hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚特性を利用した多視点ディスプレイによる情報ハイディング

提案手法では2次元平面上で定義された任意のプロット(点群)データを球面上へマッピングする手法を提案している。球面ディスプレイは外側から球面を見た場合、全方向から当該ディスプレイを見ることができ、また内側から球面を見た場合は全周囲がディスプレイであるような多視点ディスプレイである。本手法の特徴は2次元プロットを球面上へできるだけ大きくかつ歪みが小さくなるようにマッピングすることを可能とする点である。そのようなマッピングを達成するために、本研究ではいったん球に外接する立方体の展開図を考え、当該展開図へのプロットの最大内接射影を計算、その後Elliptical Gridマッピングを用いて立方体各面上の点群を球面上へマッピングするというアプローチを提案した。最大内接射影の計算は最適化問題として定式化し、粒子群最適化により求解を行った。本研究では没入的な環境におけるデータ可視化を応用例のひとつとして提示しているが、提案手法は任意の2Dプロットを扱うことができ、昨年度提案した「コモン・シェアを用いた(k,n)-EVCS」と組み合わせることで「非ユークリッド空間(球面)における視覚復号型暗号」という新たな研究分野開拓に繋がる提案を行うことが可能となった。本研究はその基礎を成すものであり、今後は当該分野における研究を展開していく予定である。今年度は、本研究課題に関して様々な実験を行い、そのうち1件の国内学会発表、2件の国際学会発表、および1件の国際論文誌掲載を行った。まず、カラーパレットの美的評価および追加色提案手法を提案した。本研究は交付申請書に記載してはいないものではあるが、本課題を行っていくうえで任意の色数からなる色の組み合わせの美的評価のための指標が必要になってくることが想定されたため、および本研究が汎用的でより基礎的な研究であるため最初に取り組むこととした。研究成果として任意の色数からなるカラーパレット、すなわち色の組み合わせを、人間の美的指標で評価可能なモデルを構築し、また当該モデルを利用することで所与のカラーパレットに調和する新しい色を提案する手法を開発した。本手法は本研究課題で多視点ディスプレイの表示に用いる色集合の選定および評価のみならず、より幅広いカラーデザインのコンテクスト上で応用可能な汎用的な手法である。次に、簡略化された3次元モデルのボクセル表現に対して、多視点閲覧時の整合性を考慮した詳細情報付与手法を提案した。本研究では多視点からの閲覧を制約条件とした最適化問題を解くことで、最適なボクセルの姿勢計算を行った。本研究それ自体も交付申請書の計画に明記したものではないが、本研究で用いた最適化計算手法および置換群の性質を利用した組み合わせ列挙手法は現在進行中および平成29年度以降の秘密分散手法や多視点計算の基盤的手法となっている。また、現在論文投稿中ではあるが、交付申請書の研究計画に記載の「The Magic Sheet」と題したVisual Cryptographyの新規的な復号・暗号化手法の開発を行った。本研究では、複数の秘密情報(画像)を復号することが可能なキーとなる特殊な画像、Magic Sheetを構築する手法を提案しており、今後はQRコードの隠蔽等への拡張を計画している。交付申請書では、秘密分散法による情報ハイディング手法として1-1.The Magic Sheet、2-2.SSS-QR Codes、多視点ディスプレイによる情報ハイディング手法として1-2.Multi-View VCS、2-1.Multi-View QR Codes、そしてそれらを最終的に統合して3.CAPTCHA等に利用する計画を記載した。現在、1-1. The Magic Sheetに関して論文投稿中であり、これを2-2. SSS-QR Codesに拡張するための実験を行っている。すなわち、2-2に関する研究を平成29年度の前半に行い、後半以降1-2、2-1の順で研究を行う予定である。研究計画に記載のスケジュールとは多少の入れ替わりはあるが、おおむね順調に進展していると考える。なお、1-2および2-1の多視点ディスプレイに関する理論的な計算・予備実験についてはすでに着手しており、のちの本実験のための準備を進めている状況にある。視覚特性を利用した多視点ディスプレイによる情報ハイディングの研究として、特にエンタテインメントへの応用を指向した内容を提案することを目的に掲げて研究を行っている。Magic Sheetでは、秘密画像とそれを隠蔽するための複数のカバー画像を入力情報として与えると、その秘密画像を複数のカバー画像に分割隠蔽した画像(シェア)を出力する。その際にカバー画像のうちの1枚をコモン・シェア画像に設定することで、当該コモン・シェア画像と他のシェア画像のいずれかを重ね合わせることにより秘密画像を復元することが可能である。また、シェア画像の品質を向上するための最適化を行うことで画質を向上させることに成功した。提案手法の有効性を検証するために画像の品質を評価する指標等を用いて定量的評価を行い、また提案手法によるパターンの美的評価を定性的に行った。さらに、2値画像のみでなく、グレースケール画像、カラー画像にも適用可能な汎用性の高いアルゴリズムを確立することができた。加えて、一般的な商用プリンタを用いて透明シートに印刷したシェア画像から秘密画像を復元することが可能であることを実証した。本研究成果は国際会議で口頭発表を行い、また国際論文誌へ採録されている。研究計画では3つの新規手法開発を計画していたが、方針を一部変更して広範囲な応用が可能な汎用性の高い統一的な手法を構築する方向で研究を行ってきた。

結果として、汎用的なVCSを構築することができ、QRコードのようなシンプルな2値画像のみでなく、グレースケール画像、さらにカラー画像にも適用可能なVCSを開発することができた。特に、一般的なインクジェットプリンタを用いてパターンを印刷することで物理的に秘密の隠蔽、復元が可能であり、エンタテインメントへの応用が期待できる。現在、Magic Sheetの実製作方法として一般的なインクジェットプリンタ以外の手段の検討を行っており、出力品質の向上を目指した実験を行っている。以上のことから、視覚特性を利用した多視点ディスプレイによる情報ハイディングの研究として、コンピュータグラフィックス的観点から視覚復号型暗号の品質向上および、エンタテインメントへの応用を提案するという研究目的に対して一定の成果が得られており、おおむね順調に進展していると考える。提案手法では2次元平面上で定義された任意のプロット(点群)データを球面上へマッピングする手法を提案している。球面ディスプレイは外側から球面を見た場合、全方向から当該ディスプレイを見ることができ、また内側から球面を見た場合は全周囲がディスプレイであるような多視点ディスプレイである。本手法の特徴は2次元プロットを球面上へできるだけ大きくかつ歪みが小さくなるようにマッピングすることを可能とする点である。そのようなマッピングを達成するために、本研究ではいったん球に外接する立方体の展開図を考え、当該展開図へのプロットの最大内接射影を計算、その後Elliptical Gridマッピングを用いて立方体各面上の点群を球面上へマッピングするというアプローチを提案した。最大内接射影の計算は最適化問題として定式化し、粒子群最適化により求解を行った。本研究では没入的な環境におけるデータ可視化を応用例のひとつとして提示しているが、提案手法は任意の2Dプロットを扱うことができ、昨年度提案した「コモン・シェアを用いた(k,n)-EVCS」と組み合わせることで「非ユークリッド空間(球面)における視覚復号型暗号」という新たな研究分野開拓に繋がる提案を行うことが可能となった。本研究はその基礎を成すものであり、今後は当該分野における研究を展開していく予定である。上述の通り、交付申請書のスケジュールを若干修正し、最初に秘密分散法に関する研究を行い、並行して多視点ディスプレイ構築に関する理論計算および予備実験を実施、その後多視点ディスプレイの本実験へと移行するスケジュールを計画している。また、最終的に本研究課題で開発した手法を統合してCAPTCHA認証へ応用する計画であるが、挑戦的萌芽研究として新しい研究の方向性を開拓すべく、既存のCAPTCHA認証という枠組みにこだわらず、他の新規的なアプリケーションの可能性を模索することで情報ハイディングの新たな方向性を提示すべく研究を推進する予定である。
中学校保健体育科におけるオリンピックを題材とした教材開発と授業実践

研究の目的1.オリンピックを題材とした体育理論や総合的な学習時間において,これまでの研究から得られた知見を導入し,さらにその教材開発にあたり,授業内容を検証すること。2.アンケートやレポート,生徒の感想,授業の撮影記録などを分析し,考案し実践してみた教材や授業の成果を明らかにし,発信すること。研究の成果第2学年生徒を対象とした保健体育科の授業では,ドーピングについて医薬品の利用から発展させて扱い,その後にフェアプレー,古代オリンピック,パフォーマンスを支える科学という流れで展開した。第3学年生徒を対象とした総合的な学習の時間においては,大きく4つに分けて取り組んだ。1)パラリンピック競技のブラインドサッカー学習では,競技者の卓越性や他者理解について考えることができた。実際にゲームをしてみて,生徒はその難しさやパラリンピアンの卓越性に感心し,障がい者スポーツや障がい者について理解が深まったといえる。2)日本の体育・スポーツやその文化を調べ,外国人に発信する機会であった国際交流では,スポーツは世界の人たちを結び付ける文化的な働きがあることや異文化の理解も深まり,生徒や外国人から高い評価を得た。3)JISS(国立スポーツ科学センター)およびNTC(味の素ナショナルトレーニングセンター)の見学学習では,スポーツに関わる研究分野の幅広さや深さを学ぶことができて,スポーツへの関わりをこれまでと違ったところから見つめる機会となった。4)オリンピアンやそれを支えるトレーナーによる授業では,自身の様々な体験を通して得たことを伝えたり,生徒がトレーニングを体験したりすることを通して,オリンピックの価値である卓越・友情・尊敬について深く考える機会を持つことができた。これらの学習は,生徒に宿るオリンピズムの醸成を加速させる機会であったといえる。
地域における新事業創造と情報技術の活用ー北海道経済の自立化・活性化のための経営学アプローチー

本研究では,地域企業のイノベーションとりわけ新製品開発活動に焦点を当て,地域ネットワークの活用がイノベーションをいかに促進するのか,また,イノベーションを経営成果に結びつけるためにはいかなる行動が必要になるかを解明した。分析の結果,仮説1「ネットワークの活用は地域企業のイノベーションを促進する」,仮説3「業界環境は地域企業のイノベーションに影響を与える」,仮説4「企業規模は地域企業のイノベーションに影響を与えるJ,仮説5「経営戦略は地域企業のイノベーションに影響を与える」,仮説6「組織能力は地域企業のイノベーションに影響を与える」の5仮説は概ね支持された.他方,仮説2「地域の能力は地域企業のイノベーションを促進する」は重回帰分析では支持されなかった.しかしながら,パス解析の結果は,「地域の能力」という構成概念の1次元である「地域の産業政策の有効性」が,企業と産業界ならびに官・学界との日常的な交流を促進すると同時に,企業の「自社の強み」を強化することによって間接的に地域企業のイノベーションを促進している実態が明らかにされた。本研究の第1の意義は,先行研究で検討されてきた関係を,地域企業を対象に定量的に解明した点である.第2の意義は,変数間の因果関係を詳細に記述するモデルを開発し,イノベーションの規定因を解明した点にある。これによって,従来,2変数間の関係(ネットワークの活用=イノベーション,地域の能力=イノベーション,環境=イノベーション,戦略=イノベーション,組織能力=イノベーション)として分析されてきた地域企業のイノベーションの全体像を明らかにしたのである。本研究の実践的含意は次の2点である.第1は,地域企業がイノベーションを実現するためには,ネットワークを自社の強みの蓄積と経営戦略とに結びつける必要があることを示した点である.環境変化に受動的に対応するような新製品開発や,単なる研究開発要員の増強だけでは経営成果に結びつく新製品開発を行うことは困難なのである.第2は,地域企業のイノベーションを促すためには,有効な地域の産業政策も必要であることを示した点である.地域の様々な主体が有機的連携を保持し得るような地域の産業政策が展開されれば,地域に所在する各主体の全体的な能力の向上が実現され得るかもしれない.地域の産業政策はこうした地域に所在する様々な主体が相互補完的な関係を通じて共進化し得るような内容であることが望まれているのである.本研究では,地域企業のイノベーションとりわけ新製品開発活動に焦点を当て,地域ネットワークの活用がイノベーションをいかに促進するのか,また,イノベーションを経営成果に結びつけるためにはいかなる行動が必要になるかを解明した。本研究の実践的含意は次の2点である.第1は,地域企業がイノベーションを実現するためには,ネットワークを自社の強みの蓄積と経営戦略とに結びつける必要があることを示した点である.環境変化に受動的に対応するような新製品開発や,単なる研究開発要員の増強だけでは経営成果に結びつく新製品開発を行うことは困難なのである.第2は,地域企業のイノベーションを促すためには,有効な地域の産業政策も必要であることを示した点である.地域の様々な主体が有機的連携を保持し得るような地域の産業政策が展開されれば,地域に所在する各主体の全体的な能力の向上が実現され得るかもしれない.地域の産業政策はこうした地域に所在する様々な主体が相互補完的な関係を通じて共進化し得るような内容であることが望まれているのである.本年度の研究実績の概要は以下の通りである.45月には,理論的および実証的な先行研究をサーベイした.67月には,上記の先行研究のサーベイの結果にもとづき,本研究の目的である「21世紀を展望した地域に根ざした新事業創造と,そのための情報技術活用を組み込んだ新たな理論モデルの構築を目指す」ための分析枠組を構築した.8月平成10年3月には,この分析枠組にもとづいて,先進地域である首都圏と関西圏の実態調査を行った.その結果,「先進地域の先進組織は,インターネットという情報メディアとハイテク素材とを結びつけイノベーションを起こしている.しかも,情報メディアを通じて顧客との間でインタラクションを行い,顧客とともに価値の創造を行っている」等が明らかされた.

これらの研究成果は,裏面のように一部公表されている.また10月平成10年3月には,地域企業との情報交換および情報共有を可能とするためのネットワーク・コンピュータ・システムを構築した.具体的には,メール・サーバ,メーリング・リスト・サーバ,WWWサーバ,ファイル・サーバの各サーバを構築した.これにより,研究組織構成メンバー間での情報交換と情報共有および知識創造が一層促進されるに至った.同時に,本研究組織から地域企業に対して事業創造に関する情報発信を行うとともに,地域企業側からの各種情報提供が可能となった.こうして収集された情報は,日々サーバのデータベース上で蓄積・加工されており,今後の研究に最大限に活用される要諦である.昨今の不況下,従来の中央政府主導型の一極集中政策に依存するばかりでは,地域の発展はとうてい望めなくなってきている.今後は,地域自らの手で地域の活性化・自立化を図らねばならないであろう.たとえばシリコンバレーのように,企業は単独ではなく地域内の他企業や研究機関と有機的な相互支援体制を築き,企業と地域とを共に活性化させる必要がますます高まっている.このような問題意識に基づき,われわれは,わが国の地域企業を対象として質問票調査ならびに聞き取り調査を実施した.調査対象は,旭川の木製家具,札幌のコンピュータソフトウェア札幌・帯広の農機具,燕・三条の金属洋食器・ハウスウェア,坂城の金属製品・加工,諏訪の機械・精密機械,鯖江のメガネフレーム,瀬戸・多治見の陶磁器,東大阪の金属・電機製品,今治のタオル,有田の陶磁器,大川の木製家具,の12地域3518社の製造企業である.1998年11月から1999年1月にかけて質問票を郵送し,最終的に672社から有効解答を得た(有効回収率19.1%)。回収したデータを因子分析、分散分析、重回帰分析等の多変量解析法を用いて分析した結果,現時点で明らかになったのは以下の点である.1.地域ネットワークの有効活用(外注企業ネットワークの利用,新製品アイディアの地域ネットワークからの獲得,技術的問題解決のための研究機関・公設試験場・専門家との交流)によって地域企業の新製品開発が促進される.2.組織能力(工程技術能力,営業・マーケティング能力,研究開発能カ,資金力等)を高めることによって地域企業の新製品開発が促進される.3.マーケティング戦略の変更は,地域企業の新製品開発活動に影響を与える.4.市場環境のダイナミズムは,地域企業の新製品開発活動に影響を与える.5.新製品/売上高比率の高い地域企業ほど,組織成果(利益額,売上高成長率)はより高い.
神経細胞におけるＲＮＡ障害と脳内環境の関連研究

研究代表者らは、RNA結合タンパク質TLSが神経細胞において核のみならず樹状突起及びスパインに存在し、スパインの形態形成に重要なこと、グルタミン酸シグナル依存的に樹状突起シャフトからスパインに移行すること、またスパイン形態に関与するmRNAを運搬し、それらの輸送にはアクチンモーターであるmyosin-Vaが関与することなどを明らかにしてきた。本研究では、TLS変異によってRNAスプライシング異常を受ける標的RNAを網羅的に同定した。また、そのうちの一つMenaに関して、細胞生物学的、生化学的解析を行うことにより、細胞骨格アクチンとの関係を明らかにした。我々は、これまでにRNA結合タンパク質TLSが神経細胞において核のみならず樹状突起及びスパインに存在し、スパインの形態形成に重要なこと、グルタミン酸シグナル依存的に樹状突起シャフトからスパインに移行すること、またスパイン形態に関与するmRNAを運搬し、それらの輸送にはアクチンモーターであるmyosin-Vaが関与することなどを明らかにしてきた。2009年にTLS/FUSが筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子であることが報告された。さらに我々は、新たに同定したALS原因遺伝子optineurin(OPTN)の研究を通じ、これらのALS原因遺伝子に共通の結合タンパク質、あるいはパスウェイの存在を想定している。本研究では、TLSを中心に家族性ALS病因遺伝子の神経細胞における機能を解析し、またTLS関連(結合)タンパク質を体系的に同定することにより、RNAプロセシングや細胞内輸送と神経変性の関係を明らかにすることを目的とする。さらに家族性ALS変異体を発現するモデルマウスを用いて、脳内環境としてのグリア細胞等、非神経細胞との関連を明らかにすることにより、神経変性機構のあらたなパラダイムを提唱する。ALS変異は、TLSのC末端13残基にミスセンス変異が集中している。TLSのC末端の変異に着目し、TLSのC末端25残基をGal4DNA結合ドメインと融合してベイトとし、酵母ツーハイブリッド法を用い、マウス脳cDNAライブラリーの3百万クローンを検索した。その結果、結合蛋白質として十数個の候補遺伝子を得た。候補遺伝子には、(A)RNP complex分子、(B)シナプス小胞を運ぶ軸索輸送にかかわる分子、(C)ミエリン鞘形成を制御する分子などがある。Translocated in liposarcoma/Fused in sarcoma(TLS/FUS)ノックアウトマウス胎仔脳において野生型と異なるスプライシングのパターンを示す遺伝子の中で、タンパクの機能に変化(異常)が期待されるEnahに着目し、その機能とTLS/FUSとの関係を培養細胞を用いた発現系で解析した。その結果、Enahのアクチン結合能はTLS/FUS-KOマウス胎仔線維芽細胞(MEF)細胞において低下し、TLS/FUS-KO胎仔脳で増加するスプライシングバリアントであるEnah+11aはTLS/FUS-KO MEFにおいてアクチン結合能の低下を示さなかった。このことから、TLS/FUSがアクチン細胞骨格再編成に関与し、Enahの特定の部分がその再編成に関与していることが予測される。この結果は、我々が以前に報告したTLS/FUSが細胞骨格関連タンパクの輸送に関わっているという結果と関連する可能性があり、細胞骨格におけるTLS/FUSの重要性を示唆するものである。さらに、これらをALSとの関連に発展させるため、ALS変異TLS/FUSを発現するMEFにおいても同様の解析を行い、上記のTLS/FUS-KO MEFと同様の結果を得た。このことから、ALS変異型TLS/FUSが細胞骨格の変化を引き起こす可能性が示唆された。また、TLS/FUSが核内構造体であるパラスペックルの構成タンパクのひとつであることから、TLS/FUS-KO細胞におけるパラスペックルの形成を調べ、TLS/FUS-KO細胞ではパラスペックルの形成が不全になることを見いだした。このことは、TLS/FUSがパラスペックルの正常な構成に必要な分子であることを示唆している。研究代表者らは統合失調症の薬理モデルマウスの解析の中でRNA結合タンパク質であるTLS/FUSを同定し、神経細胞、特に樹状突起における機能解析を行ってきた。TLSはアミノ酸526残基のDNA/RNA結合蛋白質であり、QGSYドメイン(QGSY)、グリシン領域(G)、RNA認識モチーフ(RRM)、二つのアルギニン•グリシン領域(RG)に挟まれたZnフィンガー領域(ZF)を持つ。TLSは主に核内に存在するが、細胞質内とも行き来している。TLSはmRNAの転写、mRNAのスプライシング、核外へのRNAの輸送などを含め、非常に多彩な作用を持つことが知られている。また我々はRNA結合タンパク質TLSが神経細胞において核のみならず樹状突起及びスパインに存在し、スパインの形態形成に重要なこと、グルタミン酸シグナル依存的に樹状突起シャフトからスパインに移行すること、またスパイン形態に関与するmRNAを運搬し、それらの輸送にはアクチンモーターであるmyosin-Vaが関与することなどを明らかにしてきた。2009年にTLS/FUSが筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子であることが報告された後、世界中でTLSの研究が盛んになったが我々はそれ以前からTLSの神経系での機能解析に取り組む世界で唯一のグループである。本研究では、RNA結合タンパク質TLSを中心に家族性ALS病因遺伝子の神経細胞における機能を解析し、またTLS関連(結合)タンパク質を体系的に同定することにより、RNAプロセシングや細胞内輸送と神経変性の関係を明らかにすることを目的とする。

さらに、脳内環境としてのグリア細胞等、非神経細胞との関連を明らかにすることにより、神経変性機構のあらたなパラダイムを提唱する。研究代表者らは、RNA結合タンパク質TLSが神経細胞において核のみならず樹状突起及びスパインに存在し、スパインの形態形成に重要なこと、グルタミン酸シグナル依存的に樹状突起シャフトからスパインに移行すること、またスパイン形態に関与するmRNAを運搬し、それらの輸送にはアクチンモーターであるmyosin-Vaが関与することなどを明らかにしてきた。本研究では、TLS変異によってRNAスプライシング異常を受ける標的RNAを網羅的に同定した。また、そのうちの一つMenaに関して、細胞生物学的、生化学的解析を行うことにより、細胞骨格アクチンとの関係を明らかにした。1)野生型および変異型hTLS発現マウスの作製2)野生型および変異型hTLS発現細胞の作製変異型hTLSの細胞内での挙動、さらには変異hTLSを発現する細胞間の相互作用、特にグリア細胞が関与する運動神経変性をin vitroで解析するため、hTLS-WTおよびhTLS-R495Xを発現する細胞の樹立を試みた。まず、レンチウイルスベクターを用いて、テトラサイクリン存在下でhTLS-WTおよびhTLS-R495Xの発現が誘導される運動神経細胞株NSC-34を作製した。これらの細胞は、運動神経における変異hTLSの解析や、神経変性の解析に用いることができる。これと平行して、内因性TLSの非存在下における変異hTLSの挙動を調べるため、レンチウイルスベクターを用いてTLS KOマウス胎仔由来の線維芽細胞にhTLS-WTあるいはhTLS-R495Xを導入し、これらを安定して発現する細胞株を得た。これらの細胞では、hTLS-WTはおもに核に局在し、C末端の核移行シグナルが欠損しているhTLS-R495Xは細胞全体に拡散するという期待通りの発現パターンが認められた。動物モデルに関しては、上記の通り、作製進行中である。TLS結合タンパク質の解析も現在同様に継続して進行中である。TLS/FUSはRNA結合タンパクとして知られており、その機能不全によるRNA代謝異常がALSの病態に深く関わっている可能性が以前から指摘されてきた。また、TLS/FUSとRNAの関わりとしては、TLS/FUSがNEAT1長鎖ノンコーディングRNA(NEAT1)を中心として形成され核内構造体、パラスペックルの主要構成因子であることが報告されている。そこで、TLS/FUSとパラスペックル形成の関係についての解析を進めている。現在までに、TLS KO細胞ではパラスペックルの形成がほとんど見られないこと、さらに、KO細胞でもパラスペックルの構造の中心となるNEAT1_2 lncRNAの転写は起こっているが、構造体として成熟しないことがわかった。細胞骨格に関連する現象として、細胞の硬さ、および硬さに対する感受性が考えられる。
新しい機能素子への応用を目的とした多結晶シリコン薄膜の作成に関する研究

1.新しいタイプのプラズマCVD法によるシリコン膜の作成高周波電界と直交させて磁界を加えるという、いわゆるマグネトロン型のプラズマCVD装置を開発して、堆積条件をさまざまに変化させてシリコン膜を作成した。反応ガスとしてモノシラン(Si【H_4】)を使用し、堆積条件のうち、(a)放電時の圧力,(b)高周波電力,(c)基板温度,(d)電極間距離,のそれぞれを変えたとき、作成されるシリコン膜の特性がどのように変化するかを調べた。その結果、つぎの事が明らかとなった。(1)放電時の圧力は低い方が、高周波電力は大きい方が、そして基板温度は高い方が、作成される膜の水素濃度は少なく、導電率は大きい。(2)電極間距離が大きすぎても、また小さすぎても、膜の特性の再現性が悪くなる。(3)水素濃度として34原子%、導電率として【10^(-2)】S/cmという値が得られた膜でも、X線回折の結果では、結晶化は認められなかった。(4)基板温度が400°Cのときは、堆積速度は200300°Cのときと比べて20%以上増加する。モノシランが熱的に分解される効果が加わるためと予想される。2.コールドウォール型の反応装置への改造反応容器全体を高温にするのではなく、基板ホルダの部分だけを高温にする型の装置へと、通常のスパッタ装置を改造してみたが、熱の放出が大きくて、安定に加熱できたのは基板温度として400°Cまでであった。そのため、低圧CVD法では、十分な堆積速度が得られていない。3.ホットウォール型の反応装置の製作ガス系の設計と加工がほぼ終了して、電気炉の設計を行っているところである。
堆肥表層においてN2O生成に寄与する脱窒群集の解明

麦稈を副資材として搾乳牛ふん尿の堆肥化試験を4t規模で行い、2週に一度の頻度で切り返しを行った。それぞれの切り返し直前の堆肥表層におけるO2, NOおよびN2O濃度についてマイクロセンサーを用いて解析を行った。その結果、堆肥化初期ではいずれも低かったものの、中期以降は表層において顕著なNOおよびN2O濃度が観測された。特にN2O濃度は最大で645ppmにのぼり、堆肥表層がN2O生成源であることが確認された。これまでの結果から堆肥切り返し直後にN2O排出が起こることが示されていたが、今回得られた結果は切り返し間においても同様にN2O生成が活発に起こっていることを示している。また、切り返し直前の堆肥表層あるいは中心部よりサンプリングを行い、シクロヘキシミドとクロラムフェニコールを用いたカビ、細菌の特異的阻害によるN2O生成への寄与について検討を行った。その結果、いずれのN2O生成もクロラムフェニコールによって大きく阻害される一方で、シクロヘキシミドの阻害効果は極めて限定的であった。このことから、切り返し直後の顕著なN2O排出におけるカビの貢献度は低いと考えられる。堆肥中心部にNO2を混合して得られるN2Oについて、これまでの研究と同様にSP値が20‰程度であることが確認されたが、このN2O排出もクロラムフェニコールによって阻害されることが示されたため、細菌によるN2O排出に新しい経路が存在する可能性が示唆された。平成27年度の試験計画については、予定されていた堆肥化試験を始める段階で人事異動により研究を継続することが困難になったため、遂行できていない。マイクロセンサーによる測定は大きな問題が生じることなく終了し、良好なデータを得られることが出来た。また、抗生物質混合による試験も同様に滞りなく終了し、当初の計画通り研究が進行している。堆肥表層にNO2添加あるいはDDTC添加による脱窒促進/阻害区を設け、培養前後における微生物群集の変化について追跡し、N2O排出に寄与する微生物について明らかにする実験を行う。効率的な予算執行を試み、当初よりも幾分低い金額で目的の研究を遂行できたため、次年度以降に繰り越して適切に執行する。
構造同定を伴う地震応答の知的制御システムに関する研究

本研究の主な成果は次のようにまとめられる。1.拡張カルマンフィルター(EK-WGI法)を用いて、多自由度構造物の劣化履歴復元力特性を同定するためにアルゴリズムを開発した。数値計算の結果、本方法を用いれば、非線形性が強いときでも、線形および非線形挙動を予測することができ、同定精度も高いことがわかった。ただし、劣化特性を表すパラメーターは、構造応答に及ぼす影響が大きくないため、真値よりもずれた解に収束した。2.振動系をシステムダイナミクス(SD)でモデル化した上で,自己学習による更新過程を実施する方法を開発した。SDモデルの骨格構造が正確にわかっている場合には安定かつ高精度な同定結果を得ることができた。しかし、より複雑なSDモデルになると、レベル変数は的確に同定されるけれども、各リンクの重みは真値とは異なる値に収束し、時には発散することもあった。3.ニューラルネットワークによる自己組識化の概念を用いて、システム同定を図る技法を考案した。ここでは、グローバルかつローカルな繰り返しを反復的に実施することにより、時間依存型のネットワークの学習を行い、安定かつ高速にシステム同定を行うアルゴリズムを提案した。この方法を用いれば、構造化学習を行うことにより、振動系を規定するパラメーターのみならず、履歴復元力特性を表す数理式(構成方程式)を得ることができる。4.パラメーター同定を行いながら、振動応答をアクティブに抑える適応震動制御のアルゴリズムを開発した、コントローラーは遂次型最適制御理論により誘導した。構造パラメーターは、WILFS(重み付きローカルな繰り返しを伴う反復的線形フィルター・スムーザー)法によって、推定した。数値実験を実施したところ、構造同定を伴う震動系の知的制御システムの有効性が明らかになった。本年度は,次の研究ステップに従って,研究を実施した。1.地震動モニタリングシステムを構築し,都市内に設置された地震センサーの計測値から,設置点以外の地震波動を推定する同定アルゴリズムを考案した。このため,確率システム論と最適制御問題によって定式化し,時空間的に変動する確率場を効率的に表現した。その際,センサーがある種の地盤に偏って設置された場合の対処や,各センサーの異常値の判定と処理方法についても検討した。2.国内外の大学・研究機関・企業におけるシステム同定と制御研究の現状および実施例を調査した。ソフト・ハード面での問題点を洗い出すことにより,知的制御システムを構築する際の道を探った。3.地震入力とともに,構造系の主要な箇所の応答をセンサーで計測し,振動系をシステムダイナミクスでネットワークにモデル化した。入力と応答波形を分析することで,環境の変化に対して巧みに適応させ,かつ構造に対する学習の結果,対象の特徴抽出機能を自己組織化させた。従来多用されてきたパラメーター同定に対し,提案方式は,対象の構造や機能が把握できるために,汎用性がある。本研究ではこのような構造同定をシステム同定と呼んだ。4.時間依存型評価関数に構造物の損傷度を拘束条件として加味し,非定常不規則対乱に対する非線形構造系のダメージコントロールを反映することのできる最適化アルゴリズムを提案した。リスク評価に基づく新しい制震思想を確立し,従来の制震の考え方や効率性との違いを明らかにした。5.本研究で開発した構造同定,ニューラルネットワークによる学習アルゴリズムと振動制御の効果を総合的に評価するとともに,実際の構造物において実用化する上での諸問題について,整理と検討を進めた。1.拡張カルマンフィルター(EK-WGI法)を用いて、多自由度構造物の劣化履歴復元力特性を同定するためのアルゴリズムを開発した。

ただし、劣下特性を表すパラメーターは、構造応答に及ぼす影響が大きくないため、真値よりもずれた解に収束した。2.振動系をシステムダイナミクス(SD)でモデル化した上で、自己学習による更新過程を実施する方法を開発した。SDモデルの骨格構造が正確にわかっている場合には安定かつ高精度な同定結果を得ることができた。しかし、より複雑なSDモデルになると、レベル変数は的確に同定されるけれども、各リンクの重みは真値とは異なる値に収束し、時には発散することもあった。3.ニューラルネットワークによる自己組織化の概念を用いて、システム同定を図る技法を考案した。ここでは、グローバルかつローカルな繰り返しを反復的に実施することにより、時間依存型のネットワークの学習を行い、安定かつ高速にシステム同定を行うアルゴリズムを提案した。この方法を用いれば、構造化学習を行うことにより、振動系を規定するパラメーターのみならず、履歴復元力特性を表す数理式(構成方程式)を得ることができる。4.パラメーター同定を行いながら、振動応答をアクティブに抑える適応震動制御のアルゴリズムを開発した、コントローラーは遂次型最適制御理論により誘導した。構造パラメーターは、WILFS(重み付きローカルな繰り返しを伴う反復的線形フィルター・スムーザー)法によって、推定した。数値実験を実施したところ、構造同定を伴う震動系の知的制御システムの有効性が明らかになった。
メタクリル酸エステルの立体規則性分岐ポリマーの合成とその特性解析

1)t-C_4H_9MgBrおよびt-C_4H_9Li/(n-C_4H_9)_3Al(1/3)によるメタクリル酸メチルの立特異性リビング重合を用いて、メタクリレート型イソタクチック(it-)ならびにシジオタクチック(st-)PMMAマクロモノマーを合成し、そのアニオン単独重合、共合を行い、主鎖、側鎖ともに立体規則性の制御されたポリマクロモノマー、グラトポリマーを合成した。得られた分岐ポリマーはいずれも主鎖ならびに側鎖の末基の構造が明確で、NMRによる末端基分析より、枝の数、主鎖の重合度、組成をめることができ、これらをもとに数平均分子量を決定することができる。2)it-およびst-PMMAリビングアニオンとジメタクリレートとの反応で、立体視性PMMA鎖を枝に持つ星型ポリマーの合成を試みた。エチレングリゴールジメタリレートとit-PMMAアニオンとの反応では、ジアミンなどの活性化剤を添加すると30本程度の枝を有する星型ポリマーが得られた。st-PMMAアニオンの場合には活化剤の効果はなく、ブタン-1, 4-ジオールジメタクリレートを架橋剤に用いると、の数100を越える高分子量の星型ポリマーが得られた。NMRによる末端基解析GPC-LALLSによる分子量の経時変化などから、星型ポリマーアニオン間での付加応により、高分子量の星型ポリマーに成長する過程を見出した。一方、it-PMMAニオンの場合にはこの反応が起こりにくく、反応温度を高くしてアニオンの反応を上げることでより高分子量の星型ポリマーが得られた。3)主鎖と枝の立体規則性の異なるグラフトPMMAはアセトン中で分子内ステレコンプレックス形成の影響で異常な粘度挙動を示した。ポリマクロモノマーの粘の分子量依存性を粘度検出器を装備したGPCを用いて調べ、重合度の増大につれ星型構造からクシ型構造へ変化する現象ならびにその臨界分子量が立体規則性に響されることを見出した。星型ポリマーの粘度は分子量が増大してもほとんど増しないが、直鎖PMMAの場合と同様、it-PMMA鎖を有する星型ポリマーの方が粘が高く、溶液中でより広がった構造をとっていることがわかった。1)t-C_4H_9MgBrおよびt-C_4H_9/(n-C_4H_9)_3Alによるトルエン中低温での重合で得られるイソタクチックならびにシンジオタクチックポリメタクリル酸メチル(PMMA)リビングアニオンに臭化アリルを反応させ、得られた末端アリル化PMMAをヒドロボレーション反応で末端水酸基のPMMAに変換した。これらとメタクリル酸塩化物との反応で、メタクリレート基を有するマクロモノマーを合成した。2)メタクリル酸メチルのリビンク重合に有効な2つの開始剤系((1)テトラヒドロフラン中1,1-ジフェニルヘキシルリチウムによる重合、(2)トルエン中t-C_4H_9MgBrによる重合)を用いて、1.で得たマクロモノマーとメタクリル酸メチルおよびエチルとのアニオン共重合を行った。

^1Hおよび^<13>CNMR解析から、生成グラフトポリマーの枝の数、主鎖の重合度、枝ならびに主鎖の立体規則性を調べ、主鎖ならびに側鎖の立体規則性の制御されたグラフトポリマーが得られることを明らかにした。3)2)で得られるポリマーのうち、主鎖と枝の立体規則性の異なるグラフトPMMAはアセトン中でのHuggins定数がクロロホルム中の値、あるいは、イソタクチックPMMAとシンジオタクチックPMMAの混合物の値に比べて非常に大きいことを見出した。これは、PMMAで知られているステレオコンプレックス形成が、グラフトPMMAでは分子内の主鎖と側鎖の間でも起り、分子環のコンプレックス形成が弱められ、粘度の濃度依存性が大きくなったためと考えられる。4)マクロモノマーのアニオン単独重合を2)で用いた2つの重合系で行い、櫛型ポリマーを得た。主鎖の立体規則性は、MMA単位を重水素化したマクロモノマーを合成して同様な重合を行い、得られた重水素化櫛型ポリマーの主鎖単位の^1HNMR信号から求めた。その結果、(1)の重合系からはシンジオタクチックポリマーが、(2)の系からはイソタクチックポリマーが得られることがわかった。1)t-C_4H_9MgBrおよびt-C_4H_9Li/(n-C_4H_9)_3Alによるトルエン中低温での重合で得られるイソタクチック(it-)ならびにシンジオタクチック(st-)ポリメタクリル酸メチル(PMMA)リビングアニオンにエチレングリコールメタクリレート(EGDMA)あるいはブチレングリコールジメタクリレート(BDDMA)を加えて、ジメタクリレートによる架橋部を核とする星型ポリマーの合成を試みた。EGDMAを架橋剤とする反応では、いずれのポリマーアニオンからも高分子量の星型ポリマーは得られなかったが、it-PMMAアニオンとの反応にジアミンなどの活性化剤を添加すると、30本程度の枝を有する星型ポリマーが得られた。st-PMMAアニオンの場合には活性化剤の効果は顕著には現れなかったが、BDDMAを架橋剤に用いると、枝の数100を越える高分子量の星型ポリマーが得られた。2)BDDMAを架橋剤とする星型ポリマーの生成過程を、NMRによる末端基解析、GPC-LALLSによる分子量の経時変化から詳細に検討し、st-PMMAアニオンを用いた系では一旦生成した星型ポリマーアニオン間での反応で星型ポリマーの融合が起こり、より高分子量のポリマーに成長することを見出した。一方、it-PMMAアニオンの場合にはこのような融合が起こりにくく、アニオンの反応性によって星型ポリマーの生成過程に違いが生じることを明らかにした。また、後者の場合にも、反応温度を高くして、アニオンの反応性を上げることで融合過程が進行し、より高分子量の星型ポリマーが得られることを見出した。3)粘度検出器を装備したGPCを用いて前年度の研究で得た立体規則性クシ型ポリマーの粘度の分子量依存性を調べ、重合度の増大とともに主鎖部分の収縮した星型構造から伸びたクシ型へ分子の形態が移ってゆくこと、ならびにその臨界分子量が立体規則性に大きく影響されることを見出した。
クロスメディア・ボディ─戦間期アメリカン・モダニズムにおける身体の政治学研究

本年度の研究成果として、研究代表者の中村は、実証課題である、ニューディール期の工業デザインへと再回収される優生学(優環学)的「身体」について、その検証と理論化が順調に進んだ。まず、工業デザイナー、ヘンリー・ドレフュス考案の機械的人体見本「G.I.ジョー」と優生学的「身体」研究の前提として、19世紀以降のアメリカ民兵と優生学との関連を実証した。その成果が「国際ヘミングウェイ学会」(パリ)の報告("Eugenic Connections on the Western Front: Two Types of Soldiers in the First Vignette of In Our Time")と、共著『アメリカン・モダニズムと大衆文学』(金星堂)の論文「優生学とヘミングウェイー人種的レトリックの「大衆」戦略」へと結実した。また、雑誌『ヴォーグ』1939年2月号の、工業デザイナーのモードファッションを起点に優生学的「身体」と「機械」とのつながりを実証。その成果を近日出版予定の共著論文に発表する。また、パリ郊外にある、工業デザインに大きな影響を与えたル・コルビュジエの「サヴォア邸」の現地調査を行い、「身体」と「機械」との接点を実証する例を確認した。各研究分担者も順調に成果を上げている。塚田はニューディール期の文化形成におけるドキュメンタリーの意義、スタインベックの『怒りのぶどう』におけるFSA写真プロジェクトとの関連に関する共著論文を発表、また、30年代の戦時政策と映画との関係について国際会議で報告し、ニューディール期のメディアにおける優生学的残響研究の理論的足がかりとなる成果を提出している。小笠原は、20年代におけるヘミングウェイと「視覚芸術芸術」との関係について国際会議で報告し、未来派芸術とニューディールのテクノクラシーへとつながる理論的な視座を得ている。当初の計画以上に研究が進んでいる理由として、「衣服」を起点とした、工業デザインと優生学との親和性の実証研究が、「身体」、「機械」、「優生学」の3つを一つに結びつける視点として有効であり、その実証が順調に進んだ点が大きい。そして、この「衣服」の視点は、映画、写真、絵画といった視覚芸術との関連も深く、研究分担者の実証研究にかんしても想定以上の進展と予測されるからである。今年度得た成果は、研究代表者およびその研究分担者の実証研究を進展、充実させる可能性を多分に含んでおり、今後の研究の検証範囲を広げ、かつその精度を増すことができるように、今まで以上に、研究で得た新しい視点や情報の共有を密にしながら互いの研究を進める。また、国内外の研究にも積極的に参加し、そういった成果や視点の有効性を確認し、本研究へフィードバックさせるとともに、最終的に本研究の成果を共著書として公表できるように準備を進めていく。
ラプラシアンの断熱展開理論の研究とその応用

ラプラシアンに関連する題材の研究において,一般断熱展開理論が強力な働きをすることを明らかにした。特に,接触リーマン多様体上のKohn-Rossiラプラシアンの与える熱核のあらゆる微分の漸近展開係数については、その理論に基づいたある公式を得た。その公式と微積分学の初等的知識のみを使って、漸近展開係数の列の任意高次項まで,エルミート丹野接続の曲率係数,捻じれ率,Nijenhuisテンソルを使った普遍多項式表示を具体的に導き得る。(従来の方法では高度な知識が必要であり,考察はさほど進んでいなかったようである。)また,CR-山辺問題についての考察においてもその理論が有効であることを示した。当研究代表者は,今年度,おもに接触リーマン多様体上のKohn-Rossi Laplacianに付随する熱核のトレースの漸近展開係数の表示に関する研究,及びその結果のYamabe問題へに応用に取り組んだ。手段は当代表者の開発した一般断熱展開理論である。漸近展開係数の研究は現在まで様々行われているが,係数の持つ基本的性質を調べる程度にとどまっており,係数を具体的に表示することが可能と想像する研究者は見当たらなかった。当代表者の研究成果で強調したいのは,それら係数の具体的表示を求める(基本的微積分だけを使った)計算手段を発見した点である。得られた成果を以下列挙しておく。当研究代表者は昨年度に続き,主に接触リーマン多様体上のKohn-Rossi Laplacianに付随する熱核のトレースの漸近展開係数の研究や,CR-山辺問題の研究に取り組んだ。CR-多様体では概複素構造の可積分性を仮定するのに対して,その仮定を課さない多様体を接触リーマン多様体と呼んでおり,研究の足場は一般断熱展開理論である。この理論は当代表者が導入したものであり,上記研究においては特に威力を発揮する。現状での結果をいくつか列挙しておく。(1)接触リーマン多様体上のエルミート丹野接続の研究:特に,その接続に関する標準座標系の性質を研究した。この研究は熱核の研究と深い関係がある。概複素構造が可積分である場合,田中-Webster接続に関するその座標系の研究が有効であることが知られていた。可積分でない場合,有用な接続として丹野接続が知られていたが,標準座標系や熱核の研究においてはその接続にはある種の難点がある(と当代表者は考えていた)。それのエルミート版を考えることにより,熱核に関する研究は大分進んだ。(2) CR-山辺問題について:リーマン多様体上のそれ,強擬凸CR-多様体上のそれは,既に肯定的に解決されている。本研究での取り組みは,接触リーマン多様体上の問題「接触形式の共形変換によって,対応するエルミート丹野接続のスカラー曲率を定数とできるか?」である。この問題に関連して現れるサブラプラシアンに関連する研究においても一般断熱展開理論は有効である。そのラプラシアンに関する熱核の研究,特にトレースの漸近展開係数の明示に成功している。またCR-グリーン関数の研究も進めた。これらはCR-山辺問題の研究の基礎的部分である。当研究代表者は,今年度,おもに接触リーマン多様体上のKohn-Rossi Laplacianに付随する熱核のトレースの漸近展開係数の表示に関する研究に取り組んだ。この理論は,本来,トウィスター空間の持つ様々な不変量の研究のために開発したものであるが,その後,Riemann Laplacianに付随する熱核のトレースの研究において有効であることが判明した経緯がある。本研究ではKohn-Rossi Laplacianに関連する研究への応用を目指している。後者のLaplacianは楕円型ではなく,研究の進んでいる楕円型理論が使えず,その研究は満足のいく域にまでは至っていないようである。一般断熱理論に従った研究結果を以下いくつか列挙しておく。(1)接触リーマン多様体M上のKohn-Rossi Laplacian □と変形Heisenberg群H上の断熱Kohn-Rossi Laplacian □(P)との関係: PはMの点であり,□(P)はその点の近傍における□にある種の変換(断熱変換)を施して得られるH上のLaplacianである。パラメータが付随しておりそれに関するテーラー展開式の係数列は,折り重なって見えなくなっているPでの□の性質を解きほぐしていると思われる。当代表者はその係数列の一般的計算方法や,いくつかの具体的表示を得た。(2)強擬凸CR多様体(付随する複素構造が可積分である接触リーマン多様体)上の□に付随する熱核のトレースについての研究:(1)の結果よりトレースの漸近展開係数の一般的計算方法を得た。

特に強擬凸CR多様体については,その方法に従っていくつかの漸近展開係数を計算した。最初の係数の表示は以前から知られていたが,第2係数の表示は新しい。接触リーマン多様体上のKohn-Rossi Laplacianに付随する熱核のトレースの漸近展開係数に関する研究はほぼ終え,論文(The heat equation for the Kohn-Rossi Laplacian on contact Riemannian manifolds,仮題)としてまとめつつある。ただし,証明に一部不備な点が見つかっており現在訂正中であって,まとめ終えるには少々時間を要しよう。一般断熱展開理論のYamabe問題への応用を進める。こうした応用については,現在まで準備を進めてきている。まとめつつある論文を書き終えると同時に,手計算によっていた漸近展開係数の計算を,コンピュータを使って進めたい。また,その論文の結果のCR山辺問題への応用を進める「次年度使用額」は407630円であり,購入の遅れているコンピュータや図書購入費用とする予定である。今年度分については計画通り使用予定である。「次年度使用額」は昨年度の「前倒し請求額400,000円」の残額である。前倒し請求を行ったのはコンピュータの故障で買換えを余儀なくされたためであったが,緊急を要したため昨年分の図書購入や国内出張を一部中止し,コンピュータ購入費用に充てた。残額については昨年度予定していた図書購入の費用等に充てる予定である。
バロー峡谷を介した北極海への海洋熱フラックスの推定

西部北極海における海氷減少は、太平洋水流入による海洋温暖化によるものである。継続的な現場観測が困難な北極海では、海洋温暖化を監視する代替手法の開発が喫緊の課題である。本研究では、バロー峡谷の上流域であるPt. HopePt. Layにおける海上風および海面水温を用いた回帰式から北向き順圧流量・流速傾圧第一モードの構造・水温鉛直プロファイルを得ることで、バロー峡谷を介した北極海への現実的な海洋熱フラックスが推定できることを明らかにした。北極海における海氷減少の主要因は、海洋の温暖化にその要因がある。バロー峡谷を介した太平洋起源の海洋熱の変化は、海氷激減域における海洋貯熱量を大きく左右する。本研究では、継続的な現場観測が確約されていないバロー峡谷において、北極海への海洋熱フラックスを現状で利用可能なデータから推定する。2010年度はまず北極海へ向かう順圧・傾圧流量成分を推定する方法を確立した。バロー峡谷における順圧流速は、南岸のPt.HopePt.Lay付近の風速(60°方向)と最も相関が高く、同岸で発生する沿岸ケルビン波の流速変動への影響が示された。NCEP風速成分と現場での順圧流量との回帰から、無風状態で約0.78Svの北極海への流入があり、ベーリング海峡からの流量のほぼ全てがバロー峡谷へと到達していることがわかった。またバロー峡谷における全流量は、流軸における流速データのみで推定可能なことも明らかになった。また流速の傾圧成分に対する主成分分析から、EOF第一モードは典型的な傾圧第一モード様の構造を示した(約70%の寄与率)。順圧成分と同様に傾圧成分のEOF第一モードはNCEP風速成分との間に正の相関を示した。これらの結果から、バロー峡谷における北極海への熱フラックス推定に必要な流量成分を風速成分で推定する方法を確立することができた。鉛直方向の流速構造の理解は、海洋熱フラックス推定に必要なもう一つのパラメータである水温鉛直プロファイル推定に利用する。これらの結果を用いて、バロー峡谷における北極海への順圧成分、傾圧成分それぞれによる海洋熱フラックスの推定を行う。本研究では、継続的な現場観測が確約されていないバロー峡谷において、北極海への海洋熱フラックスを現状で利用可能なデータから推定した。まず北極海へ向かう順圧・傾圧流量成分を推定する方法を確立した。バロー峡谷における順圧流速は、南岸のPt.HopePt.Lay付近の風速(45°方向、27時間前)と最も相関が高く、同岸で発生する沿岸ケルビン波の流速変動への影響が示された。NCEP風速成分と現場での順圧流量との回帰から、無風状態で約0.78Svの北極海への流入があり、ベーリング海峡からの流量のほぼ全てがバロー峡谷へと到達することがわかった。さらに現場における水温鉛直プロファイルを上流側における衛星海面水温データから重回帰により推定することができた。これらの結果を用いて推定したバロー峡谷における海洋熱フラックスの経年変動は、現場観測データによる熱フラックスの経年変動とよく一致した。
人口減少自治体の行政体制再編：日米豪比較によるハイブリッド・ガバメントの提案

人口減少に適応する自治体の効率的・民主的な行政体制再編の加速要因(フレキシビリティ要因)を明らかにするとともに、地域別にみたハイブリッド・ガバメントのすがたを検討し、人口減少に直面する市町村に効果的な改革策を提示する。行政編成の多様性を有する米国自治体へのインタビューやサーベイ実験、日本自治体へのアンケートとインタビュー、上位政府による補完を模索する豪州自治体にインタビューを行い、行政体制再編の多様性と画一性、補完の比較検討で研究目的に迫る。本研究は、行政体制再編を加速し、人口減少自治体の効率的で民主的な地域の再生につながる意味で、社会的に大きなインパクトを与えるものである。
老化細胞による歯周病増悪機構の解明と新規治療法の確立

本研究課題は、OPG-/-マウスおよび実験的歯周病モデルにおいて、老化細胞の影響を除去することで、W9の投与による歯槽骨吸収抑制作用と歯槽骨形成作用が増強できるかということを目的としている。以前に,我々の研究グループにおいて,遺伝的高脂血症モデルマウスに歯周炎を誘発すると,肝臓で産生される血清アミロイドA(SAA)が血液中に増加し,血管内皮細胞のtoll-like receptor2 (TLR2)を受容体として,血管内皮細胞表面に各種接着因子が発現し,単球の接着,血管内膜への侵入,マクロファージ化が起こることによって,動脈硬化症が悪化することを発見,確認してきた。しかし,歯周病と動脈硬化症の両疾患に共通の危険因子である老化の影響程度は依然として不明のままである。以上より,歯周病と動脈硬化症の相関性に,老化という因子がどのように関連するかということを検討することとした。これまでの研究実績として,若年者(21歳,27歳)および高齢者(81歳)より提供されたヒト大動脈血管内皮細胞(Human Aortic Endothelial Cells:HAEC)に対して,肝臓で産生される急性炎症マーカーである血清アミロイドA(Serum Amyroid A:SAA)のリコンビナント体を25 μg/ml添加し,10日または20日培養し,RNAを抽出した。そして,老化関連遺伝子であるp16,p21,p53の遺伝子発現を検討した。その結果,各細胞群で有意差は認められなかった。今後,in vivoにおける歯周病と動脈硬化症における老化との関連性を検討するため,現在加齢マウスを飼育中である。HAECsより抽出したRNAを使用してPCR法による遺伝子発現の検討を行ってきたが,同じサンプルを使用しても得られた結果が異なってしまうなどのトラブルが多々あった。考察した結果,使用した細胞の劣化や保存状態が悪かったため,サンプル自体に問題があることや,使用したプライマーの設計を見直す必要性があると結論付けた。これらのことより,必要以上に同じ実験を繰り返してしまったため。予想に反した結果が生じた際に,実験の手技や使用した材料等に問題がないかなどのトラブルシューティングに対して,迅速に対応することを目指す。次年度使用額が生じた理由としては,研究の進捗状況が当初の予定よりも遅れてしまい,購入し使用する予定であったマウスや,プライマーなどの消耗品を未購入であるため。使用計画としては,2018年度に未購入であったマウスの購入費および飼育費(約¥500,000),使用器具購入費(約¥100,000),および使用薬剤購入費(RNA精製キット,抗体,培養液,血清,約¥230,000)に充てることを想定している。