hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球内部での水及び二酸化炭素の挙動とその分布

地球内部での水の分配や相転移境界における水の影響を明らかにし、その結果と不連続面における地震学的データを組み合わせて地球内部における含水量の推定を行った。また、スラブを構成する鉱物の脱水分解反応や状態方程式の研究、さらには鉱物組み合わせにおける水の影響の研究を遂行した。加えて、マントル鉱物中の含水量の組成依存性を考慮した研究を遂行した。含水マグマに関しては、そのマグマの含水量を温度圧力の関数として決定することを試みた。水及び二酸化炭素は地球の重要な揮発性成分の1つであり、その地球深部での存在は鉱物の物性に多大な影響を及ぼしている。現在の地球の活動では、沈み込むスラブによりこれらの揮発性成分は地球深部へ運搬されており、その脱水及び脱二酸化炭素により、地球深部でのマグマの生成のシナリオが提唱されている。しかしながら、その地球内部でのそれらの存在量、及びその分布は全くと言っていいほど明らかにされていない。本研究では、これら揮発性成分の地球深部での影響を高温高圧実験から明らかにし、「地球内部での水及び二酸化炭素の挙動とその分布」を明らかにすることを目的とする。そして「これらの揮発成分を考慮した地球内部像」を構築することを目的とする。本研究では、これら揮発性成分の地球深部での影響を高温高圧実験から明らかにし、「地球内部での水及び二酸化炭素の挙動とその分布」を明らかにすることを目的としている。そして「これらの揮発成分を考慮した地球内部像」を構築することを目的としている。本年度は特に、マントル鉱物間における水の分配に集中的に取り組んだ。上部マントルから下部マントルに渡る条件下で、モデルマントル組成に水を加えた系で実験を行い、特に、相転移境界での共存相から水の分配を明らかにした。この研究成果については、現在論文執筆中である。さらに、高圧発生装置と放射光X線を組み合わせた各種実験を行い、鉱物の状態方程式を明らかにする実験を行った。これに加えて高圧発生装置と放射光X線、超音波音速測定を組み合わせたシステムにより、高温高圧下での弾性波速度測定実験をマントルの高圧相鉱物で行った。これらの実験はまだ揮発性成分を含んだ系まで拡張できていないが、来年度以降は逐次拡張していく。さらにダイヤモンドカプセルによる高温高圧下での揮発性成分封入法の確立により、放射光X線その場観察によって、1)脱水分解反応のカイネティクスの研究や、2)含水マグマの構造決定の研究に成功した。今後はこれらのテクニックを駆使して、地球深部での流体の挙動について明らかにしていく予定である。本年度は、急冷回収実験により、地球深部で生成されるマグマの含水量を制約する実験を行った。また、高温高圧下での含水マグマの混和不混和現象の解明を行う実験を行った。これらの研究により、上部マントル下部からマントル遷移層で生成するマグマの含水量は温度圧力が一定の場合ユニークに決定され、また圧力よりも温度依存性がかなり大きいことが明らかとなった。また、上部マントル浅部では従来の報告通り、含水マグマと流体の不混和現象がみられ、圧力上昇とともに消滅していく様子も明らかにされた。さらに、マントル鉱物(固相)中に取り込まれる水の量、及びその影響を明らかにすることも重要であり、マントル鉱物中に固定される含水量・分配、及びその相転移境界における水の影響のデータをまとめた論文も執筆した。上記の研究に加えて、放射光X線その場観察実験により、1)蛇紋石の脱水分解反応カイネティクス実験、2)蛇紋石の状態方程式の実験、3)無水含水アルバイトメルトの構造の実験、等を行った。これらについては、一部論文執筆済み、また論文執筆中である。また、マグマの弾性波速度測定実験も進行中で、今年度は特に技術開発が中心であったが、上部マントルの条件下でシグナルが収集できることが明らかとなった。さらに、今年度はフィールド経験が豊富な研究分担者が加わったことにより、フィールドで観察される現象と実験データを密にリンクさせた研究を遂行している。また、このような高温高圧実験技術を利用した各種実験も同時に遂行している。本年度は、カンラン石の高圧相転移境界における水の影響の結果ついて公表したとともに、その相転移における各相間の水の分配についての結果も公表した。また、地震学者との共同研究で、地球内部での水の存在量を推定する研究も遂行した。さらに、含水wadsleyiteの焼結体合成に取り組み、含水量1 wt%のものについては、焼結体作りに成功した。今後は含水量を変化させるとともに、これらの試料の弾性波速度測定に取り組む。部分溶融体の弾性波速度測定に関しては、まだ予備的な結果ではあるが、かんらん岩でデータを出しつつある。地球深部で生成されるマグマの含水量を制約する実験は、かなりのデータが蓄積された。

後H23年度の1年間で完成させる予定である。さらに、特に下部マントル鉱物中に取り込まれる水の量、及びその影響を明らかにしてきており、その中でいくつかの重要な現象を見出してきている。上記の研究に加えて、放射光X線その場観察実験により、1)蛇紋石の状態方程式の実験、2)無水含水アルバイトメルトの構造の実験、3)トモグラフィーと組み合わせた実験、4)レオロジーに関する実験等も遂行してきた。また、中性子を利用した研究にも関わり、そのビームラインの立ち上げや将来の中性子利用に向けての各種予備実験や技術開発も遂行した。また、このような高温高圧実験技術を利用した各種実験も同時に遂行した。マントル中の地震学的不連続面に及ぼす水の影響として、特に沈み込むスラブの構成物質であるMORBとHarzburgiteにおいて、その相転移における水の影響を明らかにした。MORBにおいては、水の影響によりgarnet-perovskite相転移境界が著しく低圧側に移動する様子が見られた。また、Harzburgiteにおいても相転移境界の変化や鉱物組み合わせの変化が見出されてきている。マントル鉱物間の水の分配については、ガーネットを含めた水の分配を下部マントル上部に相当する条件下まで明らかにした。それらのデータを整理し、全マントルでの水の分配の様子を構築した。水に富んだ高圧流体相の振る舞いは、高圧下で生成されるマグマの含水量を制約し、その圧力変化を下部マントル上部における条件下まで予備的ではあるが解明した。さらに、放射光X線その場観察法により、これらの流体相・マグマの構造に関する研究を行った。またアメリカシカゴの放射光施設APSに出向き、パリエジンバラプレスを利用した高圧マグマの構造解析の研究を可能にすべくその立ち上げ状況から着手し、その測定に弾性波速度測定とマイクロトモグラフィーによる高圧下での正確な体積測定(密度測定)を組み合わせるべく、その試みも行った。これらに加えて、蛇紋石等のスラブで安定な含水鉱物に焦点を絞り、含水鉱物の脱水分解反応に伴う鉱物生成のカイネティクスや組織観察の研究を遂行した。さらに、これらの鉱物の状態方程式を明らかにする研究も遂行した。含水マントルに関する研究では、特にAlの影響を明らかにするための実験を集中的に行った。特にperovskite, stishovite, phase D, superhydrous phase BにHとAlのカップリングにより水がより多く含まれることが明らかとなった。またこのカップリング様式を詳細な化学組成測定とSIMSによる含水量測定により明らかとし、さらに格子定数を明らかにすることにより、これらの鉱物の密度を明らかとした。水に富んだ高圧流体相の振る舞いについては、特に、高温高圧下で生成されるマグマの含水量を明らかにする研究を遂行し、その知見を基に地球深部で生成されるマグマの重力的安定性について議論した。また、マグマの構造に関する知見を得るため放射光X線その場観察実験を行ったが、その研究をさらに拡張するために中性子を利用した実験にも着手した。さらに、蛇紋石及びphase A等のスラブで安定な含水鉱物に焦点を絞り、水の運搬を議論するための実験を行った。手法は放射光X線その場観察実験を採用し、高温高圧下での状態方程式を決定した。
成育医療的視点での家族支援に向けた包括的調査による小児脳腫瘍患児・家族の実態解明

小児脳腫瘍経験者とその保護者138組を対象に、質問紙・医師調査票・認知機能検査による多施設共同横断的観察調査を行なった。特に18歳以上の小児脳腫瘍経験者のいる研究参加者の家庭は、社会経済的地位の高い家庭が多い傾向が見られ、経済的理由によるフォローアップロスの可能性が示唆された。91名(66%)が1つ以上の晩期合併症を有しており、35名(25%)が複数の晩期合併症を有していた。成人後も高頻度に受診を必要とする者が多かった。今後さらに、心理社会的・認知的側面の分析を行なう予定である。小児脳腫瘍患児・家族の実態の全体像を明らかにするための横断調査に向けて、以下の3つの準備を行い、明らかにするべき全体像の内容を特定した。1.文献検索:「小児脳腫瘍」と「QOL」「合併症」「適応」を主なキーワードにして、国内外の文献検索を実施した。2.研究代表者が2008.9-2008.12に行った質問紙調査の中で、小児脳腫瘍患児29名と家族95名に記載してもらった、困難や心配ごとに関する自由記述(558分析単位)の内容分析を行った。3.国内外の学術集会に参加して小児脳腫瘍に関する発表を行い、海外でもここ数年に特に注目されて調査が現在進行中である小児脳腫瘍患児のフォローアップ研究について、最新の情報を収集した。以上から、調査すべき内容を特定し、小児脳腫瘍経験者の健康関連QOLを軸として、彼らの実態の全体像を明らかにする多施設調査の準備を、次のように行った。1.本研究の主要評価指標の一つである小児脳腫瘍特異的QOL尺度の日本語版開発を完成させ、論文を作成した。2.調査する質問紙および認知機能検査バッテリーを作成し、心理尺度と認知機能検査について、開発者に連絡をとり使用許可を得た。3.フィールドへの研究協力依頼を行い、全国にまたがる10病院の医師から研究協力を得ることとなった。4.研究代表者・連携研究者・研究協力者で会議を行い、調査内容と調査手順を決定した。平成22年度はデータ収集を行う予定であり、各病院の倫理委員会での承認が得られ次第、小児脳腫瘍経験者とその保護者160組に対して、診療情報調査・質問紙調査および認知機能検査を依頼し、同意を得て実施する計画である。小児脳腫瘍患児・家族の実態の全体像を明らかにするための横断的調査を行なった。具体的には次の包含基準を満たす、小児脳腫瘍経験者とその保護者を対象と定めて、全国にまたがる9医療機関でリクルートを行なった。(1)18歳以下で脳腫瘍と診断された(2)現在12歳以上(3)現在活動性の腫瘍病変がない(4)抗腫瘍治療終了後1年以上経過(5)現在入院中でない。各医療機関の医師に経験者を紹介してもらい、139名の経験者に研究説明を行なった。未成年の経験者に対しては必ず保護者同席で説明を行なった。138名の経験者から承諾を得て、診療情報を得た。診療情報を記入する調査票を、担当医に記入してもらい、手渡し、FAX、またはメールで回収した。また、質問紙調査を、上記の経験者と保護者を対象として行なった。経験者138名に質問紙を持ち帰ってもらい、平成23年3月末日で、96組の経験者と保護者から質問紙の返送を得た。さらに、一部(首都圏在住)の経験者には、認知機能検査の説明も行なった。48名の経験者に依頼して、27名の経験者が同意した。経験者の指定した場所(経験者の通院先、自宅、もしくは研究者の所属機関)で、60分前後の時間を要する認知機能検査を研究者が行ない、27名ぶんの結果を得た。このように得られたデータについて、回収と入力、クリーニングおよびデータ解析は、平成23年度まで実施することとなった。また、結果の公表は、平成23年度に実施する計画である。また、平成21年度の研究結果を第26回日本小児がん学会で発表した。また、本研究で主要評価指標として用いた尺度の開発および尺度の特性に関する詳細な分析の結果を、Health and Quality of Outcomes誌、第28回日本脳腫瘍学会学術集会で発表した。さらに、平成22年度までの研究過程で得られた文献検討や先行知見、臨床家との意見交換、当事者(経験者や保護者)の意見等に基づき、総説論文(日本臨林)その他の発表を行なった。平成22年度に実施した小児脳腫瘍経験者と家族の実態の全体像を明らかにするための横断的調査により得られた、診療情報、質問紙、および認知機能検査結果のデータ入力、クリーニングおよび解析を行なった。

診療情報が得られた138名の概要は次の通りである:男性77名(74%)、平均年齢21.0歳(SD 7.9)、診断時平均年齢11.4歳(SD 4.3)、腫瘍の種類はジャーミノーマ44名(42%)、その他の胚細胞腫11名(11%)、低悪性度神経膠腫20名(19%)、髄芽腫/PNET11名(11%)であり、再発経験者は16名(15%)であった。本研究で対象となった経験者および保護者の特徴を把握するために、有効回答者とそれ以外(無効回答および無回答)の者の属性を比較した。質問紙の有効回答は、平成23年5月までに回収した質問紙106組のうち、健康関連QOL尺度得点に欠損の多い2通を除いた、104組ぶんの質問紙とした。有効回答とそれ以外の回答との間で、診療情報に有意差は見られなかった。認知機能検査の有効回答は、質問紙の有効回答があった104名の経験者のうち、認知機能検査を受けた24名ぶんの結果とした。認知機能検査の有効回答者は、それ以外の80名と比べて年齢が高く(+5.5歳,SE1.9)、治療終了後年数が経っている(+4.6年,SE2.0)傾向が見られた。以上より、認知機能検査を受けた対象者が比較的経過年数が長く年齢が高い傾向にあることに留意すれば、日本における現在12歳以上の小児脳腫瘍経験者とその保護者という母集団から大きな偏りはないと考えられる集団であった。解析により、経験者の健康関連QOL、心理的状況(心的外傷後ストレス症状、外傷後成長など)、社会的状況(学歴・就職歴、経済状況、家族機能など)、受療状況、告知状況、認知機能(注意機能、遂行機能など)、保護者の健康関連QOL、心理的状況などに関する解析結果を得た。
導電性単分子量子磁石の磁気抵抗効果の発現

導電性単分子磁石(単分子磁石=SMM)の磁気抵抗効果を目指し研究を行った。良質で各種物性測定に十分耐えうる導電性SMM化合物[TbPc2]Ixを合成した(テルビウム=Tb,フタロシアニン=Pc)。TbPc2の安定な電気化学的酸化還元特性に注目し、電解法を用いてヨウ素ドープしながら結晶を作成した。結晶構造に対応したc軸方向に一軸磁気異方性の強い系であり、磁気ヒステリシスは18 Kまで観測され電子構造を反映した半導体挙動を示した。また遅い磁化緩和現象を確認しSMMであることを明らかにした。スピン依存伝導は磁気ヒステリスの温度依存に対応しており、導電性SMMの磁気抵抗効果の観測に成功した。本研究は、導電性単分子磁石の磁気電流物性を研究し、単分子磁石の磁気抵抗を観測することが目的である。昨年度合成した導電性単分子磁石、希土類-フタロシアニン(Pc)積層型導電性単分子磁石[TbPc2]Ixの電気挙動について詳細な研究をおこなった。まず、室温の単結晶光学反射スペクトルを測定した。結晶構造との比較から、分子積層方向(c軸方向)については0.8 eVで反射率の急激な立ち上がりが観測された。一方、分子積層方向に垂直方向(a軸方向)では反射率の立ち上がりは観測されないことから、反射スペクトルには異方性があることがわかった。この反射率をDrudeモデルで解析し、プラズマ振動数および光学的緩和速度から電気伝導率を求めたところ30 S/cmであった。この値は四端子法で得られた単結晶の電気伝導率と同じオーダーである。中心金属がYの[YPc2]Ixについても同じ結果を得ている。また、固体のUV-VIS-NIRスペクトルを測定した結果、近赤外領域になだらかな吸収が観測されたことからも、この化合物が良導体であることが示唆される。単結晶の電気伝導度の異方性を測定した結果、c軸はa軸方向に比べて2桁良く流れていることがわかった。さらに単結晶については磁化曲線の測定をおこなった結果、c軸方向に一軸異方性の強い系であることがわかった。今後は、[TbPc2]Ixの磁気抵抗について詳細に研究を行う予定である。また、ランタノイドイオン間に働く磁気双極子相互作用が磁化緩和時間に与える影響についても研究を行った。これらの結果の一部を論文として報告した。本年度は研究目標である導電性単分子磁石(単分子磁石をSMMと表記)の磁気抵抗効果を目指し研究を行った。申請者が既に合成している導電性SMM化合物[TbPc2]Clxは良質な単結晶を得るのが難しく、単結晶の質にばらつきがあることがわかった。そこで新たに、良質で各種物性測定に十分耐えうる導電性SMM化合物[TbPc2]I2の合成を実施した。申請者はTbPc2の安定な電気化学的酸化還元特性に注目し、電解酸化結晶法を用いて、ヨウ素をドープしながら結晶化を行なった。この手法を用いることでSMM挙動を示すTbPc2錯体の部分酸化が可能となり、伝導性を付加できる。X線単結晶構造解析の結果は、TbPc2がフタロシアニン面を平行にc軸方向に一次元的に配列し、ヨウ素も一次元的に並んでいることがわかった。単結晶をもちいた顕微ラマン測定の結果、その特徴的なスペクトルからヨウ素はI3-であることがわかった。従って、[TbPc2]I3(2/3)となることから、TbPc2の酸化数は+2/3で部分酸化状態であることがわかった。電気伝導度測定の結果は、電子構造を反映した半導体挙動を示した。静磁化率測定の結果、結晶構造に対応したc軸方向に一軸異方性の強い系であり、磁気ヒステリシスは17 Kまで観測されたことから、比較的高温でスピンが凍結されていることを観測した。また交流磁化率の結果、遅い磁化緩和現象を確認しSMMであることを明らかにした。さらに、中心希土類金属をLn (Y, Dy, Ho, Gd, Euなど)に変えることで、同じ結晶構造・酸化状態の一次元化合物[LnPc2]I2の合成も実施した。今後、導電性SMM化合物[TbPc2]I2の磁気抵抗を測定し、スピン依存伝度現象を詳細に調べる予定である。良質で各種物性測定に十分耐えうる導電性SMM

化合物[TbPc2]Ixを合成した(テルビウム=Tb,フタロシアニン=Pc)。TbPc2の安定な電気化学的酸化還元特性に注目し、電解法を用いてヨウ素ドープしながら結晶を作成し、磁気特性および電気伝導特性について詳細に研究をおこなった。[TbPc2]Ixの単結晶構造解析の結果、Pc面を平行に分子がc軸方向に一次元に積層していることがわかった。磁気測定の結果、[TbPc2]Ixは、結晶構造に対応したc軸方向に一軸磁気異方性の強い系であり、磁気ヒステリシスは18 Kまで観測された。また交流磁気測定の結果、遅い磁化緩和現象を確認しSMMであることがわかった。単結晶を用いた光学反射スペクトルは分子積層方向(c軸)において0.8 eVで反射率の急激な立ち上がりが観測された。一方、分子積層方向に垂直方向(a軸)では反射率の立ち上がりが観測されないことから、反射率に異方性があることがわかった。単結晶の電気伝導度測定の結果、電子構造を反映した半導体挙動を示した。伝導挙動は異方性を示し、c軸方向はa軸方向に比べて2桁程度良く電気が流れる。この結果は、光学反射スペクトルの結果と矛盾しない。スピン依存伝導挙動はヒステリシスを示し、その温度依存性は磁気ヒステリスの温度依存性に対応していることから導電性SMMの磁気抵抗効果の観測に成功した。本研究課題において、SMMと電気伝導性が相関して起こる磁気抵抗効果を観測したことで、導電性SMMを利用したスピントロニクスという新たな研究領域を開拓できる可能性がある。本研究課題の成果が分子性導体と分子磁性双方の研究領域に与えるインパクトは計り知れない。分子磁性昨年度目的化合物の合成に成功し良質の単結晶を得ることに成功している。その結果、単結晶をもちいて、磁気測定・電気伝導測定・光学反射スペクトル測定が可能になり本年度は基本的な物性測定ができたと考えている。今後、導電性SMM化合物[TbPc2]I2の磁気抵抗を測定し、スピン依存伝度現象を詳細に調べる予定である。また、π電子拡張した単分子磁石TbNcPc(Nc=ナフタロシアニン、Pc=フタロシアニン)の磁気特性を詳細に行った。この分子を電気化学的酸化し一次元的に配列させた[TbNcPc]PF6を合成した。この分子は磁気ヒステリシスを示す温度が25 Kを超えることがわかった。この値は単分子磁石で現在報告されている最高温度14 Kを大きく超えている。TbNcPcを希釈して分子間相互作用を取り除いた孤立分子では2 K程度でしか磁気ヒステリスが観測されないことから、一次元的に配列した系と比べると劇的に挙動が変わる。結晶構造との比較からTbNcPcが一次元的に配列することが重要であることがわかった。当初予定していた化合物では単結晶の質が悪く十分な測定ができないことが判明したが、目標を達成するのに十分な性質を示す新規導電性SMM化合物の合成に成功した。また、平行して行った実験で以下の進展があった。π電子拡張したSMM化合物TbNcPc(Nc=ナフタロシアニン、Pc=フタロシアニン)の単層膜形成時の磁気的挙動を調べた。分子は真空中では自由に回転できるが、表面に吸着した場合に、反転する自由度が失われるため、NPc配位子を上に吸着した分子(Nc-up分子)、Pc配位子を上に吸着した分子(Pc-up分子)は表面キラル状態を形成し、2つの分子は異なった物性を持つ。
高階関数・論理的プログラムの計算モデル

関数型言語では、関数の高階性を利用することで、プログラムの可読性が増し、かつ、強力な表現能力を得られることが古くから知られている。しかし、現在提案されている関数論理型言語のほとんどは一階である。本研究では、高階関数論理型言語を実現するための理論的な基礎付けを与えることを目指した。我々が得た主な研究成果を以下に示す。1.一階のナロ-イング計算系であるLNC(Lazy Narrow-ing Calculus)における計算を吟味し、より効率良く実行できる計算系LNCd(deterministic Lazy Narrowing Calculus)の設計を行った。LNCdでは、適用すべき推論規則がつねに一意に定まるので、LNCと比べて実行効率の向上をはかることができた。2.項書換え系やラムダ計算で知られる標準化定理(standardization theorem)の新たな証明法を考案し、左線形な項書換え系およぎ条件付き項書換え系について標準化定理が成り立つことをあきらかにした。標準化定理は、関数型言語における遅延評価機構の理論的基礎を与える。この定理を証明したことで、一階ナロ-イングの実行効率の向上をはかることができた。3.関数論理型言語の族を構成する次の3つの言語、すなわち、多ソ-ト一階関数論理型言語、インタラクティブ一階関数論理型言語、単純型付き作用型関数論理型言語の公理的、代数的、操作的、圏論的意味論を与えた。関数論理型言語の構文的部分を等式論理として定式化し、等式の解釈を与えることによって意味論を構成した。各意味論の間の厳密な対応関係を示し、これらの意味論が正当であることを示した。4.高階項書換え系に対するナロ-イングを実現する高階ナロ-イング計算系HLNC(Higher-order Lazy Narrowing Calculus)を提案し,その球解完全性を示した。HLNCは一階の項書換え系に対するナロ-イングを実現していたLNCを高階に拡張したものである。HLNCは定数をもつラムダ計算を包含しており、ラムダ項を含む高階関数・論理型言語の基礎となる計算モデルを与えている。一階の関数論理型言語の計算モデルであるナロ-イング計算系を拡張し、より強力な表現力を備えた関数論理型言語を得ることを目指した、計算モデルに関する研究を行った。具体的には、本研究班でこれまでに開発を進めてきた遅延ナロ-イング計算系をベースに研究を展開し、計算系の実装、基礎理論のより深い展開、計算系の拡張を行った。研究の成果は次のとおりである。(1)遅延ナロ-イング計算系を条件付き項書換え系を用いた計算系に拡張し、求解の完全性と強完全性をいくつかのクラスの条件付き項書換え系に対して示した。(2)関数論理型言語の新たな宣言的意味論を構築し、既存の意味論との比較検討を行った。さらに、条件付き項書換え系を用いた場合へと、宣言的意味論を拡張した。(3)ラムタ項を許す高階遅延ナロ-イング計算系を考案し、求解の安全性を示した。さらに、高階遅延ナロ-イング計算系に基づく、高階関数論理型プログラミングの様々な手法を明らかにした。(4)並列ナロ-イング法を開発し、並列計算機に実装し、評価を行った。

この結果、求解の安全性を保証し、かつ効率のよいアルゴリズムを見出した。(5)Mathematicaを用いて、これまでに開発したナロ-イング計算系の試験的実装を行い、遅延ナロ-イング計算系の有効性を示した。特に、Mathematicaのもつ記号計算との融合が容易にできること明らかにした。(6)遅延計算の新たな理論を展開し、遅延ナロ-イング計算系の理論的基礎を示した。高階の項を操作する機構を備えた関数論理型言語のための計算モデルとその宣言的意味論についての研究を行った。本研究班でこれまでに行ってきた遅延ナロ-イング計算系(LNG)をベースにし、高階の項を効率よく操作できるような計算系の拡張を行った。研究の成果は次の通りである。1.高階項書換え系に対するナロ-イングを実現する高階ナロ-イング計算系HLNC(Higher-order Lazy Narrowing Calculus)を提案し、その求解完全性を示した。HLNCは一階の項書換え系に対するナロ-イングを実現していたLNCを高階に拡張したものである。HLNCは定数をもつラムダ計算を包含しており、ラムダ項を含む高階関数・論理型言語の基礎となる計算モデルを与えている。2.関数型プログラミングに関係を導入することで、型付きラムダ計算に基づく並列関数論理型言語を設計した。この言語では、逐次的な処理は純粋な関数で表し、並列な振舞いは関係を用いて記述することで、並列プログラムを宣伝的に記述できる。得られた計算モデルに対して、線形論理との対応付けによる論理的な意味論と、それから導かれる並列処理の意味論を与えた。3.ナロ-イングを条件付き項書換え系に対して拡張したときの、条件付きナロ-イングの求解完全性の検討を行い、新たな結果を得た。特に、外変数を書換え規則の右辺に持つ条件付き項書換え系に対するナロ-イングの求解完全性の十分条件の証明を行なった。この結果は、関数型言語におけるwhere節のような局所的定義をもつ関数論理型言語の計算モデルとして利用できる。
走行車群のソフト一体化を実現するアクティブ型通信に関する研究

本研究は、交通事故の軽減を目的とする自動車運転支援および交通効率を向上するために走行中の車両相互が積極的にその状況などの走行情報を交信するアクティブ型通信により、各車両の行動を事前に伝達することで車両および運転者間での合意を形成し、より安全性の高い運転支援を行うものであり、(1)リアルタイム性を有する無線通信のメディアアクセス方式としてのアクティブ型通信方式の研究、(2)各種の交通状況に対応した合意形成アルゴリズム、(3)合意形成の評価ツールとしての新たなシミュレータシステムや(4)合意形成アルゴリズムを検証するための検証プラットフォームの実現などの研究を中心に行い、それぞれに関して、下記の研究成果を得ることができた。合意形成アルゴリズム(T字路における車々間通信による合意形成手法、車々間通信を用いた車線変更協調方式など)マルチエージェントシミュレータとネットワークシミュレータ連携による合意形成評価ツール車々間通信による運転支援システムの評価実験プラットフォーム(ADRS-Platform)の開発本研究は、交通効率を向上するために走行中の車両相互がアクティブ型通信により、各車両の行動を事前に伝達することで合意を形成し、より安全性の高い運転支援を行うものであり、アクティブ型通信方式の研究、合意形成アルゴリズム、合意形成の評価ツールの実現などの研究を中心に行うものである。合意形成アルゴリズム(T字路における車々間通信による合意形成手法、車々間通信を用いた車線変更協調方式など)マルチエージェントシミュレータとネットワークシミュレータ連携による合意形成評価ツール車々間通信による運転支援システムの評価実験プラットフォーム(ADRS-Platform)の開発平成20年度においては、無線分散システムの通信方式と最適化規則の制定を中心に下記の研究を実施した。(1)通信方式・多チャンネル予約プロトコルとして、これまでの検討結果を踏まえて、新たなアルゴリズムの検討に入り、評価のためのシミュレーションモデルの設計検討を行った。・グループの構成方式については、構成アルゴリズムを複数案提示し、相互比較を行い、ある程度の方式の絞込みを行った。データ転送フェースを加えた通信性能については更にシミュレーションモデルの設計を開始した。(2)合意形成通信方式プロトモデルとして、優先道路と非優先道路の交差点での危険回避に焦点を当て、ドライビングモデル関数を導入するとともにシミュレーションにより1ホップの車車間通信ベースでの合意形成アルゴリズムの提案とその評価を実施した。詳細な評価のためのモデルの拡張やパラメータの変更等については引続き検討を進めている。・合意形成アルゴリズムの検証として、ラジコンカーにアルゴリズムおよび無線通信のための汎用小型組込コンピュータとラジコン制御用マイコンを搭載する構成を検討し、その準備のための設計等を実施した。また、車車間通信でのドライバーインターフェースの検討に向けて既存のナビ表示の調査を開始した。平成21年度においては、無線分散システムの通信方式と最適化規則の検討を中心に下記の研究を実施した。(1)通信方式・多チャンネル予約プロトコルとして、これまでの検討結果を踏まへてコンテンション型予約プロトコルであるSRAPをベースに車々間通信に適用できるプロトコルとしてマルチチャネル方式の設計を実施した。・SRAPのマルチホップ通信への拡張方式の検討を行った。さらに、シミュレーション評価ではなくMACプロトコルの実装実験を行い、一部評価を行い、次年度における改善すべき課題を整理した。(2)合意形成通信方式・グループ形成時の通信トラヒック評価のための通信モデルを設計し、ネットワークシミュレータにより複数の方式を比較検討した。また、複数車両の行動モデルと車々間プロトのシミュレーションを効率的に実施するためのシミュレーターの設計を行い、一部機能において動作確認を行った。・合意形成アルゴリズムの検証プラットフォームとして、ラジコンカーにアルゴリズムおよび無線通信のための汎用小型組込コンピュータとラジコン制御用マイコンを搭載する基本設計を行い、追従走行の動作確認を行った。平成22年度においては、無線分散システムの通信方式と最適化規則の制定、合意形成アルゴリズムのプロトタイプ構築に関して評価を含め下記の研究を実施した。(1)通信方式多帯域チャンネル予約プロトコルの高スループット化及びマルチホップ化への改良の検討を実施した。特に、車々間通信では車両走行に分散型通信方式を用いるのが良いとされるが、情報の伝達においてはリアルタイム性が重要となる。そのため分散型通信方式における高トラヒックの信頼性とリアルタイム性を向上させるために無線ネットワークにおけるMACプロトコルにスケジューリング方式を新たに導入し、ネットワークシミュレーションによる性能評価を行った。(2)合意形成通信方式合意形成アルゴリズムの評価実験のためのプラットフォームとしてラジコンカーによるシステムの構築、異機種シミュレータ(ネットワークシミュレータとマルチエージェントシミュレータ)の連携の構成法について基本的な設計を行った。また、前者のプラットフォームを利用して追従走行、協調走行などの合意形成アルゴリズムの検討を行った。さらに従来のシミュレータを利用した隊列走行、混雑退避等のアルゴリズムについても検討を行った。平成23年度においては、無線分散通信システムの通信方式の改良と最適化規則の確立、合意形成アルゴリズムの評価を引く続き実施し、本研究の目的である各種交通環境における合意形成の基本方式に関する評価を実施した。1.通信方式(1)多帯域チャネル予約プロトコルの改良とシミュレーションによる評価

(2)グループの結成と管理手法に関する車車間通信の適用とプロトコル設計(3)MIPv6によるモバイルノード(車両)の分散処理の平準化に関するアルゴリズムの検証2.合意形成アルゴリズム動作検証プラットフォームの構築(1)各種交通環境における評価プラットフォームの構築およびネットワークシミュレータとマルチエージェントシミュレータの統合による各種合意形成アルゴリズムの評価を実施した。(2)合意形成アルゴリズムの設計と評価に関して、追い越し、交差点での優先規則、追従走行、隊列走行などに応じた最適化アルゴリズムの評価を実施した。(3)衝突回避支援システムに向けた車車間通信の有効性をシミュレータにより評価検証した。
慢性関節リウマチと変形性関節症におけるIX型コラ-ゲン

慢性関節リウマチ(RA)と変形性関節症(OA)は病因論的に異なる疾患であるが、関節軟骨破壊については共通した機序が考えられている。本研究では、軟骨に存在する種々の細胞外マトリックス成分を分解するmatrix metalloproteinase 3(MMPー3=ストロムライシン)の関節組織内局在とMMPー3によるプロテオグリカンとIX型コラ-ゲンの分解について検討し、以下の新たな知見を得た。1.MMPー3はOA試料の83%(53/64例)で免疫組織学的に関節軟骨細胞に証明され、その局在は軟骨プロテオグリカンの消失と相関した。滑膜炎の合併した症例では、滑膜表層細胞もMMPー3を分泌していた。滑膜より精製されたMMPー3は、軟骨組織中のプロテオグリカンを分解することが光顕的及び電顕的に観察された。2.MMPー3はニワトリ硝子体由来のIX型コラ-ゲンを分解するのみならず、軟骨細胞より単離されたIX型コラ-ゲンのNCー4ドメインを分解した。これらの成果に関して現在論文執筆中である。MMPー3の生化学的性質,活性化機序,RA関節組織における局在について既に報告してきた。それらに加えて、今回の新たな知見はRAとOAの関節軟骨破壊における本酵素の重要性を示している。IX型コラ-ゲンのRAとOA関節軟骨における局在に関しては,特異的ポリクロ-ナル抗体を作製して免疫染色を行ったが、はっきりしたデ-タは得られなかった。現在、プロテア-ゼ処理などの条件を検討中である。また、in situハイブリダイゼ-ションによるRAとOA関節軟骨におけるIX型コラ-ゲン合成能の検討は、インサ-トからIX型,X型,II型コラ-ゲンのcDNAを単離した状態であり、今後検討する予定である。
加工食品フードシステムの価格伝達構造に関する計量経済学的研究

比較静学モデルによる価格伝達分析を行い,硬質小麦の政府売渡価格やふすまの市場動向,製粉・製パン業の非農業部門など,これらの外生変数による小麦製品の価格変化率に対する寄与率を計測し,小麦政府売渡制度の相対的影響度を明らかにした.高度経済成長期を終え,非農業部門からのコスト上昇圧力が緩和した1980年代半ば以降,小麦の政策価格は,食パン価格の変化に対して,それ以前よりも相対的に強い影響を与えている.1980年代後半以降の小麦価格の引き下げ期に,小麦粉価格の低下が不十分であった要因について,定量分析を行った.製粉大手企業は原料費削減による残余資金を原資に,製販統合・経営多角化を推進し,食品販売部門の強化を図っている.よって,硬質小麦の政府売渡価格の引き下げは,強力粉価格の低下に十分反映されていない.価格支持政策から直接支払政策への農政転換は,必ずしも消費者利益の増加につながるとは限らない.強力粉価格が低下した1980年代後半以降,食パン卸売価格が下方硬直的であった要因を推測的変動モデルで定量分析を行った.製パン大手企業の販路拡大競争と製パン小売業の台頭によって70年代後半,低価格戦略が取られたが,その後,企業合併等で市場集中度が高まると,価格は下方硬直的となった.食品製造業全体を上回る製パン業の人件費の伸びも影響した.70年代後半の市場競争性があれば,90年代末の価格水準は,約612%低いと推定される.規模の経済性をもつ不完全競争下の食品産業を想定し,農業効率化と輸入関税削減が,農産物から加工食品への価格伝達性に対してどのような効果をもたらし,農業生産者と最終消費者にどのような影響を与えるのか,McCorristonらのモデルをもとに理論的考察を行った.農業効率化と関税削減をいかに進めるかだけでなく,加工食品市場の競争性をいかに高めるかという論点も,最終消費者だけでなく農業生産者の利益の確保のために,重要である.1980年代後半の輸入農産物の拡大と数々の農政改革によって,国内の農産物卸売価格は下落傾向にあるが,加工食品の小売価格は十分に低下していない.本研究は加工食品への不完全な価格伝達構造を定量的に明らかにすることを目的に,「新しい実証的産業組織論分析」の視点を含めた静学的価格伝達構造モデルを応用する.まず分析対象品目の相場動向,市場構造,企業行動を踏まえながら,垂直的多部門間の価格伝達分析を行い,その価格伝達要因を特定化し,その定量的な影響度を分析する.平成15年産の米の不作は国民的関心を集めた.国民経済に対する影響を価格伝達性の観点から見るため,平成15年度は乳製品ではなく,米の価格伝達性に関する研究を優先させた.モデルの各種パラメーターの推計が完了していないため,モデルの応用には達していないが,コメ市場に関する動向分析の概要を示す.主要10銘柄の共通点は,卸売価格の変動性は自主流通米入札価格の変動性より小さく,入札価格の変動が完全に卸売価格の変動に反映されるわけではない.しかし,小売価格に関しては,入札価格の変動性と同様の変動性を示す銘柄がある一方で,変動性の低い銘柄もある.自由米(計画外流通米)の値動きに対してクラスター分析を行い,産地品種銘柄のグルーピングを試みた.魚沼産コシヒカリを除けば,分析対象の17銘柄に関して,次の4つのグループに分類が可能であった。(1)新潟(一般)コシヒカリ,(2)東北産系銘柄,(3)東北産系以外の銘柄(但し,東北産系あきたこまちを含む),(4)北海道・青森産.自由米(計画外流通米)価格のボラティリティーの季節性を分析したところ,ほとんどの銘柄は,端境期前後のみにボラティリティーが高まるのではなく,毎年12月に最も低くなり,1月から徐々に高まっていき、10月にピークを迎える構造になっている。198698年度において強力粉卸売価格は24.1%下落したが,食パン卸売価格の下落率は2.8%に留まった.本研究では,硬質小麦の政府価格の引き下げを受け,強力粉価格が低下した80年代後半以降に,食パン卸売価格が下方硬直的であった要因について,製パン最大手企業のデータをもとに,費用構造と市場の競争性の観点から分析を行った.費用構造分析の結果,80年代後半以降,強力粉や他の原料の費用割合が低下する一方で,人件・労務費の費用割合が増したことが指摘できる.これは,90年代に食料品製造業の賃金上昇が抑制される中,製パン業の一人当たり実質賃金が増加したことに起因する.また,活発な投資活動にもかかわらず,労働生産性の向上が停滞したことと関連していると推察される.推測的変動とマークアップ係数の計測の結果,70年代の大手企業間の販路拡大競争と70年代後半の製パン小売業の台頭によって,食パン卸売市場の競争性は高まったと推察される.しかし,80年代以降,大手企業の食パン市場シェアが拡大すると,市場の競争性は弱まった.市場の競争性に対する大手企業の主観的な認識が70年代末の競争的な水準で,かつ89年以降,最大手企業の市場シェアが拡大せず,もしくは85年の合併以前の水準に市場シェアが縮小していたならば,食パン卸売価格は90年代末の水準より約612%低かったと推定される.価格伝達性は,特に国民年金生活者など,食料品の支出割合の多い消費者にとって重要な問題である.

食料品支出は毎日行われるものであり,たとえ数十円の価格引き上げでも,年額に換算すれば消費者負担は大きい.農家への直接支払い等,財政負担型農政への移行に理解が得られたとしても,農産物価格の低下によって本来享受すべき消費者余剰が,市場集中化のもと消費者に還元されなければ,国民は財政負担の発生と消費者余剰の喪失という二重負担を強いられる.比較静学モデルによる価格伝達分析を行い,硬質小麦の政府売渡価格やふすまの市場動向,製粉・製パン業の非農業部門など,これらの外生変数による小麦製品の価格変化率に対する寄与率を計測し,小麦政府売渡制度の相対的影響度を明らかにした.高度経済成長期を終え,非農業部門からのコスト上昇圧力が緩和した1980年代半ば以降,小麦の政策価格は,食パン価格の変化に対して,それ以前よりも相対的に強い影響を与えている.1980年代後半以降の小麦価格の引き下げ期に,小麦粉価格の低下が不十分であった要因について,定量分析を行った.製粉大手企業は原料費削減による残余資金を原資に,製販統合・経営多角化を推進し,食品販売部門の強化を図っている.よって,硬質小麦の政府売渡価格の引き下げは,強力粉価格の低下に十分反映されていない.価格支持政策から直接支払政策への農政転換は,必ずしも消費者利益の増加につながるとは限らない.強力粉価格が低下した1980年代後半以降,食パン卸売価格が下方硬直的であった要因を推測的変動モデルで定量分析を行った.製パン大手企業の販路拡大競争と製パン小売業の台頭によって70年代後半,低価格戦略が取られたが,その後,企業合併等で市場集中度が高まると,価格は下方硬直的となった.食品製造業全体を上回る製パン業の人件費の伸びも影響した.70年代後半の市場競争性があれば,90年代末の価格水準は,約612%低いと推定される.規模の経済性をもつ不完全競争下の食品産業を想定し,農業効率化と輸入関税削減が,農産物から加工食品への価格伝達性に対してどのような効果をもたらし,農業生産者と最終消費者にどのような影響を与えるのか,McCorristonらのモデルをもとに理論的考察を行った.農業効率化と関税削減をいかに進めるかだけでなく,加工食品市場の競争性をいかに高めるかという論点も,最終消費者だけでなく農業生産者の利益の確保のために,重要である.
インテリジェントプラズマ制御によるナノカーボン量子ドット光電変換デバイス創製

本研究では,フルスペクトル領域で多重励起子生成が可能である光電変換デバイスを創製するため,ナノグラフェンおよび遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)と半導体カーボンナノチューブ(CNT)を用いた,CNT/ナノグラフェン・TMD光電変換デバイスを作製し,その特性を測定した.まず,CNTを配置した基板上にメタンプラズマを照射することで,CNT表面にナノグラフェンが形成されることを明らかにした.また,プラズマを用いて窒素およびセシウムイオンのドーピングを試みたところ,n型特性半導体CNTが合成されることが明らかになった.さらに,CNT/TMD光電変換デバイスを作製し,初めて発電特性の測定に成功した.初年度は,ナノカーボン量子ドット光電変換デバイスの最重要課題であるナノグラフェンの構造制御形成とナノグラフェン量子ドットから励起子を引き出すn型半導体カーボンナノチューブの合成を中心に行った.1.ヘリコン波生成メタンプラズマを用いて,カーボンナノチューブ上にナノグラフェンの形成を行った.カーボンナノチューブを配置した基板上に,高密度のメタンプラズマを照射することで,カーボンナノチューブ表面にナノグラフェンが形成されることが明らかになった.また,カーボンナノチューブへのプラズマ照射角度や照射時間を変化させることによって,カーボンナノチューブの軸に対するナノグラフェンの形成角度や形成密度を変化できることが明らかになった.2.半導体カーボンナノチューブを選択的に合成するために,パルスプラズマ化学気相堆積(CVD)法を用いて,プラズマを生成する高周波入射のオンとオフの時間を制御する実験を行った.その結果,プラズマオフ時間を長くすることによって,カーボンナノチューブのカイラリティ分布を狭くすることができ,半導体特性を示すカーボンナノチューブを選択的に合成することに成功した.さらに,n型特性の半導体カーボンナノチューブを合成するため,プラズマCVD中に窒素ガスを導入して,窒素原子イオンのドーピングを試みたところ,電気特性の異なるカーボンナノチューブが合成されることが明らかになった.これは,カーボンナノチューブ上の炭素と窒素が入れ替わる「グラファイト置換型ドーピング」が起こり,n型半導体に変化したためと考えている.2年目である本年度は,前年度までに合成に成功したカーボンナノチューブ(CNT)/ナノグラフェン複合物質においてpn接合を形成するため,CNTへの高効率n型ドーピング手法に関する研究を中心に行った.さらに,高効率の光電変換デバイスを目指して,ナノグラフェンと同様にナノシート材料であり,半導体特性を有する遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)を用いた光電変換デバイスの作製を開始した.1.CNTのn型化に関しては,前年度に窒素原子イオンのドーピングを試みているが,さらに高効率のn型ドーピング手法としてセシウムイオン照射によるセシウム内包実験を行った.まず,セシウムイオン照射エネルギーを精密に制御し,CNTへの内包及び欠陥生成に与える効果を調べた.その結果,CNTへのセシウム原子内包に明確なイオン照射エネルギー閾値が存在すること,及びその閾値エネルギー程度の照射ではCNTに欠陥導入が発現しないことが明らかになった.さらに,これらの実験結果が分子動力学に基づく理論計算結果(国際共同研究成果)と非常に良い一致を示した.これらの成果を活用することで, CNTへのダメージを極限まで低減させた高効率セシウム内包n型CNTの形成に成功した.2.半導体CNTとTMDナノシートで構成されるpn接合型光電変換デバイスを作製する前段階として,TMDナノシートの光電変換基礎特性を得るために,数層のTMDナノシートショットキー型光電変換デバイスを作製した.発電における励起子の効果を調べるために,発電効率と外部量子効率の照射光エネルギー(波長)依存性を測定した結果,発電効率と外部量子効率が3つのピークを有し,さらに励起子吸収ピークの位置と比較的に良い一致をしていることが分かった.この結果から,今回作成した光電変換デバイスにおいては,励起子による光応答が発電特性を決めている主要因であることが判明した.カーボンナノチューブへのn型ドーピングに関しては,窒素のみならず,高効率のドーピングが可能なセシウムについても実験を行い,イオン照射エネルギーを制御することで,カーボンナノチューブへのダメージを低減させた高効率セシウム内包n型カーボンナノチューブの形成に成功しており,計画通りに達成できている.また,新たな半導体ナノシート材料として遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)を用いた光電変換デバイスを作製し,照射光エネルギー(波長)依存性を測定することで,励起子による光応答が発電特性を決めている主要因であることを明らかにするなど,おおむね順調に研究を遂行できている.最終年度である本年度は,昨年度までに作成した,ナノグラフェンと同様のナノシート材料であり半導体特性を有する遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)と半導体CNTで構成されるpn接合型光電変換デバイスの発電特性を測定すると共に,太陽光のさらなる高効率利用を目指してナノグラフェン上に表面プラズモン共鳴効果を有するナノ粒子を合成する実験を行った.1. CNT/TMD光電変換デバイスの光照射における電気伝導特性として,ソーラーシミュレータによる光照射強度依存性を測定した結果,照射光強度を増大させるにつれて明確な短絡電流と開放電圧が生じることが明らかとなった.この結果から,CNT/TMDを用いたpn接合太陽電池における太陽光発電に成功したと言える.2.詳細な発電機構を解明するため,照射光エネルギー(波長)に対する発電特性の変化を測定した.その結果,二つの照射光エネルギー領域で発電効率がピークを持つことが明らかとなった.これらのピークは,CNTおよびTMDのバンドギャップに相当するエネルギーに相当する値であるため,CNTおよびTMDによる発電により得られたものと考えられる.

3.真空蒸着法により金属薄膜を蒸着し,その後真空アニールにより微粒子化を行うことによって,ナノグラフェン上に金ナノ粒子の坦持を行った.さらに,表面プラズモン共鳴による光電場強度の増大がおこる波長はナノ粒子の粒径に依存するため,粒径制御を試みた.その結果,初期の金属蒸着膜厚を制御することで坦持するナノ粒子の粒径を制御できることを明らかにした.今後は,TMD上に同様に粒径制御した金および銀ナノ粒子を合成し,CNT/TMD光電変換デバイスの変換効率向上を目指す.本研究では,フルスペクトル領域で多重励起子生成が可能である光電変換デバイスを創製するため,ナノグラフェンおよび遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)と半導体カーボンナノチューブ(CNT)を用いた,CNT/ナノグラフェン・TMD光電変換デバイスを作製し,その特性を測定した.まず,CNTを配置した基板上にメタンプラズマを照射することで,CNT表面にナノグラフェンが形成されることを明らかにした.また,プラズマを用いて窒素およびセシウムイオンのドーピングを試みたところ,n型特性半導体CNTが合成されることが明らかになった.さらに,CNT/TMD光電変換デバイスを作製し,初めて発電特性の測定に成功した.カーボンナノチューブ上へのナノグラフェン合成に関しては,ヘリコン波プラズマをカーボンナノチューブ塗布基板に照射することにより,カーボンナノチューブ上に比較的等間隔で形成できることを実証しており,計画通りに達成できている.また,ナノグラフェンで生成した励起子を引き出すn型半導体カーボンナノチューブの形成については,パルスプラズマCVD法を活用することによって,極めて狭いカイラリティ分布のカーボンナノチューブを形成でき,半導体カーボンナノチューブを選択的に合成することに成功しており,おおむね順調に研究を遂行できている.引き続き,構造制御ナノグラフェンおよび遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)ナノシートを用いて光電変換デバイスを作製し,太陽光のさらなる高効率利用を目指す.具体的には,金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴効果を用いることで,ナノ粒子極近傍の光電場強度を増強することができるため,ナノグラフェンまたはTMDナノシート上にナノ粒子を合成することで,光電変換効率のさらなる高効率化が可能となる.1.金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴波長は粒径と粒子間距離で決定されるため,申請者らが開発してきた気液界面プラズマ装置を改良して,ナノグラフェン・TMDナノシート上に合成されるナノ粒子の光吸収をリアルタイムで観測できるようにする.
人間本性に基づいた効用理論の導出とその経済学への導入

本研究は、人間本性に基づいた効用理論の導出という課題の下、「現在を重視する」、「相対的地位を気にする」といった人間の性向を生物学的に基礎付けた。またそれらの性向を経済学の効用概念に導入することによって、出生転換といった人口経済学的現象を説明できることを示した。その上で、生物学と経済学のモデルの類似性に着目して比較検討を行い、生物学的と整合的な経済学モデルの有り方を提示した。この結果は、生物学に基づいて効用理論を再構築できる可能性を示している。1,効用の諸性質を進化生物学的見地から導出する試みの1つとして、「効用の相対性およびその所得可変性」について生物学的基礎付けを行った。その結果は、昨年度作成した論文1本(1,投稿中)に加えて、新たに2本の論文(2, 3,共にworking paper。現在、出版の適切な時期を待っている)にまとめた。それらの内容は、それぞれ、(1)効用の相対性とその所得可変性を行動生態学の知見より生物学的に基礎づけ、(2)相対的効用の所得可変性を経済学に導入して近代の経済成長と出生率転換を理論的に説明、(3)相対的効用の所得可変性とその出生率と教育の関係から、幸福度・出生率・教育・経済成長の関連を説明し実証的に証明、である。この一連の研究によって、生物学的に予想された選好を経済学モデルに導入し社会現象を説明し得ることを示した。これは、生物学と経済学の相互補完性を示す具体例として、今後につながる重要な成果だと考えている。2,子どもの時間選好率に関する論文“Why are children impatient"は引き続き投稿中である。そしてこの論文の成果を利用し、Value of Lifeの概念を生物学と経済学の両面から考察した論文を1本仕上げた。この論文は『行動経済学』より出版予定である。またこの論文に関しては、オーストリア・ウィーンのVIDの研究者であるMichael Kuhnと2012年11月に会い、協力を仰いだ。今後の拡張においては、共同研究とすることも視野に入れている。3,交付申請書の研究計画で示した「効用の諸性質を経済学においてどうまとめるべきか」という課題に関しては、幸福度研究も含めサーベイを行い、アプローチの仕方を含め、その方向性を現在考察中である。2,上記1の成果を利用し、Value of Lifeの概念を生物学と経済学の両面から考察した論文『生物学的な生存価値とその人間行動研究における可能性』を雑誌『行動経済学』にて出版し、その拡張版を日本経済学会にて報告した。またその更なる拡張版を、Vienna Institute of DemographyのMichael Kuhnと執筆中である。3,「効用の相対性およびその所得可変性」についてまとめた論文3本は、そのうちの1本をアメリカ人口学会、日本人口学会で報告した。また3本とも出版に向けて投稿準備中である。4,本研究の最終的な目標は、上記の個別具体的な研究を通じ、経済学における効用を実証面から再構築する道筋を描くことであった。この点に関しては十分な成果が得られた。効用に対応する実証的な概念として主観的幸福度や生活満足度を取り上げ、データの有効性を検証するという目的で様々な実証分析を行った結果、効用に置き換わる概念として十分な可能性を秘めていることがわかった。これらの点に関しては現在論文執筆中である。今後は本研究で描いた道筋に基づいて研究を進め、個別具体的な研究成果として1つ1つまとめていきたい。本研究の研究計画で示したとおり今年度の目標の一つは「効用の相対性およびその所得可変性」に関する論文を仕上げることであり、現在Working paper化し出版に向けて作業中である。なおこの過程で、2011年度日本経済学会秋季大会とInternational Conference "Education and the Global Fertility Transition"にて発表し、有益なコメントを得ることができた。さらにVIDのMichael KuhnおよびMPIDRのJosh Goldsteinからも有益なフィードバックを得ることができた。また、この研究の拡張として計画している性差の導入に関しては、現在モデルの構築中である。さらに新しく本研究の含意として幸福度と教育の関係が示されたので、この点に関しても実証研究を進めている。一方、本研究のもうひとつの課題である共感に関しては、本分野の第一人者Arthur RobsonがTheory of Mindという形で、共感に関連した研究を行なっていることが明らかになった。そこで共感に関する理論的研究は、彼の研究進展具合を見極めてから取り掛かるかどうか決めることにした。そのかわりに、子どもの時間選好率について研究を進めた。現在"Why Are Children Impatient?A Life-historyApproach"としてWorking paper化し、出版へ向け投稿中である。加えて日本経済学会春季大会において発表予定である。