hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GADD34によるシグナル伝達系抑制と老化関連疾患の制御の解析

本年度も昨年度に引き続き,GADD34がインスリンレセプターからのシグナル伝達系を制御している可能性を検索するために,若齢マウス(2,5ヶ月齢)と老化マウス(6,10,12ヶ月齢)の肝臓細胞やMEF細胞をin vitroで培養し,インスリンやグルコースで刺激をした後,Insulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系の解析を行った。また,GADD34の機能部位を特定するために,免疫沈降による結合タンパクの検索も行った。これまでの研究で,GADD34はInsulin/IGF1レセプターやGCSFレセプターのシグナル伝達系の上流,レセプター付近で関与している可能が示唆されている。私たちはGADD34が細胞膜細胞膜あるいはその付近で機能している可能性を考えており,本年度は,GADD34やInsulin/IGF1レセプターに加えて,膜タンパクであるCaveolinやCavin1(PTRF)で免疫染色した肝細胞を共焦点顕微鏡によって観察した。加えて電子顕微鏡での観察も行い,GADD34 KOマウスとWTマウスの各年齢(3,6,10,12ヶ月齢)の比較検討を行った。CaveolinやCavin1 (PTRF)の免疫染色では,GADD34 KOマウスとWTマウスで発現量が異なることが観察され,電子顕微鏡の観察結果からGADD34 KOマウスでは,細胞の膜構造に加えてミトコンドリアやクロマチンの加齢による著しい変化が認められた。以上のことから,本研究ではGADD34が膜構造に何らかの関与をしていることが示唆され,その詳細をさらに検討中である。マウスや肝細胞,MEFs細胞を用いた研究については,概ね計画通りに遂行され,WTマウスとGADD34KOマウスの加齢によるシグナル伝達系の変化やGADD34KOマウスで脂質合成系の促進に加えて,細胞構造の観察なども行い,メカニズムの解明を進めている。しかし免疫沈降によるGADD34の機能部位の解析では,研究が大幅に遅れている。HEK293細胞にFlagやMycのタグ付きGADD34ベクターを導入し,GADD34を強発現させて,Insulin/IGF1レセプターのリン酸化が抑制されていることまではWesternで確認したが,その後,新しく購入した抗体のQualityが悪く,免疫沈降がうまく行えなかった。そこで,別のターゲットタンパクを検討して新たに免疫沈降を行うこととしたため,GADD34の機能部位に関する研究に遅延が生じてしまっている。これまで検討を行っていたInsulin/IGF1レセプターのTyr1162/1163のリン酸化抗体ではなく、IRの抗体を用いての免疫沈降を予定している。また、免疫染色を用いて,GADD34(Flag or Myc),Insulin/IGF1レセプターのリン酸化,Caveolinなどのタンパク質の発現部位を確認すると同時に,これらのタンパク質とGADD34タンパクの結合を確認するために,FlagやMycを使って免疫沈降を行い,結合してくるタンパク質を検索し,GADD34がインスリンシグナル伝達系のどの部位に関与するかを明らかにする予定である。さらに,マイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い,各年齢(3,6, 10ヶ月齢)のGADD34 KOマウスとWTマウスの肝臓における遺伝子発現を解析し,インスリンシグナル伝達系,脂質合成系,細胞構造などに関与する遺伝子の発現差を検索し,その結果からGADD34の機能に関する検討を行う。本年度は,GADD34がインスリンレセプターからのシグナル伝達系を制御している可能性を検索するために,若齢マウス(2,5ヶ月齢)と老化マウス(6,10,12ヶ月齢)の肝臓細胞をin vitroで培養し,インスリンやグルコースで刺激をした後,Insulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系の解析を行った。これまでの研究では,GADD34遺伝子欠損(KO)マウスでは5カ月齢より若い時は,Insulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系のAkt2のリン酸化が亢進しており,6カ月齢を過ぎた老化マウスでは低下していることが明らかとなっていた。そこで本研究では,Akt2よりさらに上流を検索した結果,InsulinとIGF1の共通部位であるTyr1162/1163のリン酸化が若いマウスで亢進しており,6カ月齢を過ぎた老化マウスでは低下していることが明らかとなった。従って,GADD34はInsulin/IGF1レセプターに直接関与することによって,Insulin/IGF1レセプターシグナル伝達系を制御していることが明らかとなった。さらに,肝細胞を免疫染色してGADD34の発現部位を検討したところ,インスリン刺激後は細胞膜に強く発現し,その局在を確認したところ,細胞膜に発現するcaveolinやInsulin/IGF1レセプターとGADD34の発現部位は同じようなところに発現している可能性が示唆された。そこで,さらに詳細な局在や他のタンパク質とのcomplexを確認するために,HEK293細胞に, FlagやMycのタグ付きGADD34ベクターを導入し,GADD34を強発現させて,Insulin/IGF1レセプターのリン酸化が抑制されていることをWesternで確認した。肝細胞を用いた研究については,概ね,計画通りに遂行され,WTマウスとGADD34KOマウスの加齢によるシグナル伝達系の変化やGADD34KOマウスで脂質合成系の促進については明らかにすることができた。しかし,免疫沈降によるGADD34の機能部位の解析では,研究が大幅に遅れている。

HEK293細胞に, FlagやMycのタグ付きGADD34ベクターを導入し,GADD34を強発現させて,Insulin/IGF1レセプターのリン酸化が抑制されていることをWesternで確認した。ここまでは予定通りに進んでいたが,本研究の要であるInsulin/IGF1レセプターシグナル伝達系のレセプターのTyr1162/1163のリン酸化抗体が2016年9月に発注した後,2013年3月31日まで搬入されなかった。従って,ベクターによってGADD34を強発現させた細胞とこれまでの研究結果について再現性を確認する実験を行うことができずに,そこで実験が止まってしまっている。抗体の搬入を待っている間に,MEFや肝臓細胞を使って免疫沈降を試みたが,GADD34の発現が弱くて失敗をした。従って,GADD34強発現HEK293細胞が確かなものだという確認が取れるまでは,この細胞を使った免疫沈降とは行えなかったため,研究計画が全体的に遅れてしまっている。本年度も昨年度に引き続き,GADD34がインスリンレセプターからのシグナル伝達系を制御している可能性を検索するために,若齢マウス(2,5ヶ月齢)と老化マウス(6,10,12ヶ月齢)の肝臓細胞をin vitroで培養し,インスリンやグルコースで刺激をした後,Insulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系の解析を行った。さらに、インスリンシグナル伝達系に関連して、脂質合成のシグナル伝達系についての検討を行った。これまでの研究では,GADD34遺伝子欠損(KO)マウスでは5カ月齢より若い時は,Insulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系のAkt2のリン酸化が亢進しており,6カ月齢を過ぎた老化マウスでは低下していることが明らかとなっていた。このことがGADD34遺伝子欠損(KO)マウスの肥満や脂肪肝に関与していると考えてきた。本研究ではさらに、脂質合成の律速酵素であるACCのリン酸化について検討を行ったところ、GADD34遺伝子欠損(KO)マウスのMEFsや肝臓細胞ではACCのリン酸化が低下していることをWesternで確認した。このことから、GADD34遺伝子欠損(KO)マウスのMEFsや肝臓細胞では脂質合成が促進されていることが明らかとなった。ACCのリン酸化はAMPKによって制御されていることが報告されており、Insulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系がAMPKに作用するメカニズムは明確でなく、GADD34がInsulin/IGF1レセプターのシグナル伝達系を抑制し、AMPKからACCのシグナル伝達系を介して脂肪酸合成を促進している可能性に加えて、ACCのリン酸化に直接関与している可能性が示唆された。以上のことから、本研究ではGADD34が脂質合成系を制御していることが明らかとなった。そのメカニズムについては現在も検討中である。肝細胞を用いた研究については,概ね,計画通りに遂行され,WTマウスとGADD34KOマウスの加齢によるシグナル伝達系の変化やGADD34KOマウスで脂質合成系の促進については新たなデーターを得ることができ、メカニズムの解明は進んでいる。しかし,免疫沈降によるGADD34の機能部位の解析では,研究が大幅に遅れている。
海洋表層における生物ケイ酸の生産と溶解のバランス

ケイ素安定同位体を用いて海洋表層での珪藻類による生物ケイ酸(珪藻殻)の生産速度と珪藻殻からのケイ酸溶解速度を測定する手法を開発し、西部北太平洋亜寒帯域の表層における生物ケイ酸の生産と溶解のバランスについて研究を行った。ケイ素安定同位体比の測定法として二重収束型誘導結合プラズマ質量分析計の適用について検討した結果、バックグラウンド補正を適切に行うことにより、従来用いられていた負イオン表面電離型質量分析法と同程度以上の測定精度が得られることが明らかになり、簡便な前処理のみでケイ素同位体比を測定する手法として確立した。春季に珪藻類の顕著なブルームが出現する北海道東沖親潮・混合域において有光層内の珪藻群集によるケイ酸取り込みと生物ケイ酸溶解速度を測定した結果、ブルーム終焉後は珪藻による生物ケイ酸の水柱あたりの生産に比べて溶解が上回っており、溶解した溶存ケイ酸が珪藻の増殖に寄与していると考えられた。西部北太平洋亜寒帯海域でネット採集した現場の珪藻群集のケイ酸殻を用いた溶解実験を行い、種組成によって溶解速度に違いが認められること、溶解速度の違いから珪藻殻を溶解しやすい部位と溶解しにくい部位に分けて考えることが適切であること、溶解途中における殻構造の形態的変化の種による違いが珪藻殻の表面積:体積比の変化を生み出して溶解速度を決める一因になっている可能性を示した。これらの結果から海洋表層におけるケイ素の循環を見積もったところ、珪藻によって生産された生物ケイ酸の大部分が表層で溶解し再循環していると推測されたが、実際には深層水中にも溶解途中の珪藻殻が観察されたことから、糞粒など珪藻殻を溶解から保護した状態で表層から深層に輸送する過程の寄与も無視できないと考えられた。ケイ素安定同位体でラベルしたケイ酸の珪藻細胞内への取り込み速度測定と、同位体希釈法による珪藻殻からのケイ酸溶解速度の測定を、簡便かつ高感度に行う方法を確立するため、実験系に添加するケイ素安定同位体の種類と濃度、海水中からのケイ酸の共沈分別法、質量分析用試料の調整法などについて検討した。その結果、煩雑で危険性の高い弗化水素処理による試料調整を必要としていた従来の正イオン表面電離型質量分析法に替わる方法として、^<30>Si(OH)_4を現場の溶存ケイ酸濃度の約10%程度になるよう海水に添加して培養を行った後、生成した生物ケイ酸ならびにアンモニア水で共沈させた海水中の溶存ケイ酸を純粋な二酸化ケイ素として回収し、そのまま酸化物の負イオンとして質量分析する負イオン表面電離型質量分析法が、ケイ素の安定同位体比測定に適用可能であり、目的とする感度が得られることが分かった。研究船「白鳳丸」航海(2005年8月)、「淡青丸」航海(2005年9-10月)、「北光丸」航海(2005年12月)において、それぞれ中部太平洋赤道域、東シナ海、西部北太平洋親潮域でのフィールド観測行い、熱帯・亜熱帯海域および亜寒帯域における溶存ケイ酸と生物ケイ酸の濃度分布などを把握するとともに、現場植物プランクトン群集によるケイ酸取り込み速度と生物ケイ酸溶解速度を測定するためにケイ素安定同位体^<30>Siをトレーサーとして用いた船上培養実験を実施した。また赤道域では、鉄添加に対する珪藻のケイ酸取り込みの応答を調べるための培養実験も行った。これらのフィールド観測で得られた試料について、負イオン表面電離型質量分析法によるケイ素安定同位体比の測定を進め、現場植物プランクトン群集のケイ酸取り込み速度と生物ケイ酸溶解速度を求めることにより、海域の環境特性と生物ケイ酸の生産・溶解速度のバランスの関係を明らかにすることができる。

1)ケイ素安定同位体を用いた珪藻によるケイ酸取り込み速度および溶解速度測定の高度化負イオン表面電離型質量分析法を用いて、ケイ素同位体比測定法の検討を行った。標準試料および同位体スパイクを用いた基礎検討の結果、試料フィラメントに塗布するケイ素の化学形態としてNa_2SiO_3を、また負イオン化促進剤としてBa(OH)_2を用いることにより安定したイオンビームが発生し、トレーサー実験に必要な精度を得ることが可能となった。次に、高分解能ICP質量分析計によるケイ素同位体比測定法の検討を行った。試料導入系におけるコンタミネーションの影響が大きいものの、試料測定の前後でブランク強度を計測することにより、負イオン表面電離型質量分析計と同程度もしくはそれ以上の精度が得られることが分かった。高分解能ICP質量分析では測定試料の前処理法が負イオン表面電離型質量分析と比べて極めて簡便であり、ケイ酸取り込み速度および溶解速度測定用の多数の試料を効率よく分析する目途が得られた。2)北太平洋の亜寒帯・亜熱帯海域におけるケイ酸取り込みと溶解速度のバランスの動態研究船T.G.Thompson航海(2006年5月)および北光丸航海(2006年7月)において、北太平洋亜寒帯海域の東部と西部におけるケイ藻群集のケイ酸取り込みと生物ケイ酸溶解速度の現場測定を、ケイ素安定同位体^<30>Siをトレーサーとして用いた船上培養実験により実施した。北海道東沖親潮・混合域で得た試料について、高分解能ICP質量分析計を用いてケイ素同位体比の変化を測定したところ、表層のケイ藻現存量が少なかったにも関わらず、有意な生物ケイ酸の生産が認められた。一方、現場水柱における生物ケイ酸の溶解速度は、生産速度と比べて一桁程度大きく、春季ブルーム後に相当する初夏の親潮・混合域では、生物ケイ酸の溶解再生が進行していることが明らかになった。1.西部北太平洋の亜寒帯親潮域におけるケイ酸取り込みと溶解速度のバランスの動態高分解能1CP質量分析計を用いたケイ素同位体比測定法について前処理方法を簡便化し,ケイ酸取り込み速度および溶解速度測定用の多数の同位体試料を効率よく分析するための手法として確立した。北太平洋亜寒帯海域の中でも春季に珪藻類の顕著なブルームが観測される北海道東沖親潮,混合域において珪藻群集のケイ酸取り込みと生物ケイ酸溶解速度を測定し,現揚水柱における生物ケイ酸の溶解速度と生産速度のバランスがブルームの時期や水塊の違いによって変化することを明らかにした。また珪藻培養株を用いた室内実験により,表面混合層内で夜間冷却に伴って起こる滞留鉛直混合の影響によって,ブルーム前半と後半における珪藻の細胞ケイ素含量や,ケイ酸取り込みと硝酸取り込みの比率が変化し得ることを示した。2.海洋表層におけるケイ酸取り込みと溶解速度のバランスの変動機構と海域特性西部北太平洋亜寒帯海域でネット採集した現場の珪藻群集のケイ酸殻を用いた溶解実験と溶解過程における珪藻殻の詳細な電子顕微鏡観察を行い,種組成によって溶解速度に違いが認められること,小室など珪藻殻の孔構造の数や分布が溶解に伴う珪藻殻の形態変化に大きな影響を及ぼしていること,このような形態変化の種による違いが珪藻殻の表面積:体積比の変化を生み出して溶解速度を決める一因になっていることを明らかにした。
BSE(狂牛病)超高感度診断法の開発

プリオン超高感度検出法の開発を目的に研究を行った。プリオン蛋白質と特異的に結合するDNA配列を決定し、結合したDNAを増幅することで、高感度で特異的な検出系の確率を目指した。REPSA法を用いたDNA配列の検索で、コンセンサス配列の候補としてGGATGが得られたが、今回の研究では再現性・特異性において十分な結果は得られなかった。平成20年度は、ウシおよびヒツジレコンビナントPrPを作成した。また、REPSA法に用いるoligoDNAの設計およびライブラリーを作成した。1.ウシおよびヒツジPrPのcDNAクローニング2.大腸菌発現系を用いたレコンビナントPrPの発現およびカラム法による精製(1)ウシおよびヒツジレコンビナントPrPの発現大腸菌発現ベクターを用いて、ヒスチジンTag付レコンビナントPrPを発現させた。(2)カラムによる精製Ni-NTAカラムにより、ヒスチジンTag付レコンビナントPrPを精製した。3.REPSA法を用いた、PrP結合DNA断片の配列決定(1)oligoDNAライブラリーの作成平成21年度は、超高感度診断法の開発にあたってもっとも重要である、プリオン蛋白と特異的に結合するDNA配列の決定を中心に、(1)REPSA法を用いた、PrP結合DNA断片の配列決定、(2)診断用oligoDNAの作製、(3)レコンビナントPrPを用いての遺伝子増幅法の検討および検出限界値の決定を計画した。はじめに、中央に14塩基のランダム配列を持ち、両端にPCRプライマーsiteを有するオリゴヌクレオチドライブラリーの合成を行った。そして、昨年度作製したウシレコンビナントPrPと特異的に結合するoligoDNAの選抜を行った。制限酵素Fok I、Bpm Iを用いたREPSA法によるPrP特異結合oligoDNAの選抜については、結合するoligoDNA配列の再現性が正確には得られなかった。すなわち、ウシレコンビナントPrPと結合するoligoDNAは認められたものの、その特異性・再現性については十分には得られなかった。この結果は本研究の根幹をなす最も重要な要素であるので、あらゆる方法を再検討し、改良する必要があると判断した。そこでoligoDNA中のランダム配列の長さ、primer siteの配列、制限酵素の変更や他の選抜方法(CASTing法)を併用した方法等の検討を行っている。平成22年度は、前年に達成できなかった下記の項目について再度検討した。○REPSA法を用いた、PrP結合DNA断片の配列決定Fok IおよびBpm I認識配列を断端に有し、中央に14または20塩基のランダムな配列を有するオリゴヌクレオチドライブラリーを再度合成した。○レコンビナントPrP特異結合oligo DNAの選抜21年度と同様にREPSA法によって、PrPと結合するDNA断片(-GGATG-)は得られたものの、その結合に再現性ならびに特異性は認められなかった。oligo DM中のランダム配列の長さ、primer siteの前後配列についても再検討を行い、PrP特異結合oligo DNAの選抜を行ったがいずれにおいても再現性が認められず、十分な結果が得られなかった。すなわち、ウシおよびヒツジレコンビナントプリオン蛋白に結合するDNAは存在したが、これらと特異的に結合するDNA配列は確認できなかった。また、これらのDNAに共通する配列も確認されなかった。
人工ピンニングセンター導入による高性能超伝導材料開発とピンニングメカニズム解明

APC導入はここ1、2年で非常に良く行われている研究で超伝導体中に金属元素や他材料をドープして非超伝導部位を作りその部分をピンニングセンターとし超伝導特性を向上させる研究である。現在、我々はErBa_2Cu_3O_<7-δ>(ErBCO)にBaZrO_3(BZO)をドープすると、c-軸方向にピンニングセンターを持つ超伝導材料となることを見出している。これは薄膜内部においてBZO柱状に成長し、そのBZOロッドがピンニングセンターとして機能しているためと考えられている。しかし、BZOがロッド状に成長するメカニズムは分かっていない。そこで、本年度はBZOと同じ結晶性を持ち、格子定数が異なる材料をドープしその材料の特性を解析することにより、BZOが柱状に成長した原因とそれが超伝導特性に与えている影響について解明することを目的に行った。超伝導体としてはRE-123系超伝導体であるErBCOを用いた。また、超伝導へ導入する非超伝導材料としては、BaCeO_3(BCO)、BaTiO_3(BTO)、BaWO_4(BWO)を用いた。膜作成はArFエキシマレーザーによるPLD法により作成した。簿膜基板にはErBCOと格子整合性の良いSrTiO_3(100)を用いた。結果として、全てのドープ材料でErBCO膜の大きな超伝導特性の向上は見られなかった。しかし、BWOのJCの印加磁場角度依存性を調べたところ、BZOほどではないがc-軸方向にピンニングセンターを持っていることが確認された。そこで、BWOの膜内を透過型電子顕微鏡(TEM)により詳細に観察したところ、BZOをドープしたErBCOと同様の柱状構造物が成長していることが確認された。そこで、その構造物の解析を行った。解析にはTEMの制限視野電子回折とEDSによる元素マッピングを用いた。その結果、柱状構造物はEr、Ba、W、Oで構成されていることが分かった。ドープしたBWOにはErが含まれていないのでこのナノロッドは周辺のErBCO相からErを供給していることが考えられる。また制限視野電子回折の結果から柱状物質はペロブスカイト構造を有している可能性が高いことがわかった。以上の情報から、この物質はBaEr_<0:67>W_<0:33>O_3(BaErWO)であると推測した。以上の研究結果から、ピンニングセンターとして機能するロッドを持つErBCO膜をPLD方で作製するためには、膜内部にペロブスカイト構造を持つ非超伝導材料を導入することが重要であることがわかった。
マルチキャスト指向の自律型・自動型・耐故障型ノード選択手法とその応用に関する研究

マルチキャストは特定の地域への緊急災害通知や特定の複数の人への動画配信などで重要な研究課題である.またマルチキャストの応用範囲はVLSIからインターネットの通信までと広い。他方、マルチキャストの前処理として,ブートストラップ機構がある。これは、マルチキャストで中心的な役割を担う特別なランデブーポイント(RP)と呼ぶノードまたはブートストラップルータ(BSR)と呼ぶノードを複数の候補の中から自動的に発見する一連のアルゴリズムである.本研究は,マルチキャストの前処理において,耐故障性を有し,自律的・自動的にある特定のノード(BSRまたはRP)を発見・選出する一連のアルゴリズムについての基礎研究を完成し,マルチキャスト指向のVLSIやインターネットの通信への応用に展開するための基盤研究を行うことが目的である.具体的な研究項目は以下である.(1)ブートストラップ機構の処理手順の効率化のアルゴリズムの開発、(2)BSRまたはRPの自律・自動再構成のアルゴリズムの開発、(3)故障したBSRまたはRPからの回復のためのアルゴリズムの開発、(4) VLSI通信の応用、(5)モバイル・アドホック環境への応用である.当該年度では,上記(2)と(3)ではノードが故障したとき,これを検出し診断するための手法とて,高速な故障検出および故障診断の手法を検討した.また、故障検出および故障診断の後,正常なトポロジの状態へ回復させる算法を検討するため,トポロジにおける互いに素な経路を検討し評価した.(5)ではモバイル・アドホック環境におけるマルチキャストのためのトポロジを検討し通信の性能を評価した.本研究は、基礎研究の実施と応用研究への展開に大別される。基礎研究および応用研究の一部の成果は、査読付きの雑誌論文などにより発表している。本研究課題の今後の推進方策は、本研究の基礎研究の実施について、シミュレーションおよび解析により主に評価を行うことである。この研究費が生じた状況は、一部の物品の購入が遅れたためである。また国際会議の海外旅費の使用に変更が生じたためである。これは、マルチキャストで中心的な役割を担う特別なランデブーポイント(RP)と呼ぶノードまたはブートストラップルータ(BSR)と呼ぶノードを複数の候補の中から自動的に発見する一連のアルゴリズムである.本研究は,マルチキャストの前処理において,耐故障性を有し,自律的・自動的にある特定のノード(BSRまたはRP)を発見・選出する一連のアルゴリズムについての基礎研究を完成し,マルチキャスト指向のVLSIやインターネットの通信への応用に展開するための基盤研究を行うことが目的である.具体的な研究項目は以下である.(1)ブートストラップ機構の処理手順の効率化のアルゴリズムの開発、(2)BSRまたはRPの自律・自動再構成のアルゴリズムの開発、(3)故障したBSRまたはRPからの回復のためのアルゴリズムの開発、(4) VLSI通信の応用、(5)モバイル・アドホック環境への応用である.当該年度では,上記(2)と(3)ではノードが故障したとき,これを検出し診断するための手法とて,高速な故障検出および故障診断の手法を検討した.また、故障検出および故障診断の後,正常なトポロジの状態へ回復させる算法を検討するため,トポロジにおける互いに素な経路を検討し評価した.(5)ではモバイル・アドホック環境におけるマルチキャストのためのトポロジを検討し通信の性能を評価した.マルチキャストは特定の地域への緊急災害通知や特定の複数の人への動画配信などで重要な研究課題である。またマルチキャストの応用範囲はVLSIからインターネットの通信までと広い。これは、マルチキャストで中心的な役割を担うランデブーポイント(RP)またはブートストラップルータ(BSR)と呼ぶ特別なノードを複数の候補の中から自動的に発見する一連のアルゴリズムである。本研究はマルチキャストの前処理において、耐故障性を有し自律的および自動的にある特定のノード(BSRまたはRP)を発見し選出する一連のアルゴリズムについての基礎研究を完成し、マルチキャスト指向のVLSIやインターネットの通信への応用に展開するための基盤研究を行うことが目的である。具体的な研究項目は以下である。(1)ブートストラップ機構の処理手順を効率化するアルゴリズムの開発、(2)BSRやRPの自律自動再構成のアルゴリズムの開発、(3)故障したBSRやRPからの回復のためのアルゴリズムの開発、(4)VLSI通信の応用、(5)モバイル・アドホック環境への応用である。初年度は上記の(1)ではフラッディングを減らした効率のよいノードの選出方法を検討した。(2)と(3)ではノードが故障した時、これを検出し診断するための手法とて、高速な故障検出と故障診断の手法を提案し明らかにした。また、故障検出および故障診断の後、正常なトポロジの状態へ回復させるアルゴリズムを検討した。(4)ではVLSI通信の応用として、ネットワークオンチップを対象に自律的にルータを再構成するため、メッシュなどの各種トポロジを対象に通信の性能を評価した。(5)ではモバイルアドホック環境におけるマルチキャストのためのトポロジを検討し通信の性能を検討した。本研究は、基礎研究の実施と応用研究への展開に大別される。

本研究は、基礎研究の実施と応用研究への展開に大別される。基礎研究および応用研究の一部の成果は、査読付きの雑誌論文により発表している。本研究課題の今後の推進方策は、本研究の基礎研究の実施について、シミュレーションおよび解析により主に評価を行うことである。この研究費が生じた状況は、一部の物品の購入が遅れたためである。また国際会議の海外旅費の使用に変更が生じたためである。次年度研究費が生じた状況は、一部の物品購入を検討したため、この購入が遅れているためである。また海外旅費の使用計画に変更が生じたためである。したがって、以降に使用する経費については、特に変更がないので、これと合わせて使用計画に従って使用する予定である。
不動産開発の最適時点に関する研究

本研究はリアルオプション法に基づき不動産市場における情報非対称性が開発タイミングどのような影響を与えるかについて分析を行っている.はじめに従来のモデルと同様に不動産開発に伴う獲得収益が幾何ブラウン運動に従うことを前提としたモデルを構築し,各主体の直面する投資の可変費用・固定費用の費用構造に関して,先導者・追随者間に情報の非対称性,競争格差が存在が投資のタイミングにどのような影響を与えるかについて考察している.一連の不動産投資・開発のモデル化によって,不動産市場に生じるビジネスサイクルと情報の非対称性,競争力格差との関連性を明らかにするとともに,市場情報を整備し,分析に活用する.平成25年度は,平成24年度の成果をもとに不動産開発の基礎モデルに関する分析を行っている.開発主体が複数存在するマルチプレーヤーモデルを構築し,寡占市場下での開発時点問題を取り扱う.1マルチプレーヤーモデルの構築不動産開発に伴う獲得収益が幾何ブラウン運動に従うことを前提としたモデルを構築し,各主体の直面する需要と投資費用に情報の非対称性,競争格差が存在する場合,複占モデルにおける先導者の投資時点にどのような影響を与えるかについて理論的な考察を行っている.併せて,収益の動的構造が,ジャンプ過程等に基づくリアルオプションモデルを構築を行っている.一連の不動産投資・開発のモデル化によって,不動産市場に生じるビジネスサイクルと情報の非対称性,競争力格差との関連性を理論的に明らかにするとともに,経済的ショックとビジネスサイクルとの関連性についての分析が可能となる.今年度はマルチプレーヤーが存在する状況を想定したモデルを構築し,投資タイミングどのように影響を受けるかを検証している.情報格差そのものも時間とともに変動する可能性があるため,今後より一般化したモデルの構築を試みる.2不動産開発に関する調査本研究で想定する不動産開発・投資は,大都市部におけるオフィス開発・投資や周辺部における競争的な環境下にあるショッピングセンター開発などである.モデル構築を行った上で,数値分析・シミュレーションを行う予定であるため,シミュレーションのためのパラメータ設定に関する開発実態に関する調査を実施した.今年度は,国内外における開発業者および行政機関等に対するヒヤリング調査などを行い,住宅・オフィス・工業団地における開発過程等に関する情報を収集し,今後実施する数値解析におけるパラメータの数値設定の妥当性検証の基礎資料とする予定である.本研究はリアルオプション法に基づき不動産市場における情報非対称性が開発タイミングどのような影響を与えるかについて分析を行っている.はじめに従来のモデルと同様に不動産開発に伴う獲得収益が幾何ブラウン運動に従うことを前提としたモデルを構築し,各主体の直面する投資の可変費用・固定費用の費用構造に関して,先導者・追随者間に情報の非対称性,競争格差が存在が投資のタイミングにどのような影響を与えるかについて考察している.一連の不動産投資・開発のモデル化によって,不動産市場に生じるビジネスサイクルと情報の非対称性,競争力格差との関連性を明らかにするとともに,市場情報を整備し,分析に活用する.平成24年度は,既存研究の整理等に関する文献調査により不動産開発モデルにおける問題点をとりまとめ,本研究における不動産開発タイミングに関するベースモデルを構築している.そこでは,既存研究での複占競争モデルを発展させ,情報非対称性が開発タイミングどのような影響を与えるか,不動産市場に生じるビジネスサイクルと情報の非対称性,競争力格差との関連性を理論的に明らかにするとともに,経済的ショックとビジネスサイクルとの関連性についても考察することに主眼が置かれている.はじめに,複占市場におけるリアルオプション法に関するモデル開発を行うために,既存研究に関する文献調査や学会,研究会等への参加によって最新の研究動向調査を行い,リアルオプション分析における不動産開発問題への応用,数理ファイナンスにおけるモデル構築技術等の情報を収集している.モデル構築については,従来のモデルと同様に不動産開発に伴う獲得収益が幾何ブラウン運動に従うことを前提としたモデルを作成し,各主体の直面する需要と投資費用に情報の非対称性,競争格差が存在する場合,複占モデルにおける先導者の投資時点にどのような影響を与えるかについて理論的な考察を行っている.加えて,本研究で想定する不動産開発・投資は,大都市部におけるオフィス開発・投資や周辺部における競争的な環境下にあるショッピングセンター開発などである.数値分析・シミュレーションを行う予定であるため,シミュレーションのためのパラメータ設定を行う必要がある.大手不動産業者等へのヒヤリング調査などを実施し,オフィスマーケットにおける賃貸市場の状況や賃貸価格に関する情報,商業開発における情報を入手を収集し,シミュレーション分析におけるパラメータの設定値の妥当性について検討している.昨年度までの成果をもとに、開発主体が複数存在するマルチプレーヤーモデルを拡張し、費用構造を明示的に取り扱ったモデルを構築した。1昨年度までにマルチプレーヤーモデルに拡張した。これまでの不動産市場における複占マモデルでは、開発投資に伴う費用構造が曖昧であったため、本研究では、収入に連動する費用構造(変動費用)を明示的に取り扱っている。不動産開発プロジェクトの固定費・変動費用構造は開発プロジェクトの内容、立地・用地選定に影響を及ぼすため、プロジェクトの特性としてこれらの要因をモデルに取り入れている。具体的には、オフィスマーケットを想定して、収益構造を明示化するために、まず、不動産投資の収益である賃料については空室状況等を考慮する一方、変動費用として管理費、公租公課、保険料、大規模修繕等の資本的支出を考慮したモデルに拡張している。拡張したモデルを用いて、競争政策、固定費・変動費構造とプロジェクト選定基準が開発タイミングに対する影響を考察している。また、本研究では、解析的な分析が困難であるため、数値解析等によって開発の先導者・追随者の構造、開発タイミングへの影響、情報の非対称性による開発への影響を分析できるモデルを構築した。2上記1のモデル拡張に伴う数値解析を行うためには、不動産マーケットの価格変動に関する情報が必要となる。

しかし、不動産価格や不動産賃料については市場価格ベースでのデータが不十分なため、不動産価格指数を構築した。データについては、東京都不動産鑑定士協会からの情報提供を受け、成果として取りまとめている。不動産市場分析平成25年度は,文献調査,学会・研究会等における最新の技術・情報収集によって,既存の不動産開発モデルにおける問題点をとりまとめている.加えて,国内外の開発現場における調査を実施し,シミュレーションにおけるパラメータ設定に関する情報収集を行っている.また,情報非対称性が開発タイミングどのような影響を与えるかについて既存モデルを発展させた既存の複占競争モデルをマルチプレーヤーに拡張を試みている.以上から,概ね申請書に記載した研究目的・計画に沿った活動を行っており,当初の目的をほぼ達成していると判断している.平成24年度は当初の計画通り,文献調査,学会・研究会等における最新の技術,情報収集を行い,既存の不動産開発モデルにおける問題点をとりまとめている.また,情報非対称性が開発タイミングどのような影響を与えるかについて既存モデルを発展させた既存の複占競争モデルを発展させ,情報非対称性が開発タイミングどのような影響を与えるかについて分析を行っている.以上から,概ね申請書に記載した研究目的・計画に沿った活動を行っており,当初の目的をほぼ達成していると判断している.マルチモデルの拡張することで,情報格差が投資タイミングどのように影響を受けるかを検証する.また,情報格差そのものも時間とともに変動する可能性があるため,より一般化したモデルとして,格差そのものも平均回帰過程等の確率過程に従う変数として取り扱う.また,これらモデルの複雑化に伴い,解析的な分析が困難な状況が予想されため,数値解析等によって開発タイミングへの影響を分析する.一連の作業を通して,マルチプレーヤーモデルを用いて,不動産開発のトリガーとなるパラメータ条件を明らかにし,どのようなメカニズムで不動産ブーム,リセッションが発生するかを考察する.加えて,政策変数を導入して,政策シミュレーションも実施する予定である.固定資産税などの不動産保有税および開発規制等の政策変数をモデルに外生変数として取り入れたモデルを構築し,数値解析によって政策変数の影響が開発時点に与える影響を定量的に把握する.また,政策変更に伴う影響を分析するために複数の政策シナリオを作成し,政策変数の変化に伴うシミュレーションを実施する.
生殖フェロモンの同定と応用

フェロモンによる嗅覚系を介した情報交換は動物の生殖行動の全般にわたって重要な役割を果たしていることが示唆されている。生殖という根源的な生命活動の舞台で固体間のコミュニケーションに主要な役割を演じているフェロモン分子を同定することは、応用的価値といった点からばかりでなく、生殖行動の中枢分子機構を解きあかす新たな研究手段を提供しうるという観点からも意義が大きいと考えられる。無脊椎動物では性フェロモンに関する研究が著しい進展を遂げ、合成フェロモンは既に害虫の駆除等に実用化されている。一方、高等脊椎動物である哺乳類におけるフェロモン分子の実体やその作用機序については、過去に研究が散見されるものの、まだ殆ど解明されていない状況にある。哺乳類におけるフェロモン研究の最大の隘路は、脊椎動物とは比較にならない複雑な高次神経機構のため、適切なフェロモン作用の生物検定系(バイオアッセイ系)を確率できないことにあった。本研究では、従来より`雄効果'として知られている雄由来のフェロモンによる雌の性腺機能刺激現象に着目し,これに最新の神経科学的手法を導入して、覚醒・無拘束状態のシバヤギから視床下部GnRHバルスジェネレーターの神経活動を特異的に反映する多ニューロン発射活動を連続記録する独自のシステムを用いて被験物質のフェロモン活性を神経行動学的指標によりリアルタイムに評価するフェロモン生物検定系を確立した。またフェロモン分子の同定には至っていないが、この全く新たなフェロモンのバイオアッセイ系を用いて雄効果をもたらすフェロモン活性分画の精製を遂行中である。本研究により哺乳類フェロモンの生物検定系が確立され、プライマーフェロモンの中枢神経系への直接的な作用が初めて観察されるなど、今後、嗅覚情報による生殖機能の制御機序を解明しその応用の道を探る上で重要となる研究基盤が整備されたものと考えられる。本年度は生殖フェロモンの同定とその中枢作用機序に関する研究を行なうための準備段階として、以下の神経生理学手法を確立し、これらの方法を用いて生殖を統御する神経内分泌機構に関する基礎データの収集を試みた。1)電気生理学的検討覚醒・半拘束状態のシバヤギから、視床下部GnRHパルスジェネレーターの神経活動を反映する多ニューロン発射活動(MUA)の特異的上昇をリアルタイム記録しながら、生殖フェロモン効果の判定を試みた。まだ一例のみの予備実験段階ではあるが、雄の被毛によるフェロモン効果の観察に成功した。現在、卵巣摘除動物にエストラジオールを持続投与し、また日長条件を人為的にコントロールするなどして、より簡便で再現性に優れたフェロモン生物検定系を作出すべく実験を進めている。2)免疫組織学的検討生殖フェロモンの作用はGnRHニューロンを介する可能性が高いことから、本研究の主要な実験動物であるシバヤギについてGnRHニューロンの局在を免疫組織学的に検索した。GnRHニューロンの細胞体は終板器官周辺に、また神経終末は正中隆起部に多く存在し、軸索経路が脳室周囲主体であることなどが明らかとなった。現在、フェロモン作用の伝達に関与すると考えられている神経ペプチドなどとGnRHの相互関係について検討を行なっている。3)生化学的検討生殖フェロモンの中枢作用機序を解明するためには脳内局所における神経伝達物質や神経修飾物質の動態を経時的にモニターすることが必要となる。本年度は脳内微小透析法を適用して、視床下部内側底部に留置した透析プローブから潅流液を経時的に回収し、神経伝達物質の測定を試みた。

その結果、アスパラギン酸、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン、セリン、アルギニン、スレオニン、チロシンおよびノルエピネフリンの変動を捉えることが可能となったが、γ-アミノ酪酸、エピネフリン、ドパミンについては測定感度以下であり、現在測定条件などについての検討を継続中である。本年度の主要な研究成果は、以下のとおりである。(1)シバヤギ鋤鼻器へのカテーテル装着法の開発フェロモン活性を持つ生物材料からフェロモン分子を単離・同定するには、精製の各段階で生物活性をモニターすることが不可欠であるが、生物検定に必要な量の試料を確保することは必ずしも容易ではない。仮に、鋤鼻器(フェロモン受容器)内に慢性カテーテルを留置して、スクリーニングの対象となる物質を直接に微量投与できれば、研究効率の飛躍的な改善が期待される。そこで特殊なカテーテルを切歯管より鋤鼻器に挿入してその一端を留置し、他端を鼻腔経由で体外に誘導する手法を開発し、実用化に向けての基礎的検討を行なった。次年度には、この方法を用いて精製分画を微量投与し、行動あるいは中枢神経活動に及ぼす影響を詳細に解析する予定である。(2)中枢神経系の電気活動を指標としたフェロモン活性評価法の検討GnRHニューロンの脈動的な神経分泌を反映する視床下部の多ニューロン発射活動(MUA)を記録する電極を留置した卵巣摘除シバヤギに、エストロジェンの皮下カプセルを埋めこんだ上で長日条件を負荷し、まずGnRHパルスジェネレーターの活動を抑制した。これに雄ヤギの体毛の匂いを嗅がしたところ、直ちにパルス頻度の上昇が観察され、本実験モデルが精製分画のフェロモン活性評価に有効であることを確認した。(3)アンドロジェン依存性の匂い物質の検索正常雄および去勢雄シバヤギ頭部および頸部から毛を採取し、有機溶媒で抽出後、高速液体クロマトグラフを用いた分析を行なったところ、中性分画より、雄に共通に存在するが去勢により消失する2つの明瞭なピークを検出した。次年度はさらにガスクロマトグラフ質量分析を用いて解析を進める予定である。(4)微小透析法による脳内神経伝達物質の動態解析法の実用化マイクロダイアリシス法を用いて、覚醒無拘束状態のシバヤギから視索前野の細胞外液濃度を連続回収し、高感度HPLC測定法を用いてカテコラミンとアミノ酸濃度の経時的変動を解析する方法を確立した。次年度は、研究モデルを用いてフェロモンの中枢作用機構について検討を行なう予定である。覚醒・無拘束状態のシバヤギから視床下部GnRHパルスジェネレーターの神経活動を特異的に反映する多ニューロン発射活動を連続記録する独自のシステムを用いて、被験物質のフェロモン活性を神経行動学的指標によりリアルタイムに評価するフェロモン生物検定系を確立した。本研究の最終年度である平成6年度には、フェロモン活性を有するヤギの毛の油脂成分を原材料として、エーテルあるいはジクロロメタンで抽出後に溶媒分画法により酸性、中性および塩基性の各分画に分離し、それぞれのフェロモン活性を調べた。その結果、酸性分画に最も強い活性を認め、中性分画にも不安定ながら活性が見られたが、アルカリ性分画にはフェロモン活性は認められなかった。
磁気粘弾性エラストマによる同調型動吸振器の開発

本研究では,外部磁場に応じて粘弾性が変化する磁気粘弾性エラストマを動吸振器に適用し,従来の受動型動吸振器と同様の信頼性を確保しつつ,外乱の多様性,制御対象構造物の動特性変化等に柔軟に対応して,受動型装置よりもさらなる振動低減が可能な同調型動吸振器の開発を行った.外乱振動数を自動検出し,動吸振器の固有振動数をリアルタイムに同調させる制御手段を実装して,定常外乱,及び振動数が時間とともに変化する非定常外乱に対して制振性能を評価した結果,最も制振効果の高い状態を維持しながら有効に主振動系の応答を抑制できることを数値計算及び実験によって確認した.本研究では,磁場に反応してその粘弾性特性を可変とすることのできる磁気粘弾性エラストマを機械構造物の制振装置へ応用することを考え,在来技術として知られる受動型の制振装置よりも機能性を高め,なおかつ能動型の制振装置と比較してより安価にかつ信頼性の高い制振システムを構築・提案することを目的として,外部磁場の印加による固有振動数の可変性を有する同調型動吸振器を開発し,その制振性能について理論的及び実験的に検証する.平成25年度は,前年度の数値的検討においてその有効性が示された外乱振動数への同調アルゴリズムをコントローラとして実装し,同じく前年度において試作・検討した同調型動吸振器の固有振動数を外乱振動数に応じてリアルタイムに変化させることによって,外乱追従型の制御が可能であるかを実験により評価した.まずは振動数一定の定常加振を与えた場合について検討を行った結果,前年度の数値的検討,及び基本特性試験結果から予測されるとおり,磁気粘弾性エラストマの弾性率変化範囲に対応する動吸振器固有振動数の変域内において,主系構造物の振動応答の反共振点を自動的に追従し,主系応答が常に小さく抑制されることが実証された.さらに,非定常外乱の一例として,振動数が一定速度で上昇/下降するスイープ加振を与え,同様の制御実験を行ったところ,20Hz/sという比較的速いスイープ速度で加振した場合でも追従して高い制振効果を維持できることが示された.本研究では,外部磁場に応じて粘弾性が変化する磁気粘弾性エラストマを動吸振器に適用し,従来の受動型動吸振器と同様の信頼性を確保しつつ,外乱の多様性,制御対象構造物の動特性変化等に柔軟に対応して,受動型装置よりもさらなる振動低減が可能な同調型動吸振器の開発を行った.外乱振動数を自動検出し,動吸振器の固有振動数をリアルタイムに同調させる制御手段を実装して,定常外乱,及び振動数が時間とともに変化する非定常外乱に対して制振性能を評価した結果,最も制振効果の高い状態を維持しながら有効に主振動系の応答を抑制できることを数値計算及び実験によって確認した.本研究課題では,外部磁場の印加によってその弾性的性質を変化させることのできる磁気粘弾性エラストマを機械構造物の制振装置へ応用することを考え,在来技術として知られる受動型の制振装置よりも機能性を高め,なおかつ能動型の制振装置と比較してより安価にかつ信頼性の高い準能動型制振システムを構築・提案することを目的として,外部磁場による剛性及び固有振動数の可変性を有する同調型動吸振器を開発し,その制振性能について理論的・実験的に検証する.本年度はまず初期検討として,主振動系及び剛性可変型動吸振器の数値計算モデルを構築し,最適設計理論に基づく既存の受動型動吸振器と比較した結果,外乱振動数に応じて動吸振器の固有振動数を同調させる提案方式では可変振動数範囲全般に渡り効果的な制振が可能であることを明らかにした.また,調和的な励振に限定しているものの,同様の数値モデルを用いて,提案装置の固有振動数を自動的に外乱振動数へ同調させるためのアルゴリズムについて検討を行い,制振性能を低下させることなく,リアルタイムに外乱振動数へ動吸振器の状態を同調させ,有効な制振が可能であることを示した.さらに,数値的な検討結果を踏まえて,剛性可変型動吸振器,制振対象構造物模型及び加振試験装置の設計と製作を行った.まずは製作した動吸振器の基本性能の確認として,振動数同調範囲を実験的に検証した.磁気粘弾性エラストマの剛性変化率から予測される固有振動数変化幅(2倍)よりはやや狭いものの,おおむね基準値に対して1.5倍の変化率を確保できた.続いて,固有振動数可変範囲内の任意の外乱振動数に対して,印加磁場の手調整によって動吸振器の固有振動数を外力振動数に合わせ,主振動系の応答特性を測定した結果,特性固定時と比べて主系応答が常に小さく抑制され,主系構造物振動応答の反共振点を追従するような制振効果が得られることが確認できた.本研究課題では,外部磁場に応じて粘弾性が変化する磁気粘弾性エラストマを機械構造物の制振装置へ応用する試みの一つとして動吸振器に着目し,従来の受動型動吸振器と同様の信頼性を確保しつつ,外乱の多様性,制御対象構造物の動特性変化等に柔軟に対応して,受動型装置よりもさらに振動を低減することが可能な同調型動吸振器の開発を行った.まずは,主系構造物及び剛性可変型動吸振器の数値計算モデルを構築し,既存の受動型動吸振器の設計理論をベースにモデルの妥当性検証を行った.制振効果を得るための対象外乱振動数への同調

アルゴリズムについて検討し,外乱作用時の振動系の応答を数値的に予測した.提案する動吸振器の同調可能範囲において,在来型を上回る制振効果が確認できたことを踏まえ,剛性可変型動吸振器及び制振対象構造物模型を設計・製作した.続いて,製作した動吸振器の基本特性として,印加磁場に対する振動数可変範囲及び減衰比の変化について評価した.装置結合部の摩擦や磁束漏洩等が影響し,理論上予測される固有振動数の変化率には達しなかったが,振動数の可変性を確認できた.一方,減衰比については磁場への依存性は小さいことがわかった.さらに,提案する動吸振器を主系構造物と結合し,上記の検討で見いだされた固有振動数の可変範囲内において,定常外乱作用時の同調型動吸振器による制振性能を評価した結果,数値計算とほぼ同等の制振効果が確認され,提案装置の有効性が示された.最後に,外乱振動数を自動検出し,動吸振器の固有振動数をリアルタイムに同調させる制御手段を実装して,加振周波数が時間とともに変化する非定常外乱に対して制振性能を評価した結果,最も制振効果の高い状態を維持しながら有効に主振動系の応答を抑制できることを確認できた.以上の結果をもって,所期の目標を達成できたと考えている.振動工学外乱への自動同調アルゴリズムの実機への実装,及び試作した制振装置に関する性能評価実験は交付申請書に記載した当該年度の研究実施計画通りに実行し,研究計画当初の予測,及び前年度に検討した数値的な制振性能予測結果にほぼ合致する実験結果を得たので,現時点までの検討は順調に進めることができているといえる.数値計算モデルの構築と理論的検証については,交付申請書に記載した当該年度の研究実施計画のとおりに実施し,研究課題を提案する段階において予測されたとおりの結果を得ることができたため,十分に達成されたと考えている.また,同様の数値モデルに基づく動吸振器固有振動数の同調アルゴリズムの検証についても,ほぼ当初想定されたとおりの結果を得ることができている.さらに,提案する制振装置及びその周辺装置の製作と制振性能評価についても,当該年度の実施計画に挙げたとおりに進めているため,現時点でほぼ順調に研究を進めることができているものと判断できる.ただし,磁場解析ソフトウェア等を用いた材料への磁場印加効率向上の検討が不十分であるため,製作した装置のさらなる性能向上へつながるよう,引き続き検討を行っていく必要がある.平成25年度に引き続き,平成26年度は非定常外乱に対する同調型動吸振器制振性能の追従性を検討していく予定である.具体的には狭帯域ランダムノイズの加振入力を加え,動吸振器の適応性を評価する.この場合,瞬時卓越振動数の検出がスイープ加振時よりもさらに難しくなることが予想されるため,同調アルゴリズムについて再検討が必要と考えている.この課題をクリアしたうえで,装置の実用化に向けたさらなる課題を整理し,本研究課題の総括を行う予定である.今年度に引き続き,次年度は数値計算モデルに基づく動吸振器の外乱同調アルゴリズムの開発に取り組み,多様な外乱に対して適応的に追従可能な同調型動吸振器の実験的評価に向けて,数値モデルで検証した制御アルゴリズムの再検討とDSPコントローラへの実装を行う予定である.
秩父地域における景観形成の諸特徴

この研究の目的は、秩父地域の多様な生産・生活を景観形成史的に検討することによって、それらの織りなす秩父地域の構造的特徴を取り出すことである。本年度は、歴史地理学教室の大学院生とともに、本年度は歴史地理学調査報告第6号として、秩父における共同研究の成果を発表した。前回の報告では周辺山間地域・荒川本流域・赤平川流域の景観形成における地域的差異を指摘した。その後の調査によれば、秩父地域を理解するには秩父大宮の地位や変質の把握が不可欠と考えるようになった。近世に入るとさまざまな点で、農業基盤が劣悪な荒川本流域の方が発展が著しく、とくに大宮が秩父の中心地としての地位を確立する。その有力な理由の一つが絹市の発展であった。しかし、幕末の横浜開港以降、生糸が輸出品になると、その生産中心地は赤平川流域に移り、大宮は相対的衰退を余儀なくされる。明治期の大宮は、商業の再興や織物業などの発展によって、再び秩父地域の突出した中心地に復興する過程なのである。つまり、大宮と他の秩父地域を相対化して観察することで秩父地域をより明瞭に描くことができることが判明した。まだ残された課題も多いが、それらの解明に精力的に取り組み、一冊の本にまとめたいと願っている。
近年の大河川からの土砂流入急減に伴う黄海西部の堆積環境変動に関する数値的研究

東シナ海陸棚は面積こそ全海洋の0.35%にすぎないが、この海域へ黄河・長江両河川から流入する土砂は世界中の河川から海洋へ流入する量の12%に達し、光透過度や栄養塩の輸送、海底堆積物の粒径変化などを通して海域の生態系に大きな影響を与えるとともに、中国東岸での過去6千年で200kmに及ぶ海岸線の前進を引きおこすなど陸棚の地形発達にも深く関与してきた。そのため東シナ海においてこの陸起源の土砂の振る舞いを把握することは当該海域の海洋環境を理解する上で非常に重要である。過去の観測結果からこの河川由来の土砂の多くは沿岸域でいったん堆積した後、再懸濁を繰り返しながら陸棚域を移動することが示唆されてきたが、再懸濁の発生頻度や空間分布は、陸棚全体にまたがる年間を通した研究はこれまで行われておらず、理解が十分であるとは言えなかった。そこで本研究では陸起源の土砂輸送過程の中でも再懸濁過程に的を絞り、東シナ海陸棚上で一般流、潮流、波浪に起因する底摩擦の強度を過去10年間にわたって推定し、再懸濁を引き起こす可能性のある強い底摩擦が発生する頻度を調べた。その結果、従来から指摘されていた冬場の暴風だけではなく、台風通過も再懸濁を引き起こす大きな要因となりうることが判明し、夏から初秋にかけての再懸濁も東シナ海の物質輸送に影響を与えている可能性が示唆された。さらに黄海の中国沿岸と韓国沿岸では、同じモンスーン気候の影響下にあるにもかかわらず、陸域配置の関係から再懸濁発生の季節変化のパターンが異なることが明らかになった。この結果は両岸での干潟発達の観測結果と良く対応しており、東シナ海沿岸の潮間帯の季節変動を理解する上で海域全体を体系的に調べることの重要性を示している。初年度である平成17年度は、データ収集、予備実験の試行、ならびに堆積輸送モデルの構築を行った。データに関しては、研究対象である東シナ海周辺海域の6時間ないし2日間隔の各種気象・海象データを2002年から2005年までの期間について集めるとともに、中国の研究機関から三峡ダム運用開始時期である2004年6月を挟んだ数年分の長江・黄河に関する月ごとの流量および堆積輸送量のデータを入手した。収集したデータは新たに導入したデータ解析ソフトを用いて数値モデルの境界条件として使用できる形に編集した。予備実験として、東シナ海陸棚域で卓越する潮流による浮遊堆積物の輸送見積もりを2次元潮汐モデルを用いることにより行った。その結果、朝鮮半島西南部及び中国江蘇省沿岸域では潮汐残差流が毎秒数センチのオーダーに達し、一般流に匹敵する浮遊堆積物の輸送効果を持つことが予想されるため、旧黄河河口や朝鮮半島西岸の河川から供給される細粒堆積物の挙動に関しては潮汐の効果が無視できないことが判明した。さらに本実験で用いる堆積輸送モデルの構築を行った。本年度は、東シナ海を単純化した陸棚地形を対象にして、流動場を計算するための3次元流速場の計算モジュール、浮遊沙質堆積物の輸送モジュール、ならびに掃流砂の輸送・侵食・堆積過程を計算するモジュールの構築を行った。単一粒径で堆積物の供給源も河口1箇所に限った単純なケースにおいて、堆積輸送並びに流動場の各種パラメタに対する依存性を調べた。2年目にあたる平成18年度は、調査対象年を当初計画の2002年単年から1997年2006年の10年間に拡げる一方、黄海・東シナ海陸棚上における堆積物輸送を推定する上で欠かせない海底堆積物の再懸濁発生状況の把握に的を絞って調べた。再懸濁の発生要因として潮流、波浪、流れ場の主要3要素を取り上げ、それらの相対的な寄与を推定した。