hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「心のデザイン」モデルによる視覚芸術の特性と脳内基盤の解明

本研究では、R.L. Gregoryの「心のデザイン」モデルを援用し、人間情報処理の主要な3つのストリームに由来するクオリア、アウェアネス、知覚ルールを次元的にクロスさせて、体系的に視覚芸術の基底をなす共通項とその心理・脳科学的基盤を明らかにする世界に類がない試みを行った。その結果、心理・脳科学的には、視覚美の様相は多数存在し、それぞれが機能的に特殊化した脳内のモジュール活動に結びついており、本研究で示した分類法の妥当性とともに、美を感受するモジュールやストリームの多重性が明らかにされた。R.L. Gregory(1998)は、知覚理論研究の中で、仮説生成装置としての脳のはたらきを強調してきたが、近年になって「心のデザイン(mind-design)」として彼の考え方をまとめている.本研究では、このモデルに、ボトムアップ(クオリアを生成)、トップダウン(アウェアネスを生成)、知覚的ルールの主要な3つのストリームを見出し(行場,2002;2003)、それらのストリームをマトリックス的に組み合わせて、視覚芸術の基底をなす共通項とその心理・脳科学的基盤を明らかにすることを目的とした。人間情報処理の主要な3つのストリームに由来するクオリア、アウェアネス、知覚ルールを次元的にクロスさせて、体系的な分析を挑む研究は世界に類がない。その結果、今年度の研究により、P. Kleeの作品群や、フォーヴィズムやキュービズム、シュールレアリズムの作品も含めて、それぞれのタイプに属する複数の作品の共通特性がうきぼりになり、それらの特性のほとんどが特定の視覚機構や脳機能によって説明可能であることがわかった。したがって、心理・脳科学的には、視覚美の感覚は一つではなく、多数存在し、それぞれが機能的に特殊化した視覚処理システムの活動に結びついていると考えられる。最近の研究(Kawabata & Zeki, 2004)では、眼窩前頭前野が美しさの程度に対応して活性化することが報告されているが、眼窩前頭前野などの活動は、美を感受するプロセスそのものに関与するのではなく、美感がもたらす報酬や強化の側面との関連を強く反映した結果である可能性がある。本研究で示した分類法の妥当性とともに、美を感受するモジュールがストリームごとに多重に存在するのか、あるいはそれらのストリームの出力が統合されたところにユニークに存在するのか、来年度のニューロイメージング研究や理論展開が待たれる。R. L. Gregory(1998)は、知覚理論研究の中で、仮説生成装置としての脳のはたらきを強調してきたが、近年になって「心のデザイン(mind-design)」として彼の考え方をまとめている.本研究では、このモデルに、ボトムアップ(クオリアを生成)、トップダウン(アウェアネスを生成)、知覚的ルールの主要な3つのストリームを見出し(行場,2002;2003)、それらのストリームをマトリックス的に組み合わせて、視覚芸術の基底をなす共通項とその心理・脳科学的基盤を明らかにすることを目的とした。今年度の研究により、P. Kleeの作品群や、フォーヴィズムやキュービズム、シュールレアリズムの作品も含めて、それぞれのタイプに属する複数の作品の共通特性がうきぼりになり、それらの特性のほとんどが特定の視覚機構や脳機能によって説明可能であることがわかった。得られた成果は、パウルクレーに関する国際シンポジウム、日本イメージ心理学会シンポジウム、日本心理学会公開シンポジウム等で相次いで発表された。本研究で示した分類法の妥当性とともに、美を感受するモジュールがストリームごとに多重に存在するのか、あるいはそれらのストリームの出力が統合されたところにユニークに存在するのか、最終年度に向けてさらに研究を進める予定である。R. L. Gregory(1998)は、知覚理論研究の中で、仮説生成装置としての脳のはたらきを強調してきたが、近年になって「心のデザイン(mipd-design)」として彼の考え方をまとめている.本研究では、このモデルに、ボトムアップ(クオリアを生成)、トップダウン(アウェアネスを生成)、知覚的ルールの主要な3つのストリームを見出し(行場, 2002 ; 2003)、それらのストリームをマトリックス的に組み合わせて、視覚芸術の基底をなす共通項とその心理・脳科学的基盤を明らかにすることを目的とした。今年度の研究により、それらに関連する感性次元の脳内基盤をfMRI研究などで追求するとともに、絵画表現で使われる時間や速さなどの知覚心理学的基盤や、錯視効果の利用などがうきぼりになった。

心理・脳科学的には、視覚美の感覚は一つではなく、多数存在し、それぞれが機能的に特殊化した脳内のモジュール活動に結びついていると考えられる。得られた成果は、国内外の有力学術誌や、国際心理学会、β本心理学会、電子情報通信学会研究会などで相次いで発表され、本研究で示した分類法の妥当性とともに、美を感受するモジュールやストリームの多重性が明らかにされた。
ヒト膵癌増殖制御因子のＲＮＡｉ／ｍｉＲＮＡ機能スクリーニング法による探索

この研究は、膵がんの新たな治療戦略を検討するため、形質関連遺伝子を同定する方法である機能スクリーニング系を用いた膵がん抑制的マイクロRNAの同定ならびにその機能解析を目的としている。マイクロRNA前駆体発現ウイルスライブラリーの各クローンを検出するマイクロアレイを設計し、膵がん細胞株やマウス個体においてライブラリ導入前と導入後のクローン数を半定量的に比較することで膵がんの増殖を抑制するマイクロRNAが同定された。このうち、microRNA-34(miR-34)を導入した膵がん細胞株の遺伝子発現マイクロアレイの解析により、細胞周期に関与する経路がその腫瘍増殖抑制効果の作用機序の一つと考えられた。この研究は、代表的な難治性固形癌である膵癌(膵管上皮癌)の新たな治療戦略を検討するために、遺伝子発現には独立して形質関連遺伝子を同定する方法である機能スクリーニング(functional screening)系ならびに、これにより同定された遺伝子の機能解析をすることにより、膵癌の新規治療薬の開発候補となる可能性がある新しい治療標的を明らかにすることを目的としている。機能スクリーニングに使用するカスタムマイクロアレイの設計と作成、免疫不全マウスを用いたin vivo機能スクリーニングの結果、膵癌抑制的マイクロRNA候補が複数同定された。すなわち、約600種類のマイクロRNA前駆体(400-500bp)を発現するレンチウイルスライブラリーのクローンを検出するために、これらを特異的に検出する約1200種類のプローブをeArrayソフトウェア(Agilent)で設計し作成したオリゴヌクレオチドマイクロアレイを用いて、膵癌細胞株やマウス個体においてマイクロRNAライブラリの導入前と導入後のクローン数を半定量的に比較することにより膵癌の増殖を抑制するマイクロRNAが複数同定された。なお、免疫不全マウスについては、NOGマウス(実験動物中央研究所)を用いて、皮下ならびに同所移植(膵臓)にて行われたものである。これらマイクロRNAがどのようにして膵癌抑制効果を発揮したかの機能解析のために、これらを膵癌細胞株に導入し、マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析を実施し、その結果について解析中である。本研究は、代表的な難治性固形癌である膵癌(膵管上皮癌)の新しい治療戦略を提供するために、遺伝子発現には依らずに形質関連遺伝子を同定する方法である機能スクリーニング系と機能解析を用い、膵癌の新規治療薬の開発候補となりうる新しい治療標的群を明らかにすることを目的とするものである。本年度は、機能スクリーニングに使用するカスタムマイクロアレイの作成、免疫不全マウスを用いたin vivo機能スクリーニングを実施した。すなわち、約600種類のマイクロRNA前駆体発現レンチウイルスライブラリーの各クローンを検出するために、これらの発現するマイクロRNA前駆体(400500bp)のstem-loop以外のゲノム配列(sense, anti-senseの双方)に特異的なプローブ合計約1,200の設計を、eArrayソフトウェア(Agilent)を用いて行った。免疫不全マウスについては、ヒト細胞の生着率が高いとされるNOGマウス(実験動物中央研究所)を用い、皮下移植ならびに膵臓への同所移植に供した。後者に関しては、マウスをトリブロモエタノール・イソアミルアルコールの腹腔内注射にて麻酔後、剃毛・脾門部近傍にて皮膚を小切開、膵尾部を露出させ、27G針にてウイルスライブラリー導入細胞/マトリゲル等量混合物を膵被膜化に局所注射、速やかに刺入部をシアノアクリレート液にて固着、創部を縫合した。2週間後にマウスを回収し、移植腫瘍を回収、DNAを抽出した。これら、2週間飼育された免疫不全マウス移植腫瘍中(皮下、膵同所移植)のクローンと、導入直後におけるクローンの変化について、2色法のカスタムマイクロアレイを用いて反定量的に解析中である。この研究は、代表的な難治性固形癌である膵がん(膵管上皮がん)の新たな治療戦略を検討するために、遺伝子発現とは独立して形質関連遺伝子を同定する方法である機能スクリーニング(functional screening)系ならびに、これにより同定された遺伝子の機能解析をすることにより膵癌の新規治療薬の開発候補となる可能性がある新しい治療標的を明らかにすることを目的としている。機能スクリーニングに使用するカスタムマイクロアレイの設計と作成、免疫不全マウスを用いたin vivo機能スクリーニングの結果、膵がん抑制的マイクロRNA候補が複数同定された。すなわち、約600種類のマイクロRNA前駆体(400-500bp)を発現するレンチウイルスライブラリーのクローンを検出するために、これらを特異的に検出する約1,200種類のプローブをeArrayソフトウェア(Agilent)で設計し作成したオリゴヌクレオチドマイクロアレイを用いて、膵がん細胞株やマウス個体においてマイクロRNAライブラリの導入前と導入後のクローン数を半定量的に比較することにより膵がんの増殖を抑制するマイクロRNAが複数同定された。

なお、免疫不全マウスについてはNOGマウスを用いて皮下ならびに同所移植(膵臓)にて行われたものである。これらマイクロRNAのうち、microRNA-34(miR-34)はすでに大腸がんを始めさまざまながん腫でがん抑制的マイクロRNAとしての報告があるが、miR-34を導入した膵がん細胞株の遺伝子発現マイクロアレイの解析により、細胞周期に関与するパスウェイがその腫瘍増殖抑制効果の作用機序の一つと考えられた。発達しつつあるドラッグデリバリーシステムとの組み合わせにより、miR-34は膵癌の新規治療法開発へとつながる可能性が考えられた。消化器がん研究代表者単独で実施している研究であり、研究代表者の勤務先での立場の変化(非常勤→助教)に伴い教育・管理業務が発生し、エフォート率の低下に伴い今年度に関してはやや進捗の度合いが低下している。次年度は最終年度であり、予定通り達成されるよう環境を整える予定である。本研究の目的として、(1)機能スクリーニング系を用いた膵癌増殖制御因子の探索、(2)癌増殖制御因子の作用機序解明、(3)マイクロアレイを用いた膵癌遺伝子発現変化のパスウェイ解析、を挙げ、本年度に関しては(1)の達成を計画していた。(1)に関しては、機能スクリーニング系の構築、マウスin vivo機能スクリーニングに関して達成され、その詳細な結果については解析中であることから、概ね順調に進展していると判断した。In vivo機能スクリーニングにて同定された膵癌増殖抑制因子について、引き続き機能解析を継続する。つまり、これらの因子を膵癌細胞株へトランスフェクションし、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現の変動のin silico解析を継続する。また、膵癌のモデルマウスを用いて、動物個体における腫瘍抑制効果を検討し、ヒトでの応用可能性について検討する。In vivo機能スクリーニングにて同定される、膵癌増殖を制御する可能性がある因子に関して、その機能解析を行う。すなわち、これらの因子を膵癌細胞株へ導入し、それによる遺伝子発現の変動をマイクロアレイを用いて網羅的に解析する。また、癌関連マイクロRNAの標的分子の生化学的な同定をこころみる。即ち、AGO2免疫沈降により、これらマイクロRNAが直接結合している標的分子を探索する。また、膵発癌モデル動物を用いて、これら膵癌増殖制御因子の腫瘍抑制効果を検証する。上記、今後の研究の推進方策に沿って、実験に必要な消耗品費、成果発表の旅費に用いる。
糖鎖修飾によるがん転移制御機構の化学生物学的解析

がん細胞が転移能を獲得するためには様々な要因が知られており、なかでも細胞外マトリックス分解酵素とその調節分子の異状が、がん細胞の悪性度と相関していることが多数報告されている。本研究では、細胞外マトリックス構成成分の1つであるヘパラン硫酸を加水分解するヘパラナーゼと、マトリックスメタロプロテアーゼの調節因子である糖タンパク質RECKに着目して検討を行った。その結果、ヘパラナーゼはジスルフィド結合やC末端側に存在する疎水性領域が活性化に必要であることが示された。また、RECKがMMP-9のmRNA量を減少させること、そしてその減少にはc-JunやFra-1のMMP-9プロモーター領域への結合能低下が伴っていることなどを明らかにした。がん細胞が他臓器へと転移・浸潤する際には細胞外マトリックスの分解が必要である。そのために、がん細胞は様々な細胞外マトリックス分解酵素を産生している。その代表的なものがマトリックス・メタロプロテアーゼとヘパラナーゼである。前者は細胞外マトリックス中の種々のタンパク質を分解するのに対し、ヘパラナーゼは細胞外マトリックス中のヘパラン硫酸を分解することで、がん細胞の転移能を昂進させる。マトリックス・メタロプロテアーゼの活性化機構および阻害剤開発は進んでいるが、ヘパラナーゼのそれは不明な点が多いのが現状である。本年度では、糖鎖修飾によるがん転移制御機構の解析のために、ヘパラナーゼの活性化における翻訳後修飾の役割、なかでもジスルフィド結合の重要性について検討を行った。ヒト・ヘパラナーゼを培養細胞の培養液から精製し、MALDI-TOF質量分析法によりジスルフィド結合の有無、さらには結合システイン残基の同定を行った。その結果、Cys127-Cys179およびCys437-Cys542がジスルフィド結合していることが確かめられた。続いて、システイン残基をセリン残基に変換し、ヘパラナーゼ活性化におけるジスルフィド結合の役割を解析した。その結果、Cys127-Cys179のジスルフィド結合の役割はヘパラナーゼの細胞外分泌に若干の促進効果が認められる程度で;あったが、Cys437-Cys542のジスルフィド結合は、ヘパラナーゼのゴルジ体輸送、引き続き起こる細胞外分泌、そして、活性化に必須であった。以上の結果から、ジスルフィド結合を形成させる酵素などが新たながん分子標的となりうる可能性が示唆された。がん細胞が他臓器へと転移・浸潤するためには細胞外マトリックスを分解する必要がある。その代表的なものがマトリックス・メタロプロテアーゼ(MMP)群とヘパラナーゼである。前者は細胞外マトリックス中の種々のタンパク質を分解するのに対し、ヘパラナーゼは細胞外マトリックス中のヘパラン硫酸を分解することで、がん細胞の転移能を上昇させる。MMP群の活性化機構および阻害剤開発は進んでいるが、ヘパラナーゼのそれは不明な点が多いのが現状である。本年度も引き続き、糖鎖修飾によるがん転移制御機構の解析のために、ヘパラナーゼの活性化における翻訳後修飾の役割について詳細な検討を行った。精製ヒト・ヘパラナーゼを用いて、MALDI-TOF質量分析法によりジスルフィド結合の同定を行った。その結果、Cys127とCys179およびCys437とCys542がそれぞれジスルフィド結合していること、さらにCys211がシステイン化されていることが確かめられた。変異体を用いた解析から、Cys211のシステイン化の役割は現時点で不明であるが、Cys127とCys179のジスルフィド結合の役割はヘパラナーゼの細胞外分泌に若干の促進効果が認められること、およびCys437とCys542のジスルフィド結合は、ヘパラナーゼのゴルジ体輸送、引き続き起こる細胞外分泌、そして、活性化に必須であることが示された。ヘパラナーゼをヒト培養細胞から精製し、それを用いて新たなヘパラナーゼ結合性タンパク質の同定を行った。さらにヘパラナーゼ誘導性のがん細胞遊走能亢進の責任分子を同定することを目的に研究を実施した。具体的には、1)すでに樹立してあるヘパラナーゼ過剰発現細胞を使用し、ヘパラナーゼタンパク質の精製法を確立した。2)精製したヘパラナーゼと結合するタンパク質群をプロテオーム法で比較し、網羅的に解析した。3)網羅的解析により得られたヘパラナーゼ結合タンパク質の阻害剤などを用いて、ヘパラナーゼ誘導性の転移能に与える影響をin vitroで解析した。

4)ヘパラナーゼのC末端側にある疎水性領域が、ヘパラナーゼの細胞内輸送、引き続き起こる分泌、活性化、さらにヘパラナーゼ誘導性のがん細胞の遊走能亢進に必要であることを明らかにした。さらに、細胞外マトリックスの調節因子であるRECKが、がん転移に深く関与するマトリックスメタロプロテアーゼ-9の発現を、mRNAレベルで負に制御していることを明らかにした。そして、そのmRNA量減少はFra-1とc-JunがMMP-9のプロモーター領域に存在するTRE配列に結合する量を減少させ、結果としてプロモーター活性が低下するためであることを明らかにした。
司法領域におけるアセスメントとフィードバックの研究

平成30年度は,司法領域の心理アセスメント結果のフィードバックの目的と有無について,日本犯罪心理学会会員にアンケート調査をした結果を分析し,第56回日本犯罪心理学会において発表した。回答者数は124人であり,回収率は14.5%であった。司法心理アセスメントの目的を問うために,以下の質問項目で重要だと思う順番を記入してもらった。ところ,多い順に(1)裁判所の処遇判断のため,(2)矯正施設の支援に活用するため,(3)アセスメントを受けた本人に理解してもらうため,(4)矯正施設出所後の保護観察所や地域生活支援機関に活用するた,(5)アセスメントを受けた本人の保護者・支援者に理解してもらうため,であった。このことから,司法心理アセスメントは,あくまで裁判所の判断や処遇のためであり,本人や支援者への理解促進は優先度が低いことが明らかになった。また,司法心理アセスメント結果を,本人や保護者に対してフィードバックを実施しているのが67人(63%),実施なしが40人(37%)であった。フィードバックを実施する理由に関する自由記述(データ数37)は5つのカテゴリーに分けられた。その内容は,「自己理解を促す,特性を理解する」(17),「今後の生活や更生,多機関連携につなげる」(9),「フィードバックは検査者の義務,倫理的配慮」(7),「保護者のため」(1),「その他」(3)であった(カッコ内はデータ数)。確かに司法心理アセスメントは,裁判や処遇のためではあるが,大切なのは,裁判や刑事処遇が終了後に,本人が地域で支援を得ながら生活し,再犯をせずより良い生活を送ることである。そのためには,地域生活定着支援センターや地域の支援機関および本人に対しても,司法心理アセスメント結果を情報共有し,福祉機関や医療機関とスムーズな連携を行う仕組みの構築が望まれることを論じた。司法領域(少年触法事例や裁判員裁判など)で,心理や発達検査によるアセスメントが実施された場合,検査を受けた人(被検者)に,どのように検査結果を伝えるのか,被検者へのフィードバック面接やフィードバック書面の方法について明らかにするため,初年度は以下の研究を行った。1,司法領域ではない心理発達検査の実施者に対して,フィードバック面接や書面をどのように実施しているかのアンケート調査の実施。2,裁判員裁判において,心理学者が心理アセスメントを実施した際に,どのように裁判員に心理アセスメント結果を報告すれば良いかを明らかにするために,大学生を対象として模擬裁判事例による心理アセスメント結果の説明を行い,どのように受け止めたのかのアンケート調査を実施。3,実際の青少年に対して心理発達検査を実施し,フィードバック面接を子ども本人,保護者,支援者に対して行った。その際に,わかりやすいフィードバック用の書面(アドバイスシート)を作成し,子どもの認知特性や具体的な指導法などを子ども,保護者,支援者と共有した。司法領域では,原則的に心理アセスメント結果は司法機関や専門機関へ向けたものであり,被検者本人に伝えられることはまれであるが,被検者やその家族,支援者が自己の特性や長所を知ることで,行動が改善されるきっかけになる。そのために,被検者本人や家族が分かりやすいアドバイスシートの作成を実施した。これらは,KABCアセスメント学会誌の第18巻に投稿し,現在印刷中である。初年度は,司法領域ではない心理発達アセスメントの専門家による調査を行った。その結果,子どもへのフィードバック面接を実施しているのは,中高生など思春期以降を対象とする専門家の72%で,フィードバック面接を実施する理由は,子ども自身の自己理解や課題解決能力を高めることが最も多いことが明らかになった。またフィードバック書面については,思春期対象の専門家のうち54%であり,そのうち標準得点などの数値を記入しているのは42%であった(KABCアセスメント研究,熊上,印刷中)。数値の取り扱いについては,本人の行動や情緒に役立つと判断した場合のみであるが,それよりも具体的方策や特性を重視すべきとの回答も見られた。以上の結果は,司法領域ではない一般の心理アセスメントの専門家の傾向として把握しておき,次年度以降の司法領域における心理アセスメントのフィードバックに関する調査につなげる予定である。今年度(2年目)は,司法機関や矯正施設での心理アセスメント結果について,実際に触法行為をした人が地域生活に戻るにあたって,地域の専門家や機関にどのように共有されているのかの調査を行った。3カ所の地域生活定着支援センターおよび1カ所の自立支援施設(矯正施設からの退所者で,自宅での身元引き受けができないケースで中間的に受け入れを行う施設)での調査を行ったところ,いずれの地域生活定着支援センターでも,司法機関で作成されたアセスメント結果が共有が十分ではないという状況であり,矯正施設から出所した障害のある人をできるだけ早く地域の福祉機関や医療機関につなごうとしても,アセスメント結果を共有されていないために,福祉機関との連携にタイムラグが生じているなどの状況が明らかになった。また,矯正施設でのアセスメント結果のうち,特に行動面において,どのような場面でうまく支援ができるのか,逆にどのような場面では行動の困難が生じるのかというアセスメント情報が,地域での支援においても必要であるが,こうした状況も地域生活定着支援センターへの伝達が十分ではないことが多いとのことで,地域生活定着支援センターや地域福祉機関で改めてアセスメントを行うという状況も明らかになった。

司法機関による心理発達アセスメント情報が,司法や矯正機関の領域内部にとどまって地域の専門職と情報が共有されないことで,スムーズに福祉事務所との連携が行われない場合があるなどの課題があり,今後は,アセスメント情報を共有して支援に繋ぐシステム作りが必要であることが明らかになった。調査に関しては,3カ所の地域生活定着支援センターや自立支援施設でのインタビューを行い,司法アセスメント結果の情報共有やフィードバック,福祉機関と司法機関の連携に関する課題について探索的に明らかにした。論文発表については,心理アセスメント結果をどのように当事者にフィードバックしているかについて,初年度の研究成果をKABCアセスメント学会誌18巻に投稿し,「子どもへの心理検査の結果のフィードバック,実務者への質問紙調査の分析と「学習アドバイスシート」の作成」として掲載された。学会発表等については,第25回LD学会で「心理発達検査の検査者はどのように子どもにフィードバックをしているか」と題するポスター発表を行い,初年度の研究成果を報告した。第19回KABCアセスメント学会では,心理検査KABC-IIのフィードバックに関するシンポジウムを行った。当年度は,司法領域のアセスメントとフィードバックに関する量的調査(アンケート調査)と質的調査(インタビュー調査)を実施した。量的調査は,日本犯罪心理学会会員に対してアセスメント結果の共有やフィードバックについてアンケート調査を行った。回答数は124件(回収率14.5%)であった。結果は,司法心理アセスメントの目的として重要な順に,1「裁判所への処遇判断のため」,2「矯正施設での支援への活用のため」,3「矯正施設出所後の保護観察所や地域生活支援機関に活用するため」,4「アセスメントを受けた本人へ理解促進」,5「保護者・支援者への理解促進」であった。また,本人や保護者へのフィードバックは63%が実施しており,67%が必要性ありと回答していた。質的調査(インタビュー調査)は,心理アセスメントとそのフィードバックを受ける当事者側のニーズを探るため,大阪LD(学習障害)親の会,埼玉県の発達障害の保護者団体であるNPO法人「おやじりんく」にて,心理アセスメントとフィードバックをどのように受けたか,加えて望ましいアセスメントとフィードバックの在り方についてうかがった。その中で,LD親の会などの当事者団体は,少年鑑別所が地域支援として実施している心理検査に積極的で詳しいフィードバックを受けており,そのことで親の子どもへの理解が深まったり,学校や医療機関との連携の資料となることが明らかになった。司法領域(家庭裁判所や鑑別所,少年院,刑務所など)での心理アセスメント結果は,本人や保護者,支援チームへの情報共有やフィードバックは十分に行われておらず,地域の医療・福祉につなぐ際にタイムラグが生じることがインタビュー調査などで明らかになった。今後,司法ケースの地域生活移行支援のためには,心理アセスメント結果を早めに地域の福祉・医療機関などの支援チームと共有することが適切な支援となろう。司法領域のアセスメントとフィードバックについて,3カ所の地域生活定着支援センターおよび1カ所の国立施設への訪問・インタビュー調査を行い,論文として発表した。
脱力運動が可能なマニピュレータの実現

本研究では,人間の腕のように自然な運動をするマニピュレータの実現を目指している.そして,腕の筋肉が弛緩している状態を「脱力」と呼び,新たな関節機構によりこの「脱力」と通常駆動を切り換えることで,「必要最小限の力」,「必要最小限の時間」,「必要最小限の距離」を達成し,かつ高精度な位置決めも可能なマニピュレータを実現することを目的とした.結果として,提案する関節機構と同じ機能を持つ小型化されたハードウェアを用いて位置決め制御実験をしたところ,明らかに全駆動の場合より必要なエネルギが少なく,必要なトルクも小さいことが確認できた.また,非駆動関節動作をさせた場合は非ホロノミック運動することが確認でき,非駆動関節のみの場合より位置決め性能が向上していることも確認できた.ただし,現状では切換タイミングを駆動関節の停止後と決め,順列的に行っている.今後,非ホロノミック運動から全駆動運動への切換タイミングの最適化を行い,具体的には等速運動状態の際に駆動へと切換えることにより,効率の向上を試みる.本研究では,人間の腕のように自然な運動をするマニピュレータの実現を目指している.そして,腕の筋肉が弛緩している状態を「脱力」と呼び,新たな関節機構によりこの「脱力」と通常駆動を切り換えることで,「必要最小限の力」,「必要最小限の時間」,「必要最小限の距離」を達成し,かつ高精度な位置決めも可能なマニピュレータを実現することを目的とした.結果として,提案する関節機構と同じ機能を持つ小型化されたハードウェアを用いて位置決め制御実験をしたところ,明らかに全駆動の場合より必要なエネルギが少なく,必要なトルクも小さいことが確認できた.また,非駆動関節動作をさせた場合は非ホロノミック運動することが確認でき,非駆動関節のみの場合より位置決め性能が向上していることも確認できた.ただし,現状では切換タイミングを駆動関節の停止後と決め,順列的に行っている.今後,非ホロノミック運動から全駆動運動への切換タイミングの最適化を行い,具体的には等速運動状態の際に駆動へと切換えることにより,効率の向上を試みる.本研究では,人間の腕のように自然な運動をするマニピュレータの実現を目指している.そして,腕の筋肉が弛緩している状態を「脱力」と呼び,新たな関節機構によりこの「脱力」と通常駆動を切り換えることで,「必要最小限の力」,「必要最小限の時間」,「必要最小限の距離」を達成し,かつ高精度な位置決めも可能なマニピュレータを実現することを目的とした.この研究を通じて明らかにすべき点が3つある.第一に関節機構自身が製作可能かどうか,第二に非駆動と駆動を切り換えることで本当に任意の二点間の移動が高効率になるのか,最後にシステム要件にある自然な動きと機械の高精度な動き,これらが一連の動きの中で直列的に実現されているかどうかである.本年度は主に関節機構の製作に取り組んだ.具体的には,基本構造の開発と検証として,関節センサ・アクチュエータ・減衰機・構造と関節自由度の検討,関節の要素部材の設計と調達,単一関節機構の作成・駆動試験,関節部の遊びの確認と制御への影響調査,単一関節の制御方法の確立,複数の関節機構の結合による簡易マニピュレータの製作準備を行った.結果として,まず,受動的に非駆動と駆動の切り替えが可能な関節要素を新規開発し,また,既製品の受動関節要素部材の調達も終了した.ただし,新規開発の関節は小型化を行う必要があり,21年度にその改良を行う.また,単一関節の制御方法として,フィードフォーワード,フィードバック併用型の2自由度制御系の設計ならびに実装方法を確立し,シミュレーションにてその有用性は確認された.実験による検討へ向けて,モータやマニピュレータ部材の選定を行い,コントローラハードウェアとして既存の制御機器,電力増幅器を使用する準備を行った.本研究では,人間の腕のように自然な運動をするマニピュレータの実現を目指している.そして,腕の筋肉が弛緩している状態を「脱力」と呼び,新たな関節機構によりこの「脱力」と通常駆動を切り換えることで,「必要最小限の力」,「必要最小限の時間」,「必要最小限の距離」を達成し,かつ高精度な位置決めも可能なマニピュレータを実現することを目的とした.この研究を通じて明らかにすべき点が3つある.第一に関節機構自身が製作可能かどうか,第二に非駆動と駆動を切り換えることで本当に任意の二点間の移動が高効率になるのか,最後にシステム要件にある自然な動きと機械の高精度な動き,これらが一連の動きの中で直列的に実現されているかどうかである.本年度は製作された関節駆動を用いて2自由度のマニピュレータを製作し,実験によりその性能を確認した.具体的には,提案する関節機構と同じ機能を持つ小型化されたハードウェアを用いて位置決め制御実験をしたところ,明らかに全駆動の場合より必要なエネルギが少なく,必要なトルクも小さいことが確認できた.また,非駆動関節動作をさせた場合は非ホロノミック運動することが確認でき,非駆動関節のみの場合より位置決め性能が向上していることも確認できた.ただし,現状では切換タイミングを駆動関節の停止後と決め,順列的に行っている.今後,非ホロノミック運動から全駆動運動への切換タイミングの最適化を行い,具体的には等速運動状態の際に駆動へと切換えることにより,効率の向上を試みる.
高等教育における中国と米国・英国・オーストラリアの国際教育連携に関する研究

本研究では、高等教育における中国と米・英・オーストラリアの教育機関との国際連携について比較検証した。一連の調査研究を通して、中国及び上記3カ国の主要大学との国際連携は、中国の大学の研究水準の向上に伴い、特に理工系の分野でより対等なパートナーシップに基づくものとなっており、教育面だけでなく研究面での連携も深まっていることが明らかになった。一方、人文・社会科学系の分野においては、異なる政治・社会システムを持つ中国国内において展開される教育プログラムと米英豪の本国の大学での教育プログラムとの等価性や適切性に関する疑義が取りざたされるなど、更なる検証が必要な点も明らかになった。本研究では、中華人民共和国(以下、中国と記す)と米国、英国、オーストラリアの高等教育における国際教育連携(学生交流、研究者交流、国際共同学位プログラムの実施状況等)にかかわる取組を比較検証し、今後の日本の国際教育政策を考案する上での一助とすることを目指したものである。本研究では、中国を分析の軸に据えつつ、国際教育連携における中国の主要なパートナーである、米国、英国、オーストラリア政府及び高等教育機関の視点に焦点を当て、中国と上記3か国の国際教育連携の関係性について、1)各国の政府レベルでの中国との国際教育連携に対する戦略(政府レベルでの留学奨学金制度の検証等)、2)各国の高等教育機関における中国との国際教育連携の実施状況、3)高等教育機関の中国との国際教育連携に関する教育の質の保証の問題(学歴・学位の相互認証、単位互換、教育プログラムの質の検証、教育成果の検証の仕組み)の3点を中心に検証する。本年度は、研究の第一段階として、国際高等教育政策、国際教育連携に関する政策文書、統計資料及び主要な先行研究の分析を行った上で、海外研究協力者の助言を得て、本研究の理論的枠組みの構築、調査対象の選定、分析の枠組み設定に取り組んだ。さらに、2013年9月には、米国中西部に位置する州立大学において、当該大学と中国の大学との間の国際教育連携プログラムに関する聞き取り調査を実施した。また、当該大学に設置されている孔子学院における教育活動、現地初等、中等教育教育機関との連携等に関する調査を実施した。2014年3月香港比較教育学会及びカナダトロントで開催された全米比較国際教育学会の年次総会に参加し、研究成果の一部を発表したほか、当該研究課題に関連する最新の研究動向を調査した。本研究は、中華人民共和国(以下、中国と記す)と米国、英国、オーストラリアの高等教育における国際教育連携(学生交流、研究交流、国際共同学位プログラムの展開等)に関する諸相を比較検証し、今後の日本の国際教育政策を考案する上での一助となることを目指したものである。本研究では、中国を分析の軸としつつ、国際教育連携における中国の主要なパートナーである米国、英国、オーストラリア政府及び高等教育機関の視点に焦点を当て、中国と上記3カ国の国際教育連携の関係性について、1)各国の政府レベルでの中国との国際教育連携に対する戦略(政府レベルでの留学奨学金制度の検証等)、2)各国の高等教育機関における中国との国際教育連携の実施状況(事例研究)、3)高等教育機関における国際教育連携に関する教育の質保証に関する取り組みの3点を中心に検証する。本研究は、中国と米国、英国、オーストラリアの高等教育における国際教育連携の展開について比較検証を行うことを通して、日本の高等教育における国際教育政策を考案する上での示唆を得ることを目的としている。本年度は、米国の州立大学及び豪州の国立大学と中国の主要大学が協働で設置している理工系分野の国際連携教育機関を調査対象として選定し、米国側、豪州側の大学関係者及び国際連携教育機関で学んだ経験を持つ学生を対象とした聞き取り調査を実施した。従来の先行研究において、トランスナショナル高等教育の提供側の主たる動因は、経済的動因(授業料収入の創出)、雇用の創出、高等教育ネットワークの創出、ホスト国での当該大学のプレゼンスの向上といった点が挙げられている。今回の聞き取り調査で研究対象とした研究型の米国や豪州の主要大学では、従来指摘されていた動因よりもむしろ、中国に設置した国際連携教育機関を所属大学の学生・教員の中国での学習・研究の拠点としての機能の拡充や、ジョイント・ディグリ、ダブル・ディグリプログラムなどの枠組みを通した優秀な中国人学生のリクルートなどを主たる動因として、国際連携教育機関設置・拡充していることが明らかになった。新たな構想としては、中国に設置している国際連携教育機関を、中国の優秀な研究者との共同研究の拠点として発展させていくという動向が見られる。中国の大学の研究水準の向上に伴い、国際連携教育機関は、教育中心のものから、教育だけでなく、中国の研究者との国際共同研究の拠点として、更に機能を拡充していく計画が確認できた。今年度は、2015年6月に宇都宮大学にて開催された日本比較教育学会で、本研究成果の一部を発表した。2016年3月にはメルボルンにて開催されたAPAIE Annual Conference 2016に参加し、次年度以降の調査対象者との連絡調整を行った。今年度予定してた聞きとり調査、資料収集、調査対象先の関係者との連絡調整など、概ね順調に進展している。本研究では、中華人民共和国(以下、中国と記す)と米国、英国、オーストラリアの高等教育における国際教育連携に関わる取り組みを比較検証し、日本の国際教育政策を考案する上での示唆を得ることを目的とした。

本研究では、中国を分析の軸に据えつつも、国際教育連携における中国の主要なパートナーである米英豪の政府及び高等教育機関の視点に焦点を当て、各国政府及び主要高等教育機関が、国際教育連携においてどのような成果を得ることを目的としているのか、また国際教育連携の推進における課題は何かを明らかにするべく、各国の政策・施策、中国の主要大学と3か国の主要大学の連携によるトランスナショナル高等教育(内外協力による学校運営)に関する調査を実施した。主たる研究成果は以下の通りである。先行研究では、中国との国際教育連携を展開する主要国の高等教育機関の動因として、経済的動因(トランスナショナル高等教育プログラムによる授業料収入)、雇用の創出及び中国の高等教育市場でのプレゼンスの向上等が挙げられていた。しかし、一連の調査を通して、上記の点に限らず、特に理工系の分野では、中国国内に中国の大学との連携でトランスナショナル高等教育機関を設置することにより研究拠点を確立し、トップレベルの中国人学生や中国の大学教員との国際共同研究を拡大することを、主たる目的として挙げている機関が確認できた。中国の大学の研究水準の向上に伴い、中国の大学をより対等なパートナーとして位置づけ、トランスナショナル高等教育機関を国際共同研究の拠点として発展させていく構想がみられた。一方、人文・社会科学系の分野においては、異なる政治・社会システム下の中国で展開されるトランスナショナル高等教育プログラムに対して、米英豪の本国の大学での教育プログラムとの等価性等に関する疑義が取りざたされるなど、更なる検証が必要な点も確認された。本研究では、高等教育における中国と米・英・オーストラリアの教育機関との国際連携について比較検証した。一連の調査研究を通して、中国及び上記3カ国の主要大学との国際連携は、中国の大学の研究水準の向上に伴い、特に理工系の分野でより対等なパートナーシップに基づくものとなっており、教育面だけでなく研究面での連携も深まっていることが明らかになった。一方、人文・社会科学系の分野においては、異なる政治・社会システムを持つ中国国内において展開される教育プログラムと米英豪の本国の大学での教育プログラムとの等価性や適切性に関する疑義が取りざたされるなど、更なる検証が必要な点も明らかになった。本年度は、中国の主要大学と米国の大学との事例研究として、上海交通大学とミシガン大学が共同で設立しているThe University of Michigan - Shanghai Jiao Tong University Joint Institute、及び中国の南京大学とJohns Hopkins Universityが展開しているThe Hopkins-Nanjing Centerを対象に関係者に対する聞き取り調査を実施した。本調査を通して、主として米国の主要大学が、中国の大学との国際教育連携を展開する上での戦略、動機、また国際教育連携プログラムの持続的発展に関する要因、及びプログラムを実施する上での課題を明らかにした。事例研究から得られたこれらの知見は、国際教育連携を推進する日本の高等教育機関にとっても有用であると考えられる。2016年度は、本研究課題の最終年度となる。2016年度前半は、引き続き、調査対象校における聞き取り調査などを進める。平成28年度後半は、調査結果の分析及び研究成果のまとめに取り掛かり、国際学会での発表やジャーナルへの論文投稿など、研究成果の発信に務める。比較・国際教育学
波束ダイナミクス法を用いた有機半導体でのポーラロン輸送機構の理論研究

次世代電子デバイス材料として、有機半導体が注目を集めているが、その電子伝導機構は明らかになっていない。そこで私は、有機半導体の伝導機構を原子・分子レベルから解明するために、数千万個の分子からなる結晶の伝導物性を量子論に基づいて解析できる大規模量子伝導計算法「時間依存波束拡散法」を開発した。さらに、第一原理計算から個々の材料のパラメータを導出する方法も確立し、ペンタセンやルブレンなどの材料の電子物性・伝導物性の定量的比較やHall効果の解析を可能にした。実験結果と比較・検討することで、伝導機構の微視的理解を進めることができた。現在の代表的なデバイス材料であるシリコンに比べて、フレキシブルでプリンタブルな次世代の電子デバイス材料として、有機半導体が注目を集めている。実用化へ向けた課題の1つに高移動度化がある。しかし現状では、その基礎的伝導機構すら明らかになっていない。さらに未知な有機半導体の伝導機構の解明は学術的にも興味深い問題である。分子間の弱いファンデアワールス結合からなる有機半導体のバルクな伝導物性を理解するには、ミクロな分子間相互作用を考慮する必要がある。そこで私は、バルクサイズの有機半導体の伝導機構を原子・分子レベルから解明するために、数千万個の分子からなる結晶の伝導物性を量子論に基づいて解析できる大規模量子伝導計算法「時間依存波束拡散法」を開発した。電子の量子波束ダイナミクス計算と、結晶格子の動的歪みを表す古典分子動力学計算を連立させることにより、有機半導体に特徴的な動的ポーラロンの記述に成功した。さらに、第一原理計算から個々の材料の物性パラメータを導出する方法も確立し、ペンタセンやルブレンなどの材料の電子物性・伝導物性の定量的比較を可能にした。これを用いて、キャリア移動度の温度依存性や空間異方性の起源などを明らかにした。また最終年度では、これまで困難であった磁場下でのHall効果の大規模計算にも成功した。これによってダイナミカルな格子歪みがHall効果に及ぼす影響も定量的に議論できるようになり、実験結果と比較・検討することで、伝導機構の微視的理解を進めることができた。有機半導体は、フレキシブルで大面積塗布可能な次世代デバイス材料として注目されているが、その伝導機構は明らかになっていない。本研究の目的は、独自に開発している電子伝導計算理論「時間依存波束拡散法」に新たにポーラロン効果を取り入れる拡張を行い、この計算法を用いて有機半導体で重要と考えられるポーラロン伝導機構を原子・分子スケールから解析・解明することである。柔軟な有機半導体の格子歪みを分子動力学計算に基づいて計算し、これを電子波束の量子論に基づく時間発展計算と毎時間ステップ連立させて解くことにより、動的ポーラロン効果を取り込むことに成功した。特に、従来の理論ではHolstein型とPeierls型のポーラロンを同時に取り扱うことは困難だったが、これを初めて可能にすることに成功した。この計算方法を用いて、移動度の温度依存性におけるHolstein型とPeierls型ポーラロン生成の寄与などを明らかにした。上記のような移動度の温度依存性の解明は、有機半導体の伝導機構を知る手段の一つである。もう一つの手段として、有機半導体におけるホール効果がある。すでに実験では複数の報告が挙がっているが、理論的に解析した研究はまだ無いために、その理解は進んでいない。そこで「時間依存波束拡散法」の枠組みの中で、ホール効果を計算できるように、新たな数値計算手法を開発している。これが確立すれば、様々な有機半導体に適用して、伝導物性をより深く理解できることが期待される。主な研究項目は、(1)格子歪みを伴うポーラロン伝導機構の解明、(2)ホール効果からの伝導機構の解明、である。(1)に関しては、ポーラロンを取り入れた計算法の開発を無事に終え、現在、これを用いて代表的なペンタセンやルブレン単結晶の伝導機構を解析している。また、(2)に関しては、ホール効果を計算するための数値計算手法開発の主要な部分は既に終えていて、現在、計算精度や細かなチェックなどを行っている段階である。ペンタセンやルブレンなどの伝導機構の解析は、順調に進行中なので、さらに扱う材料を増やし(TIPS-ペンタセンやDNTTなど)、各々の材料の比較・検討を行うことで、多様な有機材料の伝導物性を統一的に理解できるように研究を進めていく。有機半導体のホール効果に関しては、ホール効果の計算手法を速やかに確立させることを目指す。ホール効果を実験結果と比較・検討することで、より深く伝導物性を理解、解明する。該当なし
ダイヤモンド・ヘラロエピタキシャル成長層による耐環境電子テバイスの基礎検討

1)同軸マイクロ波プラズマ発生源の開発:同軸マイクロ波プラズマ発生源を開発し、プラズマ発生モードを従来の矩形導波管のTE01モードから同軸管のTEMモードに変更した。この結果、計画どおり、a)プラズマ発生領域が拡大し、b)ヘテロエピタキシャル核形成に必要なイオンの運動エネルギー(20-30eV)の制御性が向上した。c)また、結晶性の向上が期待される200Torr付近でのプラズマ安定性が極めて向上した。2)ヘテロエピタキシャル成長の初期過程の観察:ヘテロエピタキシャル核形成に必要なSiC表面の構造に関する重要な知見を、初期成長過程の高分解能SEM観察から得ることが出来た。これにより目的とする高い核形成密度による平坦なヘテロエピタキシャル成長が可能となった。3)ヘテロエピタキシャル成長層でのMESFET作製:ゲート長5μm程度の金属-半導体FET(MESFET)を作製した。p型半導体領域としては水素終端表面を使用した。ソースおよびドレインのためのオーミック電極にはAuを、ゲートにはAlを使用した。相互コンダクタンスでヘテロエピタキシャル成長層では現在最も高い7-8mS/mmを得ている。この値はホモエピタキシャル成長層の最高値の1/2-2/3に匹敵し、ヘテロエピタキシャル成長層での高い正孔移動度を反映したものである。4)NAND回路,NOR回路、R-Sフルップフロップ回路の動作確認:NAND回路、NOR回路、R-Sフリップフロップ回路の動作が確認された。また、相互コンダクタンス15mS/mm以上のMOSFET動作がダイヤモンドで初めて確認され(酸化膜にはSiO_2を使用)、室温から350°Cまで同一特性を示した。これらは世界で最も進んだ結果であり、ヘテロエピタキシャル成長層でのデバイス特性向上において重要な指針となった。1)ヘテロエピタキシャル成長の初期過程の観察:ヘテロエピタキシャル核形成に必要なSiC表面の構造に関する重要な知見を、初期成長過程の高分解能SEM観察から得ることが出来た。これにより目的とする高い核形成密度による平坦なヘテロエピタキシャル成長が期待される。2)ヘテロエピタキシャル成長層でのMESFET作製:ゲート長5μm程度の金属-半導体FET(MESFET)を作製した。相互コンダクタンスでヘテロエピタキシャル成長層では最も高い600μS/mmを得ている。ソースおよびドレイン形成のためのオーミック電極にはAuを、ゲート形成のためにはAlを使用している。3)同軸マイクロ波プラズマ発生源の設置:同軸マイクロ波プラズマ発生源(設備備品)を設置し、プラズマ発生モードを従来の矩形導波管のTE01モードから同軸管のTEMモードに変更した。ホモエピタキシャル成長層ではあるが、NAND回路、NOR回路、R-Sフリップフロップ回路の動作が確認された。また、相互コンダクタンスが10mS/mm以上のFET動作が確認された。これらは世界でも始めての成果であり、目的とするヘテロエピタキシャル成長層でのデバイス特性向上において重要な指針となる。1)同軸マイクロ波プラズマ発生源の開発:同軸マイクロ波プラズマ発生源(設備備品)を開発し、プラズマ発生モードを従来の矩形導波管のTE01モードから同軸管のTEMモードに変更した。この結果、計画どおり、

a)プラズマ発生領域が拡大し、b)ヘテロエピタキシャル核形成に必要なイオンの運動エネルギー(20-30eV)の制御性が向上した。c)また、結晶性の向上が期待される200Torr付近でのプラズマ安定性が極めて向上した。2)ヘテロエピタキシャル成長の初期過程の観察:ヘテロエピタキシャル核形成に必要なSiC表面の構造に関する重要な知見を、初期成長過程の高分解能SEM観察から得ることが出来た。これにより目的とする高い核形成密度による平坦なヘテロエピタキシャル成長が可能となった。3)ヘテロエピタキシャル成長層でのMESFET作製:ゲート長5μm程度の金属-半導体FET(MESFET)を作製した。p型半導体領域としては水素終端表面を使用した。ソースおよびドレインのためのオーミック電極にはAuを、ゲートにはAlを使用した。相互コンダクタンスでヘテロエピタキシャル成長層では現在最も高い7-8mS/mmを得ている。この値はホモエピタキシャル成長層の最高値の1/2-2/3に匹敵し、ヘテロエピタキシャル成長層での高い正孔移動度を反映したものである。ホモエピタキシャル成長層ではあるが、NAND回路、NOR回路R-Sフリップフロップ回路の動作が確認された。また、相互コンダクタンス15mS/mm以上のMOSFET動作がダイヤモンドで初めて確認され(酸化膜にはSiO_2を使用)、室温から350°Cまで同一特性を示した。これらは世界で最も進んだ結果であり、ヘテロエピタキシャル成長層でのデバイス特性向上において重要な指針となった。
万能折り畳みシステムの小型化とその限界

本研究課題の目的は第1にチューリング完全な折り畳みシステム(OriS)の小型化、第2に非チューリング完全OriSの特徴付けである。OriSのチューリング完全性の証明は本課題開始時点で既に完了していたが、本課題の最初の3か月を費やして完成させた論文は国際会議ISAAC2018に受理された。第1の課題については、弊研究室の生方が折り畳みシステムで任意の2入力2出力(2in-2out)関数を実装する手法を開発。2in-2out関数はセルオートマトンをシミュレート可能なため、生方の手法はチューリングマシンをOrisでシミュレートする新たな手法をもたらす。特記事項としてこの手法は従来の手法に比べて遥かに少ない種類の抽象高分子しか必要としない事があげられる。更に2in-2out関数は可逆計算を可能とするため、これによりOriSによる何らかの意味での可逆計算に道が拓かれた。可逆計算はエネルギー消費を任意に小さくすることが可能であることから、我々が直面するエネルギー問題の観点からも重要である。第2の課題については、分担者のFazekasおよび弊研究室の丸山、森田とともに高分子を1種類しか用いない(unaryな)折り畳みシステムの計算能力を研究してきた。既存の計算モデルの多くが使用する文字数を1に制限するとチューリング完全性を失う。OriSの重要なパラメータである遅延および価数がともに1の場合、使用する高分子の種類数に関わらずOriSはチューリング完全でないことはDemaineらによって既に証明されている。Fazekasと丸山は遅延が1のunary OriSは価数に関わらずチューリング完全でないことを証明した。またFazekasと森田は価数が1、遅延が2および3のunary OriSがチューリング完全でないことを証明した。これらの成果をまとめた論文は国際会議TAMC2019に受理された。第1の課題については、生方が開発した2in-2out関数の統合的実装案により、万能折り畳みシステム(OriS)の実装に必要であった抽象高分子の種類数を現在知られている542種類から100種類以下へと大幅に削減する事に成功した。これは当初想定を遥かに上回る小型化であり、この課題については当初の計画以上に進展していると判断してよいだろう。この統合的実装案は本予算を用いて2018年11月に生方がENS de Lyon (France)においてNicolas Schabanelと共同研究をした際に得られた。本年9月に国際会議STACS2020へ論文を投稿すべく、現在は生方、Schabanelおよび代表者でこの小型化したチューリング完全OriSの動作検証を進めている。第2の課題については、1種類の抽象高分子しか使用しない(unaryな)折り畳みシステムの非チューリング完全性を証明することを初年度の計画としていたが、残念ながらunary OriSで遅延および価数がある特定の値を取るケースにおいてのみしか非チューリング完全性を証明することが出来なかった。この課題を任せている学生の能力を代表者が過信していたことが主な要因であるが、もう一つの要因としてはOriSの非チューリング完全性の証明が計画段階の想定以上に難しいものであったという事実も挙げられる。この課題についてはやや遅れていると判断せざるを得ない。結果として本研究全体の進捗としては課題2の遅れを課題1の進捗で補っていると判断し全体としてはおおむね順調に進展していると評価することとする。課題1については、生方が発見した任意の2in-2out関数を折り畳みシステムで実装する手法の検証を行い、検証が完了したのち論文を執筆、本年9月に国際会議STACS2020へ投稿する。生方はOriSによるフラクタル構造自己組織化に関する論文で修士号を取得、本年4月よりはNTTデータに勤務している。そのため、検証作業は代表者とNicolas Schabanel (ENS de Lyon)が引き継ぎ、代表者が6月に1か月間ENSに滞在する際にSchabanelとともに完了させる。課題2については想定よりも遥かに難しい問題であることがわかってきた。その為、研究体制を見直し、特に豊富な研究経験を持つ人員を増強する。上述の通り、代表者はこの6月に1か月間ENSに滞在するが、これは代表者がENSにProfesseur invite affilieとして着任したことの一環である。今後は毎年ENSに赴き研究に従事する。この機会を最大限活用し、ENSにおいてチームを編成、本課題の解決を目指す。本課題は弊研究室の森田(修士課程1年)の修士論文の課題であるため、彼には引き続き比較的取り組みやすいと考えられるケース、例えば遅延が2で価数が2以上の場合など、におけるunary OriSの非チューリング完全性の証明に取り組ませている。丸山(修士課程2年)には森田のサポートに当たらせる。代表者は本年8月にPolandのWarsawで開催される国際会議DLT2019にて折り畳みシステムに関する招待講演を行うこととなっている。講演ではOriS研究を俯瞰する予定であるが特にチューリング完全OriSの実装には多くの時間を割く。本研究課題の特に2については未解決問題として提唱し、広く訴求する予定である。それにより新たな共同研究者の発掘につながればと考えている。