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2023年12月25日月曜日
M-1グランプリ2023
M-1グランプリやってるよという連絡を受けて，久しぶりにTVのチャンネルを回した。
笑い飯がタイトルを取る頃まではよく見ていたが，最近はちょっと足が遠のいていた。審査員のコメントや評価もなんだかしっくりこなくて，最近の笑いのスタイルにうまく波長が合わなくなっていた。
今回，久々に見ようという気になったのは，NHKのあさイチで博多大吉が「審査するのがちょっと憂鬱だ」というような話をしていたからだ。NHKが大阪維新とグルになっている吉本興業とベタベタの関係になっているのはちょっとどうかと思うが，朝のひとときを博多華丸・大吉の無難な笑いで過ごすのは精神衛生上よいかもしれない。
M-1グランプリを令和ロマンの次あたりからみた。さや香の評価が高かったけれどちょっとうるさすぎて，ピンと来なかった。ヤーレンズの笑いが一番自分の壺にはまって終始ニヤニヤしていた。今回はそれぞれ，審査員のコメントもみな納得できるものでよかった。最後の3組を残したあたりで，古典芸能への招待の録画が始まり，チャンネルは自動的にあまり好きでない市川團十郎に切り替わってしまった。
その後，クリスマスイブにネットで確認すると，令和ロマンが2023のチャンピオンになっていた。さっそくYouTubeで探してみたが，まあまあという感じかな。ヤーレンズの方が自分には合っていた。
P. S. さらに次の日クリスマスの夜にネットで確認するため，最終決戦三組のネタをあらためてみた。令和ロマン（クッキー工場）＜ヤーレンズ（ラーメン屋）＜さや香（見せ算）だった。「見せ算」圧倒的に面白かったやんか。ただ審査員から票は入っていなかった。
P. P. S. さや香の新山は大阪教育大学卒業だった。どおりで自分と波長が合うネタだったわけだ。
［１］大吉ポッドキャスト，いったんここにいます！ M−1グランプリの採点振り返りです。
2023年12月24日日曜日
6文字のDNA
DNAというと，55年前に高等学校の生物の時間に学んだところで知識が留まっている。4つの塩基が対になって並ぶことで，DNAの複製で情報が保たれるということ。3つの塩基情報が1つのアミノ酸に対応すること。くらいだ。
米島君はこの遺伝情報の伝達のところが一番重要なポイントだといっていたが，自分は，むしろ進化のところに興味があった。結局それもDNAによる遺伝情報の伝達に帰着したのかもしれないが，当時の高校の生物教科書ではそこまで深入りできるわけでもない。
1970年万博の太陽の塔の中を小松左京がデザインした生命の進化の樹ができるというので，すごく期待していたのだけれど，残念ながら，乃村工藝社が作ったような（そうかどうかは知らない）期待外れのモックアップが並んでいた。
DNAの塩基の種類が4でないとどうなるか，これまで考えたこともなかった。「4文字のDNAを6文字に拡張してセントラルドグマを騙す研究」という怪しい記事に出会った（が真面目な論文[1]だった）。そうか，その手があったのか。
論文のアブストラクトをDeepLで訳して，Bardで要約すると前半は次のようなことだった。
人工的に拡張された遺伝情報システム（AEGIS）は、DNAに新たな塩基対を追加したものです。この新たな塩基対は、天然の塩基対と異なる水素結合パターンを持っています。そのため、RNAポリメラーゼによって認識され、処理されるかどうかは不明でした。この論文では、大腸菌のRNAポリメラーゼが、6文字に拡張された遺伝システムにおいて、非天然型核酸塩基を選択的に認識することを示しました。高分解能低温電子顕微鏡構造から、AEGISと天然塩基対の認識の背後にある共通の原理が明らかになりました。
このとき，ATGCにBSが追加されることになる。この主の研究は古くからあって，いくつかの可能な塩基ペアが見つかっているらしい。DNAとして機能するためには，複製，転写，翻訳の３つの機能が実現されル必要がある。新しい塩基を含む3塩基組に対応する転写RNAとアミノ酸があって，これまでになかった高機能なタンパク質が生成されるという段階には達していない。
もし，DNAに6塩基対を持って自己増殖できるあらたな生命体系が創造されたらどうなるだろうか。AGIがそのような新しい生命の創造神となるのだろうか。
図：DNAからタンパク質合成へ（KEK物質構造科学研究所から引用）
2023年12月23日土曜日
わが街，道頓堀
諸般の事情から，一人で松竹座の芝居にいく。
久しぶりの大阪市内だが，晴れていてなんとか寒さもしのげた。いつのまにか，角のはり重のビフカツサンドが2980円になっていた。10年ほど前に，最初に手にしたときは1500円くらいだった。いつのまにか倍になってしまった。ちょっともう食べられないか。
観劇したのはわかぎゑふの「わが街，道頓堀」という現代劇で，1970年の万博直前の大阪の雰囲気を描いたものだ。お客さんは若い女性が中心で，松竹座の2階のトイレがすべて女性用に設定されていた。松竹座開場100周年記念ということで，道頓堀あたりの商店や名物が実名でたくさん登場している。おだやかな芝居だったがなかなかおもしろかった。小松左京の名前が出たのは，わかぎゑふが関西のSF界と関係が深かったということ？
劇中で落語家の役をしていたのが笑福亭銀瓶だったというのは，終演後にパンフレットを見てからやっとわかった。売店で自著が販売されていますと宣伝していたところで，誰かなと思った。現実の2025万博前の状況は，当時1970万博前に比べるとよくもわるくも生ぬるいことになっている。大阪の行政を皮肉りつつも，当時の反対論を未熟な学生さんの反抗だけで描写しているのは，ちょっといただけないが，まあ，こんなものか。
描かれていた大阪は，自分が阪大への進学を機に暮らすようになった時代や場所そのものである。天牛書店などの古書店を巡って，頻繁に道頓堀に通っていた頃なので，当時の空気が懐かしい。
さて，すーちゃん，むぎちゃんと，かざちゃんのプレゼントを探して，デパートや新しくなったHANDSや書店などを何箇所も回ったけれど，どうにもこうにもピンと来ないので挫折してしまった。前回の万博から55年経った大阪の街には，モノと情報はあふれているのだけれど，なんだかまったく楽しくないのだった。いや，それとこれは話が違うのだけれど・・・，どうやらお母さん達に直接希望を聞いたほうがよさそうである。
2023年12月22日金曜日
astropy
「Pythonで太陽系の天体位置を描画してみる」というのを見つけた。python上の天文学統合データ処理環境であるastropyというライブラリを使うものだ。
jupyter lab を起動して，さっそく試してみると，いきなりmatplotlibが見つからないというところでつまづいた。以前に試したpythonのコードでは，matplotlibを読み込んでちゃんと作図がでてている。その古いコードでもエラーがでてきた。
macbook air の環境は，基本的にはhomebrew で更新しているので安心できるのだが，問題は，python環境である。python は3.9〜3.12までの複数のバージョンが同居することになっている。これは基幹ソフトなので，下手に古いものを消してしまうとややこしいのだ。そこで，一般には，python環境を指定するpyenvとかvenvで仮想環境を設定した上で，様々なライブラリを加えていくことになる。
が，ですね，それはそれで面倒なので，アドホックにバージョンアップを繰り返しながら，pip install ホゲホゲをつづけているために，わけわかめ状態になっている今日この頃なのだ。jupyterlabもバージョンが上がるたびに，見えなくなってしまうので，毎回 brew link jupyterlabを繰り返す始末だ。70歳になると，自分の体の中のDNA情報システムだけでなく，外の電子情報システムまで老化が進んでくるということだ。
まあ，macOSの場合は，機種更新の際に新規インストールすればそれなりに，なんとかなるかもしれないけれど，複雑な記録や認証情報を引き継ぐのは厄介だ。特に，iOSでは，指紋認証を含め，現金が動く認証アプリがウヨウヨいるので，次期機種更新のことを考えただけで気が遠くなりそうだ。
話を戻して，astropyについて。jupyter環境でpython kernelを立ち上げているところから，!エスケープで!pip listをやってみると，matplotlibは存在している。!pip install matplotlib でも致命的エラーはでない。ChatGPTに相談してみると，カーネルがどうなっているか確認せよとのこと。
jupyter kernelspec listpython3 /opt/homebrew/Cellar/jupyterlab/4.0.9_2/libexec/lib/python3.12/site-packages/ipykernel/resourcesjulia-1.9 /Users/koshi/Library/Jupyter/kernels/julia-1.9maxima /Users/koshi/Library/Jupyter/kernels/maximawolframlanguage12 /Users/koshi/Library/Jupyter/kernels/wolframlanguage12
はいはい，表に見えていたのは python3.11.6だったけれど，実は，python.12.1が使われており，ここにはmatplotlibが入っていませんでした。さっそく，このポイントで，matplotlibとかscipyとかastropyとかpytest-astropyとかをpipでインストールした。別の参考資料に指示があった，astropyが正しく導入できているかどうかのテストも，試行錯誤の後にOKとなった。
cd /opt/homebrew/Cellar/jupyterlab/4.0.9_2/libexec/bin
./pip install astropy
./pip install ephem
import astropy as ap>>> ap.test()platform darwin -- Python 3.12.1, pytest-7.4.3, pluggy-1.3.0Running tests with Astropy version 6.0.0.Running tests in lib/python3.12/site-packages/astropy.Date: 2023-12-19T22:26:53Platform: macOS-14.2-arm64-arm-64bitExecutable: /opt/homebrew/Cellar/jupyterlab/4.0.9_2/libexec/bin/pythonFull Python Version:3.12.1 (main, Dec 7 2023, 20:45:44) [Clang 15.0.0 (clang-1500.0.40.1)]encodings: sys: utf-8, locale: UTF-8, filesystem: utf-8byteorder: littlefloat info: dig: 15, mant_dig: 15Package versions:Numpy: 1.26.2Scipy: 1.11.4Matplotlib: 3.8.2h5py: not availablePandas: not availablePyERFA: 2.0.1.1Cython: not availableScikit-image: not availableasdf-astropy: not availableUsing Astropy options: remote_data: none.rootdir: /opt/homebrew/Cellar/jupyterlab/4.0.9_2/libexecplugins: astropy-0.11.0, remotedata-0.4.1, hypothesis-6.92.1, cov-4.1.0, filter-subpackage-0.1.2, astropy-header-0.2.2, anyio-4.1.0, mock-3.12.0, doctestplus-1.1.0, arraydiff-0.6.1collected 28085 items / 5 skipped-- Docs: https://docs.pytest.org/en/stable/how-to/capture-warnings.html========== 27425 passed, 425 skipped, 240 xfailed, 80 warnings in 184.56s (0:03:04) ===========<ExitCode.OK: 0>
ところが，やっぱりもとの太陽系の天体位置描画が動かない。最後に，Animation関数中のblit=False をblit=Trueにしてようやく何か表示されてほっとしたが，そこまでで内部にエラーがあるとのメッセージが出て異常終了してしまった。チーン。
図：ここまでは出たけれどアニメーションにはなっていなかった残念な図
astropyはイメージ処理やデータ処理を本業とした，プロ用の本格的なシステムだった。
2023年12月21日木曜日
リザーバー・コンピューティング
脳オルガノイド計算からの続き
Ｑ：Please explain about reservoir computing.
Ａ：Bard + ChatGPT
Reservoir computing（リザーバーコンピューティング）は、再帰ニューラルネットワークに着想を得た比較的新しい計算フレームワークです。この手法は、入力信号をリザーバーと呼ばれる固定された非線形システムのダイナミクスを使用して、高次元の計算空間にマッピングすることによって機能します。このリザーバーは、水のバケツや回路などの物理的なシステムであるか、微分方程式の系などの数学的なモデルであることができます。その後、リザーバーの出力は線形の読み出し関数を使用して読み取られます。この読み出し関数は、リザーバーの状態と所望の出力との関係を学習するためにトレーニングできます。図：リザーバーコンピューティングアーキテクチャ（編者注： Rossello (2018)の図 [1] へ勝手にリンク引用しているBard）リザーバーコンピューティングの利点の一つは、非常に効率的であることです。リザーバーは非常に単純であり、読み出し関数は比較的単純で速いアルゴリズムである線形回帰を使用して学習できます。これにより、低消費電力とリアルタイムのパフォーマンスが重要なアプリケーションに適しています。リザーバーコンピューティングのもう一つの利点は、非常に柔軟であることです。同じリザーバーは、読み出し関数を変更するだけでさまざまなタスクを学習するのに使用できます。これにより、タスクが事前にはわからない場合や、タスクが時間とともに変化する場合に適しています。リザーバーコンピューティングはまだ比較的新しい分野ですが、計算の仕方を革新する可能性があります。既に音声認識、画像認識、およびロボット制御など、さまざまなアプリケーションで使用されています。以下はリザーバーコンピューティングに関するいくつかの追加の詳細です：・リザーバーは通常、多くの内部状態を持つ高次元システムです。これらの状態は複雑な方法で相互作用し、リザーバーが非線形関数を計算できるようにします。・読み出し関数は通常、リザーバーの状態の線形関数です。この関数は、所望の入出力関係の例などのトレーニングデータを使用して学習できます。・リザーバーコンピューティングは、サポートベクターマシンやディープラーニングなどの他の機械学習技術と組み合わせて使用されることがよくあります。これにより、システムの精度とパフォーマンスを向上させるのに役立ちます。
Bard, Perplexity, Bing などは正確性を若干担保するために実在して関係あるURLへのリンクを提供しているが，それを埋め込み図の形で提供するのを見たのは初めてかもしれない。
以下は真正の参考文献：
［２］A Survey on Reservoir Computing and Its Interdisciplinary Applications Beyond Traditional Machine Learning（2023, H. Zhang and D. V. Vargas）
2023年12月20日水曜日
脳オルガノイド計算
数日前，インディアナ大学のチームが，ヒト脳幹細胞から作成した脳オルガノイドをコンピュータ・チップに取り付けてAIツールに接続したシステム（Brainoware）で，初歩的な音声認識を含む，情報処理・学習・記憶ができることを実証したとのニュースが流れた。
ちょうど，しばらく前のNHKのフロンティア第２回「AI 究極の知能への挑戦」でも，脳を利用した計算チップの話が取り上げられていた。東大の池内与志穂准教授のグループが16点のプローブ上においた脳オルガノイドを２つ接続して，反応を観察する様子や，オーストラリアのBrett Kaganのグループの実験室の詳細な映像を見ることができた。
Kaganは，1970年代の最初期のコンピュータゲーム（アーケードゲーム）であるPON（ピンポンゲーム）をこの脳オルガノイドシステムにやらせていて，学習効率の高さを強調していた。すごくないか。
写真：脳オルガノイドチップ（左 F. Guo et. al. から，右 B. Kagan et. al. から引用）
［１］ Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence（Feng Guo et. al.）
［３］脳オルガノイドをコンピューターに接続，日本語の音声認識に成功（MIT Tech Review）
［４］In vitro neurons learn and exhibit sentience when embodied in a simulated game-world（B. Kagan et. al.）
2023年12月19日火曜日
モキュメンタリー
WOWOWで放映していた「ザ・モキュメンタリーズ 〜カメラが捉えた架空世界」を録画していたので，一気見した。
この延長線上になる「PORTAL-X 〜ドアの向こうの観察記録〜」が2024年1月から8回放送されるそうで，こちらも楽しみ。
フェイクニュースが蔓延する昨今，「この番組では、現実の私たちと同じように、架空の世界で社会の変化に翻弄される人々を追い、現代社会で実際に起こっている出来事や社会の矛盾を、モキュメンタリーという手法をもって描くことで、真実に迫る。」とあるが，これぞ純正で良質なSFビデオ作品である。
ザ・モキュメンタリーズ ～カメラがとらえた架空世界～（各編30分）（編者注：丸括弧内はこちらで付加したキーワード）#1 「インビジブル・ブルース」（透明人間皮膚移植・マイノリティー）#2 「(株)わたし」（個人の公開株化「株式人間」・人間の価値）#3 「WORD HUNTER」（言語省・言語取締官・不正日本語取締法）#4 「マイナースポーツ・未来の星」（スルーイング・東西日本国）#5 「ドローン・クライシス」（脱法人工知能搭載野良ドローンとマタギ）#6 「ハラハラ♥ハラスメント」（ハラスメントバッチ・自由恋愛タブー）#7 「冷凍睡眠ビジネスの闇」（家庭用冷凍睡眠カプセル）#8 「仮想俳優Ａ」（フルCGの俳優・最明寺アキラブーム）
本物のドキュメンタリーのような形式で製作されているうえ，非常にていねいなシュミレーションがされているため，うっかりしていると現実と混線してしまいそうになる。放送時間の関係で星新一のショートショートレベルの掘り下げとなり，問題をそこまで深刻に描いているわけではないけれど，ドキュメンタリーの力がこれらにリアリティをもたらす効果は大きい。
各編に出てくる日付が2020年のオーダーだったので調べてみると，最初に放送されたのは2021年の3月・4月だったようだ。なお，モキュメンタリーという言葉は普通名詞だった。
写真：ザ・モキュメンタリーシリーズのタイトルバック（WOWOWから引用）
2023年12月18日月曜日
モーリーの定理
真鍋さんのウェブサイトMIPOのブログには，算数・数学コラムというのがあって，おもしろい算額の問題などがしばしば取り上げられている。
で，先日モーリーの定理という，三角形の内角の三等分線がつくる図形が正三角形になるという問題を証明していた。なるほど。図形の問題は苦手なので，解析幾何学の手法でできないか考えてみた。
1辺と両端の2角を与えれば三角形は定まる。現れるすべての座標はその辺の長さに比例するので，辺の長さAB=1とする。∠A=$3\alpha$，∠B=$3\beta$，∠C=$3\gamma$とすると，$\gamma = \frac{\pi}{3}-\alpha-\beta$で定まる。結局全ての量が２つの角度$\alpha,\beta$で表される。
これは実は問題の対称性を損ねるので，標準解答と比較しても良策ではないのだけれど，乗り掛った舟なのでやってみる。
図：モーリーの定理の証明
まず三角形ABCの頂点Aを原点(0,0)とし，頂点Bを(1,0)とする。このとき頂点C$(p,q)$は，$y=\tan 3\alpha$と$y=-\tan 3\beta (x-1)$の交点として求まり，$(p,q) =\Bigl( \dfrac{\tan3\beta}{\tan3\alpha+\tan3\beta},\dfrac{\tan3\alpha \tan3\beta}{\tan3\alpha + \tan3\beta} \Bigr)$となる。
同様にして，∠の三等分線の交点として(P,Q,R)の3点求めればよい。
(1) ABからの三等分線の交点P
$y=\tan \alpha\ x \ \&\ y = -\tan \beta\ (x-1)\ $の交点は，
$(p_1,q_1) =\Bigl( \dfrac{\tan\beta}{\tan\alpha+\tan\beta},\dfrac{\tan\alpha \tan\beta}{\tan\alpha + \tan\beta} \Bigr)$
(2) ACからの三等分線の交点Q
$y=\tan 2\alpha\ x \ \&\ y = -\tan (3\beta+2\gamma)(x-p)+q\ $の交点は，
$(p_2,q_2) =\Bigl(\dfrac{p \tan(3\beta+2\gamma) + q}{\tan2\alpha+\tan(3\beta+2\gamma)},\dfrac{\tan2\alpha \{p \tan(3\beta+2\gamma)+q\}}{\tan2\alpha + \tan(3\beta+2\gamma)}\Bigr)$
(3) BCからの三等分線の交点R
$y=-\tan 2\beta\ (x-1) \ \&\ y = -\tan (3\beta+\gamma)(x-p)+q\ $の交点は，
$(p_2,q_2) =\Bigl( \dfrac{p \tan(3\beta+\gamma) -\tan2\beta + q}{\tan(3\beta+\gamma)-\tan2\beta}, -\dfrac{\tan2\beta\{(p-1) \tan(3\beta+\gamma) +q\}}{ \tan(3\beta+\gamma) -\tan2\beta } \Bigr)$
これから3点の距離を計算すれば良いのだけれど，ちょっと人間の手には負えなかった。
Mathematicaで計算すると，なんとか確認することができた。
In[1]:= c[a_, b_] := Pi/3 - a - bIn[2]:= p[a_, b_] := Tan[3 b]/(Tan[3 a] + Tan[3 b])q[a_, b_] := Tan[3 a] Tan[3 b]/(Tan[3 a] + Tan[3 b])In[3]:= p1[a_, b_] := Tan[b]/(Tan[a] + Tan[b])q1[a_, b_] := Tan[a] Tan[b]/(Tan[a] + Tan[b])In[4]:=p2[a_, b_] := (p[a, b] Tan[3 b + 2 c[a, b]] + q[a, b])/(Tan[2 a] + Tan[3 b + 2 c[a, b]])q2[a_, b_] :=Tan[2 a] (p[a, b] Tan[3 b + 2 c[a, b]] + q[a, b])/(Tan[2 a] + Tan[3 b + 2 c[a, b]])In[5]:=p3[a_, b_] := (p[a, b] Tan[3 b + c[a, b]] - Tan[2 b] +q[a, b])/(Tan[3 b + c[a, b]] - Tan[2 b])q3[a_, b_] := -Tan[2 b] (((p[a, b] - 1) Tan[3 b + c[a, b]] +q[a, b])/(Tan[3 b + c[a, b]] - Tan[2 b]))In[6]:= (p1[a, b] - p2[a, b])^2 + (q1[a, b] -q2[a, b])^2 - (p2[a, b] - p3[a, b])^2 - (q2[a, b] -q3[a, b])^2 // SimplifyOut[7]= 0In[8]:= (p2[a, b] - p3[a, b])^2 + (q2[a, b] -q3[a, b])^2 - (p3[a, b] - p1[a, b])^2 - (q3[a, b] -q1[a, b])^2 // SimplifyOut[9]= 0
［１］三角形の外角の三等分線の場合（時岡郁夫さん）
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