hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
任意形状粒子を用いた混合粒径移動床数値実験水路による河床近傍の力学機構

本研究では,種々の形状と大きさの石礫と水の三次元運動を解析することが出来る数値移動床水路を構築した.構築した数値移動床水路を用い,混合粒径の数値移動床実験を実施し,実験や現地観測では計測することが困難な水と石礫の運動や,これらに作用する力を数値実験から推定した.数値移動床実験結果の考察から,大きな粒子は河床上部を直線的に移動するのに対し,小さな粒子は河床底部のみず道を蛇行しながら移動すること,また,相対的に大きな粒子ほど移動や停止において自身の形状の影響を強く受けることが明かとなった.本研究では,種々の形状と大きさの石礫と水の三次元運動を解析することが出来る数値移動床水路を構築した.構築した数値移動床水路を用い,混合粒径の数値移動床実験を実施し,実験や現地観測では計測することが困難な水と石礫の運動や,これらに作用する力を数値実験から推定した.数値移動床実験結果の考察から,大きな粒子は河床上部を直線的に移動するのに対し,小さな粒子は河床底部のみず道を蛇行しながら移動すること,また,相対的に大きな粒子ほど移動や停止において自身の形状の影響を強く受けることが明かとなった.本研究では,種々の形状の石礫粒子群とその周りの水の三次元運動を解析することが出来る移動床数値実験水路を開発した.このモデルでは,水の運動は,粒子部分を密度の異なる流体として評価し,石礫粒子より小さい流体計算セルを用いて固液混相流場の一流体モデルを用いてオイラー的に非圧縮性流れとして解析される.また,種々の形状の粒子は,小球を隙間が無い様に連結した球体モデルを用い,この粒子の運動を剛体の並進,回転の運動方程式を用いて解析する.構築した移動床数値実験水路を用いて,移動床の数値実験を実施した.実験結果のアニメーションを作成することで,計測することが困難な河床付近の水と粒子群の三次元運動を視覚的に理解できるようにした.大きな粒子と小さな粒子の移動軌跡の比較より,大きな粒子は小さな粒子を乗り越え,河床表層を直線的に移動するのに対し,小さな粒子は,河床に露出する大きな粒子が移動の妨げになり,河床の低い位置を蛇行しながら移動していることがわかった.移動・停止時の粒子の向きの考察より,粒子が移動する際は,横断方向に長軸を傾け移動しやすい向きをとり,停止時は長軸を流下方向に傾けることが明かとなり,球とは異なる粒子の平均的な移動形態が明らかとなった.平成25年度の移動床数値実験では,水深が0.3m程度の比較的小さな水深で射流の移動床実験を実施した.河川の土砂移動を考察する上では,常流の移動床数値実験も必要である.このためには,水深をより大きくした大領域の計算が必要であり,大規模な並列計算が必要である.平成26年度に常流の大規模な移動床数値実験を行うため,MPIによる移動床数値水路の開発に取組み,まず粒子運動の解析については,分散メモリシステムを用いたMPI並列計算が可能となった.石礫河川の河床材料は,粒度分布が広く,粒子の形は様々である.しかし,激しい水流中の石礫の運動は,実験や現地観測では計測することが困難であり,粒度分布や粒子形状が,水と石礫の運動に及ぼす効果は十分理解されておらず,適切な石礫河川の河床変動解析法が構築されていないのが現状である.本研究では,種々の形状の石礫と水の三次元運動を解析することが出来る数値移動床水路を開発し,水と石礫の運動やこれらに作用する力を数値実験から推定することを可能とした.この数値移動床水路で水の運動は,粒子部分を密度の異なる流体として評価し,オイラー的に非圧縮性流れとして解析される.種々の形状の粒子は,小球を連結したモデルとし,この粒子の運動を剛体の運動方程式を用いて解析する.個々の粒子とその周りの水の運動を詳細に解析する数値移動床水路は,計算負荷が非常に大きい.本研究ではMPIを用い分散メモリシステム上で並列計算が可能な解析法を構築した.数値移動床水路を用いて,石礫粒子を用いた混合粒径の数値移動床実験を実施した.実験結果のアニメーションを作成することで,水と粒子群の三次元運動を視覚的に理解することを可能とした.実験結果の考察から,大きな粒子は,河床上部を直線的に移動するのに対し,小さな粒子は,河床底部を蛇行しながら移動しており,粒径毎に移動形態が異なることが明かとなった.また,移動と停止時の粒子の向きの考察から,粒子が移動する際は,長軸を横断方向に傾け,移動しやすい向きをとり,停止時は,長軸を流下方向に傾ける傾向があることが明かとなった.また,このような移動と停止における向きの違いは,大きな粒子ほど顕著に表れた.粒子の形と大きさ別に流砂量を計測した結果,大きな粒子ほど粒子形状の違いによる流砂量の差が大きくなった.これより,相対的に大きな粒子ほど,粒子運動に及ぼす粒子形状の効果が大きいことが明かとなった.工学本研究の大きな課題は,大きく2つに分けられる.1つは,種々の粒子形状の石礫粒子群と水の三次元運動を解析することが出来る移動床数値実験水路の構築である.もう1つは,この移動床数値実験水路を用いて複数の実験を実施し,種々の水理条件,河床材料の条件で,土砂移動機構を考察することである.

このうち,1つ目の移動床数値実験水路の構築については初年度で終了した.構築した移動床数値実験水路を用い,移動床の数値実験を実施し,石礫河川の土砂移動機構を考察することが出来た.移動床数値実験水路は大規模な解析となるため,長期の計算時間を要する.このため,2つ目の課題となる種々の水理条件および河床条件の数値実験を実施するためには,計算の高速化が必要である.このためには,複数の計算機を用いたMPIによる大規模並列計算を実施していく必要が有り,MPIに対応したプログラムの開発が必要である.このMPI化については粒子運動の解析と流れの解析の両者について実施する必要がある.初年度では,MPI化がより複雑となる粒子運動の解析部分について,プログラムのMPI化が終了している.そのため,流れの解析のMPI化を実施することにより,複数の計算機を用いたMPI並列計算が可能となり,計算の高速化が期待できる.これにより,2つ目の課題である種々の条件の移動床数値実験の実施が可能となる.これらの成果より,本研究の初年度としては,順調に進展していると言える.平成26年度では,MPI化したプログラムにより,分散メモリシステムを用いて計算を高速化し,移動床の数値実験を実施する.平成25年度では,射流の移動床数値実験を実施したが,平成26年度では,常流の条件で移動床の数値実験を実施する.常流の条件で大きな石礫粒子が移動する水理条件とする場合,平成25年度で実施した,射流の移動床数値実験の条件よりも大きな水深が必要となる.平成25年度の移動床数値実験では,15mの長い水路を用いたが,常流の計算で同程度の水路長さの実験を実施することは計算領域が大きく,計算負荷の面で難しい.そのため,常流の移動床数値実験は,上下流端の境界条件に周期境界条件を適用し,水路長さを平成25年度よりも短くした条件で実施する.移動床数値実験の結果より,河床表層の大きな粒子と小さな粒子から形成される種々の河床構造により,水と粒子群の運動は,大きく異なることが明らかとなっている.河床表層の構造の差によって異なる大きな粒子により生じる遮蔽域および流速分布について明らかにする.粒子に作用する流体力を求め,流体力の評価方法について検討する.粒子の移動・停止時の流体力について明らかにする.また,粒子が移動する際に河床に形成される凹凸から受ける抵抗について明らかにする.既往の研究で構築した石礫河川の河床変動解析法について,本研究で明らかとなる水と粒子運動の力学機構を踏まえ改善点を検討し,新しい石礫河川の河床変動解析法を検討する.移動床数値実験について計算速度を向上させる必要が生じた.そのため,MPIにより複数の計算機を用いた並列計算が必要であり,計算に必要な新たな計算機の購入が必要となった.平成25度にMPIプログラムの開発を行い,開発したプログラムの性能を踏まえ,計算機の要件を把握し,新たに平成26年度に計算機を購入する予定である.平成25年度に想定していた費用の一部を平成26年度に新たに購入する計算機の購入費用に割り当てるように変更した.このため,次年度使用額が生じた.本研究における数値移動床実験は,計算負荷が非常に大きく,種々の条件で実験を行う場合には,複数の計算機による大規模な並列計算が不可欠である.並列計算に使用する計算機を増やし,計算速度の向上を図るため,平成26年度においては,大型計算機1台を購入予定である.また,大規模な計算結果を保存するためのサーバおよびデータ整理用アプリケーションソフト類の費用,昨年度の研究成果を発表し,研究の進展のために国内外の最新の研究動向の情報を取得するため,学会参加費と旅費の使用を予定している.
高等植物の異物認識機構および抵抗反応に関する生化学的研究

1.クロロゲン酸の生合性に関する研究;サツマイモが病傷害を受けるとクロロゲン酸が多量蓄積する。我々はこの系を用い、p-ハイドロキシ桂皮酸-D-ブドウ糖中間体とするクロロゲン酸の生合成経路を提供してきている。この生合成経路を確証するため実験を行い、次の成果を得た。(1)トレ-サ-実験:t-桂皮酸以降の2番目の中間体であるp-クマ-ル酸-Dーブドウ糖をサツマイモより分離証明した。更に、t-桂皮酸-3-^<14>Cを用いトレ-サ-実験を行い、本物質がクロロゲン酸生合成の中間体の挙動をすることを示した。(2)酵素学的研究:上記中間体p-クマ-ル酸-D-ブドウ糖を次の中間体であるコ-ヒ-酸-ブドウ糖に水酸化する酵素をサツマイモ中に見いだし電気泳動的に均一にまで精製し、その性質を明らかにした。また、リグニンやフラボノイド等のフェニ-ルプロパノイド生合成経路中のp-クマ-ル酸をコ-ヒ-酸に水酸化する酵素をもやし豆実生に発現し、その性質も明らかにした。本酵素は古くからその存在が推定され、種々の植物を用いて検索されてきたにもかかわらず見いだされていなかった。また、この過程で、Fe^<2+>とキレ-トの存在下でp-クマ-ル酸がコ-ヒ-酸に効率よく非酵素的に水酸化されることも見いだした。2.サトイモのフィトアレキシンに関する研究;黒斑病菌感染サトイモより抗菌活性をもつ物質を単離し、9,12,13,trihydroxy-(E)-O-octadecenoicと同定した。更に、本物質の生成に関る酵素系の活性が感染により増大することを示した。3.根頭癌腫病に関する研究ニンジンにゴ-ルを形成する際のTi-プラスミドの移行に関与すると想定される菌の外膜タンパク質を同定した。1.クロロゲン酸の生合成に関する研究サツマイモが病傷害を受けると抗菌活性をもつクロロゲン酸やイソクロロゲン酸が多量合成される.本系を用い, 2つの方法でクロロゲン酸の生合成について研究し以下の成果を得た.(1)トレーサー実験(2)酵素学的研究2.サトイモ中のフィトアレキシンの分離に関する研究サトイモが黒斑病菌(Ceratocystis fimbriata)に感染するとフィトアレキシンが生成することはすでに見い出していた.最近,ようやくTLC plate上でそのspotを特定することが出来,近いうちに精製できるものと期待している.1サトイモの抵抗反応に関する研究サトイモが黒斑病菌(Ceratocystis.fimbrista)に感染すると抗菌性物質を生成することを我々は見出していた。本年度この抗菌性物質の1つを罹病サトイモより単離し、その構造を9,12,13,trihydroxy octadec-10-enpic acidと決定した。この構造より本物質はlinolenic acidが過酸化反応を受けて生じたものと推定される。事実linolenic acidにダイズより分離したlipooxidaseを作用させると黒斑病菌に対して抗菌活性を示す物質が生成される。感染に伴いサトイモ組織中では不飽和脂肪酸の過酸化物の量が顕微に増加すること、さらにこの過酸化反応を触媒するlipooxidase活性が増大していることもすでに明らかにした。

これらの結果より不飽和脂肪酸の過酸化反応がサトイモの抵抗反応に於て本質的な役割をはたしていることが示唆されたので、今後より詳しくこの点を検討していく予定である。2抗菌性フェノール成分の生合成に関する研究(1)前年度行ったクロロゲン酸生合成経路解明のためのトレーサー実験に於て、未同定のt-cinnamic acid-2-^xCの代謝物が検出された。そこで本年度はこの代謝物を分離し、その同定を試みた。本物質はTLCでの挙動やその他の性質よりP-Coumaric acidのglycosideと推定されるが、現在それを確証すべく、NMR用の試料を調製している。前年度もやし豆実生中に新酵素P-Coumaric acid hydroxylaseを発見し、その性質を調べた。本酵素は膜結合酵素であるので精製のためには可溶化が必要である。現在この可溶化の条件を検討している。1.黒斑病菌感染サトイモ中に生成されるワイトアレキシンについての研究黒斑病菌(Ceratocystis fimbriata)に感染したサトイモ中に抗菌物質が生成されることを見いだし、その1つを9、12、13-trihydroxy-(E)-10-octadecenoic acidと同定した。本物質はその構造からlinolenic acidかlinleic acidが過酸化反応を受けて生成したものと推定される。そこで、本物質生成代謝系の酵素活性の変動を調べた。サトイモに親性菌と非親和性菌のいずれを接種した場合にも過酸化脂質が蓄積し、それに対応して、phosphalipase A_2とlipoxygenaseの活性が同じように増大した。また、脂肪酸の過酸化物の毒性に対して、非親和性菌の方が親和性菌よりもより高い感受性を示した。これらの結果より、サトイモと黒斑病菌の感染系において、宿主の脂肪の過酸化反応が宿主の抵抗反応の重要な部分を構成しているものと考えられる。2.クロロゲン酸の生合成についての研究クロロゲン酸は植物界で最も普遍的ポリフェノ-ルの1つである。我々はこのクロロゲン酸の生合成経路を提出している。その経路の1つのステップであるp-Coumaroyl-D-glucoseをcaffeoyl-D-glucoseに水酸化する水酸化酵素をサツマイモ中に見いだし、電気泳動的に均一にまで精製した。この精製標品を用いてその酵素学的諸性質を明らかにした。Agrobacteriumtumefaciensをニンジン切片に接種後22°Cインキュベ-トするとゴ-ルが形成されるが、33°Cインキュベ-トすると全くゴ-ルが出現しない。この系を用いて、本菌中に存在し、ゴ-ル形成を引き起こすTi-plasmidの宿主への転移に関係すると想定される外膜タンパク質を同定した。本タンパク質は94KDaおよび76KDaの分子量をもつ。
胎生期の低栄養状態が乳幼児期のエネルギー代謝調節機構におよぼす影響の検討

昨年度までの研究で、マウス母獣に30%の摂餌制限を行うことで作成した子宮内発育遅延(IUGR)モデルでは、成長後に高脂肪食を負荷すると肥満や糖代謝異常が生じるが、これには新生仔期に一過性にみられるレプチンの上昇(leptin surge)が関与している可能性が示唆された。今年度は、レプチン欠損ob/obマウスを用いて同様にIUGRモデルを作成し、胎生期の栄養障害に起因する肥満や糖代謝異常の発症機序へのレプチンの関わりを解析した。1.レプチンを欠損するob/obマウスでは、母獣に摂餌制限をしてIUGRとなっても成長後に高脂肪食による肥満亢進が起こらなかった。一方、ob/obではもともと糖代謝異常を伴うので、糖代謝に関しては対照群との間に有意差を認めなかった。2.通常食餌ob/ob群の仔の成長後の摂餌量はwild type群より多く肥満を呈したが、摂餌制限のob/ob群の仔と成長後の摂餌量は変わらなかった。3.出生後8週齢で外因性にレプチンを投与してレプチン感受性を検討したところ、ob/ob、WTいずれも良好に反応し、両群間に差を認めなかった。4.ob/obマウス新生仔期早期に外因性にレプチンを投与してサージを起こした場合は、ob/obにvehicleを投与した対照群より高度の肥満を呈した。この場合も、外因性のレプチンに対する反応性には差がなかった。5.ob/obでは視床下部のレプチン受容体OB-Rb発現がWTに比して亢進していた。また、OB-Rb発現はWT, ob/obいずれも高脂肪食負荷により増加傾向がみられ、特に新生仔期にレプチンを投与した群で有意に増加した。以上より、IUGRにおける成長後の肥満にはレプチンサージの早期化が重要であることが示された。さらに、成長後の肥満形成にはレプチン以外の因子も関与している可能性が示唆された。母獣に30%の摂餌制限を行うことで成長後の高脂肪食負荷により肥満や糖代謝異常、高血圧を発症するマウスIUGRモデルを用いて、胎生期の低栄養が出生後のエネルギー代謝調節機構におよぼす影響を検討し、以下の成績を得た。2.IUGR新生仔では、皮下組織におけるleptin発現を反映する形で、catch-up期に血中レプチン濃度の一過性上昇、いわゆるレプチンサージの早期化(premature leptin surge)が生じていた。3.そこで、正常マウス新生仔にレプチンを皮下注射しレプチンサージを人工的に早期化したところ、成獣期において高脂肪食負荷でIUGR新生仔と同様の肥満を呈した。5.生後8週目に腹腔内レプチン投与による摂食量の抑制効果を検討したところ、外因性のleptin投与によるpremature leptin surgeを起こしたマウスでは、IUGRマウスと同様に摂食量の抑制(leptinの効果)がブロックされ、いわゆるleptin抵抗性がみられた。6.正常マウス新生仔期に外因性のレプチン投与でpremature leptin surgeを起こしても、成長後の高血圧はみられなかった。以上より、胎生期低栄養が成長後のエネルギー代謝を変調させる機序は、主に新生仔期のpremature leptin surgeによりleptin感受性が変調することによると考えられ、高血圧発症機序とは異なることが示唆された。
自動走行システム自動車の導入に係る刑事法的課題

自動運転自動車により人身事故が生じたとき,刑事責任の追求可能性及びその要件が問題となる。この場合,部分的な自動運転の場合,完全な自動運転の場合などにより状況を区分けした上で,自動運転自動車に乗車し,使用している者の刑事責任,自動運転自動車を販売した者及び自動運転自動車を製造した者の刑事責任がそれぞれ検討されなければならない。わが国の過失犯論は,因果関係の点でも正犯性の帰属の点でも,容易に背後者へと遡及する責任帰属の判断をとっており,ただちに販売者,製造者の責任が限定されることにはならない。短期的には,現在の刑事責任に関する議論を適用せざるをえない。関係省庁の担当者をヒアリングしたり,ITSのシンポジウムに参加するなどして,ITSに関する技術的な進展状況をサーベイし,開発の現状を確認した。また,ドイツにおける刑事法研究者と意見交換するなどしてドイツにおける議論状況などを把握し,日本に来日している研究者とも意見交換を行い,日独における解釈論の相違などを明らかにし,比較法研究のポイントを明らかにした。そこから,ドイツ法における議論状況でポイントとなる資料を抽出し,予算の範囲で収集することに努めた。さらに,製造物責任に関する刑事法の問題について,各種資料収集をおこなった。今年度は,とりわけドイツにおける議論状況を整理し,ドイツにおける過失犯論との整合性とその解釈論的な枠組の検討を中心に行った。こうした資料の収集,整理及び検討の過程において,ドイツと日本における道路交通法制の異同,さらには道路交通条約の違いからくる国内法制の違い,また,実証実験のあり方の相違などが浮かび上がってきた。各種シンポジウムの参加から,新たなドイツ刑法の研究者で自動運転に関する研究をしている者とつながりを作ることができ,今後の意見交換を行うことなどの約束を取り付けることもできた。当初予定していた資料収集ができたただけでなく,十分に検討を加えることができた。また,新たなドイツにおける研究協力者を見つけることができ,さらに幅広く研究を展開する可能性を見いだせた。前年度に続き,製造物責任に関する刑事法上の問題転換する議論状況をサーベイし,従来の過失犯論との接合可能性を検討した。また,ロボット等に関心のある若手研究者を集めて,「ロボットと刑法」研究会を定期的に開催し,自動運転自動車の導入に係る刑法上の問題を扱ったドイツ刑法の文献,すなわちドイツ刑法における動向を情報共有するとともに,ドイツ刑法の解釈論及び立法論,さらには新たな刑法理論の構築の提案等に関する論文をひとつずつを詳細に検討し,わが国の解釈論にとってどのように参考になるのかを検討し,その成果を公表しているところである。こうした検討のなかで,わが国の刑法における解釈論と自動運転自動車の導入に伴う事案解決のあり方の方向付けが徐々にできはじめている。とくに自動走行による正当防衛状況,緊急避難状況の問題など刑法総論上の古典的な問題を再度見直す必要性があるものと考えに至っている。同時に,自動運転自動車については,国際的な条約,国家間の協定等における進捗が多くあり,この転換するフォローアップを年度後半からとりはじめている。これは,刑法上の問題に直ちに直結するわけではないが,道路交通法等の特別刑法に関する法改正などの立法提案にとって重要な意味をもっているものを考えられ,来年度も継続して情報を収集する予定である。コンピュータシステムまたはプログラムの瑕疵について,慣例的に法的責任を追及してこなかったことと,製造物責任との調和をどのようにするのかが今後の課題であり,過失の要件の整理をしつつ,刑事責任の主体と複数の関与者の過失競合の問題などについて,議論の切り分けがようやくできたところであり,次年度以降に詳細を検討することになろう。若手研究者を集めた研究会を主催したことで,法的な問題について議論する環境が整備され,急速に様々な問題状況が整理され,最終年度に向けて解決すべき問題が明らかとなった。自動走行システムは,あくまで自動車,道路交通システムの一部を構成するものでしかない。しかし,そこでは,自動走行システムと人との共存関係,両者の責任の競合関係の法的な処理が問題となり,その刑法的解決を目指すのが本研究の趣旨である。例えば人身事故が生じたとき,その刑法的な責任追及をどのように行うことができるのか,その要件はどのようなものか,責任追及の限界はあるのかなどが問題となる。いずれにしても,わが国の法制度が制定法主義,法律主義の法制度であり,ガイドライン等の一般倫理規範が法規範と同視可能となりうるようなコモン・ロー制度の米国における議論をただちに導入することはできない。この点を現在のわが国の比較法研究は十分にふまえていないものが多い。とりわけ罪刑法定主義の点から刑事責任については,このことを強く意識することが必要である。また,わが国の過失犯論は,因果関係も正犯性の帰属の点でも,容易に背後者へと遡及する責任帰属の判断をとっており,ドイツにおいて有力に主張されている見解,自動運転自動車を「人」と同視する見解に立脚したとしても,ただちに販売者,製造者の責任が限定されることにはならない。なお,道路交通法制からみると,わが国は,道路交通に関する条約のいわゆるジュネーブ条約(1949年)に加盟し,ドイツ(及び多数の欧州諸国)はいわゆるウィーン条約(1968年)に加盟している。しかし,ジュネーブ条約における議論は停滞しており,この点からの解決は,今のところ有効とはなり得ない。

以上から,短期的には,現在の刑事責任に関する議論を適用せざるをえない。自動運転自動車により人身事故が生じたとき,刑事責任の追求可能性及びその要件が問題となる。この場合,部分的な自動運転の場合,完全な自動運転の場合などにより状況を区分けした上で,自動運転自動車に乗車し,使用している者の刑事責任,自動運転自動車を販売した者及び自動運転自動車を製造した者の刑事責任がそれぞれ検討されなければならない。わが国の過失犯論は,因果関係の点でも正犯性の帰属の点でも,容易に背後者へと遡及する責任帰属の判断をとっており,ただちに販売者,製造者の責任が限定されることにはならない。短期的には,現在の刑事責任に関する議論を適用せざるをえない。今後は,さらなる必要な資料収集を継続するとともに,わが国における法制度の状況を整理し,論文として公刊することを予定している。また,その成果を元に,ドイツにおける研究協力者とコンタクトをとり,積極的な意見交換をした上で,比較法研究の成果をより高めることを予定している。そうしたなかで,可能であれば,ドイツまたはその他外国においてなんらかの形でわが国における議論を紹介しつつ,本研究の成果を発表することで,外在的な視点からの批判的検討を受け,今後の研究の方向性を見定めることを予定している。コンピュータシステムまたはプログラムの瑕疵について,慣例的に法的責任を追及してこなかったことと,製造物責任との調和をどのようにするのかが今後の課題であり,過失の要件の整理をしつつ,刑事責任の主体と複数の関与者の過失競合の問題などについて,議論の切り分けがようやくできたところであり,次年度以降に詳細を検討することになろう。また,過失責任だけでなく,自動運転自動車が導入されることによる生じうる刑法総論上の各種論点について,従来の議論との接続を図りつつも,自動運転自動車の導入に向けた新たな可能性を阻害しない解決策を模索する予定である。刑事法購入を予定していた洋書の納品が間に合わず,年度内に納入されなかったため。ドイツへの研究調査を予定していたところ,たまたま海外共同研究者であるヒルゲンドルフ教授が別の所用で来日し,そこで基本的な意見交換及び研究の打合せをすることができたため。すでに発注済みであるため,新年度に納入され次第,使用することになるものと考えている。研究発表のための旅費及び研究会の研究活動の旅費等に使用する予定である。
がん細胞の免疫チェックポイント回避を阻止する新規がんワクチン接種方法の開発

本研究では、癌に伴う免疫機能の低下を誘導するメカニズムを、核クロマチン構造調節蛋白special AT-rich sequence bindingprotein 1 (SATB1)の機能に着目して解析を行った。さらにSATB1の発現調節によって担癌患者の免疫系を賦活させ、癌の進展を抑止する新規方法を開発することを目的として検討を行った。まずSATB1遺伝子の片アリルに蛍光色素tomatoの遺伝子を導入し、生体内の細胞においてSATB1の発現をモニタリングできるマウスを作製した。このマウスの皮下に、同系統のマウス由来でニワトリ由来のovalubuminを発現させたリンパ腫細胞を摂取して腫瘍を形成させ、腫瘍内部に浸潤したTリンパ球の特徴を調べた。その結果、脾臓やリンパ節に存在するTリンパ球と比較して、腫瘍内部に浸潤したTリンパ球では、腫瘍の拡大に伴ってSATB1/tomatoの発現が抑制され、それと逆相関する様式でPD1の発現が亢進することがわかった。次にovalubuminとアジュバンドを前投与した上でリンパ腫細胞を摂取し、腫瘍の拡大と腫瘍に浸潤するTリンパ球の性質の変化を調べた。その結果、生理食塩水やovalubumin単独の前投与を行ったマウスでは、前投与なしのマウスと同様に腫瘍の増大が進行したのに対し、ovalbuminとアジュバンドCPG-ODNの全投与を行ったマウスでは、約半数で腫瘍の発生をみとめず、腫瘍を形成したマウスにおいてもその増大速度が抑制されていた。さらにその腫瘍内部に浸潤したTリンパ球のSATB1/tomatoの発現は比較的保たれており、PD1の発現も低く維持される傾向があることがわかった。
人の動きを誘発する屋外生活空間の環境的特性の計測・分析とモデル化

1.人の動きの分布のデータ分析2008年度に実施したビオトープ内における人の動きの分布調査のデータ並びに同時に行った物理環境測定、温熱快適性に関するアンケート調査結果のデータを引き続き分析した。ここではアンケート調査結果と物理環境要素の比較だけでなく、人の活動に深く関わりのある人体熱収支(対流、放射、蓄熱、発汗、代謝量、仕事量、人体の蓄熱量)に着目し、人の温冷感に影響を与えるのは顕熱成分(人体からの対流による放散量と放射成分による流入量の合計値)の大きさだけでなく、対流、放射のバランスが重要であることが明らかとなった。2.人のactivityを考慮した都市空間のシミュレーションの開発また上記で示した分析を行うと同時に風洞実験により、歩行者群の総体としての空力特性や流れ場への影響に関する基礎データを取得し、歩行者群の流体力学的影響を記述する新たなCFDモデルを開発し、風洞実験との結果に基づきモデルを最適化した。3.新たな都市環境デザインの提案1.の結果を踏まえて、CFD技術を応用して人体熱収支の各成分を算出し、緑地や水面の配置による物理環境要素の変化が、人体熱収支の変化を通じて屋外空間の温熱快適性に及ぼす影響を系統的かつ定量的に分析する方法を開発した。さらにこれを用いて、人の活動によって変化する人体の熱収支の構成要素と屋外における土地被覆等の諸条件の変化によりもたらされる物理環境の変化が人間の温熱快適性に与える影響の寄与度を考慮した環境デザインのための手法を考案した。4.まとめ以上の様に、人の動きだけでなくそれに大きく関係する人間の温熱快適性に着目し、実測、アンケート調査を行い、人のactivityに関係する要因を抽出することができた。またその結果から新たな環境デザイン提案までに至り、萌芽研究としての当初の目標を達成することができたと考えている。(1)室内における人の動きの分布と物理環境の予備実測(持田・吉野・小野田)・空調された室内空間で、人の動きの分布により生じる空気流動・温熱環境の分布、及び視環境(照度、輝度、視線の移り変わり等)を測定した。・平日の定常時に人の動きの分布をCCDカメラで撮影し、得られた画像より歩行者密度の時間変化と個人の移動速度を算出した。(2)屋外における人の動きの分布と物理環境の同時計測(持田・小野田・渡辺)・東京都沿岸部に実在する緑地・水面を有するビオトープにおいて、空気流動・温熱環境(風向風速、温湿度、グローブ温度、水中温度、地中温度、長短波放射収支量等)の測定を行い、得られたデータより歩行者の温熱快適性の評価を行うと共に、領域内を移動する人の撮影を実施し、人の動きの分布の分析を行った。(3)人の動きの分布と物理環境のデータの分析(持田・渡辺・吉野)・(2)の測定で取得した、人の動きの分布と様々な物理環境のデータを用いて、人の動きと物理環境との相互作用について分析を行った。また、2006年に行った仙台中心市街地における屋外実測により得られた歩行者の様子をCCDカメラで撮影した動画と物理環境のデータ(風向風速、温湿度、グローブ温度、NO_X濃度、照度、輝度等)からも、屋外における人の動きの特性の分析を行った。これらの結果から、建物や樹木の日射遮蔽による歩行者の温熱快適性の向上と、それによる人の動きの変化が確認された。1.人の動きの分布のデータ取得及び人の動きの分布の分析2008年8月に東京都沿岸部に実在する緑地・水面を有するビオトープにおいて空気流動・温熱環境(風向風速、温湿度、グローブ温度等)の測定と、被験者実験を行った。ここでは被験者が自由にビオトープ内を動き回る様子を観察するとともに、各被験者の移動の軌跡を記録した。得られたデータから、歩行者の温熱快適性の評価を行うとともに、屋外における人の動きと物理環境の特性の関係について分析した。2.街路空間、ビオトープ内の物理環境の詳細なシミューションの実施と実測結果との比較(1)歩行する人間の影響を組み込んだCFD解析により、実測領域内の風環境、温熱・空気環境の予測を行った。(2)実測結果と2(1)の解析結果を比較し、解析手法の妥当性について検討した。3.人のactivityと物理環境の相互作用についての分析歩行者の歩行速度、空間密度等をパラメータとしたケーススタディを行い、歩行者が物理環境(風環境、温熱・空気環境)に与える影響の分析を行った。また、1の被験者実験の結果から人の集まる領域を抽出し、その領域の温熱環境の特性を数値解析の結果を用いて分析した。

2.人のactivityを考慮した都市空間のシミュレーションの開発また上記で示した分析を行うと同時に風洞実験により、歩行者群の総体としての空力特性や流れ場への影響に関する基礎データを取得し、歩行者群の流体力学的影響を記述する新たなCFDモデルを開発し、風洞実験との結果に基づきモデルを最適化した。3.新たな都市環境デザインの提案1.の結果を踏まえて、CFD技術を応用して人体熱収支の各成分を算出し、緑地や水面の配置による物理環境要素の変化が、人体熱収支の変化を通じて屋外空間の温熱快適性に及ぼす影響を系統的かつ定量的に分析する方法を開発した。さらにこれを用いて、人の活動によって変化する人体の熱収支の構成要素と屋外における土地被覆等の諸条件の変化によりもたらされる物理環境の変化が人間の温熱快適性に与える影響の寄与度を考慮した環境デザインのための手法を考案した。4.まとめ以上の様に、人の動きだけでなくそれに大きく関係する人間の温熱快適性に着目し、実測、アンケート調査を行い、人のactivityに関係する要因を抽出することができた。またその結果から新たな環境デザイン提案までに至り、萌芽研究としての当初の目標を達成することができたと考えている。
マルチレベルの政治制度とその政治的帰結に関する比較研究

現代の民主主義国家においては、同一の住民、地域を管轄する統治機構が、基礎自治体、県・州政府、中央政府、超国家政府(EUなど)というように多層化しているが、各レベルの政治制度は、相互に関連し合いながら他レベルの政治的帰結に作用する。本研究では特に政党組織に注目し、マルチレベルの政治制度ミックスが、政党組織にいかなる影響を及ぼすのかについて分析を加えてきた。マルチレベルの政体を横断する形で存在する国政政党が、異なるレベルの制度にどのような影響を受けるのかをモデルとして示し、それを利用しながら日本やイタリアの主要政党を具体例として、その実態について検討を加えた。本研究の目的は、マルチレベルの政治制度の組み合わせがもたらす政治的帰結について、日本とイタリアとの比較研究を通じて明らかにすることである。民主主義国家において同一の住民、地域を管轄する統治機構は、基礎自治体、県・州政府、中央政府、超国家政府(EUなど)というように多層化しているが(このことを本研究ではマルチレベルの政府と呼ぶ)、各レベルの政治制度は、相互に関連しあい、他レベルの政治的帰結に作用する。マルチレベルの政治制度とそれによってもたらされるマルチレベルの政治ゲームの相互作用を射程に入れることで、政治制度と政治的帰結の関係をより包括的に、動態的に明らかにすることが本研究の課題である。このような研究目的に照らし、25年度には、本研究課題の先行的な研究となる、「現代民主政治と政党組織の変容に関する研究(基盤研究A)」(平成21年度23年度)、さらに本研究の研究成果として、『政党組織の政治学』を編著としてとりまとめ、出版した。そこでは日本の主要政党の地方組織が他の国と比べてかなりの自律性を持つという事実を多くの研究者の事例研究、都道府県議会議員に対するアンケート調査の分析によって明らかにし、またその比較政治学における理論的背景についても明らかにすることで、学界に新たな知見を提供することができたと考える。このような研究目的に照らし、24年度には、本研究課題の先行的な研究となる、「現代民主政治と政党組織の変容に関する研究(基盤研究A)」(平成21年度23年度)の研究成果の公表をめざし、論文執筆を行った。具体的には、日本の都道府県議会議員に対するアンケート調査の分析を行い、地方レベルの選挙制度と執政制度が、地方議員に国政レベルの有力政党からの自律性を与え、逆に知事個人から規律を受ける対象とすることを明らかにした。またその過程で本研究の理論的枠組みの精緻化を行った。イタリアについては5ツ星運動にかかわる活動家に対して聞き取り調査を行い、地方レベルの政治動向が中央レベルの政党政治に強い影響を及ぼしうること、そうした動向の顕在化過程において、既存政党への不信、政党によらない民主政治への期待という、日本と類似した現象がみられることが確認され、今後の比較研究への糸口を見出すことができた。本研究の目的は、マルチレベルの政治制度の組み合わせがもたらす政治的帰結について、日本とイタリアとの比較研究を通じて明らかにすることであった。民主主義国家において同一の住民、地域を管轄する統治機構は、基礎自治体、県・州政府、中央政府、超国家政府(EUなど)というように多層化しているが(このことを本研究ではマルチレベルの政府と呼んだ)、各レベルの政治制度は、相互に関連しあい、他レベルの政治的帰結に作用する。マルチレベルの政治制度とそれによってもたらされるマルチレベルの政治ゲームの相互作用を射程に入れることで、政治制度と政治的帰結の関係をより包括的、動態的に明らかにすることが本研究の課題であった。このような研究目的に照らし、26年度には、イタリアにおいて専門家への聞き取りを行い、右派政党の組織的特徴を調査した。25年度までの本研究による調査、および本研究課題の先行的な研究となる「現代民主政治と政党組織の変容に関する研究(基盤研究A)」においては、イタリア民主党に関する調査を行い、同政党が、その母体であったかつての共産党に比べて、同様にその母体であり、また比較的組織の脆弱であったかつてのキリスト教民主党に比べても分権化の度合いを強めていることが明らかとなった。

他方で現在の右派政党については、議員や活動家に対する調査依頼がなかなか同意を得られず、調査が難航していたが、26年度においては、ボローニャ大学のトロンコーニ教授、ミラノ大学のクリーニ教授という専門家への調査を行うことができ、一定の情報を得ることができた。すなわち一般に集権的といわれる現在の右派政党においても、一部のカリスマ的リーダーによる支配を除けば、内部対立の潜在的可能性は強く、分権化の様相を確認することができた。これは本研究の当初の仮説を裏付ける観察であり、理論的に重要な調査結果を得ることができたとおもわれる。政治学イタリアの政党地方組織調査については、研究協力者、調査対象との日程がうまく調整できず、26年度に遅らせることとした。他方で、理論的には、『政党組織の政治学』を取りまとめることで、予想以上の進展を見た。理論モデルの検討、精緻化については、予想以上の進展を見た。ヨーロッパでもマルチレベルの政治文脈の中で政党を位置づける研究が進行中であることは、本研究の計画段階から明らかであったが、ヨーロッパの政治学における研究が、徐々に成果として結実し始め、そうした諸研究を参考にすることで、本研究の理論枠組みについてもより具体的なレベルのものとして検討することが可能になった。他方、イタリア地方政治の調査については、5つ星運動への聞き取りを行うなど、新たな調査の端緒をつかむことはできたが、選挙等のタイミングとも重なり、当初計画していたほど十分な調査を行うことはできなかった。理論的な検討は大きく進展したが、実態調査はやや遅れ気味であり、全体としてはまずますの進展度ということができるかと思量する。前年度見送りとしたイタリア地方政党組織の調査については、早い段階で実施に結び付けたい。具体的には、プーリア州における知事候補の予備選という制度が、政党組織にいかなる影響を及ぼし、国政政党の組織動員力をいかに毀損するかを分析し、さらに北部の右派政党についても、地方政治のメカニズムが国政レベルの政党政治に及ぼす影響について、考察を加えたい。イタリアにおいてマルチレベルの政治制度の組み合わせが政党政治にどのような影響を与えるかという点について、さらに調査を進め、実証的な日本とイタリアの比較分析へと結び付けていきたい。具体的には、24年度、選挙との日程の関係で実現できなかったプーリア州で聞き取りを行い、知事候補の予備選という制度が、政党組織にいかなる影響を及ぼし、国政政党の組織動員力をいかに毀損するかを分析する。さらに北部の右派政党についても、地方政治のメカニズムが国政レベルの政党政治に及ぼす影響について、考察を加えたい。研究成果の一部として、編著を取りまとめる作業に時間をかけたことの影響もあり、当初H25年度に実施を計画していたイタリアの政党地方組織調査について、研究協力者、調査対象との日程調整が不調に終わったため、この実施を見送ったため。早々に上記イタリア政党組織調査を実施し、研究とりまとめを行う予定である。プーリア州、あるいはロンバルディア州での聞き取り調査を、研究会など、事前の準備を経たあとに実施し、地方政治が中央の政党政治に及ぼす効果について、調査分析する。理論モデルについては、日本を事例とした研究からすでに大きく進展しているところであるが、比較政治のモデルとしてより有効なものとするために、さらに検討を加える。
非侵襲型人工呼吸器実現を目指した溝付管路内の間欠振動流による高頻度振動換気

高頻度換気法における振動流を正弦波状のものから停止時間を変えた間欠振動流よる管路内の炭酸ガスの有効拡散係数を実験によって求めた結果、停止時間が長い間欠振動流の場合に最も高い有効拡散係数が得られることが判明した。また、流れの可視化実験により、間欠振動流による軸方向及び半径方向の最大流速が大きくなることが、有効拡散係数を高める要因になっていることを突き止めた。管路内の円周方向溝の寸法については、溝内容積と管路コア部の容積が同程度の際に最大の有効拡散係数が得られることがわかった。さらに、振動流を利用して呼気と吸気を分離した人工呼吸器を考案し、現行の市販品と比べて2倍程度の換気性能が得られた。三角カムの代わりに通常のスコッチヨークに戻し、ACサーボモータの位置制御により、ピストンの上下死点において、指定時間だけ停止するようにプログラムを作成した。1回転中の停止時間を調整して、三角カムでは位相60度分停止しか出来なかったのに対して、モータの位置制御では30度分または90度分の位相二相当する時間だけ停止するように制御して、有効拡散係数を測定した。停止時間が長い方が有効拡散係数が大きくなる傾向が出た。ただし、停止時間が長くなると、ピストンの単位時間内に移動すべき距離が増加するので、ACサーボモータの最大速度と最大トルクを超えてしまい、拍出体積の大きい2種の条件は実施できなかった。ピストンの拍出体積40mlと80ml、および、直管と深さ6mmと深さ2mmの溝付管について実施した。溝深さが6mmの場合の方が2mmの場合よりも大きな有効拡散係数が得られた。拍出体積が80mlの方が40mlよりも大きな有効拡散係数が得られた。炭酸ガスの有効拡散係数を測定するための実験装置の管路中央を透明なアクリル管に置き換えて、ピストン拍出体積V=80 [mL],振動数f=2 [Hz]について,円周方向溝付管内の間欠時間を変えた間欠振動流の2次元PIV流れ解析システムを用いて。空気と力学的に相似な条件で可視化実験を実施した。本実験の範囲内で、停止時間が増加すると管路内の軸方向流速の最大値は大きくなること、停止時間が増加すると管路内の半径方向流速の最大値は大きくなること、ピストンが停止し,軸方向流速が0に近づいても半径方向流速はすぐに0にならず,緩やかに減速することがわかった.新たに考案したツインピストン式の人工呼吸器による実形状気道モデルを介した生体外換気実験を実施して、換気性能を測定した。溝付管において、三角カムを用いたピストン往復運動のI周期中に上下死点で6分の1ずつだけ停止する間欠振動流による有効拡散係数については、深さ6mmで幅10mmの条件については完了した。最大の周波数が6Hzで、最大拍出体積158mLの条件が最大の有効拡散係数を示した。また、人工呼吸器モデルのプロトタイプとして、呼気・吸気用のツインピストン機構を換気装置を考案し、最も単純なモデルとして、気道空間を一つのチャンバー、肺胞を天然ゴムシートで構成した肺モデルと気管を想定した1本の直管または溝付管で、連結して、炭酸ガスを用いて生体外換気実験を実施してみた。その結果、特に低振動数領域で、気管内壁を模した溝付管内では、間欠振動流によるチャンバー内半減期が直管内で、正弦波状振動流による場合よりも小さくなる傾向が観察された。2次元PIV流れ解析システムを導入し、溝付管と直管の各々について、有効拡散係数測定実験に用いた管路を利用して、空気と力学的に相似な水による三角カムによって発生させた間欠振動流の流れの状態を、特に死点に到達して、ピストンが停止している期間についてのみ、高速度カメラで、溝周辺の可視化動画を撮影し、その動画より、時々刻々の速度分布を求めた。その速度分布の内、物質移動に最も寄与すると考えられる管の半径方向成分に注目して、それらの最大値を求め、いくつかの異なる条件のレイノルズ数について、その変化を求め、有効拡散係数との相関について考察した。その結果、半径方向流速と有効拡散係数のの間に強い相関があることが確認できた。気管の輪状軟骨による管軸方向の周期的な起伏を機械的に再現した円周方向溝を有する円管中の炭酸ガスの有効拡散係数に対して溝の効果があるとすれば、溝の数を増せば有効拡散係数は増加するのではないか、との仮説を立てて、拍出体積を80mL、溝幅を10mmと各々一定にして、小径部の幅を変化させることによって、溝ピッチを変化させた場合について炭酸ガス濃度測定実験を実施した結果、溝の数が増加するピッチの小さい場合には逆に有効拡散係数が減少し、溝の数の増加は有効拡散係数を増大させるものではないことが判明した。

そこで、溝部の容積と管路のコア部の容積の比率に対して有効拡散係数を比較したところ、それらの容積が同等程度の場合に有効拡散係数が最大になることがわかった。一方、有効拡散係数測定実験と同寸法の装置を用いて、力学的に相似な水による流れの可視化実験を実施したところ、軸方向及び半径方向の最大流速は、溝ピッチを変更しても大きな変化はなく、溝の数を増やすことが有効拡散係数を増やす要因にはなっていないことがわかった。また、同じ溝の数ならば、軸方向及び半径方向流速の1ストローク中の最大値は有効拡散係数の増加と比例関係にあり、強い相関があることが判明した。そして、本研究による公開特許「換気装置」の原理による呼気と吸気を分離した高頻度振動換気法による人工呼吸器を改良した装置で炭酸ガスの半減期を測定し、すでに実用化されている高頻度換気法による人工呼吸器の特許情報から算出した半減期と比較したところ、本研究の装置よって市販品の約半分の値を達成できた。また、生体と本特許による人工呼吸器の間の連結管を1本のみにした場合と呼気用と吸気用として2本に分けた場合について生体外換気実験で比較したところ、2本に分離することにより、振動数による違いをほとんどなくせることがわかった。計測工学有効拡散係数の測定実験では、拍出体積が大きな条件では、残念ながら、ACサーボモータのトルク不足により、実施できなかったが、ACサーボモータの位置制御による間欠振動流の停止時間を変えた実験は遂行できた。可視化についても有効拡散係数測定実験に対応した3種類に停止時間を有する間欠振動流の可視化を拍出体積80mlについて遂行できた。新型の人工呼吸器による実形状気道モデルを介した生体外換気実験も間欠振動流を付与して実施できた。溝付管内で、間欠振動流による有効拡散係数の測定実験で、深さ6mmの場合のみ完了したが、深さ2mmの条件でも、おそらく低くなるはずであるが、測定したいと考えている。流れの可視化実験でも、停止期間中の流れのみを測定できたが、可能ならば、ピストン運動中の最大流速も測定したい、と考えている。有効拡散係数測定実験については、円周方向溝付管の溝幅を変えた実験は完了しているので、ピッチを変えた実験を実施したい。すなわち、円方向溝の小径部幅を従来10mmについてのみで実施していたが、2mmのものについても実施する。同時に同様の可視化実験も実施したい。新たに考案した人工呼吸器に円周方向溝付管を接続した場合の換気性能をさらに詳細に調べたい。溝付管内の間欠振動流による、溝深さ2mmの条件での有効拡散係数測定実験を遂行する。同様の振動流の可視化を実施し、軸方向最大流速も測定してみる。次に、三角カムによらないで、ACサーボモータを制御方法を開発し、上下死点において、各々60°以外の停止期間を実現し、いくつかの条件で有効拡散係数を測定する。同様な間欠振動流で、可視化実験を実施して、流速分布を測定し、有効拡散係数との関係を考察する。人工呼吸器モデルのプロトタイプを改良し、より高速な運転を実施できるようにするとともに、肺のモデルも気道に実形状に近い気管支を模擬した管路を試作して、半減期を測定を測定する生体外換気実験を実施する。一部の物品等で予定より少し安価に購入できたため。国際会議での発表等を計画している。三角カムを使用しない方式の間欠振動流による人工呼吸器による生体外換気実験のための肺のモデルの製作と鼻腔モデルの製作費。学会発表旅費等。投稿用論文のデータ処理用ソフトウェア等。
有限集合を生成する禁止部分グラフ

与えられた連結グラフの集合Fに対し、グラフGがFに属するどのグラフも誘導部分グラフに含まないとき、GはF-フリーであるとよばれる。このFは禁止部分グラフとよばれる。本研究はk-連結なF-フリーグラフ全体が有限集合を成すような集合Fを調べた。結果として、|F|≦2,k≦6の場合、および|F|=3,k≦2の場合に所望のFを決定した。また|F|=3,k=3の場合についても、部分的な決定を行った。連結グラフの集合Hに対し、Hのどの要素も誘導部分グラフに持たないグラフはH-フリーグラフとよばれる。与えられたグラフの性質Pに対し、「有限個の例外を除き、任意のH-フリーグラフは性質Pを満たす」という命題を満足させるHを決定する問題は禁止部分グラフの問題とよばれ、グラフ理論において活発に研究されている。ところがもしH-フリーグラフ全体の成す集合が有限集合になると、上記の命題はPによらず真となり、特定の性質Pに何ら知見を与えない。すなわちこのようなHは禁止部分グラフの研究において雑音となる。こうした雑音は予め除去しておくことが望ましい。本研究はこのような有限集合を生成する集合Hの特定を目的としている。本年度は最も簡単な状況である連結グラフのクラスの中で問題を考え、以下の定理を得た。定理連結グラフの集合Hに対し、連結なH-フリーグラフ全体の成す集合が有限集合となるための必要十分条件は、Hが完全グラフ、スター、パスを含むことである。この定理は連結グラフのクラスの中で問題を完全に解決している。次年度はより本質的かつ困難な2-連結グラフのクラスの中で問題に取り組むことを予定しているが、本年度の研究により、所望のHは完全グラフとスターを含まなければならないことまでは突き止めた。連結グラフの場合と異なりパスは必ずしも必要ではないことも突き止めたので、次年度はパスの代替となるグラフの探索が主要な目標となる。ところがもしH-フリーグラフ全体のなす集合が有限集合になると、上記の命題はPによらず真となり、特定の性質Pに何ら知見を与えない。すなわちこのような集合Hは禁止部分グラフの研究において雑音となる。本研究は、このような有限集合を生成する禁止部分グラフの集合Hの特定を目指している。初年度は連結グラフのクラスの中で考え問題を解決した。そこで本年度は連結度が高いグラフのクラスで問題を考えた。その結果、以下の結果を得た。・連結度がどれほど高いグラフのクラスにおいても、1個のグラフを禁止して有限集合を生成しようとするならば、そのグラフはK2に限る。・連結度がどれほど高いグラフのクラスにおいても、2個のグラフを禁止して有限集合を生成しようとするならば、その2個は完全グラフとスターの組み合わせに限られる。後者の結果については、連結度が2から6までの範囲について実際に有限性を保証する完全グラフとスターのペアを決定した。与えられたグラフの性質Pに対し、「有限個の例外を除き、任意のH-フリーグラフは性質Pを満たす」という命題を満足させるHを決定する問題は、禁止部分グラフの問題とよばれ、活発に研究されている。ところが、もし連結なH-フリーグラフ全体の成す集合が有限集合になると、上記の命題はPによらず真となり、特定の性質Pに何ら知見を与えない。このようなHは禁止部分グラフの研究における雑音となるので、予め除去しておくことが望ましい。そこで本研究は、有限集合を生成する禁止部分グラフの集合Hの特定を目指した。前年度までの研究では、2個までのグラフを禁止して有限集合が生成される場合を6-連結グラフまで特定した。そこで本年度は3個のグラフを禁止する問題を考えた。本年度の研究により、3個のグラフを禁止する場合、考えられる組合せは(1)完全グラフ、スター、道、あるいは(2)完全グラフ、部集合の位数が2とm (mは2以上の整数)である完全2部グラフ、道のいずれかであることが分かった。(1)の組合せについてはDiestelが既に完全グラフ、スター、道の大きさに関わらず常に有限集合が生成されることを証明している。そこで残るのは(2)の組合せのみであった。こちらについて研究を進め、完全グラフの位数は3でなければならないこと、mが3以上の場合、道の位数は5以下であること、m=2の場合には道の位数は6以下であることを突き止めた。

これらの結果から、2-連結グラフのクラスの中で、有限集合を生成するグラフの3つ組を完全に決定した。さらに3-連結グラフのクラスの中で同じ問題を考え、部分的な決定に成功した。当初の予定では、本年度は2-連結グラフのクラスにおける知見を得ることを目指していた。ところが研究を進めてみると、連結度が2以上の状況では禁止部分グラフの振る舞いに大きな変化がなく、より高い連結度における知見が得られた。特に6-連結グラフまでは、有限集合を生成する禁止部分グラフのペアを完全決定することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究が2年度まで進み、当初の予測をやや上回る知見を得ている。最終年度は有限集合が生成された場合において、その集合の位数の評価を目指す。今まで得られた知見により、有限集合が生成される場合、そこに属するグラフの局所構造に強い制約が課せられることが分かってきている。おそらく有限集合となる大半の場合において、実はその集合は空集合ではないかと予想される。逆に空集合でない場合、その要素となるグラフは非常に高い対称性を持つはずである。この点について、既に予備的研究を開始している。