hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高度防災支援システム用ユビキタス超小型空中・地上ロボット ネットワーク網の研究

本研究は,超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを始めとする様々なセンサを搭載した約2Kg程度の複数の超小型空中ロボット(UAVs)と複数の100kg程度の小型知能移動ロボット(UGVs)とを完全自律協調制御システムとして実現するための基礎研究と応用研究を行った.とくに、UAVsとUGVsによる(1)無線ネットワーク網および協調メッシュネットワークの構築,(2)群れをなす小型動物のようにビジョンベースの未知環境外界認識技術とスワーム・フォーメーション技術の確立,(3)SLAM技術を適用した自己位置同定と3次元マッピング技術の確立,(4)UAVsとUGVsが1つのタスクを実現するための最適化技術の研究を行った.これにより「ユビキタスUAVsとUGVsの世界初の最先端完全自律協調制御システムの方法論を確立した.本研究を推進中の2011年3月11日に東日本大震災が発生して、その後の巨大津波による東京電力福島第1原発事故が発生した.本研究ではこの深刻な事態に対応するために5月の連休期間にマルチロータヘリコプターで三陸沿岸の津波被災地域を詳細に調査した.さらに,超高度防災支援システムとして東京電力福島第1原発事故放射線汚染地域での線量計測を2012年から開始して、現在までに大きな成果をあげている.そして、2012年10月にミニサーベイヤーコンソーシアムを設立して約60の機関による産学官連携を行い、精力的に信頼性・安全性・耐久性の検討を行い、事業化への検討も進めている。本研究は,東日本大震災の被災地や福島原発被災地での災害復興活動支援などに資する超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを始めとする様々なセンサを搭載した500g2Kg程度の複数の超小型空中ロボット(MAVs)と複数の5kg10kg程度の小型知能移動ロボットや1トン程度の大型ロボット(UGVs)とを完全自律協調制御システムとして実現するための基礎研究と応用研究を行った.このためMAVsとUGVsによる(1)無線ネットワーク網および協調メッシコ.ネットワークの構築,(2)群れをなす小型動物のようにビジョンベースの未知環境外界認識技術とスワーム・フォーメーション技術の確立,(3)SLAM側技術を適用した自己位置同定と3次元マッピング技術の確立,(4)MAVsとUGVsが1つのタスクを実現するための最適化技術の研究を行った.これにより「ユビキタスMAVsとUGVsの世界初の最先端完全自律協調制御システムの方法論を確立した.さらに,その応用として超高度防災支援システムへ適用した.具体的には、東日本大震災の被災地の空撮を行ったことである.さらに、福島原発被災地での災害復興活動支援のための空撮を行う予定である本研究は,東日本大震災の被災地や福島原発被災地での災害復興活動支援などに資する超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを始めとする様々なセンサを搭載した500g2Kg程度の複数の超小型空中ロボット(MAVs)と複数の5kg10kg程度の小型知能移動ロボットや1トン程度の大型ロボット(UGVs)とを完全自律協調制御システムとして実現するための基礎研究と応用研究を行った.このためMaVsとUGVsによる(1)無線ネットワーク網および協調メッシュネットワークの構築,(2)群れをなす小型動物のようにビジョンベースの未知環境外界認識技術とスワーム・フォーメーション技術の確立,(3)SLAM技術を適用した自己位置同定と3次元マッピング技術の確立,(4)MAVsとUGVsが1つのタスクを実現するための最適化技術の研究を行った.これにより「ユビキタスMAVsとUGVsの世界初の最先端完全自律協調制御システムの方法論を確立した.さらに以上の成果をベースとして,産業応用ヘリコプタも実現の見通しがつき、飛躍的な発展が期待されることとなった.

本研究は,東日本大震災の被災地や福島原発被災地での災害復興活動支援などに資する超高度防災支援システムとしての情報収集手段として,いつでもどこでも誰でも使用が可能となる,超小型カメラを始めとする様々なセンサを搭載した500g2Kg程度の複数の超小型空中ロボット(MAVs)と複数の5kg10kg程度の小型知能移動ロボットや1トン程度の大型ロボット(UGVs)とを完全自律協調制御システムとして実現するための基礎研究と応用研究を行った.とくに、1群れをなす小型動物のようにビジョンベースの未知環境外界認識技術とスワーム・フォーメーション技術の確立,3SLAM技術を適用した自己位置同定と3次元マッピング技術の確立,4MAVsとUGVsが1つのタスクを実現するためのバッテリ瞬時交換システムの研究を行った.これにより「ユビキタスMAVsとUGVsの世界初の最先端完全自律協調制御システムの方法論を確立した.さらに以上の成果をベースとして,多くの企業が注目するところとなり産業応用ヘリコプタとして、50機関以上から構成されるミニサーベイヤーコンソーシアムも設立して、強力な産学関連携体制のもとで、早期の実用化へ道をつける体制も構築できた。本年度の最も大きな成果である。これまでの研究により、「ユビキタスMAVsとUGVsの世界初の最先端完全自律協調制御システムの方法論を確立した.さらに以上の成果をベースとして,塵業応用ヘリコプタも実現の見通しがつき、飛躍的な発展が期待されることとなった.以上が、おおむね順調に進展していることの理由である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は実用化に向けて一層の信頼性向上と耐久性の向上に関する研究を実施する。さらに、ペイロードの増加を実現するために、12発ロータヘリコプタの開発に着手しており、本年上半期には飛行テストを行う計画である。これが自律飛行型となれば世界最先端レベルとなる。
人工指のヒト生体指に近い触感に関する感性工的研究

ヒト生体指に近い触感を有する人工指の素材としてシリコン製発泡ゴムを使用し、適切な発泡率および引っ張り強度を力学的および感性工学的に検討した。以下のような3種類のロボットハンドモデルを作製し、触感の評価をSD法(Semantic Differential Method)で行い、因子分析法を用いて解析した。ハンドモデルA:引っ張り強度11.1MPa、発砲率2.5倍また、各ハンドモデルとヒト指の力学的変形特性を測定し、相関曲線の比較および多重比較検定scheffe testにより検定を行った。その結果、以下の結論を得た。1)感性で全体的にヒト手の触感に似ているとされたものはハンドモデルAであった。2)「形状」、「触感」、「生体的」の3因子から触感評価結果の約40%の説明ができた。3)ハンドモデルAの上記の3因子に訴える部分を改善することで、よりヒト手の触感に近いと評価されるハンドモデルの作成が可能であると思われた。4)力学的変形特性の比較の結果、ハンドモデルAが最もヒト指の変形に近かった。また、最もヒト指の変形と異なっていたのはハンドモデルBであった。5)感性でヒト手に近いとされたハンドモデルは、変形特性も比較的ヒト指に近いものであり、両者の結果は一致した。6)ハンドモデルAに使用した発泡ゴムの発泡倍率を3.5倍程度まで増加させ、これを使用しハンドモデルを作成することで、よりヒト手の触感に近いハンドモデルを作成できると推測された。ロボットハンドの指先にヒト指の力学特性を持たせることができれば、特定の作業のみならず、安定した「つかむ」動作により多様な作業への応用が考えられる。本研究では力学的にヒト指と同様の変形特性を有する指モデルの作成を目的とした。澱粉水溶液を用いて指モデルを作成し、ヒト指の力学的変形特牲と比較した。また、ヒト指の触感を持つ指モデルがヒト指と同様の変形特性を有するかについて検討した。指モデルの作成は以下の手順で行った。澱粉を蒸留水に溶解し、ポリエチレン製手袋の示指部分に入れ密封した。これを加熱し、室温(23°C)まで冷却後、骨モデルであるアルミニウム板を貼り付け、指モデルとした。作成した指モデルの澱粉水溶液の濃度は6、11、16、21、26%の5種類で、各5個ずつ作成した。指モデルの力学的変形特性の撮影はCCDカメラ3台と電子天秤により構成される撮影装置にて行い、電子天秤の天板に指モデルまたはヒト指を押し付け、変形を撮影した。その結果、側面接触長さ比(x/z_0)、正面接触長さ比(y/w_0)面積比(S/S_0)の3つの指標すべてにおいて、11%の指モデルが最もヒト指の力学的変形特性に近かった。一方、指モデルの触感の評価は、各濃度の指モデルを17名の被験者に自由に触らせ、被験者の感性でヒト指に最も近いと思われる指モデルを1個選択させることにより行った。その結果、16%の指モデルを選択した者は6名、21%を選択したものは11名、その他の濃度を選択した者はおらず、感性で最もヒト指に近い触感の指モデルは21%の指モデルであったことが確認された。そして、このことから感性でヒト指の触感に近い判断された指モデルは、必ずしもヒト指に近い弾性を有するわけではないという結論を得た。
高齢糖尿病患者の新たな身体活動量改善プログラムの開発

運動療法は糖尿病の3大療法の1つであるが、実施率は最も低い。高齢糖尿病患者においては更にその可能性が考えられる。これまでに、糖尿病患者の身体活動量を消費カロリーやMetsで評価した研究はあるが、高齢糖尿病療養指導を行う上で目的とされる、健康高齢者と同様なQOLと血糖コントロールを良好に保つための数値は確認されていない。また国内の高齢糖尿病患者を対象にして運動強度別に時間を算出したり、座位時間、座位の中断を確認しているような研究は少ない。そこで平成2930年度にはまず高齢糖尿病患者の年齢ごとの身体活動量を調査することを目的とした。平成2930年度に65歳以上の高齢糖尿病患者の身体活動量を座位行動時間を含めて毎月10日間、1年間継続した評価を行い、開始時の段階での身体活動量解析を行った。23名で開始したが、開始時期に2名のドロップアウトが出た。その後は全員継続した。高齢糖尿病患者を前期高齢者と後期高齢者に分け、それぞれの身体活動量を歩数、消費カロリー、座位行動、低強度活動、中等度活動に分け、比較した。前期群14名(男性10名、平均71歳)、後期群7名(男性5名、平均78歳)に分類された。開始時のHbA1c、BMI、身体活動量の歩数、消費カロリー、中強度活動では有意差がみられなかった。一方、身体活動量の座位行動割合は前期高齢者の方が有意に少なく(p<0.05)、低強度活動割合は前期高齢者の方が有意に多かった(p<0.05)。前期高齢者と比較して後期高齢者の身体活動量では、中強度活動に有意差がなかったが、低強度活動時間が減少し、座位行動時間が増加していることが判明した。今後の身体活動量介入について、座位行動と低強度活動時間に焦点を当てる元の解析にもなった。身体活動量を調査する点までは順調に進み、昨年度中に評価と身体活動量介入についての文献考察は予定通り終えることができた。初期身体活動量の解析については学会発表をすることができた。しかし、その後の1年間の身体活動量解析に遅れが生じ、QOLを含めた解析や、介入プログラムについて当初の予定では昨年度開始予定だったが、今年度に実施予定に変更した。平成2930年度に確認された高齢糖尿病患者の季節を含めた身体活動量の状況とQOLやHbA1cの解析を更に進める。今年度は特徴から導き出された必要だと考えられる座位行動の減少や軽強度の身体活動量についての介入プログラムを実施する。1年間の解析を実施後、学会発表並びに論文発表の検討に入っていく。糖尿病患者にとって3大療法の一つとされる運動療法の実施率は3つの中で最も低い。特に高齢者においてはその傾向が強いことが考えられる。そこで我々は、運動より幅を広くした身体活動量に注目し、予備的研究から高齢者糖尿病患者の身体活動量は1活動強度が低く、21日を通して動く時間が少なく、3総消費カロリーが少ない患者が多いことを問題と捉え身体活動量介入の可能性を見出した。初年度の平成29年度は、高齢糖尿病患者の身体活動量を国内の高齢糖尿病患者を対象にして運動強度(座位行動時間や座位の中断)毎にの身体活動量の評価、QOLや血糖コントロール状態との確認を開始した。糖尿病患者にとってHbA1cに季節変動があること、身体活動量にも季節変動があることを考慮し、1年間継続して身体活動量・QOL・血糖コントロールを評価することとした。予備研究と合わせ高齢糖尿病患者23名を対象に、平成29年10月から開始した。ドロップアウトが2名いたが、21名は半年分終了した。現在身体活動量を評価継続中ではあるが、開始時の状態を確認すると、予備研究の結果と同様に座位行動時間の割合が70%を超えている糖尿病患者が確認された。実際の活動時間も低い状態であることが確認された。開始時点での活動強度別の身体活動量とHbA1cやQOLとの関係はみられていないが、前期高齢者と後期高齢者での差が確認された。高齢糖尿病患者では座位行動時間が多かったことから、今後の身体活動量介入の可能性も検討することができた。現時点では研究全体でドロップアウトが2名いたが、ドロップアウトを除いて対象者は合計21名となりデータ収集を継続できている。身体活動量評価は運動強度別、座位中断合わせてデータ収集経過は概ね順調に進んでいる。平成30年度、開始時のデータを学会発表予定である。また今年度介入の予備実験として座位行動を中断するを予備実験を行ったが、被験者を健常成人としており、結果が出なかったため、今後の介入内容検討については文献検索結果と開始までの予備実験を再度検討している。

平成2930年度に65歳以上の高齢糖尿病患者の身体活動量を座位行動時間を含めて毎月10日間、1年間継続した評価を行い、開始時の段階での身体活動量解析を行った。23名で開始したが、開始時期に2名のドロップアウトが出た。その後は全員継続した。高齢糖尿病患者を前期高齢者と後期高齢者に分け、それぞれの身体活動量を歩数、消費カロリー、座位行動、低強度活動、中等度活動に分け、比較した。前期群14名(男性10名、平均71歳)、後期群7名(男性5名、平均78歳)に分類された。開始時のHbA1c、BMI、身体活動量の歩数、消費カロリー、中強度活動では有意差がみられなかった。一方、身体活動量の座位行動割合は前期高齢者の方が有意に少なく(p<0.05)、低強度活動割合は前期高齢者の方が有意に多かった(p<0.05)。前期高齢者と比較して後期高齢者の身体活動量では、中強度活動に有意差がなかったが、低強度活動時間が減少し、座位行動時間が増加していることが判明した。今後の身体活動量介入について、座位行動と低強度活動時間に焦点を当てる元の解析にもなった。身体活動量を調査する点までは順調に進み、昨年度中に評価と身体活動量介入についての文献考察は予定通り終えることができた。初期身体活動量の解析については学会発表をすることができた。しかし、その後の1年間の身体活動量解析に遅れが生じ、QOLを含めた解析や、介入プログラムについて当初の予定では昨年度開始予定だったが、今年度に実施予定に変更した。身体活動量の評価は予定通り、平成30年9月で終了とする。9月に終了後、1年間評価した結果をまとめ、学会発表を予定する。介入方法についての検討は平成29年度の予備実験が仮説通りに進まなかったため、身体活動量の評価終了までを目安に、引き続き文献検索・実行の準備と予備実験を進める。予備実験については適宜まとめ、発表を予定している。平成31年度は身体活動量介入を実行した結果を分析し、論文発表にまとめていく。平成2930年度に確認された高齢糖尿病患者の季節を含めた身体活動量の状況とQOLやHbA1cの解析を更に進める。今年度は特徴から導き出された必要だと考えられる座位行動の減少や軽強度の身体活動量についての介入プログラムを実施する。1年間の解析を実施後、学会発表並びに論文発表の検討に入っていく。研究物品として申請した解析用のノートパソコンが年度内に届かず、翌年度に持ち越しとなったため。被験者2名のドロップアウトがあったため、人件費が2名分翌年度に持ち越しとなったため。
糸状菌の菌糸先端成長におけるキチン合成酵素遺伝子群の機能分担の解析

A.nidulansのchsC、chsD遺伝子破壊株を作製しその表現型を検討したところ野生株と差が見られなかった。そこでChsA、chsC、chsDの各種二重遺伝子破壊株を作製した。その結果、chsCとchsDの二重遺伝子破壊株の表現型は野生株と変化が見られなかったが、chsAとchsDの二重遺伝子破壊株では分生子の形成効率が野生株の10%程度まで減少した。また、chsAとchsCの二重遺伝子破壊株では菌糸の密度が野生株に比べて粗になりまた分生子の形成効率が野生株の0.002%程度まで低下した。これらのことから、chsA遺伝子産物、chsC遺伝子産物は菌糸生長に関与することが推定された。またその遺伝子破壊株の性質より菌糸の先端生長に機能を持つことが明らかなchsBについてA.nidulansにおいて培地の炭素源の種類により発現制御可能なアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子(alcA)のプロモーターの下流に連結した。これをA.nidulansに形質転換し分生子形成期に遺伝子の発現を抑制したところ、単位面積たりの分生子数が野生株の半分程度になった。このことからchsBの遺伝子産物は菌糸の先端生長のみならず分生子の形成にも関与していることが明らかになった。さらにchsA、chsBのプロモーターにE.coliのlacZをつないで発現を検討したところchsAは菌糸ではほとんど発現がみられず分生子形成におけるメトレとフィアライデで強く発現がみられchsBは菌糸でも発現しているがメトレとフィアライデで更に強く発現していることが明らかになった。
鉄鋼製造プロセスを利用したレアメタルの分離回収

溶銑中V溶解度の温度依存性、高炉スラグ/溶銑間V分配比から、鉄鉱石中のVは炭化物を析出せずに溶銑に移行することがわかった。溶銑予備処理および転炉工程でV及びNbが含FeOスラグ中に取り込まれることを見出した。このスラグの冷却凝固過程でVはCalcium silicate相およびCaO-FeO-Al_2O_3相に、NbはCaO-FeO-Al_2O_3相に、PはCalcium silicate相にそれぞれ濃縮したことから、これらの鉱物相を分離することによって、高濃度のV、Nb、Pを含む鉱石代替品とすることが可能であった。高炉内反応でNbおよびVの全量を溶銑に含ませる研究を行った。(1)炭化物として逸失しないための溶銑中NbおよびV溶解度測定レーザー顕微鏡に附属した赤外線急速加熱装置を用いて、Ar雰囲気中14001650°Cにおいて黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とNb, Vの各炭化物を平衡させ,所定時間後にHeガスを吹き付けて急冷した。得られたメタル試料中のNb, V濃度を分析することによりNb, Vの各溶解度の温度依存性を調べた。比較のために、炭化物生成が起こりやすいTiについても実験を行った。その結果、NbC、VCまたはTiCと平衡する炭素飽和溶鉄中Nb、VまたはTi濃度の温度依存性はlog[mass%Nb]=-4010/T+2.51 log[mass%V]=-4251/+3.86log[mass%Ti]=-6800/T+3.98と表された。この結果、鉄鉱石中に含まれるNb、VまたはTi酸化物の全量が炭素によって還元され溶銑中に取り込まれたとしても、それらの炭化物生成は無視できることが明らかとなった。(2)溶銑/高炉スラグ間のNbおよびV分配14001500°Cにおいて黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とNb_2O_5酸化物を含む高炉系スラグ(CaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系スラグ)を反応させ,所定時間後にるつぼごと取り出して急冷した。得られたメタル試料およびスラグ試料中のNb濃度を分析することにより,スラグ/炭素飽和溶鉄間のNb分配比の経時変化を調べた。また、実験温度に3時間保持することにより、スラグ/炭素飽和溶鉄間のNb分配比の平衡値を求めた。その結果、1400°Cにおいてスラグ中のNb_2O_5は速やかに炭素飽和溶鉄によって還元され、Nb分配比は1時間で平衡値(=0.04)に達することがわかった。【高炉内反応でVの全量を溶銑に含ませる研究】(1)炭化物として逸失しないための溶銑中V溶度測定平成20年度に得た溶銑中V溶解度が高すぎるとの議論があったため、今年度は、V炭化物の懸濁を防ぐために縦型抵抗炉を用いる実験を行った。すなわち、Ar雰囲気中14001650°Cにおいて黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とV炭化物を平衡させ,所定時間後にHeガスを吹き付けて急冷した。得られたメタル試料中のV濃度を分析することによりV溶解度の温度依存性を調べた。その結果、炭素飽和溶鉄中V溶解度は低値となったが、鉄鉱石中に含まれるV酸化物の全量が炭素によって還元され溶銑中に取り込まれたとしても、それらの炭化物生成は無視できることが明らかとなった。(2)溶銑/高炉スラグ間のV分配14001500°Cにおいて黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とV_2O_3酸化物を含むCaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系高炉スラグ)を反応させ,所定時間後にるつぼごと取り出して急冷した。その結果、スラグ中のV_2O_3は速やかに炭素飽和溶鉄によって還元されることがわかった。【溶銑予備処理における酸化反応でNbおよびVの全量をスラグに取り込む研究】1400°Cにおいてマグネシアるつぼ中でNb、V、MnおよびPを含む炭素飽和溶鉄とCaO-SiO_2-FeO-MgO系溶銑予備処理スラグを反応させ,所定時間後に石英管でメタル試料を採取した。

その結果、Nb、Vは酸化によって速やかにスラグ中に取り込まれるものの、スラグ/炭素飽和溶鉄界面で(FeO)+C→Fe+COの反応が起こってスラグ組成が低FeO濃度側に移行し、界面のスラグ層に2CaO・SiO_2固相が層状に析出するために、スラグ融体と炭素飽和溶鉄との反応が阻害されることが明らかになった。【高炉内反応でVの全量を溶銑に含ませる研究】14001500°Cにおいて黒鉛るつぼ中で炭素飽和溶鉄とV_2O_3酸化物を含むCaO-SiO_2-Al_2O_3-MgO系高炉スラグ)を長時間反応させ,溶銑/高炉スラグ間V分配比のスラグ組成・温度依存性を求めた。【溶銑予備処理における酸化反応でNbおよびVの全量をスラグに取り込む研究】1400°Cにおいてマグネシアるつぼ中でNb、V、MnおよびPを含む炭素飽和溶鉄とCaO-SiO_2-FeO-MgO系溶銑予備処理スラグを反応させた。フラックス添加による濃度変化速度は塩基度や全Fe濃度に依らずNb>Mn>P>Vの順であった。塩基度や全Fe濃度が高いほど,いずれの成分の濃度変化速度も大きくなったが,Nb濃度の低下速度への影響が最も大きかった。この実験結果と反応モデル計算とによれば,脱燐時にVの酸化を抑制するには,塩基度を上げFeO添加速度を抑制することが効果的であるが,PとVを充分に分離するのは困難であること,Nbの場合にはPの酸化を抑制してNbを除去することが可能で,Si濃度を上げるとより効果的に分離できることが明らかになった。【転炉における酸化反応でP,NbおよびVの全量をスラグに取り込む研究】1600°Cにおいてマグネシアるつぼ中でNb、MnおよびPを含む溶鉄とMgO-SiO_2-FeO系スラグを反応させた。スラグ/溶鉄間のNb分配比は{(%MgO)+(%FeO)+(%MnO)}/{(%SiO_2)+(%P_2O_5)+(%Nb_2O_5)}濃度比が高いほど高くなったが、特にFeO濃度の寄与が大きかった。FeO濃度15%以上で、メタル中のNbはほぼ全量がスラグ中に移行した。【転炉スラグの冷却・凝固過程で特定鉱物相にNbおよびVを濃化させる研究】
全構造・全元素・全吸収端内殻励起スペクトル計算法の確立による物質計測の新展開

「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった.特に,電池や磁性体,ガラスといった先進材料への適用は困難であった.本研究課題は3つの目標,つまり,1)粒子間相互作用の定量的理解,2)XMCD/EMCD計算法の確立,3)1,000原子ELNES/XANES計算の達成,を目指して行われてきた.3年間の研究において,1)3)の研究目標を十分に達成することが出来,「全構造・全元素・全吸収端のELNES/XANES理論計算」を確立することが出来たといえる.本申請研究で達成した成果により,今後先進材料の構造解析が革新的に高精度化されることが期待される.本申請研究は3つのサブテーマについて同時進行で研究を行う.それぞれの項目についての平成26年度の研究成果は以下のようになっている.1)最適スペクトル計算法探索のための系統的1粒子・2粒子・多粒子計算:平成26年度においては蓄電池応用に重要なNa-L2,3端について,一粒子計算と二粒子計算を系統的に行い,その再現性を比較した.その結果,二粒子計算効果が物質によって大きく異なることを見出した.さらに,電子構造を詳細に解析した結果,二粒子効果と電子構造との相関性を見出し,最適スペクトル計算法探索についての知見を得た.2)複雑原子配列および磁気円二色性(MCD)における多粒子計算法の開発:大規模モデルを用いた多粒子計算法の確立を目指して直接配置間相互作用法(direct-CI)法の開発を行った.Davidson法,Green関数法と共に,ハミルトニアン行列の要素を必要な時にon-the-fly計算する手法を開発し,使用メモリを大幅に削減することができた.また,磁気円二色性(MCD)の計算に関して,ハミルトニアンにZeemannエネルギーを含む配置間相互作用計算法を開発した.これにより,磁場依存性を計算することが可能となり,磁気構造を解析することが可能となった.3)1,000原子モデルのELNES/XANES理論計算法の確立:プログラムの省メモリ化と高並列化処理を行うとともに,数値計算ライブラリの最適化を行うことによる計算速度の向上を図った.具体的には,実行時の主メモリ量および通信メモリ量を大幅に削減するための改良を行い,504原子からなるガラスモデル計算が可能となった.現時点では少し計算時間がかかるものの,全原子スペクトル計算等の系統的な計算が十分に可能であることを確認した.当初計画における平成26年度の目的は1)最適ELNES/XANES計算法探索,2)第一原理MCD計算法の確立,3)500原子モデルの大規模ELNES/XANES計算法の確立.である.実際に1)については,特に二粒子効果について,電子構造と二粒子効果との相関性を明らかにすることに成功し,最適計算法探索に関する重要な知見を得た.2)については,定量性に問題があるものの,大規模MCD計算法の開発に成功した.3)については,ライブラリの最適化などを行い,目標であった500原子を超えるモデルの計算に成功した.以上のように当初の目的である上記の1),2),3)がほぼ達成されていることから「おおむね順調に進展している」といえることができる.本申請研究は3つのサブテーマについて同時進行で研究を行う.それぞれの項目についての平成27年度の研究成果は以下のようになっている.1)最適スペクトル計算法探索のための系統的1粒子・2粒子・多粒子計算:ELNES/XANES理論計算を実用材料に適用する際には,格子の乱れの影響を加味する必要がある.一方で,格子歪がスペクトル計算に与える影響は分かってない.そこで平成27年度においては1粒子・多粒子計算における格子歪の効果を調べた.その結果,乱れた構造における最適スペクトル計算法に関する知見を得るとともに,生体材料や電子材料における重要な知見を得ることに成功した.2)複雑原子配列および磁気円二色性(MCD)における多粒子計算法の開発:二電子積分は6次元空間積分となり,また被積分関数が原点付近で発散することから数値積分が困難であった.そこで,平成27年度において相対論的原子軌道間の積を多重極展開を用いて近似し,フーリエ空間で積分を実行した.この開発により角度成分を解析的に積分し,動径方向成分を一次元の数値積分として計算することが可能となった.本手法により大幅な高速化と高精度化が同時に達成された.3)1,000原子モデルのELNES/XANES理論計算法の確立:平成27年度においては電気四重極遷移も含んだ計算コードを開発し,使用メモリ量および通信メモリを最小限に抑えるチューニングを行った.同手法を用いて500原子で構成されたガラスモデル中における,遷移金属のK端の計算を行い,プレエッジ強度を定量的に計算することに成功した.同手法の開発により,ガラスや不規則固溶体のような複雑系における局所環境解析の精度が格段に向上されることが期待される.当初計画における平成27年度の目的は1)最適ELNES/XANES計算法探索,2)第一原理MCD計算法の確立,3)大規模モデルにおける四重極子遷移ELNES/XANES計算法の確立.であった.

実際に1)については,実用材料の適用を踏まえて,格子歪を含んだ構造における最適スペクトル計算法の知見を得ることが出来た.2)については,6次元空間積分を数値積分と1次元積分に変換することに成功し,大幅なスピードと定量性の向上を達成した.3)については,計算コストのかかる電気四重極子遷移を,メモリ最適化を行うことにより高精度かつ高速に行うことを実現し,ガラスモデルにおける四重極子遷移の計算に初めて成功した.以上のように当初の目的である上記の1),2),3)がほぼ達成されていることから「おおむね順調に進展している」といえることができる.本申請研究は3つのサブテーマについて同時進行で研究を行う.それぞれの項目についての平成28年度の研究成果は以下のようになっている.1)最適スペクトル計算法探索のための系統的1粒子・2粒子・多粒子計算:平成28年度においては現れる2粒子効果を定量的に調べた.その結果,同じ吸収端でも2粒子効果が大きく変化し,さらにその指標となる電子構造を突き止めた.同知見は最適な計算法を探索する上で非常である.さらに,これまで2粒子効果が不要と考えられてきた高エネルギー吸収端においても,一部の化合物でその効果が顕著になること,さらにその原因を究明した.これはこれまでの常識を覆す結果であり,ELNES/XANESを活用する上で重要な知見を得ることができた.2)複雑原子配列および磁気円二色性(MCD)における多粒子計算法の開発:これまでに,始状態のみからスペクトルの計算を行うグリーン関数法への拡張,さらに多電子系ハミルトニアンにZeemanエネルギー項を含む配置換相互作用計算法を開発してきた.平成28年度においてはこれまでに開発した計算手法を,遷移金属複合酸化物におけるXMCDの理論解析へと適用した.本研究で開発した配置間相互作用計算により実験的に観測されるXMCDスペクトルを定量的に再現することができた.3)1,000原子モデルのELNES/XANES理論計算法の確立:電気四重極遷移も含んだ計算コードを利用し,内殻正孔と伝導帯との相互作用という観点から各ピークの起源を解釈することを試みた.その結果プレエッジ領域を統一的に理解する手法を確立した.また,使用メモリ量および通信メモリ量の最適化を行い,28年度においては1,024原子のELNES/XANES計算をすることに成功した.同手法を用いることで格子欠陥やアモルファスから取得されるスペクトルの精確な計算が可能になると期待できる.「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった.特に,電池や磁性体,ガラスといった先進材料への適用は困難であった.本研究課題は3つの目標,つまり,1)粒子間相互作用の定量的理解,2)XMCD/EMCD計算法の確立,3)1,000原子ELNES/XANES計算の達成,を目指して行われてきた.3年間の研究において,1)3)の研究目標を十分に達成することが出来,「全構造・全元素・全吸収端のELNES/XANES理論計算」を確立することが出来たといえる.本申請研究で達成した成果により,今後先進材料の構造解析が革新的に高精度化されることが期待される.1)最適スペクトル計算法探索のための系統的1粒子・2粒子・多粒子計算:これまでに,特に低エネルギーの吸収端について,様々な計算方法を適用してその再現性を調べてきた.一方で,まだ明らかになっていないこととして,高エネルギー領域の吸収端における二粒子効果があげられる.
動物による精子散布と針葉樹人工林への広葉樹の侵入

果実食性鳥類による被食散布型種子のスギ人工林への散布広葉樹の被食散布型種子は、自然落下だけでは広葉樹林内の結実木の樹冠下とその周辺にしか分散できなかった。しかし、果実食性鳥類の採食活動に伴い、広葉樹林内のみならずその付近で結実した被食散布型の種子が、スギ人工林の内部にまで広く散布された。鳥類のセンサスと捕獲個体の糞内容物調査を通して、ヒヨドリが有力な散布者であると考えられた。広葉樹林内の結実木へ誘引された果実食性鳥類の飛翔経路が、スギ人工林内に散布された被食散布型種子分布に影響を与えていると考えられた。種子食性のネズミによる重力散布型種子のスギ人工林への分散調査地内には、定住していると考えられるアカネズミとヒメネズミが生息し、一部の個体の行動圏は、広葉樹林とスギ人工林にまたがっていた。広葉樹林内に設置したマテバシイのドングリの1/4から1/2が、スギ人工林内へ運搬され、貯食されていた。貯食場所の分布は、設置場所周辺に生息している定住個体の行動圏の広がりと良く一致した。ドングリは、広葉樹林との境界からスギ人工林内へ最大で30mほどは行った場所にまで運ばれていた。また、これらのドングリの一部は、野ネズミによる捕食を免れていた。種子捕食者である野ネズミは、貯食活動を通して、重力散布型種子を生産する広葉樹のスギ人工林内への侵入に対し、重要な役割を果たしうることが明らかになった。スギ人工林内への稚樹の侵入・定着スギ人工林内では、86種約17000本の広葉樹の稚樹・幼樹が生育していた。稚樹と幼樹は、広葉樹林との境界部に多く、広葉樹林内での種子生産や野ネズミによる地上に落下した種子の運搬、さらに果実食性鳥類による林外からの種子の持ち込みが、スギ人工林への広葉樹の侵入・定着とそれらの分布に影響を与えていると推察された。1.広葉樹林と広葉樹林とそれに隣接するスギ人工林内での種子落下状況両林分あわせて、鳥散布型の36種、重力散布型の5種、風散布型の7種の計48種類の木本種子が回収された。鳥散布型の種子では、自然落下種子の分布は広葉樹林内に限られていたのに対し、鳥散布種子は広葉樹林内に広く落下するものもあり、針葉樹人工林への種子散布の実態が明らかになった。重力散布型の種子の落下は、広葉樹林内とその周辺に限られていた。2.烏類および種子食性ほ乳類相調査地内では、春季に13種、秋季に14種の果実食性鳥類が確認された。そのうちヒヨドリと山雀の出現頻度が高く、種子散布に重要であると考えられた。また、調査地内ではアカネズミとヒメネズミが捕獲された。アカネズミの捕獲頻度はヒメネズミに比べ著しく高く、針葉樹と広葉樹にまたがる行動圏を持つ個体もあった。3.広葉樹の稚樹のスギ人工林内での生育状況スギ人工林内には52種3641本の稚樹が出現し、広葉樹林の林冠を形成しているシロダモ、マテバシイ、タブノキ、ヤブニッケイなどの個体数が多かった。

シロダモとマテバシイはスギ林内の至るところで見られたが、ヤブニッケイの分布は広葉樹林との境界に限られていた。前者の樹高分布は緩やかなL字型であったが、後者は極端なL字型を示した。4.針葉樹人工林への広葉樹の侵入に果たす動物による種子散布の役割種子食性鳥類は鳥散布型種子をスギ人工林内へ多数運び込んでおり、これらの広葉樹の針葉樹人工林への侵入に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、重力落下型の種子を生産する樹種にとっては、種子食性ほ乳類による種子落下後の二次分散が重要であることが明らかになった。1.広葉樹林とそれに接するスギ人工林内での種子落下状況秋に3度台風が襲来したために、秋の結実は非常に悪かった。種子の分散特性は、昨年度と同様、自然落下した鳥散布型種子と重力落下種子は広葉樹林内とその周辺に限られていたのに対し、鳥散布された種子では広葉樹林内に落下しているものもみられた。2.鳥類および種子食性哺乳類相とスギ人工林内への種子の持ち込みプロットセンサス法により、2004年4月から12月までに、36種類の鳥類を記録した。そのうち、スギ人工林内では17種類確認し、果実食性鳥類は10種類を占めていた。人工林で多くの個体が観察されたヒヨドリと広葉樹林内で個体数が多かったヒヨドリとメジロが、それぞれの林分内への種子散布に重要な役割を果たしていると考えられた。調査地内にかすみ網を設置したところ、ルリビタキ、シロハラ、エナガ、ウグイス、コゲラ、シジュウカラ、ソウシチョウ、マミチャジナイ、ヤマガラが捕獲され、シロハラの糞からヒサカキ、ウグイスの糞からフユイチゴの種子が回収できた。調査地内にかごわなを設置したところ、アカネズミとヒメネズミが調査期間を通して捕獲された。アカネズミとヒメネズミの何個体かは、恒常的にスギ人工林と広葉樹林のいずれでも捕獲され、スギ人工林と広葉樹林にまたがる行動権を持っていると考えられた。それ以外に、ヒミズが数個体捕獲された。小型の磁石を装着したマテバシイのドングリを広葉樹林内の林床に設置し、野ネズミに運搬させたところ、最大40m以上ドングリを運搬し、地中に貯食した。また、設置したドングリの半数近くは針葉樹林内に運搬された。3.スギ人工林内での広葉樹の稚樹の発生状況2003年度に引き続き、調査地内の植生調査を継続して実施した。スギ人工林内の稚樹は62種6050個体で、シロダモ、マテバシイ、ヤマグワ、タブノキが多かった。そのう,ち、シロダモ、マテバシイ、ヤマグワの稚樹は、比較的人工林内にまんべんなく発生していたが、タブノキは母樹近く多く発生し、発生数の場所間でのばらつきが大きかった。また、林内の照度を測定したところ、広葉樹林よりスギ人工林内での照度が高く、稚樹の生育のための光条件はよいことが明らかになった。1.広葉樹林とそれに隣接するスギ人工林内での種子落下状況これまでの結果と同様、種子落下は秋冬季の方が春夏季より多かった。しかしながら、昨年度の台風の影響が残っているのか、落下数は少なかった。鳥散布種子の内自然落下したものと重力落下種子の落下は広葉樹林内とその周辺に限られていたが、鳥により散布された種子は、スギ人工林内でも回収された。2.鳥類および種子食性ほ乳類相とそららによる人工林内への種子の持ち込み2005年4月から2006年2月まで1-3回/月、6定点で実施したプロットセンサスにより、26種の鳥類が観察され、果実食性鳥類は12種と占めた。1時間あたりの観察頻度は、スギ人工林と広葉樹林のいずれもヤマガラが最も高く、次いでヒヨドリ、コゲラが高かった。観察頻度が高く、個体のサイズが大きいヒヨドリの鳥散布者としての重要性が示唆された。2005年4月16日から2006年2月24日まで10回にわたり調査地とその周辺に設置したかすみ網に、全部で12種37個体、果実食性鳥類は8種16個体が捕獲された。捕獲されたカケスの糞からは、ナガバノモミジイチゴ、メジロの糞からはツルウメモドキの種子が回収できた。
電場誘起電子状態スイッチングを示す異種金属配位高分子

多重応答性相転移を示す化合物の物性研究として、これまでにシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co錯体における電子移動に伴うスピン転移(Electron-Transfer-Induced Spin Transition = ETCST)が見出され、光誘起単分子磁石や光・熱による磁性・電気伝導性変換を示す物質が開発されてきた。本研究では、分子のキラリティーに着目した分子設計によって、様々な外場に応答しうる多重機能性分子性化合物の創製を目指して研究を行った。キラル構造をもつ2次元および3次元混合原子価金属錯体では、結晶の電気双極子により強誘電体となる可能性があり、電場誘起相転移を示す化合物が開発できると考えられる。これまで電場誘起相転移をしめす分子システムの研究例は皆無と言ってよく、これが実現すれば従来まで光と温度に頼っていた状態変換を電場により高効率・高速で状態変換できる全く新しい物質系を実現できる。本研究において、新規キラル4座配位子を設計・合成し、高次構造を持つシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co集積型錯体の構築を行ったところ、キラルな鉄-コバルト9核かご状錯体の新規合成に成功した。この化合物の物性測定および外場に対する多重応答性について調べたところ、特異な誘電応答と電子移動共役スピン転移が観測された。この研究で得られた知見をもとに、かご空間を持つ電子移動系多核錯体においてより精密な分子修飾を行うことで、磁気・光・誘電が絡む多重応答性化合物の開発が期待できる。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、分子のキラリティーに着目した分子設計によって、様々な外場に応答しうる多重機能性分子性化合物の創製を目的として研究を行った。キラル構造をもつ2次元および3次元混合原子価金属錯体では、結晶の電気双極子の配列に依存して、強誘電体となる可能性があり、電子移動共役スピン転移と連動することで、電場誘起相転移を示す化合物が開発できると考えられる。平成26年度の研究において、新規キラル4座配位子を設計・合成し、高次構造を持つシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co集積型錯体を構築し、外場に対する多重応答性について調べることを計画した。水素結合可能な置換基を有する各種アルデヒドを原料とし2,2'-Diamino-1,1-binaphthylと反応させることで新規キラル4座配位子を合成した。さらにコバルトイオンと反応させることでキラルな新規コバルト単核錯体を構築素子としたシアン化物イオン架橋Fe-Co集積型錯体の合成を試みた。これらの合成過程の中で、かご状骨格を持つFe4Co5錯体が得られた。このかご状錯体は水分子を内包しており、水素結合によって2種類の安定位置に存在していることが分かった。誘電測定の結果、水分子の運動に起因する誘電緩和現象が観測された。また、磁化率測定の結果、330K以上の温度領域で鉄-コバルトイオン間の電子移動に伴うスピン転移現象が観測された。本研究では、分子のキラリティーに着目した分子設計によって、様々な外場に応答しうる多重機能性分子性化合物の創製を目指す。具体的には新規キラル4座配位子を設計・合成し、高次構造を持つシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co集積型錯体を構築し、外場に対する多重応答性について調べる。水素結合によって高次構造を形成することが可能な置換基を新規キラル配位子に導入しておくことで、隣接するシアン化物イオン架橋ネットワーク間の協同効果の増大を狙う。水素結合部位として、イミダゾールやピラゾールを導入し、pKaの近いプロトンドナー/アクセプターを共存させることで、水素結合ネットワークを構築する。これまでにキラルな配位子をもちいた鉄-コバルト9核かご状錯体の合成に成功しており、特異な誘電応答と電子移動共役スピン転移について研究を進めている。新しくキラルな配位子をもちいた鉄-コバルト9核かご状錯体の合成に成功しており、特異な誘電応答と電子移動共役スピン転移について研究を進めており、外場応答性可能な分子の精密設計を推進している。

多重応答性相転移を示す化合物の物性研究として、これまでにシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co錯体における電子移動に伴うスピン転移(Electron-Transfer-Induced Spin Transition = ETCST)が見出され、光誘起単分子磁石や光・熱による磁性・電気伝導性変換を示す物質が開発されてきた。本研究では、分子のキラリティーに着目した分子設計によって、様々な外場に応答しうる多重機能性分子性化合物の創製を目指して研究を行った。キラル構造をもつ2次元および3次元混合原子価金属錯体では、結晶の電気双極子により強誘電体となる可能性があり、電場誘起相転移を示す化合物が開発できると考えられる。これまで電場誘起相転移をしめす分子システムの研究例は皆無と言ってよく、これが実現すれば従来まで光と温度に頼っていた状態変換を電場により高効率・高速で状態変換できる全く新しい物質系を実現できる。本研究において、新規キラル4座配位子を設計・合成し、高次構造を持つシアン化物イオン架橋混合原子価Fe-Co集積型錯体の構築を行ったところ、キラルな鉄-コバルト9核かご状錯体の新規合成に成功した。この化合物の物性測定および外場に対する多重応答性について調べたところ、特異な誘電応答と電子移動共役スピン転移が観測された。この研究で得られた知見をもとに、かご空間を持つ電子移動系多核錯体においてより精密な分子修飾を行うことで、磁気・光・誘電が絡む多重応答性化合物の開発が期待できる。これまでの研究をもとに水素結合部位を導入した新規4座配位子の合成に成功しており、当初予定していた計画通り研究を進めることができたため、おおむね順調に進展していると評価した。また、錯体合成の条件検討の過程の中で、電子移動を伴うスピン転移と特異な誘電緩和を示す新しいかご状多核錯体の合成に成功しており、電場応答可能な物質系の開発に有用な知見を得ている。これまでに得られている電子移動共役スピン転移を示すシアン化物イオン架橋鉄-コバルト多核錯体の構造および磁性を踏まえて、今後は補助配位子の最適化および構築素子の最適化を行うことで、より物性制御された分子素子の開発を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度に合成した新規キラル4座配位子をもちいて錯形成反応を検討し、電場誘起相転移をしめすシアン化物イオン架橋鉄-コバルト集積型錯体の構築を試みる。X線構造解析・磁化率測定・誘電率測定を行い、双安定性についての知見を得、分子設計の最適化を行う。また、水分子を内包したかご状錯体に関しても、電場印加状態での磁化率測定等を行い、電場と磁性が相関した双安定性が発現するかどうか調べる。
虚血性脳血管障害におけるアストロサイトエネルギー代謝の評価

昨年度に引き続き今年度も、アストロサイトのエネルギー代謝動態を、^<14>C-酢酸、^<11>C-酢酸を用いて、invitro、invivo、そしてヒトへの応用を一貫してより直接的に明らかとすることを目的とし、本研究を継続した。虚血性脳血管障害におけるアストロサイトのエネルギー代謝動態の評価のために、基礎的な検討として、ヒトアストログリア細胞株に対してoxygenglucosedeprivation(OGD)を施行した。OGD6時間後の^<14>C-酢酸の取り込みは対照群に比較して約40%低下したが、再酸素化によりその取り込みは逆に増加が認められた。また、OGD後再酸素化による^<14>C-酢酸の取り込みの増加は、アストロサイトのTCA回路の選択的阻害剤であるfluorocitrateの投与により、その濃度依存性に^<14>C-酢酸の取り込みの抑制が見られた。これらの結果は、虚血再潅流モデルにおける^<14>C-酢酸の取り込みとアストロサイトのエネルギー代謝活性化の関連を示唆したものと考えられた。ヒトでの検討においては、昨年度は健常人において^<11>C-酢酸を用いたPETの撮像を行い、神経細胞の電気的活動性を反映する脳血流量、エネルギー代謝画像と比較して、^<11>C-酢酸の脳内分布はかなり異なることが分かった。今年度は倫理委員会での承認が得られ、昨年度に引き続き脳梗塞患者において、^<11>C-酢酸を用いたPETを施行し、脳梗塞患者でのアストロサイトエネルギー代謝の評価を行う予定であっが、施設のPET装置が長期間使用停止となったため症例の蓄積が出来なかった。今年度で研究期間は終了するが、引き続き症例を蓄積して^<11>C-酢酸を用いたPETにより虚血性脳血管障害におけるアストロサイトのエネルギー代謝動態の評価を行うつもりである。最近の研究では、^<14>C-酢酸によりアストロサイトのエネルギー代謝が評価可能であることが、動物実験で示されており、^<11>C-酢酸を用いたpositronemission tomography(PET)により非侵襲的に生体内のアストロサイトエネルギー代謝状態をイメージングできる可能性が示唆されている。本研究においては、虚血性脳血管障害におけるアストロサイトの動態を、^<14>C-酢酸、^<11>C-酢酸を用いて、in vitro、in vivo、そしてヒトへの応用を一貫してより直接的に明らかとすることを目的とした。これまでの報告では各種選択的細胞培養系における酢酸の取り込みを詳細に検討したものはなく、本年度はまず基礎的な検討として、酢酸がどのような細胞種に取り込まれるかを検討した。ヒトでの^<11>C-酢酸を用いたPETによるアストロサイトエネルギー代謝の画像化を踏まえて、ヒト各種細胞株(ヒト神経系細胞株、ヒトアストログリア細胞株、ヒトオリゴデンドロサイト細胞株)にて、^<14>C-酢酸の取り込みを調べた。^<14>C-酢酸の取り込みの経時変化を測定し、^<14>C-酢酸がヒトアストログリア細胞株に選択的に取り込まれ、代謝基質となることが確認された。ヒトでの検討においては、倫理委員会での承認が得られ、現在健常人において^<11>C-酢酸を用いたPETの撮像を開始し、脳アストロサイトエネルギー代謝測定法の確立を目指している。これまでの検討では、神経細胞の電気的活動性を反映する脳血流量、エネルギー代謝画像と比較して、^<11>C-酢酸の脳内への取り込みは大脳灰白質、基底核で低く、大脳白質で高いという結果であった。今後、脳梗塞患者において、^<11>C-酢酸を用いたPETを施行し、脳梗塞患者でのアストロサイトエネルギー代謝の評価を行う予定である。
特異点と導来圏

群作用付きダイマー模型について研究した.ダイマー模型とは,2次元トーラス上の2色グラフである.ダイマー模型に対して,格子多角形と関係式付き箙をそれぞれ定めることができる.そして,格子多角形は,3次元アフィントーリック多様体を定める.ダイマー模型が両立的と呼ばれる条件を満たすとき,関係式付き箙は対応するアフィントーリック多様体の非可換クレパント解消を与える.ダイマー模型に有限群Gが作用しているとき,Gは対応する格子多角形およびアフィントーリック多様体に自然に作用するが,必ずしも多様体の標準束を保たない.そこで,この作用がダイマー模型の一つの面を固定し,さらに付随する格子多角形への作用が格子店を固定すると仮定する.この仮定のもと,Gのアフィントーリック多様体および非可換クレパント解消への作用を修正してそれぞれその標準束を保つようにすることができた.これらの修正された作用に関して,関係式つき箙の道代数とGの接合積を取ったものが,アフィントーリック多様体のGによる商多様体の非可換クレパント解消であることを示した.これによって,トーリックとも商特異点とも限らない特異点の非可換クレパント解消の例が得られることになる.そこで,与えられた群作用付き格子多角形に対し,対応する群作用付きダイマー模型(で条件を満たすもの)を構成するということが問題になる.これまでは,場合分けに応じて異なる方法を用いて構成することを試みていたが,完成していなかった.今年度は,より簡明な方法を試みたところ,統一的に構成できることがわかった.以上の内容をNolla氏,植田氏との共著論文としてまとめ,プレプリントとして公開した.2次元商特異点に関する,Special McKay対応の大域化について,中村郁氏と共同で研究した.2次元商特異点に対して,群の既約表現の中にspecialと呼ばれるものがあり,それらのうち非自明なものは最小特異点解消の既約例外曲線と対応していることが知られている.G-軌道のヒルベルトスキームを商特異点の特異点解消とみたとき,例外集合の各点に対応するG-軌道のイデアルの中に現れる既約表現の族を,例外集合上の層として記述することができた.これはspecial McKay対応をよく記述する.さらに,G-軌道の構造層のsocleを見ると,これはspecialとは限らない表現であるが,specialな表現だけに注目してsocleの類似を定義すると,これもまたspecial McKay対応を記述することがわかった.そして,最小特異点解消の導来圏を記述する,reconstruction algebraと呼ばれる非可換代数に対応するquiverがWemyssによって導入されているが,このquiverが上記socleの類似の記述に密接に関わっており,G-Hilbの中にこのquiverの情報が隠れていることを発見した.その他,Gorensteinトーリックアフィン四様体のクレパント小特異点解消上の導来圏,およびHirzebruch曲面上の例外対象などについて計算を行った.当初の計画とはやや違う方向ではあるが,Special McKay対応の大域化に関して,期待する成果が得られ,さらに予期していなかった発見もすることができた.また,同じく2次元商特異点の場合の,G-constellationのモジュライ空間についても考察した.研究代表者が以前に行った研究によって,G-clusterのモジュライ空間,すなわちG-Hilbが商特異点の最小特異点解消であることがわかっている.G-clusterというのは,特定の安定性パラメータに対して定まる安定性条件を満たすG-constellationである.そこで,安定性のパラメータを動かしたときにモジュライ空間がどう変化するかという問題(variation of GIT quotients)に取り組んだ.なお,SL(3)のアーベル部分群の場合には任意の(射影的)クレパント解消がモジュライ空間として記述できることを研究代表者はCraw氏と共同で示しているが,本研究では可換とは限らない群による2次元商特異点の考察を行った.2次元商特異点に対して「最大特異点解消」というものが定義されているが,任意の(genericな)安定性条件に対してモジュライ空間は最大と最小の特異点解消の間にあること,最大の特異点解消は実際に適当な安定性条件に対応するモジュライ空間に同型であることがわかった.群作用つきダイマー模型の研究についてもNolla氏と打ち合わせを行い,進展があった.2次元商特異点の場合の,G-constellationのモジュライ空間について,引き続き考察した.G-constellationというのは,有限群Gが線形に作用するアフィン空間上の有限な台を持つG-同変連接層であって,その大域切断がGの正則表現になっているものである.この研究で考えるのは,可換ともスモールとも限らない群による2次元商特異点の場合のG-constellationのモジュライ空間である.それらが特異点解消であること,G-Hilbという特別な場合には「最小特異点解消」であることが,以前の研究でわかっている.2次元商特異点に対して「最大特異点解消」というものが定義されているが,任意の(genericな)安定性条件に対してモジュライ空間は最大と最小の特異点解消の間にあること,可換又はスモールな場合には,最大と最小の間にある任意の特異点解消は,実際に適当な安定性条件に対応するモジュライ空間に同型であることが証明できた.