hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
保型L関数および関連する球関数の研究

多変数非正則保型形式のフーリエ展開を記述するために、実半単純リー群上の球関数の研究を様々な場合に行った。これら球関数は偏微分方程式系によって特徴付けられる。表現論的手法によりその方程式系を導出することから始め、保型形式への応用に耐えうる形でその解の積分表示を求めた。さらに、保型L関数への応用として、これら球関数の積分変換である、ゼータ積分の無限素点における計算を実行し、L関数の関数等式、正則性という大域的な結果を得た。実半単純Lie群G上の一般化された球関数,およびその保型形式への応用について研究し,以下のような結果を得た.2.G=SL_n(R):クラス1でない主系列表現に対しては,Whittaker関数はしばしばベクトル値になりその取り扱いは難しい.これまでに,SL_3(R),Sp_2(R)といった実階数が2の群では,我々の周辺によりその明示公式が与えられ,五関数への応用もなされている.より高階の群への拡張のため,SL_4(R)の場合を帝京大の日名龍夫氏,東京大の織田孝幸氏とともに調べ,以前に得たSL_3(R)のWhittaker関数を用いて表されることを見出した.さらに一般のnの場合の予想を与えることができ,これらについては1月に数理研で開かれた集会で発表した.3.G=Sp_3(R):離散系列表現に属する保型形式は興味深い研究対象であるが,その第一歩として,Sp_3(R)の場合に離散系列と同じ不変量をもつ一般化主系列表現のWhittaker関数について,織田氏,愛媛大の平野幹氏と共同研究を行い,SO_5(R)のクラス1主系列表現のWhittaker関数で記述できることがわかった.この結果をまとめた論文はAdv. in Math.に受理された.昨年度に引き続き,実簡約リー群上の一般化された球関数の明示的な表示,およびその保型L関数への応用について取り組み次のような結果を得た.昨年度に日名龍夫氏(帝京大),織田孝幸氏(東京大)と行ったSL(4,R)の主系列表現に対するWhittaker関数の研究をさらに進め,直接Jacqeut積分を具体的に計算することで,SL(3,R)のWhittaker関数で表す公式を示すことができた.さらにsL(n,R)への拡張も進め,階数nと,主系列表現の複雑さをあらわすhelicityなるパラメータhに関する帰納的な関係を見出し,こみいった計算の末に明示公式を与えることができた.この結果は現在論文にまとめているところである.また階数が2のsplit群の場合(SL(3,R),Sp(2,R),G_2(R))のクラス1 Whittaker関数を統一的に記述した形での明示公式を与えた.さらにこれを利用して,GSp(2)×GL(3)のL関数や,GSp(2)のスタンダードL関数,スピノールL関数を同時に扱うゼータ積分の無限素点における計算を実行しがンマ因子の積になることを見た.これらの結果をまとめた論文はCanad. J. Math.に受理された.また「unipotent積分」を含むゼータ積分についても考察した.GL(n)のWhittaker関数のBarnes積分表示を利用して,GL(n)×GL(n-2)のスタンダードL関数に対して,無限素点でクラス1主系列を生成している場合に関数等式を得た.昨年度に引き続き実リー群上のWhittaker関数の明示的な表示について研究を行つた。クラス1主系列表現に対するWhittaker関数については、A型、B型の場合には既に群の実階数に関する帰納的な関係式を得ていた。本年度はD型の場合の研究に取り組んだ。A型、B型と同様のタイプの関係式は5年ほど前にテータリフトを手がかりにして予想はしていたが、今回、緩増加Whittaker関数を、第2種Whittaker関数(=Whittaker関数を特徴付ける偏微分方程式系の確定特異点のまわりでのべき級数解)の線形結合で表す「分解公式」を使うことにより、その予想を証明することができた。クラス1ではない主系列表現に対するWhittaker関数は、一般にはベクトル値関数となりクラス1の場合に比べてかなり複雑になる。SL(n,R)の場合に、織田孝幸氏(東京大)との共同研究において極小K-typeに付随するWhittaker関数を、偏微分方程式系の解析を通じて調べ明示公式を完全に与え、論文にまとめた。球関数の明示公式の保型L関数への応用として、GL(3)のスタンダードL関数に対するゼータ積分の実素点における計算に取り組んだ。無限素点において主系列表現を生成している場合を考察した。GSp(2)の場合に森山知則氏(大阪大)と行った研究とよく似た状況で、ゼータ積分は局所L因子とBarnes積分の積になるが、大域的な関数等式を得ることができた。
企業の国際化と生産性に関する国際比較研究

本研究では,企業・事業所データや貿易データを用いて,我が国製造業のグローバル化のメカニズムを明らかにし,輸出や直接投資が国際競争力の強化につながっているのかどう,国際比較を交えて検証した.具体的には,1)どのような企業が,どのような方法(輸出,あるいは直接投資)で,どのような地域の海外市場へのアクセスを開始するのか.2)海外市場へのアクセスは,当該企業のパフォーマンス改善につながっているのかといった疑問を検証した.本研究では,企業・事業所データや貿易データを用いて,我が国製造業のグローバル化のメカニズムを明らかにし,輸出や直接投資が国際競争力の強化につながっているのかどう,国際比較を交えて検証した.具体的には,1)どのような企業が,どのような方法(輸出,あるいは直接投資)で,どのような地域の海外市場へのアクセスを開始するのか.2)海外市場へのアクセスは,当該企業のパフォーマンス改善につながっているのかといった疑問を検証した.本研究は、企業・事業所データを用いて、我が国製造業のグローバル化のメカニズムを明らかにし、輸出企業や海外進出企業の増加が国際競争力の強化につながっているのかどうかを、国際比較を交えて検証する。平成22年度は、主として、データの整備、国際比較研究の下準備に加え、以下の論点で予備的な研究を行い、学会発表、並びにディスカッション・ペーパーの作成を行った。国際比較研究の予備研究としては、フランスのニースのGredeg-CNRSの研究者と2回の打ち合わせを行い、日仏企業データの調査項目の比較可能性、および比較分析における枠組みについて協議し、分析作業を開始した。並行して進めている研究については、まず、研究の指針を定めるために、マイクロデータによる企業の国際化と企業パフォーマンスの研究を整理し、今後の研究の動向を展望する研究サーベイをディスカッション・ペーパーとして取りまとめた。そのほか、日本企業の貿易パターンに関する分析として、浦田は、企業の貿易行動とFTAの利用状況について、早川、並びに小橋は、企業間関係と企業の貿易パターンについて、横田は、貿易とFDIの補完性、伊藤はFDIのパターンと現地法人の輸出を分析している。また、貿易が国内経済・企業行動に与える影響について、横田は、輸出の拡大が企業の生産性を向上させるか否かを分析している。松浦は、輸出企業による非正規労働者の需要について分析し、学会報告を行った。清田は、日本の地域間の生産パターンの違いと賃金の違いについて、国際貿易のヘクシャー=オリーン・モデルを用いて分析している。平成23年度は、平成22年度から準備を進めてきた理論的枠組みと新たに構築した企業データベースを用いて、実証研究を進めてきた。研究は、企業の国際化の決定要因を探る国際化要因研究と、企業の国際化が生産性等のパフォーマンスにおよぼす影響の研究(成果計測研究)の二本立てで進めている。国際化要因研究では、企業の海外進出行動の決定要因を分析していく。まず、日本企業の海外進出パターンの規定要因を明らかにするために、「企業活動基本調査」と「海外事叢活動基本調査」を用いて、海外進出と生産性に関する実証分析を行なった。この分野では、すでに多数の先行研究があるが、我々のプロジェクトでは、企業行動を規定する構造パラメーターの推計を試みている。また、日本企業の特徴を明らかにするために国際比較も試みている。まず、海外直接投資については、日本企業と米国企業の海外進出パターン(進出先別、業種先別の生産規模)を比較し、その特徴について分析を行なった。一方、輸出については、平成23年度から進めている日仏比較研究で分析を進めており、本年度は、日仏両国の産業別データから計算した代表的企業の生産性指標を計算した。これをベースに、日仏の輸出企業、および非輸出企業の生産性比較を実施し、ディスカッションペーパーとして取り纏めた。現時点では、輸出企業同士の生産性比較からは、日本企業のほうが生産性が高いことが示された。一方、成果計測研究では、バブル崩壊以降の製造業の生産性上昇率の低迷と海外直接投資による空洞化についての実証分析を取り纏めた。具体的には、「工業統計」と「企業活動基本調査」を用いて、企業の海外進出が国内の事業所閉鎖につながっているか、また閉鎖事業所の生産性について分析を行なっている。本研究は、企業・事業所データを用いて、我が国製造業のグローバル化のメカニズムを明らかにし、輸出企業や海外進出企業の増加が国際競争力の強化につながっているのかどうかを、国際比較を交えて検証する。具体的には、1)どのような企業が、どのような方法で(輸出、あるいは直接投資)で、どのような地域の海外市場へのアクセスを開始するのか、2)海外市場へのアクセスは、当該企業のパフォーマンス改善につながっているのかを検証する。最終年度である今年度は、いくつかの研究成果を学術雑誌に掲載させ、また、その他の論文も学術誌に投稿している。たとえば、第一のトピックでは、これまでに構築した日仏の企業レベルのデータベースを用いて、輸出企業の生産性を日仏間で比較した分析を行った。従来の研究では、政府統計の個票データを直接比較することが困難であるため、こうした国際比較は行われてこなかった。本研究では、代表的な企業の平均生産性である指数を日仏で共有することで個票データそのものを交換することなく生産性の国際比較を行う手法を開発した。主要な結果としては、日本が比較優位を持つ産業では、日本の輸出企業の生産性はフランスの輸出企業のそれよりも高いことがわかった。こうした結果は、日仏の輸出の固定費の差に起因していると推測される。第二のトピックでは、海外直接投資の影響に関する研究を行った。

代表的なものとしては、日本の企業レベル・データを用いて海外直接投資(FDI)を行った企業と行わなかった企業との間で雇用や生産性の変化に違いがみられるかについての実証分析を行っている。その結果、FDIは雇用に対してはシステマティックな影響をもたらしていることが明らかとなった。具体的には、水平的直接投資は非生産部門の雇用の高質化をもたらすのに対して、垂直的直接投資は生産部門の雇用の高質化をもたらしていることが明らかとなった。平成24年度は、平成23年度に引き続き、これまで準備してきた理論的枠組みと新たに構築した企業データベースを用いた実証研究の精度を高めることに注力した。研究は、企業の国際化の決定要因を探る国際化要因研究と、企業の国際化が生産性等のパフォーマンスにおよぼす影響の研究(成果計測研究)の二本立てで進めている。国際化要因研究では、企業の海外進出行動の決定要因を分析していく。まず、日本企業の海外進出パターンの規定要因を明らかにするために、「企業活動基本調査」と「海外事業活動基本調査」を用いて、海外進出と生産性に関する実証分析を行なった。この分野では、すでに多数の先行研究があるが、我々のプロジェクトでは、構造パラメータの推計を行ったり、また、日本企業の特徴を明らかにするために国際比較も試みている。まず、輸出企業のパフォーマンスについては、平成23年、24年度から進めている日仏比較研究という形で、日仏の輸出企業、および非輸出企業の生産性比較を実施した。本年度は、分析結果の理論的な解釈を充実させ、その成果を国内外の学会で報告するとともに、分析結果をディスカッションペーパーとして取り纏めた。海外直接投資については、Eaton, Kortum and Kramarzの枠組みを用いて、海外直接投資の固定費・可変費用の分布パラメータの計測を行った。一方、成果計測研究では、多国籍企業の高い生産性の源泉を探るべく、多国籍企業のリストラクチャリングの実態についての分析を行った。具体的には、「工業統計」と「企業活動基本調査」を用いて、多国籍企業が国内事業所を閉鎖する際に、どのような事業所から優先的に閉鎖を行っているかを分析した。当初の予定通り、いくつかの論文を完成させ、論文集に寄稿したり、海外ジャーナルへの投稿を始めるなど、少しずつ研究成果が揃い始めている。また、海外の研究者との打ち合わせも順調に進み、国際共同研究も着実に進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。海外ジャーナルに投稿したものが掲載され始めるなど、少しずつ研究成果が揃い始めている。また、国際共同研究も順調に進み、Discussion Paperの形で分析結果を公表できる段階に到達している。平成24年度は、3年目にあたるので実証分析の精緻化を図る。また、分析結果を取り纏めディスカッションペーパーなどの形で公表したり、学会等で報告することで論文の質を高めていくことに力を注ぐ。なお、平成23年度の研究を通じて、既存のグローバル化指標の問題点が明らかになった。
水環境中および食品中におけるネオニコチノイド系農薬の存在実態と分解挙動

近年、有機リン系殺虫剤に替わる農薬として,ニコチン様作用を示すネオニコチノイド系殺虫剤が広く使用されている。蜂群崩壊症候群(Colony collapse disorder; CCD)の原因物質の一つではないかと考えられていることから、ハチミツ中のネオニコチノイド系殺虫剤の高感度・高選択的な分析法に必要な前処理法を検討した。構築した固相抽出-液体クロマトグラフータンデム質量分析法を用いることで、ハチミツ中ネオニコチノイド系農薬の残留分析に適用可能であり、汚染実態の解明に活用できると期待される。近年、有機リン系殺虫剤に替わる農薬として、ネオニコチノイド系殺虫剤が広く使用されている。しかしながら、ネオニコチノイド系殺虫剤は、他の農薬に比べて使用歴が浅いことから研究が遅れており、詳細な検討が必要となっている。平成23年度の研究として、食品試料中のネオニコチノイド系殺虫剤の分析法の構築を行った。前処理にはChem Elutケイソウ土カラムを用いた固相抽出法を選択した。ケイソウ土カラムからの溶出には酢酸エチルを用いて、乾固後に水/アセトニトリル混合溶媒に再溶解し、液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析(LC-MS/MS)に供した。LC-MS/MS分析法のイオン化はエレクトロスプレーイオン化(ESI)、MRMポジティブイオンモードとした。本法によるネオニコチノイド系殺虫剤の検出下限値は、クロニアニジン、フロニカミド、イミダクロプリドが0.02ng/mLであり、アセタミプリド、チアクロプリドが0.005ng/mL、チアメトキサムが0.002ng/mLと高感度分析法が構築できた。ところで、ネオニコチノイドが問題視されたのは、ミツバチの大量死(CCD:蜂群崩壊症候群)の原因農薬として考えられたことによるため、食品試料としてハチミツを選択した。ハチミツを用いて添加回収試験を行った結果(10ng/mL添加)、チアメトキサムが50%程度と低かったものの、他は80%前後の回収率を示した。また、水環境試料の分析法としては、河川水を用いて検討を行い、同様の分析法が適用可能であると判断できたが、食品試料と同様、一部の回収率に課題が残る結果となった。近年、有機リン系殺虫剤に替わる農薬として広く利用されている、ネオニコチノイド系農薬の存在実態を明らかにするための分析法を構築した。ネオニコチノイドは蜂群崩壊症候群の原因物質ではないかと考えられていることから、昨年度までに食品としてハチミツを選択し、ハチミツ中に残留するネオニコチノイドの分析法を構築した。さらに、河川水中のネオニコチノイド分析も実施した。前処理に用いた固相抽出法は、一部のネオニコチノイド系農薬で、固相充填剤への吸着が悪く、再検討を行った。ハチミツ試料においては、Chem Eluteを用いた液液抽出を基本とする固相カートリッジを用いた場合、ニテンピラムなど一部のネオニコチノイド系農薬で添加回収率が低く(10 ng/g添加の場合、26.2±4.8%、1 ng/g添加の場合、22.1±6.1%)、再検討が必要であった。そこで固相カートリッジを含めた抽出条件の再検討を行った。ENVI-Carb/LC-NH2を用いたところ、ニテンピラムの添加回収率は改善された(10 ng/g添加で88.4±4.8%)。実際の手順は以下のとおりである。ハチミツ5gに水10mLを加え撹拌し、酢酸エチルとアセトニトリルの混液を20mL添加し、液液抽出を行う。2500rpm、5minの遠心分離を行い上層を回収する。この液液抽出作業を3回繰り返し、回収した溶液をエバポレータで濃縮後、トルエン/アセトニトリル混液を加え、ENVI-Carb/LC-NH2に負荷し、トルエン/アセトニトリル混液で抽出後、抽出液をエバポレーターで乾固して、精製水に溶解させた。それをLC-MS/MS測定に供した。これにより、前述のとおり、ニテンピラムの回収率は改善され、対象としたネオニコチノイド系農薬の添加回収率は、全て80%以上となった。固相抽出(SPE)-液体クロマトグラフィータンデム質量分析法(LC-MS/MS)を用いた河川水中ネオニコチノイド系農薬の分析法を検討した。これまでに構築したハチミツを検体とした分析法を用いたところ、精度の点で良好な分析が達成されたが、河川水はハチミツ試料に比べ、粘性も低く夾雑成分も大きく異なることから、より簡便な前処理法での分析を試みることとした。

ハチミツ試料で使用していた、前処理用の固相抽出カラムは、実際にはカートリッジ中で液液抽出を行うものであり、河川水試料においては、より汎用性の高いカートリッジに変更したところ、前処理にかかる時間が短縮された。質量分析の測定条件はハチミツ試料の分析法と同じに設定したところ、標準品を添加した河川水中での分析を達成することができた。しかしながら実際の河川水から検出されるネオニコチノイド系農薬は非常に微量であり、感度の点で課題が残った。河川水試料は大量に採取できるが、大量の河川水を用いた分析法は、分析室までの運搬コストが高く、実用性に乏しいと考え、検体量の低減化を図っていた。しかしながら、河川水の検体量を少量にした場合、ある程度の河川水を使用した場合と比較し、最終検液量が同じ場合は、濃縮率が悪くなるため、結果として前処理を含めた分析法全体の検出下限値が高くなる。検体となる河川水量を増やし、高濃縮を実施し検討を行う予定である。おおむね順調ではあるものの、前処理法に課題があり、一部の農薬で低い回収率を示しており、改善が必要と考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでは、有機リン系農薬などの目標値を基に、河川水中のネオニコチノイド系農薬の分析法を構築してきた。しかしながら、最近報告されたネオニコチノイド系農薬の河川水中濃度は、季節変動はあるものの、その濃度がごく微量であったため、構築してきた分析法では、検出下限値以下となってしまう。そこで、分析法を改良する必要が出てきたため、本来の実験計画よりもやや遅れているが、その他、食品試料の分析法については、おおむね順調に進んでいる。食品試料および環境試料中の分析法を構築することができた。しかしながら、一部の農薬で回収率が低く、前処理により高選択的な手法を取り入れることで、改善したいと考える。平成24年度は存在実態の解明を中心に多検体処理を行う予定であったが、回収率の改善が優先と考え、分子認識能をもつ抽出基剤を用いた前処理法を検討する。環境試料として河川水や食品試料としてのハチミツを選択し、これらの資料を用いて前処理法を含めた分析法を検討する。予測される環境中や食品中でのネオニコチノイド系農薬の濃度と比較し、分析法の検出感度に一部問題が残ったため、分析法の改良を行うこととする。前処理に固相抽出(SPE)法を用いた場合、一部のネオニコチノイド系農薬で充填剤への保持が悪く回収率が低かったため、新規充填剤を含めた数種の固相抽出法を検討する予定である。また、スループット向上のために迅速分析法が必須であることから、液体クロマトグラフィータンデム質量分析法(LC-MS/MS)において、コアシェルカラムを用いて検討し、その視点を活かした迅速分析法を構築する。河川水試料においては、環境中での予測濃度が非常に低濃度であったため、検体量を増やして濃縮率を上げ、検出下限値を引き下げることを試みる。この場合、濃縮率が高くなるために、ネオニコチノイド系農薬と同様の挙動を示すような夾雑成分も高濃度に濃縮してしまうことから、場合によってはLCの分離パラメータを再検討する必要があると考える。
投資条約仲裁における仲裁人の独立性・不偏性――投資条約仲裁の特質解明に向けて

今年は、先行研究の調査、関連仲裁判断例の調査、および、現在この問題についても議論が進みつつある国連国際商取引法第三作業部会における投資条約仲裁改革の審議状況の追跡を行った。その論考の内容は、これまでの問題を包括的に整理した上で、考えられる制度改革オプションごとにその対応可能性・長短を論じるものである。まだ完成までには多少の時間を要するが、本問題について世界の第一線で活躍する専門家達と共同研究の機会を得たのは貴重であった。上記の通り、研究成果の一部を中間発表として行い、批判を仰ぐ機会を得られた。さらなる研究発表に向けての準備も順調に進行中である。上記の通り、2019年度に一定の成果を共同執筆論文として発表する予定である。また、比較研究のために、投資条約仲裁以外の紛争処理制度における判断者(裁判官・仲裁人)の独立性・不偏性に関する先行研究や各種実行についても検討を深め、投資条約仲裁に特有の性質があるかどうか、あるとすればどのようなものであるか、考察を進める。30年度後期に謝金支払いで研究費が不足したため、前倒し申請を行ったが、予定より安く収まった。今年度実施の出張旅費に充てる予定である。
インターグロウス構造をもつ化合物の可能性-物性に対する「ブロック組換え」の効用と限界を探る-

類似の構造をもつ2種類以上の物質が、周期的に積層してできる変調構造を有する物質の物性と構造上の特徴との相関に関する知見を蓄積することが本研究の目的である。このような変調構造を持つ物質が多数知られているが、まずReSi_2とβZn4Sb_3を取り上げた。これらは、優れた熱電特性を示し熱電変換材料として注目される物質である。我々のグループの研究によれば、ReSi_2単相はReSi_<1.75>組成で得られ、基本構造はC11_b型であるが、欠損Siが空格子点となり空孔規則相(Re原子16、Si原子28を含む大きな単位胞の単斜晶の構造)が形成される。この構造故に、僅かな組成変調あるいは面欠陥の存在によって微視的構造変調が生ずる。Si空孔の規則配列に伴う異方性によってゼーベック係数に異方性が生ずるため、熱電特性には異方性があり、C11_b構造の[001]方向を長軸とする結晶の熱電特性がよいことが明らかになっている。現在、添加元素を選択し、変調構造を制御することによって更なる熱電特性の向上を目指している。Zn4Sb_3系化合物の微視的構造の観察にはまだ成功していないが、多少固溶域があるZn_4Sb_3相の場合、格子上のZn/Sb混合サイトのSb/Zn占有率比が微視的に変調している可能性がある。たとえば、何らかの理由によりZn欠損があれば、占有率比が1に対応するZn_6Sb_5を含む...Zn_4Sb_3/Zn_6Sb_5/Zn_4Sb_3...のような組成/構造変調が生じてもおかしくない。引き続きこのような変調構造の直接観察を試みている。物性測定はバルク材と薄膜試料を用いて行っているが、薄膜試料とバルク試料の電気伝導率はほとんど同じであるが、薄膜試料の熱伝導率はバルク材のそれよりかなり小さいことが明らかになっている。現在、このような物性と構造の関係を引き続き研究中である。
Microdissection法を用いたモノクロナール抗体作製による食道がんの発

予備実験としてMicrodissection法を用いることによりどの程度効率的にモノクロナール抗体の作製ができるかをまず検討した。5mm角の食道がん凍結切片(厚さ5 micron)の腫瘍間質部分のみをlaser capture microdissection(LCM)法により採取し、組織片を回収するのに用いた合成樹脂性のmembrane30枚、20枚、10枚、2枚をそれぞれマウスの腹腔内に挿入し、3週間後に免疫染色にてtiter checkを行った。Membrane2枚を免疫したマウスでも免疫組織化学的に食道がん腫瘍間質に一致して陽性所見が見られる抗体が得られ、LCM法を用いることにより微量検体からでも抗体作製が可能であることがわかった。次に、食道がんの発生、進展に関わる重要分子の同定のための抗体作製を試みた。免疫源としてリンパ節転移が多数ある食道がんの浸潤先進部をLCM法で採取した凍結組織を用いた。上記と同様の方法で切り取った組織片の付着したmembrane5枚をマウスの腹腔内に挿入し免疫した。系統の違うマウス各2匹づつを用いた。Titerの高かったマウスから型の如くcell fusionを行い、2種のmonoclonal抗体を得た。1つのmonoclonal抗体は、非がん上皮ではcell-cell borderに染色され、浸潤先進部では腫瘍細胞の細胞質に発現の亢進を示していた。他の1つのmonoclonal抗体は、非がん上皮や大型胞巣を形成する腫瘍では基底膜様の染色性を示し、小型胞巣を形成する腫瘍では発現の低下を示していた。現在さらにそれらの抗体の特性の解析を進めている。
超高解像度"温暖化"実験とマルチスケール水文モデルによる世界の洪水渇水変動の評価

高解像度気候変動シミュレーションのアウトプットを元に、全球スケール、大陸流域スケールなどのマルチスケールにおいて、地球温暖化下の洪水・渇水の変動の見込みを推定することが、本研究の目的である。全球スケールにおいては、観測降水量と気温をベースにした20世紀過去100年の洪水・渇水再現計算と、そのような観測値を用いない20世紀気候再現実験からの洪水・渇水の計算結果とを比較することによって過去再現性を検証するとともに、予測を信頼するならば21世紀はインドシナ、サヘル、西ヨーロッパなどで渇水・洪水ともに酷くなることを示してきた。さらに、そのような将来変化に関して、モンテカルロシミュレーション手法を用いての統計的妥当性の検証も行った。その結果、2030年前後などの近未来では有意性はそれほどではないが、21世紀終盤の洪水渇水変動は十分な有意性を有することが示された。ガンベル分布に当て嵌まると仮定するならば、00年に一度程度の洪水が10-20年前後に一度生ずる地域も多くなる。また、これまでの結果で洪水の増加などが示されていたサハラ地域では、モンテカルロの結果として有意性が棄却された。これも妥当な結果であるといえる。これらの成果は論文にまとめ、IPCCの水の章の座長であるクンゼビッチ教授に推薦され彼の主催する国際誌に投稿し、受理された。大陸流域スケールとしては、黄河を対象として過去の検証を行った。その結果、1990年代の黄河の断流(を引き起こした流量減少)のうち半分弱程度は当時の気候の変動に起因することが分かった。これより、たとえ人為的な取水量が現在レベルで推移したとしても、将来の気候変化次第では再び断流が生じる可能性があることが示唆される。こちらも論文投稿が受理された。これらの論文の執筆と受理までのやりとりが最終年度の主たる成果であった。高解像度気候変動シミュレーションのアウトプットを元に、全球スケール、大陸流域スケール、都市スケールのマルチスケールにおいて、地球温暖化下の洪水・渇水の変動の見込みを推定することが、本研究の目的である。全球スケールにおいては、観測降水量と気温をベースにした20世紀過去100年の洪水・渇水再現計算と、そのような観測値を用いない20世紀気候再現実験からの洪水・渇水の計算結果とを比較することによって、将来気候予測から洪水・渇水変動を導くことのある程度の妥当性を検証するとともに、予測を信頼するならば21世紀はインドシナ、サヘル、西ヨーロッパなどで渇水・洪水ともに酷くなることを示した。洪水よりも渇水シミュレーションの再現性が悪いのだが、その原因として、陸面水文モデルに幾つか改善すべき点があることを発見し、それらの改良を精力的に行い、次年度以降の渇水研究の進展に繋げた。大陸流域スケールとしては、黄河を対象として分布型流出モデルによる将来予測を行った。黄河流域では特に渇水が問題となるが、利用する気候モデルによって、流域の水資源量が増加するか減少するかの見込みが全く正反対になること、すなわち当該地域の将来渇水予測の不確実性が高いことが判明した。例えば上記の全球アセスメントに利用した高解像度モデルでは、黄河本流域では渇水が軽減され、流域周辺部では渇水が厳しくなる傾向にある。これらの物理的妥当性の解釈が必要とされているとともに、人為的取水の影響の大きさを次年度以降見積もることが重要である。バングラデシュを対象とした都市洪水の増加減少アセスメントも開始した。

全球スケールにおいては、観測降水量と気温をベースにした20世紀過去100年の洪水・渇水再現計算と、そのような観測値を用いない20世紀気候再現実験からの洪水・渇水の計算結果とを比較することによって過去再現性を検証するとともに、予測を信頼するならば21世紀はインドシナ、サヘル、西ヨーロッパなどで渇水・洪水ともに酷くなることを示してきた。本年度は、そのような将来変化に関して、モンテカルロシミュレーション手法を用いての統計的妥当性の検証を行った。その結果、2030年前後などの近未来では有意性はそれほどではないが、21世紀終盤の洪水渇水変動は十分な有意性を有することが示された。ガンベル分布に当て嵌まると仮定するならば、100年に一度程度の洪水が10-20年前後に一度生ずる地域も多くなる。また、これまでの結果で洪水の増加などが示されていたサハラ地域では、モンテカルロの結果として有意性が棄却された。これも妥当な結果であるといえる。これらの成果を論文にまとめ国際誌に投稿した。大陸流域スケールとしては、黄河を対象として過去の検証を行った。その結果、1990年代の黄河の断流(を引き起こした流量減少)のうち半分弱程度は当時の気候の変動に起因することが分かった。これより、たとえ人為的な取水量が現在レベルで推移したとしても、将来の気候変化次第では再び断流が生じる可能性があることが示唆される。また、メコン川を対象として、温暖化による河川流量変化のシミュレーションを行った。その際に、降水や気温の変化からバイアスを簡単に補正する手法を取り込んだ。これらの成果については論文を投稿中である。渇水については、特に、既存の水ストレス指標の意味するところについて検討を行った。既存の指標はどちらかというとマネジメントの難しさ、生態系への影響、地下水への負荷などを暗示するものであることが判明し、水文渇水の指標として適切なものを調査・考案しつつある。本研究では,最近毎年のように生じ,異常とも感じられる洪水,渇水の増加や,その地域分布が,21世紀の"温暖化"下での洪水,渇水の変化の予測とすでに軌を一にしているかどうかを,全球規模,大陸規模で判定する。その上で,全球規模での21世紀の洪水,渇水変動の見通しを示すことを目的とした。データとしてはMIROC高解像度のものを主として用いた。本年度は,過去10-20年および,将来20-30年以内の変化に重点を置き,それそばれに対してモンテカルロ手法,ガンベル分布のPPPCテストなどを適用することによって,統計的有意性を含めた形での洪水,渇水変化の検出を行った。最終的なアウトプットとしては,過去10-20年,近未来,21世紀のそれぞれにおいて洪水,渇水変化が有意であるか,100年に一度程度の洪水,渇水が何年に一度程度生じるかを世界地図の形で示すことができた。世界のいくつかの地域では,洪水,渇水が両方とも激しくなることが示された。また,どういう地域でどういう理由で変化が大きくなるかの物理的メカニズムも検討した。また,これまで通り,必要なモデルの改良は随時行った。たとえば,雪モデルの相互比較実験に参加し,当該コンポーネントの改良を図った。
河川をフィールドとする総合学習および環境教育のための教員養成カリキュラムの開発

本年度は、まとめに当たって不足するデータをとりつつ、成果報告書の作成に取り組んだ。以下に報告書の構成とテーマを示す。第1章フィールドワークプログラムの開発.1.河川を活かしたフィールドワークプログラムの開発2.フィールドワークプログラムの効果3.海外のフィールドワークプログラムの調査第2章教員養成カリキュラムの作成1.フィールドワークを導入した教員養成カリキュラムの評価2.国内の高等教育機関における指導者養成カリキュラム3.海外の高等教育機関における指導者養成カリキュラム4.海外の民間団体における指導者養成カリキュラム5.河川をフィールドとする環境科学教育の展開-化学を中心とする環境教育の展開-第3章河川からの情報を読む1.河川水の水質分析と生活パターンとの関連2.河川の水質とそこにみられる微生物の関係3.境教育教材第4章河川をフィールドとする活動実践1.小学校における大和川を活用した環境教育の展開状況-奈良県・大阪府の教員対象アンケート調査の結果を通して-2.布留川をテーマとした活動を通して3.社会人研修会への学生の参加第5章基礎となる研究本年度は、まとめに当たって不足するデータをとりつつ、成果報告書の作成に取り組んだ。第1章フィールドワークプログラムの開発.1.河川を活かしたフィールドワークプログラムの開発2.フィールドワークプログラムの効果3.海外のフィールドワークプログラムの調査第2章教員養成カリキュラムの作成1.フィールドワークを導入した教員養成カリキュラムの評価2.国内の高等教育機関における指導者養成カリキュラム3.海外の高等教育機関における指導者養成カリキュラム4.海外の民間団体における指導者養成カリキュラム5.河川をフィールドとする環境科学教育の展開-化学を中心とする環境教育の展開-第3章河川からの情報を読む1.河川水の水質分析と生活パターンとの関連2.河川の水質とそこにみられる微生物の関係3.境教育教材第4章河川をフィールドとする活動実践1.小学校における大和川を活用した環境教育の展開状況-奈良県・大阪府の教員対象アンケート調査の結果を通して-2.布留川をテーマとした活動を通して3.社会人研修会への学生の参加第5章基礎となる研究今年度の研究は、A:河川のフィールドワークプログラムの開発とB:教員養成カリキュラムの開発、の2つの項目について行った.A:河川のフィールドワークプログラムの開発河川の自然環境についての理解を深めるために、これまで蓄積した河川水質の分析データおよび水辺に生育する.植物,川底に棲む底生動物の分布と水質との相関関係をまとめたデータベースを作成した。(奈良教育大学紀要51,2,1-16)、また、遊びや文化を育てる河川では、a)河川での野外活動について、能登川の源流体験や木津川のカヌー下りを通じて,河川の水辺の自然に触れ,環境に関心を惹き起こす教育プログラムを開発した.b)河川と文化芸能について奈良県洞川の水に関わる伝承行事の調査を行った.B:教員養成カリキュラムの開発小学校の環境教育として,先進的な取り組みを行っている七尾市立徳田小学校を訪問し,その成立の経緯,実践的な成果と課題,具体的なカリキュラムの変遷などを,インタビュー調査を通して具体的に資料収集を行った.大学の教員養成において環境教育のカリキュラムを考える際,内容から出発してその構築を考えることと(環境教育の専門性),子どもたちの活動の流れから出発してカリキュラム構築を考える2つが必要である.前者は,大学での研究で深めることはできるが,後者は,学校階梯ごとに具体的な実践の調査が必要となる.今回は,その基礎作業として,小学校の子どもたちの活動の流れから出発する環境教育カリキュラムの開発手法と実践手法を,研究主任,また学校長から聞き取り調査を行った.研究を継続的に進めてきた八崎氏より,カリキュラムの構築のノウハウや,予期せず生じる実践的な課題などを,直接聞き取った.教員養成カリキュラムに応用できる知見を収集できた.国内では、河川水の水質調査等のデーターを集める一方で、海外で環境教育に関する資料収集や、研究発表を行って来た。ここでは、海外研修について報告する。平成15年7月18日20日に、ワイオミング州Grand Teton National Park内Teton Science Schoolにて、米国の環境教育指導者育成に関する研究の第一人者であるJohn Haskin氏の解説のもと、主として1年間の大学院レベルの環境教育指導者養成コースのカリキュラム、教材開発に関する資料収集、及び視察を行った。平成15年7月21日8月3日に、アイダホ州Targhee National Forest内Teton campinggroundをベースキャンプに行われた、オクラホマ州立大学主催のWilderness Education Association公認Professional Short Courseに同行し、視察・資料収集を行った。コース中にはTeton山脈一帯における10日間のフィールドワークが含まれていた。国際会議において、本研究課題である「環境教育」を進めるためのオンライン学習環境を有効にするための研究発表を行った。発表のテーマは、"A Study on Modeling of e-Moderating Method in Pre-service Teacher Education"であり、将来的に環境教育に関わって、そのコースワークを教員養成のカリキュラムの中で遂行していく場合、学生の実地指導だけでなく、それを事前に予習し、また振り返って教育経験に統合していく学習活動を学生にオンライン環境でも導くことが有効であり、そのための支援活動として、モデレータが重要となる。そのモデレータの支援行動として、どのような行動が求められるのかを、実験によりモデル化した。これらの成果を生かし、来年度まとめに向けての研究をすすめる予定である。

本年度は、まとめにあたって不足するデータをとりつつ、成果報告書の作成に取り組んだ。以下の報告書の構成とテーマを示す。第1章フィールドワークプログラムの開発.1.河川を活かしたフィールドワークプログラムの開発2.フィールドワークプログラムの効果3.海外のフィールドワークプログラムの調査第2章教員養成カリキュラムの作成1.フィールドワークを導入した教員養成カリキュラムの評価2.国内の高等教育機関における指導者養成カリキュラム3.海外の高等教育機関における指導者養成カリキュラム4.海外の民間団体における指導者養成カリキュラム5.河川をフィールドとする環境科学教育の展開-化学を中心とする環境教育の展開-第3章河川からの情報を読む1.河川水の水質分析と生活パターンとの関連2.河川の水質とそこにみられる微生物の関係3.境教育教材第4章河川をフィールドとする活動実践1.小学校における大和川を活用した環境教育の展開状況-奈良県・大阪府の教員対象アンケート調査の結果を通して-2.布留川をテーマとした活動を通して3.社会人研修会への学生の参加第5章基礎となる研究
「証明問題＋推論」から「求解問題＋等価変換」への大転換

従来の論理計算の理論体系は、一階述語論理式で書かれた証明問題を推論によって解くことが基本になっている。しかし、解くことのできる証明問題は、組み込み述語を使わないものに限られている。さらに求解問題を解く理論も十分でない。本研究は、従来の証明問題中心の理論を脱皮して、求解問題中心の理論へ、そしてモデルインターセクション問題中心の理論へ拡大飛躍した。この理論は、1新しいロジックであるKRロジック、2新しい問題クラスであるモデルインターセクション問題、3新しい計算を生み出す等価変換、という枠組みを確立し、論理学と論理計算を歴史的に新たな段階へと発展させるものである。1.問題変換システムの整備、構造化、拡張を行った。いくつかの問題をいろいろな経路で解くことによって、いくつかの重要な等価変換が発見できた。たとえば、サイドチェンジ変換、独立充足可能アトム列の除去変換、フォワード変換などである。2.一階述語論理式から節形式に変換するアルゴリズム(意味保存スコーレム化を含む変換)を改めて定式化し、その正当性と停止性を厳密に証明した。3.モデル全体の集合を保存すれば、求解問題の解は保存される。本研究ではこれを拡張して、目標写像という概念を導入し、目標写像を保存する変換はすべて、求解問題の解を保存することを証明した。これは等価変換ルールの可能性を拡大する。いくつかの有用な目標写像の候補を提案し、それが実際に目標写像であることを証明した。たとえば、任意の節集合に対して、ボトムアップ計算で得られる集合を対応させる写像は目標写像を構成する。それは有限集合の場合もあれば、無限集合の場合もある。目標写像を用いて、いくつかの変換ルールが等価変換ルールであることが証明できた。4.上記の理論に基づいて、SATソルバーによる問題解決を等価変換による解法の部品として位置付けた。すなわち、SATソルバーの入力をつくるために節集合をグラウンドな有限節集合に落とす計算は等価変換であり、SATソルバーは目標写像の1つの例であることを証明した。これはSATソルバーの入力をどう作ればいいかという理論的問題を解決する。すなわち、等価変換によってSATソルバーの入力にあたるグラウンドな節集合までたどりつけばよい。モデル・インターセクション問題という問題のクラスを導入した。これは、求解問題や証明問題の最も一般的なクラスを包含する問題クラスである。すべての求解問題や証明問題は、モデル・インターセクション問題に帰着でき、モデル・インターセクション問題の解法を用いて解くことができる。このモデル・インターセクション問題は、特殊化システムをパラメータとする論理構造に基づく問題クラスであり、特殊化システムを具体的に指定することにより、いろいろなデータ構造を持つ領域に適用できる。この一般クラスに対して等価変換による解法を定式化し、解の正当性を証明した。この解法は、レゾリューション法などより一段高い位置にある「一般スキーマ」であり、多様な解法を生成できる。証明問題に対するレゾリューション法やPrologの求解問題に対するSLDレゾリューション法などを生み出すばかりか、新しい解法を生み出すことができる。これは、等価変換に基づく解法が問題構造からみて本質的な解法であることを示唆している。既存のスコーレム化と、我々の提案する「意味保存スコーレム化」とを比較して、関数変数除去という変換を提案し、それが等価変換であることを示した。従来のスコーレム化は、「意味保存スコーレム化」と関数変数除去変換の合成とみなすことができる。関数変数除去変換の適用範囲の狭さにより、既存のスコーレム化の限界を指摘し、「意味保存スコーレム化」を基盤とする解法の汎用性、優秀性を明確に示した。モデル・インターセクション問題という問題のクラスを新たに導入した。またこの一般クラスに対して等価変換による解法を定式化し、解の正当性を証明した。既存の方法を説明することもできるし、新しい解法を生み出すこともできる。また、既存のスコーレム化の限界を指摘し、「意味保存スコーレム化」を基盤とする解法の汎用性、優秀性を明確に示した。これは今年度の目標を達成している。また多様な論理的問題の研究の新しい強力な基盤を提供することが期待される。従来の論理と計算の枠組みは、構造的に不十分なのである。本研究課題の挑戦は、証明問題中心の理論を脱皮して、求解問題中心の理論へ、そしてモデルインターセクション問題中心の理論へ拡大飛躍することである。本研究では、1新しいロジックであるKRロジック、2新しい問題クラスであるモデルインターセクション問題、3新しい計算を生み出す等価変換、という枠組みを確立し、既存の論理計算の理論を一新することに成功した。論理式やモデルという最も基本的な定義も改定し、問題クラスも拡大し、計算の概念も拡大された。節の概念も拡張され、論理式から節集合への変換は、充足可能性のみならず、論理式の意味をも保存する等価変換となった。既存の「証明問題+推論」は新しい「モデルインターセクション問題+等価変換」の一部としてとらえることができる。

今年度の主要な研究は、関数変数が入ったKRロジックのもとでモデルインターセクション問題を定式化し、それを等価変換で解く一般スキーマを与えたことと、その新しいロジックのもとで、アンフォールド変換などの主要な変換を定義し、それが等価変換であることを証明したことである。これは本研究の核の部分を完成し、今後の着実な発展の基礎を与える重要な成果である。この理論は論理学と論理計算を歴史的に新たな段階へと引き上げるものである。それは一般性と明快性によって、論理計算の理論と応用のさらなる発展に貢献する。また、アルゴリズム発見やプログラム自動構築など、論理と計算における未解決の難問に挑戦するためになくてはならない基礎を与えるものである。従来の論理計算の理論体系は、一階述語論理式で書かれた証明問題を推論によって解くことが基本になっている。しかし、解くことのできる証明問題は、組み込み述語を使わないものに限られている。さらに求解問題を解く理論も十分でない。本研究は、従来の証明問題中心の理論を脱皮して、求解問題中心の理論へ、そしてモデルインターセクション問題中心の理論へ拡大飛躍した。この理論は、1新しいロジックであるKRロジック、2新しい問題クラスであるモデルインターセクション問題、3新しい計算を生み出す等価変換、という枠組みを確立し、論理学と論理計算を歴史的に新たな段階へと発展させるものである。問題変換システムの構築と実験では、問題変換システムの整備、構造化、拡張を行った。実験により、いくつかの重要な等価変換ルールが発見できた。一階述語論理式から節形式に変換するアルゴリズムの正当性と停止性を証明した。これは証明問題や求解問題の解を求める際に最初に適用しなければならない重要なアルゴリズムである。求解問題を解くカギである目標写像を発見し、いくつかの有用な目標写像を提案した。これは多様な求解問題の解法に貢献する。求解問題を解く枠組みは、より一般的な枠組みへと発展中である。このように重要な概念が革新され、理論的枠組みが発展し、障害が見当たらないので、おおむね順調に進展しているといえる。モデル・インターセクション問題は、特殊化システムをパラメータとする論理構造に基づく問題クラスであり、特殊化システムを具体的に指定することにより、いろいろなデータ構造を持つ領域に適用できる。次年度はこの理論を、関数変数を含む理論に拡張する。これによって、「意味保存スコーレム化」が切り開いた新しい世界のすべてを受け止める理論を構築できることになる。モデル・インターセクション問題を解く実験システムの増強や新しい問題を解く実験を進め、より大きな問題を高速に解く技術の開発も検討する。情報科学求解問題の一般クラスの定式化と等価変換による解法の理論を完成する。求解問題の一般クラスとは、特殊化システムをパラメータとする論理構造に基づく問題クラスであり、特殊化システムを具体的に指定することにより、いろいろなデータ構造を持つ領域に適用できる。この一般クラスに対して等価変換による解法を定式化し、解の正当性を証明すれば、それは非常に多くの領域で等価変換による解法が有効であることを意味する。
高品質ＳｉＣ上グラフェンを用いた多項目解析用バイオチップの開発

本研究は、詳細な検出原理やセンサ特性は未だ明らかになっていないグラフェン電界効果トランジスタの基礎物性を解明し、マルチチャネルを持つSiC上グラフェンを用いた多項目検出を試みる。タンパク質の吸着がグラフェン電気物性へ与える影響を定量化するために、従来型の電気特性評価にさらに複数のパラメータを加え、ラマン分光法による光学的評価を併せることでより詳細かつ多視的な検討を行う。さらに、複数のターゲット分子の吸着に対するグラフェン電界効果トランジスタの電気応答を測定し多項目検出についての検討を行う研究である。
持続可能な開発を支援するための情報形成に関する研究

本研究の目的は、環境への影響が争点となり、地元で事業の実施をめぐって対立が起きた沿岸域の公共事業を対象にして、最終的な事業に対する意思決定がどのようになされたのかを検証し、不確実性の高い情報を評価する場合にはどのような評価基準が有効であるかを考察することであった。本研究で分析対象にした事例は、大分県中津市の海岸整備事業と徳島市の沿岸域埋立て事業である。この2つの事例に共通する特徴は(1)事業予定地に生息する絶滅危惧種への影響評価が紛争の引き金になった(2)専門家による影響評価では市民の合意が得られず、地元関係者が参加した合意形成会議が設置され、合意が形成されたことである。事例分析からは次のことが示唆された。1.自然環境の現況調査および定量的な影響評価は意思決定に重要な情報ではあるが、その形成過程が閉鎖的であれば、専門家集団が行ったものであっても市民の理解は得られにくい。2.一方で、簡略化された質的な評価方法であったとしても、その議論が公開されており、合理的な手法に基づいていれば市民の納得を得ることが可能である。3.事業者が提示した選択肢から合意案を選ぶことは難しい。両事例とも、新たな具体案が委員から提案されたことを契機に議論が収束していった。学識経験者は専門的知見から事業者案を評価するという役割だけでなく、新たな案の形成に積極的な役割を果たしていた。以上をふまえ、合意形成会議で学識経験者がもつ影響力について考察した。2つの事例では、参加した委員の専門性が大きく異なっていた。これは、それぞれの事例の特徴に応じた人選がなされた結果と解釈することもできるが、事業者の裁量に完全にまかされていたことから、委員の正当性について検討する機会を設ける必要性がある。また、合意形成が達成できたことと、合意案の内容とは別に評価する必要があるが、学識経験者の資質が合意案に与える影響に関しても考察を加えた。平成14年度は、国内の沿岸域で行われた開発事業を複数選び、15年度に行う事例分析のための予備調査を行うことと、専門家あるいは専門知識が社会的意思決定に与える影響について先行研究を整理する計画であった。予備調査については、(1)諌早湾埋立事業、(2)曽根干潟開発計画、(3)吉野川可動堰建設計画、(4)長良川可動堰建設事業、(5)三番瀬埋立事業計画、(6)中津干潟における海岸整備事業、(7)八坂川河川改修事業について事業予定地の視察および関係者へのインタビューを行い、事業計画のために行われた調査や合意形成会議等の報告書を入手した。現在その結果を比較検討中であるが、それぞれの事業をとりまく状況の違いなども考慮して、来年度にこれらの中から3つの事業を選び本調査を行う計画である。(現在のところ、吉野川可動堰建設計画中津干潟における海岸整備事業、三番瀬埋立計画を取り上げる予定である。)先行研究の整理については、専門家あるいは専門知識と合意形成について特に国内の社会学的分野でどのような議論が行われているかをレビューした。その結果、欧米では科学社会学分野において、このような研究の蓄積があるのに比べて、国内ではこの分野の研究はまだ取り組まれ始めたばかりであり、国内の事例研究がほとんどないことが確認できた。しかし、専門家についての社会学的議論の蓄積が全くないわけではなく、知識人論あるいは専門家論として議論されていたことがわかった。しかし、これらの議論の中心は専門家あるいは知識人の社会的責任や、専門家のもつ視角と市民の持つ視角の違いなどであり、本研究の関心事である専門知識が合意形成や意思決定に与える影響について論じたものはほとんどみられなかった。この先行研究のレビューについては、環境社会学学会誌に現在投稿中である。来年度は、通常の社会学分野だけでなく自然科学や境界領域といわれる分野どのような議論が見られるかを、レビューする計画である。

2つの事例では、参加した委員の専門性が大きく異なっていた。これは、それぞれの事例の特徴に応じた人選がなされた結果と解釈することもできるが、事業者の裁量に完全にまかされていたことから、委員の正当性について検討する機会を設ける必要性がある。また、合意形成が達成できたことと、合意案の内容とは別に評価する必要があるが、学識経験者の資質が合意案に与える影響に関しても考察を加えた。
不連続体解析と地殻変動解析システム開発への応用に関する研究

不連続体場での弾性、弾塑性、粘弾性の進行性破棄に応用できる解析法が浜島により開発された。本解析手法は熱・流体・応力の連成解析にも適用された。本解析手法は結晶構造のような多角形要素にも適用可能である。変位関数として3角形要素の定ひずみ要素を用いているため、そのままでは結晶構造モデルに対しては変形を十分表現することができない。ハイブリット仮想仕事の原理は、弱形式のつり合い式と弱形式の変形の連続条件となるが、本研究では、変形の連続条件に関して、要素内と要素間の剛性にそれぞれα、βをかけ、これらの値がつり合い式を満足し、かつ変形の誤差が最小となるように定められた。ただし、α、βの間にはα=β/(β-1)の関係がある。1995年1月17日に兵庫県南部地震が発生し、多くの人名が失われた。地殻変動解析の重要性が再認識されたが、本研究では、日本列島をブロック構造に分割し、本研究で開発された不連続体解析手法を用いて解析が行われた。その結果、本解析手法により、日本列島内陸の断層の動きを比較的良く表現できることを明らかにした。本解析ではせん断破壊と引張り破壊を同時に考慮しているが、引張り破壊時には断層面上の応力を全て解放している。引張り破壊領域は危険断層とされている部分に良く対応していることが明らかとなった。本研究では、種々の方法により地殻変動解析がなされたが、目的によりそれらを使い分けて利用することが必要である。今後はこれらの解析手法をうまく融合して、地球規模の地殻変動解析まで適用可能とするようにしたい。1985年1月17日未明に起きた兵庫県南部地震は阪神大震災と呼ばれる甚大な被害をもたらした。これにより、これまでの土木、建築構造物の耐震設計に対する根本的な見直しを迫られているが、地震予知についても新しい観点からの見直しが必要と思われる。本研究は全くタイムリ-にこうした地殻変動解析に対する新しい知見を見いだした。地球表面がいくつものプレートにより覆われているとするプレートテクトニクスは地震の発生メカニズムを考えるうえでの重要な基本原理であるが、日本列島を考えた場合これはさらに小さなブロック構造により分割されていると考えられる。本研究ではこうしたブロック構造に基づいたモデル化を行い、新しく開発した不連続体解析によりブロック間の相対変位、ブロック間、ブロック内に発生する応力等を検証し、これにより日本列島内の地震発生メカニズムの解明を行った。本解析手法は、3次元不連続体場での熱、流体、応力の連成解析であるが、本研究では予備計算として2次現場での応力解析のみを扱い、解析結果として次の知見を得た。列島規模で見た場合、中央構造線-花折・金剛断層-北米プレート日本海側境界はサンアンドレアス断層に類似した右横ずれ断層の動きが見られる。サンアンドレアス断層はロサンゼルス近傍で屈曲しており、こうした屈曲部において1857年にM.8.3の巨大地震が発生し、さらにサンアンドレアス断層の北西部延長線上のサンフランシスコにおいて1906年に同規模の巨大地震が発生している。このようにサンアンドレアス断層に沿っては周期的に地震が発生しているが、上記の中央構造線-北米プレート日本海側境界を一つの断層系とみると、兵庫県南部地震で活動した六甲断層系はサンアンドレアス断層の屈曲部に相当し、結果としてここには大きな力が集中している。また断層系全体をみた場合、周期的な地震発生が推察され、またサンアンドレアス沿いにみられる巨大地震の可能性も推察される。カリホルニア州にはこのサンアンドレアス断層に付随して多くの断層系が存在するが、日本列島内の断層系も上記断層系をサンアンドレアス断層に類似してみれば地震発生メカニズムも更に明瞭になると推察される。