hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨折治癒過程におけるｍｉｃｒｏＲＮＡの関与と治療への応用

ラット閉鎖性骨折モデルおよび難治性骨折モデルを用いて、マイクロアレイ解析およびreal-time PCRを行い、骨折部において著明に発現が増加・低下する10種類のmiRNAを同定した。本研究により、今までに解明されていなかった骨折治癒過程で重要な役割を果たすことが予想され、骨折治癒促進・阻害に関連するmicroRNAが明らかとなった。これらのmicroRNAを応用し,骨折治癒促進を目標とするmiRNA創薬への今後の展開が期待される。本研究により、microRNAを用いた骨折治療・骨再生療法への将来の臨床応用に有益な情報がもたらされるであろう。骨折治癒において重要な役割を果たすmiRNAおよび骨癒合の進行を阻害させるmiRNAを明らかとするため、ラット大腿骨骨折・難治性骨折モデルにおける骨折後14日目の骨折部でのmiRNAの発現をマイクロアレイにて解析した。骨折モデルにおいて、miR-140-3p・miR-140-5p・miR-181a-5p・miR-181d・miR-451aの発現が著明に増強していた。これら5つのmiRNAの骨折モデルにおける継時的な変化をreal-time PCRにて検討したところ、いずれも骨折直後から発現が増強し、骨折後14日目で発現のピークを迎え、その後減少するという挙動を示した。一方、難治性骨折モデルにおいては、miR-31-3p・miR-31-5p・miR-146a・miR-146b-5p・miR-223の発現が著明に増強していた。これら5つのmiRNAの難治性骨折モデルにおける継時的な変化を検討したところ、いずれも骨折直後から発現が増強し、14日目で発現のピークを迎え、その後減少するという挙動を示した。今回、我々が同定したmiRNAは、炎症の制御や骨の発生過程に関与していることが報告されており、これらの機能を介して骨折治癒促進・阻害に重要な役割を果たしていることが示唆された。骨折治癒促進を目標に、これらのmiRNAを用いたmiRNA創薬の展開が今後期待される.ラット閉鎖性骨折モデルおよび難治性骨折モデルを用いて、マイクロアレイ解析およびreal-time PCRを行い、骨折部において著明に発現が増加・低下する10種類のmiRNAを同定した。ラット(Sprague-Dawley;12週齢)を用い、大腿骨骨折モデル・難治性骨折モデルを作成し、作成14日後にそれぞれの群で骨折部からRNAを採取し、miRNAマイクロアレイ解析を行った。結果、難治性骨折モデルにおいて大腿骨骨折モデルに比べ二倍以上の発現を示したもの、1/2以下の発現を示したものがリストアップされた。我々は、難治性骨折モデルで特に発現量の差が顕著であった5つのmiRNAを選択し、real-time PCRを用い、経時的変化を検討を行った。骨折作成後14日目のマイクロアレイではmiR-31-3p、miR-31-5p、miR-146a、miR-146b-5p、miR-223の発現が難治性骨折モデル群で有意に増加していた。また、骨折後14日目のreal-time PCRでもマイクロアレイと同様に、これらのmiRNAが有意に難治性骨折モデル群で増加していた。また、骨折後3日目ではmiR-223が、骨折後28日目ではmiR-31-5pが、難治性骨折モデル群で著明に増加していた。今回、偽関節群で著明に発現の増加が見られた5つのmiRNAのうちmiR-31-5p、miR-146a、miR-146b-5p、miR-223の4つは炎症時に増加し、炎症を制御することが報告されている。炎症は骨折治癒において極めて重要な因子であると報告されており、その阻害は偽関節形成にも関与していることが示唆されている。これら炎症を制御するmiRNAも偽関節形成に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。これらのmiRNAは難治性骨折・偽関節の予防および治療における、miRNA創薬のターゲットとなることが期待される。PCRにおいて、internal controlの選定に難渋した。購入したprimerが不安定であったという要素も加わり、選定に時間がかかった。現在、骨折群で有意に上昇したmiRNAを5つ選定し、その経時的変化を検討中である。引き続きreal-time PCRの解析を進め、骨折治癒および偽関節に関わるmiRNAの同定を行っていく。そこで判明したmiRNAを用い、実験動物において、それらmiRNAが実際に骨折治癒促進・偽関節形成阻害につながるかを検討していく。本研究を推し進めていくことにより、通常の骨折治癒過程、そして偽関節形成過程において重要な役割を果たすmiRNAが明らかになっていくと予測される。そこで同定された「骨折治癒の鍵」となる重要なmiRNAを利用し、骨折部におけるmiRNAの機能抑制もしくは補充療法を行えば、骨折治癒が促進されたり、偽関節形成を予防する手段・治療法の確立が得られる可能性が広がる。骨折治癒過程および偽関節形成におけるmiRNAの機能・役割の知見が大きく広がり、ひいては骨折におけるmiRNA

医薬の臨床応用への到達が加速することが強く期待され、難治性骨折・偽関節で苦しむ患者に対し大きな福音をもたらし、医療の向上ならびに社会的貢献も大きいといえる。平成25年度の研究費はreal-time PCRの解析や研究成果の発表などに使用する。なお,次年度使用額294円は当該年度の使用額と合わせて使用する。
骨髄由来幹細胞から肝細胞への分化・誘導に関する基礎的研究

アルブミン産生能力を先天的に欠損している無アルブミンラット(F344alb)を用い、F344albに同系アルブミン産生ラット(F344)骨髄由来細胞を移植し、アルブミン産生能を指標に宿主肝内での肝細胞へ分化・誘導されるか基礎的検討を加えた。【方法】移植1:F344albと同系F344より骨髄全単核細胞分画(BMCs)または、G-CSFを5日間連続投与したF344末梢血から全単核細胞分画(PBCs)を採取し、F344-albに移植した。また、移植直前に宿主70%肝切除(PH)を施行し、肝再生の影響を検討した。移植2:全身放射線照射したF344albに、F344由来BMCsを移植し、キメララットを作製した。評価法:F344由来BMCs・PBCsから肝細胞への分化について抗ラットアルブミン抗体を用いた免疫染色の他、1.RT-PCRによる正常アルブミンmRNAの発現、2.microdissection/PCRによる正常アルブミン遺伝子の存在、3.in situ hybridizationによる雌F344-alb肝内での雄BMCs由来Y染色体遺伝子の存在、4.Western blottingによる血清中アルブミン上昇を検索した。【結果】移植1:F344alb門脈内移植2および4週後の宿主肝内でクラスターの存在を確認した。PHを加えた群において、BMCs・PBCs移植後宿主肝臓内でのクラスター出現頻度が高かった。これらクラスターがF344由来であることを、1.正常アルブミンmRNAの存在、2.正常アルブミン遺伝子の存在、3.Y染色体遺伝子の存在、および4.宿主血清中アルブミン値の上昇にて確認した。移植2:キメラF344albでは、肝切の有無にかかわらず宿主月刊蔵内でクラスターの存在を確認した。【結語】F344alb宿主肝内にてF344骨髄由来細胞から肝細胞への分化・誘導を確認した。出現したアルブミン陽性細胞は、細胞集団(クラスター)を形成し高い増殖能力を示したが、宿主肝内でのクラスター出現頻度は低くかった。キメラF344albの結果から、宿主肝臓でのクラスターが肝再生時にのみ形成されるわけではないことを証明した。肝疾患に対する細胞療法研究において、その細胞供給源として骨髄由来幹細胞が注目されている。アルブミン産生能力を先天的に欠損している無アルブミンラット(F344-alb)を用い、F344-albに同系アルブミン産生ラット(F344)骨髄由来細胞を移植し、アルブミン産生能を指標に宿主肝内での肝細胞へ分化・誘導されるか基礎的検討を加えた。【方法】移植1:F344-albと同系F344より骨髄細胞を採取、全単核細胞分画(BMCs)を分離しF344-alb経門脈的に移植した。移植2:G-

CSFを5日間連続投与したF344末梢血から採取した全単核細胞分画(PBCs)をF344-alb門脈内に移植した。それぞれ移植直前に宿主70%肝切除(PH)を施行し、肝再生の影響を検討した。評価法:F344由来BMCs・PBCsから肝細胞への分化・誘導について抗ラットアルブミン抗体を用いた免疫染色の他、1.RT-PCRによる正常アルブミンmRNAの発現、2.microdissection/PCRによる正常アルブミン遺伝子の存在、3.in situ hybridizationによる雌F344-alb肝内でのY染色体遺伝子の存在、4.Western blottingによるF344-alb血清中アルブミン上昇を検索した。【結果】F344から採取分離したBMCs・PBCsをF344-alb門脈内に移植、2および4週後の宿主肝内でアルブミン陽性細胞群(クラスター)の存在を確認した。PHを加えた群において、BMCs・PBCs移植後宿主肝臓内でのクラスター出現頻度が高かった。これらクラスターがF344由来であることを、宿主肝内での1.正常アルブミンmRNAの存在、2.正常アルブミン遺伝子の存在、3.Y染色体遺伝子の存在、および4.宿主血清中アルブミン値の上昇にて確認した。また宿主肝臓内でF344由来血管内皮細胞の存在を確認した。【結語】1.F344-alb宿主肝内にてF344骨髄由来細胞から肝細胞への分化・誘導をアルブミン産生能を指標に確認した。2.出現したアルブミン陽性細胞は、細胞集団(クラスター)を形成し高い増殖能力を示した。3.宿主肝内でのクラスター出現頻度は低く、移植細胞数中10万個に対し5-7個の割合であった。アルブミン産生能力を先天的に欠損している無アルブミンラット(F344-alb)を用い、F344-albに同系アルブミン産生ラット(F344)骨髄由来細胞を移植し、アルブミン産生能を指標に宿主肝内での肝細胞へ分化・誘導されるか基礎的検討を加えた。【方法】移植1:F344-albと同系F344より骨髄全単核細胞分画(BMCs)または、G-CSFを5日間連続投与したF344末梢血から全単核細胞分画(PBCs)を採取し、F344-albに移植した。また、移植直前に宿主70%肝切除(PH)を施行し、肝再生の影響を検討した。移植2:全身放射線照射したF344-albに、F344由来BMCsを移植し、キメララットを作製した。評価法:F344由来BMCs・PBCsから肝細胞への分化について抗ラットアルブミン抗体を用いた免疫染色の他、1.RT-PCRによる正常アルブミンmRNAの発現、2.microdissection/PCRによる正常アルブミン遺伝子の存在、3.in situ hybridizationによる雌F344-alb肝内での雄BMCs由来Y染色体遺伝子の存在、4.Western blottingによる血清中アルブミン上昇を検索した。【結果】移植1:F344-alb門脈内移植2および4週後の宿主肝内でクラスターの存在を確認した。これらクラスターがF344由来であることを、1.正常アルブミンmRNAの存在、2、正常アルブミン遺伝子の存在、3.Y染色体遺伝子の存在、および4.宿主血清中アルブミン値の上昇にて確認した。移植2:キメラF344-albでは、肝切の有無にかかわらず宿主肝臓内でクラスターの存在を確認した。【結語】1.F344-alb宿主肝内にてF344骨髄
オーステナイト系ステンレス鋼バルクナノメタルの強度と延性，耐水素疲労特性の両立

本研究では,金属組織学的評価と変形および疲労挙動に及ぼす水素の影響の解析を組み合わせて,材料強化機構を支配する各種格子欠陥と水素の相互関係を明らかにする.また,従来のオーステナイト鋼の水素脆化で有害視されていた加工誘起マルテンサイトを積極的に利用することで,耐水素高強度材料の開発を目指す.バルクナノステンレス鋼の疲労き裂進展挙動に及ぼす水素の影響と加工誘起マルテンサイトの導入による水素脆性への影響の理解に向けて,以下の研究を実施した.高圧ねじり加工および熱処理により得られたオーステナイト/マルテンサイト二相微細粒組織1と微細粒と粗大粒の混粒組織2より小型のCT試験片を作製し,疲労き裂進展試験を実施した.見かけの下限界応力拡大係数範囲は,混粒材よりも微細粒材で高くなったが,疲労き裂進展抵抗は同程度であった.また,陰極チャージ法により水素チャージ材を作製し,疲労き裂進展抵抗に及ぼす水素の影響を調べた.水素チャージ混粒材では,き裂発生後少ない繰返し数で破断に至り,疲労き裂進展特性を評価できなかったが,この結果より,混粒材は水素脆化感受性が高いことがうかがえる.一方,水素チャージ微細粒材では,未チャージ微細粒材に比べて,疲労き裂進展速度の増加はほとんどなかった.過去の研究では,オーステナイト溶体化(粗大粒)材において,水素により疲労き裂進展抵抗が著しく低下すること,そのとき,き裂先端へ塑性変形が集中し,マルテンサイトの形成がき裂の極周辺部の領域に限定されることが報告されている.しかし,本研究の水素チャージ微細粒材においては,き裂先端のマルテンサイト形成は抑制されておらず,水素によるき裂先端への塑性変形の集中が緩和されたと考えられる.本研究では,オーステナイト/マルテンサイト二相微細粒鋼が,強度,延性,ならびに耐水素疲労特性の観点から有用であることが示された.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,耐水素高強度材料の開発にバルクナノメタル技術を適用することである.金属組織学的評価と変形および疲労挙動に及ぼす水素の影響の解析を組み合わせて,材料強化機構を支配する各種格子欠陥と水素の相互関係を明らかにする.また,従来のオーステナイト鋼の水素脆化で有害視されていた加工誘起マルテンサイトを積極的に利用することで,耐水素高強度材料の開発を目指す.本年度は,バルクナノオーステナイト鋼の疲労挙動に及ぼす水素の影響と加工誘起マルテンサイト(bcc相)の導入による水素脆性への影響の理解に向けて,以下の2項目の研究を実施した.(1)疲労挙動においては,局所的な水素の不均一分布が問題となり,材料中での水素の挙動を正確に把握することが重要である.安定オーステナイト鋼であるSUS310S鋼と析出硬化型のSUH660鋼についてHPT(high-pressure torsion)加工と焼鈍により組織を調整し,昇温脱離水素分析(TDS)と金属組織学的解析により,水素の挙動を明らかにした.ナノメタルオーステナイト鋼では,結晶粒界を経路とした短回路拡散が起こる.強化機構に寄与する析出物の水素トラッピングは,構成元素との水素親和性に強く依存する.(2)金属材料の水素脆化感受性は結晶構造によって大きく異なる.巨大ひずみ加工を受けたbcc相の水素脆化に及ぼす影響を明らかにするため,HPT加工と焼鈍により組織を調整したFe-0.01Cの水素脆化挙動を調べた.転位および小角粒界を大量に含む場合,水素によるき裂感受性が高まるが,適温での焼鈍により超微細粒構造を保持し,転位および小角粒界を有効に減少させることができる.また,HPT加工で作製した小型CT試験片の疲労試験を可能にする疲労挙動観察システムを導入し,疲労き裂進展の様子を連続的に観察できるシステムを構築した.本研究では,金属組織学的評価と変形および疲労挙動に及ぼす水素の影響の解析を組み合わせて,材料強化機構を支配する各種格子欠陥と水素の相互関係を明らかにする.また,従来のオーステナイト鋼の水素脆化で有害視されていた加工誘起マルテンサイトを積極的に利用することで,耐水素高強度材料の開発を目指す.バルクナノステンレス鋼の疲労き裂進展挙動に及ぼす水素の影響と加工誘起マルテンサイトの導入による水素脆性への影響の理解に向けて,以下の研究を実施した.高圧ねじり加工および熱処理により得られたオーステナイト/マルテンサイト二相微細粒組織1と微細粒と粗大粒の混粒組織2より小型のCT試験片を作製し,疲労き裂進展試験を実施した.見かけの下限界応力拡大係数範囲は,混粒材よりも微細粒材で高くなったが,疲労き裂進展抵抗は同程度であった.また,陰極チャージ法により水素チャージ材を作製し,疲労き裂進展抵抗に及ぼす水素の影響を調べた.水素チャージ混粒材では,き裂発生後少ない繰返し数で破断に至り,疲労き裂進展特性を評価できなかったが,この結果より,混粒材は水素脆化感受性が高いことがうかがえる.一方,水素チャージ微細粒材では,未チャージ微細粒材に比べて,疲労き裂進展速度の増加はほとんどなかった.過去の研究では,オーステナイト溶体化(粗大粒)材において,水素により疲労き裂進展抵抗が著しく低下すること,そのとき,き裂先端へ塑性変形が集中し,マルテンサイトの形成がき裂の極周辺部の領域に限定されることが報告されている.

しかし,本研究の水素チャージ微細粒材においては,き裂先端のマルテンサイト形成は抑制されておらず,水素によるき裂先端への塑性変形の集中が緩和されたと考えられる.本研究では,オーステナイト/マルテンサイト二相微細粒鋼が,強度,延性,ならびに耐水素疲労特性の観点から有用であることが示された.24年度が最終年度であるため、記入しない。疲労の水素脆化機構の理解に重要な水素の挙動について,バルクナノメタルの特徴である高密度の格子欠陥および結晶粒界の役割を明らかにすることができた.また,純鉄を加工によって形成されるマルテンサイトに見立てて水素脆化挙動を調べ,マルテンサイト相が混在していても耐水素特性を改善できる可能性を示すことができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は,非接触3次元表面粗さ測定機を追加導入し,疲労過程をメゾスコピックスケールで観察できるシステムを構築する.これを用いて疲労き裂先端での変形に及ぼす水素の影響を明らかにする.電子線後方散乱回折(EBSD)解析など金属組織学的評価との組み合わせにより,水素が関与した疲労き裂進展機構におけるマルテンサイトの役割とき裂先端塑性における粒界すべりの関与を明らかにする.
新生児脳神経細胞障害に関わるフリーラジカルの動態観察への電子スピン共鳴法の応用

実験動物にはJcl-lCR系の新生仔雄マウスを用いた。低酸素負荷は窒素ガス(N_2群)または炭素ガス(CO_2群)により行い、低酸素負荷中および回復期の各時点でマウスの脳を摘出し、液体窒素温度下で電子スピン共鳴装置を用いて脳内のFRを測定した。コントロール脳ではg=2.005の位置にフリーラジカルのシグナルを観察した。N_2群では負荷20分の時点でラジカル強度はコントロール値に比し有意に低下したが、負荷終了後10分後コントロール値より増加し、その後コントロール値に復った。CO_2群では負荷開始後10分後よりラジカル強度は有意に増加し、20分で最高値に達した。負荷終了後はコントロール値に回復した。コントロール脳のスペクトルの主成分はミトコンドリアのCoQ_<10>ラジカルと考えられた。N_2群における低酸素中のラジカル強度の低下は低酸素によりミトコンドリアの機能が低下したためと思われる。CO_2群では低酸素負荷で逆にラジカル強度ガ増加した。両負荷では低酸素の程度はほぼ同程度であることから、ラジカル強度の増加は何等かの別のラジカルが生じたことに起因すると思われる。CO_2群はN_2群に比し病理学的に脳障害の程度が強いことが知られているが、この原因のひとつとしてFR反応が関与している可能性がある。
プラズマ窒化歯車の負荷能力向上に関する研究

自動車の動力伝達に使用されているほとんどすべての歯車は、浸炭焼入れで表面硬化されている。最近では、使用者の要求が厳しくなり、変速機の振動と騒音を低減させることに対する要求が厳しくなり、浸炭焼入れによる歯車の精度低下が問題になり、多くの場合において浸炭焼入れ後に付加的な後仕上げ、例えば研削仕上げやホーニング仕上げが要求されるようになってきた。歯車の窒化は、鋼の変態点温度の820Kよりも低い温度で行われるので、急冷による焼入れは必要でない。その結果、窒化歯車の熱処理歪みは浸炭焼入れ歯車の熱処理歪みよりも非常に小さいものとなるが、歯面の硬度はほとんど同じとなる。本研究は、独自に設計・製作した「歯車衝撃曲げ疲労試験機」を用いて、窒化歯車は何故ほとんど動力伝達用に使用されないか、という理由を明らかにすると共に、窒化歯車の負荷能力を向上させて、従来の浸炭焼入れ歯車と同等以上の負荷能力を持つようにする方法を明らかにした。試験材料として8種類の鉄系金属を用いた。これらの材料を用いて、引張試験、シャルピー衝撃試験、試験歯車による歯の衝撃曲げ疲労試験などを行った。同じ材料において、窒化したものは、窒化しないものよりも殆ど例外なく弱くなっていた。しかし、注目すべき結果は、今まで歯車に全く使用されたことのない、ある種の高張力鋼で歯車を製作して窒化を施して、従来の浸炭鋼製の浸炭焼入れ歯車と比較した結果、窒化歯車の方が浸炭焼入れ歯車よりも負荷能力が高いことが分かった。高張力鋼にも種類があるので、その添加元素に注目する必要がある。高張力鋼の特性は溶接における温度上昇による強度の低下を防止することにあるが、窒化歯車に適するものは、少量のバナジュームが添加されたものである。この高張力鋼と従来の歯車用浸炭鋼の炭素含有量はほとんど同じであるので、補足実験として、高張力鋼製歯車を浸炭焼入れで硬化して衝撃曲げ疲労試験を行ったところ最も強い表面硬化歯車が得られた。本研究の成功の主な理由は、今まで歯車に使用されたことのない、ある種の高張力鋼に着目した点にある。自動車の変速機の歯車のように、小さい容積で大きな動力を高速で安全に伝達することが要求される歯車には、浸炭表面硬化鋼が使用されている。しかし、ある種の熱処理を施した球状黒鉛鋳鉄(ADI,austempered ductile iron)が浸炭硬化歯車以上に高い歯面の負荷能力を示す場合があることが最近の研究で明らかにされたので、球状黒鉛鋳鉄にプラズマ窒化を施した場合の歯の曲げ疲労強度を調べた。歯面を窒化で硬化すれば、歯面の耐摩耗性は向上するが、衝撃曲げ強度が低下するので、プラズマ窒化を施した球状黒鉛鋳鉄歯車とプラズマ窒化を施さない歯車の衝撃曲げ疲労強度を比較して調べた。プラズマ窒化により曲げ強度は低下するが、フェライト基地のものの方がパーライト基地のものよりも衝撃疲労強度が高く、ある種の高張力鋼(SM50B)歯車にプラズマで窒化した場合と同じ程度の強度が得られた。これらに関する研究成果は、平成11年3月にフランスで開催されれた、歯車および動力伝達機構に関する第4回世界会議で11ページの英文論文として発表した。

窒化した球状黒鉛鋳鉄歯車の基地部は、浸炭硬化した鋼表面と同等以上に硬いが、基地部に囲まれて分散して存在する小さな球状の軟質部(球状黒鉛)があるので、潤滑油や作動流体に硬い異物が混入している装置の中で使用される歯車には有効に利用できると考えられる。次に代表的な鋼材を用いて、浸炭硬化歯車と窒化鋼歯車の強度の比較試験を行なった。窒化で硬化した鋼製歯車は、浸炭で硬化した鋼製歯車よりも歯が折れ易いので、自動車用歯車のように、重荷重を伝達する歯車には使用できないといわれている。このことが全面的正しいかどうかを調べた。本研究の結果でも、普通一般に歯車に使用されている鋼材では、確かに窒化歯車の方が浸炭硬化歯車よりも、衝撃曲げ疲労強度が低かった。しかし、筆者らは本研究で、今まで歯車に使用されたことのないある種の低炭素合金鋼で歯車を作りプラズマ窒化を施せば、従来からよく使用されている浸炭硬化鋼歯車よりも衝撃曲げ疲労強度が高くなる場合のあることを発見した。今後の研究の進展により、各種の異なる条件の下でも、この新事実が応用できることが証明されれば、歯車工業関係のみならず、衝撃疲労強度が問題になる製造業に大きな影響を及ぼすものと予想される。自動車の変速機の歯車のように、小さな容積で大きな動力を高速で安全に伝達することが要求される歯車には、浸炭表面硬化鋼が使用されている。しかし、焼入れ硬化後の歪みのため、運転中の騒音や振動が問題になってきている。これに対して、プラズマ窒化で表面硬化を行えば、鋼の変態点以下の温度(約550°C)までの加熱でよいので、熱処理ひずみが著しく小さくなる。また、浸炭に比べて熱処理にともなう公害の発生の可能性が非常に小さい。最大の欠点は、衝撃曲げ疲労強度の低いことである。しかし、適当な材料を使用すれば、この強度の低下は問題にならないようになる。本年度は各種の合金鋼のダクタイル鋳鉄で製作した歯車を浸炭およびプラズマ窒化で硬化して、異種材料間の衝撃曲げ疲労強度を比較して、プラズマ窒化歯車の実用化のための指針を明らかした。たとえば、ダクタイル鋳鉄の場合では、衝撃曲げ強度が低下するが、窒化した歯車のほうが低下の程度が小さい。また、ある種の高張力鋼で歯車を作れば、プラズマ窒化による衝撃曲げ疲労強度の低下が少なく、従来の浸炭鋼で作った浸炭硬化歯車よりも、衝撃曲げ疲労強度は高くなる。更に高張力鋼の中でも、モリブデンとバナジュウムが添加されていないものは、プラズマ窒化すれば、従来の浸炭鋼で作った浸炭硬化歯車よりも、衝撃曲げ疲労強度が低くなることを明らかにした。高張力鋼は工夫された複雑な圧延法と適当な添加元素の種類と量になって、大形の溶接構造物の強度を確保するものであるが、歯車に高張力鋼を利用して衝撃曲げ疲労強度の低下防止するには、合金元素の種類と量に注目する必要あることを明らかにした。これらの結果は本年9月にアメリカで開催されるASMEの国際会議で発表予定である。昨年度までの研究で、ある種の高張力鋼を用いれば、プラズマ窒化による衝撃曲げ疲労強度の低下はかなり防止でき、浸炭鋼を用いて表面硬化した歯車と同等以上の強度が得られる場合のあることを実験的に明らかにすることができたが、理由はよく分からなかった。そのため、本年度では、日本の代表的鉄鋼メーカーであるS社とK社の高張力鋼を用いて、歯車を製作してプラズマ窒化を施して詳細な実験を行った。その結果、引張強さの同じ高張力鋼を用いても、衝撃曲げ疲労強度の低下は防止できない場合のあることが分かった。
周期律化合物の超高圧合成と光・電気的性質

半導体物質の研究の中で「周期律化合物」の概念に基づいてVI族元素と等電子構造を有する新規化合物に関する可能性を探ってきたが、本年度は、引き続き超高圧合成法(例えば5.0GPa,1500°C)用いてB-S-Se系における固溶体およびII-IV-V_2化合物について検討した。B-S系では、前年度にBSの高圧合成について報告したが、これは六方晶系a=3.052A、C=20,406Aの格子定数をもつβ-GaSeと同形の新規化合物であり0.14eVの活性化エネルギ-、+420μv/K熱電率を持つp型半導体である。粉末X線回折のRietveld法による構造解析を行なうと共に、定比性と合成条件についての相関性を調べた。また、この化合物にSeを固溶させると固溶体Bs_<1-x>Sex(0<x≦0.15)の合成できることが明らかになった。電気的性質に関しては、活性化エネルギ-が0.14-0.12ev、+500-550μv/Kの熱電率をもつことや、光学的な結果から不定比性の関与するp型半導体であることがわかった。また光学的吸収端も、Seの固溶量の増加に伴って3.75eVから3.49eVと小さくなることなどの知見を得た。次いでB_2s(III_2-VI化合物)に加え、ZnP_2(II-V_2化合物)への展開を図り新たにZnSip_2やZnGeP_2の高圧合成研究を行なった。その結果、正方晶系カルコパィライト型構造を有するZnSiP_2(1400°C、5.5GPa)とZnGP_2(1000°C、5.5GPa)が得られた。それらの格子定数は、各々a=5.4048A、C=10.4246A及びa=5.4787AC=10.7509Aと求まった。さらに、3.0GPa、800°Cでは、立方晶系閃亜鉛鉱型のZnGeP_2(格子定数はa=5.4632A)が新たに合成された。この構造では、カチオンサイトをZn元素とGe元素がランダムに占めていることがわかった。光学的及び電気的な測定結果から、正方晶系ZnGeP_2では、不純物レベルに加えて、伝導に係わる深いレベル(約0.87eV)のあることが明らかになった。
新規四座ホスフィンを有する遷移金属錯体の合成とその高選択的基質変換反応への利用

本研究代表者は昨年度の研究において、四座ホスフィン配位子を有するMo錯体[Mo-(dppe)(L)](1;dppe=Ph_2PCH_2CH_2PPh_2,L=meso-o-C_6H_4(PPhCH_2CH_2PPh_2)_2)が種々のα,β-不飽和カルボニル化合物と反応し、s-cis配向のR^1CH=CR^2CR^3=0がC=C, C=0結合でMoにπ-配位した[Mo(η^4-R^1CH=CR^2CR^3=0)(L)](2)を与えることを見いだしている。本年度さらにこの反応について検討したところ、(E)-R^1CH=CHCR^3=0(3,R^1=aryl, alkyl ; R^3=H, Me)との反応では、初めこれらの基質の幾何異性が保たれたままMo上に配位した錯体2Eが生成した。錯体2Eは室内光照射下において室温で徐々に異性化し、C=C結合における幾何異性が反転した(Z)-R^1CH=CHCR^3=0の配位した錯体2Zへと完全に変換された。さらに2Zは遮光下加温することにより、再び2Eに戻ることも見いだされた。一方、3においてR^1=R^3=PhまたはR^1=(E)-1-propenyl, R^3=Hの時も2Eが生成するが、2Zへの異性化は進行しなかった。錯体1と置換ベンズアルデヒドArCHOとの反応では、Mo上でアルデヒド二分子の還元的カップリングが室温で進行し、1,2-ビスアルコラート錯体[Mo(η^2-OCHArCHArO)(L)]が生成した。この錯体におけるアルコラート配位子はmeso体であることが、X線構造解析により判明した。ところで1は6070%の収率で単離できるが、その合成における副成物の結晶化・構造解析に成功し、Lの構造異性体を有する[Mo(dppe)(L')](4,L'=rac-o-C_6H_4(PPhCH_2CH_2PPh_2)_2)であることが明らかとなった。錯体4は1とは立体的に異なる反応場を与えることが予想され、また光学分割を行うことによってキラルな錯体または配位子としての利用が期待される。
女子バスケットボール創成の解明

1902(明治35)年に長崎活水女學校で撮影された古写真中にバスケットゴールを発見し、同型のバスケットゴールが存在したか否かを検証するために、バスケットボール発祥地である米国スプリングフィールドカレッジアーカイブスセンター所蔵の当時のバスケットボールオフィシャルルールブックからゴールのルール変遷に関する記載内容を抽出して分析した結果、長崎活水女學校のバスケットゴールは、バックボードが整備される前のSCREENのルールに準じていることが特定され、1903(明治36)年以前のルールに準じて設置されたゴールの型状である可能性が示唆された。バスケットボールの日本への移入は、1908(明治41)年、国際YMCAトレーニングスクールを卒業して、東京YMCA体育部主事となった大森兵蔵が、初めて紹介したというのが定説とされている。しかし、バスケットボールの創始者ネイスミスは自伝の中で、「日本では男子より先に女子で始められた」と記述している。また、輿水はる海は、定説以前に女子バスケットボールのわが国への導入として、1.日本人留学生による導入、2.遊戯書による紹介、3.外国人宣教師による導入の3つの過程を言及している。本研究では、定説以前に長崎活水女學校第2代目校長マリアナ・ヤング女史がバスケットボールを紹介したという仮説を検証するために、マリアナ・ヤング女史とバスケットボールの関係を、活水学院資料室に保管されている史料より検討を行った。その結果、1.マリアナ・ヤング女史は、米国でバスケットボールが誕生(1890年)し、女子の統一ルールが発表(1899年)される2年前まで、米国で教鞭を執っていた。2.明治32年には西洋式のユニホームが導入されていた。3.明治35年に公開された慈善音楽体操会の演目に、手球操練(ボールドリル)が見られた。4.明治35年に撮影された、活水女學校の屋外躰操場に、バックボード付の固定式バスケットゴールおよびコートらしきものが確認された。しかしながら、当時の活水女學校でバスケットボールが行われていたという史実を明らかにすることはできなかった。今後、マリアナ・ヤング女史が卒業したオハイオウェスレヤン大学や卒業後に勤務したアレガニー大学に保管されている当時の史料を解明する必要がある。バスケットボールが日本に最初に紹介されたのは明治41年、国際YMCAトレーニングスクールを卒業して、東京YMCA体育部主事となった大森兵蔵によるものということが定説となっているが、筆者は明治35年に長崎活水女學校で撮影された屋外体操場にバックボード付の固定式バスケットゴールが立っているのを発掘した。これと同型のバスケットゴールを可否をバスケットボール発祥の地スプリングフィールドカレッジアーカイブスセンターを訪問し、当時のオフィシャルルールブックからゴールのルール変遷に関する記載内容を抽出して分析した所、バックボードに類した標記が確認されるのは1895-1896年以降のSCREENであり、1904-1905年度から厚さが少なくとも3ー4インチの木製のバックボードを設置することが明示されていた。また、1902(明治35)年に撮影された活水女學校屋外体操場に設置されているバスケットゴールは、木枠に金網が貼ってあることが判明し、木製のバックボードになる以前のSCREENであることが特定され、1903(明治36)年以前のルールに従って設置された可能性が示唆された。本研究の史料が保管されている活水学院資料室が耐震工事を行うため、しばらく資料室の使用と史料の閲覧が行えなくなったため。活水女學校2代目校長マリアナ・ヤング女史(以下、ヤング女史)が卒業したオハイオウェスレアン大学所蔵のWoman's Foreign Missionary Society(以下、WFMS)関連報告書が4種類確認され、1899(明治32)年1901(明治34)年に開催されたThe South Japan Woman's Missionary Conferenceの議事録中に、3年間に渡って「Basket ball」を含んだ記述が抽出された。その中には、活水女學校からWFMSシンシナティ支部にバスケットボールを行うための施設や用具を要求している様子が窺え、ヤング女史は1901(明治34)年3月以前には、バスケットボールに関する書物を入手していた可能性が示唆された。さらに、1904(明治37)年11月発行のWoman's Missionary Friendに紹介された活水女學校生徒の文面に、「Basket ball」を含んだ記述が抽出され、活水女學校の生徒は、1904(明治37)年の11月以前にバスケットボールの存在を認知していた可能性が示唆された。このことは、バスケットボール発祥の地であるアメリカマサチューセッツ州YMCA国際トレーニングスクールを卒業後、我が国に最初にバスケットボールを紹介したとされる大森兵蔵の1908(明治41)年を先行するものであり、我が国のバスケットボールは、男子よりも女子の方が先に導入された可能性が示唆された。

バスケットボールの我が国への移入について、これまで注目されてこなかったアメリカ人女性宣教師の存在を明らかにし、ゴールに関するルール変遷から、古写真に写っているゴールの形状の特定を行い、定説以前にバスケットボールが移入されていた史実を明らかにできたため。また、我が国では男子より女子で最初にバスケットボールを導入した可能性を強く示唆する史実を確認できたため。活水学院資料室の耐震工事が完了し、資料室使用が可能となったら、史料の再確認を行うとともに、オハイオウェスレヤン大学およびスプリングフィールドカレッジで収集した史料の解析を進めながら、報告書作成を完了する。スポーツ史我が国へのバスケットボールの移入についてはいくつかのルートが示されており、各ルートを整理するとともに、今回発掘したアメリカ人女性宣教師による移入が、いかに先駆的であったかを古写真と共に学術雑誌に示し、男子よりも女子で最初に導入した史実を明らかにして行きたい。研究計画通り、我が国に残されている史料についての解析が予定通り終了したため。調査訪問予定をしていた活水学院資料室が耐震工事のため研究期間中に使用できなくなり、訪問することができず、研究報告書を完了するに至らなかったため。活水学院資料室を訪問し、再調査を実施した後、研究報告書を作成する。また、場合によっては成果発表のため学会旅費、もしくは投稿論文作成費として使用する。マリアナ・ヤング女史が卒業したオハイオウェスレヤン大学、卒業後勤務したアレガニー大学における当時の体育やバスケットボールに関する史料および、バスケットボール発祥のスプリングフィールドカレッジに保管されているバスケットボールルールブックのコピーを入手することができたので、今後、これらの史料の解析を行い、定説以前にバスケットボールが行われていた史実を探求する必要がある。
組込みマルチプロセッサシステムの高信頼性を実現するデュアルOSアーキテクチャ

本研究では、マルチコアシステムでリアルタイムOS(RTOS)と汎用OSを同時実行可能な組込みマルチプロセッサシステムの高信頼性を実現するデュアルOSアーキテクチャであるSafeG-MPを開発した。本環境を用いることで、情報処理とリアルタイム処理の混在する組込みシステムに必要な要件を満たすと共に、近年組込みシステムで採用の進むマルチコアシステムの利用が可能である。SafeG-MPは、RTOSのリアルタイム性を保証しつつ、各コアの使用率を最大化するように設計を行った。そのために、各コアのOSスケジューリングを非同期に行い、RTOSの処理があるコアでは、RTOSの処理を優先実行する。しかしながら、こうしたスケジューリング方式を採用することで、汎用OSで性能低下を生じる。性能低下問題は、同期処理の遅延(LHP問題)と負荷の各コアへの不均一な割り当て(不均等負荷問題)に大別できる。本研究では、双方の性能低下問題を抑止するための手法に関しても提案・実装を行い、評価を行った。実機での評価を行った結果、SafeG-MPによりRTOSと汎用OSが安全に同時実行可能であり、汎用OSについて提案手法の導入により性能低下抑止を確認できた。本研究の目的は、組込みマルチプロセッサシステムを対象とした、高機能と高信頼性を実現するソフトウェアアーキテクチャとその実装を開発することである。本ソフトウェアアーキテクチャは、高機能を実現する汎用OSとリアルタイム性を実現するリアルタイムOSを各プロセッサで並列に動作させることで高機能を実現し、リアルタイムOSを汎用OSから保護するハイブリッドOS技術により高い信頼性を確保する。本研究は、以下の3つのサブテーマから構成される。・ハイブリッドOS技術のマルチプロセッサ対応/OSスケジューリング手法/OS間通信2012年度は、各機構の実装&評価を行い,事例による評価を実施した.事例による評価としては、車載のディスプレイオーディオを模擬した事例を用いて、RTOSによるバッグガイドの高速起動やリアルタイム制御と、GPOSによるAndroidの実行及びその間の通信を実現した。前期では、ハイブリッドOS技術のOSスケジューリング技術及び、マルチプロセッサ対応とOS間通信の機構研究を行った。そして、後期では、それぞれの実装と評価を行った。マルチプロセッサ対応に関しては、4コアのプロセッサで情報系OSと制御系OSを実行することができた。これまで、シングルプロセッサで情報系OSと制御系OSを動作させている例はあるが、マルチプロセッサで動作させている例はない。また,今後マルチプロセッサシステムの採用は広がっていくと考えられるため意義がある。本研究成果を学内の研究会で2回発表した。OSスケジューリングに関しては、情報系のOSのプロセスの優先度と制御系OSのタスクの優先度をミックスできる機構を実現した。本機構により、情報系の処理であっても、中程度以上のリアルタイム性を確保することが可能である。本研究成果を学内の研究会で1回発表し,論文誌に1件採択された。OS間通信に関しては、情報系OSと制御系OSの間で安全な通信を実現した。研究成果は、国際会議と論文誌への投稿中である。開発した技術は,オープンソースとソフトウェアとして公開した。http://www.toppers.jp/safeg.htmlハイブリッドOS技術のマルチプロセッサ対応に関しては、情報系OSと制御系OSをマルチプロセッサ上で実行できたため,目的を達成していると言える。OSスケジューリング手法に関しても、情報系OSと制御系OSをミックスする機構を実現し、マルチプロセッサ向けに関しても問題点の洗い出しが終了しているため、目的を達成していると言える。OS間通信に関しては、情報系OSと制御系OSの間で安全な通信を実現したため、一次実装としての目的を達成していると言える。それぞれの項目において、学会や論文発表を行っているため、23年度の目標は達成していると言える。平成24年度は、平成23年度後期の評価をフィードバックして、ハイブリッドOS技術のマルチプロセッサ対応、OS間通信の二次実装を行う。ハイブリッドOS技術のマルチプロセッサ対応に関しては、情報系OSのスケジューリングに関して発生するLHP(Lock holder preemption)を解決する機構を検討し適応して評価する。OS間通信に関しては、23年度は基本的な通信機構を実現したため、24年度は、アプリケーションの利便性を向上させる仕様を検討して、23年度の機構の上に実現する。また、安全な通信を実現するための機構についても検討して評価する。また、事例を用いた評価を実施する。評価においては、制御系のリアルタイム性の確保と情報系のスループットの実現に重点を置いて評価を行う。

主たる経費に関しては、博士後期課程または博士前期課程の学生用に事例を用いた評価を依頼するため、評価ボードとデバッガ及びソフトウェア開発環境を1セット追加する。後は平成23年度と同様である。
鎌倉幕府支配の展開にみる荘園公領制の変容過程

本研究の柱は、(1)守護論、(2)鎌倉幕府論、(3)荘園公領制論、の3つである。以下、研究計画に則しながら、今年度の成果について述べる。論文「摂津国長洲荘悪党と公武寺社」は、新出の「宝珠院文書」所収史料をもとに、荘域の枠をこえた鎌倉末期「悪党」のヨコの連携や、公武寺社勢力との複線的な従属関係などを抽出し、当該期の政治・社会状況全般にかかわるいくつかの論点を提示した。なかでも今回、注目した異色の「悪党」平野将監入道は、楠木正成はおろか、赤松円心とも縁故を有していた形跡があり、正成・円心とならび、鎌倉末期の時代相を体現する人物である。研究計画とのかかわりからいえば、本稿は、(1)(2)(3)にまたがる諸問題を総合的に論じた成果といえる。論文「守護代・使節・検断沙汰」では、摂津国守護職が六波羅探題兼帯にいたる経緯や、鎌倉末期の悪党追捕における幕府の命令系統、六波羅の検断沙汰手続きなど、「宝珠院文書」から知られる鎌倉幕府の制度に関する新事実を分析、紹介し、(1)(2)を展開するための新材料を提示した。ともに、平成17年度の科研報告書(平成1517年度科学研究費補助金(基盤研究(B)(2))研究成果報告書『中世寺院における内部集団史料の調査・研究』代表者・勝山清次)に掲載された論文に、今回新たな知見を加えて全面的に改稿し、また、筆者が校訂した一連の新史料「摂津国長洲荘悪党関係史料」の翻刻を付し、刊行されるものである。以下、研究計画に則しながら、今年度内に雑誌や著書に公表した成果についてのみ述べる。論文「六波羅探題考」では、これまで発表してきた六波羅探題に関する一連の論考の成果をふまえながら、史料用語論にもとづいて既往の研究史に再検証を加えた。そのなかでは、六波羅探題を「六波羅守護」すなわち「守護」の一類型とみなし、京都における鎌倉殿の邸宅が立地した「武家」六波羅を「鎌倉幕府の本拠」してとらえるなど、これまでとはまったく異なる六波羅・六波羅探題像を提示した。研究計画に則していえば、(1)守護論の前提をなすとともに、(2)鎌倉幕府論や中世国家論といった大枠の議論にもかかわる成果として位置づけられる。水野章二編『中世村落の景観と環境-山門領近江国木津荘-』(共著)では「木津荘引田帳・検注帳と高島郡条里」「木津荘の開発と村落」「比叡荘・高島荘・木津荘-安曇川下流域の荘園公領-」の論文3篇を発表した。いずれも、これまで全面的な検討のなされていない引田帳と検注帳という膨大な情報量を有する帳簿をもとに、室町幕府支配が安定期に入った足利義満・義持期において、幕府と比叡山延暦寺の連携によりもたらされた政治や社会の変化、あるいは安曇川河道や琵琶湖の水位、地殻変動といった自然環境の変化のなかで、安曇川下流域の荘園公領がいかに変容を遂げたのかを論じたもので、鎌倉期の(3)荘園公領制論の展望として位置づけられるべき成果である。論文「清水山城下の荘園-高島荘と広瀬荘-」では、近江国高島郡の安曇川下流域に立地した諸荘園に関する文献史料を整理し、摂関期以降、中央政界と現地の密接な連携で各荘園が漸次成立する様相や、院政期から鎌倉期に、各荘園が政治的・社会的状況や自然環境の変化のなか、荘園としての内実を変容させる過程を明らかにした。研究計画に則していえば、(2)鎌倉幕府論の前提をなす摂関期から院政期の中央・地方の相互関係を視野に入れつつ、(3)荘園公領制論のひとつの柱をなす立荘論に、環境史や地域史というまったく新しい視角からのアプローチを試みた成果、ということになる。論文「摂津国長洲荘悪党と公武寺社」は、新出の「宝珠院文書」所収史料をもとに、鎌倉末期「悪党」の存在形態や公武寺社勢力との関係などに関する新知見を紹介し、当該期の政治・社会状況全般にかかわるいくつかの論点を提示した。なかでも今回、急浮上した異色の「悪党」平野将監入道は、楠木正成はおろか、赤松円心とも縁故を有していた形跡があり、両雄とならび、鎌倉末期の時代相を体現する人物である。なお、その付論「守護代・使節・検断沙汰」では、同じく新史料から知られる鎌倉幕府の制度に関する新事実を分析、紹介し、(1)(2)を展開するための新材料を提示した。論文

「摂津国長洲荘悪党と公武寺社」は、新出の「宝珠院文書」所収史料をもとに、荘域の枠をこえた鎌倉末期「悪党」のヨコの連携や、公武寺社勢力との複線的な従属関係などを抽出し、当該期の政治・社会状況全般にかかわるいくつかの論点を提示した。なかでも今回、注目した異色の「悪党」平野将監入道は、楠木正成はおろか、赤松円心とも縁故を有していた形跡があり、正成・円心とならび、鎌倉末期の時代相を体現する人物である。研究計画とのかかわりからいえば、本稿は、(1)(2)(3)にまたがる諸問題を総合的に論じた成果といえる。論文「守護代・使節・検断沙汰」では、摂津国守護職が六波羅探題兼帯にいたる経緯や、鎌倉末期の悪党追捕における幕府の命令系統、六波羅の検断沙汰手続きなど、「宝珠院文書」から知られる鎌倉幕府の制度に関する新事実を分析、紹介し、(1)(2)を展開するための新材料を提示した。ともに、平成17年度の科研報告書(平成1517年度科学研究費補助金(基盤研究(B)(2))研究成果報告書『中世寺院における内部集団史料の調査・研究』代表者・勝山清次)に掲載された論文に、今回新たな知見を加えて全面的に改稿し、また、筆者が校訂した一連の新史料「摂津国長洲荘悪党関係史料」の翻刻を付し、刊行されるものである。
平安時代の仏画と世俗画の境界をめぐる比較美術史的研究

従来、仏画の制作目的やその信仰背景については、その依拠する図像や経典を特定することにより明らかにされてきた。本研究の目的は、作画技法を詳細に調査、検討することによって技法が本来的に有する属性、すなわち絵仏師によるもの、絵師によるもの、さらには素人画家によるものを見極め、主題と技法の「ずれ」に注目する。そして、そこに込められた意図、例えば、仏画に世俗画の技法を用いることにより仏画に現前性を付与すること、逆に名所としての春日野を描く世俗画の伝統に仏画の技法を用いることにより春日曼荼羅が成立するように、世俗画に聖性を付与すること等を検討し、その背景に広がる信仰の様相を明らかにすることを目的とする。
ソフトウェア協調整チップマルチプロセッサにおけるデータ利用最適化に関する研究

本年度は、昨年度に引き続きソフトウェア協調動作型チップマルチプロセッサ用のデータローカリティ最適化およびデータ転送最適化に関する研究を行なった。本研究では、データを共有するタスク群に着目し、プロセッサコアローカルなキャッシュやローカルメモリのサイズを考慮してこれらのタスクを分割し各プロセッサコアに割り当て、キャッシュやローカルメモリの有効利用を図る。さらに、残存するデータ転送を、プロセッサコアに割り当てたタスクとオーバラップして行うことにより、データ転送オーバヘッドの隠蔽を図る。具体的には、MPEG2エンコーデイング処理やJPEG2000エンコーディング処理などのマルチメディアデプリケーションをターゲットとして、これらのアプリケーションに自動的にデータローカリティ最適化とデータ転送最適化手法を適用し、チップマルチプロセッサ上で効率よく動作させるためのソフトウェア・ハードウェア協調動作技術の開発とその評価を行なった。評価の結果、とりわけMPEG2エンコーディング処理では動作周波数400MHz時で逐次実行に対し8プロセッサ使用時で7.97倍、動作周波数2.8GHz時で逐次実行に対し8プロセッサ使用時で6.54倍の速度向上率を得られることが確認できた。MPEG2エンコーディングプログラムに対する本データローカリティ最適化およびデータ転送最適化は、自動並列化コンパイラによりほぼ自動的に行われる。より多くのアプリケーションに対して本手法を自動的に適用し対象アプリケーションを拡大することは今後の課題である。本年度は、当初の計画通りOSCARチップマルチプロセッサ用のデータローカリティ最適化技術(データローカライゼーション手法)に関する研究を行なった。具体的には、プログラムから抽出した粗粒度タスク(並列処理の単位)をコンパイル時に静的にチップ内プロセッサへ割り当てると同時に、ローカルメモリへの割当ても行なうアルゴリズムを提案し、コンパイラヘの実装を行なった。さらに、提案手法を評価するためのOSCARチップマルチプロセッサのシミュレータの開発も行なった。SPECfp95のTOMCATVとSWIMを用いた評価の結果、8PEでローカライズを適用した場合,同8PEのローカライズ未適用時に対して,TOMCATVでは最大7.7倍、SWIMでは最大2.7倍の性能向上をそれぞれ得ることができた。さらに、提案手法のマルチメディアアプリケーションへの適用例としてMPEG2エンコーディング処理に手動で提案手法を適用し、その予備評価を行った。本研究では、MPEG2エンコードがマクロブロックをデータ単位としてエンコード処理を行うことに注目し,まず,エンコード処理の各ステージをマクロブロックレベルの部分タスクに分割し、分割後の各部分タスクを粗粒度タスクとして定義した。その後、同じマクロブロックをエンコードする粗粒度タスク群をグループ化しこのグループが同じプロセッサ上で連続実行するように粗粒度タスクをスケジュールすることでデータローカライゼーションを実現した。本手法をMPEG2エンコーディングプログラムに適用しシミュレータ上で評価を行った。評価の結果、データローカライゼーション手法を適用しない逐次実行時間に対して1PEで1.07倍,2PEで2.12倍,4PEで4.06倍,8PEで6.82倍の速度向上が得られ提案手法の有効性が確かめられた本研究ではまず、データローカリティ最適化およびデータ転送最適化の基盤技術となるマルチグレイン並列化コンパイラとチップマルチプロセッサアーキテクチャプラットフォームの選定および評価基盤の整備を行った。コンパイラとしては、経済産業省ミレニアムプロジェクトIT21アドバンスト並列化コンパイラで開発されたOSCARマルチグレイン並列化コンパイラをコアとした。また、チップマルチプロセッサアーキテクチャとしては、簡素なプロセッサコア、ローカルデータメモリ、2ポート構成の分散共有メモリ、およびデータ転送ユニットを持つプロセッシングエレメント(PE)をPE間ネットワークで接続したOSCAR型チップマルチプロセッサとした。本研究では、OSCARマルチグレイン並列化コンパイラに対してOSCAR型チップマルチプロセッサ用のバックエンド(コード生成器)を追加開発した。データローカリティ最適化およびデータ転送最適化技術開発の第一歩として、ターゲットアプリケーションには、SPECfp95ベンチマークより科学技術計算の典型例であるTomcatvとSwimプログラムを選んだ。本研究では、これらに対してタスク(並列処理の単位)とデータをデータローカリティと並列性の両方を考慮しながらPEへスケジューリングし、さらに共有メモリとプロセッサのローカルメモリ(データローカルメモリおよび分散共有メモリ)とのやり取りをプロセッサと非同期で動作するデータ転送ユニットにより処理させることにより、データローカリティ利用とデータ転送処理の効率化を行った。8PEで評価を行った結果、データローカリティ最適化を適用していない場合に対してTomcatvで1.56倍、Swimで1.38倍の速度向上を得ることができた。