hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
群衆の流れと心理的対人距離を考慮した高齢者の安全安心な歩行案内

本研究では、歩行者の移動軌跡を予測し適切な距離で案内誘導することで、高齢者の安全な歩行支援を行う歩行支援機器を開発した。レーザスキャナで測定した周囲の空間情報と画像処理技術を応用することで、群衆内での安定した状態推定を実現し、周囲の歩行者からの視認性や心理的影響を考慮したハードウェア設計を行い、威圧感を与えない支援を実現した。歩行者の移動軌跡を定点観測し、移動軌跡の確率分布モデルであるダイナミクスモデルをポテンシャル場の形で定義、これに基づいた歩行支援機器の誘導を実現した。ロボット特区での実証実験を通じて、システムと今後の課題について検証した。本研究は,群衆の中において、周囲の歩行者の流れに乗ることで安全安心に歩行案内誘導を行うことを目的に研究活動を行っている.当該年度は,まず実験機材の基礎となる歩行支援機のハードウェアの作成を行った.作成した歩行支援機は市販の車いすをベースに自律走行機能を追加したものであり,入力された経路に応じて自動走行可能な機能を有している.これを踏まえて、当該年度はさらに以下の項目の研究を実施した.1.歩行支援機の状態推定に関する研究:歩行支援機(以下、ロボット)が歩行者の流れに応じて目的位置まで案内誘導を行うためには,ロボットが環境中においてどのような状態(位置姿勢)であるか把握することが不可欠である.本項目では,ロボットに搭載したLIDARで計測した周囲の空間情報に基づいた状態推定機能の開発を行った.本研究により群衆内においても高速で安定した状態推定を実現した.2.歩行者の進路モデルの検討:ロボットが歩行者の流れにのって走行するためには,歩行者がどのような経路で歩行していくのかを予測することが重要である.本項目では,実際の環境にて歩行者の補講経路の傾向を計測することで、歩行者の進路を確率分布としてモデル化した.作成したモデルより歩行者の経路も考慮したロボットの走行経路生成をシミュレーション実験により確認し,より無駄なく経路を生成できることを確認した.3.歩行者の検出方法の検討:実施項目2の機能に基づいて,ロボットにより走行案内を行うためには,周囲の歩行者の検出が必要不可欠である.本項目ではロボットに搭載したLIDARの三次元情報から歩行者の特徴を抽出することで,歩行者の検出および追跡を行う手法に関する検討を行った.これにより簡単な環境において安定して歩行者を検出、追跡できることを確認にした.本研究において、実験機材のベースとなる歩行支援機のハードウェアの開発は終えている.本研究では、歩行者の検出および進路予測など支援機となるロボット周辺の環境をリアルタイムで三次元的に計測することが必要不可欠である.このため、本研究では外界計測センサとしてVelodyne社の全周位三次元LIDARであるvlp16を選定し、業者に対して発注をかけていたがこちらの製品が全世界的に在庫が不足しており,当初の予定より大幅に納品が遅れる事態となってしまった.このため,当初予定した群衆計測の実験が開始できず、研究計画に支障が出てしまっている状況である.現在は,無事当該センサは納品されており,計画の遅れを取り戻すべく急ぎ実験中である,本研究は、歩行者の流れにのって適切に案内誘導支援可能なロボットシステムを開発するものである。レーザスキャナ(距離センサー)で計測した歩行者の位置とその時間変化をSocialForceモデルおよび環境で実測した歩行者の流れモデル(確率ポテンシャル場)を用いて予測を行い、これに基づいて適切な距離を保つような経路計画を行うことで、周りの歩行者に心理的負荷を与えずに調和がとれた移動を実現する。本研究では、まず実環境の中で案内誘導などの移動を実現するためのハードウェアの設計・制作を行い、独立2輪操舵方式の手押し車型のロボットを実現した。ロボットにおいては、その大きさや色などについて周囲の歩行者に違和感を与えないためにショッピングカート程度の大きさとし、また色についてもカラーイメージなど感性工学的な解析を行い、心理的負荷を低減するように配慮して制作した。ロボットの案内誘導のための基礎として、歩行者など多数存在する環境下でも高速かつロバストに状態推定可能な手法を確立し、実際の公道でのデータによりその有効性を確認した。また、歩行者の歩行経路の推移を実際の公道や大学構内で計測し、その推移の仕方に関して確率的なポテンシャル場の作成を行い、歩行者の歩行経路の予測指標となるモデルを作成した。このモデルと歩行者間の経路の進路に関するベクトルモデルに基づく経路計画の手法を実装した。作成したロボットとシステムについて、つくば市のロボット特区における公道実験において検証を行い、本研究の今後の課題等についての知見を得た。得られた知見等については、国際会議をはじめ、各種学術講演会にて発表を行った。

計測装置の納品遅れにより当初の計画よりも遅れているが,実験に用いるハードウェアの作成、計測機器の準備はできており,また本研究の目的を実施するための基礎的な制御のための要素技術は研究開発できているため,今後は実際の街中で群衆内のデータをより大量に計測収集することで,これまでに作成した歩行者モデルを改良して,より確実に歩行者のダイナミクスを表現できるモデルの改良構築に努める.構築したモデルに基づいて,案内誘導のためロボットの走行経路の生成をシミュレーションにより確認し,その効果を検証する.検証結果により問題点の洗い出しを行い,実機に実装することで実環境での実証実験につなげることで,提案手法の検証を行う.ロボット工学当該年度において、本来ハードウェア開発に必要な機材として,高性能かつ高額なモータおよびモータドライバを予定していたが,歩行支援機として用いるハードウェアに必要な性能を再計算した結果、より安価なもので十分に要求仕様を満たせることが分かり,かつ大学の研究科機関を通じて購入することで大幅に割引が発生して購入できることが分かったため,当該助成金が発生した次第である,当該年度で生じた次年度使用可能な助成金の使用計画としては高性能GPSの導入に充てる予定である.当該年度で開発した要素技術によりロボットの状態推定が可能であるが、周囲に有意な固定物の存在しない環境では状態推定できないという問題がある.これを解決するための手段および研究開発済みである状態推定機能を補完するためのセンサとしてロボットの位置を測位可能なDGPSを導入する.
使用限界状態における建築物積載荷重に関する確率・統計的分析

申請者らがこれまで行ったアンケート調査および実地調査で得られた使用限界状態を想定する積載荷重データ(事務所、集合住宅、商業施設、電算室、駐車場)について、未整理データのコンピュータへの入力および再整理を行った。次に、各用途対象で共通の手法による解析が可能となるよう解析プログラム(申請者らが開発したもの)の改訂を行った。その際、以前より精度について問題点が指摘されていた差分法による床版用等価等分布荷重(荷重効果)解析プログラムに対して、要素分割が計算結果に与える影響についての検証を行った。その結果、これまでの要素分割でほぼ妥当な計算結果を得られるものの、データによっては誤差が大きくなることがわかった。計算機(東京大学大型計算機センター所有・日立製作所製スーパーコンピュータS-3800/480)の計算速度および記憶容量がプログラム作成時と比較して飛躍的に強化されたためこの検証が可能となったが、計算時間および金銭的な問題から、今後の解析において全てのデータで十分な精度を得ることは難しく、更にプログラムを改良する必要があると考えられる。荷重強度のモデル化に関しては、逆ガウス型分布を用いた確率分布モデルを提案した。逆ガウス型分布は、分散が小さい場合、現在荷重モデルとしてよく用いられている対数正規分布と極めて類似した分布性状を示し、定義域も同様に正の範囲である。また、再生性を有するので、対数正規分布では近似的に成立するとみなしていた確率変数の和が理論的にも成立する。更に、累積分布関数が誤差関数により表現できるので計算機上での使用性に優れているといった利点がある。今後積載荷重だけでなく、他の荷重の評価および構造物の信頼性解析においても有効な手段となることが期待される。
ヒューマノイドによる支援機器評価のための人間動作模擬と再現

平成25年度は、測定した人間動作をヒューマノイドでできるだけ忠実に再現する一般的手法を、(i)モーションキャプチャのマーカデータからの人体構造の動きの導出、(ii)人体構造とロボッ構造の対応付け、(iii)最適化手法に基づく人間動作にできるだけ近いロボット動作の導出、を段階的方法として構築し、ソフトウェアのプロトタイプを構築した。(i)では、人体構造を仮定し、測定したモーションキャプチャのマーカデータを人体構造に対応付け、各関節の角度の軌道を求める。(ii)では、ロボットと人間との特徴点の対応関係に基づき、関節の数や可動範囲の違いを考慮して、(i)の出力である人間動作を再現するロボットの関節軌道を導出する。(ii)で求められたロボット動作は、動力学的・機械的制約や安定性の制約などが考慮されておらず、そのままではロボットによる実行は不可能である。そこで、(iii)では、ラプラス座標系での距離による測定した人間動作のデータとヒューマノイドの全身姿勢の幾何的な類似度と動作の滑らかさを評価関数として、上記の制約を満たしつつこれを最大化する動作軌道を、最適化手法に基づき構築した。これを実現するソフトウェアのプロトタイプを、最適化手法の枠組みであるroboptimを用いて実装し、人間動作の再現を行った。背中に伸張バネを配して腰への負担を軽減することを目的に設計されたアシスト機器を例に取り、人間に近い動作を再現することで、ロボットが人に代わってアシスト機器の評価を行える可能性を示した。(抄録なし)平成24年度は、ヒューマノイドによる人間動作模擬のための基盤理論を整備した。人間動作のようにデータ量が多く複雑で、周期的・非周期的な時間変化をするデータをヒューマノイドで再現するため、最適化手法を用いたリターゲッティング法について研究を行った。主成分分析や統計的解析手法を検討したうえ、このリターゲッティング問題を、適用範囲が広く、ロボットのさまざまな制約を考慮できる非線形最適化手法として定式化することとした。まず、特別研究員が開発してきた数値最適化を行うソフトウェアの枠組みである「RobOptim」を拡張し、ヒューマノイドの軌道など大きなデータを最適化する際に扱う必要が生じる「疎行列」を用いた、非線形最適化手法を解く機能を整備した。この枠組みを利用して、現在利用可能なさまざまな非線形最適化手法とそれが実装されているソフトウェアを利用できるインタフェースを構築した。次に、人間動作のヒューマノイド動作への変換を、この枠組み上で非線形最適化問題として定式化した。最適化の評価関数として、モーションキャプチャによる人間動作のマーカのデータとヒューマノイドの全身姿勢の幾何的な類似度を、手や足など主要部分のラプラス座標系における距離として定義した。協力関係にあるデジタルヒューマン工学研究センターでこれまでに測定した、歩行や持ち上げ動作などの人間動作データを用いて、この手法が基本的に機能することを確認した。また、RobOptimの枠組みについて論文にまとめ、日本機械学会・ロボティクス・メカトロニクス講演会2013に投稿した。2012年11月12月にかけて開催された、IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robotsに参加し、最新の研究動向について調査を行い、ヒューマノイドの動作生成に最適化方法が適用されてきていることが認められ、研究者らとの議論を通して本課題の方向性について有用な知見を得ることができた。人間動作のヒューマノイドによる再現という課題を解決するための理論基盤の整備が目的であり、非線形最適化を用いることとし、枠組みの構築を開始できたため。これまで、人間動作とヒューマノイド動作の幾何的な類似度を評価指標とした定式化を行ったが、実際にロボットで再現するには、機械的・動力学的な制約を考慮する必要がある。動力学モデルをこれまで構築した非線形最適化手法に統合し、動力学的にも人間に近い動作の再現を目指す。また、今後さらに人間動作測定を行い、さまざまな動作に適用して、まずシミュレーションにより検証する。その後、ヒューマノイドロボットHRP-4Cにより実験的に手法の有効性を確認する。(抄録なし)
有限群のfusion systemとコホモロジーの研究

有限群の表現論における中心的課題のひとつであるブルエ予想の解決にむけ、フュージョン・システムとそのコホモロジーの理論をとおして考察した。p-置換加群とブラウアー写像の理論の整備に取り組み、結果として、ブルエ予想を支える導来同値なブロックの例をいくつか確認できた。また、関連して、対称群の2-ブロックのモジュラー既約指標の高さについての興味深い結果を得た。本計画において、有限群の表現論、ブロック理論におけるブルエ予想(可換不足群予想)について、ブロックの共有するコホモロジー的性質の考察を通して研究をすすめた。計画初年度である20年度の研究成果は次のとおりである。1. GF(q)上定義される有限代数群において、q-1を割る素数pの主ブロックの環構造を考察した。ある仮定のもと、種々のGL(p, q)の主ブロックが森田同値、Puig同値となることの証明が得られた。この考察においては、Scott加群の性質の解明が重要であり、相対射影被覆の理論の一定の整備を行った。他の型の有限代数群の考察に応用していけるものと考える。2. q-1を3が割るとき、GL(3, q^2)、GU(3, q^2)の主3-ブロックは非可換不足群をもつが、3-局所構造を共有する。これらのブロックが安定的森田同値であることをRouquierの貼り合わせ理論の応用で、示した。これらのブロックが導来同値であることが予想される。有限コクセター群に付随して生じるRickard-Cabanesの複体の応用を図り、導来同値を与える傾斜複体の構成に継続して取り組む。3.上記複体は対称群のコホモロジー元の構成に有用であることが解明された。いわゆるDickson invariantsを与える拡大列を構成するとともに、相対射影被覆から生じる複体との関連を確認した。また、その応用として、対称群のSpin moduleのヴァライアティの決定に取り組み、概ね予期した事実を確認できた。シンプレクティック群のSpin moduleのコホモロジー的性質の考察にも応用したい。本計画において、有限群のブロック理論におけるブロック間の森田同値性、導来同値性について、ブロックの共有するコホモロジー的性質の考察を通して研究をすすめた。21年度においては特に、不足群が格別型p群の場合の研究に取り組み、次の研究成果を得た。1.群^2F_4(2^<2n+1>)と^2F_4(2)の主3-ブロック間の森田同値性について考察し、川中の指標の持ち上げ理論がよく機能していることを確認した。また、分解行列が上三角行列になることを示し、森田同値性の状況証拠を一定揃えることができた。ひきつづき、指標の持ち上げの符号はすべて1であること、また、Brauer構成写像との整合性もよいことなどの解明に取り組みたい。2.群M_<1 2>とSL(3,3)の主3-ブロック間の導来同値性の証明に取り組み、導来同値を与える傾斜複体の構成にめどがついた。Rickardによる古典的傾斜複体の構成理論が適用できる。次年度に完成させたい。また、群J_2とSU(3,3)の主3-ブロック間の導来同値性の証明に取り組みたい。3.上記1,2の群の3-Sylow群は非可換の格別型3-群である。3-Sylow正規化部分群の群多元環の生成元、関係式を決定することができた。より利用しやすい形で与え、この型の3-群を不足群にもつ一般のブロックの考察にも応用したい。4.有限群のコホモロジーの理論の整備にも取り組んだ。有限群のコホモロジー環の素イデアルが素因子であるための十分条件についてのD,Greenの結果の一定の拡張を証明した。22年度においては特に、不足群がM_n(p)の場合の研究に取り組み、次の研究成果を得た。1.p-群M_n(p)の群多元環の生成元、関係式はすでに知られているが、その自己同型群による拡大の群多元環のそれを決定し、より利用しやすい形で与えた。Richardのtilting操作においては、適当なホモロジー加群が現れる複体の構成が重要である。自明な加群の射影被覆や、傾斜複体の候補となる複体を構成した。2.M_n(p)を不足群にもつ主ブロックの例は、Sylow-p部分群が巡回群である群のC_pによる拡大の形の群に現れる。Inertial指数が小さい場合の例であるGL (2,q^p)、GU(3,q^<2p>)のガロア群(位数pの巡回群)による拡大の群を考察した。ただし、pは前者ではq+1の、後者ではq^2-q+1の素因子である。Brauer対応ブロックとの安定的森田同値を具体的に構成し、単純加群の対応子の構造を決定した。

導来同値性を与える傾斜複体の構成にひきつづき取り組みたい。3.ブロックのCartan行列の固有値の整数性の問題にも取り組み、和田-清田の問題を部分的に解決した。また、その中で生じた対称群の2-モジュラー既約表現の次数についての問題に取り組んだ。対称群の2-ブロックは唯一の高さOの既約表現をもつことを証明した。これはFongの非自明な自己双対的既約表現の次数は偶数である定理の興味深い拡張といえる。
チャージリンーその分子構造とエネルギー変換機作の研究

最近,筆者らの研究室で発見されたチャージリンIIは,分子量の比較的小さい疎水性の高いタンパク質で,免疫生化学的解析により真核生物における酸化的リン酸化のエネルギー変換において重要な働きをしていることが明らかとなっている.本研究では,高速液体クロマトグラフィーにより高純度に精製された無標識のチャージリンIIの一次構造の解析を行った.まずはじめに,チャージリンII精製標品を気相アミノ酸シーケンサーにかけたが, PTH-アミノ酸のピークは全く観察されなかった.そこで,チャージリンIIの断片ペプチドを得るため,リジルエンドペプチダーゼを加え反応した.ついで,反応生成物を逆相カラムにかけた結果, 5つの断片ペプチドとして溶出された.得られた断片ペプチドを気相アミノ酸シーケンサーにかけ,アミノ酸配列の決定を行った.その結果, 5つの断片ペプチドのうち2つについて計12残基のアミノ酸配列が確認された.今回決定したチャージリンIIの断片ペプチドのアミノ酸配列について, NBRFのデータベース等を用いホモロジー検索を行ったところ,ミトコンドリアのDNAに存在する未同定読み取り枠URFA6L(unidentified reading frame A6L)遺伝子のコードすると思われるタンパク質と高いホモロジーを有することが判明した.また,チャージリンIIのアミノ酸組成は, URFA6Lがコードしていると思われるタンパク質のアミノ酸組成と一致した.従って,チャージリンIIは, URFA6L遺伝子によってコードされていると結論できるものと思われる.チャージリンIIの二次構造の解析をChou and Fasmasman法により行ったところ,主としてβ-sheet構造をとっていることが推測された.また, 10位から26位の領域が,トランスメンブラン領域であることが予測された.今回の発見は,ラット肝ミトコンドリアのURFA6L遺伝子がコードしていると思われるタンパク質が同定精製された最初の報告である.最近,筆者らの研究室で発見されたチャージリンIIは,分子量の比較的小さい疎水性の高いタンパク質で,免疫生化学的解析により真核生物における酸化的リン酸化のエネルギー変換において重要な働きをしていることが明らかとなっている.本研究では,高速液体クロマトグラフィーにより高純度に精製された無標識のチャージリンIIの一次構造の解析を行った.まずはじめに,チャージリンII精製標品を気相アミノ酸シーケンサーにかけたが, PTH-アミノ酸のピークは全く観察されなかった.そこで,チャージリンIIの断片ペプチドを得るため,リジルエンドペプチダーゼを加え反応した.ついで,反応生成物を逆相カラムにかけた結果, 5つの断片ペプチドとして溶出された.得られた断片ペプチドを気相アミノ酸シーケンサーにかけ,アミノ酸配列の決定を行った.その結果, 5つの断片ペプチドのうち2つについて計12残基のアミノ酸配列が確認された.今回決定したチャージリンIIの断片ペプチドのアミノ酸配列について, NBRFのデータベース等を用いホモロジー検索を行ったところ,ミトコンドリアのDNAに存在する未同定読み取り枠URFA6L(unidentified reading frame A6L)遺伝子のコードすると思われるタンパク質と高いホモロジーを有することが判明した.また,チャージリンIIのアミノ酸組成は, URFA6Lがコードしていると思われるタンパク質のアミノ酸組成と一致した.従って,チャージリンIIは, URFA6L遺伝子によってコードされていると結論できるものと思われる.チャージリンIIの二次構造の解析をChou and Fasmasman法により行ったところ,主としてβ-sheet構造をとっていることが推測された.また, 10位から26位の領域が,トランスメンブラン領域であることが予測された.今回の発見は,ラット肝ミトコンドリアのURFA6L遺伝子がコードしていると思われるタンパク質が同定精製された最初の報告である.
大規模地震においてすら粘性土地盤は安全か？：地震時地盤災害における粘性土の役割

本研究の目的は,以下の疑問に答えることにある。:(1)地震時地盤災害に粘性土の影響は,ポジティブかネガティブか?(2)基礎地盤の不安定事象に関与するとき,どのような微視的・巨視的メカニズムで,また,地形・地質的特徴はどのように関わるのか?(3)不安定事象の予測&評価はどうすればよいか?(4)上記を考慮した対策は必要か?必要ならどのような方法か?地震前の軟弱地盤対策や液状化対策に含まれるのか?このうち,(2)については,簡易な計算によって,2016年熊本地震における益城町の火山灰性粘性土上の住宅の変状に及ぼす粘性土の堆積状況と地下水位の影響を明らかにした。一方,当該住宅地が5%ほどの傾斜地であることを考慮した中空ねじりせん断試験によると,初期せん断が残留変形を顕著にする傾向があることを確認し,傾斜地の残留変形予測の重要性を強調した。また,硬質粘性土による盛土でも,降雨等による浸水で著しく強度が低下することから,地震時変状予測の必要性を示唆した。また,粘性土を含む砂質土では,粘土分が30%以下でも液状化に類似の挙動を示すことを確認した。(3)については,Newmark法によって予測された地震時残留変形の計算結果を松尾・川村による安定図表にプロットして不安定性を予測する方法を提案した。また,地震後の短期的及び長期的な沈下については,地形や過圧密比の影響を明らかにするとともに,数値解析的手法と実験結果を定式化した手法による予測方法を提案した。(4)については,2011年東北太平洋沖地震時に河川堤防と近隣家屋への影響対策(堤防の一部撤去,矢板打設そして堤防の回復)の妥当性を実測値と数値解析によって検証した。なお,この成果は,平成30年度地盤工学会関東支部技術賞を受けた。(1)については,これらを総合すると,ネガティブな要因が多いが,ポジティブな要因も明らかにしていきたい。一部の課題を除いて,研究は順調に推移している。その理由は以下の通りである。本研究の目的は要約すると,大規模地震時における粘性土基礎地盤と粘性土で構築された土構造物の(1)不安定性と沈下のメカニズムと要因の解明,(2)変状予測方法の提案,(3)変状対策法の提案と検証である。このうち,(1)については, 2016年熊本地震における火山灰性粘性土基礎地盤上の住宅を念頭に置き,簡易な計算によって地震時残留変形を予測して,住宅の変状に及ぼす地下水位の影響を明らかにした。ただ,計算対象地盤は盛土を含めた層状地盤であるが,このことの考慮はまだなされていない。一方,当該住宅地が5%ほどの傾斜地であることを考慮した中空ねじりせん断試験によると,初期せん断が残留変形を顕著にする傾向があることを確認するとともに,現地調査から,堆積構造が深く関わっていること推測したが,伴に,検証はまだなされていない。また,粘性土の存在が地震動増幅に及ぼす影響と砂質土の液状化に及ぼす影響については2018年北海道胆振東部地震の宅地災害を対象に検討しているが,結論はまだ得られていない。(2) Newmark法によって予測された2016年熊本地震における益城町の火山灰性粘性土基礎地盤の残留変形計算結果を松尾・川村による安定図表にプロットして不安定性を予測する方法を提案した。また,地震後の長期的な沈下については,数値解析的手法と実験結果を定式化した手法の両方による予想方法の妥当性を検証している。(3)については,2011年東北太平洋沖地震時に河川堤防で生じた堤防と近隣家屋への影響対策(矢板打設)の妥当性を実測値と数値解析によって検証したが,現在は,地震時前に地盤改良壁打設した場合を想定した数値計算の結果との比較することを試みている。以上から地震地盤工学へ貢献できる新たな知見と研究成果を挙げつつあると判断される。1.粘性土地盤における地震動増幅が液状化に及ぼす影響のメカニズム解明:砂質土と粘性土で構成される層状地盤の動的遠心載荷実験によって明らかにする。2.地震動に伴う不かく乱粘性土および砂・粘土混合土の骨格構造劣化,回復及び再構成のメカニズム解明:不攪乱土と,砂・粘土混合土(粘土分30%を限界として)に分けて検討する。また,浸水に伴う硬質粘性土盛土の地震時挙動のメカニズム解明にも挑戦する。3.地震時粘性土地盤と粘性土構造物の不安定性評価:熊本地震における住宅と擁壁の災害事例を念頭において,構造物のロッキングに伴う支持力低下と擁壁土圧増加のメカニズムと予測方法の提案を試みる。4.地震後粘性土の沈下予測:単純せん断試験による不かく乱粘性土の沈下挙動とその定式化,ねじりせん断試験による検討,また,不かく乱高有機質土とシルト質粘性土については,繰返しねじりせん断試験よって検討を継続する。また,地形的・地質的な要因が粘性土の地震後変状に及ぼす影響については,数値解析による検討を継続する。5.緩い傾斜地における地震時粘性土基礎地盤の変状メカニズムの解明:実験的には初期せん断の影響を調べると伴に,これを考慮した残留変形の予測手法の提案を試みる。6.地震時粘性土地盤の変状低減の対策工法の提案:1地震時粘性土地

盤上の堤体構造物の変状対策としては,数値実験を実施する。とくに,矢板打設と深層改良壁の打設の地震時変状低減への効果の比較を行う。2一方,住宅など小規模建築構造物については,支持層に届かなくても短い砕石杭を新設構造物の基礎のみならず,既設構造物の周辺に打設することによって変状の低減を図る方法を提案し,その妥当性を検証する。以上の成果を総合して,“地震時地盤災害における粘性土の役割"を明らかにすることによって,“大規模地震においてさえ粘性土地盤は安全か?"という問いに明快に答える。1地震動増幅の影響:遠心模型実験の結果,地震時に粘性土地盤で応答加速度の増幅については,構造を有する層が介在する場合,応答加速度が大きくなることが確認された.構造を有する粘性土はセメンテーションが発達しているが,繰返しせん断に対しては,正規圧密試料よりせん断剛性が小さい。また,関連することとして,地震動増幅による火山灰性粘性土の非線形性に伴う剛性や強度の劣化を考慮した地震後の沈下と変形の予測を試みた。2高有機質土を含めた粘性土の長期沈下:(i)柏崎平野における、古地図、地形、地質との相関関係をGISによる分析を実施した結果、低平地には粘性土地盤が厚く堆積するが、土地分類上は砂州に当たる砂丘周辺地盤で地震時沈下量が大きく、内陸の低平地では沈下量が小さいことが分かった。一方,地下水くみ上げによる地盤沈下が生じている関東平野北部の常総市と周辺を対象として,東北地方太平洋沖地震前後の地盤沈下特性について調査した結果,当該地域の地表面変動が,地殻変動による変動、地下水くみ上げによる地盤沈下と地震による地盤沈下で構成されることを示した。3地震時粘性土地盤の安定性:盛土載荷を想定した異方応力条件下にある自然体積粘性土に単純せん断による繰返し載荷を行うと,大きな即時沈下を引き起こすことを示した。また,繰返し載荷後の沈下量も異方応力条件下では大きくなることを指摘した。一方,簡易な評価手法としては,沈下と側方変位を松尾・川村による盛土安定性管理図にプロットする方法の適用を試みた。また,安定性と関連する知見として,砂・粘土混合土の骨格構造は,含水比の高い粘土を混合した場合は,混合土の構造は砂が支配するが,含水比の低い粘土を混合した場合は,粘土の粘着力によって砂の最大間隙比を上回る骨格構造が形成されることが確認された。このことは地震時の土構造物の繰返しせん断強度と地震時安定性に影響すると考える。平成28年度は,当初,“地震時地盤災害における粘性土の役割"を念頭に置いて,各分担者が抱える課題に対する準備に取り組むことを共通認識にしていたが,一部の分担課題では,準備とともに具体的な課題に積極的に取り組んだ結果,当初の予測を超える貴重な成果が得られている。ただ,申請時には予測できなかった事態として,2016年の研究開始直後に熊本地震が起き,自然斜面や住宅地の災害に火山灰性粘性土が大きな役割を果たしていることが明らかになっために,研究の方向性については,若干変更を迫られている部分がある。1.粘性土層での過剰間隙水圧の上昇に伴う地盤の剛性の低下は、地震動増幅を引き起こし、直上の砂質土地盤の液状化を促進することを確認した。2.不かく乱粘性土の繰返し中空ねじりせん断試験結果により、1ある閾値以上の大きなせん断応力履歴が加わると、せん断ひずみが急激に進展し脆性的な挙動を示すこと、2その原因は繰返しせん断による構造の低位化による、が分かった。3.(1)石巻粘土の繰返し載荷試験から、過剰間隙水圧が発生するせん断ひずみの閾値を超えた繰返しせん断の履歴によって、繰返し履歴後に大きく体積圧縮することがわかった。
プロテオミクスの手法を用いた血液脳関門輸送機構の解明

質量分析装置を用いてmultiplexed MRMモードを活用して、高感度同時に細胞膜蛋白質を定量する方法を開発した。本研究で最も優れた成果は、定量に適したペプチドをアミノ酸配列に基づいたin silicoで選択できるようになったことである。この手法を用いて、マウスの脳毛細血管内皮細胞(血液脳関門)の輸送担体蛋白質の発現量を解明した。さらに、ヒトの血液脳関門における輸送担体蛋白質の発現量も明らかにした。ヒト血液脳関門について、11種類の未知の輸送担体候補蛋白質を見出すことができた。本研究は今後の血液脳関門研究、特に、病態効果を解明する上で非常に有用である。本研究は、高感度定量定性質量分析装置を用い脳関門を構成する脳毛細血管内皮細胞に発現する輸送担体蛋白量を網羅的に定量化し、「血液脳関門輸送機構の定量的マップ」を完成させ、さらに、定量的マップから機能未知の輸送担体を同定し、輸送機能の解明によって、脳関門プロテオミクスによる「血液脳関門の新しい生理機能の解明」を実現する。定量検出の材料となる脳毛細血管内皮細胞の磁気細胞分離による高純度分離法の確立を行った。破砕条件、酵素条件、表面抗原等を検討し、分離の最適化を行った。その結果、ラット、マウスからの脳毛細血管内皮細胞高純度分離法を確立した。脳毛細血管内皮細胞に選択的に発現しているマーカー分子のmRNAの発現レベルは、脳と比較して分離画分に濃縮された。さらに、神経細胞やアストロ細胞などのマーカー分子のmRNA発現レベルは従来のグラスビーズ分離法と比較して本分離画分では低かった。従って、確立した磁気分離を用いることによって、従来法より高純度の脳毛細血管内皮細胞を回収できる。分離したラット脳毛細血管内視細胞を用い、MRP1からMRP6のサブタイプのmRNA発現を検討した結果、MRP1およびMRP4の高い発現が認められた。従って、これらサブタイプが血液脳関門で重要な機能をしていると考えられる。また、Multiple Reaction Monitoring(MRM)modeを用いた多検体同時の細胞膜タンパク質の絶対量法を開発した。細胞膜サンプルの可溶化条件、還元、アルキル化条件などの検討を行い、ABCトランスポーターの中でも、特に、重要なABCB, ABCC, ABCGサブファミリーの定量法を確立した。さらに、膜タンパク質マーカーとしてのNa+/K+ATPase、ガンマー・グルタミルトランスフェラーゼの定量法の確立に成功した。膜タンパク質のトリプシン消化に関しても、最適条件の検討を行い、SDS-PAGEおよびCBB染色によって、消化後のサンプルではバンドが検出されなく、さらに、western blotによるP-糖タンパクの免疫反応性が消失することを確認した。初年度に確立した細胞膜タンパク質の可溶化、還元、アルキル化、トリプシン消化などの前処理方法によって、タンパク質断片をほぼ100%の調製できることが検証できた。BSAなど数種類のタンパク質について、トリプシン消化ペプチド断片を質量分析装置で検出し、ペプチド配列と検出強度との間の法則性を解析した。その結果、7-15個のアミノ酸から構成されること、膜貫通ドメインなど疎水性ペプチドを多く含む領域を排除し、塩基性アミノ酸が繰り返される領域を排除する、などの条件を満たしたペプチド断片を選択することで、質量分析装置で高感度に定量することが明らかになった。このin silico設計法は、タンパク質の配列情報にのみ基づいた定量的膜タンパク質の質量分析法を開発できたことになり、普遍的な高感度絶対定量方法の開発に成功した。当該ペプチド断片について3種類の娘イオンのMulti Reaction Monitoring modeで定量することで配列情報に関する定量結果の信頼性を高めることができることが分かった。開発した方法を用いて、マウス脳毛細血管内皮細胞に発現する輸送担体タンパク質の絶対定量を行ったところ、各々、Glut1 90.0±2.87fmol/μg protein,Mrp4 1.59±0.07fmol/μg protein, Bcrp 4.02±0.29fmol/μg protein,Asct2 16.4±0.34fmol/μg protein, Lat1 2.19±0.09 fmol/μg protein, Oat3 1.97±0.07fmol/μg protein, Oatp2 2.11±0.12fmol/μg protein, Oatpf2.41±0.16fmol/μg protein, Taut3.81±0.60fmol/μg proteinであった。脳毛細血管の血液側、脳側の細胞膜における局在量を明らかにするために各細胞膜を高純度で精製する取り組みを行ってきたが、各細胞膜の混合が無視できなかった。

今年度は、逆転の発想で、細胞膜を高純度に精製するのではなく、細胞膜画分の純度を正確に求めて、数理モデルに基づき解析対象タンパク質の各々の細胞膜局在率を測定する方法を開発することとした。細胞膜局在が既知のタンパク質をマーカーとして選び、絶対発現量に基づいて各細胞膜の混入率を算出し、この値を用いて解析対象タンパク質の細胞膜局在率を測定した。大量のサンプルが調製可能な肝臓のシヌソイド膜と胆管側膜について、マーカータンパク質2分子、輸送担体タンパク質16分子の解析を行ったところ、免疫染色の結果と非常によく一致した。細胞膜タンパク質絶対定量法用いて、細胞膜の局在性解析研究を行う手法が確立できた。予備検討では100匹マウス大脳から調製した脳毛細血管内皮細胞膜を用いても、これまで開発した質量分析法では定量限界以下であったことから、定量感度を改良する必要があった。Nano-LCを導入し、従来の500分の1の流速である100nL/minで定量解析を行うことによって、5ugタンパク質を用いて1fmolのタンパク質を定量できるようになった。ヒト不死化脳毛細血管内皮細胞(D3)の細胞膜タンパク質発現解析を行ったところ、マウスと比べてGLUT1やNa^+-K^+-ATPaseはほとんど差がなかったが、それ以外の輸送担体では種差が見られた。ヒトの脳毛細血管での解析が重要であると考えられる。ヒト血液脳関門におけるトランスポーターを解析するために、凍結ヒト大脳からメッシュ法を用いて脳毛細血管内皮細胞を単離する方法を開発した。質量分析装置を用いた高感度多蛋白質同時定量法によって、MDR1,BCRP,MRP4,ABCA2などのABC transporterやCAT1,LAT1,MCT1,EAAT1,GLUT1などのSLC transporterが発現していた。興味深いことにOAT3は定量限界以下であり、ヒトにおける有機アニオン輸送系はマウスと異なることが示唆された。マウスの発現量に比べてヒトのMDR1は3分の1、BCRPは2倍であったことから、ヒトの血液脳関門におけるMDR1の働きはマウスよりも低いが、BCRPの寄与は無視できないことが示唆された。ヒト単離脳毛細血管を用いて、さらに、仮想MRM法を用いて解析を行ったところ、これまでマウスやヒトで発現が報告されていない2種類の輸送担体の発現が示唆された。ヒトin vitroBBBモデルとして有用なヒト不死化脳毛細血管内皮細胞(D3)を用いて、仮想MRM法を用いて全てのSLC transporterの発現解析を行ったところ、11種類の機能未知の輸送担体の発現が示唆された。これらの中から、発現量の多い2種類について遺伝子発現系を構築した。一方は、mRNAと蛋白の発現量が認められ、輸送機能の解明に用いることができる準備が整ったが、他方はmRNAのみの発現であり、発現系の再構築が必要になった。ABCA8について、新たなサブタイプについて検討したところ細胞膜へソーティングされ、発現系が構築できた。引き続き質量分析装置を用いて基質候補分子探索を行う。
NMRを用いた紫外線損傷DNAの構造生物学的解析

Polyethyleneimine、P11 column、DNA-cellurose column、DEAE Sephadex A-25columnによってSDS-PAGEで単一のバンドとして観測されるまで精製した。得られたphotolyaseとCPDを含む一本鎖DNAヘプタマー(ss7mer CPD)を混合し、370nmの光を照射することにより、CPDが修復ざれることを確認した。バッファー中の還元剤(sodium ditionite、Na2S204)め量を調節することにより、photolyaseの酸化還元状態を還元型およびラジカル型に統一した。基質DNAとしては、紫外線照射によりCPDを生じたDNAオリゴマーを、逆相HPLCで精製して用いた。以上のphotlyaseと損傷DNAをNMR解析に供した。まず、photolyaseの補酵素FADの酸化還元状態の変化に伴う、ポリペプチド鎖およびFADに由来するシグナルの強度変化を調べた。FADに関しては、他のシグナルと分離して観測することが可能であるリン原子を観測対象とした。還元型およびラジカル型CPD photolyaseの31P NMRスペクトルを測定した結果、ラジカル型ではFADの2個のリン酸に由来するシグナルのうち1つが消失した。一方、ポリペプチド鎖に関しては光反応の際に電子伝達の経路となる可能性が示峻されているトリプトファン残基を観測対象とした。ラジカル型ではTrP24β、Trp352を含む3残基に由来するシグナルが消失した。したがって、FADラジカルの影響によりFAD近傍にある原子を同定することが可能となった。
20世紀イギリスにおけるモダン・タイポグラフィの形成過程に関する研究

本研究の目的は、20世紀イギリスにおける近代的なグラフィックデザインの形成プロセスの一端を、タイポグラフィの視点から明らかにすることである。とくに1920年代後半から30年代にかけて流行した幾何学的な構造をもつ新しいサンセリフ体活字の設計手法に注目し、イギリスでこの活字書体を発展させたエドワード・ジョンストン(Edward Johnston, 1872-1944)とエリック・ギル(Eric Gill, 1882-1940)の制作活動を把握し、背後にあった造形思想の実態を探った。両者が継承したアーツ&クラフツ運動の精神性が、機械化と大量生産に対応してゆく独自のデザイン観に至る経過をたどり、イギリスにおけるモダン・タイポグラフィの発達に貢献したことを確認した。初年度は、モダン・タイポグラフィの形成に不可欠であったサンセリフ体活字の源流をたどるため、19世紀アメリカとイギリスの活字見本帳を調査した。また、イギリスの彫刻家・版画家・書体デザイナーであったエリック・ギル(Eric Gill, 1882-1940)を対象とし、ロンドンとその近郊を中心として、関連資料の現地調査を実施した。欧米のサンセリフ体活字やタイポグラフィにおける可読性に関する研究・発表も並行して行った。平成21年7月、ニューヨークのコロンビア大学、ワシントンDCの国立アメリカ歴史博物館、アメリカ議会図書館を訪問、米英のサンセリフ体の源流をたどるために19世紀の書体見本帳を調査した。平成22年2月には、ロンドンのセントブライド印刷図書館と大英図書館およびレディング大学を訪問、過去に開催されたギルの展覧会関連の資料と、書体デザインに関するドローイングを中心に調査・撮影を行った。また、ロンドン市内の古書店を巡り、関連図書および書体見本帳等を収集した。さらに、ギルが1928年から制作活動の拠点としたハイウィッカム・ピゴッツ村の工房や同村の教会敷地内にあるギルの墓石を実際に調査・撮影した。タイポグラフィの関連研究として、日本デザイン学会第56回秋季研究発表大会ではアメリカの19世紀サンセリフ体活字の発達に関して、国際タイポグラフィ協会メキシコ・シティ大会においては書体デザインの可読性について、日本デザイン学会タイポグラフィ研究部会九州研究会ではイギリスを中心としたモダン・サンセリフ体活字の発達過程について、それぞれ発表を行った。本研究課題2年目となる平成22年度は、調査研究と中間報告を並行して実施した。7月には、意匠学会研究発表大会で口頭発表を行った。製紙・印刷・活字鋳造植字のプロセスに機械が導入された経緯、タイポグラフィの範囲が書物から広告や端物へ拡げられた過程、ドイツを離れた気鋭のデザイナーたちがロンドンに滞在して大陸のデザイン様式を紹介した事例を示し、機械化への対応、伝統の継承・発展、大陸のデザイン思想の導入という観点からイギリスにおけるモダン・タイポグラフィの形成過程の背景を整理した。11月には、ロンドンのセントブライド図書館で20世紀イギリスのタイポグラフィの発展に大きく貢献したエリック・ギルによる碑文拓本・原図を中心に、一次資料調査と撮影作業を実施した。ブライトンのディッチリング美術館では、ギルとその師エドワード・ジョンストンの関連資料の調査を行った。12月には、フェリス女学院の記念シンポジウムにおいて、19世紀末イギリスにおけるプライベート・プレス運動の動向とその特徴を報告し、モダニズムの前提となる伝統的側面を把握、当時の印刷工芸に関する美意識の傾向をまとめた。繰越しとなったエリック・ギルの展覧会「エリック・ギルのタイポグラフィー文字の芸術」を、平成23年12月19日から平成24年1月29日まで、多摩美術大学美術館において開催した。未公開の碑文拓本や文字デザインの原図等の一次資料を含む国内外のタイポグラフィの関連作品約200点を一堂に展示した。同年1月21日には、同展覧会の関連企画として講演会を開催し、エリック・ギルの弟子ジョゼフ・クリブの孫でありヴィクトリア&アルバート博物館の学芸員でもあるルース・クリブ氏を招き、国内の研究者も交えた公開の研究交流を行った。平成22年度に引き続き、20世紀イギリスにおける書体デザインの巨匠エリック・ギルの仕事を主たる対象としながら、周辺の動向も含めた調査研究を継続した。6月には、日本デザイン学会研究発表大会において「ダグラス・C・マクマートリーによるモダン・タイポグラフィのアメリカへの導入」を発表した。1920年代から30年代の中央ヨーロッパで発達した近代的なタイポグラフィのアメリカでの影響関係をとらえ、イギリスにおける展開との対比を試みた。10月には、DIC川村記念美術館で開催された「視覚の実験室-モホイ=ナジ/イン・モーション」展の関連講演として、「モホイ=ナジのタイポグラフィ-コミュニケーションの発見」を発表した。構成主義の芸術家としてバウハウスで教鞭を執ったモホイ=ナジは20年代に「新しいタイポグラフィ」の考え方を打ち出した先駆者であり、30年代にはロンドンにも滞在して新しい伝達メディアを意識した幅広い造形・デザインの発展に貢献した。

そうしたモホイ=ナジの創作活動のうち、タイポグラフィに限定したデザイン・執筆活動を整理した。前年度から本年度12月に延期となったギルの展覧会の開催にあわせ、碑文の拓本や文字デザインの原図の追加撮影を実施するとともに、国内外の書体デザインや書籍印刷に関する専門家の論文を加えて作品集を制作した。同展覧会期間内にはギャラリートークを開催するとともに、地域の小学生の鑑賞授業に協力した。東京都図画工作研究大会にあわせて地域の小学校6年生28名が、後日には多摩市立連光寺小学校5年生83名が来場し、鑑賞の実践授業が行われた。また鑑賞授業を経た多摩市立瓜生小学校6年生32名にはさらに技術的なサポートを提供し、子どもたちによるオリジナルのフォントを完成している。
オッセオインテグレーションとバイオインテグレーションの本質を細胞サイドから探る

チタン,金およびステンレスをコーティングしたガラスディッシュ上で,ヒト骨髄間葉系幹細胞およびマウス骨芽細胞様細胞を培養し,遺伝子およびマイクロRNAの発現を比較検討した.ヒト骨髄間葉系幹細胞では,ガラス,金,ステンレス上で培養した3群に比較してチタン上で培養すると,2倍以上の発現上昇を示した2遺伝子と5 miRNA,2分の1以下に発現低下した2遺伝子と2 miRNAを同定した.また,マウス骨芽細胞様細胞では,20倍以上の発現上昇を示した20遺伝子と1.5倍以上発現が上昇した2 miRNA,0.3倍以下の発現低下を示した8遺伝子と0.7倍以下の発現低下を示した14 miRNAを同定した。イオンプレーティング法を用いることによって、ガラスディッシュ表面にチタン、金およびステンレスをコーティングして、表面粗さや表面形状が同一で材質だけがことなる試料を作成した。これらディッシュ(チタン、金、ステンレス、ガラス)上で、ヒト骨髄間葉系幹細胞(hMSC-BM: Promo Cell No C-12974)を6時間培養し、RNAを回収した。cDNAのマイクロアレイを用いて、遺伝子の発現を解析した。遺伝子発現変化の網羅的解析はtoal RNAを逆転写してcDNAを作製後、Affymetrix社製Gene Chip cDNAマイクロアレイキットを用いて解析し、発現変化を認めた候補遺伝子が確認できた。チタン上で2倍以上の発現変化を示した遺伝子を検索し、ガラスに対して78遺伝子、金に対して115遺伝子、ステンレスに対して115遺伝子を同定した。さらに、total RNAをTaqMan&reg; cDNA Reverse Transcription (RT) Kit(Applied Biosystems)により逆転写し、ABI PRISM 7000Sequence Detection SystemとTaqMan&reg;Gene Expression AssaysによるリアルタイムPCR法を用いてmRNAレベルでの発現を確認中である。ガラスディッシュ表面をチタン、金、ステンレスでコーティングして、ヒト骨髄間葉系幹細胞を培養し、マイクロアレイによる解析を行い、発現変化を認めた候補遺伝子が確認した。さらに候補遺伝子のmRNAレベルでの発現をリアルタイムPCR法にて確認した。本年度の計画では、タンパクを回収し、標的タンパクの発現確認までを予定していたが、細胞の増殖とガラスディッシュのコーティングに時間を要したが、順調に進行している。スパッタ法を用いることによって,ガラスディッシュ表面にチタン,金およびステンレスをコーティングして,表面粗さや表面形状が同一で材質だけがことなる試料を作成した。さらに,これらディッシュ(チタン,金,ステンレス,ガラス)上で,マウス骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1細胞)を6時間培養し,RNAを抽出後,SurePrint G3 Mouse 8x60k 2.0(Agilent technologies社製)および3D Gene Mouse miRNAOligochip(東レ株式会社製)を用いて,遺伝子およびmiRNAの発現を比較検討した。候補となったmiRNAについては,real time PCRにて定量した。ガラス,金,ステンレス上で培養した3群に比較してチタン上で培養すると,20倍以上の発現上昇を示した20遺伝子と1.5倍以上発現が上昇した2 miRNA,0.3倍以下の発現低下を示した8遺伝子と0.7倍以下の発現低下を示した14 miRNAを同定した。その候補となった遺伝子およびmiRNAは,オッセオインテグレーション獲得に関与している可能性が示唆された。ディッシュ(チタン、金、ステンレス、ガラス)上で、ヒト骨髄間葉系幹細胞を6時間培養し、RNAを回収する。Affymetrix社製human miRNAマイクロアレイキット(V2)を用い、miRNAの発現を解析する。候補となったmiRNAをリアルタイムPCR法を用いて発現を確認する。miRNAマイクロアレイ時と同様の条件で、各種ディッシュ上で培養したhMSC-BMからタンパクを回収し、Western Blotting法により標的タンパクの発現を検討する。このとき、標的タンパクの発現を大きく変化させた候補miRNAを選択し、リアルタイムPCRを用いて候補遺伝子の発現を確認し、候補mRNAに対する標的タンパクの発現確認を行う。また、候補miRNAの標的タンパクに対する抗体を用いて発現の確認を行う。さらに、ヒト間葉系幹細胞をターゲットとして遺伝子およびmRNA発現を解析するだけでなく、骨芽細胞を用いて同様の研究をすすめていく。生体材料マイクロアレイ解析による候補遺伝子を確認したが、miRNA、タンパク発現の確認には至っておらず、次年度の課題とした。そのため、miRNA , Western Blotting法に使用する試薬・機器の購入ができていないためである。miRNAマイクロアレイを行う。また、各種ディッシュ上で培養したhMSC-BMからタンパクを回収し、Western Blotting法により標的タンパクの発現を検討する。miRNAとWestern Blotting法に使用する試薬・機器の購入を予定している。
複素シンプレクティック多様体の研究

アファイン複素シンプレクティック多様体Xで特異点を持ったものを重点的に研究した.研究成果の2つの柱は、ポアソン変形とべき零軌道である.ポアソン変形に関しては、Xの普遍ポアソン変形空間PDef(X)が非特異であることを証明し、さらにXのクレパント特異点解消Yの普遍ポアソン変形空間PDef(Y)がPDef(X)のガロア被覆になることも示した.べき零軌道に関しては、その閉包として得られる複素シンプレクティック多様体のクレパント特異点解消、Q-factorial terminalizationとよばれる部分特異点解消について結果を得た.アファイン複素シンプレクティック多様体Xで特異点を持ったものを重点的に研究した.研究成果の2つの柱は、ポアソン変形とべき零軌道である.ポアソン変形に関しては、Xの普遍ポアソン変形空間PDef(X)が非特異であることを証明し、さらにXのクレパント特異点解消Yの普遍ポアソン変形空間PDef(Y)がPDef(X)のガロア被覆になることも示した.べき零軌道に関しては、その閉包として得られる複素シンプレクティック多様体のクレパント特異点解消、Q-factorial terminalizationとよばれる部分特異点解消について結果を得た.複素シンプレクティック多様体とは、複素数体上定義された代数多様体Xで、次の性質を持つもののことである:(i)Xの非特異部分Xreg上には、d-閉で、至る所、非退化な正則2形式ωが存在する.(ii)Xの特異点解消下:Y→Xに対して、ωは、Y上の正則2形式に延長可能である.本研究では、代表的な2つのケースについて結果を出した.まず、複素単純リー環のべき零軌道θの閉包θ^^-を考えた.これは、Kostant-Kirillov形式によって複素アファインシンプレクティック多様体になる.このときθ^^-のクレパント特異点解消のアンプルコーン,ムーバブルコーンを完全に記述した。また2つのクレパント特異点解消を、A型,D型,E_6型の向井フロップでつなげた。一方、射影的な複素シンプレクティック多様体Xに対しては、次の予想をたてた。予想「次は同値:(i)Xは変形で非特異化可能,(ii)Xはクレパント特異点解消をもつ。」さらに、極小モデル予想(実際にはQ-factorialcrepant terminalizationの存在)を仮定すると、この予想が正しいことも証明した。射影的でない複素シンプレクティック多様体に対して同様の予想をたてるためには、通常の変形のかわりにポアソン変形を考える必要がある.2006年9月に、複素アファインシンプレクティック多様体に対して同様の予想が(極小モデル予想の仮定の下で)正しいことを示し、math.AG10609741に公開した。(特異点つき)複素シンプレクティック多様体には自然にポアソン構造が入る。多様体とポアソン構造の対の変形をポアソン変形とよぶ。通常の変形理論は、コンパクトではない複素シンプレクティック多様体に対しては、無限次元的になり制御がきかない。これに対してポアソン変形は有限次元的になり良い理論を展開することができる。ポアソン変形の応用として、複素シンプレクティック多様体の間のフロップで非特異性が保存されることがわかる。これは一般の代数多様体のフロップでは成り立たない性質である。以上の結果を論文「Flops and Poisson deformations of symplectic varieties」として発表した。一方、具体的な複素シンプレクティック多様体の例として複素単純リー環のべき零軌道を双有理代数幾何の立場から研究した。ここでは、特に、リチャードソン-べき零軌道を考える。対応するスプリンガー写像のスタイン分解をO^^-とすると、スプリンガー写像はO^^-のクレパント特異点解消を与える。O^^-はシンプレクティック特異点をもったアファイン代数多様体である。そこで,O^^-のクレパント特異点解消を全て記述し、異なるクレパント特異点解消の間をつなぐフロップ(論文中では向井フロップとよんでいる)を完全に分類した。以上の結果を論文「Birational geometry and deformations of nilpotent orbits」として発表した。これら2つの結果を国内外のシンポジウム、研究集会で発表講演した。複素シンプレクティック特異点のポアソン変形および双有理幾何に関して研究をおこなった。複素単純リー環のべき零軌道の閉包(より正確には、その正規化)はシンプレクティック特異点になる。もしこのタイプの特異点がクレパント特異点解消を持てば、スプリンガー特異点解消に限る(B.Fu)。しかし、一般のべき零軌道の閉包は、クレパント特異点解消を持たない。そこで、一般のべき零軌道の閉包に対しては、一般化されたスプリンガー特異点解消を用いてクレパント特異点解消の代わりなる良い部分特異点解消(Q-factorial terminalization)が得られるであろうことを予想した。さらに、古典型のリー環に対してこの予想が正しいことを証明した。結果は、プレプリント:Induced nilpotent orbits andbirational geometry(arxiv 0809.2320)としてまとめ、城崎代数幾何セミナー、COE-COW Tokyoで講演発表をおこなった。その後、この予想は、Fuによって例外型に対しても示された。一方、正の荷重をもったC^*-作用をもったシンプレクティック特異点Xの普遍ポアソン変形に関する研究もおこなった。