みその日記 (2005年2月)

2005/2/25 (金) 数学のかたち、コンピュータのかたち
コンピュータで数値計算を行うときの一つの壁が数学と違って極限がとれないことである。数学では無限はありだがコンピュータではそうはいかない。からなず有限にしなければならない。そのために計算物理学という学問があり、コンピュータで数値計算を行うために計算物理固有の近似を行うのだ。
2005/2/24 (木) Windowsのシステム、Linuxのシステム
無料のOSとして知られているlinux。これを使いこなすのは少々難しい。やはりWindowsの方がなれもあり使いやすい。しかしlinuxにもいいところがある。まずその安定性だ。linuxはメモリをあまり消費しないうえフリーズしたりすることはめったに無い。WindowsもXPになってからだいぶ安定してきたがまだlinuxの安定さには勝てない。そのため数値計算にはlinuxを使うほうが適している。

先日あるプログラムを両者のOSで実行してみた。それはプログラム開始から終了まで約1分かかり、その結果として約500MBのファイルを生成する。ちなみにWindowsで行ったPCはCPU2GHz台のそれなりのスペックを持っているが、linuxで行ったPCはCPU1GHzと性能は低めである。結果は、Windowsの場合は鬼のようにシステムが不安定になってしまう。計算は終えることができるが、その間とその後は非常に動作が重い。アプリケーションがハングアップすることもしばしばである。また生成されたファイルも読み込むのが困難である。一方linuxは計算を終了しても特に動作が重くなることもなく、生成されたファイルもすぐには開けないが、結構軽快に見れる。

linuxのよさはここでは説明しきれないが、数値計算を行うためでなくてもlinuxを使う価値は十分にある。使いこなすのは大変だが、機会があったら是非linuxを使ってもらいたい。
2005/2/23 (水) インテルはいってる?
ついにPentium 4の64ビット対応版が発売されたそうです。まだOS等64ビット対応版はまだ普及していませんが、これは32ビットにも対応していることから将来にわたって長く使えそうです。もしOSも含めてパソコンが64ビット時代に突入したらどれほどの処理能力が上がるのでしょうか?楽しみです。

この64ビット対応版のPentium 4は他に熱についての対策がよく施されています。実はPentium 4 はそのクロック周波数が上がるほど電気消費量と発熱量が上がり、冷却をしっかりしないとパフォーマンスの低下が見られます。もうすでにそのような問題から4GHz以上のクロック周波数はPentium 4では作らないそうです。つまり次世代のCPUとなります。それで今回発売されたPentium 4では発熱量を常に監視して異常な熱に達したとき自動的に電圧等を調節して発熱量を抑えるそうです。これにより以前は冷却性能が十分でなかったため高クロックのPentium 4を搭載できなかったキューブ型PCにも搭載できるようになりました。

とりあえず言えることはパソコンの技術の進歩ってほんと異常に速いなあと思うことです。今度店頭等で今の最新CPUをつんでいるハイスペックのパソコンを触ってみてください。異常ですよその速さ!完全に64ビットに移行したらどうなることやら。
2005/2/22 (火) きっかけは〜フジテレビ!
今月19日朝お台場の会社にベンツが突っ込み男が暴れました。私はその日の昼のニュースで一部始終見てたのですが、結構衝撃受けましたよ。何に衝撃受けたかというと、男が金属バット持って襲うとしてきたとき、警官(3名ぐらいいたかな?)はカメラマンを置いて皆全力疾走で逃げたんですよ。その後男はパトカーを奪おうと乗り込んだところで間一髪で取り押さえられたのですが、あれは放送してはまずいと思うほど警官の弱腰を放映してしまったのではないかと思います。今日になって小泉総理もこのことについて激怒してましたね。でもあれは確かに誰でもびびるで。例えでいうと我を失ったライオンが襲ってきたようなもんや。よほど屈強の男でないと立ち向かえないと思います。また、諸外国と違って日本の警察の強さ(武器も含めて)と、加害者の人権の過保護の問題等いろいろあると思いますので、あの時警官も下手に手を出せなかったのでしょう。それにしてもけが人がでなかったのが何よりです。
2005/2/21 (月) 3重対角行列の価値は
理系の大学生はほとんど教養科目の線形代数で、実対称行列の対角化を学んだと思います。対角行列は、対角成分以外は0でしたが、実は複雑な条件での物理問題の固有値問題で3重対角行列と呼ばれる、対角成分とそのそれぞれ隣の成分が0でなくて後の成分は0である行列が現れます。

この固有値問題は、代数学で学ぶスツルムの定理を使ってコンピュータで容易に解けるのですが、ところで3重対角行列はどのような条件で出現するのでしょうか?3重対角行列になる場合とならない場合を明確に分けられるのでしょうか?それともただスツルムの定理を使うための一種の便利な形で、3重対角行列は対角行列への途中駅なのでしょうか?なかなか3重対角行列に関する参考書がないので、わかりません。

とりあえず何とか一般化固有値問題と呼ばれる、AX=λBXについての解を求める方法を考えれば答えが見つかるかもしれません。これは、AとBが行列で、λが定数でXが固有ベクトルです。普通はBがなかったので簡単でしたが、Bが入ってきたことにより少々面倒なことになりそうです。しかし、これがわかればかなり高度な量子力学の問題をコンピュータで扱えそうです。でもなにやらさらに一般化固有値問題を超える問題があるそうで・・・。あーもう行列やだよ。
2005/2/20 (日) 計算物理の価値は
先日北欧理論物理学研究所の渡辺元太郎研究員と東京大学教授の佐藤勝彦により、丸い原子核が、高密度な環境時に細長くなったり板状になったりすることがコンピュータシミュレーションで発見されました。佐藤勝彦教授は宇宙の初期のインフレーション理論で有名で一般の方々にもよく知られていると思います。

これが発見されたことにより、非常に高密度な環境での現象が現れる超新星爆発や、中性子星のなぞの解明に役立ちそうです。これらの現象は、もちろん実験なんて不可能で、観測も過酷な条件化での現象ですので不可能で、理論だけでは今のところ解明できません。となるとコンピュータで実際にシミュレーションするのが一番なんですね。これが正しいとは限りませんが、必ずなぞの解明へと進んでいくでしょう。

改めて実験や観測不能な現象の解明に計算物理が役に立ってるなあと感じました。
2005/2/19 (土) プラウザの戦い
FireFoxとNetscapeを知っていますか?有償のマイクロソフトのインターネットエクスプローラと違って無償で提供しているプラウザソフトの中のメジャーなプラウザソフトです。特にホームページを運営している方々は、自分のホームページがちゃんと表示されるかのチェックに使っていると思います。そして自分のイメージどおりに表示されなかったときによく頭を悩まされるものです。

しかし、ホームページの運営をしたことない人、またはUnix系OSを使ったことがない人は、プラウザソフトはインターネットエクスプローラしかないと思っている方が多いそうです。なのでエクスプローラ以外のプラウザソフトを使っているユーザーは少ないですが、最近徐々にFireFoxとNetscapeの普及率が上がってきているそうです。その理由はそのエクスプローラをしのぐ高機能さであろう。その機能の中にはホームページ運営者には悪夢のような機能まで入っている。しかし、一般ユーザーにはどれも便利なものばかり。もしこれらが使われる機会が増えれば間違いなくユーザーはエクスプローラからの乗り換えが増えるだろう。

とりあえずこれらプラウザの動きはホームページ運営者にとって目を離せない。
2005/2/18 (金) 宇宙の果ては
先日すばる望遠鏡で、約127億年前にできた銀河の集まりである銀河団が発見されました。すばる望遠鏡のホームページで紹介されています。アドレスはここです。
http://www.naoj.org/j_index.html
まさに地球最大の目であるすばるでしかできない発見です。光の速度で127億年もかかる距離から放出された光ですから、その光の強さはとても微弱で並みの望遠鏡では捕らえられません。しかしすばる望遠鏡は口径が約8mであり、より多くの光を集められますので、今回のような発見ができたのです。

すばる望遠鏡の製造には何十年もかけられて作られました。特に難題であったのが、鏡です。すばる望遠鏡は反射式と呼ばれ、大きな鏡のレンズを使って光を集めて観測します。より微弱な光を観測できるようその反射性能はもちろん、レンズの超精確な形状に多大な労力がつぎこまれました。特に鏡自らの重みによるゆがみに苦労したそうです。
2005/2/17 (木) 行列の価値は
行列は物理をやるかぎり必ずつきあわなければならない数学だ。計算物理でもその利用性は高い。主に固有値問題で行列は活躍するが、現実的な問題では100行100列などのとても人間の手では計算できないスケールの行列を扱うことが多い。そこでプログラミングを用いて行列の計算を行うのであるが、なかなかそのプログラムを作るのは難しい。まず行列の対角化は有名だがアルゴリズムは複雑で注意してプログラムを作らないと正しい結果がでない。これは実際に作ろうとすればわかる。よって、物理的結果が欲しいのであれば、すでに作られたプログラムを使うのが効率的かもしれない。
2005/2/16 (水) バイオハザードU アポカリプス
映画バイオハザードUアポカリプスを見てみました。ゲーム映画化ではうまくいったほうだと思います。でもゲームを映画化したものは毎回いまいちです。トゥームレイダーもそうですが、やはりゲームを映画化したのは物語性がもう少し足りない。でもキャラとか演出とかはよくできてると思います。最後のシーンからバイオハザードVへと続くと思われますが、気合入れてつくってほしいですね。やはりバイオハザードとトゥームレイダー共に最初のTのほうがおもしろいですね。

話は変わって、ゆでたうどん+つゆ+納豆=まずい です。やはり麺類と納豆の組み合わせが可能な麺類は焼きそばだけだ。
2005/2/15 (火) 仲間の価値は
今まで私は北朝鮮は少なくとも本当に攻撃はしてこないと思ってました。しかし、最近本当に攻撃してくるのではないかと不安になってきました。今の北朝鮮事情を見れば、そう思う人もいるでしょう。むしろそう思ってる人の方が多いかもしれません。

ところでなぜ北朝鮮はあのような体制をとるのでしょうか?ここで集団への帰属意識を考えてみたいと思います。みなさんは誰でもいいですが仲間と一緒にいれば強くなりませんか?例えば多少悪いことでも仲間と一緒にいればそれが正しいと信じ、他の集団と争うこともありえると思います。これはごく自然なことだと思います。人は昔から集団を作り集団同士で争ってきました。さらに人に進化する前の状態からそうであったと思います。この帰属意識だけが今の北朝鮮を作り上げているとは言えませんが、やはりそれぞれの国が帰属意識を持っているから争うのだと思います。

もしこの帰属意識が地球人全体にまで拡張されたら世界平和が実現するかもしれません。そのためには・・・、宇宙人でも攻めてきて地球人一致団結して戦うようなことが起きないとだめですかね〜。

これを読んだ宇宙人さんほんとに攻めてこないでね。あなたたちにはかないません。
2005/2/13 (日) 終わるみそ
計算物理学でとんでもない愚考と愚行で5時間ぐらい無駄にしてしまった・・・。恥ずかしくて詳しく言えないが、あることを一般化して任意の数Nまで拡張して式をつくりアルゴリズムをつくりプログラムを作ったのだが、どうも結果が普通に考えておかしい・・・。で、悩み続け気づいたのだが、もともと理論的に致命的に欠陥があった・・・。しかも関連する参考書をよく見ていたらもっと早く気づいてたはずである・・・。いや普通によく考えてたらこんな愚考さえ思いつかなかった・・・。自分に失望した。いや、ちょっとやることのレベルがまだ自分に高すぎたのだ!もっと基礎的な簡単なことを勉強することにしよう。
2005/2/12 (土) プログラムソースの価値は
最近割と物理的に高度な問題を計算物理学で扱っているのだが、どうしてもやっかいな処理を行うプログラムを作らねばならず、すでにアルゴリズムの組み立てで行き詰ったり、調べてもなかなか参考になるものがない。

そこで気づいたのだが、ある程度以上のレベルでは、科学技術計算ライブラリと呼ばれる、もう出来上がったプログラムを使う、もしくは組み合わせて使うのが一般的かもしれない。このライブラリはほとんど有料で一般的に販売されてなく研究機関や企業向けだ。有料だけあってこのライブラリにあるプログラムはほぼ無駄がないアルゴリズムで最高の質に近いという。現実的にこれを使うのが時間的に効率だし計算速度も速いから便利だろう。

その証拠に高度な内容となる計算物理学の専門書には、プログラムのアルゴリズムには触れず科学技術計算ライブラリ使えよと言っているように聞こえる。計算物理学の分野の中でも理論派とプログラム派に分かれるのだろうか?それともプログラムのアルゴリズムとソースを公開したら何かまずいのであろうか?

とりあえずみその計算物理学では今後、簡単な内容のプログラムか、やや高度な内容のものでも恐ろしくプログラムが汚いものしか書くことしかできないかもしれない・・・。
2005/2/11 (金) 神田さん・・・。
今日は神田の古書店街へ行ってきました。4冊ほど物理の専門書を買いましたよ。そのうち2冊はもう売ってないんで購入できて良かったです。定価と比べて合計4千円安くなったし、それほど本も汚れてないんでお得だったと思います。それでも専門書はやっぱ高いなあ。

神田の古書店街はオススメですよ。行けば何か掘り出し物が見つかるかも。
2005/2/10 (木) 参考書の価値は
他の分野と違って計算物理学の参考書は少ないなあと思う。その中でもさらにプログラムとアルゴリズムについてまで言及している参考書は少ない。おまけにたいていの計算物理学の参考書は大学基礎物理学はだいたい全て学んだとしていることが前提なのでまだ私には少々厳しい。

しかし現実を考えるとこれが妥当なのかもしれません。まず計算物理学の参考書の需要って恐ろしく少ないと思う。その証拠に今計算物理学の参考書は価格が高い。1万近くいくのも多い。それなのにレベルを落として他の物理分野の参考書に載ってるようなことまで記述してたら経費がかかるし、さらに売れないだろう。やはり基礎物理がある程度わかっていて、理論からアルゴリズムとプログラムを組み立てられるレベルの人が読める参考書がベストかもしれない。いやベストだ!それに将来もしどこかの偉い物理学者が書いた文献を参考にするとしたら、こんなレベルの話ではないはずだ。

それにしても海外の人が書いた参考書はわかりやすいなあ〜。もちろん日本の人が訳したものね。日本の人が書いた参考書とはオーラが違う。この差はなんだろうか?
2005/2/8 (火) 遺伝子による運命
遺伝子の記憶という言葉を聞いたことがありますか?人間にかかわらずすべての遺伝子を持つ生物は、遺伝子が持つ記憶に支配、または大きな影響を与えられるというのです。例えば、昆虫や動物の本能と呼ばれる動き、私たち人間が、青空や山々を見ると安らぎを感じたり、荒野や荒れ果てた土地をみると虚しさや不安を感じるといった、特に外から情報を与えられていないある情報を持っていることです。

ここで人が人を殺すということを考えて見ます。最先端の遺伝子の研究によって、どうやら遺伝子が人を殺すということを抑制していないという仮説が発見されました。これは生物界を見るとよくわかり、何があっても絶対に同種を殺さない生物もいれば、主に自分の遺伝子を残すために他のオスを殺すといったなどの同種を殺す生物もいます。

では、もし殺すことを抑制する遺伝子が発見されたら、遺伝子操作によって殺すことを抑制することが可能になるのでしょうか?もし可能なのであれば、人に対してこれを行えば平和な世の中になるかもしれませんが、私はなんだか人に遺伝子操作をすることによって何か取り返しのつかないことをしてしまい、人が人でなくなってしまうような気がします。もちろん私は世界中から醜い人同士の殺し合いをなくしたいし、人が持つ殺意という気持ちもなくし、またもちたくありません。

とりあえずこれは未来の課題としておきましょう。きっと対立する意見から、さらに発展した新しい考え方がでてくると思います。

関係有りませんが国会でももっと意見を対立させて発言しあってもいいと思いますね。そうしないと前に進まないと思います。でも失言は失脚となる日本のシステムがある限り無理ですが。
2005/2/7 (月) 今日は帰りが遅くなりそうなので朝から日記
朝にカルボナーラ食ってたら、テレビでメキシコでミミズを乾燥して粉々にしてクッキーにするのを紹介してたのが放映されたから気持ち悪くなってカルボナーラ食えなくなった。

このクッキーはある研究者達が作ったらしいのですが、カメラの前では決して口に入れる様子はなく、くわえたところまではいったが顔が引きつってたましたよ。本当に食べるの?

だけど国によって食文化は違いますからね。例えば外国から見られると、日本人の食べるものにもありえないと思われるものもあるらしいです。

少なくとも日本人は虫系の食べ物は一部を除いて無理です。でも昔はイナゴの佃煮とか虫は貴重な食べ物でしたね。海外でも虫を貴重な食物としてるところもあるのです。

虫を食べるのに抵抗を受ける受けないはいつ決まるのでしょうか?やはり幼いときの食事?まわりの影響?少なくとも大人になってからは無理!
2005/2/6 (日) 死に至る車
ニュースで知ってると思いますが、千葉県で8人ひき逃げされ4人が死亡したという痛ましい事件が起きました。犯人は逮捕されたが、無免許、飲酒、スピード違反で文句なしの悪質犯罪でありました。あの辺は私も車で走ったことあるが本当に建物が少なく田んぼや畑で、朝昼は見晴らしはよいです。しかし、街灯などの明かりはないので夜は本当に真っ暗で見えにくいです。しかし少なくとも飲酒をしていなくスピード違反をしていなければ事故は避けられたか、最悪でも死者はでなかったはずである。改めて飲酒とスピード違反の恐ろしさがわかる事故である。ドライバーのみなさん、飲酒運転は絶対やめましょう。自分のことだけでなく、他人や身内のことも考えましょう。またドライバーのみの責任だけでなく一緒に飲んだ人等の注意も必要です。人間である限り、一人ひとり全員が絶対飲酒運転しないという固い決心を持つのは難しいことです。あなたの一言が事故を防ぐのです。

亡くなった方々のご冥福をお祈りします。
2005/2/5 (土) 科学の価値は
人は物理を学びこの宇宙の法則を発見しこの宇宙を理解しようとする。少々話が大きすぎた。物理に限らず学問を学ぶと知れば知るほどわからないことがでてくる。知るとは理解するという意味も含んでいる。まるで球の体積が増えるほど球の表面積が増えるようだ。もし理解すれば必ずわからないことがでてくるのであれば、人類は決して全てを理解することはできないことになる。だからといって科学の意味がなくなるということはなく、むしろ科学の存在価値は永遠に保障されるだろう。もし科学のすべてが解明されたら、もう新しい科学的発見がなくなるので次世代の人たちの出番がなくなってしまう。そしたら人は何をするのか?

少なくとも私は次々にわからないことがでてくるということを理解するという正しい方向だと思っている。
2005/2/4 (金) 世界の中心で単位を落とすかもしれないけもの
私にとって期末テスト最大の山場である生命科学が終わった。物理学科だからと言い訳するつもりはないが、生物はほんと難しい。結局学科間の壁を乗り越えることができなかった・・・じゃなくてできないかもしれない。改めて大学から学生は各専門に分かれていくのがよくわかった。

プラス今日の電磁気学のテストも終わった・・・。朝10分しか勉強しなかったから無理だった。
2005/2/3 (木) キズ
車のキズを直すためのものがよくホームセンターで売ってますが、これを今日実際使ってみて、直すのは難しいことがわかりました。やすりみたいので磨いて特殊な塗料を塗って乾燥したらまたやすりみたいので研磨するのですが、塗る量が多すぎたようで逆に変になってしまいました。付属のヘラに塗料をつけて塗ると書いてありますが、まずヘラに塗料をつけてから塗ると難しいです。指か布で傷があるところに慎重に少量つけてヘラでのばすほうがいいと思います。

あーほんと塗りすぎた塗料のせいでおかしくなったわ。もうキズなんてくそ食らえです。もうキズなんて怖くないぞ。
2005/2/2 (水) くだらん
定理

焼きそば + 納豆 = うまい


この式の発見は、納豆の賞味期限が今日までなのに飯がなくて焼きそば作ったから混ぜてみたのがきっかけです。いやいやこれが結構合うんですよ。
2005/2/1 (火) 手で書く価値は
物理や数学などは、読んで理解するのと書いて理解するのは一味違います。書いて理解するということは、単に写すということではなくて、読む人に伝わるように自分の説明を書くということです。書くと読んだだけでは気づかなかった疑問点が浮かび理解が深まります。また単に本に書いてあることを写すだけでも読むだけでは気づかなかった疑問点が浮かびます。もしかすると手で書くという操作は脳に大事な影響を与えてるかも知れません。

難関大学が試験問題を全記述式にしている理由がわかる気がします。しかし採点する人たちは大変でしょうね。公平なのは一人でつけることだと思いますがやはりそれは無理があるから複数の人たちで行うのでしょう。とすると厳格な採点基準が定められているのでしょうか?それとも誰に採点してもらったかによって点数が変わるのでしょうか?
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