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朝鮮出兵期における諸大名の動向およびその領国に関する基礎的研究

上記研究課題のもと、(1)朝鮮における諸大名の動向、(2)より詳細な慶長の役の実証研究、(3)兵站諸物資輸送の実態解明、(4)水軍の動向に関する実証分析、などを研究の柱と想定して研究を開始した。具体的には東京大学史料編纂所、国立公文書館内閣文庫、慶應義塾図書館、京都大学研究博物館、愛知県史編纂室、山口県文書館、広島県立文書館、香川県立歴史博物館などの諸機関で史料調査を実施。つぎのような成果を得るに至った。(1)については史料収集、分析に多くの時間を費やすこととなり、その成果は本報告書にも「史料」として掲載することができた。(2)については、今後の課題として、次に説明する。本報告書の「研究」を参照されれば、明らかな様に(3)は最も成果のあがった部分である。また、ここでの検討を通じて、前線で戦闘をおこうな将兵のみでなくではなく、後衛の将兵や奉行衆が果たした役割についても、多くの知見を得ることができた。戦後の関連書研究はもとより池内氏の研究と比しても、本研究の特徴と見なすことができよう。(4)についての直接的な成果は学会での口頭発表のみにとどまるが、(3)との関連で史料分析はなかりの程度進展をみせた。しかしながら、研究の方法が細かな年紀比定をともなう史実の確定を基礎とするため、朝鮮出兵(木陸侵攻)の準備段階から、時間軸に従って作業を進めて行かざるを得ず、結果的に論文というかたちで成果を残せたのは文禄の大役の後半期までであり、慶長の役期については、若干の関連史料を収集するにとどまった。今後何らかのかたちで研究を継続し、課題分析を深化させたい。平成12年度は当初の研究計画に従って、まづ刊行された基礎史料集の収集・分析を中心に実施した。具体的には島津家文書・毛利家文書・小早川家文書・吉川家文書などの『大日本古文書』や『鹿児島県史料・旧記雑録』および、『萩藩閥閲録』などである。また、研究書についても『文禄・慶長役における被虜人の研究』『朝鮮役水軍史』といった基本図書を充実させ、研究課題の具体化をすすめた。その一方で国立公文書館・東京大学史料編纂所・京都大学博物館などの史料保存利用機関に調査を展開し、全国的なレヴェルでの史料状況を確認した。その結果、大陸侵攻・朝鮮出兵の主力であったにも関わらず、比較的研究史の薄い毛利氏を当面の研究課題に据えることとした。ちなみに、いま一つの研究課題たる出兵期の水運・水軍にも毛利氏は密接に関わっており、そうした意味でも格好の研究対象と位置づけることが出来る。これをうけて、毛利家関係史料を大量に持つ山口県文書館、および『広島県史』の編纂資料を引き継いだ広島県文書館などに出向き、双方の館蔵史料の様態、あるいは山口・広島両県における関係資料の情報収集などをすすめた。国立公文書館・東京大学史料編纂所・山口県文書館などでは適宜、史料の採録を行ってきたが、もとより充分なものではない。平成13年度以降は、これらの諸機関に吉川氏の関係資料を有する岩国市の岩国徴古館などを調査対象地に加えつつ、さらに密度の高い調査をすすめ、研究課題の達成に努めたい。今年度の調査で確認および採訪を終えた史料としては東京大学史料編纂所所蔵の諸記録・古文書、国立公文書館内閣文庫の諸記録、京都大学所蔵の毛利氏関係文書および朝鮮出兵期の『編年文書』、国立国会図書館所蔵の諸資料、岡山県成羽町の山崎家文書、福岡県大牟田市の立花家文書などがある。このうち、東大史料所蔵の諸記録・古文書を中心に、出兵期の輸送を担当した寺沢正成の役割を見直し、途中経過を交通史研究会大会で報告し、まとまった成果の前半部分については『交通史研究』誌上に発表した。

後半部分についても次年度しかるべき学術雑誌への掲載を考えている。山崎家文書は写しではあるが、文禄の役に際して対馬を警備し、物資・兵員の補給にもかかわった山崎家盛の関係資料であり、この史料群によって補給中継地の機能等がかなり克明にしることができる。次年度中には何らかのかたちで成果を公刊したい。立花文書では秀吉が高橋統増に充てた朱印状の写しを見いだすことができた。これらは正本の存在を前提とした上質なもので、その大半が朝鮮出兵期の未見文書である。1.今年度は東京大学史料編纂所、徳島県立図書館・徳島市立徳島城博物館・天理大学天理図書館等で古文書・古記録の調査をおこなった。史料編纂所では前年度に引き続き吉川家譜などの中国地方、および四国関係の史料を中心に収集をおこなった。また天理図書館では、朝鮮出兵の兵站補給などに関わった山中長俊関係の古文書を採訪した。2.前年度に採訪した岡山県成羽町の山崎家文書に依拠して、文禄二年の晋州城攻略戦やその後の撤兵状況などに新知見を得、「「対馬」からみた文禄の役」を公刊。また「豊臣政権の大陸侵攻と寺沢正成」(『交通史研究』誌掲載)につづく部分を「文禄年間正月十六日付秀吉朱印状の年紀をめぐって」として脱稿し、『日本歴史』誌に投稿した。3.「文禄年間正月十六日付秀吉朱印状の年紀をめぐって」では引き続き朝鮮出兵を通史的に分析していく上でのキィパーソンである寺沢正成の動向を細かに跡づけていく作業をおこなった。この過程でかなりの無年号文書について年紀の比定が進んだ。また、史料編纂所や徳島県の調査等を通じ、従来ほとんど研究のなかった四国勢の動きについてもかなりの程度具体的な把握が可能となった。4.以上今年度までの調査・研究によって文禄の役期の史実確定は格段に進んだ。その一方で水軍関係や慶長の役期の分析がいまだ十分出来なく、今後はこれらについての重点的な取り組みが必要となる。1、平成15年度は科学研究費補助金交付の最終年度にあたるため、本研究の総括をおこなった。具体的には、年度当初に研究成果報告書の構成を考え、収録対象となる論稿の整理、史料の選定・翻刻を進めていくことにした。これまでの具体的研究成果としては、岡山県成羽町の山崎家文書を中心に考察を加えた「「対馬」からみた文禄の役」、および朝鮮出兵期にキィパーソンとして活動した寺沢正成のモノグラフを発表しているが、本年度はこれらの論稿をより完全なものとすることを研究の主軸とした。2、史料調査については、総括的な意味合いから東京大学史料編纂所を中心として進め、国立公文書館(内閣文庫)、慶応義塾大学図書館などに補充的な調査をおこなった。一連の成果は成果報告書に収録する三編の史料としても結実したと考えている。3、具体的な研究成果としては、『日本歴史』誌に単著「文禄期発給秀吉朱印状の年紀再考」を掲載し、また福岡大学で開催された七隈史学会第五回で「豊臣政権の『船手』『船方』について」という口頭報告をおこなった。朝鮮出兵における水軍の動き、働きについて具体的な論文を執筆するという作業にはいたらなかったが、国内統一期から朝鮮出兵期に及ぶ時期について、豊臣政権が組織した「船手」「船方」について一定の理解を得ることができた。4、以上、今年度の調査・研究をふくめ、これまでの成果によって豊臣政権のおこなった朝鮮出兵について、史実確定は格段に進んだ。しかしながら、課題も多く残っており、それらについては今後の研究に委ねたい。
二酸化炭素を用いる新しい有機反応と新規高分子合成

二酸化炭素の化学的な回収、利用は環境、資源問題につながる重要な分野である。これまでに知られている二酸化炭素を用いた有機反応には第一級、第二級アミンとの反応によるカルバミン酸アンモニウム塩の生成が知られているが、第三級アミンと二酸化炭素が直接反応する例は報告されていない。そこで本研究では第三級アミンを用いた二酸化炭素の新規トラップ反応の開発を目的とした。各種の第三級アミンとの反応の検討により、N.N.N'-トリアルキルアミジンが二酸化炭素と反応し双性イオンを与えることを見出した。さらに、生成した双性イオンは加熱により二酸化炭素を脱着し原料のアミンに戻り、可逆的に二酸化炭素をトラップ、脱着出来ることが分かった。アミジン類による二酸化炭素トラップ系を高分子材料へ応用することを目的に、側鎖にアミジン構造を有するポリマーを合成し、その二酸化炭素トラップ挙動について検討を行った。アミジン構造を持つポリマーと二酸化炭素の反応を溶媒中で行ったところ、低分子の場合と同様に効率良く二酸化炭素をトラップできることが分かった。さらに材料への応用を見据え、固相での二酸化炭素トラップ反応について検討した結果、アミジン構造を持つポリマーは固体状態でも二酸化炭素をトラップできることが分かった。また本ポリマーは良好な成膜性を有していたため、ポリマーフィルムを作成し同様に二酸化炭素との反応を検討したところ、ポリマーがフィルム状であっても反応が進行することが分かった。さらに、ポリマーフィルムについて反応の可逆性について検討したところ、加熱により二酸化炭素の脱着反応が進行し、可逆的に二酸化炭素をトラップできることが分かった。以上のことから、アミジン構造を持つポリマーはリサイクル性を有する二酸化炭素トラップ材料としての応用が期待され、現在工業化に向けてさらなる展開を検討中である。これまで二酸化炭素と第三級アミンとの直接的な反応は知られていなかったが、我々は各種の第三級アミンとの反応により、二酸化炭素と直接反応する第三級アミンであるN,N.N'-トリアルキルアミジンを新しく見出し、その基礎的データの収集(IR spectrum,elemental analysis)により双性イオンが生成することを明らかにした。この双性イオンは第一級および第二級アミンとの反応では得られない化合物であり、従来の第ー級、第二級アミンのカルバミン酸塩生成による二酸化炭素のトラップよりも、脱着が容易に効果的に行える。特に二酸化炭素の脱離の際、65°Cという少ない熱量で行える(カルバミン酸塩の場合100°C>)。さらに二酸化炭素の脱着で大きく物性が変化するため高分子に応用することにより効果的な二酸化炭素トラップ剤としてだけでなく、物性を可逆的に変化させ得る液晶材料、光学活性材料としての応用が今後、期待される。またトラップされた二酸化炭素は活性化されており、反応性の低い二酸化炭素を有用な有機化合物へと固定化することも可能であり、現在検討中である。これまでの二酸化炭素のトラップおよび合成反応はいかにトラップおよび合成反応に適用するかに留まり、個別の技術を部分的に評価している。そのため、反応自体は効率よいが、その原料合成に多大な労力を要するものなどが多い。その点、我々の研究は、簡単で安価な有機化合物で容易に二酸化炭素のトラップおよび活性化が行えるトータルな視点から効率の良い二酸化炭素利用法といえる。さらにその応用展開の幅広い可能性からも、工業化に向けて高いポテンシャルを持つ研究といえ、現在さらなる展開を検討中である。これらの観点から我々は二酸化炭素と第三級アミンの反応に着目し、各種の第三級アミンとの反応の検討により、N, N, N'-トリアルキルアミジンが二酸化炭素と反応し双性イオンを与えることを見出している。

さらに、生成した双性イオンは加熱により二酸化炭素を脱着し原料のアミンに戻り、可逆的に二酸化炭素をトラップ、脱着出来ることを見出している。平成14年度では、この新しく見出したアミジン類による二酸化炭素トラップ系を高分子材料へ応用することを目的に、測鎖にアミジン構造を有するポリマーを合成し、その二酸化炭素トラップ挙動について検討を行った。アミジン構造を持つポリマーとに酸化炭素の反応を溶媒中で行ったところ、低分子の場合と同様に効率良く二酸化炭素をトラップできることが分かった。さらに材料への応用を見据え、固相での二酸化炭素トラップ反応について検討した結果、アミジン構造を持つポリマーは固体状態でも二酸化炭素をトラップできることが分かった。また本ポリマーは良好な成膜性を有していたため、ポリマーフィルムを作成し同様に二酸化炭素との反応を検討したところ、ポリマーがフィルム状であっても反応が進行することが分かった。さらに、ポリマーフィルムについて反応の可逆性について検討したところ、加熱により二酸化炭素の脱着反応が進行し、可逆的に二酸化炭素をトラップできることが分かった。以上のことから、アミジン構造を持つポリマーはリサイクル性を有する二酸化炭素トラップ材料としての応用が期待され、現在工業化に向けてさらなる展開を検討中である。
アクティブ遮音壁を用いた患者負担軽減のための病室内の能動音響制御

パーティションに能動音響制御ユニットを組み合わせたアクティブ遮音壁の遮音性能向上について研究を行った.騒音源移動時に制御効果が悪化する問題に対し,制御中に騒音の入射方向を推定し,制御器内に保存している音響特性を入射方向に適したものに切り替えることで制御効果を改善した.また,フィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせることで制御領域が拡大することをシミュレーションにより確認したパーティションに能動音響制御ユニットを組み合わせたアクティブ遮音壁の遮音性能向上について研究を行った.騒音源移動時に制御効果が悪化する問題に対し,制御中に騒音の入射方向を推定し,制御器内に保存している音響特性を入射方向に適したものに切り替えることで制御効果を改善した.また,フィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせることで制御領域が拡大することをシミュレーションにより確認した病室内の騒音レベルは通常の居住空間よりも低いが,それによる入院患者の精神的・身体的負担は健常者に比べて深刻な問題となる.この問題に対し,オフィスなどで使用されるパーティションに能動音響制御システムを組み合わせたアクティブ遮音壁を作成し,ベッド上で過ごす患者の頭部周辺の騒音低減を行う.本年度は以下の項目について実施した.1.マイクロホン移動装置を用いて,1.2m×1.2mのパーティションの遮音効果を測定した.オクターブバンド分析を行った結果,中心周波数2kHz以下の周波数帯域において,周波数が低くなるにつれて回折音による影響により制御領域が狭くなることを確認した.このことから,能動音響制御で制御対象とする周波数帯域を2kHz以下とした.2.制御点である患者の頭部近傍に誤差マイクロホンを配置することを避けるため,適応アルゴリズムに仮想マイク法を採用した.誤差マイクロホンをパーティションに取り付けた制御音源から10cm離れた位置に配置し,制御点を患者の頭部位置に仮定した,パーティションから70cm離れた位置とした.無響室内で実験を行った結果,制御点において有効な制御効果が得られた。これにより制御中に患者の耳位置に誤差マイクロホンを配置することによる精神的負担の軽減が期待できる.3.騒音の入射方向によらず制御可能な仮想マイク法を提案した.従来の仮想マイク法では騒音源位置が変化する音場では制御効果が悪化する問題がある.それに対し,複数のマイクロホンで取得した騒音信号の相互相関を求めることで騒音の入射方向を推定し,入射方向によってコントローラに与える仮想誤差推定フィルタを変更して制御を行う.第1段階として,平面上を騒音源が移動すると仮定し,無響室内においてパーティション上に配置した2つのマイクロホンによって騒音の入射方向を推定して制御を行った.その結果,制御中に入射方向が変化しても制御可能であることを確認した.病室内の騒音レベルは通常の居住空間よりも低いが,それによる入院患者の精神的・身体的負担は健常者に比べて深刻な問題となる.この問題に対し,オフィスなどで使用されるパーティションに能動音響制御システムを組み合わせたアクティブ遮音壁を作成し,ベッド上で安静にしている患者の頭部周辺の騒音低減を行う.本年度は以下の項目について実施した.1.1350×850×650mmの直方体で一方に窓のある病室を模擬した縮小モデルを用いて,反射や共鳴のある音場での仮想マイク法による騒音低減を試みた.騒音が病室外部から入射することを想定し,騒音源はモデル外部に配置した.このような音場では,仮想マイク法で用いる制御位置の信号を推定するフィルタ(仮想誤差推定フィルタ)をFIR型にした場合,フィルタ長を長くする必要があり,計算負荷が多くなったが,IIR型フィルタを用いた結果,計算負荷を少なくすることができ,また,FIR型では制御不可能な共鳴周波数での制御効果も得られた.2.仮想マイク法を用いて制御を行う場合,仮想誤差推定フィルタは騒音の入射方向により変化するために騒音源が移動すると制御効果が悪化する.その問題に対し,騒音源位置を複数のマイクロホンを用いることで検出できるという仮定のもと,その位置情報から幾何学的に求められる仮想誤差推定フィルタを用いて制御を行った.その結果,騒音源から直接到達する音に対して,フィルタの事前同定をせずに制御効果が得られることを確認した.3.フィードフォワード制御で用いる参照信号をフィードバック制御に利用するハイブリッドANCユニットを作製し,1つのユニットを用いた制御実験を行った.その結果,1/3オクターブバンドレベルで中心周波数800Hz以下の帯域ではフィードフォワード制御のみの場合より,12dBの騒音低減効果が得られた.今後,このユニットをパーティションに複数取り付けることでより大きな制御効果が得られることが予想される.病室内の騒音による入院患者の精神的・身体的負担を軽減するために,オフィスなどで使用されるパーティションに能動音響制御システムを組み合わせた能動遮音壁を作成し,ベッド上で安静にしている患者の頭部周辺の騒音低減を行う.本年度は以下の項目について実施した.1.1.0×1.0mのパーティション上部に5つのフィードバック(FB)制御ユニット,制御点側の面に1つのフィードフォワード(FF)制御ユニットを配置したハイブリッド能動遮音壁を作成した.このとき,FF制御に用いる参照信号は中央に配置したFB制御ユニットの誤差信号から推定した.また,FF制御には仮想マイク法を用いることで制御中に誤差マイクを必要とせず,制御スピーカ・マイクロホンをパーティションと一体にした.1kHz以下の白色雑音に対する制御シミュレーションを行った結果,ハイブリッド能動遮音壁ではFF制御のみの場合と比較して,制御点より離れた位置で13dBの制御効果の向上がみられた.2.入院患者のプライバシー確保のためにベッド周辺にパーティションをコの字型に配置することが考えられる.

このような半閉空間音場の問題点とパーティションを能動遮音壁にした場合の制御手法について検討した.まず半無響室における実験により,コの字型に配置したパーティション内部の音響エネルギーは複数の周波数においてピークを持つことが分かった.この結果と境界要素法を用いた解析値および波動方程式から求めた共鳴周波数の理論値を比較した結果,モードが生じる音場であることを確認した.そこで,能動遮音壁を用いたアクティブモード制御を提案し,シミュレーションを行った結果,複数の制御音源を用いることで共鳴周波数において有効な制御効果が得られることが分かった.また,これら制御音源配置の決定方針として,制御音の伝達特性ベクトルの線形独立性を用いることが有効であることを確認した.病室を模擬した縮小モデルを用いて,反射や共鳴のある音場で仮想マイク法を用いて制御を行う場合,仮想誤差推定フィルタをIIR型にすることが計算負荷や制御性能の面で有効であることが分かった.また,騒音源位置を検出することで,仮想誤差推定フィルタの事前同定をせずに,幾何学的にある程度の精度で制御位置の信号を算出でき,騒音源から直接到達する音を制御できることを確認した.24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究では,仮想誤差推定フィルタの事前同定をせずに騒音源から直接到達する音を制御する可能性を得られたが,病室内の騒音低減を考えた場合,反射や共鳴の影響を考慮したフィルタを求める必要がある.そのため,今後は騒音源位置に対する事前同定点を削減し,事前同定点以外では補間を用いて精度よくフィルタを同定する方針で研究を進める.また,当初の目的に無かったが,フィードバック制御とフィードフォワード制御を組み合わせたハイブリッドANCユニットの有効性を基礎実験によって確認できた.今後は複数のハイブリッドANCユニットをパーティションに取り付けたアクティブ遮音壁を作製し,その制御効果を確認する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
能動素子集合系に対する非線形動力学的アプローチとその生体リズム現象解明への応用

1.研究内容および成果能動素子集合系の統計力学の建設にあたり,熱平衡系における多体現象としての相転移の概念を拡張して,より一般に非平衡開放系での相転移現象を調べることを主な目的としている.モデルとしてフォッカープランクダイナミックスを基礎とした無限粒子確率システムをとりあげ,そこにおいて中心的役割を演じる非線形フォッカープランク方程式の分岐現象を考察することにより,ミクロ(ゆらぎ)とマクロ(オーダーパラメータ)な物理量の関係を確率過程論の立場から議論した.もとになる確率システムは2種類に大別されるが,まず熱平衡系とのアナロジーがよく成り立つポテンシャル系ではその動的性質をほぼ完全に理解することができた.すなわちH-定理を核とした解析による分岐の安定性,プリゴジンらのエントロピー生成に関する法則,およびゆらぎの臨界現象等の議論を明快に行なうことができた.もう一つのタイプである非ポテンシャル系では,アトラクターとしてリミットサイクルやカオスが生じてくるが,そのためシステマティックな解析は前者のケースに比べはるかに難かしいものとなる.しかし一般性を失なわずして典型的である例に対して解析を行なうことができ,非線形フォッカープランク方程式のホップ分岐という新しいタイプの相転移を見出すとともに分岐に伴なう臨界異常等を明らかにすることができた.2.今後の展開(1)能動素子を構成する格子の空間次元と「新しいタイプの相転移」の関係(2)リミットサイクル系等の場合に,ゆらぎ及びエントロピー生成はどのように表現されるか.以上の二点を中心に今後本研究を続けてゆくつもりである.1.研究内容および成果能動素子集合系の統計力学の建設にあたり,熱平衡系における多体現象としての相転移の概念を拡張して,より一般に非平衡開放系での相転移現象を調べることを主な目的としている.モデルとしてフォッカープランクダイナミックスを基礎とした無限粒子確率システムをとりあげ,そこにおいて中心的役割を演じる非線形フォッカープランク方程式の分岐現象を考察することにより,ミクロ(ゆらぎ)とマクロ(オーダーパラメータ)な物理量の関係を確率過程論の立場から議論した.もとになる確率システムは2種類に大別されるが,まず熱平衡系とのアナロジーがよく成り立つポテンシャル系ではその動的性質をほぼ完全に理解することができた.すなわちH-定理を核とした解析による分岐の安定性,プリゴジンらのエントロピー生成に関する法則,およびゆらぎの臨界現象等の議論を明快に行なうことができた.もう一つのタイプである非ポテンシャル系では,アトラクターとしてリミットサイクルやカオスが生じてくるが,そのためシステマティックな解析は前者のケースに比べはるかに難かしいものとなる.しかし一般性を失なわずして典型的である例に対して解析を行なうことができ,非線形フォッカープランク方程式のホップ分岐という新しいタイプの相転移を見出すとともに分岐に伴なう臨界異常等を明らかにすることができた.2.今後の展開(1)能動素子を構成する格子の空間次元と「新しいタイプの相転移」の関係(2)リミットサイクル系等の場合に,ゆらぎ及びエントロピー生成はどのように表現されるか.以上の二点を中心に今後本研究を続けてゆくつもりである.熱平衡系における相転移の概念を拡張して、一般に非平衡系での相転移現象を研究する目的で、確率システムをとりあげ、分岐現象をあらわす確率モデルを構成し、その分岐現象にともなう系の動的な性質や異常性について研究を行なった。熱平衡系における相転移が熱力学的極限でのみ起こることに対応して、非線形確率微分方程式の無限結合系を扱かうことより様々な種類の分岐現象のおこることが明らかになった。大別すると2種類に分類されるのであるが、一つは熱平衡系の相転移と最も類似点があると考えられる、ポテンシャル系であり、分岐に伴なって生じる各エルゴーディク・コンポーネントが固定点型となるものであって他の一つはリミット・サイクル等の振動型のアトラクターを伴うより複雑で、一般には熱平衡系ではみられず生体系等の開放系においてみられるタイプの分岐現象である。第一の型のものは、対称性の破れに相当した相転移であり、ポテンシャルの形と相転移の型(一次,二次,及びその混合等)の関係等について明らかにすることができた。具体的には平均場無限粒子系確率過程モデルを記述する非線形フォッカー・プランク方程式の示す分岐現象をそれに伴う安定性の問題及びゆらぎの問題の二点からとらえて解析を行なった。安定性については、H-定理が中心的役割を果し、リヤプノフの第二の方法といわれる非線形安定性解析を行なうことができた。この方法はプリゴゲン達の研究により発展した非平衡系熱力学と深い関連をもつものであり、系が平衡へ近接する過程についての知見が得られたことになるものである。ゆらぎに関しては、揺動散逸定理の成立を証明し、これを用いて、オーダーパラメータゆらぎのスペクトラム,緩和時間の臨界異常等について多くの情報を得ることができた。
消化器眼(特に胃癌)の転移・形態に関する遺伝子の解析

消化器癌における転移に関する遺伝子を同定するには、これらの遺伝子が多く発現されている群(腫瘍組織)とほとんどされていない群(正常組織)間での、cDNA subtraction methodを行う事が最も有用である。そこでわれわれは、外科臨床材料をcDNA subtraction methodで解析し、消化器癌の形態と転移形式を規定する各々の遺伝子を見出し、双方の関係を明らかにすることを目的として本研究を施行中である。平成5年度は外科材料の収集、total RNAの抽出、cDNA libraryの作製を行った。1)MMP7についてMMP7は腫瘍間質や基底膜の主構成成分であるラミニン、ファイブロネクチンや一部のコラーゲン等を基質とする金属プロテアーゼでMMPファミリーの中で最小のものである。われわれはMMP7が大腸癌では病期の進行に有意に相関する事をNorthern blotを用いて明らかにした(Cancer 75: 1516-1519, 1995)。また胃癌ではreverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR)法を用いた検索で、発現の強い症例は深達度が深く、リンパ管や静脈内浸潤が強いことを明らかにし、悪性度規定因子の一つとなる事を示した(Gut, in press)。また食道癌におても同様の傾向を認めた(投稿準備中)事はMMP7が広く消化器癌の浸潤に関わっている事を示すものと考えている。一方本遺伝子を用いたアンチセンス療法の治療応用についても検索を開始した。2)a6インテグリンについて肝臓癌と非癌肝組織より抽出したmRNAを用い、differential display法で同定した。臨床材料を用いた検索では、肝癌の組織形態に強く関与していることをが示された(Hepatology 22: 1447-1455, 1995)。食道癌・胃癌・大腸癌についても同遺伝子発現の意義を検索中である。以上特に2つの注目すべき遺伝子の同定とその意義について検索できた。今後更に研究を推進するとともに、治療応用への具体的実現を目指したい。そこでわれわれは、外科臨床材料をcDNA subtraction methodで解析し、消化器癌の形態と転移形式を規定する各々の遺伝子を見いだし、双方の関係を明かにすることを目的として本研究を企画した。平成5年度は外科材料の収集、total RNAの抽出、cDNA libraryの作製を行なった。1.外科的に切除した臨床材料より腫瘍組織の一部と正常組織の一部を採取し-80°Cで保存した。現在までに、約20種類のcloneを抽出している。数種類についてはpreliminaryにDNA sequenceを決定したが、この中の一つはmatrix metalloproteinase(MMP7)とhomologyを有している事が明かになったので、現在このgeneについて解析中である。また、他の1つのgeneとしてelongation factor 1-gammaについて、腫瘍と正常における発現の差を明かにした。今後は、この遺伝子についても更に解析をすすめる予定である。

そこでわれわれは、外科臨床材料をcDNA subtraction methodで解析し、消化器癌の形態と転移形式を規定する各々の遺伝子を見出し、双方の関係を明らかにすることを目的として本研究を施行中である。平成5年度は外科材料の収集、total RNAの抽出、cDNA libraryの作製を行った。消化器癌の転移や形態などの特徴を規定する遺伝子を同定するために、腫瘍組織と正常組織で発現差の著しい遺伝子をmessenger RNA (mRNA)レベルで検索した。対象は食道癌・胃癌・大腸癌・肝癌で各々の腫瘍組織のmRNAと正常組織のmRNAをcDNA subtranction library法またはdifferential display法で比較した。その結果プロテアーゼの一種であるmatrix metalloproteinase 7 (MMP7)とインテグリンの一種であるintegrin α6の遺伝子を同定できた。1)MMP7についてMMP7は腫瘍間質や基底膜の主構成成分であるラミニン、ファイブロネクチンや一部のコラーゲン等を基質とする金属プロテアーゼでMMPファミリーの中で最小のものである。われわれはMMP7が大腸癌では病期の進行に有意に相関する事をNorthern blotを用いて明らかにした(Cancer 75:1516-1519, 1995)。また胃癌ではreverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR)法を用いた検索で、発現の強い症例は深達度が深く、リンパ管や静脈内浸潤が強いことを明らかにし、悪性度規定因子の一つになる事を示した(Gut, in press)。また食道癌においても同様の傾向を認めた(投稿準備中)事はMMP7が広く消化器癌の浸潤に関わっている事を示すものと考えている。一方本遺伝子を用いたアンチセンス療法の治療応用についても検索を開始した。2)α6インテグリンについて肝臓癌と非癌肝組織より抽出したmRNAを用い、differential display法で同定した。臨床材料を用いた検索では、肝癌の組織形態に強く関与していることが示された(Hepatology 22:1447-1455, 1995)。食道癌・胃癌・大腸癌についても同遺伝子発現の意義を検索中である。以上本年度は特に2つの注目すべき遺伝子の同定とその意義について検索できた。今後更に研究を推進するとともに、治療応用への具体的実現を目指したい。
飲酒が膵臓に与えるダメージの個人差;膵臓CFTR遺伝子転写調節機構の影響

アルコール性慢性膵炎患者65人、特発性慢性膵炎患者23人、健常人118人を対象に、CFTR遺伝子のプロモーター領域の遺伝子解析を行った。その結果、4つの変異および多型が見つかった。その内、-790Δtはアルコール性慢性膵炎患者にのみ3例見られ、疾患との関連が示唆された。変異の部位は転写調節因子FOXD3(HFH-2)の結合配列モチーフを持ち、このことが遺伝子発現量に影響している可能性が考えられる。CFTR遺伝子の多型とアルコール性慢性膵炎との関連およびその分子機構の解明を行うため、アルコール性慢性膵炎患者65人、健常人100人を対象に末梢血より抽出したDNAを用いて遺伝子解析した。既に翻訳領域の解析は終了しているため、CFTR遺伝子の転写活性に影響を及ぼすと推定される領域(プロモーター領域を含む;翻訳領域の上流約2kb)の解析を行った。その結果、これまでに世界でも報告のない変異-1523G/Aが患者群に1例、-790delTは患者群にのみ3例見つかった。-895T/Gのアレル頻度は健常群で46.9%、患者群で50.7%、125G/Cのアレル頻度は健常群で6.3%、患者群で5.2%であった。それぞれのハプロタイプは、各種多型を持つ患者の遺伝子をpGL4ルシフェラーゼレポーターベクター(プロメガ)にクローニングし、シーケンサーにて配列を確認した。その結果、-895Gと125Cは同一アレル上にあることがわかった。また、-790delTは-895Tと同一アレル上にあることがわかった。コントロールとしては、野生型の配列を持つ遺伝子を組み込んでコンストラクトを作成した。CFTR遺伝子のプロモーター領域の多型が転写活性に及ぼす影響を測定するために、膵導管細胞由来の培養細胞にコントロールのルシフェラーゼレポーターコンストラクトをトランスフェクションし、ルミノメーターを用いてルシフェラーゼアッセイを行い基準となる活性値を得た。現在、各ハプロタイプのルシフェラーゼレポーターコンストラクトを同細胞にトランスフェクションし、測定値を基準値と比較検討しているところである。膵導管細胞に発現するイオンチャネルCFTR (Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)の遺伝子発現調節とアルコール性慢性膵炎との関連を明らかにするため、慢性膵炎患者88人(アルコール性65人、特発性23人)、健常人118人を対象に、CFTR遺伝子のプロモーター領域(翻訳領域の上流約2kb)の解析を行った。その結果、-1523に位置する塩基グアニン(g)がアデニン(a)に変異した-1523g/aは患者群にのみ1例(アレル頻度0.Ol)、-895に位置する塩基チミン(t)がグアニン(g)に変異した多型-895t/gは患者群で87例(アレル頻度0.49)、健常群で109例(アレル頻度0.46)、-790に位置する塩基チミン(t)が欠損した変異-790△tは患者群にのみ3例(アレル頻度0.02)、125に位置する塩基グアニン(g)がシトシン(c)に変異した多型125g/cは患者群でホモ接合対の1例を含む13例(アレル頻度0.07)、健常群で13例(アレル頻度0.06)であった。この中で-790△tは3例ともアルコール性慢性膵炎患者群に見つかったため、疾患に関連する可能性があると考え、付近の塩基配列をTFSEARCHを用いて解析した。その結果、-790付近は転写調節因子FOXD3 (HFH-2)の結合配列モチーフGATTTTTTTTTCを持つことがわかった。FOXD3は細胞の分化に関わる転写因子で膵臓に発現が認められている。CFTRの変異が関連する疾患は慢性膵炎のほか先天性両側完全精管欠損症、気管支拡張症、鼻ポリープなど多種の器官に及ぶ。しかし、疾患感受性の臓器特異性は未だ不明である。これはゲノム遺伝子と各臓器に特異的に発現している転写因子との相互作用に因る可能性が大きい。今後この分野の研究はますます重要になると考えられる。
LncRNAを標的とした新規薬剤抵抗性造血器腫瘍の克服

近年,大規模なトランスクリプトーム解析を基に効率的な創薬標的分子の探索が行われている.この中で膨大な種類の長鎖非コードRNA (lncRNA)が同定され注目されている.これはmRNAよりも格段に多く発現しているが,発現の特異性や発現調節機構が複雑で全体像はわかっていない.多発性骨髄腫は,溶骨性変化や腎障害などを呈する致死性造血器腫瘍の一つである.近年,レナリドミドなどの登場により治療改善が見られているが,これらの薬剤に抵抗性を示す多発性骨髄腫が多数存在している.本研究ではlncRNAに着目し,レナリドミド抵抗性多発性骨髄腫における耐性機構を解明し新規治療の開発に繋げる.近年,大規模なトランスクリプトーム解析を基に効率的な創薬標的分子の探索が行われている.この中で膨大な種類の長鎖非コードRNA (lncRNA)が同定され注目されている.これはmRNAよりも格段に多く発現しているが,発現の特異性や発現調節機構が複雑で全体像はわかっていない.多発性骨髄腫は,溶骨性変化や腎障害などを呈する致死性造血器腫瘍の一つである.近年,レナリドミドなどの登場により治療改善が見られているが,これらの薬剤に抵抗性を示す多発性骨髄腫が多数存在している.本研究ではlncRNAに着目し,レナリドミド抵抗性多発性骨髄腫における耐性機構を解明し新規治療の開発に繋げる.
シベリア湿原における大気環境汚染調査と環境影響の評価

今年度も過去2年間に引き続き、1999年12月までの予定でヤクーツクおよびチクシの郊外において大気エアロゾルのサンプリングを継続している。1999年の9月にヤクーツクに赴き、サンプリングシステムの点検・整備を行い、またチクシのサンプリングシステムについても担当者と討論・検討した。エアロゾルサンプルを北海道大学に持ち帰り、化学組成分析を行った。これまで2年間の結果と合わせて考察したところ、特にチクシにおいて冬季春季にかけて黒色純炭素、有機物および硫酸イオン成分の濃度が増加しており、また鉛、亜鉛、銅、マンガン、砒素等の重金属成分(汚染成分)の濃度も同時期に大きく増加してしいる。これらの結果からチクシにも確実に北極ヘイズが到来しているることが明らかとなった。また、昨年までに調査したノリリスク、チクシおよびヤクーツク土壌中の硫酸イオンおよび重金属成分の沈着蓄積量を算出した。次に、ノリリスクの工場群から排出された二酸化硫黄ガスについて、大気拡散モデルによる計算を行い、ノリリスクを中心とする500km四方の水平濃度分布を算出した。この結果を基に硫酸イオンエアロゾルおよび重金属エアロゾルも二酸化硫黄の濃度に比例して分布するものとし、硫酸イオンおよび重金属成分の乾性沈着量について計算したところ、硫酸イオン成分については計算値が実測値に比べて数倍50倍となりほぼ乾性沈着により沈着・蓄積量が説明できるが、重金属成分については数10分の1数100分の1となり、乾性沈着による寄与は非常に小さいことがわかった。すなわち、硫酸イオン成分は二酸化硫黄ガスの乾性沈着により沈着・蓄積されているが、重金属成分については恐らく湿性沈着により沈着・蓄積されているものと思われる。ロシア連邦ヤク-ツク・サハ共和国のヤク-ツク市郊外と、北極海沿岸に位置するチクシー市の郊外に大気エアロゾルのサンプラーを設置し、一カ月毎の大気エアロゾルのサンプリングを行っている。ただし、ヤク-ツク市の郊外の宇宙線観測所においては停電が多く、定常的な観測は開始されていない。一方、チクシー市の郊外における観測では、粒径2μm以下の微小粒子エアロゾルの総重量濃度は14μg/m^3であり、冬季春季に比較的高濃度となること、成分的には硫酸イオン、有機物および黒色純炭素成分が大部分を占めていること、また重金属成分のうちで、バナジウムおよび鉛のアルミニウムに対する比(濃縮係数)が、冬季春季に1000以上となり、これらの汚染物質が遠方の工業地域からチクシーに長距離輸送されていることが推測される。さらに今年度は、ヤク-ツク郊外において表層土壌および植物葉の採取を行い、北大まで持ち帰った。現在、これらの土壌および葉試料中の酸性成分および重金属成分の分析法について検討している。試料を風乾後、ボールミルで破砕し、酸性成分については蒸留水抽出後、イオンクロマトグラフ法により分析した。重金属成分については、粉砕試料を硝酸およびフッ酸の混酸で分解し、ICP質量分析計により分析を行っており、現在その精度について標準試料を用いて検討している最中である。今年度は特に、エニセイ川下流に位置する銅・ニッケルの採鉱・精錬鉱業都市ノリリスクの周辺10地点において、シベリアカラマツの針状葉と、コケ、および深さ約30cmまでの凍土土壌を採取し、北大まで持ち帰った。これらの試料を風乾し、ボールミルで破砕した後、酸性成分については蒸留水抽出後イオンクロマトグラフ法により分析し、重金属成分については粉砕試料を硝酸およびフッ酸の混酸で分解した後、ICP質量分析計により分析した。これまでの分析結果では、まずカラマツ針状葉中の銅、ニッケル、鉛、コバルトの濃度は、ノリリスク市街に近いほど高く、遠方に行くに従って減少しており、カラマツの針状葉中の汚染物質濃度がその地点の大気汚染状況をかなり良く反映していることが分かった。

次にコケおよび土壌中の各種金属成分濃度についての相関を調べたところ、ニッケル、コバルト、銅、鉛の間の相関が良く、これらは鉱業起源と考えられ、また、テルル、ヒ素、セレン、カドミウムの間でも相関が良く、これらは石炭燃焼起源と考えられる。コケおよび表層土壌中のこれらの元素濃度はノリリスク市街部に近いほど高い。なお、深さ30cmでの土壌中のこれらの濃度は地点によってそれほど変化していないこと、およびケイ素とこれらの金属成分との比の値が地球上における平均値とほぼ等しいことから、深さ30cmでのこれらの金属成分の濃度が、採鉱・精錬業が開始される以前のこの地域のバックグラウンド値と考えて良い。これらの結果を基に、表層土壌と深さ30cmにおける土壌とに含まれる汚染金属成分濃度について比較し検討したところ、過去35年間の鉱業活動によって、ノリリスク周辺の表層土壌中にはニッケル、銅、鉛等の重金属汚染成分が数百倍の高濃度で濃縮蓄積されていることが分かった。今年度も過去2年間に引き続き、1999年12月までの予定でヤクーツクおよびチクシの郊外において大気エアロゾルのサンプリングを継続している。1999年の9月にヤクーツクに赴き、サンプリングシステムの点検・整備を行い、またチクシのサンプリングシステムについても担当者と討論・検討した。エアロゾルサンプルを北海道大学に持ち帰り、化学組成分析を行った。これまで2年間の結果と会わせて考察したところ、特にチクシにおいて冬季春季にかけて黒色純炭素、有機物および硫酸イオン成分の濃度が増加しており、また鉛、亜鉛、銅、マンガン、砒素等の重金属成分(汚染成分)の濃度も同時期に大きく増加している。これらの結果からチクシにも確実に北極ヘイズが到来していることが明らかとなった。また、昨年までに調査したノリリスク、チクシおよびヤクーツク土壌中の硫酸イオンおよび重金属成分の沈着蓄積量を算出した。次に、ノリリスクの工場群から排出された二酸化硫黄ガスについて、大気拡散モデルによる計算を行い、ノリリスクを中心とする500km四方の水平濃度分布を算出した。この結果を基に硫酸イオンエアロゾルおよび重金属エアロゾルも二酸化硫黄の濃度に比例して分布するものとし、硫酸イオンおよび重金属成分の乾性沈着量について計算したところ、硫酸イオン成分については計算値が実測値に比べて数倍50倍となり、ほぼ乾性沈着により沈着・蓄積量が説明できるが、重金属成分については数10分の1数100分の1となり、乾性沈着による寄与は非常に小さいことがわかった。すなわち、硫酸イオン成分は二酸化硫黄ガスの乾性沈着により沈着・蓄積されているが、重金属成分については恐らく湿性沈着により沈着・蓄積されているものと思われる。
協働学習場面におけるブレインストーミング促進用カードゲーム教材の活用とその効果

本研究はブレインストーミング法を取り入れたカードゲーム活動が持つ効果を検討したものである。具体的には日本語を外国語として学ぶ日本語学習者のクラスにおいてカードゲーム活動を実施し、言語不安が軽減されるかどうかについて実験調査を行った。平成24年度と26年度に日本語不安尺度を援用して言語不安についてカードゲームの事前・事後調査を行った結果、有意に言語不安得点が下がった項目が多くみられ、ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームが言語不安を軽減させる可能性が示唆された。本研究は、ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームが日本語学習者のストレス(言語不安)軽減に与える影響について検討することを目的としている。近年、日本語教育の現場では学習者同士の協働的な学びあいが盛んに行われるようになっているが、協働学習場面における日本語学習者の情意面に関して調査した研究は管見の限りあまり多くない。ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームは、これまで日本人学生に対する調査研究において心理的ストレス軽減の効果が報告されており、同様の効果が日本語学習者に対しても見られれば協働学習において有用な学習活動、ツールとなる可能性が期待できる。平成24年度は、日本国内の多国籍の留学生クラスにおいて、ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームを実施し、その事前事後に言語不安調査を行って言語不安の軽減の程度について実験調査を行った。調査対象者は24名であった。その結果、調査項目全13項目中、3項目においてカードゲームの後、有意に言語不安が下がったことが認められた。このことより、この3項目において、ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームが学習者の言語不安軽減に影響を与える可能性が示唆された。産前産後の休暇及び育児休業の取得に伴う科学研究費補助事業期間の延長を申請し、承認されたため、H25年度の研究実績はなし。近年、日本語教育の現場では学習者同士の協働的な学び合いが盛んに行われるようになっているが、協働学習場面における日本語学習者の情意面に関して調査した研究は管見の限り多くない。ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームは、これまで日本語母語話者に対する研究において心理的ストレス軽減の効果が報告されており、同様の効果が日本語学習者に対しても見られれば協働学習において有用なツールとなる可能性が期待できる。平成23年度は協働学習場面において、日本語学習者がどのような言語不安を持つ可能性があるかを明らかにするため、JSL環境及びJFL環境で学ぶ中級クラスから上級クラスに属する日本語学習者92名に対して、既存の第二言語不安尺度の一部を用い、(1)教室内でクラスメートとともに日本語を学習する場面、(2)教室内/教室外で日本人と日本語で話している場面を想定してもらい、不安の種類と程度について調査した。その結果、JFL環境で学ぶ学習者の不安得点はJFL環境で学ぶ学習者のそれと比較して全体的に高い傾向が見られ、特にクラスメートと相互作用をする際に評価を気にする傾向が見られた。一方、JSL環境で学ぶ学習者は日本人との相互作用に対しより不安を感じる傾向が見られた。この結果については2012年3月に開催された韓国日本語学会の学術大会において成果を発表した。その結果調査項目全13項目中、3項目においてカードゲームの後、有意に言語不安が下がったことが認められた。平成26年度は調査協力者を自由にディスカッションをするグループとブレインストーミング法を取り入れたカードゲームをしながら意見を述べるグループに分けて同様の実験調査を行った。その結果、ブレインストーミング法を取り入れたグループでは13項目中半数以上の7項目において有意に言語不安が下がったことが認められ、その数はブレインストーミング法を取り入れないグループ(5項目で有意に言語不安が減少)よりも多かった。これらの結果からグループによる話し合い活動を行うことが第二言語不安軽減に結び付いている可能性が示唆されたが、特にブレインストーミング法を取り入れた教室活動を行ったグループにおいてその傾向が強く見られることが明らかとなった。これによりブレインストーミング法を取り入れたカードゲームが学習者の言語不安軽減に影響を与える可能性が示唆された。日本語教育計画通り、平成24年度は日本語学習者に対するカードゲームの実験調査を実施することができたため、おおむね順調に進展していると思われる。

今後、この実験の結果を踏まえてさらに新たな調査を実施する必要性も感じている。産前産後の休暇及び育児休業の取得に伴う科学研究費補助事業期間の延長を申請し、承認されたため、H25年度の研究活動はなかった。日本語学習者が協働学習場面において具体的にどのようなストレス(言語不安)を抱えているかについて実態調査を行うことが平成23年度の計画であった。日本語学習者に対する言語不安調査を行う際に、日本国内での調査をもう少し行いたかったが23年3月の東日本大震災の影響で国内の留学生が一時的に激減し、東北地方ではその数が十分に回復していないことにより、当初の計画よりも規模を縮小して計画を遂行せざるを得なかった。それ以外は当初の計画通り順調に進展していると考えている。ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームが日本語学習者の言語不安の軽減に及ぼす影響について、さらに詳しく調査するため、カードゲームを使用しなかった場合との比較調査を行うことを計画している。H24年度に実施した実験調査の対象者と方法を変えて調査を行う計画である。具体的には今年度秋にBS法を取り入れたカードゲームを実施するクラスとBS法を取り入れないで話し合いの活動を行うクラスとの結果を比較し、BS法を取り入れた場合の効果を検討する。ブレインストーミング法を取り入れたカードゲームが日本語学習者の心理的ストレスにどのような影響を与える可能性があるかを検証する計画である。日本語中級レベル以上のクラスに属する留学生を対象とし、カードゲームを実施し、その前後の心理状態を測定する。尺度は既存の第二言語不安尺度の一部を使用する予定であり、4月現在研究協力者とともに調査実施に向けて手続きを進めている状況である。平成24年11月頃には調査を終え、分析を開始し、年度内の研究成果発表を目標に研究を遂行していく。産前産後の休暇及び育児休業による研究中断(平成24年12月26日平成26年4月1日)のため。実験調査に係る謝礼、研究発表のための経費として使用する計画である。産前産後休暇及び育児休業による中断(H24.12.26H26.4.1)のため。調査協力者に対する謝金及び研究成果発表のための出張費に使用する計画である。調査の実施に必要な旅費及び協力者に対する謝金、成果発表に係る旅費が主要な経費となる。
変換画像のビットプレーン特性に基づく映像符号化・復号化の研究開発

ビットプレーン特性に基づいた画像符号化および電子透かしを研究開発した.主として,2つの手法(1)クワッドツリー分割に基づく画像符号化アルゴリズムと(2)三次元メッシュを対象としたスペクトル拡散型電子透かしを提案した.さらに,に関連した手法として(3)直交周期複素数系列セットの生成法を提案した.これら3つの手法の有効性を計算機シミュレーションにより明らかにした.画像伝送における基盤技術である符号化の圧縮性能向上・実現コスト削減、および、画像向け電子透かし技術の画質劣化低減・頑健性向上を目的として、ビットプレーン特性に着目した画像処理技術について研究し、その応用技術を開発した。本研究の大局的な目標は、優れた画質・演算実現性を併せ持つ映像処理技術を研究開発することによって,フルハイビジョンを超える超高精細映像から厳しい要求条件のモバイルアプリケーションまでの幅広い用途に活用できる要素技術を確立することである。本年度の主な成果は次の通りである。1.三次元電子透かし法の研究開発拡散符号および二次元電子透かしに関するこれまでの研究知見に基づき三次元メッシュモデルを対象とした電子透かし技術を開発し、画質および検出性能の点で従来法を上回ることを可能であることを明らかにした。その研究成果をまとめた論文を投稿し、論文誌に採録された。また、ウェーブレット領域の代わりに周波数領域において周波数選択性を実現する電子透かし手法を開発し、埋め込み情報量および検出性能の点で従来法を上回ることを可能であることを明らかにした。その研究成果をまとめた論文を投稿し、国際会議において発表した。2.ウェーブレット変換構成法の研究開発符号化標準規格JPEG2000に採用されているウェーブレット変換実現法を拡張した変換実現法を研究し、周波数特性の点で従来法を上回ることを可能であることを明らかにした。今後、この研究成果を発展し、画像符号化への応用を展開する。ビットプレーン特性に基づいた画像符号化および電子透かしを研究開発した.主として,2つの手法(1)クワッドツリー分割に基づく画像符号化アルゴリズムと(2)三次元メッシュを対象としたスペクトル拡散型電子透かしを提案した.さらに,に関連した手法として(3)直交周期複素数系列セットの生成法を提案した.これら3つの手法の有効性を計算機シミュレーションにより明らかにした.画像伝送における基盤技術である符号化の圧縮性能向上・実現コスト削減を目的として、ビットプレーン特性に着目した画像処理技術について研究し、その応用技術を開発した。本研究の大局的な目標は、優れた圧縮性能・演算実現性能を併せ持つ映像処理技術を研究開発することによって,フルハイビジョンを超える超高精細映像から厳しい要求条件のモバイルアプリケーションまでの幅広い用途に活用できる要素技術を確立することである。1.画像高能率符号化法の研究開発:プログレッシブ画像伝送方式の一手法であるクワッドツリー分割に基づく符号化法を研究し、ビットプレーンに対する分割予測を導入することにより圧縮性能を改善できることを明らかにした。その研究内容をまとめた論文を学会において発表した。2. 3D電子透かし法の研究開発:三次元メッシュモデルを対象とした電子透かしを研究し、符号化技術を応用することにより画質および検出性能の点で従来法を上回ることを可能であることを明らかにした。その研究内容をまとめた論文を投稿し、採録が決定した。上記の2つの成果に加えて、符号化技術の基礎となる直交周期複素数系列セットの生成法についても研究し、その生成法において重要な役割を果たす予想の証明を与えた。この成果によって、任意周期の系列セットが生成可能であることを理論的に明らかにした。その研究成果をまとめた論文を論文誌にて発表した。本研究の具体的な目標は、以下の3項目を明らかにすることである(i)変換画像におけるビットプレーンの統計的性質(ii)圧縮性能が優れたビットプレーン符号化手法(iii)ビットプレーン符号化による量子化雑音を低減する復号化手法本年度は、主として項目(i)および項目(ii)の研究開発に取り組んだ。まず、項目(i)に関して、画像に周波数変換を施し得られる変換画像のビットプレーン間相関を、様々なテスト画像を対象として算出した。その結果として、異なる解像度レベルにおいて位置関係が近いビットプレーン間に強い相関があることを解明した。次に、この統計的性質を踏まえ、項目(ii)に関して、予測処理を組み入れた符号化アルゴリズムを開発した。そして、複数のテスト画像を符号化した結果、圧縮性能を向上できることを実証した。以上より、3項目中の2項目については研究開発を推進し、その成果が出ている。そのため、おおむね順調に進展していると言える。前項で記載した研究目標3項目のうち、項目(i)および項目(ii)の研究開発は既に進めているが、これまでに明らかにしている点以外にも考えられる性質や手法があるため、継続して研究を推進する。一方、項目(iii)に関しては、これまで余り着手していないので、今後集中的に研究に取り組む。具体的な計画として、項目(i)の研究で得られたビットプレーンの統計的性質を踏まえて、復号化側で量子化誤差を予測し低減する復号化方式を考案することにより項目(iii)の研究を遂行する。特に、異なる解像度レベルにおける位置関係に着目し、受信ビットプレーン以降を補間することにより再構成画像の画質向上を図る。本研究を実施するために必要となる主な実験機器は,コンピュータおよびソフトウェアである.特に、画像データを処理対象とすることから、高性能なコンピュータおよび行列演算を得意とするソフトウェアMATLABに研究費を主に使用する。また、本年度得た研究成果を国内外で発表するための論文掲載費や旅費にも研究費を使用する。