hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
魚類由来反磁性結晶のＤＮＡ固定による光学素子化と磁気マニピュレーション法の構築

・痛風治療モデルのための深海魚体表面におけるグアニン結晶凝集体に対する溶解実験ヨコエソの体表面付近に存在するグアニン結晶の凝集体の溶解実験を行った.グアニン凝集体を磁場印加下で観察し,さらに磁場印加下でアルカリ溶液滴下後の観察を行った.結果,磁場印加実験では,磁場印加前後で結晶凝集体からの光反射パターンが変化した.また磁場印加下での溶解実験を磁場印加なしの実験と比較すると,磁場下では溶解速度が遅くなる傾向にあった.これより結晶凝集体への磁場印加は磁場配向により光反射パターンが変化し,磁場印加下での結晶凝集体に対する溶解実験では,結晶溶解速度に影響を与えることが判明した.これより,深海魚の結晶凝集体は尿酸が原因で発症する痛風の治療モデルに適用されることが期待される.・深海魚魚眼をモデルとした人工虹彩作成ハダカイワシの眼球虹彩部分に存在するグアニン結晶の磁場効果実験を行い,その光反射変化を得た.さらに虹彩モデル作成を行った.コラーゲンとキンギョ由来グアニン結晶により人工虹彩作製を行い,その観察画像から磁場印加前後における輝度値変化を評価した.結果,磁場印加により光反射制御を行うことができ,虹彩モデルの基礎となる人工シートを作成することに成功した.・破砕グアニン結晶粒子に関する磁気・光学特性の測定英国ヨーク大学の廣畑研究室のナノスピンモーターの回転可視化および破砕結晶の磁場効果を調査するため共同研究を実施した.超音波で破砕した2種類と破砕しない結晶を準備し,磁場強度は50,100,200mTの3種類を使用した.さらに,結晶溶液濃度を3段階準備し,輝度値を測定した.結果,破砕した結晶は,破砕なしの結晶と輝度値を比較すると,磁場印加から1分の時点で変化量が大幅に抑制された.これより,グアニン結晶は破砕しても光反射の磁気制御が可能であり,モーター可視化に応用できると期待される.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。・DNAとグアニン結晶間の相互作用の発見グアニン結晶とDNAとの相互作用を調査する基礎実験を行った.グアニン結晶はキンギョから採取したウロコに付着した色素胞細胞から抽出した.DNA溶液は,サケ精液由来DNA粉末を沸騰した蒸留水に溶解させて使用した.上記2つの溶液を混合し,素早くチャンバーに封入してから水平磁場下(450 mT)で顕微鏡観察を行った.結果,DNA溶液を混合したサンプルではDNAが存在することでグアニン結晶がガラス基板に固定され,水平磁場を印加しても磁場配向現象は生じなかった.・DNAジョイントを利用したグアニン結晶によるマイクロミラー構築とその磁気制御DNAとグアニン結晶の相互作用を利用して結晶とガラス基板をつなぎ,磁場によって結晶角度を制御することが可能なマイクロミラーを構築した.作製したサンプルに永久磁石で鉛直磁場(480 mT)を印加した.この鉛直磁場により,グアニン結晶側面部分とガラス基板をDNAにより接着させた.これより,鉛直磁場を用いた結晶の磁場配向により,結晶によるマイクロミラーを構築する手法を確立した.また,作製したマイクロミラーに水平磁場(450 mT)を印加して,結晶角度を磁場配向により制御した.・SPring-8と京都大学(共同研究)でのグアニン結晶に対する高輝度赤外分光グアニン結晶の光学特性の詳細をSPring-8の高輝度赤外放射光分光FTIR(BL43IR)と京都大学の全反射吸収分光(ATR)法を用いて調査した.SPring-8での実験では,キンギョのウロコから抽出したグアニン結晶の長軸に対し,0度または90度の赤外偏光で分光し,京都大学のATR分光実験では,グアニン結晶集団の長軸を入射光に対して0度または90度回転させて分光を行った.これより,結晶のN-HおよびC=O結合の分子振動を検出できた.・CCDカメラ鏡筒を傾斜させた際の磁場下での生体由来グアニン結晶の光反射変化生体由来グアニン結晶が封入されたチャンバーを作製し,光照射を水平面に対し25度で入射できるCCDカメラの先端にチャンバーを固定した.カメラの鏡筒を水平面に対し1040度までの間で傾斜させた際の,磁場印加前後における結晶からの光反射変化を顕微観察した.結果,鏡筒の傾斜が0度の場合は結晶からの光反射が抑制された.しかし,10,15,20度の傾斜角度では,光反射は逆に増強した.さらに,25,30,40度の場合は,瞬間的に光反射の増強が生じ,その後光反射は抑制された.この実験から,鏡筒の傾斜角度が15度の際に最も光反射が増強するということが明らかとなり,2540度の傾斜角度では結晶が捻るような磁気回転を生じるために,瞬間的な光反射の増強が生じるものと推測された.・生体由来グアニン結晶とDNAによる溶液界面上での反磁性マイクロミラーシートの作製生体由来グアニン結晶同士をDNAで繋いだパラボラ型・屏風型ミラーを作製するための基礎検討として,2種類の溶液における界面上でグアニン結晶とDNAによるミラーシートを作製した.セル内にフロリナート溶液を入れ,調整した混合溶液を上から静かに入れて2種類の溶液による界面を作製した.そして重力を利用して,その界面上にDNAとグアニン結晶によるミラーシートを作製することに成功した.

・反磁性マイクロマニピュレーション法による生体由来グアニン結晶の光反射特性評価グアニン結晶を弱磁場で3次元的回転制御する手法から,生体由来グアニン結晶1枚単位での光反射特性を解析した.2種類の磁力線方向を組み合わせて,結晶1枚の光反射特性を評価するための3次元的反磁性マイクロマニピュレーション法を構築し,生体由来グアニン結晶1枚において光反射が生じる結晶面角度の範囲を明らかにした.本研究課題の進捗状況としては,1年度目でガラス基板に生体由来グアニン結晶の側面(結晶(001)面)をDNAで固定する手法を構築し,さらに固定した結晶の(102)面の角度を磁気で制御することに世界に先駆けて成功した.また,高輝度赤外分光FTIRと赤外ATR法によって,生体由来グアニン結晶の表面および内部の分子配列を明らかにし,核酸塩基による人工結晶の作製およびその磁気回転現象を明らかにした.さらに2年度目では,2つの溶液で形成される界面上にDNAと生体由来グアニン結晶によるミラーシートの作製を行った.さらに2種類の磁力線を組み合わせて3次元的に磁気回転させる,反磁性マイクロマニピュレーション技術を構築し,生体由来グアニン結晶の3次元的磁気制御で光反射特性の評価を行うことに成功した.指導教員からは平成27年度の報告書にて,“溶液界面にマイクロミラーシートを形成する独自の手法を開発し,生体由来グアニン結晶のための光反射評価の基礎的手法を構築した.これより,DC1の研究課題を概ね乗り越えたといえるため,期待以上の成果を出している"との評価を頂いた.さらに,2種類の磁力線を組み合わせた3次元的反磁性マイクロマニピュレーション技術による,生体由来グアニン結晶の光反射特性評価法を中心とした内容で,早期で学位取得に至ることができた.これらを総合して,現在の進捗状況として“期待以上の成果を出し,概ね本課題を乗り越えた"と判断される.・痛風治療モデルのための深海魚体表面におけるグアニン結晶凝集体に対する溶解実験ヨコエソの体表面付近に存在するグアニン結晶の凝集体の溶解実験を行った.グアニン凝集体を磁場印加下で観察し,さらに磁場印加下でアルカリ溶液滴下後の観察を行った.結果,磁場印加実験では,磁場印加前後で結晶凝集体からの光反射パターンが変化した.また磁場印加下での溶解実験を磁場印加なしの実験と比較すると,磁場下では溶解速度が遅くなる傾向にあった.これより結晶凝集体への磁場印加は磁場配向により光反射パターンが変化し,磁場印加下での結晶凝集体に対する溶解実験では,結晶溶解速度に影響を与えることが判明した.これより,深海魚の結晶凝集体は尿酸が原因で発症する痛風の治療モデルに適用されることが期待される.・深海魚魚眼をモデルとした人工虹彩作成ハダカイワシの眼球虹彩部分に存在するグアニン結晶の磁場効果実験を行い,その光反射変化を得た.さらに虹彩モデル作成を行った.コラーゲンとキンギョ由来グアニン結晶により人工虹彩作製を行い,その観察画像から磁場印加前後における輝度値変化を評価した.結果,磁場印加により光反射制御を行うことができ,虹彩モデルの基礎となる人工シートを作成することに成功した.・破砕グアニン結晶粒子に関する磁気・光学特性の測定英国ヨーク大学の廣畑研究室のナノスピンモーターの回転可視化および破砕結晶の磁場効果を調査するため共同研究を実施した.超音波で破砕した2種類と破砕しない結晶を準備し,磁場強度は50,100,200mTの3種類を使用した.
複雑都市キャノピーによる乱流が運動量スカラー輸送に及ぼす物理機構の解明とモデル化

熱・空気力学フォーシング効果を表す運動量とスカラー輸送の粗度長およびゼロ面変位と複雑都市形状を表す幾何パラメータとの普遍関係を特定し,モデル化した.PIVの乱流計測により,2次粗度要素が,キャニオン内外の換気効率を劇的に変容させることが明らかにした.CFDの強力なツールであるLESを適用し,都市キャノピー内歩行者レベルの温熱環境予測評価を行い,“単体建物>>建物群>粗度要素の集積効果=都市キャノピー効果"の階層関係に着目,従来,周辺建物の影響は静的で均質で理想的であることを前提にしてきた建物内換気や室内環境汚染の定量的予測評価体系に革新をもたらす予測評価手法を構築した.実在都市の複雑性を考慮した幾何パラメータと運動量・スカラー輸送効率との普遍関係に関する検討;2つの境界葬型風洞実験装置を用いて,様々な都市幾何形状と想定して,建物配列,個々の建物のアスペクト比,フェッチ長さ等の異なる条件下でバルク運動量輸送係数Cd及びスカラー輸送係数Ceと風速,スカラー(水分)濃度(湿度)詳細プロファイルデータを測定してきた結果をデータベース化した.これら広範な実験データを踏み,さらに運動量,エネルギーの収支構造を理論的に考察することで,都市粗度群空気力学パラメータの同定方法,特に粗度要素の取り扱いに関する基礎的検討を加えた.スカラー輸送に及ぼすフェッチの影響に関する系統的風洞模型実験;粗度配列の系統的変化のみならず,建物型空地を完全乾き面とし,これをあたかも建物配列のように建ぺい率に応じて平面配列する条件(運動量輸送に関しては滑面)を加え,さらにテストセクション前面の吹走フェッチ濡れ面長さを変えた条件で系統的模型実験を行い,スカラー輸送と建物形状,フェッチの影響との普遍関係を特定し,これらの条件を包含したSh数とRe数,Sc数との無次元関係に関する検討を加えた.都市キャノピーによる非定常乱流場に関するPIV計測;風洞内に乱流可視化装置を競ったアップし,高アスペクト比模型群周囲の非定常乱流場に関するPIV計測を行い,都市キャノピーのReynolds応力輸送に付与する非定常性に関するモデル化の足掛かりを得た.Large Eddy Simulation(LES)を主とするCFDによる都市キャノピーによる運動量スカラー輸送の再現;都市キャノピーによる運動量輸送への空気力学的影響の結果として,街区の空気交換(換気)効率,街路歩行者空間レベルの風環境が変容を受ける.このような応用的motivationからLESLやRANSを用いたCFDによる数値実験を行い,換気効率や街路レベルの温熱環境強化のための基礎資料を得た.Dynamic PIVによる都市キャノピー内の高次乱流統計量測定システムの構築;都市キャノピーがもたらす熱・空気力学フォーシングの物理機構,特に乱流生成メカニズムの解明には,高い空間分解能をもった高次乱流統計量に関する3次元的実験データの計測が必要である.CFDアプローチは時空間解像度に関して比較的自由度の高い魅力的な方法ではあるが,DNSでは計算機資源の制約で現実的な高Reynolds数領域が解析出来ず,LESではcut-off波数以上の帯域(Sub-grid scale)にモデルを仮定せざるを得ない,との欠点もあり,実験アプローチにより実現象を直接計量する要請は依然として大きい.準備研究で予備システムとして仮構したPIVシステム(高感度カメラと中出力レーザー発信器は既設,九州大学)を,数街区にわたる広域同時計測に拡充し,Dynamic PIV(Particle Image Velocimetry)による計測システムを構築する.都市キャノピー内の乱流機構およびsweep,ejectionとして知られるキャノピー内外相互作用に関する,面的かつ高次モーメント(3次の歪度,4次の尖度)解析に堪える高精度の乱流計測データを系統的に収集した.風洞模型実験,LESを適用した都市キャノピー内に埋め込まれた単体建物に作用する都市ー大気間フォーシングの瞬時的影響の解明;都市キャノピーを構成する建物模型前後壁面の面内圧力分布を,複雑幾何形状を系統的に変化させながらLarge Eddy Simulation(LES)により解析し,建築物理学ー都市気候物理学のカップリングを考慮した建物内換気回路網ダイナミックモデルを理論構成する足掛かりを得た.解析によって得られた壁面風圧係数Cpは高時間分解能を有する.よって,このダイナミックCpの統計的

性質と都市幾何形状(周囲建物の建て込み方)との普遍的因果関係を乱流統計量とを関係づけなら,都市キャノピーの乱流生成機構の素過程解明に繋がる足掛かりを得た.最終年度である本年度は,主としてバルクスカラー輸送係数Ceに関する風洞模型実験を行い,スケーリング則に関する頑強な実験データを得た.塩分濃度法と濾紙蒸発法を併用して,従来の建物模型の粗度密度を変えるだけでなく,運動用輸送に関しては滑面の設定ながら,建物配置位置に完全乾き面を配置することで,運動量とスカラー輸送の境界層発達を独立にコントールする条件下で多様の実見データを得た.合わせてこれらの条件下における,発達する境界層内の水分濃度プロファイルを詳細計測した.以上とこれまで蓄積した諸データを統合し,運動量輸送とスカラー(水分)輸送効率の比として,スカラー粗度と運動量粗度の対数比,所謂,κB^-1をパラメータに取ると,粗度レイノルズ数でスケーリングすることで普遍関係が存在することを明らかにした.これにより,バルク雲度量輸送係数もしくは運動量粗度(あわせてゼロ辺変位)を知り,流れの乱れが特定されれば,その幾何形状がもたらすスカラー輸送の効率を特定することが出来る.以上を用いれば,所謂,メソスケールの都市気候モデルで,既往では適当に付与されて来,而して,都市の自然地被効果を定量するには大きな影響がある,都市の幾何形状により異なるスカラー輸送効率が適切にモデル化できるようになった.さらに本年度は研究最終年度として,これまで行った運動量輸送に関する風洞模型実験,スカラー輸送に関する風洞模型実験,上記した運動量とスカラー輸送の相似性に関する研棟,PIVによる都市キャノピー内の詳細な乱流構造の3次元性解析,おもにLarge Eddy Simulationを適用したCFDに関するサブテーマ研究をすべて総括しまとめを行った.熱・空気力学フォーシング効果を表す運動量とスカラー輸送の粗度長およびゼロ面変位と複雑都市形状を表す幾何パラメータとの普遍関係を特定し,モデル化した.PIVの乱流計測により,2次粗度要素が,キャニオン内外の換気効率を劇的に変容させることが明らかにした.CFDの強力なツールであるLESを適用し,都市キャノピー内歩行者レベルの温熱環境予測評価を行い,“単体建物>>建物群>粗度要素の集積効果=都市キャノピー効果"の階層関係に着目,従来,周辺建物の影響は静的で均質で理想的であることを前提にしてきた建物内換気や室内環境汚染の定量的予測評価体系に革新をもたらす予測評価手法を構築した.2年度に予定していたサブテーマのミッションに取りかかり、一部その結に至っていない部分もあるが,LESを適用した応用研究は順調に進捗しており,上記の自己評価が妥当であると考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。都市建築環境工学研究機関最終年度に向けて,運動量輸送,スカラー輸送に関する風洞模型実験,スカラー輸送に関する理論解析,LESを中心とするCFDを併走させて進め,併せて研究のまとめを行う.初年度に予定していたサブテーマのミッションは全て取りかかり,一部その結に至っていない部分もあるが,応用研究(CFDを適用した街路空間の風環境評価や街区レベルの換気効率評価)に関しては年度を先行して進捗している部分もあるので,上記の自己評価が妥当であると考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。年度計画に従い,風洞模型実験の遂行とCFDによる数値実験およびPIVを適用した可視化と乱流構造の特定を併走して推進し,当初の全体計画を達成できるように進める予定.27年度が最終年度であるため、記入しない。都市キャノピーの乱流機構解明のための可視化,Reynolds応力高精度測定のためハイスピードカメラ(Phantom)を研究2年度目に導入するために計画的に拘置した.都市キャノピーの乱流機構解明のための可視化,Reynolds応力高精度測定のためハイスピードカメラ(Phantom)を研究2年度目に導入する予定.
安全なクラウドコンピューティングに向けた代理計算に関する研究開発

本年度は計画通り引き続き課題2「クラウド環境に必要な機能を備えた代理計算方式の構築とその改良」及び課題3「提案方式のセキュリティパラメータの選択、高速実装・実証実験」に取り組み、以下の研究を行った。関連研究成果は論文誌2本、国際会議2本、国内学会2本、合計6本の論文を発表した。(1)秘密計算:NSS2017で発表した準同型内積計算の構築方法を応用し、効率的な秘匿行列乗算方式を提案した。提案方式のPacking方法では、行列A、Bに対して、行列積AB、BAを一回の乗算で計算できるという特徴がある。また、整数の大小比較方式を提案し、既存研究より2倍以上高速化できたと実証実験で確認した。(3)プライバシー保護データマイニング:完全準同型暗号を用いたNaive Bayes分類器の効率的な秘匿学習方式を提案し、完全準同型暗号ライブラリHElibを用いた実証実験を行った。また、三層ニューラルネットワークにおいて、Somewhat準同型暗号を用いた効率的な秘匿推論処理を提案した。速度評価では、十分に実用的な計算時間で動作することを示した。また、精度評価では、準同型暗号の制約から活性化関数として二次関数を用いたことによる精度の低下は見られたが、実用的な高い精度で分類ができることを確認した。課題1.「クラウド環境全体を考慮した安全性モデルの定義と一般的構成法の設計」の子課題「既存研究の安全性定義の検証とクラウド環境に必要な安全性モデルの定義」に取り組み、クラウド環境におけるプロキシ再暗号化技術の安全性評価手法の考察を行った。特に、既存のプロキシ再暗号化方式(PRE: Proxy Re-Encryption)の安全性の強弱関係を整理し、結託攻撃に対する安全性要求との帰着関係について調査・研究を行った。PREでは依頼人Aは他のユーザBへの再暗号化鍵を代理人(プロキシ)に渡し、代理人はその鍵を使ってA宛の暗号化されたデータを復号することなくB宛の暗号化データに変換できる。Bは自分の秘密鍵を使って変換された暗号文を復号できる。PRE技術を活用することで、ファイルを暗号化したまま指定した人と共有することが可能であり、セキュアで柔軟なファイル共有が実現できる。この性質により、PRE技術を利用することでセキュアなクラウドストレージの構築が可能となるが、クラウド環境においては通常と異なり、プロキシとユーザ、或いはプロキシ同士からの結託攻撃を防ぐ安全性要求(例えば、Collusion-safeやNon-transitivity)が必要である。当初の計画通り進んでいる。課題1を巡り、既存研究の安全性定義についてそれぞれの強弱関係や性質の調査・整理を行い、クラウド環境に必要な安全性の定義と既存研究の安全性定義の位置づけを行った。これらの作業は、クラウド環境で安全な代理計算方式の構成を行う上で必須であり、特にクラウド環境に必要な安全性の定義は今後の方式構成に広く影響を与える重要なものになる。本課題に関して、連携研究者満保雅浩教授(金沢大)、海外研究協力者Licheng Wang准教授(北京郵電大)と研究代表者による共同研究成果2件を学会発表した。また、来年度以降具体的な提案方式の実装のため、研究分担者林卓也研究員(NICT)が計算実験に用いるタブレット端末を購入した。本年度は主に課題1.B.「クラウド環境全体を考慮した安全性定義を満たす一般化構造の設計」及び課題2.「クラウド環境に必要な機能を備えた代理計算方式の構築とその改良」に取り組み、以下の研究を行った。(1)再暗号化回数が限定されたPREについて、種々のCPA安全性と結託攻撃への安全性との帰着関係を明らかにした(国際学会A3 Workshopで基調講演として発表)。また、既存の類似研究の調査分析、FHE・IOやMulti-linear mapを用いた具体的な方式の設計を模索し、安全性証明に関する課題の整理を行った。さらに、ペアリング写像を用いた既存方式についても改良を検討している。(2)量子計算機に対しても安全であると期待される格子暗号について、加法ならびにテンソル積について準同型性を満たすとき、既存研究よりも効率の良いセキュア内積、すなわち安全に計算委託が可能な内積計算の構成法を提案した(国内学会SCIS2017で発表)。また、攻撃者の特定・追跡が可能なTraitor Tracing PREについてクイーンズランド工科大と連携して研究を進めており、複数のTraitorに対してそれらを同時に追跡できる改良方式の構成について検討している。(3)量子計算機に対して安全であると期待されるChaos暗号について北京郵電大と共同で研究を行い、クライアント側の計算コストを削減するための暗号化処理の安全な計算委託方法について提案した。成果をまとめ論文誌に投稿する予定。(4)データに紐付くキーワードおよびデータ自身が暗号化されたデータベース上での計算委託について、異なるキーワードに紐付く暗号データに対して準同型計算が行われたときに復号者(クライアント)がそれを検知できる暗号方式を提案し、実装した(国内学会CSS2016、国際会議ASIACCS 2017で発表、CSS2016最優秀論文賞受賞)。課題1と課題2に関し、クラウド環境を考慮した安全性定義、既存提案方式の脆弱性の分析・改良提案、耐量子計算機暗号における効率的な準同型演算の構成や計算委託方法の提案、応用を考慮した安全性を有する準同型暗号方式の提案など、クラウド環境に必要な機能を備えた代理計算方式の構築とその改良について研究を遂行し、本研究課題の核となる部分まで進んできた。

本課題の研究成果について、本年度は学会発表4件(国内学会2件、国際学会2件)を行っており、これらを理論的・実践的に発展させ論文誌へ投稿する予定である。本年度は主に課題2.「クラウド環境に必要な機能を備えた代理計算方式の構築とその改良」及び課題3.「提案方式のセキュリティパラメータの選択、高速実装・実証実験」に取り組み、以下の研究を行った。(1)量子計算機に対しても安全であると期待される格子暗号について、加法ならびにテンソル積について準同型性を満たすとき、既存研究よりも効率の良いセキュア内積、すなわち安全に計算委託が可能な内積計算の一般的構成法を提案した。提案手法は既存のLWEベースやRing-LWEベース準同型暗号方式に適用できる。本成果は国際会議NSS2017で発表した。高速実装による実用性を検証し論文誌に投稿予定。(2)Ring-LWEベース暗号をはじめとする多項式の加算・乗算をサポートする準同型暗号において、セキュア内積計算に新たなエンコードを組み合わせることで、行列乗算の安全かつ効率的な代理計算手法を提案し、特許出願を行った。行列の次元が小さいときのテスト実装を行った成果を国際会議CANS2017、国内学会SCIS2018で発表した。(3)量子計算機に対して安全であると期待されるChaos暗号について北京郵電大学と共同で研究を行い、Chebyshev Mapsベース暗号化方式を構築、クライアント側の計算コストを削減するための暗号化処理をクラウドサーバへ安全に委託する方法を提案した。本成果は論文誌Concurrency and computation: Practice and Experienceに採録された。(4)国際共同研究で、アクセス制限に役に立つ属性ベース暗号に基づいた代理再暗号化や同値チェック機能付きの暗号など暗号プリミティブを次世代インターネットアーキテクチャNamed Data Networkへの組み込み方法を提案し、論文誌へ投稿した。当初の計画通り進んでいる。課題2と課題3に関し、機微情報を含んだデータの計算をクラウドサーバなどの安全が保障されない環境上で行うため、準同型暗号の活用が考えられる。準同型暗号がサポートする加算・乗算などの基本的演算の組み合わせにより、種々の統計計算及び機械学習に演算が安全に可能であると期待されている。本年度はクラウド環境において、機械学習の基本演算である内積計算や行列乗算の耐量子計算機安全な代理計算方式の構築とその改良を行い、提案方式のセキュリティパラメータの選択、実証実験を遂行しており、本研究課題の核の部分に取り組んでいる。今年度の本課題の研究成果は、論文誌採録1件、特許出願1件である。また、学会発表3件(国内学会1件、国際学会2件)を行っており、これらを理論的・実践的に発展させ論文誌へ投稿する予定である。本年度は計画通り引き続き課題2「クラウド環境に必要な機能を備えた代理計算方式の構築とその改良」及び課題3「提案方式のセキュリティパラメータの選択、高速実装・実証実験」に取り組み、以下の研究を行った。
生理的感覚感度調節に寄与するサイトカインの発見と、その疼痛調節メカニズムの解明

IL-27は病的な状態においてだけでなく、生理的条件下においても感覚感度を調節していることを明らかにした。IL-27欠損マウスは未処置でも熱刺激や機械刺激に対して過敏な状態であり、これらのマウスにIL-27を投与すると過敏が改善した。また、IL-27欠損マウスの慢性痛モデル(神経障害性疼痛モデルおよび炎症性疼痛モデル)では、生来の痛覚過敏がさらに増強された。これらのことから、IL-27欠損マウスの痛覚過敏は、先述の慢性痛モデルにおける痛みの発症メカニズムとは異なる新しいメカニズムにより生じていると考えられた。IL-27が痛みを抑制する作用を持つことを期待してノックアウト(KO)マウスの行動解析を行った.実験にはEBI3,p28,WSX-1のコンベンショナルなKOマウスを用いた.これらのKOマウスは,いずれも見かけ上正常に発達し顕著な異常は見られず,また,オープンフィールドテストにおいても明らかな運動能力低下や情動不安を認めなかった.各種疼痛関連テストでは,熱刺激,機械刺激だけでなく,化学刺激に対しても痛み行動の増強を示した.さらに,EBI3KOマウスだけでなくp28KOマウスにおいても,リコンビナントIL-27の腹腔投与により表現型が正常化された.WSX-1KOマウスでは正常化されないという既知の結果も考え合わせると,この作用はIL-27受容体を介していること,KOマウスの表現型は発達過程の不可逆的変化ではないことが示唆された.以上よりIL-27は炎症等のない生理的条件下において痛みの感度を調節している可能性が示唆された.次に各KOマウスの神経障害性疼痛モデルや炎症性疼痛モデルを作成して機械刺激に対する疼痛閾値を測定したところ,モデル作成後は疼痛閾値がさらに低下した.このことから,ナイーブIL-27KOマウスの感覚過敏の発生メカニズムは,神経障害性疼痛や炎症性疼痛の発生メカニズムとは異なるものであることが示唆された.平成27年度は引き続き、感覚過敏の発生メカニズムを解明するために以下の実験を行った。実験1IL-27KOマウスの神経系に解剖学的・組織学的異常がないか、特に痛みに関わる神経核や脊髄グリア細胞などに変化がないかどうかを免疫組織化学法により調べたところ、IL-27KOマウスに明らかな異常を認めなかった。実験2IL-27KOマウスにおいて,炎症性サイトカインおよび疼痛関連分子の遺伝子やタンパク質の発現に変化がないかを,リアルタイムPCR法により調べた。その結果、IL-27KOマウスとWTとの間に明らかな違いを認めなかった。実験3in Situハイブリダイゼーション法や免疫組織化学染色法などにより,IL-27の産生細胞やWSX-1受容体の発現細胞を同定する研究を行った。その結果、WSX-1受容体はケラチノサイトに発現していることが分かった。以上より、IL-27KOマウスは、神経系の解剖学的・組織学的な異常を認めず、炎症性サイトカインや疼痛関連分子のする遺伝子およびタンパク質の発現においてもWTと明らかな違いはなかった。現時点ではIL-27KOマウスの痛覚過敏のメカニズムは明らかになっていないが、近年ケラチノサイトが痛みと関連することが報告されているため、WSX-1がケラチノサイトに発現していることとIL-27KOマウスの痛覚過敏との関連を疑っている。平成27年度は「研究業績の概要」に記した結果と知見が得られた。また、IL-27KOマウスの痛覚過敏の発生メカニズムを解明し、鎮痛薬開発への基盤を作るために、現在以下の実験を行っている。実験1IL-27リガンドKOマウスにrIL-27を投与し、機械刺激に対する過敏が改善するかどうかを調べている。実験2後根神経節細胞にWSX-1が発現しているかどうかを、in Situハイブリダイゼーション法や免疫組織化学染色法により調べている。実験2健常者の血中IL-27および電流知覚閾値を測定し、血中IL-27濃度と電流刺激に対する感受性に関連性があるかどうかを調べている。電流知覚閾値はニプロ社のPain Vision○Rを用いて測定している。これらの実験は終盤にさしかかっており、順調に進行しているといえる。しかし、申請書に記した「IL-27の免疫抑制シグナルを模倣する分子化合物を探索する」については、脊髄や神経細胞などの痛みに直接関係する細胞におけるIL-27関連分子の発現がいまだ確認されていないため、計画が進行していない。H28年度は引き続き、IL-27KOマウスの感覚過敏の発生メカニズムを解明し鎮痛薬開発への基盤を作るために実験を行った。実験1EBI3KOマウスにrIL-27を投与し機械刺激を与えたところ、投与2時間後に過敏が改善した。実験2後根神経節やケラチノサイトにWSX-1が発現しているかどうかを、in Situハイブリダイゼーション法により調べたところ、いずれの部位においてもWSX-1は発現していないか、検出感度以下であった。実験3野生型、WSX-1KOおよびp28KOマウスの後根神経節細胞の急性単離標本をカプサイシンで刺激し、カルシウムイメージングによりニューロンの反応性を調べたところ、野生型とKOマウスの応答性に差はなく、既知の行動実験の結果を支持する結果であった。実験4神経皮膚標本からの単一神経記録を行った。3系統のIL-

27KOマウスの機械刺激に対する反応は野生型と比べて大きく、EBI3KOマウスにrIL-27を前投与すると反応が小さくなった。これらは既知の行動実験の結果を支持する。実験5WTマウスにIL-27中和抗体を腹腔内および皮下投与したところ、機械刺激に対する閾値が低下した。実験6健常者の安静時血中IL-27値測定および電流知覚閾値測定を行ったが、これらの値に相関関係は認められなかった。そのため、当初予定していた末梢神経障害性疼痛患者の治療前後の血中IL-27値測定と痛み度測定の研究を延期した。IL-27の免疫抑制シグナルを模倣する分子化合物を探索する計画については、痛みにかかわる細胞やケラチノサイトにおけるIL-27関連分子の発現を確認できなかったため、計画は進行しなかった。3年間の研究結果から、IL-27は生理的状況において痛みの感度を調節していること、IL-27は痛み抑制効果があり、末梢組織中で痛みに関わる細胞に直接的に働いていることが示唆された。IL-27は病的な状態においてだけでなく、生理的条件下においても感覚感度を調節していることを明らかにした。IL-27欠損マウスは未処置でも熱刺激や機械刺激に対して過敏な状態であり、これらのマウスにIL-27を投与すると過敏が改善した。また、IL-27欠損マウスの慢性痛モデル(神経障害性疼痛モデルおよび炎症性疼痛モデル)では、生来の痛覚過敏がさらに増強された。これらのことから、IL-27欠損マウスの痛覚過敏は、先述の慢性痛モデルにおける痛みの発症メカニズムとは異なる新しいメカニズムにより生じていると考えられた。平成26年度は「研究業績の概要」に記した結果と知見が得られた.また,IL-27KOマウスの感覚過敏の発生メカニズムを解明するために,現在以下の実験13を行っている.実験1IL-27KOマウスの神経系に解剖学的・組織学的異常がないか,特に痛みに関わる神経核や脊髄グリア細胞などに変化がないかどうかを免疫組織化学法により調べる.実験2IL-27KOマウスにおいて,炎症性サイトカインおよび疼痛関連分子の遺伝子やたんぱく質の発現に変化がないかを,リアルタイムPCR法などにより調べる.実験3皮膚ー神経標本からの単一神経記録を行い,末梢感覚受容器の活動を調べる.これらの実験は終盤にさしかかっており,まとめの段階にある.平成2627年度に行った皮膚ー神経標本からの単一神経記録の実験結果から、一時は後根神経節細胞の急性単離標本を用いたカルシウムイメージングを行う必要がなくなったと考えていたが、皮膚がない状態での後根神経節細胞の反応性を調べるためにカルシウムイメージングを行うこととなった。平成27年度後期から実験準備を進めており、平成28年度に入り準備が整ったため、近日中に実験を開始する予定である。これまでの研究結果から、IL-27KOの痛覚過敏には皮膚のケラチノサイトか後根神経節細胞が関連していると推測している。また、鎮痛薬開発への基盤を作るために、末梢神経障害性疼痛患者の治療前後の血中IL-27濃度と痛み度を測定し、IL-27濃度と痛み度に関連性があるかどうかを調べる。痛み度はニプロ社のPain Vision○Rを用いて測定する。
昆虫神経ペプチドホルモンレセプター作用物質の検索と昆虫成育制御物質への応用

昆虫に特有の脱皮、変態は、数多くの神経ペプチドホルモン類によって制御されており、これまでに、前胸腺刺激ホルモン(PTTH)やインスリン族ペプチドであるボンビキシンなどの構造、遺伝子あるいは受容体に関する多くの基礎知見が蓄積されてきた。それら、神経ペプチドホルモン類のアンタゴニストあるいはアゴニストは選択性の高い昆虫成育制御物質となる可能性を持つ。本研究では、昆虫神経ペプチドホルモンの受容体に作用する物質の検索を行い、それらを昆虫成育制御物質として応用することを目的とし以下の研究を行った。ボンビキシンの刺激により形態変化を起こすBM-N4細胞を用いた生物検定系により、微生物の代謝産物を対象に活性物質の検索を進めた。その結果、目的のボンビキシンレセプター作用物質を得ることはできなかったが、nocardamineを形態変化誘導物質として単離・同定し、またGordona属と同定した菌株の生産する強い細胞凝集活性物質見出しその活性物質の構造を新規酸性多糖であることを明らかにした。さらに、ボンビキシンを固定したキュベットとボンビキシンレセプターを持つBM-N4細胞との結合を、生体分子間相互作用解析装置を利用して測定するアッセイ系を開発し、ボンビキシンレセプター作用物質検索系として有用であることを示した。またPTTH受容体については、レセプター作用物質を得るための新たな簡便な検索系を確立するために、その遺伝子解析およびCOS7細胞での発現を積極的に試みたが成功には至らなかった。今後、本研究の成果をもとに、さらなる昆虫神経ペプチドホルモンレセプター作用物質の検索を進める予定である。昆虫に特有の脱皮、変態、休眠などの生命活動は、数多くの神経ペプチドホルモン類によって制御されている。これまでに、脱皮、変態を中枢でコントロールする前胸腺刺激ホルモン(PTTH)やインスリン族ペプチドであるボンビキシンなどの構造、遺伝子あるいは受容体に関する多くの基礎知見が蓄積されてきた。そのことより、応用面で、選択性の高い昆虫成育制御物質となる可能性を持つ、それら神経ペプチドホルモン類のアンタゴニストあるいはアゴニストを得るための、受容体を用いた精密な検定法の開発が可能となった。本研究では、昆虫神経ペプチドホルモンの受容体に作用する物質の検索を行い、それらを昆虫成育制御物質として応用することを目的とし、本年度は以下の研究を行った。昆虫培養細胞BM-N4株は、ボンビキシンの受容体を有し、ボンビキシンの刺激により形態変化が誘起される。そこで、その形態変化を指標にボンビキシンレセプター作用物質の検索を、微生物および植物の代謝産物を対象に行った。その結果、一植物のメタノール抽出物中にボンビキシン様作用を示す物質が見出され、現在その単離を進めている。また、目的の活性とは異なるが、一微生物が細胞凝集活性物質を生産していることを見出し、単離したところ、新規構造を持つ糖脂質であることが判明し、現在その構造解析を行っている。ボンビキシン受容体の遺伝子はBM-N4細胞のものがクリーニングされており、それをもとに受容体タンパク質を取得すれば、生体分子相互解析装置等を用いて、受容体結合物質の検索が可能となる。本年度は、ボンビキシン受容体において、ボンビキシンとの結合部位にあたるペプチド部分を発現させることに成功し、それを、次年度より、新たな検定系として用いる予定である。また、PTTH受容体については、現在、遺伝子解析が進められており、構造が明らかになり次第、ボンビキシンの場合と動揺の検定系の構築を試みる予定である。昆虫に特有の脱皮、変態などの生命活動は、数多くの神経ペプチドホルモン類によって制御されており、これまでに、前胸腺刺激ホルモン(PTTH)やインスリン族ペプチドであるボンビキシンなどの構造、遺伝子あるいは受容体に関する多くの基礎知見が蓄積されてきた。

本研究では、昆虫神経ペプチドホルモンの受容体に作用する物質の検索を行い、それらを昆虫成育制御物質として応用することを目的とし、本年度は以下の研究を行った。昨年度より引き続き、ボンビキシンの刺激により形態変化を起こす昆虫培養細胞を用いた生物検定系により、活性物質の検索を進めた。さらに、ボンビキシンを固定したキュベットとボンビキシンレセプターを持つ昆虫細胞との結合を、生体分子間相互作用解析装置を利用して測定する、二次スクリーニング用のアッセイ系を確立した。前者の形態変化の検定系で活性が認められた微生物の培養液のうち、後者の解析装置を用いた検定系において、ボンビキシンと昆虫細胞との結合を阻害するものが1種類得られ、現在精製を進めている。また、前者の検定系によりsiderophorの一種であるnocardaminが昆虫培養細胞を通常は観察されないフィラメント状に分化させることを見出した。PTTH受容体については、上記ボンビキシンと同様の生物検定系を確立するため、その遺伝子解析およびCOS7細胞での発現を試みている。また、新たにカイコ利尿ホルモンの受容体遺伝子を取得し、その発現を行っている。今後、それらの検定系を用い、受容体作用物質の検索を進める予定である。昆虫に特有の脱皮、変態などの生命活動は、数多くの神経ペプチドホルモン類によって制御されており、これまでに、前胸腺刺激ホルモン(PTTH)やインスリン族ペプチドであるボンビキシンなどの構造、遺伝子あるいは受容体に関する多くの基礎知見が蓄積されてきた。それら、神経ペプチドホルモン類のアンタゴニストあるいはアゴニストは選択性の高い昆虫成育制御物質となる可能性を持つ。昨年度より引き続き、ボンビキシンの刺激により形態変化を起こすBM-N4細胞を用いた生物検定系により、活性物質の検索を進めた。その結果、目的のボンビキシンレセプター作用物質を得ることはできなかったが、Gordona属の一種と同定した一菌株が強い細胞凝集活性物質を生産することを見出した。その活性物質を単離したところマンノース、グルコース、グルクロン酸から構成される多糖であることが判明し、構造の詳細な解析と構造活性相関について検討した。さらに、ボンビキシンを固定したキュベットとボンビキシンレセプターを持つBM-N4細胞との結合を、生体分子間相互作用解析装置を利用して測定するアッセイ系を用いて、ボンビキシン、インスリンおよびそれらのアナログペプチドの阻害作用を測定し、ボンビキシンレセプター作用物質を得るにはその解析装置を用いる系が有用であることを示した。PTTH受容体およびボンビキシン受容体については、レセプター作用物質を得るための新たな簡便な検索系を確立するために、それらの遺伝子解析およびCOS7細胞での発現を本年度も積極的に試みたが現在のところ成功には至っていない。また、カイコ利尿ホルモンについても構造および遺伝子を明らかにしたが、現在さらにその受容体遺伝子の取得を目指し実験を行っている。
次世代都市民生用熱供給システムのアセスメント研究

1熱源機器に関する技術情報、技術開発状況に関する試料収集。昨年度に引き続き文献やメーカー、専門家へのヒアリング等により、現状の熱供給に使用される熱源機器の技術情報を収集し、特に電気駆動大型冷凍機において効率向上の進んでいる点を明らかにした。また、近年開発の進む小型ガスエンジン、燃料電池等の技術開発動向を調査し、基本性能の予測値を定め、後述のシミュレーション用基礎データとした。2 2020年頃の熱供給状況シナリオの策定前年度の成果に基づき、床面積の将来予測および以前に実施した関西地区のエネルギー消費調査データの詳細分析をおこなって2020年頃の大阪府域における熱需要の変化予測をおこなった。また、家庭用小型燃料電池、業務用燃料電池などを使用した熱供給システムの性能予測シミュレーションを、系統電源の環境負荷変化予測と併せて実施するとともに、地域熱供給ネットワーク(廃熱・熱源水の広域搬送)を導入した場合の省エネルギーポテンシャル予測をおこなった。3.地域レベルでみた各シナリオの総合的評価上記各シナリオと、大阪府における産業・運輸部門を含めたエネルギーフローをベースに、各種シナリオに応じて推定した大阪市の民生部門熱供給による、エネルギー消費量、二酸化炭素排出量、廃熱放出量等を計算し、各シナリオの比較評価をおこなった。1.研究のはじめに当たり、現状の地域熱供給の動向調査と今後の普及に当たっての概念整理をおこなった。横浜、東京、福岡、高松における最新鋭の設備を調査し、技術的問題点、今後の普及ポテンシャルを検討した。2.今後熱供給システムが社会的なインフラストラクチャーとして成立するための条件を検討し、そこから、熱供給システムの評価指標の体系を再整理した。さらに、その計算手法に関して、電力原単位の扱い方、電力負荷平準化や都市廃熱の評価手法について改良をおこなった。3.今後の熱需要の中長期的な変動予測をおこなう準備として、研究室における既存のエネルギー消費量データを集計し、現状の大阪市における熱需要原単位を新たに作成し、これと床面積データから大阪市における現状の熱需要量と空間的・時間的分布特性を明らかにした。4.今後の熱供給システム関連技術に関して、清掃工場熱利用システムについて、タービンの種類による熱供給効率の変化を検討し、タービンに関する技術開発と、熱需要と工場を近接させた都市計画により熱電併給の大幅な効率の向上の図れることを明らかにした。また、将来技術としてガス化溶融炉に関してその技術特性を調査し、それに基づいて同システムが導入された場合の熱電併給効率の向上を大阪市の中心地区を対象にしたシステムシミュレーションにより定量的に明らかにした。
非線形ブロック符号の構造を用いた軟値入出力復号法とその応用に関する研究

最小重み探索は,繰り返し復号法や軟値入出力復号法などに応用可能な局所探索法である.最小重み探索は,線形ブロック符号の最小重み符号語の構造を利用し効率的に探索を行う.以前,我々は,リード・マラー符号の最小重み符号語の簡単で規則的な構造を利用した最小重み探索を提案した.そして,リード・マラー符号を対象として最小距離探索を用いて,効率的に候補符号語を生成し,その候補符号語リストより軟値出力値の計算を行う軟値入出力復号法を提案した.本研究では,その軟値入出力復号法に於ける最小重み探索を用いた候補符号語の生成法を拡大BCH符号に拡張することを検討した.その拡張には,拡大BCH符号の効率的な最小重み探索が必要になるが,その前に,拡大BCH符号の最小重み符号語の綿密な構造解析が必要であるとの結論に達した.そこで,拡大BCH符号の中でも適度な長さを持ち,代表的なパラメータの(32,21,6),(64,45,8)拡大BCH符号を選び,ブール多項式表現を用いて最小重み符号語の構造解析を行った.その結果,左右の分割重みによって最小重み符号語集合をクラス分けし,クラス毎に代表元を求め,残り全ての最小重み符号語を展開するために必要な変換を示すことができた.候補符号語集合のリストを用いた軟値入出力復号法においては,各ビット位置の軟値出力値を求めるために2つの符号語が必要になる.すなわち,最尤復号語と競合符号語である.我々が以前,提案したリストを用いた軟値入出力復号法では,比較的低い部分を除いたSN比において最小距離探索を用いて効率的に競合符号語を生成できた.しかしながら,比較的低いSN比においてコンピュータ・シミュレーションを用いて最尤復号語と競合符号語のハミング距離の分布を調査したところ,無視できない数の競合符号語が最小距離より離れたところ,例えば,2番目,3番目のハミング重みの位置に存在することが明らかになった.本研究では,最尤符号語から最小ハミング距離より遠いところにある競合符号語を探索するために,最小距離探索を連鎖状に用いる方法を提案した.コンピュータ・シミュレーションによって,提案手法は,従来法に比べて精度の高い競合符号語を生成可能であることを示した.(32,21,6)・(64,45,8)Extended BCH(EBCH)符号の二つの線形ブロック符号の最小重み符号語の構造の解析を行った。Reed-Muller(RM)符号の最小重み符号語は、構造がシンプルであり、その構造を利用した効率的な最小重み探索が可能である。しかしながら、一般的にEBCH符号の最小重み符号語集合の詳細な構造は知られていない。それは、EBCH符号の最小重み符号語集合の構造がそれほどシンプルではないからである。そこで、我々は、符号長32、64のEBCH符号の中から比較的レートの高く典型的な例として(32,21,6)・(64,45,8)EBCH符号を選択し、ブール多項式表現を用いて構造の解析を行った。これまで、EBCH符号に対しては、フルトレリスダイアグラムの状態数・枝数の構造の解析の研究が行われてきた。また、フルトレリスから、最小重み符号語あるいは二番目の重みの符号語に関係しない状態や枝を取り除いて得られる最小重み及び二番目の重みの部分トレリスを左右に二分割した際に生じる分割重み構造によるクラス分けの研究が行われてきた。本研究では、これらの研究に基づいて、選択した二つのEBCH符号の最小重み符号語の集合に対して、分割重み構造のクラス分けを行い、左右のセクションの分割重みの各クラスに対して、ブール多項式表現の標準形を求めた。(32,21,6)・(64,45,8)EBCH符号には、(32,16,8)RM⊂(32,21,6)EBCH⊂(32,26,4)RM及び、(64,42,8)RM⊂(64,45,8)EBCH⊂(64,57,4)RMのようなRM符号との間に包含関係があり、この関係を利用してそれぞれの符号をRM符号でコセット展開する。そして、RM符号はアフィン変換で不変、EBCH符号はバイナリーシフトで不変という性質があり、その部分符号である最小重み符号語も当然のことながら、それらの置換で不変の性質を有する。これらの具体的な置換による分類と計算機による探索によりこれらの対象符号の最小重み符号語の構造を明らかにすることができた。最小重み探索は,繰り返し復号法や軟値入出力復号法などに応用可能な局所探索法である.最小重み探索は,線形ブロック符号の最小重み符号語の構造を利用し効率的に探索を行う.以前,我々は,リード・マラー符号の最小重み符号語の簡単で規則的な構造を利用した最小重み探索を提案した.そして,リード・マラー符号を対象として最小距離探索を用いて,効率的に候補符号語を生成し,その候補符号語リストより軟値出力値の計算を行う軟値入出力復号法を提案した.本研究では,その軟値入出力復号法に於ける最小重み探索を用いた候補符号語の生成法を拡大BCH符号に拡張することを検討した.その拡張には,拡大BCH符号の効率的な最小重み探索が必要になるが,その前に,拡大BCH符号の最小重み符号語の綿密な構造解析が必要であるとの結論に達した.そこで,拡大BCH符号の中でも適度な長さを持ち,代表的なパラメータの(32,21,6),(64,45,8)拡大

BCH符号を選び,ブール多項式表現を用いて最小重み符号語の構造解析を行った.その結果,左右の分割重みによって最小重み符号語集合をクラス分けし,クラス毎に代表元を求め,残り全ての最小重み符号語を展開するために必要な変換を示すことができた.候補符号語集合のリストを用いた軟値入出力復号法においては,各ビット位置の軟値出力値を求めるために2つの符号語が必要になる.すなわち,最尤復号語と競合符号語である.我々が以前,提案したリストを用いた軟値入出力復号法では,比較的低い部分を除いたSN比において最小距離探索を用いて効率的に競合符号語を生成できた.しかしながら,比較的低いSN比においてコンピュータ・シミュレーションを用いて最尤復号語と競合符号語のハミング距離の分布を調査したところ,無視できない数の競合符号語が最小距離より離れたところ,例えば,2番目,3番目のハミング重みの位置に存在することが明らかになった.本研究では,最尤符号語から最小ハミング距離より遠いところにある競合符号語を探索するために,最小距離探索を連鎖状に用いる方法を提案した.コンピュータ・シミュレーションによって,提案手法は,従来法に比べて精度の高い競合符号語を生成可能であることを示した.
可換代数学におけるネター局所環の研究

反例の構成。ネター局所環の研究において、肯定的結果と共に、反例による否定的「結果」も重要であることは、秋月、永田らによる古典的例によって、よく知られている。が、彼らの反例構成法は、散発的、且つ複雑で、一般的構成法ではなかった。最近20年間Rotthausに始まる新しい反例構成法は、小駒、Heitmannらによって改良され、既知の例をも系統的に構成できるばかりではなく、従来「予想」或いは「問題」として、未解決のまま残されていた懸案の多くに、最終的解決を与えた。我々は、Rotthaus、小駒、Heitmannの方法を更に改良、拡張し、永田のアイデアをも包含することにも成功し、以下の例を始め、多数の例が比較的容易に構成可能であることを、示した。1)3次元鎖状素元分解局所整域で、強鎖状でないもの。2)標数0の2次元局所整閉整域で、解析的被約でないもの。3)標数0の3次元局所整域で、その整閉包がネター環でないもの。イデアル完備永田環の素イデアル鎖の研究。Grecoは次の意外な例を構成した:3次元半局所整域(A,m_1,m_2)で、イデアルI=P_1〓P_2(=2つの素イデアルの共通イデアル)に関しAはI-進完備かつ、A/Iはエクセレント環。特に、A/Iは強鎖状。しかし、A自身は強鎖状でない。我々は上例を考察し、次の結果を得た:定理1。局所環(A,m)が、イデアルIに関しAはI-進完備かつ、A/Iが永田強鎖状なら、A自身も強鎖状。定理2。ネター整域Aが、素イデアルPに関しAはP-進完備かつ、A/Pが永田強鎖状なら、A自身も強鎖状。反例の構成。定理2。1.ネタ-局所整域の例の構成:完備化が、ある条件を満たす与えられた完備局所環と同型である、ネタ-局所整域の基本的構成法、その一般化を、ネタ-局所環論の種々の結果を基礎に確立し、それらの構成法から得られるが具体例を,総括的に与えた。また上記構成法を更に発展させ完備化が、同様な完備局所環と同型である、ネタ-局所素元分解整域の一般的構成法も得た。この構成法を用れば、三次元ネタ-局所素元分解整域で、強鎖状でないものが、具体的に構成され、ネタ-(局所)環論における五十年来の間題が解決された。また、任意標数の体を含む二次元ネタ-局所素元分解整域で、その完備化が被約でないもの、三次元ネタ-局所整域で、その整閉包がネタ-環でないものも構成されることがわかる。2.ホモロジ-予想:ネタ-(完備)局所環の与えられたパラメ-タ-系を正則列にもつ、大コ-エン・マコ-レイ加群の構成を目標とし、特別な関係式を与えた.ネタ-局所環上代数に対するイデアル変換後の様子(ネタ-性)を調べることに帰着した。標数正の体を含む場合には、フロベニウス写像を用いれば、ネタ-性が確かめられることを示した。

3.イデアル完備なネタ-環の強鎖性:ネタ-環が、あるイデアルから定まる位相に関し完備であり、そのイデアルによる剰余環が強鎖状であっても、もとのネタ-環は強鎖状とは限らないが、永田環で、(1)局所環の場合、(2)位相を与えるイデアルが)素イデアルの場合、元のネタ-環も、強鎖状であることを示した。局所整域Aが強鎖状である事と、Aが擬清純である事とは同値である。従って、Aが擬清純であれば、Aの任意の素イデアルPに対し、A/Pも擬清純である。が、Aが清純であれば、Aの任意の素イデアルPに対し、A/Pも清純であるかどうか、は長い間未解決であった。しかし、BrodmannーRotthausと小駒は、ほぼ同時独立に、反例を構成した。我々は、彼らの例を次のように統一的に再構成した。先ず、Rotthaus、小駒、Heitmann、Brodmann-Rotthaus等に負う、与えられた完備局所環を完備化に持つ局所整域の基本構成法、及び、特異な素元を持つ局所整域の構成法を、簡易化した。即ち:定理1.K_0を可算な任意標数の体。KをK_0上可算次数純超越拡大体。F_1(Z),...,F_r(Z)(] SY.rscharw. [)K_0[Z_1,...,Z_m]を定数項を持たないK_0上m変数多項式。とすると、ネター局所整域(A,m)で、次の条件を満たすものが構成できる。但し、n>m。1)A D4^ D4(=Aの完備化)→D4 D4K[[ζD21 D2,...,ζD2n D2]]/(F D21 D2(ζ),...,F D2r D2(ζ))、2)P D4^ D4=(ζD21 D2,...,ζD2m D2)A D4^ D4はA D4^ D4の素イデアルで、P D4^ D4∩A=(0)、3)任意の(0)と異なる素イデアルpに対し、A/pはK上本質的有限型。反例の構成。ネター局所環の研究において、肯定的結果と共に、反例による否定的「結果」も重要であることは、秋月、永田らによる古典的例によって、よく知られている。が、彼らの反例構成法は、散発的、且つ複雑で、一般的構成法ではなかった。最近20年間、Rotthausに始まる新しい反例構成法は、小駒、Heitmannらによって改良され、既知の例をも系統的に構成できるばかりではなく、従来「予想」或いは「問題」として、未解決のまま残されていた懸案の多くに、最終的解決を与えた。我々は、Rotthaus、小駒、Heitmannの方法を更に改良、拡張し、永田のアイデアをも包含することにも成功し、以下の例を始め、多数の例が比較的容易に構成可能であることを、示した。1)3次元鎖状素元分解局所整域で、強鎖状でないもの。2)標数0の2次元局所整閉整域で、解析的被約でないもの。3)標数0の3次元局所整域で、その整閉包がネター環でないもの。