hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発達性吃音の早期介入プログラムの構築　―地域連携を目指して―

また、地域で連携を可能にするため、相模原市の言語聴覚士を中心にの初期評価に関する勉強会を2回開催し、地域の相談窓口からスムーズに介入プログラムにつなげるための準備を行った。さらに、この早期介入プログラムの基礎となっているLidcombeプログラムの初めての日本での臨床研修会を、2014年1月11,12,13日の日程で開催した。この研修会は、シドニー大学のLidcombeプログラム研修センターのBrenda Carey氏を講師とし、41名の日本人受講者が参加、早期介入プログラムの意義や手法、研究的観点でのエビデンスについて学ぶことができ、本邦の吃音の早期介入プログラムの拡大にむけ有意義な時間となったと考える。この機会に、Brenda Carey氏と意見交換を行う時間を多く持つことができ、現在実施している介入プログラムについての修正点を確認することができ、さらに、今後の改善に向けてのさらなる研修の機会などについての情報交換を行うことができた。本研究の目的は、発達性吃音児に対して、発吃後早期に介入を開始することにより、その治癒率を上げ進展した吃音になることを予防することにある。短期間で効率的に、どの地域でも実施可能な早期介入システムの構築を目指している。当該年度は、早期介入プログラムの構築を目指し、少数例に対して、初期評価から介入プログラムの実行を、継続的に行った。その結果生じた問題点を検討し、改善方法を検討している。さらに、フランスで行われた7th World Congress on Fluency Disordersに参加し、幼児期の吃音治療プログラムについてのワークショップを受講するなど、吃音児に対する早期介入プログラムに関する情報収集を行った。また、本研究で参考にしているLidcombeプログラムを開発したオーストラリアの研究者や臨床家との情報交換も行った。研究代表者は、幼児に対する治療の長期経過について発表し、幼児期の吃音治療に関する多くの意見交換を行うことができた。研究協力者の大沼幸恵は、本プログラムの初期評価の一として用いている気質面のスクリーニング質問紙Strengths Difficulties Questionnaire(SDQ)について、北里大学病院で実施した結果を分析し報告した。気質面の評価を、早期介入プログラムの初期評価として実施しておくことの意義は大きく、同様の研究に携わっている海外の研究者との意見交換を行い、有意義な示唆をえることができた。地域連携を目指し、相模原市の療育を担当している言語聴覚士に対して研修を行い、発達性吃音児の早期介入プログラムの必要性を啓蒙しつつ、研究協力を呼びかけ、賛同をえた。本研究の目的は、発達性吃音児に対して、発吃後早期に介入を開始することにより、その治癒率を上げ、進展した吃音となることを予防することにある。平成26年度は最終年度にあたるため、実施してきた早期介入プログラムの縦断的成果を検証すること、モデルの一つとしたリッカムプログラムの最新情報を収集し、この早期介入プログラムの修正を行い、より実用的な内容に改善することを目指す。本研究では、北里大学病院を受診し、研究代表者が担当した3歳から6歳までの吃音児に対して、継続的に週に1回程度の通院が可能であり、保護者が家庭で子どもに対して、15分程度の集中した時間を取ることが可能であることを条件に日本版リッカムプログラムを実施した。それ以外の症例には、従来から実施している徹底した環境調整指導とEasy Speechによる発話モデリングの指導を行った。
形状記憶材料の繰返し変形挙動の研究

形状記憶材料の繰返し変形挙動の研究として,TiNi形状記憶合金およびポリウレタン系形状記憶ポリマ-の応力ーひずみー温度関係を,種々の熱・力学経路について調べた。得られた主要な結果は,次の通りである。1.TiNi形状記憶合金について:(1)マルテンサイト変態および逆変態について,繰返し変形を受けることにより変態応力は低下し,変態温度は上昇する。これらの変態応力および変態温度の繰返し特性は,応力一温度平面における変態線の挙動で整理できる。(2)本研究で提案した応力ーひずみー温度関係式により,材料の繰返し変形特性は良く表される。(3)R相変態に伴う応力ーひずみ曲線は形状記憶熱処理温度に依存し,熱処理温度が高いほど変態応力は低い。応力ー温度平面で表される変態領域は,R相変態と逆変態とでほぼ重なる。(4)R相変態に伴う応力ーひずみー温度関係は,提案した構成式により表される。(5)R相変態の逆変態で発生する回復応力は,低温で与える変態応力に比べて非常に大きい。R相変態に伴う応力ーひずみ曲線は繰返し変形でほとんど変化しない。2.ポリウレタン系形状記録ポリマ-について:(1)材料の変形特性は熱・力学経路に依存して著しく異なる。したがって,形状記憶ポリマ-素子の機械的性質の評価を行うためには,材料の変形特性の熱・力学経路依存性の研究が重要である。(2)高温で変形し,低温で形状固定した場合,加熱で生じる回復変式はガラス転移温度以上で大きくなる。高温でのクリ-プ変形にはクリ-プ限度が存在し,クリ-プ特性は繰返し変形で余り変化しない。
高分子の結晶化と分子認識：普遍性と個性に基づいた第一原理材料設計

結晶性高分子を用いた高機能材料の革新的な第一原理設計法の開発を目指して、分子動力学シミュレーションを用いた高分子結晶化のメカニズムの解明、特にその普遍的原理と個性的な振る舞いの解明に取り組んだ。高分子結晶化の普遍的側面を明らかにするため、モデル高分子に対して大規模計算を行い、様々な特徴的な分子過程の存在を明らかにした。また螺旋高分子の個性的な結晶化、特にその螺旋認識機構の解明を目指して長時間の分子動力学計算を敢行し、代表的な螺旋合成高分子であるアイソタクチックポリプロピレン結晶化の直接観察に成功した。結晶化における様々な場の効果の解明にも分子動力学法が非常に有効であることも明らかにした。高分の結晶化を分子レベルで理解し、その微視的および巨視的な構造を制御することは、高分子材料設計の基礎である。高分子結晶化には、美しい「標準モデル」で表わされる極めて普遍的な側面と、螺旋高分子などの特異的な「分子認識」で代表されるような個性的な側面がある。しかし、これらの分子レベルでの起源の解明は現在でも非常に困難な問題である。本研究では、実験的研究における閉塞状態を打破するため、分子シミュレーションを用いて、高分子結晶化の標準モデルの確立、螺旋高分子の結晶化と特異な分子認識メカニズムの解明、流動場における結晶化、分子トポロジーと特異な結晶化機構など、を解明することを目指している。以下に、2013年度における研究の進捗状況の要約を項目別に記す。詳細は、次項“現在までの達成度"を参照。1高分子結晶化の標準モデルの確立;研究は着実に進行し、論文として発表した。現在、更なる深化を目指して研究中である。2流動場における結晶化;流動と変形下での高分子結晶化の微視的過程、および生成され繊維構造の力学的性質に関する研究を完成させ、論文発表した。3螺旋高分子の特異的な分子認識のメカニズムの解明;長期にわたる研究成果をまとめ、論文を作成し、掲載が確定した。4分子トポロジーと結晶化;探索的な計算を開始している。高分の結晶化を分子レベルで理解し制御することは、高分子材料設計の基礎である。高分子結晶化には、美しい「標準モデル」で表わされる極めて普遍的な性質と螺旋高分子の特異的な「分子認識」で代表されるような個性的な性質がある。本研究では、実験的閉塞状態を打破するために、高分子結晶化の標準モデルの確立、螺旋高分子の結晶化と特異な分子認識メカニズムの解明、流動場における結晶化、分子トポロジーおよび様々な“場"の効果、など、高分子の結晶化が大きな役割を果たすな重要課題に、分子シミュレーションを用いて挑戦を行っている。以下に、2012年度における研究の進捗状況の要約を項目別に記す。詳細は、次の“現在までの達成度"を参照。1高分子結晶化の標準モデルの確立に関しては、研究は着実に進行している。現在、論文を執筆しており、既にその最終段階に有る。2流動場における結晶化に関しても鋭意研究を進め、結晶化の微視的過程や生成され繊維構造の力学的性質に関して論文を作成し、既に掲載が決まっている。3螺旋高分子の特異的な分子認識のメカニズムの解明に関しては、興味深い計算結果を確認しており、現在、論文作成の準備を行っている。4更に、“分子トポロジーおよび結晶“場"の効果“についても、探索的な計算を行い、新たなモデルの検討と本格的な計算の準備を行っている。以下に、2014年度における研究の進捗状況の要約を項目別に記す。1高分子結晶化の標準モデルの確立;モデル高分子の大規模系の研究は一段落し、昨年度に論文発表した。現在は、高分子結晶化の新たな側面(メモリー効果)の解明に取り組んでおり、計算はほぼ終了したので、データ解析を急いでいる。2流動場における結晶化;流動と変形下での高分子結晶化の微視的過程、および生成され繊維構造の力学的性質に関する研究を完成させ、昨年度に論文発表した。現在は、更に大規模系での振る舞いの研究を行っており、以前の研究での課題(サイズ効果)の解明に取り組んでいる。3螺旋高分子の特異的な分子認識のメカニズムの解明;長時間計算成果をまとめ、2014年度に研究成果を論文として発表した。4分子トポロジーと結晶化;興味深いトポロジカル構造を有する高分子の個性的な結晶化挙動の研究を開始した。

また螺旋高分子の個性的な結晶化、特にその螺旋認識機構の解明を目指して長時間の分子動力学計算を敢行し、代表的な螺旋合成高分子であるアイソタクチックポリプロピレン結晶化の直接観察に成功した。更に、高分子の結晶化における様々な「場・界面」の効果の解明にも分子動力学法が非常に有効であることを明らかにした。結晶性高分子を用いた高機能材料の革新的な第一原理設計法の開発を目指して、分子動力学シミュレーションを用いた高分子結晶化のメカニズムの解明、特にその普遍的原理と個性的な振る舞いの解明に取り組んだ。高分子結晶化の普遍的側面を明らかにするため、モデル高分子に対して大規模計算を行い、様々な特徴的な分子過程の存在を明らかにした。結晶化における様々な場の効果の解明にも分子動力学法が非常に有効であることも明らかにした。本研究プロジェクトでは、次の四つの大きなテーマを設定した。1大規模計算による高分子結晶化の標準模型の確立、2らせん高分子の結晶化と分子認識機構の解明、3流動場での結晶化と分子配向秩序形成のメカニズム解明、4グラフト鎖結晶化のメカニズム解明と共役系高分子への挑戦。1大規模計算による高分子結晶化の標準模型の確立:十数万原子からなるモデル高分子系(理想化ポリエチレン)に対してマイクロ秒に及ぶ分子動力学を実行した。今年度は、新たな課題であるメルトメモリー効果を解明するために長時間の計算を行った。メルト(融液)状態に保持する時間によって、その後の結晶化速度が大きく変化することを確認した。現在、この計算結果のミクロな起源の解明に取り組んでいる。2らせん高分子の結晶化と分子認識機構の解明:配向状態からの結晶化を直接観測することに成功した。データの解析から、らせん高分子の興味深い結晶化過程とメゾスコッピク構造の形成過程を明らかにした。これらは、最近論文として発表された。3流動場での結晶化と分子配向秩序形成のメカニズム解明:モデル高分子に対して、流動場で高度に配向した液体を作成し、分子鎖が秩序的な積層ラメラ構造を形成する過程を明らかにした。研究経過の一部は論文に掲載された。今年度は、更に大規模な系を取り扱うことにより、従来の研究で残された課題(核形成と成長の明確な分離、前駆的な秩序構造の詳細な解析)の解明に取り組んでいる。4グラフト高分子の結晶化メカニズム解明と共役系高分子への挑戦:実験的には様々な特異なトポロジー構造を有する高分子の研究が盛んに行われており、その結晶化機構は非常に重要な技術(高分子エレクトロニクス)の基礎となりつつある。興味深い様々なトポロジー(枝分かれ構造)を有するモデル高分子の秩序化過程を精力的に研究しており、明瞭な結晶化が観測できる系が存在することを明らかにした。高分子物理学研究は概ね順調に進んできた。「高分子結晶化の標準模型」と「流動結晶化」および「螺旋高分子の秩序化過程の直接観察」に関しては論文発表も済んだ。
高分子ミセル内包RGD-TNFαを軸とする集学的がん遺伝子治療の開発

高分子ミセル型ベクターを用いて、TNF一α遺伝子を軸として免疫遺伝子や転写因子qYB-lRNA干渉の併用治療を検討し、集学的がん遺伝子治療を開発することを目的とする。TNF一α遺伝子導入でがん細胞に活性酸素産生と細胞傷害が認められ、Rac-lsiRNAで活性酸素産生と細胞傷害は阻害され、がんに高発現するRae-l1を介した活性酸素の産生がTNF一α遺伝子治療の作用機序と考えられた。腫瘍血管を標的化するリガンドの付いたRGD-hTNF一αとhTNF一α遺伝子治療で抗腫瘍効果を比較したところ、RGD-hTNF一α群が腫瘍の抑制が高かった。またACD4oL0L, GM-CSF併用群がTNF一α単独群より抗腫瘍効果が高AThlh1の指標:血中IL-2, IFN一γ濃度が高かったことからThl優位の免疫誘導が示唆された。更にAYBl-miRNANA治療は腹膜播種を有意に抑制AYB-lsiRNARNAにより血管内皮細胞にアポトーシス誘導、管腔形成能の抑制が生じ、皮下腫瘍においてもYB-lmiRNA治療により腫瘍の新生血管密度低下が認められた。腫瘍血管を標的とする汎用性の高い治療となる可能性が示唆された。マウス腹膜播種モデルの遺伝子治療で体重、血液検査で異常を認めなかった。更に、カニクイサルを用いた安全性評価は単回漸増法で施行し、臓器傷害、異常検査値を認めず、腹腔内投与での安全性が確認された。以上の結果より、高分子ミセル型ベクターの腹腔内投与による集学的がん遺伝子治療は、安全性に問題なく直接的抗がん効果のみならず抗腫瘍免疫も誘導できる治療法として期待できる。新生血管標的化分子を融合させたRGD-TNF-α遺伝子治療の作用機序に関する解析を行うとともに、免疫遺伝子や悪性化に関与する因子に対するRNA干渉の併用を検討し、全身的抗腫瘍効果を有する集学的がん遺伝子治療を開発することが本研究の目的である。本年度の主な研究成果を以下にまとめる。リコンビナントTNF-α投与群とTNF-α遺伝子導入群で膵がん細胞株のROS産生を比較した。更に、Rac1 siRNAを導入し、Rac1の有無でROS産生と細胞傷害度を比較した。リコンビナントTNF-α投与群ではROSは産生されなかったが、TNF-α遺伝子導入群で明らかなROS産生と細胞傷害が認められ、Rac1 siRNAでROS産生と細胞傷害は阻害された。LARC,SLC,RANTES,IL-12,CD40L,GM-CSF発現プラスミドを作成した。ナノ高分子キャリアーを用いてTNF-α遺伝子と組合わせてCT26大腸がん腹膜播種マウスの腹腔内に投与し、抗腫瘍効果を比較した。TNF-αとCD40L,GM-CSF併用群がTNF-α単独群より抗腫瘍効果が高く、TNF-α導入後に異時性に導入する投与法が同時投与に比較して抗腫瘍効果が高かった。現在、作用機序を解明中である。3)がん悪性化因子YB-1を標的としたmiRNA遺伝子治療の検討YB1-miRNA発現プラスミドを作成。ヌードマウス腹膜播種モデルにナノ高分子キャリアーを用いて腹腔内投与し、抗腫瘍効果を検討した。生食投与対照群と比較して明らかに腹膜播種は抑制された。

前年度、TNF-αとCD40L,GM-CSF併用群がTNF-α単独群より抗腫瘍効果が高いという実験結果が得られており、本年度はその機序に抑制性T細胞(Treg)、CD11b+Gr1+suppressor細胞、Th1/Th2バランスの関与を検討した。CT26大腸がん腹膜播種モデルを作成し、遺伝子治療1週間後に採取した血清中サイトカイン濃度をビーズアレイで測定したところ、TNF-α、CD40L,GM-CSF遺伝子併用群がTNF-α遺伝子単独群に比較して、Th1の指標となるIL-2,IFN-γが高値で、Th1優位に改善が認められた。脾臓を採取してフローサイトメーターで解析した結果、TNF-α遺伝子治療によりTregの減少が示唆された。(2)がん悪性化因子YB-1を標的としたmiRNA遺伝子治療の検討前年度はヌードマウス胆嚢がんと卵巣がん腹膜播種モデルで、YB1-miRNA遺伝子治療の抗腫瘍効果を報告したが、本年度は膵がん腹膜播種モデルにおいて治療効果の再現性を確認した。また、YB-1の治療標的としての再現性を確認するために、YB1 decoyペプチド遺伝子発現による治療モデルも検討し、miRNAと同様に抗腫瘍効果を認めた。In vitroでの解析であるが、YB1-miRNA遺伝子治療はHUVEC血管内皮細胞の増殖を抑制し、癌腫によらず腫瘍血管を標的とする汎用性の高い治療となる可能性が示唆された。新生血管標的化分子を融合させたRGD-TNF-α遺伝子治療の作用機序に関する解析を行うとともに、免疫遺伝子や悪性化に関与する因子に対するRNA干渉の併用を検討し、全身的抗腫瘍効果を有する集学的がん遺伝子治療を開発することが本研究の目的である。本年度の主な研究成果を以下にまとめる。前年度までTNF-αやCD40L,GM-CSF併用遺伝子治療の抗腫瘍効果に関する検討を行って来た。本年度は、マウス腹膜播種モデルにおいて、腹腔内投与による高分子ミセル内包TNF-α遺伝子治療薬の安全性に関する検討を行った。体重、血液一般、血液生化学検査の結果は、24時間後一過性に軽度の肝機能上昇が認められた以外は、明らかな異常を認めず、安全性に問題が無いことが示唆された。また、生体内の分布に関して、蛍光標識した高分子ミセルを用いて検討し、腫瘍組織と脾臓、肝臓、リンパ節にミセル局在が多く認められ、遺伝子発現は腫瘍組織が最も高いことを明らかにした。(2)癌悪性化因子YB-1を標的としたmiRNA遺伝子治療の検討前年度は膵癌に対する治療効果と、YB-1のノックダウンによる血管内皮細胞の増殖抑制を見出していた。本年度は、YB-1 siRNAにより血管内皮細胞のアポトーシス、細胞周期静止の増加、管腔形成能の抑制が生じることを明らかにし、皮下腫瘍モデルにおいてもYB-1miRNA遺伝子治療により腫瘍組織の新生血管密度が低下することを明らかにした。腫瘍血管を標的とする癌腫によらない汎用性の高い治療となる可能性が示唆された。
二次相転移現象を用いた形状記憶特性に関する研究

本年度では、はじめに水素吸蔵合金のもつ巨大な体積変化と作用力を利用した水素吸蔵合金薄膜アクチュエータの最適条件を見出すために、アクチュエータ特性の組成依存性について検討した。組成は、LaNi_x(x=3.86.5)の範囲で検討した。フラッシュ法によりポリイミド基板上にサブミクロン堆積させたLa-Ni水素吸蔵合金薄膜は、水素圧力変化に対し可逆的に形状が変化し、x=5において最も大きな変形歪を示すことを確認した。この結果に関しては、2002年秋期大会にて報告を行い、日本金属学会誌,Vol.67, No.4(2003), pp.145-148に論文公表している。
環境指標生物オオミジンコに対する内分泌撹乱物質の簡易スクリーニング系の開発

環境指標生物オオミジンコに対する内分泌撹乱物質となり得る脱皮ホルモン・幼若ホルモン受容体リガンドを検出するため、受容体発現プラスミド、転写共役因子SRC発現プラスミド、およびレポータープラスミドを構築して野生株酵母に導入し、バイオアッセイ酵母を作製する。内因性ホルモンや、農薬成分である脱皮ホルモン・幼若ホルモン様リガンドへの応答を確認する。応答が低い場合、リガンドの細胞壁透過性を向上させ、排出を抑える変異を酵母に導入する。さらに、これらの受容体への作用が未知の農薬成分など各種化学物質や、環境試料のオオミジンコに対する内分泌撹乱作用を網羅的に調査する。
ストレッチで中心動脈を柔らかくできるか -実施方法の新規開発と作用機序の検討-

大動脈や頸動脈等の「中心動脈」は、他の部位よりも、生活習慣の影響を強く受け、心血管疾患とより関わるため、中心動脈を柔らかく保つことが重要だが、従来のストレッチ運動では、最重要の中心動脈の硬化度に対して改善効果がなかった。本研究は、定期的な体幹のストレッチ運動が中心動脈硬化度を低下させるか、そこに器質硬化度や引き延ばし度の変化が寄与するか、検証する。これにより、中心動脈を柔らげる新規ストレッチ方法の開発とその作用機序を明らかにし、心血管疾患予防のための画期的かつ新規の効果的手段の開発を目指す萌芽性の高い課題である。
南極周回気球搭載実験による低エネルギー反陽子流速の精密決定

・過去8回にわたるBESSスペクトロメータを用いた気球実験によって、宇宙線反陽子の大部分が銀河内星間物質と宇宙線との衝突による二次起源によるものであり、またその流束が理論で予想される2GeV付近にピークを持つことが確かめられてきた。しかしながら低エネルギー領域に於いては統計量の不足から、宇宙線反陽子の流速に原始ブラックホールの蒸発などから生じると予測される「一次起源反陽子」からの寄与を受けたわずかな過剰があるという可能性を否定しきれなかった。・そこで低エネルギー領域におけるより精密な測定を行うため、南極周回による長時間観測が2004年の冬から2005年春にかけて南極において実施された(BESS-Polar計画)。アメリカ合衆国Goddard Space Flight Centerで行われてきた測定器の組み立て段階から通じてこの計画に参加し、実際のフライト地である南極においては中央飛跡検出器及びオペレーションのためのガスフローシステムなどを担当した。南極での約1ヶ月の準備期間の後、測定器の打ち上げは成功し、ほぼ当初の目的通りである8.5日の飛行時間を達成した。各測定器は正常に動作し、またガスフローシステムも安定したフローを供給することができた。・上記8.5日に及ぶ南極周回飛翔実験により、約900Mの宇宙線イベントを収集された。これは従来の5倍から10倍の統計量であり、低エネルギー反陽子の流束をかつてない統計精度で決定することができる。また同一の太陽活動期に多量の宇宙線イベントを収集することができたことは太陽活動の理解などにおいても大きな意義を持つ。現在はデータの解析を行っており、測定器の性能評価などがほぼ終了した段階である。・1GeV以下の低エネルギー領域での反陽子流束の精密な議論を行うためには現在までの統計量では不足であり、観測時間を大幅にのばす必要がある。そこでBESSスペクトロメータに低物質化などの改良を施し、地磁気による制限の少ない南極において20日間の長時間観測実験を行う計画(BESS-Polar計画)をすすめている。BESS-Polar測定器において、超伝導ソレノイドの内側に中央飛跡検出器として搭載される予定のドリフトチェンバー(JET, IDC)の開発、改良を行ってきた。これらのドリフトチェンバーは、従来のBESS測定器に搭載されていたものより軽量、低物質で、各点での位置分解能も高く測定点の数も2倍に増えており、BESS測定器全体での運動量分解能を大幅に向上させることができる。製作された実機は14年8月にカナダのマニトバ州LynnLakeで実施されたBESS2002気球観測実験に搭載され、実際に上空でのデータ収集を行った。その結果、位置分解能などの基本性能が設計通りに達成されていることを確認し、またさらなる改良点も見出すことができた。現在はBESS2002実験での結果を踏まえ、BESS-Polarにむけての改良、および開発を実施中である。・BESS-Polar測定器では、中央飛跡検出器の下部に新たに薄型の測定器が搭載される。この測定器により、従来のBESSでは下部のTOFカウンターに到達する前に物質によってとめられてしまう100MeVという超低エネルギー粒子の検出が可能となる。地磁気の制限の少ない南極での観測実験でこの測定器を用いることにより、低エネルギー側での宇宙線反陽子流束を精密に測定すれば、1次起源宇宙線反陽子探索への重要なデータを得ることができると期待される。現在はこの新測定器の開発とともに、この測定器を用いたBESS-Polarでの1次起源宇宙線反陽子探索の見通し、およびトリガーシステムの開発をすすめている。そこで現在、南極周回による長時間観測実験により統計量を現在の10倍に増やし、低エネルギー領域での宇宙線反陽子の流速の精密測定を行う計画(BESS-Polar計画)が進められている。アメリカ合衆国のGoddard Space Flight Centerで行われているBESS-Polar測定器の組み立て作業に現在参加中である。・BESS-Polar測定器には低エネルギーの粒子を測定するための新たな測定器が搭載される。Middle-TOFと呼ばれるこの測定器は、中央飛跡検出器下部とマグネットの内壁の間に搭載され、マグネット内壁の物質を貫通できず下部TOFカウンターで検出できないような低エネルギー粒子の観測を可能とする。本測定器は既にR&D及び量産を終え、現在はBESS-Polar測定器への搭載作業中である。・BESS-Polar実験での反陽子流束精密測定の為に、既存の中央飛跡検出器の改良を進めてきた。読み出すワイヤー本数を倍増させ、また読み出しエレクトロニクスも新たに開発を行った。これによって既存の中央飛跡検出器よりも位置分解能を向上させながら、読み出しエレクトロニクスの電力消費量は半減しており長時間の測定実験が可能となる。測定器は新たなエレクトロニクスの搭載を終了し、上記Middle-TOFとともにBESS-Polar測定器への搭載作業を進行中である。・過去8回にわたるBESS

スペクトロメータを用いた気球実験によって、宇宙線反陽子の大部分が銀河内星間物質と宇宙線との衝突による二次起源によるものであり、またその流束が理論で予想される2GeV付近にピークを持つことが確かめられてきた。しかしながら低エネルギー領域に於いては統計量の不足から、宇宙線反陽子の流速に原始ブラックホールの蒸発などから生じると予測される「一次起源反陽子」からの寄与を受けたわずかな過剰があるという可能性を否定しきれなかった。・そこで低エネルギー領域におけるより精密な測定を行うため、南極周回による長時間観測が2004年の冬から2005年春にかけて南極において実施された(BESS-Polar計画)。アメリカ合衆国Goddard Space Flight Centerで行われてきた測定器の組み立て段階から通じてこの計画に参加し、実際のフライト地である南極においては中央飛跡検出器及びオペレーションのためのガスフローシステムなどを担当した。南極での約1ヶ月の準備期間の後、測定器の打ち上げは成功し、ほぼ当初の目的通りである8.5日の飛行時間を達成した。各測定器は正常に動作し、またガスフローシステムも安定したフローを供給することができた。・上記8.5日に及ぶ南極周回飛翔実験により、約900Mの宇宙線イベントを収集された。これは従来の5倍から10倍の統計量であり、低エネルギー反陽子の流束をかつてない統計精度で決定することができる。また同一の太陽活動期に多量の宇宙線イベントを収集することができたことは太陽活動の理解などにおいても大きな意義を持つ。現在はデータの解析を行っており、測定器の性能評価などがほぼ終了した段階である。
選択肢集合の部分集合における個人の順序付けルールに関する理論研究

<当該年度の進捗報告>ワーキングペーパー[1]において、null alternativesに関する先行研究の追加および独自性の明確化を行った。本研究では各選択肢と対を成す、null alternativeという概念を導入していた。これは、「各選択肢を選択しない」という選択肢を表している。たとえば、リンゴという選択肢があった場合、この選択肢を「リンゴを選ぶ」と読み替え、その対となるnull alternativeとして「リンゴを選ばない」という選択肢を用意する。すると、各部分集合に含まれていない選択肢の対となるnull alternativesを加えて要素数を揃えることが可能となり、加えた後に並び替えることで辞書式に部分集合の中身を比較可能なルールを定義できる。また、各選択肢そのものが望ましいか否か(desirability)を、null alternativeとの比較により表現することが可能となる。このnull alternativeとほぼ同じ概念を提案する先行研究が見つかり、そのなかで用いられていた(選択肢集合上の)選好関係へ課された条件が本研究と異なっていたことが判明した。そこで、null alternativesを用いて部分集合の辞書式順序付けルールを提案する際に、選択肢を順序付ける選好関係に課す条件に応じてどのような影響があるのか、理論的な議論を追加した。以上の修正をもって、再度国際学術雑誌に投稿予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、選択肢集合の部分集合を順序付けるための辞書式ルールを定義し、それを理論的に特徴づけることである。現在は論文を査読付き雑誌に投稿しており、6月に3つの国際学会で発表予定である。また昨年の12月から、雑誌への投稿を通して設定の大幅な変更を行ったことにより、公理化の方針も大きく変更する必要があった。主な変更点は、以下の通りである。まず、すべての部分集合を辞書式に順序付ける際、要素数が揃っていることが望ましい。そのため、当初は各選択肢を「選ばない」という選択肢を可視化する際、空集合を用いていた。ところが、この場合は多重集合(同じ要素がいくつも含まれていてよい集合)で記述する必要がある。さらに、マッチング理論で用いられるempty slotsという空集合とほぼ等しい要素を用いた方法と類似しており、貢献がempty slotsを含めて辞書式に比べるという点に限られてしまう。そこで、「選ばない」という選択肢を、null alternativeと名付け、それらが無差別でないことを許容する枠組へ拡張した。たとえば、選択肢aが非常に好ましく、選択肢bが非常に好ましくない場合、それぞれを「選ばない」ことが無差別であると考えない人も多いはずである。この点を考慮することで、望ましいもの順に比べるleximaxというルールに、望ましくないもの順に比べるleximinという概念を組み込むことに成功した。これは、基数性を持つ効用という概念に、序数的なまま一歩近づくことが可能となり、辞書式ルールの欠点を改善し得る枠組となった。計画書で言及したスコアリングルール及び選択肢の相性の良さに関する研究は継続中である。ただし、ERC協力事業の件もあり、派遣先の研究内容に沿う形で投票理論の研究を行い、査読付き雑誌への掲載が決定した。今後も、本研究と結びつける形で、投票理論を扱う予定である。研究実績の概要で述べたように、計画通り研究を進めている。ただし、スコアリングルールおよび「選択肢の相性の良さ」に関する研究は、概要で述べた変更に伴う修正作業の影響を受けている。一方で、オックスフォード大学計算機科学科のElkind教授のもと、投票理論に関する論文を4本執筆しており、そのうちの1本をEconomics Lettersに掲載することが確定した。また、異なる研究グループの研究者と、部分集合の辞書式順序付けルールの応用として、情報ネットワークに関する共同研究を開始した。これらの研究を通して、計画書で述べた「選択肢の相性の良さ」と並行して社会的選択理論やネットワークへの応用可能性を見出すことができ、今後の研究の更なる発展につながった。以上を踏まえ、全体としておおむね順調に進展していると自己評価する。今後は、以下の目標を達成するべく、研究を進める予定である。1部分集合の辞書式順序付けルールに関する論文を海外の学術雑誌へ掲載する。今後は、離散数学や組み合わせ論などの分野で、社会科学への応用研究を対象とする雑誌に掲載することを目指す。

2選択肢の相性の良さに関する定義づけを行い、それを考慮した辞書式ルールの定義づけを行う。3投票ルール(best-worstルール)の新たな公理化を行う。主に、既存研究における公理化で用いられた必要十分条件の一部を弱めることを目的とする。4aよりもbのほうが望ましいといった相対的な選好関係に加え、絶対的な「好き嫌い」という尺度を導入することでボルダルールの改良を行う。これは、上の概要で先述したempty slotsに似た、outside optionというものを用いる。outside optionは空集合と同義であり、何も選んで異なことを表し、これよりも望ましいか否かで、好き嫌いを表現する。このような意味で、null alternativesとも関連する概念である。5情報ネットワークについての研究を進める際に1の研究を応用する方法を模索する。上記に加えて、部分集合のスコアリング順序づけルールに関する研究も進める予定だが、1における大幅な変更を経て、「序数的な順序付けルールを用いて、どこまで基数的効用が存在する世界へ近づけるのか」というテーマの重要性を知ったため、15の研究よりも優先度を下げる予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
我が国製造業のサービス化と収益化シナリオに関する研究

我が国産業の収益性は、1960年から40年以上に亘り一貫して低下してきたことが指摘されている。特に製造業の低下幅は大きく、1960年当時の製造業の売上高利益率は平均で10%を超えていたにも関わらず、2000年には4%を下回り、非製造業と同水準にまで下がった[Grochnik,2008]。一方、2000年以降、製造機能以外の「サービス化」で収益力を向上させる製造企業が出現するようになった。本研究は、我が国製造業のサービス化の実態を類型化した上で、サービス化に向けた我が国製造業の課題と戦略について電機・重電産業を中心に分析を行い、併せて我が国製造業の国際的競争力を高める上で「サービス化」がもたらす戦略上の課題と意義、とりわけ低収益性を脱却する収益化シナリオの分析考察を行うことを目的とする。研究2年度目の平成30年度(2018年度)は、我が国製造業のなかの家電産業に注目し、そのサービス化の実態を類型化したうえで、サービス化に向けた我が国製造業の課題と戦略について分析を行った。具体的には、国内外の家電メーカー(パナソニック、日立製作所、三菱電機、愛知ドビー、シャープ、ダイソン、デロンギ、アイロボット)の製造販売する掃除機、扇風機、炊飯器における製品販売価格と営業利益率のデータを収集し、これらの関係性から見た製品付加価値化(サービス化)の実態について分析を行った。その結果、1製品販売価格と2営業利益率との相関から、サービス事業度の測定を行った結果、1製品販売価格と2営業利益率との相関性を確認した。今後は、こうしたデータを精査し、さらなる分析を進めつつ、電機メーカーの収益化シナリオについて考察を図ってゆく予定である。本研究では、これまで日本の国内市場において家電製品を販売している総合家電メーカー(パナソニック・日立製作所(日立アプライアンス)・三菱電機・シャープ等)と近年台頭しつつある新興の家電メーカー(ダイソン・アイロボット・デロンギ・愛知ドビー)を対象に(1)掃除機、(2)扇風機、(3)炊飯器における営業利益率と販売価格の定量分析、各社のホームページ・カタログ・ネット情報からの定性分析、及びこれらの比較分析を行ってきた。その結果、仮説(1)日本の総合家電メーカーと、新興家電メーカーとの間には、「製品販売価格と営業利益率」との間に相関がみられること。対象製品である(1)掃除機、(2)扇風機、(3)炊飯器において、3つの対象製品別に1製品販売価格と2営業利益率との相関から、1製品販売価格と2営業利益率との間に一定程度の相関がみられることが確認できた。また、「製品販売価格と営業利益率」の高い製品がサービスデザイン戦略が優れているとの仮定のもと、対象製品である(1)掃除機、(2)扇風機、(3)炊飯器について、3つの対象製品・企業別に1製品の基本性能(コモディティ化領域)と2高付加価値化機能(製品設計・デザイン性能含)の特徴を、各社の製品カタログ・ホームページ・一般記事より精査を行い、斬新なサービスデザイン戦略がとられていたことを確認した。本研究の当初の計画では、収益化に向けた複数のシナリオの比較考察を行うところまでの進捗を想定していたが、データ収集に手間取り、研究2年度目の終了時点で「やや遅れ」と判断される。恩蔵直人(2007)は脱コモディティ化に関する研究でインストールベースとソリューションベースの2つのサービス戦略の利益モデルを提唱している。また、東利一(2017)は、「脱コモディティ化戦略における顧客像の探究」の「脱コモディティ化戦略理論」において「コンテクストデザイン」(サービスデザイン)の重要性を指摘している。一方、家電製品の脱コモディティ化戦略のひとつとしてサービスデザインを扱った研究は見当たらない。本研究では、脱コモディティ化戦略としてサービスデザイン戦略が有効であること。及びサービスデザイン戦略に基づく収益化のシナリオがこれまでと異なったアプローチであることに着目している。たとえば、英国ダイソンや日本のバリュミューダなどの新興家電メーカーでは、東利一(2017)が指摘する斬新なデザインの製品を開発することで、コモディティ化の進む日本市場の家電製品事業において、高価格帯の製品を投入しながらも市場に受容され、高利益を創出している結果が顕著に現れていることからも実証される。今後の研究では、「低価格・低利益製品」という位置づけを余儀なくされる日本の家電メーカーが、「高付加価値製品」領域で「コンテクストデザイン」(サービスデザイン)で成功する新興家電メーカーと比較対比する中、いかなる収益化シナリオが可能なのか、さらなるデータ収集、ケーススタディを通して、考察を行い、サービスデザイン戦略の類型化の精査、「家電製品の脱コモディティ化戦略モデル(類型化)」とこれに基づく収益化シナリオを提示する予定である。

研究2年度目の平成30年度(2018年度)は、我が国製造業のなかの家電産業に注目し、そのサービス化の実態を類型化したうえで、サービス化に向けた我が国製造業の課題と戦略について分析を行った。具体的には、国内外の家電メーカー(パナソニック、日立製作所、三菱電機、愛知ドビー、シャープ、ダイソン、デロンギ、アイロボット)の製造販売する掃除機、扇風機、炊飯器における製品販売価格と営業利益率のデータを収集し、これらの関係性から見た製品付加価値化(サービス化)の実態について分析を行った。その結果、1製品販売価格と2営業利益率との相関から、サービス事業度の測定を行った結果、1製品販売価格と2営業利益率との相関性を確認した。今後は、こうしたデータを精査し、さらなる分析を進めつつ、電機メーカーの収益化シナリオについて考察を図ってゆく予定である。本研究では、これまで日本の国内市場において家電製品を販売している総合家電メーカー(パナソニック・日立製作所(日立アプライアンス)・三菱電機・シャープ等)と近年台頭しつつある新興の家電メーカー(ダイソン・アイロボット・デロンギ・愛知ドビー)を対象に(1)掃除機、(2)扇風機、(3)炊飯器における営業利益率と販売価格の定量分析、各社のホームページ・カタログ・ネット情報からの定性分析、及びこれらの比較分析を行ってきた。その結果、仮説(1)日本の総合家電メーカーと、新興家電メーカーとの間には、「製品販売価格と営業利益率」との間に相関がみられること。対象製品である(1)掃除機、(2)扇風機、(3)炊飯器において、3つの対象製品別に1製品販売価格と2営業利益率との相関から、1製品販売価格と2営業利益率との間に一定程度の相関がみられることが確認できた。また、「製品販売価格と営業利益率」の高い製品がサービスデザイン戦略が優れているとの仮定のもと、対象製品である(1)掃除機、(2)扇風機、(3)炊飯器について、3つの対象製品・企業別に1製品の基本性能(コモディティ化領域)と2高付加価値化機能(製品設計・デザイン性能含)の特徴を、各社の製品カタログ・ホームページ・一般記事より精査を行い、斬新なサービスデザイン戦略がとられていたことを確認した。本研究の当初の計画では、収益化に向けた複数のシナリオの比較考察を行うところまでの進捗を想定していたが、データ収集に手間取り、研究2年度目の終了時点で「やや遅れ」と判断される。我が国産業の収益性は、1960年から40年以上に亘り一貫して低下してきたことが指摘されている。特に製造業の低下幅は大きく、1960年当時の製造業の売上高利益率は平均で10%を超えていたにも関わらず、2000年には4%を下回り、非製造業と同水準にまで下がった[Grochnik,2008]。一方、2000年以降、製造機能以外の「サービス化」で収益力を向上させる製造企業が出現するようになった。本研究の初年度は、我が国製造業のなかの家電産業に注目し、そのサービス化の実態を類型化したうえで、サービス化に向けた我が国製造業の課題と戦略について分析を行うための基礎調査を行った。現在、必要なデータを収集し、精査・分析を行っている段階である。
閉空間の構造・音場連成解析手法の開発と音場制御に関する研究

本研究では,柔軟な壁で作られた閉空間における構造・音場連成解析手法の開発と騒音制御に関する研究を行った.初めに理論的に研究を進めた.(1)効率的な構造・音場連成解析手法を開発した.その手法は,構造系は有限要素法に基づくモード合成法によって解析し,音場は境界要素法によって解析し,構造系の高次および低次の振動モードを省略できる解析手法である.開発した連成解析手法は,計算精度を維持しながら,計算時間を従来の手法よりかなり低減できることがわかった.(2)次に数値敵に音場制御を行った.閉空間内に定めた評価位置での騒音を,提案した連成解析手法に基づいて調整された二次音源からの放射音で制御できることを示した.さらに実験を行い,提案した連成解析手法の解析精度および騒音制御効果について確かめた.(3)柔軟な材料で閉空間を作成し,その一面を加振機(現有)で加振する.このとき箱内部の音圧分布を測定し,数値解析結果と比較したところ,定性的には良好な結果であることがわかった.しかし対象とする周波数帯域が高いため,固有振動数に差異が見られることがわかった.(4)二次音源として小形スピーカを用いて数値解析と同様の制御を行い,内部の騒音をある程度低減できることがわかった.本研究では,柔軟な壁で作られた閉空間における構造・音場連成解析手法の開発と騒音制御に関する研究を行った.初めに理論的に研究を進めた.(1)効率的な構造・音場連成解析手法を開発した.その手法は,構造系は有限要素法に基づくモード合成法によって解析し,音場は境界要素法によって解析し,構造系の高次および低次の振動モードを省略できる解析手法である.開発した連成解析手法は,計算精度を維持しながら,計算時間を従来の手法よりかなり低減できることがわかった.(2)次に数値敵に音場制御を行った.閉空間内に定めた評価位置での騒音を,提案した連成解析手法に基づいて調整された二次音源からの放射音で制御できることを示した.さらに実験を行い,提案した連成解析手法の解析精度および騒音制御効果について確かめた.(3)柔軟な材料で閉空間を作成し,その一面を加振機(現有)で加振する.このとき箱内部の音圧分布を測定し,数値解析結果と比較したところ,定性的には良好な結果であることがわかった.しかし対象とする周波数帯域が高いため,固有振動数に差異が見られることがわかった.(4)二次音源として小形スピーカを用いて数値解析と同様の制御を行い,内部の騒音をある程度低減できることがわかった.
フラクタル網目構造無機薄膜材料の作製および表面物性の評価

1.島状構造および網目状構造薄膜の作製Ti下地膜上へのAI薄膜堆積による島状および網目状構造薄膜の作製をおこなった。膜厚500nmのTi膜を下地膜とし、この上に膜厚10nm80nmのAI膜を基板温度250°C600°Cにおいて形成することにより、島状および網目状構造薄膜が形成できることを明らかにした。AI膜厚4060nmにおいて,基板温度550°C以下では,凝集機構により、薄膜形成初期過程において形成される島状薄膜が得られ、基板温度を600°C以上とすると,島の中央部が凹んだクレーター状の網目類似構造が形成された。このクレーター状構造の形成機構は明白ではないが、基板温度が高い場合にはTi下地膜上におけるAIのフローが促進されることに関連すると推測できる。網目状構造のもととなる島状構造においては、その径を基板温度およびAI膜厚を変化させることにより制御できたが、網目状構造においては、これを形成できる温度範囲が狭く、クレーターの径を大きく変化させることはできなかった。2.島状構造および網目状構造のフラクタル性評価網目状構造のフラクタル性の評価をおこなったが、その形状が環状であったため、レークフィリング法といわれるフラクタル性を評価する方法を再現性良く適用することができなかった。そこで、この前駆段階である島状構造に、これを適用し、フラクタル性を求めたところ、ほとんどの成膜条件において島状構造はフラクタル性を示した。フラクタル次元は、AI膜厚が60nm程度においては2.02.2程度を示し、AI膜厚が80nmではおおよそ3となった。島状構造と類似の構造を示すクレーター状網目構造も、同様にフラクタル性を示すと考えられる。フラクタル次元が2に近い場合には,島の成長が離散的である。したがって、網目類似構造においても、同様に離散的構造が保たれていると考えられる。網目状薄膜の形成の基礎となるTi下地膜上へのAl島状構造の作製について基礎的な検討をおこなった.薄膜の形成は,dcマグネトロンスパッタリング法によりおこない,Ti膜を成膜後試料を大気にさらすことなくAl膜を連続して形成した.得られた膜表面の観察は原子間力顕微鏡を用いておこなった。実験の結果,1)Al膜堆積速度が大きすぎる場合には,島状構造が形成できない.2)Ti下地膜が薄い場合あるいはTi下地膜表面が酸化されている場合には,島状構造が形成できない.3)島状構造のでき方を平均粗さで評価した場合には,Al膜厚が厚くなるにつれ粗さが大きくなりあるAl膜厚で極大を示した後に再度粗さは小さくなる.ことがわかった.島状構造形成の最適値は,Ti膜厚50nmおよびAl膜厚が30nmであった.このときの10点平均粗さは,約16nmであった.1つの島のおおよその大きさは,直径200nm程度,高さ50nm程度であった.また,過飽和状態からの凝縮を利用した網目状構造の作製についても検討をおこない,ターゲットの発注等の諸準備を終えた.1.島状構造および網目状構造薄膜の作製Ti下地膜上へのA1薄膜堆積による島状および網目状構造薄膜の作製をおこなった.膜厚500nmのTi膜を下地膜とし,この上に膜厚10nm80nmのA1膜を基板温度250°C600°Cにおいて形成することにより,島状および網目状構造薄膜が形成できることを明らかにした.A1

膜厚4060nmにおいて,基板温度が550°C以下では,凝集機構により,薄膜形成初期過程において形成される島状薄膜が得られ,基板温度を600°C以上とすると,島の中央部が凹んだクレーター状の網目類似構造が形成された.このクレーター状構造の形成機構は明白ではないが,基板温度が高い場合にTi下地膜上におけるA1のフローが促進されることに関連すると推測できる.網目状構造のもととなる島状構造においては,その径を基板温度およびA1膜厚を変化させることにより制御できたが,網目状構造においては,これを形成できる温度範囲が狭く,クレーターの径を大きく変化させることはできなかった.2.島状構造および網目状構造のフラクタル性評価網目状構造のフラクタル性の評価をおこなったが,その形状が環状であったため,レークフィリング法といわれるフラクタル性を評価する方法をを再現性良く適用することができなかった.そこで,この前駆段階である島状構造に,これを適用し,フラクタル性を求めたところ,ほとんどの成膜条件において島状構造はフラクタル性を示した.フラクタル次元は,A1膜厚が60nm程度においては2.02.2程度を示し,A1膜厚が80nmではおおよそ3となった.島状構造と類似の構造を示すクレーター状網目構造も,同様にフラクタル性を示すと考えられる.フラクタル次元が2に近い場合には,島の成長が離散的である.したがって,網目類似構造においても,同様に離散的構造が保たれていると考えられる.
接フィルターを持つ幾何構造の研究

多様体Mの接束TMの部分束の降下列D= {D^p} peZが、UD^p=TM、D^p=O、〔D^p、D┣D1q〕<D┣D1p+qを満すとき、DをMの接フィルターと呼び接フィルターを備えた多様体(M、D)をフィルター付き多様体と呼ぶ。フィルター付き多様体上の幾何構造およびそれに関連した微分方程式、リー代数等を研究することがこの研究の目的であった。これについて主として次のような成果が得られた。1.フィルター付多様体(M、D)上の幾何構造、特にその同値問題を扱うための一般的な方法を確立した。特に(M、D)に付随した無限次の悲可挽枠束の概念を導入して、それを基にして、包合的な幾何構造の定式、それらに対する同値問題の解決、任意の幾何構造を包合的なものに延長する方法、幾何構造に対してCartan接続が構成できるための判定条件等を得た。主結果の概要はフランス科学アカデミーの2つのノートに発表された。2.フィルター付き多様体(M、D)上のフィルター付きベクトル束Eに対して重み付きのジェット束JkEの概念を導入した。これを用いて、(M、D)上の微分方程式をJkEの部分束として把え、この微分方程式に対する形式理論を展開した。特に形式解又は解析解の存在のための条件を、表象の代数的性質を用いて記述する定理(包合系の拡張)を得た。我々の微分方程式の把え方は従来のものに比べ、表象が可換なもの(多項式)から巾零なものへと拡張されていることにより、Dと適合した微分方程式に対してより自然で精密な方法を提供していると思われる。実際、(M、D)上の幾何構造を不変にする無限小変換の微分方程式に対して直ちにいくつかの応用が得られた。重み付きのジェット束の概念はC^∞-カテゴリーでの解析にも非常に有効であると思えるが、この方面の研究はこれからの課題である。
心筋イオンチャネルモデルによる心臓興奮伝導の解析と心電図再構成

心臓には特定の興奮伝導経路が存在し、血液循環のポンプとしての心臓の合目的々な収縮・拡張を実現している。この伝導経路に従って、心筋細胞は洞房結節,心房筋,房室結節,プルキンエ線維,心室筋に大別される。本研究は、各心筋のイオンチャネルモデルを用い、興奮伝導現象を解析し心電図の再構成を行ったものである。(1)上記5種類の心筋細胞が一次元に並んだ数理モデルを用い、興奮伝導に対する各細胞のイオン伝導のダイナミクスと細胞間の電気的結合の機能的役割を調べた。その結果、まず、見かけの空間定数から結合係数を定量的に決定できることを示し、洞房結節がペースメーカとして機能するための細胞数と結合係数についての条件が求められた。次に、房室伝導での伝導速度の極度の低下の原因を考察し、結合係数の大きさが最大の原因でするという結果を得た。更に、房室結節では、部位によって活動電位波形が三通りに分かれることから、構造的にも異なる三つの領域があるという考えに対し、そのような仮定をおかずとも、心房筋,プルキンエ線維が両側に接続されることによって、波形の違いが自然に得られることを示した。(2)イオン電流モデルで表わされる細胞を、心臓の形状を単純化した二次元領域に配列し、心電図の再構成を行った。はじめ、プルキンエ線維のモデルとしては1975年のMNTモデル,心室筋のモデルとしては、1977年のBRモデルを用い、正常心電図,低カリウム症および高カリウム症の心電図を再構成した。その後、Nobleがプルキンエ線維のモデルを更新したのにともない、GEAR法を導入して数値計算法の改良を行ない、イオン電流モデルの更新にも対応でき、より実際の心臓に近い配列のモデルによって心電図を再構成し得るシステムを作成した。