カガクをミセル、カガクをツタエルー龍野高校特別授業
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カガクをミセル、カガクをツタエルー龍野高校特別授業

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兵庫県県立龍野高等学校・特別授業のプレゼン資料です。2012年3月

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    カガクをミセル、カガクをツタエルー龍野高校特別授業 カガクをミセル、カガクをツタエルー龍野高校特別授業 Presentation Transcript

    • カガクをミセル、カガクをツタエル。 株式会社ズームス 保田充彦
    • 地下室に電球がひとつあります。 1階にスイッチが3つあり、そのどれかひとつが地下室の電球のスイッチだとわかって いるのですが、どれだかわかりません。 1階から地下室の様子は見えません。 地下室へ行くのは一度だけで、3つのスイッチのうちどれが電球のスイッチかを知るに はどうすればよいでしょうか。 もんだい
    • 自分自身について
    • アポロ11号の月着陸(1969年)
    • 大阪万国博覧会(1970年)
    • TVシリーズ「サンダーバード」(1965年∼)
    • マイクロ・コンピュータ(「マイコン」)との出会い
    • 大学では工学部の航空工学科に入学、 高速流のコンピュータ・シミュレーションを研究 卒業後、重工メーカーに就職
    • 航空宇宙エンジニアとしての仕事:「ジェットエンジン」の開発
    • しかし、40歳で退職。 「カガクギジュツを見える化」する仕事を始めた。
    • 株式会社ズームス
    • 映像の仕事 その1:大学・研究機関のプロモーション映像 Movie
    • 映像の仕事 その2:サイエンスニュース 動画ファイル:錯覚と無意識のインターフェース Movie
    • 可視化の歴史 グラフからインフォグラフィクスへ
    • ハリー・ベックによるロンドン地下鉄路線図 (1933)
    • Harry Beck以前の路線図は、「地形図」上に路線を描画したものだった。 1889 1905 1908 1914 1919 1924
    • 「ニューヨークタイムズ日曜版一部に掲載されて いる情報量は、ルネサンス時代に一人の人間が一 生かけて出会う情報量より多い。」 (R.S.ワーマン「情報選択の時代」) Googleが把握しているURLリンクの数は1兆個 を越えた。 (Google公式ブログ 2008/7/25) 2006年に作成もしくは複製されたデジタル情報 量は、161エクサ( 1億6100万テラ)バイト。  これは、これまでに書かれた書籍の情報量合計の 約300万倍にあたる。(米IDC調査) 2007年から2011年の5年弱でデジタルデータの 量は約10倍に増大した(米IBM) 2011年に生成されるデータは1.8ゼタ(10の21 乗、ペタの100万倍)バイト。これは、米国の全 国民が1日3回ツイートして、2万6976年続ける のと同等。(米IDC/米EMC) YouTubeには毎分48時間分の動画が投稿されて いる。 Twitterには1日2億件の「つぶやき」が寄せられ ている。 Facebookのユーザ数が8億人を突破 (2011/9/22) 2010年から2020年までの10年間で、データ量 は50倍、ファイル数は75倍、必要なサーバー台 数は現在の10倍になる。(米IDC/米EMC) 私たちは、データの「洪水」の中にいる。
    • 情報・データを効率的・効果的に把握する手法が、ますます必要になっている。 「可視化・視覚化」
    • スコットランドのエンジニア、政治経済学者。それまでは表でしか示されなかっ た数値データを、折れ線グラフ、棒グラフ、パイチャート、バーグラフの4種類 のグラフで始めて表現した(1786年)。 グラフの発明: William Playfair, 1759 ‒ 1823
    • フローレンス・ナイチンゲールは、統計学者 フローレンス・ナイチンゲール Florence Nightingale, 1820 -1910 1854年クリミア戦争に従軍し、兵士の死亡の主原因が伝染病で あることを訴えるため、独自のカラーチャートを考案し政府に 訴えた。 ナイチンゲールは、一流の看護師・看護教育者であるととも に、優れた統計学者であり、情報可視化のパイオニアの一人と 言える。
    • Choloera Map by John Snow (1854) 1854年英国SOHOで発生したコレラを調査・研究した医師 John Snowは、その結果を一枚の「地図」で示した。SOHOの 地図上にコレラによる死亡者を図示したのである。 その結果死亡者の分布の中心には、ひとつの井戸と一致し、コ レラは水を介して伝染することが発見された。(それまでは、 「ミアズマ」=空気感染説が優勢だった。当時のロンドンは非 常に臭かったため、「臭い」が原因だと思われていた。) このしばらく後、コレラの大量発生はなくなり、Snowは疫病学 の父の一人と言われる。 ジョン・スノウの「コレラ地図」(1854)
    • 元タイムマガジンのグラフィック・ディレクター。1994年に独立、 Explanation Graphics を創業。アップル社、スミソニアン博物 館など、様々なクライアントの情報を視覚化している。現在はニューヨークタイムズ紙のイラストも担当。 上は2008年のGOOD誌 でのイラスト。 インフォグラフィクスの実用化 Nigel Holmes/Time誌
    • 科学技術の可視化 サイエンス・ビジュアリゼーション
    • 「解剖学は、絵でしか、伝えることができない。」 ∼ 養老孟司 科学と可視化は「仲がよい」:解剖学の教科書
    • 米国立スーパーコンピュータ応用研究所・先端可視化研究所 Donna Cox National Center of Supercomputer Application, Advanced Visualization Laboratory http://avl.ncsa.uiuc.edu/Home.html 米国立スーパーコンピュータ応用研究所NCSA・先端可視化研究所
    • Nonlinear Evolution of the Universe: from 20 million to 14 billion years old (宇宙の非定常的進化∼2000万年から140億年前) ウィルキンソン宇宙背景放射によって求められた非定常的進化 のコンピュータ・シミュレーション。 銀河クラスターの形成には巨大な空間を扱う必要がある。 2005-2006年当時、この分野の計算では最大の解像度を誇 る。. Visualization of an F3 Tornado:storm chaser perspective (F3竜巻の可視化:ストーム・チェイサーの視点) 2003年サウス・ダコタで観測されたF4竜巻を初期条件とし て、強力なスーパーセル型ストームが発生し、強力な竜巻が発 生する、約1時間の現象を計算したもの。出力データは数テラ バイトにのぼる。 データを重視した可視化によって、内部構造が明瞭にわかる。 流管は上昇中はオレンジ色に、下降中は青色で示され、ストー ム内の経路を見せている。低圧の竜巻の渦中の回転する赤い球 は、成長する竜巻を表現している。地表面では、円錐の傾きが 風速と風向を表す。温度を表す色によって、竜巻の根元付近の 暖気と冷気の境界がわかる。 NCSAの可視化事例 Movie
    • 「宇宙天気」のコンピュータ・グラフィクス NICT/XOOMS, 2009-2011 地球のまわりの宇宙空間での、宇宙放射線や地磁気嵐の変化は 「宇宙天気」と呼ばれます。ズームスでは、独立行政法人情報 通信研究機構と共同で宇宙天気シミュレーション結果を、3 DCGで映像化するプロジェクトに取りくんでいます。  本CG 映像は、大阪北ヤード・ナレッジキャピタル・トライアルや上 海万博大阪館等でも上映され、好評を博しました。 制作:2009年∼2010年 製作・著作:独立行政法人 情報通信研究機構 展示:大阪北ヤード・ナレッジキャピタルトライアル 2009/2010、上海万博大阪館、他 宇宙天気のコンピュータグラフィクス Movie
    • BioVisions at Harvard University   inner space http://multimedia.mcb.harvard.edu/ Research in the biological sciences often depends on the development of new ways of visualizing important processes and molecules. Indeed, the very act of observing and recording data lies at the foundation of all the natural sciences. The same holds true for the teaching and communication of scientific ideas; to see is to begin to understand. The continuing quest for new and more powerful ways to communicate ideas in biology is the focus of BioVisions at Harvard University. BioVisions is based on a collaborative community of Harvard scientists, teaching faculty, students, and multimedia professionals. It is directed by Dr. Robert A. Lue, who founded BioVisions with generous and continuing support from the Howard Hughes Medical Institute and Harvard University. 生命科学の視覚化 BioVisions (Harvard大学+ Xvivo社)
    • 甲羅を持ち、手足を引っ込めることができるカメ。人間や他の 動物とはかなり違った体の構造を持つ、ユニークな生き物で す。この秘密、実は、進化の過程で肩甲骨(けんこうこつ)が 肋骨(ろっこつ)の内側に移動する「逆転現象」によるもの。 甲羅は肋骨同士の 間を埋めるように骨が融合したものなので す。 制作:2011年8月 製作・著作:理化学研究所発生再生科学総合研究センター・形 態進化研究グループ 展示:ナレッジキャピタルトライアル2011 カメの発生/進化過程のコンピュータ・グラフィクス Movie
    • これからのビジュアリゼーション +新しい表示デバイス +インターネット +フィジカルインターフェース
    • SNSの視覚化 SocialGraph on Facebook
    • 情報公開の可視化 Oakland Crimespotting オークランド市内で発生した犯罪を一目で把握できるサイト。犯罪の発生日、種類、場所でスクリーニングできるイ ンターフェースをもつ。住民の「知る権利」を具現化することを目的としている。Stemen Designがデザインを担 当。 http://oakland.crimespotting.org/
    • 株価情報の可視化 STOC 米S&P500の株価データを視覚化するオンライン・アプリケーション。 ひとつの円がひとつの銘柄に対応し、株価変化率を色、時価総額を大きさ、移動平均株価を透明度、とデータとビジ ュアルを対応させている。 開発プラットホームはProcessing。まだ実験的な段階で、リアルタイムにはなっていない。 制作者のJames Grantは、アリゾナ州テンペの先端技術大学でデジタル・デザインを学んでいる学生。
    • 社会情報の可視化 ∼ 公共交通機関の可視化 左上:Air Traffic Worldwide 右上:San Francisco Buses and Trains 左下:Flight Patterns
    • 社会情報の視覚化 Britain from Above BBC Movie
    • Vislab OSAKA「ビジュアリゼーション・ラボラトリー大阪」 @うめ北・ナレッジキャピタルトライアル 21世紀の我々の生活にとって、非常に重要な科学技術を身近なものにするために、スーパーコンピュータ、超高速ネットワーク、 インタラクションなど様々な技術とデザインやアートの出会いが必要です.ナレッジキャピタルである北ヤードを契機に Visualizationをキーワードとして様々な人の輪を作っていこうというグループがVislab OSAKAです。 Movie
    • Vislab OSAKA 「ビジュアリゼーション・ラボラトリー大阪」 @大阪北ヤード・ナレッジキャピタルトライアル (2009年3月)
    • インタラクティブ3D リアルタイムに操作できる、立体映像
    • インタラクティブ3D 「バーチャル・ミュージアム」(XOOMS) バーチャル・ミュージアムとは、インタラクティブ3D技術によ る「架空の美術館」。大画面バーチャル・リアリティ・システ ムによって、まるで本物のミュージアムの中を歩くように、作 品を鑑賞することができます。 壁に投影された「映像」に近づくとその音声を聴くことがで き、壁に掛けられた「絵画」を入れ替えることも可能。「オブ ジェ」のアニメーションを再生・停止したり、フロアマップを 表示したり、さらには、天候や時間を変えたり等、インタラク ティブ3Dの機能を活用した、今までにない体験をご提供しま す。 制作:2011年10月 展示:大阪創造取引所2011 Movie
    • 情報・データの可視化ツール
    • 仕事について
    • 地下室に電球がひとつあります。 1階にスイッチが3つあり、そのどれかひとつが地下室の電球のスイッチだとわかって いるのですが、どれだかわかりません。 1階から地下室の様子は見えません。 地下室へ行くのは一度だけで、3つのスイッチのうちどれが電球のスイッチかを知るに はどうすればよいでしょうか。 もんだい
    • もんだいのこたえ ひとつのスイッチ(A)をオンにして、数分間後にオフにする。 別なスイッチ(B)をオンにして、地下室に行く。 電球がついていれば、そのスイッチ(B)が、正しいスイッチ。 電球がついていなければ………               電球に触ってみる。 電球が暖かければ、最初のスイッチ(A)が、 暖かくなければ、残りのスイッチ(C)が、正しいスイッチ。 ★LED電球だと難しいかも………
    • 仕事に取り組みには 「知識」と「経験」の両方が大切。どちらか一方では不十分。 知識 経験
    • アメリカ人の発想 優秀な人は、優良企業に就職する。 さらに優秀な人は、医者や弁護士になる。 もっとも優秀な人は、起業する。
    • これからもっとも魅力的な仕事?:「データ・サイエンティスト」 「今から10年後、もっとも魅力的な仕事は、『データ・サイエンティスト』だ。」 (ハル・ヴァリアン、Googleチーフ・エコノミスト, 2009 ) データ・サイエンティストとは、次の技術を持っている人。(ベン・フライ、 Processing開発者) コンピュータ・サイエンス 数学、統計学、データ・マイニング グラフィック・デザイン 情報可視化、ヒューマン=コンピュータ・インタラクション
    • 高校のバスケットボール部で学んだこと うちの高校のバスケットボールは、 とにかくメンバーの背が低かった………。 顧問の先生は、こう言った。 「身長が5cm低いなら、2倍走ればいい。」 「相手のいないところを見つけろ。」 つまり、 人がやってないような新しいことを、 人より速くやる。
    • かんたんなまとめ 「科学技術を伝える」仕事は、これからますます重要。 「見える化」はこれから大きな仕事になる。 データはたくさんある。でも把握できていない。 データを把握する方法として、「可視化」は有望。 データ・サイエンティストは魅力的な仕事になるかも。 知識と経験、両方が大切。 新しいことを、速くやる。
    • さいごに All life is an Experiment. The more experiments you make the better. - Ralph Waldo Emerson 人生はすべて実験である。 実験するほど人生はよくなる。 - ラフル・ワルド・エマーソン