hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨リモデリング研究のためのモデルマウスの作製と確立

報告者はTGF-beta1遺伝子のミスセンス変異によって、長管骨や頭蓋骨の過剰な膜性骨化を特徴とする遺伝性骨系統疾患Camurati-Engelmann病(CED)が引き起こされることを報告した(Nature Genetics,2000)。また生化学的な解析からミスセンス変異によりTGF-beta1が常に活性化された状態にあることもわかったが、TGFシグナル系は非常に複雑で、より詳細な研究には遺伝子を改変したモデルマウスの作製が必要となった。まず報告者はCED患者に最も高頻度なR218C変異をジーンターゲテイング法で導入した相同組換ES細胞を4クローンを得た。しかしこれらのES細胞由来のキメラマウスはすべて不妊、もしくは野生型のみを産むものであった。これを克服するために4匹のキメラマウスを用いて顕微授精を試みた。精巣が無かったりや雌雄同体の2個体を除き、精子に奇形があり遊走能が落ちている2個体由来の精子を顕微受精させたがヘテロマウスは得ることはできなかった。解決策として新しいジーンターゲテイングベクターを作製し、相同組換ES細胞を選択中である。また報告者を含むグループは、TGF2型受容体遺伝子の変異でTGFシグナルが減弱することが原因でMarfan症候群(MFS)が発症することを証明した(Nature Genetics,2004)。CEDもMFS様体形を示すが、CEDでは骨量が増加をするのに対し、MFSでは一般に骨量が低下する。この表現形の差を説明し、骨形成におけるTGFシグナル系の役割を解明するためにMFSモデルマウスの作製を始めた。MFS患者で見られたS449F変異とR537C変異を導入するためのジーンターゲテイングベクターを作製し、S449F変異が導入された相同組換ES細胞をすでに単離しており、キメラマウスの作製準備中である。
情報セキュリティの相互依存性に関する経済分析

本研究では、情報セキュリティ・インシデントの相互依存性に着目した経済的影響を定量的に明らかにすることを目的とする。定量的に明らかにするための手法を提案し、日本の産業に適用した。その結果、情報システムへの依存度や情報セキュリティ対策の水準を加味することで、情報セキュリティ・インシデントの波及効果は、経済的相互依存性だけを考慮する場合とは異なることなどを明らかにした。本研究は、情報セキュリティの相互依存性に着目して、情報セキュリティ・インシデントの経済的影響を定量データ等に基づいて明らかにすることを目的とする。具体的には、産業連関表を用いた分析により、情報セキュリティ・インシデントの産業部門間及び地理的な波及効果を定量的に分析するとともに、情報セキュリティの相互依存関係の構造的な変化を明らかにする。平成20年度は、理論的な研究として、Hirschman(1958)以来の後方連関効果及び前方連関効果に関する先行研究を整理して、Dietzenbacher and Linden(1997)などを参照しながら、産業別のICT依存度やセキュリティ対策程度を考慮した新たな方法論に関する考察を行った。この際、情報セキュリティと経済学に関する国際的な学会に参加するなどして、最新の国際的な研究動向を踏まえた研究を進めた。データに基づく実証分析に関しては、わが国の2000年の産業連関表に基づき具体的なデータに基づく分析を想定して進めていた。しかし、年度末に2005年時点の最新データが入手できたことを踏まえて、当該データに基づく予備的分析を行った。重要インフラの相互依存性に関する近年の先行研究で提案されているモデルを発展させた新たな方法論を考察し、その適用可能性についての予備的な研究を行った。これらの研究成果については、進化経済学会全国大会(2009年3月)及び日本経済学会全国大会(2009年5月)で発表した。本研究は、情報セキュリティの相互依存性に着目して、情報セキュリティ・インシデンの経済的影響を定量データ等に基づいて明らかにすることを目的とする。この研究目的を達成するために、本年度は産業連関表を用いた産業部門間及び地理的な波及効果を定量的に分析した。具体的な成果としては、前年度から引き続き行った産業部門間の相互依存関係の分析をさらに進めた研究成果をまとめて米国で開催された国際会議において発表した(Tanaka,Hideyuki(2009),"Quantitative Analysis of Information Security Interdependency Between Industrial Sectors,")。この会議による論文発表によって、研究代表者が提案した新たな分析手法(産業別に情報システム依存度とセキュリティ対策度を取り込んで、前方連関分析と後方連関分析を発展させる手法)が産業部門間の情報セキュリティの相互依存関係の全体像を描き出す上で、有意義であることが国際的にも認められるに至った。次に、地理的な波及効果の分析を行った。当初、地域内産業連関表を用いた分析を進めていたが、地域間産業連関表が公表されたことを踏まえ、当該データに基づく分析を行った。情報セキュリティの相互依存性に関する分析を2つの観点から行った。第1は、地域的な相互依存性に関する分析である。具体的には、全国を9つのブロックに分け、経済産業省が公表している地域間産業連関表(2005年度)を用いるとともに、民間企業資本ストックとIT資本ストック、県民経済計算、情報処理実態調査に基づき、地域別のIT資本ストックを推計して、ある地域のIT資本ストックが毀損した場合に、日本国内の他地域にどのような影響を与えるかについて分析した。特に、東日本大震災が発生した東北地域についてみれば、東北域内及び関東地域との相互依存性が高いことがなどが明らかになった。第2の観点は、時系列分析である。具体的には、全国レベルの産業連関表と上述のIT資本ストックや情報処理実態調査データに基づき、2004年度2008年度までの5年間について、108部門の業種を対象に分析を行った。その結果、業種によって異なる傾向があることが確認された。例えば、金融業についてみれば、経済活動のレベルでは、他の業種との相互依存性の水準は、当該5年間で大きな変化はみられない一方で、情報セキュリティの観点からみると、相互依存性の水準が高まっていることが明らかになった。金融業は、情報セキュリティ対策は他業種と比較して高いレベルにあるものの、近年、IT資本ストックの割合が高まっていることで、このような結果になったことが確認された。これまでの、情報セキュリティの観点からみた経済的な相互依存性に関する実証分析を踏まえて、日本国内の総合的な情報セキュリティ水準を向上させるには、相互依存性の観点からも業種や地域の特徴に着目することが重要であることなどについて考察した。
Myc依存型アポトーシスにおける制御分子の解明

アポトーシス誘導機構解明は、現在の癌化学療法では治療の難しい難治疾患系の癌にも有効な新しい作用機構を持つ抗癌剤の創製にとって非常に重要である。我々は独自に発見したs-mycを中心にMyc依存的アポトーシスの解明を進めてきた。本研究により、Myc依存的アポトーシスにおいて、Bcl-2 familyやRas関連分子がアポトーシス誘導シグナルの上位で機能していること、並びにアポトーシスの実行過程にcaspaseの活性化が要求され、核の凝縮、分断化、並びに細胞形態変化に重要であることを明らかにした。さらにこのcaspaseの活性化シグナルがセリンプロテアーゼ阻害剤AEBSFで抑制され、この阻害剤のフッ素基が、この阻害効果に必須であることを明らかにした。このことからアポトーシス誘導シグナルにおいて、未知のセリンプロテアーゼ様分子の存在が示唆された。一方で、紫外線誘導によるMyc依存型アポトーシスでは、caspase阻害剤で抑制できない未知の細胞形態変化のメカニズムの存在が初めて明らかになり、少なくともMyc依存的アポトーシスでは新しい分子機構が機能していることが示された。以上のようにMyc依存的アポトーシスの制御機構が多岐にわたる複雑な分子群によって支配されていることが明らかにされたが、中でもcaspaseの活性化制御機構の解明は、癌細胞に特異的にアポトーシスを誘導する治療薬開発にとって重要と考えられる。一方、癌細胞の悪性化の一つとしてcaspase活性化機構の変異によるアポトーシス耐性の獲得が考えられる。本研究での紫外線によるMyc依存的アポトーシスでは、caspaseによらない細胞形態変化の実行機構の存在が示唆されており、caspase非依存的な細胞形態変化の分子機構解明も全く新しい作用機作を持つ抗癌剤の創製に役立つものと思われ、将来の進展が期待される。
ヘリコバクター・ピロリ熱ショック蛋白の病原的意義と宿主反応

H.pylorの主要なストレス蛋白であるHSP60が胃粘膜炎症の大きな役割を担うサイトカインの二種、IL-8の産生を誘導することが、精製HSP60およびHSP60融合蛋白を用いた実験により明らかにされた。加えて、精製HSP60が胃上皮細胞にアポトーシスを誘導することも示された。これらの研究結果は本菌HSP60が種々のストレスにより誘導される蛋白であるとともに、胃粘膜にストレスを与える病原因子としても機能する可能性を提示している。また、H.pylori HSP60は宿主細胞性のHSP60と相同性を有するため、ヒト胃粘膜細胞上に本菌HSP60エピトープが高頻度で検出された。この頻度はH.phlori感染者と非感染者の間で有意な差は認められなかったが、高い反応性エピトープを有する感染者の長期にわたる臨床観察に注目したい。whole HSP60を抗原とした場合、H.pylori感染者の血清は非感染者に比べ、有意に強い反応性を有していた。しかしながら、部分エピトープpH9を抗原とした場合には、非感染者血清が感染者血清に比べ有意に強い反応性を示した。動物実験においても、pH9ペプチドが感染防御を誘導し得ることが示された。H.pylori感染予防にためのワクチンが現在開発されており、本菌HSP60の部分ペプチドも優れたワクチンコンポーネントになり得るものと考えられる。H.pyloriの熱ショック蛋白HSP60の遺伝子をクローニングしてβ-ガラクトシダーゼ遺伝子を含むpExプラスミドに組み込んだ(pHY3)。本プラスミドをE.coliにトランスフォームし、H.pylori HSP60とβ-ガラクトシダーゼの融合蛋白を産生するE.coli HY3株を作成した。HY3株のライセートをヒト胃癌由来KATOIII細胞に添加し、培養後、上清中に産生されるインターロイキン-8(IL-8)量をELISAにより定量した。添加融合蛋白量および培養時間に比例して、15005200pg/mlのIL-8産生の誘導が認められた。H.pyloriのHSP60に対するモノクローナル抗体H9に反応するエピトープを決定した。本領域からなるオリゴペプチドを合成しpH9と名付けた。HSP60蛋白およびpH9とH.pylori感染者(n=349)または非感染者(n=200)血清との反応性をELISAにより調べた。H.pylori HSP60に対しては感染者血清は非感染者血清に比べ、有意に高値を示した。一方、pH9に対しては感染者血清は非感染者血清に比べ、有意に低値を示した。本結果はpH9がH.pylori感染に対し防御的に作用する可能性を示唆した為、pH9の免疫効果を検討した。pH9(50μg)をアジュバントとともにC57BL/6マウスに腹腔内注射し、その後H.pyloriを経口接種した。2週間後、免疫マウスでの定着H.pylori菌数は対照の1/201/30に低下していた。これらの結果はH.pyloriHSP60は胃粘膜での炎症を惹起する病原因子として作用するが、本蛋白の部分エピトープは本菌感染防御にも関与し得ることを示唆している。AGS(ヒト胃癌由来)細胞にH.pyloriHSP60精製蛋白を添加し、アポトーシス誘導細胞をFITC標識Annexin-Vとヨウ化プロピジウムの二重染色によりフローサイトメーターで解析した。精製HSP60を添加した場合の24hr,48hr後のアポトーシスインデックス(AI)はそれぞれ0.34,14.46であった。対照の24hr,48hr後のAIは0.38,7.45であり、添加48hr後における精製HSP60による胃上皮細胞のアポトーシス誘導が確認された。H. pyloriHSP

60に対するモノクローナル抗体(H9,H20)を用いて、H.pylori感染者48例、H.Pylori非感染者22例の胃粘膜組織との反応性を免疫組織染色法により調べた。H9抗体は感染者48例中38例(79%)、非感染者22例中22例(100%)と反応し、これらの胃粘膜細胞上にH9エピトープが発現されていることがわかった。一方、H20抗体は感染者48例中18例(38%)、非感染者22例中7例(32%)と反応し、これらの胃粘膜細胞上にH20エピトープが発現されていた。発現率に関しては感染者と非感染者の間に有意な差はなかった。HSP60融合蛋白をアジュバントのコレラ毒素とともにC57BL/6マウスに経口投与(計5回)し、1週後に.H.pyloriを経口接種した。54日後の胃炎スコア(1.27±±0.43)はHSP60経口免疫マウスで有意に高かった。対照のコレラ毒素単独投与の胃炎スコアは0.19±0.33であった。また、20日後のH.pyloriの定着スコアはHSP60免疫マウスで0.70±0.66、対照マウスで1.96±0.57であった。これらの研究結果は本菌HSP60が胃粘膜にストレスを与える病原因子としても機能する可能性を提示している。さらに、本菌HSP60優れたワクチンコンポーネントになり得るものと考えられる。
アメリカの郊外住宅地におけるセキュリティ・マネジメントに関する研究

本研究では,アメリカの郊外住宅地の空間プランニング手法および住環境のマネジメント手法の展開プロセスについて,特にセキュリティおよびセグリゲーションの概念から考察するものである。デトロイト,ゲインズビル,アーバインをフィールドに,それぞれ社会的状況の異なる中での住宅地ごとの治安の維持と排除の仕組みを比較考察することにより,セキュリティ・マネジメントの実態とその功罪について考察を行った。平成21年度には,アメリカのワシントン郊外のグリーンベルト・ケントランド,ニューヨーク郊外のラドバーン・レヴィットタウン等の各時期・各計画理念にもとづき開発された郊外住宅地を訪れ,各地の住宅地マネジメントの担当者(HOAのマネージャー,市政府のマネージャー,アーバンデザイナー等)に対するインタビューを行った。その結果,各住宅地において,空間のデザインや日常の住環境の維持管理の中で「セキュリティ」がどのように取り扱われているかをそれぞれ具体的に把握した。さらに,フェンスで囲まれ入り口にゲートを持つ「ゲーテッドコミュニティ」に関するフィールドワークを実施した。特に,近年ゲーテッドコミュニティの開発が盛んに行われているといわれるフロリダ州のなから,フロリダ大学の位置するゲインズビル市を対象とし,市内のゲーテッド・非ゲーテッドのコミュニティについての現地調査を実施した。その結果,単に富裕層向けのみならず,むしろ貧困層が自営のためにゲート・フェンスを設置したコミュニティも存在することや,ゲートを設置したものの日常的に開いたままの状態で防犯には直接寄与していない場合が多いことなどが明らかとなった。さらに,フロリダ大学の都市・地域計画学科の教員・学生と共同で,ゲインズビル市警察とともにセキュリティに関するワークショップを実施した。以上の活動により,アメリカの郊外住宅開発史における人種隔離を含めたセキュリティ戦略の変遷とその空間的・社会的技術を把握した。さらに,近年のゲーテッドコミュニティが予想以上に居住社会層やゲートの機能・管理状態が多様であることが明らかとなった。平成22年度には,カリフォルニア州ロサンジェルス近郊において,民間ディベロッパーによる全米最大規模のニュータウン(アーバイン・ランチ)内のゲーテッドコミュニティとおよび非ゲーテッドコミュニティを対象に,住環境の観察調査および資料の収集を行った。さらに,高齢者専用のシニアコミュニティ等についてもフィールドワークを行い,多様なゲーテッドコミュニティのあり方を把握した。また,カリフォルニア州デイビス市においては,コミュニティ自身がストックの住宅地をコンバージョンしつつコウハウジング化しているNストリート,農と住の結合を意図しているビレッジホーム等を訪問し,コミュニティのリーダーにたいしてインタビューを実施するとともに,その空間構成の手法を把握した。それらはいずれも,ゲーテッドコミュニティとは異なり,コミュニティの相互交流をベースにセキュリティも実現するものであった。さらに,フィリピン・マニラ市において,富裕層向けのゲーテッドコミュニティについても予備的なフィールドワークを行った。それらは,アメリカのゲーテッドコミュニティの空間構成と仕組みをそのまま輸入したものであったが,一方でローカライゼーション的側面も観察された。以上のフィールドワークで得られたデータをもとに,現在世界中の富裕層たちがモデルとしているカリフォルニアのゲーテッドコミュニティ自体と,グローバリゼーション体制下でのアジア都市でのその再現を比較考察することで,セキュリティ・マネジメントの意図と手法それを支える制度と文化的背景について考察を行った。平成23年度には,デトロイト市郊外のサニーサイト地区,およびシアトル市郊外のニューホーリー地区,レーニアヴィスタ地区,およびハイポイント地区にて現地フィールドワークを実施した。本研究においてこれまで主要なフィールドとして調査を行ってきたカリフォルニア州アーバイン市は,FBIにより全米で最も安全な都市にランク付けされ都市てあり,高級住宅地で構成されていた。今年度には,荒廃した郊外部における再生の試みと,その中てのセキュリティマネジメントについて調査を実施した。デトロイト市は,全米で最も治安の悪い都市としてランク付けされでいるが,そのなかても対象とした現地は,空家/空き地が増加しているデトロイト市郊外の中で特に荒廃か進んだ地域である。また,居住者は,大半アフリカ系アメリカ人であり失業率か高い。居住者が希望を持ちにくい状況の中で犯罪か多発しているのてある。こうした状況の中で,犯罪の巣窟や放火の対象となる空家を取り壊すNPO,アフォータブルな新築住宅をボランティアにより建設するNPO,居住者に対して破産回避の教室を運営するNPO等を取材した。シアトル市においても,郊外の荒廃したエリアの再生事例をフィールドとした。ここては,ニューアーバニズムの手法を用いてクリアランス後の全面再開発か行われていた。住宅は,市場で売買される民間企業開発の分譲住宅と,公営賃貸住宅か混ぜられており,ソーシャル・ミックスがなされている。また,入居者のなかで多く見られたのが,ヴェトナム,ソマリア等からの難民であったが,英語教室,男性向けパソコン教室,女性向け裁縫教室なと,多様な活動を通してアメリカ社会の一員として迎える取り組みがなされていた。こうして,アーバイン等では,土地利用規制,HOA,ゲーテッドコミュニティ等のハード/ソフトを駆使することでコミュニティの外部にある(と想定されている)犯罪から隔離するマネジメントがなされていたのに対し,デトロイト等ては,むしろリスクはコミュニティの中に有り,地域の人々をコミュニティニのメンバーとして包含することこそがセキュリティ・マネジメントとなっていた。
カーボンナノチューブのナノネットワーク構造制御による複合材料の高性能化

エポキシ基複合材料の高性能化を目的として,硬化前のエポキシにカーボンナノチューブを添加し,硬化中に交流電場を印可することによりカーボンナノチューブを一方向に配向させる手法がエポキシ基複合材料の熱伝導特性,電気伝導特性,機械的特性に及ぼす影響について実験的に検討した.その結果,本手法により配向制御が可能な場合には,熱伝導率,電気伝導率の向上が見られること,また配向は機械的特性に影響を及ぼすことを明らかにした.エポキシ基複合材料の高性能化を目的として,硬化前のエポキシにカーボンナノチューブを添加し,硬化中に交流電場を印可することによりカーボンナノチューブを一方向に配向させる手法がエポキシ基複合材料の熱伝導特性,電気伝導特性,機械的特性に及ぼす影響について実験的に検討した.その結果,本手法により配向制御が可能な場合には,熱伝導率,電気伝導率の向上が見られること,また配向は機械的特性に影響を及ぼすことを明らかにした.本年度は顕微鏡下で交流電場を印可しながらカーボンナノフィラー/エポキシ複合材料を成形してその場観察を実施し,交流電場によりカーボンナノフィラーが一方向に配向した複合材料の成形が可能かどうかをまず検討した.次に,カーボンナノフィラーの重量含有率,印可電場の大きさおよび周波数が配向に及ぼす影響について検討した.さらに,カーボンナノフィラーがなす微視構造について画像解析の一種であるテクスチャ解析を実施して微視構造の定量化を試み,微視構造の時間変化および上記のパラメータの影響について考察を行った.その結果を以下にまとめる.1.カーボンナノフィラー/エポキシ複合材料の成形時に一定値以上の交流電場を印可することにより電場印可方向にカーボンナノフィラーが配向した複合材料を成形可能なことを明らかにした.配向に要する時間は数分程度しか要しない.2.交流電場によるカーボンナノフィラーの配向におよぼす含有率,印可電場の大きさおよび周波数の影響を検討した.(1)含有率の増加と共に,配向に必要な電圧が増加する.また一定量の含有率以上では,配向は観察されない.(2)印可電場の大きさが大きくなると,カーボンナノフィラーがなすネットワーク構造の目が粗くなる傾向が見られた.(3)周波数の影響は,周波数が著しく低い場合を除いてほとんど影響がない.3.複合材料成形過程におけるカーボンナノフィラーがなすネットワーク構造の形態の定量化手法としてテクスチャ解析が有効であることを明らかにした.本年度はまず,カーボンナノチューブを含む3種類のカーボンナノファイバーを用いて,それぞれ交流電場により樹脂中で一方向に配向された/エポキシ複合材料を作製し,配向の有無およびフィラーの違いが熱・電気伝導特性,機械的特性に及ぼす影響を実験的に検討した。その結果,以下のような結果が得られた。(1)熱伝導率に関しては,配向が部分的にでも可能な場合かつナノフィラーの長手方向の伝導性が十分に高い場合には,配向方向の熱伝導率が有意に向上する。(2)電気伝導率に関しては,配向が可能な場合には,パーコレーション閾値以下でも導電性を発現する。(3)機械的特性に関して,配向の影響はさらに検討する必要がある.次に,本手法を長繊維を含む3相系複合材料へ適用するために,まず従来の炭素繊維,カーボンナノチューブ,エポキシからなる3相系複合材料の成形をハンドレイアップならびにVaRTM成形により試みた。樹脂の流動性の観点から,ナノチューブ含有率が増加するとVaRTM成形は困難になること,またハンドレイアップにおいても含有率の上限があることを確認した。また,成形した平板の電子顕微鏡観察ならびに熱伝導率,電気伝導率の計測を実施し,カーボンナノチューブがその熱・電気伝導特性に及ぼす影響を実験的に検討した。その結果,ナノチューブ充填の効果はあること,長繊維がフィルタの役割を果たすため平板内部へのカーボンナノチューブを分散にはより検討が必要であることを明らかにした。平成18年度平成19年度にかけて,カーボンナノチューブ分散熱硬化性樹脂の硬化時に交流電場をかけることにより配向制御が可能なことを明らかにし,その機械的性質,電気伝導率,熱伝導率について検討を実施した.さらに,カーボンナノチューブを従来の長繊維強化複合材料積層板に添加した三相系複合材料の成形を試みたところ,従来使用してきたカーボンナノチューブでは,成形時に強化繊維(長繊維)にフィルタリングされてしまい,均等な分散が困難であることが示された.以上の成果に基づき,平成20年度は以下の検討を実施した.1.細径のカーボンナノチューブを用いた二相系複合材料の導電率・熱伝導率の測定とその検討三相系複合材料の作成により適していると考えられる直径の細いVGCF-Sを本年度は採用し,まずはVGCF-Sとエポキシ樹脂の二相計複合材料の導電率・熱伝導率の測定とその検討を実施した.その結果, VGCF-Sを用いた複合材料は従来用いてきたVGCFにくらべて電気的特性は向上するが,配向制御が可能な含有率が低下することを明らかにした.熱伝導率に関しては,いずれのフィラーも配向制御が可能な含有率では,有意な熱伝導率の向上が見られた.2.カーボンナノチューブ/ガラス長繊維/エポキシ複合材料における配向制御カーボンナノチューブをエポキシ樹脂中に分散させたものとガラス長繊維クロスを組み合わせた三相系複合材料の成形時に電場を印可しながら配向制御を実施した.その結果,本手法により,配向制御が可能であることが示された.
状態空間の自動的な圧縮表現に基づくマルチエージェント強化学習手法

近年,強化学習手法を応用して,マルチエージェント環境におかれたエージェント群そのものに,試行錯誤な相互作用を行わせ,それらが採用すべき協調行動をボトムアップ的に組織化させ,それによってマルチエージェントシステムの設計者を支援しようとする試み("マルチエージェント強化学習"と呼ぶ)が数多くなされている.しかし,マルチエージェント環境におかれたエージェント群に,従来の強化学習を適用して適切な協調行動を獲得させようとすると,各エージェントの状態空間は組合せ的に爆発してしまう.本研究の代表者らは,適度に圧縮表現された状態空間上で各エージェントが学習可能なマルチエージェント強化学習手法を提案し,それにより上記の状態空間の爆発が回避し得ることを実験的に示してきた.平成12年度は,この手法と進化計算を併用することによって,エージェント群に,状態空間の爆発を回避するための適切な状態空間表現を自動的に獲得させながら,それらが採用すべき協調行動を効果的に組織化させるための手法を提案した.提案手法は,マルチエージェントシステムを構成するエージェントの状態表現およびその行動政策を人手に頼ることなく自動的に設計するための要素技術を提供する.平成13年度は,状態空間の爆発を回避可能な新しいマルチエージェント強化学習手法として,エージェントの行動政策を予め構造が決定されたニューラルネットにより表現すると共に,その重みベクトルを実数値GAにより最適化することに基礎をおく"進化型ニューラルネット手法"に基づく手法を提案した.提案手法は,連続値/離散値が混在する入出力への対応,連続/離散時間による意思決定への対応,大規模な問題への対応,大域的に良好な行動政策の獲得への対応など,従来手法にはない優れた特色を有しており,マルチエージェントシステムの自動設計のための汎用的な要素技術を提供する.近年,強化学習手法を応用して,マルチエージェント環境におかれたエージェント群そのものに,試行錯誤な相互作用を行わせ,それらが採用すべき協調行動をボトムアップ的に組織化させ,それによってマルチエージェントシステムの設計者を支援しようとする試み("マルチエージェント強化学習"と呼ぶ)が数多くなされている.しかし,マルチエージェント環境におかれたエージェント群に,従来の強化学習を適用して適切な協調行動を獲得させようとすると,各エージェントの状態空間は組合せ的に爆発してしまう.本研究の代表者らは,適度に圧縮表現された状態空間上で各エージェントが学習可能なマルチエージェント強化学習手法を提案し,それにより上記の状態空間の爆発が回避し得ることを実験的に示してきた.平成12年度は,この手法と進化計算を併用することによって,エージェント群に,状態空間の爆発を回避するための適切な状態空間表現を自動的に獲得させながら,それらが採用すべき協調行動を効果的に組織化させるための手法を提案した.提案手法は,マルチエージェントシステムを構成するエージェントの状態表現およびその行動政策を人手に頼ることなく自動的に設計するための要素技術を提供する.平成13年度は,状態空間の爆発を回避可能な新しいマルチエージェント強化学習手法として,エージェントの行動政策を予め構造が決定されたニューラルネットにより表現すると共に,その重みベクトルを実数値GAにより最適化することに基礎をおく"進化型ニューラルネット手法"に基づく手法を提案した.提案手法は,連続値/離散値が混在する入出力への対応,連続/離散時間による意思決定への対応,大規模な問題への対応,大域的に良好な行動政策の獲得への対応など,従来手法にはない優れた特色を有しており,マルチエージェントシステムの自動設計のための汎用的な要素技術を提供する.本年度の研究実績は以下の通りである.1マルチエージェント強化学習における学習モジュールの自動獲得:本研究の代表者らは,マルチエージェント強化学習において顕著に生ずる状態空間の組合せ的爆発を解消することを目指して,各エージェントの強化学習器をモジュール分割することによって,その状態空間を適度に圧縮表現することを可能とするモジュール分割型強化学習と呼ばれる手法を提案すると共に,その有効性を実験的に確認してきた.ここでは,モジュール分割型強化学習手法と進化的学習手法を融合することによって,エージェント群に,適切な状態空間表現(モジュール構造)を自動的に獲得させながら,それらが採用すべき協調行動を効果的かつ自動的に組織化させるためのマルチエージェント強化学習手法を設計し,追跡問題への適用を通して,その有効性を確認した.2進化型ニューラルネットによるマルチエージェント強化学習:モジュール分割型強化学習よりも強力な状態圧縮表現を実現することを目的として,エージェントの行動政策やその状態の価値関数を予め構造が決定された多層ニューラルネットによって表現すると共に,その重みベクトルを実数値GAによって自動的に最適化することに基礎をおく新しいマルチエージェント強化学習手法を提案した.本手法は,マルチエージェント強化学習における状態空間の爆発に対応可能なだけでなく,離散値・連続値が混在する入出力,大域的に良好な行動政策の探索,エージェント群による非同期的な意思決定などにも対応可能であり,単純で汎用のマルチエージェント強化学習手法となることが期待できる.ここでは特に,携帯電話網における動的チャネル割当て問題および非同期型シーソー均衡化問題などへの応用を通して,同手法の有効性を確認した.近年,強化学習手法を応用して,マルチエージェント環境におかれた自律エージェント群そのものに,試行錯誤な相互作用を行わせ,それらが採用すべき協調行動をボトムアップ的に組織化させ,それによってマルチエージェントシステムの設計者を支援しようとする試みで("マルチエージェント強化学習"と呼ぶ)が数多くなされている.しかし,マルチエージェント環境におかれた自律エージェント群に,従来の強化学習を適用して適切な協調行動を獲得させようとすると,各エージェントの状態空間は組合せ的に爆発してしまう.

平成13年度は,状態空間の自動的な圧縮表現に基づく新しいマルチエージェント強化学習手法として,エージェントの行動政策を予め構造が決定されたニューラルネットにより表現すると共に,その重みベクトルを実数値遺伝的アルゴリズムにより最適化することに基礎をおく"進化型ニューラルネット手法"に焦点を合わせ,その有効性を確認した.このマルチエージェント強化学習手法は,状態空間の爆発や報酬の遅れへの対応が可能であるばかりでなく,連続値/離散値が混在する入出力ヘの対応,連続/離散時間による意思決定への対応,大規模な問題への対応,大域的に良好な行動政策の獲得への対応など,従来手法にはない優れた特色を有しており,汎用のマルチエージェント強化学習手法として有望である.平成13年度は特に,(i)携帯電話網における動的チャネル割当て問題および(ii)非同期型シーソー均衡化問題への応用を通して,進化型ニューラルネットに基づくマルチエージェント強化学習手法の有効性を確認すると共に,同手法が従来手法を凌駕する性能を有することも実験的に確認した.平成13年度はさらに,同手法が従来手法では解決が困難とされていた対戦型ゲームにも応用可能であることを確認した.
熟練社会教育職員のライフコースと力量形成に関する研究

本研究では、社会教育職員のライフストーリーにもとづき、社会教育職員の力量形成の過程を分析した。その結果、まず、職員のアイデンティティや力量形成を日常的な実践における弁証法的な過程としてとらえることの重要性を提起した。次に、社会教育職員の力量とは、コミュニティに「横」のつながりをつくるだけではなく、「縦」のコミュニティをもつくるときに構築されるものであることを明らかにした。最後に、こうした社会教育の研究方法にとって、「学習」や「実践」の定義が重要であることを指摘した。本研究の目的は、熟練社会教育職員の専門性やその形成過程とはいかなるものかを、個人のライフコースに沿って明らかにするということである。初年度である本年度は、これまでの先行研究の収集と検討をおこなうことで、理論的な分析枠組みの精緻化を目指した。具体的には、大きく次の2つの研究成果として整理できる。1つめは、社会教育研究方法の理論的整理である。これは日本社会教育学会のプロジェクト研究で報告した。そこで明らかにしたことは、従前の社会教育研究において研究方法論の議論と実際の調査研究とに乖離がみられるということである。また、研究方法において主流の言説を形成している「実践分析」においては、「学習」にはみえない「実践」が捨象されるなどの課題があることも考察することができた。この点は、実践コミュニティを越境的に把握し、長期の時間軸において職員の熟練をとらえる本研究の理論的基盤の有効性を確かにするものといえる。もう1つは、社会教育職員の専門性に関する理論的研究であり、これについては日本社会教育学会の自由研究発表にて報告した。社会教育職員の職務のひとつである「学習の支援」とは何かについて、関連領域で展開されている「ケア論」を解きほぐしながら探究した。主にこの理論的研究においては、(1)「学習の支援」、つまり社会教育職員の専門性を「ケア」として読み替えることが可能であること。(2)しかしこのことは社会教育職員とケア職との境界設定の問題を引き起こし、社会教育職員の専門性の問い直しを迫るということ。(3)ケア論と比較すると、社会教育職員論では職員のアイデンティティや情動に関する観点が弱いが、これらアイデンティティや情動の問題は社会教育職員の専門性にとって重要な要素を占めているのではないかということを明らかにした。2年目である本年度は、前年度までの理論的な検討に基づき、実際にインタビュー調査を実施した。具体的には、退職された社会教育職員へのライフストーリー・インタビューを行い、社会教育労働を生き抜いてきた個人の個別的・具体的な生き方の分析を実施した。社会教育職員が社会教育労働のなかでいかに矛盾と向き合い主体を形成してきたのか、社会教育職員が力量を形成するとはいかなる営みなのかを考察することで、主に次の知見を獲得することができた。それは、社会教育職員の力量形成とは、固定的で本質主義的な専門性を形成することではなく、実践をとおして揺らぎながら「自分らしい専門性」を構築して自己形成することであるということである。従来の研究は、社会教育職員の職務を規範的に規定していたために、社会教育職員が具体的にいかなる葛藤を抱えながらいかなる専門性をいかに形成してきたのかについてほとんど関心を寄せてこなかった。しかしながら社会教育職員は、地域住民や地域社会との関係はもちろんのこと、他の自治体との相違、自らの理想との齟齬や挫折など、多元的な関係のなかで葛藤しながら、自己を形成していた。社会教育職員のアイデンティティは職員として抱える葛藤や矛盾のなかで弁証法的に構成されることを実証的に明らかにすることができた。これらの研究成果については、9月に日本社会教育学会の自由研究発表にて報告した。この9月の発表内容を精緻化したうえで、12月にはフランス・リール第3大学で開催された「第6回ライフヒストリー研究日仏国際シンポジウム」において報告をおこなった。さらに3月には、この考察をより発展させる形で、日本社会教育学会プロジェクト研究の研究会にて報告した。最終年度である本年度は、先行研究の理論的検討や前年度までのインタビュー調査をふまえ研究論文「社会教育職員として生きるーある社会教育主事のライフストーリー」を執筆した。先行研究の検討においては、従来の研究が社会教育職員の身分や専門性の保障が重要な課題となっているという時代的背景のもとで、社会教育の専門職としての制度的基盤や、力量を形成するための研修や養成のあり方について手厚く検討をおこなってきた一方で、そうした制度のもとで労働し生活している社会教育職員個人それ自身を分析した研究が少ないことを明らかにしてきた。さらに、このような職員個人を分析するためには、個別の労働の場において、社会教育の専門的実践が時間的・重層的にいかに構築されるのかを描くことが重要であり、この意味においてライフストーリーという分析視角が有効であることを提起した。さらに社会教育労働とは、日常の労働のなかで構成される矛盾に向き合いやりくりをしていく弁証法的な過程として描くことが可能であり、このときの主体の形成や抵抗の戦略のなかに社会教育職員としての力量形成の鍵を探究していくことの重要性を論じた。

以上の理論的枠組みのもとでインタビューデータを分析した結果、社会教育労働で生じる「挫折」は複数の実践コミュニティを越境するなかで社会教育の意味が再構築されることで解消がみられること、また社会教育職員の力量形成に作用する実践コミュニティとは、職場や地域コミュニティだけではなく、制度やディシプリン、さらには自分やコミュニティの「未来」も、力量や挫折に関係していたことを明らかにすることができた。本研究では、社会教育職員のライフストーリーにもとづき、社会教育職員の力量形成の過程を分析した。その結果、まず、職員のアイデンティティや力量形成を日常的な実践における弁証法的な過程としてとらえることの重要性を提起した。次に、社会教育職員の力量とは、コミュニティに「横」のつながりをつくるだけではなく、「縦」のコミュニティをもつくるときに構築されるものであることを明らかにした。最後に、こうした社会教育の研究方法にとって、「学習」や「実践」の定義が重要であることを指摘した。本年度はインタビュー調査を実施することによって、交付申請書に記載した「研究目的」と合致する内容の知見を得ることができたといえる。教育学今年度実施した職員のインタビュー調査を引き続き実施する。基本的には今年度と同じ方にインタビューを実施したり、関係者の方々にインタビューを実施したりすることによって、今年度の調査を補足しながら、考察をより深めていきたい。また、引き続き先行研究も検討し理論的にも補強し、最終年度としての総まとめを行いたい。本年度は先行研究の収集・検討、ならびに学会での意見交換・情報交換を重視しながらインタビュー調査にむけた理論的基盤を形成してきた。このことにより、当初に交付申請書に入力した「研究目的」と合致する内容の知見を得ることができたといえる。引き続き先行研究を検討し、理論的検討の暫定的なまとめを行う。同時に職員のインタビュー調査を積極的に実施する。熟練社会教育職員がもつ専門性について、複数の実践コミュニティをめぐる越境的な相互作用のなかで構築されるものとして把握しながら、現役の熟練職員調査ならびに退職した熟練職員調査を並行的に取り組んでいきたい。急な文具購入等に備え若干の額を年度末まで残しておいたことによる。今後は社会教育職員へのインタビュー調査を積極的に進めていく。また、引き続き文献研究も同時に実施しながら、学会等にて研究成果発表・情報交換を行う。これらに必要な旅費、インタビュー調査のテープ起こしの謝金、先行研究等の研究資料の購入費等が主な費目となる予定である。
第一原理計算によるナノデバイスの電気伝導特性予測

本研究は、第一原理に基づく高精度電気伝導特性計算によりナノ構造体における電気伝導特性の予測、解析を行うことで、次世代デバイス開発に貢献することを目的としている。今年度において、次世代デバイス材料として注目されているシリコンカーバイドの作製プロセスの初期構造であるC_2H_2分子が吸着したSi(001)表面について、STM像のシミュレーションを行った。具体的には、実験的なSTM観察において、幾何構造的に高い位置にあるC_2H_2分子像が低い位置にあるベアSiダイマーよりも暗く見えるという逆転現象を解明するために、トンネル電子がどのようなエネルギー準位や空間経路を介して伝導しているかという解析を行い、STM像が得られるメカニズムについて詳細に調べた。これにより、エネルギーバンド構造とSTSスペクトルの計算結果から、ベアSiダイマー上にSTM探針がある場合、ベアSiダイマーのπ-stateがトンネル電流に大きく寄与していることが分かった。これに対し、C_2H_2分子上に探針がある場合には、C_2H_2分子の吸着によってこのπ-stateが終端化され、またC_2H_2分子周りのstateがエネルギー的に低い位置にあるため、探針へ伝導するトンネル電流が大幅に減少し、実際の幾何構造と観察されるSTM像に逆転現象が生じるということが分かった。以上の研究により、実験的に観察されている特異な電気伝導特性に対し、第一原理に基づく高精度計算を行い、その現象が起こるメカニズムについて解析を行うことで、デバイス開発に対する知見を示した。また、ナノ構造体における電気伝導特性を精度良く効率的に計算するための新たな手法として、Lippmann-Schwinger方程式を用いた第一原理電気伝導特性計算手法を独自に開発した。これにより、従来用いていた計算手法に比べ約30倍程度の高速化を実現した。
戦後日本における人的資本の地域間移動に関する実証研究

本研究は、高等教育進学や就職にともなう地方から大都市圏への一方向的な移動に着目し、教育の成果が、地域移動を通じて人材の過剰流失を生み、そのことが財の配分における地域間格差と結びついていることを明らかにするものである。最終年度にあたる本年度は、以下の分析に焦点をあてながら研究をすすめた。1.過去に投じられた教育費について、昨年度の学会発表等で得られた指摘をもとにより詳細なデータベースを構築・時系列分析し、地方の慢性的な人的資本流出構造が、大学進学にともなう純粋移動の増加によって近年強まっていることが検証された。2.将来まで続く地方の逸失利益について、i)私的収益に関して、教育収益率と地域移動にかかわる分析手法を洗練し、SSM調査データの時系列分析によって、都市部の収益率が一時期地方を上回ることが確認された。この要因について探索的分析や文献収集をすすめ、下記3.の質的分析とあわせて、地方の就業構造やローカル・トラッキングなどに着目する必要性を発見した。また、ii)社会的収益に関して、全国学力テストの都道府県別結果に対する生産関数推定を行い、教育予算が学力下位層の底上げに寄与していることを示した(共著論文)。3.地方における聴き取り調査の内容を分析し、個々人の「教育的」進学・就職機会の追求が、人材の都市流出を加速させ、地域社会全体の疲弊へと結びつく相互関係、いわば社会学的「合成の誤謬」としてモデル化を図った。今日の地域間格差の問題は経済学的視点にとどまらず再構築されるべきであり、上述の計量分析結果もまた社会学的視点から解釈可能である。特にDual City論を援用して研究全体の総括を試み、これまで不可視化されてきた地方の人材育成機能について、実証的評価の必要性を再検討した。人材流出による地方の逸失利益を実証的に評価するため、人的資本を「過去に当人の教育にかけられた費用」および「将来にわたって得るべき便益」によって算出し、地域間移動を加味して、地域ごとにその域際収支を明らかにする。本年度は主に、以下の2つの計量分析に焦点をあてながら研究をすすめた。1.過去に投じられた教育費について、官庁統計などから公的な「生徒1人あたり教育投資額」を推計し、就職・進学にともなう生徒の都道府県間移動とかけあわせ、他県へ移動した場合の流出量と、自県に移動してきた流入量とを比較・考量した。この結果、就職・進学いずれも都市部では人的資本の域際収支が「黒字」、地方では多くが「赤字」の状態であり、地方への財政移転の根拠となりうることがわかった。今後は、学歴と結びついた地域間移動について、時代・地域ごとの傾向に着目しながら分析の精緻化を図るつもりである。2.将来まで続く地方の逸失利益に関しては、「日本版総合的社会調査」(JGSS)データを用いて地域ごとの学歴間収益率を計測し、「都市部より地方のほうが大卒者の教育投資効果が高い」という米国の先行研究が日本でも検証された。さらにその一因として、都市部に注目した場合、同じ学歴どうしでも地方からの流入者(特に高学歴若年層)は、都市内部出身者よりも収益率が高まることが確認された。今後はこの手法を応用して、「社会階層と社会移動全国調査」(SSM調査)データを時系列分析し、収益率と地域移動の時間的変動について分析をすすめていく予定である。
超安定な神経活動計測に向けた脳振動追従型3次元マニピュレータシステムの開発

生体内で脳は振動しているにも関わらず、神経細胞の膜電位応答を記録する電極は実験台に固定されている。脳内の情報処理を解き明かすためには膜電位応答の記録が必須であるが、この様な測定系では行動中の動物から長期間の安定した神経活動記録を行うことはできない。そこで本研究では脳振動追従型3次元マイクロマニピュレータシステムを開発することで、行動中の動物から2つの神経細胞の膜電位応答を同時に長時間安定して記録することを目指す。脳内の情報処理を解き明かすためには細胞内記録法による膜電位変化の記録が必須であるが、この様な測定系では行動中の動物から長期間の安定した神経活動記録を行うことはできない。本研究の目的は、脳振動追従型3次元マイクロマニピュレータシステムを開発することで、行動中の動物から神経細胞の膜電位応答(活動電位とシナプス後電位)を長時間安定して記録することである。本研究課題の初年にあたる本年度は、以下の研究を実施した。1.追従する脳振動周波数の同定レーザ変位計により計測した脳振動を4μm以内の誤差で追従するためには、記録電極先端がおよそ300Hzで動かなければならないことを明らかにした。2.3次元マニピュレータの開発まず、1の結果に基づきxyz方向にそれぞれ40μmずつ動くピエゾステージを用意した。ピエゾステージに取り付けるマニピュレータは50g以下でなかればならないため、既存のマニピュレータを軽量化した。ピエゾステージにマニピュレータを固定する機構を整えた。3.3次元マニピュレータの追従制度評価脳振動と同様にピエゾステージを動かし(疑似的な脳振動を与え)、記録電極先端の動きをレーザ変位計で計測した。疑似的な脳振動に対して記録電極先端は4μm以下に収まって動くことが明らかになった。4.高速な信号処理を行うFPGAの開発3つのレーザ測定器から得られる信号の座標変換と、レーザ変位計が受光エラーを示した時に変位計本体にエラー状態を解除する電圧信号をマイクロ秒の精度で実行するシステムを構築した。本研究課題の2年目にあたる本年度は、初年度で得た結果に応じて脳振動の計測方法を変更した。当初の研究計画では、レーザ変位計またはレーザドップラ振動計を用いて脳振動を計測する予定でいた。しかし、この方法では長時間の脳振動計測に不向きであることが明らかになった。レーザ変位計は受光エラーが生じ易く、一度受光エラーが生じててしまえば計測復帰までに時間がかかってしまう。また、レーザドップラ振動計ではオフセット成分の重畳により速度の直流成分を長時間正確に計測できないという理由による。そこで、高速ビジョンシステムによる脳振動計測システムの確立に着手した。本システムでは脳表面に置かれた直径50μmのマイクロビーズを高速に撮影、その映像を解析することで脳振動を3次元計測する。構築のために必要な予備実験、機器の選定、固定冶具の製作は既に完了している。本研究は研究期間後も続ける。脳振動計測システムが完成し次第、初年度に開発した3次元マニピュレータに接続し脳振動追従装置の完成を目指す。初年度の研究計画はすべて実行し終え、現在は平成24年度に遂行予定であった研究を行っている。装置開発を一通り終わり、本システムの動作検証を行った。現時点では本システムはまだ正常に稼働できていないため、生理実験を行えていないが、当初の研究計画よりも早いペースで進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画では、レーザ変位計またはレーザドップラ振動計を用いて脳振動を計測することを考えていた。また、レーザドップラ振動計ではオフセット成分の重畳により速度の直流成分を長時間正確に計測できない。そこで現在では、高速ビジョンシステムによる脳振動計測を検討している。直径50μmのマイクロビーズを脳に置き、ビーズの動きを2台の高速度カメラで撮影する。撮影した映像を高速に解析することで脳振動を3次元計測する。既に計測方法の決定・高速度カメラの選定のために予備実験を進めている。
回転翼まわりの流れと空力弾性の研究

ヘリコプターローターを想定した回転翼まわりの流れの数値解析法について、基本的な手法を確立した。新しいものも含めて多くの方法を検討、比較したが、最終的には時間的に4次精度、空間的には2次精度で衝撃波を記述できるという条件で、計算時間が妥当なものという選択になった。しかし、3次元性が本質的で、翼まわりの流れと後流の干渉の影響が大きいという状況ではモデル的な計算は可能でも、実機に対応する計算は現在のスーパーコンピューターでも計算速度、記憶容量が不足し、現実的なデータの取得は難しい。このことは、当初予想していたが再確認したということになる。高性能計算機を専有すれば、設計に役立つデータを作ることができる方法は提案できたといえる。回転しながら前進するというヘリコプターの特性から、回転翼まわりの流れと後流の干渉が計算をしてみると、予想よりはるかに大きく、このことが固定翼の性能計算との本質的な差異があり、又計算時間を多く必要とする理由になっている。高速前進時には2回転で性能計算が可能だが、静止時には少なくとも6回転以上の計算が必要であると予想される。前進時には翼の位相角により迎角を変動させなければ、揚力の不釣合が生じる。この迎角変動は現在の方法の拡張により計算できることは明らかになっているが、計算時間の増大は避けられない。回転翼を囲む計算領域は有限にとらざるをえないが、その外部境界は現在流入側は、一様流条件を、流出側は単純な流出条件を用いている。これは厳密に考えると若干問題があり、正確な境界条件の設定が課題となろう。流れの数値解析に時間を要し、空力弾性については、流れをきめることが前提となって予備的な作業しかできなかった。これは研究代表者の責任である。本年度はヘリコプター回転翼まわりに流れの数値解析について研究した。流れの非定常性を正確に記述するため時間的に4次精度のルンゲクッタ法(6次精度の計算公式も作成済である)を用いて、対称翼型について迎角なし、従って揚力がなく後流効果がない比較的簡単な場合について回転速度と前進速度をパラメタとして翼まわりの流れの特徴を記述できる計算が完成した。空間的には2次精度なので衝撃波の不連続性を表現する点にやや不満は残るが回転翼の位相角による翼面上の衝撃波の位置形状、表面の圧力分布などの変化の模様が確認できた。これは第3回日本ロシア数値流体力学シンポジウムなどで口頭発表している。これに続き、迎角をもち揚力がある場合の計算が進行中である。この場合、後流の影響が強く、流れの三次元性の度合が強く、計算格子も作り直す必要が生じた。細部でプログラムの手直しが必要となったり、ワークステーションのメモリー増設を図る必要が生じたりでやや計画が遅れている。一方、実機を用いての実験、又は既性の実験データに関してヘリコプター関連の会社と相談したが、設計の手順がマニュアル化されていること、実験の困難さ、経費、人手の面などから当面実験は実現は殆んど不可能の状況にあることが判明した。データとしてあればよいのだが、設計だけについていうとなくても可能でむしろ運用中の点検をきびしくすることで解決していいる現状である。実機についての実験は修正せざるを得ない。昨年に続いてヘリコプターローターの前進時の流れ場の解析を行なった。対象とする翼はアスペクト比2の短い翼であるが、これは使用した計算機の記憶容量の制限によるものである。近くスーパーコンピューターが筑波大学に導入されるので計算環境が大幅に改善されることが期待されている。これまで回転翼が前進する場合について回転の位相に応じた迎角変動を伴う場合について、オイラー方程式を対象に計算を行なってきた。非定常性は翼を固定し、主流を翼と相対的にY、Z軸周りに二重の回転をかける方法で採り入れている。

数値的なスキームは時間について4次精度のルンゲクッタ積分公式、空間については中心2次精度の差分公式を用いている。これは非定常性を重視し、空間記述項の計算回数を減らすことを狙ったものであるが、安定性の制限が厳しく2次、4次の人工粘性項を必要とする。この方式で一応計算は可能になっているが、回転のある3次元流れでの空間分解能が2次元流れに比較して劣ることが問題となっている。これらの理由で空間の特に不連続面の記述に適した計算スキームとして、2次精度の流束分離法、TVD法の導入が必要と判断して検討を始めた。回転翼模型を用いたローター後流の実験の計画を始めた。模型の設計はほぼ出来た状況である。一方、空力弾性問題に対するローター弾性プログラムは準備が出来た段階にある。ヘリコプター回転翼まわりの流れ場について、時間について4次精度、空間について2次精度で衝撃波を記述できる計算法が完成した。現在までの所、オイラー方程式段階であるが、ヘリコプター回転翼の流れの本質的な特徴は確認できる。計算法を確立するのに当初予定していた期間より長びき空力弾性についての研究が遅れたのは気流の解析結果が十分信頼できないと意味がないので用いた手法の細部にわたる検討を徹底的に行い、信頼性を確認するのに手間どったためである。平成6年度から筑波大学にスーパーコンピューターが導入され、計算速度の大幅な向上により、研究効率が上がったことの効果は大きいものであった。しかし、設計に役立つデータを得るためには、計算速度、記憶容量が更に高性能になる必要がある。スーパーコンピューターを用いても、実機に近い翼を用いる計算は非現実的でそのため使用した計算格子は限られたものになり、翼幅は実機よりもずっと短い(約1/5)もので計算している。計算手法はいくつか試行したが、結局時間については4次精度のルンゲクッタ法、空間については2次精度のTVD法で不安定を避けるため流速制限関数を用いている。計算は前進飛行時と静止飛行時について行われたが、回転翼から生じる後流が翼面まわりの流れに強い影響を及ぼしていることが判る。前進時には後流は流れ去るので比較的早く定常状態が得られるが、静止飛行時は真下の方向に、後流が流され、揚力が安定するまで推定で68回転を必要とする。現実のヘリコプターのように翼の迎角変化を含めて計算することは、現在の方法の拡張で可能だが、計算時間の増大(約20%)を伴うことになる。