hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三層構造分析に基づくアジアの生命倫理の調査研究

本研究は、普遍的視点とローカルな視点の両者を不可欠とする生命倫理研究にとってきわめて大きな意義を有している。特に、普遍的原理を両側から挟む、具体的で文化的・ローカルレベルと、普遍的原理の基礎にある抽象的あるいは宗教的レベルとの親密な関係の究明は、応用倫理一般の研究にとっても有意義である。このことは今年度の研究でも再確認され、たとえば生殖医療がアジア諸国にもそれぞれの文化的宗教的背景のもとに普及していること、また、イスラム諸国の間でも生殖医療への規制にきわめて大きな相違がみられること等を見出すことができた。全体会議では種々の生じうる問題を検討し対策を考えたため、それ以後の調査研究はほぼ計画通り進むことができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に沿って、H23年度の終末期医療に続いてアジア諸国の生殖医療の構造の把握がなされた。また、台湾を調査対象とする研究分担者を当人の事情により欠くに至ったが、バングラデシュの研究協力者を新たに加えることで、イスラム圏の調査研究の幅を広げることができた。研究計画の大幅な変更は必要としないが、一部の研究分担者が退職したためその補充をする必要がある。研究の最終年度に当たるため、これまでの研究の集大成をめざして研究分担者を集めての全体会議などをより充実させる必要がある。
上皮細胞腫瘍化と炎症反応の相互作用による消化管発がん機序

ヘリコバクター・ピロリ菌感染は胃がん発生と密接に関わっている。本研究課題では、感染による炎症反応が胃がん発生を促進する機構について、胃がんマウスモデルを用いて解析した。その結果、細菌感染による自然免疫反応の活性化が、胃腫瘍組織における炎症性微小環境の形成を誘導し、浸潤したマクロファージが産生するTNF-αが腫瘍上皮細胞の未分化性の維持に作用して、腫瘍形成を促進する可能性が示された。この結果により、炎症性微小環境を標的とした胃がんの予防・治療戦略の可能性が示された。消化管腫瘍の発生には、遺伝子変異による「上皮細胞の腫瘍化」と炎症性生体反応による「微小環境形成」の双方が必要と考えられる。とくに胃がんの微小環境では、ピロリ菌などの細菌感染刺激で惹起される炎症反応が発がん促進の場となり、それによりがん細胞の増殖亢進や未分化性の維持が誘導されていると考えられる。本研究では、ヒト胃がんを発生の分子機序から再現した、炎症をともなう胃がんを自然発生するGanマウスモデルを用いて、がん微小環境の重要な構成成分と考えられるマクロファージに着目した研究を遂行している。今年度は、無菌化Ganマウスの作製と薬剤投与実験を中心に以下の実験を遂行し成果を得た。Ganマウスを完全無菌化し、無菌環境で飼育すると胃の炎症反応および胃がん発生が顕著に抑制された。また無菌化Ganマウスの胃粘膜に常在菌またはヘリコバクターを再感染させると炎症をともなう胃がん発生が誘導された。一方、常在菌存在下でのGanマウス胃がん組織では炎症性プロスタグランジンであるPGE_2産生が誘導されているが、PGE_2受容体EP4の阻害薬投与により胃炎、胃がんともに発生が顕著に抑制された。培養細胞を用いた実験では、細菌由来LPSとEP4受容体刺激の相互作用が間質におけるケモカインCCL2の発現を誘導することが明らかとなり、実際にGanマウスにCCL2中和抗体を投与するとマクロファージ遊走が抑制され、腫瘍間質での細胞死が認められた。以上の結果から、細菌感染刺激とEP4を介したPGE_2経路の双方がマクロファージ遊走ケモカインCCL2の発現を介して炎症性微小環境形成に寄与することで、腫瘍形成が促進される可能性が考えられた。以上の成果はGastroenterology誌に論文発表した。消化管腫瘍発生には、遺伝子変異による「細胞の腫瘍化」と生体反応による「微小環境形成」の双方が必要である。胃がん組織微小環境では、ヘリコバクター・ピロリ菌感染による炎症反応が、がん細胞の増殖亢進や未分化性の維持が誘導されていると考えられる。本研究では、ヒト胃がんを分子発生機序から再現して、炎症をともなう胃がんを自然発生するGanマウスモデルを用いて、がん微小環境の重要な構成成分と考えられるマクロファージに着目した研究を遂行している。今年度は、マクロファージ由来サイトカインであるTNF-αに着目して研究を遂行した。腫瘍形成におけるTNF-αの役割を解析するため、GanマウスとTNF-α遺伝子(Tnf)欠損マウスを交配して、Gan/Tnf(-/-)マウスを作製し、50週齢で病理解剖した。その結果、Tnf(-/-)マウスでは顕著に胃がん発生が抑制された。さらに、Gan/Tnf(-/-)マウスをX線照射して、GFP遺伝子トランスジェニックマウスから骨髄移植を行なうと、Gan/Tnf(-/-)マウスでもGan/Tnf(+/+)マウスと同様の胃がんが発生した。以上の結果から、胃がん組織に浸潤する骨髄由来マクロファージがTNF-αを産生し、胃がんの発生を促進していることが示唆された。マクロファージはM1型とM2型に分化する事が知られており、腫瘍関連マクロファージは、増殖因子などを産生するM2型に分化していると考えられている。CD206抗体を用いた免疫染色により、Ganマウスの胃がんに浸潤するマクロファージの多くがM2に分化していることが明らかとなった。一方で、Gan/Tnf(-/-)マウスの胃腫瘍組織では、M2マクロファージの割合が減少する傾向が認められた。したがって、TNF-αはマクロファージのM2分化に関与して発がん促進に作用する可能性が示された。ヘリコバクター・ピロリ菌感染にともなう慢性炎症は、胃がん発生に重要な役割を果たしており、炎症反応により構築される微小環境ががん細胞の増殖や生存に関与していると考えられている。本研究では、COX-2経路の活性化により発生する炎症反応に依存して胃がんを発生するマウスモデル(Ganマウス)を用いて、感染刺激による発がん促進機構を、炎症性微小環境の形成に着目しながら明らかにする事を目的として実施している。

これまでの研究により、無菌化飼育したGanマウスでは、COX-2経路依存的な炎症性微小環境が構築されず、腫瘍形成が抑制されるので、炎症性微小環境形成には細菌感染刺激が必要である事を明らかにしている。そこで、自然免疫活性化によるサイトカインの誘導に重要な因子、IRF5の遺伝子欠損マウスとGanマウスおよび腸管腫瘍モデルApc遺伝子欠損マウスを用いた交配実験による研究を推進した。これまでに、Gan Irf5 (-/-)、Apc (+/-)Irf5 (-/-)マウスの作製を終えて、4050週齢に達した複数個体を解析した結果、IRF5欠損により、腫瘍組織におけるマクロファージ浸潤は影響を受けないが、IL-1、IL-6などの炎症性サイトカインの発現が顕著に低下したが、発現がIRF5に依存しない炎症性因子も明らかになった。一方で、胃および腸管における腫瘍組織はIRF5を欠損しても、これまでの観察では退縮等の認められていない。今後、解析個体を増やして、遺伝子発現プロファイルの変化を、無菌化したGanマウスと比較解析し、炎症性微小環境で誘導される因子の中から発がんに重要な候補を明らかにする。がんの約20%は感染症が関与していることが疫学的に示されている。その中でも、ヘリコバクター・ピロリ菌感染は胃がん発生原因として知られており、感染にともなう慢性胃炎が発癌促進に関与すると考えられている。本研究では、COX-2/PGE2経路の活性化とWntシグナル活性化の相互作用により炎症反応依存的に胃がんを自然発生するGanマウスを用いて、感染刺激による発がん促進機構を、炎症性微小環境の形成に着目しながら解明することを目的として実施した。Ganマウスを無菌化飼育すると、炎症性微小環境の形成が抑制されて胃がん発生も顕著に抑制されたことから、自然免疫が微小環境形成に関与して発がん促進すると考えられた。そこで、自然免疫反応により活性化される転写因子、IRF5に着目してGanマウスとIrf5-/-マウスとの交配実験を行った。IRF5はToll様受容体(TLR)の活性化に依存的なサイトカイン産生に重要な役割を果たす分子として単離された。IRF5を欠損したGanマウスでは、Irf5+/+の対照群Ganマウスと同様の胃がんが自然発生した。興味深いことに、遺伝子発現解析の結果、IRF5を欠損しても対照群と同様のサイトカイン発現プロファイルが認められた。また、腸管腫瘍発生モデルであるApc716マウスとIrf5-/-マウスとの交配実験、およびIrf5-/-マウスに対して炎症性腸管腫瘍を誘発するAOM/DSS投与実験を行った結果、どちらの実験においても腸管腫瘍発生頻度、成長等への影響は認められなかった。一方で、TLRの重要なエフェクター分子であるMyD88を欠損した腫瘍発生モデルでは、COX-2やサイトカイン発現が抑制されて発がんが顕著に抑制される事が報告されている。したがって、以上の研究成果から、TLR/MyD88下流ではIRF5以外の転写因子が炎症性微小環境形成に関与すると考えられた。ヘリコバクター・ピロリ菌感染は胃がん発生の重要な危険因子である。感染がん発生過程では、微生物が産生する因子による作用と、感染に起因した生体反応による作用の双方が関与していると考えられている。本研究は、炎症反応依存的に胃がんを自然発生するマウスモデル(Ganマウス)を用いた解析により、感染刺激による発がん促進機構を明らかにすることを目的として実施する。
体重階級制競技における急速減量が骨格筋および消化管のタンパク質代謝に与える影響

体重階級制競技では、試合前の計量に向けて食事や飲水を制限し、短期間に体重を減らす急速減量が多くの選手に実施されている。急速減量による骨格筋および消化管におけるタンパク質代謝の分子応答メカニズムを明らかにするために、ラットへの安静(安静群)あるいは4週間の水泳運動(運動群)を実施し、さらに3日間の絶食および1日間の飲水制限により急速減量を負荷した。本年度では、骨格筋(長趾伸筋・ヒラメ筋)と消化管(小腸・大腸)におけるタンパク質分解経路であるオートファジーおよびユビキチン・プロテアソーム系関連遺伝子の発現量を検討した。その結果、長趾伸筋におけるオートファジー関連遺伝子の発現量は運動群において急速減量によって有意に上昇した。また、長趾伸筋のユビキチン・プロテアソーム関連遺伝子の発現は、安静群・運動群共に急速減量によって有意に上昇し、安静群と比較して運動群の方が急速減量によるユビキチンプロテアソーム系関連遺伝子の発現量が有意に上昇した。一方、小腸におけるオートファジー関連遺伝子の発現は安静群では急速減量によって変化せず、運動群では低下していた。また、大腸におけるオートファジー関連遺伝子の発現は、安静群・運動群ともに上昇してる傾向が認められた。以上の結果から、運動習慣は骨格筋におけるユビキチン・プロテアソーム系を選択的に亢進させる可能性が示唆された。更にこの現象はII型筋繊維タイプにおいて特に顕著に起こる可能性が示唆された。平成30年度に予定していた骨格筋および消化管におけるタンパク質分解に関わる遺伝子の発現を検討し、骨格筋と消化管、また運動習慣の有無による各遺伝子の発現の違いを明らかにしたため次年度は、今年度に引き続き骨格筋および消化管のオートファジーおよびユビキチン・プロテアソーム系関連シグナル伝達因子の解析を中心に行う。また、急速減量による炎症性サイトカインとタンパク質分解の関連について検討を行う。体重階級制競技では、試合前の計量に向けて食事や飲水を制限し、短期間に体重を減らす急速減量が伝統的に行われている。本研究では、ラットを用いた動物実験により、急速減量による骨格筋および消化管におけるタンパク質代謝の分子応答メカニズムについて明らかにすることを目的とした。当初の実験計画ではラットにクライミング運動を負荷する予定であったが、予備実験の検討結果から水泳運動に変更した。ラットを安静群と運動群に分け、運動群には1日30分の水泳運動を4週間行わせた。各群(安静群・運動群)をさらにコントロール群と急速減量群に分け、急速減量群は3日間の絶食および1日間の水分制限により急速減量を負荷した後に解剖した。ラットの体重は運動習慣によって変動しなかったが、急速減量によって両群(安静群・運動群)ともに有意に減少した。安静群の腓腹筋重量は、急速減量によって有意に低下したが、運動群は急速減量によって減少しなかった。ヒラメ筋重量は、両群ともに急速減量によって減少しなかった。長趾伸筋重量も、両群ともに急速減量によって減少しなかった。一方、小腸重量は両群ともに急速減量によって有意に減少した。大腸および盲腸重量は、安静群では急速減量によって変動しなかったが、運動群では有意に減少した。以上の結果から、急速減量による組織重量の減少は骨格筋および消化管の各部位によって異なること、運動習慣の有無によって変化する可能性が示唆された。動物実験室の改修工事によって動物実験のスケジュールに遅れが生じたため、アポトーシスおよびオートファージ関連シグナル伝達因子の解析が完了していないため、やや遅れていると自己評価した。平成30年度に予定していた骨格筋および消化管におけるタンパク質分解に関わる遺伝子の発現を検討し、骨格筋と消化管、また運動習慣の有無による各遺伝子の発現の違いを明らかにしたため次年度は、骨格筋および消化管のアポトーシスおよびオートファージ関連シグナル伝達因子の解析を中心に行う。また、免疫組織化学法を用い、骨格筋および消化管組織の形態学的変化を解析する予定である。

次年度は、今年度に引き続き骨格筋および消化管のオートファジーおよびユビキチン・プロテアソーム系関連シグナル伝達因子の解析を中心に行う。また、急速減量による炎症性サイトカインとタンパク質分解の関連について検討を行う。初年度に、動物実験行い、各組織サンプルを用いて解析を行う予定であったが、動物飼育室の改修工事によって動物実験の実施が遅れため、未使用額が生じた。このため、次年度に各組織サンプルのアポトーシスやオートファージ解析をウエスタンブロッティング、免疫組織化学によって行う計画であり、未使用額はその経費に充てることにしたい。
気分障害患者の向精神薬反応性、性格類型と遺伝子多型との関連

DSM-IVに従って診断を下した気分障害のうち大うつ病患者において、性格類型の検査項目であるTCIを指標とすると、うつ病の重症度は、損害回避(Harm Avoidance)スコアーと正の相関をし、自己志向性(Self-Directedness)と協調(Cooperativeness)のスコアーと負の相関を示した。さらに抗うつ薬治療により、これらのTCIの所見は、治療反応群では、正常者の所見に近づいたが、治療非反応群では変化しないという特徴を示した。一方、PBIで検討した養育体験に関しては、うつ病患者およびOCD患者はともに両親の低いケア、及び母親の高いプロテクションがみられた。また、アトピー性皮膚炎の患者では抑うつ傾向がみられ、健常者との比較で、PBIでは特に差異が見られなかったが、TCIにおいて損害回避が高い傾向がみられた。これらの所見を得た患者から同意を得たものからは、採血によってDNAを抽出しており、今後、抗うつ薬反応性を中心とした臨床所見と、遺伝子多型との関連を進め、薬物反応性の指標を得ること、ひいては新規抗うつ薬の開発に繋がる所見を得ることを目標として一層研究を継続していく所存である。さらに、うつ病の早期発見のためのtoolを検討すること。身体疾患を併発する患者や、勤労者におけるうつ病の疫学的データを完備し、頻度と環境要因の検討を行うこと。抗うつ薬以外のうつ病治療法として認知行動療法の有効性の検証。などの研究を今後も継続していく所存である。DSM-IVに従って診断を下した気分障害患者のうち、文書で同意の取れたものから採血し、血漿を分離して血漿サイトカインレベルを測定すると同時に、血球成分からDNAを抽出した。また、抗うつ剤投与の前後で、ハミルトン抑うつ評価尺度、Beck Depression Inventoryを行い薬物反応性を検討した。さらに、Temperament and Character Inventory(TCI)およびParental Bonding Instrument(PBI)を用いて、人格尺度と養育体験に関するデータを集積した。その結果、60名の急性期うつ病患者において、抗うっ剤治療前後でのTCI得点を比較を行い、さらに治療前後のTCI得点を正常対照者のそれと比較した。TCIの下位次元の内、損害回避、自己志向、協調は、治療反応例では治療前後で変化に乏しいが、治療反応例では正常対照者の値の方向に有意に変化した。自己志向と協調の得点は治療反応例では治療後、正常対照者と同じレベルにまで正常化されたが、損害回避の得点は治療反応例の治療後も正常対照者の値から大きく逸脱したままであった。以上から、損害回避、自己志向、協調はうつ病の状態に敏感であり、損害回避はうつ病のtraitであると考えられる。血漿サイトカインの検討では、未治療のうつ病患者はsoluble tumor necrosis factor receptor typeIが健常者に比較して有意に低く、soluble tumor necrosis factor receptor typeIIが健常者に比較して有意に高いという結果を得ている。DSM-IVに従って診断を下した気分障害患者で、文書で同意の取れたものから採血しDNAを抽出した。またそのうち、大うつ病患者17名に関しては抗うつ剤投与の前後で、ハミルトン抑うつ評価尺度、Beck Depression Inventoryを行い薬物反応性を検討すると同時に、リンパ球系、及び単球系を分離して、無刺激、PHA刺激後、LPS刺激後の血球産生IL-2,IL-10,sTNF-RI,sTNF-RII、及びNH2レベルをELISA測定し、うつ病の免疫学的側面の研究を行った。その結果、以下の知見が得られた。1)治療前のうつ病患者は、健常者に比して、単球・マクロファージによるIL-10産生能は充進していた。2)治療後のうつ病患者は、健常者に比して、単球・マクロファージによるNH2産生が亢進していた。今後、うつ病に見られた免疫学的所見が、遺伝子レベルでの背景があるのかどうか、興味のあるところであり、検討を要する課題である。

気分障害に関連する候補遺伝子として、脳内モノアミン系遺伝子の多型検索をSSCPを用いて行っており、今後、5-HT5a,2b受容体構造遺伝子領域などに新たに見出した多型と気分障害との関連研究を行う予定である。その際、単に診断との関連のみならず、薬物反応性、およびTemperament and Character Inventory(TCI)との関連を検討する予定としている。DSM-IVに従って診断を下した気分障害のうち大うつ病患者において、性格類型の検査項目であるTCIを指標とすると、うつ病の重症度は、損害回避(Harm Avoidance)スコアーと正の相関をし、自己志向性(Self-Directedness)と協調(Cooperativeness)のスコアーと負の相関を示した。さらに抗うつ薬治療により、これらのTCIの所見は、治療反応群では、正常者の所見に近づいたが、治療非反応群では変化しないという特徴を示した。一方、PBIで検討した養育体験に関しては、うつ病患者およびOCD患者はともに両親の低いケア、及び母親の高いプロテクションがみられた。また、アトピー性皮膚炎の患者では抑うつ傾向がみられ、健常者との比較で、PBIでは特に差異が見られなかったが、TCIにおいて損害回避が高い傾向がみられた。これらの所見を得た患者から同意を得たものからは、採血によってDNAを抽出しており、今後、抗うつ薬反応性を中心とした臨床所見と、遺伝子多型との関連を進め、薬物反応性の指標を得ること、ひいては新規抗うつ薬の開発に繋がる所見を得ることを目標として一層研究を継続していく所存である。さらに、うつ病の早期発見のためのtoolを検討すること。身体疾患を併発する患者や、勤労者におけるうつ病の疫学的データを完備し、頻度と環境要因の検討を行うこと。抗うつ薬以外のうつ病治療法として認知行動療法の有効性の検証。などの研究を今後も継続していく所存である。
レチノイド核内受容体RXRα遺伝子改変マウスを用いた肝発癌機序の解析

1.リン酸化型RXRα蛋白発現がマウスES細胞に及ぼす影響:はじめに、doxycycline投与によってリン酸化型RXRαの発現調節が可能なクローニングベクターを作製し、リン酸化型RXRα誘導性ES細胞およびマウスの作製を作成した。リン酸化型RXRα蛋白がRARE, RXRE, PPREプロモーター活性に及ぼす影響について検討したところ、RXRE, PPRE活性の明らかな低下を認めたが、RAREへの影響は認めなかった。次に、マウスES細胞を分化培地で培養し、doxycycline投与の有無による細胞増殖への影響について検討したところ、リン酸化型RXRα蛋白発現群では、非投与群に比べて優位な細胞増殖の増加を認めた。また、リン酸化型RXRα蛋白発現群では、alkalinephosphatase染色に陽性を示す、比較的未分化な形態を保った細胞の出現を認めた。2.リン酸化型RXRα蛋白の肝発癌感受性に関する研究:我々が作成したトランスジェニックマウスを、リン酸化型RXRαmutant発現群(Rxrα/+; Rosa/+)と対照群(Rosa/+)の2群に分け、Diethylnitrosamine(DEN: 25mg/kg、生後15日腹腔内投与)で肝腫瘍を誘発した後、4週齢より0.2% doxycyclineを飲水投与し、月齢6ヶ月にて屠殺を行った。各群の肝腫瘍発生率、腫瘍最大径、総腫瘍数について肉眼的に評価を行ったところ、肝腫瘍は各群とも全例に認められたが、総腫瘍数についてはRxrα/+; Rosa/+群において、Rosa/+群と比べ明らかな増加を認めた。また、腫瘍最大径、肝重量についてもRxrα/+; Rosa/+群での増加を認めた。以上の結果から、リン酸化型RXRα蛋白はDEN誘発肝腫瘍形成の過程において促進的に影響しうる可能性が考えられた。
ポリアミノ酸誘導体の高次組織化膜による光学異性体の認識と分離

本研究では、種々の側鎖長のポリ(L-グルタミン酸)エステル(NONx-PLG)、ポリ(L-グルタミン酸)アミド(NONx(AM)-PLG)を合成し、その不斉認識能及び光学分割膜としての特性について検討した。またNON6-PLG膜の光学分割能が微生物等によるL-アミノ酸の分解に影響されており、ポリマーの不斉構造によるものではないかという可能性が指摘されていることから、無菌下での透過実験を行い微生物の影響の有無を検討した。蛍光分光法を用いてNONx-PLG、NONx(AM)-PLGのトリプトファン(Trp)に対する不斉認識能を調べた。エステル結合を介して側鎖を導入したNONx-PLGのうち、NON6-PLGは中性条件下ではD体を優位を吸着し、酸性条件下では吸着量自体は減少したがL体を優位に吸着する傾向がみられた。アミド結合を介して側鎖を導入したNONx(AM)-PLGのうち、NON4(AM)-PLGは中性条件下ではD体を、酸性条件下ではL体を優位に吸着する傾向がみられた。NON6(AM)-PLGは、酸性条件下でL体を優位に吸着した。酸性条件下では、NONx(AM)-PLGへのTrpの吸着はNONx-PLGへの吸着よりも速く、吸着量も多かった。以上より、次のことが明らかになった。2)NON6-PLG膜は、加圧下の透過実験において、Trpのラセミ体水溶液からL体を優位に透過する。3)NON6-PLG膜はTrpに対して、不斉選択的透過能を持たない。
国際担保金融の新展開と国内法への受容の条件

本研究は、国際的に見て担保法のあるべき姿とは何かを解明し、国内法がそのあるべき姿に適合しているのかを分析することによって、我が国の担保法を国際的な動向の中に位置付けることを目的としている。近年、国際的には、担保法のあるべき姿として、あらゆる価値のある財産を対象に低コストで担保を設定することを可能とし、優先関係が明確に分かるような登記制度を前提とした法制度の策定が企図されている。具体的には、一方では、2016年にUNCITRALによって作成された担保取引に関するモデル法のように、動産(この場合、有体物・無体物の双方を含む)全体を対象とする包括的・一元的な担保法制の整備があり、他方で、2001年にUNIDROITによって作成されたケープタウン条約のように、特定の産業に特化した、分野特有のニーズに応えるような担保法制の整備が挙げられる。こうして形成されつつある国際ルールと日本の担保法を比較検討するのが本研究の目的である。本年度は、まず、本研究の助成金を一部利用し、「担保法改正:国際的潮流と日本への示唆」という国際シンポジウムを開催した。基調講演やパネルディスカッションを通じて、1国際担保法秩序における核となるルールを明らかにし、2日本法はこうした「核となるルール」とどのような関係に立つのか諸外国との比較の中で相対化することなどを行った。また、現在起草作業が進行しているケープタウン条約の「鉱業物件・農業物件・建設業物件議定書(MAC議定書)」について、ワークショップでの報告や論文の執筆を行った。初年度は、7月30日と31日に、わが国における担保取引の実務が,国際機関)が想定する取引実態とは異なっているのではないかという問題意識から、1国際担保法秩序における核となるルールを明らかにし、2日本法はこうした「核となるルール」とどのような関係に立つのか諸外国との比較の中で相対化することなどをテーマとしてシンポジウムを開催した。シンポジウムには担保法分野の専門家を招待し,日英の著名な学者による基調講演、さらに、海外からの招待者、日本の実務家,大学の研究者によるパネルディスカッションをおこなった。担保の国際ルールと我が国への適合性を考える端緒となった。また、ケープタウン条約のMAC議定書に関する論文を執筆し、新しく形成されつつある担保の国際ルールの考察をおこなった。また、2018年8月と9月、さらに2019年1月にMAC議定書に関するワークショップでMAC議定書に関する報告および日本のMAC関連業界の資産担保金融に関する報告をする機会を得た。以上のことから、おおむね順調に進展している。今年度は、我が国の担保法を国際ルールと比較する論文を英語にて執筆する予定にしている。このことによって、国際担保ルールと日本法の適合性につき、国際的な知見を得られることを期待している。
高解像度大気大循環モデルと大型大気レーダーを用いた大気重力波の研究

大気重力波は中層大気の力学において重要な波動の1つである。しかしながら、重力波による平均風に働く強制に関する観測的研究は、特に南極のようなアクセスのしにくい場所においては不足していた。本研究では、最近昭和基地に設置された南極初の大型大気レーダーであるPANSYレーダーによる1年分(2013年112月)のデータを用いて大気重力波の研究を行った。用いたPANSYレーダー観測データの鉛直分解能は150mであり、時間分解能は30分である。スペクトル解析等を行ったところ、鉛直波長約4kmおよび対地周期4時間以上の波状擾乱が対流圏界面直上の高度1012kmに卓越していることがわかった。そこで、この波状擾乱に対してホドグラフ解析を行い、重力波の力学特性を調べた。興味深いは、中低緯度と異なり、波の力学特性に顕著な季節変化が見られないことである。強いて言えば、冬と夏の違いとして、固有周波数と慣性周波数の比が冬には0.40と小さく、夏には0.45と大きくなっていること、平均水平波長は冬に140kmとやや短く、夏に160kmとやや長いことが指摘される。鉛直波長は年間を通して1.85km程度であった。エネルギーの伝播方向は冬が18.4%、夏が10.7%が下向きであった。これは中低緯度には見られない大きな値であり、南極重力波に関する数少ない先行研究の結果とも一致する。次に、対称ビーム法を用いて、水平運動量の南北フラックスの推定を行なった。その値は、対流圏での低気圧等の総観規模現象が卓越しているときに顕著に大きくなっていることがわかった。この結果は、対流圏界面直上の重力波の発生が対流圏での総観規模イベントに強く関連していることを示唆する。この結果はヨーロッパ地球科学連合の学術誌Annales Geophysicaeに投稿し、受理された。27年度が最終年度であるため、記入しない。大気重力波は大気中の浮力を復元力とする小規模な波動である。その起源は主に対流圏にあるが、成層圏や中間圏に伝播し、砕波・減衰して運動量を落とすことで、全球規模の大気大循環の主要な駆動原となっている。現在の全球気候モデルや、化学気候モデルでは、重力波は解像されないため、主にパラメータ化してその作用のみが組み入れられている(パラメタリゼーション)。これらの、パラメタリゼーションには様々な仮定や調節係数があるが、それらを調整してもなお、モデルには冬季極域成層圏の温度の低すぎたり、南極のオゾンホールの季節変化が正しく再現されないなどの系統誤差を持つ。これは、現実の大気重力波の特性に関する観測的研究や理論研究が十分でないためである。本研究では、重力波解像大気大循環モデルや、最近観測が開始された南極大型大気レーダーの観測を用いて、大気重力波の発生メカニズムや力学特性、季節変化等を明らかにすることを目的とする。今年度は、2012年4月から行われている南極大型大気レーダー(PANSYレーダー)の観測データを用いて、昭和基地での対流圏・下部成層圏の大気重力波の力学特性の解析を始めた。特に質の良いデータが得られた2013年3月の1か月間データを用いて、顕著な重力波の見られた2ケースにつき、Sato (1994)での手法を参考に、重力波の偏波関係式、分散関係式を駆使して水平波長や水平位相速度、伝播方向の推定を行った。このとき昭和基地のラジオゾンデによる温度の観測データも大気安定度の解析に用いた。その結果、卓越重力波の鉛直エネルギー伝播は上向きであり、鉛直波長は1.5-2.2km、水平波長は75-200kmであることなどがわかった。PANSYレーダーによる2013年1年分の定常観測データを用いて、Sato (1994)がMUレーダーのデータを用いて行ったのと同様の解析を行い、南極昭和基地下部成層圏の慣性重力波の特性を解析した。PANSYレーダーのデータ精度の高い対流圏界面直上の高度1012kmに着目した。まず、オリジナルの時間高度断面図から卓越が確認できる13kmの鉛直波長成分を取り出すため、カットオフ4kmのハイパスフィルターをかけ、周波数スペクトルを求めた。得られたスペクトルの特徴から、解析対象とする慣性重力波を周期4時間以上の成分として取り出した。そしてフィッティング法によりホドグラフ解析を行い、波の各種のパラメータを推定した。特に、PANSY観測の特長である鉛直風成分を解析することで、推定パラメータのダブルチェックが可能となり、より信頼性の高い推定となった。まず、おおむね上向きエネルギー伝播成分が卓越するが、冬季には下向きエネルギー伝播成分が増えることが示された。これらはラジオゾンデ観測データに基づく先行研究(Yoshiki and Sato, 2000)とも整合的である。また、水平波長や鉛直波長、固有周期に関する統計的性質を求めることができた。得られた結果として興味深いのは、南極での慣性重力波の力学特性は、中緯度と異なり、はっきりした季節性を示さないことである。むしろ、低気圧や高気圧等、総観規模擾乱が昭和基地近辺にいるときに、重力波のエネルギーが増えるなど、イベント的な時間変化を示していることがわかった。この成果は2015年4月に行われるEGU(ヨーロッパ地球科学連合)の春の大会で発表予定である。

大気重力波は中層大気の力学において重要な波動の1つである。しかしながら、重力波による平均風に働く強制に関する観測的研究は、特に南極のようなアクセスのしにくい場所においては不足していた。本研究では、最近昭和基地に設置された南極初の大型大気レーダーであるPANSYレーダーによる1年分(2013年112月)のデータを用いて大気重力波の研究を行った。用いたPANSYレーダー観測データの鉛直分解能は150mであり、時間分解能は30分である。スペクトル解析等を行ったところ、鉛直波長約4kmおよび対地周期4時間以上の波状擾乱が対流圏界面直上の高度1012kmに卓越していることがわかった。そこで、この波状擾乱に対してホドグラフ解析を行い、重力波の力学特性を調べた。興味深いは、中低緯度と異なり、波の力学特性に顕著な季節変化が見られないことである。強いて言えば、冬と夏の違いとして、固有周波数と慣性周波数の比が冬には0.40と小さく、夏には0.45と大きくなっていること、平均水平波長は冬に140kmとやや短く、夏に160kmとやや長いことが指摘される。鉛直波長は年間を通して1.85km程度であった。エネルギーの伝播方向は冬が18.4%、夏が10.7%が下向きであった。これは中低緯度には見られない大きな値であり、南極重力波に関する数少ない先行研究の結果とも一致する。次に、対称ビーム法を用いて、水平運動量の南北フラックスの推定を行なった。その値は、対流圏での低気圧等の総観規模現象が卓越しているときに顕著に大きくなっていることがわかった。この結果は、対流圏界面直上の重力波の発生が対流圏での総観規模イベントに強く関連していることを示唆する。この結果はヨーロッパ地球科学連合の学術誌Annales Geophysicaeに投稿し、受理された。当初は重力波解像気候モデルデータを用いた解析も進める予定であったが、予想外にPANSYレーダーデータ解析に時間が必要となり、それが困難である見通しとなった。そこで観測データを中心とした研究を進めることとなった。これは、多分に、今年度明らかにしたように、極域の重力波の特徴が中緯度と異なり、季節変化という捉え方では擾乱の時間変化を説明するのが難しいことによる。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後も下部成層圏慣性重力波の特性を整理し、特に総観規模擾乱に着目し、2013年1年間に見られる重力波の時間変化をもたらす要因を明らかとする。また、得られた結果を論文としてまとめ出版する。解析は、初期的な結果を出すにとどまっているが、これは、8月に研究室の解析サーバやソフトウェア、購入したPC等の研究環境になれるのに時間がかかったため、解析は当初予定より遅れがちである。しかし、研究環境になれるフェーズは過ぎて、データ解析は少しずつ進んでいるので、今後は、解析事例を増やしたり、より踏み込んだ力学的考察を行なうことなどができると予想している。平成25年度に開始した、PANSYレーダーで観測された重力波の力学解析について事例を増やし、季節特性の解析に発展させる。全球客観解析データを用いた解析により重力波の発生メカニズムについて考察する。余力があれば、高解像度大気大循環モデルによるシミュレーションデータを用いた研究に発展させ、極域重力波の全球運動量収支における役割を明確化する。
ホウ素の配位数変化を鍵とする反応活性種制御法の開発と新規反応開発への展開

配位数変化に伴うホウ素の置換基効果の転換を実証するため、ホウ素置換基を有するラジカルおよびその前駆体を合成し、その検証を行った。その結果、ルイス酸とルイス塩基間で一電子移動反応が進行し、ラジカルイオン対を形成することを発見した。当初の計画に光照射という条件が加わったものの、この成果はルイス塩基の添加によりホウ素ラジカルの発生を制御することができたと言える。この成果により、限定的な例しかなかったルイス酸・塩基間の一電子移動反応に対しての構造的制約が一気に取り払われ、この分野の研究が一気に加速する可能性を開くことが出来た。実際に我々はその一例として、ボランの光触媒としての新たな機能を見出した。目的とするホウ素置換基の配位数変化によるラジカル中心の活性変化を検証するために、チイルラジカルの前駆体としてホウ素置換基を有するジスルフィドの合成を行った。このジスルフィドに紫外光を照射して反応系中でチイルラジカルを発生させ、これを分子内環化反応の触媒として用い、ホウ素の配位数変化とラジカルの活性変化の相関を評価した。その結果、ルイス塩基としてフッ化物イオンを添加した条件ではフッ化物イオン非存在下の条件と比較して触媒活性の向上が見られた。続いて、触媒量に対して添加するフッ化物イオンの当量を変化させていくと活性が変化し、触媒に対して3当量から5当量のフッ化物イオンを加えた条件下において最も活性が高くなることを見出した。このフッ化物イオンの添加量とホウ素の配位状態の関係を明らかにするために、触媒前駆体のジスルフィドに対してフッ化物イオンの当量を増やしながらホウ素NMR測定を行い、ホウ素の配位数変化と触媒活性との相関を明らかにした。また触媒周りの立体構造が異なる数種類の触媒を合成し、上と同様の分子内環化反応を検討したところ、触媒周りの立体構造が生成物の立体構造に影響を与えることを明らかにした。以上の結果は触媒上のホウ素置換基の配位数変化と触媒活性の相関を明らかにしたという当初の計画の仮説を強く支持する結果ではあるものの、ルイス塩基の有無によるラジカル触媒活性のオン・オフ制御にまでは至っていない結果である。そこで、ルイス塩基での非存在下での完全な触媒の失活を狙い、触媒周りを嵩高いボウル型置換基で覆った新たな触媒構造を設計し、その合成に取り組んだ。総収率が低いという課題は残っているものの、目的とする触媒前駆体のチオフェノールの合成に成功した。本年度はホウ素置換基を有するラジカル触媒前駆体を合成し、基質との当量反応においてホウ素の配位数変化をラジカル触媒活性の相関を明らかにする計画であったが、本年度中に触媒反応へ展開する段階まで進展した。特に触媒の反応機構解析において、触媒の基質との反応段階では4配位状態が有利であり、触媒の再生段階においては3配位状体が有利になる、という知見が得られたことは今後の反応設計において重要な指針となった。加えて、当初の計画にはなかった触媒周りの立体構造と反応生成物の立体構造の相関も明らかにしており、より高難易度の分子変換反応を実現できる可能性も見出したといえる。以上の理由から、本研究は当初の計画以上に進展していると評価している。ホウ素の置換基効果の転換に基づくラジカル種の反応活性の変化を検証すべく、種々のホウ素置換基とルイス塩基の組み合わせ、および反応温度や溶媒などの条件検討を行った。当初の目的としていた、ルイス塩基のホウ素置換基への配位の有無によるラジカルの反応性に違いが生じることは実証できたものの、その反応活性を明確にオン・オフできるほどの優位な差を見出すまでには至らなかった。しかしながら、反応条件の検討の過程で、非常に単純なトリアリールボランとルイス塩基であるアニリン誘導体間で光照射下において一電子移動反応が進行し、ルイスラジカルイオン対を形成することを発見した。この反応はボランがアニリン誘導体と複合体を形成し、かつ光照射下でのみ反応が進行するため、光照射という新たな条件が加わったものの、ルイス塩基の有無によりボランの反応性を変化させることに成功したといえる。このようなルイス酸・塩基間での一電子移動反応はこれまでにいくつかの例は知られていたものの、生じたカチオンラジカルが電子的あるいは速度論的に安定化されるような非常に特殊な例に限られており、光照射下においてより一般性の高いルイス酸・塩基間での一電子移動を可能にした本研究での発見により、この現象を利用した分子変換反応や触媒開発が一気に加速するものと期待される。実際に我々はこの一電子移動反応の機構解明に実験と理論化学計算の両面から取り組み、一電子移動反応が進行するためのルイス酸・塩基の構造と照射する光の波長の関係について詳細に明らかにした。加えて、この知見をもとにボランへの一電子移動を起点とする触媒的炭素ー炭素結合形成反応を達成し、ホウ素の光触媒としての新たな機能を見出すに至った。これらの成果は日本化学会第98回春季年会にて発表、また速報として専門誌に投稿、現在査読待ちの状況にある。

この成果により、限定的な例しかなかったルイス酸・塩基間の一電子移動反応に対しての構造的制約が一気に取り払われ、この分野の研究が一気に加速する可能性を開くことが出来た。実際に我々はその一例として、ボランの光触媒としての新たな機能を見出した。本年度の研究成果は、ホウ素の配位状態の変化が触媒反応の各素反応段階に与える効果についての知見は得られたものの、この研究の最終目標であるルイス塩基の添加をスイッチとする完全な触媒のオン・オフ機構の確立までには至っていない。そこで今後は、本年度すでに合成に着手している嵩高いボウル型置換基を有する触媒反応の開発に着手する。加えて、ルイス塩基非存在下での触媒の不活性化をねらいラジカルホウ素上に電子求引性置換基を導入し、不対電子のホウ素上への非局在化効果の増大を目指す。この触媒構造の立体効果と電子効果の両方を最適化するアプローチにより、理想的なラジカル触媒反応の実現に挑戦していく。また、今後はこのホウ素置換基によるラジカル触媒の制御機構をチイルラジカル以外のラジカルへの適用も行う。具体的にはこれまで炭素ー炭素結合反応に適用されてこなかったフェノキシラジカルへこのホウ素による触媒制御機構を適用することで前例のないフェノキシラジカルを触媒とする炭素ー炭素結合生成反応の達成を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
モンテカルロ法による局所場精密計算システムの開発研究

高エネルギー加速器における高電界加速構造内の微細表面欠陥は、その加速性能を制限してしまうことがある。近年のコンピュータ技術の進歩により、そのような欠陥付近の局所電場を数値的に計算できるようになってきた。しかし、空間離散化と決定論的アルゴリズムに基づく従来の方法では高い精度の計算が期待できない。本研究では、空間離散化を要しない確率・統計的な方法として、フローティング・ランダムウォーク法を用い、高い精度で局所場を求めることの出来る計算方法を検証・確立した。高電界高周波加速構造の内表面には必ず微細欠陥(機械加工によるバリ、接合面の不完全さから生じるギャップ、結晶構造由来の表面起伏等)が存在し、そこでの局所的電磁場の増大(増大係数)が加速性能を劣化させる主要な要因と成り得る。しかし、空間離散化に基づく従来の方法(有限差分法や有限要素法)では、そのような増大係数を計算することが困難であり、計算出来たとしても、計算精度を評価出来ない。フローティング・ランダムウォーク型モンテカルロ法では、空間離散化が必要なく、また、確率・統計的な手法であるため計算精度の評価が可能である。さらに、モンテカルロ法であることにより高い並列化効率が期待出来、アルゴリズム自体も単純なため、GPUアクセラレータに適している。前年度は静的な場を対象とし、GPU上で計算を行うための基本的なコードをCUDA Fortranで作成した。そのコードに関して、GPUボード2枚搭載の計算機サーバー1台構成にて性能試験を行った。当該年度には、計算機サーバー1台を追加し、イーサネット接続での高速化性能試験を行った。その結果、期待通りの性能向上が得られることが判明した。これにより、より複雑な形状への応用が可能となり、実際の加速空洞設計への応用に成功した。さらに、時間的に変動する高周波電磁場への拡張に繋がるヒントを得た。さらに、モンテカルロ法であることにより高い並列化効率が期待でき、アルゴリズム自体も単純なため、GPUアクセラレータに適している。まず、静的な場を対象として、GPU上で計算を行うためのアルゴリズムを構築し、CUDA Fortran言語にて計算コードを作成後、GPUボード2枚搭載の計算機サーバー1台構成にて基本的な性能の確認を行った。次に、2台構成にて並列度性能の実証を行った。また、より複雑な形状への適用や、実際の加速構造放電データ解析への応用も行った。最終年度には、時間的に変動する高周波電磁場への拡張を行うための理論形式を確立し、コードへの実装、及び、性能試験を行った。当該年度においては、静的な場における局所場の精密計算をGPU上で行うための計算コードをCUDA Fortranで作成し、GPUボード2枚搭載の計算機サーバー1台構成にて性能試験を行った。コードの検証として、無限にシャープなエッジを持つ形状に対する解析的な厳密解との比較を行い、10mmオーダーのサイズの空洞内の1μmサイズのエッジに対するフィールドを精密に計算可能であることを示した。また、期待した計算速度と並列化効率を得られることがわかった。さらに、実際の物理モデルに対する高精度の計算から、空間離散化を要する従来の方法の限界を超えた計算も行えることを確認した。応用として、高電界加速構造の設計において、新しい視点を与えた。2台の計算機サーバーを(一般家庭にも普及している)ギガビット・イーサネットにて接続して、期待通りの性能向上結果が得られた。また、実際の加速空洞設計への応用も行った。但し、Importance Samplingの導入までは行えなかった。局所場を計算するフローティング・ランダムウォーク型モンテカルロの計算コードの作成、そのGPU上での動作試験、及び、実際の物理モデルを用いた性能試験を行い、本研究の基幹部分を達成した。

Importance Samplingの導入や時間的変動のある高周波電磁場への応用等、シミュレーション・コードの完成度を高めるとともに、本コードを実際の加速空洞開発へ応用する。具体的には、既存の加速空洞を対象とした局所場計算と実験データとの比較、新しい加速空洞の設計への応用である。また、関連する実験データと本シミュレーション結果との相関を研究する。計算機サーバー2台構成(イーサネット接続)での高速化性能試験を行う。その他、Importanceサンプリングの導入等のアルゴリズム改善に取り組む。また、時間変動する高周波電磁場への拡張を行い、高周波の場合に問題となる表面電流の表皮効果の第一原理計算手法の確立を目指す。専用のコンピュータ及び周辺機器・関連ソフトウエアを購入し、シミュレーション結果、及び、実験データの整理・解析を行う。当該年度に2台目計算機サーバを予定していたよりも安価で購入できたため、当該年度に未使用額が発生した。当該未使用額は、次年度購入機器の高スペック化に使用する。計算機サーバー2台構成を構築するため、計算機サーバー1台とGPUボード2枚を購入する。当初の計画では、当該年度に購入した計算機サーバーは次年度購入予定のものより高スペックとする予定であったが、次年度購入予定のものを高スペックとすることに変更したため、当該年度に未使用額が発生した。当該未使用額は、次年度購入予定の計算機サーバーの高スペック化のために使用する。
感染症サベイランス事業における流行分析・予測支援システムの開発とその公開実験

本研究では、感染症サーベイランス事業のデータを活用し、医療機関における診療や住民の保健・予防に一層役立てるための総合的な保健情報システムの確立をめざしてきた。本年度の研究によりそのための基本的なノウハウを確立する事ができた。まず、感染症サーベイランス事業のデータに基づく流行状況の分析法、流行の予測法、予測も含めた分析結果の広報様式では、広島県の1983年から1995年までの13年間にわたる週報情報から、17種目の感染症について定点当たりの報告数のデータを時系列解析し、予測モデルを開発した。このモデルは、元データを対数変換し、トレンドと季節性を除去した後、自己回帰モデルを適用するタイプのものである。予測力の最も高い感染症では、決定係数(=R^2)が0.8以上となっている。次に、情報ネットワークとの接続を含む基本的な計算機システムでは、インターネットとの接続、ホームページの開設やデータ管理のための既存ソフトウェアの活用などについて検討した。この結果は、LANを介して、あるいは電話回線を通して、ネットワークと接続し、サーベイランス情報公開システムにアクセスし、情報を引き出すことが可能とするものである。今後、これらの基本的なノウハウを統合し、公開実験の実施も含めて、地域保健情報システムの一環として役立てる方向をめざしてゆきたい。また、ノートパソコン上にサーベイランスデータの管理と流行解析・予測システムを実現し、機動的に現場で役立てることも実現したい。
高度道路交通システムにおけるマルチメディア情報通信ソフトウェアに関する研究

自動車に移動計算機を搭載して,従来から行われているカーナビゲーションシステムのような道先案内情報だけでなく,自動車に関する,渋滞,環境汚染,事故などの様々な問題を解決するため,情報技術の面から統合的アプローチでその解決を図る,「高度道路交通システム(ITS)」が世界的規模で取り組まれて久しい.また,クルマ社会を中心にした情報化社会を目指したテレマティックスの展開などの模索が始まっている.これらの研究には,移動計算機を対象として,マルチメディア情報を効率的に取り扱えるソフトウェアおよび通信方式の研究が不可欠となる.最終年度である今年度は,下記の研究を行った.(1)アドホックネットワークにおけるルーティング方式の研究高度道路交通システムにおいて,中継基地局-自動車間は一種のアドホックネットワークと捉えることができ,その効率的なルーティング方式が重要となる.そこで,アドホックネットワークにおける効率的なルーティング方式の研究を行った.具体的には,1)消費電力を考慮したルーティング方式,2)信頼性の高いルーティング方式,について提案した.さらに,これらの提案方式をシミュレーションにより,既存方式と比較・評価し,提案方式の有効性を示した.(2)無線アドホックネットワークを用いた位置推定システムの研究全ての移動計算機に必ずしも,自身の位置を把握できる位置情報取得機器(GPS)が搭載されているとは限らない.すなわち,自身の位置を自ら正確に把握できるGPSが搭載されている移動計算機と,搭載されていない移動計算機が混在する場合が考えられる.このような状況においても,GPSが搭載されていない移動計算機が自ら自身の位置情報を把握できれば,マルチメディア情報サービスの応用分野の飛躍的拡大が期待できる.そこで,GPSが搭載されていない移動計算機が,GPSが搭載されている移動計算機と通信することにより,自身の位置情報を推定できる位置推定方式を提案した.さらに,シミュレーションを用いて,提案方式を評価し,その有効性を示した.自動車に移動計算機を搭載して,従来から行われているカーナビゲーションシステムのような道先案内情報だけでなく,自動車に関する,渋滞,環境汚染,事故などの様々な問題を解決するため,情報技術の面から統合的アプローチでその解決を図る,「高度道路交通システム(ITS)」が世界的規模で取り組まれて久しい.また,クルマ社会を中心にした情報化社会を目指したテレマティックスの展開などの模索が始まっている.これらの研究には,移動計算機を対象として,マルチメディア情報を効率的に取り扱えるソフトウェアおよび通信方式の研究が不可欠となる.最終年度である今年度は,下記の研究を行った.(1)アドホックネットワークにおけるルーティング方式の研究高度道路交通システムにおいて,中継基地局-自動車間は一種のアドホックネットワークと捉えることができ,その効率的なルーティング方式が重要となる.そこで,アドホックネットワークにおける効率的なルーティング方式の研究を行った.具体的には,1)消費電力を考慮したルーティング方式,2)信頼性の高いルーティング方式,について提案した.さらに,これらの提案方式をシミュレーションにより,既存方式と比較・評価し,提案方式の有効性を示した.(2)無線アドホックネットワークを用いた位置推定システムの研究全ての移動計算機に必ずしも,自身の位置を把握できる位置情報取得機器(GPS)が搭載されているとは限らない.すなわち,自身の位置を自ら正確に把握できるGPSが搭載されている移動計算機と,搭載されていない移動計算機が混在する場合が考えられる.このような状況においても,GPSが搭載されていない移動計算機が自ら自身の位置情報を把握できれば,マルチメディア情報サービスの応用分野の飛躍的拡大が期待できる.そこで,GPSが搭載されていない移動計算機が,GPSが搭載されている移動計算機と通信することにより,自身の位置情報を推定できる位置推定方式を提案した.さらに,シミュレーションを用いて,提案方式を評価し,その有効性を示した.本研究の目的は,高度道路交通システムにおける効率的なマルチメディア情報通信方式を確立することにある.初年度である今年度は,具体的には,以下の研究を行った.1)移動経路情報を利用した路車間通信方式の研究基地局から車にマルチメディアデータを送信するための効率的な通信方式の研究を行った.具体的には,車は予めその移動経路が予測できることに着眼して,移動先の基地局に予めマルチメディアデータを送信しておく通信方式を提案し,その有効性をシミュレーションにより示した.2)階層型データ構造に基づく効率的なデータ配信方式の研究マルチメディアデータは,多くの人が欲する共通データと,個人によって欲するデータが異なる個別データに分かれることがある.このように,データは,共通データと個別データなど,階層構造になっていることが多い.そこで,この階層構造に着眼して,共通データをブロードキャスト,個別データをオンデマンド方式で配信する効率的な通信方式を提案し,検討を加えた.3)情報発信通信基盤システムソフトウェアの研究車に搭載されている情報機器を含めて,移動計算機から積極的にサービス提供を行うための枠組みを与える基盤通信ソフトウェアの研究を行った.本年度は,設計を行った.本研究の目的は,高度道路交通システムにおける効率的なマルチメディア情報通信方式を確立することにある.本年度は,下記の研究を行った.(1)情報通信プロトコルの研究アドホックネットワークを対象として,移動計算機の消費電力を軽減する通信方式を研究した.2種類の方式を提案した.1つ目の方式は,ノードからの無線送信出力の消費電力量は,距離の3乗に比例するので,極力近いノード経由でルーティングするものである.