理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

情報

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/04/16(火) 09:34:43.07 ID:CAP_USER
半導体を使った量子コンピューターの計算で発生する情報の誤りを高い精度で検出する手法を開発したと、理化学研究所などの国際研究チームが発表した。量子コンピューターに不可欠な技術で、実用化へ大きく前進した。英科学誌に16日、論文が掲載された。

 量子コンピューターは従来のコンピューターでは不可能な超高速の計算が可能で、将来の実用化が期待されているが、計算の誤りを訂正する技術が未確立なことが課題だった。

 半導体を使うタイプの量子コンピューターは、電子を半導体に閉じ込めて制御。自転するように回る電子の性質を利用し、その回転の向きで情報を表す。

続きはソースで

電子スピン量子ビットによる量子非破壊測定回路のイメージ図(理化学研究所提供)
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2019/20190416_1/fig.jpg

https://www.sankei.com/economy/news/190416/ecn1904160002-n1.html
ダウンロード (1)


引用元: 【IT】量子コンピューター実用化へ前進 理研、計算の訂正手法開発[04/16]

量子コンピューター実用化へ前進 理研、計算の訂正手法開発の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/03/14(木) 00:19:51.90 ID:CAP_USER
四角柱がねじれたようにつながる「ペンローズの四角形」、永遠に登り続けるように見える「無限階段」──「不可能図形」と呼ばれる、現実にはありえないと思われていた図形を、数学の力で現実に作り出した研究者がいる。


※鏡に映すと形が変わる「変身立体」の一種
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1903/13/ki_1609376_sakushi01.jpg

 明治大学先端数理科学インスティテュート所長の杉原厚吉特任教授は、2009年に同大に着任して以来、無限階段のような「だまし絵」の立体化の他、鏡に写すと姿が変わる「変身立体」、180度回転させても逆方向を向かない「右を向きたがる矢印」など、現実にはありえないような「不可能立体」を生み出し、話題を呼んできた。


>>180度回転させても逆方向を向かない「右を向きたがる矢印」
Sugihara2016 https://youtu.be/Vwjkzl1G_vI



 杉原教授は3月に明治大を退官するに当たり、12日に最終講座を行った。10年間の錯視研究で、「タネ明かしをしても脳は錯覚を修正できないこと」と「両目で見ても錯覚は起こる場合があること」に衝撃を受け、その上で1つの疑問が浮かんだと話す。

■「非直角を直角に見せる」新たな立体トリックを考案

 ペンローズの四角形に見える立体を作ったのは、杉原教授が初めてではない。従来も、実際にはつながっていない四角柱をつながっているように見せかける「不連続のトリック」や、四角柱を曲げてつながった立体を作る「曲面のトリック」といった立体化があったが、杉原教授は「直角に見えるところに直角以外の角度を使う」という方法を取った。

 非直角のアプローチでは、四角柱は曲がらず、不連続にもならない。


※従来の「曲面のトリック」によるペンローズの四角形と、杉原教授考案の「非直角のトリック」によるペンローズの四角形
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1903/13/ki_1609376_sakushi03.jpg
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1903/13/ki_1609376_sakushi04.jpg

 教授は、不可能立体を作るために数学的な方程式を解いているという。「絵には奥行き情報がないから、絵と同じように見える立体はたくさんある」(同)。無数にあり得る立体の中から、人の脳は無意識のうちに「これだ」と決めつけ「現実には作れない」と考えるが、方程式に解があれば、その立体は作れるというのが杉原教授の理論だ。


※杉原教授は不可能立体を「方程式を解いて見つける」という
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1903/13/ki_1609376_sakushi05.jpg

※絵から導かれる無数の立体の中から、脳は直角の多い立体を探してしまう
https://image.itmedia.co.jp/news/articles/1903/13/ki_1609376_sakushi06.jpg

ITmedia NEWS
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1903/13/news109.html

続きはソースで


images

引用元: 【数学】四角が丸に、魚が蝶に──“不可能立体”研究10年、杉原教授が導き出した「錯視の方程式」[03/13]

【数学】四角が丸に、魚が蝶に──“不可能立体”研究10年、杉原教授が導き出した「錯視の方程式」の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/04/05(金) 05:53:37.54 ID:CAP_USER
■動画
https://youtu.be/Le3iy3eIIlI



鹿児島市の繁華街・天文館で3日正午すぎ、市電の電停にミツバチが大量に発生した。横断歩道の中央で車の進入を防止するブロック塀に密集したため、飛び回るハチに戸惑う通行人らで現場は一時騒然とした。

 市電運転士などから連絡を受けた交通局職員が午後1時前、◯虫スプレーを片手に現場に到着した。だが「役にたたん」。別の職員が携帯型の送風機で吹き飛ばそうとしたが、ハチが飛び散り、逆に危ないと断念した。通行人らは飛び回るハチを手で払いながらも「こんなところで、こんなの初めて」と遠巻きに「捕りもの」を見守った。

 午後2時ごろ、養蜂家の高野裕志さんが到着。密集したハチの中にいた女王蜂をつまみだし、持参した巣箱に入れると、ほかのハチたちが次々と後に続いた。

続きはソースで

https://bcsecure01-a.akamaihd.net/24/4508222237001/201904/3425/4508222237001_6021923810001_6021923431001-vs.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20190403002939_commL.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASM434WVRM43TLTB00M.html
ダウンロード


引用元: 【生物】〈動画〉鹿児島天文館で大量ミツバチ 女王蜂を巣箱に入れると…[04/03]

〈動画〉鹿児島天文館で大量ミツバチ 女王蜂を巣箱に入れると…の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/04/10(水) 17:04:10.27 ID:CAP_USER
年を取るにつれて物忘れがひどくなっていくというのは仕方のないことのように思えますが、老人の頭部に電極を装着して電気刺激を与えることで、短い時間の間情報を保持して同時に処理するワーキングメモリ(作業記憶)が20代並みまで回復したという研究結果が科学誌のNature Neuroscience上で発表されています。

Working memory revived in older adults by synchronizing rhythmic brain circuits | Nature Neuroscience
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0371-x
https://i.gzn.jp/img/2019/04/10/electrical-stimulation-fix-brain/00.jpg

Electrical jolts to brain restored memory of elderly to that of 20-year-old | Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2019/04/brain-jolts-revive-memory-in-elderly-turning-clock-back-four-decades/
https://i.gzn.jp/img/2019/04/10/electrical-stimulation-fix-brain/snap0357_m.png

To Improve Memory, Tune It Like an Orchestra - The New York Times
https://www.nytimes.com/2019/04/08/health/aging-brain-memory.html

今回の研究を行ったのはボストン大学のロバート・ラインハルト助教授とジョン・グエン氏で、2人は高齢者の認知機能低下の主要因である「ワーキングメモリの欠損問題」に対するアプローチの1つとして、電気刺激を与えるとワーキングメモリにどのような影響があるかを測定する実験を行いました。電気刺激は前頭前野と側頭皮質の間の作用が効率化するように、被験者それぞれに合わせてカスタマイズされたものです。電気刺激は頭部に貼り付けられた電極から流れるタイプのもので、インプラントなどの手術を要しません。実験では、60歳から76歳の老人42人と比較対照群の20代の若者42人に、画像を見せた後すぐに次の画像を見せ、「2枚目の画像は1枚目の画像と同一なのか、異なっている部分があるのか」を答えるというワーキングメモリの能力を測る記憶テストを受けてもらいました。

続きはソースで

https://gigazine.net/news/20190410-electrical-stimulation-fix-brain/
images (1)


引用元: 脳に電気刺激を与えると高齢者のワーキングメモリが20代並みまで回復したという研究結果[04/10]

脳に電気刺激を与えると高齢者のワーキングメモリが20代並みまで回復したという研究結果[04/10] の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/23(土) 11:48:19.54 ID:CAP_USER
誰も脳の配線図を理解していなかったが、コネクトームと呼ばれる脳の構造を代数的位相幾何学で理解できることが判明した。

人間のコネクトーム(白質の構造で基本的には脳の配線図といってよい)は、脳の異なる部分間をつなぐリンクのネットワークだ。リンクは、灰白質を構成する神経細胞体を接続する神経細胞「軸索」の突起の束である脳の白質によって図式化する。

脳に関する従来の見解では、灰白質が主に情報処理や認知に関与し、白質は脳の異なる部分間で情報を送信している、とされてきた。

白質の構造はあまり理解されてないが、いくつかの高度なプロジェクトによる研究で、コネクトームは当初考えられていたよりもずっと複雑だとわかってきた。人間の脳には、1014のシナプス結合で接続された1010ものニューロンがある。リンク同士の接続を図式化するのはもともと難しい上に、ネットワーク構造が画像解像度に依存するので、さらに難しくなっている。

構造を研究することで、白質は学習や脳の活動調整で重要な役割を果たしている証拠も出てきた。しかし、この役割が構造にどう結び付いているかは正確にはわからない。
https://www.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2016/08/neural-cycles.jpg

したがって、白質の構造をさまざまなスケールで理解することは神経科学の大きな課題である一方、適切な数学的ツールの欠如が、研究の進展を妨げていた。

しかし今日、この状況は代数的位相幾何学のおかげで変わろうとしている。神経学の研究者が徐々にだが初めて、代数的位相幾何学の価値を理解し始めている。従来、代数的位相幾何学は、空間や形状を分類するための「数学的な探求」だったが、ペンシルベニア大学のアン・サイズモア研究員(準計算機生物学者)などによるチームは、代数的位相幾何学がどのようにコネクトームの理解に革命をもたらすかを示した。

学問的探求において、代数的位相幾何学者は、異なるスケールで位相空間での対称性を見つけるという、試練を設定する。

数学において、対称性とは、視点を変更しても不変であることだ。たとえば正方形は90度回転しても形状が変わらない。これが対称性のひとつのタイプだ。

中でも、コネクトームを理解する上では、さまざまなスケールでも対称性を保つ数学的構造「永続的な相同性」の探求が重要だとわかってきた。

神経学者は、特定の認知機能は、脳全体に分散されているさまざまな神経ノードを利用することにずっと気付いていた。コネクトームプロジェクトの中心的な疑問の1つは、これらのノードが白質でどう接続されているかだ。

神経学者が白質繊維を研究する方法は、繊維の長さに沿って、どう水を拡散するかを観察することだ。拡散経路は、「拡散スペクトルイメージング」によって明らかにでき、白質の構造を理解できる。

詳細に調べるため、サイズモア研究員は8人の健康な成人の脳を測定した。これにより、すべての脳に同じ構造を探せた。チームは特に、聴覚系や視覚系、接触、圧力、疼痛に関する体性感覚システムなど、認知システムに関わる脳の83の異なる領域間のリンクを観察した。

こうして配線図を構築したサイズモア研究者のチームは、構造の研究に代数的位相幾何学の手法を適用することで、いくつかの重要な洞察が生まれた。

まず特定のノードのグループは、グループ内の各ノードが他のすべてのノードに接続された「すべての対全接続している」状態でクリークと呼ばれる構造を形成していることが明らかになった。認知システムのすべては、異なる数のノードを含むのクリークで構成されている。

しかし、分析により、もうひとつの重要な位相構造のグループが明らかになった。この位相構造は「サイクル」と呼ばれる閉じたループで、最初のノードが次のノードに接続し、その次のノードがまた次のノードに接続していき、最後のノードは最初のノードに接続してサイクルが閉じている。

続きはソースで
images (1)
images (1)


引用元: 【数学/脳科学】コネクトーム:脳の構造を代数的位相幾何学で理解できることが判明

【数学/脳科学】コネクトーム:脳の構造を代数的位相幾何学で理解できることが判明の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2019/02/24(日) 11:21:55.86 ID:CAP_USER
科学技術の発展に対する国民の期待が、社会の安全や医療などの分野で大きくしぼんでいることが、文部科学省科学技術・学術政策研究所が2018年10月に実施した調査で明らかになった。

この調査は、2018年10月下旬にインターネットで実施し、3000人から得た約100項目に対する質問の結果を、過去の分析と比較した。

「科学技術の発展に対する期待」についての回答を、2年前にあたる2016年10月に実施した前回調査の結果と比べると、「犯罪などの社会の安全安心」分野で期待している男性は37%から19%に、女性は42%から24%に減った。同様に、「資源エネルギーの開発や貯蔵」分野では男性が54%から36%に、女性が51%から30%に、「医療」分野では男性が59%から45%に、女性が61%から51%に、「製造技術などの産業基盤」分野では男性が29%から19%に、女性が24%から11%に減少していた。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20190204-767041/
ダウンロード


引用元: 【話題】科学技術に対する国民の期待が「医療」「社会安全」などでしぼんだ

科学技術に対する国民の期待が「医療」「社会安全」などでしぼんだの続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ