hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光合成に現れるストレス後遺症とその原因を評価するゲノム生物学的手法の開発

ブナの葉で発現する完全長cDNAライブラリーを作成して5,376クローンの5'端塩基配列の解読結果から機能を推定し、3,629クローンの重複しない遺伝子を単離した。リファレンス遺伝子の探索を行ったところ、ef1αとEIF1A遺伝子は様々なストレスに対して安定的に発現しており、リファレンス遺伝子として相応しいことがわかった。環境ストレス特異的な発現パターンを示し遺伝子を明らかにした。これらのことから、遺伝子発現解析は野外に生育するブナの有望なストレス診断技術になる可能性が示された。研究目的は、光合成におけるストレス後遺症を診断できる指標性遺伝子とその発現パターンを明らかにすることである。ブナ苗木を用いて土壌水分の操作実験を行い、土壌乾燥過程およびその再灌水後の光合成機能の低下を調べ、さらに遺伝子の発現パターンとの関係を明らかにすることで、土壌乾燥がブナの光合成に与える影響を指標する遺伝子発現パターンを調べた。光飽和光合成速度(A_<sat>)は弱乾燥区(pF=2.6,葉の水ポテンシャル(ψ_L)=-2.0MPa)で対照区の71%に、葉が萎れる直前の強乾燥区(pF=2.9, ψ_L=-2.1MPa)で14%に低下した。弱乾燥では気孔コンダクタンス(g_s)が47%に低下し、RuBiscoの炭酸同化速度(V_<cmax>)の低下はわずかで、光化学系IIの量子収率(F_v'/F_m')には変化がなかった。強乾燥では、g_sが12%に、V_<cmax>が41%に低下し、F_v'/F_m'には変化がなかった。よって、土壌乾燥による光飽和光合成速度の低下は、弱乾燥では主に気孔閉鎖により、強乾燥では気孔閉鎖に加えてRuBisCOの機能低下によることがわかった。土壌を適潤に戻した後、各乾燥区の光合成機能は対照区と同程度まで回復し、今回処置した土壌乾燥はブナの光合成機能に不可逆的な障害が生じさせなかった。CYP707A(アブシジン酸の分解)の発現量は乾燥にともない増加した。ACS(エチレンの合成)の発現量は乾燥の強度に関わらず同程度の増加を示した。rbcS(RuBisCOの合成)とcab(光化学系IIの集光アンテナタンパク質の合成)の発現量は土壌乾燥の影響を受けず、土壌乾燥によるV_<cmax>の低下とrbcSの発現量には関連がみられなかった。したがって、RuBisCOの機能低下をrbcSで指標することはできなかったが、土壌乾燥によるブナの光合成低下はACSの発現増で、さらに光合成低下の大きさをCYP707Aの発現量で指標できる可能性を示した。以上より、土壌乾燥によるブナの光合成低下を診断するゲノム生物学的手法として、CYP707AとACSの発現パターンを用いた評価モデルを提案できると考えられた。林木の光合成のストレスを診断できる指標性遺伝子とその発現パターンを明らかにする研究の一環として、本研究は、ブナ樹冠の葉を対象に、乾燥、高温(34°C)、酸(H_2O_2)の3つのストレスに対する遺伝子の発現パターンを調べて、ストレス診断技術に有用なストレス特異的な遺伝子発現パターンについて検討した。乾燥に対して特異的に発現量を増やす遺伝子として、光合成関連のタンパク質(集光性クロロフィルa/b結合タンパク質)をコードするcab様遺伝子と活性酸素除去系の酵素(アスコルビン酸ペルオキシダーゼ)をコードするAPX様遺伝子を明らかにした。高温に対して特異的に発現量を増やす遺伝子として、植物ホルモンであるエチレンの合成系のACO様遺伝子とACS様遺伝子、植物ホルモンであるアブシジン酸の分解系で量的制御の酵素をコードするNCED2様遺伝子、糖からエネルギーを生成する解糖系に関わる主要タンパク質をコードするGAPDH様遺伝子、チューブリンαの1分子種であるTUA2様遺伝子などを明らかにした。酸に対して発現量を増やす遺伝子は、アブシジン酸合成系のCYP707A2様遺伝子などが認められたが、酸に特異的に発現量を増やす遺伝子を明らかにすることはできなかった。以上の通り、植物ホルモンなど生理機能量と関連の深い遺伝子群の発現パターンはストレス誘導性が高くて生理機能との関係も明確なため、これらの遺伝子発現パターンの組み合わせによって葉のストレス状態の診断指標として有効に活用できる可能性が示された。一方でストレスの原因との関係では単一ストレスとの特異性が低く、より多くの遺伝子の発現パターンの組み合わせを検討する必要が示唆された。これらをまとめると、遺伝子発現パターンを指標にしたストレス診断の技術を開発できる見通しが得られた。
文系学生に対するRを用いた心理統計教育

本研究の目的は,心理統計関連科目担当教員へのインタビュー調査とRを活用した心理統計の教材開発であった。インタビューの実施により,被面接者それぞれが行っている授業についての情報を多面的に収集することに成功した。研究期間中に日米の心理統計関連授業担当教員24名にインタビュー調査を実施することができた。Rを活用した心理統計の教材開発については,研究期間中に心理統計に関するテキストを出版した他,インタビュー調査結果を整理し,そこから「Rによる心理統計の演習書」の開発に着手した。以上が本研究の成果である。本研究の目的は,A.心理統計関連科目担当教員へのインタビュー調査,B.Rを用いた心理統計教材開発の検討,C.AとBのデータベースへの搭載,の3つである。平成26年度は3カ年の研究期間のうちの初年度であり,主に研究目的Aを中心に研究を遂行した。インタビュー調査の目的は,心理統計関連科目担当教員にインタビューを行うことにより,Rを用いた心理統計教育に関する情報と教材開発の参考となる情報を収集することである。本研究組織でインタビュー調査を行うのは初めての試みであったため,既にインタビューを主とした研究(課題番号:2353086)の経験がある村井を中心に,インタビュー調査実施のための下準備に時間を費やした。本研究のインタビュー調査では,Rを用いた実践を行っている教員を調査協力者の中心とすることとした。インタビューでは,全般的な心理統計教育観についても聞くが,Rを用いた心理統計教育について重点的に聞くこととした。自身の授業資料(Rを活用したもの)を持参してもらい,その資料の作成意図などを聞く。また,個々の教員の優れた実践を共有できるように,効果的なデータ例や授業中の作業課題,授業の形態や構成などのTipsやノウハウの蓄積を目指すこととした。平成26年度は,インタビュー調査のためのマニュアル(インタビューガイド)試作版を作成し,これを研究グループ間で討議することで,実際のインタビュー調査で使用可能なものへとその質を向上させることを目指した。インタビューガイドは完成し,模擬インタビューも実施した。模擬インタビューの結果により,ガイドの有効性を確認することができた。また,調査協力者の選定と(非公式な)依頼も順調に進み,本番のインタビュー調査を実施できる体制を整えることができた。平成27年度は3カ年の研究期間のうちの2年目であり,主に研究目的AとBを中心に研究を遂行した。研究目的A(インタビュー調査の目的)は,心理統計関連科目担当教員にインタビューを行うことにより,Rを用いた心理統計教育に関する情報と教材開発の参考となる情報を収集することである。平成26年度に作成したインタビューガイドを用いて,本年度はインタビュー調査を実施した。心理統計に関する授業を担当している大学教員に対するインタビュー調査は,研究計画通り順調に遂行できている。インタビュー対象者は,Rを用いた教育実践を行っている教員が大部分だったが,一部,Rを用いた教育実践を行っていない教員もいた。インタビューの実施により,対象者それぞれが行っている心理統計関連授業についての情報を多面的に集める事ができた。対象者自身の授業資料(Rを活用したもの)を持参してもらい,その資料の作成意図などを聞くことができた。また,個々の教員の優れた実践を共有できるように,効果的なデータ例や授業中の作業課題,授業の形態や構成などのTipsやノウハウの蓄積も進めることができた。研究目的Bに関しては,その成果の一部を山田・村井・杉澤(2015)としてまとめ,出版することができた。これも本年度の研究成果といえる。インタビューガイドを用いて,複数の心理統計科目関連教員へのインタビュー調査を遂行できた。インタビュー調査から,予定通りの情報を集めることができている。今後は収集した情報をいかに分かり易く整理し,分析するかが課題である。Rを用いた心理統計教材の開発について,本研究の知見の一部を山田・村井・杉澤(2015)にまとめることができたのも,本研究の順調な進展を表しているといえる。よって,研究は事前の計画通り進展しているといえる。平成28年度は3カ年の研究期間のうちの3年目であり,主に研究目的AとBを中心に研究を遂行した。平成27年度に引き続き,本年度もインタビュー調査を実施した。インタビュー調査は,心理統計に関連する授業を担当している大学教員を被面接者とした。これらは昨年に継続して達成できた事柄である。また,研究成果の発表の機会も,国際学会での発表,国内学会でのラウンドテーブルと複数回持つことができた。

本研究組織の研究代表者が2016年8月中旬から,研究期間終了予定日以降(2017年8月)まで,在外研究のため渡米したため,国内での研究実施が予定通りに進まなかった。また研究計画を一部見直して,米国でのインタビュー調査を追加することにしたため,研究期間を1年延長することにした。本研究の目的は,A.心理統計関連科目担当教員へのインタビュー調査,B.心理統計教材開発の検討,C.AとBのデータベースへの搭載,の3つである。平成29年度は研究期間の最終年度(当初予定の3カ年の研究期間終了後,1年延長した)であり,3つの研究目的全体を遂行した。平成28年度に引き続き,平成29年度もインタビュー調査を実施した。インタビュー調査は,心理統計に関連する授業を担当している大学教員を被面接者とした。インタビューの実施により,対象者それぞれが行っている心理統計関連授業についての情報を多面的に収集することに成功した。対象者自身の授業資料(Rを活用したもの)を持参してもらい,その資料の作成意図などを確認した。また,個々の教員の優れた実践を共有できるように,効果的なデータ例や授業中の作業課題,授業の形態や構成などのTipsやノウハウの蓄積も進められた。これらは昨年に継続して達成した事柄である。また,本年度はアメリカ合衆国の大学で教鞭を執っている教員6名についてインタビュー調査を実施した。最終的に,4年間の研究期間中に,日米の心理統計関連授業担当教員24名にインタビュー調査を実施することができた。研究目的B(心理統計教材開発の検討)については,当該年度に心理統計に関するテキストを出版した他,インタビュー調査結果を整理し,そこから心理統計教育の教材を考案することができた。研究目的C(データベースへの搭載)については,完全ではないが,インタビュー調査結果と開発した教材の一部をデータベースに登録作業を遂行中である。本研究の総括については,平成30年度以降,研究成果発表の機会を設けており,その準備のために,日米のインタビュー結果を分析し,分析結果の整理を行った。また,テキストマイニングによる定量的な分析についても着手した。本研究の目的は,心理統計関連科目担当教員へのインタビュー調査とRを活用した心理統計の教材開発であった。インタビューの実施により,被面接者それぞれが行っている授業についての情報を多面的に収集することに成功した。研究期間中に日米の心理統計関連授業担当教員24名にインタビュー調査を実施することができた。Rを活用した心理統計の教材開発については,研究期間中に心理統計に関するテキストを出版した他,インタビュー調査結果を整理し,そこから「Rによる心理統計の演習書」の開発に着手した。以上が本研究の成果である。本研究の中核をなすのが,心理統計関連科目担当教員へのインタビュー調査である。インタビュー調査の成否が本研究の結果を左右すると言って、差し支えない。そのためには事前の準備が何よりも重要であると,本研究組織のメンバーは共通認識を持っていた。
2次元電子格子系におけるパイエルス転移とフォノンのソフト化

半充填バンドを持つ2次元電子系のフェルミ面は正方形になる。このため,電子と格子の相互作用がある場合,1次元の場合と同様のパイエルス転移が期待される。この系の基底状態を明らかにする目的で,系のエネルギーを最小にする格子歪みを数値的に求め,歪みのフーリエ解析から,フェルミ面のネスティングベクトルを波数として持つ成分だけでなく,それに平行な波数を持つ成分も共存するマルチモードパイエルス状態が最低エネルギーであることを明らかにした。高温側から温度を下げていくとき,ネスティングベクトル並びにそれに平行な波数を持つすべてのフォノンモードにソフト化が起こることが見出され,低温側の状態と矛盾しないことを確かめた。現実の系で,このようなパイエルス状態が観測可能かどうかを知るためには,理想的な電子格子模型に含まれない効果,例えば異方性や電子相関の影響も考察する必要があり,詳しい数値計算が実施された。異方性が小さい場合には,マルチモードパイエルス状態が最低エネルギー状態として,生き残ることが示された。また,電子間相互作用についても,それが弱い範囲では,マルチモードパイエルス状態が基底状態であり続けるが,電子間相互作用が大きくなると,SDW状態へ1次転移することを示した。電子間相互作用の強い極限では,モデルは反響受精定期なスピンパイエルスモデルに射影される。この場合,スピンー格子相互作用がある程度以上強くなると,2次元でもスピンパイエルス状態が実現するが,その際の歪みパターンはマルチモード・タイプになり,これまで幾つかのグループが予想していたものとは異なるものであることがわかった。マルチモード歪みの特色は,短いボンドが長いボンドに囲まれて,スピンー重項が互いに孤立し,非磁性的な状態が実現することである。SDW状態とスピンパイエルス状態の間の転移は1次転移であり,磁性的には反強磁性から非磁性への転移となる。このように,2次元電子格子系においては,多くの異なる状態がパラメータのわずかな変化によって制御可能であり,有機導体等における複雑な物性を実現する舞台として,幅広い応用の道を開く可能性がある。伝導電子と格子振動の相互作用に起因して,電子系エネルギーバンドのフェルミ準位におけるギャップと2k_Fの波数を持つ格子歪みが自発的に形成されるパイエルス転移は主として1次元系に特有の現象として知られているが,2次元系以上でもフェルミ面が特殊な形の場合には実現する。特に,2次元正方格子で電子バンドが半充填のときには,フェルミ面が正方形になるという特殊事情のため,1次元系と同様のパイエルス転移が起こることが従来から知られていた。しかし,電子格子結合が,電子のサイト間ホッピング積分のサイト間距離依存性から生じるSSH型モデルの場合には,フェルミ面のネスティングを起こさせる単一のベクトル(=ネスティングベクトル)の歪み成分だけでなく,それに平行な波数ベクトルに対応する多くの歪み成分を伴ったマルチモードパイエルス状態が実現することを我々のグループの従前の研究によって明らかにしてきた。本研究計画では,そのマルチモードパイエルス転移を,フォノンのソフト化の観点から調べ,高温側から温度を下げていった場合には,実際,ネスティングベクトルのフォノンモードと,それに平行な波数を持つ全ての横波モードがある転移温度で一斉にソフト化することを示した。また,転移温度以下のマルチモードパイエルス相は,異なる歪みパターンの多くの状態が縮退しているが,異なるパターンに対しては,フォノンモードの振る舞いも異なっており,実験的に区別出来る可能性を示した。

さらに,電子間相互作用を含めた場合のマルチモードBOW-SDWの転移に関しても分子場近似の範囲内で調べ,電子間相互作用が弱い領域ではSDWよりもマルチモードBOWの方が安定であることを示した。またわずかな異方性が存在する場合に,異方性を摂動として扱うことによって,基底状態の縮退が解ける可能性があることも明らかにした。半充填電子バンドを持つ2次元正方格子系では,フェルミ面が正方形になることから,1次元の場合と同様に,1つの波数ベクトル(ネスティングベクトル)でフェルミ面上の異なる電子状態対を結びつけることが可能になり,パイエルス転移が期待されている。我々のグループによるこれまでの研究で,2次元系の場合には,ネスティングベクトルだけでなく,それに平行な多くのベクトルがパイエルス歪みを形成することが示されている。今年度は,このようなマルチモードパイエルス状態に,電子間相互作用や異方性がどのような影響を与えるかを調べた。電子間相互作用の影響については,これまでもハートリー-フォック近似での解析は行っており,BOWとSDWの間の転移が電子間相互作用の強度を変えることで1次転移的に実現することを確かめてあるが,さらにゆらぎの効果を摂動的に扱って電子間相互作用の影響を調べた。電子間相互作用はマルチモード歪みの振幅を増大させる効果はあるものの,摂動で扱う範囲内では,転移点(BOW-SDW転移を起こす電子間相互作用の臨界値)の変化は起こらないことがわかった。電子間相互作用の強い極限は,反強磁性ハイゼンベルグ模型へ射影出来ることが知られているので,そのような場合のスピンパイエルス転移を厳密対角化の方法で調べた。この場合の歪みもマルチモードになることが数値的に確かめられ,従来言われてきたようなものと全く異なるパターンのスピンパイエルス相が,ある程度強いスピン格子結合定数に対して実現することを示した。これらの解析で,2次元系の二量体化の概念を明確にしつつある。異方性の効果は,先ずフォノンのソフト化の観点から有限温度での解析が行われ,少しでも異方性があれば,フォノンのソフト化で期待されるパイエルス相はネスティングベクトルだけを含む単一モード型であることが分かった。しかし,充分低い温度ではマルチモードパイエルス相が安定であることも数値的に確かめられ,マルチモード,単一モード,高温金属相の間の転移は1次転移と2次転移が錯綜した複雑な転移になることが予想される。半充填電子バンドを持つ2次元正方格子系では,フェルミ面が正方形になり,1次元の場合と同様に,1つの波数ベクトル(ネスティングベクトル)でフェルミ面上の異なる電子状態対を結びつけることが可能で,パイエルス転移が期待さる。我々はこれまでの研究で,2次元系の場合には,ネスティングベクトルだけでなく,それに平行な多くのベクトルがパイエルス歪みを形成することを示した。昨年度までの研究成果を受けて,今年度は異方性の効果,電子相関の効果に関する研究を更に深めた。異方性がフォノンのソフト化に及ぼす影響を解析する過程で,従来2次転移と考えられてきた金属相一マルチモードパイエルス
膜電位依存性プロトンチャネルの温度感受性リクルートメント機構の解明

高い温度依存性は電位依存性プロトン(H^+)チャネルの特性である。ホールセルH^+電流の温度依存性は、低温度(<30°C)領域でのhigh Q_<10>相と高温度領域でのlowQ_<10>相に分けられる。私達はlowQ_<10>相がチャネルポアのH^+透過過程とポアへのアクセス抵抗によること,high Q_<10>相は、これにactive channelのリクルートメント過程が加わった現象であることを証明した。H^+チャネルの温度感受性リクルートメント機構にアクチン骨格構造、膜ラフト構造が寄与することが示唆された。電位依存性プロトン(H^+)チャネルを高密度で発現しているマイクログリアを用いて、チャネル活性の温度依存性リクルートメント機構を調べた。H^+チャネル電流はチャネルポア内のイオン透過過程にポアへのアクセス抵抗の効果が加わった総合結果であることを実証し、ポア内イオン透過、アクセス抵抗、H^+チャネル電流それぞれのQ_<10>値(室温範囲で約2.2、1.3,1.5)を算出した(投稿中)。これより10-30分の経過で観察される定常電流振幅の温度応答のうちlowQ_<10>値は単一チャネル電流の増加、high Q_<10>値はそれに加えて開ロチャネル数の増加の指標となる裏づけが得られた。細胞膜コレステロールを除去する効果のあるMethyl-b-cyclodextrinで予め細胞を処理するとlow Q_<10>値には変化が無く、high Q_<10>値が減少し温度依存性リクルートメントにラフトが関与することが示唆された。クラスリン依存エンドサイトーシス阻害剤(dynasore)では、lowQ_<10>値、high Q_<10>値共影響を受けなかった。カルモデュリンキナーゼ阻害剤(W7)を添加すると濃度依存的にH^+電流が減少し、high Q_<10>値が減少したが、lowQ_<10>値は影響を受けなかった。このように単一チャネル電流の実測が困難なH^+チャネルにおいて電流増減のメカニズムを見極める手段としてQ_<10>値が有望であることが示された。これらの結果を踏まえ、比較的短時間で起こるラフト動態、カルモジュリン効果の解明を進める共に、30分以上の長期に渡るリクルートメントへのendocytosis/exocytosisの関与、Q_<10>パラメータより開ロチャネル総数の相対的定量の理論と適用条件を検討する予定である。電位依存性プロトンチャネル(H+チャネル)を流れる定常H+電流量の温度依存性は、イオン透過過程と開口可能なチャネル(active channel)数に対する2重の影響によって決定される。私達はマイクログリアを用いてイオン透過過程を分離することに成功し、そのQ_<10>値(温度が10°C上昇すると電流が何倍になるかを表す)自身が温度によって変化することを明らかにした(J. Gen. Physiol., 2009)。Q_<10>値を温度(T)に対してプロットした透過過程のQ_<10>-T曲線は細胞条件に寄らず一定であった。そこで、「実測される定常H+電流量のQ_<10>-T曲線が透過過程の曲線と一致すれば、active channel数の温度による変化は無い」と仮定した。定常H+電流量のQ_<10>-T曲線は細胞によって異なり、high Q_<10>相に対応する30°C以下ではイオン透過過程の曲線から大きく乖離する場合も多かった。H+チャネルのリクルートメントの要因のひとつとなるアクチン細胞骨格再構成を阻害するphalloidinやcytochalsin Dで細胞を処理すると、この乖離が減少した。以上の結果から、単一チャネル電流の測定が困難なH+チャネルにおいてQ_<10>-T法はリクルートメントの評価法として有用であることがわかり、現在これを用いてコレステロール添加/除去によるラフト動態がリクルートメントに関与するかどうかを検討している。また、細胞膜に空胞型V-ATPase(H+ポンプ)とH+チャネルが共存する破骨細胞において、V-ATPaseに比べH+チャネルのリクルートメントにおけるendocytosis/exocytosisの関与は小さいとの予備実験結果を得たので、Q_<10>-T法を適用し検討する予定である。これまでの研究により電位依存性プロトンチャネル(H^+チャネル)は活発なリクルートメントを行っていることが推測されたので、そのメカニズムを解明する目的で研究を進めた。(1)ラフト動態に伴うリクルートメント。マイクログリアの細胞膜コレステロール量はmethyl β-cycro dextran (MβCD)添加後(1hr,室温)約1/4と減少し、水溶性コレステロール添加後約4倍に増加した。

コレステロール添加によってH^+チャネルの定常電流値は徐々に減少したが、MβCDでは増加と減少の両方の変化が見られ、ラフトとチャネル活性の関係は一元的ではなかった。(2)サイトーシスに伴うリクルートメント。破骨細胞では細胞外Ca刺激によって細胞膜V-ATPaseのエンドサイトーシスによる内包化が起こるが、H^+チャネルには顕著な変化が見られなかった。一方貪食機能の指標となるzymosan bioparticleの貪食を盛んに行った細胞ではH^+チャネル活性が少ない傾向があり貪食と共に細胞内への取り込みが起こったのではないかと推測している。(3)実測されるH^+チャネル電流の振幅はH^+透過過程とチャネル数の相乗結果である。溶液交換に数秒以上要するBath潅流法では二つのパラメータの効果を区別できず、電流変化からリクルートメントによる変化を抽出できない。両者を区別するのに有用な急速溶液交換システムとしてU-tube法を構築し、平均50-100ms以内に細胞周囲の溶液交換ができるようになった。この手法を導入し、ラフト、サイトーシスとの関係を今後明らかにしていく予定である。結果の一部は生理研研究会(2010)、米国骨代謝学会(2011)、日本生理学会(2011年)で発表した。
画像の解像度変換により生じる違和感の視線計測による要因解明と評価システムの開発

ディスプレイ解像度の多様化に伴い,1枚の画像を異なる解像度・アスペクト比に変換して全画面表示する必要性が高まっている.イメージリターゲティング(以下,IR)は,違和感の発生を抑えた解像度・アスペクト比の変換技術として注目されているが,絵柄によっては多大な違和感を生じさせる致命的な欠点がある.本研究は,IRによる画像の解像度変換により生じる違和感の要因を視線計測装置を用いた主観評価実験により明らかにするとともに,違和感の客観的評価システムを開発し,既存のIR手法の改良や新規手法の開発への応用を目指すものである.昨年度実施した「視線計測装置を用いた画像データベース構築のための予備実験」で得られた実験画像の選定根拠に基づき,本年度はまず,フリーの画像データセットを調査・収集してデータベースを拡張した.また,画像の違和感と画像特徴量との関連性を見出すために,画像特徴抽出アルゴリズムの調査を行い,20種類程度のアルゴリズムを実装した.さらに,データベースの全画像に対して,実装した画像特徴抽出アルゴリズムによって画像特徴量を算出した.なお,研究の効率的な遂行のため新たにGPGPU対応の高速計算機を導入し,これを用いて特徴量の抽出を行った.得られた画像特徴量はデータベースへと格納した.以上により得られた結果は,視線計測装置を用いた違和感の主観評価実験および違和感評価システムの開発・検証に活用する.実験画像データベースの拡張,および,画像特徴抽出アルゴリズムの調査と実装は予定通り終えた.しかし予定では,新たに収集した実験画像に対して視線計測装置による予備実験を行う計画であったが,作業がやや遅れており着手できていない.新たに収集した実験画像に対して,視線計測装置による違和感の主観評価実験を行い知見を得る.その知見に基づき,違和感推定式を明らかにしたのち,解像度の変換対象となる入力画像とそれを変換した画像の2枚を入力すると,違和感が発生するか否かを評価する「違和感評価システム」の開発および検証を行う.近年.ディスプレイの解像度が多様化し,1枚の画像を異なる解像度・アスペクト比に縮小変換して全画面表示する必要性が高まっている.イメージリターゲティング(以下,IR)は,違和感の発生を抑えた解像度・アスペクト比の変換技術として注目されているが,絵柄によっては多大な違和感を生じさせる致命的な欠点がある.本研究では,IRによる画像の解像度変換により生じる違和感の要因を視線計測装置を用いた主観評価実験により明らかにするとともに,違和感の客観的評価システムを開発し,既存のIR手法の改良や新規手法の開発への応用を目指す.本年度は,まず既存のIRアルゴリズムの調査と実装を行い,実験画像データベースを構築した.さらに,視線計測装置により違和感評価に関する主観評価実験を行い,得られた結果を用いて違和感と画像特徴量との関連性を調査した.その結果,主観的な違和感が大きい画像ほど評価中の視線運動が活発になる傾向があった.また,違和感評価の順位結果と評価に要した時間には相関関係(スピアマンの順位相関係数=0.64)がみられた.以上より,違和感評価に要する時間と注視点の分布に関係性があること明らかとなった.また,画像の物理量から注視時間を推定することは困難だが,画像の物理量から推定できるエントロピーを用いることで注視時間を推定できる可能性が示された.実験画像データベースの構築,および,視線計測装置を用いた違和感の主観評価実験と解析を予定通りに終えており,研究は順調に進展している.なお,これらの成果は4件の口頭発表を行っている.ディスプレイ解像度の多様化に伴い,1枚の画像を異なる解像度・アスペクト比に変換して全画面表示する必要性が高まっている.イメージリターゲティング(以下,IR)は,違和感の発生を抑えた解像度・アスペクト比の変換技術として注目されているが,絵柄によっては多大な違和感を生じさせる致命的な欠点がある.本研究は,IRによる画像の解像度変換により生じる違和感の要因を視線計測装置を用いた主観評価実験により明らかにするとともに,違和感の客観的評価システムを開発し,既存のIR手法の改良や新規手法の開発への応用を目指すものである.昨年度実施した「視線計測装置を用いた画像データベース構築のための予備実験」で得られた実験画像の選定根拠に基づき,本年度はまず,フリーの画像データセットを調査・収集してデータベースを拡張した.また,画像の違和感と画像特徴量との関連性を見出すために,画像特徴抽出アルゴリズムの調査を行い,20種類程度のアルゴリズムを実装した.さらに,データベースの全画像に対して,実装した画像特徴抽出アルゴリズムによって画像特徴量を算出した.なお,研究の効率的な遂行のため新たにGPGPU対応の高速計算機を導入し,これを用いて特徴量の抽出を行った.得られた画像特徴量はデータベースへと格納した.以上により得られた結果は,視線計測装置を用いた違和感の主観評価実験および違和感評価システムの開発・検証に活用する.実験画像データベースの拡張,および,画像特徴抽出アルゴリズムの調査と実装は予定通り終えた.しかし予定では,新たに収集した実験画像に対して視線計測装置による予備実験を行う計画であったが,作業がやや遅れており着手できていない.H29年度中に得られた知見に基づき,変換対象となる入力画像とそれを変換した画像の2枚を入力すると,違和感が発生するか否かを評価する「違和感評価システム」を開発する.ここで,違和感評価システムの出力は「違和感がある」もしくは「違和感がない」の2値とする.また,開発したシステムの性能検証を行うとともに,IRの変換が失敗する主な原因である「視覚的重要度マップの自動生成」に,開発した違和感評価システムを応用する.具体的には,変換後の画像を評価システムに入力して違和感の有無を評価し,その結果を自動生成の手順にフィードバックする.

さらに,IRの研究開発に迅速にフィードバックできるように,スタンドアロンでも動作可能なソフトウェアを実装するとともに,GPGPUによる高速演算が可能な計算機を用いた高速化実装も検討する予定である.新たに収集した実験画像に対して,視線計測装置による違和感の主観評価実験を行い知見を得る.その知見に基づき,違和感推定式を明らかにしたのち,解像度の変換対象となる入力画像とそれを変換した画像の2枚を入力すると,違和感が発生するか否かを評価する「違和感評価システム」の開発および検証を行う.平成29年度は,現有のディスプレイ(モニター)を用いて主観評価実験を行ったため,評価実験のマスターモニターとして計上していた経費分が平成30年度に繰り越される形となる.高速大容量のストレージシステムを導入予定であったが,研究の進捗状況にあわせてGPGPU対応の計算機を先行導入した.よって,高速大容量ストレージシステムとして計上していた経費分が平成31年度に繰り越される形となる.平成31年度は,高速大容量ストレージシステムを備えた高速演算対応画像処理サーバを導入する予定としている.
樹木を直接海へ-森と海の生態系連環機構解明のための基礎研究-

京都大学フィールド科学教育研究センター芦生研究林より切り出したスギ製、広葉樹(7種)製および対照区として塩化ビニール製の魚礁を各3基製作し、平成16年5月に水深78mの海底へ設置した。3年間にわたり毎月2回の潜水観察調査を行い、3年間で合計58種、20633個体の魚類の魚礁への蝟集を確認した。魚種数、個体数ともに、1年目はスギ魚礁>広葉樹魚礁>塩化ビニールパイプ魚礁の傾向が明瞭であったが、2年目には3魚礁区間での差が小さくなった。3年目となる平成18年度の調査では、魚種数、個体数ともに差は小さくなったものの、木製魚礁>塩化ビニールパイプ魚礁となった。しかし、スギと広葉樹間では差は認められなかった。潜水観察によって明らかとなった集魚における魚礁間の差とその経時変化のメカニズムを調べるために、いくつかの視点から研究を行った。潜水観察と並行して実施した魚礁周辺でのプランクトン採集では、採集された動物プランクトンの組成、量ともに魚礁間で違いは認められなかった。このことから、魚礁材から溶出する化学物質による動物プランクトンの誘因や生産力への影響は否定された。また、スギ、ヒノキ、広葉樹、人工海藻、塩ビなど7種の異なる素材を入れたかご網を設置したが、採集された魚種の組成、量ともに素材間で差はなく、素材そのものの違いが魚類の誘因に影響するのではないと判断された。魚礁近くに設置したテストピースへの付着生物量はスギ>広葉樹となり、スギ材は穿孔性生物の穿孔により広葉樹よりも早い速度で分解された。以上の結果から、素材の柔らかいスギ材には付着・穿孔生物が付きやすく、それを摂餌したり空隙を住み家とする小型生物を狙ってメバルやマアジなどが蝟集するメカニズムが示唆された。また、2年目以降は材間の生物の付着・穿孔に徐々に差が無くなり、魚類の蝟集効果においても差が認められなくなることが推察された。1.実験用魚礁の設置京都大学フィールド科学教育研究センター芦生研究林から、長さ1.5m、太さ1015cmの広葉樹48本(ブナ、ミズメ、アオハダ、カエデ等7種)、針葉樹48本(スギ)を切り出し、4本を1段とした井形4段に組んで、広葉樹、針葉樹各3基の間伐材魚礁を作製した。対照区として、同じサイズの塩化ビニール製パイプによる魚礁3基を作製した。これら9基の実験小型魚礁を、舞鶴水産実験所近くの水深8m付近に交互に設置した。2.調査と観察魚礁を2004年5月に設置し,以後毎月2回の潜水観察により,周辺に集まる魚の種類,体長および数を目視観察により記録した。また、採泥、プランクトン採集、採水、水温、塩分、照度測定等を定期的に行った。3.調査結果水質(溶存態窒素、リン酸)、底質、環境について、3種類の魚礁間で有意な差は認められなかった。魚礁に蝟集する魚種数は水温と密接に関係し、高水温期に多く低水温期に減少した。針葉樹(スギ)魚礁には、設置直後からメバル等の魚が多数寄りつき、以後一貫して他の魚礁よりも多くの種類と個体数の魚が集まっている。これまでの調査において観察された魚の種類数は、針葉樹、広葉樹およびパイプ魚礁でそれぞれ、平均8.0、5.7および4.0種類であった。針葉樹魚礁の表面には刺胞動物が多数付着しており、これらをカワハギやウミタナゴ等の魚が摂餌する様子が観察された。針葉樹魚礁は、単に隠れ家となるだけでなく、底生付着生物の付着基質となりやすく、これらを餌とする魚類に餌場を提供することにより、魚類相の多様性の向上に貢献していると考えられた。2年間にわたり1ヶ月2回の潜水調査を行い、9基の魚礁に蝟集した魚類、合計41種、15,190個体を観察した。もっとも多かったのはメバル638個体であり、ほとんどの個体がスギの魚礁に集まっていた。ついでマアジ、シマハゼ、アミメハギなどの魚種が多く観察された。昨年と同様に、スギ魚礁で最も多くの魚種(平均4.7種)が観察され、ついで広葉樹魚礁(3.8種)、塩化ビニール製パイプ魚礁(3.1種)の順であった。しかし、初年度に明確であったこれら3種類の魚礁間の差が、2年目にはかなり縮小し(初年度は、5.4,3.7,2.7種)、個体数ではスギ魚礁と広葉樹魚礁間に有意差は認められなかった。また、魚種数、個体数ともに2年目は初年度よりも減少した。蝟集魚種数と個体数の魚礁種類間での差が小さくなったこと、および2年目の蝟集個体数が減少した理由については、今のところ不明であり、プランクトン量や水温、溶存酸素などとの関係の分析が必要である。昨年度と同様に、水質(溶存酸素、リン酸)、底質、水温、塩分等の環境、およびプランクトン量について、魚礁間で明瞭な違いは認められなかった。

スギ魚礁に魚類が多く蝟集した理由の一つとして、スギでは広葉樹やパイプと比較して樹皮が厚く構造が複雑なことから、付着生物などが多く生息する可能性が推察された。そこで、樹皮付きのスギ、樹皮を取り除いたスギ、広葉樹(ミズメ)のピース(直径10cm,長さ30cm)を、各魚礁の周辺に沈設し、付着した生物量を比較した。まだ、沈設半年後に1回調査しただけであるが、カキ、フジツボ類、ホヤ類などの固着性生物の量は、樹皮のないスギの方が樹皮のあるスギよりも有意に多く、予想外の結果となった。また、水中での木材起源科学物質の測定はきわめて困難であった。京都大学フィールド科学教育研究センター芦生研究林より切り出したスギ製、広葉樹(7種)製および対照区として塩化ビニール製の魚礁を各3基製作し、平成16年5月に水深78mの海底へ設置した。3年間にわたり毎月2回の潜水観察調査を行い、3年間で合計58種、20633個体の魚類の魚礁への蝟集を確認した。魚種数、個体数ともに、1年目はスギ魚礁>広葉樹魚礁>塩化ビニールパイプ魚礁の傾向が明瞭であったが、2年目には3魚礁区間での差が小さくなった。3年目となる平成18年度の調査では、魚種数、個体数ともに差は小さくなったものの、木製魚礁>塩化ビニールパイプ魚礁となった。しかし、スギと広葉樹間では差は認められなかった。潜水観察によって明らかとなった集魚における魚礁間の差とその経時変化のメカニズムを調べるために、いくつかの視点から研究を行った。潜水観察と並行して実施した魚礁周辺でのプランクトン採集では、採集された動物プランクトンの組成、量ともに魚礁間で違いは認められなかった。このことから、魚礁材から溶出する化学物質による動物プランクトンの誘因や生産力への影響は否定された。また、スギ、ヒノキ、広葉樹、人工海藻、塩ビなど7種の異なる素材を入れたかご網を設置したが、採集された魚種の組成、量ともに素材間で差はなく、素材そのものの違いが魚類の誘因に影響するのではないと判断された。魚礁近くに設置したテストピースへの付着生物量はスギ>広葉樹となり、スギ材は穿孔性生物の穿孔により広葉樹よりも早い速度で分解された。以上の結果から、素材の柔らかいスギ材には付着・穿孔生物が付きやすく、それを摂餌したり空隙を住み家とする小型生物を狙ってメバルやマアジなどが蝟集するメカニズムが示唆された。また、2年目以降は材間の生物の付着・穿孔に徐々に差が無くなり、魚類の蝟集効果においても差が認められなくなることが推察された。
軽度発達障害児の学校不適応軽減を目的とした5歳児健診の有用性に関する実践的研究

軽度発達障害に対する気づきの場として5歳児健診あるいは5歳児発達相談が有用であるが、保護者の気づきを深めるためには、(1)子育て相談、(2)心理発達相談、(3)教育相談という3つの事後相談体制が必要であると考え、鳥取県の東部・中部・西部において3つの事後相談体制を組織し、市町村からの要請に応じて事後相談を担当するという形式の実践研究を行った。今年度は4年間のまとめとして事後相談件数と内容の検討を行った。子育て相談は、34事例、延べ相談件数39件であった。子育て環境に関するものが28件、しつけに関するものが23件、子どもの発達に関するものが11件、その他が9件であった。相談内容が多義に渡ること、家族背景が複雑で子どもの問題に集約できない事例が多いこと、継続相談が不可欠であることなどが明らかとなり、「発達支援保育士」ともいうべき特殊技能を持った保育士が求められることを提案した。心理発達相談は、43事例、延べ相談件数56件であった。3歳児健診で発達上に問題が指摘された事例と5歳児健診で初めて問題が指摘された事例では背景に明らかな差異が認められた。また、心理発達相談では継続性が重要であること、就学準備性を高めるには5歳児健診と事後相談を幼稚園・保育所の年中児の時期に実施すると良いことなどが明らかとなった。教育相談は7件で経年的に相談件数が減少した。鳥取県の巡回相談員が幼児の相談にも対応するようになり、また市町村が独自に5歳児健診と教育委員会との連携を強めたことが要因と考えられた。本研究では事後相談の重要性を実践的に周知してきた。平成19年度初めの調査では、4つの市町村が本研究をモデルとした事後相談体制を組織し、部分的ながらも実践するようになっていた。こうした自治体の行政施策を先導する役割を本研究は果たしたと思われる。平成16年度では、以下の5点を実施計画目標とした。(1)5歳児健診ないしは5歳児発達相談実施市町村の拡大(2)5歳児健診実施マニュアル(暫定版)の作成(3)養育環境・発達歴・現在の発達状況・健診時の所見など収集する情報の統一化(4)収集した情報のデータベース化(5)5歳児健診の事後相談としての、心理相談、子育て相談、教育相談機能の附置上記の(1)に関しては、平成15年度の実施率33.3%であったものが、平成16年度では71.4%に上昇しており、目標を予想以上に達成できた。また、(2)に関してはこれまで実施してきた5歳児健診、5歳児発達相談のデータ(500名以上)を解析し分析結果とともに、医師の診察手順や内容を構造化した内容を盛り込んだ「鳥取県乳幼児健診マニュアル(暫定版)」を作成した。これに準拠した形で県内の5歳児健診や5歳児の発達相談の形式を統一化することができた。しかし、個人情報管理の問題などがあり、データベース化はできていない。5歳児健診の事後相談機能として(1)子育て相談、(2)心理発達相談、(3)教育相談の3つを附置した。県内の市町村から相談担当者の派遣依頼があり、依頼件数は30件を超えた。相談の内容や在り方等については報告書の規格統一を図り、暫時、相談のノウハウを蓄積することとした。その内容や件数、子どもの変化、保護者の意識の変化などが最終目的である「軽度発達障害児の学校不適応経減」にとってきわめて重要な情報を提供するものと考えている。平成17年度では、以下の5点を実施計画目標とした。

(1)5歳児健診/5歳児発達相談実施自治体数の増加(2)5歳児健診の事後相談としての、心理相談、子育て相談、教育相談機能の附置(3)事後相談に関するアンケート調査上記の(1)に関しては、平成15年度の実施率33.3%、平成16年度71.4%であったが、平成17年度では旧米子市以外のすべての市町村で実施できた。実施に当たりもっとも懸念されるのが小児科医の確保であり、鳥取県の小児科医会の協力を得て実施することができた。5歳児健診担当小児科医の意見交換会を主催して、実施状況や実施上の問題点を話しあい、解決に向けた意見交換を行った。(2)に関しては5歳児健診の事後相談機能として(1)子育て相談、(2)心理発達相談、(3)教育相談の3つを附置した。県内の市町村から相談担当者の派遣依頼があり、依頼件数は約20件であった。平成16年度に比べて10件ほど減少したが、この減少は教育相談の減少によるものであった。そこでこの原因を突き止めるために各自治体の保健師を対象としたアンケート調査(3)を実施した。その結果、事後相談の連絡機能の周知が不充分であったことに加え、県教育委員会の施策による巡回相談担当教員がこの教育相談機能を果たす割合が多くなっていることが判明した。つまり、本来は本研究ではなくて施策として行われるべき教育相談が、本来の形で実行され活用されていることが判明した。一方で、子育て相談や心理発達相談については市町村独自に担当者を確保することが困難な状況であり、引き続き本研究からの派遣が必要な状況である。5歳児健診あるいは5歳児発達相談のあと、就学までをどのようにつなぐのかについて検討した結果、5歳児健診に続く(1)子育て相談、□心理発達相談、□教育相談という3つの事後相談体制が必要であると考えられた。そこで本研究ではその相談体制を整え、各市町村の母子保健行政へ活用を呼びかけている。今年度は、活用に関するアンケート調査を行った。対象は23市町村の母子保健担当保健師とし、郵送法にてアンケート調査を実施した。アンケート内容は、大きく分けて(1)5歳児健診後の対応について、(2)5歳児健診事後相談体制の活用状況について、の2つである。回収数は21(回収率91.3%)であった。利用状況では、9市町村が利用あり、12市町村が利用無しであった。利用しなかった理由では、「他のフォロー体制があった」が8と一番多い回答であった。「利用方法がわかりにくい」、「事後相談内容がわからない」、「知らなかった」など事後相談体制の周知不足と思われる回答もあった。利用して良かったのは、子育て相談では「保護者の話をゆっくり聞いてもらえて良かった」、心理発達相談では「発達段階が明確になり、その後の保育や育児につながった」、教育相談では「就学に向けて、保護者の具体的な動きがわかって良かった」との回答が多く見られた。活用症例数は平成16年度が31症例、17年度が21症例、18年度が22症例であった。年次とともに同じ症例が子育て相談から心理発達相談、あるいはその逆への紹介など多彩な動きがみられるようになった。教育相談の件数は他に比べて少なく、年次とともに減少している。アンケート調査でも既存の教育相談を活用しているとの回答があり、特別支援教育の浸透とともに速い速度でニーズが変化していることがうかがわれた。
近畿における雑種タンポポの形成・拡大過程の解明

近畿では、形態上セイヨウタンポポに見える個体の70%が雑種タンポポだった。ただし、雑種比率には地域差が大きく、在来タンポポと外来タンポポの両方が見られる新興住宅地域で雑種比率が高く、在来タンポポがほとんど見られない大都市部や外来タンポポの少ない農村部で低かった。雑種タンポポは、雑草の多い日本の環境に適応的とされる高温発芽抑制を部分的に獲得しており、これが雑種の急速な分布拡大と関係している可能性がある。近畿における雑種タンポポの形成・拡大過程を解明する目的で以下の調査を行った。1)大阪、京都、兵庫、奈良、滋賀、和歌山、三重の7府県で採取されたタンポポのうち、頭花と果実の形態からセイヨウタンポポと判断された486個体について、フローサイトメトリーによる核DNA量測定と葉緑体DNA解析を行い、近畿における雑種タンポポ(セイヨウタンポポ×カンサイタンポポ)の分布を調べた。その結果、調べた個体の70.4%が雑種であり、雑種の割合は地域によって大きく異なることがわかった。在来タンポポのほとんどない大都市の阪神地区と在来タンポポの多く残る小都市では比較的雑種比率が低く、外来タンポポと外来タンポポが拮抗して分布する郊外の中都市で雑種比率が高くなる傾向がみられた。2)カンサイタンポポ、純粋セイヨウタンポポ、3倍体雑種タンポポ、4倍体雑種タンポポについて各5個体(クローン)から果実を採取し、16°C、24°C、32°Cの3つの温度条件で発芽実験を行った。その結果、カンサイタンポポではいずれの個体でも高温による発芽阻害が認められたが、純粋セイヨウタンポポではいずれのクローンでも発芽阻害は認められなかった。3倍体雑種と4倍体雑種では高温による部分的な発芽阻害が認められたが、阻害の程度はクローンによって大きく異なっていた。ワイブル分布モデルを用いて発芽曲線を解析したところ、いずれのクローンでも、4倍体雑種では高温による最終発芽率の低下と発芽速度の低下の2つの発芽阻害が見られたが、3倍体雑種では発芽速度の低下のみが認められた。この結果は、高温による発芽阻害の作用が4倍体雑種と3倍体雑種で異なることを示唆する。1)見かけのアカミタンポポにおける雑種比率とアカミタンポポとカンサイタンポポの雑種の発芽温度特性を滋賀県彦根市市街地の材料を用いて調べた。その結果、アカミでは、セイヨウと比較して雑種が少なく、雑種の中でも雄核単為生殖雑種が多いことが示された。また、雑種の発芽と温度の関係は、昨年、セイヨウとの雑種で得られた結果と似ており、高温による部分的な発芽抑制が見られるのは3倍体と4倍体の雑種のみであった。これらの結果は、少なくとも調査地では、見かけのアカミで高温発芽抑制を示す個体の割合が少ないことを示す。2)野外での雑種形成頻度を調べるため、花期に鉢植えのカンサイタンポポをセイヨウタンポポ(雑種を含む)個体群中に放置し種子形成を調べた。その結果、充実種子はほとんど得らなかった。これは野外での雑種形成頻度がかなり低いことを示唆するが、条件の検討など更なる調査が必要であろう。3)雑種タンポポ、セイヨウタンポポ、アカミタンポポ、カンサイタンポポへの既存マイクロサテライトマーカーの有用性を検討した。これまでに報告されているプライマーから10種類を選び、葉から抽出したDNAを用いてPCRで増幅したところ、いずれのタンポポでも一部のプライマーが利用可能なことが確かめられた。今後、より多くのプライマーを試すとともに、多型性を検討し、雑種タンポポの遺伝子型判定を行う予定である。1.近畿におけるアカミタンポポの雑種比率と分布を把握するため、「タンポポ調査・近畿2005」で収集されたアカミタンポポの痩果を用いて雑種解析を行った。その結果、アカミタンポポの雑種比率は、大阪府で26.0%、三重県で18.3%であった。こらの値は、セィヨウタンポポの雑種比率(近畿金体の平均で70.4%)よりずっと小さく、近畿では今のところアカミタンポポの雑種はあまり広がっていないことが示された。2.カンサイタンポポとセイヨウタンポポ、及び、雑種タンポポの問に雑種が形成される頻度を推定するために、頭花を用いた交配実験を行った。結実率は、カンサイタンポポ同士で27%、カンサイとセイヨウ、及び、3倍体雑種で1%、カンサイと4倍体雑種で10%であった。

4倍体雑種にはカンサイタンポポと交配しやすい系統が存在する可能性がある。3.近畿における雑種セイヨウタンポポの空間分布を解析した結果、雑種が多いのは比較的新しく開発された住宅地であり、都市中心部と農村部では雑種比率は小さいことがわかった。また、雑種比率の高い場所は、在来2倍体タンポポと外来タンポポ(雑種を含む)がほぼ拮抗している場所であることも示された。これらの結果から、雑種タンポポの拡大には、在来種と外来種の交配頻度の増加が寄与ていた可能性と雑種化によってセイヨウタンポポが在来種の生育環境へも侵入できる何らかの特性を獲得した可能性の2つが考えられた。
自由度無限の系に関する数理解析的研究

ヒルベルト空間の作用素に値をもつ再生核の理論は、1950年頃より種々の研究者によって研究され、それに伴なう再生核ヒルベルト空間の構成も明らかにされてきた。最近では確率論や函数論へも興味深い応用がなされつつある所である。本研究では、これらをさらに一般化して、今までのすべての場合を特殊な場合として含むような設定下で理論を展開した。具体的に述べれば、C^*-代数上のmoduleを考え、そのmoduleに特有のある種の作用素全体を考え、その作用素に値をもつ正定値の写像(正定値核と呼ぶ)に対して、上に述べたのと同様に、再生核ヒルベルトmoduleを構成し、その結果を用いて、ある種のC^*-代数に値をもつ正定値核に対する種々の結果を与えた。これらは上に述べた通常のヒルベルト空間の場合における良く知られた結果を含んでいる。但し、ヒルベルトmodule的観点をとることにより、前より結果の意味が明白になっている。応用として、*-半群上で定義され、ヒルベルトmodule上のある種の作用素に値をとる正定値写像に対して、一つの拡張定理を与えた。これも、今までの、ヒルベルト空間上の作用素、あるいは、バナッハ空間からその双対空間への線形作用素に値をとる正定値写像に対して得られていた結果をすべて特殊な場合として含んでいる。将来の課題としては、C^*-代数の理論を用いた非可換微分幾何学と、現在物理で盛んに議論されている超弦理論との関連を明らかにすることが、重要になると思われる。その他の研究成果についてはここでは詳しく述べないが、裏ペ-ジの論文リストを参照のこと。
遷移金属錯体を用いたプロトン-電子連動移動型物質の開発

ベンゾキノン-ハイドロキノン錯体であるキンヒドロン錯体における圧力依存性と分子構造・電子状態との相関関係について、分子レベルでの水素移動と電子状態との相関関係についての半定量的な知見を得るため、GAUSSIAN-92プログラムを用いたab-initio分子軌道法(UHF/3-21G^*)を用い、ベンゾキノン-ハイドロキノン系錯体の計算を行った。キノン-ハイドロキノンとセミキノンダイマーのエネルギーは、それぞれ約12.06,11.57kcal/molだけ安定化していることがわかった。キンヒドロン結晶におけるキノン-ハイドロキノン間の水素結合の強さはそのO-H伸縮振動のシフトから約7.5kcal/molと見積もられており、この安定化のメインの寄与は水素結合によるものであると考えられる。以上、今回のモデル錯体のab-initio計算により、新しい電子系であるPET課程の挙動を理解し、水素-電子連動移動型錯体の設計を行なう上での基礎データの一部とすることができた。また、Hydrogen-Bonded Charge-Transfer(HBCT)システムとして、lumazineや、pterin、ethylenediaminoglyoxime等を配位子とした新規遷移金属錯体の合成にも成功し、そのX線結晶解析も行い結晶内における水素結合様式についての知見を得ることができた。ベンゾキノン-ハイドロキノン錯体であるキンヒドロン錯体における圧力依存性と分子構造・電子状態との相関関係について、分子レベルでの水素移動と電子状態との相関関係についての半定量的な知見を得るため、GAUSSIAN-92プログラムを用いたab-initio分子軌道法(UHF/3-21G^*)を用い、ベンゾキノン-ハイドロキノン系錯体の計算を行った(図-1)。静電的相互作用、π-π相互作用における安定化が計算に組み込まれてないため、(B)、(C)は大変不安定になっているがキノン-ハイドロキノンとセミキノンダイマーのエネルギーは、それぞれ約12.06,11.57kcal/molだけ安定化していることがわかった。キンヒドロン結晶におけるキノン-ハイドロキノン間の水素結合の強さはそのO-H伸縮振動のシフトから約7.5kcal/molと見積もられており、この安定化のメインの寄与は水素結合によるものであると考えらる。以上、今回のモデル錯体のab-initio計算により、新しい電子系であるPET課程の挙動を理解し、水素-電子連動移動型作体の設計を行なう上での基礎データの一部とすることができた。また、Hydrogen-Bonded Charge-Transfer (HBCT)システムとして、lumazineや、pterin、ethylenediaminoglyoxime等を配位子とした新規遷移金属錯体の合成にも成功し、そのX線結晶解析も行い結晶内における水素結合様式についての知見を得ることができた。