hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
沈み込み帯熱水循環の数値モデリング：地震発生帯の温度圧力条件の推定に向けて

沈み込み帯の地震活動は沈み込んだプレートの温度構造に影響を受ける。日本海溝や南海トラフの海側では、プレート年代から予想されるよりも高い熱流量が観測されている。本研究課題では、熱流量とプレートの温度構造との関連を調べるために、透水層内の水循環を考慮した一連の数値計算を行った。日本海溝の高熱流量は、地震学的情報を元に「透水層が海溝軸に向かって厚くなる」と考えることで説明できる。南海トラフの室戸沖から熊野沖にかけて熱流量が低くなることは、トラフ底の付近の水平方向の水循環で説明することが出来る。本年度は、主に沈み込み帯の最上部の透水層で起こる熱水循環の力学的な側面についての研究(モデル開発及び数値計算)を行った。1)日本海溝海側で観測された熱流量異常を説明するための熱モデルを構築した。本研究では、割れ目の形成によりプレート最上部に元々存在する透水層(水を通しやすい層)が、海嶺軸に向かって厚くなると仮定した。この描像は地震波構造探査により示唆されている。計算の結果、厚くなる透水層下部の熱が汲み上げられ、海底面で熱流量が高くなることが分かった。日本海溝で観測されている高い熱流量異常のうち、数十km以上のスケールのものについて、この効果で説明できる。パラメータサーチにより、熱流量異常の大きさが浸透率の大きさ(つまりは対流の強さ)に依存しないという意外な結果が得られた。2)沈み込んだ後の透水層内で起こる熱水循環が海溝軸近傍に熱流量異常を引き起こすとの既存研究がある。しかしこの研究は、対流を物理的根拠がやや薄いパラメータ化で表現している。そこで、熱対流の物理的描像を明らかにするために、透水層内の熱対流を含む、沈み込み帯の熱モデルを構築した。予備的計算により、既存の経験的パラメータ化は、対流の特徴のすべてを説明するのは難しいとの結果が得られた。3)南海トラフで観測された熱流量異常の東西コントラストを説明するために、トラフ底の東西断面を模擬した計算領域に東西の熱コントラストを与えた計算を行った。浸透率が小さい場合、小さい対流セルが形成して熱を上向きに運ぶだけで、海底での熱流量は下から与えた熱流量と同じパターンである。浸透率が大きい場合、対流セルが連結して横長のセルとなり、観測で得られたような、熱流量がゆるやかに変化するパターンが得られた。本年度は、日本海溝で観測されている高熱流量異常[e.g., Yamano et al., 2014, EPSL]のうち、空間スケール1 km程度の短波長の熱流量異常が生じる原因を調べた。まず断層内の熱水循環がどのような熱流量異常をもたらすかについて、定常状態の熱対流の数値計算を行った。計算の結果、熱流量異常のピーク値は観測を説明できる程度であるが、空間スケールは断層の幅程度と現在得られている観測値より短いことがわかった(ここまでをLabani et al.として投稿し、現在査読結果への対応を行っている)。さらに、断層が割れた直後の非定常な熱輸送についても計算を行った。その結果、断層内の熱水循環は、断層の周囲の熱を熱伝導によって運ぶことがわかった。これは熱伝導が支配する過程であるため、その持続時間は長く、かつ、影響が及ぶ空間スケールは断層の幅よりも長くなることがわかった。これらのモデルが正しいか否かは、今後の観測により明らかになる。日本海溝の高熱流量異常が本研究で示した効果によるものならば、日本海溝には大量の水が運び込まれていることになる。本年度はまた、海水の相分離の効果についても調べた。簡単な見積もりの結果、沈み込み帯で恒常的に相分離が起こっているのは、年代が数Myrより若いものに限られることがわかった。例えば、南海トラフの室戸沖では、かつて沈み込んだプレート内で相分離が起こっていたと予想される。熱水系で行われた相分離の先行研究を参考にすると、相分離で生じた高塩濃度の水が沈み込んだ先に向かって落ち込んでいることが予想される。最終年度:本年度は、日本海溝の細かなスケールの熱流量異常の解明を念頭に置いて、透水層内にスリット状の割れ目が次々と形成する場合の計算を行った。計算の結果、海溝軸から離れた所では高い熱流量異常が生じ、海溝軸の近傍ではあまり高い熱流量異常は生じないことがわかった。この結果は、熱流量の異常が海溝軸の近傍に比べて海溝軸から離れた所でより顕著である、との観測結果と整合的である。研究期間全体を通して:日本海溝および南海トラフの海側ではプレート年代から予想されるよりも高い熱流量(最大2倍程度)が観測されている。本研究課題では、この熱流量異常が沈み込むプレート内部の温度構造にどのような影響を与えるかを調べるための、一連の数値計算を行った。・日本海溝の海側では、低速度の領域が海溝軸に向かって厚くなっていることが地震波トモグラフィーの結果から分かっている。この観測を受けて、透水層が海溝軸に向かって厚くなっている」ことを考慮した数値計算を行った。計算結果によると、厚くなる透水層の下部からの熱の汲み上げによって高い熱流量を平均的に説明することができる。この熱流量異常は沈み込んだ後のプレート内の温度構造にほとんど影響を与えないが、沈み込み帯に大量の水を送り込む。

なお透水層が空間的に不均一に厚くなると考えれば、細かなスケールの熱流量異常を説明することもできる。・南海トラフでは、室戸沖では高い熱流量異常が、熊野沖ではプレート年代から期待される程度の熱流量が観測されている。両者の間の領域の熱流量は、数十kmのスケールで変化する。室戸から熊野にかけてトラフ軸に平行に透水層が発達していると考えると、室戸に運ばれた熱の一部は熊野に分配され得る。このような透水層を考慮した計算を行った結果、水平方向の熱輸送によって数十kmスケールの熱流量の空間コントラストを説明できることがわかった。沈み込み帯の地震活動は沈み込んだプレートの温度構造に影響を受ける。日本海溝や南海トラフの海側では、プレート年代から予想されるよりも高い熱流量が観測されている。本研究課題では、熱流量とプレートの温度構造との関連を調べるために、透水層内の水循環を考慮した一連の数値計算を行った。日本海溝の高熱流量は、地震学的情報を元に「透水層が海溝軸に向かって厚くなる」と考えることで説明できる。南海トラフの室戸沖から熊野沖にかけて熱流量が低くなることは、トラフ底の付近の水平方向の水循環で説明することが出来る。本年度の研究により、これまでわからなかった、日本海溝で観測された短いスケールの熱流量異常の原因が明らかになった。このことは、単に観測結果を説明するというだけでなく、沈み込み帯の内部の熱・水の循環にとっても重要な要素である。これらの結果は、昨年度の透水層が厚くなることで生じる熱水循環による熱流量異常と合わせて、本研究課題の目玉となる成果であり、この分野へ及ぼすインパクトは高いと考えている。他方、当初予定していた沈み込み帯内部の熱水循環の扱いについては遂行がやや遅れている。相分離を組み込んだプログラムの開発を進めており、現在、単体の計算ができるようになった所である。この沈み込み帯への組み込みは、今後の課題として残った。地球惑星物理学今年度行った断層内の非定常な循環についての体系的な計算を行い、これを研究成果としてまとめる。この結果と、昨年度行った厚くなる透水層による熱水循環の効果を統合した「沈み込み帯の熱輸送モデル」の提出も行いたい。これまでの結果により沈み込み帯には大量の水が運ばれていることがわかったため、運ばれた水が沈み込み帯の熱輸送に与える効果を、相分離の効果と合わせて調べる予定である。なお昨年度及び本年度の研究により、研究を始める前の段階では知られていなかった沈み込み帯の熱輸送プロセスが明らかになった。このため、今後の研究の主眼は、熱輸送プロセスの理解のウェイトを高くする予定である。・本年度は、1)本計画全体におけるメインテーマの一つである、透水層厚化にともなう熱の汲み上げについてのモデル化を行い、この系の理解を格段に深めることができた。・また、2)沈み込んだ後のプレートで起こる熱水循環のモデルや、3)これまであまり注意が払わてれなかった東西方向を扱うモデルを構築することができた。さらに、予備的段階の計算ながら、3次元のモデル構築も行いつつある。・本年度は、当初2年目に扱う予定としていた状態方程式の構築を進めた。その反面、1年目で扱う予定だった割れ目のダイナミクスについては、割れ目を作る部分のコーディングはできているが、当初の目標であった、割れ目進展と水循環との相互作用を計算する所までは進んでいない。以上を総合的に判断すると、現代階の進展は、全体としては当初の予定通りといえる。
極低温・超高圧発生装置の開発と強相関物質における精密物性測定の研究

高圧力を用いた低温物性研究では、圧力を物理パラメーターとして、種々の低温物性測定が行われ、圧力誘起の超伝導、磁気秩序、金属-絶縁体転移などの圧力誘起相転移現象の起源の解明を主目的としている。これまでに多くの研究成果が報告されているが、その発生起源についてはあまり明らかとなっていない。これは、これまで、静水圧性の良い測定があまり行われず再現性の良い報告があまりなされていないことに起因している。これを克服するためには、以下に静水圧性の良い高圧力環境を実現するかにかかっている。本研究では、10GPa程度の圧力範囲で高い静水圧下での精度良い物性測定を目指し、圧力発生装置の開発、その装置を用いた精密物性測定法の開発および新しい圧力誘起相転移物質の探索を行った。その結果、装置開発としては、その結果、超小型ダイヤモンドアンビル圧力発生装置(約7φx7mm^3)を開発し、静水圧下での4端子電気抵抗測定を14GPaまで測定することに成功した。この装置と希釈冷凍機、20T超電導磁石を用い、擬1次元有機物質(TMTTF)_2TF_6(T=Sb、As、P)の多重環境下での物性測定を行い、圧力誘起超伝導体の超伝導特性を明らかにした。また、この装置を用い6GPa程度までの高圧力下磁化測定も行える。また、超小型のキュービックアンビル圧力発生装置を開発し、^3He冷凍機と組み合わせ、8GPa、0.5Kまでの測定が可能となった。新しい圧力誘起相転移物質としては、圧力誘起リエントラント超伝導体ZrTe_3、圧力誘起超伝導体(TMTTF)_2XF_6(X=Sb,As)および圧力誘起磁気秩序物質、YbCo_2Zn_<20>を発見した。これらの物質について、詳細な圧力相図を完成し、それぞれの相転移の起源を明らかにした。高圧力下物性測定においては、その静水圧性が物性に与える影響が大きいことが明らかになるとともに、より高い静水圧力を発生させることがより重要となってきている。これを達成させるために、本年度は、まずキュービックアンビル圧力発生装置を小型化し、直径80mm高さ85mmの装置を作製した。この装置を用いて、Biの電気抵抗測定を室温に置いて行ったところ、Biの持つ3つの圧力誘起相転移(I-II(2.5GPa)、II-III(2.7GPa)、IV-V(7.7GPa))を観測することが出来た。このとき、試料空間部分のセットは、従来型と同じ物を使用している。従って、この小型アンビルを用いることにより、従来と同じように高圧力を発生させることが可能となった。今後は、さらなる小型化および冷凍機の設計を行い、まずクランプ型圧力装置を開発し、冷却テストおよび物性測定を行っていく予定である。次に、Diamond Anvil圧力装置においては、1OGPa程度の圧力を室温に置いて発生させることが可能となった。本装置の高圧力下での静水圧性を調べるため、フロリナート、ダフニオイル、グリセリンの3つの圧力媒体を用いて加圧テストを行った。その結果、グリセリンが10GPa程度までより良い静水圧性を示すことを明らかにした。この装置を用いて、YbInCu4の高圧力下電気抵抗測定を行ったところ、3GPa以上で価数転移が消失するとともに、低温で強磁性磁気秩序に伴うと考えられる抵抗異常が観測された。この異常の起きる温度は、P=6GPa以上の圧力においても変化しなかった。

以前観測された、圧力誘起超伝導は観測されなかった。今後、この原因について、静水圧性との関係を明らかにしたい。また、他の物質について測定を行っていく予定である。圧力下で出現する磁気転移や電子状態の変化について、圧力範囲0<P<10GPa、磁場範囲0<H<20T、温度範囲30mK<T<300K、の多重極限環境下における基礎的物性測定を行う事により明らかにすることを目的とする。本研究遂行のための装置として、ダイヤモンドアンビルおよびキュービックアンビルの開発および測定を昨年度に引き続き行った。Diamond AnvilCell:電気抵抗測定においては、PrOs_4Sb_<12>およびSmFe_4P_<12>の単結晶試料を用いて、最高13GPa程度までの測定に成功した。本測定により、超伝導転移および磁気転移温度が、このような高圧下でもそれぞれ存在することが明らかとなった。また、磁化測定においては、市販の磁化測定装置MPMSを用いることにより、10^<-4>emu程度の磁化であれば精度良く測定することが出来ることを確かめた。現在TmTeおよびFe_2Pの圧力下磁化測定を行っている。Cubic AnvilCell:直径80mmφのPalmtop Cubicを用いて、そのクランプセルおよび冷凍機の設計および作製を行った。現在、継続して冷却テストを行っている。PrOs_4Sb_<12>においてはCubic AnvilCellを用いた電気抵抗測定も行った。その結果、7GPa以上の圧力で新たな相転移が出現することを発見した。この異常はDACにおいても観測されていたがその変化が小さく、CACにより初めて確信できるDATAの取得に成功した。改めて、本装置の圧力の質の良さが立証された。圧力下で出現する磁気転移や電子状態の変化について、圧力範囲0<P<10GPa、磁場範囲0<H<20T、温度範囲30mK<T<300K、の多重極限環境下における基礎的物性測定を行う事により明らかにすることを目的に、Cubic Anvil圧力発生装置およびDiamond Anvil圧力発生装置を用いた、電気抵抗、磁化測定およびピストンシリンダー型圧力発生装置を用いた電気抵抗、磁化、比熱測定を強相関物質における圧力誘起相転移の研究を行った。これまでに開発したPalmCubic圧力発生装置を3He冷凍機を用い冷却し、0.57Kまで冷却できることを確認した。同時にCeRhIn_5の電気抵抗測定を行い、6GPa程度の圧力下では、1.5GPa程度の圧力で誘起された超伝導が0.57K以下の温度に消失していることを確認した。これまでよりより静水圧性を良くすることにより超伝導が出現する圧力範囲がより狭くなっている可能性があることがわかった。また、クランプタイプの本装置は、低温で、若干圧力が上昇する傾向があることがわかった。Diamond Anvil圧力発生装置を用いた13GPaまでの磁場中極低温での精密測定を行こなった。PrOs_4Sb_<12>においては、6.1GPaまでの圧力領域で存在する磁場誘起秩序相(FIOP)が、7.0GPa以上の圧力で消失すること、および超伝導及び重い電子状態形成に結晶場励起が大きく寄与していると考えられる結果を得た。SmFe_4P_<12>においては、Ce系化合物と同様に近藤効果による電気抵抗の肩が加圧により高温側ヘシフトすることを明らかにした。またP【less than or equal】
宿主側因子Tat結合蛋白質に関する形態学的、分子生物学的検討

Tat結合蛋白質(TBP-1)は、HIVの転写活性化因子Tat蛋白質に結合し、HIVの増殖を抑制する宿主側因子と考えられている。しかしながらTBP-1の発現様式、生理機能の解析などは未だなされていない。本年得られた結果を以下に記す。(1)マウスTBP-1のほぼ全長と思われるcDNAをクローニングし、その塩基配列を決定した。その結果、報告されているヒトTBP-1より長い5'側非翻訳領域が得られ、また新たなる翻訳開始部位と考えられる部位を同定した。(2)新しく得たマウスTBP-1 cDNAの塩基配列をもとにプローブを作成し、ノーザンブロット解析およびin situハイブリダイセーション組織化学法を施行し、正常成熟マウス組織におけるTBP-1 mRNAの発現様式を調べた。その結果、脳、心臓、脾臓、腎臓、精巣においてTBP-1 mRNAの発現を認めた。精巣では、他臓器に比べTBP-1 mRNAの発現量が多く、組織内においては精母細胞にて発現レベルが高かった。さらにTBP-1に対する抗体を作製し、免疫組織化学を行ったところin situレハイブリダイゼーション法と同様の所見を得た。(3) Yeasttwo hybrid法を用い、マウスにおいてTBP-1に結合しうる因子を検索した。その結果、結合因子の候補として2クローンを精巣より同定した。その内1クローンについてcDNAのほぼ全長をクローニングした。この因子(TBP-1連関因子、TBP-1 interacting protein, TBPIP)は全長約0.9kbであり、新規因子と考えられ、精巣においてTBP-1と同一細胞に局在するものであった。さらに、CATアッセイの結果、TBP-1とTatに対する作用を増強する、すなわちTBP-1のTatを介したHIV転写活性抑制作用を増強する働きが確認された。
安全なIoTサービスを実現するためのセキュリティ技術に関する研究

本研究の目的は,IoT(Internet of Things)サービスを誰でも安心して利用できるようにIoTシステムのセキュリティ基盤技術を確立することである.そこで,IoTシステムの脅威を分析し,デバイスレベルからアプリケーションレベルまで一貫したセキュリティプラットフォームの構築技術を確立することである.そこで,不正アプリケーションを見分けることができるアプリケーション認証技術を開発し,IoTシステムを構成する膨大な数のデバイスのスケーラビリティ問題を解決できるセキュアグループ管理手法の研究開発を目指す.今年度は,昨年度検討したIoT機器と他のデバイスとのセキュアペアリング手法の実用化に向けた実装及び実験を行い,その結果を学会などで発表した.実装では,カメラを内蔵したノートPCとモバイル端末Nexus 5Xを利用して開発を行った.実験では,条件による類似度変化の確認実験とカメラの範囲外にいるなりすまし者が不正にペアリングできるかどうかの確認実験を行った.類似度の確認実験では,マーカーを表示するモバイル端末をカメラから(1.5m,2.0m)離して,カメラに向けてモバイル端末を〇と∞の字の形で約15秒間動かして,取得したデータから類似度を計算した.被験者8名で取ったデータをいくつかの類似度計算手法で確認した結果,1.5m地点での〇と∞の字のモーションについては,∞の字の類似度が高く算出された.しかし,2.0m地点では〇のモーションの類似度が高く算出された.このような結果から,カメラーとマーカーの距離がマーカーが認識できる限界の距離によって類似度のばらつきが出てきたことが分かった.また,不正なペアリングを検知できるかどうかの実験では,正規のユーザより不正者の類似度が低くなり,検出可能であることが確認できた.本研究の研究期間全体の研究計画としては,安全なIoTサービスを実現するためのデバイス認証技術を開発し,実用化に向けた実装及び検証実験を行う予定である.そこで,初年度は主に不正なIoTデバイスを検知するための,カメラを利用したデバイスペアリング手法を提案した.次年度は,この提案手法を実装し,実用化に向けて実験を行った.これらのことより,本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると言える.本研究の目的は,IoTサービスを誰でも安心して利用できるようにIoTシステムのセキュリティ基盤技術を確立することである.そこで,IoTシステムの脅威を分析し,デバイスレベルからアプリケーションレベルまで一貫したセキュリティプラットフォームの構築技術を確立することである.そこで,不正アプリケーションを見分けることができるアプリケーション認証技術を開発し,IoTシステムを構成する膨大な数のデバイスのスケーラビリティ問題を解決できるセキュアグループ管理手法の研究開発を目指す.今年度は,モバイル端末などのIoT(Internet of Things)機器と他のデバイスとのペアリングを用いた相互認証手法について検討した.特に,視覚チャンネルを用いたカメラとモバイル端末の加速度センサを用いたペアリング手法について検討した.例えば,カメラを搭載したノートPCと加速度センサを内蔵したモバイル端末としてスマートフォンのペアリング手法について検討した.この手法を用いればユーザがカメラに向けてモバイル端末を振るだけでノートPCとペアリングを行うことができる.この手法の特徴は,端末の動きをマーカーと呼ぶカメラが認識しやすい画像として代替することにより,端末の認証精度を高めている点である.ペアリング手順は,まず端末側でマーカーを画面上に表示する.次にユーザは端末を動かし,端末自体で取得される加速度情報を,ペアリングを行いたい機器に無線で送信する.同時にカメラでマーカーの動きを取得し,カメラ画像上の端末の変位情報を取得する.その後に,変位情報を微分して速度情報に変換し,加速度情報を積分して速度情報に変換する.最後に二つの速度情報の類似度を算出し,一定の閾値以上の値を得ることができればペアリングが完了することになる.研究期間全体の研究計画としては,安全なIoTサービスを実現するためのデバイス認証技術を開発し,実用化に向けた実装及び検証実験を行う予定である.そこで,初年度は主に不正なIoTデバイスを検知するための,カメラを利用したデバイスペアリング手法を提案した.これらのことより,本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると言える.本研究の目的は,IoT(Internet of Things)サービスを誰でも安心して利用できるようにIoTシステムのセキュリティ基盤技術を確立することである.そこで,IoTシステムの脅威を分析し,デバイスレベルからアプリケーションレベルまで一貫したセキュリティプラットフォームの構築技術を確立することである.そこで,不正アプリケーションを見分けることができるアプリケーション認証技術を開発し,IoTシステムを構成する膨大な数のデバイスのスケーラビリティ問題を解決できるセキュアグループ管理手法の研究開発を目指す.今年度は,昨年度検討したIoT機器と他のデバイスとのセキュアペアリング手法の実用化に向けた実装及び実験を行い,その結果を学会などで発表した.実装では,カメラを内蔵したノートPCとモバイル端末Nexus 5Xを利用して開発を行った.実験では,条件による類似度変化の確認実験とカメラの範囲外にいるなりすまし者が不正にペアリングできるかどうかの確認実験を行った.類似度の確認実験では,マーカーを表示するモバイル端末をカメラから(1.5m,2.0m)離して,カメラに向けてモバイル端末を〇と∞の字の形で約15秒間動かして,取得したデータから類似度を計算した.被験者8名で取ったデータをいくつかの類似度計算手法で確認した結果,1.5m地点での〇と∞の字のモーションについては,∞の字の類似度が高く算出された.しかし,2.0m地点では〇のモーションの類似度が高く算出された.このような結果から,カメラーとマーカーの距離がマーカーが認識できる限界の距離によって類似度のばらつきが出てきたことが分かった.

また,不正なペアリングを検知できるかどうかの実験では,正規のユーザより不正者の類似度が低くなり,検出可能であることが確認できた.本研究の研究期間全体の研究計画としては,安全なIoTサービスを実現するためのデバイス認証技術を開発し,実用化に向けた実装及び検証実験を行う予定である.そこで,初年度は主に不正なIoTデバイスを検知するための,カメラを利用したデバイスペアリング手法を提案した.次年度は,この提案手法を実装し,実用化に向けて実験を行った.これらのことより,本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると言える.研究期間全体の研究計画としては,安全なIoTサービスを実現するためのデバイス認証技術を開発し,実用化に向けた実装及び検証実験を行う予定である.このうち,初年度は不正なIoTデバイスを検知するための「カメラを利用したデバイスペアリング手法」を提案した.今後は,当初の研究計画に則り,提案方式の実装とユーザビリティの実証実験を行う予定である.また,実証実験においてはIoTアプリケーションサービスとして実用化されているHEMS(Home Energy Management System)への実証実験を行いながら,提案方式の実用化への評価を行う予定である.さらに,提案した方式や実証実験による評価結果などについて,国内外の学術会議で報告する予定である.予定した学会発表が出来なかったので、次年度の学会発表に使う予定である。購入予定だった実験用の物品を,次年度の実験の際に購入して使う予定である.
二酸化炭素の高速転換反応プロセス構築のための触媒表面種のダイナミクス解析

CH4およびCO2のパルス実験から活性成分のNi表面では,CH4→C+2H2の反応が進行していることが明らかとなった.これまでの報告されているCHx中間体のx=0の炭素種(coke)にまで脱水素される.生成したcokeは反応中間体であるが,活性劣化を引き起こす種でもある.生成するcokeには少なくとも2種類存在し,一方は,より低温で除去される高活性coke,もう一方は,反応性が極めて低いcokeでこれが活性劣化の原因であることがわかった.劣化をもたらすcokeと反応中間体であるcokeを区別できるので,活性を犠牲にせずに安定性を高める可能性が示された.Ni/Al2O3触媒を用いてメタンのドライリフォーミングを検討した.運転時間に伴い触媒上に炭素質が蓄積し経時的に活性が低下した.触媒にCe成分を添加すると,活性低下が著しく軽減された.炭素質の蓄積が抑制されているかどうかを検討するために,Ni/Al2O3触媒とCe/Ni/Al2O3触媒上でのメタンによる炭素質蓄積挙動を熱分析装置を用いて詳細に検討した.炭素質の蓄積速度および量は,Ceの添加によってもほとんど影響を受けず,Ceの効果は炭素質蓄積量の低減では無いことがわかった.ドライリフォーミング反応は,反応の中間体がメタンから生成する原子状炭素であると考えられ,蓄積速度,蓄積量がCeの添加によって変わらないことから,生成する炭素質の化学的性質(反応性)に変化が現れる可能性がある.そこで,蓄積した触媒上の炭素質を酸化雰囲気中温度を徐々に上げながら除去する昇温酸化実験を実施した.その結果,Ni/Al2O3触媒上では,800 Kで酸化除去される炭素質とより高温の900 Kで酸化除去される反応性の異なる2種の炭素質が存在することが明らかとなった.低温の800 Kで酸化除去される炭素質は反応性が高いと考えられる.Ceを添加した活性劣化の少ないCe/Ni/Al2O3触媒上の炭素質は,高温で酸化除去される炭素質はほとんど見られず,そのほとんどが低温で酸化除去され得る反応性の高い炭素質であることが示された.Ceの添加効果は,メタンからの炭素質の蓄積過程を抑制するのではなく,生成する炭素質の反応性を制御していることが明らかとなった.以上の初年度の結果から,反応中間体となる反応性の高い炭素質の生成は,Ce添加によってほとんど影響を受けず(あるいはより増える方向),反応性の低い活性劣化を引き起こす炭素質の生成を抑制することが明らかとなった.Ni/Al2O3触媒を用いたドライリフォーミング反応での活性劣化挙動をCeを添加した触媒の劣化挙動と比較し,Ceの反応の安定性への影響を調べた.熱分析装置を用いた反応雰囲気での炭素質蓄積実験から,炭素質の量および種類とそれぞれの反応性を明らかにすることができた.上記反応での結果から,Ceの添加が炭素質生成過程を制御していることを見出した.初年度の成果としては十分あるいは,予定を少し超えた状況であると判断できよう.平成27年度に引き続きAl2O3担持Ni触媒を用いてメタンのドライリフォーミング反応における炭素質蓄積による劣化挙動を検討した.昨年度の検討で,担持Ni触媒上に生成する炭素質には,800 Kで酸素により燃焼除去される炭素質と900 K以上の高温にしないと除去されない炭素質の2種類が存在し,後者の炭素質が増大すると触媒が劣化することがわかっている.触媒上には,反応雰囲気下で劣化を引き起こす炭素質と,そうでないものが生成することがわかった.平成28年度では,その2種類の炭素質の具体的な違いを,走査電子顕微鏡観察および高分解能透過電子顕微鏡観察を組み合わせることで,詳細に検討した.メタンのドライリフォーミング反応において,長時間反応後劣化した触媒上の炭素質は,昇温酸化実験(Temperature Programmed Oxidation of Used Catalyst)で酸化反応性の異なる2種の炭素質が存在することを確認した.その触媒の走査電子顕微鏡像を観察すると,表面上にフィラメント状の炭素質が多量に存在することがわかった.800 Kまで昇温酸化した後に,再度観察すると,表面上に炭素質が残存しているにも関わらずフィラメント状炭素質が完全に消失していることがわかった.このことは,活性劣化をもたらす炭素質がフィラメント状炭素ではなく,明確な構造を持たない,いわゆるアモルファス状炭素質であることを示唆する.フィラメント状炭素質を高分解能透過電子顕微鏡を用いて調べたところ,フィラメント状炭素質は,その構造が多層状炭素ナノチューブ(Multi-Walled Carbon NanoTube: MWCNT)であることが確認された.このナノチューブは,反応条件下でCO2と容易に反応するため,本反応の中間体であることが強く示唆された.電子顕微鏡観察を用いて,当初目標としていた2種類の炭素質の構造上での差異について明らかにすることができた.さらに,劣化を引き起こす炭素質が,一般的に言われているフィラメント状炭素質(ウィスカー状炭素)ではなく,従来は反応性に富むと考えられていたアモルファス炭素であることを明らかにした.活性劣化を制御する上で極めて重要な知見が得られたと判断できる.平成27年度および28年度における検討において以下の点が明らかになった.(1) Ni触媒表面には,反応性の異なる炭素種が生成する.1つがフィラメント状(ウイスカー状)炭素種でTEM観察の結果Niナノ粒子表面に生成したMWCNT(Multi-Walled Carbon Nano Tube)であり,反応温度域でCO2と容易に反応する.一方,同時に反応性が低いアモルファス炭素種が生成する.

(2)活性劣化が少ないNi触媒(Ce添加やMgO担持触媒)上では反応性の低いアモルファル炭素種が生成し難い.以上の成果を基に,ドライリフォーミング雰囲気での反応,CO2処理を繰返し,炭素種の蓄積・除去挙動を詳細に検討した.加えて反応速度式を実験的に求め,ドライリフォーミングの反応機構およびNi表面上での炭素種の動的変化を検討した.ドライリフォーミング条件で炭素種が蓄積し,CO2雰囲気にステップ的に切替えることで,生成した炭素種が除去される.ドライリフォーミング条件下で蓄積した炭素種全量がCO2雰囲気に切り替えたときに消失せず,一定量の除去できない炭素種が残存する.CO2処理後にはアモルファス炭素種のみが残存していることがわかった.ドライリフォーミングの速度解析から,反応速度式は,メタン分圧に1次,生成物であるCOの分圧に-1次である.律速段階は,メタンの脱水素過程か,生成した反応中間体の炭素種と酸素種との表面反応であると考えられる.パルス反応で,反応条件下でメタンは,完全に炭素と水素に分解すること,CO2はNi上で解離吸着しCOと酸素種を生成することがわかっている.活性劣化をもたらす炭素質の生成は,メタンからの脱水素後のプロセスにある.反応中間体である活性な炭素種から不活性な炭素種に変換されるプロセスをコントロールすることが重要である.CH4およびCO2のパルス実験から活性成分のNi表面では,CH4→C+2H2の反応が進行していることが明らかとなった.これまでの報告されているCHx中間体のx=0の炭素種(coke)にまで脱水素される.生成したcokeは反応中間体であるが,活性劣化を引き起こす種でもある.生成するcokeには少なくとも2種類存在し,一方は,より低温で除去される高活性coke,もう一方は,反応性が極めて低いcokeでこれが活性劣化の原因であることがわかった.劣化をもたらすcokeと反応中間体であるcokeを区別できるので,活性を犠牲にせずに安定性を高める可能性が示された.平成27年度の成果を踏まえて,さらに昇温酸化反応を実施し,加えて走査型電子顕微鏡観察をも組み合わせることで,反応性の異なる炭素質の解析を進める.反応性の異なる炭素質のモルフォロジーの違いを観察することで劣化を引き起こす炭素質の解明を進める.パルス反応装置を用いてメタンによる反応中間体である炭素質の生成過程と二酸化炭素による除去反応を分解して詳細に検討する.Ceがメタンの脱水素による炭素中間体生成過程および二酸化炭素と中間体との反応過程に及ぼす影響を詳細に追跡する.高分解能透過電子顕微鏡を引き続き行い.炭素質の構造についての詳細検討を行なう.更に加えて,炭素質の生成しやすい部位,構造などの触媒上の局所的な特徴についても検討したい.あわせて,反応条件を変え2種類の炭素質の生成挙動の違いを検討し,それらの生成メカニズムについても踏み込んで検討する.可能であれば,動力学的検討も実施したい.
悪条件逆散乱問題の解法とその医用超音波計測法への応用に関する研究

パルスエコー画像に代表される現在主流の医用超音波画像には,分解能は劣悪である,定量性がない,等といった欠点があった。本研究では,この解決方法としてCTの原理を応用し,散乱波を用いた画像再構成手法を提案し,シミュレーション及び実験による検討を行い,医用画像診断への応用の可能性を検討することを目的としている。今回は,基礎的な検討として,点散乱体,および円柱状物体を想定したシミュレーション,点散乱体を用いた実験を行った。本手法は,送信波として平面波を用い,その後方散乱波を受診し組織の反射係数の投影データを算出し,CTの理論に則って画像再構成する手法である。パルスエコー画像と異なり,深度によらず,等方的で高分解能な反射係数分布を再構成可能である。高分解能化のためには,ウィナーフィルタを用いている。シミュレーションによる検討結果を以下に述べる。点散乱体を想定した場合,白色雑音S/N 40dBの条件下で0.0625mmの分解能(点拡がり関数の半値幅)が得られた。これは,通常のB-mode画像の分解能よりも高分解能である。また,投射角制限の悪条件において,繰り返し補正法を適用した画像再構成シミュレーションも行った。その結果,複数配置した点散乱体においては,等方向高分解能が得られたが,円柱モデルにおいては,十分なデータ補間が行えなかった。今後,新たな画像復元法の開発が必要である。実験による検討結果を以下に述べる。寒天ファントム中に,点散乱体としてワイヤーターゲットを挿入し,送信周波数2.7MHz,サンプリング40MHzで実験を行った。再構成時のウィナーフィルタのS/Nは40dBとした。その結果,0.0773mmの分解能を得た。これは,S/Nの指定誤差などを考慮すると,ほぼ理論通りの結果といえる。同じ実験環境でB-mode画像を撮影した場合の分解能は,最も高い方向で0.657mmであった。これらの結果により、本手法による超音波CTの可能性が実験的にも示された。超音波の波動性を考慮して逆散乱問題を解くことにより,生体の音速分布を定量的かつ波長以下の高分解能で再構成する手法として「回折トモグラフィ」が提案されている。しかし一般的なCTと同様,生体の全周囲方向からのデータ計測が必要であり,現在の診断装置の利点を維持したまま計測を行う場合,画像再構成は悪条件問題となる。特に反射型の場合は,低周波成分の欠落による画像の劣化も大きな問題となる。本研究の目的は,この悪条件逆散乱問題の解法を開発し,それを医用超音波計測へ応用することにより,現在の超音波診断装置の利点を維持したシステムにおいて,定量的で高分解能な医用超音波画像を再構成することである。これまでにこの問題の解決法として,繰り返し補正法と最大エントロピー法を組み合わせた方法を提案しているが,反射型に適用した場合,欠落している低周波成分が一様に増幅され,定量性の復元の効果が少ないのが問題となっている。今回は,画像復元におけるエネルギー関数の周波数成分誤差を表す項にフィルタ関数をかけ,定量性の復元効果の向上を図った。様々な形状のフィルタについて検討したが,周波数値の絶対値に比例するような単純なフィルタ形状であっても大きな効果が得られることがシミュレーションにより示された。これは,高周波成分の誤差に敏感に反応するようにエネルギー関数を変更したことにより,より細かな音速の変化も定量的に再構成できるようにしたものである。従来法で49.17%であった誤差が今回の手法により29.04%まで減少した。今後は,さらなる画質の向上を目指し,現在開発中のWavelet変換を用いた新しい手法を完成される事が課題である。また,実験の準備も進行中であり,最終的には,簡単なファントム実験によるこれら画像復元手法の検証を行う予定である。

再構成時のウィナーフィルタのS/Nは40dBとした。その結果,0.0773mmの分解能を得た。これは,S/Nの指定誤差などを考慮すると,ほぼ理論通りの結果といえる。同じ実験環境でB-mode画像を撮影した場合の分解能は,最も高い方向で0.657mmであった。これらの結果により、本手法による超音波CTの可能性が実験的にも示された。
喉頭全摘出術を受けた頭頸部がん患者の社会復帰促進につながる看護モデルの構築

本研究の目的は,頭頸部がんで喉頭全摘出術後患者(以下,患者)の日常生活に支障をきたしている内容の分析結果から,術後患者が社会生活へ適応できるための看護モデル構築を検討することである。前年度までに患者は失声と同様に「食べること」にも支障をきたしていることが明らかとなったため,今年度は患者の社会生活への適応を阻害する要因を「食べること」に絞り,患者の食生活の実態を明らかにする。患者の食生活を「食の意義」「食行動」「健康管理」の3側面から捉え,術前期,術後期,放射線・化学療法期,治療終了期における患者の食生活に対する主観と客観の縦断的調査を行い,その分析結果から患者の食生活を改善するための指導指針を提示し,活用することを目的としている。調査項目を精選するため,頭頸部がん患者の食生活の問題点および食の意義が含まれる国内外の文献を検討し,患者の食生活の要素の分析までが終了した。頭頸部がん患者の抱える食の問題点として,味覚障害,唾液分泌の減少,摂取時の疼痛,食欲の減少,悪心・嘔吐,下痢・便秘,嚥下・摂食機能の低下,ボディーイメージの変化,摂取時に周囲の目が気になる,気分の落ち込み,食生活の楽しみがない,食後の疲労感等が抽出された。食の意義については,健康,食欲,嗜好,楽しみ,交流,活力,安全などが抽出された。これらの結果を用いて,平成23年4月中に調査を実施し,平成23年度中に結果を出す予定である。本研究の目的は,頭頸部がんで喉頭全摘出術後(以下,患者)の日常生活支障内容の分析結果から,術後患者が社会生活へ適応できるための看護モデルの構築を検討することであった。対象者は,自宅療養中の患者16名である。患者の日常生活に支障をきたしていたことは,【失声による意思疎通の困難】,【予想をはるかに超えて苦痛となった摂食行動】,【社会からの孤立化】,【緊張を伴う入浴】などの13項目であった。中でも,食事に関しては,「常につかえる感じがある」,「食べるのに時間がかかる」,「人前で食べるのが恥ずかしいから外食は嫌だ」などの内容であり,患者は「食べること」を苦痛に感じ,「食べること」への楽しみの喪失から,QOLの低下につながっていることが明らかとなった。喉頭摘出術後患者の「食べること」に関する問題(Lennie, 2004年)は,失声と同様に患者の日常生活に大きく影響しているにも関わらず,あまり看護師に認識されていない現状にあることが指摘されている。今後,患者の社会生活適応の阻害要因を「食べること」に絞り,患者の「食べること」に対する認識・実態を明らかにし,「食べること」の改善がQOLの向上に関連することを実証することを主眼とする。研究計画の一部変更に伴い,今後,「食べること」の意味や食に特化したQOL測定尺度について検討し,調査を実施する予定である。
HeringーBreuer反射を仲介する延髄呼息性ニュ-ロンと肺伸展受容器の関係

腹側呼吸ニュ-ロン群の吻側にある領域ベッツィンガ-複合体のニュ-ロン群の中で漸滅型の発火を示す呼息性ニュ-ロン(EーDECニュ-ロンと名ずける)が存在する。このEーDECニュ-ロンがHeringーBreuer反射を仲介する重要な抑制性ニュ-ロンであることが、以下のように示された。まず呼息相における肺の人工的伸展に応じて発火頻度を増大させることから肺伸展受容器から興奮性入力を受けていることが判明した。一方呼息相には強く肺を伸展しても発火することはなかった。次にその軸索の投射先を逆行性微小電流刺激法によって調べたところ、対側の脳幹で広範囲に軸索側枝を分布させ特に腹側呼吸ニュ-ロン群の領域に投射していることがわかった。そこでスパイクトリガ-による加算平均法を用いて対側の腹側呼吸群のニュ-ロンとの間でのシナプス結合の有無を調べた。吸息性ニュ-ロンの細胞内膜電位にはEーDECニュ-ロンのスパイク一発一発に対応した単位抑制性シナプス後電位が観察された。このことによりEーDECニュ-ロンは腹側呼吸群の吸息性ニュ-ロンを抑制していることが示された。このEーDECニュ-ロンはその発火のタイミングから見て、呼息から吸息への切り代わりを引き起こすあるいは促進するといった呼吸リズム生成にとって重要な役割を果たしていると思われる。そこでこのニュ-ロン群への肺の伸展受容器からの入力が、1.単シナプス性か多シナプス性か、2.slowly adaptingの受容器からかrapidly adaptingの受容器からかを調べた。多シナプス性にslowlyーadaptingの受容器から入力を受け、中枢性呼吸リズムを修飾していることが明らかとなった。
ヒト造血幹細胞の放射線障害におけるサイトカインによる修復機構の解明

未分化である造血幹細胞の骨髄系分化増殖には、サイトカインの役割が大きく関与しており、これら細胞の成熟過程において、放射線は線質及び線量依存的な細胞増殖抑制及び遺伝子発現レベルで分化系特異的な変動を示したが、表面抗原タンパク発現レベルでは影響がほとんどみられなかった。また、骨髄系分化に関わるサイトカイン刺激によって直接または間接的にDNA損傷を修復すること、また生残細胞は放射線線質特異的に成熟が誘導されることが明らかとなった。全ての血球の源となる造血幹・前駆細胞(HSPCs)は、放射線のような酸化ストレスに感受性である。本研究では、放射線曝露がヒト造血幹細胞の生存にどのような影響を及ぼすか、また造血因子となるサイトカインが生存にどのように働いているのかを解明することを目的とした。平成24年度は、白球系及び赤血球系の各分化系に対する電離放射線の影響について解析を行なった。骨髄系造血前駆細胞がおよそ37%の生存率となる放射線量(平均致死線量)は、X線及び炭素イオン線量においてそれぞれ1.07±0.05グレイ、0.65±0.04グレイと、X線よりも炭素イオン線に対して感受性であることが明らかとなった。DNA2本鎖切断の修復マーカーであるHiston H2AXのリン酸化は、2グレイX線曝露後2時間で最も多く観察されたが(68 foci/cell)、骨髄系分化増殖を促進するサイトカイン(G-CSF, SCF, GM-CSF, EPO, IL-3)含有無血清液体培養にて24時間後には35(foci/cell)と、サイトカイン非添加条件よりも低下した。また、培養14日目における成熟有核細胞数は、0.5グレイのX線曝露と非照射コントロールが同程度だった一方、0.5グレイの炭素イオン線は、1.5グレイのX線に相当する細胞増殖抑制がみられた(非照射コントロールに比較しておよそ50%)。培養14日目の有核細胞に含まれるHSPCsのうち、より未熟な分画であるCD34(+)CD38(-)CD45(+)細胞は、炭素イオン線曝露時に有意に多く含まれていた。更に、顆粒球分画及び赤血球の成熟分画では線質特異的な変動がみられた。以上のことから、放射線曝露HSPCsは、骨髄系分化関連サイトカインの刺激によって直接または間接的にDNA損傷を修復すること、また生残細胞は放射線線質特異的に成熟が誘導されることが明らかとなった。本研究課題では、放射線曝露がヒト造血幹細胞の生存にどのような影響を及ぼすか、また造血因子となるサイトカインが生存率上昇にどのように働いているのかを解明することを目的とした。平成23年度は、ヒト造血幹細胞の骨髄造血、特に巨核球・血小板造血の分化増殖に対する電離放射線の影響について解析を行った(Radiat Res. 2011;176:716-724)。X線2Gyを曝露した造血幹細胞をinterleukin-3及びthrombopoietin存在下で無血清培地下で培養すると、血小板産生期である14日目において、造血幹細胞数は非曝露に比べ2.4%と有意に減少した。また巨核球数は、巨核球産生期である培養7日目から14日にかけて、非曝露に比べ有意に減少していたものの、巨核球特異的細胞表面抗原であるCD41陽性細胞率に、放射線の影響はみられなかった。一方、接着因子であるTie-2は、放射線曝露条件下で培養7日目のCD41陽性細胞において有意に発現上昇した。産生血小板において、凝集因子刺激は放射線曝露に関わらず応答したものの、放射線曝露はより高い凝集活性を誘導した。これら細胞増殖及び抗原発現の変化は、遺伝子レベルの変化が影響している可能性があると推測し、早期造血関連、サイトカインレセプタ関連、巨核球造血関連及び酸化ストレス関連のmRNA発現をRT-PCRにて解析した。その結果、FLI1, HOXB4, Tie-2, KIT, IL3RA, HO1, NQO1遺伝子において放射線曝露は有意な発現上昇を誘導した。一方、MPL, CSF2RA及びGP1BAにおいて放射線曝露は発現を有意に抑制した。以上のことから、造血幹細胞への放射線曝露は、これら造血の分化から成熟までの一連の流れにおいて様々な機能へ影響を与える事が明らかとなり、今後の研究課題の推進に重要な示唆を与えた。平成23年度は下記4項目の解析を実施計画とした。(1)造血幹細胞における放射線感受性の解明(2)放射線曝露造血幹細胞における損傷修復機構にサイトカインが及ぼす作用の解明(3)放射線量によって造血幹細胞内レドックス制御はどのような変化があるのか?(4)デスシグナル応答の解析について重点をおき解析を進めた。(1)においては、巨核球・血小板造血においては米国放射線学会誌Radiation Researchに原著論文として報告した。

他に骨髄系造血には白血球系及び赤血球系等があるが、これらについては現在細胞生存率及び表面抗原発現率について解析を進めている。(2)においては、2011年1月21日に国内で製造承認が取得された血小板造血作動薬Romiplostimも含め、これまでに所属グループで検討してきたinterleukin-3及びstem cell factorを使用して放射線による細胞損傷に対する修復機構の詳細について解析を進めている。また、放射線が細胞の標的としているのは細胞内DNAであり、DNA損傷状態を評価するコメットアッセイ、微小核検出解析及びγH2AX検出解析を進めている。(3)(4)においては、細胞内シグナル伝達のうち、ミトコンドリアに関連する経路は細胞内レドックスをコントロールしている上、デスシグナルもまたコントロールしている。平成23年度中に造血幹細胞における活性酸素蛍光マーカーを用いた動態解析を実施することができなかった。昨年度は東日本大震災の影響を受け、本研究課題の開始が遅れたこと、また造血幹細胞が新鮮ヒト臍帯血由来であることから不安定供給であることから、昨年度の実施計画内容を全て行うことができなかった。しかしながら、平成24年度の実施計画を修正することで遅れた実験内容については対応可能である。本研究課題は、平成23年度の計画内容を全て実施できなかったことから、今年度は下記のように実験内容を再調整することとする。(1)放射線曝露造血幹細胞における細胞レドックス変化の解析、(2)放射線曝露量と細胞損傷程度の解析、(3)放射線曝露由来細胞損傷からの修復機構の解析及びサイトカイン投与による変動の解析、(4)放射線曝露造血幹細胞におけるデスシグナルの解析。(1)においては、前年度に準備した活性酸素蛍光マーカーを用いて、造血幹細胞内におけるレドックス制御がどのように変化するのか動態解析を実施する。(2)においては、前年度に引き続いて、放射線曝露造血幹細胞における損傷がどの程度なのか、コメットアッセイ、微小核検出解析及びγH2AX検出解析法を用いて全骨髄系造血を対象に評価する。(3)においては、前年度に引き続いて、放射線曝露造血幹細胞におけるDNA損傷から修復する過程で、どのサイトカインがどの程度細胞生存または細胞死に影響を及ぼすのか、DNA組織用蛍光マーカーを用いて評価する。(4)においては、DNA損傷から生じるアポトーシス誘発のデスシグナルには、ATM/ATRを介したp53活性伝達経路が知られているが、この時カスパーゼファミリも活性化することが知られている。一方でデスシグナルを監視しているミトコンドリアも細胞の生死に重要な役割を果たしている。X線曝露造血幹細胞がこれらデスシグナルに対してどのような応答を示すか、またサイトカインによってどのように変化するのかを蛍光プローブをタンパクに標識して共焦点レーザー顕微鏡で定性的解析を行なうとともに、ウェスタンブロッティングでも定量的解析を進める。仮にどのシグナル伝達経路が強く働いているのかが明らかにされた場合、阻害剤を用いて造血幹細胞の放射線感受性及び修復機構に変化があるかを明らかにする。昨年度、本研究課題の達成度がやや遅れ、造血幹細胞における活性酸素蛍光マーカーを用いた動態解析を実施できなかったことから、直接経費の残額は699,473円となっている。今年度当初の直接経費の予定は1,300,000円であることから、これらを合算すると、今年度は1,999,473円を使用して本研究課題を推進する。
帰納的ゲーム理論と限定合理性:経験からの社会観形成と行動決定

本プロジェクトでは、帰納的ゲーム理論と限定合理性、特に経験からいかに信念・認識を獲得するか、また、その過程がどのように形で経験や推論の限定性に関係するのか、について研究した。具体的には、各プレイヤーは、社会の中のゲーム的状況でプレイすることによって獲得される経験から、社会観を形成し、行動の指針として使う。その各々において様々な形の限定合理性が出現してくる。本プロジェクトではこれを帰納的ゲーム理論の観点と認識論理の観点から研究した。本年はこの研究プロジェクトの1年目であり、帰納的ゲーム理論と限定合理性に関しての基礎的研究を行った。18年8月にこの課題に関してのコンファレンスを行った。参加者数は国内から約20名、国外から約10名であり、帰納的ゲーム理論に関しての詳細な議論を行った。これに基づき、研究代表者は国外研究協力者のJeffrey J. Kline氏との共同論文: Small and Partial Views derived from Limited Experiencesを完成した。この論文では、特に、限定的な認識能力のもとで、経験からいかに個人の社会観を形成するかを考察した。このような限定性を導入すると、社会状況の構造の全体などは経験からは学習できないことが証明される。本プロジェクトの重要な点は、上記の各ステップを「限定合理的」プレイヤーの立場から分析することである。上記ステップには「限定合理性」の多くの異なる側面が現れる。例えば、多くを(部分的にでも)経験しなければ社会構造を理解することができないが、そのためには時間がかかり、非定常的経験は忘れてしまうか、意識的に記憶する必要がある。また「限定合理的」プレイヤーは、あまりに複雑な社会観は導出できない。このように、多くの場面で「限定合理性」が関係してくる。これらのステップを「限定合理性」を考慮しながら総合的に研究するのが、このプロジェクトの特徴である。経験を定常的経験と試行錯誤による新しい経験に分類し、これらの発生過程を定式化する。このようにして生じた経験から蓄積される長期記憶の過程を定式化する。これらを認知心理学的な記憶分類(生の経験-短期記憶-長期記憶)を使って、数学的に記述・研究する。そして、行動決定は既存のゲーム理論(ナッシュ均衡)との関連で研究する。来年度はこのあたりに集中して研究する計画である。本年はこの研究プロジェクトの2年目であり、帰納的ゲーム理論と限定合理性に関しての基礎的研究を進展させた。研究代表者は国外研究協力者のJeffrey J. Kline氏との共同論文:Information Protocols and Extensive Games in Inductive Game Theory (SSM. DP. 1171)を完成した。この限定性は経験にも依存するし、また、心的な特徴、とくに、記憶の形成・働きに密接に関連する。上記ステップには「限定合理性」の多くの異なる側面が現われる。もし導出した社会観が複雑すぎれば、意思決定が難しくなる。また、研究代表者はExploring New Socio-Economic Thoughts in small and narrow Earth, December 2008, SSM.DP.No.1223を完成させた。この論文ではこれからの世界がどのようにあるべきかを論じた。本論文は本プロジェクトが属する大目標の思想的スケッチであり、本プロジェクトの位置づけも議論してある。本プロジェクトの重要な点は、「限定合理性」の多くの異なる側面が現われる。「限定合理的」プレイヤーは、あまりに複雑な社会観は導出できない。これらを基礎にして、「社会的役割」と「他人の心」を帰納的ゲーム理論の観点から研究・分析することが可能になり、これによって、世界のあり方・個人のあり方などを研究することが可能になった。
BIMを利用した施設のライフサイクルマネジメントの高度化に関する研究

建物に求められる要件が多様化し、性能・工事・製品など各種仕様の情報を体系的に生成・蓄積・再利用する枠組みが必要となる。それを実現する有効な手段としてBuilding Information Modeling(BIM)を中心としたデータマネジメントが期待されている。本研究は、BIMをライフサイクルマネジメントのプラットフォームに位置づけて普及を進めている諸外国の動向とワーク・プラクティスの実態を把握し、それを社会実装するための条件と課題の解明を目的とする。具体には「仕様情報を体系的に生成する仕組み」「国際標準の汎用性」「施設資産管理と仕様情報の関係」を焦点をあて、実態調査を中心に研究を遂行する。