科学と技術の諸相2019/06/26 更新
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★★気になるニュース★★

シーサイドライン事故、フェイルセーフ機能の不備が原因?(19/06/15)

 横浜シーサイドラインで6月1日に発生した自動運転車両の逆走事故は、進行方向を指示するケーブルの断線が直接の原因だと判明した。根本的には、フェイルセーフ機能を装備していなかったシステムに欠陥があったと推定される。
 この事故は、ターミナル駅を発車した5両編成の自動運転の列車が、本来の進行方向とは逆向きに動き出し、車止めに衝突して乗客15人が負傷したというもの。事故車両には運輸係員(運転士・車掌など)が乗車しておらず、自動列車運転装置(ATO)によって操作されていた。
 ATOは、次のように作動する。運輸司令所から発信された制御信号は、駅ATO制御装置を経て有線で線路に敷設された装置に伝えられた後、無線で車両に搭載された制御装置に送られる。向きを変更する場合は、まず信号が先頭車両に送られ、そこから各車両のモーターに伝えられる。運輸安全委員会の発表によると、先頭車両から各車両に進行方向を伝える2本の配線(F線とR線)のうちF線が切れていたため、逆走した。F線は結束された他の配線から1本だけはずれており、片側が車体の一部に溶着していたとのことで、断線は熱が原因だと見られる。
 事故が起きたのはターミナル駅であり、金沢八景駅方面から来た列車は、必ず折り返して発車する。ところが、F線が断線したせいで、折り返し後の向きを指示する信号が先頭車両から各車両へと伝達されず、駅到着までと同じ向きに動き始めてしまった。車止めまでの区間は25メートルあり、その間に緊急停止信号を送る装置もあったが、線路からあらかじめ「金沢八景駅方面に向かえ」という指令が出されており、正しい向きに動いているとシステムが判断してブレーキをかけなかったようだ。この区間は、オーバーランしたときの調整に使われるので、すべての進入車両に停止信号を出すような設計は採用されていなかった。
 ここで問題なのは、「指示を伝える配線の1本が切れた」だけで事故が発生したこと。電気的なシステムの場合、さまざまな原因により断線がかなりの頻度で発生するので、断線しても事故にならないようなフェイルセーフ機能を持たせるべきである。F線とR線で進行向きを指示する場合、「F:on、R:off」なら(例えば)前進、「F:off、R:on」なら後進、「F:off、R:off」「F:on、R:on」なら(指示が矛盾しているので)停止−−−という設定にしておけば、事故は起きにくい(このほか、「信号を常時送信し続け、受信できなくなったときは安全状態に復する」という設計方針も考えられる)。横浜シーサイドラインでは、「F:off、R:off」のときに「以前の状態を維持」という設定になっており、F線が断線して本来は「F:on、R:off」のはずが「F:off、R:off」として伝わったため、「以前の状態を維持」して逆走する結果となった。
 今回の事故は、初歩的な設計のミスと考えられ、自動運転そのものの危険性を示すわけではない。しかし、この程度のミスが現実に起こり得るという怖さも見せつけたわけであり、改めて自動運転が持つ課題を浮き彫りにしたと言える。
(→過去の「気になるニュース」

★★Q & A★★

質問 英オックスフォード大学のマイケル・A・オズボーン准教授が、今後10〜20年でAIにとってかわられる仕事を発表したそうです(https://www.oxfordmartin.ox.ac.uk/downloads/academic/The_Future_of_Employment.pdf)。この研究の信憑性はどれくらいあるとお考えになりますか?【技術論】
質問 人間の知能の高さは尿酸によるものであるという説をみかけました。この説はどの程度信憑性があるのでしょうか。【その他】
質問 アインシュタインは「私はスピノザの神なら信じる」「スピノザの現代思想への影響ははかりしれない」という発言もあり、スピノザ主義者であったと聞きます。バルーフ・デ・スピノザは17世紀の哲学者で、その異端な思想ながら伝統的な哲学史の中ではマイナーな位置づけを余儀なくされてきましたが、ルソーはじめ、ヘーゲル、マルクス、フロイト、ニーチェなど近代を代表する思想(最近では、脳科学や生物学などの領域でも、スピノザ思想にあった先見性が評価されているとのこと)に多大な影響を与えてきたとされています。アインシュタインがそうであったように科学者からのスピノザ思想の魅力について、もし吉田先生の見解があったら教えてください。あるいはスピノザが生きた17世紀、デカルトやライプニッツなど、天才がいた世紀とそれらの現代科学や数学への影響について。教えて頂ければと思います。【その他】
Q&Aコーナーでは、科学技術関連の質問に対して、筆者に可能な範囲で解答しています。 質問のある人は、「質問用フォーム」のページから送信してください。
(→Q&A目次
(→質問用フォーム

★★ブックキュレーションのお知らせ★★

ハイブリッド型総合書店honto」のブックツリー・コーナーに、推薦書を5冊(自著が1冊混じっています)挙げておきました。よろしければ、参考にしてください。

★★セミナー報告★★

 2017年6月15日にスルガ銀行d-laboで行われたセミナーのレポートが、次のページに掲載されているのでご報告します。
スルガ銀行イベントレポートのページ
 東京近郊で同様のセミナーをご希望の場合は、メールでお問い合わせください(ここをクリックすると、メールソフトが立ち上がります)。聴講するのが中学・高校生の場合は、無料で講演いたします。

★★著 書 の 紹 介★★

科学はなぜわかりにくいのか 科学はなぜわかりにくいのか
   現代科学の方法論を理解する (知の扉)

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吉 田 伸 夫 著
技術評論社
1,706円
単行本(ソフトカバー): 224ページ
発売日: 2018/4/14
【出版社からの内容紹介】
科学とのつきあい方がようやくわかる!
たまたま耳にした最新の科学ニュースについて、説明を聞いても全然わかった気がしない…。
そもそも科学はどうしてこんなにわかりにくいのだろう…。
そんな素朴な疑問に本書がずばり答えます。

【特徴】
 「科学とは、完成された知の体系ではなく、一つの方法論だ」という観点から、科学の本質に迫ろうとする著作です。科学はどんなときに誤りを犯すのか。また、さまざまな誤りを犯してきたにもかかわらず、科学者たちが科学に対する信頼を失わないのはなぜか。こうした点について、具体的な事例に基づいて考察します。
量子論はなぜわかりにくいのか 量子論はなぜわかりにくいのか
   「粒子と波動の二重性」の謎を解く (知の扉)

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吉 田 伸 夫 著
技術評論社
1,706円
単行本(ソフトカバー): 208ページ
発売日: 2017/4/13
【特徴】
 現行の量子論がひどくわかりにくいのは、物理現象を具体的にイメージすることを禁じるハイゼンベルク流の方法論が、広く採用されているからです。しかし、この方法論が絶対的だとは限りません。本書では、「閉じ込められた波が定在波を形成することで量子が生じる」というシュレディンガー流の描像を採用し、量子論的な現象についての具体的なイメージを作り上げることを目指します。
宇宙に「終わり」はあるのか 「宇宙に「終わり」はあるのか
   最新宇宙論が描く、誕生から「10の100乗年」後まで
   (ブルーバックス)

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吉 田 伸 夫 著
講談社
定価980円(税別)
新書判/288ページ
発売日 : 2017/02/14
【出版社からの内容紹介】
今から138億年前、宇宙はビッグバンで生まれた。実は「138億年」の時の流れは、宇宙にとってはほんの一瞬だ。宇宙は、人類誕生までの138億年を序盤のごく一部として含み、この先少なくとも「10の100乗年」に及ぶ、想像を絶する未来を有する。そんな遠大な未来に、宇宙は「終わり」を迎えるのか? 答えは本書にある。宇宙に流れる「10の100乗年」の時間を眺め、人類の時間感覚とは全く異なる壮大な視点に立つ。
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 宇宙全史を通観する試みです。138億年前、「整然としたビッグバン」から始まったこの宇宙は、誕生直後の短い間、拡散と凝集のせめぎ合いの中で複雑な構造が形成され生命の発生に至ったものの、次第に構造が崩れていきます。やがて全ての恒星が燃え尽き、暗闇の中で長時間が過ぎるうちに、銀河システムは崩壊し、ブラックホールと漂流天体だけの世界になります。さらに、人間の想像力を越えるような時間が経過すると、物質が消滅しブラックホールも蒸発して、ついには、何も起きない状態−−宇宙の終焉が訪れます。
完全独習相対性理論 「完全独習相対性理論 (KS物理専門書)」
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吉 田 伸 夫 著
講談社
定価3,600円(税別)
ソフトカバー/279ページ
発売日 : 2016/4/7
【出版社からの内容紹介】
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【特徴】
soryusi.jpg 「素粒子論はなぜわかりにくいのか」

吉 田 伸 夫 著
技術評論社
定価1,659円(本体1,580円)
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発売日 : 2013/12/05
ISBNコード : 978-4-7741-6131-0
【出版社からの内容紹介】
ようやくあなたの素粒子に対するイメージが具体的になる!

【特徴】
shoei.gif 「明解 量子宇宙論入門」

吉 田 伸 夫 著
講談社
定価 3,990円(税込)(←高くて本当にすみません)
発売日 : 2013/03/30
ISBNコード : 978-4-06-153285-4
【出版社からの内容紹介】
宇宙の謎に迫る現代の物理学。最新理論が予言する壮大な宇宙モデルは、どこまで正しいのか? どのような観測で検証できるのか? 急速に発展を続ける量子宇宙論を、最低限の予備知識をもとに、わかりやすく説き明かす。

【特徴】
tosho4.gif 「明解 量子重力理論入門」

吉 田 伸 夫 著
講談社(講談社サイエンティフィク)
定価 3,150 円(税込)
発売日 : 2011/07/25
ISBNコード : 978-4-06-153275-5
【出版社からの内容紹介】
なぜ重力の量子化が困難なのか? 量子重力理論は,何を解決しようとしているのか? ループ量子重力理論とは,超ひも理論とは,どのような理論なのか? 学部学生程度の物理学から出発し,量子重力理論という最先端へ読者をいざなう.専門書を読む前の,はじめの一歩に最適な入門書.

【特徴】
スキャナー画像 「思考の飛躍 アインシュタインの頭脳

吉 田 伸 夫 著
新潮社(新潮選書)
定価 1,155 円(税込)
発売日 : 2010/05/25
ISBNコード : 978-4-10-603660-6
【出版社からの内容紹介】
光量子論、ブラウン運動、特殊相対論、一般相対論……。20世紀の初頭にアインシュタインはなぜ、かくも革命的な理論を次々と構築できたのか。そして後年、量子力学を執拗に批判し、統一場の理論を夢見つづけたのはなぜか。光と重力と四次元を解き明かし、物理学の世界を一変させた天才の頭脳。その発想法と思考術の秘密に迫る。

【特徴】
書籍スキャナー画像 「日本人とナノエレクトロニクス 世界をリードする半導体技術のすべて
吉 田 伸 夫 著
技術評論社
定価 1,554 円(税込) (←少し高いという声もありますが)
発売日 : 2009/12
ISBNコード : 978-4-7741-4038-4
【内容紹介】
◇本書のことが、「日経サイエンス」の「森山和道の読書日記」(2010年3月号p.122)で紹介されています。
今度はスキャナーを使いました 「光の場、電子の海 量子場理論への道
吉 田 伸 夫 著
新潮社(新潮選書)
定価 1,260 円(税込)
発売日 : 2008/10/25
ISBN-10 : 4106036223
【内容紹介】
わざわざ自分でデジカメ撮影した画像 「宇宙に果てはあるか」

吉 田 伸 夫 著
新潮社(新潮選書)
定価 1,155 円(税込)
発売日 : 2007/01/25
JAN/ISBNコード : 4106035766
【出版社からの内容紹介】
始まりは? 大きさは? ブラックホールとは? アインシュタインからホーキングまで、宇宙をめぐる12の謎に挑んだ科学者たちの思考のプロセスをたどる。

【特徴】
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