hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語と朝鮮語の局所的F0低下現象に関する実験研究

イントネーション研究において扱われる現象のうちに,F0低下現象(downtrends)として包括される諸現象がある。本研究では特に,ダウンステップ(downstep)ないしそれに類する局所的なF0低下現象に着目し,この現象が音声的にどのような実現をするか,および,その現象が音声的か音韻的かを明らかにしようとするものである。2018年度は,日本語の局所的F0低下現象を調べるために録音を実施した。録音資料として用いたのは,統語的曖昧文および統語的曖昧文ではない文である。被験者が文を解釈しやすいように,業者にイラストの作成を委託し,そのイラストをスライドに挿入した。録音に際しては,そのようにして作成したスライドを用いた。統語的曖昧文でない文を用いた読み上げ課題では,被験者は統語構造に意識を向けにくいと考えられる。一方,統語的曖昧文を用いた読み上げ課題では,被験者は統語構造の差異に意識を向けることになると考えられる。もし局所的F0低下現象が音韻化したものであるならば,特定の統語的条件下で自動的に局所的F0低下現象が自動的に生じ,そこに統語構造への意識はかかわらないと予測される。一方,局所的F0低下現象が音韻化していない場合は,統語構造に意識が向けられたときにのみ構造の差異に対応するかたちでF0の実現に差異が生じると考えられる。録音は2018年度中に実施したが,録音データの分析に手間がかかっており,まだ分析が完了していない。本研究課題終了後も分析を続け,その結果をまとめて発表する予定である。本研究は,F0低下現象のうちでも特に,ダウンステップ(downstep)ないしそれに類する局所的なF0低下現象に着目し,日本語と朝鮮語(韓国語)を対象とした研究を行うものである。具体的には,以下の二つの研究課題を設定した。すなわち,(i)言語・方言によって局所的なF0低下現象はいかなる現れ方をするかの記述,および(ii)前述の現象が音声的か音韻的かの実験的検討である。本研究は,音声学と音韻論のインターフェースにかかわる研究である。初年度である2015年度は,日本語東京方言と朝鮮語ソウル方言を対象とし,統語構造への意識が局所的F0現象に影響を与えるかの検討を行うことを目ざした。もし局所的F0低下現象が音韻化されているのであれば,統語構造への意識の有無にかかわらず,特定の条件下で局所的F0低下現象が生じると予測される。一方,この現象が音韻化していない場合,現象の実現は統語構造への意識に大きく影響されると考えられる。具体的には,先行研究を詳細に検討するとともに,実験において用いる分析資料の文の検討や被験者の選定を行った。また,イントネーションの諸現象は互いに相互作用も生じうるものであり,統語構造などとの関係も重要であるため,日本語の文末イントネーションや朝鮮語大邱方言の韻律と統語構造のインターフェイスにかかわる共同研究を行った。2016年度に本格的に実験を行うための分析資料の検討や被験者の選定を順調に行うことができた。朝鮮語の諸方言のうちには,ピッチが弁別的な機能を担う方言とそうでない方言とがある。前者の代表として慶尚道方言が挙げられ,後者の代表としてソウル方言を挙げることができる。本プロジェクトで扱うF0低下現象に関して,前者のような方言を対象とする場合には,音調クラスとの関係を検討することが不可欠である。今年度は,慶尚道方言に注目し,とりわけ慶尚南道馬山・昌原方言を対象とした調査を行った。目的語プラス動詞を実験文の基本構造とし,目的語にフォーカスを置いた場合,動詞にフォーカスを置いた場合,中立の場合の三通りの発話を得た。このとき,動詞に多様な音調クラスのものを用いることで,音調クラスと文レベルの韻律との関係を調べた。調査当初の予測は,中期朝鮮語の上声と対応する音調クラスにおいて,文レベルでも語頭のLが維持されるのに対し,それ以外のクラスではLが現れないというものであった。これは,上声に対応するクラスの語頭L音調が語彙的に指定されたものであり,語彙的に指定された音調は一般に削除されにくいという仮定にもとづいている。しかし,調査の結果,音調クラスとLの出現の相関は有意ではなかった。この結果は,東京外国語大学アジアアフリカ言語文化研究所で開催されたシンポジウムにおいて発表した。当初の予測と異なる結果が現れたことから,仮説の再検討,および,世代差などの変異を考慮した計画の再検討が今後必要となる。一方で,ソウル方言および日本語の研究計画立案を引き続き進めており,今後も計画立案および調査の実施をしたい。研究実績の概要にも述べたとおり,当初の仮説を支持ずる結果がこれまでの調査の中で得られなかったことから,計画の再構成を余儀なくされている。本プロジェクトは,局所的F0低下現象を中心として日本語と朝鮮語(韓国語)の韻律を検討するものである。2017年度に行った研究は大きく三つに分けられる。(1)日本語と朝鮮語の局所的F0低下現象にかんして,改めて問題の整理を行った。韻律構造との関係から日本語と朝鮮語の局所的F0低下現象をめぐる課題を再検討し,日本音響学会(愛媛大学)と韓日学術交流会(韓国外国語大学校)において講演を行い,質疑を通じて貴重なフィードバックを得た。

(2)ソウル方言の韻律について検討を行った。ソウル方言の韻律において,局所的F0低下現象と密接にかかわる現象として,アクセント句頭におけるL音調とH音調の交替がある。ソウル方言はもともとピッチが語の弁別性に関与しない言語であったが,通時的変化の結果として音調交替が生じるようになってきている。ソウル方言において近年指摘されているアクセント句頭の音調交替には,二つの種類がある。一つは,アクセント句頭の子音の影響によるものである。これは,アクセント句頭の平音と激音のVOTが近くなるという通時的変化と連動して生じたものと考えられる。もう一つは,「一」という意味のilで始まるアクセント句がH音調をとるという現象である。これらの現象について,トーン発生と語彙拡散の観点から考察を行い,『音声研究』(日本音声学会)に論文を投稿した。(3)局所的F0低下現象をめぐっては,日本語に関し,統語的あいまい文およびこれと類似した非あいまい文の実験文リストを作成した。これらを用い,日本語の複数の方言を対象とした実験を行う予定である。課題遂行の過程で,ソウル方言におけるアクセント句頭の音調交替を研究計画に組み込む必要性に気づき,これについての考察を進めた。そのため,当初の実験計画についてはやや遅れることになったが,当初の想定とは違ったかたちで成果があがっている。イントネーション研究において扱われる現象のうちに,F0低下現象(downtrends)として包括される諸現象がある。本研究では特に,ダウンステップ(downstep)ないしそれに類する局所的なF0低下現象に着目し,この現象が音声的にどのような実現をするか,および,その現象が音声的か音韻的かを明らかにしようとするものである。2018年度は,日本語の局所的F0低下現象を調べるために録音を実施した。録音資料として用いたのは,統語的曖昧文および統語的曖昧文ではない文である。被験者が文を解釈しやすいように,業者にイラストの作成を委託し,そのイラストをスライドに挿入した。録音に際しては,そのようにして作成したスライドを用いた。統語的曖昧文でない文を用いた読み上げ課題では,被験者は統語構造に意識を向けにくいと考えられる。一方,統語的曖昧文を用いた読み上げ課題では,被験者は統語構造の差異に意識を向けることになると考えられる。もし局所的F0低下現象が音韻化したものであるならば,特定の統語的条件下で自動的に局所的F0低下現象が自動的に生じ,そこに統語構造への意識はかかわらないと予測される。一方,局所的F0低下現象が音韻化していない場合は,統語構造に意識が向けられたときにのみ構造の差異に対応するかたちでF0の実現に差異が生じると考えられる。録音は2018年度中に実施したが,録音データの分析に手間がかかっており,まだ分析が完了していない。本研究課題終了後も分析を続け,その結果をまとめて発表する予定である。日本語東京方言と朝鮮語ソウル方言にかんする実験を2016年度に行う予定である。これまでの仮説を見直す上で,多言語を含めて韻律に関する先行研究を広く検討したい。その上で新たな仮説を立て,朝鮮語の諸方言および日本語の諸方言の調査を実施する。2017年度中に作成した実験文を用い,音声産出実験を行う予定である。
初学者のプログラミング教育におけるプログラミング能力の把握とその改善

プログラミング初学者は、条件や繰返しなどの基本的なプログラミング要素を正しく理解していないことがある。そこで、初学者向けのプログラミング教育において、簡単なプログラムの実行結果を答えさせることで、変数の値の変化を追うトレーシング能力を問う小テストを開発した。また、このような小テストを実施するために、学習管理システムと連携して動作するオンラインツールを開発した。この小テストで見られる初学者の特徴的な誤りを「誤答パターン」と呼び、誤答パターンに当てはまる学生について、プログラミング全体の能力を問う定期試験との成績の相関を調査した。その結果、成績に影響のある誤答パターンが存在することが分かった。初年度である平成25年度は、初学者向けのプログラミング教育において、早期の段階で学生のプログラミング能力を見極めるために、既存の実験システムを用いて新たなデータを収集すると共に、これまでに行った実験成果を整理することを中心に実施した。プログラミング能力を見極める実験とは、簡単なプログラムの実行結果を問うウェブベースのシステムもしくは筆記試験を用い、被験者である学生に頭の中でプログラムを実行させ、その結果を解答させるものである。この解答結果の分析によって、特定のパターンの誤りの傾向を示す学生について、プログラミングに関する学習成果との間で何らかの相関があるかを調査している。学習成果としては、プログラミング講義の期末試験の成績を用いる。これまで約370人の学生に対してそれぞれ20問のオンライン試験を実施した結果から、7種類の誤答のパターンを抽出している。そして、それらのパターンの中で、基本的なプログラムの構成要素である繰り返し構造を解釈できないパターンと、繰り返し構造の中での一時変数を用いた条件式を誤って解釈するパターンの2つのそれぞれに該当する学生について、他の学生と比較して期末試験の成績が劣る傾向があることが明らかになっている。なお当初の計画には無かったが、このような基本的な考え方や分析結果に関する現時点での成果について、国際会議の場で発表した。概ね評価を受けると共に関連のある既存の研究に関する意見を得ることが出来た。平成26年度は、我々が「トレーシングツール」と呼ぶ、プログラムの実行結果を問うオンライン試験を実施する既存システムの改良を、当初の予定通り実施した。近年は、ほぼ全ての大学で学生や教職員に対して学習管理システム(Learning Management System, LMS)を利用可能なアカウントを発行している。従って、研究目的の試行的なシステム等であっても、LMSを経由して利用可能にすることで、教員にとってはアカウント発行やデータの管理などの手間が削減され、利用者にとっても日頃使っているLMSと同様にシステムを利用できる。そこでトレーシングツールを、LMSと外部のシステムとをシームレスに連携させるための標準規格であるLearning Tools Interoperability (LTI)に対応させる改良を行った。これによって、LTIに準拠したLMSであれば、トレーシングツールを利用可能となる。なお、トレーシングツール内部の、試験の管理画面や学生の誤答パターンを再現する変換器の改良も実施した。また、このような小テストを実施するために、学習管理システムやその周辺システムを一体的に運用するための標準規格IMS Learning Tools Interoperabilityに準拠して動作するオンラインツールを開発した。以上の準備の下で、具体的にはforループとif-thenで構成されるトレーシングに関する小テストを、本研究期間以前も含めて合計5年間実施して、この小テストで見られる初学者の特徴的な誤りを「誤答パターン」と呼び、誤答パターンに当てはまる学生について、プログラミング全体の能力を問う定期試験との成績の相関を調査した。その結果、forループを解釈しないNFLと呼ぶ誤答パターンに当てはまる学生グループについて、定期試験の成績が低いことが分かった。プログラミング学習において、繰返しを正しく解釈しない学生が常に一定数存在し、このような学生のプログラミング能力は、少なくとも筆記試験で測定する限りにおいて、やや低い傾向があるといえる。繰返しはプログラムにおいて最も基本的な構成要素の一つであり、これを正しく解釈しないことは、他の構成要素やプログラムに関わる他の概念の習得を阻害している可能性があることが明らかになった。平成26年度中にトレーシングツールの改良作業自体は完了しているが、これを実際の試験に使うための環境構築に手間取っている。本学で運用中のLMSがLTIに対応していないことから、改良部分の動作確認も含めて、LTIに対応したLMSの実行環境を新規に構築している状況である。高等教育を支援する情報システムの開発と運用及びカリキュラムの分析まずはLMSを用いてトレーシングツールを実行可能な環境の構築を早急に行う。並行して、既存のトレーシングツール上でのオンライン試験について、従来とは異なるパターンの試験について、設問とするコードを自動的に生成した上で、誤答パターンの判別が付くようなコードを抽出して実施する。

更に誤答パターンに当てはまる学生に対して、誤答に応じた指導を行うグループと行わないグループに分けた実験を行ってその違いを評価する実験を行う予定である。国際会議の場で査読付の論文として発表する機会を得たこと自体が、本研究の基本的な考え方と現時点での成果について、ある程度の評価を得られたことを意味しており、初年度の段階としては予定よりも進んでいると考えている。但し、概要で示した誤答のパターンの妥当性,その誤答のパターンを発見して学生に適切な指導を与える方法、そして具体的なシステムの構造については、まだ十分にはまとめきれていない.上記の2点を勘案して、区分を(2)とした。研究計画の作成時点で想定した金額と比較して、実際にトレーシングツールの改良に要した費用が小さかったためである。平成26年度以降は、既存の実験システムを改良する形で、本実験を行う環境を整えることが最も大きな目標である。但し、研究計画の申請時に利用を想定していた、学習管理システム(Learning Management System、LMS)との間でのシステム連携に用いる技術が、平成26年度より本学で導入されたLMSでは利用できなくなった。そのため、LMS自体の環境構築も同時に行う。システム上では、学生の解答を教員が閲覧して適切なフィードバックを与えられるように、管理用のインタフェースを開発する予定である。学会研究発表のための参加費や旅費として用いる予定である。情報基盤センター年報において、研究状況を報告している。研究計画の作成時点で予定していなかった旅費や詳細金額が明らかでなかった物品費などを調整した結果の差額である。次年度以降の物品費等に当てる。
シリコン中金原子のリング機構拡散

まず、シリコン中でリング拡散すると想定される低温置換金の濃度及びその拡散プロフィルを実験的に求める方法を確立した。高精度抵抗率測定装置を構成し、従来の測定に比べて低温置換金濃度の測定精度を1桁向上できた。また、低温置換金濃度プロフィルをICTS測定から求めるための電極蒸着法を考案し、金濃度分布測定感度を10^<12>cm^<-3>程度まで下げることができた。この方法を用いて、過飽和低温置換金の回復熱処理による置換金原子濃度減少時の濃度分布プロフィルを測定し、そのプロフィルの拡散温度と拡散時間依存性を調べた。その結果、過飽和低温置換原子は試料全体で一様に減少し、回復後の濃度分布はフラットであることが判明した。また、抵抗率の変化から求められたフラット部濃度の拡散時間時間依存性から、拡散時定数が得られ、500°Cから700°Cの間で、時定数の逆数が3.3×10^7exp(-(1.7±0.2)/kT)s^<-1>で与えられる事が判明した。このときの、リング機構拡散係数は(10^<-5>10^<-3>exp(-(1.7±0.2)/kT)cm^2/sと見積もられ、リング拡散における活性化エネルギーは1.7±0.2eVであることも判明した。上に述べた、電気的活性置換金の振る舞いと同時に、全金濃度の分布をSIMSを用いて測定した。その結果、全金濃度の回復特性は、電気的活性置換金濃度の回復特性と大きく異なることが判明した。この違いのメカニズムを解明するため、高温置換金の回復時濃度分布と低温置換金の回復時濃度分布を比較した結果、過飽和低温置換金原子はリング拡散によって、均一核形成を伴って電気的不活性置換金集合体となりシリコン内部に留まること、一方、過飽和高温置換金原子はkick-out機構拡散によって表面へ外方拡散することが判明した。研究の初年度にあたり、研究課題を実行する上で最も重要な、低温置換金濃度及びその拡散プロフィルを実験的に求める準備を行った。低温置換金は過飽和置換金の回復時の特殊な熱処理状態で現われるために、拡散によって濃度が大きく変化し、拡散係数を議論するには金濃度測定感度を上げる必要がある。金拡散によるシリコン抵抗率の変化から金濃度を精度良く測定するために、高精度電圧計と高精度試料厚測定用デジタルマイクロメータを購入し、高精度抵抗率測定装置を構成した。その結果従来の測定に比べて測定精度を1桁向上できた。金濃度プロフィルは筆者が考案したショットキー電極移動法によるICTS測定から求めた。ICTS測定の感度を上げるために、それまでの電極直接接触法に変えて、電極蒸着法を考案し、金濃度分布測定感度を10^<12>cm^<-3>程度まで下げることができた。このような測定法については、1つの国際会議と2つの国内学会で発表し、まとめたものを論文として投稿準備中である。この方法を用いて、1150°C金導入後の600°Cおよび700°Cでの回復の予備実験を行い、金原子のリング機構拡散における分布に対する予備的知見を得た。その結果、過飽和置換金は急激に回復すること、分布は試料表面近辺を除いてフラットであること、回復後の固溶度は導入時より大きいことなどが明らかとなった。予備実験の結果は、別の国際会議と国内学会で発表した。上記実験と並行し、金分布から拡散係数を得るためのプログラムや分布プロフィルの解析を行うプログラムを作成した。

さらに、リング拡散機構を詳しく調べるためには、電気的不活性な格子間金原子も含めた全体の金濃度分布と、ICTS測定で得られる電気的活性置換金分布と併せて知る必要がある。そのためにSIMS測定の準備を行った。研究の2年度にあたり、まず、低温置換金の、均一核形成を伴うリング拡散機構における濃度分布の詳しい測定を試みた。濃度分布測定感度向上のために、ショットキー電極列蒸着法を提案し、学内研究論集で発表した。この方法を用いて、リング機構拡散が起きる、過飽和低温置換金の回復熱処理による置換金原子濃度減少時の濃度分布プロフィルの、拡散温度と拡散時間依存性を調べた。その結果、過飽和低温置換原子は試料全体で一様に減少し、回復後の濃度分布はフラットであることが判明した。また、抵抗率の変化から求められたフラット部濃度の拡散時間時間依存性から、拡散時定数を測定した。その結果、500°Cから700°Cの間で、時定数の逆数が(10^<-11>-10^<-9>)cxp(-(1.7±0.2)/kT)[cm^<-3>/s]で与えられる事が判明した。このときの、リング機構拡散係数は(10^<-5>-10^<-3>)exp(-(1.7±0.2)/kT)[cm^<-2>/s]と見積もられることも判明した。これらの結果は、国際論文で発表した。上に述べた、電気的活性置換金の振る舞いと同時に、全金濃度分布測定をSIMS(MSTに測定依頼)を用いて測定した。その結果、全金濃度の回復特性は、電気的活性置換金濃度の回復特性と大きく異なることが判明した。この違いのメカニズムを解明するためにも、kick-out機構拡散を行う高温置換金の回復過程で同じ様な実験を行い、低温置換金のリング機構拡散と比較する必要があることが分かった。これら実験結果を解析するために、非線形拡散方程式の数値解を求めた。前年度に引き続き、均一核形成を伴うリング拡散機構が予想される、過飽和低温置換金の回復時濃度分布の詳しい測定を試みた。その結果、熱処理時の温度によらず、過飽和低温置換原子は試料全体で一様に減少し、回復後の濃度分布はフラットであることが確かめられた。また、これら低温置換金原子の回復特定は、シリコン表面状態に依存しないことが明かとなった。低温置換金原子の均一核形成時定数から求められたリング機構拡散係数は、前年度見積もった(10^<-5>-10^<-3>)exp(-(1.7±0.2)/kT)[cm^<-2>/s]の範囲にあることが確かめられた。このような、電気的活性置換金の振る舞いと同時に、全金濃度分布をSIMS測定で求めた。その結果、低温置換金原子のリング機構拡散に於ては、低温置換金回復後も、金原子は試料内部に留まっていることが判明した。上に述べたリング拡散の特質を、kick-out拡散と比較する為に、過飽和高温置換金の回復時分布も調べた。その結果、kick-out拡散に於いて、全金濃度分布と電気的活性置換金濃度分布が等しく、過飽和置換金原子は試料表面に外方拡散することが判明した。またこの場合には、リング拡散と異なり、試料の表面の状態に大きく左右されることが分かった。得られた結果は、学術論文1、国際会議発表1、国内学会発表2に纏められた。また、これら実験結果を解析するに当たっては、非線形拡散方程式の数値解を求めた。
ヒト胃がん幹細胞の同定とその性質

我々はこれまでに、ヌードマウス皮下移植ヒト胃がん組織系を用いて、ヒト胃がん幹細胞のマーカーを同定した。またヒト原発胃がん組織を用いて解析し、ヒト胃がん幹細胞を同定した。更に我々は、ヒト胃がん幹細胞の無血清培養系を確立した。この培養系で、胃がん幹細胞は幹細胞に特徴的な"sphere"を形成して増殖し、増殖した細胞はマーカーを発現し、強い造腫瘍性を保持していた。現在この系を用いて、胃がん幹細胞の造腫瘍性の制御機構を調べている。本年度は、ヌードマウス皮下移植ヒト胃がん組織(Xenograft)系を用いて、FACSにより分画した細胞を免疫不全マウスへ移植して細胞の造腫瘍性を調べることにより、ヒト胃がん幹細胞のマーカーの同定を試みた。その結果、ある特定の表面抗原が、造腫瘍性の高い細胞のマーカーとして非常に有望であることが明らかになった。Xenograft系で維持している腫瘍組織の病理形態学的な特徴は、原発胃がんと極めて類似している。しかし、乳がんや大腸癌を用いた研究で、マウスの体液環境中で長期間維持していると、その表面抗原プロファイルが、原発腫瘍とは異なってくることが報告されている。そこで、手術後直ちに(マウスの体液環境にさらすことなく)、原発胃がんの細胞を解離し、その表面抗原発現と造腫瘍性との対応を調べた。その結果、これまでに3例、我々が同定した抗原が、原発胃がんでも、造腫瘍性の高い細胞のマーカーとして使用できることを示す結果が得られた。さらに、この抗原を発現している細胞は、無血清培養系で、がん幹細胞の特徴の一つと言われている、spheroids形成を起こすことを見いだした。これらの結果は、我々が見いだした細胞表面抗原が、胃がん幹細胞のマーカーであることを強く示唆している。今後、この系を更に発展させてヒト胃がん幹細胞を同定すると共に、試験管内でこの細胞が増殖する無血清培養系を樹立し、ヒト胃がん幹細胞をターゲットとする治療薬の開発につなげたいと考えている。1.我々はこれまでに、ヌードマウス皮下移植ヒト胃がん組織(Xenograft)系を用いて、FACSにより分画した細胞を免疫不全マウスへ移植してその造腫瘍性を調べる実験を行い、ヒト胃がん幹細胞のマーカーを同定した。ヌードマウス皮下移植したヒト胃がん組織は、ヌードマウスの体内環境内で増殖した組織であるので、原発胃がんとは性質が異なる可能性がある。そこで我々は、ヒト原発胃がん組織を用いて解析を行い、マーカーを発現している細胞が胃がん幹細胞であることを確認した。これは当初の目的を超える成果である。2.更に、我々は、ヒト胃がん幹細胞が、造腫瘍性を維持したまま増殖する、無血清培養系の確立にも成功した。我々の確立した培養系で、胃がん幹細胞はsphereを形成して増殖し、増殖した細胞は、胃がん幹細胞のマーカーを強く発現し、強い造腫瘍性を保持していた。そして、(1)造腫瘍性の高さ、(2)無血清培養条件下でのSphere形成能、(3)がん幹細胞のマーカー発現、の3つは対応していることが明らかになった。これらの3つの形質は、共通の機構によって調節されている可能性がある。この調節機構を解明することが、胃がん幹細胞の造腫瘍性の調節機構の解明につながると考えられる。3.以上の結果は、われわれがこの2年間のうちに、当初の目的を果たしたことを示している。今後、今回の研究によって樹立されたシステムを用いて、胃がんの根治を可能とする画期的な治療方法の開発を試みたい。
限られたリソースを有効に活用するスケジューリング方法

機械や作業者などのリソースが複数のタスクを掛け持ちし,かつ各タスクの実行時間の不確実性が高い状況下で,納期短縮と遅延防止を両立させるスケジューリング方法について検討した.クリティカル・チェーン・プロジェクト・マネジメントと呼ばれる手法をベースに,メイクスパンを最小化する組合せ最適化問題を混合整数線形計画問題に変換し,タスク数が大きくない場合に厳密な最適解が求められる枠組みを構築した.またタスク数が多い場合にはメタヒューリスティクスによって近似解を求める枠組みを構築した.さらにメイクスパン算出までの枠組みをmax-plus代数系の線形方程式で表現し,簡潔な表現形で解を求める方法も考案した.クリティカルチェーン・プロジェクト・マネジメント(Critical Chain Project Management; CCPM)法の枠組みを用いたプロジェクトスケジューリングの方法について、タスクの実行順序の決定を組合せ最適化問題の観点で検討した。既存のCCPM法では、実行順序の巧拙がプロジェクトの実行時間、すなわち解の性能に与える影響や、最適性についての検討は行われていなかった。一方、CCPM法の枠組みをmax-plus代数を用いて表すCCPM-MPL (Max-Plus Linear)法では、同一資源の時間競合が発生しない状況か、競合する場合でもタスクの実行順序は所与であることを前提していた。またクリティカルパスとクリティカルチェーンを同一視していたため、ある条件下ではオリジナルのCCPM法と同一の結果を返さない場合があった。このため2014年度は、1.オリジナルのCCPM法に対して上位互換性を有するように既存のCCPM-MPL法を改良、2.組合せ最適化問題としての最適化問題の構築、3.構築した最適化問題のソルバー開発、の3点を行った。1.については、クリティカルチェーンの同定をmax-plus代数を用いて行う方法を考案し、オリジナルのCCPM法と同一の結果を返すだけでなく、多入力多出力系も扱えるようにし、上位互換性を持たせることに成功した。2.では、タスクの実行順序を制約付き変数に割り付け、プロジェクトの実行時間を目的関数とし、目的関数最小化の最適化問題に帰着させた。3.については、全探索によって厳密解を求めるソルバーと、局所探索を用いて近似解を求めるソルバーを開発した。クリティカルチェーン・プロジェクト・マネジメント(Critical Chain Project Management; CCPM)法を用いたプロジェクトスケジューリングに関して、納期を最小化するタスクの実行順序とクリティカルチェーンの選定方法を、組合せ最適化問題の観点で検討した。本年度の主要な研究成果は、CCPM法の最適解を求める枠組みを混合整数計画問題に帰着させ、汎用ソルバーを用いて解を求める枠組みの開発に成功したことである。これにより、従来は発見的な方法でしか求められなかった望ましい実行可能解が、最適性が保証された解を求めることができるようになった。また申請当初の研究計画には含まれていなかった、max-plus代数を用いて最適解を求めることにも成功し、汎用ソルバーを用いた方法と解が一致することが確かめられた。15工程からなるある例題プロジェクトの問題に適用したところ、従来知られていた良い解から、工期をさらに7%程度短縮した解を発見することができた。また検討の途中で、max-plus代数系での最適化問題を、混合整数計画法の制約充足問題で記述する方法が、副産物として考案された。この方法を応用すると、複数の最適化問題の解を一度に求めることもでき、またパラメータ調整を含むスケジューリング問題に適用可能になるなど、その応用範囲は広い。2014年度の検討成果のうち、一部のケースにおいて従来のCCPM法と同一でない問題を考えているケースがあることが判明し、その関連理論の修正に相応の時間を要したため。並列実行が可能で、遅れが許されず、また実行時間が同一な工程列が複数ある場合、前年度までの方法では、そのすべてをクリティカルなチェーンとみなしていたが、元来のCCPM法は、その中から1本の列だけを抽出することになっている。どの列を選ぶかによって全体の工期が変わる場合もあるため、解の探索領域が当初想定していたものよりも広いことが分かった。一方で、当初計画に入っていなかった副産物なども研究成果として得られている。当初計画に対する進捗度という点では若干遅れが見られるが、関連研究全体の成果という点では、当初見込以上とも評価できる。平成28年度の研究成果:max-plus代数における線形(Max-Plus-Linear; MPL)方程式のいくつかを通常の代数系での混合整数線形計画問題(Mixed Integer Linear Programming; MILP)における制約充足問題に変換し,最早・最遅時刻,クリティカルパスなどを求める方法を構築した.目的関数を定めない制約充足問題に帰着させることのメリットは,他の制約充足問題と組み合わせたり,他の最適化問題に組み込んだりすることが可能になることで,システム設計の柔軟性と自由度が上がることである.研究期間全体での成果:クリティカル・チェーン・プロジェクト・マネジメント(CCPM)法の枠組みに基づくプロジェクトスケジューリング方法について,主に(1)資源競合の解消時に現れる組合せ最適化問題の最適解を求める方法の構築,(2)多入力・他出力系への拡張,の2点について検討を行った.CCPM法に関連した研究は従前から多数存在するが,メイクスパン最小化の観点で厳密な最適解の求解を目指した研究はこれまでになく,この点についての成果が最も大きい.また,MPL方程式での定式化を行うことでシステムの記述が簡素化され,数タスク程度の簡単なプロジェクトから,数百タスクからなる大規模プロジェクトまで,同一の枠組みを用いてシステムの解析を行うことができるようになった.

20タスク程度以下の小規模なプロジェクトに関しては,MILP, MPLの両方の方法で最適解が一致することが確認できている.よりタスク数の多い場合については,ヒューリスティクスによる方法に頼ることになるが,遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm; GA)と焼きなまし法(Simulated Annealing; SA)を用いた方法について検討した.機械や作業者などのリソースが複数のタスクを掛け持ちし,かつ各タスクの実行時間の不確実性が高い状況下で,納期短縮と遅延防止を両立させるスケジューリング方法について検討した.クリティカル・チェーン・プロジェクト・マネジメントと呼ばれる手法をベースに,メイクスパンを最小化する組合せ最適化問題を混合整数線形計画問題に変換し,タスク数が大きくない場合に厳密な最適解が求められる枠組みを構築した.またタスク数が多い場合にはメタヒューリスティクスによって近似解を求める枠組みを構築した.さらにメイクスパン算出までの枠組みをmax-plus代数系の線形方程式で表現し,簡潔な表現形で解を求める方法も考案した.平成26年度当初に計画していた検討項目の大半は、年度内に検討が終了した。最適化問題を汎用ソルバー用のモデルとして記述する項目が未着手となってしまったが、平成27年度に検討予定であった、発見的解法によるソルバーの開発と実装を、一部前倒しで実施できた。このように未着手の項目と前倒しで達成した項目が混在した状態であるが、全体としてはほぼ予定どおりの進捗と考えてよい。本研究全体での最大の関門と思われた、CCPM法の最適解を求める枠組みを混合整数計画問題に帰着させるというテーマが解決したため、残りのテーマの検討において、予期せぬ大きな障害が発生する可能性は低い。研究最終年度である2016年度は、複数プロジェクトへの対応、代替リソースへの対応などの検討テーマに対して、まずは混合整数計画法での定式化を試み、時間的余力があればmax-plus代数系での検討も行いたい。数理計画平成26年度は未着手となったソルバー用モデルとしての定式化に着手し、厳密解が求められるタスク数の範囲を大きくするとともに、新たな発見的解法の考案と実装についても検討する。また、あるタスクに割り当てる資源の候補が複数ある場合への拡張についても検討する。これは従来のCCPM法では考慮されていなかったクラスへの拡張であるが、実務上よく現れる状況であるため、検討の必要性と優先度は高い。国際会議参加のための渡航1回について、科研費の研究以外の用務と同時に済ませ、その費用を別枠で支出したため。研究代表者の体調不良により、国外(マレーシア)での研究発表のための渡航を取りやめ、その渡航費用が未使用となったため。本研究の申請時点で想定していなかった、欧州で開催される国際会議に参加するため、その渡航費用の支出により、最終的にほぼ相殺される見込みである。研究会・学会への参加回数が増える見込みであり、2015年度中におおむね相殺される予定である。
画像処理を用いた地域計画支援システムに関する研究

地域計画における地域分析の手法は,これまで多くのものが開発,提示されてきているが,それらは概して個別的で,一つの地域計画を目指した統一的手法とはなっていない。本研究は,こうした個別の地域分析の手法を統合し,「地域計画支援システム」として集大成することを目的とした。本年度までの研究では,地域分析におけるいくつかの主要な項目(地域区分・分類等の空間分析,人口分析,交通・水利体系等の物象分析)についての具体的な分析手法を開発し,これらを「地域計画支援システム」のモジュ-ルとしてソフトウェアパッケ-ジ化して,これを三重県・宮川流域に適用し,ソフトウェアの実用性向上を図った。計画担当者にとっては,地域分析の結果をいかに適切に整理し,計画に反映させるかが重要であるが,そのためには分析結果を視覚的表現(図集)で出力することが有用である。今回開発した「地域計画支援システム」はこの点を重視し,グラフィック処理に主眼をおいたソフトウェア構成となっている。本研究では、「地域計画支援システム」の骨格を作り上げ,いくつかの地域計画支援システムのサブシステムを開発したに留まり,システム全体としては未完成である。今後の展望として,地理情報システム(GIS),GUIの導入によるマン=マシンインタ-フェイスの強化を図り,「地域計画支援システム」の完成を目指していくことが望まれる。今年度の研究実績は次のとおりである。1.まず,地域計画の基本枠組みを見直し,特に環境保全を意識した地域計画がどうあるべきかについて検討した。そして,それが具体的に地域分析書,地域計画書にどのように反映すべきかについて整理した。2.画像処理による地域計画支援システム構築に必要なハ-ドウェア環境を整え,地域計画支援システムの容量,限界について検討した。3.上記の環境保全型地域計画のシナリオを,導入されたハ-ドウェア環境の下で具現化するためのソフトウェアの基本構成について検討し,一部の地域計画支援システムのサブシステムのソフトウェアを開発した。4.事例地域として選定した三重県宮川地域の現地調査を行い,土地利用計画を始めとする各部門計画に必要な種々のデ-タを収集した。5.収集したデ-タのうち,農業集落カ-ドデ-タ,農業基盤整備デ-タ,衛星画像デ-タ等のコンピュ-タ処理デ-タについて,当該地域情報の切り出し法およびデ-タベ-ス化について研究を行い,その手順を確立した。6.開発したソフトウェアおよび収集デ-タを用いて,宮川地域の地域分類,農業立地評価を行い,宮川地域の農業振興の方向性について検討を行った。7.環境保全の観点から,畜産廃棄物デ-タを分析し,地域の物質循環系における畜産の位置づけを行い,畜産廃棄物を地域内処理するために必要な農地面積の算出およびその評価のためのモデリングに関する研究を進めた。8.福祉・医療施設の圏域分析および充足度分析の手法について研究を行い,宮川地域の老人ホ-ム,病院に関する事例研究を行った。本年度の研究では,地域分析におけるいくつかの主要な項目(地域区分・分類等の空間分析,人口分析,交通・水利体系等の物像分析)についての具体的な分析手法を開発し,これらを「地域計画支援システム」のモジュ-ルとしてソフトウェアパッケ-ジ化して,これを三重県・宮川流域に適用し,ソフトウェアの実用性向上を図った。本研究では,「地域計画支援システム」の骨格を作り上げ,いくつかの地域計画支援システムのサブシステムを開発したに留まり,システム全体としては未完成である。
プロスタグランジンによる神経ネットワーク調節の意義と分子機構

本研究で我々は、視床下部神経細胞において、プロスタグランジン(PG)E2がEP4受容体を介して細胞骨格を直接制御し、性特異的な神経回路形成つまり脳のオス化に寄与していることを明らかにした。またゼブラフィッシュを用いた研究により、PGF2αがフェロモンとしてオス嗅覚受容体に作用して、求愛行動の発現に関わることを発見した。神経系でのプロスタグランジン(PG)E_2の作用として、発熱や痛覚過敏などが古くから知られていたが、近年、新たなPG作用として、脳の性分化、アルツハイマー病(AD)増悪、海馬の神経新生(抗うつ性応答)、海馬シナプス伝達増強が発見された。PGE_2の作用は4種類の受容体(EP1EP4)を介して発揮される。申請者はこれまで、EP受容体欠損マウスを用いてPG作用の意義を解析し、例えばオス性行動やAD増悪にEP4受容体が関与することを同定してきた。しかし、EP受容体は脳内で広範に存在するため、PG作用の発現機構は不明であった。本研究の目的は、PGE_2の神経作用が、どの部位・細胞の受容体を介し、いかなる分子機構により発揮されるのかを明らかにすることである。今年度は、アルツハイマーに関しての解析を行い、アルツハイマーモデルマウスAPP-23を用いた解析を行った。その結果、本APP-23マウスにおいて自然発症する認知機能の障害やアミロイドβの蓄積が、EP4欠損やEP4遮断薬投与で緩和されることを見出した。従って、神経細胞に発現するEP2/EP4受容体がPGE2刺激によって活性化され、γセクレターゼのエンドサイトーシス・活性化を介して、アミロイドβ産生を促進し、本疾患における神経細胞ならびにシナプス欠失の一翼を担う可能性を示唆した。また抗うつ刺激として用いられる電撃性刺激(ECS)が視床下部腹内側核(VMH)ニューロンにおいて食欲抑制性遺伝子の発現誘導を来すことで、食物摂取ならびに体重増加を抑制することを見出した。神経系でのプロスタグランジン(PG)E2の作用として、発熱や痛覚過敏などが古くから知られていたが、近年、新たなPG作用として、脳の性分化、アルツハイマー病(AD)増悪、海馬の神経新生(抗うつ性応答)、海馬シナプス伝達増強が発見された。PGE2の作用は4種類の受容体(EP1EP4)を介して発揮される。本研究の目的は、PGE2の神経作用が、どの部位・細胞の受容体を介し、いかなる分子機構により発揮されるのかを明らかにすることである。今年度の成果を以下に列記する。1)抗うつ刺激として用いられる電撃性刺激(ECS)が、視床下部腹内側核(VMH)ニューロンにおいて食欲抑制性遺伝子の発現誘導を来すことで、食物摂取ならびに体重増加を抑制することを発見した。さらに電撃性刺激(ECS)は、視床下部室傍核(PVN)ニューロンにおいてニューロペプチドCck、キナーゼPrkcb、Camk2a、転写因子Tcf4、トランスポーターAqp4等、特徴的な遺伝子の発現を変動させることを見出し、これらが抗うつ改善に関与する可能性を見出した。2)PGF受容体FP欠損母マウスが分娩を示さないことを利用して、出生が新生児脳のセロトニン濃度を低下させ、これが感覚系神経回路の形成の開始を制御することを見出した。3)PGE2がEP4受容体を介して視索前野ニューロンの突起伸長を促進し、これがアクチン結合性微小管束化因子spinophilinのリン酸化ならびに先導端への局在化と相関して起こることを見出した。しかし、EP受容体は脳内で広範に存在するため、PGの神経ネットワーク調節の作用機序は不明であった。1)4種類のPGE受容体のうち、EP4受容体が発熱や性行動中枢として働く視床下部視索前野のニューロンに豊富に発現することを見出した。2)PGE2-EP4受容体シグナルが、cAMP-PKA経路を介して視索前野ニューロンの突起伸長を促進することを見出した。3)EP受容体欠損マウスを用いて、PGE2-EP4受容体シグナルがオス性行動の発現に重要な役割を果たす可能性を見出した。本研究の目的は、プロスタグランジン(PG)E2による神経細胞の骨格ダイナミクス制御作用とその個体における役割を解明し、もって性分化や摂食を司る神経ネットワーク形成の分子機構とその意義を明らかにすることである。

我々はこれまでに、PGE2はEP4受容体-cAMP-プロテインキナーゼA(PKA)経路を介して、グルタミン酸受容体非依存的に微小管束化タンパク質の先導端への局在化を促し、神経突起の伸長を促進することを明らかにした。我々はまた、性分化に関与する特定神経細胞の可視化マウスを用いて、野生型マウスで性特異的な神経投射を可視化した。一方、EP4受容体欠損マウスでは、こうした性特異的な神経投射が乱れていること、さらに本変異マウスでは、性行動に異常を認めることを見出した。これらの結果は、PGE2がEP4受容体を介して視床下部神経細胞の骨格ダイナミクスを直接制御し、性特異的な神経ネットワーク形成に寄与していること、またこうしたPGによる高次構造の形成が性特異的な行動の発現に関わることを示したものである。一方、EP4受容体やEP3受容体の欠損マウスでは、摂食行動に異常を認めず、摂食に関わる神経細胞ネットワークの形成にはこれらのPG系は関与しないものと考えられた。従って、PGE2は、脳内の特定の機能を担う神経細胞の骨格を特異的に制御して、神経ネットワークならびに高次構造の形成に寄与するものと考えられた。本研究で我々は、視床下部神経細胞において、プロスタグランジン(PG)E2がEP4受容体を介して細胞骨格を直接制御し、性特異的な神経回路形成つまり脳のオス化に寄与していることを明らかにした。またゼブラフィッシュを用いた研究により、PGF2αがフェロモンとしてオス嗅覚受容体に作用して、求愛行動の発現に関わることを発見した。本研究は、アルツハイマー疾患、抗うつ応答、海馬シナプス伝達、脳の性分化などにおけるプロスタグランジンの神経調節の作用機構の解明を目的とする。本年度の研究結果から、当初予定のPGの神経機能のうち、脳の性分化に関してPGE2の作用機序の概要が分かってきた。一方、他の解析項目については、PGE2作用を介達する受容体を同定できず、さらにPGE以外のPGの関与も想定された。27年度が最終年度であるため、記入しない。生化学・分子生物学本課題の期間設定を考慮し、最終年度である次年度は、PGE2によるオス特異的な神経回路の形成機構を重点的に解析することで、PGE2による神経ネットワーク調節の分子機構を解明し、PGの神経調節機構の典型モデルとしたいと考える。夏期節電協力による動物飼育室の温度上昇のため、マウスの繁殖効率が悪く、個体数の確保ができずに、全ての項目の解析を予定通りに進めることができなかった。本研究は、1遺伝子欠損マウスならびに2細胞特異的なトランスクリプトーム解析を駆使することで、プロスタグランジンによる神経回路形成機構の解明を最終目的としている。メインとする研究計画は、vitro解析系立ち上げの遅れにより当初計画に比べ遅れが見られるが、上記の方法を駆使することで、当初計画で予期せぬ以下の成果が得られた。(1)抗うつ刺激が視床下部特定神経核において特有の遺伝子発現プロファイルを変化させることを解明した。(2)出生によるセロトニン低下が感覚系神経回路の形成を制御することを明らかにした。こうした成果は、二つの解析法が奏功することを反映したものであり、次年度以降の解析で十分に遅れを取り戻せると判断し、総合的には概ね順調に進展している。in vitroにおける神経機能の解析系の立ち上げに難航し、(とくに初年度の)研究計画の遂行に遅れが生じたため。
シングルデッキ型浮屋根式石油タンクの地震応答性状に関する研究

本研究はシングルデッキ型浮屋根式石油タンクにおける一次モードスロッシング時の浮屋根の挙動について調査した。2003年の十勝沖地震では、大型石油タンクの浮屋根に多くの被害が生じた。既往の報告書では、一次モード共振時におけるポンツーンの面外変形がその原因のひとつと考えられている。本研究では浮屋根の挙動の数値シミュレーションを行い、ポンツーンの変形、応力を詳細に調査した。消防庁から通知された設計式で計算されたポンツーンの応力と数値解析結果の比較を行った。その結果、設計式は液深やデッキ張力の影響を考慮しておらず、応力が過小に評価されることを明らかにした。またこれを改善した設計式も提案した。申請者らが開発したシングルデッキ型浮屋根式石油タンクの解析プログラムを用いて、浮屋根の幾何学的非線形性が地震応答性状に与える影響を調査した。特に一次モード共振時における流体非線形性により生じるポンツーンの面外変形挙動に注目して分析を行った。外力を正弦波と地震波とした場合について、それぞれ液深とポンツーン剛性をパラメータとして時刻歴応答解析を行い、応答結果について詳細に分析を行った。2005年の消防法告示改正の通知の際に示された強度評価式により算定される面外曲げモーメントと、数値解析により求められた面外曲げモーメントを比較した。その結果として、次の新しい知見が得られた。1)強度評価式では、液深は非線形応答の大きさに影響を与えないものと仮定しているが、数値解析結果は影響を受けることがわかった。またその影響は、浮屋根ない自由液面のタンクに対して提案された既往の関係式を用いてもおおよそ表現できることがわかった。2)液深の影響を考慮し、強度評価式を修正して再度評価を行ったが、数値解析の結果には依然として大きな差を生じた。詳細に分析したところ両者に差が生じる理由が、強度評価式のポンツーンの剛性による非線形波高の低減係数β1の値であることがわかった。β1と数値解析の結果が異なる原因については、強度評価式のβ1導出の際のモデル化に原因があるのか、数値解析のモデル化に問題があるのかまでは特定することができなかった。そのため、原因の分析については次年度の課題として持ち越すことにした。申請者らが開発したシングルデッキ型浮屋根式石油タンクの解析プログラムを用いて、ポンツーンに生じる応力を調査した。本年度は次の2つの検討を平行して行った。(1)一次モード共振時における流体非線形性により生じるポンツーンの面外変形挙動について分析を行った。2005年の消防法告示改正の通知の際に示されたポンツーンの応力算定式の結果と数値解析の結果に差が生じる原因がポンツーンの剛性による非線形波高の低減係数β1の値であることを昨年度明らかにしている。本年度は、具体的にβ1に差が生じるメカニズムについて詳細な分析を行った。まず、デッキ部分は固有値解析時に面外剛性を持たないことから、周方向2次半径方向1次の固有振動モードのデッキ部の変形を自由液面の変形と考え、ポンツーン部の変形との比から低減係数を算出することを試みた。その結果、応力算定式のβ1と良く一致することが分かった。次に、膜要素を取り除き、ポンツーンのみを液面に浮かべた状態のモデルを解析した。その結果、数値解析による非線形波高の低減率は応力算定式のβ1と良く一致することが分かった。これらの検討の結果から、応力算定式の結果と数値解析の結果に差が生じる理由として大振幅時にデッキに生じる膜力が非線形波高の低減率に大きく影響しており、この影響を考慮した応力算定式が必要であることが明らかとなった。(2)二次モード共振時に付随的に生じる高次モードの発生についてポンツーンの断面剛性をパラメトリックに変化させた解析を行い、数値解析結果を詳細に分析した。その結果、二次モードの固有周期と、周方向3次半径方向1次の固有周期が近い場合ほど、周方向3次の高次モードが生起する傾向を明らかにした。申請者らが開発したシングルデッキ型浮屋根式石油タンクの解析プログラムを用いて、1次モードスロッシング時にポンツーンに発生する曲げモーメントを調査した。昨年度までに2005年度の消防法告示改正の通知の際に示されたポンツーンの応力算定式と数値解析の結果の比較を行い、差が生じる原因として大変形時のデッキの膜力によって応答が増幅されることを明らかにした。このデッキ膜力の影響を評価するために、デッキを取り除いた解析モデルの応答解析を行い、デッキの有るモデルのポンツーンの面外変形量をデッキの無いモデルの面外変形量で除して、デッキによる応答増幅率を算出した。ポンツーンの上下単板厚、せいを変化させて面外剛性の異なるモデルをタンク容量3万kL,4万kL,10万kLの3つのモデルに対しそれぞれ9つづつ作成し、正弦波入力時の応答増幅率とポンツーン面外剛性、線形最大波高の関係を数値解析により求めた。また、これらの結果の回帰曲線を求め、新しい応力算定式を提案した。人工地震波による応答解析を行い、新しく提案した応力算定式の方が現行の応力算定式よりも数値解析結果とよく対応することを確認した。年度の中旬に研究成果をまとめて査読論文に投稿する計画であったが、他の業務で時間が取れず年度末に論文を投稿したため。

平成27年度の年度末に研究成果を査読論文に投稿したが査読結果が年度内に間に合わず、予定していた論文投稿料を使用する為に平成28年度まで補助事業期間を1年度延長した。この為、平成28年度は順調に論文が採用されれば研究を終える予定であった。しかし、投稿論文が不採用となった為、論文の修正を行い日本建築学会の学会誌に再度論文を投稿中である。また、当初の研究実施計画には無いものであるが、本年度は解析手法の妥当性を検証するために浮屋根式石油タンクの模型振動実験を行った。模型タンクは直径30cmの円筒形のアクリル製容器を用い、浮屋根はポンツーンを厚さ1.5mmのアクリル板、デッキを厚さ0.04mmのポリプロピレンシートにより作成した。容器を振動台により揺らし、ポンツーンのアクリル板に発生する曲げモーメントを歪ゲージにより計測した。申請者が開発し本研究で使用しているスロッシング解析プログラムの数値解析と模型実験の結果を比較したところ、数値解析はやや大きな応答結果(1.4倍程度)となる傾向があることが分かった。しかし、全体的に見れば数値解析結果は実験結果とよく対応しており、昨年度までに行った数値解析の妥当性について確認することができた。また消防法告知で示された強度評価式と実験により計測された曲げモーメントの値を比較したところ、強度評価式で評価される曲げモーメントの値は実験に比べて1/4程度と小さい結果となった。これは昨年度までの数値解析によっても明らかにしていることであり、強度評価式は過小評価となり危険であることが、実験によっても確認された。本研究はシングルデッキ型浮屋根式石油タンクにおける一次モードスロッシング時の浮屋根の挙動について調査した。2003年の十勝沖地震では、大型石油タンクの浮屋根に多くの被害が生じた。既往の報告書では、一次モード共振時におけるポンツーンの面外変形がその原因のひとつと考えられている。本研究では浮屋根の挙動の数値シミュレーションを行い、ポンツーンの変形、応力を詳細に調査した。消防庁から通知された設計式で計算されたポンツーンの応力と数値解析結果の比較を行った。その結果、設計式は液深やデッキ張力の影響を考慮しておらず、応力が過小に評価されることを明らかにした。またこれを改善した設計式も提案した。ポンツーンのねじり剛性が応答結果に比較的大きな影響を与えることが分かったため、ポンツーンの面外剛性を変化させたモデルについては、ねじり剛性も同時に変化させる必要がある。この為、多くのモデルで再計算を行う必要がある。ポンツーンの剛性による非線形波高の低減係数β1がデッキの膜力の影響を考慮していないため、数値解析結果と一致しないことまでは分かっているが、具体的なβ1の修正方法について検討するに至っていない。その他については概ね計画どおり進んでいる。研究結果は査読論文にまとめ、投稿中である。査読による修正意見がある場合には、それに従って追加検討を行う。構造力学(1)一次モード共振時おけるポンツーンの面外変形挙動についてポンツーンがデッキから受ける力を詳細に分析する。解析モデルは、ポンツーンの面外剛性を標準モデルの0.1倍、1倍、10倍程度に変化させ、ねじり剛性についても断面を仮定し、面外剛性の変化に応じて変化させる。これらのモデルの数値解析を行い、デッキ膜要素の節点力の分布とデッキの変形を詳細に分析することで、ポンツーンがデッキから受ける力を把握する。
細胞性因子によるウイルス遺伝子の転写と複製の調節機構の解析

この研究ではNF-1と呼ばれる細胞性のタンパクによるヒトアデノウイルス遺伝子の転写と複製の調節機構を解析した。その結果以下に述べるいくつかの新しい知見が得られた。しかしながらNF-1を完全に精製するには至らなかったため、当初の計画にある精製したタンパクを用いた実験を行うことはできなかった。1.アデノウイルスの癌遺伝子産物であるE1AタンパクがNF-1のDNA結合性を低下させることが示唆された。そしてその働きは発癌性の強いアデノウイルスのE1Aタンパクで特に顕著であると思われた。これはE1AタンパクがNF-1を修飾するか、あるいは両タンパクが結合することにより引き起こされると予想される。2.NF-1のDNA結合活性は、NF-1結合部位近傍に結合する別の因子の存在により阻害されることが分かった。両因子が結合することにより互いにタ-ゲットDNAへの結合を阻害しあうと考えられた。3.DNAアフィニティ-カラム等を利用してエ-ルリッヒ腹水癌細胞の核抽出液からNF-1様因子を部分精製した。精製を進めると分子量約8万および5万ダルトンの2種類のタンパクが濃縮されてくることにより、このいずれかのタンパクがNF-1と同一のDNA結合活性を担っていると考えられた。以上の結果はE1AタンパクがNF-1活性を阻害することにより、自己遺伝子の転写とウイルスゲノムの複製を低下させることを示唆する。これはアデノウイルスの感染をきっかけとした生体組織の癌化におけるE1Aタンパクの働きを理解するうえできわめて重要な知見であると思われる。今後精製したタンパクを用いて両者の相互作用を解析することが重要である。