hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スループット予測に基づいて複製配置を行う広域分散アーカイバルストレージ

ネットワークを介してデータ転送を行う場合のスループット予測技術を応用したシステムの実現、および、予測技術そのものの拡張を目指した研究を実施した。具体的には、予測技術に基づいた広域の相互バックアップシステムやグリッドコンピューティングメタスケジューラのプロトタイピング、TCP輻輳制御における恒常性の分析、および、マルチパスTCP転送への予測技術の応用などに取り組んだ。当年度は、マルチパス転送を効率的に実現するためにスループット予測を利用する方法の検討を実施した。また、一部に重なりのある複数経路に対して同時にスループット予測を行った場合の影響に関する実験についても実施した。拠点間でのデータ複製にかかる時間を短くするためには、可能な限りデータ転送のスループットを向上させることが望ましい。前年度までは、拠点間ではあくまで単一の経路を用いるという前提でシステムの検討を進めていた。当年度は、複数の経路がある場合はそれらを組み合わせることで効率的な転送を実現することを目指し、その実現のための検討を行った。マルチパス転送を用いるとなると、そもそもどの拠点にデータを送るかという判断の他に、その拠点に到達する複数の経路候補の中からどれを選ぶのかを即座に判断する必要が生じる。そのためには、経路制御機構とスループット予測機構を迅速に連携させて動作させることが求められる。我々は、そのようなシステムの設計について検討した結果を情報処理学会のシステムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会にて口頭発表を行い、他の研究者らと議論を行った。また、研究会発表の後に、実際に動作可能なシステムを実装し、情報通信研究機構の新世代ネットワークテストベッドであるJGNーXを利用して動作検証を行った。拠点間に複数の経路が選択できる場合でも、それらの経路が完全に独立ではなく、一部に重なりをもっている場合がある。そのようなケースにおいて、本研究のベースとなっている予測手法が、どのような性質を持つかはこれまで明らかになっていない。そこで我々は、ネットワークシミュレータを用いて、一部重なりのある経路においてスループット予測を実施した場合の傾向について実験を実施した。今後、実験の結果について取りまとめを行い、研究会等で発表を行うことを計画している。当年度は,統計的機械学習に基づくスループット予測に関する成果のとりまとめ,および,スループットの予測精度向上が広域環境でのデータ配布時間に与える貢献のシミュレーション評価を主に行った.我々が提案しているスループット予測手法は,Support Vector Regression (SVR)に基づいて,過去に得られた多数のサンプルから回帰曲線を得るという手法である.この手法は,過去に提案されている同種の手法が用いている累積分布関数(CDF)に基づく手法よりも測定ノイズに強く安定的な回帰曲線が得られるため,インターネット上の転送スループットのように外的要因の多い予測対象に適していると考えられる.我々は,本研究課題申請前に国際会議にて発表していた予備的な実験結果について,実験ケースの追加や,結果に対する統計的・確率的な分析を実施し,その結果を論文誌に発表した.また,スループットの予測精度向上が実際のアプリケーションが与える貢献の評価に関しては,実際の通信スループットの変動を広域環境上で計測した上で,その上で実際のアプリケーションを動かしたとしたらどの程度の処理時間の短縮が得られるかを計算機シミュレーションで評価するという手法をとった.想定するアプリケーションは,一箇所で大量のデータが生成され,それを北米やヨーロッパの複数拠点に転送して処理するというものである.それぞれの拠点の処理性能は同じと仮定しているが,通信性能については各拠点ごとに時々刻々と変化しているので,適切なスケジューリングを行うことが重要となる.我々は,提案手法であるSVRに基づく方法,前述のCDFに基づく方法,ならびに,完璧なスループット予測が可能と仮定した場合の結果についてシミュレーションを行い,それぞれの結果の比較を通じて提案手法の分析を行った.分析の結果は国際会議に現在投稿中である.本年度は、当初の計画を越えた成果に結びつつある、データ転送スループットに関する研究にさらに注力した。具体的には、以前から研究開発を進めてきた、機械学習を利用したスループット予測技術のマルチパスTCPへの適用と、TCPスループットの変動現象に対するカオス理論に基づいた分析の2点である。前者に関しては、これまでは単独のTCPフロー向けに開発してきた技術を、Apple社のiPhoneに採用されたことで注目を集めているマルチパスTCP (MPTCP)へ適用する研究を行った。その結果、既存の技術をそのまま適用した場合にはそれぞれのパスに流れるデータ料にアンバランスが生じ正しく予測ができないことが判明した。そこで本研究ではそれぞれのパスに対してあらかじめ学習データの収集を実施し、3次元以上の多次元空間上での機械学習による回帰問題としてスループット予測を実現する方法を開発した。後者に関しては、これまでのプローブに基づいた予測方法とは別の手法の模索として、カオス理論に基づいた手法を模索するための基礎的なシミュレーション実験を実施した。これまでの手法は、事前に多数のデータ転送を実施して履歴を収集する必要があり、新規のパスに対して即時に適用することはできない。そこで、TCPの輻輳回避アルゴリズムが示すカオス性を利用することで新たなスループット予測の手法確立をめざしている。今年度は、bifurcationの発生とスループットの変動に相関があること、また、主成分分析を用いることでスループットの変動に一定の法則性が現れる場合があることを発見した。2014年度以来、データレプリケーションの所要時間の短縮、および、所要時間の予測精度の向上を目指し、マルチパスTCP転送のスループット予測技術の改良に取り組んで来た。

2014年度は、NTTが制作した高速なソフトウェアOpenFlowスイッチであるLagopusによる実験環境を構築しようと試みたが、検証と部品調達に予想以上の時間を要し、残念ながら年度内に完成させることができなかった。2015年度は、OpenFlowによる実験環境を構築させ、既存のTCPスループット予測技術をそのまま利用した場合に比べて大幅に予測精度を向上させることの可能な予測技術を構築し提案することが出来た。既存の手法をそのまま用いた場合、複数のパスを均等に利用することが出来ず、結果的に一番最初に確立されたコネクションの影響を過大に受けてしまう。これは、できる限り既存のネットワーク装置との互換性を重視するというマルチパスTCPの設計方針から来るものであり、プロトコル自体を変更することは難しい。そのため我々は、マルチパスTCPを使ってマルチパスTCPの学習データを収集するのではなく、それぞれの経路に単体のTCPフローを流し、それに基づいて学習データを収集し予測モデルを構築するという手法を実現した。Lagopusとdummynetを用いて広域SDN環境を模した実験環境での評価実験で、我々の提案手法は既存の手法から大幅な精度向上(47.5% -> 77.7%)をもたらすことが可能であること、また、既存手法の1000分の1のサイズのプローブ転送で同程度の予測精度が実現可能であることを確かめた。ネットワークを介してデータ転送を行う場合のスループット予測技術を応用したシステムの実現、および、予測技術そのものの拡張を目指した研究を実施した。具体的には、予測技術に基づいた広域の相互バックアップシステムやグリッドコンピューティングメタスケジューラのプロトタイピング、TCP輻輳制御における恒常性の分析、および、マルチパスTCP転送への予測技術の応用などに取り組んだ。今年度は機械学習によるスループット予測実験を実施するためのテスト環境の構築を予定していたが、年度途中にNTTからリリースされた高性能ソフトウェアスイッチであるLagopusの登場を受け、Open vSwitchに基づいた設計からLagopusに基づいた設計への変更を行った。しかし、Lagopusの動作環境の検証と対応部品の調達に予想以上の時間を要し、年度内に実験を完了することができなかった。そのため、予算の繰越を申請し、平成27年度中の実験完了および成果発表を目指している。システムソフトウェア現在は、LagopusとOpenFlowを組み合わせた実験環境の構築と検証を急ピッチで進めている。実験環境の構築が完了し次第、今年度に開発したMPTCP転送のスループット予測技術の包括的な評価を実施し、その成果をまとめる。当年度は、前年度の段階では未実施であった、PlanetLab以外のテストベッド環境、具体的にはJGN-Xにおける実験を実施するための環境を整え、スループット予測やマルチパス転送の実験を実施することが出来た。
アクティブシニアによるICTを活用した社会貢献および学習共同体の形成モデル

最終年度の平成30年度は,アクティブシニア自身が組織するグループが主体となって,自己やグループメンバーのICTリテラシーの向上を図る目的において,12回(月1回各2時間)の勉強会が開催された。勉強会は当番幹事がテーマを決めて,司会進行を務めながら進められる。勉強会で取り扱われる内容は,当番幹事の多様な興味関心に基づいて提案されている。平成30年度は,LINEなどのSNSの災害時の活用についてや独自の楽しみ方(グループ川柳,グループ電話),Googleフォームの活用,スマートスピーカー,クラウドの活用,キャッシュレス決済,デジタル終活・遺言書などであった。グループの学習共同体としての活動は活性している。研究開始当初に実施されていた地域への出前講座などのICTボランティアは一度も行われず,また,そのことが会で話題になることもなかったが,知人や他のカルチャースクールで知り合った人を勉強会に誘い仲間を増やすことで,「学び合いー教え合いの場」を広げている。勉強会は「学び合いの場」だと感じますかとアンケートで聞いてみたところ,回答者数は6名ではあるが,5名が「そう思う」1名が「ややそう思う」と回答した。「やや」と答えたのは,勉強会に参加し始めたばかりのメンバーであった。出前講座以前のグループの学習共同体としての学びへの意識と出前講座以降の意識とを比べると,その様相は異なるが,グループの輪を広げることで,自己のスキルアップと他者へのタブレットやスマートフォンなど情報携帯端末の活用を広めようとする活動とが,現時点においては上手く一致していると言える。本研究は,アクティブシニアが能動的な主体となり自主的に組織するグループにおいて,ICTを活用した社会貢献活動をどのように実現・展開させていくのかという実践的過程を明らかにしようとするものである。平成27年度は,まず,アクティブシニアのICTを活用した社会貢献の実践的過程の評価・分析の枠組みとして,理解力・技術力の向上と自己実現の度合いを設定した。次に,アクティブシニアのICTを活用した社会貢献を通した学びを明らかにする枠組みとして,共同体の学習理論を援用し後述する活動を観察している。月に一度開催される勉強会では,自己のICT活用力の向上のための時間と,社会貢献活動について検討する時間が設定されている。平成27年4月から9月にかけ,この社会貢献活動を試験的にでも実施しようという案が出され,10月に参加メンバーの一人が居住する自治会において「タブレットを体験しよう!」という研修会が実施された。11名が参加し,メンバーの1名が主指導者となり7名が支援者となって研修会を実施した。本研修会終了後,メンバーの意識に違いが現れた。タブレットやICTに関する理解力・技術力に優れたメンバーは1名で,他のメンバーに大差はないが,「今の自分の能力では社会貢献活動をするに至らない」という思いが強まり重荷に感じるメンバーと,「全てを理解すること,できるようになることは不可能。今自分たちにできることを伝えることが大事だ」という思いから,出来る範囲での活動を続けて行くことが自分の成長のためにも必要と考えるメンバーに分かれた。前者の中には会を離れるメンバーも出た。後者は,平成28年2月に,10月とは別の自治会において「タブレット体験講座」を実施した。平成28年度も引き続き,会の活動を追いながら,アクティブシニアのICTを活用した社会貢献の実践的過程および学習共同体としての機能のあり方を追究する。当初計画において,平成27年度はアクティブシニア主導のICTボランティア活動をはじめるための準備段階までを想定していた。しかしながら,毎月1回の勉強会の中で,社会貢献活動を試みる準備などが順調に進み,参加メンバーの居住する2つの自治会において,タブレット端末の便利さや楽しさを伝え,操作体験をしてみるという活動を実施するまでに至った。本研究は,アクティブシニアが主体となり自主的に組織するグループを追跡対象として,ICTを活用したボランティアなどの社会貢献活動をどのように実現・展開させていくのかという実践的過程を明らかにしようとするものである。平成27年度に二度の社会貢献活動を実施したものの,社会貢献の前に自己のICT活用力向上を優先すべきであると考えるメンバーがグループを離れたり,社会貢献活動の話し合いに時間を取られスキルアップの勉強が進まず,勉強会に参加しても物足りなさが残る等の意見が出されたりと課題も生起した。勉強会では,当番幹事が勉強する内容や話し合うことなどを決め,司会進行・講師を務める。当番幹事は持ち回りで,スキルや経験年数に関係なく,自分が勉強したいことを取り上げ,自分なりに準備することになっている。グループの中心的役割を担っていた人物(会長)が幹事となった平成28年6月の勉強会で,「退会者の増加」「会に参加しても満足感を得られない」などの問題点に対し,入退会のルールの見直しと現状課題の検討が提案され,話し合いが持たれた。社会貢献活動の場を自分たちで探して活動を続けることに意義があると考えている会長,続けることには賛成だが要請や必要があれば出前講座をする程度でよいと考える人,自分たちのスキルアップを優先したいという人の間で意見が分かれた。その後の会では,スキルアップのための勉強が中心となり,会長の欠席が増加,12月には会長自身が退会した。残ったメンバーで,平成29年1月に会長を作らない形で新たなスタートを切り,新メンバーが加わったり,昨年度やめたメンバーが復帰したりしながら,毎月の勉強会が続いている状態である。

ただし,平成28年6月以降,ICTを活用したボランティアなどの社会貢献活動についての話題が出されることはなくなった。平成29年度も引き続き会の活動を追いつつ課題を探る。当初計画において,平成28年度は社会貢献活動の実践フェーズを予定していた。前年度にアクティブシニア主導の社会貢献活動を試みる準備が順調に進み,参加メンバーの居住する自治会で2度の活動を実施した結果,次の課題が生起した。1メンバーの意識の乖離:社会貢献活動の前に自己のICT活用スキルの向上が必要と考える人と社会貢献活動を通して自己のスキルも向上していくと考える人。前者の中にはグループを離れる人も出た。2月に1度の勉強会参加の満足度の低下(モチベーションの低下):社会貢献活動の話し合いに時間を取られ,自己の勉強となる部分が薄くなり,勉強会に参加しても満足感が得られないと感じる人が増えた。これらの課題が見えた後,自己のICT活用スキルの向上を主とした勉強会に焦点が当てられ,現在は社会貢献活動が停滞している。本研究の前提には,行政や他団体が組織するアクティブシニアの社会参画モデルではなく,アクティブシニア自身が組織するグループが主体となって実施する社会貢献活動,例えば町内会,自治会におけるICTボランティア活動などを通して,自己やグループメンバーのICTリテラシーが向上計られていく姿を明らかにするということがあった。しかしながら,平成28年度に生起した「メンバーの意識の乖離」により社会貢献活動への関心は希薄化した。ICTボランティアの活動を実施することで,まずは自己のICT活用力向上を優先すべきであると考えるメンバーが出たり,社会貢献活動の話し合いに時間を取られスキルアップの勉強が進まず物足りなさを感じるメンバーが出たりして,グループでは月1度のICT勉強会においてグループ内メンバーのICT活用力を高める活動のみが継続されることとなった。月1度のICT勉強会では,多様な題材が取り上げられている。各勉強会では複数の内容が取り扱われることが多いが,特に関心が高いのはSNSである。平成29年度に実施された12回の勉強会において,SNSについて全く取り上げられなかったのは3回である。平成29年度は勉強会の出欠確認,報告書の提出はLINEのグループトークにて行われている。自己スキルアップを目指した月1度のICT勉強会においてメンバーが相互作用しながらICTリテラシーの向上を図っているという点において,本研究の特徴と意義の半分は成功事例としてアクティブシニアの学習共同体による能動的な学びの姿を捉えることができている。一方,社会貢献活動のモデルや活動を通したICTリテラシーの向上モデルについては,その困難性を示す事例となった。研究開始当初,予定より早く参加メンバーの居住する2つの自治会において,他のシニアに情報携帯端末の活用促進を勧める社会貢献活動が実施された。しかし,活動を通して他者の学びを支援することの困難さに直面し,2年目以降グループ内の学び合いが活動の中心となっている。29年度のグループ内の学び合いについては,メンバーが知人を連れてきたり,関心を持った人が訪問してきたりするようになり,大変活性してきている。
ヘリコバクター属感染と膵がん・胆道がんのリスク

ヘリコバクター・ピロリ菌抗体価が既に測定されていた84人の血漿のピロリ菌、ビリス菌、ヘパティカス菌抗体を、全菌体抗原法で測定した。測定済み結果と合わせて分析し、各抗体価の基準値を決めた。この測定法と基準値を用いて、ピロリ菌抗体陰性患者と対照の血漿中ビリス菌抗体とヘパティカス菌抗体を測定した。陽性率はそれぞれ膵がん患者120人中7.5%と1.7%、胆道がん患者130人中14.6%と6.2%、対照117中8.5%と0.9%であり、胆道がん患者では両抗体陽性率が対照に比べて有意に高かった。胆道がんの発生にビリス菌やヘパティカス菌が関与している可能性が示された。検体収集については、札幌医科大学、都立駒込病院で、倫理審査等の手続きを終え、再開した。他の施設でも収集を継続した。その結果、総計で膵がん症例が836例、胆道がん症例が379例からリンパ球由来DNA、血漿が収集された。これに見合う対照からも検体が収集され、それぞれ-30°C、-80°Cで凍結保存されている。また、全対象から生活習慣情報を自記式質問票によって収集し、膵がん、胆道がん患者からは臨床情報も得ている。胆汁と血清のペアの収集については、倫理委員会での承認に各施設で時間がかかったことから、実質的にはH27年度初めからの開始となっている。Helicobacter hepaticus(ATCC51449株)およびH. bilis(ATCC51630株)の標準株の培養方法を検討したが、ともにCO2 10%、O2 5%に微量の水素を加えることで良好な発育を示した。また、液体培養に5%羊血液添加ブルセラ寒天培地上にブルセラ培地を重層した2相培地を用いることで、良好な発育を認めた。菌株の大量培養法はほぼ確立され、全菌体抗原を集め、ー80°Cにて保存した。H. hepaticus感染スナネズミから血清抗体を採取し、H. hepaticus超音波破砕可溶性抗原を用いたELISA法の結果、抗体価の上昇が認められた(OD450=1.0以上)。しかし、H. pyloriを菌体抗原とするELISAにおいても同様に陰性コントロールと比べて高い抗体価が観察されたため、種特異的な菌体抗原を精製する必要性が示された。本研究のために16SrRNAをターゲットとするHeliocbacter属菌ユニバーサルプライマーおよびH. hepaticusまたはH. bilis種特異的プライマーを設計し作成した。上述の標準菌株DNAを用いたPCRで良好な結果を得た。これらにより、研究計画を達成できる見込みとなった。膵がん1010例、胆道がん435例、対象801例を収集した。Helicobacter hepaticusについては、血漿中抗体の測定準備が完了し、測定系が確立次第測定する。H. bilisについても、準備を進めている。特にH. bilisの抗体測定系の確立が難航している。H.pylori抗体とペプシノゲンはH28年度に測定する準備が終了した。昨年度の検討でH. hepaticusの種特異的な菌体抗原を精製する必要性が示された。わかもと(株)が作成しているHRII51モノクロナール抗体の分与を受け、これまでに培養・精製で得た全菌体抗原の中からHRII51に反応する分子に対する抗体をサンドイッチELISA法で測定することとした。胆汁と血清のペアについて、収集済29例のうち11例について分析した。胆汁を遠心分離した沈査よりDNAを抽出し、作成したプライマーによるPCR法でH. hepaticusおよびH. bilisの検出を行ったが全例陰性であった。同じ沈査を、1週から2週間、二相培地を使った増菌培養をしたのちに、DNA抽出してPCRを実施したところ、2例でH. hepaticus特異的プライマーを使った増幅産物が得られ、うち1例でシーケンスがH. hepaticus ATCC51449株と一致した。この1例の血清を上記のサンドイッチELISA法で測定したところ、OD1.0以上の高値を示したので陽性者と考えられるH. bilisとH. hepaticusの検出率が低いので、細胞診のためにブラシを用いて採取された胆汁検体を用いて、培養をしてからPCRによる菌の同定を行うこととした。これまでの2例で二相培地を使った増菌培養を実施後、Helicobacter属の選択培地を用いて分離培養した。1例目は口腔内常在菌が検出されたのみであるが、2例目も培養陽性で、菌種の同定中である。膵がん、胆道がん症例、対照の検体は、研究の遂行に必要な例数の収集が終了している。胆汁と血清のペアの収集により、感染診断として信頼性の高い抗体測定系の確立を目指しているが、胆汁からは遠心のみではPCRで検出できる菌量が得られないことから、細胞診のためにブラシを用いて収集した胆汁を遠心・培養してPCRを行うこととした。このため、該当症例が少なく遅れている。症例収集施設の患者から血液5ml程度と胆汁の提供を受けた。また、内視鏡的逆行性胆管膵管造影時に細胞診を行った患者からブラシ検体の残余物の提供を受けた。

血清と胆汁のペアは、67例から収集され、胆汁からPCR増幅ができたのは7例であった。増幅していても単一菌といえない例が多いことで問題である。特異的に菌種同定ができる方法の改良が必要である。検出された症例の疾患は、Helicobacter属(16SrRNA遺伝子)が、胆嚢がん症例1例、胆管がん症例2例、H. bilisが胆管がん1例、H. hepaticusが膵がん1例、H. pylori(ureA遺伝子)が胆嚢がん、膵がん各1例であった。胆管からのブラシ検体は9例が収集された。培養では、Eikenella corrodensとLactobacillus sp.が各1検体から検出されたが、Helicobacter属は検出できなかった。PCRでは、E. corrodensが検出された検体で、H. pyloriウレアーゼ遺伝子が検出された他に検出された遺伝子はなかった。H. pylori , H. bilis, H. hepaticusを超音波破砕して全菌体抗原を採取したものを用いて(全菌体抗原EIA法)H. pylori抗体既存のキットで測定済み84例の抗体価を測定し、相関などからH. pylori, H. bilis, H. hepaticusのcutoffを決めた。この方法でH. pylori,抗体陰性の患者・対照の血漿中、H. bilis抗体とH. hepaticus抗体を測定した。陽性率はそれぞれ膵がん120人中7.5%と1.7%、胆道がん130人中14.6%と6.2%、対照117中8.5%と0.9%で、胆道がんでは両抗体陽性率が対照に比べて有意に高かった。特に胆道がんの発生にこれらの菌が関与している可能性が示された。ヘリコバクター・ピロリ菌抗体価が既に測定されていた84人の血漿のピロリ菌、ビリス菌、ヘパティカス菌抗体を、全菌体抗原法で測定した。測定済み結果と合わせて分析し、各抗体価の基準値を決めた。この測定法と基準値を用いて、ピロリ菌抗体陰性患者と対照の血漿中ビリス菌抗体とヘパティカス菌抗体を測定した。陽性率はそれぞれ膵がん患者120人中7.5%と1.7%、胆道がん患者130人中14.6%と6.2%、対照117中8.5%と0.9%であり、胆道がん患者では両抗体陽性率が対照に比べて有意に高かった。胆道がんの発生にビリス菌やヘパティカス菌が関与している可能性が示された。胆汁と血清のペアの収集がやや遅れている。また、膵がん、胆道がん症例の収集も当初計画よりやや少なかった。これは、倫理審査に予想以上に時間を要したことと、担当者の交代があったことによる。膵がん、胆道がん症例、対照から提供を受けた血漿は量に限りがあるため、H. bilisについては信頼性の高い測定方法が確立されてから測定する。H. hepaticusについては、胆汁中の菌体検出と血清の関連が確認された段階で測定する。H. bilis抗体測定については、技術的に困難が予想されるので、抗体キットを開発している企業に測定系確立の協力を依頼することを検討している。28年度が最終年度であるため、記入しない。疫学・予防医学膵がん症例、胆道がん症例、対照からリンパ球由来DNA、血漿の収集を続ける。胆汁と血清のペアの収集は、軌道に乗ったので、今年度の早い時期に目標の100ペアの収集が終了できる見込みである。ー80°Cにて保存した、H. hepaticusとH. bilisの菌体から抗原を抽出する。H. hepaticus感染スナネズミの血清を用いて、免疫ブロット法を実施して、抗体が産生されている抗原を検出する。H.
在宅死を支える「看取り教育」プログラムの新規開発

日本の超高齢社会は新たな局面を迎えており、2025年に団塊の世代が後期高齢者になることで多死社会に突入する。今後の問題は、膨れ上がり続ける医療費の削減であり、厚生労働省は病床数を大幅に削減し、現在約15%である「在宅死」を2038年には40%までに引き上げる目標を打ち出した。この目標に伴い、在宅で看取りを行う家族介護者が増加する見込みである。しかし、一般人が「看取り」について学習する機会は皆無である。先行研究では、専門的知識を持つ介護職者でさえ「看取りについて精神的負担がある者」が約7割いた。また、看取りの精神的負担はうつ等の精神疾患のリスクを高めるため、家族介護者の「看取り」に関する対策は急務である。そこで、本研究の目的は看取りに関する知識の提供を基礎とした「看取り教育」のプログラム開発を行い、評価は脳科学の知見からも補完しつつ、多角的に行うこととした。平成29年度は在宅看取りをした経験のある元家族介護者からのインタビュー調査を行った。平成30年度は調査対象の26名分の質的分析を行い、看取り時の介護者の死生観、他界観が看取り時の恐怖と関連していることを明らかにした。また、男女において他界後の困難が違い、男性元介護者は特に死後の事務手続き(役所、銀行、生命保険等の手続き)に困難を感じていた。このことより、看取り教育のプログラムには、死生学に関するの知識提供、及び死後の手続きなどのカリキュラムが必要なことが分かった。プログラム開発に関しては、インタビュー調査の被験者に予定していたより多くご参加いただいたことで、質的データが多くなり、分析に時間がかかったため予定よりやや遅れ、プログラム開発に進む時間が遅れた。現在はプログラム開発について項目を設定し、進めている。また、研究代表者の研究機関の移動があったため、研究の進展がやや遅れた。プログラム開発後、倫理委員会の申請を行う。その後、被験者数名を対象にプログラムの実施を行う。その際、実施前後での脳画像撮像及びアンケート調査を行い、教育効果の評価をする。主評価は、死への恐怖感情の低減が教育を受けた後では低減するかどうかであり、その評価を受けてプログラム開発の改良を行う。更に改良したプログラムを約15名に実施し、脳画像撮像及びアンケート調査を行い教育効果の評価を行う予定である。看取り教育開発のために、在宅での看取り経験のある家族介護者を対象としてインタビュー調査を行った。対象は、有料老人ホームで看取りを行った経験のある家族介護者13名及び自宅で看取りを行った家族介護者13名であった。インタビュー内容の文字起こしが終了し、質的分析に入っている。また、看取り教育開発に必要な情報収集のため、我が国における認知症患者の看取りの現状について調査した。死に対する恐怖については死の恐怖と脳機能に関するの文献レビューを行い、国際学会及び国内学会で発表した。今後はこの知見を看取り教育開発に取り入れていく。インタビュー調査ではA町およびB施設にご協力いただき、看取り開発に必要な看取り経験者のインタビュー調査がスムーズに行うことができ、現在は看取り教育プログラム作成に入っている。2年目はプログラム開発とパイロットの実施が予定であり、おおむね順調に進んでいる。本年は看取り教育開発を行い、数名に実施することを計画している。その際に、実施前後での脳画像撮像及びアンケート調査を行い、教育効果の評価をする。主評価は、死への恐怖感情の低減が教育を受けた後では低減するかどうかであり、その評価を受けてプログラム開発の改良を行うことが本年の推進方策である。

来年度は改良したプログラムを約15名に実施し、評価を行う予定である。プログラム開発後、倫理委員会の申請を行う。その後、被験者数名を対象にプログラムの実施を行う。その際、実施前後での脳画像撮像及びアンケート調査を行い、教育効果の評価をする。主評価は、死への恐怖感情の低減が教育を受けた後では低減するかどうかであり、その評価を受けてプログラム開発の改良を行う。更に改良したプログラムを約15名に実施し、脳画像撮像及びアンケート調査を行い教育効果の評価を行う予定である。インタビュー調査の謝金が発生しなかったこと、予定していた国際学会参加が参加できなかったことによる。研究がやや遅れたことにより、看取り教育プログラムの実施が遅れており、謝金、脳画像撮影の費用がそのまま繰り越すこととなった。
温度および水分条件がブドウのフラボノイド生合成に及ぼす影響

わが国では、赤ワイン用ブドウ及び生食用ブドウの充分な着色が得られず、問題となることが多い。平成22年度は、前年度に引き続き、日本各地のワイナリーから赤ワイン用ブドウメルローのサンプルの提供を受け、アントシアニン濃度(目的変数)に対して有意な影響を及ぼす気象条件、成分値の検討を現在行っている。なお、水分ストレスの影響の指標となると報告されている果汁のδ^<13>Cは、棚栽培、垣根栽培の違いに大きく影響されるため、水分ストレスによって生合成が促進することが明らかにされているアントシアニンとの有意な相関は認められないことが明らかになった。これまでの研究で成熟期の高温条件はブドウ果皮のアントシアニン蓄積を抑制するが、縮合タンニン(プロアントシアニジン)には有意な影響を与えないことが示されている。そこで、果粒培養系を用いて、生育初期(幼果期)の温度の影響を検討したところ、高温条件で縮合タンニンの蓄積が抑制されることが明らかになった。また、これまでに、成熟期の高温条件は、一度生合成されたアントシアニンを減少させることを安定同位体を利用して報告しているが、本年度はこの実験系にタンパク質生合成阻害剤のシクロヘキシミドを添加した実験を行った。その結果、ラベルされたアントシアニンの減少にシクロヘキシミドは影響せず、アントシアニンの減少には新規に合成される酵素の関与は少ないものと推定された。アントシアニンの生合成系は転写制御因子のVvMybAsによって制御されることが知られているが、ベリー・アリカントAではVvMybA1が果肉など多くの組織で発現し、アントシアニンを蓄積する。そこで、この品種のVvMybAのプロモーター領域のシーケンスを調べたが、他品種との有意な差違は認められず、VvMybA1の発現制御がこの品種で異なる原因は他にあると推察された。なお、以上の結果には、一部当グループのメンバーと協力して行った研究を含む。ブドウの着色は高温と過剰な水分条件で阻害されることが知られているが、日本の栽培環境で改善すべき点については明らかにされていない。そこで、日本各地のワイナリーから赤ワイン用ブドウメルローのサンプルの提供を受けて分析を行ない、アメダスの気象データ、及び果実成分との関連を重回帰分析した。その結果、アントシアニン濃度(目的変数)に対して7月の降雨量、5-8月の平均気温、及び果汁窒素分(ホルモール窒素)が負の偏相関係数を示し、生育期間の高温条件及び着色開始期の雨と並んで、過剰な窒素施肥が着色不良の原因となっていることが示唆された。なお、水分ストレス(乾燥ストレス)の指標として果汁糖分の安定同位体比δ^<13>Cが知られているが、今回の検討ではδ^<13>Cとアントシアニン濃度に相関が認められなかったことから、この原因及び乾燥ストレスの指標については今後の検討課題としたい。ブドウのアントシアニン合成系は転写制御因子のVvMybAsによって制御されることが知られているが、VvMybAsのターゲットとなる遺伝子について並びに光が着色に及ぼす影響については理解が不十分である。そこで、赤ワイン用品種ピノ・ノアールとその白色変異体(VvMybAs変異体)であるピノ・ブランを用いて果房の遮光実験を行った。両品種(無遮光区)の網羅的遺伝子発現解析(GeneChip解析)の結果、アントシアニン合成系特異的遺伝子だけでなく、フラボノイド合成系共通の遺伝子にもピノ・ノアールで発現が有意に高いものがあった。従って、VvMybAsがアントシアニン合成系全体の発現を制御している可能性が示唆された。今後は他のアントシアニン合成系の突然変異品種を用いた遺伝子発現解析、並びにこれらの遺伝子発現に対する光の影響を検討する計画である。

そこで、この品種のVvMybAのプロモーター領域のシーケンスを調べたが、他品種との有意な差違は認められず、VvMybA1の発現制御がこの品種で異なる原因は他にあると推察された。なお、以上の結果には、一部当グループのメンバーと協力して行った研究を含む。
知識を媒介とした国際的政策移転のメカニズム分析

本年度は、昨年度より引き続き複合的なレジームによる国際的な感染症対策のガバナンスに関する分析を深めるとともに、それを基礎として知識を媒介とした国際的な政策移転メカニズム一般に関して横断的な分析を行い、一定の結論を得た。とりわけ多様な課題対処およびそれを目的とした政策移転について安全保障セクターの重要性が顕著に高まるとともに歴史的にその役割が変質していることを示し、その影響について議論した。これまでも安全保障の現代的変質については様々な形で論じられてきたが、セキュリタイゼーションを始め、多くの文脈において脅威そのものの変容やその認識の問題が中核となっており、行政実務の履行の場面における具体的な安全保障セクターの役割の変質について十分に包括的には扱われていない。政策履行場面におけるリスク分野とセュリティー分野の交錯の観点から(1)国際保健(特に感染症対策)分野(2)サイバー分野(3)宇宙分野の3分野に関するガバナンスの共通点及び相違点について考察し、各国内の組織統合やセクター間連携が国際的な政策移転プロセスおよび移転のパターンに影響を及ぼしていることを示した。本年度は文献研究や実務家を対象としたワシントンD.C.を中心とするインタビュー調査に加え、スイス・ジュネーブのWHO(世界保健機関)において2か月以上にわたる参与観察及び非公開資料を含むアーカイブ調査を行った。また、参与観察においてはエボラ出血熱対策における終結期であったこともあり、通常業務に加えグローバルヘルス・ガバナンスに関する多様なレビューや意見交換の現場から情報を得ることができ、研究全体の結論の導出に大きく貢献した。成果の一部はWHOで発表の機会を得るとともに(“Politicizing and De-Politicizing Global Public Health")、論文にまとめた。27年度が最終年度であるため、記入しない。感染症対策には国防との結びつきの強さ、想定されるreputation riskなど経済的な影響、個人情報保護との関係、情報の不確実性などから国際協力上の困難が存在するが、それにも関わらず協力体制が敷かれる条件について、監視体制の構築および医薬品(含むワクチン)開発の両面から検証を加えた。本年度はその前提となる(1)国際的な保健ガバナンスの形態の捕捉(2)資料収集(3)理論的研究の整理を行った。なお秋口よりイエール大学で在外研究を進めた。(1)につきヒアリング等を通じ実態把握に努めるなかで、国際保健分野における国際機関の役割について単なる相対的低下ではなく相補的な変容の中にあることを挙げ、特に規制基準設定の設定と政策課題のフレーミングにおける重要性を明らかにした。成果は在外研究先の研究会で発表し論文にまとめた。(2)につきNational Archivesを始めとする各在米図書館において特に第二次世界大戦下の各種ワクチン作成や冷戦下のポリオワクチン作成の米ソ連携に関する有用な資料を得た。また、WHO(世界保健機関)等関連国際機関の議事録や各種資料を分析し、インセンティブ構造を検証した。その際、ガバナンスの失敗および再活性化の視点からNeglected Diseaseを取り上げ、疾病別の国際機関・NGO・企業の関係性と相違を検討し示唆を得た。(3)につき、特に在外研究先でのセミナーを通じ本研究の基礎となる国際的なガバナンス構造についての理論枠組みをGlobal ConstitutionalismとGlobal Administrative Lawの対比の観点からまとめた。以上の結果、特に制度形成の過程および運用の双方において専門家を通した「知識の連携」が条件となることが観察された。連携を可能とする条件につきいくつかの仮説を得、これを次年度以降検証する。研究課題に関する分析を行うため、引き続きグローバルヘルス・ガバナンス、特に国際的な感染症対策を中心に検討を行った。本年度はイエール大学において在外研究を行い、幅広く歴史的な資料を収集しインタビュー調査を継続するとともに、国際学会等を出発点に多くの実務担当者からヒアリングの機会を得た。結果、(1)実効的な国際保健体制の構築において、他レジームとの相互連関の重要性が増大していること(2)歴史的な構造変容の中でその傾向が強化されていること、の2点が明らかになった。この点、国際保健分野については多様な研究の蓄積があるものの、それらの射程は明示的に他レジームとの交錯がもたらす影響に関する議論には及んでいなかった。一方、2014年エボラ出血熱のアウトブレイクでより明らかになった通り、国際保健分野におけるガバナンスにおいて安全保障、金融、外交、人道等多様なセクターとの関係の重要性が増している。本年度はいくつかのケースを題材にこれらセクター間の交錯関係を分析するとともに、その傾向が1990年代のInternational HealthからGlobal Healthへのガバナンスの構造的転換を通じて強化されていく過程について記述した。特に冷戦下における健康保健分野と他分野との連携においては、社会医学的なアプローチが「政治化している」とみなされるなど複雑な認識上の問題も背後にあったことなども踏まえ、19世紀から現代にいたるまでの国際保健協力体制の転換の要因に関する考察も行うことができた。なお、レジーム・コンプレックスの先行研究群の主関心は同じ課題を取り扱うinstitutionの重複に関する分析を行うことであるが、ここでは様々な分野間の重複が及ぼす影響について検討することで、既存のレジーム・コンプレックスに関する議論についても一定の整理と理論的な考察を行った。昨年度の成果を踏まえ、より具体的な事例に基づき仮説の設定とその検討を行うことができた。

とりわけ多様な課題対処およびそれを目的とした政策移転について安全保障セクターの重要性が顕著に高まるとともに歴史的にその役割が変質していることを示し、その影響について議論した。これまでも安全保障の現代的変質については様々な形で論じられてきたが、セキュリタイゼーションを始め、多くの文脈において脅威そのものの変容やその認識の問題が中核となっており、行政実務の履行の場面における具体的な安全保障セクターの役割の変質について十分に包括的には扱われていない。政策履行場面におけるリスク分野とセュリティー分野の交錯の観点から(1)国際保健(特に感染症対策)分野(2)サイバー分野(3)宇宙分野の3分野に関するガバナンスの共通点及び相違点について考察し、各国内の組織統合やセクター間連携が国際的な政策移転プロセスおよび移転のパターンに影響を及ぼしていることを示した。本年度は文献研究や実務家を対象としたワシントンD.C.を中心とするインタビュー調査に加え、スイス・ジュネーブのWHO(世界保健機関)において2か月以上にわたる参与観察及び非公開資料を含むアーカイブ調査を行った。また、参与観察においてはエボラ出血熱対策における終結期であったこともあり、通常業務に加えグローバルヘルス・ガバナンスに関する多様なレビューや意見交換の現場から情報を得ることができ、研究全体の結論の導出に大きく貢献した。成果の一部はWHOで発表の機会を得るとともに(“Politicizing and De-Politicizing Global Public Health")、論文にまとめた。国際保健分野で観察された事象や枠組みがどの程度他領域に応用可能か、応用できない場合その差異をもたらす要因は何かについて検討し、グローバル・ガバナンスに関するより一般的な示唆を得ることを目標とする。27年度が最終年度であるため、記入しない。在外研究の目的であった基礎理論の把握と資料収集の双方について十分な進展が見られた。今後は、本年度収集した情報およびそれに基づくいくつかの仮説について検証を加える。特に、本年度は理論枠組みおよび資料収集の両面で網羅性を重視したため、より詳細かつ具体的な事例別の検証を行う予定である。
中枢神経系の病変修復機構におけるサイトカインネットワークの役割

さらに、サイトカインがレセプターに結合すると活性化する分子の一つであるSTAT(signal tranceducers and activators of transcription)蛋白の局在とmRNAの変動について解析した。その結果、IL-12によって活性化されるSTAT4はミクログリアに発現し、EAE極期で最大の発現を示し、炎症促進的に働いていると考えられた。一方、STAT3は1回復期に最大となること、アストロサイトに主に発現することが示された。この所見より、STAT3は自己免疫性脳脊髄炎では主に炎症抑制的なシグナルによって活性化されていることが示唆された。今年度はサイトカイン産生細胞を同定するためにin situ hybridization(ISH)を試みた。これまでの報告では炎症巣のサイトカインmRNAは微量のため、ISHによる検出は困難であった。我々はRNAプローブの作製過程に改良を加えることによって、安定的にメッセージを検出することが可能となった。この方法によれば、TNF-αは主にミクログリアに、TGF-βはニューロンとグリア細胞が陽性に染色された。今後はこれらの手法を総合的に用いることによって、中枢神経系の病変修復機構におけるサイトカインネットワークの役割をさらに明確にする考えである。さらに、competitive PCR法により、炎症促進性、および炎症抑制性サイトカイン遺伝子を増幅して、各病期におけるサイトカインの種類と量を検索した。その結果、自己免疫性脳脊髄炎においてはその病型に関わらず、即ち急性単発性のものも慢性再発性のものも、TNF-α(tumor necrosis factor)が炎症形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。IFN-γ(gamma interferon)は疾病の再発に深く関与することが示唆された。一方、神経移植の拒絶過程ではこれらのサイトカインはあまり変化せず、perforinの産生が重要であると考えられた。このように、中枢神経の病変形成・修復過程においてはその成因によってとなるサイトカインによってコントロールされていることが示された。本年はさらに、サイトカインが対応するレセプターに結合すると活性化する分子の一つであるSTAT(signal tranceducers and activators of transcription)蛋白の局在とmRNAの変動について解析した。一方、STAT3はIL-10を含む種々のサイトカインや神経栄養因子によって活性化することが報告されているが、本研究では回復期に最大となること、アストロサイトに主に発現することが示された。この所見より、STAT3はEAEの系では主に炎症抑制的なシグナルによって活性化されていることが示唆された。このように、自己免疫的機序により中枢神経に浸潤した炎症細胞は種々のサイトカインを分泌し、これに対応するサイトカイン・レセプターを発現している細胞の情報伝達物質を活性化する。その結果、活性化した細胞は新たなサイトカインを分泌して炎症細胞や他の脳細胞の機能に影響を与えるといったネットワークが存在することが示唆された。一方、STAT3は回復期に最大となること、アストロサイトに主に発現することが示された。この方法によれば、TNF-αは主にミクログリアにはニュウロンとグリア細胞が陽性に染色された。
エクサスケールコンピュータへむけた高速高次精度・非構造流体解析ソルバーの技術確立

本研究では,高速高次精度・非構造流体ソルバーのための技術確立に向けた研究を行った.圧縮性流体解析向けの流束再構築法を対象とし,以下の3つの技術確立を行った.1)移動変形格子上での保存則および一様流保持を満たす適切な保存メトリクスの評価方法を提案し実証した.2)運動エネルギの保存を近似的に満たす分割型の定式化を証明し,16次精度の超高次精度解析で計算が安定化することを実証した.3)キャッシュ・レジスタチューニングを行い,メモリアクセスを高速化することで,チューニング前から比較して2倍の速度を実現した.これらにより,高速高効率に解析できる非構造格子高次精度解析手法の基礎技術が開発できた本研究はエクサスケールにおける高速高解像度の圧縮性乱流ソルバーを実現するため流束再構築法をベースに高速高次精度非構造圧縮性流体ソルバーの構築に向けた技術基盤を確立することが目的であり,アルゴリズムの観点では1)曲線座標の取り扱いを可能にする方法の確立および2)安定化のための2乗量保存法の確立を目指し,計算コードの観点で3)計算コードの高速化のチューニングの方向性を示すことを狙った.本年度はまず,最初に曲線座標移動変形格子への適用を行った.座標変換に用いるメトリック,ヤコビアンの新たな評価を提案・実装し,その効果を確かめた.一様流が保持できることおよび保存量が保存されることを確認した.この成果は論文にまとめており,学会誌投稿,掲載決定となった.次に,数値粘性を減らした安定なスキームの実装に向け,分割型の実装を提案に研究を進めた.まずはこれまで差分法でお使われてきた方法を精査した.その上で,安定化のための分割型の実装,それを利用した場合の保存量の保存,2乗量の保存を検討した.解の選点にガウス点,ガウスロバット点を選んだ場合をそれぞれ検討し,ガウスロバット点では分割型でも保存量保存ができることを示し,ガウス点では実装を工夫することで保存量保存が可能であることを証明した.付け加えてガウスロバット点かつ修正関数をg2に選ぶことで,少なくともセル内では2乗量保存ができることを示した.安定化したスキームを,テイラーグリーン渦の問題に適用し,従来型の保存型スキームでは発散する問題を,分割型の16次精度までの超高次精度スキームで適用し安定に解けることを確認した.さらに高速な数値解析の実現に向けてチューニングを開始した.本研究では高速高次精度非構造圧縮性流体ソルバーの構築に向けた技術基盤を確立することが目的でありアルゴリズムの観点では1)曲線座標の取り扱いを可能にする方法の確立および2)安定化のための2乗量保存法の確立を目指しているが,1)に関しては今年度で成功しており,2)に関してもモデル問題での適用まで終了し,予定のアルゴリズム開発項目のほとんどを終えている.具体的にはまず,曲線座標移動変形格子での一様流保持および保存量保存を可能にするスキームを提案した.これにより,高次精度にした場合に物体形状を正確に表現するためにセルの形状を曲線で表した際に生ずる誤差を大幅に低減させることに成功した.この成果は学会誌投稿をし,掲載決定となっている.次に,分割型の保存量保存特性,2乗量保存特性に関する議論を進め,これらを満たすために必要な条件を明らかにした.明らかにした条件を満たすスキームが安定であることを乱流の基本問題で検証し,従来型の保存型では全く計算できなかった問題を16次精度の超高次精度で解析可能であることを示した.こちらも価値のある成果で,次年度以降積極的に学会発表,論文投稿を行う予定である.最後に次年度以降本格的に進める3)チューニングに向け,検討を進めることができた.まず今年度は昨年度から引き続き,流束再構築法において16次精度までの運動エネルギー保存スキームを開発・改良した.具体的には,昨年度の証明で不足していた部分(局所保存は示したが全体保存が示せていなかった)を説明する証明を与え,昨年度の計算コードの実装で圧力項を除いて全体保存までできることを確認した.さらに粘性項の取り扱いを変更することで,より計算が安定にできることおよび,安定化したコードではその精度も向上することを明らかにした.この計算コードを用いて,テスト問題の一つであるテイラーグリーン渦問題を解いてその精度を検証した.乱流の解析に使われる風上スキームの数値粘性を利用する陰的LESと通常のサブグリッドスケールモデルを利用したLESを比較してその安定性と精度を議論し始めた.また本計算コードを渦移流問題や,乱流境界層問題に適用して,安定に解析できること,また8次や16次精度などこれまで実現できなかったレベルまで計算精度を上げることで圧倒的に効率的な解析ができることを示した.チューニングに関しては,1セルに1000自由度あるアルゴリズムの特性を生かしメモリアクセスを高速化することで,計算速度を向上することを狙い,チューニング前から比較して2倍の速度を実現した.これらにより,物体表面の取り扱いなどに一部の課題は残るものの複雑形状でも,高速高効率に解析できる非構造格子高次精度解析手法の基礎技術が開発できたと考える.本研究では,高速高次精度・非構造流体ソルバーのための技術確立に向けた研究を行った.圧縮性流体解析向けの流束再構築法を対象とし,以下の3つの技術確立を行った.1)移動変形格子上での保存則および一様流保持を満たす適切な保存メトリクスの評価方法を提案し実証した.

2)運動エネルギの保存を近似的に満たす分割型の定式化を証明し,16次精度の超高次精度解析で計算が安定化することを実証した.3)キャッシュ・レジスタチューニングを行い,メモリアクセスを高速化することで,チューニング前から比較して2倍の速度を実現した.これらにより,高速高効率に解析できる非構造格子高次精度解析手法の基礎技術が開発できた平成27年度に得られた安定な分割型のスキームに関する成果は非常にインパクトがあると考えており,平成28年度には,国際学会発表,論文投稿を通じて公表していくことが重要であると考えている.この成果公表に加えて,平成27年度に作成したスキームを実用問題へ適用し,その適用可能性を調べていく.うまくいかなかった場合は,境界条件の与え方,歪んだ格子への適用に問題があると考えられるため,これらの要素を切り分け,実用問題でも安定な方法を提案していく.さらに,チューニングに関しては,上記安定なスキームをベースとして,実用問題への適用を進める.流体力学,実験流体力学,数値流体力学,空力音響平成27年度に非常に良い成果が得られる見込みがあったため,平成28年度に成果公表を大々的に行うべきと判断し成果公表(国際学会発表,論文投稿)のために予算を残した.平成27年度に得られた成果を積極的に公表(国際学会発表,論文投稿)する.また,チューニングのために,ワークステーションの購入を,実用計算で得られた計算データの保存のためにストレージの購入を考えている