　　　　On a Thread of the Web: 9月 2022

2022年9月30日金曜日

2022年9月29日木曜日

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2022年9月27日火曜日

2022年9月26日月曜日

2022年9月25日日曜日

ひまわりキッズ

1994年に100校プロジェクトがはじまってしばらくしたころ，理科教育メーリングリストに次のような話題を提供したことがある。

インターネットを活用した学校間コラボレーションのアイディアだ。全国の学校で，日時を定めて校庭から一斉に真上の空にデジタルカメラを向けて撮影し，その画像をつなぎ合わせて，下から見た日本列島の天気の全体像を調べようというものだ。

気象衛星ひまわりは赤道上の静止軌道から日本上空の雲の分布を撮影することができるが，逆に下から見るとこれがどう見えるかを，インターネットコラボレーションの力で確かめてみたい。名付けて「ひまわりキッズ」プロジェクト。

残念ながら，口先だけで実行力がともなわなかったので，実現には至らなかった。そうこうしているうちに内田洋行がデジタル百葉箱（現，IoT百葉箱）を売り出して，そちらに注目が集まることになる。そういえば，すでにteiten2000という渡辺先生がはじめたプロジェクトがあったからかもしれない。

ひまわりキッズで検索すれば，いまは天理市の子育てサークルなどが出てくるのであった。

写真：ひまわり8・9号のイラスト（Wikipediaから気象庁の画像を引用）

2022年9月24日土曜日

横尾先生

横尾先生といえば，森田研でお世話になった横尾由松先生。福井医科大学の転出されるまでは，毎年の研究室のハイキングには必ず参加されていた。コースの終わりに自動販売機で缶ビールを買ってグイッと飲まれる姿がなかなかよかった。

昨日，大阪教育大学でお世話になった天文学の横尾武夫先生（1939-2022）の訃報を目にした。和歌山大学観光学部長の尾久土正己さんが Facebook に投稿していた。9月14日になくなられたようだ。地学教室（天文）と物理学教室ということで，それほど接点があったわけではないが，ほとんどいつもぼやきながらニコニコ笑っていたけれど，ときどきはわけがわからないことで怒っていたのを憶えている。

1984年に福江さんが着任したときに，横尾先生に寺田町の飲み屋の2階の座敷に誘われた。木立さんは京大物理だったから理解できるのだが，なぜ私にもおまけで声をかけたのだろうか。理学科の学生を連れた一泊旅行で西はりま天文台を訪れたときは，学生が隠れて飲酒して事故になるのを防ぐために特別にOKと笑いながら説明していた。いまではできないけれどなかなかよい判断だった。

横尾先生が講座主任のときに，技術教室がからんだ人事があり，物理分野の代表だった自分のところにやってこられて，あれこれと相談したことがあった。いろいろと気配りされる先生だった。退職されるころに（理科の送別懇親会の日だったかもしれない），帰りの電車で事務官の方と三人いっしょになって，なりゆきで大和八木駅の高架下で一杯飲んでいこうということになった。横尾先生は榛原におすまいだったので，まれに一緒になることがあったのだ。

横尾先生のエピソードについては，福江さんの退官記念冊子寄稿文に詳しい。でもなぜ1999年？2004年ではなかったのか。もともとは還暦記念冊子に掲載した文なので，5年ずれていたということか。それにしても，福江さんのホームページには横尾先生退職のあたりの記事がみあたらない・・・

写真：地学教室メンバー1984（福江さんの寄稿文から引用...なつかしい）

追伸：定金先生が，天文月報2022年11月号にかいた追悼文を見つけた。

2022年9月23日金曜日

超歌舞伎

近所の方から行けなくなったチケットが回ってきたので，京都南座の超歌舞伎2022に行くことになった。

わりと前の席だったが，過去の松竹座歌舞伎公演などとは客層の様子が明らかに違う。平均年齢が若く，もちろん女性優位だけれどもビジネスマン風の人もちらほらと。DWANGOやNTTがスポンサーだからなのか。しかも，みんな手には結構大きなペンシルライトなるものを持っている。後で説明があったけれど（超歌舞伎2022 Powered by NTT 大向う付オリジナルペンライトの使い方），4000円もするらしい。

音響効果（PA）の音が老人の耳にはきつすぎてたいへんだった。初音ミクの存在感はそれほどなかったが，中型や大型プラズマディスプレイ，中型スクリーンへのプロジェクション，前面半透過大スクリーンへの投射など，これでもかという方法を組み合わせていた。

中村獅童はサービス精神たっぷりだったけれども，歌舞伎だと思ってみると物足りないかもしれない。かといって，新しい実験的なメディアの挑戦だといえるかというとそうでもない。ボストン・ダイナミックスのロボットがみんなでとんぼを切るとか，劇場内をドローンウォームが飛び回って龍をつくるとかでないとインパクトに欠ける。

最後に撮影タイムというのがあって，自由に撮影できるという趣向がよかった。まあ，DWANGOの作戦にまんまと乗せられているのかもしれない。

写真：超歌舞伎2022最後の撮影タイムのようす（2022.9.23撮影）

2022年9月22日木曜日

同志社大学京田辺キャンパス（２）

同志社大学京田辺キャンパス（１）からの続き

はやいもので，あれからちょうど2年経った。同志社大学の京田辺キャンパスを訪れるのは2回目だが，来週からいよいよ非常勤の対面授業（2コマ連続…orz）が始まる。

今日は，教室のAV設備の説明を受けるため，智真館1号館2FのAV準備室前に10:00に集合の予定だった。正門を入ってすぐ左に交隣館という建物があり，最初はここが目的地かと思っていた。受付の方にきくと，この1Fは非常勤講師の控室になっており，コピー機やロッカーの使用方法など説明を聞くことができた。

目的地の講義棟である智真館1号館は同じような教室が一様に並んでいてAV準備室がどれだかわからないし誰も人が見当たらない。案内板には教室番号しか書いていない。あせってウロウロしているとようやくスタッフの方に発見された。自分の講義予定の教室は電気工事中だったので，同様の設備の教室で説明を受けた。

教卓にはカセットテープと音声入出力端子からなる，30年前の設備がきれいに保存されていてまだ使えるとここと。大阪教育大と似ているが，鍵のかかっていないボックスにAV設備がある。60人規模の教室には60インチの液晶テレビが1台だけで，天吊りプロジェクターはなかった。ワイヤレスマイクもなし。そのかわり，常勤スタッフは2名配置されているらしい。

15分ほどでていねいな説明が終ったので，理工学部の担当の先生へ挨拶にうかがったが，不在のようだった。

平端から北に大和西大寺まで15分，大和西大寺−平城−高の原−山田川−木津川台−新祝園−狛田−近鉄宮津−三山木−興戸が30分，興戸から上り坂を10-15分で京田辺キャンパス

平端から南に大和八木まで15分，大和八木−真菅−松塚−大和高田−築山−五位堂−近鉄下田−二上−関屋−大阪教育大前が30分，大阪教育大前から上り坂を10-15分で柏原キャンパス

非常に対称的なルートになっている。高の原と大和高田が対応し，新祝園と五位堂が対応する。キャンパスまで上り坂のところも同じだ。果たしてあと1年半体力が続くかな・・・

写真：同志社大学京田辺キャンパスの図書館（2022.9.22撮影）

2022年9月21日水曜日

半経験的質量公式

原子核の液滴模型にもとづくベーテ・ヴァイツゼッカーの半経験的質量公式は，原子核の結合エネルギーを質量数Aと陽子数Zの関数として与えるものだ（後期の授業開始が迫っており，準備に追われてこんなものまで引っ張り出すことに…）。

質量公式といえば，森田先生の友達だった早稲田大学の山田勝美先生を思い出す。いろいろお世話になったことも。ベータ崩壊の大局的理論から，精密な質量公式の導出へとつながる研究に進み，日本の原子核理論分野ではユニークな位置にいたような気がする。

ベーテ・ヴァイツゼッカ—の質量公式からペアリング項を除いた束縛エネルギーの表式は次のようになる。

$ B(A,Z) = a_\mathrm{V} \cdot A - a_\mathrm{O} \cdot A^{2/3} - a_\mathrm{C} \cdot \frac{Z^2}{A^{1/3}} - a_\mathrm{S} \cdot \frac{(N - Z)^2}{A} $

順に，体積項，表面項，クーロン項，対称項となっている。

教科書にあるような，一核子当たりの束縛エネルギー$B(A)/A$のグラフを書くためには，陽子数と質量数の関係$Z(A)$が必要である。これは，$\frac{d}{dZ}B(A,Z)=0$を与える$Z^*(A)$として求まり，

$Z^*(A)=\dfrac{A}{2+ a_\mathrm{C}/(2 a_\mathrm{S}) A^{2/3}}$となる。

ここで，$a_\mathrm{V}=15.8,\ a_\mathrm{O}=17.8,\ a_\mathrm{C}=0.70, \ a_\mathrm{S}=23.3$ という経験値（単位はいずれも MeV）を代入すると，

b[a_, z_] :=

15.6 a - 17.2 a^(2/3) - 0.70 z^2/a^(1/3) - 23.3 (a - 2 z)^2/a

sol1 = NSolve[D[b[a, z], z] == 0, z];

z[a_] := z /. sol1[[1]]

e[a_] := b[a, z[a]]/a

v[a_] := 15.6

o[a_] := v[a] - 17.2 a^(-1/3)

c[a_] := o[a] - 0.70 z[a]^2/a^(4/3)

s[a_] := c[a] - 23.3 (1 - 2 z[a]/a)^2

Plot[{v[a], o[a], c[a], s[a]}, {a, 1, 216}, PlotRange -> {0, 20}]

sol2 = NSolve[D[e[a], a] == 0, a]

z[a] /. sol2[[2]]

{{a -> 4.66671*10^7}, {a -> 61.2878}}

27.4402

この近似式では，A=61，Z=27 が核子当たり結合エネルギー最大の核種となる。実際は鉄Fe（A=56, Z=26）なので少しズレている。

当初は，自分でグラフを書くには，$A=2Z + k Z^2$という近似が簡単かなと考えていた。鉛Pb（A=208, 82）を代入すれば，$1/k=153$から$Z(A)=-153+\sqrt{153^2+153 A}$ となる。概ねよい近似ではあるが，それほどメリットはなかった。

図：ベーテ・ヴァイツゼッカ—質量公式による核子当たり結合エネルギー

（上から，体積項，−表面項，−クーロン項，−対称項）

2022年9月20日火曜日

ウェルビーイング

日本の国がどうにもこうにもうまくいかなくなって30年。経済（円・GDP）も，科学技術（製造業・大学）も，学校教育も共倒れの様相を呈している。そんなわけで，政府自民党はスローガンをウェルビーイング（GDW）に持ってきたようだ（ブータンか）。これに例の怪しさ満点の持続可能な開発目標（S DGs）と，デジタルトランスフォーメーション（DX）を組み合わせた三本の矢的な合わせ技のことを思うと何が何だか状態になる。

中央教育審議会の教育振興基本計画部会（第7回）が9月20日15:00-17:00に開催されるが，その会議資料がめずらしく事前に公開されていた。それによると，次期の教育振興基本計画のコンセプトは次のようなものである。

〇予測困難な時代の象徴としての新型コロナウイルス感染症拡大による影響とロシアのウクライナ侵略による国際情勢の不安定化，浮き彫りになった課題と学校・教育の役割，学びの変容
〇誰一人取り残さず，すべての人の可能性を引き出すための教育の実現に向けて，個別最適な学びと協働的な学びの一体的な充実，学習者（学修者）主体の学び等の充実を図り，日本型ウェルビーイングの概念整理を踏まえた上で，多様な個人のウェルビーイングの実現を目指す。また，共生社会の実現・地域コミュニティの再構築に向けて，個人と社会のウェルビーイングの実現をつなぐ学校や社会教育施設の役割・機能を重視する。
〇少子化・人口減少の中で、持続可能な社会の発展を生み出していく人材を育むため，主体的に社会の形成に参画し，生涯にわたって学び続ける学習者としての基盤を学校教育において培うとともに，社会や時代の変化に応じて課題を発見・解決するための学びをいつでも受けられる教育・社会環境を整備する。
〇コロナ禍を契機としてデジタルが飛躍的に社会に浸透。将来の社会基盤に変化をもたらすデジタルトランスフォーメーションを教育・学習全体の中に組み込む。
〇これらを通じた価値創造により，人間中心社会としての Society 5.0 の実現を目指す。

クラクラしますね。教育の目標が日本型ウェルビーイングに設定されていた。例の3本の矢がみごとに組み合わさり，経産省へのゴマ擂りキーワードSociety 5.0 に着地させている。経産官僚に支えられていた安倍官邸はもう終ったはずなのに。

ウェルビーイングで検索してみると，いつの間にかすごいことになっている。そもそも主観的な概念を政策決定の中心に据えるというのも，客観的指標の改善がほとんど不可能になっているのを認めているようなものだ。しかも内閣府はWell-beingという英語表現をそのまま使っている。まあ，2000年のITが発端だったかもしれないが，SDGs，Society 5.0，カタカナ語でも間に合わず，そのうち政策キーワードは英単語だらけになりそうだ。

ある意味，東京オリンピック2020，大阪万博2025や来週の国葬儀だけにとどまらず，電通的なマーケティング・パブリシティ第一の思想が政府全体に浸透しきっているということなのかもしれない。日本会議・統一教会の反ジェンダー・男権家族思想の自民党宗教右派への浸透に匹敵するような話である。そんなわけで，ほとんど悪びれもせずに，提灯持ち的なウェルビーイング関連論文が量産され始めており，この方向性を正当化しているのが見て取れる。

写真：Memeplex（画像生成AI）が吐き出したイメージ

（keywords-> Well Being, Sustainable Development Goals and Digital Transformation of Japan）

［１］Well-beingに関する取組（内閣府）（満足度・生活の質に関する調査，Well-beingに関する関係省庁の連携）

［２］主観的ウェルビーイングの分析と構造化

［３］格差は主観的ウェルビーイングに影響を与えるのか

2022年9月19日月曜日

ホモキラリティ（１）

理学部の４回生の研究室配属で原子核の森田研を選んだのは，そのころパリティ非保存や時間反転非保存などの不思議さに興味を引かれたのと，素粒子の内山研は本格的すぎて難しそうだったというあたりだ。原子核物理という観点で見ると，核構造や核反応の主流とはほど遠い原子核の弱い相互作用という辺境分野だったので，後々苦労したのかもしれない。

森田先生は，研究室の冷蔵庫に粘菌を飼っていた。一度チラッとみたことがあるが，ビーカーかシャーレに黄色い塊のようなものが入っていた記憶がかすかにある。タンパク質を形成するアミノ酸はほとんどすべて左旋性を持っているが，その原因として生命進化の生合成過程に光の円偏光による反応非対称性が影響しているという説がある。原子核のベータ崩壊におけるパリティ非保存に由来した電子の偏極が，円偏光の代わりの役割を果たすという話があったらしい。まあ，詳細は別にして，弱い相互作用のパリティ非保存が生命のキラリティと関係しているのではないかという問題意識だ。

そこで，なぜ粘菌を飼っているのかという説明なのだけれど，森田先生から聞いたような気もするが，右耳から左耳に話が素通りしてしまって記憶に残っていない。良く考えるとわからない話だ。粘菌の何を観察すればどんな結論が出るのだろうか。

夜，放送大学の特番をみていたら，東京理科大学の硤合憲三先生が発見した不斉自己触媒反応とホモキラリティの話をやっていた。1995年に発見された反応はある種の鉛の有機化合物を対象としたものだが，100万分の1以下の差しかない鏡像異性体の混合物から，不斉自己触媒反応を数ステップ繰り返すだけで一方の側が99.5%含まれる状態にまで到達することができるというものだ。

この反応が生命タンパク質アミノ酸の不斉合成の話に直接繋がるかどうかはわからないものの，このようは化学反応過程が存在することを最初に発見したことの意義は大きい。

なお，ホモキラリティとは，キラル分子（鏡像異性体が存在する分子）においてエナンチオマー（片側の鏡像異性体）だけが存在していることを表わす。地球上の生命のタンパク質を構成するアミノ酸においてはL体のみが，糖質ではD体のみが存在している。

ここから粘菌の話を思い出したのだった。

2022年9月18日日曜日

大気の偏光

アミノ酸の旋光性の話を考えていたとき，太陽光の大気による偏光の原因がなぜかという疑問が派生した。ミツバチが散乱光の偏光から太陽の方向を割り出して帰巣するという話を聞いたことがあったのを思い出したからだ。

これは空気分子によるレイリー散乱が，電気双極子散乱だとすれば簡単に理解できるようだ。太陽から地球に届く光は偏っていないが，太陽方向に対して90度の方向にある大気から散乱されて自分の届く光があったとする。この横方向からの光は散乱体である分子の電気双極子散乱によるものだとする。その強度は，太陽光で誘導される電気双極子の方向から測った角度（0〜π）の正弦の二乗に比例する。このため，横方向からの光では，進行方向QPに垂直な縦偏光成分（散乱前の縦偏光）だけが寄与し，QP方向に振動する電気双極子からの偏光成分（散乱前の横偏光）は寄与しないことになる。

簡単な説明図を描いてみようとしたところ，途中で挫折しかかった。どうもTikZの使い方が十分に会得できていないことに問題がある。戒めのために晒しておこう。ああ，なんと美しくないコードなのだろう。プログラミング教育が必要なわけだ…orz（\tikzmathのところでで追加の変数を定義しただけでエラーがでるという隘路に嵌まってしまった。わかったら教えてください＞未来の自分へ）

図：太陽光のレイリー散乱と偏光の説明用（青：縦偏光，赤：横偏光）

\begin{tikzpicture}
%\tikzstyle{every node}=[font = \large];
\filldraw (0,0) circle(1pt) node[below right]{O};
\filldraw (8,8) circle(1pt) node[below right]{P};
\filldraw (12,4) circle(1pt) node[below right]{Q};
\draw[step=1.0, dotted] (-2,-4) grid (14,10);
\draw[cyan](-2,0)--(14,0);
\draw[cyan](0,-4)--(0,10);
\draw[cyan](-1,-1)--(10,10);
\draw[cyan](4,-4)--(12,4);
\draw[cyan](12,4)--(8,8);
%\draw (0,0) arc (180:0:1.4cm and 2cm);
\foreach \t in {1,...,19}
{
\tikzmath{
\x = 0.1*\t;
\y1 = \x; \y2 = \x + 1.5*sin(\x*90);
\z1 = \x; \z2 = \x - 1.5*sin(\x*90);
}
\draw[thick, blue] (\x,\y1)--(\x,\y2);
\draw[thick, red] (\y1,\x)--(\y2,\x);
\draw[thick, blue!30!white] (\x+2,\z1+2)--(\x+2,\z2+2);
\draw[thick, red!30!white] (\z1+2,\x+2)--(\z2+2,\x+2);
\draw[thick, blue] (\x+4,\y1+4)--(\x+4,\y2+4);
\draw[thick, red] (\y1+4,\x+4)--(\y2+4,\x+4);
\draw[thick, blue!30!white] (\x+6,\z1+6)--(\x+6,\z2+6);
\draw[thick, red!30!white] (\z1+6,\x+6)--(\z2+6,\x+6);
\draw[thick, blue] (\x+4,\y1-4)--(\x+4,\y2-4);
\draw[thick, red] (\y1+4,\x-4)--(\y2+4,\x-4);
\draw[thick, blue!30!white] (\x+6,\z1-2)--(\x+6,\z2-2);
\draw[thick, red!30!white] (\z1+6,\x-2)--(\z2+6,\x-2);
\draw[thick, blue] (\x+8,\y1)--(\x+8,\y2);
\draw[thick, red] (\y1+8,\x)--(\y2+8,\x);
\draw[thick, blue!30!white] (\x+10,\z1+2)--(\x+10,\z2+2);
\draw[thick, red!30!white] (\z1+10,\x+2)--(\z2+10,\x+2);
\draw[thick, blue!30!white] (\x+8,-\x+8)--(\x+8,-2*\x+\z2+8);
\draw[thick, blue] (\x+10,-\x+6)--(\x+10,-2*\x+\y2+6);
}
\end{tikzpicture}

2022年9月17日土曜日

三次元極座標のラプラシアン

座標変換して三次元の極座標のラプラシアンを求めるのは，面倒な計算アルアルのトップにくるやつである。こんなかんじ。直交曲線座標系の一般式に代入すれば，どうということもないけれど，そこに到達するまでがたいへん。

２次元極座標のラプラシアンを２回使うのがスマートだという話があったので，試してみる。

第１段階（xy平面の２次元ラプラシアンの計算）

$x = \rho \cos \phi, \ y = \rho \sin \phi \ $に対して，$\dfrac{\partial^2}{\partial x^2}+\dfrac{\partial^2}{\partial y^2} = \dfrac{\partial^2}{\partial \rho^2}+\dfrac{1}{\rho}\dfrac{ \partial}{\partial \rho}+ \dfrac{1}{\rho^2 } \dfrac{\partial^2}{\partial \phi^2}$ となる。

これは，$\nabla_{xy} = \bm{e}_x \dfrac{\partial}{\partial x} + \bm{e}_y \dfrac{\partial}{\partial y} = \bm{e}_\rho \dfrac{\partial}{\partial \rho} + \bm{e}_\phi \dfrac{1}{\rho} \dfrac{\partial}{\partial \phi}$ の内積$\nabla_{xy}\cdot \nabla_{xy}$を計算すれよい。

ただし，$ \bm{e}_\rho = (\cos \phi,\ \sin \phi),\ \bm{e}_\phi = (-\sin \phi,\ \cos \phi)\ $より，$\dfrac{\partial \bm{e}_\rho}{\partial \phi} = \bm{e}_\phi,\ \dfrac{\partial \bm{e}_\phi}{\partial \phi} = -\bm{e}_\rho\ $を用いる必要がある。内積の左の$\nabla_{xy}$が右の$\nabla_{xy}$の中にある基底ベクトルを微分するところから$\dfrac{1}{\rho}\dfrac{ \partial}{\partial \rho}$の項が出てくる。

第２段階（z軸を含む２次元ラプラシアンの計算）

$\rho = r \sin \theta, \ z = r \cos \theta \ $に対して，$\dfrac{\partial^2}{\partial \rho^2}+\dfrac{\partial^2}{\partial z^2} = \dfrac{\partial^2}{\partial r^2}+\dfrac{1}{r}\dfrac{ \partial}{\partial r}+ \dfrac{1}{r^2 } \dfrac{\partial^2}{\partial \theta^2}$ となる。

これも，$\nabla_{\rho z} = \bm{e}_\rho \dfrac{\partial}{\partial \rho} + \bm{e}_z \dfrac{\partial}{\partial z} = \bm{e}_r \dfrac{\partial}{\partial r} + \bm{e}_\theta \dfrac{1}{r} \dfrac{\partial}{\partial \theta}$ の内積$\nabla_{\rho z}\cdot \nabla_{\rho z}$を計算すればよい。

この結果，$\dfrac{\partial^2}{\partial x^2}+\dfrac{\partial^2}{\partial y^2}+\dfrac{\partial^2}{\partial z^2} = \dfrac{\partial^2}{\partial r^2}+\dfrac{1}{r}\dfrac{ \partial}{\partial r}+ \dfrac{1}{r^2 } \dfrac{\partial^2}{\partial \theta^2}+\dfrac{1}{\rho}\dfrac{ \partial}{\partial \rho}+ \dfrac{1}{\rho^2 } \dfrac{\partial^2}{\partial \phi^2} $となる。

あとは，$\rho = r \sin \theta \ $とすればほぼOKだが，問題は，$\dfrac{\partial}{\partial \rho}$であり，ここを，$r,\ \theta$で書き直す必要がある。すなわち，二変数合成関数の偏微分の公式から，

$\dfrac{\partial}{\partial \rho} = \dfrac{\partial r}{\partial \rho} \dfrac{\partial}{\partial r} + \dfrac{\partial \theta}{\partial \rho} \dfrac{\partial}{\partial \theta}= \frac{\partial \sqrt{\rho^2 + z^2}}{\partial \rho} \dfrac{\partial}{\partial r} + \frac{\partial \tan^{-1}(\rho/z)}{\partial \rho} \dfrac{\partial}{\partial \theta} = \sin \theta \dfrac {\partial}{\partial r} + \dfrac{\cos \theta}{r} \dfrac{\partial}{\partial \theta}$

結果をまとめると，

$\bm{\nabla}^2 = \dfrac{\partial^2}{\partial r^2}+\dfrac{2}{r}\dfrac{ \partial}{\partial r}+ \dfrac{1}{r^2 } \dfrac{\partial^2}{\partial \theta^2}+\dfrac{1}{r^2 \tan \theta}\dfrac{ \partial}{\partial \theta}+ \dfrac{1}{r^2 \sin^2\theta} \dfrac{\partial^2}{\partial \phi^2}$

2022年9月16日金曜日

ファクターＸ

2年半前の2020年春，新型コロナウイルス感染症の蔓延が始まったころ，欧米諸国に比べて日本の感染者数や死亡数は圧倒的に少なかった。その原因は何かということで，あれやこれやの説があったが決定的な証拠がなくて，当初はファクターＸ（あるいはなぞなぞ効果 by コロラド先生）とよばれていた。

その後，優等生だったニュージーランドや韓国や台湾でも感染が急拡大してしまい，日本を含む東アジア太平洋地域の特殊性というのは，いつのまにか話題にならなくなった。

2022年夏の第7波のピークを過ぎた頃から，感染者数が過去に比べてかなり大きいにも関わらず，重症化率や致命率がそれほどでもないという理由で，様々な規制が緩和されようとしている。WHOも，コロナの終わりが視野に入ってきたと口走るようになった。

データアナリスト（マーケティングリサーチャー）の萩原雅之さんが，Our World in Dataから，日本の人口当たりの新規感染者数を世界と比較していたので，死亡数や致命率もあわせて確かめてみることにする。やはり，第6波以降の報告値は大きく変わってしまった。なんでだろう。

図１：百万人当たりの1週移動平均新規感染数（日本/世界）の推移（OWD）

第1,2波では世界平均の1/10ほどだったものが，第3,4,5波では。2-3分の1程度になり，なぞなぞ効果は消えたといわれた。さらに，第6波では世界平均を上回り，第7波では逆に1桁近く日本の方が大きくなってしまった。現時点では主要国中，台湾，韓国，に続き第3位になっている。

図２：百万人当たりの1週移動平均新規死亡数（日本/世界）の推移（OWD）

死亡数でも感染者数と同様の傾向があるが，世界平均を上回るのは第5波からである。第7波では，人口当たり死亡数は世界平均を1桁近く上回り，現時点では主要国中第1位になっている。ほとんどニュースでは取り上げられていないけれど。そして，その日本の中でもダントツなのが維新に牛耳られている大阪だ。

図３：１週移動平均致命率（日本/世界）の推移（OWD）

第1波から第4波の致命率は2〜5%もあって，行動制限も当然という状況だった。第5波には1%前後まで収まり，第6,7波にかけては0.1%のオーダーまで下がっている（たぶんそれでもインフルエンザよりは高い）。これがこのまま続くのかどうかは変異株の性質次第かもしれない。

東京における第7波の新規感染者数のピークは8月の第1週の3.3万人/日であった。現在まで，平均3.4%/日の割合で減少している。これが続けば，9月末には5700人/日，10月末には2000人/日，11月末には700人/日とおさまるペースだ。第8波については，変異株や冬場に向かう環境変化の効果次第でどうなるかわからない（なお，全国の値は東京の7-8倍程度である）。

2022年9月15日木曜日

学制百五十年

内田洋行の大久保さんが，9月5日の学制150年の式典に出席されたことをFaceBookに書いていた。この式典は地味なものだったのであまり大きなニュースにはならなかった。たぶん，みんな日本の教育の歴史的意義には関心がないのだろう。金儲けの道具として以外の側面には。

学制百五十周年記念式典次第

国歌演奏
開式の辞　　文部科学副大臣　簗　　和生
式　　辞　　文部科学大臣　　永岡　桂子
教育者表彰　文部科学大臣表彰状授与
　　　　　　（被表彰者　百五十五名）
　　　　　　　被表彰者代表　石崎　規生
天皇陛下おことば
祝　　辞　　内閣総理大臣　　岸田　文雄
　　　　　　衆議院議長　　　細田　博之
　　　　　　参議院議長　　　尾辻　秀久
　　　　　　最高裁判所長官　戸倉　三郎
閉式の辞　　文部科学副大臣　簗　　和生

待ち時間は長かったらしいが，式自体は簡素なものですぐに終ったとのこと。国立教育政策研究所では，明治150年のときには国立教育政策研究所教育図書館明治150年記念事業を行っていたが，今回はスルーしているようだ。

P. S. 某国葬儀の場合は，午前11時35分集合で，儀場内は缶・ペットボトル等手荷物持ち込み禁止，送迎バス乗車から献花終了まで5時間程度は食事ができないらしい。

［１］「学制150年記念シンポジウム・記念展示」の開催について（文部科学省，9/4/2022）
［２］学制150年　−学校がはじまる−（国立国会図書館）
［３］我が国の学校制度の歴史（国立教育政策研究所）
［４］学制百五十年史（文部科学省）
［５］学制百二十年史（文部科学省）

［６］学制百年史・学制百年史　資料編（文部科学省）

2022年9月14日水曜日

COCOAの行方

COCOAログチェッカーからの続き

河野太郎デジタル大臣は，9月13日の記者会見で，厚生労働省が開発した新型コロナウイルス接触確認アプリ（COCOA）が近々サービス停止になると表明した。

自分がCOCOAをインストールして800日余り経過した。幸いなことにこれまで接触の報告はなかった。COCOAは当初から，そしてその途中でも散々ケチがついてしまったボロボロのシステムだった。4000万件ダウンロードされ，それなりの役目は果たす可能性はあったかもしれないが，本当に意味があったかどうかは検証されていない。

それにしても，せっかく開発した貴重なシステムをすべて水に流してしまうのか。確かに，コロナウイルス感染者の全数把握をやめた段階でMy HER-SYSが使えなくなるのであれば，連動してCOCOAからの陽性登録ができなくなるというロジックはわからなくもない。しかしながら，一端でき上がったシステムを簡単にチャラにしてしまうということに何の躊躇もないことに吃驚する。京大OCWの件と同じマインドがトップに染みついているわけだ。

デジタル庁がその管轄下に置きたがっているこの国のデータベースや情報システムの多くが利権を駆動力として立ち上がり，中抜きを重ねて一定の利益が回収できれば，伊勢神宮の式年遷宮のごとく新しく立て替えることに向かっていく。これが我が国のDXの本質のように見えてしまう自分の心は黒く染まっているのでしょうか。

P. S. なんで厚生労働省のシステムの話に，河野太郎が真っ先に口を突っ込んでいるの？

図：COCOAのアイコン（App Storeから引用）

図：COCOAの業務の流れ（東京新聞 2021/2/20 から引用）

［１］接触確認アプリCOCOA失敗の本質（石橋秀仁）

［２］接触アプリCOCOAからの教訓（楠正憲）

2022年9月13日火曜日

迷路

Togetterで，数学好きによる迷路の解法が紹介されていた。

(1) 迷路の道の部分をゴムで作って入口と出口を引っ張ると解が直線として現れる。

(2) 代数的方法（固有値を計算して）・・・ちょっとわかりませんでした・・・

(3) 画像編集ツールのバケツで色分けして2色の領域の間を進む。

(4) 行き止まりを順次塞いでいけば正解だけ残る（最優秀賞）。

升目データが与えられていれば(4)の計算が一番正統的だけれど，画像データだけしかない場合は(3) が最も強力だ。入口若しくは出口の両脇の壁を別の色のバケツでタッチすればよいだけ。場合によっては，中に島ができてうまくいかないことがあるかもしれない。

図：迷路の塗り分けによる解法の例

2022年9月12日月曜日

謹啓−？

公用文（２）＆タテ型コンテンツからの続き

各種世論調査の平均で反対が賛成を15ポイントあまり上回っているところに持ってきて，エリザベス女王の本物の国葬が8日前にブッキングされてしまったインケツな（by 菅野完）安倍晋三の国葬儀の参加者の方はなかなかうまらなくて，内閣府はあわててあちこちに岸田文雄名義の案内状を速達で締切日の上に手書き修正シールを貼って追加発送しているらしい。

国葬，速達で検索したら出てくるTwitterで話題の文面は「謹　啓／　故　安倍晋三　国葬儀を左記により挙行いたし／　ますので御案内申し上げます／　　　敬　具」というものだった。日時は令和四年九月二十七日（火）午後二時，場所は日本武道館，差出人名義は故　安倍晋三　国葬儀委員長／内閣総理大臣　　岸田文雄，となっている。

話題の焦点は，書簡の挨拶の頭語（謹啓）と結語（敬具）の対応関係はこれでよかったのかというものだ。前略−草々，拝啓−敬具，謹啓−謹白が普通なのではないかと喧しい。念のために調べてみると，(1) 公用文作成の要領には見当たらない。(2) 日本郵便だとどちらでもよいようだ。(3) 佐伯市の公文書作成の手引きでは，前略・冠省−早々・草々・不一，拝啓−敬具・敬白，謹啓・恭啓−謹言・謹白，となっていた。

実際の用例を，googleで数えてみると次のようなことなので，慣例的にもあながち間違いとはいえなかった。

前略草々 +site:go.jp +filetype:pdf 320 hits
拝啓敬具 +site:go.jp +filetype:pdf 3740 hits
謹啓謹白 +site:go.jp +filetype:pdf 1270 hits
謹啓敬具 +site:go.jp +filetype:pdf 362 hits
謹啓敬白 +site:go.jp +filetype:pdf 247 hits
謹啓謹言 +site:go.jp +filetype:pdf 39 hits

まあ，自分も生まれてこのかた，前略-草々と拝啓-敬具をあわせても両手で数えるほどしか使ったことがないので，あまり大きなことはいえないのだけれど，あちらこちらで構造・制度疲労が進んでいるわが国のことだから何が起こっていても不思議ではない気がしたのだった。

P. S. ロンドンのウエストミンスター寺院でのエリザベス女王の国葬は9月19日，ニューヨークでの第77回国連総会一般討論は9月21日〜27日，東京の日本武道館での安倍元総理大臣国葬儀は9月27日となっている。

2022年9月11日日曜日

Modern Quantum Mechanics

東北大学の堀田昌寛さんと玉川大学の中平健治さんの論争が迷走していた。　

堀田さんの教科書「入門現代の量子力学」は最近人気の1冊だ。その第2章は二準位系の量子力学，第3章は多準位系の量子力学となっていて，最小限の物理的な実験事実から，量子力学の基礎的な原理を導いて，量子情報・量子測定まで至るというものだ。

これまでの量子力学のような特殊関数にがんじがらめになっているところはばっさり削っていて，情報科学の学生等をも視野に入れた非常にモダンで野心的な内容だ。まあ，自分にとっては，岩波書店の砂川重信先生（1925-1998）の量子力学の展開のほうが正典的でカッコよくみえるのだけれど。

中平さんは，堀田さんが説明している前提だけを使った場合，二準位系の量子力学の原理から多準位系の原理を導くことは数学的にはできていないということを主張した。一方，堀田さんは，教科書の補足文書を公開して前提を説明しており，物理的に検証な可能な前提条件の組み合わせで，二準位系の量子力学の原理が三準位系の量子力学でも成立することを証明できているのだとした。

たぶん，数学者と物理学者の証明という言葉の使い方と（公理からの演繹なのか，実験的に検証できる推論ならば証明とするのか，あたり），前提条件の理解に齟齬があるような気がするけれど，まあ相変わらずのよくあるやぎさん郵便コミュニケーションの一例かもしれない。

さて，それはどちらの言い分が正しいのかよくわからないが，堀田さんの教科書ではシュテルン=ゲルラッハの実験が二準位系の量子力学構築の出発点とされている。これは，桜井純（J. J. Sakurai）（1933-1982）が残した，Modern Quantum Mechanics（Adison-Wesley 1985）で展開された方法を踏襲したものだ。

大学院生のころ，桜井の Advanced Quantum Mechanics は，西島和彦（1926-2008）のFields and Particles と並んで精読した1冊だった。一方，大坪先生がすごくいいと褒めていたModern Quantum Mechanicsの方はとうとう読まずじまいに終った。ちゃんと勉強しておけば良かった。

堀田さんの教科書を眺めていると，桜井にはどう書いてあったのか気になって本棚から引っ張り出してきた。第1章の12行目でいきなりつまづいた。Davisson-Germer-Thompson experiment とあるのだ。あれ？電子線回折ならば，J. J. Thomsonの息子の G. P. Thomson （1892-1975）がここにくるのではないか。あちこち調べたけれど，Typoのような気がする。ところが，Modern Quantum Mechanicsの第三版でも直っていないのだ。うーん・・・。

2022年9月10日土曜日

未来人災ビジョン

デジタル社会の実現に向けた重点計画からの続き

経済産業省が今年5月にまとめたのが，未来人材ビジョンだ。ブログのタイトルは，指が勝手に人災に変換してしまったものだけれど，訂正するに忍びない。

このレポートは「DXと脱炭素」の両キーワードを前提に，AIの浸透による労働市場の両極化が進み，外国人労働者にも選ばれない国になっているという認識に立っている。そこで企業ができることは何かという問題設定をしながら，企業ができることというより，社会システム特に教育システムをぶっ壊せというNHK党的なメッセージを送るものだった。

日本の経済が凋落化をはじめたのは1990年代，経済産業省（METI）がまだ通商産業省（MITI）を名乗っていた時代からだ。経済再生政策の決定打に欠ける経済官僚たちは，100校プロジェクトを嚆矢として，硬直的な日本の教育システムに手を突っ込みたくてうずうずしていた。その気持ちはよくわかる。

この未来人材ビジョンでも，あいかわらず企業がまっとうな人材育成システムや多様性を持つ雇用システムを持たないことをこれでもかとデータで示しつつ，その課題を日本の教育システムに責任転嫁しようとしている。いや，世襲が続く日本の社会システムの硬直性が問題であるのはそのとおりなので，だから新自由主義右翼利権移転集団の日本維新の会がこれだけの隆盛を保っていられるわけだ。

その社会の硬直性に穴をあけて，一瞬光が差し込んだのが，20世紀から21世紀にかけてのインターネット革命だった。しかし，社会的な同調圧力が強すぎる日本では，これが逆に作用した。フロムの自由からの逃走というキーワードを情報選択困難症候群と組み合わせて使いたくなる。参議院選挙の結果も推して知るべしだった。

2022年9月9日金曜日

デジタル社会の実現に向けた重点計画

教育データ利活用ロードマップからの続き

2022年6月7日，デジタル社会形成基本法（2021-）の第37条1項にもとづいたデジタル社会の形成に関する重点計画が，政府（デジタル庁）から「デジタル社会の実現に向けた重点計画」として国会に報告された。なんで日付は入っているのに作成主体名が書いてないのだろう。もうそれだけで，アウトのような気がする。

さて，この中には教育についての記述が4ページ弱にわたってまとめてあるので，これまでのややこしい話を概観するには都合がよい。最初に気になったのが教育を準公共分野と位置づけているところだ。おかしくないか。

現在の日本政府の見解では，政府の役割が大きな，安全保障と治安維持は公共分野であり，防災−健康・医療・介護−教育−こども−インフラ−港湾（港湾物流）−モビリティ−農林水産業−食関連産業がこの濃淡で準公共分野と位置づけられている。その定義は，国・独立行政法人，地方公共団体，民間事業者等といったさまざまな主体がサービス提供にかかわっている分野とのこと。

とにかく，公共の概念をできるだけ小さくしてしまいたいらしい。昔，高橋邦夫さんが私学も公教育を担っているのだと強調していたけれど，政府が見ているのは学校以外の教育サービスなのだろうか。それならばわざわざ重点計画に取り上げる必要はない。学校へ導入されるEdTech提供企業のことなのだろうか。それもおかしな話だ。防衛整備品を納入しているのも民間企業なのだから。

次に気になったのは，経済産業省のSTEAMライブラリー。「SDGs の社会課題などを入口に探究的・教科横断的な学びを始めるきっかけになる，63 テーマの「動画・資料コンテンツ群」を作成し、無料で公開しているもの」らしいが，理科ねっとわーくの反省は生きているのだろうか。大金をばらまいて作成した理科デジタル教材の多くが，FLASHの滅亡とともにアクセスすらできなくなっており，鬼怒川温泉の廃虚群のような様相を呈していた。

2022年9月8日木曜日

教育データ利活用ロードマップ

学習ｅポータル & 教育ダッシュボードからの続き

2022年1月に，デジタル庁，総務省，文部科学省，経済産業省によって，教育データ利活用ロードマップがつくられた。公表時に炎上したらしく（もう忘れている），中室牧子が弁明していた。

あらためてロードマップを眺めてみると，どうもすっきりしないのだった。理念が明確でないままに，細かなことを書き込みすぎていてちょっと食傷気味となる。さらに，この大きな利権めがけて，総務省や経済産業省まで手を突っ込んできているので，これが混乱に更に拍車がかかる。

わかりやすかったのは，ロードマップの2022年迄の短期目標の部分だ。

・教育現場を対象にした調査や手続が原則オンライン化
・事務等の原則デジタル化など，校務のデジタル化を進め，学校の負担を軽減
・インフラ面での阻害要因（例：ネットワーク環境）の解消
・教育データの基本項目（全国共通の主体情報）が標準化

ここまではよい。その後はログ収集やPDS（Personal Data Service？）が中心テーマとなって，とにかくデータを標準化して蓄積すればよいという思いが先走りすぎている。この情報の網によって個人（児童・生徒・保護者・教員）はあるいは学校はがんじがらめに搦め捕られそうだ。あるいは，どうせ中途半端なシステムができるので，心配しなくていいということか。

2022年9月7日水曜日

教育ダッシュボード

教育データ標準からの続き

豊福晋平さんが，ダッシュボードという言葉をちらっと口走っていた。何のことかと調べてみた。

ダッシュボードとは，自動車は飛行機の計器盤のことであり，システムの刻々と変化する状態を一目で把握できるもののことだ。これをメタファーとしたビジネス管理ツールが登場して進化していくことになる。

それをさらに学校教育の分野に転用したものが，教育ダッシュボードである。以前は学習カルテや学習ポートフォリオというコンセプトで，個人ごとの学習記録をデジタル化して集約しよう流れがあった。

実のところ，大阪教育大学に導入された電子ポートフォリオは，学生の学びの様子を把握して指導することにはほとんど役立たなかった。それは，大学評価のための実績（エビデンス）を作文するというその一点だけで価値がある取り組みだった。いまはどうか知りませんが。

そのダッシュボードの活用例を探していて，真っ先に飛び込んで来たのが大阪市の取り組みだ。大阪市における次世代学校支援事業の中心にあるのがダッシュボードで，校務系データと学習系データを組み合わせて分析した結果を一画面に可視化するというものだ。説明は，生活指導系の事例に重きが置かれていた。

それを真似たのが，東京都だ。東京都教育委員会と慶應義塾大学ＳＦＣ研究所との教育ダッシュボード開発に伴う共同研究に関する協定が締結されている。これに関する情報が請求によって公開されていた。あらら，中室牧子じゃないか。非認知情報アンケートとあれやこれやを結びつけようとしていた。

共通するのは，成績などの定量化が可能な従来型の情報ではなく，生活態度や非学習行動など把握しにくい部分を可視化しようというものだ。まあ，保健室を訪れた回数はわかるわね。

2022年9月6日火曜日

学習ｅポータル

教育データ標準からの続き

教育データの標準化の具体的な活用イメージとして，文部科学省CBTシステム（MEXCBT: Computer Based Testing）を含む学習ｅポータルがあげられている。

MEXCBTは，児童生徒がコンピュータからオンラインで問題演習ができるシステムだ。家庭からも学校からも使え，選択問題や短答式問題は自動採点される。システムの開発は文部科学省が事業者連合コンソーシアムに委託していてすでにプロトタイプが稼働している。

MEXCBT用の問題は，国や地方自治体などの公的機関が作成したものを使う。教師が指定した問題を児童生徒が解いて，その結果は自分と教師が確認できて，フィードバックする。子どもが自分で勝手に問題を選んで自由に学びを進めていくようにはできていないのかもしれない。

さて，その学習ｅポータルだ。日本の初等中等教育に適した共通の学習管理機能を備えたソフトウェアシステムであり，(1) 学習（学習リソース）の窓口機能，(2) 連携のハブ機能（シングルサインオン），(3) MEXCBTへのアクセス機能，の３つの機能を果たすことになる。

いまは亡きインターネットと教育（1996-2002）や教育情報ナショナルセンター（NICER: 2001-2011）の考え方をリニューアルして再現したものだ。前者は自分の個人的な取り組みを越えられなかったので仕方がないが，文部科学省が国立教育政策研究所を使って鳴り物入りで立ち上げた教育情報ナショナルセンターがあっという間につぶれてしまったのは残念だった（再立ち上げも失敗）。

そのデータは，GENES 全国学習情報データベース（学習ソフトウェア情報研究センター）と教育の情報化支援サイトNICER-DB（パナソニック教育財団検索システム研究会）に引き継がれることになっていたが，前者は廃虚と化し，後者に至ってはドメインがマイナー業者に乗っ取られてしまった。

さて，この度の学習ｅポータルはその轍を踏まずに離陸することができるのだろうか。昔，芳賀さんといっしょに活動していた内田洋行の伊藤博康さんがリーダーとなって，一般社団法人ICT CONNECT 21の学習eポータルSWGが取り組んでいるので，まあ前回よりはましなのかもしれない。

学習 e ポータルの仕様は、検討と実証を繰り返しながら、学習 e ポータル標準モデルとしてまとめられる。MEXCBT は国が開発、運営を担うのに対し、学習 e ポータルは複数の民間企業が標準モデルに基づいて開発、提供し、小中高校などの教育機関がその中から選択して利用することを想定している。

なるほど，そういうことか。さらに，MEXCBTとの連携は必須要件だが，デジタル教科書やデジタル教材との連携は推奨となっている。しかしながら，LRS（Learning Record Store）学習履歴は必須とされているのだった。各社が開発して提供する学習ｅポータルはなんらかの形で認証されることになるのだろうか？

中央集権的なデータセンターモデルから，複数のポータルが統一規格のもとに連携するモデルに進化しているが，それでも話は面倒にみえる。やはり，パーソナルAIアシスタントを子ども・保護者・教師一人一人が所有して，必要な情報や協働はこのAIアシスタントが探し出して持ってくれるというシステムを目指したほうがいいのかもしれない。GIGAの次のステージだ。

［１］学習ｅポータル標準モデル（2022.2.22，Ver. 2.00，ICT CONNECT 21 学習 e ポータルサブワーキンググループ）
［２］文部科学省CBTシステム運用支援サイト（文部科学省）
［３］子どもの学び応援サイト−学習支援コンテンツポータルサイト（文部科学省）
［４］STEAM ライブラリー（経済産業省・未来の教室プロジェクト）
［５］EdTEchライブラリー（経済産業省・未来の教室プロジェクト）

［６］学習ｅポータルまとめサイト（ICT CONNECT 21）

2022年9月5日月曜日

教育データ標準

GIGAスクール構想からの続き

まず復習。GIGAスクール構想とは，2019年から文部科学省が取り組んでいる施策である。GIGAはGlobal and Innovation Gateway for All の略であり，全国の児童・生徒に一人一台のコンピュータと高速ネットワークを整備しようというものである。2021年3月には，全自治体の96%以上で整備が終っており，いちおう小中学生一人一台という目的が完了したということらしい。

高等学校については，2022年度中に1学年は100%，2024年度までに高校生一人一台を実現する目標となっていて，すでに半数の府県では100%が達成されている。まあ，小中学校も含めてそれらがうまく機能しているかどうかはまた別の話。

これは25年前の100校プロジェクトを嚆矢とした学校へのインターネット導入の動きに匹敵する大きな変化には違いない。ようやくあのころの理想が具体化できる条件が整いつつあるということか。

ところで，この構想を支えるために，教育データの標準化が取り上げられている。教育データを，(1) 主体情報（児童生徒・教職員・学校の各属性等の基本情報），(2) 内容情報（学習内容の情報），(3) 活動情報（生活活動，学習活動，指導活動などの情報）に区分する。これらをすべて網羅的に扱うわけでなく，データの相互運用性を図るという観点で全国的に統一が必要なものに限り，その使用を強制せず，政策的に誘導するというものだ。

教育データ標準として，すでに次のようなものが定められている。学校コード，教育委員会コード，学習指導要領コード。学校は，位置情報（緯度・経度・標高）や時間情報（開設年月，統合年月，廃止年月）がほしいところだ。教育委員会には事務局の住所・連絡先すらない。学習指導要領コードは，NDCとの対応があれば・・・というか，知識を網羅的にコード化することはそもそも可能なのだろうか。普遍性に欠ける学習指導要領の文章を切り出してコード化するというのはどうにも気持ちが悪い話である。

［１］StuDX Style（文部科学省）GIGAスクール構想の実践事例

2022年9月4日日曜日

Stable Diffusion

画像生成AI（４）からの続き

画像生成AIで，いま一番ホットな Stable Diffusionの特徴は，オープンソースであり，誰でもが自分のローカル環境にこのAIアプリケーションを導入できるというところだ。

以前から，ネット上には環境構築手順がいろいろと投稿されているが，ゲーミングPCの高いGPUスペックがないと使い物にならないというのが定説だった。

MacBook M1環境での報告がないわけではなかったが，python環境のためにAacondaがどうとか（以前複数のバージョンのanacondaを入れて往生した），ややこしいことこの上なく，それも人によって説明がマチマチなので閉口していた。

この度公開された手順は大変スッキリしていて簡単だった。さっそく手元のMacBook Air M1で試してみることにする。環境構築は何の問題もなくパスした。huggingface.co からのモデルの取得には，アカウントの作成が必要で，GitHubのそれと途中で混乱してあわてたけれど，4GBのデータ取得も数分もかからなかった。

見本にしたがってリンゴの絵を出してみたところ，7分程度で完了した。途中でメモリを使い切っているという警告が出たので，あれこれのバックグラウンドで立ち上がっていたアプリは全部シャットダウンした。

ローカル環境構築
% git clone -b apple-silicon-mps-support https://github.com/bfirsh/stable-diffusion.git
% cd stable-diffusion
stable-diffusion % mkdir -p models/ldm/stable-diffusion-v1/
stable-diffusion % python3 -m pip install virtualenv
stable-diffusion % python3 -m virtualenv venv
stable-diffusion % source venv/bin/activate
(venv) stable-diffusion % pip install -r requirements.txt

モデルの取得
https://huggingface.co/CompVis/stable-diffusion-v-1-4-original
% mv /Downloads/sd-v1-4.ckpt stable-diffusion/models/ldm/stable-diffusion-v1/model.ckpt

見本の出力
(venv) stable-diffusion % python scripts/txt2img.py --prompt "a red juicy apple floating in outer space, like a planet" --n_samples 1 --n_iter 1 --plms

(venv) stable-diffusion % mv outputs/txt2img-samples/grid-0000.png ~/Desktop/grid-0009.png

安全装置の場所
(venv) stable_diffusion % pwd
stable-diffusion/venv/lib/python3.10/site-packages/diffusers/pipelines/stable_diffusion
(venv) stable_diffusion % vi safety_checker.py

プロンプトは，"a turtle and a pigeon are fighting on the sunny veranda under the blue sky"として，

1枚の画像生成に3分ほどかかる。n_samplesパラメタを増やすと異常終了し，iterationパラメタをさわると複数画像が生成された。ときどき，リックロール（Give You Up）イメージがでる。

写真：ローカルにインストールしたStable Fusionの20回の出力から選んだ2点

［１］Midjourney、Stable Diffusion、mimicなどの画像自動生成AIと著作権（柿沼太一）

2022年9月3日土曜日

UML

中学生もUML（Unified Modeling Language，統一モデリング言語）を学ぶ時代だというのであわてて追いかけてみる。なんだか統一ばやりの今日この頃。

UMLは，1997年ごろからOMGによって管理されるようになったモデリング言語である。プログラミングの手前で，問題とする対象や過程の構造や処理フローなどを整理して可視化する機能を持っている。何種類かのダイアグラムに分類されているが，そのうちのアクティビティ図が従来のフローチャートに概ね対応する。

いろいろツールはあるようだが，PlantUMLというテキストベースでダイアグラムを作成するツールが便利そうだ。brew install graphviz と brew install plantuml で必要なソフトをインストールする。hoge.umlというUMLファイルをつくって。plantuml hoge.uml とすれば hoge.png というUML図が得られる。よくある見本は次のようなものだ。

図：UMLのシーケンス図のサンプル

最近のバージョンでは，モノトーン表示になっているが，skin rose とすると以前のカラリングで表示することができる。この図を出力するためのumlファイルは次のようなものだ。

@startuml

skin rose

title PC入出力シーケンス
header テストシーケンス
footer ページ %page% / %lastpage%

actor ユーザ
box PC
participant USB
participant CPU
participant ディスプレイアダプタ
end box

alt キーボード
ユーザ -> USB : キー入力
else マウス
ユーザ -> USB : マウス入力
end
USB -> CPU : 入力データ
activate CPU
note over CPU : 処理中
CPU -> ディスプレイアダプタ : 表示データ
deactivate CPU

participant ディスプレイ
ディスプレイアダプタ -> ディスプレイ : 表示データ
ディスプレイ -> ユーザ : 表示

@enduml

［１］PlantUML概要

2022年9月2日金曜日

プログラミング教育（３）

プログラミング教育（２）からの続き

高等学校に情報という教科が新設されたのは，平成10年（1998年）告示の学習指導要領からだった。これを受けて2003年度から高等学校での必履修科目の情報の授業が始まった。

そのころ，まだ大阪教育大学に在籍していた田中博之さんに誘われて，日本文教出版の教科情報の教科書編集に参画することになった。関西大学総合情報学部の水越敏行先生をトップに，新潟大学の生田孝至先生，水越先生の弟子の黒上晴夫さん（阪大オケでチェロをやっていた）などにひきいられた20名ほどのチームだった。慶応義塾幼稚舎の田邊則彦さんの引きで，看板には村井純さんも据えられた。

田中博之さんは，その後いろいろあって編集チームをやめ，大阪教育大学から早稲田大学の教職大学院に移った。1998年指導要領では，情報A（入門），情報B（理系），情報C（文系）の３つの選択科目が設定されており，関西大学の江澤義典先生，富山大学の黒田卓さんら数名による情報Bチームに配属された。情報Bチームは次の学習指導要領改訂で情報の科学チームに再編され，辰己丈夫さんなども加わって Javascript 路線を進むことになる。なお，自分も本業が忙しくなったので，2012年ごろには水越先生にお願いして抜けさせてもらった。

全く新しい科目が立ち上げられたということで，手探りで教科書づくりがすすんでいくのだが，プログラミングは教科「情報」の中心に据えないというのが共通了解事項であった。当時の大学では，コンピュータ教育＝プログラミング教育という暗黙の刷り込みがあったので，なかなか大きな発想の転換であり，メディア教育を専門とする水越先生はこの点を強調していた。

そしていま，再びプログラミング教育に重点が移ってきたのだが，高等学校の学習指導要領では小学校や中学校のようなことはなく，これまでとあまり変わらないようなニュアンスになっている。2020年学習指導要領の必履修科目の情報Ｉと選択科目の情報IIと解説編では次の程度である。小学生，中学生，高校生に渡るプログラミング教育の積み上げについて検討された雰囲気があまり感じられないのはなぜ。

情報Ⅰ
（３）コンピュータとプログラミング
ア（イ）アルゴリズムを表現する手段，プログラミングによって
コンピュータや情報通信ネットワークを活用する方法について
理解し技能を身に付けること。
イ（イ）目的に応じたアルゴリズムを考え適切な方法で表現し，
プログラミングによりコンピュータや情報通信ネットワークを
活用するとともに，その過程を評価し改善すること。

情報Ⅱ
（４）情報システムとプログラミング
ア（ウ）情報システムを構成するプログラムを制作する方法について
理解し技能を身に付けること。
イ（ウ）情報システムを構成するプログラムを制作し，その過程を
評価し改善すること。

例えば，グループで掲示板システムを構成するプログラムを制作する学習を
取り上げ，サーバ側のプログラムについて適切なプログラミング言語の選択，
設計段階で作成した設計書に基づくプログラムの制作を扱う。その際，
自分が制作したプログラムと他のメンバーが制作したプログラムの統合，
テスト，デバッグ，制作の過程を含めた評価と改善について扱う。なお，
プログラムを制作しやすくするために組み込み関数やあらかじめ用意した
関数などを示し，これらを利用するようにすることも考えられる。

［１］高等学校学習指導要領解説情報編（平成30年告示，文部科学省）
［２］高等学校情報科に関する特設ページ（文部科学省）

［３］プログラミング教育実践ガイド（文部科学省）
［４］高等学校普通科の教科「情報」の変遷と課題（川瀬綾子，北克一）
［５］高等学校共通教科情報科の知識体系に関する一考察（電気通信大学赤澤紀子他）

2022年9月1日木曜日

プログラミング教育（２）

プログラミング教育（１）からの続き

IT革命第1波が来ていた1998年告示の学習指導要領では，中学校の技術・家庭の技術分野の内容が，A 技術とものづくりとB 情報とコンピュータの2項目に整理された。つまり内容の50%がICTということだ。ところが，2007年告示では，揺り戻しが起こり，A 材料と加工に関する技術，B エネルギー変換に関する技術，C 生物育成に関する技術，D 情報に関する技術，になった。情報とコンピュータの内容は30%程度になってしまった。2016年告示の学習指導要領にもこれが引き継がれたままだ。

その直近の中学校技術・家庭学習指導要領の解説編をみると，プログラミングに関しては次の記述がある。とっても高度な内容になっている。

Ｄ　情報の技術
（２）生活や社会における問題を，ネットワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミングによって解決する活動を通して，次の事項を身に付けることができるよう指導する。
（３）生活や社会における問題を，計測・制御のプログラミングによって解決する活動を通して，次の事項を身に付けることができるよう指導する。

計測・制御の方はこれまでもあったが，ネットワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミングってどうするのだろうか。しかも，次の補足説明が入っている。

なお，課題の解決策を構想する際には，自分の考えを整理し，よりよい発想を生み出せるよう，アクティビティ図のような統一モデリング言語等を適切に用いることについて指導する。

えーっ，中学生からUMLをやるんですか・・・もうフローチャートの時代は終ったのか。

具体的にはどんなプログラム言語で実施するのかを調べてみたら，ここにあった[1]。基本は，小学校でも使われているScratchだ。Scratch 1.4では，Meshというネットワーク上の端末間の情報交換の機能があるので，ネットワークを利用した双方向という条件を満たせる。後はよくわからないマイナーなプログラム言語や環境がわさわさと湧いていた。