hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいレプトン対称性の破れの探求

本研究では、素粒子現象における新しいレプトン対称性の破れを探索し、標準理論を超える新物理発見を目指す。特に、Belle II実験におけるB中間子崩壊でのレプトン普遍性の破れと、タウレプトン崩壊でのレプトンフレーバー保存則の破れを探求し、そのために必要な検出器の性能改良、ビッグデータ解析技術の開発を進める。さらに、Belle II実験の技術の応用や電子-陽電子衝突断面積の精密測定により、ミューオン異常磁気能率(g-2)測定実験の精度向上を図ることを目的としている。H30年度においては、Belle II実験における電子陽電子衝突実験が始まり、その初期データを使って、粒子識別性能や光子エネルギー分解能などの実験の基礎性能評価を進め、B中間子やτレプトンの生成を再確認した。また、本研究参画研究者が中心となって製作したTOP検出器とA-RICH検出器の運転を開始し性能検証を進めるとともに、今後の本格データ収集に向け、データの高速転送やグリッド計算によるデータ処理の情報を可視化するシステム構築も進めた。さらに、将来の実験高度化に向けた開発研究として、TOP用光検出器MCP-PMTの性能改善や、A-RICH用の新光センサーとしてシリコン光電子増倍管を用いたシステムの検討を始めた。一方、J-PARCにおけるミューオンg-2の精密測定の要となる低エミッタンスミューオンビーム生成に向けて、RF空洞を用いたミューオンビームのバンチングおよび加速の実証試験を行った。MCPを用いた高時間分解能ミューオン測定器を開発し、加速ビームが予想通りのバンチ構造を持つことを確かめた。また、ミューオン源に関するシミュレーションを構築し、生成標的の最適化を可能にした。Belle IIにおける電子-陽電子衝突断面積の精密測定に向けて、始状態輻射過程によるρ中間子生成断面積の確認を行った。本研究では、SuperKEKB加速器やJ-PARC加速器施設における共同実験の中で、本研究参画研究者が、独自性の高い物理研究や開発研究を進め、標準理論を超える新物理発見を主導することを目指している。これまで建設を進めてきたSuperKEKB/Belle II実験がいよいよ本格始動して、電子-陽電子ビームの初衝突観測に成功したことは、国際共同実験にとって大きなマイルストーンの達成であったが、その中で、本研究参画研究者が主導して長年にわたり開発と製作を進めてきたTOP検出器とA-RICH検出器の動作が実データで確認できた。両検出器は、従来にはない新型粒子識別装置であり、その性能が確かめられたことは大きな成果と言ってよい。また、J-PARC加速器におけるミューオン異常磁気能率測定の要となるミューオンRF加速器の開発においても、Belle II実験で培ったMCP(マイクロチャンネルプレート)を使った高時間分解能計測技術を駆使して、加速後のミューオンのバンチ構造を確認することに成功し、当初の計画通りに、実験プロジェクトの協奏による成果を得ることができた。これらの成果は、投稿論文だけでなく、多くの学会講演による発表、研究に従事した大学院生の受賞にもつながっている。2018年11月には、本研究と関連した新物理探索に関する国際研究会「Hints for New Physics with Heavy Flavors」(2018年11月15-17日、名古屋大学)を開催し、本研究の成果発表を行うとともに、国内外の第一線の研究者と集中的に議論を行うことができた。Belle II実験においては、2019年度中に約200/fbの衝突データを収集する予定である。これを用いて、粒子識別性能や運動量・エネルギー分解能、ハドロン再構成効率、トリガー効率の評価をさらに進める。ビームの高輝度化に伴って、ビームバックグラウンドが解析に与える影響を評価し、最小限の影響で解析を行える条件を模索していく。B →D(*) τν崩壊やτ→μμμ崩壊における新物理発見にはまだ統計が足りないものの、既存のBelle実験やBaBar実験との実験性能の厳密な比較や、これらの崩壊分岐比を規格化するのに必要なB→D(*)lν崩壊の分岐比の測定は遅滞なく進める。Belle II実験の本格的な進行に伴い、TOP検出器とA-RICH検出器の粒子識別性能の最適化に取り組むとともに、今後の更なる高輝度化に向けた新型光検出器の開発目標を定め、開発研究を具体化してゆく。TOP用MCP-PMTについては、よりバックグランド耐性の強いタイプの検出器を、高バックグランド領域に導入する。また、今後長期間にわたってデータを取得し、解析を高効率で遂行するために、計算機環境の増強を図るとともに、問題が起きたグリッドサイトの除外や、サイト管理者への通知の自動化を実現するシステムの開発など、国際共同研究の中でのハブ機能を強化してゆく。ミューオンg-2/EDM実験のビーム開発は、前年度決定したミューオン源の設計に基づき、熱エネルギーのミューオン生成を実証する。次に、これをすでに動作試験済みのRF加速空洞を用いて加速するという段階を踏んで目的となる低エミッタンスミューオンビームの開発を推進する。

H30年度においては、Belle II実験における電子陽電子衝突実験が始まり、その初期データを使って、粒子識別性能や光子エネルギー分解能などの実験の基礎性能評価を進め、B中間子やτレプトンの生成を再確認した。また、本研究参画研究者が中心となって製作したTOP検出器とA-RICH検出器の運転を開始し性能検証を進めるとともに、今後の本格データ収集に向け、データの高速転送やグリッド計算によるデータ処理の情報を可視化するシステム構築も進めた。さらに、将来の実験高度化に向けた開発研究として、TOP用光検出器MCP-PMTの性能改善や、A-RICH用の新光センサーとしてシリコン光電子増倍管を用いたシステムの検討を始めた。一方、J-PARCにおけるミューオンg-2の精密測定の要となる低エミッタンスミューオンビーム生成に向けて、RF空洞を用いたミューオンビームのバンチングおよび加速の実証試験を行った。MCPを用いた高時間分解能ミューオン測定器を開発し、加速ビームが予想通りのバンチ構造を持つことを確かめた。また、ミューオン源に関するシミュレーションを構築し、生成標的の最適化を可能にした。Belle IIにおける電子-陽電子衝突断面積の精密測定に向けて、始状態輻射過程によるρ中間子生成断面積の確認を行った。本研究では、SuperKEKB加速器やJ-PARC加速器施設における共同実験の中で、本研究参画研究者が、独自性の高い物理研究や開発研究を進め、標準理論を超える新物理発見を主導することを目指している。これまで建設を進めてきたSuperKEKB/Belle II実験がいよいよ本格始動して、電子-陽電子ビームの初衝突観測に成功したことは、国際共同実験にとって大きなマイルストーンの達成であったが、その中で、本研究参画研究者が主導して長年にわたり開発と製作を進めてきたTOP検出器とA-RICH検出器の動作が実データで確認できた。両検出器は、従来にはない新型粒子識別装置であり、その性能が確かめられたことは大きな成果と言ってよい。また、J-PARC加速器におけるミューオン異常磁気能率測定の要となるミューオンRF加速器の開発においても、Belle II実験で培ったMCP(マイクロチャンネルプレート)を使った高時間分解能計測技術を駆使して、加速後のミューオンのバンチ構造を確認することに成功し、当初の計画通りに、実験プロジェクトの協奏による成果を得ることができた。これらの成果は、投稿論文だけでなく、多くの学会講演による発表、研究に従事した大学院生の受賞にもつながっている。2018年11月には、本研究と関連した新物理探索に関する国際研究会「Hints for New Physics with Heavy Flavors」(2018年11月15-17日、名古屋大学)を開催し、本研究の成果発表を行うとともに、国内外の第一線の研究者と集中的に議論を行うことができた。Belle II実験においては、2019年度中に約200/fbの衝突データを収集する予定である。これを用いて、粒子識別性能や運動量・エネルギー分解能、ハドロン再構成効率、トリガー効率の評価をさらに進める。
南極産好冷細菌酵素の構造進化と低温活性発現機構

本研究は、南極産好冷細菌由来の低温適応酵素の構造と低温活性発現との関係を明らかにすることを目的とした。1、極産好冷細菌Pseudoalteromonas sp.AS-11由来サチライシン型プロテアーゼApa2の構造と活性低温適応酵素は一般に低温で高い活性を示し熱安定性が低い。しかし、Apa2はサチライシンBPN'と比較して低温活性が高いばかりでなく、熱安定性も高いことが明らかになった。'BPN'に対するApa2の相対活性は低温になるほど大きくなり、0°Cの比活性は9.9倍高かった。一方、Apa2の変性速度はBPN'より遅く、大きな変性の活性化エンタルピーとエントロピーを示した。これらのApa2の特性は、低温活性発現に必要な柔軟性を生み出す構造要因を熱安定性と区別して考えることができることを示唆している。成熟Apa2のホモロジーモデリングを行った結果、Apa2の高い熱安定性は分子内S-S結合、より大きな塩橋の数、Ca^<2+>の結合に起因しており、低温適応はループ領域における高い構造の柔軟性に起因していることが示唆された。2、サチライシンCarlsbergのβ8-9ストランド間の柔軟性と活性及び熱安定性との関係サチライシンCarlsbergのβ8-9ストランド間はPTN配列の安定なβターン構造をとっているが、低温適応酵素ではより柔軟な構造をとっている。そこで、この領域の柔軟性を上げた変異体を作成し、活性や熱安定性を調べた。その結果、β8-9ストランド間ターンの柔軟性を上げることにより未変性状態のエントロピーが高くなり、それと共に活性は高く、逆に熱安定性は低くなることが分かった。また、変異体の酵素反応の活性化エンタルピーは小さかった。この傾向は低温適応酵素にみられるため、β8-9ストランド間ループの柔軟性が低温での高い触媒活性に寄与していることが明らかになった。これまで、南極産好冷細菌が産生するサチライシン型プロテアーゼの構造と機能について調べた結果、南極酵素は常温酵素と比較して低温で高い活性を示し、活性部位周辺にあるループ構造のゆらぎが、低温活性に必要な活性部位の動きを生じている可能性が得られた。中温酵素サチライシンCarlsbergのβ8-9ストランド間は、PTN配列を有し安定なβターン構造をとっている。そこで、この領域の柔軟性と活性や熱安定性の関係を調べるために、Pro209をGlyに置換した変異体(GTN変異体)、低温サチライシンS41と同じFDG配列に置換した変異体(FDG変異体)および低温酵素Fpaのループ(NAGSSTPSS)に置換した変異体(Fpaループ変異体)を作成した。すべての変異体のsuccinyl-AAPF-p-nitroanilideに対する活性のK_mとK_<cat>は、25°Cで野生型とほとんど変わらず、至適温度はGTNおよびFDG変異体では野生型と同じ53°C、Fpaループ変異体では43°Cであった。カゼイン基質に対しても、変異体の比活性は50°C以下で野生型と変わらず、至適温度はGTN変異体とFDG変異体では野生型と同じ65°Cであったが、Fpaループ変異体では15°C低かった。10mCaCl_2存在下、野生型は60°Cまで安定であり、GTNおよびFDG変異体は55°C、Fpaループ変異体では45°Cまで安定であった。

65°Cにおける変性の速度定数は、野生型と比べてGTN変異体で15倍高く、FDG変異体で9倍、Fpaループ変異体では180倍高かった。さらに、未変性状態から変性状態へ移行する際の活性化のエンタルピーとエントロピーの変異体と野生型の差より、未変性状態は、野生型、FDG変異体、GTN変異体、Fpaループ変異体の順に大きなエンタルピーとエントロピーを有していることが推定された。以上の結果より、サチライシンのβ8-9ストランド間領域の柔軟性の増加は活性に影響しないが、未変性状態の構造をよりゆらいだものとし、熱安定性を低下させるものと推定された。本研究は、低温適応酵素の構造と低温活性発現との関係を明らかにすることを目的とした。低温適応酵素は一般に低温で高い活性を示し熱安定性が低い。しかし、Apa2はサチライシンBPN'と比較して低温活性が高いばかりでなく、熱安定性も高いことが明らかになった。BPN'に対するApa2の相対活性は低温になるほど大きくなり、0°Cの比活性は9.9倍高かった。一方、Apa2の変性速度はBPN'より遅く、大きな変性の活性化エンタルピーとエントロピーを示した。これらのApa2の特性は、低温活性発現に必要な柔軟性を生み出す構造要因を熱安定性と区別して考えることができることを示唆している。成熟Apa2のホモロジーモデリングを行った結果、Apa2の高い熱安定性は分子内S-S結合、より大きな塩橋の数、Ca^<2+>の結合に起因しており、低温適応はループ領域における高い楮造の柔軟性に起因しているとが示唆された。2、サチライシンCarlsbergのβ8-9ストランド間の柔軟性と活性及び熱安定性との関係サチライシンCarlsbergのβ8-9ストランド間はPTN配列の安定なβターン構造をとっているが、低温適応酵素ではより柔軟な構造をとっている。そこで、この領域の柔軟性を上げた変異体を作成し、活性や熱安定性を調べた。その結果、β8-9ストランド間ターンの柔軟性を上げることにより未変性状態のエントロピーが高くなり、それと共に活性は高く、逆に熱安定性は低くなることが分かった。また、変異体の酵素反応の活性化エンタルピーは小さかった。この傾向は低温適応酵素にみられるため、ループの柔軟性が低温での高い触媒活性に寄与していることが明らかになった。
多光子顕微鏡を用いた細胞内小器官レベルのナノサージェリー

本研究の目的は,多光子レーザー顕微鏡を用いて,生細胞でミトコンドリアなどの細胞小器官を1個のレベルで制御するナノサージェリー法を開発することである。この目的を達成するため、以下の2つの実験を行った。1.生細胞における単一ミトコンドリアの制御生細胞における個々のミトコンドリアを可視化するため、蛍光蛋白質DsRed2にミトコンドリアターゲットシグナルを付加した遺伝子発現ベクターをHeLa細胞にトランスフェクトした。最初に、モードロックチタンサファイアレーザー(Mai-Tai,パルス幅100フェムト秒,中心波長780-850nm)を用いて、波長780nm,NDフィルター透過率10%で、個々のミトコンドリアが識別可能な画像を得た。この条件では、ミトコンドリアの蛍光強度は、ほとんど変化しないことを確認した。引き続いて、NDフィルター透過率40%として、照射するレーザーパワーを上げ、slowスキャンスピードで1回、単一のミトコンドリアのみにレーザー光を照射した。再び、NDフィルター透過率10%でミトコンドリアの蛍光像をイメージングすることにより、NDフィルター透過率40%で照射した単一のミトコンドリアの蛍光のみが特異的に消失し、周辺の他のミトコンドリアには影響を与えないことが確認された。以上の結果は、多光子レーザー顕微鏡を用いることにより,生細胞でミトコンドリア1個のレベルで制御するナノサージェリー法が可能であることを示した。2.多光子レーザー顕微鏡を用いた生細胞における蛋白質複合体形成の可視化1)近赤外超短レーザー照射による細胞内カルシウム波の誘導近赤外超短パルスレーザーを対物レンズによって細胞質に集光し、1/125秒間のみ細胞に照射することによって、焦点部位にカルシウム指示薬fluo-4の蛍光強度の上昇が発生し、そこから細胞内に波状に伝搬する現象(カルシウム波)が観察された。レーザー強度を変化させ、細胞内カルシウム波の発生確率を解析することにより、カルシウム波の発生確率はレーザーの平均強度に依存することが明らかとなった。すなわち、レーザーの平均強度が20mW以下ではカルシウム波は発生せず、20mWと50mWの間ではレーザー強度の増加に伴った発生確率が増加した。一方、連続発振レーザー(波長780nm)を用いて平均強度300mWで照射した場合は、細胞内カルシウム濃度の変化は観察されなかった。これらの結果より、近赤外超短レーザー照射による細胞内カルシウムの局所的上昇には多光子吸収などの非線形光学過程が関与していることを明らかにした。2)近赤外超短レーザー照射による細胞内カルシウム波発生メカニズムの解析細胞外のカルシウムイオンを除去する実験、フォスフォリパーゼCの阻害剤(U-73122)を用いた実験、およびthapsigarginによって細胞内カルシウムストアーを枯渇させる実験により、近赤外超短レーザー照射による細胞内カルシウム波発生には、小胞体のカルシウムストアーが関与していることを明らかにした。すなわち、0.1mMEGTAの負荷によって、細胞外のカルシウムを取り除いても、また、フォスフォリパーゼCを阻害してもカルシウム波の発生頻度は変化しなかったのに対して、thapsigarginによって細胞内カルシウムストアーを枯渇させるとカルシウム波の発生が有意に減少した。さらに、レーザー照射部位によるカルシウム波の発生頻度を、細胞質、核、細胞膜について比較する実験によって、核に比べて細胞膜と細胞質に照射した場合に、高い頻度でカルシウム波が発生することが分かった。また、低いレーザー平均強度(30mW)で繰り返し照射した場合には、カルシウム波の発生も繰り返し起こることが観察された。以上より、近赤外超短レーザーを用いた生細胞内局所刺激によってカルシウム波を発生させることができることを見いだした。多光子吸収過程をはじめとする非線形光学を生きた細胞や組織に応用することにより、ナノレベルの細胞内刺激や阻害の可能性を開く実験結果を得た。2.多光子レーザー顕微鏡を用いた生細胞における蛋白質複合体形成の可視化
各種腎障害モデルにおける腎循環ホルモンの動向と腎内血行動態に関する研究

腎で生成される循環ホルモン系と腎内血行動態との相互関係に関する研究の一環として,ウサギを用い, 2腎・1クリップ型腎血管性高血圧及び片側尿管閉塞性水腎を作成,それぞれの急性期(1週間目)及び慢性期(10週間目)における血圧,血漿レニン活性,処置腎及び対側腎の血流量,皮質及び髄質組織内血流量,尿量, Na及びPGE_2の動向を観察,さらにフロセミド,ニフェジピンの影響についても検討し,次のような結果を得た.1.腎血管性高血圧急性期には,処置腎血流の低下,レニンの上昇を伴った高血圧がみられ,対側腎の尿量, Na及びPGE_2の排泄が増加した.フロセミドはこれらの排泄を促進することにより,ニフェジピンは腎組織血流量を増加させることにより,血圧を下降させた.2.腎血管性高血圧慢性期には,高血圧は持続するが,レニンは正常化し,対側腎のNa及びPGE_2排泄能も旧に復した.しかしこの時期においても,フロセミド,ニフェジピンの影響は急性期と変らなかった.3.水腎急性期には,血圧の変動はみられなかったが,処置腎の腎盂内圧上昇とともに,両側腎の髄質組織内血流量の減少がみられ,フロセミド,ニフェジピンはいずれも腎組織血流量の一過性増加と尿量, Na及びPGE_2排泄量の増加をもたらした.4.水腎慢性期には,処置腎の血流障害が高度となり,髄質から皮質にも及ぶが,対側腎髄質の血流障害は軽減し,尿量, Na及びPGE_2排泄量は増加する.この時期にも,フロセミドは尿量, Na及びPGE_2排泄量を増加させるが,ニフェジピンの影響は急性期に比して低下した.以上の結果は,腎障害の原因や時期によって腎内血流の分布が異なり,尿量や電解排泄が変化することを示すとともに,これらに対する腎循環ホルモンの影響を示唆するものである.腎で生成される循環ホルモン系と腎内血行動態との相互関係に関する研究の一環として,ウサギを用い, 2腎・1クリップ型腎血管性高血圧及び片側尿管閉塞性水腎を作成,それぞれの急性期(1週間目)及び慢性期(10週間目)における血圧,血漿レニン活性,処置腎及び対側腎の血流量,皮質及び髄質組織内血流量,尿量, Na及びPGE_2の動向を観察,さらにフロセミド,ニフェジピンの影響についても検討し,次のような結果を得た.1.腎血管性高血圧急性期には,処置腎血流の低下,レニンの上昇を伴った高血圧がみられ,対側腎の尿量, Na及びPGE_2の排泄が増加した.フロセミドはこれらの排泄を促進することにより,ニフェジピンは腎組織血流量を増加させることにより,血圧を下降させた.2.腎血管性高血圧慢性期には,高血圧は持続するが,レニンは正常化し,対側腎のNa及びPGE_2排泄能も旧に復した.しかしこの時期においても,フロセミド,ニフェジピンの影響は急性期と変らなかった.3.水腎急性期には,血圧の変動はみられなかったが,処置腎の腎盂内圧上昇とともに,両側腎の髄質組織内血流量の減少がみられ,フロセミド,ニフェジピンはいずれも腎組織血流量の一過性増加と尿量, Na及びPGE_2排泄量の増加をもたらした.4.水腎慢性期には,処置腎の血流障害が高度となり,髄質から皮質にも及ぶが,対側腎髄質の血流障害は軽減し,尿量, Na及びPGE_2排泄量は増加する.この時期にも,フロセミドは尿量, Na及びPGE_2排泄量を増加させるが,ニフェジピンの影響は急性期に比して低下した.以上の結果は,腎障害の原因や時期によって腎内血流の分布が異なり,尿量や電解排泄が変化することを示すとともに,これらに対する腎循環ホルモンの影響を示唆するものである.
ローカスおよびゲノムワイド関連解析による統合失調症の分子基盤の解明

1.ローカスワイド関連解析(1)グルタミン酸受容体遺伝子群のなかで、メタボトロピックグルタミン酸受容体8型遺伝子(GRM8)およびNMDA受容体2D型遺伝子(GRIN2D)、カイニン酸受容体7型、KA1型、KA2型各遺伝子(GRIK3,GRIK4,GRIK5)の全領域にわたり、連鎖不平衡を考慮し選択したSNPを用いて関連解析を行った。GRM8,GRIN2Dについてはハプロタイプと疾患との関連を見出した。一方GRIK3,GRIK4,GRIK5については関連を認めなかった。グルタミン酸トランスポーターEAAT2遺伝子(SLC1A2)についてハプロタイプで関連を認めた。(2)罹患同胞対解析による5q33.1領域の遺伝子群について:本領域5.7Mbに存在する43個の遺伝子領域に、連鎖不平衡を考慮して選択したSNPについてタイピングを行った。有意差が見られたSNPについてサンプル数を追加しさらに解析を行ったところ、遺伝子型・アレル頻度で1遺伝子、ハプロタイプ頻度において1遺伝子、それぞれ疾患との有意な関連が認められた。(3)PCP投与ラットの大脳の5部位から、マイクロアレイを用いて発現に変化を来す遺伝子を見出した(発現亢進71個、発現低下31個)。その中で2.5倍以上の変化を来す10個の遺伝子を定量的RT-PCR法により確認した。これらの遺伝子について関連解析を開始した。2.ゲノムワイド関連解析27,000のマイクロサテライトマーカーを用いて15次ゲノムワイド関連解析を行っている。1次スクリーニングについて:118番,20番染色体は終了した。終了マーカー数25,074、その中で有意差が見られたマーカー数は2,951(11.8%)であった。2次スクリーニングについて:16番,918番,20番染色体はほぼ終了した。終了マーカー数1,868、その中で有意差が見られたマーカー数は638(34.2%)であった。
乱流の超大規模数値実験データベース公開方法の開発

乱流の直接数値シミュレーション(DNS)は、実験における測定誤差やデータの不確定性等の問題とは無縁の正確で詳細な乱流データを提供する。ただし、DNSにより微細な渦構造にいたる小スケールまで正しくシミュレートし、高レイノルズ数の乱流を実現することは、高速で大容量の計算機を必要とするため非常に困難であった。しかし、近年のスーパーコンピュータの目覚しい発達により数年前とはけた違いに巨大な自由度を高速に扱うことが可能となってきている。私は、日本学術振興会未来開拓学術研究推進事業「計算科学」プロジェクトの一つである「地球規模流動現象解明のための計算科学-数理・物理モデルと計算アルゴリズムの開発(研究代表者:金田行雄教授)」において、開発する乱流モデルの検証を行うため、大規模な乱流のDNS(格子点数1024の3乗)を実行し、乱流の大規模な基礎データの構築を行った。得られた乱流の大規模な基礎データを乱流研究者の間で有効に共有する方法を開発することを目的として、平成13年度には(1)必要とされるデータの調査、(2)データの試験的な共有、(3)データの可視化、(4)時系列の動画作成のための技術開発を行った。平成14年度は、上記(1)-(4)の知見と技術を用いてデータを整備し、Web (http://www.fluid.cse.nagoya-u.ac.jp/ishihara/cgi-bin/dns.html)にて試験的なデータ公開を行った。また、名古屋大学と東北大学間のデータ転送の実験結果は、67MBの転送に75秒かかるというものであった。これにより1024の3乗の乱流速度場を完全に再現しうる必要最小限のデータ(8GB)を転送するのに約2時間半かかることが分かった。平成14年度はまた、地球シミュレータ(ES)のグループと協力し、ESを用いた世界最速の乱流DNS(格子点数2048の3乗、16.4TFlops)および、世界最大規模(格子点数4096の3乗)の乱流DNSを実現した。このけた違いに大規模な乱流のDNSデータの共有は、スーパーSINET上のGrid技術を用いることにより実現しうるという感触を得ることができた。私は,日本学術振興会未来開拓学術研究推進事業「計算科学」プロジェクトの一つである「地球規模流動現象解明のための計算科学-数理・物理モデルと計算アルゴリズムの開発(研究代表者:金田行雄)において,開発する乱流モデルの検証を行うため,世界最大規模(格子点数: 1024の3乗)の乱流の直接数値計算(DNS)を行い,乱流の大規模な基礎データの構築を行った.それは有限な広がりのある慣性小領域を有し,乱流の細かいスケールにおける普遍的な性質を解明する可能性を秘めた貴重なデータである.この乱流の基礎データの有効な共有と公開方法を開発を目指し,本年度は, (1)必要とされるデータの調査,(2)試験的なデータの共有,(3)データの可視化,(4)時系列の動画作成のための技術開発を行った.以下,各々についての研究実績を述べる.(1)世界で初めて512の3乗の乱流のDNSを行った,乱流研究の第一人者の一人であるJimenez教授から,(i)一時刻における速度場の全データ, (ii)LESモデル等の初期条件として使えるもの,の公開が重要であるという経験を伺い,そのことを踏まえ,データ加工に用いる計算機の能力に合った形でデータを用意する方法を確立した.(2)乱流のDNSで得られたデータは差分法の精度を検証するのに非常に有効であることが分かり,実空間における速度場データの共有を試験的に行った.その際,現時点ではネットワークを介したデータの転送より,安価な大容量ハードディスクを用いたほうが効率がよいことが分かった.最近,研究室ではギガEtherネットワークを導入したため,今後ネットワークを介したデータの共有に向け,転送にかかる時間等の基礎データを取る予定である.(3)上記DNSで得られた乱流場の様々な物理量を可視化し研究発表等で公開した.また,(4)次年度に行う予定の時系列データの可視化(動画作成)が可能であることが分かった.乱流の直接数値シミュレーション(DNS)は、実験における測定誤差やデータの不確定性等の問題とは無縁の正確で詳細な乱流データを提供する。

平成14年度は、上記(1)-(4)の知見と技術を用いてデータを整備し、Web (http://www.fluid.cse.nagoya-u.ac.jp/ishihara/cgi-bin/dns.html)にて試験的なデータ公開を行った。また、名古屋大学と東北大学間のデータ転送の実験結果は、67MBの転送に75秒かかるというものであった。これにより1024の3乗の乱流速度場を完全に再現しうる必要最小限のデータ(8GB)を転送するのに約2時間半かかることが分かった。平成14年度はまた、地球シミュレータ(ES)のグループと協力し、ESを用いた世界最速の乱流DNS(格子点数2048の3乗、16.4TFlops)および、世界最大規模(格子点数4096の3乗)の乱流DNSを実現した。このけた違いに大規模な乱流のDNSデータの共有は、スーパーSINET上のGrid技術を用いることにより実現しうるという感触を得ることができた。
日本におけるホスピスケアの看護倫理:国際比較による研究

本研究の目的は、日本のホスピス/末期ケアの倫理的課題の探索をとおし、西洋で発展してきた看護倫理普遍論「看護倫理モデルは世界中で共通である」と、「文化の多様性に配慮すべき」との看護倫理相対論を論じ、日本のホスピスケアの看護倫理に学問的知見を加えることである。研究質問は次のとおりであった。1)日本のホスピスにおいて生じている倫理的問題は何か?2)それら倫理的問題は、一般病院における末期ケアにおいて生じているものとどう異なるか?3)ホスピス看護の倫理的問題は、日本と北欧(ノルウェー・デンマーク、N&D)とではどのように対比されるか?3)末期ケアの倫理的問題は、文化を超えて世界共通のモデルが使えるか?日本のホスピス看護師と一般病院看護師それぞれ147名、末期患者14名、および北欧ホスピス看護師106名に対する質問紙調査、ならびに日本のホスピス看護師3名に対する面接調査を行なった。日本の看護師が経験している倫理的問題は、ホスピスも一般病院もよく似ており、末期患者への真実告知、ゴールなく続く治療、患者の意思決定への家族の関与が主要テーマであった。N&Dのホスピス看護師も多くの倫理問題を経験しているが、その内容・性格は日本とは異なった:緩和か治療続行か、尊厳ある死、消極的/積極的安楽死、臨床におけるケア。本研究の結果は、日欧間の類似点と相違点を浮彫りにし、倫理普遍論と相対論を研究データによって深めた。本研究に基づく倫理普遍論と相対論に対する我々の議論は、下記の最新の著書において総括した。本研究の主目的は、日本および北欧のホスピス看護において生じている倫理的問題を明らかにし、それらの国際比較を行うことである。14年度(第1年度)は、所属大学の倫理委員会から研究実施の許可を得て両国の質問紙調査を行ない、結果を学会、論文で発表した。以下に日本での質問紙調査の概要を述べる。質問紙開発:文献検討をもとに、全45問(うち自由記載式3問)の質問紙を作成、臨床経験2-30年の看護師5名によるプレテストにより内容妥当性を確保した。サンプル:日本中央部の緩和ケア病棟19施設に働く276名の看護師に質問紙を配付、回答は147名(回答率53%)。全員が女性。年齢巾24-60才で、35才以下が51%。地位はスタッフ90%、師長10%。結果:回答者の65%(91名)が、しばしばあるいは頻繁に、倫理的問題を経験していた。その内容を記載した人は107名、全記載数は333件。その内容分析から現れたテーマは頻度順に、(1)告知、(2)セデーション、(3)治療の意味、(4)ケア環境、(5)家族、(5)医療・看護チーム、(6)看護ケア、(7)安楽死であった。考察:1.一般病院と同様、「告知」が最大の倫理問題であり、積極的治療がホスピスでも行われ、また、ホスピスとはどういう所かを知らされずに入所する患者の多さは、日本におけるホスピスとは何かについて問題を提起している。2.疼痛緩和、患者セデーション、積極的あるいは消極的安楽死の関係について、看護師の理解不足や混乱がみられる。3.しかし、数多くの印象的な記載は、日本のホスピス看護師の共感の心と倫理的感性を示すものであった。本研究の目的は、日本のホスピス看護で生じている倫理的問題を明らかにし、それを日本と文化を異にする北欧と比較するとともに、日本の一般病院における末期ケアとも比較し、看護倫理普遍論と相対論について異文化看護の視点で知見を加えることである。15年度は、北欧との比較、および一般病院における末期ケアとの比較を行うとともに、ホスピス看護師への面接調査を行い、論文3、著書1、学会5件の発表を行った。

北欧との国際比較:日本と同じ内容の質問紙をバックトランスレーション法によりデンマークおよびノルウェー語で作成し、現地のホスピス看護師106名から回答を得た(北欧共同研究者が実施)。その回答結果と日本のホスピス看護師147名の回答結果を比較した。結果、倫理的問題として、患者への情報の質と量、家族と個、ホスピスにおける治療、ケア環境を中心とするテーマが現れ、それらの意味と相対的な重要度が日欧で大きく異なった。いっぽう両群の看護師たちからは、人間の尊厳の尊重、弱者の支援、苦痛緩和という共通の価値観が現れた。看護師は、専門職としてのこれらの価値観を共有しつつ、それぞれの文化を反映した価値観をもち、それが東西の看護師の倫理観の相違を形成していると考えられる。国内の一般病棟における末期ケアとの比較:ホスピス、病院の看護師それぞれ147名の回答を比較した。両群とも、告知、延命治療、ケア環境の問題が重要な位置を占めた。ホスピスと一般病院とのこのような共通性は、日本のホスピスの課題を示唆している。ホスピス看護士への面接調査:質問紙調査の結果をもとに面接調査ガイドを作成し、少数の面接を行った。今後は調査範囲を広げる。本研究の最終目的は、日本のホスピス/末期ケアの倫理的課題の探索をとおし、西洋で発展してきた看護倫理普遍論「看護倫理モデルは世界中で共通である」と、「文化の多様性に配慮すべき」との看護倫理相対論を考察することである。14,15年度は、日本・北欧のホスピス/末期ケアの看護師からデータ収集した。16年度は、末期ケアを受ける患者からデータ収集した上で、総括としての看護倫理普遍論と相対論を論じた。患者からのデータ収集:がん患者14名に対して半構成的面接を行ない、その逐語録を質的に分析し、患者が倫理的と認識する看護師を構成する要素を抽出した。結果、そのような看護師は、「情」、「理」、「知」、および「行」の4つの要素を備えた人であった。「情」は、患者に関心をもつ人情味、「理」は礼をわきまえ責任感をもち、研鑽する仕事への態度、「知」は患者を把握する専門的能力をもった看護師の眼、そして「行」は、心をもって患者をケアする手である。孤独で弱い立場にあると感じている患者は、このような看護師との出会いにより、安心、安楽、癒しを得る。本研究の総括:下記のとおり、最新著書の日本の看護倫理を論じる章において、看護倫理普遍論と相対論を論じた。
光グリッド環境における光共有メモリアーキテクチャに関する研究

ネットワークにおける高速かつ大容量な伝送を可能とする技術への要求を満たすために、光伝送技術を用いた研究が活発に進められているが、パケット交換技術に基づいたアーキテクチャをとる限り、個々のコネクションに対する高品質通信の実現は非常に難しくなっている。そこで、各ノード計算機を接続している光ファイバを、インターネットとして利用するのではなく専用の通信路として利用し、WDM技術を用いた高速な通信チャネルとして活用するλコンピューティング環境を提案する。すなわち、各ノード計算機と接続しているネットワークを仮想的なリングネットワークとして利用し、このリング上にデータを載せる、あるいは伝送することにより、高速・高品質通信を可能とする技術である。前年度では、λコンピューティング環境上に仮想光リングを構成し、光リング上にデータを載せることにより、波長を仮想的な共有メモリとして利用するモデルを対象としていた。本年度では、高速チャネルを用いてノード計算機上にある共有メモリを接続して利用するアーキテクチャの提案と評価を行った。特にアプリケーションから利用に適したMPIを実装し、評価を行った。また、この共有メモリを用いて並列計算を行う際のアーキテクチャのモデル化を行い、メモリアクセスの競合回避方法、データの一貫性制御、同期方法を評価した。その結果、共有データのサイズやアクセス頻度により十分に有効な領域が存在することがわかった。本研究では、λコンピューティング環境上に仮想光リングを構成し、光リング上にデータを載せることにより、波長を仮想的な共有メモリとして利用するモデルを対象としている。このモデルでは、広域分散システムにおける共有メモリと通信チャネルの区別の必要がなくなり、計算機間の高速なデータ交換が可能になる。この共有メモリを用いて並列計算を行う際のメモリアクセスの競合回避方法、データの一貫性制御、同期方法の提案、評価を行っている。具体的には、並列計算用のアプリケーションプログラムを用いたシミュレーションを行い、その結果、広域な光リング上での共有メモリシステムが有効であること、特に同期処理が少ないプログラムにおいて並列化効果の高いことがわかった。
マトロイドマイナー理論の新展開と量子情報処理の性能解析の融合研究

次世代計算モデルとして量子コンピュータが注目されている中、本研究ではマトロイドマイナー理論を展開して測定ベース量子コンピュータの計算性能を明らかにした。具体的には、その計算性能がマトロイドマイナー理論における幅パラメタにより特徴づけられることを明らかにし、その古典シミュレーションを行う計算法としてBDDを援用した新方法論を導入した。古典・量子両方でのネットワーク符号化等で基礎となるマトロイドの表現理論および有限体で表現できない場合のマイナーについて、禁止マイナーが無限となる基本的な場合を系統的に明らかにする成果も得た。マトロイドデータベースの整備も進め、将来の計算解析を可能とした。研究初年度にあたり、研究代表者の今井は全体の研究進展を統括しながら、連携研究者の森山と研究協力者の平石と協力して、本グループの先行研究であるマトロイドマイナー理論に対する計算解析による成果を新たな観点から発展させ、この取組みについてグラフとマトロイドの構造に関する国際ワークショップで発表を行った。マトロイドマイナー理論の核となるパラメタであるランク幅・パス幅を精査して、その量子計算への応用について研究取組みを開始した。これにより、量子情報での量子状態を表現するテンソルネットワークと、その対象マトロイド構造に関するランク分解およびパス分解との間に関係を見出し、これを基にして測定ベース量子計算における量子クラスタ状態の計算能力・操作性の解明に取り組んだ。分解から動的計画法によってボトムアップな計算に着目しながら、森山・平石による低ランクのマトロイドの計算解析・分解の結果に基づいて、測定ベース量子計算の適用範囲を近い将来に物理実現可能な範囲へと拡張することを目標として研究を推進した。また、マトロイドのBDD表現を、両クラスタ状態のBDD表現への拡張することを行い、BDD研究の観点からは量子情報のテンソル積構造をフィードバックした新BDD提案へとつなげることにも取り組んだ。量子計算の面からの貢献については、量子計算分野の国際会議において研究成果発表を行った。今後、マトロイド理論での展開についての成果発表を目指す。マトロイドの表現可能性理論とネットワーク符号化についての関係の量子情報での展開についての調査も進めていく。現行のスパコンや高速通信の性能を凌駕する次世代モデルとして、量子コンピュータに対する注目が急激に高まっている。本研究メンバは、これまでにもこの次世代モデルの性能解析を進めると同時に、離散システム研究でマトロイドマイナー理論の計算・理論解析にも取り組み、新展開へとつながる得る予備的成果をあげてきた。本研究課題では、これらの複数分野にまたがる研究を融合させた上で研究を推進した。量子情報面では測定ベース量子コンピュータの計算性能をマトロイドパラメタにより明らかにし、具体的に量子アニーリングで注目を浴びているIsingモデル分配関数計算において、マトロイド幅(ランク幅など)に基づくパラメタに関して現時点で最良のアルゴリズムを与えた。線形ランク幅に関係して、VLSI CADで成功をおさめているBDDとの関係を明らかにし、量子計算におけるBDDとしての操作を提示した。また、Isingモデルに関してさらにマトロイドマイナー理論の観点でパラメタによる特徴づけへとつなげる研究を進めている。有限体上の線形マトロイドに関するマトロイドマイナー定理が正しいとアナウンスされた点については、その外からアプローチする研究に取り組み、無限体の表現性や有向マトロイドに関係した有向化可能なクラスにおいて、マイナーに関して閉じている典型的なクラスで禁止マイナーが無限個構成できる特徴づけを与えた。量子情報のBell不等式は、あるクラスのグラフのカット多面体のファセットであり、近年その拡張複雑度が解明されつつある。本研究では、マトロイドのクラスにおいて横断マトロイドがlower truncationして得られる豊かなものについて、それらが多項式オーダの拡張複雑度を持つことを著者らの過去の研究を発展させて示し、統一的な枠組みを示した。幾何構造から組合せ論への展開において集合間の擬距離性を示す成果も得た。本研究で目指した諸問題で目標とした特徴づけを与えるとともに、量子アニーリングに関連した展開も図り、量子情報におけるBell不等式に関する拡張複雑度問題をマトロイドの面から研究することができており、予想を上回る成果をあげている。量子コンピュータや量子ネットワーク符号化に対する注目が、現行のスーパーコンピュータや高速通信の性能を凌駕する次世代モデルとして注目を浴びている。本研究メンバは、これまでにもこの次世代モデルの性能解析を進めると同時に、離散システム研究でマトロイドマイナー理論の計算・理論解析にも取り組み、新展開へとつながり得る予備的成果をあげてきた。本研究課題では、これらの複数分野にまたがる研究を融合させた上で研究を推進していく。具体的には、量子情報面では測定ベース量子コンピュータの計算性能をマトロイドマイナー理論での点マイナー理論の面から解明する。並行して、現在世界で急激に進歩しつつあるマトロイドマイナー理論においても、データベース構築とその計算解析、BDD援用など新方法論を導入し、マトロイドでの禁止マイナー理論を展開した。研究計画最終年度において、連携研究者の森山と研究協力者の平石とともに、上記のテーマに関する基礎的成果を着実にあげ、マトロイドマイナーから解析した成果を物理で木テンソルネットワークを軸に計算科学の面での研究をしている国際会議で招待講演等を行ってのちの研究交流にもつながる成果を得ることができた。海外よりのインターンシップ生によるプログラム開発を通しての国際交流も行っている。マトロイドでの点マイナーと測定ベース量子計算での諸演算との対応もBDDを通して明らかにしている。マトロイド多面体の拡張定式化に関する成果もあげた。今後とも本研究課題遂行によって得られた成果の発表・周知にも精力的に取り組んでいく。

具体的には、その計算性能がマトロイドマイナー理論における幅パラメタにより特徴づけられることを明らかにし、その古典シミュレーションを行う計算法としてBDDを援用した新方法論を導入した。古典・量子両方でのネットワーク符号化等で基礎となるマトロイドの表現理論および有限体で表現できない場合のマイナーについて、禁止マイナーが無限となる基本的な場合を系統的に明らかにする成果も得た。マトロイドデータベースの整備も進め、将来の計算解析を可能とした。マトロイドマイナー理論と量子計算それぞれの分野であげた成果が、双方向に作用することによって効率的に研究展開することができており、予想を上回る成果をあげている。年度途中から新たな研究協力者として代表者と同所属のVorapong Suppakitpaisarn助教の助力も得て、従来の研究計画を発展させて新たに得られた研究成果について集合間の擬距離性を示す論文を完成させ、その論文を年度をまたいで開催された国際会議において発表した際の海外出張旅費を支出しているため期間延長申請済であり、今後は上述の活動を通して得られた分も含めて研究成果全体をとりまとめる。量子情報科学27年度は研究計画最終年度にあたり、これまでの計画を拡張し、マトロイドマイナー理論をさらに発展させる理論的な深化を目指すとともに、計算解析で得られる大量データの解析にリソースを割り当て、大量データを援用した研究推進を目指す。また、本研究課題遂行によって得られた成果の発表・周知にも精力的に取り組んでいき、国際会議での発表に加えて、ジャーナル投稿を行う。本研究課題による研究成果を発表するために国際会議に論文を投稿し、採択されたが、会議開催期間が年度の境目にかかっていたため、旅費相当分を確保しておくために次年度使用額が生じた。研究初年度である26年度は、国内開催の国際会議での発表を行うことができ、また計算解析についてもアルゴリズムに工夫を加えることによって初期段階で必要な解析を実施できたことで初年度使用額を当初予想よりも低く抑えることができた。対して次年度には、大量データ処理のための計算環境整備費用や国際会議出張費用等がかかることが想定されるため、生じた次年度使用額を適切な用途で使用することにより、最終的に得られる成果がより大きなものになると考えられたため。研究成果周知活動のための旅費として使用する研究成果周知のための旅費と大量の解析データ処理のための謝金として使用する。
卓球サービスにおけるフェイント動作：なぜ，レシーバーは球質判断を誤るのか？

本研究の目的は,対戦者に球質(ボールの回転,軌道)を誤って判断させるための,卓球サービスにおける優れたフェイント動作を実験的に明らかにすることである.被験者は,世界トップレベルの元選手5名(トップ群),大学生選手9名(学生群)であった.試技は,サーバー自身が「レシーバーによる球質判断が難しい」と考える3種類のサービスとした.実験では,サーバーの動き,ボールの回転と軌道を測定した.各サービスの直後に,サーバーとレシーバーは別々に,サービスの良否を5段階で評価し,その理由を述べた.分析の結果,トップ群の選手のいくつかの優れたフェイント動作について,運動学的特徴が明らかにされた.卓球の競技現場では,「レシーバーが十分な打球体勢にありながら返球の困難なサービスは,回転数が大きい」と考えられることが多かった.しかし,近年の研究により,サービスの回転数の大小が,レシーバーの返球の難易を必ずしも決定しているわけではないことが明らかにされた.そして,ボールの回転によるサービスエースを獲得するためには,優れたフェイント動作が必要であることが示唆された.そこで本研究では,「フェイント動作が優れている」と評価されている卓球サービスを対象に,(1)サーバーの動きと球質(回転,速度,コース)の測定,(2)フェイント動作の重要な点に関するインタビュー調査を実施する.それらの結果から,「優れたフェイント動作とはどのようなものか」,「なぜ,レシーバーは球質判断を誤るのか」の2点について明らかにする.3年計画の1年目にあたる平成27年度には,卓球サービスにおけるサーバーの動き,およびボールの回転や軌道を即時評価するシステム(卓球サービス評価システム)の開発を行った.小型9軸ワイヤレスモーションセンサーを新たに導入することにより,これまでは十分な測定の難しかった,卓球サービスにおけるラケット面の向きの時系列変化に関する詳細な分析の見通しがついた.卓球サービス評価システムでは,これらに加え,ラケット中心点の空間的な動き,サーバーの身体各部の動き,ボールの動き,およびボールの回転の測定を,少人数の験者で簡便に行えるようにすることが課題として残された.その他,本研究に関する過去の関連データを用いて,「卓球選手は,サーバーの動きのどこに着目しているか」に関する分析を行った.また,国内外の卓球指導書を対象に,サービスに関する記述内容の調査を行った.これらについては,成果公開の準備を進めている.卓球サービス評価システムについて,できるだけ少人数の験者で簡便に利用できるものとするため,「卓球サービスのフェイント動作に関して,どこに着目すべきか」の検討が必要であることが明らかになった.そこで,我々の過去の関連研究のデータ分析,指導書調査などを行ったところ,かなりの時間を要したため,研究にやや遅れが生じている.卓球の競技現場では,「レシーバーが十分な打球体勢にありながら返球の困難なサービスは,回転数が大きい」と考えられることが多かった.しかし,近年の研究により,サービスの回転数の大小が,レシーバーの返球の難易を必ずしも決定しているわけではないことが明らかにされた.そして,ボールの回転によるサービスエースを獲得するためには,優れたフェイント動作が必要であることが示唆された.そこで本研究では,様々な技術レベルの卓球サービスを対象に,1.サーバーの動きと球質(回転,軌道)の測定,2.フェイント動作の重要な点に関するインタビュー調査を実施する.それらの結果から,「優れたフェイント動作とはどのようなものか」,「なぜ,レシーバーは球質判断を誤るのか」の2点について明らかにする.3年計画の2年目にあたる平成28年度には,卓球サービスにおけるサーバーの動きおよび球質を即時評価するシステムの開発を行った.そして、これを用いた予備的実験により,フェイント動作を明らかにするために必要なデータを検討した.さらに,その結果をもとにした実験を実施した.対象は,歴代の日本代表卓球選手5名,大学生卓球選手9名であった.試技は,サーバー自身が「レシーバーによる球質の見極めが難しい」と考えている3種類のサービスとした.実験では,1回の試技ごとに,被験者には「有効なサービスができたか」,レシーバー役の卓球指導者には「サービスに対応できたか」を尋ねた.サーバーの動きの測定には高速度モーションキャプチャーシステム(200fps),ボールの回転の測定には3台の高速度カメラ(2000fps),ボールの軌道の測定には2台の高速度カメラ(120fps)を用いた.この実験により,必要なデータ収集を終了した.その他,本研究に関連する過去の実験データなどを分析して,卓球サービス動作の指導の観点に関する研究成果を公開した.本研究では当初,「フェイント動作が優れている」と評価されている卓球サービスを対象とした実験から,「優れたフェイント動作とはどのようなものか」,「なぜ,レシーバーは球質判断を誤るのか」の2点を明らかにする計画であった.しかし,平成28年度前半の検討により,優れた技術レベルの卓球サービスの特徴を明らかにするためには,様々な技術レベルの卓球サービスを対象に分析する必要性が認められた.そこで,被験者数を6名から14名に変更して実験を実施した.このことにより,実験で得られたデータ数が増え詳細な検討が可能になったが,データ分析に要する時間数が増えることになったため,研究にやや遅れが生じている.

卓球の競技現場では,「レシーバーが十分な打球体勢にありながら返球の困難なサービスは,回転数が大きい」と考えられることが多かった.しかし,これまでの研究により,サービスの回転数の大小が,レシーバーの返球の難易を必ずしも決定しているわけではないことが明らかにされた.そして,ボールの回転によるサービスエースを獲得するためには,優れたフェイント動作が必要であることが示唆された.そこで本研究では,様々な技術レベルの卓球サービスを対象に,1.サーバーの動きと球質(回転,軌道)の測定,2.フェイント動作の重要な点に関するインタビュー調査を実施する.それらの結果から,「優れたフェイント動作とはどのようなものか」,「なぜ,レシーバーは球質判断を誤るのか」の2点について明らかにする.3年計画の最終年にあたる平成29年度には,歴代の日本代表卓球選手5名(トップ群),大学生卓球選手9名(学生群)を対象にした実験のデータを分析し,次のことが明らかになった.1)サービスに関するサーバーの自己評価について,両群間に有意差は見られなかった(p>.05)が,レシーバーの評価では,トップ群が有意に高かった(p<.01),2)ボールの回転速度,長いサービスにおけるラケット先端速度ではいずれも,トップ群が有意に高かった(回転速度,p<.01;ラケット先端速度,p<.05).短いサービスにおけるラケット先端速度とボールの速度では,両群間に有意差は見られなかった(いずれもp>.05).3)トップ群の選手の「打球直後にフェイント動作を入れる」というコメントに関して,動作分析の結果から,自身の動きを正確に表していることが示唆された.今後,トップ群の選手の優れたフェイント動作について,サーバー自身やレシーバーの内観と,動作分析で得られたデータとの関連などを,さらに詳細に検討することが課題とされた.本研究の目的は,対戦者に球質(ボールの回転,軌道)を誤って判断させるための,卓球サービスにおける優れたフェイント動作を実験的に明らかにすることである.被験者は,世界トップレベルの元選手5名(トップ群),大学生選手9名(学生群)であった.試技は,サーバー自身が「レシーバーによる球質判断が難しい」と考える3種類のサービスとした.実験では,サーバーの動き,ボールの回転と軌道を測定した.各サービスの直後に,サーバーとレシーバーは別々に,サービスの良否を5段階で評価し,その理由を述べた.分析の結果,トップ群の選手のいくつかの優れたフェイント動作について,運動学的特徴が明らかにされた.