hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模ナース・スケジューリング問題を効果的に解く階層型進化的計算法の確立

具体的には,連続空間における既存の最適化手法を離散空間に適用する際に用いられる手法を用いて,花火アルゴリズムで離散空間を探索するための手法の拡張を行った.拡張を行った結果,離散空間で探索を行う花火アルゴリズムを組み合わせ最適化問題に適用することで,従来の遺伝的アルゴリズムやバイナリ型粒子群最適化法と比較して,少ない世代数で最適解を発見することができることを確認することができた.さらに,研究代表者らがこれまでに開発した階層型遺伝的アルゴリズムにおいても,近傍個体の投入指標に改良を加えることで,階層的な最適化問題においてその探索性能が改善されることを確認することができた.階層型進化的計算アルゴリズムの開発を行った結果,複雑な問題を階層化することにより,従来手法と比較して探索に要する時間を約30%削減することができた.また,開発したアルゴリズムの汎用性についても明らかにすることができた.それに加えて,個体集団を分割することで,探索の効率が改善されると同時に,探索の安定性が向上することを明らかにすることができた.今後は,今年度に提案した階層的評価関数の微修正と,この基準に基づいた知識抽出アルゴリズムの開発を研究分担者と協力して行う予定である.具体的には,局所記号パターン同士の隣接関係を構築し,局所的な部分探索空間を構成するアルゴリズムを確立する.その際に,評価における階層的な評価基準に基づいて局所記号パターン同士の類似性を定義することを検討する予定である.また,上記のアルゴリズムとの整合性を図りながら,階層型進化的ナース・スケジューリング法の開発を行う.具体的には,実行可能な特徴的記号パターンの組み合わせで局所的な最適化問題を構成し,これらの最適な組み合わせを研究分担者らと研究代表者がこれまでに共同で開発した階層的複数解空間競合型進化的計算法を拡張することによって求めることにより,探索空間の効果的な階層化と次元圧縮を行う予定である.また,進化的計算法における効率的な探索を実現するため,研究代表者によってこれまでに開発された次世代個体集団の配置決定法の概念を取り入れ,効率的な探索を実現したいと考えている.特に,H28年度から2名の研究分担者を追加したことで,研究の進捗は向上すると考えている.今後は,今年度までに提案した階層的評価関数と階層型進化的計算アルゴリズムの性能評価を行うとともに,ナース・スケジューリングに適用し,その有効性を検証していく予定である.また,知識抽出アルゴリズムの開発についても並行して進めて行く予定にしており,その成果が得られ次第,これまでに提案したアルゴリズムへ組み込む予定である.しかし,知識抽出アルゴリズムの開発については,昨年度と同様に,データ間の類似性の選定と評価に時間を要していることもあり,一定期間で成果が得られない場合については,これまでに提案したアルゴリズムに基づいて,従来手法との性能評価を行う予定にしている.ソフトコンピューティング今年度,高速な計算機を購入する予定にしていたが,研究分担者の追加を検討する必要が生じたため,予算配分の再計画を行わざるを得なかった.
骨関節症自然発症マウスにおける軟骨・骨の破壊メカニズムの解析

OAを発症したC75Bマウス大腿部筋肉内に、ウシ大腿骨より部分精製したBHPを2%酸性アテロコラーゲンゲルと混合したものを注射した。2週後に骨形成を確認し、3週でと殺し、形成された骨を組織学的に観察した。現在、OAを発症していないマウスとの比較を行っている。また、rBMP-2の提供を、製薬会社と交渉中である。
ヒドラとクロレラの共生の系統・進化学的解析

ヒドラ属に属するクロレラを細胞内共生させているviridissimaグループのヒドラ(グリーンヒドラと総称されている)用いて、宿主のヒドラの分子系統のトポロジーと共生クロレラの分子系統のトポロジーが一致すること、共生クロレラが出芽による無性生殖・配偶子形成を伴う有性生殖いずれの場合でも垂直伝播することを明確にし、その起源の年代やその後の進化等について考察を行った。その結果、グリーンヒドラとクロレラの共生は、パンゲア大陸が分裂する以前に起こり、その後宿主であるグリーンヒドラと共生体であるクロレラが世界中に分布を広げながら共進化してきたという説を提起した。ヒドラ属に属するクロレラを細胞内共生させているviridissimaグループのヒドラ6系統とそのうちの2系統から共生クロレラを除去した2系統のヒドラを用いて、宿主のヒドラの分子系統のトポロジーと共生クロレラの分子系統のトポロジーが一致すること、共生クロレラが無性生殖・有性生殖いずれの場合でも垂直伝播することを明確にし、その起源の年代やその後の進化等についてのについて考察を行って論文, (Symbiosis between hydra and chlorella: Molecular phylogenetic analysis and experimental study provide insight into its origin and evolution. Kawaida, Hitomi; Ohba, Kohki; Koutake, Yuhki; Shimizu, Hiroshi; Tachida, Hidenori; Kobayakawa Yoshitaka. MOLECULARPHYLOGENETICS AND EVOLUTION vol.66: 906-914)にまとめ発表した。また、その後の研究によって有性生殖時に共生クロレラが経卵的に垂直伝搬する過程を詳細に明らかにすることができ、viridissimaグループのヒドラ間では、人為的な共生クロレラの交換が比較的自由に可能で、その新しい共生関係が長期に渡って維持されることも明らかになりつつある。さらに、vulgarisグループに属する複数のヒドラの系統においてクロロコッカムとの共生が起こり、長期にわたって維持されることも明らかになりつつある。また、viridissimaグループのヒドラ間では、人為的な共生クロレラの交換が比較的自由に可能で、その新しい共生関係が長期に渡って維持されることを明らかにした。さらに、宿主・共生体の組み合わせが宿主であるviridissima groupのヒドラにおける有性生殖の誘起に影響を与えることを見いだすことができた。また、viridissimaグループのヒドラを用いて、通常のクロレラとの共生状態にあるヒドラと人為的に共生体であるクロレラを助教したヒドラのトランスクリプトームの比較解析に取り組みつつある。また、vulgarisグループに属する複数のヒドラの系統においてクロロコッカムとの共生が起こり、長期にわたって維持されることも明らかになりつつある。遺伝学研究所に維持されていたグリーンヒドラ8系統(viridissimaグループのユーラシア産のもの4系統、北米産のもの2系統と日本産vulgarisグループのもの2系統)を材料に、宿主のヒドラと共生緑藻の分子系統的解析を同時に行い、viridissimaグループのグリーンヒドラの宿主6系統の分子系統樹の分岐パターンと共生クロレラの分子系統樹の分岐パターンが一致することを明らかにすることができた。これは、viridissimaグループのヒドラの祖先とクロレラの間で過去に1回共生が起こり、その後共種分化を繰り返してきたと言うことを示唆した。しかし、自由生活をするクロレラを加えて共生クロレラの分子系統的解析を行うと共生クロレラだけで単系統となることはなかった。Hussら(1993)は、同様の結果から共生の起源は複数回あったとの提案をしている。この、一見矛盾する結果について、申請者らは、ヒドラとクロレラの共生の初期段階では一旦共生を行い宿主と共種分化をした後に再度共生クロレラが自由生活に戻るということを考えれば、過去に1回共生が起こりその後共種分化を繰り返してきたという節も成り立つことを提起した。また、宿主ヒドラと共生クロレラの関係の種特異性を、上記の分子系統解析によって得られたそれぞれの系統間の遺伝的距離を考慮しながら、共生クロレラを人工的に除去した2系統のviridissimaグループのヒドラに各系統のviridissimaグループのヒドラから抽出したクロレラを再導入し解析することができた。その結果、種特異性は低いことを明らかにすることができた。これは、ヒドラの内胚葉上皮細胞内の環境は相互に似ている、また、長期にヒドラと共生関係を維持してきた共生クロレラの性質も相互に類似してきていることを示していると解釈している。本課題の研究目的の主要部分は、以下の2点である。(1)viridissimaグループのヒドラと緑藻(クロレラ)との共生の起源について、どのように始まったのか(一回の共生が起源か、複数回の共生が起源か。それぞれの場合その共生はいつ頃どこで始まったのか)を、主に分子系統学的解析を手段として明らかにする。(2)グリーンヒドラ

各系統から共生緑藻を単離し、共生緑藻を除いた他の系統のヒドラに移植し定着の成否・その程度を測定する。その結果の解析により、宿主のヒドラと共生緑藻の種特異性・共生の安定性の度合いを推定する。これにより、ヒドラと共生緑藻との共進化がどのように進んでいったかを解明する。この(1)、(2)については、研究実績概要に示したように、論文として報告するに足る成果を得て、実際に論文として公表することができた。この点から考えて、本研究計画の達成度はおおむね順調であると判断している。当初の予定通り、クロレラを共生させているviridissmaグループのヒドラ(宿主)の分子系統的解析をミトコンドリアDNAの塩基配列情報に基づき解析し、同時に、共生クロレラのの分子系統的解析を核DNA(18rRNA遺伝子)と葉緑体DNA(rbcL遺伝子)の塩基配列情報に基づいて解析することができた。また、両者の分子系統樹の分岐パターンの比較解析をTreeMap1.0(共生関係を解析するソフトウェアー)を利用しておこない、5回の共種分化があったことを推定することができた。一方、自由生活をするクロレラを加えて共生クロレラの分子系統的解析を行うと共生クロレラだけで単系統となることはなかったが、申請者らは、ヒドラとクロレラの共生の初期段階では一旦共生を行い宿主と共種分化をした後に再度共生クロレラが自由生活に戻るということを考えれば、過去に1回共生が起こりその後共種分化を繰り返してきたという説明が成り立つことを提起した。また、クロレラの再導入実験などにより宿主と共生クロレラ間の種特異性は低いことを明らかにすることができた。これらの結果は、international Workshop "Searching for Eve: basal metazoans and the evolution of multicellular complexity",(ドイツ、2011.9)、"Molecular phylogenetic study on green hydra and its symbionts, Chlorella species")や動物学会第82回大会(旭川、2011.9)「クロレラの再導入実験による宿主グリンヒドラと共生クロレラの種特異性についての検討」として学会発表を行った。また、これまでの結果は現在論文にまとめ学術誌に投稿する準備中である。残る2つの計画は次の(3)と(4)である。(3)共生の初期過程にあると考えられるvulgarisグループと安定した共生状態にあると考えられるviridissimaグループに属するグリーンヒドラとそれぞれから共生緑藻を除去したヒドラを様々な環境条件下で飼育し、その増殖率等を測定することによって、共生による適応度の変化を推定する。その結果の比較・解析によって共生の初期過程から安定期に達するまでの進化過程の解明を目指す。
胃癌の発生と増殖機構

1.胃癌における増殖因子スキルス胃癌(未分化型癌)から樹立されたKATO-III株細胞から増幅している遺伝子としてKーsam遺伝子を分離しその遺伝子のcDNAの塩基配列を決定し、チロシンキナーゼ活性を有する新しい受容体をコードすることが明らかとなった。さらに、Kーsam cDNAを用いてヒトteratocarcinoma細胞のcDNAライブラリーからKーsamに相同性のあるNーsam遺伝子を分離した。これはヒトbFGF受容体をコードする遺伝子である可能性が高い。胃癌由来TMKー1はEGF受容体、9A3抗原、Eーカドヘリンを発現しているが、そのうちEーカドヘリンが接着因子の主たるものであることがわかった。更に、EGF受容体の局在性をレーザー顕微鏡で調ベると、Eーカドヘリンの局在とよく一致していた。EGF受容体と接着因子は一つの調節機構として重要であると考えられた。2.胆汁による胃癌の発生空腸切断術の後、空腸のoral断端を盲端とし、anal断端を胃体部に吻合し、胆汁を含む十二指腸液が幽門部から胃に逆流する状態で動物を飼育すれば幽門輪の部分に、多発性に、腺腫性病変を100%、腺癌を43%に作ることができた。この実験から、胆汁の逆流で胃癌が発生することが示された。3.臨床病理学的事項早期胃癌744例を分化型(D)と未分化型(U)とに二大別した。50才代胃癌では1920年代出生群には他群にみられない識徴ー即ち高D/U比(3.8)が認められた。同じ50才代でも1920年代出生の胃癌は高分化型が特に多かった。この事実から、若年時の生活環境に特殊性を考慮する必要があるものと考えられた。
同種骨髄移植後の免疫学的再構築に関する研究

同種骨髄移植後のリンパ球におけるCD2, CD3, CD4, CD8の再構築については一定の傾向が認められた。すなわち、CD2は1ケ月以内、CD3は3ケ月以内、CD8は6ケ月以内にほぼ正常化するが、CD4の回復は長期間遷延し、CD4/CD8比<1.0が1年以上持続した。T細胞の活性化経路のうち、CD28経路が他の経路に比し早期に回復する傾向を認めた。GVHDを発症した症例ではCD29の発現が増強していた。同種骨髄移植後後の主要なT細胞抗原の再構築については、少数例での検討ではあるが、ほぼ明らかになったと考えている。GVHDの発症と深く関係していると考えられるT細胞の活性化経路についてはCD28経路の重要性、GVHDに関与しているT細胞上分子についてはCD29の重要であるが、症例を重ね今後も検討を続けていく必要がある。同種骨髄移植は、各種の悪性腫瘍特に白血病の根治的治療法として注目されているが、日和見感染症(oppotunistic infection, OI)を移植片宿主病(graft-versus-host disease, GVHD)の制御が重要な課題である。移植の際に輸注されるドナー単核球に含まれるT細胞系幹細胞は患者の萎縮胸腺や胸腺外組織で分化・成熟せざるをえないためT細胞の分化障害によって引き起こされたT細胞機能異常の遷延がOIの重要な誘因であると考えられる。平成6年度に検討しえたallo-BMT症例は8例であるが、移植後のリンパ球におけるCD2,CD3,CD4,CD8の再構築については一定の傾向が認められた。GVHDを発症した症例ではCD29の発現が増強している傾向を認めた。allo-BMT後の主要なT細胞抗原の再構築については、少数例での検討ではあるが、ほぼ明らかになったと考えている。GVHDの発症と深く関係していると考えられるT細胞の活性化経路についてはCD28経路の重要性、GVHDに関与しているT細胞上分子についてはCD29の重要性に注目しているが、症例を重ね今後も検討を続けていく必要があると考えている。平成7年度に検討しえたallo-BMT症例は6例であるが、移植後のリンパ球におけるCD2,CD3,CD4,CD8の再構築については一定の傾向が認められた。すなわち、CD2は1ケ月以内、CD3は3ケ月以内、CD8は6ケ月以内にほぼ正常化するが、CD4(特にCD45RA_+サブセット)の回復は長期間遷延し、CD4/CD8比<1.0が1年以上持続した。また、GVHDを発症した症例ではリンパ球の主要接着分子LFA-1とVLAβ鎖(CD29)の発現が増強していた。allo-BMT後の主要なT細胞抗原の再構築については、ほぼ明らかになってきたと考えている。GVHDの発症と深く関係していると考えられるT細胞の活性化経路についてはCD28経路の重要性、GVHDに関与しているT細胞上分子については接着分子の重要性に焦点をあてて、今後も検討を続けていく必要があると考えられる。
二階建ての御殿にみる近世武家住宅の実体と空間の構成

江戸城については、以前に実見を行った東京国立博物館所蔵の本丸御殿の屋敷図について、引き続きCADによるのデジタルトレースをおこない平面図を製作している。これについては一階と二階の位置関係などを整理し、『千代田城大奥』などの文献資料の記載内容との比較を試みている。大名の御殿については、尾張藩御深井丸新御殿の屋敷絵図と古写真の分析を行い、別の時期に存在した2つの新御殿の建築的な関係性や二階部分の取り扱いなどについて分析を行っている。本年度は上記の将軍家、大名家のほかに、以前に資料収集を行っていた旗本交代寄合美濃衆高木家のうち、東高木家の御殿に関する屋敷図5点について、文政3年から嘉永5年の屋敷地の様相と、御殿の建築的変遷を検討し、日本建築学会東海支部で研究発表をおこなった。御殿の変遷については、享保期、文政期、天保から嘉永期、近代の4つの画期が存在し、とくに文政期には二階建ての離れが実際に増築されことを明らかとした。この二階建てについては4期の中でも文政期だけに存在し、享保・文政を通して殆ど平面に変化のみられなかった主屋の表部分と対照的であることから、居住者の家族構成や趣向に強く影響された部分と考えられる。今年度の4月から就職に伴う作業および生活環境の変化があり、慣れない環境の中で調査を中心とした研究活動に遅れが生じた。屋敷図の史料収集については、比較的順調に進んでいる一方で、分析については日本建築学会東海支部において研究報告を行ったものの、当初予定していた対象すべてを分析するに至っておらず、現在までの進捗状況は遅れていると言わざるを得ない。史料調査の継続と分析をおこなう。調査予定としている史料は、今年度に引き続き、旗本の御殿、大名家、将軍家などを中心とした屋敷図史料である。史料からは史料そのものの時代や位置づけについても検討をする。分析については、二階を含む御殿全体の室構成、一階と二階の位置関係、部屋名等から各部屋の用途などを検討し、二階を含めた御殿全体の実体と空間構成を明らかとする。本研究は、史料や遺構の存在が明らかになっている、江戸時代に建てられた武家住宅の二階建ての御殿を対象に、文書史料などを用いた実証的な検討から空間構成を明らかにすることを目的としている。これを達成するために、2016年度は、将軍や大名の御殿に関する史料の把握・収集および整理をおこなった。具体的な史料として、江戸城については、都立中央図書館や東京国立博物館所蔵の主要な屋敷図を収集・掲載した書籍が既に発刊されている。それらのうち、二階が確認できる一部の屋敷図については、平面図のトレースと記述内容の翻刻をおこなった。大名の御殿については、報告書・書籍・論文などから、萩藩毛利家の江戸屋敷、富山藩前田家の新御殿、松代藩真田家の新御殿など、二階が確認できる御殿の屋敷図を収集した。斉朝時代の新御殿は、斉朝の死後、芝の天光院に寄付するために、一切が取り壊されたという。その後、同じ御深井丸に慶勝の居所として新御殿が再建されるのだが、今回確認した屋敷図には、取り払った範囲を示していない箇所もあり、二階を含めた一部の建物は取り払われずに残った可能性も考えられる。以上から、斉朝時代の新御殿の屋敷図と慶勝時代の新御殿の古写真との比較から2つの御殿の関係を明らかにすることで、2階部分を含む名古屋城御深井丸新御殿の実体の一部が解明できると考えられる。前述のように、蓬左文庫所蔵の名古屋城御深井丸新御殿の屋敷図史料については、実見によって二階に関する情報の有無を確認せねばならなかった。さらに現時点では二階に関する情報が得られていない。以上から、現在までの進捗状況は遅れていると言わざるを得ない。これを達成するために、平成29年度は、将軍や大名の御殿に加え、旗本の御殿に関する史料の把握・収集および整理をおこなった。江戸城については、東京国立博物館所蔵の屋敷図のうち二階に関わる屋敷図を実見し、一階と二階の位置関係など、平面の細部の確認をおこなった。平面はCADによるのデジタルトレースをおこない平面図を製作し、これまでおこなわれていない一階と二階の位置関係などを整理している。大名の御殿については、松代藩真田家の新御殿、金沢藩前田家の巽新殿の一部である成巽閣など、現存する二階建て御殿の実地見学をおこない、報告書等では得られなかった室内意匠などの情報について、写真撮影をおこなった。本年度は上記の将軍家、大名家のほかに、旗本が居住した御殿についても史料収集をおこなった。対象は、岐阜県大垣市上石津町の一部を自領とした交代寄合美濃衆高木家のうち、東高木家の御殿である。史料は個人所蔵であり、平面が確認できる屋敷図は享保、文政、大正と年代が確認できる4枚が存在する。このうち文政の屋敷図に二階建て建物が描かれる。筆者は、東高木家と同じ交代寄合美濃衆で東高木家と隣地同士であった西高木家について、天保から現在までの御殿の変遷とともに、嘉永建立の下屋敷御殿が二階建てであることを明らかにしている。西と東高木家との比較は、基本的な平面のほか、二階建ての存在した場所やその用途を考察する上で重要な意味をもつと考えられる。

屋敷図の史料収集については、比較的順調に進んでいる。一方で、今年度集まった史料に加え、昨年度達成できなかったトレース作業および分析を含めると、現在までの進捗状況は遅れていると言わざるを得ない。江戸城については、以前に実見を行った東京国立博物館所蔵の本丸御殿の屋敷図について、引き続きCADによるのデジタルトレースをおこない平面図を製作している。これについては一階と二階の位置関係などを整理し、『千代田城大奥』などの文献資料の記載内容との比較を試みている。大名の御殿については、尾張藩御深井丸新御殿の屋敷絵図と古写真の分析を行い、別の時期に存在した2つの新御殿の建築的な関係性や二階部分の取り扱いなどについて分析を行っている。本年度は上記の将軍家、大名家のほかに、以前に資料収集を行っていた旗本交代寄合美濃衆高木家のうち、東高木家の御殿に関する屋敷図5点について、文政3年から嘉永5年の屋敷地の様相と、御殿の建築的変遷を検討し、日本建築学会東海支部で研究発表をおこなった。御殿の変遷については、享保期、文政期、天保から嘉永期、近代の4つの画期が存在し、とくに文政期には二階建ての離れが実際に増築されことを明らかとした。この二階建てについては4期の中でも文政期だけに存在し、享保・文政を通して殆ど平面に変化のみられなかった主屋の表部分と対照的であることから、居住者の家族構成や趣向に強く影響された部分と考えられる。今年度の4月から就職に伴う作業および生活環境の変化があり、慣れない環境の中で調査を中心とした研究活動に遅れが生じた。屋敷図の史料収集については、比較的順調に進んでいる一方で、分析については日本建築学会東海支部において研究報告を行ったものの、当初予定していた対象すべてを分析するに至っておらず、現在までの進捗状況は遅れていると言わざるを得ない。史料調査の継続と分析をおこなう。調査予定としている史料は、旗本・大名家家臣の御殿を中心とした屋敷図史料である。史料そのものの時代や位置づけについて検討をする。分析については2016年度に収集した史料も含め、二階部分が一階のどの位置に重なるかを検討し、空間構成を検討する前段階として二階を含めた御殿全体の室構成について検討する。調査予定としている史料は、今年度に引き続く旗本の御殿と、大名家の家臣などを中心とした屋敷図史料である。史料からは史料そのものの時代や位置づけについても検討をする。分析については、二階を含む御殿全体の室構成、一階と二階の位置関係、角質の用途などを検討し、空間構成を検討する前段階として二階を含めた御殿全体の室構成から近世武家住宅の実体を明らかとする。調査予定としている史料は、今年度に引き続き、旗本の御殿、大名家、将軍家などを中心とした屋敷図史料である。分析については、二階を含む御殿全体の室構成、一階と二階の位置関係、部屋名等から各部屋の用途などを検討し、二階を含めた御殿全体の実体と空間構成を明らかとする。史料調査に時間をかけたため、屋敷図のトレースや文献史料の翻刻など、史料の整理・分析に伴うアルバイト作業員を雇うことが出来なかった。今年度は、昨年度おこなえなかった屋敷図のトレースに伴うアルバイト作業員を雇うことができた。しかし、本年度も前半は史料収集が中心となってしまったため、予定よりも少ない雇用期間となってしまった。
描出話法および関連構文の研究

描出話法(Represented Speech:RS)文の基本的文法特性を、その統語分布、とりわけ主節動詞(あるいは述部)に選択された補部(complement)かあるいは付加部(adjunct)か、文法範疇は何か、格素性は有するのか否か、といった点を中心にインフォーマント調査を行った結果、RS文は主節動詞によって選択されたものではない付加部であり、格素性を有しないことを明らかにした。また、典型的には発話行為動詞の補文の位置に埋め込まれているRS文の埋め込み方法は、けっして特異な埋め込み形式ではなく、直接引用文の埋め込み形式と同じ文法形式であることを主張した。さらに、Jackendoff(1990, 1997)における三部門並列モデル(Tripartite Parallel Structure)を仮定すれば、一見、補部の位置に生じているように見えるRS文は、統語構造(syntactic structure)では付加部として、概念構造(conceptual structure)では補部として機能していることを捉えられることを主張した。一方で、描出話法文の文法特性に関するこれまでの先行研究にあたり、そこで提出された事実やそれに基づく提案等の再検討を行った。研究初年度であった平成27年度内で、描出話法文の文法特性に関する基本的特徴づけを行い、RS文は主節動詞に選択されたものではない付加部だという、先行研究とは異なる新しい事実を発見した。さらに、RS文が文学作品等に特徴的な技法だとのこれまでの主張が、その埋め込み形式に関する限り、(部分的に)誤りであることを示した。具体的には、日本語には、英語には無い引用マーカーの「ト」が語彙要素としてあることから、トのCSに[WITH SAYING]という関数(function)があり、その関数の項(arugument)としてDQを選択しているとの主張を行った。この提案の帰結として、日本語のDQCに観察される、伝達行為とは言い難い動詞とDQが共起しているという事実を捉えることが可能になる。さらなる帰結として、「ト」のような語彙的引用マーカーが無い英語の場合、日本語ほど生産的ではないものの、限られてはいるものの観察されるのは、DQと共起している特定の動詞において、その動詞のCSで[WITH SAYING]が付加されているとの提案を行った。こうした研究成果は、syntaxを可能なかぎりシンプルにしようというCulicover and Jackendoff(2005)のプロジェクトにおける作業仮説にも通じ、本年度の学会等で研究発表を行う予定である。直接引用文(direct quote)における日本語と英語の相違点を、概念構造(conceptual structure)における違いとして捉えた。そのことで、syntaxの問題として考えられてきた直接引用構文の文法特性を(すべてではないものの)概念構造の問題として還元し、日英間の相違点も原理的に説明することが可能となった。本年度(最終年度)の研究は、描出話法文また直接引用文を埋め込む際、それらを補文として選択する、主節としての発話動詞(あるいは述部)が、日本語と英語では異なる振る舞いをすることを廣江(2018)で明らかにした。具体的には、日本語の場合、当該主節発話動詞は必ずしもnarrow syntax(別の言い方をすれば)計算体系のレベルで描出話法文あるいは直接引用文を選択するメカニズムを持っているわけではなく、Jackendoff (1990,1997, and 2005)で提唱されている語彙概念構造(Lexical Conceptual Strycture)を仮定すれば、その構造レベルにおいて選択(認可)されていると考えれば、母語としての日本語話者の直感にも合致するだけでなく、経験的にもより多くの事実を説明することができることを主張した。一方、英語の発話動詞の場合、日本語の場合に主張した選択特性が見られず、その結果、narrow syntaxで選択されないものは、非文となることを理論的に主張した。ところが、日本語と同様、明らかに直接引用文及び描出話法文をnarrow syntaxでは選択できないはずの発話動詞が選択している事実が観察される。この事実を捉えるためには、日本語の場合とは異なり、英語の場合は主節発話動詞そのものの語彙概念構造に、本来選択できないはずの直接引用文及び描出話法文を選択する、[SAYING[DQ]]という関数(function)とその項(argument)のスロットが付加されると考えることで説明ができることを主張した。本年度は、RS文を特徴づける他の特性、代名詞を含む指標語句の解釈等が小説技法上の作法なのか、またLFインターフェィスで特別なことが起こっているのか、つまり、言語内の現象なのか言語外の現象なのかを明らかにしたい。今後は、これまでの研究から得られた知見が描出話法文の文法特性にも適用可能かどうかの検証を行う予定である。さらに、描出話法文及び(直接引用構文を含む)関連構文において、これまで生成統語論で試みられてきた統語的アプローチがどの事実あるいはどの文法特性を説明する上で有効か(また有効でないか)を見極めていく方策である。英語学海外からの書籍が入荷するのが遅れたため。次年度に国際学会で研究発表する旅費として使用する予定関連書籍の購入に充てる。国際学会で研究発表を行う旅費として使用する。
アルツハイマー病危険因子SorLA細胞外領域の構造解明

アルツハイマー病の危険因子である一回膜貫通蛋白質sorLAの細胞外領域全長(sorLAect: 2030残基)について,構造解明を目指した研究を行った.研究開始当初は,分割した断片での構造研究を計画していたが,期間初期にsorLAectをシャペロン蛋白質と共発現させることで分泌発現させる方法を発見したため,組み換えsorLAectの発現・精製系を構築し,その分子形状を透過型電子顕微鏡を用いて観察する計画へと変更した.その結果,世界でも初めてsorLAectのネガティブ染色像を得ることに成功し,分子全体としては折れ曲がりのない伸びた形状を取っていることを明らかにした.平成26年度は,先行していたsorLA分子中のVps10pYEというコンストラクト(Vps10p + YPドメイン+ EGFドメイン)について,結晶化に向けた精製条件の検討を行った.その結果,1.発現培養からの硫酸アンモニウム沈殿法による粗生成と濃縮,2.当研究室で開発されたTargetタグを使った抗体アフィニティ精製,3. TEVプロテアーゼを使用したタグの切断,4. Endo Hを使用した修飾糖鎖の除去,5.ゲルろ過クロマトグラフィーによる会合画分の除去という基本的な精製手順は確立し,得られた純粋なサンプルを使ったリガンドペプチドの結合活性測定が可能となった.また,同じく得られたサンプルをネガティブ染色し,透過型電子顕微鏡観察を行うことで,溶液中でタンパク質粒子が単分散していることも確認できた.しかし,このコンストラクトは限外濾過膜に多量に吸着してしまうという性質のために溶液の濃縮が非常に困難であるという問題が表面化した.これを解決しようと,濃縮時のpHおよび温度の最適化,界面活性剤・塩・多価のアルコール類といった添加剤の検討,単独のシステイン側鎖によって間違った多量体が形成されていることを懸念したシステインブロック剤の使用等を行ってきたが,根本的な解決策はいまだ見つかっておらず,高濃度のタンパク質サンプルを多量に必要とする結晶化スクリーニングを実施するまでには至っていない.Vps10pYE結晶化用サンプルの調製と平行して,さまざまなsorLA細胞外領域フラグメントのコンストラクト設計を進める予定であったが,予備的に行った発現実験により,これまで成功していなかったsorLA細胞外領域全長の高効率発現が可能となる条件を,おそらく世界で初めて見出した.そこで,sorLA細胞外領域全長の発現条件の最適化を行い,HEK293T細胞において30mL程度の培養上清からでも泳動・染色で検出可能な量の目的タンパク質を可溶性で安定に回収することに成功した.平成27年度は,前年度にsorLA細胞外領域全長(sorLAect)の発現させる方法を発見したことにより,実験計画を変更してsorLAectの発現条件の最適化を進めた.sorLAectは20個のドメインで構成される2000残基以上の巨大なモジュラー蛋白質であり,これまで高純度に発現・精製に成功した例は報告されていないため,もちろん全体がどのような構造をしているかもわかっていない.筆者らはまず電子顕微鏡観察によってsorLAect全体構造を可視化することを目的とし,高品質のsorLAect蛋白質標品を安定して得られる発現・精製条件の探索を行った.当初はHEK293T細胞を使った接着細胞発現系を用いることで,培養上清200mLから50ug程度のsorLAectが得られた.この際に得られた量では,電子顕微鏡観察用サンプル調製にとっては少なすぎたため,さらなる発現系の改良を行い,浮遊細胞培養系を用いることで大幅な発現量の改善に成功した.加えて精製法の改良により,30mLの培養上清から100ug程度の精製標品を安定して得ることのできる体制を確立した.現在,電子顕微鏡観察用サンプル調製を試みている.さらに当初の研究計画には含まれていなかったが,筆者らが調製した精製蛋白質を抗原として用いて得られた特異抗体が,成功率が極端に低かったsorLA Vps10pの結晶化能を劇的に改善することを新たに発見した.新たに得られた特異抗体とVps10pとの複合体は,セットアップを行った翌日には結晶が成長し始めており,回折能も改善されていたため,その利用に向けた予備実験を進めた.このVps10p特異抗体は,Vps10pYEに対しても特異性を有していることを確認できたため,この抗体を利用した結晶化を試行していく予定である.初年度で発現を確認できたsorLA細胞外領域全長(sorLAect)について,試行錯誤の結果,かなりの高効率でさせることができた.精製法については,非特異的に蛋白質を失う手順の改善と濃度を下げすぎないことに留意して試行錯誤を行い,結果的に電子顕微鏡観察用のサンプルグリッドを調製するために十分な濃度と量を確保することが可能となった.この標品をゲル濾過およびネガティブ染色による予備的な電子顕微鏡観察を行った結果,蛋白質分子が溶液中に単分散していることが確認された.このような高品質な標品を安定的に産生できるようになったということは,当初の実験計画よりも高度な生化学実験が可能になったということを意味する.当年度は予定していたsorLAの分割フラグメントの調製を行わず,sorLAectの蛋白質取得法改善にエフォートを費やしたが,得られた蛋白質標品の重要性および品質を考えると,その選択と進捗は極めて妥当であったと考える.

このようにsorLAectが取得できるようになった状況でも,当初から予定しているVps10pYEの結晶構造は,sorLAによるリガンド結合の詳細を明らかにする目的でその重要性が薄れてはいない.Vps10pYEが限外濾過による濃縮時に濾過膜に吸着してしまい,結晶化に供するだけの量を取得できない問題に関しては解決していないが,偶然発見したVps10pの結晶化能を劇的に改善する特異抗体は,Vps10pYEにも高い親和性で結合することを今年度の実験で確認しており,現在停滞している状況を打破できるものと期待される.さらに当年度はVps10pを材料として,Vps10p特異抗体の詳細な性状解析を行っており,今後Vps10pYEの結晶化を行うに当たって有益な情報を多く得ていることを考えると,おおむね順調に進展していると言える.平成28年度は,前年度で確立した系で,sorLA細胞外領域全長(sorLAect)の浮遊培養細胞による発現とその精製を行い,精製標品のネガティブ染色による透過型電子顕微鏡観察を継続して実施した.染色にはモリブデン酸アンモニウムを使用し1蛋白質濃度の最適条件,2サンプルグリッドの種類と作製法,3染色剤の調製法とサンプル染色条件,4電子顕微鏡での測定条件を検討し,sorLAect分子の外形が確認できる2次元画像を取得することに成功した.その原画像からsorLAect単分子と思われる数多くの領域を切り出して平均化処理を行ったが,その計算が収束しなかったことからsorLAectはドメイン同士の位置関係に自由度のある柔軟な構造を取っていることが強く示唆された.以上,当初の大きな目的であったsorLAectのおおよその外形をとらえることに成功したと言え,現在ここまでの結果について論文報告を計画中である.また,同じく前年度見出した,sorLA Vps10pドメインの結晶化能を劇的に向上させる特異抗体93201のFabフラグメント93201Fabについての解析を進めた.まずsorLA Vps10pドメイン+リガンドペプチド+93201Fab複合体での結晶構造解析に成功し,その全体像を明らかにした.その結果,93201がsorLA Vps10pドメイン中で可動性が高いと考えられるC末端の10CCbドメインを固定することで,複合体の結晶化能を向上させていることが明らかとなった.また,この結晶構造中では,リガンドであるsorLAのプロペプチド断片が,sorLA Vps10p単体とプロペプチド断片の複合体構造と比較して180°回転した逆方向で認識されていた.これは,sorLA Vps10pドメインがリガンドのアミノ酸配列そのものではなく,β凝集を形成しやすいという性質を認識しているという以前我々が提唱した認識モデルを裏付ける結果であった.これまでに同様のリガンド認識モードを持つ蛋白質の解析例は報告されておらず,以上の結果について論文を執筆中である.アルツハイマー病の危険因子である一回膜貫通蛋白質sorLAの細胞外領域全長(sorLAect: 2030残基)について,構造解明を目指した研究を行った.研究開始当初は,分割した断片での構造研究を計画していたが,期間初期にsorLAectをシャペロン蛋白質と共発現させることで分泌発現させる方法を発見したため,組み換えsorLAectの発現・精製系を構築し,その分子形状を透過型電子顕微鏡を用いて観察する計画へと変更した.
ひび割れを有する鉄筋コンクリート部材の機能回復に関する実験的研究

平成10年度においては,通常は海中でひび割れの閉塞や表面改質を目的として用いられている電着工法を改良し,陸上における鉄筋コンクリート構造物に生じたひび割れの閉塞による鉄筋コンクリートの機能回復およびコンクリート表層部の改質による機能の向上を目的として,電着工法の鉄筋コンクリートへの適用可能性に関する検討を行った。特に,外部溶液や電流密度・通電期間の違いがこれら機能の回復および向上におよぼす影響について基礎的かつ定量的な検討を行い、電着適用後における各種劣化に対する抑制効果に関する検討も加えて評価を行い,以下の事項が明らかとなった.(1)適当な外部溶液を介して通電を行うことにより,コンクリートのひび割れ部や表面部に電着物を析出させることが可能であり,ひび割れ部においてはひび割れを塞ぐように,また,表面部ではコーティングするように析出させることが可能である.(2)電着物によるひび割れ閉塞が可能であり,これによって大幅な透水抵抗性の改善ができる.これは析出する電着物の空隙構造に大きく影響し,細孔量が少なく,かつ径の小さな空隙で構成されているほうが透水抵抗性に優れている.このためには,概ね低電流密度で通電を行うほうがよい.(3)電着の適用によってコンクリート表層部の細孔量が減少し,かつコンクリート表面から4mm前後の深さにおけるビッカース硬さの増加が確認できたことから,コンクリート表層部の緻密化が可能である.(4)コンクリート表面を電着物で覆うことによって,中性化の進行抑制および塩化物イオン浸透抑制が可能である.特に塩化物イオン浸透抑制については,塩化物イオン浸透深さとコンクリート表層部における細孔量の間に直線関係が見られ,コンクリート表層部の細孔量が少ないほど塩化物イオン浸透抑制効果が著しい.平成9年度において実施した検討の概略、ならびに、それぞれの各検討によって明らかとなった事項は、概ね以下の通りである。(1)ひび割れを有する鉄筋コンクリート部材を準備し、これを各種の電解質水溶液に浸漬して、通電を施し、コンクリート表面ならびに、ひび割れ部分における、化学物質の析出状況を把握した。この結果、ひび割れ部ならびに、コンクリート表面部分での化学物質の析出状況は、通電時の電流密度、通電期間、電解質水溶液の種類等によって異なり、ひび割れ部分においては、内部から析出する場合と、表面部を覆うように析出する場合があることがわかった。(2)用いた電解質水溶液と、析出物質との関係についての検討を行った。その結果、Mg^<2+>,Zn^<2+>,Ca^<2+>などの陽イオンを有する電解質の場合には、電着に伴い酸化物あるいは水酸化物が析出するが、Ag^+などの金属の析出は、認められなかった。また、今後は、通電時の溶液のpHをモニタリングする必要があることが判明した。特に,外部溶液や電流密度・通電期間の違いがこれら機能の回復および向上におよぼす影響について基礎的かつ定量的な検討を行い、電着適用後における各種劣化に対する抑制効果に関する検討も加えて評価を行い,以下の事項が明らかとなった.(1)適当な外部溶液を介して通電を行うことにより,コンクリートのひび割れ部や表面部に電着物を析出させることが可能であり,ひび割れ部においてはひび割れを塞ぐように,また,表面部ではコーティングするように析出させることが可能である.(2)電着物によるひび割れ閉塞が可能であり,これによって大幅な透水抵抗性の改善ができる.これは析出する電着物の空隙構造に大きく影響し,細孔量が少なく,かつ径の小さな空隙で構成されているほうが透水抵抗性に優れている.このためには,概ね低電流密度で通電を行うほうがよい.(3)電着の適用によってコンクリート表層部の細孔量が減少し,かつコンクリート表面から4mm前後の深さにおけるビッカース硬さの増加が確認できたことから,コンクリート表層部の緻密化が可能である.(4)コンクリート表面を電着物で覆うことによって,中性化の進行抑制および塩化物イオン浸透抑制が可能である.特に塩化物イオン浸透抑制については,塩化物イオン浸透深さとコンクリート表層部における細孔量の間に直線関係が見られ,コンクリート表層部の細孔量が少ないほど塩化物イオン浸透抑制効果が著しい.
新しいベクトル積分方程式を利用した近接場光学の数値解析

現在、研究室では、境界要素法(モーメント法)による、ファイバ・プローブを使用した近接場光学問題のシミュレーション・コードの開発を行っている。我々の手法の特徴は、以前に見出した導波モード分離型積分方程式(GMEIE)を利用することにより、プローブ内の導波モードを含めたグローバル・モデルの精密な解析が可能なことである。二次元問題については、走査型フォトン・トンネル顕微鏡(PSTMS)、近接場光マニピュレータのシミュレーション・コードを作成し、近接場光の物理的性質を解析した。作製した二次元シミュレータ・コードを利用して、NFO顕微鏡において解像力を決定する基本要素を探っている。また、三次元ベクトル問題のコード開発を進めている。基本となる三次元ベクトル積分方程式として、体積積分方程式(Lippman-Shwinger方程式)、および、電界型境界積分方程式を取り上げた。現在までの体積積分方程式の研究成果として、Iteration法を利用することにより、数値解析における大規模問題(未知数十万以上)を小さな計算機記憶容量(1GB以内)で、高速(数10時間)に解くことがでぎるコードを開発し、更なる高速化を探っている。同じく、境界積分方程式の成果として、二次元問題として厳密に計算した二次元光プローブの近接場光が三次元誘電体球に働く電磁力の解析を行った。こうした3次元問題の研究成果は今後、発表する予定である。
心血管疾患における新規治療標的としてのアダプター分子ASCとその制御機構の解明

動脈硬化や心血管インターベンション後の再狭窄といった心血管疾患の病態に炎症が深く関与していることが示されているが、どのようにしてこの炎症が惹起されるかは明らかではない。申請者は、危険シグナルを認識して炎症を惹起する、インフラマソームと呼ばれるシグナル分子複合体に注目して研究を進めている。特に、最近、このインフラマソームの中心構成分子であるASCが血管傷害後の初期炎症反応に重要で、ASC-KOマウスでは、傷害後の新生内膜形成が抑制されることを報告している。そこで、本研究では動脈硬化におけるインフラマソームの役割を解明することを目的に、動脈硬化モデルマウスであるapoE-KOマウスにASC-KOマウスおよびcaspase-1-KOマウスを掛け合わせた2種類のダブルKO(DKO)マウスを作成し、3ヶ月間のWestern Diet負荷により動脈硬化を誘導して検討を行った。apoE-KOマウスに比較して、apoE/caspase-1-DKOマウスでは有意な動脈硬化病変の抑制と浸潤マクロファージの減少が認められた。一方、興味深いことに、apoE/ASC-DKOマウスでは動脈硬化病変の有意な抑制は認められず、特に腹部大動脈部分の動脈硬化病変は増加する傾向が認められた。これらの結果から、インフラマソームが動脈硬化形成における炎症に関与していること、さらには、インフラマソーム構成分子の中でもASCとcaspase-1では異なった機能を有している可能性が示された。今後、さらに詳細な機序を検討することにより、インフラマソームを標的とした新たな治療法の開発が期待される。我々は、心血管疾患における炎症反応の役割とそれと利用した新たな治療法の開発を目的に研究を行ってきた。特に、最近、感染の関与しない炎症にインフラマソームと呼ばれるシグナル分子複合体が重要な役割を果たしていることが明らかとされ、申請者は、このインフラマソームの中心構成分子であるASCが血管傷害後の初期炎症反応に重要であることを見出した。そこで、本研究では、虚血後血管新生におけるインフラマソームの関与について検討した。マウス(B6)に下肢虚血を作成すると虚血組織においてマクロファージを中心とした炎症細胞浸潤とVEGFなどの血管新生因子の発現が増加したが、ASCノックアウト(ASC-KO)マウスでは虚血後血管新生およびレーザードップラー血流計で測定した血流には有意な差を認めなかった。次に、動脈硬化におけるインフラマソームの役割を検討するため、動脈硬化のモデルマウスであるapoE-KOマウスにASC-KOマウスを掛け合わせたダブルKOマウスを作成し、現在、このDKOマウスに高脂肪食を負荷して動脈硬化におけるASCの役割を検討している。今後、心血管疾患でのASCおよびインフラマソームの役割をより詳細に検討することにより、これらの疾患を標的とした新たな治療法の開発が期待される。
非平衡緩和法によるランダムスピン系の計算物理学的研究

稀釈合金系の磁性のモデルとして研究が始まったスピングラスモデルは、競合する相互作用を原因として複雑で興味深い振舞いを示すさまざまな系の研究の際にも重要なモデルとなっている。その重要性は今日、物性物理に留まらず、最適化問題、神経網、蛋白質ほかの分野でも認識されている。このようなスピングラス系に対して、相転移の研究に際して有効な場合が多いことが本研究代表者により明らかとなった「非平衡緩和法」を応用し、解明することが本研究の目的である。2年間に渡る研究の結果、次のような成果が得られた:正方格子および立方格子上のスピングラスモデルについて、常磁性強磁性相転移を精密に調べた。その結果、相境界がこれまで以上の精度で解明された。強磁性相互作用の濃度を変化させると、磁化や相関長などの静的な物理量の指数や動的指数は普遍的ではないことが明らかとなった。さらに静的な指数に対しては弱い普遍性が成り立つ一方、動的指数では弱い普遍性は成り立たないことが明らかとなった。この静的指数の弱い普遍性はスピングラス相との3重臨界点では、破れていることも明らかとなった。立方格子上のスピングラスモデルのスピングラス転移、スピングラス相でのクローン相関関数の非平衡緩和の様子が明らかとなり、グラス転移に対する非平衡緩和法による研究手法が確立した。現在、この手法によるゲージグラスモデルの研究も進められている。強磁性相の近くでは、スピングラス相中に強磁性秩序状態をもつ熱力学的状態が存在することが明らかとなった。このような状態は、ランダムな相互作用分布に対して測度0で存在すると解釈されるが、このような相を捉えることができたのは、非平衡緩和法ならではの発見である。このことから、3次元スピングラス相がこれまでに考えられていた以上に複雑な多重谷構造を持つことが示唆される。このようなスピングラス系に対して、臨界現象の研究に際して有効な場合が多いことが本研究代表者により明らかとなった「非平衡緩和法」を応用し、解明することが本研究の目的である。本研究では平成10年度中に下記の成果が得られた:正方格子および立方格子上のスピングラスモデルについて、常磁性強磁性相転移を精密に調べた。その結果、まず、相境界がこれまで以上の精度で解明された。また、磁化の非平衡緩和指数はユニバーサルでないことが明らかとなった。また、立方格子上のスピングラスモデルのスピングラス転移、スピングラス相でのクローン相関関数の非平衡緩和のようすが明らかとなった。これらの成果は、論文としてJournal of Physical Society Japan誌に掲載されたほか、1998年にパリで催された統計物理学国際会議、物理学会分科会・年会で講演し公表した。また、本研究の成果も含む非平衡緩和法についての包括的な解説を執筆し、日本物理学会誌に掲載される予定である。以上、当初の研究計画で目標とした成果が得られ、平成11年度に向けて順調に進んでいると考えている。
航法用電波に対する人工構造物の電磁環境問題に関する研究

本研究では,近年の海陸空の移動体の測位に全面的に利用されている無線航法システムに関する陸地近傍での電磁環境問題,とりわけ身近な自然的な成因そして新たな社会問題である人工的な成因等によるLF帯電波の未解明のじょう乱に関する研究を目的とした.その結果は,次の通りである.1.電波応用として航海に使われてきた無線技術の歴史的な研究経過や課題,及び双曲線,衛星及びレーダ航法のそれぞれについて自然的な成因による電磁環境の問題や課題を明らかにした.2.巨大な人工構造物に起因するLF帯電波のじょう乱について,明石海峡大橋に代表される巨大架橋付近において,じょう乱源はつり橋を支える2本の主塔であり,静電容量が0.2μFの微小垂直ダイポールアンテナが2本並んでいるアンテナ系とみなすモデルを確立した.3.つり橋構造の巨大架橋付近において起こる航法用LF帯電波に対する橋の両側200m程度の範囲のじょう乱に関して,RTK-GPS/OTF測位方式とロランCのハイブリットシステムを構築してじょう乱を検出する実験を行った.その結果,2本の主塔と橋の横方向の橋材を微小垂直ダイポールアンテナとする理論式モデルを導出して,このモデルからLF電波の位相じょう乱をほぼ説明した.4.長大な海岸線を有する海岸近傍の船上においては,海上を伝搬して陸地からの反射波が重畳したLF帯電波を受信する.その場合に,位相誤差の到来電波の入射角に対する依存性と海岸からどのくらいの距離範囲に陸地の影響が及ぶかについて数値解析した。その結果,海岸付近では,λ/(2cosθ)の周期間隔で電波の遅速が現れること.さらに,陸地の導電率と入射角θの関係から陸地の影響によって起こるLF帯電波の位相誤差を明らかにした.本研究では,近年の海陸空の移動体の測位に全面的に利用されている無線航法システムに関する陸地近傍での電磁環境問題,とりわけ身近な自然的な成因そして新たな社会問題である人工的な成因等によるLF帯電波の未解明のじょう乱に関する研究を目的とした.その結果は,次の通りである.1.電波応用として航海に使われてきた無線技術の歴史的な研究経過や課題,及び双曲線,衛星及びレーダ航法のそれぞれについて自然的な成因による電磁環境の問題や課題を明らかにした.2.巨大な人工構造物に起因するLF帯電波のじょう乱について,明石海峡大橋に代表される巨大架橋付近において,じょう乱源はつり橋を支える2本の主塔であり,静電容量が0.2μFの微小垂直ダイポールアンテナが2本並んでいるアンテナ系とみなすモデルを確立した.3.つり橋構造の巨大架橋付近において起こる航法用LF帯電波に対する橋の両側200m程度の範囲のじょう乱に関して,RTK-GPS/OTF測位方式とロランCのハイブリットシステムを構築してじょう乱を検出する実験を行った.その結果,2本の主塔と橋の横方向の橋材を微小垂直ダイポールアンテナとする理論式モデルを導出して,このモデルからLF電波の位相じょう乱をほぼ説明した.4.長大な海岸線を有する海岸近傍の船上においては,海上を伝搬して陸地からの反射波が重畳したLF帯電波を受信する.その場合に,位相誤差の到来電波の入射角に対する依存性と海岸からどのくらいの距離範囲に陸地の影響が及ぶかについて数値解析した。その結果,海岸付近では,λ/(2cosθ)の周期間隔で電波の遅速が現れること.さらに,陸地の導電率と入射角θの関係から陸地の影響によって起こるLF帯電波の位相誤差を明らかにした.衛星や双曲線測位システムに代表される航法電波の利用が,社会生活に身近なものとなっている.とりわけ,海上交通社会において航法電波は,船舶の衝突防止,目的地への誘導など極めて重要な役割を担っている.我が国の周辺海域においては,巨大なタンカーから小型の漁船に至るまで約2万隻に及ぶ船舶が航法電波を利用している.航法電波に対する人工構造物の電磁波環境障害の問題は内陸部の海上交通路における近年の問題であり,そのため,衝突防止用レーダ電波に対する障害,LF帯電波に対するじょう乱など,それらの問題の解明と障害の予測シミュレーションを行う目的で,電磁波障害の実態を定量的に収集できる新しいシステムの開発を行った.システムは航法機器と情報関連機器をインターフェースを介して接続したもので,これらの測定システムは多数の船舶が幅輳して航行している海域で,船舶の海上交通を妨害しないように工夫したものとなっている.次いで,電磁波環境問題が具体的に発生している例として明石海峡大橋や瀬戸内海の島しょ部に建設中の架橋を対象に電磁波障害の定量化と情報化,そしてファイル等への記録化してデータバンクを作成した.これらのデータを用いて,まずLF帯電波を対象に橋梁直下における電磁波の遮蔽問題と当海域における2次波の発生メカニズムの理論的な検討を行った.橋梁直下付近における遮蔽は波長の関係から静電界的な取扱いからほぼ説明することができた.また,2次波の発生メカニズムはほぼ解明することができたが測位誤差との関連においては次年度に予定している実験から解析を行うことが必要となっている.レーダ波に対する電磁波環境問題としては,いわゆる偽像が挙げられるがこの問題はフレネルの取扱いからほぼ説明可能である.しかし,さらに検証すべき課題が残っている.最後に,開発している測定システムは電波航法に関する近年の課題解決に適用できることが明らかになり,船舶の運航に際しての画像情報の抽出問題や映像の認識問題の解明に応用して成果を得ることができた.衛星や双曲線測位システムに代表される航法電波の利用が,社会生活に身近なものとなっている.