hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人口変動、経済成長及び所得格差の相互依存関係に関する理論的研究

成長が停止してしまう経済においては、最も忍耐強い個人や国が長期的にはすべての資産を独占するというラムゼイの推論が成り立つ。これに対して、成長が持続する経済では、忍耐強さよりも変化を受容する能力が資産格差や経済成長に大きな影響を与える場合があることを明らかにした。世代重複モデルを用いて、最低消費水準が存在する場合、経済がある発展段階に達すると人口成長の転換が起きることを示した。技術進歩は、経済成長だけでなく人口動態にも大きな影響を及ぼし、遅いと貧困下での人口爆発、早いと豊かさの中での少子高齢化、これらの中間にあると典型的な人口転換が起きることも明らかにした。時間選好率が最も低い個人が長期的にはすべての富を独占するというラムゼイの推論(Ramsey's Conjecture)に関して、Becker(1980)、Mitra and Sorger(2013)、Tsukahara(2015)などを中心にこれまでの研究を詳細に再検討し、時間選好率、異時点間の代替の弾力性などの個人の選好を表すパラメータが資産蓄積において果たす役割の重要性が、経済の発展段階や成長速度によって異なることが分かってきた。そこでまずパラメータが与える効果の違いを明示的に考察できる動学的一般均衡モデルを構築し、それらの変化によって起きる均衡経路の変化についての解析的な分析を行った。個人間の資産シェアの逆転が起きるなど、これまでとは異なるいくつかの興味深い結論が得られた。しかしながら、結論の頑健性を確認するにはさらなる分析が必要である。Stone-Geary型の効用関数の下では、消費と労働の間の代替の弾力性や現在と将来の消費の間の(異時点間の)代替の弾力性が所得水準とともに変化することに注目した世代重複モデルを構築して、出生率の変化によって惹き起こされる人口変動と経済成長の関係について分析を行った。Galor and Weil(1999,2000)やJones(2001)なども、この性質に注目して経済発展過程における人口動態(Demographic Transition)を説明することを試みているが、彼らのモデルはかなり複雑で拡張するのが難しい。これに対して、ここで構築した動学的一般均衡モデルは、枠組が簡単であるため拡張可能性が高いと同時に、定型化された人口動態だけではなく、急速な少子高齢化などような他のさまざまな人口動態の説明にも有用である。この点については、解析的な分析とともに簡単な数値計算も行った。当初立てた初年度の研究計画と比較してみると、まず基礎的な文献の収集及びその検討についてはほぼ計画通りであり、先行研究に関する多くの知見を得ることができた。また、人口変動や資産格差に関する動学分析については、最新の論文やワーキング・ペーパーの収集を行い、それらについて予定通りに詳細な検討を行うことができた。本研究の中心である動学的一般均衡理論を用いた分析についても、当初の予定通りいくつかのモデルを構築し分析することができた。それによって今後の研究の核となるような2つのモデルが構築でき、次年度以降に続く分析を始めることができた。具体的には、時間選好率、異時点間の代替の弾力性などの個人の選好を表すパラメータが資産の蓄積に与える効果の違いを明示的に考慮できるラムゼイタイプのモデルを構築し、それらのパラメータの変化によって起きる均衡経路の変化について解析的な分析を行った。また、簡単な枠組と拡張可能性がある世代重複モデルを用いて人口変動と経済成長の関係について解析的分析と簡単な数値計算を行った。今後はこれらの結果を論文にまとめ、次年度以降学会などで成果発表を行う予定である。これらの研究状況を総合的に勘案し、計画初年度の達成度として「おおむね順調に推移している」と判断した。通常のラムゼイ・モデルでは、家計は同質的であると仮定されている。これに対して、時間選好率や異時点間の代替の弾力性などによって特徴づけられる選好や、資産の初期保有量などの初期条件が異なる家計からなるマクロ経済動学モデルを構築し分析した。長期に定常状態に到達する経済においては、すべての家計で時間選好率が同じであれば、異時点間の代替の弾力性や初期条件が異なっていても資産と消費は同じ直線上に分布することが分かった。また、長期的な分布の幅が異時点間の代替の弾力性や初期資産に依存することも明らかになった。解析的な分析の精緻化と並行して、数値解析による分析を進めたが、代替の弾力性や初期条件が長期的な資産・消費の分布に与える影響についてはまだ不明確な部分も残っている。人口変動と経済成長・所得格差に関する研究に関しては、平成27年度に構築したStone-Geary型の効用関数を組み込んだ、家計が出生率と貯蓄を同時決定する世代重複モデルに技術進歩を導入して分析を進めた。技術進歩は、経済成長だけではなく人口動態にも決定的な役割を果たすことが明らかになった。技術進歩がきわめて小さい時は、低い所得水準の下で高い人口成長が持続すること、つまり貧困の中での人口爆発が起きること、逆に、技術進歩が非常に大きい時は、所得水準が急速に上昇する一方で出生率が急激に低下すること、つまり豊かさの中での少子高齢化が進むことが分かった。そして、技術進歩がその中間程度の時には、着実に経済成長しながら人口転換(Demographic Transition)が起きることも明らかになった。これらは現実経済が経験した事実と整合的である。この点については、解析的な分析とともに数値計算を行い、技術進歩率に関する妥当な仮定の下で結論が頑健性であることを確認した。

当初立てた実施計画では、平成28年度には、平成27年度に構築した家計の選好と人口変化及び所得格差の関係を検討するためのマクロ動学モデルの分析へ研究の重点を移していくということであった。この点はほぼ計画通りであり、いくつかの新しい結果を得ることができた。また、数値解析を行い結論の頑健性を確認するという点でも当初の計画をほぼ達成できている。急速な少子高齢化と所得格差の急激な拡大という、日本と共通の問題に直面し、研究を続けている韓国の研究者と互いの成果を出し合って、課題を洗い出しながら検討し、今後の研究に繋げていくということについてもうまく進めることができた。特に、本年1月に神戸大学に短期滞在された梨花女子大学のKiseok Hong教授、昨年6月から本年2月にかけて神戸大学に滞在された全南国立大学のChul-Hi Park研究員とは活発な議論ができた。研究成果について、国内のセミナーや研究会などで報告することも、出席を予定していた国際学会の1つに日程の都合で出席できないということはあったが、おおむね計画通りに進めることができた。その中で多くの有益なアドバイスをいただき、モデルを精緻化するとともに、分析については方向性を修正しながら深化させることができた。海外の雑誌への論文投稿も平成28年度から本格的に始めた。国際的な学術誌への採択・掲載という具体的な成果はまだ出ていないが、審査の過程などで得られた質問やコメントなどを生かして論文の修正を行ってきた。これらの研究状況を総合的に勘案し、2年目の達成度として「おおむね順調に進展している」と判断した。消費水準、出生率及び遺産を同時決定する家計からなる世代重複モデルを用いて、所得水準と人口動態について分析した。最低消費水準の存在を仮定したStone-Geary型の効用関数の下では、消費と出生率の間の代替の弾力性が所得水準とともに変化し、経済がある発展段階に達すると人口成長の転換が起きることを示した。それゆえ、技術進歩は、経済成長だけではなく人口動態においても重要な役割を果たし、技術進歩率が低い場合は貧困が持続する下で人口爆発が起きること、技術進歩率が高い場合は豊かさの中で少子高齢化が急速に進展することが分かった。そして、典型的な人口転換(Demographic Transition)は、技術進歩率がこれらの中間にある時に起きることも明らかにした。これらは現実経済が経験した事実と整合的である。解析的な分析とともに数値計算を行い、結論の頑健性を確認した。時間選好率と異時点間の代替の弾力性によって特徴付けられる家計の選好が国家間で異なる2国からなる世界経済を、代表的家計モデルを用いて分析し、経済成長と所得格差の関係及びそれらによって決定される国際間の資本移動についての検討を行った。世界経済が長期においては定常的な状態に到達する場合、資産は最終的には時間選好率が低い国によってすべて所有されるようになるというラムゼイの推論が成り立つことを確認した。
学級集団内におけるインフォーマル・グループへの帰属意識と階層認識に関する研究

本研究では、記名式の質問紙調査、インタビュー調査、フィールドワークなどの複合的な調査手法を用いて、中高生の学級集団内におけるインフォーマル・グループへの帰属意識と階層認識がどのようなプロセスで形成されるのかを明らかにすることを目的とした。平成26年度は、このうち質問紙調査を行い、データの収集を行うとともに、本年度以前に収集したデータの分析を行い、学会誌への投稿、学会発表、書籍の刊行を行った。また学会発表については、国際学会において、日本の中学生の恋人の有無の規定要因と、恋愛が彼らの学校生活や意識に与える影響について、国際比較の視点を踏まえながら、ディストリビューションペーパーとして発表を行った。中高生という思春期にあたる彼らの生活世界を捉えるためには、同性の交友関係だけではなく、異性との関わりに関しても描き出す必要があり、その貢献を為したといえるだろう。また、書籍等への刊行に関しては、初学者向けのテキストにおいて、「友だち」を扱った章を分担執筆した。ここでは、中学生向けの生活情報誌の記事を既存の社会学の理論と照らし合わせることで、これからの研究の遂行に欠かせない、理論枠組みの整理を行うことができたとかんがえられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。
小胞体ストレスと活性酸素シグナルのレドックス制御

Prx4遺伝子欠損マウスの解析により次の結果が得られた。(1)精巣特異的Prx4転写産物が発現することが明らかになり、精子形成との関連が示唆された。(2) B細胞ではPrx4がIgMの酸化的重合に重要なことが分かった。(3) Prx4は顆粒球コロニー刺激因子による細胞増殖を抑制的に制御することが分かった。(4)Ero1とPrx4の多重欠損マウスはビタミンCが欠乏し壊血病の症状を示した。このように、Prx4のもつ細胞内外での機能が次第に明らかになってきた。本研究対象であるPeroxiredoxin 4(Prx4)には、従来から知られている分泌/小胞体型(Prx4a)に加えて、その上流プロモーターから転写されて生成する別の分子種(Prx4b)が精巣特異的に発現していることを明らかにした(Yim et al.論文投稿中)。すなわち精巣では、分泌シグナル配列をコードする第1エキソン(1a)に代わって、上流の親水性ペプチドをコードする別のエキソン(1b)から転写されてPrx4bが発現する。Prx4bは、peroxidase活性に必要な触媒ドメインをPrx4aと共有していることから、酵素活性の点からは大きな違いはないが、エキソン1の違いにより、分泌シグナル配列部分ならびに標的分子との結合に働くN末部分が親水性ペプチドに置き換わるため、生成するタンパク質の局在も分泌/小胞体から細部質/核へと変化し、標的分子や作用機構も異なることが予想される。分泌/小胞体型(Prx4a)については、Prx4欠損マウスに由来するB細胞を用いて、分化誘導した形質細胞の小胞体におけるIgMの酸化的foldingにPrx4aが重要なことを見出し報告した(Bertolotti, et al.Antioxid Redox Signal.2010)。また、Touwのグループとの共同研究により、Prx4aがN末ドメインでG-CSF受容体の細胞内ドメインに結合し、そのリン酸化シグナル伝達を抑制的に制御することを明らかにした(Palande et al.論文投稿中)。すなわちG-CSFの受容体への結合によりNADPH Oxidaseが活性化され、生成した活性酸素がシグナルとして働いてリン酸化チロシンボスファターゼ(PTP1B)を一過性に阻害してリン酸化シグナルを増強する。この場合は、Prx4aが過酸化水素を還元し、PTP1Bを酸化から保護することで過剰な応答が起こらないように制御していると考えられる。現在pull-downアッセイによりPrx4aに結合するタンパク質の検索を行っている。Peroxiredoxin4(Prx4)には、分泌/小胞体型(Prx4a)の他に、その上流プロモーターから転写されるスプライシングバリアント(Prx4b)があり、それが精巣特異的に発現していることを突き止め、論文発表した(Yim et al, J Biol Chem)。Prx4a・Prx4bとGFPとの融合遺伝子をHela細胞に発現させたところ、Prx4aは小胞体に局在し、Prx4bは細胞質と核に局在することを明らかにした。また共同研究により、G-CSF受容体の細胞内ドメインにPrx4aが結合して、そのリン酸化シグナル伝達を抑制的に制御することを明らかにして論文発表した(Palande et al, J Cell Sci)。この機構は、G-CSF受容体が活性化されて生じる過酸化水素をPrx4aが消去する事で核に伝わるリン酸化シグナルの強さを適正に保っていることを示唆している。この二種類のPrx4は、peroxidase活性を有するなど酵素学的には大きな違いはないが、Prx4aは小胞体で新たに合成されたタンパク質の酸化的折畳みに関与している事が分かってきたので、小腸と肝臓から分泌されるリポタンパク質について、Prx4欠損マウスを用いた解析を行っている。具体的には、脂肪を投与したマウスの小腸におけるキロミクロンの生成量を測定している。これまでSOD1を欠損することで酸化ストレスの亢進したマウスでは脂肪の吸収に異常が認められていることから、Prx4の欠損によりその障害が増強されることが予想されるため、現在Prx4とSOD1の二重欠損マウスを作製している。Prx4の新たな機能を見出すために、細胞生物学的なアプローチとしてPrx4a遺伝子を導入した細胞の抽出液を用いてpull downを行い、MS解析を行った。その結果、Protein Disulfide Isomerase(PDI)分子の一つERp5やBiPといった小胞体のシャペロン分子を同定でき、免疫沈降によりPrx4aとERp5が相互作用する事を確認した。ERp5は血小板のインテグリンの活性制御に関わり、Prx4aも血小板に存在することから、血小板機能との関連について解析を進めている。

Peroxiredoxin 4 (Prdx4)は、Ero1と連携して小胞体内で新規合成蛋白質の酸化的折り畳みに関わることが知られている。英国ケンブリッジ大学のRon教授はαとβの二つのEro1遺伝子の欠損マウスを有することから、申請者らの作製したPrdx4との多重欠損マウスを作製して解析した。両遺伝子を欠くマウスではアスコルビン酸(ビタミンC)の欠乏が起こり、コラーゲンの成熟異常による壊血病となることが分かった。Prdx4の欠損により小胞体に過酸化水素が蓄積し、それが酸化ストレスをもたらす。Ero1の欠損によりシステイン(Cys)のSH基に酸化的架僑が起こらず、さらにPrdx4欠損による酸化ストレスが負荷されるとCys-SHはスルフェン酸(Cys-SOH)に酸化される。アスコルビン酸はCys-SOHの還元に使われて消費され、Prdx4とEro1がともに欠損すると極めて大量のアスコルビン酸が消費される。その結果、プロコラーゲンの成熟に必要なアスコルビン酸が枯渇してコラーゲンの形成障害による壊血病の病態を示した。申請者はまた、superoxideを消去するSOD1を欠損するマウスの胚性線維芽細胞(MEF)を解析し、SOD1欠損MEFは細胞死や老化を起こしやすいことを明らかにした。さらにPrdxとSOD1を二重に欠損するマウスを作製したところ、出生率が極めて低いうえに、生まれても多くの個体が成獣となる前に死亡することが分かった。その際に肝臓の障害が顕著なことから、小胞体ストレス時に増加するProtein Disulfide Isoearase (PDI)やBipの発現量を調べたところ、いずれも発現亢進していることから、この肝臓障害の原因として小胞体ストレスが関わることが分かった。組織学的検討を行ったところ、小胞体やミトコンドリアに異常が認められている。分泌/小胞体型(Prx4a)の機能の一つとしてG-CSF受容体の制御機構を明らかにし、新たに精巣型(Prx4b)を同定して論文発表できた。Pull down/MS解析によりERp5との相互作用を確認したが、これまでのところPrx4の欠損による影響は認められないことから、Prx4-ERp5が細胞のどのような機能に関係するか、つきとめる必要がある。Prx4bについても、精巣でどのような機能を担うか不明なため、その解明が急がれる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの検討から、Prx4aがリポタンパク質の生成に関わる可能性が示唆されたのでPrx4欠損マウスを用いた解析を進めている。Prx4a単独欠損では大きな影響を示さないが、酸化ストレスに曝された時にPrx4aの機能が顕在化すると考えられるため、SOD1との二重欠損マウスを作製している。精巣型Prx4bについては、解析に用いる適切な精巣細胞がないことが解明を遅らせる大きな要因となっている。マウス組織抽出液を用いたpull down解析などを行う事でこの問題を解消し、精巣における機能の解明につなげたい。
胆道閉鎖症におけるサイトカイン環境の解析

胆道閉鎖症患児の血液・肝胆道組織を用い、全身・局所におけるサイトカインプロファイリングを網羅的・包括的に行った。結果、胆道閉鎖症患児の免疫環境は全身と局所とで異なっており、全身のそれはTh1とTh2の極端なアンバランスを生じていない一方で、局所環境においてはTh1優位の免疫環境を構築していることが示唆された。本研究は、胆道閉鎖症(以下BA)における全身と局所のサイトカイン環境を洞察し、サイトカインネットワークの全体像を把握して、BAの病態形成・進展におけるその意義を検討することを目的とする。平成21年度は、周術期にあるBAの血液検体を用い、血清サイトカイン濃度を網羅的に検索した。血液検体はBA患児の全身のサイトカインバランスを表現すると考えられる。1999年2008年に当科と関連病院で初回手術をされたBA10例を対象とし、術前より経時的に採取した検体を用い、flowcytometryで血清サイトカイン濃度を測定した。着目したサイトカインはTh1/Th2サイトカイン、Th17、炎症性サイトカイン、ケモカイン、細胞接着分子、IFNなど18種類である。サイトカイン偏向の有無を調べるとともに、各サイトカインにつき初回手術時日齢との相関を検討し、手術前後および予後別に測定値を比較した。結果、現時点ではサイトカインの偏向は明らかでなく、いずれのサイトカインも初回手術時日齢との有意な相関を認めなかった。術前後値の比較ではE-selectinとICAM-1の細胞接着分子に有意差がみられた。また予後別では予後不良群で、IFNγ、IL-1β、IL-4、IL-12(p70)、TNF-α、Il-13の術前値が有意に高値となっていた。以上より、手術侵襲は細胞接着因子以外のサイトカイン分泌に影響せず、予後不良群では術前からサトカインが過剩に分泌している可能性が示唆された。今後は他疾患にも検索を広げBAのサイトカインプロファイルの特徴を見い出すとともに、発症初期の局所のサイトカイン環境を示すとされる便検体・肝胆道組織での検討を行う。便検体は、血液検体同様flowcytometry法で測定し、肝胆道組織では着目したサイトカインをreal time PCR法で定量する。平成22年度は21年度に引き続き、BA・non-BA患者の血液検体を用いflowcytometryで血清サイトカイン濃度を測定した。また術時採取した肝組織からreal time PCR法でサイトカインのmRNA発現量を測定した。さらにmisrodissection法を用い、肝組織中の門脈域・小葉域を選択的に採取することを試みた。着目したサイトカインはTh1/Th2サイトカィン、Th17、炎症性サイトカイン、ケモカイン、細胞接着分子、IFNなど18種類である。血清を用いた検討では、BA予後不良群はIFNγ、IL-1β、IL-4、IL-12(p70)、TNF-αなどの術前値が良好群に比し有意に高値であり、予後不良群では初回手術時サイトカインがすでに過剰に産生されていることが示唆された。初回手術時のサイトカインレベルをみると、BA群ではnon-BA群に比し、IFNγ、IL-1β、IL-12(p70)が有意に高値であり、かつTh1サイトカインへの偏向とTh2サイトカインの抑制が認められた。さらにBA患児18検体・nonBA32検体の肝組織より核酸を抽出し、mRNAの発現をみると、BA群ではIFNγ、IL-1R、IL-12(p70)、TNF-αの発現が増強する所見がみられている。この特徴は初回手術時月齢に無関係であり、病初期からTh1系サイトカインの活性化していることを示唆する。現在、このサイトカインバランスの不均衡が門脈域に限局するものか否か、調べている。Microdissectionの手技を確立するため、マウス肝標本を用い門脈域を数個採取し、微量検体からの核酸抽出を行っている。本研究は胆道閉鎖症(Biliary Atresia;BA)における全身と局所のサイトカイン環境を洞察し、サイトカインネットワークの全体像を把握することを目的とした。着目したサイトカインはTh1/Th2サイトカイン、炎症性サイトカイン、ケモカイン、細胞接着分子、IFNなど20種類で、従来の報告に比し検討項目が格段に多い点に特徴がある。また術前患児より検体を採取したことも注目すべき点である。BAとnonBA(濃縮胆汁症候群・肝内胆管減少症・先天性代謝異常・先天性腸閉鎖症など)患者の血液検体を用いflowcytometryで血清サイトカイン濃度を測定したところ、BA群はnonBA群に比しIL-8に加えselectinやICAM-1などの細胞接着分子が有意に高値であった。

一方、Th1系サイトカイン(IFNY・IL-2)やTh2系サイトカイン(IL-4・IL-5・IL-10)に関しては両群で有意差は見られなかった(第38回日本胆道閉鎖症研究会)。BA検体に限ると、その予後不良群(死亡または移植群)は良好群に比し、IFNY・IL-16・IL-4・IL-12・TNF-α・IL-13の術前サイトカイン値が有意に高値であった(第37回日本胆道閉鎖症研究会、日小外会誌,46:509,2010)。また、術時採取したBA18検体・nonBA32検体の肝組織におけるサイトカインmRNA発現量をreal-time PCR法で測定しているが、血清での検討とほぼ同様な傾向がみられており、全身と局所の免疫環境でTh1系サイトカインへの極端な偏向が認められるわけではないようである。現在microdissection法を行い門脈域・小葉域を選択的に採取し、各区域におけるサイトカインの発現レベルをreal-time PCRと免疫組織学染色で検討している。これらの実験結果を統合することで、BAにおける全身・局所(肝組織)・微小環境(門脈域)の各レベルでの炎症の特徴とそれらの関係が明らかとなりつつある。
米国の革新的科学／技術・工学／数学教育の解明－日本の教育革新へのビジョン提言

研究成果1日本の教科「理科」と米国の教科「Science」の観点より日本と米国の学校教育比較より似て非なる点の解明。2展開中のSTEM教育の法的、行財政的根拠。3STEM教育の実現化の事例を法人、学会、Textbook会社、州や学校区で解明。4STEM教育の科学教育スタンダードの"Framework",NGSSの教育内容Physical ScienceとLife Science,Nature of Science,Argumentの翻訳分析。5ミネソタ、アイオワ州におけるSTEM教育実態調査。6提言:日本の教育革新へのビジョンは国際競争に打ち勝つ日本の教科領域横断のSTEM教育必要必須。研究成果15月にそれまでの研究成果を研究代表者、全分担者と研究協力者計9人により中間報告書にまとめた。2米国のSTEM教育に関する文献分析に基づき、その成果を日本理科教育学会第63回全国大会(北海道大学)にて「米国のSTEM教育の最新の動向(1)ーK-12科学教育フレームワークの物理科学の内容構成に着目してー」、と「米国のSTEM教育の最新の動向(2)ー"Next Generation ScienceStandards"の基本的な内容構成に着目してー」を研究代表者および分担者全員の連名で、前者は出口憲、後者は内ノ倉真吾各分担者が口頭発表者で発表した。3米国への実地調査は2014年2月上旬に熊野善介、内ノ倉真吾各分担者が他の科学研究費とも共用して、(1)バージニア州のNSTA(全米科学教育連合学会)本部にて全米のSTEM教育の実際についての聞き取り調査、(2)アイオワ大学の科学教育センターにて、Yager名誉教授及びJeff WedアイオワSTEMDerector等より聞き取り調査及び州内の初等学校の科学授業を実地調査、(3)ミネソタ大学のSTEMセンターにて聞き取り調査、州内のミドルスクールでの技術の授業の実地調査等を行った。他方、数学教育の観点から、4伊藤伸也分担者が4月23週に米国のニューオリンズで開催中のNCTM(全米数学教師協議会)に参加調査中である。これら米国調査の録画・録音情報等を分析、その成果を25年度での関連学会で発表予定である。昨年度の学会発表を加筆修正して、投稿論文として作成中である。5民間機関のSTEM Education Coalilation、NSTA、AAAS、NAS-NCR、ACHIEVE、連邦政府のエネルギー省、教育省等が中心になったカリキュラム、教授学習、評価、教師教育等の理論及び実践両面から展開されている一大教育運動である。伊藤伸也分担者の24年6月より25年2月までオランダユトレヒト大学への在外研究の滞在、熊野善介分担者のフルブライト研究員として9月より12月までの米国アイオワ大学滞在という申請時には予想していなかった日本不在と長洲南海男研究代表者の体調不良により11月にほぼ1ヶ月の入院等のアクシデントが重なり、1年次に計画していた米国調査が執行できなくなった。しかし、熊野善介分担者が米国アイオワ大学を中心にアイオワ州でのSTEM教育であるIMSEPプロジェクトの実態調査を一昨年度の長洲の調査を受け継いで行い、全州を挙げて理数教育のみならず、技術工学教育においても小学校から高等学校さらには生涯学習として取り組んでいることが明らかになった。またミネソタ大学STEM教育センターへの訪問調査よりこの州も同様な取り組みがなされていることが判明した。2月に日本に不在の伊藤伸也以外のメンバー及び関心ある若手研究者も集まって貰い、日本における最初の米国STEM教育研究会を開催した。その結果、長洲による文献調査により法的、財政的背景には連邦法の「アメリカは国際社会競争に打ち勝つ法案」(Public Law 110-69)がブッシュ大統領2006年7月サインより今日のオバマ大統領にも受け継がれ財政的にも、かっての5070年代のカリキュラム改革運動を上回る全米の大きなうねりとなっていることが判明した。出口憲分担者によりSTEM教育の一環であるAFramework for k-12よりPhysical Scienceの翻訳がなされ、現在日本との比較が進展中である。これらと若手の研究協力者達にも含めた上記2月の研究会での成果を第1年次の中間報告書として印刷製本し、関連学会や関心ある研究者へ配布の予定である。他方、米国の科学教育界と数学教育界では取り組み方が異なっていることが判明し、今後の調査分析へ進展中である。研究成果第一は最終年度の成果の最終報告書。第二は別記の国内外の関連諸学会での発表。第三は以下の5点、1日本と比較して似て非なる米国科学教育背景の学校システム、文化、歴史的背景の実態の解明。

2この理解の基に米国は国際競争に打ち勝つためにSTEM教育を展開、具体的には米国の学校教育はPre-K(就学前)より大学院教育までの様々なマイナーも含めたあらゆる学習者へのSTEM教育の具体化、実現化に全米を挙げて法的、行財政的支援の基に連邦政府の様々省庁、財団、法人、学会やTextbook出版会社、州や学校区等の各種様々な組織・機関より多面的、多元的展開していいる実態解明。3STEM教育の科学教育のStandardsである“A Framework for K-12Science Education"とその改善版"Next Generation Science Standards“は膨大な資料故に今回はPhysical ScienceとLife Science、4Nature of Science、5Argumentの翻訳分析(以上4点は初年度より継続分析しつつ最終年度の成果)。第四は以下の3点、1米国の科学教育連合学会であるNSTAの本部、STEM教育に積極的なアイオワ大学及び初等学校科学授業とミネソタ大学STEM教育センター、ミドルスクールTechnology授業の実地調査によりアイオワ州は全州挙げて、ミネソタ州も同センターの基にSTEM教育を展開。3ASTE(アメリカ科学教師教育学会)の全米大会参加によるSTEM教育研究解明(最終年度の成果)。第五は上記成果を基に国際学会での日本での展開事例の発表。これらより、日本の教育革新へのビジョンは国際競争に打ち勝つ日本の教科領域横断のSTEM教育が必要必須。理科教育学米国のSTEM教育の実地調査は当初はコロラド州のBSCS本部、バージニア州のITEEA(国際技術・工学教育学会)本部及びニューヨーク市立大学なども対象にしていたが、資金面と日程などにより、当初の目的の調査対象地が限定されたことによる。米国のSTEM教育はかってのスプートニクショック時代以上の全米での大きな運動ために、本科学研究費ではその調査に限界がある故であるが、当初目的は大凡達成中と考えられる。伊藤伸也分担者の24年6月より25年2月までオランダユトレヒト大学への在外研究の滞在、熊野善介分担者のフルブライト研究員として9月より12月までの米国アイオワ大学滞在という申請時には予想していなかった日本不在と長洲南海男研究代表者の体調不良により11月にほぼ1ヶ月の入院等のアクシデントが重なり、1年次に計画していた米国調査が執行できなくなった。しかし、熊野善介分担者がアイオワ州のSTEM教育であるIMSEPプロジェクトの実態調査及びミネソタ大学でのSTEM教育センターへの訪問調査により、実態の解明がなされた。他方、長洲南海男研究代表者等の文献分析研究や出口憲分担者のA Framework for k-12よりPhysical Scienceの翻訳等、さらに若手の研究協力者の協力の基に膨大な米国のSTEM教育の実態解明が進展中であるので、25年度への研究の進展が大いに期待できる。米国のSTEM教育に関しての実地調査は大凡その目的を達成したので、今後は収集、録画・録音したのも含めた米国のSTEM教育に関した様々な情報収集とそれらの分析に全員で鋭意取り組み、その成果等を関連学会で発表し、最終報告書にまとめていく。現在、熊野善介分担者も含めて、研究代表者の長洲南海
超伝導ボロンドープダイアモンドにおける電子状態の研究

本研究では、MPCVD試料を使い、1:超伝導転移温度のボロン濃度依存性の研究。2:軟X線を利用した電子構造の研究。3:ラマン実験による、格子のソフト化の評価を行い、超伝導発現機構について研究した。1:(111)と(100)の2種類のダイアモンド基板でのホモエピタキシャル試料を作製した。(100)基板では、高濃度に入れた試料でも、Tcは4K以上にはならない。一方、(111)基板に成長させた試料では、TcがOnsetで、114Kで、0(ゼロ)抵抗のTcが7.4Kの試料の作製に成功した。(111)基板に成長させた試料は、(100)基板に作製した試料に比べ、高いTcを持つことがわかった。2:BDDの超伝導の起源には、二つの理論が提出された。一つは、強い電子格子相互作用が、超伝導の起源であるとするもの。もう一方は、不純物状態でのRVB機構が、超伝導の起源であるとするものである。軟X線による、吸収・発光分光実験を行った。非超伝導試料では、不純物状態Iと価電子帯とは、分離していると考えられるが、超伝導試料では、スペクトルの半値半幅は0.8eVで、不純物準位Iと価電子帯最高エネルギーとの差0.37eVより大きく、不純物状態は価電子帯と混成していて、孤立しているとは考えられない。次に、軟X線角度分解光電子分光(SXARPES)を行った。ボロン濃度が濃くなるにつれて、フェルミ準位が価電子帯の中に入り込み、価電子帯にホールが形成されることが、示された。以上2つの軟X線分光実験による電子構造の研究から、超伝導の起源は、強い電子格子相互作用であると考えられる。3:ラマン散乱を測定した。Bの濃度が増すにつれ、価電子帯のホールの対称性と同じ対称性の格子振動が強くソフト化することが、わかった。しかし、第一原理計算による予測に比べて、ソフト化の程度は少なかった。ラマンの結果は、Hoesch等による放射光を利用した格子振動のソフト化を測定した実験結果と一致している。超伝導が、強い電子格子相互作用によるものであることを示している。ダイアモンドにボロンをドープすることで、超伝導が発現する。その超伝導発現の機構について論争がある。不純物準位がバンドを形成し、強い電子間相互作用により、超伝導が発現していると言う主張と、ダイアモンドのバンドにホールが形成され、そこでの強い電子格子相互作用により、超伝導が発現していると言う主張の、2つの理論的提案がなされている。本研究では、光電子分光、x線吸収分光、x線発光分光により、超伝導ダイアモンドの電子構造を研究した。光電子分光により求められた超伝導ダイアモンドの電子構造が、第一原理計算で求められた電子構造良く一致していること。フェルミ準位が、ボロンをドープすることで、価電子帯の最高エネルギーより低下し、明らかにホールが形成されていることを明らかにした。(Natureに発表)。x線吸収分光、x線発光分光実験により、ボロンドープにより形成される不純物準位の観測に成功した。超伝導にならない金属ボロンドープダイアモンドでは、不純物準位が、孤立系を形成しているのに対し、超伝導ダイアモンドでは、不純物準位は、孤立していないことを明らかにした。不純物準位がバンドを形成したとも考えられるが、不純物準位が広くなり、価電子帯と結合した結果とも考えられる。ラマン散乱により、フォノンモードのボロン濃度依存性について研究した。特に、ダイアモンド基板にホモエピタキシャル成長させた試料については、(111)基板に作製した試料と(100)基板に作製した試料で、ラマン散乱スペクトルに差があることが分かった。Bの入る位置が、置換位置か、侵入位置かを反映していると言う考えと、水素Hとの結合が原因であるとの考えがある。検討中である。NIMSや、関連諸機関と協力して、ボロンドープダイアモンドに関連する国際ワークショップを、平成17年12月7日から9日まで、NIMSで開催した。

非超伝導試料では、不純物状態Iと価電子帯とは、分離していると考えられるが、超伝導試料では、スペクトルの半値半幅は0.8eVで、不純物準位Iと価電子帯最高エネルギーとの差0.37eVより大きく、不純物状態は価電子帯と混成していて、孤立しているとは考えられない。次に、軟X線角度分解光電子分光(SXARPES)を行った。ボロン濃度が濃くなるにつれて、フェルミ準位が価電子帯の中に入り込み、価電子帯にホールが形成されることが、示された。以上2つの軟X線分光実験による電子構造の研究から、超伝導の起源は、強い電子格子相互作用であると考えられる。3:ラマン散乱を測定した。Bの濃度が増すにつれ、価電子帯のホールの対称性と同じ対称性の格子振動が強くソフト化することが、わかった。しかし、第一原理計算による予測に比べて、ソフト化の程度は少なかった。ラマンの結果は、Hoesch等による放射光を利用した格子振動のソフト化を測定した実験結果と一致している。超伝導が、強い電子格子相互作用によるものであることを示している。
癌の光化学的療法:生体組織内における色素類のりん光寿命観測からのアプローチ

本年度は研究目的に従い以下の項目について研究を実施した:(1)光増感色素類の光物理化学的性質の基礎的研究ー吸収、けい光、りん光スペクトルおよびりん光(励起三重項状態T1の)寿命の測定:種々のポルフイリン誘導体およびそれらの金属誘導体(約100種)および種々のフタロサイアニン誘導体およびそれらの金属誘導体(約10種)について通常の溶液中における測定と細胞組織内に近い状況下と思われるセルローズに吸着させた光増感剤のT_1の寿命およびりん光スペクトルの測定を行った。(2)上の(1)の結果としてT_1の寿命の比較的長いものについて癌組織をもつハムスターによる光物理化学的療法PDTの生体実験を行い癌治療に対するPDTの効果がT_1の寿命と相関のあることを見出した。(3)(2)における動物(ハムスター)の腫瘍組織および種々の細胞組織内での光増感剤のT_1の寿命およびけい光、遅延けい光スペクトルの測定;この実験結果の解析から色素の種々の結合部位における溶存酸素の拡散速度に対する知見、換言すれば一重項酸素の生成速度に対する知見を得ることができた。(4)実験精度向上および簡素化のための装置開発を行った。(5)in vivo実験を反映するようなin vitro実験系の確立をめざし研究を行った:例えば流動性の均一溶液中におけるin vitro実験結果からは実際の生体組織で起るであろう結果を予測できないと思われる。本研究においてはまず手始めにヒトアルブミン中の光増感色素類のりん光挙動を研究し、(i)光照射にともなうりん光の変化、(ii)濃度依存性(iii)りん光寿命とりん光変化との関係を明らかにし、ヒトアルブミン中における光増感剤のりん光の動的挙動の解明がin vivo系におけるPDT効果を予測する良いモデルになることを見出した。
(p、pn)反応を用いた原子核内中性子運動量分布の測定

大阪大学核物理研究センターにおいて、これまでで最も核子数の多いカルシウム40、48を標的にして、中性子ノックアウト反応実験を行い、欠損質量スペクトルとその放出中性子運動量分布の測定を行った。2s1/2軌道から中性子が放出されたイベントが両標的の欠損質量スペクトルに大きく寄与している様子が分かった。欠損質量スペクトルの分解能から、さらに重い原子核の測定には中性子エネルギーの測定方法の改善が必要である。本研究は、原子核内の中性子を陽子ビームによってノックアウトする(p, pn)反応実験を行い、中性子の原子核内での運動についての知見を得ることを目的とする。大阪大学核物理研究センターで実験を実施予定である。中性子は電荷をもたないため検出効率が陽子に比ベて非常に低い。検出器の建設を検討していたが、中性子検出器は、九州大学のグループが中性子の偏極量測定のために開発した検出器を流用することとした。この検出器は申請者が検討していたものと同じくシンチレーターと光電子増倍管を用いており、申請者の計画していたものよりも大型である。中性子のエネルギー測定には飛行時間法を用いるため、十分な飛行距離をとるために検出器を標的から放さなければならず、検出器が大きいほうが測定に有利なためである。この検出器を用いて行われた軽い原子核標的を用いた(p, pn)反応実験では、核内軌道中性子の分離エネルギー分解能が4MeV程度と悪く、標的の候補であったカルシウム原子核の同位体では、注目する表面付近のエネルギー準位の間隔が23MeV程度であるので、分離エネルギースペクトルで表面軌道のエネルギー準位の分離は難しいことが分かった。そこで、カルシウムのような重い原子核の測定は今回は見送り、より軽い元素の同位体において中性子分離エネルギーと運動量分布の測定を行うこととした。測定により、増加した中性子が入る軌道や、中性子が増えることによる軌道間の準位変化が分かるので、中性子数と構造の変化について議論する予定である。また、検出器本体の開発から、データ収集回路へと開発要素を移し、データ収集の効率向上に取り組む予定である。本研究は、陽子ビームを標的に入射し、散乱された陽子と叩きだされた中性子を測定する(p,pn)反応実験により、原子核内の中性子の運動、状態を調べ、中性子に注目して原子核の構造についての情報を得ることを目的としている。(p,pn)反応実験は、核内中性子を直接叩きだして測定するので、反応機構の明確さから、核内中性子の情報を引き出すのに信頼のおける実験手法であるが、中性子の検出効率の低さと中性子のエネルギー分解能に課題がある。本年度、試験的に^<40>Caと^<48>Caの同位体を標的にして(p,pn)反応実験を行いデータ収集を行った。詳細な解析は現在進行中である。^<40>Caは、陽子数、中性子数ともに魔法数20の原子核で二重魔法数を持つことから、特徴的な原子核として構造研究が盛んに行われている。Ca同位体は安定な^<40>Caを中心に、中性子が付加したものと見ることができるので、中性子の付加によりどのように構造が変化するかを調べるのに適した原子核と言える。ただし、構造研究に適しているけれども、核子の数がCa程度まで増えると、核内準位の間隔が狭くなり、測定で準位を分けるのが難しくなる。エネルギー分解能は、中性子のエネルギー測定で決まっているので、今回、中性子のエネルギーを低くし、飛行時間をできるだけ長くとれるような条件で測定を行った。それでもエネルギー分解能は十分ではなく、準位の分離はフィッティングを用いる必要がありそうである。このような条件で、準位の分離が解析によって十分に行えるか今後検討していく。また、^<40>Caは(p,2p)反応実験による陽子分布の結果と比較する予定である。H21年度にデータ収集を行った^<40>Caと^<48>Caの同位体を標的にした(p,pn)反応実験のデータ整理、解析を行った。(p,pn)反応実験においては、標的原子核内に、束縛されながら運動している中性子(n)を高エネルギーに加速した陽子(p)を入射することで原子核内から叩き出し、反応した陽子と中性子を検出器で測定している。そして、測定した陽子・中性子の運動エネルギーと入射エネルギーから、中性子を原子核から分離するために要したエネルギー(分離エネルギー)を求めている。また、中性子は、飛行時間法によって測定しているので、測定エネルギーの幅が広く、中性子のエネルギ分布が得られているので、核内での中性子の運動量を求めることができる。分離エネルギーは中性子の束縛エネルギーに対応する。今回測定した中性子分離エネルギースペクトルは、主に分離エネルギーが小さい領域を中心に測定している。分離エネルギーが小さい領域では、スペクトルが不連続になり、中性子が原子核内で持っていた束縛エネルギーとその運動状態(軌道)がスペクトルから特定できることを期待したが、^<40>Caと^<48>Caの中性子分離エネルギースペクトルは、エネルギー分解能が悪く、複数の軌道からの寄与による集合ピークとして見られた。分離できなかったピークは、^<40>Caでは1d_<3/2>軌道、2_<s1/2>

軌道の2つからの寄与、^<48>Caでは1<f_7/2>物軌道、1d_<3/2>軌道、2s_<1/2>軌道の3つが寄与していると予想される。中性子のエネルギーを変えて測定したスペクトルを比較すると、スペクトルの一部分に、2_<s1/2>軌道に特徴的な変化を見てとれるため、2_<s1/2>軌道からの寄与が部分的にではあるが同定できた。
共振器QEDに基づく高効率な光非線形物質の設計

新しいタイプの量子もつれ光子対生成法として、共振器-V型3準位系のドレスト状態(光と物質励起状態の結合状態)を介したカスケード緩和過程を提案した。これまでの生成方法と異なり、入射光の偏光と振動数を選ぶだけで、すべてのBell状態の量子もつれ光子対が生成できる。この特徴は、典型的な共振器QED(共振器中の光を量子化した状態として扱う枠組み)効果に由来するものであり、高純度の量子もつれ光子対を生成するうえでも重要な役割を果たす。光学非線形効果による現象として,主にハイパーパラメトリック散乱によるもつれあい光子対生成について理論的な研究を行った.主要な結果として(1)共振器中に埋め込まれたV型3準位系からの光子対生成(共振器QEDに特有な効果),(2)有限時間差で検出したもつれあい光子対の相関関数(共振器に特有な効果),が得られた.(1)共振器-V型3準位系からのもつれあい光子対生成もつれあい光子対を生成するためには2光子カスケード放出過程が必要不可欠である.V型3準位系にはそのような過程が存在しないので,もつれあい光子対を生成させることはできない.ところが,V型3準位系を共振器に入れると,共振器QEDに特有なドレスト状態が形成され,もつれあい光子対が生成されるようになることを明らかにした.(2)有限時間差で検出した光子対の相関関数2個の光子を有限時間差で1個ずつ検出したときの相関関数を計算し,もつれあいの度合いが検出時間差とともにどのように変化するか計算した.共振器がない場合は同時刻で検出された光子対しかもつれあい状態にないが,共振器がある場合は有限時間差で検出した光子対ももつれあい状態にあることを示した.また,相関関数がラビ振動に相当する量子ビートを示すことも明らかにした.1.共振器-V型3準位系からの量子もつれ光子対生成の理論新しいタイプの量子もつれ光子対生成のメカニズムとして、共振器-V型3準位系のドレスト状態によるカスケード緩和過程を提案した。これまでの最子もつれ光子対を生成する方法と異なり、入射光の偏光と振動数を選ぶだけで、すべてのベル状態にある量子もつれ光子対が生成できることを示した、これは、共振器QEDによる典型的な効果と考えられる。共振器QEDの効果は他にも高純度の量子もつれ光子対を生成するうえで重要な役割を果たしている。1つは真空ラビ分裂が生じるおかげで、スベクトルのフィルタリングにより量子もつれ光子対を入射光から分離することができる点である、また、フォトン・プロッケード効果により、量子もつれ光子対の純度が高められる。さらに、適度な強さの入財光により、もつれ状態の純度が高いままで生成効率を飛躍的に向上できることも示した。以上のように、本研究成果は学術的な興味だけではなく、今後の量子情報処理技術の実用化においても重要な意義を与えている。2.共振器QEDによる非線形光学応答の相殺問題共振器ポラリトンによる3次の非線形光学応答のサイズ増大問題を共振器QEDにより調べた。共振器QED効果は吸収飽和と誘導吸収過程のバランスに強い影響を及ぼし、励起子-共振器、励起子分子-共振器結合状態のエネルギー準位を介して、非線形応答の大きさがサイズと共に劇的に変化することを示した,さらに、非線形光学応答が最大となる条件を明らかにした。本研究成果は、共振器による非線形光学素子の設計において重要な指針を与えるだろうと考えている。
文書画像全文検索技術を基盤とする古文書画像翻刻支援システムの研究

本研究では、これまでに確立した基本文字列検索技術に加えて、翻刻知識を利用し、擬似コードを用いた高度なテキスト解析を確立することにより、翻刻知識の共有による翻刻者の協働作業を可能とし、高機能、高精度な翻刻支援システムを構築することを目標とする。この目標を達成するために、平成24年度は、(1)翻刻データの蓄積によるキーワード検索の精度向上、(2)入力補完のための翻刻候補の提示技術の二つの研究課題を遂行した。平成25年度には、(3)入力補完のための翻刻候補の提示技術と翻刻エディタの開発(4)N-gram共起頻度に基づく文書画像上でのテキスト解析技術の4つの研究課題を遂行した。本研究では、文字列検索技術を基盤として翻刻知識を利用し、擬似コードを用いた高度なテキスト解析を確立することにより、翻刻知識の共有による翻刻者の協働作業を可能とし、高機能、高精度な翻刻支援システムを構築することを目標とする。この目標を達成するために、平成25年度は、(1)入力補完のための翻刻候補の提示技術と翻刻エディタの開発(2)N-gram共起頻度に基づく文書画像上でのテキスト解析技術の2つの研究課題を遂行した。(1)入力補完のための翻刻候補の提示技術と翻刻エディタの開発:H24年度に開発した文書画像全文検索のための検索Webサービスに対し並列処理による高速化を図り、5文字の検索文字列の場合に平均100msecでの応答が可能な検索サーバ構築を行った。これにより、翻刻範囲の指定と同時に動的にバックエンドでの検索を行い、ほぼタイムラグ無く翻刻候補を提示することが可能となり、動的に順位付けされて表示される翻刻候補を見ながら翻刻範囲を決定できる翻刻エディタを実現した。(2)N-gram共起頻度に基づく文書画像上でのテキスト解析技術:国立国会図書館にて公開されている近代デジタルライブラリーの文書に対して頻出語抽出のための技術を開発した。具体的には、異なるフォント間の差異を吸収して検索を実現するための文字画像特徴量の特徴空間における近傍構造に基づいた擬似コード生成手法を開発し、2-gram検索精度評価にて平均適合率80%以上を達成し、N-gram頻出語の抽出を可能とした。(1)翻刻データの蓄積によるキーワード検索の精度向上:劣化印刷文書画像や手書き草書体古文書画像へ適用可能な全文検索技術をもとに、これを汎用プロトコルに準拠したWebサービスとして検索サーバの構築を行った。さらに翻刻データを蓄積・共有することで、既存の検索技術の検索精度を向上させる技術の研究開発を行った。具体的には、ユーザが画像上で翻刻テキストを入力した際に、文書画像上での文字列の位置情報とユーザが入力した翻刻テキストをサーバに送信し、蓄積する。これらの蓄積された翻刻データを用いて、HMM学習による適合性フィードバックを利用した検索精度の向上技術を確立した。特に、日本語文書の場合には1文字、2文字のキーワードに対処する必要があるため、1文字に対する10位までの平均順位正答率を、現在の0.43から、3文字に対する正答率に近い0.78まで向上させた。(2)入力補完のための翻刻候補の提示技術:課題(1)にて開発した技術を利用して、翻刻候補の提示技術を開発した。具体的には、GUI上で対話的に検索、翻刻テキストを入力して翻刻作業が可能なユーザ・インターフェイスの開発を行った。これは、ユーザの文書上での単語選択、入力作業に応じてバックエンドにて検索と候補の提示順位の計算を行い表示するもので、新規性の高いものであるといえる。計画に挙げた二つの目標である,翻刻データの蓄積によるキーワード検索の精度向上と,入力補完のための翻刻候補の提示技術の研究開発は計画通りに進んでいる。翻刻データの蓄積によるキーワード検索の精度向上については,これまでに開発した劣化印刷文書画像や手書き草書体古文書画像へ適用可能な全文検索技術をもとに、汎用プロトコルに準拠したWebサービスとして検索サーバの構築を行った。さらに翻刻データを蓄積・共有することで、既存の検索技術の検索精度を向上させる技術の研究開発を行い、蓄積された翻刻データを用いてHMM学習による適合性フィードバックを利用した検索精度の向上技術を確立した。

特に、日本語文書の場合に1文字に対する10位までの平均順位正答率を、現在の0.43から、3文字に対する正答率に匹敵する0.78まで向上させた。また,入力補完のための翻刻候補の提示技術:課題(1)にて開発した技術を利用して、翻刻候補の提示技術を開発し、GUI上で対話的に検索、翻刻テキストを入力して翻刻作業が可能なユーザ・インターフェイスを開発した。これは、ユーザの文書上での単語選択、入力作業に応じてバックエンドにて検索と候補の提示順位の計算を行い表示するものである。平成25年度には、24年度までに確立した基本文字列検索技術に加えて、翻刻知識の蓄積を利用し、擬似コードを用いた高度なテキスト解析を確立することにより、翻刻知識の共有による翻刻者の協働作業を可能とし、高機能、高精度な翻刻支援システムを構築することを目標とする。この目標を達成するために、具体的に(1)翻刻データの蓄積によるキーワード検索の精度向上、(2)入力補完のための翻刻候補の提示技術、(3)N-gram共起頻度に基づく文書画像上でのテキスト解析技術の3つの研究課題を遂行する必要がある。平成25年度には、特に(2)-b、(3)の課題を遂行する。(2)-b入力補完のための翻刻候補の提示技術(翻刻支援システムの運用とGUI,順位付けアルゴリズム開発):前年度までの成果に加え、翻刻専門家の評価・意見を検証して取り入れ、候補提示のための順位付けアルゴリズム、GUI構成について改善を行う。(4)N-gram共起頻度に基づく文書画像上でのテキスト解析技術:古文書画像においては、文法、語彙が大きく異なるために現存するテキスト分かち書き技術は利用が困難である。このため、文書画像上での全文検索技術を応用した重要語の抽出とその共起頻度に基づく文書画像上でのテキスト解析技術を開発する。これまでの古文書画像に対するテキスト解析では、機械可読テキストへの変換が必須であったが、本手法では、文書画像のみからテキスト解析を実現し、さらに翻刻テキストを付加してゆくことでその精度を向上させることができる。また、研究成果の論文誌への投稿、学会シンポジウムでの発表はもとより、所属研究室ウェブサイトを通じて、成果をわかりやすく国民に説明し、サービスとしての一般公開、および、オープンソースソフトウェアとしての公開を含め、本研究の意義を積極的に社会へ発信していく予定である。研究計画に従い使用した結果生じた670,940円は、平成24年度に導入している文書画像検索エンジン・翻刻支援システム用ウェブサーバについて、現状不足しているストレージの拡張に充当する計画である。