では明らかにされていなかった積符号や連接符号など理論と応用(実用)の両側面で重要な符号の訂正能力を向上させることができた.さらに,それらの復号法に関しても理論的限界まで訂正可能な手法を提案することができた.また,受信語からハミング距離で最も近い距離にあるすべての符号語且つそれのみを含む集合を求める問題(nearest neighboring set(NNS)problem)とその解法について提案した.本研究のねらいは,複合誤りを制御することによる効率の良い高信頼性の通信路符号化・復号化の基礎理論の構築にある.そのための切り口として,通信路で発生する雑音を数学的に説明可能な性質で分類し且つそれらを理論的に制御する概念を利用する.本年度は,我々が先に提案した雑音を制御する概念の一般化を行い,その上で具体的な符号のクラスに適用可能な復号法の開発を行った.従来,雑音として多種類の誤りが混在する場合,それらを定量的に扱い,制御可能な概念として複合距離という距離関数を利用してきた.距離を利用する理由は,復号原理として限界距離復号を利用できるからである.このため,通信路で発生する雑音に対応し且つ距離の公理を満たす距離関数を構築することが重要であると考えられていた.しかし,本年度の研究において,必ずしも厳密な意味での距離関数である必要はないことが分かった.それは,雑音の種類として,誤り以外に消失も扱えるようにするために複合距離を一般化することで得られた結果である.消失に関しても,ランダム消失とバースト消失に分類し,それらが混在する複合消失を扱う.一般に,先の研究において用いてきた複合距離を直接に消失も含む雑音の制御に適用することはできない.そこで,複合距離の距離関数を一般化し,複合消失も同時に扱うことが可能な関数を導入した.この関数は厳密には距離の公理を満たさないが,限界距離復号において本質的に必要とする性質を満足することを明らかにした上で,複合消失-複合誤り制御のある種の復号原理を提案した.また,基礎理論以外に,一般化された複合距離と提案した復号原理を適用した具体的な符号の構成法・復号法のアルゴリズムも提案した.本研究のねらいは,通信路において発生する雑音を数学的に分類することで,効率の良い高信頼性の通信路符号化・復号化の基礎理論の構築とその性能評価を行なうことである.本年度までの研究により,符号空間及び受信空間に半距離構造を導入することで,バースト消失も含む複合した雑音を理論的に扱え,定量的に計ることを可能にした.ここで,半距離構造とは,距離の公理の一つ三角不等式を完全に満たさないような距離関数により定義される距離である.半距離構造により,従来の誤りや消失も問題なく扱え,復号の基本概念として距離の構造を利用したものを利用できることを明らかにした.この概念を用いるとで,従来からの我々の複合誤り制御に関する研究成果を有効に利用でき,従来の他の研究では明らかにされていなかった積符号や連接符号など理論と応用(実用)の両側面で重要な符号の訂正能力を向上させることができた.さらに,それらの復号法に関しても理論的限界まで訂正可能な手法を提案することができた.また,受信語からハミング距離で最も近い距離にあるすべての符号語且つそれのみを含む集合を求める問題(nearest neighboring set(NNS)problem)とその解法について提案した.