hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乱流理論にもとずく流体潤滑機構の解明

軸受内の流路を平面に展開すれば,軸の偏心のためすきまから正弦状に変わる流路となる.ゆえにこのような流路内の乱流構造を明らかにすることが乱流潤滑の解明に不可欠となる.初めに平行平板間クエット流の実験を行い,従来の研究結果と比較し,乱流特性を明らかにした.その結果次のことが分かった.レイノルズ数R2hUb/ν(2h:平板間距離, Ub:ベルト速度)が5×10^3で流れは遷移域, 7×10^3以上で乱流である.乱流域での速度分布は壁領域でTelbany&Reynoldsが得た普通則U^+=2.5lny^++5.1に一致する.又欠損則(Uc-U)/uk=Rf(1-y/h)の係数RfはReに依存する.乱れ強さ√<u′^2^^->の分布はRobertsonらより幾分大きい値となる.つぎに波状壁間の乱流について,流路中央面における壁面圧力分布,速度分布,乱流特性Re=5, 7, 8×10^3で測定した.圧力は下流方向に正弦状に分布し又流速も変わるので流れは繰返し圧力勾配と慣性力の影響をうける.速度分布は壁領域で対数則分布がクエット流の場合より上方に移動し,その移動量△u^+はx/l(x:最小すきまからの距離, l:波状壁の一波長)に依存する.この移動の理由は,内層における混合距離をl^+=ky^+{1-exp(-τ^<+1/2>y^+/A^+)}とおいた場合のカルマン定数κとvan Drientの減衰係数A^+が圧力勾配と慣性力の影響で変わるためである.対数則の外側にはU/u*=K1(αy/u*^2)^<1/2>+K_2 (α=1/ρdp/dx)で表わされる1/2乗則の領域があり,外層では速度欠損則が成立する.これら速度分布式中に表われる係数はx/lで変化し,いずれも一定圧力勾配下の流れのものとは異っている.この理由を調べるため, ,せん断応力・レイノルズ応力分布を測定した結果,流れに及ぼす慣性力の影響,特に二次流れに基ずく慣性力が非常に大きいことが分った.また乱れ強さ√<u′^2^^->,√<v′^2^^->の分布もクエット流の場合と異なっており, δp/δx<oの領域ではδp/δx>oの場合に較らべ値が低く,断面全体に平坦に分布している.軸受内の流路を平面に展開すれば,軸の偏心のためすきまから正弦状に変わる流路となる.ゆえにこのような流路内の乱流構造を明らかにすることが乱流潤滑の解明に不可欠となる.初めに平行平板間クエット流の実験を行い,従来の研究結果と比較し,乱流特性を明らかにした.その結果次のことが分かった.レイノルズ数R2hUb/ν(2h:平板間距離, Ub:ベルト速度)が5×10^3で流れは遷移域, 7×10^3以上で乱流である.乱流域での速度分布は壁領域でTelbany&Reynoldsが得た普通則U^+=2.5lny^++5.1に一致する.又欠損則(Uc-U)/uk=Rf(1-y/h)の係数RfはReに依存する.乱れ強さ√<u′^2^^->の分布はRobertsonらより幾分大きい値となる.つぎに波状壁間の乱流について,流路中央面における壁面圧力分布,速度分布,乱流特性Re=5, 7, 8×10^3で測定した.圧力は下流方向に正弦状に分布し又流速も変わるので流れは繰返し圧力勾配と慣性力の影響をうける.速度分布は壁領域で対数則分布がクエット流の場合より上方に移動し,その移動量△u^+はx/l(x:最小すきまからの距離, l:波状壁の一波長)に依存する.この移動の理由は,内層における混合距離をl^+=ky^+{1-exp(-τ^<+1/2>y^+/A^+)}とおいた場合のカルマン定数κとvan Drientの減衰係数A^+が圧力勾配と慣性力の影響で変わるためである.対数則の外側にはU/u*=K1(αy/u*^2)^<1/2>+K_2 (α=1/ρdp/dx)で表わされる1/2乗則の領域があり,外層では速度欠損則が成立する.これら速度分布式中に表われる係数はx/lで変化し,いずれも一定圧力勾配下の流れのものとは異っている.この理由を調べるため, ,せん断応力・レイノルズ応力分布を測定した結果,流れに及ぼす慣性力の影響,特に二次流れに基ずく慣性力が非常に大きいことが分った.また乱れ強さ√<u′^2^^->,

√<v′^2^^->の分布もクエット流の場合と異なっており, δp/δx<oの領域ではδp/δx>oの場合に較らべ値が低く,断面全体に平坦に分布している.所期の目的を完成させるためには、正弦波状壁の実験の前段階として平行平板間の乱流クエット流の実験を行い、従来の研究結果と比較検討し、乱流特性を明らかにしておくことが大切である。そこで乱流クエット流を正しく実験するために、実験装置に種々の工夫を施した。そして速度分布の測定位置として、流路の上流端からの距離X,二平板間の間隔を2hとしたとき、X/(2h)>66であれば高精度のデータが得られることが知られた。実験はレイノルズ数Re=2hVb/L=(5,7,10,15,20)×【10^3】について行ったが、ここでVbはベルトの速度である。これに対する知見は下記の通り。(1)Re=5000は遷移領域、Re≧7000は乱流領域の流れである。(2)速度分布についてMissimerの理論結果と比較したが、実験結果は遷移領域では理論値よりも小さく、乱流領域では大きい値となる。(3)速度普遍則として壁領域では壁法則が成立し、Telbany&Reynoldsが得た対数則【u^+】=2.55ln【y^+】+5.1とほゞ一致する。しかし速度欠損則(Uc-【u!】)/【u^*】=Rf(1-y/h)Rfの値はReに依存する。ここでUcはすきま中央の速度、【u^*】は摩擦速度、yは壁からの距離である。(4)数値解(三宅らおよび狩野ら)と比較した。(5)乱流実効値【〓!(-!(u^(12))】,【〓!(-!(v^(12))】,【〓!(-!(u'v'))】を得た。【〓!(-!(u^(12))】/Vbの分布形はTelbany&ReynoldsおよびRobertsonらの結果より大きい。(6)【〓!(-!(u^(12))】/【u^*】は【y^+】=15で最大値を示す。波状壁の場合についてはRe=3000と5000の場合について実験した結果、つぎの知見を得た。(1)流路中央位置の速度分布形は局所圧力勾配によって支配される。(2)壁法則に関して、遷移層および乱流域では圧力勾配係数に対応して実験値が、乱流クエット流の対数則の値から上下に変化する。その変化割合は境界層流れの場合よりも顕著である。現状は上記のようである。るが、今後、Reの大きい場合の速度分布、レイノルズ応力の測定を行い、種々検討する矛定である。
人工膜小胞中におけるアクチン線維系細胞骨格の再構成によるモデル細胞の構築

細胞骨格の1つであるアクチンとアクチン線維架橋蛋白質を同時に封じ込めた人工脂質膜小胞(リポソーム)を作成し、その内部でのアクチンの重合の結果生じるリポソームの形態形成を観察し解析した。実験に使用したアクチン線維架橋蛋白質とそれらの機能は次の通りである。ファッシン:強固で直線的なアクチン線維の束を形成する。α-アクチニン:緩く屈曲し易いアクチン線維の束を形成する。フィラミン:アクチン線維の立体的な網目構造を形成させる。得られた研究結果は、生体膜の形態形成と各アクチン線維架橋蛋白質の性質、特にそのアクチン架橋様式との間には密接な関係があることを示している。これによって、細胞が異なる多くの種類のアクチン架橋蛋白質を発現させ機能させていることの理由の1つが明らかにされた。またやはりアクチンの結合蛋白質であるが、逆にアクチン系細胞骨格を脱形成させるのに働いていると考えられているカルシウムイオン依存性調節蛋白質ゲルゾリンのリン酸化による調節制御機構の変化を調べた。リン酸化の結果、ゲルゾリンはカルシウムイオン非依存的にアクチン線維を切断し脱重合できるようになった。ところで、アクチン結合蛋白質(タリンやエズリン)などの添加によって生じる膜穿孔現象の結果、リポソームがカップ状の形態を取ることがこれまでの研究から明らかにされていたが、今回シミュレーションによってこの形態が力学的に安定なものであることが確かめられた。今回さらに同様な膜穿孔現象が、陽電荷を持つ界面活性剤をリポソームに加えることや、逆に陽電荷を持つ合成脂質を膜中に含むリポソームに界面活性剤を加えることによっても生じうることが明らかになった。また陽電荷を持つ界面活性剤を陽電荷を持つリポソームに加えた場合にはリポソーム膜の表裏反転が観察された。これらの結果は、生体膜が潜在的に非常に高い変形能力を持っていることを示している。α一アクチニン:緩く屈曲し易いアクチン線維の束を形成する。さらに、よく知られたアクチン重合の調節蛋白質であるゲルゾリンをアクチンと共にリポソーム内に封入するための予備研究として、ゲルゾリンのリン酸化による制御機構の変化を調べた。リン酸化の結果、ゲルゾリンはカルシウムイオン非依存的にアクチン線維を切断するようになる一方、やはりカルシウムイオン非依存的にアクチン重合核形成も行うようになった。またアクチン結合蛋白質(タリンやエズリン)などの添加によって生じる膜穿孔現象の結果、リポソームがカップ状の形態を取ることがこれまでの研究から明らかにされていたが、今回のシミュレーションによってこの形態が力学的に安定なものであることが確かめられた。

細胞骨格の1つであるアクチンとアクチン線維架橋蛋白質を同時に封じ込めた人工脂質膜小胞(リポソーム)を作成し、その内部で細胞骨格様構造が再構成される結果生じるリポソームの形態形成を観察し解析した。その結果、生体膜の形態形成と各アクチン線維架橋蛋白質の性質、特にそのアクチンを架橋するときの様式との間に密接な関係があることが明らかになった。またやはりアクチンの結合蛋白質であるが、逆にアクチン系細胞骨格を脱形成させるのに働いていると考えられているカルシウムイオン依存性調節蛋白質ゲルゾリンをアクチンと共にリポソーム内に封入するための予備研究として、ゲルゾリンのリン酸化による調節制御機構の変化を調べた。リン酸化の結果、ゲルゾリンはカルシウムイオン非依存的にアクチン線維を切断し脱重合できるようになった。ところで、アクチン結合蛋白質(タリンやエズリン)などの添加によって生じる膜穿孔現象の結果、リポソームがカップ状の形態を取ることがこれまでの研究から明らかにされていたが、今回シミュレーションによってこの形態が力学的に安定なものであることが確かめられた。今回さらに同様な膜穿孔現象が、陽電荷を持つ界面活性剤を中性または酸性リン脂質から作られたリポソームに加えることや、逆に中性もしくは酸性の界面活性剤を陽電荷を持つ合成脂質を膜中に含むリポソームに加えることによっても生じうることが明らかになった。また陽電荷を持つ界面活性剤を陽電荷を持つリポソームに加えた場合にはリポソーム膜の表裏反転が観察された。これらの結果は、生体膜が潜在的に非常に高い変形能力を持っていることを示している。
環境標準試料を用いた多元素安定同位体用セカンダリ標準物質への挑戦

研究初年度として研究計画通り進めることができ、(1)全21種類の37本の標準物質準備ができた。(2)試料分解法の検討ではマイクロ波分解装置を用いた混酸による分解法の見直しをおこない、1回の分解より2回分解でより完全な分解結果が得られた。しかし、試料によって違いも出てきて一応完全分解されたように見えても次の段階の元素分離段階でトラブルを起こすことも確認できた。一方低温灰化装置による比較は装置の不具合で予定より遅れている。マグネシウム安定同位体比の測定では確立された方法で新たに購入した環境標準試料の測定を行った。元素分離では亜鉛を分離した後にマグネシウムを分離することで亜鉛による干渉を避けることができた。同位体比の測定法としては標準-未知試料-標準の挟み込み法で行い、未知試料と標準試料の濃度比1.01.2で正確で安定した結果を得ることができた。亜鉛の同位体比の測定については陰イオン交換樹脂を用いた亜鉛の分離精製法の検討を行った。並行して安定同位体標準物質を用いた測定法の検討が行われ、MC-ICP-MSを用いた測定法については銅添加法を試した。この方法はダブルスパイクを使う方法より操作が簡単で、十分な精度を得られるので利点がある。亜鉛同位体比の測定ではマグネシウムの場合とは違って、試料/標準試料の濃度比や亜鉛/銅の濃度比によって測定値に影響を与えないことが確認された。標準物質を用いた評価でも非常に安定した結果を得ることができた。カルシウム安定同位体比の分析法については表面電離型質量分析装置を用いた測定法の検討を行い、タングステン(W)フィラメントは安定した測定ができるが39Kのブランクが高い問題が確認された。一方高純度レ二ウム(Re)フィラメントでは信号の安定性はWよりやや悪いが39Kのブランクが出なかったので今後の測定にはReを使用することになった。分解法の検討ではマイクロウェーブを用いた2段階の分解法の確立まで行った。しかし低温灰化装置を用いた検討では装置の故障のため比較実験までは進んでいない。マグネシウム同位体比の分析法の開発は済んでいるので新たに購入した標準試料の測定を行っている。しかし、分析の基準になるプライマリー標準物質(DSM3)の枯渇によってこれからの測定に支障が出てくる可能性があり、ワーキングスタンダードとしてRIHN-Mgを用意し長期間の安定性評価を行っている。亜鉛同位体の分析については元素分離法と測定法の確立までできた。多様な環境標準物質を用いて分析法の評価を行うことができた。亜鉛の場合もプライマリー標準物質(JMC3702)の枯渇で入手できなかったのでAA-ETH Znという新しい標準物質を用いて測定を進めている。カルシウム同位体分析法ではフィラメントの確認、ダブルスパイクを用いた測定法の確認まで行っている。標準海水試料を用いて分析法の評価を行うところまで進行している。全体的な進行状況はおおむね予定通りに進んでいるが、試料の前処理に時間がかかっている。今年度からは少し遅れている低温灰化装置による検討を急ぐとともに、新たに確立された元素分離段階を用いて研究を行う予定である。また、前処理に非常に長い時間が必要であるため作業効率を上げるために専門のサポーター(研究支援員)を雇用する予定である。研究費の状況から半年間の雇用(4月9月まで)であれば研究に支障がなくて効率よく前処理が進行できると考えられる。前処理が順調に進めば確立された測定法で集中的に測定を行う計画である。今年度はマグネシウム安定同位体比の測定結果を用いて国際雑誌に投稿を準備しながら、日本地球惑星学会連合での発表も予定している。また、ストロンチウム及び亜鉛同位体比の測定を中心に行い、Mg-Zn-Srに関するデータベースの構築を行う予定である。低温灰化装置に試料の前処理が進んだ段階で同位体比の測定をおこない、分解法の違いによる影響について評価を行う予定である。進行状況によってマイクロウェーブ分解装置と低温灰化装置との比較は来年度に引きずれる可能性も考えられる。

亜鉛同位体比の測定ではマグネシウムの場合とは違って、試料/標準試料の濃度比や亜鉛/銅の濃度比によって測定値に影響を与えないことが確認された。標準物質を用いた評価でも非常に安定した結果を得ることができた。カルシウム安定同位体比の分析法については表面電離型質量分析装置を用いた測定法の検討を行い、タングステン(W)フィラメントは安定した測定ができるが39Kのブランクが高い問題が確認された。一方高純度レ二ウム(Re)フィラメントでは信号の安定性はWよりやや悪いが39Kのブランクが出なかったので今後の測定にはReを使用することになった。分解法の検討ではマイクロウェーブを用いた2段階の分解法の確立まで行った。しかし低温灰化装置を用いた検討では装置の故障のため比較実験までは進んでいない。マグネシウム同位体比の分析法の開発は済んでいるので新たに購入した標準試料の測定を行っている。しかし、分析の基準になるプライマリー標準物質(DSM3)の枯渇によってこれからの測定に支障が出てくる可能性があり、ワーキングスタンダードとしてRIHN-Mgを用意し長期間の安定性評価を行っている。亜鉛同位体の分析については元素分離法と測定法の確立までできた。多様な環境標準物質を用いて分析法の評価を行うことができた。亜鉛の場合もプライマリー標準物質(JMC3702)の枯渇で入手できなかったのでAA-ETH Znという新しい標準物質を用いて測定を進めている。カルシウム同位体分析法ではフィラメントの確認、ダブルスパイクを用いた測定法の確認まで行っている。標準海水試料を用いて分析法の評価を行うところまで進行している。全体的な進行状況はおおむね予定通りに進んでいるが、試料の前処理に時間がかかっている。今年度からは少し遅れている低温灰化装置による検討を急ぐとともに、新たに確立された元素分離段階を用いて研究を行う予定である。また、前処理に非常に長い時間が必要であるため作業効率を上げるために専門のサポーター(研究支援員)を雇用する予定である。研究費の状況から半年間の雇用(4月9月まで)であれば研究に支障がなくて効率よく前処理が進行できると考えられる。前処理が順調に進めば確立された測定法で集中的に測定を行う計画である。今年度はマグネシウム安定同位体比の測定結果を用いて国際雑誌に投稿を準備しながら、日本地球惑星学会連合での発表も予定している。また、ストロンチウム及び亜鉛同位体比の測定を中心に行い、Mg-Zn-Srに関するデータベースの構築を行う予定である。低温灰化装置に試料の前処理が進んだ段階で同位体比の測定をおこない、分解法の違いによる影響について評価を行う予定である。進行状況によってマイクロウェーブ分解装置と低温灰化装置との比較は来年度に引きずれる可能性も考えられる。前処理に非常に長い時間がかかるため作業効率を上げる必要性が出てきました。そのために専門のサポーター(研究支援員)を雇用する予定である。この試料の前処理には高濃度酸(毒・劇物)を扱うため十分な能力と正しい知識を持って実験できる専門者である必要がある。今年度に余らせた金額なら半年間の雇用(4月9月まで)ができ、研究に支障がなくて効率よく前処理が行うことができる。前処理を専門に行うサポーターがいれば本研究は計画通りの進行できると考えられる。
グラフの局所情報からグラフを復元するためのグラフ形成規則の定式化と学習方式の研究

本研究の目的は次の2点である:1.グラフの構造を記述する表現法となるグラフ形成規則(Conformation Rule)を定式化しそのグラフ形成規則を学習するアルゴリズムの構築することにより,グラフの局所情報からグラフを復元する方式を確立する.2. 1.で構築する学習アルゴリズムを実働化し,ゲノムデータやタンパク質データからの知識獲得を目指した計算機実験を展開する.本年度は以下の実積を挙げている:1.グラフ形成規則の学習可能性の究明前年度に示したPAC学習可能なグラフ形成規則のクラスには様々な制約条件がかせられていた.今回,これらの条件をひとつひとつ解析した結果,より広範なグラフ形成規則に対して学習アルゴリズムが有効であることを示すことに成功した.2.グラフ形成規則の再定式化前年度に実施した計算機実験のデータをもとに,グラフ形成規則とタンパク質のグラフモデリングに関して再検討を行い、立体構造予測の計算機実験を行なった.その結果,非常にローカルな範囲では学習したグラフ形成規則がタンパク質構造予測に有効であることが分った.しかしながら,グラフ形成規則を用いた構造予測は,ノイズに非常に弱いことも同時に判明した.3.知識発見システムの開発タンパク質構造予測などの実際の問題に取り組む過程のなかで,タンパク質などの対象物に関する知識を自動的に獲得する道具が不可欠であると判断し,タンパク質やゲノムのデータベースから知識を発見するシステムを設計しプロトタイプを開発した.これらの成果をFirst International Conference of DiscoveryScienceで口頭発表している.本研究の目的は次の2点である:(1)グラフ形成規則を定式化し、グラフの局所情報からグラフ全体を復元する方式を確立する。(2)(1)で得られた方式を実際のデータ(タンパク質データなどの生物データ)に適用し計算機実験による知識獲得を目指す。このために本年度は以下の実績を挙げている。1.グラフ形成規則の定式化.復元の手がかりとなるグラフ形成規則(Conformation Rule)をハイパーグラフを用いて定式化した。グラフ形成規則とは,本研究の議論の土台となるグラフの構造を記述する表現法であり,また生物学データからの知識発見や予測においてもキ-となる概念である。2.グラフ形成規則の学習可能性の究明.グラフ形成規則の学習可能性と学習効率を計算量理論の立場から検討した.この結果,PAC学習(Probably Approximately Correct Learning)可能なグラフ形成規則のクラスを示すことに成功した.これによりグラフ形成規則の複雑さと学習効率との関係の特徴付けの端緒を開くことができた.3.グラフ形成規則の学習アルゴリズムの実働化と計算機実験.2.で構築したアルゴリズムが学習するグラフ形成規則からグラフを復元するシステムのプロトタイプを作成し,タンパク質の立体構造予測問題に適用した.これらの計算機実験を通して本研究の理論的側面の展開に還元すべき知見が得られた.本研究の目的は次の2点である:1.グラフの構造を記述する表現法となるグラフ形成規則(Conformation Rule)を定式化しそのグラフ形成規則を学習するアルゴリズムの構築することにより,グラフの局所情報からグラフを復元する方式を確立する.2. 1.で構築する学習アルゴリズムを実働化し,ゲノムデータやタンパク質データからの知識獲得を目指した計算機実験を展開する.本年度は以下の実積を挙げている:1.グラフ形成規則の学習可能性の究明前年度に示したPAC学習可能なグラフ形成規則のクラスには様々な制約条件がかせられていた.今回,これらの条件をひとつひとつ解析した結果,より広範なグラフ形成規則に対して学習アルゴリズムが有効であることを示すことに成功した.2.グラフ形成規則の再定式化前年度に実施した計算機実験のデータをもとに,グラフ形成規則とタンパク質のグラフモデリングに関して再検討を行い、立体構造予測の計算機実験を行なった.その結果,非常にローカルな範囲では学習したグラフ形成規則がタンパク質構造予測に有効であることが分った.しかしながら,グラフ形成規則を用いた構造予測は,ノイズに非常に弱いことも同時に判明した.3.知識発見システムの開発タンパク質構造予測などの実際の問題に取り組む過程のなかで,タンパク質などの対象物に関する知識を自動的に獲得する道具が不可欠であると判断し,タンパク質やゲノムのデータベースから知識を発見するシステムを設計しプロトタイプを開発した.これらの成果をFirst International Conference of DiscoveryScienceで口頭発表している.
Efferocytosisを利用した頚動脈狭窄症の脳梗塞リスク診断と分子標的治療

食生活の欧米化に伴って本邦でも急増する頚動脈狭窄症は、画像上の狭窄率によって脳梗塞発症リスクと治療方針を判断しているが、診断精度の点で限界がある。アポトーシス細胞がマクロファージの貪食により除去される過程をefferocytosisといい、その障害は動脈硬化性病変の進行を引き起こす。本研究では、efferocytosisの関連分子発現を解析することで、頚動脈狭窄症の脳梗塞発症リスクを予測することができるか検証する。また、efferocytosisの代表的な関連分子であるMfge8に着目し、動脈硬化性病変への分子標的治療の有効性についても明らかにする予定である。
車いす自走レベルの頸髄損傷者からとらえ直したバリアフリーデザインの研究

前年度研究でおこなった2名の頸髄損傷者によるモデルハウス内での各生活動作ビデオ取材について、それを構成する要素動作を抽出しフロー図として表わした。次に、各要素動作ごとに難易度の評価を加えるとともに問題点等についてコメントを記した。また必要に応じて、動作の始まりから終わりまでの時間を計測し記入した。このシートをまとめることにより、動作ごとの問題の発生数や量、質について把握することが容易となった。各々の要素動作にはビデオ映像をプリントしたものを相関させてある。さらにまとまりのある動作ごとにビデオ映像を編集したものをセットする。このセットは現状の標準的なバリアフリー住宅における、車椅子自走レベルの頸髄損傷者の利用の状況を記録し把握する方法として有効なものとなった。これは様々な設計計画の場における条件検討の道具としても活用することができる。次に、問題を住宅内の移動動作に関係するものと家電品等の機器操作動作に関わるものと分け、今後の改善すべきこととして問題の再整理をおこなった。バリアフリーな住宅に関する設計指針は整備されてきているが、車椅子自走頸髄損傷者から動作操作の実際をとらえると、改善すべきことは多々ある。たとえば、車椅子移動において引き戸は有効な手段であるが、特に頸髄損傷者の立場からとらえるとディテ-ルの改善がない限り使えないことも有り得るといった大きな問題も確認された。このような問題点は設備機器の操作面においても発生している。バリアフリー住宅内に潜んでいるこれらの問題を具体的な形で明らかにしたことが今回の研究の成果といえる。今後の課題として、今回データ化した各々の動作について、モニター上で全て操作できるようにし利用の便を計ること。さらに住宅設計の面と設備機器設計の両面から、データを基として実際の改善方法の検討を進めていくことがあげられる。2名の頸髄損傷者(C-6)の協力により、金沢市バリアフリーモデルハウスを利用して、駐車場での乗用車から車いすへの移乗動作、住宅へのスロープを利用したアプローチ動作、玄関および住宅内での動作、さらに機器の操作それぞれについて実験の様子ヲビデオカメラを用いて撮影した。主な撮影項目は、玄関引き戸の開閉と施錠動作、室内引き戸の開閉と通行動作、窓の開閉と施錠、洗面台における整容動作と一連の設備用具使用動作、キッチンにおける調理関連動作、キッチン設備使用動作、キッチン系家電品の取扱とコントロールボタンの操作、収納系の使用動作、ユ-ティリティーでの洗濯機および乾燥機の使用動作からなっている。撮影にあたっては2台のカメラを用いた。一台は操作の手元に向け、もう一台は動作全体を収めるようにした。この撮影方法を採用することで、体幹の傾きや上肢の有効可動域の状況を手元操作とリンクして把握する基礎データを得ることができた。これら2つの映像を一つのモニター上に並列させて映し出し「動作操作分析」をおこなった。さらに必要に応じてプリントアウトした。これと合わせて、操作上で問題が発生した機器や住宅設備の計測を行い問題に内包している数値的な要素についてもデータ収集した。被験者2名ともに、乗用車を主な移動手段として使用しており、基本的な日常生活動作は自立しているといえる。しかし、より自然で安定した生活動作を行えることや、確実で無理のない機器の操作、といった視点から今回の調査データを分析すると、現状のバリアフリーな住宅設計や機器設計の在り方に対する改善点が多々あることを改めて確認することができた。
表在性非乳頭部十二指腸腫瘍の発癌機構の解明と、進展を予測する内視鏡診断体系の確立

本研究の概要は、十二指腸非乳頭部腺腫・早期癌の遺伝子変異・メチル化を解析することにより、十二指腸癌の発癌メカニズムを解明することである。さらに、同定された高異型度腺腫・早期癌に特徴的なゲノム・エピゲノム変化を、免疫組織化学を含む病理診断と、狭帯域光観察(narrow band imaging, NBI)を併用した拡大内視鏡所見とにフィードバックすることにより、腺腫から癌への進展を予測する内視鏡診断体系を確立する。それにより、生検を行わなくとも内視鏡切除の適応判断が正確になり、表在性非乳頭部十二指腸腫瘍の治療方針の確立を行う。
超高温発熱反応-動的圧縮プロセスによるセラミックス複合材料の瞬間焼結

反応物のうち少なくとも一つが固体であるような燃焼反応では、固体火災からの残留物が、高温セラミクッス、金属間化合物、複合材料などの工業的にも重要な材料となる。固体燃焼反応は、一般に大きい熱量放出を伴う。充分に大きい発熱反応では、燃焼先端の迅速伝播を維持することができるので、着火後の外部エネルギーを必要としない。この省エネルギー型材料合成プロセスは、燃焼合成法と呼ばれている。このプロセスでは、燃焼反応とほぼ同時に化合物の構造化が進行するので短時間に材料合成が行われるが、生成物が粉体か多孔質体となり、構造材料となるためにはさらなる緻密化プロセスを必要とする。従来研究では、ホットプレスやHIPのような長時間プロセスが緻密化のために併用されてきた。本研究では、燃焼合成法の長所である短時間プロセスの特徴を失うことなく緻密化を行うために、燃焼合成反応とそれに続く粒状固体圧媒を介した高速圧縮の併用プロセスを検討した。燃焼合成により作製する物質系は、従来から研究蓄積のあるチタンの炭化物系である。例えば、チタンと炭素及びアルミニウムの混合圧粉体を固体圧力媒体である鋳物砂などの内部に包理し、炭素リボンシートの発熱抵抗体への通電により反応物に着火して、燃焼合成反応を誘起させる。反応直後に圧力媒体である鋳物砂への迅速な圧力印加により、試料に擬等方的な動的圧縮を与える。反応は燃焼合成装置内を圧媒体で満たし、その内部で行う。圧力印加は、自動油圧システムを用いて、50150MPaの圧力で行う。反応にともなう温度上昇プロフィールと圧縮にともなう印加圧力プロフィールを高速サンプリング型メモリーレコーダによって追跡、コンピュータ内にデータを蓄積した。コンピュータ内に収録した反応-圧縮時の温度・印加圧力プロフィールから、圧縮時の反応温度、温度上昇から圧力印加までの時間及び加圧時間を解析した。実験に先立ち、系の反応温度や溶融率の計算などを断熱系で予測、原料成分比と緻密化を促進する溶融分率と実際の生成物かさ密度の相関を検討した。また、得られた生成物相、組織および機械的性質を調べた。本研究で動的圧縮に用いたプレスの絶対圧は約10tであるため、粒状固体圧媒中での燃焼合成/瞬間緻密化プロセスによるセラミックス単相の緻密化はあまり促進されることはなく、密度約70%の生成物しか得られなかった。しかし、セラミックスと金属(金属間化合物を含む)複合系では、密度100%に近い生成物を得ることができた。TiC-Ni、TiC-TiAl等はその良い例である。反応物のうち少なくとも一つが固体であるような燃焼反応では、固体火炎からの残留物が、高温セラミクッス、金属間化合物、複合材料などの工業的にも重要な材料となる。

着火後の外部エネルギーを必要としないこの省エネルギー型材料合成プロセスは、燃焼合成法と呼ばれている。このプロセスでは、燃焼反応とほぼ同時に化合物の構造形成が進行するので短時間に材料合成が行われるが、生成物が粉体か多孔質体となり、構造材料となるためにはさらなる緻密化プロセスを必要とする。従来研究では、ホットプレスやHIPのような長時間プロセスが緻密化のために併用されてきた。申請者は、燃焼合成法の長所である短時間プロセスの特徴を失うことなく緻密化を行うために、反応直後の動的圧縮を併用するプロセスを着想した。具体的には、複合材料の合成・同時緻密化のために次ぎのようなプロセスを計画し、実行した。燃焼合成により作製する対象物質は、高温耐食性をもちかつ軽量な材料として期待できる炭化チタンとチタンアルミ合金からなる複合材料系を選んだ。チタン、アルミニウムと炭素の混合圧粉体を固体圧力媒体である鋳物砂などの内部に包埋し、炭素リボンシートの発熱抵抗体への通電により反応物に着火して、燃焼合成反応を誘起させる。反応直後に圧媒体である鋳物砂への迅速な圧力印加により、試料に擬等方的な動的圧縮を与える。本年度は、特に燃焼合成反応(超高温発熱反応)とそれに続く動的圧縮の併用プロセスを確立し、セラミックス-金属間化合物の複合材料の瞬間焼結の可能性を検討した。緻密な複合材料を作製することができ、生成相や組織などを調べた。生成物は、X線回折装置、SEM、ビッカース硬度測定装置および三点曲げ試験機などにより評価した。また、収録した合成時の温度プロフィールを現有装置を用いて解析し、合成機構と組織及び物性の関係について考察を行った。燃焼合成により作製する物質系は、従来から研究蓄積のあるチタンの炭化物系である。例えば、チタンと炭素及びアルミニウムの混合圧粉体を固体圧力媒体である鋳物砂などの内部に包埋し、炭素リボンシートの発熱抵抗体への通電により反応物に着火して、燃焼合成反応を誘起させる。反応直後に圧力媒体である鋳物砂への迅速な圧力印加により、試料に擬等方的な動的圧縮を与える。反応は燃焼合成装置内を圧媒体で満たし、その内部で行う。圧力印加は、自動油圧システムを用いて、50150MPaの圧力で行う。反応にともなう温度上昇プロフィールと圧縮にともなう印加圧力プロフィールを高速サンプリング型メモリーレコーダによって追跡、コンピュータ内にデータを蓄積する。コンピュータ内に収録した反応-圧縮時の温度・印加圧力プロフィールから、圧縮時の反応温度、温度上昇から圧力印加までの時間及び加圧時間を解析した。実験に先立ち、系の反応温度や溶融率の計算などを断熱系で予測、原料成分比と緻密化を促進する溶融分率と実際の生成物かさ密度の相関を検討した。また、得られた生成物相、組織および機械的性質を調べた。本研究で動的圧縮に用いたプレスの絶対圧は約10tであるため、粒状固体圧媒中での燃焼合成/瞬間緻密化プロセスによるセラミックス単相の緻密化は、あまり促進されることはなく、密度約70%の生成物しか得られなかった。しかし、セラミックスと金属(金属間化合物を含む)複合系では、密度100%に近い生成物を得ることができた。TiC-Ni、TiC-TiAl等はその良い例である。ここでは、特にTi+xC+(1-x)Al→xTiC+(1-x)
アメリカ連邦準備制度の生成に関する研究-中央銀行の「秩序管理」の視角から-

本研究では、アメリカ連邦準備制度の生成過程を、1「秩序管理」の視角から、そして2歴史的・実証的および思想史的・理論的に、考察した。1の「秩序管理」は「貨幣秩序の管理」と「信用秩序の管理」に区分され、片桐は前者の「貨幣秩序の管理」を、大森は「信用秩序の管理」を担当した。「貨幣秩序の管理」の視角からは、より安定的な貨幣制度の模索、すなわち金本位制の成立から、中央銀行である連邦準備制度の成立、の必然性を解くことを目指した。また「信用秩序の管理」の視角からは、既に連邦準備制度の成立以前に、無限に膨張した債権・債務関係のネットワークがシステミック・リスクをはらみ、その顕現化を防ぐメカニズムが萌芽的に形成されていたことを明らかにした。より具体的には、片桐は「貨幣秩序の管理」の視角から、アメリカにおける金本位制の成立を思想史的・論理的に考察した。19世紀アメリカの、金本位制か、複本位制か、銀本位制か、という貨幣制度を巡る論争を貨幣論的見地から考察した。更に中央銀行の金融政策に関する古典的議論である「ルールか、裁量か」という問題に関して、通貨論争におけるJ.E.ケアンズの見解を考察し、彼が銀行学派に属すことを明らかにした。大森は、「信用秩序の管理」の視角から、連邦準備制度の源流に関して、アメリカ中西部のインディアナ州の銀行制度の自生性を重視し、考察した。黎明期インディアナ州の銀行制度の成立と概要を分析したうえで、当時のインディアナ州の銀行制度が財政と金融を絡めた銀行間組織であり、中央銀行の本質である「半官半民」の生成にとって特徴的な性格を自発的に内生していたことを明らかにした。本研究の特徴は、アメリカ連邦準備制度の生成過程を、1「秩序管理」の視角から、2歴史的・実証的および思想史的・理論的に、という二つの異なる手法で考察することである。1の「秩序管理」は「貨幣秩序の管理」と「信用秩序の管理」に区分される。そして片桐は前者の「貨幣秩序の管理」を、大森は「信用秩序の管理」を担当している。「貨幣秩序の管理」の視角からは、より安定的な貨幣制度の模索、すなわち金本位制の成立から中央銀行=連邦準備制度成立、の必然性を説くことを目指している。また「信用秩序の管理」の視角からは、既に連銀成立以前に、無限に膨張した債権・債務関係のネットワークがもたらすシステミック・リスクの顕現化を防ぐメカニズムが萌芽的に形成されていたことを明らかにすることを目指している。そのうえで、本年度、片桐は「貨幣秩序の管理」の視角から、アメリカにおける金本位制の成立を思想史的・論理的に考察した。これまでの自身の研究成果を踏まえ、19世紀末のアメリカの貨幣制度を巡る論争を貨幣論的見地から考察した。特に農民、産業資本、商業資本、金融資本等、当事者を対象として、彼らの立場とその背景を分析した。大森は、「信用管理」の観点から、連邦準備制度の源流に関して、アメリカ中西部のインディアナ州の銀行制度の自生性を重視し、新たな仮説を検証することを目指した。本年度は黎明期インディアナ州の銀行制度の成立と概要を把握することが主な作業であった。その上で黎明期アメリカ・インディアナ州の銀行制度が財政金融を絡めた銀行間組織であり、中央銀行の本質たる「半官半民性」の生成にとって特徴的な性格を自発的に内生していた点を明らかにした。連邦準備制度の成立過程を国内的ルートと国際的ルートに区別し、前者を更に「貨幣秩序」の管理と「信用秩序」の管理の二つに分けて考察した。片桐は第一に、連銀成立に関する先行研究を批判的に検討した。

国内的ルートに関しては、Livingston(1986)とMcCulley(1992)が、銀行制度改革の議論を、特にAldrich-Vreeland billとAldrich billに焦点をあてて詳細に分析している。「信用秩序」の観点から、彼らの研究は、Aldrich-Vreeland bill、あるいは資産通貨(Asset backed currency)が、恐慌を防止するのに有効な手段だったのか、否か、を明らかにしていないという難点がある。そこで連銀成立に到る銀行制度改革の議論の過程を、まず資産通貨を巡る議論、次に中央銀行に関する議論、そのうえで最終的にアメリカ型の中央銀行のあり方を巡る議論と推移していったと考え、それぞれの段階における議論の内容を整理した。そして国際的ルートに関しては、Broz(1997)が、貿易金融におけるポンド依存の比重を低下させ、ドルの国際通貨化を推進しようとしたNY金融界の動機を強調している。この点は、アメリカが金本位制に組み込まれていく一方で、金本位制を確立していった1900年前後からの継続性を視野に入れる必要があると考える。第二に、連邦準備法の源はGlass-Owen billであり、恐慌防止を目的として、真正手形原理(real bill doctrine)が連銀の政策指標となったというのが、従来からの通説である。それに対して、第一に、Carter Glassよりも、Nelson Aldrichの役割を重視すべきであり、第二に、その根拠をAldrich-Vreeland billが恐慌防止策を謳っていないことに求め、第三に、連邦準備法では真正手形原理に関して明確に定めていないこと、を明らかにして、通説を批判した。大森は「信用秩序」の管理の視角から、前年度に引き続き、インディアナ州の支店銀行制度と連銀生成の因果関連を考察した。本研究では、アメリカ連邦準備制度の生成過程を、1「秩序管理」の視角から、2歴史的・実証的および思想史的・理論的に、という二つの異なる手法で考察した。1の「秩序管理」は「貨幣秩序の管理」と「信用秩序の管理」に区分される。そして片桐は前者の「貨幣秩序の管理」を、大森は「信用秩序の管理」を担当した。「貨幣秩序の管理」の視角からは、より安定的な貨幣制度の模索、すなわち金本位制の成立から中央銀行=連邦準備制度成立、の必然性を解くことを目指した。また「信用秩序の管理」の視角からは、既に連銀成立以前に、無限に膨張した債権・債務関係のネットワークがもたらすシステミック・リスクの顕現化を防ぐメカニズムが萌芽的に形成されていたことを明らかにした。そのうえで、片桐は「貨幣秩序の管理」の視角から、アメリカにおける金本位制の成立を思想史的・論理的に考察した。これまでの自身の研究成果を踏まえ、19世紀末のアメリカの貨幣制度を巡る論争をJ.L.ラフリンの貨幣論的見地から考察した。更に、中央銀行の金融政策に関する古典的議論である「ルールか、裁量か」という問題に関して、通貨論争におけるJ.E.ケアンズの見解を考察した。大森は、「信用管理」の観点から、連邦準備制度の源流に関して、アメリカ中西部のインディアナ州の銀行制度の自生性を重視し、新たな仮説を検証した。黎明期インディアナ州の銀行制度の成立と概要を分析し、当時のインディアナ州の銀行制度が財政金融を絡めた銀行間組織であり、中央銀行の本質たる「半官半民性」の生成にとって特徴的な性格を自発的に内生していたことを明らかにした。
日本型がん集学的アプローチのためのケア提供システムモデル開発と評価

【研究目的】本研究の目的は、1)日本のがん集学的アプローチの実情や課題を明確化するために、がん集学的アプローチの実施体制、課題ならびに、医療者および乳がん患者を対象にがん集学的アプローチに対する認識を調査する。2)調査結果に基づき、わが国のがん医療システムの強みを強化し、かつ患者中心に効率的なケアが提供できるがん集学的アプローチモデルを開発する。3)開発したがん集学的アプローチモデルを乳がん患者に適用し、乳がん女性のQuality of Lifeおよび医療に対する満足度を高めるか否かを評価する。併せて、医療の質および参与する医療者の職務満足度およびチームの結束性が高まるか否かを評価する。【研究方法】基礎調査は、日本乳癌学会の認定施設457箇所において、医療者および乳がん女性を対象に質問紙調査を行った。調査結果に基づき、「患者-医療者情報共有型」乳がん集学的アプローチを開発し、このケアアプローチを評価するために準実験的デザインによる介入研究を実施した。【結果および考察】治療・ケアのエビデンスに基づく情報と患者自身の生活や生き方に関するナラティブな情報やニーズをつき合わせる人や場や機会を医療チームの機能として強化し、患者のセルフケア能力を最大限に発揮できるよう支援することを目的とし、<「患者-医療者情報共有型」乳がん集学的アプローチ>を開発した。具体的には、(1)医療者と患者間の協働・連携を強める役割を担うリソースナースの配置、(2)患者のニーズや問題をチームで共有するための情報システムとそれらを活用した効率的なカンファレンス、(3)患者のチーム医療への主体的な参与をナビゲートするセルフケアブック、によるケア提供システムを開発した。術前化学療法を受ける乳がん女性を対象に、このケアアプローチを適用した結果、医療者間におけるチーム変革の意識の向上が有意に認められた。乳がん女性の有害事象のうち、味覚変化の程度が実験群において有意に減少した。Quality of Lifeに有意差はなかったが、精神状態の変化による役割制限に関しては対照群とは異なり増加傾向を示した。本研究の目的は、がん生存者の主体的ながんとの共生を支援することをめざしたがん集学的アプローチを開発するとともに、それが、ケアの質保証と効率化を維持できるよう標準化したケアとして提供するためのシステムモデルを考案することである。初年度に当たり、ケアの質保証モデルを概念枠組みに据えて、ケアシステムの構造的・機能的要素項目を抽出することを目的に、文献的考察ならびにがん専門病院におけるヒアリング調査を実施した。がん医療ならびにケアの質保証の領域に焦点をあて文献的考察をすすめた結果、<患者・家族><ケア提供者><場>を構造的次元とし、また「先行要因」「プロセス」「アウトカム」を機能的次元にして各カラムに含まれる要素が整理できた。注目すべき要素としては、(1)意思決定の共有、(2)良好なコミュニケーション、(3)患者の意向や好み(preference)、(4)安全・安心を保証するケア提供資源、(5)ケアの継続性・効果性、(6)変化と移行、(7)専門性と協働など、患者を中心としたトータルケアに関わるものがあげられた。一方、ヒアリング調査は、外来通院治療部門を有するあるいは計画中のがん専門病院、ならびに一般病院を便宜的に抽出し、協力の得られた全国11箇所の病院で行った。研究参加への同意を得られた外来看護師ならびに病棟看護師30名、医師7名、患者10名に対しヒアリングを行い、次のようなケアシステムの構造的・機能的要素が抽出された。<患者>

人と場におけるつながり、医療に対する信頼と安心感、良質な資源とアクセスの容易性、選択と決定過程の共有、などであった。<看護師>共通理解が可能な組織化(教育、記録、コミュニケーション)、ケアの連続性と統合性(記録や人の連携)、患者・家族の要請に基づくケア、などであった。<医師>診断・治療のレパートリーの拡大と質の維持、長期的な治療ケアの視点、治療セティングと組織の土壌づくり(教育等)、医療の質保証と効率性のバランス、などであった。がんの医療の発展に伴い、治療の選択肢が広がり、複数の治療法が外来で行われるようになった。本研究では、治療の場が変わり、継続的に複数の治療が行われるとき、治療効果を最大限に高めるとともに、患者が移り変わる治療に適切に対応し、治療環境やシステムに戸惑うことなくQOLを維持・向上できるよう、「日本型がん集学的アプローチのためのケア提供システムモデルの開発」をめざしている。本年度は、これまで実施した「外来通院治療部門を中心としたがん医療システムの構造的・機能的要素」に関するヒアリング調査結果の質的分析をすすめた。その結果、構造的・機能的要素を構成するコアカテゴリーとして、<多重性><継続性><相互依存性><自律性>を見出した。さらに、がん集学的アプローチの先駆的実践を行っている米国MD Anderson Cancer Centerの視察調査を行い、ケア提供システムの現状と課題を把握した。医療保険制度ならびに臨床研究への取り組み・制度の相違を考慮にいれ、わが国のがん医療の現状を踏まえつつ、視察調査を分析した結果、〔学術上の連携・協働を維持・向上するためのスタッフに対する継続教育の重要性〕〔患者を中心とした医療サービスの質および効率性の維持・向上を志向するソフト面とハード面のシステムづくり〕〔患者が医療サービスを上手に活用するための賢い知恵の獲得や普及、そのための健康資源活用システム整備〕などが明確化された。これらのデータに基づき、現実の乳がん医療の中で、「日本型がん集学的アプローチのためのケア提供システムモデル」を開発するにあたり、前述の構造的・機能的要素がどの程度医療システムとして運用されつつあるのか、それを医療者や患者はどのように認識しているのかについて、全国規模によるアンケート調査を実施した。現在、調査の継続とデータの分析を平行して行っており、モデル試案のための具体的な課題の検討をすすめている。目的目的は、複雑・高度化するがん診断・治療の過程において、治療効果の促進とQOLの向上をめざして一貫して良質で効果的な治療・ケアが終結できるような「日本型がん集学的アプローチのためのケア提供システムモデル試案」を開発し、それを臨床適用し評価することである。本年度は、モデル試案作成、現行システムへの導入実現性検討とフィールドにおける実施体制作り等の基盤形成を行った。併せて、モデル試案の実用性・妥当性を評価するためのアウトカム指標を検討した。方法
ニワトリ腫瘍由来癌遺伝子誘発腫瘍の発現型と自然発生腫瘍との比較

1.ニワトリ癌ウイルスによる誘発腫瘍癌遺伝子v-fosを有するニワトリ癌ウイルスNK-24、v-mafを有するAS-42を白色レグホン新生鶏に接種したところ、NK-24接種鶏で、接種後3060日後に、腹腔内接種鶏では腹水の貯留と腹腔臓器漿膜の腫瘤を、翼下接種鶏では接種部周囲の皮下腫瘤を認めた。組織学的には、膠原線維の豊富な線維肉腫様部、大型の間葉系細胞増殖部、骨芽細胞様細胞の増殖部、粘液腫様部などが混在していた。抗NK-24抗体を用いた免疫染色では、多くの腫瘍細胞細胞質に陽性像を認め、抗Fos抗体では腫瘍細胞核のほとんどが陽性を示した。また、電子顕微鏡観察では腫瘍細胞の表面や周囲に径約100nmのレトロウイルスC型粒子が認められた。AS-42接種鶏では腫瘍の形成は認められなかった。2.ニワトリ自然発生腫瘍の検索約4000羽の廃産卵鶏のうち20羽に腫瘍の発生を認め、このうち15例を病理学的に検索した。腫瘍はすべての例で、卵巣、肝、膵、陽間膜等の腹腔内臓器に発生した。組織学的にはすべて腺癌で、肝のみに発生した一例(胆管癌)を除いて、卵巣または膵臓が原発と考えられた。電子顕微鏡での観察では、粗面小胞体や分泌顆粒の豊富な腫瘍細胞より成る例と、これらの発達の悪い細胞より成る例とがあり、前者は膵由来、後者は卵巣または卵管由来の腺癌と思われた。産卵鶏の腹腔内腫瘍は卵巣または卵管由来であるとする報告があるが、膵原発のものもあることが示された。ウイルス粒子は認められなかった。これらの腫瘍における癌遺伝子タンパクFosおよびMafの発現をしらべたが、いずれも陰性であった。以上のことから、癌遺伝子と間葉系腫瘍との関係、産卵鶏の腹腔内腫瘍の特徴が明らかになった。
月探査機SELENE/ガンマ線分光計のガンマ線発生の数値計算とデータ解析ソフトの開発

本研究は、主に3つに分類される。1)月表面から放出されるガンマ線の評価2)月表面における揮発性元素の存在可能性3)流星群衝突と月震による月からの電波放出1)月表面におけるガンマ線及び中性子の発生と輸送機構を実験的及び数値計算的にシミュレートし、元素濃度の評価方法の基礎過程を構築した。それに基づけば、ガンマ線分光計のエネルギー分解能が5keV以下の場合、水素、及び硫黄(1wt%以上存在した場合)の検出が可能であるという結論を得た。また、Lunar Prospectorによる観測結果を再検証しApolloやLunaミッションと比較した結果、月西部の海において、深刻なSi存在量の過小評価とAl, Mgの過大評価を発見した。2)月面揮発性元素の彗星起源説について評価を行った。その結果、炭素に富む彗星では現在までに推測されている揮発性元素の存在量を説明することはできず、酸素に富む彗星であれば、十分に存在量を説明することができるとの結論に至った。また二酸化酸素及び二酸化硫黄が安定に存在できる極域内の面積を算出し、それら元素の注入率に制約を与えた。3)1999年から2001年までのしし座流星群到来時の電波観測データの解析を複数の波長を用いて行った。1999年のデータからは月からの信号を見出すことはできなかったが、2000年、2001年においては流星群によると思われる信号を発見した。また、数分にもおよぶ振動の存在を確認した。
ビッグデータの統計学：理論の開拓と3Vへの挑戦

本研究は、ビッグデータの統計理論を世界に先駆けて開拓することを目指したものである。我々は、異常値や欠損値が混入する非正則で非ガウスなビッグデータに対して、潜在構造分析の新しい理論と方法論を開発した。それらは、低計算コストで安定した高い精度を保証するためのものである。研究成果は次の通りである。(1)多様性をもつ大規模データの非正則推定論の開拓。(2)高速かつ高精度な潜在構造分析の開拓。(3)異常値・欠損値に頑健な潜在構造分析の開拓。ビッグデータは、大規模・多様性・高頻度の特性をもつ。これらの特性ゆえに、ビッグデータの解析には、従来の統計学では対処できない様々な問題が発生する。研究課題の初年度に当たる平成26年度は、多様性をもつ大規模データの非正則推定論の開拓に取り組んだ。研究の鍵となるのは、IIDの枠組みを外し、また、確率過程の枠組みも外し、膨張するデータ空間の漸近理論を如何に構築するかである。青嶋と矢田は、赤平と意見交換を行うことで、青嶋と矢田が一連の共同研究で構築してきた高次元小標本漸近理論を双対空間で展開するというアイディアに至った。高次元小標本漸近理論は、たった一つの高次元データでも成立するので、これを膨張するデータ空間に対応させて漸近理論を展開することを考えた。高次元データの非スパース性が長期記憶に対応するため、従属データを扱う時系列解析に、双対空間から新たなアプローチが開拓できる。その際に、データの潜在空間を覆う巨大なノイズ空間の漸近的な挙動を解析的にどう捉えるかが問題になる。ここでは、データ空間の幾何学的表現によって漸近的な挙動を捉えるというアイディアを思いつき、幾何学的表現を得るための数学的な条件を導き出した。その結果、ビッグデータの実用的な観点から比較的緩い条件のもとで、多様性をもつ大規模データの潜在空間を浮き彫りにできることが分かった。得られた結果は、論文に纏められ、現在投稿中である。また、成果の一部分について、京都大学数理解析研究所RIMS研究集会で発表した。平成27年度は、ビッグデータの潜在構造分析に取り組み、ビッグデータに含まれる潜在構造をモデル化し、巨大なノイズに埋もれた潜在空間に高速かつ高精度な推測法を確立した。従来の潜在構造分析は、スパース性とノイズの正規性や成分間のIIDといった、ビッグデータの特徴をまったく捉えてない非現実的な仮定のもとで展開されていた。青嶋と矢田は、こういった非現実的な仮定を一切入れず、多様なビッグデータに十分対応できる柔軟な潜在構造を考えた。まず、ビッグデータを巨大なたった一つの高次元データ行列と解釈し、潜在構造とノイズを柔軟な一つの高次元モデルとして捉えた。潜在構造の非スパース性に着目して、ビッグデータの特異値にパワースパイクモデルを提唱し、理論的な考察と実際のビッグデータ解析でモデルの妥当性を検証した。さらに、青嶋と矢田は、ビッグデータの特異値が従来の方法では推定できないことを証明した。巨大なノイズが推定量の不一致性を招くためである。青嶋と矢田は、赤平と意見交換を密に行い、ノイズ掃き出し法を理論的に拡張した方法を考え、巨大なノイズを除去することで特異値を推定し、非スパースな特異値モデルにもとづく高速かつ高精度な潜在構造の推定法を開発することに成功した。得られた結果は、学術論文として纏められ、既に出版されている。また、オーストリアで開催された国際学会での招待講演をはじめ、日本統計学会・日本数学会・京都大学数理解析研究所RIMS研究集会などで多くの学会発表を行った。交付申請書に記載した研究の目的に沿って、ビッグデータの統計理論の開拓に向けて、世界に先駆けた第一歩となる成果が論文として出版された。シンポジウムも開催して、研究成果に関する意見交換も活発に行われている。それゆえ、おおむね順調に進展していると評価できる。本年度は、研究計画の最終年度にあたる。ビッグデータを扱う上で、大量に発生する異常値や欠損値に対して、それらを逐一検出したり補填したりすることは、理論面からも計算コストの面からも実用的ではない。本年度は、異常値や欠損値はビッグデータに当然あるものと考え、非正則な非ガウス分布に対する潜在構造分析を考えた。青嶋と矢田によって提唱されたクロスデータ行列法を、ある方法でビッグデータに適用すると、ビッグデータの潜在構造が浮き彫りになり、その際に異常値を自動検出できることを発見した。青嶋と矢田は、この方法論が理論的に推測の精度を保証するものであることを証明し、論文に纏めて国際学術誌に投稿中である。青嶋と矢田は、赤平と連絡を密に取りながら、非正則な分布における潜在構造分析の推測の精度を非正則推定論を用いて精密に計算し、異常値・欠損値が混入したビッグデータの信号行列を、高速かつ高精度に再構成する方法を開発した。得られた結果は、ビッグデータの巨大なノイズを除去して潜在構造を高い精度で分析するための、統一的な方法論を提供する可能性を秘めている。今後、ビッグデータの解析に、飛躍的な発展が期待できるだろう。さらに、青嶋は、推測の誤差限界について理論的な定式化を行うことにも成功した。これらの成果は、現在、投稿準備中である。得られた結果について、日本統計学会やトルコで開催された国際学会などで招待講演を行った。