hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視線情報を利用した参照表現の理解・生成モデル

人間が対象物体を指示する時に用いる参照表現を計算機で扱うモデルを構築するための基礎データとして,日本語の参照表現コーパスを作成した.2名で幾何パズルを協調して解く課題を与え,その時の対話音声,パズル・ピースの位置,パズル・ピースに対する操作,および対話者の視線などの情報をすべて時間同期して記録した.対話音声を書き起し,その中から参照表現を抽出し,指示対象と表現中の性質をアノテーションし,合計131対話からなるマルチモーダル・コーパスを作成した.このコーパスを基礎データとし,視線や行動などの非言語情報を利用した参照表現の理解・生成モデルを機械学習の枠組を用いて実現した.作成したコーパスを用いてこれらのモデルの評価をおこない,その有効性を確認した.人間が対象物体を指示する時に用いる参照表現を計算機で扱うモデルを構築するための基礎データとして,日本語の参照表現コーパスを作成した.2名で幾何パズルを協調して解く課題を与え,その時の対話音声,パズル・ピースの位置,パズル・ピースに対する操作,および対話者の視線などの情報をすべて時間同期して記録した.対話音声を書き起し,その中から参照表現を抽出し,指示対象と表現中の性質をアノテーションし,合計131対話からなるマルチモーダル・コーパスを作成した.このコーパスを基礎データとし,視線や行動などの非言語情報を利用した参照表現の理解・生成モデルを機械学習の枠組を用いて実現した.作成したコーパスを用いてこれらのモデルの評価をおこない,その有効性を確認した.本研究では,対象物の空間的配置,言語表現に加え,話者の視線情報を併用する新しい参照表現の理解・生成のモデルを構築することを目的とし,以下の2つの課題を設定している.1.日本語の対話における話者の視線情報を含む参照表現コーパスの作成2.視線情報を利用した参照表現の理解と生成モデルの構築今年度はまず参照表現コーパスの作成を中心に研究をおこなった.話者の視線を計測するために,視線計測装置(Tobii T-60)を購入し,これを駆動するためのソフトウェアの開発をおこなった.また課題として用いる幾何パズルのシミュレータを作成し,実験環境を整えた.26組(56名)の被験者に対して3種類の幾何パズル(タングラム,ダブルタングラム,ポリオミノ)を協調的に解かせる課題を与え,この時の対話音声に同期して,パズルに対する操作,パズルピースの位置,対話者の画面上の視線を記録した.パズルの問題は各組に対しタングラムとポリオミノでは4題,ダブルタングラムでは6題を与えた.合計126対話を収録したが,これらのうちから視線データが70%以上の割合で計測できたもの83対話を選択し,これらの音声を書き起し,さらに発話中の参照表現を抽出し,その指示対象と統語的・意味的属性をアノテーションした.その結果,日本はもとより,国際的にも類をみない規模の高精度の情報を付与した参照表現コーパスを構築した.また,従来から盛んに研究されている英語と比較するために同じ実験環境で英語についても6組24対話を収録した.本研究では,対象物の空間的配置,言語表現に加え,話者の視線情報を併用する新しい参照表現の理解・生成のモデルを構築することを目的とし,以下の2つの課題を設定している.(1)日本語の対話における話者の視線情報を含む参照表現コーパスの作成(2)視線情報を利用した参照表現の理解と生成モデルの構築(1)については昨年度作成したコーパスによってほぼその目的を達成しているので,今年度は,このコーパスを用いて(2)の参照表現の理解・生成モデルの構築を中心に研究をおこなった.まず,参照表現の理解については,先行研究として我々が提案していた対話参加者の談話履歴情報と操作履歴情報を用いて参照解析をおこなうモデルに新たに話者の視線情報を追加し,モデルを拡張した.視線情報としては,参照表現発話前の一定時区間あるいは発話中の時区間に候補となる対象をどれくらいの頻度/時間注目しているかを表現する素性を用いた。コーパスを用いた評価実験の結果,解析精度を最大で20%改善することができた.従来の参照表現の生成モデルは対象領域に含まれるすべての物体を常に考慮して,指示したい対象を他の物体といかに区別するか,またそのためにどのような表現を使うかを最適化することを主眼としていた.しかし,実際には参照表現を理解する聞き手が対象領域内のすべての物体に常に注目しているわけではなく,その一部に注目しているにすぎない.この現象を扱うために,参照表現の生成に聞き手の視線情報を用いた参照表現生成モデルを構築した.コーパスを用いた内生的評価では従来のモデルと比べより簡潔な表現を生成できることを示した.今後は外生的評価によってその有効性を実証する予定である.本研究では,対象物の空間的配置,言語表現に加え,話者の視線情報を併用する新しい参照表現の理解・生成のモデルを構築することを目的とし,以下の2つの課題を設定している.(1)日本語の対話における話者の視線情報を含む参照表現コーパスの作成(2)視線情報を利用した参照表現の理解と生成モデルの構築(1)については,今年度までに条件を変えて収集したコーパスを整理し,公開可能な状態にするとともに各条件でコーパス中に出現する参照表現の属性について比較をおこなった.対話収集条件としてパズルの種類,ヒントの有無,言語(日本語,英語)を考慮した.その結果,課題として与えた幾何パズルの種類によって,操作者が使う発話数,参照表現の属性の分布が影響を受けることが明らかになった.

また,ヒントの有無は課題の完了時間や達成率には影響するが,参照表現の属性については一部のものを除いてあまり影響がないことがわかった.言語の違いについては,英語話者の方が日本語話者より多くの代名詞や補集合表現を使用する傾向があることがわかった.(2)については,昨年度に引き続き視線情報を利用した参照表現の生成モデルを中心に研究をおこなった従来の参照表現の生成モデルは対象領域に含まれるすべての物体を常に考慮して,指示対象を他の物体と区別するために使う属性を最適化することを主眼としていた.我々は聞き手の視覚的注意領域を考慮することによって区別すべき物体の範囲を動的に選択し,参照表現を生成するモデルを構築した.構築したコーパスを用いて,このモデルの内生評価をおこなうとともに,その外生評価の手法について検討し,評価手法の基本的な枠組を設計した.
核蛋白ピグペンの血管新生促進作用の機序の解明と血管新生制御への応用

申請者らが見出したPILSAPの血管新生ならびに脈管形成促進作用の分子学的機序を解明する過程で、核蛋白ピグペンの関与が示唆された。siRNAによる発現阻害実験から、ピグペンも血管新生と脈管形成に関与する因子であることが明らかとなった。VEGF非添加時ピグペンは核に、PILSAPは細胞質に主に存在し、VEGF添加により細胞質のPILSAPは核に移動してピグペンと共局在した。以上より、ピグペンがPILSAPと協調して血管新生ならびに脈管形成にも関与することが明らかとなった。PILSAPは申請者らが見出した新規血管新生因子のアミノペプチダーゼであるが、申請者はこの分子が血管新生だけでなく脈管形成にも必要である事を、in vitroの肺性幹(ES)細胞の分化系を用いて明らかにした(Genes to Cells, 2006, 11 : 719-29)。ES細胞から血管内皮細胞への分化の過程でPILSAPのアミノペプチダーゼ活性に発現を制御される核蛋白をプロテオーム解析により検出したところ、血管新生に関与する可能性が示唆されている分子ピグペンが得られた。血管内皮細胞におけるこの分子の発現をsiRNAで抑制すると、増殖や遊走、ネットワーク形成などのin vitroでの血管新生だけでなく、C57BL/6マウスを用いたマトリゲルプラーグアッセイにおいてもbFGFによる血管新生をも抑制した。以上より、ピグペンが血管新生に促進的に作用することが明確となった。そこで我々は、ピグペンのsiRNAを用いて腫瘍の血管新生を抑制することで、抗腫瘍効果が得られないかを検討した。c57BL/6マウスのマトリゲルプラーグアッセイの系で、bFGFの代わりにルイス肺がん細胞を用いた。マウスに皮下注したルイス肺がん細胞から成る腫瘍の増殖は、コントロールのscrRNA群に比し、siRNA群で有意に抑制されており、それは腫瘍血管新生阻害の程度に依存していた。以上より、ピグペンが腫瘍血管新生促進ならびにそれによる腫瘍増殖に関与する可能性が示唆されるとともに、その発現抑制は治療応用の可能性を示した。申請者らが見出した新規血管新生因子PILSAPは、血管新生だけでなく、脈管形成にも必要である(Genes to Cells, 2006, 11: 719-29)。このPILSAPの作用を分子学的に解明するため、マウスES(胚性幹)細胞の分化培養系を用いてプロテオーム解析を行ったところ、ピグペンという分子が得られた。このピグペンも血管新生に関与するのかを検討した結果、in vitro、in vivoの両方で血管新生に促進的に作用することが明確となった(Cancer Science, 2010, 101: 1170-1176)。PILSAPとピグペンが血管新生においてどのように相互作用をするのかを確かめるために、先ず両者の細胞内局在を検討した。マウスES細胞の培養系で内皮細胞系と血球系が分化する8日目の胚様体(EB: embryoid body)ではPILSAPは細胞質に、ピグペンは核に局在していた。PILSAPのアミノペプチダーゼ活性を欠失したミュータントEBではピグペンの発現が有意に低下していた。ESの分化系においてピグペンの発現を抑制すると、PILSAPの場合と同様に血管内皮細胞への分化が抑制された。代表的な血管新生因子、血管内皮増殖因子(VEGF:vascular endoethlial growth factor)によりその局在がどのように変化するのか、その際、両分子は結合するのか等を、マウス血管内皮細胞株を用いて検討した。VEGF非添加時ピグペンは核に、PILSAPは細胞質(特に核周囲)に主に存在し、VEGF添加により細胞質のPILSAPは核に移動してピグペンと共局在した。この現象はIP-IBにより確認された。H22年度から群馬県高崎市にある上武大学看護学部の学部長・医学領域教授となった。H22年度は研究の場である東京医科歯科大学に行き、仕事をある程度進める事も出来たが、H23年度は保健師・助産師・看護師法改正にともなるカリキュラム改正に忙殺されて、東京に移動して研究を行う時間が取れず、この1年間は下記にあげた原著論文のリバイス実験やその論文作成が主な仕事であった。24年度が最終年度であるため、記入しない。H24年1月1日付で上武大学に学校法人学文館付属医学生理学研究所が設立され、上武大学でもウエット系の研究が可能な環境が整った。所属を東京医科歯科大学(非常勤講師)から常勤している上武大学に移し、この研究所で研究の本格的な再開が可能となった。本研究所所長の澁谷正史博士のご指導を仰ぎながら、血管新生の研究のスピードを加速させることが出来る。

しかしながら本研究所では動物実験設備がないためにin vitroの実験系で研究を遂行しなければならない点で、研究計画の一部に変更を余儀なくされる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本企業の情報統合を支援する組織的仕組みについて―情報システム部の調査とともに―

本研究では、企業内情報活用についての基礎モデルをもとに質問票を作成し、質問票調査を行った。その結果、基礎モデルと整合的に、情報活用に対する風土が浸透している企業ほど、情報活用を行う程度が高かった。さらに組織的支援として、ここでは、統合重要度の認識と経営者の支援がこれらの関係にどのような影響を及ぼしているかについて検証した。その結果、統合重要度の認識は企業の風土に、経営者の支援は風土と活用状況の双方に正の影響を与えていることがわかった。すなわち、これらが風土や活用状況を通して、情報活動の成果に正の影響を与えているといえる。これらのことより、風土を作り上げることがわかった。平成24年度に東証一部上場企業すべてにアンケート用紙を送付し、回収を行ったが、平成25年度はこの分析を行った。先ず単純集計をしてデータを集約し、後半に多変量解析を行った。単純集計では基幹情報システムは3/4程度以上の多くの会社で導入されているが、半数近く以上の企業で統合されているモジュールは財務会計、管理会計、販売管理システムだけであった。CRMシステが1/4程度の企業でしか導入されている以外物流管理、生産管理、購買管理、人事管理などは半数近くの企業で導入はされているが、大多数の企業ではモジュールは統合されていない。そして単一のERPしか導入していない企業はわずか6%で、半数を超える企業が複数のシステムを統合して使っているが統合の度合いは高くない。また複数のシステムを未統合で使用している企業が1/3以上あった。ERPは競争力強化、情報投資の効率化、会計制度への対応を目的として導入されているが、最も望まれているのは、業務改革であり、販売マーケティングでの重要性が認識されている。情報システムのデータの斬新は1/3程度の企業で日次に行われており、リアルタイム、月次がこれに続く。半数程度の企業でデータの品質の維持・向上の活動を実施しており、その多くの企業でIT分門が担当しているが、ユーザ部門が行っている企業もあり、わずかではあるが、データ管理専門部門を持つ企業もある。経営企画担当者として、自社データに満足しているのは30%にすぎず、利用されていない古いデータがあることなどが分かった。多変量解析により、経営企画担当者が,企業内情報システム(基幹系情報システムおよびERP)の導入に深く関わっている企業では、情報化が望ましい方向に進んでいることがわかり、なお詳細な分析を行っている。公開企業の経営企画担当者に企業内情報活用に関する質問表を送付し、回収し、集計した。ERPシステムの導入により、企業内情報システムは会計情報システムをはじめとして、各情報システムが統合されつつある。しかしながら、全ての情報システムが同時に統合されているわけではなく、企業によってどのシステムから統合されるかには違いがある。また、システム統合によって、情報システムによる情報活用が改善されているか否かには疑問の余地もある。本研究の目的は企業の情報統合の程度がどのような要因で決定されているか、そしてその結果企業の情報システムの質や量がどの程度影響を受けるかにあるため、これらについて調査、集計を行った。研究の初年度にあたる24年度は、これまで研究代表者および研究分担者が、本研究課題に関連する研究をおこなっているため、これらの整理・検討を行い、それを元に質問票の設計を最初に行った。さらに、回収、配布を終了した。4月から9月までに、内外の先行研究の整理、7月から10月までに質問票項目の作成、これ以降に、質問票の配布・回収を行い、3月にこの結果を集計した。前年度までに得た単純集計の結果を「日本企業の情報統合を支援する仕組みに関する研究ー経営企画部へのアンケート調査の単純集計結果ー」として2015年3月に日本生産管理学会年次大会で発表し,大阪学院大学商・経営学論集に「企業内情報活用に関する調査」として2015年3月に印刷れた。またこれらの単純集計のデータについて多変量解析を行い,リーダーからの情報活用の組織的支援を受けることが,最終的に情報活用の効果を上げていることを明らかにした。本研究では東証一部上場企業にアンケートを行い、日本企業の企業内情報活用の実態を調査をしている。平成27年度は申請者のグループで仮定した企業内情報活用の基礎モデルと第一回目のアンケート調査の関係を共分散構造分析を用いて検証した。この結果、この基礎モデルにより企業内の情報活用の実態を説明できることが明らかになった。また第一回目のアンケート調査を補足するための第二回目のアンケート調査を行った。第一回目のアンケートについては単純集計の結果を公表し,このデータを元にした多変量解析を終えた。この中で情報活用を有効に行っている企業ではリーダーからの情報活用への組織的支援が行われていることが明らかになった。この研究の目的は情報活用を有効に行えている企業についての一般性を見つけることにあったため,当初の目標を達成しつつあると考える。生産システム

最後の一年は多変量解析の結果を論文にし,ここで明らかにした事実を第二回目のアンケートにより実証する。そのことにより,上記の事実を第二回目のアンケートにより実証する。本研究においては2回のアンケートを計画している。最初に経営企画部にアンケートを行い、この分析を元に2回目のアンケートを情報システム部に実施する予定である。1回目のアンケート結果の分析を深く行うためには、1回目のアンケート結果について学会や企業担当者との議論が必須であるが、今年はこれを十分に行いたい。1回目のアンケート結果の解釈を正確に行い、来年度の2回目の調査を実施したい。1回目の結果については単純集計とそのグラフ化、クロス集計とそのグラフ化、多変量解析とその解析内容のモデル化まで順調に進んできている。来年1年間に2回目のアンケートとその分析を行わないといけないため多少時間がなくなってきているが、分析には経費がそれほど掛からないため、来年中に第2回目のアンケートを東証一部上場企業に行いこれを回収できれば当初の目標は達成できると考えている。調査表を作成し、送付し、回収し、集計することができた。調査票質問事項の内容は吟味を重ねた結果概ね満足できるものとなった。ただ残念なことにアンケートの回収率は低かった。各社の経営の本質に関する質問が多かったために、回答し辛かった可能性がある。次回調査するときの回収率向上の方策を検討しなければならない。多変量解析の結果を国際会議で発表する予定であったが,間に合わなかったため。今年は昨年までに行った単純集計結果を論文化し、多変量解析の結果を学会発表し、得られた結論の解釈を専門家と議論する。また企業の経営企画担当者や情報システム担当者と話し合いの機会を多く持ち、実際の状況と構築した企業の経営方針と情報統合化の関係を表すモデルの整合性について検証する。来年度はこの結果を元に情報システム担当者にアンケートを送付し、モデルの検証を行う。質問票調査の結果の分析をおこなっていくと同時に、成果がまとまり次第、学会・国際会議等で成果の発信をおこなう。質問票の作成、配布、回収が終わっていない場合には、まずこの点を優先的に実行する。具体的には先ずアンケート結果の単純集計を行い,次に質問間のクロス集計により企業内で生じている問題点を抽出する。続いて多変量解析、データマイニングなどの手法により、問題の構造化を試みるとともに予測されていた問題点との関係を分析する。研究の第3年度(平成26年度)においては、引き続き質問票調査の結果の分析をおこなっていくと同時に、積極的に、学会等で成果の発信をおこなう。発表学会としては、International Conference on Production Research、生産管理学会、組織学会、会計学会、経営分析学会、大阪学院大学企業情報学会などを想定している。最終年度(平成27年度)においては、さらにもう一回質問票調査をおこなう。これにより、3年間の差異を見ることができる。
胸腺細胞に働く細胞外因子相互関係の解析

DA系ラット(補助金で購入)に致死量以下の放射線を照射し、経時的に屠殺して胸腺を採材し、以下のような解析を行って報告した。胸腺細胞の回復には、上皮系の細胞が非常に重要な働きを持つことを、免疫組織化学・RT-PCR・電子顕微鏡を使って多面的に考察した。1)600R照射した後のラット胸腺につき、様々だなサイトカインの発現についてPCRを用いて解析した。PCRには、補助金で購入したサーマルサイクラーとプライマーを用いた。結果は、Mizutani N.らによって、Radiation Research(2002年)にて発表された。また、照射後のラット胸腺上皮系細胞の変化について、補助金で購入した抗体を用い、電子顕微鏡での解析も行った。これは、Arudchelvan Y.らによってAnatomical Record(in press)に掲載予定である。2)800R照射したラット胸腺についての免疫組織学的解析とフローサイトメーターによる解析、(抗体を補助金で購入)を行った。また、400Rを2度照射した群について同様の実験を行い、比較検討している。予備的な実験結果についてはリンパ学(2000年)に発表した。続報については以下の学会にて、筆頭演者として報告した。3)筆頭演者として報告した学会:第15回国際形態学シンポジウム、第14回日本組織細胞化学会学術集会、第55回日本解剖学会中国四国地方会学術集会、第94回山口医学会学術集会(すべて2000年)、第106回日本解剖学会学術集会、第56回日本解剖学会中国四国地方会学術集会(2001年)。また、第107回日本解剖学会学術集会(2002年)にても発表予定である。4)上記学会で報告した結果と考察について、現在投稿準備中である。現在、DA系ラット(補助金で購入)に致死量以下の放射線を照射し、経時的に屠殺して胸腺を採材して以下のような解析を行っている。1)6Gy照射したラット胸腺についてのフェノールクロロホルム法によるRNAの抽出。これをもとにcDNAを作製し、それを鋳型として様々なサイトカインプライマーを用いてPCRを行っている。サーマルサイクラー、プライマーは補助金で購入した。この結果については投稿準備中である。2)8Gy照射したラット胸腺についての免疫組織学的解析とフローサイトメーターによる胸腺細胞の解析など。抗体は補助金で購入した。6Gy照射のものと比較して、回復の立ち上がりが遅いこと、回復が十分に行われないということを多面的に考察した。この結果については、第15回国際形態科学シンポジウム、第14回日本組織細胞化学会学術集会、第55回日本解剖学会中国四国地方会学術集会、第94回山口医学会学術集会にて筆頭演者として報告した(すべて2000年)。第24回リンパ学会総会、比較免疫学会、第30回日本免疫学会学術集会(すべて2000年)では共同演者として報告した。予備的な実験結果についてはリンパ学(23巻・2号、2000年)にて発表したが、その後の結果と考察については現在投稿準備中である。3)4Gyを2度照射したラット胸腺についての免疫組織学的解析とフローサイトメーターによる胸腺細胞の解析など。単純1回照射に比べて、回復過程における細胞動態が違うこと、また、2度目の照射を最初の照射後どのくらい離して行うかで回復過程に変化が見られることを解析した。結果は第106回日本解剖学会学術集会(2001年4月)にて報告予定である。
魚類の始原生殖細胞(PGCs)の起源及び分化に関する研究

(1)ゼブラフィッシュを用い、胚盤移植を試み、同法の発生への影響および生殖系列キメラの作出への有効性を検討した。胞胚期の胚盤全体、胚盤上部、または胚盤下部を他胚の動物極へ移植した。全ての移植群で、正常な頭部・背方構造を持つ個体が得られたが、胚盤下部を移植した胚では頭部構造を欠く個体の出現頻度が高かった。胚盤全体または胚盤下部を移植した胚から発生した多くの個体(10/11)の生殖隆起にドナー胚盤に由来するPGCsが認められ、本種での生殖系列キメラ個体の作出に、胚盤移植法が有効であることが明らかとなった。(2)胚盤全体の移植胚から得られた個体において、咽頭部もしくは耳胞付近での異所的なPGCsの存在が明らかになった。これらには、ドナーだけではなくレシピエント由来のPGCsも含まれていた。また、これらの咽頭部もしくは耳胞付近に分布するPGCsは、発生過程で、分布を変化させなかった。このPGCsの誤移動は、重複処理、あるいは胚細胞の混合が原因であると考えられた。また、異所に残存する中胚葉細胞塊が移動に影響を与える可能性も示唆された。(3)咽頭部もしくは耳胞付近の異所的なPGCSを12体節期(受精後15時間)より経時的に観察したところ、正常の位置に分布するPGCsと同様の組織学的変化を呈した。これらの異所的PGCsは、PGCsが生殖隆起に到達後に示す生殖幹細胞への組織学的な変化および分裂を、生殖隆起に位置するPGCsと同調的に行った。これらの結果は、PGCsが位置情報なしに自律的に分化を遂げるか、異所的なPGCsが確認された咽頭部や耳胞付近の中胚葉細胞がPGCsの分化にとって好的環境であったかのどちらかを示すと考えられた。(1)ゼブラフィッシュの初期卵割期の第1第2卵割面には、生殖系列マーカーの発現が確認されている。本研究における卵割面の細胞質の除去実験によって、胚盾期あるいは生殖隆起に観察される始原生殖細胞(PGCs)数が有意に減少することが明らかとなった。一方、この細胞質を、生殖系列のマーカー遺伝子の転写産物が局在しない割球に移植した結果、この細胞質を受け継いだPGCs様の細胞を有する個体が得られた。これらの結果から、この細胞質が生殖質と同等の役割を果たすと考えられた。(2)現在、ゼブラフィッシュにおいては、nos1-3'UTR-mRNAを受精卵へ注入することにより簡便にPGCsを可視化することが可能となっている。そこで本研究では、本法によりPGCsの可視化を行った胚を用いて、蛍光顕微鏡下でPGCsの単離を行った。PGCsの単離は、初期体節期から孵化稚魚まで行うことができた。(3)12体節期および受精後4日目の個体から単離されたPGCsは、それぞれの分化能力を明らかにするために、他胚への移植を行った。レシピエントには細胞移植が最も容易であることから胞胚期の胚を選定した。その結果、12体節期のPGCsは、異時的環境下でもレシピエントPGCsと同様の動態を示し、またその組織学的な分化は自律的であった。一方、受精後4日目のPGCsは、レシピエント内で正常に移動せず、生殖系列の組織状態も維持することができなかった。この結果より、簡便で効率的なキメラ魚の作製には12体節期のPGCsを胞胚へ移植することが有効であると考えられた。

これらの結果は、PGCsが位置情報なしに自律的に分化を遂げるか、異所的なPGCsが確認された咽頭部や耳胞付近の中胚葉細胞がPGCsの分化にとって好的環境であったかのどちらかを示すと考えられた。
地球温暖化対策選択の公共選択論的研究

先進諸国による一方的な温室効果ガスの削減を主要内容とする気候変動枠組み条約の発効を受けて、わが国が直面する地球環境政策が実効性をもつためには、次のような要件があげられる。地球環境対策が広範な経済活動に大きな影響をあたえるものであるために、活動主体に環境負荷活動を抑制するインセンティブをあたえる手段であること。環境負荷の小さい産業構造やライフスタイルへの変化を、最小のコストで実現できるような超長期的視野に立つこと。将来の科学的知見の変化に対応できるような柔軟性をもつこと。地球温暖化対策の国際協調に開発途上国の参加を促す方向性をもつこと。トータルエネルギー・システムの構築を促進するインセンティブをもつことがそれである。本研究ではつぎに、環境税の概念分類を行い、各国において環境税率がどのような形で決定されるかについて、公共選択分析を行った。さらにOECD諸国の環境関連データおよび政治経済関連データを用いて、統計的な実証分析を行った。それによれば、税収の最大化をめざすリヴァイアサン型政府を前提にすれば、環境税率は、国民1人当たりのGDPが大きくなるほど、限界生産費用が低くなるほど、需要弾力性が低くなるほど高くなる。一方、環境税の賦課に利害関係を持つ主体のうち、特に需要者側は、価格弾力が低いほど政治抵抗が強まる。さらに、環境政党の存在は環境税率を引き上げる。ついで、わが国におけるエネルギー消費動向と環境関連税制を地球環境政策の観点から検討し、最後に、トータルエネルギー・システム構築のためのインセンティブシステムとして、環境税制改革の提案を検討した。1.先進各国における地球温暖化対策の詳細に関する文献調査を行った。直接規制、課徴金、税制(税目・課税対象・使途財源)、補助金等の文献調査を行うとともに、税収、税率等の統計資料を収集し国際比較を行った。2.各種の地球温暖化対策に関する経済理論的研究および公共選択理論的研究の文献調査を行った。特に二酸化炭素排出削減のための各種抑制手段に関わる行政コスト(モニタリング、施行、強制)、政治的コスト(合意、決定、基準の改定等)の比較に関する理論的研究。各種抑制手段選択における政治主体の選好の理論的研究を行った。3.エネルギー・環境政策決定過程に関する文献を収集した。わが国におけるエネルギー政策決定過程に関する文献の収集を行った。(外国に関する同様の文献を収集し国際比較の可能なモデルを作ることは来年度の課題である。)4.各国における・地理的・社会経済的要因を代表するデータを収集し、多変量分析の準備を行った。地球温暖化対策の各手段と各国の地理的・社会経済的要因の間の多変量分析をおこなう目的で、データ・セットを作成中であである。1.先進各国における地球温暖化対策の詳細に関する資料収集を行った。エネルギー代替、省エネルギー、リサイクル促進のための直接規制、課徴金、税制(税目・課税対象・使途財源)、補助金等の文献調査を行うとともに、税収、税率等の統計資料を収集し国際比較を行った。2.エネルギー・環境政策決定過程に関する文献調査を行った。主要先進各国における地球温暖化対策の傾向を比較することに主眼をおき、エネルギー政策決定過程、ならびに政策手段に関する文献の収集を行った。3.政治システムの構造と政策選択の関連に関して文献調査をし、理論的研究を行った。特に二酸化炭素排出削減のための各種抑制手段に関わる行政コスト、政治的コストと政治経済システムの関連、および政治政治主体の選好の関連に関する理論的研究を行った。4.各国における・地理的・社会経済的要因を代表するデータを収集し、政策手段選択の計量分析を行った。地球温暖化対策の各手段と各国の地理的・社会経済的要因の間の多変量分析を行うために、データ・セットを作成し、政治的意思決定に関わる主体の影響力を数量化し、政治システムの諸要因を加えて選択される政策手段の計量モデルを作成した。
弱い相互作用におけるCP非保存の研究

CP非保存のパラメータε′/εを測定する実験の解析を行い、論文発表を行った。1996年7月より開始するKTeV実験のために、次のプロジェクトを担当した。*CsIの結晶を用いた電磁カロリメータに用いる、線形性に優れた光電子増倍管の開発を行った。また、光電子倍増管の試験装置を独自に作り、できてきた約2400本線形性、レート依存性を0.2%以下の精度で測定した。*メモリーのマトリックスと高い能力をもつ計算機を組み合わせることにより、20kHzで来る8kbyteの事象を読み出し、全事象その場で解析して必要なものだけをテープに書き出す超高速データ収集装置をFermilabと共同で開発した。*CsIカロリメータの穴の周りに置くγ線検出器をシミュレーションとテスト実験の結果をもとに設計を行い、プロトタイプの試験を行った後、実機を製作した。*KTeV実験で探索する種々の崩壊についてモンテカルロシミュレーションを行い、それらに対する感度、及びバックグラウンドの種類と量を見積もった。また、解析のためのプログラムの開発も行った。1.光電子増倍管とベースの開発1994年からの実験に用いるCsIカロリメータ用の光電子増倍管の開発を浜松ホトニクスと共同で開発を行なった結果、ようやく増幅率5000で30mA以下のパルスに対して非線型性が0.5%以内という厳しい仕様を満たすものがようやくできた。現在、初めの約300本が生産されている。また、これからできてくる総数2000本以上の光電子増倍管の受取試験を行なうための装置の設計を行ない、窒素レーザなど必要な装置を購入した。現在、その各部分の性能試験を行なっており、春には光電子増倍管を1本ずつ試験する装置を組み立て、夏からは同時に20本以上同時に試験できるようにする。光電子増倍管のベースについては、2社と共同開発を行ない、これも平均アノード電流50μA以下で増幅率の変動が0.5%以下という厳しい仕様を満たすものができた。この開発のために約0.2%の高精度で増幅率のレート依存性を測る試験装置も阪大で作った。ベースは1993年から大量生産に入る。2.超高速データ収集システムの開発システムの骨格となるVMEクレート、モジュール、ワークステーション及びVMEとのインターフェースがようやく手に入り、既にデータの簡単な読み出しはできた。これから各ハードウェアの性能試験、ソフトウェアの開発を行ない、夏にはデータをFASTBUSからVMEメモリー、ワークステーションを通してテープに書けるようにする。また、システムに必要なVMEメモリー用の特殊回路の開発もFermilabと共同で行なっており、夏前にその性能評価を行なう。1.実験結果1991-2年に行なったE799-Iのデータより次の結果を得た。2.超高速データ収集システム特注のデータ入出力基盤ができて来、それに載せるソフトウェアの開発し、設計どおり動くことを確認した。また、システム全体の設計書を作成した。現在、システムの基本部分の組み上げを行なっている。3.CsIカロリメータ用フォトマルとベース窒素レーザを用いたフォトマル試験装置を開発した。これを用いて必要な精度で増幅率、線型性、頻度依存生などを測定できる目処がついた。来年度より約半年間かけて約2千本のフォトマルの受取試験を行なう。4.γ線検出器CsIカロリメータのビームを通す穴の回りにつけるγ線検出器の仕様をシミュレーションによって決定した。また、シミュレーションにより、必要なタングステンの厚さ、枚数等もわかった。前の実験で取ったデータの解析がほぼ済み、裏に示すようにその論文発表を行った。また、次の実験の準備も順調に進んでいる。CsIカロリメータ用光電子増倍管の試験システム:窒素レーザ、液体発光体、光ファイバー等を用いて15本の光電子増倍管の線形性、レート依存性、増幅率を測定するシステムを完成させた。様々な改良の結果、線形成レート依存性に関しては約0.15%以内の精度での測定が可能となった。現在、このシステムを用いて大量測定を開始したところである。今後は夏までに2200本の光電子増倍管の受け取り試験を行い、秋以後、カロリメータに組み込む。超高速データ収集システム:6(データストリーム)

x4(解析用コンピュータ)のシステムの内、1x1のシステムを構築し、実際にデータ収集を行った。また、1x2、2x1等のシステムに拡張し、様々な試験を行った。また、イベントを複数のコンピュータ・プレーンに振り分ける論理回路も開発、試験した。今後は6月までに最終システムを組み上げ、測定器の実際の読み出しを始める。ビーム穴回りのγ線検出器:コンピュータシュミレーションを用いて、検出器の材質、構造、大きさを決定した。また、その雛形を高エネルギー物理学研究所の電子シンクロトロンを用いて、ビームテストを行い、シミュレーションの結果が正しい事を確かめた。現在、実機の製作のための準備を行っている。1996年夏より始まるKTeV実験の準備は順調に進んでいる。*CsI電磁カロリメータ用光電子増倍管の試験:本科研費を用いて作り、改良を重ねてきた試験装置がようやく完成した。これは大光量の窒素レーザーを用いることにより、15本の光電子増倍管の増幅率、線形性、レート依存性を同時に測れたため、約2400本に及ぶ試験を比較的短時間で精度良く行うことができた。試験は全て終了し、試験に合格した光電子増倍管は米国フェルミ研究所に送った。*超高速データ収集装置の開発:全ファードウェアが揃い、ソフトウェアも約9割できあがった。実際に試験を行った結果、計画通りの速度でデータが読み出せること、また全てのデータをその場で解析し、事象の選別を行えることを確認した。*CsIカロリメータの穴の周りに置くγ線検出器の開発:これはシミュレーションとテスト実験の結果をもとに設計を行い、プロトタイプの試験を行った後、実機を製作した。1996年5月に実験に組み込む。*KTeV実験で探索する様々の崩壊についてモンテカルロシミュレーションを行い、それらに対する感度、及びバックグラウンドの種類と量を見積もった。また、解析のためのプログラムの開発も行った。実験は1996年夏より約2年間かけて走り、データ収集、解析を行う。
新生児阻血性腸疾患の病態に関する研究

Sepsisでは腸管での一酸化窒素nitric oxide(NO)の合成が促進され、これが腸管障害の一因であると考えられている。しかし、本病態での消化管におけるinducible NO synthase (iNOS)mRNAの発現と腸管粘膜障害との関係に関しては明らかではない。そこで、ラットにエンドトキシンを投与し、腸管におけるiNOS mRNAの発現をNorthern blot法およびRT-PCR法を用いて検討した。その結果次のことが明らかとなった。1)食道、小腸、結腸においてiNOS mRNAはエンドトキシン投与1時間後より発現し、4時間目で最高値をとった。デキサメサゾン前投与によりこれらの発現は抑制された。2)デキサメサゾンとNOS阻害剤のL-NAMEを投与することで、エンドトキシン投与により起こる腸管粘膜の透過性の亢進が改善された。以上より、消化管には組織特異的にiNOS mRNAの発現が見られること、sepsisにおいてNO産生を抑制することで腸管粘膜障害が抑制される可能性が示された。さらに本研究を進めるため、ラットにエンドトキシンを投与して、消化管粘膜のendothelial nitric oxidase synthase(NOS-III)の発現を測定することで、腸管虚血や感染症の病態時にしばしば見られる消化管粘膜障害の病因としてNOが関与している可能性を検討した。その結果、NOS-III mRNAおよびその蛋白が全消化管粘膜で発現が見られること、エンドトキシン投与により腸管粘膜のNOS-III mRNAがdown-regulateされることが明らかとなった。以上より、重症感染症時において、NOS-III mRNAの発現の低下が腸管粘膜の血管拡張を抑制し、腸管粘膜障害や消化管機能の低下の原因となる可能性が示された。新生児虚血性腸炎の発症にnitric oxide(NO)とoxidant stressがどのように関与しているかを明らかにする目的で、腸管虚血再潅流モデルを用いて、急性期及び慢性期の病態を検討した。急性期モデルとして、ラットを用い、腸管の30分虚血、60分の再潅流を行い、虚血10分前にL-NAME、L-Arginine或いは生食を投与した。慢性期モデルでは、腸管の30分虚血及び60分の再潅流後L-NAME、L-Arginine或いは乳酸化リンゲル液の持続静注を5日間行い、その予後を検討した。結果:急性期においてL-NAME投与により死亡率が有意に高く、腸管および肝組織血流量、門脈血流量いずれも低値であった。慢性期では、L-Arginine投与群で死亡率が高く、腸管粘膜の障害も強かった。結論:虚血再潅流直後にNOの合成を抑制すると肝臓などの臓器血流量が低下し、oxidant stressが増悪した。しかし急性期以降はNOの過産生により臓器障害が助長すると考えられた。新生児虚血性腸炎の発症におけるnitric oxide(NO)とoxidant stressの関与を明らかにする目的で、腸管虚血再潅流モデル(ラット)を用いて、急性期および慢性期のモデルで検討した。1)急性期においてL-NAME投与により、死亡率が有意に高く、腸管および肝組織血流量、門脈血流量のすべてがControlに比し、低値をとる。2)慢性期では、L-Arginine投与群で死亡率が高く、腸管粘膜の障害が強い。以上より、虚血再潅流直後にNOの合成を抑制すると、肝臓などの臓器血流量が低下し、oxidant stressが増悪することが明らかとなった。しかし急性期以降はむしろNOの過剰産生により臓器障害がいっそう促進されると考えられた。

さらに研究を進めるため、ラットにエンドトキシンを投与して、消化管粘膜のnitric oxidase synthase(NOS-III)発現を調べた。その結果、NOS-III mRNAおよびその蛋白が全消化管粘膜で発現が見られること、エンドトキシン投与により腸管粘膜のNOS-III mRNAがdown-regulateされることを初めて明らかにした。以上の結果より、NOS-III mRNAの発現の低下が腸管粘膜の血管拡張を抑制し、sepsisにおける粘膜構造や機能低下の原因となる可能性が示された。
粘膜免疫ネットワークにおける時空間ダイナミズムの解明

本研究においては、粘膜組織における生体防御と微生物の時空間制御を解析するためのイメージングシステムを用いた免疫学的研究を遂行した。微生物の動態解析に介しては、化学発光を基盤とした微生物増殖検出システムを用い、肺炎球菌に対する経鼻ワクチン効果を評価する系を確立した。一方、宿主免疫系に関しては、粘膜リンパ組織の上皮細胞層に存在することが示されているM細胞が鼻腔の上皮細胞層にも存在していることを提示し、新たな病原体取り込みとしていることを宿主側のレクチン染色と蛍光標識微生物を用いたイメージング解析にて示した。さらにマクロ共焦点レーザー顕微鏡を駆使し、抗原提示細胞として機能することが知られている樹状細胞が、パイエル板においてはT細胞領域の形成にも関わることを新たに見いだした。特に経時的な細胞分布の変化が解析出来るようになったことで、樹状細胞によるパイエル板T細胞の領域形成においては、ナイーブT細胞のパイエル板への進入ではなく、進入後のT細胞領域での滞留に樹状細胞が重要であることを示すことが出来た。これらの結果は、宿主と微生物の時空間的なイメージング解析が可能となることで初めて得ることの出来た知見であると考える。本研究計画の初年度である22年度は粘膜組織における生体防御と微生物の時空間制御を解析するためのシステムの開発を行った。微生物の動態解析に介しては、化学発光を基盤とした微生物増殖検出システムを用い、肺炎球菌に対する経鼻ワクチン効果を解析する系を確立した。また常在微生物を解析する系にも着手し、遺伝子解析から腸管リンパ組織であるパイエル板の内部に存在する常在細菌として同定したAlcaligenesをwhole mount FISH法にて観察することに成功した。一方、宿主免疫系に関しては、粘膜リンパ組織の上皮細胞層に存在することが示されているM細胞が鼻腔の上皮細胞層にも類似細胞として存在していることを提示し、新たな病原体取り込みとしていることを宿主側のレクチン染色と蛍光標識微生物を用いたイメージング解析にて示した。さらに実体顕微鏡と共焦点レーザー顕微鏡を組み合わせたマクロ共焦点レーザー顕微鏡を駆使し、パイエル板の組織レベルでの3次元観察を可能とするシステムを構築した。これらは少なくとも12時間は同一個体で観察出来ることを確認し、時間軸も加えた4次元システムとして用いることが出来るようになった。これらにより粘膜組織における生体免疫系と微生物の時空間的な解析システムの構築が可能になったと考えられる。本研究計画の2年度である23年度は、初年度に開発したイメージングシステムを用い、粘膜組織における生体防御と微生物の時空間制御を解析した。本システムを用いることで、同一個体における非侵襲的なワクチン評価が可能となり、ワクチン用DDSの機能評価を行うことが出来た。また常在微生物については、生存シグナルプローブを用い、腸管リンパ組織であるバイエル板の内部に存在する常在細菌として同定したAlcaligenesが樹状細胞内で生存していることを示した。一方、宿主免疫系に関してはマクロ共焦点レーザー顕微鏡を用いたバイエル板の組織レベルでの3次元観察システムを用い、抗原提示細胞として機能することが知られている樹状細胞が、バイエル板においてはT細胞領域の形成にも関わること、その機能にストローマ細胞から産生されるリンフォイドケモカインが重要であることを新たに見いだした。特に経時的な細胞分布の変化が解析出来るようになったことで、樹状細胞によるバイエル板T細胞の領域形成においては、ナイーブT細胞のバイエル板への進入ではなく、進入後のT細胞領域での滞留に樹状細胞が重要であることを示すことが出来た。
階層的微細加工ハイドロゲルを用いる癌細胞浸潤評価系の開発

本研究では,癌細胞の環境を生体外において再現し,癌細胞の浸潤挙動や抗癌剤効果の正確な評価を可能とする,新規3次元細胞培養系の開発を目指した。マイクロ流路技術を用いて,軟部および硬部からなる階層的な微小ハイドロゲル材料(ハイドロゲルファイバーおよびハイドロゲルシート)を作製し,その内部に癌細胞と正常細胞を正確に配置して培養した。ハイドロゲルの硬さを調節し,また栄養分の供給方向を制御することで,癌細胞の浸潤を一定方向に誘導し,浸潤度合の定量評価を可能とする新規システムを開発した。本研究で作製したハイドロゲル材料は,癌の診断や新規抗がん剤の開発において有用なツールとなりうると期待される。初年度である平成28年度は,主にハイドロゲル作製のためのマイクロ流路の設計と作製を行い,実際のハイドロゲル中における癌細胞の浸潤挙動の評価を行った。ハイドロゲルの材料としては主にアルギン酸を利用した。階層的ファイバー状ハイドロゲルの作製においては,マイクロノズルアレイ構造を通して,組成の異なるアルギン酸Na水溶液を導入し,ノズルのパターンに応じた複合的な断面パターンを有するゲル材料の作製方法を応用した。中央(コア)に肺癌細胞,シェルに正常細胞として線維芽細胞を導入したところ,シェル部に形成した軟部を通じて,癌細胞が一定期間の培養後に外部へと浸潤することが確認でき,癌細胞の浸潤度合を,「浸潤した(外部に到達した)細胞の数」によって簡便に定量できることが明らかとなった。さらに抗癌剤を投与した場合の細胞の浸潤度合が変化することや,癌細胞の発現する遺伝子にも差異が生じることが確認された。また階層的シート状ハイドロゲルの作製においては,3層構造をとり,入口から導入された溶液が交互に分配され合流する流路構造を作製した。平面的なノズルの出口から,デバイス外部におけるゲル化剤水溶液中に押し出すことによって,ストライプ状となった中層の内部に一定間隔で癌細胞(メラノーマ)を包埋し,上下層に正常細胞を含んだハイドロゲルシートを形成することができた。得られたシートをコラーゲンゲルの上に静置したところ,細胞の浸潤が実際にゲル方向に誘導される様子が観察され,本手法の有用性を実証することができた。なお,これらの検討において,細胞接着性のペプチドを結合させたアルギン酸からなるハイドロゲルを用い,それによって癌細胞の浸潤が促進することを明らかにした。階層的なハイドロゲル材料として,当初の予定通り,ファイバーおよびシートの2種類を作製し,それぞれ癌細胞の3次元的空間における浸潤挙動を制御することに成功した。このことによって,癌細胞の浸潤を簡便かつ正確に定量評価するための新規手法としての有用性を実証することができた。さらに,抗癌剤を投与したところ,癌細胞単独の場合と共培養を行った場合で,細胞機能に差異が生じることが明らかとなった。以上の結果は,ほぼ当初の想定通りの進捗であると考えられる。本研究の2年目に当たる平成29年度は,初年度に構築した階層的ハイドロゲルの,がん細胞の浸潤挙動評価における有用性を追求するとともに,生体のがん細胞環境の再現を試みた。昨年度までに開発した複合型ファイバーについては,線維芽細胞増殖因子の添加によってがん細胞の浸潤が促進される一方,Rockインヒビターの添加によってがん細胞の浸潤が抑制される,という結果が得られたことから,細胞の遊走を総合的に評価できる系であることが確認された。さらに,がん細胞の浸潤に関わる遺伝子発現を定量評価し,共培養が抗がん剤の薬効に与える影響を評価することができた。これらの結果は,本手法が,既存の平面的な環境における手法とある程度の相関を示す一方で,3次元的な環境における評価を可能とする新しい手段であることを示すため,本実験系の有効性および汎用性を明らかにすることができたと考えられる。また,サンドイッチ状の階層的ハイドロゲルシートを利用した実験系については,コラーゲンゲル状に添付する培養系の確立を目指し,特に線維芽細胞のコンディション培地を用いて,がん細胞の浸潤が一定方向に制御できることを実証した。特に,がん細胞の浸潤は3次元的な環境で進行する一方で,コラーゲンゲルに添付したハイドロゲルシートを剥離することで,観察環境を平面的なものに変換することができるため,簡便に,かつ正確に3次元環境におけるがん細胞の浸潤度合いを定量化できることが示された。一方で,土台となるコラーゲンゲルの内部に対するがん細胞の浸潤挙動は限定的であったため,今後は培養系の最適化によって,生体組織をより高度に模倣したがん細胞の浸潤アッセイ系の構築へと発展させたいと考えている。

今後は,特に階層的なシート状ハイドロゲル材料を用いた癌細胞の浸潤挙動評価系について,シート形成の再現性,細胞挙動の再現性,および細胞機能の変化について,より詳細な評価を行う予定である。特に,共培養によって癌細胞の浸潤がより増加するかどうかについて検証を行う。さらに,癌細胞の転移モデルの構築を目指した応用展開として,微小な流路構造を内包するハイドロゲルを用いた実験系の構築についてもチャレンジしたいと考えている。生物化学工学
消散項を持つ双曲型方程式の漸近挙動と特異摂動問題

本研究は、時間に関して減衰する消散項を持つKirchhoff方程式に対する解の大域的一意存在性、漸近挙動及び散乱に関するものである。消散項の減衰度により、解の挙動が放物型方程式の解に漸近するか、双曲型方程式の解に漸近するかが分かれる。減衰次数が劣臨界次数の時には、消散項の係数が時間変数と空間変数両方に依存する場合に解の大域的一意存在とエネルギー減衰を得た。優臨界次数の時には、消散項の係数が時間変数のみに依存する場合に、適当な関数のクラスにおける大域解の一意存在性及び散乱作用素の存在を示した。張力の弦の伸びによる影響を考慮した弦の振動モデルとして導入された準線形双曲型方程式であるKirchhoff方程式は、数学的には主部の係数が解に非局所的に依存する準線形双曲型方程式として研究されている.実解析的またはそれを拡張した枠組みでは大域解の存在は知られているが、一般のソボレフ空間の枠組みでは小さい初期値に対しても大域解の存在は知られていない。摩擦の影響を考慮した消散項をもつKirchhoff方程式に関しては、消散項の係数が正定数のときには,小さい初期値に対する大域解の存在が知られている。消散項が時間に関し減衰すると、消散項の影響が弱くなるので大域解の存在を示すのが難しくなる。消散項をもつ線形双曲型方程式の場合は、消散項の減衰次数が臨界次数より大きいときには解は双曲型方程式の解に漸近し、小さいときにはエネルギーが時間減衰することが知られている。ここでは減衰次数が臨界次数より小さい消散項を持つKirchhoff方程式について考察する。消散項の係数が時間のみに依存する場合、または、時間のみに依存する関数と空間関数の積になっており有界領域の場合には、時間変数に関する減衰次数が臨界次数より小さいときの小さい初期値に対する大域解の存在は知られている。本研究では、必ずしも有界とは限らない領域上で、時間変数と空間変数に依存し時間変数に関する減衰次数が臨界次数より小さい消散項をもつKirchhoff方程式の小さい初期値に対する大域解の存在及びエネルギーの時間減衰評価を示した。時間減衰次数は、消散項の減衰度から定まる。時間に関する減衰が速い時消散項をもつキルヒホッフ型準線形双曲型偏微分方程式の解の存在と漸近挙動について考察した。消散項をもつ線形双曲型偏微分方程式に関しては、消散項の係数の時間減衰の速さに応じて、双曲型方程式の解に漸近するか、放物型の解に漸沂するか分かれることが知られている。消散項の係数が時間に関して可積分である程度に減衰が速い時の線形双曲型偏微分方程式に関しては、散乱作用素の存在が知られている。そこで、キルヒホッフ型準線形双曲型偏微分方程式に関しても同様の結果が期待できる。しかし、線形方程式と異なり、消散項のないキルヒホッフ型準線形双曲型偏微分方程式の解の存在については、遠方で減衰して小さい初期値に対してしか解の存在が知られておらず、減衰の速い消散項をもつキルヒホッフ型準線形双曲型偏微分万程式の大域解の存在・漸近挙動は、線形方程式と同様にはできない。一方、消散項の減衰が遅い時には、消散作用を用いて大域解の存在を示すことができるが、減衰が速い消散項をもつキルヒホッフ型準線形双曲型偏微分方程式の解の存在については、消散作用が弱いために同様の議論を用いることができない。本研究では十分強い消散項を持つキルヒホッフ型型準線形双曲型偏微分方程式に対する解の存在性及び減衰評価と、消散項がない場合のキルヒホッフ型準線形双曲型偏微分方程式に対する大域解の存在性を示す議論をあわせ用い、消散項の係数が時間に関して可積分な時に、遠方で減衰する小さい初期値に対して大域解の存在を示した。さらに、解が摂動項のない波動方程式の解に漸近することを示した。本研究で得られた結果については、論文準備中である。減衰の速い消散項を持つKirchhoff型準線形双曲型偏微分方程式の漸近挙動について研究した。消散項の時間に関する減衰が速い時の線形双曲型偏微分方程式に関しては、散乱作用素の存在が知られている。減衰が速い消散項をもつKirchhoff型準線形双曲型偏微分方程式に関しても同様の結果が期待できるが、この場合は、消散項のない方程式についても、遠方で減衰して小さい初期値に対してしかし大域解の存在が知られていない。また、消散項の減衰が遅い時には、消散作用をもちいて大域解の存在を示せるが、消散項の減衰が速い時には消散作用が弱いために同様の議論を用いることができない。

昨年度は値が小さい可積分関数を消散項の係数として持つKirchhoff型方程式について遠方で減衰して小さい初期値に対して大域解の存在と漸近挙動をアプリオリ評価を用いて示したが、本年度は値が小さいとは限らない可積分関数を消散項の係数として持つKirchhoff型方程式に対し、減衰し小さい関数のクラスで散乱作用素の存在を縮小写像の方法を用いて示した。準線形性のために、波動作用素の逆関数を構成する方が波動関数の構成よりも困難である。Greenberg-Huが消散項のないKirchhoff型準線形双曲型偏微分方程式の大域解の存在を示す時に用いた変換を本研究でも用いるが、消散項の係数が変換に依存するため、変数変換の変換に対する依存性を評価した。また、消散項を伴わないKirchhoff型方程式の大域解及び散乱作用素の存在性に従来用いられてきた評価法をそのまま利用しようとすると、消散項の係数の値の小ささの仮定が必要になる。本研究ではその点も改良した。