hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄けい化物FeSi_2熱発電素子の実用化研究

本研究は鉄けいか物FeSi_2熱発電素子の製法を確立し、その特性を生かした応用を考えようとするものである。既に熱発電素子の実用的な製法、熱電材料の劣化現象の解明、改善について研究を進めてきた。平成5年度は複数個の熱発電素子を組み合わせた熱発電器を設計し、出力の安定した直流電源装置の製作を試みた。1.熱発電素子20素子を組み合わせ、熱発電器(TEG)を試作し、小型ガスコンロ上で加熱した結果、高温端(pn接合部)温度850C、低温端(リード線接合部)温度150Cの状態で開放電圧が5.75V、内部抵抗が10.6OMEGAとなった。このとき取り出せる最大電力は0.78Wであった。2.熱発電器の負荷変動、熱源の熱量変化があっても出力が安定するようにスイッチングレギュレータを取り付けた。その結果、出力電流I=120mAまで出力電圧を一定に保つことができ、I=40mAI=120mAの範囲でスイッチングレギュレータの効率を80%に維持することができた。3.熱発電素子の特性改良のためにp形にCrをn形にNiを添加し、それぞれFe_<0.90>Mn_<0.08>Cr_<0.02>およびFe_<0.96>Co_<0.02>Ni_<0.02>Si_2の焼結体を得た。これらの材料を対にした熱発電素子は、熱起電力では特に顕著な成果が見られなかったが内部抵抗では従来のものより値が低くなる傾向が確認された。今後さらに系統的に調べる必要がある。鉄けい化物FeSi_2は原料が資源的に豊富であり、耐熱性、耐酸化性に優れているので、この材料で作られた熱発電素子は、ガス・石油暖房機、ガス風呂等の温度制御装置あるいは強制排気装置の電源への利用が期待されている。本研究の目的は、FeSi_2熱発電素子の実用化に際して解決しなければならない問題を調べて解決し、具体的な応用例を提示することである。平成3年度は、計画に沿って1.熱発電材料、熱発電素子の作製、2.熱発電素子の耐久試験、3.熱発電素子の劣化現象の分析を行った。(1)焼成を1203-1443Kの温度範囲で実施したところ、焼結体の密度、耐久性を考慮して、1428-1443Kの焼成温度が適していることがわかった。(2)焼結体を金属から半導体にするために相変態点以下で熱処理を行うが、熱処理の最適条件は、Co添加焼結体では1121Kにおいて7.2×10^4s(20h)以上、またMn添加焼結体では1095-1120Kの温度範囲で1.5×10^5s(42h)以上であった。2.電気炉加熱試験と都市ガス連続加熱試験(1)1200Kで電気炉加熱試験を行った結果、密度90%未満の試料では、時間の経過と共に抵抗が増加の傾向を、また熱起電力は減少の傾向を示した。(2)1000-1200Kで都市ガス連続加熱試験を行った結果、密度90%未満の試料では1000h以内で90%が劣化(内部抵抗が初期値の5%以上変動したもの)した。3.劣化現象の分析X線回折による分析の結果、FeSi_2の酸化が進むにつれて、SiO_2,Fe_2O_3およびFeSiの増加を確認した。平成3年度の成果として,FeSi_2熱発電素子の劣化の原因は,FeあるいはSiの酸化およびFeSi_2→FeSi+Fe_2Si_5の相変態であることがわかった。平成4年度は改善策とし焼結体の高密度化,組成の均一化を図った。さらに第2の添加元素ボロン(B)のドーピング効量を調べた。又高温端と低温端の温度差を一定とし,熱発電素子の最適形状について検討した。(1)焼結体のキレツ,酸化現象は密度90%以下の試料で見られた。(2)遊離シリコンは酸化現象を誘発し,熱発電素子の故障現象につながった。なお熱発電素子の温度分布に対する形状の変化は現在検討中である。

3.熱発電素子の特性改良のためにp形にCrをn形にNiを添加し、それぞれFe_<0.90>Mn_<0.08>Cr_<0.02>およびFe_<0.96>Co_<0.02>Ni_<0.02>Si_2の焼結体を得た。これらの材料を対にした熱発電素子は、熱起電力では特に顕著な成果が見られなかったが内部抵抗では従来のものより値が低くなる傾向が確認された。今後さらに系統的に調べる必要がある。
イオンチャネルの機能増強型点変異による前庭・聴覚機能への影響

酸感受性イオンチャネル(ASIC)遺伝子ファミリーは、感覚器や神経系に幅広く発現し、内耳にも発現している。我々はASIC2aの430番目のグリシン残基をフェニルアラニンに置換することにより、機能増強型(gain of function)のチャネルを作成した。このチャネルは常に開いているため、培養細胞に強制発現すると、細胞死を引き起こす。この点変異を導入したトランスジェニックラットを作成した。このトランスジェニックラットには、明らかに歩行の異常が認められ、平衡感覚の障害もしくは、小脳失調の可能性が考えられた。酸感受性イオンチャネル(ASIC)遺伝子ファミリーは脳や感覚器に発現し多様な機能に関与している。ASIC遺伝子ファミリーの一部は内耳にも発現している。我々はこの内耳に発現するASIC遺伝子ファミリーに様々な点変異を人工的に導入することにより、機能増強型(gain of function)のチャネルを作り出すことに成功した。そこで本研究ではASICの機能増強型の点変異遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成することにより、内耳の前庭・聴覚機能にどの様な影響を及ぼすかを解析する。ASIC2a、ASIC1a、ASIC3の第2膜貫通部位に共通に存在するグリシン残基をPCR法を用いて様々なアミノ酸に置換し、それらのミュータントクローンからin vitro transcriptionによりキャッピングしたcRNAを作成し、アフリカツメガエル卵母細胞に微量注入し発現させて、ボルテージクランプ法により点変異イオンチャネルの特性を解析した。これらの結果を基に、ミューテーションの種類によってどの程度の陽イオンのリークがこのイオンチャネルを介して生じるかを分析し、機能増強型の変化をきたす点変異を選別した。特にASIC2aの430番目のグリシン残基を他のアミノ酸に置換するとチャネルの特性が様々に変わり、フェニルアラニンに置換した場合は、常にチャネルが開いて電流が流れた。この変異イオンチャネルを培養細胞に強制発現させると、細胞死を引き起こした。そこで、この点変異陽イオンチャネルの上流にこの遺伝子自身のエンハンサープロモーター領域を含んだコンストラクトを構築し、トランスジェニックマウスを作成した。この遺伝子ファミリーに属するASIC2aの430番目のグリシン残基を他のアミノ酸に置換するとチャネルの特性が様々に変化する。このチャネルは常に開いているため、ナトリウムイオンが流入し、細胞死を引き起こすことを培養細胞を用いて確認した。430番目のグリシン残基をフェニルアラニンに置換した点変異を導入したASIC2イオンチャネルの上流にASIC2自身のエンハンサープロモーター領域を含んだコンストラクトを構築し、トランスジェニックラットを作成した。このトランスジェニックラットは、明らかに歩行の異常が認められ、小脳の萎縮など神経系における形態的な異常も認められた。このトランスジェニックラットは、繁殖が難しいので、現段階では、行動機能解析の実験に必要十分な匹数をそろえられなかった。匹数を増やした後に、小脳や内耳の神経組織が変性しているかどうかの組織学的検討や、歩行の異常が小脳に原因があるのか、平衡感覚に異常があるのかを、ロータロッド試験や眼振検査などの各種検査により解析する必要があると考えられた。
ショウジョウバエ胚における背腹極性形成情報伝達系の分子メカニズムの解析

1.Tube、Pelleタンパク質の生体中に存在する複合体をSS架橋法を用いて検出することを昨年度試みたが、TubeとPelleに対する抗体が、他のタンパク質と反応するために、複合体の同定が行えなかった。この問題を克服するために、今年度は2つの方向からアプローチした。1つは、抗体を精製して特異抗体を得る、あるいは、Tube、Pelleタンパク質の全長ではなく一部分を抗原として用いて抗血清を採る方法。もう一つは、抗体のS/N比が多少悪くても、タンパク質を2次元面に展開することにより、複合体を同定しようという方向である。2.Tube抗体は、Tube以外に、ショウジョウバエ胚中に存在する3個のタンパク質と強く反応する。Tubeタンパク質の一部を大腸菌中で発現させ、アフィニティーカラムを作って、精製を行ったが、これまでのところTube特異的な抗体は得られていない。Tubeタンパク質の一部を抗原としてウサギを免疫するために、現在、抗原に使う部位を選定中である。3.Pelle抗体は、大腸菌タンパク質による吸収により、ほぼ特異的な抗体が得られているが、この抗体によっては、まだ、複合体は検出されていない。複合体が微量である場合、更に高感度で検出できるように、より特異的な抗体を得る必要があるので、現在更に精製を行っている。Pelleの一部を抗原として免疫するために、抗原部位としてどこが適当か選定中である。4.SS架橋法による細胞粗抽出液の処理後に、2次元電気泳動によってタンパク質複合体を展開する方法を、培養細胞を用いて、更に検討中である。複合体はサイズが大きくなるので、ゲルの中に入りにくいなどの問題は残っているが、150kDくらいのタンパク質複合体は、再現性良く検出できるところまで行っている。現在、更に条件を検討中である。5.Tollは抗体作成のための抗原を調整中である。
Ｗｉｔｔｅｎゼータ関数の研究

本年度は、ウィッテンゼータ関数やウィッテンL-関数の零点、特殊地及び平均値を求めることを目的として研究を進めた。ウィッテンゼータ関数は物理学の分配関数から派生した概念であるが、分配関数の零点は相転移を表すものなので、分配関数の零点を研究することは物理学では重要な研究テーマとなっている。同様に、ウィッテンゼータ関数の零点とウィッテンL-関数の零点や特殊値を見つけることは数学における大事な研究課題である。有限群Gのウィッテンゼータ関数は、-2を零点として持つ。黒川と落合はこれに着目し、無限群に関するウィッテンゼータ関数も-2を零点として持つだろうと予想した。しかし、ウィッテンゼータ関数に群Gの元を加えて構成したウィッテンL-関数の場合になると、-2での特殊値が必ずしも0にならない場合もある。そしてこの「0にならない」部分はウィッテンL-関数の平均値にも関わってくる。これらを踏まえて本年度はウィッテンゼータ関数やウィッテンL-関数の零点や特殊値および平均値について研究し、その成果を研究集会で発表した。特に、SU(2)の、元を1個だけ加えたウィッテンL-関数の平均値は、多くの場合、0、1、±∞となることがわかった。さらに、有限群Gのウィッテンゼータ関数は指標に関する和となっているが、これらを共役類に関してまた足し合わた「unifiedウィッテンゼータ関数」についても考え、指標の次数の種類が少ない場合はunifiedウィッテンゼータ関数が消えてしまうこともあることがわかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、様々なコンパクト位相群のウィッテンゼータ関数やウィッテンL-関数の負の整数の零点とそれらの性質を調べることを目的としている。特に有限群とリー群等を中心的に見ていきたいと思っている。平成25年度には、まずコンパクト位相群の最も基本的な形である有限群について、ウィッテンL-関数の負の整数の零点の性質を調べた。有限群のウィッテンL-関数の場合は、単位元のウィッテンL-関数を除き-2を零点として持つため、今年度の研究ではその位数を調べた。特に、有限群の最も基本となる対称群と交代群に研究の焦点を絞った。その結果、対象群の奇置換のウィッテンL-関数は常に0となることと偶置換のウィッテンL-関数は多くの場合-2で位数1の零点をもつこと、また交代群のウィッテンL-関数も多くの場合-2で位数1の零点をもつことがわかった。またこのことから、次の2つの予想を立てることができた。1.対称群のウィッテンL-関数の-2での位数が1であることとそのウィッテンL-関数が偶置換のウィッテンL-関数となっていることは同値である。2.単純群のウィッテンL-関数の-2での位数は常に1となっている。もし今回立てた予想が解決できるのであれば、ウィッテンゼータ関数やウィッテンL-関数が群に関する何らかの情報を含んでいると言えるようになるだろう。そういう意味で、この研究を通してウィッテンゼータ関数やウィッテンL-関数を通して群の性質が調べられる可能性を開いたとも言えるだろう。また、平成26年度の後半は、2014年1月にJournal of Number Theoryに掲載された論文(Zeros and special values of Witten zeta functions and Witten L-functions)で言及したWitten L-関数の(群に関する)平均値についてもっと詳しく調べた。そしてその結果を「Mean Values of the Witten L-function for SU(2)」というタイトルの論文にしてまとめた。この研究を通して、群の様子とWittenゼータ関数及びWitten L-関数の特殊値、そして平均との関係がわかったので、これもまた研究目的に合致しているものである。全体を通して、研究は当初の計画通り進んでいる。当初コンパクト位相群とWittenゼータ関数に関する事柄を研究し、それを論文にまとめるという計画を立てたが、その計画通り論文作成や研究集会での発表を順調に行っている。

さらに、有限群Gのウィッテンゼータ関数は指標に関する和となっているが、これらを共役類に関してまた足し合わた「unifiedウィッテンゼータ関数」についても考え、指標の次数の種類が少ない場合はunifiedウィッテンゼータ関数が消えてしまうこともあることがわかった。研究は計画通り順調に進んでいる。平成26年度は、コンパクト位相群やWittenゼータ関数に関する事柄(特殊値、零点、平均値など)を研究し、それを論文にまとめ、また研究集会で発表する計画を立てていた。計画通り研究を進めていくことができ、平成26年度はWittenゼータ関数に関する次のような論文を書くことができた。7月にはSU(2)のWittenゼータ関数の特殊値と共役類との関係を研究し、その結果を「Vanishing of Witten L-functions and products of conjugacy classes」というタイトルの論文にまとめた。この研究により、指標が多数ある場合の特殊値について、一部ではあるがわかるようになった。また、同年度の3月には、SU(2)のWitten L-関数の平均値(群に関する平均)について研究し、成果を「Mean values of the Witten L-function for SU(2)」というタイトルの論文にしてまとめた。この研究を通して、Witten L-関数の零点と群に関する平均値の間には何らかの関係があるのではないかという考察ができた。特に7月に行われた研究については、平成26年度の10月に沖縄で行われた「Zeta in OKINAWA 2014」と、京都で行われた「解析的整数論ー数論的対象の分布と近似」にて研究発表を行った。上記の論文は現在投稿中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後も、今までの研究の続きとして、コンパクト位相群のWittenゼータ関数の零点、特殊値、平均等を研究する予定である。主にリー群や有限群のWittenゼータ関数を研究対象としていこうと思っている。それは、上記の群がコンパクト位相群の中でも最も基本的なものであるので、それらを研究することによって一般のコンパクト位相群のWittenゼータ関数の挙動について予想することができるからである。そしてそれを論文にまとめ、研究集会で発表するつもりである。Wittenゼータ関数の研究を通してコンパクト位相群の様子を調べるという方針には変わりはない。特に環境など(研究室、共同研究者、滞在国など)は変わっておらず、特に必要な機材などもないので、変更点や問題点などは特にない。今後も今まで通り研究室やジャーナル等で情報収集や意見交換をし、また国内外の研究集会にて情報収集及び研究発表等を行いながら研究を行うことはできるだろうと思う。今年度はコンパクト位相群の最も基本的な形である有限群について調べ、その結果を論文でまとめている。基本的な事柄を調べることができ、また論文を作成中でいるということは当初の計画から大きく外れてはいないと思う。今後の研究では主にリー群のウィッテンゼータ関数やウィッテンL-関数の零点を調べていこうと思っている。
iPS細胞を利用した腎不全時における骨のPTH抵抗性の病態モデルの作製

尿毒症病態下における骨細胞の副甲状腺ホルモン(PTH)抵抗性の病態機序の解明、治療法開発に有用な研究モデルの創出を目的にしている。本研究の最終目的は、腎不全患者から得られたiPS細胞を用いて骨芽細胞を誘導し、その骨芽細胞のphenotypeが患者の病態を反映するかどうかを検証することである。2018年度は、1疾患モデルラットの末梢単核球からのiPS細胞の誘導、2CKDモデル動物から採取した末梢血中間葉様幹細胞のphenotypeの解析、を目標として研究を進めた。15/6腎摘マウス及びadenine誘導腎障害マウスの末梢単核球および皮膚線維芽細胞からの安定したiPS細胞の確立を目指しているが、安定した収量が得られず、本研究の1つの目標であるiPS細胞由来の骨芽細胞の作製に難渋しているのが現状である。iPS研究に習熟した研究グループに助言を求めたり、モデルをマウスから他の動物にするなどの工夫を行っている。2iPS細胞からの骨芽細胞誘導が上手くいかない場合に備え、末梢間葉系幹細胞から誘導した骨芽細胞が腎不全の病態を反映するかどうかを検討した。実際には腎不全ラット及びコントロールから、骨髄から間葉系幹細胞を採取し、骨芽細胞を誘導、それに対しリン負荷等の様々な刺激を行い、phenotypeを検討した。ラット骨髄から採取した末梢間葉系幹細胞から誘導した骨芽細胞は、母体ラットの異常の影響を受けている可能性が示唆された(腎不全ラットでは末梢間葉系幹細胞誘導骨芽細胞でリン負荷に対する応答がコントロールとは異なった)。成果の一部を米国腎臓学会で発表した。2018年度は1げっ歯類腎不全モデルからiPS細胞誘導、2iPS細胞から骨芽細胞の誘導、3各種腎不全モデルから間葉系幹細胞を採取し、骨芽細胞を誘導、を目標として研究を進めた。12については、安定したiPS細胞の作製が出来ていないのが現状である。実験動物の種を変更するなどの工夫を行っている。加えて、iPS細胞研究に豊富な経験を有する本学歯学部や他大学の研究室と提携を進めている。3各種病態ラットの骨髄中、循環血中の間葉系前駆細胞を分離し、骨芽細胞を誘導し、そのphenotype、機能の解析を行い、臨床的な骨・ミネラル代謝異常を反映するかを検証を行っている。米国腎臓学会で一部成果を発表した。このために、3各種病態ラットの骨髄中、循環血中の間葉系前駆細胞を分離し、骨芽細胞を誘導し、その表現型、機能の解析を行い、臨床的な骨・ミネラル代謝異常を反映するかを検証を行っている。本研究の最終目的は、CKD患者から得られたiPS細胞を用いて骨芽細胞を誘導し、その骨芽細胞のphenotypeが各CKD患者のPTH抵抗性等の病態を反映するものか検証することである。初年度である2017年度は、1血液透析患者のPTH抵抗性の検討、2各種病態マウスの末梢単核球、線維芽細胞よりiPS誘導、3血液透析患者由来の線維芽細胞からのiPS細胞の誘導、を目標として研究を進めた。1に関しては、本施設及び関連施設の保存期CKD、血液透析患者の血中PTH、各種骨代謝マーカー及び骨密度のデータを解析した。その結果、CKD患者では、腎機能だけでなく、貧血や骨・ミネラル代謝異常に対する様々な治療が大きな影響を与えることが判明した。最近、CKDの病態で重要な役割を演じていることが明らかにされているfibroblast growth factor-23 (FGF-23)の代謝に対するCKD治療の影響を明らかにすることが出来た。その成果の一部は2018年度の第61回日本腎臓学会、第63回日本透析学会及び米国腎臓学会で発表予定であり、論文化を進めている。2については、マウスiPS細胞からの骨芽細胞誘導を目標に研究を進めたが、安定したiPS細胞の誘導が出来ず、現在、豊富なiPS研究実績を有する施設と共同研究を行うべく、作業を進めている。様々な検討を行う過程で、骨代謝に関するいくつかの知見が得られた。その成果の一部は、既に論文化している。iPS細胞からの骨芽細胞の誘導だけでなく、各種病態マウスの骨髄中、循環血液中の間葉系前駆細胞からの骨芽細胞を誘導し、そのphenotype機能評価も行い、その成果の一部を米国腎臓学会で発表予定である。3に関しては未着手である。本年度は1血液透析患者のPTH抵抗性の検討、2各種病態マウスの末梢単核球、線維芽細胞よりiPS誘導、3血液透析患者由来の線維芽細胞からのiPS細胞の誘導、を目標として研究を進めた。1については、順調に進行し、2018年度にはその成果の一部を第61回日本腎臓学会、第63日本透析医学会及び米国腎臓学会に発表予定である。

2については、マウスiPS細胞の確立を行なったが、安定した誘導が出来ず、研究進行が滞っている。いくつかの誘導法を試したが、安定した品質を維持できていない。このために、各種病態マウスの骨髄中、循環血中の間葉系前駆細胞を分離し、骨芽細胞を誘導し、そのphenotype、機能の解析を行い、臨床的な骨・ミネラル代謝異常を反映するかを検証を行った。今後、遺伝子発現、epigeneticな変化の検討を行う。3については、2の検討が滞っているために、未着手であるのが現況である。臨床研究を行うにあたり、本施設の倫理委員会の認可を得た。尿毒症病態下における骨細胞の副甲状腺ホルモン(PTH)抵抗性の病態機序の解明、治療法開発に有用な研究モデルの創出を目的にしている。本研究の最終目的は、腎不全患者から得られたiPS細胞を用いて骨芽細胞を誘導し、その骨芽細胞のphenotypeが患者の病態を反映するかどうかを検証することである。2018年度は、1疾患モデルラットの末梢単核球からのiPS細胞の誘導、2CKDモデル動物から採取した末梢血中間葉様幹細胞のphenotypeの解析、を目標として研究を進めた。15/6腎摘マウス及びadenine誘導腎障害マウスの末梢単核球および皮膚線維芽細胞からの安定したiPS細胞の確立を目指しているが、安定した収量が得られず、本研究の1つの目標であるiPS細胞由来の骨芽細胞の作製に難渋しているのが現状である。iPS研究に習熟した研究グループに助言を求めたり、モデルをマウスから他の動物にするなどの工夫を行っている。2iPS細胞からの骨芽細胞誘導が上手くいかない場合に備え、末梢間葉系幹細胞から誘導した骨芽細胞が腎不全の病態を反映するかどうかを検討した。実際には腎不全ラット及びコントロールから、骨髄から間葉系幹細胞を採取し、骨芽細胞を誘導、それに対しリン負荷等の様々な刺激を行い、phenotypeを検討した。ラット骨髄から採取した末梢間葉系幹細胞から誘導した骨芽細胞は、母体ラットの異常の影響を受けている可能性が示唆された(腎不全ラットでは末梢間葉系幹細胞誘導骨芽細胞でリン負荷に対する応答がコントロールとは異なった)。成果の一部を米国腎臓学会で発表した。2018年度は1げっ歯類腎不全モデルからiPS細胞誘導、2iPS細胞から骨芽細胞の誘導、3各種腎不全モデルから間葉系幹細胞を採取し、骨芽細胞を誘導、を目標として研究を進めた。12については、安定したiPS細胞の作製が出来ていないのが現状である。実験動物の種を変更するなどの工夫を行っている。加えて、iPS細胞研究に豊富な経験を有する本学歯学部や他大学の研究室と提携を進めている。3各種病態ラットの骨髄中、循環血中の間葉系前駆細胞を分離し、骨芽細胞を誘導し、そのphenotype、機能の解析を行い、臨床的な骨・ミネラル代謝異常を反映するかを検証を行っている。米国腎臓学会で一部成果を発表した。現在の問題点は、安定したiPS細胞の誘導が出来ていないことである。このために、マウス、ヒトのiPS細胞研究に豊富な経験がある本学歯学部の研究室と共同研究を行うべく、必要な作業を進めている。2018年度前半には共同で研究に着手出来ると考えている。また、iPS細胞以外の研究モデルの確立の可能性も検討している。
重合誘起型オリゴマー結晶化を利用した精密重縮合技術の開発

本研究では,高温溶液重縮合過程でオリゴマーの結晶化を誘起し,その後生成したオリゴマー結晶内でトポケミカルに固相重合を行うという新規概念に基づき,一次構造から高次構造までを同時に制御する精密重縮合技術について検討した。以下に成果の詳細を示す。1.成分分別重縮合:流動パラフィン(LPF)中,p-アセトキシ安息香酸(p-ABA)とm-アセトキシ安息香酸(m-ABA)を所定の比率で仕込み,330°Cで静置下6時間重合してポリマー結晶を得た。m-ABAの仕込みモル比率が30mol%までは針状結晶が生成した。得られた結晶はポリ(p-オキシベンゾイル)であり,オリゴマーの相分離過程をともなう溶液重合では成分分別が起きていることが明らかとなった。2.連鎖配列重縮合: p-ABAとS-アセチル-4-メルカプト安息香酸(AMBA)とを所定比率で仕込み,1と同様に300°Cで6時間重合を行った。ランダム共重合では,仕込み組成中のABA単位のモル比が0.60.1の範囲では晶癖の明確でない球状物のみが生成した。これに対して,モノマーとしてp-ABAとAMBAからなる交互,或いは周期連鎖構造を有する2,3量体を合成し,同様の条件で重合を行うと交互及び周期共重合ウィスカーが生成した。エステル交換による連鎖配列のランダム化より速くオリゴマーが析出結晶化し,固相での後重合過程では交換反応が抑制されたためと結論できた。3.非等モル条件下での重縮合:p-hexyloxybenzoic acid(HOBA)とp-decyl oxybenzoic acid(DOBA)を用い,LPF中に所定量のp-ABAとともに,窒素雰囲気中320°Cで静置下6時間重合した。HOBAの仕込みモル比が0.6以下で結晶が生成し,その分子量は4.08×10^3以上と高分子量であった。DOBAを共存させた重合では,DOBAの仕込みモル比が0.3以下でしか結晶の析出は認められなかったが,分子量は2.78×10^4以上と高く,同じモル比で比較するとHOBAの場合よりDOBAの方が高分子量体が生成した。封鎖末端を持つオリゴマーが析出し,結晶化と同時にエステル交換反応が起こって末端基が排除され,分子量が増大することが分かった。4.重合結晶化を利用した芳香族ポリエステルとポリアミドの同時作り分け:p-ABAとp-アセトアミド安息香酸の共重合を芳香族系貧溶媒中で行い,重合過程でのオリゴマーの結晶化を利用したポリ(p-オキシベンゾイル)(POB)とポリ(p-アミノベンゾイル)(PAB)の同時作り分けを検討した。p-ABAのモル仕込み比が5030mol%では,針状結晶と板状結晶がともに生成した。2種の結晶はその組成が大きく異なり,板状結晶はp-アミノベンゾイル成分(アミド成分)を,針状結晶はp-オキシベンゾイル成分(エステル成分)を多く含んでいた。エステル成分を多く含むオリゴマーに比べアミド成分を多く含むオリゴマーは水素結合による強い凝集力のために低い重合度で析出し、その後、両オリゴマーの凝集力が大きく異なるために、それぞれの結晶の作り分けが起こると結論した。

DOBAを共存させた重合では,DOBAの仕込みモル比が0.3以下でしか結晶の析出は認められなかったが,分子量は2.78×10^4以上と高く,同じモル比で比較するとHOBAの場合よりDOBAの方が高分子量体が生成した。封鎖末端を持つオリゴマーが析出し,結晶化と同時にエステル交換反応が起こって末端基が排除され,分子量が増大することが分かった。4.重合結晶化を利用した芳香族ポリエステルとポリアミドの同時作り分け:p-ABAとp-アセトアミド安息香酸の共重合を芳香族系貧溶媒中で行い,重合過程でのオリゴマーの結晶化を利用したポリ(p-オキシベンゾイル)(POB)とポリ(p-アミノベンゾイル)(PAB)の同時作り分けを検討した。p-ABAのモル仕込み比が5030mol%では,針状結晶と板状結晶がともに生成した。2種の結晶はその組成が大きく異なり,板状結晶はp-アミノベンゾイル成分(アミド成分)を,針状結晶はp-オキシベンゾイル成分(エステル成分)を多く含んでいた。エステル成分を多く含むオリゴマーに比べアミド成分を多く含むオリゴマーは水素結合による強い凝集力のために低い重合度で析出し、その後、両オリゴマーの凝集力が大きく異なるために、それぞれの結晶の作り分けが起こると結論した。本研究では,溶液重縮合過程でオリゴマーの結晶化を誘起し,その後生成したオリゴマー結晶内でトポケミカルに固相重合を行うという新規概念に基づき,一次構造から高次構造までを同時に制御する精密重縮合技術の開発を行った。平成12年度の研究成果を以下に要約する。1.共重合成分を分別しながら重合が進行する成分分別重縮合4-アセトキシ安息香酸(4-ABA)に少量の3-アセトキシ安息香酸(3-ABA)が含まれても重合結晶化を利用することで4-ABAのみからなるポリ(p-オィシベンゾイル)(POB)単結晶が得られることを見いだした。溶媒効果や温度効果の詳細な検討から,この成分分別効果は,反応速度差が2倍程度あること,ならびにオリゴマー相分離挙動に顕著な共重合組成依存性があることにより誘起されていることが分かった。2.共重合連鎖を制御する連鎖配列重縮合ポリ(p-オキベンゾイル-co-p-メルカプトベンゾイル)を対象に,重合結晶化による連鎖配列制御ついて調べた。その結果,ランダム共重合系では規則的連鎖配列は発現しないが,4-(4-アセトキシベンゾイル)-S-メルカプト安息香酸などの規則的連鎖構造を持つモノマーからは,高温重合に於いても結晶が生成し,連鎖配列が乱れることなく保たれていることが分かった。これは,析出し結晶を形成するオリゴマーの生成速度がエステル交換速度より90倍程度速く,エステル交換による連鎖配列のランダム化が起きる前に結晶が生成し,結晶内ではランダム化が抑制されて重合か進行することによる。3.非等モル性条件下での重縮合4-ABAに対してモノカルボン酸やモノアセテートを6080モル%の大過剰添加しても,流動パラフィン中で重合結晶化させることにより,高分子量のPOBが生成することが分かった。オリゴマー結晶化と同時にエステル交換反応により末端を封鎖している-官能性基がはずれることにより,分子量が増大する。結晶内に取り込まれた少量の-官能性オリゴマー末端も,結晶内で固相重合により結晶外へ排除されることが分かった。本研究では,高温溶液重縮合過程でオリゴマーの結晶化を誘起し,その後生成したオリゴマー結晶内でトポケミカルに固相重合を行うという新規概念に基づいき,一次構造から高次構造までを同時に制御する精密重縮合技術について検討した。1.成分分別重縮合:流動パラフィン(LPF)中,P-アセトキシ安息香酸(P-ABA)とm-
潜在的スポットへの回遊を考慮した観光行動促進に関する研究

本研究では,SNS上の投稿から潜在的なスポットを抽出し,それらの特性を定量化することで観光者の目的に合致したスポット回遊ルートを推薦する手法を提案する.以下の3つの課題に取り組むことで,本研究の目的を達成する.1) SNSにおける投稿内容から有名なスポット間にある潜在的なスポットを抽出し,それらの特性を投稿内容から定量化する.2)観光スポットを取り巻く交通ネットワークから観光圏を自動抽出,およびその機能的特性を定量化する.3) 1)で定量化したスポットの特性を考慮して,2)で抽出した観光圏内のスポットの回遊ルートを推薦する技術を開発する.本研究では,SNS上の投稿から潜在的なスポットを抽出し,それらの特性を定量化することで観光者の目的に合致したスポット回遊ルートを推薦する手法を提案する.以下の3つの課題に取り組むことで,本研究の目的を達成する.1) SNSにおける投稿内容から有名なスポット間にある潜在的なスポットを抽出し,それらの特性を投稿内容から定量化する.2)観光スポットを取り巻く交通ネットワークから観光圏を自動抽出,およびその機能的特性を定量化する.3) 1)で定量化したスポットの特性を考慮して,2)で抽出した観光圏内のスポットの回遊ルートを推薦する技術を開発する.
遊びこむ力をのばすための教材開発〜どろだんごづくりに視点をあてて〜

研究目的:遊びこむことができる子どもは小学校にあがってからも意欲的に勉強に集中することができる力を溜めており、話を聞くことや素直にやってみようということができやすいと考える。そこで本研究では、どろだんごづくりを通して遊びこむ力をつけるための教材開発を行う。研究方法:3歳児対象である。1、身近な土で自分の興咲のあるどろだんご(硬いもの、丸いもの、光るものなど)をつくって遊ぶ。2、どろだんご遊びが定着したころ、様々な特色ある土を提示していき、どの土に一番興味を持つか、どんな遊びを展開するかなどを観察する。3、観察した結果などをまとめ、教材開発の基礎資料とする。研究成果:園児がどろだんご作りに夢中になる(遊びこむ)5つのポイント。1、土。子どもに人気があった富士砂や園芸用の赤玉土やそれに加工される前の非常に細かい土など(業者にお願いして手に入れた)。2、主な道具。すりばち、すりこぎ(赤玉土を細かくするため)、ふるい、たらい(サラ粉をいれておくため)深めの紙皿(自分専用のだんご置き場)3、わらべ歌の活用。「石より鉄よりかとう(硬く)なれ」4、タイミング。どろだんごづくりが2、3日続いたところでいろいろな土を出すと興味が膨らむ。十分素材で遊んだ頃、保育者が用意したサラ粉を少なくして自分たちでサラ粉を作ったり探したりするようにしていく。5、保育者の援助。とにかく一緒に作る、共感する、競争するように刺激してみる、他の子に紹介するなどして楽しむ。これらのポイントの中でも特に重要なのは土である。非常に細かい粒子の土を用意することで苦手な子でもとりかかりやすく、その手軽さが夢中になって遊びこめるもとになっていると言える。1、土。2、主な道具。5、保育者の援助。
会社法改正が現行課税規定に与える影響とあるべき企業課税に関する理論的研究

研究計画を遂行して、特に論点と感じられたのは、まず剰余金の分配であり、次に対価の柔軟化の問題であった。会社法上、従来の有償減資は、「資本の減少+剰余金の配当」という二つの取引に分解された。そのため、後半部分の剰余金の配当を、会社法が配当としているからという理由で、これまで通り税法上も配当とするのか否かが問題となる。このような問題は、有償減資に限らず、あらゆる会社法上の「剰余金の分配」を税法上どう扱うかということに関連している。立法論としては、(1)配当とする、(2)有償減資の場合のような「純資産に基づく按分的な課税」とする、(3)資金の出所については法人の処理に任せて、それに応じて課税する(例えば、法人が資本金を取り崩し、それを剰余金の配当原資とした処理を行った場合は、課税しない等)、(4)法人に利益準備金が存する限り配当とする、といったものが考えられる。平成18年度改正税法は、結局(2)を採用した。これは、会社法とは一応無関係に、税法独自の配当概念を作り上げることにつながる改正である。しかし、改正法は、配当と実質的には等しい経済的効果を持つ「比例的分配」について、配当課税を貫徹できないなどの問題を包含している。対価の柔軟化については、平成19年度改正法により、親会社株式を対価とする三角型の組織再編成(三角合併等)について、一定の要件を満たした場合に、課税繰り延べが認められることとなった。これについては、アメリカ法からの示唆を前提とするならば、税法のルールが会社法に依拠する必要性を否定はしないものの、それに盲目的に従属するのではなく、常に税法の視点から取引を捉え、課税上の扱いを検討していく必要があると思われる。研究計画を遂行してみて、特に論点と感じられたのは、剰余金の配当と対価の柔軟化である。会社法上、従来の有償減資は「資本の減少」+「剰余金の配当」という二つの取引に分解された。そのため、後半部分の剰余金の「配当」を、会社法が配当としているからという理由で、これまで通り税法上も配当とするのか否かが問題となる。このような問題は、有償減資に限らず、あらゆる会社法上の「剰余金の配当」を税法上どう扱うかということに関連している。この点につき、財務省による「平成18年度税制改正の大綱」および「所得税法等の一部を改正する等の法律案」をみる限りでは、原則として(2)が採用されるように読める。これは、会社法とは無関係に、税法独自の配当概念を作り上げることにつながる改正だと思われる。組織再編成に関する対価の柔軟化によって、新会社法上は三角合併が可能となった。対価の柔軟化に関する会社法規定の施行は、来年の5月以降となるから、税法においても、それまでの間に課税規定を整えておく必要がある。もし今後、税法においても、親会社株式を対価とした三角合併が適格取引として扱われるようになるのであれば、その理論的根拠が問われることになる。その際には、アメリカ法における間接的投資持分継続性(remote continuity of interest)の概念が役に立つと思われた。

つまり、親会社株式を交付することで、当初の株主による間接的な投資が継続しているとして、課税繰延を認めるのである。本年度は、『企業組織再編成と課税』という著書において、これまでの研究内容を一つにまとめた。本書の内容について一言でいえば、アメリカ法と会社法という二つの基準軸を用いて、わが国の組織再編税制に関する体系的な考察を行ったものということになる。以下では、(全7章からなる)本書のなかで本研究課題と特に関係する部分を抜き出して、その概要を記すことにする。本書の第2章「適格要件のあり方および会社法・商法との関係」では、(1)適格組織再編成の要件は企業が効率的な事業形態へ変化していくことを不必要に阻害するようなものであってはならず、その一方で、制度を利用した租税回避についても備えておく必要性と、(2)会社法(商法)と税法の目的が必ずしも一致しないということを前提に、必要に応じて税法独自の視点で制度のあり方を考えることの重要性を説いた。本書の第4章「株式交換・株式移転と税制」では、アメリカのB型組織再編成と日本の株式交換・株式移転税制とを比較検討した。また、その補論1では、平成18年度改正により法人税法(本法)に規定されるようになった同税制の問題点を指摘し、その補論2では、株式交換等を利用したインバージョン(タックス・ヘイブンへの親会社機能の移転)という租税回避行為を取り上げて、組織再編税制だけでは対処できない問題の存在を示した。本書の第5章「税法における適格合併の概念」では、日本の税法における適格組織再編成の概念が、会社法に依拠していることの論理必然性について、アメリカのC型組織再編成との比較を中心に再検討した。その結果、わが国の組織再編税制においても、対価を議決権株式に限定すべきこと、一定の非適格資産を許容すべきこと、適格組織再編成の規定が個別的租税回避否認規定になりうること、三角合併を適格組織再編成に取り込むには間接的投資持分継続性の概念が有益であることなどを指摘することができた。会社法における対価の柔軟化に関する部分の施行が、他より1年遅れて平成19年5月となったことを受けて、税法においても、平成19年度税制改正の一環として、その部分への対応が行われた。具体的には、親会社株式を対価とする三角型の組織再編成(三角合併等)について、一定の要件を満たした場合に、課税繰り延べが認められることとなった。本年度は、主としてこれら三角合併等に対する課税ルールの研究を、アメリカ法との比較を通して行った。アメリカで最初に三角型の非課税組織再編成として導入されたのは、1954年改正法による三角C型(triangular type Creorganization)であった。その原型となるC型組織再編成は、取得的組織再編成の範囲を州法上合併から広げるために創設されたものであり、その適格要件は、(私法に依存するのではなく)税法の視点から設定されていた。そして、同じ取引は課税上も同じように扱うという税法における実質主義の発想から、その後の三角型組織再編成の領域は拡大していった。わが国においても、税法のルールが会社法に依拠する必要性を否定はしないが、盲目的に従属するのではなく、常に税法の視点から取引を捉え、課税上の扱いを検討していく必要があろう。会社法を後追いするだけでは、M&Aを中心とした新たな形態の取引に対して、税制が適正に対処できなくなる可能性もある。納税者の通ったルートが違えば、適用されるルールも違うというのは、一方では、当たり前のことであるが、他方で、行き着く先が同じなら、同じルールが適用されるべきともいえる。
低分子量G蛋白質を制御する新たな活性調節因子群の同定と細胞接着・運動における役割

組織や器官の形成において、細胞がある特定の時期に特定の場所へと移動し接着することが重要である。一方、がん細胞の浸潤・転移や神経ネットワーク形成の異常による神経疾患など、細胞の接着・運動は疾患とも深く関連があり、このような疾患の治療において、細胞の接着・運動をコントロールする仕組みを解明し、その仕組みに関わる分子をターゲットとした治療法を確立することが重要であると考えられる。今年度の研究では、運動系神経回路形成における新たな分子メカニズムを見出したので報告する。我々の手足の動きは運動皮質から脊髄へと投射される神経回路によって制御されている。そこではエフリンB3とその受容体EphA4が作用することで神経軸索の反発作用が働き、軸索が脊髄の正中線を超えることを防いでいる。そのため我々は手足を別々に動かすことが出来るようになっている。この仕組みにおけるエフリンB3/EphA4の細胞内情報伝達において、EphA4受容体は低分子量G蛋白質Rac特異的GAPであるα-chimerinと結合し、その活性依存的にRacを不活性化することで脊髄正中線における反発作用を引き起こしていることを見出した。実際Racは神経軸索の伸長に必須であり、その活性を抑制することが軸索の反発作用には重要であることが明らかとなった。この成果は細胞の位置決定に重要なエフリンの作用メカニズムの解明に貢献したのみならず、脊髄損傷の再生医療研究においても重要な知見となると考えられます。がん細胞の浸潤・転移など、様々な疾患と深くわりのある細胞接着や運動に関して、Rhoファミリー低分子量G蛋白質が重要な役割を担っていることがこれまでにも数多く報告されている。今回我々は新しいタイプのRhoファミリーG蛋白質活性化因子の1つであるDock4が、Rac1を活性化することを見出した。また別のRhoファミリーG蛋白質であるRhoGとその標的蛋白質ELMOによって、Dock4のRac1に対する活性ならびに細胞内での局在が制御されていることも明らかとなった。次にDock4の細胞における機能を明らかにする目的で、RNA干渉によりDock4の発現を特異的に抑制させたNIH3T3繊維芽細胞を樹立し、それを用いて解析を行った。その結果、コントロールの細胞は親細胞と変わらない運動能を示したが、Dock4ノックダウン細胞はその運動能が有意に抑制されていることが確認された。以上の結果から、RhoGはDock180以外にDock4の活性も制御しており、細胞運動の調節においてRhoG-ELMOを介したDockファミリーの活性制御が重要な役割を担っていると考えられる。一方我々は、別の低分子量G蛋白質であるR-Rasがインテグリンの活性化を引き起こすことに着目し、我々が見い出したセマフォリン受容体Plexin-B1のR-Rasに対するGAP活性と細胞運動との関係を検討した。その結果、Plexin-B1はリガンド依存的に細胞運動を抑制し、それにはPlexin-B1が持つR-RasGAP活性が必要であった。さらに詳細に検討したところ、β1インテグリンの活性がリガンド刺激によって引き起こされるPlexin-B1のR-Ras GAP活性により抑制され、それに伴ってFAKのリン酸化などインテグリンの活性化により引き起こされる細胞内シグナルが抑制されることを見出した。以上の結果から細胞運動の制御にR-RasとPlexin-B1が関与しており、Plexin-B1のR-Ras GAP活性によるβ1インテグリンの活性制御が細胞運動の調節に重要な役割を担っていると考えられる。
ハイテク産業に注目した競争排除行為に対する独禁法規制基準の解明

ハイテク産業は、不確実性の存在、ネットワーク効果の存在、イノベーションの重要性などで特徴づけることができる。このようなハイテク産業における競争者排除行為とは、伝統的なレベレッジのほか、ダイナミックなレベレッジ(デフェンシブ・レベレッジ)、サボタージュ(規制の潜脱・バクスターロー問題)である。米国、EUともに規制の失敗(false positive/negative)を危惧した規制基準を模索している。競争者保護に傾斜していると言われていたEUにおいて、「同等に効率的な競争者」基準(費用基準)の採用が検討されことは極めて興味深い現象である。ハイテク産業では、競争回避が問題になりにくく、競争者排除が主要な規制課題である。他方、ハイテク産業がイノベーションやネットワーク効果を特徴とするのであれば、競争者数の減少は必然であり、競争者排除に対する懸念はそれほど必要ないようにも思える。以上のような関心に基づき、ハイテク産業における競争者排除行為について、独禁法による規制基準のあり方を検討する。ハイテク産業における問題を検討するにあたり、本年度は具体的に、電気通信産業における問題を検討することとした。米国における電気通信産業の問題として、継続してネットワーク中立性の問題を検討するとともに、ECにおける問題として、規制フレームワークの見直しの議論をサーベイするとともに、我が国において具体的に競争排除が問題となった、NTT東日本の審判審決事件(光ファイバの私的独占事例)を詳細に研究することとした。NTT東日本の事件は、(1)電気通信産業において特選禁止法が本格的に適用された最初の事例であるとともに、(2)プライススクイーズというこれまでにない競争排除行為類型が登場した事例であった。これを詳細に検討したことは、次年度以降の本研究の推進に大きな意味を持つと考える。本年度の目的は、次年度以降の研究遂行の土台構築であった。本年度の研究から「ハイテク産業」を、以下の3つの要素を持つ市場として定義しておきたい。第一に、不確実性が存在する市場。第二に、ネットワーク効果が存在する市場。第三に、イノベーションが重要な市場である。また、「競争排除行為」を。レベレッジの問題として定義し、次の3つの態様に分けた研究を行っていきたい。第一に、伝統的なレベレッジ。第二に、ダイナミックなレベレッジ(デフェンシブ・レベレッジ)。第三に、サボタージュ(規制の潜脱・バクスターロー問題)である。以上の定義を基礎として、次年度は、とりわけECにおけるテレコム規制の見直しを集中的に検討したいと考えている。医薬品産業や電気通信作業などハイテク産業とよばれる産業分野では、特許権やネットワーク効果に起因して、独占が発生する危険性が大きい一方で、イノベーションが活発になされるなど、市場における競争は通常の市場におけるよりも激しいものと評価されている。前者は積極的に独占禁止法の適用を要請するようにみえ、後者は独占禁止法の適用が不要であり、むしろ規制の失敗を招来するようにみえる。本研究は、このような独占禁止法の適用が必ずしも一義的ではないハイテク産業について、カルテルなどの競争回避行動ではなく、競争者排除行為に注目して、規制基準の解明を目指すものである。比較法研究の対象としては、米国法およびEU法とするが、昨年度のEU法に続き、今年度は米国法に注目して検討を行った。より具体的には、昨年度のEU法に続き、本年度は米国法に関心を移し、検討を行った。米国では司法省とFTC間で、競争排除行為に対する規制態度の相違が明確になってきており、極めて輿味深い議論が継続されている。本年度はその議論の流れを追うとともに、EU法の研究を継続した。さらに本年度より、市場支配力および市場確定における経済学の利用方法について、研究を開始した。これは研究全体の基礎研究となるものである。ハイテク産業における問題を検討するにあたり、次年度と継続して、本年度も電気通信産業における問題を検討することとした。具体的に、米国における電気通信産業の問題として、継続してネットワーク中立性の問題を検討するとともに、ECにおける問題として、規制フレームワークの見直しの議論をサーベイした。モバイル産業における中立性問題にかかる成果の一部に、それら研究にかかる知見を反映させている。また、本年度の研究成果の一つは、ネットワーク産業における事業法規制のレメディを巡る議論である。機能分離等、いわゆる垂直分離の選択にあたり、イノベーションの問題が参照されることを大変興味深く考えている。同垂直分離の議論は事業法規制の問題であるが、独占禁止法規制を巡る本研究課題にも何らかの示唆を得ることができると考えている。他方、本研究の主課題である競争者排除行為の違法性判断基準については、抱き合わせを巡る議論を狩猟しつつある。成果の一つは、ある行為を市場閉鎖問題として捉える立場と、略奪問題として捉える立場が存在するという点である。略奪的価格設定についての研究を深化させることで、最終年度である来年度の成果作成につなげたいと考えている。

以上に加え、全ての研究の基礎になるものとして、独占禁止法分析における経済的知見の利用方法についても、研究を進めている。これは必ずしも競争者排除に直接に関係するものではないが、同研究についても、最終年度である来年度の成果作成に活用したいと思う。医薬品産業や電気通信作業などハイテク産業とよばれる産業分野では、特許権やネットワーク効果に起因して、独占が発生する危険性が大きい一方で、イノベーションが活発になされるなど、市場における競争は通常の市場におけるよりも激しいものと評価されている。前者は積極的に独占禁止法の適用を要請するようにみえ、後者は独占禁止法の適用が不要であり、むしろ規制の失敗を招来するようにみえる。本研究は、このような独占禁止法の適用が必ずしも一義的ではないハイテク産業について、カルテルなどの競争回避行動ではなく、競争者排除行為に注目して、規制基準の解明を目指すものである。比較法研究の対象としては、米国法およびEU法とするが、一昨年度のEU法、昨年度の米国法に続き、今年度は再びEU法に研究の中心を移動させた。より具体的には、一昨年度のテレコム産業の産業特性を浮き上がらせ、また一昨年度のプライススクイーズにかかる研究を深化させるために、EUの電力産業における自由化、競争問題について検討を行った。また、昨年来よりの、市場支配力および市場確定における経済学の利用方法についての、研究を継続させた。これら作業により、これまでの研究成果に対して大きな深みが生まれたと考えている。
未知解探索のための大規模最適化基盤の構築

本年度の主な研究成果は以下の研究17のようにまとめられる.研究1では,非連結なUV関数を考慮した進化計算手法を提案した.ベンチマーク関数および実問題への適用を通じて,有力な既存手法であるCPIEおよびNMMSOよりも優れた探索性能を示すことを確認した.研究2では,多目的ブラックボックス関数最適化のための転移学習に基づくマルチスタートスカラー化自然進化戦略を提案した.提案手法は,ベンチマーク問題および実問題である複数車種の同時最適化問題において,通常のマルチスタートスカラー化自然進化戦略よりも優れた探索性能を示すことを確認した.研究3では,月着陸ミッションの最適着陸地点の選定問題のための自然進化戦略を提案した.提案手法は進化計算コンペティション2018単目的最適化部門で優勝した.研究4では,吊り下げ型輸送ドローン制御のための人のスキルを用いた自然進化戦略に基づく転移学習手法を提案し,少ない教師データからロバスト性の高い制御則を効率よく獲得できることを示した.研究5では,微分方程式系推定のための分布学習アルゴリズムの提案を提案した.3つのベンチマーク問題への適用を通じて,提案手法は有力な既存手法である遺伝的プログラミングよりも効率よく式を発見できることを示した.研究6では,逐次状態推定問題における未知パラメータの推定のため,粒子の多様性を交叉により導入する粒子フィルタを提案した.ベンチマーク問題への適用を通じて,提案手法が既存手法よりも高い推定精度を得られることを示した.研究7では,連続状態・連続行動タスクのためのGaussian policyに基づく政策最適化法を提案した.多峰性景観環境のベンチマーク問題において,最も有力な既存手法として知られるProximal Policy Optimization (PPO)よりも安定して優れた政策を得られることを確認した.今年度は,昨年度に提案した大域的多峰性関数最適化のための自然進化戦略に基づく進化計算手法では解決が困難である非連結なUV関数を考慮した新たな進化計算手法を提案し,ベンチマーク関数および実問題において既存手法よりも優れた探索性能を示すことを確認できた.また,昨年度に提案した高次元問題のための自然進化戦略のロバスト性を高めた手法を提案し,月着陸ミッションの最適着陸地点の選定問題を対象とした進化計算コンペティション2018単目的部門にて他手法を凌駕する性能を示すことができた.さらに,昨年度に提案した複数車種の構造設計の多目的同時最適化問題のための転移学習に基づくマルチスタート自然進化戦略を改良した手法を提案し,複数車種の構造設計だけでなく,ベンチマーク問題でもその有効性を確認できた.以上より,当初の目的を達成できたと考えている.さらにこれに加えて,吊り下げ型輸送ドローン制御のための人のスキルを用いた自然進化戦略に基づく転移学習手法,微分方程式系推定のための分布学習アルゴリズム,未知パラメータの推定における粒子の多様性を考慮した粒子フィルタ,連続状態・連続行動タスクのためのGaussian policyに基づく政策最適化法を提案し,数値実験によりそれぞれで既存手法を凌駕する性能を確認できた.特に,微分方程式系推定のための分布学習アルゴリズムに関する研究は,計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018(SSI2018)においてSSI最優秀論文賞を受賞した.以上より,当初の計画以上に進展していると判断した.平成31年度は,平成30年度に提案した非連結なUV関数を考慮した新たな進化計算手法を,多目的最適化へ拡張する研究を行う予定である.また,平成30年度に提案した月着陸ミッションの最適着陸地点の選定問題のための自然進化戦略について,より高次元の問題への適用を目指して,さらなる探索の効率化を行う予定である.また,これまでの研究成果をまとめて,学術論文に投稿を行う予定である.本研究課題の目的は,多峰性を有する大規模ブラックボックス最適化問題において良質な未知解の発見を可能とする高性能最適化基盤を構築することである.今年度の主な研究成果は以下の研究15のようにまとめられる.研究1では,大域的多峰性関数最適化のための自然進化戦略に基づく新たな進化計算手法を提案した.代表的な大域的多峰性を有するベンチマーク問題において,最も有力な既存手法の1つであるISMよりも,提案手法は高い確率で最適解を発見できることを確認した.研究2では,多峰性,悪スケール性,変数間依存性を有する非明示制約付き関数最適化のための新たな自然進化戦略を提案した.多峰性,悪スケール性,変数間依存性を有する無制約/非明示制約付のブラックボックス関数において,提案手法は,最も有力な既存手法であるDX-NESおよびCMA-ESを凌駕する探索性能を示すことを確認した.また,1,000次元以上の高次元問題に対してもスケールするようにアルゴリズムの検討を行った.研究3では,大規模巡回セールスマン問題のための希少形質に着目した並列遺伝的アルゴリズムを提案した.7,397都市から56,769都市までのベンチマーク問題において,最も有力な既存手法である並列GA-EAXよりも,提案手法は高い確率で最適解または既知最良解を発見できることを確認した.