hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
利己的および協力的ユーザ群の振舞いを考慮した受付制御方式に関する研究

既存の受付制御方式は,各ユーザは,他のユーザに影響されず利己的に振る舞うことを仮定しているため,仮に,他のユーザの接続状況に影響されて,他のユーザのために自らの要求を下げる利他的で協力的なユーザも存在する場合に,既存の受付制御方式は,最適な制御とはならない可能性がある.そこで,本研究では,ユーザの利己的および利他的な振舞いをも考慮するという新たな観点による受付制御方式を期間内に実現させることを目的とする.既存の受付制御方式は,各ユーザは,他のユーザに影響されず利己的に振る舞うことを仮定しているため,仮に,他のユーザの接続状況に影響されて,他のユーザのために自らの要求を下げる利他的で協力的なユーザも存在する場合に,既存の受付制御方式は,最適な制御とはならない可能性がある.そこで,本研究では,ユーザの利己的および利他的な振舞いをも考慮するという新たな観点による受付制御方式を期間内に実現させることを目的とする.ユーザの利己的および利他的な振舞いを考慮した受付制御を実現させるために,協力的ユーザが存在する場合に,ユーザの振舞いと受付制御の相互作用を考慮することで,全ユーザ満足度の向上を実現する受付制御の検討を行った.この提案法では,新規フロー到着時に,その時点で網内に収容されているフローの総帯域が制御パラメータである閾値より大きく,かつ到着フローが広帯域フローの場合にこれを呼損とし,そのユーザが協力的ユーザの場合には,狭帯域フローに変更する.この制御のもと,定常状態を仮定して待ち行列理論M1M2/M1M2/S/S即時システムによる理論解析から最適閾値を導出し,トータル呼損の最小化を実現させた.このモデルに関して,状態方程式を用いた数値計算を行うことで,様々なトラヒック条件下で,協力モデルに関する特性解析を行い,有効性を示した.昨年度は,2種類のフローが両フローとも即時モデルとしてモデル化を行った.しかし,実ネットワークにおいて,狭帯域フローを音声通話,広帯域フローを動画を想定すると,広帯域フローは通信が開始されるまでに多少の時間待機できる可能性がある.本年度は,多少の待機を考慮した即時待時混合モデルを考察した.このモデルにおいて,協力ユーザの行動として,制御パラメータである閾値によって呼損となったユーザが狭帯域フローとしてリトライするのに加えて,待機しているユーザの中でランダムに待機を諦めたユーザのうち,狭帯域フローに変更してリトライするユーザを考慮した.この協力ユーザの行動を考慮した受付制御方式を待ち行列理論でモデル化し,数値計算によって昨年度提案した即時方式より,よりユーザ満足度を向上可能であることを示した.ユーザの利己的および利他的な振舞いを考慮した受付制御を実現させるために,協力的ユーザが存在する場合に,ユーザの振舞いと受付制御の相互作用を考慮することで,全ユーザ満足度の向上を実現する受付制御の検討を行い,このモデルに関して,状態方程式を用いた数値計算を行うことで,様々なトラヒック条件下での協力モデルに関する特性解析から有効性を示したため.25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,2種類のフローが両フローとも即時モデルとしてモデル化を行った.しかし,実ネットワークにおいて,狭帯域フローを音声通話,広帯域フローを動画を想定すると,広帯域フローは通信が開始されるまでに多少の時間待機できる可能性がある.次年度は,多少の待機を考慮した即時待時混合モデルを考察する予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。
衛星観測データを統合した大気汚染物質の濃度・排出量分布の長期再解析

先駆的なデータ同化手法を用いて、衛星観測と数値モデルによる情報を統合し、大気汚染を引き起こす化学物質の大気中濃度と排出量を同時に推定する再解析システムを構築した。衛星観測情報を適切に反映するために、観測原理に基づく観測演算子を作成しデータ同化に利用した。過去8年間について、対流圏の各種物質の分布変動を再現する再解析計算を実施した。再解析データの品質を検証し、大気汚染物質の長期的な変動の様子を調査した。見積もられた排出量の時空間変動についても詳しく調査し、各種統計情報に基づき作成された従来のエミッションインベントリの問題点を指摘した。平成24年度に構築した大気微量成分に関する再解析システムと、NASA, ESA, KNMIが提供するOMI, TES, MLS, MOPITTによる最新の衛星観測リトリーバルを用いて、対流圏における大気微量成分の過去8年間の再解析計算を実施した。再解析データの品質は、データ同化に利用していない各種独立観測データを用いて検証した。独立観測データには、SCIAMACHYやGOME-2などの衛星観測に加えて、NASAおよびIAGOSが提供する航空機観測キャンペーン、WDCGGによる地上観測、WOUDCおよびSHADOZによるゾンデ観測による情報を利用し、対流圏鉛直積算濃度のみならず鉛直プロファイルや地表濃度の地理分布についても詳細を検証した。本再解析では対流圏化学に含まれる多くの化学種を解析対象としているが、その中でもO3, NO2, HNO3, CO, CH2Oに着目し、再解析における全球分布の季節・経年変動を調査した。さらに、衛星観測データの信頼性やアンサンブル計算から見積もられるモデルの信頼性などに基づき、データ同化時に取得される各種統計情報を調査することで、再解析品質の特徴と長期安定性を明らかにした。また、データ同化を行っていないモデル計算結果についても同8年間について同様の検証を行い、データ同化の有無による再現性の違いを明らかにした。これらの情報は、再解析品質の向上のみならず、モデル改良に向けた提言を与える有用な情報となることが期待できる。最新のEnKFスキームの一つであるLETKFを用いてこれまでに構築した大気微量成分のデータ同化システムを利用して、大気汚染を引き起こす化学種の大気中濃度と排出量を同時に推定する再解析システムを構築した。予報モデルには全球化学輸送モデルCHASERを利用し、データ同化の状態変数には予報化学種の大気中濃度に加えてNOxおよびCOの地表排出量と雷によるNOx生成量を含んだ。いくつかの感度実験を実施し、システムの最適化を図った。まず、背景誤差共分散での変数間の局所性を考慮し、化学的な結びつきが弱い化学種間では相関をゼロとしサンプリングエラーの影響を回避すること可能とした。また、各種同化パラメータに対する応答を調査し、対流圏化学システムに特化した最適化を施した。次に、衛星観測データを適切に同化するために、リトリーバル原理に基づく観測演算子を作成した。データ同化には、OMI, TES, MLS, MOPITTによるNO2, O3, HNO3, COの観測データを利用した。また、データ同化結果の検証の為には、SCIAMACHY, GOMES-2,オゾンゾンデ、航空機観測データを整備し、観測特性と時空間代表性を考慮した比較検討を可能とした。作成したデータ同化システムを用いて、1年間程度の長期再解析の実施に着手した。平成25年度に実施した対流圏における大気微量成分の過去8年間の再解析計算について、作成データを詳しく解析し、データの品質に加えてオゾンや二酸化窒素の長期的な変動を調査した。各種気象現象や前駆気体の変動に伴い、オゾンなど各種成分の濃度は季節・経年変動する。データ同化に利用しないオゾンゾンデおよび航空機観測を用いた検証から、それらの時空間変動は再解析データにおいて概ね現実的に再現されていることを確認した。本再解析計算においては、濃度と同時にオゾン前駆気体の排出量も最適化している。見積もられた排出量の時空間変動を調査することで、各種統計情報に基づき作成されたエミッションインベントリの問題点を指摘した。地上における排出量のみならず、雷による窒素酸化物の生成量についても、パラメタリゼーションに基づく従来のボトムアップ推定に基づく時空間分布には大きな不確定性が存在する可能性を指摘した。データ同化に用いる化学輸送モデルの性能が、大気微量成分分布の再現性と排出量の推定結果に影響を及ぼす可能性が考えられる。そこで、モデルの設定を変更したデータ同化実験を行い、再解析に対してモデル性能が及ぼす影響を調査した。例えば、各種化学反応係数、地表排出量の日変化、雷による窒素酸化物生成のパラメタリゼーションに変更を加えることで、再解析における濃度場には若干の違いが生じることが明らかとなった。一方、排出量の推定結果はモデルの設定に応じて敏感に変動する部分があり、作成した再解析データの解釈には注意を要する部分があることが明らかとなった。大気科学当初の計画通り、複数の衛星観測データを用いた長期再解析計算と、独立観測データを用いた検証を実施した。

当初の計画では5年間程度の再解析計算を実施することを目標としていたが、計算効率の最適化や各種解析アルゴリズムの効果的な開発を実現し、予定よりも長い8年間の再解析計算を実施することを可能とした。より長期間を対象とした再解析計算は、各種排出源や大気環境の経年変動要因を調査する上で大変有用であり、当初の計画と同等もしくはそれ以上の進展が得られているものと判断する。当初の計画通り、全球化学輸送モデルを用いた大気組成に関する先駆的なデータ同化システムを構築するに至った。また、その性能および計算効率についても最適化を図り、長期間の再解析計算を実行可能とした。衛星観測データの観測演算子の開発に際しては、衛星リトリーバルの専門家であるオランダ王立気象研究所の研究者と共同で取り組み、リトリーバル原理に基づく高度な枠組みを作成した。長期再解析の実施に向けて既に着手しており、当初の計画通り順調に進展している。作成した再解析データを更に詳しく解析し、その特徴を明らかにする。また、地表面排出量の推定結果を解析し、その長期的な変動の特性と要因を明らかにする。また、複数の異なる化学輸送モデルを予報モデルとして用いた計算を実施する準備をし、データ同化に用いる予報モデルの性能が再解析による濃度の再現性と排出量推定に及ぼす影響を明らかにする。これまでに作成したデータ同化システムを利用して、大気組成に関する実験的再解析に取り組み、数年程度の最解析データセットを独自に作成する。作成した最解析データを利用して、大気汚染物質の排出量と大気中濃度の季節・経年変動を調査する研究に取り組む。特に、アフリカや東南アジアに着目した解析を行い、人為起源や生物燃焼起源の化学物質の排出が領域スケールの大気環境に及ぼす影響を調査する。また、大気環境の実況監視と化学天気予報システムへの適用も視野に入れ、特に東アジア域に着目した研究を広く推進する予定である。研究成果発表が予定よりもやや遅れており、そのための経費を次年度に使用することとなったため。再解析計算により得られた知見の成果発表のための論文出版代金および会議出張費を計上するとともに、新たに得られる解析結果の保存と解析のために計算機周辺機器を購入する。衛星観測データの観測演算子を更に高度化する目的で、衛星リトリーバルの専門家であるKNMIのHenk Eskes氏を招聘する。作成したデータ同化システムを用いた実験成果を発表する論文出版代金を計上するとともに、データ同化結果の保存と解析のために計算機周辺機器を購入する。
ソーシャルマーケティングにおける寄付獲得競争と社会規範の形成に関する研究

本研究の目的は、継続的な寄付者の獲得を巡るマーケティング競争が、新しい社会規範の形成にどのように寄与するのか明らかにすることである。特に、ソーシャルマーケティング研究は、伝統的に単発的なソーシャル・キャンペーンの成果を中心に議論してきたが、継続的な成果の捕捉や、個別の活動を通じたマクロレベルでの社会規範の形成過程を捉える社会構築的視点の必要性が指摘されてきた。本研究は、このような研究潮流の中で、関係性概念に注目し、短期的ではなく継続的な成果を捉えると同時に、各活動の模倣と差異化、これらの活動と制度改定との関係など、社会規範の構築に至るプロセスを捉える社会構築的視点を導入して同研究の理論拡張を試みる。具体的には、これまでの筆者の研究蓄積を手がかりとしながら、特にソーシャルマーケティング研究やマクロマーケティング研究の視点から、これらの課題に関する考察を進めることを企図している。伝統的に交換概念に基づき理論構築が進められてきたソーシャルマーケティング研究に対して関係性概念に注目してアプローチすることで、単発的な成果の捕捉に留まらない理論の構築を企図する。本研究の初年度だった本年度は、ソーシャルマーケティング研究やマクロマーケティング分野を中心に文献展望の深化を図るとともに、これまでの筆者の研究蓄積をもとに学会発表および査読誌への投稿(掲載済)を進め、今後の研究の分析視角の先鋭化を図った。本研究の次年度以降の礎を築くことができたという点で、研究は概ね順調に進んでいるものと考えている。研究実績の概要の項でも記した通り、本研究の初年度で、これまでの筆者の研究蓄積を基にしながら今後の研究の方向性や分析視角に関する手がかりを学会発表や査読誌への掲載で得ることができた。これらの成果は、本研究の次年度以降の研究の礎を築くことができたという点で、概ね順調に進んでいると考えている。これまでの蓄積も手がかりとしながら、更なる研究の可能性の検討も視野に、研究を進めていく。まずは本研究の初年度で得られた研究の方向性や分析枠組みを手がかりに、理論的視角の更なる先鋭化や仮説検証の手続きを進めていく。これらの成果は、まとまり次第その都度査読誌への投稿や学会発表を通じて公表するとともに、理論的対話を通じて枠組みの精緻化を図る。本年度途中に、前倒し請求をさせて頂いた。これは、本年度当初の想定以上に研究成果報告の機会を得たことにより研究年度後半に研究資金がショートすることを避けるための念のための措置だった。この措置により、結果として研究資金がショートすることは避けられた。したがって、本年度予算の繰り越しは本研究が遅れていることを意味するものではない。また、実質的に使用した金額は当初使用計画額と概ね一致した金額であり、翌年度も当初計画通りに使用する計画である。
計算流体力学の剥離せん断層不安定性増幅問題への適用に関する研究

離散渦点法によるbluffbody回りの流れの解析を目的として,1)断面近傍の流れの精度良い再現,2)流体の粘性の導入法に着目し,一連の検討を行った。このうち1)は,従来のBiot-Savart式による誘起速度算出法(直接法と呼ぶ)を用いるとき,渦点同志が接近する場合に避けられない問題である。本研究で対象とするようなbluffbody回りの流れでは,物体周囲の剥離せん断層を精度良く再現することが最も重要となるが,物体表面近傍ではこのような渦点同志の接近は頻繁に起こる。本研究ではこの問題点を解決するひとつの方法として,上記の直接法によらず,渦点により構成される場の渦度分布を一旦解析領域内に張られたメッシュ系に配置し直し,流れ関数-渦度のPoisson方程式を解くことにより,速度場を求める手法を用いた。この方法はVortex-In-Cell法(VIC法と呼ぶ)と呼ばれ,以前よりその得失が知られている方法であるが,渦点分布からメッシュ系の渦度分布へ変換する際に何らかの数値粘性が付加される点が大きな欠点である。本研究ではLamb渦の渦度空間分布の時間的拡散と比較することにより,通常のVIC法による数値粘性の大きさを定量的に評価することを試み,メッシュの大きさDELTAx,時間ステップDELTAtを含む定式化を行った。さらに,数値粘性を抑えたVIC法に代わる渦度変換手法を提案した。また2)については,異なるレイノルズ数の解析を行うために通常メッシュの大きさを変える必要があるが,同一メッシュを用い,流れ関数-渦度のPoisson方程式中の時間ステップDELTAtをレイノルズ数に応じて変える方法を新たに提案し,2次元静止矩形断面回りの流れの解析に適用した。その結果,風洞実験によりRe=500付近で観測されているストローハル数の不連続が再現されることが明かとなり,本手法の有効性が確認された。なお,振動物体回りの流れの解析への本手法の適用も可能と考えられ,次の検討課題として更に本研究を継続する予定である。
アジアと日・米・欧の経済・文化・政治リンクの総合的研究

グローバリゼーションの急スピードで進展する中で、EU、アメリカ、アジアが世界の3極間の関係が、地域統合の関連でも注目されるようになった。アメリカとアジアはAPECを舞台に、そしてEUとアジアはASEMを舞台にその協力のフレームワークが議論され、それとは独立に数々のFTAの話が持ち上がった。こうしたことを背景にこの研究ではアジアと日米欧の経済・文化・政治リンクを解明しようと試みた。「日米欧の影をタイ経済にみる」というテーマで2000年を中心としたタイ経済をタクシン政権の新経済政策を批判的に検討することから分析し、いま少し長期的観点から1960年代からのタイ経済をレビューした。「グローバリゼーションと国民経済」というテーマではタイにおける危機からの回復過程におけるタイ文化の強靭さを紹介するとともに、グローバル化の経済に及ぼす影響を開発戦略という観点から分析した。「日米欧とアジアの相互依存と中国の台頭」についてはマクロ依存関係を経済統計で確認し、中国の台頭についてはその他アジアにとってどれほどの脅威があるかを数値であきらかにした。中国の脆弱性をみることで、その他アジアも産業の高度化をはかり協調体制を組むならばどちらかというと中国の台頭はビジネスチャンスと捉えるほうがよいことをしめした。「グローバリゼーションと金融」ではアジア危機とはなんであったのかを探り、その反省からあらたなる金融システムの構築に関しても言及する。最後のテーマ「人口・高齢化・生産性」においてはグローバリゼーションがもたらした人口に関する影響、日本のみならず東アジアに今後訪れる高齢化の問題、そして更なる経済発展に肝要な生産性についての研究を総合的に展開した。1.阿部が科学研究費とは別のファンドでタイに滞在する機会を得たので,その間,ウィサーン・メティと地域政府(AFTA,APEC)という視点から経済危機の分析に必要な文献の収集と,綿密な研究打ち合わせを行うとともに,パスーク,オラーン,アマー等専門家と意見交換をした(5月-9月)。2.ライはマハニの協力のもと,ペナンに進出している日・米・欧の多国籍企業への聞き取り調査(9月以降),タンガベルとはシンガポールにおける労働生産性について,データを収集し,理論的フレームワークを構築し研究をはじめた(6月以降)。3.何人かの国際金融の専門家(新開陽一,野村茂,松林洋一,金子邦彦)に金融危機前後の問題点をタイで実際に見てもらい,経済理論家からの分析視点を中心に本研究についてのアドバイスを得た。阿部・高阪もこれに同行し,タイの専門家と意見を交わした(8月)。4.高阪はイタリアに出張し,ヨーロッパの通貨統合の経験からアジアの為替政策が何を学べるのかについて資料収集と専門家との意見交換を行った(9月)。5.阿部が当初の計画ではブランダイス大学に出張し,プラマーと会って共同研究の打ち合わせをすることになっていたが,プラマーがイタリアのボローニャセンターに滞在していたので,そこでリーとともに打ち合わせをした。(H13年1月)。6.メティが東南アジア,研究センターに外国人客員としてH13年1月から着任し,APECについて共同研究をすすめている。1.研究代表者は昨年度に引き続き,タイに出張し,アジア通貨危機以降のタイのマクロ経済政策並びに通貨危機を引き起こしたタイに内在する政治,文化,経済の制度的要件を明らかにすることにつとめた。具体的には中央銀行の無能と責任を暴いた「ヌクル委員会報告」を本年度のタイ研究の中心に据え,パスーク,オラーン,アマー,チャロンポップ,メティ,バヌボン等専門家に聞き取り調査ないし,意見交換をした。2.研究代表者はまたライ教授はペナンに進出している日・米・欧の多国籍企業への聞き取り調査を引き続きおこなった。マハニ教授とはマレーシアの貿易政策について綿密に打ち合わせをし,タンガベル博士とは共同でシンガポールにおける生産性についての計算を終え,論文をひとつ発表。次のステップとして日本とタイへの応用に着手している。

3.研究代表者はアルバイトを使って,米国の影響についてみるために,阿部は米国議会マイクロフィッシュ資料をデジタル化してCDROMに焼き付ける作業を今年度末に完成した。この資料を使っての,米国の対アジア政策の分析は次年度以降の課題となる。4.ウィサーンとは日本およびタイで,「タイと日本のFTAの経済効果」について本格的研究を来年度から始めるにあたり,予備的な議論をした。5.高阪はチェコのカレル大学,プラハ経済大学を訪れ,欧州通貨統合の進展と周辺非加盟国のマクロ経済政策課題に関して専門家との意見交換,資料収集を行うとともに,ウィーン大学,ウィーン経済大学,世界経済研究所(WIIW)でも同様の意見交換,資料収集を行った。研究代表者である阿部は,平成14年度は,4月に研究打ち合わせのためハワイ大学にメイソン教授とラクロイ教授を訪ね,そのときの議論をもとに,6月にタイのバンコクで世界人口学会において"Populationand Globlization"という共同論文を発表した。このとき,TDRIやタマサート大学に研究者を訪ね,意見交換,情報収集を行った。8月には北京大学での国際会議で「日本と東南アジアの現状」について報告,10月にはコロンビア大学で開催されたAsian Economic Panelの会議で,"Is China Fear Warranted?"という演題で日本や欧米の中国の関わりを報告した。また同月タマサート大学の招待講演でも,研究成果を"Economic Recovery and Refbrms"という論題で報告した。平成15年1月にはワシントンDCのジョンホプキンス大学で開催された国際会議で,もう一つの成果,"Changes of FDI Objectives of Japanese Firms inAsia : Comparison of China and other Asia"を発表した。このときのプラマー教授やナヤ教授との研究打ち合わせも有意義であった。また,共同研究者の高阪も多くの学会でグローバリゼーションに関わる報告をしてきており,特筆に値するのは10月にマレーシアで開催された東アジア経済学会で,"Monetary Transmissions Immediately after the Crisis in East Asia"を発表したことである。これまでの研究が様々な形で公表出来る形になってきていることに加え,着実に研究ネットワークが構築されてきている。本年度はこれまでの研究成果をまとめあげることを目的としてスタートした。これまで、標記の研究課題のもと、生産性、セーフティネット、技術移転、FTA、金融危機等多くのテーマで共同研究を進めてきたが、そのうちいくつかは出版にこぎつけ、他は出版に向け最終稿を執筆中である。生産性については、阿部がシンガポール国立大学のタンガベル助教授と3つの論文を執筆し、そのうち2つが出版された。
相対論的電子ビームを利用した新しい電磁放射源の開発に関する基礎的研究

本研究では、反射型回折格子からなる開放型の周期構造系を利用したスミス・パーセル放射とスミス・パーセル型自由電子レーザの主要な放射特性を電磁波工学の立場から理論的に解析し、新しい電磁放射源を実現する上で必要な放射系の構成について検討した。1.反射型回折格子の上を外部静磁界に沿って伝搬する電子ビームによる2次元的なスミス・パーセル放射の問題を解析した。この自然放射を回折格子によって乱された空間電荷波の洩れ放射としてとらえ、特異摂動論を適用して、放射を決定する洩れ係数と2次の位相変化量の解析的な表現式を導いた。与えられた信号周波数の対して洩れ係数を最大にする最適な電子ビームの位置、厚さ、及び電子密度が存在することを指摘した。この最適なパラメータを使えば、電子ビームの伝搬方向に対して後方に半値角が1度以内で放射利得が数+dBの電子ビーム能動アンテナを実現することができる。2.電磁界の境界値問題の数値解法として知られているモード整合法を適用して、反射型回折格子を利用した2次元的なスミス・パーセル型自由電子レーザについて解析した。その結果、自由電子レーザの最大増大率、中心周波数と電子ビーム及び回折格子に関する最適な形状パラメータの関係を初めて数値的に明らかにすることができた。解析は、誘導放射の領域から自然放射の領域にわたって有効なFull Wave Analysisである。3.現在、誘電体導波路と回折格子からなる多層周期構造系を利用した電磁放射の解析を進めている。この場合、電子ビームに対してスミス・パーセル効果とチェレンコフ効果が相乗されることになり、自然放射では更に放射利得を上げて放射指向性をブロードサイドにすることができ、また自由電子レーザでは、最大増大率を上げて周波数幅を狭くすることができるものと期待している。周期構造系に沿って伝搬する相対論的電子ビームによる誘導放射と自然放射の特性を解析した.主要な研究成果は,次のように要約される.1.断面が円形で導波管型の遅波構造内を管軸方向に加えられた有限の静磁界に沿って伝搬する中空の相対論的電子ビームによる誘導チエレンコフ放射の問題を解析した.円形コルゲート導波管,同軸コルゲート導波管,及び誘電体装荷導波管のそれぞれについて空間電荷チエレンコフ放射とサイクロトロン・チエレンコフ放射の最大増大率を計算し,いずれの放射に関しても遅波構造として同軸コルゲート導波管が最も有効であることを指摘した.また,いずれの遅波構造についても,放射を最大にする最適なビーム速度が存在すること,サイクロトロン・チエレンコフ放射の増大率は空間電荷チエレンコフ放射のそれに比べて1桁程度小さくなることを明らかにした.2.完全導体からなる回折格子の上を伝搬する板状の相対論的電子ビームによる自然放射の問題を特異摂動法を用いて解析し,電子ビームに付随した速い空間電荷波と遅い空間電荷波に対する放射効率と放射指向性を詳細に議論した.その結果,最も大きな電磁放射を与える最適な電子ビームの厚さと位置が存在し,特に遅い空間電荷波に対しては最適な電子密度と電子速度も存在することを明らかにした.さらに,回折格子長が十分に大きい場合には,遠方放射界は遅い空間電荷波の最低次のモードによる漏洩放射によって支配されることを指摘した.3上記2.の放射系では,自然放射の他に回折格子に束縛された固有の電磁波モードと電子ビームの結合による誘導放射も存在する.しかし,この誘導放射の解析に摂動法は適用できない.現在,自然放射から誘導放射の領域にわたって遷移領域を含めてFull-wave解析が可能な数値解析の研究に着手しており,良好な結果を得ている.

本研究では、開放型の周期構造系を利用した相対論的電子ビームによる電磁放射の問題を電磁波工学の立場から理論的に解析し、新しい電磁放射源を実現する上で必要な放射系の構成について検討した。1.スミス・パーセル放射:反射型回折格子の上を外部静磁界に沿って伝搬する電子ビームによる2次元的なスミス・パーセル放射の問題を解析した。この自然放射を回折格子によって乱された空間電荷波の洩れを放射としてとらえ、多重空間座標に基づく摂動理論を展開して、放射を決定する洩れ係数と2次の位相変化寮の解析的な表現式を導いた。与えられた信号周波数に対して洩れ係数を最大にする最適な電子ビームの位置、厚さ、及び電子密度が存在することを指摘し、この最適なパラメータを使って放射指向性と放射効率を数値計算した。その結果、電子ビームの伝搬方向に対して後方に半値角が1度以内で放射利得が数+dBの鋭いスミス・パーセル放射が得られることを明らかにした。2.スミス・パーセル型自由電子レーザ:反射型回折格子を利用した2次元的なスミス・パーセル型自由電子レーザについて解析した。この誘導放射は回折格子の表面近傍に束縛された固有の表面電磁波と空間電荷波の結合により生じるものであり、摂動理論は適用できない。本研究では、電磁界の境界値問題の数値解法として知られているモード整合法を適用して、誘導放射の領域から自然放射の領域にわたって有効なFull Wave Analysisに成功した。その結果、自由電子レーザの最大増大率、中心周波数と電子ビーム及び回折格子に関する最適な形状パラメータの関係を数値的に明らかにすることができた。自然放射のスミス・パーセル放射についても、上記の摂動理論の有効範囲を示すとともに最適な回折格子の形状を明らかにした。
移動援助動作アセスメントツールのベッド上での移動援助における妥当性・信頼性の検証

妥当性の検証実験:看護師2名が2名の模擬患者に水平移動を実施した。水平移動は、一人で実施、二人で実施、一人で摩擦軽減用具を用いて実施、の3パターンを、それぞれベッドの高さが適切な場合と低すぎる場合で実施した。測定項目:Fc(腰部負担指標)、ML5/S1、基底面中心と患者重心との距離(安定性指標)、重心移動距離、所要時間(効率性指標)、TAMAツール得点。分析には、平成23年度の上方移動データを追加した。安定性得点は各安定性指標と、効率性得点は各効率性指標と、総合得点は腰部負担指標と有意な相関がみられたことから、TAMAツールはベッド上の移動全般における妥当性が確認されたといえる。本研究の目的は、看護師が日常的に行う援助の中で特に腰痛の原因となるといわれている移動援助の、動作時に看護師の腰部にかかる負担を客観的に評価できるアセスメントツール「移動援助動作アセスメントツール(TAMAツール)」を、ベッド上の移動援助全体に対応できるよう、改良・発展させることである。平成24年度では、学生を対象に先行実験を行っている。実験の結果、援助動作や姿勢のバリエーションが多岐にわたっており、習熟レベルは臨床看護師と大きく異なることが明らかとなった。そのため、現在のTAMAツールを作成した際の結果との整合性のためには、学生のデータと臨床看護師のデータは分けて分析する必要があることが示唆された。今後は、協力病院に依頼し、被験者を選定、データ測定を行っていく予定である。先行実験として、看護学生6名が行う水平移動動作における腰部椎間板圧迫力(以下Fc)、腰部モーメント(以下M4/5)、基底面中心と患者重心との距離、重心移動距離、所要時間の測定およびAMAツールでの得点化を行った。この実験より、学生はデータのばらつきが少なく、腰部負担は援助環境の違いよりも個々人の身体の使い方に影響されることが考えられた。本実験では、看護師としての臨床経験を有する被験者2名に対し、模擬患者2名それぞれへの水平移動を依頼した。水平移動は、(1)一人で行う場合、(2)二人で行う場合、(3)一人で摩擦軽減用具を使用して行う場合、の3パターンを、それぞれベッドの高さが適切な場合と低すぎる場合(33cm)で実施を依頼した。測定の順番はランダムに割り付けた。測定項目は、先行実験と同じである。ベッドは一般的な電動ベッド・マットレスを使用した。測定は、被験者の右側で患者の頭部方向からビデオカメラで測定し、2次元動作解析システムを使用して分析した。また、被験者の援助ごとのTAMAツール得点も算出した。分析には、平成23年度に測定した、看護師が行った情報移動援助のサンプル23サンプルを追加し、全49サンプルで行った。妥当性の検証の結果、安定性得点とM4/5の平均値と最大値それぞれに有意な相関がみられた。同様に基底面中心と患者重心との距離の平均値と最大値それぞれとも有意な相関がみられた。効率性得点は重心移動距離と所要時間のそれぞれと有意な相関があった。最後に、総合得点はFcの最大値と平均値のそれぞれと有意な相関がみられた。この結果から、TAMAツールの上方移動および水平移動の両方における妥当性が確認されたといえる。TAMAツールは今まで上方移動においてのみ妥当性が確認されていたが、ベッド上の患者移動の方向を問わず使用できるツールであることが確認された。信頼性の検証に関しては、現在データを収集しているところである。新設大学であるため、研究費交付後の物品購入が大幅に遅れた。また、研究機関の立地や授業カリキュラムの関係で、実験期間を設定することが難しかったため、本年度中に終わるはずであった妥当性の検証実験の実施に至れていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。随時研究協力施設と打ち合わせを実施し、妥当性の検証実験を実施する。妥当性の検証実験に関しては、当初臨床看護師と看護学生の両方を被験者と考えていたが、それらの分析を分けて行う必要があること、研究の期間が短いことから、どちらか一方のみの実験実施とし、研究期間終了後に研究を継続していくこととする。また、信頼性の検証実験に関しても準備を進めていく予定である。
中国沿海地区経済開発の波及効果

〔はじめに〕長江下流に位置する江蘇省は、1980年92年のGDP成長率は平均16.4%と全国平均の15%を上回り、1992年の1人当りGDPは全国平均よりも39%高い。江蘇省がこのような開発実績を示すようになったのは、1990年代に入り上海の浦東地区開発が、国家プロジェクトとして発足し、中国の金融・貿易センターとしての役割を担うことが明らかになったことに起因する。江蘇省は上海の後背地としての地理的条件や、中国の近代産業発祥の地としての技術水準の高さといった優れた産業基盤をもっている。このために多くの外国企業が投資先として注目するするようになる。1986年の中国への海外直接投資のうち江蘇省の占めるシェアはわずか1%にすぎなかった。しかし1992年になると、江蘇省のシェアは13.6%へと急上昇した。江蘇省への外資導入は、交通インフラの整備が進んだ省南部に集中している。特に1995年に上海-南京間に高速道路が開通することになっているため、ルート上の蘇州、無錫、常州、鎮江には多くの経済技術開発区やハイテク産業開発区の整備が進んだ。今年度の現地企業調査対象地として選んだ蘇州と無錫は、1992年の江蘇省全体への海外直接投資のそれぞれ49.9%と16。6%のシェアを占める。〔現地企業調査〕現地企業としては中日合弁企業(蘇州横河電表有限公司、無錫中国華晶電子集団公司)、中・日・香港合弁企業(蘇州沙油克三光機電有限公司)、中・香港合弁企業(蘇州盛宏服飾発展有限公司)、という3つのタイプの企業を調査した。企業調査項目のうち、本研究の課題である経済開発の波及効果という点に関しての成果については以下の通りである。直接投資の受入れ国、或いは受入れ地域への波及効果は、生産・雇用・技術・輸出・輸入など多岐にわたる。今回の現地調査では、日本企業がすでにアジアでの投資実績をもち、アジア地域全体の中で中国での生産を位置づけているケースとして、横河電表があげられ、また高度技術波及のケースとしては華晶電子が重要である。1.アジア地域内での波及-横河電表のケース-親会社である横河電機はシンガポールに子会社をもち経営ノウハウを蓄積している。蘇州への合弁企業設立は、シンガポールでの賃金上昇に対応するためであった。QC活動や研修にはシンガポール子会社と連係して行っている。2.高度技術の習得と技術波及-華晶電子のケース-中国の代表的な半導体生産企業である華晶電子集団(国営企業)と東芝の合弁生産は、技術的に高度なBipolar Mos生産事業を目的として、同集団の工場敷地内部で行われる。他の事業部には、生産における意識の向上や間接的な、知識の習得といった技術波及を期待することが出来る。1.及び2.が生産技術を中心とした波及効果が期待出来るケースであるとすれば、蘇州盛宏のケースでは国内需要及び国内雇用波及が期待出来る。国内需要と国内雇用への波及-蘇州盛宏のケース-アパレルの生産を行う個人企業であり、生産は、すべて国内需要向けである。年率10%の生産拡大は国内需要の急速な拡大を反映している。労働力は江蘇省北部のみならず、隣接の低賃金地域である安微省からも調達している。〔今後の研究課題〕1992年の江蘇省の輸出は、対前年増加率が34.9%と驚異的な伸びを示している。加速的な外貨流入がその一因になっていることは事実である。しかし1-3の現地調査事例が示すように、外貨のもたらす生産・雇用・技術・輸出入に及ぼす影響はきわめて多様である。従って、今後の研究課題は現地企業調査によって得たミクロ的な現状への理解を国際的な相互依存性を深める中国経済の発達モデルに組み入れて行くかである。

〔現地企業調査〕現地企業としては中日合弁企業(蘇州横河電表有限公司、無錫中国華晶電子集団公司)、中・日・香港合弁企業(蘇州沙油克三光機電有限公司)、中・香港合弁企業(蘇州盛宏服飾発展有限公司)、という3つのタイプの企業を調査した。企業調査項目のうち、本研究の課題である経済開発の波及効果という点に関しての成果については以下の通りである。直接投資の受入れ国、或いは受入れ地域への波及効果は、生産・雇用・技術・輸出・輸入など多岐にわたる。今回の現地調査では、日本企業がすでにアジアでの投資実績をもち、アジア地域全体の中で中国での生産を位置づけているケースとして、横河電表があげられ、また高度技術波及のケースとしては華晶電子が重要である。1.アジア地域内での波及-横河電表のケース-親会社である横河電機はシンガポールに子会社をもち経営ノウハウを蓄積している。蘇州への合弁企業設立は、シンガポールでの賃金上昇に対応するためであった。QC活動や研修にはシンガポール子会社と連係して行っている。2.高度技術の習得と技術波及-華晶電子のケース-中国の代表的な半導体生産企業である華晶電子集団(国営企業)と東芝の合弁生産は、技術的に高度なBipolar Mos生産事業を目的として、同集団の工場敷地内部で行われる。他の事業部には、生産における意識の向上や間接的な、知識の習得といった技術波及を期待することが出来る。1.及び2.が生産技術を中心とした波及効果が期待出来るケースであるとすれば、蘇州盛宏のケースでは国内需要及び国内雇用波及が期待出来る。国内需要と国内雇用への波及-蘇州盛宏のケース-アパレルの生産を行う個人企業であり、生産は、すべて国内需要向けである。年率10%の生産拡大は国内需要の急速な拡大を反映している。労働力は江蘇省北部のみならず、隣接の低賃金地域である安微省からも調達している。〔今後の研究課題〕1992年の江蘇省の輸出は、対前年増加率が34.9%と驚異的な伸びを示している。加速的な外貨流入がその一因になっていることは事実である。しかし1-3の現地調査事例が示すように、外貨のもたらす生産・雇用・技術・輸出入に及ぼす影響はきわめて多様である。従って、今後の研究課題は現地企業調査によって得たミクロ的な現状への理解を国際的な相互依存性を深める中国経済の発達モデルに組み入れて行くかである。北京・天津及び華南経済圏(広東,深〓,香港)の経済特区における経済活動がいかなる地域波及効果をもつかについて現地調査を行った。また月1回の研究集会で現地調査の折に収集した,企業関連資料,諸統計,新聞雑誌切り抜きを整理して検討した。現地調査について(9月及び2月) 9月13日に北京の国家計画委員会特区辨を訪れて中国経済のマクロ的動向とそのなかでの経済特区の現状について説明をうれた。マクロ経済的には高度成長によるインフレ懸念はあるものの,需要は堅調であるとのことであった。旺盛す内需は天津市街のデパートを訪れた折にも確認された。その後,華南地区に移動し,広東省広州市において外資導入と珠江デルタの開発を調査した。広東省への投資は,香港及び香港経由の台湾資本によって8割以上が占められ,委託加工形熊で現地の安価な労働力を活用するものが大半である。蔡対外経済貿易発展研究所副所長は日本からの投資誘致を期待していること,珠江上流に次第に被投資地域が広がりをみせていることが述べられた。深〓では香港を含む華南経済圏と他の地域との投資及び交易を通じての相互依存性について深〓貿易発展局からの説明をうけた。次いで日系,非日系の計4社の企業を訪問し,生産の現状等について聞きとり調査を行った。
実験進化過程のマルチオミクス解析によるストレス耐性細胞工場の創製

微生物を細胞工場として高度化するためには、バイオプロセスにおいてストレスに耐性を賦与することが重要である。本研究では、大腸菌の長期植え継ぎ培養自動化システムを開発し、バイオ化成品生産のためのストレスに対して耐性を獲得した進化株を取得する方法を開発した。進化株と親株をマルチオミクス解析し、両株の細胞内状態の解明を行った。また、ゲノムスケールの代謝反応モデルを用いてin silico予測された目的物質生産のための代謝経路デザイン株をバイオプロセス環境に適応進化させることにより、生産最適化株を創製する。こうした研究を統合的に進めることにより、バイオ燃料・化成品生産のための大腸菌細胞工場を創製する。生物機能を利用した再生可能資源からのバイオ化成品、バイオ燃料生産プロセスの開発が注目されている。本研究では、大腸菌の長期植え継ぎ培養自動化システムを開発し、バイオ化成品生産のためのストレスに対して耐性を獲得した進化株を取得する。進化株と親株をマルチオミクス解析し、両株における細胞内状態の差異を解明する。本年度は、昨年開発した長期植え継ぎ培養自動化システムを用いて、乳酸やブタノールなど複数のストレスに対して、環境に適応進化した個体が濃縮され選択されることを確認した。次に、高エタノール濃度存在下で耐性を示す複数の実験進化株に対し、時系列的に進化の過程を追跡可能なゲノム変異解析、遺伝子発現解析、細胞内代謝物質の網羅的測定を行った。次世代シークエンサーを用いたゲノムのリシークエンスによる全ゲノム一塩基変異解析、DNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析、キャピラリー電気泳動質量分析計(CE/MS)による代謝プロファイル解析を行って、遺伝子型、細胞内状態の変化が表現型にもたらす影響について詳細に調べた。また、これらの情報の統合解析について検討した。さらに、増殖速度が上昇すると共に物質生産が向上させる微生物の代謝をシミュレートできる手法を開発した。本研究では、大腸菌の長期植え継ぎ培養自動化システムを開発し、バイオ化成品生産のための複数のストレス耐性に対象を拡張し、ストレス耐性を獲得した進化株を取得する。本年度は、まず、追跡可能な長期植え継ぎ培養自動化システムの基盤開発を行った。適応進化による増殖速度の上昇につれて希釈率を自動で変化させることが可能で、環境に適応進化した個体が濃縮され選択されるシステムの開発を行った。次に、マルチオミクス解析を行うため、高エタノール濃度存在下で耐性を示す複数の実験進化株に対し、時系列的に進化の過程を追跡可能なゲノム変異解析、遺伝子発現解析、細胞内代謝物質の網羅的測定について方法の開発を行った。次世代シークエンサーを用いたゲノムのリシークエンスによる全ゲノム一塩基変異解析、DNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析、ガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)、キャピラリー電気泳動質量分析計(CE/MS)による代謝プロファイル解析を行って、遺伝子型、細胞内状態の変化が表現型にもたらす影響について詳細に解析する基盤開発を行った。本年度は、開発した長期植え継ぎ培養自動化システムを用いて、乳酸、ブタノールなど10種の化学物質の蓄積によるストレスに対して、環境に適応進化した個体が濃縮され選択されることを確認し、優良な株が得られることがわかった。次に、高エタノール濃度存在下で耐性を示す複数の実験進化株に対し、時系列的に進化の過程を追跡可能なゲノム変異解析、遺伝子発現解析、細胞内代謝物質の網羅的測定データを解析した。遺伝子型、細胞内状態の変化が表現型にもたらす影響について詳細に調べた。さらに、ゲノムスケールモデルを構築し、微生物の代謝をシミュレートできる手法を開発した。このシミュレーションにより3ヒドロキシプロピオン酸生産において増殖と連動して生産性を向上させるための代謝改変について解析し、3ヒドロキシプロピオン酸生産を向上させることに成功した。

微生物を細胞工場として高度化するためには、バイオプロセスにおいてストレスに耐性を賦与することが重要である。本研究では、大腸菌の長期植え継ぎ培養自動化システムを開発し、バイオ化成品生産のためのストレスに対して耐性を獲得した進化株を取得する。進化株と親株をマルチオミクス解析し、両株における細胞内状態の差異を解明する。また、ゲノムスケールの代謝反応モデルを用いてin silico予測された目的物質生産のための代謝経路デザイン株をバイオプロセス環境に適応進化させることにより、生産最適化株を創製する。こうした研究を統合的に進めることにより、バイオ燃料・化成品生産のための大腸菌細胞工場を創製する。本年度は、前年度までに植え継ぎ培養によって取得した、乳酸・ブタノールなど11種の環境ストレスに対して耐性を持つ大腸菌株について、遺伝子発現量、ゲノム変異、そして細胞内代謝物質濃度を定量し、その耐性獲得メカニズムの理解を試みた。その結果として、ストレス耐性に寄与する変異や発現量変化を同定することに成功した。また、ゲノムスケールモデルを用いて増殖と連動して生産性を向上させるための代謝改変を行い、物質生産を行うのに適した遺伝子削除株を構築した。この株を長期植え継ぎ培養により進化させることで、増殖の連動に伴って物質生産の生産能力も向上する結果を得た。これらの結果から、代謝経路デザインと適応進化を統合した新規な物質生産細胞工場の創製法の開発に成功した。本研究では、大腸菌の長期植え継ぎ培養自動化システムを開発し、バイオ化成品生産のためのストレスに対して耐性を獲得した進化株を取得する方法を開発した。進化株と親株をマルチオミクス解析し、両株の細胞内状態の解明を行った。平成26年度までに、計画通り、進化株を取得のため大腸菌の長期植え継ぎ培養自動化システムを開発し、複数のストレスについて適用した。また、進化株と親株をマルチオミクス解析するための基盤技術も同時に開発しエタノール耐性株につい応用を始めている。シミュレーション手法も開発でき、生産性を向上させる遺伝子改変も成功しており、研究は順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。代謝工学H27年度は開発した長期植え継ぎ培養系を用いて多数のストレスに対する、耐性株の取得を行う。
精度保証付き計算法の開発と実用化

本研究は、精度保証付き算法実用化を計ることを主たる目的とするものであった。4年間の研究期間の間に1.無限次元Newton作用素の最大固有値の精度保証付き計算法2.対称帯行列の固有値を順位も込めて保証する精度保証法3.上記の方法の一般固有値問題への拡張4.不動点方程式の解の局所一意性を数値的に検証する方法5.Perturbed Gelfand方程式の解曲線の追跡6.有限要素法の射影誤差評価に現れる定数の精度保証付き算定法7.Fortran90と4倍精度浮動点演算による丸め誤差の処理法の研究8.スペクトル法を用いたNavier-Stokes方程式の解の精度保証付き計算9.区間演算を用いた丸め誤差の影響の追跡10.有限要素法の近似能力の測定法に関しての研究を行ない、それぞれ成果を得た。これらのうち、4.と2.が理論的な基礎を与える研究で、1.および6.はこれらを用いて得られる結果のうち応用上特に重要となるものである。5.,8.は具体的な応用例となる。特に8.では、それ以前の有限要素法を基礎としていた方法ではなく新しくスペクトル法を利用する方法を開発している。以上の研究成果をまとめると、次のようになる。1)行列固有値の精度保証付き計算については、その実用化を果たした。職人芸的な要素をサブルーチンとしてまとめたプログラムライブラリの構築も行なったので、汎用性という点でも有意義なものとなった。2)偏微分方程式の解についての精度保証法についても、実用レベルに達し得たと考えられる。特に有限要素法を用いる場合の応用範囲が広がったこと・スペクトル法を利用する方法を開発したことが重要である。ただし、その適用にあたっては数学的にやや高度な部分を含み、専門家でない者にとって容易に利用できるとは言い切れない。このことは今後の研究課題としたい。実用上はNewton operatorの逆作用素の絶対値最小固有値を含む区間を同定することが重要であるので、そのための手法を開発した。特に、原点を含み、固有値を含まない区間を延長していく作業を能率良く行なう方法を得た。この研究は分担者中尾とともに行なった。2.一般固有値問題に対する精度保証付き計算の演算パッケージの開発9年度研究計画にあるように、有限要素空間の基底を操作し新しい誤差評価式を得る必要が生ずることがあるが、このような場合は、最終的に一般固有値問題に対する精度保証付き計算を行なうことに帰着される。そこで、この計算を行なう方法を開発・改良し、他の方法との比較実験を行なった。さらに、Fortran90を用いて、汎用性をもつライブラリを実装中であり、一部は完成している。この研究は分担者大塚と行なった。また、実装に関する作業を大学院生に依頼したので、謝金を支払った。3.不動点方程式の解の局所一意性の検証法の改良とその応用Banachの不動点定理を用いた比較的簡単な方法を開発した。さらにPerturbed Gelfand方程式のTurning Pointをもつ解曲線の追跡に、これを応用した。この成果を論文にまとめ、投稿中である。なお、9年度研究計画には調査のため当研究科に所属する大学院生をしてその補助に当たらせる旨を述べたが、今年度は上記研究に関する調査補助のために2名の大学院生を派遣し、旅費を支払った。消耗品に関しては、計画ではソフトウェア開発支援ツールを申請したが、研究の進展に連れ、現有ワークステーションのディスク容量が不十分であることが判明したため、内蔵ハードディスクを購入した。本年度は、有限要素法によって得られる解の誤差評価法に関する研究を行なった。

有限要素解の誤差評価式にあらわれる定数を算定することは難しく、2次元ではもっとも簡単に思われる三角形1次要素に対してすら実用に際しては不十分な結果しか得られていなかった。我々は、精度保証付き計算の手法を用いることで、三角形1次要素に対する誤差評価定数をかなりシャープな区間の中に捉えることに成功した。さらに、その過程で、対称行列の固有値の順位(大きさに関する)を数値的に確定する方法を開発した。以下、これらについて述べる。1.有限要素法の誤差評価式にあらわれる定数の算定法これは、Poisson方程式の解を三角形1次要素で補間した時の誤差を方程式の右辺で見積もることと同値になる。このことを利用すれば、問題を標準三角形の上での補間の問題に置き換えることができる。この問題に対してNatterer(1975)の行なった解析は、誤差評価定数を過大に見積もるものであった(実際の大きさの2倍近い)。Arbenz(1982)らは、この問題をさらに重調和方程式に関する問題に変換して、その近似値を計算しているが、近似スキームの打ち切り誤差や計算時の丸め誤差の影響について考慮された結果ではない。我々はこの問題をLaplacianについての固有値問題の一種に変換し、その解を精度保証付きで計算することで、誤差評価定数を厳密に含む区間をごく小さな幅で算定した。この結果は上述の既存の結果に比べて、画期的なものである。2.行列の固有値の順位の数値的決定法の開発上述の計算の過程で、数千元の連立1次方程式を変動するパラメータのもとで繰り返し解く操作があらわれる。これを数値的に厳密に解くためにRumpの方法をもちいるのだが、そのためには係数行列の最小特異値を同定する必要がある。係数行列はパラメータを含むので、最小特異値はパラメータに線形に依存する量で見積もることになる。この形を決定するために、基底関数の内積に関する行列の第2固有値を精度保証付きで計算する必要がでてきた。そこで、計算された近似固有値の周りに、真の固有値を含む区間を算定し、かつそれが小さい方から数えて何番目の固有値であるかを確定するための数値的な方法を開発した。この方法はLDL分解とその事後誤差に基礎をおくもので、すべての対称行列に適用できるものではないが、理論および計算の簡便さから有効な手法であると思われる。今年度は精度保証付き計算の応用を広げる方向の研究と、基本的なツールとしての計算プログラムの開発および実装のための研究との2つの方向で活動を行なった。応用を広げる研究としては、パラメータの値によって解の分岐を起こすNavier-Stokcs問題に対し、スペクトル法を基礎とした解の数値的検証を行なったことが挙げられる。従来の我々の方法は有限要素法を基礎においていたが、領域の形状を単純化して捉えるモデルに対してはスペクトル方を用いる方が簡明である。有限要素方の場合と比べて誤差評価定数を数値的に捉えるのが容易であることがその理由となる。