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December 18, 2008
遺伝的アルゴリズムで楽しむ
遺伝的アルゴリズムは、普通に解こうとすると難解で複雑な問題の、ほぼ最適な解法を探り出すシンプルな手段となる。進化の過程、突然変異、交配、選択圧をシミュレートすることで、プログラムは問題の解法を導き出す。
Seth Justは、Perlで書いたシンプルでカスタマイズ可能な遺伝的アルゴリズムについて教えてくれた。一連の問題が一組ある場合、各"個体"をランダムに初期化する関数、個体を変化させる変異関数、もっとも強い数を持つ個体を組み合わせる交叉関数、個体の強さを算定する適応関数を、ユーザーが定義できる。彼のコードには丁寧な解説が付いていて、いろいろな問題に簡単に適用できる。
もうひとつ、彼は、ここでぜひとも紹介しておきたい面白いプロジェクトについても教えてくれた。上の、モナリザの絵が変化する写真は、Roger Alsingが作った遺伝的アルゴリズムの例だ。たった50個の半透明ポリゴンに90万以上の変異を加えることで、プログラムはポリゴンの位置や色を最適化して、びっくりするほどモナリザによく似た絵を作り出す。
もうひとつクールな例がある。このFlashビークルシミュレーターだ。2人の乗客を乗せた2輪の車両がランダムに作られる。この車両の適応度は、2人の乗客が地面に触れることなく、できるだけ遠くまで走れることで計られる。最初は、ほとんど走れない状態で反復されるが、進化が進むと、より頑丈な車両が作られるうようになり、地形に沿って走れるようになる。
Genetic Algorithms in Perl（英語）
Genetic Programming: Evolution of Mona Lisa（英語）
Genetic Car（英語）
- Jason Striegel
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Dec 18, 2008 01:00 AM
Science, hacks |
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November 12, 2008
ペーパーエンジニアリング
中村開己さんの驚くべきペーパークラフトの世界だ。［EMS Labsより］
- Gareth Branwyn
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Nov 12, 2008 12:00 AM
Paper Crafts, Science |
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October 27, 2008
計算に浸れるWebサイト
カシオが提供している高精度計算サイト"keisan"は、ブラウザ上で使える様々な「計算機」の集合体。物理の公式や統計関数といった専門的なものから、「BMIと適正体重」のような日常的なものまで、様々な式が100以上のカテゴリーに分かれて用意されています。
会員が自作の式を投稿することもでき、そのなかにも、おもしろいものがあります。「何枚撮れば全員瞬きなしの集合写真が得られる？」は人数とシャッタースピードから、取るべき枚数を計算してくれます。「音速を正確に求める」を使って、この部屋の音速を調べてみると1235.824574km/hとなりました。この調子で延々計算してしまいそうです。
Posted by Takumi Funada |
Oct 27, 2008 01:00 AM
Science |
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October 20, 2008
数学は"クールじゃない"なんて考えはアメリカを滅ぼす
アメリカの数学力と科学力が落ち込んでいることを伝える多くの記事を読めば、どうしたって落ち込む。だけど Makeは違うよ。下の記事は、いかに私たちが、寄ってたかって数学を"クール"じゃないものにしているか、に関するレポートだ。そこで、誰かを非難したり文句を言ったりするのではなく、ぜひお願いしたいことがある。数学が"クール"なものだと子供たちにわからせるために、みんながやっていることを書き込んでほしいんだ。Makeの読者には、親や教師もいっぱいいる。だから、みんなに教えてほしい。うまく行く方法と、うまく行かない方法をね（過去の記事のリンクにも飛んで見てほしい。数学は、物作りの世界では重要な位置をしめているんだよね）。
アメリカ人は、数学のできる女の子をからかうのが好きなようだ。しかしこの態度は、この国から秀でた才能を失わせることに繋がると、今週の金曜日、研究者たちは発表した。彼らの調査によると、女の子も男の子と同程度に数学の能力を高めることができるにも関わらず、仲間外れにされたり、無視されたりするために、数学の勉強を嫌がる傾向にあることがわかった。「女の子の意欲を削ぐアメリカの習慣は、男の子の勉学意欲も削いでしまう」と、この調査を主導しているウィスコンシン大学マディソン校のJanet Mertz教授は報告している。「これは緊急を要する問題になっている。調査データによれば、この国のトップクラスの若い数学者の大半が、外国の出身だからだ」米国数学会の報告書でMertzとそのグループは、1974年まで遡って国際的な数学競技会のデータを集め分析した。また、アメリカの学生に対して行った調査にも着目した。「アメリカの中学校と高校から繋がる社会的状況が、数学を楽しむのはかっこ悪いことと思わせるようにしている。数学を楽しむ者は仲間外れにされ、結果として、才能ある女子は、才能ある男子以上に、数学の才能を押し隠して、クラスの仲間に溶け込もうとしている」という。
数学的アフガン編み（英語）
MIDIで聞く数学の証明（英語）
マンガ統計学ガイド（英語）（編集から：『マンガでわかる統計学』の英語版）
実用数学（英語）
数学的キルト（英語）
数学を強いる目覚まし時計（英語）
数学と編み物: パターンの解析（英語）
- Phillip Torrone
訳者から：出来る子の足を引っ張る傾向は、日本と同じだね。と、日本でも悲しんでいる場合じゃない。ウチでは子供たちが小さいころから論理パズルで遊んでいたので、計算は苦手だけど、数学的な論理を考えるのは好きになったね。あとは、他人の足を引っ張るような連中とは付き合わんでよろし！ という教育。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Oct 20, 2008 12:20 AM
Science |
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October 7, 2008
2008年のびっくり科学写真（ぎょえー！ これがイカの吸盤か！）
The Best Science Images of 2008 were announced at National Geographic（英語） - 恐ろしきイカの吸盤！（英語）
上の電子顕微鏡写真を見て、1986年の映画『リトルショップ・オブ・ホラーズ』が好きな人なら、あの血に飢えた植物を思い出すだろう。ドレクセル大学大学院のJessica Schiffmanは、ヤリイカの触手に並ぶ吸盤の実像を映し出した写真で、2008年International Science and Engineering Visualization Challengeの写真部門の特別賞を受賞した。ひとつの吸盤は、幅約400マイクロメーター、つまり人の髪の毛の直径より少し小さいぐらいの大きさで、固いキチン質の牙に囲まれている。
- Phillip Torrone
訳者から：しょえー！ 作り物かと思った！ あの吸血植物というより、ボクはスティーブン・キングの『ランゴリアーズ』を思い出しちゃったな（マイナーだけど）。International Science and Engineering Visualization Challengeは、Science誌と米国立科学財団が協賛して、科学的データの視覚化努力を促すために、毎年優れた作品に贈られている賞。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Oct 7, 2008 01:00 AM
Imaging, Science |
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September 29, 2008
チオシアン酸水銀 = めちゃくちゃグロい
チオシアン酸水銀の分解によって作られた伸びる灰の触手。めちゃくちゃキモわるー！ テツオの変身場面はコレを見て作られたのか？
追加情報。YouTubeに危険なレシピが載ってるよ。- Alien rock from Mars（英語）［Erica ありがとう！］
Illustrated Guide to Home Chemistry Experiments
- Collin Cunningham
訳者から：YouTubeの（詳細）にやり方が書かれてる。濃縮硝酸と水銀と、チオグリコール酸ナトリウムまたはチオ硫酸カリウムを使うそうだ。危険な香り。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 29, 2008 01:00 AM
Science |
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September 26, 2008
サーボモーターでタッチスクリーンを傾けてボールの曲芸
このシンプルなプロジェクトは、数基のサーボモーターでタッチスクリーンを傾かせて、タッチスクリーン上のボールが常に中央に来るようにバランスをとるというもの。その目的は不明だが、シンプルにしてエレガントなこのプロジェクトを賞賛したい。上のビデオを見るとよくわかるよ。
Ball Balancing Touchscreen Electronics Labより
- Jonah Brucker-Cohen
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 26, 2008 12:50 AM
Computers, Robotics, Science |
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September 8, 2008
無重力でダイエットコークとメントス - Make独占映像！
Robertより-
先週末、家族でスペース・アドベンチャーのG-Force Oneを体験しに行った（たまたま昨晩の『Mythbusters（怪しい伝説）』でも取り上げられていた）。科学オタクとして、我々は微重力環境でなにか面白い実験はできないかと時間をかけて考えたのだが、ダイエットコークとメントスの反応を確かめようということになった。我々は、グローブバッグにカメラのポートとマウントを取り付けた（部屋を汚さないため）。そして、実験の一部始終をカシオEX-F1を使って毎秒300フレームで撮影した。証明は非常出口の窓だ。結果は、なんとも微妙だった（もっと研究しなくちゃね。あはは）。でも、ビデオは面白い。実験がどう変化していったか、我々がどのようにそれに対処したかの物語が楽しめる。
詳しくはこちらをどうぞ。http://rjwoodhead.blogspot.com/（英語）
ビデオだけならこちら。http://www.youtube.com/watch?v=P01kVKp6MIs
ハードディスクをジャイロに改造して投げてみたんだけど、そのビデオが公開できるまでには、あと数週間かかりそう。
ところで、スペース・アドベンチャーのスタッフに敬意を表したい。私たちの実験のために、通常よりも長く飛行してくれた（彼らも科学に対する理解がとっても深い）。時間切れで泣かないよう、運輸保安局との調整もやってくれたのだ。
訳者から：ムービー内のテロップの対訳：
- 2008年8月24日G-Force One Flight ZG186にて微重力環境でのダイエットコークとメントスの反応に関する実験
- 飲み物担当 Robert Woodhead
高速度撮影担当 James Ueki - 実験課題：気泡の対流が起きない微重力環境は、メンティキュレーション中に気泡の発生率にどう影響を与えるか。
- 機内を汚さないために、LabSafety.comのグローブバッグを使用。これに撮影用のアクリルの窓を取り付けた。
- 後部の非常口の窓の明かりをメインの照明として使用。高速度ビデオ撮影には通常の撮影よりも明るい光が要求される。
- コーラ格納ユニット・リストリクターノズル（CCURN）の想定外の作用により、安定した大きな水泡の形成が困難となった。
- コーラの流速の制御が困難となり、実験機材の中で予想外の流れが発生。
- さらに、通常は感じられない微少な重力が常に存在し、それが実験に影響を与えた。また、分潮も発生した。
- メンティキュレーションはゆっくりに見える。しかしこの仮説を証明するには、より洗練された実験環境で安定コーラ球（SCS）を生成する必要がある。
- マークⅡメンティキュレーターはすでに設計が進んでおり、近い将来、飛行の予定である。
- 最終目標は、安定的に保持しされ大量のコーラの中心でメンティキュレーションを行うことにある。
- コーラ球を素早く生成し、そこにメントスを挿入できる装置の設計開発は、大変な技術的挑戦となるだろう。
- しかし、メントス反応研究に対する我々の熱意は、G-Force Oneの搭乗回数に制限をもたらすものではない。
- 本当の科学を行おうとすれば、大きな犠牲を覚悟する必要がある！
- ああ、それから、メントスが明らかに親水性であることはわかったかな？ だからコーラがメントスにへばり付いているのだ！
- ここまで見たキミは、こう思っているだろう。「すげー！ ボクもそんな飛行機に乗って、こいつらみたいなホンモノの科学実験をしてみたい！」とね。
- ボクのブログを読めば、もっと詳しいことがわかるよ。 http://rjwoodhwad.blogspot.com
- ZeroGのウェブサイトも見るといいだろう。 http://gozerog.com
- 彼らに"Trebor"から聞いたと話してくれ。全員がチケットをもらえるとは限らないが、次回、ボクたちが搭乗するときに、いっしょに割引価格で乗れるかもよ。
- Michelle Peters、Akane McCarthy、Sylvia Parsons、そしてZeroGのみなさんに感謝いたします。
夏休みの作文では、ウチの子供たちはA+を取ること間違いナシだ。
ロバート・ウッドヘッドって、もしかして......。
やっぱり！ Treborでわかったよ！ あのウッドヘッドだ！
- Phillip Torrone
［原文
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 8, 2008 01:00 AM
Science |
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September 4, 2008
自分で組み上がるロボットが人の命を救う
小さなロボットが自分たちで組み合わさって大きなロボットになり、危険な現場で使命を果たす。小さなゼンマイおもちゃサイズのロボットが合体して、ものすごいモノになる。百獣王ゴライオンみたいな感じかな。
- Jonah Brucker-Cohen
訳者から：EU のバックアップで進められているプロジェクト。2025年には実現するそうです。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 4, 2008 12:40 AM
Robotics, Science |
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September 3, 2008
超小型衛星キット
ずっと前のことだけど、ボクはMondo 2000とThe Millennium Whole Earth Catalogにマイクロサットの記事を書いた。それは基本的に自家製の空飛ぶPCと無線のセットで、宇宙船をヒッチハイクして打ち上げるというものなんだけど、本当にそれをキッチンのテーブルの上で作って、オーブンで部品を焼いた（つまり硬化させた）人の話を聞いてびっくりした。その衛星はロシアの宇宙船のハッチから投げ出されることになっている。自宅の地下室でホンモノの宇宙航空企業の専門家に見せかけるための資料を作って交渉をしたとか。何から何まで驚きのパイオニアだ。
マイクロサット運動は今でも健在だった。それどころか、この粋なCubeSat Kitを買って MSP430チップセットを使ったシステムを作るこもできるようになった。このキットを買うだけでもかなり楽しそうだけど、これを使ってどんな"楽しみ"を追求するかが問題だ。6,000ドルというお値段だけど、これはホンモノのスペースクラフトなのだ。
Begin your CubeSat Mission with the CubeSat Kit［ladyada's ranting（英語）より］
- Gareth Branwyn
訳者から：打ち上げはロシアかアメリカの宇宙船を使うそうで、費用は10万ドルから50万ドル（約1,000万円から5,000万円）。まあ、そのくらいはするよね。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Sep 3, 2008 12:40 AM
Kits, Science |
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August 29, 2008
光を通すコンクリート
LitraConは光を通すコンクリートを今年の暮れに販売する予定だ。おどろきだね。optics.orgより。
「各ブロックには、表面と裏面を結ぶ線と平行に、数千本の光ファイバーがマトリックス状に配置されています」と語るのは発明者のÁron Losonczi。「明るい側の面の影が暗い側に形となって現れます色もそのまま通ります。この特別な効果は、コンクリートの厚さや重量感が消えてしまったかのような印象を人々に与えます」
- Patti Schiendelman
訳者から：これを使ってうまく壁を作れば建物の中が明るくなるから、省エネにもなるんじゃない？
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Aug 29, 2008 12:50 AM
How it's made, Science |
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August 27, 2008
DIY機械式磁気浮上装置
Bill Beatyは、2本の銅の円筒を回転させることでネオジウム磁石を浮上させる方法を解説している。注意："Fantastically Dangerous Mechanical MagLev"（素晴らしく危険な機械式磁気浮上）と名付けられたこの装置は、実際にとても危険なものだ（Billの装置では悲惨な事故を防ぐために2本の円筒の上にプラスティックのカバーがかかっている）。 -
1990年に科学博物館の展示品を作っていたときに、このアイデアを思いついた。回転する金属板に強力な磁石を載せると浮き上がって弾き飛ばされることは前から知られていた。そこで、2本の金属棒を逆向きに回転させれば、磁石は弾き飛ばされずに、その場に浮いているのではないかと考えたのだ。それは正しかった！ 私は、約3.5ミリ径、肉厚約6ミリの頑丈なスケジュール80銅管を30センチほどの長さで使用した。アルミ製のプラグをハンマーで叩き込んで、旋盤で軸を削りだした。それをエンドブロックにベアリングで固定して、AC/DC モーターで回転させる。これで、直径約2センチのネオジム磁石を重ねたものが浮かんだ。ただし、磁石を浮かせるには5000RPM以上の回転数にする必要がある。- All-mechanical magnetic levitation with neodymium supermagnets（英語）［Hacked Gadgetsより］
- Collin Cunningham
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Aug 27, 2008 12:40 AM
DIY Projects, Science |
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July 29, 2008
角材と釣り用のおもりで作ったニューラルネットワークの彫刻
"Rechnender Raum"（演算スペース）は、Ralf Baeckerが角材と糸と釣り用のおもりで製作した軽量な動く彫刻だ。これはまた、ニューラルネットワークの機能を完全に再現している。下のリンクのビデオを見ると、その動きに本当にビックリさせられる。この作品は、今年9月にアイルランドのダブリンで開かれるArbots 2008に出展される予定。
Rechnender Raum / Calculating Space
- Jonah Brucker-Cohen
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jul 29, 2008 12:40 AM
Arts, Robotics, Science |
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July 24, 2008
『MythBusters（怪しい伝説）』がアルキメデスの破壊光線の実験ボランティアを募集
MythBustersでは、アルキメデスの伝説で知られる太陽光を使った破壊光線の再現に協力してくれるボランティアを募集している。Davidより -
視聴者の絶大なる支持に応えて、『アルキメデスの死の光線』の3度目の挑戦を行うことになりました。これは、ローマ艦隊の侵攻をたった300人の軍勢で食い止めたというギリシア軍の伝説にもとづくものです。彼らが使用したのは通常の兵器ではありませんでした。鏡のような盾に太陽光を反射させて迫り来る艦隊に照射し、炎上させて街を救ったとされています。協力をお願いすること
鏡を操作する300～350名のボランティアに、1日の実験に協力していただきます（とくに工学または科学の専門知識を持つ方を希望）。ボランティア募集の詳細
- 18歳以上で、電子メールにより実験当日より前に登録を行った方。
- ボランティア参加者全員に、参加同意書及び免責同意書に署名していただきます。
- 実験は9月に行います（詳しい日にちは未定です）。
- ボランティア参加者は午前9時から午後7時までの拘束となります。昼食と現地までの交通手段は各自で確保してください（野外コンサートを見に行くようなものと考えてください）。実験候補地として、Greek Theater、Oyster Point Marina、Alameda NASのいずれかを予定しています。
- ボランティア参加者には、MythBustersのTシャツ、ジェイミーとアダムのサイン入りカードと、可能ならば記念撮影を行います。
申し込み方法
次のアドレスへ電子メールで申し込んでください：myths_volunteers@beyond.com.au
その際は、氏名（フルネーム）、年齢、連絡先を明記してください。
件名には [*MythBusters - Death Ray*] と記入してください。
MythBusters から、折り返し詳細をお知らせします。
- Collin Cunningham
訳者から：MythBustersは、日本では『怪しい伝説』というタイトルでディスカバリーチャンネルで放送されているね。実験を行う場所は、Greek Theaterがロサンゼルスで、Oyster Point MarinaとAlameda NASはサンフランシスコ。誰か日本からも参加してみない？
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jul 24, 2008 12:40 AM
Events, Science |
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July 22, 2008
見えない磁場を映像化した"Magnetic Movie"
SemiconductorのRuth JarmanとJoe Gerhardtは磁場の動きを映像化した。-
目に見えない磁場の秘密の生態は、無秩序で常に変化しています。すべては、カリフォルニア大学バークレー校のNASA宇宙科学研究所の周囲で、宇宙科学者が彼らの発見に関する説明の音声に対して起こりました。実際のVLF音声を使い、それが周囲の不可聴域に潜り込んだときに磁場の変化をコントロールしています。このとき、瞬間的に流れる電子から生み出されるホイスラー波が繰り返し現れます。
すごいね。ニュートリノ版も見てみたい。- Magnetic Movie［via Hack a Day］
- Collin Cunningham
訳者から：これは6月に紹介した磁場の映像のちょっと長い版。
［原文］
Posted by Tetsuo Kanai |
Jul 22, 2008 12:50 AM
Science |
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Tetsuo Kanai
Takumi Funada
Hideo Tamura
