hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不均一な相互作用を持つネットワークシステムに生じる安定化現象の解析・設計

主な実績は,以下の3つである.それぞれの内容の一部は,国際会議論文として発表している.(1)複数サブネットワークから構成される直積グラフの解析・設計:2017年度,3個のサブネットワークを直積に結合したグラフにおいて,振動停止現象の解析をおこない,振動停止を誘発するパラメータの設計方法を提案した.ここで,サブネットワークの個数は遅延の数(不均一性の数)と同じである.2018年度は,サブネットワークの個数を増やし,さらに解析を進め,サブネットワークの個数が12個までであれば,昨年度導出した設計方法が利用できることを理論的に証明した.(2)非対称リングネットワークの解析:2017年度までは,ネットワークの各ノードに2次元発振器を使用していた.2018年度は,発振器の次元を上げ,高次元の発振器で解析をおこなった.その結果,発振器の次元に関係なく,ある条件を満たす非対称遅延ネットワークの安定性が,全ての遅延が等しいネットワークの安定性と等しくなることを発見した.(3)同時ブロック対角を用いた不均一ネットワークの解析:これまでの研究では,ネットワークの構造を限定していた.例えば,上記(1)では,直積グラフ,上記(2)では,リンググラフ.不均一性を持ったより一般的なネットワークでの解析のために,同時ブロック対角化を起用した.結果として,対称性を持つグラフであれば,対角化により,低次元のシステムの解析に帰着できることを発見した.計画調書に記載した研究予定1「直積グラフを用いた解析」,2「伝達関数表現を利用した解析」,3「ロバスト制御理論による設計」の内,1,2までは,予定通り研究が進んでいる.また,3に関しても,解決する見通しが見えているため,現在までの進捗状況は,概ね順調である.研究予定で挙げていた3「ロバスト制御理論による設計」を完遂させ,これまでの内容を学術論文にまとめる.また,不均一なネットワークにおける同期現象の解析を得意とするノースウェスタン大学のA. Motter先生と共同で研究する機会を得たため,今後,上記大学チームからのコメントも取り入れつつ,研究を進めていきたい.平成29年度は,不均一な相互作用で結合された以下2つのネットワークを対象に,不均一性と安定性の関係を調査した.(1)直積グラフ構造を有するネットワーク,(2)リング構造を有するネットワーク.(1)については,直積グラフ構造を有するネットワークにおいて,3つ以上の異なる結合遅延がネットワークの安定性に与える影響を調査した.ネットワークのサイズとして,最小で要素数8,最大で1024までのネットワークを扱い,相互作用としては,最大で10個の異なる結合遅延を持つネットワークを扱った.結果,不均一性が適切な場合,均一な場合に比べて,ネットワークの安定性が強まることがわかった.また,この適切な不均一性は,要素数や異なる結合遅延の数に依存せず,要素の持つ周波数のみに依存していることも明らかになった.(2)については,リング構造を有するネットワークを対象に,不均一かつ非対称な相互作用が安定性に与える影響を調査した.その結果,安定性は,ある条件が満たされた場合,ネットワーク内の要素の数に関係なく,均一なネットワークの安定性と等価になることを発見した.上記条件を使用することで,これまで設計が困難であった非対称なネットワークであっても,対称なネットワークの解析結果を利用することで,簡単に設計が可能になる.さらに,上記条件が,離散時間系,連続時間系に関わらず存在していることを証明した.これにより,デジタルシステムからアナログシステムまで広く応用の幅が考えられる.計画年度通り,研究実績(1)の調査をおこなうことができたため.2年目に行う予定であったリング構造のネットワーク調査も少し29年度に行うことができたため.主な実績は,以下の3つである.それぞれの内容の一部は,国際会議論文として発表している.(1)複数サブネットワークから構成される直積グラフの解析・設計:2017年度,3個のサブネットワークを直積に結合したグラフにおいて,振動停止現象の解析をおこない,振動停止を誘発するパラメータの設計方法を提案した.ここで,サブネットワークの個数は遅延の数(不均一性の数)と同じである.2018年度は,サブネットワークの個数を増やし,さらに解析を進め,サブネットワークの個数が12個までであれば,昨年度導出した設計方法が利用できることを理論的に証明した.(2)非対称リングネットワークの解析:2017年度までは,ネットワークの各ノードに2次元発振器を使用していた.2018年度は,発振器の次元を上げ,高次元の発振器で解析をおこなった.その結果,発振器の次元に関係なく,ある条件を満たす非対称遅延ネットワークの安定性が,全ての遅延が等しいネットワークの安定性と等しくなることを発見した.(3)同時ブロック対角を用いた不均一ネットワークの解析:これまでの研究では,ネットワークの構造を限定していた.例えば,上記(1)では,直積グラフ,上記(2)では,リンググラフ.不均一性を持ったより一般的なネットワークでの解析のために,同時ブロック対角化を起用した.結果として,対称性を持つグラフであれば,対角化により,低次元のシステムの解析に帰着できることを発見した.計画調書に記載した研究予定1「直積グラフを用いた解析」,2「伝達関数表現を利用した解析」,3「ロバスト制御理論による設計」の内,1,2までは,予定通り研究が進んでいる.

また,3に関しても,解決する見通しが見えているため,現在までの進捗状況は,概ね順調である.当初の計画通りに,不均一な相互作用を持つネットワークにおいて,ネットワークの安定性と不均一性との関係を明らかにしていく.また,数値シミュレーションだけでなく,制御工学を利用したパラメータ設計などにも次年度は取り組んでいく.研究予定で挙げていた3「ロバスト制御理論による設計」を完遂させ,これまでの内容を学術論文にまとめる.また,不均一なネットワークにおける同期現象の解析を得意とするノースウェスタン大学のA. Motter先生と共同で研究する機会を得たため,今後,上記大学チームからのコメントも取り入れつつ,研究を進めていきたい.回路実験消耗品が少なかったため,残額が生じた.次年度においては,この残額を実験品の補充に計上していく予定である.
哺乳動物細胞における　ＸＢＰ１ｕ　の機能性翻訳停止機構の解明

今年度は, XBP1u新生鎖と複数のリボソームタンパク質とのより詳細な相互作用を明らかにするために, RPL3, RPL4, RPL7をノックダウンした哺乳動物細胞において, XBP1uの翻訳停止の強さが継時的に変化するか否かを検証した.翻訳開始阻害剤であるHarringtonineを添加後, 0分後から40分後まで10分毎に全長タンパク質と翻訳停止産物の割合を調べた.その結果,ノックダウン条件下では翻訳開始阻害直後の時点(0分後)で翻訳停止産物が大きく減少しており,その後の時間経過による変化は見られなかった.この結果より, XBP1u新生鎖とリボソームタンパク質との相互作用がなくなることにより,翻訳停止時間が短縮されるのではなく,そもそも翻訳停止が起こらなくなる可能性が示唆された.また,ノックダウンに対するレスキュー実験により, RPL4の71番目のArg残基がXBP1uの翻訳停止に重要であることを示唆するデータが得られており,今後さらに解析を進め, XBP1uの翻訳停止における新生鎖とリボソームタンパク質との相互作用の重要性について明らかにしたいと考えている.現在, XBP1uのように機能性翻訳停止を持つ遺伝子は哺乳動物細胞において例が少なく,翻訳停止機構に関する研究も十分に行われていない.そのため,本研究でXBP1uの翻訳停止機構の一端が解明されたことにより,新たな機能性翻訳停止を持つ遺伝子の発見に繋がることが期待される.また,今後,機能性翻訳停止の破綻を原因とする異常が細胞レベル,器官レベル,そして生体レベルで発見され,機能性翻訳停止をもとにした様々な現象が見出されてくる可能性がある.そのとき,本研究はそのような現象を解明する上で有用な知見となり得ると考えられる.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。ポリペプチド鎖伸長反応はタンパク質合成装置であるリボソームがmRNA上を移動しながら遺伝情報(コドン)に対応するアミノ酸を選び,一つずつ付加していく反応である.一般的に,この反応はリボソームがmRNA上をスムーズに進行し行われると考えられている.しかし,当研究室では例外的事象として,哺乳動物細胞の転写因子XBP1uのC末端でリボソームが一時的に停止する「翻訳停止」という現象を見出した.また,翻訳停止が起こるために必須である最少翻訳停止配列(236番目から261番目のアミノ酸配列)は翻訳停止時にリボソームトンネル内に位置することから, XBP1uによる翻訳停止は合成途中のペプチド鎖(新生鎖)とリボソームトンネルとの相互作用により起こることが示唆されるが,詳細な機構については不明である.そこで当研究では, XBP1u新生鎖とリボソームトンネルとの相互作用に注目し, XBP1uの翻訳停止機構の解明を目的としている.今年度は,翻訳停止時にXBP1u新生鎖と近接するリボソームタンパク質の同定,および同定されたリボソームタンパク質がXBP1uの翻訳停止に与える影響についての検証を中心に行った.その結果,翻訳停止時, XBP1u新生鎖は複数のリボソームタンパク質(RPL3, RPL4,及びRPL7)と近接していることが分かった.また,これらのリボソームタンパク質をノックダウンしたHEK293T細胞においてはXBP1uの翻訳停止の強度が弱化することが分かった.これらの結果より, XBP1uの翻訳停止が起こるためにはXBP1u新生鎖と複数のリボソームタンパク質との相互作用が必要であることが示唆された.当研究では, XBP1uの翻訳停止機構の解明を目的としている.先行研究において, XBP1u新生鎖とリボソームトンネルとの相互作用が翻訳停止を引き起こしている可能性が示唆されたため,今年度はXBP1u新生鎖と近接するリボソームタンパク質の同定と同定されたリボソームタンパク質がXBP1uの翻訳停止に与える影響を検証した.その結果, XBP1u新生鎖には複数のリボソームタンパク質が近接しており,それらのリボソームタンパク質をノックダウンした哺乳動物細胞においてはXBP1uの翻訳停止が弱くなることが示唆された.この結果は当初の予想通りであり,現時点では,当研究の目的を達成するために必須なデータを得ることができたと考えている.そのため,研究はおおむね順調に進展しているといえる.今年度は, XBP1u新生鎖と複数のリボソームタンパク質とのより詳細な相互作用を明らかにするために, RPL3, RPL4, RPL7をノックダウンした哺乳動物細胞において, XBP1uの翻訳停止の強さが継時的に変化するか否かを検証した.翻訳開始阻害剤であるHarringtonineを添加後, 0分後から40分後まで10分毎に全長タンパク質と翻訳停止産物の割合を調べた.その結果,ノックダウン条件下では翻訳開始阻害直後の時点(0分後)で翻訳停止産物が大きく減少しており,その後の時間経過による変化は見られなかった.この結果より, XBP1u新生鎖とリボソームタンパク質との相互作用がなくなることにより,翻訳停止時間が短縮されるのではなく,そもそも翻訳停止が起こらなくなる可能性が示唆された.また,ノックダウンに対するレスキュー実験により, RPL4の71番目のArg残基がXBP1uの翻訳停止に重要であることを示唆するデータが得られており,今後さらに解析を進め, XBP1uの翻訳停止における新生鎖とリボソームタンパク質との相互作用の重要性について明らかにしたいと考えている.現在, XBP1uのように機能性翻訳停止を持つ遺伝子は哺乳動物細胞において例が少なく,翻訳停止機構に関する研究も十分に行われていない.

そのため,本研究でXBP1uの翻訳停止機構の一端が解明されたことにより,新たな機能性翻訳停止を持つ遺伝子の発見に繋がることが期待される.また,今後,機能性翻訳停止の破綻を原因とする異常が細胞レベル,器官レベル,そして生体レベルで発見され,機能性翻訳停止をもとにした様々な現象が見出されてくる可能性がある.そのとき,本研究はそのような現象を解明する上で有用な知見となり得ると考えられる.現在までに, RPL3, RPL4,及びRPL7をノックダウンした哺乳動物細胞においては, XBP1uの翻訳停止が弱化することが示唆されている.今後はノックダウンしたリボソームに関して,レスキュー実験を行うことにより,本当にRPL3, RPL4,及びRPL7といったリボソームタンパク質がXBP1uの翻訳停止に関与しているのかを検証したいと考えている.また, RPL4に関しては新生鎖と相互作用するアミノ酸(71番目のアルギニン)が明らかになっているため,このアミノ酸を他のアミノ酸に置換した場合に, XBP1uの翻訳停止に影響を与えるか否かを確認したいと考えている.リボソームトンネルはリボソームタンパク質だけではなくリボソームRNAによっても構成されている.また,大腸菌を用いた研究においては,新生鎖がリボソームタンパク質,及びリボソームRNAの両方と相互作用することにより翻訳停止を引き起こすことが報告されているため, XBP1uの場合にもリボソームタンパク質とリボソームRNAの両方と相互作用している可能性が示唆される.そこで,光架橋法を用いてXBP1u新生鎖と相互作用するリボソームRNAの配列の同定も行いたいと考えている.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
インド、ブラマプトラ川河岸に住む外来住民と在来住民の「洪水とともに生きる知恵」

本研究はインド北東地方、アッサム州のブラマプトラ川氾濫原に居住するムスリム移民の生業活動を明らかにし、ヒンドゥー教徒の在来民の生業活動と比較することにより、ブラマプトラ川氾濫原の自然環境に適応する技術を評価するものである。調査村落における現地調査の結果、ムスリム移民は在来民が適応できなかった氾濫原の自然環境を積極的に改変し、年間を通して土地生産性の高い生業を行っていることが明らかになった。従来の研究では生産力の違いが周辺住民との対立を生んでいるという見方であったが、生産物の交換を通して在来民との経済関係が保持されているという側面が見られることも分かった。2013年度は前年度までにインド・アッサム州で実施した現地調査の成果をまとめ、英文誌と和文誌に2本の論文を発表した。この中で、アッサム州の多民族社会を理解するためには、各民族の生業活動に表れる生態環境への適応技術に着目することが肝要であることが示され、今後は自然環境や社会の変容過程を明らかにする環境史的アプローチが課題とされた。2013年8月16日から8月23日にかけてインド・アッサム州において現地調査を行った。これまではブラマプトラ川渓谷の中間平原地帯に暮らすアホムやオホミヤといった在来住民の環境適応技術を明らかにしてきたが、今回はブラマプトラ川河岸の洪水常襲地帯に暮らすムスリム住民の村落を対象とするために、調査村の選定を進めると同時に、土地利用や生業様式について聞き取りも行った。9月以降は2011年度のセンサスデータを入手・分析して、インド北東地方の社会経済状況を整理して最新の状況把握に努めた。その成果は国内と国外で開催された研究集会で報告した。2014年2月28日から3月7日にかけて再びインド・アッサム州において現地調査を行った。調査村落で現地協力者とともに住民より聞き取り調査を実施したところ、ブラマプトラ川近傍に住むムスリム住民がアッサム在来のものとはまったく異なる技術を導入することで水が過剰にある生態環境に適応していることが分かってきた。今後も現地調査を継続し、洪水適応技術の習得過程について明らかにする予定である。平成26年度は8月27日から9月7日にかけてインド・アッサム州において第1回目の現地調査を行った。前年度にセットアップしたナガオン県のムスリム移民居住村落にて、雨季の生業観察と生業と自然環境に関する聞き取り調査を行った。ノウゴン女子大地理学科助教のサマルジット=ウジャ氏の協力を得た。9月以降はこれまでに入手したデータを国内で分析した。アッサム州のブラマプトラ渓谷では在来のヒンドゥー教住民とムスリム系移民の居住地がローカルな生態環境に応じて分かれており、生態環境の差に応じて生産性の全く異なる生業が営まれていることが明らかになった。その成果は国内と国外で開催された学会で報告した。さらに12月29日から平成27年1月4日にかけてインド・アッサム州において第2回目の現地調査を行った。今回はムスリム移民村落の近傍にある、ヒンドゥー教徒のアホミヤ居住村落を訪問し、乾季の生業形態を観察するとともにムスリム住民との関係について聞き取り調査を実施した。その結果、従来の研究では対立関係が強調されてきたムスリム住民とヒンドゥー教住民も、個人レベルでは協力的な関係にあることが明らかになってきた。その背景には生業の差に起因する生産物の交換があることが分かった。これらの成果はアッサム州のゴウハティ大学で開催されたインド地理学会(Indian Institute of Geographer)で報告された。そのために2月23日から3月7日までインドに滞在した。また調査地にあるノウゴン女子大学でも学生相手にセミナーを開催した。今後はこれまでの成果を論文にまとめ、学術雑誌(査読付き)に投稿する予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。南アジア地域研究26年度が最終年度であるため、記入しない。調査地域が政治社会的に不安定な状態にあり慎重に活動する必要があるが、最大の懸案事項であった調査村落と現地協力者(アシスタント)の選定に成功したことで、研究課題の遂行条件が整ったといえる。これまでに調査村落に暮らすムスリム移民の生業様式について一通りの知見を得ることができた。今後はサンプル世帯に対してインテンシヴな調査を行うことで考察を深めるとともに、二次資料の収集・分析により調査地周辺の環境変化も同時に明らかにしていく。
マグノンとフォノンから探る物性と臨界現象

金属に電位差をかけると電流及び熱流が流れるように、磁性体に磁場勾配をかけるとスピン流(磁化の流れ)及び熱流が流れる。今日の我々の生活は、電流の制御によるデバイスによって支えられている。近年、スピン流の制御による、デバイスの省エネルギー化、高密度化が試みられている。申請者は、磁性絶縁体の熱・スピン輸送を明らかにすることで、デバイスの応用へ貢献できると期待する。磁性体の熱スピン輸送の理論研究は、1次元可積分系で様々な手法で調べられているが、2次元、3次元系では十分ではない。一次元の性質は可積分性に起因する可能性があり、高次元系での輸送特性を調べる必要がある。また2次元系でのスピン輸送の研究は、スピンと磁場が同じ直線上にある共線系に限定して調べられている。しかし実際にはスピンと磁場が同じ直線上にない非共線系が多数存在する。本研究では共線系のみならず非共線系にも適用可能な熱・スピン輸送の理論を確立し、様々な2次元以上のスピン系の輸送特性を明らかにする。最近接スピン同士が相互作用する正方格子反強磁性体は、すべての磁気的相互作用を一度に満たすネール秩序が安定化する。この低温における量子物性は、古典近似の結果に量的な補正をすることでよく理解できる。一方、すべての磁気的相互作用を一度に満たすことができないフラストレートした磁性体は、相互作用の競合によって量子力学的な効果が強くなり、低温物性は古典的な結果からの質的及び量的な逸脱が大きくなる。申請者は、フラストレート系の物性を解析計算から明らかにする。申請者の研究の進行はおおむね順調に進んでおり、進捗は以下の通りである。本研究では2次元以上の磁気秩序を持つ磁性体の輸送特性を明らかにするため、磁化の保存する限りあらゆる磁性体に一般的に適用できる熱・スピン輸送の理論を確立した。この理論は、線形応答理論とスピン波理論に基づいている。さらに本理論を正方格子反強磁性体に適用し、熱・スピン輸送を実際に調べた[1-5]。本研究は現在、計算などをすべて終えて投稿準備中である。今後は、本理論を様々なフラストレート系に適用し、輸送特性を明らかにする。それらの結果を報告されている実験結果と比較し、解釈を試みる。現在執筆中の熱・スピンの輸送理論の学術論文を投稿する。ここで前年度に確立した熱・スピン輸送理論は、磁化が保存する限り様々なモデルに適用できる。近年、様々なフラストレート磁性体において熱伝導率の測定が行われ、それらは温度や磁場に対して非単調に応答することが報告されている[1-2]。その原因として、スピンやスピンと格子の相互作用の寄与が考えられる。本研究では、2016年度に確立した理論を適用し、フラストレート磁性体のスピン由来の輸送特性を明らかにする。また、これらの結果を磁性体の熱伝導度の実験結果と参照し、解釈を試みる。フラストレート磁性体では相互作用の競合により、量子効果が強くなり、古典極限の理論結果と異なる相が安定化することで知られる。近年合成されたフラストレート磁性体においてスピン・スピン相関関数が中性子散乱実験で観測された。その結果は、ある磁気秩序状態が安定化していることを示唆している。この状態は古典近似では相境界にのみ存在するものであり、本状態が量子揺らぎの存在下で安定化するのか否かは興味深い。本研究では量子揺らぎを考慮した解析計算により、その相の理論的な安定性を明らかにする。

さらに本理論を正方格子反強磁性体に適用し、熱・スピン輸送を実際に調べた[1-5]。本研究は現在、計算などをすべて終えて投稿準備中である。今後は、本理論を様々なフラストレート系に適用し、輸送特性を明らかにする。それらの結果を報告されている実験結果と比較し、解釈を試みる。現在執筆中の熱・スピンの輸送理論の学術論文を投稿する。ここで前年度に確立した熱・スピン輸送理論は、磁化が保存する限り様々なモデルに適用できる。近年、様々なフラストレート磁性体において熱伝導率の測定が行われ、それらは温度や磁場に対して非単調に応答することが報告されている[1-2]。その原因として、スピンやスピンと格子の相互作用の寄与が考えられる。本研究では、2016年度に確立した理論を適用し、フラストレート磁性体のスピン由来の輸送特性を明らかにする。また、これらの結果を磁性体の熱伝導度の実験結果と参照し、解釈を試みる。フラストレート磁性体では相互作用の競合により、量子効果が強くなり、古典極限の理論結果と異なる相が安定化することで知られる。近年合成されたフラストレート磁性体においてスピン・スピン相関関数が中性子散乱実験で観測された。その結果は、ある磁気秩序状態が安定化していることを示唆している。この状態は古典近似では相境界にのみ存在するものであり、本状態が量子揺らぎの存在下で安定化するのか否かは興味深い。本研究では量子揺らぎを考慮した解析計算により、その相の理論的な安定性を明らかにする。
大規模画像処理に適した高機能ディスクアレイシステムの研究

大規模画像処理においては,大容量の二次記憶デバイスの存在が不可欠である。一方,磁気ディスク装置の小型化が年々急速にすすんでおり,大型計算機用のディスクと比較し,コストの点でははるかに安価で同等の性能のものがある。本研究の目的は,これらの超小型ディスクを利用して大規模画像処理に適した高機能ディスクアレイを構築する為の方法論を確立することにある。とりわけ画像データは莫大であることから,必ずしも全てのデータを磁気ディスクアレイ上にレジデント化することは現実的でなく,テープデバイスを融合化した階層記憶システム内に適切に位置づけられるべきである。この様な考えをもとに,本年度は昨年度の成果をもとに,実際に16台のデータディスク,1台のパリティ,1台のスペアディスクから成るRAID型ディスクアレイを試作した。各ディスクは600MB,2.0MB/秒の特性を有し,全体で約10GB,30MB/秒の性能を達成する。極めて高速であることから,通常のSCSIではホストマシンとの接続が不可能であり,本研究ではSUNワークステーションをホストとし,S-bus直結インタフェースを独自に開発した。又,同時にSUN-OS上に専用のI/Oドライバソフトウェアを開発し,超高速入出力ファイルシステムを構築した。更に並列8mmテープアーカイバと接続することにより,大規模階層記憶系の中でのマイグレーション系をシステムを一部実装し,その有効性を明らかにした。特に,衛星画像等巨大画像応用に対し,極めて強力なフレームワークを確立出来たが,今後更に充実したソフトウェア環境,ならびにデータ管理ツールの開発を予定している。ブロック仮想化に基づくディスクコントローラ上での管理機能については方式検討を完了したが,更に画像圧縮伸長等の高次機能についても検討を進めた。一方,磁気ディスク装置の小型化が年々急速にすすんでおり,大型計算機用のディスクと比較し,コストの点でははるか安価で同等の性能のものがある。本研究の目的は,これらの超小型ディスクを利用して大規模画像処理に適した高機能ディスクアレイを構築する為の方法論を確立すること,つまり.これらの超小型ディスクを多数台用いることで,入出力能力を大幅に向上させると同時にそこに「処理機能」を実現し,大規模画像処理に見られる入出力負荷の重いアプリケーションの性能を格段に向上させることにある。本年度は,大規模画像処理のアプリケーションの入出力特性を解析を行い,従来の様な単なるデータの格納だけでなく「処理機能」を実現するために必要なパラメタの検討を進め,その特性を明らかにした。また,本研究における高機能なディスクアレイを実現するためには,RAID-5レベルのアクセス方式を採用するが,現在のRAID-5アクセス方式では,ディスクに対する書き込みの性能が大幅に低下するとい間題がある。また,大規模画像処理では,頻度は低いが大容量のデータ転送と小規模だが頻度の高いデータ転送が行われるという特性を孝慮し,大量のメモリを搭載することで,柔軟なアクセス方式と高速性を実現するアーキテクチャを検討した。実際にディスクアレイシミュレーションを構築し,大規模画像処理の特性に在ったストライプサイズ,アレイサイズ,転送スケジューリング等について考察を行うとともに,ダイナミックファイル,ログストラクチャファイルなど各種のディスクアレイに適した格納技法について検討した。これらの結果に基づき,来年度の試作に向けての方式設計を行うとともに,ファームウェアの構成についても検討を進めた。

とりわけ画像データは莫大であることから,必ずしも全てのデータを磁気ディスクアレイ上にレジデント化することは現実的でなく,テープデバイスを融合化した階層記憶システム内に適切に位置付けられるべきである。この様な考えをもとに,本年度は昨年度の成果をもとに,実際に16台のデータディスク,1台のパリティ,1台のスペアディスクから成るRAID型ディスクアレイを試作した。各ディスクは600MB,2.0MB/秒の特性を有し,全体で約10GB,30MB/秒の性能を達成する。極めて高速であることから,通常のSCSIではホストマシンとの接続が不可能であり,本研究ではSUNワークステーションをホストとし,S-bus直結インタフェースを独自に開発した。又,同時にSUN-OS上に専用のI/Oドライバソフトウェアを開発し,超高速入出力ファイルシステムを構築した。更に並列8mmテープアーカイバと接続することにより,大規模階層記憶系の中でのマイグレーション系をシステムを一部実装し,その有効性を明らかにした。特に,衛星画像等巨大画像応用に対し,極めて強力なフレームワークを確立出来たが,今後更に充実したソフトウェア環境,ならびにデータ管理ツールの開発を予定している。ブロック仮想化に基づくディスクコントローラ上での管理機能については方式検討を完了したが,更に画像圧縮伸長等の高次機能についても検討を進めた。
社会福祉と社会保障に関する整合性の研究-平成元年度全国消費実態調査の再集計-

(1)福祉国家における社会福祉と社会保障の整合性を実証的に検討することを目的として、総務庁から貸与された200メガバイトに及ぶ膨大な平成元年版「全国消費実態調査」(総務庁)の個表レベルのデータを再集計し、その分析を行った。(2)すでに平成4、5年度科学研究費補助金による研究で、次の4点を基軸とした再集計を開始している。(1)社会福祉サービス利用者の費用徴収階層による世帯分布と家計収支(2)生活保護基準倍率階層による世帯分布と家計収支(3)相対所得に基づく貧困階層による世帯分布と家計収支(4)モデル年金水準階層による高齢者世帯の世帯分布と家計収支(3)本研究においては、わが国の社会福祉、社会保障が一方で「中流化」の傾向を取入れられずにおり、しかし他方で生活保護の補足率の低さに見られるような低所得層への配慮が失われている点を指摘しつつ、これらの社会保障、社会福祉利用の社会階層的片寄り、制度的不整合が、どのような問題を生じさせているかを主に家計消費構造から検討した。データの読み込みに時間がかかり、ようやく主な知見が得られたが分析はまだ継続する必要がある。特に勤労者世帯以外の世帯および地域データについての分析が不十分であり、現在も引き続き分析中である。
広域災害後の避難から仮住まい円滑化への支援策の検討と住宅再建教育プログラムの開発

本研究は、広域災害後(首都直下地震を対象とする)の避難生活から仮住まい円滑化への支援策・事前の広域的な需要供給シナリオの検討を行う。首都直下地震の想定被災地のうち、甚大な被害が予想される東京都および周辺県の住民に対して、仮住まいの条件(立地・間取り等)に関するウェブアンケートを実施することと、民間賃貸空き家・空き公営住宅・建設仮設住宅が建設可能な公共敷地等を把握し、被害想定をもとに避難仮住まい住宅再建の複数のシナリオを作成し、需要供給に関する課題を明らかにする。特に、現在の借上仮設住宅のなかでは量的に少ない、賃貸物件以外の空き戸建等の借り上げ仮設化のために日常から対策をとっておくべきことや、借上仮設住宅のように2年以上ではなく短期的な賃借が災害時に実現するような既存ネットワークの活用の可能性を探る。そのために、H28年度は、海外での事例制度の情報収集や、他分野での短期賃借ネットワークの災害時の活用の可能性を知るためのヒアリング等を実施した。H30年度は、西日本豪雨水害の被災地である岡山県倉敷市、総社市にて、被災世帯へのヒアリング等を実施した。また、H29年度は、横浜市役所と事前復興に関する住宅政策および傾斜住宅地における面的整備のための事前検討等について、継続的に意見交換や勉強会、関連自治体へのヒアリング調査を行った。補助期間中に発生した災害の被災地での住宅再建および仮住まいの施策調査や被災世帯ヒアリングを実施したり、横浜市役所と政策レベルでの意見交換やヒアリング調査などは継続したが、実際の施策に資するような提案の段階にまではきていない。この3年間の調査結果や関係者との議論をふまえ、実際に首都直下地震後の復興、特に避難から仮住まいの円滑な移行に向けての知見を導き出せるよう、アウトプットを整理していく。本研究は、広域災害後(首都直下地震を対象とする)の避難から仮住まい円滑化への支援策・事前の広域的な需要供給シナリオの検討を行う。首都直下地震の発生時における避難から住宅再建のうち、特に、避難から仮住まいへの移行の円滑化(その後の住宅再建への影響への配慮を含む)について、具体的な量的な検討等は行われていない。実際の仮住まい(特に借上仮設住宅)の運用に関する課題や戸数の推定に基づくシナリオの検討と対応についての検討は行われていない。一方で、昨今、災害時以外の通常の空き家対策はすすめられており、これらの施策との連携の余地もある。また、横浜市や液状化や宅地被害等の多様な被害が想定されており、住宅再建支援制度の多様な選択肢が求められる。以上のように、首都直下地震後の広域的な被災者の移動と仮住まい需要の検討と対応に向けてのしくみづくりは重要である。H28年度は、採択直後の4月に発生した熊本地震のうち、本研究と関連性のある、都市型の避難事例として、熊本市での避難所悉皆調査とその分析を行い、その成果を公表することに力を入れた。その後は、熊本地震等における避難所解消から仮住まいへの過渡期の行政対応や、新たな支援スキームの効果などをヒアリング調査等で把握するよう努めた。また、国の関連委員会等の委員として、仮住まいの課題の整理の議論に参画し、研究成果の妥当性や実効性などについても検討しながら、研究をすすめた。4月に発生した熊本地震のうち、本研究と関連性のある、都市型の避難事例として、熊本市での避難所悉皆調査とその分析を行い、その成果を公表することに力を入れた。また、横浜市内での調査についても、関係者と調整しながら準備をすすめている。

本年度に、近年の他の研究者の発表などもふまえ、研究の方向性を軌道修正するなどしたこともあり、本年度は量的調査を見送り、研究の枠組みを再構築するためのヒアリングや海外調査を行い、H29年度の本調査の準備を行ったため本研究は、広域災害後(首都直下地震を対象とする)の避難生活から仮住まい円滑化への支援策・事前の広域的な需要供給シナリオの検討を行う。首都直下地震の想定被災地のうち、甚大な被害が予想される東京都および周辺県の住民に対して、仮住まいの条件(立地・間取り等)に関するウェブアンケートを実施することと、民間賃貸空き家・空き公営住宅・建設仮設住宅が建設可能な公共敷地等を把握し、被害想定をもとに避難仮住まい住宅再建の複数のシナリオを作成し、需要供給に関する課題を明らかにする。特に、現在の借上仮設住宅のなかでは量的に少ない、賃貸物件以外の空き戸建等の借り上げ仮設化のために日常から対策をとっておくべきことや、借上仮設住宅のように2年以上ではなく短期的な賃借が災害時に実現するような既存ネットワークの活用の可能性を探る。そのために、H28年度は、海外での事例制度の情報収集や、他分野での短期賃借ネットワークの災害時の活用の可能性を知るためのヒアリング等を実施した。H30年度は、西日本豪雨水害の被災地である岡山県倉敷市、総社市にて、被災世帯へのヒアリング等を実施した。また、H29年度は、横浜市役所と事前復興に関する住宅政策および傾斜住宅地における面的整備のための事前検討等について、継続的に意見交換や勉強会、関連自治体へのヒアリング調査を行った。補助期間中に発生した災害の被災地での住宅再建および仮住まいの施策調査や被災世帯ヒアリングを実施したり、横浜市役所と政策レベルでの意見交換やヒアリング調査などは継続したが、実際の施策に資するような提案の段階にまではきていない。H28年度は、4月の熊本地震の熊本市における避難所調査の研究成果の反響が予想以上に大きく、これらの論文発表や各種講演・市議会参考人招致等を通じてアウトプットに力を入れた。また、後半は本研究とほぼ同じ内容の国(内閣府防災)の検討会の委員となったため、国等の政策の方向性を見極めると共に提案などに力を入れた。そのため、実施予定であった仮住まいの需要調査が未実施となった。H29年度は調査を実施しつつ、首都直下地震時の広域の仮住まいの需要と供給に関する空間的な分布の把握し、いくつかの新たな施策(補修型借上仮設住宅等)を行った場合の効果を、空間的に把握することを目指す。最終年度となるH29年度は、現在の借上仮設住宅のなかでは量的に少ない賃貸物件以外の空き戸建等の借り上げ仮設化のための現実的な支援策や制度緩和や、避難所の早期混雑緩和と災害弱者対策・借り住まいへの移行の円滑化に資する、短期的な賃借が災害時に実現するような既存ネットワークの活用の可能性を探る。そのために、H28年度に行った海外での事例調査の応用と他分野での短期賃借ネットワークの災害時の活用を含むシナリオを作成する。その上で、需要供給についての実現性を検討するための質的・量的調査を実施する予定である。この3年間の調査結果や関係者との議論をふまえ、実際に首都直下地震後の復興、特に避難から仮住まいの円滑な移行に向けての知見を導き出せるよう、アウトプットを整理していく。実施しようと考えていたアンケート調査が次年度に持ち越されたため現在まで調査した調査を、首都直下地震後の避難生活から仮住まいの円滑化に資する知見を導き出すためのとりまとめ作業をH31年にて行うため
局所炭素イオン線治療における遠隔転移がん制御法の戦略的開発研究

本研究は,がん治療成績向上のため,転移がんの制御を目的に,各種免疫細胞を協調して活性化させることで,全く新しいがんの治療分野を開拓しようとするものである。照射線量,ケモカインの組合せ,比率や量,投与回数などの最適条件,効果の普遍性,メカニズムを解明するために基礎研究から検討を行う。さらに,将来の臨床への適応を考慮して,これらケモカインの部分ペプチドの有効性の研究を進める。
インタラクティブな電子書籍の開発とLMSを活用した物理教育

基礎物理についてのインタラクティブな電子書籍を開発し、LMS (Blackboard)を活用した配信とオンラインテストを実施し、ICTを用いた効果的な物理教育について研究を行った。今年度は最終年度として、主に以下の研究を推進した。1ギャラリー機能による計算の図解を多用した電子書籍「微分積分を用いた力学(学習到達度試験第9領域過去問演習)」を活用し、"視覚的な分かり易さ"に配慮した学習を継続した。2引き続き、Blackboard「物理(3年)」のホームページ(https://bb.kosen-ac.jp)を活用し、“概念理解の確認"のための正誤問題と“解析力のチェック"のための計算問題の2種類のオンラインテストを実施した。3さらに、微分積分の概念と物理量の不可分な関係を理解するために、微分積分を用いる解法と等加速度運動の3公式を用いた解法とを併用する問題の学習とテストも新規に実施した。高専の学習到達度試験が終了した為、昨年度の過去問を用いて、学習の効果測定を行ったところ、第9領域(微分積分を用いた力学)の得点平均が21.4点となり、昨年度(29年度)より3.3点の得点上昇が確認できた。本研究期間全体を通して、アンケートでは、6割以上の学生達が電子書籍は役立ったと回答し、オンラインテストについても約6割の学生達が役立ったと回答した。学習到達度試験の結果についても、全体的に成績が向上した。インタラクティブな電子書籍での学習と、LMSによるオンラインテスト、併用問題での理解の深化等が功を奏したものと思われる。本研究では、基礎物理についてのインタラクティブな電子書籍を開発し、LMS(ラーニングマネージメントシステム)を活用した配信とオンラインテストを実施し、ICTを用いた効果的な物理教育について研究を行っている。具体的には、以下の研究を推進している。16年前から開発を行ってきた、物理の電子書籍に実験動画や練習問題ウィジェット、表計算によるグラフ、図式解法等を追加し、予習・復習での使用を促すことで、授業中のアクティブラーニングの時間を設け、ICTを活用した物理教育を実施する。2LMSとして、既存のBlackboard「物理(3年)」のホームページを活用し、電子書籍の配信だけではなく、学生の理解度や学習状況を管理できる様にすることで、より双方向性の高いeラーニングを行う。3インタラクティブな電子書籍とLMSを活用した物理教育の効果を明らかにする。今年度は、微分積分を用いた力学についての、図解を多用したインタラクティブな電子書籍(iBooks形式)を開発した。この電子書籍では、縦軸に位置xや速度v、横軸に時刻tをとったx-tグラフやv-tグラフ、縦軸に力F、横軸に位置xや時刻tをとったF-xグラフやF-tグラフに於いて、iBooksのギャラリー機能を用いて、指のスワイプ操作で、1グラフ、2微分や積分の結果の図解とそれについての3解説文章が表示されるので、“傾き(微分の計算結果)"と“面積(積分の計算結果)"の図示で物理量に対する理解を視覚的に促進することが出来る。この電子書籍での学習と連携させ、Blackboard「物理(3年)」のオンラインテストによる理解度チェックも行った。平成28年度の高専の学習到達度試験(物理)の第9領域“微分積分を用いた力学"の当校の平均点は、難易度が高い領域であるにも関わらず、(当校での)全9領域の中で、4番目に高い得点領域となった。微分積分と力学についての電子書籍の開発は順調に進み、Blackboard「物理(3年)」から配信すると共に、授業でも活用した。授業での活用に際して、教室でiPadを配布し、電子書籍の実物を操作しながら学習を進めさせた。理解度をチェックする為に、Blackboard「物理(3年)」を用いて実施したオンラインテスト(平成28年8月に実施)では、微分積分と速度・加速度・変位についての各問題の正解率は85.55%95.19%であったのに対し、微分積分と仕事・力積についての正解率は71.09%81.93%とやや低いことが分かった。微分積分と力学についての講義終了後(平成28年8月)、3年生に対して、アンケートを実施した。アンケートの結果、約64%の学生達が、電子書籍は役だったと回答し、約59%の学生達が、電子書籍のギャラリー機能による図解が、微分積分を用いた力学を理解するのに役立ったと回答した。また、約65%の学生達がオンラインテストは理解度のチェックに役立ったと回答した。また、アンケートのコメント回答欄には、電子書籍については、「図が見易くて分かり易かった」、「微分・積分の特性を知ることができた」、「新しい勉強の仕方で興味が出て、理解し易かった」という好評が書かれてあった。オンラインテストについては、「スマートフォンからでも短時間で解けて、答案や点数が直ぐに見れた」、「選択式だったので、解きやすかった」、「何時でも出来るから、時間をおいても覚えているか試せた」等々というコメントが書かれてあった。以上の様に、電子書籍の開発と授業等での実践、オンラインテスト、アンケート、平成28年度の学習到達度試験の結果ともに全て概ね良好な結果が出ている。本研究では、基礎物理についてのインタラクティブな電子書籍を開発し、LMS(Blackboard)上でのオンラインテストを連携させ、ICTを活用した物理教育について研究を行っている。今年度は、主に以下の研究を推進した。1微分積分と力学についての、計算の図解を多用した電子書籍「微分積分を用いた力学」に、平成25年度と26年度の学習到達度試験(物理)

第9領域の過去問演習の章と練習問題ウィジェットの章を追加した。また、要点のまとめの章に、ギャラリー機能を用いた解説を加筆した。3予習・復習での電子書籍の使用を促すことで、授業中のアクティブラーニングの時間を設け、ICTを活用した物理教育を継続した。4Blackboardのホームページ「物理(3年)」上での、オンラインテストに計算編を追加することで、正誤問題による“概念理解の確認"だけではなく、“解析力のチェック"も出来る様にeラーニングを行った。計算編のオンラインテストでは、約8割9割の高い正答率となった。平成29年度の学習到達度試験の第9領域の平均点は18.1点であり、昨年度比で1.5点の上昇となった。視覚的な分かり易さに配慮した電子書籍とLMSによる学習の継続効果が現れたものと思われる。授業での活用に際しては、各自のスマートフォン、もしくは配布したiPadによって電子書籍を起動させ、図解を表示するギャラリー機能、メモ機能や学習カード機能、練習問題ウィジェットといった、iBooksならではのインタラクティブな機能を使用しながら、問題演習に取り組ませた。微分積分と力学についてのアンケート(3年生のうち130名が回答)では、電子書籍のギャラリー機能による図解(傾きや面積についての解説など)は、微分積分による力学を理解するのに役立ったと回答した学生は、75名(約58%)であった。また、オンラインテストは理解度のチェックに役立ったと回答した学生は、一問一答編が90名(約69%)、計算編が88名(約68%)であった。アンケートの回答の理由欄には、「数字だけではなく、図で解説を見ることによって、より理解でき、頭に残った」、「元のグラフとの変化が、指一本スワイプするだけで出来るのが良かった」等々の好評が書かれてあった。今年度、新たに追加した、解析力をチェックする為のオンラインテストでは、約8割9割の正答率となり、平成29年度の学習到達度試験の第9領域の平均点は、昨年度比で1.5点の上昇となった。以上の様に、電子書籍の一般公開と授業等での実践、2種類のオンラインテスト、アンケート、平成29年度の学習到達度試験の結果ともに、全て概ね良好な進展結果が出ている。基礎物理についてのインタラクティブな電子書籍を開発し、LMS (Blackboard)を活用した配信とオンラインテストを実施し、ICTを用いた効果的な物理教育について研究を行った。今年度は最終年度として、主に以下の研究を推進した。1ギャラリー機能による計算の図解を多用した電子書籍「微分積分を用いた力学(学習到達度試験第9領域過去問演習)」を活用し、"視覚的な分かり易さ"に配慮した学習を継続した。2引き続き、Blackboard「物理(3年)」のホームページ(https://bb.kosen-ac.jp)を活用し、“概念理解の確認"のための正誤問題と“解析力のチェック"のための計算問題の2種類のオンラインテストを実施した。3さらに、微分積分の概念と物理量の不可分な関係を理解するために、微分積分を用いる解法と等加速度運動の3公式を用いた解法とを併用する問題の学習とテストも新規に実施した。
界面構造制御を核とした電極機能設計

全固体リチウム電池における電極・電解質界面の抵抗と、界面を構成する電極中のイオン拡散形式について相関性を検討した。研究を行うにあたり正しく拡散速度が計測できる手法の確立を行った。結果として定電位ステップによる電流緩和の経時変化から算出する拡散定数が最も正確であることを見出した。固体電解質と種々の電極とを組み合わせると、電極中の拡散経路が一次元、二次元、三次元と変化するにつれて拡散速度が大きくなり、併せて界面抵抗が低減した。電極反応の高速化は電池の高出力化に直接関与する。HEVやPHEVと呼ばれる電気自動車に搭載される電池には高出力が求められるので電極反応の高速化は重要な課題である。PLD法によって表面が平滑で結晶配向性が揃ったLiMn_2O_4電極薄膜を合成し、その表面で起こる電極反応について、特に反応抵抗値の決定因子について研究を行った。この決定因子には電極の表面積があるが、粉末やスパッタリング電極ではその制御や見積もりは困難である。PLD法で作成した電極は平滑であるため、このパラメータの不確実さを排除し系を単純化することができる。まず電解液の濃度が10.01Mの間では測定した界面抵抗値は濃度の逆数の対数にほぼ比例する形式で単調に増大した。つまり電解液のリチウムイオン濃度が高いほど反応速度は速くなる。次に電極のリチウムイオン濃度を減少させながら抵抗値を測定したところ、最初は単調に減少し途中から増大に転じた。これは全ての電解液濃度で観測されたので電極側の事情である。前半の抵抗値減少は電極表面のリチウムイオン空サイト数が増大するためで、電極の表面全体が反応サイトではなく、空サイトのみが反応サイトであることを見出した。後半の抵抗値増大については電極内リチウムイオン濃度の減少が理由と推測される。ここで電解液濃度が非常に高い場合には後半の抵抗増大は顕著ではないことに着目した。この領域ではキャパシタンスの急激な増大が観測されることから、アニオン特異吸着が発生している可能性が示唆された。この事実は電極反応の高速化に有効と考えられる頻度因子の増大に、電極表面修飾が有効であることを示している。以上まとめると抵抗値を決定している因子には、(1)電解液中のLi量、(2)電極表面のLi空サイト、(3)電極内の可動Li濃度、(4)電極表面へのアニオンの特異吸着があると考えられる。正極と固体電解質界面の検討を行うためLiFePO_4/LATP(Li_<1.4>Al_<0.4>Ti_<1.6>(PO_4)_3)焼結体/有機電解液/Liの構成のセルを作製し界面イオン移動の活性化エネルギーの測定を行った。また、LiCoO_2/LATP焼結体/有機電解液/Liというセルを作成してLiFePO_4との比較を行った。LiFePO_4とLATP界面のリチウムイオンの移動に伴う活性化エネルギーは33kJ/molであった。界面の活性化エネルギーはLATP中のリチウムイオン移動の活性化エネルギーと近い値を示した。本全固体電池は劣化の少ない充放電サイクルを繰り返すことができた。LiCoO_2/LATPの組み合わせについて、500°Cによる熱処理を3時間行ったところ、微量のCo_3O_4が確認された。この不純物が界面に存在する系では充放電サイクル性能の低下が観測された。負極との界面を検討するためRFマグネトロンスパッタリングによりLi_<0.375>Sr_<0.4375>Ta_<0.75>Zr_<0.25>O_3(LSTZ)焼結体上にV_2O_5を積層(ψ10mm)した。Ar雰囲気下でLi/ゲルポリマー電解質/LSTZ/V_2O_5/Auの順に積層、ラミネートフィルムで封入された2極式の半セルを作製した。V_2O_5の結晶性と界面抵抗について検討を行ったところ、最も低温の300°Cで界面を構成した系で高い容量が得られた。LSTZの電位窓よりV_2O_5とLSTZは電気化学的には反応しないが、熱処理により化学的反応が起こることが分かった。本反応は原子半径が近いV^<5+>とTa^<5+>の置換反応やリチウムイオンのV_2O_5層間への移動が起こり、界面が不動態化することでイオン移動を阻害すると考えられる。酸化物正極材料と固体電解質の接合界面をスパッタリング法を用いて構成し、インピーダンス測定により界面抵抗と熱処理温度の関係について検討した。測定用セルの構成はアノード側電解質がEC-DEC、カソード側がLATPとなるLi/EC-DEC/LATP/LiCoO_2とした。30°Cにおいて固体電解質LATP、液体電解質EC-DEC、L.ATP/EC-DECの界面抵抗、Li/EC-DECの界面抵抗の成分は10^2-10^6Hzの間に存在した。

求めるLATPとLiCoO_2の界面抵抗は10^0-10^2Hzの領域に見出された。正極の結晶性と接触性を高めるため、界面熱処理温度の影響を調査したところ処理温度が高くなるほど界面抵抗値が増大した。界面反応相の形成がイオン移動を阻害すると考えられる。LATPとLiCoO_2の界面抵抗の活性化エネルギーは処理温度の違いによって5070kJmol^<-1>の値で変化した。300°Cでは50kJmol^<-1>と低い値を示すことから、LATPとLiCoO_2の反応相内のイオン移動にはより大きなエネルギーが必要であることが分かった。V_2O_5やNb_2O_5を負極材料として固体電解質と組み合わせて同様に界面の検討を行った。これらは正極よりも反応が起こり易いため200400°Cという低い熱処理温度で界面抵抗と活性化エネルギーの見積もりを行った。結果として熱処理により界面抵抗は小さくなるが、活性化エネルギーはほとんど変化がなかった。界面の反応相のイオン導電性は高く、熱処理による接触性の向上が抵抗低減に役立つと考えられる。従って非晶質でも作動可能な電極材料は高温熱処理が不要となり、全固体電池の負極として利用しやすい。ただし、負極材料として電位が卑なものを適用できないという電解質の課題があり、今後電位窓の広いガーネット型酸化物等、固体電解質の探索が重要になる。
電子基準点とRTK-GPSによる新・旧測地系地図の位置合わせとリアルタイムGIS

地方自治体では、地理情報システム(GIS: Geographic Information System)を用いて大縮尺地図を整備する動きが急速に高まっている。しかし、地図データベースの維持、更新には多大の労力と時間が必要である。また、地図の更新方法に関しては、確立された手法や運用事例も極めて少ないのが現状である。本研究では、これらの問題を解決するために「リアルタイムGIS」を提唱している。リアルタイムGISとは、高精度で即時性のあるRTK-GPS測位を用いて取得したデータを、即時に携帯電話からGISサーバー送信することで、べースマップに反映する技術である。平成14年4月1日の測量法の改正・施行に伴い、公共測量では世界測地系(GRS80楕円体)を採用することになった。しかし、自治体および公共・公益団体の保有する電子地図の多くは、測量法改正前の日本測地系(ベッセル楕円体)で描かれているため、GPS測位データを表示させると楕円体の違いによりズレが生ずることになる。この問題を解決するために、国土地理院では地域ごとの座標変換パラメータを提供しているが、対象地域が広域のため大縮尺の電子地図(1/500-1/1000)では適応可能な精度が得られない場合もある。研究者らの提案する手法によって、実験地域の一部では新旧測地系の座標変換を正確に実施することができた。また、VRS-GPS測位結果の整合性も確認できた。しかし、基準点の確保が難しい場所やずれの地域性が極めて複雑であるなどの要因によって、一部の地域においては正確に座標変換することができなかった。この改善策として、「都市再生街区基本調査」により整備された街区基準点を使用する方法を提案した。また、基準点設置の際にはICタグなどを用いた、より効率的な基準点の設置方法や管理方法の確立が有効であることが分かった。1.国の方針国土地理院では2001年にRTK-GPSを公共測量に用いることを公認し(RTK-GPSを利用する公共測量作業マニュアル発行)、2002年5月から一部の電子基準点リアルタイムデータの民間開放もおこなっている。これに伴い、VRS(仮想基準点方式)技術の構築など、広範囲におけるRTK-GPS測位を行うための環境も整備されてきている。2.リアルタイムGISの提唱我々は高精度で即時性のあるRTK-GPSを用いて即時にGISの電子地図に反映させる技術をこの研究テーマで提案している(従来のGISと区別するため、我々はこれを「リアルタイムGIS」と定義した)。これらの技術の活用により、大縮尺電子地図の更新作業が格段に改善されることが期待できる。3.本年度の成果自治体は平成14年4月1日の測量法の改正に伴い、世界測地系へ切り替えていく必要が生じている。現在、世界測地系へ移行するための変換プログラム等も公開されているが、旧座標系(日本測地系)で作成されている基本図や主題図等の大縮尺(1/500レベル)に適応可能な程度の精度が得られないのが現状である。そこで本年度は、前年度の補助金による研究の継続として、RTK-GPSを用いた「リアルタイムGIS」の実現について実証実験を実施すると共に、GPS測位データと自治体が保有する大縮尺電子地図を正確に重ね合わせる座標の変換方法について検証をおこなった。実験は即時性の問われる施設管理部門を例としてリアルタイムGISモデル実験を行い、更新手順についてのモデルを提案し、導入した際の費用軽減効果について学会および論文などで報告した。この成果の一部は地元自治体が実業務に採用を決定し、実行のための準備を進めている。1.国の方針国士