hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｏｒｇａｎ－Ｅｘｐｌａｎｔ－Ｃｈｉｐにおけるバイオニックシミュレータ

再生医療や創薬研究において,作業の効率化や動物実験等の実施が難しくなっている等の理由から,生体機能の一部を模倣することが可能なバイオニックシミュレータが必要とされている.本研究は,生体から摘出した器官をマイクロ流体チップに外植し,生体機能の一部を機械システムと融合させて継続的な機能維持を図る“Organ-Explant-Chip"を新たに提案する.25年度は,昨年度提案したニワトリ胚の心臓を用いるOrgan-Explant-Chipによるバイオニックシミュレータを利用して,心臓の循環系を再構築し,薬剤投与に伴う拍動変化を画像処理によって計測した.交感神経を刺激する心臓作動薬としてはアドレナリン作動薬であるイソプロテレノール(ISO)を,副交感神経を刺激する試薬としてはコリン作動薬であるカルバコール(CHH)を用いた.交感神経の活性化は,房室結節より活動電位を発生する頻度が高まり,心拍数が上昇する.一方,副交感神経の活性化は,心拍数・心筋の収縮力が低下する.アドレナリン作動薬であるISO 0.1 μMを循環(10 μL/s)させ場合,外植した心臓の心拍数は80 times/minとなりコントロール(40 times/min)と比較して約2倍増大した.一方で,コリン作動薬であるCHH 0.1 μMを循環(10 μL/s)させた場合,心拍数は30 times/minとなった.このことから,外植した心臓が通常の心臓と同じ機能を維持していることが確認された.さらには,試薬濃度において心臓の心拍数に変化を生じさせることができたことから,生体器官を用いたバイオニックシミュレータとしての応用可能性も確認することができた.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。再生医療や創薬研究において,作業の効率化や動物実験等の実施が難しくなっている等の理由から,生体機能の一部を模倣することが可能なバイオニックシミュレータが必要とされている.本研究は,生体から摘出した器官をマイクロ流体チップに外植し,生体機能の一部を機械システムと融合させて継続的な機能維持を図る“Organ-Explant-Chip"を新たに提案する.25年度は,昨年度提案したニワトリ胚の心臓を用いるOrgan-Explant-Chipによるバイオニックシミュレータを利用して,心臓の循環系を再構築し,薬剤投与に伴う拍動変化を画像処理によって計測した.交感神経を刺激する心臓作動薬としてはアドレナリン作動薬であるイソプロテレノール(ISO)を,副交感神経を刺激する試薬としてはコリン作動薬であるカルバコール(CHH)を用いた.交感神経の活性化は,房室結節より活動電位を発生する頻度が高まり,心拍数が上昇する.一方,副交感神経の活性化は,心拍数・心筋の収縮力が低下する.アドレナリン作動薬であるISO 0.1 μMを循環(10 μL/s)させ場合,外植した心臓の心拍数は80 times/minとなりコントロール(40 times/min)と比較して約2倍増大した.一方で,コリン作動薬であるCHH 0.1 μMを循環(10 μL/s)させた場合,心拍数は30 times/minとなった.このことから,外植した心臓が通常の心臓と同じ機能を維持していることが確認された.さらには,試薬濃度において心臓の心拍数に変化を生じさせることができたことから,生体器官を用いたバイオニックシミュレータとしての応用可能性も確認することができた.再生医療や創薬研究において,作業の効率化や動物実験等の実施が難しくなっている等の理由から,生体機能の一部を模倣することが可能なバイオニックシミュレータが必要とされている.本研究は,生体から摘出した器官をマイクロ流体チップに外植し,生体機能の一部を機械システムと融合させて継続的な機能維持を図る“Organ-Explant-Chip"を新たに提案する.24年度は,代替実験動物の候補動物として推奨されており,比較的に人間の循環器系に近い構造を有するニワトリ胚に着目し,ニワトリ胚の心臓を用いたOrgan-Explant-Chipによるバイオニックシミュレータの構築を行った.ニワトリ胚から摘出した心臓の機能を生体外環境で長期維持させるためには,栄養及び酸素の供給が重要である.ここでは,大動脈/静脈血管と人工のマイクロ流路を接続するために血管吸引誘導固定法(Suction-Induced Vascular Fixation Method : SVF法)を新たに提案し,外植した心臓に繋がる複数の血管を一括で位置決め,ならびにマイクロ流路への接続を行った.血管吸引誘導固定デバイスは,ミリオーダーの厚みを必要とする血管を吸引誘導する縦穴の部分とマクロオーダーの加工精度を要する吸引固定するチャネルの部分の加工を同時に達成するため,鋳造技術とフォトリソグラフィを組み合わせたレイヤーファブリケーション法によって作製した.作製したデバイスを用いて外植したニワトリ胚の心臓とマイクロチューブ(外径0.5 mm)とを接続した様子について示す.接続部には生体用接着剤(ダーマボンド)を用いている.吸引機構を有するデバイスを用いた接続によって,各血管の位置決めが容易に行え,作業時間が短縮を図れただけでなく,血管同士の癒着を防ぐことができた.

当初の計画にあったニワトリ胚の心臓を用いたOrgan-Explant-Chipモデルの確立したこと.さらには血管の一括吻合法を提案のように,申請書段階にはなかった新たな展開が見出されたことから.摘出した心臓組織に力学刺激を負荷するシステムを作成し,力学刺激に対して,どのようなサイトカインが細胞間のコミュニケーションを制御しているかの検討を行う.また,力学刺激負荷システムに電気刺激負荷システムを追加することにより,心筋細胞系組織構造体の自律拍動をコントロールし,心筋細胞由来の人工拍動ポンプの構築を目指す.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
紀伊半島中央部における浅所火成活動の解明

1.斑晶伸長軸解析に基づく岩脈マグマ流動方向岩脈が集中して分布する奈良県川上村中奥川流域と同じく吉野町吉野川流域の各3枚計6枚の岩脈について、斑晶・石基・包有物の伸長軸方向を測定しマグマ流動方向を推定した。測定した岩脈は、昨年度K-Ar年代測定を行った玄武岩・玄武岩質安山岩・石英斑岩の3枚を含め、玄武岩(1枚)・玄武岩質安山岩(3枚)・デイサイト(1枚)・石英斑岩(1枚)からなる。走向はいずれも東西性である。壁面近傍試料の測定の結果、マグマはいずれも東から西への流動成分をもち、岩脈マグマは貫入初期に東方から供給されたことを示す。2.紀伊半島中央部の浅所火成活動昨年度と今年度の研究結果から、紀伊半島中央部における浅所火成活動について以下のことが明らかとなった。(1)岩脈マグマの多様性と同時性分布する岩脈の岩質は流紋岩質玄武岩質と非常に多様である。またこれらは大部分が15Ma頃に形成された。その後の調査で、11Ma頃に形成された岩脈は玄武岩と流紋岩からなる複合岩脈であることが明らかとなった。この時期においてもマグマの多様性が見られる。このより若い時代の火成活動の詳細はほとんどわかっておらず、今後の調査が必要である。(2)マグマ供給源の位置上記のような多様なマグマの供給源は熊野・大峯酸性火成岩類の分布域にはない。岩脈マグマの流動方向はマグマが東から供給されたことを示す。しかし、台高山脈一帯には高見山酸性岩以外に目立った火成岩体あるいは火山体はなく、岩脈を供給したマグマだまりは活動的な火山体を形成しなかった可能性がある。一方で、この地域で大規模に分布する火砕岩岩脈には溶結火砕岩が大量に見られ、火山活動の直接的な表れである可能性が高い。すなわち、紀伊半島中央部の外帯における火成活動解明の鍵は火砕岩岩脈であると考えられる。紀伊半島中央部の大峯酸性火成岩類近傍に分布する珪長質及び苦鉄質岩脈計6枚の産状・岩石記載・K-Ar年代測定を行った.調査した岩脈は1)奈良県川上村中奥,2)同吉野町樫尾,3)和歌山県花園村臼谷,4)同高野町相ノ浦,5)同中辺路町三越峠の5地域に分布する.これらは岩脈5を除き,大峯酸性岩類の北部を取り巻く地域に相当するが,必ずしも大峯酸性火成岩類から派生するような分布でない.岩脈の走向は大峯酸性岩類の西側(3・4)で南北が多いが,北側(2)・東側(1)では基本的に東西である.東側では中央構造線近傍では東西性であるが,より南では南北となる.岩脈5の分布する地域は熊野酸性火成岩類の活動と関連があるとされるが,その走向は熊野酸性岩類から派生するように北百ー南東走向である.岩脈の年代を偏光顕微鏡で検鏡後,鉱物分離法あるいは全岩法で依頼測定した結果,15.2±0.8Ma,14.5±0.7Ma(以上,1),11.0±0.8Ma(2),15.2±0.8Ma(3),14.6±1.0Ma(4),37.3±1.9Ma(5)の値が得られた.まず岩脈1・3・4は岩質に関わらずほぼ同じ年代であり,大峯酸性岩類と同年代である.この時代にはlの地域で同時代のtuffite岩脈が知られており13-16Maにこの地域で貫入大成活動があったものと思われるが,1の地域で行った岩脈マグマ流動方向の研究では概ね東から貫入してきたと推定できた.従って大峯酸性岩類を少なくとも1の地域では給源として考えにくい.次に,岩脈2は大峯酸性岩類より明らかに若い年代である.このことは,より若い時代の高見山酸性岩の形成も考えれば,熊野・大峯の形成以後に時間的に別の大成活動があった可能性がある.岩脈5は他の岩脈の時代と大きく異なるが,5の岩脈の母岩は始新統とされており,その時代に形成された鉱物を測定した可能性が高い.1.斑晶伸長軸解析に基づく岩脈マグマ流動方向岩脈が集中して分布する奈良県川上村中奥川流域と同じく吉野町吉野川流域の各3枚計6枚の岩脈について、斑晶・石基・包有物の伸長軸方向を測定しマグマ流動方向を推定した。

その後の調査で、11Ma頃に形成された岩脈は玄武岩と流紋岩からなる複合岩脈であることが明らかとなった。この時期においてもマグマの多様性が見られる。このより若い時代の火成活動の詳細はほとんどわかっておらず、今後の調査が必要である。(2)マグマ供給源の位置上記のような多様なマグマの供給源は熊野・大峯酸性火成岩類の分布域にはない。岩脈マグマの流動方向はマグマが東から供給されたことを示す。しかし、台高山脈一帯には高見山酸性岩以外に目立った火成岩体あるいは火山体はなく、岩脈を供給したマグマだまりは活動的な火山体を形成しなかった可能性がある。一方で、この地域で大規模に分布する火砕岩岩脈には溶結火砕岩が大量に見られ、火山活動の直接的な表れである可能性が高い。すなわち、紀伊半島中央部の外帯における火成活動解明の鍵は火砕岩岩脈であると考えられる。
母体羊水中因子による胎児マウス口唇裂口蓋裂自然閉鎖治療法の開拓と分子機構の解明

1.口唇裂を生じたCL/Fraser胎児マウスに外科的口唇裂閉鎖術を施すことは、癒合した間葉組織を分子生物学的に検索するうえで有効な実験方法である。2.胎齢16日齢において外科的胎児マウス口唇裂閉鎖術を施すことにより、胎児マウス上口唇の毛細血管から侵出した血小板が凝集する際に分泌されたTGF-b3は、間葉細胞の細胞分裂と細胞移走を促し、間葉細胞数を増加させ最終的に胎児マウス上口唇の癒合に寄与したと考えられる。3.外因性TGF-β3は、切開縫合を行ったマウスの瘢痕形成を抑制した。4.唇裂マウスにおいて外科的唇裂閉鎖術30分後の間葉組織でTGF-β3の産生促進を認めた。6.外因性TGF-β3は、MMP-9の発現と活性を促進誘導しtypeI collagenの分解を促進した。これらの研究成果より、羊水中に母体から供給されるTGF-β3が、口唇裂自然閉鎖療法薬として有望なひとつであることを胎児マウスモデル系で立証できた。我々は、これまでにin vivoの実験において、唇裂自然発症CL/Fraserマウス胎仔の上唇上皮を切除して間葉組織を直接接触させて、再び母体子宮内で発育させることにより上唇が癒合することを明らかにした。またin vitroの実験において唇裂マウス胎仔の上唇を無血清培地において器官培養し、TGF-β3を添加することにより、破裂部が癒合することも明らかにした。そこで、次に、口唇裂自然発症CL/Frマウスの新生児期における外科的閉鎖術を行い、その分子機序を検索し、以下の結果を得た。1、外国性TGF-β3は、切開縫合を行ったマウスの瘢痕形成を抑制した。2、唇裂自然発症マウス(CL/Fr)において、外科的口唇裂閉鎖術30分後の間葉組織において、TGF-β3の産生促進を認めた。3、外因性TGF-β3は、線維芽細胞から筋線維芽細胞への分化を抑制し、I型コラーゲン産生を抑制した。今後は、TGF-β3の発現を誘導する母体羊水因子の検査を行っていく。本研究者は、胎児マウス口唇裂外科的閉鎖術により、術後瘢痕を形成することなく口唇組織再癒合をもたらすことを既に立証した。以前の成果として、口唇裂自然発症マウス(CL/Frマウス)の母体内胎児マウス口唇裂外科的閉鎖術法と口唇無血清器官培養法により、胎児期の口唇閉鎖術により口唇が再癒合し交通すること、その誘導因子として血小板から分泌された増殖因子(TGF-beta3)が口唇突起の頭部神経堤由来間葉細胞の増殖能と移走能を亢進させ、間葉細胞数の増加により組織癒合に貢献することを解明した。そこで本研究では、口唇裂口蓋裂自然発症マウス(CL/Frマウス)を用い、口唇口蓋発育促進により胎児期口唇裂口蓋裂自然閉鎖療法を実現する母体子宮内羊水因子を同定し、その機能を解明することを目的とした。第一の成果として、口唇裂に罹患した新生児マウスに口唇裂閉鎖術を行い、鼻口唇無血清器官培養法を用いて瘢痕形成抑制のため増殖因子(TGF-beta3)分子レベルでの役割を検索したところ、瘢痕の主構成成分であるI型コラーゲン産生細胞である繊維芽細胞の分化抑制と細胞外マトリックス分解酵素(MMP9)の活性亢進によりコラーゲンの蓄積が抑制し瘢痕形成の抑制がもたらさる分子機序を遺伝子発現レベルとタンパク質発現レベルの両面から解明した(発表論文2003)。第二の成果として、ヒトリコンビナントTGF-β3をビーズ埋入法で胎仔マウス歯髄中に発現させることで、濃度依存的に異所性に石灰化を誘導した。さらにTGF-β3は、オステオカルシン、1型コラゲンのmRNAとタンパク質の発現を歯髄細胞内で上昇させた。またTGF-β3は初代培養歯髄細胞でdentinsialo phosphoprotein (DSPP)とdentin matrix protein1(DMP1)の発現を誘導しているが、頭蓋冠骨芽細胞では誘導できないことを明らかにした。

一方、オステオカルシン、オステオポンチン、オステオネクチンについては、TGF-β3処理で初代培養歯髄細胞、頭蓋冠骨芽細胞双方で誘導されることがわかった。In vivoにおいてTGF-β3ビーズ埋入部近傍で、Dentin sialoprotein (DSP)も部分的に発現していることが観察された。これらの結果から、TGF-β3は歯髄細胞中でオステオカルシン、1型コラゲン発現を亢進させることを通して異所性石灰化を誘導することを示した、TGF-β3が歯髄未分化細胞から象牙芽細胞への分化を制御している可能性を示唆できた(発表論文2005)。第三の成果として、口唇裂自然発症CL/Fr胎児マウスの口唇を無血清器官培養し、培養液中に外因性にTGF-β3を投与し2日間培養を行った。口唇裂自然発症CL/Fr胎児マウスの口唇癒合は、TGF-β3によって濃度依存的に亢進することが観察された。また、同時に、血管新生のマーカーであるFlk-1,CD31、細胞増殖マーカーであるCyclin D1の発現の亢進がRT-PCR法と免疫染色法とWestern Blotting法を用いた実験により観察された。つまり、TGF-β3の濃度依存的な口唇癒合の亢進のメカニズムとして血管新生、細胞増殖を介していることが考えられることを我々は示唆することができた(投稿中)。TGF-β3の発現を誘導する羊水中因子の解析は、引き続き進行中である。以上の結果から、Transforming Growth Factoスーパーファミリーシグナルは、歯及び口腔軟組織形成過程において必須分子機序を果たしており、今まで未知の領域であった分野の開拓に貢献できたものと考えられる。
視覚情報並列処理系への脳幹からのゲート機構

網膜から外側膝状体をへて視覚領に至る視覚伝達系でのY-,X-,W-細胞系の機能程度を誘発電位の面から全体に評価する方法を確立する目的で、本年度は正常ネコで正弦波変調刺激によるパターン反転網膜電図を記録し、その空間周波数特性および時間周波数特性を系統的に解析した。成ネコ3頭を用い、ネンブタールおよびガラミンの持続点滴にて麻酔を施行した。被験眼を散瞳し屈折矯正を行ったうえで、コンタクトレンズ電極を装着し、これを関電極、遮蔽した非被験眼の上眼瞼においた皿電極を不関電極とした。眼前においた17インチのモニター画面上に、縦縞の正弦波変調パターンを提示し、パーソナルコンピューターによってその空間周波数とパターン反転の時間周波数をコントロールした。導出された電位はフィルターを通して増幅し512回平均加算を行った。得られた網膜電図の波形をフーリエ解析すると刺激周波数成分と反転周期である2倍周波数成分が主たる成分であることがわかった。基本周波数成分の振幅と2倍周波数成分の振幅を、それぞれX軸に空間周波数、Y軸に時間周波数、Z軸に振幅をとり3次元空間グラフに特性曲線をプロットした結果、正弦波刺激によるパターン反転網膜電図のうち2倍周波数成分が最も良く網膜神経節細胞の機能を反映している事がわかった。Y-,X-,W-細胞の光反応性の時間的・空間的分解能の違いから、空間分解能が高く時間分解能が低い領域にはX-細胞活動がより反映され、逆に空間分解能が低く時間分解能の高い領域はY-細胞の活動がより反映されると解釈された。今後は正弦波変調によるパターン反転刺激を用い、外側膝状体、上丘、第一次視覚領野などから視覚誘発電位を記録し、Y-,X-.W-細胞系の並列処理機構の解析とその脳幹からの調節機構について研究を進める予定である。
代数多様体上の代数的サイクルの研究

当該研究は(I)高次元類体論および(II)代数的サイクルの研究のふたつの大きな流れからなる。(I)高次元類体論は高木-Artinにより確立された古典的類体論の高次元化とその応用を目指している。この理論の目指すところは数論的多様体のアーベル被覆を代数的K理論を用いて統制することで、幾何学的類体論とも言える。整数環上有限型スキームにたいする高次元類体論は当該研究以前に加藤和也氏との一連の共同研究により完全な形で完成することに成功した。高次元類体論はその後もρ進Hodge理論などの数論幾何学の様々な理論を取り入れつつ展開し、世界的なレベルで研究が続けられている。当該研究の高次元類体論における成果として、整数論においてよく知られた基本的定理であるAlbert-Brauer-Hasse-Noetherの定理の高次元化に関する結果がある。(II)主要な目標は"代数的サイクルを周期積分により統制する"という問題に取り組むことである。この問題の起源は19世紀の一変数複素関数論の金字塔ともいえるAbelの定理である。当該研究の目指すところはAbelの定理の高次元化である。これは"高次元多様体X上の余次元γの代数的サイクルたちのなす群を有理同値で割った群、Chow群CH^γ(X)の構造をHodge理論的に解明する"問題であると言える。この問題への第一歩として、Griffithsは1960年代後半Abel-Jacobi写像を周期積分を用いて定義し、CH^γ(X)を複素トーラスにより統制しようと試みた。しかし1968年MumfordがCH^γ(X)はγ【greater than or equal】2の場合に一般には複素トーラスといった既知の幾何学的構造により統制不可能なほど巨大な構造をもっており、とくにAbel-Jacobi写像の核は自明でないことを示した。このような状況にたいし当該研究はBloch-Beilinsonによる混合モチーフの哲学的指導原理に従い、GriffithsのAbel-Jacobi写像を一般化する高次Abel-Jacobi写像の理論を構成し、GriffithsのAbel-Jacobi写像では捉えきれない様々な代数的サイクルをこれを使って捉えることに成功した。この結果により高次Abel-Jacobi写像がAbelの定理の高次元化の問題にたいする重要なステップであることが示された。当該研究はさらに発展しつつあり、Blochの高次Chow群、Beilinson予想、対数的トレリ問題、などの様様な問題への応用を得ることにも成功している。本研究の目的の一つは"代数的サイクルをHodge理論を使い、周期積分により統制する"という。問題に取り組むことである。これは代数幾何学における最も基本的かつ深遠な問題の一つといって過言ではないであろう。この種の問題で最も名高いのがHodge予想とAbelの定理である。

本研究では後者の一般化及び高次元化を主な目的とする。本研究におけるこの問題にたいするアプローチは二つの支柱に支えられている。ひとつはBloch-Belinson-Deligneによるモチーフの哲学とそれを具現化するChow群上のフィル-ターの研究でありもうひとつはHodge構造の変動の理論において重要な役割を果たすGriffithsのnormal関数の高次元化である。これらのふたつの流れを統合することにより生み出された高次normal関数による代数的サイクルの研究が本研究のひとつのメインテーマである。平成11年度における新しい成果として高次normal関数の代数多様体のK群の研究への応用(ドイツのEssen大学のMuller-Stach氏との共同研究)が挙げられる。具体的にはいままで計算がほとんど不可能であった代数曲面のK_2の元を具体的に構成し高次normal関数を使ってそれが実際に非自明な元であることを示すことに成功した。平成11年度におけるもうひとつの新しい成果として特異点を持つ多様体のHodge理論の研究とその応用がある。具体的には孤立特異点をもつ超曲面の変形とそれから生じる対数的Hodge構造の研究を対数的Torelli問題という観点より行った。主な結果としては超曲面の特異点がcanonicalであれば局所的なTorelli問題が成り立つというものである。これによりいままであまり研究がなされていなかった超曲面のモジュライ空間の縁での様子を拡張された周期写像(最近の加藤・臼井氏の共同研究による)によって調べることが可能になる。この研究における技術的な革新としてはGriffithsがもともと超曲面のTorelli問題を研究するために開発したテクニックである非特異な超曲面のHodge構造を統制するヤコビ環の理論を特異点を許す超曲面のSteenbrinkの意味でのLimitting Hodge構造を統制するヤコビ環の理論に拡張することである。これはゆくゆくは代数的サイクルの研究にも応用されることが期待されるものである。研究目的:本研究の目的は大きくわけてふたつある。(1)"複素多様体上の代数的サイクルをHodge理論を使い、周期積分により統制する"(2)"数論的な代数多様体上の代数的サイクルを数論幾何的手法を用いて研究する"代数的サイクルの研究は最近のモチーフの理論の発展により"モチフィックコホモロジー"の研究の枠組みに拡張されている。これらは現代の代数幾何学及び数論幾何における最も重要な問題の一つとなっている。第一の研究目的で最も名高いのがHodge予想とAbelの定理である。本研究では後者の一般化及び高次元化をモチーフの哲学とHodge理論の融合という立場で行ってきた。具体的な成果としてモチーフの哲学を具現化するChow群上のフィルーター,及びHodge構造の変動の理論を使って定義されるGriffithsのnormal関数の高次元化である高次normal関数とその代数的サイクル(及びモチフィックコホモロジー)への応用が挙げられる。
DNA修飾ナノ粒子の高品質単結晶成長法の開発

本研究では下記課題1-3に取り組み、DNA-NP超格子の単結晶成長法の確立とサイズ向上を目指す。課題1:核生成頻度を下げるため、一旦作製したDNA-NP超格子結晶を種結晶として再度結晶化溶液に入れ、成長させる課題2:結晶を吊り下げて成長させる課題3:ポリエチレングリコール(PEG)による枯渇引力を利用した結晶成長成長させるDNA-NP超格子結晶としては、二元系(互いに相補的なDNAペア)で粒子サイズが同じ場合にできるbcc構造、二元系で粒子サイズが異なる場合にできるCsCl構造、一元系(自己相補的なDNAペア)のfcc構造に取り組む。更に、DNA-NP超格子結晶のX線単結晶解析に取り組む。
深水条件下における節間伸長の分子機構

本研究では浮きイネの深水依存的な節間伸長の分子メカニズムの解明を進めた。遺伝学的な解析を行い、2つの遺伝子(SK3及びSK4)を同定することに成功した。SK3は機能未知の遺伝子であり、深水依存的に節の細胞分裂を行う組織で発現することが明らかになった。SK4はジベレリン(GA)の合成酵素遺伝子であり、浮きイネのSK4は一般的なイネに比べ高いGA合成活性を保持すること、また深水依存的にSK4の発現が誘導されることが判明した。浮きイネでは、深水に伴い節間伸長部位でSK3が細胞分裂を活性化し、SK4がGAを生産し細胞伸長を行うことで節間伸長を行うことが推測された。これまでの研究で、第12染色体に座乗する浮イネ性原因遺伝子がエチレン反応性のAP2/ERF型転写因子Snorkel1, Snorkel2をコードしていることが明らかになっている。そこで、これらの遺伝子が植物ホルモンのエチレンにどのように制御されているかを明らかにするため、Snorkel遺伝子とエチレンに関する分子生物学的実験を行った。シロイヌナズナにおけるエチレン研究よりエチレン情報伝達因子EIN3がAP2/ERF型エチレン反応性遺伝子のプロモーター領域に結合することが明らかになっている。これまでに、イネにおけるEIN3ホモログ遺伝子としてOsEIL16が同定されている。このうち、OsEIL1bがAtEIN3と最も相同性が高いことから、大腸菌内で過剰発現させたOsEIL1bタンパク質を用いて、Snorkel1, Snorkel2のプロモーター領域に結合するかをゲルシフトアッセイ法により確認した。その結果、OsEIL1bタンパク質はSnorkel1, Snorkel2のプロモーター領域に結合することが明らかになった。【研究目的】本研究ではイネ品種間の多様性や栽培種と近縁野生種との多様性を利用することにより、これまで変異体では検出・同定が困難であった水ストレス回避を制御する遺伝子群を単離し、分子生物学的・生化学的手法を用いてその分子メカニズムを解明すると共に、それぞれの遺伝子の相互作用を明らかにする。【研究成果】1)浮きイネの深水依存的な節間伸長を制御するSK1,SK2遺伝子の分子メカニズムの解明SK1,SK2遺伝子のプロモーターにGUSを連結したコンストラクトを導入した植物を用いてSK1,SK2遺伝子の発現を解析したところ、SK1及びSK2は節および葉鞘の基部で発現していることが明らかになった。またジベレリン(GA)やブラシノステロイド(BR)といった節間伸長に関与する植物ホルモンの合成変異体や情報伝達変異体との交雑系統の解析から、浮きイネの節間伸長にはGAやBRが必要であることが明らかになった。2)新規浮きイネQTLの検出これまでの研究で浮きイネの深水依存的な節間伸長を司るQTLをイネ第1,3,12染色体の3カ所見いだし、交配と分子間カーカー選抜を用いて非浮きイネ品種T65にこれら3つのQTL領域を導入したQTL集積系統NIL1-3-12を作出した。このNIL1-3-12は深水依存的に節間伸長を行うが、浮きイネ系統C9285の節間伸長には及ばないことから、この3つのQTLでは全ての浮きイネ性を説明できないことが明らかとなった。NIG1-3-12では浮きイネ(C9285)に比べ特に初期生育が劣ること判明したため、NIL1-3-12と浮きイネ(C9285)を交雑しF2集団を作出後、深水時の初期生育に関するQTL解析を行い、新たに2つのQTLを検出した。この2つのQTLを第1,3,12染色体QTLと同時保持した個体は,深水状態でより節間伸長を誘導することが明らかになった。3)浮きイネ第1染色体に座乗するQTLの同定の試み第1染色体に座乗するQTLを同定するために、高精度連鎖解析を行い、QTL座乗領域を180kbに特定した。この領域に座乗する候補遺伝子の発現解析を行い、深水依存的に発現が上昇するGA20酸化酵素遺伝子を見いだした。現在、候補領域に座乗する遺伝子群について形質転換体を作出中であり、深水依存的な節間伸長に寄与する第1染色体QTLの同定を完了したい。東南アジアのデルタ地帯に生育する浮きイネは、通常の栽培条件では1m程度の草丈ですが、水位の上昇に応答して茎を伸長させ水面に出た葉から酸素を得ることにより、洪水環境下で生き抜くことができます。これは、移動することの出来ない植物が節間伸長性を利用して過酷な環境を突破した一例です。本研究ではこの浮きイネの節間伸長の分子メカニズムを明らかにすることを目的としています。

2013年度には、(1)浮イネの深水依存的な節間伸長性を発揮できるタイミングを明らかにした。また、これまでに見出した3つの主要なQTLとジベレリンの関係を明らかにした。(2)浮イネが一般的なイネと異なりジベレリン高感受性であることを見出すとともに、遺伝学的な解析を行い浮イネのジベレリン応答性を制御するQTLを見出した。(3)イネ第1染色体に座乗する浮きイネQTLを同定するために、ポジショナルクローニング法を用いてQTL座乗領域を約30kb領域に特定しました。この領域に2つの遺伝子が座乗しており、その1つがGA合成酵素遺伝子のGA20酸化酵素遺伝子(GA20ox2)であり、原因候補遺伝子と解析を勧めている。(T65)では深水依存的なGA20ox2の発現上昇が見られないのに対して、浮イネでは深水条件もしくは、エチレンの投与によってGA20ox2の発現が著しく上昇することが明らかとなり、この発現の差はT65と浮イネのGA20ox2プロモーター領域の配列の違いに起因していると推測された。(4)イネ第3染色体に座乗する浮きイネQTLの同定を目的としたポジショナルクローニングを進め、1つの候補遺伝子を見いだしSnorkel3と名付けた。T65ではSnorkel3に1bpの欠失があることでフレームシフトが生じ機能を欠損していると推測された。南アジアのデルタ地帯に生育する浮きイネは、通常の栽培条件では1m程度の草丈であるが、水位の上昇に応答して茎を伸長させ水面に出た葉から酸素を得ることにより、洪水環境下で生き抜くことができまる。これは、移動することの出来ない植物が節間伸長性を利用して過酷な環境を突破した一例である。本研究ではこの浮きイネの節間伸長の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。昨年までの研究で、イネ第1染色体に存在する浮きイネQTLの候補領域に、ジベレリン(GA)合成酵素遺伝子のGA20酸化酵素遺伝子(GA20ox2)が座乗していることが示されていた。そこで、2014年度は浮きイネ型のGA20ox2を浮きイネ準同質遺伝子系統NIL12に導入したところ、著しく節間伸長が誘導されたことから、イネ第1染色体QTLがGA20ox2をコードしていると結論した。また浮きイネと日本型イネのGA20ox2の酵素活性を比較したところ、浮きイネのGA20ox2の酵素活性は日本型イネのGA20ox2の酵素活性に比べ、500倍もの高活性示した。また、イネプロトプラストを用いたトランジェントアッセイ法によりGA20ox2遺伝子のプロモーター領域にはエチレンの情報伝達因子EIN3の結合がすることが明らかになった。これまでの結果から、浮きイネでは、深水でエチレンを植物体内に蓄積し、通常は分解し続けているエチレン情報伝達因子EIN3を安定化させることによってのGA20ox2遺伝子のプロモーターに結合し、高活性型のGA20ox2遺伝子の発現を上昇さえることによってGAを生産していることが明らかになった。1)浮きイネ第1染色体に座乗するQTLの同定の試み第1染色体に座乗するQTLを同定するために、高精度連鎖解析を行い、QTL座乗領域を180kbに特定した。この領域に座乗する候補遺伝子の発現解析を行い、深水依存的に発現が上昇するGA20酸化酵素遺伝子(GA20ox2)を見いだした。このGA20ox2はマイクロアレイを用いた浮きイネの発現解析においても、深水依存的に発現が上昇する遺伝子として明らかになっていた遺伝子の1つであった。
国際協働授業の展開と英語コミュニケーションの研究

この研究の目的は、交流実績のある海外大学とICTと対面のハイブリッドによる「実践共同体」を構築することである。テレビ会議システムを活用し、構成主義的な観点から共同授業「英語プレゼンテーション」を実施する。学習成果は夏に開催される対面の国際協働学習場面「ワールドユースミーティング」(以下WYM)で行う協働プレゼンテーションで発揮させる。一人一端末での授業外での学習も誘発させ、インターネットの教育利用により、「つながりながら、国際的なテーマにともに挑み」つつ学生たちが対話的な学びでの中で、解答を作り上げ発表した。webで公開されている80の学習成果はアジアにおけるロールモデルとなる。本研究の目的は交流実績のある海外大学とICTと対面のハイブリッドによる「実践共同体」を構築し、共同科目「英語プレゼンテーション」を実施する。交流のプロセスをファイル・画像としてサーバに蓄積する。これらの学習成果は夏に開催される対面の国際協働学習場面「ワールドユースミーティング」で行う協働プレゼンテーションで発揮させる。○海外協定校等との連携によるコンテンツ制作・・・ミンダナオ国際大学等との連携のもとフィリピンの文化歴史、日本に対するイメージなど、学生が興味ある内容について、相互の大学を結び、10回近いSkype接続を行った。また王立カンボジア大学プノンペン校や、University Science Malaysiaとも行った。フィールドワークで訪問先となったカンボジアNGO Cambodia Education for Population Supportからも「日本の学生が訪問することの意味」について英語プレゼンテーションを作成してもらい、ネイティブの音声で教材づくりを行った。オリジナルのプレゼンテーション資料はそのまま対面での授業プレゼンテーションに使うのではなく、事前に送付を依頼しチェックした。それらをネイティブの音声で入れ直し、教材を作成している。http://wwww.kageto.jp/en/などで順次公開し、英語プレゼンテーション、国際協働授業実践者に公開されている。○海外連携と成果発表・・・2014年8月1日から8月12日まで成果発表の舞台としてワールドユースミーティングを実施した。http://www.japannet.gr.jp/w2014/その時に撮影された動画はパワーポイントとともに収録され、「英語プレゼンテーション」の授業中で活用されている。本研究は、交流実績のあるカンボジアやフィリピンなどの海外大学とICTと対面のハイブリッドによる「実践共同体」を構築し、共同科目「英語プレゼンテーション」を実施する。交流のプロセスをファイル・画像としてサーバに蓄積し、コミュニケーション力を高める英語教材を開発する。これらの学習成果は夏に開催される対面の国際協働学習場面「ワールドユースミーティング」(以下WYM)で行う協働プレゼンテーションで発揮させることを目標とし、2年目の研究を行った。英語教材の開発では、オーセンティックな教材を開発した。国際協働プレゼンテーションイベント、ワールドユースミーティング(WYM)にやってくる海外大学の学生の自己紹介、国の紹介などの録画を行い、これらを教材として活用した。またネイティブによる再録音を行い、教材のクオリティを高めた。プレゼンテーション項目の中に、一人当たりのGDP比較、教育制度、教員の給料比較、米や肉の値段比較など設定し、グローバル人材を目指す学生として知るべき事項を、Skype、対面、教材整備を通して、国際連携授業を行った。協働プレゼンテーションの場として8月1日から11日まで日本福祉大学にてWYMを行った。文化の異なる者同士で、衝突の意味を理学修させ、国際調整力の獲得をテーマに、協働プレゼンテーションに臨んだ。これらの成果はhttp://www.japannet.gr.jp/w2015/から見ることができ、28本の動画コンテンツが掲載されている。特に、全体会での発表と、インタラクションを重視したセッションを設定し、英語コミュニケーションが国際福祉分野でいかに必要かを追及した。新デザインで作られたアクティブラーニングルームを使用した効果的な学びの方法についても明らかにした。海外との連携授業はスカイプを通して行われる。日本側は国際交流ファシリテーション演習や英語プレゼンテーションの授業で取り扱っている。事前に相手側からPPTファイルの送信を受け、それらの単語レベルをチェックする。学生の能力に見合った3000語レベルに適合するよう相手側に改訂を依頼した。途上国が相手であることが多いので事前の通信テストを行い、1分間120-150語レベルのスピードで話してもらうことを依頼する。授業内では、キーワードを残したPPTファイルを100名程度の受講者に配布し、理解を助ける。画像を録画し、次回の授業の中で教材として再度内容を確認する。このようなサイクルで授業を展開している。この中で明らかになったことは、受講学生の英語バッファー(英語対応能力)に見合ったセッション時間などである。10-15分程度が適切であり、このような条件を活かし、28年度は展開していく。文部科学省の後援を受けて展開した国際協働プレゼンテーション大会第17回は、英語コミュニケーションを継続させ、対面で協働作業を行う機会を与えるなど、教育効果の高いものであった。さらに28年度も継続して取り組みたい。本研究の目的は交流実績のあるフィリピン、カンボジア、マレーシアなどの海外大学とテレビ会議や国際協働プロジェクト・ワールドユースミーティング(以下WYM)などの対面の活動を通して、ICTと対面のハイブリッドによる「実践共同体」を構築し、この環境をベースに共同連携科目「英語プレゼンテーション」を実施し、学習成果を共有することである。ただ単に英語コミュニケーションの体験にどどまらず、学習者自らが発問、思考し教育構成主義の観点に立って振り返り、自己発見と英語のコミュニケーション力を合わせて獲得することである。振り返りは将来へのグローバル人材への自信へとつながって行く。

最終年の成果物として、学習者自らが振り返ることのできる英語プレゼンテーションファイル、スクリプト、ビデオクリップがサーバー上に設置される。それらは、一般的なビデオクリップではなく、自分の成長が埋め込まれ、次の方向を指し示す生涯教育に連動したものといえる。3年目を迎え、夏休みに文部科学省後援事業"第18回ワールドユースミーティング"を開催した。対面で協働作業を行う舞台であるが、来日前の授業での「Skype討議」でテーマについて論議し、来日後グループで話し合い、最終プレゼンテーションを行い、パフォーマンス評価を行った。会場には延べで1,000名もの聴衆が参加した。成果物である協働プレゼンテーションクリップもネイティブによる再録音が行われ、自分たちの活動を振り返る教材として、学習者が意味を構成できる教材としてweb上に公開した。国際連携授業は継続が困難であるといわれるが、各国のICT環境の整備が進み、テレビ会議システムのクオリティも高くなっている。また予算で購入した端末も、アクティブラーニングとして学生の自主的で国際的な打ち合わせが実現できた。教室の学び、海外の教室と連携した学び、生涯学習を支える学習成果を整理できた。この研究の目的は、交流実績のある海外大学とICTと対面のハイブリッドによる「実践共同体」を構築することである。テレビ会議システムを活用し、構成主義的な観点から共同授業「英語プレゼンテーション」を実施する。学習成果は夏に開催される対面の国際協働学習場面「ワールドユースミーティング」(以下WYM)で行う協働プレゼンテーションで発揮させる。一人一端末での授業外での学習も誘発させ、インターネットの教育利用により、「つながりながら、国際的なテーマにともに挑み」つつ学生たちが対話的な学びでの中で、解答を作り上げ発表した。webで公開されている80の学習成果はアジアにおけるロールモデルとなる。国際連携授業は大変やりやすくなっている。Skypeの性能が上がってきていることから、音声の通りもよく、表情も伝わる。とりわけ「画面共有」機能は、相手の表情を伝えつつ、プレゼンテーション画面、音声を伝えることができる。また回数を重ねるに従い、EUのICT活用基準である「On line Collaborative Competency」(国際協働推進力)の要素も明らかになりつつある。事前にPPTを調整し、異文化をもった、アジア型英語コミュニケーション能力を高めるため学生たちにとってこの取り組みはAuthenticityをもった新しい学習環境ともいえる。
イネの栽培化にユニークに関わった種子の有芒性と無芒性の謎を解く

本研究では、イネの栽培化の初期には利用されたが、その後消失の方向に選抜されてしまったユニークな器官である芒に焦点を当て、有芒性と無芒性の意義を明らかにすることを目的としている。本年度は、野生イネO. rufipogon W630、栽培イネO. sativa Japonica Nipponbare、O. sativa Indica IR36、およびそれらの交雑後代系統を主に用いて、以下の5つの項目について形質調査ならびに遺伝子解析を行った。1.野生イネにおける芒の役割:野生イネの小穂に対して、芒の有無の2処理区を設定し、それらの開花時間に基づいて、野生イネの早朝開花性に芒が関与しているか調査した。2.栽培化初期の種子採集の再現:野生イネの遺伝的背景において栽培品種O. sativa Nipponbare由来の種子の非脱粒性遺伝子ならびに穂の非開帳性遺伝子を導入した準同質遺伝子系統(NIL)を育成した。3.栽培化において無芒化を促進した遺伝子座の同定:2つの栽培品種(NipponbareおよびIR36)を野生イネで戻し交雑した2種類の自殖系統のうち、最も芒が短い系統を選抜し、野生イネおよび栽培イネ親系統と交雑し、無芒化に関するQTL解析用の集団を育成した。なお、IR36の集団に関しては、予備的なQTL解析を行った。4.栽培イネに残る有芒性の遺伝的機構の解明:日本在来イネ・コアコレクション50系統を圃場に展開し、芒に関する形質調査を行なった。5.野生イネへの遺伝子流動の実態解明:以前、野生イネ海外調査を行ったミヤンマー・カンボジア・ベトナムの3カ国計19集団を対象とした。そして、収集した1集団あたり約50個体のDNAサンプルを用いて、芒に関する主要遺伝子座(An-1, LABA1, RAE2)の機能喪失変異をin/delマーカーを用いて検出した。次年度以降に計画している遺伝解析用の材料が順調に育成できた。芒に関する形質調査も計画通り問題なく進んだ。遺伝子流動についても、栽培イネ特異的な機能喪失変異マーカーを用いることによって検出できた。初年度は材料育成と形質調査が主であったが、次年度以降QTL解析を予定している。多くの個体からなる複数の集団を用いるので、正確な形質データおよび分子マーカーデータを得ることを心がける。また、種子採集調査に関しては、圃場の配置デザイン等の準備に備える。
学習と教示のアルゴリズム論的研究

本研究では,まず「教示可能性」という概念の定式化に成功し,従来のPAC学習可能性(確率的心似学習)との関係を明らかにした.そして,この枠組みの中で,教示し易いが学習しにくい概念クラスなどを具体的に示した.また,学習のための小さな教材を作成することの困難さについても言及することができた.また類推による教示と学習の研究では,計算量を考えた研究がほとんどなされていない状況であったが,有川・原口の類推機構の中にNP困難な状況が現れることを明らにした.こうして,この類推機構では最も基本的な部分の計算量が大きくなる可能性が強く,この部分を合理的に解決することが新たな課題として生まれた.教示と学習の研究の中で概念クラスの小さな集合被覆を求める問題が教示可能性と深く関係していることを示したが,そのための並列アルゴリズムの研究を行い極大独立点集合を用いるという着想で極小な集合被覆を求める並列アルゴリズムを得ることができた.学習の理論を発展させる過程で教示のためのkeyと呼ばれる概念に到達したが,このKeyを発見するための方式を開発することがこの研究を進めるうえで不可欠であることが判明した.そこで研究をこのkey発見のための方式の追求に集中した.その結果,正則パタ-ン上の決定木という概念に到達し,与えられたサンプルからそれを合理的に説明する正則パタ-ン上の決定木を学習するアルゴリズムを開発した.そしてサンプルから正則パタ-ン上の決定木を学習するシステムを試作した.この学習システム上での様々な実験を通して,この方式が他の分野においても極めて有効であることを確認した.また極小な集合被覆を求める近似アルゴリズムを核にして,与えられたサンプルをEFSとして合理的に説明する仮説を作り出す方式をつくり,それに基づいたシステムを試作した.そして,上述の正則パタ-ン上の決定木を学習する方式との比較を行った.その結果,上述の学習システムのほうがより効率的であることが判明した.しかし,EFSに基づく方法はより大きな多様性をもっていることも明らかになった.今回試作した学習システムとこの研究を通して得られた知見はこの様なシステムを構築するための基礎理論と技術を与えるものと確信する.本研究では,まず「教示可能性」という概念の定式化に成功し,従来のPAC学習可能性(確率的心似学習)との関係を明らかにした.そして,この枠組みの中で,教示し易いが学習しにくい概念クラスなどを具体的に示した.また,学習のための小さな教材を作成することの困難さについても言及することができた.また類推による教示と学習の研究では,計算量を考えた研究がほとんどなされていない状況であったが,有川・原口の類推機構の中にNP困難な状況が現れることを明らにした.こうして,この類推機構では最も基本的な部分の計算量が大きくなる可能性が強く,この部分を合理的に解決することが新たな課題として生まれた.教示と学習の研究の中で概念クラスの小さな集合被覆を求める問題が教示可能性と深く関係していることを示したが,そのための並列アルゴリズムの研究を行い極大独立点集合を用いるという着想で極小な集合被覆を求める並列アルゴリズムを得ることができた.学習の理論を発展させる過程で教示のためのkeyと呼ばれる概念に到達したが,このKeyを発見するための方式を開発することがこの研究を進めるうえで不可欠であることが判明した.そこで研究をこのkey発見のための方式の追求に集中した.その結果,正則パタ-ン上の決定木という概念に到達し,与えられたサンプルからそれを合理的に説明する正則パタ-ン上の決定木を学習するアルゴリズムを開発した.そしてサンプルから正則パタ-ン上の決定木を学習するシステムを試作した.この学習システム上での様々な実験を通して,この方式が他の分野においても極めて有効であることを確認した.また極小な集合被覆を求める近似アルゴリズムを核にして,与えられたサンプルをEFSとして合理的に説明する仮説を作り出す方式をつくり,それに基づいたシステムを試作した.そして,上述の正則パタ-ン上の決定木を学習する方式との比較を行った.その結果,上述の学習システムのほうがより効率的であることが判明した.しかし,EFSに基づく方法はより大きな多様性をもっていることも明らかになった.今回試作した学習システムとこの研究を通して得られた知見はこの様なシステムを構築するための基礎理論と技術を与えるものと確信する.本研究では学習と教示の関係をアルゴリズム論的に明らかにすることを目的とし,次の点について研究を行い成果を得た.1.まず新たに「教示可能性」という概念を定式化に成功し,従来のPAC学習可能性との関係を明らかにした.この研究により,学習もしくは教示のための計算量を考慮に入れない場合はこの2つの概念に差異がないが,多項式時間という制約をもうけると2つの概念は全く異なったものであることを示した.そして,教示し易いが学習しにくい概念クラスなどを具体的に示すことができた.2.また容易に学習するために小さなサイズの教材を作成することが困難であることも計算量の理論の立場から示すことができた.3.類推による教示と学習の研究では,計算量を考えた研究がほとんど行われていない状況であったので,定数記号と変数記号のみを項とし関数記号を含まないような論理プログラムを対象として計算量の解析を行った.ここでは,2つの論理プログラムS_1,S_2および原始論理式p(a)が与えられるとき,S_1とS_2の間で類推を行うことによりp(a)が導かれるかどうかを判定する問題がNP困難であることを示した.

ここで,S_2が単に事実のみからなる論理プログラムであってもやはりNP困難であることもわかった.こうして類推による学習と教示では最も基本的な部分の計算量がとても大きくこの部分を合理的に解決することが今後の課題として残されている.4.以上のような学習と教示の研究を現実的に検討するため,Post Scriptを用いて,手書き文字からその筆跡を学習するフォント学習システムの開発を検討中であるが,開発環境の不備のためこの方向では多少研究の遅れがある.5.並列化という観点からの研究でもいくつかの成果を得ることができた.概念クラスの小さな集合被覆を求める問題は上に述べた教示可能性と深く関係していることを示した.ここではまず次数限定極大部分グラフを効率よく求める並列アルゴリズムを極大独立点集合を用いるという手法で得た.そしてこの並列アルゴリズムの着想をさらに一般化して発展させ,極小な集合被覆を求める並列アルゴリズムを得ることができた.本研究では学習と教示の関係をアルゴリズム論的に明らかにすることを目的とし,次の点について研究を行い成果を得た.1.前年度に成功した教示と学習の理論を発展させる過程で,教示のためのkeyと呼ばれる概念に到達したが,このkeyを発見するための方式を開発することがこの研究を進めるうえで不可欠であることが判明した.そして手書き文字からのフォントの学習システムの設計のにはこのkeyを発見する手法を開発し取り込まねばならないことがわかった.そこで研究をこのkey発見のための方式の追求に集中した.その結果,正則パタ-ン上の決定木という概念に到達し,与えられたサンプルからそれを合理的に説明する正則パタ-ン上の決定木を学習するアルゴリズムを開発することができた.そしてサンプルから正則パタ-ン上の決定木を学習するシステムを試作した.この学習システム上での様々な実験を通して,この方式が他の分野においても極めて有効であることを確認した.この方式を従来の帰納推論の観点からの研究と比較した結果,これはアルゴリズムとして極めて効率のよいもので,その有用性はたいへん大きいものと期待される.計画していたフォント学習システムの試作は設備が不十分であったため行うことができなかったが,今回試作した学習システムとこの研究を通して得られた知見はこの様なシステムを構築するための基礎理論と技術を与えるものと確信する.2.類推機構の計算量と並列化に関する研究を行った.その結果、有川・原口の類推機構の中にNP困難な状況が現れることを明らかにした.こうして類推による学習と教示では最も基本的な部分の計算量がとても大きくこの部分を合理的に解決することが今後の課題として残されていた.そのため新たに,この理論を単純化し,ミスマッチを許したelementary formalsystem(EFS)を使った類推機構の定式化を行なった.3.前年度の研究では,概念クラスの小さな集合被覆を求める問題は教示可能性を深く関係していることを示し,そのため並列アルゴリズムの開発をおこなった.そこで平成3年度は,極小な集合被覆を求める近似アルゴリズムを核にして,与えられたサンプルをEFSとして合理的に説明する仮説を作り出す方式をつくり,それに基づいたシステムを試作し,上述の正則パタ-ン上の決定