通巻205号 CONTENTS 01 青山学院大学理工学部50周年を迎えて 橋本 修 02 産総研・人工知能研究センターの 設立と目指すもの 辻井潤一 05 創刊100号記念号『ロボコンマガジン』 2015年7月号 ロボコンマガジン編集部 06 08 サンシャイン計画 ─太陽光発電を生み出した国家プロジェクト─ 島本 実 n次元波動へのいざない─ホイヘンスの原理─ 手塚勝貴 しんかい12000構想─これからの深海探査の意義─ 10 磯崎芳男 11 伝言版 12 夏の出版案内 2 015 SUMMER VO L . 5 1 夏号 〈写真提供：鹿島建設株式会社〉 世界文化遺産・国宝 姫路城（兵庫県姫路市） シラサギが羽を広げたような優美な姿から「白鷺城」の愛称で親しまれる姫路城．白漆喰総塗籠造りの鮮やかな 白の城壁や 5 層 7 階の大天守と東，西，乾の小天守が渡櫓で連結された連立式天守が特徴です．大天守は，築 城から 400 年以上の歳月を重ねており， 「昭和の大修理」から 45 年が経過した今，漆喰壁や上層部の軒，ひさ しには傷みや汚れが目立つようになってきました．今回の保存修理では，大天守の屋根瓦などの全面葺替えと， 上部の外部大壁を解体し傷んだ軒裏・破風等の漆喰塗が匠の技により修理されました．また，一部解体調査を 行い，構造的な確認をしながら耐震補強も行われました． http://www.ohmsha.co.jp/ もっと詳しい情報をお届けします． 青山学院大学理工学部 青山学院大学理工学部長 橋本 修 青山学院大学理工学部は 1965 年に創設され，本年 50 周年を迎える ことができました．これも旧教職員，現教職員，卒業生並びに企業等の 皆様の御尽力のおかげであります．現在，理工学部には約 2,800 名の学 部生と大学院生が在籍し，約 135 名もの教員のもと，充実した教育・研 究体制を築いています． すなわち，在学する学生諸君には，各学科でのカリキュラムを通じて基 礎学力と専門性が身につくことはもちろんですが，他学科・他学部の学 生・教員との交流を通じて，豊かな教養やコミュニケーション能力等を養 うことができる充実した教育体制が，ますます整っております．一例として 最近の英語カリキュラムの改革についてご紹介します．英語カリキュラムは， 2013 年度生よりその習熟度にあわせて能力別 3 クラス制とし，1 年次及 び 2 年次は全学科 4 単位必須としました．また，3 年次は 5 種類 10 科 周年を迎えて 50 目から 2 科目の選択を可能としました．その選択科目には短期海外語学 研修等も含まれています．さらに，2014 年度生より「理工学国際プログラ ム」や「理工学高度実践プログラム」等がスタートし，急速に進む国際化 にあわせたカリキュラム改革を推し進めています． また，先端技術研究開発センター /CAT（Center for Advanced Technology）を附置し，「世界をリードする研究」・「外部に開かれた研 究」を基本理念として多彩な研究開発を行い， 「21 世紀 COE プログラム」 への選定等，数々の成果を上げてきました．こうしたカリキュラム・研究 環境の中で学んだ学部生・大学院生は，多彩な分野に飛び立ち，大い に活躍しています． 本学理工学部は，卒業生や企業の皆様のバックアップのもと，現教職 員を中心にグローバルに活躍できる科学者・技術者を養成しようという熱 い想いにあふれています．今後も理工学部 50 周年のキャッチコピー「50 周年，さらにその先へ〜未来の科学・技術のために〜」にありますように， さらなる 50 年後の大飛躍のために総力を挙げて努力をしていく所存です． 今後とも変わらぬご指導，ご支援の程，よろしくお願い申し上げます． 1 産総研・人工知能研究センターの 設立と目指すもの 人工知能研究センター・研究センター長 つじ い じゅん い ち 辻井 潤 一 過程のさらなる知能化にも当てはまる．ただ，現 人工知能の可能性 コンピュータ将棋，IBM の Watson ，写真の 同一人物認定プログラムなど，ある特定のタスク に限ると名人級の人間や専門家を凌駕するプロ グラムが出現し，東京大学入試を突破するプロ グラムを作るプロジェクトも進行している．2045 年には，人工知能は人間知能を超える超知能と なって，人類はそれに隷属するという，特異点の 議論も盛んである． ユートピアとディストピアの両極に揺れる人 在の人工知能技術は，生産過程や社会システム の知能化による競争力の向上だけでなく，生産 物そのものを知能化することで，産業構造そのも のに変革を引き起こしつつある． 知能化された車は，自動車産業を，従来の製 造業から情報産業へと変えつつある．これまで の自動車産業の巨人たちが，情報産業の巨人に とって代わられる可能性がある．人工知能技術 は，情報産業という，幅の狭い縦型の産業セグ メントだけでなく，あらゆる産業や社会の有り様 工知能であるが，より現実的な話題として，IoT に影響を与える，広がりの大きい横型の技術で 業や社会システムの急速な変革がある．車の自 このような認識のもとに，人工知能技術に特 （Internet of Things) と人工知能の活用による産 動運転，生産ラインの異常検出とそれへの自動 対応から，農業の自動化まで，人工知能は，社 会のあらゆる側面を変革しつつある． 人工知能は，従来から進んでいた社会の情報 化の次のステップである．従来の情報化が人間 の情報活動の効率化であったのに対して，人工 知能は，人間そのものの代替物として，人間を システムから取り除くことで，次元の異なった変 革を社会や産業にもたらすことになろう．膨大な データの集積を効率よく行うだけでなく，データ の解釈やデータに基づく判断までも行う，自律的 なシステムの登場である． ある． 化した研究を行うセンターとして，2015 年 5 月 1 日に産業技術総合研究所人工知能研究セン ターが設立された．現時点では， 総勢で 75 名（常 勤研究者 35 名，大学・研究所からの客員研究員 25 名，ポスドク研究者 15 名）の比較的小さなセ ンターであるが，本年度中に 100 名規模に拡充 していく（図１） ． ハブとしての人工知能研究センター 現在の人工知能研究は，米国が主導権をも つ．その中でも，Google ，Apple ，Microsoft ， 人工知能研究セン ター 情 報 化は，これまでも 社会や産業の競争力に強 い影響をもってきた．情 報化に後れをとった会社 や社会は，競争力を失い， 敗者となっていく．同じこ とは，人工知能による生産 2 図 1 人工知能研究センターの役割 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 産総研・人工知能研究センターの設立と目指すもの Amazon ，Facebook な ど，急速に巨大化した情報 産業の役割が大きい．彼ら は，自らの中に巨大なデー タを集積しており，このデー タの高付加価値化を目指し て，人工知能の研究分野に 自然に参入し，リードしてき Deep Learning） た．ビッグデータの集積か ら，その価値化を目指す人 図 2 ハブとしての人工知能研究センター 工知能へ，という技術の流 れを体現してきたのが， 米国の巨大 IT 企業であっ た．そして今，彼らは，その過程で蓄積してきた 技術を，自ら集積してきたデータの価値化だけ でなく，他産業の知能化へと適用し始めている． もう一つ，米国の人工知能研究の強みに人材 の流動性がある．世界中からの才能を大学に集 め，その卒業生の多くが国内に滞留し，就職して 国からの覇権奪還は，中国，インド，欧州など， 各地域，国家が，それぞれの置かれた状況に合 わせて始めている．我々がとった戦略は，ハブと しての外に開いた研究センターというものである （図 2） ． 遍在するデータと人工知能 いく． 学生だけではない． 日本を含む世界中の国々 米国の巨大 IT 産業は，一部を除くと，それぞ している．また，大学の教授たちも，サバティカ の集積，購買記録，ユーザからの検索キーワー から，有能な IT 技術者が米国の IT 産業に流入 ル（長期休暇）を利用して長期に巨大 IT 産業に 滞在したり，その研究所長やテクニカルアドバイ ザーになったりしている．この人材の頻繁な交流 が，米国の大学や研究機関での研究を，実世界 の問題解決に目指した，スケール感のある研究 れに自らがビッグデータ（たとえば，Web ページ ドとクリック履歴，ソーシャルネットワークなど） を持ち，それらの価値化の研究を自らの研究者 と技術者集団が行っている．自らが集積してい るデータそのものに価値の源泉があり，それを組 織内でさらに価値化する彼らの人工知能研究は， にしている． いわば，閉じた研究モデルであった． 部に集積している巨大 IT 産業は，日本にはほと 在するという状況は急速に変化し，むしろ，デー 残念ながら，膨大なデータと人材とをその内 んどなくなっている．また，ベンチャー企業を中 心に最近，変化の兆しがみられるとはいえ，大 学や産業界間のダイナミックな人材の交流も， 日本にはない．このことが，日本の大学の研究者 を，縦型の研究，理論に偏ったスケール感のな い研究，論文のためだけの研究に閉じ込めてし まっている． 人工知能研究センター設立は，このような状 況をかえて，人工知能という，今後，幅の広い 産業や社会システムに大きな影響をもつ技術分 野の研究開発を加速しようとするものである．米 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 現在，ビッグデータが一部の巨大 IT 産業に局 タの遍在が顕著となってきている．システム中に 取り込まれ，滞留するデータはあらゆる組織に遍 在し，それらを価値化したいという組織が急増 している．あるいは，IoT に典型的に見られるよ うに，データを作り出す，取り込む技術が急速に 進み，どの組織でも必要なデータを収集するこ とができるようになった． データは過剰に存在する．データ局在の時代 から，データ遍在の時代を迎えている．このよう な状況では，自らのデータを価値化するための 人工知能研究を自ら行うという，これまでの巨大 3 産総研・人工知能研究センターの設立と目指すもの IT 産業モデルが最適なモデルとは思えない．む しろ，データをもつ組織と協働して，彼らのデー タを知能化する研究を遂行していくというモデル データの量は 2010 ～ 2020 年の 10 年間で 50 倍 （Exabytes） のほうが，次の時代には適合するのではないか？ ハブとしてのオープンなセンター構想は，知能化 を目指すデータとタスクとをもつ外部の組織と協 0.1 0.15 0.2 20,000 0.25 従来技術 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0.3 0.35 （a） 出展：IDC“The Digital Universe in 2020” （b）大規模物体認識 ILSVRC2012 における Deep Learning の性能 図 3 ビッグデータと Deep Learning の関係 人材の交流と育成 オープンなハブセンターは，大学など外部の 研究組織との積極的な研究者の交流を目指すも のでもある．卓越した情報技術者からなるエン ジニアリングチーム，計算リソースや標準データ をセンター側が準備することで，大学や外部研 究機関の研究者が組織や分野の境界を超えてス ケール感のある共同研究を進める場を提供する ことが，センターの役割である． ポスドク研究者や大学院生が，このような境 いる．脳型人工知能は，人間の脳に学ぶことで， この深層学習の技術をさらに進展させようとする ものである． 外部世界をモデル化し，それに基づいて分類， 認識，予測，操作といった知的能力を示すのは， 必ずしも機械学習に基づく人工知能だけではな い．人間では，人類社会が長い歴史を通して構 築してきた，外界世界に関する知識が，外界世 界のモデルとして機能し，人間は，これに基づ 界を超えた集団で研究に参加していくことで，技 いて，分類，認識，予測，操作といった知的活 に寄与することも，センターの重要な役割だと考 の人工知能と，人類がコミュニティとして構築し 術力を高め，新たなリーダーに成長していくこと えている． 2 つの知能の融合を目指して これまでの議論から明らかなように，現在の 人工知能ブームはビッグデータの価値化への期 待という側面が強い．技術的には，現在の人工 動を行っている．データに基礎をおく機械学習 てきた知識に基礎をおく人間知能は，いわば，2 つの異質な知能である．この 2 つの知能の有り 様を統合していこうというのが，データ知識融合 型の人工知能である． 人間の心は，知識を計算の対象として知的活 動を行う．脳型が人間の脳に学ぶことで人工知 知能技術の中核に，データから外部世界のモデ 能を構築しようとするのに対して，データ知識融 は，収集されたデータから外界世界のモデルを ある． ルを構築する機械学習の技術がある．機械学習 構築し，そのモデルに基づいて，観測データの 分類や認識，あるいは，予測を行う．さらに，現 在の人工知能ブームは，この機械学習の技術が 人間の脳や神経網の計算機構を模倣した深層学 習（Deep Learning）により飛躍的な進歩を遂 げたこと，この一種のブレークスルーがあったこ とで，火が付いたという側面がある（図 3） ． 本センターの研究には，脳型人工知能とデー タ知識融合型人工知能という 2 つの柱を立てて 4 大規模データ 活用のインパクト 30,000 10,000 働して，人工知能の研究を進めていこうとするも のである． Deep Learning 40,000 合型人工知能は，人間の心からのアプローチで おわりに 人工知能の研究範囲は非常に広く，また，急 速に進展している．人工知能研究センターがそ のすべてを覆うことが不可能なことは，改めて言 うまでもない．我々は，国内外の研究機関，大 学との協働により，この刺激的な分野の研究開 発にすこしでも寄与していくことができればと考 えている． OHM BULLETIN VOL. 51 夏 創刊100号記念号 『ロボコンマガジン』2015年7月号 ロボコンマガジン編集部 「ロボコンマガジン」は，2015 年 7 月号（6 月 15 日発 売）で創刊 100 号を迎えた．1998 年 12 月にオーム社 創立 85 周年を機に隔月刊のムック誌として創刊．10 周 年を迎えた 2009 年にムック誌から定期雑誌として独立 創刊，2013 年 1 月号からロゴを一新，この間，国内唯 ロボコンマガジン （2015 年 7 月号） オーム社 編 A4 変判／ 128 頁／ 付録共定価：1,296 円 （本体 1,200 円＋税） 一のロボット専門誌として多くの皆様のご支援とご支持 をいただきながら，大きな節目の号を迎えることとなっ た．関係各位には，この場を借りて改めて厚く御礼を申 し上げたい． さて，創刊号が発行された 1998 年当時，ロボット業 ※特別付録：ロボコンマガジ ンジュニア！ （B5 判・48 頁） 界を取り巻く環境はどうだったのだろうか．小誌編集顧 問を務める，森政弘（東京工業大学名誉教授）によれば， 代ロボットの実用化に向けた実証実験のフィールドとし NHK で毎年放送されている高専ロボコンをはじめ，中 て活用され， 「プロトタイプロボット展」などが開催され， 学校や工業高校ではすでに，ロボットコンテスト（ロボ 賑わいをみせた． コン）が広まっており，国内外で約 50 ほどのロボコンが 東日本大震災による津波被害，福島第一原子力発電所 開催されていたという．そんな時勢のなかで創刊した「ロ 事故などを受け，いわゆる災害対応ロボットの実用化に ボコンマガジン」は，ロボコンで活躍する人たちやその 向けた研究が加速化したのが 2011 年である．これらは， 巧みな技術を紹介し，そういった人たちが集まり，情報 特集内の「社会を支えるロボットのあゆみ」に詳しい． を共有する場としての役割を担ってきた．人工知能とロ ボット工学の融合を目指した「ロボカップ」をはじめ，小 誌とともにあゆんできたロボコンは数多くある． 創刊 100 号記念号の特集「ロボット技術とロボマガの そして，ソフトバンクグループが発売した「pepper」 をはじめとした，家庭内で活躍するコミュニケーション ロボットの普及も手伝い，ロボット業界は第 3 次ロボッ トブームが到来している． あゆみ」では，小誌とともにあゆんできたロボット技術 特集のなかでは，ロボット研究開発の第一線で活躍す やロボコンを取り上げている．当時の歴史を振り返りな る著名人インタビューや， 「ロボットとロボマガの未来 がら読み進めていただきたい． 予想図」と題した座談会の模様も掲載し，ロボットの今 特集内「ヒューマノイドのあゆみ」によると，2000 年 に本田技研工業がかねてから研究を重ねていた二足歩行 昔，そして未来をお届けしている． さらには，小学生からロボコンにチャレンジし，世界 ロボットの「ASIMO」が発表され，同時期に，エンタテ へ羽ばたいている子どもたちをたくさん輩出してきた雑 インメントロボットの AIBO をヒットさせたソニーから， 誌として，これからのロボット世代を担う子どもたちに 同じく二足歩行ロボットの「SDR-3X」が発表された．こ 向けた特別付録「ロボコンマガジンジュニア！」を付け の頃，ROBODEX2000 といったロボットの博覧会でも た． ヒューマノイドロボットブームが到来した． その後，2005 年の愛・地球博（愛知万博）では，次世 OHM BULLETIN VOL51 夏 これからのロボット業界，そして「ロボコンマガジン」 にもさらにご注目いただければ幸いである． 5 サンシャイン計画 太陽光発電を生み出した国家プロジェクト 一橋大学大学院商学研究科教授 島本 実 現在では町を歩けば，家々の屋根に太陽光発 台など特殊なものに過ぎなかった．しかしそうし 電パネルが設置されているのを見ることができ た状況は 1970 年代に急転換する．1973 年に第 る．大きい家電量販店に立ち寄れば，ごく普通 一次石油危機が発生すると，日本では石油の輸 のこととしてパネルが売られている．今や太陽光 入途絶が現実的な危機として現れた．そこで政 発電は，私たちにとってごく身近な存在である． 府は，その対策として再生可能エネルギー技術 しかしながら，こうした状況になるまでに，研究 （当時は新エネルギーと呼ばれた）を開発するナ 開発や導入普及をめぐる幾多の苦労があったこ ショナル・プロジェクトを立案した．それがサン とはあまり知られていない．そこには何度もの急 シャイン計画であった．これは月着陸を目指した 転換に彩られた長い歴史があった． アメリカのアポロ計画に匹敵する大プロジェクト とされ，その目標は西暦 2000 年までに日本のエ サンシャイン計画の始まり 日本企業が研究開発を開始したのは 1950 年 ネルギー供給の 20% を新エネルギーでまかなう とされていた．こうして太陽エネルギー（太陽熱 と太陽光）研究が始まった． 代末のことである．当時の市場は人工衛星や灯 1979 年に第二次石油危機が発生すると，サン 太陽光発電に関する主要な出来事 西暦 6 出来事 1959 シャープ、太陽電池研究開発に着手 1973 第一次石油危機発生、サンシャイン計画開始 1979 第二次石油危機発生、サンシャイン計画の加速的推進 1980 NEDO 設立 1985 逆石油危機 （原油価格の低落） 1992 地球サミットで気候変動枠組条約が採択 1993 ニューサンシャイン計画に計画が統合される 1997 日本は累積導入量で世界一 1999 日本は国別生産量で世界一、Q セルズ社 （ドイツ）設立 2000 ニューサンシャイン計画終了 2001 サンテックパワー社 （中国）設立 2004 ドイツ、フィードインタリフ （FIT）制度を導入 2005 日本は累積導入量でドイツに抜かれる 2008 日本は国別生産量で中国に抜かれる 2012 Q セルズ社倒産、韓国ハンファグループに買収される 2013 サンテックパワー社、法的整理 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 サンシャイン計画―太陽光発電を生み出した国家プロジェクト― シャイン計画は目標をより大きく，より早期に実 陽光発電は世界一の生産量，導入量を誇ってい 現するという方向に加速化されることになった． た．サンシャイン計画は 2000 年度に終わった． このときに NEDO（現，新エネルギー・産業技 ここで話が終わればハッピーエンドである． 術総合開発機構）が設置され，サンシャイン計画 の実行組織となった．このころには太陽熱発電， 太陽光発電両方で大型のプラントの実証実験が なされた． 国際競争で勝つために その後，またもや状況は急転換する．サンシャ ここまでは順風満帆な計画であったが，1980 イン計画終了後，ヨーロッパで本格的な導入普 年代中盤になると計画にとって予期せざる急転 及政策がはじまると，グローバルなレベルでの 換が起きた．それは石油価格の急速な低下であっ 太陽光発電システムの生産競争が急速に発生し， た． それによって世の中は， にわかに新エネルギー そうしたなかで日本企業は次第にプレゼンスを 開発について関心を失ってしまうのである．サン 落としていった．2000 年代後半，日本企業の生 シャイン計画の目標はあくまで原油高が続くこと 産量ランキングは徐々に落ち，このころにはサン を想定していた．そのため原油の価格が急に下 テックパワー社（中国）や Q セルズ社（ドイツ）等 がったことで計画の大前提が崩れてしまった．こ の企業の躍進が目立った． うして 1980 年代後半には，新エネルギー開発に 対する逆風の時代が続いた． ここで再度状況が急転換する．2008 年のリー マンショックによる需要の減少と各国の導入政 策の変化によって，他国の太陽光発電メーカは ニューサンシャイン計画への統合 大きい打撃を受け，先の中国やドイツの企業は 破綻してしまうのである．そうしたなかで，日本 再度，その状況は転換する．なぜならば 1990 企業は性能が優れた商品を開発して競争で勝ち 年代になると，地球温暖化問題を中心に地球環 抜こうとしている．現在なお各社の間では新方 境問題がにわかにクローズアップされてきたから 式の太陽電池のイノベーションによって，より効 である．再生可能エネルギー開発は，エネルギー 率性や信頼性が高い太陽光発電システムの開発 問題のみならず環境問題に対しても貢献するも に対する努力が継続されている． のであると考えられるようになったのである．こ 以上のように，太陽光発電の歴史においては， うして計画には新しい意味が与えられ，1993 年 「禍福はあざなえる縄」のごとき何度もの急転換 度にはこれまでの省エネルギー研究（ムーンライ があった．サンシャイン計画から始まる太陽光発 ト計画）などが統合されてニューサンシャイン計 電産業の発展は，このグリーンイノベーションの 画に再編成された． 世紀において新たな段階を迎えている．次に待 1990 年代後半には，計画の成果がいろいろな つものは何であろうか． ところで現れはじめた．太陽光発電においては， 各社がパネルを実用化し始めた．同時に政府も 補助金によって，太陽光発電の導入・普及を支 援した．中心となったのは，シャープ，京セラ， 三洋電機（現，パナソニック）であった．その後 約 10 年間，2000 年代中期頃までは，日本の太 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 【参考文献】 桑野幸徳・近藤道雄 監修 : 図解 最新太陽光発電のすべ て , オーム社（2011) 島本 実 著：計画の創発 サンシャイン計画と太陽光発電 , 有斐閣（2014） 7 n 次元波動へのいざない ∼ホイヘンスの原理∼ 数学オリンピックメダリスト 数学博士 大人のための数学教室 和 講師 手塚 勝 貴 ホイヘンスの原理 8 ばらくしてから自分の声が聞こえますよね．つま り，山からはね返った声は我々に届くまでは聞こ 暑い季節が近づき，プールなどに行く機会が えず，届いた瞬間のみ聞こえます．そして，声が 増えますよね．プール水面には波が生じますし， 我々を通り過ぎるとまた聞こえなくなります． 「音 場内に流れている音楽や私たちが発する声など が一瞬である」とはこうした現象を指しています． の音は空気の波です．日頃，体感しているこれら 一方，水面の波が永遠であるという点につい の波（波動）ですが，実は水面の波と音では性質 ては疑問が残りますよね．例えば，まったく波が がまったく異なるのです．さらに言えば，4 次元 立っていないプールに入っていたとしましょう． の波動と 5 次元の波動は性質が異なり，前者は そこに誰かが飛び込むと波が発生します．飛び 水面の波と，後者は音と同じ性質を持っていま 込んだ場所がどんなに離れていても，プール内 す．これを n 次元の波動にまで拡張したのがホ にいる限り，波が発生した瞬間から我々はその波 イヘンスの原理です． を感じ続けているのです．そして，この波は徐々 ホイヘンスによれば「n が奇数のときの波動は に小さくなりますが決してゼロになりません．し 観測者（つまり，体感する私たち）に与える影響 たがって，我々は永遠に波を感じ続けていること が 一瞬 なのに対し，n が偶数のときの波動は になります． 観測者に影響を与えた後も減衰しながら 永遠 つまり，2 次元の波動は永遠で，3 次元の波動 に 影響を与え続ける」のだそうです（ただし，n は一瞬であるといえます．ここで，2 次元の波動 ＝ 1 のときは例外です） ． のように永遠に残る波動を「永遠型」 ，3 次元の波 話を水面の波と音に戻しましょう．例えば， プー 動のような波動を「一瞬型」ということにしましょ ルに行ったとします．場内では来場者のにぎやか う．同じ波動なのに，なぜこのように異なるので な声や BGM が聞こえるでしょう．これらの音は しょうか．これは 2 次元空間よりも 3 次元空間 3 次元の波動といえます．前述のとおり，音は空 気の波でありその空間は 3 次元だからです．一 方，プールの波は 2 次元の波動です．プール水 のほうがはるかに広く，波動の伝播が拡散してし まうからと考えれば理解しやすいでしょう．ちな 面は平面ですからね．ホイヘンスの原理にならっ 間は 2 次元空間よりも狭いからと考えれば， 「永 て記述するならば，音は奇数次元の波動，プー 遠型」であることは納得できるでしょう．このよ ルの波は偶数次元の波動です．つまり，同原理 うに考えると，3 次元よりも自由度の高い 4 次元 によれば，音を体感するのは一瞬であり，プール の波動は「一瞬型」であると推測できますが，ホ の波は波が来たと感じた後も波の揺れを受け続 イヘンスの原理により 4 次元の波動は「永遠型」 け，それが永遠に続くといえます． であることがわかっています．空間の自由度が広 みに，1 次元の波動は「永遠型」です．１次元空 音に関しては理解しやすいと思います．山彦 がったにもかかわらず波動が永遠に残り続ける などがよい例です．山に声を投げかけると，し という点が不思議だと思いませんか．つまり，先 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 n 次元波動へのいざない∼ホイヘンスの原理∼ ほどの「空間が広いから「一瞬型」になる」という 推測は間違いであることがわかります．さらにい 1（b））です． 波動方程式を解くうえで重要な要素の一つが， えば，5 次元の波動は「一瞬型」 ，6 次元の波動 初めて生じた波「初期波動」です．波動方程式を は「永遠型」 ，7 次元の波動は「一瞬型」です．ど 解くとき，図 2 のような時間とともに広がる球体 んな高次元を考えても，波動の伝わり方はこの 2 （2 次元ではその正射影）を考えるのですが，2 次 つしかなく，しかも「永遠」と「一瞬」という正反 元の波動方程式では初期波動の影響が常に残る 対の性質である点も興味深いところです．これら のに対し，3 次元の波動方程式ではある限られた の説明には波動方程式が不可欠ですので，つぎ 領域にしか影響がありません．この初期波動の に波動方程式について説明します． 影響の差が「永遠型」と「一瞬型」の差なのです． では，4 次元以上の波動方程式はどうなるのかと 波動方程式 いうと，前述のホイヘンスの原理のとおり，奇数 波動方程式と聞くと，難しいイメージがあり 次元は 3 次元の波動方程式と同じ結果となり「一 取っ付きにくいと思いますが，大まかにいえば， 瞬型」 ，偶数次元は 2 次元の波動方程式と同様の 任意の時間と場所の波の高さを求めることがで 結果となり「永遠型」になります． きるのです． まずは，1 次元の波動方程式を式（1）に示しま す．この式の波の高さを求めることが波動方程 式の目的です． 数学を体感する 以上，身近な波や音に始まり，4 次元以上の 高次元の波動の性質について，大雑把ですが述 （1） べさせていただきました． 通常，我々が体感できるのは 3 次元空間まで ：波の高さ， x：位置， t：時間， ） （（ u（x,t） ：波の高さ， x：位置， t：時間， c：c：波の速さ（伝播速度） ですが，数学を学ぶことで 4 次元以上の n 次元 波の速さ（伝播速度） ） 1 次元は紐をイメージすればよいでしょう．図 1（a）のように，紐を縦に振ると波ができ，紐を 空間を，まるで体験したかのように想像すること ができるのです．以上により，数学が持つ魅力 に気づくきっかけになれば幸いです． 伝っていきます．また， 2 次元の例は水面の波（図 初期波動 正射影 球体の表面を正射影 （a）1 次元の波動 青色部に初期波動が影響し続ける＝「永遠型」 （a）2 次元 初期波動エリア ① ② （b）2 次元の波動 図 1 波動のイメージ OHM BULLETIN VOL.51 夏 （b）3 次元 ③ 球体面が青色部に到達した瞬間（②の時のみ） 初期波動が影響を与える＝「一瞬型」 図 2 永遠型と一瞬型の概念 9 「しんかい 12000」構想 これからの深海探査の意義 国立研究開発法人 海洋研究開発機構 海洋工学センター長 いそざき よし お 磯﨑 芳 男 研究者が深海を直接観察する ことのできる有人潜水調査船と して現在活躍している「しんかい 6500」が，建造後 25 年経ち，永 年に亘り世界をリードしてきた 日本の有人潜水船技術がこのま までは廃れてしまうという危機 感を持っている． 一方，4 年前に発生した東北 地方太平洋沖地震の震源域であ る日本海溝の最大水深は 8,020 メートルもある．日本の周辺に は，さらに深く水深 9,780 メー トルにもなる伊豆・小笠原海溝 「しんかい 12000」構想図（提供 海洋研究開発機構） もある．3 月 11 日の震災 5 ヶ月後に潜航調査を 深い場所ができるかも知れないので，1,000 メー した「しんかい 6500」では見ることのできない海 トル分を将来への贈り物とする．また，効率的な 溝の底では何が起きたのか，これから何が起き 探査を行うために，複数の研究者が乗って 1 ∼ ようとしているのかを知ることは，日本の防災・ 2 日間海底に滞在することができるような耐圧殻 を 2 個持つ構造と休息用の装備を考えている． 減災に大きく貢献するであろう． 「しんかい 12000」構想は，技術という襷を次 近年，超深海には想像を超える豊かな生命圏 の世代に繋いでいくことと共に，このような社会 が広がり，その生態系や生体機能が学術上極め の要請に応えることを目指すものである．そのコ て重要であることがわかってきた．過酷な環境 ンセプトは，フルデプス，フルビジョンである． 下でスローライフを送る生命体の謎を解き明か フルデプスとは，地球上で最も深い場所にも潜 すことで全く異なる知見を得ることができるであ 航できる能力を有することであり，フルビジョン ろう．また，日本の周辺海域の深海には，豊富 とは，あたかも研究者自身が深海の中に身を置 な資源が存在することもわかってきた．それらが， くような環境で，五感＋ α を研ぎ澄ませて調査 どのように生まれてきたのかを知ることは，資源 観察できるように 360 度に近い視野を確保する が賦存する海域を知るための有力な手掛かりと ことである．現在，世界で最も深い場所として知 なろう． られているのは，水深 10,911 メートルのマリア 10 「地球最後のフロンティア」と呼ばれる深海を， ナ海溝チャレンジャー海淵であるが，我々の知ら 研究者が自分の眼で最深部まで探査することの ないさらに深い場所が見つかるかも知れないし， できる「しんかい 12000」の実現は，社会に大い 地球は生き物であり今後の変動によってさらに なる恩恵をもたらすものと確信している． OHM BULLETIN VOL. 51 夏 書籍 編集局 から 5 月下旬のことになりますが，国際ドロー 野波先生も斯界の第一人者としてマスコ ン展に行ってきました．時期が時期だけに ミから意見を求められていましたが，首相 予想していましたが，会場の熱気はものす 官邸へのドローンの立ち入りがこうした“ド ごいものでした． ローン熱”の端緒と思われます．同事件とそ ドローンの具体的な用途としてはカメラ の後のいくつかの事件を受けて，政府は高 愛好家による遠方・僻地の撮影や農薬散布 性能なドローン操縦には第 3 級陸上特殊無 が有名ですが，会場では，Amazon の構想 線技士の資格を必要とすることを検討して 発表も記憶に新しい，商品の運搬システム いるとのことです． や，建設現場・各種インフラの保守メンテ オーム社では，ドローン自体を取り上げ ナンス用の監視補助などが展示されていま た書籍や第 3 級陸上特殊無線技士の受験参 した．また，約 30 年にわたりドローン（マ 考書はまだ発行していませんが，今後のド ルチコプター）研究を続けてこられた千葉大 ローンをめぐる動きを冷静にとらえ，社会 学の野波健蔵先生が会場にいらっしゃって， に役立てる企画になるよう取り組んでいき マスコミ関係者が野波先生に渦を巻いて群 たいと考えています． がっていました． 雑誌 編集局 から 雑誌 『電気と工事』は今秋で創刊 55 年を迎 毎年約 1,000 名が参加されている突破研．初 えます．編集部による多くの取材活動は，誌 めて受験する方にはレベルを肌で感じていただ 面はもちろん，臨時増刊や別冊，そして書籍 き，受験経験者の方には相談コーナーで学習 の発行へとつながっています．その一環として， の総まとめをされるなど，突破研を通じて受験 4 月発行 『電気工事現場チェックの勘どころポ 者の皆様のお力になれたのではないかと感じ ケットハンド BOOK』 （㈱きんでん 編）は，早 ております． 9月6日の試験日が迫っているなか， くもベストセラーとなっており，多くの読者の方 『平成 27 年度電験三種予想問題集』や 『2015 にご愛顧いただいております．今後とも，現場， 年版電験三種合格ドリル』 ， 『2015 年版電験 受験に 『電気と工事』のご愛読をお願い申し上 三種完全解答』 ， 『20 ヵ年収録電験三種総合 げます． 解説』 ， 『ポケット版 要点整理 電験三種公式 また，毎年開催しております 「電験三種突破 & 用語集』など，試験の総仕上げにも最適な 研究会」は今年で 50 回目を迎えます．東京・ 書籍を取り揃えています．皆様の合格を心より 大阪 （北陸サテライト）に加え，今回は 50 回 お祈り申し上げます． 記念として四国 （高松市）でも開催いたします． 営業局 から 夏目前のこの時期，営業局では工業高校 会」 ．特に「電験三種突破研」は 50 回目を迎 へ教科書・参考書ご採用の挨拶にお伺いし えることもあり，突破研キャラバンとして ています．実際にご採用いただいている先 四国でも行うこととなりました．試験合格 生方のお話は，営業や書籍の編集製作面で という共通の目的をもった方々が一堂に会 参考になる貴重なご意見を頂戴できる機会 するイベント．熱意と意気込みを感じると であり，気持ちが引き締まるとともに，読 ともに，皆様のスキルアップにお役立てい 者の皆様に選ばれる書籍について考え，意 ただく有意義な研究会にしていきます．こ 見を交わすことが多くなります．常に向上 れからもご期待ください． する気持ちを持ち，出版活動をしていきま 夏休みの自由研究，スキルアップや資格 すので，どうぞよろしくお願い申し上げま 試験対策に最適の書籍を多く取り揃えてお す． ります．オーム社の HP や，オーム社宣伝 そして，読者の皆様と直接お会いする機 課の twitter（@ohmsha_pr) で，おすすめの 会といえば，毎年お馴染みの「第二種電気工 書籍をご紹介しておりますので，ぜひ，ご 事士試験突破研究会」と「電験三種突破研究 覧ください！ OHM BULLETIN VOL. 51 夏 11 もっと詳しい情報をお届けします． http://www.ohmsha.co.jp/ 本体価格には別途消費税がかかります． 技術者のための わかりやすい文書の書き方 徹底解説 図解・系統連系 ̶分散型電源を高低圧配電線に̶ 6 つのルールと 17 の書き方で劇的に変わる 森谷 仁 著 A5 判 本体 2,000 円 3 月新刊 技術文書を書くにあたって「読み 手に内容を明確に伝えるための 3 原則と 6 つのルールと 17 の書き 方」を紹介． 978-4-274-21703-6 Excel で学ぶ 甲斐隆章 著 B5 判 本体 3,000 円 4 月新刊 電力系統の周波数や電圧，さら には系統安定度を乱さないように 系統連系の基本の技術を図解で徹 底解説した . 978-4-274-50546-1 電気工事 現場チェックの勘どころ 熱力学と統計力学 山本将史 著 A5 判 本体 2,700 円 4 月新刊 Excel を使いながら物理のテー マである熱力学（高校カリキュラム では熱）と統計力学を勉強する書 籍． 978-4-274-05071-8 Excel で解く 工場の省エネとデータ分析 ポケットハンド BOOK 株式会社 きんでん 編 B6 変判 本体 1,700 円 4 月新刊 現場代理人の現場ノウハウをコンパ クトにまとめた．ひとつ上の技術を素 早く身に着けることができる． 978-4-274-50558-4 スイッチング電源の 原理と設計 板東 修 著 B5 判 本体 3,700 円 5 月新刊 工 場の省エネ活 動を効 果 的に 行うために，生産数量を基軸とし たデータ分析法と実行するための Excel 回帰分析ツールを紹介． 978-4-274-21750-0 スイッチング電源の原理や特徴， 設計方法について，種類ごとに体 系的に説明．課題のノイズ対策に ついては改善方法に言及． 978-4-274-21715-9 現場で役立つ 化学分析の基礎（第 2 版） だれにもわかる ディジタル回路（改訂 4 版） 平井昭司 監修 公益社団法人日本分析化学会 編 A5 判 本体 2,800 円 5 月新刊 相磯秀夫 監修 天野英晴・武藤佳恭 共著 B5 判 本体 2,800 円 5 月新刊 分析技術の向上のため，ピペッ トや電子天秤の使い方，試料の取 り扱い方，分析環境の選択，分析 値の信頼性の確保など基本を解説． 978-4-274-21760-9 IC を使った設計に重点をおき体 系的に解説したディジタル回路の 教科書．設計現場での現状をとら え，実践的に学習できる . 978-4-274-21753-1 在宅医療と訪問看護・介護 のコラボレーション（改訂 2 版） ストレージ技術 前川厚子 編著 12 落合政司 著 A5 判 本体 4,600 円 3 月新刊 クラウドとビッグデータの時代 喜連川優 編著 B5 判 本体 5,000 円 4 月新刊 B5 変判 本体 3,500 円 5 月新刊 在宅医療と訪問看護・訪問介護 との連携のコラボレーションの基 本的な考え方から実践的なノウハ ウまでを，図表を用いつつ解説． 978-4-274-21728-9 ストレージネットワーキング技 術の基礎から最新動向までをSNIA の日本支部が執筆・編集．基礎か ら技術の実態を解説． 978-4-274-21758-6 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 機械工学入門シリーズ 要説 機械製図（第 3 版） 絵とき コンクリート（改訂 3 版） 大西 清 著 粟津清蔵 監修 浅賀榮三・渡辺和之・高際浩治・ 村上英二・相良友久・鈴木良孝 共著 「機械製図法の全般」を要領よく 明快に解説した手引書．講義用テ キスト，広く機械技術を学ぶ方々 の参考書として絶好の書籍． 978-4-274-21724-1 「コンクリート」の基本的な性質 から説き起こし，配合や圧縮強度 を加味した設計の基礎までコンク リート全般への理解を促す． 978-4-274-21761-6 苦手克服！これで完璧！ 電験三種の強化書 A5 判 本体 1,700 円 3 月新刊 矩計図で徹底的に学ぶ住宅設計 中山繁信・細谷功・長沖充・蕪木孝典・ 伊藤茉莉子・杉本龍彦 共著 B5 判 本体 2,800 円 4 月新刊 矩計図の「作図手順」と「施工手 順」を連携させ，作図上の基本ルー ルと基礎・天井・床・屋根などの 各部分の仕組みを解説． 978-4-274-21740-1 知りたいディテール満載！ 木造住宅パーフェクト詳細図集 丸山 弾 著 B5 判 本体 3,500 円 4 月新刊 A5 判 本体 2,400 円 5 月新刊 不動弘幸 著 A5 判 本体 2,800 円 5 月新刊 電験三種の 4 科目（ 「理論」 「電力」 「機械」 「法規」 ）で出題される計算 問題や論説問題を集中的に攻略す るための受験対策書． 978-4-274-21745-6 2015 年版 第一種電気工事士技能試験 公表問題の合格解答 オーム社 編 A4 判 本体 2,200 円 5 月新刊 「木製建具の納まり」や「開口部 の作り方」 ， 「水廻りのディテール」 など，設計者が悩む納まりを部位 別にまとめた詳細図集． 978-4-274-21741-8 候補問題をもとに予想公表問題 を作成．支給材料から施工作品を 完成させるまでを図と写真でわか りやすく解説．材料一覧表付． 978-4-274-50562-1 わかる！わかる！ 第一級陸上無線技術士試験 建築構造力学 上田耕作・廣瀬幸男・廣瀬妙子 共著 B5 判 本体 3,000 円 3 月新刊 吉川先生の過去問 解答・解説集 吉川忠久 著 A5 判 本体 3,000 円 5 月新刊 数式計算の展開を，豊富な図と ともに解説することに重点を置き， 解き進めていくうちに構造力学が 理解できる一冊． 978-4-274-21727-2 第一級陸上無線技術士試験の過 去 4 年間（全 8 回）に出題された問 題を，年ごと / 科目ごと / 出題順 に分類し解説した問題集． 978-4-274-21739-5 わかりやすい 完全解説！ 火薬類取扱保安責任者試験 土木施工管理の実務 速水洋志 著 A5 判 本体 2,500 円 5 月新刊 初級土木技術者を対象に，土木 施工の関連の初歩的な知識などを 体系的にまとめた．現場に 1 冊必 要な実務入門書． 978-4-274-21754-8 OHM BULLETIN VOL. 51 夏 手束誠治 著 A5 判 本体 2,800 円 5 月新刊 火薬類取扱保安責任者試験の受 験対策書．知識の確認と問題演習 ができる． 978-4-274-21756-2 13 オームブレテン オームブレテン2015年7月10日発行 第51巻夏号 （通巻205号） 季刊 発行オーム社 宣伝課 書籍・雑誌のご注文について ■ご注文は，全国どこの書店からでもできます． ■お急ぎの際は，直接当社のホームページ （ｈｔ ｔｐ ：//ｗｗｗ.ｏｈｍｓｈａｃ . ｏｊ . ｐ/），お電話， ＦＡＸでご注文ください．送料は300円（税別） 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