hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１０億並列・エクサスケールスーパーコンピュータの耐故障性基盤

エクサ(10の18乗)フロップス・10億並列のエクサスケール・スーパーコンピュータ実現には、規模の増大による故障率の増加に対応する必要がある。このための耐故障性基盤を確立することを目的として耐故障にかかわる複数の要素を対象とした複合的数理モデルの提案とそれを用いた軽量かつ高度な耐故障化手法を提案・評価した。また、開発したシステムの一部についてはオープンソースでの公開を行っている。スパコンに搭載される機器の増大・複雑化により、障害発生率が増加し、システムが実質的に動作しなくなると危惧されており、エクサスケールスパコンでは、既存の技術だけでは課題が残る。このため、初年度は、エクサスケール・アプリケーションに適した耐障害手法の億単位のスレッド時の定量的性質を明らかにすることを目的として研究に従事した。実際、我々は(1)細粒度超並列プロセッサへの適用:「リプレイ手法」により、世界初の複数GPUかつ複数ノードでの安定したチェックポイントに成功した。(2)SSDを用いた高速チェックポイント:またチェックポイントデータのリード・ソロモン符号化とTSUBAME2.0に搭載されたSSDを活用することにより、スケーラブルなチェックポイントと実現した。(3)高信頼ストレージへのチェックポイント:さらに、RDMAを利用し、より少ないオーバーヘッドでチェックポイントを最も信頼性の高い並列共有ファイルシステムへ書き込みを実現した。(4)高い可用性と生産性:このような、耐故障アルゴリズムの実装は、一般ユーザに対して困難であるが、アルゴリズム部をコンポーネント化しフレームワークとして提供することにより、高い生産性と信頼性を両立させた。特に、(2)では、採択率20%と大変選別の厳しい学会であるSC11において、ベストペーバー賞に相当するSpecial Recognition Award for Perfect Scoreおよび日本から発となるGeorge Michael博士フェローシップHonorable Mention(奨励賞)を受賞した。前者は4名の査読者全員が満点を与えたことに対して"特別に"設けられた賞である。このように、我々の効率的なチェックポイントの実現は、学術的インパクトも大きい。本年度は、耐障害システム全体のオーバーヘッドを削減するため、(1)チェックポイントデータの圧縮と(2)バースト・バッファーを用いたチェックポイント戦略(coordinated/ uncoordinated)についての研究を行った。具体的に、(1)チェックポイントデータの圧縮では、科学技術アプリケーションでよく見られるチェックポイントデータの特徴を活かして、JPEG-2000で使用されているウェーブレット変換の多重解像度解析・量子化・符号化を利用することで、データサイズをおよそ1/10まで削減することができた。また、(2)バースト・バッファーを用いたチェックポイント戦略については、米国ローレンス・リバモア国立研究所のBronis R de. Supinski氏と共同で、将来の高信頼スパコンの実現に向けて、バースト・バッファーを備えた、階層型ストレージの信頼性やCoordinated、Uncoordinatedチェックポイントなどの既存手法の適用性をTSUBAME及びLLNLの複数のスパコンを対象とした検証実験を行った。これは、前年度で提案した階層型チェックポイントの複合的数理モデルをベースとしており、これと制限付き自由文脈文法を用いたストレージ・モデルと組み合わせることで、より多くのアーキテクチャに対応可能なモデルへと拡張した。このモデルを用いた検証では、バースト・バッファーとUncoordinatedチェックポイントを併用することにより(Uncoordinated Burst Buffer)、従来型のストレージ・アーキテクチャ及びチェックポイント手法(Coordinated Flat Buffer)に比べ、数十倍の効率化が実現できることを定量的に立証した。"細粒度超並列・ヘテロジニアス計算環境に適した新しい耐故障手法とコストモデルの確立"を行った。特に信頼性と性能を両立するために、複合的数理モデルを用いてこれらの手法を定量化し、初年度に得られた耐故障のコストモデルと組み合わせることにより、最適なチェックポイント戦略を確立する。(1)細粒度超並列計算環境に適した階層型Group-orientedチェックポイント:障害復旧の高速化手法として知られているメッセージロギング技術と、昨年度の成果である冗長符号を用いたチェックポイント型耐故障性インターフェース(FTI)を複合的に活用し、また、メッセージロギング時のグループとチェックポイントの冗長符号化時のグループを、ネットワークのトポロジーを考慮して階層的にグルーピングすることにより、従来に比べ、細粒度超並列計算を要する津波シミューレーションコードにおいて、より効率的なチェックポイントを実現した。(2)階層型チェックポイントの複合的数理コストモデル:一般に並列ファイルシステムは、チェックポイント先として最も信頼性が高い場所であるが、一方で並列ファイルシステムを用いた階層型チェックポイントでは、数百GPU実行において性能向上が飽和してしまい、エクサフロップに向けてのスケーリングは困難であったが、計算とは非同期的に並列ファイルシステムへチェックポイント書き出し、また複合的数理・確率モデルに基づき、必要で十分な頻度でチェックポイントを行うことにより、津波のシミュレーションなど多くの流体計算でみられる等方メッシュの差分法による直接解法を行うHimenoベンチマークにおいて、従来型の階層型チェックポイントに比べ最大で1.1から1.8倍以上の効率化を実現した。本年度は、これまで開発してきた(1)障害復旧アルゴリズム・システムの改良、(2)スケーラビリティの確認とともに、障害復旧の起点となる(3)障害検知技術を検討した。また、これらのシステムの(4)統合に向けたアルゴリズムの開発も行った。具体的に、(1)について、更なるチェックポイント圧縮の必要性から、昨年度開発したチェックポイントデータ圧縮技術に対し、非可逆圧縮などに用いられている量子化技術を応用した。

これは、量子化の区間を、チェックポイントデータに値に応じて、最適なサイズに動的分割することによる精度向上手法で、実際の気象アプリケーションのチェックポイントを、非可逆圧縮による誤差を数%におさえつつ、圧縮サイズを一般のgzipに対し90%削減した。(2)において、近年注目されているバーストバッファ技術を適用し、この階層型ストレージをモデル化した。シミュレーションによる評価において、バーストバッファを用いることで、障害発生時でもスケーラブルな実行環境を実現できることを示した。また、(3)については、巨大なWebサービスの故障検知機構を応用・改良することで、大規模計算に対応する学習型故障予測モデルを提案した。さらに、(4)では、耐故障技術をMPIに類似したインターフェースに統合したFMI (Fault tolerant Messaging Interface)を構築した。その他、これらの基盤となるハードウェアについて、運用中のネットワークに故障が発生した場合に、適切なルーティングを行い、故障による性能低下を軽減するアルゴリズムを提案した。特に、(2)での貢献は、将来のスーパーコンピューターに設計に大いに役に立つと期待され、国際会議IEEE/ACM CCGrid 2014において、ベストペーパー賞を受賞し、我々のプロジェクトは国際的に高く評価されている。本年度は、1)これまで開発してきた手法の統合に向けた技術開発、2)更なる障害復旧アルゴリズム・システムの改良を行った。1)システム統合の一環として、これまでに提案してきた統合環境FMIを含むチェックポイント手法、耐故障に関する数理モデリングの検証を可能とする、故障発生器の構築を行った。この故障発生器は、仮想化技術を用いており、従来のアプリケーションプロセスを対象としたものに加え、ハードウェアやOSに対して故障を挿入することが可能となり、計算環境全体を対象とした統合的なモデル検証を実現する。現時点では、主な故障種としてメモリ故障を対象とした実装を行っており、これまで対象としていたfail-stopな故障モデルに加え、メモリデータ化けによる誤った計算結果の出力(SDC: Silent Data Corruption)の再現も可能となっている。また、2)耐故障機能の改良については、非可逆圧縮によるチェックポイント手法について、科学技術計算に特化した、ウェーブレット変換を用いた非可逆圧縮手法を提案した。これは、可逆圧縮の効率が落ちる浮動小数に対応する為の手法であり、チェックポイントに誤差を含んでしまう一方、高圧縮を実現できる。
組合わせ最適化問題に対する数え上げ手法を用いた効率的な解法の開発と実現

現在までの組合わせ最適化問題の解法に関する研究においては、その速やかさが最も重要視されてきた。しかし、研究の充実と近年の計算機環境の進展に伴い、巨大な問題を扱うための記憶容量の問題がクローズアップされつつある。数え上げ手法を用いる際には特に、この記憶容量が問題となるという点で、現在までの研究では十分明らかにされていない点が数多く存在している。そのため、理論的、実験的な研究が必要とされる問題が多く残されている。本研究において、Chinese Postman Problemに対するK-bestアプローチを用いた解法を開発した。また可能解の列挙解法においては、二部グラフ上のマッチングの高速列挙解法の構築に成功した。この解法の特徴は、記憶容量をほとんど必要としない点である。今後この解法を用いた、グラフ辺彩色問題の列挙解法の開発を予定している。
食生活要因からアプローチするプリオン関連遺伝子産物の機能解析と疾患予防

狂牛病の発症機構や診断法の開発に貢献するため、原因に関与するプリオン遺伝子とドッペル遺伝子に着目してその正常機能を追究した。特に、ドッペル遺伝子の機能解析はプリオンの機能解析よりも格段に遅れているがドッペルの解析によってこれらファミリー遺伝子の正常機能が正確に推測されると考え注力した。まずドッペルの遺伝子をヒトリンパ球ライブラリーより単離して、その一部を利用してGST融合蛋白質を精製し、ウサギポリクローナル抗体を作製した。また各種欠失型ドッペル遺伝子発現プラスミッドを構築して、遺伝子発現細胞をクローン化した。これらのシグナル伝達系に関わる分子として以前Tobを発見していたが、その機能解析をRNA結合蛋白質との機能的結合性から追究し論文にした。ドッペルの機能解析過程では、アポトーシス関連のp38やTobとの相互作用の検討は不可欠であると考えている。さて、RNAiや新生ペプチドによる高効率シグナル制御システムを用いれば、細胞外から細胞内シグナル伝達系を制御し得ることから、プリオンやドッペルの遺伝子に対するsiRNA生成システムを構築した。作製したsiRNAが実際に培養細胞系で機能することも確認した。一方、ドッペルやプリオンはカヴェオリンとの関連が強いことの傍証を得たため、現在コレステロール代謝系におけるプリオンとドッペルの機能を、作製したツールを用いて解析している。食生活要因についての検討として、どのような食習慣の改善が望ましいのかについても科学的な研究を行いつつ考察した。その一部を中高生の啓蒙を図るために食育の一環として出版した。
ｍｉＲＮＡを標的とした歯周炎症誘導性インスリン抵抗性の制御を目指す基礎研究

脂肪細胞とマクロファージを共培養を行った。数時間ごとのタイムコースを設定し、共培養したLPS刺激有無の脂肪細胞のmiRNAを回収し、マイクロアレイ法を用いてmiRNA発現を解析した。先行研究で明らかにした実験系から得られたDNAマイクロアレイデータ(Yamashita A.et al., Int J Obese.,2008)と今回の結果を照らし合わせ、産生性に著明な変化があったmiRNAの中から血管病変やインスリン抵抗性に関連するmiRNAを抽出した。LPS刺激下のマクロファージと共培養した脂肪細胞では,主に炎症,代謝,そして血管病変に関与するmiRNA群の増減があった。日本糖尿病学会年次学術集会、日本歯周病学会に参加し、メタボリックシンドローム関連遺伝子、アディポサイトカインとその治療薬および歯周病に関する最新の情報の収集を行った。1.細胞培養:脂肪細胞(3T3-L1)とマクロファージ(RAW264.7)を共培養した。共培養には申請者がすでに確立した手法である細胞非接触型のトランスウェルシステムを用いた。3.先行研究で明らかにした同様の実験系から得られたDNAマイクロアレイデータ(Yamashita A.et al., Int J Obese.,2008 )と今回得られたmiRNAマイクロアレイデータの結果を照らし合わせ、産生性に著明な変化があったmiRNAの中から血管病変やインスリン抵抗性に関連するmiRNAを抽出した。LPS刺激下のマクロファージと共培養した脂肪細胞では,主に炎症,代謝,そして血管病変に関与するmiRNA群の増減を確認した。特に,LPS刺激開始後8時間では,CXCL10やCCL7といったケモカインなどに関与すると報告されるmiRNAの発現変動が著明であった。日本糖尿病学会年次学術集会,日本歯周病学会,日本歯科保存学会に参加し,メタボリックシンドローム関連遺伝子,アディポサイトカインとその治療薬および歯周病に関する最新の情報を収集を行った。1.脂肪細胞(3T3-L1)とマクロファージ(RAW264.7)を共培養する。2.細菌LPS刺激ありとなしのmiRNAマイクロアレイ解析:数時間ごとのタイムコースを設定し,共培養した脂肪細胞のmiRNAを回収し,マイクロアレイ法を用いてmiRNA発現を解析した。計画に基づき順調に研究を進め、ほぼ予定どおりにmiRNAの抽出を進めている。miRNA細胞導入等によってmiRNAの働きを阻止または助長し,その結果遺伝子発現にどのような影響を及ぼすのかリアルタイムPCR等を用いて解析を行う。遺伝子発現量の変化が著明に確認できたものに関して,細胞上清中の産生性をタンパクレベルで定量的な濃度測定を行う。この濃度測定には市販のELISA測定キットを用いる。抽出したmiRNAが脂肪細胞-マイクロファージ相互作用に与える影響を統計学的手法を用いてその差異を検討し,その影響を網羅的に解析する。細胞管理、RNA解析のための試薬や消耗品の購入を計画している。
近世イタリア絵画における傷病者・看護者像の社会史的表象研究：女戦士像を中心に

トルクァート・タッソの『解放されたエルサレム』(1575/81)が絵画化された近世イタリアにおける死傷者と看護者の視覚表象を考察した。同作の絵画化は戦闘場面ではなく主要登場人物の恋愛場面に特化したと論じられてきたが、本研究ではグェルチーノの油彩画《タンクレディとエルミニア》(1618-19年頃)を中心に考察し、負傷した男性騎士と武装解除した看護女性というジェンダー関係を指摘した。さらに三十年戦争を背景に、軍事的英雄の賞賛から現実的な軍事衝突への戦争画の新展開を踏まえ、近世の戦争画における死傷兵/看護者の表現は、戦場の現実を反映した匿名的で残酷な類型的表象だったことを明らかにした。初年度の平成25年度は、本研究の目的である近世イタリア絵画における傷病者と看護者の表象を社会史的視点を含めて複眼的に解読するために、計画に沿ってトルクアート・タッソ作の叙事詩『解放されたエルサレム』(1575/81)の絵画化について調査・考察を行った。年度初めに研究代表者の妊娠が判明したため、母胎保護の観点から、夏期に計画していた海外現地調査を出産後の年度末に変更し、調査期間を当初予定の半分以下に短縮せざるを得なかった。このような軌道修正があったものの、計画通りのエフォートを本研究に割くことができた。まず平成25年度前期は、『解放されたエルサレム』の近世における受容に関して基本文献を入手し調査した。計画段階から入手していたカレーリの学術書(G.Careri, La fabbrica degli affetti)と合わせて、近世イタリア文化における叙事詩受容を巡る国際シンポジウム報告書(L'arme e gli amori)等を入手し、『解放されたエルサレム』のうち頻繁に絵画化された主要5場面とその代表的な作例を整理した。後期は9ー10月を産休として研究を中断した。復帰後は、初年度ということもあり育休をとらずにローマ(イタリア)にて海外現地調査を遂行し、前期の調査結果に沿って文献および図像データの収集を行った。その結果を加えて初年度の研究成果を論考にまとめ、所属先の千葉大学大学院人文社会科学研究科研究プロジェクト報告書に寄稿・公表することができた。論考では、前期に整理した叙事詩絵画化の5パターンを代表作例とともに示した。その上で、疾病者と看護者が登場する2場面に焦点を当てて考察し、女戦士像が看護者として描かれる際は武装解除した姿に変わるメカニズムを指摘できた。なお、現地調査時期の変更により、初年度に計画していた欧文献の収集・分析作業の一部を次年度以降に繰り越すこととした。平成26年度は前期に画像処理ソフトウェアAdobe Master Collection C6 6.0を購入し、初年度の現地調査にて撮影した画像データの処理と図像資料の整理を行った。作業に際してWindowsソフトウェアのライセンス中止に伴い急きょパソコンを新規購入し作業に当たった。これにより、取扱いやすいJpegファイルとして撮影画像を図像分析作業に利用できるようになった。次年度以降も引き続き同ソフトウェアを研究に役立てる。また美術史研究の基本資料となる16世紀のジョルジョ・ヴァザーリ著『芸術家列伝』および17世紀のカレル・ファン・マンデル著『芸術家列伝』について、邦訳書が出版されたため入手した(前者は第1巻のみ)。研究目的に沿ってグェルチーノ作《タンクレディとエルミニア》を中心とする図像分析を行う前段階として、グェルチーノの伝記的事実および初期代表作となる《聖女ペトロニッラの埋葬》の図像解釈に着手した。ただし初年度末に懸念していたとおり、乳幼児を育児中のため海外現地調査を含む本研究のエフォート比率を確保できなかった。これにより研究計画を大幅に変更することとなったが、次年度以降に本来の研究目的を達成するための体制を準備した。年度末に、グェルチーノ研究から派生した聖女の死の表象というテーマを論考「聖女の死の表象/展示/記憶」にまとめ、特別研究員として参加している千葉大学大学院人文社会科学研究科研究プロジェクトの報告書『歴史=表象の現在II:記憶/集積/公開』(上村清雄監修、27年3月刊行)にて発表した。同報告書は電子公開が予定されている。本年度は育児に専念したため研究が遅れたものの、研究成果の一部を社会に還元することができた。平成27年度は、前年度の研究遅延を取り戻すべく、研究計画のうち年度末時期に設定していた現地調査を7月末に前倒しして実行した。7月末から8月頭にかけてローマに滞在し、ヘルツィアーナ美術史研究所図書館を中心に論文と図像資料を収集することができた。また、本年度のおもな分析対象としたグェルチーノ作≪エルミニアとタンクレディ≫を、所蔵先のドーリア=パンフィーリ美術館にて調査することができた。論文資料はすべてスキャニングできたため、複写代をかけずに効率よい文献調査ができた。ヘルツィアーナ図書館は入館審査係りが夏季休暇に入っていたため入館証の更新手続きができなかったが、利用には問題なかった。後期は入手した文献の精査と作品分析を順次進めた。考察の結果を論考「≪タンクレディとエルミニア≫における癒しの表象:叙事詩から絵画へ」にまとめた。年度末に、特別研究員として参加している千葉大学大学院人文社会科学研究科・研究プロジェクト報告集『歴史=表象の現在III記す/編む/現す』(上村清雄編)に寄稿した。同報告書は平成28年3月に刊行され、電子公開も予定している。

これによって、本年度の研究成果の一部を公にし、社会に還元することができた。前年度に実行できなかった海外現地調査を計画より前倒しする形で実行したため、後期を文献の精査と考察に充てることができた。前年度末に修正した研究計画に沿って、グェルチーノの油彩画≪タンクレディとエルミニア≫の美術史的考察を進め、年度末までに論考にまとめ公開することができた。本研究では、トルクァート・タッソの叙事詩『解放されたエルサレム』に取材した17世紀イタリア絵画のうち、負傷したキリスト教男性戦士をイスラム教徒の女性が看護する「タンクレディとエルミニア」の主題を絵画化したグェルチーノ作品の分析を核に、近世イタリアにおける負傷者と看護者の表象分析を行った。十字軍的叙事詩と17世紀イタリア絵画の連関を、三十年戦争下という時代状況や戦争画の新展開と照らし合わせることによって複眼的に考察することができた。各年度にローマにて現地調査を行い、文献と図像資料の効率的な収集・分析ができた。女戦士表象の考察は今後の課題とした。初年度となる平成25年度は、タッソ叙事詩の絵画化類型を整理し、十字軍的戦闘の合間に語られる主要登場人物の恋愛や冒険が主となること、その際に武具の着脱(武装・解除)が原作および絵画化の双方で重要なモチーフとなることを明らかにした。26年度は、グェルチーノの生涯を再検討し、初期の代表作となる《聖女ペトロニッラの埋葬》の図像解釈を進めた。27年度はグェルチーノ作《タンクレディを癒すエルミニア》(1618-19)について、先行研究の知見と合わせて傷ついた男性戦士と看護する女性という視点から分析した。出産・育児のため研究を一時中断し研究計画に遅れが出たため、研究期間を1年延長した。最終年度の28年度は、三十年戦争がヨーロッパ全土を覆った17世紀の時代状況を重視して、女戦士表象の変遷を追う代わりに、近世イタリアの戦争画全般に視野を広げた。その結果、タッソの叙事詩に取材した戦闘場面も確認できたほか、英雄の事績を記念する従来の戦争表象が減り、匿名の軍隊・兵士の衝突を主とする「戦争ジャンル画」が誕生・隆盛したこと、さらに異教徒軍との戦争もヨーロッパ人どうしの戦争も類似した構図やモチーフで描かれ、死傷兵の描写にも共通性が見られることを明らかにできた。トルクァート・タッソの『解放されたエルサレム』(1575/81)が絵画化された近世イタリアにおける死傷者と看護者の視覚表象を考察した。同作の絵画化は戦闘場面ではなく主要登場人物の恋愛場面に特化したと論じられてきたが、本研究ではグェルチーノの油彩画《タンクレディとエルミニア》(1618-19年頃)を中心に考察し、負傷した男性騎士と武装解除した看護女性というジェンダー関係を指摘した。さらに三十年戦争を背景に、軍事的英雄の賞賛から現実的な軍事衝突への戦争画の新展開を踏まえ、近世の戦争画における死傷兵/看護者の表現は、戦場の現実を反映した匿名的で残酷な類型的表象だったことを明らかにした。育児専念中につき海外調査を含め研究計画を次年度以降に順延せざるを得ず、前年度の現地調査で撮影した画像の処理と整理の作業、および本年度計画のうちグェルチーノ作品研究の一部を遂行するに留まった。
分散・協調型環境に立脚した画像処理手法の知能化

本研究課題では,仮想的な並列計算機であるPCクラスタを用いた分散・協調型環境を構築し,そのような開発環境に立脚した画像処理の知能化について検討し、以下の成果を得た.(1)画像処理問題を対象とした階層型ニューラルネットワークに対する学習法の知能化:(a)画像全体を複数の小領域に分割し,各領域を各階層型ニューラルネットワークに割り当てることにより,各領域の特徴に応じた分割処理を実現するための手法を構築し,実験によりその有効性を確認した.(b)階層型ニューラルネットワーク間において、荷重係数値などの獲得知識を相互に交換する(協調処理)ことにより,処理速度の改善を図るための手法を構築し,実験によりその有効性を確認した.(2)劣化画像の復元問題を対象とした非線形最適化手法の知能化:(a)鮮明な画像のエッジは局所的に2値画像とみなせるという考えから複数の解から最適な解を絞り込むための評価関数を提案した。(b)劣化画像を復元する問題において、劣化画像から原画像を推定する問題を取り扱った。点広がり関数と原画像が有界であるという境界条件を与えることで、解候補が有限個になることを証明し、その全ての解候捕を求めるアルゴリズムを提案した。(3)分散・協調型環境の構築に関する考察:PCクラスタ,Unix系OS,および並列処理ライブラリによって構築する分散・協調型環境において,計算資源の有効利用を目的とする動的負荷分散機能の実現性について検討した.具体的には,各クラスタを自律エージェントで,各エージェントを,通常の計算を行うベースレベルと各エージェント間で協調計算を行うメタレベルとから構成されるメタレベルアーキテクチャの概念を用いて設計した,これによりエージェント間での協調計算で動的負荷分散が可能となる.本研究課題では,仮想的な並列計算機であるPCクラスタを用いた分散・協調型環境を構築し,そのような開発環境に立脚した画像処理の知能化について検討し、以下の成果を得た.(1)画像処理問題を対象とした階層型ニューラルネットワークに対する学習法の知能化:(a)画像全体を複数の小領域に分割し,各領域を各階層型ニューラルネットワークに割り当てることにより,各領域の特徴に応じた分割処理を実現するための手法を構築し,実験によりその有効性を確認した.(b)階層型ニューラルネットワーク間において、荷重係数値などの獲得知識を相互に交換する(協調処理)ことにより,処理速度の改善を図るための手法を構築し,実験によりその有効性を確認した.(2)劣化画像の復元問題を対象とした非線形最適化手法の知能化:(a)鮮明な画像のエッジは局所的に2値画像とみなせるという考えから複数の解から最適な解を絞り込むための評価関数を提案した。(3)分散・協調型環境の構築に関する考察:PCクラスタ,Unix系OS,および並列処理ライブラリによって構築する分散・協調型環境において,計算資源の有効利用を目的とする動的負荷分散機能の実現性について検討した.具体的には,各クラスタを自律エージェントで,各エージェントを,通常の計算を行うベースレベルと各エージェント間で協調計算を行うメタレベルとから構成されるメタレベルアーキテクチャの概念を用いて設計した,これによりエージェント間での協調計算で動的負荷分散が可能となる.仮想的な並列計算機であるPCクラスタを用いた分散・協調型環境を構築した.さらに,このような環境に立脚した画像処理の知能化について検討し,以下のような研究成果を得た.(i)画像の領域分割問題を対象とした階層型ニューラルネットワークに対する学習法の知能化(渡邊栄治):画像全体を複数の小領域に分割した上で,各領域に階層型ニューラルネットワーク(階層型NN)を割り当てることにより,各領域の特徴に応じた分割処理を実現するための手法を構築し,実験によりその有効性を確認した.また,階層型NN間において獲得知識を相互に交換する(協調処理)ことにより,処理速度の改善を図るための手法をも構築し,パターン分類問題に対する実験によりその有効性を確認した.(ii)劣化画像の復元問題を対象とした非線形最適化手法の知能化(尾関孝史):ぼけ画像などの劣化画像を復元する問題に対して,非線型最適化手法を適用することにより,空間的に分割された領域毎に点広がり関数を推定するための手法を提案し,その有効性を実験により確認した.また,解の多様性から,複数の点広がり関数の候補が得られるため,分散・協調型環境を利用した復元手法の有効性についても検討を行なった.(iii)PCクラスタによる分散・協調型開発環境の構築と評価(石川洋):並列計算の動的負荷分散の手法には,マスタ・スレーブ方式をとる中央管理型と,各プロセスが自律的に動作する非中央管理型がある.ここでは,実際の処理の負荷だけでなく,通信の負荷についても動的分散が期待できる後者に着目し,その実現方法を提案した.また,その有効性を実験により確認した.平成15年度は、仮想的な並列計算機であるPCクラスタを用いた分散・協調型環境において、具体的な画像処理問題について検討し,以下のような研究成果を得た.(1)複数の階層型ニューラルネットワークを用いた画像圧縮手法を提案し、画像の各領域における特徴に基づいて効率的な画像圧縮を実現できることを示した。

(2)分散・協調型開発環境の利用を前提として,複数のCCDカメラによる協調型画像処理手法を構築するとともに,その手法を障害物が存在する空間内における複数移動物体の抽出実験に適用し,有効性について検討した.(3)劣化画像を復元する問題において、劣化画像から原画像を推定する問題を取り扱った。点広がり関数と原画像が有界であるという境界条件を与えることで、解候補が有限個になることを証明し、その全ての解候補を求めるアルゴリズムを提案した。また、鮮明な画像のエッジは局所的にニ値画像とみなせるという考えから複数の解から最適な解を絞り込むための評価関数を提案した。(4)PCクラスタ,Unix系OS,および並列処理ライブラリによって構築する分散・協調型環境において,計算機資源の有効利用を目的とする動的負荷分散機能の実現性について検討した.具体的には,各クラスタを自律エージェントで,各エージェントを,通常の計算を行うベースレベルと各エージェント間で協調計算を行うメタレベルとから構成されるメタレベルアーキテクチャの概念を用いて設計した.エージェント間での協調計算で動的負荷分散が可能となる.
舌圧測定と動態解析による舌運動と咽頭残留の関連性および訓練有効性の検討

本研究は,嚥下障害の重要所見である咽頭残留と舌圧の関係性を明らかにして,舌圧を高める筋力増強練習が咽頭残留軽減に有効であるか,また米国製機器Swallow STRONG(米国特許#6702765)による舌圧計測および筋力増強の有効性について検討した.課題1では,舌圧を部位別に計測できるSwallow STRONGを用いて,健常成人の前舌と後舌の舌圧を計測し,臨床場面で汎用されているJMS舌圧測定器による値との比較し,SwallowSTRONGによる舌圧の基準値を得た.課題2では,嚥下造影検査にて咽頭残留を呈した嚥下障害患者を対象として,Swallow STRONGにて舌圧を計測,さらに筋力増強練習を実施し,嚥下障害の重症度,摂食状態,嚥下機能の変化を追跡した.課題1では健常成人30名(高年女性10名,高年男性5名,若年女性8名,若年男性7名)を対象とした.前舌・後舌の舌圧ともにJMS舌圧測定器による舌圧と正の相関をみとめた.基準値は,前方が後方より高く,高年者で全体にばらつきが多く見られた.課題2では嚥下障害患者14名が通常訓練に加えSwallowSTRONGによる舌圧計測および増強練習を実施した.8週以上継続で5名,6週継続4名,短期間/脱落例5名であった.舌圧は前後ともに健常者に比し著明な低下をみとめ,開始時に計測できない例を多くみとめ,舌後方は最後まで計測困難な例を3名にみとめたが,大半が練習を継続するなかで計測可能となった.ターゲット圧に対する成功率は経過とともに改善する傾向をみとめた.重症度の改善を7名,摂食状態の改善を6名にみとめた.SwallowSTRONGによる計測はポイントセンサーであり舌の可動域や巧緻性が著しく低下している例には困難であることなど課題は残るが,舌の前方だけでなく,後方の漸増的舌圧増強練習も有効に行えることが確認できた.摂食嚥下障害患者にとって,飲食物が嚥下後も咽頭内に残留する「咽頭残留」は,嚥下後の「誤嚥」を引き起こす因子として,リスクの高い病態であり,適切な評価と対応が必要である.しかし咽頭残留に対する訓練法はいまだ十分に確立されていない.特に舌運動能力と咽頭残留の関係性や咽頭残留軽減に対する舌運動の効果については十分に検討されていない.本研究は,近年米国で市販され始めた4箇所(前舌・左縁・右縁・後舌)の舌圧を部位別に計測できる舌圧測定機器「Swallow STRONG(米国特許#6702765 Swallow SOLUTIONS社)」を用いて,咽頭残留を有する嚥下障害患者の舌圧計測および運動解析を行い,舌圧と咽頭残留の関連を明らかにすることである.嚥下造影検査にて咽頭残留をみとめた嚥下障害患者4名に対してSwallow STRONGを用いて舌圧計測を行い,ターゲット圧を決定し筋力増強訓練を実施した.同時期に通常の嚥下訓練も行った.舌圧の経時的な変化および嚥下障害の重症度と食形態の変化を検討した.4名中3名が舌圧計測および筋力増強訓練が可能であった.3名とも舌前方部の計測は可能であったが,舌後方部の計測が困難で,後方部の筋力増強は実施できなかった.患者の多くが,舌背挙上が不十分で舌後方部と圧センサーが接触しているのに関わらず圧が検出されない状態が観察された.舌前方部の圧は漸次的にターゲットの圧を増加させていくことができ,舌圧の改善をみとめた.安定した計測環境の設定が今後の課題である.課題1の健常中年・高年者を対象とした舌圧測定については,舌圧装置とマウスピースの購入および倫理申請の変更や対象者募集に時間を要し,当初の予定より全体的に遅れている.現状は,実験場所と対象者選出などの環境がすべて整い,計測を開始できている.課題2の嚥下障害患者の舌圧測定と筋力増強に関しては、計画どおり嚥下造影で咽頭残留を要する患者を選定し,筋力増強訓練を開始できている.しかし,舌後方の測定が困難な患者が多く,前方部の測定と筋力増強のみしか行えていない.本研究の目的は,嚥下障害の重要所見である咽頭残留と舌圧の関係性を明らかにして,舌圧を高める筋力増強練習が咽頭残留軽減に有効であるかを検討することである.前舌,後舌,左右の舌圧を部位別に計測できる米国製の機器Swallow STRONG(米国特許#6702765)を用いて課題1では基準値を得ることを目的に健常者の舌圧を計測,課題2では咽頭残留と舌圧の関係および舌の筋力増強の有効性を明らかにする目的で嚥下障害患者の舌圧を経時的に計測している.これまでに健常中年者および高年者5名の前方・後方の舌圧を計測した.また嚥下造影検査にて咽頭残留をみとめた嚥下障害患者11名に対し,通常の嚥下練習に加えて,舌圧の測定と舌圧増強練習を行った.初年度は6-8週間,継続してフォローできる適応症例を見つけることが困難であったが,2年目は回復期病棟開棟に伴い適応症例のリクルートがよりズムーズになった.舌前方部の計測に比し,舌後方部の計測は難しく,健常被験者でも計測が困難な例がみられた.

嚥下障害患者では,練習頻度を高めることで可能となる症例や,練習期間を伸ばすことで舌の可動域や筋力増加に伴って,経過期間の後半から可能となった症例がみられた.11名中,2名は継続中であり,1名は脱落,8名は計測後,練習を継続でき,そのうち7名は嚥下造影検査で咽頭残留や誤嚥の軽減をみとめ,終了時嚥下障害の重症度や摂食状態に改善をみとめた.今後,さらに症例数を増やし検討していき,収集した全データを運動学的解析もあわせながら検討していく.課題1の健常中年・高年者を対象とした舌圧測定は,高年者の対象者募集が思うように進まず,当初の予定より全体的に遅れている.今後掲示などを用いて積極的に募集を行い,予定していた対象数を集める.課題2では急性期病棟の在院日数との兼ね合いで,長期的にフォローできる症例が少なく計画通りすすまなかったが,対象となったケースに対しては,練習開始時と終了時に嚥下造影検査や嚥下CT検査を実施し,検討に必要なデータ収集はできている.本研究は,嚥下障害の重要所見である咽頭残留と舌圧の関係性を明らかにして,舌圧を高める筋力増強練習が咽頭残留軽減に有効であるか,また米国製機器Swallow STRONG(米国特許#6702765)による舌圧計測および筋力増強の有効性について検討した.課題1では,舌圧を部位別に計測できるSwallow STRONGを用いて,健常成人の前舌と後舌の舌圧を計測し,臨床場面で汎用されているJMS舌圧測定器による値との比較し,SwallowSTRONGによる舌圧の基準値を得た.課題2では,嚥下造影検査にて咽頭残留を呈した嚥下障害患者を対象として,Swallow STRONGにて舌圧を計測,さらに筋力増強練習を実施し,嚥下障害の重症度,摂食状態,嚥下機能の変化を追跡した.課題1では健常成人30名(高年女性10名,高年男性5名,若年女性8名,若年男性7名)を対象とした.前舌・後舌の舌圧ともにJMS舌圧測定器による舌圧と正の相関をみとめた.基準値は,前方が後方より高く,高年者で全体にばらつきが多く見られた.課題2では嚥下障害患者14名が通常訓練に加えSwallowSTRONGによる舌圧計測および増強練習を実施した.8週以上継続で5名,6週継続4名,短期間/脱落例5名であった.舌圧は前後ともに健常者に比し著明な低下をみとめ,開始時に計測できない例を多くみとめ,舌後方は最後まで計測困難な例を3名にみとめたが,大半が練習を継続するなかで計測可能となった.ターゲット圧に対する成功率は経過とともに改善する傾向をみとめた.重症度の改善を7名,摂食状態の改善を6名にみとめた.SwallowSTRONGによる計測はポイントセンサーであり舌の可動域や巧緻性が著しく低下している例には困難であることなど課題は残るが,舌の前方だけでなく,後方の漸増的舌圧増強練習も有効に行えることが確認できた.健常中年・高年者の舌圧測定を行い,これまでに報告されている米国のデータと比較するとともに課題2の嚥下障害患者の舌圧測定と筋力増強における基準値とする.また本邦で臨床的によく用いられている舌圧測定機による計測結果との比較も行う予定である.嚥下障害患者の計測では,まず安定した計測を行っていけるように検討していく.特に舌背挙上が弱い患者に対する舌後方部の計測方法を工夫する必要がある.また筋力増強前後に320-ADCTによる嚥下動態評価を実施し,舌圧と咽頭残留の関連性および舌圧と咽頭収縮との関連性を検討し,舌筋力増強訓練の咽頭残留軽減の有効性の検討につなげていく.健常中年者と高年者例を増やし,前方と後方の舌圧基準値を検討する.バルーンタイプの本邦で臨床的によく用いられている舌圧測定機との計測結果と比較する.課題2の嚥下障害患者の計測と舌圧増強練習は今後,さらに症例数を増やして検討する.
新規ポリコーム群複合体による造血制御とその造血器腫瘍における機能解析

これまでにPcgf1遺伝子は造血幹細胞の分化決定において骨髄球系分化の抑制因子として機能していることが示唆されている。Pcgf1遺伝子欠損マウスでは骨髄球関連遺伝子群の発現が造血幹細胞・多能性前駆細胞において異所性に活性化していること、特に顆粒球分化において重要な役割を果たすC/EBPα, C/EBPε遺伝子の発現が脱抑制していることが明らかになった。主成分分析では、Pcgf1欠損多能性前駆細胞(MPP)が骨髄球前駆細胞(GMP、PreGM)様の発現パターンを示すことが示された。また、Pcgf1欠損造血幹細胞を骨髄球分化条件下で培養したところ、骨髄球増殖活性の顕著な増強を示した。このことは定常状態においてはPcgf1が造血幹細胞・多能性前駆細胞の骨髄球分化決定および骨髄球系細胞増殖の抑制因子として機能していることを示唆する。一方、Pcgf1と同様にPRC1.1の構成因子であるBcor遺伝子欠損マウスは300日までに約半数が急性Tリンパ芽球性白血病(T-ALL)を発症することが明らかになった。T-ALL腫瘍細胞の遺伝子発現解析を行ったところ、T-ALLにおける重要なNotch標的遺伝子として知られるc-Myc、さらにはc-Myc標的遺伝子群の発現が亢進していることが明らかとなった。BcorはCD4+CD8+胸腺T前駆細胞においてc-Mycプロモーターに結合すること、Bcl6遺伝子欠損胸腺細胞も類似の遺伝子発現プロファイルを示すことから、BcorはBcl6と協調してc-MycをはじめとしたNotch標的遺伝子の発現を抑制的に制御することで、がん抑制遺伝子として機能していることが明らかとなった(Tanaka*, Nakajima-Takagi*et al., J Exp Med改定中*Equal contribution)28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は主にPcgf1とBcorのコンディショナルノックアウトマウスの表現型解析を行い以下のような結果を得た。まず、タモキシフェン投与により誘導的にPcgf1遺伝子またはBcor遺伝子をノックアウト可能なCre-ERT; Pcgf1fl/fl、Cre-ERT; Bcorfl/Yマウスを作製した。続いてこれらマウスをドナーとして野生型マウスに骨髄移植を行い、タモキシフェン投与を行うことで、成体型造血特異的にPcgf1遺伝子またはBcor遺伝子をノックアウトした。Pcgf1遺伝子ノックアウトマウスの解析では、造血幹細胞の分化が骨髄球系に強く偏ることが明らかとなり、その結果、長期観察後には骨髄増殖性腫瘍様病態の発症につながることが観察された。この結果は、Pcgf1が造血幹細胞の分化決定において骨髄球系分化の抑制因子として機能していることを示唆するものである。また、Bcorコンディショナルノックアウトマウスの解析においては、造血幹細胞機能の明らかな低下とともに、Bcor欠損マウスの一部が急性リンパ芽球性白血病を発症することが観察された。この発見は、ヒト造血器腫瘍でBCORの機能喪失型変異が同定されるという知見と符合するものであり、Bcorががん抑制遺伝子としても機能することを示している。次年度は造血幹細胞もしくは造血幹/前駆細胞分画を用いてRNA-sequenceやChIP-sequenceを行い、これら表現型の分子基盤を明らかにする予定である。昨年度の解析からPcgf1が造血幹細胞の分化決定において骨髄球系分化の抑制因子として機能していることが示唆された。本年度はPcgf1の表現型がPcgf1と同じファミリー分子で造血幹細胞の機能維持に重要な役割を果たすことが明らかになっているPcgf4/Bmi1の過剰発現でレスキューされるか検証した。Pcgf1遺伝子コンディショナルノックアウトマウスとPcgf4/Bmi1過剰発現マウスを交配し、コンパウンドマウスを作成した。このマウスの造血における表現型を観察したところ、Pcgf1遺伝子コンディショナルノックアウトマウスとほぼ変わりがなく、Pcgf1の機能はPcgf4/Bmi1の過剰発現ではレスキューされないことが明らかとなった。次にPcgf1遺伝子欠損HSC(Hematopoietic stem cell)もしくはMPP(Multipotent progenitor)分画を用いてRNA-sequenceを行った。その結果、Pcgf1欠損細胞では骨髄球の分化に重要な役割を果たすCebpa遺伝子が脱抑制していることがわかった。また、LSK(Lin-Sca1+c-Kit+、造血幹/前駆細胞)分画を用いたH2AK119ub1のChIP-sequenceから、Pcgf1遺伝子欠損細胞ではCebpa遺伝子座のH2AK119ub1レベルが低下していることが明らかとなった。Pcgf1は複合体PRC1.1の構成因子で、H2AK119をub1化することで遺伝子発現の抑制的制御に寄与していることから、Cebpa遺伝子はPcgf1の直接の標的遺伝子であり、Pcgf1遺伝子欠損マウスで分化が骨髄球系に強く偏るのはCebpa遺伝子発現の抑制が正常に機能していないためだという可能性考えられた。今後はCebpa遺伝子の発現を抑えることによってPcgf1遺伝子欠損マウスの表現型がレスキューされるか検証する。当初の計画ではRNA-sequenceやChIP-sequenceは3年目に行う予定だった。しかしながら、Pcgf1コンディショナルノックアウトマウス、Bcorコンディショナルノックアウトマウス共に本年度に行うことができた。

さらにPcgf1に関しては、その結果を詳しく解析することにより重要な標的遺伝子の候補として骨髄球分化のマスター制御因子であるCebpa遺伝子を挙げることまでできた。Bcorコンディショナルノックアウトマウスに関しては詳しい解析はこれからであるが、解析の結果、表現型を説明する分子基盤が明らかになることが期待される。これまでにPcgf1遺伝子は造血幹細胞の分化決定において骨髄球系分化の抑制因子として機能していることが示唆されている。Pcgf1遺伝子欠損マウスでは骨髄球関連遺伝子群の発現が造血幹細胞・多能性前駆細胞において異所性に活性化していること、特に顆粒球分化において重要な役割を果たすC/EBPα, C/EBPε遺伝子の発現が脱抑制していることが明らかになった。主成分分析では、Pcgf1欠損多能性前駆細胞(MPP)が骨髄球前駆細胞(GMP、PreGM)様の発現パターンを示すことが示された。また、Pcgf1欠損造血幹細胞を骨髄球分化条件下で培養したところ、骨髄球増殖活性の顕著な増強を示した。このことは定常状態においてはPcgf1が造血幹細胞・多能性前駆細胞の骨髄球分化決定および骨髄球系細胞増殖の抑制因子として機能していることを示唆する。一方、Pcgf1と同様にPRC1.1の構成因子であるBcor遺伝子欠損マウスは300日までに約半数が急性Tリンパ芽球性白血病(T-ALL)を発症することが明らかになった。T-ALL腫瘍細胞の遺伝子発現解析を行ったところ、T-ALLにおける重要なNotch標的遺伝子として知られるc-Myc、さらにはc-Myc標的遺伝子群の発現が亢進していることが明らかとなった。BcorはCD4+CD8+胸腺T前駆細胞においてc-Mycプロモーターに結合すること、Bcl6遺伝子欠損胸腺細胞も類似の遺伝子発現プロファイルを示すことから、BcorはBcl6と協調してc-MycをはじめとしたNotch標的遺伝子の発現を抑制的に制御することで、がん抑制遺伝子として機能していることが明らかとなった(Tanaka*, Nakajima-Takagi*et al., J Exp Med改定中*Equal contribution)当初の計画では本年度はPcgf1遺伝子ノックアウトマウスの表現型解析が中心となり、Bcor遺伝子ノックアウトマウスの解析は主に次年度になると予想していた。しかしながら、マウス作製の準備が非常に順調に進み、今年度中にBcor遺伝子ノックアウトマウスの解析もかなり進めることが出来た。また、Pcgf1とBcorは同じ複合体の構成因子であると考えられるため、2種のコンディショナルノックアウトマウスの表現型は似たものになると予想されたが、実際には異なる表現型を示し、非常に興味深い展開となってる。Pcgf1コンディショナルノックアウトマウスに関しては標的遺伝子の候補としてCebpa遺伝子が挙がってきた。今後は、ウイルスを用いたノックダウン実験やCebpaノックアウトマウスとの交配によりCebpa遺伝子の発現亢進を抑制することによりPcgf1の表現型がレスキューされるか検証する。
公法研究における経験的分析手法を確立するための予備的研究

本研究は、わが国の公法研究に経験的分析手法を導入することを目指し、その基盤となる理論モデルの検討を行ったものである。そのために、アメリカ合衆国の政治学・法学の領域における司法制度の研究手法を整理検討し、日本に応用可能な分析モデルを探求した。同時に、日本の先行研究の到達点も確認し、最高裁の判例の動向が注目されている事例についても検討を行った。本研究は、経験的分析手法に基づいた公法研究を確立するため、アメリカ憲法学・政治学における議論の蓄積に学びながら、その方法論を体系的に整理・検討するとともに、日本への応用を試みるものである。この研究の最大の特色は、これまで分断されてきた法学研究と他の社会科学の領域における最高裁判所研究を架橋しようとしていることである。すなわち、最高裁判所の「果たすべき役割」について、その理想像を「規範的に」議請してきた法学研究と、実際に最高裁判所が「果たしてきた役割」について「経験的な」研究を行ってきた政治学・歴史学などの研究成果を結びつけることによって、新しい公法学の研究方法を開拓しようとしていることである。研究初年度の平成21年度は、アメリカ合衆国の政治学・歴史学における最高裁判所の政策形成能力に関する研究成果を、それが採用する方法論に焦点をあてて検討することを課題とした。その際に、アメリカ合衆国の法科大学院における研究・教育だけではなく、政治学などの研究成果に特に重点を置いて分析を進めた。従来、日米両国の憲法学は、司法審査権を行使する裁判所と、この権限によってコントロールを受ける議会・行政とを対立関係にあるものと想定して議論を進めてきた。しかし、政治学の領域においては、裁判所と他の国家機関との「協働」という視点が提示されている。特に、行動主義的政治学が衰退し新制度主義のような新たな方法論に立脚する研究では、さまざまな国家機関が相互依存的な関係の中で法形成が進められているという見方が有力になりつつある。そこで、最高裁判所による司法審査権の行使が他の国家機関の裁量権との関係で議論するのではなく、むしろ裁判所がいかなる戦略に基づいて司法審査権を行使しているのか、あるいは行使すべきなのかという新たな問題を設定し研究を進めている。本研究の目的は、裁判所が公共政策の決定に関与する際の積極的姿勢と消極的姿勢を分岐させる構造的要因を分析・把握するための手法を検討することにあった。従来の法学研究では、民事訴訟や刑事弁護に関する実証的分析が法社会学を中心に進められてきたが、上記のように裁判所が公共政策の形成に関与する場面については、実証分析が過小であることが指摘されてきた。そこで、アメリカ政治学における裁判所研究の手法を体系的に整理・検討することによって、日本の具体的事例を分析するためのスキームを構築することを目指した。研究を進める中で、アメリカ法学研究に大きな影響を与えつつある政治学の分析手法として、新制度論の台頭が目覚ましい点を指摘することができる。研究計画の段階から、裁判所外部の制度的要因が裁判所の態度に影響を与えることに着目した研究に重点を置くこととしたが、アメリカ法学におけるこのような知見の影響は、特に公法学の領域において、顕著であった。この点は、徐々に日本の萌芽期研究の中でも意識されており、研究業績が散見されるようになってきた。以上のように、当初の予測通り、新制度論の知見を活用した実証分析や公法理論の検討によって、日本の最高裁判所の役割を分析・検討する際にも、裁判所外部の制度的要因に着目することで、これまでと異なる問題の検討が可能になると思われる。本研究の最終段階で下された最高裁大法廷判決も、国会の活動を重要な判断要素としていたことから、今後は日本の文脈でも十分に応用可能な枠組みとなっていると自負している。
視覚認知機能の発生・成立と信号系活動-各種障害事例を手がかりとして-

本研究は、視覚認知機能の発生・成立の機序について明らかにするために各種障害事例に対する働きかけを通して、視覚的な入力情報を「対ひと」および「対もの」とのかかわりのもとに、信号化しつつ分化・統合していく過程を分析することを目的とした。そこで本研究では、1.視覚認知機能が初期的状況にとどまる言語発達遅滞児や自閉症児、2.開眼受術・弱視者さらに3.視覚認知機能の崩壊をきたしている脳損傷者など、各種の障害事例について、それらの視覚認知過程の様相を把握し、かつそれらの事例における療育的働きかけによる当該機能の発達・回復の過程を分析することによって視覚認知機能の発生機序とその際の記号活動との関連を明らかにしようとした。その結果、1.言語発達遅滞児および自閉症児若干名において、(1)初期的な視覚認知行動が当該児の動機づけに依存すること、(2)事物の認知では当該児とのコミュニケーション場面で感覚情報を信号化する状況が重要すこと、(3)視運動協応の学習が2次元的図形弁別成立に大きな役割をはたすこと,などが明らかにされた。2.開眼受術・弱視者(児)若干名において、人の顔やその表情の認知が十分成立するまでには、まず(1)色彩・形態の弁別の機能が形成されること、それに引き続いて、(2)種々の事物(たとえば茶ワン、時計、ハサミなど)の識別の機能が成立すること、が前提条件として必要であることが示された。3.脳損傷者若干名において、(1)非右利き失語と右利き交叉性失語の2種の失語群の重症度・失語タイプ・予後を分析し、右利き左半損傷の失語に比し予後がよく特異な臨床像を示し、従来と同様の結果を得た。(2)右後頭葉病変によって、熟知した顔の失認および熟知した建物の失認をもつ脳損傷者の認知機能を分析した結果、その発現機序がたんなる認知的側面の障害というよりむしろ、相貌の記億障害ないし相貌認知と記憶との分離である。