hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高エネルギー重イオン輸送モンテカルロ計算コードの開発

本研究では、まず最初に核内カスケード・蒸発モデルに前平衡放出を加えたモデルに基づくハドロン輸送モンテカルロコードHETC-3STEPと、同じく核内カスケード・蒸発モデルに基づき重イオン核反応を計算するHICコード、物質中での重イオンのエネルギー吸収及び減衰を求めるSPARコードとShenの式を結合して、新しく重イオン輸送モンテカルロコードHETC-CYRICを開発した。この新しいコードの精度は、放射線医学総合研究所の重イオン加速器HIMACの高エネルギー重イオンによりC、Al、Cu、Pbのターゲットから生成される中性子のエネルギースペクトルの実験値と比較することにより検証した。計算値は実験値と2-3倍以内で良い一致を示した。このコードは、計算時間が早い利点を持つが、汎用性が少ない欠点がある。そこで、さらに良い一致を目指して、HICコードよりも精度が良い量子動力学モデルに基づく、QMDコードに置き換え、蒸発モデルよりも新しいGEMコードを導入しHETC-3STEPに替えてより高エネルギーまで適用可能なNMTC/JAMを使用し、より汎用性に優れたPHITSコードを開発した。このコードは重イオンによる中性子生成計算だけでなく、荷電粒子の生成計算、核破砕反応生成核種分布の計算、重イオン生成中性子の遮蔽体透過計算等を行い、HIMACでの実験地と比較した結果、いずれも十分な精度で実験値を再現出来た。また、入射粒子及び2次生成粒子の物質中でのエネルギー沈着量の計算も出来るように改良した。このコードは様々な重イオン研究に利用できる世界で初めて開発された汎用コードであり、既にあちこちで利用され始めている。本研究は、核内カスケード・蒸発モデルに前平衡放出を加えたモデルに基づくハロゲン輸送モンテカルロコードHETC-3STEPと、同じく核内カスケード・蒸発モデルに基づき重イオン核反応を計算するHICコード、物質中での重イオンのエネルギー吸収及び減衰を求めるSPARコードとShenの式を結合して、重イオン入射により重イオン核反応で2次的に生成される核破砕核種の物質内での挙動を計算する重イオン輸送モンテカルロコードを新たに開発するものである。この新しいコードは本年度に完成し、そのデバッグ及び精度を検証するために、放射線医学総合研究所の重イオン加速器HIMACを用いて、核子当たり100MeVから800MeVの高エネルギー重イオンがカーボン、アルミニューム、銅、鉛などのターゲットに当って様々な角度に生成される中性子のエネルギースペクトルの実験値と比較した。計算値は実験値と良い一致を示し、最も悪いエネルギー領域でも2-3倍以内で一致していることがわかった。この成果は論文として公表した。さらに良い一致を目指すために、HICコードよりも精度が良いといわれている量子動力学モデルに基づくQMDコードに置き換え、蒸発モデルもより新しくする改良を現在進めている。その後、中性子生成計算だけでなく、荷電粒子の生成計算や核破砕反応生成核種分布の計算を行いHIMACでの実験値と比較検討する予定である。重イオン輸送モンテカルロコードは世界中に全く存在せず、本コードが世界初のコードである。この新しいコードの精度は、放射線医学総合研究所の重イオン加速器HIMACの高エネルギー重イオンによりC,Al,Cu,Pbのターゲットから生成される中性子のエネルギースペクトルの実験値と比較することにより検証した。このコードは計算時間が早い利点を持つが、汎用性が少ない欠点がある。

そこで、さらに良い一致を目指して、HICコードよりも精度が良い量子動力学モデルに基づくQMDコードに置き換え、蒸発モデルも新しいGEMコードを導入し、HETC-3STEPに替えてより高エネルギーまで適用可能なNMTC/JAMを使用し、より汎用性に優れたPHITSコードを開発した。このコードは重イオンによる中性子生成計算だけでなく、荷電粒子の生成計算、核破砕反応生成核種分布の計算、重イオン生成中性子の遮蔽体透過計算等を行い、HIMACでの実験値と比較した結果、いずれも充分な精度で実験値を再現出来た。また、入射粒子及び2次生成粒子の物質中でのエネルギー沈着量の計算も出来るように改良した。このコードは様々な重イオン研究に利用できる世界で始めて開発された汎用コードであり、既にあちこちで利用され始めている。
グローバル・サプライチェーンにおける企業間協働に関する比較研究

本研究は、サプライチェーンのグローバル化がサプライチェーンを構成する企業間の協働のあり方に与える影響について考察することを目的としていた。具体的には、日本を中心とした自動車産業とエレクトロニクス産業の比較を行った。両産業におけるサプライチェーンは近似化している。さらに、サプライチェーンにおける企業間協働は、買い手による複社発注や売り手による複社供給が進展しており、オープンやクローズドという単純な二分法では把握できない状況となっていることが明らかにされた。本研究は、サプライチェーンのグローバル化が企業間の協働のあり方に与える影響について考察することが目的である。平成26年度は、日本の自動車部品メーカーのグローバル化を中心に調査を行った。具体的には、トヨタ自動車系列の主要な自動車部品メーカー5社のグローバル化について、インタビューを中心に調査を実施した。従来のトヨタ系自動車部品メーカーのグローバル化は、トヨタ自動車のグローバル化に追随する形で展開されてきた。しかし近年は、欧米、特にドイツの自動車メーカーとの取引拡大に注力している。ドイツ自動車メーカーは、中国や南米で積極的に事業を展開しているが、その各地で取引を拡大するためには、やはり本国の欧州でいかに取引を拡大するかに懸かっている。今年度は、自動車部品メーカー5社のドイツ、フランス、スペインなどの事業拠点を訪問し、担当者へのインタビューを実施した。特に、ドイツの調査に関しては、協定校のルートヴィクスハーフェン経済大学の協力を得ることができた。また、5社の日本本社を訪問し、全般的なグローバル展開について話を伺うことができた。欧州では、日本のようないわゆる系列関係は見られないが、全くの自由な市場取引が行われているわけではない。特定の自動車メーカーと自動車部品メーカーとの長期的な取引関係があり、新規に取引を拡大することは容易ではない。そのような状況で日本の自動車部品メーカーが採っている手段は、クロスボーダーM&A、国境を越えた買収・合併である。クロスボーダーM&Aによって、既存の取引関係をそのまま継承することができるが、自らの戦略や文化を有している現地企業を融合させることは難しい。今回の調査では、比較的順調に融合している企業や、まさに融合している過程にある企業の実態を具体的に理解することができた。本研究は、サプライチェーンのグローバル化が企業間協働のあり方に与える影響について、自動車産業とエレクトロニクス産業を比較することによって明らかにすることが目的であった。具体的には、日本における自動車とエレクトロニクスの違い、自動車の中でも、日米欧などの国や地域による違いを明らかにすることを予定していた。平成27年度は、(1)先行研究のまとめ、(2)自動車産業における部品取引の実態調査、(3)エレクトロニクス産業における部品取引の実態調査、以上の3つの課題に取り組む計画であった。(1)の先行研究のまとめについては、まだレビューが完了していない分野が若干残っているが、おおむね順調に進んでいる。(2)の自動車産業における部品取引の実態調査については、計画通りに、日本、欧州で実施することができた。また、当初は予定していなかったが、米国における実態調査を行うことができ、日米欧それぞれの相違点を明らかにするとともに、各地域がどのように連携しているのかを調査することができた。(3)のエレクトロニクス産業における部品取引の実態調査については、台湾での調査を計画していたが、先方や連携協力者の都合で実施することができなかった。エレクトロニクス産業の調査は計画よりも遅れているが、その分、自動車産業の調査は計画以上に進んでいる。本研究は、サプライチェーンのグローバル化がサプライチェーンを構成する企業間の協働のあり方に与える影響について考察することを目的とする。具体的には、日本を中心とした自動車産業とエレクトロニクス産業の比較を行う。日本の自動車産業は比較的クローズドなサプライチェーンに基づき、自動車メーカーと自動車部品メーカーとの間の長期継続的な協働関係を構築してきた。しかし、近年はグローバル化によって、オープンな関係へと移行する傾向が見られる。他方、エレクトロニクス産業では、当初からグローバル化しているサプライチェーンの下で、厳しい競争環境に直面している。両産業のサプライチェーンは異なる特徴を有していたが、グローバル化によって、その特徴がどのように変化しているのであろうか。また、製品のモジュール化がサプライチェーンにおける企業間協働にどのように影響を与えるのであろうか。本研究ではこれらの課題について明らかにすることを目的としてきた。研究期間全体を通して、自動車産業とエレクトロニクス産業が近似化していることが明らかとなった。特に、自動車の電動化・電気化がそれに拍車をかけている。また、エレクトロニクス産業の成熟化によって、エレクトロニクスメーカーは、新たな稼ぎ頭として自動車関連事業へと多角化させていることも近似化している要因である。サプライチェーンにおける企業間協働は、オープン、あるいはクローズドという単純な二分法では把握できない状況となっている。買い手が複数の売り手と取引する複社発注の議論はこれまでにもあったが、逆に、売り手が複数の買い手と積極的に取引する複社供給のあり方や関係構築が今後のサプライチェーンにとって重要となることが明らかとなった。平成26年度の研究実施計画では、欧州における自動車産業の調査と台湾におけるエレクトロニクス産業の調査を予定していた。

しかし、台湾に関しては、研究協力を依頼していた国立嘉義大学の楊英賢教授とのコンタクトは取ることができ、研究協力の了承も受けていたが、調査対象としていた企業の都合により、インタビュー調査を実施することができなかった。しかし、その代わりに、欧州の調査については、予定していた企業以外にも、インタビュー調査を実施することができた。したがって、全体的には、順調に進展していると言える。最終年度は、まず計画よりも遅れているエレクトロニクス産業における実態調査を早急に進めていく。具体的には、日本と台湾における調査を進める。その結果も踏まえて、自動車産業との比較を行い、従来の研究では解明することができない特徴を指摘するとともに、論文としてまとめる予定である。経営学平成27年度は、初年度の調査や先行研究に基づいて、理論的枠組みの構築をめざす。さらに、引き続き、インタビュー調査を中心として、日本の自動車メーカー、自動車部品メーカーのグローバル化に関するデータ収集を実施する予定である。自動車産業については、欧州と日本における調査を中心に実施するが、サプライチェーンのグローバル化は、地域ごとに分断しているわけではないので、場合によってはアメリカなどの他地域との連携についても調査する可能性がある。エレクトロニクス産業の調査については、今年度は台湾における実態調査を予定どおりに実施する予定である。当初予定していた台湾の調査を実施することができなかったことが理由と考えられる。次年度は、今年度実施できなかった台湾の調査を実施する予定である。
血管新生抑制因子としてのコンドロモジュリン-Iによる眼球組織内血管新生の制御

実験方法1)片眼を1%トロピカミド点眼にて散瞳した.ブラウンノルウェーラット、メス、体重120-200gのラットにケタミン11mg/kg、キシラジン14mg/kgを腹腔内注射し、全身麻酔施行。2)全麻下で網膜光凝固、Krypton red laser(647nm)、100μm、0.1s、120mW、で後極部に10発施行し、脈絡膜新生血管を誘発し、脈絡膜新生血管モデルを作成。3)眼底写真、フルオレセイン蛍光眼底造影(FAG)は眼底カメラで1日、3日、1週、2週、1月、2月、3月、4月、5月、6月後に施行。4)組織学的検討は1週、2週、1月、3月、6月後に、ラットにペントバルビタールを大量投与後、眼球を摘出し、メチルカルノアにて固定。パラフィン包埋し、2μmの厚さの切片を作成。切片はヘマトキシリン染色と抗RECA-1(rat endothelial cell antigen)による免疫染色を行い、血管新生の経時的変化を観察。5)眼球摘出後網膜を分画し網膜のタンパクを抽出する。サンプルはコントロール、レーザー施行後3日、1週、2週、1月、3月、6月後の眼球から抽出。12.5%のアクリルアミドゲルを作成し、各10μgずつ電気泳動。ニトロセルロースメンブレンを使用しWesternblottingを施行。一次抗体にはanti-ChM-1 antibody(Haruko Funaki, IOVS 42:1193-1200,2001)を1:1000で使用し、二次抗体にはEnvison+Rabbit/HRP(DAKO)を1:1000で使用した。7)ChM-1のcDNAを導入したpCNX2高発現プラスミドベクターを精製し、10mM Tris-HCl(0.14M Nacl含)pH8.0、濃度3.73mg/mLに調整し、網膜下に注入し、レーザー光凝固で誘発された2週から1月後の脈絡膜新生血管に対する効果をコントロールと比較検討中。結果および考察1)RECA-Iを使用した免疫組織染色でも1週後よりレーザー光凝固部に抗体で染色される新生血管内皮細胞が確認された。しかし、レーザー部位により所見に差があり、新生血管の確認できない部位もあった。以後3月後まで新生血管の進展、成長が確認できた。2)コンドロモジュリン-Iはレーザー光凝固施行3日後より減少し、1月後までほぼ不変で、3月後から少しずつ増加した。このことは血管新生抑制因子であるコンドロモジュリン-Iが減少することにより新生血管が発生し、3月後くらいから抑制因子が回復・増加してきて、6月後くらいから新生血管が萎縮・消退するという関係が示唆される.3)GFP発現ベクターの注入によるGFP産生がSLOで蛍光発色として明確に認められなかった。うまくいかない原因として、GFPが産生されているものがかなり少ない。注入量が少ない。網膜下にただ注入しただけでは導入できない。などが考えられる。今後、電気泳動法の併用などを検討中。1.脈絡膜血管新生におけるコンドロモジュリン-Iの局在(1)【背景】滲彦出型加齢黄斑変性症は脈絡膜から網膜色素上皮下あるいは網膜下へ脈絡膜新生血管が発育して発症する視力予後不良の疾患である。旅絡膜新生皿管膜は免疫組織化学的研究からVEGF, aFGF, bFGF, TGF-βなどの血管新生因子と考えられている蛋白が局在していることが報告されている。(2)【目的】滲出型加齢黄斑変性症の脈絡膜新生血管において新しい血管新生抑制因子であるコンドロモジュリン-Iの局在について検討した。(3)【方法】手術的に抜去した脈絡膜新生血管を人コンドロモジュリン-I抗体を用いて免疫組織化学的に調べた。(4)【結果】ブルフ膜を通過して成長した脈絡膜血管周囲細胞、マクロファージに変異した線維芽細胞や単球、隣接した網膜から迷入したグリア細胞および迷入した網膜色素上皮細胞が摘出した脈絡膜新生血管膜に認められた。また、脈絡膜新生血管膜内の新生血管内皮細胞と線維芽細胞および脈絡膜新生血管膜へ迷入した網膜色素上皮細胞にコンドロモジュリン-I蛋白が局在していた。今後、さらに症例数を増やして検討予定。2.人硝子体内のコンドロモジュリン-Iの蛋白量測定人コンドロモジュリン-Iのリコンビナントを用いてウエスタンブロット法を用いて硝子体手術にて採取した硝子体中のコンドロモジュリン-Iの蛋白量を眼内血管新生疾患である糖尿病網膜症および加齢黄斑変性症で検討中である。また、コントロールとして眼内血管新生疾患ではない黄斑円孔についても検討中である。

3)眼底写真、フルオレセイン蛍光眼底造影(FAG)は眼底カメラで1日、3日、1週、2週、1月、2月、3月、4月、5月、6月後に施行。4)組織学的検討は1週、2週、1月、3月、6月後に、ラットにペントバルビタールを大量投与後、眼球を摘出し、メチルカルノアにて固定。パラフィン包埋し、2μmの厚さの切片を作成。切片はヘマトキシリン染色と抗RECA-1(rat endothelial cell antigen)による免疫染色を行い、血管新生の経時的変化を観察。5)眼球摘出後網膜を分画し網膜のタンパクを抽出する。サンプルはコントロール、レーザー施行後3日、1週、2週、1月、3月、6月後の眼球から抽出。12.5%のアクリルアミドゲルを作成し、各10μgずつ電気泳動。ニトロセルロースメンブレンを使用しWesternblottingを施行。一次抗体にはanti-ChM-1 antibody(Haruko Funaki, IOVS 42:1193-1200,2001)を1:1000で使用し、二次抗体にはEnvison+Rabbit/HRP(DAKO)を1:1000で使用した。7)ChM-1のcDNAを導入したpCNX2高発現プラスミドベクターを精製し、10mM Tris-HCl(0.14M Nacl含)pH8.0、濃度3.73mg/mLに調整し、網膜下に注入し、レーザー光凝固で誘発された2週から1月後の脈絡膜新生血管に対する効果をコントロールと比較検討中。結果および考察1)RECA-Iを使用した免疫組織染色でも1週後よりレーザー光凝固部に抗体で染色される新生血管内皮細胞が確認された。しかし、レーザー部位により所見に差があり、新生血管の確認できない部位もあった。以後3月後まで新生血管の進展、成長が確認できた。2)コンドロモジュリン-Iはレーザー光凝固施行3日後より減少し、1月後までほぼ不変で、3月後から少しずつ増加した。このことは血管新生抑制因子であるコンドロモジュリン-Iが減少することにより新生血管が発生し、3月後くらいから抑制因子が回復・増加してきて、6月後くらいから新生血管が萎縮・消退するという関係が示唆される.3)GFP発現ベクターの注入によるGFP産生がSLOで蛍光発色として明確に認められなかった。うまくいかない原因として、GFPが産生されているものがかなり少ない。注入量が少ない。網膜下にただ注入しただけでは導入できない。などが考えられる。今後、電気泳動法の併用などを検討中。
地下採掘に関する地盤環境保全の共同研究

中国の石炭は年産12億tを越え,世界の40%を越えるに至っている.しかし一方では,その95%を平野部の地下から採掘するため,深刻な地盤沈下を生じて地表の物件や水利用に対して多大な被害を生じている.この分野での地盤環境の保全に寄与することによって,我が国の技術研究対象を拡大させ,かつ両国間の学術国際協カに成果を挙げることを目的として本研究を行った.平成9年度は,日本側より3名の派遣,中国側より2名の招へいを行った.本年度は,前年度抽出した問題点を検討するために3つのグループに分かれて調査の継続,プログラムの開発,現地計測を遂行した.(1)沈下解析グループ(蒋,鹿田,何):各自開発したプコグラムを持ち寄り,華北および華中地区の沈下特性と対比しながら修正,改良を行った.また,この解析をGlSを用いて格段に機能を高める改良を行い,可能な見通しを得た.(2)採掘技術グループ(江崎.宋,翁):水面下採掘,重要構造物下の採掘方法,実績の情報交換,技術上の問題点の検討を行った.中国では現在,水面下,鉄道の下,建築物の下という三下採堀技術が重要なテーマとなっており,これらの地表への影響の軽減策について,日本の実積を下に技術提供を行った.中国の地盤沈下の規模は未曾有の規模であり,広域なこともあって,このような新技術を駆使したシステムの確立への第一歩を進めた.(3)地盤環境監視,復旧グループ(江崎.崔,王.孫,揚):従来からの水準測量,GIS,GPSなどの新技術による計測,予測値との対比,計算へのフィードバックなど監視方法,被害の危険度の定量化および最適な復旧計画の策定などの検討を行った.中国の石炭は年産12億tを越え,世界の40%を越えるに至っている.しかし一方では,その95%を平野部の地下から採掘するため,深刻な地盤沈下を生じて地表の物件や水利用に対して多大な被害を生じている.この分野での地盤環境の保全に寄与することによって,我が国の技術研究対象を拡大させ,かつ両国間の学術国際協カに成果を挙げることを目的として本研究を行った.平成9年度は,日本側より3名の派遣,中国側より2名の招へいを行った.本年度は,前年度抽出した問題点を検討するために3つのグループに分かれて調査の継続,プログラムの開発,現地計測を遂行した.(1)沈下解析グループ(蒋,鹿田,何):各自開発したプコグラムを持ち寄り,華北および華中地区の沈下特性と対比しながら修正,改良を行った.また,この解析をGlSを用いて格段に機能を高める改良を行い,可能な見通しを得た.(2)採掘技術グループ(江崎.宋,翁):水面下採掘,重要構造物下の採掘方法,実績の情報交換,技術上の問題点の検討を行った.中国では現在,水面下,鉄道の下,建築物の下という三下採堀技術が重要なテーマとなっており,これらの地表への影響の軽減策について,日本の実積を下に技術提供を行った.中国の地盤沈下の規模は未曾有の規模であり,広域なこともあって,このような新技術を駆使したシステムの確立への第一歩を進めた.(3)地盤環境監視,復旧グループ(江崎.崔,王.孫,揚):従来からの水準測量,GIS,GPSなどの新技術による計測,予測値との対比,計算へのフィードバックなど監視方法,被害の危険度の定量化および最適な復旧計画の策定などの検討を行った.中国の石炭は年産12億tを越え、世界の40%を越えるに至っている。そして、その石炭エネルギーの使用が地球規模に及ぶ環境問題となっている。しかし一方では、その95%を平野部の地下から採掘するため、深刻な地盤沈下を生じて地表の物件や水利用に対して多大な被害を生じている。我が国ではかつて同様の沈下被害が生じた経緯があり、この分野での地盤環境の保全に関する技術水準は極めて高い。本研究は、この技術を中国の開発地域に適用して、その地盤環境保全に寄与することによって、我が国の技術研究対象を拡大させ、かつ両国間の学術国際協力を促進するものである。本年度の成果は以下の通りである。まず、地盤沈下のメカニズムの解明については、沈下の予測計算法相互の比較と華北地域の23ケ所を対象とした適用を開始した。今回は特に九大で開発したプログラムを提供して、内容について討議した。損害と防止対策については、相互の統計、実際について資料交換を行った。中国側は、採掘による地上物件の損傷防止軽減が主であるのに対して、日本側は、過去の採掘跡上の新設構造物などの対策が主であるため、やや視点が異なるが、どちらも重要なため、本年は各々内容を詳細にまとめることにした。また、GPSによる計測管理システムの開発については、GPSは同一機種を相方有しており、観測方法、分析方法、精度の向上の研究について意見交換を行った。また、今後、共同観測を計画することにした。なお、問題点としては、対象地域の採掘図、地形図などの入手は極めて困難なことが分かった。これらについては、多少研究計画の修正も考えられるが、実現出来るように努力する。中国の石炭は年産12億tを越え、世界の40%を越えるに至っている。しかし一方では、その95%を地下から採掘するため、深刻な地盤沈下を生じて地表の物件や水利用に対して多大な被害を生じている。

我が国ではかつて同様の沈下被害が生じた経緯があり、この分野での地盤環境の保全に関する技術水準は極めて高い。本研究は、この技術を中国の開発地域に適用して、その地盤環境保全に寄与することによって、我が国の技術研究対象を拡大させ、かつ両国間の学術国際協力を促進するものである。本年度の成果は以下の通りである。まず、地盤環境監視、復旧グループを中心として、第2回日中地盤環境保全に関する研究交流フォーラムを中国三峡ダム貯水域地盤環境フォーラムと共催にて三峡地区で実施した。三峡ダム水没予定地点には多くの炭坑があり、水没後の地盤移動や汚染が考えられるため、共催となり、この機会に現地を視察した。フォーラムをまとめると次のようである。・炭鉱の深部化にともなう地盤(地圧)の制御の問題は経済的生産の拡大、安全の確保、環境保全のために重要である。また、採掘による地盤沈下は影響をうける面積が中国では毎年200Km^2増加しているという重大な事態にあります。しかも、被害地の10%しか復旧していないことは今後の深刻な問題となる。・中国での三下採掘は生産の確保のみならず今後の地盤環境問題に対しても重要な課題である。・これらの推進には、時間的に、空間的に進展する現場の状況を正確に追跡、表現できる解析法を確立することが、まず重要である。・次に、調査、解析、計測を結びつけるシステム的対応が求められる。・炭鉱の寿命はあまり長くないので、廃止後の問題を解決するための技術が求められる。・廃止鉱山、浅い空間の安定などの地盤環境問題も重要無視できない。次に、中国から2名の招へいを行い、九州大学において研究打合せを行うとともに、北部九州旧産炭地域を視察した。今回は九大で開発した地盤沈下解析プログラムを華北地域のある現場に適用した。また、今後の研究に対してGIS技術についても検討することになった。中国の石炭は年産12億tを越え,世界の40%を越えるに至っている.しかし一方では,その95%を平野部の地下から採取するため,深刻な地盤沈下を生じて地表の物件や水利用に対して多大な被害を生じている.この分野での地盤環境の保全に寄与することによって,我が国の技術研究対象を拡大させ,かつ両国間の学術国際協力に成果を挙げることを目的として本研究を行った.平成9年度は、日本側より3名の派遣,中国側より2名の招へいを行った.本年度は、前年度抽出した問題点を検討するために3つのグループに分かれて調査の継続,プログラムの開発,現地計画を遂行した.(1)沈下解析グループ(蒋,鹿田,何):各自開発したプログラムを持ち寄り,華北および華中地区の沈下特性と対比しながら修正,改良を行った.また,この解析をGISを用いて格段に機能を高める改良を行い,可能な見通しを得た.(2)採掘技術グループ(江崎,宋,翁):水面下採掘,重要構造物下の採掘方法,実績の情報交換,技術上の問題点の検討を行った.中国では現在,水面下,鉄道の下,建築物の下という三下採掘技術が重要なテーマとなっており,これらの地表への影響の軽減策について,日本の実績を下に技術提供を行った.中国の地盤沈下の規模は未曾有の規模であり,広域なこともあって,このような新技術を駆使したシステムの確立への第一歩を進めた.(3)地盤環境監視,復旧グループ(江崎,崔,王,孫,揚):従来からの水準測量,GIS,GPSなどの新技術による計測,予測値との対比,計算へのフィードバックなど監視方法,被害の危険度の定量化および最適な復旧計画の策定などの検討を行った.
金融工学の生命保険問題への応用

本研究の目的は,個人消費者の視点から,(i)生命保険の価格付け問題および(ii)保険加入計画問題を解くことである.まず,生命保険会社のデフォルトリスクを考慮し,生命保険会社の負債である企業年金保険の価格付けを行った論文「保険会社のデフォルトを考慮した企業年金保険の価格付け」を公刊した.生命保険会社が取り扱っている企業年金には額面保証や利率保証さらには特別配当,成果配当といった仕組みがある.本論文は,これらの仕組みをどちらか-方が行使可能な無期限アメリカン・プットオプションと無期限アメリカン・コールオプションの組み合わせとして定式化し,企業年金保険の価格を解析的に導出した.また,個人の生命保険への加入問題を消費と資産運用のバランスから扱った論文「共働き世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画」を発表した.本論文では,世帯主に加えて収入のある配偶者についても考慮し,世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画を解析的に導出した.簡単な数値例から,いくつか常識と異なる結果を得た.例えば,リスク回避度に依存するとはいえ,収入のある二人が世帯を形成する場合,相対的に将来収入の小さい個人は,たとえ十分な収入を得ていても生命保険ではなく年金(生存保険)に加入する戦略が最適であることが示された.さらに,家屋を保有する家計の資産運用問題を地震危険の下で扱った論文「地震による家屋の損壊と家計の最適消費投資計画」を発表した.保険加入問題と資産運用問題を同時に解き,保険コストの存在が家計に与える影響を分析した.まず,生命保険会杜のデフォルトリスクを考慮し,生命保険会社の負債である企業年金保険の価格付けを行った論文「保険会社のデフォルトを考慮した企業年金保険の価格付け」を日本保険・年金リスク学会誌に発表した.生命保険会社が取り扱っている企業年金には額面保証や利率保証さらには特別配当,成果配当といった仕粗みがある.本論文は,これらの仕組みをどちらか一方が行使可能な無期限アメリカン・プットオプションと無期限アメリカン・コールオプションの組み合わせとして定式化し,企業年金保険の価格を解析的に導出した.さいごに,個人の生命保険への加入問題を消費と資産運用のバランスから扱った論文「共働き世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画」を日本金融・証券計量・工学学会第24回冬季大会(12月・筑波大学)にて発表した.本論文では,世帯主に加えて収入のある配偶者についても考慮し,世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画を解析的に導出した.簡単な数値例から,いくつか常識と異なる結果を得た.例えば,リスク回避度に依存するとはいえ,収入のある二人が世帯を形成する場合,相対的に将来収入の小さい個人は,たとえ十分な収入を得ていても生命保険ではなく年金(生存保険)に加入する戦略が最適であることが示された.まず,個人の生命保険への加入問題を消費と資産運用のバランスから扱った論文「共働き世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画」が日本保険・年金リスク学会誌(Vol.2,No.1pp.33-55)に掲載された.本論文では,世帯主に加えて収入のある配偶者についても考慮し,世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画を解析的に導出した.簡単な数値例から,いくつか常識と異なる結果を得た.例えば,リスク回避度に依存するとはいえ,収入のある二人が世帯を形成する場合,相対的に将来収入の小さい個人は,たとえ十分な収入を得ていても生命保険ではなく年金(生存保険)に加入する戦略が最適であることが示された.次に,家屋を保有する家計の資産運用問題を地震危険の下で扱った研究「地震による家屋の損壊と家計の最適消費投資計画」を日本保険・年金リスク学会第3回研究発表大会(2006年10月)において口頭発表した.家屋は資産であるとともに効用をもたらす耐久消費財であることをモデル化し,地震危険の下では予想外に家屋のサイズを上昇させる必要があることが分かった.これは地震発生までの間により大きな家に住み,より多くの効用を得ることが合理的であることを意味する.もちろん,様々な仮定の下で得られた結果であり,今後より現実的な設定を試みる必要がある.また同研究は,国際会議Quantitative Methods in Finance Conference 2006(12月・シドニー)において"Optimal Consumption and Investment Strategies of Homeowners Facing the Risk of Earthquakes"として発表した.本研究の目的は,個人消費者の視点から,(i)生命保険の価格付け問題および(ii)保険加入計画問題を解くことである.まず,生命保険会社のデフォルトリスクを考慮し,生命保険会社の負債である企業年金保険の価格付けを行った論文「保険会社のデフォルトを考慮した企業年金保険の価格付け」を公刊した.生命保険会社が取り扱っている企業年金には額面保証や利率保証さらには特別配当,成果配当といった仕組みがある.本論文は,これらの仕組みをどちらか-方が行使可能な無期限アメリカン・プットオプションと無期限アメリカン・コールオプションの組み合わせとして定式化し,企業年金保険の価格を解析的に導出した.また,個人の生命保険への加入問題を消費と資産運用のバランスから扱った論文「共働き世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画」を発表した.本論文では,世帯主に加えて収入のある配偶者についても考慮し,世帯の投資と消費および生命保険加入に関する最適計画を解析的に導出した.簡単な数値例から,いくつか常識と異なる結果を得た.例えば,リスク回避度に依存するとはいえ,収入のある二人が世帯を形成する場合,相対的に将来収入の小さい個人は,たとえ十分な収入を得ていても生命保険ではなく年金(生存保険)に加入する戦略が最適であることが示された.

さらに,家屋を保有する家計の資産運用問題を地震危険の下で扱った論文「地震による家屋の損壊と家計の最適消費投資計画」を発表した.保険加入問題と資産運用問題を同時に解き,保険コストの存在が家計に与える影響を分析した.
植物ウィルス感染応答制御に関する転写因子の研究

植物に感染するウイルスは、植物の生育を著しく阻害することから農業に深刻な影響を与え、穀物などの生産量に大きな影響を与えることが知られている。これまでに、ウイルスの影響を軽減するために、連作を避けたり、抵抗性を持つ品種を選択したり、また、レプリカーゼやウイルスコートタンパク質遺伝子を植物で発現させる試みがなされている。しかし、これらの技術は費用がかかるものも多く、効果が長続きしないとう欠点がある。本課題では、植物に持続的なウイルス抵抗性を付与させるための試みとして、植物転写因子を操作して、抵抗性を高める開発研究をおこなった。また、本研究は、ウイルス感染が、植物の生育にどの様に影響し、生育阻害を誘導するのかについて分子機構の側面から明らかにするため、その機構に関与する転写因子の同定と機能解明を目指した。平成26年8月までにウイルス感染で発現が変化する転写因子を発現解析から明らかにするため、産総研・生物プロセス研究部門で開発されたキメラリプレッサーによる新規遺伝子サイレンシングシステムであるCRES-T法で作成された、シロイヌナズナ全転写因子を網羅するキメラリプレッサー発現種子ライブラリーを用いて、ウイルスに対して感受性の異なるライン(耐性および過敏性株)の単離を行い、複数のラインでウイルス抵抗に変化が見られるラインの選択に成功した。現在再現性実験を進めるとともに、それに含まれるキメラリプレッサーの同定を行った。また、平行して用いウイルスが植物体内で増殖するために必須なタンパク質と相互作用するシロイヌナズナタンパク質を探索するため、酵母ツーハイブリッド法を用いて解析を行った。その結果、ウイルスの増殖に関与していると考えられるシロイヌナズナ転写因子を同定した。この研究の結果について再現性を確認するとともに、論文作成準備および特許申請準備を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究課題名:植物ウィルス感染応答制御に関する転写因子の研究本研究は、植物ウイルス感染に関わる分子機構を解明し、ウイルス抵抗性を持つ植物の作出を目的とする。これまで、ウイルスのコートタンパク質を発現させる方法など、種々のウイルス抵抗性を付与させる研究が進められているが、持続性に問題があり、コストがかかるなどの欠点が指摘されている。そこで本研究では、植物に持続的なウイルス抵抗性を付与させるため、植物転写因子を操作し抵抗性を高める為の開発研究を行う。また、ウイルス感染が植物の生育にどのように影響し生育阻害を誘導するのかについて分子機構の側面からも明らかにする。平成25年度(平成25年10月から開始)は、ウイルス感染で発現が変化する転写因子を発現解析から明らかにするため、ホスト研究機関である産総研生物プロセス研究部門で開発された、キメラリプレッサー、それらの転写因子遺伝子に対するキメラリプレッサーを作成し、それらと同時に感染させることによって、感染応答が変化するものを探索することを計画した。まず、ウイルスに対して感受性(耐性および過敏性株)の単離を行い、次に得られたラインから発現する転写因子(キメラリプレッサー)の同定を行うことを計画し、着任後実験の準備を開始した。ホスト植物であるベンサミアナ種タバコの栽培を新たに始めるためには、まずはホストの研究室のシステムを熟知する必要があり、それに2ヶ月近く要した。さらに、感染実験を行う予定であったが、ウイルス感染実験の申請に3ヶ月が必要で有、感染実験を開始できたのが2月半ばであった。現在、随時感染実験を進めており、今年度内には、結果が得られる予定である。着任後ホストの研究室のシステムを熟知する必要があり、それに2ヶ月近く要した。さらに、感染実験を行う予定であったが、ウイルス感染実験の申請に3ヶ月を要したため、予定より若干遅れている。

スターティング時には起こりうることで有、軌道に乗れば取り戻せる遅れである。26年度は、感染実験を順次進め、応答する因子の単離を進める。実験計画は、よく練られており、簡素であるため、順調に進めば結果が良好な結果が期待できる。
スペクトラルドメインOCTを用いた脈絡膜断層撮影による綱脈絡膜疾患の病態解明

本研究は、申請者らが高速高解像度スペクトラルドメイン光干渉断層計(OCT)を利用して新規に開発した「脈絡膜断層像の視覚化法および脈絡膜厚の測定法」を用いて脈絡膜断層像の定性的・定量的変化を解析し、網脈絡膜疾患の病態を解明することを目的として行ったものである。平成22年度は高齢者の視覚障害の主要原因である滲出型加齢黄斑変性(AMD)の中心窩下脈絡膜厚(CCT)の解析を行い、年齢、性別、眼屈折度数などのCCTに影響を与えうる因子にて補正後においても、本邦に多くみられるポリープ状脈絡膜血管症(PCV)は狭義滲出型AMDと比較して有意にCCTが厚く、両者の脈絡膜構造に差異が存在する可能性を示した。正常の僚眼とのCCTの比較ではPCVでは患眼が僚眼よりも有意にCCTが厚いのに対し、狭義滲出型AMDでは患眼と僚眼のCCTに有意な差を認めなかった。また滲出型AMDの治療として現在第一選択となっている抗血管内皮成長因子(VEGF)抗体の硝子体内注射後には治療開始1ヶ月後にはすでにCCTの減少が認められ、治療追加回数にかかわらず1年間の経過においてCCTの回復が見られないことを明らかにした。後眼部の先天形態異常であり黄斑部の漿液性網膜剥離が生じうる傾斜乳頭症候群ではCCTが正常眼と比較して著しく薄くなっており、同症候群においての網膜剥離の発症と脈絡膜循環異常との関連性が示唆された。以上のように我々が開発した新手法を用いることで滲出型AMDを中心とした網脈絡膜疾患の病態に関する新知見が多く得られ、非常に有意義な結果を得ることができた。本研究は、申請者らがスペクトラルドメイン光干渉断層計(OCT ; optical coherence tomography)を利用して新規に開発した「脈絡膜断層像の視覚化法および脈絡膜厚の測定法」を用いて、種々の網脈絡膜疾患眼および緑内障眼における脈絡膜の定性的・定量的変化を網羅的に解析し、脈絡膜の変化に注目して各疾患の病態を解明することを目的としたものである。平成21年度は滲出型加齢黄斑変性(AMD)を対象として中心窩下脈絡膜厚測定を網羅的に施行した。広義の滲出型AMDは臨床的に狭義AMD、ポリープ状脈絡膜血管症(PCV)、網膜血管腫状増殖(RAP)に分類されるが、これらの中でPCVが有意に中心窩下脈絡膜厚が厚く、その病態に脈絡膜血管の拡張や透過性亢進所見が関連しているものと推察された(第63回日本臨床眼科学会)。同様に片眼性の滲出型AMDにおいてその僚眼との中心窩下脈絡膜厚を比較してみると、PCVでは患眼が僚眼よりも有意に厚いが、狭義AMD、RAPでは患眼と僚眼に差はみられなかった(第114回日本眼科学会発表確定)。また緑内障において線維柱帯切除術後の眼圧下降に伴い脈絡膜厚が増大し、減圧手術は眼圧下降により直接的な視神経乳頭の機械的圧迫を減じるだけでなく、脈絡膜血流の改善により神経保護効果をもたらす可能性も示唆された(第20回日本緑内障学会)。これらの結果より脈絡膜厚の評価は黄斑疾患、緑内障において病態の理解、治療効果の評価に今後もさらに重要性を増していくものと考えられた。
低分子量 G タンパク質の膵癌浸潤・転移への関与

我々は、膵癌細胞の浸潤・転移を抑制する分子としてBARTを同定した。本研究では以下の項目の実験を終了した。(1) BARTは低分子量Gタンパク質であるARL2の活性を抑制し、Rho GTPaseであるRhoA活性を亢進させて膵癌細胞の浸潤・転移を抑制する。BARTと結合するARL2内の特異的結合部位を同定した。(2) BARTはRho GTPaseであるRac1に直接結合し、Rac1活性を低下させて膵癌細胞の浸潤・転移を抑制する。BARTと結合するRac1内の特異的結合部位を同定した。これらの実験により、BARTとARL2およびRac1との結合を阻害するペプチドを合成することができた。我々は膵癌細胞の浸潤・転移を抑制する分子としてbinder of Arl Two (BART)を同定し、BARTは低分子量Gタンパク質Rac1活性を直接抑制することを明らかにした。本研究の目的は、BARTが認識するRac1および過去に報告されたBART結合性低分子量Gタンパク質ARL2の両者との結合部位のアミノ酸配列を同定することである。研究期間内に以下の実験を行い、上述の命題について明らかにしていく。「Rac1およびARL2それぞれの全アミノ酸配列に対し、N末から約30アミノ酸毎にGST融合タンパクを作成する。BART、ARL2、Rac1のすべてを発現している膵癌細胞株S2-013のライセートを用いてGSTプルダウンを行う。同定されたBARTとの結合部位を含むRac1およびARL2由来の領域を比較し、推察される結合部位に対するペプチドを合成する。再び合成したペプチドとともにGSTプルダウンを行い、ペプチドがBARTとRac1およびARL2との結合を阻害するかを解析する。」当該年度内に施行を予定した実験は、ほぼ予定通りに行われている。「Rac1およびARL2それぞれの全アミノ酸配列に対し、N末から約30アミノ酸毎にGST融合タンパクを作成し、BART、ARL2、Rac1のすべてを発現している膵癌細胞株S2-013のライセートを用いてGSTプルダウンを行った。BARTとの結合部位を含むRac1およびARL2由来の領域を同定した。推察される結合部位に対するペプチドをRac1とARL2それぞれに対して複数合成した。BARTとRac1およびARL2との結合を阻害するペプチドを同定するために、S2-013のライセートを用いてGSTプルダウンを行った。ペプチドがBARTとRac1およびARL2との結合を阻害するかをwestern blotを行った。現在、結果の再現性を確認中である。」平成27年度までに予定していた研究計画は、ほぼ予定通りに行われた。BARTの特異的なGTPアーゼ活性化タンパク質(GAP)機構を明らかにするためには、BARTと結合する低分子量Gタンパク質内の特異的結合部位を同定する必要がある。特異的結合部位に相当する部位の同定までほぼ予定通り終了した。消化器病学【BARTとRac1およびARL2との結合を阻害するペプチドの作成】

膵癌細胞内在性BARTと結合する30アミノ酸から成るRac1およびARL2由来のペプチドを合成する。ペプチドのN末に11個のアルギニンを付加して、ペプチドを膵癌細胞の細胞膜を通過して細胞内に入れるようにする。まず、in vitroでペプチドの結合阻害作用を検討する。合成したペプチドを添加して、前述したGSTプルダウン実験を行い、ペプチドが膵癌細胞内在性BARTとRac1およびARL2との結合を阻害することを確認する。BARTの特異的なGTPアーゼ活性化タンパク質(GAP)機構を明らかにするためには、BARTと結合する低分子量Gタンパク質内の特異的結合部位を同定する必要があると考えた。GST融合蛋白質発現用ベクターPGEX-6PへRac1およびARL2それぞれの全アミノ酸配列に対し、N末から約30アミノ酸毎に相当するDNA断片を膵癌細胞株S2-013からサブクローニングした。大腸菌でGST融合タンパク質を発現させ、Glutathione Sepharose 4Bを用いて大腸菌由来タンパク質を除去し、GST融合タンパク質を精製した。【2、GSTプルダウン】S2-013のライセートと精製したRac1およびARL2由来GST融合タンパクを混ぜ合わせて、S2-013に発現している内在性BARTと結合するアミノ酸配列を持ったGST融合タンパクをプルダウンする。市販の抗BART抗体を用いてウエスタンブロット法によりBARTが共沈することを確認した。ペプチド合成を行っていないため次年度使用額が生じた。【BARTとRac1およびARL2との結合を阻害するペプチドの作成】膵癌細胞内在性BARTと結合する部位を含む30アミノ酸から成るRac1およびARL2由来GST融合タンパクのアミノ酸配列を比較する。共通するアミノ酸配列があれば、その部位に相当するペプチドを合成する。平成26年度支給額の残額を同定したペプチドの合成費用に使用する予定である。平成27年度支給額については、in vitroおよび膵癌細胞を用いたペプチドの結合阻害実験を行う予定である。リコンビナント蛋白質とGST-プルダウン実験の経費が予想より下回ったため次年度使用額が生じた。平成25年度支給額の残額を同定したペプチドの合成費用に使用する予定である。平成26年度支給額については、in vitroおよび膵癌細胞を用いたペプチドの結合阻害実験を行う予定である。
優れたき裂治癒能力を利用したセラミックスの高能率な機械加工法

高温環境下におけるき裂治癒部の信頼性を評価した.1年目に開発した,セラミックスの高能率な研削加工手法に基づき作製した試験片を用いて,加工き裂治癒材強度特性の温度依存性を評価し,これら治癒部が高温環境下においても十分な強度を有することを実証するため,同研削加工手法に基づき作製した試験片を用いて,加工き裂治癒材の高温疲労強度特性を評価し,これら治癒部がガスタービンの燃焼ガス等の使用環境下においても十分な疲労強度を有することを実証した.(1)強加工を施したアルミナ/炭化ケイ素粒子複合材のき裂治癒による強度回復挙動:加工効率が高くコストが低い強加工を施した機械加工材に対してもき裂治癒は有用であり強度が完全に回復することを明らかとした.(2)強加工を施したアルミナ/炭化ケイ素ウィスカー複合材のき裂治癒による強度回復挙動:強加工を施した機械加工材に対してもき裂治癒は有用であり強度が完全に回復することを明らかとした.また,その結果,加工能率を大幅に向上させることに成功した.さらに,高温疲労特性を調査し,疲労環境下においてもき裂治癒部は母材より強固であることを明らかにした.したがって,セラミックスに強加工を施したとしても,その後最適な条件で導入されたき裂を治癒することにより,セラミックス部材の信頼性を高温域まで確保することが可能となることが明らかとなった.(3)アルミナ/炭化ケイ粒子素複合材の低酸素分圧下におけるき裂治癒挙動:使用中に部材に発生するき裂を模擬し,インデンテーション法により導入したき裂は燃焼ガスを模擬した低酸素分圧下(PO2>50Pa)であってもき裂治癒可能であることが明らかとなった.さらに,そのき裂治癒速度(vH)を使用温度(TH)及び酸素分圧(PO2)の関数として下式のように定式化することに成功した.この予測式を用いることにより,使用条件である温度及び酸素分圧から,き裂を完治するために必要な最短時間を見積もることができる.以上の成果は,高温構造用部材としてのセラミックスの信頼性及び経済性改善に対し大きく寄与するものと期待される.また,アルミナ/炭化ケイ素複合材をマイクロガスタービン等の高温構造用材料へ応用することに対し極めて有用な成果であると結論づけられる.き裂治癒能力とは材料自身がき裂を感知・修復するという機能であり,脆性材料であるセラミックスに適用する利点は極めて大きい.この機能を応用し,加工中に発生するき裂を全て治癒することでセラミックスの加工能率を大幅に改善することが本研究の目的である.本研究では,申請者が開発した,き裂治癒能力を有するアルミナ/炭化ケイ素粒子及びアルミナ/炭化ケイ素ウィスカー複合材を供試材として選択した.供試材に様々な一回切込み深さ(機械加工条件)で粗研削を行った.これら機械加工材は11001400°Cの大気中において1または10時間熱処理を行った。熱処理後の試験片の室温曲げ強度を測定し,発生した加工き裂に対するき裂治癒挙動を調査した.この結果,き裂治癒は非常に厳しい条件の機械加工により発生したき裂に対しても有効であることが分かった.また,セラミックスの機械加工工程にき裂治癒処理を導入することにより,セラミックス機械加工材の信頼性を高温まで確保できることが明らかとなった,以上のように。き裂治癒処理は低コストな工程であるにもかかわらず,信頼性を確保する上で非常に有効な手法であることが確認された.したがって,本研究の成果はセラミックスの信頼性確保とともに加工能率・加工コストの抜本的な改善に大きく寄与するものと期待できる.高温環境下におけるき裂治癒部の信頼性を評価した.1年目に開発した,セラミックスの高能率な研削加工手法に基づき作製した試験片を用いて,加工き裂治癒材強度特性の温度依存性を評価し,これら治癒部が高温環境下においても十分な強度を有することを実証するため,同研削加工手法に基づき作製した試験片を用いて,加工き裂治癒材の高温疲労強度特性を評価し,これら治癒部がガスタービンの燃焼ガス等の使用環境下においても十分な疲労強度を有することを実証した.(1)強加工を施したアルミナ/炭化ケイ素粒子複合材のき裂治癒による強度回復挙動:加工効率が高くコストが低い強加工を施した機械加工材に対してもき裂治癒は有用であり強度が完全に回復することを明らかとした.(2)強加工を施したアルミナ/炭化ケイ素ウィスカー複合材のき裂治癒による強度回復挙動:強加工を施した機械加工材に対してもき裂治癒は有用であり強度が完全に回復することを明らかとした.また,その結果,加工能率を大幅に向上させることに成功した.さらに,高温疲労特性を調査し,疲労環境下においてもき裂治癒部は母材より強固であることを明らかにした.したがって,セラミックスに強加工を施したとしても,その後最適な条件で導入されたき裂を治癒することにより,セラミックス部材の信頼性を高温域まで確保することが可能となることが明らかとなった.(3)アルミナ/炭化ケイ粒子素複合材の低酸素分圧下におけるき裂治癒挙動:使用中に部材に発生するき裂を模擬し,インデンテーション法により導入したき裂は燃焼ガスを模擬した低酸素分圧下(PO2>50Pa)であってもき裂治癒可能であることが明らかとなった.さらに,そのき裂治癒速度(vH)を使用温度(TH)及び酸素分圧(PO2)の関数として下式のように定式化することに成功した.

この予測式を用いることにより,使用条件である温度及び酸素分圧から,き裂を完治するために必要な最短時間を見積もることができる.以上の成果は,高温構造用部材としてのセラミックスの信頼性及び経済性改善に対し大きく寄与するものと期待される.また,アルミナ/炭化ケイ素複合材をマイクロガスタービン等の高温構造用材料へ応用することに対し極めて有用な成果であると結論づけられる.
スーパーコンピュータのための数値計算のアルゴリズムの研究

本研究の対象とするところはスーパーコンピュータのための数値計算の主要なアルゴリズムであるが,そのうちとくにスーパーコンピュータにおいて重要な役割を果している大規模な線形計算に関して重点的に研究を行った.まず,名取は,スーパーコンピュータにおける大規模線形計算で有用な計算法について調査を行った.その調査を基にして,いろいろな計算法の比較検討を行い,とくに前処理付き共役勾配法および前処理付き共役残差法について詳細な研究を行った.大規模線形計算でよく利用されているSOR法をスーパーコンピュータで実行させるとき,ベクトル化の効率を上げようとして安易に書換えを行っているケースをよく見かけるが,杉原・小柳・森は,この書換えは本来のSOR法とは異なる方法を与え,しかもSOR法自体の収束を悪くする可能性があることに注目した.そして,この書換えた方法の収束性を理論的に解明し,実際にその収束は本来のSOR法よりも悪く,しかも加速パラメータの選択範囲にかなりきつい制限があることを明らかにした.前処理付き共役傾斜法(あるいは共役勾配法, CG法)の有効性を示すためにいろいろな数学的手法が試みられているが,森は,正定値対称行列の場合のICCG法について,残差多項式を利用してその有効性の解析を行った.残差多項式を具体的にプロッタによって描くことによって, CG法およびICCG法のいろいろな新しい性質を得た.数値計算で基本的重要性をもつ基本関数について,小柳は,並列型スーパーコンピュータの数体系における可能な計算法とその計算効率および誤差について研究を行った.本研究の対象とするところはスーパーコンピュータのための数値計算の主要なアルゴリズムであるが,そのうちとくにスーパーコンピュータにおいて重要な役割を果している大規模な線形計算に関して重点的に研究を行った.まず,名取は,スーパーコンピュータにおける大規模線形計算で有用な計算法について調査を行った.その調査を基にして,いろいろな計算法の比較検討を行い,とくに前処理付き共役勾配法および前処理付き共役残差法について詳細な研究を行った.大規模線形計算でよく利用されているSOR法をスーパーコンピュータで実行させるとき,ベクトル化の効率を上げようとして安易に書換えを行っているケースをよく見かけるが,杉原・小柳・森は,この書換えは本来のSOR法とは異なる方法を与え,しかもSOR法自体の収束を悪くする可能性があることに注目した.そして,この書換えた方法の収束性を理論的に解明し,実際にその収束は本来のSOR法よりも悪く,しかも加速パラメータの選択範囲にかなりきつい制限があることを明らかにした.前処理付き共役傾斜法(あるいは共役勾配法, CG法)の有効性を示すためにいろいろな数学的手法が試みられているが,森は,正定値対称行列の場合のICCG法について,残差多項式を利用してその有効性の解析を行った.残差多項式を具体的にプロッタによって描くことによって, CG法およびICCG法のいろいろな新しい性質を得た.数値計算で基本的重要性をもつ基本関数について,小柳は,並列型スーパーコンピュータの数体系における可能な計算法とその計算効率および誤差について研究を行った.本研究班では、スーパーコンピュータのための基本的手法の一つとして、大規模疎行列を係数にもつ連立1次方程式の解法である前処理付き共役傾斜法あるいわ前処理付き共役残差法の系統の方法(ICCG法、MICCG法、ILUCR法、BCG法、CGS法等)について、そのアルコリズムと効率に関して研究し、さらにいろいろな実際上の問題に応用した場合のその適性を確かめる研究を行っている。名取は、大型の非対称疎行列に対する線形計算の方法であるBCG法とCGS法の比較研究を行った。森は、ICCG法等の共役傾斜法系統の方法のいわゆる残差多項式を具体的に図示し、収束の様相を調べる研究を行った。杉原・小柳・森は、スーパーコンピュータにおける計算でとくに流体力学の分野で現在でもよく使用されているベクトル化するSOR法系統の方法についてその効率を理論的に解析し、この方法の効率がかなり悪いことを明らかにした。また、森・名取は、溶鉱炉における鉄とスラグの流れの問題を有限要素法によって解析し、そこに現れる連立1次方程式にICCG法を適用して効率的に解を得た。さらに、小柳は格子ゲージ理論に現れる問題に不完全LU分解を前処理とする共役残差法を適用し、235万元の複素連立1次方程式を解くことに成功した。本研究班では、もう一つのテーマとして、スーパーコンピュータのための基本関数の計算アルゴリズムの研究を行っている。ベクトル計算機あるいは並列計算機における基本関数の並列計算アルゴリズムについては、さらに昭和62年度にも継続して研究を行う予定である。