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島嶼への結婚移住をめぐる比較研究-フィリピン人を中心に

2018年8月4日7日に徳之島を訪問し、同島在住のフィリピン人女性14人に対して来住時期、転居歴、職歴などについての質問紙調査を行った。その結果、回答者は来住時期は1980年代後半から2000年代前半であった。現職として介護に従事する回答者は2人だったが、過去に家族介護(舅・姑など)の経験者が2人、仕事としての介護経験者が5人の合計9人にのぼることがわかった。さらにインタビュー調査を実施し、移動の経緯と相互扶助のネットワーク、リーダーシップ、ホスト社会との関係についての事例研究を行った。また、2018年11月24日には、徳之島初のフィリピンクリスマス・フェスタ」を参与観察した。徳之島のフィリピン人女性の子どもの中学校卒業後の進路については、高校卒業まで島内で暮らすことは可能だが、高校または中学入学時から島外で寮生活を送る子どももいること、既に就職・結婚などをした人の大半は島外で暮らし、一部島内で暮らす人もいるが、海外での進学・就職を選択した人はいないことが明らかとなった。フィリピン文化の継承は、カトリックの教えの継承は主に子どもが幼い頃に実践されているが、限定的であること、石垣島や宮古島と比較すると、徳之島では地域や学校でフィリピン人女性たちが料理や民族舞踊などを披露することは稀であり、子どもたちへ文化を継承する機会が少ないことが明らかとなった。済州島では、2018年9月、2019年2月3月の調査を行い、フィリピン人グループNANPHILが現在活動の拠点としている移民支援団体である移民教育福祉センターとのかかわりや活動内容、フィリピン人移住者たちがNANPHILへの参加、カトリック信仰を通じて複数のグループと関わる関係を展開していることを明らかにした。石垣島では、カトリック教会を中心とするフィリピン結婚移民のネットワークと文化継承のフォローアップ調査を行った。共同研究者とともに徳之島におけるフィリピン女性の結婚移民についての調査を行った。徳之島町役場において人口動態、外国人住民の受け入れ施策の有無、外国にルーツを持つ子どもの教育をめぐる実態についてのヒアリングを行った、フィリピン女性が複数名、就労している老人介護施設を訪問し、施設長から、フィリピン女性を採用した経緯、職場におけるフィリピン女性たちの様子をうかがった。また、その施設で最も長期間、就労しているフィリピン女性から、仕事の内容、フィリピン女性職員どうしの助け合いの関係、フィリピンの親族ネットワークについてうかがった。最後に、フィリピン女性たちのビーチパーティーに参加し、出身地、移住の経緯、職種・職域、将来展望についての簡単なサーベイを行った。また、カトリック教会を訪問し、フィリピン女性の信者たちの教会への関与、ミサの出席やクリスマスなどの重要なイベントへの参加状況、海外移住者信徒に対する教会のとりくみについてうかがった。以上から、徳之島におけるフィリピン女性たちは、興行ビザによる来島と就労、知人・縁故を頼っての来島と就労、結婚と定住という過程を大まかな類型とするライフステージをたどっており、現在における重要な職場としては介護職が位置づいていることがわかった。宮古島では、宮古島に在住するフィリピンルーツの若者と再会し、ライフヒストリーデータを更新した。島を離れて専門学校に通っていた若者が、Uターン後にどのような将来展望をもち、新たなネットワークを構築して就労の可能性を豊富化しているのかを聞き取り、そこにフィリピンルーツがどのような意味をもつのかについて考察した。徳之島では、フィリピン女性のキーパーソンおよびその配偶者につながることができたことで、友人や知人の紹介をいただき、教会や老人介護施設など、フィリピン女性にとって重要な意味を持つコミュニティに足を運ぶことができた。また、ビーチパーティー会場での簡単なサーベイによって、移住の経緯とその後のライフステージの展開の大まかな類型が抽出できた。一方で、日本語による会話では意思疎通はできても細やかな意識や考えを表現することには困難のあるインフォーマントがかなりの数を占めることがわかった。インタビュー調査は、タガログ語でやりとりがなされ、文字おこしには語学力を要するため、時間をかける必要が出てきた。徳之島調査については、2017年8月に予定していたところ、台風が調査予定日に徳之島に到来したため中止を余儀なくされた。徳之島班においては、調査の事前の準備として、伊仙町役場とやりとりし、少子化対策とフィリピン結婚移民支援の関連についての基礎情報を取得した。また、徳之島のフィリピン女性たちとメールで連絡を取り合い、生活情報を把握した。2017年11月3日には、同じく徳之島をフィールドとして人口減少と地域社会について研究している九州大学の研究チーム(代表・高野和良教授)と合同で研究会を行った。高畑幸、矢元貴美、野入直美が、2016年の徳之島調査からの知見を報告し、九州大学の研究チームのメンバーの皆さんから助言を得た。済州島班は研究が順調に進捗し、永田貴聖が東亜大学で招待報告を行った。そこでは、主に、韓国の様々な地域において、フィリピン人移住者たちが行っているカトリック教会などにおけるフィリピン人グループの次女活動と自発的な活動に焦点を当て、そのような活動がフィリピン人だけでなく、フィリピン人に対して共感を持つ韓国人を巻き込みながら展開されていることについて検討した。沖縄班は、松田良孝と野入直美が石垣島のカトリック教会を訪問し、新たに赴任したフィリピン人神父と面談して、情報を更新し、フィリピン結婚移民の女性たちが直面している課題についての聞き取りを行った。野入はフランスのエクス・マルセイユ大学で行われたシンポジウムにおいて沖縄の「混血児」調査について発表し、現状の報告に関連して沖縄におけるフィリピンルーツの若者たちについて言及した。

調査を予定していた日に台風が調査地に襲来したため、中止を余儀なくされた。調査対象は農家が多く、台風による農作物や施設への被害状況を鑑み、後片付けで多忙であることを配慮して、同年8月中に再調査を依頼することはご迷惑になると判断し、調査を次年度送りとした。2018年8月4日7日に徳之島を訪問し、同島在住のフィリピン人女性14人に対して来住時期、転居歴、職歴などについての質問紙調査を行った。その結果、回答者は来住時期は1980年代後半から2000年代前半であった。現職として介護に従事する回答者は2人だったが、過去に家族介護(舅・姑など)の経験者が2人、仕事としての介護経験者が5人の合計9人にのぼることがわかった。さらにインタビュー調査を実施し、移動の経緯と相互扶助のネットワーク、リーダーシップ、ホスト社会との関係についての事例研究を行った。また、2018年11月24日には、徳之島初のフィリピンクリスマス・フェスタ」を参与観察した。徳之島のフィリピン人女性の子どもの中学校卒業後の進路については、高校卒業まで島内で暮らすことは可能だが、高校または中学入学時から島外で寮生活を送る子どももいること、既に就職・結婚などをした人の大半は島外で暮らし、一部島内で暮らす人もいるが、海外での進学・就職を選択した人はいないことが明らかとなった。フィリピン文化の継承は、カトリックの教えの継承は主に子どもが幼い頃に実践されているが、限定的であること、石垣島や宮古島と比較すると、徳之島では地域や学校でフィリピン人女性たちが料理や民族舞踊などを披露することは稀であり、子どもたちへ文化を継承する機会が少ないことが明らかとなった。済州島では、2018年9月、2019年2月3月の調査を行い、フィリピン人グループNANPHILが現在活動の拠点としている移民支援団体である移民教育福祉センターとのかかわりや活動内容、フィリピン人移住者たちがNANPHILへの参加、カトリック信仰を通じて複数のグループと関わる関係を展開していることを明らかにした。石垣島では、カトリック教会を中心とするフィリピン結婚移民のネットワークと文化継承のフォローアップ調査を行った。2017年度は徳之島を再訪し、前回、簡単なサーベイに協力をいただいたフィリピン女性の中でインタビューに協力可能な方を対象として、ライフヒストリー調査を実施する。それによって、より詳細な移住の経緯、島内ネットワーク、徳之島とフィリピンを結ぶトランスナショナルなネットワーク、カトリック信仰と家族生活などのテーマ分析を可能とする質的なデータを得ることができる。また、今年度は徳之島町だけではなく天城町も訪問し、島嶼地域における地方自治体レベルでの外国人施策、外国にルーツを持つ子どもの教育サポートの実態についても調べていく。2017年度に予定していた伊仙町役場訪問と担当職員からの聞き取り調査、および、徳之島に在住するフィリピン結婚移民の女性たちからのインタビュー調査を実施する。
デュアルコムを用いたコヒーレント分光法の開発

本研究は,デュアルコム光源(位相同期された2台の光コム)を用いたコヒーレント分光法という新計測法の確立を目的として行った.デュアルコム分光法は,これまで主に精密分子分光や精密距離測定などで用いられてきたが,光コムの特長である高いコヒーレント制御性を従来の適用範囲を越えて積極的に活用することで,コヒーレント光コム分光という新たな応用可能性の創出・開拓を目指した.初年度(H29年度)は,デュアルコム光源のコヒーレント制御法に関して,制御方式の検討および基礎特性評価を進めた.本コヒーレント制御は,オフセット周波数fceoと繰り返し周波数frepという2つの周波数を精密操作することで行った.このときfceo, frepの値に対して任意の関係性を与えることで,多彩なコヒーレント変調法が実現可能なことを見出した.特に「オフセット周波数差Δfceoの積極的活用によるデュアルコムパルスの相対CEP操作」という概念は,広範な応用が見込まれる重要な知見獲得であった.原理実証実験として,光コムによって偏光制御を行う「偏光変調デュアルコム分光法」や横モード制御を可能にする「光渦コム」の技術開発等を行った.最終年度(H30年度)は,初年度に得られたΔfceo制御性の知見に関して,特に偏光制御技術としての発展性に焦点を当てて研究を遂行した.一例としては,開発した偏光デュアルコム分光法に対して複屈折材料Nd:YVO4結晶を測定試料として実際に適用し,光コム周波数パラメータによって偏光変調されたデュアルコム分光データの取得に成功した.その他,偏光デュアルコム分光の磁性材料への新規適用や,光渦を用いたコヒーレント分光法の開発等に関して成果を得た.以上,本研究課題によって,精密な周波数基準という従来の光コムの捉え方を大きく越えて,新たなコヒーレント光波制御技術としての応用可能性を幅広く提示した.本研究は,デュアルコム光源(位相同期された2台の光コム光源)を用いたコヒーレント分光法という新しい計測法の確立を目的として行ってきた.デュアルコム分光法は,これまで主に精密分子分光で用いられてきたが,光コムの特長である高いコヒーレント制御性を従来の適用範囲を越えて積極的に活用することで,コヒーレント光コム分光という新たな応用可能性の創出・開拓を目指す.本年度は,まずデュアルコム光源のコヒーレント制御に関して,制御方式の検討および基礎特性評価を進めた.デュアルコム光源のコヒーレント制御は,(1)オフセット周波数fceoと(2)繰り返し周波数frepという2つの周波数パラメータを,精密に操作することで行った.このときfceo, frepの値に対して任意の関係性を与えることで,これまでにない多彩なコヒーレント変調法が実現される.このように高度に制御されたデュアルコム光源の利活用についての統一的な見解はこれまで報告されておらず,我々はこの光源利用に関して検討を進め,デュアルコム分光実験によって知見を収集した.本研究で特に注目すべき知見は,2つの光コムのオフセット周波数の差に相当するΔfceoの制御が,デュアルコム光パルスの相対キャリアエンベロープ位相(相対CEP)の操作に対して有用であることを見出した点である.このΔfceoの積極的活用という概念の有用性を示すため,本研究では,デュアルコム分光における任意位相変調,偏光変調光コム分光,光渦コムの精密位相制御などを例として,さまざまなコヒーレント制御がデュアルコム光源の高速・高精度かつ自在な周波数パラメータ制御を介して達成されることを示した.また,当初予定していた半導体試料におけるフォトンエコー信号の観測をねらいとした,極低温デュアルコムコヒーレント分光の測定系構築も並行して進め,ベースとなる実験系の構築を行った.今年度は,「デュアルコムを用いたコヒーレント分光法」という主目的を実現するために必要な,「デュアルコム光源のコヒーレント制御方式」に関する多くの知見を得ることに成功した.特に,「オフセット周波数差Δfceoの積極的活用によるデュアルコム光パルスの相対CEP操作」という概念の提案は,精密な周波数基準という光コムに対する従来の捉え方を大きく越えて,新たな光波制御技術としての可能性を提示した点で重要な成果であった.本概念の実証実験として,光コムによって光波の偏光制御を行う「偏光変調光コム分光」や,光波の横モード制御を可能にする「光渦コム技術の開発」を遂行した.この研究はデュアルコム光源を任意制御された1台の光源として用いる一種の「光シンセサイザ的応用コンセプト」で,本来は次年度における展開を予定していたが,当初の予想を越えて大きな進展がみられた.本研究は,デュアルコム光源(位相同期された2台の光コム)を用いたコヒーレント分光法という新計測法の確立を目的として行った.デュアルコム分光法は,これまで主に精密分子分光や精密距離測定などで用いられてきたが,光コムの特長である高いコヒーレント制御性を従来の適用範囲を越えて積極的に活用することで,コヒーレント光コム分光という新たな応用可能性の創出・開拓を目指した.初年度(H29年度)は,デュアルコム光源のコヒーレント制御法に関して,制御方式の検討および基礎特性評価を進めた.本コヒーレント制御は,オフセット周波数fceoと繰り返し周波数frepという2つの周波数を精密操作することで行った.このときfceo, frepの値に対して任意の関係性を与えることで,多彩なコヒーレント変調法が実現可能なことを見出した.特に「オフセット周波数差Δfceoの積極的活用によるデュアルコムパルスの相対CEP操作」という概念は,広範な応用が見込まれる重要な知見獲得であった.原理

実証実験として,光コムによって偏光制御を行う「偏光変調デュアルコム分光法」や横モード制御を可能にする「光渦コム」の技術開発等を行った.最終年度(H30年度)は,初年度に得られたΔfceo制御性の知見に関して,特に偏光制御技術としての発展性に焦点を当てて研究を遂行した.一例としては,開発した偏光デュアルコム分光法に対して複屈折材料Nd:YVO4結晶を測定試料として実際に適用し,光コム周波数パラメータによって偏光変調されたデュアルコム分光データの取得に成功した.その他,偏光デュアルコム分光の磁性材料への新規適用や,光渦を用いたコヒーレント分光法の開発等に関して成果を得た.以上,本研究課題によって,精密な周波数基準という従来の光コムの捉え方を大きく越えて,新たなコヒーレント光波制御技術としての応用可能性を幅広く提示した.今後は引き続き,デュアルコム光源のコヒーレント制御方式に関する知見拡大,およびそれぞれの測定対象に合わせたデュアルコム光源条件の最適化を進める.まず,これまで構築を進めてきた極低温デュアルコムコヒーレント分光測定系を用いて,当初予定していた通り,半導体試料におけるフォトンエコー信号観測およびコヒーレント制御をねらう.初年度において開発を進めてきたオフセット周波数差Δfceo制御の知見を生かし,取得されるフォトンエコー信号のコヒーレント制御の実証実験へ展開する.並行して,デュアルコム光パルスの相対CEP制御性を生かすことが可能な,その他の相対CEP光学現象の探索を進める.また,初年度に見出した光渦コムの概念を発展させ,光コム角度計測や軌道角運動量分光といった,新たなコヒーレント分光法の開発を進める.旅費や光学系構築のための消耗品整備費等を別予算と共通にすることができ,当初予定より予算に余裕ができたため次年度使用が生じた.次年度は,開発した光コム実験システムを用いてさまざまな現象を試験的に観測していくことを予定している.研究の進捗に応じた実験システムの改良に必要な光学部品や装置の購入,および試料準備等に研究予算を使用することを予定している.
ジェスチャーによる発話の促進効果とその神経機構

本研究の目的は,ジェスチャーによる発話の促進効果とその神経機構について検討することにあった。本研究は,非均衡型の二言語併用者では,第二言語の発話において発話負荷が高いことに注目し,発話負荷の高い第二言語におけるジェスチャーの産出が発話の促進に関連するかを,脳活動計測と共に実施する認知心理実験によって検証した。本研究では,前年度までに,ジェスチャーが発話を促進する効果が,「単語検索の促進」と「情報の組織化」のいずれか,または双方であるのかを検証するために,「短文翻訳課題」と「場面説明課題」の作成と改良を進めてきた。本年度において,申請者は,過去に実施したジェスチャー実験のデータと,昨年度までに作成した「短文翻訳課題」と「場面説明課題」を利用したパイロット実験の結果に基づき,これらの2課題に基づいて,条件間の行動データと生理データの比較により優れる課題として,「単語検索条件」と「文章組み立て条件」が設定可能である場面説明課題へと改良した。その後,この改良した場面説明課題を,日本語を母語として英語を第二言語とする非均衡型の二言語併用者30名を対象に,近赤外分光法(NIRS: Near-Infrared Spectroscopy)装置での脳活動計測と共に実施した。また,本課題では,ジェスチャーの自発性が発話促進効果に与える影響を検証するために,ジェスチャーを自発的に実施する条件と,教示によりジェスチャーを強制的に実施する条件を導入した。本実験結果は,現在分析中であり,その成果は国際会議と国際誌において報告する予定である。本研究は,ジェスチャーの産出による発話の促進効果について,単語検索の促進機能と情報の組織化のいずれか,あるいは双方であるのかについてと,その神経機構を明らかにすることを目的としている。さらに,本研究では、ジェスチャーの産出に対して,ジェスチャーの産出頻度の個人差,ジェスチャーが自発的に産出されたか,強制的に産出されたかという自発性,言語差が与える影響も加えて検討することを目的としている。研究一年目の本年度は、実験で実施する課題の制定を実施した。本研究では、ジェスチャー産出の促進効果を3種類の観点から検証するために、これらの観点に個別に対応した3種類の課題を新たに制定することが求められる。第一の課題は、ジェスチャーによる単語検索の促進効果を検討する短文翻訳課題である。第二の課題は、ジェスチャーによる情報の組織化の促進効果について検討する場面説明課題である。第三の課題は、自然な状態におけるジェスチャー産出頻度の個人差を検討するアニメーション伝達課題である。短文翻訳課題は、刺激材料として、高等学校までの英語教育で用いられる単語を当該授業の教科書から、頻度、親近性、語長等を考慮して選択する手続を実施し、制定した。また、場面説明課題では、これまでにジェスチャー研究で用いられており、かつ、ジェスチャーの産出頻度が高い場面を選出し、先行研究で得られた発話データを利用して、制定した。アニメーション伝達課題は、先行研究の課題を踏襲し、制定した。研究1年目であり、かつ、当年度の初頭に研究代表者が研究機関を移動したことがあり、本研究で実施する研究課題の制定に時間を要したが、実験課題の制定は、本研究課題の最も重要な点であるために、おおむね研究は順調に進んだと言える。本年度は,産前産後休業と育児休業を取得による研究中断の期間があったために,実験で実施する予定の各種課題の準備を進めたが,実施計画通りに実験を実施することはできなかった。この産前産後休業と育児休業の取得による遅延のために,本研究は1年間の事業期間延長を願い出ており,すでに1年間の延長を承認されている。そこで,本研究では,平成29年度に以下に示した実験を実施することを予定している。これらの実験を実施することで,ジェスチャーが発話で果たす促進的な機能の詳細とその神経機構について明らかにする予定である。実験1(日本語-英語の二言語併用者,60名):日本語を母語として,英語を第二言語とする実験参加者を対象に実験を実施し,ジェスチャーによる発話の促進効果を検討する。実験2(中国語-英語の二言語併用者,60名):実験1とは,第二言語は共通,母語は異なる条件で実施し,実験1と実験2の結果を比較することで,異なる母語の影響を検討する。実験3(中国語-日本語の二言語併用者,60名):実験2とは,母語は共通,第二言語は異なる条件で実施し,実験2と実験3の結果を比較することで,異なる第二言語の影響を確認する。実験4(英語-日本語の二言語併用者,60名):実験3と実験4を比較し,さらに実験1と2の結果と比較することで,第二言語が,英語と日本語のいずれにおいても,言語に限定されない効果が確認されるか否かを検証する。本年度は,産前産後休業および育児休業を取得し,研究を実施することが困難であった。そのため,本研究課題は1年間の事業期間延長を願い出ており,承認された。本研究の目的は,発話に伴う手や腕の動きであるジェスチャーが発話に与える促進的な機能について明らかにし,その神経機構を解明することにある。具体的には,ジェスチャーの産出による発話の促進効果について,単語検索の促進機能と情報の組織化のいずれか,あるいは双方であるのかについてと,その神経機構について検証する。平成29年度においては,近赤外分光法を用いた実験を実施する準備として,次の二種類の課題の改良を進めた。

第一の課題は,単語検索の促進効果については,呈示された母語の短文を,指定された形式の第二言語の文に翻訳することで,単語検索が,情報の組み立てよりも求められる短文翻訳課題である。日本語を母語として,英語を第二言語とする二言語併用者を対象とした短文翻訳課題を制定するために必要な単語と構文の精度を高めるために,高等学校での主たる英語教科書で使用されている単語と構文についてデータベースの構築を進めた。この単語と構文のデータベースを利用することで,課題の刺激材料となる単語と構文を効率的かつ諸条件を統制して制定することが可能となる。第二の課題は,示された物語の一場面について,指定された単語を用いて第二言語で説明することで,情報の組織化が単語検索よりも求められる場面説明課題である。本課題の精度を高めるために,上記の単語と構文のデータベースと,先行研究で確認されている英語を第二言語とする日本語母語話者が使用していた単語と構文を参照し,比較することを進めた。本研究課題では,NIRS装置を利用した脳活動計測実験を実施する予定である。しかし,当該の年度では装置をレンタルすることができず,脳活動計測実験を実施することができなかった。本研究の目的は,ジェスチャーによる発話の促進効果とその神経機構について検討することにあった。本研究は,非均衡型の二言語併用者では,第二言語の発話において発話負荷が高いことに注目し,発話負荷の高い第二言語におけるジェスチャーの産出が発話の促進に関連するかを,脳活動計測と共に実施する認知心理実験によって検証した。本研究では,前年度までに,ジェスチャーが発話を促進する効果が,「単語検索の促進」と「情報の組織化」のいずれか,または双方であるのかを検証するために,「短文翻訳課題」と「場面説明課題」の作成と改良を進めてきた。本年度において,申請者は,過去に実施したジェスチャー実験のデータと,昨年度までに作成した「短文翻訳課題」と「場面説明課題」を利用したパイロット実験の結果に基づき,これらの2課題に基づいて,条件間の行動データと生理データの比較により優れる課題として,「単語検索条件」と「文章組み立て条件」が設定可能である場面説明課題へと改良した。その後,この改良した場面説明課題を,日本語を母語として英語を第二言語とする非均衡型の二言語併用者30名を対象に,近赤外分光法(NIRS: Near-Infrared Spectroscopy)装置での脳活動計測と共に実施した。また,本課題では,ジェスチャーの自発性が発話促進効果に与える影響を検証するために,ジェスチャーを自発的に実施する条件と,教示によりジェスチャーを強制的に実施する条件を導入した。本実験結果は,現在分析中であり,その成果は国際会議と国際誌において報告する予定である。今後は、研究計画に従い、日本語母語話者と英語母語話者に加えて,中国語母語話者に実験参加を求め,母語と第二言語の違いによるジェスチャーの発話促進効果の違いを検討し、さらには、その脳活動をNIRSによる計測によって明らかにしていく。今後は,研究計画に従い,ジェスチャーが発話で果たす促進的な機能の詳細とその神経機構,及び,これらと個人差,自発性,言語差との関連を解明する研究を実施する予定である。今後は,改良した二種類の課題を利用して,脳活動計測実験を改めて実施する予定である。実験参加者に対する謝金、データ分析者に対する謝金を本年度は用いなかったために、次年度使用額が生じた。
地質学原理の定式化を基礎とした人工知能型地質構造推定システムの開発

本研究の目的は,地下構造を探求する地質学的原理の定式化を通じて,地質調査データにもとづいて3次元地質構造を推定する計算機処理システムを具体化することである。地質学の原理に関する理論面での研究では,地層の分布域,地層・化石・地質年代の関係,地層の対比・区分など地質学の基礎概念が集合,関数,関係,同値関係,順序関係,ブール代数など離散数学の初歩的概念で表現できることを示した。また,地質学の基本原理である「地層累重の法則」に対して数学表現を与え,この法則が地層の形成順序や層序区分の基礎であることの理論的根拠を明らかにした。これは地層学的対象の計算機処理の原理を提示するとともに,「地質学の数学的基礎」という従来にない新しい研究分野への展望を与える重要な成果である。また,堆積作用と侵食作用で形成される地質構造に対する数学モデルにもとづいて,地層の分布域と体積面や侵食面に相当する曲面との間に成り立つ論理的関係(論理モデル)を一般表現する方法を導いた。論理モデルとの曲面の具体的形状が与えて地層の分布域が確定するという立場から,地質調査データから地質図を作成する過程を一連の数学的手続きとして形式表現した。これは地質図の計算機処理に対する理論的基礎を与えるものである。計算機処理の面では、露頭での観察データを入力して3次元地質構造を出力するアルゴリズムを研究した。処理システムは空間情報の入力・管理・解析・モデリングの標準基盤として多くの分野で実用されているGIS上で開発した。処理システムの有効性は既存の平面地質図を入力データとして、3次元地質構造を推定することによって検証した。2次元の空間情報を対象としたGIS上で3次元の地質構造を処理できる道を開いたことは3次元GISの発展や地質情報の活用を促進する上で重要な意義を持つ。本研究の目的は,地質構造に関する地質学的原理の定式化を通じて,地質調査データに基づいて正確な地質構造を推定する計算機処理システムを具体化することである。本年度は,堆積作用と侵食作用で形成された比較的単純な地質構造に関する基礎理論を体系化し,野外データから地質構造を推定する手順(アルゴリズム)を定式化することと定式化された手順に基づく基本システムの作成を重点に行った。アルゴリズムに関する論理面の研究では,3次元の領域2分割する曲面で表現される部分空間は集合演算に関してブール代数をなすことを見いだし,曲面で分割される最小単位と地質体との対応関係(地質構造の論理モデル)の2進数表現の可能性と一意性を証明し,計算機処理システムの論理的基礎を確立した。また,計算機処理システムを具体化する第1ステップとして,(a)データ入力・データベース化,(b)地層の形成順序の推定,(c)地質構造の論理モデルの構築,(d)境界面の形状の推定,(e)任意の点に地質体を対応づける関数の構築,(f)地質図の図形表現という6つのサブシステムからなる基本システムを完成させた。なお,(a)のデータ入力に関しては,位置情報入力システム(購入)や画像入力システム(購入)を使って地質データを入力する方法を開発し,(f)の地質構造の推定結果の出力は,光磁気ディスク入出力システム(現有)やカラー図形画像出力システム(購入)により行えるようにした。現在,地質調査所発行の5万分の1地質図幅から入力したデータをテストデータとして,システムの機能を検討し,改良すべき問題点の抽出を図っている。また,(d)の境界面の形状の推定に関しては,断層を含む地質構造の処理が行えるように,不連続な曲面の推定法を新たに開発した。本研究の目的は,地質調査データに基づいて地質構造を推定する計算機処理システムを具体化することである。

本年度は具体的に地質調査所発行5万分の1の地質図幅(新潟県小千谷地域)から3次元地質構造を復元する作業を通じて,基本システムにおけるデータ処理法の検証と改良を行った。小千谷地域に分布する地質体を,基盤と沖積層を含む6つの地層に再区分して,地形の標高データ,地表での地質分布,走向・傾斜,断層の位置を入力データとした。図幅から走向・傾斜や地表の地質分布を読みとるためのデジタイザ入力法の改良,沖積層が自然な形で組み込めるような論理モデルの改良,標高データが生かされるようなデータ配分法や曲面推定法の改良などを行った。その結果,図幅の地質断面図ときわめて類似した地下構造が復元され,データ処理法は現実の地質構造に対して有効であることが実証された。また,地質構造の可視化を含め処理の多くの部分でGIS(地理情報システム)の機能が活用できることがわかり,システムをGRASS GIS上に構築する方針が固まった。一方,「地層累重の法則」や「化石による地層同定の法則」など地質学の基本原理に関する研究では,堆積作用や侵食作用の数学モデルの拡張,地層と地層群の関係の定式化および野外調査から地質構造を決定するまでの論理や推論過程の体系的整理などを行った。これにより専門家の判断が必要な部分(おもに地層の区分や対比に関する判断)と機械的処理で実行できる部分が明確に区別されるとともに,入力データの構造についての指針がえられた。過去2年間の研究成果を基礎にして基礎理論の体系化と計算機処理システムの具体化を検討した.理論面での主な成果は(1)「地層累重の法則」をはじめとする地質調査に関係する地質学の基礎概念を離散数学の見地から定式表現する方法を確立したこと,(2)堆積作用と侵食作用で形成される地質構造に対する論理モデル(地層の分布域と境界面の論理的関係)の一般表現を与えるとともに地質図作成過程における位置づけを明らかにしたこと,(3)野外調査データから地質図を作成するまでの全過程(露頭観察,地層の対比,層序区分,境界面と地質体の論理的関係,境界面の推定,3次元地質モデルの構築,地質図の作成)におけるデータ処理の原理を体系的に定式化したことである.これらの成果は地質図の作成という当面の目標だけでなく,地質学の数学的基礎や地質学における情報処理理論の確立に展望を与えるものである.計算機処理システムの面での成果は(4)GIS(地理情報システム)の一種であるGRASS(The Geographic Resource Analysis Support System)に走向・傾斜データの処理機能や曲面推定機能などいくつかの機能を追加することによって,データ入力から地質図を作成するまでの全処理をGRASS上で実行するシステムを完成したこと,(5)情報処理システムの有効性を新潟県小千谷地域における地形の標高データ,層序および地表での地質分布,走向・傾斜,断層の位置を入力データとする3次元地質構造の復元作業を通じて検証したことである.空間情報の入力・管理・解析・モデリングの標準技術としてGISが多くの分野で実用されている現在,地下の地質情報をGIS上で処理できる道を開拓したことは諸分野での地質情報の共有・活用を促進する上で重要な意義をもつ.
モデル動物を用いた動脈硬化治療薬の開発およびスクリーニング

動脈硬化治療薬のスクリーニング法の確立を目的として、昨年報告したごとく、家兎肝細胞培養系を作製することに成功した。しかも、この系にコラーゲンを添加することにより、家兎肝細胞の培養が容易になることを見い出し、研究の推進が計られた。コントロール実験のため使用していたHMG-G_0A還元酵阻害薬について新たなる知見を得ることができた。つまり、昨年度報告のごとく、HGM-C_0A還元酵素阻害薬は、肝細胞のLDL受容体の発現誘導を〓起すること、さらに結果として血中LDLがこの効果により低下することがその効用として確認された。ところが、本剤を培養肝細胞に添加しつづけると、肝細胞におけるLDLの構造蛋白であるアポ蛋白B-100の分秘が低下することを新たに見い出した。さらに、本剤は細胞内のコレステリルエステルの合成量を減少することにより、アポ蛋白B-100の細胞内分解を促進することが明らかになり、結果として分秘量の低下を引き起こすことが明らかになった。アポ蛋白B-100のmRNAの発現量には影響を与えないことから、翻訳後調節であることが見い出された。コレステリルエステルの細胞内量により調節されている蛋白に、HMG-C_0A還元酵素、LDL受容体があり、その詳細な分子機序を現在検討中である。この事実は高脂血症患者に対して新たな作用機序の薬剤として、今後臨床応用されることは疑う余地がない。なお、抗動脈硬化作用と抗高コレステロール血症作用を併せ持つ薬剤については引き続きスクリーニングを続けたいと考えている。動脈硬化治療約のスクリ-ニング法の確立を目的として、家兎肝細胞培養系を作製する実験を行い、正常及び遺伝的に高LDL血症と動脈硬化を起こしてくるWHHLウサギ両者の肝細胞培養系を確立することができた。^<125>Iで標識したLDLを用いて、LDL受容体への結合能を測定する実験を行ったところ、正常家兎には、LDL受容体活性、並びに、LDL受容体非依存性経路が存在することが確認された。WHHLウサギにおいては、LDL受容体非依存性経路しか存在しないことも合わせて確認された。従って、この系を用いて、まずHMG-CoA還元酵素の効果を検討したところ、正常家兎において、LDL受容体活性が著しく上昇することを見い出した。一方、WHHLウサギにおいても同様の実験を行ったが、LDL受容体活性は上昇しなかった。これらの事実は、我々の確立した肝細胞培養系が正常に働いていることを示したことになる。さらに、in vivoでの抗動脈硬化作用の確認には、WHHLウサギを用いて、粥状硬化の出現していない、2ヶ月齢に薬剤を投与し、6ヶ月間投薬後、あるいはさらに長期間投薬後、屠殺し、その効果を判定する方法を用いて検討を重ねている。現在までに、抗酸化作用の強いプロブコ-ルを投与すると、LDL受容体活性には影響を与えないが、抗動脈硬化作用が確認され、今回さらに16ヶ月間の投与によってもその作用が続くこと、さらに病変部が成立している時期に投与すると、その退縮が見られるという新たな知見を得た。現在までに、新たに開発した薬剤において、両方の目的を充たす薬剤は見い出されていないのが現状であり、さらに開発を急いでいるところである。コントロール実験のため使用していたHMG-CoA還元酵阻害薬について新たなる知見を得ることができた。

つまり、昨年度報告のごとく、HMG-CoA還元酵素阻害薬は、肝細胞のLDL受容体の発現誘導を惹起すること、さらに結果として血中LDLがこの効果により低下することがその効用として確認された。ところが、本剤を培養肝細胞に添加しつづけると、肝細胞におけるLDLの構造蛋白であるアポ蛋白B-100の分泌が低下することを新たに見い出した。さらに、本剤は細胞内のコレステリルエステルの合成量を減少することにより、アポ蛋白B-100の細胞内分解を促進することが明らかになり、結果として分泌量の低下を引き起こすことが明らかになった。アポ蛋白B-100のmRNAの発現量には影響を与えないことから、翻訳後調節であることが見い出された。コレステリルエステルの細胞内量により調節されている蛋白に、HMG-CoA還元酵素、LDL受容体があり、その詳細な分子機序を現在検討中である。この事実は高脂血症患者に対して新たな作用機序の薬剤として、今後臨床応用されることは疑う余地がない。なお、抗動脈硬化作用と抗高コレステロール血症作用を併せ持つ薬剤については引き続きスクリーニングを続けたいと考えている。
行為と環境の変化の知覚的結合過程に関する実験心理学的研究

人間の行為は、環境の変化の知覚に影響することが知られている(行為と知覚の相互作用)。この相互作用の心理学的処理の説明として、共通の符号化、フォワードモデルなどの仮説が提唱されている。本研究では、行為が運動物体の知覚に影響する現象を取り上げ、どちらの仮説が現象を最もよく説明できるかを検証した。実験の結果、相互作用を生起させる要因として、行為の運動方向が物体の運動方向と一致していることと、行為が物体を制御していることが、共に重要であることを示す結果が得られた。これは、その生起に、行為の運動情報と目的表象の両情報が必要であることを示唆している。さらに、行為が物体を制御すると、物体の運動が受動的な運動ではなく、自己運動していると知覚されることが分かった。これは、物体が行為の結果というよりは、例えば道具のように、身体と一体化されて表象されていることを示唆している。共通の符号化仮説、フォワードモデルでは、どちらか一方の情報の重要性を主張しているという点で、説明仮説としては不十分である。2つの情報がどのように相互作用を生起させるかを説明する枠組みが必要である。恐らく、どのような刺激と行為が、互いにどのような関係の下に、提示、実行されるかによって、2つの情報の関与の仕方が異なると予測される。今後、さらに実験的証拠が蓄積されることによって、これらの要因と相互作用の生起の関係を説明できる理論が構築されることが期待される。本研究では、人間の行為と環境の変化の知覚がどのような処理過程によって心理学的に結合しているのかを検討した。平成19年度は、手の動きが視覚的な連続運動刺激の方向知覚に与える現象を取り上げ、この現象が、適合性・フォワードモデル・連合学習等の説明モデルで説明可能かどうかを検証した。研究結果から以下のことが示唆された。1)多義的な運動刺激の方向は、手の動きと同じ方向に知覚されやすい。2)手が刺激の運動を制御するという制御関係の存在が現象の生起に必要である。3)刺激と行為の動きの対応づけに関して、新奇な対応関係を導入した条件では、手の効果が生起しなかった。これは、実験期間だけでは、実験場面で導入した新奇な対応関係を学習できなかったために、手の効果が現れなかったと考えられた。換言すると、刺激と行為の対応づけが、日常的な経験によって十分に習得されている必要があることを示唆している。以上の結果は、適合性の説明モデルを拡張した枠組みである、知覚と運動の「共通の符号化」によって説明が可能であると考えられる。この枠組みでは、知覚と運動の表象が共通であることを想定している。多義的運動を知覚情報だけから一意に解釈することができないために、行為の運動指令で活性化した空間表象を、知覚判断に利用したと考えられる。また、この枠組みでは、記憶内に貯蔵された行為と環境の変化のリンクが、目的ベースで活性化されることを想定している。現象の生起が、制御という目的に依存したことは、この枠組みの想定と一致する。一方、フォワードモデルや単純な連合学習は、記憶内リンクの活性化が目的ベースであることを想定していないことから、「共通の符号化」の枠組みが説明モデルとして、より適切であるノと考えられた。人間の行為は、環境の知覚に影響することが知られている(行為と知覚の相互作用)。本研究では、行為が運動物体の知覚に影響する現象を取り上げ、どちらの仮説が現象を説明できるかを検証した。さらに、行為が物体の移動を制御すると、物体の移動が受動的な位置変化ではなく、自己運動していると知覚されることが分かった。

これは、物体が行為の結果というよりは、例えば道具のように、身体と一体化されて表象されていることを示唆している。共通の符号化仮説、フォワードモデルでは、どちらか一方の情報の重要性を主張しているという点で、説明仮説としては不十分であるため、2つの情報がどのように相互作用を生起させるかを説明する枠組みが必要である。恐らく、どのような刺激と行為が、互いにどのような関係の下に、提示、実行されるかによって、2つの情報の関与の仕方が異なると予測される。今後、さらに実験的証拠が蓄積されることによって、これらの要因と相互作用の生起の関係を説明できる理論が構築されることが期待される。
炎症性疾患の早期診断システムの確立と応用

プロテアソーム阻害によりインフラマソームの活性化が強く抑制されることを見出した。この結果は、プロテアソームによって分解されるタンパク質がインフラマソームの活性化に関与していることを強く示唆していた。そこで細胞外に分泌あるいは放出されるタンパク質を質量分析にて探索したところ、多くのタンパク質がインフラマソームの活性化を引き金として分泌あるいは放出されていた。これらの因子はインフラマソーム活性化によって検出されることから、新規診断マーカーとして応用できる可能性が示唆された。歯周疾患、骨関節疾患、代謝性疾患などの発症に慢性的な炎症が密接に関与している。最近、インフラマソームと呼ばれるタンパク質複合体が慢性炎症の発症に重要であることが判明してきた。インフラマソームは、歯周病などの病原細菌の感染、過剰な脂質摂取など生体内外の様々な刺激により活性化するが、その活性化前後に発生する様々な代謝産物が病態悪化に関連する可能性が示唆さている。未同定の代謝物を探索するために、慢性炎症に関与すると考えられている細胞の一つであるマクロファージに着目し、強いインフラマソーム活性を示すマクロファージ初代培養細胞を用いて解析を行った。インフラマソームの上流で活性化に関与する代謝物を探索するために、様々な刺激や阻害剤試験を行ったところ、プロテアソーム阻害によりNLRP3インフラマソームの活性化が抑制されることを見出した。この結果は、プロテアソームで本来分解されるタンパク質あるいはペプチドなどの代謝物がインフラマソームの活性化に関与することを示唆していた。またインフラマソームの下流で生じる代謝物を探索するために、インフラマソームの活性化時に細胞外に分泌あるいは放出される代謝物に着目したところ、多くのタンパク質がインフラマソームの活性化依存的に分泌あるいは放出されていることが確認された。この中には既に報告がされているサイトカインなどの既知の因子も含まれていたが、通常は細胞内にある因子など、細胞外に出ることが報告されていない因子も多数存在していた。新規の代謝物の可能性を見出しており、おおむね順調である。近年、炎症性サイトカインであるIL-1bの産生に必須であるインフラマソームと呼ばれるタンパク質複合体が慢性炎症の発症に重要であることがわかってきた。インフラマソームは、歯周病などの病原細菌の感染、過剰な脂質など生体内外の様々な刺激により活性化するが、その活性化前後に産生される様々な代謝産物が病態悪化に関連する可能性が示唆されていた。インフラマソームの活性化前後の代謝物を探索するために、様々な刺激や阻害剤実験を行ったところ、プロテアソーム阻害によりインフラマソームの活性化が抑制されることを見出した。この結果は、プロテアソームによって分解されるタンパク質がインフラマソームの活性化に関与していることを示唆していた。そこでタンパク質に着目し、実際に細胞外に分泌あるいは放出される代謝物を質量分析によるショットガン解析あるいはSILAC法で探索したところ、多くのタンパク質がインフラマソームの活性化を引き金として分泌あるいは放出されていることが判明した。この中にはすでに報告がされているサイトカインなどの既知の因子も含まれていたが、通常は細胞内にある因子など、細胞外に出ることが報告されていない因子も多数含まれていた。サイトカインなどのよく知られた既知の因子は除外して、未報告あるいは報告の少ない因子に着目し、分子細胞生物学的手法でそれら因子の動向を確認した。複数の因子を確認したところ、細胞上清で実際に検出できる因子が存在した。これらの因子はインフラマソーム活性化によって検出されることから、代謝性疾患の新規診断マーカーとして使用できる可能性が示唆された。見出した因子が新規の診断マーカーに用いることができるか検討を行う予定である。分子細胞生物学
協調的アメーバ運動を司る局所的膜電位ゆらぎの計測

本研究課題では、細胞性粘菌などで見られるアメーバ運動において、局所的な膜電位変化が効率的な細胞運動とどのように関係しているかを分子レベルで明らかにすることを目的とし、膜電位の高時空間分解能イメージングにより、1細胞局所での自発的な膜電位ゆらぎの計測を行うことができる実験系の確立を目指した。これまでの研究によって、細胞性粘菌の自発的な膜電位変化を1細胞レベルで高感度に計測することが可能なイメージング手法を確立している。さまざまな細胞内イオン濃度と膜電位を同時計測することにより、膜電位変化に関わるイオンの特定にも至っている。また、オプトジェネティクスを応用した光操作手法を用いて自発的膜電位変化に関与している細胞内イオン濃度を制御することで、膜電位を人為的に操作することが可能となっている。光操作した膜電位変化に追従して細胞運動が変化することから、膜電位変化と細胞運動が直接的に関係していることが明らかとなってきている。本研究課題で開発や改良を行なった高感度での膜電位や細胞内イオンのイメージング手法は、広くさまざまな細胞に応用できることを目指しており、領域内の共同研究としてバクテアべん毛III型輸送装置のイオン透過活性や(Minamino et al., 2016)、タンパク質の膜透過に働くSecDFのプロトン等活性の測定なども行なっている(Frukawa et al., 2017)。今後も、さまざまな研究対象に本研究の成果を適用していこうと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、細胞性粘菌などで見られるアメーバ運動において、局所的な膜電位変化が効率的な細胞運動とどのように関係しているかを分子レベルで明らかにすることを目的とし、膜電位の高時空間分解能イメージングにより、1細胞局所での自発的な膜電位ゆらぎの計測を行うことができる実験系の確立を目指している。これまでの研究によって、細胞性粘菌の自発的な膜電位変化を1細胞レベルで高感度に計測することが可能なイメージング手法を確立しており、時間分解能を向上させるための手法も検討している。細胞内イオン濃度と膜電位を同時計測することにより、膜電位変化に関わるイオンの特定にも至っている。また、光遺伝学を応用した光操作手法を用いて自発的膜電位変化に関与している細胞内イオン濃度を制御することで、膜電位を人為的に操作することが可能となっている。本研究課題内で実施している高感度での膜電位イメージング手法は、広く様々な細胞に応用できることを目指しており、領域内の共同研究として厚さ200nm以下のらせん菌レプトスピラの定量的膜電位イメージング手法も確立できている(Md Islam et al., 2015)。今後は膜電位イメージングの条件検討を行うことで、より高時空間分解能での計測ができるようにすることにより、局所的な膜電位ゆらぎと細胞運動の関わりを明らかにしていく。細胞性粘菌の膜電位変化を1細胞レベルで高感度に可視化することができるイメージング手法を確立することができた。光操作によって膜電位を変化させると、これに追従して細胞運動が変化することから、膜電位変化と細胞運動が直接的に関係していることが示唆されている。これまでの研究によって、高感度な1細胞レベルでの膜電位イメージングが可能となっているが、より詳細な膜電位ゆらぎの計測を可能とするために、空間分解能だけではなく、膜電位計測の時間分解能の向上を目指す。
弦理論・量子重力理論に現れる超光速伝搬の解析

量子理論の因果律と関係するS行列のユニタリ性について研究を行った。先行研究では、様々な理論モデルを解析から、『量子理論の繰り込み可能性はツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性と関連する』という示唆が得られていた。繰り込み可能性の計算はループ計算を含む煩雑なものである。この関係性を使えば、S行列のユニタリ性のツリーレベル近似計算でよいため、各々の理論モデルに対して比較的簡単な計算で繰り込み可能性についての示唆が得られる。しかし、負ノルムを持つ理論においては、負ノルムの存在によりユニタリ性は持たないが繰り込み可能である理論が存在することが指摘されていた。つまり、量子理論の繰り込み可能性とS行列のユニタリ性との関係性はないことを意味するようである。本研究では、『量子理論の繰り込み可能性は、ツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性の一部「SS†=1」と関連する』と予想し、負ノルムのある場合も含めた様々な理論モデルで解析した。そして、予想を裏付ける結果が得られた。つまり、正しい対応は『量子理論の繰り込み可能性は、ツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性の一部「SS†=1」と関連する』である。これから、『負ノルムが存在しない理論においては、量子理論の繰り込み可能性とツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性とは関連がある』という対応が導き出せ、先行研究の結果とも矛盾がない。本研究結果を用いることで、負ノルムが存在しない理論においてツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性を調べることで繰り込み可能性を調べることが正当化され、具体的な理論モデルの繰り込み可能性に関して、ツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性の解析から議論可能となる。現在までに、古典論・量子論の因果律に関しての研究を行い、その理解を深めてきた。これら二つの因果律の関係性を理解することで、量子重力を因果律の観点から理解することができる。また、それにより、古典重力理論である相対性理論の性質・諸定理を量子論的に理解することが可能となり、量子重力のボトムアップ的理解への第一歩を築き上げることができる。現在、これら二つの関係性に関して研究を進めており、その進歩状況は順調である。古典論の因果律と、量子論の因果律の関係性について研究を行う。古典論の因果律は偏微分方程式である運動方程式の構造から決まるものである。一方、量子論の因果律は、S行列のユニタリ性や相互作用の局所性から現れるものである。一見、これらの因果律は同じものには見えない。しかし、古典論は量子論の古典近似として現れる近似理論であるため、古典因果律は、量子因果律の古典近似として現れていると期待できる。古典近似を解析して、両者の関係性を導き出すことを目指す。また、量子因果律の古典近似として現れた古典因果律が満たすべき条件についても議論する。本研究の目的は、広い意味での「因果律」をもとに、量子重力理論を探ることである。特に、古典的・量子的、両側面からこの問題を捉えることを目標としている。古典論と量子論、それぞれの分野において以下の研究を行った。まずは、古典重力理論の研究として、時空の因果律により定義されるブラックホールの近傍に生じる強重力場の研究を行った。具体的には、一般相対性理論が成り立つ場合において、静的ブラックホール解で定義される光子面を、定常時空の場合にも議論できるようにその定義を拡張した。いくつかの物理的条件下では、ブラックホール地平線面積に関する不等式である「ペンローズ不等式」に類似する不等式を導くことができた。また、動的な場合にも適用できる光子面の一般化である緩捕捉面との関係についても調べた。上記の古典重力の研究と並行して、因果律の量子的側面である時間発展のユニタリ性について研究を行った。量子重力理論を見据えて、一般相対性理論に曲率の高次項を加えた理論のユニタリ性について研究した。この理論は繰り込み可能な理論であることが知られており、繰り込み可能性とユニタリ性の関係を見る観点でも重要な研究である。この研究では、物質場が重力子を通して散乱される過程を考え、その散乱の大きさがユニタリ性を有する理論が必要とする条件(ユニタリ性限界)を満たすことを示した。これは、繰り込み可能性の条件とユニタリ発展に必要な条件が一致するという予想と合う結果である。本研究の目的は、古典論・量子論の両分野から、因果律をキーワードに量子重力に迫ることにある。特に、古典論と量子論の両分野から研究を進めるところを重要視し、それらの間の関係性を見つけだすことが目標である。古典重力理論と量子論はそれぞれが専門的であり奥深い理論であるが、その双方の深い知識・考察が必要となる研究である。初年度の研究では、古典重力理論、場の量子論の研究を行い、それぞれについて専門的な結果を得ることができた。また、それぞれの分野でその専門家と共同研究を行った。古典論・量子論の両分野における研究の基礎を築くことができたことから、初年度の研究進歩状況は順調であるといえる。

この関係性を使えば、S行列のユニタリ性のツリーレベル近似計算でよいため、各々の理論モデルに対して比較的簡単な計算で繰り込み可能性についての示唆が得られる。しかし、負ノルムを持つ理論においては、負ノルムの存在によりユニタリ性は持たないが繰り込み可能である理論が存在することが指摘されていた。つまり、量子理論の繰り込み可能性とS行列のユニタリ性との関係性はないことを意味するようである。本研究では、『量子理論の繰り込み可能性は、ツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性の一部「SS†=1」と関連する』と予想し、負ノルムのある場合も含めた様々な理論モデルで解析した。そして、予想を裏付ける結果が得られた。つまり、正しい対応は『量子理論の繰り込み可能性は、ツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性の一部「SS†=1」と関連する』である。これから、『負ノルムが存在しない理論においては、量子理論の繰り込み可能性とツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性とは関連がある』という対応が導き出せ、先行研究の結果とも矛盾がない。本研究結果を用いることで、負ノルムが存在しない理論においてツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性を調べることで繰り込み可能性を調べることが正当化され、具体的な理論モデルの繰り込み可能性に関して、ツリーレベル近似でのS行列のユニタリ性の解析から議論可能となる。現在までに、古典論・量子論の因果律に関しての研究を行い、その理解を深めてきた。これら二つの因果律の関係性を理解することで、量子重力を因果律の観点から理解することができる。また、それにより、古典重力理論である相対性理論の性質・諸定理を量子論的に理解することが可能となり、量子重力のボトムアップ的理解への第一歩を築き上げることができる。現在、これら二つの関係性に関して研究を進めており、その進歩状況は順調である。本研究の目的は、広い意味での「因果律」というキーワードをもとに、古典重力理論と量子論を研究して行くことにある。「因果律」というキーワードを通して両分野の理解を深め、それをもとに両分野の関係性を導きびき出す。この関係性から、量子重力のヒントが生まれると期待している。現段階では、各々の分野における「因果律」をキーワードにした研究を進めている。今後の研究では、初年度から進めている古典重力の因果構造や量子論の時間発展のユニタリ性、各々のより深い理解を目指すことに加えて、それらの関係性を見つけることを目指す。古典論の因果律と、量子論の因果律の関係性について研究を行う。古典論の因果律は偏微分方程式である運動方程式の構造から決まるものである。一方、量子論の因果律は、S行列のユニタリ性や相互作用の局所性から現れるものである。一見、これらの因果律は同じものには見えない。しかし、古典論は量子論の古典近似として現れる近似理論であるため、古典因果律は、量子因果律の古典近似として現れていると期待できる。古典近似を解析して、両者の関係性を導き出すことを目指す。また、量子因果律の古典近似として現れた古典因果律が満たすべき条件についても議論する。当初の予定に比べ、旅費が少し抑えられた。これにより次年度使用額が生じた。繰り越し分については、滞在費3ー4日分相当の金額であるため、次年度の出張の日程を数日のばし、より深い研究交流のために使用する。