hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
証明支援系とモデル検査器を効果的に利用できる環境と方法論

証明支援系とモデル検査器を効果的に利用できるよう、定理証明向きのシステム仕様をモデル検査向きのシステム仕様に自動変換する方法を考案した。変換により、モデル検査向きのシステム仕様が大きくなりすぎて効果的にモデル検査ができなくなることを防ぐための工夫を行った。提案した変換方法の有効性を確認するため、電子商取引プロトコルiKPとMondexの検証実験に適用した。また、変換を支援する変換ツールの拡張性の高い実装方法も提案した。この実装方法では、複数の変換規則をモジュラーに組み入れることを可能にする。平成18年度は主に以下のことを行った。(1)有界モデル検査(Bounded Model Checking)と数学的帰納法(mathematical induduction)の組み合わせによる反例発見:有界モデル検査は,反例発見能力に優れており,ハードウェア等の産業界においては日常業務で使われている。しかし,状態空間爆発のため,初期状態から深い位置にある反例を発見することはできない.本研究では,反例発見を目的に状態空間爆発を緩和するため,数学的帰納法と有界モデル検査を組み合わせる方法を提案した.性質p1の反例が深さd+1にあるとき,p1を帰納法で証明するときに得られる補題の1つp2に必ず深さdに反例があるものがある.この事実を用いて,p1の代わりにp2に対して有界モデル検査を行うことができる.これにより状態空間爆発を緩和できると期待する.有界モデル検査と数学的気方法の組み合わせによる反例発見法を,IGF(Induction-Guided Falsification)と呼ぶ.有界モデル検査器としてMaudeを,数学的帰納法を支援する証明支援系としてCafeOBJを用いる.(2)IGFの(半)自動化に関する考察:定理証明向きの状態機械(観測遷移システム)のCafeOBJ仕様から,モデル検査向きのMaude仕様への自動変換器,および数学的帰納法を適用して得られる補題を自動で検査する補題発見器が,IGFの(半)自動化には不可欠であることがわかった。平成19年度は主に以下のことを行った。1.有界モデル検査と数学的帰納法の組み合わせによる反例発見の実例への応用:提案方法の有効性を確認するため,ある性質を満たさないことがわかっている電子商取引プロトコルiKPへの適用を試みた。iKPは,多くの認証プロトコルより複雑で規模も大きいため,モデル検査だけでは反例を発見できないと予測した。しかし,反例が初期状態から浅い位置にあるため,予測に反し,有界モデル検査だけで反例を発見できた。2.観測遷移システムのCafeOBJ仕様からMaude仕様への変換:観測遷移システムの遷移を書換え規則で素直に記述すると,各状態を表す項が大きくなる。記述方法を工夫することで,各状態を現す項を大きくならないようにした。3.Mondex電子財布システムの検証:定理証明による検証において最も知的な作業の1つは,適切な補題を発見することである。補題が正しくなかったり,正しくても補題自身の証明が困難だったりすれば,検証を成功させることはできない。この検証では,補題を使用する前に,モデル検査により補題に反例がないことを確認することで,正しくない補題の使用を防ぐことを行った。検証中,一見正しいと思われた補題が,モデル検査により反例があることを発見でき,無駄な作業を防ぐことができた。平成20年度は主に以下のことを行った。1.定理証明向き仕様からモデル検査向き仕様への変換の形式化と正当性の証明:定理証明向きの観測遷移システムの振舞仕様を、モデル検査向きの書換え論理仕様に変換する場合、遷移等に現れるパラメータをそのままにすると、有界の書換え論理仕様では表現できない振舞仕様があることがわかった。有界の書換え論理仕様で表現できる方法を考案した。提案手法は、パラメータを具現化することである。提案した変換方法を形式化し、変換の正当性を証明した。変換の正当性とは、変換後の仕様で反例が見つかった場合、それは変換前の仕様においても反例である、ということである。2.実用的な変換方法:セキュリティプロトコルの振舞仕様を書換え論理仕様に変換する場合、状態を表す項が巨大になる傾向がある。これは、書換え規則に現れる遷移のパラメータの表現方法に問題があることがわかった。パラメータの提供する情報と等価なものを項で表現することで、パラメータを除去できることがわかり、これにより状態を表す項が巨大にならないような変換方法を提案した。3.変換器の実装:これまでは、変換器はJavaで実装していた。Java等の通常のプログラミング言語で実装する場合、構文解析器等も自前で用意する必要があった。一方、Maudeのメタプログラミング機能を用いると、構文解析器等を自前で用紙する必要はなく、部品の再利用性も向上することがわかってきた。そこで、Maudeを用いて変換器を実装しなおした。複数の変換規則を簡便に埋め込むことができることがわかり、より拡張性の高い実装を得ることができた。
DNAをテンプレートとした分子ナノアレイによるDNAの1分子検出

本年度は下記の通り,前年度調製したDNA結合金ナノ粒子(GNP)によるナノ構造構築に注力した。当初の計画に挙げていた,DNAオリガミとの組合せについては,構造設計上の問題と予算上の限界のため,報告すべき結果を得るまでには至らなかった。1) DNA結合金ナノ粒子による組織体形成金ナノ粒子(GNP)表面にアルカンチオールで自己組織化単分子膜(SAM)を形成させたのち,チオール末端を有するDNAを反応させることにより,GNPの二つの「極」部分にだけDNAが導入された結合体を調製した。今年度は,被覆させるアルカンチオールとして,11-mercaptoundecanoic acid (MUA)と4-mercaptophenylacetic acid (MPAA)の混合物を使用することにより,「極」部分の形成が促進され,DNAの導入効率二組織体形成率が向上することが確認された。また,組織体構築に当たっては,T-motifおよびDX(ダブルクロスオーバー)モチーフを使用することにより,直線性の高い金ナノ粒子の1次元配列化が達成された。さらに,四叉路形成するHolliday junction構造を利用した場合には,正方形格子状に金ナノ粒子が二次元配列化した構造を形成することにも成功した。2)金ナノ粒子に所定本数のDNAを導入した結合体によるナノ粒子集合構造の調製前年度に報告した方法により調製したGNPに1-3本の所定本数のDNAを導入した結合体を用いて,金ナノ粒子が24個集合した構造を作成することに成功した。本年度は下記の通り,DNA結合金ナノ粒子(GNP)の調製に注力した。1)金ナノ粒子にDNAを導入した結合体の合成と集合体形成金ナノ粒子(GNP)表面にアルカンチオールで自己組織化単分子膜(SAM)を形成させたのち,チオール末端を有するDNAを反応させることにより,GNPの二つの「極」部分にだけDNAが導入された結合体を調製した。現実にDNAが「極」部分に導入されていることの直接的確認は不可能であったが,二種類の相補的DNAを結合したGNP/DNA結合体を混合したところ,予想されたようにGNPの直線状多重連鎖が形成されることが透過型電子顕微鏡(TEM)観察より明らかとなった。この結果より,設計通りの調製に成功したと考えられる。また,この実験においては,GNPの凝集を押さえるため,アルカンチオールとして親水性(カルボキシル基)末端を有するものを使用することで,凝集の問題点が解決されることも明らかとなった。2)金ナノ粒子に所定本数のDNAを導入した結合体の合成GNPに1-3本の所定本数のDNAを導入した結合体の作成方法についても検討した。溶液中のGNP濃度(個数)を紫外可視吸収スペクトルなどから推定し,それと数倍等量の末端チオール化DNAとを反応させ,得られたものを電気泳動により分離することで,GNPに対してDNAが1-3本導入されたものをそれぞれ単離した。当初予定の長鎖DNA(テンプレートDNA)を導入したもの(GNP/T-DNA結合体)の合成には至っていないが,上記のGNP/DNA結合体を相補的な組み合わせで混合したところ,導入本数を反映した集合体の形成がTEM観察により認められたことから,目的化合物の調製にほぼ成功したと考えられる。
非内在性マイクロＲＮＡの創成と遺伝子発現制御

本研究では,「非内在性マイクロRNA(miRNA)による標的遺伝子の発現制御」を目指した. pre-miRNA配列に低分子化合物の結合サイトとなる部分構造を人為的に作り出し,リガンド応答性のmiRNA経路の構築を行った。内在性のpre-miRNA配列を部分的にランダム化したRNAプールから,cell-basedあるいはin vitroセレクションによる,リガンド応答性のpre-miRNA配列の取得を試みた。本研究の目的は,「非内在性マイクロRNA(miRNA)を創製し,それを用いて遺伝子の発現を制御する」ことである。この目的を達成するために,平成24年度は以下の5つの項目に分けて研究を進めた。1.人工pre-miRNAライブラリーの作製:前年度までに,pre-miR122発現ベクターの導入により,3'-非翻訳領域(3'-UTR)にmiR122の標的配列を含むホタルルシフェラーゼ遺伝子の発現が抑制されることを確認した。今年度は,成熟miR122鎖のアンチセンス側を部分的にランダム化したpre-miR122 dopedライブラリーを含む発現ベクターを調製した。2.レポーター遺伝子,および人工pre-miRNAライブラリーを発現する細胞株の作製:前年度までに単離したピューロマイシン耐性耐性株を用いて,cell-basedセレクションの条件検討を行った。3.低分子化合物と人工pre-miRNAとの相互作用をレポーター遺伝子の活性により評価,選別: 2で作製したピューロマイシン耐性株を用いて,化合物に結合する人工pre-miR122の配列を選別する。具体的には,当研究室でデザイン・合成されたナフチリジン誘導体を用いる。4.化合物に結合する人工pre-miRNA配列をプール化,発現ベクターへの再組み込み:3で得られた配列をプール化し,発現ベクターへ組み込んだのち,HEK293細胞へトランスフェクションする。より厳しい条件(ピューロマイシンの濃度を上げるなど)でセレクションを行う。5.得られた人工pre-miRNA配列と化合物による,標的遺伝子の発現制御:3, 4により得られた配列を用い,化合物によって人工pre-miR122のプロセシングが制御できるか,それにより標的遺伝子の発現を調節できるかどうかを検討する。この目的を達成するために,平成25年度は以下の5つの項目に分けて研究を進めた。1.人工pre-miRNAライブラリーの作製:前年度までに,ホタルルシフェラーゼ遺伝子の3'-非翻訳領域(3'-UTR)にmiR122の標的配列を含むレポーターベクターの作製,および,成熟miR122鎖のアンチセンス側を部分的にランダム化したpre-miR122 dopedライブラリーを含む発現ベクターの調製を行った。2.レポーター遺伝子,および人工pre-miRNAライブラリーを発現する細胞株の作製:前年度までに単離したピューロマイシン耐性耐性株を用いて,cell-basedセレクションの条件検討を行ったところ,最適な条件を見い出すに至らなかった。そこで,新たにピューロマイシン耐性株を単離し,各細胞株のピューロマイシン耐性遺伝子の発現をリアルタイムPCRにより定量し,耐性と発現量の相関を調べた。この目的を達成するために,平成23年度は以下の3つの項目に分けて研究を進めることとした。1.人工pre-miRNAライブラリの作製: pre-miRNAライブラリの作製に先立って,pre-miR122配列を組み込んだ発現ベクターを作製した。また,ホタルルシフェラーゼ遺伝子の3'-非翻訳領域(3'-UTR)にmiR122の標的配列を含むレポーターベクターを作製した。レポーターベクターを導入した細胞に,先のpre-miR122発現ベクターを導入すると,ホタルルシフェラーゼの活性が抑制されることを確認した。構築した発現ベクターが,細胞内でpre-miR122を生成させるのに有効であることを確認したので,今後は,pre-miR122 dopedライブラリを含む発現ベクターを調製する。

2.レポーター遺伝子,および人工pre-miRNAライブラリを発現する細胞株の作製:ピューロマイシン耐性遺伝子の3'-UTRにmiR122の標的配列を含むレポーターベクターを作製し,HEK293細胞に導入した。この細胞を,1.2510 μg/mLのピューロマイシン存在下で培養し,耐性株を単離した。現在,1で作製したpre-miR122発現ベクターを導入して薬剤耐性が減少するかどうか確認中である。その後,pre-miR122 dopedライブラリを含む発現ベクターを細胞に導入し,cell-basedセレクションを行う。3.低分子化合物と人工pre-miRNAとの相互作用をレポーター遺伝子の活性により評価,選別: 2で作製したピューロマイシン耐性株を用いて,化合物に結合する人工pre-miR122の配列を選別する。1.人工pre-miRNAライブラリーの作製:おおむね順調に進行している。pre-miR122のアンチセンス側(成熟miR122配列の相補鎖)の10塩基をランダム化したpre-miR122 dopedライブラリーを作製し,それを含む発現ベクターを調製した。エレクトロポレーションにより,調製した発現ベクターを大腸菌に導入し,菌液の一部をプレートに播種,多様性の確認を行った。その結果,3,276,000個/ライブラリーのコロニーが得られ,4^10=1,048,576種類を上回る種類のクローンを得ることに成功した。2.レポーター遺伝子,および人工pre-miRNAライブラリーを発現する細胞株の作製:やや遅れている。前年度までに単離した耐性株よりRNAを抽出し,ピューロマイシン耐性遺伝子の発現量をqPCRにより確認した。その結果,ピューロマイシン耐性の大小と,発現量に相関が見られなかった。これは,当初予期していた結果に反するものであり,再実験を行っている。3.低分子化合物と人工pre-miRNAとの相互作用をレポーター遺伝子の活性により評価,選別:やや遅れている。2に示した通り,現在セレクションの条件検討を行っている。人工pre-miRNAライブラリーを発現する発現ベクターの作製は完了しているため,セレクションの条件を最適化すれば速やかにセレクションを開始できる。4.化合物に結合する人工pre-miRNA配列をプール化,発現ベクターへの再組み込み,5.得られた人工pre-miRNA配列と化合物による,標的遺伝子の発現制御:やや遅れている。2, 3の項目が完了したのち速やかに開始する。1.人工pre-miRNAライブラリの作製:おおむね順調に進展している。しかし,研究計画の若干の変更があった。当初はpre-miR29adopedライブラリをセレクションに用いる予定であったが,配列中に転写終結シグナルがあることが判明し,断念した。そこで,pre-miR122をランダム化したdopedライブラリを作製することにした。
超イオン導電体ssアルミナのイオンダイナミクスと可動イオン間多体効果

単結晶Agssアルミナを用いた偏光ラマン散乱実験により,結晶を構成するイオン間相互作用ポテンシャルの決定に成功した。この研究成果をもとにAgssアルミナの結晶格子模型をつくり,分子動力学計算を行うことで多体効果を含むイオン運動の可視化に成功した。これにより,超イオン導電体における可動イオン間多体効果の寄与について,次の結果を得た。(1) Agイオンが互いに反発することで,つぎつぎとイオンが動き出す。(2) Ag-Ag間反発エネルギーが大きいと,互いに押さえつけ合い動けなくなる。逆に反発エネルギーが小さいと,イオンの動きはあたかも液体のように泳動する。(1)と(2)の結論は互いに矛盾しているようであるが,イオン導電体における活性化エネルギーの起源を解明する手がかりとなった。本研究の結論として,イオン拡散の活性化エネルギーには,周囲の原子の配置に依存して決まる『静的』活性化エネルギーと,イオンが移動することで発生する『動的』活性化エネルギー, 2つの要因から成り立つという新規概念を提案した。超イオン導電体Agβアルミナの単結晶を用いた偏光ラマン散乱実験を行った。この実験から格子振動の基準モードの帰属とその固有エネルギーを求めた。これよりイオン間相互作用ポテンシャルを174×174の動力学行列計算から見積もることに成功した。これは安定サイトでのイオンが感じる正確なポテンシャル曲率を与える。つぎに,求めたイオン間相互作用ポテンシャルから分子動力学計算を行い,結晶全体の圧縮率を計算することでポテンシャルの深さを最適化した。格子振動の固有エネルギーと結晶の圧縮率をセルフコンシステントに一致させ,Agβアルミナ結晶格子模型の精度を上げることに成功した。本研究目的は,超イオン導電体AgβアルミナにおけるAgの高速拡散とAg-Ag多体相互作用の相関の解明である。本研究成果であるこの格子模型を基礎として,3種類のAg-Ag間のイオン間相互作用を導入した分子動力学計算を行った。結果,Agの隣のサイトへのジャンプのためのポテンシャル障壁の起源について,新たな概念を発見した。すなわち,Agイオンの拡散のし易さは,その周囲を構成するアルミや酸素が支配しているものと考えられてきたが,Ag-Agどおしの反発エネルギーが弱いほどポテンシャル障壁が低くなり,高速拡散が実現することを見いだした。この知見の重要性は,将来の環境エネルギー技術の一つである燃料電池,大規模夜間貯蔵用NAS電池などへ発展するための新物質の設計指針となりうるものである。さらに、超イオン導電体の特性の一つである「混合アルカリ効果」のメカニズムの解明にも派生すると思われる。前年度において偏光ラマン散乱実験により,Agβアルミナを構成するイオン間相互作用ポテンシャルの決定に成功した。この研究成果を基礎として,平成22年度は分子動力学計算を行い、Agの自己拡散係数の温度依存性を詳細に調べ次のことがわかった。(1)Agイオンが互いに反発することで,つぎつぎとイオンが動き出す。(2)Ag-Ag間反発エネルギーが大きいと,互いに押さえつけ合い動けなくなる。イオン導電体における協同的運動とAg-Ag間多体相互作用の役割の重要性を解析し,Sato and Kikuchiの理論モデル(1971)、Ngaiのカップリングモデル(1993)、X線散漫散乱実験から主張された可動イオンのクラスター化(1976)をもとに,(1)の結果を「静的」活性化エネルギー,(2)の結果を「動的」活性化エネルギーと大別した新規物理概念を発見した。本研究成果は学術雑誌J.Phys. : CondensedMatt.に投稿中である。この新規概念は,超イオン導電体Agβアルミナのみに適用されるだけでなく,数多くのイオン導電体に広く当てはまるものである。したがって,将来の環境エネルギー技術の一つである燃料電池,大規模夜間貯蔵用NAS電池などへ発展するための新物質の設計指針となりうるものと期待している。超イオン導電体は,室温で高いイオン伝導度を示す固体であり,リチウム電池や燃料電池をはじめ様々な電池などに利用されている。

βアルミナに代表される超イオン導電体の異常に高いイオン伝導性については,可動イオン間の多体効果,可動イオンと格子振動との結合,特殊な電子状態など,様々な要因が提案されてきたが,単純化した理論計算以外には研究例は極めて少ない。そこで,実体的な物質の物性測定結果に基づいたうえで,計算機科学を用いて多体効果を含むイオンの運動を可視化することを行った。まずはじめに,単結晶Agβアルミナにレーザー光を照射し,得られたラマンスペクトルから,結晶を構成するイオン間相互作用ポテンシャルの決定に成功した。この研究成果をもとにAgβアルミナの結晶格子模型をつくり,分子動力学計算を行うことで超イオン導電体における可動イオン間多体効果の寄与について,次の結果を得た。(1)Agイオンが互いに反発することで,つぎつぎとイオンが動き出す。(2)Ag-Ag間反発エネルギーが大きいと,互いに押さえつけ合い動けなくなる。逆に反発エネルギーが小さいと,イオンの動きはあたかも液体のように泳動する。(1)と(2)の結論は互いに矛盾しているようであるが,イオン導電体における活性化エネルギーの起源を解明する手がかりとなった。本研究の結論として,イオン拡散の活性化エネルギーには,周囲の原子の配置に依存して決まる『静的』活性化エネルギーと,イオンが移動することで発生する『動的』活性化エネルギー,2つの要因から成り立つという新規概念を提案した。この新規概念は,超イオン導電体Agβアルミナのみに適用されるだけでなく,数多くのイオン導電体に広く当てはまるものである。したがって,将来の環境エネルギー技術の一つである燃料電池,大規模夜間貯蔵用NAS電池などへ発展するための新物質の設計指針となりうるものと期待している。
中国内蒙古自治区における新たな経済主体の展開と環境への影響に関する地理学的研究

農業と牧畜業の遷移地帯に位置している中国内蒙古自治区中部において展開する農民専業合作社を対象に、その展開・成立状況とその特質、それらの展開による農牧民の社会経済活動の地域的特徴と、農地・草地資源を含む自然環境に与えるインパクトを詳細な現地調査観測から明らかにした。それによって、相対的には短期間で急激に変化する中国内陸部の社会経済が環境と調和しながら成立するための基礎条件を明らかにした。平成24年度は6月下旬以降に研究代表者・研究分担者および連携研究者計6名および研究協力者3名が現地に渡航し、(1)呼和浩特市周辺地域(2)錫林郭勒盟錫林浩特市周辺地域、および(3)呼倫貝爾市扎当屯県級市周辺地域を対象として研究を進めた。特に(1)の地域については、展開がみられるようになった複数の農民専業合作社、および馬鈴薯生産・販売を専門とする企業に新たに聞き取り調査を実施することができた。そこで共通していたのは、199σ年代後半の農地/草地分割以降、家族経営を中心として個別により高い所得形成を目指し、環境の脆弱性や大企業による流通・販売部門の影響の強化等の理由でその伸びが期待出来なくなるなかで、合作社のような地域資源を基盤とした農民主体の動きでもある新たな経済主体が販売ルート開拓とその維持などに一定の経済的な効果をもたらしている点である。しかし同時に、各地域では農地/草地分割から10年強の時間経過のなかで、各農牧家間の経営内容や経営意欲に大きな格差が生じており、地域の内部でみれば参加する(できる)者とそうでない者が明瞭に分化し、さらにはそれが地域間格差を助長・固定化する状況にあることが明らかとなった。同時にこの地域では、土地利用および地形条件の変化に加え定点カメラを利用した砂塵暴の発生データの収集を継続して実施しており、特に(2)の地域に関しては、地温および土壌水分量データとの比較検討し、4-5月の気温が夏季の草原量に影響するメカニズムを解析した。また本研究から新規に研究対象地域とした(4)の地域では、基礎情報となる地形/植生的特徴に関する情報収集のための踏査を行い、人文地理学的/気候植生学的調査が可能な地域の絞り込みを進めた。平成25年度は8月下旬以降に研究代表者・研究分担者および連携研究者計5名および研究協力者2名が現地に渡航し、呼和浩特市周辺地域、錫林郭勒盟錫林浩特市周辺地域を対象として研究を進めた。特に、内蒙古自治区錫林郭勒盟錫林浩特市にて1件、呼和浩特市武川県にて1件、呼和浩特市サイカン区にて1件の農民専業合作社を新たな事例として聞き取り調査を実施することができた。1990年代後半の農地/草地分割以降、家族経営を中心として個別により高い所得形成を目指し、環境の脆弱性や大企業による流通・販売部門の影響の強化等の理由でその伸びが期待出来なくなるなかで、合作社のような地域資源を基盤とした農民主体の動きでもある新たな経済主体が販売ルート開拓とその維持などに一定の経済的な効果をもたらしたことが改めて確認できた。それに加えて、いずれの事例においても、地域資源である農地の集約と労働力確保を合作社が担い、販売戦略や資金調達、技術導入に関してはほぼ同時に設立される会社(公司)組織が担うという機能分担がみられ、立ち上げに成功している合作社は地域の農民が主体的・主導的な立場にない場合が多いことも明らかとなった。マーケティングや金融部門を担う会社組織がない錫林郭勒盟錫林浩特市の牛の干肉を販売する合作社の事例では、牛の生肉販売価格の上昇や同業他社の乱立のなかで販売不振に陥り、結果として一時的な資金獲得のみに目的が矮小化している特徴を明らかにすることができた。同時にこの地域では、土地利用および地形条件の変化に関するデータの収集を継続して実施している。特に、上記のような土地利用の集約化とガリー形成など地形的変動との関係性や、地温および土壌水分量データとの比較検討し、気温と草原量の関係に関するメカニズムを解析することができた。平成26年度は2014年8月下旬9月にかけて研究代表者・研究分担者のうち関根、佐々木、小金澤、大月および西城が呼和浩特市武川県、境田が錫林郭勒盟錫林浩特市および錫林郭勒盟二連浩特市、関根、佐々木、小金澤が錫林郭勒盟蘇尼特右旗、2015年3月には佐々木が錫林郭勒盟セイジョウ白旗に渡航し現地調査を遂行した。大月および西城は引き続き土地利用の変化と地形変化のモニタリングを継続し、社会経済条件の変化と土地利用および植生変化と地形プロセスについてモニタリングを継続実施した。境田は現地において気候変化の実地における状況確認を実施した。関根、佐々木および小金澤は、呼和浩特市武川県および呼和浩特市サイハン区で展開する農民専業合作社に加え、より環境劣化が著しい錫林郭勒盟蘇尼

特右旗で展開する羊肉/羊毛販売の農民専業合作社を新たな対象として調査し、農民専業合作社の展開と地域資源利用および環境変化について異なる条件をもつ地域間の多面的比較検討を現地研究協力者とともに実施した。さらには、研究代表者、分担者に加え中国を専門とする国内研究者3名、海外研究協力者2名を招聘し、札幌学院大学において一般公開シンポジウム「現代中国・内モンゴルにおける地域環境変動のダイナミズム」(東北地理学会共催)を企画・運営し、多数の一般市民に現代中国および内モンゴルの実情を周知しつつ研究者間で濃密な議論を実施することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。地理学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度中に対象とした地域において聞き取り調査・土地利用調査等の対象となる農民専業合作社や企業の目途をつけることができ、従前より継続的に実施しているモニタリング調査の継続性を確保することも可能となった。また、平成24年度中にこれまで入手可能性が乏しくGISによる検討が困難であった、人民公社展開当時(1970年代)からの統計データを入手することができ、新たな視点からの研究の前提条件が整った。とくに農民専業合作社について調査可能な新たな事例にアプローチすることが達成された。継続的にモニタリングしている事例地域についても引き続き調査可能な状況を維持することができた。近年、日本との外交関係の問題などを契機として、特に測量を伴うような地形学的調査や気象データの収集・公表には慎重な対応が求められている。また、平成24年度中には対象地域でも市民によるデモが展開するなど情勢が不安定な時期・局面に遭遇する可能性が高まっており、その点に特に留意し研究を推進する必要がある。近年、日本との外交関係の問題などを契機として、特に測量を伴うような地形学的調査や気象データの収集と公表には慎重な対応が求められる。また、市民によるデモなど情勢が不安定な時期・局面に遭遇する可能性が高まり、本研究の調査においてもそれまで友好的であった村の役人が反日的な姿勢に転じるといった局面に遭遇している。この点に特に留意し研究を推進する必要がある。次年度使用額は、上記の状況もありデータ収集および分析の見通しが立たず、可搬携帯型土壌分析器を購入しなかったことにより生じたものであり、今年度は情勢の推移を慎重に見極めつつ機器を購入し各種分析を行い平成25年度請求額と合わせて使用する予定である。旅費のうち航空券の価格が想定より安価であった旅費に充当する
骨髄間質細胞由来因子による歯周組織再生療法の開発-Down症歯根膜細胞の解析ー

ダウン症候群は21番染色体にある様々な遺伝子の発現調節異常によりダウン症候群の特徴をきたしていると考えられている。われわれは、ダウン症候群永久歯から歯根膜由来細胞を分離培養し、健常者永久歯歯根膜由来細胞と比較解析を行った。治療のため健全患者およびDown症候群患者から、抜去した(永久歯・乳歯)から歯根膜を分離培養し獲得した細胞にSimian virus 40 Large T (SV40)およびhuman telomerase reverse transcriptase (hTERT )の発現ベクターを導入後、single cell cloningし、獲得したヒト永久歯歯根膜由来細胞と、ヒトDown症候群永久歯歯根膜由来細胞、ヒトDown症候群乳歯歯根膜由来細胞を使用してFGF-2を10ng/ml投与後24時間,48時間後の骨髄間質細胞誘導因子(SDF-1)発現の特徴について検討を行った。(昭和大学歯学部医の倫理委員会承認番号第2013-007号)SDF-1の発現について確認したところヒト永久歯歯根膜由来細胞と比較してDown症候群由来細胞では優位に発現が低く、FGF-2の効果も認めない結果を得た。ヒト永久歯由来細胞においてはFGF-2により優位にSDF-1の発現が抑制されていることを確認した。SDFー1とCXCR4とのシステムが発生過程で心室中隔形成や血管形成に重要な役割があるとの報告からも、これらはDown症は血管新生能が低いことと関連が示唆されDown症候群患者の歯周組織における恒常性の調節機構にも特徴があると考えられた。また、獲得したHomogeneousなヒト永久歯歯根膜由来細胞のPopulation DoublinglevelsはHayflick limitを超えて(180以上)細胞分裂を確認、脂肪細胞や石灰化能を確認した。SDFー1の発現についても同様にFGFー2により優位に発現の抑制を認めた。現在マウス歯髄由来細胞を分離培養しDown症モデルマウスについても同様に確認する。現在、ヒト永久歯歯根膜由来細胞については不死化を行い、分化能を解析中である。Down症由来歯根膜細胞の発育が遅れているが、再度ヒトDown症由来歯根膜細胞を獲得する機会があり解消できると考えている。また、現在マウス歯髄由来細胞を分離培養に成功し、間も無くマウス歯根膜由来細胞も獲得できると考える。SDF-1についての解析も順調である。またヒトDown症候群(乳歯)(永久歯)歯根膜細胞はQuinacrine mustard染色により21番染色体トリソミーを確認した。ヒト由来歯根膜細胞については順調に推移している。Down症モデルマウスTS1Cjeについては交配が難航したが、現在、歯根膜細胞を獲得し、培養中である。今後はマウス歯根膜由来細胞を獲得する。また、飼育中のDown症モデルマウスから歯髄由来細胞、歯根膜由来細胞を獲得し解析する予定である。今後はヒト歯根膜由来細胞株5株のマイクロアレイ解析、Down症候群由来歯根膜細胞を株化し、分化能について解析する。またSDFー1発現経路についての詳細を解析する。メディウムや必要研究備品について既存のものの使用が可能であったため。Dwn症モデルマウスの継代が困難であり当初の予定より遅れ、次年度使用額が生じた。物品費用については、マイクロアレイ、DNA染色などの解析費用や、常備研究備品の購入を予定しており必要である。旅費についても国際学会発表(IADR)等にて発表する予定で有り必要である。2018年度に病気療養のための入院等が有り、研究計画の遅れが生じた。本年度は、研究備品を購入する必要があり、また研究成果発表など必要不可欠である。
新しい長寿命系痴呆モデルマウスの有用性と創薬への応用

学習・記憶障害モデルは、抗痴呆薬を開発・研究するために最も重要なウェイトを占める。加齢に伴い学習・記憶障害を自然発症する長寿命な生理的老化マウスを求めた結果、雄性C57BL/6Jマウスで興味ある成績を得た。(1)長寿命系雄性C57BL/6Jマウスの行動薬理学的および分子薬理学的特性:ステップスルー試験によりC57BL/6Jマウスの記憶保持率は、加齢と共に低下することが確認された。C57BL/6Jマウスの大脳皮質や海馬膜標品での膜流動性あるいはNMDA受容体数は、加齢に伴い低下していた。特に老齢の記憶障害群と記憶保持群の比較では、記憶消失群で膜流動性やNMDA受容体数の低下が顕著であった。(2)長寿命系雄性C57BL/6Jマウスに対するピラセタムの影響:向知性薬ピラセタム(200mg/kg)の長期投与は、30か月齢マウスの再生試行時における記憶保持低下(記憶障害)を顕著に改善させることが認められた。老化に伴う記憶障害群で観察される大脳皮質および海馬膜標品での膜流動性低下は、ピラセタム長期投与により明らかに改善され、NMDA受容体数の低下も改善された。(3)長寿命系雄性C57BL/6Jマウスに対するニューロステロイドの影響:ヒト・サル・マウス血漿のデハイドロエピアンドロステロン(DHEAS)は、加齢とともに著しく減少する老化マーカーである。ニューロステロイドとしてのDHEASあるいはプレグネロン(PS)(20mg/kg)の長期補充療法は、受動的回避試験において老化に伴う記憶障害を共に改善したが、PS投与群の改善作用の方が顕著であった。これらの事実からニューロステロイドは中枢神経において種々の神経情報伝達を調節している可能性があり、老化に伴う情報伝達機構破錠と記憶障害との関連が示唆された。生理的老化C57BL/6Jマウスは老年期痴呆解明の動物モデルとしてばかりでなく、脳老化-情報伝達異常-学習記憶障害に関する研究や痴呆関連治療の研究を効率的に推進する上で非常に有用であると考えられた。本研究では、加齢に伴い学習・記憶障害を自然発症する長寿命な生理的老化マウスを求めた結果、雄性C57BL/6Jマウスで興味ある成績を見出し、老齢の学習・記憶障害動物における生体膜老化と情報伝達機構破綻との関連に焦点をあてて検討した。そこで行動薬理学的評価後、C57BL/6Jマウスの大脳皮質および海馬から得られた粗膜画分において膜流動性およびNMDA受容体の結合性質を検討した。大脳皮質や海馬膜標品での膜流動性あるいはNMDA受容体数は、加齢に伴い低下していた。特に老齢の記憶障害群と記憶保持群の比較では、明らかに両膜標品において違いが認められ、記憶消失群で膜流動性やNMDA受容体数の低下は顕著であった。(2)長寿命系雄性C57BL/6Jマウスに対するピラセタムの影響:

4および28か月齢のC57BL/6Jマウスをそれぞれ4群(1013匹)準備し、老化に伴う記憶保持率低下に対するピラセタム投与(8週間)の影響を検討した。6および30か月齢マウスでの生理食塩液10ml/kg、ならびにピラセタム300mg/kg投与によるステップスルー試験では、L-naiveおよびL-beforeの反応潜時に顕著な変化はなかった。また6か月齢マウスにおける再生試行時の長期記憶保持(300秒以上の割合)は、いずれの薬物投与によっても影響されなかった。しかしピラセタムの長期投与は、30か月齢マウスの再生試行時における記憶保持低下(記憶障害)を顕著に改善させることが認められた。また、対照としての生理食塩液投与群で老化に伴う記憶障害はほとんど改善されなかった。老化に伴う記憶障害群で観察される大脳皮質および海馬膜標品での膜流動性低下は、ピラセタム長期投与により明らかに改善され、NMDA受容体数の低下は改善される傾向であった。C57BL/6Jマウスは老年期痴呆解明の動物モデルとして有用なばかりでなく、脳老化-情報伝達異常-学習記憶障害に関する研究や痴呆関連治療薬の研究を効率的に推進する上で大いに役立つものと期待される。老化に伴う記憶障害には、膜流動性低下に伴う情報伝達異常との相互関係が考えられた。向知性薬ピラセタムの記憶障害改善作用には、老化に伴い低下した脳内膜流動性を回復させることが関与しているものと推定された。神経系に直接作用するステロイドをニューロステロイド(ニューロアクティブステロイド)と呼び、従来のステロイドホルモンと別のカテゴリーとして取り扱われる様になっている。ニューロステロイドをコレステロールから合成する酵素の存在が脳内グリア細胞に、また末梢からのプロゲステロンを代謝する酵素がグリア細胞と一部の神経細胞に存在する事が報告されており、中枢の神経系活動調節におけるニューロステロイドの役割が注目されている。一方、学習・記憶障害モデルは、抗痴呆薬を開発・研究するために最も重要なウェイトを占める。これまで若齢あるいは成熟動物を用いた種々の学習・記憶障害動物が作成され抗痴呆薬の開発・研究に応用されているが、より臨床像に近いモデルとしての老齢動物を用いた評価が要求されている。これらの現状を踏まえ、比較的長命な生理的老化マウス(C57BL/6J)の学習・記憶障害の程度と生体膜老化に伴う情報伝達機構破綻との関連に焦点をあて、ニューロステロイドの効果を検討した。受動的回避試験により、比較的長命な生理的老化C57BL/6Jマウスでの被ショック体験は、1)成熟マウスで高く保存されていること、2)記憶保持率は加齢と共に低下する事、3)老齢マウスにおける記憶保持:記憶消失の割合はほぼ5:5である事から、これらC57BL/6Jマウスが老年期痴呆解明のモデルとしてばかりでなく痴呆関連治療薬の研究・開発に有用である可能性が示唆された。ニューロステロイドとしてのデハイドロエピアンドロステロン(DHEAS)あるいはプレグネノロン(PS)は、受動的回避試験において老化に伴う記憶障害を共に改善したが、PS投与群での改善作用の方が顕著であった。これまでニューロステロイドは、GABA_A受容体・Cl^-チャネルの開口頻度の増加と開口時間の延長を引き起こすばかりでなく、NMDA受容体・Ca^<2+>チャネル電流をμM濃度で抑制すること、nM濃度で百日咳毒素感受性G蛋白質連関機構を介して電位依存性Ca^<2+>チャネルを抑制することなどが報告されている。
原子炉ステンレス鋼の応力腐食割れにおける照射欠陥・超微小析出物偏析の効果

原子炉シュラウドのモデル合金としてSUS316Lを1050°C1時間焼鈍後、水焼き入れした試料について粒界を含む領域の局所電極型3次元アトムプローブ測定を行い、以下の知見を得た。測定した試料は観察方向に垂直に粒界を含み、粒界より約30nmの視野にわたって溶質元素濃度を解析した。粒界に沿って合金元素や不純物の濃度変化が観察された。粒界近傍ではCr,Mo,Bの濃度が高く、Ni濃度が低い。Cr,Niは結晶粒によって濃度差がみられる。Moは母相中での平均濃度が3.5at.%程度であるが、粒界では7at.%と二倍の濃度であった。Ni,Crといった合金元素は母相中での濃度ゆらぎが5at.%程みられ、粒界近傍ではNiについて2at.%の濃度低下、Crについては4at.%の濃度上昇がみられた。これらの元素の濃度変化は粒界近傍の幅約3nmと狭い領域であることが分かった。粒界のごく近傍ではFeに対してオーバーサイズのMo,Crが焼鈍時に拡散して濃化し、一方アンダーサイズのNiが粒内に向かって拡散したと思われる。MnはFeとほぼ同じ原子半径であるが粒界での濃度低下が見られた。濃度変化は10nm程の領域で緩やかにみられ、マトリックス中では2at.%の濃度が粒界で0.5at.%程度まで低下していた。不純物原子については、C、Sについては有意な濃度変化がなかったが、Bの濃度が高くなっていた。母相におけるBの濃度はバックグラウンド程度しか検出されず、非常に低輝度で含まれているものが殆ど粒界に存在しているものと思われる。Mn、Bの粒界における濃度変化の報告例は非常に少なく、微量添加元素の偏析について新たな知見が得られた。SUS316L鋼を1050°C1時間焼鈍後、氷水焼き入れした試料及び、その後700°C、100時間焼鈍し、鋭敏化熱処理した試料について3次元アトムプローブ測定を行った。焼き入れ材については結晶粒界近傍の測定に成功した。焼き入れ材、鋭敏化熱処理材ともに、結晶の粒内では溶質原子の偏析や析出は見られなかった。一方、粒界近傍では、粒界に沿って合金元素や不純物の濃度変化が観察された。粒界近傍ではCr,Mo,Bの濃度が高く、Ni濃度が低いことが分かった。Moは母相中での平均濃度が3.5at.%程度であるのに対し、粒界では7at.%と二倍の濃度であった。Ni,Crといった合金元素は母相中での濃度ゆらぎが5at.%程あるが、粒界近傍ではNiについて2at.%の濃度低下、Crについては4at.%の濃度上昇が見られた。濃度変化の見られる粒界付近の領域の幅は約3nmと狭いことが分かった。これは濃化したオーバーサイズ原子に対してMnが相対的に小さいためと思われる。不純物原子に関しては、炭素の場合、粒界と粒内で有意な濃度変化がなかったが、Bの場合粒界での濃度が著しく高い結果であった。母相の分析においてBはバックグラウンド程度しか検出しておらず、非常に低濃度で含まれているものがほぼ全て粒界に存在しているものと思われる。プロトン照射試料については表面近傍の粒界を3次元アトムプローブ測定するための微細加工技術を確立した。
アンドラ公国の言語と言語政策に関する記述的研究

本研究は、カタロニア語を公用語と定めているピレネー山脈の小国、アンドラ公国で使用されているカタロニア語の状況を記述することが目的である。カタロニア語のひとつの方言と考えられる同国の言語様態を記述し、また同国での言語政策及びそれによる言語教育がどのようにおこなわれているかを資料収集、面接調査を通じて明らかにすることができた。これらの成果は、研究発表としていくつかの学会研究会で発表した。1.2013年9月12日、長谷川信弥(代表)がバルセロナ大学において、アンドラの言語(カタロニア語の方言)に関する基礎資料として言語地図からのデータを取得した。9月16日にはアンドラ公国において、アンドラ国立図書館および政府言語政策局においてカタロニア語の方言に関する文献の閲覧とデータの複写をおこなった。また、9月20日にはバルセロナ自治大学において、アンドラの言語のついての図書を閲覧および複写した。2.2013年12月1日、関西スペイン語学研究会第369回例会において、代表者と分担者のそれぞれが「アンドラ公国の言語について」のタイトルで研究発表をおこなった。発表で、代表者は同年9月のアンドラ公国での資料収集の成果を、分担者はこれまでのアンドラ公国の言語政策の沿革についての資料調査の成果を発表した。4.以上のことから、今年度計画した調査、資料収集および成果の発表は予定通りおこなうことができ、計画は順調にすすんでいると判断できる。研究代表者は、平成26年度も前年度に引きつづき、アンドラの言語に関する研究については、必要な資料の収集をおこなった。具体的には、平成26年9月に資料収集のためアンドラ国立図書館においてアンドラの言語に関するアンドラ国内で発表された論文を入手し、さらにカタロニア語全般にわたる資料収集をバルセロナ大学でおこなった。これらの資料は電子化されているものが少なく、現地にて複写等の方法で入手する以外に方法はなく、得られた資料は日本におけるアンドラの言語研究にとって必要不可欠なものとして分析の対象となり得るものである。とくに1960年代の言語調査の結果を記載した言語地図は、アンドラ国内のカタロニア語方言分布を知るうえで重要な資料で、近年の言語調査の結果との比較は方言形式の変化の分析にとって有意義なものである。また、研究分担者は、平成27年3月にアンドラ政府言語政策局で担当係官との面接をおこない、言語政策に関する現状と今後の方針についての説明を受けた。さらに国内にある初等中等教育機関を訪問し、教員への面接をおこない、また授業を参観する機会を得た。これらの実施項目は、アンドラの言語政策を分析するうえで貴重な資料としての価値を持つものである。また分担者は、上記の教育機関での面接および授業参観の報告を「アンドラ公国の初等中等教育における教育改革」と題して、関西スペイン語学研究会例会で平成27年3月におこなった。1.長谷川信弥(代表)は、2015年9月に前年度に引き続き、アンドラ公国国立図書館およびバルセロナ大学において、アンドラにおけるカタロニア語の資料を収集した。まず、9月17日および18日に基礎資料として、1930年代にスペインで途中まで作成され公刊されたイベリア半島の言語地図(通称ALPI)におけるアンドラ公国内のデータ、また1962年にアンドラで作成されスペインで発行された言語地図があるが、これらを所蔵しているバルセロナ大学図書館において閲覧、データの収集、複写をおこなった。また、現在、順次刊行が進められているカタロニア語圏言語地図のデータも複写した。さらに、9月21日から25日に、アンドラ公国国立図書館では、1970年代に同国内で発行された出版物、とくに民話や小説などのコーパスとなり得る資料を閲覧し、法令で許された範囲でこれらの資料の複写をおこなった。2.塚原信行(分担者)は、2016年3月15日に前年度に続きアンドラ政府言語政策部門長Joan Sans氏と面談し、過去1年の言語政策の状況について聞き取りをおこなった。その結果として、政策上の状況には大きな変化のないことを確認した。また、3月16日に前年度に続きアンドラEscaldes-Engordany初等学校を再訪問、Meritxell Massoni校長と面談し、コンピーテンシーベースカリキュラムへの移行状況について聞き取り調査をおこなった。その結果、順調に移行中であることが判明し、同国の教育現場における改革の進捗状況を確認できた。3.以上のことから、今年度計画した調査、資料収集は予定通りおこなうことができたと判断できる。また、長谷川信弥(代表)は2017年1月に、塚原信行(分担者)は2016年10月に、ともに関西スペイン語学研究会例会にて上記の研究成果を口頭発表する予定である。26年度は、研究代表者、分担者とも、25年度に収集したアンドラ公国の基本的情報の整理と記述を日常的におこなった。

そのうえで、研究代表者は現地において、新たな資料の収集ができ、分担者は同国の言語政策についての面接をおこない、希望していた教育機関での面接および授業参観ができたため、年度初めに計画した事項がおおむね順調に進展していると判断した。カタロニア語学最終年度の27年度は、これまでに収集した資料と今年度現地において新たに収集予定の資料を包括的に整理し、分析と記述をおこなう予定である。そのために、研究打ち合わせをおこない、現地調査もおこなう予定である。25年度は、アンドラ公国の基本的情報の収集、言語の記述および言語政策に関する基本的施策の調査を実施する予定であったが、これらの予定が達成でき、結果としてその成果を研究会で発表することができたため順調に進展していると評価した。研究を進めるうえで必要に応じ研究費を執行したため、当初の見込みと執行額が異なった。しかし研究計画には変更がなく、次年度は旅費の執行が今年度を超えて必要なため、予定通りの執行をすすめていく。26年度も引き続き、言語に関する記述および言語政策に関する調査と記述をおこなうが、そのために、研究打ち合わせ、代表者および分担者それぞれの現地調査をおこなう。次年度は現地調査のための旅費執行が今年度を超えて必要になるため、予定通りの執行をすすめていく。研究を進めていくうえで必要に応じて研究費を執行したため、当初の見込み額と執行額が異なった。しかし、研究計画に変更はなく、次年度は、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。繰り越した助成金は、次年度計画の現地調査に対して、次年度請求の助成金とともに使用する計画である。
翼列間干渉のもとでの翼列フラッタおよび発生騒音に及ぼす吸音ダクト壁効果

翼列フラッターに対する前後の隣接翼列の影響を同時に考慮するための、3列の翼列の非定常揚力面理論を展開し、振動する翼に働く空気力を計算するプログラムを完成した。これに基づく数値計算を実施して系統的解析を行い、種々のパラメータの効果を定性的および定量的に明らかにした。特に、1列隔てた翼列との空気力学的干渉が決し小さくはなく、したがって、1列おきの翼列相互の空力的連成フラッターの可能性の存在の確信を得た。ファン動翼列の粘性後流と後置静翼列との干渉において、動翼列と静翼列との音響的干渉を取り入れないで静翼列に働く非定常空気力をCFD絹NSコードによって計算し、その上で、動翼列と静翼列との音響的干渉による付加的擾乱項を非定常揚力面理論解析手法で計算するハイブリッド法を定式化し、計算プログラム作成を完成した。広範囲の数値計算を実行し、翼列間の音響的干渉は騒音レベルに重大な影響を与えることを明らかにした。上記のモデルに吸音壁の存在を追加したモデルの定式化を行った。これらの成果を、2006年9月にモスクワで開催された第11回ターボ機械の非定常空気力学、空力音響学及び空力弾性学の関する国際シンポジウム(ISUAAAT2006)、およびその他で発表した。二重反転翼列のダクト壁を有限音響インピーダンスの吸音壁にした場合の数学的形式化を完成した。次いで、その翼面空気力計算のプログラミングとコード化を行っている。二重反転翼列のフラッタ解析において、羽根の弾性特性の現実性を高めるために、任意形状翼の振動モード解析を行う有限要素法プログラムを作成した。ファン動翼列の粘性後流と後置静翼列との干渉問題に吸音壁を組み込んだ数学定式化を完成した。次いで、音響場計算プログラミングとコード化を行っている。この音響問題では、ファン動翼列の粘性後流と後置静翼列との干渉において、動翼列と静翼列との音響的干渉を取り入れないで静翼列に働く非定常空気力をCFD-NSコードによって計算し、その上で、動翼列と静翼列との音響的干渉による付加的擾乱項を非定常揚力面理論解析手法で計算するハイブリッド法が考えられる。このハイブリッド法の定式化を行っている。2006年度にモスクワで開催予定の「ターボ機械の非定常空気力学・空力音響学・空力弾性学に関する国際シンポジウム」にて調査・討論されるベンチマーク問題(翼列間干渉のもとでの振動翼列に作用する非定常空気力)と、その標準解となる揚力面理論解からなる資料を作成して、取りまとめ役のT.H.Fransson教授(Sweden, Royal Institute of Technology)に提出した。翼列フラッターに対する前後の隣接翼列の影響を同時に考慮するために、3列の翼列の非定常揚力面理論を展開し、振動する翼に働く空気力を計算するプログラム作成とコード化を行った。更に数値計算を実施して検討を行った。ファン動翼列の粘性後流と後置静翼列との干渉において、動翼列と静翼列との音響的干渉を取り入れないで静翼列に働く非定常空気力をCFD-NSコードによって計算し、その上で、動翼列と静翼列との音響的干渉による付加的擾乱項を非定常揚力面理論解析手法で計算するハイブリッド法が考えられる。このハイブリッド法の定式化を行い、プログラム作成とコード化を行った。更に数値計算を実行して検討を行った。これらの成果は2006年9月にモスクワで開催される第11回ターボ機械の非定常空気力学、空力音響学及び空力弾性学の関する国際シンポジウム(ISUAAAT2006)にて発表予定である。翼列フラッターに対する前後の隣接翼列の影響を同時に考慮するための、3列の翼列の非定常揚力面理論を更に進展させ、昨年度作成した振動する翼に働く空気力を計算するプログラムに種々の改善と汎用化を行った。

特に、1列隔てた翼列との空気力学的干渉が決して小さくはなく、したがって、1列おきの翼列相互の空力的連成フラッターの可能性の存在の確信を得た。ファン動翼列の粘性後流と後置静翼列との干渉において、動翼列と静翼列との音響的干渉を取り入れないで静翼列に働く非定常空気力をCFD-NSコードによって計算し、その上で、動翼列と静翼列との音響的干渉による付加的擾乱項を非定常揚力面理論解析手法で計算するハイブリッド法が考えられる。昨年度実施のハイブリッド法の定式化とプログラム作成を拡充し、広範囲の数値計算を実行して検討を行った。翼列間の音響的干渉は騒音レベルに重大な影響を与えることを明らかにした。これらの成果を、2006年9月にモスクワで開催された第11回ターボ機械の非定常空気力学、空力音響学及び空力弾性学の関する国際シンポジウム(ISUAAAT2006)、および2006年12月にエジプトで開催された第8回流体力学および推進に関する国際会議(ICFDP8)にて発表した。
症例データベースのための処方・検査結果・診断名のオブジェクト記述と実装の研究

1.目的処方、検査結果、疾患名など、病院情報システムの根幹をなすデータについて、オブジェクト分析をおこない、これら実データをオブジェクト指向データベースに格納する。これを用いて、「○○系薬剤の投与歴の有無」といった、抽象的な概念での検索を可能とし、インテリジェントな診療支援システムを構築するための技術的問題点を解決する。2.方法と結果まず、処方、検体検査結果、疾患名について、これらをどのような視点から分類し、構造化オブジェクトとするかについて検討し、処方は薬効、投与経路、薬態について、検体検査は検査方法、検体種別について、疾患名は部位、病態について、それぞれ注目すればよいことが明らかになった。次いで、浜松医科大学の膨大な実診療情報のうち、処方、検体検査結果、疾患名登録内容をHL7形式を用いて、全患者についておて病院情報システムからオブジェクト指向データベースに送信した。これほど広範囲な日常診療データを、こういった標準化された形式で配信したケースは、当研究が初めてである。その様に、ICD-9-CMベースである当院の病名情報を、SNOMED形式に変換するプログラムを、消化器疾患について作成hし、ICD,SNOMED双方の問題点を明らかにした。更に、抽象概念での検索については、おおむね満足な結果が得られたが、やはりこういった膨大な項目の中からの検索には本質的に不可避であるが、上位過ぎる概念での検索(例えば「心疾患」)すると、選択肢が組み合わせ的発散を起こし、実時間で検索結果が得られないことがあった。これに対しては、検索の方向(上向き/下向き)をレベルに応じて返ることや、実運用ではある程度まとまった数の検査結果ごとに表示し、続けるかどうか確認するといっったことが考えられる。3.波及効果HL7という標準化されたデータ形式が利用可能であることを示されたので、今後他施設でも利用され始めるであろう。また、当研究の成果は、今後の診療緑の電子化や、診療支援システムの構築の、基盤となるであろう。まず、当該施設の病院情報システムから、処方、検査結果、病名登録の内容を、HL7-ASTM標準形式で出力できるシステムは構築した。これによって、オブジェクトデータベースにこれらの情報を1日1回自動で配信できるようになった。一方で、薬剤、検査、疾患などについて、構造化を行なった。この際、通常使用されている各種コードは、それぞれの用途は独立であるのに、ある一つの属性だけでなく、他の様々な分類軸の概念が混合したものになっているがために、実用上不都合が生じていることがわかった。この問題を解決するには、ここで構築したオブジェクトデータベースで用いた、基本概念の構造化を、属性の継承機構とともに用いることが、最適である。これらを用いて、毎日の患者情報のすべてを、構造化オブジェクトとして定義されたデータ構造に格納し、これに対して各種の検索を行なった。これは、オブジェクトデータベースを実運用データで利用した初のケースである。膨大な情報量であったが、通常の検索では瞬時に結果が得られた。一方、分類の上位概念での検索(対象が多くなる場合)の場合は、検索が終了するまでにかなりの時間を要した。これを改善するためには、オブジェクトの属性として、検索のためのリンクを持たせることが有効であった。来年度は、病名情報の構造化オブジェクトでの表現と検索、実用的な処方チェックなどを目指し、他施設との連携を図ることとしている。