03年7月 diary

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7月31日(木) 

▼脳のしわなどを見ながら、思う。 ネズミの脳にはしわがない。人間にはある。しわがあると言うことはちょっと意外な含意があることに気が付いた。

もし脳がしわがないまま比例でa倍に大きくなったら、体積はaの三乗に比例する。 面積はaの2乗に比例する。だから神経細胞はaの2乗でふえる。(配線の本数)×(配線の長さ)は体積に比例する。そして、配線の長さはaに比例するから、配線の本数はaの2乗に比例する。つまり神経細胞の一つあたりの接続相手の数は変わらない。

しわがあるということは、しわがない場合よりも神経細胞の増加が多くて、配線の増加が少ないことを意味している。それは、神経細胞一つあたりの結合がより少ないか、あるいは、神経細胞は比較的近所の細胞としかやり取りしないことを意味している。これは不正確な言い方を許してもらえば弱結合系であるか、近接相互作用系であるかということである。(これはどちらもコンベンショナルな科学によく出てくる系ですね。)

機械というのは大抵は全体を部分にわけてそれぞれの部分の動作を理解して、そのあとその部分同士を結合して全体を理解するという方法で理解する事ができる。一方脳はその反対であると主張する人はたくさんいる。

部分にわけることの出来ない系というのは、典型的にはおのおのの部分が他の全ての部分と関係をもっているような分かちがたい全体性をもった系である。そのような系では部分がN個あれば結合はNの2乗だけなければならない。

しかし、しわがあることはすなわち神経細胞の数の二乗を大きく下回って(1乗さえ下回って)結合が少ないことを意味している。つまりしわがあることは、脳は機械と同様なdivide and conquer式の装置なのかもしれないことを意味している。

(念のために注意しておきますと、以上は科学的論証に耐えるものではありません。そういう見方もあるという程度。論理の鎖の弱みは「全体的な系は全ての部分が全ての他の部分と関係をもつ」という命題と、最後から2番目のパラグラフでは「部分の2乗」だったのが最後のパラグラフで「神経細胞の2乗」にすり替わっていること。神経細胞=部品と見てよいかどうか。)


7月28日(月) 

▼なかなか論文がはかどらなくて焦る。何をやっているのか自分という動物の観察をしてみた。

10:00 論文の作図、MRIイメージを使う場合
11:30 動物の手当
12:30 昼食、休憩(言語づくり)
13:30 メールの処理、サマープログラムの予定を検討、北米神経科学会参加の手続き、ホテルの検討
15:00 セミナー prof. Nicolelis
16:30 また神経科学会(ウェブサイトわけわからん、日程はどこ? みつけても日程表がプリントできないし。)
17:30 夕食

怠けてはいないけど、結局論文書き以外が結構あるんだな。

▼Nicolelisはサルの脳から取り出した電気信号でロボットアームを動かしたりして去年話題になった人。それほど興味があるわけではないがミーハー心で出席したけど、思ったよりおもしろかった。長期にわたって安定に数百の電極から信号を取ったりするmethodologyはすごい。何日にも及ぶトレーニングによる変化を見たりするのは我々のような普通の方法ではできないこと。(普通の方法は1時間とれたら良いほう。)それに人間までやってて驚いたよ。よく聞き取れなかったけど、治療目的の刺激用電極だよね?まさか必要もない電極ではないよね?

ジョイスティックでカーソルの位置を合わせるタスクと、握りの強さでカーソルの大きさを合わせるタスクでは、領野の使われ方が違ったところがscientificにおもしろかった点。前者はMIとSMAが学習による変化をみせ、後者はMIとSIだけで、SMAが使われてなかった。

▼北米神経学会の申し込みにはちょっとむかつく。

「e-mail adressをあなたが訪問した業者のみに教えたいか」(Noならだれにでも教えるのか?)とか 「あなたはどんな商品に興味があるのか」とか 「購買においての役割(決定/選定/推薦)」とか 年齢性別とかを聞いてきてウザい。「おまえらspam業者と結託しているのか?」とか聞きたくなる。


7月25日(金) 

▼読売新聞25日2面「顔」欄に 「研究者と職員約三千人を擁する研究機関の最高峰『理化学研究所』」 と書いてある。「研究機関の最高峰」なんて初めて聞いた。世間的な意味での理研のステータスっていつの間にかそんなに上がっていたのか。

フロンティア研究システム以前はどちらかというと停滞していたとも聞いているから、短い間にずいぶん変わったものだ。 というか、正直この表現には違和感を感じるなあ。

▼理研内で木下先生のセミナーがあった

行くか行くまいか迷ったが、木下先生は異常磁気能率というか場の理論の精密計算では世界最高というか世界唯一の権威なわけでミーハー心から出席してしまいました。木下先生はどうも最近は毎夏理研に来ているようだ。前は高エネ研だったからひょっとしてK教授と議論するのが目的なのだろうか。

K教授やM尾さんやら同級生のM田などの知り合いもいて素粒子時代の思い出が走馬燈のように。M田は途中から船を漕いでいた。

基本的には十年前に話を聞いたときと変わらないわけだけど、着実に進展している様子。


7月24日(木) 

プログラマイメージ改善プロジェクト(後編) ■事例研究:コピーライターという職業

本当かどうかはしりませんが、半世紀前には広告業界とくにコピーライターは 「広告屋と押し売りはお断り」とまで言われたそうです。それがどうやって今の良いイメージと社会的ポジションを獲得したかと、どうやってプログラマのイメージを良くするかという話です。そのなかで特におもしろかったのがこの部分:

「お互いに誉めあう」慣習

どんなに主張が違っても方法論が違っても、気に入らなくても、同性愛者でも、喧嘩していても、一般の人の前ではめったに悪口を言いません。オリジナリティ豊かにその相手を誉めるのです(本気かどうかは別にして)。相手がたとえ、ライバルの代理店の所属であっても、です。とりわけ講演などでライバル関係と目される相手について、「〇〇さんをどう思いますか?」と聞かれたときには、上手にその質問をかわしつつ、うまく誉めます。

あとこれ
プログラマ以外の職業の人がいる場合にはお互いに批判することを、職業上のタブーとすることは、むだな試みではないと思います。

これですよ。学者も同じことをするべきなんですよ。
日本の学者はほかの学者をほめないんですよ。多分日本人なら何の業界でも同じだと思う。他の日本人の仕事をできるだけ引用したりしないようにするし、レビューなんかでも他の人の功績を褒めちぎったりしない、避けようとする、そしてできるだけ自分がみなやったという印象を嘘でない範囲で与えようとする。だ、か、ら、日本人の名前が科学上の用語にならないんだってば。外国人が日本人の功績を知らなかったりするのもそのせいなんだってば。

それに、お互いを尊敬していない人たちを、その業界の外にいる人が尊敬するわけないじゃない。


7月21日(月) 

▼安井至氏の 「ロンボルグ本の概要2」 を読んだ。 6月28日の日記 はロンボルグとネタがかぶってる様子。お墨付きをもらって嬉しいような気もするし、何だか残念なような気もする。

どうでもいいけど、この本も山形文体なのか。まじめな本は違った文体だろうかと思ったのだが。

▼研究室の人間関係がよければ、それは錬金術の場になる。その中では、研究者がお互いに励まし合い、お互いにインスパイアしあい、お互いに教育し合うことになる、そのつもりでなくとも自然な形でだ。そういう場は、錬金術が鉄や鉛を金に変えるように、凡庸な人間を学術上の大発見をするに足る人間に変える。例えば、湯川、朝永、坂田が同級生から輩出したわけだが、これだけの人間が単に偶然で集まっていたということは確率的にちょっと考えがたい。イタリアにおけるフェルミの研究室なんかもそんな感じだし、ほかにも科学上の大発見が行われた研究室というのはそういう物だと思う。

という訳で、私はいま居る研究室の人間関係をそういう場に変えていきたいと考えている。(もちろん現状が悪いと言うことではない、普通程度だ。)しかし、はたしてどう操作したら良い物やら。いままで人間関係とかは考えず生きてきたからなあ。

しかし、操作などいらないのかもしれない。何よりも大事なのは、お互いを尊敬すること、お互いを助けようとしていること、そして、つまらないことでもかまわないからよく話をすることだと思う。だからね、まず同僚の悪口を言うのはやめようよ。人の良いところを探す方が楽しいぞ。


7月20日(日) 

▼ものごと自体には楽しいとかそうでないとかの違いはないのだ。ものごとの楽しさと言うのは、どれだけの人数が、どれくらい、楽しそうにしているかできまる。 というわけで科学に携わる人はできるだけ楽しそうなところをそれ以外の人たちに見せ付けてやると良いと思う。

ロシアでキャビアの密輸摘発に探知猫が大活躍(ネタもと:GraphicWizardsLair

ネコロがでたときに、「えー、こんなネコいねーよ」とか言ってました・・・でも、すみません、私が間違っていました。

▼fMRIで空間解像度をあげていくときの障害は熱雑音らしい。熱輻射の一部のRF領域の物のことだろうと思う。ピックアップ用コイルを別にして数を増やせばどうだろうか。そのぶん信号源を空間的に限定できるはずで、SNが良くなるのではないか。とか、素人の思い付き。出来るならやってますかそうですか。

▼「量子力学から非可逆性」プロジェクトについて。古い方針をすてて新しい方針に変えたので、まるで知らない土地に放り出されたように右も左も分からないのが情けない気分にさせる。

大自由度系において小さなエネルギーの幅ΔEの中にあるエネルギー固有状態の重ね合わせ同士について実験的に区別できるのはどういう場合か、区別できないのはどういう場合かという問題から考えてみることにする。

しかし、いきなり問題の対象のクラスが大きすぎるので、まずはΔEの中から二つのエネルギー固有状態を取ってきて、その違いを区別できるかを考えてみる。 しかし、ふと考えると、なぜそもそも離散な固有状態が存在するのかが分からなくなって、とうとう学部時代の教科書までさかのぼってみる始末。なさけなや。

でも考えているうちに分かったというか思い出しました。1次元なら波動関数が有限の領域に閉じ込められているとき微分方程式のEを少し変えると片方で境界条件を満たすことが出来なくなるから、Eの値はとびとびで無ければならないと言うことか。多次元でも基本的には同じ。rigorousではないが取り合えず今はこの程度で満足。


7月16日(水) 

The Neural Basis of Economic Decision-Making in the Ultimatum Game,
Sanfey et al.
SCIENCE V300 (2003) 1755

二人の人間を遣り手(proposer)と受け手(responder)に分けて、10ドルのお金を分け合う。遣り手は4分6とか8:2とか二人の配分比を自由に決められる。一方受け手の方は、承諾するかしないかの選択しかできない。ただし、承諾しなければ二人とも0ドルになる。という、人間社会のイヤな縮図のようなゲームをやらせてfMRIで活動している領野を調べる研究。

受け手にとっては常にOKするのが収入を最大化する合理的な方法であるのにも関わらず、配分比が2割とか1割とか低くなってくると多くの人が拒絶するのは(合理的でない)感情的な反応である。という話の進め方をしているのがどうにも引っかかる。遣り手をコンピュータに変えると拒絶が無くなるらしく、なおさら感情なのだと畳みかけるが、それは違うと思う。

受け手にとって、最も合理的な戦略は、配分が低ければ自分が損をしてでも相手にも損をさせて自分の配分を引き上げることだ。(これが、復讐だとか、ゴネるとかの行動の存在理由な訳。)僕であればそう考えて、合理的に報復を行うだろう。

著者がその程度のことも知らないわけがないのになぜ著者が「感情だ」というほうに話を無理に引っ張って行こうとするのか不思議に思いながら論文を途中で投げ出してしまっていた。

で、今日の文献発表会でこの論文が発表された。その先を読むと拒絶に伴い島(とう)が活動するらしい。なるほど島は感情やらさらには胃がむかつくとかの身体感覚の領野と言われているので、考えた上での合理的行動だとしたら都合が悪いから話をそちらに持っていこうと頑張っていた訳か。


7月15日(火) 

▼いやあ、この3週間ほど忙しい。セミナーがあったというのもあるけど、むしろ、プライベートな時間の全てをプログラミング言語作りに費やしてしまったせいで、全く休息を取ってなくてそう感じるんだな。なるほどプログラミング言語を作るというのは猛烈に面白いものですなあ。感じとしては輝く中心核に向かって螺旋飛行をしながら接近して行く感じですな。時々向かい風に翻弄されたりしながら。

なぜまっすぐに向かわず螺旋なのかといえば、私の力不足もあるだろうけど、やはりそれ自体が渦のようなものだからだと思う。(なんのことか分からなければ「ゲーデル、エッシャー、バッハ」を読みましょう。)

しかし世の中に何万もプログラミング言語があるというのになぜまた、私程度の技術のものがやらなければならないのか、(プログラマの水準に比べればないも同然の技術力です。例えばハッシュ表の原理は知っているけど効率のよいハッシュ表の実装はできない程度。)とは思うものの、やはり最大の理由は世の中の言語のほとんどが数学の普通の表記法を尊重していないということだ。プログラマって言うのはあんまり数学の世界になじみがない人が多いのではないかと思う。

私の作っている言語の方はやっぱり何年も完成しそうにもないけども、構文解析機を作っていて分かったことを以下にまとめます。一つの成果物ですね。他の言語作者の人も新しいものを作るときに気に留めてくれて、数学っぽい文法の言語が増えると嬉しい。

▼プログラミング言語を数学の常識的記法に従わせるにはどうしたら良いか考えてみましょう。

数式の記法がプログラミング言語と違うのは大きく次の二点です

  1. 掛け算に「×」記号が必要ない
  2. 括弧なしの関数(sin, logなど)や、オペレータがある
ここからでてくる結果について順に考えてみましょう。

乗法記号なしでのかけ算が許されると、結果として同じ記号による単項演算子と二項演算子に違う意味を与えることができなくなります。(多くのプログラミング言語は実際に違う意味を与えています。)なぜならば、乗算記号なしのかけ算が可能であれば a#bは二項演算子#の演算とも一項演算子#を使ったa×(#b)ともとれて曖昧になってしまうからです。

私の場合ですが初めてC言語を勉強した時に、かけ算とポインタの参照(正しくは「間接演算子」と呼ぶらしい)が同じ演算子「*」で表されることに驚きました。「一体どうやって二者の区別をしているのだろう」と思ったものです。つまり数学を習っただけの人からみてプログラミング言語が異様に見えるのはこの点です。

さらに、もっと微妙な例もあります。それは単項「−」と二項「−」です。普通はこれが違う演算子であることは意識されていませんが、多くのプログラミング言語では全く違う物として扱われます。 しかし、むしろ単項「−」演算子の存在自体が間違っていると考えるべきです。単項「−」の存在はむしろ普通の数学表記法の常識を無視しています。たとえば1に-1を掛けるつもりで1×-1と書くような数学では書き方は許されません。また多くのプログラミング言語では1 + -1のような(数学の常識から言えば)非常識な書き方が許されますが、これも単項演算子が存在するためです。したがって数学の常識に従うためには単項マイナスは存在するべきではありません。

単項マイナスは y= -3のような表記を許すために必要だと(一部の言語設計者によって)考えられています。「だから数学でも単項マイナスは存在するじゃないか」と言うかも知れません。しかしそれは半分間違っています。数学ではむしろ数式は以下のような構造を持っていると考えるべきです。

y = [+-]term [+-]term ・・・[+-]term
(ここで[+-]は「+」か「−」のどちらかを表します。termは乗算などの+-よりも高い優先度の演算の全てを含みます。)そして先頭のプラスのみは省略可能なのです。こう考えればここまでで挙げた非常識な記法の全てをはじくことができます。

次に括弧なしの関数呼び出しについて考えます。数学の世界では括弧なしの関数はよく使われています。たとえばsin, logなどは普通括弧を使わない関数です。またd/dxや∇や∫dxなどは「オペレータ」と呼ばれますがやはり括弧なしの関数の一種です。

これを文法に導入した場合、f xが関数呼び出しなのかfとxの積なのか分からなくなります。しかし実は問題ではありません。数学の世界ではオペレータというのは抽象的な乗算だと考えるのです。つまりオペレータというのは拡張された数でありそれを左から掛けるのが関数だと考えるのです。だから数の一種である行列は自然に線形オペレータと同一視されますし、微分演算子のようなオペレータを無限次元行列のように考えたりすることもできます。反対に単なる3のような数であってもこれを「元の値の3倍を返す関数」ととらえることができます。 だから、じつは関数呼び出しと積が区別できないのは問題ではありません。数学の記号法はそのようにできています。

このように、括弧なし関数呼び出しは文法だけから見ると×なし乗算と区別がつきませんから、やはり同じ理由で一項演算子と2項演算子のダブルミーニングは許されません。

(ただしスペースに敏感な文法にすれば不可能ではありません。例えば、とある言語ではa.-.1と書くとaから1を引くことになり、a.-1と書くと-1を引数とした関数aの呼び出しになります。(見やすさのためにスペースをピリオド"."で書いています。))

以上の要点をまとめると、数学の常識的記法を尊重するためには

  1. 括弧なし乗算を取り入れるためにはいかなる演算子も一項演算子と二項演算子のdouble meaningにしてはいけない。
  2. +,-の解釈は、プログラミング言語としては伝統的でないパースを必要とする
  3. 括弧なし関数呼び出しを取り入れるなら、×なし乗算と同じ物と扱わなくてはならない。

7月14日(月) 

▼先週の木曜金曜とめんどくさいプログラムをして5通りくらい図を作った。いろいろ工夫したが、ボスに見せたところ結局最初のやつが良かったようで、そのほかのやつを作るのに使った2日間は無駄になってしまった。
なんだか努力の方向がかみ合ってない感じだ。

それにしても研究対象を変えるたびに論文の書き方が分からなくて苦労する。今まで何度も研究対象を変えた私が悪いんですが。


7月10日(木) 

Yahoo! BBは本当に大丈夫か (CNET JAPAN)より

「Yahoo! BBは顧客獲得に3万7000円かけても採算が合う事業モデルなのであろうか。」
うーん、思ったよりかかってない。
ここにモデム配りのアルバイトをした人の体験記があるのだけど、 平日に、電器店に二人モデル配りをおいて、電器店に場所代まで払ってたりして、それで一日に二人程度しか客が来なかったりするし、全員が定着するわけでもないから、販促費は一人当たり6、7万円くらいかかっているのかと思ってた。数字の出もとを知りたいところ。大本営発表だろうか。

「Yahoo! BBの現時点での平均粗利は2000円であるから」
これは予想外に高い数字。これなら顧客獲得に3万7000円だとして1年半、倍だとしても3年で回収できる。本当なんだろうか。


7月8日(火) 

▼The remarkable inefficiency of word recognition
Pelli, Farell and Moore, Nature V423 (2003) 752

単語は文字を何個も含んでいるので、一文字と比べて、画像のS/N比がずっと低くても認識できるはずであるが、実際はそうではないと主張する論文。 つまり理論的な理想モデルに比べて人間の認識の限界はずっと悪いと言っている。これは「脳の動作原理は確率論的な最適解を求めることである」という考えに反するので聞き捨てならない。

ただ彼らのいう理想モデルは、長さNに従いスレッショルドがルートかなんかに比例してどうとか言っていることからすると

  1. 文字数が増えると専有面積が増えるのだからノイズも増える。
  2. 文字数が増えるとあり得る単語の空間が大きくなるのでそのぶん確度が高くなければいけない。
ということを考えに入れていないようにみえる。いや、まだ読んでいないんだけど。

▼大事な数字なのでメモ。
ゲーム業界,日米逆転の危機--東大ゲーム講座仕掛け人に聞く (BizTech)より

1998年の時点で日本製ゲームの世界シェアは90%だったという統計があります。それが2002年には,北米市場のシェアで20%まで落ちているというデータもあります。これでは日本のゲーム開発力が高いとは,とても言えません。
「日本のゲームは世界一」とかのんきに言っている場合ではないのです。しかしこの数字の出元はどこだろう。

▼先週の木曜日からセミナーの準備を始めなくてはならなかったせいで論文の方の仕事のことを忘れてしまったようだ。なかなか戻れない。


7月5日(土) 

▼Single Neurons in the Monkey Hippocampus and Learning of New Associations
SCIENCE V300 (2003) 1578

学習による正答率の上昇と海馬の活動が相関しているという話。面白い仕事だと思うのだが、

とかの細かいけど必須の情報が欠けているのは研究の良し悪しは別として論文の書き方として問題がある。以上は覚えているだけだが、気が付いたのはこの2、3倍はあったように思う。本文の記述にはr=0.84までが見つかったと書いて図にはr=0.96まであるというような細かいミスもどうかと。 また神経活動の変化と行動の変化の時点(図2F)の相関係数が幾つなのかは非常に興味があるところだが、なぜそんな簡単な計算もやらないのかも不思議だし、その相関が有意であるかどうか検定しないのが何故なのかもまるで分からない。

last authorの名前を信じてしまったが、どうもこれらの細かい技術的な点がきちんとしていないことからして著者らは認知神経科学の素人に近い人たちなのかもしれない。普通なら査読者からのコメントで改善するはずなんだけど、SCIENCEだから編集者が通しちゃったのかな。

じつは今日のセミナーでこれを発表してしまったのだが、受けが悪くてちょっと落ち込みました。今あげたような細部を読み込んでいくのは前日にやったんだけど、なんかやっていてこれは失敗したと思った。この論文を選んでしまったのは不徳の致すところで、素人的な仕事であることをもっと早く見抜けなかったのは結局私もまだまだこの分野では修業が足りないということでしょう。

それから、正解率のスムージングに使っているのも凄いアルゴリズムなのな。"state space approach"と"fixed interval smoothing algoritm"の組み合わせとか書いてあるけど、難しくて分かりません。(何やら内部状態をもったり、イテレーションをしたりしてるみたい。)でもその結果は幅7、8のガウシアンフィルタとそんなに違うようにも見えないし、目的からしてもそれで充分なはず。

数式を使うことを覚えると、無駄に複雑なモデル、費用対効果のわるいモデル、無駄に難しいモデルを作っちゃうのは、本当の数式の使い方を知らない人の特徴だと思う。


7月3日(木) 

▼日経サイエンス8月号によると、πなどの任意の桁をいきなり計算する方法があるとのこと。ちょっと驚き。しかもそれはコンピュータが実験的に(帰納的に?)発見した関係式が寄与しているというので、さらに驚き。

こちらにその解説があるようです。(読んでないので責任もてないけど。)

▼水素のことを「新しいエネルギー源」などとは決して呼ばないで頂きたい。水素はなにか他のエネルギー源を使って電気分解して作らなくてはならないのだからエネルギー源ではない。(天然ガスに含まれている少量の例外を除けば。)


7月1日(火) 

▼冷房いれすぎだよ。寒い。セーターを着てもまだ寒い。BSI東棟は中央のコントロールで室温を調整するようになっていてなかなか室温調整を変えられない。でもほかの部屋ではでは暑いらしいし。結局一律中央制御という考え方がいけないのだ。エネルギーの無駄だ。各部屋ごとに調節できるようにしたほうが節約になったのではないか。


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T. Mogami